[发明专利]用于微移动的压电致动器元件

说明书

技术领域

本发明涉及致动器，特别涉及用于光学系统的致动器元件和透镜元件。本发明也涉及包括这类致动器元件和透镜元件的诸如通信设备之类的电子设备。

背景技术

电子设备可以具有相机装置。这样的电子设备可以包括移动通信设备或者终端如用户设备(UE)、移动台(MS)、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)等或者其它电子设备如数字相机、摄像放像机或者膝上型计算机。

相机装置通常具有透镜元件，该透镜元件具有可调聚焦和缩放，可能要求对聚焦和缩放的自动化和电动化驱动。用于诸如便携或者移动设备之类的小型设备相机装置可能需要很小的尺寸。特别地，对于其中相机装置仅仅是多个功能之一的移动通信设备来说可能需要很小的相机装置。

移动分辨率和移动范围可能设置对系统的要求。例如，用于聚焦的移动分辨率可以是已经讨论过的少于100μm的很精细的数字。然而，聚焦的移动范围可能很小，例如在最大为0.5mm的范围中。缩放通常具有大相径庭的要求，比如准确度较低以及移动范围大得多如数毫米。

专利申请US 2003/0227559 A1涉及一种用于移动电子相机的透镜元件的机构。该机构包括支撑管以及保持透镜并且同轴地安装于支撑管内的透镜管。透镜管是可调的。压电元件安装于支撑管外围上的柔性电路板上。压电元件是以束的形式并且具有朝着束的纵轴横向向外延伸的附接杆。激发压电元件以使附接杆接合透镜管并且调节透镜管的轴位置。

专利申请WO 2004/047192涉及一种电活性(electro-active)致动器，该致动器包括电活性材料层和用于激活电活性材料的电极层。电活性致动器是弯带并且具有用于为电极提供接触端子的至少一个平坦部分。

专利申请WO 2004/095596涉及一种包括具有如下布置的多个电活性弯曲物的设备，在该布置中，单独弯曲物在激活时的移位对于在设备的近端与远端之间的总体相对移位起作用。

专利申请WO 03/061276涉及一种具有可调聚焦的相机。该相机包括固定透镜、传感器和定位于传感器之下用于使传感器移位的压电元件。

在上述系统中，特别是对于通常在它们宽度的约百分之三的范围中移动的压电材料而言，移动可能受到限制。因此对于薄的材料块来说，该移动可能不够。另外，解决方案可能为了在诸如便携设备之类的小型设备中实施而需要太多空间。或者解决方案可能需要复杂的手工组装。

因此，可能需要可调透镜元件的替代解决方案。可能希望提供具有小型透镜元件而仍然具有足够移动范围和分辨率的相机装置。这样的透镜元件可以在电子设备中、特别是在便携或者移动电子设备中使用。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种包括至少两个致动器臂的致动器元件。至少两个致动器臂的每一个在该致动器臂的第一端固定于第一底座部分而在该致动器臂的第二端固定于第二底座部分。至少两个致动器臂被配置用以通过向至少两个致动器臂施加电场来引起第一底座部分和第二底座部分相对于彼此的移动。

在一个实施例中，至少两个致动器臂由压电材料制成。

在一个实施例中，至少两个致动器臂的第一部分可以被配置用以形成由向至少两个致动器臂的第一部分施加的第一电场引起的向上弯曲和向下弯曲中的一个弯曲，而至少两个致动器臂的第二部分可以被配置用以形成由向至少两个致动器臂的第二部分施加的第二电场引起的向上弯曲和向下弯曲中的另一弯曲。在一个实施例中，第二电场可以与第一电场相反。在一个实施例中，第二电场可以是零伏特。

在一个实施例中，至少两个致动器臂可以被配置用以形成由向至少两个致动器臂施加的电场引起的向上弯曲和向下弯曲中的一个弯曲。在一个实施例中，至少两个致动器臂可以在第一端和第二端中的至少一端具有皱纹。

在一个实施例中，至少两个致动器臂可以在第一底座部分的外围上延伸并且通过第二底座部分来加宽。在一个实施例中，至少两个致动器臂可以在第一底座部分周围环形地延伸并且被第二底座部分环形地围绕。

在一个实施例中，以至少两个致动器臂将第一底座部分和第二底座部分形成单个构件，其中至少两个致动器臂借助槽与第一底座部分和第二底座部分相分离。

在一个实施例中，至少两个致动器臂可以具有螺旋形状。

在一个实施例中，致动器元件还可以包括安装于第一底座部分上的透镜。

根据本发明的又一方面，提供一种可以包括致动器元件和安装于第一底座部分上的透镜的透镜元件。