專利名稱：光學(xué)對焦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)鏡頭的驅(qū)動技術(shù)，尤指一種壓電驅(qū)動式的光 學(xué)對焦裝置。
背景技術(shù)：
近年來用于手機或相機的光學(xué)系統(tǒng)，因其自身厚度的限制將使得 光學(xué)系統(tǒng)與致動器結(jié)構(gòu)盡可能地簡單，體積盡可能縮小，以適應(yīng)這類 裝置低架構(gòu)的發(fā)展趨勢。壓電致動器具有體積小、出力大、低耗電量、 寂靜無聲與兼容性高等優(yōu)點，而被運用于數(shù)字相機或可照相手機內(nèi)， 用來驅(qū)動光學(xué)鏡頭，使該光學(xué)鏡頭具有拉近或拉遠的功效，已成為光 學(xué)系統(tǒng)或相關(guān)商品的重要技術(shù)之一。我國公告第589777號發(fā)明專利中揭露一種多層薄盤壓電致動式超 聲波馬達，其將壓電材質(zhì)的蜂鳴片通以高電壓的交流電壓而產(chǎn)生交替 伸縮的形變，連動彈性振動板產(chǎn)生行駐波而供給外部動能，并以垂直 或平行對稱的方式組成驅(qū)動模塊。該專利前案雖可降低組件的磨耗， 然而由于必須組合使用多組驅(qū)動模塊，因此造成馬達結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且難 以微型化而造成應(yīng)用范圍的限制。美國專利第7， 099, 093號案揭示一種小型鏡頭模塊，如圖1所示， 主要是利用壓電致動器100帶動傳動輪101定位轉(zhuǎn)動螺桿102，進而使 鏡頭103產(chǎn)生前進或后退，由力矩原理M二r x F觀點來看，傳動輪101 小型化，雖然可使整體的體積變小，但會使壓電致動器100必需出力 加大而耗費功率，假如傳動輪101變大，則整體的體積相對會增大， 不利于小型化。美國專利第5,225，941號案揭示一種驅(qū)動裝置，如圖2所示，主 要是利用積層式壓電致動器104當動力源、彈片105產(chǎn)生預(yù)壓力，當 驅(qū)動信號輸入時，可帶動鏡頭106前進或后退，不過，積層式壓電致 動器104必需作多層積層式壓電片才能有大位移與大出力，所以，要將其薄型化勢必有其困難點。美國專利第6， 710， 950號案揭示一種應(yīng)用于數(shù)字相機的光學(xué)系統(tǒng) 的壓電致動器，如圖3所示，包括在裝設(shè)鏡組107的套筒108外部結(jié) 合一壓電致動器109，該壓電致動器109包括于一電路板110的內(nèi)側(cè)表 面等間隔地裝設(shè)的多個壓電片111，并于各該壓電片111表面結(jié)合一嚙 嚙合凸墊112，從而通過施加電壓于環(huán)繞于該鏡組107外圓周面的各該 壓電片111產(chǎn)生表面波，以使各嚙合凸墊112同步撥動鏡組107，相對 于該鏡筒108軸向位移，進而達成數(shù)字相機的光學(xué)變焦或?qū)?。但?此專利前案必須使用多個壓電組件而造成成本昂貴與裝配的困難，況 且要同步驅(qū)動各該壓電組件進行撥動鏡組，也非常難以控制位移的精 度，另外，鏡筒108的長度必需以移動的位移為依據(jù)，假如移動的距 離長，則鏡筒108的長度也需加長，不利小型化趨勢。美國專利第6， 961， 193號案揭示一種應(yīng)用于驅(qū)動鏡頭的驅(qū)動裝置， 如圖4所示，主要通過壓電片113產(chǎn)生慣性力而帶動鏡頭114前進或 后退，不過，為了產(chǎn)生慣性力，在外側(cè)處多加裝了質(zhì)量塊115，不僅使 整體的外徑變大，也使得整體重量增加。有鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，如何提供一種光學(xué)對焦裝置以實現(xiàn) 驅(qū)動扭力大、體積小、構(gòu)件簡單、結(jié)構(gòu)堅固、制造容易與組裝便捷等 功效，進而克服背景技術(shù)所存在的問題，乃成為目前業(yè)界亟待克服的 課題。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上所述背景技術(shù)的缺點，本發(fā)明之一目的即在于提供一種 簡化構(gòu)件的光學(xué)對焦裝置。