CN103069600B - 振动波驱动单元和图像稳定装置 - Google Patents
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Abstract
一种振动波驱动单元,包括至少一个具有机电能量转换元件(11)的振动子和至少一个配置成支撑所述至少一个振动子的支撑部件(14)。振动波驱动单元在所述至少一个振动子中激励振动,并通过摩擦力使接触所述至少一个振动子的移动体(5)移动。振动波驱动单元包括至少一个移动机构(15),该移动机构配置成以使得所述至少一个振动子能够在与所述至少一个振动子和移动体彼此接触的平面平行的平面中沿与所述至少一个振动子驱动移动体的第一方向(X)交叉的第二方向(Y)移动的方式支撑所述至少一个振动子。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种振动波驱动单元和包括该振动波驱动单元的图像稳定装置。
[背景技术]
已经提出了许多振动波驱动单元,在振动子中激励振动并使压靠在振动子上的移动体移动。它们在必须特别精密地操作的光学仪器中作为重要的功能元件定位。专利文献1和专利文献2公开了组合多个直动型振动波驱动单元,每个直动型振动波驱动单元都能使移动体直线地移动,以使移动体在二维方向移动,从而用作图像稳定装置。
然而,组合多个振动波驱动单元具有以下要解决的严重问题。当移动体沿一些方向移动时,移动体的移动方向和所述多个振动波驱动单元中一些振动波驱动单元的驱动方向成直角或近似直角地交叉。在这种情况下,驱动方向与移动体的移动方向成直角或近似直角交叉的振动波驱动单元对驱动不起作用。由于移动体和振动波驱动单元之间接触导致的摩擦力干涉移动体的移动,并导致能量损失,因此导致功率损失。当使用振动波驱动单元的组合作为图像稳定装置的驱动单元时,图像稳定装置的性能降低。
为了解决该问题,专利文献1和专利文献2公开了在把振动波驱动单元压靠于移动体上的方向上在振动波驱动单元中激励振动,以减小摩擦力和减小功率损失。
[引用列表]
[专利文献]
[专利文献1]:日本专利特开No.2009-031353
[专利文献2]:美国专利No.6,539,174
[发明内容]
[技术问题]
上述用于减小振动波驱动单元或图像稳定装置中的功率损失的方法能够减小功率损失,但是需要电能以便在对移动体的移动不起作用的振动波驱动单元中激励振动,因此功率消耗增大。此外,在把振动波驱动单元压靠在移动体上的方向上的振动的振幅需要是一定值或者更大,以便有效地减小功率损失。为此,需要产生具有一定值以上的振幅的振动,因此功率消耗增大。
本发明提供了能够在不增大功率消耗的条件下减小功率损失的振动波驱动单元和图像稳定装置。
在本发明的一个方面,振动波驱动单元包括至少一个具有机电能量转换元件的振动子和至少一个配置成支撑所述至少一个振动子的支撑部件。振动波驱动单元在所述至少一个振动子中激励振动,并通过摩擦力使接触所述至少一个振动子的移动体移动。振动波驱动单元包括至少一个移动机构,该移动机构配置成以使得所述至少一个振动子能够在与所述至少一个振动子和移动体彼此接触的平面平行的平面中沿与所述至少一个振动子驱动移动体的第一方向交叉的第二方向移动的方式支撑所述至少一个振动子。
[发明的有益效果]
根据本发明,振动波驱动单元具有当力沿与驱动方向不同的方向作用于振动子上时沿力作用的方向移动振动子的机构。因此,能够在不增大振动波驱动单元和图像稳定装置的功率消耗的条件下减小功率损失。
