專利名稱：超聲馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲馬達(dá)，更具體的，涉及一種駐波類型的超聲馬達(dá)，以及一種用于具有這樣的超聲馬達(dá)的攝像機(jī)類型的電話的鏡頭單元。
背景技術(shù)：
包括攝像機(jī)的移動或者無線電話的普及是熟知的。隨著朝著部件的連續(xù)小型化，從而性能增加的進(jìn)展，復(fù)雜的馬達(dá)結(jié)構(gòu)和齒輪系統(tǒng)已經(jīng)抑制用于這樣的應(yīng)用中的更加傳統(tǒng)的變焦和自動聚焦機(jī)構(gòu)的尺寸減小。
因此，本發(fā)明的目的是提供這樣的問題的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，設(shè)置有超聲馬達(dá)，其包括轉(zhuǎn)子；以及定子，其包括彈性可變形的振動器，多個從振動器延伸的用于嚙合和驅(qū)動轉(zhuǎn)子的齒，以及結(jié)合到該振動器的可激勵的壓電元件，其特征在于，該振動器是環(huán)形的環(huán)，該轉(zhuǎn)子響應(yīng)于由于壓電元件的激勵在振動器中產(chǎn)生徑向延伸的駐波通過齒角度可移動，以及這些齒從振動器延伸，且位于偏離駐波的波峰。
本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選的和/或可選的特征在權(quán)利要求2到12中闡明，包括在內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，設(shè)置有用于攝像機(jī)的鏡頭單元，該鏡頭單元包括內(nèi)部鏡頭筒、在內(nèi)部鏡頭筒可滑動的第一光學(xué)模塊，以及根據(jù)本發(fā)明的第一方面的超聲馬達(dá)，該光學(xué)模塊與超聲馬達(dá)的轉(zhuǎn)子嚙合，以便超聲馬達(dá)的激勵引起光學(xué)模塊相對于內(nèi)部鏡頭筒的軸向移動。
本發(fā)明的第二方面的優(yōu)選的和/或可選的特征在權(quán)利要求14到17中闡明，包括在內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，設(shè)置有一種攝像機(jī)，其包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的鏡頭單元，以及一種縮放控制器，用于激勵鏡頭單元的超聲馬達(dá)，以控制第一光學(xué)模塊的移動，以便實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的縮放功能。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，設(shè)置有一種攝像機(jī)，其包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的鏡頭單元，以及自動聚焦控制器，用于激勵鏡頭單元的超聲馬達(dá)，以控制兩個光學(xué)模塊的任一個或者兩個的移動，以便實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的自動聚焦功能。
優(yōu)選的，該攝像機(jī)包括為電話的一部分，尤其是便攜式電話的一部分。


