专利名称：驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及驱动装置，尤其涉及使用了压电元件等机电转换元件的驱动装置。
背景技术：
一直以来，作为摄像机的自动调焦用驱动器或变焦用驱动器，使用线性执行元件 (linear actuator)，该线性执行部件使用了压电元件、电致伸缩元件、磁致伸缩元件等机电转换元件(驱动装置)。日本专利第3218851号公报(专利文献1)公开了具备机电转换元件(压电元件)、 与该机电转换元件(压电元件)结合并在机电转换元件(压电元件)的伸缩方向延伸的驱动部件(驱动轴、振动摩擦部)、以及与该驱动部件(振动摩擦部)摩擦结合的被驱动部件 (可变焦透镜镜筒)。在该专利文献1所公开的驱动装置中，对施加在机电转换元件(压电元件)上的驱动信号进行了研究，以驱动被驱动部件(可变焦透镜镜筒)。在专利文献1的驱动装置中，将驱动部件(振动摩擦部)夹在被驱动部件与摩擦板之间。换言之，驱动部件 (振动摩擦部)贯通被驱动部件和摩擦板之间。摩擦板通过压接弹簧将驱动部件(振动摩擦部)向夹在与被驱动部件之间的方向按压。另外，日本特开2006-276741号公报(专利文献2)公开了可小型化、容易组装，而且抗落下冲击性强的光学模块。该专利文献1所公开的光学模块具备透镜架(被驱动部件)、透镜架支撑体、压电元件(机电转换元件)、导向板(振动摩擦部)以及加力弹簧。透镜架(被驱动部件)保持透镜并且可以在透镜的光轴方向移动。透镜架支撑体可在透镜的光轴方向滑动地支撑透镜架。压电元件(机电转换元件)以伸展速度和收缩速度不同的方式被施加电压，且在透镜的光轴方向伸缩，该伸缩方向的一方的面固定在透镜架支撑体上。 导向板(振动摩擦部)固定压电元件(机电转换元件)的伸缩方向的另一面，伴随着压电元件(机电转换元件)的伸缩而可以在透镜的光轴方向移动。另外，导向板(振动摩擦部) 可滑动地抵接在透镜架(被驱动部件)的外周面。加力弹簧将导向板(振动摩擦部)和透镜架(被驱动部件)的外周面的至少一方向另一方按压。专利文献2所公开的光学模块具备可滑动地保持压电元件(机电转换元件)并起到滑动轴承的作用的第一及第二轴承部件。第一及第二轴承部件包围压电元件(机电转换元件)的四个侧面。导向板(振动摩擦部)伴随着压电元件(机电转换元件)的伸缩而在光轴方向移动。通过透镜架(被驱动部件)的平面壁引导透镜架(被驱动部件)向光轴方向的移动。导向板由反L字状的部件构成。导向板(振动摩擦部)由向光轴方向延伸的第一导向板和与第一导向板正交地设置的第二导向板构成。在该第二导向板上粘接压电元件 (机电转换元件)的被拍摄体侧的面。第一导向板夹在第二轴承部件与透镜架(被驱动部件)的平面壁之间，第一导向板可滑动地抵接在平面壁上。加力弹簧是通过第一轴承部件、 压电元件(机电转换元件)及第二轴承部件而将导向板(振动摩擦部)的第一导向板向透镜架(被驱动部件)侧加力的弹性部件。加力弹簧由板簧等构成。加力弹簧固定在镜筒 (透镜架支撑体)的驱动器容纳部的内壁。
并且，日本特开2007-49879号公报(专利文献3)公开了能够进行稳定的驱动控制的驱动器。专利文献3所公开的驱动器具备机电转换元件(压电元件)；安装在该机电转换元件(压电元件)的伸缩方向的一方侧的驱动摩擦部件(驱动轴、振动摩擦部)；与该驱动摩擦部件配合的被驱动部件(连接定程块)；以及支撑在该被驱动部件上并在驱动摩擦部件上滑动的滑动部件。滑动部件和驱动摩擦部件面接触。滑动部件与加力机构形成为一体，该加力机构安装在被驱动部件上并向使被驱动部件与驱动摩擦部件配合的方向加力。日本特开2007-49880号公报(专利文献4)公开了提高形状的自由度的驱动器。 专利文献4所公开的驱动器具备机电转换元件(压电元件)；紧固在该机电转换元件(压电元件)的伸缩方向的一方侧的连接部件；紧固(安装)在该连接部件上的棒状的驱动摩擦部件(驱动轴、振动摩擦部)；以及与该振动摩擦部摩擦结合的被驱动部件(连接定程块)。即、在专利文献4所公开的驱动器中，将机电转换元件(压电元件)和驱动摩擦部件 (振动摩擦部)通过连接部件连接。驱动摩擦部(振动摩擦部)与机电转换元件(压电元件)的伸缩方向平行地配置。