(57)【要約】【課題】摩擦によって発生する振動による被駆動部への影響を抑制できる駆動装置を提供する。【解決手段】  駆動装置１は、電圧印加により伸縮する圧電素子８と、光軸Ｌ方向において圧電素子８の両端にそれぞれ固定された駆動軸９とレンズホルダ２と、駆動軸９に摩擦係合された摩擦部１２と、駆動軸９を光軸Ｌ方向に沿って移動自在に支持するベース３とを備える。摩擦部１２は、光軸Ｌ方向に延在する駆動軸９を径方向で挟むように設置された受け部１０と板バネ１１とからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧印加により伸縮する電気機械変換素子と、
伸縮方向における前記電気機械変換素子の一端に固定された棒状の非変形部と、
前記伸縮方向における前記電気機械変換素子の他端に固定された被駆動部と、
前記非変形部に摩擦係合された摩擦部と、
前記摩擦部が固定されると共に、前記非変形部を前記伸縮方向に沿って移動自在に支持するベースとを備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記被駆動部は、レンズホルダ又はレンズシャッターユニット又はレンズ絞りユニットであることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記摩擦部は、Ｖ字状の内壁面によって形成された溝を有する受け部と、Ｖ字状の内壁面を有する板バネとからなり、
前記受け部の前記内壁面と前記板バネの前記内壁面とで、前記非変形部を挟み込み、前記受け部の前記内壁面と前記板バネの前記内壁面と前記非変形部の外周面とは、線接触されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電気機械変換素子の前記伸縮方向に延在すると共に、前記被駆動部の回転を規制するガイド部を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換素子を駆動源として用いた駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平７−２７４５４４号公報がある。この公報に記載された駆動装置は、圧電素子の一端に固定された駆動軸（非変形部）と、圧接バネ（摩擦部）及び摩擦板によってこの駆動軸に摩擦係合されたレンズ鏡筒（被駆動部）とを備えている。そして、圧電素子にパルス状の電圧を印加すると、圧電素子が伸縮し駆動軸が変位することで、駆動軸に摩擦係合されたレンズ鏡筒を移動させる。
【特許文献１】特開平７−２７４５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の駆動装置では、圧接バネ及び摩擦板がレンズ鏡筒に固定されているので、圧接バネ及び摩擦板とレンズ鏡筒との間に生じた摩擦による振動が直接レンズ鏡筒に伝わる。そして、この摩擦によって発生する振動によるレンズ鏡筒への影響が大きく、光軸ズレを起こしている問題点がある。
【０００４】
本発明は、摩擦によって発生する振動による被駆動部への影響を抑制できる駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る駆動装置は、電圧印加により伸縮する電気機械変換素子と、伸縮方向における電気機械変換素子の一端に固定された棒状の非変形部と、伸縮方向における電気機械変換素子の他端に固定された被駆動部と、非変形部に摩擦係合された摩擦部と、摩擦部が固定されると共に、非変形部を伸縮方向に沿って移動自在に支持するベースとを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る駆動装置では、非変形部と被駆動部とが電気機械変換素子の伸縮方向における両端にそれぞれ設けられ、摩擦部が非変形部側に配置されると共にベースに固定されているので、摩擦部と非変形部との間に生じた摩擦による振動が直接被駆動部に伝わることを防止することができ、摩擦によって発生する振動による被駆動部への影響を抑制することが可能となる。
【０００７】
本発明に係る駆動装置において、被駆動部は、レンズホルダ又はレンズシャッターユニット又はレンズ絞りユニットであることが好適である。
この場合にあっては、電気機械変換素子の配線と各々のユニットの配線とを容易に束ねることができるので、装置全体の配線が簡素化される。
【０００８】
本発明に係る駆動装置において、摩擦部は、Ｖ字状の内壁面によって形成された溝を有する受け部と、Ｖ字状の内壁面を有する板バネとからなり、受け部の内壁面と板バネの内壁面とで、非変形部を挟み込み、受け部の内壁面と板バネの内壁面と非変形部の外周面とは、線接触されていることが好適である。
この場合にあっては、受け部の溝の内壁面に非変形部を当接させ、板バネによりこの非変形部を溝の底面に押し付けることで、摩擦部を安定して非変形部に摩擦係合させることができる。また、受け部の内壁面と板バネの内壁面と非変形部の外周面とは線接触されているので、摩擦部と非変形部とを摩擦係合させる必要とされる摩擦力を確保できると共に、摩擦部と非変形部との接触摩擦を軽減することができ、レンズホルダ２をスムーズに往復移動させることが可能となる。
【０００９】
本発明に係る駆動装置において、電気機械変換素子の伸縮方向に延在すると共に、被駆動部の回転を規制するガイド部を更に備えることが好適である。
この場合にあっては、被駆動部を電気機械変換素子の伸縮方向に沿ってスムーズに移動させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、摩擦によって発生する振動による被駆動部への影響を抑制できる駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る駆動装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
本実施形態に係る駆動装置１は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話に取り付けられたデジタルカメラなどの光学装置に用いられ、ＡＦ（Ａｕｔｏ―Ｆｏｃｕｓ）制御を行うために利用される。図１及び図２に示すように、この駆動装置１は、レンズ（図示せず）を保持するレンズホルダ（被駆動部）２と、レンズの光軸Ｌ方向にレンズホルダ２に対向して配置されたベース３と、レンズホルダ２を光軸Ｌ方向に沿って前後方向に往復移動させる駆動手段Ａとから主として構成されている。駆動手段Ａは、電圧印加により光軸Ｌ方向に伸縮する圧電素子（電気機械変換素子）８と、伸縮方向（すなわち光軸Ｌ方向）における圧電素子８の一端に固定された駆動軸（非変形部）９と、駆動軸９に摩擦係合された摩擦部１２とを備える。
【００１３】
レンズホルダ２は、被写体の光学像を形成するためのレンズを保持する円筒部４を有する。円筒部４の外周壁には、圧電素子８と当接するフランジ部５が設けられている。このフランジ部５は、圧電素子８の前端と当接するように、円筒部４の外周壁から径方向に突出し、圧電素子８の前端と当接するフランジ部５の後端面５ａは平坦に形成されている。フランジ部５から１８０°の位相角をもって、円筒部４には係合部６が設けられ、この係合部６は、光軸Ｌ方向に延在するガイド軸（ガイド部）７と係合する。係合部６は、円筒部４の外周壁から径方向に突出し、その先端には、ガイド軸７を挿入するためのＵ字状の溝部６ａが形成されている。そして、ガイド軸７は溝部６ａに挿入され、レンズホルダ２の回転を規制することにより、レンズホルダ２を光軸Ｌ方向に沿ってスムーズに移動させることができる。
【００１４】
ベース３は、平板状に形成され、光軸Ｌ方向においてレンズホルダ２の後方に設置されている。ベース３の中央には、光軸Ｌを中心とした円形の入光窓３ａが設けられている。従って、被写体からの光は、光軸Ｌ方向に沿ってレンズに入射し、レンズにより光学像を形成し、この入光窓３ａを通り撮像素子（図示せず）で撮像される。図２に示すように、ベース３には、ガイド軸７を挿入する挿入孔３ｂが設けられ、ガイド軸７は、この挿入孔３ｂに挿入され、ベース３に固定されている。入光窓３ａを挟んで挿入孔３ｂの反対側には、駆動軸９を挿通させるための貫通孔３ｃが設けられている。貫通孔３ｃの直径は、駆動軸９を自由に挿通できるように駆動軸９の外径よりも大きく形成されている。そして、駆動軸９は、ベース３の一部である摩擦部１２によって光軸Ｌ方向に沿って移動自在に支持されている。
【００１５】
圧電素子８としては、極めて微小な駆動が可能なピエゾアクチュエータが挙げられる。圧電素子８の前端は、フランジ部５の後端面５ａに当接され、接着剤によりレンズホルダ２に固定され、圧電素子８の後端は、接着剤によって駆動軸９の先端に固定されている。駆動軸９は、炭素系焼結体により円柱状に形成され、光軸Ｌ方向に延在している。
【００１６】
摩擦部１２は、光軸Ｌ方向に延在する駆動軸９を径方向で挟むように設置された受け部１０と板バネ１１とからなり、駆動軸９に摩擦係合されている。図２に示すように、受け部１０は、Ｖ字状の内壁面１０ａによって形成された溝１０ｂを有し、板バネ１１は、一枚の平板のＶ字曲げにより成形され、Ｖ字状の内壁面１１ａを有している。そして、受け部１０の内壁面１０ａと板バネ１１の内壁面１１ａとで、駆動軸９を径方向で挟み込み、受け部１０の内壁面１０ａと板バネ１１の内壁面１１ａと駆動軸９の外周面とは、線接触されている。受け部１０は、ベース３の前面３ｄに当接され、接着剤によってベース３に固定され、板バネ１１は、ネジ１７によって受け部１０に固定されている。
【００１７】
以下、駆動装置１の動作について説明する。圧電素子８にパルス電圧を印加すると、圧電素子８が伸長と収縮を繰り返す。具体的には、昇圧速度が遅く降圧速度が速いパルス電圧を印加すると、圧電素子８は緩やかに伸長して素早く収縮する。この時、圧電素子８に固定された駆動軸９には、光軸Ｌ方向に沿って前方へゆっくり移動し、後方へ速く移動する力が付与される。この駆動軸９は、摩擦部１２に摩擦係合され、摩擦部１２がベース３に固定されているので、前方へゆっくり移動する力が付与された場合、摩擦部１２との間の摩擦力によって前方に移動し、後方へ速く移動する力が付与された場合、慣性力によって移動しない。
【００１８】
このように昇圧速度が遅く降圧速度が速いパルス電圧の印加を繰り返すと、駆動軸９は、光軸Ｌ方向に沿って前方へ移動することとなり、その先端に固定された圧電素子８とフランジ部５とを介して、レンズホルダ２に前方に押し付ける力を作用する。その結果、レンズホルダ２は光軸Ｌ方向に沿って前方に移動する。
【００１９】
一方、昇圧速度が速く降圧速度が遅い電圧を印加すると、圧電素子８は素早く伸長して緩やかに収縮する。これに伴い、圧電素子８に固定された駆動軸９には、光軸Ｌ方向に沿って前方へ速く移動し、後方へゆっくり移動する力が付与される。駆動軸９は、摩擦部１２に摩擦係合され、摩擦部１２がベース３に固定されているので、前方へ速く移動する力が付与された場合、慣性力によって移動せず、後方へゆっくり移動する力が付与された場合、摩擦部１２との間の摩擦力によって後方に移動する。
【００２０】
このように昇圧速度が速く降圧速度が遅い電圧印加を繰り返すと、駆動軸９は後方へ移動することとなり、そして、その前端に固定された圧電素子８とフランジ部５とを介して、レンズホルダ２に後方に引張る力を作用する。その結果、レンズホルダ２は光軸Ｌ方向に沿って後方に移動する。
【００２１】
このように構成された駆動装置１にあっては、光軸Ｌ方向において、レンズホルダ２と駆動軸９とが圧電素子８の両端にそれぞれ設けられ、摩擦部１２が駆動軸９側に配置されると共にベース３に固定されているので、摩擦部１２と駆動軸９との間に生じた摩擦による振動が直接レンズホルダ２に伝わることを防止することができ、摩擦によって発生する振動によるレンズホルダ２への影響を抑制することが可能となる。
【００２２】
また、摩擦部１２が光軸Ｌ方向に延在する駆動軸９を径方向で挟むように設置された受け部１０と板バネ１１とからなり、受け部１０の内壁面１０ａと板バネ１１の内壁面１１ａとで、駆動軸９を挟み込んでいるので、受け部１０の溝１０ｂの内壁面に駆動軸９を当接させ、板バネ１１によりこの駆動軸９を溝１０ｂの底面に押し付けることで、摩擦部１２を安定して駆動軸９に摩擦係合させることができる。加えて、受け部１０の内壁面１０ｃと板バネ１１の内壁面１１ｂと駆動軸９の外周面とは、線接触されているので、摩擦部１２と駆動軸９とを摩擦係合させる必要とされる摩擦力を確保することができると共に、摩擦部１２と駆動軸９との接触摩擦を軽減することで、レンズホルダ２をスムーズに前後方向に往復移動させることが可能となる。
【００２３】
［第２実施形態］
図３及び図４に示すように、第２実施形態に係る駆動装置１３と第１実施形態との相違点は、被駆動部がレンズホルダ２と絞りユニット１４とからなることである。その他の構成は、駆動装置１の構成と同等であるため、同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２４】
絞りユニット１４は、レンズホルダ２の前端に設けられ、接着剤によりレンズホルダ２に固定されている。そして、絞りユニット１４の配線１６と圧電素子８の配線１５とは、圧電素子８の付近で束ねられている。
【００２５】
このような構成により、駆動装置１３は、第１実施形態と同様な効果が得られるほか、絞りユニット１４の設置位置が圧電素子８に近いため、絞りユニット１４の配線１６と圧電素子８の配線１５とを容易に束ねることができるので、装置全体の配線が簡素化される。
【００２６】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、装置の被駆動部はレンズホルダ及びシャッターユニットであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る駆動装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示された駆動装置の分解斜視図である。
【図３】第２実施形態に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図４】図３に示された駆動装置の平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，１３…駆動装置、２…レンズホルダ（被駆動部）、３…ベース、７…ガイド軸（ガイド部）、８…圧電素子（電気機械変換素子）、９…駆動軸（非変形部）、１０…受け部、１０ａ…内壁面、１０ｂ…溝、１１…板バネ、１１ａ…内壁面、１２…摩擦部、Ｌ…光軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009124857.tif 000006