驱动装置及摄像装置的制作方法

专利名称：驱动装置及摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用振子的椭圆振动来驱动移动体使其按预定方向移动 的驱动装置及由该驱动装置进行抖动校正的数字照相机等摄像装置。
背景技术：
以往，作为具有抖动校正功能的摄像装置，例如有照相机。作为照 相机具有的抖动校正功能，已知有如下的手抖校正功能使用角速度传感器等抖动检测单元来检测照相机上下倾斜(t。:y于)方向的抖动振动和照相机左右倾斜(3—)方向的抖动振动，根据所检测的抖动信号，在抵消抖动的方向上在与摄影光轴正交的平面内沿水平方向和垂直方向 分别独立地移动摄像光学系统的一部分或者摄像元件，由此校正摄像元 件的摄像面上的图像的抖动。
在实现这样的手抖校正功能的手抖校正机构中，为了校正手抖而使 用驱动单元，该驱动单元在与摄影光轴正交的平面内沿水平方向和垂直 方向移动摄影镜头的一部分镜头或者摄像元件本身。该驱动单元由于跟 随手抖而动作，所以要求具有高度应答性、精密驱动(微小驱动)、以及 即使切断电源仍能保持移动体位置的自身保持性。
对于这样的要求，在专利文献1中公开了使用冲击致动器的手抖校正机构。另外专利文献2中公开了振动波线性电动机，该振动波线性电 动机通过将表面产生椭圆振动的两个振子相对于轴按压，使轴相对于振子被线性驱动。在该振动波线性电动机的驱动机构中采用如下的结构
圆柱状轴因振子而相对移动，设置在轴上的突起驱动镜头框，镜头框由 设置为镜头框用的引导机构引导移动方向而移动。日本特开2005-331549号公报 [专利文献2]日本特开2006-67712号公报
但是，在使用专利文献1所示的冲击致动器作为驱动机构的手抖校 正机构中，能够得到高度应答性、精密驱动、以及自身保持性，但由于 利用惯性力来进行驱动，所以存在不能通过小型而得到高输出的问题。
例如在照相机等中，CCD等摄像元件的前面与防尘过滤器等一体化，不 适合比较大、重的摄像单元作为驱动对象的情况。为了增大驱动力需要 加大惯性质量，使驱动机构变大。另外，根据由克服摩擦力的惯性力进 行驱动的原理，摩擦滑动必然产生能量损失，也存在不太能提高效率的 根本性的不良情况。
另一方面，利用了振子的椭圆振动的所谓振动波电动机适合效率高、 容易得到大的驱动力、且比较大、重的摄像单元等的驱动。但是，为了 产生大的驱动力，必须使用较大的力使振子按压在移动体上，移动体的 刚性如果低，则移动体会因按压力而挠曲(振动波电动机的振动振幅原 本是几^im那么小，所以即使是几^im左右的挠曲也会成为问题)，使驱 动机构的效率低下，在极端情况下会产生驱动力被吸收而不进行动作的 问题。为了防止这样的问题发生，如专利文献2所示，形成为使直接接 触振子的移动体即圆柱状的轴提高刚性，使成为实际移动的对象的镜头 框釆用通过突起来传递驱动力而使其移动的结构。在这样的结构中，镜 头框一侧的驱动力传递机构、镜头框一侧用的引导机构等需要另外的途 径，存在机构变得复杂并且变得大型、笨重的问题。基于该点，构成为 使镜头框等移动对象物自身的刚性变高，可以通过振子的椭圆振动直接 驱动，但为了避免在通过具有由形状、材质等所决定的固有谐振频率的 振子的椭圆振动来传递驱动力时产生固有的振动等不良情况，必须进行 所需要的以上的大型化、重量化，这样就违背了小型化的要求。

发明内容
本发明是鉴于上述内容而作成的，其目的是提供一种小型的、驱动 力较大的、高效率的驱动装置及摄像装置。
为了解决上述课题达到目的，本发明涉及的驱动装置的特征在于， 具有振子，其通过施加预定周波电压而使驱动部产生椭圆振动；固定
部件，其具有保持所述振子的保持部；以及移动体，其被所述振子的椭 圆振动所驱动，相对于所述固定部件移动，所述移动体包括第1移动 体部，其形成希望大小；以及第2移动体部，其具有所述驱动部被按压 而接触的滑动部，和设置在该滑动部的相反侧、移动方向通过与所述固 定部件所具有的引导部卡合而被引导的被引导部，该第2移动体部的刚 性比所述第1移动体部高，并且，形成得比所述第1移动体部小，且固 定在该第1移动体部上。
另外，本发明涉及的驱动装置的特征在于，在上述发明中，与所述 第2移动体部一体移动的所述第1移动体部通过所述固定部件的所述引 导部和所述第2移动体部的被引导部之间的卡合来引导移动方向。
并且，本发明涉及的驱动装置的特征在于，在上述发明中，所述第 l移动体部由树脂材料、铝或镁形成。
并且，本发明涉及的驱动装置的特征在于，在上述发明中，该驱动
装置具有弹推单元，该弹推单元对上述振子进行弹推，使得隔着所述第2 移动体部和所述振子将所述驱动部从所述引导部的相反侧向所述滑动部 按压。
并且，本发明涉及的驱动装置的特征在于，在上述发明中，所述引 导部和所述被引导部具有沿着移动方向排列成1列的转动体，在朝着与 移动方向不同的方向远离所述引导部的位置上，具有定位用的一个转动 体，该转动体在弹推力的夹持状态下被配设在所述第1移动体部和所述
固定部件之间。
并且，本发明涉及的驱动装置的特征在于，具有第1振子，其通 过施加预定的周波电压而使驱动部产生椭圆振动；固定部件，其具有保 持所述第1振子的第1保持部；第1移动体，其按压所述第1振子的所 述驱动部，并且移动方向被所述固定部件所具有的引导部限制为第1方 向，该第1移动体被所述第1振子的椭圆振动所驱动，相对于所述固定 部件沿第1方向移动；第2振子，其被保持在具有第2保持部的所述第1 移动体中，通过施加预定的周波电压使驱动部产生椭圆振动；以及第2 移动体，其按压所述第2振子的所述驱动部，并且移动方向被所述第1