[附图说明]
图1是根据第一实施例的振动波驱动单元的透视图。
图2示出了根据第一实施例的移动体和振动波驱动单元的布置。
图3是根据第一实施例的作为成像装置的照相机的剖视图。
图4A示出了振动子的振动模式。
图4B示出了振动子的另一个振动模式。
图5A是根据第二实施例的振动波驱动单元的透视图。
图5B是根据第二实施例的振动波驱动单元的另一个透视图。
图6是根据第三实施例的振动波驱动单元的透视图。
图7A是根据第四实施例的振动波驱动单元的透视图。
图7B是根据第四实施例的振动波驱动单元的另一个透视图。
图8A是根据第五实施例的振动波驱动单元的透视图。
图8B是根据第五实施例的振动波驱动单元的另一个透视图。
图9A是根据第六实施例的振动波驱动单元的透视图。
图9B是根据第六实施例的振动波驱动单元的另一个透视图。
图10A是根据第八实施例的振动波驱动单元的透视图。
图10B是根据第八实施例的振动波驱动单元的另一个透视图。
图11A是根据第八实施例的另一个振动波驱动单元的透视图。
图11B是根据第八实施例的另一个振动波驱动单元的另一个透视图。
图12示出了根据第七实施例的移动体和振动波驱动单元的布置。
[具体实施方式]
现在将描述本发明的实施例。在本发明的一个方面,振动波驱动单元包括至少一个具有机电能量转换元件的振动子,和至少一个配置成支撑所述至少一个振动子的支撑部件。振动波驱动单元在所述至少一个振动子中激励振动,并通过摩擦力使接触所述至少一个振动子的移动体移动。振动波驱动单元包括至少一个移动机构,配置成支撑所述至少一个振动子,使得所述至少一个振动子在与所述至少一个振动子和移动体彼此接触的平面平行的平面中沿与所述至少一个振动子驱动移动体的第一方向交叉的第二方向是可移动的。
在本发明中,“所述至少一个振动子和移动体彼此接触的平面”表示包括所述至少一个振动子和移动体彼此接触的多个接触点的假想平面。“与所述至少一个振动子和移动体彼此接触的平面平行的平面”表示与“所述至少一个振动子和移动体彼此接触的平面”平行的假想平面,存在无数个这样的平面。这些平面限定了第一方向和第二方向,这两个方向用于限定本发明的移动机构的移动方向。在本发明中,第一方向是振动子移动移动体的方向,也可称为驱动方向。在本发明中,第二方向是通过本发明的移动机构使振动子能够移动的方向,也可称为“闪避方向”。当力沿着与移动体的初始移动方向交叉的方向作用于振动子上时,振动子沿第二方向在不抵抗该力的条件下移动(闪避)。本发明的移动机构的特征在于,其能够支撑振动子,使其可沿由上述配置限定的第二方向移动。
在本发明中,为了支撑振动子使其仅沿第二方向可移动(基本上在第一方向不可动)(作为本发明的移动机构),可以设置仅能够沿第二方向移动的引导部件。可替换地,振动子能够由弹性部件(典型地是弹簧部件)支撑,该弹性部件能够容易地仅沿某一方向移位。
在本发明中,存在“与第一方向交叉的第二方向”的状态表示存在沿与移动方向(第一方向)不同方向的分量的状态(产生沿与第一方向不同的方向移动的力)。沿与移动方向不同的方向移动的力起作用时的状态会导致如上所述的功率损失。当第一方向和第二方向交叉的角度为90度时,最可能导致功率损失。即使第一方向和第二方向交叉的角度非常小,也会导致相应于该角度的功率损失。
本发明的振动子由振动板(也称为振动体)和机电能量转换元件(典型地是压电陶瓷)组成。通过向机电能量转换元件施加预定的电场,能够激励期望的振动。
