CN218446309U - 压电马达和镜头驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压电马达和镜头驱动机构,压电马达应用于镜头驱动机构,镜头驱动机构包括载体与底座;载体用于安装镜头,并安装于底座的顶面。该压电马达包括基座、驱动部件和驱动块,基座用于与底座固定连接;驱动部件包括变形片和压电片,变形片由基座支承,压电片附连至变形片;驱动块与驱动部件连接,用于抵持载体;压电片构造成依据脉冲信号发生形变时,能带动变形片沿镜头的轴向变形,并驱动驱动块沿轴向运动,驱动块进而驱动载体相对于底座沿轴向运动。本实用新型的镜头驱动机构结构简单紧凑,可以满足市场对镜头强度机构轻量化需求,而且通过调整脉冲信号可以控制载体运动的速度和位移,实现精准对焦。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学驱动领域,特别涉及一种压电马达和镜头驱动机构。
背景技术
随着手机的普及及其功能的多样化,具有自动对焦摄像头的手机将会拥有越来越宽广的市场前景。现在市场上的自动对焦手机通常使用的是动圈式马达,动圈式马达包括磁石和线圈,线圈缠绕在镜头的外周侧,线圈通电后配合磁石产生电磁力,从而推动镜头运动,实现摄像头的自动对焦。然而,由于动圈式马达采用磁力驱动,对周边的磁性材料或磁场敏感,容易出现磁干扰,导致其对焦精度不足,致使拍摄质量不佳。
压电马达是利用压电材料的逆压电效应产生物理形变,从而带动驱动轴振动,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。压电马达具有定位精度高、低速大转矩、结构简单、无电磁干扰等优点,目前正开始广泛应用于能够自动对焦的镜头驱动机构中。然而,市场上对镜头驱动机构的轻量化要求越来越高,亟需开发一种结构简单轻巧且能够实现精准对焦的镜头驱动机构,以适应市场需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种压电马达和镜头驱动机构该镜头驱动机构结构简单且轻巧,并且可以使得镜头精准对焦。
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种压电马达,所述压电马达应用于镜头驱动机构,所述镜头驱动机构包括载体与底座;所述载体用于安装镜头,并安装于所述底座的顶面且可沿镜头的轴向运动,包括:
基座,所述基座用于与所述底座固定连接;
驱动部件,所述驱动部件包括变形片和压电片,所述变形片由所述基座支承,所述压电片附连至所述变形片;
驱动块,所述驱动块与所述驱动部件连接,用于抵持所述载体;
所述压电片构造成依据脉冲信号发生形变时,能带动所述变形片沿所述镜头的轴向变形,并驱动所述驱动块沿所述轴向运动,所述驱动块进而驱动所述载体相对于所述底座沿所述轴向运动。
在一个实施例中,所述压电片覆盖并连接至所述变形片沿所述轴向的表面的至少一部分。
在一个实施例中,两个所述压电片分别覆盖并连接至所述变形片沿所述轴向的两个表面的至少一部分。
在一个实施例中,还包括配重块,所述配重块与所述驱动部件固定连接且与所述基座间隔开。
在一个实施例中,所述变形片的一端由所述基座支承,另一端悬置并与所述底座间隔开,所述压电片位于所述变形片的远离所述基座的表面,所述驱动块位于驱动部件远离所述基座的端部。
在一个实施例中,两个所述基座间隔设置,所述变形片的两个由两个所述基座支撑,所述压电片位于所述变形片的远离所述基座的表面,并位于所述变形片的中段,所述驱动块位于所述驱动部件的中段。
在一个实施例中,所述驱动块包括分别从所述变形片两侧凸出的两个凸起,两个所述配重块分别覆盖并连接至两个所述压电片背离所述变形片的表面。
在一个实施例中,所述驱动块为沿所述轴向延伸的柱体,所述驱动块连接至两个所述压电片中的其中一个所述压电片,并位于背离所述变形片的一面;所述配重块连接至两个所述压电片中的另一个所述压电片,并位于背离所述变形片的一面,且与所述驱动块沿所述轴向对应设置。
本实用新型还涉及一种镜头驱动机构,包括:
