CN101355326A - 压电驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压电驱动器的驱动方法。本发明的课题是以简单结构将被驱动体向所期望的方向驱动。一种驱动压电驱动器的方法，该压电驱动器具有层叠压电元件(12)和定子，所述层叠压电元件(12)层叠有多枚内部电极，所述多枚内部电极以中央为界分割为第1组内部电极(121)和第2组内部电极(122)两部分；所述定子设置在层叠压电元件的层叠方向的一端面上且在中央部具有突起部，对层叠压电元件(12)以在第1组内部电极(121)和第2组内部电极(122)中的变位为互逆的方式将内部电极进行配线，从同一驱动源(50)对配线附加规定的驱动电压，从而使突起部作椭圆运动。

Description

压电驱动器
技术领域
本发明涉及压电驱动器，尤其涉及作为驱动源而使用了压电元件(压电元件)的压电驱动器的驱动方法。
背景技术
一直以来，作为相机的自动调焦用驱动器或连续可变焦距透镜用驱动器使用线性驱动器，该线性驱动器使用了将压电元件(压电元件)作为驱动源使用的压电驱动器。
例如，专利文献1(专利文献1：日本专利第2633066号公报)公开了一种驱动装置，即为了使透镜座移动而在压电元件的伸缩方向的一端上粘贴导向杆，使透镜座可移动地支撑在导向杆上，并在导向杆和透镜座之间具备产生摩擦力的板簧。在专利文献1中，对压电元件附加电压以使伸展的速度和收缩的速度不同。
另外，专利文献2(专利文献2：日本专利第3218851号公报)公开了一种驱动装置，即具备：压电元件；与该压电元件结合并在压电元件的伸缩方向延伸的驱动轴(耐磨损性的振动棒)；以及，与该驱动轴摩擦结合了的被驱动部件(透镜座)。在该专利文献2中，对压电元件附加的驱动信号进行研究，驱动透镜座。
另一方面，提出了各种作为驱动源使用了压电元件(压电元件)的压电驱动器的方案。例如专利文献3(专利文献3：日本特开平7-184382号公报)中所公开的压电驱动器(微型电动机)具备薄的矩形压电陶瓷，在该矩形压电陶瓷的较大的面的一方至少具有一个电极，且在其它较大的面上具有多个电极。将硬质材料的单一垫片安装在压电陶瓷的短边缘部的中心上并按压在物体上。并且，对电极的至少一部分通电，使压电陶瓷或物体的一方沿着压电陶瓷的边缘部的长度方向移动。
专利文献4(专利文献4：日本特开2006-311746号公报)公开了小型且轻量、稳定的变位以及定位或可实现旋转方向的自由控制的压电驱动器(驱动装置)及其驱动方法。专利文献4中所公开的驱动装置具备：在将压电层的主面分割成多个的各区域内设有隔着压电层而相对的一对驱动电极的压电元件；设置在将压电层分割成多个区域的线上并与被驱动体接触的突起；以及压电元件被粘贴在主面上的振动板。驱动电极之中，在一方的分割区域的驱动电极间输入驱动信号，并且在另一方的分割区域的驱动电极间连接阻抗元件。
专利文献5(专利文献5：日本专利第3770556号公报)公开了使用了上述专利文献3中公开的压电驱动器(微型电动机)的线性驱动器(相机组件)。在该专利文献5中公开的相机组件中，在透镜座上至少保持有一个以上的光学透镜且可使其沿光轴方向移动。在透镜座上形成有导向轴承部和轴承部。导向轴与光轴平行地配置且与导向轴承部抵接而可移动地引导透镜座。若将驱动轴插入到轴承部，则透镜座沿着导向轴可在光轴方向移动地被引导。驱动轴通过配置在透镜座的压电保持部上的压电元件(压电驱动器)受到驱动力。并且，压电元件(压电驱动器)通过具有弹性的固定部件被按压固定在压电保持部上。
总之，在专利文献5所公开的线性驱动器中，压电驱动器(压电元件)配置(保持)在透镜座的压电保持部上。因此，压电驱动器(压电元件)会与透镜座一起沿着光轴移动。
专利文献6(专利文献6：日本特开平7-104166号公报)公开了作为压电驱动器使用了线性驱动式振动波驱动器的光学设备。在该专利文献6中，将与镜筒一体的套筒部可滑动地嵌合在导向杆上，用板簧将线性驱动式驱动器的振子压接在套筒的外周面上，并对线性驱动式驱动器的压电元件附加规定相位差的两个交流电压，对套筒部附加轴向推力使其沿镜筒移动。
