DE112019003375T5

DE112019003375T5 - Verwacklungskorrekturvorrichtung, antriebsvorrichtung, bilderzeugungsvorrichtung und elektronische einrichtung

Info

Publication number: DE112019003375T5
Application number: DE112019003375.1T
Authority: DE
Inventors: Akihiro Nakata; Satoshi Nakamaru; Yoshio Goto; Tomoya Takei; Kazuyuki Ejima
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2021-04-22
Also published as: US11330183B2; JP7218757B2; WO2020009071A1; US20210235018A1; CN112334827A; JPWO2020009071A1

Abstract

Diese Verwacklungskorrekturvorrichtung ist versehen mit: einem anzutreibenden Körper; einem ersten Aktor, der ausgelegt ist, in einer ersten Richtung dehnbar zu sein; einem zweiten Aktor, der ausgelegt ist, in einer zweiten Richtung dehnbar zu sein; einem Tragkörper, der den anzutreibenden Körper mit dem ersten und zweiten Aktor dazwischen stützt; einem ersten Verbindungsmechanismus zum Verbinden zwischen dem ersten Aktor und dem anzutreibenden Körper und/oder zwischen dem ersten Aktor und dem Tragkörper; und einem zweiten Verbindungsmechanismus zum Verbinden zwischen dem zweiten Aktor und dem anzutreibenden Körper und/oder zwischen dem zweiten Aktor und dem Tragkörper. Der erste und zweite Verbindungsmechanismus weisen jeweils zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad auf.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Verwacklungskorrekturvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung, eine Bilderzeugungsvorrichtung und eine elektronische Vorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Es ist seit einigen Jahren üblich, dass Digitalkameras mit einer Verwacklungskorrekturvorrichtung ausgerüstet werden. Es sind aus diesem Grund aktiv Forschungen zu einer zwei oder mehr Achsen aufweisenden Antriebsvorrichtung (Mehrachsen-Antriebsvorrichtung), die einen Aktor verwendet, durchgeführt worden.
Zum Beispiel beschreibt die Patentschrift 1, dass eine Handunruheverwacklungskorrekturvorrichtung unter Verwendung eines Polymer-Aktorelements ausgebildet wird, um Kompaktheit mit einer einfachen Konstruktion zu erzielen.
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
PATENTSCHRIFT
Patentschrift 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2009 - 92819
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
MIT DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verwacklungskorrekturvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung, eine Bilderzeugungsvorrichtung und eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die geeignet sind, zwei oder mehr Achsen anzutreiben.
LÖSUNG DER PROBLEME
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, handelt es sich bei einer ersten Offenbarung um eine Verwacklungskorrekturvorrichtung mit einem angetriebenen Körper, einem ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, einem zweiten Aktor, der in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, einer Stütze, die mithilfe des ersten Aktors und des zweiten Aktors den angetriebenen Körper stützt, einer ersten Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem ersten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem ersten Aktor und der Stütze, und einer zweiten Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem zweiten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem zweiten Aktor und der Stütze, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit und die zweite Verbindungsmechanismuseinheit zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad aufweisen.
Bei einer zweiten Offenbarung handelt es sich um eine Verwacklungskorrekturvorrichtung mit einem ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, einem zweiten Aktor und einem dritten Aktor, die auf dem ersten Aktor bereitgestellt sind und in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar sind, einem angetriebenen Körper, der auf dem zweiten Aktor und dem dritten Aktor bereitgestellt ist, einer Stütze, die den ersten Aktor, den zweiten Aktor und den dritten Aktor stützt, einer ersten Verbindungsmechanismuseinheit, die den ersten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, einer zweiten Verbindungsmechanismuseinheit, die den zweiten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, und einer dritten Verbindungsmechanismuseinheit, die den dritten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweist, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der zweiten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um eine zur ersten Richtung und zweiten Richtung orthogonale Achse zu drehen, wobei die zweite Verbindungsmechanismuseinheit und die dritte Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der ersten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um die Achse zu drehen, und die erste Verbindungsmechanismuseinheit zwischen der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit und der dritten Verbindungsmechanismuseinheit bereitgestellt ist.
Bei einer dritten Offenbarung handelt es sich um eine Antriebsvorrichtung mit einem angetriebenen Körper, einem ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, einem zweiten Aktor, der in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, einer Stütze, die mithilfe des ersten Aktors und des zweiten Aktors den angetriebenen Körper stützt, einer ersten Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem ersten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem ersten Aktor und der Stütze, und einer zweiten Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem zweiten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem zweiten Aktor und der Stütze, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit und die zweite Verbindungsmechanismuseinheit zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad aufweisen.
Bei einer vierten Offenbarung handelt es sich um eine Antriebsvorrichtung mit einem ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, einem zweiten Aktor und einem dritten Aktor, die auf dem ersten Aktor bereitgestellt sind und in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar sind, einem auf dem zweiten Aktor und dem dritten Aktor bereitgestellten angetriebenen Körper, einer Stütze, die den ersten Aktor, den zweiten Aktor und den dritten Aktor stützt, einer ersten Verbindungsmechanismuseinheit, die den ersten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, einer zweiten Verbindungsmechanismuseinheit, die den zweiten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, und einer dritten Verbindungsmechanismuseinheit, die den dritten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweist, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der zweiten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um eine zur ersten Richtung und zweiten Richtung orthogonale Achse zu drehen, wobei die zweite Verbindungsmechanismuseinheit und die dritte Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der ersten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um die Achse zu drehen, und die erste Verbindungsmechanismuseinheit zwischen der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit und der dritten Verbindungsmechanismuseinheit bereitgestellt ist.
Bei einer fünften Offenbarung handelt es sich um eine Bilderzeugungsvorrichtung, die die Verwacklungskorrekturvorrichtung der ersten oder zweiten Offenbarung umfasst.
Bei einer sechsten Offenbarung handelt es sich um eine elektronische Vorrichtung, die die Antriebsvorrichtung der dritten oder vierten Offenbarung umfasst.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Verwacklungskorrekturvorrichtung oder eine Antriebsvorrichtung zu erzielen, die geeignet ist, zwei oder mehr Achsen anzutreiben. Es sei darauf hingewiesen, dass die hier beschriebene Wirkung nicht unbedingt beschränkt ist, und eine beliebige der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Wirkungen oder eine von diesen Wirkungen verschiedene Wirkung sein kann.
Figurenliste

1A zeigt in einer schematischen Ansicht eine Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung. 1B ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Operation der Antriebsvorrichtung.
2A zeigt in einer schematischen Ansicht eine Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung. 2B ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Operation der Antriebsvorrichtung.
3A zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 3B ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels der Operation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4A zeigt in einer Draufsicht ein Beispiel einer Ausgestaltung eines Aktors und einer Verbindungsmechanismuseinheit. 4B zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie IVB-IVB in 4A.
5A zeigt in einer Draufsicht ein Abwandlungsbeispiel einer Verbindungsmechanismuseinheit. 5B zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie VB-VB in 5A.
6 zeigt in einer Draufsicht ein Abwandlungsbeispiel der Verbindungsmechanismuseinheit.
7 zeigt in einer Draufsicht ein Abwandlungsbeispiel des Aktors.
8 zeigt in einer Draufsicht ein Abwandlungsbeispiel des Aktors.
9 zeigt in einer Draufsicht ein Abwandlungsbeispiel der Antriebsvorrichtung.
10A zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 10B zeigt in einer vergrößerten Ansicht eine in 10A dargestellte Verbindungsmechanismuseinheit.
11A ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines rotatorischen Antreibens der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 11B ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines translatorischen Antreibens der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
12A zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 12B zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie XIIB-XIIB in 12A.
13A zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel einer Ausgestaltung einer unteren Schicht der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 13B zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel einer Ausgestaltung einer mittleren Schicht der Antriebsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
14 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels der Operation der Antriebsvorrichtung während eines translatorischen Antreibens in einer x-Achsen-Richtung.
15A zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel eines Zustands der unteren Schicht der Antriebsvorrichtung während eines translatorischen Antreibens in der x-Achsen-Richtung. 15B zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel eines Zustands der mittleren Schicht der Antriebsvorrichtung während eines translatorischen Antreibens in der x-Achsen-Richtung.
16 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels der Operation der Antriebsvorrichtung während eines translatorischen Antreibens in einer y-Achsen-Richtung.
17A zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel eines Zustands der unteren Schicht der Antriebsvorrichtung während eines translatorischen Antreibens in der y-Achsen-Richtung. 17B zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel eines Zustands der mittleren Schicht der Antriebsvorrichtung während eines translatorischen Antreibens in der y-Achsen-Richtung.
18 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels der Operation der Antriebsvorrichtung während des rotatorischen Antreibens.
19A zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel der unteren Schicht der Antriebsvorrichtung während des rotatorischen Antreibens. 19B zeigt in einer schematischen Ansicht ein Beispiel der mittleren Schicht der Antriebsvorrichtung während des rotatorischen Antreibens.
20 zeigt in einem Blockschaltbild ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
21A zeigt in einer Draufsicht eine Ausgestaltung eines Finite-Elemente-Methode-Modells von Referenzbeispiel 1. 21B zeigt in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht eine in 21A dargestellte Verbindungsmechanismuseinheit.

AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden Reihenfolge beschrieben.

1 Erste Ausführungsform (Beispiel für die Antriebsvorrichtung)
2 Zweite Ausführungsform (Beispiel für die Antriebsvorrichtung)
3 Dritte Ausführungsform (Beispiel für die Antriebsvorrichtung)
4 Vierte Ausführungsform (Beispiel für die Bilderzeugungsvorrichtung)

