一种滚珠导向的压电自动对焦马达模组

技术领域

本发明涉及音圈马达的技术领域，更具体地说，是涉及一种滚珠导向的压电自动对焦马达模组。

背景技术

目前常见的音圈马达模组主要包括有壳体、上弹片、镜头载体、盘绕镜头载体的线圈、下簧片以及底座，镜片载体的周侧设置有磁铁组以产生磁场，镜头载体由上弹片和下弹片悬挂在壳体和底座之间，当线圈通电时产生电磁力，带动镜头载体以及其上的镜头沿着光轴方向来回运动以实现对焦功能。常规音圈马达模组的结构偏于复杂，零件繁多，并且镜头载体受到电磁感应所引起的微量振动是不定向的，镜头载体在上下移动的过程中还会伴随着周向晃动，为了适应数码产品日益精简的外形趋势，很有必要开发出一种更为轻量化以及对焦精度更高的对焦马达模组。

发明内容

本发明的首要目的是针对现有技术存在的问题，提供一种滚珠导向的压电自动对焦马达模组，以克服现有技术中音圈马达构造复杂、振动方向不易把控的技术问题。

本发明所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：

一种滚珠导向的压电自动对焦马达模组，包括

壳体和底座；

固定设置在所述壳体上的镜头；

位于所述壳体内部的载体，所述载体搭载有元器件模块；

导向机构，其用于限定所述载体的自由度，使得所述载体只能沿着光轴方向作直线移动；

压电动力模块，包括振动轴和压电器件，所述压电器件与所述振动轴的底端连接，所述压电器件带动所述振动轴上下振动，所述振动轴连接所述载体；

控制电路，其用于控制所述压电动力模块振动所述载体，驱使所述载体以及其上的所述元器件模块沿着所述镜头的光轴方向进行来回平移。

优选地，所述导向机构包括导向筋，所述导向筋沿光轴方向设置在所述载体的外侧面，所述导向筋与所述壳体的内侧壁之间形成半开的导向槽，所述导向槽内放置有若干个导向滚珠。

优选地，所述载体套设有定位框，所述底座的边角处设有立柱，所述定位框的外侧壁与所述立柱抵接，所述定位框的内侧壁与所述导向滚珠抵接。

优选地，所述导向筋的数量为两个以上，分别相对于所述载体的中心线而对称设置，所述导向滚珠沿着光轴方向将所述导向槽填充，当所述振动轴带动所述载体振动时，所述导向滚珠能够约束所述载体的旋转以及侧翻运动，使得所述载体只能沿着光轴方向上下振动。

优选地，所述导向滚珠采用钢珠的形式。

优选地，所述振动轴沿着所述光轴方向设置，所述载体的外侧面固定设有滑块，所述滑块与所述振动轴连接。

优选地，所述滑块采用塑料弹片的形式，所述塑料弹片围绕自身中心线迂回环绕以在中部形成中空的夹持口，所述夹持口用于套设并夹持所述振动轴。

优选地，所述载体的周面设有安装槽，所述滑块可拆卸地卡接在所述安装槽上，从光轴方向上看，所述夹持口与所述安装槽形成圆形缺口，所述缺口的孔径接近于所述振动轴的直径。

优选地，所述压电器件到所述载体以及所述元器件模块之间均作隔空设置。

优选地，所述元器件模块包括图像感应器。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

与常规的音圈马达模组相比，本发明是通过改变压电动力模块的电流参数来驱动图像感应器等元器件模块在不同的对焦位置悬停对焦，如此设置，使得本发明提供的镜头马达模组无需配置上下弹片、磁铁线圈组等构件即能完成对焦，零件设计更为简单、绕线工艺更为简洁，镜头马达模组得以趋向于轻量化甚至小型化。

当中，本发明将镜头设置成相对不动，利用压电动力模块通电后产生的频率振动带动所述振动轴晃动，振动轴的晃动以纵向为主并伴随有一定的周向振幅，本发明对此设置有以导向滚珠为主的导向机构，利用可回转的滚珠约束载体的旋转和侧翻运动，使得载体只能沿着纵向方向（也就是光轴方向）移动；在此过程中，所述滑块还利用自身的弹性构造将振动轴紧密夹持，所述滑块具备一定的宽度，使得振动能的传导更加全面和平稳；本发明从上述两方面出发，促使镜头马达达到更为精准高效的对焦效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实施例提供的镜头马达模组的组装示意图；

图2为本实施例提供的镜头马达模组的拆解示意图；

图3为本实施例的压电动力模块的结构示意图；

图中，1-壳体；2-底座；3-滑块；4-夹持口；5-载体；6-导向机构；61-导向筋；62-导向滚珠；63-导向槽；64-限位条；7-压电动力模块；71-振动轴；72-压电器件；8-定位框；9-立柱；10-安装槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1以及图2，本实施例提供了一种滚珠导向的压电自动对焦马达模组，所述马达模组包括壳体1和底座2，所述壳体1的顶部可以固定设置镜头（图中未示出），所述底座2上放置有搭载了元器件模块的载体5，所述载体5的一端连接有导向机构6并且借助所述导向机构6得以确定移动方向；所述载体5的侧壁连接有压电动力模块7，所述压电动力模块7连接有控制电路，通电后，所述压电动力模块7发生一定频率的振动并将此动能传导至所述载体5，使得所述载体5以及其上的所述元器件模块发生同步的振动。

请参阅图1以及图3，当中，所述压电动力模块7包括振动轴71和压电器件72，所述振动轴71平行于光轴方向，所述压电器件72平置在所述底座2上，所述压电器件72的顶面与所述振动轴71的底面贴合连接，至此，所述压电器件72在通电状态下能够带动所述振动轴71同步振动，振动本身以上下振幅为主、以周向晃动为辅，而周向晃动能够在所述导向机构6的限定作用下得到消除，使得所述振动轴71只有上下振动能够被有效传导。所述振动轴71连接着所述载体5的侧面，从而将振动动作传导至所述载体5以及其上的元器件模块，所述元器件模块包括有图像感应器，在所述载体5上下移动的过程中，所述图像感应器到所述镜头的距离随之改变，也就是焦距随之变化，从而得到不同的对焦效果。

请继续参阅图1以及图2，具体地，所述导向机构6包括有导向筋61和导向滚珠62，所述导向筋61沿光轴方向设置在所述载体5的外侧面，所述导向筋61朝向所述壳体1的内侧壁的一面内凹从而形成半开的导向槽63，所述导向槽63内由下往上放置有若干个导向滚珠62，所述导向槽63的顶部设有突出的限位条64用于限制所述导向滚珠62的最高移动量，此时位于最下方的所述导向滚珠62与所述底座2抵接，位于最上方的所述导向滚珠62与所述限位条64抵接，当所述壳体1与所述底座2套合时，所述导向滚珠62内侧边与所述导向槽63抵接，外侧边与所述壳体1内侧壁抵接，从而被限制在所述导向槽63内，当然，每个所述导向滚珠之62间留有一定的冗余空间，因此仍然能够绕自身回转。

所述导向滚珠62沿着光轴方向将所述导向槽63填充，当所述振动轴71带动所述载体5振动时，所述导向滚珠62能够将所述载体5的横向作用力吸收并转化为自身回转运动，从而约束了所述载体5的旋转以及侧翻运动，使得所述载体5只能沿着光轴方向上下振动。

为了保证所述载体5能够平稳移动，所述导向筋61的数量优选为两个以上，分别位于所述载体5的两侧或者相对于所述载体5的中心线而对称设置。

本实施例中，所述导向滚珠62采用钢珠的形式，钢珠表面光滑、抗挤压和抗刮擦能力明显优于塑料等其他材质，能够长效适应导向和限位动作。

在一些实施方案中，为了保证马达内部结构的紧凑性，更加有效地限定所述载体5的位置，防止其过度移位而影响镜头对焦操作，所述载体5的外沿还可以套设有定位框8，所述定位框8的尺寸小于所述壳体1，所述底座2的四个边角处都设有立柱9，所述定位框8与所述载体5套合时，所述定位框8的外侧壁受到所述立柱9的抵接限位，内侧壁与所述导向滚珠62以及所述载体5的相应外侧壁进行抵接，所述定位框8的顶部受到所述壳体1的抵压，至此，所述定位框8完全填充了所述载体5到所述壳体1之间的空间，保证了马达模组内部安装的紧凑度。

