CN217587735U - 一种压电驱动组件及摄像驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种压电驱动组件及摄像驱动装置，压电驱动组件包括：可移动光学单元：包括镜头载体及安装在镜头载体内的镜头；所述镜头载体的侧面设有延伸部；振子单元：用于驱动可移动光学单元移动；预压单元：用于为振子单元提供预压力，包括设置在镜头载体延伸部内部的预压磁石，延伸部的顶面设置有下摩擦片，下摩擦片的顶部开设有放置摩擦棒的凹槽，延伸部远离镜头载体的一侧设置有上摩擦片，上摩擦片向上延伸并弯折，用于接触摩擦棒，所述上摩擦片与预压磁石相互吸引对摩擦棒进行预压；本实用新型使用压电陶瓷取代传统磁石与线圈结构，能够实现大行程位移，对焦效果更好。
Description
技术领域
本实用新型属于光学元件驱动技术领域，具体涉及一种压电驱动组件及摄像驱动装置。
背景技术
由于音圈马达(Voice Coil Motor，VCM)具有结构简单、体积小、低能耗、无噪音、高加速度、响应速度快、位移精确和价格低等优点，所以目前对于摄像头自动调焦装置来说，音圈马达的自动调焦功能仍为性价比最高的方案；通过将光学镜头固定在音圈马达载体上，载体作为镜头移动的动力单元，并通过簧片连接音圈马达载体与定子部分，当马达通电后，载体将沿镜头光轴方向做直线运动，从而实现自动对焦及调焦功能。
在此过程中，存在如下问题：现有的音圈马达大都采用磁石、线圈作为驱动，布置空间要求较大，否则不能保证对载体的足够推力，然而在达到设定推力的情况下，音圈马达内部体积会相对较大，这不符合应用音圈马达的电子产品逐渐轻、薄、小型化的设计要求，因此，现有音圈马达的推力一直受到结构制约。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提出一种压电驱动组件，包括：
可移动光学单元1：包括镜头载体1.1及安装在镜头载体1.1内的镜头1.2；所述镜头载体1.1的侧面设有延伸部1.3；
振子单元2：用于驱动可移动光学单元1移动，所述振子单元2包括摩擦棒2.1，摩擦棒2.1的一端、弹性体2.3及压电陶瓷2.4依次固定连接；
预压单元3：用于为振子单元2提供预压力，包括设置在镜头载体1.1延伸部1.3内部的预压磁石3.1，延伸部1.3的顶面设置有下摩擦片3.2，下摩擦片3.2的顶部开设有放置摩擦棒2.1的凹槽3.3，延伸部1.3远离镜头载体1.1的一侧设置有上摩擦片3.4，上摩擦片3.4向上延伸并弯折，用于接触摩擦棒2.1，所述上摩擦片3.4与预压磁石3.1相互吸引对摩擦棒2.1进行预压。
进一步地，所述的摩擦棒2.1的两端分别套设有限位环2.2。
进一步地，所述的弹性体2.3的形状为弓形，弹性体2.3的凸起部与摩擦棒2.1的一端固定连接，弹性体2.3的开口部夹持压电陶瓷2.4；所述压电陶瓷2.4设有电极2.5。
进一步地，所述的压电陶瓷2.4为叠层压电陶瓷。
进一步地，所述的弹性体2.3的形状为钹形，数量为一个或两个，所述弹性体2.3分别设在压电陶瓷2.4的一侧或两侧，弹性体2.3的凸起部与摩擦棒2.1的一端固定连接。
进一步地，所述的压电陶瓷2.4的截面与弹性体2.3最大的截面形状相同，面积相匹配。
进一步地，所述的弹性体2.3上还设置有电路板2.6，电路板2.6用于连接交流信号源。
进一步地，所述的电路板2.6设置有接线端2.6.1和焊接端2.6.2，便于接入外部组件。
进一步地，所述的上摩擦片3.4的顶部设置有预压磁吸片3.5，预压磁吸片3.5与预压磁石3.1相互吸引对摩擦棒2.1进行预压。
一种摄像驱动装置，包括：
底座4：包括底板4.1与挡墙4.2；
壳体：罩设在底座4上，与底座4形成腔室，所述壳体设置有通光孔；
如权利要求1-9中任一项所述的压电驱动组件：可移动光学单元1滑动安装在底座4上，且与通光孔同光轴设置，所述可移动光学单元1能够沿光轴方向移动。
本实用新型的有益效果在于：
1. 本实用新型应用压电陶瓷驱动装置取代了传统音圈马达的磁石和线圈结构，有效避免了磁干扰，有效克服了传统音圈马达的推力不足、位移量不足、磁石干扰等缺陷，能够实现大行程位移；
2. 本实用新型应用磁吸预压结构为摩擦棒提供预压力，相比现有技术中的弹片或弹性套预压结构更加灵活，避免预压力过小或过大，对焦效果更好。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的压电驱动组件的立体结构示意图；
图2为本实用新型一实施例提供的压电驱动组件的***结构示意图；
图3为本实用新型一实施例提供的叠层振子单元的立体结构示意图；
图4为本实用新型一实施例提供的钹形振子单元的立体结构示意图；
图5为本实用新型一实施例提供的长方钹的钹形振子单元立体结构示意图；
图6为本实用新型一实施例提供的钹形振子单元的电路板部分的立体结构示意图；
图7为本实用新型一实施例提供的摄像驱动装置的立体结构示意图；
图8为本实用新型一实施例提供的摄像驱动装置的***结构示意图；
图中，1为可移动光学单元，1.1为镜头载体，1.2为镜头，1.3为延伸部，2为振子单元，2.1为摩擦棒，2.2为限位环，2.3为弹性体，2.4为压电陶瓷，2.5为电极，2.6为电路板，2.6.1为接线端，2.6.2为焊接端，3为预压单元，3.1为预压磁石，3.2为下摩擦片，3.3为凹槽，3.4为上摩擦片，3.5为预压磁吸片，4为底座，4.1为底板，4.2为挡墙，4.3为凸起，5为固定光学单元，6为传感单元，6.1为电容片，6.2为电容板，6.3为滚珠，6.4为滑槽，6.5为金属槽。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的。
本实施例中，如图1-图2所示，一种压电驱动组件，包括可移动光学单元1、振子单元2和磁吸预压单元3；
可移动光学单元1：包括镜头载体1.1及嵌装在镜头载体1.1内的镜头1.2；所述镜头载体1.1两侧侧面的下部分别向外延伸形成与镜头载体1.1一体结构的延伸部1.3。
振子单元2：分为叠层振子单元和钹形振子单元，用于驱动可移动光学单元1移动；
叠层振子单元：如图3所示，包括摩擦棒2.1、限位环2.2、弹性体2.3及叠层压电陶瓷2.4；所述限位环2.2为中部设有通孔的环状结构，摩擦棒2.1的两端分别套设一个限位环2.2并固定；所述弹性体2.3的形状为弓形，弹性体2.3的凸起部与摩擦棒2.1的一端固定连接，开口部的上下两端分别与叠层压电陶瓷2.4任意两个相对面固定连接；所述叠层压电陶瓷2.4远离弹性体2.3凸起部的一面设置有电极2.5；
钹形振子单元：如图4-图6所示，包括摩擦棒2.1、限位环2.2、弹性体2.3及压电陶瓷2.4；所述限位环2.2为中部设有通孔的环状结构，摩擦棒2.1的两端分别套设一个限位环2.2并固定；所述弹性体2.3的形状为圆形钹或长方钹，数量可以为一个或两个，数量为一个时，弹性体2.3设置在压电陶瓷2.4与摩擦棒2.1之间，弹性体2.3的凸起部与摩擦棒2.1的一端固定连接，平面部与压电陶瓷2.4固定连接；弹性体2.3数量为两个时，弹性体2.3的平面部相对设置，压电陶瓷2.4的两面与平面部固定连接形成多层结构，其中一个弹性体2.3的凸起部与摩擦棒2.1的一端固定连接；所述压电陶瓷2.4的截面与弹性体2.3最大截面的形状相同，面积相等；
所述钹形振子单元的弹性体2.3上还设置有电路板2.6，电路板2.6用于连接外部的交流信号源，电路板2.6的一板面与弹性体2.3的凸起部一面部分贴合，所述电路板2.6上设置有接线端2.6.1及多个焊接端2.6.2，方便接入外部组件。
