專利名稱：調焦裝置以及拍攝裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于對焦點進行調節(jié)的調焦裝置、和使用了該調焦 裝置的拍攝裝置。
背景技術：
以往，在照相機等拍攝裝置中，為了對焦距進行調節(jié)，是由使用了 電磁電機或電致伸縮材料的致動器來使保持鏡頭的鏡頭座在鏡頭的光 軸方向移動，從而調節(jié)鏡頭與拍攝元件間的距離。專利文獻l:日本特開2003 - 215429號/>才艮近年來，隨著在手機等小型電子設備上搭載拍攝裝置，推進了拍攝 裝置的小型化的發(fā)展。當在調節(jié)鏡頭與拍攝元件之間的焦距的調焦裝置 中使用電磁電機時，就需要用于傳遞動力的機構，這樣，調焦裝置的結 構變得復雜起來，而很難滿足拍攝裝置的小型化的要求。另外，在如專利文獻l所示的那樣使用電致伸縮致動器來代替電磁 電機的情況下，也需要用于控制電致伸縮材料的伸縮的導向器或彈簧， 結構復雜，也很難滿足小型化的要求。因此，需要一種結構簡單且可以滿足小型化要求的調焦裝置、和使 用了該調焦裝置的拍攝裝置。發(fā)明內容本發(fā)明就是基于上述情況而做出的，目的在于提供一種結構簡單且可 以滿足小型化要求的調焦裝置、和使用了該調焦裝置的拍攝裝置。為了實現上述目的，本發(fā)明第一觀點的調焦裝置，具備高分子層、 第一電極、以及第二電極，其特征在于，當在上述第一電極與上述第二電 極之間施加電壓時，上述高分子層沿上述第一電極變形，利用該變形來對 焦距進，節(jié)。
也可以是，上述調焦裝置還具備保持鏡頭并且可在該鏡頭的光軸方 向移動的鏡頭座、和設置有上述鏡頭座的座支承基板，在上述座支承基板 與上述鏡頭座之間設置有上述高分子層，當在上述第一電極與上述第二 電極之間施加電壓時，上述高分子層沿上述第一電極變形，利用該變形 使上述鏡頭座向上述光軸方向移動。也可以是，在上述座支承基板的一面，上述鏡頭座由上述高分子層 保持為可在上述光軸方向移動的狀態(tài).也可以是，在上述座支承基仗的與上述鏡頭座相對的面形成上述第一 電極，在上述鏡頭座的與上述座支承^j^目對的面形成上述第二電極，上 述高分子層設置在上述第一電極與上述第二電極之間。也可以是，在上述座支承基板上設置開口部，在上述鏡頭座上設置圓 筒部，該圓筒部與上述座支承基fel的上述開口部嵌合，在該鏡頭座沿上述 光軸方向移動時起到導向器的作用。也可以是，上述高分子層形成為環(huán)狀。也可以是，上述調焦裝置還具備鏡頭座，在該鏡頭座內側具有上述高 分子層以及鏡頭，上述鏡頭以可向該鏡頭的光軸方向移動的狀態(tài)保持在上 述高分子層上，當在上述第一電極與上述第二電極之間施加電壓時，上述 高分子層沿上述第一電極變形，利用該變形來使上述鏡頭沿上述光軸方向 移動。也可以在上述鏡頭座上，設置具有開口部的平板部，在上述平板部上 設置上述高分子層。也可以在上述平板部上形成上述第一電極，在上述平板部的上述開口 部的內周面形成上述第二電極，上述高分子層設置在上述第一電極與上述 第二電極之間。也可以將上述高分子層配置成與上述鏡頭緊密掩^，使得在上述高分 子層與上述鏡頭之間不會內含空氣。也可以是，上述高分子層具有與上述鏡頭相同的折射率。上述高分子層也可以形成為圓形。 也可以是，上述調焦裝置還具M持上述高分子層的鏡頭座，上述高 分子層形成為鏡頭狀，而且當在上述第一電極與上述第二電極之間施加電 壓時，上述高分子層沿上述第一電極變形，并且上述高分子層的曲率發(fā)生 變化。也可以是，在上述鏡頭座上設有具備開口部的平板部，在上述平板部 上設置上述高分子層。也可以在上述平板部上形成上述第一電極，在上述平板部的上述開口 部的內周面形成上述第二電極，上述高分子層設置在上述第一電極與上述 第二電極之間。上述高分子層也可以由聚氯乙烯來形成。也可以是，在上述高分子層中，作為增塑劑，混合了鄰苯二甲酸二正 丁酯。為了達到上述目的，本發(fā)明第二觀點的拍攝裝置的特征在于具備 上述第一觀點涉及的調焦裝置、設置有上述調焦裝置的基板、以及在上 述基板上所配置的拍攝元件。根據本發(fā)明，通過使用根據所施加的電壓而變形的高分子層，可以 提供一種構造簡單、且可滿足小型化要求的調焦裝置和使用了該調焦裝 置的拍攝裝置。


