專利名稱：壓電式運動系統(tǒng)及具有所述壓電式運動系統(tǒng)的鏡頭驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電式運動系統(tǒng)及具有所述運動系統(tǒng)的鏡頭驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
隨著便攜式攝像裝置如照相手機的普及及其功能的多樣化，具有自動對焦鏡頭的 便攜式攝像裝置將會擁有越來越寬廣的市場前景?，F(xiàn)有市面上的自動對焦便攜式攝像裝置 通常使用的是電磁感應(yīng)電機，它具有轉(zhuǎn)速大、效率高等優(yōu)點，但不足的是定位精度不高，不 能快速自鎖，難于微型化等等，不適于目前便攜式攝像裝置攝像頭越做越小的流行趨勢。
壓電陶瓷片具有定位精度高，低速大轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)簡單，無電磁干擾等優(yōu)點，目前正 開始廣泛應(yīng)用于自動對焦便攜式攝像裝置攝像頭模組。而其中主要的兩種驅(qū)動方式為共振 驅(qū)動和慣性驅(qū)動。共振驅(qū)動的優(yōu)勢在于速度快，效率高，但缺點在于過熱、噪音、粉塵等一系 列問題。 因此，有必要開發(fā)一種新型的可克服以上問題的鏡頭驅(qū)動裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種壓電式運動系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌、運動體、及壓電陶 瓷片，所述導(dǎo)軌包括一振動桶，所述振動桶包括端壁及從端壁延伸的側(cè)壁，所述運動體可滑 動地收容于振動桶的側(cè)壁內(nèi)，所述壓電陶瓷片貼置于所述振動桶的端壁，壓電陶瓷片工作 時，所述振動桶側(cè)壁依靠摩擦力和慣性驅(qū)動所述運動體運動。 本發(fā)明還提供一種鏡頭驅(qū)動裝置，包括鏡頭模組、振子、及用于安裝所述鏡頭模組 與振子的安裝機構(gòu)，所述振子包括鏡筒、緊貼于鏡筒端壁的壓電陶瓷片，所述鏡筒端壁開設(shè) 有通光孔，一安裝板固定于所述鏡筒端壁的通光孔周緣并與安裝座相固定，所述鏡頭模組 可滑動地收容于所述鏡筒內(nèi)，壓電陶瓷片工作時，所述鏡筒側(cè)壁依靠摩擦力和慣性驅(qū)動所 述鏡頭模組運動。 本發(fā)明所舉實施例具有的有益效果是本發(fā)明的鏡頭驅(qū)動裝置，由于采用壓電方 式驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單、噪音小、不受電磁干擾。


下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案
及其他有益效果顯而易見。
附圖中， 圖1A所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的壓電式運動系統(tǒng)的立體示意圖； 圖1B所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的壓電式運動系統(tǒng)的導(dǎo)軌與固定板的立體示意
圖； 圖2所示為圖1A的剖視 圖3A-3D所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的壓電式運動系統(tǒng)的運動過程示意圖；
圖4A與4B所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的壓電式運動系統(tǒng)的壓電陶瓷片的驅(qū)動信 號電壓示意圖； 圖5A與5B所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的壓電式運動系統(tǒng)的壓電陶瓷片的另一驅(qū) 動信號電壓示意圖； 圖6所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的應(yīng)用前述壓電式運動系統(tǒng)的鏡頭驅(qū)動裝置的 爆炸圖； 圖7為圖6的組裝圖； 圖8為圖7沿線VIII-VIII的剖視示意圖；
