專利名稱：振動(dòng)波線性馬達(dá)和采用振動(dòng)波線性馬達(dá)的透鏡器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用超聲波振動(dòng)器的超聲波線性馬達(dá)，更具體地說(shuō)，涉及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可減小尺寸的振動(dòng)波線性馬達(dá)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，已經(jīng)注意到將超聲波馬達(dá)(振動(dòng)波馬達(dá))作為取代電磁馬達(dá)的新型馬達(dá)。這種超聲波馬達(dá)具有以下優(yōu)點(diǎn)(a)沒有齒輪并可以在低速下獲得高推力，(b)矯頑力大，(c)行程長(zhǎng)，分辨率高，(d)噪音非常低，以及(e)沒有磁噪音，且與傳統(tǒng)的電磁馬達(dá)相比，沒有噪音的影響。
由于傳統(tǒng)的超聲波馬達(dá)具有這些優(yōu)點(diǎn)，因此本申請(qǐng)人建議將采用超聲波振動(dòng)器的線性超聲波馬達(dá)作為一基本型式(例如，日本專利公開No.HEI07-163162的段落 - 以及圖7)。
此外，推薦利用上述特征，以通過提供與一透鏡框成一體的振動(dòng)器以及振動(dòng)器一起相對(duì)于一安裝軸前后移動(dòng)透鏡框從而將一超聲波馬達(dá)用作前后移動(dòng)照相機(jī)的透鏡框的驅(qū)動(dòng)源，其中該透鏡框?yàn)橐煌哥R保持件(例如，參見日本專利公開No.HEI08-179184的摘要和圖1)。
還提出了采用超聲馬達(dá)的卡運(yùn)送裝置。這種超聲馬達(dá)包括以多種模式振動(dòng)的環(huán)形振動(dòng)板和具有引導(dǎo)振動(dòng)板的凹槽的一對(duì)導(dǎo)軌。該導(dǎo)軌之一為移動(dòng)軌，并壓緊振動(dòng)板。因此，振動(dòng)板通過振動(dòng)沿導(dǎo)軌線性移動(dòng)(例如，參見日本專利公開No.HEI04-069072的第3頁(yè)左欄第20行到第4頁(yè)左欄第13行，圖1和圖3)。
此外，還提出了通過使用壓力輥并壓緊振動(dòng)器和將被驅(qū)動(dòng)的軸以及通過超聲波振動(dòng)該振動(dòng)器來(lái)線性移動(dòng)一軸的線性超聲波馬達(dá)。另外，還提出在該軸和振動(dòng)器的壓緊部分中將振動(dòng)器的橫截面制成V形或弧形(例如，參見日本專利公開No.HEI09-149664的摘要和圖1)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一方面的振動(dòng)波線性馬達(dá)包括包含一壓電單元的振動(dòng)器單元；分別設(shè)置在振動(dòng)器單元的兩相對(duì)表面上的驅(qū)動(dòng)接觸件；通過該驅(qū)動(dòng)接觸件夾持該振動(dòng)器單元的兩導(dǎo)向件；以及將該兩導(dǎo)向件彼此壓靠并在該兩導(dǎo)向件和驅(qū)動(dòng)接觸件之間產(chǎn)生壓力的壓緊件，其中，該驅(qū)動(dòng)接觸件將向振動(dòng)器單元施加電壓所產(chǎn)生的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)力，由此振動(dòng)器和兩導(dǎo)向件產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。
本發(fā)明第二方面的振動(dòng)波線性馬達(dá)包括振動(dòng)器，其具有包含一壓電單元的振動(dòng)器單元，以及耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件，該耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件由不同于振動(dòng)器單元的材料制成，并通過將多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件整體連接在一起而設(shè)置在該振動(dòng)器單元上；被驅(qū)動(dòng)件，其與振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)接觸件接觸；以及將被驅(qū)動(dòng)件相對(duì)壓向驅(qū)動(dòng)接觸件并在驅(qū)動(dòng)接觸件和被驅(qū)動(dòng)件之間產(chǎn)生壓力的壓緊件，其中，該驅(qū)動(dòng)接觸件將向振動(dòng)器單元施加電壓所產(chǎn)生的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)力，由此振動(dòng)器和被驅(qū)動(dòng)件產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的透鏡器具包括作為實(shí)現(xiàn)透鏡聚焦的驅(qū)動(dòng)力的本發(fā)明第一或第二方面的振動(dòng)波線性馬達(dá)。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明包括振動(dòng)波線性馬達(dá)的透鏡器具的外觀透視圖。
圖1B是從箭頭a方向看到的、沿圖1所示透鏡器具的箭頭線A-A′的橫截面的各透鏡器具的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖；圖2該透鏡器具的俯視分解透視圖；圖3是該透鏡器具的仰視顛倒?fàn)顟B(tài)分解透視圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的超聲波線性馬達(dá)的分解透視圖；圖4B是圖4A所示的超聲波線性馬達(dá)的組裝狀態(tài)透視圖；圖5A是一振動(dòng)波線性馬達(dá)的振動(dòng)器的前視圖；圖5B是圖5A所示振動(dòng)器的側(cè)視圖；圖5C示出了圖5A和5B所示振動(dòng)器的壓電片和電極的布置；圖5D和圖5E分別表示另外兩實(shí)例的振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)；圖5F是耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件的另一形狀；圖6是驅(qū)動(dòng)和控制一振動(dòng)波線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；圖7A和7B是解釋振動(dòng)波線性馬達(dá)的振動(dòng)器單元的超聲波橢圓振動(dòng)的示意性透視圖；圖8A和8B是當(dāng)在160kHz附近施加具有π/2相位差的交流電壓時(shí)，振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)接觸部件的橢圓振動(dòng)示意圖；圖9A是連接振動(dòng)波線性馬達(dá)和第三可動(dòng)透鏡框的方法的透視圖；圖9B為僅僅連接部分的放大透視圖；圖9C是檢測(cè)第三可動(dòng)透鏡框的移動(dòng)量的磁傳感器單元的放大圖；圖10A是沿圖9B中的箭頭C方向的示意圖；圖10B是沿圖9B中的箭頭線A-A′的橫截面圖；
圖11是連同安裝磁傳感器單元的振動(dòng)波線性馬達(dá)的磁傳感器單元和第三可動(dòng)透鏡框的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的部分透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明包括振動(dòng)波線性馬達(dá)的透鏡器具的外觀透視圖，而圖1B是從圖1A中的箭頭方向看時(shí)圖1A所示的透鏡器具沿箭頭線A-A′的橫截面圖，其示出了各透鏡器具的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
圖1A還連同透鏡器具1示出了包括控制透鏡器具的各個(gè)單元的驅(qū)動(dòng)的一驅(qū)動(dòng)電路的電路板2的一部分，其中該透鏡器具安裝在諸如照相機(jī)等主體裝置殼體內(nèi)。
圖1A所示的透鏡器具1反射來(lái)自物體1的筆形光或錐形光，其沿拍攝光軸O1(圖1中的垂直方向)從主體裝置的殼體的拍攝透鏡窗(未示出)入射到透鏡或鏡頭L1，以通過與透鏡L1成一體的棱鏡幾乎成直角地沿水平方向彎曲(圖1中的傾斜右上方向)。該透鏡器具1通過將入射筆形光導(dǎo)向圖像拍攝元件14產(chǎn)生拍攝圖像，該圖像拍攝元件14設(shè)置在透鏡器具1的端部(圖1中斜向右上方向的一端)，并且例如由沿圖1B所示的彎曲光軸O2的CCD等構(gòu)成。
如圖1B所示，沿在水平方向彎曲的第二光軸O2，透鏡器具1包括多個(gè)通過由透鏡L1和透鏡L2組成的第一固定透鏡單元8構(gòu)成的透鏡、由透鏡L3和L4組成的第一可動(dòng)透鏡單元9、由透鏡L5、L6、和L7組成的第二可動(dòng)透鏡單元11、由透鏡L8組成的第三可動(dòng)透鏡單元12、以及由透鏡L9組成的第二固定透鏡單元13。此外，圖像拍攝元件14設(shè)置在該透鏡組的終端。
第一固定透鏡單元8的透鏡L1與一棱鏡成一體地形成，該棱鏡通過反射來(lái)自物體的筆形光沿第二光軸O2改變?cè)摴P形光的光路，該筆形光從上述拍攝透鏡窗沿拍攝光軸O1入射，以將被沿水平方向彎曲90°。透鏡L1連同透鏡L2由第一固定透鏡框15支撐，并固定在透鏡器具1之內(nèi)。
第一固定透鏡框單元15和第二固定透鏡框單元16在一金屬框的末端用樹脂整體模制形成，其將在后面描述，并相對(duì)于第二光軸O2沿長(zhǎng)側(cè)方向具有垂直截切的近似L形的橫截面。
在第一固定透鏡框單元15和第二光透鏡框單元16之間，設(shè)置支撐第一可動(dòng)透鏡單元9的第一可動(dòng)透鏡框17、支撐第二可動(dòng)透鏡單元11的第二可動(dòng)透鏡框18和支撐第三可動(dòng)透鏡單元12的第三可動(dòng)透鏡框19。
