專利名稱：壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，尤其涉及一種應(yīng)用于 微型相機(jī)的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字相機(jī)的成熟發(fā)展，利用電耦合組件(CCD)取像的影像擷取系統(tǒng) 已形成市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，其變焦鏡頭的對(duì)焦形式概區(qū)分為前端鏡組對(duì)焦與內(nèi) 部對(duì)焦兩種，由于內(nèi)部對(duì)焦形式的定位精準(zhǔn)度較佳、行程較短、所需的鏡片直 徑小、以及重量較輕等因素，使其成為變焦鏡頭中最常見的一種對(duì)焦形式設(shè)計(jì)。
請(qǐng)參閱圖l所示，為傳統(tǒng)運(yùn)用壓電馬達(dá)的自動(dòng)對(duì)焦鏡頭模塊的示意圖，該 自動(dòng)對(duì)焦鏡頭模塊包括一基座1 a 、 二導(dǎo)桿2 a 、 二壓電馬達(dá)3 a 、 二扣件4 a及一鏡筒5 a 。該等導(dǎo)桿2 a分別設(shè)置于該基座1 a上，該壓電馬達(dá)3 a設(shè) 置于該基座l a上并與該導(dǎo)桿2 a大體上保持平行，該扣件4 a對(duì)應(yīng)設(shè)置于該 壓電馬達(dá)3 a ，該鏡筒5 a的外部一側(cè)套接于該導(dǎo)桿2 a ，該鏡筒5 a的外部 另一側(cè)通過(guò)該扣件4 a與該壓電馬達(dá)3 a間接接觸。借此，軸向排列的壓電馬 達(dá)3 a的振動(dòng)方向與該鏡筒5 a的移動(dòng)方向平行。當(dāng)該壓電馬達(dá)3 a因通電產(chǎn) 生上下振動(dòng)時(shí)，該鏡筒5 a即沿著該導(dǎo)桿2 a上下垂直移動(dòng)，以達(dá)到對(duì)焦的目 的。
然而，傳統(tǒng)運(yùn)用壓電馬達(dá)的自動(dòng)對(duì)焦鏡頭模塊，存在下列問(wèn)題
一、 因該壓電馬達(dá)3 a的軸向配置及單邊推動(dòng)的關(guān)系，造成該鏡筒5 a無(wú)
法平整且穩(wěn)定的在垂直方向作直線運(yùn)動(dòng)。
二、 該壓電馬達(dá)3 a的動(dòng)力必須通過(guò)該扣件4 a的間接傳遞，才能夠驅(qū)動(dòng) 該鏡筒5 a，因此造成動(dòng)力損耗，降低該鏡筒5 a對(duì)焦時(shí)的靈敏度，同時(shí)因多 重間接傳遞，形成機(jī)構(gòu)背隙的累加，導(dǎo)致該鏡筒5 a定位及驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)度降低 的問(wèn)題。
三、 該鏡筒5 a內(nèi)的鏡頭由無(wú)窮遠(yuǎn)到對(duì)焦完成的行程相當(dāng)短，控制誤差的量級(jí)太小，以在控制上不容易達(dá)到高精密度。
四、由于多重間接傳遞動(dòng)力的設(shè)計(jì)，也造成多重磨損、元件數(shù)量過(guò)多、體 積難以縮小及組裝工作復(fù)雜等問(wèn)題。
是以，由上可知，傳統(tǒng)的壓電馬達(dá)的自動(dòng)對(duì)焦鏡頭模塊，在實(shí)際使用上， 顯然存在有待加以改善的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦 架構(gòu)，應(yīng)用于微型相機(jī)，使微型相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，達(dá)到外型輕巧、較佳的 對(duì)焦精密度及較佳的移動(dòng)可靠度的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)， 其包括 一基座； 一轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置于該基座上； 一鏡頭，螺接于該轉(zhuǎn) 動(dòng)環(huán)的內(nèi)部； 一磁環(huán)，設(shè)置于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的外部周緣，該磁環(huán)具有多個(gè)扇區(qū)；一 定位傳感器，設(shè)置于該基座上且對(duì)應(yīng)于該磁環(huán)； 一壓電馬達(dá)，與該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)呈《5 向配置且摩擦接觸于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的一側(cè)；及一限位機(jī)構(gòu)，設(shè)置于該鏡頭的外部周 緣；當(dāng)該壓電馬達(dá)動(dòng)作時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)隨著旋轉(zhuǎn)，該鏡頭受限于該限位機(jī)構(gòu)，且 通過(guò)與該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的間的螺紋，進(jìn)行軸向移動(dòng)；當(dāng)該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，該定位傳感 器感測(cè)該扇區(qū)的變化，通過(guò)該磁環(huán)的扇區(qū)變化值與該鏡頭外部周緣的螺紋的螺 距變化值，得知該鏡頭軸向移動(dòng)的位置。
