压电驱动器、压电马达、摄像头模组及电子设备 |
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| 申请号 | CN202311812182.8 | 申请日 | 2023-12-26 | 公开(公告)号 | CN117792144A | 公开(公告)日 | 2024-03-29 |
| 申请人 | OPPO广东移动通信有限公司; | 发明人 | 何雨航; 刘金凤; 陈伟; | ||||
| 摘要 | 本 申请 提供一种压电 驱动器 、压电 马 达、摄像头模组及 电子 设备。压电驱动器包括摩擦头以及连接于摩擦头的叠 层压 电件；叠层压电件包括压电主体，压电主体包括第一外 电极 、第二外电极、第三外电极、第一接 地层 、第二接地层、 信号 层及压电层；多个压电层沿第一预设方向间隔布置，每个压电层具有两个相背离的第一表面及弯折连接于第一表面的第二表面；第一接地层、第二接地层、信号层分别连接于不同的第一表面，以使压电层的相背两侧分别为信号层和第一接地层，或使压电层的相背两侧分别为信号层和第二接地层；第一外电极、第二外电极、第三外电极均连接于第二表面，第一外电极连接于第一接地层，第二外电极连接于第二接地层，第三外电极连接于信号层。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种压电驱动器，其特征在于，所述压电驱动器包括：摩擦头、叠层压电件，所述摩擦头连接于所述叠层压电件； |
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| 说明书全文 | 压电驱动器、压电马达、摄像头模组及电子设备技术领域[0001] 本申请涉及压电驱动技术领域，具体涉及一种压电驱动器、压电马达、摄像头模组及电子设备。 背景技术[0002] 压电马达是一种利用压电材料的逆压电效应(逆压电效应是指当在压电材料的极化方向上施加电场，压电材料就在一定方向上产生机械变形，当电场去掉后，压电材料的变形也随之消失)，激发压电驱动器(即定子)在一定频率内的微幅振动，并且通过摩擦作用，将定子的微幅振动转换为动子的宏观直线或旋转运动的一种压电器件。按照定子所用压电材料的层数分类，可以分为单层压电马达和多层压电马达。其中，多层压电马达的驱动性能优于单层压电马达，然而，相关技术中提供的多层压电马达并不能最大化地激发定子在特定工作频率下的振动，这就导致会有驱动力不足的现象。发明内容 [0003] 本申请提供一种可实现更大驱动力的压电驱动器以及包含该压电驱动器的压电马达、摄像头模组及电子设备。 [0004] 第一方面，本申请提供一种压电驱动器，所述压电驱动器包括：摩擦头、叠层压电件，所述摩擦头连接于所述叠层压电件； [0006] 多个所述压电层沿第一预设方向依次间隔布置，每个所述压电层具有两个相背离的第一表面以及弯折连接于所述第一表面的第二表面，其中，两个所述第一表面的相对方向平行于所述第一预设方向； [0007] 所述第一接地层、所述第二接地层、所述信号层分别连接于不同的所述第一表面，以使同一个所述压电层相背两侧的电极分别为所述信号层和所述第一接地层，或同一个所述压电层相背两侧的电极分别为所述信号层和所述第二接地层； [0008] 所述第一外电极、所述第二外电极、所述第三外电极均连接于所述第二表面，且所述第一外电极电性连接于所述第一接地层，所述第二外电极电性连接于所述第二接地层，所述第三外电极电性连接于所述信号层。 [0009] 第二方面，本申请还提供一种压电马达，所述压电马达包括承载体、动子以及压电驱动器，所述压电驱动器连接于所述承载体，所述动子活动连接于所述承载体，所述压电驱动器抵接于所述动子，以驱动所述动子运动。 [0010] 第三方面，本申请还提供一种摄像头模组，所述摄像头模组包括压电驱动器。 [0011] 第四方面，本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括设备本体以及摄像头模组，所述摄像头模组安装于所述设备本体。 [0012] 在本申请提供的压电驱动器中，通过第一外电极、第二外电极、第三外电极可将合适的驱动信号加载到第一接地层、第二接地层、信号层，从而激发每层压电层产生对应的振动，在多个压电层的协同振动下，整个压电驱动器即可呈现相应的运动形式。进一步地，由于第一接地层连接于第一外电极，第二接地层连接于第二外电极，使得第一接地层和第二接地层彼此独立，因而第一接地层和信号层形成的电场(简称为第一电场)的方向与第二接地层和信号层形成的电场(简称为第一电场)的方向可以相同，也可以不同。因此，位于第一接地层和信号层之间的压电层的极化方向(简称为第一极化方向)与位于第二接地层和信号层之间的压电层的极化方向(简称为第二极化方向)可以相同，也可以不同。具体来讲，压电驱动器需要经过极化后才能具有压电性能。当用于极化压电层的第一电场的方向与第二电场的方向都相同时，第一极化方向和第二极化方向则相同，即，第一极化方向为“第一接地层朝向信号层的方向”且第二极化方向为“第二接地层朝向信号层的方向”，或者，第一极化方向为“信号层朝向第一接地层的方向”且第二极化方向为“信号层朝向第二接地层的方向”，对于第一极化方向和第二极化方向相同的压电驱动器，其极化方向则为单一方向。