在本发明中,直动型振动波驱动单元表示能够直线驱动的振动波驱动单元,也可称为直线型振动波驱动单元。单个直动型振动波驱动单元使移动体(也可称为被驱动体)线性地移动。通过组合多个直动型振动波驱动单元,能够沿期望的方向使移动体移动(或相对移动)。
将描述本发明的各个实施例。本发明不限于这些实施例。在每个实施例中术语“方向”表示在“与所述至少一个振动子和移动体彼此接触的平面平行的平面”中的方向。
[第一实施例]
图3是根据本发明的第一实施例的作为成像装置的照相机的剖视图。图3的照相机能够拍摄移动图像和静止图像。参考数字1表示镜筒,参考数字2表示照相机主体。参考数字3表示内置于镜筒1中的图像稳定装置。单元3包括光学透镜4、保持光学透镜4的移动体5和使移动体5移动的振动波驱动单元6。
尽管未在图3示出,镜筒1具有除光学透镜4以外的光学系统、检测镜筒1的振动的加速度传感器、检测移动体的二维移动的编码器。镜筒1还具有提供电能给振动波驱动单元6的电源,和处理从加速度传感器输出的信号和从编码器输出的信号并操作电源的控制单元。
照相机主体2中设有图像传感器7。来自被拍摄对象的光穿过包括镜筒1内光学透镜4的光学系统,然后入射到照相机主体2中的图像传感器7上。通过根据来自加速度传感器的信号用振动波驱动单元6移动光学透镜4,能够使图像稳定。
图2示出了从图像传感器7一侧来看的移动体5和振动波驱动单元6的布置。移动体5由耐磨性高的热处理不锈钢构成,并具有环形形状。移动体5在其中央部保持用于稳定图像的光学透镜4。振动波驱动单元6设置成在径向方向避开光学透镜4,以便不与光路干涉。在圆周方向等间隔地设置4个振动波驱动单元6(6A、6B、6C和6D)。
振动波驱动单元6能够直动地前进驱动和后退驱动。每个振动波驱动单元的驱动方向用箭头8示出。振动波驱动单元6A和6C的驱动方向在图中为X方向。振动波驱动单元6B和6D的驱动方向在图中为Y方向。振动波驱动单元6的布置为使得它们的驱动方向成直角交叉。通过组合这些振动波驱动单元6,能够在XY平面中二维地移动移动体5。在该实施例中,能够利用驱动方向成直角交叉的振动波驱动单元6使移动体5二维地移动。然而,只要振动波驱动单元6布置成它们的驱动方向相交叉,就能够使移动体5二维地移动。
图1是本发明的振动波驱动单元6的透视图。图中的坐标系是右手直角坐标系。参考数字9表示矩形板状振动子。振动子9由具有两个突起部12的振动板10和作为固定在振动板10上的机电能量转换元件的压电陶瓷11组成。振动板10包括梁部和振动子固定部13。两个突起部12沿振动子9的纵向方向布置。
参考数字14表示固定在振动子固定部13上的衬套,参考数字15表示端部固定在镜筒1上的杆。衬套14具有供杆15穿过的孔。衬套14和杆15的组合构成引导部件。在本发明中引导部件表示允许沿特定方向移动且防止沿其它方向移动的部件。振动子9可沿杆15的纵向方向移动。衬套14和杆15的接触表面施加有油脂,使得滑动阻力非常小。突起部12的上表面与移动体5接触。螺旋弹簧(未示出)把突起部12压向移动体5。这样,突起部12压靠在移动体5上。
从电源向压电陶瓷11施加交流电压,以便在振动子9中激励两种振动模式的振动。图4A和4B示出了两种振动模式。图4A的振动模式称为A模式。图4B的振动模式称为B模式。图4A示出的振动模式是突起部12的上表面沿振动子9的纵向方向(也称为输送方向:图中的X方向)振动的振动模式(A模式)。图4B示出的振动模式是突起部12的上表面沿与移动体5接触的方向(也称为提升方向)振动的振动模式(B模式)。交流电压设定成使这两种振动模式以大体上90度的时间相位差被激励。术语“大体上90度”表示当角度不是严格的90度时也是容许的,只要组合了必要的振动。在本发明中术语“大体上”具有相同的含义。这样,突起部12的上表面沿椭圆轨迹移动,并沿一方向即图4A中的X方向使与其接触的移动体5移动。当两种振动模式中的振动之间的相位差为-90度时,可沿相反的方向使移动体5移动。
