CN119310701A - 光学驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有直行机构的光学驱动装置。在固定部件和被两个或多个直行导向部所导向可以移动的移动部件所构成的前述直行机构中，两个或多个直行导向部之间配置有驱动移动部件的驱动部件，通过弹簧使所述驱动部件与所述固定部件或所述移动部件或相关部件相互之间压接。在直行导向部的微球滚动面上设置有将混合有微球的溶剂涂布形成的微球层，多个直行导向部中至少有一个具有V形剖面形状或圆形剖面等形状。

Description

光学驱动装置

技术领域

本发明涉及一种光学驱动装置。

背景技术

在现有手机等便携式终端所搭载的摄像组件所搭载的光学驱动器的相关结构中，有如下公开或申请的专利文献：

参考文献1：日本特开2009-47798

参考文献2：日本特开2011-233790

参考文献3：国际公开号WO2011/055504

专利文献1提出了一种步进电机驱动的以导柱为导向的并以螺旋弹簧施力使得移动部件与驱动螺杆压接的驱动装置。但该结构大，导柱导向的滑动摩擦阻力大，不利于顺畅地驱动。

参考文献2提出了一种超声波方式的压电陶瓷驱动装置，也采用导柱导向的驱动装置，该导柱导向的滑动摩擦阻力大，不利于驱动。此外，超声波压电陶瓷的XYZ方向的定位不明确，压电陶瓷有安装容易产生偏移，定位误差大。

参考文献3提出了一种结构为压电SIDM的驱动装置，由于碳纤维棒受弹性部件和被驱动部件上的两处相向的V形承靠的双重的夹持，摩擦阻力比较大，驱动效率有待改善。

另外，马达的配套工艺通常具有纯水洗净的工序。通常导柱导向的驱动结构中，为了降低滑动阻力，在导向部会加入润滑脂或润滑剂，但是，由于纯水洗净对润滑脂或润滑剂容易形成流失，因此，产品洁净度和润滑与可靠性是一个两难的情况。

此外，虽然润滑润滑脂有一定的润滑作用，但是由于润滑脂往往是一种膏状凝胶，其材料本身具有粘性，因此形成粘性阻力，对产品驱动不利。

再有，现有技术的滚珠马达体积较大，不利于小型化。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种光学驱动装置，具有固定部件和移动部件，移动部件受两个或两个以上在固定部件和移动部件上形成的直进导向部的导向而移动，含有在直行导向部之间或与直行导向部平行地配置的驱动部件，和分别位于固定部件和移动部件上并相向形成的间隙和介于间隙中的多个微球构成的微球层，包括对驱动部件和固定部件及移动部件施加相互作用力的弹簧部件，通过弹簧使形成间隙的微球滚动面与微球相互压接。

前述弹簧为平板弹簧。

前述驱动部件采用压电驱动方式。

前述驱动部件采用电磁驱动方式。

前述驱动部件采用形状记忆合金驱动方式。

前述驱动部件采用步进等电机驱动方式。

在至少一个直进导向部形成的间隙的形状为V形剖面间隙形状，包括V形凹槽与V形凸起，分别设置于固定部件或移动部件的任一方。

至少一个所述直行导向部形成的间隙形状为圆形或弧形、或半圆或半弧形或部分圆或部分弧形(以下统称圆形)的剖面间隙形状。包括圆形凹槽与圆形凸起，圆形凹槽与所述圆形凸起分别设置于固定部件或移动部件的任一方。

驱动部件是压电机电转换元件，通过利用按压力使得摩擦部件与被驱动部件相互压接，并通过摩擦力驱动所述被驱动部件。

在摩擦部件的摩擦接触面的相反一侧设置有微球层。

将微球在溶剂中以规定的量混合，形成含有所述微球的溶剂，并以涂布的方式按导向部的微球滚动面上的容积或面积大小来决定微球的量。

溶剂为挥发性或非挥发性溶剂。

溶剂为水溶性或非水溶性溶剂。

微球混合于挥发性溶剂中涂布，涂布后挥发性溶剂挥发，剩下微球形成可滚动的微球层。

微球混合于含有1～10％的油性物质的挥发性溶剂的溶液中涂布，涂布后挥发性溶剂挥发，在微球和导向表面形成油性物质薄膜，油性物质薄膜的粘性可保持微球于微球滚动表面，形成可滚动的薄膜微球层。

具有V字剖面形状的间隙中形成V字剖面形状的两个面可以是平面也可以是圆弧面；或，至少两个间隙的延伸面相交，构成V字剖面形状，其中每个间隙的面可以是平面也可以是包括圆形或非圆形的互面。

