CN101047346B - 驱动装置 - Google Patents
驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101047346B CN101047346B CN2007100890287A CN200710089028A CN101047346B CN 101047346 B CN101047346 B CN 101047346B CN 2007100890287 A CN2007100890287 A CN 2007100890287A CN 200710089028 A CN200710089028 A CN 200710089028A CN 101047346 B CN101047346 B CN 101047346B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- driving shaft
- piezoelectric element
- drive unit
- mentioned
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 4
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 241001274660 Modulus Species 0.000 description 1
- 206010034703 Perseveration Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/021—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
- H02N2/025—Inertial sliding motors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/06—Drive circuits; Control arrangements or methods
- H02N2/065—Large signal circuits, e.g. final stages
- H02N2/067—Large signal circuits, e.g. final stages generating drive pulses
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
一种驱动装置,在本发明的驱动装置(1),按照压电元件(12)的伸缩使驱动轴(14)往复移动,使与驱动轴(14)摩擦卡合的被驱动部件(16)沿着驱动轴(14)移动的驱动装置(1),具备隔离部(24B、24C),该隔离部(24B、24C)具有:收容驱动轴(14)的支撑部(24A);对收容于支撑部(24A)的驱动轴(14)在支撑部(24A)的方向施力的弹簧部件(26)。在该驱动装置(1),收容于隔离部(24B、24C)的支撑部(24A)的驱动轴(14),通过弹簧部件(26)的施力,限制其向与其轴线垂直方向(Y-Z面方向)的移动。由此,由轴支撑部(24A),能够以高位置的精度轴支撑驱动轴(14)。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用压电元件等的机电转换元件的驱动装置,尤其,涉及对装载于小型数字照相机或网络摄像机或带摄像头的移动电话等中的小型透镜等光学部件进行驱动的驱动装置。
背景技术
以往,使用压电元件的透镜驱动装置,例如,记载在下述专利文献1。在该公报所示的驱动装置,是使镜筒移动的装置,通过由镜筒和摩擦板夹住驱动轴,从而使被驱动部件的透镜头与驱动轴摩擦卡合。并且,在该驱动装置中,过在设置于支撑板的贯通孔中贯通插入驱动轴而进行支撑。
【专利文献1】日本专利公开平7-274543号公报
然而,在上述所示的以往的驱动装置,存在如以下的问题。为了提高在贯通孔贯通插入驱动轴时的工作效率,需要将贯通孔的截面尺寸设计比驱动轴的截面尺寸大一定程度。在如此设计的情况下,不能由支撑板位置精确地驱动轴,而妨碍了驱动装置的稳定的驱动特性。
发明内容
因此,本发明为了解决这种技术课题,其目的在于,提供能够将驱动轴以高位置精度进行轴支撑的驱动装置。
本发明的驱动装置,具备执行器,该执行器按照机电转换元件的伸缩使驱动轴往复移动,从而使与上述驱动轴摩擦卡合的被驱动部件沿着上述驱动轴移动,其特征在于,所述驱动装置还具备固定框,所述固定框对所述执行器进行支撑,并具备轴支撑部,该轴支撑部,具有:收容上述驱动轴的槽部;对收容于上述槽部中的上述驱动轴向上述槽部的方向施力从而对所述驱动轴向与其轴线垂直的断面方向的移动进行限制的弹簧部件。
在该驱动装置,收容于轴支撑部的槽部中的驱动轴,通过弹簧部件的施力在轴线垂直的方向的移动被限制,因此,由轴支撑部,能够将驱动轴以高位置的精度进行轴支撑。并且,由于贯通插入驱动轴的工作被省略, 所以可以比以往容易设置驱动轴。
而且,具备2个轴支撑部,也可以由两轴支撑部轴支撑驱动轴的各端部。此时,由于驱动轴的两端部以高位置精度进行轴支撑,所以驱动轴整体以高位置的精度被支撑。
并且,槽部的槽形状可为大致V字状。此时,能够以更高位置的精度对驱动轴进行轴支撑。
根据本发明,提供能够将驱动轴以高位置精度进行轴支撑的驱动装置。
附图说明
图1是表示与本发明的实施方式有关的驱动装置的截面图。
图2是施加于图1的压电元件的驱动脉冲的波形图。
图3是表示控制部的驱动电路的电路图。
图4是输入于图3的驱动电路的输入信号的波形图。