本發(fā)明的另一 目的在于提供一種縮小體積的光學(xué)對焦裝置。 本發(fā)明的再一 目的在于提供一種提升驅(qū)動扭力的光學(xué)對焦裝置。 本發(fā)明的又一目的在于提供一種結(jié)構(gòu)堅固的光學(xué)對焦裝置。 本發(fā)明又另一目的在于提供一種易于制造的光學(xué)對焦裝置。 本發(fā)明又再一目的在于提供一種易于組裝的光學(xué)對焦裝置。 為達成上述目的及其它目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)對焦裝置，包括座體，具有接續(xù)的第一與第二容置空間、對外連通該第一容置空間的光孔、鄰接該第一容置空間的第一導(dǎo)引部、及位于該第二容置空 間的軸接部；套筒，軸接于該第二容置空間中的軸接部，且具有第一 螺合部；鏡頭，設(shè)置于該第一容置空間中，具有對應(yīng)螺紋連接至該第一螺合部的第二螺合部、及對應(yīng)滑動定位至該第一導(dǎo)引部的第二導(dǎo)引部，以根據(jù)該套筒旋轉(zhuǎn)而進行軸向運動；以及壓電致動器，其固定于 該座體中并接觸該套筒外側(cè)，用以提供旋轉(zhuǎn)動力驅(qū)動該套筒旋轉(zhuǎn)以帶 動該鏡頭進行對焦。前述的光學(xué)對焦裝置中，該壓電致動器的軸心可與該套筒的軸心 相互平行；該壓電致動器可包括一金屬管與二壓電片，較佳地，二壓 電片是間隔固設(shè)于該金屬管的外表面，而該金屬管可采用例如鋁管或 銅管，其中，該銅管可為黃銅管，當然亦可替換為塑料管而非以金屬 管為限。此外，該壓電片的層數(shù)可為單層或多層，同時，該壓電片可 依模態(tài)形狀作選自極化分布、電極涂布、及切割的其中一者。該座體中設(shè)有相對的二固定孔，用以固定該壓電致動器的兩端。 該座體的軸接部包括設(shè)于該座體內(nèi)部并對應(yīng)與該光孔同軸心的凸環(huán)、 以及套設(shè)于該凸環(huán)與該套筒之間的滾動件。于一較佳實施例中，該滾 動件可為一滾動軸承，例如選自滾珠軸承、滾針軸承、及滾柱軸承的 其中--者；于一較佳實施例中，該滾動件可包括多個滾珠，而該凸環(huán) 的內(nèi)圓面則設(shè)有多個用以定位設(shè)置該滾珠的溝槽，其中，多個溝槽可 等角配置于該凸環(huán)的內(nèi)圓面，另外，各該溝槽可貫穿至該座體外部， 并借一圓封予以封閉。該座體的至少一側(cè)可設(shè)置一壓制該壓電致動器的壓制部，用以提 供該壓電致動器接觸至該套筒外側(cè)的預(yù)應(yīng)力。于一實施例中，該壓制 部至少可包括結(jié)合于該蓋體一側(cè)并抵緊該壓電致動器外側(cè)例如為螺絲 的預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件，較佳地，該壓制部還可包括設(shè)置于該預(yù)應(yīng)力調(diào)整 組件與該壓電致動器之間的彈性組件，該彈性組件是例如選自彈簧、 簧片、及橡膠墊的其中一者。于另一較佳實施例中，該壓制部至少可 包括結(jié)合于該座體一側(cè)的側(cè)蓋、及設(shè)置于該側(cè)蓋與該壓電致動器之間 的彈性組件，其中，該彈性組件是例如選自彈簧、簧片、及橡膠墊的 其中一者。該座體可包括相結(jié)合的底座與罩蓋，該罩蓋具有接續(xù)的第 一與第二容置空間、對外連通該第--容置空間的光孔、以及鄰接該第一容置空間的第一導(dǎo)引部，而該底座則具有相對位于該第二容置空間 中的軸接部。上述的光學(xué)對焦裝置中，該套筒外側(cè)可具有一摩擦部，以供壓電致動器接觸驅(qū)動；其中，該摩擦部呈可環(huán)繞于該套筒外側(cè)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)， 而該環(huán)狀結(jié)構(gòu)可選自金屬、橡膠、及耐磨材料的其中一者。于一較佳 實施例中，該摩擦部可為套筒外側(cè)的涂布層，而該涂布層為選自鐵弗 龍、氧化鋁、氧化鋯、氮化硼、及耐磨混合物料的其中一者。