DE102007007472B4

DE102007007472B4 - Linsenantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007007472B4
Application number: DE102007007472A
Authority: DE
Inventors: Ki Mun Paik; Kong Kyun Lee; Burhanettin Koc; Byung Woo Kang
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: CN101025466A; DE102007007472A1; KR20070083080A; GB0703094D0; JP4674218B2; US7457060B2; GB2435527A; KR100799867B1; CN101025466B; GB2435527B; US20070195438A1; JP2007226234A

Abstract

Linsenantriebsvorrichtung (100), welche aufweist: einen Linsentubus (110) mit einem Linsenhalter (111) zum Halten wenigstens einer Linse sowie einem Verlängerungsteil (112), das sich von dem Linsenhalter (111) erstreckt; einen piezoelektrischen Schwingungserzeuger (120) mit einem piezoelektrischen Körper (122), der als Reaktion auf das Anlegen von elektrischer Spannung gestreckt und gebogen wird, und einem Reibungselement (121), das auf dessen Vorderende angebracht ist, um mit dem Verlängerungsteil (112) in Kontakt zu sein, wobei der piezoelektrische Schwingungserzeuger (120) eine Antriebskraft erzeugt, die zum Antreiben des Linsentubus (110) erforderlich ist; ein Vorspannungselement (130), dessen freies Ende in Federkontakt mit dem hinteren Ende des piezoelektrischen Körpers (122) ist, um einen Kontakt zwischen dem Verlängerungsteil (112) des Linsentubus (110) und dem Reibungselement des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) zu halten, wobei das Vorspannungselement (130) eine Federkraft erzeugt, mit welcher der piezoelektrische Schwingungserzeuger (120) gegen das Verlängerungsteil (112) gedrückt wird; ein Führungsteil (140) zum Führen der Bewegung...

Description

Für diese Anmeldung wird die Priorität der koreanischen Anmeldung KR 2006-16337 , angemeldet am 20. Februar 2006 beim Koreanischen Patentamt, beansprucht.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linsenantriebsvorrichtung, die in einem optischen Gerät verwendet wird, und insbesondere eine Linsenantriebsvorrichtung mit einem vereinfachten, miniaturisierten Antriebsmechanismus, welche somit geeignet ist, Verluste beim Antrieb einer Linse zu minimieren und die Linse präziser anzutreiben.
Beschreibung des Stands der Technik
Im Allgemeinen enthalten optische Geräte Linsenantriebsvorrichtungen, welche Linsen unter Verwendung von Nockenstrukturen, Schnecken oder piezoelektrischen Elementen bewegen. Für die Linsenantriebsvorrichtungen werden Motoren oder piezoelektrische Elemente verwendet, um die Antriebskraft zu erzeugen, wohingegen Nockenstrukturen oder Schnecken verwendet werden, um die Antriebskraft zu übertragen.
Somit bewegt eine Linsenantriebsvorrichtung die Linse, um den relativen Abstand der Linse zu ändern, wodurch gezoomt oder fokussiert wird.
Eine Linsenantriebsvorrichtung ist aus EP 1 795 934 A1 bekannt. Zum technologischen Hintergrund zählen auch die Druckschriften DE 10 339 255 A1 , EP 1 753 040 A1 und US 5 644 440 A .
In 1 ist ein Zoomlinsentubus 10 zum Bewegen einer Linse unter Verwendung einer Nockenstruktur dargestellt, wie in US 6 268 970 B1 offenbart ist.
Gemäß US 6 268 970 B1 werden Linsen 12a, 14a und 16a entlang der Nockenkurven bewegt, die jeweils auf den Tuben 12, 14 und 16 gebildet sind, um relative Abstände der Linsen, die zum Zoomen oder Fokussieren erforderlich sind, einzustellen.
Bei einer solchen Struktur wird die relative Position jeder der Linsen 12a, 14a und 16a entsprechend einer Nockenstruktur festgelegt und ein elektromagnetischer Motor wird als Antriebsquelle verwendet. Jedoch weist der Zoomlinsentubus 10 eine Mehrzahl angetriebener Zahnräder auf und ist so gestaltet, dass die Drehung des Tubus, der sich entlang der Nockenkurve bewegt, in eine Linearbewegung umgewandelt wird, was seine Struktur kompliziert macht.
Des Weiteren weist die oben beschriebene Linsenantriebsvorrichtung eine Mehrzahl von Zahnrädern auf, was für eine Miniaturisierung hinderlich ist. Des Weiteren wird ein elektromagnetischer Motor verwendet, der viel Energie erfordert, für den Menschen schädliche elektromagnetische Wellen erzeugt und der eine geringe Positionierungsauflösung der Linse aufweist.
In 2 ist ein Zoomlinsenmechanismus einer Kamera dargestellt, bei dem die Linse unter Verwendung einer Schnecke angetrieben wird.
Wie dargestellt, weist ein Kamerakörper 22 mit einem darin angeordneten Innenraum eine damit an einer Bildseite verbundene feststehende Linse 22a auf. Ein elektromagnetischer Motor 24 ist in dem Innenraum des Kamerakörpers 22 angeordnet und eine Führungsschnecke 24a ist mit der Welle des Motors 24 verbunden.
Ein Kraftübertragungselement 26 ist mit dem Außenumfang der Führungsschnecke 24a verbunden und ein Linsentubus 28 ist mit einer Seite des Kraftübertragungselements 26 verbunden.
Zusätzlich ist eine bewegliche Linse 28a mit dem Linsentubus 28 verbunden, und der Tubus 28 ist entlang der optischen Achse durch die Führungswelle 29, die in dem Kamerakörper 22 angeordnet ist, gestützt und in Richtung der optischen Achse beweglich angeordnet.
Somit dreht sich beim Betrieb des Motors 24 die Führungsschnecke 24a, um das Kraftübertragungselement 26 in Richtung der optischen Achse zu bewegen. Bei Bewegung des Kraftübertragungselements 26 in Richtung der optischen Achse wird der Tubus 28 von der Führungswelle 29 geführt, um sich ebenfalls in Richtung der optischen Achse zu bewegen, wodurch gezoomt wird.
