[实用新型]一种微超声波马达手机摄像头调焦结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学调焦系统，具体涉及一种微超声波马达手机摄像头调焦结构。

背景技术

超声波马达(Ultrasonic Motor)，简称USM，是一种利用超声波振动能进行驱动的新原理马达。与传统电磁式马达不同的是：USM没有磁极和绕组，不依靠电磁相互作用来传递能量，而是利用压电陶瓷的逆压电效应，将电能转变为超声波振动能(机械振动频率＞20KHz)，然后通过定、转子之间的接触和摩擦，将交变的振动转变为转子单方向的旋转或直线运动，实现机械振动能到转子动能的转换。它是一种涉及机械、力学、声学、摩擦学、材料学、电力电子以及控制理论等多学科交叉的机电一体化产品。微超声波马达是超声波马达的微型化，一般指电机直径在15mm以下的超声波马达，由于结构尺寸及加工工艺等原因，微超声波马达较其它马达较难实现。

由超声波马达的驱动原理可知该马达具有定位精度高；低速大力矩；无须减速机构，可直接驱动；断电自锁；结构简单，马达形状设计有很大自由度；噪声小；不产生电磁干扰等特点。由于超声波马达具有上述与电磁电机不相同的特点，有着特定的应用领域和场合。1987年佳能公司正式把圆环型超声波马达应用在照相机的自动调焦系统中。在以往的照相机自动调焦结构中，电磁马达被安装在照相机后侧主体中，通过减速机构等一系列传动机构驱动镜头。由于传动系统间隙及惯性等影响，响应时间通常超过100ms，位置精度较低。而圆环型超声波马达的中空结构正好适应了镜头的光学结构要求，被安装在镜头的外周部，对镜头直接驱动，无中间传递，因而响应加快(一般在10ms以内)，定位精度提高，同时满足了照相机良好的控制性及低噪性的要求。2005年6月，奥林巴斯株式会社发明一种环形超声波马达，组装后作为镜头镜筒的驱动源。其结构由定子、环状转子、一对振子及支撑振子的机构组成。以上两种结构因体积较大，均不适合于用在手机摄像头调焦结构中。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种应用微超声波马达的手机摄像头调焦结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：套筒一端的支脚穿过手机内PCB板上的定位孔后弯曲反扣，将套筒固定在手机内PCB板上，微超声波马达的环状定子与套筒外圆柱面紧配合或胶接固定，并用套筒上的定子定位台阶定位；在套筒靠近手机内PCB板的一端的微超声波马达的环状定子端面胶接有压电片，压电片另一面胶接有柔性印刷电路板，柔性印刷电路板上的引出线与手机内PCB板上的微超声波马达专用驱动模块连接；套筒上还装有转子、平面轴承和镜头盖，转子的一端、平面轴承和镜头盖组成压紧机构，镜头盖与套筒螺纹连接，在套筒内靠近手机内PCB板的一端向外依次装有光传感器、安装在凹透镜固定装置内的凹透镜和安装在凸透镜固定装置内的凸透镜，凹透镜固定装置和凸透镜固定装置分别插有移动销，移动销分别插在转子上相向的螺旋槽内，移动销能沿套筒上导向槽轴向滑动。

所述的压紧机构为：在靠近平面轴承一端的转子开有深沟，镜头盖与套筒通过螺纹配合经平面轴承压紧在转子端面。

结合微超声波马达技术，采用合适的结构设计，将微型环状超声波马达应用于手机镜头调焦系统中，以实现手机镜头的光学调焦。

本实用新型具有的有益的效果是：

超声波马达在照相机自动调焦系统中镜片或镜筒驱动上已获得了成功的应用，但在手机的镜头结构中尚未应用圆环形超声波马达。其原因在于手机镜头结构较小，相对大尺寸的照相机镜头来说较难实现。本结构采用微超声波马达原有的低速大力矩；无须减速机构，可直接驱动；断电自锁；结构简单，马达形状设计有利于调焦结构；噪声小；不产生电磁干扰等特点外，还具有压电片利用率高、调节精度高和微型化，响应快等特点。

附图说明

图1是微超声波马达手机摄像头调焦结构纵剖面结构图；

图2是转子与压电杆剖面图；

图3是图2的俯视图；

图4是转子剖面图；

图5是柔性印刷电路板PCB图。

图1中：1、手机内PCB板，2、套筒，3 光传感器，4 凹透镜，5 凹透镜固定装置，6、凸透镜，7 凸透镜固定装置，8、移动销，9、定子，10、压电片，11、柔性印刷电路板，12、转子，13、压紧机构，14 镜头盖，15 平面轴承。

具体实施方式