驱动装置以及摄像装置的制作方法

专利名称：驱动装置以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以使其向预定的方向 移动的驱动装置，以及利用该驱动装置进行抖动校正的数字照相机等的 摄像装置。
背景技术：
在照相机等的摄像装置中， 一般提供用于防止由于手抖动而导致图 像的劣化的手抖动校正装置。作为这样的照相机等的摄像装置所具备的 抖动校正功能，公知有这样的手抖动校正功能使用角速度传感器等抖 动检测构件检测照相机俯仰方向的抖动振动和照相机偏转方向的抖动振 动，根据检测到的抖动信号，在消除抖动的方向，使摄像光学系统的一 部分或者摄像元件在与摄影光轴正交的平面内向水平方向和垂直方向分 别独立地移位，由此对在摄像元件的摄像面上的像的抖动进行校正。在实现这样的手抖动校正功能的手抖动校正机构中，使用了这样的 驱动构件为了校正手抖动，使摄影镜头的一部分的透镜或者摄像元件 本身在与摄影光轴正交的平面内向水平方向和垂直方向移动。对于该驱 动构件，要求其具有高的响应性以追随手抖动而动作，并要求其可进行 精密驱动(微小驱动)，以及要求其具有即使切断电源也能够保持移动体的位置的自保持性。相对于这样的要求，振动波致动器(actuator)具有高的响应性和自保持性，可以说是合适的驱动构件。在利用所谓超声波电动机的振动的致动器中，为了压接振子和移动 体而需要按压机构，例如在专利文献1中，使用螺旋弹簧从振子与移动体接触的一侧的相反侧进行压接。同样，在专利文献2中，使用板簧从 振子与移动体接触的一侧的相反侧进行压接。 专利文献1:日本特开2006-094591号公报专利文献2:日本特开2006-158053号公报但是，在通过配置于振子与移动体抵接的一侧的相反侧的螺旋弹簧 进行按压的专利文献1所述的技术中，由于移动体、振子、螺旋弹簧层 叠，所以大型化。另一方面，在使用板簧的专利文献2所述的技术中， 虽然能够实现小型化，但由于使用了板簧，所以难以得到稳定的按压力。 并且，在这些技术中，为了即使振子振动也能够稳定地按压，而在振动 的波节附近按压振子。但是，在振子以高频振动的情况下，无法完全防 止振动传递到按压振子的按压部件，从而由于传递到按压部件的振动而 导致系统整体振动。并且，由于按压部件的振动，有时也会引起产生可 听音的问题。发明内容本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供结构可以小 型化，能够相对于移动体以稳定的按压状态按压产生椭圆振动的振子， 并且，能够抑制振子的振动所产生的影响的驱动装置和摄像装置。为了解决上述课题、达到目的，本发明的驱动装置的特征在于，具 备振子，其通过被施加预定的周期电压信号而在驱动部产生椭圆振动； 固定部件，其保持所述振子；移动体，所述振子的所述驱动部被按压， 从而所述移动体通过在该驱动部产生的椭圆振动而移动；按压部件，其 具有按压部并将所述振子朝向所述移动体按压，所述按压部在与所述振 子的振动的波节对应的位置，在所述振子和所述移动体抵接的一侧的相 反侧与所述振子抵接；以及加压构件，其对所述按压部件朝向所述振子 施力，所述加压构件配置在所述移动体与所述振子抵接的部位和所述按 压部件与所述振子抵接的部位之间，所述按压部件经由振动衰减部件相 对于所述固定部件安装。并且，本发明的驱动装置的特征在于，在上述发明中，所述按压部 件经由所述振动衰减部件相对于所述固定部件被定位，并且被保持为可 以向按压方向移动。并且，本发明的驱动装置的特征在于，在上述发明中，所述按压部件形成为具有长度方向的形状，所述加压构件在所述振子的侧方，配置 在所述按压部件的长度方向的端部。并且，本发明的驱动装置的特征在于，在上述发明中，在所述按压 部件上粘贴有第二振动衰减部件。并且，本发明的驱动装置的特征在于，在上述发明中，所述第二振 动衰减部件粘贴在与所述振子的凸部抵接的所述按压部上。并且，本发明的摄像装置具备手抖动校正装置，所述手抖动校正装 置使摄像元件在与摄影光轴正交的第一方向，和与所述摄影光轴及所述 第一方向正交的第二方向上变位，其特征在于，该摄像装置具备第一 振子，其通过被施加预定的周期电压而在驱动部产生椭圆振动；固定部 件，其具有保持该第一振子的第一保持部；第一移动体，所述第一振子 的驱动部从与所述摄影光轴平行的方向被按压，所述第一移动体通过在 该驱动部产生的椭圆振动而相对于所述固定部件在所述第一方向移动； 第二振子，其由设在所述第一移动体上的第二保持部保持，通过被施加预定的周期电压而在驱动部产生椭圆振动；保持摄像元件的第二移动体，所述第二振子的驱动部从与所述摄影光轴平行的方向被按压，所述第二 移动体通过在该驱动部产生的椭圆振动而相对于所述第一移动体在所述第二方向移动；第一按压部件，其具有按压部并将所述第一振子朝向所述第一移动体按压，所述按压部在与所述第一振子的振动的波节对应的位置，在该第一振子和所述第一移动体抵接的一侧的相反侧与所述第一振子抵接；第一加压构件，其配置在所述摄影光轴方向上所述第一移动 体与第一振子抵接的部位和所述第一按压部件与所述第一振子抵接的部位之间，并对所述第一按压部件朝向所述第一振子施力；第二按压部件，其具有按压部并将所述第二振子朝向所述第二移动体按压，所述按压部 在与所述第二振子的振动的波节对应的位置，在该第二振子和所述第二移动体抵接的一侧的相反侧与所述第二振子抵接；以及第二加压构件， 其配置在所述摄影光轴方向上所述第二移动体与所述第二振子抵接的部 位和所述第二按压部件与所述第二振子抵接的部位之间，并对所述第二 按压部件朝向所述第二振子施力，所述第一按压部件经由振动衰减部件以能够向按压方向移动的方式相对于所述固定部件安装，所述第二按压 部件经由振动衰减部件以能够向按压方向移动的方式相对于所述第一移 动体安装。