驱动装置 【技术领域】
本发明涉及一种驱动装置， 特别是涉及使用了压电元件的驱动装置。背景技术 在数码相机中， 为了进行透镜单元的变焦和聚焦等， 使透镜单元的透镜向光轴方 向移动。作为其动力源， 使用电磁式电动机 ( 例如， 参照专利文献 1 ： JP 特开 2005-91782 号 公报 )。但是， 由于电磁式电动机在驱动时会产生杂音， 因此若在动画摄影时通过电磁式电 动机来使透镜移动， 则存在电磁式电动机的杂音被录音的问题。 另一方面， 在透镜的移动中 使用杂音少的超声波电动机。 但是， 由于在超声波电动机中利用压电元件的谐振现象， 因此 制造超声波电动机时在压电元件的大小、 形状、 尺寸等方面要求高精度性。因此， 难以做到 以低廉的价格大量生产超声波电动机。
此外， 专利文献 2(JP 特开 2005-130637 号公报 ) 记载了使用压电元件的电动机。 具体而言， 压电元件 1a、 1b 重叠在旋转体 3 上， 反复进行压电元件 1a、 1b 的弯曲和复原。其 中， 通过低速弯曲压电元件 1a、 1b， 从而在压电元件 1a、 1b 与旋转体 3 之间不会产生滑动， 旋 转体 3 旋转。之后， 通过使压电元件 1a、 1b 高速复原， 从而在压电元件 1a、 1b 与旋转体 3 之 间产生滑动， 旋转体 3 不旋转。
但是， 在专利文献 2 中所记载的技术中， 通过在旋转体 3 的旋转轴方向上将压电元 件 1a、 1b 设置得较长， 从而实现压电元件 1a、 1b 的弯曲。因此， 作为装置整体， 会增加旋转 轴方向的厚度。
此外， 若压电元件 1a、 1b 弯曲， 则沿着旋转体 3 的旋转轴方向的压电元件 1a、 1b 的 长度会移位， 因此旋转体 3 会在旋转轴方向上振动。
发明内容
因此， 本发明要解决的课题是能够减小沿着旋转体 3 等转子的旋转轴方向的驱动 装置的长度， 并且不会产生这样的转子的旋转轴方向的振动。
在本发明中， 驱动装置的特征在于， 具备 ： 定子 ； 驱动部件， 其设置为能够旋转 ； 压 电元件 ； 其在所述驱动部件的旋转轨迹圆的切线方向上被夹持在所述定子与所述驱动部件 之间， 且在所述切线方向上伸缩， 并且伸长时的伸长速度与收缩时的收缩速度不同 ； 转子， 其被设置为与所述驱动部件呈同心状， 且压接在所述驱动部件上。 附图说明
图 1 是本发明的第一实施方式的驱动装置的俯视图。
图 2 是第一实施方式的驱动装置的电路框图。
图 3A 和 B 是第一实施方式的驱动装置的控制部输出的控制信号的图。
图 4 是本发明的第二实施方式的驱动装置的立体图。
图 5A 和 B 是第二实施方式的驱动装置的驱动部件的俯视图和侧视图。图 6 是沿着图 5A 所示的Ⅵ - Ⅵ的面的剖视图。 图 7 是本发明的第三实施方式的驱动装置的俯视图。 图 8 是本发明的第四实施方式的驱动装置的俯视图。 图 9 是第四实施方式的驱动装置的概略立体图。 图 10 是第四实施方式的驱动装置的转子的侧视图。 图 11 是第四实施方式的驱动装置的转子的仰视图。具体实施方式
以下， 利用附图说明用于实施本发明的方式。其中， 在以下所记载的实施方式中， 为了实施本发明而附加了技术上优选的各种限定， 但是并非将发明的范围限定在以下的实 施方式和图示例中。
[ 第一实施方式 ]
图 1 是表示了驱动装置 1 的俯视图。
如图 1 所示， 互相隔着间隔而配置定子 2、 4， 在这些定子 2、 4 之间配置压电元件 6、 8、 压缩弹簧 10、 12、 转子 14 和驱动部件 20。 将驱动部件 20 设置为圆环状或圆筒状。该驱动部件 20 能够相对于定子 2、 4 进行 相对旋转。驱动部件 20 在其外周面上具有驱动臂 24、 30。这些驱动臂 24、 30 从驱动部件 20 向外径方向延伸。驱动臂 24、 30 相对于驱动部件 20 的中心 22 配置在 180°的位置上。 驱动臂 24 的定子 2 侧的面 26 上凸设有半球状的突起 28。驱动臂 30 的定子 4 侧的面 32 上 凸设有半球状的突起 34。
在驱动部件 20 的内周面上凸设有半球状的弹性体 36、 38、 40、 42。这些弹性体 36、 38、 40、 42 相对于驱动部件 20 的中心 22 沿着圆周方向隔开 90°而配置。
