CN117676283A - 压电致动器及其摄像模组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种压电致动器，其特征在于，包括：压电振子，所述压电振子具有电极，且所述压电振子为一长方体；压电摩擦头，所述压电摩擦头设置于所述压电振子的一表面；压电摩擦片，所述压电摩擦片与所述压电摩擦头相抵接；弹片，所述弹片设置在所述压电振子的另一表面；其中，所述压电振子的矩形短边所形成的平面分为四个区域，互为对角线的区域通过电极相连接。

Description

压电致动器及其摄像模组

技术领域

本方案属于摄像模组技术领域，尤其涉及一种具有压电致动器结构的摄像模组。

背景技术

目前，在手机终端中的摄像模组一般包括：光学元件、致动器、滤光元件和图像传感器。光学元件往往包括光学透镜，光学镜筒等。一般在摄像模组中，当传感器检测到移动时，致动器工作使得光学元件进行平移运动，从而对成像光束进行补偿，也即是对移动所产生的位移(直线位移和/或角度位移)进行补偿。为了满足便携式电子设备的轻薄化的发展趋势，业界试图将被广泛地应用于医疗、工业、显微镜、照相机等领域的致动器应用于小尺寸的摄像模组，但是，由于与配置在便携式电子设备的小尺寸的摄像模组相比，现有的致动器具有复杂的结构和较大的体积，导致将现有的致动器应用于能够量产的、小尺寸的摄像模组仍然存在较大的挑战。

近年来，随着便携式电子设备的各项功能的迅速发展和完善，作为便携式电子设备的重要部件之一的摄像模组在设计和应用方面也得到了长足的发展。用户对摄像模组的尺寸要求越来越高，用户期望具备高像素，小尺寸且兼具变焦以及防抖能力的摄像模组。但一般来说，像素越高的摄像模组，光学元件的数量也会越多，光学元件的机构总高(totaltrack length，TTL)也会越大，越大的光学元件要求与之配套的马达的承重也要增加，马达尺寸也在不断增加。现有技术中存在音圈式弹片马达，但是由于弹片承载力的问题，弹片无法很好地保持大体积和大重量的光学元件。现有技术中也存在滚珠马达，但是由于滚珠马达结构复杂，且没有机械的复位元件，容易造成异响等。因此在摄像模组领域中使用压电马达能够解决大部分问题，但是由于压电马达作为接触式的致动器方案，需要压电马达与被驱动件相互摩擦连接后，才能使压电马达驱动被驱动件运动，接触式的设计尤其需要注意组装过程中的良率，使用过程中可靠性，产品表现的性能，尺寸的小型化，因此压电马达的方案需要进行一定的设计以实现更加的性能。

针对上述问题，本发明提供一种压电马达的摄像模组，通过采用压电致动器的方式，实现了高精度的变焦效果，也避免了整体致动器的尺寸进一步变大，降低了摄像模组的尺寸，提高了压电马达的可靠性，也通过结构上的改进优化压电马达的安装良率，因此可以解决上述存在的至少一个问题。

发明内容

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的一个目的在于为提供一种压电致动器，其克服现有技术的不足，将压电致动器设计成实现方便组装，尺寸紧凑，机械可靠性优异至少一个效果。

依本发明的一个方面，本发明提供一压电致动器，其包括：

压电振子，所述压电振子具有电极，且所述压电振子为一长方体；

压电摩擦头，所述压电摩擦头设置于所述压电振子的一表面；

压电摩擦片，所述压电摩擦片与所述压电摩擦头相抵接；

弹片，所述弹片设置在所述压电振子的另一表面；

其中，所述压电振子的矩形短边所形成的平面分为四个区域，互为对角线的区域通过电极相连接。

根据本发明的一个实施例，其中，所述压电振子的四个区域以顺时针方向依次为第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域。

根据本发明的一个实施例，其中，所述压电振子的四个区域各具有上下两端的电极。

根据本发明的一个实施例，其中，所述压电振子的第一区域的上端电极与第三区域的下端电极相连接，所述压电振子的第二区域的上端电极与第四区域的下端电极相连接，即互为对角线的两个区域的电极相连接。

