專利名稱：鏡頭驅(qū)動裝置的制作方法
鏡頭驅(qū)動裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鏡頭驅(qū)動裝置。背景技術(shù)：
隨著手機(jī)的普及及其功能的多樣化，具有自動對焦攝像頭的手機(jī)將會擁有越來越寬廣的市場前景?，F(xiàn)有的市面上的自動對焦手機(jī)通常使用的是電磁感應(yīng)電機(jī)，它具有轉(zhuǎn)速大、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但不足的是定位精度不高，不能快速自鎖，難于微型化等等，不適于目前手機(jī)攝像頭越做越小的流行趨勢。
壓電馬達(dá)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(diǎn)，目前正開始廣泛應(yīng)用于自動對焦手機(jī)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(diǎn)在于過熱、噪音、粉塵等一系列問題。慣性驅(qū)動的超聲波自動對焦手機(jī)攝像頭可以有效地避免上述問題。
圖1及圖2所示為一種目前市場上采用慣性驅(qū)動的手機(jī)攝像頭自動對焦模組1，其包括馬達(dá)底座11、壓電馬達(dá)12、驅(qū)動桿13和鏡頭架14。馬達(dá)底座11與壓電馬達(dá)12的底部粘接，驅(qū)動桿13的底部粘接在壓電馬達(dá)12的頂部，鏡頭架14作為被驅(qū)動體，其包括裝配鏡頭的套筒141及由連接于套筒141 一側(cè)的彈力夾142，彈力夾142與驅(qū)動桿13通過摩擦力固定在一起。當(dāng)沒有任何信號作用于壓電馬達(dá)12上時，驅(qū)動桿13處于自由狀態(tài)，當(dāng)作用于壓電馬達(dá)12上的驅(qū)動信號電壓緩慢上升時，驅(qū)動桿13隨著壓電馬達(dá)12緩慢的拉伸而往前移動，驅(qū)動桿13和鏡頭架14間的靜摩擦力推動鏡頭架14運(yùn)動；在驅(qū)動信號電壓驟然下降階段，壓電馬達(dá)12驟然收縮而使驅(qū)動桿13迅速回到初始位置，在慣性力的作用下鏡頭架14沿著原先的運(yùn)動方向繼續(xù)向前運(yùn)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，微觀上鏡頭架14向前移動了一小段距離，在驅(qū)動脈沖序列的連續(xù)作用下，可以實(shí)現(xiàn)鏡頭架14的連續(xù)單向運(yùn)動。這種方案雖然結(jié)構(gòu)簡單，容易裝配，但它還存在以下不足1、為了保證行程，驅(qū)動桿13需要有一定的長度，但鏡頭架14與壓電馬達(dá)12的距離越遠(yuǎn)，其對壓電馬達(dá)12振動的響應(yīng)能力越差；2、此結(jié)構(gòu)容易受到鏡頭架14質(zhì)量的影響，鏡頭架14質(zhì)量越大，其對壓電馬達(dá)12振動的響應(yīng)能力也越差；3、驅(qū)動桿13與壓電馬達(dá)12之間粘接受到桿長、桿的橫截面積及桿的質(zhì)量的影響，驅(qū)動桿13與壓電馬達(dá)12之間的粘接面積相對驅(qū)動桿13的尺寸較小，驅(qū)動桿13容易從壓電馬達(dá)12上脫落。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種鏡頭驅(qū)動裝置，其包括基座、固定于基座上的導(dǎo)柱、沿鏡頭光軸方向可滑動地裝設(shè)于導(dǎo)柱上的鏡頭架、裝設(shè)于鏡頭架上的馬達(dá)座、壓電馬達(dá)、摩擦耦合頭，及設(shè)置于馬達(dá)座與鏡頭架之間的預(yù)緊組件，所述壓電馬達(dá)沿鏡頭光軸方向的一端與馬達(dá)座相固聯(lián)而另一端與摩擦耦合頭相固聯(lián)，所述預(yù)緊組件抵頂馬達(dá)座并產(chǎn)生垂直于鏡頭光軸方向的第一抵頂分量以保持摩擦耦合頭與導(dǎo)柱的滑動接觸，及平行于鏡頭光軸方向的第二抵頂分量以保持馬達(dá)座的一端同鏡頭架滑動接觸。