用于光学元件的驱动机构的制作方法

1.本实用新型涉及驱动装置的技术领域，具体为一种用于光学元件的驱动机构。


背景技术：

2.光学元件在当今社会中应用广泛，摄像头模组便是其应用之一。目前摄像头模组已经普遍应用于手机、平板、笔记本等智能设备，以及安防、车载、医疗、监控等领域，在不同应用领域中有不同的需求，而在手机、平板、笔记本等智能设备中，通常对其结构尺寸有所要求。同时为了满足用户对不同拍摄距离的要求，还需要摄像头模组具备变焦功能，现有技术中通过采用伸缩镜头以实现变焦。
3.现有摄像头模组通常包括底座、fpc、支架、图像传感器、ir片、驱动马达、镜头和外壳，其中镜头伸缩通过驱动马达驱动镜头以实现。现有技术中采用步进电机1作为驱动马达，为满足对摄像头模组的结构尺寸需求，镜头和驱动马达不在同一轴线上，而是位于相互平行的两轴线。如附图1所示，步进电机1的输出轴套设有一齿轮2，该齿轮2啮合另一套设在螺杆3上的齿轮，螺杆3上套设螺母4，螺母4还套设于导向杆5上，镜头外表面延伸形成导向块6，导向块6套设于导向杆5上，导向杆5上还套设有弹簧7，导向块6位于螺母4和弹簧7之间，弹簧7使得导向块6与螺母4相抵。驱动镜头伸缩时，步进电机1启动，通过齿轮2传动使得螺杆3旋转，受导向杆5的限位，螺母4沿着螺杆3轴向运动，弹簧7使得导向块6抵紧螺母4，随着螺母4的运动，导向块6带动镜头移动，以此实现镜头的伸缩。
4.但是以上驱动方式，需在摄像头模组内设置较多传动结构，且占用较大空间，使得摄像头模组结构复杂，尺寸大，成本高。因此亟需一种能够适用摄像头模组小型化发展，结构简单的镜头驱动机构。