<1 Erste Ausführungsform>
[Kurzdarstellung]
1A zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung 400. Es sei darauf hingewiesen, dass im Folgenden der übersichtlicheren Beschreibung halber ein orthogonales xyz-Koordinatensystem verwendet wird. Ferner beziehen sich x- und y-Achsen-Richtungen in der folgenden Beschreibung auf in einer gleichen Ebene liegende Richtungen einer Hauptfläche eines eine Plattenform aufweisenden angetriebenen Körpers 401 und eine zueinander orthogonale erste und zweite Richtung. Ferner bezieht sich eine z-Achsen-Richtung auf eine zur Hauptfläche des angetriebenen Körpers 401 senkrechte Richtung, das heißt eine sowohl zur ersten als auch zur zweiten Richtung senkrechte dritte Richtung. Es sei darauf hingewiesen, dass in einem Fall, in dem es sich bei der Antriebsvorrichtung 400 um eine Verwacklungskorrekturvorrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung oder dergleichen handelt, die x- und y-Achsen-Richtung zu einer Richtung der optischen Achse der Bilderzeugungsvorrichtung oder dergleichen senkrechte Richtungen sind, und die z-Achsen-Richtung eine Richtung der optischen Achse der Bilderzeugungsvorrichtung oder dergleichen ist.
Bei der Antriebsvorrichtung 400 handelt es sich um eine sogenannte Zweiachsen-Antriebsvorrichtung, die in der x-Achsen-Richtung und der y-Achsen-Richtung bewegbar ist und einen angetriebenen Körper 401, vier Aktoren 402 bis 405, die den angetriebenen Körper 401 in der x- und y-Achsen-Richtung bewegen, und eine Stütze (Rahmen) 406, die mithilfe dieser Aktoren 402 bis 405 den angetriebenen Körper 401 stützt, umfasst. Die Aktoren 402 bis 405 umfassen dielektrische Elastomeraktoren (im Folgenden als „DEA“ bezeichnet).
Zum Beispiel wird, wenn der Aktor 403 angetrieben und der angetriebene Körper 401 in der x-Achsen-Richtung bewegt wird, wie in 1B bei der die vorstehende Ausgestaltung aufweisenden Antriebsvorrichtung 400 dargestellt, obwohl eine vom Aktor 403 erzeugte Kraft groß ist, die Schersteifigkeit der nicht zum Antrieb beitragenden Aktoren 404 und 405 zu einer Last und behindert die Bewegung des angetriebenen Körpers 401.
2A zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung 410. Die Antriebsvorrichtung 410 weist eine ähnliche Ausgestaltung auf wie die Antriebsvorrichtung 400, außer dass anstelle der Aktoren 402 bis 405 Aktorgruppen 412 bis 415 mit mehreren Aktoren 421 mit hohem Seitenverhältnis umfasst sind. Seitenverhältnis bedeutet hier das L/B-Verhältnis einer Länge L des Aktors 421 zu einer Breite B des Aktors 421.
Zum Beispiel wird, wenn die Aktorgruppe 413 angetrieben und der angetriebene Körper 401 in der x-Achsen-Richtung bewegt wird, wie in 2B bei der die vorstehende Ausgestaltung aufweisenden Antriebsvorrichtung 410 dargestellt, die Schersteifigkeit der Aktorgruppen 414 und 415 klein, die von der Aktorgruppe 413 erzeugte Kraft wird jedoch ebenfalls klein.
Durch intensives Studium einer Antriebsvorrichtung, die geeignet ist, bei gleichzeitiger Unterdrückung der Abnahme der erzeugten Kraft die Schersteifigkeit zu unterdrücken, angesichts der vorbeschriebenen Problematik der beiden Antriebsvorrichtungen 400 und 410, fanden die Erfinder dann eine Antriebsvorrichtung mit einer Ausgestaltung wie folgt. Das heißt, es wurde eine Antriebsvorrichtung gefunden, die eine Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen einem Aktor und einem angetriebenen Körper oder zwischen dem Aktor und einer Stütze umfasst, wobei die Verbindungsmechanismuseinheit zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad (zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad einer Achse) aufweist.
[Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung]
3A zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bei der Antriebsvorrichtung 10 handelt es sich um eine Zweiachsen-Antriebsvorrichtung, die geeignet ist, einen Translationsantrieb in der x-Achsen-Richtung und der y-Achsen-Richtung auszuführen, und insbesondere um eine in einer Bilderzeugungsvorrichtung oder dergleichen verwendete zweiachsig angetriebene Verwacklungskorrekturvorrichtung. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst einen angetriebenen Körper 11, einen Satz Aktoren (erste Aktoren) 12 und 13, einen Satz Aktoren (zweite Aktoren) 14 und 15, eine Stütze 16, eine Verbindungsmechanismuseinheit (erste Verbindungsmechanismuseinheit) 12A, 12B, 13A und 13B und eine Verbindungsmechanismuseinheit (zweite Verbindungsmechanismuseinheit) 14A, 14B, 15A und 15B. Es sei darauf hingewiesen, dass mit der Antriebsvorrichtung 10 eine Aktorantriebseinheit und eine Aktorsteuereinheit, die nicht dargestellt sind, verbunden sind.
(Angetriebener Körper)
Der angetriebene Körper 11 umfasst ein angetriebenes Objekt, wie etwa ein Bilderzeugungselement oder ein Objektiv. Insbesondere umfasst der angetriebene Körper 11 ein angetriebenes Objekt und ein das angetriebene Objekt stützendes Stützelement. Es sei darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung des angetriebenen Körpers 11 nicht hierauf beschränkt ist, und es sich um ein Stützelement handeln kann, das ein angetriebenes Objekt stützt. Als Bilderzeugungselement wird zum Beispiel ein Charge-Coupled-Device-(CCD-)Bildsensor oder ein Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor-(CMOS-)Bildsensor verwendet. Der angetriebene Körper 11 weist eine rechteckige Plattenform mit einem Satz einander gegenüberliegender erster und zweiter Seitenabschnitts und einem Satz einander gegenüberliegender dritter und vierter Seitenabschnitts auf. Seitenabschnitt bedeutet hier einen Abschnitt, der eine Seitenfläche des angetriebenen Körpers 11 und Randkanten beider Hauptflächen des angetriebenen Körpers 11 umfasst.
(Stütze)
Die Stütze 16 stützt mithilfe der Aktoren 12 bis 15 den angetriebenen Körper 11. Bei der Stütze 16 handelt es sich um einen rahmenförmigen Körper mit einem ersten bis vierten Wandabschnitt, die jeweils dem ersten bis vierten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 gegenüberliegen. Der erste bis vierte Wandabschnitt sind jeweils in vorbestimmtem Abstand vom ersten bis vierten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111 bereitgestellt. Bei der Stütze 16 kann es sich um einen Teil eines Gehäuses der Bilderzeugungsvorrichtung handeln, in welcher die Antriebsvorrichtung 10 bereitgestellt ist.
(Aktoren)
Der Satz Aktoren 12 und 13 ist in der ±x-Achsen-Richtung (erste Richtung) dehnbar und zusammenziehbar. Der Satz Aktoren 14 und 15 ist in der ±y-Achsen-Richtung (zur ersten Richtung orthogonale zweite Richtung) dehnbar und zusammenziehbar.
Die Aktoren 12 bis 15 weisen eine rechteckige Filmform mit einem einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Endabschnitt auf. Insbesondere umfassen, wie in 4A dargestellt, die Aktoren 12 bis 15 einen rechteckigen filmförmigen Aktorkörper 21 mit einem einander in der ersten Richtung (Dehn- und Zusammenziehrichtung) gegenüberliegenden ersten und zweiten Endabschnitt, einem am ersten Endabschnitt bereitgestellten ersten Endteil 22 und einem am zweiten Endabschnitt bereitgestellten zweiten Endteil 23. Es sei darauf hingewiesen, dass die Aktoren 12 bis 15 eine Ausgestaltung verwenden können, bei der das erste Endteil 22 und das zweite Endteil 23 nicht bereitgestellt sind, unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der erzeugten Kraft ist es jedoch vorzuziehen, dass das erste Endteil 22 und das zweite Endteil 23 mit umfasst sind.
Zwischen dem angetriebenen Körper 11 und der Stütze 16 ist ein Zwischenraum bereitgestellt, und die Aktoren 12 bis 15 sind in diesem Zwischenraum angeordnet. Insbesondere ist der Aktor 12 in einem Zwischenraum zwischen dem ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und dem ersten Wandabschnitt der Stütze 16 angeordnet, und der Aktor 13 ist in einem Zwischenraum zwischen dem zweiten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und dem zweiten Wandabschnitt der Stütze 16 angeordnet. Ferner ist der Aktor 14 in einem Zwischenraum zwischen dem dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und dem dritten Wandabschnitt der Stütze 16 angeordnet, und der Aktor 15 ist in einem Zwischenraum zwischen dem vierten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und dem vierten Wandabschnitt der Stütze 16 angeordnet.
Die ersten Endteile 22 der Aktoren 12 bis 15 sind jeweils mithilfe von Verbindungsmechanismuseinheiten 12A bis 15A mit dem ersten bis vierten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 verbunden. Die ersten Endteile 23 der Aktoren 12 bis 15 sind jeweils mithilfe von Verbindungsmechanismuseinheiten 12A bis 15A mit dem ersten bis vierten Wandabschnitt der Stütze 16 verbunden.
Der Aktorkörper 21 ist ein sogenannter DEA und weist eine rechteckige Filmform auf. Wie in 4B dargestellt, handelt es sich bei dem Aktorkörper 21 um einen Stapelkörper der mehrere, eine Elastizität aufweisende dielektrische Elastomerschichten 21A und mehrere Elektroden (erste Elektroden) 21B und mehrere Elektroden (zweite Elektroden) 21C umfasst, die gemäß der Dehnung und Zusammenziehung der dielektrischen Elastomerschichten 21A dehnbar und zusammenziehbar sind. Die Elektroden 21B und die Elektroden 21C sind abwechselnd zwischen den gestapelten dielektrischen Elastomerschichten 21A angeordnet. Unter dem Gesichtspunkt der Isolierung ist es vorzuziehen, dass beide Hauptflächen des Aktorkörpers 21 mit den dielektrischen Elastomerschichten 21A bedeckt sind.
Die dielektrischen Elastomerschichten 21A enthalten zum Beispiel ein isolierendes Elastomer als isolierendes elastisches Material. Die dielektrischen Elastomerschichten 21A können einen Zusatzstoff enthalten, falls nötig. Bei dem Zusatzstoff handelt es sich zum Beispiel um zumindest eines aus einem Vernetzungsmittel, einem Weichmacher, einem Alterungsschutzmittel, einem oberflächenaktiven Stoff, einem Mittel zur Veränderung der Viskosität, einem Verstärkungsmittel, einem Färbemittel oder dergleichen. Das isolierende Elastomer umfasst zum Beispiel zumindest eines aus Akrylat-Kautschuk, Silikon-Kautschuk, ternärem Ethylen-Propylen-Dien-Copolymer (EPDM), Naturkautschuk (NR), ButylKautschuk (IIR), Isopren-Kautschuk (IR), Acrylnitril-Butadien-Copolymer-Kautschuk (NBR), hydriertem Acrylnitril-Butadien-Copolymer-Kautschuk (H-NBR), Kautschuk auf Hydrinbasis, Chloropren-Kautschuk (CR), Fluor-Kautschuk, Urethan-Kautschuk oder dergleichen.
Die Elektroden 21B und 21C umfassen ein leitfähiges Material. Die Elektroden 21B und 21C können ferner zumindest eines aus einem elastischen Bindemittel, einem Gel, einer Suspension oder einem Öl umfassen, falls nötig. Ferner können die Elektroden 21B und 21C ferner einen Zusatzstoff enthalten, falls nötig.
Bei dem leitfähigen Material handelt es sich zum Beispiel um zumindest eines aus einem leitfähigen Füllstoff oder einem leitfähigen Polymer. Beispiele für die Form des leitfähigen Füllstoffs umfassen eine Kugelform, eine Ellipsoidform, eine Nadelform, eine Plattenform, eine Schuppenform, eine Röhrenform, eine Drahtform, eine Stockform (Stabform), eine Faserform, eine unbestimmte Form und dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt. Es sei darauf hingewiesen, dass nur ein Typ von leitfähigem Füllstoff oder zwei oder mehr Typen von leitfähigen Füllstoffen in Kombination miteinander verwendet werden können.
Der leitfähige Füllstoff umfasst zum Beispiel zumindest eines aus einem Füllstoff auf Kohlenstoffbasis, einem Füllstoff auf Metallbasis, einem Füllstoff auf Metalloxidbasis oder einem Füllstoff auf Metallüberzugsbasis. Vorliegend wird das Metall als ein Halbmetall umfassend definiert.
Der Füllstoff auf Kohlenstoffbasis umfasst zum Beispiel zumindest eines aus technischem Ruß (zum Beispiel Ketjen-Ruß, Acetylenruß und dergleichen), porösem Kohlenstoff, Kohlenstofffaser (zum Beispiel auf PAN-Basis, Pechbasis und dergleichen), Kohlenstoff-Nanofasern, Fulleren, Graphen, aus der Dampfphase gewachsenen Kohlenstofffasern (Vapor-Grown Carbon Fibers, VGCF), Kohlenstoff-Nanoröhren (zum Beispiel SWCNT, MWCNT und dergleichen), Kohlenstoff-Mikrospulen oder Kohlenstoff-Nanohörnern.
Der Füllstoff auf Metallbasis umfasst zum Beispiel zumindest eines aus Kupfer, Silber, Gold, Platin, Palladium, Nickel, Zinn, Kobalt, Rhodium, Iridium, Eisen, Ruthenium, Osmium, Mangan, Molybdän, Wolfram, Niob, Tantal, Titan, Bismut, Antimon oder Blei.
Die Füllstoffe auf Metalloxidbasis umfassen zum Beispiel Indiumzinnoxid (ITO), Zinkoxid, Indiumoxid, Zinnoxid mit zugegebenem Antimon, Zinnoxid mit zugegebenem Fluor, Zinkoxid mit zugegebenem Aluminium, Zinkoxid mit zugegebenem Gallium, Zinkoxid mit zugegebenem Silizium, Zinkoxid-Zinnoxid, Indiumoxid-Zinnoxid oder Zinkoxid-Indiumoxid-Magnesiumoxid.
Bei dem Füllstoff auf Metallüberzugsbasis handelt es sich um einen mit Metall beschichteten Basisfüllstoff. Bei dem Basisfüllstoff handelt es sich zum Beispiel um Glimmer, Glaskugeln, Glasfaser, Kohlenstofffaser, Calciumcarbonat, Zinkoxid oder Titanoxid. Das den Basisfüllstoff beschichtende Metall enthält zum Beispiel zumindest eines aus Ni oder Al.
Das leitfähige Polymer umfasst zum Beispiel zumindest eines aus Polyethylendioxythiophen/Polystyrolsulfonsäure (PEDOT/PSS), Polyanilin, Polyacetylen oder Polypyrrol.
Das Bindemittel ist vorzugsweise ein Elastomer. Als Elastomer können beispielhaft den dielektrischen Elastomerschichten 21A ähnliche dienen. Als Zusatzstoff können beispielhaft den dielektrischen Elastomerschichten 21A ähnliche dienen.
Die Elektroden 21B und 21C können einen Verbundwerkstoff (Verbundmaterial) umfassen. Das Verbundmaterial umfasst zum Beispiel zumindest eines aus einem Verbundmaterial aus einem Elastomer und zumindest einem aus einem leitfähigen Polymer oder einem leitfähigen Füllstoff, einem Verbundmaterial, das ein elastisches ionenleitfähiges Material und eine elektrische Feldqualität enthält, einem Verbundmaterial aus einer Polymersuspension (wie einer akrylischen Emulsion) und zumindest einem aus einem leitfähigen Polymer oder einem leitfähigen Füllstoff, einem leitfähigen Material aus einem Blockcopolymer und zumindest einem aus einem leitfähigen Polymer oder einem leitfähigen Füllstoff, oder einem Verbundmaterial aus Polymergel und Ionenleiter.
Das erste und zweite Endteil 22 und 23 weisen eine Leitfähigkeit auf. Das erste Endteil 22 ist elektrisch mit den mehreren Elektroden 21B verbunden und weist eine Funktion als Extraktionselektrode der mehreren Elektroden 21B auf. Demgegenüber ist das zweite Endteil 23 elektrisch mit den mehreren Elektroden 21C verbunden und weist eine Funktion als Extraktionselektrode der mehreren Elektroden 21C auf. Das erste und zweite Endteil 22 und 23 sind mit der Aktorantriebseinheit verbunden.
Das erste und zweite Endteil 22 und 23 weisen vorzugsweise höhere Elastizitätsmodule auf als der Aktorkörper 21. Somit lässt sich, wenn die Antriebsvorrichtung 10 angetrieben wird, eine Verformung des ersten und zweiten Endabschnitts des Aktorkörpers 21 unterdrücken. Daher lässt sich die erzeugte Kraft verbessern. Die Elastizitätsmodule (Young'sche Module) des ersten und zweiten Endteils 22 und 23 betragen unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der erzeugten Kraft vorzugsweise 10 MPa oder mehr. Die oberen Grenzwerte der Elastizitätsmodule des ersten und zweiten Endteils 22 und 23 sind im Einzelnen nicht beschränkt, betragen aber zum Beispiel 1000 GPa oder weniger. Das erste und zweite Endteil 22 und 23 umfassen zum Beispiel Metall. Bei den oben genannten Elastizitätsmodulen handelt es sich um gemäß JIS K 6251: 2010 gemessene Werte.
(Verbindungsmechanismuseinheit)
Die Verbindungsmechanismuseinheiten 12A und 12B verbinden jeweils den ersten Endabschnitt des Aktors 12 und den ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und den zweiten Endabschnitt des Aktors 12 und den ersten Wandabschnitt der Stütze 16. Die Verbindungsmechanismuseinheiten 13A und 13B verbinden jeweils den ersten Endabschnitt des Aktors 13 und den zweiten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und den zweiten Endabschnitt des Aktors 13 und den zweiten Wandabschnitt der Stütze 16. Die Verbindungsmechanismuseinheiten 14A und 14B verbinden jeweils den ersten Endabschnitt des Aktors 14 und den dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und den zweiten Endabschnitt des Aktors 14 und den dritten Wandabschnitt der Stütze 16. Die Verbindungsmechanismuseinheiten 15A und 15B verbinden jeweils den ersten Endabschnitt des Aktors 15 und den vierten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und den zweiten Endabschnitt des Aktors 15 und den vierten Wandabschnitt der Stütze 16.
Die Verbindungsmechanismuseinheit 12A und 12B weisen einen Rotationsfreiheitsgrad auf, der eine Drehung um eine z-Achse gestattet. Insbesondere umfasst, wie in 4A dargestellt, die Verbindungsmechanismuseinheit 12A einen am ersten Endabschnitt des Aktors 12 bereitgestellten Schaftabschnitt 31, einen vom Schaftabschnitt 31 gestützten säulenförmigen Körper 32, einen am ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 bereitgestellten Schaftabschnitt 33 und ein vom Schaftabschnitt 33 gestütztes Gehäuse 34. Ferner umfasst, wie in 4A dargestellt, die Verbindungsmechanismuseinheit 12B einen am zweiten Endabschnitt des Aktors 12 bereitgestellten Schaftabschnitt 41, einen vom Schaftabschnitt 41 gestützten säulenförmigen Körper 42, einen am ersten Wandabschnitt der zweiten Stütze 16 bereitgestellten Schaftabschnitt 43 und ein vom Schaftabschnitt 43 gestütztes Gehäuse 44. Die Gehäuse 34 und 44 umhäusen jeweils die säulenförmigen Körper 32 und 42 um z-Achsen drehbar.
Die Verbindungsmechanismuseinheiten 13A, 14A und 15A weisen jeweils eine Ausgestaltung auf, die derjenigen der Verbindungsmechanismuseinheit 12A gleicht. Ferner weisen die Verbindungsmechanismuseinheiten 13B, 14B und 15B jeweils eine Ausgestaltung auf, die derjenigen der Verbindungsmechanismuseinheit 12B gleicht.
(Aktorsteuereinheit)
Die Aktorsteuereinheit erzeugt ein das Antreiben der Bewegung des angetriebenen Körpers 11 steuerndes Steuersignal und liefert das erzeugte Steuersignal an die Aktorantriebseinheit.