圖l是本發(fā)明的第一實施方式所涉及的拍攝裝置的剖視圖。圖2是本發(fā)明的笫一實施方式所涉及的拍攝裝置的俯視圖。圖3是對本發(fā)明的第一實施方式所涉及的調焦裝置的致動器施加 了電壓的情況下的拍攝裝置的剖視圖。圖4是示意地表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的調焦裝置的致 動器的動作的圖。圖5是本發(fā)明的第二實施方式所涉及的拍攝裝置的剖視圖。
圖6是本發(fā)明的笫二實施方式所涉及的拍攝裝置的俯視圖.圖7是對本發(fā)明的笫二實施方式所涉及的調焦裝置的致動器施加 了電壓的情況下的拍攝裝置的剖視圖。圖8是示意地表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的調焦裝置的致 動器的動作的圖。圖9是本發(fā)明的第三實施方式所涉及的拍攝裝置的剖視圖。圖10是對本發(fā)明的第三實施方式所涉及的可變鏡頭施加了電壓的 情況下的拍攝裝置的剖視圖。符號說明10、 30、 40…調焦裝置；11、 31…致動器；12、 32、 41... 鏡頭座；13a、 13b、 33a、 33b、 42…鏡頭；43…可變鏡頭；44…正電極j 45...負電極；14…座支承基板；20、 25、 26…拍攝裝置；21…拍攝元件； 22…基板具體實施方式
下面，利用附圖來對本發(fā)明的實施方式所涉及的調焦裝置以及拍攝 裝置進行說明。(第一實施方式)圖1 ~圖3表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的拍攝裝置20.圖2 是拍攝裝置20的俯視圖。圖l是圖2的點劃線A-A，處的剖視圖。另 外，圖3是示意地表示對調焦裝置10施加了電壓的狀態(tài)的剖視圖。本發(fā)明的第一實施方式所涉及的拍攝裝置20，如圖l所示，具備調 焦裝置IO、拍攝元件21以及基板22。拍攝元件21是將被攝物體的光 學像轉換成電信號的元件。拍攝元件21是由CCD (Charge Coupled Device)、 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)圖像 傳感器等構成的，并如圖l所示那樣配置在基板22上。調焦裝置10如圖1所示，具備致動器ll、鏡頭座12、鏡頭13a、 13b以及座支承基板14。致動器ll如圖1、圖4 (A)及(b)所示，是由高分子層51、形成
于高分子層51的下表面的正電極52和形成于高分子層51的上表面的 負電極53構成。致動器ll呈環(huán)狀，且配置在鏡頭座12和座支承基板 14之間。高分子層51是使聚氯乙烯與作為增塑劑的鄰苯二甲酸二正丁酯以 例如1: 9的比例進行混合而得到的混合物。高分子層51在正電極52 與負電極53之間所施加的電壓為零，也就是在初始狀態(tài)下，如圖4(A) 所示，形成為環(huán)狀。另外，高分子層51如圖1所示，被設置在形成于 鏡頭座12的負電極52與形成于座支承基板14的正電極52之間。當從零開始提升施加在致動器11的正電極52與負電極53之間的電 壓時，由于高分子層51的聚氯乙烯被正電極52吸引，所以如圖4(B) 所示，高分子層51以覆蓋正電極52的方式向徑向外側變形。高分子層 51的變形量隨正電極52的位置、所施加的電壓而變化。