現(xiàn)在只通過例子，參考附圖來更具體地描述本發(fā)明，其中圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的第一方面的超聲馬達(dá)的根據(jù)本發(fā)明的第二方面的鏡頭單元的視圖；圖2是圖1的鏡頭單元的截面圖；圖3是圖2的一部分的放大視圖；圖4是當(dāng)在第二條件下時的鏡頭單元的視圖；圖5是超聲馬達(dá)的定子的透視圖；圖6是示出了在第一振動模式下的定子的概略平面圖；圖7是示出了在第二振動模式下的定子的概略平面圖；以及圖8是超聲馬達(dá)的驅(qū)動電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖1和2，示出了用于便攜式電話的攝像機(jī)的鏡頭單元10，其包括固定到攝像機(jī)的機(jī)殼或者殼體(沒有顯示)的內(nèi)部鏡頭筒12、可伸縮地安裝在內(nèi)部鏡頭筒12中第一光學(xué)模塊14、部分地在內(nèi)部鏡頭筒12的端部之間安裝內(nèi)部鏡頭筒12內(nèi)的第二光學(xué)模塊16，以及圍繞內(nèi)部鏡頭筒12設(shè)置的超聲馬達(dá)18。光學(xué)模塊顯示為處于完全延伸的位置，它們之間有最大的分離。超聲馬達(dá)18包括定子20和轉(zhuǎn)子26。
超聲馬達(dá)18的轉(zhuǎn)子26采用開放端部的圓柱的形式，其孔具有稍微大于鏡頭單元10的內(nèi)部鏡頭筒12的外徑的直徑，以便轉(zhuǎn)子26同軸地容納在內(nèi)部鏡頭筒12上，且相對于內(nèi)部鏡頭筒可旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子26位于定子的齒30上，如下文中將更詳細(xì)地描述的。
轉(zhuǎn)子26相對于在一端處的定子20的齒30與在另一端處安裝在內(nèi)部鏡頭筒12上的銷51和滾子52之間的內(nèi)部鏡頭筒12的縱向范圍保持。滾子52可旋轉(zhuǎn)地安裝在銷51上，該銷固定到內(nèi)部鏡頭筒12的上部端。滾子52是彈性材料或者類似物，其可彈性形變，且定位成施加稍微的推進(jìn)力或者預(yù)載荷到轉(zhuǎn)子26，以增加與齒30的摩擦嚙合。這樣，滾子52起彈簧的作用。
轉(zhuǎn)子26具有兩個偏斜的槽54、55，如圖1和4所示。內(nèi)部鏡頭筒12具有槽53，其在內(nèi)部鏡頭筒12的軸向上或者垂直地延伸，如圖所示。第一和第二光學(xué)模塊14、16每個包括固定的徑向延伸引導(dǎo)銷56、57，其使光學(xué)模塊14、16與內(nèi)部鏡頭筒12和轉(zhuǎn)子26嚙合。銷56在轉(zhuǎn)子槽54和槽53內(nèi)行進(jìn)。銷57位于轉(zhuǎn)子槽55和槽53內(nèi)。
當(dāng)轉(zhuǎn)子26轉(zhuǎn)動時，由槽53限制到軸向運(yùn)動的銷56沿著槽54滑動，引起光學(xué)模塊14以可伸縮的方式軸向在內(nèi)部鏡頭筒內(nèi)移動。同時，也由槽53限制到軸向運(yùn)動的銷57沿著槽55滑動，引起光學(xué)模塊16在內(nèi)部鏡頭筒內(nèi)軸向移動。圖1和2示出了在第一完全延伸的位置中的鏡頭單元10，而圖4示出了在第二完全收縮的位置中的具有第一和第二光學(xué)模塊14、16的鏡頭單元10。當(dāng)然，根據(jù)馬達(dá)控制，變焦位置可以根據(jù)需要停止在兩個所示位置之間的任何位置。在本實(shí)施例中，槽54以螺旋通道圍繞轉(zhuǎn)子延伸，而槽55以螺旋通道圍繞轉(zhuǎn)子在相反的方向上延伸，且成淺很多的傾斜角。這樣，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)引起光學(xué)模塊14移動得比光學(xué)模塊16遠(yuǎn)。在所示的實(shí)施例中，光學(xué)模塊14的移動具有變焦功能，而光學(xué)模塊16的移動補(bǔ)償了變焦圖像的焦距的稍微變化，這樣提供了基本的聚焦功能。然而，對于具有自動聚焦功能的鏡頭單元，第二光學(xué)模塊16可以由第二馬達(dá)或者致動器來驅(qū)動，在這樣的情況下，轉(zhuǎn)子26將只移動第一光學(xué)模塊?；蛘?，對于手動變焦或者非變焦的鏡頭單元，轉(zhuǎn)子可以只移動第二光學(xué)模塊16，以提供自動聚焦功能。
