驱动装置的制作方法

专利名称：驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用振子的椭圆振动来驱动移动体(移动部件)，使其向 预定方向移动的驱动装置。
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。作为该 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 传感器等抖动检测构件来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，在消除抖动的方向上，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，由此对摄像元件的摄像面上的像的抖动 进行校正。在实现这种手抖校正功能的手抖校正机构中，为了校正手抖而使用 驱动构件，该驱动构件使摄影镜头的一部分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。针对这种要求，提出了例如图20所示的驱动装置作为下述的驱动装 置将在表面产生椭圆振动的振子和被该振子按压的移动体分别组合两 个来作为手抖校正机构。图20是上述现有的驱动装置的振子安装状态的沿着与移动体移动 方向正交的面的剖面图，在该驱动装置中，在振子520和向移动体侧按 压振子520的按压板541之间，夹持配置有振子保持器524和由橡胶等 形成的振动衰减性薄片555。当考虑到按压板541和移动体532的平行度稍差的情况时，按压振子保持器524的背面的振动衰减性薄片555粘接固 定在按压板541上，进而，当该薄片的振子厚度方向的宽度比振子520的 宽度宽时，在驱动件521和移动体532的接触状态为一端接触的状态下进 行驱动。因此，产生下述问题导致输出降低和产生可听音的可能性变高。发明内容本发明的目的在于，提供振子的振动不会被不需要的振动夺走从而输出高、并且也不会产生不需要的可听音的驱动装置。本发明的一个驱动装置具备致动器，其在具有长方体形状的压电 元件的一个面上配置有驱动件；保持部件，其保持上述致动器；移动部件，其通过上述驱动件而在上述保持部件上移动；规定部件，其规定上 述压电元件相对于上述保持部件的位置；防振薄片，其紧固在上述规定 部件上；以及按压部件，其隔着上述规定部件和上述防振薄片，相对于 上述移动部件对设置在上述致动器上的上述驱动件进行按压，在上述规 定部件上，在上述具有长方体形状的压电元件的长度方向的长度的中央 部，形成有成为来自上述按压部件的按压力的力点的突起部，上述防振 薄片以覆盖上述突起部的方式紧固在上述规定部件上，在上述突起部附 近的上述防振薄片和上述按压部件之间，夹装有低摩擦材料。本发明的另一个驱动装置具备振子，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，其具有保持所述振子的保持部； 以及移动体，其通过保持在上述固定部件上的按压部件来按压上述振子 的按压部，由此按压上述驱动部，并且，该移动体的移动方向由所述固 定部件所具有的导向部限制为预定方向，该移动体通过所述振子的椭圆 振动驱动而移动，在上述按压部上紧固有振动衰减性薄片，在上述振动 衰减性薄片和上述按压部之间夹装有低摩擦剂。本发明的其他特征和优点通过以下的说明可以明白。


图1是概略地示出内置了本发明的实施方式的驱动装置的照相机的主要电气系统结构的框图。图2是示出内置于图1的照相机中的摄像单元的结构的纵剖侧视图。 图3A是示出图1的照相机的防振单元中所应用的振子的动作原理的示意图，示出振子振动状态中的弯曲状态。图3B是示出该图1的照相机的防振单元中所应用的振子的动作原理的示意图，示出振子振动状态中的伸縮状态。图3C是示出该图1的照相机的防振单元中所应用的振子的动作原理的示意图，示出振子振动的弯曲状态。图3D是示出图1的照相机的防振单元中所应用的振子的动作原理的示意图，示出振子振动时的伸长状态的立体图。图4是图3A的振子和被驱动体即移动体的立体图。 图5是示出内置于图1的照相机中的防振单元的结构的分解立体图。 图6简化示出图5的防振单元的各结构要素的形状，是从摄影光轴前方侧观察的概略的防振单元配置图。图7是沿图6的VII-VII线的剖面图。图8是沿图6的vni-vin线的剖面图。图9是沿图6的IX-IX线的剖面图。 图10是沿图7的X-X线的剖面图。图11是沿图7的X-X线的剖面图，示出按压机构的按压板相对于 滑动板稍微倾斜、振子也仿照其而倾斜的状态。图12是沿图7的X-X线的剖面图，示出按压机构的按压板相对于 滑动板稍微倾斜、但修正了振子的倾斜的状态。图13简化示出图5的防振单元的各结构要素的形状，是从摄影光轴 后方侧观察的图，示出X轴振子的振动传递到Y轴振子侧的状态。图14是沿图13的XIV-XIV线的剖面图。图15是沿图13的XV-XV线的剖面图。图16是沿图13的XVI-XVI线的剖面图。图17是沿图13的XVII-XVII线的剖面图。