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光学元件驱动机构

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


光学元件驱动机构

技术领域

本公开涉及一种光学元件驱动机构。

背景技术

随着科技的发展,现今许多电子装置(例如智能手机或数字相机)皆具有照相或录影的功能。这些电子装置的使用越来越普遍,并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展,以提供使用者更多的选择。

前述具有照相或录影功能的电子装置通常设有光学元件驱动机构,以驱动光学元件(例如为镜头)沿着光轴进行移动,进而达到自动对焦(Auto Focus,AF)或光学防手震(Optical image stablization,OIS)的功能。光线可穿过前述光学元件在感光元件上成像。然而,现今移动装置的趋势是希望可具有较小的体积并且具有较高的耐用度,因此如何有效地降低光学元件驱动机构的尺寸以及提升其耐用度始成为一重要的课题。

发明内容

本公开的目的在于提出一种光学元件驱动机构,以解决上述至少一个问题。

本公开实施例提供一种光学元件驱动机构,包括固定部、第一活动部、驱动组件。第一活动部可动地连接固定部,用以设置第一光学元件。驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部进行运动。驱动组件包括压电式驱动组件。

在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括第二活动部、第一导引元件、第二导引元件。第二活动部可动地连接固定部,用以设置第二光学元件。第一导引元件连接第一活动部、第二活动部以及固定部,第一导引元件在第一方向延伸。第二导引元件连接第一活动部、第二活动部以及固定部,第二导引元件在第一方向延伸。

在一些实施例中,驱动组件用以驱动第二活动部相对固定部进行运动。第一活动部与第二活动部沿着主轴排列,主轴在第一方向延伸。第一导引元件与第二导引元件在第二方向排列。第一方向与第二方向不同。在一些实施例中,从第一方向观察,光学元件驱动机构在第二方向上的尺寸与光学元件驱动机构在第三方向上的尺寸不同。第一方向与第三方向不同。第二方向与第三方向不同。

在一些实施例中,第一方向与第二方向垂直。第一方向与第三方向垂直。第二方向与第三方向垂直。从第一方向观察,光学元件驱动机构在第二方向上的尺寸大于光学元件驱动机构在第三方向上的尺寸。

在一些实施例中,驱动组件包括第一配重元件、第一驱动元件、传输元件。在一些实施例中,第一配重元件通过第一驱动元件连接传输元件。第一驱动元件用以驱动第一活动部相对固定部运动。传输元件在第一方向上延伸。从第一方向观察,传输元件、第一导引元件、第二导引元件位于相同的平面上。主轴不通过平面。

在一些实施例中,光学元件驱动机构,还包括第一夹持元件、第二夹持元件、第一温度感测元件。第一活动部通过第一夹持元件可动地连接驱动组件。第二活动部通过第二夹持元件可动地连接驱动组件。第一温度感测元件对应第一驱动元件,用以感测第一驱动元件的温度。

在一些实施例中,第一夹持元件与第二夹持元件在第一方向上排列。第一夹持元件提供第一夹持力给驱动组件。第二夹持元件提供第二夹持力给驱动组件。在一些实施例中,第一夹持力与第二夹持力不同。从第三方向观察,传输元件的长度与第一导引元件的长度不同。从第三方向观察,传输元件的长度与第二导引元件的长度不同。

在一些实施例中,从第三方向观察,传输元件的长度小于第一导引元件的长度。从第三方向观察,传输元件的长度小于第二导引元件的长度。在一些实施例中,驱动组件还包括第二配重元件、第二驱动元件。第二配重元件通过第二驱动元件连接传输元件。第二驱动元件用以驱动第二活动部相对固定部运动。第一驱动元件与第二驱动元件位于传输元件的两端。在一些实施例中,第一驱动元件与第二驱动元件分开驱动。第一活动部具有第一共振频率。第二活动部具有第二共振频率。第一共振频率与第二共振频率不同。