图5是从图3的驱动电路输出的输出信号的波形图。
图6是表示在图1的驱动装置的位置检测器的立体图。
图7是表示在图1的驱动装置的位置检测器的变形例的图。
图8是图1的被驱动部件的VIII-VIII线处的截面图。
图9是表示图1的执行器的支撑状态的概略立体图。
图10是图9的隔离部的α-α线及β-β线处的截面图。
图11是表示与图10的隔离部不同的方式的隔离部的截面图。
具体实施方式
以下参照附图,对于本发明实施的最佳方式进行详细说明。另外,对相同或同等的要素标记相同的符号,并省略重复说明。
图1是与本发明的实施方式有关的驱动装置的截面图。如图1所示,有关实施方式的驱动装置1,将移动透镜70作为移动对象物进行移动透镜70的驱动,具备执行器10与装配执行器10的固定框24。
(执行器)
首先,对于该驱动装置1的执行器10说明。执行器10,由压电元件12、驱动轴14、被驱动部件16、锤部件18而构成。
(压电元件)
压电元件12是叠层型的压电元件,是在于本发明的机电转换元件。在该压电元件12,设置有2个输入端子72A、72B,通过这些输入端子72A、72B压电元件12与控制部71被连接。并且,压电元件12,按照从控制部17输入的电气信号,向其叠层方向进行延伸及收缩。例如,使在该输入端子72A、72B施加的电压反复增减时,压电元件12反复进行延伸及收缩。
(驱动轴)
驱动轴14,其基端14a,以抵接在压电元件12A的一端面12A的状态下使用粘接剂27被粘接固定。如此,通过驱动轴14安装于压电元件12,按照压电元件12的延伸及收缩的反复动作,沿着其长方向进行往复移动。该驱动轴14,是长圆柱状的部件,被安装成其轴朝向箭头方向(即,压电元件12的伸缩方向)。驱动轴14的材质,轻量并高刚性的材质为适当,满足其条件材质,铍为理想,但,这材料为稀有金属,所以价格高且加工性差。在此本实施方式使用,使黑铅结晶强固地复合的黑铅复合体,例如碳石墨。(在此,黑铅复合体意味着作为碳素的六角板状结晶体的石墨和与石墨以外的物质的复合体,碳石墨意味着由石墨和无定形碳素而成的物质。并且,石墨也叫黑铅。)该黑铅复合体的碳石墨,具有与铍相似的特性(铍的比重约为1.85、碳石墨的比重约为1.8),由于与铍不同具有比较便宜并容易加工的特性。
(锤部件)
锤部件18,在压电元件12的另一端面12B,由粘接剂20,相对于固定框24以未固定的状态设置。即,锤部件18,相对于固定框24不直接支撑或固定,并通过粘接剂或树脂材料相对于固定框24以便限制动作以未支撑或固定的状态设置。该锤部件18通过向压电元件12的端面12B施加负荷,防止端面12B比端面12A变位大,理想的为比驱动轴14重量更大。而且,通过设置比驱动轴14质量大的锤部件18,可以将压电元件12 的伸缩有效地传达至驱动轴14侧。例如,驱动轴14为8mg、压电元件12为30mg时,使用20mg的锤部件18。作为将压电元件12固定粘接的粘接剂使用弹性粘接剂为理想。
锤部件18,由软性材料所构成,由此,可以将执行器10的共振频率相对于压电元件12的驱动频率充分地减小,并可以低减共振的影响。作为锤部件18的构成材料,使用杨氏模量比压电元件12及驱动部件14小的材料(例如杨氏模量1GPa以下为理想,300MPa以上为更理想)。并且,锤部件18的比重,为了装置的小型化,比重尽量高为理想,例如设定为8~12左右。所以,在锤部件18的构成材料,使用在像胶等的弹性体混合比重大的金属粉的材料,例如,在聚氨酯橡胶或聚氨酯树脂中混合了钨的粉末的材料,在这种锤部件18杨氏模量为60MPa左右,比重为11.7左右。要想将锤部件18的体积尽量设计成小,比重大并杨氏模量小的组合为最适当,但,锤部件18只要比驱动部件14的比重大(比重1.8以上),而且,杨氏模量为1GPa以下则可以使用。即,将比重除以杨氏模量的数值(比重/杨氏模量)只要为1.8x10-9以上,则作为锤部件18适合。
(固定框)
并且,上述的执行器10,被支撑安装于固定框24。以下,对于由固定框24所固定的执行器10的支撑具体说明。
(隔离部)
执行器10,其驱动轴14,由设置于固定框24的底部的2个隔离部(轴支撑部)24B、24C沿着长方向可移动地被支撑。这些隔离部24B、24C是为分隔后述的被驱动部件16的移动领域的部分,作为将驱动轴14从其下方支撑的部分起作用。固定框24,作为用于收容执行器10的框体起作用,并且,作为用于装配执行器10的框体或架子起作用。
如图1所示,一方的隔离部24B,在驱动轴14的压电元件12安装部分的附近,即,在驱动轴14的基端部14a的位置支撑执行器10,另一方的隔离部24C在驱动轴14的前端部14b的位置支撑执行器。在此,对于各隔离部24B、24C的结构,参照附图9及图10进行说明。而且,图9, 是表示执行器10的支撑状态的概略立体图,图10,是图9的α-α线及β-β线处的截面图。如此图9及图10所示,隔离部24B、24C分别由V槽25形成的支撑部(槽部)24A、向V槽25的底部方向施力的弹簧部件26构成。
隔离部24B、24C,是在固定框24的底部一体立设的壁状部分,在其上端部沿着驱动轴14的延伸方向(X方向)在方向设有V槽25。并且,在该V槽25以收容驱动轴14的端部14a、14b的状态下,弹簧部件26将驱动轴14向形成有V槽25的支撑部24A的方向进行施力。隔离部24B的弹簧部件26与隔离部24C的弹簧部件26是相同的部件。即,如图9所示,弹簧部件26,其两端部26a、26b卡合在固定框24,在分歧为2个的各个中央部26c进行隔离部24B的驱动轴14的施力及隔离部24C的驱动轴14的施力。而且,该弹簧部件26,可以适当改变为对应于隔离部24B、24C的2个部件。
