CN110187493B - 驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及驱动装置。摄像装置(1)具备:致动器(41);卡合体(42),其相对于致动器(41)进行摩擦卡合;光路变更部件,其相对于卡合体(42)进行磁力结合,变更光路的朝向。致动器(41)使卡合体(42)向上下方向移动。光路变更部件(3)在卡合体(42)向上侧移动时,通过被卡合体(42)施力而摆动,在卡合体(42)向下侧移动时,通过磁力的吸附力,追随卡合体(42)的移动而摆动。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动装置。
背景技术
例如,有一种变更向影像传感器入射的光路的朝向的驱动装置。这种驱动装置例如被记载于专利文献(日本特开平10-004540号公报)中。
该专利文献记载的驱动装置使反射部与用户旋转旋钮连动地旋转,变更向影像传感器入射的光路的朝向。
在上述专利文献记载的驱动装置中,通过用户旋转旋钮,变更光路的朝向。因此,在本技术领域中,正在寻求不是通过用户而是利用致动器来高精度地变更光路朝向的技术。
发明内容
因此,本发明对可利用致动器而高精度地变更光路朝向的驱动装置进行说明。
本发明的一个方式所涉及的驱动装置具备:致动器;卡合体,其相对于致动器进行摩擦卡合;光路变更部件,其相对于卡合体进行磁力结合,变更光路的朝向,致动器使卡合体向第一方向、相对于第一方向相反侧的第二方向移动,光路变更部件在卡合体向第一方向移动时,通过被卡合体施力而移动,在卡合体向第二方向移动时,通过磁力的吸附力,追随卡合体的移动而移动。
在该驱动装置中,通过致动器使卡合体沿第一方向移动,能够使光路变更部件移动。于是,因为卡合体和光路变更部件进行磁力结合,所以可抑制光路变更部件相对于卡合体的浮起。由此,驱动装置在致动器使卡合体移动时,能够使光路变更部件向所意图的位置移动。这样,驱动装置利用致动器,能够高精度地变更光路的朝向。
本发明的另一个方式所涉及的驱动装置具备:透镜模块,其具有透镜;影像传感器;致动器;卡合体,其相对于致动器进行摩擦卡合;光路变更部件,其相对于卡合体进行磁力结合,变更经由透镜模块向影像传感器入射的光路的朝向,致动器使卡合体向第一方向、相对于第一方向相反侧的第二方向移动,光路变更部件在卡合体向第一方向移动时,通过被卡合体施力而移动,在卡合体向第二方向移动时,通过磁力的吸附力,追随卡合体的移动而移动。
在该驱动装置中,通过致动器使卡合体沿第一方向移动,能够使光路变更部件移动。由此,驱动装置能够变更向影像传感器入射的光路的朝向。于是,因为卡合体和光路变更部件进行磁力结合,所以可抑制光路变更部件相对于卡合体的浮起。由此,驱动装置在致动器使卡合体移动时,能够使光路变更部件向所意图的位置移动。这样,驱动装置利用致动器,能够高精度地变更向影像传感器入射的光路的朝向。
驱动装置也可以还具备限制光路变更部件的移动范围的阻挡部,阻挡部限制在卡合体向第一方向移动时移动的光路变更部件的移动范围、及在卡合体向第二方向移动时移动的光路变更部件的移动范围中的至少任一个移动范围。在这种情况下,驱动装置能够防止光路变更部件移动到未意图的位置。
在驱动装置中,致动器也可以具有:压电元件,其沿第一方向可伸缩;轴,其固定于压电元件的沿着第一方向的一个端部,卡合体与轴进行摩擦卡合。在这种情况下,致动器通过使压电元件伸缩,能够使光路变更部件移动,能够变更光路的朝向。
驱动装置也可以还具备旋转防止导件,所述旋转防止导件限制以轴为轴的卡合体的旋转。在这种情况下,驱动装置通过旋转防止导件,能够防止卡合体的旋转,能够维持卡合体相对于光路变更部件抵接的状态。
驱动装置也可以还具备位置检测传感器,所述位置检测传感器通过磁场的变化来检测光路变更部件的位置,在光路变更部件的与卡合体的抵接部,安装有用于与卡合体进行磁力结合的磁铁,位置检测传感器检测安装于光路变更部件的磁铁的磁场的变化。在这种情况下,驱动装置能够将用于使卡合体和光路变更部件进行磁力结合的磁铁作为用于检测光路变更部件的位置的磁铁来使用。由此,驱动装置能够实现结构的简化。
在驱动装置中,卡合体的与光路变更部件的抵接部、及光路变更部件的与卡合体的抵接部中的任一方也可以形成为凸曲面状。由此,在卡合体移动时,即使在卡合体及光路变更部件的抵接部彼此的抵接角度发生变化的情况下,驱动装置也能够平滑地进行抵接部彼此的抵接角度的变更。另外,因为抵接部的一方形成为凸曲面状,所以抵接部彼此进行点接触。在这种情况下,即使在抵接部彼此的抵接角度发生变化的情况下,抵接部彼此的基于磁力的结合力也大致一定。这样,能够平滑地进行抵接部彼此的抵接角度的变更,因为基于磁力的结合力大致一定,所以驱动装置能够高精度地变更光路的朝向。