压电元件 6、 8 配置在驱动部件 20 的径向方向外侧。一边的压电元件 6 在驱动部 件 20 的旋转轨迹圆 ( 由驱动部件 20 的外周面规定的圆 ) 的切线方向上被夹持在定子 2 与 驱动臂 24 之间。压电元件 6 的一端固定在定子 2 上， 该压电元件 6 朝向对面的定子 4 沿着 驱动部件 20 的旋转轨迹圆的切线方向延伸而出， 且压电元件 6 的另一端抵接于突起 28。 另 一边的压电元件 8 在驱动部件 20 的旋转轨迹圆的切线方向上被夹持在定子 4 与驱动臂 30 之间。压电元件 8 的一端固定在定子 4 上， 该压电元件 8 朝向对面的定子 2 沿着驱动部件 20 的旋转轨迹圆的切线方向延伸而出， 且压电元件 8 的另一端抵接于突起 34。
构成为可向压电元件 6、 8 施加电压， 压电元件 6、 8 随着施加电压进行伸缩。具体 而言， 压电元件 6、 8 在平行于驱动部件 20 的旋转面 ( 与驱动部件 20 的旋转轴正交的面 ) 的方向上， 即在驱动部件 20 的旋转轨迹圆的切线方向上进行伸缩。
压电元件 6、 8 在伸缩方向上层叠了多个单位压电体。因此， 即使在压电元件 6、 8 上施加的电压的变化较小， 也能够使压电元件 6、 8 伸缩的位移较大。
压缩弹簧 10 是按照沿着驱动部件 20 的旋转轨迹圆的切线方向压缩压电元件 6 的 方式对驱动部件 20 施压的施压部。压缩弹簧 12 是按照沿着驱动部件 20 的旋转轨迹圆的 切线方向压缩压电元件 8 的方式对驱动部件 20 施压的施压部。
具体而言， 压缩弹簧 10 被夹持在定子 4 与驱动臂 24 之间， 压缩弹簧 12 被夹持在 定子 2 与驱动臂 30 之间。压缩弹簧 10 只要处于稍微的压缩状态， 压缩元件 6 就会受到压
缩弹簧 10 的压缩负荷。压缩弹簧 12 只要处于稍微的压缩状态， 压缩元件 8 就会受到压缩 弹簧 12 的压缩负荷。由此， 获得负荷的平衡。
此外， 从图 1 的图示方向观察时， 驱动部件 20 通过压缩弹簧 10、 12 受到逆时针旋 转的力矩， 通过压电元件 6、 8 和定子 2、 4 受到该力矩， 获得力矩的平衡。
将转子 14 设置为圆环状、 圆筒状、 圆板状或者圆柱状。 转子 14 嵌入到驱动部件 20 内， 转子 14 内接于驱动部件 20。将驱动部件 20 和转子 14 设置为同心状。转子 14 相对于 定子 2、 4 能够进行相对旋转。弹性体 36、 38、 40、 42 的顶点与转子 14 的外周面点接触， 转子 14 和驱动部件 20 以在它们之间夹住弹性体 36、 38、 40、 42 的状态被压接。通过夹住弹性体 36、 38、 40、 42， 能够将摩擦力设为适当的程度。
另外， 与驱动部件 20 一体设置了弹性体 36、 38、 40、 42， 但是也可以分开设置驱动 部件 20 和弹性体 36、 38、 40、 42。 此时， 在驱动部件 20 和转子 14 之间夹持弹性体 36、 38、 40、 42。此外， 在驱动部件 20 的内周面凸设了弹性体 36、 38、 40、 42， 但是也可以在转子 14 的外 周面凸设弹性体 36、 38、 40、 42。
在驱动部件 20 为圆环状、 转子 14 为圆环状或圆板状的情况下， 优选沿着驱动部件 20 和转子 14 的旋转轴的方向的厚度 ( 与图 1 纸面垂直的方向的长度 ) 相等， 且驱动部件 20 和转子 14 的旋转轴方向的两端面一致。通过这样设置， 能够减小沿着驱动部件 20 或转 子 14 的旋转轴的方向的驱动装置 1 的长度， 能够使驱动装置 1 变薄。在驱动部件 20 为圆 筒状、 转子 14 为圆筒状或圆柱状的情况下， 优选驱动部件 20 和转子 14 的旋转轴方向的两 端面一致。
图 2 是表示了驱动装置 1 的电路的框图。
控制部 50 是具有 CPU、 RAM 等的计算机， 根据记录在存储器 52 中的程序， 向压电 元件 6、 8 输出控制信号， 使压电元件 6、 8 伸缩。传感器 54 检测转子 14 的旋转角度和位置。 例如， 传感器 54 是每次转子 14 旋转规定单位角度时向控制部 50 输出脉冲信号的编码器。 控制部 50 基于传感器 54 检测出的检测结果， 开始或者停止向压电元件 6、 8 输出控制信号。 另外， 控制部 50 也可以不是计算机， 而是逻辑电路或电子电路。
图 3A 和 B 是表示了由控制部 50 向压电元件 6、 8 输出的控制信号的图。控制部 50 通过向压电元件 6、 8 输出控制信号， 从而向压电元件 6、 8 施加电压。控制信号是相对于压 电元件 6、 8 的施加电压在高电压和低电压之间振动的波形信号， 一个周期内的施加电压的 上升速度和下降速度不同。在图 3A 中， 相对于压电元件 6、 8 的施加电压的上升速度比下降 速度慢， 在图 3B 中， 相对于压电元件 6、 8 的施加电压的上升速度比下降速度快。另外， 优选 控制信号的频率为超声波区域 ( 例如， 16kHz 以上 )。
