專利名稱：壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造及具有該構(gòu)造的透鏡驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造及具有該構(gòu)造的透鏡驅(qū) 動裝置，尤其涉及一種控制對壓電元件施加的電壓而使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且 沿軸向平行移動的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造及具有該構(gòu)造的透鏡驅(qū)動 裝置。
背景技術(shù)：
目前，壓電促動器在半導(dǎo)體制造或產(chǎn)業(yè)裝置等的精密控制中被廣泛利 用。近年來，在數(shù)碼相機或帶攝像頭手機等中的應(yīng)用急劇擴大，例如，利 用在數(shù)碼相機的手抖動修正功能或自動聚焦用的透鏡的驅(qū)動控制等各種 領(lǐng)域。
作為這樣的壓電促動器，提供一種壓電促動器，其具有在外圓周面形 成有螺紋牙的旋轉(zhuǎn)軸、在內(nèi)圓周面形成有與該旋轉(zhuǎn)軸的螺紋牙對應(yīng)的螺紋 牙的螺母、保持旋轉(zhuǎn)軸和螺母并且在其外側(cè)面粘貼多個壓電元件外殼，通 過切換施加于壓電元件的電壓使壓電元件伸長/收縮，使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，同時
使旋轉(zhuǎn)軸沿軸向平行移動(參考專利文獻o。
專利文獻l:美國專利第6940209號說明書
在上述這樣的電壓促動器中，由于伴隨著壓電元件的伸縮通過螺紋牙 彼此的滑接而在旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生推進力，因此需要預(yù)先對旋轉(zhuǎn)軸在推進方向 的相反方向上施加一定的負荷。另外，需要在一定的位置限制旋轉(zhuǎn)軸的平 行移動。在此，在這樣利用相對于旋轉(zhuǎn)軸的移動方向正交的抵接部件來限 制旋轉(zhuǎn)軸的直線行進移動的情況下，抵接部件對于旋轉(zhuǎn)軸的限制力就這樣 成為旋轉(zhuǎn)軸的負荷，推進力進一步提高。其結(jié)果是存在抵接部件破損，或 旋轉(zhuǎn)軸咬入抵接部件而不能從停止狀態(tài)拔出的問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于該問題而提出的，目的在于提供一種壓電促動器的驅(qū)動 限制構(gòu)造及具有該構(gòu)造的透鏡驅(qū)動裝置，其不會使周邊部件破損或磨損， 能夠有效限制壓電促動器具有的旋轉(zhuǎn)軸的平行移動。
在本發(fā)明的控制對壓電元件施加電壓而使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且使該旋轉(zhuǎn) 軸沿軸向平行移動的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造中，其特征在于，所述壓 電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造具有突出部件和限制部件，所述突出部件向與所 述旋轉(zhuǎn)軸的軸向正交的方向突出，與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)，所述限制部件在 所述旋轉(zhuǎn)軸平行移動到一定位置時與所述突出部件抵接，限制所述旋轉(zhuǎn)軸 的旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)上述壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造，當旋轉(zhuǎn)軸平行移動到一定位置 時，通過限制部件限制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，可以利用與旋轉(zhuǎn)軸的移動方向正交 的抵接部件，以擋住在旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的推進力的情況相比小的力來限制旋 轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。由此，可以不使周邊部件破損或磨損，有效地限制壓電促動 器具有的旋轉(zhuǎn)軸的平行移動。
