Устройство привода вибрационного типа, устройство двухмерного привода, устройство коррекции размытости изображения, сменный объектив, устройство захвата изображения и автоматический предметный столик

Устройство привода вибрационного типа, устройство двухмерного привода, устройство коррекции размытости изображения, сменный объектив, устройство захвата изображения и автоматический предметный столик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству привода вибрационного типа, а также к устройству двухмерного привода, устройству коррекции размытости изображения, сменному объективу, устройству захвата изображения и автоматическому предметному столику, включающим в себя устройство привода вибрационного типа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время разработано большое количество устройств привода вибрационного типа, которые возбуждают колебания в вибраторе для перемещения подвижного тела, которое находится в прижимном контакте с ним. Они позиционируются как важные функциональные компоненты особенно в оптических устройствах, которые должны производить точные операции. Примером этого может служить устройство двухмерного привода, в котором размещается множество устройств привода вибрационного типа с возможностью линейного перемещения (то есть с возможностью линейного перемещения подвижного тела), и их операции привода объединяются, чтобы обеспечить двухмерное перемещение подвижного тела. Другим примером является устройство коррекции размытости изображения, использующее устройство двухмерного привода (смотри PTL 1).

Однако способ объединения операций привода, выполняемых множеством устройств привода вибрационного типа, имеет следующие важные технические задачи, которые необходимо решить.

Например, направление перемещения подвижного тела и направление движения некоторых из множества устройств привода вибрационного типа иногда пересекаются под прямым углом или под углами, близкими к прямым углам, в зависимости от направления перемещения подвижного тела. В этом случае, не только устройство привода вибрационного типа, чье направление движения пересекает направление перемещения под прямым углом или углами, близкими к прямым углам, не может вносить свой вклад в движение, но и сила трения из-за контакта между подвижным телом и устройством привода вибрационного типа оказывает нагрузку на перемещение подвижного тела, вызывая потери энергии, что приводит к потерям на выходе. Это может привести к ухудшению характеристик при использовании, например, устройства двухмерного привода, устройства коррекции размытости изображения, сменного объектива, устройства захвата изображения или автоматического предметного столика.

Чтобы решить эти задачи, в PTL 1 раскрыта конфигурация, имеющая механизм перемещения (механизм отклонения), который позволяет перемещать вибратор в направлении (в направлении отклонения), пересекающем направление движения. Это предотвращает перемещение вибратора и подвижного тела относительно друг друга в направлении отклонения. При формировании механизма отклонения из направляющего механизма, имеющего исключительно маленькие потери скольжения или упругую пружину, имеющую низкую жесткость, нагрузку, которая действует на подвижное тело, можно сделать чрезвычайно маленькой. Это значительно уменьшает потери на выходе.

Перечень цитируемой литературы

Патентная литература

PTL 1: выложенный патент Японии № 2012-44832

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача

Однако блок уменьшения потерь на выходе для устройства привода вибрационного типа, устройства двухмерного привода или устройства коррекции размытости изображения, описанного выше, главным образом, имеет следующие три задачи при выполнении операции перемещения вибратора в направлении отклонения (операции пересечения).

Первая задача состоит в том, что устройство привода вибрационного типа требует дополнительной ускоряющей силы и замедляющей силы из-за массы вибратора во время ускорения и замедления, так как вибратор также перемещается в дополнение к перемещению подвижного тела. Эти силы вызывают уменьшение силы, действующей на подвижное тело, что приводит к потере мощности, передаваемой подвижному телу.

Вторая задача состоит в том, что элемент источника питания для подачи питания на вибратор перемещается вместе с вибратором. Например, если элемент источника питания представляет собой гибкую печатную плату, существует вероятность того, что могут, например, повреждаться провода из-за деформации.

Третья задача состоит в том, что необходимо обеспечить пространство, в котором могут перемещаться вибратор и элемент источника питания, увеличивая тем самым размер устройства.

Аспект настоящего изобретения относится к устройству двухмерного привода вибрационного типа, устройству привода, устройству коррекции размытости изображения, сменному объективу, устройству захвата изображения или автоматическому предметному столику, в которых можно уменьшить потери на выходе без возникновения трех вышеупомянутых задач.

