專利名稱：驅動裝置、透鏡單元及拍攝裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及驅動裝置、透鏡單元及拍攝裝置。詳言之，涉及如下透鏡單元其具有通過利用壓電元件的振動體來驅動被驅動構件的驅動裝置、以及利用該驅動裝置驅動透鏡的透鏡驅動機構，并安裝在照相機、數(shù)碼相機、攝像機、顯微鏡以及雙筒望遠鏡等中。進而，還涉及具有由上述驅動裝置驅動透鏡的透鏡驅動機構的照相機、數(shù)碼相機、攝像機等拍攝裝置。
背景技術：
專利文獻1 特開平10-161001號公報(第3～4頁)專利文獻2 特開平7-274546號公報(第3～4頁)專利文獻3 特開平8-66068號公報(第3～4頁)專利文獻4 特開平4-69070號公報(第3～5頁)迄今為止，作為驅動構成照相機等精密設備的可動部件的驅動裝置，一般采用由電磁電機的驅動力來驅動被驅動構件(例如，參考專利文獻1)的驅動裝置。
在利用專利文獻1中所公開的電磁電機的透鏡驅動裝置中，通過齒輪或凸輪環(huán)將作為被驅動構件配置在透鏡單元中的多個透鏡組、與設在透鏡單元外側的電磁電機相連接。而且，與電磁電機聯(lián)動，齒輪或凸輪環(huán)轉動，伴隨該轉動，各透鏡組沿光軸進退移動，進行變焦和聚焦調整。
但是，利用這樣的電磁電機的驅動裝置，雖然可得到大的驅動力，但在透鏡單元的外側必須設有大的電磁電機，存在透鏡單元大型化的問題。
作為不招致透鏡單元大型化的可小型化驅動裝置，提出了通過壓電元件的形變來驅動透鏡的驅動裝置(例如，參考專利文獻2至4)。
在專利文獻2至4中所公開的利用壓電元件的驅動裝置具有作為被驅動構件的透鏡和透鏡保持框；與該透鏡保持框摩擦結合的驅動軸；固定該驅動軸的壓電元件。
而且，在該驅動裝置中，通過將具有規(guī)定波形的電壓施加到壓電元件上，壓電元件沿驅動軸方向進行伸縮振動，該伸縮振動傳遞到驅動軸，與該驅動軸摩擦結合的被驅動構件被驅動。亦即，施加到壓電元件上的電壓具有在驅動方向緩慢變位、而在反方向急劇變位的脈沖波形。進而，由于在驅動方向，通過與驅動軸的摩擦力使被驅動構件移動，在反方向，被驅動構件的慣性力超過摩擦力而不移動，因此就會沿規(guī)定的驅動方向驅動被驅動構件。
從而，在專利文獻2至4中的驅動裝置中，不必如上述專利文獻1的驅動裝置那樣在透鏡單元的外側設置大的電磁電機，此外，也不需要用于將該電磁電機的驅動力傳遞到被驅動構件的齒輪或凸輪環(huán)等復雜的結構。從而，根據(jù)專利文獻2至4中的驅動裝置，可以使透鏡單元小型化、使其結構簡單化。

發(fā)明內容
但是，在專利文獻2至4的驅動方法中，當施加了電壓時將壓電元件的伸縮運動直接傳遞到驅動軸、通過該驅動軸與透鏡保持框的摩擦結合來驅動被驅動構件。在這樣的結構中，為了高速驅動被驅動構件，必須使驅動軸大范圍移動，即，由于必須使壓電元件產(chǎn)生很大的伸縮變位，因此存在壓電元件沿伸縮方向的尺寸大型化的問題。
此外，被驅動構件通過與驅動軸的摩擦力保持在其驅動方向上，但若該摩擦力小，則被驅動構件容易移動而不穩(wěn)定，而若摩擦力大，則由于驅動時的能量損耗變大，因此存在驅動效率劣化的問題。
因此，鑒于上述問題點，本發(fā)明的目的在于提供既能實現(xiàn)小型化，又能夠充分提高驅動效率的驅動裝置、透鏡單元及拍攝裝置。
本發(fā)明的驅動裝置的特征在于，具有通過壓電元件的形變而振動的振動體；以及與該振動體抵接并且通過該振動體的振動而轉動的凸輪構件，在該凸輪構件上設有與被驅動構件卡合并使該被驅動構件進退的驅動用導向部。
并且，此處的驅動用導向部例如是凸輪槽等。此外，作為振動體，例如可采用壓電致動器，該壓電致動器具有由不銹鋼等形成的板材；以及設在該板材表面的平板形的壓電元件。
而且，振動體或凸輪構件的個數(shù)沒有特別的限制，既可以是1個，也可以是2個或更多，也可以根據(jù)被驅動構件的個數(shù)來任意決定。
根據(jù)這樣的發(fā)明，可以使凸輪構件直接抵接振動體而移動。從而，不必設置以往使用的電磁電機及其附帶的齒輪等復雜的結構，在可簡化結構的同時，還可以使該驅動裝置小型化。而且，由于通過由該振動體的振動來驅動被驅動構件，與現(xiàn)有的由壓電元件進行驅動的情況相比，可以將伸縮形變的振動體設在偏離被驅動構件的進退方向的位置，因此可以縮短驅動裝置在該進退方向的整體長度，可使其小型化。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于振動體直接抵接凸輪構件，與現(xiàn)有的通過摩擦結合進行驅動的情況相比，減少了由摩擦引起的能量損耗，可以充分提高驅動效率。
此時，本發(fā)明也可使上述振動體抵接上述凸輪構件的轉動軸外周。
根據(jù)這樣的發(fā)明，由于振動體具有抵接凸輪構件的轉動軸外周的結構，因此無論從凸輪構件的轉動軸外周的任何方向都可以抵接振動體，從而可以提高凸輪構件的形狀和驅動用導向部的設計自由度，使制造更容易。
本發(fā)明也可以在上述凸輪構件上設置沿該凸輪構件的轉動方向的圓弧形突出部，使上述振動體抵接該突出部。
并且，為了防止此處的突出部表面的磨損，對其進行精加工使其沒有凹凸。根據(jù)這樣的發(fā)明，由于凸輪構件的突出部成為圓弧形的結構，與振動體的抵接點充分遠離凸輪構件的轉動中心，因此轉動驅動凸輪構件所需的轉矩可以很小。
而且，由于突出部的圓弧形面在園周方向很長，因此相對于振動體的振動，凸輪構件的轉動角度變小，可以使凸輪構件作微小轉動，與凸輪構件連接的被驅動構件的進退也可以進行微小移動。
在本發(fā)明中，驅動用導向部也可以隔著凸輪構件的轉動中心，在相互相反側設置至少兩個，這些驅動用導向部相對轉動中心形成螺旋形。
根據(jù)這樣的發(fā)明，由于驅動用導向部隔著轉動中心設置，因此可以在凸輪構件內高效地配置驅動用導向部，可以促進凸輪構件的小型化。此外，由于驅動用導向部形成為螺旋形，因為驅動用導向部配置在轉動中心周圍，因此可以通過高效的驅動用導向部的配置促進凸輪構件的小型化。從而可促進驅動裝置的小型化。
在本發(fā)明中，具有與振動體抵接的轉動軸，凸輪構件通過轉動軸的轉動而轉動，并且相對轉動軸可裝拆。
根據(jù)這樣的發(fā)明，由于凸輪構件相對轉動軸可裝拆，因此可以分別進行由凸輪構件引起的被驅動構件的進退動作性能的確認、以及對由振動體引起的轉動軸的驅動動作性能的確認。從而，由于可以分別對凸輪構件與被驅動構件、以及振動體與轉動軸的設定條件進行最佳設定，因此可以良好地確保被驅動構件的進退動作性能以及轉動軸的驅動動作性能。從而，可以提高驅動裝置的驅動性能。
在本發(fā)明中，也可以具有固定在轉動軸上并向轉動軸直徑方向突出的桿構件，配置成轉動軸的轉動中心與凸輪構件的轉動中心一致，該桿構件的末端側與凸輪構件卡合。
根據(jù)該發(fā)明，由于轉動軸與凸輪構件通過桿構件連接，因此轉動軸的驅動力可以在離開凸輪構件的轉動中心規(guī)定距離的位置進行傳遞。從而，桿構件可以與驅動用導向部互不干擾地配置。此外，雖然轉動軸與凸輪構件設置成可以相互裝拆，但由于在該情況下通過桿構件傳遞轉動運動，因此在轉動軸與凸輪構件的連接部分中的松動等，對凸輪構件的轉動角度的影響變小，可以更加正確地驅動被驅動構件進退。
在本發(fā)明中，也可以將被驅動構件容納到殼體中，并在殼體的同一側面設置多個凸輪構件和振動體。