根据本发明的一个实施例，其中，所述弹片还具有至少一弹片定位孔，通过所述弹片定位孔将所述弹片固定至所述压电振子上，所述压电振子的矩形长边方向与矩形短边方向的谐振频率相同。

根据本发明的一个实施例，其中，所述压电振子还包括第一相电极、第二相电极、第三相电极以及第四相电极。其中，所述压电振子的第一区域具有第一相电极以及第二相电极，所述压电振子的第二区域具有第二相电极以及第三相电极，所述压电振子的第三区域具有第一相电极以及第四相电极，所述压电振子的第四区域具有第三相电极以及第四相电极。

根据本发明的一个实施例，其中，所述压电振子的第一相电极、第二相电极、第三相电极以及第四相电极以矩形长边方向互相堆叠设置。

根据本发明的一个实施例，其中，所述压电振子的第二相电极以共电位电极连接于所述压电振子的第一区域与第二区域，所述压电振子的第四相电极以共电位电极连接于所述压电振子的第三区域与第四区域。

根据本发明的一个实施例，其中，所述压电振子还具有至少一基板，所述基板以矩形短边方向设置于所述压电振子的一表面，所述基板连通所述压电振子的电极层。

根据本发明的一个实施例，其中，所述基板包括第一基板以及第二基板，所述第一基板连接于所述压电振子的所述第一区域的第一相电极以及所述第三区域的第一相电极，所述第二基板连接于所述压电振子的所述第二区域的第三相电极以及所述第四区域的第三相电极。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1示出了本申请中摄像模组的整体结构示意图。

图2示出了本申请中摄像模组的截面示意图。

图3示出了本申请中压电马达的截面示意图。

图4示出了本申请中压电马达的分解示意图。

图5示出本申请中压电马达的另一角度的分解示意图。

图6示出了本申请中压电振子的第一端面的截面示意图。

图7示出了本申请中压电振子的电信号波形示意图。

图8示出了本申请中压电振子的电极结构示意图。

图9示出了本申请中压电振子的侧面结构示意图。

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是接触连接或通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，根据本申请实施例的摄像模组10被阐明，其包括镜头组件20、感光组件30以及压电马达40。在本申请实施例中，所述压电马达40环绕于所述镜头组件20的外侧，所述感光组件30位于所述镜头组件20的下方，且所述镜头组件20被保持于所述感光组件30的感光路径上。所述镜头组件20用于采集来自被摄目标的成像光线并将该成像光线传播至所述感光组件30，所述感光组件30用来接收通过所述镜头组件20的光线，以形成所拍摄的图像。

在本申请实施例中，参考图2，所述镜头组件20包括一镜筒21以及设置于其内的一个或多个光学镜片22。所述镜头组件20设置于所述感光组件30的上方，其中，所述镜筒21内部布置有至少一光学镜片22，且所述镜筒21环绕于所述光学镜片22的外侧，所述镜筒对于所述光学镜片22起到一定的支撑作用。

在本申请实施例中，继续参考图2，所述感光组件30包括至少一线路板31、至少一感光芯片32以及一滤光元件33，所述感光芯片32为所述感光组件30的感光部分，用于接收来自外界的成像光线并进行成像，其中，所述感光芯片32被设置于所述摄像模组10的底部，所述感光芯片32位于所述线路板31的上方，且所述感光芯片32安装并电连接于所述线路板31。所述滤光元件33被保持在所述感光芯片32的感光路径上，从而使得进入所述滤光元件33的光线经所述滤光元件33后到达所述感光组件30的所述感光芯片32，从而实现成像。

所述线路板31可作为所述感光组件30的基板，用于承载所述感光组件30的其他部分。所述线路板31可具有内表面311和与内表面311相背的外表面312，所述内表面311朝向物侧，所述外表面312背向物侧。所述线路板31包括线路板主体、连接带和连接器部分(其中，所述连接带和所述连接器部分图中未示出)。所述连接带部分连接于所述线路板主体和所述连接器部分之间，以实现所述线路板主体和所述连接器部分之间的电导通，所述连接器用于与外部设备进行连接。

