CN109343293A - 静电驱动装置及光学装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电驱动装置，所述静电驱动装置包括静电驱动器件、连接件以及用于安装光学器件的安装台，所述连接件连接所述静电驱动器件和所述安装台，所述静电驱动器件驱动所述安装台进行移动，从而调整所述安装台的位置。本发明还公开了一种光学装置。本发明的静电驱动装置相比现有技术采用音圈电机驱动进行防抖，本发明采用静电力驱动，不会产生磁场的干扰，可以缩小整个摄像头模组的设计尺寸，功耗也大大减小。

Description

静电驱动装置及光学装置

技术领域

本发明涉及光学装置技术领域，具体地，涉及一种静电驱动装置及光学装置。

背景技术

随着图像处理技术的快速发展，手机、相机等拍摄装置越来越倾向于智能自动化、小型化、对焦极速化以及图像超清化的发展趋势。但是人手在拍摄图像时不可避免的会出现抖动的情况，这对于图像质量的进一步提升造成了很大的困扰，尤其是在进行延时拍摄长曝光时这个问题尤为明显。

目前，市场上拍摄装置大多采用音圈电机(VCM)驱动透镜或图像传感器进行防抖处理，其原理是：在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，让镜头组在平行于图像传感器的平面上任意方向做微小平移，从而使摄像头自动对焦，调节镜头位置，以补偿拍摄时的倾斜抖动，呈现更加清晰的图像。然而采用VCM进行光学防抖的缺点是线圈产生的磁场干扰。如果拍摄装置需要应用到双摄像头或者三摄像头上就需要尽量增大两摄像头的距离，但这又会影响外观，还会导致体积的增大。

因此，如何采取体积小、无磁场干扰的装置进行防抖处理是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种静电驱动装置及光学装置。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

根据本发明的一方面，提供了一种静电驱动装置，所述静电驱动装置包括静电驱动器件、连接件以及用于安装光学器件的安装台，所述连接件连接所述静电驱动器件和所述安装台，所述静电驱动器件驱动所述安装台进行移动，从而调整所述安装台的位置。

进一步地，所述静电驱动器件的数量为两个，所述安装台的相对两侧边或者相邻两侧边各设置一个所述静电驱动器件，每个所述静电驱动器件通过对应的所述连接件连接到所述安装台。

进一步地，所述静电驱动器件的数量为四个，四个所述静电驱动器件沿圆周彼此间隔设置于所述静电驱动器件的侧边，每个所述静电驱动器件通过对应的所述连接件连接到所述安装台。

进一步地，四个所述静电驱动器件将所述圆周四等分。

进一步地，所述静电驱动装置还包括防跌落电极装置，所述防跌落电极装置用于在侦测到所述安装台跌落时施加吸附电压以吸附所述安装台。

进一步地，所述静电驱动器件包括彼此相对的静梳齿和动梳齿，所述动梳齿通过所述连接件与所述安装台连接，所述动梳齿与所述静梳齿彼此之间通过静电作用而进行相对运动。

进一步地，所述连接件包括与所述动梳齿固定连接的第一部件以及由所述第一部件的自由端V型弯折且与所述安装台固定连接的第二部件。

进一步地，所述静电驱动器件采用单晶硅制成；和/或所述连接件采用单晶硅制成；和/或所述安装台采用单晶硅制成。

根据本发明的另一方面，还提供了一种光学装置，包括上述的静电驱动装置以及安装于所述安装台上的光学器件。

进一步地，所述光学器件为光学镜头。

本发明的有益效果：本发明的静电驱动装置相比现有技术采用音圈电机驱动进行防抖，本发明采用静电力驱动，不会产生磁场的干扰，可以缩小整个摄像头模组的设计尺寸，功耗也大大减小。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的静电驱动装置的结构示意图；

图2是根据本发明的第一实施例的A处的局部放大图；

图3是根据本发明的第二实施例的静电驱动装置的结构示意图；

图4是根据本发明的第三实施例的静电驱动装置的结构示意图；

图5是根据本发明的第四实施例的静电驱动装置的结构示意图；

图6a至图6f是根据本发明的第四实施例的静电驱动装置的驱动安装台运动的示意图；

图7是根据本发明的第四实施例的静电驱动驱动装置正常工作时的侧面剖视图；

图8是根据本发明的第四实施例的静电驱动装置在跌落时的侧面剖视图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。

