CN107991748A - 透镜驱动装置 - Google Patents
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Abstract
透镜驱动装置具备:第1柱部,从基座构件朝向可动体侧立起并且限制由压电致动器移动的可动体的移动范围;壳体,以容纳可动体、压电致动器、透镜架以及柱部的方式覆盖基座构件。第1柱部与壳体的内面抵接。
Description
技术领域
本发明涉及透镜驱动装置。
背景技术
一直以来,作为一种用于搭载于手机等的摄像装置的透镜驱动装置,已知有采用了平滑冲击驱动机构(Smooth Impact Drive Mechanism,“SIDM”为注册商标)的透镜驱动装置。
采用了平滑冲击驱动机构的透镜驱动装置例如在专利文献(日本专利申请公开2009-93001号公报)中被公开。
专利文献所公开的透镜驱动装置通过由使用了平滑冲击驱动机构的压电致动器,在相对于光轴方向正交的方向上使透镜单元移动,从而实现手抖动修正功能。
在透镜驱动装置中,基座(base)构件以容纳被设置于基座构件上的透镜单元的方式被壳体覆盖。如果冲击从外部施加到透镜驱动装置的话,则由于壳体(case)发生变形而会有壳体脱落的情况。另外,设想了由于壳体的变形,直接冲击经由壳体而施加到透镜单元的可动体的情况。其结果,由于外部冲击相对于使可动体移动的压电致动器,经由可动体而被传递并产生压电致动器的变形等,从而会有不能够实现可动体的稳定的可动的情况。因此,在透镜驱动装置的技术领域中,要求对外部冲击实现强且稳定的可动。
发明内容
因此,本发明的一个方式的目的在于,提供一种能够对外部冲击实现强且稳定的可动的透镜驱动装置。
本发明的一个方式是驱动透镜的透镜驱动装置,具备:基座构件;可动体,相对于基座构件在透镜的光轴方向上重叠地配置,并且相对于基座构件能够移动;压电致动器,具有压电元件并且通过使压电元件伸缩从而在相对于透镜的光轴方向正交的方向上使可动体移动;透镜架,在透镜的光轴方向上,相对于可动体在与设置基座构件的一侧相反侧重叠地配置,并能够保持透镜;第1柱部,从基座构件朝向可动体侧立起并限制由压电致动器移动的可动体的移动范围;壳体,以容纳可动体、压电致动器、透镜架以及柱部的方式覆盖基座构件;第1柱部与壳体的内面抵接。
在该透镜驱动装置中,限制可动体的移动范围的第1柱部抵接于覆盖基座构件的壳体。即,第1柱部兼备限制可动体的移动范围的功能和挡住外部冲击的功能。因此,在外部冲击施加到壳体的情况下,冲击被抵接于壳体的第1柱部挡住。由此,能够抑制壳体的变形。另外,因为第1柱部挡住冲击,所以外部冲击不会相对于可动体直接施加。由此,相对于使可动体移动的压电致动器,外部冲击不会经由可动体而被传递,并且能够抑制压电致动器的变形等。因此,即使是施加了外部冲击的情况下,也能够由压电致动器来使可动体稳定地移动。这样,透镜驱动装置能够对外部冲击实现强且稳定的移动。
第1柱部也可以限制将沿着透镜的光轴方向的轴作为旋转轴的可动体的旋转,在此情况下,因为第1柱部也兼备限制可动体的旋转的功能,所以不追加用于限制可动体的旋转的其他构件,能够以简单的结构实现可动体的旋转的限制。
压电致动器也可以是一方的端部被固定于第1柱部,另一方的端部卡合于可动体而使可动体移动。在此情况下,因为第1柱部也兼备固定压电致动器的功能,所以不追加用于固定压电致动器的其他构件,能够以简单的结构实现压电致动器的固定。
透镜驱动装置也可以进一步具备从基座构件朝向可动体侧立起并且限制将沿着透镜的光轴方向的轴作为旋转轴的可动体的旋转的第2柱部,第2柱部也可以与壳体的内面抵接。在此情况下,由第2柱部,能够限制可动体的旋转。另外,通过第1柱部以及第2柱部抵接于壳体从而能够更进一步抑制施加了外部冲击的情况下的壳体的变形。
压电致动器也可以是一方的端部被固定于第2柱部,另一方的端部卡合于可动体而使可动体移动。在此情况下,因为限制可动体的旋转的第2柱部兼备固定压电致动器的功能,所以不追加用于固定压电致动器的其他构件,能够以简单的结构实现压电致动器的固定。