连接部件以设置在机电转换元件(压电元件)与驱动摩擦部件(振动摩擦部)之间的作用点为中心摆动自如地被支撑。在被驱动部件(连接定程块) 和驱动摩擦部件(驱动轴)的连接部分设有滑动部件。在被驱动部件(连接定程块)上安装有按压弹簧。另外，日本特开2007-74889号公报(专利文献5)公开了减轻驱动部件与被驱动部件的摩擦而且使其稳定并能够准确且迅速地进行被驱动部件的移动的驱动装置。专利文献5所公开的驱动装置具备机电转换元件(压电元件)；安装在该机电转换元件的伸缩方向的一方侧的驱动部件；以及与该驱动部件(振动摩擦部)摩擦配合的被驱动部件。将驱动部件(振动摩擦部)由例如石墨碳等石墨复合体形成。在专利文献5所公开的驱动装置中，被驱动部件具有V状槽，驱动部件(振动摩擦部)与该槽配合。被驱动部件具有板簧，驱动部件(振动摩擦部)通过该板簧向被驱动部件侧加力。或者，通过截面V字状的滑动部夹住驱动部件(振动摩擦部)。日本特开2007-18U61号公报(专利文献6)公开了可以在机电转换元件的伸缩方向上小型化的驱动单元。专利文献6所公开的驱动单元具备通过电力的输入而在规定方向伸缩的机电转换元件(压电元件)；固定在该机电转换元件(压电元件)的伸缩方向的一端上的摩擦配合部件(振动摩擦部)；以及与该摩擦配合部件(振动摩擦部)摩擦配合的被驱动部件。被驱动部件的摩擦配合部位构成为柱状，在从机电转换元件(压电元件) 的伸缩方向的延长线上偏离的位置，而且与伸缩方向大致平行地延伸。在专利文献6所公开的驱动单元中，被驱动部件的摩擦配合部位与摩擦配合部件 (振动摩擦部)的滑动面通过弹性部件滑动自如地被加力。摩擦配合部件(振动摩擦部) 的摩擦配合部位以围绕被驱动部件的周围的方式形成。弹性部件采用以围绕摩擦配合部件 (振动摩擦部)的方式配置的二字状的板簧，并构成为通过该板簧从摩擦配合部件(振动摩擦部)的外侧对被驱动部件施加作用力。或者，由弹簧构成弹性部件，并沿着形成于摩擦配合部件(振动摩擦部)的侧面的槽配置该弹簧。日本特开2007-306763号公报(专利文献7)公开了驱动部件和移动部件的配合部分的耐冲击性优良的压电驱动器。该专利文献7所公开的压电驱动器具备压电元件(机电转换元件)；与该压电元件连接的、在一个方向上细长的驱动部件(振动摩擦部)；以及沿该驱动部件的长度方向可滑动地配置的移动部件(被驱动部件)。在从与驱动部件(振动摩擦部)的长度方向垂直的方向观察到的截面中，上述移动部件(被驱动部件)的与上述驱动部件(振动摩擦部)相对的滑动面和与该滑动面相邻的端面所成的拐角部弯曲。在该专利文献7所公开的压电驱动器中，移动部件(被驱动部件)具备第一及第二配合部。第一配合部具有大致U字状的凹陷部，在该凹陷部内容纳引导部件。第二配合部具有大致U字状的凹陷部，在该凹陷部内容纳驱动部件(振动摩擦部)。在第二配合部的凹陷部内容纳了驱动部件(振动摩擦部)的状态下，具有大致V字状凹陷部的配合辅助部件被覆盖。该配合辅助部件通过用螺钉安装在第二配合部上的L状的板簧，以规定的按压力加力。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利第3218851号公报；专利文献2 日本特开2006-276741号公报(段落0015专利文献3 日本特开2007-49879号公报(段落0027 -专利文献4 日本特开2007-49880号公报(段落0018 -专利文献5:日本特开2007-74889号公报(段落0055、0086、图5、图12)；专利文献6 日本特开2007-18U61号公报(段落0017 0019、图3、图4)专利文献7 日本特开2007-306763号公报(段落0028 0030、图2、图3)
-0017、图 1、图 2) 0041、图4 图8) 0020、图 2)；
发明内容