Jedoch wird bei dem Zoomlinsenmechanismus 20 der Kamera ebenfalls ein elektromagnetischer Motor verwendet, wodurch eine Mehrzahl an Zahnrädern erforderlich ist, wodurch eine Miniaturisierung erschwert wird. Des Weiteren ist es unmöglich zu verhindern, dass von dem Motor elektromagnetische Wellen erzeugt werden. Weiterhin weist der Mechanismus 20 eine geringe Positionierungsauflösung auf, was eine präzise Steuerung verhindert.
In 3a und 3b ist eine Antriebsvorrichtung 30 zum Bewegen einer Linse unter Verwendung von piezoelektrischen Elementen gemäß US 6 215 605 B1 dargestellt, mit welcher die vorgenannten Probleme bewältigt werden sollen.
Das heißt, die piezoelektrischen Elemente 32 sind an einem Sockelblock 34 befestigt, um eine Verschiebung der Antriebsstangen 36 zu übertragen, wodurch die Linsen L1, L2, L3 und L4 mit von Gleitern 38a erzeugter Vorspannung bewegt werden, unter dem Einfluss von Trägheit und Beschleunigung des Linsenrahmens 38. Entsprechend der Wellenform einer Eingangsspannung bewegen sich oder gleiten die Linsenrahmen 38 mit den Antriebsstangen 36, um einen bidirektionalen Antrieb zu ermöglichen.
Bei der Antriebsvorrichtung 30 wird kein elektromagnetischer Motor verwendet, und somit werden keine elektromagnetischen Wellen erzeugt. Ebenfalls werden keine Zahnräder zur Kraftübertragung verwendet, wodurch ihre Struktur vereinfacht wird.
Jedoch ist es, da die Antriebsstangen 36 im Wesentlichen feststehend sind, unmöglich, die Länge des Tubus zu variieren, wodurch eine Miniaturisierung eingeschränkt ist. Ebenfalls hat das Antriebssignal eher eine asymmetrische Wellenform als eine stationäre Sinuswellenform, wodurch die Antriebsschaltung kompliziert wird.
Somit besteht ein Erfordernis für eine Linsenantriebsvorrichtung, welche auf geringem Raum angebracht werden kann und eine hohe Auflösung aufweist, um eine präzise Steuerung zu ermöglichen, und welche mit geringer Antriebsleistung betrieben werden kann, wobei sie einen ausreichenden Transportbereich aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linsenantriebsvorrichtung mit vereinfachter Struktur vorzusehen, um eine Miniaturisierung zu realisieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Linsenantriebsvorrichtung vorgesehen, welche aufweist: einen Linsentubus mit einem Linsenhalter zum Halten wenigstens einer Linse sowie einem Verlängerungsteil, das sich von dem Linsenhalter erstreckt; einen piezoelektrischen Schwingungserzeuger mit einem piezoelektrischen Körper, der als Reaktion auf das Anlegen von elektrischer Spannung gestreckt und gebogen wird, und einem Reibungselement, das auf dessen Vorderende angebracht ist, um mit dem Verlängerungsteil in Kontakt zu sein, wobei der piezoelektrische Schwingungserzeuger eine Antriebskraft erzeugt, die zum Antreiben des Linsentubus erforderlich ist; ein Vorspannungselement, dessen freies Ende in Federkontakt mit dem hinteren Ende des piezoelektrischen Körpers ist, um einen zusammengedrückten Kontaktzustand zwischen dem Verlängerungsteil des Linsentubus und dem Reibungselement des piezoelektrischen Schwingungserzeugers zu halten, wobei das Vorspannungselement eine Federkraft erzeugt, mit welcher der piezoelektrische Schwingungserzeuger gegen das Verlängerungsteil gedrückt wird; und ein Führungsteil zum Führen der Bewegung des Linsentubus entlang der optischen Achse und wobei das Führungsteil eine erste Führungsstange mit einer vorbestimmten Länge umfasst, die parallel zur optischen Achse in einer ersten Führungsnut, die in einem Bereich des Verlängerungsteils gebildet ist, angeordnet ist, um so auf einem Lagerelement beweglich zu sein, sowie eine zweite Führungsstange mit einer vorbestimmten Länge aufweist, die parallel zur optischen Achse in einer zweiten Führungsnut, die in einem anderen Bereich des Verlängerungsteils gebildet ist, angeordnet ist; wobei das Lagerelement erste und zweite Kugelpaare in Punktkontakt mit Außenflächen der ersten Führungsnut und der Außenfläche der ersten Führungsstange sowie einem Käfig mit einer Mehrzahl erster und zweiter Laufnuten aufweist, in denen in die ersten und zweiten Kugeln drehbar angeordnet sind.
Vorzugsweise kann der piezoelektrische Schwingungserzeuger ein piezoelektrischer Ultraschallmotor mit einer Mehrzahl piezoelektrischer Schichten, die in Biegerichtung gestapelt sind, sein, um wenigstens zwei Schwingungsmoden durch innere und äußere Elektrodenstrukturen zu erzeugen.
Vorzugsweise weist der Linsentubus weiter ein Reibungselement auf, das auf der senkrechten Fläche des Verlängerungsteils vorgesehen ist, wobei das Reibungselement senkrecht zu dem Reibungselement des piezoelektrischen Schwingungserzeugers angeordnet ist, um dazwischen einen Kontakt zu bilden.
Noch bevorzugter ist das Reibungselement in einer Nut angeordnet, die in der senkrechten Fläche des Verlängerungsteils vorgesehen ist.
Noch bevorzugter beträgt die Höhe des Reibungselements des Verlängerungsteils das Anderthalbfache der Transportdistanz des Linsentubus.
Vorzugsweise ist das Vorspannungselement eine Blattfeder, deren freies Ende in Federkontakt mit dem hinteren Ende des piezoelektrischen Schwingungserzeugers ist, wobei das befestigte Ende an einem Sockel, auf dem der piezoelektrische Schwingungserzeuger angeordnet ist, befestigt ist.
Noch bevorzugter weist das freie Ende des Vorspannungselements einen Vorsprung auf, der über dessen Oberfläche übersteht, um so in Punktkontakt mit dem hinteren Ende des piezoelektrischen Schwingungserzeugers zu sein.