第一可動(dòng)透鏡框17、第二可動(dòng)透鏡框18和第三可動(dòng)透鏡框19分別支撐沿第二光軸O2獨(dú)立地移動(dòng)的第一可動(dòng)透鏡單元9、第二可動(dòng)透鏡單元11和第三可動(dòng)透鏡單元12，該第二光軸O2通過透鏡L1(下文也稱作棱鏡L1)幾乎成直角地彎曲。
第一可動(dòng)透鏡單元9和第二可動(dòng)透鏡單元11用于改變沿透鏡器具1的光學(xué)系統(tǒng)的第二光軸O2入射的物體的筆形光的焦距。換句話說(shuō)，分別支撐第一可動(dòng)透鏡單元9和第二可動(dòng)透鏡單元11的第一可動(dòng)透鏡框17和第二可動(dòng)透鏡框18用于調(diào)整透鏡系統(tǒng)的變焦比。
此外，第三可動(dòng)透鏡單元12用于調(diào)整在圖像拍攝單元14上形成圖像的筆形光的焦距。換句話說(shuō)，支撐第三透鏡單元12的第三可動(dòng)透鏡框19用作調(diào)整焦距的透鏡框，其可以沿第二光軸O2的方向自由移動(dòng)。
而且，在第一可動(dòng)透鏡單元9和第二可動(dòng)透鏡單元11之間的21表示一光圈的位置。
另外，在該透鏡單元中，通過切除分別支撐第一固定透鏡單元8、第二可動(dòng)透鏡單元11和第三可動(dòng)透鏡單元12的第一固定透鏡框單元15、第二可動(dòng)透鏡框18和第三可動(dòng)透鏡框的第二光軸O2的上部和下部(對(duì)應(yīng)于圖1B所示的例子中下部的透鏡底部的部分)的部分或整個(gè)框壁形成框切除部分15-1、18-1和19-1，以便使高度方向的厚度(實(shí)際上，作為拍攝的透鏡單元的深度方向的厚度)越薄越好，其中該第一固定透鏡單元8、第二可動(dòng)透鏡單元11和第三可動(dòng)透鏡單元12分別包括相對(duì)大直徑的透鏡L2、L5和L8。
對(duì)于第二和第三可動(dòng)透鏡框18和19，由于切除一定量的框壁，其強(qiáng)度變?nèi)?，且其不如第一固定透鏡框15那樣具有其他加強(qiáng)部分，一將在后面描述的向外凸出的凸起部分相對(duì)于第二光軸O2設(shè)置在切除部分的相反側(cè)，即位于頂表面上的透鏡框壁上。圖1B中位于頂表面上的第二和第三可動(dòng)透鏡框18和19的框壁看起來(lái)有點(diǎn)厚的原因是示出了該凸起部分的橫截面。
此外，因?yàn)檎麄€(gè)第三可動(dòng)透鏡框19在寬度方向薄弱，僅用上述凸起部分加強(qiáng)可能不夠充分。因此，一凸出部分19-2用于限制在透鏡L8的底側(cè)形成的切除部分19-1的相反側(cè)形成的鏡筒部分向左手側(cè)運(yùn)動(dòng)，以防止超出透鏡L8的有效光束范圍。
圖2是透鏡器具1的俯視分解透視圖。
圖3是透鏡器具1的顛倒?fàn)顟B(tài)仰視分解透視圖。在圖2和圖3中，與圖1A和1B所示的相同結(jié)構(gòu)元件用相同的附圖標(biāo)記表示。
如圖2和圖3所示，透鏡器具1包括一主固定鏡框22。當(dāng)圖2或圖3中所示的所有結(jié)構(gòu)元件組裝在一起并裝在主固定透鏡框22的里面和外面時(shí)，如圖1A所示，整個(gè)透鏡器具1具有該裝置的主體的外形，其中該結(jié)構(gòu)元件位于相對(duì)矩形體的兩主表面上，并且包括在由該兩主表面包圍的平坦空間中。
上述主固定透鏡框22包括在上述的兩個(gè)主表面的至少一個(gè)上形成的金屬框23a。在該透鏡器具1的結(jié)構(gòu)中，另一主表面是敞開的。而且，該平坦空間的一側(cè)由通過由金屬框23a形成的所述一主表面包圍，另一敞開的主表面由幾乎與設(shè)置在所述主表面上的金屬框23a成直角的金屬框23b構(gòu)成。
此外，在短側(cè)方向(圖2和圖3中傾斜的短的左下方一側(cè))的一側(cè)表面由位于該主表面上的金屬框23a構(gòu)成，且一金屬框23c沿長(zhǎng)側(cè)方向幾乎成直角地設(shè)置在與側(cè)表面的金屬框23b上。
通過這種方式，金屬框23(23a，23b)構(gòu)成具有垂直于長(zhǎng)側(cè)方向(也就是上述第二光軸O2的彎曲方向)的橫截面的L形金屬框，該橫截面由一主表面和一沿長(zhǎng)側(cè)方向的側(cè)表面組成，以及構(gòu)成利用很少量的材料實(shí)現(xiàn)高剛度的理想結(jié)構(gòu)的框架。
在長(zhǎng)側(cè)方向金屬框23的兩端，通過外插模制分別形成與金屬框23成一體的固定模制件。這兩個(gè)固定模制件為第一固定透鏡框單元15和第二固定透鏡框單元16，它們也在圖1B中示出。
在第一固定透鏡框單元15中，支撐和固定圖1B中也示出的棱鏡L1以及在圖2和圖3中未示出的透鏡L2。此外，在第二固定透鏡框單元16中，支撐和固定在圖1B中示出但在圖2和圖3中未示出的透鏡L9。
在第一固定透鏡框單元15和第二固定透鏡框單元16之間設(shè)置也在圖1B中示出的三個(gè)可動(dòng)透鏡框(第一可動(dòng)透鏡框17、第二可動(dòng)透鏡框18和第三可動(dòng)透鏡框19)。
在該三個(gè)可動(dòng)透鏡框和兩固定透鏡框中，一粘結(jié)劑存儲(chǔ)部分24(參見圖2)防止支撐和固定透鏡的粘結(jié)劑溢出。該粘結(jié)劑存儲(chǔ)部分24是在固定透鏡的環(huán)形表面和透鏡框之間形成的微小空間。
第三可動(dòng)透鏡框19和第二固定透鏡框單元16的粘結(jié)劑存儲(chǔ)部分在圖2和圖3中未示出，因?yàn)樗鼈儽浑[藏了。第一固定透鏡框單元15的粘結(jié)劑存儲(chǔ)部分雖然沒有示出，但是它設(shè)置在對(duì)應(yīng)于與透鏡L1整體形成的棱鏡的側(cè)面的一部分中。
在上述三個(gè)可動(dòng)透鏡框組裝之前，一變焦軸凸輪25設(shè)置在沿長(zhǎng)側(cè)方向的敞開側(cè)的主固定透鏡框22的側(cè)表面和第一固定透鏡框單元15的側(cè)表面的附近。變焦軸凸輪25包括一個(gè)形成一其上可設(shè)置一凸輪單元的凸輪槽的環(huán)形表面的大直徑部和從該軸上的大直徑部的兩端凸出的小直徑部26(26a，26b)。在與安裝圖像拍攝元件14相反的一側(cè)的端部凸出的小直徑部26a中，安裝一齒輪27。
變焦軸凸輪25的小直徑部26a插入在與第一固定透鏡框單元15的金屬框23a成一體地的粘合的一部分中形成的軸承插入孔28之后，在沿圖2中的右斜方向拉動(dòng)變焦軸凸輪25的同時(shí)，另一小直徑部26b插入隱藏未示出并形成于第一固定透鏡框單元15中的軸承孔中，從而該小直徑部26a與該軸承插入孔中的軸承29配合。因此，變焦軸凸輪25被支承，以相對(duì)第一固定透鏡框單元15可旋轉(zhuǎn)。
在變焦軸凸輪25的小直徑部26a的末端形成一更小直徑凸出部31。當(dāng)小直徑部26a與軸承29配合時(shí)，該凸出部31從軸承29向上凸出在外。該凸出部31被一壓板彈簧32壓緊，從而該變焦軸凸輪25與穩(wěn)定支承的上下軸承對(duì)齊，以被穩(wěn)定支撐。
壓板彈簧32具有3個(gè)彎腿部32-1，其通過利用一槽口使每個(gè)腿部的與一基本方形主體分離并向下彎曲以及使末端彎平的方式形成；止擋部分32-2，其通過切除主體的中心形成；壓簧部分32-3，其通過與主體整體延伸形成。
同時(shí)，在金屬框23c的側(cè)面，在對(duì)應(yīng)于壓板彈簧32的3個(gè)彎腿部32-1的位置上形成3個(gè)凹槽33，一對(duì)應(yīng)于壓板彈簧32的止擋部分32-2的凸出部34幾乎形成在由該3個(gè)凹槽33包圍的中心處。
當(dāng)壓板彈簧32的主體推進(jìn)到金屬框23c的側(cè)面中并同時(shí)使壓板彈簧32的3個(gè)彎腿部32-1與金屬框23c的3個(gè)凹槽33配合時(shí)，止擋部分32-2的末端與凸出部34的環(huán)形表面配合。結(jié)果，壓板彈簧32固定在金屬框23c的外表面上，變焦軸凸輪25的凸出部31被壓簧單元32-3的末端壓緊，從而變焦軸凸輪25對(duì)齊。
因此，變焦軸凸輪25設(shè)置在由第一固定透鏡框單元15支撐的棱鏡L1附近，以沿主固定透鏡框22的長(zhǎng)側(cè)方向取向，即與第二光軸O2平行，從而至少軸向的一部分與棱鏡L1的側(cè)表面相鄰。
然后，一變焦馬達(dá)單元35設(shè)置在幾乎為一三角柱的空間(參見圖3)中，該空間由支撐透鏡(棱鏡)L1的反射面的背面的第一固定透鏡框單元15的一斜面和金屬框23c形成，且其減速齒輪鏈36與變焦軸凸輪25的齒輪27嚙合。變焦馬達(dá)單元35通過用螺釘將一齒輪軸固定部分37和一止動(dòng)板固定部分38的兩固定部分(參見圖3)固緊在形成于第一固定透鏡框單元15上的一校準(zhǔn)孔39和一止動(dòng)孔41中而固定在第一固定透鏡框單元15上。
然后，一光圈/快門單元42組裝到主固定透鏡框22上。該光圈/快門單元42(參見圖2)包括具有一控制在第二光軸O2上形成反射光的光量的光圈和快門的光圈/快門部件43以及以機(jī)械方式分別驅(qū)動(dòng)光圈/快門部件43的光圈和快門的旋轉(zhuǎn)螺線管44和45。
光圈/快門部件43設(shè)置在圖1B所示的光圈位置21處，兩旋轉(zhuǎn)螺線管44和45設(shè)置在變焦軸凸輪25的下面。
而且，用于移動(dòng)和驅(qū)動(dòng)第三可動(dòng)透鏡框19的一振動(dòng)波線性馬達(dá)46和一磁傳感器單元47被對(duì)齊，以在光圈/快門單元42下方沿主固定透鏡框22的短側(cè)方向進(jìn)行遮蓋。
因此，振動(dòng)波線性馬達(dá)46沿著當(dāng)變焦軸凸輪25的軸伸出的方向定位，并且位于圖像拍攝表面的一側(cè)。
磁傳感器單元47(參見圖3)包括一磁傳感器座48、一磁傳感器49、一磁標(biāo)尺51和一壓簧52。
上述振動(dòng)波線性馬達(dá)46和磁傳感器單元47將在后面詳細(xì)描述。
在上述部件用這種方式設(shè)置后，第一可動(dòng)透鏡框17、第二可動(dòng)透鏡框18和第三可動(dòng)透鏡框19被組裝在一起，其中上述部件分別用粘結(jié)劑與圖1B所示的可動(dòng)透鏡器具9，11和12固定在一起。