在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括第一磁性元件、第一感测元件、第二磁性元件、第二感测元件。在一些实施例中,第一磁性元件设置在第一活动部。在一些实施例中,第一感测元件设置在固定部,对应第一磁性元件。在一些实施例中,第二磁性元件设置在第二活动部。第二感测元件设置在固定部,对应第二磁性元件。在一些实施例中,第一感测元件用以感测第一活动部相对固定部的位置。第二感测元件用以感测第二活动部相对固定部的位置。在一些实施例中,第一磁性元件与第一感测元件在第三方向上排列。在一些实施例中,第二磁性元件与第二感测元件在第三方向上排列。

在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括:第二温度感测元件、电路组件。第二温度感测元件对应第二驱动元件,用以感测第二驱动元件的温度。电路组件内埋在底座中。第一驱动元件与第二驱动元件的驱动频率相同。第一驱动元件与第二驱动元件电性独立。

附图说明

以下将配合所附附图详述本公开的实施例。应注意的是,依据在业界的标准做法,多种特征并未按照比例示出且仅用以说明例示。事实上,可能任意地放大或缩小元件的尺寸,以清楚地表现出本公开的特征。

图1A是本公开一些实施例的光学元件驱动机构的示意图。

图1B是光学元件驱动机构的爆炸图。

图1C是光学元件驱动机构的俯视图。

图2是光学元件驱动机构的侧视图。

图3是沿着图1C的线段A-A示出的剖面图。

图4是驱动组件的示意图。

图5A是本公开一些实施例的光学元件驱动机构的示意图。

图5B是光学元件驱动机构的爆炸图。

图5C是光学元件驱动机构的俯视图。

图6是光学元件驱动机构的驱动组件的示意图。

图7A是驱动信息的示意图。

图7B是驱动信息的示意图。

图7C是驱动信息的示意图。

附图标记如下:

1000,2000:光学元件驱动机构

1100,2100:底座

1210,2210:第一活动部

1220,2220:第二活动部

1310,2310:第一夹持元件

1320,2320:第二夹持元件

1410,2410:第一导引元件

1420,2420:第二导引元件

1510,2510:第一磁性元件

1520,2520:第二磁性元件

1530,2530:第一感测元件

1540,2540:第二感测元件

1600,2600:驱动组件

1610,2610:第一配重元件

1620,2620:第一驱动元件

1630,2630:传输元件

1640:导线

1651,2651:第一温度感测元件

1700,2700:电路元件

1810,2810:第一光学元件

1820,2820:第二光学元件

1900,2900:主轴

1911,1912:尺寸

1921,1922,1923:长度

1931,1932,1933:距离

2612:第二配重元件

2622:第二驱动元件

2652:第二温度感测元件

3100,3200,3300:驱动信息

3110,3210,3310:总时长

3111,3211,3311:正向驱动信号

3112,3212,3312:负向驱动信号

3113,3213,3313:中间驱动信号

3121,3221,3321:正值时长

3122,3222,3322:负值时长

3123,3223,3323:中间时长

具体实施方式

以下公开许多不同的实施方法或是范例来实行所提供的不同特征,以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本公开。当然这些实施例仅用以例示,且不该以此限定本公开的范围。举例来说,在说明书中提到第一特征部件形成于第二特征部件之上,其可包括第一特征部件与第二特征部件是直接接触的实施例,另外也可包括于第一特征部件与第二特征部件之间另外有其他特征的实施例,换句话说,第一特征部件与第二特征部件并非直接接触。

此外,在不同实施例中可能使用重复的标号或标示,这些重复仅为了简单清楚地叙述本公开,不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外,在本公开中的在另一特征部件之上形成、连接到及/或耦接到另一特征部件可包括其中特征部件形成为直接接触的实施例,并且还可包括其中可形成插入上述特征部件的附加特征部件的实施例,使得上述特征部件可能不直接接触。此外,其中可能用到与空间相关用词,例如“垂直的”、“上方”、“上”、“下”、“底”及类似的用词(如“向下地”、“向上地”等),这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系,这些空间相关用词旨在涵盖包括特征的装置的不同方向。

除非另外定义,在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的本领域技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语,例如在通常使用的字典中定义的用语,应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思,而不应以一理想化或过度正式的方式解读,除非在此有特别定义。