此外， 該座體中可固定多個接觸該套筒外側(cè)的壓電致動器，較佳地，各該壓 電致動器可等角配置于該套筒外側(cè)。設(shè)于該套筒的第一螺合部可為內(nèi)螺紋，而設(shè)于該鏡頭的第二螺合 部則為相對的外螺紋。于一較佳實施例中，該第一導(dǎo)引部可為形成于 該座體內(nèi)部鄰接該第一容置空間的導(dǎo)軌，而該第二導(dǎo)引部則為形成于 該鏡頭外側(cè)且對應(yīng)滑動配合至該導(dǎo)軌的凸塊，較佳地，該鏡頭外部固 定一套件，而該凸塊形成于該套件外側(cè)。于另-較佳實施例中，該第 一導(dǎo)引部可為形成于該座體內(nèi)部鄰接該第一容置空間的凸塊，而該第 二導(dǎo)引部則為形成于該鏡頭外側(cè)且對應(yīng)滑動配合至該凸塊的導(dǎo)軌，同 樣地，該鏡頭外部可固定一套件，而該導(dǎo)軌形成于該套件外側(cè)。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可選擇同時驅(qū)動多個壓電致動器，因而 可提升驅(qū)動扭力，且利用單一壓電致動器或同時驅(qū)動多個壓電致動器， 即可驅(qū)動鏡頭本體中的鏡組作伸縮變焦的動作，已達成與縮小體積的 目的，利于應(yīng)用在例如手機等電子裝置中。此外，本發(fā)明的座體、鏡 頭、套筒、及壓電致動器等構(gòu)件并無復(fù)雜設(shè)計，且可使用一般規(guī)格品 或 -體成型制造，也達成簡化構(gòu)件、堅固與制造容易的目的。再者， 本發(fā)明的組成構(gòu)件均有其定位或嵌合處，所以也具有組裝便捷的功效。 由此可知，本發(fā)明已相對克服背景技術(shù)的缺失，實具高度的產(chǎn)業(yè)利用 價值。


圖1是顯示美國專利第7， 099， 093號案的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是顯示美國專利第5， 225, 941號案的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖3是顯示美國專利第6， 710， 950號案的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是顯示美國專利第6， 961, 193號案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是顯示本發(fā)明光學(xué)對焦裝置的第一實施例示意圖； 圖6A是顯示本發(fā)明光學(xué)對焦裝置的第一實施例爆炸示意圖； 圖6B是顯示本發(fā)明光學(xué)對焦裝置第一實施例的底座示意圖； 圖6C是顯示本發(fā)明光學(xué)對焦裝置第一實施例的罩蓋示意圖；第7A至7D圖是顯示本發(fā)明光學(xué)對焦裝置所應(yīng)用壓電致動器的四種實施例示意圖；以及圖8是顯示本發(fā)明光學(xué)對焦裝置的第二實施例爆炸示意圖。主要組件符號說明100壓電致動器101傳動輪102螺桿103鏡頭104積層式壓電致動器105彈片106鏡頭107鏡組108套筒109壓電致動器110電路板111壓電片112嚙合凸墊113壓電片114鏡頭115質(zhì)量塊2座體21底座210、210，軸接部211、211，凸環(huán)213、213，滾動件215溝槽217固定孔219定位部23習(xí)生 早Jul231第一容置空間232第一導(dǎo)引部233第二容置空間234光孔235固定孔236壓制部2361側(cè)蓋2363彈性組件2365通孔237窗口238定位部25圓封3套筒31第一螺合部33摩擦部4鏡頭41第二螺合部43套件431第二導(dǎo)引部5壓電致動器51金屬管53壓電片具體實施方式
以下配合