如在圖5中單獨(dú)地顯示的，定子20包括可彈性形變的、通常金屬的、環(huán)形的環(huán)振動器28、結(jié)合到振動器28的壓電元件24，以及圍繞振動器28的面向內(nèi)的表面34等距離地分開的多個徑向延伸的齒30。齒30不軸向突出超過振動器28的平面。如在齒30的內(nèi)表面之間測量的，定子20的內(nèi)徑稍微大于鏡頭單元10的內(nèi)部鏡頭筒12的外徑，且圍繞其圓周延伸，如圖1和2所示。定子20通過諸如錨定或者螺釘，但是最好是通過振動器28中的孔23的銷22之類的合適的緊固件來接附到鏡頭單元10的內(nèi)部鏡頭筒12。
壓電元件24也是環(huán)形的，且具有匹配或者大致匹配振動器28的直徑的直徑。壓電元件24粘合或者另外結(jié)合到振動器28的軸向端面32，該軸向端面在面向內(nèi)和面向外表面34、36之間，且離開轉(zhuǎn)子26最遠(yuǎn)。
壓電元件24均勻地分為極化區(qū)域42的第一和第二組38、40。每個區(qū)域42等角度地與相鄰的區(qū)域42分開。第一和第二組區(qū)域42交替地極化，以提供正的和負(fù)的極化區(qū)域42。壓電元件24設(shè)置在振動器28上，以便齒位于第一和第二組38、40的正極化的區(qū)域42a之間的間隙44中，以及第一和第二組38、40的負(fù)極化的區(qū)域42b之間的間隙46中，如圖5所示。因此，每個齒30相應(yīng)于兩個類似極化的區(qū)域42a、42b，一個區(qū)域來自區(qū)域42的第一組38，一個區(qū)域來自第二組40。極化的區(qū)域42的兩個組38、40的電極(沒有顯示)的圓周長度相應(yīng)于每個區(qū)域42的圓周長度。每個極化的區(qū)域42具有近似等于要在振動器28中產(chǎn)生的駐波的波長的四分之一的圓周長度。這樣，駐波的每一個波長設(shè)置有兩個齒30。
如圖6和7中所示的，通過提供極化的區(qū)域42的兩個組38、40以及定位在共同的區(qū)域42之間的齒30，當(dāng)通過激勵極化的區(qū)域42的組38、40之一來在振動器28中引起駐波時，由于齒30偏離相關(guān)的區(qū)域42，從而偏離駐波的波峰，所以每個齒30在振動器28的平面中的軌跡P上移動。認(rèn)為該軌跡P為沿著跟隨相對于徑向線稍微偏斜的定子的弦的線。根據(jù)區(qū)域42的哪個組28、40被激勵，該軌跡P的方向從半徑偏斜。
參考圖6，當(dāng)極化的區(qū)域42的第一組38由正弦信號激勵時，徑向駐波在振動器環(huán)中引起或者產(chǎn)生。當(dāng)輸入信號具有匹配定子的自然徑向諧振頻率的頻率時，馬達(dá)更加有效地工作。然而，為了給定更好的可控性，使用的輸入信號的頻率可以稍微不同。
在定子20中導(dǎo)致的振動顯示為由在振動期間在運(yùn)動的任一極端處變形的環(huán)的兩個虛線描繪來夸大。如可見的，6個齒30的每一個在逆時針方向上向內(nèi)運(yùn)動，從而當(dāng)它們嚙合轉(zhuǎn)子時，它們在逆時針方向上推動轉(zhuǎn)子。
圖7是類似于圖6的視圖，示出了通過激勵極化區(qū)域42的第二組40引起的駐波。如可見的，駐波是類似的，但是圓周地移動，使得齒30現(xiàn)在在波峰的相反側(cè)上。這導(dǎo)致跟隨相對于半徑在相反方向上偏斜的線的齒軌跡P。這樣，齒30在順時針方向上向內(nèi)移動，從而在順時針方向上推動轉(zhuǎn)子，這與圖6的方向相反。
盡管圖6和7被夸大來說明該功能，可以看出，圖6和7的節(jié)點(diǎn)沒有對準(zhǔn)。因此，用于容納定子安裝銷22的孔23位于這些節(jié)點(diǎn)之間的中間，以在兩個方向或者節(jié)點(diǎn)上最小振動的區(qū)域中，但是實(shí)際上不是或者沒有必要在任一模式下都沒有振動的區(qū)域中。盡管有6個這樣的區(qū)域，但是只使用了3個相等分開的銷22和孔23。
如圖2所示，銷22在最小振動或者運(yùn)動的這些位置處通過在振動器28中的孔23。在優(yōu)選的實(shí)施例中使用3個銷22，且最小振動的區(qū)域相應(yīng)于相鄰的相反極化的極化區(qū)域42之間的區(qū)域。銷的功能是約束在軸向和圓周方向上的運(yùn)動，而允許徑向振動運(yùn)動。然而，由于在圓周偏移的位置處產(chǎn)生兩個駐波，因此沒有在兩種振動模式下都沒有振動的相應(yīng)的節(jié)電或者區(qū)域，這樣，孔23在銷22上具有間隙，以允許一些振動或者運(yùn)動。
通過齒30作用在轉(zhuǎn)子26上來引起轉(zhuǎn)子的運(yùn)動。如前所述，軸向彈性地推動轉(zhuǎn)子與定子20接觸，尤其是與齒30接觸。然而，如果轉(zhuǎn)子簡單地以平面接觸位于齒30的頂部上，那么齒30將簡單地振動，且轉(zhuǎn)子不會轉(zhuǎn)動。因此，需要建立轉(zhuǎn)子和齒之間的接口，以允許齒的徑向運(yùn)動來與轉(zhuǎn)子的軸向載荷相互作用，以引起轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
這可以通過設(shè)置非軸向平面、非徑向平面接口來實(shí)現(xiàn)，最簡單地通過在轉(zhuǎn)子邊緣和齒邊緣的任一個上或者兩者上的傾斜的邊緣來實(shí)現(xiàn)。顯示的實(shí)施例使用在齒和轉(zhuǎn)子兩者上的傾斜的表面，以最小化磨損和增加表面接觸，以減小驅(qū)動期間的滑動。圖3是圖2的一部分的放大，示出了轉(zhuǎn)子26和齒30之間的接口。轉(zhuǎn)子26的軸向端具有以45度傾斜的外部邊緣50。齒30的上表面也具有以45度傾斜的邊緣48，以匹配轉(zhuǎn)子上的斜面。實(shí)際的角度不是關(guān)鍵性的，且可以依賴于應(yīng)用的要求變化，但是最好這些斜面匹配，以給定面接觸，而不是線或者點(diǎn)接觸，盡管這也是有用的。
這樣，如圖3中所示，齒30鄰近轉(zhuǎn)子26的邊緣48是傾斜的或者斜切的，且嚙合齒30的轉(zhuǎn)子26的外部邊緣50是互補(bǔ)地斜的或者斜切的。
為了驅(qū)動轉(zhuǎn)子26，超聲馬達(dá)18還包括驅(qū)動電路58，其激勵壓電元件24。如圖8所示，驅(qū)動電路58包括采用電池形式的電源60；信號發(fā)生器62，當(dāng)由電源60激勵時，信號發(fā)生器以定子20的諧振頻率輸出PWM信號；以及開關(guān)64，用于選擇壓電元件24的極化區(qū)域42的第一和第二組38、40的哪一組被激勵，如由GA和GB表示的。還設(shè)置第一和第二電感66、68，當(dāng)通過開關(guān)64選擇時，這些電感結(jié)合壓電元件24的極化區(qū)域42的第一或者第二組38、40作用，以形成振蕩放大器電路，其提高來自信號發(fā)生器62的信號輸出的電壓幅度。該驅(qū)動電路58還包括開關(guān)晶體管70，以增強(qiáng)振蕩放大器電路的負(fù)載能力，以及包括限流電阻72，以保護(hù)開關(guān)晶體管70防止電壓損壞。
LCD驅(qū)動芯片可以用作信號發(fā)生器62，如那些可以產(chǎn)生具有高頻和高幅度的PWM信號，通常在20到30伏的范圍。
在使用中，驅(qū)動電路58的開關(guān)64首先操作為選擇壓電元件24的極化區(qū)域42的哪一組38、40要被激勵。通過激勵極化區(qū)域42的第一組38，在可變形的定子20中引起第一駐波。該第一駐波只在定子20的振動器28的徑向上振蕩。如圖5和6可以很好地看出，由于相關(guān)的齒30在逆時針方向上偏離各個極化區(qū)域42，所以齒30沿著非徑向的軌跡移動。齒30的移動引起齒30往復(fù)地移動到與轉(zhuǎn)子26嚙合和斷開。當(dāng)齒30重新嚙合轉(zhuǎn)子26時，齒30的運(yùn)動施加逆時針的推動力到轉(zhuǎn)子26。