(支撑部件)
并且,执行器10,由支持部件60支撑在固定框24。该支撑部件60,将执行器10相对于压电元件12的伸缩方向从侧方进行支撑,配设于收容执行器10的固定框24和压电元件12之间。此时,理想为将执行器10从与压电元件12的伸缩方向垂直的方向被支撑。该支撑部60,作为将执行器10从侧方支撑而安装的安装部件起作用。
支撑部件60,由具有规定以上的弹性特性的弹性体所形成,例如由硅树脂所形成。支撑部件60,形成贯通插入压电元件12的插通槽60A而构成,在其插通槽60A使压电元件12贯通插入的状态下装配于固定框24。支撑部件60对固定框24的固定粘接,由粘接剂61的粘接而进行。并且,支撑部件60和压电元件12之间的固定粘接,也由粘接剂的粘接所进行。通过将该支撑部件60由弹性体构成,可以将执行器10朝向压电元件12的伸缩方向可移动地支撑。在图1,在压电元件12的两侧图示2个支撑部件60,但,该支撑部60、60通过取一个连续的支撑部件60的截面被图示成2个。
并且,在支撑部件60对固定框24的固定粘接及对压电元件12的固定 粘接,在固定框24和压电元件12之间压入支撑部件60,通过按压支撑部件60进行也可以。例如,由弹性体构成支撑部件60,且,形成为比固定框24和压电元件12之间大,在其之间压入设置。由此,支撑部件60,在固定框24及压电元件12紧密地配置。此时,压电元件12,由支撑部件60从与伸缩方向垂直的方向的两侧被按压。由此,执行器10被支撑。
而且,以上说明了将支撑部件60以硅树脂形成的情况,但,还可以由弹簧部件构成支撑部件60。例如,在固定框24和压电元件12之间配置弹簧部件,由该弹簧部件,可以对固定框24支撑执行器10。
(被驱动部件)
并且,在上述的执行器10的驱动轴14,可移动地安装有被驱动部件16。该被驱动部件16,对驱动轴14摩擦卡合而安装,可沿着驱动轴14的长方向移动而成。例如,被驱动部件16,相对于驱动轴14以规定的摩擦系数卡合,以一定的按压力推压在驱动部件14,其移动时,产生一定的摩擦力而安装。而且,被驱动部件16与驱动轴14的摩擦力设定为,对压电元件12施加缓慢变化的电压时,静摩擦力比其驱动力大,且,对压电元件12施加急剧变化的电压时,其驱动力比静摩擦力小。
(控制部)
在此,参照图2更详细地说明,从控制部71对压电元件12输入的电气信号。
对压电元件12由控制部71施加在图2(A)、图2(B)所示的波形的电压。在此,图2(A)、图2(B)是表示施加后压电元件12的脉冲波形的一例。并且,图2(A),是使被驱动部件16向图1箭头的左方向(即,沿着驱动轴14向压电元件12远离的方向)移动时的脉冲波形,图2(B)是使被驱动部件16向图1箭头的右方向(即,沿着驱动轴14向压电元件12接近的方向)移动时的脉冲波形。
使被驱动部件16向箭头的左方向移动时,对压电元件12施加,从时刻α1至时刻α2为平缓地上升,在时刻α3急剧下降的大致锯齿状的驱动脉冲(参照图2(A))。因此,从时刻α1到时刻α2,压电元件12为缓慢地 伸长。此时,由于驱动轴14以缓慢地速度移动,从而被驱动部件16与驱动轴14一同移动。由此,被驱动部件16向图1的箭头的左方向为移动。在时刻α3,由于压电元件12急剧收缩,从而驱动轴14向图1的箭头的右方向为移动,此时,由于驱动轴14急剧地移动,因此,被驱动部件16由于惯性停止在其位置的状态下,只有驱动轴14移动。因此,通过反复施加在图2(A)所示的锯齿状的驱动脉冲,由于被驱动部件16反复向图1的箭头的左方向移动和停止,所以可以使被驱动部件16向左方向移动。
与其相反,使被驱动部件16向箭头的右方向移动时,对压电元件12,在时刻β1急剧地上升,从时刻β2至时刻β3平缓地下降的大致锯齿状的驱动脉冲(参照图2(B))。因此,在时刻β1,压电元件12急剧地伸长,驱动轴14向图1的箭头的左方向移动,此时,由于驱动轴14急剧地移动,从而被驱动部件16由于惯性以停止在其位置的状态下,只有驱动轴14移动。从时刻β2到时刻β3,压电元件12平缓地收缩。此时,由于驱动轴14缓慢地变位,从而被驱动部件16与驱动轴14一起移动。由此,被驱动部件16可以向图1的箭头的右方向移动。因此,通过反复施加在图2(B)所示的锯齿状的驱动脉冲,由于被驱动部件16反复向图1的箭头的右方向的移动和停止,所以可以使被驱动部件16向右方向移动。
另外,为了稳定动作,且提高在反复驱动时的耐久性在驱动轴14和被驱动部件16的滑动接触部分,涂布有润滑剂。该润滑剂以便在低温下也不增加驱动轴14和被驱动部件16的滑动驱动抵抗,性能难以随温度变化的为理想。而且,不发生对光学部件或机构部件带来恶劣影响的埃尘的类型为理想。
而且,上述的锯齿状的驱动脉冲信号,是为了简单的说明而模拟使用的信号,实际上通过具有如图3的电路的控制部71,输出入在图4、图5所示的电气信号。并且,其输出信号与上述的锯齿状的驱动脉冲信号为等价。而且,作为使用的驱动频率,避免驱动频率作为音位变为可识别的音频带,且考虑到电力消费量少的情况而选定,20~200kHz左右为理想,50~100kHz更为理想。
图3是使压电元件12作动的驱动电路的电路图。
如图3所示,驱动电路77,配设于控制部71内。该驱动电路77作为 压电元件12的驱动电路起作用,相对于压电元件12输出驱动用的电气信号。驱动电路77,从控制部71的控制信号生成部(未图示)输入控制信号,将其控制信号电压增幅或电流增幅而输出压电元件12的驱动用电气信号。驱动电路77,例如将输入段由逻辑电路U1~U3所构成,对输出段采用具备场效应型晶体管(FET)Q1、Q2。晶体管Q1、Q2,作为输出信号可输出H输出(高电位输出)、L输出(低电位输出)及OFF输出(开路输出)而构成。