在驱动装置中,卡合体的与光路变更部件的抵接部、及光路变更部件的与卡合体的抵接部中的一方的抵接部也可以比另一方的抵接部硬。在这种情况下,驱动装置通过使卡合体及光路变更部件的抵接部中的要抑制磨损的一侧的抵接部比另一方的抵接部硬,能够抑制抵接部的磨损。这样,因为能够抑制抵接部的磨损,所以驱动装置能够高精度地变更光路的朝向。
在驱动装置中,也可以是光路变更部件能够以与第一方向交叉的方向为轴进行摆动,致动器通过使卡合体向第一方向和第二方向移动,来使光路变更部件摆动。在这种情况下,驱动装置仅使卡合部沿第一方向移动,而能够使光路变更部件摆动(变更位置),能够通过光路变更部件的摆动来变更光路的朝向。
本发明的又一个方式所涉及的驱动装置具备:致动单元;被驱动体,其通过致动单元而驱动,被驱动体相对于致动单元进行磁力结合。
在该驱动装置中,通过致动器驱动被驱动体,能够使被驱动体移动。于是,因为致动单元和被驱动体进行磁力结合,所以可抑制被驱动体相对于致动单元的浮起。由此,驱动装置在致动单元驱动被驱动体时,能够使被驱动体移动到所意图的位置。这样,驱动装置利用致动单元,能够高精度地使被驱动体移动。
在驱动装置中,致动单元也可以具有:压电元件,其沿预先确定的方向可伸缩;轴,其固定于压电元件中的伸缩方向的一个端部;卡合体,其与轴进行摩擦卡合,被驱动体相对于卡合体进行磁力结合。在这种情况下,驱动装置通过使压电元件伸缩,能够使被驱动体移动。
驱动装置也可以还具备旋转防止导件,所述旋转防止导件限制以轴为轴的卡合体的旋转。在这种情况下,驱动装置通过旋转防止导件,能够防止卡合体的旋转,能够维持卡合体相对于被驱动体抵接的状态。
驱动装置也可以还具备位置检测传感器,所述位置检测传感器通过磁场的变化来检测被驱动体的位置,在被驱动体的与致动单元的抵接部,安装有用于与致动单元进行磁力结合的磁铁,位置检测传感器也可以检测安装于被驱动体的磁铁的磁场的变化。在这种情况下,驱动装置能够将用于使卡合体和被驱动体进行磁力结合的磁铁作为用于检测被驱动体的位置的磁铁来使用。由此,驱动装置能够实现结构的简化。
在驱动装置中,致动单元的与被驱动体的抵接部、及被驱动体的与致动单元的抵接部中的任一方也可以形成为凸曲面状。由此,在通过致动单元使被驱动体移动时,即使在致动单元及被驱动体的抵接部彼此的抵接角度发生变化的情况下,驱动装置也能够平滑地进行抵接部彼此的抵接角度的变更。这样,因为能够平滑地进行抵接部彼此的抵接角度的变更,所以驱动装置能够使被驱动体高精度地移动。
在驱动装置中,致动单元的与被驱动体的抵接部、及被驱动体的与致动单元的抵接部中的一方的抵接部也可以比另一方的抵接部硬。在这种情况下,驱动装置通过使致动单元及被驱动体的抵接部中的要抑制磨损的一侧的抵接部比另一方的抵接部硬,能够抑制抵接部的磨损。这样,因为能够抑制抵接部的磨损,所以驱动装置能够使被驱动体高精度地移动。
在驱动装置中,也可以是被驱动体可摆动,致动单元使被驱动体摆动。在这种情况下,驱动装置通过致动单元,能够使被驱动体摆动。
根据本发明的各种方式,能够利用致动器而高精度地变更光路的朝向。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的摄像装置的概略结构的图;
图2是从致动单元侧观察图1的摄像装置的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部靠近下侧的状态的立体图;
图3是从光路变更部件侧观察图1的摄像装置的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部靠近下侧的状态的立体图;
图4是放大表示图1的致动单元周围的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部靠近下侧的状态的立体图;
图5是放大表示图1的摄像装置的传感器窗周围的侧视图;
图6是放大表示图1的致动单元周围的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部被推到上侧的状态的立体图;
图7是从光路变更部件侧观察图1的摄像装置的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部被推到上侧的状态的立体图;
图8是放大表示图1的光路变更部件和卡合体的抵接部周围的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部靠近下侧的状态的侧视图;