Vorzugsweise ist das Vorspannungselement länger als der piezoelektrische Schwingungserzeuger.
Das Führungsteil weist eine erste Führungsstange mit einer vorbestimmten Länge auf, die parallel zur optischen Achse in einer ersten Führungsnut, die in einem Bereich des Verlängerungsteils gebildet ist, angeordnet ist, um so auf einem Lagerelement beweglich zu sein, sowie eine zweite Führungsstange mit einer vorbestimmten Länge auf, die parallel zur optischen Achse in einer zweiten Führungsnut, die in einem anderen Bereich des Verlängerungsteils gebildet ist, angeordnet ist.
Das Lagerelement weist erste und zweite Kugelpaare in Punktkontakt mit Außenflächen der ersten Führungsnut und der Außenfläche der ersten Führungsstange sowie einen Käfig mit einer Mehrzahl erster und zweiter Laufnuten auf, in denen die ersten und zweiten Kugeln drehbar angeordnet sind.
Noch bevorzugter sind die ersten und zweiten Kugeln und die erste Führungsstange an Positionen angeordnet, die jeweils den Spitzen eines Dreiecks entsprechen.
Noch bevorzugter ist die Mitte der Führungsstange auf gleicher Höhe mit dem Kontaktpunkt des Reibungselements des piezoelektrischen Schwingungserzeugers und mit dem Reibungselement des Verlängerungsteils.
Noch bevorzugter ist der Kontaktpunkt des Reibungselements des piezoelektrischen Schwingungserzeugers und des Reibungselements des Verlängerungsteils auf gleicher Höhe mit dem Kontaktpunkt des freien Endes des Vorspannungselements und des piezoelektrischen Schwingungserzeugers.
Noch bevorzugter ist die zweite Führungsstange in der zweiten Führungsnut mit rechteckigem Querschnitt angeordnet, so dass die zweite Führungsstange in Kontakt mit einem Innenvorsprung ist, der über eine Innenfläche der zweiten Führungsnut übersteht.
Vorzugsweise weist die Linsenantriebsvorrichtung weiter einen Sockel, auf dem der Linsentubus angebracht ist, wobei der Sockel eine senkrechte Rippe zum Befestigen des piezoelektrischen Körpers des piezoelektrischen Schwingungserzeugers aufweist, eine Befestigungsnut, in welcher das befestigte Ende des Vorspannungselements befestigt ist, sowie ein Befestigungsloch, in welchem das untere Ende des Führungsteils befestigt ist, auf.
Noch bevorzugter weist die senkrechte Rippe ein federndes Befestigungselement auf, das sich senkrecht aus ihrer Unterseite erstreckt und in Kontakt mit dem unteren Ende des piezoelektrischen Körpers ist, um einen Federkontakt mit gegenüberliegenden Außenflächen des piezoelektrischen Körpers aufzuweisen.
Noch bevorzugter weist die senkrechte Rippe eine Befestigungsplatte auf, die in Kontakt mit der oberen Fläche des piezoelektrischen Körpers ist, um so ein Lösen und Spiel nach oben des piezoelektrischen Schwingungserzeugers zu verhindern.
Noch bevorzugter ist die Befestigungsnut zwischen einem Paar Befestigungsrippen vorgesehen, das in einer Ecke des Sockels vorgesehen ist, um einen Spalt zu bilden, in dem das befestigte Ende des Vorspannungselements befestigt ist.
Vorzugsweise weist die Linsenantriebsvorrichtung weiter einen an einer Fläche des Linsentubus vorgesehenen Anzeiger sowie einen Positionssensor zum Erfassen der Position des Anzeigers bei dessen senkrechter Bewegung auf.
Vorzugsweise weist die Linsenantriebsvorrichtung weiter ein Gehäuse zum Schutz des Linsentubus, des piezoelektrischen Schwingungserzeugers, des Vorspannungselements sowie des Führungsteils vor der Umgebung auf.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich anhand der folgenden genauen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
1 eine Schnittansicht ist, welche eine herkömmliche Linsenantriebsvorrichtung unter Verwendung eines Nockens darstellt;
2 eine Schnittansicht ist, welche eine herkömmliche Linsenantriebsvorrichtung unter Verwendung einer Schnecke darstellt;
3a eine Gesamtaufsicht ist, welche eine herkömmliche Linsenantriebsvorrichtung unter Verwendung eines piezoelektrischen Elements darstellt, und wobei 3b eine perspektivische Explosions-Teilansicht davon ist;
4 eine perspektivische Ansicht ist, in welcher eine Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt ist;
5 eine perspektivische Explosionsansicht ist, in welcher eine Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt ist;
6 eine Seitenansicht ist, in welcher eine Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt ist;
7 eine Draufsicht ist, in welcher eine Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt ist;
8 eine Detailansicht ist, in welcher die Verbindung zwischen einem piezoelektrischen Schwingungserzeuger, einem Verlängerungsteil und einem Führungsteil dargestellt ist, die in der Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind;
9 ein Lagerelement darstellt, das in der Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, wobei (a) eine perspektivische Ansicht ist und (b) eine Schnittansicht ist;
10 eine Schnittansicht ist, welche den Kontaktzustand zwischen einer zweiten Führungssäule und einer zweiten Führungsnut darstellt, die in der Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind;
11 den piezoelektrischen Schwingungserzeuger darstellt, der in der Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, wobei (a) den piezoelektrischen Körper in einem in Längsrichtung gestreckten Modus darstellt und (b) den in Dickenrichtung gebogenen piezoelektrischen Körper darstellt und (c) den piezoelektrischen Körper in einem zwischen dem gebogenen und gestreckten Modus gemischten Zustand darstellt; und
12(a) und (b) Konzeptansichten sind, in welchen Innen- und Außenelektroden und Schwingungsmoden des bei der Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten piezoelektrischen Schwingungserzeugers dargestellt sind.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
4 ist eine perspektivische Gesamtansicht, in welcher eine Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, in welcher die Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, 6 ist eine Seitenansicht, in welcher die Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, und 7 ist eine Draufsicht, in welcher die Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Wie in den 4 bis 7 dargestellt ist, weist die Linsenantriebsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Linsentubus 110 mit wenigstens einer darin angeordneten Linse, einen piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 zum Liefern von Antriebsleistung, um den Linsentubus 110 mit der darin angeordneten Linse entlang der optischen Achse zu bewegen, ein Vorspannungselement 130 zum Zusammendrücken des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 und ein Führungsteil 140 zum Führen der Bewegung des Linsentubus 110 auf.
Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, ist der Linsentubus 110 durch Spritzgießen gebildet und weist einen Linsenhalter 111 und ein Verlängerungsteil 112 auf, und der Linsenhalter 111 weist einen Innenraum mit vorbestimmter Größe auf, um wenigstens eine Linse unterzubringen, die entlang der optischen Achse angeordnet ist.
Das Verlängerungsteil 112 weist eine senkrechte Fläche 114 auf, die sich von der Außenfläche des Linsenhalters 111 zu dem piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 mit einer vorbestimmten Länge erstreckt, damit darauf ein Reibungselement, wie später beschrieben, angeordnet werden kann, sowie eine erste und zweiten Führungsnut 115 und 116, in welche eine erste und zweite Führungsstange 141 und 142 des Führungsteils 140 fest eingesetzt sind.
Hier ist die vertikale Fläche 114 an einer Seite des Verlängerungsteils 112 gegenüber dem piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 gebildet, und die erste und zweite Führungsnut 115 und 116 sind auf der anderen Seite des Verlängerungsteils 112 gebildet.
Ein derartiges Verlängerungsteil 112 kann an dem Linsentubus 110 während des Spritzgießens fest eingebaut vorgesehen werden, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Das Verlängerungsteil 112 kann ebenfalls separat durch Spritzgießen gebildet werden und mit dem Linsenhalter 111, welcher ebenfalls durch Spritzgießen in einer zylindrischen Form gebildet ist, zusammengebaut werden.
Der Linsenhalter 111 weist eine Lichtöffnung 113 auf, die mit einer vorbestimmten Größe in seiner oberen Fläche in Ausrichtung mit der optischen Achse ausgestanzt ist.
Weiterhin kann, wie in den 4 und 5 dargestellt ist, der piezoelektrische Schwingungserzeuger 120 ein kapselförmiger piezoelektrischer Ultraschallmotor sein, der aus einem Reibungselement 121 und einem piezoelektrischen Körper 122 besteht.
Das Reibungselement 121 ist an dem Vorderende des piezoelektrischen Körpers 122 vorgesehen, um so in Kontakt mit der Seite des Verlängerungsteils 112 zu sein, das sich von dem Linsentubus 110 erstreckt. Es wird bevorzugt, dass ein derartiges Reibungselement 121 aus Keramik oder Metall mit einem ausgezeichneten Verschleißwiderstand und einem relativ großen Reibungskoeffizienten hergestellt ist. Die Form des Reibungselements 121 ist nicht auf einen Zylinder beschränkt und kann ebenfalls ein halbkreisförmiger Zylinder, eine Kapsel etc. sein, sofern die Form die Übertragung von Reibungskraft an einen entsprechenden Gegenstand ermöglicht.
Der piezoelektrische Körper 122 weist ein Stromkabel 123 auf, das elektrisch mit einer Mehrzahl von Elektrodenanschlüssen (nicht dargestellt) verbunden ist, um eine angelegte elektrische Spannung über seine äußere Fläche zu empfangen. Als Reaktion auf die über die externen Elektrodenanschlüsse angelegte elektrische Spannung erzeugt der piezoelektrische Körper 122, welcher aus einer Mehrzahl gestapelter piezoelektrischer Lagen besteht, die jeweils bestimmte Innenelektroden aufweisen, einen Streckmodus (Dehnmodus) in Längsrichtung und einen Biegemodus in Dickenrichtung.
Ein derartiger piezoelektrischer Schwingungserzeuger 120 ist nach unten in ein Paar senkrechter Rippen 151 und 152 eingesetzt, so dass seine gegenüberliegenden Seiten von den senkrechten Rippen 151 und 152, die sich senkrecht von der oberen Fläche des Sockels 150, auf dem der Linsentubus 110 angebracht ist, erstrecken, gehalten werden.
8 ist eine Detailansicht, in welcher der Kontaktzustand des in der Linsenantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehenen piezoelektrischen Schwingungserzeugers und des Verlängerungsteils dargestellt ist. Wie dargestellt, ist ein weiteres Reibungselement 124 auf der senkrechten Fläche 114 des Verlängerungsteils 112 gegenüber dem Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 angeordnet.
Ein derartiges Reibungselement 124 ist auf der senkrechten Fläche 114 senkrecht zum Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 angeordnet, um zwischen diesen einen Punktkontakt zu bilden. Ähnlich zu dem Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 wird bevorzugt, dass das Reibungselement 124 des Verlängerungsteils 112 ebenfalls aus Keramik oder Metall mit einem hervorragenden Verschleißwiderstand und einem großen Reibungskoeffizienten hergestellt ist. Das Reibungselement 124 ist nicht auf eine Zylinderform beschränkt und kann als halbkreisförmiger Zylinder, Kapsel etc. geformt sein, welche die Übertragung der Reibungskraft von einem entsprechenden Gegenstand ermöglicht.
Eine Nut 114a mit halbkreisförmigem Querschnitt kann senkrecht in der senkrechten Fläche 114 des Verlängerungsteils 112 gegenüber dem Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 vorgesehen sein, um das Reibungselement 124 darin sicher zu befestigen.
Es wird bevorzugt, dass das auf der senkrechten Fläche 114 vorgesehene Reibungselement 124 wenigstens anderthalb Mal so lang ist wie die gewünschte Transportdistanz des Linsentubus, um einen sichereren und stabileren Kontaktbereich zwischen dem Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 und dem Reibungselement 124 des Verlängerungsteils 112 sicherzustellen.