透镜驱动装置也可以进一步具备从基座构件朝向可动体侧立起并且与壳体的内面抵接的第3柱部,压电致动器也可以是一方的端部被固定于第3柱部,另一方的端部卡合于可动体而使可动体移动。在此情况下,由第3柱部,能够固定压电致动器。另外,通过第3柱部也抵接于壳体,从而能够更进一步抑制施加了外部冲击的情况下的壳体的变形。
根据本发明的一个方式,能够对外部冲击实现强且稳定的可动。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的透镜驱动装置的内部结构的分解立体图。
图2是图1的透镜驱动部的分解立体图。
图3是表示组合了基座构件和X轴可动体的状态的立体图。
图4是从第2柱部侧观察组合了基座构件和X轴可动体的状态的侧面图。
图5是从第1柱部侧观察组合了基座构件和X轴可动体的状态的侧面图。
图6是沿着图5的VI-VI线进行切断的截面图。
图7是从X轴可动体侧观察组合了基座构件和X轴可动体的状态的平面图。
图8是表示组合了基座构件、X轴可动体以及Y轴可动体的状态的立体图。
图9是从第4柱部侧观察组合了基座构件、X轴可动体以及Y轴可动体的状态的侧面图。
图10是沿着图9的X-X线进行切断的截面图。
图11是从Y轴可动体侧观察组合了基座构件、X轴可动体以及Y轴可动体的状态的平面图。
图12是表示组合了基座构件、X轴可动体、Y轴可动体以及透镜架的状态的立体图。
图13是从透镜架侧观察组合了基座构件、X轴可动体、Y轴可动体以及透镜架的状态的平面图。
图14是从保持框侧观察组合了基座构件、X轴可动体、Y轴可动体、透镜架以及保持框的状态的平面图。
图15是表示壳体被安装于透镜驱动部的状态的透镜驱动装置的立体图。
图16是表示沿着X轴方向切断透镜驱动装置的状态的截面图。
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。还有,在附图的说明中,将相同符号标注于相同要素,并省略重复的说明。
图1以及图2所表示的透镜驱动装置1例如被搭载于数码照相机等摄像装置并驱动透镜4。透镜驱动装置1具备透镜驱动部2、壳体3。透镜驱动装置1具有应该被安装于透镜驱动部2的透镜4的光轴L。
还有,在各个附图中,为了方便说明,表示了XYZ直角坐标系。Z轴方向成为应该被安装的透镜4的光轴L方向。X轴方向正交于光轴L方向。Y轴方向正交于光轴L方向,且正交于X轴方向。
透镜驱动部2具备基座构件100、X轴可动体200、Y轴可动体300、透镜架400、以及保持框500。基座构件100、X轴可动体200、Y轴可动体300、透镜架400、以及保持框500按该顺序沿着光轴L方向进行排列。
具体来说,X轴可动体200相对于基座构件100在光轴L方向上重叠地配置。Y轴可动体300在光轴L方向上相对于X轴可动体200在与设置基座构件100的一侧(基座构件100重叠的一侧)相反侧重叠地配置。透镜架400在光轴L方向上,相对于Y轴可动体300在与设置X轴可动体200的一侧(X轴可动体200重叠的一侧)相反侧重叠地配置。
X轴可动体200相对于基座构件100在X轴方向上可相对移动地被支撑于基座构件100。Y轴可动体300相对于X轴可动体200在Y轴方向上可相对移动地被支撑于X轴可动体200。透镜架400相对于Y轴可动体300在光轴L方向上可相对移动地被支撑于Y轴可动体300。
首先,对基座构件100周围的细节进行说明。如图2所示,基座构件100在沿着光轴L方向观察的时候是具有4个角部的大致矩形状的板状构件。还有,为了方便说明,在沿着光轴L方向观察的时候,将构成基座构件100的外周缘的4条边分别称作为边H11、边H12、边H13、以及边H14。边H11与边H12相平行,并且沿着X轴方向进行延伸。边H13与边H14相平行,并且沿着Y轴方向进行延伸。在沿着光轴L方向观察基座构件100的时候,各边按边H11、边H14、边H12、以及边H113的顺序被连接并形成外周缘。
在基座构件100,设置有将光轴L作为中心的圆形的开口部100a。在基座构件100中,多个凸部100b被设置于X轴可动体200被重叠的一侧的面。凸部100b的顶部的沿着Y轴方向的截面成为大致圆弧状。凸部100b沿着X轴方向以带状进行延伸。还有,凸部100b并不限定于以带状进行延伸,也可以是大致半球状。