图9是放大表示图1的光路变更部件和卡合体的抵接部周围的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部被推到上侧的状态的侧视图;
图10是从致动单元侧观察变形例的摄像装置的立体图;
图11是表示图10的光路变更部件的摆动的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部靠近下侧的状态的侧视图;
图12是表示图10的光路变更部件的摆动的图,且是表示光路变更部件的磁铁侧的端部被推到上侧的状态的侧视图;
图13是使销作为旋转防止导件发挥功能的变形例所涉及的摄像装置的侧视图。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
此外,在附图的说明中,对同一要素标注同一符号,省略重复的说明。
图1所示的摄像装置(驱动装置)1例如是搭载于数码相机、移动终端、智能手机等,进行摄像的设备。首先,对摄像装置1的概略结构进行说明。摄像装置1具备保持器2、光路变更部件(被驱动体)3、致动单元4、透镜模块5、及影像传感器6。光路变更部件3、致动单元4、透镜模块5、及影像传感器6被保持于保持器2。
光路变更部件3使从保持器2的开口部2a取入的光反射,经由透镜模块5入射到影像传感器6。光路变更部件3以轴部32b为轴,通过致动单元4而摆动。由此,光路变更部件3能够变更向影像传感器6入射的光路L的朝向。即,摄像装置1通过驱动光路变更部件3,能够利用影像传感器6而变更进行摄像时的视野的朝向。
透镜模块5具有透镜。透镜模块5例如也可以具有变焦功能。透镜模块5例如也可以具有通过使透镜移动等而校正抖动的抖动校正功能。影像传感器6是将光转换为电信号的元件。作为影像传感器6,例如可使用CCD影像传感器、CMOS影像传感器等各种传感器。
此外,在下面的说明中,为方便起见,利用XYZ正交坐标系对各部的配置等进行说明。具体地说,将沿着透镜模块5和影像传感器6的排列方向的轴设为Z轴。将沿着光路变更部件3摆动时的轴的轴设为X轴。另外,将与X轴及Z轴分别正交的轴设为Y轴。另外,在表示Z轴方向上的位置或朝向的情况下,有时将相对于透镜模块5配置有影像传感器6的一侧称为“上”,将其相反侧称为“下”。但是,这里的“上”、“下”是为方便说明而称作的,实际上不限定于在该“上”、“下”的朝向上配置摄像装置1。
下面,对摄像装置1的光路变更部件3及致动单元4的详细进行说明。如图2及图3所示,摄像装置1的保持器2具有透镜保持器21及镜保持器22。镜保持器22与透镜保持器21的下部连结。透镜模块5具有透镜51及透镜底座52。透镜底座52保持透镜51。透镜底座52安装于透镜保持器21。影像传感器6在透镜模块5的上方的位置,以与透镜模块5相对的方式固定于透镜保持器21的上面。此外,在透镜保持器21的上面,设有用于使光从透镜模块5向影像传感器6通过的开口部。
镜保持器22保持光路变更部件3及致动单元4。镜保持器22具有侧板部22a、侧板部22b、及底板部22c。侧板部22a和侧板部22b在X轴方向上相互相对。底板部22c将侧板部22a的下端部和侧板部22b的下端部连结。即,镜保持器22在Y轴方向上开口。镜保持器22的在Y轴方向上开口的两个开口部中的一方的开口部(光路变更部件3的镜31朝向的一侧的开口部)成为上述的保持器2的开口部2a。
光路变更部件3使从保持器2的开口部2a入射的光向影像传感器6反射。光路变更部件3具有镜31、镜底座32及磁铁MG1。镜31形成为矩形状。镜31使从开口部2a入射的光反射。镜31安装于镜底座32。光路变更部件3以镜31朝向影像传感器6侧的方式配置。更详细地说,光路变更部件3以镜31的面朝向的方向和Z轴方向交叉的方式配置,以使从开口部2a入射的光能够向影像传感器6侧反射。
这里,在本实施方式中,在镜底座32的上面(影像传感器6侧的面)设有凹部32a。凹部32a的上侧的缘部向镜底座32的外侧开放。镜31嵌入镜底座32的凹部32a内。即,镜31的周缘部由镜底座32的凹部32a的壁部从3个方向包围。通过镜31嵌入镜底座32的凹部32a,进行镜31相对于镜底座32的定位。
在X轴方向上,镜底座32由侧板部22a和侧板部22b夹入。在镜底座32的外周面中的在X轴方向上相对的两个面,分别设有沿X轴方向延伸的轴部32b。即,在镜底座32的外周面中的与侧板部22a相对的面、及与侧板部22b相对的面,分别设有轴部32b。另外,在本实施方式中,轴部32b设置于镜底座32的外周面中的从影像传感器6分离的一侧的端部附近。即,轴部32b设置于镜底座32中的下侧的端部附近的位置。轴部32b嵌入分别设置于侧板部22a及22b的孔,可摆动地被支承。由此,光路变更部件3由镜保持器22可摆动地保持。