图18A是示出图5的防振单元的X轴驱动机构的X轴振子的振动动作状态中的弯曲状态的图。图18B是示出该图5的防振单元的X轴驱动机构的X轴振子的振动 动作状态中的接着图18A的状态的伸长状态的图。图18C是示出该图5的防振单元的X轴驱动机构的X轴振子的振动 动作状态中的接着图18B的弯曲状态的图。图18D是示出该图5的防振单元的X轴驱动机构的X轴振子的振动 动作状态中的接着图18C的状态的弯曲状态的图。图18E是示出该图5的防振单元的X轴驱动机构的X轴振子的振动 动作状态中的接着图18D的弯曲状态的图。图18F是示出该图5的防振单元的X轴驱动机构的X轴振子的振动 动作状态中的接着图18E的状态的收縮状态的图。图18G是示出该图5的防振单元的X轴驱动机构的X轴振子的振动 动作状态中的接着图18F的弯曲状态的图。图18H是示出该图5的防振单元的X轴驱动机构的X轴振子的振动 动作状态中的接着图18G的弯曲状态的图。图19是示出图1的照相机的静止图像摄影时的抖动校正动作的概略 流程图。图20是现有的驱动装置的振子安装状态的沿着与移动体移动方向 正交的面的剖面图。
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方 式进行说明。另外，各实施方式的摄像装置搭载有用于进行摄像单元的 手抖校正的驱动装置，该摄像单元包含通过光电转换获得图像信号的摄 像元件，这里，作为一个例子，对应用于能够更换镜头的单镜头反光式 电子照相机(数字照相机)的例子进行说明。本发明不限于以下实施方 式，只要是不脱离本发明的主旨的范围，可以进行各种变形。首先，参照图1说明内置了本发明的第1实施方式的驱动装置的照 相机的系统结构例。图1是概略地示出本实施方式的照相机的主要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io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。而且，作为照相机系统，构成为Lucom 5—边从属地协作于Bucom 50 —边进行工作。镜头单元10具有摄影镜头1和光圈3。摄影镜头1由设在镜头驱动 机构2内的未图示的DC电动机(直流电动机)驱动。光圈3由设在光 圈机构4内的未图示的步进电动机驱动。Lucom 5根据Bucom 50的指令 控制这些各电动机。在主体单元100内，如图所示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，其由屏幕12a、五棱镜12、 快速复原反射镜(quick return mirror) 11、目镜13和副反射镜lla构成； 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。进而，在主体单元100内还设置有驱动控制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的反射镜驱动电路 18;用于对驱动快门15的前幕和后幕的弹簧进行上紧(charge)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。并且，设置有由闪光灯控制电路372进行发光控制的闪光灯371。并且，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 配设在该CCD 31的前面的光学低通滤波器(LPF) 32、防尘过滤器33作为单元并一体化而成的。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，并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，从而使防尘过滤器33振动，由此能 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(驱动装置)300。并且，本实施方式的照相机系统具有与CCD31连接的CCD接口 电路23;和图像处理控制器28，其利用液晶监视器24、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，该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， 安装为能够经由通信连接器与照相机本体进行通信并且能够更换。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，被设置成能够从Bucom 50进行存取。在Bucom 50中设置有用于通过显示输出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、照相机操作开关组 (以下将开关记载为SW)52。照相机操作SW组52是包含例如释放SW、 模式变更SW及电源SW等操作该照相机所需的操作按钮在内的开关组。