底座;
载体,所述载体安装于所述底座的顶面,用于安装镜头,所述载体可沿所述镜头的轴向移动;
上述的压电马达;所述基座固定连接至所述底座的顶面并与所述载体沿径向间隔设置,所述驱动块抵持所述载体。
在一个实施例中,所述载体包括两个彼此相对设置的夹持面,所述夹持面沿所述轴向延伸并夹持所述驱动块。
在一个实施例中,所述底座的顶面设有至少一个导向柱,所述导向柱沿所述轴向延伸;所述载体设有至少一个导向孔,所述导向孔沿所述轴向延伸并容纳所述导向柱。
本实用新型还涉及一种调节镜头焦距的方法,包括步骤:
S1、将上述的压电马达中的基座安装于底座的顶面,将载体放置于所述底座的顶面并与所述基座间隔设置,并使得驱动块抵持所述载体;
S2、将两个所述压电片分别与两个脉冲信号连接,通过两个所述脉冲信号控制两个所述压电片沿所述轴向变形,并使得所述变形片在沿所述轴向变形过程中带动驱动块沿所述轴向运动,所述驱动块带动所述载体沿所述轴向运动,并调节所述镜头的焦距。
在一个实施例中,步骤S2中,通过控制两个所述脉冲信号的频率和相位差,调整两个所述压电片的变形频率,使得所述变形片和所述驱动块沿所述轴向振动,并使所述驱动块与所述载体之间产生共振,以驱动所述载体沿所述轴向运动。
在一个实施例中,步骤S2中,通过控制两个所述脉冲信号的频率和相位差,调整所述压电片的变形频率,使得所述变形片的沿所述轴向变形,并驱动所述驱动块沿所述轴向运动,所述驱动块依据其与所述载体之间的静摩擦驱动所述载体沿所述轴向运动。
在一个实施例中,步骤S2中,控制两个所述脉冲信号的频率和相位差,使得所述驱动块与所述载体产生共振,所述驱动块通过共振驱动所述载体沿所述轴向运动,以调节所述镜头的焦距;
所述镜头对焦后,调整两个所述脉冲信号的频率和相位差,使得所述驱动块依据其与所述载体的静摩擦带动所述载体沿所述轴向运动,以使得所述载体复位;
或者,通过控制两个所述脉冲信号的频率和相位差,使所述驱动块依据其与所述载体的静摩擦驱动所述载体所述轴向运动,以调节所述镜头的焦距;
所述镜头对焦后,调整两个所述脉冲信号的频率和相位差,使得所述驱动块与所述载体产生共振,所述驱动块通过共振带动所述载体沿所述轴向运动,以使所述载体复位。
本实用新型的压电马达结构简单且紧凑,可以适用于多种镜头驱动机构,使得镜头驱动机构满足市场轻量化需求。此外本实用新型的镜头驱动机构依靠压电马达驱动镜头调节焦距,可以实现精准对焦功能。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本实用新型的第一个实施例的镜头驱动机构爆炸图。
图2是图1所示实施例的镜头驱动机构组装图。
图3是图1所示实施例的镜头驱动机构俯视图。
图4是本实用新型的第二个实施例的镜头驱动机构爆炸图。
图5是图4所示实施例的镜头驱动机构组装图。
图6是图4所示实施例中的底座和压电马达组装图。
图7是本实用新型的第三个实施例的镜头驱动机构的爆炸图。
图8是图7所示实施例的镜头驱动机构组装图。
图9是图7所示实施例中底座、两个基座、变形片和压电片的组装图。
图10是本实用新型的第四个实施例的镜头驱动机构爆炸图。
图11和图12是图10所示实施例的镜头驱动机构组装图。
附图标记:100、镜头驱动机构;1、底座;11、导向柱;2、载体;21、导向孔;22、中心孔;23、簧片;231、夹持面;241、第一侧面;242、第二侧面;243、第三侧面、244、第四侧面;25、安装部;3、压电马达;31、基座;32、驱动部件;321、变形片;322、压电片; 33、凸起;34、摩擦棒;35、配重块。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本实用新型各实施方式中,为了便于更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