相反地，當(dāng)開關(guān)64操作為激勵壓電元件24的極化區(qū)域42的第二組40時，在定子20中引起與第一駐波角度偏移的第二駐波。該第二駐波只在可變形的定子20的振動器28的徑向上振蕩。如圖5和7可見，相關(guān)的齒30在順時針方向上從各個極化區(qū)域42偏移。這導(dǎo)致每個齒30沿著不同的非徑向軌跡移動。如上所述，由于定子的運(yùn)動，因此每個齒30往復(fù)地移動與轉(zhuǎn)子26嚙合和斷開。當(dāng)每個齒30重新嚙合轉(zhuǎn)子26時，齒30的運(yùn)動施加順時針的推動力到轉(zhuǎn)子26。這樣，轉(zhuǎn)子的運(yùn)動方向依賴于哪一組極化區(qū)域被激勵。
通過將開關(guān)64移動到OFF的位置或者斷開驅(qū)動電路58可以隨時停止第一和第二光學(xué)模塊14、16的移動。
這樣，通過使用利用與通常所知的軸向彎曲諧振相反的徑向彎曲諧振的旋轉(zhuǎn)超聲馬達(dá)，可以提供特別緊湊和節(jié)省成本的機(jī)構(gòu)，通過該機(jī)構(gòu)，攝像機(jī)鏡頭可以精確地變焦和聚焦。
上述的實(shí)施例描述了適用于攝像機(jī)的鏡頭單元的結(jié)構(gòu)。這種類型的鏡頭單元特別適于包括到電話單元中，尤其是便攜式或者無線攝像機(jī)電話。
鏡頭單元通常電連接到攝像機(jī)的變焦控制器，以允許操作驅(qū)動電路的開關(guān)，這樣控制鏡頭單元。替代地，或者另外，該鏡頭單元可以電連接到攝像機(jī)的自動聚焦控制器，通過該自動聚焦控制器，開關(guān)自動地由攝像機(jī)控制，以便光學(xué)模塊移動到自動聚焦圖像。
盡管第一和第二光學(xué)模塊顯示為跟隨某些偏斜的軌跡，但是可以理解，可以使用任何合適的偏斜軌跡形狀，從而允許第一和第二光學(xué)模塊進(jìn)行任何類型的相對軸向位移。
可以設(shè)置多于兩個的光學(xué)模塊?？梢栽O(shè)置多于一個的超聲馬達(dá)來移動光學(xué)模塊。或者，可以設(shè)置只有一個光學(xué)模塊，或者只有一個光學(xué)模塊由各個超聲馬達(dá)移動。
盡管上述的超聲馬達(dá)形成用于攝像機(jī)的鏡頭單元的一部分，但是該超聲馬達(dá)本身具有很多除用于透鏡單元中以外的很多應(yīng)用。
還可以理解，可以設(shè)置多于一個的壓電元件，這樣使得第一和第二組極化區(qū)域可以復(fù)制或者設(shè)置在獨(dú)立的壓電元件上。
如果第一組極化區(qū)域設(shè)置在第一壓電元件上，第二組極化區(qū)域設(shè)置在第二壓電元件上，那么轉(zhuǎn)子將通過由于第一壓電元件的激勵而在定子的振動器中產(chǎn)生的徑向延伸的駐波來在逆時針方向上角度移位。這樣，轉(zhuǎn)子將通過由于第二壓電元件的激勵而在定子的振動器中產(chǎn)生的徑向延伸的駐波來在順時針方向上角度移位。
齒可以從振動器的外表面徑向延伸，以與具有較大直徑的轉(zhuǎn)子嚙合。齒還可以從環(huán)的軸向面延伸，且仍然通過齒的徑向移動來驅(qū)動轉(zhuǎn)子，但是這不是優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。
上述的實(shí)施例只是通過例子來給出的，在不偏離由后附的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員會明白本發(fā)明的進(jìn)一步的修改。
權(quán)利要求
