专利名称：压电驱动器及镜头模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动器及镜头模组，尤其涉及一种压电驱动器及采用该压电驱动器的镜 头模组。
背景技术：
数码相机之光学模块为了实现变焦、对焦功能，需要驱动镜片移动以达到变焦、对焦目 的。 一般采用步进马达或伺服马达为动力源的机械式对焦、变焦镜头，其虽然已具有相对成 熟的精确定位技术，然而，这种机械式变焦、对焦镜头一般都需要相当多的精密机械传动机 构。不仅机械架构复杂，而具有组装步骤繁琐、体积大和成本高昂的缺失，同时还有耗电量 大及噪音的缺点。对于需要小型化的摄影装置而言，例如使用在手机、个人数字助理(PDA )或笔记本电脑上的微型摄影装置等，则此种大体积的机械式对焦、变焦镜头显然并不适合
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种体积小、且具有回复力的压电驱动器及组件精简、结构简单 、体积小之镜头模组。
一种压电驱动器，其包括一个本体，所述本体中央设置有一个通孔，围绕所述通孔至少 设有第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽与第二沟槽之间形成弹力部，所述弹力部上设置有 压电结构，所述压电结构具有垂直所述本体形变方向。
一种镜头模组，包括镜筒、镜片及压电驱动器，所述压电驱动器包括一个本体，所述本 体中央设置有一个通孔，围绕所述通孔至少设有第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽与第二 沟槽之间形成弹力部，所述弹力部上设置有压电结构，所述镜片固定在所述压电驱动器的压 电结构上，所述压电结构具有平行所述镜片光轴方向的形变方向，所述压电驱动器固定在所 述镜筒上。
与现有技术相比，本发明实施例压电驱动器为具弹片的平板结构，所述弹片可提供回复 力，单一的压电驱动器即可实现驱动镜片的功能，从而使得镜头模组的组件精简、结构简单 、体积小。
图l是本发明第一实施例压电驱动器的平面示意图。图2是本发明第二实施例压电驱动器的平面示意图。
图3是本发明第三实施例压电驱动器的平面示意图。
图4是本发明第四实施例镜头模组的示意图，其包括一个镜片。
图5是图4中镜片的平面示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参阅图l，本发明第一实施例提供的压电驱动器50包括一个平板51。平板51的形状可 以为正方形、五边形或者八边形。
以平板51为正方形为例，平板51具有顺次相连的第一侧边511a、第二侧边511b、第三侧 边511c及第四侧边511d。第一侧边511a与第三侧边511c平行，第二侧边511b与第四侧边 511d平行。平板51的几何中心开设有一通孔510 (请参阅图4)，该通孔510使得光线能够通 过。
平板51的四个角分别设置固定部582，本实施例中，固定部582为通孔。在固定部582与 通孔510之间的区域内，围绕通孔510设置有第一沟槽52、第二沟槽53、第三沟槽54及第四沟 槽55。
可选择地，固定部582可以为盲孔、凸起结构；平板51上也可以不设置固定部582。
第一沟槽52具有与第一侧边511a平行的第一起始段521a、与第三侧边51 lc平行且与第一 起始段521a相对的第一结束段521b及位于第一起始段521a与第一结束段521b之间且与第二侧 边511b平行的第一连接段521c。其中，第一结束段521b的长度小于或等于第一起始段521a的 长度。本实施例中，第一结束段521b的长度小于第一起始段521a的长度。
第二沟槽53具有与第二侧边511b平行的第二起始段531a、与第四侧边511d平行且与第二 起始段531a相对的第二结束段531b及位于第二起始段531a与第二结束段531b之间且与第三侧 边511c平行的第二连接段531c。其中，第二结束段531b的长度小于或等于第二起始段531a的 长度。该第二起始段531a及第二连接段531c位于第一沟槽52的外侧，从而与第一沟槽52的第 一连接段521c及第一结束段521b之间形成呈"L"形的第一可动弹力部57a。