移动体所具有的引导部限制为与第1方向不同的第2方向，该第2移动 体被所述第2振子的椭圆振动所驱动，相对于所述第1移动体沿第2方 向移动，所述第1、第2移动体中的至少一个移动体包括第1移动体部， 其形成希望大小；以及第2移动体部，其具有所述驱动部所接触的滑动 部，和设置在该滑动部的相反侧、移动方向通过与所述引导部卡合而被 引导的被引导部，该第2移动体部的刚性比所述第1移动体部高，并且， 形成得比所述第l移动体部小，且固定在该第1移动体部上。
并且，本发明涉及的摄像装置具有控制该摄像装置整体动作的微型 计算机，在与摄影光轴正交的平面内，在正交的第1方向和第2方向上 使摄像元件变位移动，以补偿抖动，其特征在于，该摄像装置具有第1 振子，其根据所述微型计算机的指示，通过施加预定的周波电压而使驱 动部产生椭圆振动；固定部件，其具有保持所述第1振子的第1保持部， 且固定安装在摄像装置主体上；第1移动体，其按压所述第1振子的所 述驱动部，并且移动方向被所述固定部件所具有的引导部限制为第1方 向，该第1移动体被所述第1振子的椭圆振动所驱动，相对于所述固定 部件沿第1方向移动；第2振子，其被保持在具有第2保持部的所述第1 移动体中，根据所述微型计算机的指示，通过施加预定的周波电压使驱 动部产生椭圆振动；以及第2移动体，其按压所述第2振子的所述驱动 部，并且移动方向被所述第1移动体所具有的引导部限制为第2方向， 该第2移动体被所述第2振子的椭圆振动所驱动，相对于所述第1移动 体沿第2方向移动，并且在摄影光轴上保持所述摄像元件，所述第l、第 2移动体中的至少一个移动体包括第1移动体部，其形成希望大小；以 及第2移动体部，其具有所述驱动部所接触的滑动部，和设置在该滑动 部的相反侧、移动方向通过与所述引导部卡合而被引导的被引导部，该 第2移动体部的刚性比所述第1移动体部高，并且，形成得比所述第1 移动体部小，且固定在该第1移动体部上。
并且，本发明涉及的摄像装置具有控制该摄像装置整体动作的微型 计算机，在与摄影光轴正交的平面内，在正交的第1方向和第2方向上 使摄像元件变位移动，以补偿抖动，其特征在于，该摄像装置具有第1
振子，其根据所述微型计算机的指示，通过施加预定的周波电压而使驱
动部产生椭圆振动；固定部件，其形成为包围摄影光轴周围的开口的框 形状，并且具有保持所述第1振子的第1保持部，而且被固定安装在摄 像装置主体上；第1移动体部，其以包围摄影光轴周围开口的框形状形 成希望大小；第2移动体部，其具有所述第1振子的所述驱动部被按压 而接触的滑动部，和设置在该滑动部的相反侧、移动方向通过与所述固 定部件所具有的引导部卡合而向第1方向被引导的被引导部，该第2移 动体部的刚性比所述第1移动体部高，并且，形成得比所述第1移动体 部小，且固定在该第1移动体部上，被所述第1振子的椭圆振动所驱动， 相对于所述固定部件沿第1方向移动；第2振子，其被保持在具有第2 保持部的所述第1移动体部中，根据所述微型计算机的指示，通过施加 预定周波电压使驱动部产生椭圆振动；第3移动体部，其在摄影光轴上 保持所述摄像元件，且配设在所述第1移动体部的所述开口中，形成希 望大小；以及第4移动体部，其具有所述第2振子的所述驱动部被按压 而接触的滑动部，.和设置在该滑动部的相反侧、移动方向通过与所述第1 移动体部所具有的引导部卡合而向第2方向被引导的被引导部，该第4 移动体部的刚性比所述第3移动体部高，并且，形成得比所述第3移动 体部小，且固定在该第3移动体部上，被所述第2振子的椭圆振动所驱 动，相对于所述第1移动体部沿第2方向移动。
根据本发明涉及的驱动装置和摄像装置，使用效率高且容易得到大
的驱动力的产生椭圆振动的振子作为驱动源，另一方面，在移动体侧， 按照作为移动对象物而形成希望大小的第1移动体部、与比该第1移动 体部小的第2移动体部的分割构造，来固定二者使它们一体化，通过在 小的第2移动体部上设置被施加大的力的滑动部和被引导部，汇集了振 子的驱动力传递功能和移动方向引导功能，大的第1移动体部与第2移 动体部成为一体，只进行追随移动，通过仅使小的第2移动体部侧形成 为刚性变高，能够实现驱动力传递的高效率化，另一方面，第1移动体 部侧不需要有第2移动体部侧那样高的刚性，只要采用轻质量的材质形 成为希望大小即可，并且，不需要限制第1移动体部的移动方向的专用
引导机构，作为整体能够实现大驱动力、高效率并且小型轻量化。


图1是概略地示出本发明的实施方式的照相机的主要电气系统的结 构的方框图。
图2是表示摄像单元的结构例的纵剖侧视图。
图3是表示振子的动作原理的示意图。
图4是表示防振单元的结构例的分解立体图。
图5是简化图4所示的各部的形状而示出的防振单元的概略侧视图。 图6是抽出并放大图5中的X轴驱动机构部而示出的概略侧视图。 图7是表示引导轴承构造的剖视图。
图8是表示因对振子的按压力而产生挠曲的情况的说明图。 图9是表示静止图像摄影时的校正动作的概略流程图。
具体实施例方式