再者,说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词,以修饰权利要求的元件,其本身并不意含及代表该请求元件有任何之前的序数,也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序,多个所述序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能作出清楚区分。

此外,在本公开一些实施例中,关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等,除非特别定义,否则可指两个结构直接接触,或者亦可指两个结构并非直接接触,其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动,或者两个结构都固定的情况。

本公开实施例提供一种光学元件驱动机构,用以驱动光学元件进行运动。举例来说,图1A是本公开一些实施例的光学元件驱动机构1000的示意图,图1B是光学元件驱动机构1000的爆炸图,图1C是光学元件驱动机构1000的俯视图,图2是光学元件驱动机构1000的侧视图,图3是沿着图1C的线段A-A示出的剖面图。

如图1A至图3所示,光学元件驱动机构1000主要可包括底座1100、第一活动部1210、第二活动部1220、第一夹持元件1310、第二夹持元件1320、第一导引元件1410、第二导引元件1420、第一磁性元件1510、第二磁性元件1520、第一感测元件1530、第二感测元件1540、驱动组件1600、第一温度感测元件1651、电路元件1700。光学元件驱动机构1000可用以驱动第一光学元件1810、第二光学元件1820在一第一方向(例如X方向)进行运动。

在一些实施例中,底座1100可称为固定部1100,而第一活动部1210、第二活动部1220可动地连接底座1100,分别用以设置第一光学元件1810、第二光学元件1820。第一夹持元件1310、第二夹持元件1320可分别夹持在第一活动部1210、第二活动部1220上,例如固定在第一活动部1210、第二活动部1220上。在一些实施例中,第一活动部1210、第二活动部1220可沿着主轴1900排列。主轴1900例如可在第一方向(X方向)上延伸,并且例如可穿过第一活动部1210、第二活动部1220。

在一些实施例中,第一导引元件1410、第二导引元件1420可设置在底座1100、第一活动部1210、第二活动部1220上,用以可动地连接底座1100、第一活动部1210、第二活动部1220。在一些实施例中,第一导引元件1410、第二导引元件1420可在第一方向(X方向)上延伸,并且可在第二方向(Y方向)上排列。

在一些实施例中,第一磁性元件1510、第二磁性元件1520分别可设置在第一活动部1210、第二活动部1220上,而第一感测元件1530、第二感测元件1540可分别对应第一磁性元件1510、第二磁性元件1520,例如可在Z方向上排列。第一磁性元件1510、第二磁性元件1520例如可为磁铁,而第一感测元件1530、第二感测元件1540可包括霍尔效应感测器(HallSensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应感测器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate Sensor),用以感测第一磁性元件1510、第二磁性元件1520的磁场,从而可得到第一活动部1210、第二活动部1220相对于底座1100的位置。

在一些实施例中,驱动组件1600可设置在底座1100、第一活动部1210、第二活动部1220、第一夹持元件1310、第二夹持元件1320上,用以驱动第一活动部1210、第二活动部1220相对于固定部1100进行运动。因此,第一活动部1210可通过第一夹持元件1310可动地连接驱动组件1600,而第二活动部1220可通过第二夹持元件1320可动地连接驱动组件1600。

在一些实施例中,驱动组件1600可包括压电式(piezoelectric)驱动组件。举例来说,图4是驱动组件1600的示意图,其中包括了第一配重元件1610、第一驱动元件1620、传输元件1630、导线1640。在一些实施例中,第一配重元件1610可通过第一驱动元件1620连接传输元件1630。在一些实施例中,传输元件1630可在X方向上延伸。

在一些实施例中,第一驱动元件1620可由压电(piezoelectric)材料所形成。也就是说,当在第一驱动元件1620表面施加电场(电压),会拉长第一驱动元件1620的电偶极矩(electric dipole moment),而第一驱动元件1620为抵抗变化,会沿电场方向伸长。因此,可将电能转化为机械能。在一些实施例中,可对第一驱动元件1620施加X方向(第一方向)上的电场,以使第一驱动元件1620在X方向上的长度进行变化(例如伸长或缩短)。因此,可驱动传输元件1630在第一方向上进行运动。在一些实施例中,第一配重元件1610的密度可大于传输元件1630的密度,以在第一驱动元件1620进行驱动时抵抗反作用力。在一些实施例中,传输元件1630的材料可包括碳纤维,而第一配重元件1610的材料可包括金属。举例来说,第一配重元件1610的密度可介于约5g/cm