(Aktorantriebseinheit)
Die Aktorantriebseinheit legt auf der Basis des Steuersignals aus der Aktorsteuereinheit eine Spannung an die Aktoren 12 bis 15 an, um die Aktoren 12 bis 15 anzutreiben.
[Operation der Antriebsvorrichtung]
Im Folgenden wird ein Beispiel der Operation der die vorstehende Ausgestaltung aufweisenden Antriebsvorrichtung 10 beschrieben.
Durch Anlegen einer Spannung an den Aktor 12 und Dehnen des Aktors 12 lässt sich der angetriebene Körper 11 in der -x-Achsen-Richtung bewegen. Demgegenüber lässt sich durch Anlegen einer Spannung an den Aktor 13 und Dehnen des Aktors 13 der angetriebene Körper 11 in der +x-Achsen-Richtung bewegen.
Durch Anlegen einer Spannung an den Aktor 14 und Dehnen des Aktors 14 lässt sich der angetriebene Körper 11 in der -y-Achsen-Richtung bewegen. Demgegenüber lässt sich durch Anlegen einer Spannung an den Aktor 15 und Dehnen des Aktors 15 der angetriebene Körper 11 in der +y-Achsen-Richtung bewegen.
Zum Beispiel kann, wie in 3B dargestellt, wenn der angetriebene Körper 11 in der x-Achsen-Richtung bewegt wird, der Aktor 14 durch Drehung der Verbindungsmechanismuseinheiten 14A und 14B die Richtung ändern, und der Aktor 15 kann durch Drehung der Verbindungsmechanismuseinheiten 15A und 15B die Richtung ändern. Daher ist es möglich, bei gleichzeitigem Unterdrücken einer Abnahme der erzeugten Kraft die Schersteifigkeit zu unterdrücken.
[Wirkungen]
Die Antriebsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst einen Satz Aktoren 12 und 13, die geeignet sind, den angetriebenen Körper 11 in der ersten Richtung (±x-Achsen-Richtung) zu bewegen, und einen Satz Aktoren 14 und 15, die geeignet sind, den angetriebenen Körper 11 in der zweiten Richtung (±y-Achsen-Richtung) zu bewegen. Somit lässt sich der angetriebene Körper 11 dahingehend antreiben, sich in der x-Achsen-Richtung und der y-Achsen-Richtung zu verschieben. Daher ist es möglich, eine Zweiachsen-Antriebsvorrichtung 10 bereitzustellen.
Ferner umfasst die Antriebsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform die Verbindungsmechanismuseinheiten 12A und 12B, die jeweils den Aktor 12 und den angetriebenen Körper 11 und den Aktor 12 und die Stütze 16 verbinden, die Verbindungsmechanismuseinheiten 13A und 13B, die jeweils den Aktor 13 und den angetriebenen Körper 11 und den Aktor 13 und die Stütze 16 verbinden, die Verbindungsmechanismuseinheiten 14A und 14B, die jeweils den Aktor 14 und den angetriebenen Körper 11 und den Aktor 14 und die Stütze 16 verbinden, und die Verbindungsmechanismuseinheiten 15A und 15B, die jeweils den Aktor 15 und den angetriebenen Körper 11 und den Aktor 15 und die Stütze 16 verbinden. Somit ändern, wenn der angetriebene Körper 11 in der ±x-Achsen-Richtung bewegt wird, die Aktoren 14 und der Aktor 15 jeweils durch Drehung der Verbindungsmechanismuseinheiten 14A und 14B und der Verbindungsmechanismuseinheiten 15A und 15B um z-Achsen die Richtung. Daher ist es möglich, bei gleichzeitigem Unterdrücken einer Abnahme der erzeugten Kraft der Aktoren 14 und 15, die Schersteifigkeit der Aktoren 14 und 15 zu unterdrücken. Ferner ändern, wenn der angetriebene Körper 11 in der ±y-Achsen-Richtung bewegt wird, die Aktoren 12 und der Aktor 13 jeweils durch Drehung der Verbindungsmechanismuseinheiten 12A und 12B und der Verbindungsmechanismuseinheiten 13A und 13B um z-Achsen die Richtung. Daher ist es möglich, bei gleichzeitigem Unterdrücken einer Abnahme der erzeugten Kraft der Aktoren 12 und 13, die Schersteifigkeit der Aktoren 12 und 13 zu unterdrücken.
[Abwandlungsbeispiel]
(Abwandlungsbeispiel 1)
Wie in 5A und 5B dargestellt, kann die Antriebsvorrichtung 10 statt der Verbindungsmechanismuseinheit 12B eine Verbindungsmechanismuseinheit 12C mit einem am zweiten Endteil 23 bereitgestellten säulenförmigen Vorsprung 23A und einem in der Stütze 16 bereitgestellten säulenförmigen Loch 16A, in welches der Vorsprung 23A drehbar eingepasst ist, umfassen. In ähnlicher Weise kann die Antriebsvorrichtung 10 statt der Verbindungsmechanismuseinheiten 13B, 14B und 15B Verbindungsmechanismuseinheiten mit einer Ausgestaltung umfassen, die derjenigen der oben beschriebenen Verbindungsmechanismuseinheit 12C gleicht. In der oben genannten Verbindungsmechanismuseinheit 12C oder dergleichen, lässt sich, da sich die zweiten Endabschnitte der Aktoren 12 bis 15 und die Stütze 16 auf verschiedenen Höhen befinden, das Kontaktieren der Stütze 16 durch die zweiten Endabschnitte der Aktoren 12 bis 15 während des Antreibens unterdrücken. Es sei darauf hingewiesen, dass die Stütze 16 mit dem Vorsprung 23A versehen sein kann und das zweite Endteil 23 mit dem Loch 16A versehen sein kann.
Die Antriebsvorrichtung 10 kann, obgleich dies nicht dargestellt ist, statt der Verbindungsmechanismuseinheiten 12A, 13A, 14A, 15A eine Verbindungsmechanismuseinheit mit einem am ersten Endteil 22 bereitgestellten säulenförmigen Vorsprung und einem im angetriebenen Körper 11 bereitgestellten säulenförmigen Loch, in welches der konvexe Abschnitt drehbar eingepasst ist, umfassen. In der oben beschriebenen Verbindungsmechanismuseinheit lässt sich, da sich die ersten Endabschnitte der Aktoren 12 bis 15 und der angetriebene Körper 11 auf verschiedenen Höhen befinden, das Kontaktieren des angetriebenen Körpers 11 durch die ersten Endabschnitte der Aktoren 12 bis 15 während des Antreibens unterdrücken. Es sei darauf hingewiesen, dass der angetriebene Körper 11 mit dem Vorsprung versehen sein kann und das erste Endteil 22 mit dem Loch versehen sein kann.
(Abwandlungsbeispiel 2)
Die Antriebsvorrichtung 10 kann statt der Verbindungsmechanismuseinheiten 12A und 13A eine Verbindungsmechanismuseinheit mit einem Rotationsfreiheitsgrad, der eine Drehung um eine z-Achse gestattet, und einem Translationsfreiheitsgrad, der eine Verschiebung in einer Richtung (y-Achsen-Richtung) entlang des ersten und zweiten Seitenabschnitts des angetriebenen Körpers 11 gestattet, umfassen. Ferner kann die Antriebsvorrichtung 10 statt der Verbindungsmechanismuseinheiten 14A und 15A eine Verbindungsmechanismuseinheit mit einem Rotationsfreiheitsgrad, der eine Drehung um eine z-Achse gestattet, und einem Translationsfreiheitsgrad, der eine Verschiebung in einer Richtung (x-Achsen-Richtung) entlang des dritten und vierten Seitenabschnitts des angetriebenen Körpers 11 gestattet, umfassen. In einem Fall, in dem die Antriebsvorrichtung 10 statt der Verbindungsmechanismuseinheiten 12A, 13A, 14A, 15A die oben beschriebenen Verbindungsmechanismuseinheiten umfasst, ist es möglich, die Wirkung zu erzielen, dass sich bei gleichzeitigem Unterdrücken der erzeugten Kraft ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die Schersteifigkeit auch dann unterdrücken lässt, wenn die Verbindungsmechanismuseinheiten 12B, 13B, 14B und 15B nicht mit umfasst sind.
6 zeigt ein spezielles Beispiel einer Ausgestaltung der Verbindungsmechanismuseinheit 12D mit einem Rotationsfreiheitsgrad, der eine Drehung um eine z-Achse gestattet, und einem Translationsfreiheitsgrad, der eine Verschiebung in der Richtung entlang des ersten und zweiten Seitenabschnitts des angetriebenen Körpers 11 gestattet. Diese Verbindungsmechanismuseinheit 12D umfasst einen am ersten Endabschnitt des Aktors 12 bereitgestellten Schaftabschnitt 51, ein vom Schaftabschnitt 51 gestütztes Gehäuse 52 und einen im Gehäuse 52 um die z-Achse drehbar untergebrachten säulenförmigen Körper 53. Der säulenförmige Körper 53 ist mit dem ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 durch Magnetkraft oder dergleichen gekoppelt, um in der ±y-Achsen-Richtung verschiebbar zu sein. Es wurde hier die Ausgestaltung der zwischen dem ersten Endabschnitt des Aktors 12 und dem ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 bereitgestellten Verbindungsmechanismuseinheit 12D beschrieben, die anderen Verbindungsmechanismuseinheiten können jedoch eine Ausgestaltung aufweisen, die derjenigen der Verbindungsmechanismuseinheit 12D gleicht. Ferner kann statt des säulenförmigen Körpers 53 eine Kugel verwendet werden.
(Abwandlungsbeispiel 3)
Wie in 7 dargestellt, kann der Aktor 12 einen rechteckigen Aktorkörper 21 mit einem einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Endabschnitt und mehrere auf einer zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt in einer Oberfläche des Aktorkörpers 21 bereitgestellte Fasern 24 umfassen. Die mehreren Fasern 24 erstrecken sich orthogonal zur x-Achsen-Richtung (Richtung vom ersten Endabschnitt zum zweiten Endabschnitt) und sind mit einer Dichte bereitgestellt, die von der Mitte der zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt gelegenen Oberfläche zum ersten und zweiten Endabschnitt hin zunimmt. Als Fasern 24 lassen sich zum Beispiel zumindest eines aus Synthetikfaser oder Metallfaser verwenden. Als Synthetikfaser lässt sich zum Beispiel eine Synthetikfaser auf Polyamidbasis, wie etwa eine Nylonfaser, eine Kohlenstofffaser oder dergleichen verwenden.
Es wurde hier zwar die Ausgestaltung beschrieben, bei der der Aktor 12 die mehreren Fasern 24 umfasst, in ähnlicher Weise können jedoch auch die Aktoren 13 bis 15 die mehreren Fasern 24 umfassen. Jedoch erstrecken sich bei den Aktoren 14 und 15 die mehreren Fasern 24 orthogonal zur y-Achsen-Richtung (Richtung vom ersten Endabschnitt zum zweiten Endabschnitt) und sind mit einer Dichte bereitgestellt, die von der Mitte der zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt gelegenen Oberfläche zum ersten und zweiten Endabschnitt hin zunimmt. Ferner können die mehreren Fasern 24 in den Aktoren 12 bis 15 bereitgestellt sein.
(Abwandlungsbeispiel 4)
Der Aktorkörper 21 kann eine Steifigkeitsverteilung aufweisen, bei der die Steifigkeit von dessen Mitte zum ersten Endabschnitt hin zunimmt. In diesem Fall müssen die Aktoren 12 bis 15 das erste Endteil 22 nicht umfassen. In ähnlicher Weise kann der Aktorkörper 21 eine Steifigkeitsverteilung aufweisen, bei der die Steifigkeit von dessen Mitte zum zweiten Endabschnitt hin zunimmt. In diesem Fall müssen die Aktoren 12 bis 15 das zweite Endteil 23 nicht umfassen. Da der Aktorkörper 21 die oben genannte Steifigkeitsverteilung auch dann aufweist, falls die Aktoren 12 bis 15 das erste Endteil 22 und das zweite Endteil 23 nicht aufweisen, lässt sich eine Verformung des ersten und zweiten Endabschnitts unterdrücken. Daher lässt sich die erzeugte Kraft verbessern.
Die Elastizitätsmodule (Young'sche Module) des ersten und zweiten Endabschnitts des die oben genannte Steifigkeitsverteilung aufweisenden Aktorkörpers 21 betragen unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der erzeugten Kraft vorzugsweise 10 MPa oder mehr. Die oberen Grenzwerte der Elastizitätsmodule des ersten und zweiten Endabschnitts des Aktorkörpers 21 sind im Einzelnen nicht beschränkt, betragen aber zum Beispiel 1000 GPa oder weniger. Bei den oben genannten Elastizitätsmodulen handelt es sich um gemäß JIS K 6251: 2010 gemessene Werte.
Als Verfahren dafür, dem Aktorkörper 21 die oben genannte Steifigkeitsverteilung zu verleihen, lässt sich zum Beispiel ein Verfahren nennen, den dielektrischen Elastomerschichten 21A die oben genannte Steifigkeitsverteilung dadurch zu verleihen, die gesamten dielektrischen Elastomerschichten 21A mit demselben Material auszubilden und die Dichte oder physikalischen Eigenschaften des Materials einzustellen, oder ein Verfahren, den dielektrischen Elastomerschichten 21A ein Material zuzugeben, das eine höhere Steifigkeit als ein Basismaterial aufweist, und diesem Material eine Konzentrationsverteilung zu geben, bei der die Steifigkeit von der Mitte zum ersten und zweiten Endabschnitt der dielektrischen Elastomerschichten 21A hin zunimmt, oder dergleichen, es ist aber nicht auf diese Verfahren beschränkt.
(Abwandlungsbeispiel 5)
Wie in 8 dargestellt, kann der zweite Endabschnitt des Aktors 12 in konvexer Form gekrümmt sein. In ähnlicher Weise kann der erste Endabschnitt des Aktors 12 in konvexer Form gekrümmt sein. Dadurch, dass der erste und zweite Endabschnitt in dieser Weise gekrümmt sind, ist es jeweils möglich, zu verhindern, dass der erste und zweite Endabschnitt des Aktors 12 mit dem ersten Seitenabschnitt und dem ersten Wandabschnitt in Kontakt kommen, wenn sich der Aktor 12 in Bezug auf den ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und den ersten Wandabschnitt der Stütze 16 zum Zeitpunkt des Antriebs schrägstellt. Es können hier, obgleich die Ausgestaltung beschrieben wurde, bei der der erste und zweite Endabschnitt des Aktors 12 gekrümmt sind, die ersten Endabschnitte der Aktoren 13 bis 15 gekrümmt sein oder die zweiten Endabschnitte der Aktoren 13 bis 15 gekrümmt sein.
(Abwandlungsbeispiel 6)
Die Antriebsvorrichtung 10 kann, wie in 9 dargestellt, jeweils mehrere Aktoren 12, mehrere Aktoren 13, mehrere Aktoren 14 und mehrere Aktoren 15 zwischen dem ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und dem ersten Wandabschnitt der Stütze 16, zwischen dem zweiten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und dem zweiten Wandabschnitt der Stütze 16, zwischen dem dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und dem dritten Wandabschnitt der Stütze 16 und zwischen dem vierten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und dem vierten Wandabschnitt der Stütze 16 umfassen.
(Abwandlungsbeispiel 7)
Es wurde zwar in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform die Ausgestaltung beschrieben, bei der die Antriebsvorrichtung 10 die vier Aktoren 12 bis 15 umfasst, die Antriebsvorrichtung 10 kann jedoch einen der beiden Aktoren 12 und 13 und einen der beiden Aktoren 14 und 15 umfassen.
(Abwandlungsbeispiel 8)
Die Verbindungsmechanismuseinheiten 12A, 12B, 13A, 13B, 14A, 14B, 15A und 15B können zwei oder drei Rotationsfreiheitsgrade aufweisen. Insbesondere lässt sich als solche Verbindungsmechanismuseinheit eine Kugelgelenkmechanismuseinheit nennen.
(Abwandlungsbeispiel 9)
Es wurde zwar in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform die Ausgestaltung beschrieben, bei der der Aktorkörper 21 die mehreren dielektrischen Elastomerschichten 21A, die mehreren Elektroden 21B und die mehreren Elektroden 21C umfasst, es lässt sich jedoch eine Ausgestaltung verwenden, die eine dielektrische Elastomerschicht 21A, eine auf einer ersten Oberfläche der dielektrischen Elastomerschicht 21A bereitgestellte Elektrode 21B und eine auf einer zweiten Oberfläche der dielektrischen Elastomerschicht 21A bereitgestellte Elektrode 21C umfasst. Ferner ist, obwohl in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall beschrieben wurde, in dem der Aktorkörper 21 eine rechteckige Form aufweist, die Form des Aktorkörpers 21 nicht hierauf beschränkt, und es lässt sich zum Beispiel eine polygonale Form, eine ovale Form (einschließlich einer Ellipsenform), eine kreisförmige Form oder dergleichen verwenden. Ferner kann der Aktorkörper 21 in säulenförmiger oder zylindrischer Form gewickelt sein. Weiterhin kann es sich bei dem Aktorkörper 21 um einen anderen Polymeraktor als den DEA handeln, oder um einen anderen Aktor als den Polymeraktor.
(Abwandlungsbeispiel 10)
Ferner ist, obwohl in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall beschrieben wurde, in dem die Antriebsvorrichtung 10 eine in der Bilderzeugungsvorrichtung verwendete Verwacklungskorrekturvorrichtung ist, die vorliegende Offenbarung auf eine Antriebsvorrichtung anwendbar, die in verschiedenerlei anderen elektronischen Vorrichtungen als der Bilderzeugungsvorrichtung verwendet wird. Zum Beispiel ist sie anwendbar auf eine Antriebsvorrichtung, die für einen Roboter (mehrachsigen Roboter oder dergleichen), eine Drohne, einen Personalcomputer, ein Mobiltelefon wie etwa ein Smartphone, ein Fernsehgerät, eine Spielvorrichtung, eine Projektionsvorrichtung für den Einsatz im Fahrzeug, ein tragbares Endgerät wie etwa eine Smartwatch oder ein Head-Mounted-Display, eine medizinische Vorrichtung oder dergleichen verwendet wird. Insbesondere ist sie zum Beispiel anwendbar auf eine für eine Verwacklungskorrekturvorrichtung eines Smartphones, eines Robotergelenks, einer Antriebseinheit einer Drohne, eines optischen Systems einer Projektionsvorrichtung oder dergleichen genutzte Antriebseinrichtung.
<2 Zweite Ausführungsform>
[Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung]
10A zeigt ein Beispiel der Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Antriebsvorrichtung 110 umfasst einen angetriebenen Körper 111, Aktoren (ersten bis dritten Aktor) 112 bis 114, eine Stütze 115 und Verbindungsmechanismuseinheiten (erste bis dritte Verbindungsmechanismuseinheit) 112A, 113A und 114A. Bei der Antriebsvorrichtung 110 handelt es sich um eine Dreiachsen-Antriebsvorrichtung, die sich dahingehend antreiben lässt, sich in der x-Achsen-Richtung und der y-Achsen-Richtung zu verschieben, und dahingehend, sich um eine z-Achse zu drehen.
(Angetriebener Körper)
Der angetriebene Körper 111 weist eine dreieckige Plattenform mit einem ersten bis dritten Seitenabschnitt auf.
(Stütze)
Die Stütze 115 stützt mithilfe der Aktoren 112 bis 114 den angetriebenen Körper 111. Die Stütze 115 ist so bereitgestellt, dass sie der ersten bis dritten Seite des angetriebenen Körpers 111 gegenüberliegt, und in vorbestimmtem Abstand von der ersten bis dritten Seite des angetriebenen Körpers 111. Bei der Stütze 115 kann es sich um einen Teil eines Gehäuses einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen handeln, in der die Antriebsvorrichtung 110 bereitgestellt ist.
(Aktoren)
Die Aktoren 112, 113 und 114 sind jeweils in eine erste, zweite und dritte Richtung dehnbar und zusammenziehbar. Erste, zweite und dritte Richtung bezieht sich hier auf Richtungen, die orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zum ersten, zweiten und dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111 im Ausgangszustand sind. Die Aktoren 112 bis 114 umfassen jeweils einen rechteckigen filmförmigen Aktorkörper 121 mit einem einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Endabschnitt und einem am ersten Endabschnitt bereitgestellten ersten Endteil 122. Die ersten Endteile der Aktoren 112, 113 und 114 sind jeweils mithilfe der Verbindungsmechanismuseinheiten 112A, 113A und 114A mit dem ersten, zweiten und dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111 verbunden. Demgegenüber werden die zweiten Endabschnitte der Aktoren 112, 113 und 114 jeweils von der Stütze 115 gestützt.
