透鏡移動模塊的製作方法

2023-05-24 09:29:31

專利名稱：透鏡移動模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種透鏡移動模塊。
背景技術：
近來，由於包括行動電話的移動裝置追求小型化和纖薄的目標，製造商正試圖減 小待安裝在移動裝置上的零件的尺寸。為了實現改進的功能以及安裝在移動裝置上的零件 的小型化，採用高密度集成工藝。目前，一般的用於移動裝置的透鏡移動模塊逐漸從具有固定聚焦功能的類型轉變 成具有附加功能的高規格類型。代表性的附加功能包括自動聚焦功能和光學變焦功能。為 了實現附加功能，必不可少地需要用於供給(feed)透鏡的壓電致動器。進一步需要該致動 器的簡化、小型化和高性能。用於實現自動聚焦功能的、近年來廣泛應用於移動裝置的透鏡移動模塊的壓電致 動器代表性地包括音圈型、壓電型以及步進電機型。目前，已經研發出移動裝置，以使多種功能相互結合。另外，根據行動電話的特性， 尺寸限制不斷增加。因此，應用於行動電話的幾個零件也必須具有微型尺寸，以保持競爭 性。這也適用於透鏡移動模塊。因此，近來應用於移動裝置的透鏡移動模塊的壓電致動器主要使用音圈型和壓電 型，因為其可以有利地縮小尺寸。音圈型和壓電型中的每個都有優點和缺點。音圈型在材料成本和驅動電路方面較 好，而壓電型在尺寸和可靠性方面較好。因此，對如下透鏡移動模塊的研發迫在眉睫其在具有上述類型的優點的同時，實 現了高性能、小型化和低成本。

發明內容
本發明旨在提供一種透鏡移動模塊，其除了具有簡單的結構之外，還實現了小型 化和低成本。在根據本發明實施例的示例性透鏡移動模塊中，鏡筒具有使物體的圖像集中在焦 點上的至少一個透鏡。殼體具有用於鏡筒的空間，並且軸向地形成有摩擦件。鏡筒的外周 面中設置有壓電致動器，並且當外部電壓施加於形成有用於容置摩擦件的通孔的壓電致動 器時，其產生振動。彈性件包含摩擦件，並插入壓電致動器的通孔中，並向摩擦件施加振動。彈性件形成為其內部是凸出的。輔助導向裝置從鏡筒的外周面突出，因此當鏡筒被上下驅動時，防止鏡筒傾斜。
鏡筒包括用於包含壓電致動器的突出部。輔助導向裝置與突出部相對。以相同的間隔形成有兩個或三個輔助導向裝置。輔助導向裝置是四邊形形狀的。壓電致動器是四邊形形狀或圓形形狀的。壓電致動器設計成以與通孔113的形成方向相同的方式垂直於平面，因此使得易 於上下驅動鏡筒110。摩擦件是圓柱形形狀的，並軸向地形成。摩擦件的外部尺寸與彈性件的內部尺寸相同。彈性件是環形形狀的彈簧。


圖1是示出了根據本發明的整個透鏡移動模塊的透視圖；圖2是示出了根據本發明的透鏡移動模塊的一部分的透視圖；圖3是示出了根據本發明的透鏡移動模塊的俯視平面圖；圖4是示出了根據本發明的透鏡移動模塊的一部分的透視圖；圖5是示出了根據本發明的透鏡移動模塊的彈性件的放大視圖；圖6是示出了根據本發明的透鏡移動模塊的一部分的視圖；以及圖7是示出了根據本發明的透鏡移動模塊的壓電致動器的偏振方向的視圖。
具體實施例方式從以下參照附圖對實施例的描述中，本發明的各種目的、優點以及特徵將變得顯 而易見。本說明書和權利要求書中使用的術語和詞彙不應解釋成限於典型的意思或詞典 上的定義，而是應基於如下規則解釋成具有與本發明的技術範圍相關的意思和概念根據 該規則，發明人可以適當地定義術語的概念，以最恰當地描述他或她所知的用於執行本發 明的最佳方法。從以下結合附圖的詳細描述中，將更清楚地理解本發明的以上和其它目的、特徵 以及優點。在此，在所有不同的附圖中，用相同的參考標號來表示相同的部件。另外，當確 定對與本發明有關的現有技術的詳細說明可能使本發明的要點不清楚時，將忽略其詳細說 明。下文中，將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。