磁铁MG1设置于与下述的卡合体42(销423)抵接的部位。磁铁MG1是用于与卡合体42进行磁力结合的磁铁。详细地说,磁铁MG1安装于镜底座32中的相对于安装镜31的一侧相反侧的面(镜底座32的下面)。磁铁MG1设置于镜底座32中的相对于设有轴部32b的一侧的端部相反侧的端部附近。即,磁铁MG1设置于镜底座32中的接近影像传感器6的一侧的端部附近。磁铁MG1设置于与镜保持器22的侧板部22b相对的一侧的端部附近。磁铁MG1以N极朝向下侧且S极朝向上侧的方式配置。或者,磁铁MG1也可以以S极朝向下侧且N极朝向上侧的方式配置。
致动单元4使光路变更部件3以轴部32b为轴而摆动。致动单元4设置于光路变更部件3中的相对于安装镜31的一侧相反侧。即,致动单元4设置于光路变更部件3的下侧。致动单元4具备致动器41及卡合体42。卡合体42相对于致动器41进行摩擦卡合。
首先,对致动器41的详细进行说明。如图2及图4所示,致动器41是构成平滑冲击驱动机构的致动器。此外,图4为了表示致动器41和卡合体42的卡合部分而卸下卡合体42的板簧424。卡合体42具有压电元件,通过使压电元件伸缩,使卡合体42沿Z轴方向移动。详细地说,致动器41具备锤部411、压电元件412、及轴413。
压电元件412是沿Z轴方向(第一方向)可伸缩的元件。压电元件412由压电材料构成。轴413形成为圆柱状,以圆柱形状的轴线沿Z轴方向延伸的方式配置。轴413固定于压电元件412的沿着Z轴方向的上侧的端部(一个端部)。锤部411固定于压电元件412的沿着Z轴方向的下侧的端部(另一个端部)。锤部411由钨或钨合金等比重高的材料形成。锤部411的下面固定于镜保持器22的底板部22c的上面。此外,锤部411和底板部22c也可以通过具有弹性的树脂来固定,以能够吸收在致动器41产生的振动。
在致动器41的压电元件412上连接有FPC(Flexible Printed Circuits(柔性印刷电路))71。压电元件412通过从FPC71供给的电力,沿Z轴方向伸缩。如图3及图4所示,FPC71贴附于镜保持器22的侧板部22a的外面,并且下侧的端部进入镜保持器22的内部而与压电元件412连接。另外,在FPC71上连接有控制致动器41的驱动的控制电路及电源等。
如图2及图4所示,卡合体42通过将致动器41的轴413夹入,相对于轴413进行摩擦卡合。卡合体42将轴413的外周面夹入。即,卡合体42从与Z轴方向正交的方向将轴413夹入。详细地说,卡合体42具备卡合体主体部421、滑块422、销423、及板簧424。
卡合体主体部421是沿X轴方向延伸的树脂制的部件。在卡合体主体部421,在与轴413相对的部位设有沿Z轴方向延伸的V字槽421a。滑块422是形成为截面V字状的金属制的板部件。滑块422安装于卡合体主体部421的V字槽421a内。滑块422中的V字状的内侧面与轴413的外周面抵接。板簧424沿X轴方向延伸。板簧424是具有弹性的金属制的弹簧部件。板簧424以由板簧424的一个端部和滑块422将轴413夹入的方式通过螺钉425而固定于卡合体主体部421。
销423由金属等磁性体构成。销423在卡合体主体部421的上部,设置于在Z轴方向上与设置于光路变更部件3的磁铁MG1相对的位置。销423的上端部成为向磁铁MG1侧弯曲的凸曲面。例如,销423的上端部也可以为半球状。销423的上端部和磁铁MG1的下面相互抵接,且进行磁力结合。即,卡合体42的与光路变更部件3的抵接部形成为凸曲面状。另外,在光路变更部件3的与卡合体42的抵接部安装有用于与卡合体42进行磁力结合的磁铁MG1。
在本实施方式中,销423比磁铁MG1硬。例如,销423也可以由比磁铁MG1硬的材料形成。另外,也可以通过对销423的表面实施涂敷,使其比磁铁MG1硬。作为该涂敷,例如也可以使用DLC(Diamond-Like Carbon(类金刚石碳))涂敷、或PEEK(Poly ether ether ketone(聚醚醚酮))树脂涂敷。例如,如图9所示,销423也可以通过嵌件成型而与树脂制的卡合体主体部421设为一体。
如图5所示,在光路变更部件3的镜底座32的外面中的与侧板部22a相对的面上安装有磁铁MG2。磁铁MG2以N极和S极的排列方向与镜底座32的厚度方向大致一致的方式配置。在侧板部22a,在与磁铁MG2相对的位置设有传感器窗S2。在传感器窗S2内配置有霍尔元件HC2(参照图5及图6)。在本实施方式中,霍尔元件HC2安装于FPC71,FPC71设置于侧板部22a的外侧的面。此外,在图5中,为了图示磁铁MG2,用假想线(双点划线)表示FPC71及霍尔元件HC2。霍尔元件HC2和磁铁MG2在X轴方向上相互相对。霍尔元件HC2作为通过磁铁MG2的磁场的变化来检测光路变更部件3的摆动的位置(摆动的角度)的位置检测传感器发挥功能。
