光学元件驱动机构

技术领域

本发明涉及一种光学元件驱动机构，尤其涉及一种驱动活动部的光学元件驱动机构。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如笔记本电脑、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，在发展出更稳定且更良好的光学品质之余，也朝向便利和轻薄化的设计，以提供使用者更多的选择。电子装置的设计不断地朝向微型化的趋势发展，使得用于像是摄像的光学模块的各种元件或其结构也必须不断地缩小，以实现微型化的目的。有鉴于此，如何能设计出一种微型化的驱动机构始成为一重要的课题。

发明内容

实施例的用语以及相似的用语(例如，实施方式、配置、特点、示例以及选项)意在广义地泛指所有本公开的标的以及以下权利要求。数个包含这些用语的陈述项应被理解为不限制在此所述的标的或限制以下权利要求的含义或范围。在此所涵盖本公开的实施例由以下权利要求定义，而非本发明内容。此发明内容是本公开多种特点的上位(high-level)概述，且介绍以下的实施方式段落中所更描述的一些概念。此发明内容非意在确认权利要求标的的关键或必要特征，也非意在被独立使用以决定权利要求标的的范围。本标的经由参考本公开的完整说明书的适当部分、任何或所有附图以及每一权利要求，应当被理解。

根据本公开的某些方面，提供一种光学元件驱动机构。光学元件驱动机构包括一活动部、一固定部以及一驱动组件，活动部用以连接一光学元件，活动部可相对固定部运动，驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动，驱动组件包括一第一磁性元件以及一线圈。

在一些实施例中，第一磁性元件具有多边形结构，线圈的一第一段部对应第一磁性元件。沿着线圈的一绕线轴观察时，第一磁性元件的一第一侧边与线圈的第一段部互相不平行也不垂直。沿着线圈的绕线轴观察时，第一磁性元件的一第二侧边与线圈的第一段部互相不平行也不垂直，且第一侧边与第二侧边垂直。

在一些实施例中，驱动组件还包括一第二磁性元件。第二磁性元件具有多边形结构，对应线圈的一第二段部。沿着线圈的绕线轴观察时，第二磁性元件的一第三侧边与线圈的第二段部互相不平行也不垂直。沿着线圈的绕线轴观察时，第二磁性元件的一第四侧边与线圈的第二段部互相不平行也不垂直，且第三侧边与第四侧边垂直。

在一些实施例中，第一磁性元件与第二磁性元件之间有一间隙，间隙的任两边的平面不平行。

在一些实施例中，线圈相对于第一磁性元件以及第二磁性元件运动。

在一些实施例中，驱动组件还包括一第一导磁性元件，对应第一磁性元件。第一导磁性元件具有一第一设置部以及一第一侧壁。第一设置部遮盖第一磁性元件。

在一些实施例中，第一导磁性元件为一体成形，包覆第一磁性元件以及第二磁性元件。沿着线圈的绕线轴观察时，第一磁性元件以及第二磁性元件小于第一导磁性元件。

在一些实施例中，驱动组件还包括一第二导磁性元件，对应第一磁性元件。第二导磁性元件可相对第一导磁性元件运动。沿着线圈的绕线轴观察时，第二导磁性元件的面积小于第一导磁性元件的面积。

在一些实施例中，第二导磁性元件长度小于第一磁性元件以及第二磁性元件。活动部包括一凹槽，第二导磁性元件设置于活动部的凹槽内。沿着线圈的绕线轴观察时，第二导磁性元件、凹槽、线圈以及第一磁性元件与第二磁性元件依序排列。线圈对应凹槽设置。

在一些实施例中，活动部还包括多个支撑柱，设置于线圈两侧。

本发明的有益效果在于，本公开提供一种光学元件驱动机构，能够节省空间，以实现微型化的目的。同时，其结构也能有效吸收冲击、降低磁干扰、以磁吸方式稳定，提供更稳定且更良好的光学品质。

