CN101001056A - 弹性振动构件的激励方法和振动驱动装置 - Google Patents
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Abstract
这里披露一种用于弹性振动构件的激励方法，该方法包括如下步骤：配置各自由电子机械能量转换器形成的两个支承构件；将弹性振动构件在其前端支承在两个支承构件上；以及将具有相同频率和相差的驱动信号供应到两个支承构件，由此圆形或椭圆形振动弹性振动构件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于弹性振动构件的激励方法和振动驱动装置。
背景技术
过去提出一种用于振动驱动装置中的弹性振动构件的激励方法，以便线性或转动运动。
例如，提出下面所述的现有技术的第一技术。这种技术包括弹性振动构件、具有至少两个电极的驱动构件和通过将具有相同频率和两相的驱动电压施加到这两个电极上来激励弹性振动构件的电子机械能转换器以及保持与弹性振动构件接触的从动构件。驱动构件通过输入具有相同相的驱动电压来形成第一弯曲振动模式，并且还通过输入具有相反相的驱动电压来形成第二弯曲振动模式。通过这两种振动模式的组合，在弹性振动构件中产生圆形或椭圆形运动(见称为专利文件1的日本专利公开NO.2004-320846)。
还提出了下面所述的现有技术中第二技术。这种技术包括方杆形弹性底座、在给定位置上从底座的一个侧表面伸出的多个驱动元件以及连接到底座上的弹性振动构件。通过将交替电压施加在底座上，弯曲共振和纵向共振同时在底座内产生。通过将这些弯曲共振和纵向共振组合，在弹性振动构件中产生圆形或椭圆形运动(见称为专利文件2的日本专利公开NO.6-106028)。
发明内容
但是，按照专利文件1，两个弯曲振动模式组合，以便激励弹性振动构件圆形或椭圆形运动。
通常，两种弯曲模式中的共振频率互不相同。另外，不能确保这两种弯曲振动模式的频率范围相互靠近。为了使得两种弯曲振动模式中的共振频率相同，需要调节(衰减)弹性振动构件的尺寸、形状、厚度等，对弹性振动构件的形状造成限制，并造成设计难题。
在专利文件2中，弯曲振动模式和纵向振动模式组合。因此，使用纵向振动模式(垂直振动)通常造成共振频率增加，这是不实际的。另外，在弹性振动构件的纵向尺寸减小时，不希望地造成共振频率的进一步增加。
此外，在专利文件1和2中，作为驱动力的圆形或椭圆形运动可以通过组合两种振动模式或者激励两种振动模式来产生。因此，需要准确控制驱动频率以及对于驱动频率的限制。另外，对于在接近的频率下激励两种振动模式来说，需要限制弹性振动构件的形状和尺寸以及弹性振动构件尺寸加工精度，造成成本增加。
因此本发明的目的在于提供一种可以低成本方便和灵活设计的振动驱动装置。
按照本发明的第一实施例，提供一种用于弹性振动构件的激励方法，该方法包括如下步骤：配置各自由电子机械能量转换器形成的两个支承构件；将弹性振动构件在其前端支承在两个支承构件上；并且将具有相同频率和相差的驱动信号供应到两个支承构件，由此圆形或椭圆形振动弹性振动构件。
按照本发明的第二实施例，提供一种振动驱动装置，该装置包括底座；支承到底座上的两个支承构件，两个支承构件的每个支承构件由电子机械能量转换器形成；在其前端支承到两个支承构件上的弹性振动构件；以及用于将具有相同频率和相差的驱动信号输入到两个支承构件的控制装置。
按照本发明的第三实施例，提供一种振动驱动装置，该装置包括底座；支承到底座上并相互平行延伸的两个支承构件，两个支承构件的每个支承构件由电子机械能量转换器形成；在其前端支承到两个支承构件上的弹性振动构件；以及用于将具有相同频率和相差的驱动信号输入到两个支承构件的控制装置；弹性振动构件在两个支承构件的前端之间形成突出部分，突出部分在弹性振动构件的与配置有两个支承构件的另一侧相对的一侧上伸出；以与突出部分形成相对关系地支承以便在垂直于两个支承构件的纵向的平面内运动的从动构件；振动驱动装置还包括用于将从动构件与突出部分压力接触的压力施加装置。
按照本发明的第四实施例，提供一种在相互平行延伸的从动构件和压力导轨之间可动支承的振动驱动装置，该装置包括保持与压力导轨滑动接触的底座；支承到底座上并在垂直于从动构件和压力导轨的纵向的方向上相互平行延伸而且由电子机械能量转换器形成的两个支承构件；在其前端支承到两个支承构件上的弹性振动构件；以及用于将具有相同频率和相差的驱动信号输入到两个支承构件的控制装置；弹性振动构件在两个支承构件的前端之间的位置上形成有突出部分，突出部分朝着从动构件伸出；振动驱动装置还包括将从动构件与突出部分压力接触的压力施加装置。
按照本发明的一个实施例，具有相同频率和相差的驱动信号各自施加到两个支承构件上，由此激励弹性振动构件，使得弹性振动构件可以可靠地圆形或椭圆形振动。
因此，不需要组合两个振动模式，而是作为单个振动模式的拉伸模式用于本发明中，使得振动驱动装置可方便和灵活地设计，并且可以确保弹性振动构件的形状、尺寸和材料的选择灵活性。
另外，由于弹性振动构件的形状和尺寸不太受到限制，可以减小成本。
另外，由于突出部分和从动构件通过压力施加装置保持相互压力接触，从动构件由于突出部分的圆形或椭圆形振动造成的运动可以可靠地产生。
附图说明
图1是按照本发明第一优选实施例的振动驱动装置的透视图；