如图6所示,在镜保持器22的底板部22c的上面设有导向销(旋转防止导件)G1。导向销G1沿Z轴方向延伸。在本实施方式中,导向销G1的Z轴方向的位置与销423一致。如图9所示,在卡合体主体部421的下面设有沿Z轴方向延伸的凹部421b。在凹部421b内插入有导向销G1。在凹部421b内插入有导向销G1的状态下,卡合体主体部421相对于导向销G1可沿Z轴方向移动。
在卡合体主体部421以轴413为轴而旋转的情况下,导向销G1与凹部421b的内面抵接。由此,导向销G1限制卡合体42的以轴413为轴的旋转。
接着,对致动单元4使光路变更部件3摆动的结构进行说明。致动器41通过将压电元件412伸出时的速度和收缩时的速度设为不同的速度等,能够使与轴413摩擦卡合的卡合体42沿着Z轴方向而向上侧(第一方向)或下侧(第二方向)移动。
卡合体42的销423与光路变更部件3的磁铁MG1进行磁力结合。因此,在卡合体42向上侧移动时,光路变更部件3的磁铁MG1通过被销423施力而向上侧移动。由此,如图6所示,光路变更部件3以磁铁MG1侧的端部向上侧移动的方式以轴部32b为轴而摆动。另外,在卡合体42向下侧移动时,光路变更部件3的磁铁MG1通过磁铁MG1和销423之间的磁力的吸附力,追随卡合体42的移动而向下侧移动。即,如图4所示,光路变更部件3以磁铁MG1侧的端部向下侧移动的方式以轴部32b为轴而摆动。
这样,光路变更部件3在卡合体42向上侧移动时,通过被卡合体42施力而摆动(移动),在卡合体42向下侧移动时,通过磁力的吸附力,追随卡合体42的移动而摆动(移动)。通过利用致动单元4而摆动,光路变更部件3能够变更光路L的朝向。
当光路变更部件3进行摆动时,磁铁MG2相对于霍尔元件HC2的位置发生变化。因此,霍尔元件HC2基于光路变更部件3摆动时的磁铁MG2的磁场的变化,能够检测光路变更部件3的摆动的位置(摆动的角度)。
如图7所示,在镜保持器22的侧板部22b的内侧面设有向光路变更部件3侧突出的阻挡部ST2。如图6及图7所示,当光路变更部件3以磁铁MG1侧的端部向上侧移动的方式摆动时,阻挡部ST2与光路变更部件3的上面抵接而限制光路变更部件3的摆动。即,阻挡部ST2限制在卡合体42向上侧移动时摆动的光路变更部件3的摆动范围(移动范围)。
如图4所示,在卡合体主体部421向下侧移动时,卡合体主体部421与底板部22c的上面抵接。由此,卡合体主体部421的移动受到限制。这样,在光路变更部件3以磁铁MG1侧的端部向下侧移动的方式摆动时,底板部22c的上面通过与卡合体主体部421抵接来限制光路变更部件3的摆动。即,底板部22c的上面作为限制在卡合体42向下侧移动时摆动的光路变更部件3的摆动范围(移动范围)的阻挡部ST1发挥功能。
另外,如图8及图9所示,在卡合体42向上下方向移动而光路变更部件3进行摆动的情况下,磁铁MG1相对于销423的朝向、及磁铁MG1相对于销423的抵接位置发生变化。即,磁铁MG1的下面相对于销423的上端部以可滑动且可变更抵接的角度的方式进行磁力结合。
如上所述,在该摄像装置1中,通过致动器41使卡合体42向上下方向移动,能够使光路变更部件3摆动。由此,摄像装置1能够变更向影像传感器6入射的光路L的朝向。于是,因为卡合体42和光路变更部件3进行磁力结合,所以可抑制光路变更部件3相对于卡合体42的浮起。具体地说,在光路变更部件3的磁铁MG1被卡合体42的销423施力时,例如,可抑制磁铁MG1因被施力时的弹力而从销423分离。另外,即使在卡合体42向下侧移动的情况下,摄像装置1也能够在通过磁力的吸附力而使销423和磁铁MG1抵接的状态下,使光路变更部件3以追随卡合体42的移动的方式摆动。由此,摄像装置1在致动器41使卡合体42移动时,能够使光路变更部件3向意图的位置(角度)摆动。这样,摄像装置1利用致动器41,能够高精度地变更向影像传感器6入射的光路L的朝向。
摄像装置1具有限制光路变更部件3的摆动范围的阻挡部ST1及ST2。由此,摄像装置1能够防止光路变更部件3摆动到未意图的位置(角度)。另外,卡合体42通过磁力的吸附力而使光路变更部件3摆动时的摆动范围通过阻挡部ST1来限制。例如,利用与光路变更部件3抵接的阻挡部,来限制卡合体42通过磁力的吸附力而使光路变更部件3摆动时的摆动范围。在这种情况下,在由阻挡部限制了光路变更部件3的摆动以后,卡合体42的销423有时因卡合体42进一步向下侧移动而从光路变更部件3的磁铁MG1分离。在卡合体42和光路变更部件3离开的情况下,在接下来使光路变更部件3摆动时,需要以销423和磁铁MG1抵接的方式使卡合体42移动。因此,为了使光路变更部件3摆动,需要花费时间。与此相对,摄像装置1因为通过阻挡部ST1来限制卡合体42的移动,所以光路变更部件3的磁铁MG1和卡合体42的销423不会离开。由此,摄像装置1即使在光路变更部件3的摆动被阻挡部ST1限制的状态下,也能够在使卡合体42向上侧移动时,迅速使光路变更部件3摆动。
