CN101556366A - 变焦镜头驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种变焦镜头驱动装置，用于驱动变焦镜头中的至少一组透镜组沿其光轴方向移动。所述变焦镜头驱动装置包括至少一压电马达、至少一个移动镜座、一个固定座及至少两个夹持装置。所述压电马达包括一压电驱动器和一驱动轴，所述驱动轴的两端各由一个夹持装置夹持。所述夹持装置具有一肋部与一夹持部，所述夹持部与驱动轴紧密配合，所述肋部由弹性材料制成，其一端连接在所述固定座，另一端连接在所述夹持部。所述夹持装置能够在驱动轴的运动方向上随驱动轴的移动发生相应的变形。本发明的夹持装置可加工成固定的形状，便于控制其精度，能够对其所夹持的驱动轴进行精确定位，不产生偏轴与倾斜。从而使其所驱动的透镜组也始终沿其光轴方向移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种变焦镜头驱动装置，尤其涉及一种采用压电马达(PiezoelectricMotor)的变焦镜头驱动装置。
背景技术
压电马达(Piezoelectric Motor)是利用压电驱动器(Piezoelectric Actuator)的逆压电效应产生超音振动，从而带动驱动轴(Driving Rod)振动，依靠驱动轴与移动体之间的摩擦力来驱动移动体运动的一类马达。压电马达根据其移动体运动方式不同可分为旋转性马达和线性压电马达。其常用在摄影设备中作为变焦镜头的驱动装置。
请参阅图1，为目前使用的变焦镜头驱动装置100的结构示意图。所述变焦镜头10包括透镜组11，12，13。所述变焦镜头驱动装置100用于驱动变焦镜头中10中的透镜组12移动。其包括一个压电马达20、一个移动镜座30、一个固定座40、两个夹持装置50及软胶60。所述压电马达20包括一个压电驱动器21和一根驱动轴22，所述驱动轴22与压电驱动器21耦合，所述驱动轴22的两端分别被一个夹持装置50所夹持，所述软胶60填充在所述驱动轴22与夹持装置50之间。所述移动镜座30当作移动体套设在所述驱动轴22上，其上固定有透镜组12。
在驱动装置100中，为保持驱动轴22与透镜组11，12，13严格平行，通常采用两个夹持装置50对驱动轴22进行夹持与定位。同时，因为驱动轴22会产生微小移动，因此两个夹持装置50与驱动轴22之间需留空隙，再在此空隙内填充软胶60，使夹持装置50与驱动轴22固定。以达到紧密配合使之定位的目的。但软胶60没有固定的机械结构且其胶量不容易控制，驱动轴22各方向的胶量不均匀必然会使其产生偏轴，使透镜组12也产生偏轴。透镜组12变焦移动后更放大了偏轴程度。极大地影响摄影设备的成像质量。
发明内容
有鉴如此，有必要提供一种使变焦镜头中的透镜组沿其光轴方向移动时不产生偏轴与倾斜的驱动装置。
一种变焦镜头驱动装置，用于驱动变焦镜头中的至少一组透镜组沿其光轴方向移动。所述变焦镜头驱动装置包括至少一个压电马达、至少一个移动镜座、一个固定座及至少两个夹持装置。所述压电马达包括一个压电驱动器和一根驱动轴，所述驱动轴与压电驱动器耦合，所述驱动轴的两端各由一个夹持装置夹持。所述夹持装置连接于所述固定座，所述移动镜座套设在所述驱动轴上。该至少一个移动镜座上安装有一组透镜组，且所述透镜组的光轴与驱动轴平行。所述夹持装置具有一肋部与一夹持部，所述夹持部与驱动轴紧密配合。所述肋部由弹性材料制成，其一端连接在所述固定座，另一端连接在所述夹持部。所述夹持装置能够在驱动轴的运动方向上随驱动轴的移动发生相应的变形。
相对于现有技术，本发明的变焦镜头驱动装置采用一与驱动轴紧密配合且能够在驱动轴的运动方向移动的夹持装置。所述夹持装置可加工成固定的形状，便于控制其精度，能够对其所夹持的驱动轴进行精确定位，不产生偏轴与倾斜。从而使其所驱动的透镜组也始终沿其光轴方向移动。因此能够减少变焦过程中透镜组的偏轴与倾斜问题，提高成像质量。该夹持装置还能够随驱动轴的移动而摆动，对驱动轴不产生磨损，且不需要使用软胶，结构简单，节省成本。
