CN2896328Y - 手机摄像镜头的自动对焦机构 - Google Patents

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孟婕
宋建静
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本实用新型属于一种手机摄像镜头，尤其涉及一种采用压电柱式棒状超声波马达的手机摄像镜头的自动对焦机构，包括安装有透镜组的镜筒、内筒、外筒、驱动马达和基座，其特征是：所述内筒内壁与镜筒螺纹连接，内筒外壁设有齿轮，并与驱动马达转子外缘的齿轮啮合，驱动马达置于内筒与外筒之间的基座上，内筒外壁设有限位槽，外筒内壁设有突起置于限位槽内，外筒上端内侧设有突柱并与镜筒顶端外侧的凹槽滑动连接。本实用新型的有益效果：采用压电柱式棒状超声波马达，可以实现自动对焦手机摄像头的微型化，又能确保其精度高、噪音小。

Description

手机摄像镜头的自动对焦机构
技术领域
本实用新型属于一种手机摄像镜头，尤其涉及一种采用压电柱式棒状超声波马达的手机摄像镜头的自动对焦机构。
背景技术
现有技术中手机摄像头大多采用的是普通定焦光学镜头，由于不能自动对焦，画像质量较差。有些先进的摄像头，虽然已经拥有了自动对焦技术，但由于普遍采用电磁感应电机，体积大，精度低，有噪音，有待于改进和发展。手机摄像头的光学镜头驱动装置包括设有透镜组的内筒与外筒，内筒与外筒之间通过电路控制驱动装置而实现相对移动，即实现了自动对焦的过程。驱动装置有多种方式：电磁感应电机、静电马达和超声波电机等。电磁感应电机转速快、力矩大、功率高，但由于采用了电磁线圈和齿轴传动机构，因此发热损耗大，不易微型化，难以设计出结构体积很小的手机光学镜头。静电马达直接利用静电力驱动转子，不需要电磁线圈，可微型化，但力矩较小，定子与转子间的摩擦及噪音较大，往往需要将马达浸泡在油液中运转，不适于用在手机摄像头。超声波电机是近年发展起来的新型特种马达，其中的压电柱式棒状超声波马达，以其结构简单、体积小、力矩大、转速快等特点而倍受青睐，手机生产厂家亟待开发出采用压电柱式棒状超声波马达的手机摄像镜头的自动对焦机构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种采用压电柱式棒状超声波马达，可以实现自动对焦手机摄像头的微型化，又能确保其精度高、噪音小的手机摄像镜头的自动对焦机构。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种手机摄像镜头的自动对焦机构，包括安装透镜组的镜筒、内筒、外筒、驱动马达和基座，其特征是：所述内筒内壁与镜筒螺纹连接，内筒外壁设有齿轮，并与驱动马达转子外缘的齿轮啮合，驱动马达置于内筒与外筒之间的基座上，内筒外壁设有限位槽，外筒内壁设有突起置于限位槽内，外筒上端内侧设有突柱并与镜筒顶端外侧的凹槽滑动连接。
所述驱动马达为压电柱式棒状超声波马达。
所述突柱在外筒内侧均布2-4个，镜筒外侧的凹槽与其对应设置。
本实用新型的有益效果：采用压电柱式棒状超声波马达，可以实现自动对焦手机摄像头的微型化，又能确保其精度高、噪音小。
附图说明
图1是本实用新型的结构剖视图；
图2是图1只剖外筒的结构剖视图；
图3是图1的俯视图；
图4是马达结构示意图；
图5是压电陶瓷柱极化方式示意图；
图6是压电陶瓷柱激励方式示意图。
具体实施方式
如图所示，一种手机摄像镜头的自动对焦机构，包括安装有透镜组的镜筒1内筒3、外筒2、驱动马达4和基座7，压电柱式棒状超声波马达置于内筒与外筒之间的基座上，内筒内壁与镜筒螺纹连接，内筒外壁设有齿轮8，并与驱动马达转子外缘的齿轮9啮合，在电信号的控制下转子高速旋转，通过齿轮传动输出力矩，带动内筒旋转。内筒外壁设有限位槽5，外筒内壁设有突起6置于限位槽内，起到固定内筒的作用，保证内筒旋转时其水平位置不变。外筒上端内侧设有突柱15并与镜筒顶端外侧的凹槽16滑动连接，保证内筒旋转时镜筒不产生旋转，从而通过镜筒与内筒的螺纹旋转结构实现镜筒的上下运动。突柱在外筒内侧均布2-4个，镜筒外侧的凹槽与其对应设置。工作原理：压电柱式棒状超声波马达由固定于基座上的激励弯曲超声振动的压电陶瓷柱10、定子匹配块11和带有齿轮的输出力矩的转子12构成。马达结构如图4所示，其压电陶瓷柱的外壁涂有四个均匀分布的供极化和激励振动所用的电极17，如图5所示其极化方式是在18处接高压，19处接地。如图6所示，其激励方式：四个电极同时分别加正弦、余弦、反向正弦和反向余弦四路交流电信号时，利用压电陶瓷的d33效应，可以激励压电陶瓷柱产生所需的弯曲摇头振动。压电陶瓷柱上安置有一中央带细棒的定子匹配块11，它与压电陶瓷柱粘接在一起，共同构成马达的定子。转子12套在定子匹配块的中央细棒上，由预紧弹簧13提供预紧力，并由固定螺母14顶住预紧弹簧，定子和转子的接触面上粘有一层耐磨材料。对压电陶瓷柱施加电信号时作弯曲摇头运动的定子可利用摩擦力带动转子旋转，并通过转子外缘的齿轮传动输出力矩。改变电信号的方向可使转子反向旋转，在电信号的控制下转子高速旋转，通过齿轮传动输出力矩，带动内筒旋转，从而通过镜筒与内筒之间相对的螺纹旋转运动实现镜筒的上下移动。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (3)

1、一种手机摄像镜头的自动对焦机构，包括安装有透镜组的镜筒、内筒、外筒、驱动马达和基座，其特征是：所述内筒内壁与镜筒螺纹连接，内筒外壁设有齿轮，并与驱动马达转子外缘的齿轮啮合，驱动马达置于内筒与外筒之间的基座上，内筒外壁设有限位槽，外筒内壁设有突起置于限位槽内，外筒上端内侧设有突柱并与镜筒顶端外侧的凹槽滑动连接。
2、根据权利要求1所述的手机摄像镜头的自动对焦机构，其特征是：所述驱动马达为压电柱式棒状超声波马达。
3、根据权利要求1所述的手机摄像镜头的自动对焦机构，其特征是：所述突柱在外筒内侧均布2-4个，镜筒外侧的凹槽与其对应设置。
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