这些移动方向是图2中用箭头8示出的振动波驱动单元6的驱动方向(Y方向:第一方向)。在该实施例中,每个振动波驱动单元6在与驱动方向(第一方向)垂直的方向(第二方向)都具有由衬套14和杆15组成的引导部件。这样,当移动体5沿X方向(第二方向)移动时,振动波驱动单元6B和6D随着移动体5的移动而沿X方向移动(可移动地支撑)。沿X方向的移动不受妨碍,阻力基本上可以忽略不计。因此,几乎能够完全消除从振动波驱动单元6B和6D作用于移动体5上的力,移动体5的移动不会受干扰,并且几乎不会导致功率损失。
在本发明中,不需要在振动波驱动单元6B和6D中激励图4A的模式(A模式)的振动,能够减小向机电能量转换元件11施加的电压。能够节省用于此的功率。当向机电能量转换元件11施加的电压为零时,减小功率消耗的效果最明显。
参考图2,在该实施例中,当沿Y方向(对振动波驱动单元6B和6D来说为第一方向)驱动移动体5时,振动波驱动单元6A和6C沿Y方向(对振动波驱动单元6A和6C来说为第二方向)移动。类似地,当沿X方向(对振动波驱动单元6A和6C来说为第一方向)驱动移动体5时,振动波驱动单元6A和6C沿X方向(对振动波驱动单元6B和6D来说为第二方向)移动。当X方向和Y方向以90度之外的其它角度交叉时,在任何一个振动波驱动单元6(6A、6B、6C和6D)中,驱动方向与移动体5的移动方向交叉,因此在垂直于驱动方向的方向产生摩擦力分量。即使在这种情况下,根据本发明,也能够减小由于移动体5和振动波驱动单元6之间的摩擦力导致的功率损失。
在该实施例中,仅使用振动波驱动单元6来使移动体二维地移动。然而,一些振动波驱动单元可以被不使用接触的电磁电机替代。例如,当电磁电机和振动波驱动单元6设置成使得它们的驱动方向彼此不同时,能够沿二维方向使移动体5移动。
在该实施例中,图像稳定装置3内置于镜筒1中。然而,图像稳定装置3可以内置于照相机主体2中。当照相机主体中的图像传感器移动时,也能够获得与该实施例相同的有利效果。当振动子9的形状和振动模式与该实施例的不同时,也能够获得本发明的有利效果。
将参考图2描述在该实施例中使用现有技术的情况下的问题。例如,在图像沿X方向(第二方向)移动且移动体5沿X方向移动从而偏移的情况下,振动波驱动单元6B和6D对驱动不起作用,因为它们的驱动方向为Y方向。此外,由于振动波驱动单元6B和6D压靠在移动体5上,因此在它们之间产生的摩擦力会防止移动体5沿X方向移动。为了减小这种防止的程度,激励在图4B中示出的振动模式的振动,其中,突起部12的上表面沿接触移动体5的方向振动。然而,为了充分地减小摩擦力,需要大振幅的振动。为了产生大振幅的振动,需要大量的功率。
[第二实施例]
图5A是从突起部12一侧来看根据本发明另一个实施例的振动波驱动单元的透视图。图5B是从与突起部12相反的一侧来看振动波驱动单元的透视图。图中的坐标系是右手直角坐标系。将参考这两幅图进行描述。
该实施例与第一实施例的不同之处在于振动子和固定部的结构以及用于保持振动子的结构。支架20与振动子9的固定部13连接,并具有正方框状形状。作为弹性部件的弹簧17安装在支架20上。支架20把磁铁16保持在振动子9和弹簧17之间的空间中。