图2是表示第一和第二驱动信号的示意图；
图3和4是表示在不同状态下突出部分的椭圆形运动的轨迹的示意图；
图5是按照本发明第二优选实施例的振动驱动装置的部分截面立视图；
图6是按照本发明的第三优选实施例的振动驱动装置的透视图；
图7是按照本发明的第四优选实施例的振动驱动装置的透视图；
图8是按照本发明的第五优选实施例的振动驱动装置的立视图；
图9是表示包括按照本发明的第六优选实施例的振动驱动装置的透镜运动机构的透视图；
图10是图9所示的主要部件的放大透视图；
图11是表示包括按照本发明的第七优选实施例的振动驱动装置的透镜运动机构的透视图；
图12是表示包括按照本发明的第八优选实施例的振动驱动装置的抖动修正机构的立视图；
图13是表示包括按照本发明的第九优选实施例的振动驱动装置的隔膜机构的透视图。
具体实施方式
(第一优选实施例)
参考附图描述本发明的某些优选实施例。
图1是按照第一优选实施例的振动驱动装置10的透视图。
如图1所示，振动驱动装置10包括底座12、两个支承构件14、弹性振动构件16和驱动回路18(与本发明的控制区段相对应)。
底座12是细长矩形板构件，并具有上表面，该上表面具有足够的面积来安装两个支承构件14的下端。
底座12由例如黄铜的金属材料制成。
两个支承构件14的每个支承构件是具有矩形截面以及大于矩形截面每侧长度的高度的柱形构件。每个支承构件14的截面形状不局限于这种优选实施例中的这种矩形，相反例如圆形的任何其它形状可用于本发明。另外，不需要将每个支承构件14的高度设置成大于矩形截面每侧的长度。但是，有利的是在这种优选实施例中具有这种较大高度的柱形可增加振动幅度。
两个支承构件14的下端通过粘合剂在其纵向相对端部处固定在底座12的上表面上。两个支承构件14在垂直于底座12的上表面的方向上相互平行延伸。
每个支承构件14由按照输入驱动信号沿着所述高度进行膨胀和收缩的电子机械能量转换器形成。例如，叠置压电元件可用作电子机械能量转换器。
在此优选实施例中，两支承构件14具有相同的形状和尺寸，并且对于矩形截面的每侧来说，每个支承构件14具有1.65mm的尺寸，并且具有5mm的高度。
为了方便说明，两个支承构件14之一将称为第一支承构件14A，并且另一个支承构件将称为第二支承构件14B。
弹性振动构件16具有主体板部分20和突出部分22。主体板部分20是具有一定厚度、大于该厚度的宽度以及大于该宽度的长度的细长板构件。
主体板部分20包括以如下顺序在主体板部分20的纵向上配置的第一厚壁部分、第二薄壁部分和第三厚壁部分。
更特别是，主体板部分20的下表面在主体板部分20的纵向中央部分的纵向相对侧上形成有两个凹口23，由此形成分别与两个凹口23相对应的两个薄壁部分24(所述的第一和第二薄壁部分)。每个薄壁部分24的刚性比主体板部分20的其它部分低。
另外，由于两个凹口23的形成，两个第一突出部26(所述的第一和第三厚壁部分)在纵向相对端处形成在主体板部分20的下表面上。
另外，高于每个第一突出部26的第二突出部28(所述的第二厚壁部分)在两个凹口23之间的纵向中央位置处形成在主体板部分20的下表面上。
突出部分22在纵向中央位置处从主体板部分20的上表面伸出。
突出部分22具有适用于邻靠通过突出部分22的振动运动的从动构件的上端22A。
在此优选实施例中，突出部分22具有与第二突出部28相同的截面形状，并且与第二突出部28对准。
弹性振动构件16以如下方式安装在两个支承构件14上。
第二突出部28插入两个支承构件14的上端部分之间，使得第二突出部28的相对侧表面邻靠两个支承构件14的上端部分的相对侧表面，由此相对于两个支承构件14在底座12的纵向上定位弹性振动构件16。
第一突出部26的下表面通过粘合剂粘接到两个支承构件14的上端表面上。
在此优选实施例中，弹性振动构件16由黄铜形成。另外，主体板部分20具有1.7mm的宽度和4.8mm的长度。从第二突出部28的下表面到突出部分22的上端22A的高度设定成2mm。
驱动回路18用来各自将第一驱动信号SA和第二驱动信号SB供应到第一支承构件14A和第二支承构件14B，并且构成本发明的控制区段。
在此优选实施例中，交替电压用作第一和第二驱动信号SA和SB。
现在将描述振动驱动装置10的操作原理。
按照使用有限元方法的计算机分析，在拉伸模式下振动第一和第二支承构件14A和14B的情况下，弹性振动构件16可在大约70-74kHz频率下激励。
突出部分22定位在于拉伸模式下振动过程中形成的顶部或沟槽的位置附近。因此，突出部分22可在拉伸方向上以最大程度移位。
在拉伸模式下，在具有接近共振频率的频率驱动信号SA施加在第一支承构件14A，并且具有与驱动信号SA相同的频率和相位的驱动信号SB施加在第二支承构件14B上时，第一和第二支承构件14A和14B在拉伸模式下同时激励。
在这种情况下，突出部分22简单地在垂直方向上振动。
在施加在第一和第二支承构件14A和14B上的驱动信号SA和SB具有相位角度(相差)的情况下，振动驱动装置10的操作如下所述：
图2表示第一和第二驱动信号SA和SB，并且图3和4表示突出部分22在不同状态下的椭圆形运动的轨迹。