压电驱动方式为超声波压电驱动装置，在垂直于压电陶瓷的工作面的前后左右两侧，设置有限制所述压电陶瓷的偏移的定位部。

定位部设置于移动部件或固定部件或弹簧部件上。

至少一个直进导向部形成的间隙的形状为平面的剖面间隙形状，包括平面凹槽与平面凸起，分别设置于固定部件或移动部件的任一方。

附图说明

图1是表示实施例1的步进电机为驱动力的步进电机驱动相机800的3D侧视图。

图2是表示实施例1的步进电机驱动相机800的俯视图。

图3是表示实施例1中的步进电机驱动相机800的A-A剖面图。

图4-a是表示实施例1中的步进电机驱动相机800的C部放大图。

图4-b是表示实施例1中的步进电机驱动相机800的D部放大图。

图5是表示实施例1的步进电机驱动相机800的前视图。

图6是表示实施例1中的步进电机驱动相机800的分解图。

图7是表示实施例1中的步进电机驱动相机800的B-B剖面图。

图8是表示实施例2-1的压电超声波驱动相机900的3D侧视图。

图9是表示实施例2-1的压电超声波驱动相机900的俯视图。

图10是表示实施例2-1中的压电超声波驱动相机900的A-A剖面图。

图11-a是表示实施例2-1中的压电超声波驱动相机900的C部放大图。

图11-b是表示实施例2-1中的压电超声波驱动相机900的D部放大图。

图12是表示实施例2-1的压电超声波驱动相机900的前视图。

图13是表示实施例2-1中的压电超声波驱动相机900的B-B剖面图。

图14是表示实施例2-1中的压电超声波驱动相机900的分解图。

图15是表示实施例3、4的压电SIDM驱动相机1000的3D侧视图。

图16是表示实施例3、4的压电SIDM驱动相机1000的俯视图。

图17是表示实施例3、4中的压电SIDM驱动相机置1000的A-A剖面图。

图18是表示实施例4中的压电SIDM驱动相机1200的A-A剖面图。

图19-a是表示实施例3中的压电SIDM驱动相机1000的C部放大图。

图19-b是表示实施例3中的压电SIDM驱动相机1000的D部放大图。

图20-a是表示实施例4中的压电SIDM驱动相机1000的C部放大图。

图20-b是表示实施例4中的压电SIDM驱动相机1000的D部放大图。

图21是表示实施例3、4中的压电SIDM驱动相机1000的E部放大图。

图22是表示实施例3、4的压电SIDM驱动相机1000的前视图。

图23是表示实施例3、4中的压电SIDM驱动相机1000的B-B剖面图。

图24是表示实施例3中的压电SIDM驱动相机1000的分解图

图25-a是表示实施例1的步进电机驱动相机800的后侧的分解图

图25-b是表示实施例2的压电超声波驱动装置900的后侧的分解图

图25-c是表示实施例3的压电SIDM驱动相机1000的后侧的分解图

图25-d-1是表示实施例4的压电SIDM驱动相机1200的后侧的分解图

图26是表示微球和溶剂在容器中搅拌成为微球溶液的状态

图27是表示均匀搅拌后的微球溶液涂布于微球滚动面(导向面)的示意图

图28是表示实施例2-2中的超声波压电驱动装置3D侧视图

图29是表示实施例2-2中的压电超声波驱动装置900的A-A剖面图。

图30是表示实施例2-2中的平板压簧953的底部构成的3D侧视图。

图31-a是表示实施例2-2中的压电超声波驱动装置900的A-A剖面图。

图31-b是表示实施例2-2中的压电超声波驱动装置900的E部放大图。

图32是表示实施例2-2中的压电超声波驱动装置900的分解图

图33是表示实施例2-3中的超声波压电驱动装置3D侧视图

图34是表示实施例2-3中的压电超声波驱动装置900的A-A剖面图。

图35-a是表示实施例2-3中的压电超声波驱动装置900的A-A剖面图。

图35-b是表示实施例2-3中的压电超声波驱动装置900的E部放大图。

图36是表示实施例2-3中的压电超声波驱动装置900的分解图

符号的说明

DW定位部、IS图像传感器芯片、JX间隙、LU镜头、MB微球、PI光电传感器、S固定螺丝、SB芯片基板、XW限位部

800步进电机驱动相机 ，810固定框 ，814a V形凹槽

814b平面凹槽 ，840平板压簧 ,841压簧定位孔

842a平板压簧臂部a ，842b平板压簧臂部b ，850步进电机组件

851步进电机 ，852驱动螺杆 ，853步进电机固定板

854螺杆从动件 ，854a螺纹结合部 ，854b螺杆从动件定位柱

860移动框 ，861镜头定位孔 ，862a板簧承靠a

862b板簧承靠b ，864a V形凸起 ，864b平面凸起

900压电超声波驱动相机 ，910固定框 ，913板簧定位部

914压电陶瓷定位部

914a V形凹槽 ，914b平面凹槽 ，950超声波驱动组件

951超声波压电陶瓷 ，951a超硬合金块 ，952压电陶瓷FPC

953平板压簧 ，953a压电陶瓷Z轴定位 ，953b平板压簧臂部

953c限位部 ，954钢板 ，956压电陶瓷安装部，

960移动框 ,961镜头定位孔 ，962钢板安装表面

963限位部 ，964a V形凸起 ，964b平面凸起

965通孔 ，966移动框平面部 ，973限位部

1000压电SIDM驱动相机 ，1010固定框 ，1014a V形凹槽

1014b平面凹槽 ，1050层积型压电驱动组件，1051层积型压电陶瓷

1052碳纤维棒 ，1053重锤 ，1054平板压簧

1054a平板压簧臂部a ，1054b平板压簧臂部b ，1054c V形压接部

1055驱动用微球滚动部件，1055a微球滚动面 ，1060移动框

1061镜头定位孔 ，1062a板簧承靠a ，1062b板簧承靠b

1062c板簧Z轴限位

1064a V形凸起 ，1064b平面凸起 ，1015SIDM固定部

1214a半圆形凹槽

1250层积型压电驱动组件，1254平板压簧 ，1254a平板压簧臂部a

1254b平板压簧臂部b ，1255驱动用微球滚动部件，1255a微球滚动面

1260移动框

1264a半圆形凸起 ，1264b平面凸起

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施例，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施，实施例中说明的特征的组合不一定全部是发明的解决方式所必须的。