根據(jù)該發(fā)明，由于在殼體的同一側面設有多個凸輪構件和振動體，因此可以進一步促進驅動裝置的小型化。特別是，由于在驅動用導向部形成為螺旋形的情況下，這可以促進凸輪構件的小型化，因此在殼體的同一側面可以容易地設置多個凸輪構件和振動體。
在本發(fā)明中，也可以將凸輪構件和振動體在同一側面中配置成大致點對稱。
根據(jù)該發(fā)明，由于凸輪構件和振動體配置成大致點對稱，因而在殼體的同一側面內可以互不干擾地良好地配置多個凸輪構件和振動體，因此可以提高殼體側面中的空間利用率。
本發(fā)明的驅動裝置的特征在于，具有振動體，其通過壓電元件的形變而振動；以及凸輪構件，其與該振動體抵接且通過該振動體的振動而直線移動，該凸輪構件上設有與被驅動構件卡合，使該被驅動構件進退的驅動用導向部。
根據(jù)這樣的發(fā)明，如上所述，由于將振動體直接抵接到凸輪構件的突出部，因而與現(xiàn)有的通過摩擦結合進行驅動的情況相比較，由摩擦引起的能量損耗小，因此可充分提高驅動效率，不必設置復雜的結構即可實現(xiàn)小型化。
此時，在本發(fā)明中，也可以在上述凸輪構件上設有沿該凸輪構件的移動方向的直線形的突出部，并使該突出部與上述振動體抵接。
根據(jù)這樣的發(fā)明，由于突出部為直線形狀，上述凸輪構件的驅動也為直線驅動，因此與設有轉動軸驅動凸輪構件的機構相比較，可簡化驅動機構，使其進一步小型化。
在本發(fā)明中，上述振動體優(yōu)選具有描繪出將往復振動與彎曲振動組合而成的橢圓軌道的振動模式。
根據(jù)該發(fā)明，通過振動體描繪出橢圓軌道進行振動，在振動體的軌道上的接近和遠離驅動軸、驅動構件或保持構件的一側，這些構件與振動體之間的摩擦力發(fā)生變化。亦即，由于振動體位于接近驅動軸、驅動構件或保持構件一側的軌道上時的摩擦力變大，因此根據(jù)振動體的振動方向可靠地驅動被驅動構件。
在本發(fā)明中，上述振動體最好具有可自由切換描繪出上述橢圓軌道的振動模式的振動方向的結構。
在本發(fā)明中，通過切換振動體的振動方向，可以任意地控制被驅動構件的驅動方向。從而，沒有必要根據(jù)被驅動構件的驅動方向準備兩個或兩個以上的振動體，用一個振動體就可以在進退兩個方向驅動被驅動構件。
在本發(fā)明中，也可以具有對被驅動構件的進退進行導向的至少2根導向軸，相對更接近凸輪構件的導向軸，定位被驅動構件的位置。
根據(jù)該發(fā)明，由于相對更接近凸輪構件的導向軸定位被驅動構件，因此當被驅動構件通過凸輪構件一邊被導向軸導向、一邊進退時，導向軸與被驅動構件之間的松動小，被驅動構件可平滑地進退。
在本發(fā)明中，也可以具有對被驅動構件的進退進行導向的至少2根導向軸，接近導向軸配置凸輪構件。
根據(jù)該發(fā)明，由于接近導向軸配置凸輪構件，因此當被驅動構件通過凸輪構件一邊被導向軸導向、一邊進退時，從凸輪構件到導向軸的距離變短，施加到凸輪構件上的負荷力矩變小。從而，為了使被驅動構件進退所必要的驅動力矩變小，可促進驅動裝置的省力化。
另一方面，本發(fā)明的透鏡單元的特征在于，具有上述的任意驅動裝置；以及安裝該驅動裝置的殼體，由上述驅動裝置驅動的被驅動構件是變焦透鏡。
此外，本發(fā)明的透鏡單元的特征在于，具有上述的任意一個驅動裝置；以及安裝該驅動裝置的殼體，由上述驅動裝置驅動的被驅動構件是聚焦透鏡。
而且，本發(fā)明的透鏡單元也可以具有上述的任意一個驅動裝置；安裝該驅動裝置的殼體；以及安裝在該殼體上的透鏡，由上述驅動裝置驅動的被驅動構件具有將由上述透鏡所成的像轉換為電信號的攝像元件。
并且，在此處，變焦透鏡和聚焦透鏡既可以由一個的光學元件構成，也可以由多個光學元件組合起來構成。此外，作為攝像元件，可采用攝像管或電荷耦合器件(Charge-Coupled Device，CCD)等。
根據(jù)這樣的發(fā)明，在該透鏡單元中，可以達到與上述各效果相同的效果。亦即，可以實現(xiàn)該透鏡單元的小型化、提高驅動效率，可以達到本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的拍攝裝置的特征在于，具有由上述任意一個驅動裝置驅動的透鏡；記錄由該透鏡所成的像的記錄介質；容納上述驅動裝置、透鏡以及記錄介質的外殼。
本發(fā)明的拍攝裝置也可以具有上述任何一個透鏡單元；記錄由構成該透鏡單元的透鏡所成的像的記錄介質；安裝這些透鏡單元和記錄介質的外殼。
根據(jù)這樣的發(fā)明，在該拍攝裝置中，可以達到與上述各效果相同的效果。亦即，可以實現(xiàn)該拍攝裝置的小型化、提高驅動效率，可以達到本發(fā)明的目的。
根據(jù)本發(fā)明，具有既可以實現(xiàn)小型化又可以充分提高驅動效率的效果。


圖1是本發(fā)明的第1實施方式的透鏡單元的立體圖。
圖2是上述實施方式的透鏡單元的立體圖。
圖3是上述實施方式的凸輪構件的動作圖。
圖4是上述實施方式的凸輪構件的動作圖。
圖5是驅動上述實施方式的凸輪構件的振動體的放大圖。
圖6是本發(fā)明的第2實施方式的凸輪構件的動作圖。
圖7是本發(fā)明的第2實施方式的凸輪構件的動作圖。
圖8是本發(fā)明的第3實施方式的透鏡單元的截面圖。
圖9是本發(fā)明的第3實施方式的凸輪構件的動作圖。
圖10是本發(fā)明的第3實施方式的凸輪構件的動作圖。
圖11是本發(fā)明的第4實施方式的透鏡單元的立體圖。
圖12是表示上述實施方式的凸輪構件的配置的俯視圖。
圖13是表示上述實施方式的透鏡的安裝結構的俯視圖。
圖14是表示上述實施方式的振動體和轉動軸的配置的俯視圖。
圖15是表示上述實施方式的振動體的立體圖。
圖16是表示上述實施方式的振動體的立體圖。
圖17是表示上述實施方式的振動體的俯視圖。
圖18是表示上述實施方式的驅動構件的俯視圖。
圖19是表示上述實施方式的連接端子的側截面圖。
符號說明1驅動裝置；1A驅動單元；10、110、210、310透鏡單元；20、90殼體；30、40、50作為被驅動構件的透鏡；31、41、51凸輪棒；21導向軸；60、70、160、170、260、270、360、370凸輪構件；65、75、165、175、265、275突出部；62A、62B、62C、262A、262B、262C作為驅動用導向部的凸輪槽；61、71轉動軸；66、76振動體；66A、76A振動體單元；611、711桿構件；365、375轉動銷。
具體實施例方式
以下根據(jù)附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
并且，在后述的第2實施方式及其后，對與以下說明的第1實施方式的結構元件相同的元件和具有同樣功能的元件，標注相同符號，并簡化或省略其說明。
第1實施方式以下，對本發(fā)明的第1實施方式的透鏡單元10進行說明。并且，透鏡單元10安裝在照相機上、或與照相機制造為一體。
此外，該照相機除上述透鏡單元10之外，還具有記錄介質，其記錄由構成該透鏡單元10的透鏡30、40、50所成的像；驅動裝置1，其驅動各透鏡30、40、50；以及容納所有這些結構的外殼。但是，省略了照相機、記錄介質和外殼的圖示。