以下，根据附图对实施本发明涉及的驱动装置及摄像装置的最佳方 式进行说明。本实施方式的摄像装置安装有用于进行摄像单元的手抖校 正的驱动装置，该摄像单元包含根据光电变换而得到图像信号的摄像元 件，在这里，作为一个示例，对能够更换镜头的单镜头反光式电子照相 机(数字照相机)的应用例进行说明。并且，本发明不限于实施方式， 只要是不脱离本发明的宗旨的范围，可以进行各种变形。
首先，参照图1对本实施方式的照相机系统的结构例进行说明。图 1是概略地示出本实施方式的照相机主要电气系统结构的方框图。本实施 方式的照相机由作为照相机本体的主机单元100和作为一个附件装置即 更换镜头的镜头单元10系统地构成。
镜头单元10通过设置在主机单元100的前面的未作图示的镜头支架 自由装卸。镜头单元10的控制由自身具有的镜头控制用微型计算机(以 下称为"Lucom") 5执行。主机单元100的控制由主机控制用微型计算机 (以下称为"Bucom") 50执行。这些Lucom 5和Bucom 50被电连接成在
主机单元100安装有镜头单元10的状态下可以通过通信连接器6进行通 信。并且，作为照相机系统，构成为Lucom5—边从属地对Bucom50进 行协作一边进行工作。
镜头单元10具备摄影镜头1和光圈3。摄影镜头1由设置在镜头驱 动机构2内的未作图示的DC电动机驱动。光圈3由设置在光圈机构4 内的未作图示的步进电动机驱动。Lucom 5根据Bucom 50的指令控制这 些各个电动机。
主机单元100内如图所示地配设有以下构成部件。例如，设置了作 为光学系统的单镜头反光式的构成部件(五棱镜12、快速复原镜ll、目 镜13、辅助镜lla)、摄影光轴上的焦面式快门15、接收来自辅助镜lla 的反射光束用于检测散焦量的AF传感器单元16。 AF传感器单元16是 基于相位差检测方式的装置，具备单镜头16a、反射镜16b和利用CCD 等的AF传感器16c。
并且，设置有对AF传感器单元16进行驱动控制的AF传感器驱动 电路17、对快速复原镜11进行驱动控制的镜驱动机构18、对驱动快门 15的前幕和后幕的弹簧进行上紧的快门上紧机构19、控制这些前幕和后 幕的动作的快门控制电路20、以及根据检测来自五棱镜12的光束的测光 传感器21a进行测光处理的测光电路21 。
在摄影光轴上设置了用于对通过上述光学系统的被摄体图像进行光 电变换的摄像单元30。摄像单元30由作为摄像元件的CCD 31和配设在 其前面的光学低通滤波器(LPF) 32、防尘过滤器33作为单元而一体化 构成。在防尘过滤器33的周缘部安装有压电元件34。压电元件34具有 两个电极，构成为通过防尘过滤器控制电路48使压电元件34以预定的 频率振动，由此使防尘过滤器33振动，从而能够除去附着在过滤器表面 上的灰尘。对于摄像单元30附加有后面叙述的手抖校正用的防振单元。
另外，本实施方式的照相机系统构成为，具备连接在CCD31上 的CCD接口电路23;和利用液晶监控器24、作为存储区域发挥作用的 SDRAM 25、 FlashROM 26等来进行图像处理的图像处理控制器28，能 够与电子摄像功能一起提供电子记录显示功能。这里，记录介质27是各
种存储卡和外带的HDD等外部记录介质，通过通信连接器被安装成能够 与照相机主体通信并且可以更换。并且，在该记录介质27中记录摄影得 到的图像数据。作为其他的存储区域，记录照相机控制所需的预定的控 制参数的例如由EEPROM构成的非易失性存储器29，被设置为能够从 Bucom50进行存取。
在Bucom 50中设置有通过显示输出来向用户告知该照相机的动作 状态的动作显示用LCD 51及动作显示用LED 51a、照相机操作开关52。 照相机操作开关52是包含例如释放开关、模式变更开关及电源开关等操 作该照相机所需的操作钮在内的开关组。并且，设置了作为电源的电池 54、将电池54的电压变换为构成该照相机系统的各电路单元必需的电压 来提供的电源电路53，还设置有检测从外部电源通过插座提供电流时的 电压变化的电压检测电路。
上述构成的照相机系统的各部概略地进行如下的工作。首先，图像 处理控制器28按照Bucom 50的指令来控制CCD接口电路23 ，从CCD 31 取入图像数据。该图像数据通过图像处理控制器28变换成视频信号，在 液晶监控器24上被输出显示。用户从该液晶监控器24的显示图像能够 确认所摄影的图像影像。
SDRAM 25是图像数据的暂时保管用存储器，用作图像数据变换时 的工作区域等。另外，图像数据变换为JPEG数据后保管在记录介质27 中。
镜驱动机构18是用于将快速复原镜11向上升位置和下降位置驱动 的机构，该快速复原镜11在下降位置时，来自摄影镜头1的光束被分开 传导到AF传感器单元16侧和五棱镜12侧。来自AF传感器单元16内 的AF传感器的输出，通过AF传感器驱动电路17被发送至Bucom 50进 行公知的测距处理。另一方面，通过五棱镜12的光束的一部分被导向测 光电路21内的测光传感器21a，根据此处检测的光量进行公知的测光处 理。
然后，参照图2对包含CCD31的摄像单元30进行说明。图2是表 示摄像单元30的结构例的纵剖侧视图。摄像单元30具备作为摄像元
件的CCD 31，其得到与透过摄影光学系统而照射到自身的光电变换面上 的光对应的图像信号；光学低通滤波器(LPF) 32，其配设在CCD31的 光电变换面侧，从透过摄影光学系统而照射的被摄体光束中去除高频成 分；防尘过滤器33，其在该光学LPF32的前面侧隔开预定间隔与该光学 LPF 32相对置地配置；以及压电元件34，其配置在该防尘过滤器33的 周缘部，对防尘过滤器33给予预定的振动。