如图2所示，具有与第一驱动信号SA相同的频率和幅值的第二驱动信号SB施加到第二支承构件14B上，使得第一和第二驱动信号SA和SB之间的相位角度通过驱动回路18变成大约π/2(90度)或大约-π/2(-90度)。在这种情况下，弹性振动构件16的突出部分22通过图3所示的第一和第二支承构件14A和14B的拉伸移位(扩张和收缩)而圆形或椭圆形振动。
图3表示驱动信号SA和SB的频率不同于拉伸模式的共振频率的情况。在这种情况下，突出部分22椭圆形振动，以便描绘具有垂直于垂直方向(Z方向)并平行于第一和第二支承构件14A和14B沿其布置的水平方向(X方向)的主轴线。
在这种情况下，在突出部分22沿其推动从动构件的垂直方向上(Z方向)的振动分量不充分，从而不能确保驱动力。
为了解决这种问题，施加到第一和第二支承构件14A和14B上的驱动信号SA和SB的频率大致设置成等于拉伸模式下的共振频率。因此，拉伸模式在弹性振动构件16中激励，使得垂直方向(Z方向)上的振动动能如图4所示增加，由此产生稳定驱动力。
另外，通过将施加在第二支承构件14B上的驱动信号SB的相位角度设定在大约π/2或大约-π/2，对于大约π/2的相位角度来说，圆形或椭圆形振动的转动方向可顺时针设定，或者对于大约-π/2的相位角度来说逆时针设定。
另外，通过使得从动构件经由任何压力施加区段与弹性振动构件16的突出部分22压力接触，从动构件的运动方向可颠倒。
因此，振动驱动装置10的驱动和颠倒操作可通过只使用一种振动模式(拉伸模式)来进行。
根据振动驱动装置10的使用模式，施加到第一和第二支承构件14A和14B上的驱动信号SA和SB的幅值不需要设置成相同。
现在将描述支承构件14内的拉伸模式下的共振频率。
在形成在弹性振动构件16的突出部分22和每个支承构件14之间的每个薄壁部分24的厚度设定成0.3mm的情况下，按照计算机分析，拉伸模式下的共振频率是71.7kHz。
在每个薄壁部分24的厚度改变成0.2mm时，按照计算机分析，拉伸模式下的共振频率可减小到54.8kHz。
在弹性振动构件16的材料从黄铜改变成不锈钢，并且每个薄壁部分24的厚度改变成0.195mm，按照计算机分析，拉伸模式下的共振频率可制成大致等于71.7kHz。
以此方式，拉伸模式下的共振频率可通过改变弹性振动构件16的形状和/或材料来调节。
弹性振动构件16的薄壁部分24不是重要的。但是，薄壁部分24在弹性振动构件16的形成可减小薄壁部分24处的刚性，由此弹性振动构件16容易受到激励。
按照此优选实施例，弹性振动构件16通过各自将驱动信号SA和SB施加到两个支承构件14A和14B上并由此在拉伸模式下振动这些支承构件14A和14B来激励。因此，圆形或椭圆形振动可以可靠地在弹性振动构件16内产生。
因此，不同于现有技术，不需要组合两种振动模式，而是只使用作为单个振动模式的拉伸模式，由此有助于方便地设计并且确保设计灵活性。另外，可以确保弹性振动构件16的的形状、尺寸和材料的选择的灵活性。
由于只使用作为单个振动模式的拉伸模式，可以确保共振频率的设定灵活性。因此，通过减小共振频率，施加在支承构件14上的驱动信号的频率可减小，由此减小功率消耗。
另外，由于弹性振动构件16的形状和尺寸不太受到限制，可以减小成本。
另外，通过改变施加到两个支承构件14上的两个驱动信号之间的相差的极性(即通过颠倒驱动信号SB相对于驱动信号SA的相位的前进或后退)，圆形或椭圆形振动的转动方向可以颠倒，而不管只使用一个振动模式(拉伸模式)，从而可以进一步确保设计灵活性。
(第二优选实施例)
现在参考图5描述本发明的第二优选实施例。
在第二优选实施例中，振动驱动装置10施加在从动构件30上，由此构成线性往复运动从动构件30的机构。
图5是按照第二优选实施例的振动驱动装置10及其构成所述机构的相关部件的局部截面立视图。在图5中，与第一优选实施例大致相同的部件或构件通过相同的参考标号表示。
如图5所示，从动构件30是受到支承的扁平细长板构件，以便在其纵向上往复运动。
滑动表面构件31形成在从动构件30的上表面上。滑动表面构件31由具有低摩擦系数的材料形成，例如树脂材料。
保持拉杆32设置在从动构件30的附近。
保持拉杆32具有定位在从动构件30之下的底壁3202、从底壁3202直立的垂直壁3204以及从垂直壁3204伸出并位于从动构件30之上的顶壁3206。
图5中所示的振动驱动装置10通过保持拉杆32保持，其方式是在第一和第二支承构件14A和14B在垂直于从动构件30的下表面3002的方向上延伸并且布置在从动构件30的纵向(从动构件30的往复运动的方向)上的状态下，底座12安装在底壁3202的上表面上，并且突出部分22的上端22A邻靠从动构件30的下表面3002。
圆柱形外螺纹部分3207在突出部分22正上方的位置处从顶壁3206的下表面伸出，并且通孔3208穿过顶壁3206和外螺纹部分3207形成。
压力螺母34与外螺纹部分3207螺纹接合。
压力轴36在其轴部分3601处插入穿过通孔3208，并且其直径大于压力轴36的轴部分3601的圆形板部分3602形成在轴部分3601的下端处。
螺旋弹簧38安装成在压力螺母34之下的位置处围绕轴部分3601，其方式是在压缩状态下保持在圆形板部分3602和压力螺母34之间。
圆形板部分3602通过螺旋弹簧38的偏压力朝着突出部分22偏压，使得圆形板部分3602的作为接触表面3604的下表面保持与滑动表面构件31弹性接触，由此使得从动构件30与突出部分22的上端22A压力接触。
通过转动压力螺母34，施加在圆形板部分3602上的螺旋弹簧38的偏压力可以调节，由此调节从从动构件30施加到突出部分22上的压力。
在第二优选实施例中，螺旋弹簧38和压力轴36构成压力施加区段，该区段构造成使得从动构件30与突出部分22压力接触。
如同第一优选实施例那样，驱动信号SA和SB分别供应到振动驱动装置10的支承构件14A和14B上，由此圆形或椭圆形振动突出部分22，使得从动构件30可在图5双头箭头所示的方向上线性往复运动。
按照第二实施例，可以显示出与第一优选实施例类似的效果。此外，突出部分22和从动构件30通过压力施加区段保持相互压力接触，使得从动构件30由于突出部分22的圆形或椭圆形振动造成的往复运动可以可靠地产生。
即使在驱动信号不供应到支承构件14上的状态下，突出部分22和从动构件30通过压力施加区段相互保持压力接触，由此将从动构件30保持就位。因此，可以减小功率消耗。
因此，突出部分22和从动构件30通过压力施加区段相互保持压力接触。因此，从动构件30的运动在突出部分22开始圆形或椭圆形振动时同时开始。即，不存在回冲，并因此改善从动构件30运动的响应性能。
压力轴36的接触表面3604保持与滑动表面31压力接触，以便将从动构件30压靠突出部分22。因此，接触表面3604和从动构件30之间的摩擦力可通过滑动表面构件31减小，由此增加从动构件30的运动效率。
虽然螺旋弹簧38在第二实施例中用作压力施加区段的部件，可以使用片簧、磁性弹簧和弹性构件和类似物。
另外，出于进一步减小接触表面3604和滑动表面构件31之间的摩擦负载的目的，可以施加润滑剂。
作为变型，横向辊子引导件(线性滚动轴承)或类似物可代替滑动表面构件31设置在压力轴36的下端处，由此进一步减小由于施加在从动构件30上的压力造成的摩擦阻力。
(第三优选实施例)
现在参考图6描述本发明的第三优选实施例。
第三优选实施例不同于第二优选实施例之处在于从动构件30不线性运动，而是转动运动。
图6是按照第三优选实施例的振动驱动装置10和从动构件30的透视图。
如图6所示，从动构件30是具有作为从动构件30的下表面的轴向端表面3010的扁平环形构件，并且从动构件30受到支承，以便围绕轴线L1转动。
图6所示的振动驱动装置10受到保持，其方式是在第一和第二支承构件14A和14B在垂直于从动构件30的轴向端表面3010的方向上延伸并且布置在与从动构件30的外周边切向的方向上的状态下，突出部分22的上端22A在靠近其外周边的位置处邻靠从动构件30的轴向端表面3010。
虽然未示出，设置类似于第二优选实施例的压力施加区段。由于构造上的类似性，这里省略第三优选实施例中的压力施加区段的描述。
如同第一优选实施例那样，驱动信号SA和SB分别供应到振动驱动装置10的支承构件14A和14B上，由此圆形或椭圆形振动突出部分22，使得从动构件30可如图6的双头箭头所示围绕轴线L1转动运动。
按照第三优选实施例，可以显示出类似于第二优选实施例的效果。
例如，通过振动驱动装置10转动驱动的从动构件30可施加在偏心圆筒上，偏心圆筒适用于转动，以便沿着成像装置的透镜圆筒的光轴线性驱动可动透镜架和线性引导圆筒，或者可施加在用于和虹膜一起使用的箭头轮(arrow wheel)上。
(第四优选实施例)
现在参考图7描述本发明的第四优选实施例。
第四优选实施例是第三优选实施例的变型。
图7是按照第四优选实施例的振动驱动装置10的透视图。
如图7所示，第四优选实施例不同于第三优选实施例之处在于振动驱动装置10的突出部分22在其径向上邻靠从动构件30的外周表面3012。其它构造类似于第三优选实施例。
振动驱动装置10受到保持，其方式是在第一和第二支承构件14A和14B在垂直于与从动构件30的外周表面3012形成切向的方向的方向上延伸并布置在所述切向上的状态下，突出部分22的上端22A邻靠从动构件30的外周表面3012。
虽然未示出，设置类似于第二优选实施例的压力施加区段。由于构造的类似性，省略第四优选实施例中的压力施加区段的描述。
如同第一优选实施例那样，驱动信号分别供应到振动驱动装置10的支承构件14A和14B上，由此圆形或椭圆形振动突出部分22，使得从动构件30可如图7的双头箭头所示围绕轴线L1转动运动。
按照第四优选实施例，可以显示出类似于第二优选实施例的效果。
作为变型，振动驱动装置10的突出部分22还可布置成邻靠从动构件30的内周表面3014，而不是邻靠外周表面3012。
(第五优选实施例)，
现在参考图8描述本发明的第五优选实施例。
第五优选实施例不同于第四优选实施例之处在于从动构件40不通过振动驱动装置10运动，而是振动驱动装置10本身运动。
图8是按照第五优选实施例的振动驱动装置10及其相关部件的立视图。
如图8所示，从动构件40和压力导轨42是扁平板构件，并且以给定间隔平行延伸。从动构件40具有与压力导轨42相对的内表面4002。
两个螺旋弹簧46在拉伸状态下设置在从动构件40的相对端和压力导轨42的相对端处，以便将从动构件40和压力导轨42相对偏压。
滑动表面构件44形成在振动驱动装置10的底座12的下表面上。滑动表面构件44由例如树脂材料的具有低摩擦系数的材料形成。
