CN102570896B - 振动电机及透镜驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种振动电机及透镜驱动机构，所述振动电机能够以稳定的状态向驱动体侧按压振动体，从而提高了驱动效率，所述透镜驱动机构使用该振动电机，从而能够有效地使透镜移动。为了达成该目的，采用如下振动电机，其使振动体振动，并使该振动体压接在被驱动体上，从而传递振动体的振动以作为驱动力，其特征在于，具备：振动体，其在一端侧的侧面上具有突出形状的输出部，且使该输出部抵接配置在被驱动体上；加压机构，其在该振动体的另一端侧的侧面上，向被驱动体侧按压振动体，并且，该加压机构具备以转动自如的方式被设置在其与振动体之间的抵接位置处的加压补正部，该加压机构通过加压补正部而对振动体向预定的方向施加压力。

Description

振动电机及透镜驱动机构

技术领域

本发明涉及一种振动电机及透镜驱动机构，所述振动电机使振动体振动，并使该振动体压接在被驱动体上，从而传递振动体的振动以作为驱动力，所述透镜驱动机构使用该振动电机而使透镜在光轴方向上进行移动。

背景技术

具备可动机构的各种装置的驱动源中的一个为振动电机。振动电机使具有输出部的振动体振动，从而在输出部上产生椭圆等的旋转运动，通过使该输出部压接在被驱动体上，从而通过两者之间的摩擦力而向被驱动体传递动力。在振动电机中，超声波电机能够实现低速高转矩，并具有肃静性优异、适于小型轻量化等特征，从而被用作为，例如，照相机的自动对焦功能、扫描型电子显微镜等要求精密的定位的可动机构的驱动源。

在日本专利申请(日本专利第4182588号公报)中，公开了一种用于光学系统驱动装置中的振动电机。此外，本申请申请人提出了一种，缩小了振动电机的设置面积，从而有助于小型化的、日本专利申请(日本特开2010-206907号公报)中所公开的振动电机单元。如该日本专利申请(日本专利第4182588号公报)及日本专利申请(日本特开2010-206907号公报)所公开的那样，在将振动电机用于照相机等光学系统驱动装置中时，需要在有限的空间内配置振动电机及驱动力传递机构，从而研究了一种小型且驱动效率优异的振动电机。

图5为表示振动电机的振动体与被驱动体之间的关系的图。如图5所示，振动电机为了向驱动体200传递在振动体100所具有的输出部101处产生的旋转运动，而需要使输出部101压接在被驱动体200上。因此，在振动电机中具备用于向被驱动体200侧按压振动体100的加压机构。加压机构通过从振动体100的、与具有输出部101的侧面102相反的侧面103进行按压，从而使振动体100压接在被驱动体200上。此时，为了使旋转运动向被驱动体200的传递稳定，优选为，按压力从图5中的箭头标记的方向作用在与被驱动体200和输出部101之间的抵接部分相同的直线上。

但是，由于在将振动电机用作透镜的驱动机构时，对设置位置有所限制，因此难以将加压机构直列配置在与被驱动体200和输出部101之间的抵接部分相同的直线上。因此，在专利文献1的加压部件中，使用以大致沿着被形成于基座部件上的贯穿孔的外缘部的方式弯曲而成的、形状的加压力传递部件。此外，在专利文献2的加压机构中，采用了如下的结构，即，在基础部件的第一面上配置振子，在第二面上配置加压机构，并通过加压引导部，而使加压机构的施力被传递。

由于在振动电机中，振动体进行振动，因此通过加压机构向振动体加压而产生的、加压部与振动体之间的接触状态也容易由于振动而发生变动。尤其是，在透镜驱动机构等的情况下，由于设置位置的限制，从而无法将振动电机的加压机构配置在与被驱动体200和输出部101之间的抵接部分相同的直线上时，来自加压机构的按压力容易变得不稳定。

此外，在超声波电机的情况下，由于被用作振动体的压电元件在施加电压与位移量之间存在滞后现象，因此在静止状态下所假设的加压机构与振动体之间的位置关系有时会产生稍许偏差。其结果为，存在以下课题，即，从加压机构向振动体作用的力被分散，从而无法在最佳的状态下进行按压而使驱动效率降低，由此，要求进一步的改善。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够以稳定的状态向驱动体侧按压振动体，从而提高了驱动效率的振动电机、以及使用该振动电机，从而能够有效地移动透镜的透镜驱动装置。

发明内容

本发明人等进行了努力研究后的成果为，通过采用以下的振动电机以及透镜驱动装置，从而达成了上述目的。以下，对本发明进行说明。

本发明所涉及的振动电机使振动体振动，并使该振动体压接在被驱动体上，从而传递振动体的振动以作为驱动力，其特征在于，具备：振动体，其在一端侧的侧面上具有突出形状的输出部，且使该输出部抵接配置在被驱动体上；加压机构，其在该振动体的另一端侧的侧面上，向被驱动体侧按压振动体，并且，该加压机构具备加压补正部，所述加压补正部以转动自如的方式被设置在该加压机构与振动体之间的抵接位置处，该加压机构通过加压补正部而向预定的方向对振动体施加压力。