Решение задачи

Аспект настоящего изобретения относится к устройству привода вибрационного типа, включающему в себя: вибратор, включающий в себя устройство электромеханического преобразования энергии; приводное тело, расположенное между вибратором и подвижным телом и приводимое в движение в первом направлении посредством вибратора; и механизм перемещения, который позволяет перемещать подвижное тело во втором направлении относительно приводного тела, в котором второе направление представляет собой направление, пересекающее первое направление в плоскости, параллельной плоскости, где вибратор и приводное тело находятся в контакте друг с другом.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания примерных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Полезные эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению потери на выходе устройства привода вибрационного типа, устройства двухмерного привода, устройства коррекции размытости изображения, сменного объектива, устройства захвата изображения или автоматического предметного столика можно снизить, не побуждая вибратор выполнять операцию пересечения. Таким образом, можно решить задачи, связанные с потерями на выходе из-за ускорения и замедления вибратора, с возможностью повреждения проводов элемента источника питания и увеличения размера устройства из-за пространства, в котором может перемещаться вибратор и элемент источника питания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схема устройства захвата изображения.

Фиг. 2 - схематичное изображение внутренней части оправы объектива.

Фиг. 3 - вид в перспективе устройства коррекции размытости изображения.

Фиг. 4А - вид в перспективе вибратора.

Фиг. 4В - вид в перспективе вибратора.

Фиг. 5A - схема, работающая в режиме вибрации.

Фиг. 5B - схема, работающая в режиме вибрации.

Фиг. 6 - вид в перспективе устройства привода вибрационного типа.

Фиг. 7 - вид спереди устройства коррекции размытости изображения.

Фиг. 8 - вид спереди устройства коррекции размытости изображения, показывающий его работу.

Фиг. 9 - вид спереди устройства коррекции размытости изображения, показывающий его работу.

Фиг. 10 - вид спереди устройства коррекции размытости изображения, показывающий его работу.

Фиг. 11 - вид в перспективе микроскопа, который служит в качестве устройства захвата изображения.

Фиг. 12 - вид в перспективе устройства двухмерного привода.

Фиг. 13А - вид в перспективе механизма перемещения и приводное тело.

Фиг. 13B - вид спереди механизма перемещения и приводное тело.

Фиг. 13C - частично увеличенный вид спереди механизма перемещения.

Фиг. 14A - схема другой конфигурации механизма перемещения.

Фиг. 14В - схема другой конфигурации механизма перемещения.

Фиг. 14С - схема другой конфигурации механизма перемещения.

Фиг. 15 - вид в перспективе механизма перемещения, части подвижного тела и приводного тела.

фиг. 16 - вид в перспективе механизмов перемещения, части подвижных тел и приводного тела.

Фиг. 17А - вид в перспективе подвижных механизмов, части подвижного тела и приводного тела.

Фиг. 17B - вид в перспективе подвижных механизмов, части подвижного тела и приводного тела.

Фиг. 18 - вид в перспективе устройства коррекции размытости изображения.

Фиг. 19А - вид в перспективе устройства привода вибрационного типа.

Фиг. 19В - развернутый вид устройства привода вибрационного типа.

Фиг. 20 - вид в перспективе основного тела приводного тела.

Фиг. 21 - вид спереди устройства коррекции размытости изображения.

Фиг. 22 - вид спереди устройства коррекции размытости изображения.

Фиг. 23A - вид в перспективе механизма вращения.

Фиг. 23B - вид спереди механизма вращения.

Фиг. 23C - вид сверху механизма вращения.

Фиг. 23D - вид сверху механизма вращения.

Фиг. 24А - вид в перспективе другого механизма вращения.

Фиг. 24B - вид сверху механизма вращения.

Фиг. 25A - вид в перспективе другого механизма вращения.

Фиг. 25В - вид сверху механизма вращения.

Фиг. 26А - вид в перспективе другого механизма вращения.

Фиг. 26В - вид сверху механизма вращения.

Фиг. 27А - вид в перспективе другого механизма вращения.

Фиг. 27В - вид сверху механизма вращения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже.