圖1A所示的分別由圖1B所示的第一可動(dòng)透鏡框17、第二可動(dòng)透鏡框18和第三可動(dòng)透鏡框19支撐的透鏡器具1的可動(dòng)透鏡器具9，11和12的各透鏡L3-L8的頂部和底部(即圖1B中的頂部和底部)被切除，且該頂表面和底表面形成平坦表面，以及從前面看，該透鏡呈橢圓形，盡管這一點(diǎn)在圖1B中未清楚地示出，因?yàn)樗莻?cè)視截面圖。
此外，沿第二光軸O2的頂表面和底表面(圖1A所示的透鏡器具1的頂部和底部以及圖1B所示的透鏡單元的頂部和底部)形成為平面狀，因此第一、第二和第三可動(dòng)透鏡框17，18和19的透鏡支撐單元的圓周支撐該橢圓形透鏡。這將減小嵌入在透鏡器具1中的可動(dòng)透鏡的厚度。
為了進(jìn)一步減小第二和第三可動(dòng)透鏡框18和19的厚度，支撐透鏡的透鏡框的底部(圖2中的底部以及圖3中的頂部)中的對(duì)應(yīng)于透鏡底部的平坦表面的框壁被切除，以形成如圖1B所示的切除部分18-1和19-1，且暴露出透鏡底部的平坦部分。
圖2和圖3示出了第二可動(dòng)透鏡框18的上述切除部分。但是，第三可動(dòng)透鏡框19的切除部分未示出，因?yàn)樵撏哥R框的其余圓周部分隱藏了。
第一可動(dòng)透鏡框17、第二可動(dòng)透鏡框18以及第三可動(dòng)透鏡框19(參見圖2)分別包括軸承部分53((53-1，53-2，53-3)，其中分別設(shè)有導(dǎo)向孔54(54-1，54-2，54-3)。
此外，第一可動(dòng)透鏡框17、第二可動(dòng)透鏡框18、第三可動(dòng)透鏡框29分別在與軸承部分53相反的端部(參見圖3)包括U形切除部分55(55-1，55-2，55-3)。
此外，一反光件59連接和設(shè)置形成于一背部的邊界處的高臺(tái)階部分58上，其具有上述軸承部分53和U形切除部分55、位于相反前部處的外表面(參見圖2)、以及設(shè)置第一可動(dòng)透鏡框17的軸承部分53的側(cè)表面57。
另外，凸輪從動(dòng)件61(61-1，61-2)分別形成于與第一可動(dòng)透鏡框17的軸承部分53-1整體形成并沿水平方向凸出的凸出部分和與第二可動(dòng)透鏡框18的軸承部分53-2整體延伸的部分中。
另外，一反光件62連接到與第三可動(dòng)透鏡框19的軸承部分53-3成一體的沿水平方向直立的一側(cè)表面上。
另外，用于加固的凸出部分63(63-2，63-3)形成于與具有軸承部分53和U形切除部分55的后端相反的前端的外表面上，其參照?qǐng)D1B來(lái)說(shuō)明。
這些凸出部分63用于加強(qiáng)透鏡框的強(qiáng)度，其中由于為減小整個(gè)裝置的厚度提供的對(duì)應(yīng)于橢圓透鏡的后平面部分的切除壁框，該透鏡框的強(qiáng)度是不充足的。
此外，第一導(dǎo)向件65插入三個(gè)可動(dòng)透鏡框的導(dǎo)向孔54中，其中該第一導(dǎo)向件65的兩端由導(dǎo)向件支撐孔64(64-1，64-2)支撐，該支撐孔分別形成于最接近第一固定透鏡框單元15和第二固定透鏡框單元16的敞開側(cè)面和敞開主面的角部。
因此，第一、第二和第三可動(dòng)透鏡框17、18和19(即，3個(gè)可動(dòng)透鏡器具9、11和12)被支撐，以沿圖1B所示的第二光軸O2的方向移動(dòng)。
而且，支撐第一導(dǎo)向件65的導(dǎo)向件支撐孔64(64-1，64-2)形成于最接近敞開側(cè)面和敞開主面的角部，由此第一導(dǎo)向件65設(shè)置成盡可能接近敞開側(cè)面和敞開主面連接處的最外部分。盡可能靠近最外部分的第一導(dǎo)向件65由軸承部分53支撐，從而3個(gè)可動(dòng)透鏡框設(shè)置在裝置主體的窄而平的空間內(nèi)，因而不浪費(fèi)空間。
當(dāng)插入第一導(dǎo)向件65時(shí)，具有壓力的壓簧66從外部連接到在第一可動(dòng)透鏡框17的軸承部分53-1和第二可動(dòng)透鏡框18的軸承部分53-2之間的第一導(dǎo)向件65上。
此外，在三個(gè)可動(dòng)透鏡框組裝之前，一第二導(dǎo)向件68設(shè)置成由另外兩個(gè)導(dǎo)向件支撐孔67(參見圖3)在其兩端支撐，其中該兩個(gè)支撐孔在最接近封閉側(cè)面和敞開主面的位置形成，它們由第一固定透鏡框單元15和第二固定透鏡框單元16的金屬框23b構(gòu)成。
在上述U形切除件55被支撐住以通過與第二導(dǎo)向件68配合而水平自由滑動(dòng)后，通過將第二導(dǎo)向件68作為一樞軸，各可動(dòng)透鏡框在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，從而當(dāng)組裝三個(gè)可動(dòng)透鏡框時(shí)，設(shè)置在第一可動(dòng)透鏡框17和第二可動(dòng)透鏡框18中的凸輪從動(dòng)件61自由和平滑地進(jìn)入變焦軸凸輪25的凸輪槽，并與之配合。
也就是說(shuō)，分別對(duì)應(yīng)多個(gè)透鏡框(在該實(shí)例中為第一可動(dòng)透鏡框17和第二可動(dòng)透鏡框18)的凸輪(與凸輪槽配合的凸輪從動(dòng)件61-1和61-2)分別形成于變焦軸凸輪25中。
前面已經(jīng)描述了凸輪從動(dòng)件61進(jìn)入變焦軸凸輪25的凸輪槽，因此，變焦軸凸輪25與第一可動(dòng)透鏡框17和第二可動(dòng)透鏡框18彼此配合并自由滑動(dòng)。
此外，第一可動(dòng)透鏡框17的頂部外表面56(參見圖2)設(shè)置成靠近形成于一主面的金屬框23a的后側(cè)，形成于第二可動(dòng)透鏡框18和第三可動(dòng)透鏡框19的前外表面以用于加固的凸出部分63插入一也形成于金屬框23a上的開口部分69中。
為了避免干涉隨第二可動(dòng)透鏡框18或第三可動(dòng)透鏡框19移動(dòng)的移動(dòng)透鏡(參見圖1B的透鏡L5-L8)的移動(dòng)，即為了防止凸出部分63移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)透鏡的行程，該開口部分69形成垂直方向長(zhǎng)的開口。
此后，上述第一導(dǎo)向件65插入可動(dòng)透鏡框的軸承部分53的導(dǎo)向孔54中，導(dǎo)向件在兩端支撐孔64。因此，該兩個(gè)導(dǎo)向件(65，68)設(shè)置成鄰近變焦軸凸輪25并平行于變焦軸凸輪25的軸。
如上所述，軸部件設(shè)置成鄰近并平行，以用于減小整個(gè)裝置的尺寸。
通過由兩導(dǎo)向件支撐并阻止一個(gè)導(dǎo)向件相對(duì)于另一個(gè)導(dǎo)向件轉(zhuǎn)動(dòng)以及在垂直于光軸O2的方向?qū)R，該三個(gè)可動(dòng)透鏡框(17，18，19)能夠被控制沿光軸O2的方向滑動(dòng)，從而可動(dòng)透鏡框設(shè)置在主固定透鏡框22之內(nèi)。
此外，壓簧66從外部裝到第一導(dǎo)向件65上而設(shè)置在第一可動(dòng)透鏡框17的軸承部分53-1和第二可動(dòng)透鏡框18的軸承部分53-2之間，因此，第一可動(dòng)透鏡框17和第二可動(dòng)透鏡框18沿相反方向受壓。
結(jié)果是，分別與變焦軸凸輪的凸輪槽配合的從動(dòng)件61-1和61-2分別壓抵變焦軸凸輪25的凸輪槽壁的相反側(cè)。因此，當(dāng)變焦軸凸輪25驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)撤除時(shí)，在凸輪槽和凸輪從動(dòng)件之間產(chǎn)生一游隙。結(jié)果，當(dāng)透鏡框移向左邊或右邊時(shí)，可恰當(dāng)?shù)乜刂莆恢藐P(guān)系。
在上述裝置中，第一導(dǎo)向件65設(shè)置成鄰近變焦軸凸輪25并幾乎與之平行。
之后，圖像拍攝元件14安裝在第二固定透鏡框單元16的底面。此外，一光傳感器安裝孔71設(shè)置在對(duì)應(yīng)于連接到第一可動(dòng)透鏡框17的反光件59位置上，并位于第一固定透鏡框單元15的表面上，其存在于金屬框23a的相同表面上。一光傳感器72設(shè)置在光傳感器安裝孔71中。
該光傳感器72檢測(cè)第一可動(dòng)透鏡框的絕對(duì)位置。第一可動(dòng)透鏡框從檢測(cè)的絕對(duì)位置的移動(dòng)距離由變焦馬達(dá)單元35的變焦馬達(dá)的步進(jìn)數(shù)確定，該步進(jìn)馬達(dá)由未示出的控制裝置計(jì)算步進(jìn)驅(qū)動(dòng)。
此外，另一光傳感器73設(shè)置在對(duì)應(yīng)于連接在第三可動(dòng)透鏡框19的反射件62的位置上，并位于面向第二透鏡框單元16的一側(cè)。該光傳感器73通過檢測(cè)從連接到第三可動(dòng)透鏡框的反光件反射的光檢測(cè)第三可動(dòng)透鏡框19的絕對(duì)位置。
在確定絕對(duì)位置后，變焦軸凸輪25依靠變焦馬達(dá)單元35的馬達(dá)向前和向后旋轉(zhuǎn)在預(yù)定的角度范圍內(nèi)向前和向后旋轉(zhuǎn)。該第一可動(dòng)透鏡框17的凸輪從動(dòng)件61-1和該第二可動(dòng)透鏡框18的凸輪從動(dòng)件61-2分別與變焦軸凸輪25的外環(huán)面上的兩凸輪槽配合，由此，第一可動(dòng)透鏡框17和第二可動(dòng)透鏡框18(即，第一可動(dòng)透鏡單元9和第二可動(dòng)透鏡單元11)沿第二光軸O2的方向彼此靠近或分離。結(jié)果，筆形光的圖像繼續(xù)沿光軸O2放大或縮小。
此外，光圈/快門單元42打開/關(guān)閉筆形光沿光軸O2的路徑，其中該光圈/快門部分43設(shè)置在圖1B的第一和第二可動(dòng)透鏡器具9和11之間的光圈位置21上，一光學(xué)過濾器(ND濾光片)控制成像拍攝表面的光量。
驅(qū)動(dòng)固定在第三可動(dòng)透鏡單元12的第三透鏡框以用于聚焦的振動(dòng)波線性馬達(dá)將在下面描述。
圖4A是該優(yōu)選實(shí)施例使用的振動(dòng)波線性馬達(dá)的分解透視圖，而圖4B是它的組裝狀態(tài)透視圖。如圖4A和4B所示，振動(dòng)波線性馬達(dá)46包括由形狀近似平行六面體的振動(dòng)器單元75構(gòu)成的振動(dòng)器和多個(gè)(在該圖中分別為兩個(gè))驅(qū)動(dòng)接觸件76(76-1，76-2)，該驅(qū)動(dòng)接觸件在振動(dòng)器單元75的頂面和底面的兩相對(duì)表面上與振動(dòng)器單元75整體或分離地形成。