當(dāng)所述壓電馬達(dá)連接一可使所述壓電馬達(dá)緩慢伸長、快速收縮，或緩慢收縮、快速伸長的驅(qū)動信號時的驅(qū)動信號時，所述壓電馬達(dá)通過馬達(dá)座驅(qū)動鏡頭架沿鏡頭光軸方向向前或向后運(yùn)動。
本發(fā)明所舉實(shí)施例具有的有益效果是壓電馬達(dá)的一端通過馬達(dá)座直接驅(qū)動鏡頭架，因此鏡頭架的行程和質(zhì)量不會影響鏡頭架對壓電馬達(dá)振動的響應(yīng)能力；并且能夠使摩擦耦合頭與壓電馬達(dá)的粘接面積相對摩擦耦合頭的尺寸較大，使得摩擦耦合頭與壓電馬達(dá)較好粘接。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的鏡頭驅(qū)動裝置組裝示意圖；圖2是圖1的分解圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的鏡頭驅(qū)動裝置的爆炸示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的鏡頭驅(qū)動裝置的剖視示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的鏡頭驅(qū)動裝置的組裝示意圖；圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的鏡頭驅(qū)動裝置的組裝示意5圖7A-7D是本發(fā)明實(shí)施例提供的鏡頭驅(qū)動裝置的驅(qū)動信號示意圖。具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖3和圖4所示，依本發(fā)明一實(shí)施例的鏡頭驅(qū)動裝置包括基座20、固定于基座20上的導(dǎo)柱25、可滑動地裝置于導(dǎo)柱25上的鏡頭架30、裝設(shè)于鏡頭架的馬達(dá)座40， 一端固定于馬達(dá)座的壓電馬達(dá)50、固定于馬達(dá)另一端的摩擦耦合頭60，及預(yù)緊組件70。
所述鏡頭架30設(shè)有通孔32，及收容空腔34。 一波珠架36固定于所述鏡頭架30的通孔32內(nèi)，所述導(dǎo)柱25沿平行于鏡頭光軸的方向穿越通孔32，波珠架36與所述導(dǎo)柱25之間夾持有若千個滾珠38，受波珠架36的固持作用，所述滾珠38可以繞其中心滾動而相對波珠架36的位置保持不變，也就是說，所述鏡頭架30、波珠架36及波珠38可以沿導(dǎo)柱25前后滑動。導(dǎo)柱25可以是摩擦瓷片或其它耐磨部件。
所述馬達(dá)座40裝設(shè)于鏡頭架30的收容空腔34內(nèi)，在垂直于鏡頭光軸的方向可相對鏡頭架30滑動。所述壓電馬達(dá)50裝設(shè)于馬達(dá)座40內(nèi)，其沿鏡頭光軸方向的一端與馬達(dá)座40相固聯(lián)，另一端與所述摩擦耦合頭60相固聯(lián)，壓電馬達(dá)40被激勵時所述摩擦耦合頭60在微觀上可沿鏡頭光軸方向相對馬達(dá)座40運(yùn)動。所述預(yù)緊組件70設(shè)置于馬達(dá)座40與鏡頭架30之間，所述預(yù)緊組件70抵頂馬達(dá)座40并產(chǎn)生垂直于鏡頭光軸方向的第一抵頂分量以保持摩擦耦合頭60與導(dǎo)柱25的滑動接觸，及平行于鏡頭光軸方向的第二抵頂分量以保持馬達(dá)座40的一端同鏡頭架30滑動接觸。