JP4844769B2 - Drive device - Google Patents
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Description
本発明は駆動装置に関し、特に、圧電素子等の電気機械変換素子を用いた駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device, and more particularly to a drive device using an electromechanical transducer such as a piezoelectric element.
従来から、カメラのオートフォーカス用アクチュエータやズーム用アクチュエータとして、圧電素子、電歪素子、磁歪素子等の電気機械変換素子を使用した(駆動装置)リニアアクチュエータが使用されている。 Conventionally, linear actuators using electromechanical transducers such as piezoelectric elements, electrostrictive elements, and magnetostrictive elements have been used as autofocus actuators and zoom actuators for cameras.
特許第3218851号公報(特許文献1)は、電気機械変換素子(圧電素子)と、この電気機械変換素子(圧電素子)に結合して電気機械変換素子(圧電素子)の伸縮方向に延在する駆動部材(駆動軸、振動摩擦部)と、この駆動部材(振動摩擦部)に摩擦結合した被駆動部材(ズームレンズ鏡筒)とを備えた駆動装置を開示している。この特許文献1では、電気機械変換素子(圧電素子)に印加する駆動信号を工夫して、被駆動部材(ズームレンズ鏡筒)を駆動している。特許文献1では、駆動部材(振動摩擦部)を被駆動部材と摩擦板との間で挟んでいる。換言すれば、駆動部材(振動摩擦部)は被駆動部材と摩擦板との間を貫通している。圧接ばねにより摩擦板が駆動部材(振動摩擦部)を被駆動部材との間に挟む方向に押圧される。 Japanese Patent No. 3188851 (Patent Document 1) is coupled to an electromechanical conversion element (piezoelectric element) and the electromechanical conversion element (piezoelectric element) and extends in the expansion and contraction direction of the electromechanical conversion element (piezoelectric element). A driving device including a driving member (driving shaft, vibration friction portion) and a driven member (zoom lens barrel) frictionally coupled to the driving member (vibration friction portion) is disclosed. In Patent Document 1, a driven member (zoom lens barrel) is driven by devising a drive signal to be applied to an electromechanical transducer (piezoelectric element). In Patent Document 1, a driving member (vibration friction portion) is sandwiched between a driven member and a friction plate. In other words, the driving member (vibration friction portion) penetrates between the driven member and the friction plate. The friction plate is pressed by the pressure contact spring in the direction of sandwiching the driving member (vibration friction portion) with the driven member.
また、特開2006−276741号公報(特許文献2)は、小型化が可能であり、組み立てが容易であり、かつ、落下衝撃に強い光学モジュールを開示している。この特許文献1に開示された光学モジュールは、レンズホルダ(被駆動部材)と、レンズホルダ支持体と、圧電素子(電気機械変換素子)と、ガイド板(振動摩擦部)と、付勢ばねとを備えている。レンズホルダ(被駆動部材)は、レンズを保持するとともに、レンズの光軸方向に移動可能である。レンズホルダ支持体は、レンズホルダをレンズの光軸方向に摺動可能に支持する。圧電素子(電気機械変換素子)は、伸びる速度と縮む速度とが異なるように電圧が印加され、レンズの光軸方向に伸縮し、当該伸縮方向の一方の面がレンズホルダ支持体に固着されている。ガイド板(振動摩擦部)は、圧電素子(電気機械変換素子)の伸縮方向の他方の面が固着されて、圧電素子(電気機械変換素子)の伸縮にともなってレンズの光軸方向に移動可能である。また、ガイド板(振動摩擦部)は、レンズホルダ(被駆動部材)の外周面に摺動可能に当接している。付勢ばねは、ガイド板(振動摩擦部)とレンズホルダ(被駆動部材)の外周面との少なくとも一方を他方に押圧する。 Japanese Patent Laying-Open No. 2006-276741 (Patent Document 2) discloses an optical module that can be miniaturized, is easy to assemble, and is resistant to drop impact. The optical module disclosed in Patent Document 1 includes a lens holder (driven member), a lens holder support, a piezoelectric element (electromechanical conversion element), a guide plate (vibration friction portion), an urging spring, It has. The lens holder (driven member) holds the lens and is movable in the optical axis direction of the lens. The lens holder support supports the lens holder so as to be slidable in the optical axis direction of the lens. A voltage is applied to the piezoelectric element (electromechanical conversion element) so that the extending speed and the contracting speed are different, and the piezoelectric element expands and contracts in the optical axis direction of the lens, and one surface in the expanding and contracting direction is fixed to the lens holder support. Yes. The guide plate (vibration friction part) can be moved in the optical axis direction of the lens as the piezoelectric element (electromechanical conversion element) expands and contracts, with the other surface in the expansion direction of the piezoelectric element (electromechanical conversion element) fixed. It is. Further, the guide plate (vibration friction portion) is slidably in contact with the outer peripheral surface of the lens holder (driven member). The biasing spring presses at least one of the guide plate (vibration friction portion) and the outer peripheral surface of the lens holder (driven member) against the other.
特許文献2に開示された光学モジュールは、圧電素子(電気機械変換素子)を摺動可能に保持して、すべり軸受の役割を果たす第1及び第2の軸受材を備えている。第1及び第2の軸受材は、圧電素子(電気機械変換素子)の4側面を囲んでいる。ガイド板(振動摩擦部)は、圧電素子(電気機械変換素子)の伸縮に伴い光軸方向に移動して、レンズホルダ(被駆動部材)の平面壁を介してレンズホルダ(被駆動部材)の光軸方向への移動を案内する。ガイド板は、逆L字状の部材からなる。ガイド板(振動摩擦部)は、光軸方向に延びた第1のガイド板と、第1のガイド板の直交して設けられた第2のガイド板とにより構成されている。第2のガイド板に、圧電素子(電気機械変換素子)の被写体側の面が接着されている。第1のガイド板は、第2の軸受材とレンズホルダ(被駆動部材)の平面壁との間に挟持され、第1のガイド板は、平面壁に摺動可能に当接する。付勢ばねは、第1の軸受材、圧電素子(電気機械変換素子)及び第2の軸受材を介してガイド板(振動摩擦部)の第1のガイド板をレンズホルダ(被駆動部材)側に付勢する弾性部材である。付勢ばねは、板ばね等により構成される。付勢ばねは、鏡筒(レンズホルダ支持体)のアクチュエータ収納部の内壁に固定される。 The optical module disclosed in Patent Document 2 includes first and second bearing members that slidably hold a piezoelectric element (electromechanical conversion element) and serve as a slide bearing. The first and second bearing materials surround the four side surfaces of the piezoelectric element (electromechanical conversion element). The guide plate (vibration friction portion) moves in the optical axis direction as the piezoelectric element (electromechanical conversion element) expands and contracts, and the lens holder (driven member) moves through the plane wall of the lens holder (driven member). Guides movement in the direction of the optical axis. The guide plate is made of an inverted L-shaped member. The guide plate (vibration friction portion) includes a first guide plate extending in the optical axis direction and a second guide plate provided orthogonal to the first guide plate. The subject side surface of the piezoelectric element (electromechanical conversion element) is bonded to the second guide plate. The first guide plate is sandwiched between the second bearing member and the planar wall of the lens holder (driven member), and the first guide plate is slidably in contact with the planar wall. The biasing spring moves the first guide plate of the guide plate (vibration friction portion) to the lens holder (driven member) side via the first bearing member, the piezoelectric element (electromechanical transducer) and the second bearing member. It is an elastic member that urges to. The biasing spring is configured by a leaf spring or the like. The biasing spring is fixed to the inner wall of the actuator housing portion of the lens barrel (lens holder support).