技术实现要素：

5.本实用新型意在提供一种用于光学元件的驱动机构，以解决现有技术中镜头驱动机构结构复杂、尺寸大的技术问题。
6.本实用新型提供如下基础方案：
7.用于光学元件的驱动机构，包括压电驱动件、摩擦棒和用于驱动光学元件的活动件，活动件套设在摩擦棒上，摩擦棒的一端与压电驱动件可移动的一侧面连接。
8.基础方案的有益效果：
9.压电驱动件的设置，基于压电形变原理，在压电驱动件通电形变时，使得摩擦棒可在其轴向方向上往复运动，利用此阶段中摩擦棒与活动件之间的摩擦特性，实现活动件的移动以驱动光学元件。以镜头伸缩为例，当镜头伸出时，摩擦棒缓慢向镜头伸出方向移动，活动件带动镜头伸出，而后摩擦棒快速抽回，活动件由于惯性保持静止，即镜头在摩擦棒抽回过程中保持静止。通过摩擦棒的多次往复运动，实现镜头向外伸出，到达指定位置。
10.采用本方案，与现有技术相比，无需设置螺杆、齿轮等传动结构，结构简单，同时减少摄像头模组内的驱动部件，能够有效减少所占用的空间，适用摄像头模组小型化发展。
11.进一步，摩擦棒与压电驱动件的连接处位于压电驱动件的中心。
12.有益效果：压电驱动件通电形变时，其中心位置在摩擦棒移动方向上的形变距离是最大的，摩擦棒与压电驱动件的中心连接，使得摩擦棒单次往复运动驱动镜头移动的距离最大，从而实现镜头的快速伸缩。
13.进一步，压电驱动件包括压电陶瓷层和弹性层，弹性层的数量为两，两弹性层分别与压电陶瓷层的两侧面连接。
14.有益效果：压电陶瓷层通电发生形变，以此实现摩擦棒在轴向上的移动，弹性层的设置，在保护压电陶瓷层的同时，降低对压电陶瓷层形变的影响。
15.进一步，活动件包括橡胶环和活动块，橡胶环和活动块均套设于摩擦棒上，橡胶环内嵌于活动块内。
16.有益效果：橡胶环的设置，保证活动件与摩擦棒之间具有足够的摩擦力，以此实活动件的运动。活动块的设置，便于连接其他部件以驱动光学元件。
17.进一步，还包括外壳，压电驱动件位于外壳内，外壳上开设有供摩擦棒伸出的驱动孔。
18.有益效果：外壳的设置，用于遮挡压电驱动件，在运输和安装过程中，减少对压电驱动件的损伤。
19.进一步，还包括u型板，u型板的一端套设于摩擦棒远离外壳的一端，u型板的另一端与外壳固定连接。
20.有益效果：u型板的设置，用于支撑摩擦棒，使得摩擦棒保持在指定位置，从而保证光学元件的运动方向。
21.进一步，光学元件上设有多个能够被活动件驱动的驱动部。
22.有益效果：驱动部的设置，用于被活动件驱动，多个活动件同时驱动同一光学元件，使得光学元件的运动更为稳定。
23.进一步，还包括与摩擦棒轴向平行的导向杆，活动块还套设于导向杆上。
24.有益效果：导向杆的设置，为活动块的移动进行导向，使得活动块能够在指定方向稳定的驱动光学元件运动。
25.进一步，光学元件上设有驱动部，还包括与驱动部相抵的弹性件，驱动部和弹性件均套设于导向杆上，驱动部远离弹性件的一端与活动块相抵。
26.有益效果：弹性件的设置，使得驱动部与活动块相抵，当活动块发生运动时，弹性件的作用力使得驱动部随活动块运动，从而带动设置驱动部的光学元件发生运动。
27.进一步，还包括距离检测传感器，距离检测传感器用于检测活动件的位置。
28.有益效果：距离检测传感器的设置，通过检测活动件的位置，判断是否将光学元件移动至对应位置，以此实现光学元件的变焦。
附图说明
29.图1为现有技术采用步进电机作为驱动的结构示意图；
30.图2为本实用新型用于光学元件的驱动机构实施例一的结构示意图。
具体实施方式
31.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
32.说明书附图中的附图标记包括：步进电机1、齿轮2、螺杆3、螺母4、导向杆5、导向块6、弹簧7、摩擦棒8、外壳9、u型板10、活动件11。
33.实施例一
34.用于光学元件的驱动机构，如附图2所示，包括压电驱动件、摩擦棒8、外壳9、u型板10和用于驱动光学元件的活动件11。
35.活动件11套设在摩擦棒8上，摩擦棒8的一端与压电驱动件可移动的一侧面连接，摩擦棒8与压电驱动件的连接处位于压电驱动件的中心。具体的：
36.压电驱动件包括压电陶瓷层和弹性层，弹性层的数量为两，两弹性层分别与压电陶瓷层的两侧面连接，在本实施例中，弹性层的材料为橡胶，弹性层和压电陶瓷层粘接，摩擦棒8与压电驱动件粘接。活动件11包括橡胶环和活动块，橡胶环和活动块均套设于摩擦棒8上，橡胶环内嵌于活动块内。
37.压电驱动件位于外壳9内，外壳9上开设有供摩擦棒8伸出的驱动孔。u型板10的一端套设于摩擦棒8远离外壳9的一端，u型板10的另一端与外壳9固定连接。具体的，u型板10包括依次连接的第一连接板、中间板和第二连接板，第一连接板和第二连接板相互平行，第一连接板和第二连接板上均开设有供摩擦板伸出的圆孔，第一连接板上还开设有用于连接外壳9的安装孔。在本实施例中，第一连接板、中间板和第二连接板一体成型，第一连接板通过安装孔与外壳9螺钉连接。摩擦板伸出外壳9的一端依次穿过第一连接板、第二连接板上的圆孔。
38.具体实施时，待驱动的光学元件与活动块相连，压电驱动件连接专用的驱动ic，通过驱动ic向压电驱动件提供电压，在不同电压、不同频率下，压电驱动件产生不同振动方式。当需要驱动时，驱动ic对压电驱动件进行供电，压电驱动件通电形变，使得摩擦棒8可在其轴向方向上往复运动，利用此阶段中摩擦棒8与活动件11之间的摩擦特性，实现活动件11的移动以驱动光学元件。以镜头伸缩为例，当镜头伸出时，摩擦棒8缓慢向镜头伸出方向移动，活动件11带动镜头伸出，而后摩擦棒8快速抽回，活动件11由于惯性保持静止，即镜头在摩擦棒8抽回过程中保持静止。通过摩擦棒8的多次往复运动，实现镜头向外伸出，到达指定位置。
39.采用本方案，与现有技术相比，无需设置螺杆、齿轮等传动结构，结构简单，同时减少摄像头模组内的驱动部件，能够有效减少所占用的空间，适用摄像头模组小型化发展。
40.实施例二
41.本实施例与实施例一的不同之处在于：
42.在本实施例中，以摄像头模组中的镜头为例，活动件11与镜头外壳9通过设置卡槽卡块连接。还包括距离检测传感器，距离检测传感器用于检测活动件11的位置。具体的，距离检测传感器选用霍尔传感器，距离检测传感器设置在摄像头模组内，用于检测活动件11的位置，从而判断待镜头是否到达指定位置。
43.在其他实施例，还包括与摩擦棒8轴向平行的导向杆，活动块还套设于导向杆上。具体的，活动块的一端沿摩擦棒8径向延伸形成导向部，导向部套设在导向杆上。
44.光学元件上设有多个能够被活动件11驱动的驱动部，还包括与驱动部相抵的弹性
件，驱动部和弹性件均套设于导向杆上，驱动部远离弹性件的一端与活动块相抵。具体的，以摄像头模组中的镜头为例，镜头的外壳9延伸形成多个驱动部，驱动部以镜头移动方向为轴周向设置，驱动部套设在导向杆上，导向杆上还套设有弹性件，弹性件的一端与驱动部相抵，驱动部远离弹性件的一侧与导向部相抵，弹性件的另一端与摄像头模组内壁相抵。在本实施例中，导向杆的两端用于摄像头模组内壁粘接，弹性件选用塔簧，塔簧小口径的一端与驱动部相抵。
45.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。