另外，专利文献7(专利文献7：日本特开平6-121552号公报)公开了可实现低电压驱动且可进行线性驱动的压电驱动器。在该专利文献7公开的压电驱动器中，压电陶瓷板的表面及背面被分割成两部分，形成相对配置的第1以及第2电极，并对这些第1以及第2电极附加交流电压。压电陶瓷板的端面上产生由在压电陶瓷板上产生的纵向振动和弯曲振动的合成得到的椭圆运动，从而可使物体与之接触而改变相对位置。
在上述的专利文献1～7中分别存在如以下所说明的问题。
在专利文献1所公开的驱动装置中，由于透镜座可移动地支撑于粘贴在压电元件上的导向杆上，所以导向杆在压电元件的伸缩方向上较长地延伸，不利于低背化。
在专利文献2所公开的驱动装置中，由于驱动轴在压电元件的伸缩方向上延伸，所以也不利于低背化。而且，由于做成用驱动轴悬臂支撑透镜座的结构，所以要想使透镜这种高重量物移动，在力学方面很难做到。
专利文献3所公开的压电驱动器使用压电元件的横向效应，基本上是利用共振进行激励。因此难以控制速度。
专利文献4所公开的压电驱动器由于与专利文献3同样地也使用压电元件的横向效应，所以难以控制速度。而且，由于利用共振进行激励，所以还存在需要振动板之类的问题。
在专利文献5公开的线性驱动器中，由于压电驱动器(压电元件)与透镜座一起移动，所以需要用具有折回部的柔性配线连接压电元件和固定部之间。
在专利文献6所公开的光学设备中，由于使用线性驱动式振动波驱动器作为压电驱动器，所以需要用于产生振动波的振动器。而且，由于利用压电元件的振动波，所以也难以控制速度。
在专利文献7所公开的压电驱动器中，需要确定压电陶瓷板的纵横长度以使其为产生于压电陶瓷板的纵向振动与弯曲振动的共振频率一致的尺寸。因此，若纵向振动和弯曲振动的共振发生偏移则不驱动，所以需要以高精度控制元件尺寸和输入信号。而且，在专利文献7中只公开了从同一电源对电极附加交流电压，通过两种振动模式在压电陶瓷板的端面(与层叠方向正交的方向的端面)上产生椭圆运动。换言之，在专利文献7中，对于具体附加的交流电压未作任何公开。其结果，不明确附加何种交流电压、可在与压电陶瓷板的端面接触的物体之间在何种方向发生变位。
发明内容
本发明的课题是提供一种以简单结构便可向期望方向驱动被驱动体的压电驱动器的驱动方法。
本发明的其它课题是提供一种控制简单的压电驱动器的驱动方法。
本发明的其它目随着说明的进展便可清楚。
根据本发明得到一种压电驱动器的驱动方法，该驱动方法用于驱动具有层叠压电元件12和定子14的压电驱动器10，所述层叠压电元件12层叠有多枚内部电极，所述多枚内部电极以中央为界分割为第1组内部电极121和第2组内部电极122两部分；所述定子14设置在该层叠压电元件的层叠方向的一端面上且在中央部具有突起部142，该驱动方法的特征在于，
对所述层叠压电元件12以在所述第1组内部电极121和所述第2组内部电极122中的变位为互逆的方式将所述内部电极进行配线，从同一驱动源50对所述配线附加规定的驱动电压，从而使所述突起部142作椭圆运动。
在上述的压电驱动器的驱动方法中，所述规定的驱动电压可以由重复附加电压为零、正、以及负的波形或者重复所述附加电压为零、负、以及正的波形构成。作为替代，所述规定的驱动电压可以由占空系数不是50％的矩形波构成。
还有，上述的参照符号是为了易于理解而附注的符号，只不过一例而已，当然并不限于此。
本发明的效果如下。
根据本发明的压电驱动器的驱动方法，对层叠压电元件以在第1组内部电极和第2组内部电极的变位为互逆的方式将内部电极进行配线，并从同一驱动电源对配线附加规定的驱动电压，使定子的突起部作椭圆运动，所以以简单的结构便可将被驱动体向期望的方向驱动，且具有使控制变得简单之类的效果。
附图说明
图1是表示应用了本发明的驱动方法的压电驱动器的外观的立体图。
图2是表示图1所示的压电驱动器所使用的层叠压电元件(压电元件)的图。
图3是用于说明图1所示的压电驱动器的动作的图。
图4是用于说明本发明的驱动方法的配线方法的图，(A)是表示将第1组内部电极(电极A)和第2组内部电极(电极B)向相反方向极化的例子，(B)是表示将第1组内部电极(电极A)和第2组内部电极(电极B)向同一方向极化的例子。