另外，设置有作为电源的电池54、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。如上述那样构成的照相机系统的各部分概略地进行如下的工作。首 先，图像处理控制器28根据Bucom 50的指令来控制CCD接口电路23 并从CCD 31取入图像数据。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。用户能够根据该液晶监视器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，用于图像数据转换时 的工作区域等。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，来自摄影镜头 1的光束被分割并被导向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传感器的输出经由AF传感器驱动电路17发送给 Biicom50，进行公知的测距处理。另一方面，通过五棱镜12后的光束的 一部分被导向测光电路21内的测光传感器21a，根据在这里检测到的光 量进行公知的测光处理。接着，参照图2说明包含CCD31的摄像单元30。图2是示出摄像单元30的结构的纵剖侧视图。摄像单元30具有作为摄像元件的CCD 31，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过滤器33;以及压电元件34，其配设在该防 尘过滤器33的周缘部，用于对防尘过滤器33赋予预定的振动。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。此夕卜，CCD 31所具有的保护玻璃31e经由衬垫31f紧固在挠性基板31b上。并且，在CCD31和光学LPF32之间，配设有由弹性部件等构成的 滤波器支承部件37。该滤波器支承部件37构成为，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，通过与光学 LPF 32的背面侧周缘部的附近抵接，从而使CCD 31和光学LPF 32之间 大致保持气密性。而且，配设有气密地覆盖CCD31和光学LPF32的作 为保持器的Y框38。Y框(保持器)38在绕摄影光轴的大致中央部分具有矩形状的开口 38a，在该开口 38a的靠防尘过滤器33侧的内周缘部形成有截面为大致L 字形状的阶梯部38b，相对于开口38a从其后方侧配设有光学LPF 32及CCD 31。这里，通过将光学LPF 32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被阶梯部38b限制在摄影光轴方向上的位 置，可防止光学LPF32从Y框(保持器)38的内部相对于前面侧脱出。另一方面，在Y框(保持器)38的前面侧的周缘部上，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过滤器支承部38c。整 体形成为圆形或者多边形的板状的防尘过滤器33通过按压部件40以按 压状态支撑在防尘过滤器支承部38c上，所述按压部件40由板簧等弹性 体形成，并用螺钉39固定在防尘过滤器支承部38c上。这里，在配设于防尘过滤器33的背面侧的外周缘部的压电元件34 部分，在与防尘过滤器支承部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的形成为期望大小的Y框(保持器)38。接着，说明本实施方式的照相机的手抖校正功能。在本实施方式中，在设摄影光轴的方向为O轴方向的情况下，使摄 像元件即CCD31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，包含手抖校正用 的驱动装置的防振单元将通过被施加预定的周期电压而在驱动部产生椭 圆振动的振子用作驱动源，将搭载了摄像单元30中的CCD 31的Y框(保 持器)38构成为移动对象物。首先，参照图3A 3D和图4，说明在本实施方式的驱动装置中用作 驱动源的振子的动作原理。图3A 3D是示出振子的动作原理的示意图。图4是上述振子和被 驱动体即移动体的立体图。图3A等所示的振子200具有长度为L的压电体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 的一面侧并中心对称地形成；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+的电压时，如图3A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施加一的电压时，如图3C 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，因此整体变形为与图3A反向的圆弧状。在驱动电极203侧 也同样。另夕卜，在图3D中，SA、 SB表示通过上述纵向振动而伸长的部 分。