发明所要解决的课题在上述的专利文献1 7所公开的驱动装置中，分别存在以下要说明的问题点。在专利文献1所公开的驱动装置中，由于驱动部件(驱动轴、振动摩擦部)在机电转换元件的伸缩方向延伸，因此驱动部件(驱动轴、振动摩擦部)比被驱动部件(可变焦透镜镜筒)更长，因驱动部件(驱动轴、振动摩擦部)进行往复运动而容易发生倾斜。另外，被驱动部件(可变焦透镜镜筒)的移动距离越长，驱动部件(驱动轴、振动摩擦部)也越长， 容易发生不需要的振动模式。并且，机电转换元件和驱动部件(驱动轴、振动摩擦部)的结合部的延长线上具有摩擦配合部，因此不利用于低高度化。在专利文献2所公开的光学模块中，需要具备可滑动地保持压电素子(机电转换元件)并起到滑动轴承的作用的第一及第二轴承部件。其结果，存在部品件数增加，结构变得复杂的问题。在专利文献3所公开的驱动器中，与上述专利文献1所公开的驱动装置同样，驱动摩擦部件(振动摩擦部)在机电转换元件的伸缩方向延伸。其结果，驱动摩擦部件(振动摩擦部)比被驱动部件更长，因驱动摩擦部件(振动摩擦部)进行往复运动而容易发生倾斜。此外，被驱动部件的移动距离越长、驱动摩擦部件(振动摩擦部)也越长，容易发生不需要的振动模式。并且，在机电转换元件和驱动摩擦部件(振动摩擦部)的结合部的延长上具有摩擦配合部，因此不利于低高度化。在专利文献4所公开的驱动器中，将机电转换元件和驱动摩擦部件(振动摩擦部)通过连接部件来连接。其结果，存在部品件数增加，结构变得复杂的问题。在专利文献5所公开的驱动装置中，与上述专利文献1所公开的驱动装置同样，驱动部件(振动摩擦部)在机电转换元件的伸缩方向延伸。其结果，驱动部件(振动摩擦部) 比被驱动部件更长，因驱动部件(振动摩擦部)进行往复运动而容易发生倾斜。此外，被驱动部件的移动距离越长、驱动部件(振动摩擦部)也越长，容易发生不需要的振动模式。并且，在机电转换元件和驱动部件(振动摩擦部)的结合部的延长上具有摩擦配合部，因此不利于低高度化。在专利文献6所公开的驱动单元中，弹性部件安装在摩擦配合部件(振动摩擦部) 上。在这种结构中，在对机电转换元件施加高频电压的情况下，弹性部件共振，会成为以与摩擦配合部件(振动摩擦部)相反的位相进行振动的频带。弹性部件和摩擦配合部件(振动摩擦部)之间的位相差成为摩擦结合的被驱动部(移动部件)的移动速度降低以及引起移动方向的反转现象的主要原因。在专利文献7所公开的压电驱动器中，与上述专利文献1所公开的驱动装置同样， 驱动摩擦部件(振动摩擦部)在压电元件(机电转换元件)的伸缩方向延伸。其结果，驱动部件(振动摩擦部)比移动部件(被驱动部件)更长，因驱动部件(振动摩擦部)进行往复运动而容易发生倾斜。此外，移动部件(被驱动部件)的移动距离越长、驱动部件(振动摩擦部)也越长，容易发生不需要的振动模式。并且，在压电元件(机电转换元件)和驱动部件(振动摩擦部)的结合部的延长上具有摩擦配合部，因此不利于低高度化。因此，本发明的课题是提供一种能够使被驱动部件高效地移动的驱动装置。本发明的其它课题是提供一种能够实现低高度化的驱动装置。本发明的其它课题是提供一种结构简单的驱动装置。本发明的其它目的随着说明的进展可逐渐清楚。用于解决课题的方法若对本发明例示的方式的要点进行叙述的话，则可理解为，驱动装置具备在伸缩方向具有彼此相对的第一及第二端面的机电转换元件；安装在该机电转换元件的第二端面上的振动摩擦部；与该振动摩擦部摩擦结合的被驱动部件；以及在振动摩擦部与被驱动部件之间产生摩擦力的摩擦力施加机构。被驱动部件能够在机电转换元件的伸缩方向移动。 根据本发明例示的方式，振动摩擦部在与伸缩方向正交的方向上具有作为第一端面的摩擦面。被驱动部件包含与振动摩擦部的摩擦面滑动接触的棒状的移动轴。摩擦力施加机构安装在振动摩擦部以外的部件上。本发明的效果如下。在本发明中，由于振动摩擦部在与伸缩方向正交的方向上具有作为第一端面的摩擦面，被驱动部件包含与振动摩擦部的摩擦面滑动接触的棒状的移动轴，摩擦力施加机构安装在振动摩擦部以外的部件上，因此能够使被驱动部件效率良好地移动。
图1是表示本发明的第一实施方式的驱动装置的立体图。图2是从右前斜上方观察图1所示的驱动装置的自动调焦透镜驱动单元的立体图。