圖9為圖7沿線IX-IX的剖視示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖1A至圖2，根據(jù)本發(fā)明一實施例的壓電式運動系統(tǒng)包括導(dǎo)軌10、運動體 20、及壓電陶瓷片30。 在本實施例中，所述導(dǎo)軌為振動桶10，其包括底壁12及從底壁12沿軸向延伸的筒 狀側(cè)壁14。所述底壁12中央位置開設(shè)有一開孔122，一圓筒狀凸臺124從開孔122周緣朝 遠(yuǎn)離側(cè)壁14的方向延伸。所述側(cè)壁14沿軸向開設(shè)有若干切槽從而將側(cè)壁14分成若干部 分，若干彈片142形成于所述切口處，所述彈片142相對側(cè)壁其他部分向內(nèi)傾斜。
在本實施例中，所述運動體20為圓盤狀，可滑動地收容于所述振動桶10的側(cè)壁14 內(nèi)，所述振動桶10側(cè)壁的彈片142緊靠所述運動體20。 所述壓電陶瓷片30為圓環(huán)狀，中央設(shè)開口，沿軸向極化，通電后可沿徑向收縮或 伸展。所述壓電陶瓷片30可通過粘貼等方式固定貼置于振動桶10底壁12的外表面上， 所述振動桶10的凸臺124穿過圓環(huán)狀壓電陶瓷片30的中心開口。在本實施例中，由于壓 電陶瓷片30的整個上表面被固定至振動桶10的底壁12，而振動桶10由剛性材料制成，壓 電陶瓷片30通電后，其沿徑向的伸縮運動將受阻，從而產(chǎn)生翹曲變形，具體表現(xiàn)為沿其軸 線，中央部位向上/下而周邊部位向下/上翹曲變形，如果將凸臺124固定，如將其固定至 一固定板40 ，限制凸臺124向上/下運動，從而限制壓電陶瓷片30中央部位的運動，壓電陶 瓷片30的周邊部位將相對中央部位向上或向下振動，從而帶動振動桶10的側(cè)壁14向上或 向下振動。 如圖4A所示的驅(qū)動信號連接至壓電陶瓷片30的兩接線端。當(dāng)沒有任何驅(qū)動信 號作用于壓電陶瓷片30上時，壓電陶瓷片30處于自由狀態(tài)。當(dāng)驅(qū)動信號電壓沿上升沿ab 緩慢上升時，壓電陶瓷片30發(fā)生翹曲變形，振動桶10的側(cè)壁14通過摩擦力向上/下拖動 所述運動體20運動；當(dāng)驅(qū)動信號電壓沿下降沿bc驟然下降時，壓電陶瓷片30驟然恢復(fù)形 變，帶動振動桶10的側(cè)壁14迅速回到原位，運動體20在慣性作用下繼續(xù)沿著原來的方向 運動或保持在原有位置附近。這樣，在一個驅(qū)動脈沖的作用下，微觀上運動體20向上/下 移動了一小段距離，在驅(qū)動脈沖序列的作用下，可以實現(xiàn)運動體20的連續(xù)單向運動。通過 改變驅(qū)動信號的形態(tài)，將緩慢上升驟然下降的驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換成驟然上升緩慢下降的驅(qū)動信 號，如圖4B所示的驅(qū)動信號，可以實現(xiàn)運動體20的反方向連續(xù)運動。 可以理解地，所述壓電陶瓷片30還可以連接其他形式的驅(qū)動信號，如圖5A與圖5B所示的P麗信號，所述P麗信號可使所述壓電陶瓷片30緩慢變形、快速恢復(fù)，從而使得振動 桶10的側(cè)壁14拖動運動體20向前或向后運動。 圖6至圖9所示為應(yīng)用前述壓電式運動系統(tǒng)的鏡頭驅(qū)動裝置。 所述鏡頭驅(qū)動裝置包括鏡頭模組50、振子60、支架70、殼體80、上蓋板91、下蓋板