振动驱动装置10可动地插入从动构件40和压力导轨42之间，其方式是在第一和第二支承构件14A和14B在垂直于从动构件40和压力轨道42的方向上延伸并且布置在从动构件40和压力轨道42的纵向上的状态下，突出部分22的上端22A邻靠从动构件40的内表面4002，并且滑动表面构件44邻靠压力导轨42。
如同第一优选实施例那样，驱动信号SA和SB分别供应到振动驱动装置10的支承构件14A和14B上，由此圆形或椭圆形振动突出部分22，使得振动驱动装置10可沿着从动构件40线性运动，从而如图8的双头箭头所示在从动构件40和压力轨道42之间引导。
在第五优选实施例中，螺旋弹簧46和压力轨道42构成压力施加区段，该区段构造成使得从动构件40与突出部分22压力接触。
按照第五优选实施例，可以显示出类似于第一优选实施例的效果。此外，振动驱动装置10本身可以运动，使得可以确保振动驱动装置10和从动构件40配置的灵活性。
另外，突出部分22和从动构件44通过压力施加区段保持相互压力接触，从而可以可靠地产生由于突出部分22的圆形或椭圆形振动造成的振动驱动装置10的运动。
即使在驱动信号不供应到支承构件14上的情况下，突出部分22和从动构件40通过压力施加区段保持相互压力接触，由此将振动驱动装置10保持就位。因此，可以减小功率消耗。
因此，突出部分22和从动构件40通过压力施加区段保持相互压力接触。因此，振动驱动装置10的运动随着突出部分22的圆形或椭圆形振动的开始而同时开始。即，不存在回冲，并且可因此改善振动驱动装置10的运动响应性能。
另外，压力导轨42保持与滑动表面构件44压力接触，以便将振动驱动装置10的突出部分22压靠从动构件40。因此，压力导轨42之间的摩擦力可以通过滑动表面构件44减小，由此增加振动驱动装置10的运动效率。
虽然螺旋弹簧46在第五优选实施例中用作压力施加区段的部件，可以使用片簧、磁性弹簧和弹性构件和类似物。
另外，横向辊子引导件(线性滚动轴承)或类似物可设置在底座12和压力轨道42之间，来代替滑动表面构件44，由此进一步减小由于施加在振动驱动装置10上的压力造成的摩擦阻力。
(第六优选实施例)
现在参考图9描述本发明的第六优选实施例。
在第六优选实施例中，振动驱动装置10施加在于例如成像装置的透镜圆筒内沿着其光轴运动透镜的透镜运动机构上。
图9是表示包括按照第六优选实施例的振动驱动装置10的透镜运动机构的透视图，并且图10是图9所示的主要部件的放大透视图。
如图9所示，透镜圆筒包括可动透镜架50、主引导轴54A、次引导轴54B以及振动驱动装置10。
透镜52保持在可动透镜架50内。
可动透镜架50具有由其插入主引导轴54A的轴承部分56和与次引导轴54B接合的接合部分58，由此防止可动透镜架50围绕主引导轴54A转动。
可动透镜架50受到支承，以便沿着透镜52的光轴运动，其方式是轴承部分56和接合部分58分别沿着主引导轴54A和次引导轴54B引导。
如图10所示，从动构件60经由片簧62安装在轴承部分56上。
从动构件60是具有一定厚度、大于该厚度的宽度和大于该宽度的长度的矩形板构件。
片簧62具有在第一方向上延伸的两个突耳6202和在垂直于第一方向的第二方向上延伸的两个第二突耳6204。
第一突耳6202与轴承部分56固定接合，并且从动构件60在其纵向相对端处保持在第二突耳6204上。从动构件60的纵向平行于主引导轴54A的轴向。
从动构件60具有与轴承部分56相对的上表面和形成为适用于与振动驱动装置10的突出部分22接触的接触表面6002的下表面。
图9和10所示的振动驱动装置10受到保持，其方式是在第一和第二支承构件14A和14B在垂直于从动构件60的接触表面6002的方向上延伸并且布置在从动构件60的纵向上(主引导轴54A的轴向)的状态下，突出部分22的上端22A邻靠从动构件60的接触表面6002。
从动构件60通过片簧62的偏压力朝着突出部分22偏压，使得从动构件60的偏压力保持与突出部分22的上端22A弹性接触，由此使得从动构件60与突出部分22的上端22A压力接触。
在第六优选实施例中，片簧62构成压力施加区段，该区段构造成使得从动构件60与突出部分22压力接触。
如同第一优选实施例那样，驱动信号SA和SB分别供应到振动驱动装置10的支承构件14A和14B，由此圆形或椭圆形振动突出部分22，使得从动构件60可在图10所示的双头箭头所示的方向上往复运动，由此沿着其光轴运动透镜架50和透镜52。
按照第六优选实施例，可以显示出类似于第一优选实施例的效果。此外，突出部分22和从动构件60通过压力施加区段保持相互压力接触，从而可以可靠地产生从动构件60由于突出部分22的圆形或椭圆形振动造成的运动。
即使在驱动信号不供应到支承构件14的情况下，突出部分22和从动构件60通过压力施加区段保持相互压力接触，由此将可动透镜架50保持就位。因此，可以减小功率消耗。
因此，突出部分22和从动构件60通过压力施加区段保持相互压力接触。因此，从动构件60的运动随着突出部分22的圆形或椭圆形振动的开始而开始。即，不存在回冲，并因此改善可动透镜架50的运动响应性能。
虽然从动构件60在第六优选实施例中通过压力施加区段朝着突出部分22偏压，突出部分22可通过压力施加区段朝着从动构件60偏压。
另外，虽然片簧62在第六优选实施例中用作压力施加区段，可以使用螺旋弹簧、磁性弹簧和弹性构件和类似物。