振動(dòng)器單元75近似平行六面體形狀，并沒有上述凹入和凸出部分，因此，整個(gè)馬達(dá)可以很容易地減小尺寸。此外，驅(qū)動(dòng)接觸件76位于兩相對(duì)表面上，因此可以傳送高的驅(qū)動(dòng)力。
振動(dòng)波線性馬達(dá)46還包括兩導(dǎo)向件77(77-1，77-2)和支撐件78，該導(dǎo)向件77通過經(jīng)由振動(dòng)器70的驅(qū)動(dòng)接觸件76與移動(dòng)方向平行地夾持轉(zhuǎn)換振動(dòng)器單元75而引導(dǎo)振動(dòng)器70的移動(dòng)，該支撐件78在對(duì)準(zhǔn)兩導(dǎo)向件77的同時(shí)支撐整個(gè)振動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)接觸件76分別沿導(dǎo)向件77的方向在其設(shè)置表面上凸出。
在支撐件78中，通過連接和固定部件來(lái)支撐兩導(dǎo)向件77中的上導(dǎo)向件77-1的固定軸承孔79形成于直立部分78-2的上部，其從基礎(chǔ)部78-1的的兩端與基礎(chǔ)部78-1整體形成。在孔79的下面，形成支撐下部導(dǎo)向件77-2以自由上下移動(dòng)的軸承長(zhǎng)孔81。在支撐兩導(dǎo)向件77的側(cè)面形成敞開部分78-3。
此外，凸出部分82分別位于支撐件78的基礎(chǔ)部分78-1的兩端附近的底面上，其對(duì)應(yīng)于插入軸承長(zhǎng)孔81的下部導(dǎo)向件77-2的兩端。盡管圖中沒有示出，凸出部分82從上往下看是中空的，并且具有壓力的螺旋彈簧83保持在該中空部分中。
此外，螺旋彈簧83的頂端從中空部分向上凸出，并壓向與之相鄰的下部導(dǎo)向件77-2的兩端，即朝向上部導(dǎo)向件77-1。結(jié)果，下部導(dǎo)向件77-2壓抵振動(dòng)器70的底面上的驅(qū)動(dòng)接觸件76，該驅(qū)動(dòng)接觸件夾入下部導(dǎo)向件77-2和上部導(dǎo)向件77-2之間，并由軸承長(zhǎng)孔81支撐，以通過振動(dòng)器70的振動(dòng)和螺旋彈簧83的壓力向上向下移動(dòng)，這些將在后面描述。
下部導(dǎo)向件77-2由上述向上向下移動(dòng)的軸承長(zhǎng)孔81支撐，從而可以容易地消除導(dǎo)向件之間的裝配誤差，并導(dǎo)致整個(gè)裝置的較小尺寸。
此外，下部導(dǎo)向件77-2通過在下部導(dǎo)向件77-2的兩端附近的螺旋彈簧83壓緊，因此，下部導(dǎo)向件77-2可以在振動(dòng)器70的整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)方向均勻地壓向振動(dòng)器70。因此，在整個(gè)時(shí)間無(wú)論振動(dòng)器在任何位置，驅(qū)動(dòng)接觸件可以穩(wěn)定地壓緊導(dǎo)向件77。因此，可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)器70穩(wěn)定地向前向后移動(dòng)。
這里，上部導(dǎo)向件和下部導(dǎo)向件是兩導(dǎo)向件77。但是，根據(jù)裝入透鏡器具1時(shí)的位置關(guān)系，下部導(dǎo)向件77-2可以是上部導(dǎo)向件?；蛘撸绻哥R器具1從圖1B所示的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，兩導(dǎo)向件77可以是左、右件或前、后件。
而且，沿上部導(dǎo)向件77-1的方向壓緊下部導(dǎo)向件兩端附近的壓緊件不局限于螺旋彈簧83?？梢杂闷?、磁鐵等。此外，下部導(dǎo)向件77-2不局限于沿上部導(dǎo)向件77-1的方向用壓力壓緊，也可以沿上部導(dǎo)向件77-1的方向用拉力拉。
接下來(lái)，配置防脫銷84，在插入軸承長(zhǎng)孔81的下部導(dǎo)向件77-2的兩端附近裝上該銷，以防止可以自由向上向下移動(dòng)的下部導(dǎo)向件77-2脫落。防脫銷84的兩端粘結(jié)和固定到形成于軸承長(zhǎng)孔81外面的銷安裝槽85中。下部導(dǎo)向件77-2用上述防脫銷84防止脫落，并限制了它們一起沿振動(dòng)器70的移動(dòng)方向的移動(dòng)。
通過后面將要描述的特殊振動(dòng)以及驅(qū)動(dòng)接觸件76和兩導(dǎo)向件77-1和77-2的操作，上述振動(dòng)器70在直立部分78之間沿平行于導(dǎo)向件77-1和77-2的方向移動(dòng)，該方向在圖4B中用雙箭頭表示。
在上述驅(qū)動(dòng)接觸件76中，適于導(dǎo)向(或限制)第一和第二導(dǎo)向件77的凹面切除部分設(shè)置在接觸第一和第二導(dǎo)向件的表面上。結(jié)果，振動(dòng)器70的移動(dòng)方向經(jīng)由驅(qū)動(dòng)接觸件76僅僅限制在沿第一或第二導(dǎo)向件77的方向。
如上所述，形成振動(dòng)器70的移動(dòng)路徑的導(dǎo)向件77經(jīng)由驅(qū)動(dòng)接觸件76也限制振動(dòng)器70的移動(dòng)方向。此外，因?yàn)樵O(shè)置3個(gè)或更多的驅(qū)動(dòng)接觸件，也限制在第一和第二導(dǎo)向件76和77形成的平面空間中的振動(dòng)器70的旋轉(zhuǎn)。這樣不需要振動(dòng)器70的旋轉(zhuǎn)止擋器，因此可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
在圖4B所示和本實(shí)施例涉及的振動(dòng)波線性馬達(dá)46中，振動(dòng)器70沿著上述兩導(dǎo)向件77自運(yùn)行。但是，如果沿振動(dòng)器70的移動(dòng)方向夾持兩端的一部件被設(shè)置并固定到一框上，則支撐兩導(dǎo)向件77的支撐件78將移動(dòng)，且該振動(dòng)器70和兩導(dǎo)向件77具有相對(duì)移動(dòng)關(guān)系。這一點(diǎn)將在下面詳細(xì)描述。
圖5A是上述振動(dòng)波線性馬達(dá)46中的振動(dòng)器70的前視圖。圖5B示出了其側(cè)視圖。圖5C示出了圖5A和圖5B所示振動(dòng)器70的壓電片和電極裝置。圖5D和圖5E分別表示另外兩實(shí)例振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。圖5F是耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件的另一形狀。
圖5A和圖5F示出了與圖4A和4B所示情況顛倒的振動(dòng)器70。圖5A和圖5F也示出了與該振動(dòng)器單元75互連的電極，其在圖4A和4B中未示出。
如圖5A和圖5B所示，振動(dòng)器70包括振動(dòng)器單元75，其包括由層疊的壓電片86組成的壓電片層87和由層疊在壓電片層下面的彈性片88組成的彈性片層89；以及多個(gè)(本實(shí)例中，總共4個(gè)單元)分別沿壓電片86的層疊方向設(shè)置在振動(dòng)器單元75的兩相反表面上的驅(qū)動(dòng)接觸件76。
絕緣片91分別連接在壓電片層87的頂面和彈性片層89的底面上?？梢蕴峁┡c與彈性片88為同樣部件的絕緣片91，其原始由絕緣材料制成。
上述振動(dòng)器單元75通過使層疊的壓電片86和彈性片88退火并進(jìn)行還原的方式制成。
上述驅(qū)動(dòng)接觸件76分別與絕緣片91的外表面緊密接觸。此外，兩驅(qū)動(dòng)接觸件76不是單獨(dú)形成，而是與構(gòu)成板部件的平板件92整體形成，從而兩驅(qū)動(dòng)接觸件76形成一耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93(不是全部，而是兩個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件76形成一接觸單元)。注意，耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93與振動(dòng)器單元75分離地形成。
驅(qū)動(dòng)接觸件76形成如上所述的耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93，由此與分別裝配多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件76的情況相比，可以提高裝配效率。但是，并非總是有必要同時(shí)在頂表面和底表面上將驅(qū)動(dòng)接觸件76構(gòu)造成耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93。用任一表面上的驅(qū)動(dòng)接觸件僅僅構(gòu)成一個(gè)耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93還可以提高裝配效率。
優(yōu)選的是，耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93由通過分散和凝固諸如氧化鋁粉末等的研磨顆粒(或拋光粉)所獲得的樹脂質(zhì)材料制成。由于這種材料的聲阻抗比振動(dòng)器70的其它部分的聲阻抗低，除了耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件并接近縱向振動(dòng)或彎曲振動(dòng)的大多數(shù)部件被激活，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化。
