CN214381095U - 压电线性马达、摄像头及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种压电线性马达、摄像头及电子设备。压电线性马达包括：驱动轴；第一压电驱动器，驱动轴的一端与第一压电驱动器连接，第一压电驱动器配置为在通电的情况下产生振动，以带动驱动轴沿自身轴线的方向移动；第二压电驱动器，驱动轴的另一端与第二压电驱动器连接，第二压电驱动器配置为在通电的情况下产生与第一压电驱动器同步的振动。由于本申请实施例中的压电线性马达由两个压电驱动器来提供驱动力，因此，驱动力更为充足，不仅可以满足长行程的需求，也能够满足同时驱动多个可动透镜的需求，故而具有更广的应用范围。

Description

压电线性马达、摄像头及电子设备

技术领域

本申请涉及摄像技术领域，尤其涉及一种压电线性马达、摄像头及电子设备。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着手机功能的多样化，具有自动对焦或变焦功能的摄像头的手机拥有越来越宽广的市场前景。现有的市面上的自动对焦或变焦摄像头大多使用音圈马达来驱动镜片或镜片组，利用电磁力同弹性力平衡的方法，通过改变驱动电流来改变镜片或镜片组的位置。音圈马达驱动的方式由于要平衡弹性力，机械振荡时间较长，所以响应速度慢，对焦或变焦等待时间较长，无法在摄像过程中持续对焦；另外，由于使用弹性片支撑镜头，在跌落时容易受到冲击而使弹性片变形，从而导致失效。

为了克服音圈马达所存在的问题，部分厂商开始使用压电马达来对驱动镜片或镜片组进行驱动，相比于音圈马达，压电马达的响应速度较快，同时也不易失效，具有更好的抗摔、抗振的性能。然而，现有的压电马达也存在有一些不足之处，例如，当镜片或镜片组的行程较长时，可能会存在驱动力不足的问题。另外，现有的压电马达的驱动力也难以满足多镜片的驱动需求。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种压电线性马达、摄像头及电子设备，能够提供充足的驱动力，以满足长行程或多镜片的驱动需求。技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提出了一种压电线性马达，包括：

驱动轴；

第一压电驱动器，所述驱动轴的一端与所述第一压电驱动器连接，所述第一压电驱动器配置为在通电的情况下产生振动，以带动所述驱动轴沿自身轴线的方向移动；

第二压电驱动器，所述驱动轴的另一端与所述第二压电驱动器连接，所述第二压电驱动器配置为在通电的情况下产生与所述第一压电驱动器同步的振动。

本申请实施例的压电线性马达，包括驱动轴、第一压电驱动器和第二压电驱动器，根据逆压电效应，第一压电驱动器和第二压电驱动器在通电的情况下，会产生振动，由于驱动轴的两端分别连接第一压电驱动器和第二压电驱动器，因此，驱动轴在第一压电驱动器和第二压电驱动器的带动下，能够产生沿自身轴线的方向的移动。本申请实施例的压电线性马达可用于摄像头。具体地，摄像头的透镜组包括至少一个可动透镜，压电线性马达能够驱动可动透镜沿透镜组的光轴方向移动，从而实现摄像头的对焦或变焦功能。由于本申请实施例中的压电线性马达由两个压电驱动器来提供驱动力，因此，驱动力更为充足，不仅可以满足长行程的需求，也能够满足同时驱动多个可动透镜的需求，故而具有更广的应用范围。

在其中一些实施例中，所述压电线性马达还包括导向结构，所述导向结构沿与所述驱动轴的轴线相平行的方向延伸。

基于上述实施例，导向结构和驱动轴共同限定了可动透镜的角度，从而保证可动透镜不会发生转动，进而保证可动透镜不会偏离透镜组的光轴。

在其中一些实施例中，在所述驱动轴的表面上形成有加强筋，所述加强筋的延伸方向平行于所述驱动轴的轴线。

基于上述实施例，加强筋的设置可以提高驱动轴的结构强度和结构刚度，使得驱动轴不易发生结构破坏和变形，这样，在进行长行程的驱动或对多个可动透镜进行驱动时，有利于保证驱动轴的结构稳定性，进而有利于压电线性马达整体寿命的延长。

