專利名稱：驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動器，具體涉及一種搭載在數(shù)碼相機或便攜式電話等小型精密設(shè)備上的驅(qū)動變焦鏡頭或聚焦鏡頭的驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
作為數(shù)碼相機等的透鏡部的驅(qū)動裝置有采用壓電元件的驅(qū)動器。例如專利文獻1的驅(qū)動器，在壓電元件的端面上固定驅(qū)動棒，在該驅(qū)動棒上滑動自如地支撐鏡筒。在鏡筒上安裝板簧，通過該板簧的彈性力在與驅(qū)動棒的之間作用摩擦力。而且，對壓電元件外加形成大致鋸齒狀的波形的驅(qū)動脈沖，壓電元件在延伸方向和壓縮方向以不同的速度變位。例如，如果壓電元件緩慢地變位，鏡筒就與驅(qū)動棒一同移動。相反，如果壓電元件快速變位，鏡筒就因其重量的慣性停止在相同的位置上。因此，通過對壓電元件反復(fù)外加形成大致鋸齒狀的波形的驅(qū)動脈沖，能夠使鏡筒以細小的間距，間歇地移動。
在專利文獻2中記載的驅(qū)動器中，在壓電元件的變位方向的端面上安裝配合部件，該配合部件與移動板摩擦配合，在移動板上安裝鏡筒。然后，通過對壓電元件外加驅(qū)動脈沖，配合部件振動，從而使移動板和鏡筒移動。
專利文獻1日本專利第2633066號專利文獻2日本專利特開平10-232337號公報可是，專利文獻1、2記載的驅(qū)動器，由于驅(qū)動部件(上述的驅(qū)動棒或配合部件等)形成棒狀或板狀，因此存在壓電元件的振動被驅(qū)動部件吸收、衰減，不能準確移動鏡筒的問題。尤其是高頻振動，由于驅(qū)動部件造成的衰減率大，所以存在鏡筒的響應(yīng)性變差而不能準確移動鏡筒的問題。
此外，專利文獻1、2記載的驅(qū)動器，因驅(qū)動部件和被驅(qū)動部件之間的摩擦力不足，存在被驅(qū)動部件的動作容易不穩(wěn)定的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上的事實而提出的，其目的在于提供一種能夠使被驅(qū)動部件穩(wěn)定、準確地移動的驅(qū)動器。
第1發(fā)明，為達到上述目的，提供一種驅(qū)動器，其特征在于，具有壓電元件，其通過固定部件支撐變位方向的一方的端面；塊狀的驅(qū)動部件，安裝在該壓電元件的變位方向的另一方端面上；被驅(qū)動部件，其至少摩擦配合在與所述變位方向正交的方向的所述驅(qū)動部件的1個端面上，同時沿所述變位方向延伸設(shè)置。
根據(jù)第1發(fā)明，由于驅(qū)動部件形成塊狀，所以能夠在不被驅(qū)動部件衰減的情況下，向被驅(qū)動部件傳遞壓電元件的振動。因此能夠高精度地移動被驅(qū)動部件。
第2發(fā)明，如第1發(fā)明所述，其特征在于所述被驅(qū)動部件摩擦配合在與所述變位方向正交的方向的所述驅(qū)動部件的兩端面上。根據(jù)第2發(fā)明，由于被驅(qū)動部件摩擦配合在驅(qū)動部件的兩端面上，所以摩擦配合面增大，能得到大的輸出，能夠穩(wěn)定、準確地移動被驅(qū)動部件。尤其，通過在驅(qū)動部件的兩端面上設(shè)置摩擦配合面，能夠防止驅(qū)動力偏斜地傳向被驅(qū)動部件，能夠使被驅(qū)動部件更穩(wěn)定地準確移動。
第3發(fā)明，如第1或第2發(fā)明所述，其特征在于所述驅(qū)動器，是使安裝在所述被驅(qū)動部件上的透鏡框架沿光軸移動的透鏡框架移動用的驅(qū)動器。
根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器，由于驅(qū)動部件形成塊狀，所以能夠在不被驅(qū)動部件衰減的情況下，向被驅(qū)動部件傳遞壓電元件的振動，因此能夠使被驅(qū)動部件準確移動。