在下文的描述中,出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是,相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下,与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
除非语境有其它需要,在整个说明书和权利要求中,词语“包括”和其变型,诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义,即应解释为“包括,但不限于”。
以下将结合附图对本实用新型的各实施例进行详细说明,以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是,附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制,而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外,特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物,除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用,除非文中清楚地另外规定。
在以下描述中,为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式,将借助诸多方向性词语进行描述,但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语,而不应当理解为限定性词语。
本实用新型涉及一种压电马达3、镜头驱动机构100和调节镜头焦距的方法,本实用新型的镜头驱动机构100结构简单且紧凑,可满足市场对镜头驱动机构100轻量化要求,并可实现精准对焦功能。下面结合附图对本实用新型的压电马达3、镜头驱动机构100和调节镜头焦距的方法进行详细描述。
下文结合附图1-12描述根据本实用新型的镜头驱动机构100的各实施例。
实施例一
图1是本实用新型的第一个实施例的镜头驱动机构100爆炸图,图2和图3是图1所示实施例的镜头驱动机构100组装图。如图1至图3所示,该镜头驱动机构100包括底座1、安装于底座1的顶面的载体2和压电马达3,其中载体2用于安装镜头,压电马达3用于驱动载体2相对于底座1沿镜头的轴向运动,以调节镜头焦距。
具体地,底座1为大致矩形板,且底座1所在平面与镜头的轴向垂直,底座1的顶面设有两个圆柱形的导向柱11,两个导向柱11间隔设置且均沿镜头的轴向延伸,两个导向柱11 用于为载体2运动提供导向作用。应理解,导向柱11的数量也可以为三个、四个或更多个,导向柱11的形状也可以为四棱柱或三棱柱,只要是柱体即可,不限制导向柱11的数量和具体形状。
载体2安装于底座1的顶面,且可沿镜头的轴向运动,以调节镜头的焦距。具体地,载体2为大致矩形块且具有中心孔22,该中心孔22贯穿载体2的顶面和底面,用于安装镜头。此外,载体2还设有两个导向孔21,两个导向孔21沿镜头的轴向延伸并分别容纳两个导向柱11,载体2可沿两个导向柱11运动。由于两个导向柱11和两个导向孔21均与镜头的轴向平行,载体2沿两个导向柱11运动即可实现调节镜头焦距。而且两个导向柱11还可以防止镜头沿轴向运动过程中偏离镜头的轴向,起到导向作用。应理解,导向孔21的数量可以等于或大于导向柱11的数量,导向孔21的形状优选与导向柱11匹配,也可以略微差异。
载体2具有四个径向外侧面,分别为第一侧面241、第二侧面242、第三侧面243和第四侧面244,四个外侧面依次首尾相连。应理解,载体2也可以为圆柱体形状或其他形状,不限制载体2的具体形状。
此外,载体2的第一侧面241设有弯折的簧片23,该簧片23从第一侧面241的中间部位远离第一侧面241延伸。簧片23远离第一侧面241的一部分弯折呈U型,且具有两个相对设置的夹持面231,该两个夹持面231沿镜头的轴向延伸且具有一定的摩擦系数,且由耐磨材料制成。应理解,簧片23的具体形状不受限制,只要具有两个相对设置的夹持面231即可。
