專利名稱：位移機(jī)構(gòu)和安裝有該位移機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位移機(jī)構(gòu)和其中安裝有該位移機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置。尤其是，本發(fā)明涉及利用壓電器件的變形來(lái)控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移從而實(shí)現(xiàn)省電等。
背景技術(shù)：
用于在預(yù)定方向上使被驅(qū)動(dòng)單元、被驅(qū)動(dòng)單元中的可移動(dòng)透鏡或成像器件位移的線性致動(dòng)器安裝在攝像機(jī)、照相機(jī)和手機(jī)等各種類型的圖像拾取裝置中。例如，可移動(dòng)透鏡與保持可移動(dòng)透鏡的透鏡支座一起形成被驅(qū)動(dòng)單元。利用線性致動(dòng)器，在光軸方向上位移被驅(qū)動(dòng)單元以聚焦或變焦，或在垂直于光軸方向的方向上位移被驅(qū)動(dòng)單元以防止振動(dòng)。
這種類型的線性致動(dòng)器具有驅(qū)動(dòng)磁體和驅(qū)動(dòng)線圈，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流施加到驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)力施加到被驅(qū)動(dòng)單元上而在預(yù)定的方向上使被驅(qū)動(dòng)單元位移(例如，見(jiàn)日本公開(kāi)專利No.3387173)。
然而，上述類型的具有以線性致動(dòng)器作為驅(qū)動(dòng)裝置用于在預(yù)定方向上使被驅(qū)動(dòng)單元位移的圖像拾取裝置，當(dāng)線性致動(dòng)器在預(yù)定方向上使被驅(qū)動(dòng)單元位移并且隨后在位移位置上保持被驅(qū)動(dòng)單元時(shí)，需要連續(xù)地對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈通電。因此，這種類型的圖像拾取裝置出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，即，由于需要連續(xù)通電而具有高能耗。
另外，在沒(méi)有通電時(shí)，線性驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器不具有在所需位置上保持被驅(qū)動(dòng)單元的保持力。這樣，當(dāng)切斷圖像拾取裝置的電源時(shí)，線性致動(dòng)器出現(xiàn)不良的狀況，即，被驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生了不希望的位移，由于被驅(qū)動(dòng)單元與不希望位移所到達(dá)的端部碰撞等而產(chǎn)生異常噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的位移機(jī)構(gòu)和其中安裝有該位移機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置意在克服上述問(wèn)題，并且實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗等。
為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的位移機(jī)構(gòu)和其中安裝有該位移機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置涉及這樣的位移機(jī)構(gòu)或圖像拾取裝置，即，使用具有驅(qū)動(dòng)磁體和驅(qū)動(dòng)線圈的線性致動(dòng)器作為使被驅(qū)動(dòng)單元、或容納在該被驅(qū)動(dòng)單元中的可移動(dòng)透鏡或成像器件在預(yù)定方向上位移的驅(qū)動(dòng)裝置。位移機(jī)構(gòu)和圖像拾取裝置具有可響應(yīng)于施加于其上的驅(qū)動(dòng)電壓而變形的壓電器件，并且在壓電器件變形時(shí)，控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。
因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的位移機(jī)構(gòu)和其中安裝有該位移機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置由于壓電裝置的變形允許維持被驅(qū)動(dòng)單元的停止?fàn)顟B(tài)，使得在被驅(qū)動(dòng)單元處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)無(wú)需對(duì)線性致動(dòng)器通電。
因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例具有上述機(jī)構(gòu)的位移機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在停止對(duì)線性致動(dòng)器通電的情況下，將被驅(qū)動(dòng)單元保持在預(yù)定位置上，并且無(wú)需連續(xù)地對(duì)壓電器件通電，可實(shí)現(xiàn)能耗的降低。
根據(jù)本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例，被驅(qū)動(dòng)單元可在彼此垂直的第一和第二方向上位移，所述第一和第二方向分別垂直于包括有可移動(dòng)透鏡和成像器件的光學(xué)成像系統(tǒng)的光軸，該位移機(jī)構(gòu)還具有適于在第一方向上控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移的第一壓電器件，以及適于在第二方向上控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移的第二壓電器件。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的這種類型的位移機(jī)構(gòu)在停止對(duì)線性致動(dòng)器通電的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)將被驅(qū)動(dòng)單元保持在預(yù)定位置上，并且無(wú)需連續(xù)地對(duì)第一和第二壓電器件通電，可降低能耗。
根據(jù)本發(fā)明位移機(jī)構(gòu)的又一實(shí)施例，壓電器件可具有固定端形式的一端部和自由端形式的另一端部，并且自由端和被驅(qū)動(dòng)單元的接觸可以在壓電器件變形時(shí)控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的這種類型的位移機(jī)構(gòu)避免了壓電器件隨著被驅(qū)動(dòng)單元的位移而位移的可能性，使得對(duì)壓電器件通電的布線工作和壓電器件的安裝工作變得簡(jiǎn)單。
根據(jù)本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)的又一實(shí)施例，位移機(jī)構(gòu)可具有變形放大裝置，用于放大壓電器件的變形程度。在位移機(jī)構(gòu)中，壓電器件設(shè)置在變形放大裝置的一端側(cè)，并且在壓電器件變形時(shí)變形放大裝置的另一端與被驅(qū)動(dòng)單元的接觸可控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的這種類型的位移機(jī)構(gòu)可以使用將變形限制在很小程度內(nèi)的壓電器件，由于變形限制的壓電器件的使用，可獲得位移機(jī)構(gòu)尺寸的減小和制造成本的降低。