将理解的是，尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。

实施例一

图1是根据本发明的第一实施例的静电驱动装置的结构示意图。图2是根据本发明的第一实施例的A处的局部放大图。

参照图1所示，本发明的第一实施例公开了一种静电驱动装置，所述静电驱动装置包括：静电驱动器件10、连接件20以及用于安装光学器件的安装台30。连接件20连接静电驱动器件10和安装台30，静电驱动器件10通过连接件20驱动安装台30进行移动，从而调整安装台30的位置。实际应用时，安装台30安装有光学摄像头或者图像传感器等光学器件，调整安装台30的位置以调整安装台30上的光学器件的位置以获得高质量的图像。

本发明的静电驱动装置，采用静电驱动器件10驱动安装台30进行移动，即驱动力为静电力，因此不会产生磁场的干扰作用。相比现有技术采用VCM进行光学防抖的技术，在采用双摄像头时，现有技术的防抖双摄像头由于磁场干扰的影响，双摄像头的间距基本在10mm左右。而本发明的实施例的静电驱动装置，由于采用静电力驱动，不会产生磁场干扰，双摄像头的间距还可以尽可能减小，甚至可以做到贴在一起，可极大的缩减双摄像头的占用尺寸。

作为本发明的一种实施方式，静电驱动器件10采用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微电子机械系统)静电梳齿状驱动器。当然可以理解的是，本发明并不限制于此，静电驱动器件10还可以采用其它形状、其它种类的适用于本发明的静电驱动器，本发明对此不作限制。优选地，参照图2所示，所述静电驱动器件10包括彼此相对的静梳齿11和动梳齿12，所述动梳齿12通过所述连接件20与所述安装台30连接，所述动梳齿12与所述静梳齿11彼此之间通过静电作用而进行相对运动。通过分别向动梳齿12、静梳齿11施加驱动电压，产生驱动动梳齿12向静梳齿11运动的静电驱动力，以驱动安装台30进行移动，从而调整安装台30的位置。

作为本发明的一种实施方式，连接件20包括与动梳齿12固定连接的第一部件21以及由第一部件21的自由端V型弯折且与安装台30固定连接的第二部件22。第一部件21与动梳齿12固定连接，因此，第一部件21较难发生相对动梳齿的移动。动梳齿12移动时通过第一部件21带动第二部件22及安装台30进行移动。第二部件22在垂直动梳齿移动的方向上容易发生运动。作为本发明的一种实施方式，本发明的静电驱动装置包括两个连接部20，两个连接部20V型开口处相向设置，但是本发明并不限制于此，连接部20还可以采用其它合适的弹性部件。

作为本发明的一种实施方式，静电驱动器件采用单晶硅制成。和/或，连接件采用单晶硅制成。和/或安装台采用单晶硅制成。单晶硅是良好的半导体材料，使用单晶硅制成的静电驱动器件和/或连接件和/或安装台有利于静电驱动装置外形往微型化发展，并且确保静电驱动器件和/或连接件和/或安装台的性能可靠。

由于安装台30在静电驱动器件10的驱动下是进行移动的，在静电驱动装置跌落时，安装台30容易发生损坏。因此，作为本发明的一种实施方式，本发明的静电驱动装置还设置有防跌落电极装置40，防跌落电极装置40用于在侦测到所述安装台30跌落时施加吸附电压以吸附所述安装台30。优选地，防跌落电极装置40包括加速度传感器，加速度传感器用于侦测安装台30的加速度。防跌落电极装置40还包括电极板，所述静电驱动器件10和安装台30设置于电极板之上。当加速度传感器侦测到安装台30处于跌落状态时，电极板被施加吸附电压以吸附安装台30，从而避免外界冲击可能带来的损伤。

本发明的静电驱动装置相比现有技术采用音圈电机驱动进行防抖，采用静电力驱动，不会产生磁场的干扰，可以缩小整个摄像头模组的设计尺寸，功耗也大大减小。

实施例二

图3是根据本发明的第二实施例的静电驱动装置的结构示意图。

参照图3所示，本发明的第二实施例公开了一种静电驱动装置，所述静电驱动装置包括两个静电驱动器件10，两个所述静电驱动器件10安装于所述安装台30的相邻两侧，每个所述静电驱动器件10通过对应的所述连接件20连接到所述安装台30。

