本発明は、電気機械変換素子を用いて被駆動体ないし被変位体を駆動するための駆動装置(アクチュエータ)及びその駆動方法に関するものである。
The present invention relates to a driving device (actuator) for driving a driven body or a displaced body using an electromechanical conversion element, and a driving method thereof.
従来、カメラの撮影レンズやオーバーヘッドプロジェクタなどの投影レンズ,双眼鏡のレンズ,複写機のレンズなど、光学装置におけるレンズの駆動のほか、プロッタやX−Y駆動テーブルのような装置など、駆動部を有する装置一般の駆動技術としては、以下の特許文献1〜4などがある。
Conventionally, in addition to driving lenses in optical devices such as projection lenses such as camera photographing lenses and overhead projectors, binocular lenses, and copier lenses, there are drive units such as devices such as plotters and XY drive tables. As a general driving technique of the apparatus, there are the following Patent Documents 1 to 4 and the like.
まず、特許文献1について、図28の概略図を用いて説明する。図28の圧電アクチュエータ300において、310は突起部,322Bは支持部,322Cは固定部である。また、321は圧電素子で、321Aは中央電極,321B及び321Cは対称電極である。圧電素子321は、中央電極321Aにより、長手方向に伸縮(縦振動)し、対称電極321Bあるいは321Cにより屈曲振動させ、2つの振動の組み合わせにより、突起部310に楕円運動を生じさせて駆動力として取り出している。楕円運動の回転方向は、対称電極321Bと321Cで反転し、屈曲振動を励振する対称電極321B,321Cを選択することで制御される。
First, Patent Document 1 will be described with reference to the schematic diagram of FIG. In the piezoelectric actuator 300 of FIG. 28, 310 is a protrusion, 322B is a support, and 322C is a fixed part. 321 is a piezoelectric element, 321A is a central electrode, and 321B and 321C are symmetrical electrodes. The piezoelectric element 321 expands and contracts (longitudinal vibration) in the longitudinal direction by the central electrode 321A, flexurally vibrates by the symmetrical electrode 321B or 321C, and generates elliptical motion in the protrusion 310 by a combination of the two vibrations as a driving force. I'm taking it out. The rotational direction of the elliptical motion is controlled by selecting the symmetrical electrodes 321B and 321C that are reversed by the symmetrical electrodes 321B and 321C and excite bending vibration.
特許文献2は、図29のような構成となっており、長縁部440及び442,短縁部428及び443を有する矩形の圧電体410の主面上には、電極414,416,418,420が形成されている。前記電極414と420は経路422で電気的につながっており、電極416と418が、経路424で電気的につながっている。前記圧電体410は、固定支持体432,434及びばね負荷式支持体436,438で動きが制限され、短縁部443の中央に付与されたバネ負荷式支持体444により、短縁部428の中央に取り付けられたセラミックスペーサ426を介して、被可動物体430に押し付けられている。x方向の共振周波数とy方向の共振周波数が重なり合うことが望ましく、短縁部の高次モードの共振と長縁部の低次モードの共振の間隔が狭くなるように、長縁部の長さと短縁部の長さが制限される。このような機構では、短縁部と長縁部が共振する周波数の単極非対称のパルス電圧や交番電圧を、対向する電極416と418,あるいは、電極414と420に印加することで、図29中の−xあるいはx方向に圧電体410を変形させ、被可動物体430を−xあるいはx方向に駆動する。また、特許文献4においても、平板上の圧電素子の片面に4分割の電極を配置し、端部に被駆動体を接触させて振動による駆動力を与える技術が開示されている。
Patent Document 2 has a configuration as shown in FIG. 29. On the main surface of a rectangular piezoelectric body 410 having long edge portions 440 and 442 and short edge portions 428 and 443, electrodes 414, 416, 418, 420 is formed. The electrodes 414 and 420 are electrically connected by a path 422, and the electrodes 416 and 418 are electrically connected by a path 424. The movement of the piezoelectric body 410 is restricted by the fixed supports 432 and 434 and the spring loaded supports 436 and 438, and the spring loaded support 444 provided at the center of the short edge 443 is used to It is pressed against the movable object 430 through a ceramic spacer 426 attached at the center. It is desirable that the resonance frequency in the x direction and the resonance frequency in the y direction overlap each other, and the length of the long edge portion is reduced so that the interval between the resonance of the high-order mode of the short edge portion and the resonance of the low-order mode of the long edge portion is narrowed. The length of the short edge is limited. In such a mechanism, a unipolar asymmetric pulse voltage or alternating voltage having a frequency at which the short edge portion and the long edge portion resonate is applied to the opposing electrodes 416 and 418 or the electrodes 414 and 420, so that FIG. The piezoelectric body 410 is deformed in the −x or x direction, and the movable object 430 is driven in the −x or x direction. Also, Patent Document 4 discloses a technique in which a four-divided electrode is arranged on one surface of a piezoelectric element on a flat plate and a driven body is brought into contact with an end portion to apply a driving force by vibration.
更に、特許文献3の技術では、図30に示す通り、圧電素子を積層した振動板510の長手方向の一端部535には、ロータ500に当接させられる突起部536が設けられている。前記振動板510は、その長手方向に伸びる辺部510a,510bにおいて、第1の支持部材511a及び第2の支持部材511bによって振動可能に支持されている。ここで、前記第1の支持部材511aの幅と、前記第2の支持部材511bの幅が異なっており、そのために支持構造がアンバランスになっている。このような構成のもとで、圧電素子の長手方向の縦振動と直交する屈曲振動の2つの振動を組み合わせることで、突起部536を楕円運動させて、ロータ500を図に矢印で示す方向に回転させる。当該技術では、構成をアンバランスにすることで、突起部536の振動を拡大して大きな回転運動を引き出している。
特開2004−254417公報
特開平7−184382号公報
特開2001−327180公報
特開2002−233174公報
Furthermore, in the technique of Patent Document 3, as shown in FIG. 30, a protrusion 536 that is brought into contact with the rotor 500 is provided at one end 535 in the longitudinal direction of the diaphragm 510 on which the piezoelectric elements are stacked. The vibration plate 510 is supported by the first support member 511a and the second support member 511b so as to vibrate at sides 510a and 510b extending in the longitudinal direction. Here, the width of the first support member 511a is different from the width of the second support member 511b, and therefore the support structure is unbalanced. Under such a configuration, by combining two vibrations of bending vibration orthogonal to the longitudinal vibration in the longitudinal direction of the piezoelectric element, the protrusion 536 is moved elliptically, and the rotor 500 is moved in the direction indicated by the arrow in the figure. Rotate. In this technique, the configuration is unbalanced, so that the vibration of the protrusion 536 is expanded to extract a large rotational motion.
JP 2004-254417 A JP-A-7-184382 JP 2001-327180 A JP 2002-233174 A
ところで、近年では、携帯電話のデジタルカメラ用のレンズモジュールは、光学素子の高画素化,ズーム,オートフォーカス,手ぶれ防止などの高機能化を低コストで達成することが求められてきている。しかしながら、以上のような背景技術には、次のような不都合がある。まず、特許文献1に記載の技術では、縦振動と屈曲振動の共振がずれると駆動しないため、素子寸法や入力信号を高精度で制御することが必要となり、小型化しにくく、コストがかかるという不都合がある。また、特許文献2の技術では、長縁部方向と短縁部方向の振動の重なりが悪いと駆動力が下がるため、素子の精度が要求される。また、素子の構造が複雑で、かつ、駆動回路の制御も要求されるため、小型化が困難であるとともにコストもかかってしまう。特許文献4の技術についても同様である。更に、特許文献3の技術では、2つの縦振動と屈曲振動の組み合わせが必要であるとともに、回転方向が右回転で固定されるため、回転方向を自由に変えられないという不都合がある。
Incidentally, in recent years, lens modules for digital cameras of mobile phones have been required to achieve high functionality such as high pixel density, zoom, autofocus, and camera shake prevention at low cost. However, the background art as described above has the following disadvantages. First, since the technique described in Patent Document 1 does not drive if the resonance between longitudinal vibration and bending vibration shifts, it is necessary to control element dimensions and input signals with high accuracy, making it difficult to reduce the size and cost. There is. Further, in the technique of Patent Document 2, since the driving force is reduced when the vibrations in the long edge direction and the short edge direction are poorly overlapped, the accuracy of the element is required. In addition, since the structure of the element is complicated and the control of the drive circuit is required, it is difficult to reduce the size and cost. The same applies to the technique of Patent Document 4. Furthermore, the technique of Patent Document 3 requires a combination of two longitudinal vibrations and bending vibrations, and has a disadvantage that the rotation direction cannot be freely changed because the rotation direction is fixed by right rotation.
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、小型かつ軽量で、安定した変位及び位置決め,あるいは、駆動方向もしくは回転方向の自在な制御が可能な駆動装置及びその駆動方法を提供することである。
The present invention focuses on the above points, and an object of the present invention is to provide a driving device and a driving method thereof that are small and lightweight and capable of stable displacement and positioning, or freely controlling the driving direction or the rotating direction. It is to be.
前記目的を達成するため、本発明の駆動装置は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた圧電素子を、振動板の一方の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の外周部の振動の節又は腹に相当する位置に、放射方向に左右対称となるように形成された突起部と、略筒状のロータと、からなり、前記圧電素子と振動板は、円を一部切り欠いた略リング形状をしており、前記圧電素子は、振動板側の主面に分割されていない駆動電極を備え、他方の主面には左右対称に分割された駆動電極を備えており、前記振動板は、圧電素子が設けられていない面で、左右対称になるように配置された支持部により支持され、前記ロータの内面に前記突起部が接触していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a driving apparatus according to the present invention includes a piezoelectric vibration plate in which a piezoelectric element including a piezoelectric layer and a driving electrode sandwiching both main surfaces of the piezoelectric layer is provided on one main surface of the vibration plate. And a protrusion formed so as to be symmetrical in the radial direction at a position corresponding to a vibration node or antinode of the outer peripheral portion of the diaphragm, and a substantially cylindrical rotor, and the piezoelectric element The diaphragm has a substantially ring shape with a part of a circle cut out, and the piezoelectric element has a drive electrode that is not divided on the main surface on the diaphragm side, and the other main surface is divided symmetrically. The vibration plate is supported by a support portion disposed so as to be bilaterally symmetric on a surface where no piezoelectric element is provided, and the protrusion portion contacts the inner surface of the rotor. It is characterized by.
また、前記目的を達成するため、本発明の駆動装置の駆動方法は、請求項1記載の駆動装置の駆動電極間に、時間に対して非対称な駆動信号を入力することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the driving method of the driving apparatus of the present invention is characterized in that a driving signal asymmetric with respect to time is input between the driving electrodes of the driving apparatus according to claim 1 .
本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
本発明は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた圧電素子を振動板の一方の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の外周部の振動の節又は腹に相当する位置に、放射方向に左右対称となるように形成された突起部と、略筒状のロータとから駆動装置がなり、前記圧電素子と振動板は、円の一部を切り欠いた略リング形状をしており、前記圧電素子は、振動板側の主面に分割されていない駆動電極を備え、他方の主面には、左右対称に分割された駆動電極を備えており、前記振動板は、圧電素子が設けられていない面で、左右対称になるように配置された支持部により支持され、前記ロータの内面に前記突起部が接触している。そして、前記駆動電極間に、時間に対して非対称な駆動信号を入力することとしたので、単一方向への安定した駆動力(ないし変位力)を得ることができ、駆動方向の反転も可能である。また、1つの振動しか利用しないため、周波数制御も容易であるとともに、寸法が制限されることがなく、駆動装置の小型化,軽量化,薄型化を図ることができる。
The present invention provides a piezoelectric diaphragm having a piezoelectric layer and a drive electrode sandwiching both principal surfaces of the piezoelectric layer provided on one principal surface of the diaphragm, and vibration of an outer peripheral portion of the diaphragm. A drive device is composed of a protrusion formed so as to be bilaterally symmetrical in the radial direction and a substantially cylindrical rotor at a position corresponding to a node or an antinode, and the piezoelectric element and the vibration plate are part of a circle. The piezoelectric element is provided with a drive electrode that is not divided on the main surface on the diaphragm side, and a drive electrode that is divided symmetrically on the other main surface. The vibration plate is supported by a support portion arranged so as to be bilaterally symmetrical on a surface where no piezoelectric element is provided, and the protrusion portion is in contact with the inner surface of the rotor. Since a driving signal asymmetric with respect to time is input between the driving electrodes , a stable driving force (or displacement force) in a single direction can be obtained, and the driving direction can be reversed. It is. Further, since only one vibration is used, the frequency control is easy and the dimensions are not limited, and the drive device can be reduced in size, weight, and thickness.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail based on examples.