若由控制部 50 向压电元件 6、 8 输出如图 3A 所示的控制信号， 则在图 1 中， 转子 14 向顺时针方向旋转。另一方面， 若由控制部 50 向压电元件 6、 8 输出如图 3B 所示的控制信 号， 则在图 1 中， 转子 14 向逆时针方向旋转。以下， 进行具体的说明。
如图 3A 所示， 若控制部 50 使相对于压电元件 6、 8 的施加电压上升， 则压电元件 6、 8 抵抗压缩弹簧 10、 12 的负荷而伸长。随着压电元件 6、 8 的伸长， 驱动部件 20 向顺时针方 向旋转， 此时， 由于相对于压电元件 6、 8 的施加电压的上升速度慢， 因此压电元件 6、 8 的伸 长速度慢， 驱动部件 20 的旋转速度也慢。因此， 通过弹性体 36、 38、 40、 42 与转子 14 之间的 摩擦， 转子 14 也向顺时针方向旋转。之后， 若相对于压电元件 6、 8 的施加电压变成高电压， 则控制部 50 使相对于压电 元件 6、 8 的施加电压下降。通过使相对于压电元件 6、 8 的施加电压下降， 压电元件 6、 8收 缩。若压电元件 6、 8 收缩， 则驱动部件 20 因压缩弹簧 10、 12 的负荷而急剧反转， 从而向逆 时针方向旋转。此时， 由于相对于压电元件 6、 8 的施加电压急剧下降， 因此压电元件 6、 8急 剧收缩， 且收缩速度快， 比驱动部件 20 的旋转速度还快。因此， 在弹性体 36、 38、 40、 42 与转 子 14 之间产生滑动， 转子 14 不会向逆时针方向旋转 ( 根据条件的不同， 转子 14 会稍微向 逆时针方向旋转， 但是该旋转角度远小于之前的顺时针方向的旋转角度 )。
因此， 如图 3A 所示， 控制部 50 通过反复执行 ： 以低速使相对于压电元件 6、 8 的施 加电压上升之后， 以高速使相对于压电元件 6、 8 的施加电压下降， 从而转子 14 向顺时针方 向旋转。
另一方面， 如图 3B 所示， 若控制部 50 使相对于压电元件 6、 8 的施加电压上升， 则 压电元件 6、 8 抵抗压缩弹簧 10、 12 的负荷而伸长。若压电元件 6、 8 伸长， 驱动部件 20 向顺 时针方向旋转。此时， 由于相对于压电元件 6、 8 的施加电压急剧上升， 因此压电元件 6、 8急 剧伸长， 且身上速度快， 比驱动部件 20 的旋转速度还快。因此， 在弹性体 36、 38、 40、 42 与转 子 14 之间产生滑动， 转子 14 不会向顺时针方向旋转 ( 根据条件的不同， 转子 14 会稍微向 时针方向旋转， 但是该旋转角度足够小 )。 之后， 若相对于压电元件 6、 8 的施加电压变成高电压， 则控制部 50 使相对于压电 元件 6、 8 的施加电压下降， 则压电元件 6、 8 收缩。随着压电元件 6、 8 的收缩， 驱动部件 20 因压缩弹簧 10、 12 的负荷而向逆时针方向旋转。此时， 由于相对于压电元件 6、 8 的施加电 压的下降速度慢， 因此压电元件 6、 8 的收缩速度慢， 比驱动部件 20 的旋转速度还慢。因此， 通过弹性体 36、 38、 40、 42 与转子 14 之间的摩擦， 转子 14 也向逆时针方向旋转。
因此， 如图 3B 所示， 控制部 50 通过反复执行 ： 以高速使相对于压电元件 6、 8 的施 加电压上升之后， 以低速使相对于压电元件 6、 8 的施加电压下降， 从而转子 14 向逆时针方 向旋转。
另外， 控制部 50 也可以基于传感器 54 检测出的检测结果， 控制相对于压电元件 6、 8 的控制信号的振幅 ( 高电压和低电压之差 )， 或者控制控制信号的周期、 频率。通过控制 控制信号的振幅或周期和频率， 从而控制转子 14 的转速。
能 够 将 该 驱 动 装 置 1 用 作 透 镜 单 元 的 聚 焦 机 构、 变 焦 机 构、 收缩 / 伸长机构 (retracting and extending mechanism) 的动力源。 为了将驱动装置 1 用作透镜单元的动 力源， 例如透镜单元的镜筒或凸轮筒与转子 14 构成同心状且与转子 14 一体设置， 或者将镜 筒或凸轮筒作为转子 14 嵌入到驱动部件 20 的内侧。若这样设置， 则通过压电元件 6、 8的 伸缩来使转子 14( 镜筒或凸轮筒 ) 旋转， 从而镜筒灯沿着转子 14 的旋转轴方向移动。