磁吸预压单元3：用于为振子单元2中的摩擦棒2.1提供预压力，包括设置在可移动光学单元1一侧延伸部1.3内部的预压磁石3.1，延伸部1.3的顶面设置有下摩擦片3.2，下摩擦片3.2的顶部开设有用于放置摩擦棒2.1的半凹槽3.3，半凹槽3.3与摩擦棒2.1摩擦接触，延伸部1.3远离镜头载体1.1的一侧设置有上摩擦片3.4，上摩擦片3.4向上延伸并向摩擦棒2.1所在的一侧弯折，上摩擦片3.4的下表面与摩擦棒2.1摩擦接触，所述上摩擦片3.4与预压磁石3.1相互吸引对摩擦棒2.1进行预压；
进一步地，磁吸预压单元3的上摩擦片3.4弯折段顶部设置有预压磁吸片3.5，预压磁吸片3.5与预压磁石3.1相互吸引对摩擦棒2.1进行预压，进一步增强预压力。
本实施例中，一种摄像驱动装置，如图7-图8所示，包括：
两组如权利要求1-9所述的压电驱动组件；
底座4：包括底板4.1及挡墙4.2；所述底板4.1内设置有一体注塑成型的金属加强件与金属料带，底板4.1上还设置有卡接部，卡接部用于将金属料带与底板4.1卡接固定；金属加强件用于提高底座4的强度，金属料带用于导通信号；所述挡墙4.2的两个端面底部部分向外延伸形成凸起4.3，凸起4.3位于腔室外部，凸起4.3上设置有PIN脚，做为端子引出区；挡墙4.2的两个侧面均设置有挖孔槽；
壳体：罩设在底座4上，与底座4形成腔室，所述壳体两侧侧面的中部分别设置有通光孔，通光孔的位置与挖孔槽的位置相对应。
固定光学单元5：包括两组设置在挖孔槽内的固定镜头，通光孔、挖孔槽、固定镜头及可移动光学单元1同光轴设置。
传感单元6：用于对音圈马达进行调焦；包括设置在延伸部1.3一侧侧面的电容片6.1，挡墙4.2的两个端面分别设置有与电容片6.1对应的电容板6.2；电容板6.2在轴向不等分为两部，在镜头载体1.1带动电容片6.1的运动下，电容片6.1对应电容板6.2两部的面积不同，从而累积了不同数量的电荷量，形成了一定的容值差，连接于音圈马达的外部装置进行差分信号运算后，向音圈马达发送反馈信号，从而判断镜头载体1.1及其所承载的镜头1.2的位置，再次根据反馈信号调整驱动电流，从而实现音圈马达的调焦功能；
方案一：
所述延伸部1.3的底部设置有第二凹槽，第二凹槽内滚动设置有滚珠6.3；底板4.1上设置有第一凹槽，第一凹槽的槽底壁设有滑槽6.4，滑槽6.4内设置有与之相匹配的金属槽6.5，滚珠6.3与金属槽6.5滚动连接，在镜头载体1.1移动过程中起到定位导向的作用，且减小镜头载体1.1与底座4之间的摩擦力，提高镜头载体1.1的位移精度和速度，从而实现音圈马达的准确快速调焦；
所述延伸部1.3的底部还设置有卡槽，卡槽内设置有第一磁石，第一磁石与金属加强件产生磁吸力，用于对滚珠6.3进行预压；
所述金属槽6.5的端部向外延伸形成有PIN脚，用于连接外部元件；第二凹槽与滚珠6.3之间压接有金属板，金属板和电容片6.1连通设置，电信号通过PIN脚依次经过金属槽6.5、滚珠6.3、金属板传递至电容片6.1；具体电连接关系为：电容板6.2的两部分别延伸形成有PIN脚，金属料带一端延伸形成有PIN脚，另一端与摩擦棒2.1接触设置，各PIN脚用于连接外部元件传递电信号；
所述第一凹槽的侧壁设有一个或多个开口，限位环2.2设置在开口内，能够提高摩擦棒2.1运动时的稳定性。
方案二：
所述延伸部1.3的底部设置有第二凹槽，底板4.1上设置有第一凹槽，第一凹槽的槽底壁设有滑槽6.4，滑槽6.4内设置有定位杆，第二凹槽滑动扣设于定位杆，且第二凹槽与定位杆之间压接有金属板，金属板和电容片6.1连通设置；所述滑槽6.4设置有一个或多个开口，金属料带的一端通过开口连接于定位杆，另一端延伸形成PIN脚，电信号依次通过金属料带、定位杆以及金属板传递至电容片6.1；定位杆在镜头载体1.1移动过程中起到定位导向作用，且减小镜头载体1.1与底座4之间的摩擦力，提高镜头载体1.1的位移精度和速度，从而实现马达的准确快速调焦；
所述延伸部1.3的底部还设置有卡槽，卡槽内设置有第一磁石，第一磁石与金属加强件产生磁吸力，用于对定位杆进行预压；
所述限位环2.2设置在开口内，能够提高摩擦棒2.1运动时的稳定性；