以上发明内容并非意在呈现本公开的每一实施例或每个特点。而是，前述发明内容仅提供在此阐述的一些新颖特点以及特征的示例。当结合附图以及所附权利要求时，从用以进行实施本发明的代表性实施例以及模式的以下详细描述，本公开的以上特征以及优点以及其他特征以及优点将变得显而易见。鉴于参考附图、以下所提供的符号简单说明对各种实施例的详细描述，本公开的附加的特点对于本领域技术人员将是显而易见的。

附图说明

从以下示例性实施例的描述并结合参考附图，将更好地理解本公开及其优点以及附图。这些附图仅示出了示例性实施例，且因此不应被视为对各种实施例或权利要求的限制。

图1为根据本公开的某些方面，一示例光学元件驱动机构的主视立体图。

图2为根据本公开的某些方面，图1的光学元件驱动机构的爆炸立体图。

图3为根据本公开的某些方面，图1的光学元件驱动机构的承载座以及驱动组件的主视立体图。

图4A为根据本公开的某些方面，图1的光学元件驱动机构的第一磁性元件、第二磁性元件、线圈以及第一导磁性元件的俯视图。

图4B为根据本公开的某些方面，图1的光学元件驱动机构的第一磁性元件、第二磁性元件、线圈、第一导磁性元件以及第二导磁性元件的立体图。

图4C为根据本公开的某些方面，图1的光学元件驱动机构的第一磁性元件、第二磁性元件、线圈、第一导磁性元件以及第二导磁性元件的俯视图。

图5为根据本公开的某些方面，图1的光学元件驱动机构的活动部以及驱动组件的侧视图。

图6为根据本公开的某些方面，图1的光学元件驱动机构沿线A-A的剖面图。

附图标记如下：

1:光学元件驱动机构

100:活动部

110:叶片

111:长孔

112:小孔

120:第一开口

130:承载座

131:凸柱

132a、132b:凹槽

133:支撑柱

200:固定部

210:第一遮光元件

212:第二开口

220:外框

222:第三开口

230:第二遮光元件

232:第四开口

240:底座

241:凸柱

260:保护元件

262:强化部

300:驱动组件

310a:第一磁性元件

310b:第三磁性元件

311a:第一侧边

312a:第二侧边

320a:第二磁性元件

320b:第四磁性元件

321a:第三侧边

322a:第四侧边

330a、330b:间隙

340a、340b:线圈

341a、341b:第一段部

342a、342b:第二段部

345a、345b:绕线轴

350a、350b:第一导磁性元件

351a、351b:第一侧壁

352a、352b:第一设置部

360a、360b:第二导磁性元件

400:电路组件

410:第一电路元件

420:第二电路元件

420a:第一部分

420b:第二部分

430:第三电路元件

432:第一电性连接部

434:第二电性连接部

500:位置感测组件

510:感测元件

520:感测磁铁

d1、d2、d3:长度

X,Y,Z:轴

具体实施方式

多种实施例被参照附图描述，在整个附图中相似的参考符号被用来指定相似或均等元件。附图并未按比例绘制，且提供附图仅用以显示本公开的特点和特征。应当理解许多具体细节、关系以及方法被阐述以提供全面的理解。然而，该领域技术人员将容易的想到，多种实施例可在没有一个或多个特定细节之下或在其他方法下实践。在一些情况下，为了说明性的目的，未详细显示公知的结构或操作。多种实施例不受限于动作或事件的显示顺序，如一些动作可以不同的顺序及/或与其他动作或事件同时发生。此外，并非全部所显示的动作或事件都是实施本公开的某些特点和特征所需的。

为了本实施方式的目的，除非明确地说明并非如此，单数包括复数且反之亦然。用语“包括”意为“包括而不限于”。此外，近似词如“大约(bout,almost,substantially,approximately)”以及其相似词，可在此意为例如“在(at)”、“近于(near,nearly at)”、“在3％到5％之内(within 3-5％of)”、“在可接受的制造公差内(within acceptblemanufacturing tolerances)”或任何其逻辑组合。额外地，术语“垂直”或“水平”旨在分别另外包括垂直或水平方向的“3-5％内”。此外，例如“顶部”、“底部”、“左方”、“右方”、“上方”和“下方”等方向词意在相关于参考图示中描写的等效方向；从参考对象或元件上下文中理解，例如从对象或元件的常用位置；或如此的其他描述。