根據(jù)本發(fā)明位移機(jī)構(gòu)的又一實(shí)施例，該位移機(jī)構(gòu)具有一驅(qū)動(dòng)彈簧，其在一方向上對(duì)壓電器件施加驅(qū)動(dòng)力以去除對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元位移的限制。因此，根據(jù)本發(fā)明這一實(shí)施例的這種類型的位移機(jī)構(gòu)可避免變形放大裝置的不希望的位移。
因此，根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明實(shí)施例，其中安裝有位移機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在停止對(duì)線性致動(dòng)器通電的情況下，將被驅(qū)動(dòng)單元保持在預(yù)定位置，并且無(wú)需連續(xù)地對(duì)壓電器件通電，可降低能耗。


根據(jù)下述結(jié)合相應(yīng)的附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更顯而易見(jiàn)。其中圖1是示出圖像拾取裝置整體結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖2是部分截面的側(cè)視圖，示出了不對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元的位移施加控制的狀態(tài)；圖3是部分截面的側(cè)視圖，示出了被驅(qū)動(dòng)單元的位移受到控制的狀態(tài)；圖4是部分截面的放大側(cè)視圖，示出了與根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的位移機(jī)構(gòu)相關(guān)的不對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元的位移施加控制的狀態(tài)，其中壓電器件的收縮引起被驅(qū)動(dòng)單元位移；圖5是部分截面的放大側(cè)視圖，示出了與圖4所示的位移機(jī)構(gòu)相關(guān)的被驅(qū)動(dòng)單元的位移受到控制的狀態(tài)；圖6是部分截面的側(cè)視圖，示出了與根據(jù)第一變型的位移機(jī)構(gòu)相關(guān)的不對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元的位移施加控制的狀態(tài)；圖7是部分截面的側(cè)視圖，示出了與根據(jù)第二變型的位移機(jī)構(gòu)相關(guān)的不對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元的位移施加控制的狀態(tài)；圖8是部分截面的側(cè)視圖，示出了與圖7所示的位移機(jī)構(gòu)相關(guān)的被驅(qū)動(dòng)單元的位移受到控制的狀態(tài)；圖9是部分截面的側(cè)視圖，示出了與根據(jù)第三變型的位移機(jī)構(gòu)相關(guān)的不對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元的位移施加控制的狀態(tài)；圖10是部分截面的側(cè)視圖，示出了與圖9所示的位移機(jī)構(gòu)相關(guān)的被驅(qū)動(dòng)單元的位移受到控制的狀態(tài)；圖11是放大的前視圖，示出了本發(fā)明應(yīng)用于防抖動(dòng)機(jī)構(gòu)的一示例；以及圖12是一示意圖，示出了成像器件位移控制的一種方式。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取裝置可應(yīng)用于各種類型的具有活動(dòng)或靜止圖像拾取功能的圖像拾取裝置中，例如手機(jī)、攝像機(jī)和照相機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)適用于結(jié)合于這些類型的圖像拾取裝置中的各種類型的位移機(jī)構(gòu)。
如圖1所示，圖像拾取裝置1具有攝像模塊2，攝像數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)3，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SDRAM)4，介質(zhì)接口5，控制模塊6，操作單元7，液晶顯示器(LCD)8和外部接口9。圖像拾取裝置1允許記錄介質(zhì)100可拆卸地安裝其上。
記錄介質(zhì)100可為各種類型的記錄介質(zhì)，包括利用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)卡，以及諸如可記錄數(shù)字通用光盤(DVD)和可記錄光盤(CD)等盤狀記錄介質(zhì)。
攝像模塊2具有被驅(qū)動(dòng)單元10、諸如電荷耦合器件(CCD)等成像器件11、A/D轉(zhuǎn)換電路12、第一驅(qū)動(dòng)器13、第二驅(qū)動(dòng)器14和定時(shí)脈沖發(fā)生電路15等。
如圖2和3所示，被驅(qū)動(dòng)單元10具有在光軸方向(即，圖2和3中示出的Z方向)上移動(dòng)以進(jìn)行聚焦或變焦的可移動(dòng)透鏡16，以及例如保持可移動(dòng)透鏡16的透鏡支座17。被驅(qū)動(dòng)單元10受到具有驅(qū)動(dòng)磁體和驅(qū)動(dòng)線圈的線性致動(dòng)器(未示出)施加的驅(qū)動(dòng)力而位移。
透鏡支座17由大致環(huán)狀的透鏡支座主體18以及第一和第二支撐凸起19和20形成，所述透鏡支座主體18保持可移動(dòng)透鏡16，并且所述第一和第二支撐凸起19和20以彼此相反的方向從透鏡支座主體18的側(cè)面突出。第二支撐凸起20呈大致柱形沿光軸方向延伸。
被驅(qū)動(dòng)單元10沿光軸方向可移動(dòng)地支撐在透鏡筒21中。
在透鏡筒21的內(nèi)部具有在光軸方向上延伸的引導(dǎo)軸22和23。引導(dǎo)軸22插入到透鏡支座17的第一支撐凸起19中，而引導(dǎo)軸23插入到透鏡支座17的第二支撐凸起20中。由此，被驅(qū)動(dòng)單元10被引導(dǎo)軸22和23可移動(dòng)地支撐。
應(yīng)注意的是，被驅(qū)動(dòng)單元10所需的支撐裝置并不限于上述引導(dǎo)軸22和23，還可以是作為支撐裝置的具有導(dǎo)向槽或?qū)蛲蛊鸬耐哥R筒21。
透鏡筒21的內(nèi)表面安裝有向前或向后的止動(dòng)凸起24和25。被驅(qū)動(dòng)單元10適合于在光軸方向上位移，直到與止動(dòng)凸起24或25相接觸的位置。
壓電器件26設(shè)置在透鏡筒21的內(nèi)表面上，尤其是例如在其下部。壓電器件26在一個(gè)方向上，即在與光軸方向垂直的Y方向(見(jiàn)圖2和3)或垂直于被驅(qū)動(dòng)單元10位移方向的方向上，縱向形成，并且壓電器件26還具有作為固定端的下端，用于使壓電器件固定在透鏡筒21上。壓電器件26的頂端面面向并靠近透鏡支座17的第二支撐凸起20定位(見(jiàn)圖2)。
壓電器件26具有由多個(gè)鈦酸鋯鉛組成并具有設(shè)置于各相對(duì)表面的電極的壓電瓷片形成的縱向多層結(jié)構(gòu)，其中，所述電極彼此平行連接。通過(guò)將驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26上，壓電器件26可在多層方向(縱向)上延展，并且這種延展?fàn)顟B(tài)可維持到停止施加電壓后的一段時(shí)間。另一方面，對(duì)壓電器件26施加反向驅(qū)動(dòng)電壓使壓電器件在多層方向(縱向)上收縮。
被驅(qū)動(dòng)單元10、用作驅(qū)動(dòng)裝置的線性致動(dòng)器、引導(dǎo)軸22和23以及壓電器件26都作為位移機(jī)構(gòu)27的部件加以詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，成像器件11響應(yīng)由第二驅(qū)動(dòng)器14發(fā)送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作以拾取經(jīng)由可移動(dòng)透鏡16得到的物體圖像，然后根據(jù)由控制模塊6控制的定時(shí)脈沖發(fā)生電路15輸出的定時(shí)信號(hào)以電信號(hào)的形式將拾取到的物體圖像(圖像信息)發(fā)送到A/D轉(zhuǎn)換電路12。
應(yīng)注意的是，成像器件11并不局限于CCD，還允許其它類型的器件，例如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)用作成像器件11。
A/D轉(zhuǎn)換電路12由于對(duì)所接收到的電信號(hào)形式的圖像信息執(zhí)行相關(guān)雙取樣(CDS)而有效地保持良好的S/N比，由于對(duì)上述圖像信息執(zhí)行自動(dòng)增益控制(AGC)而有效地控制增益，并且由于對(duì)上述圖像信息執(zhí)行模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換而有效地生成數(shù)字信號(hào)形式的圖像數(shù)據(jù)，等等。
第一驅(qū)動(dòng)器13根據(jù)來(lái)自下面描述的控制模塊6中的CPU的命令對(duì)壓電器件26發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
第二驅(qū)動(dòng)器14根據(jù)來(lái)自定時(shí)脈沖產(chǎn)生電路15的定時(shí)信號(hào)對(duì)成像器件11發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
定時(shí)脈沖產(chǎn)生電路15根據(jù)控制模塊6的控制，產(chǎn)生提供提供預(yù)定定時(shí)的定時(shí)信號(hào)。
攝像模塊2具有探測(cè)被驅(qū)動(dòng)單元10在光軸方向上的位移距離的探測(cè)裝置28。探測(cè)裝置28可以是各種類型的探測(cè)裝置，例如，包括諸如磁致電阻(MR)傳感器的磁探測(cè)裝置和具有霍爾元件等的光學(xué)探測(cè)裝置。探測(cè)裝置28獲得的探測(cè)結(jié)果作為被驅(qū)動(dòng)單元10的位置信息提供給下文將描述的控制模塊6中的CPU。
攝像DSP 3對(duì)從A/D轉(zhuǎn)換電路12接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，例如自動(dòng)聚焦(AF)，自動(dòng)曝光(AE)和自動(dòng)白平衡(AWB)。在圖像數(shù)據(jù)通過(guò)控制模塊6輸出到記錄介質(zhì)100從而將圖像數(shù)據(jù)以文件形式記錄到記錄介質(zhì)100上之前，以預(yù)定的格式對(duì)這些經(jīng)過(guò)諸如AF，AE和AWB等信號(hào)處理的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
攝像DSP 3具有SDRAM控制器29，其中，可根據(jù)來(lái)自SDRAM控制器29的命令執(zhí)行對(duì)SDRAM 4的高速數(shù)據(jù)讀寫。
控制模塊6是具有由系統(tǒng)總線34互相連接多個(gè)單元的結(jié)構(gòu)的微型計(jì)算機(jī)，這些單元例如為中央處理器(CPU)30、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)31、閃存只讀存儲(chǔ)器(ROM)32以及時(shí)間電路33?？刂颇K6提供對(duì)圖像拾取裝置1的每個(gè)單元進(jìn)行控制的功能。
CPU 30通過(guò)定時(shí)脈沖產(chǎn)生電路15對(duì)第一驅(qū)動(dòng)器13和第二驅(qū)動(dòng)器14等發(fā)送命令信號(hào)，使這些單元開(kāi)始工作。將被驅(qū)動(dòng)單元10的位置信息作為由探測(cè)裝置28獲得的探測(cè)結(jié)果施加到CPU 30，然后CPU 30根據(jù)所接收到的位置信息對(duì)第一驅(qū)動(dòng)器13輸出命令信號(hào)。
RAM 31主要用作臨時(shí)存儲(chǔ)部分完成的處理結(jié)果等的工作區(qū)域。
在CPU 30中執(zhí)行的各種類型的程序以及每種處理所需的數(shù)據(jù)等都存儲(chǔ)在閃存ROM 32中。
時(shí)間電路33是一種輸出例如當(dāng)前日期、當(dāng)前星期幾、當(dāng)前時(shí)間和圖像拾取日期的電路。
操作單元7包括接觸面板和控制鍵等，它們?cè)O(shè)置在圖像拾取裝置1未示出的殼體(外殼)上。施加到操作單元7的適于操作的信號(hào)被提供給CPU30，并且CPU 30根據(jù)所接收到的信號(hào)對(duì)每個(gè)單元發(fā)送命令信號(hào)。
LCD 8設(shè)置在例如殼體上，并且由與系統(tǒng)總線34相連的LCD控制器35控制。LCD 8基于來(lái)自LCD控制器35的驅(qū)動(dòng)信號(hào)顯示各種類型的信息，例如獲得的圖像數(shù)據(jù)。
外部接口9與系統(tǒng)總線34相連。通過(guò)外部接口9連接諸如外部個(gè)人計(jì)算機(jī)的外部裝置200，從而接收來(lái)自外部個(gè)人計(jì)算機(jī)的圖像數(shù)據(jù)，并將接收到的圖像數(shù)據(jù)記錄到記錄介質(zhì)100上或?qū)⒋鎯?chǔ)在記錄介質(zhì)100中的圖像數(shù)據(jù)輸出到外部個(gè)人電腦上等。應(yīng)當(dāng)注意的是，記錄介質(zhì)100通過(guò)與系統(tǒng)總線34連接的介質(zhì)接口5與控制模塊6連接。
另外，通過(guò)將例如通信模塊的外部器件200與外部接口9連接而連接到例如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上，能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得各種類型的圖像數(shù)據(jù)和其它信息，從而將這些數(shù)據(jù)和信息記錄到記錄介質(zhì)100上或?qū)⒋鎯?chǔ)在記錄介質(zhì)100中的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到目的文件。
應(yīng)當(dāng)注意的是，外部接口9可以以例如電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)1394和通用串行總線(USB)等有線接口的形式安裝，或者以利用光和電的無(wú)線接口的形式安裝。