(第七优选实施例)
现在参考图11描述本发明的第七优选实施例。
第七优选实施例是第六优选实施例的变型。
图11是表示包括按照第七优选实施例的振动驱动装置10的透镜运动机构的透视图。
如图11所示，第七优选实施例不同于第六优选实施例之处在于所有的振动驱动装置10、从动构件60以及片簧62围绕主引导轴54A的轴线位于不同转动位置上(例如，通过90°顺时针转动图9所示的位置而获得的转动位置)。其它的构造类似于第六优选实施例。
如同第七优选实施例那样，可以显示出类似于第六优选实施例的效果。
(第八优选实施例)
现在参考图12描述本发明的第八优选实施例。
在第八优选实施例中，振动驱动装置10施加在于成像装置的透镜圆筒中在垂直于透镜光轴的方向上运动透镜的抖动修正机构。
图12是表示包括按照第八优选实施例的振动驱动装置10的抖动修正机构的立视图。
如图12所示，透镜圆筒包括固定底座70、可动底座72、用于保持透镜74的透镜架76、两个第一引导轴78A和78B、两个第二引导轴80A和80B以及第一和第二振动驱动装置10A和10B。
为了方便说明，在垂直于透镜74的光轴的平面内相互垂直的两个虚轴指的是X轴和Y轴。
固定底座70固定在透镜圆筒上，并且可动底座72经由第一引导轴78A和78B可动地连接到固定底座70上，以便在X轴的方向上线性往复运动。
透镜架76经由第二引导轴80A和80B可动地连接到可动底座72上，以便在Y轴方向上线性往复运动。
因此，保持在透镜架76内的透镜74在包括X轴和Y轴的X-Y平面内运动。
在X轴方向上延伸的矩形板状从动构件82A经由片簧84A支承到可动底座72上。从动构件82A具有与片簧84A相对的第一表面以及与第一表面相对形成并作为适用于接触第一振动驱动装置10A的突出部分22的接触表面8202的第二表面。
第一振动驱动装置10A保持到固定底座70上，其方式是在第一振动驱动装置10A的第一和第二支承构件14A和14B在垂直于从动构件82A的接触表面8282的方向上延伸并布置在从动构件82A的纵向上(X轴方向)的状态下，第一振动驱动装置10A的突出部分22的上端22A邻靠从动构件82A的接触表面8202。
从动构件82A通过片簧84A的偏压力朝着第一振动驱动装置10A的突出部分22偏压，使得从动构件82A的接触表面8202保持与突出部分22的上端22A弹性接触，由此使得从动构件82A与突出部分22的上端22A压力接触。
类似地，在Y轴方向上延伸的矩形板状从动构件82B经由片簧84B支承到可动透镜架76上。从动构件82B具有与片簧84B相对的第一表面以及与第一表面相对形成并作为适用于接触第二振动驱动装置10B的突出部分22的接触表面8202的第二表面。
第二振动驱动装置10B保持到可动底座72上，其方式是在第二振动驱动装置10B的第一和第二支承构件14A和14B在垂直于从动构件82B的接触表面8202的方向上延伸并布置在从动构件82B的纵向上(Y轴方向)的状态下，第一振动驱动装置10B的突出部分22的上端22A邻靠从动构件82B的接触表面8202。
从动构件82B通过片簧84B的偏压力朝着第二振动驱动装置10B的突出部分22偏压，使得从动构件82B的接触表面8202保持与突出部分22的上端22A弹性接触，由此使得从动构件82B与突出部分22的上端22A压力接触。
在第八优选实施例中，片簧84A和84B构成压力施加区段，该区段构造成使得从动构件82A和82B分别与第一和第二振动驱动装置10A和10B的突出部分22压力接触。
如同第一优选实施例那样，驱动信号SA和SB分别供应到每个第一和第二振动驱动装置10A和10B的支承构件14A和14B上，由此圆形或椭圆形振动突出部分22，使得从动构件82A和82B可在图12双头箭头所示的方向上线性往复运动，由此在垂直于光轴的平面内运动透镜架76和透镜74。
按照第八优选实施例，可以显示出与第一优选实施例类似的效果。此外，第一和第二振动驱动装置10A和10B的突出部分22和从动构件82A和82B分别通过压力施加区段保持相互压力接触，使得从动构件82A和82B由于突出部分22的圆形或椭圆形振动造成的往复运动可以可靠地产生。
即使在驱动信号不供应到支承构件14上的状态下，各自突出部分22和从动构件82A和82B通过压力施加区段相互保持压力接触，由此将透镜架76保持就位。因此，可以减小功率消耗。
因此，各自突出部分22和从动构件82A和82B通过压力施加区段相互保持压力接触。因此，从动构件82A和82B的运动在各自突出部分22开始圆形或椭圆形振动时同时开始。即，不存在回冲，并因此改善透镜架76的运动响应性能。
虽然从动构件82A和82B在第八优选实施例中通过压力施加区段朝着突出部分22偏压，各自突出部分22可通过压力施加区段朝着从动构件82A和82B偏压。
另外，虽然片簧84A和84B在第八优选实施例中用作压力施加区段，可以使用螺旋弹簧、磁性弹簧和弹性构件和类似物。
另外，所有的振动驱动装置10A、从动构件82A以及片簧84A围绕第一引导轴78A的轴线位于不同转动位置上。类似地，所有的振动驱动装置10B、从动构件82B以及片簧84B围绕第二引导轴80A的轴线位于不同转动位置上。
另外，虽然在第八优选实施例中，透镜架76在X和Y轴的方向上运动，成像元件可通过使用类似的构造在X和Y轴的方向上运动。同样在这种情况下，可以显示出类似的效果。
