CN109995919A - 一种多层钹型压电驱动组件的手机镜头变焦机构 - Google Patents

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张思达
杨志刚
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Abstract

一种多层钹型压电驱动组件的手机镜头变焦机构，涉及手机拍摄领域。由多层钹型压电驱动单元叠加组成驱动组件，与透镜组、透镜支架、支撑底座组成手机镜头变焦机构；驱动组件与透镜支架和支撑底座相连，当钹型压电驱动单元受外部电压激励时所产生的位移变形通过多层叠加放大，带动透镜支架沿光轴方向移动，从而实现镜头变焦。驱动组件数量大于两个。本发明相对于现在正在使用的基于电磁音圈马达的变焦***结构更加紧凑，并且不产生电磁干扰，实现了镜头光学器件位移与角度可调，在拍摄图像中更加方便。

Description

一种多层钹型压电驱动组件的手机镜头变焦机构
技术领域
本发明涉及一种具有主动变焦功能的多层钹型压电驱动的手机镜头变焦机构，属于电子设备领域。
背景技术
拍照是智能手机在生活中最常用的功能之一，人们对图像质量的要求不断提高，为了获得清晰、准确的图像，变焦起着重要的作用，每次手机变焦技术的升级都能大幅提升手机的拍摄水平，能够适应复杂场景不同的焦距要求。手机摄像头中，焦距由初始的焦距转变为光学变焦，而在光学变焦手机中，现阶段手机光学变焦部件是以音圈马达驱动，音圈马达是利用电圈所产生的电磁力和永磁体的静磁力来控制镜头的移动。但是因为产生磁场，辐射与电磁干扰，是需要加以屏蔽的。
因此，针对目前普遍存在的问题：(1)现阶段手机的镜头模组多数为固定镜头模组，不具备光学变焦功能。(2)少数可以进行光学变焦的摄像头采用音圈马达机构进行变焦，存在磁场干扰。(3)手机发展趋势是高度集成化、小型化、轻量化，通过缩小变焦结构的空间体积，可以有效满足手机内对紧凑空间的急切需求。本发明提出一种新的原理来驱动镜头，采用压电学理论中的逆压电效应，通过外界电压激励钹型压电驱动单元叠加成的驱动组件，驱动手机镜头变焦，本发明具有响应快速、驱动力大的优势，因不使用电磁驱动的结构，所以极大降低了电磁干扰问题，同时且根据控制压电晶片的驱动电压，可精确控制镜头的变焦行程，与现在主流应用技术相比，采用压电结构驱动的镜头变焦***结构更紧凑，并精简了结构，变焦机构成本也较低。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出一种利用压电驱动的可变焦、结构紧凑、不产生磁场干扰的手机镜头变焦机构。
一种多层钹型压电驱动的手机镜头变焦机构，其特征在于包括：压电驱动组件2与透镜组3、透镜支架1、支撑底座4组成手机镜头变焦机构，驱动组件与镜头支架和支撑底座4相连，当压电振子受外部电压激励时所产生的位移变形通过多层钹型驱动单元进行放大，带动镜头支架移动，从而实现镜头变焦。
压电驱动组件2数量至少为两个，一般为四个。从而实现支撑透镜支架1、连接透镜支架1和支撑底座4。
压电振子驱动单元由压电基板和压电晶片部分组成，压电基板为钹型金属薄片，压电晶片在钹型基板中间，晶片两端同基板固定，构成钹型压电振子，当外界激励电压施加给压电振子时，压电晶片沿轴向收缩，钹型基板在轴向位移缩短的同时，竖直位移增大。
透镜支架1起到固定保护透镜组3和连接压电驱动组件2的作用，自身能保证随压电驱动组件2位移的变化发生偏转、和移动，使所述透镜组3距离、角度发生变化，从而改变焦距、角度。
压电驱动装置固定连接透镜支架1和支撑底座4，在透镜支架1及支撑底座4上开有定位槽保证相互之间的位置。
本发明的优点在于结构紧凑，反应速度快，位移准确，完全不产生电磁干扰也不受电磁干扰，比现在主流变焦技术更先进。
附图说明
图1是所述发明的分解结构示意图。
图2是所述压电驱动组件结构示意图。
图3是所述钹型驱动单元意图。
图4是所述钹型驱动单元变形示意图。
图5是所述透镜支架示意图。
图6是所述支撑底座示意图。
图7是所述透镜组沿中心剖视图。
1——透镜支架，2——压电驱动组件，3——透镜组，4——支撑底座，101——透镜支架定位槽，102——透镜支架螺纹，201——钹型压电驱动单元，202——基板，203——压电晶片，204——粘合层，301——透镜组螺纹，401——支撑底座定位槽
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体结构实施方式作进一步的详细说明。
参照图1，本发明的分解结构示意图。本发明是一种多层钹型压电驱动的手机镜头变焦机构，其特征在于包括：压电驱动组件2与透镜组3、透镜支架1、支撑底座4组成手机镜头变焦机构，驱动组件2与镜头支架1和支撑底座4相连。
参照图2，本发明的压电驱动组件2结构示意图，压电驱动组件2由钹型压电驱动单元201叠加而成。压电振子驱动单元由压电基板和压电晶片部分组成，压电基板为钹型金属薄片，压电晶片在钹型基板中间，晶片两端同基板固定，构成钹型压电振子，当外界激励电压施加给压电振子时，压电晶片沿轴向收缩，钹型基板在轴向位移缩短的同时，竖直位移增大(图4)。
参照图1，本发明的分解结构示意图。透镜支架1起到固定保护透镜组3和连接压电驱动组件2的作用，自身能保证随压电驱动组件2位移的变化发生偏转、和移动，使所述透镜组3距离、角度发生变化，从而改变焦距、角度。
参照图5，本发明透镜支架示意图、图6，本发明支撑底座4示意图。压电驱动组件2连接固定透镜支架1和支撑底座4，在透镜支架1及支撑底座4上开有定位槽101、401保证相互之间的位置。
参照图5，本发明透镜支架示意图、图7，透镜组3沿中心剖视图。透镜组3和透镜支架1依靠透镜组3外壳螺纹301和透镜支架1的螺纹102固定。

Claims (5)

1.一种多层钹型压电驱动组件的手机镜头变焦机构，其特征在于包括：压电驱动组件(2)与透镜组(3)、透镜支架(1)、支撑底座(4)组成手机镜头变焦机构，压电驱动组件(2)与透镜支架(1)以及支撑底座(4)相连，当压电振子受外部电压激励时所产生的变形通过多层钹型单元导程放大，驱动镜头支架移动，从而实现镜头变焦。
2.根据权利要求1中所述的一种多层钹型压电驱动组件的手机镜头变焦机构，其特征在于：所述压电驱动组件(2)数量至少为两个，也可为四个；压电驱动组件(2)除调整位移外，还起到支撑透镜支架(1)、支撑底座(4)的作用。
3.根据权利要求1中所述的一种多层钹型压电驱动组件的手机镜头变焦机构，其特征在于：透镜支架(1)自身能保证随着压电驱动组件(2)位移的变化发生偏转或移动，使所述透镜组(3)距离或角度发生变化，从而改变焦距或拍摄角度。
4.根据权利要求1中所述的一种多层钹型压电驱动组件的手机镜头变焦机构，其特征在于：压电驱动组件(2)由钹型压电驱动单元201一层或多层叠加而成。
5.根据权利要求4中所述的一种多层钹型压电驱动组件的手机镜头变焦机构，其特征在于：所述的钹型压电驱动单元由金属基板和压电晶片粘合而成，压电基板为钹型金属薄片，压电晶片在钹型基板中间，晶片两端同基板固定，构成钹型压电振子，当将电压施加给压电振子时，压电晶片沿轴向收缩，钹型基板在轴向位移缩短的同时，竖直位移增大。
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