如上所述， 根据本实施方式， 由于将压电元件 6、 8 配置在驱动部件 20 的外侧， 因此 能够使驱动装置 1 变薄。即， 能够减小垂直于图 1 的纸面的方向的驱动装置 1 的长度。
此外， 由于压电元件 6、 8 的伸缩方向是平行于驱动部件 20 和转子 14 的旋转面的 方向， 因此能够使驱动装置 1 变薄。
特别是， 即使为了使压电元件 6、 8 的伸缩位移增大而将压电元件 6、 8 构成为层叠 型， 压电元件 6、 8 并不是在垂直于图 1 的纸面的方向上变长， 而是在平行于驱动部件 20 和 转子 14 的旋转面的方向上变长。因此， 能够实现驱动装置 1 的薄型化。
此外， 通过使压电元件 6、 8 在平行于驱动部件 20 和转子 14 的旋转面的方向上进 行伸缩， 从而驱动部件 20 和转子 14 旋转， 因此能够防止因压电元件 6、 8 的变形而引起驱动 部件 20 和转子 14 沿着它们的旋转轴的方向移动。
此外， 由于压电元件 6、 8 的端部没有固定在驱动臂 24、 30 上， 因此压电元件 6、 8的 端部相对于驱动臂 24、 30 能够在驱动部件 20 的径向方向上移动。特别是， 在驱动臂 24、 30 上设置突起 28、 34， 且压电元件 6、 8 的端部与突起 28、 34 的接触面积小， 压电元件 6、 8 的端 部易向突起 28、 34 滑动。因此， 即使压电元件 6、 8 伸缩而使驱动部件 20 旋转， 由于压电元 件 6、 8 的端部相对于突起 28、 34 向径向方向相对移动， 因此能够防止在压电元件 6、 8 中产 生弯曲。
此外， 若向压电元件 6、 8 输出的控制信号的频率为超声波区域， 则由于噪声不会 进入人的耳朵， 因此能够提高动作音安静的驱动装置 1。
此外， 由于利用压电元件 6、 8 的伸缩来使转子 14 旋转， 因此与利用谐振的超声波 电动机相比， 即使转子 14 和驱动部件 20 的设置位置、 大小、 形状等的精度不高， 也能够制造 驱动装置 1。因此， 能够降低驱动装置 1 的制造成本。
此外， 由于控制信号是在高电压与低电压之间振动的信号， 因此能够削减驱动装 置 1 的功耗。 此外， 在将驱动部件 20 或转子 14 设置为圆筒状的情况下， 除了设置驱动臂 24、 30、 压电元件 6、 8 和压缩弹簧 10、 12 的地方之外， 没有向驱动部件 20 的外侧伸出的部件。 因此， 除了设置驱动臂 24、 30、 压电元件 6、 8 和压缩弹簧 10、 12 的地方之外， 能够将驱动部件 20 的 外周面设为圆柱面。
此外， 在将该驱动装置 1 用在透镜单元的情况下， 由于驱动装置 1 的转子 14 的旋 转运动被转换为镜筒等的平行运动， 因此能够细微地控制沿着转子 14 的旋转轴的方向的 镜筒等的位置。即， 由于该驱动装置 1 并不是直接使镜筒等平行运动， 因此能够细微地控制 镜筒等的位置。
[ 第二实施方式 ]
图 4 是第二实施方式的驱动装置 1A 的立体图。在第二实施方式的驱动装置 1A 与 第一实施方式的驱动装置 1 之间互相对应的部分附加相同的附图标记。
如图 4 所示， 定子 2、 4 安装在基板 60 的一个面上， 互相隔着间隔而设置这些定子 2、 4。定子 2、 4 的长边方向的中央部弯曲为圆弧状， 将定子 2 的被弯曲的圆弧部 3 和定子 4 的被弯曲的圆弧部 5 设置为同心状。
在基板 60 的中央部形成圆孔 62， 圆孔 62 从基板 60 的一个面贯通到另一个面。圆 孔 62 配置在定子 2、 4 之间， 将圆孔 62 和定子 2、 4 的圆弧部 3、 5 设置为同心状。
在定子 2、 4 的圆弧部 3、 5 之间的基板 60 上放置驱动部件 20。驱动部件 20 的外周 面与圆弧部 3、 5 的内周面接触， 圆弧部 3、 5 接受驱动部件 20 的径向负荷， 驱动部件 20 以能 够旋转的方式被圆弧部 3、 5 支承。
如图 4 所示， 驱动臂 24 配置在定子 2、 4 的长边方向的一端部之间， 驱动臂 30 配置 在定子 2、 4 的长边方向的另一端部之间。在定子 2 的长边方向一端部与驱动臂 24 之间夹 持压电元件 6， 在定子 4 的长边方向一端部与驱动臂 24 之间夹持压缩弹簧 10。在定子 4 的 长边方向的另一端部与驱动臂 30 之间夹持压电元件 8， 在定子 2 的长边方向的另一端部与
