[实用新型]一种用于光学成像系统的压电执行器及驱动装置

说明书

本实用新型提供一种用于光学成像系统的压电执行器及驱动装置，包括弹性板、第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片，弹性板设有第一固定面与第二固定面，且沿第一固定面向第二固定面设有第一通孔；第一压电陶瓷片与第二压电陶瓷片分别设于弹性板的第一固定面与第二固定面；第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片上均设有第二通孔；通过向第一压电陶瓷片与第二压电陶瓷片分别施加同相或具有相位差的电信号，使第一压电陶瓷片与第二压电陶瓷片沿径向产生高频的收缩或扩张形变，从而驱动镜头组件沿光轴方向运动。本实用新型的压电执行器结构简单紧凑、响应时间短，增加了马达闭环控制系统的稳定性，速度调节更快、转换更容易，可实现高精度的速度控制和位置控制。

技术领域

本实用新型涉及光学元件驱动技术领域，尤其是涉及一种用于光学成像系统的压电执行器及驱动装置。

背景技术

随着科技的进步，现在手机中的摄像头内部都会有带动镜头实现快速并稳定对焦的马达。现有技术中，VCM马达是目前最常见的一种马达。其原理就是利用通电的线圈和磁石之间的洛伦兹力，控制线圈中电流的大小，带动镜头运动，实现需要的AF或OIS功能，实现洛伦兹力和弹片变形的反作用力之间的平衡，让镜头稳定在需要的位置，随着运动距离增加，弹片变形越大反作用力也会越大，直到两个力重新实现平衡，镜头也就稳定在新的位置。

尽管普及度较高，但VCM马达在实际工作中仍然有以下弊端：

1、磁场干扰。由于VCM马达设有磁极和绕组，依靠洛伦兹力驱动，工作时受磁场影响产生电磁波，影响拍照效果。

2、振幅干扰。在VCM马达中，除了使用弹片方式外，也有使用滚珠的方案，需要在镜头到达稳定位置后，使用交流的方式让镜头在稳定位置以一定的振幅在这个位置振动，会对图像的清晰度产生影响。

3、体积影响。由于电磁马达需要线圈且具有磁饱和特性，其体积较大，不适合在精密零件上的应用。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种用于光学成像系统的压电执行器及驱动装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一方面，本实用新型提供一种用于光学成像系统的压电执行器，用于驱动镜头组件，包括弹性板、第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片，所述弹性板设有第一固定面与第二固定面，且沿所述第一固定面向所述第二固定面设有第一通孔；所述第一压电陶瓷片与所述第二压电陶瓷片分别设于所述弹性板的所述第一固定面与所述第二固定面；所述第一压电陶瓷片和所述第二压电陶瓷片上均设有第二通孔；通过向所述第一压电陶瓷片与所述第二压电陶瓷片分别施加同相或具有相位差的电信号，基于逆压电效应，使所述第一压电陶瓷片与所述第二压电陶瓷片沿径向产生高频的扩张或收缩形变，从而驱动镜头组件产生沿光轴方向的运动。

进一步地，所述第一压电陶瓷片上设有第一极化区，所述第二压电陶瓷片上设有第二极化区，所述第一极化区和所述第二极化区均为单极化区时，使所述压电执行器形成单一模态；所述单一模态包括第一模态，所述第一模态包括：当驱动所述第一压电陶瓷片与所述第二压电陶瓷片的电信号的频率处于第一频率和第三频率区间时，所述第一压电陶瓷片与所述第二压电陶瓷片同时产生沿径向的收缩或扩张，带动所述压电执行器中心处产生沿轴向的凸起或凹陷，从而使连接于所述第一通孔和所述第二通孔的镜头组件产生沿光轴方向的直线运动；其中，第一频率为所述压电执行器被激发出第一模态的最小频率f1，第三频率为所述压电执行器被激发出第一模态的最大频率f3。

进一步地，所述第一压电陶瓷片上设有第一极化区，所述第二压电陶瓷片上设有第二极化区；所述第一极化区为单极化区或四极化区，所述第二极化区均为四极化区时；或者第一极化区为四极化区，所述第二极化区均为单极化区或四极化区时；使所述压电执行器形成叠加模态，此时所述弹性板的第一通孔外沿的运动轨迹为椭圆，所述叠加模态包括第一模态和第二模态，通过所述第一模态和所述第二模态的叠加从而驱动镜头组件产生沿光轴方向的直线运动。