[实用新型]一种由微型压电马达驱动的自动对焦光学模组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学成像装置，尤其是涉及一种由微型压电马达驱动的自动对焦光学模组。

背景技术

自动对焦功能已被广泛应用于各种中高端的消费电子产品中，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑灯。随着相机像素的提高，以及越来越多的用户对于高像素、高对焦速度相机的需求越来越大，迫切需要具有对焦和变焦功能的微型照相模块。由于这类便携产品空间尺寸有限，而用于普通数码相机镜头驱动的电磁马达的体积较大和运行速度较慢，因此不能满足要求。目前，微型压电马达作为一种新型的光学成像装置的驱动源，以其小尺寸、大驱动力、响应速度快以及断电自锁功能而受到重视，已开始应用于微型照相模块中。

公开号为CN1873455A的中国发明专利申请公开了一种具有空心转子的微型照相模块。在该模块中，镜头被置于空心转子内，或镜筒被直接当成马达转子，由马达定子直接驱动。该设计虽然结构紧凑，但是因镜头和转子为一体，镜头和马达转子一起做螺旋运动，将可能引起成像光轴的偏心，同时定子和转子的摩擦部位直接暴露于成像传感器的上方，有可能产生细微颗粒而污染成像传感器。

公开号为CN201066424Y的中国发明专利申请公开了一种由音圈电机驱动镜头的自动对焦摄像模组。在该系统中，镜头由音圈电机驱动，通过磁性元件在磁场中的相互作用来进行相对运动并定位，该结构通过电磁效应进行运动，对焦模组不具备断电自锁的特性，且当磁性元件磁性减退时，自动对焦模组的对焦性能会受到较大的影响，该产品无法适用于一些具有较强磁场的场所。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、性能可靠、响应快、对焦范围广、镜筒组件运动平稳、可避免引起成像光轴偏心的由微型压电马达驱动的自动对焦模组。

本实用新型设有外壳、鱼眼镜头、基座、底板、压电线性马达、马达预压装置、镜头托架、线性导轨、摩擦陶瓷运动副、位置传感器、标准CCD图像传感器、黄铜滚柱和硬轨；

压电线性马达装于马达预紧装置上，马达预紧装置呈U型并将压电线性马达包裹住，摩擦陶瓷运动副固设于镜头托架侧部的L型支板上，压电线性马达的主动摩擦块与镜头托架上的摩擦陶瓷运动副垂直接触，马达预紧装置设于基座上；鱼眼镜头通过螺纹与镜头托架连接，镜头托架设于基座中；黄铜滚柱置于镜头托架外壁中的滚动槽中，硬轨直接安装在基座内腔的半圆形限位槽中，所述黄铜滚柱与安装于基座上的硬轨做点线接触；位置传感器通过基座上的标准安装柱直接粘固在指定位置；标准CCD图像传感器安装于底板上的标准定位柱中，并用胶粘固在底板上，底板直接通过卡榫与基座连接。

所述鱼眼镜头可采用标准M8鱼眼镜头。

所述硬轨在基座中可呈60°正三角形分布。

本实用新型的有益效果是当压电马达被加载相位相差90度的两相电压是，压电线性马达基体受压电效应影响而产生自身微小振动，同时带动主动摩擦块一起振动，该振动轨迹为一椭圆。同时主动摩擦块带动摩擦陶瓷运动副作同方向的直线运动，从而驱动镜头托架以及镜头沿直线导轨作直线运动。且在装置中安装有高精度的位置传感器，通过标准CCD图像传感器进行图像处理及位置传感器进行位置反馈，来实现精确到微米级别的光学调焦的目的。

由于所设计的微型压电马达通过马达预压装置对摩擦陶瓷运动副产生一个恒定的预紧力，因此马达在未工作状态下，能够保持陶瓷摩擦运动副、镜头托架和镜头相对位置的恒定，具备非常优秀的断电自锁的特性。由于使用的直线导轨是一种滚动导引，由黄铜滚柱在线性硬轨和镜头托架之间作无限滚动循环，使得镜头托架能沿着导轨轻易地以高精度作线性运动，因此其摩擦系数比传统的滑动导引显著降低，而且该直线导轨为3组成60°正三角型分布，在运动过程中，具备比通常2组线性导轨更为优秀的俯仰、偏摆特性，能同时承受上下左右不同方向的负荷，可实现更平滑且低噪音的运动，并具备自动调心功能，可吸收安装调试的装配误差，具备有体积小、高性能、高精度等特点。由于设有一个高精度的位置传感器，因此可通过软件端实现完整的闭环控制，在一些工业领域的应用上，具备十分优秀而且可靠的可重复性。由于镜头托架设计为带有标准M8螺纹的卡口，因此便与更换各种不同规格的镜头，具备相当优秀的便捷性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是图1的分解示意图。

图3为本实用新型实施例1的内部结构剖视示意图。

图4为本实用新型实施例1的内部结构俯视示意图（去掉外壳）。

图5为本实用新型实施例1的镜头托架结构示意图。

图6为本实用新型实施例1的基座结构示意图。