本发明通过设置压电动力模块7，将接电后产生的频率振动传导至纵向的振动轴体71上，再借助导向机构6将振动轴71的周向运动抵消掉，从而提供更为显著的上下移动动作，以提高所述图像感应器在光轴方向上的位移动力。与利用电磁现象驱动镜头运动以改变焦距的常规做法相比，本发明借助压电动力模块的工作特点，一来，实现了与常规音圈马达模组相反的架构，形成了图像感应器运动而镜头静止的运动关系，根据如此设计，本发明马达模组的零件组成更为简单，无需配置磁铁组、线圈等元件既能完成对焦，使得模组的总体尺寸得以显著缩小，厚度方面也可进一步加薄，很大程度上促进了产品的小型化和轻量化；二来，所述压电动力模块7能够通过改变电流参数而驱动所述图像感应器在不同对焦位置上的悬停对焦，通过电力传输来直接激发和控制图像感应器件41的运动，极大地提升了对焦速度和对焦精度；再说，无需运动的所述镜头还能够与所述壳体1进行密封安装，起到完全的防尘作用。

进一步地，本实施例还对所述振动轴71与所述载体5的连接结构进行改进，具体地，所述载体5的外侧面固定设有滑块3，所述滑块3采用塑料弹片的形式，所述塑料弹片围绕自身中心线迂回环绕以在中部形成中空的夹持口4，所述夹持口4用于套设并夹持所述振动轴71。

由于所述滑块3为片状结构，其沿着光轴方向具备一定的宽度，因此夹持面积更为宽广，上下振动的运动能够以尽可能大的比例地传导至所述滑块3，使得所述滑块3的振动同样以纵向为主、以周向为辅，如此一来，即使在所述导向机构6抵消了周向的旋转和侧翻运动后，所述滑块3仍然能够保有较大的纵向振动频率，为镜头的对焦调节提供足够动力；除此之外，所述滑块3还可以利用曲面走向的特点，卷绕形成与所述振动轴71周面形状相适应的圆形、半圆形甚至是多点凸起的夹持头，利用形状和弹性材质上的优势将振动轴71紧密夹持，能长期承受小幅而高频的振动传导，更重要的是，塑料制品具备优异的绝缘性能，能够避免置于所述压电动力模块7对载体5以及元器件模块产生电辐射，影响了所述元器件模块的工作性能。

在一些实施方案中，为了适应实际的组装要求以及便于替换维护，所述滑块3可以设计成可拆装的形式，此情况中，所述载体5的周面应当设有半圆形开口的安装槽10，所述滑块的夹持口4相应设为半圆形开口，所述夹持口4的两侧设置成卡扣形式，从而可拆卸地卡接在所述安装槽10上，从光轴方向上看，所述夹持口4与所述安装槽10共同形成圆形缺口，所述缺口的孔径接近于所述振动轴71的直径，以将所述振动轴71夹紧。

本实施例中，所述压电器件72到所述载体5以及所述元器件模块之间均作隔空设置，所述压电器件72一端与所述底座2进行连接，一端通过所述振动轴71与所述载体5进行间接地连接，因此，所述压电器件72没有直接接触到所述图像感应器，以此防止共振，从而避免对于对焦运动造成不必要的干扰。

综上所述，本发明提供了一种设计简明、便于制作和生产的摄像头马达模组，利用压电微动原理促使图像感应器相对于镜头来回移动而实现最佳对焦，省却了弹簧片、线圈、磁铁组等部件的使用，零件设计更为简单、绕线工艺也相应得到简化，在此基础上，仍然能够提供相等甚至是更加精准的对焦功能，据此，本发明具有显著的空间优势和成本优势，十分值得在音圈马达模组的对焦功能上加以推广使用。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。