Der Aktorkörper 121 und das erste Endteil 122 gleichen jeweils dem Aktorkörper 21 und dem ersten Endteil 22 in der ersten Ausführungsform.
(Verbindungsmechanismuseinheit)
Die Verbindungsmechanismuseinheit 112A verbindet das erste Endteil 122 des Aktors 112 und den ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111. Die Verbindungsmechanismuseinheit 113A verbindet das erste Endteil 122 des Aktors 113 und den zweiten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111. Die Verbindungsmechanismuseinheit 114A verbindet das erste Endteil 122 des Aktors 114 und den dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111.
Die Verbindungsmechanismuseinheiten 112A, 113A und 114A weisen jeweils einen Rotationsfreiheitsgrad auf, der eine Drehung um eine z-Achse gestattet, und weisen einen Translationsfreiheitsgrad auf, der eine Verschiebung entlang des ersten, zweiten und dritten Seitenabschnitts des angetriebenen Körpers 111 gestattet.
10B zeigt ein spezielles Beispiel einer Ausgestaltung der Verbindungsmechanismuseinheit 112A mit einem Rotationsfreiheitsgrad, der eine Drehung um die z-Achse gestattet, und einem Translationsfreiheitsgrad, der eine Verschiebung entlang des ersten Seitenabschnitts des angetriebenen Körpers 111 gestattet. Die Verbindungsmechanismuseinheit 112A umfasst einen am ersten Endabschnitt des Aktors 112 bereitgestellten Schaftabschnitt 151, ein vom Schaftabschnitt 151 gestütztes Gehäuse 152 und einen im Gehäuse 152 um die z-Achse drehbar untergebrachten säulenförmigen Körper 153. Der säulenförmige Körper 153 ist mit dem ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111 durch Magnetkraft oder dergleichen gekoppelt, um entlang des ersten Seitenabschnitts des angetriebenen Körpers 111 verschiebbar zu sein. Es wurde hier zwar die Ausgestaltung der Verbindungsmechanismuseinheit 112A beschrieben, die anderen Verbindungsmechanismuseinheiten 113A und 114A weisen jedoch ebenfalls eine Ausgestaltung auf, die derjenigen der Verbindungsmechanismuseinheit 112A gleicht.
[Operation der Antriebsvorrichtung]
Im Folgenden wird anhand der 11A und 11B ein Beispiel der Operation der Antriebsvorrichtung 110 beschrieben, wenn der angetriebene Körper 111 dahingehend angetrieben wird, sich um die z-Achse zu drehen, und der Operation der Antriebsvorrichtung 110, wenn der angetriebene Körper 111 dahingehend angetrieben wird, sich in der x-Achsen-Richtung zu verschieben. Es sei darauf hingewiesen, dass in 11A und 11B der angetriebene Körper 111 im Ausgangszustand (Ausgangsposition) durch eine Strich-Zweipunktlinie dargestellt ist. Ferner zeigen die Pfeile 111A, 111B und 111C jeweils Richtungen der Translationsbewegung der Verbindungsmechanismuseinheiten 112A, 113A und 114A während des rotatorischen und translatorischen Antreibens des angetriebenen Körpers 111 an.
Im Ausgangszustand wird an die Aktoren 112, 113, 114 durch eine nicht dargestellte Aktorantriebseinheit eine angegebene Spannung angelegt und die Aktoren 112, 113, 114 werden auf eine angegebene Länge gedehnt. Daher werden, wenn während des rotatorischen Antreibens oder des translatorischen Antreibens des angetriebenen Körpers 111 an die Aktoren 112, 113 und 114 eine höhere als die angegebene Spannung angelegt wird, die Aktoren 112, 113, 114 aus dem Ausgangszustand gedehnt und werden länger als Längen im Ausgangszustand. Dahingegen werden, wenn während des rotatorischen Antreibens oder des translatorischen Antreibens des angetriebenen Körpers 111 an die Aktoren 112, 113 und 114 eine niedrigere als die angegebene Spannung angelegt wird, die Aktoren 112, 113, 114 aus dem Ausgangszustand zusammengezogen und werden kürzer als die Längen im Ausgangszustand.
(Rotatorisches Antreiben)
Wie in 11A dargestellt, wird an die Aktoren 112 und 113 eine niedrigere als die angegebene Spannung angelegt, um die Aktoren 112 und 113 zusammenzuziehen, wohingegen an den Aktor 114 die angegebene Spannung angelegt wird, um den Aktor 114 mit der Länge im Ausgangszustand zu halten. Somit werden die Verbindungsmechanismuseinheiten 112A, 113A und 114A gedreht und verschoben und der angetriebene Körper 111 wird dahingehend angetrieben, sich um die z-Achse zu drehen.
(Translatorisches Antreiben)
Wie in 11B dargestellt, wird an den Aktor 114 eine höhere als die angegebene Spannung angelegt, um den Aktor 114 zu dehnen, und an den Aktor 112 wird eine niedrigere als die angegebene Spannung angelegt, um den Aktor 112 zusammenzuziehen, wohingegen an den Aktor 113 die angegebene Spannung angelegt wird, um den Aktor 113 mit der Länge im Ausgangszustand zu halten. Somit werden die Verbindungsmechanismuseinheiten 112A, 113A, 114A verschoben, und der angetriebene Körper 111 wird dahingehend angetrieben, sich in der x-Achsen-Richtung zu verschieben.
[Wirkungen]
Die Antriebsvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen angetriebenen Körper 111 mit einer dreieckigen Plattenform mit einem ersten bis dritten Seitenabschnitt, einen Aktor 112, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, die zum ersten Seitenabschnitt orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal ist, einen Aktor 113, der in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, die zum zweiten Seitenabschnitt orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal ist, und einen Aktor 114, der in einer dritten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, die zum dritten Seitenabschnitt orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal ist. Darüber hinaus umfasst die Antriebsvorrichtung 110 eine Verbindungsmechanismuseinheit 112A, die den ersten Endabschnitt des Aktors 112 und den ersten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111 verbindet, eine Verbindungsmechanismuseinheit 113A, die den ersten Endabschnitt des Aktors 113 und den zweiten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111 verbindet, eine Verbindungsmechanismuseinheit 114A, die den ersten Endabschnitt des Aktors 114 und den dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 111 verbindet, und eine Stütze 115, die jeweils den zweiten Endabschnitt der Aktoren 113 bis 114 stützt. Somit lässt sich der angetriebene Körper 111 dahingehend antreiben, sich in der x-Achsen-Richtung und der y-Achsen-Richtung zu verschieben und sich um eine z-Achse zu drehen.
[Abwandlungsbeispiel]
Die Formen der angetriebenen Körper 11 und 111 sind nicht auf die rechteckige Plattenform und die dreieckige Plattenform beschränkt und können eine kreisförmige Plattenform, eine elliptische Plattenform, eine andere polygonale Plattenform als die rechteckige Plattenform und die dreieckige Plattenform, eine unregelmäßige Plattenform oder dergleichen aufweisen, oder können eine andere Form als eine Plattenform, wie etwa eine Kugelform, eine elliptische Kugelform, eine polyedrische Form, eine säulenförmige Form oder eine zylindrische Form aufweisen.
<3 Dritte Ausführungsform>
[Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung]
12A zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Antriebsvorrichtung 210 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 13A zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung einer unteren Schicht der Antriebsvorrichtung 210. 13B zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung einer mittleren Schicht der Antriebsvorrichtung 210. Wie in 12A, 13A und 13B dargestellt, umfasst die Antriebsvorrichtung 210 einen angetriebenen Körper 211, einen Satz Aktoren (erste Aktoren) 212A und 212B, einen Satz Aktoren (zweite Aktoren) 214A und 214B, einen Satz Aktoren (dritte Aktoren) 216A und 216B, eine Verbindungsmechanismuseinheit (erste Verbindungsmechanismuseinheit) 213, eine Verbindungsmechanismuseinheit (zweite Verbindungsmechanismuseinheit) 215, eine Verbindungsmechanismuseinheit (dritte Verbindungsmechanismuseinheit) 217 und eine Stütze 218. Bei der Antriebsvorrichtung 210 handelt es sich um eine Dreiachsen-Antriebsvorrichtung, die sich dahingehend antreiben lässt, sich in der x-Achsen-Richtung und der y-Achsen-Richtung zu verschieben, und dahingehend, sich um eine z-Achse zu drehen, insbesondere um eine in einer Bilderzeugungsvorrichtung oder dergleichen verwendete Dreiachsen-Antriebs-Verwacklungskorrekturvorrichtung.
Die Antriebsvorrichtung 210 weist eine Ausgestaltung auf, bei der der angetriebene Körper 211 als obere Schicht angeordnet ist, der Satz Aktoren 214A und 214B und der Satz Aktoren 216A und 216B als mittlere Schicht auf einer rückseitigen Oberfläche des angetriebenen Körpers 211 angeordnet sind, und der Satz Aktoren 212A und 212B als untere Schicht angeordnet ist.
(Angetriebener Körper)
Der angetriebene Körper 211 gleicht dem angetriebenen Körper 11 in der ersten Ausführungsform.
(Stütze)
Die Stütze 218 stützt einen Satz Aktoren 212A und 212B, einen Satz Aktoren 214A und 214B und einen Satz Aktoren 216A und 216B. Die Anordnung der Stütze 218 gleicht derjenigen der Stütze 16 in der ersten Ausführungsform.
(Aktoren)
Der Satz Aktoren 212A und 212B ist in der ±y-Achsen-Richtung (der ersten Richtung) dehnbar und zusammenziehbar. Der Satz Aktoren 214A und 214B und der Satz Aktoren 216A und 216B sind in der ±x-Achsen-Richtung (der zur ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung) dehnbar und zusammenziehbar.
Der Satz Aktoren 214A und 214B und der Satz Aktoren 216A und 216B sind auf dem Satz Aktoren 212A und 212B bereitgestellt. Der angetriebene Körper 211 ist auf dem Satz Aktoren 214A und 214B und dem Satz Aktoren 216A und 216B bereitgestellt.
Die Aktoren 212A und 212B, die Aktoren 214A und 214B und die Aktoren 216A und 216B umfassen jeweils einen rechteckigen filmartigen DEA mit einem einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Endabschnitt. Dieser DEA weist eine Ausgestaltung auf, die derjenigen des Aktorkörpers 21 in der ersten Ausführungsform gleicht.
Die zweiten Endabschnitte der Aktoren 212A und 212B werden jeweils vom dritten und vierten Wandabschnitt der Stütze 218 gestützt, so dass die ersten Endabschnitte der Aktoren 212A und 212B einander gegenüberliegen. Die Verbindungsmechanismuseinheit 213 ist zwischen den einander gegenüberliegenden ersten Endabschnitten der Aktoren 212A und 212B bereitgestellt.
Die zweiten Endabschnitte der Aktoren 214A und 214B werden jeweils vom ersten und zweiten Wandabschnitt der Stütze 218 gestützt, so dass die ersten Endabschnitte der Aktoren 214A und 214B einander gegenüberliegen. Die Verbindungsmechanismuseinheit 215 ist zwischen den einander gegenüberliegenden ersten Endabschnitten der Aktoren 214A und 214B bereitgestellt.
Die zweiten Endabschnitte der Aktoren 216A und 216B werden jeweils vom ersten und zweiten Wandabschnitt der Stütze 218 gestützt, so dass die ersten Endabschnitte der Aktoren 216A und 216B einander gegenüberliegen. Die Verbindungsmechanismuseinheit 217 ist zwischen den einander gegenüberliegenden ersten Endabschnitten der Aktoren 216A und 216B bereitgestellt. Ferner ist zwischen den Aktoren 214A und 214B und den Aktoren 216A und 216B ein Spalt bereitgestellt.
(Verbindungsmechanismuseinheit)
Die Verbindungsmechanismuseinheit 213 verbindet die ersten Endabschnitte der Aktoren 212A und 212B miteinander und verbindet auch die ersten Endabschnitte der Aktoren 212A und 212B und die Rückfläche des angetriebenen Körpers 211. Die Verbindungsmechanismuseinheit 213 weist einen Translationsfreiheitsgrad auf, der eine Verschiebung in der x-Achsen-Richtung gestattet, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der eine Drehung um eine z-Achse gestattet. Insbesondere ist, wie in 12B dargestellt, die Verbindungsmechanismuseinheit 213 eine Mechanismuseinheit, in der ein Kugelgelenkmechanismus und ein Gleitschienenmechanismus integriert sind, und umfasst ein Paar von Schienen 213A und 213B und einen Kugelteil 213C.
Die Schienen 213A und 213B sind jeweils an den ersten Endabschnitten der Aktoren 212A und 212B festgelegt. Die Schienen 213A und 213B sind parallel zueinander und voneinander getrennt bereitgestellt. Ferner weist die Schiene 213A einen Nutabschnitt 213A_i auf, der sich in einer Längenrichtung der Schiene 213A erstreckt, und die Schiene 213B weist einen Nutabschnitt 213B_i auf, der sich in einer Längenrichtung der Schiene 213B erstreckt. Die Nutabschnitte 213A_i und 213B_i sind an einander gegenüberliegenden Positionen bereitgestellt. Eine Querschnittform des Nutabschnitts 213A_i entlang einer Richtung senkrecht zur Längenrichtung der Schiene 213A und eine Querschnittform des Nutabschnitts 213B_i entlang einer Richtung senkrecht zur Längenrichtung der Schiene 213B weisen eine Bogenform auf.
Der Kugelteil 213C ist zwischen den Schienen 213A und 213B, insbesondere zwischen den Nutabschnitten 213A_i und 213B_i in der x-Achsen-Richtung verschiebbar und um die z-Achse drehbar gehalten. Der Kugelteil 213C weist einen Schaftabschnitt 213D auf, der senkrecht zu einer Oberfläche steht und um die z-Achse drehbar ist. Der Schaftabschnitt 213D stützt mithilfe der zwischen dem Satz Aktoren 214A und 214B und dem Satz Aktoren 216A und 216B bereitgestellten Lücke eine Mitte der Rückfläche des angetriebenen Körpers 211.
Die Verbindungsmechanismuseinheit 215 verbindet die ersten Endabschnitte der Aktoren 214A und 214B miteinander und verbindet auch die ersten Endabschnitte der Aktoren 214A und 214B und die Rückfläche des angetriebenen Körpers 211. Die Verbindungsmechanismuseinheit 215 weist einen Translationsfreiheitsgrad auf, der eine Verschiebung in der y-Achsen-Richtung gestattet, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der eine Drehung um eine z-Achse gestattet. Insbesondere ist die Verbindungsmechanismuseinheit 215 eine Mechanismuseinheit, in der ein Kugelgelenkmechanismus und ein Gleitschienenmechanismus integriert sind, und umfasst ein Paar von Schienen 215A und 215B und einen Kugelteil 215C. Eine Ausgestaltung der Schienen 215A und 215B und des Kugelteils 215C gleicht derjenigen der Schienen 213A und 213B und des Kugelteils 213C, außer dass der Kugelteil 215C in der y-Achsen-Richtung verschiebbar und um die z-Achse drehbar zwischen den Schienen 215A und 215B gehalten ist, und dass der Schaftabschnitt (nicht dargestellt) des Kugelteils 215C eine aus der Mitte der Rückfläche des angetriebenen Körpers 211 zum dritten Seitenabschnitt hin verschobene Position abstützt.
Die Verbindungsmechanismuseinheit 217 verbindet die ersten Endabschnitte der Aktoren 216A und 216B miteinander und verbindet auch die ersten Endabschnitte der Aktoren 216A und 216B und die Rückfläche des angetriebenen Körpers 211. Die Verbindungsmechanismuseinheit 217 weist einen Translationsfreiheitsgrad auf, der eine Verschiebung in der y-Achsen-Richtung gestattet, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der eine Drehung um eine z-Achse gestattet. Insbesondere ist die Verbindungsmechanismuseinheit 217 eine Mechanismuseinheit, in der ein Kugelgelenkmechanismus und ein Gleitschienenmechanismus integriert sind, und umfasst ein Paar von Schienen 217A und 217B und einen Kugelteil 217C. Eine Ausgestaltung der Schienen 217A und 217B und des Kugelteils 217C gleicht derjenigen der Schienen 215A und 215B und des Kugelteils 215C, außer dass der Schaftabschnitt (nicht dargestellt) des Kugelteils 217C eine aus der Mitte der Rückfläche des angetriebenen Körpers 211 zum vierten Seitenabschnitt hin verschobene Position abstützt.
Eine Stützposition der Rückfläche des angetriebenen Körpers 211 durch die Verbindungsmechanismuseinheit 213 befindet sich in einer Mitte der Stützposition der Rückfläche des angetriebenen Körpers 211 durch die Verbindungsmechanismuseinheit 215 und der Stützposition der Rückfläche des angetriebenen Körpers 211 durch die Verbindungsmechanismuseinheit 217.
Vorzugsweise weisen die Schienen 213A und 213B jeweils höhere Elastizitätsmodule auf als die Aktoren 212A und 212B. Somit lässt sich, wenn die Antriebsvorrichtung 210 angetrieben wird, eine Verformung der ersten Endabschnitte der Aktoren 212A und 212B unterdrücken. Daher lässt sich die erzeugte Kraft verbessern. Vorzugsweise weisen auch die Schienen 215A und 215B jeweils höhere Elastizitätsmodule auf als die Aktoren 214A und 214B. Ferner weisen vorzugsweise auch die Schienen 217A und 217B jeweils höhere Elastizitätsmodule auf als die Aktoren 216A und 216B.
Die Elastizitätsmodule (Young'sche Module) der Schienen 213A, 213B, 215A, 215B, 217A und 217B betragen unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der erzeugten Kraft vorzugsweise 10 MPa oder mehr. Die oberen Grenzwerte der Elastizitätsmodule der Schienen 213A, 213B, 215A, 215B, 217A und 217B sind im Einzelnen nicht beschränkt, betragen aber zum Beispiel 1000 GPa oder weniger. Die Schienen 213A, 213B, 215A, 215B, 217A und 217B umfassen zum Beispiel ein polymeres Harz, ein Metall oder beides. Bei den oben genannten Elastizitätsmodulen handelt es sich um gemäß JIS K 6251: 2010 gemessene Werte. Es sei darauf hingewiesen, dass die gesamte Verbindungsmechanismuseinheit 213, die gesamte Verbindungsmechanismuseinheit 215 und die gesamte Verbindungsmechanismuseinheit 217 Elastizitätsmodule aufweisen können, die jeweils denjenigen der Schienen 213A und 213B, der Schienen 215A und 215B und der Schienen 217A und 217B gleichen.
[Operation der Antriebsvorrichtung]
Im Folgenden wird ein Beispiel der Operation der Antriebsvorrichtung 110 beschrieben, wenn der angetriebene Körper 111 dahingehend angetrieben wird, sich in der x-Achsen-Richtung oder der y-Achsen-Richtung zu verschieben, und der Operation der Antriebsvorrichtung 110, wenn der angetriebene Körper 111 dahingehend angetrieben wird, sich um die z-Achse zu drehen.
(Translatorisches Antreiben in der x-Achsen-Richtung)