如圖1至6所示，本發明針對一種具有壓電致動器的透鏡移動模塊100。透鏡移動 模塊100設置有鏡筒110、殼體111、摩擦件120、壓電致動器130和彈性件140。鏡筒110設置有使物體的圖像集中在焦點上的一個或多個透鏡，並被上下驅動以調焦。除了允許鏡筒110易於被上下驅動之外，本發明旨在實現透鏡移動模塊100的小型化。鏡筒110具有壓電致動器130，例如，突出部112以階梯狀的方式從鏡筒110的外周面的預定部分一體地突出，並且突出部112包含壓電致動器130。殼體111圍繞並支撐鏡筒110的外周，並且殼體111中一體地設置有呈圓柱棒形 狀的摩擦件120。摩擦件120裝入壓電致動器130的通孔113中。下面將詳細描述摩擦件 120與壓電致動器130的接合形狀。壓電致動器130安裝在突出部112中。通孔113形成在位於壓電致動器130的中 心且具有最小位移的節點處。當外部電壓施加於壓電致動器130時，壓電致動器130收縮或擴張，從而產生彎曲 位移。由彎曲位移的瞬時移動產生的振動導致鏡筒110被驅動上下移動。由於壓電致動器130的形狀不受限於任何具體限制，所以壓電致動器130可具有 矩形、正方形或圓形的形狀。另外，由於壓電致動器130因施加於其上的外部電壓而產生機 械振動，所以壓電致動器130可製成具有較高可靠性和較小尺寸。因此，這有助於實現透鏡 移動模塊的小型化。壓電致動器130將超聲波範圍內的脈衝型電壓施加於透鏡移動模塊100，使得可 以根據線性運動和施加於壓電致動器130的電壓的佔空比(一個周期內脈衝佔用的時間與 總時間的比值)來精確地調整位置。另外，壓電致動器130安裝在鏡筒110的突出部112中，因此當壓電致動器受到來 自其外部的衝擊時，使各零件與壓電致動器130的分離最小化。因此，這種結構提供了簡單 且穩定的透鏡移動模塊。如圖2和3所示，輔助導向裝置114以階梯狀的方式從鏡筒110的外周面突出。當鏡筒110上下移動時，輔助導向裝置114用來防止鏡筒110傾斜。輔助導向裝 置114的形狀由系統的結構決定。此處，輔助導向裝置114的形狀和數量不受限於任何具體限制。為了使鏡筒110 平衡，最優選的是以規則間隔形成有三個矩形輔助導向裝置114。參照圖3和圖4，外徑與通孔113的內徑相等的呈環形形狀的彈性件140插入形成 在壓電致動器130的中心部分中的通孔113內。與殼體111 一體地形成的圓柱棒形狀的摩擦件120容置在彈性件140中。當彈性 件140受到由於壓電致動器130的振動的預壓力時，彈性件140驅動鏡筒110沿著摩擦件 120的軸線上下移動。圖5是示出了彈性件140的放大視圖。彈性件140具有凸出的形狀，使得其可以 插入壓電致動器130的中心孔中。優選地，彈性件140呈環形的形狀。彈性件140是將振動從壓電致動器130傳送到插入壓電致動器130的中心部分中 的摩擦件120的預壓力裝置，因此驅動鏡筒110沿著摩擦件120的軸線上下移動。在此，彈性件140具有環形的形狀，其內部是凸出的，以便有效地將振動力傳送到 保持在彈性件140中的摩擦件120。圖6示出了插入壓電致動器130的通孔113中的彈性件140的形狀。只要材料具 有彈性，任何材料均可用作彈性件140。優選地，彈簧用作彈性件140。如圖7所示，優選地，壓電致動器130的偏振方向設計成以與通孔113的形成方向 相同的方式垂直於平面，因此允許易於上下驅動鏡筒110。當壓電致動器130包括兩片陶瓷板(ceramic)時，壓電致動器130優選地設計成使得上電極表面為正極，中間的共用表面為負極，並且最下的表面為正極，並且電流在壓電 致動器中流動。如上所述構成的本發明的透鏡移動模塊100通過對其施加外部電壓而在壓電致 動器130上產生振動，並且諸如彈簧的彈性件140插入形成在節點中的通孔113內，從而向 保持在通孔113中的摩擦件120施加預壓力。