弹簧17是通过挤压不锈钢弹簧片材料而形成的。然而,本发明中可使用的弹簧结构不限于此。弹簧17包括:固定在支架20上并沿图中X方向延伸的部分、沿图中的Z方向从该部分延伸的沿Y方向变形的弹簧(下文中称为“Y向变形弹簧”)18、和在Y向变形弹簧18端部的固定部19。固定部19固定在镜筒1(未示出)上。Y向变形弹簧18的厚度方向是图中的Y方向。Y向变形弹簧18在Y方向(第二方向)具有低的弹簧刚度,在X方向(第一方向)具有高的弹簧刚度。
当磁性材料制成的移动体5(未示出)接触突起部12时,利用磁铁16把振动子9压靠在移动体5上。如第一实施例那样,通过向压电陶瓷11施加预定的交流电压,能够沿X方向(第一方向)驱动移动体5。当通过另一个致动器使移动体5沿Y方向(第二方向)移动时,由于Y向变形弹簧18在Y方向具有低的弹簧刚度,因此其沿Y方向弯曲,并且振动子9沿Y方向移动。此时,在Y方向从振动子9施加给移动体5的力是振动子9在Y方向的移动量和Y向变形弹簧18在Y方向的弹簧刚度的乘积。通过减小Y向变形弹簧18的厚度或宽度或者使用具有低弹簧刚度的弹簧,能够容易地减小弹簧刚度,以及能够减小防止移动体5在Y方向移动的力。在X方向,或者在振动波驱动单元的驱动方向,Y向变形弹簧18的弹簧刚度较大。因此,能够以小的力损失沿X方向驱动移动体5。在第一实施例中,使用了引导部件;而在本实施例中,使用板簧,并且能够以更简单的结构获得了本发明的有利效果。
[第三实施例]
图6是从与突起部12相反的一侧来看根据本发明另一个实施例的振动波驱动单元的透视图。图中的坐标系是右手直角坐标系。
该实施例与第二实施例的不同之处在于,弹簧17包括在图中Y方向(第二方向)的两个Y向变形弹簧18以及在Y向变形弹簧18的端部的两个固定部19。两个固定部19固定在镜筒1(未示出)上。这种结构在Y方向(第二方向)是弹性的平行曲柄机构。当振动子9受到来自移动体5的沿Y方向的力时,振动子9不容易在XZ平面中作旋转运动,并且主要沿Y方向移动。在该实施例中,如第二实施例那样,Y向变形弹簧18的厚度方向是图中的Y方向(第二方向)。Y向变形弹簧18在Y方向具有低的弹簧刚度。这样,能够减小防止移动体5在Y方向移动的力。在X方向(第一方向),弹簧刚度较大。因此,能够以小的力损失沿X方向驱动移动体5。
当利用另一个致动器使移动体5沿Y方向移动且振动子9沿Y方向移动时,由于弹性平行曲柄机构,振动子9不容易在XZ平面中作旋转运动。这样,减小了振动子9的突起部12相对于移动体5的倾斜量,并且能够使突起部12和移动体5之间的接触稳定化。
[第四实施例]
图7A是从突起部12一侧来看根据本发明另一个实施例的振动波驱动单元的透视图。图7B是从与突起部12相反的一侧来看振动波驱动单元的透视图。图中的坐标系是右手直角坐标系。将参考这两幅图进行描述。
该实施例与第二实施例的不同之处在于,弹簧17的Y向变形弹簧18和固定部19的纵向方向是振动波驱动单元的驱动方向或者X方向(第一方向)。如第二实施例那样,Y向变形弹簧18的厚度方向是图中与振动波驱动单元的驱动方向垂直的Y方向(第二方向)。
在该实施例中,如第二实施例那样,Y向变形弹簧18的厚度方向是图中的Y方向,弹簧刚度在Y方向较小。这样,能够减小防止移动体5在Y方向移动的力。在X方向,弹簧刚度较大。因此,能够以小的力损失沿X方向驱动移动体5。在该实施例中,弹簧17的纵向方向是X方向,因此,能够减小振动波驱动单元的高度。