圖1是從右上方看到的透鏡單元10的立體圖，圖2是從左上方看到的透鏡單元10的立體圖。圖3(A)、(B)是凸輪構件60的動作圖。圖4(A)、(B)是凸輪構件70的動作圖。圖5是驅動凸輪構件60的振動體66的放大圖。
在圖1至圖5中，透鏡單元10具有殼體20，其整體大致為方筒形；第1透鏡30、第2透鏡40、第3透鏡50，它們分別作為本發(fā)明的被驅動構件；凸輪構件60，其對第2透鏡40和第3透鏡50進行進退驅動；凸輪構件70，其對第1透鏡30進行進退驅動；振動體66，其驅動凸輪構件60轉動；振動體76，其驅動凸輪構件70轉動。進而，構成本發(fā)明的驅動裝置1，該驅動裝置1用于通過這些結構中的凸輪構件60、70以及振動體66、76驅動各透鏡30、40、50。以下，對各結構具體加以說明。
殼體20平行地設有2根從正面向背面的棒形導向軸21。該導向軸21是對透鏡30、40、50的進退驅動進行導向的構件，沿進退方向(光軸方向)貫穿透鏡30、40、50。此外，該導向軸21起著防止透鏡30、40、50向前后傾倒的作用。
而且，在殼體20兩側的側部22上，設有長孔形開口部23A、23B、23C，這些開口部23A、23B、23C形成為使設在透鏡30、40、50上的凸輪棒31、41、51能充分運動的大小。
第1透鏡30被配置在殼體20內部的同時，具有位于殼體20的開口部23C內的凸輪棒31。第2透鏡40被配置在殼體20內部的同時，具有位于殼體20的開口部23B內的凸輪棒41。第3透鏡50在同樣被配置在殼體20內部的同時，具有位于殼體20的開口部23A內的凸輪棒51。
這些第1～第3透鏡30、40、50中，中央聚光部32、42、52(聚光部52可參考圖8)及其周圍的框安裝部33、43、53(框安裝部53可參考圖8)由透鏡材料形成為一體，具有保持它們的保持框34、44、54。進而，在該保持框34、44、54上，設有上述凸輪棒31、41、51。
并且，第1透鏡30是聚焦透鏡，第2透鏡40、第3透鏡50是變焦透鏡。此外，第3透鏡50并不限于變焦透鏡，也可以是聚焦透鏡。在該情況下，通過適當?shù)卦O定各透鏡30、40、50的結構、各透鏡30、40、50光學特性，可以利用透鏡單元10作為聚焦用透鏡。
進而，如圖8所示，第2透鏡40具有由凹透鏡46和凸透鏡45組合而成的結構，對各透鏡30、40、50的結構等，也可以考慮其目的任意決定。
而且，在本實施例中，雖然各透鏡30、40、50的聚光部32、42、52與框安裝部33、43、53由透鏡材料形成為一體，但也可以只用透鏡材料形成聚光部32、42、52，而用其它材料將框安裝部33、43、53側與保持框34、44、54形成為一體。此外，聚光部32、42、52和框安裝部33、43、53以及保持框34、44、54也可以由透鏡材料構成一體。
凸輪構件60、70設置在處于殼體20兩側的外面部25A、25B與外蓋構件100之間，外蓋構件100分別由3個支腳26固定在該外面部25A、25B的外側。
凸輪構件60形成具有轉動軸61的大致為扇形的形狀，其被殼體20的外面部25A支撐，并能以轉動軸61為中心自由轉動。此外，在凸輪構件60的面形部分，形成有作為驅動用導向部的2個凸輪槽62A、62B。該凸輪槽62A、62B大致形成為圓弧形，第2透鏡40的凸輪棒41與凸輪槽62B卡合，第3透鏡50的凸輪棒51與凸輪槽62A卡合，從而，當凸輪構件60轉動時，凸輪棒31、41被凸輪槽62A、62B所引導，以對應于這些凸輪槽62A、62B形狀的速度和移動范圍運動，使第2透鏡40和第3透鏡50進退。
凸輪構件70形成具有轉動軸71的大致為桿形的形狀，被殼體20的另一外面部25B支撐，并能以轉動軸71為中心自由轉動。此外，在凸輪構件70的面形部分上，形成有作為驅動用導向部的1個凸輪槽62C。第1透鏡30的凸輪棒31卡合在該凸輪槽62C中，從而，當凸輪構件70轉動時，凸輪棒31被凸輪槽62C所引導，以對應于該凸輪槽62C形狀的速度和移動范圍運動，使第1透鏡30進退。
在這些凸輪構件60、70中，轉動軸61、71的外周面與在大致垂直于轉動軸61、71的平面內振動的振動體66、76相抵接。此時，對振動體66、76與轉動軸61、71的抵接方向并無特別限定，只要是能使轉動軸61、71轉動的方向即可。
此外，也可以在凸輪構件60、70的面形部分設置開口，在該開口中配置振動體66、76，使振動體66、76抵接轉動軸61、71的外周面。在這種情況下，開口的大小具有即使凸輪構件60轉動也不會接觸振動體66、76的大小。進而，這種情況下的振動體66、76無論是支撐在殼體20的外面部25A、25B，或者支撐在外蓋構件100的任何一側都可以。
此外，在轉動軸61、71的外周面上，特別是對于與振動體66、76抵接的部分，為防止摩擦損耗，進行了精加工使其沒有凹凸。振動體66、76的抵接部分的外徑越大越好，因為相對振動次數(shù)的轉角變小，因而可以對透鏡30、40、50進行微細驅動。而且，轉動軸61、71的外徑形狀只要抵接部分為圓弧即可，其它的面可以不是圓弧。
如圖5所示，振動體66具有加強板81，其形成為大致矩形平板形；平板形的壓電元件82，其設在該加強板81的表里兩面。
加強板81在長度方向的一端一體地形成有凸部81A，該凸部81A的末端與轉動軸61的周面抵接。
此外，在加強板81的長度方向的大約中央，沿寬度方向兩側一體地形成有懸臂81B。懸臂81B大致成直角從加強板81突出，它們的端部通過以預定彈性力將凸部81A壓向轉動軸61的裝置，分別被固定在外蓋構件100上。這樣的加強板81由不銹鋼、其它材料形成。
粘結在加強板81的兩面的大致矩形部分上的壓電元件82可以通過從鈦酸鋯酸鉛(PZT)、石英、鈮酸鋰、鈦酸鋇、鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、聚氟化聚偏氯乙烯、鋅鈮酸鉛、鈧鈮酸鉛等材料中選擇適當?shù)牟牧蟻硇纬伞?br> 此外，在壓電元件82的兩面，形成鍍鎳層和鍍金層等，以形成電極。該電極，以沿長度方向的中心線為軸線對稱地形成通過切口槽相互電氣絕緣的多個電極。亦即，形成將壓電元件82沿寬度方向大約分為三等分的2條槽83A，在由這些槽83A分割的3個電極之中的兩側的電極中再形成沿長度方向大約二等分的槽83B。
通過這些槽83A、83B，在壓電元件82的表面形成5個電極82A、82B、82C、82D、82E。進而，連接這些電極82A～82E中、位于對角線兩端的電極82A和82E的引線、連接電極82B和82D的引線、以及連接電極82C的引線，都連接到施加裝置上。
并且，這些電極82A～82E同樣地被設在隔著加強板81的表里兩面的壓電元件82上，例如在電極82A的里面?zhèn)刃纬捎须姌O82A。此外，在圖5中省略了引線、小螺釘、以及施加裝置的圖示。而且，振動體76的結構與振動體66相同，由于通過說明振動體66即可理解，故在此處省略其說明。
對這樣形成的壓電元件82，通過選擇表面電極82A～82E中預定的電極，并由施加裝置施加電壓，就可以使振動體66產(chǎn)生沿振動體66的長度方向往復振動的縱振動、以及沿加強板81的寬度方向振動的彎曲振動，凸部81A描繪出將縱振動和彎曲振動組合而成的橢圓軌道進行振動。
此外，當通過適當切換向壓電元件82施加電壓的電極使振動體66振動時，可以使轉動軸61的轉動方向為正轉或反轉。