这里，CCD 31的CCD芯片31a直接安装在配设于固定板35上的挠 性基板31b上，从挠性基板31b的两端伸出的连接部31c、 31d通过设置 在主电路基板36上的连接器36a、 36b与主电路基板36侧连接。另外， CCD31具有的保护玻璃31e通过垫片31f固定安装在挠性基板31b上。
另外，CCD 31和光学LPF 32之间配设有由弹性部件等构成的过滤 器支撑部件37。该过滤器支撑部件37构成为，通过配设在CCD31的前 面侧周缘部避开光电变换面的有效范围的位置上，并且抵接在光学LPF 32的背面侧周缘部的附近，能够大致保持CCD 31和光学LPF 32之间的 气密性。然后，配设了气密性地覆盖CCD 31和光学LPF 32的保持器38。 保持器38在摄影光轴周围的大致中央部分具有矩形状开口 38a，在该开 口 38a的防尘过滤器33侧的内周缘部形成有断面为大致L字形状的台阶 部38b，相对于开口 38a从其后方侧配设有光学LPF 32及CCD 31。这里 通过配置为将光学LPF 32的前面侧周缘部大致气密地接触于台阶部38b， 能够通过台阶部38b来限制光学LPF 32在摄影光轴方向的位置，防止其 从保持器38的内部向前面侧脱离。
另一方面，在保持器38的前面侧的周缘部，为了将防尘过滤器33 隔开预定间隔地保持在光学LPF 32的前面，在台阶部38b周围整周地形 成比台阶部38b向前面侧突出的防尘过滤器支撑部38c。作为整体而形成 为圆形或多边形的板状的防尘过滤器33由板簧等的弹性体形成，被按压 部件40在按压状态下支撑在防尘过滤器支撑部38c上，该按压部件40 被螺丝39固定在防尘过滤器支撑部38c上。这里，在配设在防尘过滤器 33的背面侧的外周缘部的压电元件34部分上，在与防尘过滤器支撑部 38c之间介入有环状密封垫41，确保气密状态。摄像单元30构成为具备形成希望大小的保持器38的气密构造，该保持器38像这样安装CCD 31 。 然后，对本实施方式的照相机的手抖校正功能进行说明。在本实施 方式中，在摄影光轴的方向为Z轴方向的情况下，在与摄影光轴正交的 XY平面内，在相互正交的作为第1方向的X轴方向和作为第2方向的Y 轴方向上将作为摄像元件的CCD31变位移动，以补偿抖动，包含手抖校 正用的驱动装置的防振单元将通过施加预定周波电压而在驱动部上产生 椭圆振动的振子用作驱动源、将摄像单元30中的安装了 CCD 31的保持 器38构成为移动对象物。
首先，对本实施方式的驱动装置中用作驱动源的振子的动作原理进 行说明。图3是表示振子的操作原理的示意图。振子200具备以预定大 小形成为矩形状的压电体201、偏置在该压电体201的一侧并通过极化而 形成为中心对称的一对驱动电极202、 203、设置于与驱动电极202、 203 对应的压电体201的表面位置上的作为驱动部的驱动器204、 205。如果 向驱动电极202施加正电压，则如图3 (a)所示，极化构造的驱动电极 202部分伸展变形，另一方面其背面侧的压电体201部分未伸展变形，所 以整体呈圆弧状变形。相反，如果向驱动电极202施加负电压，则如图3 (c)所示，极化构造的驱动电极202部分收縮变形，另一方面其背面的 压电体201部分没有收縮，所以整体呈与图3 (a)相反方向的圆弧状变 形。驱动电极203侧也同样。
因此，要想在驱动器204、 205的表面产生椭圆振动，需要在压电体 201的被极化的一个驱动电极202上施加预定频率的正弦波的周波电压， 同时向另一个驱动电极203施加与向驱动电极202施加的周波电压频率 相同但相位错开的正弦波的周波电压。施加的周波电压的频率被设定为 如下的预定的数值压电体201的中央变成弯曲振动的节，驱动器204、 205部分变成弯曲振动的腹，并且，压电体201的纵振动的节与弯曲振动 的节一致值。于是，伴随着施加的周波电压的正、负变化，振子200包 含图3 (b)所示的复原状态在内，反复图3 (a) (c)所示的弯曲振 动，在驱动器204、 205的表面产生椭圆振动。因此，在振子200的驱动 器204、 205侧通过按压接触成为驱动对象的移动体来进行配设，从而移
动体随着驱动器204、 205的表面产生的椭圆振动的朝向来进行移动。
此时，通过改变施加在驱动电极202、 203上的周波电压的相位差， 可以改变驱动器204、 205的表面上产生的椭圆振动的形状，因此能够改 变被振子200驱动而移动的移动体的移动速度。例如，周波电压的相位 差如果为0°，则速度为0，但相位差增加时，速度逐渐提高，相位差为 90。达到最大速度，另外，相位差大到超过90°时，速度反而逐渐下降， 相位差为180°时，速度再次为0。相位差如果为负值，则驱动器204、 205 产生的椭圆振动的旋转方向反转，能够将移动体反方向驱动。该情况下 也是相位差为-90。时达到最大速度。
接着，参照图4 图7对使用这样的振子作为驱动源的本实施方式 的防振单元进行说明。图4是表示本实施方式的防振单元的结构例的分 解立体图，图5是简化图4所示的各部的形状而示出的防振单元的概略 侧视图，图6是抽出并放大图5中的X轴驱动机构部来示出的概略侧视 图，图7是表示其引导轴承构造的剖视图。