根据本发明的驱动装置和摄像装置，能够得到以下的效果由于加 压构件配置在移动体与振子抵接的部位和按压部件与振子抵接的部位之 间，并朝向振子按压所述按压部件，因此在按压方向上不会大型化，而 是可以小型化的结构，并能够相对于移动体以稳定的按压状态按压产生 椭圆振动的振子，并且，由于按压部件经由振动衰减部件相对于固定部 件安装，因此即使振子的振动传递到按压部件，也能够抑制振动传递到 安装有按压部件的固定部件之后的系统。


图1是概略地表示本实施方式的照相机的主要的电气系统结构的框图。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是表示本实施方式的防振单元的结构例的分解立体图。图5是将图4中所示的各部分的形状简化进行表示的防振单元的概略仰视图。图6是将图5中的X轴驱动机构部抽出进行表示的概略主视图。 图7是沿图6中的A-A线的剖面图。图8是将图5中的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视图。 图9是沿图8中的B-B线的剖面图。 图IO是表示按压部件的俯视图。图11是将图5中的Y轴驱动机构部抽出进行表示的概略主视图。 图12是沿图11中的C-C线的剖面图。 图13是沿图11中的D-D线的剖面图。图14是表示由于对振子的按压力而产生挠曲的情况的说明图。图15是将变形例1的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视图。图16是沿图15的E-E线的剖面图。图17是将变形例2的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视图。图18是将变形例3的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视图。图19是将变形例4的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视图。符号说明31: CCD; 301: X框；302:框架；311x、 311y:移动体；320x: X 轴振子；320y: Y轴振子；326x:凸部；341x:按压板；342x:按压弹 簧；343X:按压部；348x:衬套；349x:薄片；400x:衬套；351x、 352x、 353x:薄片；354x、 355x:振动衰减薄片；356x:按压弹簧；358x:衬 套；359x、 360x:薄片；363x、 364x:橡胶衬套；365x、 366x:永磁铁。
具体实施方式
下面，根据附图对用于实施本发明的驱动装置和摄像装置的最佳实 施方式进行说明。本实施方式的摄像装置搭载有用于对摄像单元进行手 抖动校正的驱动装置，所述摄像单元包含通过光电转换获得图像信号的 摄像元件，这里，作为一个示例，对应用于作为能够更换镜头的单镜头 反光式电子照相机(数字照相机)的示例进行说明。首先，参照图1说明本实施方式的照相机的系统结构例。图1是概 略地表示本实施方式的照相机的主要的电气系统结构的框图。本实施方式的照相机由作为照相机本体的主体单元100，和附件装置之一即作为更 换镜头的镜头单元10来构成系统。镜头单元10经由设在主体单元100的前面的未图示的镜头支座装卸 自如。镜头单元10的控制由自身所具有的镜头控制用微型电子计算机(以 下，称为"Lucom") 5进行。主体单元100的控制由主体控制用微型电 子计算机(以下，称为"Bucom") 50进行。这些Lucom 5和Bucom 50在镜头单元10安装于主体单元100的状态下，以可经由通信连接器6通 信的方式电连接。进而，作为照相机系统，构成为Lucom 5—边从属地 协动于Bucom 50 —边工作。镜头单元10具备摄影镜头1和光圈3。摄影镜头1由设在镜头驱动 机构2中的未图示的DC电动机(直流电动机)驱动。光圈3由设在光 圈驱动机构4中的未图示的步进电动机驱动。Lucom 5根据Bucom 50的 指示来控制各电动机。在主体单元100内，如图所示地配设有如下的结构部件。例如，设 置有作为光学系统的单镜头反光方式的结构部件(五棱镜12、快速复 原反射镜(quick return mirror) 11、目镜13、副反射镜lla);位于摄影 光轴上的焦平面式的快门15;以及用于接收来自副反射镜lla的反射光 束并检测散焦量的AF (自动对焦)传感器单元16。