致动器41具有沿Z轴方向可伸缩的压电元件412。在这种情况下,致动器41通过使压电元件412伸缩,能够使光路变更部件3摆动,能够变更光路L的朝向。
摄像装置1具备限制以轴413为轴的卡合体42的转动的导向销G1。在这种情况下,摄像装置1通过导向销G1,能够防止卡合体42的旋转,能够维持卡合体42相对于光路变更部件3抵接的状态。
卡合体42的销423的上端部形成为凸曲面状。由此,在卡合体42移动时,即使在销423和磁铁MG1的抵接角度发生变化的情况下,摄像装置1也能够平滑地进行销423和磁铁MG1的抵接角度的变更。另外,因为销423的上端部为凸曲面状,所以销423的上端部和磁铁MG1的下面进行点接触。在这种情况下,即使在销423和磁铁MG1的抵接角度发生变化的情况下,销423和磁铁MG1的基于磁力的结合力也大致一定。这样,能够平滑地进行销423和磁铁MG1的抵接角度的变更,因为基于磁力的结合力大致一定,所以摄像装置1能够高精度地变更光路L的朝向。
销423比磁铁MG1硬。在这种情况下,摄像装置1通过使销423及磁铁MG1中的要抑制磨损的一侧的销423比磁铁MG1硬,能够抑制销423的磨损。这样,因为可抑制销423的磨损,所以摄像装置1能够高精度地变更光路L的朝向。
致动器41通过使卡合体42移动,来使光路变更部件3摆动。在这种情况下,摄像装置1仅使卡合体42向上下方向移动,就能够使光路变更部件3摆动(变更位置),通过光路变更部件3的摆动,能够变更光路L的朝向。
(变形例)
接着,对上述实施方式的变形例进行说明。如图10所示,本变形例所涉及的摄像装置1A为了检测光路变更部件3的摆动的位置,也使用用于使光路变更部件3和卡合体42进行磁力结合的磁铁MG1。因此,摄像装置1A具备设置于在X轴方向上与磁铁MG1相对的位置的霍尔元件HC1。即,本变形例所涉及的摄像装置1A不具备实施方式所涉及的摄像装置1的磁铁MG2。下面,作为本变形例所涉及的摄像装置1A的说明,仅对与实施方式所涉及的摄像装置1不同的方面进行说明。关于摄像装置1A的构成要素中的与实施方式所涉及的摄像装置1同样的构成要素,在附图中标注同一符号,省略说明。
在镜保持器22的侧板部22b,在与磁铁MG1相对的位置设有传感器窗S1。在传感器窗S1内配置有霍尔元件HC1。在本实施方式中,霍尔元件HC1安装于FPC72(参照图10及图11),FPC72设置在侧板部22b的外侧的面。霍尔元件HC1和磁铁MG1在X轴方向上相互相对。霍尔元件HC1作为通过磁铁MG1的磁场的变化来检测光路变更部件3的摆动的位置(摆动的角度)的位置检测传感器发挥功能。
如图11及图12所示,当光路变更部件3进行摆动时,磁铁MG1相对于霍尔元件HC1的位置发生变化。因此,霍尔元件HC1基于光路变更部件3摆动时的磁铁MG1的磁场的变化,能够检测光路变更部件3的摆动的位置(摆动的角度)。此外,在图11及图12中,为了表示光路变更部件3摆动时的磁铁MG1的位置的变化,用假想线(双点划线)来表示FPC72及霍尔元件HC1。
即使在这种情况下,摄像装置1A也可实现与实施方式的摄像装置1同样的作用效果。另外,摄像装置1A将用于使卡合体42和光路变更部件3进行磁力结合的磁铁MG1作为用于检测光路变更部件3的位置的磁铁来使用。由此,摄像装置1能够实现结构的简化。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式。例如,如图13所示,销423也可以比卡合体主体部421的下端部更向下方突出。于是,销423的下端部也可以插入设置于底板部22c的沿Z轴方向延伸的孔H1。在孔H1内插入有销423的下端部的状态下,销423相对于孔H1可沿Z轴方向移动。在卡合体主体部421以轴413为轴而旋转的情况下,销423的下端部与孔H1的内面抵接。由此,销423能够限制以轴413为轴的卡合体42的旋转。这样,销423也可以作为限制卡合体42的转动的旋转防止导件发挥功能。在这种情况下,仅以销423的下端部从卡合体主体部421突出的方式进行嵌件成型,就能够使销423作为旋转防止导件发挥功能。
将卡合体42的销423形成为凸曲面状,但也可以使光路变更部件3的磁铁MG1形成为向销423侧弯曲的凸曲面状。另外,通过在光路变更部件3侧设置磁铁MG1,使光路变更部件3和卡合体42进行磁力结合,但也可以在卡合体42侧设置磁铁,使光路变更部件3与卡合体42进行磁力结合。