在其中一些实施例中，所述第一压电驱动器包括第一电致伸缩基板和设置在所述第一电致伸缩基板的两个表面上的第一电极。

基于上述实施例，第一电致伸缩基板可以在厚度方向上极化，第一电极用于连接外部电路以产生电场，当电场施加到第一电致伸缩基板时，第一电致伸缩基板发生弯曲振动，该弯曲振动传递给驱动轴，从而形成对可动透镜的驱动力。

在其中一些实施例中，所述第二压电驱动器包括第二电致伸缩基板和设置在所述第二电致伸缩基板的两个表面上的第二电极。

基于上述实施例，第二电致伸缩基板可以在厚度方向上极化，第二电极用于连接外部电路以产生电场，当电场施加到第二电致伸缩基板时，第二电致伸缩基板发生弯曲振动，该弯曲振动也传递给驱动轴。通过对电场进行控制，使第二电致伸缩基板的振动与第一电致伸缩基板的振动保持步调一致，从而共同为驱动轴提供驱动力。

第二方面，本申请实施例提出了一种摄像头，包括：

透镜组，所述透镜组包括至少一个可动透镜；

感光元件；

上述任一实施例中的压电线性马达，所述驱动轴配置为驱动所述可动透镜沿所述透镜组的光轴方向移动，以控制所述可动透镜与所述感光元件之间的距离。

本申请实施例的摄像头，采用上述的压电线性马达，压电线性马达包括驱动轴、第一压电驱动器和第二压电驱动器，根据逆压电效应，第一压电驱动器和第二压电驱动器在通电的情况下，会产生振动，由于驱动轴的两端分别连接第一压电驱动器和第二压电驱动器，因此，驱动轴在第一压电驱动器和第二压电驱动器的带动下，能够产生沿自身轴线的方向的移动。本申请实施例的摄像头利用第一压电驱动器和第二压电驱动器同时为驱动轴提供驱动力，以驱动可动透镜沿透镜组的光轴方向移动。由于压电线性马达由两个压电驱动器来提供驱动力，因此，驱动力更为充足，不仅可以满足长行程的需求，也能够满足同时驱动多个可动透镜的需求，故而具有更广的应用范围。

在其中一些实施例中，所述摄像头还包括透镜组，所述透镜组包括至少一个可动透镜，所述驱动轴配置为驱动所述可动透镜沿所述透镜组的光轴方向移动。

基于上述实施例，以实现摄像头的变焦功能。

在其中一些实施例中，所述可动透镜包括镜片和固定镜片的镜座，所述镜座套设于所述驱动轴。

基于上述实施例，镜座与驱动轴之间具有一定的摩擦力，在驱动轴沿自身轴线的方向移动的过程中，当驱动轴以较小的加速度前进时，镜座之间为静摩擦力，此时，镜座随驱动轴一同移动。当驱动轴以较大的加速度移动回原来的位置时，镜座与驱动轴之间为动摩擦力，镜座相对于驱动轴移动。由此，驱动轴每慢进快退一次，镜座都会前进一段距离，反之，驱动轴每快进慢退一次，镜座就可以后退一段距离。通过上述方式，借助于驱动轴以不同的加速度前进或后退，用以实现带动可动透镜沿透镜组的光轴方向进行移动，进而实现摄像头的变焦功能。

在其中一些实施例中，所述透镜组还包括不可动透镜，所述可动透镜和所述不可动透镜均设置在所述透镜组的光轴上，在所述可动透镜沿所述透镜组的光轴方向移动的过程中，所述可动透镜与所述不可动透镜之间的距离发生变化。

基于上述实施例，在可动透镜沿透镜组的光轴方向移动的过程中，可动透镜与不可动透镜之间的距离发生变化，从而使整个透镜组的有效焦距发生变化，由此可以实现摄像头的变焦功能。