驱动臂 30 之间夹持压缩弹簧 12。压电元件 6 固定在定子 2 上， 并且抵接于驱动臂 24。压 电元件 8 固定在定子 4 上， 并且抵接于驱动臂 30。
另外， 在驱动臂 24 的、 与压电元件 6 接触的部分， 也可以设置半球状的突起。 此外， 在驱动臂 30 的、 与压电元件 8 接触的部分， 也可以设置半球状的突起。
图 5A 是驱动部件 20 的俯视图， 图 5B 是驱动部件 20 的侧视图。图 6 是沿着图 5 所示的Ⅵ - Ⅵ的面的剖视图。如图 5A、 图 6 所示， 在驱动部件 20 的内周面侧设有薄片状的 弹性体 36、 38、 40、 42。这些弹性体 36、 38、 40、 42 沿着驱动部件 20 的内周面弯曲为圆弧状， 这些弹性体 36、 38、 40、 42 的中央部与驱动部件 20 的内周面相连。 在这些弹性体 36、 38、 40、 42 的两端部的内表面上凸设有圆柱状的突起 37、 39、 41、 43。在驱动部件 20 的内周面形成 多个螺纹孔 44， 这些螺纹孔 44 一直贯通到驱动部件 20 的外周面。调整螺钉 46 与这些螺纹 孔 44 螺合， 这些调整螺钉 46 的前端向驱动部件 20 的内周侧突出， 且调整螺钉 46 的前端抵 接于弹性体 36、 38、 40、 42。调整螺钉 46 的头部插入到螺纹孔 44 中， 且调整螺钉 46 的头部 不会向驱动部件 20 的外周侧突出。
转子 14 嵌入到驱动部件 20 内， 将驱动部件 20 和转子 14 设置为同心状。弹性体 36、 38、 40、 42 是板簧， 弹性体 36、 38、 40、 42 的突起 37、 39、 41、 43 抵接于转子 14 的外周面。 通过调整螺钉 46， 能够调整转子 14 与突起 37、 39、 41、 43 之间的压力。即， 若拧紧调整螺钉 46， 则调整螺钉 46 向驱动部件 20 的内侧延伸， 因此能够使转子 14 与突起 37、 39、 41、 43 之 间的压力变大， 若松弛调整螺钉 46， 则调整螺钉 46 进入螺纹孔 44 中， 因此能够减小转子 14 与突起 37、 39、 41、 43 之间的压力。 除了以上所说明的部分之外， 第二实施方式的驱动装置 1A 与第一实施方式的驱 动装置 1 之间相互对应的部分的设置相同。
在该驱动装置 1A 中， 也与第一实施方式的驱动装置 1 同样地， 由控制部 50 向压电 元件 6、 8 输出如图 3A 所示的控制信号时， 转子 14 向顺时针方向旋转。另一方面， 由控制部 50 向压电元件 6、 8 输出如图 3B 所示的控制信号时， 转子 14 向逆时针方向旋转。
在第二实施方式中也起到与第一实施方式的情况相同的作用效果。并且， 由于通 过定子 2、 4 的圆弧部 3、 5 来支承驱动部件 20， 因此驱动部件 20 稳定地旋转。进而， 通过调 整螺钉 46 来调整对转子 14 的紧固力， 从而能够使转子 14 适当旋转。
另外， 将弹性体 36、 38、 40、 42 设置在驱动部件 20 的内周面， 但是也可以设置在转 子 14 的外周面。此时， 设置为螺纹孔 44 从转子 14 的内周面向外周面贯通， 该螺纹孔 44 螺 合于调整螺钉 46。调整螺钉 46 的前端向转子 14 的外周侧突出， 从而抵接于弹性体 36、 38、 40、 42。通过拧紧 / 松弛调整螺钉 46， 能够调整弹性体 36、 38、 40、 42 的压力。
[ 第三实施方式 ]
图 7 是第三实施方式的驱动装置 1B 的俯视图。
如图 7 所示， 在基板 60B 的中央部形成圆孔 62B， 圆孔 62B 从基板 60B 的一个面贯 通到另一个面。
将薄板状的定子 2B 安装在基板 60B 的一个面上， 将定子 2B 设置为相对于基板 60B 而直立的状态。定子 2B 配置在圆孔 62B 的边缘附近。
圆环状或圆筒状的转子 14B 按照包围圆孔 62B 的方式被放置在基板 60B 上， 并且 转子 14B 与圆孔 62B 配置为同心状。转子 14B 能够以其中心轴为中心相对于定子 2B 和基
板 60B 进行相对旋转。另外， 在基板 60B 上设有轴承， 该轴承接受转子 14B 的径向负荷， 且 转子 14B 以能够旋转的方式被该轴承支承。
