專利名稱:透鏡模塊、攝像裝置、電子系統(tǒng)和透鏡模塊的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種透鏡模塊,該透鏡模塊包括通過使用當(dāng)被施加電壓時(shí)而發(fā)生變形的平板狀位移元件而移動的透鏡,本發(fā)明還涉及采用所述透鏡模塊的攝像裝置和電子系統(tǒng)以及所述透鏡模塊的驅(qū)動方法。
背景技術(shù):
近年來,移動電話、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)及其他移動電子系統(tǒng)在 多功能性方面取得了顯著進(jìn)步,并且通常設(shè)有可提供攝像功能的透鏡模塊。在這種移動電子系統(tǒng)中,必需沿光軸朝著物體移動透鏡或?qū)⑼哥R從物體移開,從而使相機(jī)模塊具有自聚焦能力。一般來說,通過利用相關(guān)技術(shù)中的音圈電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或任何其它驅(qū)動器以移動透鏡模塊中的透鏡。然而,近年來,依據(jù)小型化的觀點(diǎn)而開發(fā)了采用聚合物致動元件的驅(qū)動器。聚合物致動元件例如由夾在一對電極間的離子交換樹脂膜構(gòu)成,當(dāng)這對電極間產(chǎn)生電位差時(shí),離子交換樹脂膜以垂直于膜面的方向移位。采用這種聚合物致動元件的透鏡模塊的例子例如為這樣的構(gòu)造,其中,用于保持一組透鏡的可移動透鏡框被可沿光軸移動的導(dǎo)軸所支撐,并且聚合物致動元件定位為沿光軸與可移動透鏡框?qū)?zhǔn)。根據(jù)上述構(gòu)造,當(dāng)聚合物致動元件發(fā)生變形時(shí),使可移動透鏡框沿光軸移動(例如,參照J(rèn)P-A-2006-293006)。在這種透鏡模塊的另一構(gòu)造中,將一組以相互不同的方向彎曲的聚合物致動元件相互組合,并將透鏡布置在聚合物致動元件組件的一端(例如,參照J(rèn)P-A-2006-172635)。然而,在JP-A-2006-293006所示的透鏡模塊中,由于將聚合物致動元件定位為沿光軸方向與用于保持一組透鏡的可移動透鏡框?qū)?zhǔn),故難以減小透鏡模塊和采用所述透鏡模塊的電子系統(tǒng)的厚度。在JP-A-2006-172635所示的透鏡模塊中,由于透鏡布置在聚合物致動元件組件的端部,故每個(gè)聚合物致動元件必需足夠長,以便在大范圍內(nèi)移動透鏡。這種長的長度使透鏡模塊和采用所述透鏡模塊的電子系統(tǒng)難以小型化。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明期望提供一種小巧且薄的透鏡模塊,該透鏡模塊具有利用平板狀位移元件以驅(qū)動透鏡的構(gòu)造,本發(fā)明還提供采用所述透鏡模塊的小巧且薄的攝像裝置和電子系統(tǒng)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式旨在提供一種透鏡模塊,該透鏡模塊包括透鏡體;透鏡保持部件,其通過保持沿光軸延伸的該透鏡體的側(cè)壁以保持所述透鏡體;以及固定部件,其布置在透鏡體的與透鏡保持部件相反的一側(cè)。而且,平板狀位移元件布置在透鏡體的側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)位移元件的一端固定于固定部件,并且另一端為自由端且向透鏡保持部件凸出。當(dāng)對所述位移元件施加電壓時(shí),每個(gè)位移元件沿其表面彎曲,從而使自由端沿所述光軸移位。而且,多個(gè)驅(qū)動支撐部件布置在透鏡體的側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)驅(qū)動支撐部件的一端固定于相應(yīng)的位移元件的自由端,且另一端樞軸式固定于透鏡保持部件。根據(jù)如此構(gòu)造的透鏡模塊,所述位移元件的自由端的位移使得具有一側(cè)端部固定于自由端的所述驅(qū)動支撐部件繞樞軸轉(zhuǎn)動,這使固定于驅(qū)動支撐部件的另一側(cè)端部的透鏡保持部件發(fā)生移位而同時(shí)透鏡保持部件保持平行于固定部件,從而使得由透鏡保持部件所保持的透鏡體沿光軸移動。在不采用各位移元件沿透鏡體的光軸堆疊或者透鏡體保持在位移元件的端部的構(gòu)造的情況下,上述構(gòu)造的透鏡模塊可使透鏡體在無傾角的情況下沿光軸移動。本發(fā)明的另一實(shí)施方式也旨在提供一種采用上述透鏡模塊的攝像裝置、電子系統(tǒng)以及該透鏡模塊的驅(qū)動方法。 在不采用各位移元件沿透鏡體的光軸堆疊或者透鏡體保持在位移元件的端部的構(gòu)造的情況下,本發(fā)明的上述實(shí)施方式可使得透鏡體沿光軸移動。透鏡模塊以及采用所述透鏡模塊的攝像裝置和電子系統(tǒng)可以薄且小巧。
圖I為說明第一實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造的立體圖;圖2A和圖2B為說明第一實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造及其驅(qū)動操作的側(cè)面圖;圖3A和圖3B為說明聚合物致動元件的詳細(xì)構(gòu)造例和基本操作的圖解橫截面圖;圖4A和圖4B為說明支撐部件和位移元件之間的連接的橫截面圖;圖5A為說明支撐部件和位移元件之間的連接的平面圖,且圖5B為說明支撐部件和位移元件之間的連接的橫截面圖;圖6A和圖6B為說明第二實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造的平面圖;圖7為說明第三實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造的立體圖;圖8A和圖SB為說明第三實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造及其驅(qū)動操作的側(cè)面圖;圖9為說明第四實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造的立體圖;圖10為第五實(shí)施方式的攝像裝置的構(gòu)造圖;并且圖IlA和圖IlB為第六實(shí)施方式的電子系統(tǒng)的構(gòu)造圖。
具體實(shí)施例方式下面,參照附圖,以下列順序說明本發(fā)明的實(shí)施方式。I.第一實(shí)施方式(透鏡模塊)2.第二實(shí)施方式(包含成形的位移元件的透鏡模塊)3.第三實(shí)施方式(使用彈性線的透鏡模塊)4.第四實(shí)施方式(包含立方體形狀的透鏡體的透鏡模塊)5.第五實(shí)施方式(攝像裝置)