В настоящем изобретении фраза "плоскость, где вибратор и приводное тело находятся в контакте друг с другом" означает виртуальную плоскость, включающую в себя множество контактных точек, в которых вибратор и приводное тело находятся в контакте друг с другом. Фраза "плоскость, параллельная плоскости, где вибратор и приводное тело находятся в контакте друг с другом" означает виртуальную плоскость, которая по существу параллельна виртуальной "плоскости, где вибратор и приводное тело находятся в контакте друг с другом". Существует бесконечное число плоскостей. Существуют плоскости для определения направления перемещения механизма перемещения согласно настоящему изобретению, которые включают в себя не только плоскость, которая точно параллельна плоскости, где вибратор и приводное тело находятся в контакте друг с другом, но также и по существу параллельную плоскость, и которые предназначены только для определения первого направления и второго направления. В настоящем изобретении первое направление представляет собой направление, в котором вибратор приводит в движение приводное тело и которое также называется как "направление движения". Второе направление настоящего изобретения представляет собой направление, в котором подвижное тело может перемещаться относительно приводного тела с помощью механизма перемещения согласно настоящему изобретению и которое также называется как "направление отклонения". Термин "отклонение" означает то, что когда сила в направлении пересечения направления движения приводного тела действует на подвижном тело, подвижное тело перемещается без сопротивления этой силе. Механизм перемещения по настоящему изобретению характеризуется тем, что он может перемещать подвижное тело во втором направлении, которое определяется с помощью вышеописанной конфигурации, относительно приводного тела.

В настоящем изобретении конфигурацию, которая позволяет подвижному телу перемещаться избирательно во втором направлении относительно приводного тела (приводное тело по существу не перемещается в первом направлении, когда вибратор прекращает свою работу), можно получить путем выполнения направляющего элемента, который может перемещаться только во втором направлении. Кроме того, этой конфигурации можно также достичь путем поддержки приводного тела относительно подвижного тела с помощью упругого элемента (типично, пружинного элемента) и выполнения упругого элемента легко смещаемым только в определенном направлении.

В настоящем изобретении состояние, в котором присутствует "сила во втором направлении, пересекающем первое направление" означает состояние, в котором присутствует сила составляющей в первом в направлении, отличающемся от направления движения или первого направления (в котором вырабатывается сила перемещения в направлении, отличающемся от первого направления). Состояние, в котором действует сила перемещения в направлении, отличающемся от направления движения, приводит к потерям на выходе, как описано выше. Хотя потери на выходе являются наиболее высокими, когда угол, при котором первое направление и второе направление пересекаются, составляет типично 90 градусов, потери на выходе, соответствующие углу пересечения, могут появляться при весьма небольшом пересечении.

В состав вибратора согласно настоящему изобретению входит вибрационная пластина (которая также называется как "вибрирующее тело") и устройство электромеханического преобразования энергии (типично, пьезоэлектрического элемента, такого как пьезоэлектрическая керамика), и вибратор может возбуждать необходимые колебания путем прикладывания специфического электрического поля к устройству электромеханического преобразования энергии.

В настоящем изобретении устройство привода вибрационного типа с прямолинейным перемещением означает устройство привода вибрационного типа с возможностью линейного движения и также называется как линейное устройство привода вибрационного типа. Линейное устройство привода вибрационного типа, если оно одно, линейно перемещает подвижное тело через приводное тело; однако при объединении множества устройств привода вибрационного типа с прямолинейным перемещением подвижное тело может осуществлять многомерное перемещение в требуемом направлении.

Хотя настоящее изобретение будет подробно описано ниже со ссылкой на варианты осуществления, настоящее изобретение вовсе не ограничено приводимыми описаниями.

Первый вариант осуществления

На фиг. 1 показана схема фотоаппарата, который служит в качестве устройства захвата изображения согласно первому варианту осуществления согласно настоящему изобретению. Фотоаппарат, показанный на фиг. 1, имеет функцию захвата движущегося изображения и неподвижного изображения. Ссылочная позиция 1 обозначает оправу объектива, оснащенную устройством коррекции размытости изображения, ссылочная позиция 2 обозначает тело фотоаппарата, включающее в себя элемент 36 захвата изображения (элемент фотоэлектрического преобразования или подобный).