在图4表示向驱动电路77输入的输入信号,在图5表示从驱动电路77输出的输出信号。图4(A)是为使被驱动部件16向压电元件12接近的方向(在图1的右方向)移动时输入的输入信号,图4(B)是为使被驱动部件16向压电元件12远离的方向(在图1的左方向)移动时输入的输入信号。并且,图5(A)是为使被驱动部件16向压电元件12接近的方向(在图1的右方向)移动时输出的输出信号,图5(B)是为使被驱动部件16从压电元件12远离的方向(在图1的左方向)移动时输出的输出信号。
图5(A)、(B)的输出信号成为,在与图4(A)、(B)的输入信号相同时间内进行开关的脉冲信号。在图5(A)、(B)的2个信号,输入于压电元件12的输入端子72A、72B。在该输入端子72A、72B,也可以输入由如图2所示的梯形波形构成的信号,但,输入在图5所示的矩形状的脉冲信号,能够使压电元件12动作。此时,压电元件12的驱动信号也可以为矩形状的脉冲信号,从而容易生成信号。
图5(A)、(B)的输出信号,由以相同的频率的2个矩形状的脉冲信号构成。通过使互相的相位不同,该2个脉冲信号成为,互相信号的电位差以阶段性地增大或急剧减小的信号或电位差急剧增大且以阶段性地减小的信号。通过输入这些2个信号,可以使压电元件12的伸长速度与收缩速度不同,可以使被驱动部件16移动。
例如,在于图5(A)、(B)被设定成,一方的信号成为H(high),以降低到L(low)后另一方的信号变成H。在于这些信号被设定成,一方的信号成为L时,在经过一定的时滞tOFF后,另一方的信号成为H。而且,在2个信号都成为L时,作为输出成为关闭状态(开路状态)。
该图5(A)、(B)的输出信号,即使压电元件12动作的电气信号,使用超过音频的频率的信号。在于图5(A)、(B),二个信号的频率,成为超过 音频的频率信号,例如,成为30~80kHz的频率信号,40~60kHz为更理想。通过使用这种频率的信号,能够降低压电元件12的在于音频的动作声。
(移动透镜)
而且,在上述的被驱动部件16,通过透镜框68安装有移动透镜70。移动透镜70,构成照相机的摄像光学系统,是为驱动装置1的移动对象物。该移动透镜70与被驱动部件16一体被设置,设置为与被驱动部件16一同移动。在移动透镜70的光轴O上,配设未图示的固定透镜等,并构成照相机的摄像光学系统。而且,在光轴O上,配设有摄像元件65。摄像元件65,是为将由摄像光学系统成像的图像转换成电气信号的摄像手段,例如由CCD构成。摄像元件65,与控制部71连接,将图像信号输出至控制部71。
(检测器)
并且,在驱动装置1,设置有检测驱动部件16的移动位置的检测器75。作为检测器75,例如使用光学式的检测器,使用光反射器、光遮断器等。具体而言,作为检测器75使用具备反射镜75A、检测部75B的检测器时,在与被驱动部件16一体形成的透镜框68安装反射镜75A,从检测部75B向反射镜75A侧射出检测光,通过将从反射镜75A侧反射过来的反射光用检测部75B检测,从而检测被驱动部件16及移动透镜70的移动位置。
检测器75连接于控制部71。检测器75的输出信号输入于控制部71。控制部71进行驱动装置整体的控制,例如由CPU、ROM、RAM、输入信号电路、输出信号电路等构成。并且,控制部71具备为了使压电元件12动作的驱动电路,对于压电元件12输出为了驱动的电气信号。
图6及图7是表示在本实施方式的驱动装置1的检测器的具体实施例的图。
如图6所示,检测器75具备例如反射器75A、检测器75B、遮断器75C、检测部75D而构成。反射器75A及遮断器75C安装于透镜框68,与透镜框68及移动镜头70一同移动。在相对反射器75A的位置,配置有 检测部75B。检测部75B,检测从随移动透镜70的移动进行变化的反射器75A的光反射量,检测移动透镜70的移动量。遮断器75C通过的位置上,配置有检测部D。检测部D,检知遮断器75C的通过,并检测移动透镜70的规定位置的通过。
而且,如图7所示,按照移动透镜70的移动配置反射器75A及检测器75B以便反射器75A对于检测部75B接近或远离,按照对于检测器75B的反射器75A的相对距离可以检测移动透镜70的移动位置。此时,移动透镜70的位置可以以直线检测。
并且,作为移动透镜70的移动控制的方法,可以根据摄像元件65的输出信号使移动透镜70移动。例如,检测从摄像元件65输出的映像信号的高频成分,向其水平为最大的位置上使移动透镜70移动。如此进行移动透镜70的移动控制,从而不需要由检测器75的位置检测。
接着,参照图8详细地说明被驱动部件16的结构。图8是图1的VIII-VIII线的被驱动部件16的截面图。如图8所示,被驱动部件16,例如,具备本体部16A、按压部16B及滑动部16C而构成。
本体部16A,由按压部16B以一定的力量向驱动轴14按压。在本体部16A形成有V字状的槽16D形成。在此槽16D内,被2个的滑动部16C、16C的夹住状态下收容有驱动部14。滑动部16C、16C,是截面V字状的板体,互相面向凹部侧配置,夹着驱动部件14而设置。如此,通过在V字状的槽16D内收容驱动轴14,可在驱动轴14稳定地安装被驱动部件16。
作为按压部16B,例如,使用截面L字状的板弹簧材料。通过在本体部16A固定按压部16B的一边,将其另一边配置在槽16D的相对位置,从而由其另一边,可以将收容于槽16D的驱动轴14与本体部16A及滑动部16C一同夹住。由此,可以将本体部16A向驱动轴14侧按压。如此,被驱动部件16,由按压部16B将本体部16A以一定的力量按压在驱动轴14侧被安装,从而,对于驱动轴14摩擦卡合。即,被驱动部件16,本体部16A及按压部16B以一定的按压力推压驱动轴14,并安装成,在其移动时使得产生一定的摩擦力。