第三沟槽54具有与第三侧边511c平行的第三起始段541a、与第一侧边51 la平行的且与第 三起始段541a相对的第三结束段541b及位于第三起始段541a与第三结束段541b之间的且与第 四侧边511d平行的第三连接段541c。其中，第三结束段541b的长度小于或等于第三起始段 541a的长度。第三起始段541a及第三连接段541c位于第二沟槽53的外侧，从而与第二沟槽 53的第二连接段531c及第二结束段531b之间形成呈"L"形的第二可动弹力部57b。第四沟槽55具有与第四侧边511d平行的第四起始段551a、与第二侧边51 lb平行的且与第 四起始段551a相对的第四结束段551b及位于第四起始段551a与第四结束段551b之间的且与第 一侧边511a平行的第四连接段551c。其中，第四结束段551b的长度小于或等于第四起始段 551a的长度。第四起始段551a及第四连接段551c位于第三沟槽54的外侧，从而与第三沟槽 54的第三连接段541c及第三结束段541b之间形成呈"L"形的第三可动弹力部57c。第四连接 段551c及第四结束段551b位于第一沟槽52的内侧，从而与第一沟槽52的第一起始段521a及第 一连接段521c之间形成呈"L形"的第四可动弹力部57d。
第一可动弹力部57a、第二可动弹力部57b、第三可动弹力部57c、第四可动弹力部57d受 到外力时被拉长或者压縮，当外力消失后，其可恢复原始状态。第一可动弹力部57a、第二 可动弹力部57b、第三可动弹力部57c、第四可动弹力部57d上分别设置有压电结构58。
压电结构58分别分布在第一可动弹力部57a、第二可动弹力部57b、第三可动弹力部57c 、第四可动弹力部57d位于第一连接段521c与第二起始段531a、第二连接段531c与第三起始 段541a、第三连接段541c与第四起始段551a、以及第四连接段551c与第一起始段521a之间的 区域。
当然，压电结构58也可以分布在整个第一可动弹力部57a、第二可动弹力部57b、第三可 动弹力部57c、第四可动弹力部57d上。
当然，压电结构58设置在相对的可动弹力部上，如第一可动弹力部57a与第三可动弹力 部57c，或者，第二可动弹力部57b与第四可动弹力部57d。
压电结构58可以为采用电子束热蒸镀等技术沉积在第一可动弹力部57a、第二可动弹力 部57b、第三可动弹力部57c、第四可动弹力部57d上的压电陶瓷薄膜层，也可以是通过胶合 粘结等机械固定方式固定在第一可动弹力部57a、第二可动弹力部57b、第三可动弹力部57c 、第四可动弹力部57d上的压电陶瓷片。
该压电结构58具机电转换功能，可将施加其上的电能转换为相应的机械能，因而，该压 电结构58在电场作用下可发生一定形状的机械形变，该压电结构58可为压电陶瓷。
压电结构58的机械形变与施加其上的电场强度^成正比例关系，可用下述简单公式表示 压电结构58的机械形变量与电场强度^的比例关系S=^^， ^为压电结构58在某一电场 强度E时的形变量，^为压电结构58的压电常数。由上述公式可知如果要使压电结构58
发生一定的形变S时，可施加电场强度E为5^^的电场。
当给压电结构58施加一个与极化方向相同(或相反)的电场时，由于电场方向与极化方 向相同(或相反)，起着极化强度增大(或减小)的作用，使压电结构58引起沿极化方向增
6长(或縮短)的机械形变。
本实施例中，压电结构58具有垂直于平板51方向上的机械性变。
如图2所示，其为本发明第二实施例提供的压电驱动器60，其与压电驱动其50的区别在 于压电驱动器60的平板61为圆形，平板61上设置有呈环形的第一沟槽62和第二沟槽63，第 一沟槽62与第二沟槽63之间形成有圆弧形的可动弹力部65，可动弹力部65的上设置有压电结 构64，平板61上等间距设置有三个固定部66。
如图3所示，其为本发明第三实施例提供的压电驱动器70，其与压电驱动器50的区别在 于第一沟槽71、第二沟槽72、第三沟槽73以及第四沟槽74均呈"L"形，第一沟槽71与第 四沟槽74、第一沟槽71与第二沟槽72、第二沟槽72与第三沟槽73以及第三沟槽73与第四沟槽 74之间分别形成有长条形的可动弹力部75，压电结构76设置在可动弹力部75的中间位置上。
请一同参阅图4及图5，本发明第四实施例所提供的镜头模组10包括盖体11、镜片12、压 电驱动器50、镜筒14和镜座16。
盖体11为一个由底座112及四个侧壁113组成的筒体形状。底座112的中央设置有一个第 一通孔110。
镜片12包括光学部121及围绕光学部121的边缘部123。边缘部123的一个表面突出形成若 干个凸起结构1231，凸起结构1231固定在压电驱动器50的压电结构58上。本实施例中，凸起 结构1231为四个长方体且均匀设置在边缘部123的表面。
当然，凸起结构1231也可以为一个环状结构，围绕在光学部121的周围。
可选择地，镜片12无凸起结构1231，而是直接固定在压电驱动器50的压电结构58上。
镜座16具有内螺纹162，镜筒14通过外螺纹142与内螺纹162的配合可在镜座16内上下运动。
镜筒14为两端开口的中空筒体，其表面具有外螺纹142。镜筒14的一端形成有数量和分 布与固定部582相同的配合部144，本实施例中，配合部144为圆柱形凸起。固定部582与配合 部144相配合使压电驱动器50固定在镜筒14上。
另外，可在固定部582与配合部144之间点胶使压电驱动器50与镜筒14之间的结合更为紧密。