并且，设有驱动控制AF传感器单元16的AF传感器驱动电路17; 驱动控制快速复原反射镜11的反射镜驱动机构18;用于对驱动快门15 的前幕和后幕的弹簧加载的快门加载机构19;控制这些前幕和后幕的动 作的快门控制电路20;以及基于检测来自五棱镜12的光束的测光传感器 21a进行测光处理的测光电路21。在摄影光轴上设有用于对通过上述光学系统后的被摄体像进行光电 转换的摄像单元30。摄像单元30是将作为摄像元件的CCD 31和配设在 CCD 31的前面的光学低通滤波器(LPF) 32、防尘滤波器33作为单元并 一体化而成的。在防尘滤波器33的周缘部安装有压电元件34。压电元件 34具有两个电极，并构成为通过利用防尘滤波器控制电路48使压电元件 34以预定的频率振动从而使防尘滤波器33振动，由此可除去附着在滤波 器表面的灰尘。对于摄像单元30，附加有后述的手抖动校正用的防振单 元。并且，本实施方式的照相机系统具备与CCD31连接的CCD接口 电路23;液晶监视器24;以及图像处理控制器28，其利用作为存储区域 而发挥功能的SDRAM (同步动态随机存储器)25、 FlashROM (快闪只 读存储器)26等进行图像处理，所述照相机系统构成为能够同时提供电子摄像功能和电子记录显示功能。这里，记录介质27是各种存储卡或外置的HDD等的外部记录介质，安装为可以经由通信连接器与照相机本体 通信并且可以更换。进而，通过摄影得到的图像数据记录在该记录介质 27中。作为其他的存储区域，用于存储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设置成可以从Bucom 50 访问。在Bucom50中设有用于通过显示输出向用户通知该照相机的动作 状态的动作显示用LCD 51及动作显示用LED 51a;和照相机操作SW(幵 关)52。照相机操作SW 52是包含例如释放SW、模式变更SW及电源 SW等为了操作该照相机所需的操作钮的开关组。另外，设有作为电源的 电池54，和将电池54的电压转换为构成该照相机系统的各电路单元所需 的电压并进行供给的电源电路53，还设有对经由插口从外部电源供给电 流时的电压变化进行检测的电压检测电路。如上述那样构成的照相机系统的各部分大致像下面这样工作。首先， 图像处理控制器28根据Bucom 50的指示来控制CCD接口电路23并从 CCD 31读取图像数据。该图像数据由图像处理控制器28转换为视频信 号，并由液晶监视器24输出显示。用户可根据该液晶显示器24的显示 图像来确认所拍摄的图像影像。SDRAM 25是图像数据的暂时保管用存储器，用于转换图像数据时 的作业区等。并且，图像数据在被转换为JPEG数据后，保管在记录介质 27中。反射镜驱动机构18是用于将快速复原反射镜11向上部位置和下部 位置驱动的机构，该快速复原反射镜ll位于下部位置时，来自于摄影镜 头1的光束被分割并被向AF传感器单元16侧和五棱镜12侧引导。来自 于AF传感器单元16内的AF传感器的输出经由AF传感器驱动电路17 发送给Bucom 50，进行公知的测距处理。另一方面，通过五棱镜12后 的光束的一部分向测光电路21内的测光传感器21a被引导，根据在这里 检测到的光量进行公知的测光处理。下面，参照图2说明包含CCD 31的摄像单元30。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CCD31，其获得与透过摄影光学系统并照射到自身的光电转换面上的光对应 的图像信号；光学低通滤波器(LPF) 32，其配设在CCD31的光电转换 面侧，从透过摄影光学系统而照射来的被摄体光束中除去高频成分；在 该光学LPF 32的前面侧隔开预定间隔对置配置的防尘滤波器33;以及压 电元件34，其配设在该防尘滤波器33的周缘部，用于对防尘滤波器33 赋予预定的振动。这里，CCD31的CCD芯片31a直接安装在配设于固定板35的柔性 基板31b上，从柔性基板31b的两端出来的连接部31c、 31d经由设在主 电路基板36上的连接器36a、 36b与主电路基板36侧连接。此外，CCD 31所具有的保护玻璃31e经由衬套(spacer) 31f固定在柔性基板31b上。此外，在CCD31和光学LPF32之间，配设有由弹性部件等形成的 滤波器支承部件37。该滤波器支承部件37在CCD31的前面侧周缘部， 配设在避开光电转换面的有效范围的位置，并且，与光学LPF32的背面 侧周缘部的附近抵接，由此构成为使CCD 31和光学LPF 32之间可大致 保持气密性。并且，配设有气密地覆盖CCD31和光学LPF32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的开口 38a， 在该开口 38a的靠防尘滤波器33侧的内周缘部上形成有截面为大致L字 形状的阶梯部38b，光学LPF 32和CCD 31相对于开口 38a从其后方侧 进行配设。这里，通过将光学LPF32的前面侧周缘部配置成大致气密地 与阶梯部38b接触，从而光学LPF 32由阶梯部38b限制了在摄影光轴方 向上的位置，可防止光学LPF 32从保持器38的内部相对于前面侧脱出。另一方面，在保持器38的前面侧的周缘部上，为了将防尘滤波器 33隔开预定间隔保持在光学LPF32的前面，在阶梯部38b周围整周地形 成有比阶梯部38b向前面侧突出的防尘滤波器支承部38c。整体形成为圆 形或者多边形的板状的防尘滤波器33通过按压部件40以按压状态支撑 在防尘滤波器支承部38c上，所述按压部件40由板簧等弹性体形成，并 用螺钉39固定在防尘滤波器支承部38c上。这里，在配设于防尘滤波器 33的背面侧的外周缘部的压电元件34部分，在与防尘滤波器支承部38c之间夹装有环状的密封件41，可确保气密状态。摄像单元30这样构成为如下的气密结构具备用于搭载CCD 31的形成为期望的大小的保持器 38。下面，说明本实施方式的照相机的手抖动校正功能。在本实施方式 中，在设摄影光轴的方向为Z轴方向的情况下，使摄像元件即CCD 31 向在与摄影光轴正交的XY平面内正交的第一方向即X轴方向和第二方 向即Y轴方向变位移动，以补偿抖动，包含手抖动校正用的驱动装置的 防振单元构成为，将通过被施加预定的周期电压而在驱动部产生椭圆振 动的振子作为驱动源使用，将搭载了摄像单元30中的CCD 31的保持器 38作为移动对象物。首先，对本实施方式的驱动装置中作为驱动源使用的振子的动作原 理进行说明。图3是表示振子的动作原理的示意图。振子200具备压 电体201，其以预定的大小形成为矩形状； 一对驱动电极202、 203，它 们偏置在该压电体201的一面侧并呈中心对称形成；以及作为驱动部的 驱动件204、 205，它们设在压电体201的与驱动电极202、 203对应的表 面位置。当对驱动电极202施加+ (正)的电压时，如图3 (a)所示，驱 动电极202部分伸长变形，另一方面，其背面侧的压电体201部分不伸 长变形，因此整体变形为圆弧状。相反，当对驱动电极202施加一 (负) 的电压时，如图3 (c)所示，驱动电极202部分收縮变形，另一方面， 其背面侧的压电体201部分不收縮变形，因此整体变形为与图3 (a)反 向的圆弧状。在驱动电极203侧也相同。因此，为了在驱动件204、 205的表面上产生椭圆振动，对压电体 201的偏振后的一个驱动电极202施加基于预定频率的正弦波的周期电 压，同时，以与施加在驱动电极202上的周期电压的频率相同的频率对 另一个驱动电极203施加基于相位错开的正弦波的周期电压。施加的周 期电压的频率设定为如下的预定的数值压电体201的中央成为弯曲振 动的波节，驱动件204、 205的部分成为弯曲振动的波腹，并且，压电体 201的纵向振动的波节与弯曲振动的波节一致。于是，伴随施加的周期电 压的+、 一的变化，振子200反复进行包含图3 (b)所示的复原状态的图3 (a) (c)所示的弯曲振动，从而在驱动件204、 205的表面产生椭 圆振动。由此，通过将作为驱动对象的移动体配设为与振子200的驱动 件204、 205侧按压接触，从而移动体按照驱动件204、 205的表面产生 的椭圆振动的方向而移动。此时，通过改变施加在驱动电极202、 203上的周期电压的相位差， 能够改变在驱动件204、 205的表面产生的椭圆振动的形状，由此能够改 变由振子200驱动而移动的移动体的移动速度。例如，如果周期电压的 相位差为0°则速度为0，当增大相位差时速度也逐渐上升，在相位差为 90°时成为最大速度，此外，当超过90°并增大相位差时速度反而逐、渐 减小，相位差为18(T时速度又变为O。当使相位差为负值时，在驱动件 204、 205上产生的椭圆振动的旋转方向反转，可以向反方向驱动移动体。 在该情况下也是相位差为一90。时成为最大速度。接着，参照图4 图13说明以这样的振子作为驱动源使用的本实施 方式的防振单元。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是将图4中所示的各部分的形状简化表示的防振单元的概略 仰视图，图6是将图5中的X轴驱动机构部抽出进行表示的概略主视图， 图7是沿图6中的A-A线的剖面图，图8是将图5中的X轴驱动机构部 抽出进行放大表示的概略仰视图，图9是沿图8中的B-B线的剖面图， 图10是表示按压部件的俯视图，图11是将图5中的Y轴驱动机构部抽 出进行表示的概略主视图，图12是沿图11中的C-C线的剖面图，图13 是沿图11中的D-D线的剖面图。首先，本实施方式的防振单元300将保持器38作为最终移动对象物 使其向X轴方向和Y轴方向移动，所述保持器38上搭载有光学LPF 32、 防尘滤波器33等和CCD31，所述防振单元300具备X框301，其是具 有围绕摄影光轴周围的开口 301a的框部301b的框形状，形成为期望的 大小，并将保持器38搭载成可以在Y轴方向上移动；以及框架(固定部 件)302，其固定在未图示的照相机本体上，是具有围绕摄影光轴周围的 开口 302a的框部302b的框形状，形成为期望的大小，并将X框301搭 载成可以在X轴方向上移动。并且，所述防振单元300具备使X框301相对于框架302在X轴 方向变位移动的X轴驱动机构部310x;以及使保持器38相对于X框301 在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 一起相对于框架302在X轴方向变位移动，并且相对于X框301在Y轴 方向变位移动，从而使搭载在保持器38上的CCD 31在XY平面内向X 轴方向和Y轴方向变位移动以补偿抖动。这里，说明X轴驱动机构部310x的结构。X轴驱动机构部310x具 备X轴振子(第一振子)320x;滑动体330x，其一体地固定在X框301 上，与X框301 —起构成作为驱动对象的移动体(第一移动体)311x; 以及按压机构340x，其对X轴振子320x向滑动体330x (移动体311x) 侧施力。X轴振子320x在矩形状的压电体323x的一面上具备驱动件(驱动 部)321x、 322 x，所述驱动件321x、 322 x根据图3中说明了的振子200 的动作原理，通过被施加预定的周期电压而产生椭圆振动。X轴振子320x 在压电体323x的与驱动件321x、 322x相反的一侧的中央位置具有振子 保持器324x，如图4所示，在振子保持器324x上形成的突起325x嵌合 在框架302的槽342x (第一保持部)中，由此X轴振子320x被定位并 保持，以限制其在X轴方向的移动。根据这样的结构，基于在驱动件321x、 322x上产生的椭圆振动的驱动力作用在X轴方向。此外，滑动体330x是通过在轴承33 lx上固定滑动板332x而成的。 轴承331x在X轴振子320x的驱动件321x、322x被按压而与滑动板332x 接触的位置，利用小螺钉等一体地固定在X框301的一部分上。再有， 滑动体330x相对于X框301的固定不限于小螺钉固定，也可以是粘接等， 固定方式没有特别限定。这里，从图4也可以看出，滑动体330x以比形 成为期望的大小的X框301小的尺寸(与X轴振子320x相当的尺寸) 形成。并且，X框301由刚性低的树脂材料或铝等形成，与此相对，滑 动板332x由具有耐磨性且刚性高的陶瓷等的材质形成，轴承331x是对 铁素体系的不锈钢等的可以淬火的材质进行淬火来提高刚性而成的。并且，框架302具备轴承304x，所述轴承304x配置在形成于框架302上的开口形状的安装部上，并用小螺钉303x以与滑动体330x的轴承 331x对置的方式固定。如图9所示，在该轴承304x中，通过固定用于防 止磨损的V形槽板306x而形成有沿X轴方向的V形槽305x。如图9所: 示，在轴承331x中，形成有与轴承304x的V形槽305x (V形槽板306x) 对置的V形槽334x (V形槽板337x)。这里，通过将由定位器(retainer) 335x定位的两个滚珠336x夹在V形槽305x、334x之间，从而轴承304x、 331x成为具有沿着X轴方向排成一列的两个滚珠336x的结构。如图4 等所示，两个滚珠336x定位在驱动件321x、 322x正下方的位置附近， 由定位器335x限制X轴方向的移动。再有，作为滚动体不限于滚珠，也 可以是滚柱。按压机构340x由具有长度方向的梁状的按压板(按压部件)341x 和按压弹簧(加压构件)342x构成。按压板341x配置在X轴振子320x 的振子保持器324x侧(与滑动板332x抵接的驱动件321x、 322x的相反 侧)，具有大于等于X轴振子320x的长度方向的长度的长度，如图10所 示，是形成为具有长度方向的形状的金属制的板材。该按压板341x具有 按压部343x，所述按压部343x经由设在与X轴振子320x的振动的波节 对应的表面位置上的振子保持器324x而与X轴振子320x抵接。这里， 按压板341x的长度方向的一端通过贯通基准孔344x的小螺钉345x而相 对于框架302安装，在X轴振子320x的厚度方向(按压方向)弯曲形成 的按压板341x的长度方向的另一端通过贯通长孔346x的稍长的小螺钉 347x而相对于框架302安装。并且，在X轴振子320x的侧方的成为按压板341x的长度方向的另 一端的端部位置，在小螺钉347x的头部和按压板341x之间配置有按压 弹簧342x，设定为对按压板341x向X轴振子320x施力的作用力起作用。 即，按压弹簧342x配设在X轴振子320x和滑动体330x (移动体331x) 抵接的部位与按压板341x和X轴振子320x抵接的部位之间(即，X轴 振子320x的大致厚度范围内)。按压弹簧342x产生的按压力设定为15N (牛顿)左右的非常大的力。并且，在按压板341x和小螺钉345x之间，夹装有具有嵌合在基准孔344x内的大小的圆筒状的衬套348x和环状的薄片349x。相对于具有 刚性的按压板341x，衬套348x、薄片349x由软的材料制成，例如衬套 348x由合成树脂制成，薄片349x由硅橡胶制成，作为振动衰减部件而发 挥功能。通过夹装这些衬套348x和薄片349x，按压板341x的一端侧相 对于框架302被定位并被保持为能够在按压方向移动。同样，在按压板341x和小螺钉347x之间，夹装有具有松配合在长 孔346x中的大小的圆筒状的衬套400x和配设在按压弹簧342x的两端的 环状的薄片351x、 352x。相对于具有刚性的按压板341x，衬套400x、薄 片351x、 352x由软的材料制成，例如，衬套400x由合成树脂制成，薄 片351x、 352x由硅橡胶制成，作为振动衰减部件而发挥功能。通过夹装 这些衬套400x和薄片351x、 352x，按压板341x的另一端侧相对于框架 302被定位，并且被保持为只能在按压方向移动。并且，通过用小螺l丁 345x、 347x将按压板341x的两端安装在框架302上，也可防止按压板 341x在平面内的旋转。再有，虽然轴承331x通过滚珠336x的中心，可以绕与V形槽334x 平行的轴旋转，但是轴承331x与X框301—体化，在与X轴方向不同 的方向上离开轴承331x的位置(如图6 图8所示，与两个滚珠336x等 距离离开的位置)，在框架302和X框301之间配设有一个滚珠307x。 如图7所示，该滚珠307x借助于在滚珠307x的附近卡定在框架302和X 框301之间的弹簧308x的作用力而在凹部内维持夹持状态，并以维持X 框301相对于框架302的摄影光轴(Z轴)方向的间隔的方式定位。这里， 弹簧308x的作用力只要能够维持滚珠307x的夹持状态即可，设定为比 按压弹簧347x的作用力弱得多。由此，由X框301和滑动体330x构成 的移动体3llx构成为，相对于框架302由两个滚珠336x和一个滚珠307x 这三点支撑能够移动。并且，如图6 图8所示，通过将滚珠307x相对 于滚珠336x隔着摄影光轴和开口 301a配置在相反侧，能够将滚珠307x 和滚珠336x的距离分开，因此能够形成稳定的三点支撑结构。根据这样 的本实施方式，利用三个滚珠，在进行移动体311x的移动方向的引导的 同时也能够限制其倾斜，能够进行稳定的驱动。另一方面，Y轴驱动机构部310y的基本结构也和X轴驱动机构部 310x相同，对于相同或者对应的部分在同样的标号上附上字母y进行表 示，并省略说明。再有，Y轴驱动机构部310y以X框301作为固定部寸牛 来代替框架302，以保持器38作为移动对象来代替X框301，并具备滑 动体330y，所述滑动体330y—体地固定在保持器38上，与保持器38 — 起构成作为驱动对象的移动体(第二移动体)311y。并且，在图11 图 13中，对于Y轴驱动机构部310y中的按压机构(按压板、按压弹簧) 和相关部件，省略了图示，与X轴驱动机构部310x中的按压机构340x 和相关部件同样构成。
并且，对于本实施方式的防振单元300,在框架302上配设有检测 主体单元100的围绕X轴的抖动(俯仰方向的抖动)的X轴陀螺仪350x 和检测主体单元100的围绕Y轴的抖动(偏转方向的抖动)的Y轴陀螺 仪350y。并且，具备由配设在框架302上的霍尔元件351和以与霍尔元 件351对置的方式配设在保持器38的一部分上的磁铁352构成的位置检 测传感器353。并且，具备根据来自这些X轴陀螺仪350x、 Y轴陀螺仪 350y和位置检测传感器353的信号相对于X轴振子320x、 Y轴振子320y 控制振子驱动电路354的防振控制电路355。防振控制电路355根据来自 Bucom 50的指示执行控制动作。
下面，说明X轴驱动机构310x的动作。当对X轴振子320x施加预 定的周期电压而使驱动件321x、 322x产生椭圆振动时，X轴振子320x 的驱动件321x、 322x利用按压机构340x的强作用力与滑动板332x按压 接触，因此，滑动体330x被向驱动件321x、 322x的椭圆振动的旋转方 向驱动。
这里，本实施方式的按压机构340x的结构要素即按压弹簧342x利 用按压板341x的弯曲的端部位置，配设在X轴振子320x和滑动体330x (移动体311x)抵接的部位与按压板341x和X轴振子320x抵接的部位 之间(S卩，与X轴振子320x的厚度相当的范围内)，因此在X轴振子320x 的厚度方向上不会大型化。只要是本实施方式这样的摄像装置的情况， 就能够减薄摄影光轴方向的厚度。并且，虽然按压板341x的按压部343x在与X轴振子320x的振动的 波节相当的部分抵接，但在X轴振子320x高频振动的情况下，相对于按 压板341x传递振动。这里，在本实施方式中，在按压板341x和框架302 之间，夹装有合成树脂制的衬套348x、400x和硅橡胶制的薄片349x、351x、 352x，因此即使X轴振子320x的振动传递到按压板341x，也能够通过 衬套348x、 400x和薄片349x、 351x、 352x使振动衰减，由此能够抑制 振动传递到框架302之后的系统。并且，由于按压板341x经由衬套348x、 400x和薄片349x、 351x、 352x定位在框架302上，并且被保持为只能在 按压方向上移动的状态，所以配设在一端的按压弹簧342x产生的作用力 能够经由按压板341x以稳定的状态赋予X轴振子320x。
此时，由于施加在X轴振子320x上的按压力很强，所以，如果构成 滑动体330x的滑动板332x或轴承331x的刚性弱，则如图14中的假想 线所示那样，由于所赋予的按压力，滑动板332x和轴承331x挠曲，驱 动件321x、 322x和滑动板332x—侧接触，动作不稳定，或无法动作。
这点，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，所以驱动件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到滑动板332x，能够高效地 向椭圆振动的旋转方向驱动。此时，滑动体330x的具有滑动板332x的 一侧相对于框架302不是面接触，而是在轴承331x、 304x部分通过滚珠 336x以滚动方式接触，因此即使按压力强，滑动体330x也能相对于框架 302以摩擦少的状态可靠地移动。并且，由于轴承331x、 304x由沿着X 轴方向的一列的滚珠轴承的轴承结构构成，所以当滑动体330x接受X轴 振子320x的驱动时只在X轴方向移动。当滑动体330x这样移动时，固 定滑动体330x的X框301也通过由沿着滑动体方向的一列的滚珠轴承的 轴承结构构成的轴承33lx、 304x之间的卡合而被弓I导。
在这样的动作中，虽然轴承331x通过滚珠336x的中心，可以绕与 V形槽334x平行的轴旋转，但是轴承331x与X框301—体化，在与X 轴方向不同的方向上离开轴承331x的位置，在框架302和X框301之间 配设有一个滚珠307x，由X框301和滑动体330x构成的移动体33lx相对于框架302，通过两个滚珠336x和一个滚珠307x在离开的位置三点支 撑，因此不会因绕与V形槽334x平行的轴旋转而产生影响，稳定地在框 架302上向X轴方向移动。因此，相对于X轴振子320x的强按压部分 的引导支撑机构通过基于轴承331x、 304x的沿着X轴方向的一列的滚珠 轴承的轴承结构解决，可以小型化且结构简单化。
Y轴驱动机构310y也和X轴驱动机构310x的情况同样动作。 再有，本发明不限于实施方式，只要不脱离本发明的主旨，可以进 行各种变形。
(变形例l)
图15是将变形例1的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视 图，图16是沿图15中的E-E线的剖面图。在变形例1中，关于通过小 螺钉345x安装按压板341x的安装部分，在按压板341x和框架302之间 也夹装有例如硅橡胶制的环状的薄片353x来作为振动衰减部件。由此， 按压板341x在一端侧被薄片349x、 353x夹着并保持在压接状态。这里， 假设薄片353x由硬的部件构成，则按压板341x无法向按压方向移动， 给按压动作带来障碍，但由于薄片353x由硅橡胶等软的部件构成，所以 在通过按压弹簧342x作用有作用力的情况下，因按压板341x的按压而 凹进，按压部343x不会给X轴振子320x的按压带来障碍。
并且，在变形例1中，在按压板341x的一部分表面上粘贴设置有振 动衰减部件即振动衰减薄片(第二振动衰减部件)354x。可以通过该振 动衰减薄片来抑制按压板341x的振动。另外，对于振动衰减部件即振动 衰减薄片354x,也可以是例如在橡胶中混入钨粉末的维持柔软性且重的 部件。即使传递X轴振子320x的振动而在按压板341x上产生振动，通 过粘贴具有重量的振动衰减薄片354x，也可以抑制振动。这样的振动衰 减薄片354x可以设在按压板341x的上表面，或者也可以在整个表面或 一部分上设置。
示出了能够抑制振动的振动衰减薄片(第二振动衰减部件)355x粘 贴设置在按压板341x的按压部343x上的例子。这里，在与按压部343x 对应的X轴振子320x侧，在振子保持器324x的顶部存在凸部326x (参照图6)，振动衰减薄片355x压接在该凸部326x上。因此，在组装按压 板341x时，通过在凸部326x上压接平面的振动衰减薄片355x，从而根 据凸部326x的形状在振动衰减薄片355x上产生凹陷，由此进行凸部326x 和按压部343x的定位。 (变形例2)
图17是将变形例2的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视 图。在变形例2中，将按压板341x的两端侧形成为弯曲形状，在另一端 侧也配置按压弹簧(加压构件)356x，使两端的支撑按压结构相同。艮P， 在按压板341x与小螺钉357x之间，夹装有具有与基准孔344x嵌合的大 小的圆筒状的衬套358x和配置在按压弹簧356x的两端的环状的薄片 359x、 360x。相对于具有刚性的按压板341x，衬套358x、薄片359x、 360x 由软的材料制成，例如衬套358x由合成树脂制成，薄片359x、 360x由 硅橡胶制成，作为振动衰减部件而发挥功能。通过夹装这些衬套358x和 薄片359x、 360x，按压板341x的一端侧相对于框架302被定位，并被保 持为只能向按压方向移动。通过这样在按压板341x的两端部上用按压弹 簧342x、 356x作用作用力，从而按压板341x能够对X轴振子320x赋予 更稳定的按压力。 (变形例3)