而且,通过由截面V字状的滑动部16C、16C夹住驱动部件14,被驱动部件16在驱动部件14的多个地方线接触,可以对于驱动轴14稳定地 摩擦卡合。且,由多个地方的线接触的状态被驱动部件16卡合于驱动轴14,实际上成为与被驱动部件16与驱动轴14面接触的状态相同的卡合状态,可以实现稳定的摩擦卡合。
并且,在图8,滑动部16C由截面V字状的板体构成,但作为截面圆弧状的板体机构滑动部16C,也可以与驱动轴14面接触。此时,被驱动部件16在驱动轴14以面接触的状态卡合,对于驱动轴14被驱动部件16可以稳定地摩擦卡合。
对于以上说明的驱动装置1的隔离部24A、24B更详细地说明。
在各隔离部24B、24C,驱动轴14,收容于沿着驱动轴14的延伸方向(X方向)形成的支撑部24A的V槽25,并且,由弹簧部件26向其支撑部24A的V槽25的方向(Z方向)进行施力。由此,在驱动装置1,收容于隔离部24B、24C的支撑部24A的驱动轴14,与支撑部24A及弹簧部件26无间隙地接触,由弹簧部件26的施力,向与其轴线相垂直的截面方向(Y-Z面方向)的移动被限制。
一方面,在以往的驱动装置,驱动轴14贯通插入在,设置于支撑板等的隔离部的贯通孔,以改善工作性等理由,其贯通孔的截面尺寸设计成,比驱动轴的截面尺寸大一定程度。由此,在隔离部和驱动轴之间存在间隙,从而允许在驱动轴向与其轴线相垂直的截面方向移动。其结果,在以往的驱动装置,不能位置精度良好地进行驱动轴的轴支撑或执行器的支撑,难以取得稳定的驱动特性。
即,在与本发明的实施方式有关的驱动装置1,由隔离部24B、24C控制驱动轴14向其截面方向的移动,可以将驱动轴14以高位置精度轴支撑,从而实现驱动特性稳定的驱动装置。
而且,在驱动装置1,与在隔离部设置有贯通孔的以往的驱动装置相比,可以容易设置驱动轴14及执行器10。即,在以往的驱动装置中,在固定框24装配驱动轴14及执行器10时,有必要在隔离部的贯通孔贯通插入驱动轴14。由此,需要进行贯通孔与驱动轴的对位或不改变贯通插入方向直接贯通插入驱动轴的细致工作,装配驱动轴14或执行器10还需要相当的工夫和时间。一方面,在驱动装置1,在固定框24装配驱动轴14或执行器10时,只是,在支撑部24A的V槽25内搭载驱动轴14,由将 对驱动轴14施力的弹簧部件26安装于固定框24,不需要如上述的细致工作,可以从一方向(例如,支撑部24A的上方向)容易设置驱动轴14或执行器10。
并且,在以上的说明中,作为支撑部24A的槽形状举例说明了V字形状的V槽25,但如图11所示,支撑部24A的槽25A也可以为矩形状。此时,收容于隔离部24B、24C的支撑部24A的驱动轴14,通过弹簧部件26的施力,抑制其向与轴线相垂直的截面方向的移动,于是可以得到上述相同的效果。只是,支撑部24A的槽形状,V字形状比矩形状有利于可以将驱动轴14以高位置精度进行轴支撑。
而且,隔离部24B、24C中的只有任一方,也可以具有支撑部24A和弹簧部件26的结构(即,在图10或图11所示的结构)。至少,关于具有该结构的隔离部,驱动轴14以高位置精度地被轴支撑。只是,如驱动装置1,通过用2个隔离部24B、24C的两方轴支撑驱动轴14的两端部14a、14b,从而以高位置精度支撑驱动轴14整体。
并且,在上述的实施方式,只表示了隔离部24B、24C与固定框24成为一体的情况,但,这些隔离部24B、24C还可以与固定框24别体地安装设置在固定框24。即使为非一体,也会得到与成为一体时相同的功能和效果。
而且,在驱动装置1,压电元件12伸缩时,发生由其伸缩的振动,但,包括压电元件12的执行器10由支撑部件60,相对其伸缩方向从侧方受支撑,所以由压电元件12的伸缩发生的振动难以传达到执行器10的外部。由此,执行器10与固定框24等的外部部件的共振被控制,从而,可以低减其共振的影响。因此,可以使被驱动部件16及移动透镜70正确地移动。
并且,作为驱动装置1的用途,例如可以适用在数字照相机或移动电话等的小型精密设备。尤其,移动电话,需要用3V以下的低电压的驱动,但,通过使用驱动装置1,可以用20kHz左右的高频率驱动,并可以用2mm/s以上的高速度移动被驱动部件16。因此,即使需要10mm左右的移动的变焦透镜,也可以迅速移动。而且,作为本发明的驱动装置10的用途,并不限定于移动聚焦透镜或变焦透镜等的移动镜头的用途,也可以用于移动CCD等的用途。
上述的实施方式是表示本发明的驱动装置的一例。本发明的驱动装置,不限定于这些实施方式的驱动装置,在不脱离各权利要求所示的要旨的范围内,可以改变实施方式的驱动装置,或适用于其他的设备的也可以。
而且,只说明了适用在驱动移动透镜的驱动装置的装置,但,也可以适用于驱动移动透镜以外的设备(例如,保持移动透镜的透镜框)驱动装置。并且,在上述实施方式,在压电元件12的伸缩方向的另一端侧设置锤部件18,作为最佳方式将该锤部件18形成为又软又重,但并不限定于此。
并且,由该锤部件18,更加提高了驱动轴14对于伸缩方向的移动性,但也可以不设置锤部件18。而且,上述实施方式,将在压电元件12施加的脉冲电压的频率在向移动透镜前进的情况和后退的情况作为相同,但也可以不相同。
而且,作为机电转换元件使用了压电元件12,但只要由电气信号的输入可进行伸缩的话,例如也可以为人工肌肉聚合物等。