6.第六實(shí)施方式(電子系統(tǒng)) 1.第一實(shí)施方式 >> (透鏡模塊)圖I為說明第一實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造的立體圖。圖2A和圖2B為說明第一實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造及其驅(qū)動操作的側(cè)面圖。下面,參照圖I、圖2A和圖2B,說明第一實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造及其驅(qū)動操作。[第一實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造]圖I、圖2A和圖2B所示的透鏡模塊1_1例如被并入攝像裝置和光拾取裝置中,并且在無傾角的情況下沿光軸z移動透鏡Ln。透鏡模塊1-1包括透鏡體3,其由透鏡Ln構(gòu)成;和透鏡保持部件5,其具體地通過保持與光軸z平行的透鏡體3的側(cè)壁以保持透鏡體3。固定部件7設(shè)置在透鏡體3的與透 鏡保持部件5相反的一側(cè),并且臺座9從固定部件7的端部向透鏡體3延伸并與透鏡體3重疊。而且,位移元件11設(shè)置為從固定部件7向透鏡保持部件5延伸,并且驅(qū)動支撐部件13設(shè)置為將位移元件11連接至透鏡保持部件5。而且,支撐部件15設(shè)置為在透鏡保持部件5和固定部件7之間與驅(qū)動支撐部件13平行地延伸。下面,依次詳述上述每個(gè)部件。<透鏡體3>透鏡體3由用于攝像裝置或光拾取裝置的物鏡構(gòu)成。透鏡體3可以為沿光軸z —體化為筒狀部件的多個(gè)透鏡Ln的組合,或者可以為單個(gè)透鏡Ln。在本實(shí)施方式中,透鏡體3為沿著每個(gè)透鏡Ln的外形的圓筒形狀。透鏡體3的直徑可隨著沿光軸z布置的每個(gè)透鏡Ln的直徑而沿光軸z變化。<透鏡保持部件5>透鏡保持部件5具體地通過保持沿光軸z延伸的透鏡體3的側(cè)壁而保持透鏡體3。例如,將四根線材5a連接成矩形框架或者將一根線材彎曲成矩形框架,從而形成透鏡保持部件5。構(gòu)成透鏡保持部件5的線材5a具有充分的剛性而不彎曲。透鏡體3固定于透鏡保持部件5,具體來說,透鏡體3固定于垂直于光軸z的兩行線材5a的中央部。將透鏡體3固定于透鏡保持部件5的方法需要根據(jù)這兩個(gè)部件的材料以適當(dāng)?shù)丶右赃x擇。透鏡保持部件5不是必須如上所述地構(gòu)造,而是可以構(gòu)造為透鏡保持部件5具體地通過保持透鏡體3的沿光軸z延伸的側(cè)壁以保持透鏡體3的任何方式。透鏡保持部件5例如可以為板狀,或者包括圍繞透鏡體3的側(cè)面而環(huán)繞延伸的臂狀部?!垂潭ú考?>固定部件7將透鏡模塊1-1固定在攝像裝置或光拾取裝置的殼體內(nèi),并且位于透鏡體3的與透鏡保持部件5相反的一側(cè)。固定部件7例如由沿光軸z堆疊的兩個(gè)固定部形成,且在兩個(gè)固定部之間夾有分別為平板狀的位移元件11。固定部件7的夾有位移元件11的部分用作將電壓施加給位移元件11的端子。夾在固定部件7的各固定部之間的位移元件11從固定部件7凸出,并且固定部件7的在位移元件11凸出的部分的角部(邊緣部)可被斜切。斜切角(邊緣部)使后述的位移元件11易于彎曲,并且減小了在固定部件7的尖角處發(fā)生的刮擦與摩擦量(否則會大量發(fā)生),從而提高了位移元件11的耐久性?!磁_座9>臺座9為用于支撐整個(gè)透鏡模塊1-1的基底部件(基體)。臺座9從固定部件7的一端以垂直于透鏡體3的光軸z的方向延伸,并將臺座9布置為與透鏡體3重疊。臺座9具有開口 9a,透鏡體3采集的光經(jīng)由該開口 9a穿過。從固定部件7延伸的臺座9可視為固定部件7的部分?!次灰圃?1>每個(gè)位移元件11在被施加電壓時(shí)發(fā)生變形,這種變形用作使由透鏡保持部件5所保持的透鏡體3在無傾角的情況下沿光軸z移動的驅(qū)動源。每個(gè)位移元件11為當(dāng)被施加電壓時(shí)沿表面彎曲的平板狀元件,且將所述位移元件11布置為使得其彎曲面、即被驅(qū)動面垂直于光軸z。在本說明書中,兩個(gè)位移元件11布置在透鏡體3的側(cè)壁的相對側(cè),并且將所述兩個(gè)位移元件11的每個(gè)固定為使得其一端夾持在固定部件7的兩個(gè)固定部之間。每個(gè)位移 元件11的一端固定(稱作固定端),而另一端為自由端Ila,自由端Ila朝向透鏡保持部件
5、即透鏡體3凸出。當(dāng)通過施加電壓而使所述兩個(gè)位移元件11的每個(gè)的被驅(qū)動面彎曲時(shí),從固定部件7凸出的自由端Ila沿著光軸z移位。上述兩個(gè)位移元件11的每個(gè)在平面圖中例如為矩形,并且將位移元件11固定為不與透鏡體3接觸?;蛘撸瑑蓚€(gè)位移元件11的形狀可以使得它們在設(shè)有固定部件7的一側(cè)在平面圖中彼此連接,只要這種形狀的位移元件11不與透鏡體3接觸即可。每個(gè)上述位移元件11例如為聚合物致動元件。圖3A和圖3B為說明聚合物致動元件的詳細(xì)構(gòu)造例和基本操作的圖解橫截面圖。如圖3A和圖3B所示,用作每個(gè)位移元件
(11)的聚合物致動元件21為這樣的橫截面結(jié)構(gòu),其中,一對電極膜25A、25B接合至離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23的相反的表面。換言之,聚合物致動元件21具有一對電極膜25A、25B,且離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23介于電極膜25A和電極膜25B之間。聚合物致動元件21和電極膜25A、25B可完全覆蓋有由高彈性材料(諸如聚氨酯)制成的絕緣保護(hù)膜。離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23還稱作電活性聚合物(EAP)片。如此構(gòu)造的聚合物致動元件21工作如下。首先說明由包含陽離子和極化溶劑(polarized solvent)的陽離子物質(zhì)制成的聚合物致動元件21。在此情況下,如圖3A所示,當(dāng)未施加電壓時(shí),由于陽離子物質(zhì)大致均勻地分散于離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23中,故聚合物致動元件21不彎曲而呈平板狀。如圖3B所示,當(dāng)用電壓施加單元27施加電壓時(shí),聚合物致動元件21工作如下。即,當(dāng)例如將預(yù)定的驅(qū)動電壓施加于電極膜25A和電極膜25B之間以使電極膜25A為負(fù)電位且電極膜25B為正電位時(shí),以極化溶劑溶解的陽離子向電極膜25A移動。在此過程中,由于陰離子在離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23中幾乎不移動,故離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23在設(shè)有電極膜25A的一側(cè)膨脹,而在設(shè)有電極膜25B的一側(cè)收縮。