当用于极化压电层的第一电场的方向与第二电场的方向不同时，第一极化方向和第二极化方向则不同，即，第一极化方向为“第一接地层朝向信号层的方向”且第二极化方向为“信号层朝向第二接地层的方向”，或者，第一极化方向为“信号层朝向第一接地层的方向”且第二极化方向为“第二接地层朝向信号层的方向”，对于第一极化方向和第二极化方向不同的压电驱动器，其极化方向则为两种方向。相较于相关技术而言，当本申请提供的压电驱动器采用两种极化方向的方案时，具有更大的驱动力和驱动速度，即所能输出的能量密度更大，且在相同输出能量密度情况下，本申请提供的压电驱动器的体积则可以做的更小。此外，压电驱动器的极化方向可为单一方向和两种方向，表明压电驱动器的极化方式多样化，设计灵活度也就更高，从而可适配于更多的驱动场景。附图说明 [0013] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0014] 图1为本申请实施例提供的压电驱动器的示意图。 [0015] 图2为图1所示的压电驱动器的分解图。 [0016] 图3为本申请一实施例提供的压电主体的示意图。 [0017] 图4为图3所示的压电主体的一种极化方式的示意图。 [0018] 图5为图3所示的压电主体的另一种极化方式的示意图。 [0019] 图6为图3所示的压电主体的又一种极化方式的示意图。 [0020] 图7为图3所示的压电主体的又一种极化方式的示意图。 [0021] 图8为本申请实施例提供的压电主体部分叠层的分解图。 [0022] 图9为本申请实施例提供的第一接地层的结构示意图。 [0023] 图10为本申请实施例提供的第二接地层的结构示意图。 [0024] 图11为本申请实施例提供的第一外电极、第二外电极、第三外电极的一种相对位置关系图。 [0025] 图12为本申请实施例提供的第一外电极、第二外电极、第三外电极的另一种相对位置关系图。 [0026] 图13为本申请实施例提供的另一实施例提供的压电主体的示意图。 [0027] 图14为本申请实施例提供的又一实施例提供的压电主体的示意图。 [0028] 图15为本申请实施例提供的又一实施例提供的压电主体的示意图。 [0029] 图16为图15所示极化方式的示意简图。 [0030] 图17为本申请实施例提供的又一实施例提供的压电主体的示意图。 [0031] 图18为图17所示极化方式的示意简图。 [0032] 图19为本申请实施例提供的又一实施例提供的压电主体的示意图。 [0033] 图20为图19所示极化方式的示意简图。 [0034] 图21为本申请实施例提供的又一实施例提供的压电主体的示意图。 [0035] 图22为图21所示极化方式的示意简图。 [0036] 图23为本申请实施例提供的压电马达的示意图。 [0037] 图24为本申请实施例提供的一种摄像头模组的示意图。 [0038] 图25为本申请实施例提供的另一种摄像头模组的示意图。 [0039] 图26为本申请实施例提供的电子设备的示意图。 具体实施方式[0040] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0041] 在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。 [0042] 单层压电马达的定子(即压电驱动器)一般通过粉料烧结成目标尺寸样品，或是烧成大块后切成目标尺寸，只有表面覆有电极，没有内电极，这样的好处是工艺简单，成本低，但是体积及工作电压一般较大，难以小型化。 [0043] 多层压电马达的定子(即压电驱动器)一般通过单层压电层叠加而成，形成压电堆，或是通过流延法堆叠膜带，形成精密多层结构。多层压电马达层与层之间的电极为并联结构，假设层数为n，那么施加电压U，即可获得单层压电马达(相同尺寸规格)n*U电压的驱动效果。相比于单层压电马达，多层压电马达同时具有内电极和外电极，这就使其在电极设计和极化方面具有多样性，产生各种不同的效果。 [0044] 不同的内电极设计在工程化实践中对压电马达的性能影响至关重要。相关技术中提供的多层压电马达并不能最大化地激发定子在特定工作频率下的振动，这就导致会有驱动力不足的现象。一个有效的解决方案是通过外加悬臂梁等辅助结构来放大振动位移或驱动力，但是这样的缺点是让整体结构复杂化、装配公差以及成本的增加，也降低了小型化方面的优势。 [0045] 基于此，本申请希望提供一种能够解决但不仅限于上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。 [0046] 请参照图1，本申请提供一种压电驱动器100，该压电驱动器100也可称之为叠层压电驱动器、压电致动器、定子等。压电驱动器100用于产生高频微幅振动，以将自身的微观运动转化成被驱动件的宏观运动。压电驱动器100的运动类型可以但不仅限于为椭圆运动、斜线运动等，后文以椭圆运动为例进行说明。 [0047] 为便于后续说明及理解附图，以图1所示视角定义XYZ空间直角坐标系。其中，X轴平行于压电驱动器100的长度方向，Y轴平行于压电驱动器100的宽度方向，Z轴平行于压电驱动器100的高度方向。以下关于XYZ坐标系的描述请参照此处。 [0048] 压电驱动器100包括：摩擦头10、叠层压电件20，摩擦头10连接于叠层压电件20。 [0049] 其中，叠层压电件20的作用是产生高频微幅振动，进而带动摩擦头10运动。 [0050] 其中，摩擦头10用于通过摩擦作用直接或间接的驱动被驱动件，以将叠层压电件20的微观运动转化成被驱动件的宏观运动，并保证可靠性。摩擦头10的数量可以是1个、2个或大于2个。摩擦头10的形状可以是圆柱、半圆柱、半球、长方体、三角锥等。摩擦头10的材料可为铜、铁、铝等金属或合金、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)或碳纤维、聚酯纤维等耐磨材料等。摩擦头10可以连接在叠层压电件20上的任意一侧，且摩擦头10与叠层压电件20的连接方式可以但不仅限于为粘合。例如，摩擦头10可粘接在叠层压电件20上平行与XY平面(或XZ平面、或YZ平面)的一侧的中心位置。 [0051] 请参照图1和图2，叠层压电件20为一叠层结构，其包括压电主体23、第一保护层21和第二保护层22，第一保护层21、第二保护层22的材料可以但不仅限于为压电材料。第一保护层21和第二保护层22沿第一预设方向F1分别设置于压电主体23的相背两端，即第一保护层21、压电主体23、第二保护层22依次堆叠在一起。第一保护层21、第二保护层22可以起到保护压电主体23中的电路以及隔绝信号的作用，以使压电主体23能够正常工作。需说明的是，按摩头可以连接于第一保护层21，也可以连接于第二保护层22，还可以连接于压电主体23，在此不做限定。 [0052] 请参照图3和图4，压电主体23包括：第一外电极231、第二外电极232、第三外电极233、第一接地层234、第二接地层235、信号层236以及多个压电层237。在此将“第一外电极 231、第二外电极232、第三外电极233”定义为外电极，将“第一接地层234、第二接地层235、信号层236”定义为内电极，后续涉及到内电极和外电极的描述请参照此处。 [0053] 多个压电层237(压电层237的数量大于或等于2个)沿第一预设方向F1依次间隔布置。每个压电层237具有两个相背离的第一表面2371以及弯折连接于第一表面2371(见图4)的第二表面2372(见图3)。两个第一表面2371的相对方向平行于第一预设方向F1，该第一预设方向F1平行于Z轴方向。 [0054] 压电层237为压电材料，压电层237的材料可选用锆钛酸铅(PZT)基压电陶瓷、铌酸钾钠(KNN)基压电陶瓷、钛酸钡(BT)基压电陶瓷、铌镁酸铅‑铌铟酸铅(PMN‑PT)基压电单晶、织构陶瓷等。 [0055] 压电材料在初始状态下没有极化方向，只有在特定条件下才会出现极化。在通过加压或者施加电场之后，压电材料中的正负电荷会进行重新排列，使得压电材料上下两端形成不同的极性，该过程即为压电材料的极化。 [0056] 压电层237可以为矩形片状，即压电层237在XY平面上的投影形状可以为矩形。在其他实施方式中，压电层237在XY平面上的投影形状也可以为圆形、椭圆形、异形等，本申请仅以矩形进行示例。 [0057] 第一接地层234、第二接地层235、信号层236在第一预设方向F1上(Z轴方向)的数量均为大于或等于一个，且第一接地层234、第二接地层235、信号层236在第一预设方向F1上间隔布置，且第一接地层234、第二接地层235、信号层236分别连接于不同的第一表面2371，以使同一个压电层237相背两侧的电极分别为信号层236和第一接地层234，或同一个压电层237相背两侧的电极分别为信号层236和第二接地层235。 [0058] 信号层236主要用于在压电驱动器100工作过程中加载交流驱动信号。第一接地层234和第二接地层235的作用是用于在压电驱动器100工作过程中接地以及加载交流驱动信号。这里的驱动信号可以是方波、正弦波、锯齿波等波形。第一接地层234、第二接地层235、信号层236三种内电极可采用导电金属或金属薄层。内电极可以通过印刷、镀膜等方式与压电层237紧密结合。例如，信号层236通过丝印导电银浆或者导电胶的方式形成于第一表面 2371。 [0059] 若压电层237相背两侧的电极分别为信号层236和第一接地层234，该信号层236和第一接地层234用于形成第一电场，即信号层236和第一接地层234决定了位于两者之间的压电层237中的第一电场的分布情况，第一电场用于极化该压电层237或驱动压电层237振动。压电层237相背两侧的电极分别为信号层236和第二接地层235，该信号层236和第二接地层235用于形成第二电场，即信号层236和第二接地层235决定了位于两者之间的压电层237中的第二电场的分布情况，第二电场用于极化该压电层237或驱动压电层237振动。 [0060] 为便于后续描述，在此将“信号层236和第一接地层234”统称为“第一极化组合”，位于“信号层236和第一接地层234之间的压电层237”称之为“第一压电层”；将“信号层236和第二接地层235”统称为“第二极化组合”，位于“信号层236和第二接地层235之间的压电层237”称之为“第二压电层”，后续涉及到第一极化组合、第二极化组合、第一压电层、第二压电层的描述请参考此处。 [0061] 第一外电极231、第二外电极232、第三外电极233均连接于第二表面2372，且第一外电极231、第二外电极232、第三外电极233三者相互间隔设置，以避免电性接触。