在上述壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造中，可以將空開一定間隔的兩個所 述限制部件沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向配置。此時，在設(shè)置于兩個限制部件之間 的間隔的范圍內(nèi)允許旋轉(zhuǎn)軸的平行移動，并且通過兩個限制部件可以限制 旋轉(zhuǎn)軸的軸向的兩方向的平行移動。
在上述壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造中，可以是所述限制部件與保持所 述壓電促動器的保持部件一體形成。此時，由于沒必要配置保持限制部件 的結(jié)構(gòu)，所以可以減少零件數(shù)量，可降低該構(gòu)造的制造成本。
而且，也可以將技術(shù)方案1 3中任一項所述的壓電促動器的驅(qū)動限 制構(gòu)造適用于透鏡驅(qū)動裝置。通過將這些壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造適用 于透鏡驅(qū)動裝置，在透鏡驅(qū)動裝置中，也可以得到上述效果。
根據(jù)本發(fā)明，可以在不使周邊部件破損或磨損的情況下，有效地限制 壓電促動器具有的旋轉(zhuǎn)軸的平行移動。


圖1是適用本發(fā)明的一實施方式的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造的透鏡 驅(qū)動裝置的分解立體圖；圖2是組裝圖1所示的透鏡驅(qū)動裝置的情況的外觀立體圖3是表示上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置的內(nèi)部構(gòu)造的立體圖4是表示上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置的內(nèi)部構(gòu)造的俯視圖5是圖4所示的實線A—A的剖面圖； 圖6是圖4所示的實現(xiàn)B—B的剖面圖7是用于說明上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置具有的電動機的構(gòu)成的 分解圖8是用于說明上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置具有的限位板(stop plate)的構(gòu)成的立體圖9是用于說明上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置具有的限位器和限位板 之間關(guān)系的立體圖10是用于說明上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置具有的限位器和限位 板之間關(guān)系的立體圖11是用于說明上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置具有的透鏡支架的構(gòu) 成的模式圖12是用于說明上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置具有的透鏡支架保持 的第一透鏡的構(gòu)成的模式圖13是用于說明上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置具有的透鏡支架保持 的第二透鏡的構(gòu)成的模式圖14是用于說明上述實施方式的透鏡驅(qū)動裝置具有的透鏡支架保持 的第三透鏡的構(gòu)成的模式具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的一實施方式。
圖1是適用本發(fā)明的一實施方式的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造的透鏡 驅(qū)動裝置的分解立體圖；圖2是組裝圖1所示的透鏡驅(qū)動裝置的情況的外 觀立體圖。
如圖1所示，本實施方式的透鏡驅(qū)動裝置1包括安裝圖像傳感器2 的基板3;安裝IR截止濾波器4的基座5;安裝透鏡支架6以及作為壓電 促動器的電動機7等的殼體8;收容殼體8的屏蔽罩9?；?在從圖1所示的上方側(cè)觀察時設(shè)為正方形。圖像傳感器2在從 圖l所示的上方側(cè)觀察時設(shè)為長方形，其相對于基板3被安裝成其長邊以
及短邊與基板3的邊平行。在圖1中，示出了將圖像傳感器2相對于基板 3安裝的情況，使得圖像傳感器2的長邊2a、短邊2b與基板3的邊3a、 3b平行。
基座5由絕緣性的樹脂材料形成，設(shè)成與基板3對應(yīng)的正方形。在基 座5的中央附近，在與圖像傳感器2對應(yīng)的位置形成長方形的開口部5a， 在該開口部5a的周圍形成有設(shè)成圓形的凹部5b。 IR截止濾波器4在凹部 5b內(nèi)被安裝于和開口部5a對應(yīng)的位置。另外，在基座5的四角形成有凹 部5c，凹部5c收容后述的屏蔽罩9的安裝腳9b。
殼體8由絕緣性的樹脂材料形成，在其中央形成有圓形的開口部8a。 在開口部8a的周圍立起設(shè)有凸輪承載部8b，凸輪承載部8b具有圓環(huán)形狀， 并載置后述的凸輪裝置(cam gear) 13。在殼體8的側(cè)面8c形成缺口部8d， 缺口部8d固定后述的凸輪裝置13具有的磁鐵的位置檢測用的霍爾元件 10，并且在殼體8的側(cè)面8c立起設(shè)有貫通后述的連桿部件12的孔部12d 的軸8e。在鄰接于側(cè)面8c的側(cè)面8f以及8g，形成有與后述的屏蔽罩9的 孔部9c卡合的一對突起8h。在比側(cè)面8f更靠裝置內(nèi)側(cè)的位置形成有槽部 8i，槽部8i收容后述的齒條板11的齒條部lla。在殼體8的側(cè)面8j的一 方端部形成有壁部8k，壁部8k限制施力彈簧的一端，該施力彈簧向側(cè)面 8c的方向?qū)笫龅凝X條板11施力。
在具有這樣構(gòu)造的殼體8上安裝透鏡支架6、電動機7、霍爾元件10、 齒條板11以及連桿部件12。在此時，透鏡支架6通過凸輪裝置13安裝在 殼體8上，電動機7通過電動機支架14安裝在殼體8上。
透鏡支架6由絕緣性的樹脂材料形成，在形成于內(nèi)部的空間保持后述 的多個透鏡19 21。透鏡支架6被設(shè)置成沿著其保持的多個透鏡的形狀的 形狀，且具有小徑部6a和大徑部6b。在大徑部6b上形成有沿著殼體8的 側(cè)面8g收容電動機7的一部分的收容部6c。另外，在下面說明透鏡支架 6的詳細構(gòu)成以及被保持在透鏡支架6內(nèi)的透鏡結(jié)構(gòu)。
在小徑部6a，在其上表面形成有作為入光口起作用的開口部6d。另 外，形成有向透鏡驅(qū)動裝置1的側(cè)方側(cè)突出的一對突出片6e。突出片6e被收容在形成于后述的旋轉(zhuǎn)限制部件17上的槽部17c內(nèi)，輔助透鏡支架6 的圖1所示的上下運動。在大徑部6b上形成有向透鏡驅(qū)動裝置1的側(cè)方 一側(cè)突出的多個突出片6f。突出片6f在下表面具有斜面部6g，斜面部6g 在凸輪裝置13的上表面滑動。另外，在大徑部6b的上表面形成有卡止片 6h，卡止片6h卡止后述的施力彈簧17的下端部。
凸輪裝置13由絕緣性的樹脂材料形成，具有圓環(huán)形狀。凸輪裝置13 具有與凸輪承載部8b大致相同的直徑，并具有被載置在凸輪承載部8b上 的凸輪部13a和配置在凸輪部13a的外周側(cè)且與安裝于殼體8的霍爾元件 10相對的磁鐵部13b。在凸輪部13a的上表面沿圓周方向形成有多個底面 部13c、傾斜面13d以及頂面部13e。在磁鐵部13b的一定位置安裝有與 齒條板11的齒條部1 la嚙合的齒條部13f。
霍爾元件10被固定在側(cè)面8c的缺口部8d的一定位置?；魻栐?0 檢測凸輪裝置13的磁鐵部13b的位置。其檢測結(jié)果被輸出給搭載本透鏡 驅(qū)動裝置1的數(shù)碼相機或手機等的主控制部。
齒條板11由絕緣性的樹脂材料形成，具有收容在槽部8i的齒條部lla 和在與該齒條部lla正交的方向上延伸的平面部llb。由齒條部lla和平 面部llb形成截面T字形狀，在槽部8i僅收容齒條部lla。平面部llb的 一方端部(側(cè)面8c側(cè)的端部)朝向透鏡驅(qū)動裝置1的內(nèi)側(cè)彎曲，在該彎 曲的部分的上表面立起設(shè)有與連桿部件12的孔部12e卡合的軸11c。另外， 在平面部lib的另一方端部(側(cè)面8j側(cè)的端部)的上表面設(shè)有卡止片lld， 卡止片lld卡止向側(cè)面8c側(cè)對齒條板11施力的施力彈簧15的一端。
連桿部件12由絕緣性的樹脂材料形成，具有使兩端部向透鏡驅(qū)動裝 置1的內(nèi)側(cè)彎曲的大致弓形狀。連桿部件12具有后述的電動機7的旋轉(zhuǎn) 軸7b的前端部抵接的抵接部12a、與齒條板11卡合的卡合部12b以及連 結(jié)抵接部12a和卡合部12b的連結(jié)部12c，將旋轉(zhuǎn)軸7b的驅(qū)動力傳遞給齒 條板11 。在抵接部12a和連結(jié)部12c之間形成收容軸8e的孔部12d，在卡 合部12b形成有收容軸1 lc的長孔部12e。
電動機7具有外殼7a和旋轉(zhuǎn)軸7b，外殼7a具有長方體形狀，旋轉(zhuǎn)軸 7b收容在該外殼7a內(nèi)，從其一端沿軸向移動。如后所述，通過控制對安 裝在外殼7a的外表面的多個電壓元件施加電壓的電壓施加時刻而使外殼7a產(chǎn)生位移，由此旋轉(zhuǎn)軸7b沿軸向平行移動。而且，在旋轉(zhuǎn)軸7b的前端 部附近固定有具有限位器7c的環(huán)7d。限位器7d作為突出部件起作用，對 應(yīng)于旋轉(zhuǎn)軸7b的平行移動與后述的限位板16的限制片16a、 16b接觸。 而且，對于該電動機7的結(jié)構(gòu)后述。
電動機支架14由絕緣性的樹脂材料形成，被固定在殼體8的側(cè)面8g 的上表面。電動機支架14具有固定在側(cè)面8g上基礎(chǔ)部14a和保持電動機 7的端部(殼體8的側(cè)面8i側(cè)的端部)附近的電動機保持部14b?；A(chǔ)部 14a的在裝置的內(nèi)側(cè)的部分沿著凸輪承載部8b的形狀設(shè)為圓弧形狀。
在基礎(chǔ)部14a的端部(殼體8的側(cè)面8c側(cè)的端部)固定有限位板16。 在限位板16上形成有一對限制片16a、 16b， 一對限制片16a、 16b在旋轉(zhuǎn) 軸7b移動到一定位置時與旋轉(zhuǎn)軸7b上固定的限位器7c接觸，限制電動 機7的驅(qū)動。這些限制片16a、 16b作為限制部件起作用。而且，對于該 限位板16的詳細結(jié)構(gòu)后述。
旋轉(zhuǎn)限制部件17由絕緣性的樹脂材料形成，設(shè)為與透鏡支架6的大 徑部6b的上表面對應(yīng)的形狀。具體地說，具有對應(yīng)于配置電動機7的空 間圓形狀的一部分缺口的形狀。在旋轉(zhuǎn)限制部件17上形成有保持后述的 施力彈簧18的上段的孔部17a。在該孔部17a保持對透鏡支架6向下方側(cè) 施力的施力彈簧18的一端。在旋轉(zhuǎn)限制部件17的中央形成有與小徑部6a 對應(yīng)的開口部17b。在開口部17b的一定位置形成有一對槽部17c， 一對 槽部17c收容形成在小徑部6a上的突出片6d。
屏蔽罩9由不銹鋼等金屬材料形成，由下方開口的箱狀部件構(gòu)成。在 上表面的中央部形成有圓形的開口部9a。屏蔽罩9的四角具有稍微向裝置 的內(nèi)側(cè)凹陷的形狀，在其下端部形成有安裝腳部％。安裝腳部9b比屏蔽 罩9的下端部稍微向下方側(cè)突出，被收容在基座5的凹部5c中。在屏蔽 罩的與側(cè)面8f、 8g對應(yīng)的側(cè)面形成有與一對突起8h卡合的孔部9c。
在組裝具有這種結(jié)構(gòu)的透鏡驅(qū)動裝置1時，首先，在安裝了圖像傳感 器2的基板3的上方固定安裝了IR截止濾波器4的基座5。然后，經(jīng)凸輪 裝置13安裝透鏡支架6，并且安裝霍爾元件10、齒條板11以及連桿部件 12，進而將經(jīng)電動機支架14安裝了電動機7的殼體8載置在基座5的上 方。然后，在將安裝了施力彈簧18的旋轉(zhuǎn)限制部件17安裝在透鏡支架6上的狀態(tài)下，從上方蓋上屏蔽罩9，并將其固定安裝在基座5上，由此組 裝完成本透鏡驅(qū)動裝置1。
更具體地說，在將屏蔽罩9蓋在殼體8上的過程中，在殼體8的側(cè)面 形成的突起8h與屏蔽罩9的孔部9c卡合，由此，屏蔽罩9被卡止于殼體 8。然后，通過利用粘結(jié)劑等進行固定安裝，組裝完成本透鏡驅(qū)動裝置l。 如圖2所示，這樣組裝完的透鏡驅(qū)動裝置1被保持在如下狀態(tài)，即在透鏡 支架6的小徑部6a上形成的開口部6d面對屏蔽罩9的開口部9a的狀態(tài)， 如后所述，構(gòu)成為透鏡支架6對應(yīng)于電動機7的驅(qū)動而上下移動。
以下，利用圖3 圖6說明這樣組裝的透鏡驅(qū)動裝置1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 圖3是表示透鏡驅(qū)動裝置1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖，圖4是表示透鏡驅(qū)動裝 置l的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖5是圖4所示的實線A—A的剖面圖，圖6 是圖4所示的實線B—B的剖面圖。其中，在圖5以及圖6中，被保持在 透鏡支架6上的透鏡省略。
在這樣組裝透鏡驅(qū)動裝置1時，在殼體8的側(cè)面8f中，如圖3所示， 在按照與齒條部13f嚙合的方式將齒條部1 la收容在槽部8i中的狀態(tài)下安 裝齒條板11。在該情況下，在齒條板11的卡止片lld和壁部8k之間配置 有施力彈簧15，將齒條板11向圖3所示的箭頭A方向施力。
另外，在殼體8的側(cè)面8c中，如圖3所示，在缺口部8d固定有霍爾 元件IO。另外，如圖3以及圖4所示，在側(cè)面8c的上表面安裝連桿部件 12，使得將軸8e收容在孔部12d中，并且將軸llc (參考圖4)收容在孔 部12e中。
進而，在殼體8的側(cè)面8g中，如圖3以及圖4所示，在其上表面安 裝有電動機支架14 (參考圖4)。而且，在該電動機支架14的電動機保 持部14b保持有電動機7。在該情況下，電動機7的旋轉(zhuǎn)軸7b的前端成為 與連桿部件12的抵接部12a抵接的狀態(tài)，固定在其前端部附近的環(huán)7d的 限位器7c (參考圖4)成為被配置在限位板16上形成的限制片16b的下 方側(cè)的狀態(tài)(初始狀態(tài))。
另外，在組裝的透鏡驅(qū)動裝置1中，透鏡支架6的下端部如圖5以及 圖6所示，被收容在殼體8的開口部8a內(nèi)，經(jīng)被載置在凸輪承載部8b上 的凸輪裝置13而被安裝在殼體8上。在該情況下，被安裝在基板3上的圖像傳感器2的中心位置被配置成與透鏡支架6具有的小徑部6a以及大 徑部6b的中心位置一致。
另外，如圖5所示，在透鏡支架6具有的大徑部6b形成有收容電動 機7的一部分的收容部6c。電動機7在被收容于該收容部6c的狀態(tài)下被 保持在電動機支架14上。如此，通過不是在透鏡支架6的區(qū)域外、而是 在透鏡支架6的區(qū)域內(nèi)形成在收容部6c中收容電動機7的一部分，由此 不會使透鏡支架6的中心位置偏移，可以保持電動機7。而且，在本實施 方式中，將收容部6c的內(nèi)側(cè)面與圖像傳感器2的一邊(圖1所示的邊2b) 平行設(shè)置。由此，在形成了收容部6c的情況下，由圖像傳感器2取得的 圖像數(shù)據(jù)的范圍也不會受到限制。
在此，利用圖7說明上述的電動機7的結(jié)構(gòu)。圖7是用于說明本實施 方式的電動機7的結(jié)構(gòu)的分解圖。其中在圖7中，對于圖1已經(jīng)說明了的 結(jié)構(gòu)標注相同符號，省略其說明。
本實施方式的電動機7例如由現(xiàn)有技術(shù)己經(jīng)公知的壓電促動器構(gòu)成。 在圖7所示的電動機7中，外殼7a由黃銅等形成，例如設(shè)成切除了角部 的長方體的形狀。旋轉(zhuǎn)軸7b例如由不銹鋼等金屬材料形成，在其外圓周 面形成有一定螺距的螺紋牙。在外殼7a的內(nèi)部形成有旋轉(zhuǎn)軸7b貫通的貫 通孔，在其一方的開口部安裝螺母7e，螺母7e在內(nèi)圓周面形成有與旋轉(zhuǎn) 軸7b的螺紋牙嚙合的螺紋牙，在另一方的開口部安裝有保持旋轉(zhuǎn)軸7b且 使其可以旋轉(zhuǎn)的軸承7f。在從螺母7e突出的旋轉(zhuǎn)軸7b的前端部附近固定 安裝具有限位器7c的環(huán)7d。在外殼7a的上表面以及下表面安裝壓電元件 7g、 7h，另一方面在外殼7a的側(cè)面安裝有壓電元件7i、 7j。例如，壓電元 件7g 7j由粘結(jié)劑等安裝在外殼7a的外表面。
在具有這種結(jié)構(gòu)的電動機7中，例如壓電元件7g以及7h與第一電源 連接，壓電元件7i以及7j與第二電源連接，外殼7a接地。當對壓電元件 7g以及7h施加電壓時，由于逆壓電效果， 一方的壓電元件7g (或壓電元 件7h)伸長，另一方的壓電元件7h (或壓電元件7g)收縮。同樣，當對 壓電元件7i以及7j施加電壓時，由于逆壓電效果， 一方的壓電元件7i(或 壓電元件7j)伸長，另一方的壓電元件7j (或壓電元件7i)收縮。在電動 機7中，通過對施加給這樣的壓電元件7g以及7h、以及壓電元件7i以及7j的電壓的時刻進行順次切換，使外殼7a變位。然后，通過使安裝在外
殼7a上的螺母7e進行圓弧運動，使與其嚙合的旋轉(zhuǎn)軸7b沿軸向平行移 動。
在本透鏡驅(qū)動裝置1中，這樣的電動機7引起的旋轉(zhuǎn)軸7b的水平運 動經(jīng)連桿部件12、齒條板11以及凸輪裝置13傳遞給透鏡支架6，在該傳 遞路徑上垂直運動地變化，使透鏡支架6上下運動。即，當旋轉(zhuǎn)軸7b平 行移動并壓出抵接部12a時，與之對應(yīng)卡合部12b客服施力彈簧15的施 力方向而使齒條板11移動。當齒條板11移動時，凸輪裝置13與之對應(yīng) 旋轉(zhuǎn)。當凸輪裝置13旋轉(zhuǎn)時，沿凸輪部13a的形狀將突出片6f推向上方。 由此，透鏡支架6向上方移動。另一方面，當旋轉(zhuǎn)軸7b平行移動，抵接 部12a返回到初始位置時，以相同的要領(lǐng)，凸輪裝置13旋轉(zhuǎn)，沿凸輪13a 的形狀將突出片6f推向下方，透鏡支架6向下方移動。
下面，對限位板16的結(jié)構(gòu)進行說明，并且對限位器7c和限位板16 的關(guān)系進行說明。圖8是用于說明限位板16的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖9以及 圖10是用于說明限位器7c和限位板16的關(guān)系的立體圖。而且，在圖8 中，圖示了限位器7c配置在限制片16a和限制片16b之間的情況。
如圖8所示，限位板16安裝在電動機支架14的基礎(chǔ)部14a的一方的 端部。限制片16a、 16b沿旋轉(zhuǎn)軸7b的軸向空開一定間隔配置。具體地說， 通過將限位板16的上方側(cè)的一部分折曲向電動機7 —側(cè)而形成。而且， 在限制片16a和限制片16b之間形成有缺口部16c。在被固定在電動機支 架14上的狀態(tài)下，限位器7c的前端被配置在與限制片16a、 16b對應(yīng)的 位置，或者被配置在與限制片16a和限制片16b之間的缺口部16c對應(yīng)的 位置。
在電動機7被固定在電動機支架14上的初始狀態(tài)下，如圖9所示， 限位器7c成為被配置在限制片16b的下方區(qū)域的狀態(tài)。g卩，旋轉(zhuǎn)軸7b成 為不會進一步進入外殼7a的內(nèi)部側(cè)的狀態(tài)。當從該狀態(tài)以規(guī)定的時刻對 電動機7的壓電元件7g 7j施加電壓時，旋轉(zhuǎn)軸7b向圖9所示的箭頭方 向一邊旋轉(zhuǎn)， 一邊向該圖所示的跟前方向平行移動。在限位器7c被配置 在通過缺口部16c的位置時，旋轉(zhuǎn)軸7b不受限制片16a、 16b的限制而平 行移動。然后，當平行移動到一定位置時，如圖10所示，限位器7c抵接于限制片16a的上表面，限制旋轉(zhuǎn)軸7b的旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是限制旋轉(zhuǎn)軸7b 向圖IO所示的跟前方向平行移動。
在這樣的本實施方式的透鏡驅(qū)動機構(gòu)1中，當旋轉(zhuǎn)軸7b平行移動到 一定位置時，由于通過限制片16a限制旋轉(zhuǎn)軸7b的旋轉(zhuǎn)，所以可以利用 與旋轉(zhuǎn)軸7b的移動方向正交的抵接部件，以擋住在旋轉(zhuǎn)軸7b上產(chǎn)生的推 進力的情況相比小的力來限制旋轉(zhuǎn)軸7b的旋轉(zhuǎn)。由此，可以不使周邊部 件破損或磨損，有效地限制旋轉(zhuǎn)軸7b的平行移動。
下面，利用圖11 圖14說明透鏡支架6的結(jié)構(gòu)以及保持在透鏡支架 6上的透鏡的結(jié)構(gòu)。圖11是用于說明本實施方式的透鏡支架6以及其所保 持的透鏡的結(jié)構(gòu)的模式圖。圖11 (a)表示保持透鏡的狀態(tài)下的透鏡支架 6的剖面圖，圖11 (b)是保持在透鏡支架6上的透鏡的俯視圖。而且， 在圖11 (b)中，為了便于說明，省略了透鏡支架6。圖12、圖13以及圖 14分別是用于說明本實施方式的透鏡支架6所保持的第一透鏡、第二透鏡 及第三透鏡的結(jié)構(gòu)的模式圖。
如圖11 (a)所示，透鏡支架6在其內(nèi)側(cè)，沿光軸方向收納由樹脂材 料形成且形狀不同的三個透鏡，即第一透鏡19、第二透鏡20以及第三透 鏡21。在此，第一透鏡19的直徑形成得小于第二透鏡20的直徑，第一透 鏡19被配置在第二透鏡20上方的規(guī)定位置。第二透鏡20的直徑形成得 小于第三透鏡21的直徑，第二透鏡20被配置在第三透鏡21上方的規(guī)定 位置。透鏡支架6被設(shè)置成與這樣重疊配置的第一透鏡19、第二透鏡20 以及第三透鏡21的外部形狀相配的形狀。
如圖12所示，第一透鏡19具有包括凸透鏡的透鏡部19a。如圖12 (a) 所示，透鏡部19a俯視時大致呈圓形。另外，如圖12 (b)所示，在其中 央部形成向上方鼓出的鼓出部19b，并且在其外周緣部形成有向下方突出 的圓環(huán)形狀的定位部19c。而且，定位部19c作為透鏡部19a的一部分形 成，以與透鏡部19a相同的精度形成。
如圖13所示，第二透鏡20具有包括凹透鏡的透鏡部20a。如圖13(a) 所示，透鏡部20a俯視時呈左方側(cè)的一部分缺口的狀態(tài)的圓形。另外，如 圖13 (b)所示，在其中央部形成稍微向上方突出的圓形的突出部20b， 并且在其外周緣部形成有向下方突出的圓弧形狀的定位部20c。突出部20c的中央部稍微向下方側(cè)凹陷。而且，定位部20c與定位部19c同樣，作為 透鏡部20a的一部分形成。
如圖14所示，第三透鏡21具有包括非球面透鏡的透鏡部21a。如圖 14 (a)所示，透鏡部21a俯視時大致呈圓形。另外，如圖14 (b)所示， 在其外周緣部形成向上方突出的圓弧形狀的定位部21b。并且定位部21b 與定位部19c或定位部20c同樣，作為透鏡部21a的一部分形成。另外， 如圖14 (b)所示，在透鏡部21a的左方側(cè)的一定區(qū)域形成有平面部21c。 平面部21c具有與第二透鏡20的圓形狀缺口的部分相對應(yīng)的形狀。
在將所述第一透鏡19、第二透鏡20以及第三透鏡21收容在透鏡支架 6中的缺口下，如圖ll (a)所示，以使第一透鏡19的定位部19c與第二 透鏡20的突出部20c的外圓周面一致的方式將第一透鏡19配置在第二透 鏡20的上方。然后，以使第二透鏡20的定位部20c與第三透鏡21的定 位部21b的外圓周面一致的方式將第二透鏡20配置在第三透鏡21的上方。 然后，以使對應(yīng)于平面部21c的圓周面部抵接于透鏡支架6的內(nèi)圓周面的 方式將這些透鏡收容在透鏡支架6。
通過將具有這樣的形狀的第一透鏡19 第三透鏡21在光軸方向上重 疊，如圖11 (a)所示，在第三透鏡21的平面部21c的上方不配置其他透 鏡。透鏡支架6被設(shè)成與這樣重疊的第一透鏡19 第三透鏡21的形狀相 配的形狀，因此，在平面部21d的上方在透鏡支架6的外側(cè)部分確保一定 的空間。在本透鏡驅(qū)動裝置1中，如圖11 (a)所示，在該空間設(shè)置收容 部6c，收容電動機7。
如此根據(jù)本實施方式的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造，當旋轉(zhuǎn)軸7b平 行移動到一定位置時，通過限制片16a、 16b限制旋轉(zhuǎn)軸7b的旋轉(zhuǎn)，所以 可以利用與旋轉(zhuǎn)軸7b的移動方向正交的抵接部件，以擋住在旋轉(zhuǎn)軸7b上 產(chǎn)生的推進力的情況相比小的力來限制旋轉(zhuǎn)軸7b的旋轉(zhuǎn)。由此，可以不 使周邊部件破損或磨損，有效地限制旋轉(zhuǎn)軸7b的平行移動。
尤其，根據(jù)本實施方式的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造，將空開一定間 隔的兩個限制片16a、 16b沿旋轉(zhuǎn)軸17b的軸向設(shè)置。由此，在設(shè)置于限 制片16a、 16b之間的間隔(缺口部16c)的范圍內(nèi)允許旋轉(zhuǎn)軸7b的平行 移動，并且通過限制片16a、 16b可以限制旋轉(zhuǎn)軸7b的軸向的兩方向的平行移動。
而且，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，可以進行各種變更來實施。 在上述實施方式中，關(guān)于附圖所示的大小或形狀等，并不限定于此，可以 在發(fā)揮本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)進行適當變更。此外，只要不脫離本發(fā)明的 目的的范圍，可以進行適當變更來實施。
例如，在上述壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造中，具有限制片16a、 16b 的限位板16與電動機支架14是不同部件而獨立構(gòu)成，但也可以將所述限 位板16與電動機支架14形成為一體。在如此變更的情況下，由于沒有必 要將限位板16固定在電動機支架14上，所以可以減少零件數(shù)量來降低該 構(gòu)造的制造成本。