因此,聚合物致動元件21作為整體向電極膜25B側(cè)彎曲。隨后,當(dāng)去除電極膜25A和電極膜25B之間的電位差或者在其間不施加電壓時(shí),在離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23中向電極膜25A側(cè)偏移的陽離子物質(zhì)(陽離子和極化溶劑)被擴(kuò)散,因此,聚合物致動元件21返回至圖3A所示的平板狀態(tài)。而且,當(dāng)在電極膜25A和電極膜25B之間施加預(yù)定的驅(qū)動電壓以使電極膜25A為正電位而電極膜25B為負(fù)電位,從而改變圖3A所示的無電壓施加狀態(tài)時(shí),以極化溶劑溶解的陽離子向電極膜25B移動。在此情況下,由于離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23在設(shè)有電極膜25A的一側(cè)收縮且在設(shè)有電極膜25B的一側(cè)膨脹,故聚合物致動元件21作為整體向電極膜25A側(cè)彎曲。
接下來說明將包含液態(tài)陽離子的離子液體用作陽離子物質(zhì)的情況。在此情況下,如圖3A所示,當(dāng)未施加電壓時(shí),由于離子液體大致均勻地分散于離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23中,故聚合物致動元件21也為平板狀。如圖3B所示,當(dāng)用電壓施加單元27施加電壓時(shí),聚合物致動元件21工作如下。例如,將預(yù)定的驅(qū)動電壓施加于電極膜25A和電極膜25B之間,以使電極膜25A為負(fù)電位而電極膜25B為正電位。離子液體中的陽離子向電極膜25A移動,而陰離子通常不能在作為陽離子交換膜的離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23中移動。因此,離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23在設(shè)有電極膜25A的一側(cè)膨脹,而在設(shè)有電極膜25B的一側(cè)收縮。因此,聚合物致動元件21作為整體向電極膜25B側(cè)彎曲。隨后,當(dāng)去除電極膜25A和電極膜25B之間的電位差或者在其間不施加電壓時(shí),在離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23中向電極膜25A偏移的陽離子被擴(kuò)散,因此,聚合物致動元件21返回至圖3A所示的平板狀態(tài)。而且,當(dāng)在電極膜25A和電極膜25B之間施加預(yù)定的驅(qū)動電壓以使電極膜25A為正電位而電極膜25B為負(fù)電位,從而改變圖3A所示的無電壓施加狀態(tài)時(shí),離子液體中的陽離子向電極膜25B移動。在此情況下,由于離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23在設(shè)有電極膜25A的一側(cè)收縮且在設(shè)有電極膜25B的一側(cè)膨脹,故聚合物致動元件21作為整體向電極膜25A側(cè)彎曲。 在上述驅(qū)動操作中,最好不要在電極膜25A和電極膜25B之間長時(shí)間(例如約一秒)地施加大于或等于聚合物致動元件21的耐壓的電壓(例如約3V)。其原因在于,上述驅(qū)動條件可使聚合物致動元件21的耐久性提高。每個(gè)位移元件11不限于上述聚合物致動元件,而可以是被施加電壓時(shí)發(fā)生變形的任何板狀元件。位移元件11的其他例子可包括由形狀記憶合金制成的元件和壓電器件。如上述圖I、圖2A和圖2B所示,例如由聚合物致動元件形成的每個(gè)位移元件11的構(gòu)造為使得電壓施加在位移元件11的固定端,該固定端固定于固定部件7。<驅(qū)動支撐部件13>各個(gè)驅(qū)動支撐部件13例如由不彎曲的剛性、線狀連桿形成,并且各個(gè)驅(qū)動支撐部件13在透鏡體3的側(cè)壁的相對側(cè)設(shè)置為在透鏡保持部件5和位移元件11之間延伸。每個(gè)驅(qū)動支撐部件13的一端固定于相應(yīng)的位移元件11的自由端11a,而另一端樞軸式地固定于透鏡保持部件5。在此狀態(tài)下,兩個(gè)驅(qū)動支撐部件13保持相互平行,并且沿光軸z而彼此齊平。驅(qū)動支撐部件13不是必須以指定的方式固定于位移元件11,重要的是,驅(qū)動支撐部件13固定于位移元件11的自由端11a,以使得被固定的驅(qū)動支撐部件13不會妨礙位移元件11移位。圖4A和圖4B為說明如何使驅(qū)動支撐部件13固定于位移元件11的橫截面圖。如圖4A所示,每個(gè)驅(qū)動支撐部件13可用粘合劑31固定于相應(yīng)的位移元件11。當(dāng)位移元件11為上述聚合物致動元件(21)并且驅(qū)動支撐部件13由導(dǎo)電材料制成時(shí),驅(qū)動支撐部件13例如以絕緣性粘合劑31固定于位移元件11,該絕緣性粘合劑31確保驅(qū)動支撐部件13和位移元件11的電極膜25A、25B之間的絕緣性?;蛘撸鐖D4B所示,每個(gè)驅(qū)動支撐部件13可如此固定于相應(yīng)的位移元件11,以使得驅(qū)動支撐部件13的一端保持在位移元件11的層中。當(dāng)位移元件11為上述聚合物致動元件(21)并且驅(qū)動支撐部件13由導(dǎo)電材料制成時(shí),驅(qū)動支撐部件13保持在離子導(dǎo)電性高分子化合物膜23中,或者驅(qū)動支撐部件13的表面覆蓋有絕緣涂層,該絕緣涂層確保驅(qū)動支撐部件13和位移元件11的電極膜25A、25B之間的絕緣性。圖5A為表不驅(qū)動支撐部件13之一固定于相應(yīng)的位移兀件11的部分的平面圖。如圖5A所示,為將驅(qū)動支撐部件13牢固地固定于位移元件11,可以沿著與驅(qū)動支撐部件13延伸的方向垂直的方向?qū)Ⅱ?qū)動支撐部件13的固定于位移元件11的端部分開。
另一方面,在驅(qū)動支撐部件13固定于透鏡保持部件5的部分設(shè)有用于將驅(qū)動支撐部件13樞軸式地固定于透鏡保持部件5的連接部件17。在連接部件17穩(wěn)定地保持驅(qū)動支撐部件13的同時(shí),將各驅(qū)動支撐部件13連接為,當(dāng)力作用于驅(qū)動支撐部件13上時(shí),各驅(qū)動支撐部件13在平行于光軸z的平面內(nèi)樞軸式移動。在本說明書中,假設(shè)在未施加力的通常狀態(tài)下,如圖2A所示,每個(gè)驅(qū)動支撐部件13和透鏡保持部件5間的內(nèi)角Θ設(shè)定在90°,并且驅(qū)動支撐部件13相對于光軸z而保持傾斜90°。每個(gè)連接部件17例如為具有限位器的鉸鏈或螺旋彈簧。<支撐部件15>支撐部件15類似于上述驅(qū)動支撐部件13,且每個(gè)支撐部件15例如由不彎曲的剛性、線狀連桿形成。支撐部件15在透鏡體3的側(cè)壁的相對側(cè)布置為可以在透鏡保持部件5和固定部件7之間延伸。各支撐部件15之一、透鏡保持部件5、固定部件7以及各驅(qū)動支撐部件13之一沿光軸z形成了平行連桿機(jī)構(gòu)。支撐部件15沿光軸z而布置在與驅(qū)動支撐部件13的高度不同的高度。而且,每個(gè)支撐部件15的一端被樞軸式固定于固定部件7,而另一端被樞軸式固定于透鏡保持部件