压电马达3包括两个基座31、驱动部件32和驱动块,其中,基座31为大致矩形块,固定至底座1的顶面,并与载体2的第一侧面241间隔设置,基座31用于承载压电马达3的其余部件。应理解,基座31也可以为其他形状,例如圆柱体等,不限制基座31的具体形状。此外,基座31与底座1的连接方式包括但不限于螺钉、卡接、粘结等。
驱动部件32与基座31连接。具体地,驱动部件32包括变形片321和两个压电片322,如图2和图3所示,变形片321为片状,其所在平面与底座1的平面平行,即变形片321的厚度方向与镜头的轴向一致。变形片321为矩形片,且沿其厚度方向的两面分别为顶面和底面。变形片321长度方向的一端安装于基座31的顶面,由基座31支撑,另一端悬置于底座 1的上方,并与底座1隔开。应理解,变形片321可通过粘贴、螺钉、紧固件、卡扣等方式与基座31的顶面或内部连接,不限制变形片321与基座31的具体连接方式或位置。此外,变形片321也可以为其他形状,只要变形片321具有足够的长度,能够沿镜头的轴向变形即可,不限制变形片321的具体形状。
两个压电片322的延伸方向与变形片321的延伸方向一致,并分别覆盖并连接至变形片 321的顶面和底面,且均位于远离基座31的一端,即两个压电片322整体覆盖至变形片321 的顶面和底面。两个压电片322的一个端面与变形片321远离基座31的端面平齐,另一端位于变形片321的中段。两个压电片322与脉冲发生器连接,并依据脉冲发生器产生的两个脉冲信号发生沿轴向的形变时,可驱动变形片321以一定频率沿轴向振动,从而驱动载体2沿轴向运动,下文会详述。
两个压电片322采用压电材质,具有逆压效应。逆压电效应是指当在电介质的极化方向施加电场,这些电介质就在一定方向上产生机械变形或机械压力,当外加电场撤去时,这些变形或应力也随之消失。压电材料可以为无机压电材料,如压电晶体、压电陶瓷,也可以为有机压电材料,如聚偏氟乙烯,不对压电材料的类型进行严格限定。两个压电片322可以采用相同材质的压电材料,例如均采用压电陶瓷或无机压电材料。两个压电片322的材质也可以根据需求混合搭配,例如其中一个采用压电陶瓷,另一个压电片322采用有机压电材料。
可选地,两个压电片322的延伸方向与变形片321的延伸方向不一致,即两个压电片322 的一端部覆盖至变形片321的顶面和底面,并位于远离基座31的一端,另一端呈一定角度偏离变形片321延伸,两个压电片322通过位于变形片321顶面和底面的一端也可以驱动变形片321沿轴向振动。不限制两个压电片322与变形片321的具体位置关系。
可选地,仅有一个压电片322与变形片321的顶面或底面连接,一个压电片322的一端位于变形片远离基座31的一端,另一端可以覆盖至变形片321的顶面或底面,也可以偏离变形片321,通过一个压电片322也可以驱动变形片321发生沿轴向的振动。
可选地,多个压电片322沿变形片321的长度方向间隔排列,并覆盖和连接至变形片321 的顶面或底面,或者覆盖并连接至变形片321的顶面和底面,通过多个脉冲信号同时驱动多个压电片322沿轴向变形,或者间隔交替驱动多个压电片322沿轴向变形,协同驱动变形片 321沿轴向振动,通过改变多个脉冲信号的频率,可以控制压电片和变形片321变形的频率和振幅,进而实现精准控制载体2的速度和位移,实现精准对焦。本实用新型并不限制压电片322的数量,以及与变形片321连接的具体位置,只要能够驱动变形片321振动即可。
驱动块为变形片321沿宽度方向的两侧延伸处的两个凸起33,如图3所示,该两个凸起 33靠近远离基座31的一端,且夹持于载体2的两个夹持面231之间。而且,变形片321远离基座31的端面可抵持夹持面231的另一部位。压电片322依据脉冲信号发生形变时,能带动变形片321沿镜头的轴向变形,并驱动两个凸起33沿所述轴向振动,两个凸起33在振动过程中会与簧片23产生共振,进而引起簧片23和载体2沿轴向运动。