本發(fā)明的具體實施例，以使所屬技術(shù)領(lǐng)域普通 技術(shù)人員可輕易地了解本發(fā)明的技術(shù)特征與達成功效。如圖5所示，是顯示本發(fā)明光學(xué)對焦裝置的第一實施例示意圖， 本發(fā)明所提供的光學(xué)對焦裝置，包括一座體2、軸接于該座體中的套筒3、螺紋連接于該套筒3的鏡頭4、及固定于該座體中用以接觸驅(qū)動該 套筒3旋轉(zhuǎn)的壓電致動器5，該座體2與該鏡頭4分別設(shè)有對應(yīng)定位滑 動的第一導(dǎo)引部232及第二導(dǎo)引部431，從而可通過該壓電致動器5 驅(qū)動該套筒3旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)換帶動該鏡頭4進行對焦，由此構(gòu)件簡易的光 學(xué)對焦裝置提升驅(qū)動力，并克服現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)件復(fù)雜的缺點。于本實施例中，該壓電致動器5的軸心與該套筒3的軸心相互平 行，以提供較佳的驅(qū)動效率，從而可確保輸出扭力最大，但是若為考 慮整體體積的小型化，亦可使之非處于平行狀態(tài)，而非以本實施例所 示者為限。此外，該壓電致動器5可在固定電壓下，施以單相共振頻 率(單一頻率與單一相位)或雙相共振頻率(單 -頻率，相位不同)來驅(qū)動的，但是實際供給電壓的方法是以接線或外設(shè)接腳，視所應(yīng)用的產(chǎn) 品設(shè)計而異，由于此等接線或外設(shè)接腳的方法確為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普 通技術(shù)人員所能理解并輕易完成的部份，故于本實施例中未予揭示。如圖5及圖6所示，該座體2具有接續(xù)的第一容置空間231與第 二容置空間233、對外連通該第一容置空間231的光孔234、鄰接該第 一容置空間231的第一導(dǎo)引部232、及位于該第二容置空間233的軸接 部210，于本實施例中，該座體2包括相結(jié)合的底座21與罩蓋23，該 罩蓋23具有接續(xù)的第一容置空間231與第二容置空間233、對外連通 該第一容置空間231的光孔234、以及鄰接該第一容置空間231的第-一 導(dǎo)引部232，而該底座21則具有相對位于該第二容置空間233中的軸 接部210。請配合參閱圖6A及圖6B所示，該底座21具有與該罩蓋23結(jié)合 后相對位于該第二容置空間233中的軸接部210，從而借該軸接部210 軸接該套筒3，同時通過限位于該第二容置空間233中而限制該套筒3 的軸向運動。于本實施例中，該軸接部210包括設(shè)于內(nèi)部并對應(yīng)與該 光孔234同軸心的凸環(huán)211、以及套設(shè)于該凸環(huán)211與該套筒3之間的 滾動件213，其中，該滾動件213例如為多個滾珠，而該凸環(huán)211的內(nèi) 圓面則設(shè)有多個用以定位設(shè)置該滾珠的溝槽215，多個溝槽215等角配 置于該凸環(huán)211的內(nèi)圓面，各該溝槽215可貫穿至該底座21外部，并 借一圓封25予以封閉。另外，于鄰近一端角處并設(shè)有固定孔217，用 以固定該壓電致動器5。請配合參閱圖6A及圖6C所示，該罩蓋23設(shè)有與該光孔234同軸 且相互接續(xù)的第一容置空間231與第二容置空間233，于本實施例中， 該第一容置空間231略大于該光孔234以供容置該鏡頭4，并且搭配該 第二容置空間233以提供該鏡頭4進行對焦的軸向運動空間，且該罩 蓋23內(nèi)部于對應(yīng)該第一容置空間231兩側(cè)設(shè)有例如為導(dǎo)軌的第一導(dǎo)引 部232，并且設(shè)有對應(yīng)前述固定孔217的固定孔235。通過該底座21 及該罩蓋23所組成的座體2中，利用對應(yīng)的固定孔217與235可固定 該壓電致動器5的兩端，因此提供該壓電致動器5的最佳固定邊界條 件。另外，于該底座21及該罩蓋23的對應(yīng)處另分別設(shè)有定位部219 與238，用以提供該底座21與罩蓋23結(jié)合的定位作用。前述該底座21及該罩蓋23是以鎖固或粘著方式結(jié)合形成一模塊 化的座體2，而本實施例中由底座21及該罩蓋23組成該座體2為例， 是基于簡化零件制造的初衷，但是該座體2的結(jié)構(gòu)亦可等效變化為其 它型式的底座與罩蓋，非以本實施例所示者為限，而所述零件整合性 的簡單變化為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)任一均可理解并據(jù)以實施，故 不再另外搭配實施例與附圖贅述。