在上述实施方式,将在于压电元件12的伸缩方向的另一端侧作为自由端,但也可以作为在固定框24固定该另一端侧的端部的固定端。并且,在于上述实施方式作为最佳方式,将机电转换元件12,通过具有弹性的粘接剂弹性支撑在固定框24,而效果有些低减,但也可以通过硬粘接剂支撑在固定框24。
Claims (3)
1.一种驱动装置,具备执行器,该执行器按照机电转换元件的伸缩使驱动轴往复移动,从而使与上述驱动轴摩擦卡合的被驱动部件沿着上述驱动轴移动,其特征在于,
所述驱动装置还具备固定框,所述固定框对所述执行器进行支撑,并具备轴支撑部,该轴支撑部,具有:收容上述驱动轴的槽部;对收容于上述槽部中的上述驱动轴向上述槽部的方向施力从而对所述驱动轴向与其轴线垂直的断面方向的移动进行限制的弹簧部件。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,
具备2个上述轴支撑部,
由上述两轴支撑部轴支撑上述驱动轴的各端部。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置,其特征在于,
上述槽部的槽形状为大致V字状。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006094132 | 2006-03-30 | ||
JP2006-094132 | 2006-03-30 | ||
JP2006094132A JP4884050B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101047346A CN101047346A (zh) | 2007-10-03 |
CN101047346B true CN101047346B (zh) | 2011-09-21 |
Family
ID=38557786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007100890287A Active CN101047346B (zh) | 2006-03-30 | 2007-03-29 | 驱动装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7372190B2 (zh) |
JP (1) | JP4884050B2 (zh) |
CN (1) | CN101047346B (zh) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007282448A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Fujinon Corp | 駆動装置 |
TWI321264B (en) * | 2007-12-31 | 2010-03-01 | Ind Tech Res Inst | Piezoelectricity-driving optical lens module |
CN101620309B (zh) * | 2008-06-30 | 2011-03-23 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 夹持装置及具有该夹持装置的变焦装置 |
TWI403778B (zh) * | 2008-07-11 | 2013-08-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 夾持裝置及具有該夾持裝置之變焦裝置 |
JP2010098932A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-30 | Konica Minolta Opto Inc | 圧電アクチュエータ |
KR101509256B1 (ko) * | 2008-11-28 | 2015-04-16 | 삼성전자주식회사 | 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치 |
JP2010243985A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-28 | Konica Minolta Opto Inc | レンズ駆動装置の製造方法 |
WO2011052360A1 (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-05 | コニカミノルタオプト株式会社 | 振動型駆動装置 |
JP5333154B2 (ja) * | 2009-11-02 | 2013-11-06 | コニカミノルタ株式会社 | 振動型駆動装置 |
KR101022938B1 (ko) * | 2009-11-10 | 2011-03-16 | 삼성전기주식회사 | 카메라모듈의 손떨림 보정기구 |
JP4985747B2 (ja) * | 2009-11-12 | 2012-07-25 | カシオ計算機株式会社 | 駆動装置 |
US8536766B2 (en) * | 2010-03-31 | 2013-09-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Device utilizing piezoelectric element |
JP6406593B2 (ja) * | 2013-12-28 | 2018-10-17 | 株式会社ミクロブ | 駆動機構 |