所述感光芯片32可为感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(COMS)，并且所述感光芯片32可包括位于中心的感光区域和围绕感光区域的非感光区域。所述感光芯片32的感光区域可接收经由所述镜头组件20的光线，并且具有与感光区域相对应的感光路径。所述感光芯片32可设置于所述线路板31的所述内表面311。具体地，感光芯片32可贴装于所述线路板31的所述内表面311的中心区域。所述感光芯片32电连接于所述线路板31的具体实施方式并不为本申请所局限。例如，所述感光芯片32可通过引线键合(打金线)、焊接、芯片倒装(Flip-Chip,FC)、再布线层(RDL,Redistribution Layer)等方式电连接于所述线路板31的线路板主体。示例性地，电连接可实施为引线键合。在感光芯片32贴装于所述线路板31后，通过打金线工艺使金线的一端连接所述感光芯片32，另一端连接所述线路板31。连接线还可为其他类型，例如银线、铜线等。在一些实施例中，所述线路板31具有容纳所述感光芯片32的安装槽，并且该安装槽的形状与所述感光芯片32的形状相对应。示例性地，安装槽的深度可等于所述线路板31的厚度。所述滤光元件33被保持于所述感光芯片32的感光路径上，用于对进入所述感光芯片32的成像光线进行过滤。

在一些实施例中，所述感光组件30还包括一支架34，用于支撑保持所述滤光元件33。所述滤光元件33被安装于所述支架34上，且对应于所述感光芯片32的至少部分感光区域，以被保持于所述感光芯片32的感光路径上。所述支架34与所述线路板31的结合方式并不为本申请所局限。可以是所述支架34单独成型，以形成与所述线路板31相互独立的结构，所述滤光元件33的支架34通过黏着剂附着于所述线路板31上，可用于支撑其他部件。在另一些实施例中，所述滤光元件33的支架34与所述线路板31通过模塑工艺一体成型于所述线路板31主体的预设位置。

所述感光组件30还包括至少一电子元器件35，所述电子元器件35被设置在所述线路板31上，电连接于所述线路板31。所述电子元器件35可设置于所述线路板31的内表面311，并与所述感光芯片32间隔设置。具体地，所述电子元器件35可贴装于所述线路板31的内表面311的边缘区域，并且与所述感光芯片32间隔一定的距离。所述电子元器件35可例如被实施为电容、电阻、驱动器件等。

在本申请实施例中，如图3以及图4所示，所述压电马达40包括固定组件41、可动载体42、压电致动器43以及导向机构44。

所述固定组件41进一步包括一底座411以及一外壳412。所述底座411位于所述压电马达40的底部，可供所述镜头组件20所承靠，所述底座411具有一通孔4111，所述通孔4111为一轮廓与所述镜头组件20相比偏大或相同的圆形通孔，且所述底座411的通孔4111不影响所述镜头组件20对可见光的高穿透率，该通孔4111的中心线与所述光学镜片22同光轴，使得所述底座411能够环绕于所述镜头组件20。

所述外壳412位于所述底座411的上方，所述外壳412具有一中空腔体4121，所述中空腔体4121为一轮廓与所述镜头组件20相比偏大或相同的圆形通孔4111，且所述外壳412的中空腔体4121不影响所述光学镜片22对可见光的高穿透率。所述外壳412的底部与所述底座411相连，所述外壳412将所述压电致动器43、可动载体42等其余部件均包覆于其内部，起到了对摄像模组10内部元器件的保护作用。其中，所述外壳412的内部还具有至少一外壳滚珠槽4122。

所述可动载体42位于所述底座411的上方，可供所述镜头组件20所承靠，所述可动载体42具有一容纳腔421，所述容纳腔421为一轮廓与所述镜头组件20相比偏大或相同的圆形通孔4111，且所述可动载体42的容纳腔421不影响所述光学镜片22对可见光的高穿透率，所述可动载体42能够环绕于所述镜头组件20。其中，所述可动载体42的外侧壁还具有至少一载体滚珠槽422，所述载体滚珠槽422与所述外壳滚珠槽4122的位置互相对应。