图18是将变形例3的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视 图。在变形例3中，代替小螺钉345x、 347x，使用可以进行旋入方向定 位的阶梯式小螺钉361x、 362x，在阶梯式小螺钉361x、 362x的周围夹装 例如由硅橡胶形成的橡胶衬套363x、 364x来作为振动衰减部件。在变形 例3的情况下，也可以起到和本实施方式的情况同样的作用效果。 (变形例4)
图19是将变形例4的X轴驱动机构部抽出进行放大表示的概略仰视 图。在变形例4中，例如在变形例3的结构中，代替按压弹簧342x，配 置了基于永久磁铁365x、 366x的加压构件。永久磁铁365x、 366x是在 按压板341x的端部同轴地配置在橡胶衬套364x的周围的环状形状的部 件，通过使对置的磁极为相同磁性，在阶梯式小螺钉362x的头部和按压板341X之间作用基于排斥力的作用力。在变形例4的情况下，也可以起 到和本实施方式的情况同样的作用效果。再有，也可以是利用通过使磁 性相反的磁极对置而产生的磁铁间的吸引力的结构。
权利要求
1.一种驱动装置，该驱动装置具有振子，所述驱动装置包括振子，其通过被施加预定的周期电压信号而产生椭圆振动；固定部件，其保持所述振子；移动体，所述振子被按压，从而所述移动体通过所述椭圆振动而移动；按压部件，其将所述振子朝向所述移动体按压；加压构件，其对所述按压部件朝向所述振子施力；以及振动衰减部件，其配置在所述按压部件与所述振子之间以及所述按压部件与所述加压构件之间。
2. 根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于， 所述按压部件经由所述振动衰减部件相对于所述固定部件被定位，并且被保持为可以向按压方向移动。
3. 根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于， 所述按压部件形成为梁状的形状，所述加压构件在所述振子的侧方，配置在所述按压部件的所述梁状的长度方向的端部。
4. 根据权利要求1 3中的任一项所述的驱动装置，其特征在于， 在所述按压部件的表面上粘贴有振动衰减部件。
5. 根据权利要求1 4中的任一项所述的驱动装置，其特征在于，在所述振子的凸部与所述按压部件之间设有振动衰减部件。
6. —种摄像装置，所述摄像装置具备手抖动校正装置，所述手抖动 校正装置使摄像元件在与摄影光轴正交的第一方向，和与所述摄影光轴 及所述第一方向正交的第二方向上变位，其特征在于，所述摄像装置具 备第一振子，其通过被施加预定的周期电压而在驱动部产生椭圆振动； 固定部件，其具有保持该第一振子的第一保持部； 第一移动体，所述第一振子的驱动部从与所述摄影光轴平行的方向 被按压，所述第一移动体通过在该驱动部产生的椭圆振动而相对于所述固定部件在所述第一方向移动；第二振子，其由设在所述第一移动体上的第二保持部保持，通过被施加预定的周期电压而在驱动部产生椭圆振动；保持摄像元件的第二移动体，所述第二振子的驱动部从与所述摄影 光轴平行的方向被按压，所述第二移动体通过在该驱动部产生的椭圆振动而相对于所述第一移动体在所述第二方向移动；第一按压部件，其具有按压部并将所述第一振子朝向所述第一移动 体按压，所述按压部在与所述第一振子的振动的波节对应的位置，在该 第一振子和所述第一移动体抵接的一侧的相反侧与所述第一振子抵接；第一加压构件，其对所述第一按压部件朝向所述第一振子施力，以 使所述第一移动体与第一振子抵接；第二按压部件，其具有按压部并将所述第二振子朝向所述第二移动 体按压，所述按压部在与所述第二振子的振动的波节对应的位置，在所 述第二振子和所述第二移动体抵接的一侧的相反侧与所述第二振子抵 接；以及第二加压构件，其对所述第二按压部件朝向所述第二振子施力，以 使所述第二移动体与第二振子抵接；所述第一按压部件经由振动衰减部件，以能够向按压方向移动的方 式相对于所述固定部件安装，所述第二按压部件经由振动衰减部件，以 能够向按压方向移动的方式相对于所述第一移动体安装。
全文摘要
本发明提供驱动装置和摄像装置，其结构可以小型化，相对于移动体以稳定的按压状态按压产生椭圆振动的振子，并且，抑制振子的振动产生的影响。按压弹簧(342x)配置在滑动体(332x)与X轴振子(320x)抵接的部位和按压板(341x)与X轴振子(320x)抵接的部位之间，并将按压板朝向X轴振子按压，从而在按压方向上不会大型化而是可以小型化的结构，相对于滑动体以稳定的按压状态按压产生椭圆振动的X轴振子。并且，通过将按压板经由衬套(348x、400x)、薄片(349x、351x、352x)等振动衰减部件相对于框架(302)安装，从而即使X轴振子的振动传递到按压板也可以抑制对框架之后的系统传递振动。
文档编号H02N2/00GK101257264SQ20081008094
公开日2008年9月3日 申请日期2008年2月29日 优先权日2007年3月2日
发明者冈村崇, 川去省吾, 川合澄夫 申请人:奥林巴斯映像株式会社