专利名称：驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用电-机变换元件的驱动装置。
背景技术：
以往，作为使用电-机变换元件的驱动装置，公知的有如日本特开2002-142470号公报所记载的那样，在作为电-机变换元件的压电元件上安装轴(shaft)状的驱动摩擦部件并使连接部件与该驱动摩擦部件摩擦连接，通过压电元件伸缩就使连接部件沿着驱动摩擦部件移动。
专利文献1日本专利公开2002-142470号公报当把上述驱动装置适用在小型设备(例如、带摄像头的移动电话机)的透镜的驱动时，因其搭载空间大幅度受限制，所以一直寻求空间上自由度更高的的驱动装置。由此，发明者们潜心研究，其结果新发现一种提高驱动装置的形状自由度的技术。
发明内容
即，本发明的目的在于提供一种形状自由度高的驱动装置。
即，本发明涉及的驱动装置，其特征在于，具备电-机变换元件，根据电信号的输入可进行伸缩；驱动部件，按照其长边方向朝向电-机变换元件的伸缩方向的方式安装在电-机变换元件上；摩擦部件，与驱动部件摩擦连接，按照可沿驱动部件的长边方向移动的方式安装；被驱动部件，通过与摩擦部件连结的移动方向变换机构，沿着与驱动部件的长边方向交叉的方向被驱动。
在该驱动装置，通过移动方向变换机构，被驱动部件沿着与驱动部件的长边方向交叉的方向被驱动。即、被驱动部件的驱动方向和驱动部件的长边方向不是平行的。由此，与被驱动部件的驱动方向和驱动部件的长边方向平行的现有的驱动装置相比，本发明涉及的驱动装置可谋求形状自由度的提高。
而且，优选进一步具备支撑部件，由充填于电-机变换元件和静止部件之间的固化的树脂材料构成，且与静止部件相对地支撑电-机变换元件。
而且，优选具备锤体部件，安装在与电-机变换元件的驱动部件被安装的端部相反侧的端部，并设置成相对于静止部件不支撑固定的状态。
而且，上述电-机变换元件优选固定在静止部件上。
而且，上述被驱动部件优选为包括透镜框和透镜的透镜单元，且摄像单元(camera unit)优选适用于移动电话机。
根据本发明，提供一种形状自由度高的驱动装置。
图1是本发明的实施方式涉及的驱动装置的截面图；图2是图1的驱动装置中摩擦部件的II-II线截面图；图3是图1的驱动装置中输入到压电元件中的电信号的说明图；图4是图1的驱动装置中输入到压电元件中的电信号的说明图；图5是表示摩擦部件移动之后的状态的图；图6是表示图1的驱动装置的移动方向变换机构的变换动作状态的图；图7是表示与图1的驱动装置不同的样式的驱动装置的图；图8是表示与图1的驱动装置的移动方向变换机构不同的样式的移动方向变换机构的图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。还有，在图面说明中，对同样的要素赋予同样的符号并省略重复的说明。
图1是本发明的实施方式涉及的驱动装置的截面图。
如图1所示，本实施方式涉及的驱动装置1，是将适用于移动电话机的透镜单元56作为移动对象物而对透镜单元56进行驱动的装置，具备压电元件2、驱动部件3、摩擦部件4及支撑部件5。压电元件2是根据电信号的输入可伸缩的电-机变换元件，可沿规定方向伸长及收缩。该压电元件2，与未图示的控制部连接，通过由该控制部输入电信号而进行伸缩。例如，使用具有两个输入端子的压电元件2，将施加在该输入端子的电压反复增减，由此重复使压电元件2伸长及收缩。
驱动部件3，按照使长边方向朝向压电元件2的伸缩方向的方式安装在压电元件2上。例如，按照驱动部件3的一端与压电元件2抵接的方式使用粘接剂进行粘接。该驱动部件3是长尺形状的部件，例如使用圆柱状的部件。驱动部件3，安装在压电元件2上，由此随着压电元件2的伸长及收缩的反复动作而沿着其长边方向进行往返移动。
摩擦部件4，以可移动方式安装于驱动部件3上。该摩擦部件4，与驱动部件3摩擦连接并沿着其长边方向移动自如。例如，摩擦部件4，以规定的摩擦系数与驱动部件3连接，由此安装成通过以一定的推压力按压到驱动部件3上就在其移动时产生一定的摩擦力。通过向摩擦部件4附加大于该摩擦力的移动力来对抗摩擦力，摩擦部件4就沿着驱动部件3进行移动。