[第五实施例]
图8A是从突起部12一侧来看根据本发明另一个实施例的振动波驱动单元的透视图。图8B是从与突起部12相反的一侧来看振动波驱动单元的透视图。图中的坐标系是右手直角坐标系。将参考这两幅图进行描述。该实施例与第四实施例的不同之处在于,弹簧17包括沿振动波驱动单元的驱动方向或者沿X方向布置的两个Y向变形弹簧18和两个固定部19。如第四实施例那样,Y向变形弹簧18的厚度方向是图中与振动波驱动单元的驱动方向(第一方向)垂直的Y方向(第二方向)。
在该实施例中,如第四实施例那样,Y向变形弹簧18的厚度方向是图中的Y方向,弹簧刚度在Y方向(第二方向)较小。这样,能够减小防止移动体5在Y方向移动的力。在X方向(第一方向),弹簧刚度较大。因此,能够以小的力损失沿X方向驱动移动体5。
当利用另一个致动器使移动体5沿Y方向移动且振动子9沿Y方向移动时,抗XY平面中旋转的刚度较大,不容易出现在该平面中的旋转运动。这样,能够减小在XY平面中振动波驱动单元的驱动方向的旋转量。
[第六实施例]
图9A是从突起部12一侧来看根据本发明另一个实施例的振动波驱动单元的透视图。图9B是从与突起部12相反的一侧来看振动波驱动单元的透视图。图中的坐标系是右手直角坐标系。将参考这两幅图进行描述。该实施例与第五实施例的不同之处在于,弹簧17包括沿图中与振动波驱动单元的驱动方向垂直的Y方向布置的两个Y向变形弹簧18。当如第五实施例那样沿驱动方向(X方向)布置两个Y向变形弹簧18时,以及当振动子9沿Y方向(第二方向)显著地移动时,Y向变形弹簧18被沿纵向方向拉伸。这可防止振动子9沿Y方向移动。当要求一定量以上的移动时,可以限制移动体5在Y方向的移动。相反地,在该实施例中,两个Y向变形弹簧18沿Y方向布置。即使振动子9沿Y方向(第二方向)显著地移动,Y向变形弹簧18也可以保持弯曲变形的状态,并且能够防止Y向变形弹簧18沿纵向方向被拉伸。
本实施例的弹簧17包括缓冲部21。缓冲部21的厚度方向为Z方向,缓冲部21的纵向方向为X方向。缓冲部21的结构使得振动子9的在YZ平面和XZ平面的旋转运动以及在Z方向的平移运动容易发生。即使固定于移动体5(未示出)上的振动波驱动单元的位置在这些方向存在误差,突起部12的上表面也能够易于跟随移动体5的表面。
如第五实施例那样,Y向变形弹簧18的厚度方向是图中与振动波驱动单元的驱动方向(第一方向)垂直的Y方向。在该实施例中,如第五实施例那样,Y向变形弹簧18的厚度方向是图中的Y方向,弹簧刚度在Y方向较小。这样,能够减小防止移动体5在Y方向移动的力。在X方向(第一方向),弹簧刚度较大。因此,能够以小的力损失沿X方向驱动移动体5。
[第七实施例]
该实施例与第一实施例的不同之处在于,该实施例具有限制部件24。将参考图12进行描述。图12示出了从图像传感器7一侧来看移动体5和振动波驱动单元6的布置。
限制部件24的形状为长方体,并固定在移动体5上。每个振动波驱动单元6(6A、6B、6C和6D)的振动子9分别固定在一衬套14上,这些衬套处于两个限制部件24之间,限制部件设置在与驱动方向8(第一方向)垂直的方向(第二方向)上。在振动波驱动单元6A中,衬套14的沿X方向的侧面和限制部件24的沿X方向的侧面形成沿X方向的引导部。该引导部允许振动子9和衬套14相对于移动体5在驱动方向8(X方向)移动并限制振动子9和衬套14相对于移动体5在与驱动方向8(X方向)垂直的Y方向的移动量。在其它振动波驱动单元(6B、6C和6D)中,如振动波驱动单元6A那样,允许振动子9和衬套14相对于移动体5在驱动方向8移动,并限制振动子9和衬套14相对于移动体5在与驱动方向8垂直的方向的移动量。