最初に、図1〜図5を参照しながら、本発明の実施例1を説明する。本実施例は、本発明を光学装置のフォーカス用レンズの駆動装置(アクチュエータ)として使用した例である。図1は、本実施例の全体をレンズの光軸方向から見た平面図である。図2(A)は、前記図1の駆動装置を矢印F1a方向から見た正面と駆動回路を示す図,図2(B)は、矢印F1b方向から見た側面図,図2(C)は、本実施例の駆動装置と駆動回路の変形例を示す図である。図3(A-1)〜(A-3)は、前記駆動装置に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図,図3(B-1)及び(B-2)は、駆動時の突起部の軌跡を示す図である。図4は、前記図1を#A−#A線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上昇した状態,(B)は鏡筒が変位しない状態,(C)は鏡筒が下降した状態を示す図である。図5は、本実施例の鏡筒の変位速度と駆動電圧の関係を示す図である。
First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is used as a driving device (actuator) for a focusing lens of an optical device. FIG. 1 is a plan view of the entirety of this embodiment as viewed from the optical axis direction of the lens. 2A is a front view of the driving device shown in FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow F1a and a driving circuit, FIG. 2B is a side view of the driving device as viewed from the direction of the arrow F1b, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing a modification of the drive device and the drive circuit of the present embodiment. 3 (A-1) to 3 (A-3) are diagrams showing the relationship between the drive voltage applied to the drive device and time, and FIGS. 3 (B-1) and 3 (B-2) are diagrams for driving. It is a figure which shows the locus | trajectory of a projection part. 4 is an end view of FIG. 1 cut along line # A- # A. (A) is a state where the lens barrel is raised, (B) is a state where the lens barrel is not displaced, and (C) is a state where FIG. It is a figure which shows the state which the lens-barrel fell. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the displacement speed of the lens barrel of this embodiment and the drive voltage.
本実施例の駆動装置10は、被変位物である鏡筒34を、通路30内でレンズ36の光軸方向(図4の上下方向)に移動ないし変位させるためのものである。前記駆動装置10は、図2及び図4に示すように、光軸方向に沿って配置されるとともに、一端が通路の底面32に固定された片持ちはり構造となっている。なお、本実施例では説明を容易にするため、鏡筒34を通路30内で上下に変位させることとして説明しているが、変位方向は任意であり、その場合は、底面32などの表現も適宜変更される。前記鏡筒34は、適宜位置でレンズ36を支持しており、その外周面には、略円筒状のガイド38が設けられている。該ガイド38には、適宜間隔で光軸方向に沿って複数のスリット(ないし溝)40が形成されている。
The drive device 10 of this embodiment is for moving or displacing a lens barrel 34 that is a displaced object in the passage 30 in the optical axis direction of the lens 36 (vertical direction in FIG. 4). As shown in FIGS. 2 and 4, the drive device 10 is disposed along the optical axis direction and has a cantilever structure in which one end is fixed to the bottom surface 32 of the passage. In this embodiment, for ease of explanation, the lens barrel 34 is described as being displaced up and down in the passage 30, but the displacement direction is arbitrary, and in that case, the expression of the bottom surface 32 and the like is also expressed. It is changed appropriately. The lens barrel 34 supports a lens 36 at an appropriate position, and a substantially cylindrical guide 38 is provided on the outer peripheral surface thereof. A plurality of slits (or grooves) 40 are formed in the guide 38 along the optical axis direction at appropriate intervals.
図示の例では、前記スリット40が4箇所設けられており、その内の対向する一対のスリット40には、前記鏡筒34の外周から径方向に突出した凸部34A,34Bが係合している。そして、鏡筒34が変位する際に、前記凸部34A,34Bがスリット40内を移動することで、光軸方向への鏡筒34の変位がガイドされるとともに回転が抑制される。更に、残りのスリット40の内の1つを介して、駆動装置10の突起部14が、前記鏡筒34に当接している。なお、前記突起部14は、通路30の内面42から光軸と略直交する方向に通路30の中心に向けて延出したバネ44によって、鏡筒34に対して付勢されている。
In the illustrated example, four slits 40 are provided, and convex portions 34A and 34B projecting radially from the outer periphery of the lens barrel 34 are engaged with a pair of opposed slits 40 therein. Yes. When the lens barrel 34 is displaced, the convex portions 34A and 34B move in the slit 40, so that the displacement of the lens barrel 34 in the optical axis direction is guided and the rotation is suppressed. Further, the projection 14 of the driving device 10 is in contact with the lens barrel 34 through one of the remaining slits 40. The protrusion 14 is urged against the lens barrel 34 by a spring 44 that extends from the inner surface 42 of the passage 30 toward the center of the passage 30 in a direction substantially orthogonal to the optical axis.
前記駆動装置10は、略長方形の振動板12の両主面に、圧電素子16,22を設けたバイモルフ構造となっている。前記圧電素子16は、圧電体18の両主面に駆動電極20及び21が設けられている。他方の圧電素子22も、圧電体24の両主面に駆動電極26,27を備えている。前記駆動電極21,27と、振動板12は全て同電位となっており、図2(A)に示すように駆動電源28の一方の端子に接続される。また、他の駆動電極20及び26は、前記駆動電源28の他方の端子に接続される。これら圧電素子16及び22は、振動板12の主面に貼り合わせられたときに、振動板12の一端側が露出するように、該振動板12よりも短く設定されている。前記振動板12としては、例えば、金属板などが利用され、圧電体18,24は、例えば、PZT,Bi系ペロブスカイト構造セラミックス,Bi層状構造化合物系セラミックス,Nb酸系セラミックスなどにより形成される。また、駆動電極20,21,26,27は、例えば、AgやAg/Pd合金などにより形成されるが、これらに限定されるものではなく、各種の公知の材質によって形成可能である。前記振動板12の露出部12Aの一方の主面には、図2(A)に示すように、振動の節に相当する位置に、突起部14が形成されている。該突起部14は、例えば、前記振動板12と同一材料で形成されている。このような構成の駆動装置10は、前記露出部12Aと反対側の端部が、通路30の底面32に適宜手段で固定される。
The driving device 10 has a bimorph structure in which piezoelectric elements 16 and 22 are provided on both main surfaces of a substantially rectangular diaphragm 12. The piezoelectric element 16 is provided with drive electrodes 20 and 21 on both main surfaces of the piezoelectric body 18. The other piezoelectric element 22 also includes drive electrodes 26 and 27 on both main surfaces of the piezoelectric body 24. The drive electrodes 21 and 27 and the diaphragm 12 are all at the same potential, and are connected to one terminal of the drive power supply 28 as shown in FIG. The other drive electrodes 20 and 26 are connected to the other terminal of the drive power supply 28. These piezoelectric elements 16 and 22 are set shorter than the diaphragm 12 so that one end side of the diaphragm 12 is exposed when the piezoelectric elements 16 and 22 are bonded to the main surface of the diaphragm 12. As the diaphragm 12, for example, a metal plate or the like is used, and the piezoelectric bodies 18 and 24 are formed of, for example, PZT, Bi-based perovskite structure ceramics, Bi layered structure compound-based ceramics, Nb acid-based ceramics, or the like. The drive electrodes 20, 21, 26, and 27 are made of, for example, Ag or an Ag / Pd alloy, but are not limited thereto, and can be made of various known materials. On one main surface of the exposed portion 12A of the diaphragm 12, a protrusion 14 is formed at a position corresponding to a vibration node, as shown in FIG. The protrusion 14 is made of the same material as that of the diaphragm 12, for example. In the drive device 10 having such a configuration, the end opposite to the exposed portion 12A is fixed to the bottom surface 32 of the passage 30 by appropriate means.
次に、図3及び図4も参照して、本実施例の作用を説明する。図3(A-1)〜図3(A-3)は、本実施例の駆動装置10に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図であり、縦軸は駆動電圧を示し、横軸は時間を示している。前記図3(A-1)及び図3(A-3)は鏡筒34を上昇させる場合,図3(A-2)は、鏡筒34を下降させる場合の一例である。また、図3(B-1)及び図3(B-2)は突起部14の軌跡を示す図であり、縦軸は光軸方向を表わし、横軸は、図2の節線15に相当する。前記振動板12に貼り合わせた圧電素子16及び22は、交番信号の入力により励振して駆動すると、駆動装置10は、対称に振動するため、突起部14は、図3(B-1)に示すように、先端14Aが上下に弧を描くように節線15を中心に振動する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 3A-1 to 3A-3 are diagrams showing the relationship between the drive voltage applied to the drive device 10 of this embodiment and time, the vertical axis shows the drive voltage, and the horizontal axis Indicates time. FIGS. 3A-1 and 3A-3 are examples in which the lens barrel 34 is raised, and FIG. 3A-2 is an example in which the lens barrel 34 is lowered. 3 (B-1) and 3 (B-2) are diagrams showing the trajectory of the protrusion 14, the vertical axis represents the optical axis direction, and the horizontal axis corresponds to the nodal line 15 in FIG. To do. When the piezoelectric elements 16 and 22 bonded to the vibration plate 12 are excited and driven by the input of an alternating signal, the driving device 10 vibrates symmetrically, so that the protrusion 14 is shown in FIG. As shown, the tip 14A vibrates around the nodal line 15 so as to draw an arc vertically.
しかしながら、例えば、圧電素子16,22を、図3(A-1)に示す緩やかな立ち上がり部L1と急峻な立ち下り部L2を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、上記駆動装置10は、前記圧電素子16がゆっくり縮むとともに前記圧電素子22がゆっくり延びて、突起部14がゆっくり上に向いたのち、前記圧電素子16が素早く延びるとともに前記圧電素子22が素早く縮んで、突起部14が素早く下を向く。このとき突起部14の先端14Aは、前記と同様に図3(B-1)に示す軌跡を通りながら、時間に対して非対称に振動する。ここで、突起部14が素早く下を向く場合は、被変位物(本実施例では鏡筒34)の慣性が、突起部14と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部14がゆっくり上を向く場合には、前記摩擦力が前記慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図4(B)に示す変位しない状態から、図4(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒34を上方向へ駆動することが可能となる。
However, for example, when the piezoelectric elements 16 and 22 are excited by inputting an asymmetric drive signal with respect to the time for repeating the gentle rising portion L1 and the steep falling portion L2 shown in FIG. In the driving device 10, after the piezoelectric element 16 is contracted slowly and the piezoelectric element 22 is extended slowly and the protrusion 14 is slowly turned upward, the piezoelectric element 16 is extended quickly and the piezoelectric element 22 is quickly contracted, The protrusion 14 quickly turns downward. At this time, the tip 14A of the protrusion 14 vibrates asymmetrically with respect to time while passing through the locus shown in FIG. Here, when the protrusion 14 quickly turns downward, the inertia of the object to be displaced (in this embodiment, the lens barrel 34) becomes larger than the frictional force between the protrusion 14 and the object to be displaced, and the object to be displaced Power does not work. On the other hand, when the protrusion 14 slowly faces upward, the frictional force becomes larger than the inertial force, and an upward force acts on the object to be displaced. By repeating this, an upward driving force acts on the object to be displaced, and for example, the lens barrel 34 is moved so as to change from the non-displaced state shown in FIG. 4 (B) to the raised state shown in FIG. 4 (A). It is possible to drive upward.