图3是从右后斜上方观察图2的自动调焦透镜驱动单元的立体图。图4是从右斜上方观察图2的自动调焦透镜驱动单元的立体图。图5是图2的自动调焦透镜驱动单元的侧视图。图6是将图2的自动调焦透镜驱动单元的的透镜驱动部与被驱动部件及弹簧一起表示的立体图。图7是用于说明供给至层叠压电元件的电流和发生在层叠元件上的位移的波形图。图8是从右后斜上方观察本发明的第二实施方式的驱动装置(自动调焦透镜驱动单元)的立体图。图9是从右前斜上方观察本发明的第三实施方式的驱动装置(自动调焦透镜驱动单元)的立体图。图10是从右后斜上方观察图9的自动调焦透镜驱动单元的立体图。图11是从右斜上方观察图9的自动调焦透镜驱动单元的立体图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。参照图1至图6，对本发明的第一实施方式的驱动装置20进行说明。图1是表示驱动装置20的立体图。图2是从右前斜上方观察图1所示的驱动装置20的自动调焦透镜驱动单元40的立体图。图3是从右后斜上方观察图2的自动调焦透镜驱动单元40的立体图。图4是从右斜上方观察自动调焦透镜驱动单元40的立体图。图5是自动调焦透镜驱动单元40的侧视图。图6是将自动调焦透镜驱动单元40的透镜驱动部44与被驱动部件 423及弹簧似4 一起表示的立体图。在这里，如图1至图6所示，使用正交坐标系(X、Y、Z)。在图1至图6所示的状态下，在正交坐标系(x、Y、z)中，X轴方向表示前后方向(进深方向)，Υ轴方向表示左右方向 (宽度方向)，Z轴方向表示上下方向(高度方向)。图示的驱动装置10例如作为自动调焦透镜驱动单元40的透镜驱动部44而使用。 该场合，在图1至图6所示的例子中，上下方向Z为透镜的光轴0方向。如图1所示，驱动装置20具备覆盖后述的自动调焦透镜驱动装置40的大致长方体形状的箱体(壳体)30。换言之，在箱体(壳体)30内配置有自动调焦透镜驱动装置40。 箱体(壳体)30包含上侧框架32、下侧框架34、驱动器基座36和上侧罩38。驱动器基座 36安装在下侧框架34上。在驱动器基座36上搭载有后述的静止部件(锤)442。上侧罩 38具有以透镜的光轴0为中心轴的圆形开口 38a。另一方面，虽然未图示，但在下侧框架34的中央部搭载有配置在基板上的摄像元件。该摄像元件拍摄利用可动透镜(后述)成像的被拍摄体的图像并转换为电信号。摄像元件由例如电荷耦合器件(CCD-charge coupled device)型图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS-complementary metal oxide semiconductor)型图像传感器等构成。参照图2至图4，在箱体(壳体)30内，在左手前侧设有引导轴39 (参照图9)。该引导轴39与光轴0平行地延伸。引导轴39竖立设置在箱体(壳体)30的下侧框架34上。 在中间隔着光轴0与引导轴39相反的一侧即右里侧，设有后述的被驱动部件423。在图示的例子中，被驱动部件423由棒状的移动轴构成。移动轴423也与光轴0平行地延伸。艮口、 引导轴39和移动轴423配置在绕光轴旋转对称的位置上。自动调焦透镜驱动装置40由透镜可动部42和透镜驱动部44构成。透镜驱动部 44在光轴0方向可滑动地支撑透镜可动部42并且如后所述地驱动透镜可动部42。透镜可动部42包含保持作为可动透镜的自动调焦透镜AFL的透镜筒(透镜组件)421。透镜筒(透镜组件)421保持固定在大致圆筒状的可动镜筒(透镜架)422内。在透镜架422的内周壁上切有内螺纹(未图示)。另一方面，在透镜筒422的外周壁上切有与上述内螺纹螺纹连接的外螺纹(图示)。因此，要想将透镜筒421安装在透镜架422上，通过将透镜筒421相对透镜架422绕光轴0旋转、并沿光轴0方向进行螺纹连接，从而将透镜筒421容纳在透镜架422内，再通过粘结剂等相互接合。透镜架422在左手前侧的上端具有向半径方向外侧延伸的第一延伸部(第一配合部)4221。第一延伸部(第一配合部)4221具有在左侧敞开的大致U字状的凹陷部4221U， 在该凹陷部422IU内容纳上述弓I导轴39。透镜架422在右里侧具有向半径方向外侧延伸的一对第二延伸部(第二配合部)4222。一对第一延伸部(第一配合部)4222具有在右侧敞开的大致U字状的凹陷部4222U，在这些凹陷部4222U内容纳且嵌合移动轴423。通过这种结构，透镜可动部42可以相对箱体(壳体)30仅在光轴0方向移动。透镜架422在左里侧具有向半径方向外侧延伸的第三延伸部4223。在该第三延伸部4223上，用粘接剂粘接有弹簧424的第一端部42如。弹簧似4从该第一端部42 向左右方向Y的右侧延伸到第二端部424b。