设置有磁铁MG1的位置不限定于镜底座32中的相对于设置有轴部32b的一侧相反侧的端部附近。同样,设置有轴部32b的位置不限定于镜底座32中的相对于设置有磁铁MG1的一侧相反侧的端部附近。
另外,致动器41通过使卡合体42向上下方向移动来使光路变更部件3摆动,但也可以使光路变更部件3向预先确定的方向滑动(移动)。致动器41不限定于使用压电元件412而驱动卡合体42。致动器41也可以通过使用压电元件412的方式以外的驱动方式而驱动卡合体42。
阻挡部ST1及ST2不限定于上述的结构。另外,摄像装置1、1A也可以为仅具备阻挡部ST1及ST2中的任一方的结构。再有,摄像装置1等也可以不具备阻挡部ST1及ST2。
防止卡合体42的旋转的旋转防止导件(导向销G1、销423)不限定于上述的结构。摄像装置1等也可以不具备旋转防止导件。使销423比磁铁MG1硬,但也可以使磁铁MG1比销423硬。另外,磁铁MG1和销423也可以为相同的硬度。
另外,将驱动装置设为摄像装置1、1A进行了说明,但驱动装置也可以不具备透镜模块5及影像传感器6。驱动装置驱动光路变更部件3,但也可以驱动光路变更部件3以外的被驱动体。
Claims (34)
1.一种驱动装置,其特征在于,
具备:
致动器;
卡合体,其相对于所述致动器进行摩擦卡合;及
光路变更部件,其相对于所述卡合体进行磁力结合,变更光路的朝向,
所述致动器使所述卡合体向第一方向和相对于所述第一方向相反侧的第二方向移动,
所述光路变更部件在所述卡合体向所述第一方向移动时,通过被所述卡合体施力而移动,在所述卡合体向所述第二方向移动时,通过磁力的吸附力,追随所述卡合体的移动而移动。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,
还具备限制所述光路变更部件的移动范围的阻挡部,
所述阻挡部限制在所述卡合体向所述第一方向移动时移动的所述光路变更部件的移动范围、及在所述卡合体向所述第二方向移动时移动的所述光路变更部件的移动范围中的至少任一个移动范围。
3.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,
所述致动器具有:
压电元件,其能够沿所述第一方向伸缩;及
轴,其固定于所述压电元件中的沿着所述第一方向的一个端部,
所述卡合体与所述轴进行摩擦卡合。
4.根据权利要求2所述的驱动装置,其特征在于,
所述致动器具有:
压电元件,其能够沿所述第一方向伸缩;及
轴,其固定于所述压电元件中的沿着所述第一方向的一个端部,
所述卡合体与所述轴进行摩擦卡合。
5.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于,
还具备:旋转防止导件,其限制以所述轴为轴的所述卡合体的旋转。
6.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,
还具备:旋转防止导件,其限制以所述轴为轴的所述卡合体的旋转。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
还具备:位置检测传感器,其通过磁场的变化来检测所述光路变更部件的位置,
在所述光路变更部件中的与所述卡合体的抵接部,安装有用于与所述卡合体进行磁力结合的磁铁,
所述位置检测传感器检测安装于所述光路变更部件的所述磁铁的磁场的变化。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述卡合体中的与所述光路变更部件的抵接部、及所述光路变更部件中的与所述卡合体的抵接部中的任一方形成为凸曲面状。
9.根据权利要求7所述的驱动装置,其特征在于,
所述卡合体中的与所述光路变更部件的抵接部、及所述光路变更部件中的与所述卡合体的抵接部中的任一方形成为凸曲面状。
10.根据权利要求8所述的驱动装置,其特征在于,
所述卡合体中的与所述光路变更部件的所述抵接部、及所述光路变更部件中的与所述卡合体的所述抵接部中的一方的所述抵接部比另一方的所述抵接部硬。
11.根据权利要求9所述的驱动装置,其特征在于,
所述卡合体中的与所述光路变更部件的所述抵接部、及所述光路变更部件中的与所述卡合体的所述抵接部中的一方的所述抵接部比另一方的所述抵接部硬。
12.根据权利要求1~6中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
13.根据权利要求7所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