参考图3、图4以及图5，所述压电致动器43包括一压电振子431、压电摩擦头432、压电摩擦片433以及弹片434。

所述压电振子431为矩形长条状，所述压电振子431的矩形长边与所述底座411的一外侧边方向平行，与光轴方向垂直。所述压电振子431设置于所述可动载体42的外侧，所述压电振子431朝向所述镜头组件20的一面为所述压电振子431的内侧面4311，所述压电振子431远离所述镜头组件20的一面为所述压电振子431的外侧面4312，且其内侧面4311与外侧面4312相对设置。

所述压电振子431的内侧面4311设置有一压电摩擦头432，所述压电摩擦头432位于所述压电振子431的内侧面4311的中心位置，所述压电摩擦头432的另一侧设置有一压电摩擦片433，所述压电摩擦片433固定于所述可动载体42，所述压电摩擦片433为一矩形片状结构，且所述压电摩擦片433与所述压电振子431的内侧面4311平行设置，所述压电摩擦头432抵接于所述压电摩擦片433的中心位置，使得所述压电摩擦头432与所述压电摩擦片433的受力更为均匀。所述压电摩擦头432与所述压电振子431以及所述压电摩擦片433紧密贴合，使其产生摩擦力从而进行驱动。

所述压电振子431的外侧面4312设置有一弹片434，所述弹片434进一步包括一弹片框架4341、弹片延伸臂4342以及弹片定位孔4343。

所述弹片434为一矩形片状结构，所述弹片434与所述压电振子431的外侧面4312平行设置，且所述弹片434垂直于所述底座411的上表面。所述弹片434的矩形长边与所述压电振子431相贴合，所述弹片434的中间区域为一弹片框架4341，所述弹片框架4341为矩形镂空结构，所述弹片框架4341的尺寸大于所述压电振子431外侧面4312的面积尺寸，所述弹片框架4341的中空结构能够防止所述压电振子431干涉。

所述弹片434在光轴方向的上下两侧各具有一弹片延伸臂4342，优选地，所述弹片延伸臂4342的数量为2，所述弹片延伸臂4342包括第一延伸臂43421以及第二延伸臂43422，所述第一延伸臂43421位于靠近所述底座411的一端，所述第一延伸臂43421在光轴方向上朝向所述底座411方向进行延伸，延伸至所述第一延伸臂43421与所述底座411相贴合时再朝向所述弹片434的外侧进行弯折并延伸，且弯折角度为90°，此时的弯折表面始终与所述底座411的上表面相贴合，延伸至一定长度后在光轴方向上再进行弯折并延伸，弯折角度为90°且延伸方向为远离所述底座411的方向，此时的弯折表面始终与所述底座411的上表面相垂直，以使得所述第一延伸臂43421的弯折部分能够形成一凹槽结构。所述第二延伸臂43422位于远离所述底座411的一端，所述第二延伸臂43422在光轴方向上朝向远离所述底座411方向进行延伸，延伸至一定长度后再朝向所述弹片434的外侧进行弯折并延伸，且弯折角度为90°，此时的弯折表面始终于所述底座411的上表面相平行。所述弹片延伸臂4342的弯折部嵌于所述外壳412且与外壳412在光轴方向上保留一定间隙，进而调节所述弹片434相对于所述底座411的位置关系。

所述弹片434与所述压电振子431的连接处各设置一弹片定位孔4343，所述弹片定位孔4343为通孔结构，所述弹片定位孔4343位于所述弹片434的矩形长边的中心处，使得所述压电振子431也位于所述弹片434的中心处，使得所述弹片434便于安装，进而使得所述摄像模组10结构更为稳定。

所述弹片434能够起到对于所述压电振子431的固定以及限位作用，同时能够提供一定的预压力；一方面，所述弹片框架4341能够防止所述压电振子431干涉，另一方面，所述弹片框架4341能够防止所述弹片434变形从而影响所述弹片434提供给所述压电振子431的预压力；所述弹片延伸臂4342能够提供于所述外壳412以及其他部件的承靠力；所述弹片434使得所述压电振子431以及所述压电摩擦片433与所述可动载体42相接触。