在该弹簧424的第二端部424b上设有向前后方向 X的前方向突出的突起42 。该突起42 通过弹簧424向接近移动轴423的方向(前后方向X的前方向)加力。后述的振动摩擦部443由其第一及第二端面4431、4432夹持在移动轴323与各突起 42 之间。第一及第二端面4431、4432在与光轴0方向正交的方向上彼此相对。换言之， 第一及第二端面4431、4432在与后述的层叠压电元件441的伸缩方向正交的方向上彼此相对。而且，第一端面4331如后所述地作为摩擦面起作用。通过透镜架422、透镜筒(透镜组件)421、弹簧424、移动轴423的组合构成自动调焦透镜驱动单元40的透镜可动部42。如后所述，在振动摩擦部443的摩擦面4431上形成有截面V字状的槽4431a。接着，对自动调焦透镜驱动单元40的透镜驱动部44进行说明。透镜驱动部44由作为机电转换元件而工作的层叠压电元件441、上述静止部件(锤)442、以及上述振动摩擦部443构成。层叠压电元件441在光轴0方向(上下方向Z)上伸缩。层叠压电元件441具有在光轴0方向上层叠多个压电层的结构。如图5所示，层叠压电元件441具有在伸缩方向上彼此相对的第一端面(下端面)441a和第二端面(上端面)441b。静止部件(锤)442利用粘接剂等与层叠压电元件441的第一端面(下端面)441a结合。层叠压电元件441和静止部件442的组合称为压电单元。振动摩擦部443用粘接剂等安装在层叠压电元件441的第二端面(上端面)441b 上。在图示的例子中，振动摩擦部443与层叠压电元件441的第二端部441b直接结合，但也可以在振动摩擦部443与层叠压电元件441的第二端面441b之间插入某些部件。
棒状移动轴423与振动摩擦部443摩擦结合。在振动摩擦部443上，在前后方向X 的前端的、该振动摩擦部443和棒状的移动轴423之间的摩擦结合部(摩擦面)4431上形成有截面V字状的槽4431a。如上所述，透镜可动部44具备用于将振动摩擦部443相对于棒状的移动轴423按压(加力)的弹簧424。即、弹簧424的第一端部42 紧固在第三延伸部4223上，用安装在其第二端部424b上的突起42 ，产生将振动摩擦部443向移动轴423按压的按压力。换言之，弹簧似4通过将突起42 (第二端部424b)向振动摩擦部443加力，由移动轴423和突起42 夹持振动摩擦部443，从而作为在振动摩擦部443的摩擦面4431与移动轴423之间施加摩擦力的摩擦力施加机构(加力机构)而发挥作用。在振动摩擦部443，振动摩擦部443与移动轴423之间的摩擦结合部(摩擦面 4431)上形成截面V字状的槽4431a。通过振动摩擦部443的截面V字状的槽4431a的与移动轴423的两条直线接触，从而得到摩擦结合部(摩擦面4431)的接触状态稳定、再现性良好的摩擦驱动，并且具有提高移动轴423的作为一轴移动的直进移动性的效果。而且，希望该截面V字状的槽4431a的角度在30度至不足180度的范围。参照图6对弹簧424的有效长度Ls进行说明。如图6所示，驱动装置10可以将弹簧424的有效长度Ls设计得较长。因此，即使弹簧424的尺寸和组装尺寸有偏差，也能够减少对负载的影响。其结果，能够减少各产品的性能偏差而制造驱动装置10。这样，由于能够将弹簧424的有效长度Ls设计得较长，因此，作为弹簧424的材料，不仅可以用金属，而且即使用树脂成型品，也能够发挥充分的弹性效果。另外，在本实施方式中，将弹簧似4不是安装在振动摩擦部443上而是安装在透镜可动部42侧。这样，通过分离振动摩擦部443和弹簧424，从而能够防止引起弹簧4 的共振现象。因此，振动摩擦部443和弹簧424的相位不会反转，可以使透镜可动部42高效率地移动。而且，透镜可动部42的行进方向也可以控制为向希望的方向前进。如图2至图5所示，透镜驱动部44和透镜可动部42相对于光轴0并排配置。因此，能够使自动调焦透镜驱动单元40低高度化。其结果，驱动装置20也能够低高度化。其次，参照图7对供给至层叠压电元件441的电流和发生在层叠压电元件441上的位移进行说明。此外，图7是与上述专利文献第3218851号公报(专利文献1)的图5所图示的结构相同的构件。