而且，堅(jiān)固又具有彈性的材料被選為耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸加93的材料，由此容易使該部件與振動(dòng)器75一起振動(dòng)，且提高了它的抗磨損能力。這樣可提高振動(dòng)波線性馬達(dá)46的耐久力或壽命。
另外，優(yōu)選的是，耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93的平板件92的尺寸與振動(dòng)器單元75的表面匹配(優(yōu)選相互連接的耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93和振動(dòng)器單元75的表面的形狀和尺寸相同。即，優(yōu)選耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93的底面與耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件連接到振動(dòng)器單元75的表面相同)。
通過這種方式，當(dāng)耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93連接到振動(dòng)器單元75上時(shí)容易對(duì)準(zhǔn)，因此可提高裝配操作效率。類似于圖5F所示設(shè)置在底面上的下部耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93，如果僅平板件92的一端(耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93)對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)器75表面的一端，則也可以實(shí)現(xiàn)相同的效果。
振動(dòng)器單元75的壓電片層87構(gòu)成主要用于施加強(qiáng)迫振動(dòng)的壓電部分，而彈性片層89構(gòu)成與壓電部分一起激活特殊振動(dòng)模式的激活部分。但是，如果理想的振動(dòng)模式僅用壓電部分激活，就不需要激活部分。
例如，形成壓電片層87的壓電片86和形成彈性片層89的彈性片88為原始由諸如PZT(鈦酸鉛鋯酸鹽)等相同材料制成的薄矩形片，無(wú)論是否執(zhí)行圖5C所示的內(nèi)電極過程。具體地說(shuō)，例如每片尺寸為10mm(長(zhǎng)度)×2.5mm(寬度)×80μm(高度)(層疊方向的厚度)。
作為在該實(shí)例使用的PZT材料，選用Qm值可高達(dá)2000的硬材料。該相同材料也可用于彈性片。此外，夾持壓電片層87和彈性片層89的絕緣片91由厚度為40μm的PZT材料制成。盡管這些絕緣片由與壓電片相同的材料制成，其上沒有設(shè)置電極。因此，絕緣片沒有被極化并沒有壓電特性，且實(shí)際上具有絕緣材料的特性。
壓電層87的壓電片86包括僅有不同電極圖案以進(jìn)行內(nèi)電極處理的兩種類型的片狀態(tài)的壓電件。該兩種類型壓電片86中的一種為分割成左和右部分的壓電片86m，其中在圖5C所示的整個(gè)表面形成A+內(nèi)電極箔94和B-內(nèi)電極箔95。對(duì)于A+內(nèi)電極箔94和B-內(nèi)電極箔95，將進(jìn)行外部連接的終端94-1和95-1被分別形成，以在靠近左右兩端的位置上朝向壓電片86m的一側(cè)凸出。
另一類型為類似地被分割成左和右部分的壓電片86n，其中幾乎在整個(gè)表面形成A-內(nèi)電極箔96和B+內(nèi)電極箔97。對(duì)于A-內(nèi)電極箔96和B+內(nèi)電極箔97，將與外部連接的終端96-1和97-1在靠近左右部分之間的中間的位置上朝向壓電片86n的一側(cè)(與片86m相同)凸出。
銀鈀合金或銀用作上述內(nèi)電極箔的電極材料。例如用氣相沉積和光刻技術(shù)形成厚度為4μm的電極箔。
在該優(yōu)選的實(shí)施例中，壓電片層87被構(gòu)造成交替層疊這兩種類型的壓電片86m和86n，以形成各為24片總共為48片的片層。
通過這種方法，在除了最頂部分和最底部分外的中間部分中，用于向其上形成內(nèi)電極箔的壓電片86的兩片(86m或86n)施加具有相反電勢(shì)的電壓的內(nèi)電極與一作為內(nèi)電極箔自身的壓電片86(86n或86m)接觸。
形成為從上述A+內(nèi)電極箔94、A-內(nèi)電極箔96、B+內(nèi)電極箔97和B-內(nèi)電極箔向著壓電片86(86m，86n)的一側(cè)凸出并將進(jìn)行外部連接的終端94-1、95-1、96-1和97-1，分別連接一A+電極外連接端98、一A-電極外連接端99、一B+電極外連接端101和一B-電極外連接端102，這些連接端由烤銀制成，并位于圖5A所示的振動(dòng)器單元75的一側(cè)表面(平行于圖4A和圖4B中的兩導(dǎo)向件77并不面對(duì)導(dǎo)向件77的兩側(cè)表面之一)上。
A+電極外連接端98和A-電極外連接端99作為一A相位電極，而B+電極外連接端101和B-電極外連接端102作為一B相位電極。在這種情況下，A-電極外連接端99和B-電極外連接端102用于連接A相位和B相位地線(GNDs)。因此，在這種情況下，通過連接相同的引線等，這些終端可以具有相同的電勢(shì)。
通過這些A相位和B相位電極外連接端，電壓從后面描述的驅(qū)動(dòng)電路施加到壓電片層87，因此振動(dòng)器單元75產(chǎn)生后面描述的超聲波橢圓振動(dòng)。
例如，在該優(yōu)選實(shí)例中的振動(dòng)器單元75的尺寸為10mm(長(zhǎng)度)×2mm(寬度)×2.5mm(高度)。在該振動(dòng)器單元75中，圖4A和圖4B中未示出的一銷件安裝孔103幾乎在A相位和B相位電極的中間形成，即，幾乎在振動(dòng)器單元75的中央部分形成。該銷件安裝孔103將在后面描述。
此外，壓電單元不局限于壓電片層87。例如，可以采用以下結(jié)構(gòu)。圖5D示出一壓電單元的結(jié)構(gòu)，其中耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件連接到一振動(dòng)器單元，該振動(dòng)器單元通過粘結(jié)和連接由層疊的層壓電部件或壓電件組成的壓電件129以及例如由黃銅制成的振動(dòng)器單元主要部件130和振動(dòng)器單元元件131獲得。該振動(dòng)器單元主要部件130和振動(dòng)器單元元件131構(gòu)成一激活單元。
圖5E示出一結(jié)構(gòu)，其中薄的單板壓電部件133和耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件93連接到例如用黃銅制成的矩形-平行六面體形彈性件132上。彈性件132構(gòu)成一激活單元。當(dāng)連接這些部件時(shí)，通過施加充分的壓力而連接這些部件是至關(guān)重要的，以提高振動(dòng)傳輸效率。
圖6示出了驅(qū)動(dòng)和控制具有上述結(jié)構(gòu)的振動(dòng)波線性馬達(dá)46的驅(qū)動(dòng)電路。在該圖中示出的驅(qū)動(dòng)電路105與一AF(自動(dòng)聚焦)電路106一起安裝在圖1A所示的電路板2上。
根據(jù)連同來(lái)自AF電路106的任何移動(dòng)和停止指令信號(hào)的所接收到的向前和向后的指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路105的CPU(中央處理裝置)107向一振動(dòng)電路108和-90°相位電路109輸出一對(duì)應(yīng)信號(hào)。
根據(jù)接收的移動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)電路108經(jīng)過放大器110將超聲波驅(qū)動(dòng)電壓施加到振動(dòng)波線性馬達(dá)46的A相位電極98和99，并輸出相同的超聲波驅(qū)動(dòng)電壓至90°相位電路109。
基于來(lái)自CPU107的移動(dòng)信號(hào)和接收到的向前或向后指令信號(hào)，90°相位電路109將從振動(dòng)電路108輸入的超聲波驅(qū)動(dòng)電壓頻率的相位轉(zhuǎn)換+90°或-90°，并經(jīng)過另一放大器111將電壓施加到振動(dòng)波線性馬達(dá)的B相位電極101和102上。
結(jié)果，振動(dòng)波線性馬達(dá)46通過超聲波振動(dòng)沿后面將要描述的預(yù)定方向自運(yùn)轉(zhuǎn)，并沿光軸O2的預(yù)定方向移動(dòng)第三可動(dòng)透鏡框19。
如上所述，事先利用反射器(反光件62)和反射型的光傳感器73檢測(cè)第三可動(dòng)透鏡框19的絕對(duì)位置。檢測(cè)的絕對(duì)位置被傳給CPU107。
同時(shí)，第三可動(dòng)透鏡框19的移動(dòng)量以通過磁傳感器讀出磁傳感器單元47中的磁標(biāo)尺的方法來(lái)檢測(cè)。從磁傳感器讀出表示移動(dòng)量的相位信號(hào)并通過放大器112輸出到計(jì)算器113。計(jì)算器113測(cè)量表示移動(dòng)量的脈沖信號(hào)，并將測(cè)量結(jié)果輸?shù)紺PU107。
基于從光傳感器73輸出的第三可動(dòng)透鏡框19的絕對(duì)位置以及從計(jì)算器113輸出的移動(dòng)量的測(cè)量結(jié)果，CPU107辨別第三可動(dòng)透鏡框19的當(dāng)前位置，并將辨別的第三可動(dòng)透鏡框19的當(dāng)前位置傳給AF電路106。
圖7A和圖7B為解釋振動(dòng)波線性馬達(dá)46的振動(dòng)器組75的超聲波橢圓振動(dòng)的透視圖，其如上所述被振蕩和驅(qū)動(dòng)。
首先，如果在圖5A中所示的振動(dòng)器組75的A相位馬達(dá)98和99以及B相位電極101和102上施加在160kHz頻率鄰域附近具有相同相位的交流電壓，振動(dòng)器組75中就激發(fā)一主縱向振動(dòng)?；蛘?，如果在圖5A中所示的振動(dòng)器組75的A相位馬達(dá)98和99以及B相位電極101和102上施加在160kHz頻率鄰域附近具有相反相位的交流電壓，則振動(dòng)器組75中就激發(fā)一次彎曲振動(dòng)。