另外,透镜驱动部2进一步具备第1支撑柱(第3柱部)101、第2支撑柱(第1柱部)102、第3支撑柱(第2柱部)103、以及第4支撑柱(第2柱部)104。第1支撑柱101~第4支撑柱104被设置于基座构件100中的X轴可动体200被重叠的一侧的面,并且从基座构件100朝向X轴可动体200侧立起。第1支撑柱101~第4支撑柱104被设置于基座构件100的缘部。
详细来说,第1支撑柱101在基座构件100的边H11侧的缘部上被设置于边H11的大致中间位置。第2支撑柱102在基座构件100的边H12侧的缘部上被设置于边H12的大致中间位置。第3支撑柱103在基座构件100的边H13侧的缘部上被设置于边H13的大致中间位置。第4支撑柱104在基座构件100的边H14侧的缘部上被设置于边H14的大致中间位置。
如图2以及图3所示,透镜驱动部2进一步具备X轴压电致动器130。X轴压电致动器130为构成平滑冲击驱动机构的致动器。X轴压电致动器130具有压电元件,通过使压电元件伸缩从而在X轴方向上使X轴可动体200移动。详细来说,X轴压电致动器130具备锤部131、X轴压电元件132、以及X轴驱动轴133。
X轴压电元件132为在X轴方向上能够伸缩的元件。X轴压电元件132由压电材料构成。X轴驱动轴133被形成为圆柱状,并且以圆柱形状的轴线沿着X轴方向进行延伸的方式被配置。X轴驱动轴133被固定于X轴压电元件132中的伸缩方向的一方的端部。锤部131被固定于X轴压电元件132中的伸缩方向的另一方的端部。
X轴压电致动器130中的一方的端部(锤部131侧的端部)被固定于第1支撑柱101中的边H14侧的面。X轴压电致动器130从第1支撑柱101中的边H14侧的面沿着X轴方向朝向边H14侧进行延伸。X轴压电致动器130中的另一方的端部(X轴驱动轴133侧的端部)卡合于X轴可动体200并使X轴可动体200在X轴方向上移动。
在基座构件100中,在与X轴压电致动器130的X轴驱动轴133相对的部位,设置有第1凸部105以及第2凸部106。第1凸部105以及第2凸部106可滑动地抵接于X轴驱动轴133中的基座构件100侧的面,并且支撑X轴驱动轴133。
接着,对X轴可动体200的结构的细节以及利用基座构件100的X轴可动体200的支撑结构的细节进行说明。如图2所示,X轴可动体200在沿着光轴L方向观察的时候是具有4个角部的大致矩形状的板状构件。在X轴可动体200,设置有将光轴L作为中心的圆形的开口部200a。
在X轴可动体200,设置有在重叠于基座构件100的时候用于避免与第2支撑柱102、第3支撑柱103以及第4支撑柱104的干涉的逃脱部202、203以及204。逃脱部202~204成为使X轴可动体200的外周缘朝向内侧(开口部200a侧)凹陷的形状。
在X轴可动体200中,朝向Y轴可动体300侧立起的立起部207以及208被设置于Y轴可动体300被重叠的一侧的面。立起部207以及208被设置于由立起部207和立起部208在Y轴方向上夹入逃脱部203的位置。
X轴可动体200具有与X轴压电致动器130的X轴驱动轴133相摩擦卡合的X轴摩擦卡合部201。在X轴摩擦卡合部201中,抵接于X轴驱动轴133的面成为V字状。另外,在X轴摩擦卡合部201中,V字状的金属板被设置于抵接于X轴驱动轴133的部位。
在X轴可动体200中,多个凸部200b被设置于Y轴可动体300被重叠的一侧的面。凸部200b的顶部的沿着X轴方向的截面成为大致圆弧状。凸部200b沿着Y轴方向以带状进行延伸。还有,凸部200b并不限定于以带状进行延伸,也可以是大致半球状。
如图2以及图3所示,透镜驱动部2进一步具备Y轴压电致动器230。Y轴压电致动器230是构成平滑冲击驱动机构致动器。Y轴压电致动器230具有压电元件,通过使压电元件伸缩从而在Y轴方向上使Y轴可动体300移动。详细来说,Y轴压电致动器230具备锤部231、Y轴压电元件232、以及Y轴驱动轴233。
