CN101315510A - 压电马达径向配置的自动对焦架构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压电马达径向配置的自动对焦架构，其包括一基座、一转动环、一镜头、一磁环、一定位传感器、一压电马达及一限位机构。该转动环可转动的设置于该基座上。该镜头螺接于该转动环的内部。该磁环设置于该转动环的外部周缘，该磁环具有多个扇区。该定位传感器设置于该基座上且对应于该磁环。该压电马达与该转动环呈径向配置且摩擦接触于该转动环的一侧。该限位机构设置于该镜头的外部周缘。所述的压电马达径向配置的自动对焦架构应用于微型相机，使微型相机的自动对焦架构，达到外型轻巧、较佳的对焦精密度及较佳的移动可靠度的目的。

Description

压电马达径向配置的自动对焦架构

技术领域

本发明涉及一种压电马达径向配置的自动对焦架构，尤其涉及一种应用于微型相机的压电马达径向配置的自动对焦架构。

背景技术

随着数字相机的成熟发展，利用电耦合组件(CCD)取像的影像撷取系统已形成市场上的主流产品，其变焦镜头的对焦形式概区分为前端镜组对焦与内部对焦两种，由于内部对焦形式的定位精准度较佳、行程较短、所需的镜片直径小、以及重量较轻等因素，使其成为变焦镜头中最常见的一种对焦形式设计。

请参阅图1所示，为传统运用压电马达的自动对焦镜头模块的示意图，该自动对焦镜头模块包括一基座1a、二导杆2a、二压电马达3a、二扣件4a及一镜筒5a。该等导杆2a分别设置于该基座1a上，该压电马达3a设置于该基座1a上并与该导杆2a大体上保持平行，该扣件4a对应设置于该压电马达3a，该镜筒5a的外部一侧套接于该导杆2a，该镜筒5a的外部另一侧通过该扣件4a与该压电马达3a间接接触。借此，轴向排列的压电马达3a的振动方向与该镜筒5a的移动方向平行。当该压电马达3a因通电产生上下振动时，该镜筒5a即沿着该导杆2a上下垂直移动，以达到对焦的目的。

然而，传统运用压电马达的自动对焦镜头模块，存在下列问题：

一、因该压电马达3a的轴向配置及单边推动的关系，造成该镜筒5a无法平整且稳定的在垂直方向作直线运动。

二、该压电马达3a的动力必须通过该扣件4a的间接传递，才能够驱动该镜筒5a，因此造成动力损耗，降低该镜筒5a对焦时的灵敏度，同时因多重间接传递，形成机构背隙的累加，导致该镜筒5a定位及驱动的精准度降低的问题。

三、该镜筒5a内的镜头由无穷远到对焦完成的行程相当短，控制误差的量级太小，以在控制上不容易达到高精密度。

四、由于多重间接传递动力的设计，也造成多重磨损、元件数量过多、体积难以缩小及组装工作复杂等问题。

是以，由上可知，传统的压电马达的自动对焦镜头模块，在实际使用上，显然存在有待加以改善的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种压电马达径向配置的自动对焦架构，应用于微型相机，使微型相机的自动对焦架构，达到外型轻巧、较佳的对焦精密度及较佳的移动可靠度的目的。

为了实现上述目的，本发明提供一种压电马达径向配置的自动对焦架构，其包括：一基座；一转动环，可转动的设置于该基座上；一镜头，螺接于该转动环的内部；一磁环，设置于该转动环的外部周缘，该磁环具有多个扇区；一定位传感器，设置于该基座上且对应于该磁环；一压电马达，与该转动环呈径向配置且摩擦接触于该转动环的一侧；及一限位机构，设置于该镜头的外部周缘；当该压电马达动作时，该转动环随着旋转，该镜头受限于该限位机构，且通过与该转动环的间的螺纹，进行轴向移动；当该转动环旋转时，该定位传感器感测该扇区的变化，通过该磁环的扇区变化值与该镜头外部周缘的螺纹的螺距变化值，得知该镜头轴向移动的位置。

本发明具有以下有益效果：

一、外型轻巧：径向配置的压电马达，使得基座仅需要预留镜头与转动环的空间，减少构成元件，有效缩小体积，达到外型轻巧的目的。

二、较佳精密度：径向配置的压电马达，使得镜头对焦时所需移动的距离，通过镜头与转动环之间的螺纹梯度的间接驱动方式，及通过定位传感器与多极性磁环之间的定位感测方式，而获得较佳的对焦精密度。

三、较佳可靠度：镜头与转动环之间通过螺纹形成面接触，使镜头达到较佳的移动可靠度。

附图说明

图1为传统运用压电马达的自动对焦镜头模块的示意图；

图2为本发明的压电马达径向配置的自动对焦架构的一较佳实施例的分解图；

图3为本发明的压电马达径向配置的自动对焦架构的一较佳实施例的部分组合图；

图4为本发明的压电马达径向配置的自动对焦架构的一较佳实施例的组合完成图；及

图5为本发明的压电马达径向配置的自动对焦架构的一较佳实施例的剖示图。

其中，附图标记：

〔现有技术〕

1a：基座         2a：导杆

3a：压电马达     4a：扣件

5a：镜筒

〔本发明〕

1：基座          10：底面

11：侧面         110：第一固定部

111：第二固定部  12：卡合柱

13：容置空间     2：转动环

20：环形凹槽     21：内螺纹

3：镜头          30：镜筒

300：外螺纹      301：限位部

31：透镜         4：磁环

40：扇区         5：定位传感器

6：压电马达      60：压电传感器

61：传动轴       7：限位机构

8：盖体          80：开口

81：卡合孔       82：固定片

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图2至图4所示，为本发明的一种压电马达径向配置的自动对焦架构的一较佳实施例的分解图、部分组合图及组合完成图。本发明的一种压电马达径向配置的自动对焦架构，其应用于微型相机。该压电马达径向配置的自动对焦架构包括：一基座1、一转动环2、一镜头3、一磁环4、一定位传感器5、一压电马达6、一限位机构7及一盖体8。