本发明所涉及的振动电机更加优选为，所述加压机构具备：加压源；加压传递部，其对从该加压源向所述振动体的按压力进行传递，所述加压补正部具有：平面部，其与所述振动体的另一端侧的侧面抵接；连接部，其以能够转动的方式被卡止于该加压传递部，该加压补正部在该连接部处，将加压传递部的按压力的方向补正为预定的方向，并对振动体进行按压。

本发明所涉及的振动电机更加优选为，所述加压补正部在所述连接部上具有圆弧状的外周面，所述加压传递部具有沿着该加压补正部的圆弧状的外周面的形状的、圆弧形状的切口部，并且，通过在该加压补正部的连接部的圆弧状的外周面与加压传递部的切口部抵接的状态下，使加压补正部卡止于加压传递部，从而加压补正部以转动自如的方式被设置。

本发明所涉及的振动电机更加优选为，所述加压补正部的连接部被形成为，与所述加压传递部的切口部相对应的槽状，该加压传递部的切口部通过插入并配置在该槽状的连接部中，从而被卡止。

本发明所涉及的振动电机更加优选为，所述加压补正部由工程塑料构成。

本发明所涉及的振动电机更加优选为，所述工程塑料为液晶聚合物或聚醚酮。

本发明所涉及的透镜驱动机构的特征在于，作为使透镜在光轴方向上进行移动的驱动源，在透镜的外周侧具备所述振动电机。

发明效果

在本发明所涉及的振动电机中，由于在用于使振动体的输出部压接在被驱动体上的加压机构中具备加压补正部，从而能够将从加压机构向振动体的按压力调节成预定的方向，并进行施加。其结果为，振动体向被驱动体侧的按压稳定，从而能够抑制驱动力的传递不良。尤其是，即使在无法将加压源配置在与被驱动体和振动体的输出部之间的抵接部分相同的直线上的情况下，也能够向预定的方向进行按压，从而能够使振动电机发挥稳定的驱动传递力。此外，在本发明所涉及的透镜驱动机构中，通过将这种振动电机配置在透镜的外周侧，从而能够以稳定的驱动力使透镜进行移动。

附图说明

图1为表示本发明所涉及的振动电机的一个实施方式的俯视图。

图2为包括图1中的A-A截面在内的主视图。

图3为表示加压补正部与加压传递部之间的连接部的剖视图。

图4为表示加压机构中的加压传递部和加压补正部的结构示例的局部俯视图。

图5为表示振动体与被驱动体之间的配置示例的说明图。

具体实施方式

以下，对本发明所涉及的振动电机及透镜驱动机构的优选实施方式进行说明。

本发明所涉及的振动电机使振动体振动，并使该振动体压接在被驱动体上，从而传递振动体的振动以作为驱动力，并且，所述振动电机具备振动体和加压机构。图1为表示作为摄像用透镜的驱动机构，而将本发明所涉及的振动电机配置在透镜的外周侧的示例的俯视图。图2为包括图1中的A-A截面在内的正视图。如图1及图2所示，在振动电机1的振动体2中，其一端侧的侧面2a上所具有的输出部21被配置在与被驱动体3抵接的位置上，而在另一端侧的侧面2b上抵接配置有加压机构4。被驱动体3及加压机构4分别被安装在基座部件9上，并且振动体2被保持在安装于基座部件9上的振动体支座10上。

被驱动体3为，根据从振动体2的输出部21传递来的运动而被驱动的可动部件。在图1及图2所示的示例中，外形形状为大致圆柱状的驱动传递部31，以能够将固定轴32作为中心而进行旋转的方式被安装在基座部件9上。振动体2的输出部21被压接在该驱动传递部31上，从而当输出部21进行预定的运动时，驱动传递部31将通过输出部21与驱动传递部31之间的摩擦力而进行旋转。通过在随着驱动传递部31而进行旋转的驱动力输出部33上，连接有未图示的透镜移动机构，从而作为透镜移动机构的驱动源而发挥作用。另外，被驱动体3可以为由振动电机1直接驱动的驱动对象物自身，也可以为向驱动对象物传递驱动力的间接部件。

在本实施方式中，振动体2使用了由压电元件构成的大致长方体形状的构件。并且，振动体2在一端侧的侧面2a上具有突出形状的输出部21。该输出部21与被驱动体3抵接配置。在为使用了压电元件的振动电机的情况下，对压电元件的形状、施加电压的位置、施加电压的量或周期等进行调节，并使压电元件产生振动，从而在输出部21处转换为预定的规则的运动。在本实施方式中，采用了在输出部21处产生椭圆的旋转运动的结构。