На фиг. 2 показана схема внутренней части оправы 1 объектива и тело 2 фотоаппарата. Ссылочная позиция 3 обозначает устройство коррекции размытости изображения. Ссылочная позиция 4 обозначает оптический объектив. Ссылочная позиция 5 обозначает устройство привода вибрационного типа; 19 обозначает подвижное тело, на котором в данном случае установлен оптический объектив 4; и 18 обозначает приводное тело, которое приводится в движение с помощью вибратора 8. Приводное тело 18 имеет конфигурацию для передачи перемещения и усилия подвижного тела 19. В этой конфигурации, оптический объектив 4 может перемещаться с помощью вибратора 8. Часть оправы 1 объектива, показанной на фиг. 2, может быть сменной, как и сменный объектив, и сменный объектив, подходящий для цели получения изображения, можно установить на теле фотоаппарата.

Кроме того, оправа 1 объектива включает в себя оптическую систему 37, которая отличается от оптического объектива 4. Хотя на фиг. 2 это не показано, фотоаппарат дополнительно включает в себя датчик ускорения, который обнаруживает дрожание оправы 1 объектива, и кодер, который обнаруживает двухмерное перемещение подвижного тела 19. Фотоаппарат дополнительно включает в себя источник 38 питания, который обеспечивает подачу электрической энергии в устройство 5 привода вибрационного типа, и блок управления, в котором используется способ управления для обработки сигнала на выходе датчика ускорения и сигнала на выходе кодера и управления источником 38 питания.

Свет от объекта проходит через оптическую систему 37, включающую в себя оптический объектив 4 в оправе 1 объектива и попадает на элемент 36 захвата изображения в теле 2 фотоаппарата. За счет перемещения оптического объектива 4 с помощью устройства 3 коррекции размытости изображения на основе сигнала от датчика ускорения можно корректировать размытость изображения из-за дрожания фотоаппарата или подобного. Хотя здесь показан пример, в котором оптический объектив 4 установлен на подвижное тело 19, настоящее изобретение не ограничивается этим, при этом настоящее изобретение включает в себя, например, случай, когда элемент 36 захвата изображения установлен на подвижном теле 19, и размытость изображения корректируется путем перемещения элемента 36 захвата изображения с помощью устройства 3 коррекции размытости изображения. Кроме того, хотя здесь показан пример, в котором устройство 3 коррекции размытости изображения выполнено с оправой 1 объектива, настоящее изобретение не ограничивается этим. Настоящее изобретение включает в себя, например, случай, когда оправа 1 объектива не отделяется от тела 2 фотоаппарата, и объективы и устройство 3 коррекции размытости изображения выполнены в теле 2 фотоаппарата.

На фиг. 3 показан вид в перспективе устройства 3 коррекции размытости изображения. Ссылочная позиция 9 обозначает, например, часть оправы 1 объектива. Оправа 1 объектива имеет четыре устройства 24 привода вибрационного типа (24а, 24b, 24c и 24d). Устройства 24а-24d привода вибрационного типа совместно используют подвижное тело 19. Подвижное тело 19 удерживает оптический объектив 4. Устройства 24 привода вибрационного типа представляют собой исполнительные механизмы с возможностью линейного перемещения. Направлением движения устройств 24a и 24b привода вибрационного типа является направление X, показанное на фиг. 3. С другой стороны, направлением движения устройств 24с и 24d привода вибрационного типа является направление Y, показанное на фиг. 3. В результате объединения приводов четырех устройств 24 привода вибрационного типа выполнено устройство двухмерного привода с возможностью приведения в движение подвижного тела 19 в двух измерениях (в направлении X, в направлении Y и вокруг оси Z). В дополнение к этому, оптический объектив 4, датчик ускорения, кодер и блок управления для коррекции размытости изображения выполнены для конфигурирования устройства коррекции размытости изображения.