在其中一些实施例中，所述摄像头还包括电路板，所述感光元件设置在所述电路板上；第一压电驱动器和第二压电驱动器均与所述电路板电性连接。

基于上述实施例，可以利用电路板为第一压电驱动器和第二压电驱动器供电，从而不需要为压电线性马达另外设置电源，进而有利于减少摄像头的元器件数量。

第三方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括上述任一实施例中的摄像头。

本申请实施例的电子设备，其摄像头中的压电线性马达包括驱动轴、第一压电驱动器和第二压电驱动器，根据逆压电效应，第一压电驱动器和第二压电驱动器在通电的情况下，会产生振动，由于驱动轴的两端分别连接第一压电驱动器和第二压电驱动器，因此，驱动轴在第一压电驱动器和第二压电驱动器的带动下，能够产生沿自身轴线的方向的移动。摄像头利用第一压电驱动器和第二压电驱动器同时为驱动轴提供驱动力，以驱动可动透镜沿透镜组的光轴方向移动。由于压电线性马达由两个压电驱动器来提供驱动力，因此，驱动力更为充足，不仅可以满足长行程的需求，也能够满足同时驱动多个可动透镜的需求，故而具有更广的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施例提供的摄像头的结构示意图；

图2是本申请第二种实施例提供的摄像头的结构示意图；

图3是本申请第三种实施例提供的摄像头的结构示意图；

图4是本申请第四种实施例提供的摄像头的结构示意图；

图5是图4中A-A向的剖视示意图；

图6是本申请第五种实施例提供的摄像头的结构示意图；

图7是本申请第六种实施例提供的摄像头的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

第一方面，本申请实施例提供了一种压电线性马达100。如图1、图2所示，压电线性马达100包括驱动轴110、第一压电驱动器120和第二压电驱动器130。具体地，驱动轴110的一端与第一压电驱动器120连接，第一压电驱动器120 配置为在通电的情况下产生振动，以带动驱动轴110沿自身轴线的方向移动，驱动轴110的另一端与第二压电驱动器130连接，第二压电驱动器130配置为在通电的情况下产生与第一压电驱动器120同步的振动。

本申请实施例的压电线性马达100，包括驱动轴110、第一压电驱动器120 和第二压电驱动器130，根据逆压电效应，第一压电驱动器120和第二压电驱动器130在通电的情况下，会产生振动，由于驱动轴110的两端分别连接第一压电驱动器120和第二压电驱动器130，因此，驱动轴110在第一压电驱动器120 和第二压电驱动器130的带动下，能够产生沿自身轴线的方向的移动。本申请实施例的压电线性马达100可用于摄像头10。具体地，摄像头10的透镜组200 包括至少一个可动透镜210，压电线性马达100能够驱动可动透镜210沿透镜组 200的光轴方向移动，从而实现摄像头10的对焦或变焦功能。由于本申请实施例中的压电线性马达100由两个压电驱动器来提供驱动力，因此，驱动力更为充足，不仅可以满足长行程的需求，也能够满足同时驱动多个可动透镜210的需求，故而具有更广的应用范围。

进一步地，第一压电驱动器120包括第一电致伸缩基板121和设置在第一电致伸缩基板121的两个表面上的第一电极122，其中，第一电致伸缩基板121 可以是压电晶体板、压电陶瓷板或压电聚合物板，第一电致伸缩基板121可以在厚度方向上极化，第一电极122用于连接外部电路以产生电场，当电场施加到第一电致伸缩基板121时，第一电致伸缩基板121发生弯曲振动，该弯曲振动传递给驱动轴110，从而形成对可动透镜210的驱动力。

进一步地，第二压电驱动器130包括第二电致伸缩基板131和设置在第二电致伸缩基板131的两个表面上的第二电极132，其中，第二电致伸缩基板131 可以是压电晶体板、压电陶瓷板或压电聚合物板，第二电致伸缩基板131可以在厚度方向上极化，第二电极132用于连接外部电路以产生电场，当电场施加到第二电致伸缩基板131时，第二电致伸缩基板131发生弯曲振动，该弯曲振动也传递给驱动轴110。通过对电场进行控制，使第二电致伸缩基板131的振动与第一电致伸缩基板121的振动保持步调一致，从而共同为驱动轴110提供驱动力。

进一步地，如图3所示，压电线性马达100还可以包括导向结构140，导向结构140沿与驱动轴110的轴线相平行的方向延伸。一般来说，可动透镜210 套设在驱动轴110上，在驱动轴110带动可动透镜210移动的过程中，可动透镜210可能会发生绕驱动轴的转动，从而导致可动透镜210偏离透镜组200的光轴。本实施例可以通过导向结构140来保证可动透镜210不发生转动，具体地，导向结构140可以穿设于可动透镜210，由此，导向结构140和驱动轴110 共同限定了可动透镜210的角度，从而保证可动透镜210不会发生转动，进而保证可动透镜210不会偏离透镜组200的光轴。