图5是表示对图4所示那样完成的1根配线由驱动电源附加的规定电源电压的一个波形例子的波形图。
图6是表示对层叠压电元件附加了图5所示的驱动电压时的层叠压电元件的变位的图，(A)表示驱动电压(附加电压)为零时的层叠压电元件的变位，(B)表示驱动电压(附加电压)为正时的层叠压电元件的变位，(C)表示驱动电压(附加电压)为负时的层叠压电元件的变位。
图7表示由驱动电源附加的规定电压的其它波形例的波形图。
图8是表示使用了图1所示的压电驱动器的作为线性驱动器的连续变焦距透镜驱动单元的一例的立体图。
图9是表示图8所示的连续变焦距透镜驱动单元的图，(A)是连续变焦距透镜驱动单元的主视图，(B)是表示连续变焦距透镜驱动单元的俯视图，(C)是表示连续变焦距透镜驱动单元的右侧视图，(D)是表示连续变焦距透镜驱动单元的左侧视图。
图10是用于说明图8所示的连续变焦距透镜驱动单元的动作的图，(A)是表示使第1透镜可动部移动直至最高位置状态的连续变焦距透镜驱动单元的主视图，(B)是表示第1透镜可动部实际上位于中间位置状态的连续变焦距透镜驱动单元的主视图，(C)是表示使第1透镜可动部移动直至最低位置状态的连续变焦距透镜驱动单元的主视图。
图11是从斜右侧前方观察使用了图1所示的压电驱动器的线性驱动器的其它例的立体图。
图12是从斜右侧后方观察图11的线性驱动器的立体图。
图13是表示图11所示的线性驱动器的图，(A)是线性驱动器的主视图，(B)是线性驱动器的俯视图，(C)是线性驱动器的右侧视图，(D)是线性驱动器的左侧视图。
图中：
10-压电驱动器，12-层叠压电元件(压电元件)，121-第1组内部电极，
122-第2组内部电极，14-定子，142-突起部(前端部)，
50-驱动电源。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
参照图1至图3，对应用本发明的驱动方法的压电驱动器10进行说明。
如图1所示，压电驱动器10由多枚内部电极层叠后的层叠压电元件(压电元件)12和定子14构成。
如图2所示，层叠压电元件12的多枚内部电极以中央为界分割为第1组内部电极121和第2组内部电极122两部分。在图2中，将第1组内部电极121图示为电极A，将第2组内部电极122图示为电极B。
如图1所示，定子14设置在层叠压电元件12的层叠方向(伸缩方向)的一个端面上，且在中央部具有突起部(前端部)142。
另外，如后所述，在本发明中，对层叠压电元件12以在第1组内部电极121和第2组内部电极122的变位为互逆的方式将内部电极进行配线。
如图3所示，从同一驱动电源(后述)对上述配线附加规定的驱动电压。这样，由于第1组内部电极(电极A)121的区域和第2组内部电极(电极B)122的区域交替伸缩，所以定子14的突起部(前端部)142描绘椭圆的轨迹。因此，通过使定子14的突起部(前端部)142与被驱动体的滑块(后述)接触(压接)，可摩擦驱动被驱动体。
这里，为了使突起部142作椭圆运动，考虑了对第1组内部电极(电极A)121和第2组内部电极(电极B)122附加相位互不相同的两个驱动电压的方法。但是，在该方法中，需要在驱动电路内装有多个通道的输出(复杂线路)和相位控制电路。
参照图4(A)、(B)对本发明的驱动方法的配线方法进行说明。图4(A)表示将第1组内部电极(电极A)121和第2组内部电极(电极B)122向相反方向极化的例子。在图4(A)中，对第1组内部电极(电极A)121和第2组内部电极(电极B)122标记符号+、-表示极化方向。该场合，如图4(A)所示，以并联的方式进行配线并将第1组内部电极(电极A)121和第2组内部电极(电极B)122连接到驱动电源50上。
图4(B)表示将第1组内部电极(电极A)121和第2组内部电极(电极B)122向相同方向极化的例子。在图4(B)中，对第1组内部电极(电极A)121和第2组内部电极(电极B)122标记符号+、-表示极化方向。该场合，如图4(B)所示，以跨接的方式进行配线并将第1组内部电极(电极A)121和第2组内部电极(电极B)122连接到驱动电源50上。