PA表示成为上述纵向振动的波节的面。PL表示成为上述弯曲振动的 波节的线。因此，为了在驱动件204、 205的表面上产生椭圆振动E1、 E2，对 压电体201的被极化的一个驱动电极202施加基于预定频率的正弦波的 周期电压，并且，对另一个驱动电极203施加基于频率与施加在驱动电 极202上的周期电压的频率相同但相位错开的正弦波的周期电压。所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Qo，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(在长方体的长度方向伸缩的振动， 参照图3D)的波节与弯曲振动的波节一致。伴随在该设定状态下施加的 周期电压的+、 一的变化，振子200反复进行包含图3B所示的状态在内 的图3A 3C所示的弯曲振动，从而在驱动件204、 205的表面产生椭圆 振动。通过将图4所示的作为驱动对象的移动体(移动部件)206配设为 与振子200的驱动件204、 205侧按压接触，从而移动体206按照在驱动 件204、 205的表面产生的椭圆振动E1、 E2的方向进行移动。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E1、 E2的形状，由 此，能够改变由振子200驱动而移动的移动体206的移动速度。例如，如果周期电压的相位差为O。则速度为0，但是，当增大相位 差时速度也逐渐上升，在相位差为卯°时成为最大速度，并且，当增大 相位差使其超过90°时速度反而逐渐减小，相位差为180°时速度再次 成为0。当使相位差为负值时，在驱动件204、 205上产生的椭圆振动E1、 E2的旋转方向反转，能够向反方向驱动移动体。该情况下也是相位差为—90°时成为最大速度。参照图5 图10说明将上述这种振子用作驱动源的本实施方式的防 振单元。图5是示出本实施方式的防振单元的结构的分解立体图，图6简化 示出图5的防振单元的各结构要素的形状，是从摄影光轴前方侧观察的 概略的防振单元配置图。图7是沿图6的VII-VII线的剖面图。图8是沿 图6的VIII-VIII线的剖面图。图9是沿图6的IX-IX线的剖面图。图IO 是沿图7的X-X线的剖面图。图11是沿图7的X-X线的剖面图，示出按压机构的按压板相对于 滑动板稍微倾斜、振子也仿照其而倾斜的状态。图12是沿图7的X-X线 的剖面图，示出按压机构的按压板相对于滑动板稍微倾斜、但修正了振 子的倾斜的状态。首先，本实施方式的防振单元300将搭载有光学LPF32、防尘过滤 器33等以及CCD31的保持器即Y框(第2移动体、移动部件)38，作 为在X轴方向(第1方向)和Y轴方向(第2方向)上移动的最终移动 对象物，该防振单元300具有X框(第1移动体、移动部件、或相对 于Y框的固定部件、保持部件)301，其是具有包围绕摄影光轴的开口 301a的框部301b的框形状，并形成为期望的大小，以将Y框38搭载成 能够在Y轴方向上移动；以及框架(固定部件、保持部件)302,其紧固 在未图示的照相机本体上，是具有包围绕摄影光轴的开口 302a的框部 302b的框形状，并形成为期望的大小，以将X框301搭载成能够在X轴 方向上移动。另外，X轴方向和Y轴方向是相互垂直的方向，设其为相对于摄影 光轴(图中O所示)垂直交叉的方向。而且，该防振单元300具有使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Y框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Y框38与X框301 — 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Y框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 有X轴振子(第1振子)320x;滑动体(第1移动体部)330x，其一 体地固定在X框301上，且与X框301—起作为驱动对象；以及按压机 构(施力机构)340x，其对X轴振子320x向滑动体330x侧施力。X轴振子320x在矩形状的压电体323x的一面上具有驱动件(驱动 部)321x、 322x,该驱动件321x、 322x根据所述图3、 4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。另外，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(规定部件、按压部)324x，形成在振 子保持器324x上的突起325x嵌合在框架302的槽状保持部342x (第一 保持部)中，由此，X轴振子320x被定位保持，以限制其在X轴方向的 移动。在振子保持器324x的背面侧(按压机构340x侧)设有成为按压振 子的力点的中央突起部324ax，进而，在该中央突起部上粘接固定有防振 薄片(振动衰减性薄片)355x。