CN108957678B (zh) * | 2017-05-19 | 2021-10-15 | 台湾东电化股份有限公司 | 光学驱动机构 |
JP6957322B2 (ja) * | 2017-11-27 | 2021-11-02 | キヤノン株式会社 | 振動型モータ、レンズ装置、および、電子機器 |
JP7026934B2 (ja) * | 2017-12-21 | 2022-03-01 | 株式会社ミクロブ | 駆動装置 |
JP2020054228A (ja) * | 2019-12-11 | 2020-04-02 | 株式会社ミクロブ | 駆動機構 |
CN114879335A (zh) * | 2021-02-05 | 2022-08-09 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 潜望式摄像模组 |
CN114879336A (zh) * | 2021-02-05 | 2022-08-09 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 可变焦摄像模组 |
CN116745695A (zh) * | 2021-02-05 | 2023-09-12 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 可变焦摄像模组和潜望式摄像模组 |
CN114518635A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-05-20 | 睿恩光电有限责任公司 | 透镜驱动装置、相机装置和电子设备 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5140242A (en) * | 1990-04-30 | 1992-08-18 | International Business Machines Corporation | Servo guided stage system |
US5589723A (en) * | 1994-03-29 | 1996-12-31 | Minolta Co., Ltd. | Driving apparatus using transducer |
US5959516A (en) * | 1998-01-08 | 1999-09-28 | Rockwell Science Center, Llc | Tunable-trimmable micro electro mechanical system (MEMS) capacitor |
US6114799A (en) * | 1997-02-10 | 2000-09-05 | Minolta Co., Ltd. | Driving mechanism |
CN1715983A (zh) * | 2004-06-11 | 2006-01-04 | 富士能株式会社 | 驱动器、驱动器制造方法以及透镜装置 |
CN1721969A (zh) * | 2004-06-11 | 2006-01-18 | 富士能株式会社 | 驱动器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07274543A (ja) * | 1994-03-29 | 1995-10-20 | Minolta Co Ltd | 電気−機械変換素子を使用した駆動装置 |
US7132161B2 (en) * | 1999-06-14 | 2006-11-07 | Energy Science Laboratories, Inc. | Fiber adhesive material |
US6737160B1 (en) * | 1999-12-20 | 2004-05-18 | The Regents Of The University Of California | Adhesive microstructure and method of forming same |
JP2003079166A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Minolta Co Ltd | 移動機構 |
US6872439B2 (en) * | 2002-05-13 | 2005-03-29 | The Regents Of The University Of California | Adhesive microstructure and method of forming same |
FR2845440B1 (fr) * | 2002-10-03 | 2006-03-31 | Sagem | Dispositif de commande de valves |
US7074294B2 (en) * | 2003-04-17 | 2006-07-11 | Nanosys, Inc. | Structures, systems and methods for joining articles and materials and uses therefor |
US7161278B2 (en) * | 2003-10-31 | 2007-01-09 | Piezomotor Uppsala Ab | Peristaltic electromechanical actuator |
JP2006311789A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Fujinon Corp | 駆動装置、撮像装置及び携帯電話 |
