[发明专利]镜头驱动装置

说明书

本发明提供一种通过机电变换元件的伸缩驱动透镜进行焦点调整的透镜驱动装置。机电变换驱动器包括摩擦驱动轴、机电变换元件和重锤。其中，摩擦驱动轴体被结合于所述机电变换元件的一端，起固定作用的重锤则结合在所述机电变换元件的另一端。机电变换驱动器的配置方式为其伸缩方向与透镜光轴成非平行的方式；而机电变换元件的伸缩方向的移动转换为与透镜光轴方向的移动是通过变换机构实现。

技术领域

本发明涉及透镜驱动装置，是关于涉及利用了压电元件等机电变换元件的驱动器的透镜驱动装置。

背景技术

目前，智能手机、智能手表等便携式智能设备所搭载的相机越来越高机能化和高性能化。具体表现在感光芯片的高像素和对应的镜头的高性能化等。虽然感光芯片像素大小通过制造工艺可以一定程度降低以降低相机尺寸，但是受到感光芯片和镜头制造工艺限制，对相机尺寸的降低已经接近极限。而作为驱动镜头的占有相机一定体积的透镜驱动器或马达，目前主要有音圈马达VCM和压电陶瓷驱动器马达。音圈马达(VCM)因成本低廉量产成熟，被广泛采用。但是随着手机镜头的高像素化，与之匹配的光学镜头的镜片数量已经发展到6至9 片甚至更多，镜头质量越来越重；并且由于对更近距离摄影的需要，对驱动器的行程要求也越来越大。受到结构的限制，VCM在驱动力和行程方面已经越来越不能满足的市场发展需要。而压电陶瓷驱动器具有大推力大行程体积小等特点。因此，今后智能手机、智能手表等便携式智能设备采用压电陶瓷驱动器是一个趋势。以下对压电陶瓷驱动器的驱动原理以及以往的产品结构技术做具体说明。

压电驱动装置是由压电元件及在压电元件一端粘结固定用的配重块(又称重锤)和在另一端粘结摩擦棒(摩擦驱动轴)构成。驱动原理按图1说明如下：

当向压电驱动装置的压电元件施加具有例如图1所示的缓慢上升(A-B之间)和急剧下降(B-C之间)的锯齿状波形的电压时，压电元件在缓慢上升部分(A-B之间)，相抵缓慢地沿轴向延伸，固定于压电元件的驱动轴沿其前进方向一起移动。通过摩擦结合在驱动轴的移动体到摩擦力与驱动轴一起移动。

当电压为急剧下降部分(B-C之间)时，压电元件急速沿轴后退收缩，摩擦轴也一起迅速向后位移。此时，如图1(a3)所示，由于移动体的惯性力大于与驱动轴的产生的摩擦力而产生滑动，因此移动体基本保持在该位置不移动。结果，与图1(a1)所示的初始状态相比，移动体在前进方向上的移动量是前进和后退时的移动量的差。通过重复这样的向压电元件施加锯齿电压使其伸缩，移动体便可向前进方向驱动。如施加反向锯齿电压，可实现后退驱动。

现有的手机等智能设备用压电透镜驱动器的结构技术方案，有如下公开文献：

参考文献1：日本专利(特许第5252260号)；

参考文献2：日本专利(特许第6024798号)。

此类驱动器利用层积型压电陶瓷元件作为机电变换元件来驱动移动体。例如，内置于手机等移动设备的摄像器件中，该类机电转换驱动器被用作驱动装置，用作在光轴方向上移动光学镜头以实现小型化。在压电陶瓷元件的一端粘结固定体，摩擦驱动轴体被固定在其另一端，移动体与该摩擦驱动轴体通过摩擦相互结合。

在上述公开文献所述驱动装置中，驱动器与光学镜头的光轴平行配置，支持光学镜头的框体作为移动体与摩擦驱动轴摩擦结合，从而使光学镜头移动。另外，为了确保与摩擦棒的摩擦结合，移动体被弹性体的弹力压在摩擦棒上。

例如参考文献1-2所述，提出了一种通过在镜头框(或称支架)的一角(A)与镜头光轴平行地配置的压电驱动器，通过在镜头框体形成的V形槽和被镜头框体支撑且由圆柱螺旋压簧施压的压杆的对压电驱动器的驱动轴体(或称棒)的夹持，而形成摩擦结合的镜头驱动装置。图2-4为参考文献1所示图例。如图2-4所示，压电驱动器沿镜头光轴相同方向平行配置于一角A处。而且，如图2-4的底侧面图所示，压电镜头驱动器的光轴方向的厚度和压电驱动器长度相当。