Um die Reibungselemente 121 und 124 jeweils auf den Vorderenden des piezoelektrischen Körpers 122 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 und der vertikalen Fläche 114 zu verbinden, werden die Verbindungspositionen festgelegt, während ein vorbestimmter Druck unter Verwendung einer gesonderten Aufspannvorrichtung (nicht dargestellt) aufgebracht wird. Während weiter Druck aufgebracht wird, wird aushärtendes Harz aufgebracht, um die Reibungselemente 121 und 124 jeweils mit dem piezoelektrischen Körper 122 und der senkrechten Fläche 114 zu verbinden.
Des Weiteren ist das Vorspannungselement 130, wie in den 4, 5 und 7 dargestellt, ein federndes Material, dessen freies Ende 131 in Kontakt mit dem hinteren Ende des piezoelektrischen Körpers 122 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120, welches dem Vorderende, an dem das Reibungselement 121 vorgesehen ist, gegenüberliegt, ist, während ein befestigtes Ende 132 in einer Befestigungsnut 153 des Sockels 150 befestigt ist. Dadurch bringt das Vorspannungselement 130 Druck mit einer vorbestimmten Stärke auf den piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 gegen das Verlängerungsteil 112 auf.
Auf dem freien Ende 131 des Vorspannungselements 130 ist ein Vorsprung 133 gebildet, um in Punktkontakt mit einem hinteren Ende des piezoelektrischen Körpers 122 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 zu sein, während das befestigte Ende 132 des Vorspannungselements 130 in der Befestigungsnut 153 befestigt ist und zu der Seite des Linsentubus 110 gebogen ist.
Es wird bevorzugt, dass das Vorspannungselement 130 so gestaltet ist, dass es länger als der piezoelektrische Schwingungserzeuger 120 ist, um eine anpassbare Vorspannung zu erhalten.
Weiterhin weist, wie in 4 bis 8 dargestellt ist, das Führungsteil 140 die erste Führungsstange 141 und die zweite Führungsstange 142 zum Führen des Linsentubus 110 auf, wenn der Linsentubus 110 entlang der optischen Achse durch die von dem piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 gelieferte Antriebsleistung vor und zurück bewegt wird.
Die erste Führungsstange 141 mit einer vorbestimmten Länge ist senkrecht in einer ersten Führungsnut 115, die in einem Bereich des Verlängerungsteils 112 gebildet ist, angeordnet, um auf einem dazwischen vorgesehenen Lagerelement 143 beweglich zu sein. Die zweite Führungsstange 142 mit einer vorbestimmten Länge ist senkrecht in einer zweiten Führungsnut 116, die auf dem anderen Bereich des Verlängerungsteils 112 gebildet ist, angeordnet, um so die Rotation des Linsentubus 110 um die erste Führungsstange 141 zu verhindern, wenn der Linsentubus 110 durch die von dem piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 gelieferte Antriebsleistung bewegt wird.
Hier sind die jeweils unteren Enden der ersten und zweiten Führungsstange 141 und 142 fest in ein erstes und zweites Befestigungsloch 154a und 154b, die in einer oberen Fläche des Sockels 150 vorgesehen sind, eingesetzt, um so senkrecht zu der optischen Achse befestigt zu sein.
Weiterhin weist, wie in 9(a) und (b) dargestellt ist, das zwischen der ersten Führungsnut 115 und der erste Führungsstange 141 vorgesehene Lagerelement 143 ein Paar erster und zweiter Kugeln 143a und 143b in Punktkontakt mit Außenflächen der ersten Führungsnut 115 und der Außenfläche der ersten Führungsstange 141 sowie einen Käfig 143e mit einer Mehrzahl oberer und unterer Laufnuten 143c und 143d auf, in welchen die ersten und zweiten Kugeln 143a und 143b drehbar angeordnet sind.
In der vorderen und hinteren Fläche des Käfigs 143e sind Nuten 143f und 143g vorgesehen, um jeweils Kontakt zwischen einem Vorsprung 115a, der auf der ersten Führungsnut 115 übersteht, und dem Käfig 143e sowie zwischen dem Käfig 143e und der ersten Führungsstange 141 zu vermeiden.
Hier sind die ersten und zweiten Kugeln 143a und 143b sowie die erste Führungsstange 141 an Positionen angeordnet, die jeweils den Spitzen eines Dreiecks entsprechen, um einen stabilen Punktkontakt miteinander zu halten, wodurch eine schlechte Ausrichtung verhindert wird.
Weiterhin wird bevorzugt, dass die Mitte der ersten Führungsstange 141 auf gleicher Höhe mit dem Kontaktpunkt des Reibungselements 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 und des Reibungselements 124 des Verlängerungsteils 112 ist. Es wird weiter bevorzugt, dass der Kontaktpunkt zwischen dem Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 und dem Reibungselement 124 des Verlängerungsteils 112 auf gleicher Höhe mit dem Kontaktpunkt des freien Endes 131 des Vorspannungselements 130 und des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 ist.
Dadurch wird die von dem piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 gelieferte Antriebsleistung zu dem Reibungselement 124 des Verlängerungsteils 112 durch das erste Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 übertragen, um den Linsentubus 110 entlang der optischen Achse vor und zurück zu bewegen, wobei der Leistungsverlust während der Bewegung vor und zurück des Linsentubus 110 minimiert wird.
Die parallel und mit einem vorbestimmten Abstand zu der erste Führungsstange 141 vorgesehene zweite Führungsstange 142 ist mit der zweiten Führungsnut 116, die in dem Verlängerungsteil 112 gebildet ist, zusammengebaut.
Wie in den 7 bis 10 dargestellt ist, kann die zweite Führungsnut 116 ein rechteckiges Gehäuse mit einem rechteckigen Querschnitt sein, wobei Innenvorsprünge 116a und 116b auf dessen Innenflächen gebildet sind, um Punktkontakte mit Außenflächen der zweiten Führungsstange 142 aufzuweisen, wodurch der von der geführten Bewegung des Linsentubus erzeugte Reibungsverlust minimiert wird.
Indessen weist, wie in den 4 bis 7 dargestellt ist, die Linsenantriebsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung weiter einen Sockel 150, auf welchem der Linsentubus 110 angebracht ist sowie ein Bildsensor und ein Träger, die nicht dargestellt sind, angeordnet sind, auf.