在图1-3的实施例中,两个凸起33为半圆形,且外侧为弧形。应理解,两个凸起33的形状也可以为其他弧形或矩形块,可以根据载体2的重量设置两个凸起33的形状,或调整两个凸起33与两个夹持面231的接触面积,以改变两个凸起33与两个夹持面231的摩擦力,不限制两个凸起33的具体形状。此外,也可以设置三个、四个或更多个凸起33,且多个凸起33分别夹持于两个夹持面231的不同部位,不限制凸起33的数量,只要能够灵活驱动载体2沿轴向运动即可。
两个凸起33的外侧以及两个夹持面231均为摩擦面,且具有一定的摩擦系数,以增加两者之间的摩擦力。
作为优选方案,两个压电片322远离变形片321的一面还分别设置配重块35。两个配重块35形状一致,均为矩形块,且配重块35远离基座31的端面与变形片321远离基座31的端面平齐,即两个配重块35远离基座31的端面、两个压电片322远离基座31的端面均与变形片321远离基座31的端面平齐。两个压电片322受两个脉冲信号控制而发生沿轴向的形变时,可驱动变形片321沿轴向振动,变形片321位于远离基座31的端部振幅或频率最大,且不稳定,两个配重块35可稳定变形片321远离基座的一端的频率或振幅,使得载体2更加稳定地沿轴向运动。
作为替代方案,两个配重块35或更多个配重块35沿变形片321的长度方向间隔设置,且与两个压电片322的中任一个压电片322连接,并位于远离变形片321的一面,且多个配重块35更靠近变形片321远离基座31的端部。
作为另一个替代方案,仅有一个压电片322覆盖并连接至变形片321的顶面或底面,且位于远离基座31的一端,两个配重块35中的一个配重块35与压电片322远离基座31的一面连接,另一个与变形片321远离压电片322的一面连接。或者,仅一个配重块35和一个压电片322分别覆盖至变形片321的顶面或底面,且位于远离基座31的一端。不限制配重块 35的数量以及形状,只要能够稳定变形片321的振幅或频率即可。当然,也可以不设置配重块35,通过改变两个脉冲信号,也可以调整变形片321的频率和震度。
实施例二
图4是本实用新型的第二个实施例的镜头驱动机构100爆炸图,图5是第二个实施例的镜头驱动机构100的组装图,图6是第二个实施例中的底座1和压电马达3组装图。
如图4-6所示,本实用新型的第二个实施例与第一个实施例相同之处在于:底座1为大致矩形板且设有沿光轴方向延伸的两个导向柱11,载体2安装于底座1的顶面,载体2具有中心孔22和两个导向孔21,中心孔22用于安装镜头,两个导向孔21分别容纳两个导向柱11,载体2可沿两个导向柱11运动;此外,载体2设有簧片23,簧片23同样具有两个夹持面231。压电马达3中同样包括一个基座31、一个变形片321、两个压电片322和驱动块,基座31连接至底座1的顶面且与载体2的第一侧面241间隔设置;变形片321沿长度方向的一端由基座31支撑,两个压电片322覆盖并连接至变形片321的顶面和底面且位于远离基座 31的一端,驱动块同样抵持两个夹持面231,两个压电片322依据两个脉冲信号发生沿轴向的形变,可驱动变形片321沿轴向振动,并使得驱动块与载体2共振,继而驱动载体2沿轴向运动,实现调焦功能。
第二个实施例与第一个实施例不同之处:驱动块为圆柱体的摩擦棒34,摩擦棒34通常为碳棒且与位于变形片321顶面的压电片322固定连接,并位于远离基座31的一端;仅有一个配重块35,且与位于变形片321底面的压电片322连接,该配重块35为矩形块且沿轴向与摩擦棒34对齐,即配重块35的中心位于摩擦棒34的轴线上,用于稳定变形片321的频率与振幅。载体2的第一侧面241延伸出安装部25,用于支撑簧片23。簧片23为U型,簧片 23的一端与安装部25连接,另一端开口,两个夹持面231为簧片23内壁。两个夹持面231 夹持摩擦棒34的径向外侧,摩擦棒34振动时,可通过共振带动簧片23与载体2沿镜头的轴向运动。
作为替代方案,摩擦棒34的径向外侧与变形片321远离基座31的端面固定连接,且摩擦棒34的直径大于变形片321的宽度,摩擦棒34和变形片321远离基座31的端部均位于簧片23内,摩擦棒34夹持于两个夹持面231之间,而变形片321的两侧与两个夹持面231间隔开。两个配重块35分别与两个压电片322连接,并位于两个压电片322远离变形片321的一面。