92、導(dǎo)向機構(gòu)93。 鏡頭模組50包括鏡頭52、固定安裝鏡頭52于其內(nèi)的鏡頭架54，所述鏡頭架54上 開設(shè)有至少一導(dǎo)槽54a。所述振子60包括鏡筒62，鏡筒62頂壁62a開設(shè)有通光孔，通光孔 周緣延伸一凸臺62b ;圓環(huán)形的壓電陶瓷片64固定貼置于鏡筒62頂壁62a的通光孔周圍； 所述鏡筒62頂壁的凸臺62b穿過壓電陶瓷片64的通孔后固定至安裝板66，所述安裝板66 對應(yīng)鏡筒62頂壁62a的通光孔處亦開設(shè)有通光孔。在本實施例中，所述鏡筒62為一非完 整的筒狀結(jié)構(gòu)，對應(yīng)導(dǎo)向機構(gòu)93處開設(shè)有開口，所述鏡筒62沿軸向開設(shè)有若干條切槽，在 切槽處形成彈片62c。所述鏡頭模組50收容于鏡筒62內(nèi)，所述鏡頭架54的導(dǎo)槽54a通過 鏡筒62側(cè)壁的開口暴露于鏡筒62夕卜，所述彈片62c緊靠鏡頭模組50的鏡頭架54。支架 70、殼體80、上蓋板91、下蓋板92共同形成安裝座，用于安裝所述鏡頭模組50與振子60。 在本實施例中，所述殼體80為方形；所述支架70由四個橫截面為近似L形的立柱72組成， 分別安裝于殼體80的四個角處，所述立柱72的內(nèi)表面為弧面，分別位于同心圓的不同位置 上；所述振子60與鏡頭模組50的組合體安裝于殼體80內(nèi)，所述鏡筒62的外表面與立柱 72的弧形內(nèi)表面配合；導(dǎo)向機構(gòu)93包括至少一組滾珠，至少一立柱72的內(nèi)表面開設(shè)有導(dǎo) 槽72a，所述滾珠夾持于立柱72的導(dǎo)槽72a與鏡頭架54的導(dǎo)槽54a之間，用于導(dǎo)引鏡頭模 組50在鏡筒62內(nèi)的運動；上下蓋板91 、92分別固定安裝于殼體80的上下端，安裝板66固 定于上蓋板91與立柱72之間，從而可限制鏡筒62的凸臺62b進(jìn)而限制壓電陶瓷片64之 中央部位的運動，上蓋板91開設(shè)有通光孔，以便光線可通過上蓋板91的通光孔、安裝板66 及鏡筒的通光孔后進(jìn)入鏡頭52。 在上述的鏡頭驅(qū)動裝置中，鏡頭模組50相當(dāng)于前述壓電式運動系統(tǒng)的運動體20， 鏡筒62相當(dāng)于振動桶10，安裝板66相當(dāng)于固定板40。當(dāng)給壓電陶瓷片64施加緩慢上升 /下降、驟然下降/上升或P麗驅(qū)動信號時，鏡筒62將驅(qū)動鏡頭模組50前進(jìn)/后退。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
一種壓電式運動系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌、運動體、及壓電陶瓷片，其特征在于所述導(dǎo)軌包括一振動桶，所述振動桶包括端壁及從端壁延伸的側(cè)壁，所述運動體可滑動地收容于振動桶的側(cè)壁內(nèi)，所述壓電陶瓷片貼置于所述振動桶的端壁，壓電陶瓷片工作時，所述振動桶側(cè)壁依靠摩擦力和慣性驅(qū)動所述運動體運動。
2. 如權(quán)利要求l所述的壓電式運動系統(tǒng)，其特征在于所述運動系統(tǒng)還包括一固定板， 所述壓電陶瓷片設(shè)有一開口，所述端壁設(shè)有一凸臺，所述凸臺穿過所述壓電陶瓷片的開口 固定至固定板。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的壓電式運動系統(tǒng)，其特征在于所述振動桶的側(cè)壁與運動 體之間設(shè)有若干彈性裝置用以產(chǎn)生所述摩擦力。
4. 如權(quán)利要求3所述的壓電式運動系統(tǒng)，其特征在于所述振動桶的側(cè)壁沿軸向開設(shè) 有若干切槽從而將側(cè)壁分成若干部分，若干彈片形成于所述切槽處，所述彈片緊貼所述運 動體用以產(chǎn)生所述摩擦力。