(第九优选实施例)。
现在参考图13描述本发明的第九优选实施例。
在第九优选实施例中，振动驱动装置10施加在于例如成像装置的透镜圆筒中限制光数量的隔膜机构。
图13是表示包括按照第九优选实施例的振动驱动装置10的隔膜机构90的透视图。
如图13所示，隔膜机构90包括板状底座92、第一和第二隔膜构件94A和94B、第一和第二片簧96A和96B以及第一和第二振动驱动装置10A和10B。
底座92在垂直于透镜圆筒内的光轴的方向上延伸。底座92形成有开口29202。多个引导销9204从底座92的上表面伸出。每个第一和第二隔膜构件94A和94B形成有引导销9204由其插入的引导细槽9204。第一和第二隔膜构件94A和94B的引导细槽9204通过底座92的引导销9204引导，使得第一和第二隔膜构件94A和94B可动地支承在底座92的上表面上，以便在垂直于光轴的方向上往复运动。
每个第一和第二隔膜构件94A和94B在开口9202之上的位置处形成有凹口9404。第一和第二隔膜构件94A和94B的凹口9404相对。
通过在相反方向上运动第一和第二隔膜构件94A和94B以便相向或相背运动，通过相对凹口9404限定的开口面积可增加或减小。
在第九优选实施例中，第一和第二隔膜构件94A和94B分别构成第一和第二从动构件98A和98B，并且与底座92的上表面相对的第一和第二隔膜构件94A和94B的下表面分别构成第一和第二从动构件98A和98B的接触表面9802。
第一振动驱动装置10A设置在形成在底座92的下侧上的凹口9206内。
第一振动驱动装置10A保持到底座92的凹口9206的底部上，其方式是在第一和第二支承构件14A和14B在垂直于第一从动构件98A的接触表面9802的方向上延伸并且布置在第一从动构件98A的纵向(第一从动构件98A的往复运动的方向)上的状态下，突出部分22的上端22A邻靠第一从动构件98A的接触表面9802。在第九优选实施例中，凹口9206底部还用作第一振动驱动装置10A的底座12。
第一片簧96A安装在底座92上，以便在与突出部分22相对的部分处朝着突出部分22偏压第一从动构件98A。因此，第一从动构件98A通过第一片簧96A的偏压力朝着第一振动驱动装置10A的突出部分22偏压，使得第一从动构件98A的接触表面9802保持与突出部分22的上端22A弹性接触，由此使得第一从动构件98A与突出部分22的上端22A压力接触。
类似于第一振动驱动装置10A，第二振动驱动装置10B设置成与作为第二从动构件98B的第二隔膜构件94B相对。
在第九优选实施例中，第一和第二片簧96A和96B构成压力施加区段，该区段构造成使得第一和第二从动构件98A和98B分别与第一和第二振动驱动装置10A和10B的突出部分22压力接触。
如同第一优选实施例那样，驱动信号SA和SB分别供应到每个第一和第二振动驱动装置10A和10B的支承构件14A和14B上，由此圆形或椭圆形振动各自突出部分22，使得第一和第二从动构件98A和98B可在图13双头箭头所示的方向上线性往复运动，由此相背或相向运动第一和第二隔膜构件94A和94B，并因此增加或减小隔膜面积。
按照第九优选实施例，可以显示出与第一优选实施例类似的效果。此外，第一和第二振动驱动装置10A和10B的突出部分22和第一和第二从动构件98A和98B分别通过压力施加区段保持相互压力接触，使得第一和第二从动构件98A和98B由于突出部分22的圆形或椭圆形振动造成的往复运动可以可靠地产生。
即使在驱动信号不供应到支承构件14上的状态下，各自突出部分22和第一和第二从动构件98A和98B通过压力施加区段相互保持压力接触，由此将第一和第二隔膜构件94A和94B保持就位。因此，可以减小功率消耗。
因此，各自突出部分22和第一和第二从动构件98A和98B通过压力施加区段相互保持压力接触。因此，第一和第二从动构件98A和98B的运动在各自突出部分22开始圆形或椭圆形振动时同时开始。即，不存在回冲，并因此改善第一和第二隔膜构件94A和94B的运动响应性能。
虽然第一和第二从动构件98A和98B在第九优选实施例中通过压力施加区段朝着各自突出部分22偏压，各自突出部分22可通过压力施加区段朝着第一和第二从动构件98A和98B偏压。
另外，虽然第一和第二片簧96A和96B在第九优选实施例中用作压力施加区段，可以使用螺旋弹簧、磁性弹簧和弹性构件和类似物。
另外，虽然在第九优选实施例中第一和第二隔膜构件94A和94B线性往复运动，由此开启或闭合隔膜，类似于第一和第二隔膜构件94A和94B，安装有滤光器的从动构件可在垂直于光轴的方向上线性往复运动，由此构成加载和卸载滤光器的机构。
虽然参考特定实施例描述了本发明，这种描述是示例性的，并且不认为限制了本发明的范围。本领域普通技术人员可理解多种变型和改型，而不偏离所附权利要求限定的本发明的精神和范围。
Claims (23)
1.一种用于弹性振动构件的激励方法，包括如下步骤：
配置各自由电子机械能量转换器形成的两个支承构件；
将弹性振动构件在其前端支承在所述两个支承构件上；以及
将具有相同频率和相差的驱动信号供应到所述两个支承构件，由此圆形或椭圆形振动所述弹性振动构件。
2.如权利要求所述的用于弹性振动构件的激励方法，其特征在于：
