[發(fā)明專利]一種MEMS鏡頭驅(qū)動器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010453233.2
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111474805B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧偉;苗曉丹;高翔
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G03B5/00
• 分類號: G03B5/00;H04N5/232;G03B30/00
• 代理公司: 上海海頌知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 馬云

本發(fā)明公開了一種MEMS鏡頭驅(qū)動器，包括頂部開口的支撐框架，支撐框架的內(nèi)部底部的中心部位設(shè)有永磁體，支撐框架的內(nèi)部上部同軸設(shè)有鏡頭支撐架，鏡頭支撐架和支撐框架之間連接有彈簧，鏡頭支撐架的上部中心部位設(shè)有光學(xué)鏡頭，鏡頭支撐架的頂面設(shè)有驅(qū)動線圈組件，驅(qū)動線圈組件包括兩個橫向驅(qū)動線圈、兩個縱向驅(qū)動線圈以及環(huán)形驅(qū)動線圈，環(huán)形驅(qū)動線圈沿圓周方向環(huán)設(shè)于光學(xué)鏡頭外部。本發(fā)明的MEMS鏡頭驅(qū)動器，以電磁驅(qū)動作為驅(qū)動方式，可實現(xiàn)光學(xué)鏡頭X、Y、Z三軸方向的防抖，可以更好地調(diào)整光學(xué)鏡頭位置，實現(xiàn)光學(xué)鏡頭的對焦和收集圖像的功能，防抖動響應(yīng)時間短、成本低廉、驅(qū)動電壓低、驅(qū)動位移大、防抖防摔防震、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種MEMS鏡頭驅(qū)動器，屬于微機(jī)電與光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

MEMS(Micro Electro－Mechanical System)是指在集成電路工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，集微傳感器、微型機(jī)構(gòu)、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件于一體的能完成某種特定功能的機(jī)械裝置或系統(tǒng)。目前，MEMS技術(shù)因其具有微型化、集成化、多樣化、智能化等特點，已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)療、通信等領(lǐng)域，并正逐步向更小型化發(fā)展。微驅(qū)動器(Micro Actuator)是MEMS的核心部件，是一種可實現(xiàn)輸出諸如力、力矩、位移等物理量的微器件，其可根據(jù)控制信號，將光、電、熱等多種形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出?，F(xiàn)階段，微驅(qū)動器按能量轉(zhuǎn)換形式可分為電熱驅(qū)動、電磁驅(qū)動、壓電驅(qū)動、形狀記憶合金驅(qū)動等形式。

MEMS目前被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、照相機(jī)、掃描鏡等具有成像功能的設(shè)備中，對于成像設(shè)備而言，鏡頭穩(wěn)定對成像效果具有重要影響，因此，通常采用一定的手段使鏡頭具有較好的防抖功能。中國專利“CN201920281755.1一種光學(xué)防抖MEMS驅(qū)動器”中采用傳感器移位原理，通過安裝在圖像傳感器下方的MEMS靜電驅(qū)動器控制圖像傳感器的運動，并使其發(fā)生平移及轉(zhuǎn)動以補(bǔ)償手機(jī)抖動，但是該專利采用靜電驅(qū)動，驅(qū)動電壓較大，成本高且功耗大；中國專利“CN201910038259.8一種MEMS掃描鏡”中采用壓電驅(qū)動，通過施加相反電壓，使得扭轉(zhuǎn)梁帶動反射鏡面偏轉(zhuǎn)，但是受限于驅(qū)動方式，鏡面偏轉(zhuǎn)角度受影響；中國專利“CN201910839155.7一種MEMS掃描鏡”中通過對固定梳齒和可動梳齒之間施加電勢差，使得可動梳齒傾斜，扭轉(zhuǎn)梁帶動鏡面偏轉(zhuǎn)，但是該專利采用靜電驅(qū)動，驅(qū)動電壓較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種成本低廉、驅(qū)動電壓小、可實現(xiàn)鏡頭防抖的MEMS鏡頭驅(qū)動器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種MEMS鏡頭驅(qū)動器，包括頂部開口的支撐框架，所述支撐框架的內(nèi)部底部的中心部位設(shè)有永磁體，所述支撐框架的內(nèi)部上部同軸設(shè)有鏡頭支撐架，所述鏡頭支撐架和支撐框架之間連接有彈簧，所述鏡頭支撐架的上部中心部位設(shè)有光學(xué)鏡頭，所述鏡頭支撐架的頂面設(shè)有可通入正向電流或反向電流的驅(qū)動線圈組件，所述驅(qū)動線圈組件包括兩個對稱分布的橫向驅(qū)動線圈、兩個對稱分布的縱向驅(qū)動線圈以及位于橫向驅(qū)動線圈和縱向驅(qū)動線圈的中間的環(huán)形驅(qū)動線圈，所述環(huán)形驅(qū)動線圈沿圓周方向環(huán)設(shè)于光學(xué)鏡頭外部。

一種實施方案，所述支撐框架、永磁體、鏡頭支撐架、光學(xué)鏡頭、環(huán)形驅(qū)動線圈的中心線相重合。

一種實施方案，所述橫向驅(qū)動線圈、縱向驅(qū)動線圈和環(huán)形驅(qū)動線圈的繞線方向相同。

一種實施方案，所述驅(qū)動線圈組件中的橫向驅(qū)動線圈、縱向驅(qū)動線圈和環(huán)形驅(qū)動線圈之間為并聯(lián)連接。

一種實施方案，所述永磁體上正對著光學(xué)鏡頭的部位設(shè)有可供入射光通過的通孔。

一種實施方案，所述鏡頭支撐架和支撐框架之間連接有多個彈簧，且多個彈簧均勻分布于鏡頭支撐架和支撐框架之間。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：