另外，在上述實施方式中，對于將壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造適用于 透鏡驅(qū)動裝置1的情況進行了說明，但關(guān)于適用該壓電促動器的驅(qū)動限制 構(gòu)造的裝置本體的內(nèi)容，并不限定于此，可以適當變更。例如，可適用于 在各種開閉機構(gòu)中使用的閥裝置等。此時，在閥裝置中，可以得到上述效 果。
工業(yè)實用性
如以上說明，本發(fā)明的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造以及具有該構(gòu)造的 透鏡驅(qū)動裝置是控制對壓電元件施加的電壓而使旋轉(zhuǎn)軸移動，并且使其沿 軸向平行移動，但旋轉(zhuǎn)軸平行移動到一定位置時，通過利用限制部件限制 旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，由此利用與旋轉(zhuǎn)軸的移動方向正交的抵接部件，以擋住在 旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的推進力的情況相比小的力來限制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，不使周邊 部件破損或磨損，有效地限制壓電促動器具有的旋轉(zhuǎn)軸的平行移動，具有 產(chǎn)業(yè)上的可利用性。
權(quán)利要求
1. 一種控制對壓電元件施加電壓而使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且使其沿軸向平行移動的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造，其特征在于，所述壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造具有突出部件和限制部件，所述突出部件向與所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向正交的方向突出，與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)，所述限制部件在所述旋轉(zhuǎn)軸平行移動到一定位置時與所述突出部件抵接，限制所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求l所述的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造，其特征在于， 空開一定間隔的兩個所述限制部件沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向配置。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造，其特征在于， 所述限制部件與保持所述壓電促動器的保持部件一體形成。
4. 一種透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于，其具有權(quán)利要求1 3中任一項所述的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造。
全文摘要
提供一種壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造，不會使周邊部件破損或磨損，能夠有效限制壓電促動器具有的旋轉(zhuǎn)軸的平行移動。在控制對壓電元件施加電壓而使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且使其沿軸向平行移動的壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造中，其特征在于，所述壓電促動器的驅(qū)動限制構(gòu)造具有限位器(7c)和限制片(16a、16b)，所述限位器向與旋轉(zhuǎn)軸(7b)的軸向正交的方向突出，與該旋轉(zhuǎn)軸(7b)一體旋轉(zhuǎn)，所述限制片在旋轉(zhuǎn)軸(7b)平行移動到一定位置時與限位器(7c)抵接，限制旋轉(zhuǎn)軸(7c)的旋轉(zhuǎn)。
文檔編號H02N2/00GK101490945SQ20078002623
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者石黑克之, 龜山泰明 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社