Оправа 9 объектива имеет четыре участка 10 для установки вибратора, на которые устанавливаются вибраторы 8. Каждый из вибраторов 8 находится в прижимном контакте с приводным телом 18. Приводное тело 18 имеет участки 23 для передачи. Подвижное тело 19 удерживает оптический объектив 4. Подвижное тело 19 присоединяется к восьми направляющим элементам 20. С помощью вибратора 8, приводящего в движение подвижное тело 18 и передающего движущую силу подвижному телу 19 через участки 23 для прохождения приводного тела и направляющие элементы 20, оптический объектив 4 перемещается на подвижном теле 19. В первом варианте осуществления участки 23 для прохождения приводного тела и направляющие элементы 20 образуют механизм 25 перемещения.

В состав каждого устройства 24 привода вибрационного типа согласно варианту осуществления настоящего изобретения входит вибратор 8, приводное тело 18, механизмом 25 перемещения и подвижное тело 19. Механизм 25 перемещения устройства 24 привода вибрационного типа, который является признаком настоящего изобретения, состоит из участков 23 для прохождения приводного тела и направляющих элементов 20. Их описание будет приведено позже.

Далее следует описание конфигурации вибратора 8. На фиг. 4А и 4В показаны виды в перспективе вибратора 8. Вибратор 8 состоит из пьезокерамики 11, которая представляет собой устройство электромеханического преобразования энергии типа прямоугольной пластины, металлической вибрационной пластины 12, обладающей магнитными свойствами, и гибкой печатной платы 13, которая представляет собой токопроводящий элемент для подачи электрической энергии на пьезокерамику 11. Вибрационная пластина 12 имеет два выступающих участка 14, два участка 15 для крепления вибратора, четыре опорных балки 16 вибратора и базовый участок 17 вибратора, которые выполнены в виде единого блока. Базовый участок 17 вибратора вибрационной пластины 12 крепится к пьезокерамике 11 с помощью клея. Гибкая печатная плата 13 крепится к пьезокерамике 11 с помощью клея. Пьезокерамика 11 включает в себя внутренние электроды, расположенные слоями в направлении толщины, и внешний электрод для электрического соединения внутренних электродов и проводов гибкой печатной платы 13. Гибкая печатная плата 13 электрически соединена с источником 38 питания.

Далее будет описана работа вибратора 8.

Переменное напряжение прикладывается к пьезокерамике 11 для возбуждения в вибраторе 8 колебаний в двух режимах вибрации. На фиг. 5A и 5B показаны два режима вибрации. Режим вибрации, показанный на фиг. 5A, также упоминается как режим A. Режим вибрации, показанный на 5B, также упоминается как режим B. Режим вибрации, показанный на фиг. 5A, представляет собой режим вибрации (режим А), в котором верхние поверхности выступающих участков 14 вибрируют в продольном направлении вибратора 8 (которое также упоминается как направление подачи: направление X на фиг. 5А). Режим вибрации, показанный на фиг. 5B, представляет собой режим вибрации (режим В), в котором верхние поверхности выступающих участков 14 вибрируют в направлении, в котором выступающие участки 14 входят в контакт с приводным телом 18 (которое также упоминается как направление толкания вверх: направление Z на фиг. 5А). Переменное напряжение устанавливается таким образом, чтобы возбуждать колебания в двух режимах вибрации под углом приблизительно 90 градусов во временной фазе. В данном случае фраза "приблизительно 90 градусов" означает, что углы, которые отличаются от углов, равных точно 90 градусам, допустимы в диапазоне, в котором вырабатываются необходимые колебания. В настоящем изобретении то же самое применимо к выражению "приблизительно". Таким образом, верхние поверхности выступающих участков 14 перемещаются по эллиптической траектории в плоскости, параллельной плоскости X-Y на чертежах. Устанавливая разность фаз между колебаниями в двух режимах вибрации приблизительно на -90 градусов, можно менять направление перемещения по эллиптической траектории.

Хотя выше был описан случай, когда колебания в двух режимах вибрации возбуждались в вибраторе 8 для перемещения верхних поверхностей выступающих участков 14 по эллиптической траектории, режим вибрации и форма вибратора 8 не ограничивается этим. Например, может быть использован вибратор, включающий в себя один выступающий участок и имеющий режим вибрации в направлении Z, показанном на чертеже. В этом случае, изменяя наклон выступающего участка относительно вертикальной линии, находящейся в контакте с контактной поверхностью приводного тела 18 с вибратором, можно приводить в движение приводное тело 18.