さらに、特開2007−49879号公報(特許文献3)は、安定した駆動制御を行うことのできるアクチュエータを開示している。特許文献3に開示されたアクチュエータは、電気機械変換素子(圧電素子)と、この電気機械変換素子(圧電素子)の伸縮方向の一方側に取り付けられた駆動摩擦部材(駆動軸、振動摩擦部)と、この駆動摩擦部材に係合された被駆動部材(連結駒)と、この被駆動部材に支持されて駆動摩擦部材に摺動する摺動部材とを備えている。摺動部材と駆動摩擦部材とが面接触している。摺動部材は、被駆動部材に取り付けられて被駆動部材と駆動摩擦部材とを係合させる方向に付勢する付勢手段と一体に形成されている。 Furthermore, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-49879 (Patent Document 3) discloses an actuator that can perform stable drive control. The actuator disclosed in Patent Document 3 includes an electromechanical conversion element (piezoelectric element) and a drive friction member (drive shaft, vibration friction portion) attached to one side in the expansion / contraction direction of the electromechanical conversion element (piezoelectric element). And a driven member (connection piece) engaged with the driving friction member, and a sliding member supported by the driven member and sliding on the driving friction member. The sliding member and the drive friction member are in surface contact. The sliding member is formed integrally with an urging means that is attached to the driven member and urges the driven member and the driving friction member to engage with each other.
特開2007−49880号公報(特許文献4)は、形状の自由度が向上するアクチュエータを開示している。特許文献4に開示されたアクチュエータは、電気機械変換素子(圧電素子)と、この電気機械変換素子(圧電素子)の伸縮方向の一方側に固着された連結部材と、この連結部材に固着された(取り付けられた)棒状の駆動摩擦部材(駆動軸、振動摩擦部)と、この駆動摩擦部に摩擦係合する被駆動部材(連結駒)とを備えている。すなわち、特許文献4に開示されたアクチュエータでは、電気機械変換素子(圧電素子)と駆動摩擦部材(振動摩擦部)とを連結部材を介して連結している。駆動摩擦部材(振動摩擦部)は、電気機械変換素子(圧電素子)の伸縮方向に平行に配置されている。連結部材は、電気機械変換素子(圧電素子)と駆動摩擦部材(駆動軸)との間に設けられた作用点を中心として揺動自在に支持されている。被駆動部材(連結駒)と駆動摩擦部材(駆動軸)との連結部分に、摺動部材が設けられている。被駆動部材(連結駒)に押さえばねが取り付けられている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2007-49880 (Patent Document 4) discloses an actuator that improves the degree of freedom of shape. The actuator disclosed in Patent Document 4 is an electromechanical conversion element (piezoelectric element), a connecting member fixed to one side in the expansion / contraction direction of the electromechanical conversion element (piezoelectric element), and fixed to the connecting member. A rod-like drive friction member (drive shaft, vibration friction portion) (attached) and a driven member (connection piece) frictionally engaged with the drive friction portion are provided. That is, in the actuator disclosed in Patent Document 4, the electromechanical conversion element (piezoelectric element) and the drive friction member (vibration friction part) are connected via the connection member. The drive friction member (vibration friction portion) is disposed in parallel to the expansion / contraction direction of the electromechanical transducer (piezoelectric element). The connecting member is supported so as to be swingable around an action point provided between the electromechanical conversion element (piezoelectric element) and the drive friction member (drive shaft). A sliding member is provided at a connecting portion between the driven member (connecting piece) and the driving friction member (driving shaft). A holding spring is attached to the driven member (connection piece).
また、特開2007−74889号公報(特許文献5)は、駆動部材と被駆動部材との摩擦を軽減し且つ安定させ、被駆動部材の移動を正確且つ迅速に行うことのできる駆動装置を開示している。特許文献5に開示された駆動装置は、電気機械変換素子(圧電素子)と、この電気機械変換素子の伸縮方向の一方側に取り付けられた駆動部材(振動摩擦部)と、この駆動部材(振動摩擦部)に摩擦係合される被駆動部材とを備えている。駆動部材(振動摩擦部)を、例えばカーボングラファイト等の黒鉛複合体によって形成している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-74889 (Patent Document 5) discloses a driving device that can reduce and stabilize the friction between the driving member and the driven member, and can move the driven member accurately and quickly. is doing. The drive device disclosed in Patent Document 5 includes an electromechanical conversion element (piezoelectric element), a drive member (vibration friction portion) attached to one side of the electrostriction direction of the electromechanical conversion element, and the drive member (vibration). And a driven member that is frictionally engaged with the friction portion. The drive member (vibration friction portion) is formed of a graphite composite such as carbon graphite.
特許文献5に開示された駆動装置において、被駆動部材は、V状の溝を有し、この溝に駆動部材(振動摩擦部)が係合される。被駆動部材は、板バネを有しており、この板バネによって駆動部材(振動摩擦部)が被駆動部材側に付勢される。又は、駆動部材(振動摩擦部)を、断面V字状の摺動部により挟み込んでいる。 In the driving device disclosed in Patent Document 5, the driven member has a V-shaped groove, and the driving member (vibration friction portion) is engaged with the groove. The driven member has a leaf spring, and the driving member (vibration friction portion) is urged toward the driven member by the leaf spring. Alternatively, the driving member (vibration friction portion) is sandwiched between sliding portions having a V-shaped cross section.
特開2007−181261号公報(特許文献6)は、電気機械変換素子の伸縮方向における小型化を可能とした駆動ユニットを開示している。特許文献6に開示された駆動ユニットは、電気入力により所定方向に伸縮する電気機械変換素子(電歪素子)と、この電気機械変換素子(電歪素子)の伸縮方向の一端に固定された摩擦係合部材(振動摩擦部)と、この摩擦係合部材(振動摩擦部)と摩擦係合された被駆動部材とを備えている。被駆動部材の摩擦係合部位は、柱状をなし、電気機械変換素子(電歪素子)の伸縮方向の延長線上から外れた位置で、且つ伸縮方向に略平行に延在している。 Japanese Patent Laying-Open No. 2007-181261 (Patent Document 6) discloses a drive unit that can reduce the size of an electromechanical conversion element in the expansion and contraction direction. The drive unit disclosed in Patent Document 6 includes an electromechanical conversion element (electrostrictive element) that expands and contracts in a predetermined direction by electric input, and a friction fixed to one end of the electromechanical conversion element (electrostrictive element) in the expansion and contraction direction. An engagement member (vibration friction portion) and a driven member frictionally engaged with the friction engagement member (vibration friction portion) are provided. The friction engagement portion of the driven member has a columnar shape, and extends substantially parallel to the expansion / contraction direction at a position off the extension line in the expansion / contraction direction of the electromechanical transducer (electrostrictive element).