在本實施方式 中，為了使高分子層51向徑向外側變形、并能很好地獲得在鏡頭13a、 13b的光軸方向的厚度變化，將高分子層51如圖4 (A)所示那樣形成 為在初始狀態(tài)下覆蓋正電極52的一半左右。此外，為了使高分子層51的表面在外部環(huán)境中受到保護，也可以 用例如聚氨酯、聚對苯撐二甲基(poly-para xylylene)樹脂(派拉林) 等具有伸縮性的薄膜進行覆蓋。另外，聚氯乙烯與作為增塑劑的鄰苯二 甲酸二正丁酯(n-butyl phthalate)的比例可以根據高分子層51所要求 的性能而進行適當的變更。正電極52由例如炭黑、金、銀、鋁等構成，而且如圖4所示，形 成為環(huán)狀。正電極52形成在與鏡頭座12的圓筒部12a相對的座支承基 板14的上表面。如上所述，當在正電極52與負電極53之間施加電壓 時，高分子層51沿著正電極52發(fā)生變形。在本實施方式中，為了使高 分子層51向徑向外側很好地變形，正電極52如圖4 (A)所示，比高 分子層51向徑向外側形成得大。負電極53由例如炭黑、金、銀、鋁等構成，而且如圖4所示，形 成為環(huán)狀。負電極53形成在鏡頭座12的圓筒部12a的與座支承基板14 相對的表面。將正電極52和負電極53與電源(未圖示)連接，并與驅動電路控 制部(未圖示)連接，且根據來自控制部(未圖示)的輸入來施加電壓。
當從零開始提升施加在采用以上結構的致動器11的正電極52與負 電極53之間的電壓時，由于構成高分子層51的聚氯乙烯具有極性，所 以如圖4(B)所示，高分子層51以覆蓋正電極52的方式向徑向外側 延展。高分子層51向徑向延展，使得高分子層51的厚度從Ta變薄至 Tb。由于鏡頭座12被高分子層51保持為可在座支承基板14上移動的 狀態(tài)，所以伴隨著高分子層51的厚度的變化，如圖3所示，鏡頭座12 沿鏡頭13a、 13b的光軸方向移動，向拍攝元件21靠近(Ta-Tb)。另 一方面，若將施加在正電極52與負電極53之間的電壓降回到零， 則高分子層51將變回原來的形狀，所以鏡頭座12也將變回到圖l所示 的狀態(tài)。鏡頭座12如圖1所示，隔著高分子層51，以可在鏡頭13a、 13b的光 軸方向移動的狀態(tài)保持在座支承基板14上。鏡頭座12如圖1以及圖2所 示，具備圓筒狀的第一圓筒部12a和第二圓筒部12b。第一圓筒部12a在 內側保持有鏡頭13a以及13b。第二圓筒部12b的端部以可在鏡頭13a、 13b的光軸方向移動的狀態(tài)與座支承^L14的開口部14a嵌合。由于鏡頭 座12的第二圓筒部12b與開口部14a這樣來嵌合，因此在致動器11發(fā)生 變形時，第二圓筒部12b將起到導向器的作用。因此，鏡頭座12可以在 鏡頭13a、 13b的光軸方向移動而不會使鏡頭13a、 13b傾斜。另外，還在 第一圓筒部12a的與座支承基fcl 14相對的表面形成了負電極53。座支承基板14如圖1以及圖2所示，形成為環(huán)狀，并設置在基板 22上。座支承基板14具備與鏡頭13a、 13b相對應的開口部14a。而且， 座支承基板14的開口部14a比鏡頭座12的第二圓筒部12b的外徑稍大， 并且與第二圓筒部12b的端部嵌合。在與鏡頭座12的第一圓筒部12a 相對的座支承基板14的表面形成有正電極52。在采用上述結構的調焦裝置10中，當從零開始提升施加在正電極 52與負電極53之間的電壓時，高分子層51被正電極52吸引，而沿著 正電極52發(fā)生變形，并且向徑向外側延展，使得其厚度減小。伴隨著 該厚度的減小，換言之，伴隨著高分子層51在鏡頭13a、 13b的光軸方 向的厚度變化，鏡頭座12以靠近拍攝元件21的方式沿鏡頭13a、 13b 的光軸方向移動。因此，縮短了拍攝元件21與鏡頭13a、 13b之間的距 離，可以對焦距進行調節(jié)。另外，當將施加在正電極52與負電極53之 間的電壓降回到零時，高分子層51將變回原來的形狀，因此鏡頭座12