另外，基于響應(yīng)使用者對(duì)操作單元7實(shí)施的操作而產(chǎn)生的操作信號(hào)從記錄介質(zhì)100讀取存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)100中的圖像數(shù)據(jù)之后，通過(guò)介質(zhì)接口5將該圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到攝像DSP 3。
在從記錄介質(zhì)100讀取圖像數(shù)據(jù)之后，攝像DSP 3對(duì)以壓縮形式接收到的圖像數(shù)據(jù)解壓縮，然后通過(guò)系統(tǒng)總線34將解壓縮的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到LCD控制器35。LCD控制器35根據(jù)解壓縮圖像數(shù)據(jù)向LCD 8發(fā)送圖像信號(hào)。因此，LCD 8可根據(jù)圖像信號(hào)實(shí)施圖像的顯示。
在具有上述結(jié)構(gòu)的圖像拾取裝置1中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，被驅(qū)動(dòng)單元10可根據(jù)所施加的驅(qū)動(dòng)電流的方向在光軸方向上(向前和向后)位移。
當(dāng)被驅(qū)動(dòng)單元10到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，根據(jù)探測(cè)裝置28獲得的探測(cè)結(jié)果，第一驅(qū)動(dòng)器13基于由CPU 30發(fā)送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)壓電器件26施加驅(qū)動(dòng)電壓，使得壓電器件26延展(見(jiàn)圖3)。隨著壓電器件26延展，壓電器件26的頂端面受壓而與透鏡支座17的第二支撐凸起20接觸，從而停止被驅(qū)動(dòng)單元10的位移。
來(lái)自第一驅(qū)動(dòng)器13的驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26的同時(shí)，停止對(duì)線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈供給驅(qū)動(dòng)電流。
當(dāng)壓電器件26使被驅(qū)動(dòng)單元10的位移停止時(shí)，停止對(duì)壓電器件26施加驅(qū)動(dòng)電壓。即使停止對(duì)壓電器件26施加驅(qū)動(dòng)電壓，壓電器件26的延展?fàn)顟B(tài)還能在此之后保持一段時(shí)間，從而可以保持被驅(qū)動(dòng)單元10的停止?fàn)顟B(tài)。盡管壓電器件26確保其延展?fàn)顟B(tài)維持一段時(shí)間，但應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)維持被驅(qū)動(dòng)單元10的停止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間，也允許對(duì)壓電器件26施加適于維持壓電器件26延展?fàn)顟B(tài)的最小驅(qū)動(dòng)電壓。此時(shí)，能耗低于通過(guò)對(duì)線性致動(dòng)器通電以維持被驅(qū)動(dòng)單元停止?fàn)顟B(tài)所需的能耗。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流再次施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)器13對(duì)壓電器件26施加與前次施加驅(qū)動(dòng)電壓的方向不同的反向驅(qū)動(dòng)電壓。
當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)器13對(duì)壓電器件26施加反向驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，壓電器件26收縮而遠(yuǎn)離被驅(qū)動(dòng)單元10的第二支撐凸起20，從而脫離對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元10的保持狀態(tài)。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈再次施加驅(qū)動(dòng)電流導(dǎo)致被驅(qū)動(dòng)單元10在光軸方向上位移。
接下來(lái)，停止對(duì)壓電器件26施加反向驅(qū)動(dòng)電壓，然而，此時(shí)壓電器件26可保持其收縮狀態(tài)。
如上所述，位移機(jī)構(gòu)27能夠在停止對(duì)線性致動(dòng)器通電并且無(wú)需持續(xù)對(duì)壓電器件26通電的情況下，實(shí)現(xiàn)被驅(qū)動(dòng)單元10在預(yù)定位置的保持，并能夠?qū)崿F(xiàn)能耗的降低。
另外，位移機(jī)構(gòu)27利用變形(延展?fàn)顟B(tài))的壓電器件26來(lái)使被驅(qū)動(dòng)單元10保持在預(yù)定位置，并且因此可消除產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)裝置10的不希望位移的可能性，即使切斷圖像拾取裝置1的電源，被驅(qū)動(dòng)單元10與止動(dòng)器凸起24和25也不會(huì)產(chǎn)生碰撞，并由此防止異常噪音的產(chǎn)生。
另外，位移機(jī)構(gòu)27確保壓電器件26固定在透鏡筒21上，并因此可以消除壓電器件26隨著被驅(qū)動(dòng)單元10的位移而位移的可能性，使得對(duì)向壓電器件26通電的布線工作和壓電器件26的安裝工作變得更簡(jiǎn)單。
上述實(shí)施例描述了這樣一種類型的位移機(jī)構(gòu)，即，通過(guò)在壓電器件26處于延展?fàn)顟B(tài)時(shí)控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移而在適當(dāng)?shù)奈恢帽３直或?qū)動(dòng)單元10。相反，還可在壓電器件26處于收縮狀態(tài)時(shí)控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移而在適當(dāng)?shù)奈恢帽３直或?qū)動(dòng)單元10，如下所述(見(jiàn)圖4和5)。
壓電器件26的上表面具有例如由橡膠或樹(shù)脂材料制成的調(diào)節(jié)件36。該調(diào)節(jié)件36具有插入孔36a，并且被驅(qū)動(dòng)單元10的第二支撐凸起20插入到該插入孔36a中。該調(diào)節(jié)件36不與第二支撐凸起20相接觸，從而沒(méi)有對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元10的位移施加控制(見(jiàn)圖4)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26上時(shí)，壓電器件26收縮，調(diào)節(jié)件36的內(nèi)表面與第二支撐凸起20擠壓接觸，使得被驅(qū)動(dòng)單元10的位移得到控制(見(jiàn)圖5)。
在下文中將描述該位移機(jī)構(gòu)的各種形式的變型(見(jiàn)圖6至10)。
