專利名稱：驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用電-機變換元件的驅動裝置。
背景技術：
以往，作為使用電-機變換元件的驅動裝置，公知的有如日本特開2002-142470號公報所記載的那樣，在作為電-機變換元件的壓電元件上安裝軸(shaft)狀的驅動摩擦部件并使連接部件與該驅動摩擦部件摩擦連接，通過壓電元件伸縮就使連接部件沿著驅動摩擦部件移動。
專利文獻1日本專利公開2002-142470號公報當把上述驅動裝置適用在小型設備(例如、帶攝像頭的移動電話機)的透鏡的驅動時，因其搭載空間大幅度受限制，所以一直尋求空間上自由度更高的的驅動裝置。由此，發(fā)明者們潛心研究，其結果新發(fā)現一種提高驅動裝置的形狀自由度的技術。

發(fā)明內容
即，本發(fā)明的目的在于提供一種形狀自由度高的驅動裝置。
即，本發(fā)明涉及的驅動裝置，其特征在于，具備電-機變換元件，根據電信號的輸入可進行伸縮；驅動部件，按照其長邊方向朝向電-機變換元件的伸縮方向的方式安裝在電-機變換元件上；摩擦部件，與驅動部件摩擦連接，按照可沿驅動部件的長邊方向移動的方式安裝；被驅動部件，通過與摩擦部件連結的移動方向變換機構，沿著與驅動部件的長邊方向交叉的方向被驅動。
在該驅動裝置，通過移動方向變換機構，被驅動部件沿著與驅動部件的長邊方向交叉的方向被驅動。即、被驅動部件的驅動方向和驅動部件的長邊方向不是平行的。由此，與被驅動部件的驅動方向和驅動部件的長邊方向平行的現有的驅動裝置相比，本發(fā)明涉及的驅動裝置可謀求形狀自由度的提高。
而且，優(yōu)選進一步具備支撐部件，由充填于電-機變換元件和靜止部件之間的固化的樹脂材料構成，且與靜止部件相對地支撐電-機變換元件。
而且，優(yōu)選具備錘體部件，安裝在與電-機變換元件的驅動部件被安裝的端部相反側的端部，并設置成相對于靜止部件不支撐固定的狀態(tài)。
而且，上述電-機變換元件優(yōu)選固定在靜止部件上。
而且，上述被驅動部件優(yōu)選為包括透鏡框和透鏡的透鏡單元，且攝像單元(camera unit)優(yōu)選適用于移動電話機。
根據本發(fā)明，提供一種形狀自由度高的驅動裝置。


圖1是本發(fā)明的實施方式涉及的驅動裝置的截面圖；圖2是圖1的驅動裝置中摩擦部件的II-II線截面圖；圖3是圖1的驅動裝置中輸入到壓電元件中的電信號的說明圖；圖4是圖1的驅動裝置中輸入到壓電元件中的電信號的說明圖；圖5是表示摩擦部件移動之后的狀態(tài)的圖；圖6是表示圖1的驅動裝置的移動方向變換機構的變換動作狀態(tài)的圖；圖7是表示與圖1的驅動裝置不同的樣式的驅動裝置的圖；圖8是表示與圖1的驅動裝置的移動方向變換機構不同的樣式的移動方向變換機構的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。還有，在圖面說明中，對同樣的要素賦予同樣的符號并省略重復的說明。
圖1是本發(fā)明的實施方式涉及的驅動裝置的截面圖。
如圖1所示，本實施方式涉及的驅動裝置1，是將適用于移動電話機的透鏡單元56作為移動對象物而對透鏡單元56進行驅動的裝置，具備壓電元件2、驅動部件3、摩擦部件4及支撐部件5。壓電元件2是根據電信號的輸入可伸縮的電-機變換元件，可沿規(guī)定方向伸長及收縮。該壓電元件2，與未圖示的控制部連接，通過由該控制部輸入電信號而進行伸縮。例如，使用具有兩個輸入端子的壓電元件2，將施加在該輸入端子的電壓反復增減，由此重復使壓電元件2伸長及收縮。
驅動部件3，按照使長邊方向朝向壓電元件2的伸縮方向的方式安裝在壓電元件2上。例如，按照驅動部件3的一端與壓電元件2抵接的方式使用粘接劑進行粘接。該驅動部件3是長尺形狀的部件，例如使用圓柱狀的部件。驅動部件3，安裝在壓電元件2上，由此隨著壓電元件2的伸長及收縮的反復動作而沿著其長邊方向進行往返移動。