本發(fā)明具有以下有益效果
一、 外型輕巧徑向配置的壓電馬達(dá)，使得基座僅需要預(yù)留鏡頭與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán) 的空間，減少構(gòu)成元件，有效縮小體積，達(dá)到外型輕巧的目的。
二、 較佳精密度徑向配置的壓電馬達(dá)，使得鏡頭對(duì)焦時(shí)所需移動(dòng)的距離， 通過(guò)鏡頭與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)之間的螺紋梯度的間接驅(qū)動(dòng)方式，及通過(guò)定位傳感器與多極 性磁環(huán)之間的定位感測(cè)方式，而獲得較佳的對(duì)焦精密度。
三、 較佳可靠度鏡頭與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)之間通過(guò)螺紋形成面接觸，使鏡頭達(dá)到較 佳的移動(dòng)可靠度。


圖1為傳統(tǒng)運(yùn)用壓電馬達(dá)的自動(dòng)對(duì)焦鏡頭模塊的示意4圖2為本發(fā)明的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)的一較佳實(shí)施例的分 解圖3為本發(fā)明的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)的一較佳實(shí)施例的部 分組合圖4為本發(fā)明的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)的一較佳實(shí)施例的組 合完成圖；及
圖5為本發(fā)明的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)的一較佳實(shí)施例的剖 示圖。
其中，附圖標(biāo)記 〔現(xiàn)有技術(shù)〕 1 a :基座 3 a :壓電馬達(dá)
5 a :鏡筒
〔本發(fā)明〕
1 :基座 1 1 :側(cè)面 111:第二固定部
1 3 :容置空間
2 0 :環(huán)形凹槽 3:鏡頭
3 0 0:外螺紋
3 1 :透鏡
4 0 :扇區(qū) 6:壓電馬達(dá)
6 1 :傳動(dòng)軸 8:蓋體 8 1 :卡合孔
1 o:底面
110:第一固定部
1 2 :卡合柱 2:轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)
2 1 :內(nèi)螺紋
3 0 : 鏡筒
3 0 1:限位部
4:磁環(huán)
5:定位傳感器
6 0 :壓電傳感器
7:限位機(jī)構(gòu)
8 0 :開口
8 2:固定片
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由 此得一深入且具體的了解，然而所附附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本 發(fā)明加以限制。
請(qǐng)參閱圖2至圖4所示，為本發(fā)明的一種壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架 構(gòu)的一較佳實(shí)施例的分解圖、部分組合圖及組合完成圖。本發(fā)明的一種壓電馬 達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，其應(yīng)用于微型相機(jī)。該壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng) 對(duì)焦架構(gòu)包括 一基座1 、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2 、 一鏡頭3 、 一磁環(huán)4 、 一定位傳感器 5、 一壓電馬達(dá)6、 一限位機(jī)構(gòu)7及一蓋體8。
該基座1為一體射出成形的支撐座。該基座1具有一底面1 0 、四個(gè)由該 底面lG的周緣大體上垂直向上延伸的側(cè)面ll及多個(gè)由該底面l0垂直向 上延伸的卡合柱1 2 。該底面1 0與該側(cè)面1 1形成一開放的容置空間1 3 。 該側(cè)面ll的一具有一第一固定部l10及一第二固定部111。
該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2由金屬材質(zhì)所制造而成，該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2的外部周緣具有一環(huán)形凹 槽2 0 ，該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2的內(nèi)部周緣具有內(nèi)螺紋2 1。該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置于 該基座l的底面l0上。