特許文献6に開示された駆動ユニットにおいて、被駆動部材の摩擦係合部位と摩擦係合部材(振動摩擦部)の摺動面が弾性部材によって摺動自在に付勢されている。摩擦係合部材(振動摩擦部)の摩擦係合部位が被駆動部材の周囲を囲繞するごとく形成されている。弾性部材は、摩擦係合部材(振動摩擦部)を囲繞するごとく配置したコの字状の板ばねとし、この板ばねにより摩擦係合部材(振動摩擦部)の外側から被駆動部材に対して付勢力を与えるように構成している。或いは、弾性部材をスプリングで構成し、摩擦係合部材(振動摩擦部)の側面に形成された溝に沿わせて該スプリングを配置している。 In the drive unit disclosed in Patent Document 6, the friction engagement portion of the driven member and the sliding surface of the friction engagement member (vibration friction portion) are slidably biased by the elastic member. The friction engagement member (vibration friction portion) is formed so as to surround the periphery of the driven member. The elastic member is a U-shaped leaf spring arranged so as to surround the friction engagement member (vibration friction portion), and this leaf spring is used to drive the driven member from the outside of the friction engagement member (vibration friction portion). It is configured to give an urging force. Alternatively, the elastic member is formed of a spring, and the spring is disposed along a groove formed on the side surface of the friction engagement member (vibration friction portion).
特開2007−306763号公報(特許文献7)は、駆動部材と移動部材との係合部分の耐衝撃性に優れた圧電アクチュエータを開示している。この特許文献7に開示された圧電アクチュエータは、圧電素子(電気機械変換素子)と、この圧電素子に連結された一方向に細長い駆動部材(振動摩擦部)と、この駆動部材の長手方向に沿って摺動可能に配置された移動部材(被駆動部材)とを備える。駆動部材(振動摩擦部)の長手方向に対して垂直方向から見た断面で、上記移動部材(被駆動部材)の上記駆動部材(振動摩擦部)に対する摺動面とその摺動面に隣り合う端面とが作るコーナ部が湾曲している。 Japanese Patent Laying-Open No. 2007-306763 (Patent Document 7) discloses a piezoelectric actuator having excellent impact resistance at an engaging portion between a driving member and a moving member. The piezoelectric actuator disclosed in Patent Document 7 includes a piezoelectric element (electromechanical conversion element), a driving member (vibration friction portion) elongated in one direction connected to the piezoelectric element, and a longitudinal direction of the driving member. And a movable member (driven member) arranged to be slidable. In a cross section viewed from the direction perpendicular to the longitudinal direction of the driving member (vibration friction portion), the sliding surface of the moving member (driven member) with respect to the driving member (vibration friction portion) is adjacent to the sliding surface. The corner formed by the end face is curved.
この特許文献7に開示された圧電アクチュエータにおいて、移動部材(被駆動部材)は第1および第2の係合部を備えている。第1係合部は略U字状の窪みを有し、この窪み内に案内部材を収容する。第2係合部は略V字状の窪みを有し、この窪み内に駆動部材(振動摩擦部)を収容する。第2係合部の窪み内に駆動部材(振動摩擦部)を収容した状態で、略V字状の窪みを有する係合補助部材が被せられている。この係合補助部材は、第2係合部にネジによって取り付けられたL状の板バネによって、所定の押圧力で付勢されている。 In the piezoelectric actuator disclosed in Patent Document 7, the moving member (driven member) includes first and second engaging portions. The first engaging portion has a substantially U-shaped recess, and the guide member is accommodated in the recess. The second engaging portion has a substantially V-shaped recess, and the drive member (vibration friction portion) is accommodated in the recess. An engagement assisting member having a substantially V-shaped depression is covered in a state where the driving member (vibration friction part) is accommodated in the depression of the second engagement part. The engagement assisting member is biased with a predetermined pressing force by an L-shaped leaf spring attached to the second engagement portion with a screw.
前述した特許文献1〜6に開示された駆動装置においては、それぞれ、以下に説明するような問題点がある。 The drive devices disclosed in Patent Documents 1 to 6 described above have problems as described below.
特許文献1に開示された駆動装置では、駆動部材(駆動軸、振動摩擦部)が電気機械変換素子の伸縮方向に延在しているので、駆動部材(駆動軸、振動摩擦部)が被駆動部材(ズームレンズ鏡筒)よりも長く、駆動部材(駆動軸、振動摩擦部)が往復運動することによって傾きを生じ易い。また、被駆動部材(ズームレンズ鏡筒)の移動距離を長くする程、駆動部材(駆動軸、振動摩擦部)も長くなり、不要な振動モードを発生し易い。更に、電気機械変換素子と駆動部材(駆動軸、振動摩擦部)との結合部の延長上に摩擦係合部があるので、低背化には不利である。 In the drive device disclosed in Patent Document 1, since the drive member (drive shaft, vibration friction portion) extends in the expansion / contraction direction of the electromechanical transducer, the drive member (drive shaft, vibration friction portion) is driven. It is longer than the member (zoom lens barrel), and the drive member (drive shaft, vibration friction portion) is reciprocated and easily tilted. Further, the longer the moving distance of the driven member (zoom lens barrel), the longer the driving member (drive shaft, vibration friction portion), and it is easy to generate an unnecessary vibration mode. Furthermore, since there is a friction engagement portion on the extension of the coupling portion between the electromechanical conversion element and the drive member (drive shaft, vibration friction portion), it is disadvantageous for low profile.
特許文献2に開示された光学モジュールでは、圧電素子(電気機械変換素子)を摺動可能に保持して、すべり軸受の役割を果たす第1及び第2の軸受材を備える必要がある。その結果、部品点数が増加し、構造が複雑になるという問題がある。 In the optical module disclosed in Patent Document 2, it is necessary to include first and second bearing members that hold a piezoelectric element (electromechanical conversion element) in a slidable manner and serve as a slide bearing. As a result, there are problems that the number of parts increases and the structure becomes complicated.