也將回到最初的位置。這樣，在本發(fā)明的實施方式所涉及的調焦裝置IO中，鏡頭座12隔 著致動器11的高分子層51，以可在鏡頭13a、 13b的光軸方向移動的狀 態(tài)保持在座支承基板14上。因此，在使施加在正電極52與負電極53 之間的電壓上升時，致動器11可以隨著高分子層51沿鏡頭13a、 13b 的光軸方向的變形而使鏡頭座12移動。這樣，由于無需傳遞致動器ll 的動力等的裝置，所以調焦裝置10的結構簡單，容易滿足使用了調焦 裝置10的拍攝裝置20小型化的要求。此外，由于可以根據構成高分子層51的材料、所施加的電壓等來 改變高分子層51的變形程度，所以可以對它們進行適當的變更，實現 鏡頭座12所要求的移動距離。另外，也可以將所施加的電壓設定為多 個級，從而對鏡頭座12的位置進行多級變更。(第二實施方式)圖5~圖7表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的拍攝裝置25。圖6 是拍攝裝置25的俯視圖。圖5是圖6的點劃線B-B，處的剖視圖。另 外，圖7是示意地表示對調焦裝置30施加了電壓的狀態(tài)的剖視圖。此 外，圖6中為了對鏡頭33b上所形成的凹部33c和導向軸32c進行說明， 而省略了鏡頭33a等的圖示。本發(fā)明的第二實施方式所涉及的拍攝裝置25，與第一實施方式一 樣，具備調焦裝置30、拍攝元件21以及基板22。拍攝元件21是將被 攝物體的光學像轉換成電信號的元件。拍攝元件21是由CCD、 CMOS 圖像傳感器等構成的，并如圖5所示，配置在基板22上。調焦裝置30如圖5所示，具備致動器31、鏡頭座32、鏡頭33a、 33b。致動器31如圖5、圖8 ( A)及(B)所示，是由高分子層61、形 成于鏡頭座32的平板部32b的正電極62和形成于鏡頭座32的開口部 32b，的內周面上的負電極63構成。致動器31其平面形狀呈圓形，且 被配置在鏡頭座32的平板部32b上。對于致動器31，至少在光透過的 區(qū)域，將高分子層61配置成與鏡頭33b緊密接合，使得在高分子層61 與鏡頭33b之間不會內含空氣。
高分子層61是^^聚氯乙烯與作為增塑劑的鄰苯二甲酸二正丁酯以 例如l: 9的比例進行混合而得到的混合物。高分子層61與鏡頭33b的 折射率相同。因此，即使在鏡頭33b與拍攝元件21之間夾設有高分子 層61，也不會擾亂光學像。此外，也不局限于高分子層61的折射率與 鏡頭33b的折射率相同的情況，其差在10%以內也可以。此時，即使 在鏡頭33b與拍攝元件21之間夾設高分子層61，也不會擾亂光學像。高分子層61在正電極62與負電極63之間所施加的電壓為零，也 就是在初始狀態(tài)下，如圖8(A)所示，形成為圓形。另外，高分子層 61如圖5所示，配置在形成于鏡頭座32的平板部32b的正電極62與 形成于平板部32b的開口部32b'的負電極63之間。當從零開始提升施加在致動器31的正電極62、負電極63之間的電 壓時，由于高分子層61的聚氯乙烯被正電極62吸引，所以如圖8(B) 所示，高分子層61以覆蓋正電極62的方式向徑向外側變形。高分子層 61的變形量隨正電極62的位置、所施加的電壓而變化。在本實施方式 中，為了使高分子層61向徑向外側變形、并能很好地獲得在鏡頭33a、 33b的光軸方向的厚度變化，高分子層61如圖8 (A)所示那樣形成為 在初始狀態(tài)下覆蓋正電極62的一半左右。此外，為了使高分子層61的表面在外部環(huán)境中受到保護，也可以 用例如聚氨酯、聚對苯撐二甲基(poly-para xylylene )樹脂(派拉林) 等具有伸縮性的薄膜將其覆蓋。另外，聚氯乙烯與作為增塑劑的鄰苯二 甲酸二正丁酯的混合比例可以根據高分子層61所要求的性能來進行適 當的變更。正電極62由例如炭黑、金、銀、鋁等構成，而且如圖8(A)及(B) 所示，形成為環(huán)狀。正電極62被形成在鏡頭座32的平板部32b上。如 上所述，當在正電極62與負電極63之間施加電壓時，高分子層61沿 著正電極62發(fā)生變形。在本實施方式中，為了使高分子層61向徑向外 側很好地變形，正電極62如圖8 (A)所示，比高分子層61向徑向外 側形成得大。負電極63由例如炭黑、金、銀、鋁等構成，而且如圖5所示，形 成在鏡頭座32的開口部32b，的內周面的整個面上。正電極62和負電極63與電源(未圖示)連接，并與驅動電路控制