Далее будут описаны конфигурация и операция привода устройства 24 привода вибрационного типа. На фиг. 6 показан вид в перспективе устройства 24 привода вибрационного типа. Привод тела 18 состоит из основного тела 21 приводного тела и износостойкого материала 22, образованного из очень износостойкого материала. Основное тело 21 приводного тела и износостойкий элемент 22 прикреплены винтами (не показаны). Приводное тело 18 и вибратор 8 расположены таким образом, что износостойкий элемент 22 находится в контакте с верхними поверхностями выступающих участков 14 вибратора 8. Основное тело 21 приводного тела выполнено из неодимового магнита, который создает силу притяжения между ним и вибрационной пластиной 12, обладающей магнитными свойствами. Это приводит к тому, что выступающие участки 14 и износостойкий элемент 22 входят в прижимной контакт друг с другом. Как описано выше, когда в вибраторе 8 возбуждаются колебания в двух режимах вибрации, на верхних поверхностях выступающих участков 14 может возникать движение по эллиптической траектории. Это позволяет приводить в движение приводное тело 18, которое находится в прижимном контакте с верхними поверхностями выступающих участков 14, в направлении X, показанном на фиг. 6. Хотя здесь показан пример, в котором вибрационная пластина 12 выполнена из материала, обладающего магнитными свойствами, и сила притяжения между вибрационной пластиной 12 и основным телом 21 приводного тела, выполненного из неодимового магнита, заставляет выступающие участки 14 и износостойкий элемент 22 входить в прижимной контакт друг с другом, устройство привода вибрационного типа согласно настоящему изобретению не ограничивается этим. Например, вибрационная пластина 12 и основное тело 21 приводного тела можно выполнить из немагнитных материалов. В этом случае обеспечение прижимного элемента, такого как спиральная пружина, позволяет приводить выступающие участки 14 и износостойкий элемент 22 в прижимной контакт друг с другом.

Далее описана конфигурация механизма 25 перемещения, которая является признаком настоящего изобретения. Направление движения (первое направление), в котором вибратор 8 приводит в движение приводное тело 18, представляет собой направлении X (первое направление), показанное на фиг. 6. Направление Y (второе направление, или направление отклонения) пересекает направление X (первое направление).

Основное тело 21 приводного тела 18 имеет отверстия круглого сечения, ось которых продолжается в направлении Y (во втором направлении) в виде участков 23 для прохождения приводного тела. На внутренние периферийные поверхности отверстий наносится твердое гальваническое покрытие для повышения стойкости к истиранию. Направляющие элементы 20, выполненные из износостойкого материала, размещаются с возможностью прохождения через отверстия (участки 23 для прохождения приводного тела). Направляющие элементы 20 присоединены к подвижному телу 19 и имеют форму круглого стержня, чье продольное направление (осевое направление) продолжается в направлении Y (во втором направлении). Внутренние окружные поверхности круглых отверстий участков 23 для прохождения приводного тела и внешние окружные поверхности направляющих элементов 20 в форме круглого стержня представляют собой поверхности, которые могут перемещаться относительно друг друга в направлении Y (во втором направлении или в направлении отклонения), показанном на фиг. 6. Эти поверхности покрыты смазкой для уменьшения нагрузки во время скольжения. Приведенная выше конфигурация направляющих элементов 20 и участков 23 для прохождения приводного тела, которые служат в качестве механизма 25 перемещения, позволяет перемещать приводное тело 18 и подвижное тело 19 относительно друг друга в направлении Y (во втором направлении или в направлении отклонения) при маленькой нагрузке. Кроме того, механизм 25 перемещения может передавать движение и усилие в направлении движения (в первом направлении) подвижному телу 19.

Далее описана работа устройства 24 привода вибрационного типа в устройстве двухмерного привода. На фиг. 7 показан вид спереди устройства 3 коррекции размытости изображения. Начало системы координат на фиг. 7 расположено в центре внешней окружности оправы 1 объектива. Направление движения (первое направление) устройств 24а и 24b привода вибрационного типа совпадает с направлением X, показанным на фиг. 7, и направление отклонения (второе направление) посредством механизмов 25 перемещения совпадают с направлением Y. Направление движения (первое направление) устройств 24с и 24d привода вибрационного типа совпадает с направлением Y, и направление отклонения (второе направление) посредством механизмов 25 перемещения совпадает с направлением X.