Y轴压电元件232是在Y轴方向上能够进行伸缩的元件。Y轴压电元件232由压电材料构成。Y轴驱动轴233被形成为圆柱状并且以圆柱形状的轴线沿着Y轴方向进行延伸的方式被配置。Y轴驱动轴233被固定于Y轴压电元件232中的伸缩方向的一方的端部。锤部231被固定于Y轴压电元件232中的伸缩方向的另一方的端部。
Y轴压电致动器230中的一方的端部(锤部231侧的端部)被固定于设置于X轴可动体200的逃脱部204周围的立起壁部。Y轴压电致动器230从与X轴可动体200的固定部沿着Y轴方向进行延伸。Y轴压电致动器230中的另一方的端部(Y轴驱动轴233侧的端部)卡合于Y轴可动体300并使Y轴可动体300在Y轴方向上移动。
在X轴可动体200中,在与Y轴压电致动器230的Y轴驱动轴233相对的部位,设置有第1凸部205以及第2凸部206。第1凸部205以及第2凸部206可滑动地抵接于Y轴驱动轴233中的X轴可动体200侧的面,并且支撑Y轴驱动轴233。
接着,对X轴可动体200被重叠于基座构件100的状态进行说明。如图3~图7所示,基座构件100的凸部100b以X轴可动体200被重叠于基座构件100的状态抵接于X轴可动体200的基座构件100侧的面。如图7所示,在沿着光轴L方向观察的时候,第2支撑柱102嵌入于凹状的逃脱部202内。同样,第3支撑柱103嵌入于逃脱部203内。第4支撑柱104嵌入于逃脱部204内。X轴摩擦卡合部201抵接于X轴驱动轴133中的相对于基座构件100为相反侧的面。即,X轴驱动轴133位于比X轴摩擦卡合部201更靠近基座构件100侧的位置。
另外,如图2、图5以及图6所示,在X轴可动体200,安装有一方的端部被固定于X轴可动体200并且另一方的端部抵接于X轴压电致动器130的X轴驱动轴133的第2施力部220。第2施力部220具有弹性。第2施力部220在第1凸部105与第2凸部106之间,另一方的端部抵接于X轴驱动轴133。通过第2施力部220抵接于X轴驱动轴133,从而对X轴驱动轴133向X轴可动体200侧施力。即,第2施力部220将X轴摩擦卡合部201推压到X轴驱动轴133。因此,成为X轴驱动轴133被第2施力部220和X轴摩擦卡合部201夹住的状态。
由此,X轴摩擦卡合部201摩擦卡合于X轴压电致动器130的X轴驱动轴133的外周面。通过X轴压电元件132以X轴摩擦卡合部201摩擦卡合于X轴压电致动器130的X轴驱动轴133的状态在X轴方向上进行伸缩,从而X轴可动体200在X轴方向上进行移动。
另外,如图3以及图4所示,在基座构件100,设置有一方的端部被固定于从基座构件100立起的第2支撑柱102的基部并且另一方的端部抵接于X轴可动体200中的Y轴可动体300被重叠的一侧的面的第1施力部110。第1施力部110具有弹性。通过第1施力部110抵接于X轴可动体200,从而对X轴可动体200向基座构件100侧施力。
还有,凸部200c被设置于X轴可动体200中的与第1施力部110的抵接部。凸部200c的顶部的沿着Y轴方向的截面成为大致圆弧状。凸部200c沿着X轴方向以带状进行延伸。还有,凸部200c并不限定于以带状进行延伸,也可以是大致半球状。
另外,如图4等所示,被设置于基座构件100的多个凸部100b中的至少一个在光轴L方向上位置与被设置于X轴可动体200的凸部200c大致一致。由此,在X轴可动体200被第1施力部110施力的时候,与第1施力部110对X轴可动体200施力的区域在光轴L方向上大致一致的凸部100b受到第1施力部110的作用力。因此,能够防止X轴可动体200相对于基座构件100发生倾斜。
被安装于基座构件100的第1施力部110和被安装于X轴可动体200的第2施力部220在沿着光轴L方向观察的时候夹着光轴L而相对。
这样,如图6所示,通过由X轴摩擦卡合部201和第2施力部220夹入被固定于第1支撑柱101的X轴压电致动器130的X轴驱动轴133,并且通过第1施力部110对X轴可动体200施力,从而能够防止相对于基座构件100的X轴可动体200的浮起。
在此,在相对于X轴可动体200施加从基座构件100拉开X轴可动体200的方向的力的情况下,通过第2施力部220弯曲从而能够抑制X轴压电致动器130(X轴压电元件132)的变形。