在本實(shí)施例中，所述預(yù)緊組件70為一受壓縮的彈簧，相對鏡頭光軸方向傾斜設(shè)置于馬達(dá)座40與鏡頭架30之間，所述彈簧可以是圈彈簧、片彈簧、橡膠彈簧等其他彈性元件，所述彈簧施加于馬達(dá)座40上的抵頂力可分解為兩個方向的分量， 一個分量垂直于鏡頭光軸方向，即朝導(dǎo)柱25抵頂馬達(dá)座40從而使得摩擦耦合頭60與導(dǎo)柱25緊密接觸；另一個分量平行于鏡頭光軸方向，即在所述馬達(dá)座40與鏡頭架30之間沿鏡頭光軸方向產(chǎn)生一個預(yù)緊力，從而使得所述鏡頭架30在鏡頭光軸方向上可隨馬達(dá)座40一起運(yùn)動。可以理解地，所述預(yù)緊組件70還可以是其它可以使摩擦耦合頭60與導(dǎo)柱說明書第4/5頁
25之間，馬達(dá)座40與鏡頭架30之間產(chǎn)生預(yù)緊力的裝置，如變化成一根水平彈簧朝導(dǎo)柱25抵頂馬達(dá)座40，及一根豎直彈簧沿鏡頭光軸方向壓縮于馬達(dá)座40與鏡頭架30之間。在預(yù)緊力的作用下，所述摩擦耦合頭60與導(dǎo)柱25之間的最大靜摩擦力大于鏡頭架30、裝設(shè)于鏡頭架30內(nèi)的鏡頭、波珠架36及波珠38的重力之和，從而使得鏡頭架30可以依靠靜摩擦力停留在任何位置。
請參閱圖5，所述鏡頭驅(qū)動裝置還包括一導(dǎo)正機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)正機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于鏡頭架30后側(cè)的平行于鏡頭光軸方向的導(dǎo)正銷35，及開設(shè)于基座20上的導(dǎo)孔22，所述導(dǎo)正銷35可滑動地收容于所述導(dǎo)孔22內(nèi)，從而可防止鏡頭架30繞導(dǎo)柱25相對基座20旋轉(zhuǎn)?？梢岳斫獾兀鰧?dǎo)正銷35與導(dǎo)孔22的位置也可以互換，S卩導(dǎo)正銷35設(shè)于基座20上，導(dǎo)孔22開設(shè)于鏡頭架上。
圖6所示為本發(fā)明另一實(shí)施例的導(dǎo)正機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)正機(jī)構(gòu)包括一平行于鏡頭光軸方向的導(dǎo)正銷80，開設(shè)于鏡頭架30—側(cè)的導(dǎo)槽35',及開設(shè)于基座上的固定孔22'，所述導(dǎo)正銷80穿過鏡頭架上的導(dǎo)槽35'并固定于基座20的固定孔22'內(nèi)，從而可防止鏡頭架30繞導(dǎo)柱25相對基座20旋轉(zhuǎn)。
如圖7A所示的驅(qū)動信號分別連接至壓電馬達(dá)50的兩端。當(dāng)沒有任何驅(qū)動信號作用于壓電馬達(dá)50上時，壓電馬達(dá)50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，壓電馬達(dá)50沿鏡頭光軸方向緩慢伸長，由于摩擦耦合頭60與導(dǎo)柱25之間存在較大的靜摩擦力，所以壓電馬達(dá)50之與摩擦耦合頭60相固聯(lián)的一端不動，而與馬達(dá)座40相固聯(lián)的另一端向前頂推馬達(dá)座40，從而推動鏡頭架30向前運(yùn)動。當(dāng)驅(qū)動信號電壓沿下降沿bc驟然下降時，壓電馬達(dá)50驟然收縮，鏡頭架30、馬達(dá)座40及與馬達(dá)座40相固聯(lián)的壓電馬達(dá)50的一端在慣性作用下繼續(xù)沿著原來的方向運(yùn)動或保持在原有位置附近，摩擦耦合頭60及與之固聯(lián)的壓電馬達(dá)50的一端克服摩擦耦合頭60與導(dǎo)柱25之間的摩擦力向前滑動，從而使得壓電馬達(dá)50恢復(fù)到初始狀態(tài)。