首先，描述根據(jù)第一實(shí)施例的位移機(jī)構(gòu)27A(見(jiàn)圖6)。除了在被驅(qū)動(dòng)單元10上安裝可在多層方向上延展和收縮的壓電器件26以外，根據(jù)第一變型的位移機(jī)構(gòu)27A與上述位移機(jī)構(gòu)27類似。因此，僅詳細(xì)描述與上述位移機(jī)構(gòu)27不同的部分，對(duì)與上述位移機(jī)構(gòu)27類似的其它部分給予相同的參考標(biāo)記，并且不再作出說(shuō)明。
壓電器件26安裝到例如被驅(qū)動(dòng)單元10的第二支撐凸起20上，并且從第二支撐凸起20向下凸起。
在位移機(jī)構(gòu)27A中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，被驅(qū)動(dòng)單元10可根據(jù)所施加電流的方向在光軸方向上位移。
當(dāng)被驅(qū)動(dòng)單元10到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26上，使得壓電器件26延展，與透鏡筒21的內(nèi)表面擠壓接觸，由此停止被驅(qū)動(dòng)單元10的位移。
在驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26上的同時(shí)，停止對(duì)線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈供給驅(qū)動(dòng)電流。
當(dāng)壓電器件26使被驅(qū)動(dòng)單元10的位移停止時(shí)，停止對(duì)壓電器件26施加驅(qū)動(dòng)電壓。即使停止對(duì)壓電器件26施加驅(qū)動(dòng)電壓之后，也允許壓電器件26維持在延展?fàn)顟B(tài)，從而可維持被驅(qū)動(dòng)單元10的停止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流再次施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，與上次施加的驅(qū)動(dòng)電壓方向不同的反向驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26上，使壓電器件26遠(yuǎn)離透鏡筒21的內(nèi)表面收縮，從而脫離對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元10的保持狀態(tài)，因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈再次施加電流使得被驅(qū)動(dòng)單元10在光軸方向上位移。
接下來(lái)，停止對(duì)壓電器件26施加反向驅(qū)動(dòng)電壓，然而，此時(shí)壓電器件26可保持其收縮狀態(tài)。
下面，描述根據(jù)本發(fā)明第二變型的位移機(jī)構(gòu)27B(見(jiàn)圖7和8)。除了由在垂直于縱向方向的方向上以彎曲形式變形的壓電器件26B來(lái)取代在多層方向上可延展和收縮的壓電器件26以外，根據(jù)第二變型的位移機(jī)構(gòu)27B與上述位移機(jī)構(gòu)27類似。因此，僅詳細(xì)描述與上述位移機(jī)構(gòu)27不同的部分，對(duì)與上述位移機(jī)構(gòu)27類似的其它部分給予相同的參考標(biāo)記，并且不再作出說(shuō)明。
可提供兩種類型的壓電器件26B，一種是所謂的雙晶型，其結(jié)構(gòu)為一對(duì)器件(陶瓷器件)粘結(jié)到諸如鋼片的金屬片相對(duì)表面上，另一種是所謂的單晶型，其結(jié)構(gòu)為器件(陶瓷器件)僅粘結(jié)到金屬片的一個(gè)表面上。
壓電器件26B在縱向方向上(與光軸相同的方向)縱向地形成，其具有例如允許壓電器件固定到透鏡筒21上的固定端形式的后端部，并且除了后端部以外的剩余部分位于被驅(qū)動(dòng)單元10的第二支撐凸起20的下方且略遠(yuǎn)離透鏡筒21。對(duì)壓電器件26B施加驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)使壓電器件26B變形為彎曲形狀，從而壓電器件26B的前端可上下位移。
壓電器件26B的前端在向上凸起的位置上安裝有由例如橡膠或樹(shù)脂材料制成的按壓件37。
在具有上述結(jié)構(gòu)的位移機(jī)構(gòu)27B中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，被驅(qū)動(dòng)單元10可以根據(jù)所施加的驅(qū)動(dòng)電流的方向在光軸方向上位移。
當(dāng)被驅(qū)動(dòng)單元10到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，根據(jù)探測(cè)裝置28獲得的探測(cè)結(jié)果，第一驅(qū)動(dòng)器13基于由CPU 30發(fā)送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)壓電器件26B施加驅(qū)動(dòng)電壓，引起壓電器件26B變形，從而壓電器件的前端可位移而更靠近被驅(qū)動(dòng)單元10(見(jiàn)圖8)。隨著壓電器件26B的變形，安裝在壓電器件26B前端的按壓件37被擠壓而與透鏡支座17的第二支撐凸起20接觸，從而停止被驅(qū)動(dòng)單元10的位移。
來(lái)自第一驅(qū)動(dòng)器13的驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26B的同時(shí)，停止對(duì)線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈供給驅(qū)動(dòng)電流。
當(dāng)壓電器件26B使被驅(qū)動(dòng)單元10的位移停止時(shí)，停止對(duì)壓電器件26B施加驅(qū)動(dòng)電壓。即使對(duì)壓電器件26B停止施加驅(qū)動(dòng)電壓，壓電器件26B還能在此之后保持一段時(shí)間的變形狀態(tài)，從而可以保持被驅(qū)動(dòng)單元10的停止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流再次施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)器13對(duì)壓電器件26B施加與最后所施加驅(qū)動(dòng)電壓的方向不同的反向驅(qū)動(dòng)電壓。
當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)器13對(duì)壓電器件26B施加反向驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，壓電器件26B恢復(fù)到其原始狀態(tài)，使按壓件37遠(yuǎn)離被驅(qū)動(dòng)單元10的第二支撐凸起20，從而脫離對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元10的保持狀態(tài)。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈再次施加電流導(dǎo)致被驅(qū)動(dòng)單元10在光軸方向上的位移。
接下來(lái)，停止對(duì)壓電器件26B施加反向驅(qū)動(dòng)電壓，然而，此時(shí)壓電器件26B可保持其原始狀態(tài)。
如上所述，利用在垂直于被驅(qū)動(dòng)單元10的位移方向的方向上以彎曲形狀變形的壓電器件26B，能夠使壓電器件26B位于透鏡筒21的內(nèi)表面和被驅(qū)動(dòng)單元10之間的空間內(nèi)，并且平行于被驅(qū)動(dòng)單元10的位移方向，從而允許通過(guò)將壓電器件26B的長(zhǎng)度設(shè)為理想長(zhǎng)度來(lái)確保所需程度的壓電器件26B變形，同時(shí)節(jié)省了空間。
