[發明專利]透鏡機構及成像裝置

有效

• 申請號: 201010180494.8
• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN101893747A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 菅澤昌之;永井信之;村上一臣
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G02B7/04
• 分類號: G02B7/04;H02N11/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的參考

本申請涉及包含2009年5月22日向日本專利局提交的日本優先權專利申請第JP?2009-124368號中公開的主題，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及含有聚合物致動器元件(polymer?actuator?element)的透鏡機構和成像裝置。

背景技術

近年來包括個人計算機和PDA的便攜式電子裝置在性能方面進步顯著。通常，這些設備因為有包含透鏡單元的透鏡機構而具有成像功能。在這些裝置中，透鏡機構的透鏡單元作為一個可移動的部件，沿光軸移動以實現聚焦和變焦。

人們普遍使用音圈電動機和步進電動機作為驅動部來移動透鏡單元。但是，近來出現了利用聚合物致動器元件作為驅動部的透鏡機構，使其尺寸更加小巧(參見如日本專利公開第2006-293007號文件(以下稱專利文件1)和日本專利公開第2007-151221號文件(以下稱專利文件2))。聚合物致動器元件包括例如夾在一對電極中間的離子交換樹脂。由于成對的電極間產生電勢差，故將這種聚合物致動器元件在與離子交換樹脂膜表面垂直的方向上偏移。

發明內容

然而，在專利文件1和2所公開的透鏡機構中，透鏡單元與聚合物致動器元件沿光軸并列設置，從而使聚合物致動器元件沿光軸對透鏡單元施加驅動力。這就導致了依賴于透鏡機構的狀態由于透鏡單元的重量而施加至聚合物致動器元件的負荷(load)的差別。例如，如果透鏡機構處于光軸是垂直的狀態(聚合物致動器元件和透鏡單元垂直并排的狀態)，透鏡單元下移所需的驅動力相對較小。但是，由于透鏡單元的重量，上移透鏡單元需要較大的驅動力。相反，如果透鏡機構處于光軸是水平的狀態(聚合物致動器元件和透鏡單元水平并排的狀態)，則不論透鏡單元朝兩個方向中的哪個方向沿光軸移動，透鏡單元的重量都不會對驅動力產生影響。

因此，必須根據透鏡機構的狀態來控制由聚合物致動器元件施加的驅動力，以在任何狀態下提供在相同的移動量。但是，提供這樣的控制機構與減小尺寸相沖突，從而使其變得不切實際。另一方面，根據透鏡機構的狀態來控制驅動力的失敗導致了根據透鏡機構的狀態而給出的驅動力所產生的透鏡單元的移動量的偏差。這就使精確聚焦和變焦變得很困難，從而造成光學性能上的缺陷。因此，期望一種盡管構成簡單但無論透鏡機構狀態如何都能以高精度移動透鏡單元的透鏡機構。

考慮到上述情況，本發明首先需要提供一種盡管構成簡單但無論透鏡機構狀態如何都能夠以高精度移動其透鏡的透鏡機構。另外，本發明其次需要提供一種具有上述能夠表現出優良成像性能的透鏡機構的成像裝置。

根據本發明實施例的透鏡機構包括以下組件：

(A)基體；

(B)固定至基體上的導引部件；

(C)透鏡保持部件，用于支撐透鏡，并且該透鏡保持部件被導引部件以沿光軸直線移動的方式支撐；

(D)旋轉部件，用于在與透鏡保持部件的一部分接合的同時轉動，使得透鏡保持部件沿光軸直線移動；以及

(E)聚合物致動器元件，每個聚合物致動器元件具有固定至基體或導引部件上的一端，以及與旋轉部件的一部分接合以使得旋轉部件在與光軸垂直的平面內轉動的另一端。

根據本發明實施方式的成像裝置包括外殼及上述根據本發明實施例的透鏡機構。

在根據本發明實施方式的透鏡機構和成像裝置中，聚合物致動器元件使旋轉部件在垂直于光軸的平面內轉動，從而引起透鏡保持部件沿光軸直線移動。這使得當旋轉部件轉動時，施加至聚合物致動器元件的負荷不會根據透鏡機構的狀態而改變。

根據本發明實施例的透鏡機構中，驅動力由聚合物致動器元件以與光軸方向垂直的方向施加至旋轉部件。這就使得不論透鏡機構的狀態如何，都可以精確地將透鏡保持部件沿光軸移動到給定位置。

根據本發明實施例的成像裝置包括上述透鏡機構，因而允許更加精確的聚焦及變焦并表現出優良的光學性能。

附圖說明

圖1是示出了根據本發明實施例的成像裝置整體結構的示意圖；

圖2是示出了圖1所示的透鏡機構的總體構成的透視圖；

圖3是以分解圖的方式示出了圖1所示的透鏡機構部件的分解透視圖；

圖4是示出了圖1中所示的透鏡機構中的聚合物致動器元件的主要元件的詳細構成的放大剖視圖；

圖5A和圖5B是用來描述聚合物致動器元件操作的剖面示意圖；

圖6A和圖6B是用來描述圖1所示的透鏡機構操作的透視圖。

具體實施方式

以下將參照附圖對實施本發明的模式(以下稱為實施例)進行詳細說明。