5. —種鏡頭驅(qū)動裝置，包括鏡頭模組、振子、及用于收容所述鏡頭模組與振子的安裝 座，其特征在于所述振子包括鏡筒、固定貼置于鏡筒端壁的壓電陶瓷片，所述鏡筒端壁開 設(shè)有通光孔，一固定至安裝座的安裝板與所述鏡筒端壁的通光孔周緣部分相固定，所述鏡 頭模組可滑動地收容于所述鏡筒側(cè)壁內(nèi)，壓電陶瓷片工作時，所述鏡筒側(cè)壁依靠摩擦力和 慣性驅(qū)動所述鏡頭模組運動。
6. 如權(quán)利要求5所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述鏡筒的側(cè)壁與鏡頭模組之間 設(shè)有若干彈性裝置用以產(chǎn)生所述摩擦力。
7. 如權(quán)利要求6所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述鏡頭驅(qū)動裝置還包括一導(dǎo)向 機構(gòu)，設(shè)置于鏡頭模組與安裝座之間用于引導(dǎo)鏡頭模組的運動。
8. 如權(quán)利要求7所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述安裝座包括一方形殼體，若干 立柱安裝于殼體的角處，所述立柱的內(nèi)表面為弧形并與鏡筒側(cè)壁的外表面配合，所述導(dǎo)向 機構(gòu)設(shè)置于鏡頭模組與立柱之間。
9. 如權(quán)利要求8所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述鏡頭模組包括鏡頭及收容鏡 頭的鏡頭架，所述鏡頭架開設(shè)有至少一導(dǎo)槽，至少一立柱的內(nèi)表面開設(shè)有導(dǎo)槽，所述導(dǎo)向機 構(gòu)包括至少一組滾珠，夾持于立柱的導(dǎo)槽與鏡頭架的導(dǎo)槽之間。
10. 如權(quán)利要求9所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述鏡筒側(cè)壁對應(yīng)導(dǎo)向機構(gòu)處設(shè) 有開口 ，以暴露所述鏡頭架上的導(dǎo)槽，所述鏡筒側(cè)壁設(shè)有若干彈片，所述彈片緊貼所述鏡頭架的外表面，用于產(chǎn)生所述摩擦力。
11. 如權(quán)利要求5-10任一項所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述鏡筒端壁從通光 孔周緣處沿鏡筒軸向延伸有一凸臺，所述壓電陶瓷片設(shè)有一通孔，所述凸臺穿過所述壓電 陶瓷片的通孔并與安裝板相固定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓電式運動系統(tǒng)，包括振動桶、運動體、及壓電陶瓷片，所述振動桶包括端壁及從端壁延伸的側(cè)壁，運動體可滑動地收容于振動桶的側(cè)壁內(nèi)，壓電陶瓷片貼置于所述振動桶的端壁，壓電陶瓷片工作時，振動桶側(cè)壁依靠摩擦力和慣性驅(qū)動所述運動體運動。本發(fā)明還提供一種鏡頭驅(qū)動裝置，包括鏡頭模組、振子、及用于安裝鏡頭模組與振子的安裝機構(gòu)，振子包括鏡筒、緊貼于鏡筒端壁的壓電陶瓷片，所述鏡筒端壁開設(shè)有通光孔，一安裝板固定于所述鏡筒端壁并與安裝座相固定，所述鏡頭模組可滑動地收容于所述鏡筒內(nèi)，壓電陶瓷片工作時，所述鏡筒側(cè)壁依靠摩擦力和慣性驅(qū)動所述鏡頭模組運動。本發(fā)明的鏡頭驅(qū)動裝置，結(jié)構(gòu)簡單、噪聲小，不受電磁干擾。
文檔編號H01L41/00GK101728970SQ20081021682
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者劉立生, 王志松 申請人:德昌電機(深圳)有限公司