該鏡頭3包括一鏡筒3 0及一容置于該鏡筒3 0內(nèi)的透鏡3 1 。該鏡筒3 0的外部周緣具有外螺紋3 0 0，對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2的內(nèi)螺紋2 1 。該鏡筒3 0的外部周緣的上部另設(shè)有限位部3 0 1。該鏡筒3 0螺接于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2的內(nèi) 部。
該磁環(huán)4為多極性磁環(huán)，通過(guò)充磁而具有多個(gè)扇區(qū)4 0。在本實(shí)施例中， 因每一扇區(qū)4 0的圓周角都相同。該磁環(huán)4環(huán)繞的設(shè)置于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2的外部周 緣的上部。
該定位傳感器5用來(lái)感測(cè)該磁環(huán)4上的扇區(qū)4 0變化。該定位傳感器5設(shè) 置于該基座1上的第一固定部1 1 0，且該定位傳感器5對(duì)應(yīng)于該磁環(huán)4。
該壓電馬達(dá)6具有一壓電傳感器6 0及一傳動(dòng)軸6 1 。該傳動(dòng)軸6 1連接 于該壓電傳感器6 0的一側(cè)。該壓電傳感器6 0設(shè)置于該基座1上的第二固定 部1 1 1 ，該傳動(dòng)軸6 1與該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2呈徑向配置且摩擦接觸于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2 — 側(cè)的環(huán)形凹槽2 0內(nèi)。
該限位機(jī)構(gòu)7為多個(gè)突出的卡塊。該限位機(jī)構(gòu)7設(shè)置于該鏡頭3的外部周緣。該蓋體8為一體沖壓而成，該蓋體8的頂面設(shè)有一開口 8 0及多個(gè)卡合孔 8 1 。該開口 8 0對(duì)應(yīng)于該鏡頭3 ，該卡合孔8 1對(duì)應(yīng)于該基座1的卡合柱1 2。該蓋體8的側(cè)邊向下彎折，以形成多個(gè)固定片8 2。在本實(shí)施例中，前述
的限位機(jī)構(gòu)7由該蓋體8的開口 8 0周緣向該鏡頭3的外部周緣延伸。該蓋體 8設(shè)置于該基座1的頂部，該卡合孔8 1卡合于該基座1的卡合柱1 2 ，該限
位機(jī)構(gòu)7卡合于該鏡頭3外部周緣的限位部3 0 1，該固定片8 2卡合于該基
座1的頂価1 1 。
操作時(shí)，請(qǐng)配合圖5所示，當(dāng)提供適當(dāng)頻率的電壓給該壓電馬達(dá)6時(shí)，該 壓電傳感器6 0產(chǎn)生形體上的變化，該傳動(dòng)軸6 1因該壓電傳感器6 0產(chǎn)生振 動(dòng)而徑向的往復(fù)動(dòng)作，因該傳動(dòng)軸6 1與該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2之間的摩擦力，與該傳動(dòng) 軸6 l往復(fù)作動(dòng)時(shí)的速度差異，該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2隨著旋轉(zhuǎn)，即可達(dá)到控制該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán) 2的位置的目的。該鏡頭3受限于該限位機(jī)構(gòu)7而無(wú)法隨著該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2 —并旋 轉(zhuǎn)，且通過(guò)與該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2之間的螺紋，進(jìn)行軸向移動(dòng)，而達(dá)到對(duì)焦的目的。
另外，當(dāng)該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2旋轉(zhuǎn)時(shí)，將一并帶動(dòng)多極性磁環(huán)4旋轉(zhuǎn)，通過(guò)該定位 傳感器5感測(cè)該扇區(qū)4 0的變化，且每一扇區(qū)4 0的圓周角都相同，即可得知 該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2旋轉(zhuǎn)多少角度，通過(guò)該磁環(huán)4的扇區(qū)4 0變化值與該鏡頭3外部周 緣的螺紋3 0 0的螺距變化值，得知該鏡頭3軸向移動(dòng)的位置，達(dá)到位置感知 的目的。
本發(fā)明的一種壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，具有如下述的特點(diǎn)
一、 外型輕巧徑向配置的壓電馬達(dá)，使得基座僅需要預(yù)留鏡頭與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán) 的空間，減少構(gòu)成元件，有效縮小體積，達(dá)到外型輕巧的目的。
二、 較佳精密度徑向配置的壓電馬達(dá)，使得鏡頭對(duì)焦時(shí)所需移動(dòng)的距離，
通過(guò)鏡頭與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)之間的螺紋梯度的間接驅(qū)動(dòng)方式，及通過(guò)定位傳感器與多極 性磁環(huán)的定位感測(cè)方式，而獲得較佳的對(duì)焦精密度。
三、 較佳可靠度鏡頭與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)之間通過(guò)螺紋形成面接觸，使鏡頭達(dá)到較 佳的移動(dòng)可靠度。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，其特征在于，包括一基座；一轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置于該基座上；一鏡頭，螺接于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的內(nèi)部；一磁環(huán)，設(shè)置于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的外部周緣，該磁環(huán)具有多個(gè)扇區(qū)；一定位傳感器，設(shè)置于該基座上且對(duì)應(yīng)于該磁環(huán)；一壓電馬達(dá)，與該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)呈徑向配置且摩擦接觸于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的一側(cè)；及一限位機(jī)構(gòu)，設(shè)置于該鏡頭的外部周緣；借此，當(dāng)該壓電馬達(dá)動(dòng)作時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)隨著旋轉(zhuǎn)，該鏡頭受限于該限位機(jī)構(gòu)，且通過(guò)與該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)之間的螺紋，進(jìn)行軸向移動(dòng)；當(dāng)該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，該定位傳感器感測(cè)該扇區(qū)的變化，通過(guò)該磁環(huán)的扇區(qū)變化值與該鏡頭外部周緣的螺紋的螺距變化值，得知該鏡頭軸向移動(dòng)的位置。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，其特征在 于，該壓電馬達(dá)具有一壓電傳感器及一連接于該壓電傳感器的一側(cè)的傳動(dòng)軸， 該壓電傳感器設(shè)置于該基座上，該傳動(dòng)軸徑向配置且摩擦接觸于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的一 側(cè)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，其特征在 于，進(jìn)一步包括一蓋體，設(shè)置于該基座的頂部，該蓋體設(shè)有一開口，該限位機(jī) 構(gòu)由該開口的周緣向該鏡頭的外部周緣延伸，且卡合于該鏡頭的外部周緣。
4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，其特征在于，該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)具有一環(huán)形凹槽，該傳動(dòng)軸摩擦接觸于該環(huán)形凹槽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，其包括一基座、一轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、一鏡頭、一磁環(huán)、一定位傳感器、一壓電馬達(dá)及一限位機(jī)構(gòu)。該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置于該基座上。該鏡頭螺接于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的內(nèi)部。該磁環(huán)設(shè)置于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的外部周緣，該磁環(huán)具有多個(gè)扇區(qū)。該定位傳感器設(shè)置于該基座上且對(duì)應(yīng)于該磁環(huán)。該壓電馬達(dá)與該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)呈徑向配置且摩擦接觸于該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的一側(cè)。該限位機(jī)構(gòu)設(shè)置于該鏡頭的外部周緣。所述的壓電馬達(dá)徑向配置的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)應(yīng)用于微型相機(jī)，使微型相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦架構(gòu)，達(dá)到外型輕巧、較佳的對(duì)焦精密度及較佳的移動(dòng)可靠度的目的。
文檔編號(hào)G03B13/32GK101315510SQ20071010735
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者刁國(guó)棟, 張維浚 申請(qǐng)人:欣相光電股份有限公司