例如，假設使電極82A、82C、82E導通，在這些電極82A、82C、82E與地(此處為加強板81)之間施加了電壓時的轉動方向為正轉的話，則使電極82B、82C、82D導通，在它們與地之間施加電壓時，轉動軸61的轉動方向為反轉。
此處，對施加到壓電元件82上的電壓的頻率進行設定，使加強板81振動時在縱振動諧振點附近出現(xiàn)彎曲諧振點，使凸部81A描繪出良好的橢圓軌道。此外，對壓電元件82的尺寸、厚度、材質、長寬比、電極的分割形態(tài)等進行適當決定，使對壓電元件82施加了電壓時，凸部81A能容易地描繪出良好的橢圓軌道。
并且，對施加到振動體66的交流電壓的波形沒有特別限定，例如可采用正弦波、矩形波、梯形波等。
其次，根據(jù)圖3，對透鏡單元10的動作進行說明。
首先，由于與轉動軸61的外周抵接的振動體66進行振動，轉動軸61轉動預定角度。通過轉動，與轉動軸61形成一體的凸輪構件60也轉動預定角度。于是，在凸輪構件60上形成的凸輪槽62A、62B也轉動，分別嵌合到凸輪槽62A、62B中的凸輪棒51、41的外周面一邊由凸輪槽62A、62B的內周面導向，一邊在開口部23A、23B中移動。
例如，當使轉動軸61從圖3(A)的位置沿逆時針方向(R1)轉動時，具有凸輪棒41、51的第2透鏡40和第3透鏡50向相互分離的方向移動，如圖3(B)那樣，第2透鏡40和第3透鏡50的間隔變寬。
相反，當切換施加電壓的電極82A～82E，使轉動軸61從圖3(B)的位置沿順時針方向(R2)轉動時，第2透鏡40和第3透鏡50向相互接近的方向移動，恢復到如圖3(A)那樣。
從而，第2透鏡40和第3透鏡50起到作為變焦透鏡的功能。
在圖4中也相同，由于與轉動軸71的外周抵接的振動體76進行振動，轉動軸71轉動預定角度。通過轉動，與轉動軸71形成一體的凸輪構件70也轉動預定角度。于是，在凸輪構件70上形成的凸輪槽62C也轉動，嵌合到該凸輪槽62C中的凸輪棒31的外周面一邊由凸輪槽62C的內周面導向，一邊在開口部23C中移動。
例如，當使轉動軸71從圖4(A)的位置沿逆時針方向(R1)轉動時，與凸輪棒51連接的第1透鏡30從殼體20的中心方向向外側方向移動，如圖4(B)那樣，向殼體20的端部側靠近。
相反，當使轉動軸71從圖4(B)的位置沿順時針方向(R2)轉動時，第1透鏡30向殼體20的中央側移動，恢復到如圖4(A)那樣。從而，第1透鏡30起到作為聚焦透鏡的功能。
如上述那樣，通過一邊適當切換向壓電元件82施加電壓的電極82A～82E，一邊對凸輪構件60、70的轉動軸61、71提供直接振動，第1透鏡30、第2透鏡40、第3透鏡50如圖3、圖4那樣被進退驅動。
此時，通過由未圖示的讀入傳感器讀入透鏡30、40、50的位置，將其反饋到控制電路進行驅動控制，可使透鏡30、40、50靜止在任意位置。
根據(jù)以上的本實施方式，可得到如下的效果。
(1)亦即，根據(jù)透鏡單元10所用的驅動裝置1，通過由振動體66、76進行振動使轉動軸61、71轉動，使凸輪構件60、70的凸輪槽62A、62B、62C轉動，由于沿凸輪槽62A、62B、62C的形狀，對凸輪棒31、41、51進行導向，因此可以對透鏡30、40、50進行進退驅動。
從而，不必設置以往使用的電磁電機、其附帶的齒輪或凸輪環(huán)等復雜的結構，在簡化結構的同時，還可以使透鏡單元10小型化。而且，通過由該振動體66、76進行振動來驅動透鏡30、40、50，與現(xiàn)有的通過壓電元件的伸縮形變進行驅動的情況相比，由于可以減小振動體66、76的大小，因此可以進一步使透鏡單元10小型化。
而且，由于將振動體66、76和凸輪構件60、70設在透鏡單元10的側面，因此與現(xiàn)有的設在殼體20的長度方向的情況相比，可以將驅動裝置1的整體長度設定得較短，而且，通過將振動體66、76與凸輪構件裝配為一體，也可以減薄凸輪構件60、70的厚度，可進一步實現(xiàn)小型化。
(2)由于透鏡30、40、50通過凸輪棒31、41、51被沿著凸輪槽62A、62B、62C進退驅動，因此與現(xiàn)有的通過摩擦結合進行驅動的情況相比，可以減小由摩擦引起的能量損耗，可以充分提高驅動效率。而且，由于透鏡30、40、50的凸輪棒31、41、51與凸輪構件60、70卡合，在驅動停止時，透鏡30、40、50不容易移動，可穩(wěn)定在其位置。此外，由于即使取消對振動體66、76的壓電元件82施加的電壓也可以保持透鏡30、40、50的位置，因此沒有必要持續(xù)施加電壓，可以抑制電力消耗。
(3)由于通過由振動體66、76描繪橢圓軌道進行振動，當振動體66、76的凸部81A將要描繪接近轉動軸61、71側的軌道時，其驅動力變大，因此轉動軸61、71和凸輪構件60、70被朝向當時的振動方向驅動而轉動，可以可靠地向預定方向驅動透鏡30、40、50。
此時，由于通過導向軸21維持第1透鏡30、第2透鏡40、第3透鏡50的姿態(tài)，因此透鏡30、40、50相對殼體20的長度方向沒有傾斜，能以高精度驅動透鏡30、40、50。
(4)由于用一個凸輪構件60同時對第2透鏡40、第3透鏡50進行進退驅動，因此無需準備用于分別驅動各個透鏡40、50的振動體，可以減少零構件個數(shù)并使驅動裝置1小型化。
第2實施方式其次，根據(jù)圖6和圖7，對本發(fā)明的第2實施方式的透鏡單元110進行說明。
透鏡單元110中，在驅動裝置1中，凸輪構件160、170的形狀和振動體66、76的抵接位置與上述第1實施方式的透鏡單元10不同。以下就其不同點進行詳細說明。
在圖6(A)、(B)中，凸輪構件160被殼體20的外面部25A支撐，并且大致形成為扇形，在一端上形成有作為轉動中心的轉動軸61，在另一端上形成有沿該凸輪構件160的轉動方向的圓弧形突出部165。
同樣，凸輪構件170被殼體20的另一外面部25B支撐，并且也大致形成為扇形，在一端上形成有作為轉動中心的轉動軸71，在另一端上形成有沿該凸輪構件170的轉動方向的圓弧形突出部175。
而且，通過將振動體66、76的振動直接連續(xù)地傳遞到凸輪構件160、170的突出部165、175，可連續(xù)地驅動凸輪構件160、170。此外，通過使突出部165、175遠離轉動軸61、71，突出部165、175的圓弧形的面在圓周方向變長，相對振動體66、76的振動量的轉動角度減小，因此，除可以進行微小轉動之外，還可以使驅動凸輪構件轉動所需的轉矩更小。
而且，為了防止振動體66、76的抵接部分的摩擦損耗，對突出部165、175的表面進行了精加工使其沒有凹凸。此外，振動體66、76與上述第1實施方式相同。
在圖6中，說明透鏡單元110的動作。
首先，由于與凸輪構件160的突出部165內周抵接的振動體66進行振動，凸輪構件160以轉動軸61為中心轉動預定角度。通過轉動，與該凸輪構件160嵌合的凸輪棒41、51的外周面一邊由凸輪槽62B、62A的內周面引導，一邊在開口部23B、23A中移動。
例如，當使突出部165從圖6(A)的位置沿逆時針方向轉動時，具有凸輪棒41、51的第2透鏡40和第3透鏡50向相互分離的方向移動，如圖6(B)那樣，第2透鏡40和第3透鏡50的間隔變寬。相反，切換對壓電元件82施加電壓的電極82A～82E，當使突出部165從圖6(B)的位置沿順時針方向轉動時，第2透鏡40和第3透鏡50向相互接近的方向移動，恢復到如圖6(A)那樣。