14.根据权利要求8所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
15.根据权利要求9所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
16.根据权利要求10所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
17.根据权利要求11所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
18.一种驱动装置,其特征在于,
具备:
透镜模块,其具有透镜;
影像传感器;
致动器;
卡合体,其相对于所述致动器进行摩擦卡合;
光路变更部件,其相对于所述卡合体进行磁力结合,变更经由所述透镜模块向所述影像传感器入射的光路的朝向,
所述致动器使所述卡合体向第一方向和相对于所述第一方向相反侧的第二方向移动,
所述光路变更部件在所述卡合体向所述第一方向移动时,通过被所述卡合体施力而移动,在所述卡合体向所述第二方向移动时,通过磁力的吸附力,追随所述卡合体的移动而移动。
19.根据权利要求18所述的驱动装置,其特征在于,
还具备限制所述光路变更部件的移动范围的阻挡部,
所述阻挡部限制在所述卡合体向所述第一方向移动时移动的所述光路变更部件的移动范围、及在所述卡合体向所述第二方向移动时移动的所述光路变更部件的移动范围中的至少任一个移动范围。
20.根据权利要求18所述的驱动装置,其特征在于,
所述致动器具有:
压电元件,其能够沿所述第一方向伸缩;及
轴,其固定于所述压电元件中的沿着所述第一方向的一个端部,
所述卡合体与所述轴进行摩擦卡合。
21.根据权利要求19所述的驱动装置,其特征在于,
所述致动器具有:
压电元件,其能够沿所述第一方向伸缩;及
轴,其固定于所述压电元件中的沿着所述第一方向的一个端部,
所述卡合体与所述轴进行摩擦卡合。
22.根据权利要求20所述的驱动装置,其特征在于,
还具备:旋转防止导件,其限制以所述轴为轴的所述卡合体的旋转。
23.根据权利要求21所述的驱动装置,其特征在于,
还具备:旋转防止导件,其限制以所述轴为轴的所述卡合体的旋转。
24.根据权利要求18~23中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
还具备:位置检测传感器,其通过磁场的变化来检测所述光路变更部件的位置,
在所述光路变更部件中的与所述卡合体的抵接部,安装有用于与所述卡合体进行磁力结合的磁铁,
所述位置检测传感器检测安装于所述光路变更部件的所述磁铁的磁场的变化。
25.根据权利要求18~23中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述卡合体中的与所述光路变更部件的抵接部、及所述光路变更部件中的与所述卡合体的抵接部中的任一方形成为凸曲面状。
26.根据权利要求24所述的驱动装置,其特征在于,
所述卡合体中的与所述光路变更部件的抵接部、及所述光路变更部件中的与所述卡合体的抵接部中的任一方形成为凸曲面状。
27.根据权利要求25所述的驱动装置,其特征在于,
所述卡合体中的与所述光路变更部件的所述抵接部、及所述光路变更部件中的与所述卡合体的所述抵接部中的一方的所述抵接部比另一方的所述抵接部硬。
28.根据权利要求26所述的驱动装置,其特征在于,
所述卡合体中的与所述光路变更部件的所述抵接部、及所述光路变更部件中的与所述卡合体的所述抵接部中的一方的所述抵接部比另一方的所述抵接部硬。
29.根据权利要求18~23中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
30.根据权利要求24所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
31.根据权利要求25所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
32.根据权利要求26所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
33.根据权利要求27所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
34.根据权利要求28所述的驱动装置,其特征在于,
所述光路变更部件能够以与所述第一方向交叉的方向为轴进行摆动,
所述致动器通过使所述卡合体向所述第一方向和所述第二方向移动而使所述光路变更部件摆动。
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