特許文献3に開示されたアクチュエータでは、上記特許文献1に開示された駆動装置と同様に、駆動摩擦部材(振動摩擦部)が電気機械変換素子の伸縮方向に延在している。その結果、駆動摩擦部材(振動摩擦部)が被駆動部材よりも長く、駆動摩擦部材(振動摩擦部)が往復運動することによって傾きを生じ易い。また、被駆動部材の移動距離を長くする程、駆動摩擦部材(振動摩擦部)も長くなり、不要な振動モードを発生し易い。更に、電気機械変換素子と駆動摩擦部材(振動摩擦部)との結合部の延長上に摩擦係合部があるので、低背化には不利である。 In the actuator disclosed in Patent Document 3, the drive friction member (vibration friction part) extends in the expansion / contraction direction of the electromechanical conversion element, similarly to the drive device disclosed in Patent Document 1. As a result, the drive friction member (vibration friction portion) is longer than the driven member, and the drive friction member (vibration friction portion) reciprocates and tends to be inclined. Further, as the movement distance of the driven member is increased, the driving friction member (vibration friction portion) is also increased, and an unnecessary vibration mode is easily generated. Furthermore, since there is a friction engagement portion on the extension of the coupling portion between the electromechanical conversion element and the drive friction member (vibration friction portion), it is disadvantageous for a reduction in height.
特許文献4に開示されたアクチュエータでは、電気機械変換素子と駆動摩擦部材(振動摩擦部)とを連結部材を介して連結している。その結果、部品点数が増加し、構造が複雑になるという問題がある。 In the actuator disclosed in Patent Document 4, the electromechanical conversion element and the drive friction member (vibration friction portion) are connected via a connection member. As a result, there are problems that the number of parts increases and the structure becomes complicated.
特許文献5に開示された駆動装置では、上記特許文献1に開示された駆動装置と同様に、駆動部材(振動摩擦部)が電気機械変換素子の伸縮方向に延在している。その結果、駆動部材(振動摩擦部)が被駆動部材よりも長く、駆動部材(振動摩擦部)が往復運動することによって傾きを生じ易い。また、被駆動部材の移動距離を長くする程、駆動部材(振動摩擦部)も長くなり、不要な振動モードを発生し易い。更に、電気機械変換素子と駆動部材(振動摩擦部)との結合部の延長上に摩擦係合部があるので、低背化には不利である。 In the drive device disclosed in Patent Document 5, like the drive device disclosed in Patent Document 1, the drive member (vibration friction portion) extends in the expansion / contraction direction of the electromechanical transducer. As a result, the drive member (vibration friction portion) is longer than the driven member, and the drive member (vibration friction portion) reciprocates, so that inclination is likely to occur. Further, the longer the movement distance of the driven member, the longer the driving member (vibration friction portion), and it is easy to generate an unnecessary vibration mode. Furthermore, since there is a friction engagement portion on the extension of the coupling portion between the electromechanical conversion element and the drive member (vibration friction portion), it is disadvantageous for a reduction in height.
特許文献6に開示された駆動ユニットでは、弾性部材が摩擦係合部材(振動摩擦部)に取り付けられている。このような構造では、電気機械変換素子に高周波の電圧を印加した場合、弾性部材が共振し、摩擦係合部材(振動摩擦部)と逆位相で振動する周波数帯域がでてくるようになる。弾性部材と摩擦係合部材(振動摩擦部)との間の位相差が、摩擦結合している被駆動部(移動部材)の移動速度の低下および移動方向の逆転現象を引き起こす要因となる。 In the drive unit disclosed in Patent Document 6, an elastic member is attached to a friction engagement member (vibration friction portion). In such a structure, when a high frequency voltage is applied to the electromechanical transducer, the elastic member resonates, and a frequency band that vibrates in an opposite phase to the friction engagement member (vibration friction portion) appears. The phase difference between the elastic member and the friction engagement member (vibration friction portion) causes a decrease in the movement speed of the driven portion (moving member) that is frictionally coupled and a reverse phenomenon of the movement direction.
特許文献7に開示された圧電アクチュエータでは、上記特許文献1に開示された駆動装置と同様に、駆動部材(振動摩擦部)が圧電素子(電気機械変換素子)の伸縮方向に延在している。その結果、駆動部材(振動摩擦部)が移動部材(被駆動部材)よりも長く、駆動部材(振動摩擦部)が往復運動することによって傾きを生じ易い。また、移動部材(被駆動部材)の移動距離を長くする程、駆動部材(振動摩擦部)も長くなり、不要な振動モードを発生し易い。更に、圧電素子(電気機械変換素子)と駆動部材(振動摩擦部)との結合部の延長上に摩擦係合部があるので、低背化には不利である。 In the piezoelectric actuator disclosed in Patent Document 7, the driving member (vibration friction portion) extends in the expansion / contraction direction of the piezoelectric element (electromechanical conversion element), as in the driving device disclosed in Patent Document 1. . As a result, the drive member (vibration friction portion) is longer than the moving member (driven member), and the drive member (vibration friction portion) is likely to be inclined due to reciprocating motion. Further, as the moving distance of the moving member (driven member) is increased, the driving member (vibration friction portion) is also increased, and an unnecessary vibration mode is easily generated. Furthermore, since there is a friction engagement portion on the extension of the coupling portion between the piezoelectric element (electromechanical conversion element) and the drive member (vibration friction portion), it is disadvantageous for a reduction in height.
したがって、本発明の課題は、被駆動部材を効率よく移動させることができる、駆動装置を提供することにある。 Therefore, the subject of this invention is providing the drive device which can move a to-be-driven member efficiently.
本発明の他の課題は、低背化を図ることができる、駆動装置を提供することにある。 The other subject of this invention is providing the drive device which can aim at height reduction.
本発明の他の課題は、構造が簡単な、駆動装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a drive device having a simple structure.
本発明の他の目的は、説明が進むにつれて明らかになるだろう。 Other objects of the invention will become apparent as the description proceeds.
本発明によれば、伸縮方向(Z)で互いに対向する一対の端面(441a,441b)を持つ電気機械変換素子(441)と、この電気機械変換素子の一対の端面の一方(441b)に取り付けられた振動摩擦部(443)と、この振動摩擦部と摩擦結合される被駆動部材(423)と、振動摩擦部と被駆動部材との間に摩擦力を発生させる摩擦力付加手段(424;444)とを備え、電気機械変換素子の伸縮方向(Z)に被駆動部材(423)が移動可能な駆動装置(20;20A;20B)において、振動摩擦部(443)は、伸縮方向と直交する方向に第1の端面(4431)としての摩擦面を持ち、被駆動部材は、振動摩擦部の摩擦面と摺接する棒状の移動軸(423)を含み、駆動装置(20;20A;20B)は、移動軸(423)に固着又は移動軸(423)と一体に構成されたレンズホルダ(422)を備え、摩擦力付加手段(424;444)は、振動摩擦部(443)以外の部材(422;30)に、レンズホルダ(422)の外周壁に沿うように、取り付けられているバネから成ることを特徴とする、駆動装置が得られる。 According to the present invention, the electromechanical transducer element (441) having a pair of end faces (441a, 441b) facing each other in the expansion / contraction direction (Z) and one of the pair of end faces (441b) of the electromechanical transducer element are attached. The generated vibration friction portion (443), a driven member (423) frictionally coupled to the vibration friction portion, and a friction force adding means (424; for generating a friction force between the vibration friction portion and the driven member). 444), and in the drive device (20; 20A; 20B) in which the driven member (423) can move in the expansion / contraction direction (Z) of the electromechanical transducer, the vibration friction portion (443) is orthogonal to the expansion / contraction direction The driven member has a friction surface as a first end surface (4431) in the direction to be driven, and the driven member includes a rod-shaped moving shaft (423) that is in sliding contact with the friction surface of the vibration friction portion, and the driving device (20; 20A; 20B). Is the moving axis (4 3) the fixed or mobile axis (423) comprises a lens holder which is integrally formed (422), the frictional force adding means (424; 444) is a member other than the vibration friction portion (443) (422; 30) The drive device is characterized by comprising a spring attached along the outer peripheral wall of the lens holder (422) .