Der Sockel 150 ist eine Harzstruktur, die durch Spritzgießen gebildet wurde, mit senkrechten Rippen 151 und 152, die sich senkrecht erstrecken, um den piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 zu halten, einer Befestigungsnut 153, in welcher das befestigte Ende 132 des Vorspannungselements 130 befestigt ist, und dem ersten und zweiten Befestigungsloch 154a und 154b, in welche die erste und zweite Führungsstange 141 und 142 fest eingesetzt sind.
Die senkrechten Rippen 151 und 152 sind eine feststehende Struktur, welche den piezoelektrischen Körper 122 waagerecht hält, um den Kontakt zwischen dem Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 und dem Verlängerungsteil 112 des Linsentubus 110 zu halten.
Derartige senkrechte Rippen 151 und 152 bestehen aus federnden Befestigungselementen, deren unterer Bereich in Kontakt mit der unteren Fläche des piezoelektrischen Körpers 122 ist und die sich senkrecht erstrecken, um federnd in Kontakt mit gegenüber liegenden Außenflächen des piezoelektrischen Körpers 122 zu sein.
Die senkrechten Rippen 151 und 152 weisen an ihren oberen Enden eine Befestigungsplatte 155 in Kontakt mit einer oberen Fläche des piezoelektrischen Körpers 122 auf, wodurch ein Lösen nach oben und Spiel des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 verhindert wird.
Somit wird der piezoelektrische Schwingungserzeuger 120 nach unten in die senkrechten Rippen 151 und 152 eingesetzt und es wird seitliches Spiel während des Kontakts mit der Befestigungsplatte 155 verhindert, um ein Lösen und Spiel nach oben zu verhindern.
Weiterhin ist die Befestigungsnut 153 eine in einer Ecke des Sockels 150 vorgesehene Befestigungsstruktur, so dass das befestigte Ende 132 des Vorspannungselements 130 darin befestigt ist.
Eine derartige Befestigungsnut 153 ist zwischen einem Paar Befestigungsrippen 153a und 153b L-förmig gebogen gebildet, wodurch ein Spalt vorgesehen ist, in welchen das befestigte Ende 132 des Vorspannungselements 130 fest eingesetzt ist.
Des Weiteren ist ein Anzeiger 119 fest eingebaut an einer Fläche des Linsentubus 110 vorgesehen und ein Positionssensor 160 erfasst die senkrechte Bewegung des Anzeigers 119, um so die Positionsänderung des Linsentubus 110 zu detektieren.
Ein derartiger Positionssensor 160 wird von einem Sensorhalter 156 des Sockels 150 an einer Position, die der Position des Anzeigers 119 entspricht, befestigt. Der Positionssensor 160 weist an seiner Seite eine Mehrzahl Anschlüsse zum Empfangen und Senden von Signalen auf.
Indessen ist, wie in 4 und 5 dargestellt ist, ein Gehäuse 170 mit einem Innenraum von vorbestimmter Größe über dem Sockel 150 vorgesehen, um den Linsentubus 110, den piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120, das Vorspannungselement 130 und den Positionssensor 160 gegen die Umgebung zu schützen.
Ein derartiges Gehäuse ist eine Harzstruktur mit einer Öffnung 171, die in deren oberer Fläche gebildet ist, um das Lichtloch 113 des Linsentubus 110 freizugeben und weist ein Montageloch 172 auf, welches mit den Montagevorsprüngen 157, die von einer Außenfläche des Sockels 150 überstehen, montiert ist.
Somit wird das Gehäuse 170 durch Montage des Montagelochs 172 mit dem Montagevorsprung 157 auf dem Sockel 150 montiert, um den Linsentubus 110, den piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120, das Vorspannungselement 130 und den Positionssensor 160 zu schützen.
Bei der Linsenantriebsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Linsentubus 110 mit wenigstens einer darin angeordneten Linse entlang der optischen Achse vor und zurück betrieben durch die Antriebsleistung zum Bewegen des Linsentubus 110, die durch Längs- (Dehn-) und Biegemoden der Schwingung des piezoelektrischen Körpers 122 mit gestapelten piezoelektrischen Schichten als Reaktion auf die über das in dem piezoelektrischen Körper 122 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 gebildete Stromkabel 123 angelegte externe elektrische Spannung erzeugt wird.
Da der piezoelektrische Schwingungserzeuger 120 gleichzeitig in Längs- und Biegemoden bei einer Resonanzfrequenz von wenigstens 20 kHz im Ultraschallbereich angetrieben wird, bewegt sich das an einem Ende des piezoelektrischen Körpers 122 befestigte Reibungselement 121 entlang einem elliptischen geometrischen Ort oder Weg. Die Richtung der elliptischen Ortsbewegung wird bestimmt durch die Resonanzfrequenz, die durch Innen- und Außenelektroden des piezoelektrischen Körpers 122 festgelegt wird, und somit wird wiederum die Anpassung der Transportrichtung der Linse ermöglicht. Die Innen- und Außenelektroden sowie die Schwingungsmoden sind in 12(a) und 12(b) schematisch dargestellt.
Das heißt, dass der piezoelektrische Körper 122 mit einem Stapel aus mehreren Schichten als Reaktion auf die selektiv über Kanal 1 oder Kanal 2 angelegte elektrische Spannung den Längs- (Dehn-) und Biegemodus ausführt, und somit vollzieht das an einem Ende des piezoelektrischen Körpers 122 vorgesehene Reibungselement 121 eine lineare Bewegung nach oben oder nach unten.
Dabei ist die Richtung der Biegemodusschwingung kongruent mit der Richtung, in welcher die piezoelektrischen Schichten des piezoelektrischen Körpers 122 gestapelt sind, und fällt ebenfalls mit der Richtung der optischen Achse eines bei der vorliegenden Erfindung vorgesehenen AF-Moduls zusammen. Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Resonanzfrequenz in einem 300 kHz-Bereich verwendet, welche entsprechend der Länge, Breite und Dicke des piezoelektrischen Schwingungserzeugers angepasst werden kann.