如图IO所示，防振薄片355x的宽度B,(与移动体移动方向即X轴 方向正交的方向的宽度)形成为比驱动件321x、 322x的滑动面上的X轴 振子320x的厚度方向(与X轴方向正交的方向)的宽度B。短的尺寸。 而且，作为防振薄片355x，可以使用吸收振动的材料，例如天然橡胶、 氟化橡胶、硅橡胶、异丁橡胶、聚丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙烯，丙 烯橡胶、聚氨酯橡胶、或者上述各橡胶材料的泡沫橡胶、以及毛毡或软 木等材料。X轴振子320x由后述的按压机构340x的按压板(按压部件)341x， 隔着防振薄片355x和振子保持器324x向滑动体330x侧按压。在防振薄 片355x和按压板341x的接触面上涂敷有低摩擦剂。作为该低摩擦剂， 可以使用具有摩擦系数为0.025左右的硅系润滑脂、氟系润滑脂、金属皂 碱润滑脂(锂皂碱润滑脂)等的润滑脂和矿物油、硅油、含氟油等的油、 以及二硫化钼、微粒石墨、类金刚石、PTFE (聚四氟乙烯)含氟涂层剂等的固体润滑剂。通过这种结构，基于在驱动件321乂、 322x上产生的椭圆振动的驱动 力在X轴方向上作用于滑动体330x。并且，滑动体330x在轴承(被导向部)331x上紧固有滑动板(滑 动部)332x。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，例如利用小螺钉333x —体地固定在X框301 的一部分上。另外，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，由图5可知，滑动体330x形成为下述尺寸比形成为期望的 大小的X框301小，即与X轴振子320x相当。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能够淬火 的材质进行淬火来提高刚性而成的。并且，框架302具有轴承(导向部)304x，该轴承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7、 IO所示，在该轴承304x上紧固 有用于防止磨损的V形槽板306x，该V形槽板306x形成有沿X轴方向 的V形槽305x。如图7、 IO所示，在轴承331x上形成有与轴承304x侧 的V形槽板306x的V形槽305x对置的V形槽334x。这里，通过将由定位器(retainer) 335x定位的两个滚珠336x (滚动 体)夹入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7等所示，两个滚珠336x 定位在比驱动件321x、 322x正下方稍微靠X轴方向外侧的位置附近，由 定位器335x限制X轴方向的移动。另外，作为上述滚动体不限于滚珠， 也可以应用滚柱。按压机构340x具有按压板341x，其一端隔着座板344ax和衬垫 343x通过小螺钉344x固定在框架302上，并保持X轴振子320x;以及 按压弹簧347x，其夹着将该按压板341x的另一端侧固定在框架302上的 小螺钉345x周围的座板345ax和衬垫346x进行配设，并对该按压板341x施力。通过该按压弹簧347x的作用力，隔着按压板341x，进而经由防振 薄片355x和振子保持器324x， X轴振子320x的驱动件321x、 322x以预 定的力按压接触滑动板332x。该按压机构340x的按压力被设定为15N(牛 顿)左右的非常大的力。在按压板341x相对于滑动板332x在沿图7的X-X线的剖面上稍微 倾斜的情况下，如图11的剖面图所示，驱动件321x、 322x在刚组装后 的状态下，相对于滑动板332x以一端接触的状态被保持。但是，如上所 述，防振薄片355x的宽度比X轴振子320x的宽度(进而驱动件321x、 322x的宽度)窄，并且，在按压板341x和防振薄片355x的接触面上涂 敷有低摩擦剂，由此，通过使X轴振子320x振动驱动，从而上述接触面 自动地相对移动，修正了X轴振子320x的姿态，如图12的剖面图所示， 驱动件321x、 322x相对于滑动板332x不是一端接触。另外，如上所述，在图20的现有的驱动装置中，考虑到向移动体 532按压振子520的驱动件521的按压板541和移动体532的平行度稍差 的情况时，按压振子保持器524的背面的振动衰减性薄片555粘接固定 在按压板541上，进而，当该薄片的振子厚度方向的宽度比振子520的 宽度宽时，在驱动件521和移动体532的接触状态为一端接触的状态下 进行驱动。这种情况下，导致输出降低和产生可听音的可能性高。如上所述，在本实施方式中，即使在按压板341x相对于滑动板332x 稍微倾斜的这种状态下，也能自动地修正为驱动件321x、 322x不是一端 接触的状态，所以，能够防止在滑动板332x上产生可听音和驱动力传递 效率的降低。轴承33lx通过滚珠336x的中心，能够绕与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，详细地讲，在框架框部302b上离轴承331x最远 的大致对角的位置，在框架302和X框301之间配设有一个滚珠(滚动 体)307x (图9)。该滚珠307x借助于在该滚珠307x附近卡定在框架302和X框301之间的弹簧308x的作用力而以夹持状态维持在槽302d中(图6)，并进 行定位，以维持X框301相对于框架302的摄影光轴(O轴)方向的间隔。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，安装有滑动体(移动体 部)330x且与其成为一体的X框(移动体)301构成为，相对于框架302 能够通过两个滚珠336x和一个滚珠307x这三点支承而移动。并且，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，能够离开滚珠307x和滚珠336x的距离进行配置，能够采用稳定的三点支承结构。这样，根据本实施方式，利用三个滚珠(滚动体)，在进行X框(移 动体)301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的基本结构与X轴驱动机构部310x 相同，代替框架302将X框301作为固定部件，代替X框301将Y框 38 (第2移动体)作为移动对象，并具有Y轴振子(第2振子)320y; 滑动体(第2移动体部)330y，其一体地固定在Y框38上，与该Y框 38—起作为驱动对象；以及按压机构(施力机构)340y，其向滑动体330y 侧对Y轴振子320y施力。关于该Y轴驱动机构部310y，说明与X轴驱动机构部310x不同的 部分，对相同或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。Y轴驱动机构部310y与X轴驱动机构部310x的不同之处在于各自 的滑动板332x、 332y的厚度(材料相同，密度也相同)。这里，X轴驱 动机构部310x的板厚构成为比Y轴驱动机构部310y的板厚厚。因此，滑动板332x的针对弯曲(即与振子的弯曲振动对应的弯曲) 的刚性大而与厚度的三次方成正比，紧固滑动板332y而构成的滑动体 330y的刚性比滑动体330x的刚性小。这里，使X轴驱动机构部310x的滑动板332x较厚，这是因为，X轴驱动机构部310x所驱动的X框301也保持Y轴驱动机构部310y，需 要产生更大的驱动力，X轴振子320x的振动振幅更大，从而提高刚性并 减少由于对滑动板332x施加振动而产生的翘曲所导致的振动能量损失。并且，通过使滑动板332x的厚度较厚，能够增大滑动体330x的刚 性，通过提高滑动体330x的弯曲的基本频率，能够将滑动体330x设定 为不与X轴振子的驱动频率重叠，也能够抑制滑动体330x的谐振引起的 振动能量的损失。另夕卜，除了如上所述使包含滑动板332x、 332y的滑动体330x、 330y 的厚度不同以外，使构成材料的弹性率或刚性不同(例如使滑动板的与 中立轴有关的断面惯性矩不同)，另外，通过应用密度不同的材料等，能 够提高滑动体330x侧的弯曲的基本频率，获得相同的效果。并且，本实施方式的防振单元300在主体单元100的主体部中配设 有检测主体单元IOO的绕X轴的抖动(俯仰方向的抖动)的传感器即X 轴陀螺仪350x、和检测主体单元100的绕Y轴的抖动(偏转方向的抖动) 的传感器即Y轴陀螺仪350y。并且，具有位置检测传感器353，该位置检测传感器353由配设在 框架302上的霍尔元件351和以与霍尔元件351对置的方式配设在Y框 38的一部分上的磁铁352构成。而且，具有根据来自这些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。接着，参照图13 17以及图18A 18H说明X轴驱动机构310x的 动作。另外，图13 17示出X轴振子的振动传递到Y轴振子侧的状态， 其中，图13是从摄影光轴后方侧观察防振单元的图。图14示出沿图13 的XIV-XIV线的剖面，图15示出沿图13的XV-XV线的剖面，图16示 出沿图13的XVI-XVI线的剖面，图17示出沿图13的XVII-XVII线的 剖面。并且，图18A 18H分别是示出X轴驱动机构的X轴振子的振动 动作状态的图。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El、 E2时，X轴振子320x的驱动件321x、 322x的作用点 Pl、 P2利用按压机构340x的强作用力与滑动板332x按压接触，所以， 滑动体330x被向驱动件321x、 322x的椭圆振动的旋转方向驱动。例如，从图18A向图18H的状态依次变化，进行椭圆振动El、 E2 的驱动件321x、 322x所接触的滑动板332x向图的左方向移动。如果上 述椭圆振动E1、 E2是绕反方向的振动，当然滑动板332x向图的右方向 移动。此时，在X轴振子320x和Y轴振子320y的谐振频率大致相同、且 滑动体的刚性相同的情况下，如示出X轴振子的振动传递到Y轴振子侧 的状态的图即图13 17那样，X轴振子320x的振动波W经由滑动板(滑 动部)332x、轴承(被导向部)331x、 X框301、轴承(导向部)304y、 V形槽板306y、滚珠336y、轴承(导向部)331y、滑动板(滑动部)332y， 传递到Y轴振子320y。然后，与X轴振子320x的驱动振动谐振，容易使包含振动传递路径 的系统振动，吸收X轴振子320x的驱动振动能量，动作变得不稳定，或 无法动作，或与驱动振动共鸣而产生可听音。并且，在驱动Y轴振子320y 的情况下，与上述路径相反地传递振动，产生同样的不良情况。但是，在本实施方式中，构成滑动体330x的滑动板332x构成为比 滑动板332y厚，滑动体330x和滑动体330y的刚性不同，所以，能够使 包含上述振动传递系统的谐振频率从驱动振动错开，不会使防振单元的 动作不稳定、或输出降低、或共鸣而产生可听音。例如，当滑动板和轴承两者的厚度变为二倍时，滑动体的刚性与厚 度的三次方成正比，所以，能够变为八倍，此时的谐振频率能够变为二 倍。当变更材质使杨氏模量E为二倍并使密度p为1/2时，谐振频率与 杨氏模量/密度的平方根成正比，所以，能够成为二倍。该情况下，即使 驱动Y轴振子320y， X轴驱动机构310x也不会谐振，不会使动作不稳 定、或无法动作、或产生可听音。并且，由于滑动体330x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，能够高效率地向椭圆振动的旋转方向进行驱动。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，而 是在轴承331x、 304x部分通过滚珠336x以滚动方式接触，所以，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。而且，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，仅在X轴 方向移动。这样，当滑动体330x移动时，固定有滑动体330x的X框301 也与滑动体330x—体地在X轴方向移动。BP，通过由沿着X轴方向的 一列的滚珠轴承的轴承结构构成的轴承331x、 304x彼此的卡合，来引导 X框301的移动方向。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，固定有滑动体330x的X框301 (移动体)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承， 所以，不会由于绕与V形槽334x平行的轴的旋转而产生影响，稳定地在 框架302上向X轴方向移动。由此，相对于X轴振子320x的强按压部分的导向支承机构只要是基 于轴承331x、 304x的沿着X轴方向的1列滚珠轴承的轴承构造即可，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的情况同样地动作。接着，说明本实施方式的照相机的手抖校正动作。当照相机操作SW组52中的未图示的手抖校正SW接通、未图示的 主SW接通时，从Bucom 50向防振控制电路355传递振子驱动电路354 执行初始动作的信号，从振子驱动电路354向X轴振子320x和Y轴振 子320y施加预定的周期电压，X框301和Y框38在X轴方向和Y轴方 向上被驱动，以使CCD31的中心移到摄影光轴上。然后，将由X轴陀螺仪350x、 Y轴陀螺仪350y检测到的主体单元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，从检测出绕它们 中的一个轴的抖动的角速度传感器输出的信号在处理电路中进行信号放 大后，进行A/D转换，并输入到防振控制电路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，并将与运算出的抖动校正量对应的信号 输出到振子驱动电路354。搭载了 CCD 31的Y框38和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通过 由振子驱动电路354生成的电信号来进行动作。CCD31的驱动位置、即 Y框38的驱动位置由位置检测传感器353检测，并送至防振控制电路355 进行反馈控制。艮口，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。基准值的运算在接通照相机的主电源后到进行静止图像 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、或者通过截止频率较低的低通滤波器求出DC 成分的方法等，可以使用任何方法。通过从抖动信号中减去由该运算所求出的基准值，来得到去除抖动 信号的低频成分后的信号。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即Y框38的位置移动， 以补偿抖动。