上記本発明による駆動装置(20;20A;20B)において、振動摩擦部(443)は、摩擦面(4431)に断面V字状の溝(4431a)を持つことが好ましい。断面V字状の溝(4431a)の角度は、30度から180度未満の範囲にあることが望ましい。 In the driving device (20; 20A; 20B) according to the present invention, the vibration friction portion (443) preferably has a groove (4431a) having a V-shaped cross section on the friction surface (4431). The angle of the V-shaped groove (4431a) is preferably in the range of 30 degrees to less than 180 degrees.
本発明の第1の態様によれば、上記摩擦力付加手段(424)がレンズホルダ(422)に取り付けられる。摩擦力付加手段は、例えば、レンズホルダ(422)に取り付けられた付勢部材(424)から構成されてよい。この場合、付勢部材(424)は、レンズホルダ(422)に取り付けられた第1の端部(424a)と、振動摩擦部(443)の第1の端面(4431)に伸縮方向(Z)と直交する方向で対向する第2の端面(4432)に当接する第2の端部(424b)とを持ってよい。付勢部材は、例えば、第1の端部(424a)がレンズホルダ(422)に接着されたバネ(424)から構成されてよい。その代わりに、付勢部材は、第1の端部(434a)がレンズホルダ(422)にネジ止めされたバネ(424)から構成されてよい。 According to a first aspect of the present invention, the upper Symbol frictional force adding means (424) is attached to the lens holder (422). The frictional force adding means may be constituted by, for example, an urging member (424) attached to the lens holder (422). In this case, the urging member (424) has a first end portion (424a) attached to the lens holder (422) and a first end surface (4431) of the vibration friction portion (443) in the expansion / contraction direction (Z). And a second end portion (424b) that abuts on a second end face (4432) facing each other in a direction orthogonal to the direction. For example, the urging member may include a spring (424) in which the first end (424a) is bonded to the lens holder (422). Alternatively, the biasing member may comprise a spring (424) having a first end (434a) screwed to the lens holder (422).
本発明の第2の態様によれば、駆動装置(20B)は、レンズホルダを収容するハウジング(30)を備え、上記摩擦力付加手段(444)がハウジング(30)に取り付けられる。摩擦力付加手段は、例えば、ハウジング(30)の内壁面(34a)に取り付けられた付勢部材(444)から構成されてよい。この場合、付勢部材(444)は、ハウジング(30)の内壁面(34a)に取り付けられた第1の端部(444a)と、移動軸(423)を間に挟んで振動摩擦部(443)の摩擦面(4431)と対向する第2の端部(444b)とを持ってよい。付勢部材は、例えば、第1の端部(444a)がハウジングの内壁面(34a)に接着されたバネ(444)から構成されてよい。 According to a second aspect of the present invention, the driving device (20B) includes a housing (30) for accommodating the Les Nzuhoruda, the frictional force adding means (444) is attached to the housing (30). The frictional force adding means may be constituted by, for example, an urging member (444) attached to the inner wall surface (34a) of the housing (30). In this case, the urging member (444) includes the vibration friction portion (443) with the first end (444a) attached to the inner wall surface (34a) of the housing (30) and the moving shaft (423) interposed therebetween. ) And a second end (444b) facing the friction surface (4431). For example, the urging member may include a spring (444) in which the first end (444a) is bonded to the inner wall surface (34a) of the housing.
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。 The reference numerals in the parentheses are given for ease of understanding, and are merely examples, and of course are not limited thereto.
本発明では、振動摩擦部が伸縮方向と直交する方向に第1の端面としての摩擦面を持ち、被駆動部材が振動摩擦部の摩擦面と摺接する棒状の移動軸を含み、摩擦力付加手段が振動摩擦部以外の部材に取り付けられているので、被駆動部材を効率よく移動させることができる。 In the present invention, the vibration friction portion has a friction surface as a first end surface in a direction orthogonal to the expansion and contraction direction, the driven member includes a rod-shaped moving shaft that is in sliding contact with the friction surface of the vibration friction portion, and a frictional force adding means Is attached to a member other than the vibration friction portion, so that the driven member can be moved efficiently.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1乃至図6を参照して、本発明の第1の実施の形態による駆動装置20について説明する。図1は駆動装置20を示す斜視図である。図2は図1に示した駆動装置20のオートフォーカスレンズ駆動ユニット40を右前斜め上方から見た斜視図である。図3はオートフォーカスレンズ駆動ユニット40を右後斜め上方から見た斜視図である。図4はオートフォーカスレンズ駆動ユニット40を右斜め上方から見た斜視図である。図5はオートフォーカスレンズ駆動ユニット40の側面図である。図6はオートフォーカスレンズ駆動ユニット40のレンズ駆動部44を被駆動部材423およびバネ424と共に示す斜視図である。
A driving
ここでは、図1乃至図6に示されるように、直交座標系(X,Y,Z)を使用している。図1乃至図6に図示した状態では、直交座標系(X,Y,Z)において、X軸は前後方向(奥行方向)であり、Y軸は左右方向(幅方向)であり、Z軸は上下方向(高さ方向)である。 Here, as shown in FIGS. 1 to 6, an orthogonal coordinate system (X, Y, Z) is used. 1 to 6, in the orthogonal coordinate system (X, Y, Z), the X axis is the front-rear direction (depth direction), the Y axis is the left-right direction (width direction), and the Z axis is The vertical direction (height direction).