5。在此狀態(tài)下,兩個(gè)支撐部件15保持相互平行,并且沿光軸z而彼此齊平。在支撐部件15固定于固定部件7的部分,設(shè)有用于將支撐部件15樞軸式固定于固定部件7的連接部件19。連接部件19在穩(wěn)定地保持支撐部件15的同時(shí),通過連接各支撐部件15,使得當(dāng)力作用于支撐部件15上時(shí),各支撐部件15在平行于光軸z的平面內(nèi)樞軸式移動。在本說明書中,假設(shè)在未施加力的通常狀態(tài)下,如圖2A所示,支撐部件15相對于固定部件7的延伸方向、即光軸z傾斜90°。每個(gè)連接部件19例如為彈性鉸鏈。另一方面,在支撐部件15固定于透鏡保持部件5的部分,設(shè)有與用于將驅(qū)動支撐部件13固定于透鏡保持部件5的連接部件17類似的連接部件17。于是,支撐部件15樞軸式固定于透鏡保持部件5。在上述構(gòu)造中,如上所述,透鏡保持部件5、固定部件7、各驅(qū)動支撐部件13之一以及各支撐部件15之一沿光軸z形成了平行連桿機(jī)構(gòu)。平行連桿機(jī)構(gòu)布置在透鏡體3的兩偵牝并且兩個(gè)平行連桿機(jī)構(gòu)形成所謂的受電弓(pantograph)結(jié)構(gòu)。[第一實(shí)施方式的透鏡模塊的驅(qū)動操作]接下來,說明透鏡模塊1-1的驅(qū)動操作。首先,如圖I和圖2A所示,當(dāng)未對位移元件11施加電壓時(shí),位移元件11不彎曲而呈平板狀。此時(shí),由透鏡保持部件5、固定部件7、驅(qū)動支撐部件13和支撐部件15構(gòu)成的每個(gè)平行連桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)角Θ保持在θ=90°,并且由透鏡保持部件5保持的透鏡體3被保持在初始位置。另一方面,如圖2Β所示,當(dāng)對位移元件11施加電壓,使得所述位移元件11以遠(yuǎn)離臺座9的方向彎曲時(shí),固定于位移元件11的自由端Ila的驅(qū)動支撐部件13以位移元件11為樞軸而以遠(yuǎn)離臺座9的方向轉(zhuǎn)動。因此,固定于驅(qū)動支撐部件13的透鏡保持部件5被以遠(yuǎn)離臺座9的方向提起。在由透鏡保持部件5、固定部件7、驅(qū)動支撐部件13和支撐部件15構(gòu)成的每個(gè)平行連桿機(jī)構(gòu)中,透鏡保持部件5和驅(qū)動支撐部件13間的內(nèi)角Θ由Θ變?yōu)?90-α)。。內(nèi)角的變化使透鏡保持部件5沿光軸ζ移動而同時(shí)透鏡保持部件5保持平行于固定部件7,從而,使得由透鏡保持部件5所保持的透鏡體3在與光軸ζ無傾角(即相對于光軸ζ無傾斜)的情況下而相對于固定部件7移動。在圖2Β所示的例子中,透鏡體3在與光軸ζ無傾角的情況下移動而同時(shí)被以遠(yuǎn)離臺座9的方向提起。在此狀態(tài)下,當(dāng)停止對位移元件11施加電壓時(shí),位移元件11由彎曲狀態(tài)返回至平板狀態(tài)。此時(shí),如圖2Α所不,由透鏡保持部件5、固定部件7、驅(qū)動支撐部件13和支撐部件15構(gòu)成的每個(gè)平行連桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)角Θ返回至90°,因此,透鏡體3返回至初始位置。在上述驅(qū)動操作中,透鏡體3沿光軸ζ的移動量取決于位移元件11的彎曲量,即由施加給位移元件11的電壓大小來控制。而且,如結(jié)合位移元件11的構(gòu)造所描述的情況,位移元件11的彎曲方向由施加給構(gòu)成位移元件11的電極的電壓狀態(tài)來控制。例如,為了 向臺座9移動透鏡體3,施加給構(gòu)成位移元件11的電極的電壓狀態(tài)可相對于上述驅(qū)動操作中的電壓施加狀態(tài)而反轉(zhuǎn)。為增加移動透鏡體3的推力,可增大位移元件11沿垂直于光軸ζ的方向的寬度。如上所述地增加由位移元件11產(chǎn)生的推力還增大了透鏡體3的移動量和透鏡體3的移動速度?;蛘?,為增加透鏡體3的移動量,可增大位移元件11從固定部件7凸出的部分的長度。或者,為增加透鏡體3的移動速度,可減小位移元件11從固定部件7凸出的部分的長度。[第一實(shí)施方式的透鏡模塊所產(chǎn)生的有益效果]在上述第一實(shí)施方式的透鏡模塊1-1中,固定于固定部件7的位移元件11的自由端Ila的位移使得驅(qū)動支撐部件13繞樞軸轉(zhuǎn)動,驅(qū)動支撐部件13的一側(cè)的端部固定于自由端11a。因此,固定于驅(qū)動支撐部件13的另一側(cè)端部的透鏡保持部件5發(fā)生移位而同時(shí)透鏡保持部件5保持平行于固定部件7,從而,由透鏡保持部件5保持的透鏡體3沿光軸ζ移動。在不采用各位移元件11沿透鏡體3的光軸ζ堆疊或者透鏡體3保持在位移元件11的端部的構(gòu)造的情況下,上述構(gòu)造的透鏡模塊1-1可實(shí)現(xiàn)透鏡體3在與光軸ζ無傾斜的情況下沿光軸ζ移動。固定為在相應(yīng)的位移元件11和透鏡保持部件5之間延伸的每個(gè)驅(qū)動支撐部件13可由諸如線材等非常細(xì)的針構(gòu)成。因此,相比于具有位移元件11沿透鏡體3的光軸Z堆疊或者透鏡體3保持在位移元件11的端部的構(gòu)造的透鏡模塊,所述透鏡模塊可更薄更小巧。而且,根據(jù)上述構(gòu)造,可減小透鏡模塊1-1的外徑和透鏡體3的直徑之間的差,從而,在透鏡Ln的口徑或透鏡Ln的直徑可增大的情況下,透鏡模塊1_1的外徑可減小。因?yàn)楦魑灰圃?1僅需要具備使它們的自由端Ila移位的功能,故每個(gè)位移元件11可以為簡單形狀,例如為矩形或不規(guī)則四邊形。因此,例如由聚合物致動元件構(gòu)成的每個(gè)位移元件11在平面圖中可以為簡化的形狀,這可使得每片情況下的EAP片(即聚合物致動元件)的產(chǎn)量(產(chǎn)品數(shù)量)相比于例如各聚合物致動元件沿透鏡體的光軸堆疊的情況而大幅增加,從而使成本下降。以上,參照這樣的構(gòu)造說明了第一實(shí)施方式,其中,在透鏡體3的相對側(cè),驅(qū)動支撐部件13固定于透鏡保持部件5和位移元件11之間,并且還在透鏡體3的相對側(cè),支撐部件15以與驅(qū)動支撐部件13所固定的高度不同的高度而固定于透鏡保持部件5和固定部件7之間。