1.一種超聲馬達(dá)，其包括轉(zhuǎn)子(26)；以及定子(20)，其包括彈性可變形的振動器(28)，多個從振動器延伸的用于嚙合和驅(qū)動轉(zhuǎn)子(26)的齒(30)，以及結(jié)合到該振動器(28)的可激勵的壓電元件(24)，其特征在于，該振動器(28)是環(huán)形的環(huán)，該轉(zhuǎn)子(26)響應(yīng)于由于壓電元件(24)的激勵在振動器(28)中產(chǎn)生徑向延伸的駐波通過齒(30)角度可移動，以及這些齒(30)從振動器(28)延伸，且位于偏離駐波的波峰。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，該轉(zhuǎn)子(26)通過由于壓電元件(24)的激勵在振動器(28)中產(chǎn)生的第一所述徑向延伸的駐波在第一方向上角度可移動，以及通過由于壓電元件(24)的激勵在振動器(28)中產(chǎn)生的第二徑向延伸的駐波在與第一方向相反的第二方向上角度可移動。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，還包括結(jié)合到振動器(28)的第二壓電元件(24)，該轉(zhuǎn)子(26)通過由于第一壓電元件(24)的激勵在振動器(28)中產(chǎn)生的第一所述徑向延伸的駐波在第一方向上角度可移動，以及通過由于第二壓電元件(24)的激勵在振動器(28)中產(chǎn)生的第二徑向延伸的駐波在與第一方向相反的第二方向上角度可移動。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，該齒(30)具有傾斜的邊緣(48)，用于與轉(zhuǎn)子(26)的互補(bǔ)成形的部分嚙合。
5.如權(quán)利要求4所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，該轉(zhuǎn)子(26)位于齒(30)上，且被彈性推動與齒(30)軸向接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，變形的彈性體滾子(52)引導(dǎo)該轉(zhuǎn)子，且提供彈性推動。
7.如權(quán)利要求1所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，該壓電元件(24)具有兩組(38、40)極化區(qū)域(42)，第一組(38)極化區(qū)域(42)定位成使得當(dāng)壓電元件(24)被激勵時，振動器(28)的徑向延伸的齒(30)施加逆時針的旋轉(zhuǎn)到相鄰的轉(zhuǎn)子(26)，第二組(40)極化區(qū)域(42)定位成使得當(dāng)壓電元件(24)被激勵時，振動器(28)的徑向延伸的齒(30)施加順時針的旋轉(zhuǎn)到該轉(zhuǎn)子(26)。
8.如權(quán)利要求1所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，該齒(30)分開在定子(20)的振動器(28)中產(chǎn)生的駐波或者每個駐波的波長的一半。
9.如權(quán)利要求1所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，這些齒從振動器(28)的表面(34)徑向延伸。
10.如權(quán)利要求1所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，還包括用于激勵該壓電元件(24)或者每個壓電元件(24)的驅(qū)動電路(58)，其中，該驅(qū)動電路(58)包括DC電源(60)、驅(qū)動開關(guān)晶體管(70)的PWM信號發(fā)生器(62)、將電源(60)連接到晶體管(70)的第一電感(66)、選擇性地通過開關(guān)(64)將電源(60)連接該壓電元件(24)或者每個壓電元件(24)的極化區(qū)域(42)的每個組(38、40)的第二電感(68)，該第一和第二電感和極化區(qū)域的選擇的組形成振蕩放大器電路，將從信號發(fā)生器(62)輸出的信號放大，以激勵選擇的組。
11.如前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，該壓電元件(24)或者每個壓電元件(24)由一定頻率的交流電信號激勵，以在環(huán)形振動器(28)中產(chǎn)生N階徑向諧振振動駐波。