振动体支座10以使振动体2处于能够振动的状态下的方式，对振动体2进行保持。此外，振动体2以其输出部21侧的侧面2a与其另一侧的侧面2b露出的状态，被振动体支座10保持。在本实施方式中，采用了如下的结构，即，在振动体2的长度方向上的侧面2c、2d以及上下表面的多个位置处，对振动体2进行保持。如图1所示，该振动体2以如下的状态被保持在振动体支座10上，所述状态为，输出部21在穿过被驱动体3的固定轴32的中心的假想直线L上，抵接于被驱动体3的驱动传递部31的外周面的状态。在本说明书中，将该穿过被驱动体3的固定轴32的中心的假想直线L，称为从振动体2向被驱动体3传递驱动力时的基准线L。

下面，加压机构4在振动体2的另一端侧的侧面2b上，向被驱动体3侧按压振动体2。在本实施方式中，如图1及图2所示，加压机构4具备加压源7、加压传递部5和加压补正部6，并被配置在振动体2的输出部21的另一端侧的侧面2b侧。加压源7由簧圈构成，并与振动体2分离，且被配置在螺旋弹簧的伸缩方向与基准线L平行的位置处，并且，一侧端部71被固定在基座部件9上，而另一侧端部72与加压传递部5相连接。

加压机构4的加压传递部5为，向振动体2侧传递加压源7的加压压力的部件。在本实施方式中，加压传递部5为，通过支承轴8而被安装在基座部件9上，且能够以支承轴8为中心而进行旋转的臂状的部件。而且，由于加压传递部5通过加压源连接部51而与加压源7相连接，从而力向箭头标记B方向作用在加压源连接部51上，进而加压传递部5以支承轴8为中心而进行旋转，由此力作用在如下的方向上，所述方向为，成为输出加压压力侧的输出端部52侧向振动体2侧靠近的方向。其结果为，在加压机构4上产生向被驱动体3侧按压振动体2的力。

此外，加压机构4具备加压补正部6，所述加压补正部6以转动自如的方式被设置在加压机构4与振动体2之间的抵接位置处。如图1及图2所示，加压补正部6具备与振动体2的另一端侧的侧面2b抵接的平面部61，和以能够转动的方式被卡止于加压传递部5的连接部62。本发明所涉及的振动电机的特征在于，通过将能够转动的加压补正部6配置在加压传递部5与振动体2的侧面2b之间，从而相对于振动体2的侧面2b，对加压传递部5的按压力的方向进行补正，由此向预定的方向对振动体2施加压力。其结果为，能够向恰当的方向将振动体2稳定地压接在被驱动体3侧。此外，能够获得加压传递部5与振动体2之间的力产生紊乱时的缓冲效果。

在加压补正部6中，至少平面部61能够与振动体2的另一端侧的侧面2b抵接，且加压补正部6只需以能够转动的方式卡止于加压传递部5即可。例如，可考虑如下的结构，即，通过在加压传递部5的厚度方向上贯穿的轴(未图示)，而以能够转动的方式安装加压补正部。作为其它的示例，可以考虑如下的结构，即，设定由与切线平行的面切除球体的一部分后而得到的、形状的加压补正部，并将加压传递部5的切口部53设定为沿着加压补正部的球面的形状，且将加压补正部配置在切口部53内，从而将加压补正部夹持在加压传递部5与振动体2之间。尤其是，如图3所示，当采用如下的结构时，则不仅因为是简单的结构所以容易安装，而且能够稳定地进行加压力的传递，其中，所述结构为，在加压传递部5上设置圆弧状的切口部53，并使具有圆弧状的外周面的连接部62抵接并卡止于加压补正部6。

图3为表示加压机构4中的加压传递部5与加压补正部6之间的配置示例的模式图，且图3(a)为俯视图，图3(b)为沿图3(a)中的C-C线的剖视图。在本实施方式中，加压补正部6例如为，切除滑轮的一部分后所得到的这种形状。具体而言，如图3(a)所示，当俯视观察时，为在与切线平行的位置处切除圆的一部分后的形状，且如图3(b)所示，具有如下的形状，即，厚度厚于加压传递部5的厚度，且在圆弧状的外周面上形成有可插入并配置加压传递部5的槽部62。该槽部62成为加压补正部6的连接部。在加压传递部5上形成有，沿着加压补正部6中的外周形状为圆弧状的连接部62的、形状的切口部53，并且对加压补正部6进行配置，以成为该切口部53被插入作为加压补正部6的连接部62的槽部中的状态。此时，由于加压补正部6以被夹持在加压传递部5与振动体2的侧面2b之间的状态而配置，因此不需要加深加压传递部5与加压补正部6之间的卡止状态。当然，由于加压补正部6的连接部62的槽的深度较浅时，加压补正部6与加压传递部5之间的接触面积较少，因此能够将转动时的摩擦抑制在最小限度。

当以此种方式设定在俯视观察时为由与切线平行的面切除圆的一部分后的、形状的加压补正部6时，则能够稳定地对加压方向进行补正。另外，如图3(a)所示，当加压补正部6采用具有大于半圆的面积，且整圆时的中心点P(旋转中心)被收纳在加压传递部5的切口部53内的结构时，加压补正部6将稳定地进行转动，从而能够使从加压机构4向振动体2的加压方向稳定。而且，如图4所示，当加压补正部6采用如下的形状时，则能够在获得稳定的转动的同时充分地确保向振动体2抵接的抵接面，从而能够理想地对振动体2施加来自加压机构4的压力，其中，所述形状为，在俯视观察时，在从与外周面为圆弧状的连接部的大小相对应的半径为r的假想圆的、中心P到平面部61的距离m成为m/r＝0～0.95的位置处，以与该假想圆的切线平行的方式进行切断后所得到的这种形状。

此外，加压补正部6优选为，由工程塑料构成。当采用工程塑料以作为加压补正部6的材料时，振动体2与加压补正部6的平面部61之间的接触状态将较为良好，从而能够抑制可动时的晃动。尤其是，当工程塑料为液晶聚合物或聚醚酮时，可动时的稳定性较为良好。

另外，本发明所涉及的振动电机除了能够应用于图示的示例之外，还能够应用于可将加压机构直列配置在基准线L上的情况。即，即使将加压机构4配置为，加压机构4从垂直于振动体2的另一端侧的侧面2b的方向进行加压，也由于振动体2在振动电机1可动的期间进行振动，所以难以将来自加压机构4的按压力保持为固定。当在这种情况下，也如本发明所涉及的振动电机那样，采用具备加压补正部6的结构时，则能够稳定地传递按压力。

下面，对本发明所涉及的透镜驱动机构进行说明。本发明所涉及的透镜驱动机构的特征在于，如图1所示，作为使透镜在光轴方向上进行移动的驱动源，在透镜的外周侧具备上述的振动电机1。以此种方式，在将透镜驱动机构配置在透镜的外周侧的情况下，如果具备本发明所涉及的振动电机1，则能够在难以将加压机构4直列配置在振动体2与被驱动体3之间的基准线L上时，稳定地传递来自加压传递部5的施力。因此，即使是设置在存在限制的设置位置处的振动电机，驱动传递也不存在浪费，从而能够提高驱动效率。

产业上的可利用性

由于本发明所涉及的振动电机即使在设置位置存在限制的情况下，也能稳定地向被驱动体侧按压振动体，因此能够利用于，将振动电机用作上述的透镜驱动机构以外的、小型的可动机构的驱动源的情况。

Claims (6)

1.一种振动电机，其使振动体振动，并使该振动体压接在被驱动体上，从而传递振动体的振动以作为驱动力，

其特征在于，具备：

振动体，其在一端侧的侧面上具有突出形状的输出部，且使该输出部抵接配置在被驱动体上；

加压机构，其在该振动体的另一端侧的侧面上，向被驱动体侧按压振动体，

该加压机构具备加压源、加压传递部和加压补正部，所述压力传递部对从该加压源向所述振动体的按压力进行传递，所述加压补正部以转动自如的方式被设置在该加压机构与该振动体之间的抵接位置处，该加压机构通过该加压补正部而向预定的方向对振动体施加压力，

该加压补正部具有：平面部，其与该振动体的另一端侧的侧面抵接；连接部，其以能够转动的方式被卡止于该加压传递部，

该加压补正部在该连接部处，将加压传递部的按压力的方向补正为预定的方向，并对振动体进行按压。

2.如权利要求1所述的振动电机，其中，

所述加压补正部在所述连接部上具有圆弧状的外周面，

所述加压传递部具有沿着该加压补正部的圆弧状的外周面的形状的、圆弧形状的切口部，

通过在该加压补正部的连接部的圆弧状的外周面与加压传递部的切口部抵接的状态下，使加压补正部卡止于加压传递部，从而加压补正部以转动自如的方式被设置。

3.如权利要求2所述的振动电机，其中，

所述加压补正部的连接部被形成为，与所述加压传递部的切口部相对应的槽状，该加压传递部的切口部通过插入并配置在该槽状的连接部中，从而被卡止。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的振动电机，其中，

所述加压补正部由工程塑料构成。

5.如权利要求4所述的振动电机，其中，

所述工程塑料为液晶聚合物或聚醚酮。

6.一种透镜驱动机构，其特征在于，

作为使透镜在光轴方向上进行移动的驱动源，在透镜的外周侧具备权利要求1至5中的任意一项所述的振动电机。