Wie oben erwähnt vollzieht das Reibungselement 121, da der piezoelektrische Schwingungserzeuger 120 durch die senkrechten Rippen 151 und 152 gehalten ist, um eine Drehbewegung zu vermeiden, nur eine senkrechte lineare Bewegung vor und zurück, und die Richtung des geometrischen Schwingungsorts kann nach oben oder unten als Reaktion auf die auf den piezoelektrischen Körper 122 angelegte Resonanzfrequenz angepasst werden.
Somit überträgt das Reibungselement 121, welches nur den geometrischen Schwingungsort senkrechter Richtung vollzieht, die Antriebsleistung über das an dem Verlängerungsteil 112 des Linsentubus 110, welcher der Transportgegenstand ist, vorgesehene Reibungselement 124. Somit wird der Linsentubus 110 entlang der optischen Achse entlang der ersten und zweiten Führungsstange 141 und 142 des Führungsteils 140 gehoben oder gesenkt.
Hier wird, da die zwischen dem Reibungselement 121 des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 und dem Reibungselement 124 des Verlängerungsteils 112 erzeugte Reibungskraft größer ist als die Reibungskraft, die zwischen dem Verlängerungsteil 112 und der ersten und zweiten Führungsstange 141 und 142 erzeugt wird, und die Reibungselemente 121 und 124 einen Punktkontakt miteinander bilden, um eine schlechte Ausrichtung der optischen Achse des Linsentubus 110 zu verhindern, eine stabilere senkrechte Bewegung des Linsentubus 110 ermöglicht.
Weiterhin wird der Punktkontakt zwischen dem Reibungselement 121 und dem Reibungselement 124 durch Federkraft des Vorspannungselements 130, das vorgesehen ist, um federnd in den piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 gegen das Verlängerungsteil 112 zu drücken, konstant gehalten.
Des Weiteren wird, da der Kontaktpunkt zwischen dem Reibungselement 121 und dem Reibungselement 124 auf gleicher Höhe mit der Mitte der ersten Führungsstange 141 ist, die Federkraft des Vorspannungselements 130 zu dem Verlängerungsteil 112 ohne Verlust übermittelt, was die Leistungsfähigkeit des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 maximiert.
Wie oben beschrieben, wird der Linsentubus 110 senkrecht entlang der ersten Führungsstange 141, die in der ersten Führungsnut 115 des Verlängerungsteils 112 angeordnet ist, und der zweiten Führungsstange 142, die in der zweiten Führungsnut 116 des Verlängerungsteils 112 vorgesehen ist, durch von dem piezoelektrischen Schwingungserzeuger 120 gelieferte Antriebsleistung bewegt.
Hier ist das Lagerelement 143 zwischen der ersten Führungsstange 141 und der ersten Führungsnut 115 angeordnet, und der Käfig 143e des Lagerelements 143 weist ein Paar erster und zweiter Kugeln 143a und 143b auf, welche Punktkontakte mit Umfangsflächen der ersten Führungsstange 141 und Außenflächen der ersten Führungsnut 115 bilden, um Reibungsverlust zu minimieren. Die erste Führungsstange 141 und das linke und rechte Paar erster und zweiter Kugeln 143a und 143b sind an Positionen angeordnet, die jeweils den Spitzen eines Dreiecks entsprechen.
Somit bildet die erste Führungsstange 141 einen stabilen Punktkontakt mit dem Lagerelement 143, um eine schlechte Ausrichtung des Linsentubus zu verhindern, wodurch die senkrechte Bewegung des Linsentubus 110 stabil geführt wird.
Weiterhin ist die zweite Führungsstange 142, welche parallel zu und mit einem vorbestimmten Abstand von der ersten Führungsstange 141 angeordnet ist, in Kontakt mit der Umfangsfläche der zweiten Führungsnut 116, wodurch verhindert wird, dass sich der Linsentubus 110 während seiner senkrechten Bewegung um die erste Führungsstange 141 dreht.
Hier ist die zweite Führungsstange 142 in Punktkontakt mit Innenvorsprüngen 116a und 116b, die von der Innenumfangsfläche der zweiten Führungsnut 116 überstehen, wodurch Reibungsverlust minimiert wird, der während der senkrechten Bewegung des Linsentubus erzeugt wird, wobei der Leistungsverlust des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 gemindert wird.
Indessen wird die senkrechte Bewegung des Linsentubus 110 entlang der ersten und zweiten Führungsstange 141 und 142 von dem Positionssensor 160 detektiert, welcher den von der Außenfläche des Linsentubus 110 überstehenden Anzeiger 119 erfasst, und somit wird die externe Kraft, die den Linsentubus 110 durch die Antriebsleistung des piezoelektrischen Schwingungserzeugers 120 senkrecht bewegt, basierend auf dem Ausmaß der detektierten vertikalen Bewegung angemessen gesteuert.
Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Erfindung ein linearer Antriebsmechanismus verwendet, bei welchem ein piezoelektrischer Schwingungserzeuger, der in Punktkontakt mit einem Verlängerungsteil ist, das sich radial von einem Linsentubus erstreckt, um gegen des Verlängerungsteil von einem Vorspannungselement gedrückt zu werden, Antriebsleistung zu dem Linsentubus überträgt. Dadurch wird eine einfachere Struktur als bei einem herkömmlichen elektromagnetischen Antriebsmechanismus unter Verwendung eines Nockens ermöglicht, was Miniaturisierung erleichtert.
Weiterhin minimiert dieser piezoelektrische lineare Antriebsmechanismus den Verlust an Antriebsleistung, die auf den Linsentubus, welcher verschoben wird, übertragen wird, wodurch ein größerer Verschiebebereich bei geringerer Eingangsleistung und höherer Antriebseffizienz als im Stand der Technik ermöglicht wird.
Weiterhin wird bei der vorliegenden Erfindung ein einfacherer Mechanismus zum Führen der Bewegung des Linsentubus verwendet, welcher eine präzisere und stabilere Bewegung der Linse ermöglicht, wodurch Bilder von besserer Qualität erhalten werden.