总之，在本发明中，对具有多枚内部电极的层叠压电元件12以正向、反向的变位混合的方式将各电极进行配线。因此，实际上在由驱动电源50进行驱动时，由具有多枚内部电极的一个层叠压电元件12配置的配线如图4(A)以及图4(B)所示，统一为+、和-这两根。
图5是表示对这样汇聚的1根配线由驱动电源50附加规定的电源电压的一波形例的波形图。如图5所示，从驱动电源50附加的规定的电源电压由附加电压重复零、正以及负的波形构成。
在图5所示的例子中，附加电压为正的期间Tp以及负的期间Tn相同(TP＝Tn)，比附加电压为零的期间T0短。换言之，附加电压为零的期间T0比附加电压为正的期间Tp以及负的期间Tn要长(T0＞Tp＝Tn)。另外，附加电压为正的电压值的绝对值和附加电压为负的电压值的绝对值相同。
图6(A)、(B)以及(C)表示将图5所示的驱动电压附加到层叠压电元件12上时的层叠压电元件12的变位。图6(A)表示驱动电压(附加电压)为零时的层叠压电元件12的变位，图6(B)表示驱动电压(附加电压)为正时的层叠压电元件12的变位，图6(C)表示驱动电压(附加电压)为负时的层叠压电元件12的变位。还有，在图6(A)、(B)、(C)所示的例子中，第1组内部电极(电极A)121配置在左侧、第2组内部电极(电极B)122配置在右侧。
如图6(A)所示，驱动电压(附加电压)为零时，层叠压电元件12没有变位。如图6(B)所示，驱动电压(附加电压)为正时，左侧的第1组内部电极(电极A)121伸展，右侧的第2组内部电极(电极B)122收缩。如图6(C)所示，驱动电压(附加电压)为负时，左侧的第1组内部电极(电极A)121收缩，右侧的第2组内部电极(电极B)122伸展。
这样可知，作为驱动电压，通过附加电压重复零、正以及负的波形(图5)，由层叠压电元件12的层叠方向的一端隆起而产生的波峰如图6(A)、(B)、(C)所示从左向右流动。该变化使定子14的突起部(前端部)142做椭圆运动。因此，通过使定子14的突起部(前端部)142与被驱动体的滑块(后述)接触(压接)，从而可使被驱动体向规定方向(在图6的场合，右方向)进行摩擦驱动。
还有，在向与上述规定方向相反的方向(在图6中为左方向)对使滑块与定子14的突起部(前端部)142接触(压接)后的被驱动体进行摩擦驱动的场合，作为从驱动电源50附加的驱动电压，使用附加电压重复零、负以及正那样的波形的电压即可。
这样，在本发明中，由于只从同一驱动电源50对配线附加规定的驱动电压，所以驱动电路简单，可以使用较多的通用IC。另外，由于也无需使多个输出的相位一致，所以控制也简单。
根据这种结构的压电驱动器10，与上述的专利文献3和专利文献4公开的压电驱动器不同，由于没有压电元件的横向效应而利用压电元件的纵向效应，所以可控制速度。再有，与上述的专利文献4和专利文献6公开的压电驱动器不同，由于不利用共振(振动波)，所以无需振动板(振子)。
图7是表示从驱动电源50附加的驱动电压的其它波形例的波形图。在图7所示的例子中，从驱动电源50附加的规定电源电压由占空系数(衝撃係数)不是50％的矩形波构成。
在图7所示的例子中，附加电压为正的期间Tp比附加电压为负的期间Tn长(Tp＞Tn)。还有，附加电压为正的电压值的绝对值与附加电压为负的电压值的绝对值相同。
通过对层叠压电元件12附加这种电源电压，可使定子14的突起部(前端部)142作椭圆运动，并使被驱动体向规定的方向(在图6的场合，右方向)进行摩擦驱动。
还有，在向与上述规定方向相反的方向(在图6的场合，左方向)对滑块接触(压接)在定子14的突起部(前端部)142上的被驱动体进行摩擦驱动的场合，作为从驱动电源50附加的驱动电压，使用附加电压为正的期间比附加电压为负的期间短的矩形波即可。
这样，在本发明中，由于只从同一驱动电源50对配线附加规定的驱动电压，所以驱动电路简单，可以使用较多的通用IC。而且，由于无需使多个输出位相一致，所以控制也简单。