図示の駆動装置20は、例えば、オートフォーカスレンズ駆動ユニット40のレンズ駆動部44として使用される。その場合、図1乃至図4に示す例においては、上下方向Zがレンズの光軸O方向である。
The illustrated
図1に示されるように、駆動装置20は、後述するオートフォーカスレンズ駆動装置40を覆う略直方体形状の筐体(ハウジング)30を備える。換言すれば、筐体(ハウジング)30内に、オートフォーカスレンズ駆動装置40が配置される。筐体(ハウジング)30は、上側フレーム32と、下側フレーム34と、アクチュエータ・ベース36と、上側カバー38とを含む。アクチュエータ・ベース36は、下側フレーム34に取り付けられている。アクチュエータ・ベース36上には、後述する静止部材(錘)442が搭載される。上側カバー38は、レンズの光軸Oを中心軸とした円形開口38aを有する。
As shown in FIG. 1, the driving
一方、図示はしないが、下側フレーム34の中央部には、基板に配置された撮像素子が搭載される。この撮像素子は、可動レンズ(後述する)により結像された被写体像を撮像して電気信号に変換する。撮像素子は、例えば、CCD(charge coupled device)型イメージセンサ、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型イメージセンサ等により構成される。
On the other hand, although not shown, an image sensor disposed on the substrate is mounted at the center of the
図2乃至図4を参照して、筐体(ハウジング)30内には、左手前側に案内軸39(図9参照)が設けられている。この案内軸39は、光軸Oと平行に延在している。案内軸39は筐体(ハウジング)30の下側フレーム34上に立設している。この光軸Oを間に挟んで、案内軸39と反対側である右奥側には、後述する、被駆動部材423が設けられている。図示の例では、被駆動部材423は、棒状の移動軸から成る。移動軸423も、光軸Oと平行に延在している。すなわち、案内軸39と移動軸423とは、光軸Oまわりに回転対称な位置に配置されている。
2 to 4, a guide shaft 39 (see FIG. 9) is provided in the housing (housing) 30 on the left front side. The
オートフォーカスレンズ駆動ユニット40は、レンズ可動部42とレンズ駆動部44とから構成される。レンズ駆動部44は、レンズ可動部42を光軸O方向に摺動可能に支持しながら、後述するようにレンズ可動部42を駆動する。
The autofocus
レンズ可動部42は、可動レンズであるオートフォーカスレンズAFLを保持するレンズバレル(レンズアセンブリ)421を含む。レンズバレル421は、略円筒状の可動鏡筒(レンズホルダ)422内に保持・固定される。レンズホルダ422の内周壁には雌ネジ(図示せず)が切られている。一方、レンズバレル421の外周壁には、上記雌ネジに螺合される雄ネジ(図示)が切られている。従って、レンズバレル421をレンズホルダ422に装着するには、レンズバレル421をレンズホルダ422に対して光軸O周りに回転して光軸O方向に沿って螺合することにより、レンズバレル421をレンズホルダ422内に収容し、接着剤などによって互いに接合する。
The lens
レンズホルダ422は、左手前側の上端で半径方向外側に延びる第1の延在部(第1の係合部)4221を有する。第1の延在部(第1の係合部)4221は、左側に開いた略U字状の窪み4221uを有し、この窪み4221u内に上記案内軸が収容されている。レンズホルダ422は、右奥側で半径方向外側に延びる一対の第2の延在部(第2の係合部)4222を有する。一対の第1の延在部(第1の係合部)4222は、右側に開いた略U字状の窪み4222uを有し、これら窪み4222u内に移動軸423が収容され嵌合されている。このような構成により、レンズ可動部42は、筐体(ハウジング)30に対して光軸O方向にのみ移動可能である。
The
レンズホルダ422は、左奥側で半径方向外側へ延在する第3の延在部4223を有する。この第3の延在部4223には、バネ424の第1の端部424aが接着剤で接着されている。バネ424は、この第1の端部424aから左右方向Yの右側に第2の端部424bまで延在している。このバネ424の第2の端部424bには、前後方向Xの前方向へ突出する突起424cが設けられている。
The
この突起424cは、バネ424によって、移動軸423に近づく方向(前後方向Xの前方向)に付勢されている。移動軸323と突起424cとの間に、後述する振動摩擦部443がその第1及び第2の端面4431、4432で挟持されている。第1及び第2の端面4431、4432は、光軸O方向と直交する方向で互いに対向している。換言すれば、第1及び第2の端面4431、4432は、後述する積層圧電素子441の伸縮方向と直交する方向で互いに対向している。尚、第1の端面4431は、後述するように、摩擦面として働く。
The
レンズホルダ422と、レンズバレル(レンズアセンブリ)421と、バネ424と、移動軸423との組み合わせによって、オートフォーカスレンズ駆動ユニット40のレンズ可動部42が構成される。後述するように、振動摩擦部443の摩擦面4431には、断面V字状の溝4431aが形成されている。
The lens
次に、オートフォーカスレンズ駆動ユニット40のレンズ駆動部44について説明する。レンズ駆動部44は、電気機械変換素子として働く積層圧電素子441と、上記静止部材(錘)442と、上記振動摩擦部443と、から構成される。
Next, the
積層圧電素子441は、光軸O方向(上下方向Z)に伸縮する。積層圧電素子441は、光軸O方向に複数の圧電層を積層した構造を有する。図5に示されるように、積層圧電素子441は、伸縮方向で互いに対向する第1の端面(下端面)441aと第2の端面(上端面)441bとを持つ。静止部材(錘)442は、積層圧電素子441の第1の端面(下端面)441aに接着剤等で結合される。積層圧電素子441と静止部材442との組合せは、圧電ユニットと呼ばれる。
The laminated
振動摩擦部443は、積層圧電素子441の第2の端面(上端面)441bに接着剤等で取り付けられている。図示の例では、振動摩擦部443が積層圧電素子441の第2の端部441bに直接結合されているが、振動摩擦部443と積層圧電素子441の第2の端部441bとの間に何らかの部材が介在されてもよい。
The
棒状の移動軸423は、この振動摩擦部443と摩擦結合される。振動摩擦部443には、前後方向Xの前端の、当該振動摩擦部443と棒状の移動軸423との間の摩擦結合部(摩擦面)4431に断面V字状の溝4431aが形成されている。
The rod-shaped moving
前述したように、レンズ可動部44は、振動摩擦部443を、棒状の移動軸423に対して押し付ける(付勢する)ためのバネ424を備える。すなわち、バネ424は、その第1の端部424aが第3の延在部4223に固着されて、その第2の端部424bに取り付けられた突起424cで、振動摩擦部443を移動軸423に押し付ける押付力を発生する。換言すれば、バネ424は、突起424c(第2の端部424b)を振動摩擦部443に付勢して、振動摩擦部443を移動軸423と突起424cとで挟持することにより、振動摩擦部443の摩擦面4431と移動軸423との間に摩擦力を付加する摩擦力付加手段(付勢手段)として作用する。
As described above, the lens
振動摩擦部443において、振動摩擦部443と移動軸423との間の摩擦結合部(摩擦面4431)に断面V字状の溝4431aを形成している。振動摩擦部443の断面V字状の溝4431aによる移動軸423との2直線接触により、摩擦結合部(摩擦面4431)の接触状態が安定し、再現性の良い摩擦駆動が得られると共に、移動軸423の一軸移動体としての直進移動性を高めるという効果を奏する。尚、この断面V字状の溝4431aの角度は、30度から180度未満の範囲であることが望ましい。
In the
図6を参照して、バネ424の有効長Lsについて説明する。図6に示されるように、駆動装置20は、バネ424の有効長Lsを長く設計することが可能である。その為、たとえバネ424の寸法や組立寸法がばらついても、荷重への影響を少なくすることができる。その結果、製品ごとの性能ばらつきを少なくした駆動装置20を製造することができる。
The effective length Ls of the
このように、バネ424の有効長Lsを長く設計できるので、バネ424の材料としては、金属のみでなく、樹脂成型品であっても、十分な弾性効果を発揮することができる。
In this way, since the effective length Ls of the
また、本実施の形態では、バネ424を、振動摩擦部443ではなく、レンズ可動部42側に取り付けている。このように、振動摩擦部443とバネ424とを分離したことにより、バネ424の共振現象が起きるのを防止できる。したがって、振動摩擦部443とバネ424が位相反転することがなくなり、レンズ可動部42を効率よく移動させることが可能となる。また、レンズ可動部42の進行方向も、意図した方向へ進むように制御することが可能となる。
In the present embodiment, the
レンズ駆動部44とレンズ可動部42とは、図2乃至図5に示されるように、光軸Oに対して並置されている。したがって、フォーカスレンズ駆動ユニット40を低背化することができる。その結果、駆動装置20も低背化することができる。
The
次に、図7を参照して、積層圧電素子441に供給される電流と積層圧電素子441に発生する変位について説明する。なお、図7は、上記特許文献1の図5に図示されたものと同じものである。図7(A)および(B)は、それぞれ、駆動回路(図示せず)により積層圧電素子441に供給される電流の変化と、積層圧電素子441の変位を示すものである。