当压电驱动器50上无固定部582时，可将压电驱动器50通过点胶方式胶合在镜筒14上。 镜筒14旋入镜座16后，将盖体11罩在镜座16上可防止不需要的光线进入镜筒14内。 当需要驱动镜片12移动，例如镜片12远离镜筒14运动，压电结构58被施加与压电结构 58极化方向相同的电场，压电元件58在电场作用下发生正的机械形变，从而使得镜片12沿远离镜筒14的方向发生相应机械形变量的位移，达到驱动镜片12之目的。电场消失后，镜片12在第一可动弹力部57a、第二可动弹力部57b、第三可动弹力部57c、第四可动弹力部57d的作用下回复到原始位置。
由于镜头模组10采用平板状的压电驱动器50即可实现镜片12的驱动功能，从而使得镜头模组10所需的组件精简、结构简单、体积较小。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种压电驱动器，其特征在于包括一个本体，所述本体中央设置有一个通孔，围绕所述通孔至少设有第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽与第二沟槽之间形成弹力部，所述弹力部上设置有压电结构，所述压电结构具有垂直所述本体的形变方向。
2.如权利要求l所述的压电驱动器，其特征在于所述本体为圆形 ，所述第一沟槽与第二沟槽为圆环形，所述弹力部为圆弧形。
3.如权利要求l所述的压电驱动器，其特征在于进一步包括第三 沟槽和第四沟槽，所述本体为具有顺次相连的第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边的 正方形，所述第一沟槽包括第一起始段和第一连接段，所述第二沟槽包括第二起始段和第二 连接段，所述第二起始段位于所述第一连接段的外部，所述第三沟槽包括第三起始段和第三 连接段，所述第三起始段位于所述第二连接段外部，所述第四沟槽包括第四起始段和第四连 接段，所述第四起始段位于所述第三连接段外部，所述第四连接段位于所述第一起始段与所 述通孔之间。
4.如权利要求3所述的压电驱动器，其特征在于所述弹力部分别 位于所述第一起始段与第四连接段之间、第一连接段与第二起始段之间、所述第二连接段与 第三起始段之间、以及所述第四起始段与第三连接段之间。
5.如权利要求4所述的压电驱动器，其特征在于所述第一沟槽、 第二沟槽、第三沟槽与第四沟槽分别进一步包括第一结束段、第二结束段、第三结束段与第 四结束段，所述第一结束段、第二结束段、第三结束段与第四结束段分别与所述第一连接段 、第二连接段、第三连接段与第四连接段相连，所述弹力部进一步包括分别位于所述第一结 束段与所述第二连接段之间、第二结束段与第三连接段之间、第三结束段与第四连接段之间 、以及第四结束段与第一连接段之间的部分。
6.如权利要求1至5任一项所述的压电驱动器，其特征在于所述压 电结构覆盖所述弹力部的部分或者全部区域。
7. 一种镜头模组，包括镜筒、镜片，其特征在于进一步包括压电驱动器，所述压电驱动器包括一个本体，所述本体中央设置有一个通孔，围绕所述通孔至少 设有第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽与第二沟槽之间形成弹力部，所述弹力部上设置有 压电结构，所述镜片固定在所述压电驱动器的压电结构上，所述压电结构具有平行所述镜片 光轴的形变方向，所述压电驱动器固定在所述镜筒的一端。
8.如权利要求7所述的镜头模组，其特征在于所述压电驱动器进一步包括若干个分布在所述通孔周围的固定部，所述镜筒上沿平行其轴心的方向设置有与所 述固定部相匹配的配合部。
9.如权利要求7所述的镜头模组，其特征在于所述镜片靠近像侧一面设置有凸起结构，所述凸起结构固定在所述压电结构上。
10.如权利要求8所述的镜头模组，其特征在于所述固定部为通孔 、盲孔或者凸起结构，所述配合部为凸起结构、通孔或者盲孔。
11.如权利要求7所述的镜头模组，其特征在于进一步包括一个镜 座，所述镜筒容纳在所述镜座内。
12.如权利要求ll所述的镜头模组，其特征在于进一步包括一个 盖体，所述盖体用来容纳所述镜片。
全文摘要
本发明提供一种压电驱动器及包含所述压电驱动器的镜头模组。所述压电驱动器包括一个本体，所述本体中央设置有一个通孔，围绕所述通孔设有第一沟槽、第二沟槽，所述第一沟槽与第二沟槽之间、形成弹力部，所述弹力部上设置有压电结构，所述压电结构具有垂直所述本体的形变方向。所述镜头模组具有组件精简、结构简单、体积小之特征。
文档编号H02N2/00GK101557177SQ20081030086
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月8日 优先权日2008年4月8日
发明者游祥杰, 黄友谦 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司