参照图8及图9，对使用了图1所示的压电驱动器10的线性驱动器的一例进行说明。图示的线性驱动器是连续变焦距透镜驱动单元30。连续变焦距透镜驱动单元30内装于未图示的框体中。在该框体的上部固定有第1组固定透镜(未图示)。图示的连续变焦距透镜驱动单元30是用于保持作为第2组可动透镜的连续变焦距透镜ZL的同时使其沿光轴O方向移动的构件。还有，第2组可动透镜也称为第1透镜。连续变焦距透镜驱动单元30也称为第1驱动单元。
还有，虽然未图示，但在框体的下部搭载有配置于基板上的拍摄元件。该拍摄元件拍摄由透镜成像的被拍体图像并进行电转换。拍像元件例如由CCD(电荷耦合器件)型图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)型图像传感器等构成。
图8是连续变焦距透镜驱动单元30的立体图。在图9中，(A)是连续变焦距透镜驱动单元30的主视图，(B)是表示连续变焦距透镜驱动单元30的俯视图，(C)是表示连续变焦距透镜驱动单元30的右侧视图，(D)是表示连续变焦距透镜驱动单元30的左侧视图。还有，在此，如图8以及图9所示，使用了正交坐标系(X、Y、Z)。在图8所示的状态下，在正交坐标系(X、Y、Z)中，X轴是前后方向(进深方向)，Y轴是左右方向(宽度方向)、Z轴是上下方向(高度方向)。并且，在图4所示的例子中，上下方向Z为透镜的光轴O方向。
在框体上固定有第1主导向轴21和副导向轴25。第1主导向轴21相对透镜的光轴O配置在左前方的角落。第1主导向轴21与透镜的光轴O平行地延伸。副导向轴25相对透镜的光轴O配置在右侧。副导向轴25与透镜的光轴O平行地延伸。
连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30和第1主导向轴21和副导向轴25的组合，称为第2组透镜驱动机构(第1透镜驱动机构)。
连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30由第1透镜可动部32和第1透镜驱动部34构成。第1透镜可动部32包含保持连续变焦距透镜(第2组可动透镜)ZL的第1透镜座321。第1透镜座321如后所述，沿着第1主导向轴21和副导向轴25可在透镜的光轴O方向移动。第1透镜可动部32作为第1被驱动体动作。第1透镜驱动部34与第1透镜可动部32摩擦结合，并沿透镜的光轴O可滑动地支撑第1透镜可动部32的同时如后所述驱动第1透镜可动部32。
第1透镜可动部32具有：相对于第1透镜座321关于透镜的光轴O形成于右侧的第1导向轴承部322；和相对于第1透镜座321关于透镜的光轴O形成于左前方的第1滑动轴承部323。通过副导向轴25与第1导向轴承部322接触，从而第1透镜座321的与透镜的光轴O方向垂直的面内的旋转被限制，从而副导向轴25可将第1透镜座321沿透镜的光轴O移动自如地进行引导。通过将第1主导向轴21插入到第1滑动轴承部323中并与副导向轴25协同动作，从而第1主导向轴21可使第1透镜座321沿透镜的光轴O可滑动地移动。还有，第1滑动轴承部323也称为第1套筒部。
第1透镜可动部32具有相对于第1透镜座321关于透镜的光轴O向前方突出，并与第1透镜座321以及第1滑动轴承部323形成为一体的第1突出部324。在该第1突出部324上安装有与后述的第1透镜驱动部34摩擦结合的第1滑块325。第1滑块325做成截面L字形，由配置在第1突出部324前面的前面部325-1；和配置在第1突出部324的右侧面的侧面部325-2构成。后述第1透镜驱动部34与该侧面部325-2摩擦结合。第1滑块325由相对该突起部可防止磨损的材料构成，以便在与后述第1透镜驱动部34的突起部之间得到一定的摩擦力。
第1透镜驱动部34具有：与图1所示的压电驱动器10结构相同的第1压电驱动器10-1；和伸缩自如地保持该第1压电驱动器10-1的第1压电座342。第1透镜驱动部34通过未图示的第1按压机构(加力机构)对第1滑块325的侧面部325-2进行按压(加力)。第1按压机构(加力机构)例如由弹簧构成。即，图示的第1透镜驱动部34配置在如将第1透镜可动部32向第1主导向轴21按压(加力)那样的位置上。这是因为利用第1透镜驱动部34对第1透镜可动部32的按压力(作用力)，第1透镜可动部32不会歪斜。