應(yīng)當(dāng)注意的是，如上所述，取代壓電器件26B與被驅(qū)動(dòng)單元10的直接接觸，而是橡膠或樹(shù)脂材料制成的按壓件37與被驅(qū)動(dòng)單元10接觸來(lái)控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移，這使得可吸收位移控制時(shí)產(chǎn)生的噪音，并可防止被驅(qū)動(dòng)單元10和壓電器件26B產(chǎn)生裂紋或受到損害，還可降低由于被驅(qū)動(dòng)單元10和壓電器件26B的安裝誤差而產(chǎn)生的控制力的變化。
下面，描述根據(jù)本發(fā)明第三變型的位移機(jī)構(gòu)27C(見(jiàn)圖9和10)。除了位移機(jī)構(gòu)27C具有變形放大的裝置以外，根據(jù)第三變型的位移機(jī)構(gòu)27C與上述位移機(jī)構(gòu)27類似。因此，僅詳細(xì)描述與上述位移機(jī)構(gòu)27不同的部分，對(duì)與上述位移機(jī)構(gòu)27類似的其它部分給予相同的參考標(biāo)記，并且不再作出說(shuō)明。
壓電器件26在延展/收縮方向上的一端固定到透鏡筒21上，并且位于透鏡筒21中向下凸起的位置。
變形放大裝置38設(shè)置在透鏡筒21之內(nèi)，具體而言，例如在被驅(qū)動(dòng)單元10下方的位置。變形放大裝置38由設(shè)置在透鏡筒21的內(nèi)側(cè)底表面的樞轉(zhuǎn)支撐件39，以及由上述樞轉(zhuǎn)支撐件39支撐的變形放大部分40構(gòu)成。變形放大部分40在與被驅(qū)動(dòng)單元10的位移方向大致相同的方向上縱向形成，并且其縱向中間部分由樞轉(zhuǎn)支撐件39可樞轉(zhuǎn)地支撐。變形放大部分40的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的支撐點(diǎn)向后遠(yuǎn)離縱向中心設(shè)置。由樞轉(zhuǎn)支撐件39支撐的變形放大部分40具有以樞轉(zhuǎn)支撐件39為界比后部更長(zhǎng)的前部。變形放大部分40的前端在向上凸起位置中安裝有由例如橡膠或樹(shù)脂材料制成的按壓件41。
驅(qū)動(dòng)彈簧42被支撐在變形放大部分40的前端部和透鏡筒21的內(nèi)底面之間的位置。驅(qū)動(dòng)彈簧42可指定為例如拉伸卷簧。因此，變形放大部分40在變形放大部分的前端向下位移的樞轉(zhuǎn)方向上被驅(qū)動(dòng)，而壓電器件26被向下按壓成始終與變形放大部分40的后端接觸。
在具有上述結(jié)構(gòu)的位移機(jī)構(gòu)27C中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，被驅(qū)動(dòng)單元10可根據(jù)所施加的驅(qū)動(dòng)電流的方向在光軸方向上位移。
當(dāng)被驅(qū)動(dòng)單元10到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26上，由于上述壓電器件26的作用，使變形放大部分40的后端被向下按壓，因此使得變形放大部分40圍繞作為支撐點(diǎn)的樞轉(zhuǎn)支撐件39樞轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖10)。變形放大部分40的樞轉(zhuǎn)使按壓件41與被驅(qū)動(dòng)單元10的第二支撐凸起20向上擠壓接觸，從而停止被驅(qū)動(dòng)單元的位移。此時(shí)，因?yàn)樽冃畏糯蟛糠?0具有以樞轉(zhuǎn)支撐件39為界前部比后部更長(zhǎng)的形式，因此壓電器件26的變形(延展)程度被放大，從而使按壓件41位移。
在驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26上的同時(shí)，停止對(duì)線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈供給電流。
當(dāng)壓電器件26引起被驅(qū)動(dòng)單元10的位移停止時(shí)，停止對(duì)壓電器件26施加驅(qū)動(dòng)電壓。即使停止對(duì)壓電器件26施加驅(qū)動(dòng)電壓，也允許壓電器件26在此之后維持一段時(shí)間的延展?fàn)顟B(tài)，從而可維持被驅(qū)動(dòng)單元10的停止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流再次施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，與上次施加的驅(qū)動(dòng)電壓方向不同的反向驅(qū)動(dòng)電壓施加到壓電器件26上，引起壓電器件26收縮，從而變形放大部分40由于驅(qū)動(dòng)彈簧42的驅(qū)動(dòng)力而樞轉(zhuǎn)，使按壓件41遠(yuǎn)離第二支撐凸起部分20，由此脫離對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元10的保持狀態(tài)。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈再次施加驅(qū)動(dòng)電流導(dǎo)致被驅(qū)動(dòng)單元10在光軸方向上的位移。
接下來(lái)，停止對(duì)壓電器件26施加反向驅(qū)動(dòng)電壓，然而，此時(shí)壓電器件26可保持其收縮狀態(tài)。
如上所述，位移機(jī)構(gòu)27C確保壓電器件26的變形放大使按壓件41與被驅(qū)動(dòng)單元10擠壓接觸，允許使用變形較小的壓電器件26，因此，由于使用變形有限的壓電器件而使位移機(jī)構(gòu)27C的尺寸減小以及制造成本降低。
另外，因?yàn)閴弘娖骷?6的變形放大使按壓件41與被驅(qū)動(dòng)單元10擠壓接觸，無(wú)論壓電器件26對(duì)透鏡筒21的安裝精度如何，按壓件41都能牢靠地保持被驅(qū)動(dòng)單元10。
另外，如上所述，利用驅(qū)動(dòng)彈簧42在預(yù)定樞轉(zhuǎn)方向上對(duì)變形放大部分40施力，可以確定無(wú)誤地在上述預(yù)定方向上樞轉(zhuǎn)變形放大部分40來(lái)脫離對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元10的位移的限制，并且還可以防止變形放大部分40不希望的樞轉(zhuǎn)。
盡管已經(jīng)描述了上述位移機(jī)構(gòu)27、27A、27B和27C，它們都涉及使被驅(qū)動(dòng)單元10相對(duì)兩個(gè)引導(dǎo)軸位移的位移機(jī)構(gòu)，但應(yīng)注意，上述位移機(jī)構(gòu)也可采用不同的結(jié)構(gòu)，如，使被驅(qū)動(dòng)單元10作為一個(gè)引導(dǎo)軸的一體部分在光軸方向上位移。在這種情況中，可通過(guò)使壓電器件或安裝在壓電器件上的按壓件與被驅(qū)動(dòng)單元或上述的一個(gè)引導(dǎo)軸相接觸來(lái)控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。
接下來(lái)，說(shuō)明本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)應(yīng)用于防振機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例(見(jiàn)11)。