Wenn der angetriebene Körper 211 dahingehend angetrieben wird, sich in der x-Achsen-Richtung zu verschieben, wie in 14 dargestellt, werden die Teile der Antriebsvorrichtung 210 jeweils gesteuert wie folgt. Das heißt, die Aktoren 212A und 212B werden, wie in 15A dargestellt, in einem Ausgangszustand gehalten, ohne die Aktoren 212A und 212B anzutreiben. Demgegenüber werden, wie in 15B dargestellt, die Aktoren 214B und 216B dahingehend angetrieben, die Aktoren 214B und 216B um dieselbe Länge zu dehnen, wohingegen die Aktoren 214A und 216A nicht angetrieben werden und die Aktoren 214B und 216B die Dehnung der Aktoren 214B und 216B begleitend zusammengezogen werden. Somit werden die Verbindungsmechanismuseinheiten 215 und 217 dahingehend angetrieben, sich in der +x-Achsen-Richtung zu verschieben, und der angetriebene Körper 211 wird dahingehend angetrieben, sich in der +x-Achsen-Richtung zu verschieben.
(Translatorisches Antreiben in der y-Achsen-Richtung)
Wenn der angetriebene Körper 211 dahingehend angetrieben wird, sich in der y-Achsen-Richtung zu verschieben, wie in 16 dargestellt, werden die Teile der Antriebsvorrichtung 210 jeweils gesteuert wie folgt. Das heißt, der Aktor 212B wird, wie in 17A dargestellt, dahingehend angetrieben, den Aktor 212B zu dehnen, wohingegen der Aktor 212A nicht angetrieben wird und der Aktor 212A zusammengezogen wird während der Aktor 212B gedehnt wird. Demgegenüber werden, wie in 17B dargestellt, die Aktoren 214A und 214B und die Aktoren 216A und 216B in einem Ausgangszustand gehalten, ohne die Aktoren 214A und 214B und die Aktoren 216A und 216B anzutreiben. Somit wird die Verbindungsmechanismuseinheit 213 dahingehend angetrieben, sich in der +y-Achsen-Richtung zu verschieben, und der angetriebene Körper 211 wird dahingehend angetrieben, sich in der +y-Achsen-Richtung zu verschieben.
(Rotatorisches Antreiben um die z-Achse)
Wenn der angetriebene Körper 211 dahingehend angetrieben wird, sich zu drehen wie in 18 dargestellt, werden die Teile der Antriebsvorrichtung 210 jeweils gesteuert wie folgt. Das heißt, die Aktoren 212A und 212B werden, wie in 19A dargestellt, in einem Ausgangszustand gehalten, ohne die Aktoren 212A und 212B anzutreiben. Demgegenüber werden, wie in 19B dargestellt, die Aktoren 214B und 216A dahingehend angetrieben, die Aktoren 214B und 216A um dieselbe Länge zu dehnen, wohingegen die Aktoren 214A und 216B nicht angetrieben werden und die Aktoren 214A und 216B durch die Dehnung der Aktoren 214B und 216B zusammengezogen werden. Somit werden die Verbindungsmechanismuseinheiten 215 und 217 jeweils um dieselben Entfernungen in der +x-Achsen-Richtung und der -x-Achsen-Richtung angetrieben, und der angetriebene Körper 211 wird dahingehend angetrieben, sich um die z-Achse zu drehen.
[Wirkungen]
Die Antriebsvorrichtung 210 gemäß der dritten Ausführungsform weist eine Ausgestaltung auf, bei der der Satz Aktoren 214A und 214B und der Satz Aktoren 216A und 216B als die mittlere Schicht auf der rückseitigen Oberfläche des angetriebenen Körpers 211 als obere Schicht angeordnet sind, und ferner auf der Rückseite desselben die Aktoren 212A und 212B als die untere Schicht angeordnet sind. Daher lässt sich in der Antriebsvorrichtung 210 die Anordnungsfläche verglichen mit der Antriebsvorrichtung 110 der ersten Ausführungsform, die eine Ausgestaltung aufweist, bei der die Aktoren 12 bis 15 um den angetriebenen Körper 11 herum angeordnet sind, reduzieren. Es ist daher besonders wirksam, die Antriebsvorrichtung 210 auf eine elektronische Vorrichtung wie eine Bilderzeugungsvorrichtung anzuwenden, bei der die Anordnungsfläche der Antriebsvorrichtung begrenzt ist.
[Abwandlungsbeispiel]
(Abwandlungsbeispiel 1)
Bei der dritten Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, in welchem die Verbindungsmechanismuseinheiten 213, 215 und 217 jeweils eine Mechanismuseinheit aufweisen, bei der der Kugelgelenkmechanismus und der Gleitschienenmechanismus integriert sind, die Verbindungsmechanismuseinheiten 213, 215 und 217 können jedoch jeweils eine Mechanismuseinheit aufweisen, bei der der Kugelgelenkmechanismus und der Gleitschienenmechanismus getrennt sind.
(Abwandlungsbeispiel 2)
Die Antriebsvorrichtung 210 kann einen der Aktoren 212A und 212B umfassen. Es kann ferner entweder einer der Aktoren 214A und 214B umfasst sein oder einer der Aktoren 216A und 216B umfasst sein.
(Abwandlungsbeispiel 3)
Im Ausgangszustand kann an die Aktoren 212A, 212B, 214A, 214B, 216A und 216B von der nicht dargestellten Aktorantriebseinheit eine angegebene Spannung angelegt werden, und die Aktoren 212A, 212B, 214A, 214B, 216A und 216B können um eine angegebene Länge gedehnt werden. In diesem Fall werden, falls an die Aktoren 212A, 212B, 214A, 214B, 216A und 216B eine höhere als die angegebene Spannung angelegt wird, die Aktoren 212A, 212B, 214A, 214B, 216A und 216B aus dem Ausgangszustand gedehnt und werden länger als die Länge im Ausgangszustand. Dahingegen werden, falls eine niedrigere als die angegebene Spannung an die Aktoren 212A, 212B, 214A, 214B, 216A und 216B angelegt wird, die Aktoren 212A, 212B, 214A, 214B, 216A und 216B aus dem Ausgangszustand zusammengezogen und werden kürzer als die Länge im Ausgangszustand.
<4 Vierte Ausführungsform>
[Ausgestaltung der Bilderzeugungsvorrichtung]
20 zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Diese Bildaufnahmevorrichtung ist eine sogenannte einäugige Spiegelreflexkamera und umfasst einen Kamerakörper 310 und ein Bildaufnahmeobjektiv 320, das am Kamerakörper anbringbar und von diesem abnehmbar ist. 20 zeigt einen Zustand, in welchem das Bildaufnahmeobjektiv 320 am Kamerakörper 310 angebracht ist und die zwei kombiniert sind.
Der Kamerakörper 310 und das Bildaufnahmeobjektiv 320 sind, obgleich dies nicht dargestellt ist, mit einem Fassungsabschnitt versehen und das Bildaufnahmeobjektiv 320 ist am Fassungsabschnitt anbringbar. In einem Zustand, in dem das Bildaufnahmeobjektiv 320 am Kamerakörper 310 befestigt ist, ist dann der Fassungsabschnitt so ausgestaltet, dass die beiden optisch gekoppelt und auch elektrisch gekoppelt (verbunden) sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass bekanntermaßen das Bildaufnahmeobjektiv 320 durch ein Festbrennweiten-Bildaufnahmeobjektiv, ein Zoomobjektiv oder dergleichen, die eine andere Brennweite aufweisen, statt eines einzelnen speziellen Bildaufnahmeobjektivs ersetzt werden kann. Diese Bildaufnahmeobjektive 320 unterscheiden sich im Grunde nur in einer Ausgestaltung eines später noch zu beschreibenden optischen Objektivsystems, und andere Bauteile weisen einander ähnliche Ausgestaltungen auf.
[Kamerakörperausgestaltung]
Der Kamerakörper 310 umfasst ein Bilderzeugungselement 311, einen Verwacklungskorrekturaktor 312, eine Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 313, eine Bilderzeugungselementstütze (nicht dargestellt), eine Kameraverwacklungssteuereinheit 314, einen Kameravibrationssensor 315, einen Bilderzeugungselementspositionssensor 316, eine Kamerasteuereinheit 317, eine Operationseingabeeinheit 318, eine Anzeigeeinheit 319 und dergleichen.
Das Bilderzeugungselement 311 wandelt ein durch durch das Bildaufnahmeobjektiv 320 hindurch einfallendes Licht Lp ausgebildetes Objektlichtbild photoelektrisch um, um ein aufgenommenes Bildsignal zu erzeugen. Das Bilderzeugungselement 311 umfasst zum Beispiel einen CCD-Bildsensor oder einen CMOS-Bildsensor.
Das aus dem Bilderzeugungselement 311 ausgegebene aufgenommene Bildsignal wird einer Bildverarbeitung, wie etwa einer Auflösungsumwandlung, durch eine Bildverarbeitungseinheit unterzogen, die in der Darstellung weggelassen ist, und auf einer Bildschirmanzeige (in der Darstellung weggelassen) angezeigt. Ferner wird, beim Drücken auf den Auslöser, das aufgenommene Bildsignal in einem in der Darstellung weggelassenen Aufzeichnungsmedium gespeichert, nachdem eine Kompressionsverarbeitung und Aufzeichnungkodierungsverarbeitung durchgeführt worden sind.
Das Bildaufnahmeelement 311 stellt ein Verwacklungskorrekturteil (das in der folgenden Beschreibung einfach als Korrekturteil bezeichnet sein kann) bei einer Verwacklungskorrekturfunktion auf der Seite des Kamerakörpers 310 dar.
Der Verwacklungskorrekturaktor 312 ist dazu ausgelegt, die Bewegung des Bilderzeugungselements 311 als Korrekturteil auf der Seite des Kamerakörpers 310 in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp anzutreiben. Der Verwacklungskorrekturaktor 312 umfasst einen Satz x-Richtungs-Aktoren, der das Bilderzeugungselement 311 in einer Horizontalrichtung in einer zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp senkrechten Ebene bewegt, einen Satz y-Richtungs-Aktoren, der das Bilderzeugungselement 311 in einer Vertikalrichtung in der zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp senkrechten Ebene bewegt, eine Verbindungsmechanismuseinheit, die einen x-Richtungs-Aktor und das Bilderzeugungselement 311 verbindet, eine Verbindungsmechanismuseinheit, die einen x-Richtungs-Aktor und die Bilderzeugungselementstütze verbindet, eine Verbindungsmechanismuseinheit, die einen y-Richtungs-Aktor und das Bilderzeugungselement 311 verbindet, und eine Verbindungsmechanismuseinheit, die einen y-Richtungs-Aktor und die Bilderzeugungselementstütze verbindet.
Das Bilderzeugungselement 311, der Verwacklungskorrekturaktor 312 und die Bilderzeugungselementstütze bilden eine Verwacklungskorrekturvorrichtung aus. Es sei darauf hingewiesen, dass als Verwacklungskorrekturvorrichtung die Antriebsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Insbesondere werden jeweils die Aktoren 12 und 13, die Aktoren 14 und 15 und die Stütze 16 in der ersten Ausführungsform als der Satz x-Richtungs-Aktoren, der Satz y-Richtungs-Aktoren und die Bilderzeugungselementstütze verwendet. Ferner werden als Verbindungsmechanismuseinheiten die Verbindungsmechanismuseinheiten 12A, 12B, 13A, 13B, 14A, 14B, 15A und 15B gemäß der ersten Ausführungsform verwendet.
Die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 erzeugt ein Steuersignal, das den Antrieb der Bewegung des Bilderzeugungselements 311 steuert, bei dem es sich um das Korrekturteil des Kamerakörpers 310 handelt, und liefert das erzeugte Steuersignal an die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 313.
Die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 313 erzeugt ein Antriebssignal zum Antreiben des Verwacklungskorrekturaktors 312 auf der Basis des Steuersignals aus der Kameraverwacklungssteuereinheit 314 und liefert das erzeugte Antriebssignal an den Verwacklungskorrekturaktor 312.
Der Kameravibrationssensor 315 detektiert Vibrationsinformationen (Verwacklungsinformationen) im Kamerakörper 310 und liefert die detektierten Vibrationsinformationen an die Kameraverwacklungssteuereinheit 314. Der Kameravibrationssensor 315 umfasst einen Winkelgeschwindigkeitssensor oder einen Beschleunigungssensor (Gyro-Sensor) .
Der Bilderzeugungselementspositionssensor 316 detektiert die Position des Bilderzeugungselements 311 in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp und liefert die detektierten Positionsinformationen an die Kameraverwacklungssteuereinheit 314. Bei diesem Beispiel weist der Bilderzeugungselementspositionssensor 316 eine Hallsensorausgestaltung auf, die ein Hallelement verwendet.
Die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 berechnet einen Verwacklungsbetrag aus den vom Kameravibrationssensor 315 detektierten Vibrationsinformationen und berechnet einen Verwacklungskorrekturbetrag aus dem berechneten Verwacklungsbetrag und den Positionsinformationen aus dem Bilderzeugungselementspositionssensor 316. Die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 erzeugt dann ein Steuersignal, das den Antrieb der Bewegung des Bilderzeugungselements 311 steuert, bei dem es sich um das Korrekturteil handelt, aus dem berechneten Verwacklungskorrekturbetrag und liefert das Steuersignal an die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 313.
Die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 steuert, ob die Verwacklungskorrektur durch das Steuersignal aus der Kamerasteuereinheit 317 ausgeführt werden soll. Wenn die Verwacklungskorrektur nicht ausgeführt wird, steuert die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 die Position des Bilderzeugungselements 311 in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp dahingehend, in diesem Beispiel in einer Mittelposition (zentrierenden Position) eines beweglichen Bereichs gehalten zu werden.
Die Kamerasteuereinheit 317 umfasst einen Mikrocomputer, mit welchem eine Operationseingabeeinheit 318 und eine Anzeigeeinheit 319 verbunden sind. Das heißt, in der Kamerasteuereinheit 317 sind mit einem Systembus 317A eine Zentraleinheit (CPU) 317B, ein Nur-LeseSpeicher (ROM) 317C und ein Direktzugriffsspeicher (RAM) 317D verbunden. Ferner sind mit dem Systembus 317A eine I/O-Schnittstelle 317E und (im Diagramm mit I/F bezeichnete) Schnittstellen 317F, 317G und 317H verbunden.
Das ROM 317C speichert verschiedene Programme für die Steuerungsverarbeitung auf der Seite des Kamerakörpers 310. Die CPU 317B nutzt das RAM 317D als Arbeitsbereich, um die oben genannten verschiedenen Typen von Steuerungsverarbeitung gemäß den im ROM 317C gespeicherten Programmen auszuführen.
Die I/O-Schnittstelle 317E ist mit der Kameraverwacklungssteuereinheit 314 verbunden. Die Kamerasteuereinheit 317 versorgt die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 mit einem Steuersignal dahingehend, ob durch diese I/O-Schnittstelle 317E hindurch eine Verwacklungskorrektur ausgeführt werden soll.
Die Schnittstelle 317F dient zum Kommunizieren mit der Steuereinheit des Bildaufnahmeobjektivs 320 (einer später noch zu beschreibenden Objektivsteuereinheit 327).
Bei der Schnittstelle 317G handelt es sich um eine Schnittstelle für die Operationseingabeeinheit 318. Die Operationseingabeeinheit 318 umfasst einen Ein/AusSchalter, einen Auslöser, einen Auswahlknopf/eine Auswahltaste für den Bildaufnahmemodus, einen Menüknopf/eine Menütaste und andere Operationsknöpfe/- tasten.
Wenn der Benutzer eine der Operationstasten der Operationseingabeeinheit 318 betätigt, wird ein Operationssignal derselben durch die Schnittstelle 317G hindurch in den Systembus 317A eingegeben. Die CPU 317B bestimmt aus dem Operationssignal, welche Operationstaste der Operationseingabeeinheit 318 betätigt wird und führt die erforderliche Steuerungsverarbeitung gemäß dem Bestimmungsergebnis durch.
Die Schnittstelle 317H weist eine Funktion einer Anzeigesteuerung auf und ist eine Schnittstelle für die Anzeigeeinheit 319. Die Anzeigeeinheit 319 umfasst zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige oder eine Elektrolumineszenz-(EL-)Anzeige und kann auch als Anzeige zum Anzeigen eines Bildschirmbilds zu einem Fotografierzeitpunkt verwendet werden. Die Kamerasteuereinheit 317 erzeugt Anzeigeinformationen gemäß einer Knopf-/Tastenbedienungseingabe durch den Benutzer durch die Operationseingabeeinheit 318 hindurch und liefert die Informationen durch die Schnittstelle 317H hindurch an die Anzeigeeinheit 319, um die Informationen auf einem Anzeigeschirm derselben darzustellen.
[Ausgestaltung des Bildaufnahmeobjektivs]
Das Bildaufnahmeobjektiv 320 umfasst ein optisches Objektivsystem 321, einen Verwacklungskorrekturaktor 322, eine Objektivstütze (nicht dargestellt), eine Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 323, eine Objektivverwacklungssteuereinheit 324, einen Objektivvibrationssensor 325, einen Objektivpositionssensor 326 und eine Objektivsteuereinheit 327. Das Bildaufnahmeobjektiv 320 umfasst auch einen Autofokusaktor 328, eine Autofokusaktor-Antriebseinheit 329 und dergleichen.
Das optische Objektivsystem 321 umfasst mehrere Objektive 321A, 321B und 321C und mehrere Halterungen (Stützelemente) oder dergleichen, die jeweils diese Objektive stützen. Das Objektiv 321C ist ein Verwacklungskorrekturobjektiv und stellt das Verwacklungskorrekturteil bei einer Verwacklungskorrekturfunktion auf der Seite des Bildaufnahmeobjektivs 320 dar. Die Objektivstütze stützt mithilfe des Verwacklungskorrekturaktors 322 die Halterung des Objektivs 321C.
Der Verwacklungskorrekturaktor 322 bewegt das Verwacklungskorrekturobjektiv 321C in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp. Der Verwacklungskorrekturaktor 322 umfasst einen Satz x-Richtungs-Aktoren, der das Verwacklungskorrekturobjektiv 321C in der Horizontalrichtung in einer zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp senkrechten Ebene bewegt, einen Satz y-Richtungs-Aktoren, der das Verwacklungskorrekturobjektiv 321C in der Vertikalrichtung in der zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp senkrechten Ebene bewegt, eine Verbindungsmechanismuseinheit, die einen x-Richtungs-Aktor und die Halterung des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C verbindet, eine Verbindungsmechanismuseinheit, die einen x-Richtungs-Aktor und die Objektivstütze verbindet, eine Verbindungsmechanismuseinheit, die einen y-Richtungs-Aktor und die Halterung des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C verbindet, und eine Verbindungsmechanismuseinheit, die einen y-Richtungs-Aktor und die Objektivstütze verbindet.
Das Korrekturobjektiv 321C, der Verwacklungskorrekturaktor 322 und die Objektivstütze bilden eine Verwacklungskorrekturvorrichtung aus. Es sei darauf hingewiesen, dass als Verwacklungskorrekturvorrichtung die Antriebsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Insbesondere werden jeweils die Aktoren 12 und 13 und die Aktoren 14 und 15 in der ersten Ausführungsform als der Satz x-Richtungs-Aktoren und der Satz y-Richtungs-Aktoren verwendet. Ferner werden als Verbindungsmechanismuseinheiten die Verbindungsmechanismuseinheiten 12A, 12B, 13A, 13B, 14A, 14B, 15A und 15B gemäß der ersten Ausführungsform verwendet.
Die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 erzeugt ein Steuersignal, das den Antrieb der Bewegung des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C steuert, und liefert das erzeugte Steuersignal an die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 323.