现有的光学防抖技术只能实现一个方向上的平移，对光学器件的位置调整不尽如人意。为了实现对光学器件的转动调整，本发明的第二实施例的静电驱动装置设置了两个安装于安装台30的相邻两侧的静电驱动器件10。所述其中一个静电驱动器件10驱动安装台30沿第一方向进行运动。所述其中之另一个静电驱动器件10驱动安装台30沿第二方向进行运动。第一方向与第二方向不同，调整两个静电驱动器件10的控制量，可以实现安装台30在平面上的向第一方向的平移、向第二方向的平移以及转动，使安装台30的位置调整更加灵活。

优选地，第一方向与第二方向相互垂直。

本发明的第二实施例可以实现安装台30在平面上的转动调整，使安装台30的位置调整更加灵活。

实施例三

图4是根据本发明的第三实施例的静电驱动装置的结构示意图。

参照图4所示，本发明的第三实施例公开了一种静电驱动装置，所述静电驱动装置包括两个静电驱动器件10，两个所述静电驱动器件10设置于所述安装台30的相对两侧边。每个所述静电驱动器件10通过对应的所述连接件20连接到所述安装台30。两个所述静电驱动器件10驱动安装台30沿第一方向进行运动。

为了使安装台30移动时更加稳固和平衡，本发明的第三实施例设置了两个静电驱动器一起控制驱动台沿同个方向进行运动。两个静电驱动器设置于安装台30的相对两侧边，调整两个静电驱动器件10的控制量，可以实现安装台30在第一方向上进行平移，使安装台30移动时更加稳固和平衡。

实施例四

图5是根据本发明的第四实施例的静电驱动装置的结构示意图。

参照图5所示，本发明的第四实施例公开了一种静电驱动装置，所述静电驱动装置包括四个静电驱动器件10，四个所述静电驱动器件10沿圆周彼此间隔设置于静电驱动器件10的侧边，每个静电驱动器件10通过对应的连接件20连接到安装台30。作为本发明的一种实施方式，四个所述静电驱动器件将所述圆周四等分。

其中两个相对的静电驱动器件10驱动安装台30沿第一方向进行运动，其中两个相对的静电驱动器件10驱动安装台30沿第二方向进行运动。第一方向与第二方向相互垂直。

本发明的第四实施例可以驱动安装台30实现平面上的转动，并且安装台30移动时更加稳固和平衡。下面将具体进行阐述。

图6a至图6f是根据本发明的第四实施例的静电驱动装置的驱动安装台运动的示意图。

本发明的第四实施例的静电驱动装置包括四个静电驱动器件，分别为：第一静电驱动器件10a、第二静电驱动器件10b、第三静电驱动器件10c、第四静电驱动器件10d。第一静电驱动器件10a和第三静电驱动器件10c驱动安装台30沿第一方向进行运动，其中箭头A1所指示的方向为第一方向的正方向，箭头A2所指示的方向为第一方向的负方向。第二静电驱动器件10和第四静电驱动器件10驱动安装台30沿第二方向进行运动，其中箭头B1指示的方向为第二方向的正方向，箭头B2指示的方向为第二方向的负方向。

参照图6a所示当驱动安装台30沿第一方向的正方向A1运动时，控制第一静电驱动器件10a和第三静电驱动器件10c沿第一方向的正方向A1进行运动，控制第二静电驱动器件10b和第四静电驱动器件10d静止，则安装台30沿第一方向的正方向A1进行运动。同理，参照图6b所示，当驱动安装台30沿第一方向的负方向A2运动时，控制第一静电驱动器件10a和第三静电驱动器件10c沿第一方向的负方向A2进行运动，控制第二静电驱动器件10b和第四静电驱动器件10d静止，则安装台30沿第一方向的负方向A2进行运动。

参照图6c所示，当驱动安装台30沿第二方向的正方向B1进行运动时，控制第二静电驱动器件10b和第四静电驱动器件10d沿第二方向的正方向B1进行运动，控制第一静电驱动器件10a和第三静电驱动器件10c静止，则安装台30沿第二方向的正方向B1进行运动。同理，参照图6d所示，当驱动安装台30沿第二方向的负方向B2进行运动时，控制第二静电驱动器件10和第四静电驱动器件10沿第二方向的负方向B2进行运动，控制第一静电驱动器件10a和第三静电驱动器件10c静止，则安装台30沿第二方向的负方向B2进行运动。