在一些实施例中,第一驱动元件1620可通过导线1640来电性连接电路元件1700或其他的电路,例如埋设在底座1100中的电路组件(未示出)。导线1640可设置在第一驱动元件1620上。由此,可提供电信号以控制第一驱动元件1620。电路元件1700例如为可挠性印刷电路板(FPC),其可通过粘着方式固定于底座1100上。于本实施例中,电路元件1700电性连接设置于光学元件驱动机构1000内部或外部的其他电子元件。举例来说,电路元件1700可传送电信号至驱动组件1600,由此可控制第一活动部1210、第二活动部1220在X方向上的移动,进而实现自动对焦或变焦等的功能。

在一些实施例中,传输元件1630可通过摩擦接触的方式来设置在第一活动部1210、第二活动部1220、第一夹持元件1310、第二夹持元件1320上。举例来说,第一夹持元件1310可与第二夹持元件1320在第一方向上排列,且第一夹持元件1310可提供第一夹持力给第一活动部1210、传输元件1630,以作为第一活动部1210、传输元件1630之间的摩擦力来源。举例来说,第一活动部1210、传输元件1630之间的最大静摩擦力可等于第一夹持力。第二夹持元件1320可提供第二夹持力给第二活动部1220、传输元件1630,以作为第二活动部1220、传输元件1630之间的摩擦力来源。举例来说,第二活动部1220、传输元件1630之间的最大静摩擦力可等于第二夹持力。

在一些实施例中,第一驱动元件1620可提供第一驱动力给第一活动部1210,并且可提供第二驱动力给第二活动部1220。由于第一活动部1210与第一驱动元件1620的距离1931和第二活动部1220与第一驱动元件1620的距离1932不同,例如第一活动部1210可较靠近第一驱动元件1620,而第二活动部1220可较远离第一驱动元件1620,即距离1931可小于距离1932,因此第一驱动力、第二驱动力可彼此不同,例如在经由传输元件1630来传输时的损耗程度不同。此外,在一些实施例中,第一夹持力可与第二夹持力不同。

在一些实施例中,第一驱动力可大于第二驱动力,从而可通过这种关系来分开控制第一活动部1210、第二活动部1220。举例来说,在第一模式下,可提供较大的第一驱动力、第二驱动力,例如各自大于第一夹持力、第二夹持力(即分别大于第一活动部1210与传输元件1630之间的最大静摩擦力、第二活动部1220与传输元件1630之间的最大静摩擦力),使得当传输元件1630运动时,第一活动部1210、第二活动部1220可一起随着传输元件1630进行运动。

在一些实施例中,在第二模式下,可调整第一夹持力、第二夹持力的大小,例如使第二夹持力大于第一夹持力,或者可调整第一驱动力、第二驱动力的大小,例如让第一驱动力小于或等于第一活动部1210与传输元件1630之间的最大静摩擦力,而第一驱动元件1620通过传输元件1630提供给第二活动部1220的第二驱动力大于第二活动部1220与传输元件1630之间的最大静摩擦力,使得当传输元件1630驱动第二活动部1220进行运动时,第一活动部1210仍保持在原处,进而达到分开驱动第一活动部1210、第二活动部1220的目的。

在一些实施例中,在第三模式下,第一驱动力可大于第一活动部1210、传输元件1630之间的最大静摩擦力(第一夹持力),而第二驱动力可小于第二活动部1220、传输元件1630之间的最大静摩擦力(第二夹持力)。在这种状况下,第一活动部1210会随着传输元件1630的运动而一起运动,而第二活动部1220可维持在原处,从而达成分开驱动第一活动部1210、第二活动部1220的目的。