反対に、圧電素子16,22を、図3(A-2)に示す緩やかな立ち下がり部L3と急峻な立ち上がり部L4を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、前記と同様に図3(B-1)の軌跡をとりながら、上述した動作と反対に、鏡筒34に対して下方向への駆動力が作用する。すなわち、図4(B)に示す変位しない状態から、図4(C)に示す下降した状態となるように、鏡筒34を駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転して圧電素子に印加することで、被変位物の変位方向を反転させることができる。
On the other hand, when the piezoelectric elements 16 and 22 are excited by inputting an asymmetric drive signal with respect to the time for repeating the gentle falling portion L3 and the steep rising portion L4 shown in FIG. Similarly, while taking the trajectory of FIG. 3 (B-1), a driving force in the downward direction acts on the lens barrel 34, contrary to the above-described operation. In other words, the lens barrel 34 can be driven so as to change from the non-displaced state shown in FIG. 4B to the lowered state shown in FIG. Therefore, the displacement direction of the object to be displaced can be reversed by applying a drive signal that is asymmetric with respect to time to the piezoelectric element by inverting the voltage.
また、圧電素子16,22を、図3(A-3)に示す正方向の電圧で前述と同様に緩やかな立ち上がり部L5と急峻な立ち下がり部L6を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、前記圧電素子16がゆっくり縮むとともに前記圧電素子22がゆっくり延びて、突起部14がゆっくり上に向いたのち、前記圧電素子16が素早く延びるとともに前記圧電素子22が素早く縮んで、突起部14が素早く水平方向に戻る図3(B-2)の軌跡をとる。ここで、突起部14がゆっくり上を向く際には、摩擦力が慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。一方、突起部14が素早く水平方向に戻る場合は、被変位物(本実施例では鏡筒34)の慣性が、突起部14と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図4(B)に示す変位しない状態から、図4(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒34を上方向へ駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧変化の緩急を入れ替えて圧電素子に入力することでも、被変位物の変位方向を反転させることができる。
Further, the piezoelectric elements 16 and 22 are supplied with an asymmetric drive signal with respect to the time of repeating the gentle rising portion L5 and the steep falling portion L6 as described above with the positive voltage shown in FIG. When input and excited, the piezoelectric element 16 is slowly contracted and the piezoelectric element 22 is slowly extended, and the protrusion 14 is slowly upward. Then, the piezoelectric element 16 is rapidly extended and the piezoelectric element 22 is rapidly contracted. The locus shown in FIG. 3 (B-2) where the protrusion 14 quickly returns to the horizontal direction is taken. Here, when the protrusion 14 slowly turns upward, the frictional force becomes larger than the inertial force, and an upward force acts on the object to be displaced. On the other hand, when the protrusion 14 quickly returns to the horizontal direction, the inertia of the object to be displaced (in this embodiment, the lens barrel 34) becomes larger than the friction force between the protrusion 14 and the object to be displaced, Power does not work. By repeating this, an upward driving force acts on the object to be displaced, and for example, the lens barrel 34 is moved so as to change from the non-displaced state shown in FIG. 4B to the raised state shown in FIG. It is possible to drive upward. Therefore, the displacement direction of the object to be displaced can also be reversed by inputting a driving signal that is asymmetric with respect to time to the piezoelectric element while switching the voltage change.
図5には、本実施例の鏡筒の変位速度と駆動電圧の関係が示されている。図5において、横軸は駆動電圧Vp[V]を表わし、縦軸は変位速度[mm/s]を表わしている。入力のピーク電圧が5Vのときに、4mm/sの変位速度が得られることが確認された。
FIG. 5 shows the relationship between the displacement speed of the lens barrel of this embodiment and the drive voltage. In FIG. 5, the horizontal axis represents the drive voltage Vp [V], and the vertical axis represents the displacement speed [mm / s]. It was confirmed that a displacement speed of 4 mm / s was obtained when the input peak voltage was 5V.
なお、上述した説明では、突起部14を非対称に駆動させるために、圧電素子16,22にそれぞれ時間に対して非対称な駆動信号を入力したが、(1)時間に対して非対称な駆動信号をいずれか一方の素子のみに入力すること,または、(2)振動板の一方の主面のみに圧電素子を設けることで、変位量が小さくなる点を除いて、前述の実施例と同様の効果が得られる。
In the above description, in order to drive the protrusion 14 asymmetrically, a driving signal that is asymmetric with respect to time is input to each of the piezoelectric elements 16 and 22, but (1) a driving signal that is asymmetric with respect to time is input. The same effects as in the previous embodiment except that the displacement amount is reduced by inputting to only one of the elements, or (2) providing a piezoelectric element only on one main surface of the diaphragm. Is obtained.
このように、実施例1によれば、次のような効果がある。
(1)振動板12の両主面に圧電素子16及び22を貼り合わせ、振動板の露出部12Aの主面であって振動の節に相当する位置に突起部14を設けて付勢配置することにより、該突起部14を被変位物である鏡筒34に当接させる。そして、前記突起部14を、時間に対して非対称な駆動信号を入力して時間に対して非対称で駆動させることとしたので、単一方向への安定した駆動力(ないし変位)を得ることができる。
(2)時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転することで、被変位物の変位方向を反転させることが可能となる。また、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧変化の緩急を入れ替えることで、被変位物の変位方向を反転させることが可能となる。
(3)1つの振動のみで利用できるため、周波数制御が容易である。また、圧電素子の寸法・形状が制限されることがないため、駆動装置10の小型化,軽量化,薄型化を図ることができる。
(4)バネ44により突起部14を鏡筒34に向けて付勢することとしたので、安定した駆動を得ることができる。
Thus, according to the first embodiment, there are the following effects.
(1) Piezoelectric elements 16 and 22 are bonded to both main surfaces of the diaphragm 12, and a protrusion 14 is provided at a position corresponding to a vibration node on the main surface of the exposed portion 12A of the diaphragm to be urged. As a result, the projection 14 is brought into contact with the lens barrel 34 that is the object to be displaced. Since the protrusion 14 is driven asymmetrically with respect to time by inputting a drive signal that is asymmetric with respect to time, a stable driving force (or displacement) in a single direction can be obtained. it can.
(2) By inverting the voltage of the drive signal that is asymmetric with respect to time, the displacement direction of the object to be displaced can be reversed. Moreover, it becomes possible to reverse the displacement direction of a to-be-displaced object by switching the drive signal asymmetric with respect to time by changing the voltage change rate.
(3) Since it can be used with only one vibration, frequency control is easy. In addition, since the size and shape of the piezoelectric element are not limited, the drive device 10 can be reduced in size, weight, and thickness.
(4) Since the projecting portion 14 is urged toward the lens barrel 34 by the spring 44, stable driving can be obtained.
<実施例1の変形例>・・・図2(C)は、前記振動板12の一方の主面のみに、圧電素子22を設け、圧電振動板をユニモルフ構造にした変形例である。前記圧電素子22は、圧電体24の両主面に駆動電極26,27を備えている。一方の駆動電極27と、振動板12とは同電位となっており、図2(C)に示すように駆動電源28の一方の端子に接続される。また、他方の駆動電極26は、前記駆動電源28の他方の端子に接続される。その他の点は、上述した実施例と同様であり、同様の作用・効果が得られる。
<Modification of Example 1> FIG. 2 (C) is a modification in which the piezoelectric element 22 is provided only on one main surface of the diaphragm 12, and the piezoelectric diaphragm has a unimorph structure. The piezoelectric element 22 includes drive electrodes 26 and 27 on both main surfaces of the piezoelectric body 24. One drive electrode 27 and the diaphragm 12 have the same potential, and are connected to one terminal of the drive power supply 28 as shown in FIG. The other drive electrode 26 is connected to the other terminal of the drive power supply 28. Other points are the same as those in the above-described embodiment, and the same actions and effects can be obtained.
<実施例1の他の変形例>・・・次に、図6及び図7を参照して、本実施例の他の変形例を説明する。図6は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図7は、前記図6を#B−#B線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は変位させない状態,(C)は下降させた状態を示している。前記図1〜図5に示した実施例は、鏡筒34の一箇所にのみ駆動装置10の突起部14を接触させたものであるが、図6及び図7に示す変形例では、駆動装置10を、鏡筒34を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒34の両側に駆動装置10を設けることで、前記図1〜図5に示す構成の場合の約2倍の変位速度が得られる。
<Other Modifications of First Embodiment> Next, with reference to FIGS. 6 and 7, another modification of the present embodiment will be described. FIG. 6 is a plan view of the present modification viewed from the optical axis direction. 7 is an end view of FIG. 6 cut along the line # B- # B. (A) is a state where the lens barrel is raised, (B) is a state where it is not displaced, and (C) is a state where it is lowered. Shows the state. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the protrusion 14 of the driving device 10 is brought into contact with only one part of the lens barrel 34, but in the modification shown in FIGS. 6 and 7, the driving device is used. 10 are provided one by one at positions facing each other across the lens barrel 34. Thus, by providing the driving device 10 on both sides of the lens barrel 34, a displacement speed about twice that of the configuration shown in FIGS. 1 to 5 can be obtained.
次に、図8及び図9を参照しながら、本発明の実施例2を説明する。なお、上述した実施例1と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする(以下の実施例についても同様)。図8(A)は、本実施例2の全体を光軸方向から見た平面図,図8(B)は、本実施例の駆動装置の主要部を示す斜視図、図8(C)は、本実施例の圧電素子を一つにしたユニモルフ型圧電振動板を用いた変形例の駆動装置の主要部を示す斜視図である。図9は、前記図8(A)を#C−#C線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は変位させない状態,(C)は下降させた状態を示している。
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol shall be used for the component which is the same as that of Example 1 mentioned above, or respond | corresponds. FIG. 8A is a plan view of the entire second embodiment viewed from the optical axis direction, FIG. 8B is a perspective view showing the main part of the driving device of the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a main part of a driving device of a modified example using a unimorph type piezoelectric diaphragm in which the piezoelectric elements of the present embodiment are combined. FIG. 9 is an end view of FIG. 8A cut along line # C- # C. (A) is a state where the lens barrel is raised, (B) is a state where it is not displaced, (C) Indicates a lowered state.
本実施例の駆動装置50では、振動板52の両主面に圧電素子56及び58が接合されており、主面が光軸と並行するように、一端が、通路底面32に固定された片持ちはり構造となっている。また、図8(C)に示す本実施例の変形例では、振動板52の一方の主面のみに圧電素子56が接合された構造となっている。上記の実施例では、前記振動板52の側面52Aであって、振動の節となる位置に、鏡筒34に当接させるための突起部54が設けられている。なお、前記圧電素子56及び58の構成は、前記実施例1の圧電素子16及び22と同様である。駆動装置50は、屈曲の1次振動になるように、前記図3(A-1)〜(A-3)に示す時間に対して非対称の駆動信号で両方の圧電素子を励振するとともに、その反対にも電気的に切り替えられるように構成されている。
In the driving device 50 of this embodiment, piezoelectric elements 56 and 58 are joined to both main surfaces of the diaphragm 52, and one end is fixed to the passage bottom surface 32 so that the main surface is parallel to the optical axis. It has a lifting structure. In the modification of the present embodiment shown in FIG. 8C, the piezoelectric element 56 is bonded to only one main surface of the diaphragm 52. In the above-described embodiment, the protruding portion 54 for contacting the lens barrel 34 is provided on the side surface 52 </ b> A of the diaphragm 52, at a position serving as a vibration node. The configurations of the piezoelectric elements 56 and 58 are the same as those of the piezoelectric elements 16 and 22 of the first embodiment. The driving device 50 excites both piezoelectric elements with a driving signal that is asymmetric with respect to the time shown in FIGS. 3A-1 to 3A-3 so that the primary vibration of the bending occurs. Conversely, it is configured to be electrically switched.