第一外电极231、第二外电极232、第三外电极233三种外电极可采用导电金属或金属薄层。 [0062] 第一外电极231电性连接于第一接地层234。当第一接地层234的数量为多个时，第一外电极231电性连接于所有的第一接地层234，以使各个第一接地层234并联。 [0063] 第二外电极232电性连接于第二接地层235。当第二接地层235的数量为多个时，第二外电极232电性连接于所有的第二接地层235，以使各个第二接地层235并联。 [0064] 第三外电极233电性连接于信号层236。当信号层236的数量为多个时，第三外电极233电性连接于所有的信号层236，以使各个信号层236并联。 [0065] 以上各外电极的主要作用是与对应的内电极形成连接，以使驱动信号加载到内电极上，第一极化组合和第二极化组合则能够产生合适的电场，以通过电场极化压电层237或驱动压电层237振动。 [0066] 在本申请提供的压电驱动器100中，通过在外电极加载合适的交流驱动信号，即可激发每层压电层237产生对应的振动模态，在多个压电层237的协同振动下，整个压电驱动器100即可呈现相应的运动形式。压电驱动器100可通过尺寸优化和模态分析估算出可以产生微观椭圆运动的驱动信号的频率，其中，椭圆运动可以借助单个模态实现，比如B2模态(二阶弯曲模态)，椭圆运动也可借助多个模态叠加实现，比如L1B2模态(一阶伸长模态+二阶弯曲模态)、B1B2模态(一阶弯曲模态+二阶弯曲模态)。 [0067] 本申请提供的压电驱动器100需要经过极化后才能具有压电性能，以获得所需的运动形式，而压电驱动器100的极化通过第一极化组合和第二极化组合所形成的电场来实现极化。需说明的是，压电材料被极化后的极化方向即为极化压电材料时所施加的电场的方向。 [0068] 在本申请中，由于第一接地层234连接于第一外电极231，第二接地层235连接于第二外电极232，使得第一接地层234和第二接地层235彼此独立。由于第一接地层234和第二接地层235彼此独立，因而第一接地层234的电势和第二接地层235的电势可以相同，也可以不同，进而使得第一极化组合形成的电场(简称为第一电场)的方向与第二极化组合形成的电场(简称为第二电场)的方向可以相同，也可以不同。因此，设于第一极化组合之间的第一压电层的极化方向(简称为第一极化方向)与设于第二极化组合之间的第二压电层的极化方向(简称为第二极化方向)可以相同，也可以不同。 [0069] 因此，对于本申请提供的压电驱动器100，其极化方案可采用以下4种类型(如图4至图7所示，需说明的是，在本申请的相关附图中，空心箭头的所指方向代表极化方向)： [0070] 第1种极化方案：第一压电层的极化方向为第一接地层234朝向信号层236的方向，且第二压电层的极化方向为第二接地层235朝向信号层236的方向，如图4所示； [0071] 第2种极化方案：第一压电层的极化方向为信号层236朝向第一接地层234的方向，且第二压电层的极化方向为信号层236朝向第二接地层235的方向，如图5所示； [0072] 第3种极化方案：第一压电层的极化方向为第一接地层234朝向信号层236的方向，且第二压电层的极化方向为信号层236朝向第二接地层235的方向，如图6所示； [0073] 第4种极化方案：第一压电层的极化方向为信号层236朝向第一接地层234的方向，且第二压电层的极化方向为第二接地层235朝向信号层236的方向，如图7所示。 [0074] 在图4中，由于第一压电层的极化方向和第二压电层的极化方向均为“接地层朝向信号层236的方向”，因此将第一压电层的极化方向和第二压电层的极化方向视为相同，即此类型的压电驱动器100的极化方向为单一方向。 [0075] 在图5中，由于第一压电层的极化方向和第二压电层的极化方向均为“信号层236朝向接地层的方向”，因此将第一压电层的极化方向和第二压电层的极化方向视为相同，即此类型的压电驱动器100的极化方向为单一方向。 [0076] 在图6中，由于第一压电层的极化方向为“接地层朝向信号层236的方向”，第二压电层的极化方向均为“信号层236朝向接地层的方向”，因此将第一压电层的极化方向和第二压电层的极化方向视为相反，即此类型的压电驱动器100的极化方向为两种方向。 [0077] 在图7中，由于第一压电层的极化方向为“信号层236朝向接地层的方向”，第二压电层的极化方向均为“接地层朝向信号层236的方向”，因此将第一压电层的极化方向和第二压电层的极化方向视为相反，即此类型的压电驱动器100的极化方向为两种方向。 [0078] 相较于具有单一极化方向的压电驱动器100而言，具有两种极化方向的压电驱动器100可以激发出振动量更大的模态，即振动幅度更大，因而驱动力和驱动速度都更大。 [0079] 在相关技术中，压电驱动器的第一接地层和第二接地层连接于同一个外电极，因而第一接地层和第二接地层并无区别，因此，对于压电驱动器而言，其极化方向必然为单一方向，即压电驱动器的极化方向为“信号层朝向接地层的方向”，或者，极化方向为“接地层朝向信号层的方向”。 [0080] 由此可见，相较于相关技术而言，本申请提供的压电驱动器100的极化方向不仅可以为单一方向，还可以为两种方向，当采用两种极化方向时，本申请提供的压电驱动器100相较于相关技术提供的压电驱动器具有更大的驱动力和驱动速度，即所能输出的能量密度更大，且在相同输出能量密度情况下，本申请提供的压电驱动器100的体积则可以做的更小。 [0081] 综上而言，在本申请提供的压电驱动器100中，通过第一外电极231、第二外电极232、第三外电极233可将合适的驱动信号加载到第一接地层234、第二接地层235、信号层 236，从而激发每层压电层237产生对应的振动，在多个压电层237的协同振动下，整个压电驱动器100即可呈现相应的运动形式。进一步地，由于第一接地层234连接于第一外电极 231，第二接地层235连接于第二外电极232，使得第一接地层234和第二接地层235彼此独立，因而第一接地层234和信号层236形成的电场(简称为第一电场)的方向与第二接地层 235和信号层236形成的电场(简称为第一电场)的方向可以相同，也可以不同。因此，位于第一接地层234和信号层236之间的压电层237的极化方向(简称为第一极化方向)与位于第二接地层235和信号层236之间的压电层237的极化方向(简称为第二极化方向)可以相同，也可以不同。具体来讲，压电驱动器100需要经过极化后才能具有压电性能。当用于极化压电层237的第一电场的方向与第二电场的方向都相同时，第一极化方向和第二极化方向则相同，即，第一极化方向为“第一接地层234朝向信号层236的方向”且第二极化方向为“第二接地层235朝向信号层236的方向”，或者，第一极化方向为“信号层236朝向第一接地层234的方向”且第二极化方向为“信号层236朝向第二接地层235的方向”，对于第一极化方向和第二极化方向相同的压电驱动器100，其极化方向则为单一方向。当用于极化压电层237的第一电场的方向与第二电场的方向不同时，第一极化方向和第二极化方向则不同，即，第一极化方向为“第一接地层234朝向信号层236的方向”且第二极化方向为“信号层236朝向第二接地层235的方向”，或者，第一极化方向为“信号层236朝向第一接地层234的方向”且第二极化方向为“第二接地层235朝向信号层236的方向”，对于第一极化方向和第二极化方向不同的压电驱动器100，其极化方向则为两种方向。相较于相关技术而言，当本申请提供的压电驱动器100采用两种极化方向的方案时，具有更大的驱动力和驱动速度，即所能输出的能量密度更大，且在相同输出能量密度情况下，本申请提供的压电驱动器100的体积则可以做的更小。此外，压电驱动器100的极化方向可为单一方向和两种方向，表明压电驱动器100的极化方式多样化，设计灵活度也就更高，从而可适配于更多的驱动场景。 [0082] 请参照图3和图4，每个信号层236包括多个信号电极X236，多个信号电极X236相互间隔布置，也就是说，位于同一层的信号电极X236之间互不连接。需说明的是，“多个信号电极X236”对应的是“一个信号层236”，而非“整个压电驱动器100”，例如，一个信号层236包含N个信号电极X236，若一个压电驱动器100包含M个信号层236，那么，一个压电驱动器100则包含N*M个信号电极X236。 [0083] 进一步地，第三外电极233包括多个子电极X233，子电极X233的数量与一层信号层236所包含的信号电极X236的数量相同，具体可以为2个、3个、4个、5个、6个等，本申请仅以2个为例说明。不同的子电极X233电性连接于不同的信号电极X236，即，子电极X233与信号电极X236一一对应电性连接。 [0084] 在本实施例中，由于不同的子电极X233电性连接于不同的信号电极X236，因而不同的信号电极X236之间彼此独立，使得对应于不同信号电极X236的压电层237部分的极化方向可以相同，也可以不同，从而使得压电驱动器100的极化方式多样化，设计灵活度也就更高，从而可适配于更多的驱动场景。 [0085] 请参照图8和图9，第一接地层234包括第一本体部2341和第一引出部2342。第一引出部2342与第一本体部2341可以为一体式结构，也可以是分体式结构。其中，第一本体部2341与信号层236相对设置，即第一本体部2341在信号层236上的正投影至少部分落入于信号层236的所在范围内。第一本体部2341间隔于压电层237的第一表面2371的周缘，以避免第一本体部2341直接接触到外电极。第一引出部2342的一端连接于第一本体部2341，第一引出部2342的另一端连接于第一外电极231，以使得第一本体部2341通过第一引出部2342电性连接于第一外电极231。 [0086] 请参照图8和图10，第二接地层235包括第二本体部2351和第二引出部2352。第二引出部2352与第二本体部2351可以为一体式结构，也可以是分体式结构。其中，第二本体部2351与信号层236相对设置，即第二本体部2351在信号层236上的正投影至少部分落入于信号层236的所在范围内。第二本体部2351间隔于压电层237的第一表面2371的周缘，以避免第二本体部2351直接接触到外电极。第二引出部2352的一端连接于第二本体部2351，第二引出部2352的另一端连接于第二外电极232，以使得第二本体部2351通过第二引出部2352电性连接于第二外电极232。 [0087] 进一步的，第一引出部2342和第二引出部2352在压电层237上所形成的投影不重叠。