在一些实施例中,第一温度感测元件1651可对应第一驱动元件1620,例如可与第一驱动元件1620在第一方向上排列(或者亦可在第二方向、第三方向等其他方向排列),用以感测第一驱动元件1620的温度,从而可根据温度变化来改变控制第一驱动元件1620的方式。

在一些实施例中,第一光学元件1810、第二光学元件1820例如可为透镜(lens)、反射镜(mirror)、棱镜(prism)、分光镜(beam splitter)、光圈(aperture)、液态镜片(liquidlens)、感光元件(image sensor)、摄像模块(camera module)、测距模块(ranging module)等光学元件。应注意的是,此处光学元件的定义并不限于与可见光有关的元件,与不可见光(例如红外光、紫外光)等有关的元件亦可包括在本公开中。

在一些实施例中,从第一方向观察,光学元件驱动机构1000在第二方向上的尺寸1911与光学元件驱动机构1000在第三方向(例如Z方向)上的尺寸1912不同。举例来说,尺寸1911可大于尺寸1912,从而可降低光学元件驱动机构1000在Z方向上的尺寸。

在一些实施例中,从第一方向观察,传输元件1630、第一导引元件1410、第二导引元件1420位于相同的平面1910上。在一些实施例中,主轴1900不通过平面1910。由此,可确保第一活动部1210、第二活动部1220的运动方向与驱动组件1600的驱动力方向相同,以增强驱动效果。在一些实施例中,从第三方向观察,第一导引元件1410的长度1921以及第二导引元件1420的长度1922可与传输元件1630的长度1923不同。举例来说,长度1923可小于长度1921、长度1922,而长度1921、长度1922可彼此相等。由此,可通过具有较短长度1923的传输元件1630来驱动第一活动部1210、第二活动部1220,以降低光学元件驱动机构1000的整体重量。

在一些实施例中,驱动组件中可增加额外的驱动元件,以增强驱动力。举例来说,图5A是本公开一些实施例的光学元件驱动机构2000的示意图,图5B是光学元件驱动机构2000的爆炸图,图5C是光学元件驱动机构2000的俯视图。图6是光学元件驱动机构2000的驱动组件2600的示意图。

如图5A至图5C所示,光学元件驱动机构2000主要可包括底座2100、第一活动部2210、第二活动部2220、第一夹持元件2310、第二夹持元件2320、第一导引元件2410、第二导引元件2420、第一磁性元件2510、第二磁性元件2520、第一感测元件2530、第二感测元件2540、驱动组件2600、第一温度感测元件2651、第二温度感测元件2652、电路元件2700。光学元件驱动机构2000可用以驱动第一光学元件2810、第二光学元件2820在一第一方向(例如X方向)进行运动。

在一些实施例中,底座2100、第一活动部2210、第二活动部2220、第一夹持元件2310、第二夹持元件2320、第一导引元件2410、第二导引元件2420、第一磁性元件2510、第二磁性元件2520、第一感测元件2530、第二感测元件2540、驱动组件2600、第一温度感测元件2651、电路元件2700、第一光学元件2810、第二光学元件2820的功能和位置可分别与光学元件驱动机构1000的底座1100、第一活动部1210、第二活动部1220、第一夹持元件1310、第二夹持元件1320、第一导引元件1410、第二导引元件1420、第一磁性元件1510、第二磁性元件1520、第一感测元件1530、第二感测元件1540、驱动组件1600、第一温度感测元件1651、电路元件1700、第一光学元件1810、第二光学元件1820相同或相似,于此不再赘述。

在一些实施例中,驱动组件2600可包括第一配重元件2610、第二配重元件2612、第一驱动元件2620、第二驱动元件2622、传输元件2630。第一配重元件2610、第二配重元件2612可具有相同或相似的材料和结构,而第一驱动元件2620、第二驱动元件2622可具有相同或相似的材料和结构。第一配重元件2610、第二配重元件2612可设置在传输元件2630的两端,而第一驱动元件2620、第二驱动元件2622也可设置在传输元件2630的两端。第二配重元件2612可通过第二驱动元件2622连接传输元件2630。第一驱动元件2620可用以驱动第二活动部2210相对固定部(例如底座2100)运动,而第二驱动元件2622可用以驱动第二活动部2220相对固定部(例如底座2100)运动。