從而，第2透鏡40和第3透鏡50起到作為變焦透鏡的功能。
在圖7中也相同，由于與沿轉動方向的圓弧形突出部175抵接的振動體76進行振動，凸輪構件170以轉動軸71為中心轉動預定角度。通過轉動，在凸輪構件170上形成的凸輪槽62C也轉動預定角度。于是，在凸輪構件170上形成的凸輪槽62C也轉動，嵌合在凸輪槽62C中的凸輪棒31的外周面一邊由凸輪槽62C的內周面引導，一邊在開口部23C中移動。
例如，當使突出部175從圖7(A)的位置沿逆時針方向轉動時，與凸輪棒31連接的第1透鏡30從殼體20的中心方向外側方向移動，如圖7(B)那樣，向殼體20的端部側靠近。
相反，當使突出部175從圖7(B)的位置沿順時針方向轉動時，第1透鏡30向殼體20的中央側移動，恢復到如圖7(A)那樣。從而，第1透鏡30起到作為聚焦透鏡的作用。
根據(jù)以上的本實施方式，除具有與上述第1實施方式相同的效果(1)～(4)之外，還具有以下的效果。
(5)由于突出部165、175遠離轉動軸61、71的轉動中心，突出部165、175的圓弧形的面在圓周方向變長，因此相對于與突出部165、175抵接的振動體66、76的振動量，可減小轉動角度，可以使連接凸輪構件60、70的透鏡30、40、50的進退作微小的運動。此外，可以減小驅動凸輪構件轉動所需的轉矩。
第3實施方式其次，根據(jù)圖8、圖9以及圖10，對本發(fā)明的第3實施方式的透鏡單元210進行說明。
在透鏡單元210中，殼體90的形狀、凸輪構件260、270的形狀、凸輪構件260、270的突出部265、275的形狀與上述各實施方式不同。以下就其不同點進行詳細說明。
圖8是表示本發(fā)明的透鏡單元210的截面圖。圖9(A)、(B)是凸輪構件260的動作圖。圖10(A)、(B)是凸輪構件270的動作圖。
在圖8至圖10中，在殼體90的側方，設置有與振動體76抵接的凸輪構件270，在殼體90的另一側方，設置有與振動體66抵接的凸輪構件260。并且，振動體66、76分別固定在殼體90的側部91上。
凸輪構件260、270形成為大致矩形狀，長度方向的兩端部卡合到殼體90的卡合槽92中，成為上下滑動的結構。此外，在凸輪構件260的面形部上，形成有突出部265和凸輪槽262A、262B，在凸輪構件270上，形成有突出部275和凸輪槽262C。上述突出部265、275沿滑動方向形成直線形，振動體66、76與突出部265、275的表面相抵接。
在圖9中，說明透鏡單元210的動作。
首先，振動體66與凸輪構件260的突出部265抵接并進行振動，從而凸輪構件260通過被殼體90的卡合槽92導向而上下滑動，使嵌合到凸輪構件260中的凸輪棒41、51的外周面一邊由凸輪槽262B、262A的內周面引導一邊移動。
例如，當使凸輪構件260從圖9(A)的位置向上方移動時，具有凸輪棒41、51的第2透鏡40和第3透鏡50向相互接近的方向移動，如圖9(B)那樣，向第2透鏡40和第3透鏡50的間隔相互接近的方向移動。
相反，當切換對壓電元件82施加電壓的電極82A～82E，使凸輪構件260從圖9(B)的位置向下方移動時，第2透鏡40和第3透鏡50向相互分離的方向移動，恢復到如圖9(A)那樣。
從而，第2透鏡40和第3透鏡50起到作為變焦透鏡的作用。
在圖10中也相同，當使凸輪構件270向上方滑動時，具有凸輪棒31的第1透鏡30從殼體90的中央向外側方向移動，如圖10(B)那樣，向殼體90的端部側靠近。
相反，當使凸輪構件270從圖10(B)的位置向下方滑動時，第1透鏡30向殼體90的中央側移動，恢復到如圖10(A)那樣。從而，第1透鏡30起到作為聚焦透鏡的作用。
根據(jù)以上的本實施方式，雖然凸輪構件260、270不轉動而是沿直線滑動這一點不同，但通過與第1實施方式相同的結構，可獲得上述效果(1)～(4)。此外，還具有以下效果。
(6)由于突出部265、275的形狀為直線形狀，凸輪構件260、270的驅動也是直線驅動，因此不必設置轉動軸等，可以簡單地制造凸輪構件260、270。
第4實施方式其次，根據(jù)圖11至圖19，對本發(fā)明的第4實施方式的透鏡單元310進行說明。
透鏡單元310中，在驅動裝置1中，凸輪構件360、370的配置和結構與第1實施方式的透鏡單元10不同。以下就其不同點進行詳細說明。
在圖11中表示出本發(fā)明的第4實施方式的透鏡單元310的立體圖。如該圖11中所示，透鏡單元310具有使第1透鏡30(參考圖13)移動的凸輪構件370；以及使第2透鏡40和第3透鏡50(參考圖13)移動的凸輪構件360。與第1實施方式不同，該凸輪構件360、370被配置在殼體20的外面離導向軸21近的面上(圖1中的下面，圖11中的上面)，即配置在與由2根導向軸21規(guī)定的面平行的面即離這些導向軸21較近的面25C上的同一平面上。
在凸輪構件360、370的上面，隔著下板311，配置有轉動軸61、71以及分別驅動這些轉動軸61、71轉動的振動體66、76。進而，在轉動軸61、71和振動體66、76的更上面設有上板312。因而，通過用螺釘313(313A、313B)將轉動軸61、71和振動體66、76固定夾在下板311與上板312之間，構成驅動構件1A，通過用螺釘314將上板312固定在殼體20上，將該驅動構件1A固定在殼體20上。
圖12是表示凸輪構件360、370的配置的俯視圖。在該圖12中，在凸輪構件360上形成有設在轉動中心的轉動銷365、以及形成在該轉動銷365周圍的凸輪槽62A、62B。通過將轉動銷365卡合到形成在面25C上的孔中(未圖示)，凸輪構件360可相對殼體20轉動。
凸輪槽62A、62B分別形成為離轉動銷365的距離逐漸變大的螺旋形。因而，凸輪構件360的外形形狀形成為沿這些凸輪槽62A、62B具有離轉動銷365的距離逐漸變大的螺旋形的外形的變形形狀。在凸輪槽62A、62B中，分別插入第3透鏡50的凸輪棒51以及第2透鏡40的凸輪棒41。此外，在面25C上，在平行于第2透鏡40和第3透鏡50的移動方向，亦即平行于導向軸21，形成有開口部23A、23B。
在凸輪構件360的外緣，形成有大致為半圓形的缺口366。
凸輪構件370形成為大致扇形，并形成有設在轉動中心的轉動銷375、以及長孔形的凸輪槽62C。通過將轉動銷375卡合到面25C上形成的孔(未圖示)內，凸輪構件370可以相對殼體20轉動。在凸輪槽62C中，插入第1透鏡30的凸輪棒31。此外，在凸輪構件370的外緣，形成有大致為半圓形的缺口376。
將凸輪構件360和凸輪構件370配置在大致為矩形的面25C的對角線上的兩端。
在圖13中示出第1透鏡30、第2透鏡40和第3透鏡50相對導向軸21的安裝結構。如該圖13中所示，在第1透鏡30、第2透鏡40、以及第3透鏡50的保持框34、44、54上，形成有貫穿導向軸21的通孔35A、35B、45A、45B、55A、55B。在第1透鏡30的通孔35A、35B之中的、接近凸輪構件370的轉動銷375的位置側，也就是離形成凸輪構件370的凸輪槽62C的位置即設有凸輪棒31的位置較近的通孔35B，成為用于規(guī)定第1透鏡30相對導向軸21的安裝位置的定位孔，考慮到導向軸21的直徑尺寸，該通孔35B的直徑尺寸被設成使第1透鏡30無晃動地平滑移動的尺寸。為了調整第1透鏡30的安裝位置且吸收制造上的尺寸誤差等，另一通孔35A形成為長孔形狀。