如此设置，则便于第一外电极231连接于第一引出部2342，以及便于第二外电极232连接于第二引出部2352，且能够保障第一外电极231和第二外电极232间隔开来。 [0088] 请参照图8和图9，第一本体部2341具有相远离的第一端D1和第二端D2，第一端D1相较于第二端D2邻近于第二引出部2352，第一引出部2342连接于第二端D2，简而言之，第一引出部2342连接于第一本体部2341上远离第二引出部2352的一端。 [0089] 请参照图8和图10，第二本体部2351具有相远离的第三端D3和第四端D4，第四端D4相较于第三端D3邻近于第一引出部2342，第二引出部2352连接于第三端D3，简而言之，第二引出部2352连接于第二本体部2351上远离第一引出部2342的一端。 [0090] 按照上述布置形式，第一引出部2342和第二引出部2352则可以最大程度的远离，能够较好的避免在制造压电驱动器100的过程中因误差而造成第一外电极231和第二外电极232接触的问题。 [0091] 第一接地层234、第二接地层235、信号层236三者中至少一个的边缘齐平于第二表面2372。 [0092] 可选地，信号层236的至少部分边缘齐平于第二表面2372，如图3所示，如此设置，可以使得第三外电极233能够平整的连接到每一层的信号层236，从而使得所有信号层236通过第三外电极233并联。 [0093] 可选地，第一接地层234的至少部分边缘齐平于第二表面2372，如图9所示，如此设置，可以使得第一外电极231能够平整的连接到每一层的第一接地层234，从而使得所有第一接地层234通过第一外电极231并联。 [0094] 可选地，第二接地层235的至少部分边缘齐平于第二表面2372，如图10所示，如此设置，可以使得第二外电极232能够平整的连接到每一层的第二接地层235，从而使得所有第二接地层235通过第二外电极232并联。 [0095] 请参照图11至图12，进一步地，第二表面2372包括第一侧面2372a、第二侧面2372b、第三侧面2372c、第四侧面2372d。其中，第一侧面2372a与第二侧面2372b相背离，第三侧面2372c和第四侧面2372d相背离。 [0096] 在一种实施方式中，如图11所示，第三外电极233设置在第一侧面2372a，第一外电极231和第二外电极232设置在第二侧面2372b。 [0097] 在另一种实施方式中，如图12所示，第三外电极233设置在第一侧面2372a，第一外电极231设置在第四侧面2372d，第二外电极232设置在第三侧面2372c。 [0098] 当然，除了以上两种实施方式，第一外电极231、第二外电极232、第三外电极233的相对位置关系还可以为其他形式，在此不一一详述。 [0099] 一般而言，在相同电压条件下，堆叠的压电层237的层数越多，压电驱动器100的输出功率就越大，因而通过堆叠多层压电层237，即可使压电驱动器100具有较大的输出功率。根据驱动需求，压电层237的数量可以但不仅限于为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等。下面例举几种不同数量压电层237的情况。 [0100] 请参照图13，在一实施例中，压电层237在第一预设方向F1(Z轴方向)上的数量为2个。在图示压电驱动器100结构中，信号层236、第一接地层234、第二接地层235的数量均为1个，且信号层236设置于第一接地层234和第二接地层235之间。 [0101] 请参照图4至图7，在另一实施例中，压电层237在第一预设方向F1(Z轴方向)上的数量为3个。在图示压电驱动器100结构中，信号层236在第一预设方向F1上的数量为2个，第一接地层234、第二接地层235的数量均为1个。 [0102] 请参照图14，在又一实施例中，压电层237在第一预设方向F1(Z轴方向)上的数量为4个。在图示压电驱动器100结构中，信号层236在第一预设方向F1上的数量为2个，第一接地层234在第一预设方向F1上的数量为2个，第二接地层235的数量为1个。可以理解的是，在图14中，将任意一个第一接地层234与第二接地层235互换位置后又可形成不同的排布结构。 [0103] 需说明的是，在压电驱动器100结构中，第一接地层234、第二接地层235的数量可以相同，也可以不同，第一接地层234、第二接地层235的数量均可以为多个，也可以为一个。下面以第一接地层234、第二接地层235均为多个的情况进行示例性说明。 [0104] 请参照图15，压电主体23沿第一预设方向F1(Z轴方向)分为第一区域A1和第二区域A2。第一接地层234、第二接地层235、信号层236的数量均为多个，具体数量可以为2个、3个、4个、5个等。 [0105] 多个信号层236同时设置在第一区域A1和第二区域A2，且所有的信号层236通过第三外电极233并联。 [0106] 多个第一接地层234设置在第一区域A1，且第一接地层234与信号层236交替设置，也就是说，在第一区域A1内，相邻两个第一接地层234之间设置一信号层236，相邻两个信号层236之间设置一第一接地层234。并且，所有的第一接地层234通过第一外电极231并联。 [0107] 多个第二接地层235设置在第二区域A2，且第二接地层235与信号层236交替设置，也就是说，在第二区域A2内，相邻两个第二接地层235之间设置一信号层236，相邻两个信号层236之间设置一第二接地层235。并且，所有的第二接地层235通过第二外电极232并联。 [0108] 在实施例中，利用各外电极电性连接于各内电极，使得不同层的同名内电极在电路上形成并联结构，假设压电层237的层数为n，那么施加电压U，即可使压电驱动器100获得n*U电压的驱动效果。此外，第一接地层234设置在第一区域A1内，第二接地层235设置在第二区域A2内，第一区域A1的极化方向和第二区域A2的极化方向可以相同，也可以不同。当第一区域A1和第二区域A2的极化方向不同时，压电驱动器100具有更大的振动幅度，从而可获得更大的驱动力和驱动速度。 [0109] 下面在图15所示结构基础上进一步对压电驱动器100的极化方案展开说明。 [0110] 请参照图15，每个信号层236包括第一信号电极2361、第二信号电极2362，第一信号电极2361和第二信号电极2362间隔设置。在图15中，第一信号电极2361和第二信号电极2362沿X轴排布，在其他实施方式中，也可以沿Y轴排布，或者倾斜于X轴和Y轴的其他方向排布，在此不做限定。 [0111] 以第一信号电极2361和第二信号电极2362之间的位置为界，将第一区域A1划分为第一子区域A11和第二子区域A12，将第二区域A2划分为第三子区域A21和第四子区域A22。也就是说，在划分区域后，第一信号电极2361位于第一子区域A11和第三子区域A21内，第二信号电极2362位于第二子区域A12和第四子区域A22内。 [0112] 第三外电极233包括第一子电极2331、第二子电极2332，第一子电极2331电性连接于位于第一子区域A11和第三子区域A21内所有的第一信号电极2361，以使得每一层的第一信号电极2361并联。第二子电极2332电性连接于位于第二子区域A12和第四子区域A22内所有的第二信号电极2362，以使得每一层的第二信号电极2362并联。 [0113] 在第一子区域A11中，由于所有的第一信号电极2361都电性连接于第一子电极2331，且所有的第一接地层234都电性连接于第一外电极231，因此，第一子区域A11中所有的压电层237的极化方向相同。 [0114] 在第二子区域A12中，由于所有的第二信号电极2362都电性连接于第二子电极2332，且所有的第一接地层234都电性连接于第一外电极231，因此，第二子区域A12中所有的压电层237的极化方向相同。 [0115] 在第三子区域A21中，由于所有的第一信号电极2361都电性连接于第一子电极2331，且所有的第二接地层235都电性连接于第二外电极232，因此，第三子区域A21中所有的压电层237的极化方向相同。 [0116] 在第四子区域A22中，由于所有的第二信号电极2362都电性连接于第二子电极2332，且所有的第二接地层235都电性连接于第二外电极232，因此，第四子区域A22中所有的压电层237的极化方向相同。 [0117] 可以理解的是，通过上述设置形式，第一子区域A11、第二子区域A12、第三子区域A21、第四子区域A22之间可视作为彼此独立，因此，第一子区域A11、第二子区域A12、第三子区域A21、第四子区域A22四个区域的极化方向可以相同，也可以不同，使得压电驱动器100具有多种的极化形式。 [0118] 下面对图15所示的压电驱动器100的几种可行的极化形式例举说明。 [0119] 请参照图15和图16，压电区域器的第一种极化形式为：第一子区域A11内，压电层237的极化方向为第一接地层234指向第一信号电极2361的方向。在第二子区域A12内，压电层237的极化方向为第一接地层234指向第二信号电极2362的方向。在第三子区域A21内，压电层237的极化方向为第一信号电极2361指向第二接地层235的方向。在第四子区域A22内，压电层237的极化方向为第二信号电极2362指向第二接地层235的方向。 [0120] 请参照图17和图18，压电区域器的第二种极化形式为：在第一子区域A11内，压电层237的极化方向为第一接地层234指向第一信号电极2361的方向。在第二子区域A12内，压电层237的极化方向为第二信号电极2362指向第一接地层234的方向。在第三子区域A21内，压电层237的极化方向为第一信号电极2361指向第二接地层235的方向。在第四子区域A22内，压电层237的极化方向为第二接地层235指向第二信号电极2362的方向。 [0121] 请参照图19和图20，压电区域器的第三种极化形式为：在第一子区域A11内，压电层237的极化方向为第一接地层234指向第一信号电极2361的方向。在第二子区域A12内，压电层237的极化方向为第二信号电极2362指向第一接地层234的方向。在第三子区域A21内，压电层237的极化方向为第二接地层235指向第一信号电极2361的方向。在第四子区域A22内，压电层237的极化方向为第二信号电极2362指向第二接地层235的方向。 [0122] 请参照图21和图22，压电区域器的第四种极化形式为：在第一子区域A11内，压电层237的极化方向为第一信号电极2361指向第一接地层234的方向。在第二子区域A12内，压电层237的极化方向为第一接地层234指向第二信号电极2362的方向。