进一步地，如图4、图5所示，驱动轴110的表面上可以形成有加强筋111，加强筋111的延伸方向平行于驱动轴110的轴线。加强筋111的设置可以提高驱动轴110的结构强度和结构刚度，使得驱动轴110不易发生结构破坏和变形，这样，在进行长行程的驱动或对多个可动透镜210进行驱动时，有利于保证驱动轴110的结构稳定性，进而有利于压电线性马达100整体寿命的延长。

可以理解的是，在驱动轴110的表面形成有加强筋111的情况下，由于加强筋111凸出于驱动轴110的表面，因此，加强筋111也能够起到限制可动透镜 210转动的作用，因此，加强筋111不仅具有加强的作用，而且可以起到导向结构的作用，故而，在有加强筋的情况下，可以不另外设置导向结构。

第二方面，本申请实施例提供了一种摄像头10，如图1至图7所示，该摄像头10包括透镜组200、感光元件300和上述任一实施例中的压电线性马达100。其中，透镜组200包括至少一个可动透镜210，压电线性马达100的驱动轴110 配置为驱动可动透镜210沿透镜组200的光轴方向移动，以控制可动透镜210 与感光元件300之间的距离。

本申请实施例的摄像头10，包括透镜组200、感光元件300以及上述的压电线性马达100，压电线性马达100包括驱动轴110、第一压电驱动器120和第二压电驱动器130，根据逆压电效应，第一压电驱动器120和第二压电驱动器 130在通电的情况下，会产生振动，由于驱动轴110的两端分别连接第一压电驱动器120和第二压电驱动器130，因此，驱动轴110在第一压电驱动器120和第二压电驱动器130的带动下，能够产生沿自身轴线的方向的移动，以控制可动透镜210与感光元件300之间的距离。本申请实施例的摄像头10利用第一压电驱动器120和第二压电驱动器130同时为驱动轴110提供驱动力，以驱动可动透镜210沿透镜组200的光轴方向移动。由于压电线性马达100由两个压电驱动器来提供驱动力，因此，驱动力更为充足，不仅可以满足长行程的需求，也能够满足同时驱动多个可动透镜210的需求，故而具有更广的应用范围。可以理解的是，可动透镜210的数量可以是一个(如图1所示)，也可以是多个(如图2所示)。也就是说，驱动轴110可以驱动一个可动透镜210沿透镜组200 的光轴方向移动，也可以同时驱动多个可动透镜210沿透镜组200的光轴方向移动。可动透镜210的数量可以根据实际使用需求进行设置，本申请对此不作限制。由于第一压电驱动器120和第二压电驱动器130同时为驱动轴110提供驱动力，因此，在同时驱动多个可动透镜210移动的情况下，也不会出现驱动力不足的问题。

具体地，可动透镜210可以包括镜片211和固定镜片211的镜座212，镜座 212套设于驱动轴110。其中，镜座212与驱动轴110之间具有一定的摩擦力，在驱动轴110沿自身轴线的方向移动的过程中，当驱动轴110以较小的加速度前进时，镜座212之间为静摩擦力，此时，镜座212随驱动轴110一同移动。当驱动轴110以较大的加速度移动回原来的位置时，镜座212与驱动轴110之间为动摩擦力，镜座212相对于驱动轴110移动。由此，驱动轴110每慢进快退一次，镜座212都会前进一段距离，反之，驱动轴110每快进慢退一次，镜座212就可以后退一段距离。通过上述方式，借助于驱动轴110以不同的加速度前进或后退，用以实现带动可动透镜210沿透镜组200的光轴方向进行移动。

进一步地，如图6、图7所示，透镜组200还可以包括不可动透镜220，可动透镜210和不可动透镜220均设置在透镜组200的光轴上，在可动透镜210 沿透镜组200的光轴方向移动的过程中，可动透镜210与不可动透镜220之间的距离发生变化，从而使整个透镜组200的有效焦距发生变化，由此可以实现摄像头10的变焦功能。