图7(A)表示利用驱动电路(未图示)使供给至层叠压电元件441 的电流的变化的图，图7(B)是表示层叠压电元件441的位移的图。如图7(A)所示，在层叠压电元件441上交替地流过大电流(正方向即顺方向)和规定的一定电流(负方向即反方向)。在这种状况下，如图7(B)所示，层叠压电元件441交替地产生与大电流(正方向即顺方向)对应的急剧位移(伸展)、和与一定电流(负方向即反方向)对应的平稳的位移(收缩)。即、对层叠压电元件441施加矩形波电流(图7(A))，相对于层叠压电元件441产生锯齿波状的位移(伸缩)(图7 (B))。除了图7之外还参照图2，对自动调焦透镜驱动单元40 (驱动装置10)的动作进行说明。首先，对使透镜可动部42沿上下方向Z向下方移动的情况的动作进行说明。首先，如图7(A)所示，在层叠压电元件441上流过正方向即顺方向的大电流。该场合，如图7(B)所示，层叠压电元件441迅速产生厚度方向的伸展位移。其结果，振动摩擦部443沿着光轴0方向(上下方向Z)向上方迅速移动。此时，透镜可动部42不移动。其原因是，由于其惯性力，透镜可动部克服振动摩擦部443与棒状的移动轴423之间的摩擦力， 实际上还停留在其位置上。其次，如图7(A)所示，在层叠压电元件441上流过负方向即反方向的一定电流。该场合，层叠压电元件441平稳地产生厚度方向的收缩位移。其结果，振动摩擦部443沿着光轴0方向(上下方向Z)向下方缓慢移动。此时，透镜可动部42与振动摩擦部443 —起实际上沿光轴0方向(上下方向Z)向下方向移动。其原因是，振动摩擦部443和棒状的移动轴423利用它们之间的接触面(摩擦面4431)所产生的摩擦力而结合在一起。这样，对层叠压电元件441交替施加(正方向即顺方向)的大电流和(负方向即反方向)的一定电流，使层叠压电元件441交替地产生伸展位移和收缩位移，从而能够使透镜架442(透镜筒421)沿着光轴0方向(上下方向Z)向下方连续地移动。使透镜可动部42沿光轴0方向(上下方向Z)向上方移动。反之，通过在层叠压电元件441上交替地流过(负方向即反方向)大电流和(正方向即顺方向)一定电流可实现。以下，对层叠压电元件441进行说明。层叠压电元件441形成为长方体形状，该元件尺寸为0. 9 [mm] X0. 9 [mm] X 1.5 [mm]。使用PZT那样的低Qm材料作为压电材料。通过将厚度20[μπι]的压电材料和厚度2[μπι]的内部电极交替地以梳状层叠50层，从而制造层叠压电元件441。并且，层叠压电元件441的有效内部电极尺寸为0.6[mm]X0.6[mm]。换言之，在位于层叠压电元件441的有效内部电极的外侧的周边部上，存在宽0. 15[mm]的环状的不灵敏区域部分(间隙)。在图1乃至图5所示的驱动装置20中，移动轴423与透镜架(透镜支援体)422 为分体，且彼此紧固在一起，但也可以将移动轴423与透镜架(透镜支援体)422构成为一体。这种情况下，透镜架(透镜支持体)422与移动轴423用同一材料构成。参照图8对本发明的第二实施方式的驱动装置20A(自动调焦透镜驱动单元40A) 进行说明。图8是从右后斜上方观察自动调焦透镜驱动单元40A的立体图。图示的自动调焦透镜驱动单元40A除了作为加力部件的弹簧424向透镜架422的安装方法不同这一点之外，具有与图3所示的自动调焦透镜驱动单元40相同的结构并进行相同的动作。因此，对于具有与图3所示的部分同样的功能的部分附注同一参照符号，为了简化说明，以下仅对不同点进行说明。在图3所示的自动调焦透镜驱动单元40中，弹簧424的第一端部42 用粘接剂紧固在透镜架422的第三延伸部4223上。相对于此，在图8所示的自动调焦透镜驱动单元40A中，弹簧似4的第一端部42 利用螺钉425螺钉固定在透镜架422的第三延伸部4223上。图8所示的自动调焦透镜驱动单元40A显然也具有与上述的第一实施方式的自动调焦透镜驱动单元40同样的效果。参照图9至图11，对本发明的第三实施方式的驱动装置20B(自动调焦透镜驱动单元40B)进行说明。图9是从右前斜上方观察自动调焦透镜驱动单元40B的立体图。图 10是从右后斜上方观察自动调焦透镜驱动单元40B的立体图。图11是从右斜上方观察自动调焦透镜驱动单元40B的立体图。