摩擦部件4，以可移動方式安裝于驅動部件3上。該摩擦部件4，與驅動部件3摩擦連接并沿著其長邊方向移動自如。例如，摩擦部件4，以規(guī)定的摩擦系數與驅動部件3連接，由此安裝成通過以一定的推壓力按壓到驅動部件3上就在其移動時產生一定的摩擦力。通過向摩擦部件4附加大于該摩擦力的移動力來對抗摩擦力，摩擦部件4就沿著驅動部件3進行移動。
壓電元件2，通過支撐部件5支撐在靜止部件10上。支撐部件5由充填于壓電元件2和靜止部件10之間的固化的樹脂材料構成。作為支撐部件5，使用隨著壓電元件2的伸縮而彈性變形的彈性變形部件，例如使用固化的硅樹脂材料。
壓電元件2及驅動部件3僅通過支撐部件5支撐在靜止部件10上。支撐部件5配設得覆蓋壓電元件2的周圍。由此，在圖1中支撐部件5以涉及兩處的方式被圖示，但是該支撐部件5、5是通過選取一個連續(xù)的支撐部件5的截面而圖示成兩個的。
靜止部件10起著作為用于組裝壓電元件2及驅動部件3的框體或框架部件的功能。靜止部件10中形成有用于隔開壓電元件2的配置領域和摩擦部件4的配置領域等的分隔部11、12。該分隔部11、12中形成有用于使驅動部件3貫通的貫通孔11a、12a。
壓電元件2的端部安裝有錘體部件7。錘體部件7是用于將壓電元件2的伸縮力向驅動部件3側傳送的部件，并安裝在壓電元件2的與裝有驅動部件3的端部相反側的端部上。作為錘體部件7，優(yōu)選使用在可彈性變形的部件中混入金屬粉的材料。通過混入金屬粉可以增加重量，并且通過使用可彈性變形的部件，能夠減少壓電元件2動作時的不需要的共振。
而且，錘體部件7設置成相對于靜止部件10未支撐固定的狀態(tài)。即、錘體部件7，設置成在相對于靜止部件10未直接支撐或固定的情況下，按照介由粘接劑或樹脂材料相對于靜止部件10動作被限制的方式處于未支撐或未固定的狀態(tài)。
接著，參照圖2對摩擦部件4進行說明。圖2是圖1的摩擦部件4的II-II線截面圖。
如圖2所示，摩擦部件4由本體部41和推壓部42及突起部43構成。本體部41通過推壓部42以一定的力被按壓到驅動部件3上。本體部41中形成有V字形狀的槽41a。配設本體部41使得驅動部件3與該槽41a的內面抵接。這樣通過使用V字形狀的槽41a來配設摩擦部件4，就可以按照使摩擦部件4穩(wěn)定的方式安裝于驅動部件3上。
作為推壓部42，例如使用截面L字形狀的板簧材料。通過將推壓部42的一邊42a與本體部41靠接而將另一邊42b配置在槽41a的相對位置上，可以用其另一邊42b和本體部41一起夾住收容于槽41a中的驅動部件3。由此，可以向驅動部件3側按壓本體部41。
突起部43，具有圓形截面并按照從本體部41向著外方沿一方向延伸的方式突出設置在本體部41上。還有，該突起部43，可以設置成與本體部41為一體，也可以設置成與本體部41為另一體。
這樣，摩擦部件4，按照由推壓部42以一定的力將本體部41向驅動部件3側按壓的方式安裝，由此與驅動部件3摩擦連接。即、摩擦部件4安裝成本體部41和推壓部42以一定的推壓力向驅動部件3推壓并在移動時產生一定的摩擦力。
接著，對驅動裝置1中的摩擦部件4的基本動作進行說明。
圖1中，對壓電元件2輸入電信號，通過該電信號的輸入壓電元件2反復伸縮及收縮。作為電信號，使用按照壓電元件2的伸縮速度和收縮速度不同的方式使壓電元件2伸縮的信號。例如，如圖3、4所示，使用脈沖信號并且其電壓的升壓速度(增加速度)和降壓速度(減少速度)不同。
圖3的電信號輸入到壓電元件2時，由于電壓的升壓速度慢而降壓速度快，從而壓電元件2緩慢地伸長而快速地收縮。由此驅動部件3沿從壓電元件2隔開的方向緩慢地移動，并沿朝壓電元件2接近的方向快速地移動。此時，雖然壓電元件2及驅動部件3由支撐部件5以可移動方式支撐，但由于設置有重量大的錘體部件7而隨著壓電元件2的伸縮錘體部件7側幾乎不移動，驅動部件3進行移動。
摩擦部件4，通過沿驅動部件3的隔開方向緩慢地移動而與驅動部件3一起移動。另一方面，摩擦部件4盡管沿驅動部件3的接近方向快速地移動而因為慣性不與驅動部件3一起移動。從而，若驅動部件3的往返移動反復進行，則摩擦部件4如圖5所示那樣沿從壓電元件2隔開的方向移動。
對此，圖4的電信號輸入到壓電元件2時，由于電壓的升壓速度快而降壓速度慢，從而壓電元件2快速地伸長而緩慢地收縮。由此，驅動部件3沿從壓電元件2隔開的方向快速地移動而沿朝壓電元件2接近的方向緩慢地移動。
此時，摩擦部件4，通過沿驅動部件3的隔開方向快速地移動，盡管驅動部件3移動而因為其慣性也不與驅動部件3一起移動。另一方面，摩擦部件4通過沿驅動部件3的接近方向緩慢地移動與驅動部件3一起移動。從而，若驅動部件3的往返移動反復進行，則摩擦部件4沿朝壓電元件2接近的方向移動。
這樣，通過對壓電元件2輸入規(guī)定的電信號，就能夠對摩擦部件4進行移動控制。
接著，對與摩擦部件4連接的移動方向變換機構50進行說明。
摩擦部件4，由沿與突起部43的延伸方向正交的方向延伸的控制桿51夾持。該控制桿51，具有長尺形狀，夾持突起部43一側的端部51a分成兩部分并在其間摩擦部件4以可滑動的方式被插入?？刂茥U51的另一端部51b與凸輪部件52連結。
該凸輪部件52，具有大致圓板形狀，從其外周面沿半徑方向以一體化方式突出設置有上述控制桿51。凸輪部件52，在與控制桿51的延伸方向正交的方向延伸的鏡筒53內以沿圓周方向轉動自如的方式被收容。而且，凸輪部件52的一方側上形成有凸輪面52a，該凸輪面52a的法線方向相對于鏡筒53的延伸方向(即、光軸O方向)傾斜。
在凸輪部件52的凸輪面52a側的鏡筒53內，配置有圓環(huán)形狀的透鏡框54以使其與光軸O方向正交。而且，該透鏡框54之中嵌入有移動透鏡55，由此形成透鏡單元56。在透鏡框54上形成有沿凸輪部件52延伸的突起部54a，該突起部54a與凸輪部件52的凸輪面52a抵接。由此，若突起部54a沿凸輪面52a升降，伴隨于此則透鏡單元56(即、透鏡框54及移動透鏡55)沿著光軸O方向移動。還有，在透鏡框54的外周面上沿透鏡框54的厚度方向形成有導向部54b，該導向部54b插入鏡筒53的內周面，由此對于透鏡框54其圓周方向的轉動被抑制。
由以上說明的控制桿51、凸輪部件52及鏡筒53構成本發(fā)明的移動方向變換機構50。因而，通過該移動方向變換機構50，使摩擦部件4的移動方向(即、驅動部件3的長邊方向、圖中的X方向)變換成相對于該移動方向呈90°角度的透鏡單元56的移動方向(即、光軸O方向、圖中Z方向)。
以下，參照圖5及圖6對該移動方向變換機構50變換移動方向的動作具體地進行說明。
在圖3所示的電信號輸入到壓電元件2中而如圖5及圖6(a)所示那樣摩擦部件4沿從壓電元件2隔開的方向移動的情況下，通過與摩擦部件4連結的控制桿51凸輪部件52沿箭頭A方向(圖5的逆時針方向、圖6的右旋方向)轉動。于是，凸輪部件52的凸輪面52a也轉動，由此如圖6(b)所示那樣凸輪面52a中的透鏡框54與突起部54a的抵接位置發(fā)生變化，突起部54a沿著凸輪面52a上升。
隨著突起部54a的上升，透鏡單元56沿著光軸O方向朝離開凸輪部件52的方向移動。
即，若摩擦部件4沿驅動部件3的長邊方向(X方向)朝離開壓電元件2的方向移動，則從圖6(a)所示的狀態(tài)成為圖6(b)所示的狀態(tài)，由此本發(fā)明的被驅動部件即透鏡單元56沿著光軸O方向(Z方向)朝離開凸輪部件52的方向移動。
相反，若摩擦部件4沿驅動部件3的長邊方向(X方向)朝接近壓電元件2的方向移動，則從圖6(b)所示的狀態(tài)返回圖6(a)所示的狀態(tài)，由此透鏡單元56沿著光軸O方向(Z方向)朝接近凸輪部件52的方向移動。還有，根據需要，也可以由公知的偏置機構將透鏡單元56沿凸輪部件52的方向偏置。
如以上詳細說明的那樣，本發(fā)明的實施方式涉及的驅動裝置1中，通過移動方向變換機構50，透鏡單元56沿與驅動部件3的長邊方向正交的方向被驅動。即、透鏡單元56的驅動方向和驅動部件3的長邊方向不是平行的。由此，與透鏡單元56的驅動方向和驅動部件3的長邊方向平行的現有的驅動裝置相比，驅動裝置1實現了形狀自由度的提高。還有，移動方向變換機構50，沒有必要沿與驅動部件3的長邊方向成90°的方向驅動透鏡單元56，也可以對該角度適當地進行增減。
而且，在現有的驅動裝置中，透鏡單元的光軸方向的長度是與驅動部件3及壓電元件2的長度大致相當的長度，但是如驅動裝置1那樣使透鏡單元56的光軸方向從驅動部件3及壓電元件2的延伸方向傾斜，由此可不局限于驅動部件3及壓電元件2的長度而縮短有關光軸方向的長度。尤其，透鏡單元56適用于移動電話機，由此通過減小驅動裝置1的有關光軸方向的長度，就可謀求空間的充分節(jié)省。
并且，通過對凸輪部件52的凸輪面52a的傾斜進行適當地變更，可以自由地調整透鏡單元56移動量對驅動部件3移動量之比。
還有，在以上所示的實施方式中，表示了壓電元件2介由支撐部件5被支撐在靜止部件10上的方式，但也可以如圖7所示的驅動裝置1A那樣，將壓電元件2的遠離驅動部件3側的端部直接固定在靜止部件10上。
并且，除以上所示的實施方式的移動方向變換機構50以外，例如，可以適當變更為如圖8所示那樣的移動方向變換機構50A等。圖8(a)所示的移動方向變換機構50A，具有相對于摩擦部件4的移動方向傾斜的面57a，并且由配設在鏡筒53內的大致圓板形狀的移動方向變換部件57構成。因而，不僅摩擦部件4的突起部43與面57a抵接，而且移動方向變換部件57的面57a的相反側連接有透鏡單元56。
由此，當摩擦部件4移動時，如圖8(b)所示，面57a中的突起部43的抵接位置改變并且移動方向變換部件57沿光軸O方向移動，伴隨于此，透鏡單元56也沿光軸O方向移動。從而，通過移動方向變換機構50A，與上述移動方向變換機構50同樣，摩擦部件4的移動方向也沿與該移動方向呈90°角度的透鏡單元56的移動方向變換。因此，使用該移動方向變換機構50A也可以得到與上述移動方向變換機構50同樣的效果。
另外，上述的實施方式表示本發(fā)明涉及的驅動裝置的一例。本發(fā)明涉及的驅動裝置，不限于這些實施方式涉及的驅動裝置，在不改變各權利要求項所記載的技術方案的范圍內，可以對實施方式涉及的驅動裝置及其制造方法進行變形，或者也可以是適用在其他設備的裝置。例如，本實施方式中，對適用在驅動透鏡單元56的驅動裝置上的裝置及其制造方法進行了說明，但也可以適用在驅動透鏡單元56以外的其他物體的驅動裝置及其制造方法上。
權利要求
1.一種驅動裝置，具備電-機變換元件，根據電信號的輸入可進行伸縮；驅動部件，按照使長邊方向朝向上述電-機變換元件的伸縮方向的方式安裝在上述電-機變換元件上；摩擦部件，與上述驅動部件摩擦連接，按照可沿上述驅動部件的長邊方向移動的方式安裝；被驅動部件，通過與上述摩擦部件連結的移動方向變換機構，沿著與上述驅動部件的長邊方向交叉的方向被驅動。
2.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，還具備支撐部件，由充填于上述電-機變換元件和靜止部件之間的固化的樹脂材料構成，與上述靜止部件相對地支撐上述電-機變換元件。
3.根據權利要求2所述的驅動裝置，其特征在于，還具備錘體部件，安裝在上述電-機變換元件的與安裝上述驅動部件的端部相反側的端部上，設置成相對于上述靜止部件未支撐固定的狀態(tài)。
4.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，上述電-機變換元件固定在靜止部件上。
5.根據權利要求1～4中任一項所述的驅動裝置，其特征在于，上述被驅動部件是包括透鏡框和透鏡的透鏡單元。
6.根據權利要求5所述的驅動裝置，其特征在于，上述透鏡單元適用在移動電話機上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形狀自由度高的驅動裝置。在本發(fā)明的實施方式涉及的驅動裝置(1)中，通過移動方向變換機構(50)，透鏡單元(56)沿與驅動部件(3)的長邊方向正交的方向被驅動。即、透鏡單元(56)的驅動方向和驅動部件(3)的長邊方向不是平行的。由此，與透鏡單元(56)的驅動方向和驅動部件(3)的長邊方向平行的現有驅動裝置相比，驅動裝置(1)實現了形狀自由度的提高。
文檔編號G02B7/04GK1972105SQ200610160320
公開日2007年5月30日 申請日期2006年11月22日 優(yōu)先權日2005年11月24日
發(fā)明者一宮武史 申請人:富士能株式會社