[发明专利]光学设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学设备，其包括被构造成沿光轴方向驱动摄影镜头的致动器。更特别地，本发明涉及一种振动式(振动型)线性致动器(linear actuator)。

背景技术

在日本特开平第10-90584号公报中讨论的光学设备包括作为镜头驱动源的振动式线性致动器。

在日本特开平第10-90584号公报中讨论的振动式线性致动器包括振动构件和接触构件。振动构件具有根据电信号产生振动的电气-机械能量转换作用。接触构件与振动构件接触。

振动构件被固定到镜头保持构件，而接触构件被固定到镜筒的固定构件。当振动构件产生驱动振动时，振动构件和镜头保持构件一起移动。

可选择地是，接触构件被固定到镜头保持构件，而振动构件被固定到镜筒的固定构件。当振动构件产生驱动振动时，接触构件和镜头保持构件一起移动。

图24A至图24D示出在日本特开平第10-90584号公报中讨论的典型的振动式线性致动器。该振动式线性致动器包括保持镜头的镜头保持架1和沿光轴方向引导镜头保持架1的导杆2。

支撑构件3支撑振动构件4。接触构件5和振动构件4处于压力接触状态。弹性构件6产生用于使振动构件4与接触构件5接触的压力。

图25所示的镜筒包括保持镜头的镜头保持架11。被安装到镜头保持架11的导衬(guide bush)12可以沿着导杆13在光轴方向上移动。振动器(vibrator)支撑架14设置在导衬12上。一对支撑构件15a和15b支撑振动构件16。

接触构件17被固定到镜筒主体18。弹簧19将振动构件16弹性压向接触构件17。

根据图24A和图24B的例子，虽然振动构件4和接触构件5被保持在压力接触状态，但是，仅弹性构件6支撑振动构件4或接触构件5。在光轴方向上没有构件支撑振动构件4或接触构件5。在镜头驱动操作中，弹性构件6可能沿驱动方向变形，并且镜头保持架1的定位可能不精确。

根据图24C和图24D的例子，支撑构件3保持可以沿与压力接触面垂直的方向移动的振动构件4。类似地，根据图25的例子，支撑构件15a和15b保持可以沿与压力接触面垂直的方向移动的振动构件16。如果导杆(2、13)、支撑构件(3、15a、15b)和接触构件(5、17)的安装不合理，则在这些部件之间可能产生不希望的倾角。振动构件(4、16)和接触构件(5、17)进入点接触或线接触状态。

在该点接触或线接触状态下的振动构件和接触构件不能产生所预期的足够的驱动力。

图26B示出当从光轴方向看时，相对于振动器22处于倾斜状态的滑块(slider)21。滑块21的承压面(pressure-receivingsurface)是平面。L表示滑块21的承压面的宽度。表示滑块21的承压面与振动器22的承压面之间的相对倾角。

图26A示出分别处于没有相对倾角(即＝0)的面接触状态的滑块21和振动器22，其中，滑块21和振动器22均具有平的承压面。压力均匀地分布。振动式线性致动器可以以预期的性能运转。

振动式线性致动器的耐久性很大程度上取决于作用在滑块21和振动器22的承压面上的压力接触力。如上所述，振动式线性致动器利用在振动器22的承压面上产生的椭圆运动和作用在滑块21与振动器22之间的压力进行摩擦驱动操作。

在该摩擦驱动操作中，可能在滑块21和振动器22的承压面上产生磨损。磨损是决定耐久性的因素。

如果作用在滑块21和振动器22之间的力是均匀的并且是适当的，则振动式致动器可以具有足够的耐久性。

然而，如图26B所示，在实际产品中，由于制造差异和组装误差导致滑块21与振动器22之间可能存在相对倾角。

在该情况下，滑块21的仅一个边缘与振动器22接触。滑块21与振动器22之间产生的摩擦力不足。振动式线性致动器的性能显著劣化。

发明内容

本发明涉及一种耐久性优异并且尺寸紧凑的光学设备。本发明可以使作用在振动式致动器的振动构件与接触构件之间的压力稳定，并且可以实现稳定的镜头驱动操作。

根据本发明的一个方面，光学设备包括摄影镜头和被构造成移动摄影镜头的振动式致动器。振动式致动器包括振动构件和接触构件，该振动构件被构造成电气-机械地转换能量以产生振动，该接触构件与振动构件接触。振动构件和接触构件的至少一个压力接触面具有圆弧形状，该圆弧形状的中心轴线与摄影镜头的移动方向对应。