在以下具体实施例的说明中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，本文中出现的类似于“一”的限定语并非是指对数量的限定，而是描述在前文中未曾出现的技术特征。同样地，本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数，并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中即可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

对本说明中所使用的坐标轴说明如下，光轴是Z轴；与Z轴垂直的水平方向是X轴；与Z轴垂直的垂直方向Y轴。

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。

以下，结合图1至图23说明微球导向驱动装置的实施例。

实施例1

如图1所示，是机电转换元件以步进电机为驱动部件的微球导向的步进电机驱动相机800的3D侧视图。包含镜头LU，步进电机组件850，固定框810，移动框860，及搭载感光芯片的芯片基板SB等部件。

如图6及图25-a的分解图所示，固定框810后部设有感光芯片的芯片基板SB，前部呈4方形，光轴方向的前端有圆形开口，内部可以收纳通过镜头定位孔861固定镜头LU的移动框860。检测移动框860移动量的光电传感器PI设置于后部的上方。在固定框810前部的上表面，设置有步进电机组件850的定位DW，可以通过螺丝s固定步进电机组件850，此外，还形成有两列与光轴平行的V形凹槽814a和平面凹槽814b。两列凹槽的表面上分别设置有微球MB构成的微球层，微球材料选用塑料材质。关于微球的设置方式，如图26所示，将一定量的微球MB与溶剂在容器中，以一定比例混合均匀。之后，通过如图27所示，通过自动或人工的涂布的方式，将含有微球的溶剂，以一定的量，在步进电机驱动相机800装配之前，事先涂布到V形凹槽814a和平面凹槽814b的微球滚动表面。所选择的溶剂可以是水溶性或非水溶性，挥发性或非挥发性等不限，溶剂是粘性小、润滑性好、流动性适中的润滑剂或润滑油等溶剂或混合溶液。

移动框860具有平面部，在平面部的上表面设置有半圆柱形的承靠862a和862b，承靠862a和862b的两端分别设有用于限制平板弹簧840在驱动中相对于移动框860在光轴方向位移的限位部XW。如图25-a所示，在移动框860的上表面的相反一侧，设置有与固定框810的V形凹槽814a和平面凹槽814b相对的V形凸起864a和平面凸起864b。

弹簧部件为平板压簧840，中部设有压簧定位孔841，两边分别是平板压簧臂部a842a和平板压簧臂部b 842b。

螺杆从动件854为圆弧形部件，轴向内圆弧一侧的两端形成有与驱动螺杆852的螺纹相互螺纹结合的具有螺纹(图6中未显示的)的螺纹结合部854a。如图7所示，螺杆从动件854底部的中间位置设有可与平板压簧840上的压簧定位孔841固定配合的头部呈圆锥形的螺杆从动件定位柱854b。

如图3、图7所示，步进电机组件850由步进电机851，驱动螺杆852，步进电机固定板853组成。

步进电机驱动相机800的安装方式如图6所示，首先，将平板压簧840以平板压簧臂部a 842a和平板压簧臂部b 842b分别设置于移动框860的限位XW内的承靠862a和承靠862b上为基准，将平板压簧840安装于移动框860；其次，将螺杆从动件854的螺杆从动件定位柱854b对准平板压簧840中部设有压簧定位孔841，将螺杆从动件854以轴向沿着光轴方向为基准将螺杆从动件854设置于平板压簧840之上；再以固定框810的V形凹槽814a和平面凹槽814b及移动框860的V形凸起864a和平面凸起864b分别相向配合形成V形间隙JX为基准，另外，也可以根据需要另外设置安装基准，这里不作详细说明。

将移动框860、平板弹簧840、螺杆从动件854一起安装于固定框810；之后，将步进电机组件850上的定位孔和固定框810的定位部DW的定位孔按光轴方向，用用螺丝S固定，固定后步进电机组件850的驱动螺杆852与螺杆从动件854的螺纹结合部854a螺纹咬合。如图7所示，螺杆从动件854的定位柱854b的锥型部的端部直径小于根部直径，平板压簧840的压簧定位孔841的内径介于定位柱854b端部直径和根部直径之间。装配后，平板弹簧840的中间的压簧定位孔841受到螺杆从动件854的定位柱854b的圆锥表面所施加的向下的压力，并如图3图4-a、图4-b的C、D放大图所示、在两侧，平板压簧840的平板压簧臂部a 842a和平板压簧臂部b 842b与移动框860承靠部862a和862b分别相互压接的位置，则产生前述压力的两个分力，分别向位于移动框860的承靠部862a和862b的正下方的微球MB和前述间隙JX及中间的微球层MB形成的两列微球导向施加压力，由此，V形凸起864a和平面凸起864b和V形凹槽814a和平面凹槽814b的导向面分别与间隙JX内的微球MB相互压接，形成两列与光轴平行的微球导向。

当给步进电机组件850通电信号，驱动螺杆852转动时，平板压簧840的平板压簧臂部a 842a和平板压簧臂部b 842b与移动框860承靠部862a和862b因上述弹簧力而相互压接产生静摩檫力，并且平板弹簧840的中间压簧定位孔841受到螺杆从动件854的定位柱854b的定位，使得螺杆从动件854及平板弹簧840都不能在垂直于光轴方向随驱动螺杆852转动而一起移动，同时，来自平板压簧840的压簧定位孔841与螺杆从动件854的定位柱854b的作用力，可以使得驱动螺杆852的螺纹与螺杆从动件854的螺纹咬合紧密，限制螺纹咬合驱动时的空回误差。这样，驱动螺杆852的转动，只能带动螺杆从动件854和平板弹簧840与移动框860一起，沿两列微球导向的方向，相对于固定框810做直行移动。这时，微球MB在固定框810的V形凹槽814a和平面凹槽814b和移动框860的V形凸起864a和平面凸起864b所形成的微球导向部的表面做相应滚动。从而使得固定有镜头LU的移动框860相对于固定于固定框810的芯片基板SB做相对的移动，从而实现自动对焦。