压电元件2，通过支撑部件5支撑在静止部件10上。支撑部件5由充填于压电元件2和静止部件10之间的固化的树脂材料构成。作为支撑部件5，使用随着压电元件2的伸缩而弹性变形的弹性变形部件，例如使用固化的硅树脂材料。
压电元件2及驱动部件3仅通过支撑部件5支撑在静止部件10上。支撑部件5配设得覆盖压电元件2的周围。由此，在图1中支撑部件5以涉及两处的方式被图示，但是该支撑部件5、5是通过选取一个连续的支撑部件5的截面而图示成两个的。
静止部件10起着作为用于组装压电元件2及驱动部件3的框体或框架部件的功能。静止部件10中形成有用于隔开压电元件2的配置领域和摩擦部件4的配置领域等的分隔部11、12。该分隔部11、12中形成有用于使驱动部件3贯通的贯通孔11a、12a。
压电元件2的端部安装有锤体部件7。锤体部件7是用于将压电元件2的伸缩力向驱动部件3侧传送的部件，并安装在压电元件2的与装有驱动部件3的端部相反侧的端部上。作为锤体部件7，优选使用在可弹性变形的部件中混入金属粉的材料。通过混入金属粉可以增加重量，并且通过使用可弹性变形的部件，能够减少压电元件2动作时的不需要的共振。
而且，锤体部件7设置成相对于静止部件10未支撑固定的状态。即、锤体部件7，设置成在相对于静止部件10未直接支撑或固定的情况下，按照介由粘接剂或树脂材料相对于静止部件10动作被限制的方式处于未支撑或未固定的状态。
接着，参照图2对摩擦部件4进行说明。图2是图1的摩擦部件4的II-II线截面图。
如图2所示，摩擦部件4由本体部41和推压部42及突起部43构成。本体部41通过推压部42以一定的力被按压到驱动部件3上。本体部41中形成有V字形状的槽41a。配设本体部41使得驱动部件3与该槽41a的内面抵接。这样通过使用V字形状的槽41a来配设摩擦部件4，就可以按照使摩擦部件4稳定的方式安装于驱动部件3上。
作为推压部42，例如使用截面L字形状的板簧材料。通过将推压部42的一边42a与本体部41靠接而将另一边42b配置在槽41a的相对位置上，可以用其另一边42b和本体部41一起夹住收容于槽41a中的驱动部件3。由此，可以向驱动部件3侧按压本体部41。
突起部43，具有圆形截面并按照从本体部41向着外方沿一方向延伸的方式突出设置在本体部41上。还有，该突起部43，可以设置成与本体部41为一体，也可以设置成与本体部41为另一体。
这样，摩擦部件4，按照由推压部42以一定的力将本体部41向驱动部件3侧按压的方式安装，由此与驱动部件3摩擦连接。即、摩擦部件4安装成本体部41和推压部42以一定的推压力向驱动部件3推压并在移动时产生一定的摩擦力。
接着，对驱动装置1中的摩擦部件4的基本动作进行说明。
图1中，对压电元件2输入电信号，通过该电信号的输入压电元件2反复伸缩及收缩。作为电信号，使用按照压电元件2的伸缩速度和收缩速度不同的方式使压电元件2伸缩的信号。例如，如图3、4所示，使用脉冲信号并且其电压的升压速度(增加速度)和降压速度(减少速度)不同。
图3的电信号输入到压电元件2时，由于电压的升压速度慢而降压速度快，从而压电元件2缓慢地伸长而快速地收缩。由此驱动部件3沿从压电元件2隔开的方向缓慢地移动，并沿朝压电元件2接近的方向快速地移动。此时，虽然压电元件2及驱动部件3由支撑部件5以可移动方式支撑，但由于设置有重量大的锤体部件7而随着压电元件2的伸缩锤体部件7侧几乎不移动，驱动部件3进行移动。
摩擦部件4，通过沿驱动部件3的隔开方向缓慢地移动而与驱动部件3一起移动。另一方面，摩擦部件4尽管沿驱动部件3的接近方向快速地移动而因为惯性不与驱动部件3一起移动。从而，若驱动部件3的往返移动反复进行，则摩擦部件4如图5所示那样沿从压电元件2隔开的方向移动。
对此，图4的电信号输入到压电元件2时，由于电压的升压速度快而降压速度慢，从而压电元件2快速地伸长而缓慢地收缩。由此，驱动部件3沿从压电元件2隔开的方向快速地移动而沿朝压电元件2接近的方向缓慢地移动。