该基座1为一体射出成形的支撑座。该基座1具有一底面10、四个由该底面10的周缘大体上垂直向上延伸的侧面11及多个由该底面10垂直向上延伸的卡合柱12。该底面10与该侧面11形成一开放的容置空间13。该侧面11的一具有一第一固定部110及一第二固定部111。

该转动环2由金属材质所制造而成，该转动环2的外部周缘具有一环形凹槽20，该转动环2的内部周缘具有内螺纹21。该转动环2可转动的设置于该基座1的底面10上。

该镜头3包括一镜筒30及一容置于该镜筒30内的透镜31。该镜筒30的外部周缘具有外螺纹300，对应于该转动环2的内螺纹21。该镜筒30的外部周缘的上部另设有限位部301。该镜筒30螺接于该转动环2的内部。

该磁环4为多极性磁环，通过充磁而具有多个扇区40。在本实施例中，因每一扇区40的圆周角都相同。该磁环4环绕的设置于该转动环2的外部周缘的上部。

该定位传感器5用来感测该磁环4上的扇区40变化。该定位传感器5设置于该基座1上的第一固定部110，且该定位传感器5对应于该磁环4。

该压电马达6具有一压电传感器60及一传动轴61。该传动轴61连接于该压电传感器60的一侧。该压电传感器60设置于该基座1上的第二固定部111，该传动轴61与该转动环2呈径向配置且摩擦接触于该转动环2一侧的环形凹槽20内。

该限位机构7为多个突出的卡块。该限位机构7设置于该镜头3的外部周缘。

该盖体8为一体冲压而成，该盖体8的顶面设有一开口80及多个卡合孔81。该开口80对应于该镜头3，该卡合孔81对应于该基座1的卡合柱12。该盖体8的侧边向下弯折，以形成多个固定片82。在本实施例中，前述的限位机构7由该盖体8的开口80周缘向该镜头3的外部周缘延伸。该盖体8设置于该基座1的顶部，该卡合孔81卡合于该基座1的卡合柱12，该限位机构7卡合于该镜头3外部周缘的限位部301，该固定片82卡合于该基座1的侧面11。

操作时，请配合图5所示，当提供适当频率的电压给该压电马达6时，该压电传感器60产生形体上的变化，该传动轴61因该压电传感器60产生振动而径向的往复动作，因该传动轴61与该转动环2之间的摩擦力，与该传动轴61往复作动时的速度差异，该转动环2随着旋转，即可达到控制该转动环2的位置的目的。该镜头3受限于该限位机构7而无法随着该转动环2一并旋转，且通过与该转动环2之间的螺纹，进行轴向移动，而达到对焦的目的。

另外，当该转动环2旋转时，将一并带动多极性磁环4旋转，通过该定位传感器5感测该扇区40的变化，且每一扇区40的圆周角都相同，即可得知该转动环2旋转多少角度，通过该磁环4的扇区40变化值与该镜头3外部周缘的螺纹300的螺距变化值，得知该镜头3轴向移动的位置，达到位置感知的目的。

本发明的一种压电马达径向配置的自动对焦架构，具有如下述的特点：

一、外型轻巧：径向配置的压电马达，使得基座仅需要预留镜头与转动环的空间，减少构成元件，有效缩小体积，达到外型轻巧的目的。

二、较佳精密度：径向配置的压电马达，使得镜头对焦时所需移动的距离，通过镜头与转动环之间的螺纹梯度的间接驱动方式，及通过定位传感器与多极性磁环的定位感测方式，而获得较佳的对焦精密度。

三、较佳可靠度：镜头与转动环之间通过螺纹形成面接触，使镜头达到较佳的移动可靠度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1、一种压电马达径向配置的自动对焦架构，其特征在于，包括：

一基座；

一转动环，可转动的设置于该基座上；

一镜头，螺接于该转动环的内部；

一磁环，设置于该转动环的外部周缘，该磁环具有多个扇区；

一定位传感器，设置于该基座上且对应于该磁环；

一压电马达，与该转动环呈径向配置且摩擦接触于该转动环的一侧；及

一限位机构，设置于该镜头的外部周缘；

借此，当该压电马达动作时，该转动环随着旋转，该镜头受限于该限位机构，且通过与该转动环之间的螺纹，进行轴向移动；

当该转动环旋转时，该定位传感器感测该扇区的变化，通过该磁环的扇区变化值与该镜头外部周缘的螺纹的螺距变化值，得知该镜头轴向移动的位置。

2、根据权利要求1所述的压电马达径向配置的自动对焦架构，其特征在于，该压电马达具有一压电传感器及一连接于该压电传感器的一侧的传动轴，该压电传感器设置于该基座上，该传动轴径向配置且摩擦接触于该转动环的一侧。

3、根据权利要求1所述的压电马达径向配置的自动对焦架构，其特征在于，进一步包括一盖体，设置于该基座的顶部，该盖体设有一开口，该限位机构由该开口的周缘向该镜头的外部周缘延伸，且卡合于该镜头的外部周缘。

4、根据权利要求2所述的压电马达径向配置的自动对焦架构，其特征在于，该转动环具有一环形凹槽，该传动轴摩擦接触于该环形凹槽内。

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