图示的自动调焦透镜驱动单元40B除了作为加力部件的弹簧的安装部位不同这一点之外，具有与图2至图4所示的自动调焦透镜驱动单元40相同的结构并进行相同的动作。因此，对弹簧附注参照符号444。因此，对于具有与图1至图 5所示的部分相同的功能的部分附注同一参照符号，为了简化说明，以下仅对不同点进行说明。此外，参照符号39表示上述的引导轴。在图2至图4所示的自动调焦透镜驱动单元40中，弹簧似4安装在透镜架422上。 即、弹簧424的第一端部42 用粘接剂紧固在透镜架422的第三延伸部4223上。因此，弹簧4M是透镜移动部42的构成要素。相对于此，在图9至图11所示的自动调焦透镜驱动单元40B中，弹簧444安装在壳体30上。因此，弹簧444是透镜驱动部44的构成要素。若详细叙述，则弹簧444的第一端部44 用粘接剂粘接在壳体30的下侧框架34 的内壁面3 上而安装。另一方面，弹簧444的第二端部444b在中间隔着移动轴423与振动摩擦部443的摩擦面4431相对。在该弹簧444的第二端部444b上设有向前后方向X的后方向突出的突起4Mc。该突起4Mc通过弹簧444向接近振动摩擦部443的摩擦面4431 的方向(前后方向X的后方向)被加力。移动轴423被夹持在振动摩擦部443的摩擦面 4431与突起4Mc之间。这样，透镜驱动部44具备用于将棒状移动轴423相对于振动摩擦部443按压(加力)的弹簧444。即、弹簧444的第一端部44 紧固在下侧框架34的内壁面3 上，用安装在其第二端部444b上的突起4Mc产生将移动轴423向振动摩擦部443按压的按压力。 换言之，弹簧444通过将突起4Mc (第二端部444b)向移动轴423加力，用振动摩擦部443 和突起4Mc夹持移动轴423，从而作为在振动摩擦部443的摩擦面4431与移动轴423之间施加摩擦力的摩擦力施加机构(加力机构)而起作用。在本第三实施方式中，将弹簧444不是安装在振动摩擦部443上而是安装在壳体 30侧。这样，通过分离振动摩擦部443和弹簧444，从而能够防止引起弹簧444的共振现象。 因此，振动摩擦部443和弹簧444的相位不会反转，可以使透镜移动部42高效地移动。另外，透镜移动部42的进行方向还可以控制为向希望的方向前进。在上述本发明例示的方式的驱动装置中，优选振动摩擦部在摩擦面具有截面V字状的槽。V字状的槽的角度希望在30度至不足180度的范围。根据本发明的第一方案，驱动装置具备紧固在移动轴上或者与移动轴一体地构成的透镜架，上述摩擦力施加机构安装在透镜架上。摩擦力施加机构也可以由例如安装在透镜架上的加力部件构成。这种情况下，加力部件也可以具有安装在透镜架上的第一端部； 以及第二端部，该第二端部与振动摩擦部的第二端面抵接，该第二端面与第一端面在与伸缩方向正交的方向相对。加力部件也可以由例如第一端部粘接在透镜架上的弹簧构成。也可以取代上述结构，加力部件由第一端部用螺钉固定在透镜架上的弹簧构成。根据本发明的第二方案，驱动装置具备紧固在移动轴上或者与移动轴一体地构成的透镜架；以及容纳该透镜架的壳体，上述摩擦力施加机构安装在壳体上。摩擦力施加机构也可以由例如安装在壳体的内壁面上的加力部件构成。这种情况下，加力部件也可以具有安装在壳体的内壁面上的第一端部；以及在中间隔着移动轴与振动摩擦部的摩擦面相对的第二端部。加力部件也可以由例如第一端部粘接在壳体的内壁面上的弹簧构成。以上参照其实施方式对本发明进行了特别表示并进行了说明，但是本发明并不限定于这些实施方式。本领域人员可理解为在不脱离本发明的技术方案的保护范围所规定的本发明的精神和范围的情况下，在形式和详细内容方面可进行各种变更。例如，在上述的实施方式中，移动轴形成为圆柱状，当然，移动轴的形状并不限定于此。
本发明主张基于2008年11月6日申请的日本国专利申请第2008-284984号的优选权，其公开的内容作为参考文献整体引入此文。
权利要求