此外，装配后，当溶剂为水溶性时，可以经过纯水洗净工艺。此时溶剂被溶解，洗净后仅剩下或可以部分剩下微球层在微球导向部(可以为凸起或凹槽)的表面。当溶剂为非水溶性时，溶剂不容易被水溶解，可以与微球一起继续保留在微球导向部的表面。当溶剂为非挥发性时，同前述情况。当溶剂为挥发性时，溶剂挥发后，仅剩余微球于微球导向部的表面，更适合于纯水洗净。

实施例1的效果

效果1-1

相比现有技术的导柱导向的步进电机驱动的驱动器，采用了平板弹簧压接的微球导向的滚动导向结构，相对于现有技术的导柱导向可以显著降低滑动摩擦阻力，使得步进电机驱动更顺畅。并且，平板弹簧压接结构比现有技术的螺旋弹簧压接结构更简单体积小。

效果1-2

本实施例的微球导向采用粘性小、润滑性、流动性比润滑膏等凝胶物质更好的溶剂，相比采用润滑脂的现有技术，可以减小驱动器在驱动时的粘性阻力，驱动性更好更顺滑。此外，当溶剂为挥发性时，微球溶剂在涂布后溶剂挥发，仅剩下微球在导向面，有利于纯水等洗净的实施。

实施例2-1

如图8所示，是机电转换元件采用超声波压电陶瓷，并采用微球导向的压电超声波驱动相机900的3D侧视图。包含镜头LU，超声波驱动组件950，固定框910，移动框960，及搭载感光芯片的芯片基板SB等部件。

如图14及图25-b的分解图所示，固定框910后部设有感光芯片的芯片基板SB，前部呈4方形，光轴方向的前端有圆形开口，内部可以收纳通过镜头定位孔961固定镜头LU的移动框960。检测移动框960移动量的光电传感器PI设置于后部的上方。在固定框910前部的边缘两侧的各自中间位置，设置有板簧定位部913。在固定框910前部的上表面，形成有两列与光轴平行的V形凹槽914a和平面凹槽914b。两列凹槽的表面上分别设置有微球MB构成的微球层，微球材料选用尼龙等塑料。关于微球的设置方式，如图26所示，将一定量的微球MB与溶剂在容器中，以一定比例混合均匀。如图27所示，通过自动或人工的涂布的方式，将含有微球的溶剂，以一定的量，在步进电机驱动相机800装配之前，事先涂布到V形凹槽914a和平面凹槽914b的微球滚动表面。所选择的溶剂可以是水溶性或非水溶性，挥发性或非挥发性等不限，溶剂是粘性小、润滑性好、流动性适中的润滑剂或润滑油等溶剂或混合溶液。

移动框960具有平面部，在平面部的上表面设置有限制钢板954的位置的定位部962，在垂直光轴的X方向，还设置有限制超声波压电陶瓷951偏移的两列平行的A限位部963，其高度高出移动框960具有平面部表面。如图25-b所示，在移动框960的上表面的相反一侧，设置有与固定框910的V形凹槽914a和平面凹槽914b相对的V形凸起964a和平面凸起964b。

本实施例的弹簧部件也为平板压簧，平板压簧953中部设有压电陶瓷安装部956，在压电陶瓷安装部956的光轴方向前后两侧，如图13所示，还分别设有压电陶瓷轴向定位953a，如图14所示，平板压簧953两边分别是平板压簧臂部953b。

压电超声波驱动相机900的安装方式如图10、图11-a、图11-b、图14所示。其中，超声波驱动组件950由超声波压电陶瓷951，圆柱形超硬合金块951a，压电陶瓷FPC 952，平板压簧953，钢板954组成。其中，事先将超声波压电陶瓷951和圆柱形超硬合金块951a，以粘结的方式安装为一体；之后，超声波驱动组件950的安装，如图14所示，将超声波压电陶瓷951与压电陶瓷FPC 952贴合后，再将超声波压电陶瓷951与压电陶瓷FPC 952结合件贴合于平板压簧953中部的压电陶瓷安装部956，使之在光轴方向位于如图13和图14所示的前后两个压电陶瓷Z轴定位953a之间。如图14所示，将钢板954贴合于移动框960上表面上形成的的定位部962。

在压电超声波驱动相机900安装时，先以固定框910的V形凹槽914a和平面凹槽914b及移动框960的V形凸起964a和平面凸起964b分别相向配合形成V形间隙JX为基准，将如上所述移动框960和固定框910安装定位之后，将超声波驱动组件950的平板压簧953的中部的压电陶瓷安装部956表面对准移动框960的上表面的两个限位部A 963、及已经安装于移动框960的钢板安装表面962上的钢板954安装，安装后超硬合金块951a与钢板表面接触。之后将平板压簧953的两个平板压簧臂部953b，以向下压接的方式，分别设置于固定框910的板簧定位部913的如图8、10、11-a、11-b、14所示的位置，两个平板压簧臂部953b的后侧靠向板簧定位部913的接触面；这样，压电陶瓷的XYZ轴向都可以得到准确的安装定位。