在第三子区域A21内，压电层237的极化方向为第二接地层235指向第一信号电极2361的方向。在第四子区域A22内，压电层237的极化方向为第二信号电极2362指向第二接地层235的方向。 [0123] 请参照图23，本申请还提供一种压电马达200，压电马达200包括承载体201、动子202以及以上任意实施例中所描述的压电驱动器100，压电驱动器100也可称之为定子。其中，承载体201可以为保护壳，用于起到收纳、保护作用。压电驱动器100连接于(比如粘接、焊接)承载体201，具体连接方式和结构设计、模态设计相关，在此不做限定。动子202活动连接于承载体201。压电驱动器100的摩擦头10抵接于动子202，以驱动动子202沿第二预设方向F2运动。 [0124] 压电马达200还可以包括滚动体203，该滚动体203可以是球形滚珠，也可以是柱形滚子，该滚动体203设置在动子202和承载体201之间，以使得动子202可相对于承载体201运动。 [0125] 当压电驱动器100加载适当的交流驱动信号，即可实现压电驱动器100产生高频微幅振动，进而通过摩擦作用将自身的微观运动转化为动子202的宏观运动。动子202输出的运动形式可以为直线运动，也可以是旋转运动，这里仅以直线运动示意。 [0126] 请参照图24和图25，本申请还提供一种摄像头模组301，摄像头模组301包括镜头3011、感光元件3012以上任意实施例中所描述的压电驱动器100。 [0127] 其中，镜头3011用于收集被摄景物的光线，并将光线聚焦于感光元件3012。感光元件3012也称为感光芯片或图像传感器或Sensor，其用于接收穿过镜头3011的光线，并将光信号转换为电信号。感光元件3012可以是电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)，也可以是互补金属氧化物导体器件(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)。 [0128] 压电驱动器100可以直接或间接的连接于镜头3011，以在摄像头模组301工作过程中驱动镜头3011运动，以实现摄像头模组301的AF(自动对焦)功能和/或OIS(光学防抖)功能。 [0129] 在一种实施方式中，压电驱动器100可驱动镜头3011沿光轴G的延伸方向相对感光元件3012运动，以实现摄像头模组301的AF(自动对焦)功能，如图24所示。 [0130] 在另一种实施方式中，压电驱动器100可驱动镜头3011沿垂直于光轴G的方向相对感光元件3012运动，以实现摄像头模组301的OIS(光学防抖)功能，如图25所示。 [0131] 在又一种实施方式中，摄像头模组301中设于多个压电驱动器100，其中，至少一个压电驱动器100用于实现摄像头模组301的AF(自动对焦)功能，至少一个压电驱动器100用于实现摄像头模组301的OIS(光学防抖)功能。 [0132] 当然，在其他实施方式中，压电驱动器100也可以用于驱动感光元件3012相对镜头3011运动，以实现摄像头模组301的AF(自动对焦)功能和/或OIS(光学防抖)功能。 [0133] 请参照图26，本申请还提供一种电子设备300，电子设备300包括设备本体302以及以上实施例中所描述的摄像头模组301，摄像头模组301安装于设备本体302。 [0134] 其中，电子设备300可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备(如智能手表、手环、VR设备等)、电视机、车载设备、电子阅读器等。需说明的是，本申请实施例仅以电子设备300为手机进行示例性说明。 [0135] 设备本体302是指电子设备300的主体部分，主体部分包括实现电子设备300主要功能的功能器件以及保护、承载这些功能器件的机械结构。以手机为例，设备本体302可以包括显示屏、中框、电池盖，显示屏和电池盖均连接于中框，且分别设置于中框的相背两侧。 [0136] 摄像头模组301可以是直进式摄像头，也可以是潜望式摄像头，其中，潜望式摄像头是指光轴G存在弯折(比如90°弯折)的摄像头，直进式摄像头是指光轴G为非弯折的直线的摄像头。根据实际需求，摄像头模组301的透光窗口可以设于电子设备300的任意位置。以手机为例，摄像头模组301的透光窗口可以设于手机的正面、背面、侧面。其中，所谓正面是指手机具备显示屏的一侧；所谓背面是指手机具备电池盖的一侧；所谓侧面是指手机的中框的环周侧。可以理解的是，电子设备300的类型不同，其正面、背面、侧面等称呼的定义可能不同，对于其它类型的电子设备300在此不一一例举说明。 [0137] 相关技术中，摄像头模组301采用电磁式马达来驱动镜头3011运动来实现AF(自动对焦)功能、OIS(光学防抖)功能，然而，电磁式马达产生的磁场将会干扰电子设备300内其他的电子元件。在本申请中，摄像头模组301采用压电驱动器100，该压电驱动器100在工作过程中不会产生磁场，从而可以避免磁场干扰问题。 [0138] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。 |
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