1.一种驱动装置(20、20A、20B)，具备在伸缩方向⑵具有彼此相对的第一及第二端面G41a、441b)的机电转换元件 (441)；安装在该机电转换元件的上述第二端面G41b)上的振动摩擦部043)； 与该振动摩擦部摩擦结合的被驱动部件023)，该被驱动部件(42 可以在上述机电转换元件G41)的伸缩方向(Z)上移动；以及在上述振动摩擦部与上述被驱动部件之间产生摩擦力的摩擦力施加机构(424、444)， 该驱动装置的特征在于，上述振动摩擦部(443)在与上述伸缩方向(Z)正交的方向上具有作为第一端面0431) 的摩擦面，上述被驱动部件包含与上述振动摩擦部的上述摩擦面滑动接触的棒状的移动轴 (423)，上述摩擦力施加机构(424、444)安装在上述振动摩擦部043)以外的部件022、30)上。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，上述振动摩擦部(44 在上述摩擦面G431)上具有截面V字状的槽G431a)。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，上述V字状的槽的角度(4431a)在30度至不足180度的范围。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的驱动装置，其特征在于，上述驱动装置(10、10A)具备紧固在上述移动轴(42 上或与上述移动轴(42 —体地构成的透镜架022)，上述摩擦力施加机构(424)安装在上述透镜架(42 上。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，上述摩擦力施加机构由安装在上述透镜架(422)上的加力部件(424)构成， 上述加力部件(424)具有安装在上述透镜架(422)上的第一端部GMa)；以及第二端部(424b)，该第二端部GMb)与上述振动摩擦部(44 的第二端面043 抵接，该第二端面043 与上述第一端面0431)在与上述伸缩方向(Z)正交的方向相对。
6.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，上述加力部件由上述第一端部GMa)粘接在上述透镜架(42 上的弹簧(424)构成。
7.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于上述加力部件由上述第一端部GMa)用螺钉025)固定在上述透镜架(42 上的弹簧(424)构成。
8.根据权利要求1 3中任一项所述的驱动装置，其特征在于上述驱动装置(IOB)具备紧固在上述移动轴(42 上或者与上述移动轴(42 —体地构成的透镜架022)；以及容纳该透镜架的壳体(30)，上述摩擦力施加机构(444)安装在上述壳体(30)上。
9.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于上述摩擦力施加机构由安装在上述壳体(30)的内壁面(34a)上的加力部件(444)构成，上述加力部件(444)具有安装在上述壳体(30)的内壁面(34a)上的第一端部044a)； 在中间隔着上述移动轴G23)与上述振动摩擦部043)的上述摩擦面0431)相对的第二端部(444b)。
10.根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于上述加力部件由上述第一端部G44a)粘接在上述壳体的内壁面(34a)上的弹簧(444) 构成。
全文摘要
本发明提供一种使被驱动部件高效地移动并能够实现低高度化的驱动装置。驱动装置(20)具备在伸缩方向具有彼此相对的第一及第二端面(441a、441b)的机电转换元件(441)；安装在该机电转换元件的第二端面(441b)上的振动摩擦部(443)；与该振动摩擦部摩擦结合的被驱动部件；以及在振动摩擦部与被驱动部件之间产生摩擦力的摩擦力施加机构(424)。被驱动部件可以在机电转换元件的伸缩方向移动。振动摩擦部(443)在与伸缩方向正交的方向上具有作为第一端面(4431)的摩擦面。被驱动部件包含与振动摩擦部的摩擦面滑动接触的棒状的移动轴(423)。摩擦力施加机构(424)安装在振动摩擦部(443)以外的部件(422)上。
文档编号H02N2/00GK102203654SQ200980144329
公开日2011年9月28日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年11月6日
发明者高桥宗明 申请人:三美电机株式会社