此时，摩擦部件4，通过沿驱动部件3的隔开方向快速地移动，尽管驱动部件3移动而因为其惯性也不与驱动部件3一起移动。另一方面，摩擦部件4通过沿驱动部件3的接近方向缓慢地移动与驱动部件3一起移动。从而，若驱动部件3的往返移动反复进行，则摩擦部件4沿朝压电元件2接近的方向移动。
这样，通过对压电元件2输入规定的电信号，就能够对摩擦部件4进行移动控制。
接着，对与摩擦部件4连接的移动方向变换机构50进行说明。
摩擦部件4，由沿与突起部43的延伸方向正交的方向延伸的控制杆51夹持。该控制杆51，具有长尺形状，夹持突起部43一侧的端部51a分成两部分并在其间摩擦部件4以可滑动的方式被插入。控制杆51的另一端部51b与凸轮部件52连结。
该凸轮部件52，具有大致圆板形状，从其外周面沿半径方向以一体化方式突出设置有上述控制杆51。凸轮部件52，在与控制杆51的延伸方向正交的方向延伸的镜筒53内以沿圆周方向转动自如的方式被收容。而且，凸轮部件52的一方侧上形成有凸轮面52a，该凸轮面52a的法线方向相对于镜筒53的延伸方向(即、光轴O方向)倾斜。
在凸轮部件52的凸轮面52a侧的镜筒53内，配置有圆环形状的透镜框54以使其与光轴O方向正交。而且，该透镜框54之中嵌入有移动透镜55，由此形成透镜单元56。在透镜框54上形成有沿凸轮部件52延伸的突起部54a，该突起部54a与凸轮部件52的凸轮面52a抵接。由此，若突起部54a沿凸轮面52a升降，伴随于此则透镜单元56(即、透镜框54及移动透镜55)沿着光轴O方向移动。还有，在透镜框54的外周面上沿透镜框54的厚度方向形成有导向部54b，该导向部54b插入镜筒53的内周面，由此对于透镜框54其圆周方向的转动被抑制。
由以上说明的控制杆51、凸轮部件52及镜筒53构成本发明的移动方向变换机构50。因而，通过该移动方向变换机构50，使摩擦部件4的移动方向(即、驱动部件3的长边方向、图中的X方向)变换成相对于该移动方向呈90°角度的透镜单元56的移动方向(即、光轴O方向、图中Z方向)。
以下，参照图5及图6对该移动方向变换机构50变换移动方向的动作具体地进行说明。
在图3所示的电信号输入到压电元件2中而如图5及图6(a)所示那样摩擦部件4沿从压电元件2隔开的方向移动的情况下，通过与摩擦部件4连结的控制杆51凸轮部件52沿箭头A方向(图5的逆时针方向、图6的右旋方向)转动。于是，凸轮部件52的凸轮面52a也转动，由此如图6(b)所示那样凸轮面52a中的透镜框54与突起部54a的抵接位置发生变化，突起部54a沿着凸轮面52a上升。
随着突起部54a的上升，透镜单元56沿着光轴O方向朝离开凸轮部件52的方向移动。
即，若摩擦部件4沿驱动部件3的长边方向(X方向)朝离开压电元件2的方向移动，则从图6(a)所示的状态成为图6(b)所示的状态，由此本发明的被驱动部件即透镜单元56沿着光轴O方向(Z方向)朝离开凸轮部件52的方向移动。
相反，若摩擦部件4沿驱动部件3的长边方向(X方向)朝接近压电元件2的方向移动，则从图6(b)所示的状态返回图6(a)所示的状态，由此透镜单元56沿着光轴O方向(Z方向)朝接近凸轮部件52的方向移动。还有，根据需要，也可以由公知的偏置机构将透镜单元56沿凸轮部件52的方向偏置。
如以上详细说明的那样，本发明的实施方式涉及的驱动装置1中，通过移动方向变换机构50，透镜单元56沿与驱动部件3的长边方向正交的方向被驱动。即、透镜单元56的驱动方向和驱动部件3的长边方向不是平行的。由此，与透镜单元56的驱动方向和驱动部件3的长边方向平行的现有的驱动装置相比，驱动装置1实现了形状自由度的提高。还有，移动方向变换机构50，没有必要沿与驱动部件3的长边方向成90°的方向驱动透镜单元56，也可以对该角度适当地进行增减。
而且，在现有的驱动装置中，透镜单元的光轴方向的长度是与驱动部件3及压电元件2的长度大致相当的长度，但是如驱动装置1那样使透镜单元56的光轴方向从驱动部件3及压电元件2的延伸方向倾斜，由此可不局限于驱动部件3及压电元件2的长度而缩短有关光轴方向的长度。尤其，透镜单元56适用于移动电话机，由此通过减小驱动装置1的有关光轴方向的长度，就可谋求空间的充分节省。