該套筒3軸接于該座體2對應(yīng)位于該第二容置空間233中的軸接 部210，且具有例如為內(nèi)螺紋的第一螺合部31。搭配本實施例中該軸 接部210是包括凸環(huán)211、以及套設(shè)于該凸環(huán)211與該套筒3之間例如 為多個滾珠的滾動件213的設(shè)計，該套筒3套置于該凸環(huán)2U中，并 且通過接觸例如為多個滾珠的滾動件213而達成軸接關(guān)系。該套筒3 的一端外側(cè)具有一摩擦部33，以供該壓電致動器5接觸驅(qū)動，于本實 施例中，該摩擦部33呈環(huán)繞于該套筒3外側(cè)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兼具遮擋多 個滾珠的作用，而該環(huán)狀結(jié)構(gòu)可選自金屬、橡膠、及耐磨材料的其中 一者，例如使用橡膠套環(huán)，當然于其它實施例中，該摩擦部33亦可是 設(shè)于套筒3外側(cè)的涂布層，而該涂布層為選自鐵弗龍、氧化鋁、氧化 鋯、氮化硼、及耐磨混合物料的其中一者，例如使用鐵弗龍涂布于套 筒3外側(cè)，或者將上述材料制成環(huán)狀的摩擦部33套設(shè)于該套筒3的外 圓表面。該鏡頭4設(shè)置于該第一容置空間231中，具有對應(yīng)螺紋連接至該 第一螺合部31的第二螺合部41、及對應(yīng)滑動定位至該第一導(dǎo)引部232的第二導(dǎo)引部431，以根據(jù)該套筒3旋轉(zhuǎn)而進行軸向運動。于本實施例中，該第二螺合部41為設(shè)于該鏡頭4后段的外螺紋，以配合該套筒3 例如為內(nèi)螺紋的第一螺合部31，而該第二導(dǎo)引部431則為設(shè)于該鏡頭 4前段兩側(cè)的凸塊，并且對應(yīng)于該例如為導(dǎo)軌的第一導(dǎo)引部24。另夕卜， 該鏡頭4前段外部可固定一套件43，而該例如為凸塊的第二導(dǎo)引部431 形成于該套件43外側(cè)，如此可使用規(guī)格化的鏡頭4搭配固定一套件43， 無須另外制作具有第二導(dǎo)引部431的鏡頭4。該壓電致動器5是依其節(jié)點固定于該座體2中并接觸該套筒3外 側(cè)，用以提供旋轉(zhuǎn)動力驅(qū)動該套筒3旋轉(zhuǎn)以帶動該鏡頭4進行對焦， 其固定方式是利用該底座21及罩蓋23所預(yù)設(shè)的二固定孔217及235 套設(shè)固定該壓電致動器5的兩端。如圖7A所示的實施例中，該壓電致 動器5包括一金屬管51與二壓電片53,其中，該金屬管51可選用鋁 管或銅管(例如黃銅管)，但非以此為限，亦可例如替換為塑料管，而 該二壓電片53間隔固設(shè)于該金屬管51的外表面，例如采取互呈90度 夾角的間隔方式配置。此外，該壓電片53的層數(shù)可為單層或多層，同 時，該壓電片53可依模態(tài)形狀作極化分布、電極涂布、或切割，如圖 7B所示的實施例中，該壓電片53的表面可做最佳振動模態(tài)的電極涂 布，于圖7C所示的實施例中，該壓電片53上可做最佳振動模態(tài)的極 化，于圖7D所示的實施例中，該壓電片53上可做最佳振動模態(tài)的匹 配。該金屬管51可供接設(shè)外加電場的負極，而該二壓電片53分別可 供接設(shè)兩組外加電場的正極。通過施加電壓于其一壓電片53上，利用 逆壓電效應(yīng)使該壓電致動器5產(chǎn)生高頻偏擺的機械能，進而形成例如 逆時針方向類似呼拉圈模態(tài)的圓周運動；反之，施加電壓于另一壓電 片53上，利用逆壓電效應(yīng)使該壓電致動器5產(chǎn)生高頻偏擺的機械能， 進而形成例如順時針方向類似呼拉圈模態(tài)的圓周運動，因此可提供雙 向旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn))動力以驅(qū)動該套筒3進行旋轉(zhuǎn)運動。