12.如權(quán)利要求11所述的超聲馬達(dá)，其特征在于，N等于區(qū)域(42)的每個組(38)、(40)中的極化區(qū)域(42)的數(shù)量的一半，以及該交流電信號是正弦波。
13.一種用于攝像機(jī)的鏡頭單元，該鏡頭單元包括內(nèi)部鏡頭筒(12)、在內(nèi)部鏡頭筒(12)中可滑動的第一光學(xué)模塊(14)，以及如在前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的超聲馬達(dá)(18)，該第一光學(xué)模塊(14)與超聲馬達(dá)(18)的轉(zhuǎn)子(26)嚙合，以便超聲馬達(dá)(18)的激勵引起第一光學(xué)模塊(14)相對于內(nèi)部鏡頭筒(12)的軸向移動。
14.如權(quán)利要求13所述的鏡頭單元，其特征在于，該第一光學(xué)模塊(14)包括銷(56)，其在形成在轉(zhuǎn)子(26)中的偏斜槽(54)中以及在內(nèi)部鏡頭筒(12)的軸向槽(53)中行進(jìn)，銷(56)沿著偏斜槽(54)的運(yùn)動引起第一光學(xué)模塊(14)沿著內(nèi)部鏡頭筒(12)的圓柱軸線移動。
15.如權(quán)利要求13或者14所述的鏡頭單元，其特征在于，超聲馬達(dá)(18)的轉(zhuǎn)子(26)位于圍繞內(nèi)部鏡頭筒(12)。
16.如權(quán)利要求13所述的鏡頭單元，其特征在于，還包括在內(nèi)部鏡頭筒(12)可滑動且與超聲馬達(dá)(18)的轉(zhuǎn)子(26)嚙合的第二光學(xué)模塊(16)，以便超聲馬達(dá)(18)的激勵引起第二光學(xué)模塊(16)相對于內(nèi)部鏡頭筒(12)軸向移動。
17.如權(quán)利要求16所述的鏡頭單元，其特征在于，該第二光學(xué)模塊(16)包括銷(57)，其在形成在轉(zhuǎn)子(26)中的偏斜槽(55)中以及在內(nèi)部鏡頭筒(12)的軸向槽(53)中行進(jìn)，銷(57)沿著偏斜槽(55)的運(yùn)動引起第二光學(xué)模塊(16)在內(nèi)部鏡頭筒(12)內(nèi)軸向移動。
18.一種攝像機(jī)，其包括如權(quán)利要求13到17中的任何一項(xiàng)所述的鏡頭單元(10)，還包括一種縮放控制器，用于激勵鏡頭單元(10)的超聲馬達(dá)(18)，以控制第一光學(xué)模塊(14)的移動，以便實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的縮放功能。
19.一種攝像機(jī)，其包括如權(quán)利要求13到17中的任何一項(xiàng)所述的鏡頭單元(10)，還包括一種自動聚焦控制器，用于激勵鏡頭單元(10)的超聲馬達(dá)(18)，以控制第一光學(xué)模塊(14)的移動，以便實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的自動聚焦功能。
20.如權(quán)利要求18或者19所述的攝像機(jī)，其特征在于，該攝像機(jī)包括為電話的一部分。
全文摘要
一種超聲馬達(dá)包括定子(20)，其包括可變形的振動器(28)，以及結(jié)合到該定子(20)的可激勵的壓電元件(24)，以及該超聲馬達(dá)包括轉(zhuǎn)子(26)，當(dāng)激勵壓電元件(24)時，該轉(zhuǎn)子位于振動器(28)的徑向齒(30)上。該轉(zhuǎn)子(26)通過由于壓電元件(24)的激勵在振動器(28)中產(chǎn)生徑向延伸的駐波而角度可移動。還提供了一種鏡頭單元(10)和攝像機(jī)。
文檔編號H02N2/00GK1750379SQ20041007878
公開日2006年3月22日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者李國偉, 陳鳳東, 孫敦鴻, 張健 申請人:德昌電機(jī)股份有限公司