第2透鏡40的通孔45A、45B和第3透鏡50的通孔55A、55B之中的、接近凸輪構件360的轉動銷365的位置一側，即接近凸輪棒41、51一側的通孔45A、55A成為定位孔。而另一方的通孔45B、55B形成為長孔形狀。
這樣，通過對接近轉動銷365、375或凸輪棒31、41、51一側的導向軸21進行定位，可提高各透鏡30、40、50的定位精度，并且使各透鏡30、40、50動作的力矩變小，可以進行平滑的動作。
在保持框34、44、54的表面上，在與通孔35B、45A、55A對應的位置上，設有形成了通孔341A、441A、541A的導向部341、441、541。各透鏡30、40、50分別通過通孔35B、45A、55A以及通孔341A、441A、541A由導向軸21導向，由于這些導向部341、441、541，各透鏡30、40、50的厚度方向(各透鏡30、40、50的移動方向)的尺寸變大。亦即，由于在成為定位孔的通孔35B、45A、55A一側設有導向部341、441、541，可以使各透鏡30、40、50更加穩(wěn)定地定位、導向。
圖14是表示轉動軸61、71和振動體66、76的配置的俯視圖。如該圖14所示，轉動軸61、71和振動體66、76被放置在下板311上。轉動軸61、71被配置在與凸輪構件360、370的轉動銷365、375對應的位置，轉動軸61、71的轉動中心與凸輪構件360、370的轉動中心一致。通過將轉動軸61、71夾在設于上板312與轉動軸61、71之間的支承板315以及下板311之間，設置成無論相對上板312和下板311，還是相對殼體20，轉動軸61、71都可自由轉動。并且，用螺釘315A將支承板315在中央處固定在下板311上。此外，支承板315的兩端與上板312一起用螺釘313B固定在下板311上。
如上述圖11所示，在轉動軸61、71上分別固定有桿部件611、711，在這些桿部件611、711的末端安裝的銷612、712，分別卡合到凸輪構件360、370的缺口366、376中。從而，當轉動軸61、71轉動時，隨之桿部件611、711也轉動，由于銷612、712按壓缺口366、376，凸輪構件360、370進行轉動。
振動體66、76由相同結構的振動體單元66A、76A構成，沿殼體20的面25C上的對角線配置，分別與轉動軸61、71抵接。由于振動體單元66A、76A具有相同結構，因此此處只對振動體單元66A進行說明。
在圖15和圖16中表示出振動體單元66A的整體立體圖。如該圖15和圖16所示，振動體單元66A具有振動體66；外殼67，其用于保持振動體66；電路板68，其安裝在外殼67上，用于將振動體66的電極82A～82E連接到外部的施加裝置。
與第1實施方式相同，振動體66采用在加強板81的兩面設有壓電元件82的結構，在加強板81的長度方向的兩端(短邊中央)形成有凸部81A。這些凸部81A中的一個形成為大致半圓形，如圖14所示，與轉動軸61的側面抵接。此外，凸部81A中的另一個形成多邊形。
在圖17中，示出振動體66的電極圖案。如該圖17所示，與第1實施方式相同，形成振動體66的5個電極(電極82A～82E)，但在電極82A、82B、82D、82E上，分別形成有從壓電元件82的長度方向的大約中央突出的突出部821A、821B、821D、821E。這些突出部821A、821B、821D、821E以及電極82C的長度方向的中央成為與外部的施加裝置導通的連接部分(端子)。這些連接部分通過突出部821A、821B、821D、821E，在壓電元件82的短邊方向上配置成大約直線，從而簡化了對施加裝置的連接。
返回到圖15和圖16，外殼67是由不銹鋼等導電性材料構成的塊形構件，與振動體66的一面對置配置，并且在與振動體66的面對置的面上，形成有凹形部671。振動體66被容納到凹形部671中，懸臂81B由螺釘672固定在外殼67上。此時，振動體66的長度方向兩端被配置為從外殼67的端部突出，當凸部81A抵接轉動軸61時，外殼67不會對轉動軸61發(fā)生干擾。
在外殼67的長度方向兩端，形成有沿振動體66的長度方向的細長形狀的缺口部673。2個缺口部673都被設在振動體66的長度方向的一側。這些缺口673被如下配置在將振動體單元66A配置在下板311上時，通過將從下板311突出的銷316(參考圖14)卡合到缺口673中，使振動體單元66A能夠沿預定方向(缺口673的形成方向，亦即振動體66的長度方向)滑動。此外，在外殼67中，在接近轉動軸61一側的端部近旁，形成有用于將振動體單元66A向轉動軸61側彈壓的彈簧安裝孔674。
電路板68由具有絕緣性的撓性基板等構成，在表面形成有導電圖案681。該電路板68被設在振動體66的兩面(電路板68A、68B)，一個電路板68A被固定在外殼67的設有振動體66一側的相反側。此外，另一個電路板68B橫跨振動體66，在外殼67的凹形部671兩側，固定在外殼67上。這些電路板68A、68B由連接部682相連接。
導電圖案681中，從電路板68突出形成的懸突(hangover)683與壓電元件82的電極82A～82E分別連接，并由焊錫等固定。并且，電路板68A側的懸突683貫穿外殼67上形成的開口部675，連接到壓電元件82。
通過導電圖案681使電極82A與電極82E、電極82B與電極82D分別導通，此外，分別通過連接部682使加強板81兩面的壓電元件82中對應的電極82A～82E分別導通。進而，在導電圖案681的一部分上，形成有連接這些電極82A～82E的端子684。亦即，端子684具有以下3個端子連接加強板81兩面的電極82A、82E的端子；連接加強板81兩面的電極82B、82D的端子；以及連接加強板81兩面的電極82C的端子。這些端子684形成為大致矩形狀，其長度方向沿壓電元件82的長度方向配置。
此外，在電路板68A上形成有長孔685，在該長孔685的內部，露出外殼67的表面。此處，因為外殼67由導電性材料構成，因此外殼67的表面與加強板81導通。因而，長孔685內部的外殼67表面成為連接加強板81的端子686。
如圖14所示，這樣的振動體單元66A、76A與轉動軸61、71一起，被大致點對稱地配置在殼體20的面25C上，用上板312蓋住。
在圖18中，示出驅動構件1A的俯視圖。如該圖18和上述圖11所示，在上板312上，在配置振動體單元66A、76A的位置上，形成有開口部317，從該開口部317中露出振動體單元66A、76A的端子684、686，以及彈簧安裝孔674。
在上板312上安裝有將振動體單元66A、76A分別向轉動軸61、71彈壓的彈簧318。這些彈簧318是形成為大致L字形的板形構件，大約中央的彎曲部分由螺釘313固定在上板312上。彈簧318的一端插入并通過形成在上板312中的孔319。此外，彈簧318的另一端貫穿開口部317，分別插入并通過振動體單元66A、76A的彈簧安裝孔674。
此處，孔319與彈簧安裝孔674的距離設定得比彈簧318的兩端的距離大，因而，由于彈簧318以使兩端的距離拉開的狀態(tài)插入孔319和彈簧安裝孔674，因此彈簧318具有使兩端接近的方向上的彈性。由于振動體單元66A、76A被設定為可通過缺口673和銷316沿長度方向自由滑動，因此通過彈簧318的彈壓力，將振動體單元66A、76A向轉動軸61、71側彈壓。從而，以適當?shù)膹棄毫Γ瑢⑼共?1A向轉動軸61、71的側面彈壓。