详细地说，第1压电驱动器10-1具有：与图1所示的第1层叠压电元件(压电元件)12结构相同的第1层叠压电元件(压电元件)12-1；和与定子结构相同的第1定子14-1。第1定子14-1具有突起部(前端部)142-1。因此，第1定子14-1的突起部(前端部)142-1与第1滑块325的侧面部325-2摩擦结合。第1层叠压电元件(压电元件)12-1的多枚内部电极以中央为界被分割为第1组内部电极121-1和第2组内部电极122-1两部分。
如参照图3所说明的那样，通过从驱动电源50对第1组内部电极121-1和第2组内部电极122-2附加规定的驱动电压，进而由于第1组内部电极121-1的区域和第2组内部电极122-1的区域交替伸缩，所以第1定子14-1的突起部(前端部)142-1描绘椭圆的轨迹。因此，通过使第1定子14-1的突起部(前端部)142-1与设置在第1突起部324上的第1滑块325的侧面部325-2接触，从而对第1透镜驱动部(第1被驱动体)32进行可摩擦驱动。
如上所述，由于第1定子14-1的突起部(前端部)142-1描绘椭圆的轨迹，所以第1透镜驱动部34也称为第1椭圆驱动发动机。
图10是表示利用图8及图9所示的连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30使第1透镜可动部(第1被驱动体)32沿着透镜的光轴O在上下方向Z移动状态的图。在图10中，(A)是表示使第1透镜可动部32移动直至最高位置状态的连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30的主视图，(B)是表示第1透镜可动部32实际上处于中间位置状态的连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30的主视图，(C)是表示使第1透镜可动部32移动直至最低位置状态的连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30的主视图。
从图10可明确，包含第1压电驱动器10-1的第1透镜驱动部34相对于框体实际上是静止的，仅包含第1透镜座321的第1透镜可动部32沿着透镜的光轴O在上下方向Z移动。还有，第1透镜可动部32的移动方向的转换，可通过如上述转换从驱动电压50附加到第1组内部电极121-1以及第2组内部电极122-1的驱动电压来进行。
采用这种结构的连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30，由于无需如上述专利文献1和2那样的在压电元件的伸缩方向较长延伸的导向棒(驱动轴)，所以可实现低背化。而且与专利文献5中公开的线性驱动器不同，第1压电驱动器(压电元件)10-1不与第1透镜座321一起移动，实际上相对于框体是静止的，所以无需用于连接第1压电驱动器10-1和固定部之间的具有折回部的柔性配线。
还有，在上述连续变焦距透镜驱动单元30中，虽然第1透镜驱动部34配置在将第1透镜可动部32向第1主导向轴21按压(加力)那样的位置上，但是第1透镜驱动部34的配置位置并不限定于这样的位置，只要配置在能够与第1透镜可动部32摩擦结合的任意位置当然都可以。而且，在上述连续变焦距透镜驱动单元30中，虽然第1压电驱动器10-1的第1定子14-1的突起部142-1通过第1滑块325而与第1透镜可动部32摩擦结合(接触)，但是不一定需要第1滑块，也可以使突起部142-1直接与第1透镜可动部32摩擦结合(接触)。
参照图11至图13，对使用了图1所示的压电驱动器10的线性驱动器20的其它例进行说明。图示的线性驱动器20除了在图8以及图9所示的连续变焦距透镜驱动单元30中还具备自动调焦透镜驱动单元40和第2主导向轴22这点以外，具有与图8以及图9所示的线性驱动器同样的结构。因而，对于与图8以及图9所示的构件具有同样的功能的构件附注同一参照符号，为了说明的简单化而省略对其的说明。
连续变焦距透镜驱动单元30和自动调焦透镜驱动单元40内装于未图示的框体中。在该框体的上部固定有第1组固定透镜(未图示)。自动调焦透镜驱动单元40配置在连续变焦距透镜驱动单元30的下侧。
图示的自动调焦透镜驱动单元40是用于保持作为第3组可动透镜的变焦距透镜AFL的同时使其沿光轴O方向移动的构件。还有，第3组可动透镜也称为第2透镜。自动调焦透镜驱动单元40也称为第2驱动单元。
图11是从斜右侧前方观察线性驱动器20的立体图，图12是从斜右侧后方观察到线性驱动器20的立体图。在图13中，(A)是线性驱动器20的主视图，(B)是线性驱动器20的俯视图，(C)是线性驱动器20的右侧视图，(D)是线性驱动器20的左侧视图。还有在此，如图11以及图13所示，使用了正交坐标系(X、Y、Z)。在图11以及图12所示的状态下，在正交坐标系(X、Y、Z)中，X轴是前后方向(进深方向)，Y轴是左右方向(宽度方向)、Z轴是上下方向(高度方向)。并且，在图11以及图12所示的例子中，上下方向Z为透镜的光轴O方向。
第2主导向轴22与第1主导向轴21以及副导向轴25同样地固定在框体上。第2主导向轴22相对于透镜的光轴O配置在左后方的角落。第2主导向轴22与透镜的光轴O平行地延伸。
从图13(A)可明确，在沿着透镜的光轴O从上方观察线性驱动器20的场合，连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30和自动调焦透镜驱动单元(第2驱动单元)40以通过透镜的光轴O的左右方向Y为对称轴且实质上线对称地配置。换言之，在沿着透镜的光轴O从上方观察线性驱动器20的场合，连续变焦距透镜驱动单元(第1驱动单元)30和自动调焦透镜驱动单元(第2驱动单元)40实质上构成以通过透镜的光轴O的左右方向Y为镜面的镜像对称的图形。
自动调焦透镜驱动单元(第2驱动单元)40和第2主导向轴22和副导向轴25的组合称为第3组透镜驱动机构(第2透镜驱动机构)。
自动调焦透镜驱动单元(第2驱动单元)40由第2透镜可动部42和第2透镜驱动部44构成。第2透镜可动部42包含保持自动调焦距透镜(第3组可动透镜)AFL的第2透镜座421。第2透镜座421如后所述，可沿着第2主导向轴22以及副导向轴25在透镜的光轴O方向移动。第2透镜可动部42作为第2被驱动体动作。第2透镜驱动部44与第2透镜可动部42摩擦结合，在透镜的光轴O方向可滑动地支撑第2透镜可动部42的同时如后述驱动第2透镜可动部42。
第2透镜可动部42具有：相对于第2透镜座421关于透镜的光轴O形成于右侧的第2导向轴承部422；和相对于第2透镜座421关于透镜的光轴O形成于左后方的第2滑动轴承部423。通过副导向轴25与第2导向轴承部422接触，第2透镜座421的与透镜的光轴O方向垂直的面内的旋转被限制，副导向轴25可将第2透镜座421沿透镜的光轴O移动自如地进行引导。通过将第2主导向轴22插入到第2滑动轴承部423并与副导向轴25协同动作，进而第2主导向轴22可使第2透镜座421沿透镜的光轴O可滑动地移动。还有，第2滑动轴承部423也称为第2套筒部。
第2透镜可动部42具有相对于第2透镜座421关于透镜的光轴O向前方突出，并与第2透镜座421以及第2滑动轴承部423形成为一体的第2突出部424。在该第2突出部424上安装有与后述第2透镜驱动部44摩擦结合的第2滑块425。第2滑块425构成截面L字形，由配置在第2突出部424后面的后面部425-1；和配置在第2突出部424右侧面的侧面部425-2构成。后述第2透镜驱动部44与该侧面部425-2摩擦结合。第2滑块425由相对该突起部可防止磨损的材料构成，以便在与后述第2透镜驱动部44的突起部之间得到一定的摩擦力。
第2透镜驱动部44具有：与图1所示的压电驱动器10结构相同的第2压电驱动器10-2；和伸缩自如地保持该第2压电驱动器20-1的第2压电座442。第2透镜驱动部44通过未图示的第2按压机构(加力机构)向第2滑块425的侧面部425-2按压(加力)。第2按压机构(加力机构)例如由弹簧构成。即，图示的第2透镜驱动部44配置如在将第2透镜可动部42向第2主导向轴22按压(加力)那样的位置上。这是因为利用第2透镜驱动部44对第2透镜可动部42的按压力(作用力)，第2透镜可动部42不会歪斜。