可以理解的是，本申请实施例中的摄像头10，通过压电线性马达100驱动可动透镜210沿透镜组200的光轴移动，可以实现摄像头10的对焦或变焦功能。具体地，当摄像头10中仅存在可动透镜210时(参考图1、图2)，在可动透镜210移动的过程中，即可对透镜组200的有效焦距进行调节，以达到使透镜组200的有效焦点落在感光元件300上的目的，这种情况下，摄像头10通过可动透镜210的移动实现的是对焦功能。当摄像头10中还存在有不可动透镜220 时(参考图6、图7)，在可动透镜210移动的过程中，可动透镜210与不可动透镜220之间的距离发生变化，从而使整个透镜组200的有效焦距发生变化，由此可以实现摄像头10的变焦功能。

进一步地，摄像头10还包括电路板400，感光元件300设置在电路板400 上，第一压电驱动器120和第二压电驱动器130均与电路板400电性连接，由此，可以利用电路板400为第一压电驱动器120和第二压电驱动器130供电，从而不需要为压电线性马达100另外设置电源，进而有利于减少摄像头10的元器件数量。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一实施例中的摄像头10。电子设备10可以为具有图像获取功能的任意一种设备。例如，电子设备10可以为相机、智能手机、可穿戴设备、电脑设备、交通工具、监控装置等。

本申请实施例的电子设备，其摄像头10中的压电线性马达100包括驱动轴 110、第一压电驱动器120和第二压电驱动器130，根据逆压电效应，第一压电驱动器120和第二压电驱动器130在通电的情况下，会产生振动，由于驱动轴 110的两端分别连接第一压电驱动器120和第二压电驱动器130，因此，驱动轴 110在第一压电驱动器120和第二压电驱动器130的带动下，能够产生沿自身轴线的方向的移动。摄像头10利用第一压电驱动器120和第二压电驱动器130同时为驱动轴110提供驱动力，以驱动可动透镜210沿透镜组200的光轴方向移动。由于压电线性马达100由两个压电驱动器来提供驱动力，因此，驱动力更为充足，不仅可以满足长行程的需求，也能够满足同时驱动多个可动透镜210 的需求，故而具有更广的应用范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种压电线性马达，其特征在于，包括：

驱动轴；

第一压电驱动器，所述驱动轴的一端与所述第一压电驱动器连接，所述第一压电驱动器配置为在通电的情况下产生振动，以带动所述驱动轴沿自身轴线的方向移动；

第二压电驱动器，所述驱动轴的另一端与所述第二压电驱动器连接，所述第二压电驱动器配置为在通电的情况下产生与所述第一压电驱动器同步的振动。

2.根据权利要求1所述的压电线性马达，其特征在于，所述压电线性马达还包括导向结构，所述导向结构沿与所述驱动轴的轴线相平行的方向延伸。

3.根据权利要求1所述的压电线性马达，其特征在于，在所述驱动轴的表面上形成有加强筋，所述加强筋的延伸方向平行于所述驱动轴的轴线。

4.根据权利要求1所述的压电线性马达，其特征在于，所述第一压电驱动器包括第一电致伸缩基板和设置在所述第一电致伸缩基板的两个表面上的第一电极。

5.根据权利要求1所述的压电线性马达，其特征在于，所述第二压电驱动器包括第二电致伸缩基板和设置在所述第二电致伸缩基板的两个表面上的第二电极。

6.一种摄像头，其特征在于，包括：

透镜组，所述透镜组包括至少一个可动透镜；

感光元件；

根据权利要求1至5中任一项所述的压电线性马达，所述驱动轴配置为驱动所述可动透镜沿所述透镜组的光轴方向移动，以控制所述可动透镜与所述感光元件之间的距离。

7.根据权利要求6所述的摄像头，其特征在于，所述可动透镜包括镜片和固定镜片的镜座，所述镜座套设于所述驱动轴。

8.根据权利要求6所述的摄像头，其特征在于，所述透镜组还包括不可动透镜，所述可动透镜和所述不可动透镜均设置在所述透镜组的光轴上，在所述可动透镜沿所述透镜组的光轴方向移动的过程中，所述可动透镜与所述不可动透镜之间的距离发生变化。

9.根据权利要求6所述的摄像头，其特征在于，所述摄像头还包括电路板，所述感光元件设置在所述电路板上；第一压电驱动器和第二压电驱动器均与所述电路板电性连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求6至9中任一项所述的摄像头。

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