Die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 323 erzeugt ein Antriebssignal zum Antreiben des Verwacklungskorrekturaktors 322 auf der Basis des Steuersignals aus der Objektivverwacklungssteuereinheit 324 und liefert das erzeugte Antriebssignal an den Verwacklungskorrekturaktor 322.
Der Objektivvibrationssensor 325 detektiert Vibrationsinformationen (Verwacklungsinformationen) des Bildaufnahmeobjektivs 320 und liefert die detektierten Vibrationsinformationen an die Objektivverwacklungssteuereinheit 324. Der Objektivvibrationssensor 325 umfasst einen Winkelgeschwindigkeitssensor oder einen Beschleunigungssensor (Gyro-Sensor).
Der Objektivpositionssensor 326 detektiert die Position des Objektivs 321C zur Vibrationskorrektur in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp und liefert die detektierten Positionsinformationen an die Objektivverwacklungssteuereinheit 324. Bei diesem Beispiel weist der Objektivpositionssensor 326 eine Hallsensorausgestaltung auf, die ein Hallelement verwendet.
Die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 berechnet einen Verwacklungsbetrag aus den vom Objektivvibrationssensor 325 detektierten Vibrationsinformationen und berechnet einen Verwacklungskorrekturbetrag aus dem berechneten Verwacklungsbetrag und den Positionsinformationen aus dem Objektivpositionssensor 326. Die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 erzeugt dann ein Steuersignal, das den Antrieb der Bewegung des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C steuert, bei dem es sich um das Korrekturteil handelt, aus dem berechneten Verwacklungskorrekturbetrag und liefert das Steuersignal an die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 323.
Die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 steuert, ob die Verwacklungskorrektur durch das Steuersignal aus der Objektivsteuereinheit 327 ausgeführt werden soll. Wenn die Verwacklungskorrektur nicht ausgeführt wird, steuert die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 die Position des Verwacklungskorrekturobjektivs in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp dahingehend, in diesem Beispiel in der Mittelposition (zentrierenden Position) des beweglichen Bereichs gehalten zu werden.
Beim Objektiv 321A des optischen Objektivsystems 321 handelt es sich um ein Autofokusobjektiv.
Der Autofokusaktor 328 bewirkt, dass sich das Autofokusobjektiv 321A in die Richtung der optischen Achse des einfallenden Lichts Lp bewegt.
Der Autofokusaktor 328 umfasst zum Beispiel einen piezoelektrischen Aktor. Der Autofokusaktor 328 ist nicht auf den piezoelektrischen Aktor beschränkt und kann ein beliebiges aus einem Elektromagnetmotor, einem Ultraschallmotor, einem Schrittmotor, einem DC-Motor, einem Polymer-Aktor und einem Piezomotor umfassen.
Die Autofokusaktorantriebseinheit 329 erzeugt ein Antriebssignal zum Antreiben des Autofokusaktors 328 auf der Basis des Steuersignals aus der Objektivsteuereinheit 327 und liefert das erzeugte Antriebssignal an den Autofokusaktor 328.
Die Objektivsteuereinheit 327 umfasst einen Mikrocomputer. Das heißt, in der Objektivsteuereinheit 327 sind mit dem Systembus 327A eine CPU 327B, ein ROM 327C und ein RAM 327D verbunden. Ferner sind mit dem Systembus 327A I/O-Schnittstellen 327E und 327F und eine Schnittstelle 327G verbunden.
Das ROM 327C speichert verschiedene Programme zur Steuerungsverarbeitung auf der Seite des Bildaufnahmeobjektivs 320. Die CPU 327B führt die oben genannten verschiedenen Typen von Steuerungsverarbeitung unter Verwendung des RAM 327D als Arbeitsbereich gemäß den im ROM 327C gespeicherten Programmen aus.
Die I/O-Schnittstelle 327E ist mit der Objektivverwacklungssteuereinheit 324 verbunden. Die Objektivsteuereinheit 327 versorgt die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 mit einem Steuersignal dahingehend, ob durch diese I/O-Schnittstelle 327E hindurch eine Verwacklungskorrektur ausgeführt werden soll.
Die I/O-Schnittstelle 327F ist ferner mit der Autofokusaktorantriebseinheit 329 verbunden. Die Details sind zwar weggelassen, die Objektivsteuereinheit 327 erzeugt jedoch ein Steuersignal für Autofokus unter Verwendung eines hinlänglich bekannten Verfahrens und liefert das Steuersignal durch die I/O-Schnittstelle 327F hindurch an die Autofokusaktorantriebseinheit 329.
Die Schnittstelle 327G dient zum Kommunizieren mit der Kamerasteuereinheit 317 des Kamerakörpers 310.
[Verwacklungskorrekturoperation auf der Seite des Kamerakörpers]
Vor dem Beginnen einer Verwacklungskorrekturoperation weist die Kamerasteuereinheit 317 die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 an, eine Bewegung (Zentrierbewegung) des Bilderzeugungselements 311 aus einer beliebigen Position in eine Mittelposition des beweglichen Bereichs in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp zu bewirken.
Bei Empfang dieser Anweisung liefert die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 ein Steuersignal zum Bewirken einer Zentrierbewegung an die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 313. Die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 313 sendet ein Antriebssignal gemäß dem Steuersignal an den Verwacklungskorrekturaktor 312. Der Verwacklungskorrekturaktor 312 bewirkt eine Zentrierbewegung des Bilderzeugungselements 311.
Nach der Zentrierbewegung des Bilderzeugungselements 311 nimmt die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 ein Vibrationsdetektionssignal aus dem Kameravibrationssensor 315 auf und detektiert einen Verwacklungsbetrag. Bei diesem Beispiel werden Winkelgeschwindigkeitsdaten aus dem Kameravibrationssensor 315 als Vibrationsdetektionssignal aufgenommen, die aufgenommenen Winkelgeschwindigkeitsdaten werden in einen Verwacklungswinkel und eine Stärke der Verwacklung umgewandelt, und es wird aus dem Verwacklungswinkel und der Stärke ein Verwacklungsbetrag in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp des Bilderzeugungselements 311 berechnet.
Als Nächstes nimmt die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 ein Positionssignal des Bilderzeugungselements 311, das der Zentrierbewegung ausgesetzt worden ist, in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp aus dem Bilderzeugungselementspositionssensor 316 auf. Dann berechnet die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 den Verwacklungskorrekturbetrag, der einem Korrekturbewegungsbetrag des Bilderzeugungselements 311 in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp entspricht, aus dem berechneten Verwacklungsbetrag und dem erfassten Positionssignal des Bilderzeugungselements 311.
Dann sendet die Kameraverwacklungssteuereinheit 314 ein Steuersignal gemäß dem berechneten Verwacklungskorrekturbetrag an die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 313. Die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 313 treibt den Verwacklungskorrekturaktor 312 mit einem Antriebssignal gemäß dem Steuersignal an. Das Bilderzeugungselement 311 wird somit in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp korrigiert und bewegt, und die auf der Seite des Kamerakörpers 310 detektierte Verwacklung wird korrigiert.
[Verwacklungskorrekturoperation auf der Seite des Bildaufnahmeobjektivs]
Auch auf der Seite des Bildaufnahmeobjektivs 320 wird eine Verwacklungskorrekturverarbeitungsoperation ähnlich der oben beschriebenen auf der Seite des Kamerakörpers 310 durchgeführt.
Das heißt, vor dem Beginnen der Verwacklungskorrekturoperation weist die Objektivsteuereinheit 327 die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 an, eine Bewegung (Zentrierbewegung) des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C aus einer beliebigen Position in die Mittelposition des beweglichen Bereichs in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp zu bewirken.
Bei Empfang dieser Anweisung liefert die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 ein Steuersignal zum Bewirken einer Zentrierbewegung an die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 323. Die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 323 sendet ein Antriebssignal gemäß dem Steuersignal an den Verwacklungskorrekturaktor 322. Der Verwacklungskorrekturaktor 322 bewirkt eine Zentrierbewegung des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C.
Auf diese Weise nimmt, nach der Zentrierbewegung des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C, die Objektivsteuereinheit 324 ein Vibrationsdetektionssignal aus dem Objektivvibrationssensor 325 auf und detektiert den Verwacklungsbetrag. Bei diesem Beispiel werden Winkelgeschwindigkeitsdaten aus dem Objektivvibrationssensor 325 als Vibrationsdetektionssignal aufgenommen, die Winkelgeschwindigkeitsdaten werden in einen Verwacklungswinkel und eine Stärke der Verwacklung umgewandelt, und es wird aus dem Verwacklungswinkel und der Stärke ein Verwacklungsbetrag in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C berechnet.
Als nächstes nimmt die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 ein Positionssignal des Verwacklungskorrekturobjektivs, das der Zentrierbewegung unterzogen worden ist, in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp aus dem Objektivpositionssensor 326 auf. Dann berechnet die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 den Verwacklungskorrekturbetrag, der einem Korrekturbewegungsbetrag des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp entspricht, aus dem berechneten Verwacklungsbetrag und dem erfassten Positionssignal des Verwacklungskorrekturobjektivs 321C.
Dann sendet die Objektivverwacklungssteuereinheit 324 ein Steuersignal gemäß dem berechneten Verwacklungskorrekturbetrag an die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 323. Die Verwacklungskorrekturaktorantriebseinheit 323 treibt den Verwacklungskorrekturaktor 322 mit einem Antriebssignal gemäß dem Steuersignal an. Das Verwacklungskorrekturobjektiv 321C wird somit in der Ebene senkrecht zur optischen Achse des einfallenden Lichts Lp korrigiert und bewegt, und die auf der Seite des Bildaufnahmeobjektivs 320 detektierte Verwacklung wird korrigiert.
[Abwandlungsbeispiel]
Es kann als Handunruheverwacklungskorrekturvorrichtung die Antriebsvorrichtung 10 gemäß dem Abwandlungsbeispiel der ersten Ausführungsform verwendet werden oder es kann die Antriebsvorrichtung 210 gemäß der dritten Ausführungsform oder dem Abwandlungsbeispiel derselben verwendet werden.
Es wurde zwar in der oben beschriebenen dritten Ausführungsform der Fall beschrieben, in dem sowohl der Kamerakörper 310 als auch das Bildaufnahmeobjektiv 320 die Verwacklungskorrekturvorrichtung aufweisen, es können jedoch entweder der Kamerakörper 310 oder das Bildaufnahmeobjektiv 320 die Verwacklungskorrekturvorrichtung umfassen.
[Testbeispiel]
Im Folgenden wird die vorliegende Offenbarung speziell anhand von Testbeispielen beschrieben, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf nur diese Testbeispiele beschränkt.
[Testbeispiel 1]
Zunächst wurde, im Testbeispiel 1, eine in 21A gezeigte Zweiachsen-Antriebsvorrichtung 60 als Modell (1/2 Zielmodell) für eine Finite-Elemente-Methoden-(FEM-)Simulation verwendet. Es sei darauf hingewiesen, dass im Modell des Testbeispiels 1 Teile die der ersten Ausführungsform entsprechen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die Antriebsvorrichtung 60 unterscheidet sich von der Antriebsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten. Das heißt, die Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 verbinden jeweils den ersten Endabschnitt des Aktors 14 und den dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 und den zweiten Endabschnitt des Aktors 14 und die Stütze 16. Der erste Endabschnitt des Aktors 12 und der erste Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 sind direkt verbunden und der zweite Endabschnitt des Aktors 12 und die Stütze 16 sind direkt verbunden. Der erste Endabschnitt des Aktors 13 und der zweite Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 sind direkt verbunden, und der zweite Endabschnitt des Aktors 13 und die Stütze 16 sind direkt verbunden.
Wie in 21B gezeigt, umfasst die Verbindungsmechanismuseinheit 61 einen am ersten Endabschnitt des Aktors 14 bereitgestellten Verbindungsteil 61A und einen am dritten Seitenabschnitt des angetriebenen Körpers 11 bereitgestellten säulenförmigen Vorsprung 61B. Der Verbindungsteil 61A weist ein Loch auf, in welches der Vorsprung 61B um eine z-Achse drehbar eingepasst ist.
Auf ähnliche Weise umfasst die Verbindungsmechanismuseinheit 62 einen am zweiten Endabschnitt des Aktors 14 bereitgestellten Verbindungsteil 62A und einen an der Stütze 16 bereitgestellten säulenförmigen Vorsprung 62B. Der Verbindungsteil 62A weist ein Loch auf, durch welches hindurch der Vorsprung 62B drehbar eingepasst ist.
Einstellbedingungen für jeweilige Teile des Modells von Testbeispiel 1 werden nachstehend ausführlich beschrieben.
Aktorkörper (21): DEA (Young'scher Modul 0,8 MPa, Poissonzahl 0,5) Erstes und zweites Endteil 22 und 23: SUS304 Angetriebener Körper 11: Dummy-Imager (SUS304), 40 mm im Quadrat, 1 mm dick Stütze 16: SUS304
Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62: Rotationsfreiheitsgrad um eine Achse (Rotationsfreiheitsgrad um eine z-Achse) und Reibungskoeffizient = 0,35 (unter Annahme eines Reibungskoeffizienten zwischen allgemeinen Kupfermaterialien)
Im Modell mit der oben beschriebenen Ausgestaltung wurde die Antriebssteifigkeit analysiert aus der Reaktionskraft beim Bewegen des angetriebenen Köpers 11 um 1 mm in der +x-Achsen-Richtung, wie durch einen Pfeil 11A dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass zum Zeitpunkt des Antreibens der Aktorkörper 21 der Ausgangsgröße (B = 30 mm, L = 5 mm, T = 0.5 mm) um das 1,2-fache gedehnt wurde.
[Testbeispiel 2]
Im FEM-Simulationsmodell wurde die Antriebssteifigkeit ähnlich wie im Testbeispiel 1 analysiert, außer dass die Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 einen Rotationsfreiheitsgrad einer Achse (Rotationsfreiheitsgrad um die z-Achse) aufweisen und der Reibungskoeffizient 0,1 beträgt (unter der Annahme eines durch Fett oder dergleichen reduzierten Reibungskoeffizienten).
[Testbeispiel 3]
Im FEM-Simulationsmodell wurde die Antriebssteifigkeit ähnlich wie im Testbeispiel 1 analysiert, außer dass die Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 keine Rotationsfreiheitsgrade aufweisen.
[Testbeispiel 4]
Als Modell für die FEM-Simulation wurde die Antriebssteifigkeit ähnlich wie im Testbeispiel 1 analysiert, außer dass eine nicht mit dem Aktor 14 und den Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 versehene Einachsen-Antriebsvorrichtung verwendet wurde.
(Analyseergebnisse)
Analyseergebnisse der Testbeispiele 1 bis 4 werden nachstehend beschrieben.
- Testbeispiel 1 (Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 mit einem Rotationsfreiheitsgrad)
Reibungskoeffizient = 0,35 (Reibungskoeffizient zwischen allgemeinen Stahlmaterialien) Antriebssteifigkeit 2,502 N/mm (Dehnungs- und Zusammenziehungssteifigkeit der Aktoren 12 und 13 + Dehnungs- und Zusammenziehungssteifigkeit des Aktors 14 + Reibung der Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62)
- Testbeispiel 2 (Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 mit einem Rotationsfreiheitsgrad)
Reibungskoeffizient = 0,1 (Wert unter Annahme einer durch Fett oder dergleichen unterdrückten Reibung) Antriebssteifigkeit 2,482 N/mm (Dehnungs- und Zusammenziehungssteifigkeit der Aktoren 12 und 13 + Dehnungs- und Zusammenziehungssteifigkeit des Aktors 14 + Reibung der Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62)
- Testbeispiel 3 (Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 ohne Rotationsfreiheitsgrad)
Antriebssteifigkeit 3,104 N/mm (Dehnungs- und Zusammenziehungssteifigkeit der Aktoren 12 und 13 + Dehnungs- und Zusammenziehungssteifigkeit des Aktors 14 + Schersteifigkeit des Aktors 14)
- Testbeispiel 4 (Einachsen-Antreiben ohne Aktor 14 und Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62)
Antriebssteifigkeit 2,284 N/mm (Nur Dehnungs- und Zusammenziehungssteifigkeit der Aktoren 12 und 13)
Aus den vorstehenden Analyseergebnissen lässt sich Folgendes ersehen. In den Testbeispielen 1 und 2, bei denen die Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 einen Rotationsfreiheitsgrad einer Achse aufweisen, lässt sich die Antriebssteifigkeit verglichen mit Testbeispiel 3, bei dem die Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 keinen Rotationsfreiheitsgrad einer Achse aufweisen, reduzieren. Im Testbeispiel 2, bei welchem der Reibungskoeffizient der Verbindungsmechanismuseinheiten 61 und 62 bei 0,1 liegt, lässt sich insbesondere die Antriebssteifigkeit reduzieren und ein Wert nahe der Antriebssteifigkeit von Testbeispiel 4, bei dem ein Einachsen-Antreiben verwendet wurde, erzielen.
Es wurden zwar vorstehend speziell eine erste bis vierte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und Abwandlungsbeispiele derselben beschrieben, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die oben beschriebene erste bis vierte Ausführungsform und deren Abwandlungsbeispiele beschränkt, und es sind basierend auf dem technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung verschiedenerlei Abwandlungen möglich.
Zum Beispiel handelt es sich bei den in der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform und deren Abwandlungsbeispielen angegebenen Ausgestaltungen, Verfahren, Schritte, Formen, Materialien, Zahlenwerte und dergleichen lediglich um Beispiele, und es können andere Ausgestaltungen, Verfahren, Schritte, Formen, Materialien, Zahlenwerte und dergleichen verwendet werden wie nötig.
Ferner lassen sich die Ausgestaltungen, Verfahren, Schritte, Formen, Materialien, Zahlenwerte und dergleichen der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform und deren Abwandlungsbeispielen miteinander kombinieren, ohne vom Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Ferner kann die vorliegende Offenbarung auch die folgenden Ausgestaltungen verwenden.