Устройства 24а и 24b привода вибрационного типа позволяют перемещать подвижное тело 19, которое удерживает оптический объектив 4, в положительном направлении оси Х, как показано на фиг. 8.

Поскольку направление движения (первое направление) устройств 24с и 24d привода вибрационного типа совпадает с направлением Y, устройства 24с и 24d привода вибрационного типа не вносят вклад в перемещение подвижного тела 19. В то же самое время, подвижное тело 19 может перемещаться относительно устройств 24а и 24b привода вибрационного типа в направлении X (во втором направлении) с помощью механизмов 25 перемещения, и, таким образом, не создается нагрузка, которая затрудняет перемещение подвижного тела 19 в направлении X. Кроме того, вибратор 8 и приводное тело 18 также не перемещаются.

Возбуждение устройств 24с и 24d привода вибрационного типа позволяет перемещать подвижное тело 19 в положительном направлении Y, как показано на фиг. 9. Соответственно, устройства 24а и 24b привода вибрационного типа не создают нагрузку, которая затрудняет перемещение подвижного тела 19 в направлении Y посредством механизмов 25 перемещения на основании вышеописанного принципа. Кроме того, вибратор 8 и приводное тело 18 также не перемещаются.

Фиг. 10 является схемой, показывающей состояние, в котором все устройства 24 привода вибрационного типа (24а, 24b, 24c и 24d) приводятся в действие для перемещения подвижного тела 19 между направлениями Х и Y. В этом случае механизмы 25 перемещения всех устройствах привода вибрационного типа (24а, 24b, 24с и 24d) перемещаются относительно друг друга, и устройства 24 привода вибрационного типа не затрудняют перемещение подвижного тела 19 как в направлении Х, так и в направлении Y.

Кроме того, конфигурация, в которой участки 23 для прохождения приводного тела обладают гибкостью при повороте вокруг оси Z, позволяет перемещать подвижное тело 19 вокруг оси Z, перпендикулярной оси Х и оси Y. Например, это можно достичь с помощью возбуждения устройства 24a привода вибрационного типа в положительном направлении Х, возбуждения устройства 24b привода вибрационного типа в отрицательном направлении Х, возбуждения устройства 24с привода вибрационного типа в отрицательном направлении Y и возбуждения устройства 24d привода вибрационного типа в положительном направлении Y.

За счет регулировки величины возбуждения устройств 24 привода вибрационного типа (24a, 24b, 24c и 24d) подвижное тело 19 можно перемещать в любых положениях в плоскости X-Y. К этому можно добавить вращательное движение в плоскости чертежа.

Преимущества настоящего изобретения будут описаны при сравнении уровня техники настоящего изобретения. В предшествующем уровне техники вибратор должен был перемещаться тогда, когда подвижное тело перемещается в направлении, пересекающем направление движения вибратора. Таким образом, устройство привода вибрационного типа требует дополнительной ускоряющей силы или замедляющей силы из-за массы вибратора во время ускорения и замедления. Кроме того, поскольку элемент источника питания для подачи питания на вибратор перемещается вместе с вибратором, например, гибкая печатная плата, которая служит в качестве элемента источника питания, значительно деформируется, что приводит к вероятному повреждению проводов. Кроме того, необходимо предусмотреть пространство, в котором могли бы перемещаться вибратор и элемент источника питания, что увеличивает размеры устройства.

С другой стороны, в варианте осуществления согласно настоящему изобретению вибратор 8 и приводное тело 18 находятся по-прежнему в направлении отклонения (во втором направлении) по сравнению с уровнем техники. Таким образом, настоящее изобретение имеет следующие преимущества по сравнению с уровнем техники.