或者,第一實(shí)施方式的透鏡模塊1-1可構(gòu)造為使得四個(gè)位移元件11以兩個(gè)不同的高度而布置在透鏡體3的相對側(cè),并且驅(qū)動支撐部件13固定于透鏡保持部件5和四個(gè)位移元件11之間。上述構(gòu)造使位移元件11產(chǎn)生的驅(qū)動力加倍。而且,由于具有相同構(gòu)造的四組部件將透鏡保持部件5連接至與透鏡保持部件5面對的固定部件7,故透鏡保持部件5可靠地與固定部件7保持平行,這樣,當(dāng)透鏡體3沿光軸ζ移動時(shí),可以可靠地防止光軸ζ傾斜。 2.第二實(shí)施方式 >> (包括成形的位移元件的透鏡模塊)圖6A和圖6B為從透鏡體3所處的一側(cè)看到的用于說明第二實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造的平面圖。下面,參照圖6A和圖6B,說明第二實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造及其驅(qū)動操作。與第一實(shí)施方式中所述的透鏡模塊的部件相同的部件具有相同的附圖標(biāo)記,并且省略了重復(fù)說明。
[第二實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造]圖6A和圖6B所示的第二實(shí)施方式的透鏡模塊1_2與第一實(shí)施方式的透鏡模塊的不同之處僅在于每個(gè)位移元件IP在平面圖中的形狀,而透鏡模塊1-2的其他部件與透鏡模塊1-1的其他部件相同。即,每個(gè)位移元件IP在平面圖中根據(jù)透鏡體3的形狀而成形。換言之,布置在透鏡體3的相對側(cè)且固定于固定部件7的每個(gè)位移元件11'具有面向透鏡體3且沿透鏡體3被截頭的部分。每個(gè)位移元件11'的沿透鏡體3被截頭的部分不必為圖6A和圖6B所示的直線形狀,而可以為弧形或階梯狀。而且,每個(gè)位移元件1Γ的形狀可以設(shè)計(jì)為使其寬度在面向固定部件7的端部處最大且隨著距固定部件7的距離而向自由端Ila'側(cè)變窄。如圖6B所示,重要的是,即使當(dāng)對位移元件11'施加電壓時(shí),并且由此造成的位移元件11'的彎曲使透鏡體3向固定部件7移動時(shí),在每個(gè)位移元件11'和透鏡體3之間仍產(chǎn)生間隙d。[第二實(shí)施方式的透鏡模塊的驅(qū)動操作]以與第一實(shí)施方式的透鏡模塊同樣的方式來驅(qū)動如此構(gòu)造的透鏡模塊1-2。[第二實(shí)施方式的透鏡模塊所產(chǎn)生的有益效果]在上述第二實(shí)施方式的透鏡模塊1-2中,每個(gè)位移元件I廣在平面圖中的形狀被沿著透鏡體3截頭。截頭位移元件11'可使得透鏡體3和固定部件7間的距離小于第一實(shí)施方式的透鏡模塊的相應(yīng)距離,從而可進(jìn)一步減小透鏡模塊1-2的尺寸。由于還減小了每個(gè)位移元件11'的面積,故在每片情況下的EAP片(即聚合物致動元件)的產(chǎn)量(產(chǎn)品數(shù)量)還可大幅增加,從而使成本進(jìn)一步下降。由位移元件11'的彎曲所產(chǎn)生且用于移動透鏡體3的推力取決于每個(gè)位移元件ir被施加電壓的部分的寬度、即固定部件7的用于保持每個(gè)位移元件Ii'的部分的寬度。因此,在第二實(shí)施方式中,每個(gè)位移元件IP在平面圖中為朝向自由端Ila^的錐形,推力可足夠大。 3.第三實(shí)施方式 >> (使用彈性線的透鏡模塊)圖7為說明第三實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造的立體圖。圖8A和圖SB為說明第三實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造及其驅(qū)動操作的側(cè)面圖。下面,參照圖7、圖8A和圖SB,說明第三實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造及其驅(qū)動操作。與第一實(shí)施方式中所述的透鏡模塊的部件相同的部件具有相同的附圖標(biāo)記,并且省略了重復(fù)說明。[第三實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造]圖7、圖8A和圖8B所示的透鏡模塊1_3與第一實(shí)施方式的透鏡模塊的不同之處僅在于,四個(gè)位移元件11沿光軸Z設(shè)置在兩個(gè)不同的高度,并且將彈性線用作每個(gè)驅(qū)動支撐部件13',而透鏡模塊1-3的其他部件與透鏡模塊1-1的其他部件相同?!次灰圃?1>所述四個(gè)位移元件11的每一個(gè)均與第一實(shí)施方式中的任何位移元件相同。在透鏡體3的側(cè)壁的相對側(cè),沿光軸ζ處于某高度的兩個(gè)位移元件11和處于另一高度的另兩個(gè)位移元件11被固定于固定部件7。固定部件7例如由沿光軸ζ堆疊的三個(gè)固定部構(gòu)成,并 且每個(gè)位移元件11的一端夾在各個(gè)相應(yīng)的固定部之間。固定部件7的夾有位移元件11的部分還用作將電壓施加給位移元件11的端子。四個(gè)位移元件11具有相同的構(gòu)造,并以相同的方式固定于固定部件7。如第二實(shí)施方式所述,每個(gè)所述四個(gè)位移元件11在平面圖中可根據(jù)透鏡體3的形狀而成形?!打?qū)動支撐部件13'>驅(qū)動支撐部件13'在透鏡體3的相對側(cè)布置為在透鏡保持部件5和位移元件11之間延伸。每個(gè)驅(qū)動支撐部件13'由具有某種程度的剛性的柔性材料制成,并且由彈性線構(gòu)成。彈性線產(chǎn)生將其由彎曲狀態(tài)恢復(fù)為直線狀態(tài)的回復(fù)力。每個(gè)驅(qū)動支撐部件13'的一端固定于相應(yīng)的位移元件11的自由端11a,而另一端固定于透鏡保持部件5。在此狀態(tài)下,沿光軸ζ設(shè)置在同一高度的兩個(gè)驅(qū)動支撐部件13'保持相互平行。各驅(qū)動支撐部件13'具有同一長度且產(chǎn)生同樣大小的回復(fù)力,并且以同樣的方式固定于各位移元件11。當(dāng)在沒有力作用于透鏡體3的初始狀態(tài)下,如圖8A中的側(cè)面圖所示,驅(qū)動支撐部件13'保持直線狀,并且透鏡保持部件5和每個(gè)驅(qū)動支撐部件13'間的內(nèi)角Θ保持在90°。當(dāng)有力作用于透鏡保持部件5和透鏡體3時(shí),驅(qū)動支撐部件13'試圖返回至初始狀態(tài)。驅(qū)動支撐部件13'固定于位移元件11的方式與第一實(shí)施方式中的驅(qū)動支撐部件固定于位移元件11的方式相同。另一方面,在驅(qū)動支撐部件13'固定于透鏡保持部件5的部分處,設(shè)有允許驅(qū)動支撐部件13'僅在與光軸ζ平行的平面內(nèi)發(fā)生彎曲的防扭曲部件33。每個(gè)防扭曲部件33例如為L形的彈性鉸鏈。[第三實(shí)施方式的透鏡模塊的驅(qū)動操作]接下來,說明透鏡模塊1-3的驅(qū)動操作。首先,如圖7和圖8A所示,當(dāng)不對位移元件11施加電壓時(shí),位移元件11不彎曲而保持平板狀。各自均由彈性線構(gòu)成的四個(gè)驅(qū)動支撐部件13'保持直線狀,并且透鏡體3保持在初始位置。另一方面,如圖8B所示,當(dāng)對位移元件11施加電壓時(shí),位移元件11以遠(yuǎn)離臺座9的方向彎曲,固定于位移元件11的自由端Ila的驅(qū)動支撐部件13'以位移元件11為樞軸而以遠(yuǎn)離臺座9的方向轉(zhuǎn)動。因此,固定于驅(qū)動支撐部件13'的透鏡保持部件5被以遠(yuǎn)離臺座9的方向提起。在此過程中,由于相同的位移元件11和相同的驅(qū)動支撐部件13'將透鏡保持部件5連接至固定部件7,故透鏡體3在與光軸ζ無傾角的情況下被沿光軸ζ提起,而同時(shí)透鏡保持部件5與固定部件7保持平行。具體來說,在各驅(qū)動支撐部件13'連接至透鏡保持部件5的部分處設(shè)有防扭曲部件33,并且驅(qū)動支撐部件13'僅在與光軸ζ平行的平面內(nèi)彎曲,從而透鏡保持部件5可靠地與固定部件7保持平行,并且透鏡體3在與光軸ζ無傾角的情況下、即相對于光軸ζ無傾斜地被沿光軸ζ提起。而且,在此狀態(tài)下,當(dāng)停止對位移元件11施加電壓時(shí),如圖8A所示,位移元件11由彎曲狀態(tài)返回至平板狀態(tài),從而驅(qū)動支撐部件13'返回至直線狀態(tài),并且在與光軸ζ無傾角的情況下使透鏡體3回到臺座9正上方的位置。在上述驅(qū)動操作中,透鏡體3沿光軸ζ的移動量取決于位移元件11的彎曲量,即由對位移元件11施加的電壓的大小所控制。而且,如結(jié)合位移元件11的構(gòu)造所描述的情況,位移元件11的彎曲方向由施加給構(gòu)成位移元件11的電極的電壓狀態(tài)所控制。例如,為向臺座9移動透鏡體3,施加給構(gòu)成位移元件11的電極的電壓狀態(tài)可相對于在上述驅(qū)動操作中施加的電壓狀態(tài)反轉(zhuǎn)。[第三實(shí)施方式的透鏡模塊所產(chǎn)生的有益效果] 在上述第三實(shí)施方式的透鏡模塊1-3中,固定于固定部件7的位移元件11的自由端Ila的位移還使得驅(qū)動支撐部件13'繞樞軸轉(zhuǎn)動,驅(qū)動支撐部件13'在其一側(cè)的端部固定于自由端11a。因此,可獲得與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式相同的有益效果。以上,參照在透鏡體3的相對側(cè)將四個(gè)位移元件11設(shè)置在兩個(gè)不同的高度處的構(gòu)造,說明了第三實(shí)施方式?;蛘撸谌龑?shí)施方式的透鏡模塊1-3還可以構(gòu)造為,在透鏡體3的相對側(cè)將各驅(qū)動支撐部件13'固定于透鏡保持部件5和位移元件11之間,并且如第一實(shí)施方式所述的那樣,各支撐部件可布置為,在不同于各驅(qū)動支撐部件13'的高度,所述支撐部件還在透鏡體3的相對側(cè)在透鏡保持部件5和固定部件7之間延伸,并且沒有被插入的位移元件。在此情況下,所述支撐部件由與驅(qū)動支撐部件13'同樣的材料制成。于是,可減少位移元件11的數(shù)量,從而使成本下降。而且,在第三實(shí)施方式中,每個(gè)驅(qū)動支撐部件13'由彈性線制成?;蛘撸總€(gè)驅(qū)動支撐部件13'可由這樣的柔性材料制成,該柔性材料具有某種程度的剛性并能夠產(chǎn)生使其由彎曲狀態(tài)恢復(fù)至直線狀態(tài)的回復(fù)力。因此,彈性線可被沿透鏡體3的光軸ζ方向薄的平板狀驅(qū)動支撐部件13'替換。這種平板狀驅(qū)動支撐部件13'僅在板厚度薄的方向、即在平行于光軸ζ的方向具有柔性。使用平板狀驅(qū)動支撐部件13'消除了在驅(qū)動支撐部件13'與透鏡保持部件5的連接部分設(shè)置防扭曲部件33的需要,從而可減少部件數(shù)。 4.第四實(shí)施方式 >>(包含具有立方體形狀的透鏡體的透鏡模塊)圖9為說明第四實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造的立體圖。第四實(shí)施方式的透鏡模塊1-4為第三實(shí)施方式的透鏡模塊的變型例,并且與第三實(shí)施方式中所述的透鏡模塊相同的部件具有相同的附圖標(biāo)記,且省略了重復(fù)說明。[第四實(shí)施方式的透鏡模塊的構(gòu)造]圖9所示的透鏡模塊1-4與第三實(shí)施方式的透鏡模塊的不同之處僅在于,透鏡體3'為諸如所謂回流焊透鏡(reflowable lens)的立方體形狀的筒狀透鏡體,而第四實(shí)施方式的其他部件與第三實(shí)施方式的其他部件相同。這里采用的回流焊透鏡為可耐受回流焊接工藝的高耐熱透鏡。在如此構(gòu)造的透鏡模塊1-4中,四根線材5a構(gòu)成了透鏡保持部件5,并且四根線材5a中的兩根保持住具有立方體形狀的透鏡體3'的側(cè)壁的較寬區(qū)域。第四實(shí)施方式的透鏡模塊1-4中使用的四個(gè)位移元件11在平面圖中不是必須為如圖9所示的矩形,而是如第二實(shí)施方式中所述可根據(jù)透鏡體3'的形狀而成形。在此情況下,每個(gè)位移元件具有面向透鏡體3'且根據(jù)透鏡體3'的形狀而被截頭為階梯狀的部分。[第四實(shí)施方式的透鏡模塊的驅(qū)動操作]以與第三實(shí)施方式的透鏡模塊同樣的方式來驅(qū)動如此構(gòu)造的透鏡模塊1-4。[第四實(shí)施方式的透鏡模塊所產(chǎn)生的有益效果]上述第四實(shí)施方式的透鏡模塊1-4還可獲得與第一實(shí)施方式和第三實(shí)施方式同樣的有益效果。具體來說,在第四實(shí)施方式中,由于使用立方體形狀的透鏡體3',可使得驅(qū) 動支撐部件13'沿透鏡體3'的外形而布置,故可更有效地減小透鏡模塊1-4的外尺寸。第四實(shí)施方式的透鏡模塊1-4可與第一實(shí)施方式的透鏡模塊進(jìn)行組合。例如,第一實(shí)施方式中所述的透鏡模塊中的透鏡體可以為立方體形狀。以與第一實(shí)施方式的透鏡模塊同樣的方式來驅(qū)動如此構(gòu)造的透鏡模塊?!础?.第五實(shí)施方式 >>(攝像裝置)下面,將本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像裝置的構(gòu)造作為第五實(shí)施方式而說明。圖10為使用本發(fā)明的透鏡模塊之一的攝像裝置61的構(gòu)造圖。圖10所示的攝像裝置61將本發(fā)明的上述實(shí)施方式的透鏡模塊(在本說明書中,將第一實(shí)施方式的透鏡模塊1-1用作代表性的透鏡模塊)之一用作自聚焦模塊。攝像裝置61不僅包括透鏡模塊1-1,如若必要,還包括固體攝像器件63、驅(qū)動電路65以及信號處理電路67。固體攝像器件63獲取由構(gòu)成透鏡模塊1-1的透鏡體3所生成的圖像信號。固體攝像器件63包括由電荷耦合器件(CCD)、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)器件或任何其他合適的攝像器件形成的圖像傳感器。固體攝像器件63沿透鏡模塊1-1的光軸ζ而與透鏡模塊1-1對準(zhǔn)。更具體地,固體攝像器件63與透鏡模塊1-1如此地對準(zhǔn),以使得透鏡體3的光軸ζ與固體攝像器件63中的圖像傳感器的光接收面相交且垂直于該光接收面。例如,當(dāng)固體攝像器件63布置在設(shè)有臺座9的一側(cè)時(shí),固體攝像器件63布置為使得圖像傳感器的光接收面朝向貫穿臺座9而設(shè)置的開口 9a。透鏡模塊1-1和固體攝像器件63固定于攝像裝置的殼體(未圖示)內(nèi)。驅(qū)動電路65驅(qū)動固體攝像器件63,并且控制在圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換過程中生成的信號電荷的累積和讀出。驅(qū)動電路65可設(shè)置為固體攝像器件63的外部電路,或者可作為內(nèi)部電路而并入固體攝像器件63中。信號處理電路67對通過驅(qū)動電路65讀出的視頻信號進(jìn)行處理,并且將必要時(shí)經(jīng)信號處理后的視頻信號輸出至存儲器或任何其他存儲介質(zhì)和監(jiān)視器。在如此構(gòu)造的攝像裝置61中,透鏡模塊1-1中的透鏡體3將來自物體的圖像光(入射光)聚焦在固體攝像器件63的光接收面上。在此過程中,驅(qū)動電路65通過驅(qū)動固體攝像器件63以在固定時(shí)段內(nèi)將信號電荷累積于其中并從中讀出信號電荷,從而生成視頻信號。將本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的透鏡模塊1-1用作自聚焦模塊而構(gòu)造的攝像裝置61薄且小巧。因此,即使在要求高質(zhì)量圖像且采用大孔徑透鏡的情況下,攝像裝置61仍可薄且小巧。
6.第六實(shí)施方式 >> (電子系統(tǒng))下面,將應(yīng)用本發(fā)明的電子系統(tǒng)的構(gòu)造例作為第六實(shí)施方式而說明。圖IlA和圖IlB為表示作為電子系統(tǒng)的例子的具備攝像功能的移動電話(移動電話100)的示意性構(gòu)造的立體圖。移動電話100具有經(jīng)由鉸鏈機(jī)構(gòu)(未圖示)而相互折疊連接的殼體IOlA和殼體IOlB0如圖IlA所不,殼體IOlA的一個(gè)表面具有布置于該表面上的各種操作鍵102和布置于下端部的話筒103。用戶以預(yù)設(shè)的方式操作每個(gè)操作鍵102以輸入信息。例如,在通話時(shí),通過話筒103輸入用戶的聲音。如圖IIA所示,殼體IOlB的一個(gè)表面具有例如由布置于其中的液晶面板形成的顯示部104和布置于上端部的揚(yáng)聲器105。顯示部104顯示各種信息,例如無線電波接收狀態(tài)、電池電源剩余量、他方電話號碼、電話簿中登記的內(nèi)容(電話號碼、姓名及其他登記方的其 它信息)、去電歷史記錄以及來電歷史記錄。揚(yáng)聲器105輸出例如通話時(shí)來自他方的聲音及其它聲響。如圖IlB所不,殼體IOlA的另一表面具有布置于其中的玻璃蓋板106和在對應(yīng)于殼體IOlA內(nèi)的玻璃蓋板106的位置處布置的上述攝像裝置61。在殼體IOlA內(nèi)如此地固定攝像裝置61,以便第一實(shí)施方式中所述的透鏡模塊1-1例如布置在物體側(cè)(設(shè)有玻璃蓋板106的一側(cè))且固體攝像器件63布置在圖像側(cè)(在殼體IOlA內(nèi)比透鏡模塊1-1更深的位置)。移動電話100設(shè)有信號處理電路(67),信號處理電路¢7)基于從攝像裝置61的固體攝像器件63中讀出的信號電荷以進(jìn)行各種信號處理。經(jīng)信號處理電路¢7)處理后的視頻信號被存儲在內(nèi)置存儲器或任何其它存儲介質(zhì)中,或者被輸出至顯示部104。移動電話100收納有例如具有第一實(shí)施方式所述的透鏡模塊1-1的攝像裝置61,如此構(gòu)造的移動電話100可小型化。具體來說,可減小移動電話100沿透鏡光軸的厚度。本發(fā)明還可配置如下。(I) 一種透鏡模塊,其包括透鏡體;透鏡保持部件,其通過保持沿所述透鏡體的光軸延伸的該透鏡體的側(cè)壁以保持所述透鏡體;固定部件,其布置在所述透鏡體的與所述透鏡保持部件相反的一側(cè);平板狀位移元件,其布置在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)所述位移元件的一端固定于所述固定部件,并且另一端為自由端且向所述透鏡保持部件凸出,當(dāng)對所述位移元件施加電壓時(shí),每個(gè)所述位移元件沿其表面彎曲,從而使所述自由端沿所述光軸移位;以及多個(gè)驅(qū)動支撐部件,它們布置在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)所述驅(qū)動支撐部件的一端固定于相應(yīng)的位移元件的所述自由端,且另一端樞軸式固定于所述透鏡保持部件。(2)根據(jù)(I)所述的透鏡模塊,其中,每個(gè)所述位移元件為聚合物致動元件。
(3)根據(jù)⑴或⑵所述的透鏡模塊,其中,每個(gè)所述位移元件具有面向所述透鏡體且在平面圖中根據(jù)所述透鏡體的形狀而成形的部分。(4)根據(jù)(1Γ(3)之任一項(xiàng)所述的透鏡模塊,其中,與所述驅(qū)動支撐部件類似的支撐部件在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè)設(shè)置為在所述透鏡保持部件和所述固定部件之間延伸,每個(gè)所述支撐部件在與所述光軸平行的平面內(nèi)作樞軸式移動。(5)根據(jù)(1Γ(4)之任一項(xiàng)所述的透鏡模塊,其中,每個(gè)驅(qū)動支撐部件由剛性連桿形成,并且在所述驅(qū)動支撐部件和所述透鏡保持部件之間設(shè)有連接部件,該連接部件將每個(gè)·驅(qū)動支撐部件樞軸式連接至所述透鏡保持部件。(6)根據(jù)(1Γ(4)之任一項(xiàng)所述的透鏡模塊,其中,每個(gè)驅(qū)動支撐部件由彈性線形成。(7) 一種攝像裝置,其包括透鏡體;透鏡保持部件,其通過保持沿所述透鏡體的光軸延伸的該透鏡體的側(cè)壁以保持所述透鏡體;固定部件,其布置在所述透鏡體的與所述透鏡保持部件相反的一側(cè);平板狀位移元件,其布置在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)所述位移元件的一端固定于所述固定部件,并且另一端為自由端且向所述透鏡保持部件凸出,當(dāng)對所述位移元件施加電壓時(shí),每個(gè)所述位移元件沿其表面彎曲,從而使所述自由端沿所述光軸移位;以及多個(gè)驅(qū)動支撐部件,它們布置在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)所述驅(qū)動支撐部件的一端固定于相應(yīng)的位移元件的所述自由端,且另一端樞軸式固定于所述透鏡保持部件;以及固體攝像器件,其布置在所述透鏡體形成圖像的位置。