両方の圧電素子56,58にそれぞれ交番信号を入力して駆動すると、駆動装置50は、図9(A)に示すように、圧電振動板の中心線が図中の破線と一点破線との間を交互に往復する横面内振動をするため、突起部54は、前述の図3(B-1)に示すように、先端が上下に弧を描くように節線15を中心に振動する。しかしながら、例えば、圧電素子56,58を、図3(A-1)と同様に緩やかな立ち上がり部L1と急峻な立ち下り部L2を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、駆動装置50は、前記圧電素子56及び58が、それぞれの中心線が一点破線に沿うように面内で横方向にゆっくり撓んで突起部54が緩やかに上を向いたのち、前記圧電素子56及び58が、それぞれの中心線が破線に沿うように面内で横方向に素早く撓んで突起部54が素早く下を向く。このとき突起部54の先端は、前記と同様に図3(B-1)に示す軌跡を通りながら、時間に対して非対称に振動する。ここで、突起部54が素早く下を向く場合は、被変位物(本実施例では鏡筒34)の慣性が、突起部54と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部54がゆっくり上を向く場合には、前記摩擦力が前記慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図9(B)に示す変位しない状態から、図9(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒34を上方向へ駆動することが可能となる。
When an alternating signal is input to both the piezoelectric elements 56 and 58 and driven, the driving device 50 causes the center line of the piezoelectric diaphragm to be between a broken line and a one-dot broken line in the figure as shown in FIG. As shown in FIG. 3 (B-1), the protrusion 54 vibrates around the nodal line 15 so that the tip of the projection 54 forms an arc vertically. However, for example, when the piezoelectric elements 56 and 58 are excited by inputting an asymmetric drive signal with respect to the time for repeating the gentle rising portion L1 and the steep falling portion L2 as in FIG. In the driving device 50, after the piezoelectric elements 56 and 58 are slowly bent in the lateral direction in the plane so that the respective center lines are along the one-dot broken line and the protrusion 54 is gently upward, the piezoelectric elements 56 and 58 is quickly bent laterally in the plane so that the respective center lines are along the broken line, and the protrusions 54 are quickly turned downward. At this time, the tip of the protrusion 54 vibrates asymmetrically with respect to time while passing through the locus shown in FIG. Here, when the projecting portion 54 quickly turns downward, the inertia of the object to be displaced (in this embodiment, the lens barrel 34) becomes larger than the frictional force between the projecting portion 54 and the object to be displaced, and the object to be displaced becomes Power does not work. On the other hand, when the protrusion 54 slowly faces upward, the frictional force becomes larger than the inertial force, and an upward force acts on the object to be displaced. By repeating this, an upward driving force acts on the object to be displaced, and for example, the lens barrel 34 is moved from the non-displaced state shown in FIG. 9 (B) to the raised state shown in FIG. 9 (A). It is possible to drive upward.
反対に、圧電素子56,58を、図3(A-2)に示すように、緩やかな立ち下がり部L3と急峻な立ち上がり部L4を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、前記と同様に図3(B-1)の軌跡をとりながら、上述した動作と反対に、鏡筒34に対して下方向への駆動力が作用する。すなわち、図9(B)に示す状態から、図9(C)に示す下降した状態となるように、鏡筒34を駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転して圧電素子に印加することで、被変位物の変位方向を反転させることができる。
On the contrary, when the piezoelectric elements 56 and 58 are excited by inputting an asymmetric drive signal with respect to the time for repeating the gradual falling portion L3 and the steep rising portion L4 as shown in FIG. In the same manner as described above, a downward driving force is applied to the lens barrel 34, contrary to the above-described operation, while taking the trajectory of FIG. 3 (B-1). That is, the lens barrel 34 can be driven so as to change from the state shown in FIG. 9B to the lowered state shown in FIG. 9C. Therefore, the displacement direction of the object to be displaced can be reversed by applying a drive signal that is asymmetric with respect to time to the piezoelectric element by inverting the voltage.
また、圧電素子56,58を、図3(A-3)に示す正方向の電圧で前述と同様に緩やかな立ち上がり部L5と急峻な立ち下がり部L6を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、前記圧電素子56及び58が、それぞれの中心線が一点破線に沿うように面内で横方向にゆっくり撓んで突起部54がゆっくり上を向いたのち、前記圧電素子56及び58が、それぞれの中心線が垂直方向に戻るように面内で横方向に素早く撓んで突起部54が素早く水平方向に戻る図3(B-2)と同様の軌跡をとる。ここで、突起部54が素早く下を向く場合は、被変位物(本実施例では鏡筒34)の慣性が、突起部54と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部54がゆっくり水平方向に戻る際には、摩擦力が慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図9(B)に示す変位しない状態から、図9(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒34を上方向へ駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧変化の緩急を入れ替えて圧電素子に入力することによっても、被変位物の変位方向を反転させることができる。
Further, the piezoelectric elements 56 and 58 are supplied with asymmetric driving signals with respect to the time of repeating the gentle rising portion L5 and the steep falling portion L6 as described above with the positive voltage shown in FIG. When input and excited, the piezoelectric elements 56 and 58 slowly bend in the lateral direction in the plane so that the respective center lines follow the one-dot broken line, and the protrusion 54 slowly faces upward. 58 takes a locus similar to that shown in FIG. 3B-2, in which the center line is quickly bent laterally in the plane so that the center line returns to the vertical direction, and the protrusion 54 quickly returns to the horizontal direction. Here, when the projecting portion 54 quickly turns downward, the inertia of the object to be displaced (in this embodiment, the lens barrel 34) becomes larger than the frictional force between the projecting portion 54 and the object to be displaced, and the object to be displaced becomes Power does not work. On the other hand, when the projection 54 slowly returns to the horizontal direction, the frictional force becomes larger than the inertial force, and an upward force acts on the object to be displaced. By repeating this, an upward driving force acts on the object to be displaced, and for example, the lens barrel 34 is moved from the non-displaced state shown in FIG. 9 (B) to the raised state shown in FIG. 9 (A). It is possible to drive upward. Therefore, the displacement direction of the object to be displaced can also be reversed by inputting a drive signal that is asymmetric with respect to time to the piezoelectric element by switching the voltage change.
本実施例によれば、入力のピーク電圧が5Vのときに、10mm/sの変位速度が得られた。本実施例の作用・効果は、基本的には、上述した実施例1と同様である。なお、上述した説明では、突起部54を非対称に駆動させるために、圧電素子56,58にそれぞれ時間に対して非対称な駆動信号を入力したが、(1)時間に対して非対称な駆動信号をいずれか一方の素子のみに入力すること,または、(2)振動板の一方の主面のみに圧電素子を設けることによっても、変位量が小さくなる点を除いて、前述の実施例と同様の効果が得られる。
According to this example, a displacement speed of 10 mm / s was obtained when the input peak voltage was 5V. The operations and effects of the present embodiment are basically the same as those of the first embodiment described above. In the above description, in order to drive the protrusion 54 asymmetrically, a driving signal that is asymmetric with respect to time is input to each of the piezoelectric elements 56 and 58. (1) A driving signal that is asymmetric with respect to time is input. The same as in the previous embodiment except that the amount of displacement can be reduced by inputting to only one of the elements, or (2) providing a piezoelectric element only on one main surface of the diaphragm. An effect is obtained.
<実施例2の他の変形例>・・・次に、図10及び図11を参照して、本実施例2の他の変形例を説明する。図10は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図11は、前記図10を#D−#D線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は駆動させない状態,(C)は下降させた状態を示している。前記図8及び図9に示した例は、鏡筒34の一箇所にのみ駆動装置50の突起部54を接触させたものであるが、図10及び図11に示す例は、駆動装置50を、鏡筒34を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒34の両側に駆動装置50を設けることで、前記図8及び図9に示す構成の場合の約2倍の変位速度が得られる。
<Other Modifications of Second Embodiment> Next, with reference to FIGS. 10 and 11, another modification of the second embodiment will be described. FIG. 10 is a plan view of the present modification viewed from the optical axis direction. FIG. 11 is an end view of FIG. 10 cut along line # D- # D. (A) is a state where the lens barrel is raised, (B) is a state where it is not driven, and (C) is a state where it is lowered. Shows the state. In the example shown in FIGS. 8 and 9, the protrusion 54 of the driving device 50 is brought into contact with only one part of the lens barrel 34. However, the example shown in FIGS. These are provided one by one at opposite positions across the lens barrel 34. In this manner, by providing the drive devices 50 on both sides of the lens barrel 34, a displacement speed approximately twice that of the configuration shown in FIGS. 8 and 9 can be obtained.
次に、図12及び図13を参照しながら、本発明の実施例3を説明する。図12(A)は、本実施例3の全体を光軸方向から見た平面図,図12(B)は、本実施例の駆動装置の主要部を示す斜視図,図12(C)は、本実施例の駆動装置を光軸と直交する方向から見た側面図である。図13は、前記図12(A)を#C−#C線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は変位させない状態,(C)は下降させた状態を示している。上述した実施例1及び実施例2は、圧電素子を取り付けた振動板の振動の節に対応する位置に突起部を設け、突起部の回転運動を利用して鏡筒34を駆動させる構成であるが、本実施例2は、圧電素子を取り付けた振動板の振動の腹に対応する位置に突起部を設け、突起部の横振動を利用したものである。
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 12A is a plan view of the entire third embodiment viewed from the optical axis direction, FIG. 12B is a perspective view showing the main part of the driving device of the present embodiment, and FIG. It is the side view which looked at the drive device of a present Example from the direction orthogonal to an optical axis. 13A and 13B are end views taken along line # C- # C in FIG. 12A. FIG. 13A is a state where the lens barrel is raised, FIG. 13B is a state where it is not displaced, and FIG. Indicates a lowered state. In the first and second embodiments described above, a protrusion is provided at a position corresponding to the vibration node of the diaphragm to which the piezoelectric element is attached, and the lens barrel 34 is driven using the rotational movement of the protrusion. However, in the second embodiment, a protrusion is provided at a position corresponding to the antinode of vibration of the diaphragm to which the piezoelectric element is attached, and the lateral vibration of the protrusion is used.
本実施例の駆動装置50では、振動板52の両主面に圧電素子56及び58が接合されており、主面が光軸と直交するように、一端が、通路内面42に固定された片持ちはり構造となっている。本実施例では、前記振動板52の側面52Aであって、振動の腹となる位置に、鏡筒34に当接させるための突起部54が設けられている。なお、前記圧電素子56及び58の構成は、前記実施例1の圧電素子16及び22と同様である。駆動装置50は、屈曲の1次振動になるように、前記図3(A-1)〜(A-3)に示す時間に対して非対称の駆動信号で両方の圧電素子を励振するとともに、その反対にも電気的に切り替えられるように構成されている。
In the driving device 50 of this embodiment, piezoelectric elements 56 and 58 are joined to both main surfaces of the diaphragm 52, and one end is fixed to the passage inner surface 42 so that the main surfaces are orthogonal to the optical axis. It has a lifting structure. In the present embodiment, a protrusion 54 for contacting the lens barrel 34 is provided on the side surface 52A of the vibration plate 52 at a position where the vibration is caused. The configurations of the piezoelectric elements 56 and 58 are the same as those of the piezoelectric elements 16 and 22 of the first embodiment. The driving device 50 excites both piezoelectric elements with a driving signal that is asymmetric with respect to the time shown in FIGS. 3A-1 to 3A-3 so that the primary vibration of the bending occurs. Conversely, it is configured to be electrically switched.