装配后，如图10、11-a、11-b、14图所示，平板弹簧953由于受到两侧的按压安装所带来的弹性变形产生应力，从而在中间的压电陶瓷安装部956的内面产生向超声波压电陶瓷951及超硬合金块951a的向下的合力压力，使得超硬合金块951a产生压向固定于移动框960的钢板954的压接力。并且此压接力还压向移动框960两侧的V形凸起964a和平面凸起964b形成两个分力，并通过微球MB分别压接于固定框910的V形凹槽914a和平面凹槽914b。

由此，如图11-a、图11-b的C、D放大图所示，V形凸起964a和平面凸起964b和V形凹槽914a和平面凹槽914b的导向面分别与其间形成的间隙JX内的微球MB相互压接，形成两列与光轴平行的微球导向。

当给超声波驱动组件950通电信号时，超声波压电陶瓷951产生椭圆振动，通过在超声波压电陶瓷951工作面上粘结的两个超硬合金块951a分别按电信号和控制的顺序推动钢板954表面。从而带动移动框960沿着V行凸起964a和平面凸起964b与V形凹槽914a和平面凹槽914b相互按压微球MB并使之滚动，从而沿光轴平行的方向相互直行移东，从而使得固定有镜头LU的移动框860相对于固定在固定框810的芯片基板SB做相对的移动，从而实现自动对焦。

由于位于移动框960表面的限位部A 963的限位，可以准确地安装超声波驱动组件950的超声波压电陶瓷951的移动框960表面垂直光轴方向的X轴的位置，防止左右的偏移，可以提高安装精度和降低驱动误差。

此外，装配后，当溶剂为水溶性时，可以经过纯水洗净工艺。此时溶剂被溶解，洗净后仅剩下或可以部分剩下微球层在微球导向部(可以为凸起或凹槽)的表面。当溶剂为非水溶性时，溶剂不容易被水溶解，可以与微球一起继续保留在微球导向部的表面。当溶剂为非挥发性时，同前述情况。当溶剂为挥发性时，溶剂挥发后，仅剩余微球于微球导向部的表面，更适合于纯水洗净。

作为压电陶瓷的X轴向的位置限位，还可以将限位部设置于平板弹簧953上，或固定框910上。作为本实施例的另外两个例子，仅针对限位部在弹簧和固定框的不同设置内容，分别以[实施例2-2]、和[实施例2-3]，如图28～图30说明。其他的与[实施例2-1]一致之处，不重复说明。对于与[实施例2-2]相同，但未详细说明到的[实施例2-1]内容，则在[实施例2-2]中稍作顺带说明。

实施例2-2

如图30所示，在平板压簧953的压电陶瓷安装部956的X方向的两侧，利用钣金加工，弯折两处限位部953c，以确定超声波压电陶瓷951在X方向的位置和精度。

在Z轴方向分别设有和实施例2-1相同的两处压电陶瓷Z轴定位953a，安装后，可确定超声波压电陶瓷951在Z轴方向的定位。

在Y轴方向，受压电陶瓷安装部956内表面的压接作用力的压接，如图31-b的E放大图所示，从移动框960的钢板安装表面962、钢板954、超硬合金块951a、超声波压电陶瓷951彼此压接，可以确定超声波驱动组件50和超声波压电陶瓷951的Y轴位置。

如图28、29、32所示，与实施例2-1不同，在移动框960的上表面仅设置钢板安装表面962。

这样在平板弹簧953上设置限为部953c，也可以准确地限位超声波驱动组件950的超声波压电陶瓷951的X轴的位置，防止左右的偏移，可以提高安装精度和降低驱动误差。同时如实施例2-1，也能同时确保Y轴和Z轴的位置精度。

实施例2-3

如图36所示，在固定框910的上表面中部设置一体成形的超声波压电陶瓷的两个定位部914，用作对超声波压电陶瓷951在X方向的左右两侧的定位，防止超声波压电陶瓷951在X方向的位置偏移。在移动框960的平面部966的钢板安装表面962处的X方向两侧开设通孔965，在两处通孔965中间的部分为安装钢板954的钢板安装表面962.如图33、34、35-a、35-b所示，装配后，固定框910上的限位部914穿过移动框960的平面部966上开设的通孔965，包含超声波压电陶瓷951等的超声波驱动组件950的部件都被在X轴方向限位于两个超声波压电陶瓷的定位部914内，这样，在固定框910上设置限位部914，也可以准确地限位超声波驱动组件950的超声波压电陶瓷951的X轴的位置，防止左右的偏移，可以提高安装精度和降低驱动误差。

同时，如实施例2-1、实施例2-2，也能同时确保Y轴和Z轴的位置精度。

实施例2-1、2-2、2-3的效果

效果2-1

平板弹簧压接和微球导向的超声波压电驱动结构，相对于现有技术的导柱导向显著降低滑动摩擦阻力，使得步进电机驱动更顺畅。

效果2-2

在移动框或固定框或弹簧上设置压电陶瓷的限位，使得压电陶瓷在安装和使用时的精度得以有效控制、提高安装精度和降低位置偏差和驱动误差。

效果2-3

本实施例的微球导向采用粘性小、润滑性、流动性比润滑膏等凝胶物质更好的溶剂，相比采用润滑脂的现有技术，可以减小驱动器在驱动时的粘性阻力，驱动性更好更顺滑。此外，当溶剂为挥发性时，微球溶剂在涂布后溶剂挥发，仅剩下微球在导向面，有利于纯水等洗净的实施。