當向摩擦件120施加預壓力時，鏡筒110被 沿著摩擦件120的軸線上下驅動。本發明的透鏡移動模塊100施加有超聲波範圍內的脈衝型電壓，因此能夠根據線 性運動和電壓的佔空比來精確地調整位置，並在受到外部衝擊的情況下，使壓電致動器和 其它零件的分離最小化。因此，本發明提供了一種具有簡單結構並實現了透鏡的穩定供給的透鏡移動模 塊。如上所述，本發明提供了一種透鏡移動模塊，其中，當對其施加外部電壓時，壓電 致動器產生振動，並且壓電致動器的通孔中設置有彈性件，並且插入通孔中的摩擦件施加 有預壓力，從而使得易於沿著摩擦件的軸線上下驅動鏡筒。另外，本發明提供了一種透鏡移動模塊，其施加有超聲波範圍內的脈衝型電壓，因 此能夠根據線性運動和電壓的佔空比來精確地調整位置，並在受到外部衝擊的情況下，使 壓電致動器和其它零件的分離最小化。另外，本發明提供了一種透鏡移動模塊，其包括具有較大位移的壓電致動器，從而 使壓電致動器能夠小型化並減少生產成本。因此，本發明提供了一種具有簡單結構並實現 了透鏡的穩定供給的透鏡移動模塊。雖然為了說明的目的已公開了本發明的優選實施例，但是本領域技術人員應理解 的是，在不背離所附權利要求公開的本發明的範圍和精神的前提下，各種修改、增添和替換 都是可行的。因此，這種修改、增添和替換也應理解為落在本發明的範圍內。
權利要求
1.一種透鏡移動模塊，包括鏡筒，具有使物體的圖像集中在焦點上的至少一個透鏡； 殼體，具有用於所述鏡筒的空間，並且軸向地形成有摩擦件；壓電致動器，設置在所述鏡筒的外周面中，並且當外部電壓施加於形成有用於容置所 述摩擦件的通孔的所述壓電致動器時，所述壓電致動器產生振動；以及彈性件，包含所述摩擦件，並插入所述壓電致動器的通孔中，並向所述摩擦件施加振動。
2.根據權利要求1所述的透鏡移動模塊，其中，所述彈性件形成為其內部是凸出的。
3.根據權利要求1所述的透鏡移動模塊，其中，輔助導向裝置從所述鏡筒的外周面突 出，因此當所述鏡筒被上下驅動時，防止所述鏡筒傾斜。
4.根據權利要求1所述的透鏡移動模塊，其中，所述鏡筒包括用於包含所述壓電致動 器的突出部。
5.根據權利要求3所述的透鏡移動模塊，其中，所述輔助導向裝置與所述突出部相對。
6.根據權利要求3所述的透鏡移動模塊，其中，以相同間隔形成有兩個或三個所述輔 助導向裝置。
7.根據權利要求3所述的透鏡移動模塊，其中，所述輔助導向裝置是四邊形形狀的。
8.根據權利要求1所述的透鏡移動模塊，其中，所述壓電致動器是四邊形形狀或圓形 形狀的。
9.根據權利要求1所述的透鏡移動模塊，其中，所述壓電致動器設計成以與所述通孔 (113)的形成方向相同的方式垂直於平面，因此允許容易地上下驅動所述鏡筒(110)。
10.根據權利要求1所述的透鏡移動模塊，其中，所述摩擦件是圓柱形形狀的，並軸向 地形成。
11.根據權利要求1所述的透鏡移動模塊，其中，所述摩擦件的外部尺寸與所述彈性件 的內部尺寸相同。
12.根據權利要求1所述的透鏡移動模塊，其中，所述彈性件是環形形狀的彈簧。
全文摘要
本發明公開了一種透鏡移動模塊。本透鏡移動模塊包括鏡筒，具有使物體的圖像集中在焦點上的至少一個透鏡；殼體，具有用於鏡筒的空間，並且軸向地形成有摩擦件；壓電致動器，設置在鏡筒的外周面中，並且當外部電壓施加於形成有用於容置摩擦件的通孔的壓電致動器時，壓電致動器產生振動；彈性件，包含摩擦件，並插入壓電致動器的通孔中，並向摩擦構件施加振動。
文檔編號G02B7/08GK101995632SQ200910209668
公開日2011年3月30日 申請日期2009年11月4日 優先權日2009年8月18日
發明者吳源燮, 姜炳勳, 樸哲辰, 樸在赫, 李東均, 李重錫, 林銖哲, 韓徹燁, 高鉉泌, 黃貞旭 申請人:三星電機株式會社