位移機(jī)構(gòu)27D具有被驅(qū)動(dòng)單元43。該被驅(qū)動(dòng)單元43具有用于防振的可移動(dòng)透鏡44，其在垂直于光軸的兩個(gè)方向上(圖11中的X和Y方向)位移來(lái)校正照相機(jī)振動(dòng)和物體振動(dòng)，該被驅(qū)動(dòng)單元還具有保持可移動(dòng)透鏡44的透鏡支座45和支撐透鏡支座45的支撐基座46。被驅(qū)動(dòng)單元43受到來(lái)自未示出的具有驅(qū)動(dòng)磁體和驅(qū)動(dòng)線圈的線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力而移動(dòng)。
透鏡支座45由大致環(huán)狀的支座主體45a以及以彼此相反的方向從支座主體45a突出的第一和第二支撐凸起45b和45c構(gòu)成。
透鏡支座45由在Y方向可移動(dòng)的支撐基座46支撐。支撐基座46由基座表面46a、分別設(shè)置在基座表面46a上且橫向間隔開(kāi)的第一和第二軸安裝凸起46b和46c、設(shè)置在基座表面46a左端部的器件安裝件46d以及分別設(shè)置在基座表面46a上且垂直間隔開(kāi)的第一和第二軸承46e和46f構(gòu)成。
第一軸安裝凸起46b安裝有在Y方向上延伸的第一引導(dǎo)軸47，而第二軸安裝凸起46c安裝有在Y方向上延伸的第二引導(dǎo)軸48。第一引導(dǎo)軸47插入到透鏡支座45的第一支撐凸起45b中，而第二引導(dǎo)軸48插入到透鏡支座45的第二支撐凸起45c中。這樣，透鏡支座45通過(guò)在Y方向上可移動(dòng)的第一和第二引導(dǎo)軸47和48由支撐基座46支撐。
器件安裝件46d安裝有具有朝向第一支撐凸起45b延伸的凸起形式的第一壓電器件49。壓電器件49與上述壓電器件16相同，并因此可通過(guò)在其上施加驅(qū)動(dòng)電壓而在多層方向產(chǎn)生延展或收縮變形。
支撐基座46由在X方向上可移動(dòng)的固定基座50支撐。固定基座50被安裝在未示出的透鏡筒中，其由基座表面50a、分別設(shè)置在基座表面50a上且垂直間隔開(kāi)的第一和第二軸安裝凸起50b和50c以及設(shè)置在基座表面50a下部的器件安裝件50d形成。
第一軸安裝凸起50b安裝有在X方向上延伸的第一引導(dǎo)軸51，而第二軸安裝凸起50c安裝有在X方向上延伸的第二引導(dǎo)軸52。第一引導(dǎo)軸51插入到支撐基座46的第一軸承46e中，而第二引導(dǎo)軸52插入到支撐基座46的第二軸承46f中。這樣，支撐基座46通過(guò)在X方向上可移動(dòng)的第一和第二引導(dǎo)軸51和52由固定基座50支撐。當(dāng)支撐基座46相對(duì)于固定基座50在X方向位移時(shí)，透鏡支座45和可移動(dòng)透鏡44可作為支撐基座46的一體部分在X方向上位移。
器件安裝件50d安裝有具有朝向支撐基座46的第二軸承46f延伸的凸起形式的第二壓電器件53。第二壓電器件53與上述壓電器件16相同，并因此可通過(guò)在其上施加驅(qū)動(dòng)電壓而在多層方向產(chǎn)生延展或收縮變形。
在具有上述結(jié)構(gòu)的位移機(jī)構(gòu)27D中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，透鏡支座45可根據(jù)所施加驅(qū)動(dòng)電流的方向相對(duì)于支撐基座46在Y方向上位移，或是，支撐基座46可作為可移動(dòng)透鏡44和透鏡支座45的一體部分相對(duì)于固定基座50在X方向位移。
當(dāng)透鏡支座45到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，對(duì)安裝在支撐基座46上的壓電器件49施加驅(qū)動(dòng)電壓，使得第一壓電器件49延展，使其與透鏡支座45的第一支撐凸起45b擠壓接觸，由此停止透鏡支座45的位移。
在驅(qū)動(dòng)電壓施加到第一壓電器件49上的同時(shí)，停止對(duì)線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈施加驅(qū)動(dòng)電流。
當(dāng)?shù)谝粔弘娖骷?9使停止透鏡支座45的位移時(shí)，停止對(duì)第一壓電器件49施加驅(qū)動(dòng)電壓。即使停止對(duì)第一壓電器件49施加驅(qū)動(dòng)電壓，也允許第一壓電器件49還能在此之后保持一段時(shí)間的延展?fàn)顟B(tài)，從而可以保持透鏡支座45的停止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流再次施加到線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，對(duì)第一壓電器件49施加與上次施加驅(qū)動(dòng)電壓的方向不同的反向驅(qū)動(dòng)電壓，使第一壓電器件49收縮而遠(yuǎn)離第一支撐凸起45b，由此脫離對(duì)透鏡支座45的保持狀態(tài)。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈再次施加驅(qū)動(dòng)電流使透鏡支座45在Y方向上位移。
接下來(lái)，停止對(duì)第一壓電器件49施加反向驅(qū)動(dòng)電壓，然而，此時(shí)第一壓電器件49可保持其收縮狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)支撐基座46到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，對(duì)安裝在固定基座50上的第二壓電器件53施加驅(qū)動(dòng)電壓，使得第二壓電器件53延展，與支撐基座46的第二軸承46f擠壓接觸，從而停止透鏡支座45的位移。
對(duì)第二壓電器件53施加驅(qū)動(dòng)電壓的同時(shí)，停止對(duì)線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈施加驅(qū)動(dòng)電流。
當(dāng)?shù)诙弘娖骷?3使支撐基座46的位移停止時(shí)，停止對(duì)第二壓電器件53施加驅(qū)動(dòng)電壓。即使對(duì)第二壓電器件53停止施加驅(qū)動(dòng)電壓，第二壓電器件53還能在此之后保持一段時(shí)間的延展?fàn)顟B(tài)，從而可以保持支撐基座46的停止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)對(duì)線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈再次施加驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，對(duì)第二壓電器件53施加與最后所施加驅(qū)動(dòng)電壓的方向不同的反向驅(qū)動(dòng)電壓，使第二壓電器件53收縮而遠(yuǎn)離支撐基座46的第二軸承46f，由此脫離對(duì)支撐基座46的保持狀態(tài)。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈再次施加驅(qū)動(dòng)電流使支撐基座46在X方向上位移。
接下來(lái)，停止對(duì)第二壓電器件53施加反向驅(qū)動(dòng)電壓，然而，此時(shí)第二壓電器件53可保持其收縮狀態(tài)。