部(未圖示)連接，且根據來自控制部(未圖示)的輸入來施加電壓。當從零開始提升施加在采用以上結構的致動器31的正電極62與負 電極63之間的電壓時，由于構成高分子層61的聚氯乙烯具有極性，所 以如圖8(B)所示，高分子層61以覆蓋正電極62的方式向徑向外側 延展。高分子層61向徑向延展，使得高分子層61的厚度從Tc變薄至 Td。由于將鏡頭33b配置成緊密接合在高分子層61上，所以伴隨著高 分子層61的厚度的變化，如圖8所示，鏡頭33b沿鏡頭33a、 33b的光 軸方向移動，向拍攝元件21靠近(Tc-Td)。另一方面，當將施加在正電極62與負電極63之間的電壓降回到零 時，高分子層61將變回原來的形狀，所以鏡頭33b也將變回到圖5所 示的初始狀態(tài)。鏡頭座32為圓筒狀，并且具備保持鏡頭33a的平板部32a和保持 致動器31的平板部32b。平板部32a具備與鏡頭32a相對應的開口部 32a，，并由該開口部32a，保持鏡頭33a。平板部32b也具備與鏡頭33b 相對應的開口部32b，。致動器31被保持于該開口部32b，。另外，正電 極62形成在平板部32b的與平板部32a相對的表面，負電極63形成在 開口部32b'的內周面的整個面上。鏡頭33b通過一對導向軸32c可沿 光軸方向移動地搭載在鏡頭座32上，并且由致動器31保持在光軸方向 的規(guī)定位置。導向軸32c與鏡頭33b的光軸方向平行地架設在鏡頭座32 的平板部32a、 32b之間。在鏡頭33b上，在其外周端部形成有凹部33c, 在該凹部33c中，可滑動地嵌合有導向軸32c，從而鏡頭33b可沿著導 向軸32c在光軸方向上移動。在采用上述結構的調焦裝置30中，當從零開始提升施加在正電極 62與負電極63之間的電壓時，高分子層61被正電極62吸引，而沿著 正電極62發(fā)生變形，向徑向外側延展，由此使得厚度減小。伴隨著該 厚度的減小，換言之，伴隨著高分子層61在鏡頭33a、 33b的光軸方向 上的厚度變化，鏡頭33b將沿鏡頭33a、 33b的光軸方向移動，靠近拍 攝元件21。因此，可縮短拍攝元件21與鏡頭33a、 33b之間的距離， 可以對焦距進行調節(jié)。另外，當將施加在正電極62與負電極63之間的 電壓降回到零時，高分子層61將變回原來的形狀，因此鏡頭33b也將 回到最初的位置。 這樣，根據本發(fā)明，由于無需傳遞致動器31的動力等的裝置，所 以可使調焦裝置30的結構簡單，而容易滿足使用了調焦裝置30的拍攝 裝置的小型化要求。另外，致動器的變形，直接使鏡頭沿光軸方向移動， 因此可以削減構件個數，可滿足更小型化的需要。此外，由于高分子層61的折射率與鏡頭33b的折射率相同，因此 高分子層61與鏡頭33b協(xié)作而作為單鏡頭發(fā)揮作用，從而可提高鏡頭 設計的自由度。另外，由于鏡頭33b被設置成與高分子層61緊密接合， 因此，即使高分子層61發(fā)生變形，高分子層61的曲率也將因鏡頭33b 而保持恒定。此外，由于可以根據構成高分子層51的材料、所施加的電壓等來 改變高分子層51的變形的程度，所以可以對它們進行適宜的變更，來 實現鏡頭座12所要求的移動距離。另外，也可以將所施加的電壓設定 為多個級，從而對鏡頭33b的位置進行多級變更。(第三實施方式)使用附圖來對本發(fā)明的第三實施方式所涉及的調焦裝置和拍攝裝 置進行說明。