应理解,摩擦棒34的径向外侧为摩擦面,具有一定的摩擦系数,且由耐磨材料制成,避免在与两个夹持面231不断摩擦过程中出现损伤。此外,摩擦棒34的形状不限制于圆柱体,也可以为四棱柱或其他柱体,不限制摩擦棒34的具体形状。
本实用新型的第二个实施例利用压电片322、变形片321和摩擦棒34配合驱动载体2沿轴向运动,该结构紧凑,摩擦棒34沿轴向具有一定的长度,可以增加其与两个夹持面231沿轴向的接触面,以增大两者之间的摩擦力,从而更快速驱动载体2沿轴向运动。
实施例三
图7是本实用新型的第三个实施例的镜头驱动机构100的爆炸图,图8是图7所示实施例的镜头驱动机构100的组装图,图9是图7所示实施例中底座1、两个基座31、变形片321和压电片322的组装图。
如图7、图8和图9所示,本实用新型的第三个实施例与第一个实施例基本相同,不同之处在于:两个基座31间隔设置于底座1的顶面,且与载体2的第一侧面241间隔设置;变形片321沿长度方向的两端分别由两个基座31支撑;两个凸起33从变形片321的两侧远离变形片321延伸且位于变形片321的中段;两个压电片322覆盖并连接至变形片321的顶面和底面并位于变形片321的中段;两个配重块35分别与两个压电片322远离变形片321的一面连接并位于变形片321的中段。簧片23为L形且包括相互连接的第一段和第二段,其中第一段所在平面与底座1平行,且与载体2的第一侧面241连接,而第二段沿轴向延伸且与载体2的第一侧面241间隔设置。变形片321和两个凸起33位于第二段和第一侧面241之间,并抵持第二段和第二侧面242,即第二段和第一侧面241形成两个夹持面231,并夹持两个凸起33。
两个压电片322受两个脉冲信号控制而变形时,可驱动变形片321的中段和两个凸起33 沿轴向振动,两个凸起33在振动时可引起簧片23和载体2共振,并带动簧片23和载体2沿轴向运动,以调节镜头焦距。
作为替代方案,仅一个压电片322覆盖并连接至变形片321的顶面或底面,且位于变形片321的中段,两个配重块35中的其中一个配重块35与变形片321背离压电片322的一面连接,另一个与压电片322远离变形片321的一面连接,而且,两个配重块35的中心沿轴向对齐。或者一个压电片322和一个配重块35分别沿轴向对称覆盖并连接至变形片321的顶面或底面,并位于变形片321的中段。
作为另一种替代方案,两个压电片322分别覆盖变形片321的顶面和底面,仅一个配重块35与两个压电片322中任一个连接,两个压电片322和配重块35同样位于变形片321的中段。
作为优选方案,两个压电片322的中心、两个配重块35的中心均与变形片321的中心沿轴向对齐。两个压电片322受两个脉冲信号控制而变形时,可引起位于靠近变形片321中心的两个凸起33最大程度振动,进而快速驱动载体2沿轴向运动,而两个配重块35可稳定变形片321中心处的振幅和频率,使得载体2稳定沿轴向运动。
实施例四
图10是本实用新型的第四个实施例的镜头驱动机构100爆炸图,图11和图12是图10 所示实施例的镜头驱动机构100组装图。如图10-12所示,本实用新型的第四个实施例基本与第二个实施例相同,不同之处为:两个基座31间隔设置并于底座1的顶面连接,两个基座 31与载体2的第一侧面241间隔设置;变形片321沿长度方向的两端由两个基座31支撑;两个压电片322分别叠至于变形片321的顶面和底面并位于变形片321的中段;摩擦棒34和配重块35分别与两个压电片322远离变形片321的一面固定连接,且位于变形片321的中段;载体2上没有设置安装部25,簧片23与载体2的第一侧面241的中段直接连接。
两个压电片322受外部的两个脉冲信号控制而发生沿轴向的高频形变,可引起变形片321 中段沿轴向振动,进而驱动摩擦棒34沿轴向振动,摩擦棒34在振动过程中通过共振引起簧片23和载体2沿轴向运动。
应理解,也可以仅设置一个压电片322,该压电片322可覆盖至变形片321的顶面或底面,且位于变形片321的中段,也可以驱动变形片321沿轴向振动。
