螺母型超声电机及其在透镜调焦中的应用

摘要

介绍了一种螺母型多面体螺纹驱动的直线超声电机．该电机包括粘贴有压电元件的多边形金属螺母定子和带有外螺纹的转子，其中转子与金属螺母之间通过螺纹相啮合．压电元件粘贴到金属螺母外侧的平面上，通过激励压电片使定子中产生沿圆周方向的面内弯曲行波．该面内弯曲行波通过螺纹直接驱动转子旋转并转换成转子的轴向直线运动．转子和定子内均可安装透镜片，以进行调焦或变焦，实现透镜模组一体化的设计．这种结构可以省去减速机构，直接低速驱动，提高定位精度，抗冲击．对于M12电机，当外加峰峰值电压p-p=20-40V，工作频率19kHz时，激励三阶共振模态，实验测得消耗功率0．2W，轴向运动速度0．5-1mm／s，驱动力20g，响应时间〈1ms．基于该电机，现已研制成目前最小的手机AF模组．