両方の圧電素子56,58にそれぞれ交番信号を入力して駆動すると、駆動装置50は、図12(C)に示すように、圧電振動板の中心線が図中の破線と一点破線との間を交互に往復する厚み方向撓み振動をするため、突起部54は垂直方向に上下に変位する。しかしながら、例えば、圧電素子56,58を、図3(A-1)と同様に緩やかな立ち上がり部L1と急峻な立ち下り部L2を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、駆動装置50は、前記圧電素子56がゆっくり縮み、圧電素子58がゆっくり延びて、中心線が一点破線に沿うように厚み方向に撓んで、突起部54がゆっくり上に変位したのち、圧電素子56が素早く延び圧電素子58が素早く縮んで、中心線が破線に沿うように厚み方向に撓んで、突起部54が素早く下に変位する。このとき、突起部の先端は、垂直方向の軌跡を通りながら、時間に対して非対称に振動する。ここで、突起部54が素早く下に変位する場合は、被変位物(本実施例では鏡筒34)の慣性が、突起部54と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部54がゆっくり上に変位する場合には、前記摩擦力が前記慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図13(B)に示す変位しない状態から、図13(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒34を上方向へ駆動することが可能となる。
When an alternating signal is input to both the piezoelectric elements 56 and 58 and driven, the driving device 50 causes the center line of the piezoelectric diaphragm to be between the broken line and the one-dot broken line in the figure, as shown in FIG. Therefore, the protrusion 54 is displaced vertically in the vertical direction. However, for example, when the piezoelectric elements 56 and 58 are excited by inputting an asymmetric drive signal with respect to the time for repeating the gentle rising portion L1 and the steep falling portion L2 as in FIG. In the driving device 50, after the piezoelectric element 56 is slowly contracted, the piezoelectric element 58 is slowly extended, the center line is bent in the thickness direction along the one-dot broken line, and the projecting portion 54 is slowly displaced upward, the piezoelectric element 56 The piezoelectric element 58 rapidly shrinks, the center line is bent in the thickness direction so as to follow the broken line, and the projection 54 is quickly displaced downward. At this time, the tip of the protrusion vibrates asymmetrically with respect to time while passing through the vertical trajectory. Here, when the protrusion 54 is quickly displaced downward, the inertia of the object to be displaced (in this embodiment, the lens barrel 34) becomes larger than the frictional force between the protrusion 54 and the object to be displaced, and the object to be displaced The force does not act on. On the other hand, when the protrusion 54 is slowly displaced upward, the frictional force becomes larger than the inertial force, and an upward force acts on the object to be displaced. By repeating this, an upward driving force acts on the object to be displaced, and for example, the lens barrel 34 is moved so as to change from the non-displaced state shown in FIG. 13B to the raised state shown in FIG. It is possible to drive upward.
反対に、圧電素子56、58を、図3(A-2)に示すと同様に緩やかな立ち下がり部L3と急峻な立ち上がり部L4を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、突起部54は前記と同様に垂直方向の軌跡をとりながら、上述した動作と反対に、時間に対して非対称の振動をし、鏡筒34に対して下方向への駆動力が作用する。すなわち、図13(B)に示す状態から、図13(C)に示す下降した状態となるように、鏡筒34を駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転して圧電素子に印加することで、被変位物の変位方向を反転させることができる。一方、本実施例によれば、入力のピーク電圧が5Vのときに、10mm/sの変位速度が得られた。本実施例の作用・効果は、基本的には、上述した実施例1と同様である。
On the other hand, when the piezoelectric elements 56 and 58 are excited by inputting an asymmetric drive signal with respect to the time for repeating the gradual falling portion L3 and the steep rising portion L4 as shown in FIG. As described above, the protrusion 54 takes a vertical trajectory and, contrary to the above-described operation, vibrates asymmetrically with respect to time, and a downward driving force acts on the lens barrel 34. That is, the lens barrel 34 can be driven so as to change from the state shown in FIG. 13B to the lowered state shown in FIG. Therefore, the displacement direction of the object to be displaced can be reversed by applying a drive signal that is asymmetric with respect to time to the piezoelectric element by inverting the voltage. On the other hand, according to this example, a displacement speed of 10 mm / s was obtained when the input peak voltage was 5V. The operations and effects of the present embodiment are basically the same as those of the first embodiment described above.
また、圧電素子56,58を、図3(A-3)に示す正方向の電圧で前述と同様に緩やかな立ち上がり部L5と急峻な立ち下がり部L6を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、駆動装置50は、前記圧電素子56がゆっくり縮み、圧電素子58がゆっくり延びて、中心線が一点破線に沿うように厚み方向に撓んで、突起部54がゆっくり上に変位したのち、圧電素子56が素早く延び圧電素子58が素早く縮んで、中心線が水平方向になるように戻り、突起部54が素早く下に変位する。このとき、突起部の先端は、垂直方向の軌跡を通りながら、時間に対して非対称に振動する。ここで、突起部54が素早く水平方向に戻る場合は、被変位物(本実施例では鏡筒34)の慣性が、突起部54と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部54がゆっくり上に変位する場合には、前記摩擦力が前記慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図13(B)に示す変位しない状態から、図13(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒34を上方向へ駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧変化の緩急を入れ替えて圧電素子に入力することでも、被変位物の変位方向を反転させることができる。本実施例によれば、入力のピーク電圧が5Vのときに、10mm/sの変位速度が得られた。本実施例の作用・効果は、基本的には、上述した実施例1と同様である。なお、上述した説明では、突起部54を非対称に駆動させるために、圧電素子56,58にそれぞれ時間に対して非対称な駆動信号を入力したが、(1)時間に対して非対称な駆動信号をいずれか一方の素子のみに入力すること,または、(2)振動板52の一方の主面のみに圧電素子を設けることによっても、変位量が小さくなる点を除いて、前述の実施例と同様の効果が得られる。
Further, the piezoelectric elements 56 and 58 are supplied with asymmetric driving signals with respect to the time of repeating the gentle rising portion L5 and the steep falling portion L6 as described above with the positive voltage shown in FIG. When the drive device 50 is excited by the input, the piezoelectric element 56 is contracted slowly, the piezoelectric element 58 is extended slowly, the center line is bent in the thickness direction along the one-dot broken line, and the protrusion 54 is slowly displaced upward. After that, the piezoelectric element 56 is quickly extended and the piezoelectric element 58 is quickly contracted to return so that the center line is in the horizontal direction, and the protrusion 54 is quickly displaced downward. At this time, the tip of the protrusion vibrates asymmetrically with respect to time while passing through the vertical trajectory. Here, when the protrusion 54 quickly returns to the horizontal direction, the inertia of the object to be displaced (in this embodiment, the lens barrel 34) becomes larger than the frictional force between the protrusion 54 and the object to be displaced, and the object to be displaced The force does not act on. On the other hand, when the protrusion 54 is slowly displaced upward, the frictional force becomes larger than the inertial force, and an upward force acts on the object to be displaced. By repeating this, an upward driving force acts on the object to be displaced, and for example, the lens barrel 34 is moved so as to change from the non-displaced state shown in FIG. 13 (B) to the raised state shown in FIG. 13 (A). It is possible to drive upward. Therefore, the displacement direction of the object to be displaced can also be reversed by inputting a driving signal that is asymmetric with respect to time to the piezoelectric element while switching the voltage change. According to this example, a displacement speed of 10 mm / s was obtained when the input peak voltage was 5V. The operations and effects of the present embodiment are basically the same as those of the first embodiment described above. In the above description, in order to drive the protrusion 54 asymmetrically, a driving signal that is asymmetric with respect to time is input to each of the piezoelectric elements 56 and 58. (1) A driving signal that is asymmetric with respect to time is input. Similar to the above-described embodiment except that only one element is input, or (2) the piezoelectric element is provided only on one main surface of the diaphragm 52, the displacement amount is reduced. The effect is obtained.
<実施例3の変形例>・・・次に、図14及び図15を参照して、本実施例の変形例を説明する。図14は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図15は、前記図14を#D−#D線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は駆動させない状態,(C)は下降させた状態を示している。前記図12及び図13に示した例は、鏡筒34の一箇所にのみ駆動装置50の突起部54を接触させたものであるが、図14及び図15に示す例は、駆動装置50を、鏡筒34を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒34の両側に駆動装置50を設けることで、前記図12及び図13に示す構成の場合の約2倍の変位速度が得られる。
<Modified Example of Third Embodiment> Next, a modified example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a plan view of the present modification viewed from the optical axis direction. FIG. 15 is an end view of FIG. 14 cut along line # D- # D. (A) is a state where the lens barrel is raised, (B) is a state where it is not driven, and (C) is a state where it is lowered. Shows the state. In the example shown in FIGS. 12 and 13, the protrusion 54 of the driving device 50 is brought into contact with only one part of the lens barrel 34. However, the example shown in FIGS. These are provided one by one at opposite positions across the lens barrel 34. In this manner, by providing the driving devices 50 on both sides of the lens barrel 34, a displacement speed approximately twice that of the configuration shown in FIGS. 12 and 13 can be obtained.
次に、図16及び図17を参照しながら、本発明の実施例4を説明する。図16(A)は、本実施例4の全体を光軸方向から見た平面図であり、図16(B)は、本実施例4の側面図である。図17は、前記図16(A)を#E−#E線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は変位させない状態,(C)は下降させた状態を示している。本実施例は、圧電素子を取り付けた振動板の振動の腹に対応する位置に突起部を設け、突起部の横振動を利用した点は上記実施例3と同様であるが、上記実施例3では圧電振動板の厚み方向撓み振動を利用しているのに対し、本実施例4では、圧電振動板の横面内振動を利用している点で異なる。
Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 16A is a plan view of the entirety of the fourth embodiment viewed from the optical axis direction, and FIG. 16B is a side view of the fourth embodiment. FIG. 17 is an end view of FIG. 16A cut along the line # E- # E. FIG. 17A is a state where the lens barrel is raised, FIG. 17B is a state where it is not displaced, and FIG. Indicates a lowered state. The present embodiment is the same as the third embodiment in that a protrusion is provided at a position corresponding to the antinode of vibration of the diaphragm to which the piezoelectric element is attached, and the lateral vibration of the protrusion is used. In the fourth embodiment, the bending vibration in the thickness direction of the piezoelectric diaphragm is used. However, the fourth embodiment is different in that the vibration in the lateral surface of the piezoelectric diaphragm is used.
図16(A)及び(B)に示すように、本実施例で用いられる駆動装置10の構成は、前記実施例1と同様であるが、本実施例では、駆動装置10の一端が、通路の底面ではなく、内面42に固定された片持ちはり構造となっている。すなわち、前記実施例1の場合と90°向きを変えて設置されている。そして、駆動装置10は、圧電素子の横面内振動により、振動板の中心線が図16(B)の破線と一点破線との間で駆動する横振動になるように、前記実施例とは周波数を変えて、前記図3(A-1)〜(A-3)の形状の時間に対して非対称な駆動信号で駆動する。
As shown in FIGS. 16A and 16B, the configuration of the driving device 10 used in this embodiment is the same as that of the first embodiment, but in this embodiment, one end of the driving device 10 is a passage. It has a cantilever structure that is fixed to the inner surface 42 instead of the bottom surface. That is, it is installed by changing the direction by 90 ° from that in the first embodiment. The driving device 10 is different from the above-described embodiment so that the center line of the diaphragm is driven between the broken line and the one-dot broken line in FIG. The frequency is changed, and driving is performed with a driving signal that is asymmetric with respect to the time of the shapes of FIGS. 3 (A-1) to (A-3).
振動板12に貼り付けられた圧電素子16及び22に、それぞれ、前記図3(A-1)に示すと同様に時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振させ、振動板の中心線が図16(B)の破線に沿うようにゆっくりと上に変位した後、一点破線に沿うように素早く下に変位するように振動する。ここで、これにより、振動板に取り付けた突起部14が素早く下方向へ移動する場合は、被変位物(本実施例では鏡筒34)の慣性が、突起部14と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部14を取り付けた振動板がゆっくり水平方向に戻る際には、摩擦力が慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図17(B)に示す変位しない状態から、図17(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒34を上方向へ駆動することが可能となる。反対に、圧電素子16,22を、図3(A-2)に示すと同様に緩やかな立ち下がり部L3と急峻な立ち上がり部L4を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、上述した動作と反対になり、下方向への駆動力が作用する。すなわち、図17(B)に示す変位しない状態から、図17(C)に示す下降した状態となるように、鏡筒34を駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転して圧電素子に印加することで、被変位物の変位方向を反転させることができる。
As shown in FIG. 3 (A-1), the piezoelectric elements 16 and 22 attached to the diaphragm 12 are each excited by inputting an asymmetric driving signal with respect to time. Is slowly displaced upward along the broken line in FIG. 16B, and then vibrates so as to be quickly displaced downward along the dashed line. Here, by this, when the protrusion 14 attached to the diaphragm quickly moves downward, the inertia of the object to be displaced (in this embodiment, the lens barrel 34) causes the inertia between the protrusion 14 and the object to be displaced. It becomes larger than the frictional force, and no force acts on the object to be displaced. On the other hand, when the diaphragm attached with the protrusion 14 slowly returns to the horizontal direction, the frictional force becomes larger than the inertial force, and an upward force acts on the object to be displaced. By repeating this, an upward driving force acts on the object to be displaced, and for example, the lens barrel 34 is moved from the non-displaced state shown in FIG. 17B to the raised state shown in FIG. It is possible to drive upward. On the other hand, when the piezoelectric elements 16 and 22 are excited by inputting an asymmetric drive signal with respect to the time for repeating the gradual falling portion L3 and the steep rising portion L4 as shown in FIG. This is opposite to the above-described operation, and a downward driving force acts. That is, the lens barrel 34 can be driven so as to change from the non-displaced state shown in FIG. 17B to the lowered state shown in FIG. Therefore, the displacement direction of the object to be displaced can be reversed by applying a drive signal that is asymmetric with respect to time to the piezoelectric element by inverting the voltage.
<実施例4の変形例>・・・・次に、図18及び図19を参照して、本実施例の変形例を説明する。図18は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図19は、前記図18を#F−#F線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は変位させない状態,(C)は下降させた状態を示している。前記図16及び図17に示した例は、鏡筒34の一箇所にのみ駆動装置10の突起部14を接触させたものであるが、図18及び図19に示す例は、駆動装置10を、鏡筒34を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒34の両側に駆動装置10を設けることで、前記図16及び図17に示す構成の場合の約2倍の変位速度が得られることは、上述した実施例1及び2と同様である。
<Modification of Embodiment 4> Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a plan view of the present modification viewed from the optical axis direction. FIG. 19 is an end view of FIG. 18 cut along line # F- # F. (A) is a state where the lens barrel is raised, (B) is a state where it is not displaced, and (C) is a state where it is lowered. Shows the state. In the example shown in FIGS. 16 and 17, the protrusion 14 of the driving device 10 is brought into contact with only one part of the lens barrel 34. However, the examples shown in FIGS. 18 and 19 show the driving device 10. These are provided one by one at opposite positions across the lens barrel 34. Thus, by providing the driving device 10 on both sides of the lens barrel 34, a displacement speed approximately twice that of the configuration shown in FIGS. 16 and 17 can be obtained. It is the same.
次に、図20及び図21を参照しながら、本発明の実施例5を説明する。図20(A)は、本実施例5の全体を光軸方向から見た平面図,図20(B)は、前記(A)を矢印F20方向から見た正面図である。図21は、前記図20(A)を#G−#G線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は駆動させない状態,(C)は下降させた状態を示している。本実施例は、上述した実施例4と同様に駆動装置の横振動を利用した例である。
Next, Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 20A is a plan view of the entirety of Example 5 viewed from the optical axis direction, and FIG. 20B is a front view of FIG. 20A viewed from the direction of arrow F20. FIGS. 21A and 21B are end views taken along line # G- # G in FIG. 20A, where FIG. 21A is a state where the lens barrel is raised, FIG. 21B is a state where it is not driven, and FIG. Indicates a lowered state. The present embodiment is an example in which the lateral vibration of the drive device is used as in the fourth embodiment.
本実施例の駆動装置60は、振動板62の一方の主面に、圧電素子66が設けられたユニモルフ構造となっている。前記圧電素子66は、圧電体68の両主面に駆動電極70及び72が形成された構造となっており、全体が前記振動板62よりも短く、かつ、幅広になるように設計されている。また、前記振動板62は、両端が通路内面42に支持された両持ちはり構造となっているとともに、圧電素子66が設けられていない側の主面には、振動の腹に相当する位置に、鏡筒34に当接する突起部64が設けられている。本実施例の作用・効果は、上述した実施例3と同様であり、駆動装置60の横面内振動を利用することにより、1つの振動モードで、鏡筒34を図21(B)に示す状態から、図21(A)又は(C)に示す状態となるように、光軸に沿って安定して変位させることが可能である。
The driving device 60 of this embodiment has a unimorph structure in which a piezoelectric element 66 is provided on one main surface of the diaphragm 62. The piezoelectric element 66 has a structure in which drive electrodes 70 and 72 are formed on both main surfaces of the piezoelectric body 68, and is designed to be shorter and wider than the diaphragm 62 as a whole. . The diaphragm 62 has a double-supported structure in which both ends are supported by the passage inner surface 42, and the main surface on which the piezoelectric element 66 is not provided has a position corresponding to the antinode of vibration. In addition, a protrusion 64 that contacts the barrel 34 is provided. The operation and effect of the present embodiment is the same as that of the above-described third embodiment. By using the in-plane vibration of the driving device 60, the lens barrel 34 is shown in FIG. 21B in one vibration mode. The state can be stably displaced along the optical axis so that the state shown in FIG. 21 (A) or (C) is obtained.
<実施例5の変形例>・・・・次に、図22及び図23を参照して、本実施例の変形例を説明する。図22は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図23は、前記図22を#H−#H線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態,(B)は駆動させない状態,(C)は下降させた状態を示している。前記図20及び図21に示した例は、鏡筒34の一箇所にのみ駆動装置60の突起部64を接触させたものであるが、図22及び図23に示す例は、駆動装置60を、鏡筒34を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒34の両側に駆動装置60を設けることで、前記図20及び図21に示す構成の場合の約2倍の変位速度が得られる。
<Modification of Embodiment 5>... Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 22 is a plan view of the present modification viewed from the optical axis direction. FIG. 23 is an end view of FIG. 22 cut along the line # H- # H. (A) is a state where the lens barrel is raised, (B) is a state where it is not driven, and (C) is a state where it is lowered. Shows the state. In the example shown in FIGS. 20 and 21, the protrusion 64 of the driving device 60 is brought into contact with only one part of the lens barrel 34. However, in the examples shown in FIGS. These are provided one by one at opposite positions across the lens barrel 34. Thus, by providing the drive devices 60 on both sides of the lens barrel 34, a displacement speed approximately twice that of the configuration shown in FIGS. 20 and 21 can be obtained.
次に、図24及び図25を参照しながら、本発明の実施例6を説明する。図24(A)は、本実施例の構成を示す分解斜視図,図24(B)は平面図,図24(C)は、前記図24(B)を矢印F24方向から見た正面図である。図25は、本実施例の駆動装置に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図であり、(A)は被回転体が時計回りに回転する場合,(B)は反時計回りに回転する場合の図である。上述した実施例1〜5は、いずれも被変位物を光軸方向に沿って変位させるものであるが、本実施例は、被回転体を回転させる回転モータに本発明を適用した例である。
Next, Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIGS. 24A is an exploded perspective view showing the configuration of this embodiment, FIG. 24B is a plan view, and FIG. 24C is a front view of FIG. 24B viewed from the direction of arrow F24. is there. 25A and 25B are diagrams showing the relationship between the driving voltage applied to the driving device of this embodiment and time. FIG. 25A shows a case where the rotated body rotates clockwise, and FIG. 25B shows a counterclockwise rotation. FIG. In each of the first to fifth embodiments described above, the object to be displaced is displaced along the optical axis direction. However, the present embodiment is an example in which the present invention is applied to a rotary motor that rotates the body to be rotated. .
図24に示すように、本実施例の回転モータ80は、軸102に支持されたロータ100を回転させるものであって、前記ロータ100の一方の主面側に配置されている。前記回転モータ80は、平板リング状の振動板82の一方の主面にリング状の圧電素子86を貼り合わせたものである。該圧電素子86の一方の主面には、リングの中心に極座標をとり、均等の間隔で複数(図示の例では6つ)に分割した駆動電極92A〜92Fが形成されている。また、圧電素子86の他方の主面,すなわち、振動板82と接触する面には、分割しない1つの駆動電極90が形成されている。更に、複数に分割した駆動電極92A〜92Fの整数倍で均等の間隔になるように、分割電極間で、支持部96によって前記振動板82が支持されている。そして、支持部96同士の中間の角度に、圧電素子86を貼り付けていない側の振動板82の主面に突起部84を設け、該突起部84を被回転体であるロータ100に接触させた構造となっている。本実施例の場合は、前記突起部84及び支持部96はいずれも、駆動電極の分割ライン94上、すなわち振動板の振動の節に相当する位置に配置されている。
As shown in FIG. 24, the rotary motor 80 of the present embodiment rotates the rotor 100 supported by the shaft 102, and is arranged on one main surface side of the rotor 100. The rotary motor 80 is obtained by bonding a ring-shaped piezoelectric element 86 to one main surface of a flat plate-shaped diaphragm 82. On one main surface of the piezoelectric element 86, drive electrodes 92 </ b> A to 92 </ b> F having polar coordinates at the center of the ring and divided into a plurality (six in the illustrated example) are formed. In addition, one drive electrode 90 that is not divided is formed on the other main surface of the piezoelectric element 86, that is, the surface in contact with the diaphragm 82. Furthermore, the diaphragm 82 is supported by the support portion 96 between the divided electrodes so as to be an even interval with an integral multiple of the drive electrodes 92A to 92F divided into a plurality. Then, a projection 84 is provided on the main surface of the diaphragm 82 on the side where the piezoelectric element 86 is not attached at an intermediate angle between the support portions 96, and the projection 84 is brought into contact with the rotor 100 that is the rotated body. It has a structure. In the case of the present embodiment, both the projecting portion 84 and the support portion 96 are arranged on the drive electrode dividing line 94, that is, at a position corresponding to the vibration node of the diaphragm.
本実施例では、図示の通り、駆動電極92A,92C,92Eがプラスに分極され、駆動電極92B,92D,92Fがマイナスに分極されており、いずれも、駆動電源104の一方の端子に接続されている。また、駆動電極90は、前記駆動電源104の他方の端子に接続されている。このような構成の駆動装置80を、図25(A)のように、緩やかな立ち上がり部L7と急峻な立ち下り部L8を繰り返す時間に対して非対称な駆動信号によって駆動すると、圧電素子86の一方の主面側で突起部84の取付位置を挟んで隣り合わせる一対の電極のうち、プラスに分極された92A,92C,92Eと前記圧電素子86の他方の主面側の電極90とでそれぞれ挟まれる第1領域がゆっくりと延びるとともに、マイナスに分極された92F,92B,92Dと前記圧電素子86の他方の主面側の電極90とでそれぞれ挟まれる第2領域がゆっくりと縮んだ後、前記第1領域が素早く縮むとともに前記第2領域が素早く延びるという時間に対して非対称な振動が生じる。これにより第1領域と第2領域とに挟まれる位置に取り付けられた突起部84の先端が、時間に対して非対称に弧を描くように往復する動きが生じ、突起の先端がゆっくりと弧を描いて移動するときには、突起部84の先端とロータ100との接触摩擦力がロータ100の慣性力を上回り、非回転体であるロータ100を時計回りに回転させる力を生じる。一方、突起部84の先端が素早く移動するときには、突起部84の先端とロータ100との接触摩擦力よりロータ100の慣性力が勝るため、ロータ100の回転に大きな干渉を与えることなく元の位置に戻ることができる。
In this embodiment, as shown in the figure, the drive electrodes 92A, 92C, and 92E are positively polarized and the drive electrodes 92B, 92D, and 92F are negatively polarized, and all of them are connected to one terminal of the drive power source 104. ing. The drive electrode 90 is connected to the other terminal of the drive power supply 104. When the driving device 80 having such a configuration is driven by a driving signal that is asymmetric with respect to the time at which the gentle rising portion L7 and the steep falling portion L8 are repeated as shown in FIG. Of the pair of electrodes adjacent to each other with the mounting position of the projection 84 on the main surface side, the positively polarized 92A, 92C, 92E and the electrode 90 on the other main surface side of the piezoelectric element 86 are sandwiched, respectively. And the second region sandwiched between the negatively polarized 92F, 92B, and 92D and the electrode 90 on the other main surface side of the piezoelectric element 86 is gradually contracted. Asymmetric vibration occurs with respect to the time when the first region contracts quickly and the second region extends quickly. As a result, the tip of the protrusion 84 attached at a position sandwiched between the first region and the second region moves back and forth so as to draw an arc asymmetrically with respect to time, and the tip of the protrusion slowly arcs. When drawing and moving, the contact frictional force between the tip of the protrusion 84 and the rotor 100 exceeds the inertial force of the rotor 100, and generates a force that rotates the rotor 100, which is a non-rotating body, clockwise. On the other hand, when the tip of the projection 84 moves quickly, the inertial force of the rotor 100 is superior to the contact friction force between the tip of the projection 84 and the rotor 100, so that the original position is not affected without significant interference with the rotation of the rotor 100. You can return to
また、図25(B)のように、緩やかな立ち下り部L9と急峻な立ち上がり部L10を繰り返す非対称な駆動信号によって駆動すると、上記とは逆に前記第1領域が素早く延びるとともに第2領域が素早く縮んだ後、第1領域がゆっくりと縮むとともに第2領域がゆっくりと延びるという時間に対して非対称の振動が生じ、これにより第1領域と第2領域とに挟まれる位置に取り付けられた突起部84の先端が、時間に対して非対称に弧を描くように往復する動きが生じて、これと接する非回転体であるロータ100を、前記とは逆に反時計回りに回転させる力を生じる。
Also, as shown in FIG. 25B, when driven by an asymmetric drive signal that repeats a gradual falling portion L9 and a steep rising portion L10, the first region extends quickly and the second region A protrusion attached at a position sandwiched between the first region and the second region due to the occurrence of asymmetric vibration with respect to the time that the first region contracts slowly and the second region extends slowly after being quickly contracted. The tip of the portion 84 reciprocates so as to draw an arc asymmetrically with respect to time, and generates a force that rotates the rotor 100, which is a non-rotating body in contact therewith, counterclockwise as opposed to the above. .
以上のように、本実施例によれば、突起部84を非対称に駆動することにより、該突起部84からロータ100に対してトルクが加えられ、ロータ100が一定方向に回転する。また、入力する駆動電圧を時間的に反転させることにより、回転方向を自在に切り換えることができる。本実施例においても、上述した実施例1〜5と同様に、一つの振動しか使用しないため、周波数の制御が容易であるとともに、駆動装置の寸法で複数の振動を組み合わせる必要がないため、寸法も制限されることなく、小型化,軽量化,薄型化を図ることができる。なお、本実施例では、圧電素子86の電極を分割することとしたが、必ずしも駆動電極を分割する必要はなく、必要に応じて分割すればよい。また、本実施例では、付勢手段として、突起を取り付けた圧電振動板の荷重の一部を用いている。
As described above, according to this embodiment, by driving the protrusion 84 asymmetrically, torque is applied from the protrusion 84 to the rotor 100, and the rotor 100 rotates in a certain direction. In addition, the direction of rotation can be freely switched by inverting the input drive voltage in terms of time. Also in this embodiment, since only one vibration is used as in Embodiments 1 to 5 described above, it is easy to control the frequency, and it is not necessary to combine a plurality of vibrations with the dimensions of the driving device. However, it is possible to achieve a reduction in size, weight and thickness without limitation. In the present embodiment, the electrodes of the piezoelectric element 86 are divided, but the drive electrodes are not necessarily divided, and may be divided as necessary. Further, in this embodiment, a part of the load of the piezoelectric diaphragm to which the protrusion is attached is used as the urging means.
上述した作用により、ロータ100に突起部84からトルクが加えられ、該ロータ100が一定方向に回転する。更に、励振するための駆動信号の電圧を反転することで、回転方向が反転できる。
Due to the above-described action, torque is applied to the rotor 100 from the protrusion 84, and the rotor 100 rotates in a certain direction. Further, the direction of rotation can be reversed by inverting the voltage of the drive signal for excitation.
次に、図26を参照しながら、本発明の実施例7について説明する。図26(A)は、本実施例の平面図,図26(B)は、前記図26(A)を矢印F26a方向から見た側面図,図26(C)は、前記図26(A)を矢印F26b方向から見た正面図である。本実施例も、前記実施例6と同様に、駆動装置によって被回転体を回転させるものである。図26に示すように、本実施例の回転モータ120は、リングから弧状に切り出した形状となっており、ロータ100の一方の主面側に配置されている。回転モータ120は、振動板122の一方の主面に、圧電素子126が貼り付けられており、他方の主面の適宜位置(振動の節の位置)には、前記ロータ100の主面に当接する突起部124が設けられた構成となっている。なお、前記振動板122は、側面の適宜位置で支持部134により支持されている。また、前記圧電素子126は、振動板122に貼り合わせる側には分割していない駆動電極130が形成されており、他方の主面には、複数(図示の例では4つ)に分割された駆動電極が形成されている。図示の例では、分割された電極のうち、駆動電極132A及び132Cはプラスに分極されており、他の駆動電極132B及び132Dはマイナスに分極されている。このように、回転モータ120を略弧状としても、前記実施例6と同様の効果が得られる。すなわち、時間に対して非対称の信号を入力することによって突起部124を非対称駆動することで、ロータ100を回転させることが可能である。なお、上述した実施例6と同様に、駆動電極は必ずしも分割形成する必要はない。また、本実施例では、前記図24に示す実施例と同様に、付勢手段として、突起を取り付けた圧電振動板の荷重の一部を用いている。
Next, Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG. 26A is a plan view of the present embodiment, FIG. 26B is a side view of FIG. 26A viewed from the direction of arrow F26a, and FIG. 26C is the above-described FIG. It is the front view which looked at from arrow F26b direction. In the present embodiment, similarly to the sixth embodiment, the driven body is rotated by the driving device. As shown in FIG. 26, the rotary motor 120 of this embodiment has a shape cut out in an arc shape from the ring, and is disposed on one main surface side of the rotor 100. In the rotary motor 120, a piezoelectric element 126 is attached to one main surface of the diaphragm 122, and an appropriate position (vibration node position) of the other main surface is in contact with the main surface of the rotor 100. The projecting portion 124 is in contact with the projection 124. The diaphragm 122 is supported by a support part 134 at an appropriate position on the side surface. In addition, the piezoelectric element 126 has a drive electrode 130 that is not divided on the side to be bonded to the diaphragm 122, and is divided into a plurality (four in the illustrated example) on the other main surface. A drive electrode is formed. In the illustrated example, among the divided electrodes, the drive electrodes 132A and 132C are positively polarized, and the other drive electrodes 132B and 132D are negatively polarized. As described above, even when the rotary motor 120 is substantially arc-shaped, the same effect as in the sixth embodiment can be obtained. That is, the rotor 100 can be rotated by driving the protrusion 124 asymmetrically by inputting an asymmetric signal with respect to time. Note that the drive electrodes are not necessarily formed separately as in the sixth embodiment. Further, in this embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 24, a part of the load of the piezoelectric diaphragm with the protrusions attached is used as the biasing means.
次に、図27を参照しながら、本発明の実施例8について説明する。図27(A)は本実施例の平面図,図27(B)は、前記図27(A)を#I−#I線に沿って切断し矢印方向に見た断面図,図27(C)は、前記図27(A)を#J−#J線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図27に示すように、本実施例の回転モータ150は、略筒状のロータ164の内側に配置されており、全体として円の一部を切り欠いた形状となっている。前記回転モータ150は、円の一部を切り欠いた形状の振動板152の一方の主面に圧電素子156を備えている。該圧電素子156は、振動板152に貼り合せられる側の圧電体158の主面に、分割されていない駆動電極160を備えており、他方の主面には、左右対称に分割された駆動電極162A及び162Bを備えている。また、前記振動板152の外周部の振動の節に相当する位置には、放射方向に左右対称となるように突起部154が形成されており、該突起部154が、素面の垂直高さをとった筒状のロータ164の内面と接触している。更に、前記振動板152は、圧電素子156が設けられていない側の面で、左右対称になるように配置された支持部166により支持されている。駆動方法は、前記実施例6と同様であり、時間に対して非対称の駆動信号を入力して行う。
Next, Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to FIG. 27A is a plan view of the present embodiment, FIG. 27B is a cross-sectional view of FIG. 27A taken along line # I- # I and viewed in the direction of the arrow, and FIG. FIG. 27A is a cross-sectional view of FIG. 27A taken along line # J- # J and viewed in the direction of the arrow. As shown in FIG. 27, the rotary motor 150 of the present embodiment is disposed inside a substantially cylindrical rotor 164 and has a shape in which a part of a circle is cut out as a whole. The rotary motor 150 includes a piezoelectric element 156 on one main surface of a diaphragm 152 having a shape obtained by cutting out a part of a circle. The piezoelectric element 156 includes a drive electrode 160 that is not divided on the main surface of the piezoelectric body 158 on the side to be bonded to the diaphragm 152, and the drive electrode 160 that is divided symmetrically on the other main surface. 162A and 162B are provided. In addition, a protrusion 154 is formed at a position corresponding to the vibration node on the outer peripheral portion of the diaphragm 152 so as to be symmetrical in the radial direction, and the protrusion 154 has a vertical height of the bare surface. It contacts the inner surface of the cylindrical rotor 164 taken. Further, the diaphragm 152 is supported by a support portion 166 that is arranged to be bilaterally symmetrical on the surface on which the piezoelectric element 156 is not provided. The driving method is the same as in the sixth embodiment, and is performed by inputting a driving signal that is asymmetric with respect to time.
例えば、圧電素子を前記図25に示す非対称の駆動信号で励振すると、非対称の振動が発生し、励振した部分が横面内振動する際に、突起部154が回転する方向,すなわち、ロータ164の円弧の接線方向に駆動力が発生し、一方向にロータ164が回転する。同様に、入力する駆動信号の電圧を反転すると、反対に回転する駆動力がロータ164に作用し、逆回転を行う。本実施例の効果は、前記実施例6と同様である。なお、上記実施例では、振動板の振動の節に相当する位置に突起部を設けたが、振動板の振動の腹に相当する位置に突起部を設け、時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振させ、上記実施例3と同様に横面内振動により一方向にロータ164を回転させることもできる。
For example, when the piezoelectric element is excited by the asymmetric drive signal shown in FIG. 25, asymmetric vibration is generated, and when the excited portion vibrates in the lateral plane, the direction in which the protrusion 154 rotates, that is, the rotor 164 A driving force is generated in the tangential direction of the arc, and the rotor 164 rotates in one direction. Similarly, when the voltage of the input driving signal is inverted, the driving force that rotates in the opposite direction acts on the rotor 164 to perform reverse rotation. The effect of the present embodiment is the same as that of the sixth embodiment. In the above embodiment, the protrusion is provided at a position corresponding to the vibration node of the diaphragm. However, the protrusion is provided at a position corresponding to the antinode of vibration of the diaphragm, and an asymmetric drive signal with respect to time is provided. As in the third embodiment, the rotor 164 can be rotated in one direction by in-plane vibration as in the third embodiment.
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)上述した実施例に示した材料,形状,寸法は一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更可能である。例えば、前記実施例5〜7では、駆動電極を分割することとしたが、必要に応じて分割すればよい。また、分割する場合には、その分割数は必要に応じて適宜増減してよい。
(2)前記バネ44や支持部96,134,166も一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更可能である。
(3)圧電素子の構造も、ユニモルフ,バイモルフのいずれであってもよい。また、圧電素子自体が圧電層と電極層を交互に積層した積層構造のものであってもよく、その積層数,内部電極の接続パターン,引出構造なども必要に応じて適宜変更可能である。
(4)駆動用の印加電圧波形も、駆動形態に応じて適宜設定してよい。
(5)いずれか一方の圧電素子のみに駆動信号を入力し、あるいは一方の圧電素子のみを設けて突起部を非対称駆動させて、被駆動体を一定方向に駆動させることも可能である
(6)前記実施例の駆動装置や回転モータは一例であり、本発明は、例えば、カメラの撮影レンズやオーバーヘッドプロジェクタなどの投影レンズ,双眼鏡のレンズ,複写機のレンズなど、光学装置におけるレンズの駆動のほか、プロッタやX−Y駆動テーブルのような装置など、駆動部を有する装置一般に適用可能である。
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following are also included.
(1) The materials, shapes, and dimensions shown in the above-described embodiments are examples, and can be appropriately changed so as to achieve the same effect. For example, in the fifth to seventh embodiments, the drive electrode is divided, but may be divided as necessary. Moreover, when dividing | segmenting, the number of division | segmentation may be increased / decreased suitably as needed.