這樣，在一個驅(qū)動脈沖的作用下，微觀上鏡頭架30向前移動了一小段距離，在驅(qū)動脈沖序列的作用下，可以實(shí)現(xiàn)鏡頭架30連續(xù)單向運(yùn)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7B所示，可以實(shí)現(xiàn)鏡頭架30的反方向連續(xù)運(yùn)動。可以理解地，加在壓電馬達(dá)50上的驅(qū)動電壓在下降沿與后一個上升沿之間可以有一定時間的延遲，如圖7C所示?？梢岳斫獾兀?br> 7加在壓電馬達(dá)50上的驅(qū)動電壓在下降沿與前后上升沿之間皆可以有一定時間的延 遲，如圖7D所示。
可以理解地，所述壓電馬達(dá)50還可以連接其他形式的驅(qū)動信號，如占空比可變 的方波，通過改變方波的占空比可使所述壓電馬達(dá)50緩慢伸長、快速收縮，或緩慢 收縮、快速伸長的驅(qū)動信號時，從而驅(qū)動鏡頭架沿鏡頭光軸方向前或向后運(yùn)動。
在上述實(shí)施例中，當(dāng)壓電馬達(dá)50被驅(qū)動時，壓電馬達(dá)50的一端直接驅(qū)動鏡頭架 30運(yùn)動，因此能夠使得鏡頭架30的行程和質(zhì)量不會影響鏡頭架30對壓電馬達(dá)50振 動的響應(yīng)能力，并且能夠使摩擦耦合頭60與壓電馬達(dá)50的粘接面積相對摩擦耦合頭 60的尺寸較大，保證摩擦耦合頭60與壓電馬達(dá)50的良好粘接。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而己，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種鏡頭驅(qū)動裝置，包括基座、固定于基座上的導(dǎo)柱、可動裝設(shè)于導(dǎo)柱上的鏡頭架、裝設(shè)于鏡頭架上的馬達(dá)座，其特征在于所述鏡頭驅(qū)動裝置還包括壓電馬達(dá)、摩擦耦合頭，及設(shè)置于馬達(dá)座與鏡頭架之間的預(yù)緊組件，所述壓電馬達(dá)沿鏡頭光軸方向的一端與馬達(dá)座相固聯(lián)而另一端與摩擦耦合頭相固聯(lián)，所述預(yù)緊組件抵頂馬達(dá)座并產(chǎn)生垂直于鏡頭光軸方向的第一抵頂分量以保持摩擦耦合頭與導(dǎo)柱的滑動接觸，及平行于鏡頭光軸方向的第二抵頂分量以保持馬達(dá)座的一端同鏡頭架滑動接觸，當(dāng)所述壓電馬達(dá)連接一可使所述壓電馬達(dá)緩慢伸長、快速收縮，或緩慢收縮、快速伸長的驅(qū)動信號時，所述壓電馬達(dá)通過馬達(dá)座驅(qū)動鏡頭架沿鏡頭光軸方向運(yùn)動。
2、 如權(quán)利要求1所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述驅(qū)動信號具有先緩慢上升、再快速下降，或先緩慢下降、再快速上升的特性；在所述驅(qū)動信號緩慢上升或下降階段，所述壓電馬達(dá)沿鏡頭光軸方向緩慢伸長或收縮，與馬達(dá)座相固聯(lián)的壓電馬達(dá)的一端驅(qū)動馬達(dá)座及鏡頭架在微觀上沿鏡頭光軸方向向前或向后移動；在所述驅(qū)動信號快速下降或上升階段，壓電馬達(dá)快速收縮或伸長，摩擦耦合頭及與之相固聯(lián)的壓電馬達(dá)的另一端在微觀上沿鏡頭光軸方向向前或向后移動，從而使得壓電馬達(dá)恢復(fù)到初始狀態(tài)。
3、 如權(quán)利要求1所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述驅(qū)動信號為占空比可變的方波，通過改變方波的占空比可使所述壓電馬達(dá)緩慢伸長、快速收縮，或緩慢收縮、快速伸長。