继续参考图3、图4以及图5，所述固定组件41还包括有一FPC软板413以及至少一固定件414。所述FPC软板413贴附于所述弹片434的外侧，且所述FPC软板413位于所述弹片434第一延伸臂43421的凹槽处，所述FPC软板413的一端连接于所述弹片434，另一端沿着所述弹片434的另一方向伸出并弯折，且沿着所述底座411的另一外侧边的平行方向进行延伸，所述FPC软板413垂直于所述底座411。所述FPC软板413的外侧贴附一第一固定件4141，所述第一固定件4141的长度及宽度均大于所述FPC软板413的长度及宽度，使得所述FPC软板413能够完全贴附于所述第一固定件4141，所述第一固定件4141能够起到一定的支撑作用，且所述第一固定件4141也垂直于所述底座411。所述第一固定件4141及所述FPC软板413的内侧放置有一位置传感器(其中，所述位置传感器在图中未示出)，所述位置感测器与光轴方向相平行，且所述位置感测器设置于所述压电振子431的一侧，所述位置感测器能够起到感测所述可动载体42位置的作用。所述FPC软板413未弯折端的另一侧设置有一第二固定件4142，所述第二固定件4142的尺寸大小与所述第一固定件4141的尺寸大小相同，所述第二固定件4142与所述底座411的另一外侧边的方向平行，且所述第二固定件4142也垂直于所述底座411。所述第一固定件4141以及所述第二固定件4142以所述压电振子431为中心呈对称分布，使得整体结构更为稳定。

如图4所示，在一些实施例中，所述导向机构44包括至少一滚珠441，所述滚珠441设置于所述可动载体42的外侧壁，所述可动载体42具有至少一能容纳于所述滚珠441的载体滚珠槽422，其中，所述滚珠441的一端设置于所述可动载体42的载体滚珠槽422内，所述滚珠441的另一端设置于所述外壳412的外壳滚珠槽4122内，使得所述滚珠441能够被所述可动载体42的载体滚珠槽422以及所述外壳412的外壳滚珠槽4122所包覆。所述滚珠441在光轴方向上竖直分布设置，且至少一滚珠441呈对侧设置。所述滚珠441可以实现多个自由度的移动，在所述载体滚珠槽422具有方向的情况下，所述滚珠441的运动轨迹被限制在所述载体滚珠槽422内，因此能够在所述镜头组件20移动的过程中起到导向的作用。优选的，所述载体滚珠槽422所设置的数量为两个，分别设置于所述可动载体42的相对的两侧，以使得所述摄像模组10能够保持稳定，所述滚珠441所设置的数量为六个，其中，每一载体滚珠槽422均设置三个滚珠441于其内部，且三个滚珠441以竖直方向(平行于光轴方向)堆叠设置，应注意的是，与所述载体滚珠槽422相贴合的上下两侧的滚珠441大小稍大于位于中间位置的滚珠441大小，以减少中间滚珠441与载体滚珠槽422的接触点，起到防止干涉的作用。同时，通过设置滚珠441的方式，利用滚珠441的辅助作用，能够减小移动过程中的摩擦力，且所述滚珠441彼此相对设置，以使得所述摄像模组10能够保持稳定。所述滚珠441以所述压电摩擦头432为中心互为对称设置，由于所述压电振子431在运动行程中进行伸缩，使得所述压电摩擦头432在所述压电振子431的伸缩过程中实现椭圆方向的倾斜，进而使得所述压电摩擦头432在行程轨迹中产生对于所述可动载体42的外侧壁所施加的倾斜力矩，所述滚珠441能够分散该倾斜力矩，从而使得整体结构更为稳定。所述滚珠441利用滚动摩擦替代滑动摩擦，通过滚珠441以及载体滚珠槽422、外壳滚珠槽4122作为导向机构44，为摄像模组10提供更大的支撑力，进一步维持了所述压电振子与所述可动载体之间的平行度。