通過計(jì)算機(jī)利用有限元法分析這些振動(dòng)，以期分別得到圖7A所示的諧振縱向振動(dòng)姿態(tài)和圖7B所示的諧振彎曲振動(dòng)姿態(tài)。超聲波波振動(dòng)測(cè)量的結(jié)果證明了這些期望。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，次彎曲振動(dòng)的諧振頻率低于主縱向振動(dòng)幾個(gè)百分比(優(yōu)選大約百分之三)。利用這種結(jié)構(gòu)，如下文所述，振動(dòng)波線性馬達(dá)的輸出特性可被顯著提高。
然后，通過在振動(dòng)器組75的A相位馬達(dá)98和99以及B相位電極101和102上施加在160kHz頻率鄰域附近具有π/2相位差的交流電壓，在振動(dòng)器70的驅(qū)動(dòng)接觸件76的位置上可觀測(cè)到橢圓振動(dòng)。
在這種情況下，由設(shè)置在振動(dòng)器70底面上的驅(qū)動(dòng)接觸件76中的超聲波波振動(dòng)產(chǎn)生橢圓振動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和由設(shè)置在頂面的驅(qū)動(dòng)接觸件76中的超聲波波振動(dòng)產(chǎn)生的橢圓振動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。
圖8A和圖8B示意性地示出了施加在160kHz鄰域中具有π/2相位差的交流電壓時(shí)振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)接觸件的橢圓振動(dòng)。圖8A示出了當(dāng)施加到A相位電極98和99上的交流電壓的相位滯后于施加到B相位電極101和102上的交流電壓π/2相位時(shí)的操作。在該附圖中，振動(dòng)器70的底面上的驅(qū)動(dòng)接觸件76以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而頂面上的驅(qū)動(dòng)接觸件76以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖8B示出了當(dāng)施加到A相位電極98和99上的交流電壓的相位超前于施加到B相位電極101和102上的交流電壓π/2相位時(shí)的操作。在該附圖中，振動(dòng)器70的底面上的驅(qū)動(dòng)接觸件76以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而頂面上的驅(qū)動(dòng)接觸件76以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，優(yōu)選在同一表面上的驅(qū)動(dòng)接觸件設(shè)置在以相同方向旋轉(zhuǎn)的位置中，而在相對(duì)表面上的驅(qū)動(dòng)接觸件設(shè)置在以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的位置上。因此，可有效地獲得驅(qū)動(dòng)力。
也就是說(shuō)，振動(dòng)器組75的縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)合成的橢圓振動(dòng)通過4個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件76作用于兩個(gè)導(dǎo)向件77，并且作為反作用，振動(dòng)器組75沿著導(dǎo)向件77在支撐件78的兩直立部分78-2之間前后移動(dòng)。這是本發(fā)明的振動(dòng)波線性馬達(dá)的工作原理。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，壓電單元構(gòu)造為兩部分，例如設(shè)有A相位電極101和102的A相位和設(shè)有B相位電極101和102的B相位。然而，該壓電單元不限于兩部分。只要能產(chǎn)生縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)，可設(shè)有三部分或是更多部分。
另外，因?yàn)樵趦?yōu)選實(shí)施例中振動(dòng)器70的形狀幾乎為長(zhǎng)方體，利用縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)可獲得上述驅(qū)動(dòng)力。然而，只要在接觸件中可通過產(chǎn)生橢圓振動(dòng)獲得驅(qū)動(dòng)力，振動(dòng)器也可為其它形狀。或者是，通過同時(shí)激勵(lì)同一頻率或整數(shù)倍頻率的一個(gè)或多個(gè)模式而獲得類似的振動(dòng)。
另外，優(yōu)選的是，驅(qū)動(dòng)接觸件設(shè)置在可獲得振動(dòng)線性馬達(dá)最高水平的輸出特性的任何位置，也就是說(shuō)，產(chǎn)生振動(dòng)器70的最高水平超聲波橢圓振動(dòng)的位置。然而，由于使橢圓振動(dòng)成為驅(qū)動(dòng)源，橢圓振動(dòng)產(chǎn)生于一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件中。因此，驅(qū)動(dòng)接觸件可以布置成使由發(fā)生在驅(qū)動(dòng)接觸件所有位置中的振動(dòng)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的總和不為零。
另外，不是必須使橢圓振動(dòng)發(fā)生在驅(qū)動(dòng)接觸件的所有位置上。除了沿一方向的驅(qū)動(dòng)力外，即使發(fā)生單一振動(dòng)或反方向振動(dòng)均無(wú)關(guān)緊要，只要來(lái)自驅(qū)動(dòng)接觸件的驅(qū)動(dòng)力總和不為零。
當(dāng)下文描述的第三可動(dòng)透鏡框19的驅(qū)動(dòng)力移動(dòng)時(shí)，振動(dòng)波線性馬達(dá)46中的振動(dòng)器70的向前和向后移動(dòng)力由上述橢圓振動(dòng)產(chǎn)生。
圖9A是解釋連接上述振動(dòng)波線性馬達(dá)46和第三可動(dòng)透鏡框19的透視圖。圖9B是僅僅表示連接部分的放大透視圖。圖9C是表示探測(cè)第三可動(dòng)透鏡框19移動(dòng)總量的磁傳感器的放大圖。
圖10A是沿圖9B箭頭C方向的示意圖。圖10B是沿圖9B箭頭線A-A′的橫截面圖。
圖9A是表示圖3中振動(dòng)波線性馬達(dá)46和第三可動(dòng)透鏡框19的示意圖，該圖中示出了用于產(chǎn)生一移動(dòng)輸出的銷件115，該銷件從圖5A所示的銷件安裝孔103插入內(nèi)部而被固定在于振動(dòng)器70相對(duì)側(cè)上的斜左上方的固定該銷件的表面的中心，為便于理解該銷件從固定它的側(cè)面拔出。
如圖9A中所示，第三可動(dòng)透鏡框由夾持第三可可動(dòng)透鏡單元12的透鏡框主部件116、軸承部分53-3和從軸承部分53-3向下凸出的嚙合凸出部分117構(gòu)成。一長(zhǎng)孔118在平行于透鏡框主部件116沿光軸02移動(dòng)的方向上延伸，并設(shè)置在嚙合凸出部分117的幾乎中心部分。
在長(zhǎng)孔118中(也參見圖10A和圖10B)，板簧119推壓用于獲得移動(dòng)輸出的銷件115鄰接在第三可動(dòng)透鏡框19上的部分(嚙合凸出部分117的長(zhǎng)孔118)，其從圖中的相對(duì)側(cè)被嚙合。
板簧119由扁平主要部分119-1、嚙合部分119-2和施加部分119-3構(gòu)成，該嚙合部分119-2朝向前方然后從主要部分119-1的底部向上彎曲為兩段，施壓部分從主要部分119-1的左端部朝前彎曲。
對(duì)于該板簧119，其嚙合部分119-2通過環(huán)繞嚙合突起部分117的底部與該嚙合突起部分117嚙合，該嚙合突起部分形成有第三可動(dòng)透鏡框19的長(zhǎng)孔18。結(jié)果，板簧119的主要部分119-1與相對(duì)側(cè)上的長(zhǎng)孔緊密結(jié)合，并且施壓部分119-3從相對(duì)側(cè)插入長(zhǎng)孔中的預(yù)定位置。
在第三可動(dòng)透鏡框19的透鏡框主要部件116的相對(duì)側(cè)表面116-1和嚙合突起部分117的前側(cè)表面之間存在間隙，該間隙用于設(shè)置振動(dòng)波線性馬達(dá)46的振動(dòng)器70和一柔性板，該柔性板連接到振動(dòng)器的外連接端98的A+電極、外連接端99的A-電極、外連接端101的B+電極和外連接端102的B-電極，如圖5所示。
當(dāng)振動(dòng)波線性馬達(dá)46設(shè)置在該間隙中時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)輸出的銷件115插入施壓部分119-3和長(zhǎng)孔118左端之間形成的溝槽中，如圖9B所示。
根據(jù)這種嚙合，在長(zhǎng)孔118中，用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)輸出的銷件115被禁止在第二光軸02的方向上移動(dòng)，并且銷件115精確將振動(dòng)波線性馬達(dá)118的振動(dòng)器70的移動(dòng)沿光軸02的方向傳輸給第三可動(dòng)透鏡框19，該馬達(dá)固定在未示出的金屬框23a中(見圖2)。
另外，對(duì)于銷件115，在上述嚙合中允許在上下移動(dòng)時(shí)具有一游隙。當(dāng)安裝了振動(dòng)器70和兩導(dǎo)向件77(77-1，77-2)時(shí)，該游隙吸收位置偏移等。
