[实用新型]一种由压电电机驱动的光学聚焦调焦系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学聚焦调焦系统，特别涉及一种多用于微型光学摄像和照相装置上的由压电电机驱动的光学聚焦调焦系统。

背景技术

随着人类科技的不断进步和文明的不断提高，光学摄像和照相产品的更新换代越来越快了，技术要求也越来越高了，主要集中在以下几个方面：成像质量更高、调焦速度更快、照相模块体积更小、功率更低、成本更低、噪音更低等。这些照相模块的众多要求在本质上是对其驱动模块的要求，也就是说，其驱动模块要具有定位精度高、移动速度快、占据空间更小、结构简单、价格低廉、驱动能耗小、运动噪音低等等性能。

对于这些要求，目前解决问题的技术方案主要集中在大概三种大的驱动类别上：精密步进电机配合减速机构组成；音圈马达结构(原理：电磁力和机械弹簧的弹力相平衡来移动)；压电驱动系统。

其中，精密电机驱动结构很复杂，体积大，定位精度很难达到微米级，噪音比较大，成本也不是很低。这种结构是最早普及的调焦驱动结构，随着新型的更具竞争力的产品不断出现，它目前主要用在普通的非微型的照相机和摄像机上应用。

音圈马达结构具有原理上和结构上很简单、输出力比较小、功率小等特点主要用在微型光学调焦系统，是目前微型光学调焦系统驱动模式的主流，比如具有光学聚焦功能的手机摄像头，可聚焦微型监视器等。音圈马达的定位精度不高，聚焦速度慢并且驱动过程镜头抖动厉害，因此在技术上还需要进一步提高。

镜头的压电驱动结构在十年以前相继在世界范围内已经有若干专利问世，但是迄今为止还没有几个真正实用的方案，目前仅仅日本的科尼卡公司和德昌电机有限公司的子公司Nanomotion有若干技术基本成熟的产品。其中科尼卡公司的压电驱动系统采用的是必须在共振频率以下很低的频率范围内工作的惯性驱动原理的压电电机，驱动频率低，即每秒驱动工作的次数很少，且每一个驱动周期的驱动距离是静态变形，微位移相对小，从而使得整体的驱动速度比较低。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中的不足，提出了一种由压电电机驱动的光学聚焦调焦系统，本系统采用的压电电机利用机械共振原理，驱动频率高，每秒工作次数多，且每个周期引起的微位移更大，相对本光学聚焦调焦系统在拥有微米级聚焦调焦精度的同时，还拥有高速移动的能力，而且系统结构简单、驱动系统占有超小的空间，特别适用于微型超微型光学摄像和照相产品。

本实用新型通过采用以下的技术方案来实现：

设计制造一种由压电电机驱动的光学聚焦调焦系统，包括：镜头部，驱动部、底座部和系统外壳，尤其是所述驱动部包括

一带有驱动头的压电电机；

一弹性元件，所述弹性元件预紧设置在所述系统外壳内壁上；

一导向轴，所述导向轴与镜头部中的一导向槽滑动配合，导向轴一端的端部与底座部中的一系统底座连接；

一摩擦驱动元件，所述摩擦驱动元件与被弹性元件压迫的压电电机紧密压合，并且所述摩擦驱动元件连接镜头部；

所述系统外壳内部设置底座部，一成像传感器设置在底座部中的系统底座内；

所述系统底座设置有底座凹槽，对应底座凹槽的镜头架上设置有镜架凹槽，底座凹槽与镜架凹槽之间设置有一个以上的滚珠。

所述成像传感器设置于系统底座下方。

所述压电电机外层设置一电机保护罩，弹性元件一面压在系统外壳内壁上，一面压在电机保护罩上。

所述弹性元件为条形弹片或螺旋弹簧。

本实用新型的一种由压电电机驱动的光学聚焦调焦系统的实施方式还包括：

所述系统包括镜头部，驱动部和底座部，尤其是所述镜头部包括

一镜头，所述镜头的外壁设置镜头外螺纹；

一镜头架，所述镜头架内壁设置与镜头外螺纹相匹配的镜架内螺纹，镜头与镜头架通过螺纹套合连接；

所述镜头架为非整周螺纹镜头架；

所述镜头架的导向槽与驱动部中的导向轴滑动配合；

所述镜头架与驱动部中的摩擦驱动元件连接。

所述镜头架上设置有对应底座凹槽的镜架凹槽，镜架凹槽与底座凹槽之间设置有一个以上的滚珠。

所述镜头前方设置一遮光镜头上盖。

所述镜头部的镜头架下方设置一位移传感器。

所述非整周螺纹镜头架的镜架内螺纹占有圆周角度小于360度。