以所述压电致动器43为例，所述压电振子431是具有逆压电效应并且根据极化方向和电场方向收缩或膨胀的基板，可以通过在单晶，多晶陶瓷，聚合物等的厚度方向上使基板极化来使用，逆压电效应是指在电介质的极化方向施加电场，电介质在产生电势差时发生机械变形。所述压电振子431具有超声波震荡的作用，能够在特定设置的电极层上实现椭圆运动。所述压电振子431由PZT材料组成并与所述线路板31相连接实现电路导通，从而提供电源激励。

所述压电振子431的内侧面4311与外侧面4312与光轴方向平行且每一表面具有两矩形长边以及两矩形短边，与所述压电振子431的内侧面4311与外侧面4312的矩形短边相连且垂直的两个表面为所述压电振子431的第一端面4313与第二端面4314，所述压电振子431的第一端面4313与第二端面4314与光轴方向平行且每一表面具有四矩形短边。其中，靠近所述FPC软板413弯折端的表面为所述压电振子431的第一端面4313，远离所述FPC软板413弯折端的表面为所述压电振子431的第二端面4314。

参考图6，令所述压电振子431的矩形长边为X轴方向，所述压电振子431的矩形短边为Y轴方向，与光轴方向平行且与X、Y轴方向垂直为Z轴方向。在所述压电振子431的Y-Z平面分为四个区域，其中，左上部分为第一区域43131，右上部分为第二区域43132，右下部分为第三区域43133，左下部分为第四区域43134。由于d31的压电效应，每两个区域两两分组在X轴方向上进行伸缩运动。当第一区域43131与第二区域43132为一组、第三区域43133与第四区域43134为一组分组运动时，能够实现Z轴方向上的振动；当第一区域43131和第四区域43134为一组、第二区域43132和第三区域43133为一组分组运动时，能够实现Y轴方向上的振动。假定第一区域43131与第二区域43132的电极极化情况为+，第三区域43133与第四区域43134的电极极化情况为-；又将第一区域43131与第三区域43133的电极输入sin信号，第二区域43132与第四区域43134的电极输入cos信号；因此，以波形角度来看，压电振子431在第一区域43131以sin、第二区域43132以cos、第三区域43133以-sin、第四区域43134以-cos的状态运动，会产生第二区域43132第一区域43131第四区域43134第三区域43133第二区域43132……的循环伸长，进一步使得压电振子431实现周期性弯曲，压电振子431表面处的摩擦头则会实现椭圆运动，即Y轴方向振动与Z轴方向振动的叠加形成椭圆运动。以压电振子431的Y-Z平面来看，在现有的压电技术中，压电振子431在Z轴方向上的高度往往会很长，以保证压电振子431具有足够长的行程。

在本申请实施例中，为了使得所述压电振子431的电极布线更为合理，以所述压电振子431的第一端面4313为正视图进行说明，继续参考图6，将所述压电振子431横向及纵向等分成四个区域，其中，左上部分为第一区域43131，右上部分为第二区域43132，右下部分为第三区域43133，左下部分为第四区域43134。假定每个区域均引出两根线，即每个区域的上下两端均具有一电极，则所述第一区域43131、第二区域43132、第三区域43133以及第四区域43134各具有上下两端的电极，共8个电极。其中，为了减少电极数量，在四个区域中，第一区域43131以及第二区域43132的下端电极与第三区域43133以及第四区域43134的上端电极(共4个电极)合并为一公共接地端。极化时，信号的接线情况为：公共接地端电极接地，所述第一区域43131的上端电极和所述第二区域43132的上端电极接正极，所述第三区域43133的下端电极和所述第四区域43134的下端电极接负极；驱动时，公共接地端电极接地，所述第一区域43131的上端电极和所述第三区域43133的下端电极输入sin信号、所述第二区域43132的上端电极和所述第四区域43134的下端电极输入cos信号。按照此种电极连接方式的驱动情况为：假设所述第一区域43131的上端电极的极化情况为+，则所述第二区域43132的上端电极也为+，所述第三区域43133的下端电极以及所述第四区域43134的下端电极则为-；考虑各个区域电极极化后的工作情况，以波形角度来看，如图7所示，所述压电振子431的运动信号即所述第一区域43131的上端电极为sin，所述第二区域43132的上端电极为cos，所述第三区域43133的下端电极为-sin，所述第四区域43134的下端电极为-cos。

在本申请实施例中，将所述压电振子431的第一区域43131与第三区域43133为一组，第二区域43132与第四区域43134为一组，所述压电振子431的第一区域43131的上端电极与第三区域43133的下端电极相连接，所述压电振子431的第二区域43132的上端电极与第四区域43134的下端电极相连接，即互为对角线的两个区域的电极相连接；继续参考图7，由于所述压电振子431的运动信号即所述第一区域43131的上端电极为sin，所述第二区域43132的上端电极为cos，所述第三区域43133的下端电极为-sin，所述第四区域43134的下端电极为-cos，则所述第一区域43131与所述第三区域43133之间具有相位差180°，所述第二区域43132与所述第四区域43134之间具有相位差180°，进而使得所述压电振子431在进行驱动时具有的行程更长，且从所述压电振子431的第一端面4313方向来看，进一步缩短了所述压电振子431的高度，符合摄像模组10小型化设计。

在给所述压电致动器43提供电源激励后，所述压电振子431在Y轴或Z轴上进行驻波或行波状态的不同面型变化，从而带动所述压电摩擦头432产生椭圆运动，由于所述压电摩擦头432与所述压电摩擦片433之间的摩擦接触，使得所述压电摩擦片433发生移动，进而带动所述可动载体42移动。具体的，当所述压电致动器43被电源激励后，所述压电振子431会产生沿Y轴方向伸缩形运动形态以及产生沿光轴方向(Z轴)拉伸形运动形态，所述压电摩擦头432在所述压电振子431带动下在Y-Z轴平面上发生椭圆运动，从而带动所述压电摩擦片433进行Z轴方向的上下移动。所述压电振子431的四个区域实现轮番振动，即四个区域依次凸出，每个区域的相位差分别差90°，在波具有一定长度的条件下，实现所述压电振子431对角线区域的电极相连，满足对角线区域的相位差为180°，即“上下颠倒”的形态，此种连接方式使得所述压电振子431具有大行程、大推力、高频率、小尺寸等优势。

因此，所述压电致动器43具有在Z轴方向上的自由度，能够驱动所述可动载体42在Z轴方向上进行移动，来调整镜头组件20与感光组件30之间的相对位置关系，实现AF变焦。其中，所述可动载体42还起到了一定的支撑作用，能够提高所述压电致动器43在光学变焦过程中运动的稳定性，提高成像质量。

所述压电振子431通电后进行运动时，在电源激励的行程内具有一定的振幅，其中所述压电振子431主体的中间部分振幅较大，两侧部分振幅较小，因此，所述弹片框架4341能够防止所述压电振子431干涉；且所述压电振子431通电后进行运动也会使得所述压电振子431自身发生一定的变形，所述弹片434能够提供一定向内的势能，从而使得所述弹片434与所述压电振子431压合得更紧，进而减小所述压电振子431的变形程度，使得所述压电振子431振动后仍能回复至原位，实施下一次振动。