本实用新型的镜头驱动机构100通过压电片322配合变形片321和驱动块驱动载体2沿轴向运动,整体结构简单紧凑,可以实现市场对镜头驱动机构100轻量化需求。而且通过调整两个脉冲信号,可以不断改变两个压电片322的形变频率和振幅,进而控制载体2运动速度和位移,可以实现精准对焦。
在上述四个实施例中,通过改变两个脉冲信号的幅值,例如可以提高两个脉冲信号的幅值,以调整压电片322和变形片321的振幅,可以使得驱动块与两个夹持面231之间产生静摩擦,即变形片321在沿轴向弯曲的过程中,可通过驱动块带动载体2随之沿轴向运动,以实现调节镜头焦距或使载体复位。此外,也可以通过改变两个脉冲信号的频率,以调整两个压电片322发生形变的频率,从而使得变形片321在沿轴向变形过程中产生振动效果,并使得驱动块和簧片23之间产生共振,通过共振带动载体3沿轴向运动,以实现对焦或使载体3 复位。通过控制两个脉冲信号的幅值或频率,可以精准控制载体3运动的速度和位移,实现精准对焦。
本实用新型还涉及一种调节镜头焦距的方法,包括步骤:
S1、将上述四个实施例中的压电马达3中的基座31安装于底座1的顶面,将载体2放置于底座1的顶面,使载体2的第一侧面241与基座31间隔设置,并使得两个凸起33或摩擦棒34的径向外侧面抵持载体2的两个夹持面231;
S2、将两个压电片322分别与脉冲发生器连接,通过脉冲发生器产生的两个脉冲信号控制两个压电片322沿镜头的轴向变形,并使得变形片321在沿轴向变形过程中带动两个凸起 33或摩擦棒34沿轴向运动,进而使得两个凸起33或摩擦棒34带动载体2沿轴向运动,以调节镜头的焦距。
作为可选方案,在步骤S2中,通过控制两个脉冲信号的频率、幅值或相位差,调整两个压电片322的变形频率和振幅,使得变形片321和两个凸起33或摩擦棒34沿轴向振动,并使两个凸起33或摩擦棒34与载体2之间产生共振,压电马达3通过共振方式驱动载体2沿轴向运动。例如通过加强两个脉冲信号的频率,以增大两个压电片322的变形频率,使得变形片321和两个凸起33或摩擦棒34沿轴向以一定的高频振动,进而引起簧片23和载体2 共振。
作为另一种可选方案,在步骤S2中,控制两个脉冲信号的频率、幅值或相位差,调整压电片322的变形频率和振幅,使得变形片321沿轴向变形,并驱动两个凸起33或摩擦棒34 沿轴向运动,两个凸起33或摩擦棒34依据其与两个夹持面231之间的静摩擦驱动载体2沿轴向运动。例如,可以降低两个脉冲信号的频率,并增大两个脉冲信号的幅值,以增加压电片322的振幅,从而使得变形片321在低频情况下沿轴向发生较大的形变,并使得两个凸起33 或摩擦棒34与两个夹持面231产生静摩擦,通过静摩擦带动载体2随之沿轴向运动。
作为替代方案,步骤S2中,控制两个脉冲信号的频率、幅值或相位差,调整两个压电片 322的变形频率和振幅,使得变形片321和两个凸起33或摩擦棒34沿轴向振动,并使两个凸起33或摩擦棒34与载体2之间产生共振,通过共振驱动载体2沿轴向运动,以调节所述镜头的焦距。镜头对焦后,再调整两个脉冲信号的频率、幅值或相位差,使得变形片321沿轴向变形,并驱动两个凸起33或摩擦棒34沿轴向运动,两个凸起33或摩擦棒34依据其与两个夹持面231之间的静摩擦驱动载体2沿轴向运动,以使得载体2复位。
作为另一种替代方案,步骤S2中,控制两个脉冲信号的频率、幅值或相位差,使得变形片321沿轴向变形,并驱动两个凸起33或摩擦棒34沿轴向运动,两个凸起33或摩擦棒34依据其与两个夹持面231之间的静摩擦驱动载体2沿轴向运动,以调节所述镜头的焦距。镜头对焦后,再调整两个所述脉冲信号的频率、幅值或相位差,调整两个压电片322的变形频率和振幅,使得变形片321和两个凸起33或摩擦棒34沿轴向振动,并使两个凸起33或摩擦棒34与载体2之间产生共振,通过共振驱动载体2沿轴向运动,以使载体2复位。