本实施例中，所述的压电驱动组件的工作原理为：将具有相应相位差的相应频率交流信号接入振子单元2（叠层振子单元中与叠层压电陶瓷2.4上的电极2.5连接，钹形振子单元中与电路板2.6连接），由于压电陶瓷2.4各个分区加载高频电压的相位差不同，压电陶瓷2.4会产生不同程度的伸长或缩短，在最大伸长状态和最小缩短状态及之间产生连续快速变化，相对应的弹性体2.3会发生形变，进而使摩擦棒2.1产生振动，摩擦棒2.1与上摩擦片3.4、下摩擦片3.2发生摩擦运动进而带动可移动光学单元1沿着摄像光轴相应方向做直线移动。通过改变振子单元2两路输入电路的高频频率交流信号的相位差来改变驻波的运动方向，从而改变可移动光学单元1沿着摄像光轴相反方向做直线移动。
需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种压电驱动组件，其特征在于，包括：
可移动光学单元：包括镜头载体及安装在镜头载体内的镜头；所述镜头载体的侧面设有延伸部；
振子单元：用于驱动可移动光学单元移动，所述振子单元包括摩擦棒，摩擦棒的一端、弹性体及压电陶瓷依次固定连接；
预压单元：用于为振子单元提供预压力，包括设置在镜头载体延伸部内部的预压磁石，延伸部的顶面设置有下摩擦片，下摩擦片的顶部开设有放置摩擦棒的凹槽，延伸部远离镜头载体的一侧设置有上摩擦片，上摩擦片向上延伸并弯折，用于接触摩擦棒，所述上摩擦片与预压磁石相互吸引对摩擦棒进行预压。
2.根据权利要求1所述的压电驱动组件，其特征在于：所述的摩擦棒的两端分别套设有限位环。
3.根据权利要求1所述的压电驱动组件，其特征在于：所述的弹性体的形状为弓形，弹性体的凸起部与摩擦棒的一端固定连接，弹性体的开口部夹持压电陶瓷；所述压电陶瓷设有电极。
4.根据权利要求3所述的压电驱动组件，其特征在于：所述的压电陶瓷为叠层压电陶瓷。
5.根据权利要求1所述的压电驱动组件，其特征在于：所述的弹性体的形状为钹形，数量为一个或两个，所述弹性体分别设在压电陶瓷的一侧或两侧，弹性体的凸起部与摩擦棒的一端固定连接。
6.根据权利要求5所述的压电驱动组件，其特征在于：所述的压电陶瓷的截面与弹性体最大的截面形状相同，面积相匹配。
7.根据权利要求6所述的压电驱动组件，其特征在于：所述的弹性体上还设置有电路板，电路板用于连接交流信号源。
8.根据权利要求7所述的压电驱动组件，其特征在于：所述的电路板设置有接线端和焊接端，便于接入外部组件。
9.根据权利要求1所述的压电驱动组件，其特征在于：所述的上摩擦片的顶部设置有预压磁吸片，预压磁吸片与预压磁石相互吸引对摩擦棒进行预压。
10.一种摄像驱动装置，其特征在于，包括：
底座：包括底板与挡墙；
壳体：罩设在底座上，与底座形成腔室，所述壳体设置有通光孔；
如权利要求1-9中任一项所述的压电驱动组件：可移动光学单元滑动安装在底座上，所述可移动光学单元与通光孔同光轴设置且能够沿光轴方向移动。
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Denomination of utility model: A piezoelectric driving component and a camera driving device Effective date of registration: 20231228 Granted publication date: 20221014 Pledgee: China Construction Bank Corporation Panjin branch Pledgor: Liaoning Zhonglan Photoelectric Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023210000359 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |