[实用新型]小型压电式自动对焦镜头模块

说明书

技术领域

本实用新型有关一种小型压电式自动对焦镜头模块，尤指一种由压电元件的形变产生位移与摩擦力，以控制光学镜片组前/后移动而进行对焦。

背景技术

数位相机或具拍摄功能的手机上均设有一镜头模块，而该镜头模块的功能为驱动光学镜片组沿着光轴移动，以达到自动对焦(autofocus)及/或变焦(zoom)的功能。光学镜片组的移动方法之一为音圈马达VCM(Voice coll motor)，由电流流经一线圈产生电磁场，电磁场与永久磁铁产生驱动力(driving force)以使光学镜片组沿着光轴移动。由于此种方法可以缩小镜头模块体积，近年已大量运用于小型相机、手机相机(camera-equipped cellular phone)或网络相机(web-camera)中，如美国专利US2008/0013196、US6,594,450、US7,145,738，中国台湾专利TW M317027及日本专利JP3124292、JP3132575等。

另一为超声波马达USM(Ultrasonic Motor)，利用压电材料输入电压会产生变形的特性，使其能产生超声波频率的机械振动，再通过摩擦驱动的机构设计以使超声波马达可做旋转运动或直线式移动，如US2009/0153987、US2008/0297923、US2008/0174889等。参考图1，其超声波马达运用于自动对焦模块如US2008/0246353等，其主要由一压电式驱动器(piezoelectric actuator)902设置于一固定部(fixed element)9091上，由连接杆(connector)9021连接于镜头移动部(lens moving element)9092以产生压电移动力(piezoelectricdriving force)；另有一线圈(coil element)907与磁铁组(magnet element)908以产生电磁运动力(electric-magnetic force)；由压电移动力与电磁运动力的平衡而移动镜头移动部9092与镜片组(lens set)901沿着导轴(shafts)904而移动对焦。

参考图2，如美国专利US7,480,109、US2008/0085110等，其主要由一压电元件(piezoelectric element)902与一具有摩擦面(frictional surface)9021的导杆(guide rod)904设置于一弹性元件(elastic element)903内，以驱动镜片组(lens set)9012与镜筒(lens barrel)9011可由导槽(guide slot)9042沿着导销(guide pin)9043移动对焦。

参考图3，为另一公知超声波马达UCM型式的自动对焦模块如美国专利US2008/0231970，其使用板状弹簧(plate spring)903的弹性力，以产生二个压电式驱动器(piezoelectric actuator)902的摩擦力，且使该摩擦力产生于导轨904与镜头套筒901之间。但由于使用的板状弹簧结构复杂、体积及所需的空间较大，不适合小型的镜头模块使用。

为使镜头模块移动能稳定且尽量不偏斜，如美国专利US2008/0144201、日本专利JP2004020935等，在镜头套筒与镜头模块外壳间使用导杆，以稳定镜头套筒的移动；美国专利US2007/0153404使用轨道(rail)；中国台湾专利TWI265357则使用二组压电元件设置在镜头套筒的邻边以稳定镜头套筒的移动。但公知用以移动镜头套筒的超声波马达，在摩擦力的产生设计上及导杆的设计上，存在结构复杂、成本高或体积过大的缺点，难以适用于日趋小形化的自动对焦镜头模块上使用。

对于自动对焦镜头模块在高精密、快速对焦的要求，采用可靠度高、稳定性高的结构，以取代并改善公知技术的摩擦力产生的方法，将可有效达到结构简单、高精密、快速对焦、减低倾斜现象的要求。

发明内容

本实用新型提供一种小型压电式自动对焦镜头模块，以解决上述背景技术中存在的结构复杂、成本高或体积过大的技术问题。