首先，本实施方式的防振单元300是使安装了 CCD 31的保持器38 与光学LPF 32、防尘过滤器33等一起沿X轴方向及Y轴方向移动的最 终移动对象物，具备X框(第l移动体)301，其按照具有包围摄影光 轴周围的开口 301a的框部301b的框形状，将保持器38安装为可以沿Y 轴方向移动，并形成希望大小；以及框架(固定部件)302，其按照具有 包围摄影光轴周围的开口 302a的框部302b的框形状，将X框301安装 为可以沿X轴方向移动，并形成希望大小，并且固定于未图示的照相机 主体上。
并且，具备使X框301相对于框架302沿X轴方向变位移动的X轴 驱动机构部310x、使保持器38相对于X框301沿Y轴方向变位移动的 Y轴驱动机构310y，通过使保持器38与X框301 —起相对于框架302 沿X轴方向变位移动，同时相对于X框301沿Y轴方向变位移动，安装 于保持器38上的CCD 31在XY平面内沿X轴方向和Y轴方向变位移动， 以补偿抖动。
这里，对X轴驱动机构部310x的结构进行说明。X轴驱动机构部
310x具备X轴振子(第l振子)320x;滑动体(第2移动体部)330x， 其一体地固定于X框301上，与X框301 —起构成成为驱动对象的移动 体(第1移动体)311x;以及按压机构(弹推单元)340x，其向滑动体 330x侧对X轴振子320x进行弹推。
X轴振子320x按照图3说明的振子200的动作原理，在矩形状的压 电体323x的一面上具备通过施加预定的周波电压而产生椭圆振动的驱动 器(驱动部)321x、 322x。 X轴振子320x在压电体323x的驱动器321x、 322x相反侧的中央位置具有振子保持器324x，因为振子保持器324x上 形成的突起325x嵌合在框架302的槽342x (保持部)中，由此X轴振 子320x被定位保持，使得X轴方向的移动受到限制。根据这样的结构， 驱动器321x、322x产生的椭圆振动所形成的驱动力沿X轴方向发挥作用。 另外，滑动体330x在轴承(被引导部)331x上固定有滑动板(滑 动部)332x。轴承331x在X轴振子320x的驱动器321x、 322x被按压而 与滑动板332x接触的位置上，相对于X框301的一部分，例如通过螺钉 333x固定使其一体化。并且，滑动体330x相对于X框301的固定不限 于螺钉固定，也可以是粘接等，固定方式没有特别指定。这里，滑动体 330x从图4可知，与形成希望大小的X框301相比，尺寸形成得比其小 (与X轴振子320x相当的尺寸)。另外，X框301使用树脂材料或铝合 金、或者振动吸收性高的镁合金等形成，而滑动板332x使用具有耐磨损 性的陶瓷等形成为比X框301刚性更高，轴承331x通过对铁氧体类的不 锈钢等可淬火的材质进行淬火来提高刚性。
另夕卜，框架302具备轴承(引导部)304x，该轴承304x配置在形成 于框架302的开口形状的安装部上，通过螺钉303x被固定为与滑动体 330x的轴承331x相对置。在该轴承304x上，如图7所示，沿着X轴方 向的V槽305x形成为固定有防止磨损用的V槽板306x。在轴承331x上， 如图7所示，形成有与轴承304x的V槽305x (V槽板306x)相对置的 V槽334。这里，通过使由定位器335x定位的两个球336x (转动体)夹 在V槽305x、 334x之间，轴承304x、 331x被构造为具有沿X轴方向排 列成1列的两个球336x。两个球336x如图6等所示，被定位在驱动器
321x、 322x正下方的位置附近，由定位器335x限制X轴方向的移动。 并且，作为转动体不限于球，滚柱也可以。
按压机构340x具备:按压板341x，其隔着垫片343x —端被螺钉344x 固定在框架302上来保持X轴振子320x;以及按压弹簧347x，其隔着垫 片346x配设在将该按压板341x的另 一端侧固定在框架302上的螺钉345x 的周围，对按压板341x进行弹推，使得X轴振子320x的驱动器321x、 322x按压接触在滑动板332x上。按压机构340x的按压力被设定为15N (牛顿)左右的非常大的力。
并且，轴承331x通过球336x的中心，能够绕着平行于V槽334x 的轴旋转，但是，轴承331x与X框301—体化，在与X轴方向不同的 方向的远离轴承331x的位置(框部302b上最远的几乎对角的位置)上， 在框架302和X框301之间配设有一个球307x (转动体)。该球307x进 行如下定位被卡止在球307x附近的框架302和X框301之间的弹簧 308x的弹推力维持为夹持状态，维持X框301相对于框架302在摄影光 轴(Z轴)方向的间隔。这里，弹簧308x的弹推力只要能够维持球307x 的夹持状态即可，可以设定成比按压弹簧347x的弹推力弱几级。由此， 由X框301和滑动体330x构成的移动体311x构成为，相对于框架302 可以通过由两个球336x和一个球307x组成的三点支撑来进行移动。另 外，球307x通过隔着摄影光轴和开口 301a配置在球336x的相反侧，能 够隔开球307x和球336x之间的距离，因此能够形成稳定的三点支撑构 造。这样，根据本实施方式，使用三个球(转动体)在进行移动体311x 的移动方向的引导的同时还能够规定斜度，能够进行稳定的驱动。
另一方面，Y轴驱动机构部310y也是，基本构造与X轴驱动机构部 310x同样，在同一或者对应部分对同一符号附上下标y来表示，并省略 说明。并且，对于Y轴驱动机构部310y，代替框架302将X框301作为 固定部件，代替X框301将保持器38作为成为移动对象的第1移动体部 (或者第3移动体部)，并且具备滑动体(第2移动体部或者第4移动体 部)330y，该滑动体330y—体地固定在保持器38上，与保持器38—起 构成成为驱动对象的移动体(第2移动体)311y。另外，本实施方式的防振单元300在框架302上配设有检测主机单 元100的绕着X轴的抖动(上下倾斜方向的抖动)的X轴陀螺仪350x 和检测主机单元100的绕着Y轴的抖动(左右倾斜方向的抖动)的Y轴 陀螺仪350y。另外，具备位置检测传感器353，该位置检测传感器353 由配设在框架302上的霍尔元件351和与霍尔元件351相对置地配设在 保持器38的一部分上的磁铁352构成。并且，还具备防振控制电路355， 该防振控制电路355根据来自这些X轴陀螺仪350x、 Y轴陀螺仪350y 及位置检测传感器353的信号来控制针对X轴振子320x、 Y轴振子320y 的振子驱动电路354。防振控制电路355按照来自Bucom 50的指示执行 控制动作。
然后，对X轴驱动机构310x的动作进行说明。当在X轴振子320x 上施加预定的周波电压而在驱动器321x、 322x上产生椭圆振动时，X轴 振子320x的驱动器321x、 322x被按压机构340的强弹推力按压接触在 滑动板332x上，滑动体330x向驱动器321x、 322x的椭圆振动的旋转方 向驱动。
此时，由于施加在X轴振子320x上的按压力强，所以假如构成滑动 体330x的滑动板332x或轴承331x的刚性弱，则如图8中虚线所示，附 加的按压力使滑动板332x或轴承331x挠曲，驱动器321x、 322x和滑动 板332x部分接触而变得动作不稳定、或者不再动作。
基于该点，在本实施方式中，由于构成滑动体330x的滑动板332x 和轴承331x的刚性高，所以驱动器321x、 322x和滑动板332x的按压接 触状态稳定，伴随椭圆振动的驱动力可靠地传递至滑动板332x上，能够 高效率地在椭圆振动的旋转方向驱动。此时，具有滑动板332x的滑动体 330x侧相对于框架302不是面接触，在轴承331x、 304x部分以球336x 的转动方式接触，所以即使按压力强，滑动体330x相对于框架302也能 在摩擦很小的状态下可靠地移动。并且，轴承331x、 304x由于由沿着X 轴方向的1列球定位轴承构造构成，所以滑动体330x在受到X轴振子 320x的驱动的情况下，仅在X轴方向移动。这样，当滑动体330x移动 时，固定滑动体330x的X框301也与滑动体330x—体地沿X轴方向移
动。即，X框330x的移动方向也通过轴承331x、 304x彼此的卡合来进 行引导，该轴承331x、304x由沿着X轴方向的1列球定位轴承构造构成。 在这样的动作中，轴承331x通过球336x的中心，能够绕着平行于 V槽334x的轴旋转，但是，轴承331x与X框301—体化，在与X轴方 向不同的方向远离轴承331x的位置上，框架302和X框301之间配设一 个球307x，由X框301和滑动体330x构成的移动体31 lx相对于框架302 由两个球336x和一个球307x在分开的位置上进行三个点支撑，所以不 会因绕着平行于V槽334x的轴旋转而产生余波，能够稳定地在框架302 上沿X轴方向移动。因此，针对X轴振子320x的强的按压部分的引导 支撑机构只要是沿着轴承331x、 304x的X轴方向的1列球定位轴承构造 即可，可以实现小型化/构造简单化。
Y轴驱动机构310y也与X轴驱动机构310x的情况一样进行动作。 然后，对手抖校正动作进行说明。开启照相机操作幵关52中未作图 示的手抖校正开关，未作图示的总开关被开启时，振子驱动电路354执 行初始动作的信号从Bucom 50被传递至防振控制电路355，从振子驱动 电路354向X轴振子320x及Y轴振子320y施加预定的周波电压，X框 301及保持器38在X轴方向及Y轴方向上被驱动，使得CCD31的中心 移到摄影光轴上。
然后，将X轴陀螺仪350x、 Y轴陀螺仪350y所检测的主机单元100 的抖动信号取入防振控制电路355。这里，在X轴陀螺仪350x、 Y轴陀 螺仪350y中，从检测绕着其一个轴的抖动的角速度传感器输出的信号在 处理电路中经过信号增幅后进行A/D变换，然后被输入防振控制电路 355。
在防振控制电路355中，根据X轴陀螺仪350x、 Y轴陀螺仪350y 的输出信号来运算抖动校正量，并将与所运算的抖动校正量对应的信号 输出至振子驱动电路354。安装了 CCD 31的保持器38及X框301被Y 轴振子320y、 X轴振子320x驱动，该Y轴振子320y、 X轴振子320x根 据振子驱动电路354所生成的电信号来进行动作。CCD 31 (保持器38) 的驱动位置被位置检测传感器353检测，并送至防振控制电路355进行
反馈控制。
艮卩，在防振控制电路355中，根据所输入的来自X轴陀螺仪350x、 Y轴陀螺仪350y的信号(以下也称为"抖动信号"或"抖动角速度信号") 来运算基准值。基准值的运算在从接通照相机的主电源起、到进行静止 图像摄影用的曝光为止的期间进行。作为该运算，有算出比较长时间的 抖动信号的移动平均值的方法、或者通过截止频率比较低的低通滤波器 求出DC成分的方法等，可以使用任一方法。通过从抖动信号中减去该 运算求出的基准值，得到除去了抖动信号的低频成分的信号。然后，根 据该信号和位置检测传感器353的输出信号来控制振子驱动电路354，使 CCD 31 (保持器38)的位置移动，以补偿抖动。
在这里，参照图9对静止图像摄影时的校正动作进行说明。图9是 表示静止图像摄影时的校正动作的概略流程图。并且，本动作在释放开 关指示摄影准备开始前(1R ON前)不进行，释放开关指示摄影准备开 始时(1R0N时)才开始。
本动作开始时，使用上述基准值来运算校正量，按照算出的校正量 开始抖动校正驱动(步骤Sll)。然后，判断是否解除释放开关进行的摄 影准备开始指示(是否是1R0FF)(步骤S12)，在解除的情况下(步骤 S12;是)，停止在步骤Sll中己经开始的抖动校正驱动，并且对CCD31 进行定心(步骤S17)，成为摄影准备开始的指示等待状态(1R等待状态)。
另一方面，在未解除释放开关进行的摄影准备开始指示的情况下(步 骤S12:否)，接着判定释放开关是否指示摄影幵始(是否是2RON)(步 骤S13)，在未指示的情况下(步骤S13:否)，返回步骤S12，在等待指 示状态下待机。在释放开关指示了摄影开始的情况下(步骤S13:是)， 停止在步骤S11中已经开始的抖动校正驱动，并且对CCD31进行定心(步 骤S14)。接着，使用所保持的基准值来运算校正量，按照该校正量开始 抖动校正驱动(步骤S15)。然后，进行曝光(步骤S16)，当曝光结束时， 停止抖动校正驱动，并且对CCD31进行定心(步骤S17)，成为摄影准 备开始的指示等待状态(1R等待状态)。
根据本实施方式，使用效率高且容易得到大的驱动力的产生椭圆振
动的振子320x、 320y作为驱动源，另一方面，在移动体311x、 311y侧， 按照作为本来的移动对象物而形成希望大小的X框301和保持器38那样 的第1移动体部、与比该第1移动体部小的滑动体330x和滑动体330y 那样的第2移动体部的分割构造，来固定二者使它们一体化，通过在小 的第2移动体部上设置滑动板332x、 332y和轴承331x、 331y，汇集了振 子320x、 320y的驱动力传递功能和移动方向引导功能，大的第1移动体 部与第2移动体部成为一体，只进行追随移动，通过仅使小的第2移动 体部侧形成为刚性变高，能够实现驱动力传递的高效率化，另一方面， 第1移动体部侧不需要有第2移动体部侧那样高的刚性，只要采用轻质 量的材质形成为希望大小即可，并且，不需要限制第1移动体部的移动 方向的专用引导机构，作为整体能够实现大驱动力、高效率并且小型轻
权利要求
1.一种驱动装置，其特征在于，该驱动装置具有振子，其通过施加预定周波电压而使驱动部产生椭圆振动；固定部件，其具有保持所述振子的保持部；以及移动体，其被所述振子的椭圆振动所驱动，相对于所述固定部件移动，所述移动体包括第1移动体部，其形成希望大小；以及第2移动体部，其具有所述驱动部被按压而接触的滑动部，和设置在该滑动部的相反侧、移动方向通过与所述固定部件所具有的引导部卡合而被引导的被引导部，该第2移动体部的刚性比所述第1移动体部高，并且，形成得比所述第1移动体部小，且固定在该第1移动体部上。
2. 根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，与ff述第2移动 体部一体移动的所述第1移动体部通过所述固定部件的所述引导部和所 述第2移动体部的被引导部之间的卡合来引导移动方向。
3. 根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第1移动体 部由树脂材料、铝或镁形成。
4. 根据权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置具有 弹推单元，该弹推单元对上述振子进行弹推，使得隔着所述第2移动体 部和所述振子将所述驱动部从所述引导部的相反侧向所述滑动部按压。
5. 根据权利要求l所述的驱动装置，其特征在于，所述引导部和所 述被引导部具有沿着移动方向排列成1列的转动体，在朝着与移动方向不同的方向远离所述引导部的位置上，具有定位 用的一个转动体，该转动体在弹推力的夹持状态下被配设在所述第1移 动体部和所述固定部件之间。
6. —种驱动装置，其特征在于，该驱动装置具有第1振子，其通过施加预定的周波电压而使驱动部产生椭圆振动； 固定部件，其具有保持所述第1振子的第1保持部；第1移动体，其按压所述第1振子的所述驱动部，并且移动方向被 所述固定部件所具有的引导部限制为第1方向，该第1移动体被所述第1振子的椭圆振动所驱动，相对于所述固定部件沿第1方向移动；第2振子，其被保持在具有第2保持部的所述第1移动体中，通过 施加预定的周波电压使驱动部产生椭圆振动；以及第2移动体，其按压所述第2振子的所述驱动部，并且移动方向被 所述第1移动体所具有的引导部限制为与第1方向不同的第2方向，该 第2移动体被所述第2振子的椭圆振动所驱动，相对于所述第1移动体 沿第2方向移动，所述第l、第2移动体中的至少一个移动体包括第1移动体部，其形成希望大小；以及第2移动体部，其具有所述驱动部所接触的滑动部，和设置在该滑 动部的相反侧、移动方向通过与所述引导部卡合而被引导的被引导部， 该第2移动体部的刚性比所述第1移动体部高，并且，形成得比所述第1 移动体部小，且固定在该第1移动体部上。
7. —种摄像装置，其具有控制该摄像装置整体动作的微型计算机， 在与摄影光轴正交的平面内，在正交的第1方向和第2方向上使摄像元 件变位移动，以补偿抖动，其特征在于，该摄像装置具有第1振子，其根据所述微型计算机的指示，通过施加预定的周波电 压而使驱动部产生椭圆振动； 固定部件，其具有保持所述第:l振子的第1保持部，且固定安装在 摄像装置主体上； '第1移动体，其按压所述第1振子的所述驱动部，并且移动方向被 所述固定部件所具有的引导部限制为第1方向，该第1移动体被所述第1 振子的椭圆振动所驱动，相对于所述固定部件沿第1方向移动；第2振子，其被保持在具有第2保持部的所述第1移动体中，根据 所述微型计算机的指示，通过施加预定的周波电压使驱动部产生椭圆振 动；以及第2移动体，其按压所述第2振子的所述驱动部，并且移动方向被 所述第1移动体所具有的引导部限制为第2方向，该第2移动体被所述 第2振子的椭圆振动所驱动，相对于所述第1移动体沿第2方向移动， 并且在摄影光轴上保持所述摄像元件，所述第l、第2移动体中的至少一个移动体包括第1移动体部，其形成希望大小；以及第2移动体部，其具有所述驱动部所接触的滑动部，和设置在该滑 动部的相反侧、移动方向通过与所述引导部卡合而被引导的被引导部， 该第2移动体部的刚性比所述第l移动体部高，并且，形成得比所述第1 移动体部小，且固定在该第1移动体部上。
8. 根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，在所述摄像元件 的摄影光轴上具有能够装卸的摄像镜头。
9. 根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，所述第2移动体 在所述摄像元件的前面侧，与该摄像元件一起以气密状态安装防尘过滤 器和光学低通滤波器，所述防尘过滤器具有使该防尘过滤器沿摄影光轴 方向振动的加振部件。
10. —种摄像装置，其具有控制该摄像装置整体动作的微型计算机， 在与摄影光轴正交的平面内，在正交的第1方向和第2方向上使摄像元 件变位移动，以补偿抖动，其特征在于，该摄像装置具有第1振子，其根据所述微型计算机的指示，通过施加预定的周波电 压而使驱动部产生椭圆振动；固定部件，其形成为包围摄影光轴周围的开口的框形状，并且具有 保持所述第1振子的第1保持部，而且被固定安装在摄像装置主体上；第1移动体部，其以包围摄影光轴周围开口的框形状形成希望大小；第2移动体部，其具有所述第1振子的所述驱动部被按压而接触的 滑动部，和设置在该滑动部的相反侧、移动方向通过与所述固定部件所 具有的引导部卡合而向第1方向被引导的被引导部，该第2移动体部的 刚性比所述第1移动体部高，并且，形成得比所述第1移动体部小，且 固定在该第1移动体部上，被所述第1振子的椭圆振动所驱动，相对于 所述固定部件沿第l方向移动； 第2振子，其被保持在具有第2保持部的所述第1移动体部中，根 据所述微型计算机的指示，通过施加预定周波电压使驱动部产生椭圆振 动；第3移动体部，其在摄影光轴上保持所述摄像元件，且配设在所述 第l移动体部的所述开口中，形成希望大小；以及第4移动体部，其具有所述第2振子的所述驱动部被按压而接触的滑动部，和设置在该滑动部的相反侧、移动方向通过与所述第1移动体 部所具有的引导部卡合而向第2方向被引导的被引导部，该第4移动体 部的刚性比所述第3移动体部高，并且，形成得比所述第3移动体部小， 且固定在该第3移动体部上，被所述第2振子的椭圆振动所驱动，相对 于所述第1移动体部沿第2方向移动。
11. 根据权利要求10所述的摄像装置，其特征在于，在所述摄像元 件的摄影光轴上具有能够装卸的摄像镜头。
12. 根据权利要求10所述的摄像装置，其特征在于，所述第3移动 体部在所述摄像元件的前面侧与该摄像元件一起以气密状态安装防尘过 滤器和光学低通滤波器，所述防尘过滤器具有使该防尘过滤器沿摄影光 轴方向振动的加振部件。
全文摘要
本发明提供驱动装置及摄像装置，是小型的驱动力大的效率高的驱动装置。使用产生椭圆振动的X轴振子(320x)作为驱动源，另一方面，在移动体(311x)侧，按照作为移动对象物而形成希望大小的X框(301)和比该X框(301)小的滑动体(330x)的分割构造，来固定二者使它们一体化，通过在小的滑动体(330x)上设置滑动板(332x)和轴承(331x)，汇集了X轴振子(320x)的驱动力传递功能和移动方向引导功能，大的X框(301)与滑动体(330x)成为一体，只进行追随移动，由此通过仅使小的滑动体(330x)侧形成为刚性高，能够实现驱动力传递的高效率化，另一方面，X框(301)侧不需要有滑动体(330x)侧那样高的刚性，只要采用轻质量的材质形成为希望大小即可，并且，不需要限制X框(301)的移动方向的专用引导机构。
文档编号H02N2/02GK101207343SQ200710195768
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月14日 优先权日2006年12月15日
发明者川合澄夫 申请人:奥林巴斯映像株式会社