另外，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)輸出的銷件115沿第二光軸02的方向精確地將振動(dòng)器70的移動(dòng)方向和力傳輸至如上所述的第三可動(dòng)透鏡框19。與此同時(shí)，在長(zhǎng)孔118中上下移動(dòng)的情況下，銷件115吸收由橢圓振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)器70的向上和向下的移動(dòng)等，并不將它們傳輸至第三可移動(dòng)框19。
如上所述，作為振動(dòng)器70和第三可動(dòng)透鏡框19之間的連接，形成通過實(shí)現(xiàn)移動(dòng)輸出的銷件115完成的連接狀態(tài)，該銷件固定在振動(dòng)器70上并利用板簧119的推壓力僅僅抵靠第三可動(dòng)透鏡框19的一部分(嚙合凸出部分117的長(zhǎng)孔118)上。由此，振動(dòng)器70的移動(dòng)力(驅(qū)動(dòng)力)被傳送至第三可動(dòng)透鏡框19的移動(dòng)。
如上所述，當(dāng)振動(dòng)波線性馬達(dá)46包括在電子裝置、器件等中時(shí)，銷件15是用于傳送振動(dòng)器70的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)力至外部(一個(gè)位于一電子裝置中的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一個(gè)在一器件中移動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)件)的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)傳送件。
另外，在該優(yōu)選實(shí)施例中，用于從外部得到振動(dòng)器70的移動(dòng)力(驅(qū)動(dòng)連接部分76的驅(qū)動(dòng)力)的銷件115固定在振動(dòng)器70的中間部分上，即，主縱向振動(dòng)和次彎曲振動(dòng)的共有部分(每個(gè)振動(dòng)模式的駐點(diǎn)附近)。即使將其它振動(dòng)模式或振動(dòng)模式的合成設(shè)為振動(dòng)器的振動(dòng)模式，銷件115被設(shè)置在振動(dòng)模式的共有部分或是振動(dòng)最小的一部分中，由此振動(dòng)器的移動(dòng)力可在不干涉振動(dòng)器的振動(dòng)的情況下傳送至被移動(dòng)件。
與此同時(shí)，在圖4B中所示的該優(yōu)選實(shí)施例的振動(dòng)波線性馬達(dá)46中，所述振動(dòng)器70和兩導(dǎo)向件77具有相互移動(dòng)的關(guān)系。如果參照?qǐng)D9A描述該相對(duì)移動(dòng)，在圖9A所示的情況下，抵靠著固定支撐部分78自運(yùn)行的振動(dòng)器70移動(dòng)與該振動(dòng)器70相連的第三可動(dòng)透鏡框19。假設(shè)沿移動(dòng)方向振動(dòng)器70的兩端均被一不阻止振動(dòng)器70的振動(dòng)的彈性件夾在中間，該彈性件被固定在金屬框23a上，并且支撐兩導(dǎo)向件77的支撐部分形成在第三可動(dòng)透鏡框19的適當(dāng)位置上。
通過這種結(jié)構(gòu)，振動(dòng)器70被固定設(shè)置，并且移動(dòng)由振動(dòng)器70的驅(qū)動(dòng)連接部分76驅(qū)動(dòng)的兩導(dǎo)向件77。即，連接到兩導(dǎo)向件77上的第三可動(dòng)透鏡框19移動(dòng)。
這樣的結(jié)構(gòu)也可被采用。相應(yīng)地，提供了具有相互移動(dòng)關(guān)系的振動(dòng)器70和兩導(dǎo)向件77的描述。然而，下述描述有時(shí)聲明振動(dòng)器70基于圖9A所示的結(jié)構(gòu)抵靠著兩導(dǎo)向件77自運(yùn)轉(zhuǎn)。
在圖9A至9C所示的連接結(jié)構(gòu)中，在示出的磁標(biāo)尺121另一端的相對(duì)位置處，被隱藏而未示出的磁傳感器單元47的磁標(biāo)尺121的一端固定在嚙合凸出部分117上，并且在所示出的磁標(biāo)尺121的與另一端相對(duì)的位置上，磁傳感器單元47的磁傳感器122固定在圖9A中未示出的金屬框23a上。
磁傳感器122固定在金屬框23a上，以使磁傳感器122裝配在傳感器保持框123中，并且固定傳感器保持框123的固定板124用固定孔124-1固定在金屬框23a上。另外，通過固定而同時(shí)設(shè)置在磁傳感器122的方向上推壓磁標(biāo)尺121的板簧125。
圖11表示連同其中安裝有磁傳感器單元47的振動(dòng)波線性馬達(dá)46和第三可動(dòng)透鏡框19的圖2和3中所示磁傳感器單元47的具體結(jié)構(gòu)的部分分解透視圖。
磁傳感器單元47被布置成在圖2所示光傳感器73探測(cè)到第三可動(dòng)透鏡框19的絕對(duì)位置后探測(cè)該第三可動(dòng)透鏡框19離開一絕對(duì)位置的移動(dòng)距離。
如圖11所示，上述振動(dòng)波線性馬達(dá)46設(shè)置在第三可動(dòng)透鏡框19的透鏡框主部件116的側(cè)面(該側(cè)面相對(duì)于其上具有U形切除部分55-3的側(cè)面)和參照?qǐng)D9A所述的嚙合凸出部分117之間。該振動(dòng)波線性馬達(dá)46連同磁傳感器保持器126(傳感器保持框123和固定板124)固定在金屬框23a上。
磁傳感器保持器126的固定板124與板簧125的嚙合部分125-1嚙合，磁傳感器保持器126的傳感器保持框123保持該磁傳感器122。
用于探測(cè)磁力的探測(cè)單元122-1形成在磁傳感器122的幾乎中心部分。另外，4根其與磁傳感器122的電連接通過粘結(jié)劑127被加強(qiáng)的電極導(dǎo)線128從探測(cè)單元122-1的頂部抽出。
另外，磁標(biāo)尺121的嚙合部分121-1連接到標(biāo)尺保持部分117-1，該標(biāo)尺保持部分形成從在第三可動(dòng)透鏡框的軸承部分53-3上方直立(由于在圖3和圖9A中顛倒觀察，其在軸承部件53-5的下方直立)的嚙合突起部分117向外(圖11中的傾斜右下方向)伸出預(yù)定高度的平坦部分。在這種結(jié)構(gòu)中，通過使其標(biāo)尺表表面朝向磁力傳感器122的探測(cè)單元122-1定向，磁標(biāo)尺121被固定在標(biāo)尺保持部分117-1上。
該磁標(biāo)尺121經(jīng)由標(biāo)尺保持部分117-1固定在第三可動(dòng)透鏡框19上，而磁傳感器122固定在金屬框23a上。另外，可動(dòng)透鏡框19抵靠著如上所述的金屬框23a沿兩導(dǎo)向件65，68移動(dòng)，由此磁傳感器122和磁標(biāo)尺121也被設(shè)置為可相對(duì)移動(dòng)。
該磁標(biāo)尺121由一彈性片狀材料例如諸如聚酯的樹脂片等制成，以及通過在標(biāo)尺表面?zhèn)韧扛泊判圆牧弦约耙灶A(yù)定間隔磁化該磁性材料的方式獲得。為了使磁傳感器122讀取磁性，優(yōu)選的是，磁標(biāo)尺121的表面和磁傳感器122的探測(cè)單元122-1總是盡可能靠近。
因此，提供一板簧125。即，該板簧包括從嚙合部分125-1向下延伸并以卡鉤形式進(jìn)一步垂直延伸的彈簧部分125-2。在彈簧部分125-2的端部，形成具有朝向磁標(biāo)尺121的側(cè)面突起的一拱頂狀凸出部分125-3。該凸出部分125-3形成在對(duì)應(yīng)于磁傳感器122的探測(cè)單元122-1的位置上。
板簧125的嚙合部分125-1連同磁傳感器保持器126的固定板124被固定在金屬框23a上，由此板簧125的凸?fàn)畈糠?25-3抵靠著磁傳感器122的探測(cè)單元122-1推壓一部分，即磁標(biāo)尺121的不被固定在嚙合部分117-1上的自由端121-2。
因此，在滑動(dòng)和接觸磁性探測(cè)器122的探測(cè)單元122-1的同時(shí)，磁標(biāo)尺121的標(biāo)尺表面相對(duì)移動(dòng)。磁標(biāo)尺121的標(biāo)尺表面以這樣的方式滑動(dòng)并接觸磁性探測(cè)器122的探測(cè)單元122-1，從而該磁性探測(cè)器可準(zhǔn)確讀取磁標(biāo)尺121的刻度。
如上所述，板簧125中推壓磁標(biāo)尺121的標(biāo)尺表面的后側(cè)面的一部分由拱頂狀凸出部分125-3形成。因此，與磁標(biāo)尺121的摩擦阻力非常小，從而降低了由推壓產(chǎn)生的負(fù)載阻力。
另外，優(yōu)選的是，在磁標(biāo)尺121的后側(cè)上粘貼具有平滑表面的非磁性金屬薄片或形成平滑樹脂層。這可將與板簧125的摩擦產(chǎn)生的磨損抑制到很低水平，并且可長(zhǎng)時(shí)間地延長(zhǎng)裝置的壽命。
如上所述，在該優(yōu)選實(shí)施例中，通過驅(qū)動(dòng)振動(dòng)波產(chǎn)生的振動(dòng)波線性馬達(dá)具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件設(shè)置在平行六面體形超音波振動(dòng)器的兩相對(duì)表面上，并且設(shè)置驅(qū)動(dòng)接觸部分的兩表面均通過導(dǎo)向件支撐。這允許不需要專門的轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)器的超音波振動(dòng)器自運(yùn)轉(zhuǎn)，且而無(wú)需通常所需的可移動(dòng)軌道和與該可移動(dòng)軌道相連的工作臺(tái)等，此外該結(jié)構(gòu)中各個(gè)單元的布置空間也變得非常小。
因此，例如，如果線性馬達(dá)嵌入諸如透鏡裝置等的主體裝置中，諸如主體裝置的殼體和將被驅(qū)動(dòng)的透鏡框之間的窄空隙的小的布置空間是足夠的。因此，可以提供具有這種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)并尺寸減小的振動(dòng)波線性馬達(dá)。