作为第三个替代方案,步骤S2中,通过间断性改变两个脉冲信号的频谱和相位差,不断调整两个压电片322以及变形片321的变形频率和振幅,使得两个凸起33或摩擦棒34与两个夹持面231之间间歇式或交替式共振和产生静摩擦,协同驱动载体2沿轴向运动,以实现对焦或驱动载体2复位。应理解,可以根据需要调整两个脉冲信号的波形,不限制两个脉冲信号的具体波形。通过调整两个脉冲信号即可控制载体2运行,实现精准对焦。
本实用新型的压电马达结构简单且紧凑,可以适用于多种镜头驱动机构100,使得镜头驱动机构100满足市场轻量化需求。此外本实用新型的镜头驱动机构100依靠压电马达3驱动镜头调节焦距,可以实现精准对焦功能。
以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例,但应理解到,若需要,能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。
考虑到上文的详细描述,能对实施例做出这些和其它变化。一般而言,在权利要求中,所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例,而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (11)
1.一种压电马达,所述压电马达应用于镜头驱动机构,所述镜头驱动机构包括载体与底座;所述载体用于安装镜头,并安装于所述底座的顶面且可沿镜头的轴向运动,其特征在于,包括:基座,所述基座用于与所述底座固定连接;
驱动部件,所述驱动部件包括变形片和压电片,所述变形片由所述基座支承,所述压电片附连至所述变形片;驱动块,所述驱动块与所述驱动部件连接,用于抵持所述载体;
所述压电片构造成依据脉冲信号发生形变时,能带动所述变形片沿所述镜头的轴向变形,并驱动所述驱动块沿所述轴向运动,所述驱动块进而驱动所述载体相对于所述底座沿所述轴向运动。
2.根据权利要求1所述的压电马达,其特征在于,所述压电片覆盖并连接至所述变形片沿所述轴向的表面的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的压电马达,其特征在于,两个所述压电片分别覆盖并连接至所述变形片沿所述轴向的两个表面的至少一部分。
4.根据权利要求3所述的压电马达,其特征在于,还包括配重块,所述配重块与所述驱动部件固定连接且与所述基座间隔开。
5.根据权利要求4所述的压电马达,其特征在于,所述变形片的一端由所述基座支承,另一端悬置并与所述底座间隔开,所述压电片位于所述变形片的远离所述基座的表面,所述驱动块位于驱动部件远离所述基座的端部。
6.根据权利要求4所述的压电马达,其特征在于,两个所述基座间隔设置,所述变形片的两个由两个所述基座支撑,所述压电片位于所述变形片的远离所述基座的表面,并位于所述变形片的中段,所述驱动块位于所述驱动部件的中段。
7.根据权利要求5-6任一项所述的压电马达,其特征在于,所述驱动块包括分别从所述变形片两侧凸出的两个凸起,两个所述配重块分别覆盖并连接至两个所述压电片背离所述变形片的表面。
8.根据权利要求5-6任一项所述的压电马达,其特征在于,所述驱动块为沿所述轴向延伸的柱体,所述驱动块连接至两个所述压电片中的其中一个所述压电片,并位于背离所述变形片的一面;所述配重块连接至两个所述压电片中的另一个所述压电片,并位于背离所述变形片的一面,且与所述驱动块沿所述轴向对应设置。
9.一种镜头驱动机构,其特征在于,包括:
底座;
载体,所述载体安装于所述底座的顶面,用于安装镜头,所述载体可沿所述镜头的轴向移动;
权利要求1-6任一项所述的压电马达;所述基座固定连接至所述底座的顶面并与所述载体沿径向间隔设置,所述驱动块抵持所述载体。
10.根据权利要求9所述的镜头驱动机构,其特征在于,所述载体包括两个彼此相对设置的夹持面,所述夹持面沿所述轴向延伸并夹持所述驱动块。
11.根据权利要求9所述的镜头驱动机构,其特征在于,所述底座的顶面设有至少一个导向柱,所述导向柱沿所述轴向延伸;所述载体设有至少一个导向孔,所述导向孔沿所述轴向延伸并容纳所述导向柱。
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