并且，通过对凸轮部件52的凸轮面52a的倾斜进行适当地变更，可以自由地调整透镜单元56移动量对驱动部件3移动量之比。
还有，在以上所示的实施方式中，表示了压电元件2介由支撑部件5被支撑在静止部件10上的方式，但也可以如图7所示的驱动装置1A那样，将压电元件2的远离驱动部件3侧的端部直接固定在静止部件10上。
并且，除以上所示的实施方式的移动方向变换机构50以外，例如，可以适当变更为如图8所示那样的移动方向变换机构50A等。图8(a)所示的移动方向变换机构50A，具有相对于摩擦部件4的移动方向倾斜的面57a，并且由配设在镜筒53内的大致圆板形状的移动方向变换部件57构成。因而，不仅摩擦部件4的突起部43与面57a抵接，而且移动方向变换部件57的面57a的相反侧连接有透镜单元56。
由此，当摩擦部件4移动时，如图8(b)所示，面57a中的突起部43的抵接位置改变并且移动方向变换部件57沿光轴O方向移动，伴随于此，透镜单元56也沿光轴O方向移动。从而，通过移动方向变换机构50A，与上述移动方向变换机构50同样，摩擦部件4的移动方向也沿与该移动方向呈90°角度的透镜单元56的移动方向变换。因此，使用该移动方向变换机构50A也可以得到与上述移动方向变换机构50同样的效果。
另外，上述的实施方式表示本发明涉及的驱动装置的一例。本发明涉及的驱动装置，不限于这些实施方式涉及的驱动装置，在不改变各权利要求项所记载的技术方案的范围内，可以对实施方式涉及的驱动装置及其制造方法进行变形，或者也可以是适用在其他设备的装置。例如，本实施方式中，对适用在驱动透镜单元56的驱动装置上的装置及其制造方法进行了说明，但也可以适用在驱动透镜单元56以外的其他物体的驱动装置及其制造方法上。
权利要求
1.一种驱动装置，具备电-机变换元件，根据电信号的输入可进行伸缩；驱动部件，按照使长边方向朝向上述电-机变换元件的伸缩方向的方式安装在上述电-机变换元件上；摩擦部件，与上述驱动部件摩擦连接，按照可沿上述驱动部件的长边方向移动的方式安装；被驱动部件，通过与上述摩擦部件连结的移动方向变换机构，沿着与上述驱动部件的长边方向交叉的方向被驱动。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，还具备支撑部件，由充填于上述电-机变换元件和静止部件之间的固化的树脂材料构成，与上述静止部件相对地支撑上述电-机变换元件。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，还具备锤体部件，安装在上述电-机变换元件的与安装上述驱动部件的端部相反侧的端部上，设置成相对于上述静止部件未支撑固定的状态。
4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，上述电-机变换元件固定在静止部件上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，上述被驱动部件是包括透镜框和透镜的透镜单元。
6.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，上述透镜单元适用在移动电话机上。
全文摘要
本发明提供一种形状自由度高的驱动装置。在本发明的实施方式涉及的驱动装置(1)中，通过移动方向变换机构(50)，透镜单元(56)沿与驱动部件(3)的长边方向正交的方向被驱动。即、透镜单元(56)的驱动方向和驱动部件(3)的长边方向不是平行的。由此，与透镜单元(56)的驱动方向和驱动部件(3)的长边方向平行的现有驱动装置相比，驱动装置(1)实现了形状自由度的提高。
文档编号G02B7/04GK1972105SQ200610160320
公开日2007年5月30日 申请日期2006年11月22日 优先权日2005年11月24日
发明者一宫武史 申请人:富士能株式会社