将描述限制部件24的有利效果。振动波驱动单元6A的驱动方向为X方向。通常,不会出现移动体5和振动子9之间在Y方向的相对移动。在这种情况下,当给予移动体5期望的移动量时,振动子9相对于杆15的移动量等于移动体5的期望移动量。
然而,由于安装误差等导致的驱动方向失准或干扰会导致移动体5和振动子9之间因打滑而发生Y方向的相对移动。在这种情况下,振动子9和衬套14相对于杆15在Y方向的移动量是移动体5的期望移动量和移动体5和振动子9之间因打滑导致的相对移动量的总和。
如果反复地出现这种因打滑导致的相对移动,会增大移动体5、振动子9和衬套14之间在Y方向的相对移动量。如果相对移动量过大,会到达由衬套14和杆15组成的引导部件的端部,并且不需要的力作用在振动子9上使其姿势改变。这会导致问题,例如移动体5和振动子9之间的接触不稳定。
在该实施例中,用限制部件24限制振动子9、衬套14和移动体5之间在Y方向的相对移动量。这样,能够限制振动子9和衬套14相对于杆15的移动量,并能防止上面的问题。
在其它振动波驱动单元(6B、6C和6D)中,能够获得相同的有利效果。在包括第二至第六实施例所述Y向变形弹簧18的振动波驱动单元6中,限制部件24也是有效的。
将对限制部件24的侧面和固定振动子9的支架20的侧面在与驱动方向垂直的方向形成引导部的情况进行描述。当给予移动体5期望的移动量时,在Y向变形弹簧18中出现位移。该位移量是上述移动量与移动体5和振动子9因打滑导致的在Y方向的相对移动量的总和。当因打滑导致的相对移动量过大时,Y向变形弹簧18的变形反作用力较大,并且防止移动体5在Y方向移动的力也较大。如果Y向变形弹簧18发生塑性变形,会由于加工硬化进一步增大防止移动体5在Y方向移动的力。
当如本实施例中用限制部件24限制振动子9相对于移动体5在Y方向的移动量时,能够减小Y向变形弹簧18的变形。在该实施例中,用于限制振动子9相对于移动体5在与驱动方向垂直的方向的移动量的机构的实例不仅包括由限制部件24和衬套14组成的结构、上述由限制部件24和支架20组成的结构,还包括其它结构,例如由杆和衬套组成的结构。移动体5可以具有沿振动波驱动单元6的驱动方向上的凹槽,每个凹槽和相应振动子9的突起部12的侧面形成滑动引导部。限制机构的结构不受限制,只要其能够限制振动子9相对于移动体5在与驱动方向垂直的方向上的移动量即可。
[第八实施例]
在第一至第七实施例中,使用了引导部件或板簧。然而,存在能够获得本发明的有利效果的其它实施例。例如,如图10A和10B所示,可以在弹簧17上沿振动波驱动单元的驱动方向或者沿图中的X方向布置小直径的细圆杆22,圆杆22的两端可固定在镜筒1(未示出)上。图中的坐标系是右手直角坐标系。
在这种结构中,振动子9容易围绕圆杆22作旋转运动。当利用另一个致动器使移动体5沿Y方向(第二方向)移动时,为了不妨碍移动体5的移动,振动子9旋转使得突起部12的上表面沿Y方向移动。
作为另一个实例,如图11A和11B所示,在弹簧17上沿图中的X方向可布置两根金属丝23,金属丝23的两端可固定在镜筒1(未示出)上。图中的坐标系是右手直角坐标系。在这种结构中,通过调节向两根金属丝23施加的张力,能够容易地调节抗振动子9在Y方向(第二方向)移动的刚性。