圖1是表示采用本發(fā)明的驅(qū)動器的透鏡裝置的構(gòu)成的分解立體圖。
圖2是表示本實施方式的驅(qū)動器的構(gòu)成的立體圖。
圖3是外加給圖2的壓電元件的驅(qū)動脈沖的波形圖。
圖4是表示與圖2不同的構(gòu)成的驅(qū)動器的立體圖。
圖5是表示與圖2不同的構(gòu)成的驅(qū)動器的立體圖。
圖6是表示與圖3不同的構(gòu)成的驅(qū)動器的立體圖。
圖中20-透鏡框架，30-被驅(qū)動部件、32-壓電元件，34-驅(qū)動部件，36-壓緊彈簧。
具體實施例方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的驅(qū)動器的優(yōu)選的實施方式。
圖1是表示采用本發(fā)明的驅(qū)動器的透鏡裝置的構(gòu)成的立體圖。該圖所示的透鏡裝置，具有箱型的殼體12，在該殼本12的側(cè)面上安裝固定透鏡16。在殼體12的內(nèi)部設(shè)置有用于保持移動透鏡(例如變焦鏡頭或聚焦鏡頭)18的透鏡框架20。
在透鏡框架20的外周面突出形成配合部22和導(dǎo)向部26。在配合部22上形成U狀槽23，在該槽23內(nèi)配合導(dǎo)向棒24。此外，在導(dǎo)向部26上形成貫通孔27，在該貫通孔27內(nèi)貫穿插入導(dǎo)向棒28。導(dǎo)向棒24、28配設(shè)在光軸方向，固定在殼體12上。由此，透鏡框架20滑動自如地支撐在光軸方向。
此外，在透鏡框架20上一體地形成兩片被驅(qū)動板(相當(dāng)于被驅(qū)動部件)30、30。各被驅(qū)動板30、30，如圖2所示，形成細長的矩形狀，以其縱向與光軸平行的方式配置，其間隔與后述的驅(qū)動部件34的寬度一致設(shè)置。被驅(qū)動板30、30的材質(zhì)等不特別限定，可選擇輕量且剛性強的材質(zhì)，例如陶瓷等。
本實施方式的驅(qū)動器具有設(shè)在兩片被驅(qū)動板30、30之間的壓電元件32和驅(qū)動部件34。壓電元件32，其寬度尺寸(圖2的上下方向的尺寸)，以比被驅(qū)動部件30、30的間隔小的方式形成，相對被驅(qū)動部件30、30，具有微小間隙地配置。在壓電元件32的變位方向(光軸方向)的一方的端面上配置被固定在殼體12上的壓板38，在另一方的端面上固定驅(qū)動部件34。驅(qū)動部件34形成矩形的塊狀，與被驅(qū)動部件30同樣，可用輕量且剛性強的材質(zhì)例如陶瓷等制作。此外，驅(qū)動部件34，其寬度尺寸(圖2的上下方向的尺寸)大于壓電元件32的寬度尺寸，并且按與被驅(qū)動部件30、30彼此間的間隔大致相同的尺寸形成。
在被驅(qū)動部件30、30上安裝壓緊彈簧36。壓緊彈簧36以夾著被驅(qū)動部件30、30的方式安裝，通過該壓緊彈簧36的彈力將被驅(qū)動部件30、30壓靠在驅(qū)動部件34的上面和下面。由此，將被驅(qū)動部件30、30分別摩擦配合在驅(qū)動部件34的上面和下面。被驅(qū)動板30和驅(qū)動部件34的摩擦力，如后述，以在對壓電元件32外加平緩電壓變化的驅(qū)動脈沖時摩擦力比其驅(qū)動力大的方式、并且以在對壓電元件32外加急劇電壓變化的驅(qū)動脈沖時摩擦力比其驅(qū)動力小的方式設(shè)定。
圖3(A)、(B)表示外加給壓電元件32的驅(qū)動脈沖的例子。圖3(A)是向左方向移動圖2的透鏡框架20時的驅(qū)動脈沖，圖3(B)是向右方向移動圖2的透鏡框架20時的驅(qū)動脈沖。