而該壓電致動器5的驅(qū)動方式還可如前述圖7A至圖7D所示變化， 例如可為單頻單相驅(qū)動(例如Vsin w t或Vcos o) t)、單頻雙相驅(qū)動(例 如Vsin " t及Vcos " t)、雙頻馬區(qū)動(仔ij如Vsin w ,t及Vsin w 2t或Vcos w,t及Vcos"2t，其中C0,不等于0)2)。當然，亦可采以例如方波或鋸齒波等驅(qū)動電壓驅(qū)動的，非以本實施例中所示的弦波驅(qū)動電壓為限。該座體2的至少一側(cè)可設(shè)置一壓制該壓電致動器5的壓制部236， 用以提供該壓電致動器5接觸至該套筒3外側(cè)的預(yù)應(yīng)力。于本實施例 中，于該座體2的罩蓋23相鄰兩側(cè)均設(shè)有壓制部236，該壓制部236 包括結(jié)合于該罩蓋23 —側(cè)的側(cè)蓋2361、及設(shè)置于該側(cè)蓋2361與該壓 電致動器5之間的彈性組件2363，其中，該側(cè)蓋23S1是例如以粘著方 式封閉該罩蓋23所預(yù)設(shè)的通孔2365，而該彈性組件2363借該側(cè)蓋2361 頂壓而彈性支撐于該側(cè)蓋2361與該壓電致動器5之間，并采用例如選 自彈簧、簧片、及橡膠墊的其中一者。于本實施例中搭配選用適當彈 性系數(shù)的壓縮彈簧來提供適當?shù)念A(yù)應(yīng)力，但是于其它實施例中，該壓 制部236亦可采用結(jié)合于該蓋體一側(cè)并抵緊該壓電致動器5外側(cè)例如 為螺絲的預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件，利用扭力扳手調(diào)整該預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件接觸 該壓電致動器5外側(cè)的力度，可達預(yù)應(yīng)力調(diào)整作用，當然，?？稍谠?預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件與該壓電致動器5之間設(shè)置一例如前述的的彈性組件 2363。此外，在該座體2的罩蓋23外側(cè)可設(shè)有一窗口 237以供觀測該 套筒3的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，但該窗口 237于實際的模塊化產(chǎn)品中并非一必要 設(shè)計。由于軸接部210的設(shè)計使得該套筒3可旋轉(zhuǎn)地定位于該座體2的 第二容置空間233中，且螺紋連接于該套筒3的鏡頭4通過第一導(dǎo)引 部232及第二導(dǎo)引部431的對應(yīng)滑動定位而無法轉(zhuǎn)動，搭配該第一螺 合部31與第二螺合部41的對應(yīng)螺紋連接設(shè)計，使得位于該套筒3中 的鏡頭4只能根據(jù)套筒3旋轉(zhuǎn)而軸向運動。因此，通過施加外部電壓 至該壓電致動器5使其產(chǎn)生類似呼拉圈模態(tài)的圓周運動，即可通過接 觸該套筒3的摩擦現(xiàn)象而驅(qū)轉(zhuǎn)該套筒3，使該鏡頭4延軸向運動而進行 拉遠或拉近的對焦動作。雖然本實施例是以該座體2中固定一個壓電致動器5為例，但是 于其它實施例中，亦可根據(jù)驅(qū)動動力或速度的需求選擇性地等角增設(shè) 壓電致動器5，并非以本實施例所示的搭配數(shù)量為限。另外，不論使用 單一或多個壓電致動器5，僅需環(huán)繞接觸于該套筒3外側(cè)的摩擦部33 以達轉(zhuǎn)動致動效果即可，其相互間的配置關(guān)系亦非以圍繞該套筒3的 等角配置關(guān)系為限。另外，本實施例中所述的壓電致動器5雖以包括一金屬管51與二壓電片53為例，但是舉凡可提供類似呼拉圈模態(tài)的圓周運動者均應(yīng)合 乎本發(fā)明所指壓電致動器，例如亦可采用常見的壓電管 (Piezoelectric Tube),包括一例如為鋯鈦酸鉛或電致伸縮材料的管狀壓電陶瓷體、以及設(shè)置于該壓電陶瓷體外壁且相互間隔的第一、第 二、與第三電極，并可借該第一電極接設(shè)外加電場的負極，而該第二、 第三電極分別接設(shè)兩組外加電場的正極。前述第一實施例中的滾動件213是以包括多個滾珠為例，而凸環(huán) 211的內(nèi)圓面則必須設(shè)有多個用以定位設(shè)置該滾珠的溝槽215，然而于 其它實施例中亦可采用滾動軸承取代所述的多個滾珠與溝槽215。