同样地在这些实例中,振动子9容易沿Y方向移动。因此,当通过另一个致动器使移动体5沿Y方向移动时,振动子9不会妨碍移动体5的移动。
为了获得本发明的有利效果,与移动体5相接触的振动子9的突起部12不是必须具有突出形状。突起部的上表面不是必须与移动体5相接触。例如,突起部12的顶端可以倒斜角,该斜角可以接触移动体5。突起部12的顶端也可以是圆头的。
Y向变形弹簧主要在每幅图中与X方向垂直的Y方向变形。这是为了说明的目的。当Y向变形弹簧主要在与X方向交叉的方向变形时,也能够获得本发明的有利效果,只要在Y向变形弹簧变形时存在沿Y方向移动的分量。
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明,但是应该理解,本发明不限于公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应该给予最宽泛的解释,以涵盖所有修改以及等同的结构和功能。
本申请要求2010年8月23日提交的日本专利申请No.2010-186068的优先权,在此通过引用将该申请全文并入。
Claims (14)
1.一种振动波驱动单元,包括:
具有机电能量转换元件的第一振动子;
具有机电能量转换元件的第二振动子;
配置成支撑第一振动子的第一支撑部件,和
配置成支撑第二振动子的第二支撑部件,
其中,振动波驱动单元在第一和第二振动子中激励振动,并通过摩擦力使接触第一和第二振动子的移动体移动,
其中,第一支撑部件包括第一移动机构,该第一移动机构配置成以使得第一振动子能够沿与第一振动子驱动移动体的第一方向交叉的第二方向移动的方式支撑第一振动子,
其中,第二支撑部件包括第二移动机构,该第二移动机构配置成以使得第二振动子能够沿与第二振动子驱动移动体的所述第二方向交叉的所述第一方向移动的方式支撑第二振动子。
2.根据权利要求1所述的振动波驱动单元,其中,第一或第二移动机构包括配置成限制第一或第二振动子的移动方向的引导部件。
3.根据权利要求1或2所述的振动波驱动单元,其中,第一或第二移动机构包括弹性部件。
4.根据权利要求3所述的振动波驱动单元,其中,弹性部件在第二方向的弹簧刚度比弹性部件在所述第一方向的弹簧刚度小。
5.根据权利要求4所述的振动波驱动单元,其中,弹性部件包括至少一个板部。
6.根据权利要求5所述的振动波驱动单元,其中,所述至少一个板部的厚度方向是第二方向。
7.根据权利要求6所述的振动波驱动单元,其中,所述至少一个板部包括沿第一方向布置的多个板部。
8.根据权利要求6所述的振动波驱动单元,其中,所述至少一个板部包括沿第二方向布置的多个板部。
9.根据权利要求1所述的振动波驱动单元,其中,第一方向和第二方向彼此垂直。
10.根据权利要求1所述的振动波驱动单元,还包括配置成限制第一、第二振动子和移动体之间在第二方向的相对移动量的限制机构。
11.根据权利要求1所述的振动波驱动单元,其中,第一和第二振动子都设在移动体的同一侧。
12.根据权利要求1所述的振动波驱动单元,其中,第一和第二振动子都与移动体的同一表面接触。
13.根据权利要求1所述的振动波驱动单元,其中,第一或第二振动子具有突起部,并且,突起部的表面沿椭圆轨迹移动。
14.一种图像稳定装置,包括:
根据权利要求1至13中任何一项所述的振动波驱动单元;
光学透镜或图像传感器;
控制单元;和
电源。
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