(2) The spring 44 and the support portions 96, 134, and 166 are examples, and can be appropriately changed so as to achieve the same operation.
(3) The structure of the piezoelectric element may be either a unimorph or a bimorph. Further, the piezoelectric element itself may have a laminated structure in which piezoelectric layers and electrode layers are alternately laminated, and the number of laminated layers, the connection pattern of internal electrodes, the lead structure, and the like can be appropriately changed as necessary.
(4) The applied voltage waveform for driving may also be set as appropriate according to the driving mode.
(5) It is also possible to drive the driven body in a certain direction by inputting a drive signal to only one of the piezoelectric elements, or by providing only one piezoelectric element and driving the protrusion asymmetrically.
(6) The driving device and the rotation motor of the above-described embodiment are examples, and the present invention is not limited to a lens for an optical device such as a camera photographing lens, a projection lens such as an overhead projector, a binocular lens, or a copier lens. In addition to driving, the present invention can be applied to a device having a drive unit such as a device such as a plotter or an XY drive table.
本発明によれば、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた圧電素子を振動板の一方の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の外周部の振動の節又は腹に相当する位置に、放射方向に左右対称となるように形成された突起部と、略筒状のロータとから駆動装置がなり、前記圧電素子と振動板は、円の一部を切り欠いた略リング形状をしており、前記圧電素子は、振動板側の主面に分割されていない駆動電極を備え、他方の主面には、左右対称に分割された駆動電極を備えており、前記振動板は、圧電素子が設けられていない面で、左右対称になるように配置された支持部により支持され、前記ロータの内面に前記突起部が接触している。そして、駆動装置の駆動電極間に、時間に対して非対称な駆動信号を入力して、前記突起を時間に対して非対称で駆動し、単一方向への安定した駆動力を得ることができ、駆動方向の反転も可能であることから、安定した動作が必要とされる精密機器や通信機器などで利用される駆動装置の用途に適用できる。特に、小型化,軽量化,薄型化が要求される駆動装置の用途に好適である。
According to the present invention, a piezoelectric diaphragm provided with a piezoelectric layer and a drive electrode sandwiching both principal surfaces of the piezoelectric layer on one principal surface of the diaphragm, and an outer peripheral portion of the diaphragm A drive device is composed of a protrusion formed so as to be symmetrical in the radial direction and a substantially cylindrical rotor at a position corresponding to a vibration node or antinode, and the piezoelectric element and the vibration plate are one of a circle. The piezoelectric element has a drive electrode that is not divided on the main surface on the diaphragm side, and a drive electrode that is divided symmetrically on the other main surface. The vibration plate is supported by a support portion arranged so as to be bilaterally symmetric on a surface where no piezoelectric element is provided, and the protrusion portion is in contact with the inner surface of the rotor. And, by inputting a driving signal that is asymmetric with respect to time between the driving electrodes of the driving device, the protrusion can be driven asymmetrically with respect to time, and a stable driving force in a single direction can be obtained. Since the driving direction can be reversed, the driving direction can be applied to precision devices and communication devices that require stable operation. In particular, it is suitable for the use of a drive device that requires a reduction in size, weight, and thickness.
本発明の実施例1を光軸方向から見た平面図である。It is the top view which looked at Example 1 of the present invention from the optical axis direction.
前記実施例1の駆動装置を示す図であり、(A)は前記図1を矢印F1a方向から見た正面図,(B)は前記図1を矢印F1b方向から見た側面図,(C)は前記実施例1の駆動装置の変形例を示す正面図である。2A is a front view of FIG. 1 viewed from the direction of arrow F1a, FIG. 1B is a side view of FIG. 1 viewed from the direction of arrow F1b, and FIG. These are front views which show the modification of the drive device of the said Example 1. FIG.
(A-1)〜(A-3)は、前記実施例1の駆動装置に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図,(B-1)及び(B-2)は、突起部の軌跡を示す図である。(A-1) to (A-3) are diagrams showing the relationship between the driving voltage applied to the driving device of Example 1 and time, and (B-1) and (B-2) are projections. It is a figure which shows a locus | trajectory.
前記図1を#A−#A線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は移動前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 2 is an end view of FIG. 1 cut along line # A- # A, where (A) shows a state in which the lens barrel has moved up, (B) shows a state before the movement, and (C) has moved down. It is a figure which shows a state.
前記実施例1の鏡筒の変位速度と駆動電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the displacement speed of the lens-barrel of the said Example 1, and a drive voltage.
前記実施例1の変形例を光軸方向から見た平面図である。It is the top view which looked at the modification of the said Example 1 from the optical axis direction.
前記図6を#B−#B線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は移動前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 7 is an end view of FIG. 6 cut along line # B- # B, where (A) shows a state in which the lens barrel has moved upward, (B) shows a state before movement, and (C) has moved downward. It is a figure which shows a state.
本発明の実施例2を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図,(B)は主要部を示す斜視図,(C)は主要部の変形例を示す斜視図である。It is a figure which shows Example 2 of this invention, (A) is the top view seen from the optical axis direction, (B) is a perspective view which shows a principal part, (C) is a perspective view which shows the modification of a principal part. is there.
前記図8(A)を#C−#C線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は変位前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 8A is an end view of FIG. 8A cut along line # C- # C. FIG. 8A is a state where the lens barrel is moved upward, FIG. 8B is a state before displacement, and FIG. It is a figure which shows the state which moved to.
前記実施例2の変形例を光軸方向から見た平面図である。It is the top view which looked at the modification of the said Example 2 from the optical axis direction.
前記図10を#D−#D線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は変位前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 11 is an end view of FIG. 10 cut along the line # D- # D, where (A) shows a state in which the lens barrel has moved upward, (B) shows a state before displacement, and (C) has moved downward. It is a figure which shows a state.
本発明の実施例3を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図,(B)は主要部を示す斜視図,(C)は光軸と直交する方向から見た正面図である。It is a figure which shows Example 3 of this invention, (A) is the top view seen from the optical axis direction, (B) is a perspective view which shows a principal part, (C) is the front seen from the direction orthogonal to an optical axis FIG.
前記図12(A)を#C−#C線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は移動前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。12A is an end view of FIG. 12A cut along line # C- # C. FIG. 12A is a state in which the lens barrel is moved upward, FIG. 12B is a state before the movement, and FIG. It is a figure which shows the state which moved to.
前記実施例3の変形例を光軸方向から見た平面図である。It is the top view which looked at the modification of the said Example 3 from the optical axis direction.
前記図14を#D−#D線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は移動前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 15 is an end view of FIG. 14 cut along line # D- # D, where (A) shows a state in which the lens barrel has moved upward, (B) shows a state before movement, and (C) has moved downward. It is a figure which shows a state.
本発明の実施例4を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図、(B)は光軸と直交する方向から見た正面図である。It is a figure which shows Example 4 of this invention, (A) is the top view seen from the optical axis direction, (B) is the front view seen from the direction orthogonal to an optical axis.
前記図16を#E−#E線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は移動前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 17 is an end view of FIG. 16 cut along the line # E- # E, where (A) shows a state in which the lens barrel has moved up, (B) shows a state before the movement, and (C) has moved down. It is a figure which shows a state.
前記実施例4の変形例を光軸方向から見た平面図である。It is the top view which looked at the modification of the said Example 4 from the optical axis direction.
前記図18を#F−#F線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は移動前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 19 is an end view of FIG. 18 cut along line # F- # F, where (A) shows a state in which the lens barrel has moved upward, (B) shows a state before movement, and (C) has moved downward. It is a figure which shows a state.
本発明の実施例5を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図,(B)は前記(A)を矢印F20方向から見た正面図である。It is a figure which shows Example 5 of this invention, (A) is the top view seen from the optical axis direction, (B) is the front view which looked at the said (A) from the arrow F20 direction.
前記図20(A)を#G−#G線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は移動前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 20A is an end view of FIG. 20A cut along line # G- # G. FIG. 20A is a state in which the lens barrel is moved upward, FIG. 20B is a state before the movement, and FIG. It is a figure which shows the state which moved to.
前記実施例5の変形例を光軸方向から見た平面図である。It is the top view which looked at the modification of the said Example 5 from the optical axis direction.
前記図22を#H−#H線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態,(B)は移動前の状態,(C)は下へ移動した状態を示す図である。FIG. 23 is an end view of FIG. 22 cut along the line # H- # H, where (A) shows a state in which the lens barrel has moved up, (B) shows a state before the movement, and (C) has moved down. It is a figure which shows a state.
本発明の実施例6を示す図であり、(A)は分解斜視図,(B)は平面図,(C)は前記(B)を矢印F24方向から見た側面図である。It is a figure which shows Example 6 of this invention, (A) is a disassembled perspective view, (B) is a top view, (C) is the side view which looked at the said (B) from the arrow F24 direction.
前記実施例6の駆動装置に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the drive voltage applied to the drive device of the said Example 6, and time.
本発明の実施例7を示す図であり、(A)は平面図,(B)は前記(A)を矢印F26a方向から見た側面図,(C)は前記(A)を矢印F26b方向から見た側面図である。It is a figure which shows Example 7 of this invention, (A) is a top view, (B) is the side view which looked at the said (A) from the arrow F26a direction, (C) is the said (A) from the arrow F26b direction. FIG.
本発明の実施例8を示す図であり、(A)は平面図,(B)は前記(A)を#I−#I線に沿って切断し矢印方向に見た断面図,(C)は前記(A)を#J−#J線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。It is a figure which shows Example 8 of this invention, (A) is a top view, (B) is sectional drawing which cut | disconnected said (A) along the # I- # I line | wires, and looked at the arrow direction, (C) FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line # J- # J as viewed in the direction of the arrow (A).
背景技術の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of background art.
背景技術の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of background art.
背景技術の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of background art.
符号の説明Explanation of symbols
10:駆動装置
12:振動板
12A:露出部
14:突起部
14A:先端
15:節線
16,22:圧電素子
18,24:圧電体
20,21,26,27:駆動電極
28:駆動電源
30:通路
32:底面
34:鏡筒
34A,34B:凸部
36:レンズ
38:ガイド
40:スリット(ないし溝)
42:内面
44:バネ
50:駆動装置
52:振動板
52A:側面
54:突起部
56,58:圧電素子
60:駆動装置
62:振動板
64:突起部
66:圧電素子
68:圧電体
70,72:駆動電極
80:回転モータ
82:振動板
84:突起部
86:圧電素子
88:圧電体
90,92A〜92F:駆動電極
94:分割ライン
96:支持部
100:ロータ
102:軸
104:駆動電源
120:回転モータ
122:振動板
124:突起部
126:圧電素子
128:圧電体
130,132A〜132D:駆動電極
134:支持部
150:回転モータ
152:振動板
154:突起部
156:圧電素子
158:圧電体
160,162A,162B:駆動電極
164:ロータ
166:支持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Drive device 12: Diaphragm 12A: Exposed part 14: Protrusion part 14A: Tip 15: Nodal line 16, 22: Piezoelectric element 18, 24: Piezoelectric 20, 21, 26, 27: Drive electrode 28: Drive power supply 30 : Passage 32: Bottom 34: Lens tube 34A, 34B: Convex part 36: Lens 38: Guide 40: Slit (or groove)
42: Inner surface 44: Spring 50: Drive device 52: Vibration plate 52A: Side surface 54: Protrusion 56, 58: Piezoelectric element 60: Drive device 62: Vibration plate 64: Protrusion 66: Piezoelectric element 68: Piezoelectric body 70, 72 : Driving electrode 80: Rotating motor 82: Diaphragm 84: Projection part 86: Piezoelectric element 88: Piezoelectric body 90, 92A to 92F: Driving electrode 94: Dividing line 96: Supporting part 100: Rotor 102: Shaft 104: Driving power supply 120 : Rotary motor 122: Diaphragm 124: Protruding part 126: Piezoelectric element 128: Piezoelectric bodies 130 and 132A to 132D: Drive electrode 134: Supporting part 150: Rotating motor 152: Diaphragm 154: Protruding part 156: Piezoelectric element 158: Piezoelectric Body 160, 162A, 162B: Drive electrode 164: Rotor 166: Support part