如图7所示,在沿着光轴L方向观察的时候,第2支撑柱102位于X轴可动体200的逃脱部202内。还有,在图7中,为了图示逃脱部202周围,表示卸掉了第1施力部110的状态。逃脱部202的内壁面和第2支撑柱102的X轴方向的端部在X轴方向上相对。第2支撑柱102以在X轴可动体200在X轴方向上进行移动的时候第2支撑柱102的X轴方向的端部抵接于逃脱部202的内壁面的方式被形成。这样,第2支撑柱102具有限制由X轴压电致动器130移动的X轴可动体200的移动范围的功能。
在第2支撑柱102,也可以设置有朝向开口部100a侧突出的凸部102a以及凸部102b。连接凸部102a的顶部和凸部102b的顶部的线沿着X轴方向。第2支撑柱102也可以通过使凸部102a以及凸部102b抵接于X轴可动体200的逃脱部202的内壁面,从而对X轴可动体200中的沿着X轴方向的移动进行导向。这样,在将凸部102a以及凸部102b设置于第2支撑柱102的情况下,能够防止将沿着光轴L方向的轴(平行于光轴L的轴)作为旋转轴的X轴可动体200的旋转。
另外,如图7所示,在沿着光轴L方向观察的时候,第3支撑柱103位于X轴可动体200的逃脱部203内。同样,第4支撑柱104位于X轴可动体200的逃脱部204内。由此,由第3支撑柱103以及第4支撑柱104,能够防止将沿着光轴L方向的轴(平行于光轴L的轴)作为旋转轴的X轴可动体200的旋转。还有,在X轴方向上,在第3支撑柱103与逃脱部203之间以及第4支撑柱104与逃脱部204之间,以不妨碍利用X轴压电致动器130的X轴可动体200的X轴方向的移动的方式设置有规定的间隙。
接着,对Y轴可动体300的结构的细节以及利用X轴可动体200的Y轴可动体300的支撑结构的细节进行说明。如图2所示,Y轴可动体300在沿着光轴L方向观察的时候是具有4个角部的大致矩形状的板状构件。在Y轴可动体300,设置有将光轴L作为中心的圆形的开口部300a。
在Y轴可动体300,设置有在重叠于X轴可动体200的时候用于避免与立起部207以及208的干涉的逃脱部303。逃脱部303成为使Y轴可动体300的外周缘朝向内侧(开口部300a侧)凹陷的形状。
Y轴可动体300如图9以及图10所示具有与Y轴压电致动器230的Y轴驱动轴233相摩擦卡合的Y轴摩擦卡合部301。在Y轴摩擦卡合部301中,抵接于Y轴驱动轴233的面成为V字状。另外,在Y轴摩擦卡合部301中,V字状的金属板被设置于抵接于Y轴驱动轴233的部位。
接着,对Y轴可动体300被重叠于X轴可动体200的状态进行说明。如图8~图11所示,X轴可动体200的凸部200b以Y轴可动体300被重叠于X轴可动体200的状态抵接于Y轴可动体300的X轴可动体200侧的面。如图11所示,在沿着光轴L方向观察的时候,立起部207、立起部208以及第3支撑柱103嵌入到凹状的逃脱部303内。Y轴摩擦卡合部301抵接于Y轴驱动轴233中的相对于X轴可动体200为相反侧的面。即,Y轴驱动轴233位于比Y轴摩擦卡合部301更靠近X轴可动体200侧的位置。
另外,如图2、图9以及图10所示,在Y轴可动体300,安装有一方的端部被固定于Y轴可动体300并且另一方的端部抵接于Y轴压电致动器230的Y轴驱动轴233的第4施力部320。第4施力部320具有弹性。第4施力部320在第1凸部205与第2凸部206之间,另一方的端部抵接于Y轴驱动轴233。通过第4施力部320抵接于Y轴驱动轴233,从而对Y轴驱动轴233向Y轴可动体300侧施力。即,第4施力部320将Y轴摩擦卡合部301推压到Y轴驱动轴233。因此,成为Y轴驱动轴233被第4施力部320和Y轴摩擦卡合部301夹住的状态。
由此,Y轴摩擦卡合部301摩擦卡合于Y轴压电致动器230的Y轴驱动轴233的外周面。通过Y轴压电元件232以Y轴摩擦卡合部301摩擦卡合于Y轴压电致动器230的Y轴驱动轴233的状态在Y轴方向上进行伸缩,从而Y轴可动体300在Y轴方向上进行移动。