在一些实施例中,第一温度感测元件2651、第二温度感测元件2652可分别对应第一驱动元件2620、第二驱动元件2622,例如可分别与第一驱动元件2620、第二驱动元件2622在第一方向上排列(或者亦可在第二方向、第三方向等其他方向排列),用以感测第一驱动元件2620、第二驱动元件2622的温度,从而可根据温度变化来改变控制第一驱动元件2620、第二驱动元件2622的方式。

在一些实施例中,第一驱动元件2620与第二驱动元件2622可分开驱动,例如可彼此电性独立,并且可分别接收不同的第一驱动信息以及第二驱动信息(例如后面提到的驱动信息3100、驱动信息3200、驱动信息3300),从而可得到分开控制第一活动部2210、第二活动部2220的效果。举例来说,第一活动部2210具有第一共振频率,第二活动部2220具有第二共振频率,且第一共振频率与第二共振频率不同。在一些实施例中,第一驱动元件2620与第二驱动元件2622可分别以第一共振频率、第二共振频率进行振动,从而可分开控制第一活动部2210、第二活动部2220。然而,本公开并不以此为限。举例来说,在一些实施例中,即使第一共振频率与第二共振频率不同,第一驱动元件2620与第二驱动元件2622的驱动频率亦可相同。由于第一驱动元件2620可更靠近第一活动部2210,而第二驱动元件2622可更靠近第二活动部2220,可造成不同的驱动力,从而亦可通过驱动力的大小差异来分开控制第一活动部2210、第二活动部2220。在一些实施例中,第一驱动信息的振幅与第二驱动信息的振幅不同,也可造成不同的驱动力,从而亦可通过驱动力的大小差异来分开控制第一活动部2210、第二活动部2220。

图7A是用来控制前述第一驱动元件1620、第一驱动元件2620、或第二驱动元件2622的驱动信息3100的示意图。应注意的是,以下以第一驱动元件1620举例说明其运作方式,而类似的运作方式亦可应用于第一驱动元件2620、或第二驱动元件2622,为了简洁而不再赘述。

如图7A所示,驱动信息3100例如可为电流或电压等信号,并且可随着时间而产生方向上的改变,以驱动压电式的第一驱动元件1620在特定方向上进行伸长或缩短,并通过传输元件1630来传输第一驱动元件1610所产生的第一驱动力给第一活动部1210,以及传输第二驱动力给第二活动部1220,以驱动第一活动部1210、第二活动部1220在第一方向上运动。在一些实施例中,驱动信息3100可包括重复的多个信号区间,以通过多次行程的累积而增加总行程,以驱动第一活动部1210、第二活动部1220到特定的位置。

在一些实施例中,驱动信息3100在单个信号区间内可包括正向驱动信号3111、负向驱动信号3112、中间驱动信号3113的组合。正向驱动信号3111、负向驱动信号3112、中间驱动信号3113分别可具有正值时长3121、负值时长3122、中间时长3123,而正值时长3121、负值时长3122、中间时长3123加总可为信号区间的总时长3110。在一些实施例中,正向驱动信号3111与负向驱动信号3112的正负值可彼此相反,且中间驱动信号3113的数值可接近0。因此,中间驱动信号3113的绝对值可小于正向驱动信号3111、负向驱动信号3112的绝对值。

具体来说,在提供正向驱动信号3111给第一驱动元件1620时,可提供正向能量以正电荷充满电容式的第一驱动元件1620,以改变第一驱动元件1620的尺寸。接着,在提供负向驱动信号3112给该第一驱动元件1620时,提供负向能量以负电荷充满电容式第一驱动元件1620,以在改变第一驱动元件1620的尺寸,且在提供正向驱动信号3111以及提供负向驱动信号3112时,第一驱动元件1620的尺寸改变方向可彼此相反。接着,在提供中间驱动信号3113给第一驱动元件1620时,停止提供能量给第一驱动元件1620。