参照图6e所示，当驱动安装台30沿顺时针转动时，控制第一静电驱动器件10a沿第一方向的正方向A1进行运动，控制第二静电驱动器件10b沿第二方向的正方向B1进行运动，控制第三静电驱动器件10c沿第一方向的负方向A2进行运动，控制第二静电驱动器件10d沿第二方向的负方向B2进行运动，从而驱动安装台30沿顺时针方向进行转动。同理，参照图6f所示，当驱动安装台30沿逆时针转动时，控制第一静电驱动器件10a沿第一方向的负方向A2进行运动，控制第二静电驱动器件10沿第二方向的负方向进行运动，控制第三静电驱动器件10沿第一方向的正方向进行运动，控制第二静电驱动器件10沿第二方向的正方向进行运动，从而驱动安装台30沿顺时针方向进行转动。

图7是根据本发明的第四实施例的静电驱动驱动装置正常工作时的侧面剖视图。图8是根据本发明的第四实施例的静电驱动装置在跌落时的侧面剖视图。

参照图7所示，在正常使用时，安装台30在静电驱动器件10的驱动下进行移动，安装台30与防跌落保护装置之间具有空隙。参照图8所示，当加速度传感器侦测到安装台30的加速度超过安全阈值即安装台30处于跌落状态时，电极板被施加吸附电压以吸附安装台30，从而避免外界冲击可能带来的损伤。

实施例五

本发明的第五实施例提供了一种光学装置。所述光学装置包括上述的静电驱动装置以及安装于安装台30上的光学器件。当然本发明并不限制于此，根据本发明的实施例的光学装置还可以包括感应光学器件运动的陀螺仪等传感器，处理信号的滤波器、积分器、放大器积处理等，进行信号转换的数模转换器等，本发明对此不作限制。

优选地，本发明的实施例的光学器件为光学镜头，当然本发明并不限制于此，光学器件还可以是图像处理器等其它器件。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种静电驱动装置，其特征在于，所述静电驱动装置包括静电驱动器件、连接件以及用于安装光学器件的安装台，所述连接件连接所述静电驱动器件和所述安装台，所述静电驱动器件驱动所述安装台进行移动，从而调整所述安装台的位置。

2.根据权利要求1所述的静电驱动装置，其特征在于，所述静电驱动器件的数量为两个，所述安装台的相对两侧边或者相邻两侧边各设置一个所述静电驱动器件，每个所述静电驱动器件通过对应的所述连接件连接到所述安装台。

3.根据权利要求1所述的静电驱动装置，其特征在于，所述静电驱动器件的数量为四个，四个所述静电驱动器件沿圆周彼此间隔设置于所述静电驱动器件的侧边，每个所述静电驱动器件通过对应的所述连接件连接到所述安装台。

4.根据权利要求3所述的静电驱动装置，其特征在于，四个所述静电驱动器件将所述圆周四等分。

5.根据权利要求1所述的静电驱动装置，其特征在于，所述静电驱动装置还包括防跌落电极装置，所述防跌落电极装置用于在侦测到所述安装台跌落时施加吸附电压以吸附所述安装台。

6.根据权利要求1至4任一项所述的静电驱动装置，其特征在于，所述静电驱动器件包括彼此相对的静梳齿和动梳齿，所述动梳齿通过所述连接件与所述安装台连接，所述动梳齿与所述静梳齿彼此之间通过静电作用而进行相对运动。

7.根据权利要求6所述的静电驱动装置，其特征在于，所述连接件包括与所述动梳齿固定连接的第一部件以及由所述第一部件的自由端V型弯折且与所述安装台固定连接的第二部件。

8.根据权利要求1所述的静电驱动装置，其特征在于，所述静电驱动器件采用单晶硅制成；和/或所述连接件采用单晶硅制成；和/或所述安装台采用单晶硅制成。

9.一种光学装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的静电驱动装置以及安装于所述安装台上的光学器件。

10.根据权利要求9所述的光学装置，其特征在于，所述光学器件为光学镜头。