另外,如图8所示,在X轴可动体200,设置有一方的端部被固定于立起部208并且另一方的端部抵接于Y轴可动体300中的透镜架400被重叠的一侧的面的第3施力部210。第3施力部210具有弹性。通过第3施力部210抵接于Y轴可动体300,从而对Y轴可动体300向X轴可动体200侧施力。
还有,凸部300c被设置于Y轴可动体300中的与第3施力部210的抵接部。凸部300c的顶部的沿着X轴方向的截面成为大致圆弧状。凸部300c沿着Y轴方向以带状进行延伸。还有,凸部300c并不限定于以带状进行延伸,也可以是大致半球状。
另外,如图3以及图8等所示,被设置于X轴可动体200的多个凸部200b中的至少一个在光轴L方向上位置与被设置于Y轴可动体300的凸部300c大致一致。由此,在Y轴可动体300由第3施力部210施力的时候,与第3施力部210对Y轴可动体300施力的区域在光轴L方向上大致一致的凸部200b受到第3施力部210的作用力。因此,能够防止Y轴可动体300相对于X轴可动体200发生倾斜。
被安装于X轴可动体200的第3施力部210和被安装于Y轴可动体300的第4施力部320在沿着光轴L方向观察的时候夹着光轴L而相对。
这样,通过由Y轴摩擦卡合部301和第4施力部320夹入被固定于X轴可动体200的Y轴压电致动器230的Y轴驱动轴233,并且通过第3施力部210对Y轴可动体300施力,从而能够防止相对于X轴可动体200的Y轴可动体300的浮起。
在此,在相对于Y轴可动体300施加从X轴可动体200拉开的方向的力的情况下,通过第4施力部320弯曲从而能够抑制Y轴压电致动器230(Y轴压电元件232)的变形。
如图11所示,在沿着光轴L方向观察的时候,立起部207以及208位于Y轴可动体300的逃脱部303内。还有,在图11中,为了图示逃脱部303周围,表示卸掉了第3施力部210的状态。逃脱部303的内壁面与立起部207以及立起部208在Y轴方向上相对。立起部207以及208以在Y轴可动体300在X轴方向上移动的时候立起部207以及立起部208抵接于逃脱部303的内壁面的方式被形成。这样,立起部207以及立起部208具有限制由Y轴压电致动器230移动的Y轴可动体300的移动范围的功能。
在立起部207,也可以设置有朝向开口部200a侧突出的凸部207a。同样,在立起部208,也可以设置有朝向开口部200a侧突出的凸部208a。连接凸部207a的顶部和凸部208a的顶部的线沿着Y轴方向。也可以通过立起部207以及立起部208使凸部207a以及凸部208a抵接于Y轴可动体300的逃脱部303的内壁面,从而对Y轴可动体300中的沿着Y轴方向的移动进行导向。这样,在将凸部207a以及凸部208a设置于限制Y轴可动体300的移动范围的立起部207以及208的情况下,能够防止将沿着光轴L方向的轴(平行的轴)作为旋转轴的Y轴可动体300的旋转。
接着,对透镜架400的结构的细节、以及利用Y轴可动体300的透镜架400的支撑结构的细节进行说明。如图2所示,透镜驱动部2进一步具备使透镜架400移动的Z轴压电致动器330。Z轴压电致动器330是构成平滑冲击驱动机构的致动器。Z轴压电致动器330具有压电元件,通过使压电元件伸缩从而在光轴L方向上使透镜架400移动。详细来说,Z轴压电致动器330具备锤部331、Z轴压电元件332、以及Z轴驱动轴333。
Z轴压电元件332是在光轴L方向上能够进行伸缩的元件。Z轴压电元件332由压电材料构成。Z轴驱动轴333被形成为圆柱状并且以圆柱形状的轴线沿着光轴L方向进行延伸的方式被配置。Z轴驱动轴333被固定于Z轴压电元件332中的伸缩方向的一方的端部。锤部331被固定于Z轴压电元件332中的伸缩方向的另一方的端部。
Z轴压电致动器330中的一方的端部(锤部331侧的端部)被嵌入并固定于被设置于Y轴可动体300的凹状的安装部305(参照图11)内。Z轴压电致动器330从与Y轴可动体300的固定部沿着光轴L方向进行延伸。Z轴压电致动器330中的另一方的端部(Z轴驱动轴333侧的端部)卡合于透镜架400并使透镜架400在光轴L方向上移动。