当第一驱动元件1620的温度改变时,例如当温度增加到约125度时,第一驱动元件1620的电容值会上升,使得若以在常温下驱动信息来控制第一驱动元件1620,可能会造成提供的电荷不足以充满电容式的第一驱动元件1620,使得驱动力下降。因此,可使用第一温度感测元件1651来感测第一驱动元件1620的温度,再根据温度的不同来调整驱动信息3100。举例来说,图7B是驱动信息3200的示意图,其中驱动信息3200与驱动信息3100不同。如图7B所示,驱动信息3200例如可为电流或电压等信号,并且可随着时间而产生方向上的改变,以驱动压电式的第一驱动元件1620在特定方向上进行伸长或缩短。在一些实施例中,驱动信息3200可包括重复的多个信号区间,以通过多次行程的累积而增加总行程,以驱动第一活动部1210、第二活动部1220到特定的位置。

在一些实施例中,驱动信息3200在单个信号区间内可包括正向驱动信号3211、负向驱动信号3212、中间驱动信号3213的组合。正向驱动信号3211、负向驱动信号3212、中间驱动信号3213分别可具有正值时长3221、负值时长3222、中间时长3223,而正值时长3221、负值时长3222、中间时长3223加总可为信号区间3210的总时长3210。在一些实施例中,正向驱动信号3211与负向驱动信号3212的正负值可彼此相反,且中间驱动信号3213的数值可接近0。因此,中间驱动信号3213的绝对值可小于正向驱动信号3211、负向驱动信号3212的绝对值。

驱动信息3100的总时长3110与驱动信息3200的总时长3210可大致上彼此相同,然而驱动信息3200可具有更长的正值时长3221或者负值时长3222,并且具有更短的中间时长3223。举例来说,正值时长3121与总时长3110的比值可约为0.1,即正值时长3121可约为总时长3110的10%,而正值时长3221与总时长3210的比值可约为0.15,即正值时长3221可约为总时长3210的15%。负值时长3122与总时长3110的比值可约为0.3,即负值时长3122可约为总时长3110的30%,而负值时长3222与总时长3210的比值可约为0.5,即负值时长3222可约为总时长3210的50%。通过增长了正值时长3221、负值时长3222,可使得第一驱动元件1620得到更长的充电时间,即可得到更多的电荷,从而可使第一驱动元件1620提供完整的驱动力。

在一些实施例中,可在第一温度(例如室温约25度)时,提供驱动信息3100给第一驱动元件1620,而在温度上升到第二温度(例如125度)时,提供驱动信息3200给第一驱动元件1620,且第一温度小于第二温度,以避免在高温时第一驱动元件1620的驱动力降低的问题发生。举例来说,在一些实施例中,在第一驱动元件1620的温度为第一温度时,可将正值时长设定为第一正值时长3121,将负值时长设定为第一负值时长3122,将中间时长设定为第一中间时长3123。在第一驱动元件1620的温度为第二温度时,可将正值时长设定为第二正值时长3221,将负值时长设定为第二负值时长3222,将中间时长设定为第二中间时长3223。第一正值时长3121可小于第二正值时长3221,第一负值时长3122可小于或等于第二负值时长3222,第一中间时长3123可大于第二中间正值时长3223。在第一温度时,第一驱动元件1620具有第一电容值(例如可约为110nF),在第二温度时,第一驱动元件1620具有第二电容值(例如可约为165nF),且第一电容值小于第二电容值。由此,可允许第一驱动元件1620得到足够的电荷以正常进行驱动。

在一些实施例中,亦可调整驱动信息3100、驱动信息3200的振幅,使得驱动信息3100、驱动信息3200可具有不同的振幅。举例来说,驱动信息3100的振幅可小于驱动信息3200的振幅,从而可在提供驱动信息3200时,使得第一驱动元件1620具有较大的第二驱动力。