Next, the current supplied to the laminated
図7(A)に示すように、積層圧電素子441に大電流(正方向)と所定の一定電流(負方向)とを交互に流す。このような状況では、図7(B)に示すように、積層圧電素子441は、大電流(正方向)に対応した急激な変位(伸び)と、一定電流(負方向)に対応した穏やかな変位(縮み)とが交互に生じる。
As shown in FIG. 7A, a large current (positive direction) and a predetermined constant current (negative direction) are alternately passed through the laminated
すなわち、積層圧電素子441に矩形波電流を印加して(図7(A))、積層圧電素子441に対してのこぎり波状の変位(伸縮)を生じ(図7(B))させる。 That is, a rectangular wave current is applied to the laminated piezoelectric element 441 (FIG. 7A), and a sawtooth wave-like displacement (expansion / contraction) is caused to the laminated piezoelectric element 441 (FIG. 7B).
図7に加えて図2をも参照して、オートフォーカスレンズ駆動ユニット40(駆動装置10)の動作について説明する。先ず、レンズ可動部42を上下方向Zに沿って下方向に移動する場合の動作について説明する。
The operation of the autofocus lens drive unit 40 (drive device 10) will be described with reference to FIG. 2 in addition to FIG. First, an operation when the lens
先ず、図7(A)に示すように、積層圧電素子441に正方向の大電流を流すと、図7(B)に示すように、積層圧電素子441は急速に厚み方向の伸び変位を生じる。その結果、振動摩擦部443は光軸O方向(上下方向Z)に沿って上方向に急速に移動する。このとき、レンズ可動部42は、その慣性力により、振動摩擦部443と棒状の移動軸423との間の摩擦力に打ち勝って実質的にその位置にとどまるので、移動しない。
First, as shown in FIG. 7A, when a large positive current is passed through the multilayer
次に、図7(A)に示すように、積層圧電素子441に負方向の一定電流を流すと、積層圧電素子441は緩やかに厚み方向の縮み変位を生じる。その結果、振動摩擦部443は光軸O方向(上下方向Z)に沿って下方向に緩やかに移動する。このとき、振動摩擦部443と棒状の移動軸423とはそれらの間の接触面(摩擦面4431)に発生する摩擦力により結合しているので、レンズ可動部42は振動摩擦部443と共に実質的に光軸O方向(上下方向Z)に沿って下方向に移動する。
Next, as shown in FIG. 7A, when a constant current in the negative direction is passed through the multilayer
このように、積層圧電素子441に正方向の大電流と負方向の所定の一定電流を交互に流して、積層圧電素子441に伸び変位と縮み変位を交互に生じさせることにより、レンズホルダ442(レンズバレル421)を光軸O方向(上下方向Z)に沿って下方向へ連続して移動させることができる。
In this way, a large positive current and a predetermined constant current in the negative direction are alternately supplied to the laminated
レンズ可動部42を光軸O方向(上下方向Z)に沿って上方向に移動させるには、上記と逆に積層圧電素子441に負方向の大電流と、正方向の所定の一定電流とを交互に流すことによって、達成することができる。
In order to move the lens
次に、積層圧電素子441について説明する。積層圧電素子441は直方体の形状をしており、その素子サイズは、0.9[mm]×0.9[mm]×1.5[mm]である。圧電材料としてPZTのような低Qm材を使用している。厚さ20[μm]の圧電材料と厚さ2[μm]の内部電極とを交互に櫛形に50層積層することによって、積層圧電素子441を製造する。そして、積層圧電素子441の有効内部電極サイズは、0.6[mm]×0.6[mm]である。換言すれば、積層圧電素子441の有効内部電極の外側に位置する周辺部には、幅0.15[mm]のリング状の不感帯部分(クリアランス)が存在する。
Next, the laminated
図1乃至図5に示した駆動装置20では、移動軸423とレンズホルダ(レンズ支持体)422とは別体で、互いに固着されているが、移動軸423とレンズホルダ(レンズ支持体)422とを一体に構成してもよい。この場合、レンズホルダ(レンズ支持体)422と移動軸423とは同一の材料で構成される。
In the driving
図8を参照して、本発明の第2の実施の形態による駆動装置20A(オートフォーカスレンズ駆動ユニット40A)について説明する。図8はオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Aを右後斜め上方から見た斜視図である。図示のオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Aは、付勢部材であるバネ424のレンズホルダ422への取り付け方法が相違する点を除いて、図3に示したオートフォーカスレンズ駆動ユニット40と同様の構成を有し、動作をする。したがって、図3に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、説明の簡略化のために、以下では相違点についてのみ説明する。
With reference to FIG. 8, a driving
図3に示したオートフォーカスレンズ駆動ユニット40においては、バネ424の第1の端部424aが接着剤によってレンズホルダ422の第3の延在部4223に固着されている。
In the autofocus
これに対して、図8に示したオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Aにおいては、バネ424の第1の端部424aがネジ425により、レンズホルダ422の第3の延在部4223にネジ止めされている。
On the other hand, in the autofocus
図8に示したオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Aでも、上述した第1の実施の形態に係るオートフォーカスレンズ駆動ユニット40と同様の効果を奏することは明らかである。
It is obvious that the autofocus
図9乃至図11を参照して、本発明の第3の実施の形態による駆動装置20B(オートフォーカスレンズ駆動ユニット40B)について説明する。図9はオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Bを右前斜め上方から見た斜視図である。図10はオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Bを右後斜め上方から見た斜視図である。図11はオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Bを右斜め上方から見た斜視図である。図示のオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Bは、付勢部材であるバネの取り付け場所が相違する点を除いて、図2乃至図4に示したオートフォーカスレンズ駆動ユニット40と同様の構成を有し、動作をする。したがって、バネに444の参照符号を付してある。したがって、図1乃至図5に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、説明の簡略化のために、以下では相違点についてのみ説明する。尚、参照符号39は、前述した案内軸を示している。
A driving
図2乃至図4に示したオートフォーカスレンズ駆動ユニット40においては、バネ424がレンズホルダ422に取り付けられている。すなわち、バネ424の第1の端部424aが接着剤によってレンズホルダ422の第3の延在部4223に固着されている。したがって、バネ424は、レンズ移動部42の構成要素である。
In the autofocus
これに対して、図9乃至図11に示したオートフォーカスレンズ駆動ユニット40Bにおいては、バネ444がハウジング30に取り付けられている。したがって、バネ444は、レンズ駆動部44の構成要素である。
On the other hand, in the autofocus
詳述する。バネ444の第1の端部444aは、ハウジング30の下側フレーム34の内壁面34aに接着剤で接着して取り付けている。一方、バネ444の第2の端部444bは、移動軸423を間に挟んで振動摩擦部443の摩擦面4431と対向している。このバネ444の第2の端部444bには、前後方向Xの後方向へ突出する突起444cが設けられている。この突起444cは、バネ444によって、振動摩擦部443の摩擦面4431に近づく方向(前後方向Xの後方向)に付勢されている。振動摩擦部443の摩擦面4431と突起444cとの間に、移動軸423が挟持されている。
Detailed description. The