并且，通過將用于彈壓振動體單元66A的彈簧318設在振動體單元76A近旁，將用于彈壓振動體單元76A的彈簧318設在振動體單元66A近旁，并且相對面25C將兩者配置成相互大致點對稱，從而由于可以確保彈簧318的長度，因此容易調整彈性，容易得到適當?shù)膹棄毫Α?br> 在振動體單元66A、76A的端子684、686上，設有連接外部施加裝置的連接端子321。
在圖19中，表示出連接端子321的側面截面圖。如該圖19和上述圖11、圖18所示，連接端子321與端子684、686的數(shù)目相同(在本實施方式中為4個)，并由具有導電性的棒狀構件構成。如該圖19所示，連接端子321中，4條連接端子321的大約中央被固定在由絕緣材料構成的安裝構件322上，它們的一端向振動體單元66A、76A側傾斜，它們的末端分別與電路板68的端子684、686接觸。此處，由于連接端子321的末端只與端子684、686接觸，因此連接端子321的末端與端子684、686可以相互滑動。
此外，連接端子321的另一端被彎曲為相對振動體單元66A、76A的平面大致垂直，并從上板312突出。在這些連接端子321的另一端上連接著引線，這些引線被連接到外部的施加裝置。
在隔著連接端子321與安裝構件322相反的一側，設有將連接端子321向振動體單元66A、76A側按壓的壓板323。壓板323由絕緣材料構成，跨過上板312的開口部317設置，兩端用螺釘固定在上板312上。通過壓板323，將連接端子321和安裝構件322向振動體單元66A、76A側按壓，將連接端子321的末端以適當?shù)膹棄毫ο螂娐钒?8的端子684、686彈壓。
在這樣的透鏡單元310中，當通過外部的施加裝置，適當?shù)剡x擇連接端子321并施加電壓時，向壓電元件82的電極82A～82E中的對應的電極施加電壓，振動體66、76激勵縱振動和彎曲振動，凸部81A大致描繪出橢圓形軌道進行振動。通過該大致橢圓形軌道，轉動軸61、71被驅動轉動，與此同時，桿構件611、711轉動。
通過桿構件611、711的轉動，凸輪構件360、370轉動。當凸輪構件360從圖12的狀態(tài)沿逆時針方向(圖12的R1方向)轉動時，由于凸輪槽62B、62A形成螺旋形，因此隨著凸輪構件360的轉動，從轉動銷365到凸輪槽62B、62A的距離變大。從而，凸輪棒41、51沿凸輪槽62B、62A移動，第2透鏡40和第3透鏡50沿相互分離的方向移動。相反，當凸輪構件360沿順時針方向(圖12的R2方向)轉動時，第2透鏡40和第3透鏡50沿相互接近的方向移動。此外，關于凸輪構件370，當振動體76使轉動軸71從圖12的狀態(tài)沿逆時針方向轉動時，凸輪棒31在凸輪槽62C內移動，第1透鏡30移動。
根據(jù)這樣的第4實施方式，可獲得與第1實施方式的(1)～(4)的效果相同的效果，此外，還可得到以下效果。
(7)由于凸輪構件360的凸輪槽62A、62B隔著轉動銷365形成螺旋形，因此與第1實施方式的大致扇形的凸輪構件360不同，連接凸輪槽62A、62B與轉動銷365的直線的距離，是第2透鏡40和第3透鏡50之間的距離。亦即，由于在凸輪槽62A、62B內，凸輪棒41、51的配置位置與轉動軸61的位置可以配置在一條直線上，因此可以將凸輪構件360的外形形狀形成為沿螺旋形狀的橢圓形或大致圓形等形狀，可以促進凸輪構件360的小型化。
由于這樣的凸輪槽62A、62B的形狀和凸輪構件360的形狀，可以將在第1實施方式中在殼體20的兩側面的各配置一個的凸輪構件360、370兩者都配置在同一側面的面25C上，可以促進透鏡單元310的小型化。
此外，由于此時將轉動軸61、71配置在大致矩形的面25C的對角線上兩端，因此可以提高面25C內的空間利用率。
(8)通過使下板311與上板312夾著轉動軸61、71和振動體單元66A、76A構成驅動單元1A，將凸輪構件360、370與轉動軸61、71分開設置。因而，在驅動構件1A中，可以分別對由振動體66、76的振動引起的轉動軸61、71的驅動性能進行確認，或者對由凸輪構件360、370的轉動引起的各透鏡30、40、50的移動性能進行確認。因而，由于對振動體單元66A、76A和凸輪構件360、370的設定值等進行最佳設定，使其不影響相互的設定條件，因此能更加可靠地得到高效的驅動性能。
此外，即使凸輪構件360、370和振動體單元66A、76A的任何一方發(fā)生了問題，由于可以只對發(fā)生問題的部分進行更換，因此可以提高透鏡單元310的維護性。
(9)由于在轉動軸61、71與凸輪構件360、370之間設有桿構件611、711，因此可以將轉動軸61、71的轉動運動通過桿構件611、711進行傳遞。從而，可以將桿構件611、711沒有干擾地配置在凸輪槽62A、62B、62C中，使凸輪構件360、370能可靠進行動作。此外，由于通過桿構件611、711將轉動軸61、71和凸輪構件360、370連接起來，能夠在一定程度上用桿構件611、711吸收轉動軸61、71的轉動中心與凸輪構件360、370的轉動中心之間的偏差，因此沒有必要嚴格管理這些轉動中心的位置精度，可以容易地制造透鏡單元310。而且，由于通過桿構件611、711連接轉動軸61、71與凸輪構件360、370，因此可以將轉動軸61、71與凸輪構件360、370的連接部分的松動對凸輪構件360、370的轉動角度產(chǎn)生的影響抑制到最小限度。從而，可以以更高的精度轉動凸輪構件360、370。
(10)由于振動體66、76由相同結構的振動體單元66A、76A構成，因此可以實現(xiàn)零部件的通用化，可以降低透鏡單元310的制造成本。
此外，由于振動體單元66A、76A相對下板311能夠滑動，由彈簧318向轉動軸61、71彈壓，因此即使由于長時間使用，凸部81A產(chǎn)生某些磨損時，也能以適當?shù)膹棄毫⑼共?1A向轉動軸61、71彈壓，可以確保良好的驅動力。
而且，由于連接端子321按壓并接觸端子684、686，相對于端子684、686可以滑動，因此即使振動體66、76振動，端子684、686與連接端子321也可以良好且可靠地接觸。從而，可以可靠地防止斷路等問題的發(fā)生。此外，即使由于長時間使用，凸部81A產(chǎn)生某些磨損，振動體單元66A、76A向在轉動軸61、71側滑動了時，也可以確保端子684、686與連接端子321的連接。
由于連接端子321只是按壓并接觸端子684、686，因此可以將連接端子321和端子684、686相互拆卸。從而，由于可以對上板312更換振動體單元66A、76A，因此可以提高透鏡單元310的維護性。
(11)由于凸輪構件360、370被設在接近導向軸21的面25C上，由于可以將從凸輪棒31、41、51到導向軸21的距離抑制到最小限度，因此可以減小各透鏡30、40、50移動時的負荷力矩。從而，由于能夠使各透鏡30、40、50平滑地移動，并且還可以減小移動所需的驅動力，因此可以促進透鏡單元310的省力化。