Claims

Linsenantriebsvorrichtung (100), welche aufweist: einen Linsentubus (110) mit einem Linsenhalter (111) zum Halten wenigstens einer Linse sowie einem Verlängerungsteil (112), das sich von dem Linsenhalter (111) erstreckt; einen piezoelektrischen Schwingungserzeuger (120) mit einem piezoelektrischen Körper (122), der als Reaktion auf das Anlegen von elektrischer Spannung gestreckt und gebogen wird, und einem Reibungselement (121), das auf dessen Vorderende angebracht ist, um mit dem Verlängerungsteil (112) in Kontakt zu sein, wobei der piezoelektrische Schwingungserzeuger (120) eine Antriebskraft erzeugt, die zum Antreiben des Linsentubus (110) erforderlich ist; ein Vorspannungselement (130), dessen freies Ende in Federkontakt mit dem hinteren Ende des piezoelektrischen Körpers (122) ist, um einen Kontakt zwischen dem Verlängerungsteil (112) des Linsentubus (110) und dem Reibungselement des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) zu halten, wobei das Vorspannungselement (130) eine Federkraft erzeugt, mit welcher der piezoelektrische Schwingungserzeuger (120) gegen das Verlängerungsteil (112) gedrückt wird; ein Führungsteil (140) zum Führen der Bewegung des Linsentubus (110) entlang der optischen Achse und wobei das Führungsteil (140) eine erste Führungsstange (141) mit einer vorbestimmten Länge umfasst, die parallel zur optischen Achse in einer ersten Führungsnut (115), die in einem Bereich des Verlängerungsteils (112) gebildet ist, angeordnet ist, um so auf einem Lagerelement (143) beweglich zu sein, sowie eine zweite Führungsstange (142) mit einer vorbestimmten Länge aufweist, die parallel zur optischen Achse in einer zweiten Führungsnut (116), die in einem anderen Bereich des Verlängerungsteils (112) gebildet ist, angeordnet ist; wobei das Lagerelement (143) erste und zweite Kugelpaare (143a, 143b) in Punktkontakt mit Außenflächen der ersten Führungsnut (115) und der Außenfläche der ersten Führungsstange (141) sowie einen Käfig (143e) mit einer Mehrzahl erster und zweiter Laufnuten (143c, 143d) aufweist, in denen in die ersten und zweiten Kugeln (143a, 143b) drehbar angeordnet sind.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der piezoelektrische Schwingungserzeuger (120) einen piezoelektrischen Ultraschallmotor mit einer Mehrzahl piezoelektrischer Schichten, die in Biegerichtung gestapelt sind, aufweist, um wenigstens zwei Schwingungsmoden durch innere und äußere Elektrodenstrukturen zu erzeugen.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsentubus (110) weiter ein Reibungselement (124) aufweist, das auf der senkrechten Fläche des Verlängerungsteils (112) vorgesehen ist, wobei das Reibungselement (124) senkrecht zu dem Reibungselement (121) des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) angeordnet ist, um dazwischen einen Kontakt zu bilden.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibungselement (124) in einer Nut (114a) angeordnet ist, die in der senkrechten Fläche (114) des Verlängerungsteils (112) vorgesehen ist.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Reibungselements (124) des Verlängerungsteils (112) das Anderthalbfache der Verschiebedistanz des Linsentubus (110) beträgt.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannungselement (130) eine Blattfeder ist, deren freies Ende (131) in Federkontakt mit dem hinteren Ende des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) ist, wobei ein befestigtes Ende (132) an einem Sockel (150), auf dem der piezoelektrische Schwingungserzeuger (120) angeordnet ist, befestigt ist und einen Vorsprung (133) aufweist, der über die Oberfläche von dessen freiem Ende übersteht, um so in Punktkontakt mit dem hinteren Ende des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) zu sein.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannungselement (130) länger als der piezoelektrische Schwingungserzeuger (120) ist.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Kugeln (143a, 143b) und die erste Führungsstange (141) an Positionen angeordnet sind, die jeweils den Spitzen eines Dreiecks entsprechen.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitte der ersten Führungsstange auf gleicher Höhe mit dem Kontaktpunkt des Reibungselements (121) des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) und des Reibungselements (124) des Verlängerungsteils (112) ist.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktpunkt des Reibungselements (121) des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) und des Reibungselements (124) des Verlängerungsteils (112) auf gleicher Höhe mit dem Kontaktpunkt des freien Endes (131) des Vorspannungselements (130) und des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) ist.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Führungsstange (142) in der zweiten Führungsnut (116) mit rechteckigem Querschnitt so angeordnet ist, dass die zweite Führungsstange (142) in Punktkontakt mit einem Innenvorsprung (116a, 116b) ist, der über eine Innenfläche der zweiten Führungsnut (116) übersteht.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter einen Sockel (150), auf dem der Linsentubus (110) angebracht ist, wobei der Sockel (150) eine senkrechte Rippe (151, 152) zum Befestigen des piezoelektrischen Körpers (122) des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) aufweist, eine Befestigungsnut (153), in welcher das befestigte Ende (132) des Vorspannungselements (130) befestigt ist, sowie ein Befestigungsloch (154a, 154b), in welchem das untere Ende des Führungsteils (140) befestigt ist, aufweist.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Rippe (151, 152) ein federndes Befestigungselement aufweist, das sich senkrecht aus deren Unterseite erstreckt und in Kontakt mit dem unteren Ende des piezoelektrischen Körpers (122) ist, um einen Federkontakt mit gegenüberliegenden Außenflächen des piezoelektrischen Körpers (122) herzustellen.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Rippe (151, 152) eine Befestigungsplatte (155) aufweist, die in Kontakt mit der oberen Fläche des piezoelektrischen Körpers (122) ist, um so ein Lösen und Spiel nach oben des piezoelektrischen Schwingungserzeugers (120) zu verhindern.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsnut (153) zwischen einem Paar Befestigungsrippen (153a, 153b) vorgesehen ist, das in einer Ecke des Sockels (150) vorgesehen ist, um einen Spalt zu bilden, in dem das befestigte Ende (132) des Vorspannungselements (130) fest eingesetzt ist.
Linsenantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter einen an einer Fläche des Linsentubus (110) vorgesehenen Anzeiger (119) sowie einen Positionssensor (160) zum Erfassen der Position des Anzeigers (119) bei dessen senkrechter Bewegung aufweist.