(1) Verwacklungskorrekturvorrichtung, die umfasst:
- einen angetriebenen Körper;
- einen ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist;
- einen zweiten Aktor, der in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist;
- eine Stütze, die mithilfe des ersten Aktors und des zweiten Aktors den angetriebenen Körper stützt;
- eine erste Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem ersten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem ersten Aktor und der Stütze; und
- eine zweite Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem zweiten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem zweiten Aktor und der Stütze,
- wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit und die zweite Verbindungsmechanismuseinheit zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad aufweisen.
(2) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß (1), bei der es sich beim ersten Aktor und dem zweiten Aktor um dielektrische Elastomeraktoren handelt.
(3) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß (1) oder (2), bei der der erste Aktor einen ersten Endabschnitt aufweist, der mit der ersten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, der zweite Aktor einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, und ein Elastizitätsmodul des ersten Endabschnitts und des zweiten Endabschnitts 10 Megapascal (MPa) oder mehr beträgt.
(4) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß (1), bei der der erste Aktor und der zweite Aktor jeweils umfassen:
- einen dielektrischen Elastomeraktor, der einen Endabschnitt aufweist; und
- ein am Endabschnitt bereitgestelltes Endteil, das einen höheren Elastizitätsmodul aufweist als der dielektrische Elastomeraktor, und
- das Endteil des ersten Aktors und das Endteil des zweiten Aktors jeweils mit der ersten Verbindungsmechanismuseinheit und der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden sind.
(5) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß (4), bei der der Elastizitätsmodul des Endteils des ersten Aktors und des Endteils des zweiten Aktors 10 Megapascal (MPa) oder mehr beträgt.
(6) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß einem von (1) bis (5), bei der die erste Verbindungsmechanismuseinheit den ersten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, die zweite Verbindungsmechanismuseinheit den zweiten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, und die erste Verbindungsmechanismuseinheit und die zweite Verbindungsmechanismuseinheit ferner zumindest einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen.
(7) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß einem von (1) bis (6), bei der zwischen dem angetriebenen Körper und der Stütze ein Zwischenraum bereitgestellt ist, und der erste Aktor und der zweite Aktor im Zwischenraum angeordnet sind.
(8) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß einem von (1) bis (7), bei der der erste Aktor einen ersten Endabschnitt aufweist, der mit der ersten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, der zweite Aktor einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, und der erste Endabschnitt und der zweite Endabschnitt in konvexer Form gekrümmt sind.
(9) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß einem von (1) bis (7), bei der der erste Aktor einen ersten Endabschnitt aufweist, der mit der ersten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, der zweite Aktor einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, der erste Aktor mehrere erste Fasern aufweist, die orthogonal zur ersten Richtung und mit einer Dichte bereitgestellt sind, die zum ersten Endabschnitt hin zunimmt, und der zweite Aktor mehrere zweite Fasern aufweist, die orthogonal zur zweiten Richtung und mit einer Dichte bereitgestellt sind, die zum zweiten Endabschnitt hin zunimmt.
(10) Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß einem von (1) bis (11), bei der der angetriebene Körper ein Bilderzeugungselement oder ein Objektiv umfasst.
(11) Verwacklungskorrekturvorrichtung, die umfasst:
- einen ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist;
- einen zweiten Aktor und einen dritten Aktor, die auf dem ersten Aktor bereitgestellt sind und in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar sind;
- einen angetriebenen Körper, der auf dem zweiten Aktor und dem dritten Aktor bereitgestellt ist;
- eine Stütze, die den ersten Aktor, den zweiten Aktor und den dritten Aktor stützt;
- eine erste Verbindungsmechanismuseinheit, die den ersten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet;
- eine zweite Verbindungsmechanismuseinheit, die den zweiten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet; und
- eine dritte Verbindungsmechanismuseinheit, die den dritten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet,
- wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweist, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der zweiten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um eine zur ersten Richtung und zweiten Richtung orthogonale Achse zu drehen,
- die zweite Verbindungsmechanismuseinheit und die dritte Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der ersten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um die Achse zu drehen, und
- die erste Verbindungsmechanismuseinheit zwischen der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit und der dritten Verbindungsmechanismuseinheit bereitgestellt ist.
(12) Antriebsvorrichtung, die umfasst:
- einen angetriebenen Körper;
- einen ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist;
- einen zweiten Aktor, der in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist;
- eine Stütze, die mithilfe des ersten Aktors und des zweiten Aktors den angetriebenen Körper stützt;
- eine erste Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem ersten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem ersten Aktor und der Stütze; und
- eine zweite Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem zweiten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem zweiten Aktor und der Stütze,
- wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit und die zweite Verbindungsmechanismuseinheit zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad aufweisen.
(13) Antriebsvorrichtung, die umfasst:
- einen ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist;
- einen zweiten Aktor und einen dritten Aktor, die auf dem ersten Aktor bereitgestellt sind und in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar sind;
- einen auf dem zweiten Aktor und dem dritten Aktor bereitgestellten angetriebenen Körper;
- eine Stütze, die den ersten Aktor, den zweiten Aktor und den dritten Aktor stützt;
- eine erste Verbindungsmechanismuseinheit, die den ersten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet;
- eine zweite Verbindungsmechanismuseinheit, die den zweiten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet; und
- eine dritte Verbindungsmechanismuseinheit, die den dritten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet,
- wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweist, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der zweiten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um eine zur ersten Richtung und zweiten Richtung orthogonale Achse zu drehen,
- die zweite Verbindungsmechanismuseinheit und die dritte Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der ersten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um die Achse zu drehen, und
- die erste Verbindungsmechanismuseinheit zwischen der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit und der dritten Verbindungsmechanismuseinheit bereitgestellt ist.
(14) Bilderzeugungsvorrichtung, die die Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß einem von (1) bis (11) umfasst.
(15) Elektronische Vorrichtung, die die Antriebsvorrichtung gemäß (12) oder (13) umfasst.