附图说明
图1为目前使用的变焦镜头驱动装置的结构示意图。
图2为本发明实施方式提供的变焦镜头驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。
请参阅图2，其为本发明实施方式所提供的一种变焦镜头驱动装置200，用于驱动变焦镜头210沿其光轴方向移动。在本实施方式中，所述变焦镜头210包括三组透镜组211、212、213。其中，透镜组211、213为定焦透镜组，在变焦过程中保持不动。透镜组212位于透镜组211与透镜组213之间，为变焦透镜组，其在变焦过程中需要移动。所述透镜组211、212、213的光轴重合，且在变焦过程中，透镜组212的光轴也始终与透镜组211、213的光轴保持重合。
所述变焦镜头驱动装置100包括一个压电马达220、一个移动镜座230、一个固定座240及两个夹持装置250。所述压电马达220包括一个压电驱动器221和一根驱动轴222，所述驱动轴222与压电驱动器221耦合。所述两个夹持装置250分别夹持在驱动轴222的两端，且分别垂直连接于所述固定座240上。所述移动镜座230套设在所述驱动轴222上。所述驱动轴222与透镜组211，212，213之光轴平行。
所述压电马达220，为线性驱动马达220。当给所述压电马达220一个激励时，所述驱动轴222能够沿其轴向做微小移动。
所述移动镜座230，套设在所述驱动轴222上，用于承载变焦镜头210中的透镜组212。所述移动镜座230与驱动轴222之间有一定的摩擦力。所述驱动轴222前进与后退的加速度不同，利用最大静摩擦力恒大于动摩擦力的原理，使移动镜座230相对驱动轴222移动或随驱动轴222一起移动，从而达到改变移动镜座230上透镜组212的位置，实现变焦。
当驱动轴222以较小的加速度前进时，移动镜座230与驱动轴222之间是静摩擦力，移动镜座230随驱动轴222移动。当驱动轴222以较大的加速度回到原来位置时，移动镜座230与驱动轴222之间是动摩擦力，移动镜座230相对驱动轴222移动。驱动轴222每慢进快退往返运动一次，移动镜座230都会前进一段距离。反之，驱动轴222每快进慢退往返运动一次，移动镜座230后退一段距离。可以理解，籍由驱动轴222的以不同加速度前进与后退，可带动移动镜座230上的透镜组212沿其光轴移动，实现变焦。
可以理解，如果有多组变焦透镜组212，则可设置多组移动镜座230，则所述移动镜座230必须同轴设置且保持所有透镜组均处于变焦镜头210的光轴上。当移动镜座230为多组，相应的压电马达220也为多个，用于分别驱动该多组移动镜座230。且夹持装置250也分别为多个，用于分别夹持该多个压电马达220的驱动轴222。
所述固定座240，连接并固定所述夹持装置250。所述固定座240上固定有在变焦过程中保持不动的且光轴重合的透镜组211、213。在变焦时，驱动轴222做往返运动，夹持装置250的形状在运动后与运动前保持一样。与夹持装置250相连的固定座240在驱动轴222运动前与驱动轴222运动后，其形状也保持一样。可以理解，所述透镜组211、213的光轴在变焦前与变焦后也始终保持在各自的位置且重合。在本实施方式中，所述固定座240为镜筒。
所述两个夹持装置250，其分别在驱动轴222的两端夹持驱动轴222并对其进行定位，使其不产生偏轴或者倾斜。为保持驱动轴222能够严格平行于变焦镜头210的光轴，不必倾斜，本实施方式中采用夹持装置250与驱动轴222紧密配合利用机械结构的方式对所述驱动轴222进行定位。且所述夹持装置250能够在驱动轴222的运动方向随驱动轴222的移动发生相应的变形，使其不阻碍驱动轴222的运动。
在本实施方式中，所述每个夹持装置250包括一夹持部251与一肋部252。所述肋部252一端与所述固定座240相连，另一端与所述夹持部251相连。所述肋部252由具有一定形状的弹性材料如有机硅、橡胶或弹性树脂制成，能在随驱动轴222移动的过程中发生弹性形变。所述肋部252的厚度小于夹持部251的厚度，从而形成一可沿其与夹持部251的连接处发生弹性形变的扰性结构，实现肋部252自由摆动和拉伸。所述夹持部251与驱动轴222紧密配合，且具有一定的接触面积。所述夹持部251由刚性材料如金属、刚性塑料制成且能随驱动轴222移动。因为所述夹持装置250具有固定形状，其在变焦前后都能保持对驱动轴222的相对位置不变。从而始终保持与驱动轴222的精确定位，在变焦前后均不产生偏轴与倾斜，即可保证在变焦过程中透镜组211、212、213始终保持在同一光轴上。可以理解，所述夹持部251可为一中空圆柱体，其内侧与驱动轴222的外侧紧密贴合，所述肋部252可为一圆环状弹片。
当透镜组212需要变焦时，给压电马达220一个激励，所述压电驱动器221振动，带动驱动轴222以不同的加速度沿轴向前进与后退。驱动轴222每进行一次快进慢退或者慢进快退的往返运动，透镜组212均后退或前进一段距离。可以理解，控制所述驱动轴222往返运动的次数，即可实现变焦。
相对于现有技术，本发明的变焦镜头驱动装置采用一与驱动轴紧密配合且能够在驱动轴的运动方向移动的夹持装置。所述夹持装置可加工成固定的形状，便于控制其精度，能够对其所夹持的驱动轴进行精确定位，不产生偏轴与倾斜。从而使其所驱动的透镜组也始终沿其光轴方向移动。因此能够减少变焦过程中透镜组的偏轴与倾斜问题，提高成像质量。该夹持装置还能够随驱动轴的移动而摆动，对驱动轴不产生磨损，且不需要使用软胶，结构简单，节省成本。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其他各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种变焦镜头驱动装置，用于驱动变焦镜头中的至少一组透镜组沿其光轴方向移动，所述变焦镜头驱动装置包括至少一个压电马达、至少一个移动镜座、一个固定座及至少两个夹持装置，所述压电马达包括一个压电驱动器和一根驱动轴，所述驱动轴与压电驱动器耦合，所述驱动轴的两端各由一个夹持装置夹持，所述夹持装置连接于所述固定座，所述移动镜座套设在所述驱动轴上，该至少一个移动镜座上安装有一组透镜组，且所述透镜组的光轴与驱动轴平行，其特征在于，所述夹持装置具有一肋部与一夹持部，所述夹持部与驱动轴紧密配合，所述肋部由弹性材料制成，其一端连接在所述固定座，另一端连接在所述夹持部，所述夹持装置能够在驱动轴的运动方向上随驱动轴的移动发生相应的变形。
2.如权利要求1所述的变焦镜头驱动装置，其特征在于，所述压电马达为线性压电马达。
3.如权利要求1所述的变焦镜头驱动装置，其特征在于，所述肋部的厚度小于夹持部的厚度。
4.如权利要求1所述的变焦镜头驱动装置，其特征在于，所述夹持部能够随驱动轴一起移动，所述肋部能够随驱动轴的往返移动而摆动。
5.如权利要求4所述的变焦镜头驱动装置，其特征在于，所述夹持部为一中空圆柱体，其内侧与驱动轴的外侧紧密贴合，所述肋部为一圆环状弹片。
6.如权利要求1所述的变焦镜头驱动装置，其特征在于，所述固定座上还固定至少一组透镜组。
7.如权利要求1所述的变焦镜头驱动装置，其特征在于，所述固定座为镜筒。
8.如权利要求1所述的变焦镜头驱动装置，其特征在于，所述移动镜座位于两个夹持装置之间。
9.如权利要求1所述的变焦镜头驱动装置，其特征在于，所述夹持部由刚性材料制成。
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