在一些实施例中,可进一步在更高温时改变驱动信息,以得到更足够的能量来驱动第一驱动元件1620。举例来说,图7C是驱动信息3300的示意图,其中驱动信息3300与驱动信息3100、驱动信息3200不同。如图7C所示,驱动信息3300例如可为电流或电压等信号,并且可随着时间而产生方向上的改变,以驱动压电式的第一驱动元件1620在特定方向上进行伸长或缩短。在一些实施例中,驱动信息3300可包括重复的多个信号区间,以通过多次行程的累积而增加总行程,以驱动第一活动部1210、第二活动部1220到特定的位置。

在一些实施例中,驱动信息3300在单个信号区间内可包括正向驱动信号3311、负向驱动信号3312、中间驱动信号3313的组合。正向驱动信号3311、负向驱动信号3312、中间驱动信号3313分别可具有正值时长3321、负值时长3322、中间时长3323,而正值时长3321、负值时长3322、中间时长3323加总可为信号区间3310的总时长3310。在一些实施例中,正向驱动信号3311与负向驱动信号3312的正负值可彼此相反,且中间驱动信号3313的数值可接近0。因此,中间驱动信号3313的绝对值可小于正向驱动信号3311、负向驱动信号3312的绝对值。

驱动信息3100的总时长3110、驱动信息3200的总时长3210与驱动信息3300的总时长3310可大致上彼此相同,且驱动信息3100、驱动信息3200、驱动信息3300的频率也可大致上相同,然而驱动信息3300可具有更长的正值时长3321或者负值时长3322,并且具有更短的中间时长3323。举例来说,正值时长3121与总时长3110的比值可约为0.1,即正值时长3121可约为总时长3110的10%,而正值时长3321与总时长3310的比值可约为0.2,即正值时长3321可约为总时长3310的20%。负值时长3122与总时长3110的比值可约为0.3,即负值时长3122可约为总时长3110的30%,而负值时长3322与总时长3310的比值可约为0.65,即负值时长3322可约为总时长3310的65%。通过增长了正值时长3321、负值时长3322,可使得第一驱动元件1620得到更长的充电时间,即可得到更多的电荷,从而可使第一驱动元件1620提供完整的驱动力。举例来说,可在第一驱动元件1620具有第三温度(例如约150度)时提供驱动信息3300给第一驱动元件1620,其中第三温度可大于前述第一温度、第二温度。

综上所述,本公开实施例提供一种光学元件驱动机构,包括固定部、第一活动部、驱动组件。第一活动部可动地连接固定部,用以设置第一光学元件。驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部进行运动。驱动组件包括压电式驱动组件。

本公开实施例还提供一种驱动方法,包括提供第一驱动信息给第一驱动元件,以通过第一驱动元件驱动第一活动部相对固定部在第一方向上运动,第一驱动信息具有总时长,且第一驱动信息包括正向驱动信号、负向驱动信号、中间驱动信号。正向驱动信号具有正值时长。负向驱动信号接续正向驱动信号,具有负值时长。中间驱动信号,接续负向驱动信号,具有中间时长。正值时长、负值时长、中间时长加总为总时长,且正值时长与总时长的比值介于0.1至0.15之间。由此,可通过同个压电式驱动组件驱动多个活动部,并且还可避免压电式驱动组件在高温下失效的问题。

本公开所公开各元件的特殊相对位置、大小关系不但可使驱动机构达到特定方向的薄型化、整体的小型化,另外经由搭配不同的光学模块使系统更进一步提升光学品质(例如拍摄品质或是深度感测精度等),更进一步地利用各光学模块达到多重防震系统以大幅提升防手震的效果。

虽然本公开的实施例及其优点已经公开如上,但应该了解的是,本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内,当可以作更动、替代与润饰。此外,本公开的保护范围并没有局限于在说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤,任何所属技术领域中技术人员可从本公开的公开内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤,只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本公开使用。因此,本公开的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外,每一权利要求构成个别的实施例,且本公开的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

相关技术
  • 光学元件驱动机构及光学元件驱动机构驱动系统
  • 光学元件驱动机构和具有该光学元件驱动机构的摄像设备
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06120116509240