Bezugszeichenliste

10, 110, 210: Antriebsvorrichtung
11, 111, 211: angetriebener Körper
12, 13, 112, 212A, 212B: Aktor (erster Aktor)
14, 15, 113, 214A, 214B: Aktor (zweiter Aktor)
114, 216A, 216B: Aktor (dritter Aktor)
21, 121: Aktorkörper
22, 122: Erstes Endteil
23: Zweites Endteil Endteil
24: Faser
16, 115, 218: Stütze
12A, 13A, 14A, 15A, 112A, 213: Verbindungsmechanismuseinheit (erste Verbindungsmechanismuseinheit)

12B, 13B, 14B, 15B, 113A, 215: Verbindungsmechanismuseinheit (zweite Verbindungsmechanismuseinheit)
114A, 217: Verbindungsmechanismuseinheit (dritte Verbindungsmechanismuseinheit)
213A, 213B, 215A, 215B, 217A, 217B: Schiene
213C, 215C, 217C: Kugelteil
213A1, 213B1: Nutabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009 [0004]
JP 92819 [0004]

Claims

Verwacklungskorrekturvorrichtung, die umfasst: einen angetriebenen Körper; einen ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist; einen zweiten Aktor, der in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist; eine Stütze, die mithilfe des ersten Aktors und des zweiten Aktors den angetriebenen Körper stützt; eine erste Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem ersten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem ersten Aktor und der Stütze; und eine zweite Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem zweiten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem zweiten Aktor und der Stütze, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit und die zweite Verbindungsmechanismuseinheit zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad aufweisen.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem ersten Aktor und dem zweiten Aktor um dielektrische Elastomeraktoren handelt.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Aktor einen ersten Endabschnitt aufweist, der mit der ersten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, der zweite Aktor einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, und ein Elastizitätsmodul des ersten Endabschnitts und des zweiten Endabschnitts 10 Megapascal (MPa) oder mehr beträgt.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Aktor und der zweite Aktor jeweils umfassen: einen dielektrischen Elastomeraktor, der einen Endabschnitt aufweist; und ein am Endabschnitt bereitgestelltes Endteil, das einen höheren Elastizitätsmodul aufweist als der dielektrische Elastomeraktor, und das Endteil des ersten Aktors und das Endteil des zweiten Aktors jeweils mit der ersten Verbindungsmechanismuseinheit und der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden sind.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Elastizitätsmodul des Endteils des ersten Aktors und des Endteils des zweiten Aktors 10 Megapascal (MPa) oder mehr beträgt.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit den ersten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, die zweite Verbindungsmechanismuseinheit den zweiten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, und die erste Verbindungsmechanismuseinheit und die zweite Verbindungsmechanismuseinheit ferner zumindest einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei zwischen dem angetriebenen Körper und der Stütze ein Zwischenraum bereitgestellt ist, und der erste Aktor und der zweite Aktor im Zwischenraum angeordnet sind.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Aktor einen ersten Endabschnitt aufweist, der mit der ersten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, der zweite Aktor einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, und der erste Endabschnitt und der zweite Endabschnitt in konvexer Form gekrümmt sind.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Aktor einen ersten Endabschnitt aufweist, der mit der ersten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, der zweite Aktor einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit verbunden ist, der erste Aktor mehrere erste Fasern aufweist, die orthogonal zur ersten Richtung und mit einer Dichte bereitgestellt sind, die zum ersten Endabschnitt hin zunimmt, und der zweite Aktor mehrere zweite Fasern aufweist, die orthogonal zur zweiten Richtung und mit einer Dichte bereitgestellt sind, die zum zweiten Endabschnitt hin zunimmt.
Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der angetriebene Körper ein Bilderzeugungselement oder ein Objektiv umfasst.
Verwacklungskorrekturvorrichtung, die umfasst: einen ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist; einen zweiten Aktor und einen dritten Aktor, die auf dem ersten Aktor bereitgestellt sind und in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar sind; einen angetriebenen Körper, der auf dem zweiten Aktor und dem dritten Aktor bereitgestellt ist; eine Stütze, die den ersten Aktor, den zweiten Aktor und den dritten Aktor stützt; eine erste Verbindungsmechanismuseinheit, die den ersten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet; eine zweite Verbindungsmechanismuseinheit, die den zweiten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet; und eine dritte Verbindungsmechanismuseinheit, die den dritten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweist, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der zweiten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um eine zur ersten Richtung und zweiten Richtung orthogonale Achse zu drehen, die zweite Verbindungsmechanismuseinheit und die dritte Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der ersten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um die Achse zu drehen, und die erste Verbindungsmechanismuseinheit zwischen der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit und der dritten Verbindungsmechanismuseinheit bereitgestellt ist.
Antriebsvorrichtung, die umfasst: einen angetriebenen Körper; einen ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist; einen zweiten Aktor, der in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist; eine Stütze, die mithilfe des ersten Aktors und des zweiten Aktors den angetriebenen Körper stützt; eine erste Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem ersten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem ersten Aktor und der Stütze; und eine zweite Verbindungsmechanismuseinheit zum Verbinden zumindest entweder zwischen dem zweiten Aktor und dem angetriebenen Körper oder zwischen dem zweiten Aktor und der Stütze, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit und die zweite Verbindungsmechanismuseinheit zumindest einen Rotationsfreiheitsgrad aufweisen.
Antriebsvorrichtung, die umfasst: einen ersten Aktor, der in einer ersten Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist; einen zweiten Aktor und einen dritten Aktor, die auf dem ersten Aktor bereitgestellt sind und in einer zweiten Richtung dehnbar und zusammenziehbar sind; einen auf dem zweiten Aktor und dem dritten Aktor bereitgestellten angetriebenen Körper; eine Stütze, die den ersten Aktor, den zweiten Aktor und den dritten Aktor stützt; eine erste Verbindungsmechanismuseinheit, die den ersten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet; eine zweite Verbindungsmechanismuseinheit, die den zweiten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet; und eine dritte Verbindungsmechanismuseinheit, die den dritten Aktor und den angetriebenen Körper verbindet, wobei die erste Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweist, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der zweiten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um eine zur ersten Richtung und zweiten Richtung orthogonale Achse zu drehen, die zweite Verbindungsmechanismuseinheit und die dritte Verbindungsmechanismuseinheit einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich in der ersten Richtung zu bewegen, und einen Rotationsfreiheitsgrad, der es dem angetriebenen Körper gestattet, sich um die Achse zu drehen, und die erste Verbindungsmechanismuseinheit zwischen der zweiten Verbindungsmechanismuseinheit und der dritten Verbindungsmechanismuseinheit bereitgestellt ist.
Bilderzeugungsvorrichtung, die die Verwacklungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 11 umfasst.
Elektronische Vorrichtung, die die Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13 umfasst.