-
2006
- 2006-03-30 JP JP2006094132A patent/JP4884050B2/ja active Active
-
2007
- 2007-03-29 CN CN2007100890287A patent/CN101047346B/zh active Active
- 2007-03-29 US US11/730,095 patent/US7372190B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5140242A (en) * | 1990-04-30 | 1992-08-18 | International Business Machines Corporation | Servo guided stage system |
US5589723A (en) * | 1994-03-29 | 1996-12-31 | Minolta Co., Ltd. | Driving apparatus using transducer |
US6114799A (en) * | 1997-02-10 | 2000-09-05 | Minolta Co., Ltd. | Driving mechanism |
US5959516A (en) * | 1998-01-08 | 1999-09-28 | Rockwell Science Center, Llc | Tunable-trimmable micro electro mechanical system (MEMS) capacitor |
CN1715983A (zh) * | 2004-06-11 | 2006-01-04 | 富士能株式会社 | 驱动器、驱动器制造方法以及透镜装置 |
CN1721969A (zh) * | 2004-06-11 | 2006-01-18 | 富士能株式会社 | 驱动器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7372190B2 (en) | 2008-05-13 |
CN101047346A (zh) | 2007-10-03 |
US20070228885A1 (en) | 2007-10-04 |
JP4884050B2 (ja) | 2012-02-22 |
JP2007274757A (ja) | 2007-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101047346B (zh) | 驱动装置 | |
CN101840992B (zh) | 驱动装置 | |
US7271522B2 (en) | Driving device and driving method | |
EP1720049B1 (en) | Driving mechanism | |
EP1708287B1 (en) | Driving mechanism | |
CN101257264B (zh) | 驱动装置以及摄像装置 | |
US7190104B2 (en) | Device and method utilizing electromechanical conversion element | |
US20110317287A1 (en) | Drive device, lens part, and camera module | |
US7193351B2 (en) | Driving device and driving method | |
CN1913328B (zh) | 驱动器 | |
KR20060106705A (ko) | 구동장치, 촬상장치 및 휴대전화 | |
CN101262181A (zh) | 驱动装置 | |
US20070091462A1 (en) | Lens device | |
JP2006340463A (ja) | インパクト駆動アクチュエータ | |
JP5090707B2 (ja) | レンズアクチュエータ | |
US7960898B2 (en) | Driving apparatus, lens driving apparatus and image pickup apparatus | |
US7564166B2 (en) | Driving apparatus, lens driving apparatus and image pickup apparatus | |
US7986477B2 (en) | Driving device and optical apparatus | |
CN1913324B (zh) | 驱动器 | |
US8044555B2 (en) | Driving apparatus | |
CN100533194C (zh) | 驱动装置 | |
JP5358415B2 (ja) | 駆動装置及び光学装置 | |
KR100809754B1 (ko) | 구동장치 | |
JP2007274788A (ja) | 駆動装置 | |
Lee et al. | Analysis of rod vibration on a dual-slider smooth impact drive mechanism for a compact zoom lens system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |