[發(fā)明專利]鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110296113.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN112987223A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸圣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陸圣
• 主分類號(hào): G02B7/04
• 分類號(hào): G02B7/04;G03B13/34;G03B30/00
• 代理公司: 上海市錦天城律師事務(wù)所 31273
• 代理人: 劉民選

本發(fā)明提供一種通過機(jī)電變換元件的伸縮驅(qū)動(dòng)透鏡進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)整的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置。機(jī)電變換驅(qū)動(dòng)器包括摩擦驅(qū)動(dòng)軸、機(jī)電變換元件和重錘。其中，摩擦驅(qū)動(dòng)軸體被結(jié)合于所述機(jī)電變換元件的一端，起固定作用的重錘則結(jié)合在所述機(jī)電變換元件的另一端。機(jī)電變換驅(qū)動(dòng)器的配置方式為其伸縮方向與透鏡光軸成非平行的方式；而機(jī)電變換元件的伸縮方向的移動(dòng)轉(zhuǎn)換為與透鏡光軸方向的移動(dòng)是通過變換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，是關(guān)于涉及利用了壓電元件等機(jī)電變換元件的驅(qū)動(dòng)器的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

目前，智能手機(jī)、智能手表等便攜式智能設(shè)備所搭載的相機(jī)越來(lái)越高機(jī)能化和高性能化。具體表現(xiàn)在感光芯片的高像素和對(duì)應(yīng)的鏡頭的高性能化等。雖然感光芯片像素大小通過制造工藝可以一定程度降低以降低相機(jī)尺寸，但是受到感光芯片和鏡頭制造工藝限制，對(duì)相機(jī)尺寸的降低已經(jīng)接近極限。而作為驅(qū)動(dòng)鏡頭的占有相機(jī)一定體積的透鏡驅(qū)動(dòng)器或馬達(dá)，目前主要有音圈馬達(dá)VCM和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)。音圈馬達(dá)(VCM)因成本低廉量產(chǎn)成熟，被廣泛采用。但是隨著手機(jī)鏡頭的高像素化，與之匹配的光學(xué)鏡頭的鏡片數(shù)量已經(jīng)發(fā)展到6至9 片甚至更多，鏡頭質(zhì)量越來(lái)越重；并且由于對(duì)更近距離攝影的需要，對(duì)驅(qū)動(dòng)器的行程要求也越來(lái)越大。受到結(jié)構(gòu)的限制，VCM在驅(qū)動(dòng)力和行程方面已經(jīng)越來(lái)越不能滿足的市場(chǎng)發(fā)展需要。而壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器具有大推力大行程體積小等特點(diǎn)。因此，今后智能手機(jī)、智能手表等便攜式智能設(shè)備采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)趨勢(shì)。以下對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)原理以及以往的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)技術(shù)做具體說明。

壓電驅(qū)動(dòng)裝置是由壓電元件及在壓電元件一端粘結(jié)固定用的配重塊(又稱重錘)和在另一端粘結(jié)摩擦棒(摩擦驅(qū)動(dòng)軸)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)原理按圖1說明如下：

當(dāng)向壓電驅(qū)動(dòng)裝置的壓電元件施加具有例如圖1所示的緩慢上升(A-B之間)和急劇下降(B-C之間)的鋸齒狀波形的電壓時(shí)，壓電元件在緩慢上升部分(A-B之間)，相抵緩慢地沿軸向延伸，固定于壓電元件的驅(qū)動(dòng)軸沿其前進(jìn)方向一起移動(dòng)。通過摩擦結(jié)合在驅(qū)動(dòng)軸的移動(dòng)體到摩擦力與驅(qū)動(dòng)軸一起移動(dòng)。

當(dāng)電壓為急劇下降部分(B-C之間)時(shí)，壓電元件急速沿軸后退收縮，摩擦軸也一起迅速向后位移。此時(shí)，如圖1(a3)所示，由于移動(dòng)體的慣性力大于與驅(qū)動(dòng)軸的產(chǎn)生的摩擦力而產(chǎn)生滑動(dòng)，因此移動(dòng)體基本保持在該位置不移動(dòng)。結(jié)果，與圖1(a1)所示的初始狀態(tài)相比，移動(dòng)體在前進(jìn)方向上的移動(dòng)量是前進(jìn)和后退時(shí)的移動(dòng)量的差。通過重復(fù)這樣的向壓電元件施加鋸齒電壓使其伸縮，移動(dòng)體便可向前進(jìn)方向驅(qū)動(dòng)。如施加反向鋸齒電壓，可實(shí)現(xiàn)后退驅(qū)動(dòng)。

現(xiàn)有的手機(jī)等智能設(shè)備用壓電透鏡驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)技術(shù)方案，有如下公開文獻(xiàn)：

參考文獻(xiàn)1：日本專利(特許第5252260號(hào))；

參考文獻(xiàn)2：日本專利(特許第6024798號(hào))。

此類驅(qū)動(dòng)器利用層積型壓電陶瓷元件作為機(jī)電變換元件來(lái)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)體。例如，內(nèi)置于手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的攝像器件中，該類機(jī)電轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器被用作驅(qū)動(dòng)裝置，用作在光軸方向上移動(dòng)光學(xué)鏡頭以實(shí)現(xiàn)小型化。在壓電陶瓷元件的一端粘結(jié)固定體，摩擦驅(qū)動(dòng)軸體被固定在其另一端，移動(dòng)體與該摩擦驅(qū)動(dòng)軸體通過摩擦相互結(jié)合。

在上述公開文獻(xiàn)所述驅(qū)動(dòng)裝置中，驅(qū)動(dòng)器與光學(xué)鏡頭的光軸平行配置，支持光學(xué)鏡頭的框體作為移動(dòng)體與摩擦驅(qū)動(dòng)軸摩擦結(jié)合，從而使光學(xué)鏡頭移動(dòng)。另外，為了確保與摩擦棒的摩擦結(jié)合，移動(dòng)體被彈性體的彈力壓在摩擦棒上。

例如參考文獻(xiàn)1-2所述，提出了一種通過在鏡頭框(或稱支架)的一角(A)與鏡頭光軸平行地配置的壓電驅(qū)動(dòng)器，通過在鏡頭框體形成的V形槽和被鏡頭框體支撐且由圓柱螺旋壓簧施壓的壓桿的對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸體(或稱棒)的夾持，而形成摩擦結(jié)合的鏡頭驅(qū)動(dòng)裝置。圖2-4為參考文獻(xiàn)1所示圖例。如圖2-4所示，壓電驅(qū)動(dòng)器沿鏡頭光軸相同方向平行配置于一角A處。而且，如圖2-4的底側(cè)面圖所示，壓電鏡頭驅(qū)動(dòng)器的光軸方向的厚度和壓電驅(qū)動(dòng)器長(zhǎng)度相當(dāng)。