4、 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述鏡頭架開設(shè)有一通孔， 一波珠架固定于所述通孔內(nèi)，所述導(dǎo)柱穿越所述通孔，所述波珠架與導(dǎo)柱之間夾持有若干個滾珠，所述滾珠可以繞其中心滾動而相對波珠架的位置保持不變。
5、 如權(quán)利要求1所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述預(yù)緊組件包括一彈性元件，所述彈性元件相對鏡頭光軸方向傾斜設(shè)置于馬達(dá)座與鏡頭架之間，所述彈性元件同時產(chǎn)生所述第一抵頂分量及第二抵頂分量。
6、 如權(quán)利要求1所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述預(yù)緊組件包括沿垂直鏡頭光軸方向設(shè)置于馬達(dá)座與鏡頭架之間的一彈性元件用以產(chǎn)生所述第一抵頂分量，及沿平行于鏡頭光軸方向設(shè)置于馬達(dá)座與鏡頭架之間的另一彈性元件用以產(chǎn)生所述第二抵頂分量。
7、 如權(quán)利要求5或6所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述彈性元件為圈彈 簧，片彈簧或橡膠彈簧。
8、 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述鏡頭驅(qū)動 裝置還包括設(shè)置于鏡頭架與基座其中之一的導(dǎo)正銷，及設(shè)置于鏡頭架與基座其中之另 一的導(dǎo)孔，所述導(dǎo)正銷平行于鏡頭光軸方向并滑動收容于所述導(dǎo)孔內(nèi)。
9、 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述鏡頭架開 設(shè)有一平行于鏡頭光軸方向的導(dǎo)槽，所述基座對應(yīng)導(dǎo)槽開設(shè)有固定孔， 一導(dǎo)正銷穿過 所述導(dǎo)槽并固定于所述固定孔內(nèi)。
10、 如權(quán)利要求2所述的鏡頭驅(qū)動裝置，其特征在于所述驅(qū)動信號在上升與下 降階段有預(yù)定時間的延遲。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鏡頭驅(qū)動裝置，包括基座、固定于基座上的導(dǎo)柱、滑動裝設(shè)于導(dǎo)柱上的鏡頭架、裝設(shè)于鏡頭架上的馬達(dá)座、壓電馬達(dá)、摩擦耦合頭，及設(shè)置于馬達(dá)座與鏡頭架之間的預(yù)緊組件，所述壓電馬達(dá)沿鏡頭光軸方向的一端與馬達(dá)座相固聯(lián)而另一端與摩擦耦合頭相固聯(lián)，所述預(yù)緊組件抵頂馬達(dá)座并產(chǎn)生垂直于鏡頭光軸方向的第一抵頂分量以保持摩擦耦合頭與導(dǎo)柱的滑動接觸，及平行于鏡頭光軸方向的第二抵頂分量以保持馬達(dá)座的一端同鏡頭架滑動接觸。當(dāng)所述壓電馬達(dá)連接一可使所述壓電馬達(dá)緩慢伸長、快速收縮，或緩慢收縮、快速伸長的驅(qū)動信號時，所述壓電馬達(dá)通過馬達(dá)座驅(qū)動鏡頭架沿鏡頭光軸方向向前或向后運(yùn)動。本發(fā)明的鏡頭驅(qū)動裝置，壓電馬達(dá)的一端通過馬達(dá)座驅(qū)動鏡頭架，因此鏡頭架的行程和質(zhì)量不會影響鏡頭架對壓電馬達(dá)振動的響應(yīng)能力。
文檔編號G02B7/09GK101539655SQ20081006611
公開日2009年9月23日 申請日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者張勇剛, 紅 李, 李興全, 斌 石 申請人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司