對于與第一實施方式相同的部分，標以與第一實施方式所 使用的符號相同的符號，并省略詳細的說明。圖9~圖10表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的調焦裝置40與拍 攝裝置26。圖9是拍攝裝置40的俯視圖。圖10是表示對調焦裝置40 施加了電壓的狀態(tài)的拍攝裝置26的剖視圖。本發(fā)明的第二實施方式所涉及的拍攝裝置26，如圖9所示，具備調 焦裝置40、拍攝元件21以及基板22。調焦裝置40具備鏡頭座41、鏡頭42、可變鏡頭43、正電極44、 以及負電極45。鏡頭座41為圓筒狀，并且具備保持鏡頭42的笫一平板部41a和保 持可變鏡頭43的第二平板部41b。第一平板部41a具備與鏡頭42相對 應的開口部41a',該開口部41a，保持有鏡頭42。同樣，第二平板部 41b也具備與可變鏡頭43相對應的開口部41b，，該開口部41b，保持 有可變鏡頭43。另外，正電極44形成在第二平板部41b的與第一平板 部41a相對的表面，負電極45形成在開口部41b，的內周面的整個面 上。鏡頭42與可變鏡頭43都是對被攝物體的光學圖像進行聚光的鏡 頭?？勺冪R頭43如后所述，其曲率雖然根據在正電極44與負電極45 之間所施加的電壓而發(fā)生變化，但是鏡頭42的曲率是恒定的。可變鏡頭43是使聚氯乙烯與作為增塑劑的鄰苯二曱酸二正丁酯以 例如1: 9的比例進行混合而得到的混合物?？勺冪R頭43保持在鏡頭座 41的第二平板部41b上，并且以在正電極44與負電極45之間施加的 電壓為零的狀態(tài)(初始狀態(tài))下覆蓋正電極44的一半左右的方式，設 置在形成于第二平板部41b的正電極44上。當在正電極44與負電極 45之間施加電壓時，可變鏡頭43向徑向外側變形?？勺冪R頭43的曲率 因這樣的變形而發(fā)生改變。此外，也可以根據鏡頭所要求的特性來變更 聚氯乙烯與鄰苯二甲酸二正丁酯的混合比例。正電極44如圖9所示，在第二平板部41b的與第一平板部41a相 對的表面上形成為環(huán)狀。正電極44如上所述，其一半左右被可變鏡頭 43所覆蓋。負電極45如圖9所示，形成在第二平板部41b的開口部41b，的 內周面的整個面上。正電極44和負電極45與電源(未圖示)連接，并與電路控制部(未 圖示)連接，且根據來自控制部(未圖示)的輸入來施加電壓。在采用以上結構的調焦裝置40中，當從零開始增大施加在正電極 44與負電極45之間的電壓時，構成可變鏡頭43的聚氯乙烯被正電極 44吸引，所以如圖IO所示，可變鏡頭43向徑向外側延展而變形?？勺?鏡頭43向徑向外側擴展，使得可變鏡頭43的曲率半徑比電壓為零的狀 態(tài)(初始狀態(tài))時大，換言之，可變鏡頭43的曲率變小。因此，可以 拉長可變鏡頭43的焦距。如上所述，調焦裝置40通過使用根據所施加的電壓而變形的可變 鏡頭43,而可以變更可變鏡頭43自身的曲率，從而對焦距進行調節(jié)。 一般情況下，為了改變焦距，采用改變鏡頭與拍攝元件間的距離的方法， 但是本實施方式中，由于可以改變鏡頭自身的曲率，故無需使鏡頭移動， 可以使調焦裝置的結構簡單化。因此，可以很容易地滿足拍攝裝置的小
型化要求。此外，可以通過改變施加在正電極與負電極之間的電壓、可變鏡頭的材料等來改變曲率變化的程度。另外，由于可變鏡頭的變形也會因所施加的電壓的大小而變化，所 以，可以將在正電極與負電極之間所施加的電壓設定為多個級，從而對 可變鏡頭的曲率進行多級變更。本發(fā)明并不局限于上述各種實施方式，可以進行各種修改及應用。 例如，在第一實施方式中，雖然舉例說明了將正電極形成在座支承基板14上而將負電極53形成在鏡頭座12上，并使高分子層51向徑向 外側變形的結構，但并不限于此，可以任意地變更形成正電極52、負電 極53的部位、以及使高分子層51變形的方向。