在透镜架400,设置有将光轴L作为中心的圆形的开口部400a。在透镜架400的开口部400a,安装有透镜4。即,透镜架400能够保持透镜4。透镜4既可以是由多个透镜构成的透镜单元,也可以是单一的透镜。如图2以及图12所示,透镜架400以被Y轴可动体300中朝向透镜架400侧立起的侧壁部304包围的方式被配置。透镜架400具有旋转阻挡凸部402。旋转阻挡凸部402被嵌入到被设置于Y轴可动体300的侧壁部304的缺口部302内。通过旋转阻挡凸部402被嵌入到缺口部302内从而能够防止将光轴L作为旋转轴的透镜架400的旋转。
在透镜架400,如图12以及图13所示,具有与Z轴压电致动器330的Z轴驱动轴333相摩擦卡合的Z轴摩擦卡合部401。在Z轴摩擦卡合部401中,抵接于Z轴驱动轴333的面成为V字状。另外,在Z轴摩擦卡合部401中,V字状的金属板被设置于抵接于Z轴驱动轴333的部位。
在透镜架400的外周面,安装有按压构件420。按压构件420具有弹性。按压构件420,一方的端部被固定于透镜架400,另一方的端部抵接于Z轴驱动轴333。按压构件420对Z轴驱动轴333向Z轴摩擦卡合部401侧施力。即,按压构件420将Z轴摩擦卡合部401推压到Z轴驱动轴333。因此,成为Z轴驱动轴333被按压构件420和Z轴摩擦卡合部401夹住的状态。
由此,Z轴摩擦卡合部401摩擦卡合于Z轴压电致动器330的Z轴驱动轴333的外周面。通过Z轴压电元件332以Z轴摩擦卡合部401摩擦卡合于Z轴压电致动器330的Z轴驱动轴333的状态在光轴L方向上进行伸缩,从而透镜架400在Z轴方向上进行移动。
如图2以及图14所示,保持框500在沿着光轴L方向观察的时候成为包围透镜架400的大致四角框形状。保持框500被安装于Y轴可动体300的侧壁部304的前端部。保持框500的角部的内周面抵接于Z轴压电致动器330的Z轴驱动轴333。由此,Z轴压电致动器330,Z轴驱动轴333侧的端部被保持框500支撑。因此,即使是从外部施加冲击的情况下,也能够抑制相对于Y轴可动体300的Z轴压电致动器330的倾斜。
接着,对相对于透镜驱动部2安装壳体3的结构进行说明。如图15以及图16所示,壳体3以将构成透镜驱动部2的各个结构要素中基座构件100以外的结构要素容纳于内部的方式覆盖基座构件100。如图1以及图6等所示,在第1支撑柱101以及第2支撑柱102的外侧面,分别设置有卡合凸部B。在壳体3,卡合孔3b被设置于在覆盖基座构件100的时候对应于卡合凸部B的位置。通过第1支撑柱101以及第2支撑柱102的卡合凸部B嵌入到壳体3的卡合孔3b内,从而壳体3卡合于卡合凸部B。由此,壳体3被固定于透镜驱动部2。
另外,如图16所示,在卡合凸部B嵌入到卡合孔3b的状态下,壳体3的内面抵接于在第3支撑柱103的前端部以及第3支撑柱103中朝向透镜驱动部2的外侧的面和在第4支撑柱104的前端部以及第4支撑柱104中朝向透镜驱动部2的外侧的面。同样,壳体3的内面抵接于在第1支撑柱101的前端部以及第1支撑柱101中朝向透镜驱动部2的外侧的面和在第2支撑柱102的前端部以及第2支撑柱102中朝向透镜驱动部2的外侧的面。由此,第1支撑柱101~第4支撑柱104从壳体3的内侧支撑壳体3。
即,通过第1支撑柱101~第4支撑柱104的前端部抵接于壳体3的内面,从而能够抑制壳体3中的光轴L方向的变形(壳体3接近于基座构件100的方向的变形)。另外,通过朝向第1支撑柱101~第4支撑柱104的外侧的面抵接于壳体3的内面,从而能够抑制壳体3中的X轴方向以及Y轴方向的变形。
本实施方式如以上所述构成,在该透镜驱动装置1中,限制X轴可动体200的移动范围的第2支撑柱102抵接于覆盖基座构件100的壳体3。即,第2支撑柱102兼备限制X轴可动体200的移动范围的功能、挡住外部冲击的功能。因此,在外部冲击施加到壳体3的情况下,冲击被抵接于壳体3的第2支撑柱102挡住。由此,能够抑制壳体3的变形。另外,因为第2支撑柱102挡住冲击,所以外部冲击不会相对于X轴可动体200等直接施加。由此,相对于使X轴可动体200移动的X轴压电致动器130等,外部冲击不会经由X轴可动体200等而被传递,并且能够抑制X轴压电致动器130等的变形等。因此,即使是外部冲击施加到壳体3的情况下,由X轴压电致动器130等也能够使X轴可动体200等稳定地移动。这样,透镜驱动装置1能够实现对外部冲击强且稳定的移动。