以电极层面来看，如图8以及图9所示，所述压电振子431的四个区域可进一步地分为第一相电极43135、第二相电极43136、第三相电极43137以及第四相电极43138。其中，所述压电振子431的第一区域43131具有第一相电极43135以及第二相电极43136，所述压电振子431的第二区域43132具有第二相电极43136以及第三相电极43137，所述压电振子431的第三区域43133具有第一相电极43135以及第四相电极43138，所述压电振子431的第四区域43134具有第三相电极43137以及第四相电极43138。应注意到，所述第一相电极43135、第二相电极43136、第三相电极43137以及第四相电极43138以矩形长边方向互相堆叠设置，其中，所述第二相电极43136连接于所述压电振子431的第一区域43131与第二区域43132，所述第二相电极43136为共电位电极以矩形长边方向设置；所述第四相电极43138连接于所述压电振子431的第三区域43133与第四区域43134，所述第四相电极43138为共电位电极以矩形长边方向设置，此种设计能够减少电极层的堆叠数量，进而减小电极尺寸。另外地，所述压电振子431还具有至少一基板4315，所述基板4315以矩形短边方向设置于所述压电振子431的内侧面4311与外侧面4312，进而连通所述压电振子431的整个电极层，且所述基板4315设置于所述压电振子431的侧面能够进一步减小电极尺寸，合理利用空间。所述基板4315进一步包括第一基板43151以及第二基板43152，所述第一基板43151连接于所述第一区域43131的第一相电极43135以及所述第三区域43133的第一相电极43135，所述第二基板43152连接于所述第二区域43132的第三相电极43137以及所述第四区域43134的第三相电极43137，以保证所述压电振子431的互为对角线的两个区域的电极相互连通，从而在减小所述压电振子431尺寸的同时，能够保证所述压电振子431具有大行程等优势。

另外地，所述压电振子431利用所述弹片434的弹片定位孔4343固定，其中，所述弹片定位孔4343设置于所述压电振子431外侧面4312的中间段区域，以此种方式固定时，所述压电振子431在Y轴以及Z轴两方向的谐振频率几近相同，所述压电摩擦头432的运动轨迹为椭圆运动，从而带动所述可动载体42进行Z轴方向上的运动，实现AF变焦。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种压电致动器，其特征在于，包括：

压电振子，所述压电振子具有电极，且所述压电振子为一长方体；

压电摩擦头，所述压电摩擦头设置于所述压电振子的一表面；

压电摩擦片，所述压电摩擦片与所述压电摩擦头相抵接；

弹片，所述弹片设置在所述压电振子的另一表面；

其中，所述压电振子的矩形短边所形成的平面分为四个区域，互为对角线的区域通过电极相连接。

2.根据权利要求1所述的压电致动器，其中，所述压电振子的四个区域以顺时针方向依次为第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域。

3.根据权利要求1所述的压电致动器，其中，所述压电振子的四个区域各具有上下两端的电极。

4.根据权利要求2所述的压电致动器，其中，所述压电振子的第一区域的上端电极与第三区域的下端电极相连接，所述压电振子的第二区域的上端电极与第四区域的下端电极相连接，即互为对角线的两个区域的电极相连接。

5.根据权利要求1所述的压电致动器，其中，所述弹片还具有至少一弹片定位孔，通过所述弹片定位孔将所述弹片固定至所述压电振子上，所述压电振子的矩形长边方向与矩形短边方向的谐振频率相同。

6.根据权利要求1所述的压电致动器，其中，所述压电振子还包括第一相电极、第二相电极、第三相电极以及第四相电极。其中，所述压电振子的第一区域具有第一相电极以及第二相电极，所述压电振子的第二区域具有第二相电极以及第三相电极，所述压电振子的第三区域具有第一相电极以及第四相电极，所述压电振子的第四区域具有第三相电极以及第四相电极。

7.根据权利要求6所述的压电致动器，其中，所述压电振子的第一相电极、第二相电极、第三相电极以及第四相电极以矩形长边方向互相堆叠设置。

8.根据权利要求6所述的压电致动器，其中，所述压电振子的第二相电极以共电位电极连接于所述压电振子的第一区域与第二区域，所述压电振子的第四相电极以共电位电极连接于所述压电振子的第三区域与第四区域。

9.根据权利要求6所述的压电致动器，其中，所述压电振子还具有至少一基板，所述基板以矩形短边方向设置于所述压电振子的一表面，所述基板连通所述压电振子的电极层。

10.根据权利要求9所述的压电致动器，其中，所述基板包括第一基板以及第二基板，所述第一基板连接于所述压电振子的所述第一区域的第一相电极以及所述第三区域的第一相电极，所述第二基板连接于所述压电振子的所述第二区域的第三相电极以及所述第四区域的第三相电极。