[发明专利]一种MEMS镜头驱动器

说明书

本发明公开了一种MEMS镜头驱动器，包括顶部开口的支撑框架，支撑框架的内部底部的中心部位设有永磁体，支撑框架的内部上部同轴设有镜头支撑架，镜头支撑架和支撑框架之间连接有弹簧，镜头支撑架的上部中心部位设有光学镜头，镜头支撑架的顶面设有驱动线圈组件，驱动线圈组件包括两个横向驱动线圈、两个纵向驱动线圈以及环形驱动线圈，环形驱动线圈沿圆周方向环设于光学镜头外部。本发明的MEMS镜头驱动器，以电磁驱动作为驱动方式，可实现光学镜头X、Y、Z三轴方向的防抖，可以更好地调整光学镜头位置，实现光学镜头的对焦和收集图像的功能，防抖动响应时间短、成本低廉、驱动电压低、驱动位移大、防抖防摔防震、结构简单、使用方便。

技术领域

本发明涉及一种MEMS镜头驱动器，属于微机电与光学技术领域。

背景技术

MEMS(Micro Electro－Mechanical System)是指在集成电路工艺基础上发展起来的，集微传感器、微型机构、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件于一体的能完成某种特定功能的机械装置或系统。目前，MEMS技术因其具有微型化、集成化、多样化、智能化等特点，已广泛应用于航空航天、汽车工业、生物医疗、通信等领域，并正逐步向更小型化发展。微驱动器(Micro Actuator)是MEMS的核心部件，是一种可实现输出诸如力、力矩、位移等物理量的微器件，其可根据控制信号，将光、电、热等多种形式的能量转化为机械能输出。现阶段，微驱动器按能量转换形式可分为电热驱动、电磁驱动、压电驱动、形状记忆合金驱动等形式。

MEMS目前被广泛应用于智能手机、照相机、扫描镜等具有成像功能的设备中，对于成像设备而言，镜头稳定对成像效果具有重要影响，因此，通常采用一定的手段使镜头具有较好的防抖功能。中国专利“CN201920281755.1一种光学防抖MEMS驱动器”中采用传感器移位原理，通过安装在图像传感器下方的MEMS静电驱动器控制图像传感器的运动，并使其发生平移及转动以补偿手机抖动，但是该专利采用静电驱动，驱动电压较大，成本高且功耗大；中国专利“CN201910038259.8一种MEMS扫描镜”中采用压电驱动，通过施加相反电压，使得扭转梁带动反射镜面偏转，但是受限于驱动方式，镜面偏转角度受影响；中国专利“CN201910839155.7一种MEMS扫描镜”中通过对固定梳齿和可动梳齿之间施加电势差，使得可动梳齿倾斜，扭转梁带动镜面偏转，但是该专利采用静电驱动，驱动电压较大。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种成本低廉、驱动电压小、可实现镜头防抖的MEMS镜头驱动器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种MEMS镜头驱动器，包括顶部开口的支撑框架，所述支撑框架的内部底部的中心部位设有永磁体，所述支撑框架的内部上部同轴设有镜头支撑架，所述镜头支撑架和支撑框架之间连接有弹簧，所述镜头支撑架的上部中心部位设有光学镜头，所述镜头支撑架的顶面设有可通入正向电流或反向电流的驱动线圈组件，所述驱动线圈组件包括两个对称分布的横向驱动线圈、两个对称分布的纵向驱动线圈以及位于横向驱动线圈和纵向驱动线圈的中间的环形驱动线圈，所述环形驱动线圈沿圆周方向环设于光学镜头外部。

一种实施方案，所述支撑框架、永磁体、镜头支撑架、光学镜头、环形驱动线圈的中心线相重合。

一种实施方案，所述横向驱动线圈、纵向驱动线圈和环形驱动线圈的绕线方向相同。

一种实施方案，所述驱动线圈组件中的横向驱动线圈、纵向驱动线圈和环形驱动线圈之间为并联连接。

一种实施方案，所述永磁体上正对着光学镜头的部位设有可供入射光通过的通孔。

一种实施方案，所述镜头支撑架和支撑框架之间连接有多个弹簧，且多个弹簧均匀分布于镜头支撑架和支撑框架之间。

相较于现有技术，本发明的有益技术效果在于：