实施例3

如图15所示，是机电转换元件以压电SIDM为驱动部件的微球导向的压电SIDM驱动相机1000的3D侧视图。包含镜头LU，压电SIDM驱动组件1050，固定框1010，移动框1060，及含感光芯片的芯片基板SB等主要部件。

在固定框1010上，如图15、23、24所示，后部安装感光芯片的芯片基板SB，前部呈4方形，光轴方向的前端有圆形开口，内部可以收纳定位有镜头LU的移动框1060。在固定框1010上设置有压电SIDM驱动组件1050的定位DW，本实施例通过固定螺丝s固定，也可以其他方式固定。在上部，还设置有检测位移动框1060移动量的光电传感器PI。

在固定框810的前部上表面一侧，形成有两列与光轴平行的V形凹槽1014a和平面凹槽1014b。两列凹槽的表面上分别设置有微球MB构成的微球层。微球的安装设置方式如图26所示，将一定量的微球MB与溶剂在容器中，以一定比例混合均匀。之后，通过如图27所示，通过涂布的方式，将含有微球的溶液以一定的量，涂布到V形凹槽1014a和平面凹槽1014b的微球滚动表面。所选择的溶剂可以是粘性小、流动性适中的干式或湿式或半湿式的润滑剂或润滑油，也可以是水溶性或非水溶性，挥发性或非挥发性等不限。

如图24所示，在移动框1060上，设有通过镜头定位孔1061将镜头LU固定在移动框1060上；在移动框1060的上表面的上部设置有平板弹簧1040的承靠1062a和1062b；如图25-c所示，在移动框1060的上表面相反一侧，设置有与固定框1010的V形凹槽1014a和平面凹槽1014b相对的V形凸起1064a和平面凸起1064b。

在压电SIDM组件1050上，如图23、24所示，形成有层积型压电陶瓷1051，碳纤维棒852，和金属钨合金的重锤853。

在平板压簧1054上，如图24所示，中部设有V形压接部1054c。

在驱动承靠部件1055上，如图24所示，后部形成有与固定框1010上的定位部DW匹配定位的通孔。底面形成有半圆形的微球滚动面1055a。

以下是移动框1060、压电SIDM驱动组件1050、平板压簧1040、驱动承靠部件1055等分别按图24所示安装于固定框1010的说明。如图17和图19-a、图19-b的C和D放大图所示，固定框的V形凹槽1014a和平面凹槽1014b及移动框1060的V形凸起1064a和平面凸起1064b分别相向形成V形间隙JX和平面间隙JX，介于V形间隙JX和平面间隙JX中分别形成有多个微球MB构成的微球层。微球MB的滚动面为V形凸起1064a和平面凸起1064b和V形凹槽1014a和平面凹槽1014b表面。如图24所示，将平板压簧1054以压簧V形压接部1064c开口向上方向，如图19-a、图19-b的C、D放大图所示，并将平板压簧臂部1054a和1054b分别安装于移动框1060的板簧承靠1062a和1062b之间，再将层积型压电陶瓷1051和碳纤维棒1052及重锤1053以粘结的方式，事先结合形成的压电SIDM驱动组件1050，以重锤1053的外圆为基准设置于固定框1010的SIDM固定部1015，并粘结固定，另一端以碳纤维棒1052外圆为基准设置于事先安装好的平板压簧1054的V形压接部1054c，；将事先均匀混合有微球MB的并含有1～10％油性物质的挥发性溶剂涂布于驱动用微球滚动部件1055的半圆形内面微球滚动面1055a上，当挥发性溶剂回发后，油性物质在微球MB和微球滚动面1055a上形成油性薄膜，油性薄膜的粘性力将微球MB固定在微球滚动面1055a上的驱动用微球滚动部件1055通过固定螺丝S固定于固定框1010的定位部DW，使得压电SIDM驱动组件1050成为与固定框1010一体的固定部件。如图15、24所示，驱动承靠部件1055被固定于固定框1010上成为固定的一部分；此时，如图21所示，在平板压簧1054的中部，以V形压接部1054c的V形压接面与压电SIDM驱动组件1050的碳纤维棒1052的外圆形成相互压接，并在X轴和Y轴方向固定于碳纤维棒1052的外圆；在作为驱动部件的碳纤维棒1052的与V形压接部1054c相互压接的相反一侧，如图15、17、19-a、19-b、21所示驱动承靠部件1055的半圆形微球滚动面1055a内表面和压电SIDM驱动组件1050的圆柱碳纤维棒1052外表面形成圆形间隙，间隙间设置有微球MB形成的微球层。

在平板压簧1054的两侧，在Z轴方向，受移动框1060上的板簧承靠a 1062a和板簧承靠b 1062b的两端的板簧Z轴限位1062c的对平板压簧1054的平板压簧臂部a 1054a和平板压簧臂部b 1054b的限位而在Z轴方向被固定于移动框1060，形成移动部件；在X轴方向，由于移动框1060上的板簧承靠a 1062a和板簧承靠b 1062b及平板压簧1054的平板压簧臂部a 1054a和平板压簧臂部b 1054b仅仅压接承靠而不固定，因此，平板压簧1054的X轴方向位置由于V形压接部1054c与碳纤维棒1052的外圆的配合，平板压簧1054在其长度方向的X轴向是活动的，两者间仅仅形成摩擦驱动所需的驱动部件和被驱动部件关系和所需的压接力与摩擦力，不形成如现有技术的导向功能。从而与固定框的V形凹槽1014a和平面凹槽1014b及移动框1060的V形凸起1064a和平面凸起1064b分别相向形成V形间隙JX和平面间隙JX，介于V形间隙JX和平面间隙JX中分别形成有多个微球MB构成的微球层所形成的微球导向，不形成双重导向而形成相互干涉。这样，将现有技术的SIDM驱动部件的碳纤维轴既作驱动轴，又作导向的功能，拆解成仅作驱动。导向由前述微球导向完成。

按所述安装后，如图19-a、图19-b所示，由于平板压簧1054的自由状态的形状和安装状态的形状不同，平板压簧1054受压两侧板簧承靠a 1062a和板簧承靠b 1062b的压接和与之相反一侧的平板压簧1054的V形压接部1054c受压电SIDM驱动组件的碳纤维棒1052的压接而变形受力，从而产生相反的变形应力，使得相应位置的固定框1010的V形凹槽1014a和平面凹槽1014b和移动框1060的V形凸起1064a和平面凸起1064b所形成的微球导向部形成一定的施力，即预压力。使得固定框1010V形凹槽1014a和平面凹槽1014b和移动框1060的V形凸起1064a和平面凸起1064b通过其间的微球MB相互压接。

当给压电SIDM驱动组件1050通电信号驱动时，层积型压电陶瓷1051按一定脉冲前后伸长和收缩。由于V形压接部1054c受到与碳纤维棒1052之间的弹簧压力产生的压接力，而使得平板压簧1054与碳纤维棒1052产生相互的摩擦力，由于脉冲信号控制的差异，产生轴向的前后方向的摩擦驱动力，带动移动框1060沿着固定框1010的V形凹槽1014a和平面凹槽1014b和移动框1060的V形凸起1064a和平面凸起1064b所形成的微球导向部的方向做直线驱动。这时，微球MB在固定框1010V形凹槽1014a和平面凹槽1014b和移动框1060的V形凸起1064a和平面凸起1064b所形成的微球导向部的表面做相应滚动。同时，如图21所示，由于在平板压簧1054与压电SIDM驱动组件1050的碳纤维棒1052的摩擦压接驱动的相反一侧，因有滚珠MB设置在驱动承靠部件1055的微球滚动面1055a和碳纤维棒1052外圆形成的间隙间滚动，由于滚动摩擦系数比滑动摩擦阻力小，因此，相比现有技术的SIDM的摩擦夹持方式，本实施例的碳纤维棒1052和驱动承靠部件1055之间的微球滚动导向，可以有效提高压电SIDM的驱动效率，降低摩擦阻力。

在装配后，当溶剂为水溶性时，可以经过纯水洗净工艺。此时溶剂被溶解，洗净后仅剩下或可以部分剩下微球层在微球导向部(可以为凸起或凹槽)的表面。当溶剂为非水溶性时，溶剂不容易被水溶解，可以与微球一起继续保留在微球导向部的表面。当溶剂为非挥发性时，，会有如上所述情况。当溶剂为挥发性时，溶剂挥发后，剩余微球于微球导向正东部的表面，更适合于纯水洗净。

实施例3

效果3-1

在驱动部件与被驱动部件的摩擦接触面的相反一侧，设置有微球层在滚动面上滚动，相对与现有技术双重的V形承靠的夹持，将一侧承靠的滑动摩擦变为微球滚动摩擦，摩擦阻力减小，可以有效提高压电SIDM的驱动效率，降低摩擦阻力。

效果3-2

将现有技术的驱动装置的导向和摩擦驱动兼用碳棒摩擦驱动导向的方式，改为单独的微球导向加单独的碳棒摩擦驱动方式，解决了产品不良因素的相互干扰问题，容易品质控制，有助于产品品质提升。

实施例4

本实施例采用与实施例3相同的结构，仅在微球导向的剖面形状部分有所不同，因此，省略相同部分的内容，只对不同部分加以说明。

如图25-d-2所示，在固定框1210的上表面，设有1列剖面为为半圆形的凹槽1214a和一列为平面的平面凹槽1214b，与此对应地，如图25-d-1所示，在移动框1260上部表面的相反一侧，与固定框1210的上表面对应处设置有两列凸起，分别是半圆形凸起1264a和平面凸起1264b。如图18、20-a、20-b所示半圆形的凹槽1214a和平面凹槽1214b与半圆形凸起1264a和平面凸起1264b装配后形成相应的间隙。间隙之间设置有经由混合有微球的溶剂经涂布形成的微球层。经平板弹簧1254的两个平板压簧臂部1254a和1254b的弹性力的施力，使得半圆形的凹槽1214a和平面凹槽1214b与半圆形凸起1264a和平面凸起1264b分别和微球层MB相互压接。微球的直径为φ0.05㎜左右。

当对压电SIDM驱动组件通电信号驱动时，微球M相对于具有半圆形的凹槽1214a和平面凹槽1214b与半圆形凸起1264a和平面凸起1264b的表面滚动，从而使得移动框1260相对于固定框1210沿着半圆形的凹槽1214a和平面凹槽1214b与半圆形凸起1264a和平面凸起1264b及微球MB形成的微球导向部方向移动。

实施例4的效果

效果4-1

由固定部件上的剖面为半圆形凹槽和移动框上的剖面为半圆形凸起及其间隙间的微球层形成的基准导向和固定部件上的剖面为平面的凹槽和移动框上的剖面为平面的凸起及其间隙间的微球形成的导向。和实施例3的剖面为V形的导向有同等效果。都可以实现导向定位和减少滑动摩擦，使得驱动顺畅。

