[发明专利]一种压电驱动微小型设备用连续变焦镜头及驱动方法

权利要求书

1.一种压电驱动微小型设备用连续变焦镜头，其特征在于：包括底板（1）、定子Ⅰ（2）、L形板Ⅰ（3）、动子Ⅰ（4）、导向轴Ⅱ（5）、L形板Ⅱ（6）、第一透镜群（7）、定子Ⅱ（8）、动子Ⅱ（9）、第二透镜群（10）、导向轴Ⅰ（11）；

所述的定子Ⅰ（2）固定于L形板Ⅰ（3）的长臂处，导向轴Ⅰ（11）固定于L形板Ⅰ（3）的短臂处且平行于L形板Ⅰ（3）的长臂；所述的定子Ⅱ（8）固定于L形板Ⅱ（6）的长臂处，导向轴Ⅱ（5）固定于L形板Ⅱ（6）的短臂处且平行于L形板Ⅱ（6）的长臂；所述的定子Ⅰ（2）、L形板Ⅰ（3）、导向轴Ⅰ（11）与L形板Ⅱ（6）、定子Ⅱ（8）、导向轴Ⅱ（5）对称设置于底板（1）两侧；所述的动子可在导向轴上自由滑动；

所述的定子Ⅰ（2）包括曰形柔性机构Ⅰ（2-1）、第一弯曲压电片（2-2）、第二弯曲压电片（2-3）和驱动梁Ⅰ（2-4），第一弯曲压电片（2-2）和第二弯曲压电片（2-3）分别粘贴于曰形柔性机构Ⅰ（2-1）的左右两端；定子Ⅱ（8）包括曰形柔性机构Ⅱ（8-1）、第三弯曲压电片（8-2）、第四弯曲压电片（8-3）和驱动梁Ⅱ（8-4），第三弯曲压电片（8-2）和第四弯曲压电片（8-3）分别粘贴于曰形柔性机构Ⅱ（8-1）的左右两端；

所述的动子Ⅰ（4）包括柔性驱动足Ⅰ（4-1）、第一透镜群安装孔（4-2）、导向轴Ⅱ安装孔（4-3）、导向轴Ⅰ安装孔（4-4）；动子Ⅱ（9）包括柔性驱动足Ⅱ（9-1）、第一透镜群安装孔（9-2）、导向轴Ⅱ安装孔（9-3）、导向轴Ⅰ安装孔（9-4）；

所述的动子Ⅰ（4）上的柔性驱动足Ⅰ（4-1）与定子Ⅰ（2）上的驱动梁Ⅰ（2-4）弹性接触，动子Ⅱ（9）上的柔性驱动足Ⅱ（9-1）与定子Ⅱ（8）上的驱动梁Ⅱ（8-4）弹性接触；所述的动子通过导向轴Ⅰ安装孔和导向轴Ⅱ安装孔安装在导向轴上；所述的动子Ⅰ（4）上的导向轴Ⅱ安装孔（4-3）、导向轴Ⅰ安装孔（4-4）分别安装有导向轴Ⅱ（5）和导向轴Ⅰ（11）；所述的动子Ⅱ（9）上的导向轴Ⅱ安装孔（9-3）、导向轴Ⅰ安装孔（9-4）分别安装有导向轴Ⅱ（5）和导向轴Ⅰ（11）；所述的第一透镜群（7）内嵌于动子Ⅰ（4）中，所述的第二透镜群（10）内嵌于动子Ⅱ（9）中。

2.根据权利要求1所述的一种压电驱动微小型设备用连续变焦镜头的驱动方法，其特征在于：包括以下步骤：

a）装配完成后，给第一弯曲压电片（2-2）施加U₁=Asin(2πft+φ1)的正弦电信号，同时给第二弯曲压电片（2-3）施加U₂=Bsin(4πft+φ2)的正弦电信号，第一弯曲压电片（2-2）和第二弯曲压电片（2-3）的输出耦合，使得曰形柔性机构Ⅰ（2-1）中间的驱动梁Ⅰ（2-4）产生锯齿形驱动信号，根据粘滑运动原理，动子Ⅰ（4）和第一透镜群（7）将沿导向轴移动；改变电信号的幅值A、B和相位φ₁、φ₂可以实现动子Ⅰ（4）运动速度以及运动正反向的调节；

b）给第三弯曲压电片（8-2）施加U₃=Csin(2πft+φ3)的正弦电信号，同时给第四弯曲压电片（8-3）施加U₄=Dsin(4πft+φ4)的正弦电信号，第三弯曲压电片（8-2）和第四弯曲压电片（8-3）的输出耦合，使得曰形柔性机构Ⅱ（8-1）中间的驱动梁Ⅱ（8-4）产生锯齿形驱动信号，根据粘滑运动原理，动子Ⅱ（9）和第二透镜群（10）将沿导向轴移动；改变电信号的幅值C、D和相位φ₃、φ₄可以实现动子Ⅱ（9）运动速度以及运动正反向的调节；

c）给通过电信号U₁、U₂、U₃和U₄之间的互相配合，可以实现动子Ⅰ（4）和动子Ⅱ（9）之间位置的变化，从而实现变焦镜头的变焦调节。