这里，参照图19对本实施方式的照相机的静止图像摄影时的抖动校 正动作进行说明。图19是示出静止图像摄影时的抖动校正动作的概略流程图。另外， 本动作在由释放SW指示摄影准备开始前、即释放SW的第一级释放操 作即1R接通前不进行，当进行1R接通操作时，即指示摄影准备开始时 才开始。本动作开始时，使用上述基准值来运算校正量，按照计算出的校正 量开始抖动校正驱动(步骤Sll)。接着，判定是否解除释放SW进行的摄影准备开始指示、即是否为1R断开(步骤S13)，在被解除的情况下 (步骤S13的判别为"是"的情况)，停止在步骤Sll中已经开始的抖动 校正驱动，并且对CCD 31进行定心(步骤S19)，返回摄影准备开始的 指示等待状态(1R等待状态)。另一方面，在未解除由释放SW进行的摄影准备开始指示的情况下 (步骤S13的判别为"否"的情况)，接着，判定释放SW是否指示了摄 影开始、即第二级释放操作即2R是否接通(步骤S14),在未指示的情 况下(步骤S14的判别为"否"的情况)，返回步骤S13，在指示等待状 态下待机。在释放SW指示了摄影开始的情况下(步骤S14的判别为"是" 的情况)，停止在步骤Sll中已经开始的抖动校正驱动，并且对CCD 31 进行定心(步骤S15)。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sn)。然后，进行曝光(步骤S18),当曝光结束时，停 止抖动校正驱动，并且对CCD31进行定心(步骤S19)，返回摄影准备 开始的指示等待状态(1R等待状态)。如以上说明的那样，根据内置了本实施方式的驱动装置的摄像装置 即照相机，能够有效地在稳定的状态下与手抖对应地对保持摄像单元的Y 框进行驱动，能够进行更可靠的手抖校正，还能够实现照相机的小型化。并且，即使在按压板341x相对于滑动板332x稍微倾斜的这种状态 下，也可靠地修正为驱动件321x、 322x不是一端接触的状态，所以，能 够抑制在滑动板332x上产生可听音和驱动力传递效率的降低。本发明不限于上述各实施方式，除此之外，在实施阶段，在不脱离 其主旨的范围内能够实施各种变形。进而，在上述各实施方式中包含各 种阶段的发明，通过所公开的多个结构要件的适当组合，可以提取出各 种发明。
权利要求
1.一种驱动装置，该驱动装置驱动移动部件，该驱动装置具备致动器，其在具有长方体形状的压电元件的一个面上配置有驱动件；保持部件，其保持上述致动器；移动部件，其通过上述驱动件而在上述保持部件上移动；规定部件，其规定上述压电元件相对于上述保持部件的位置；防振薄片，其紧固在上述规定部件上；以及按压部件，其隔着上述规定部件和上述防振薄片，相对于上述移动部件对设置在上述致动器上的上述驱动件进行按压，在上述规定部件上，在上述具有长方体形状的压电元件的长度方向的长度的中央部，形成有成为来自上述按压部件的按压力的力点的突起部，上述防振薄片以覆盖上述突起部的方式紧固在上述规定部件上，在上述突起部附近的上述防振薄片和上述按压部件之间，夹装有低摩擦材料。
2. 根据权利要求1所述的驱动装置，其中，上述低摩擦材料是润滑脂、或者是涂敷在上述防振薄片上或上述按 压部件上的含氟树脂涂层。
3. 根据权利要求1所述的驱动装置，其中，上述防振薄片的与配置有所述驱动件的面的长度方向垂直的方向的 宽度比所述压电元件的与所述长度方向垂直的方向的宽度窄。
4. 一种驱动装置，该驱动装置驱动移动体，该驱动装置具备 振子，通过被施加预定的周期电压而在驱动部上产生椭圆振动； 固定部件，其具有保持所述振子的保持部；以及移动部件，其通过保持在上述固定部件上的按压部件来按压上述振 子的按压部，由此按压上述驱动部，并且，该移动部件的移动方向由所 述固定部件所具有的导向部限制为预定方向，该移动部件通过所述振子 的椭圆振动驱动而移动，在上述按压部上紧固有振动衰减性薄片，在上述振动衰减性薄片和上述按压部之间夹装有低摩擦剂。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，其中，上述振动衰减薄片向上述按压部的紧固是通过粘着性的粘接剂来进 行的。
全文摘要
本发明提供驱动装置。驱动装置即防振单元具备具有驱动件的X轴振子；具有X轴振子保持部的固定部件的框架；X框，其具有通过按压板隔着防振薄片和保持器按压所述驱动件的滑动体；Y轴振子，其保持在该X框的保持部上，且具有驱动件；以及Y框，其具有通过按压板隔着防振薄片和保持器按压所述驱动件的滑动体，所述防振薄片的宽度比所述振子的宽度窄，并且，在所述防振薄片和所述按压板之间的接触部涂敷有润滑脂，所以，所述驱动件相对于所述滑动体不是一端接触而是抵接，能够在效率良好的状态下驱动所述滑动体，根据本驱动装置，能够提供小型的驱动力大的高效率的驱动装置。
文档编号H02N2/00GK101334572SQ200810109700
公开日2008年12月31日 申请日期2008年6月27日 优先权日2007年6月28日
发明者冈村崇 申请人:奥林巴斯映像株式会社