效果4-2

微球的直径比传统的滚珠小，因此可以使得驱动装置体积更小。

本使用新型使用实施例说明了本发明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施例所记载的范围。比如，驱动部件还可以是形状记忆合金方式或传统电磁驱动方式(如音圈马达VCM)或压电片为单层或多层加弹簧片的方式或压电超声波或非超声波驱动方式等不限。此外，溶剂是指粘性小、润滑性好、流动性适中的干式或湿式或半湿式的润滑剂或油或混合液、混合剂、流动体、半流动体等不限，并具有水溶性或非水溶性，挥发性或非挥发性的特征。混合微球后的溶液的上述性质不变。对于本领域技术人员显而易见的是，可以对上述实施例进行各种改变或改进，这种改变或改进的形式也可以包括在本发明的技术范围内。

本发明所述V形指形似V字或弧形或部分弧形或梯形的截面形状或者起类似作用的其他形状。本发明记载或示出的装置、系统、程序及方法中的动作、步骤、步骤及阶段等各处理的执行顺序，没有特别明示为“更早”、“之前”等，另外，只要不在后面的处理中使用前一处理的输出应当注意，可以以任何顺序实现。对于本申请记载或示出的动作流程，即使为了方便而使用“首先”、“接着”等进行了说明，也不意味着必须按照该顺序实施。

Claims (19)

1.一种光学驱动装置，具有固定部件和移动部件，所述移动部件受两个或两个以上在固定部件和移动部件上形成的直进导向部的导向而移动，含有在所述直行导向部之间或与所述直行导向部平行地配置的驱动部件，和分别位于所述固定部件和所述移动部件上并相向形成的间隙和介于所述间隙中的多个微球构成的微球层，其特征在于，包括对驱动部件和固定部件及移动部件施加相互作用力的弹簧部件，通过所述弹簧使形成所述间隙的微球滚动面与所述微球相互压接。

2.根据权利要求1所述的光学驱动装置，其特征在于，所述弹簧为平板弹簧。

3.根据权利要求1所述的光学驱动装置，其特征在于前述驱动部件采用压电驱动方式。

4.根据权利要求1所述的光学驱动装置，其特征在于，前述驱动部件采用电磁驱动方式。

5.根据权利要求1所述的光学驱动装置，其特征在于，前述驱动部件采用形状记忆合金驱动方式。

6.根据权利要求1所述的光学驱动装置，其特征在于，前述驱动部件采用步进等电机驱动方式。

7.根据权利要求1所述驱动装置，其特征在于，在至少一个所述直进导向部形成的所述间隙的形状为V形剖面间隙形状，包括V形凹槽与V形凸起，分别设置于所述固定部件或移动部件的任一方。

8.根据权利要求1所述驱动装置，其特征在于，至少一个所述直行导向部形成的所述间隙形状为圆形或弧形、或半圆或半弧形或部分圆或部分弧形(以下统称圆形)的剖面间隙形状。包括圆形凹槽与圆形凸起，所述圆形凹槽与所述圆形凸起分别设置于所述固定部件或移动部件的任一方。

9.根据权利要求3所述驱动装置，其特征在于，所述驱动部件是压电机电转换元件，通过利用按压力使得摩擦部件与被驱动部件相互压接，并通过摩擦力驱动所述被驱动部件。

10.根据权利要求9所述驱动装置，其特征在于，在摩擦部件的摩擦接触面的相反一侧设置有微球层。

11.根据权利要求1所述驱动装置，其特征在于，将所述微球在所述溶剂中以规定的量混合，形成含有所述微球的溶剂，并以涂布的方式按所述导向部的微球滚动面上的容积或面积大小来决定微球的量。

12.根据权利要求1和11所述驱动装置，其特征在于，所述溶剂为挥发性或非挥发性溶剂。

13.根据权利要求1和11所述驱动装置，其特征在于，所述溶剂为水溶性或非水溶性溶剂。

14.根据权利要求12所述驱动装置，其特征在于，所述微球混合于挥发性溶剂中涂布，涂布后所述挥发性溶剂挥发，剩下微球形成可滚动的微球层。

15.根据权利要求12所述驱动装置，其特征在于，所述微球混合于含有1％～10％的油性物质的挥发性溶剂的溶液中涂布，涂布后所述挥发性溶剂挥发，在微球和导向表面形成所述油性物质薄膜，所述油性物质薄膜的粘性可保持微球于所述微球滚动表面，形成可滚动的薄膜微球层。

16.根据权利要求1和7任一项所述的光学驱动装置，其特征在于，所述具有V字剖面形状的间隙中形成V字剖面形状的两个面可以是平面也可以是圆弧面，或，至少两个所述间隙的延伸面相交，构成V字剖面形状，其中每个所述间隙的面可以是平面也可以是包括圆形或非圆形的互面。

17.根据权利要求3所述的光学驱动装置，其特征在于，所述压电驱动方式为超声波压电驱动装置，在垂直于压电陶瓷的工作面的前后左右两侧，设置有限制所述压电陶瓷的偏移的定位部。

18.根据权利要求17所述的光学驱动装置，其特征在于，所述定位部设置于所述移动部件或所述固定部件或所述弹簧部件上。

19.根据权利要求1所述的光学驱动装置，其特征在于，至少有一个所述直进导向部形成的所述间隙的形状为平面的剖面间隙形状，包括平面凹槽与平面凸起，分别设置于所述固定部件或移动部件的任一方。