圆环状或圆筒状的驱动部件 20B 按照包围圆孔 62B 的方式被放置在基板 60B 上。 驱动部件 20B 嵌入到转子 14B 内， 且驱动部件 20B 内接于转子 14B。将驱动部件 20B 与转子 14B 设为同心状。驱动部件 20B 能够相对于定子 2B 和基板 60B 进行相对旋转。
驱动部件 20B 的一部分形成切口 21B， 从轴方向观察时， 驱动部件 20B 被设置为 C 字状。定子 2B 配置在该切口 21B 内。并且， 压电元件 6B 和压缩弹簧 10B 配置在切口 21B 内。其中， 压电元件 6B 在驱动部件 20B 的的旋转轨迹圆的切线方向上被夹持在驱动部件 20B 的圆周方向一端部与定子 2B 之间， 压缩弹簧 10B 在驱动部件 20B 的的旋转轨迹圆的切 线方向上被夹持在驱动部件 20B 的圆周方向的另一端部与定子 2B 之间。压电元件 6B 的一 端部固定在定子 2B 上， 压电元件 6B 的另一端部抵接于驱动部件 20B 的圆周方向端部。也 可以在驱动部件 20B 的圆周方向端部的与压电元件 6B 接触的部位设置半球状的突起。
压缩弹簧 10B 成为稍微的压缩状态， 压电元件 6B 就会因压缩弹簧 10B 而受到压缩 负荷。压缩弹簧 10B 是按照沿着驱动部件 20B 的旋转轨迹圆的切线方向压缩压电元件 6B 的方式对驱动部件 20B 施压的施压部。
向压电元件 6B 施加电压时， 该压电元件 6B 随着施加电压而伸缩。具体而言， 压电 元件 6B 在平行于与驱动部件 20B 的旋转轴正交的面的方向上， 即驱动部件 20B 的旋转轨迹 圆的切线方向上进行伸缩。压电元件 6B 在伸缩方向上层叠了多个单位压电体。
在驱动部件 20B 从转子 14B 远离的状态下， 驱动部件 20B 的外周的直径仅比转子 14B 的内周的直径大一点。而且， 在驱动部件 20B 在径向方向上被压缩的状态下， 驱动部件 20B 与转子 14B 被压接。
该驱动装置 1B 也与第一或第二实施方式中的驱动装置 1、 1A 同样地， 具有图 2 所 示的控制部 50、 存储器 52 和传感器 54。
若由控制部 50 向压电元件 6B 输出如图 3A 所示的控制信号， 则压电元件 6B 反复进 行伸缩， 且压电元件 6B 的伸长速度比收缩速度慢。因此， 转子 14B 向顺时针方向旋转。另 一方面， 若由控制部 50 向压电元件 6B 输出如图 3B 所示的控制信号， 则压电元件 6B 反复进 行伸缩， 且压电元件 6B 的伸长速度比收缩速度快。因此， 转子 14B 向逆时针方向旋转。另 外， 从防止噪声的观点来看， 优选从控制部 50 向压电元件 6B 输出的控制信号的频率为超声 波区域。
能够将该驱动装置 1 用作透镜单元的聚焦机构、 变焦机构、 收缩 / 伸长机构的动力 源。
在本实施方式中， 在驱动部件 20B 的切口 21B 内配置压电元件 6B、 压缩弹簧 10B 和 定子 2B， 因此能够做到驱动装置 1B 的薄型化 / 小型化。特别是与第一实施方式的情况相 比， 能够缩短驱动部件 20B 的径向方向的长度。
此外， 压电元件 6B 的伸缩方向是平行于驱动部件 20B 和转子 14B 的旋转面的方 向， 因此能够使驱动装置 1B 变薄。
此外， 通过压电元件 6B 在平行于驱动部件 20B 和转子 14B 的旋转面的方向上进行 伸缩， 从而驱动部件 20B 和转子 14B 进行旋转， 因此能够防止因压电元件 6B 的变形而引起 驱动部件 20Bh 转子 14B 沿着它们的旋转轴的方向移动。此外， 由于利用压电元件 6B 的伸缩来使转子 14B 旋转， 因此即使转子 14B 和驱动 部件 20B 的设置位置、 大小、 形状等的精度不高， 也能够使转子 14B 旋转。
此外， 由于控制信号是在高电压与低电压之间振动的信号， 因此能够削减驱动装 置 1B 的功耗。
另外， 在驱动部件 20B 从转子 14B 远离的状态下， 驱动部件 20B 的外周的直径仅 比转子 14B 的内周的直径小一点。此时， 第一或第二实施方式中的弹性体 36、 38、 40、 42 形 成在转子 14B 的内周面和驱动部件 20B 的外周面的任一方， 转子 14B 和驱动部件 20B 在它 们之间夹住弹性体 36、 38、 40、 42 的状态下被压接。此外， 在转子 14B 的内周面设置弹性体 36、 38、 40、 42 的情况下， 与第二实施方式中的驱动部件 20 同样地， 在转子 14B 中形成螺纹 孔 44， 并在螺纹孔 44 中螺合调整螺钉 46， 调整螺钉 46 的前端向转子 14B 的内周侧突出， 且 调整螺钉 46 的前端抵接于弹性体 36、 38、 40、 42。另一方面， 在将第二实施方式中的弹性体 36、 38、 40、 42 设置在驱动部件 20B 的外周面的情况下， 与第二实施方式中的驱动部件 20 同 样地， 在驱动部件 20B 中形成螺纹孔 44， 并在螺纹孔 44 中螺合调整螺钉 46， 调整螺钉 46 的 前端向驱动部件 20B 的外周侧突出， 且调整螺钉 46 的前端抵接于弹性体 36、 38、 40、 42。通 过拧紧 / 松弛调整螺钉 46， 能够调整弹性体 36、 38、 40、 42 的压力。 [ 第四实施方式 ]
图 8 是第四实施方式的驱动装置 1C 的俯视图。图 9 是该驱动装置 1C 的立体图。
如图 8、 图 9 所示， 在基板 60C 的一个面上安装定子 2C、 4C， 互相隔着间隔而设置这 些定子 2C、 4C。分别与第二实施方式中的定子 2、 4 和基板 60 同样地设置定子 2C、 4C 和基 板 60C。另外， 在图 9 中， 为了便于观察配置在定子 2C、 4C 之间的部件， 省略定子 2C、 4C 的图 示。
在定子 2C、 4C 的圆弧部 3C、 5C 之间的基板 60C 上放置圆环状的驱动部件 20C。驱 动部件 20C 的外周面与圆弧部 3C、 5C 的内周面接触， 由圆弧部 3C、 5C 接受驱动部件 20C 的 的径向负荷， 且驱动部件 20C 以能够旋转的方式被圆弧部 3C、 5C 支承。另外， 也可以将驱动 部件 20C 设置为圆筒状、 圆板状或者圆柱状。
驱动部件 20C 在其外周面具有驱动臂 24C、 30C。这些驱动臂 24C、 30C 从驱动部件 20C 向径外方向延伸。这些驱动臂 24C、 30C 相对于驱动部件 20C 的中心配置在 180°的位 置上。驱动臂 24C 配置在定子 2C、 4C 的长边方向的一端部之间， 驱动臂 30C 配置在定子 2C、 4C 的长边方向的另一端部之间。
压电元件 6C 在驱动部件 20C 的旋转轨迹圆的切线方向上， 被夹持在定子 2C 的长 边方向一端部与驱动臂 24C 之间。固定压电元件 6C 和定子 2C， 且压电元件 6C 抵接于驱动 臂 24C。另外， 也可以在驱动臂 24C 的与压电元件 6C 接触的部位设置半球状的突起。
压电元件 8C 在驱动部件 20C 的旋转轨迹圆的切线方向上， 被夹持在定子 4C 的长 边方向的另一端部与驱动臂 30C 之间。固定压电元件 8C 和定子 4C， 且压电元件 8C 抵接于 驱动臂 30C。另外， 也可以在驱动臂 30C 的与压电元件 6C 接触的部位设置半球状的突起。
压电元件 6C、 8C 在平行于与驱动部件 20C 的旋转轴正交的面的方向上， 即驱动部 件 20C 的旋转轨迹圆的切线方向上进行伸缩。压电元件 6C、 8C 在伸缩方向上层叠了多个单 位压电体。另外， 在图 9 中， 为了便于观察， 省略压电元件 6C、 8C 的图示。
压缩弹簧 10C 被夹持在定子 4C 的长边方向一端部与驱动臂 24C 之间。压缩弹簧
12C 被夹持在定子 2C 的长边方向的另一端部与驱动臂 30C 之间。压缩弹簧 10C、 12C 呈稍微 的压缩状态。压电元件 6C 受到压缩弹簧 10C 的压缩负荷， 压电元件 8C 受到压缩弹簧 12C 的压缩负荷。另外， 在图 9 中， 为了便于观察， 省略压缩弹簧 10C、 12C 的图示。
圆环状的转子 14C 在驱动部件 20C 的旋转轴方向上重叠在驱动部件 20C 上， 并且 将转子 14C 与驱动部件 20C 配置为同心状。转子 14C 的内径等于驱动部件 20C 的内径， 转 子 14C 的外径等于驱动部件 20C 的外径。另外， 也可以将转子 14C 设置为圆板状或者圆柱 状。
转子 14C 的外周面与圆弧部 3C、 5C 的内周面接触， 由圆弧部 3C、 5C 接受转子 14C 的径向负荷， 转子 14C 以能够旋转的方式被圆弧部 3C、 5C 支承。
转子 14C 和驱动部件 20C 因磁力而互相被吸引， 由此转子 14C 和驱动部件 20C 被 压接。例如， 转子 14C 和驱动部件 20C 这两者为磁铁， 由此转子 14C 和驱动部件 20C 互相吸 引。 或者， 转子 14C 和驱动部件 20C 中的一方为磁铁， 另一方为磁性体， 由此转子 14C 和驱动 部件 20C 互相吸引。或者， 在转子 14C 的下表面和驱动部件 20C 的上表面这两处粘贴磁性 带 (magnetic tape)， 由此转子 14C 和驱动部件 20C 互相吸引。或者， 在转子 14C 的下面和 驱动部件 20C 的上面的任一方粘贴磁性带， 另一方为磁性体， 由此转子 14C 和驱动部件 20C 互相吸引。 图 10 是转子 14C 的侧视图， 图 11 是转子 14C 的仰视图。
如图 10、 图 11 所示， 转子 14C 的下表面上设有薄片状的弹性体 36C、 38C、 40C。这 些弹性体 36C、 38C、 40C 的中央部连接在转子 14C 的下表面上。按照弹性体 36C、 38C、 40C 的 两端部远离转子 14C 的下表面的方式弯曲这些弹性体 36C、 38C、 40C。这些弹性体 36C、 38C、 40C 的两端部的下表面上凸设有突起 37C、 39C、 41C。
弹性体 36C、 38C、 40C 被夹持在转子 14C 与驱动部件 20C 之间。弹性体 36C、 38C、 40C 是板簧， 弹性体 36C、 38C、 40C 的突起 37C、 39C、 41C 压接在驱动部件 20C 的上表面上。
另外， 弹性体 36C、 38C、 40C 也可以不被设置在转子 14C 的下表面上， 而是设置在驱 动部件 20C 的上表面上。
该驱动装置 1C 也与第一、 第二或第三实施方式中的驱动装置 1、 1A、 1B 同样地， 具 有图 2 所示的控制部 50、 存储器 52 和传感器 54。
若由控制部 50 向压电元件 6C、 8C 输出如图 3A 所示的控制信号， 则压电元件 6C、 8C 反复进行伸缩， 压电元件 6C、 8C 的伸长速度比收缩速度慢。因此， 转子 14C 向顺时针方向旋 转。另一方面， 若由控制部 50 向压电元件 6C、 8C 输出如图 3B 所示的控制信号， 则压电元件 6C、 8C 反复进行伸缩， 压电元件 6C、 8C 的伸长速度比收缩速度快。因此， 转子 14C 向逆时针 方向旋转。
能够将该驱动装置 1C 用作透镜单元的聚焦机构、 变焦机构、 收缩 / 伸长机构的动 力源。
该实施方使中的驱动装置 1C 也起到与第一、 第二或第三实施方式的驱动装置 1、 1A、 1B 相同的作用效果。
[ 变形例 ]
另外， 本发明并非限于上述实施方式， 在不超出本发明的宗旨的范围内， 可以进行 各种改良以及设计的变更。
例如， 也可以代替压缩弹簧 10、 10B、 10C 而使用拉伸弹簧。在第一、 第二、 第四实施 方式中， 若将拉伸弹簧的一端挂在驱动臂 24、 24C 上、 将该拉伸弹簧的另一端挂在定子 2、 2C 上， 使得该拉伸弹簧沿着压电元件 6、 6C 而在驱动部件 20、 20C 的切线方向上延伸， 从而拉伸 弹簧处于稍微伸展的状态， 则该拉伸弹簧会向压电元件 6、 6C 施加压缩负荷。在第三实施方 式中， 将拉伸弹簧的一端挂在定子 2B 上， 将该拉伸弹簧的另一端挂在驱动部件 20B 的圆周 方向端部 ( 压电元件 6B 触及的端部 ) 上， 使得该拉伸弹簧处于稍微伸展的状态， 则该拉伸 弹簧会向压电元件 6B 施加压缩负荷。同样地， 也可以代替压缩弹簧 12、 12C 而使用拉伸弹 簧。
此外， 在上述第一～第四实施方式中， 设置压缩弹簧 10、 12、 10B、 10C、 12C， 并在压 电元件 6、 8、 6B、 6C、 8C 收缩时， 驱动部件 20、 20B、 20C 通过压缩弹簧 10、 12、 10B、 10C、 12C 的 负荷而进行了旋转。 相对于此， 也可以不设置压缩弹簧 10、 12、 10B、 10C、 12C。 此时， 在第一、 第二、 第四实施方式中， 若将压电元件 6、 6C 固定在驱动臂 24、 24C 上， 并且将压电元件 8、 8C 固定在驱动臂 30、 30C 上， 则通过使压电元件 6、 8、 6C、 8C 收缩， 驱动臂 24、 30、 24C、 30C 会因 压电元件 6、 8、 6C、 8C 而被拉伸， 驱动部件 20、 20C 会旋转。在第三实施方式中， 若将压电元 件 6B 的两端部分别固定在定子 2B 和驱动部件 20B 上， 则通过压电元件 6B 收缩， 驱动部件 20B 会因压电元件 6B 而被拉伸， 从而进行旋转。 此外， 在上述第一～第二实施方式中， 在转子 14 与驱动部件 20 之间夹住了弹性体 36、 38、 40、 42， 但是也可以不在转子 14 与驱动部件 20 之间夹住了弹性体 36、 38、 40、 42， 而是 直接压接转子 14 和驱动部件 20。