在将凸部102a以及102b设置于第2支撑柱102的情况下,由凸部102a以及凸部102b,能够限制将沿着光轴L的轴作为旋转轴的X轴可动体200的旋转。另外,第2支撑柱102的凸部102a以及102b还兼备限制X轴可动体200的旋转的功能,所以不追加用于限制X轴可动体200的旋转的其他构件,能够以简单的结构实现X轴可动体200的旋转的限制。
透镜驱动部2具有被嵌入到X轴可动体200的逃脱部203内的第3支撑柱103、以及被嵌入到X轴可动体200的逃脱部204内的第4支撑柱104。在此情况下,由第3支撑柱103以及第4支撑柱104,能够限制X轴可动体200的旋转。
另外,X轴压电致动器130被固定于抵接于壳体3的内面的第1支撑柱101。在此情况下,能够使具有抑制壳体3的变形的功能的第1支撑柱101具有固定X轴压电致动器130的功能。由此,能够简化用于固定X轴压电致动器130的结构。另外,通过第1支撑柱101~第4支撑柱104抵接于壳体3,从而能够更进一步抑制外部冲击施加的情况下的壳体3的变形。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是,本发明并不限定于上述实施方式。例如,替代第1支撑柱101,也可以将使X轴可动体200移动的X轴压电致动器130固定于第2支撑柱102。在此情况下,因为第2支撑柱102还兼备固定X轴压电致动器130的功能,所以不追加用于固定X轴压电致动器130的其他构件,能够以简单的结构实现X轴压电致动器130的固定。
另外,替代第1支撑柱101,也可以将使X轴可动体200移动的X轴压电致动器130固定于第3支撑柱103或者第4支撑柱。在此情况下,因为限制X轴可动体200的旋转的第3支撑柱103或者第4支撑柱104兼备固定X轴压电致动器130的功能,所以不追加用于固定X轴压电致动器130的其他构件,能够以简单的结构实现X轴压电致动器130的固定。
在本实施方式中,作为抵接于壳体3的内面的支撑柱,使用第1支撑柱101~第4支撑柱104,但是,支撑柱的根数并不限定于4根。
Claims (6)
1.一种透镜驱动装置,其特征在于:
是驱动透镜的透镜驱动装置,
具备:
基座构件;
可动体,相对于所述基座构件在所述透镜的光轴方向上重叠地配置并且相对于所述基座构件能够移动;
压电致动器,具有压电元件并且通过使所述压电元件伸缩从而在相对于所述透镜的光轴方向正交的方向上使所述可动体移动;
透镜架,在所述透镜的光轴方向上,相对于所述可动体在与设置所述基座构件的一侧相反侧重叠地配置,并能够保持所述透镜;
第1柱部,从所述基座构件朝向所述可动体侧立起,并限制由所述压电致动器移动的所述可动体的移动范围;以及
壳体,以容纳所述可动体、所述压电致动器、所述透镜架以及所述柱部的方式覆盖所述基座构件,
所述第1柱部与所述壳体的内面抵接。
2.如权利要求1所述的透镜驱动装置,其特征在于:
所述第1柱部限制将沿着所述透镜的光轴方向的轴作为旋转轴的所述可动体的旋转。
3.如权利要求1或者2所述的透镜驱动装置,其特征在于:
所述压电致动器中,一方的端部被固定于所述第1柱部,另一方的端部卡合于所述可动体而使所述可动体移动。
4.如权利要求1所述的透镜驱动装置,其特征在于:
进一步具备:第2柱部,从所述基座构件朝向所述可动体侧立起并且限制将沿着所述透镜的光轴方向的轴作为旋转轴的所述可动体的旋转,
所述第2柱部与所述壳体的内面抵接。
5.如权利要求4所述的透镜驱动装置,其特征在于:
所述压电致动器中,一方的端部被固定于所述第2柱部,另一方的端部卡合于所述可动体而使所述可动体移动。
6.如权利要求1、2以及4中的任意一项所述的透镜驱动装置,其特征在于:
进一步具备:第3柱部,从所述基座构件朝向所述可动体侧立起并且与所述壳体的内面抵接,
所述压电致动器中,一方的端部被固定于所述第3柱部,另一方的端部卡合于所述可动体而使所述可动体移动。
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