例如，可以采用將正電 極52形成在鏡頭座12上，并將負電極53形成在座支承基板14上的結 構，也可以采用使高分子層51向徑向內側變形的結構，以及使高分子 層51沿鏡頭13a、 13b的光軸方向變形的結構。另外，在上述第一實施方式中，雖然舉例說明了將致動器ll設置在 鏡頭座12和座支承基板14之間的情況，但并不局限于此，也可以不設 置座支承基板14，而將其設置在基板22與鏡頭座12之間，還可以一體 地形成座支承基板14與基板22。在上述第一實施方式中，雖然舉例說明了將致動器ll形成為環(huán)狀的 情況，但并不限于此，例如，可以采用如下結構，即，將多個致動器ll 設置在鏡頭座12與座支承基板14之間的多處，并使它們分別變形，從 而使鏡頭座12沿鏡頭13a、 13b的光軸方向移動。另外，在上述第二實施方式中，雖然舉例說明了將正電極62形成 在鏡頭座32的平板部32b上，將負電極63形成在開口部32b，的圓周 方向上，而且高分子層61向徑向外側變形的結構，但并不限于此，可 以任意地變更形成正電極62、負電極63的部位以及使高分子層61變形 的方向。例如可以采用如下結構，即，將正電極62形成在鏡頭座32上、 將負電極63形成在座支承基板上，使高分子層沿鏡頭33a、 33b的光軸 方向變形。另外，也可以采用使高分子層61向徑向內側變形的結構。另外，在上述第二實施方式中，雖然使高分子層61的折射率與鏡
頭33b的折射率相同，以使高分子層61與鏡頭33b協(xié)作而作為單鏡頭 發(fā)揮作用，但也可以適當地改變高分子層61的折射率與鏡頭33b的折 射率，使高分子層61與鏡頭33b協(xié)作而作為復合鏡頭發(fā)揮作用。例如， 也可以改變組成高分子層61的增塑劑的混合比而改變高分子層61的折 射率，由此適當地改變高分子層61的折射率和鏡頭33b的折射率，使 高分子層61與鏡頭33b協(xié)作而作為復合鏡頭發(fā)揮作用。另外，在上述第二實施方式中，雖然舉例說明了高分子層61被形 成為圓形的結構，但并不限于此，也可以如第一實施方式那樣將高分子 層形成為環(huán)狀。同樣地，在第一實施方式中，雖然舉例說明了高分子層 51形成為環(huán)狀的情況，但也可以與第二實施方式一樣，將高分子層形成 為圓形。在上述各實施方式中，雖然舉例說明了使用聚氯乙烯的情況，但只 要是具備可根據施加在正電極與負電極之間的電壓而變形的性質，則也 可以使用聚氯乙烯以外的物質。另外，在上述各實施方式中，雖然舉例說明了用2個鏡頭來對被攝 物體進行聚光的結構，但并不限于此，也可以采用使用例如3個鏡頭的 結構。此外，對于本申請，主張以在2005年3月31日申請的日本專利申 請?zhí)卦?005 - 104630號及在2005年7月13日申請的日本專利申請?zhí)?愿2005-204567號為基礎的優(yōu)先權，并將該基礎申請的內容全部納入 本申請中。產業(yè)可利用性根據本發(fā)明，通過使用根據所施加的電壓而變形的高分子層，可以 提供一種構造簡單、且可滿足小型化要求的調焦裝置和使用了該調焦裝 置的拍攝裝置。
權利要求
1.一種調焦裝置，具備高分子層、第一電極、以及第二電極，其特征在于，當在上述第一電極與上述第二電極之間施加電壓時，上述高分子層沿上述第一電極變形，利用該變形來對焦距進行調節(jié)。
2. 根據權利要求1所述的調焦裝置，其特征在于，還具備保持 鏡頭并且可在該鏡頭的光軸方向移動的鏡頭座，和設置有上述鏡頭座的 座支承基板，在上述座支承基板與上述鏡頭座之間設置有上述高分子層，當在上述第一電極與上述第二電極之間施加電壓時，上述高分子層 沿上述第一電極變形，利用該變形來使上述鏡頭座沿上述光軸方向移 動。
3. 根據權利要求2所述的調焦裝置，其特征在于，在上述座支承 基板的一面，上述鏡頭座被上述高分子層保持為可在上述光軸方向移動 的狀態(tài)。