所述两个支承构件包括相互平行延伸的两个柱形构件；
所述两个支承构件在其第一纵向端处支承到底座上；
所述弹性振动构件在其相对侧部处支承到所述两个支承构件的第二纵向端上。
3.如权利要求1所述的用于弹性振动构件的激励方法，其特征在于：
所述两个支承构件包括两个柱形构件；
所述两个支承构件拉伸模式下激励，在拉伸模式下，通过输入所述驱动信号，它们在其纵向上膨胀和收缩。
4.如权利要求1所述的用于弹性振动构件的激励方法，其特征在于：
所述两个支承构件包括两个柱形构件；
所述两个支承构件拉伸模式下激励，在拉伸模式下，通过输入所述驱动信号，它们在其纵向上膨胀和收缩；
在所述拉伸模式下，所述驱动信号的相同频率靠近共振频率设置。
5.如权利要求1所述的用于弹性振动构件的激励方法，其特征在于：
所述相差设置成90度。
6.如权利要求1所述的用于弹性振动构件的激励方法，其特征在于：所述电子机械能量转换器包括叠置的压电元件。
7.一种振动驱动装置，包括：
底座；
支承到底座上的两个支承构件，所述两个支承构件的每个支承构件由电子机械能量转换器形成；
在其前端支承到所述两个支承构件上的弹性振动构件；以及
用于将具有相同频率和相差的驱动信号输入到所述两个支承构件的控制装置。
8.如权利要求7所述的振动驱动装置，其特征在于：所述两个支承构件以给定间隔布置。
9.如权利要求7所述的振动驱动装置，其特征在于：所述相差设定成90度。
10.如权利要求7所述的振动驱动装置，其特征在于：
所述两个支承构件包括相互平行延伸的两个柱形构件；
所述两个支承构件在其第一纵向端处支承到所述底座上；
所述弹性振动构件在其相对侧壁处支承到所述两个支承构件的第二纵向端上。
11.如权利要求10所述的振动驱动装置，其特征在于：所述两个支承构件具有相同的截面形状和相同的长度。
12.如权利要求10所述的振动驱动装置，其特征在于：
所述弹性振动构件具有主体板部分和突出部分；
所述主体板部分具有一定厚度、大于所述厚度的宽度和大于所述宽度的长度；
所述突出部分在其纵向中央位置处形成在所述主体板部分的上表面上；
所述主体板部分的下表面在其纵向相对端处支承到所述两个支承构件上。
13.如权利要求12所述的振动驱动装置，其特征在于：薄壁部分形成在所述突出部分和所述主体板部分的每个纵向相对端之间。
14.如权利要求12所述的振动驱动装置，其特征在于：凹口在所述突出部分和所述主体板部分的每个纵向相对端之间的位置处形成在所述主体板部分的下表面上，由此在与所述凹口相对应的位置处形成薄壁部分。
15.如权利要求12所述的振动驱动装置，其特征在于：突出部在与所述突出部分相对应的位置处形成在所述主体板部分的下表面上，以便与所述突出部分相对地伸出；
所述突出部夹在所述两个支承构件之间，由此相对于所述两个支承构件定位所述弹性振动构件。
16.如权利要求7所述的振动驱动装置，其特征在于：所述电子机械能量转换器包括叠置的压电元件。
17.一种振动驱动装置，包括
底座；
支承到底座上并相互平行延伸的两个支承构件，所述两个支承构件的每个支承构件由电子机械能量转换器形成；
在其前端支承到所述两个支承构件上的弹性振动构件；以及
用于将具有相同频率和相差的驱动信号输入到所述两个支承构件的控制装置；
所述弹性振动构件在所述两个支承构件的前端之间形成突出部分，所述突出部分在所述弹性振动构件的与配置有所述两个支承构件的另一侧相对的一侧上伸出；
以与所述突出部分形成相对关系地支承以便在垂直于所述两个支承构件的纵向的平面内运动的从动构件；
所述振动驱动装置还包括用于将所述从动构件与所述突出部分压力接触的压力施加装置。
18.如权利要求17所述的振动驱动装置，其特征在于：
所述从动构件在所述支承构件的纵向上具有一定厚度；
所述突出部分在所述从动构件的厚度方向上邻靠所述从动构件的一个表面；以及
所述压力施加装置包括在与所述突出部分相对应的位置处在所述从动构件的厚度方向上邻靠所述从动构件的另一表面的接触表面和用于朝着所述突出部分偏压所述接触表面的装置。
19.如权利要求18所述的振动驱动装置，其特征在于：所述从动构件的另一表面覆盖具有低摩擦系数的材料。
20.如权利要求17所述的振动驱动装置，其特征在于：所述电子机械能量转换器包括叠置的压电元件。
21.一种在相互平行延伸的从动构件和压力导轨之间可动支承的振动驱动装置，包括：
保持与所述压力导轨滑动接触的底座；
支承到所述底座上并在垂直于所述从动构件和所述压力导轨的纵向的方向上相互平行延伸的两个支承构件；
在其前端支承到所述两个支承构件上的弹性振动构件；以及
用于将具有相同频率和相差的驱动信号输入到所述两个支承构件的控制装置；
所述弹性振动构件在所述两个支承构件的前端之间的位置上形成有突出部分，所述突出部分朝着所述从动构件伸出；
所述振动驱动装置还包括将所述从动构件与所述突出部分压力接触的压力施加装置。
22.如权利要求21所述的振动驱动装置，其特征在于：所述压力施加装置包括在所述从动构件和所述压力导轨之间连接以便相对偏压所述从动构件和所述压力导轨的螺旋弹簧。
23.如权利要求21所述的振动驱动装置，其特征在于：所述电子机械能量转换器包括叠置的压电元件。
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