如圖3(A)、(B)所示，對壓電元件32外加大致鋸齒狀的驅(qū)動脈沖。例如，在圖3(A)的情況下，對壓電元件32A外加從時刻β1到時刻β2平緩地立起、到時刻β3急劇下降的大致鋸齒狀的驅(qū)動脈沖。因而，從時刻β1到時刻β2，由于壓電元件32緩慢伸長，隨之驅(qū)動部件34緩慢變位，所以被驅(qū)動部件30與驅(qū)動部件34一同移動。由此，能夠使被驅(qū)動部件30、30向圖2的左方向移動。在時刻β3，由于壓電元件32急劇收縮，所以驅(qū)動部件34向圖2的右方向變位。此時，由于驅(qū)動部件34急劇變位，所以被驅(qū)動部件30、30因慣性而停止在其位置上，只有驅(qū)動部件34移動。因此，通過反復(fù)外加圖3(A)所示的鋸齒狀的驅(qū)動脈沖，由于圖2的被驅(qū)動部件30、30反復(fù)向左方向的移動和停止，所以能夠使透鏡框架20向左方向移動。
在圖3(B)的情況下，對壓電元件32A外加從時刻β4到時刻β5平緩地下降、在時刻β6急劇立起的大致鋸齒狀的驅(qū)動脈沖。因而，從時刻β4到時刻β5，由于壓電元件32緩慢伸長，隨之驅(qū)動部件34緩慢變位，所以被驅(qū)動部件30與驅(qū)動部件34一同移動。由此，能夠使被驅(qū)動部件30、30向圖2的右方向移動。在圖3(B)的時刻β6，由于壓電元件32急劇伸長，所以驅(qū)動部件34向圖2的右方向變位。此時，由于驅(qū)動部件34急劇變位，所以被驅(qū)動部件30、30因慣性而停止在其位置上，只有驅(qū)動部件34移動。因此，通過反復(fù)外加圖3(B)所示的鋸齒狀的驅(qū)動脈沖，由于圖2的被驅(qū)動部件30、30反復(fù)向右方向的移動和停止，所以能夠使透鏡框架20向右方向移動。
以下，說明按上述構(gòu)成的驅(qū)動器的作用。
作為本實施方式的驅(qū)動器的主要特征在于將驅(qū)動部件34形成塊狀。在將驅(qū)動部件34形成棒狀或板狀的情況下，壓電元件32的振動容易被驅(qū)動部件34吸收，要準確驅(qū)動被驅(qū)動部件30非常困難。尤其，在用低電壓的電動勢且高頻的脈沖信號驅(qū)動的情況下，不能準確驅(qū)動被驅(qū)動部件30、30。
對此，如本實施方式那樣在將驅(qū)動部件34形成塊狀的情況下，就無驅(qū)動部件34吸收壓電元件32的振動的顧慮。此外，在本實施方式中，由于被驅(qū)動板30在驅(qū)動方向上延伸設(shè)置，驅(qū)動部件34和被驅(qū)動部件30、30的摩擦配合面的位置，相對壓電元件32一般保持固定的結(jié)構(gòu)，所以所述摩擦配合面通常保持在壓電元件32的附近。因此能夠準確移動被驅(qū)動部件30。因而，即使在用低電壓下外加高頻的驅(qū)動脈沖信號的情況下，也能高速、準確移動透鏡框架20。
此外，作為本實施方式的驅(qū)動器的另一主要特征在于從驅(qū)動部件34的兩側(cè)摩擦配合被驅(qū)動板30、30。如果如此構(gòu)成，則由于能夠穩(wěn)定地得到足夠的摩擦力，同時相對驅(qū)動部件34上下均等地得到摩擦力，因此能夠向被驅(qū)動部件30、30均等且可靠地傳遞驅(qū)動力。對此，在只設(shè)一片被驅(qū)動部件30的情況下，由于不能在被驅(qū)動部件30和驅(qū)動部件34的之間得到足夠的摩擦力、或由于只在驅(qū)動部件34的一側(cè)設(shè)置摩擦配合面，因此存在均衡性差、不能高效率向被驅(qū)動部件30傳遞壓電元件32的驅(qū)動力的問題。因此，根據(jù)本實施方式的驅(qū)動器，由于從驅(qū)動部件34的兩側(cè)摩擦配合被驅(qū)動部件30、30，所以能夠向被驅(qū)動部件30、30均等且可靠地傳遞驅(qū)動力，能夠順暢移動透鏡框架20。
此外，上述實施方式，在驅(qū)動部件34的兩側(cè)摩擦配合兩片被驅(qū)動部件30、30，但也可以摩擦配合三片以上的被驅(qū)動部件30。例如，圖4是設(shè)置四片被驅(qū)動部件30、30…的例子。圖4所示的各被驅(qū)動部件30，形成細長的矩形狀，以其長方向成為光軸方向的方式配置，且固定在透鏡框架20上。此外，各被驅(qū)動部件30以圍住驅(qū)動部件34的方式配置，且摩擦配合在驅(qū)動部件34的各側(cè)面。如此，通過在驅(qū)動部件34的各側(cè)面摩擦配合四片被驅(qū)動部件30、30…，能夠增加摩擦力，能夠更穩(wěn)定地移動透鏡框架20。此外，能夠上下左右均等地傳遞壓電元件32的驅(qū)動力，能夠更順暢地移動透鏡框架20。