另外，多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸部分設(shè)置在振動(dòng)器中，并使其以最佳的壓力沿著導(dǎo)向件滑動(dòng)。因此，可有效地轉(zhuǎn)移由超音波振動(dòng)器的振動(dòng)波橢圓振動(dòng)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，并使振動(dòng)器的運(yùn)行穩(wěn)定。結(jié)果是，可改進(jìn)振動(dòng)波線性馬達(dá)的操作特性。
在上述優(yōu)選實(shí)施例中，采納了導(dǎo)向件固定并且振動(dòng)器沿導(dǎo)向件移動(dòng)的構(gòu)造。然而相反，振動(dòng)器也可被固定，且導(dǎo)向件可作為將被驅(qū)動(dòng)的工件移動(dòng)。在任一情況下，無(wú)需說(shuō)明，導(dǎo)向件和振動(dòng)器相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，振動(dòng)波線性馬達(dá)被構(gòu)造成具有由平行六面體狀振動(dòng)器和夾持并引導(dǎo)該振動(dòng)器的前后運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向件組成的簡(jiǎn)單形狀，從而可提供具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)且尺寸減小的振動(dòng)波線性馬達(dá)。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)波線性馬達(dá)，包括包含一壓電單元的振動(dòng)器單元；分別設(shè)置在該振動(dòng)器單元的兩相對(duì)表面上的驅(qū)動(dòng)接觸件；經(jīng)由該驅(qū)動(dòng)接觸件夾持該振動(dòng)器單元的兩導(dǎo)向件；以及將該兩導(dǎo)向件彼此相對(duì)地壓靠并在該兩導(dǎo)向件和該驅(qū)動(dòng)接觸件之間產(chǎn)生壓力的壓緊件；其中，該驅(qū)動(dòng)接觸件將向該振動(dòng)器單元施加電壓所產(chǎn)生的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)力，由此該振動(dòng)器單元和該兩導(dǎo)向件產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該壓電單元包括層疊的壓電片。
3.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該兩導(dǎo)向件設(shè)置成平行于振動(dòng)器單元的相對(duì)移動(dòng)方向，并形成一相對(duì)移動(dòng)路徑，該驅(qū)動(dòng)力從該驅(qū)動(dòng)接觸件被傳輸，且導(dǎo)向件之一限制振動(dòng)器的相對(duì)移動(dòng)方向。
4.如權(quán)利要求3所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，還包括保持該導(dǎo)向件的保持件，其中，該保持件支撐可沿被該壓緊件壓緊的方向移動(dòng)的兩導(dǎo)向件之一。
5.如權(quán)利要求4所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該壓緊件為螺旋彈簧，其分別設(shè)置在對(duì)應(yīng)于被保持而可移動(dòng)的該導(dǎo)向件兩端的該保持件的一側(cè)的位置上，并具有壓緊力。
6.如權(quán)利要求5所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該保持件包括沿該振動(dòng)器單元相對(duì)移動(dòng)的方向限制被保持而可移動(dòng)的該導(dǎo)向件的移動(dòng)的限制件。
7.如權(quán)利要求4所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該保持件包括沿該振動(dòng)器單元相對(duì)移動(dòng)的方向限制被保持而可移動(dòng)的該導(dǎo)向件的移動(dòng)的限制件。
8.如權(quán)利要求3所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該振動(dòng)器單元的形狀類似于一平行六面體，至少兩個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件設(shè)置在該振動(dòng)器單元的兩相對(duì)表面中的一個(gè)上，至少一個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件設(shè)置在另一表面上，該驅(qū)動(dòng)接觸件形成為從設(shè)置該驅(qū)動(dòng)接觸件的表面沿該導(dǎo)向件的方向凸出。
9.如權(quán)利要求8所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，多個(gè)設(shè)置在該兩個(gè)表面中的至少一個(gè)上的驅(qū)動(dòng)接觸件形成一相互耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件，其與該振動(dòng)器單元分離地形成。
10.如權(quán)利要求9所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件由含有研磨顆粒的樹脂質(zhì)材料制成。
11.如權(quán)利要求9所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件的一端與該振動(dòng)器單元的一側(cè)表面匹配。
12.如權(quán)利要求11所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件包括用于連接多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件的平板，該平板的尺寸與該表面匹配。
13.如權(quán)利要求11所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件和該振動(dòng)器單元的連接表面相同。
14.如權(quán)利要求11所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該振動(dòng)器單元經(jīng)由該驅(qū)動(dòng)接觸件被多個(gè)被驅(qū)動(dòng)件夾在中間。
15.一種振動(dòng)波線性馬達(dá)，包括振動(dòng)器，其具有包含一壓電單元的振動(dòng)器單元以及耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件，該耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件由不同于振動(dòng)器單元的材料制成，通過將多個(gè)驅(qū)動(dòng)接觸件連接成一體而獲得，并設(shè)置在該振動(dòng)器單元上；被驅(qū)動(dòng)件，其與該振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)接觸件接觸；以及使該被驅(qū)動(dòng)件相對(duì)壓靠該驅(qū)動(dòng)接觸件并在該驅(qū)動(dòng)接觸件和該被驅(qū)動(dòng)件之間產(chǎn)生壓力的壓緊件，其中，該驅(qū)動(dòng)接觸件將向該振動(dòng)器單元施加電壓所產(chǎn)生的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)力，由此該振動(dòng)器和該被驅(qū)動(dòng)件產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該耦聯(lián)驅(qū)動(dòng)接觸件由含有研磨顆粒的樹脂質(zhì)材料制成。
17.如權(quán)利要求15所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)接觸件的至少一端與該振動(dòng)器單元的一側(cè)表面匹配。
18.一種透鏡器具，其包括如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，以作為實(shí)現(xiàn)透鏡聚焦的驅(qū)動(dòng)源。
19.一種透鏡器具，其包括如權(quán)利要求15所述的振動(dòng)波線性馬達(dá)，以作為實(shí)現(xiàn)透鏡聚焦的驅(qū)動(dòng)源。
全文摘要
一種振動(dòng)波線性馬達(dá)，其包括具有形狀如平行六面體的振動(dòng)器單元的振動(dòng)器、分別設(shè)置在該振動(dòng)器單元的頂表面和底表面上的兩驅(qū)動(dòng)接觸件、與自運(yùn)轉(zhuǎn)方向平行地夾持該振動(dòng)器并引導(dǎo)該振動(dòng)器的自運(yùn)轉(zhuǎn)的兩導(dǎo)向件、以及對(duì)齊并支撐該導(dǎo)向件的支撐件。該上部導(dǎo)向件固定到該支撐件上。該下部導(dǎo)向件保持在軸承長(zhǎng)孔中，通過位于中空凸出部分內(nèi)的螺旋彈簧向上壓緊，并通過防脫銷防止從軸承長(zhǎng)孔中脫落。該振動(dòng)器通過超聲波振動(dòng)自運(yùn)轉(zhuǎn)并在兩導(dǎo)向件之間前后移動(dòng)。一固定在該振動(dòng)器的側(cè)表面上的連接銷與該被驅(qū)動(dòng)件配合，以傳輸移動(dòng)力。
文檔編號(hào)H02N2/00GK1580852SQ200410056419
公開日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者佐佐木靖夫, 中尾壽宏, 荻野兵治 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社