如圖 8顯示本發(fā)明光學(xué)對焦裝置的第二實施例爆炸示意圖，其中有關(guān)由底座 21與罩蓋23所組成的座體2、套筒3、鏡頭4、與壓電致動器5中并 未變更結(jié)構(gòu)設(shè)計的部份，不再重復(fù)贅述。本實施例所提供的光學(xué)對焦 裝置中，該軸接部210'包括設(shè)于該座體2底座21內(nèi)部的凸環(huán)211'、 以及套設(shè)于該凸環(huán)211'與該套筒3之間的滾動件213'，其中，該滾 動件213'采用一滾動軸承，例如滾珠軸承、滾針軸承、或滾柱軸承， 將該例如為滾動軸承的滾動件213'套設(shè)于該套筒3與凸環(huán)2ir之 間，即可輕易的達成該套筒3與該座體2的軸接關(guān)系。綜上所述，本發(fā)明利用壓電致動器來驅(qū)動光學(xué)鏡頭已達成一種可 容置于視訊系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、相機、數(shù)字相機或可照相手 機內(nèi)的光學(xué)對焦裝置，而且該光學(xué)對焦裝置具有扭力大、體積小、構(gòu) 件簡單、結(jié)構(gòu)堅固、制造容易與組裝便捷等的功效者，已然克服現(xiàn)有 技術(shù)中的缺點，符合專利申請要件中的產(chǎn)業(yè)上利用性、新穎性與進步 性。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制 本發(fā)明。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精 神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保 護范圍，應(yīng)如后述的申請權(quán)利要求所列。
權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)對焦裝置，包括座體，具有接續(xù)的第一與第二容置空間、對外連通該第一容置空間的光孔、鄰接該第一容置空間的第一導(dǎo)引部、及位于該第二容置空間的軸接部；套筒，軸接于該第二容置空間中的軸接部，且具有第一螺合部；鏡頭，設(shè)置于該第一容置空間中，具有對應(yīng)螺紋連接至該第一螺合部的第二螺合部、及對應(yīng)滑動定位至該第一導(dǎo)引部的第二導(dǎo)引部，以根據(jù)該套筒旋轉(zhuǎn)而進行軸向運動；以及壓電致動器，固定于該座體中并接觸該套筒外側(cè)，用以提供旋轉(zhuǎn)動力驅(qū)動該套筒旋轉(zhuǎn)以帶動該鏡頭進行對焦。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該壓電致動器包 括 一金屬管與二壓電片，二壓電片是間隔固設(shè)于該金屬管的外表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該壓電片的層數(shù)為選自單層及多層的其中一者。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該第一螺合部為 內(nèi)螺紋，而該第二螺合部為外螺紋。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該套筒外側(cè)還設(shè) 有一摩擦部，以供壓電致動器接觸驅(qū)動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該摩擦部是呈環(huán)繞于該套筒外側(cè)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該座體中固定有 多個接觸該套筒外側(cè)的壓電致動器，各壓電致動器等角配置于該套筒 外側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該第一導(dǎo)引部為 形成于該座體內(nèi)部鄰接該第一容置空間的導(dǎo)軌，而該第二導(dǎo)引部則為 形成于該鏡頭外側(cè)且對應(yīng)滑動配合至該導(dǎo)軌的凸塊；或該第一導(dǎo)引部 為形成于該座體內(nèi)部鄰接該第一容置空間的凸塊，而該第二導(dǎo)引部則為形成于該鏡頭外側(cè)且對應(yīng)滑動配合至該凸塊的導(dǎo)軌。