此外，如圖5所示，也可以只在驅(qū)動部件34的一側(cè)設(shè)置被驅(qū)動部件30。圖5的驅(qū)動部件34，通過壓縮彈簧50的推動機構(gòu)而壓緊在被驅(qū)動部件20上。壓縮彈簧50，其下端(未圖示)固定在殼體12上，上端搭接在驅(qū)動部件34上，通過該壓縮彈簧50的推力，確保驅(qū)動部件34和被驅(qū)動部件30。如此，即使只在驅(qū)動部件34的一側(cè)設(shè)置被驅(qū)動部件30的情況下，通過將驅(qū)動部件34形成矩形的塊狀，也能夠防止驅(qū)動部件34衰減壓電元件32的振動，準確進行被驅(qū)動部件30的驅(qū)動控制。
此外，上述實施方式，采用板狀的驅(qū)動部件34，但驅(qū)動部件34的形狀并不局限于此，例如，如圖6所示，也可以采用圓柱狀的驅(qū)動部件40。在此種情況下，在被驅(qū)動部件42、42上沿驅(qū)動方向形成圓弧狀的槽44，也可以在該槽44內(nèi)摩擦配合驅(qū)動部件40。在此種情況下，通過從驅(qū)動部件40的兩側(cè)摩擦配合被驅(qū)動部件42、42，也能夠足夠穩(wěn)定地確保被驅(qū)動部件42、42和驅(qū)動部件40的摩擦力，也能夠使被驅(qū)動部件42、42穩(wěn)定、順暢地移動。
此外，也可以采用三棱柱狀的驅(qū)動部件，在此種情況下，通過在驅(qū)動部件的兩個側(cè)面摩擦配合驅(qū)動部件，也能夠防止驅(qū)動部件和被驅(qū)動部件的松動。
另外，作為本發(fā)明的驅(qū)動器的用途，例如能夠用于數(shù)碼相機或便攜式電話等小型精密設(shè)備。尤其便攜式電話，需要用3V以下的低電壓驅(qū)動，但通過采用本發(fā)明的驅(qū)動器，即使是20kHz左右的高頻也能驅(qū)動，能夠以2mm/s以上的高速度移動透鏡框架20。因而，即使是需要10mm左右的移動的變焦鏡頭，也能夠迅速移動。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動器，其特征在于，具有壓電元件，其由固定部件支撐變位方向的一方的端面；塊狀的驅(qū)動部件，其被安裝在該壓電元件的變位方向的另一方端面上；被驅(qū)動部件，其摩擦配合在與所述變位方向正交的方向的所述驅(qū)動部件的至少1個端面上，并且沿所述變位方向延伸設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動器，其特征在于所述被驅(qū)動部件摩擦配合在與所述變位方向正交的方向的所述驅(qū)動部件的兩端面上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動器，其特征在于所述驅(qū)動器，是使安裝在所述被驅(qū)動部件上的透鏡框架沿光軸移動的透鏡框架移動用的驅(qū)動器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過將驅(qū)動部件形成塊狀，而能夠穩(wěn)定、準確地移動被驅(qū)動部件的驅(qū)動器，這種驅(qū)動器，具有一體安裝的壓電元件(32)和驅(qū)動部件(34)。驅(qū)動部件(34)形成塊狀，在該驅(qū)動部件(34)的兩側(cè)面上摩擦配合被驅(qū)動板(30、30)。
文檔編號H02N2/00GK1721969SQ200510076098
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者佐佐木龍?zhí)? 增澤智成 申請人:富士能株式會社