位移機(jī)構(gòu)27D能夠在停止對(duì)線性致動(dòng)器通電并且無(wú)需對(duì)第一和第二壓電器件49和53連續(xù)通電的情況中，實(shí)現(xiàn)在預(yù)定位置上保持透鏡支座45和支撐基座46，并能夠降低能耗。
盡管已經(jīng)相對(duì)于位移機(jī)構(gòu)27D說(shuō)明了這樣的一種類型的位移機(jī)構(gòu)，即，使作為被驅(qū)動(dòng)單元43的透鏡支座45或支撐基座46相對(duì)于引導(dǎo)軸47和48或51和52位移，但應(yīng)注意，上述位移機(jī)構(gòu)也可采用不同的結(jié)構(gòu)，如，允許透鏡支座45和支撐基座46作為引導(dǎo)軸47和48或51和52的一體部分在X和Y方向上位移。在這種情況中，通過(guò)使壓電器件或安裝在壓電器件上的按壓件與透鏡支座45和支撐基座46或引導(dǎo)軸相接觸來(lái)控制透鏡支座45和支撐基座46的位移也是允許的。
盡管上述說(shuō)明的實(shí)施例適于利用第一和第二壓電器件49和53這兩個(gè)器件來(lái)控制被驅(qū)動(dòng)單元43(透鏡支座45和支撐基座46)的位移，但利用圖12中示出的第一和第二壓電器件54和55來(lái)控制成像器件11的位移也是可以的，即使當(dāng)防振機(jī)構(gòu)采取不同的結(jié)構(gòu)時(shí)，如，允許代替可移動(dòng)透鏡44使成像器件11在垂直于光軸的方向上位移以便防振。
應(yīng)注意，上述例如向上、向下、向左、向右的方向僅是為了說(shuō)明的目的而不局限于本發(fā)明的應(yīng)用。
示于上述優(yōu)選實(shí)施例的單元的任何特定形式和結(jié)構(gòu)都僅是為了說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本方面的技術(shù)范圍并不局限于上述任一形式和結(jié)構(gòu)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其它因素，在所附權(quán)利要求或其等價(jià)物的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變型、組合、局部組合和改變。
本發(fā)明包含于2005年6月17日在日本專利局申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)JP2005-177730所涉及的主題，其全文在此引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種位移機(jī)構(gòu)，其使用具有驅(qū)動(dòng)磁體和驅(qū)動(dòng)線圈的線性致動(dòng)器作為使被驅(qū)動(dòng)單元、容納在該被驅(qū)動(dòng)單元中的可移動(dòng)透鏡或成像器件在預(yù)定方向上位移的驅(qū)動(dòng)裝置，所述位移機(jī)構(gòu)包括壓電器件，其可響應(yīng)于施加于其上的驅(qū)動(dòng)電壓而變形并適于在壓電器件變形時(shí)控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的位移機(jī)構(gòu)，其中被驅(qū)動(dòng)單元在彼此垂直的第一和第二方向上位移，所述第一和第二方向分別垂直于包括有可移動(dòng)透鏡和成像器件的光學(xué)成像系統(tǒng)的光軸，并且，位移機(jī)構(gòu)設(shè)置有適于在第一方向上控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移的第一壓電器件以及適于在第二方向上控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移的第二壓電器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的位移機(jī)構(gòu)，其中所述壓電器件具有固定端形式的一端部和自由端形式的另一端部，并且在所述壓電器件變形時(shí)，所述自由端和被驅(qū)動(dòng)單元的接觸控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的位移機(jī)構(gòu)，其中所述壓電器件具有固定端形式的一端部和自由端形式的另一端部，并且在所述壓電器件變形時(shí)，所述自由端和被驅(qū)動(dòng)單元的接觸控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的位移機(jī)構(gòu)，其中還包括用于放大所述壓電器件的變形程度的變形放大裝置，其中所述壓電器件設(shè)置在所述變形放大裝置的一端側(cè)，并且在所述壓電器件變形時(shí)，所述變形放大裝置的另一端與被驅(qū)動(dòng)單元的接觸控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的位移機(jī)構(gòu)，其中還包括用于放大所述壓電器件的變形程度的變形放大裝置，其中所述壓電器件設(shè)置在變形放大裝置的一端側(cè)，并且在所述壓電器件變形時(shí)，所述變形放大裝置的另一端與被驅(qū)動(dòng)單元的接觸控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的位移機(jī)構(gòu)，其中還包括驅(qū)動(dòng)彈簧，其在一方向上對(duì)所述壓電器件施加驅(qū)動(dòng)力以去除對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元的位移的限制。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的位移機(jī)構(gòu)，其中還包括一驅(qū)動(dòng)彈簧，其在一方向上對(duì)所述壓電器件施加驅(qū)動(dòng)力以去除對(duì)被驅(qū)動(dòng)單元的位移的限制。
9.一種具有位移機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置，該位移機(jī)構(gòu)使用具有驅(qū)動(dòng)磁體和驅(qū)動(dòng)線圈的線性致動(dòng)器作為使被驅(qū)動(dòng)單元、容納在該被驅(qū)動(dòng)單元中的可移動(dòng)透鏡或成像器件在預(yù)定方向上位移的驅(qū)動(dòng)裝置，所述位移機(jī)構(gòu)包括壓電器件，其可響應(yīng)于施加于其上的驅(qū)動(dòng)電壓而變形并且適于在所述壓電器件變形時(shí)控制被驅(qū)動(dòng)單元的位移。
全文摘要
提供一種位移機(jī)構(gòu)，其使用具有驅(qū)動(dòng)磁體和驅(qū)動(dòng)線圈的線性致動(dòng)器作為使被驅(qū)動(dòng)單元、容納在該被驅(qū)動(dòng)單元中的可移動(dòng)透鏡或成像器件在預(yù)定方向上位移的驅(qū)動(dòng)裝置，所述位移機(jī)構(gòu)包括可響應(yīng)于施加于其上的驅(qū)動(dòng)電壓而變形并用于在該壓電器件變形時(shí)控制該被驅(qū)動(dòng)單元的位移的壓電器件。還提供一種包括這種位移機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置。
文檔編號(hào)G03B5/00GK1880995SQ20061009988
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者森裕之, 牧井達(dá)郎, 池上啟佑 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社