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該鏡頭外部固定一套件，而該凸塊形成于該套件外側(cè)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該軸接部包括 設(shè)于該座體內(nèi)部并對應(yīng)與該光孔同軸心的凸環(huán)、以及套設(shè)于該凸環(huán)與 該套筒之間的滾動件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該滾動件包 括多個滾珠，而該凸環(huán)的內(nèi)圓面則設(shè)有多個用以定位設(shè)置該滾珠的溝 槽。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光學(xué)對焦裝置，其中，多個溝槽等 角配置于該凸環(huán)的內(nèi)圓面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光學(xué)對焦裝置，其中，各該溝槽貫 穿至該座體外部，并借一圓封予以封閉。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該座體中設(shè)有 相對的二固定孔，用以固定該壓電致動器的兩端。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該座體的至少 一側(cè)設(shè)置一壓制該壓電致動器的壓制部，用以提供該壓電致動器接觸 至該套筒外側(cè)的預(yù)應(yīng)力。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該壓制部至少包括結(jié)合于該座體一側(cè)并抵緊該壓電致動器外側(cè)的預(yù)應(yīng)力調(diào)整組 件。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該壓制部還 包括設(shè)置于該預(yù)應(yīng)力調(diào)整組件與該壓電致動器之間的彈性組件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該壓制部至 少包括結(jié)合于該座體一側(cè)的側(cè)蓋、及設(shè)置于該側(cè)蓋與該壓電致動器之 間的彈性組件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)對焦裝置，其中，該座體包括相 結(jié)合的底座與罩蓋，該罩蓋具有接續(xù)的第一與第二容置空間、對外連 通該第一容置空間的光孔、以及鄰接該第一容置空間的第一導(dǎo)引部， 而該底座則具有相對位于該第二容置空間中的軸接部。
全文摘要
一種光學(xué)對焦裝置，包括座體、軸接于該座體中的套筒、螺紋連接于該套筒的鏡頭、及固定于該座體中用以接觸驅(qū)動該套筒旋轉(zhuǎn)的壓電致動器，該座體與該鏡頭分別設(shè)有對應(yīng)定位滑動的第一導(dǎo)引部及第二導(dǎo)引部，從而可通過驅(qū)動該套筒旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)換帶動該鏡頭進行對焦。由此構(gòu)件簡易的光學(xué)對焦裝置提升驅(qū)動力，并克服現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)件復(fù)雜的缺點。
文檔編號H01L41/08GK101246243SQ200710079108
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者胡朝彰, 蘇漢威 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院