(12)在各透鏡30、40、50中，由于更接近凸輪構件360、370的轉動銷365、375的安裝位置的、即更接近凸輪棒31、41、51的導向軸21用的通孔35B、45A、55A成為相對導向軸21進行各透鏡30、40、50定位的定位孔，因此能夠得到良好的凸輪棒31、41、51相對凸輪構件360、370的位置精度，可以實現(xiàn)各透鏡30、40、50的平滑移動。此外，由于在成為定位孔的通孔35B、45A、55A上設有導向部341、441、541，因此可使各透鏡30、40、50的厚度增加，使通孔35B、45A、55A的長度增加，因此可以使各透鏡30、40、50更加穩(wěn)定地移動。
并且，已通過以上記述公開了用于實施本發(fā)明的最佳結構、方法等，但本發(fā)明并不僅限于此。
例如，在上述實施方式中，透鏡單元10、110、210、310具有透鏡30、40、50，但不限于此，也可以具有將通過透鏡所成的像轉換為電信號的攝像元件(未圖示)。具體來說，可以替換第2透鏡40，設置作為攝像元件的電荷耦合器件(Charge-Coupled Device，CCD)。這樣，如上所述，通過使驅動機構動作，將電荷耦合器件對準第1透鏡30的成像位置，可以用電荷耦合器件讀取由第1透鏡30所成的像。在此情況下，也可以不設置第3透鏡。
而且，也可以將電荷耦合器件固定在殼體20、90的一端，用電荷耦合器件讀取由各透鏡30、40、50所成的像。
在第4實施方式中，通過桿構件連接轉動軸和凸輪構件，但并不僅限于此，例如也可以通過延長轉動軸和凸輪構件的任何一方的轉動軸(轉動銷)，將其卡合到在另一方的轉動中心中形成的孔中來連接兩者，使轉動軸和凸輪構件相互可以裝拆。即使在這樣的情況下，也可以分別對由振動體的振動引起的轉動軸的轉動性能進行確認，以及由凸輪構件的轉動引起的各透鏡的移動性能進行確認，可以分別確保良好的性能。
以上記述公開了實施本發(fā)明的最佳結構、方法等，但本發(fā)明并不僅限于此。亦即，已特別進行了圖示并說明了本發(fā)明主要的特定實施方式，但只要不偏離本發(fā)明的技術思想和目的范圍，本行業(yè)人員當然可以可以對上述的實施方式，在形狀、材質、數(shù)量、以及其它詳細結構，添加各種變形。
因此，上述公開的對形狀和材質進行限制等的記述只是為了容易理解本發(fā)明而作的示例記述，不是限定本發(fā)明的記述，因此取消對那些形狀和材質等的限定中的一部分或全部后的構件的名稱的記述，當然也應當包含在本發(fā)明中。
本發(fā)明除了可以用于在使用聚焦透鏡或變焦透鏡的控制設備中的該透鏡的驅動部分外，也可以用于帶有照相機的移動電話設備中的聚焦透鏡或變焦透鏡的驅動部分。進而，除驅動透鏡的部分外，例如也可以用于安裝在小型信息終端設備等中的卡片式硬盤的磁頭臂的驅動部分等。
權利要求
1.一種驅動裝置，其特征在于，具有通過壓電元件的變形而振動的振動體；以及與該振動體抵接并且通過該振動體的振動而轉動的凸輪構件，在該凸輪構件上設有與被驅動構件卡合、使該被驅動構件進退的驅動用導向部。
2.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述振動體與所述凸輪構件的轉動軸外周抵接。
3.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，在所述凸輪構件上設有沿著該凸輪構件的轉動方向的圓弧形的突出部，所述振動體與該突出部抵接。
4.如權利要求1至3的任意一項所述的驅動裝置，其特征在于，隔著所述凸輪構件的轉動中心，在相互相反側設有至少兩個所述驅動用導向部，這些驅動用導向部相對所述轉動中心形成為螺旋形。
5.如權利要求1至4的任意一項所述的驅動裝置，其特征在于，具有與所述振動體抵接的轉動軸，所述凸輪構件通過所述轉動軸的轉動而轉動，并且可以相對所述轉動軸裝拆。
6.如權利要求5所述的驅動裝置，其特征在于，具有固定在所述轉動軸上、向所述轉動軸的直徑方向突出的桿構件，配置成所述轉動軸的轉動中心與所述凸輪構件的轉動中心一致，該桿構件的末端側與所述凸輪構件卡合。
7.如權利要求4至6的任意一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述被驅動構件容納在殼體中，在所述殼體的同一側面上設有多個所述凸輪構件和所述振動體。
8.如權利要求7所述的驅動裝置，其特征在于，所述凸輪構件和所述振動體在所述同一側面中被大致點對稱地配置。
9.一種驅動裝置，其特征在于，具有通過壓電元件的變形而振動的振動體；以及與該振動體抵接并且通過該振動體的振動而直線移動的凸輪構件，該凸輪構件上設有與被驅動構件卡合、使該被驅動構件進退的驅動用導向部。
10.如權利要求9所述的驅動裝置，其特征在于，在所述凸輪構件上設有沿著該凸輪構件的移動方向的直線形的突出部，所述振動體與該突出部抵接。
11.如權利要求1至10的任意一項所述的驅動裝置，其特征在于，所述振動體具有描畫往復振動與彎曲振動組合而成的橢圓軌道的振動模式。
12.如權利要求11所述的驅動裝置，其特征在于，所述振動體被構成為可自由地切換描畫所述橢圓軌道的振動模式的振動方向。
13.如權利要求1至12的任意一項所述的驅動裝置，其特征在于，具有對被驅動構件的進退進行導向的至少2根導向軸，所述被驅動構件相對于離所述凸輪構件近的所述導向軸被定位。
14.如權利要求1至13的任意一項所述的驅動裝置，其特征在于，具有對所述被驅動構件的進退進行導向的至少2根導向軸，所述凸輪構件接近所述導向軸配置。
15.一種透鏡單元，其特征在于，具有如權利要求1至14的任意一項所述的驅動裝置；以及安裝該驅動裝置的殼體，由所述驅動裝置驅動的被驅動構件是變焦透鏡。
16.一種透鏡單元，其特征在于，具有如權利要求1至14的任意一項所述的驅動裝置；以及安裝該驅動裝置的殼體，由所述驅動裝置驅動的被驅動構件是聚焦透鏡。
17.一種透鏡單元，其特征在于，具有如權利要求1至14的任意一項所述的驅動裝置；安裝該驅動裝置的殼體；以及安裝在該殼體上的透鏡，由所述驅動裝置驅動的被驅動構件具有將由所述透鏡所成像的像轉換為電信號的攝像元件。
18.一種拍攝裝置，其特征在于，具有如權利要求1至14的任意一項所述的驅動裝置；由該驅動裝置驅動的透鏡；記錄由該透鏡所成像的像的記錄介質；以及容納所述驅動裝置、透鏡以及記錄介質的外殼。
19.一種拍攝裝置，其特征在于，具有如權利要求15至17的任意一項所述的透鏡單元；記錄由構成該透鏡單元的透鏡所成像的像的記錄介質；以及安裝這些透鏡單元和記錄介質的外殼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種既實現(xiàn)小型化，又可充分提高驅動效率的驅動裝置、透鏡單元及拍攝裝置。在透鏡單元(10)中，通過振動體(66)的振動使凸輪構件(60)轉動，通過該凸輪構件(60)的轉動，驅動透鏡(40)、(50)進退。從而，不必設置電磁電機及其附帶的齒輪、凸輪環(huán)等復雜的結構，在簡化結構的同時，可實現(xiàn)小型化。此外，由于通過凸輪構件(60)驅動透鏡(40)、(50)，因而可以減小由摩擦等引起的能量損耗，可以充分提高驅動效率。
文檔編號G02B7/08GK1641991SQ200510002049
公開日2005年7月20日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權日2004年1月13日
發(fā)明者本田克行, 長尾昭一, 向山浩行, 清水章弘, 小松朗 申請人:精工愛普生株式會社