このように、レンズ駆動部44は、棒状の移動軸423を、振動摩擦部443に対して押し付ける(付勢する)ためのバネ444を備える。すなわち、バネ444は、その第1の端部444aが下側フレーム34の内壁面34aに固着されて、その第2の端部444bに取り付けられた突起444cで、移動軸423を振動摩擦部443に押し付ける押付力を発生する。換言すれば、バネ444は、突起444c(第2の端部444b)を移動軸423に付勢して、移動軸423を振動摩擦部443と突起444cとで挟持することにより、振動摩擦部443の摩擦面4431と移動軸423との間に摩擦力を付加する摩擦力付加手段(付勢手段)として作用する。
As described above, the
本第3の実施の形態では、バネ444を、振動摩擦部443ではなく、ハウジング30側に取り付けている。このように、振動摩擦部443とバネ444とを分離したことにより、バネ444の共振現象が起きるのを防止できる。したがって、振動摩擦部443とバネ444が位相反転することがなくなり、レンズ可動部42を効率よく移動させることが可能となる。また、レンズ可動部42の進行方向も、意図した方向へ進むように制御することが可能となる。
In the third embodiment, the
以上、本発明についてその好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲内で、種々の変形が当業者によって可能であるのは明らかである。例えば、上述した実施の形態では、移動軸は円柱状をしているが、移動軸の形状はこれに限定されないのは勿論である。 Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, it is obvious that various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the movement axis has a cylindrical shape, but it is needless to say that the shape of the movement axis is not limited to this.
20、20A、20B 駆動装置
30 筐体(ハウジング)
32 上側フレーム
34 下側フレーム
34a 内壁面
36 アクチュエータ・ベース
38 上側カバー
39 案内軸
40、40A、40B オートフォーカスレンズ駆動ユニット
42 レンズ可動部
421 レンズバレル(レンズアセンブリ)
422 可動鏡筒(レンズホルダ、レンズ支持体)
4221 第1の延在部(第1の係合部)
4221u 窪み
4222 第2の延在部(第2の係合部)
4222u 窪み
4223 第3の延在部
423 被駆動部材(移動軸)
424 バネ(付勢部材)
424a 第1の端部
424b 第2の端部
424c 突起
425 ネジ
44 レンズ駆動部
441 積層圧電素子(電気機械変換素子)
441a 第1の端面(下端面)
441b 第2の端面
442 静止部材(錘)
443 振動摩擦部
4431 第1の端面(摩擦面)
4431a 断面V字状の溝
4432 第2の端面
444 バネ(付勢部材)
444a 第1の端部
444b 第2の端部
444c 突起
O レンズの光軸
AFL オートフォーカスレンズ
20, 20A,
32
422 Movable lens barrel (lens holder, lens support)
4221 1st extension part (1st engaging part)
4221u hollow 4222 2nd extension part (2nd engaging part)
4222u hollow 4223
424 Spring (biasing member)
424a
441a First end face (lower end face)
441b
443
4431a V-shaped
444a First end 444b
Claims (10)
前記振動摩擦部は、前記伸縮方向と直交する方向に第1の端面としての摩擦面を持ち、
前記被駆動部材は、前記振動摩擦部の前記摩擦面と摺接する棒状の移動軸を含み、
前記駆動装置は、前記移動軸に固着又は前記移動軸と一体に構成されたレンズホルダを備え、
前記摩擦力付加手段は、前記振動摩擦部以外の部材に、前記レンズホルダの外周壁に沿うように、取り付けられているバネから成ることを特徴とする、駆動装置。 An electromechanical conversion element having a pair of end faces facing each other in the expansion and contraction direction, a vibration friction portion attached to one of the pair of end faces of the electromechanical conversion element, and a driven member frictionally coupled to the vibration friction portion And a frictional force adding means for generating a frictional force between the vibration frictional part and the driven member, wherein the driven member is movable in the expansion / contraction direction of the electromechanical transducer,
The vibration friction portion has a friction surface as a first end surface in a direction orthogonal to the expansion and contraction direction,
The driven member includes a rod-shaped moving shaft that is in sliding contact with the friction surface of the vibration friction portion;
The driving device includes a lens holder fixed to the moving shaft or configured integrally with the moving shaft,
The driving device according to claim 1, wherein the frictional force adding means includes a spring attached to a member other than the vibration friction portion along the outer peripheral wall of the lens holder .
前記付勢部材は、前記レンズホルダに取り付けられた第1の端部と、前記振動摩擦部の前記第1の端面に前記伸縮方向と直交する方向で対向する第2の端面に当接する第2の端部とを持つ、請求項4に記載の駆動装置。 The frictional force adding means is composed of an urging member attached to the lens holder,
The urging member is in contact with a first end attached to the lens holder and a second end face facing the first end face of the vibration friction part in a direction perpendicular to the expansion / contraction direction. The driving device according to claim 4, wherein the driving device has an end of
前記レンズホルダを収容するハウジングを備え、
前記摩擦力付加手段が前記ハウジングに取り付けられている、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の駆動装置。 The driving device includes:
Comprising a Haujin grayed accommodating the lens holder,
The drive unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the frictional force adding means is attached to the housing.
前記付勢部材は、前記ハウジングの内壁面に取り付けられた第1の端部と、前記移動軸を間に挟んで前記振動摩擦部の前記摩擦面と対向する第2の端部とを持つ、請求項8に記載の駆動装置。 The frictional force adding means is composed of an urging member attached to the inner wall surface of the housing,
The biasing member has a first end attached to the inner wall surface of the housing, and a second end facing the friction surface of the vibration friction portion with the moving shaft interposed therebetween. The drive device according to claim 8.
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