(8) 一種電子系統(tǒng),其包括透鏡體;透鏡保持部件,其通過保持沿所述透鏡體的光軸延伸的該透鏡體的側(cè)壁以保持所述透鏡體;固定部件,其布置在所述透鏡體的與所述透鏡保持部件相反的一側(cè);平板狀位移元件,其布置在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)所述位移元件的一端固定于所述固定部件,并且另一端為自由端且向所述透鏡保持部件凸出,當(dāng)對所述位移元件施加電壓時(shí),每個(gè)所述位移元件沿其表面彎曲,從而使所述自由端沿所述光軸移位;以及多個(gè)驅(qū)動支撐部件,它們布置在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)所述驅(qū)動支撐部件的一端固定于相應(yīng)的位移元件的所述自由端,且另一端樞軸式固定于所述透鏡保持部件;固體攝像器件,其布置在所述透鏡體形成圖像的位置;以及
信號處理電路,其處理來自所述固體攝像器件的輸出信號。(9) 一種透鏡模塊的驅(qū)動方法,所述方法包括對有一端固定于固定部件的平板狀位移元件施加電壓,以使得所述位移元件沿其表面彎曲并且使所述位移元件的自由端移位;使所述位移元件的彎曲導(dǎo)致有一端固定于所述位移元件的所述自由端的驅(qū)動支撐部件以所述位移元件彎曲的方向作樞軸轉(zhuǎn)動;使所述驅(qū)動支撐部件的樞軸轉(zhuǎn)動導(dǎo)致固定于所述驅(qū)動支撐部件的另一端并且平行地面對所述固定部件的透鏡保持部件,以所述透鏡保持部件保持平行于所述固定部件的方式發(fā)生移位;并且使所述透鏡保持部件的移位導(dǎo)致由所述透鏡保持部件所保持的透鏡體沿著在所述位移兀件彎曲的方向上延伸的光軸發(fā)生移動。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白,在不脫離所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi),取決于設(shè)計(jì)需要和其它因素可出現(xiàn)各種變化、組合、子組合和替代。
權(quán)利要求
1.一種透鏡模塊,其包括 透鏡體; 透鏡保持部件,其通過保持沿所述透鏡體的光軸延伸的該透鏡體的側(cè)壁以保持所述透鏡體; 固定部件,其布置在所述透鏡體的與所述透鏡保持部件相反的一側(cè); 平板狀位移元件,其布置在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)所述位移元件的一端固定于所述固定部件,并且另一端為自由端且向所述透鏡保持部件凸出,當(dāng)對所述位移元件施加電壓時(shí),每個(gè)所述位移元件沿其表面彎曲,從而使所述自由端沿所述光軸移位;以及 多個(gè)驅(qū)動支撐部件,它們布置在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)所述驅(qū)動支撐部件的一端固定于相應(yīng)的位移元件的所述自由端,且另一端樞軸式固定于所述透鏡保持部件。
2.如權(quán)利要求I所述的透鏡模塊,其中,每個(gè)所述位移元件為聚合物致動元件。
3.如權(quán)利要求I或2所述的透鏡模塊,其中,每個(gè)所述位移元件具有面向所述透鏡體且在平面圖中根據(jù)所述透鏡體的形狀而成形的部分。
4.如權(quán)利要求I或2所述的透鏡模塊,其中,與所述驅(qū)動支撐部件類似的支撐部件在所述透鏡體的所述側(cè)壁的相對側(cè)設(shè)置為在所述透鏡保持部件和所述固定部件之間延伸,每個(gè)所述支撐部件在與所述光軸平行的平面內(nèi)作樞軸式移動。
5.如權(quán)利要求I或2所述的透鏡模塊, 其中,每個(gè)所述驅(qū)動支撐部件由剛性連桿形成,并且 在所述驅(qū)動支撐部件和所述透鏡保持部件之間設(shè)有連接部件,該連接部件將每個(gè)所述驅(qū)動支撐部件樞軸式連接至所述透鏡保持部件。
6.如權(quán)利要求I或2所述的透鏡模塊,其中,每個(gè)所述驅(qū)動支撐部件由彈性線形成。
7.一種攝像裝置,其包括 如權(quán)利要求I 6之一所述的透鏡模塊;以及 固體攝像器件,其布置在所述透鏡體形成圖像的位置。
8.—種電子系統(tǒng),其包括 如權(quán)利要求I 6之一所述的透鏡模塊; 固體攝像器件,其布置在所述透鏡體形成圖像的位置;以及 信號處理電路,其處理來自所述固體攝像器件的輸出信號。
9.一種透鏡模塊的驅(qū)動方法,所述方法包括 對有一端固定于固定部件的平板狀位移元件施加電壓,以使得所述位移元件沿其表面彎曲并且使所述位移元件的自由端移位; 使所述位移元件的彎曲導(dǎo)致有一端固定于所述位移元件的所述自由端的驅(qū)動支撐部件以所述位移元件彎曲的方向作樞軸轉(zhuǎn)動; 使所述驅(qū)動支撐部件的樞軸轉(zhuǎn)動導(dǎo)致固定于所述驅(qū)動支撐部件的另一端并且平行地面對所述固定部件的透鏡保持部件,以所述透鏡保持部件保持平行于所述固定部件的方式發(fā)生移位;并且 使所述透鏡保持部件的移位導(dǎo)致由所述透鏡保持部件所保持的透鏡體沿著在所述位移元 件彎曲的方向上延伸的光軸發(fā)生移動。
全文摘要
一種透鏡模塊及采用該透鏡模塊的攝像裝置、電子系統(tǒng)以及透鏡模塊的驅(qū)動方法,該透鏡模塊包括透鏡體;透鏡保持部件,其通過沿光軸保持透鏡體的側(cè)壁以保持透鏡體;固定部件,其布置在透鏡體的與透鏡保持部件相反的一側(cè);平板狀位移元件,其布置在透鏡體的側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)位移元件的一端固定于固定部件,并且另一端為自由端且向所述透鏡保持部件凸出,當(dāng)對位移元件施加電壓時(shí),每個(gè)位移元件沿其表面彎曲,從而使自由端沿光軸移位;以及驅(qū)動支撐部件,其布置在透鏡體的側(cè)壁的相對側(cè),每個(gè)驅(qū)動支撐部件的一端固定于相應(yīng)的位移元件的自由端,且另一端樞軸式固定于透鏡保持部件。本發(fā)明可使透鏡模塊以及采用透鏡模塊的攝像裝置和電子系統(tǒng)薄且小巧。
文檔編號G02B7/04GK102778737SQ20121013560
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者東堤良仁, 村本準(zhǔn)一, 清水秀二, 蒲谷美輝, 藤永陽一郎 申請人:索尼公司