详细地说，第2压电驱动器10-2具有：与图1所示的层叠压电元件(压电元件)12结构相同的第2层叠压电元件(压电元件)12-2；和与定子结构相同的第2定子14-2。第2定子14-2具有突起部(前端部)142-2。因此，第2定子14-2的突起部(前端部)142-2与第2滑块425的侧面部425-2摩擦结合。第2层叠压电元件(压电元件)12-2的多枚内部电极以中央为界被分割为第1组内部电极121-2和第2组内部电极122-2两部分。
如参照图3所说明的那样，通过从驱动电源50对第1组内部电极121-2和第2组内部电极122-2附加规定的驱动电压，进而第1组内部电极121-2的区域和第2组内部电极122-2的区域交互伸缩，所以第2定子14-2的突起部(前端部)142-2描绘椭圆的轨迹。因此，通过使第2定子14-2的突起部(前端部)142-2与设置在第2突起部424上的第2滑块425的侧面部425-2接触，进而可摩擦驱动第2透镜驱动部(第2被驱动体)42。
如上所述，由于第2定子14-2的突起部(前端部)142-2描绘椭圆的轨迹，所以第2透镜驱动部44也称为第2椭圆驱动发动机。
包含第2压电驱动器10-2的第2透镜驱动部44相对于框体实质上是静止的，仅包含第2透镜座421的第2透镜可动部42沿着透镜的光轴O在上下方向Z移动。还有，第2透镜可动部42的移动方向的转换，可通过如上述转换从驱动电压50附加到第1组内部电极121-2以及第2组内部电极122-2的驱动电压来进行。
采用这种结构的连续变焦距透镜驱动单元(第2驱动单元)40，由于无需如上述的专利文献1或2那样的在压电元件的伸缩方向较长地延伸的导向杆(驱动轴)，所以可实现低背化。而且与专利文献5中公开的线性驱动器不同，第2压电驱动器(压电元件)10-2不与第2透镜座42一起移动，实质上相对框体是静止的，所以无需用于连接第2压电驱动器10-2和固定部之间的具有折回部的柔性配线。
还有，在上述线性驱动器20的连续自动调焦透镜驱动单元40中，虽然第2透镜驱动部44配置在将第2透镜可动部42向第2主导向轴22按压(加力)的位置上，但是第2透镜驱动部44的配置位置并不限定于这样的位置，配置在能够与第2透镜可动部42摩擦结合的任意的位置当然都可以。而且，在上述线性驱动器20的连续自动调焦透镜驱动单元40中，第2压电驱动器10-2的第2定子14-2的突起部142-2虽然通过第2滑块425与第2透镜可动部42摩擦结合(接触)，但不一定需要第2滑块，使突起部142-2直接与第2透镜可动部42摩擦结合(接触)也可以。
以上对本发明通过其优选的实施方式进行了说明，但是在不脱离本发明的主要内容的范围内，可由本领域技术人员进行各种变更。例如在上述的实施方式中，作为限制透镜可动部的与光轴垂直的面内的旋转的机构，虽然使用了副导向轴和导向轴承部的组合，但是并不限定于此，不用说也可以采用各种旋转限制机构。

Claims (3)

1.一种压电驱动器的驱动方法，用于驱动具有层叠压电元件和定子的压电驱动器，所述层叠压电元件层叠有多枚内部电极，所述多枚内部电极以中央为界分割为第1组内部电极和第2组内部电极两部分；所述定子设置在该层叠压电元件的层叠方向的一端面上且在中央部具有突起部，该驱动方法的特征在于，
对所述层叠压电元件以在所述第1组内部电极和所述第2组内部电极中的变位为互逆的方式将所述内部电极进行配线，
从同一驱动源对所述配线附加规定的驱动电压，使所述突起部作椭圆运动。
2.根据权利要求1所述的压电驱动器的驱动方法，其特征在于，
所述规定的驱动电压由重复附加电压为零、正、以及负的波形或者重复所述附加电压为零、负、以及正的波形构成。
3.根据权利要求1所述的压电驱动器的驱动方法，其特征在于，
所述规定的驱动电压由占空系数不是50％的矩形波构成。
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