4. 根據權利要求2所述的調焦裝置，其特征在于，在上述座支承 基板的與上述鏡頭座相對的表面形成有上述第一電極，在上述鏡頭座的與上述座支承基板相對的表面形成有上述第二電極，上述高分子層設置在上述第一電極與上述第二電極之間。
5. 根據權利要求2所述的調焦裝置，其特征在于，在上述座支承 基板上設有開口部，在上述鏡頭座上設有圓筒部，該圓筒部與上述座支承基板的上述開 口部嵌合，在該鏡頭座沿上述光軸方向移動時起到導向器的作用。
6. 根據權利要求2所述的調焦裝置，其特征在于，作為上述高分 子層，使用了形成為環(huán)狀的高分子層。
7. 根據權利要求l所述的調焦裝置，其特征在于，還具備鏡頭座，在該鏡頭座的內側具有上述高分子層以及鏡頭，上述鏡頭以可沿該鏡頭的光軸方向移動的狀態(tài)保持在上述高分子 層上，當在上述第一電極與上述第二電極之間施加電壓時，上述高分子層 沿上述第一電極變形，利用該變形來使上述鏡頭沿上述光軸方向移動。
8. 根據權利要求7所述的調焦裝置，其特征在于，在上述鏡頭座 上設有具有開口部的平板部，上述高分子層設置在上述平板部上。
9. 根據權利要求8所述的調焦裝置，其特征在于，上述第一電極 形成在上述平板部上，上述第二電極形成在上述平板部的上述開口部的內周面，上述高分子層設置在上述第一電極與上述第二電極之間。
10. 根據權利要求7所述的調焦裝置，其特征在于，上述高分子層 配置成與上述鏡頭緊密接合，使得在上述高分子層與上述鏡頭之間不會 內含空氣。
11. 根據權利要求7所述的調焦裝置，其特征在于，作為上述高分 子層，使用了具有與上述鏡頭相同的折射率的高分子層。
12. 根據權利要求7所述的調焦裝置，其特征在于，作為上述高分 子層，使用了形成為圓形的高分子層。
13. 根據權利要求l所述的調焦裝置，其特征在于，還具備保持上 述高分子層的鏡頭座，上述高分子層形成為鏡頭狀，而且當在上述第一 電極與上述第二電極之間施加電壓時，上述高分子層沿上述第一電極變 形，上述高分子層的曲率發(fā)生變化。
14. 根據權利要求13所述的調焦裝置，其特征在于，在上述鏡頭 座上設有具備開口部的平板部，上述高分子層設置在上述平板部上。
15. 根據權利要求14所述的調焦裝置，其特征在于，上述第一電 極形成在上述平板部上，上述第二電極形成在上述平板部的上述開口部的內周面， 上述高分子層設置在上述第一電極與上述第二電極之間。
16. 根據權利要求l所述的調焦裝置，其特征在于，作為上述高分 子層，使用了由聚氯乙烯形成的高分子層。
17. 根據權利要求l所述的調焦裝置，其特征在于，在上述高分子 層中，作為增塑劑，混合了鄰苯二甲酸二正丁酯。
18. —種拍攝裝置，具備權利要求l所述的調焦裝置、設置有上 述調焦裝置的基板、以及在上述基板上所配置的拍攝元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種構造簡單且可以滿足小型化要求的調焦裝置及使用了該調焦裝置的拍攝裝置。調焦裝置(10)具備致動器(11)、和保持鏡頭(13a、13b)的鏡頭座(12)、和設置有鏡頭座(12)的座支承基板(14)。致動器(11)具備高分子層(51)、形成于座支承基板(14)的正電極(52)、和形成于鏡頭座(12)的負電極(53)。當在正電極(52)與負電極(53)之間所施加的電壓升高時，高分子層(51)沿著正電極(52)向徑向外側變形。伴隨著該高分子層(51)的變形，致動器(11)使鏡頭座(12)在光軸方向移動。
文檔編號G02B7/04GK101151567SQ20068001003
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權日2005年3月31日
發(fā)明者保田彬, 平井利博, 木下健 申請人:精工精密有限公司;國立大學法人信州大學