В частности, между приводным телом и подвижным телом предусмотрен механизм перемещения, который может перемещать подвижное тело в направлении (во втором направлении), пересекающем направление движения (первое направление) вибратора. Это позволяет уменьшить потери на выходе устройства привода вибрационного типа, устройства двухмерного привода, устройства коррекции размытости изображения, сменного объектива, устройства захвата изображения или автоматического предметного столика без выполнения вибратором и приводным телом операции отклонения. Таким образом, это позволяет уменьшить потери на выходе для ускорения или замедления вибратора, предотвращая тем самым повреждение проводов элемента источника питания или увеличение размеров устройства из-за пространства, в котором должны перемещаться вибратор и элемент источника питания.

Далее описан механизм ограничения со ссылкой на фиг. 6. Ссылочная позиция 26 обозначает механизм ограничения. Для каждого устройства 24 привода вибрационного типа предусмотрено два механизма 26 ограничения. Каждый из механизмов 26 ограничения состоит из вала 28, закрепленного в оправе 1 объектива, и ролика 27 с возможностью вращения вокруг вала 28. Ролики 27 размещаются таким образом, что их внешние окружные поверхности находятся в контакте со сторонами приводного тела 18 с обеих сторон приводного тела 18 в направлении Y (во втором направлении). Другими словами, два механизма 26 ограничения размещаются таким образом, чтобы располагаться по бокам приводного тела 18 во втором направлении. Это ограничивает величину относительного перемещения вибратора 8 и приводного тела 18 в направлении Y (во втором направлении). С другой стороны, относительное перемещение вибратора 8 и приводного тела 18 в направлении X (в первом направлении) не ограничено.

Далее описано преимущество механизма 26 ограничения. Когда направление движения (первое направление) вибратора 8 отклоняется от направления X из-за ошибки в положении установки или тому подобного, приводное тело 18 воспринимает также усилие в направлении Y (во втором направлении) за счет приведения в движение вибратора 8. Это заставляет приводное тело 18 перемещаться в направлении Y (во втором направлении), которое затрудняет вхождение в контакт вибратора 8 и приводного тела 18 в заданном диапазоне, приводя тем самым к нестабильному контакту. Слишком большое отклонение будет затруднять контакт между вибратором 8 и приводным телом 18. Однако, поскольку первый вариант осуществления выполнен с механизмами 26 ограничения, которые описаны выше, вибратор 8 и приводное тело 18 могут постоянно находиться в контакте друг с другом в заданном диапазоне. В результате внешнего воздействия или тому подобного может произойти не отклонение в направлении движения, а отклонение вибратора 8 и приводного тела 18 в направлении Y (во втором направлении). Кроме того, в этом случае вибратор 8 и приводное тело 18 могут поддерживать контакт в заданном диапазоне с помощью механизмов 26 ограничения.

Далее будет описано дополнение к первому варианту осуществления. В первом варианте осуществления, хотя четыре устройства 24 привода вибрационного типа расположены таким образом, чтобы пересекались направления движения (первое направление), настоящее изобретение не ограничивается этим; при этом возможно двухмерное перемещение подвижного тела 19 как в первом варианте осуществления при условии, что устройства 24 привода вибрационного типа расположены таким образом, чтобы пересекались их направления движения. Преимущества механизмов 25 перемещения и механизмов 26 ограничения в этом случае являются одинаковыми.

Кроме того, хотя этот вариант осуществления обеспечивает двухмерное перемещение подвижного тела 19 с использованием только устройств 24 привода вибрационного типа, часть их можно заменить на блок привода, такой как короткоходовой линейный двигатель, в котором не используется контакт. Двухмерное перемещение подвижного тела 19 происходит даже в том случае, если, например, короткоходовой линейный двигатель и устройства 24 привода вибрационного типа располагаются так, что их направления движения отличаются.

Второй вариант осуществления

На фиг. 11 показан вид в перспективе микроскопа, который служит в качестве устройства захвата изображения, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Микроскоп, показанный на фиг. 11, включает в себя участок 30 захвата изображения, на котором размещается элемент захвата изображения, оптическая система, автоматический предметный столик 31, имеющий устройство 32 двухмерного привода. Объект наблюдения размещается на устройстве 32 двухмерного привода, и с помощью участка 30 захвата изображения получается увеличенное изображение. В тех случаях, когда диапазон наблюдения является широким, объект наблюдения перемещается в направлении X и в направлении Y (фиг. 11) с помощью устройства 32 двухмерного привода для получения большого числа из