首先，请一并参考图1以及图2。图1为根据本公开的某些方面，一示例光学元件驱动机构1的主视立体图。光学元件驱动机构1连接一光学元件(未显示)。图2为根据本公开的某些方面，光学元件驱动机构1的爆炸立体图。光学元件驱动机构1包括一活动部100、一固定部200、一驱动组件300、一电路组件400以及一位置感测组件500，活动部100用以连接光学元件，活动部100可相对于固定部200运动，驱动组件300用以驱动活动部100相对于固定部200运动，电路组件400电性连接驱动组件300、位置感测组件500感测活动部100相对于固定部200的运动。

活动部100包括数个叶片110以及一承载座130。各叶片110分别包括一长孔111以及一小孔112。叶片110中央形成一第一开口120。承载座130包括数个凸柱131、两个凹槽132a、132b以及数个支撑柱133。凹槽132a、132b各位于承载座130的相对处，凹槽132a内设置驱动组件300的一第二导磁性元件360a，凹槽132a两侧各设置一支撑柱133(可见于图3)、凹槽132b内设置驱动组件300的一第二导磁性元件360b，凹槽132b两侧各设置一支撑柱133。通过承载座130的凸柱131、穿过叶片110的长孔111，叶片110可移动地设置于承载座130。驱动组件300驱动承载座130相对于固定部200转动、带动叶片110移动，改变第一开口120的尺寸。

固定部200包括一第一遮光元件210、一外框220、一第二遮光元件230、一底座240以及一保护元件260。第一遮光元件210包括一第二开口212，外框220包括一第三开口222，第二遮光元件230包括一第四开口232，入射光可依序通过第二开口212、第三开口222、第一开口120以及第四开口232进入光学元件驱动机构1。第二开口212的尺寸大约与第三开口222的尺寸相同，第四开口232的尺寸小于第二开口212以及第三开口222的尺寸，并且第一开口120的尺寸小于第四开口232的尺寸。底座240包括数个凸柱241，通过底座240的凸柱241穿过叶片110的小孔112，叶片110可移动地连接承载座130以及底座240。保护元件260具有金属材质，且此金属材质不导磁。

驱动组件300包括一第一磁性元件310a、一第二磁性元件320a、一第三磁性元件310b、一第四磁性元件320b、两个线圈340a、340b、两个第一导磁性元件350a、350b以及两个第二导磁性元件360a、360b。第一磁性元件310a与第二磁性元件320a之间具有一间隙330a、第三磁性元件310b与第四磁性元件320b之间具有一间隙330b。

请参考图3。图3为根据本公开的某些方面，承载座130以及驱动组件300的主视立体图。线圈340a、340b在结构上对应凹槽132a、132b设置，详而言之，线圈340a、340b设置于承载座130上，并且线圈340a设置于凹槽132a的对面、线圈340b设置于凹槽132b的对面。即，承载座130在凹槽132a与线圈340a之间以及凹槽132b与线圈340b之间。凹槽132a、132b与线圈340a、340b沿Z轴排列。沿Z轴排列的配置能节省空间，达到机构微型化。

请参考图4A。图4A为根据本公开的某些方面，第一磁性元件310a、第二磁性元件320a、线圈340a以及第一导磁性元件350a的俯视图。间隙330a的两边平面不平行、且类似于间隙330a，间隙330b(可见于图2)的任两边平面不平行。第一磁性元件310a具有多边形结构。线圈340a的一第一段部341a对应第一磁性元件310a。第一段部341a的位置对应第一磁性元件310a，位于第一磁性元件310a之上。沿着线圈340a的一绕线轴345a(请见图2)观察时，第一磁性元件310a的一第一侧边311a与线圈340a的第一段部341a互相不平行也不垂直。沿着线圈340a的绕线轴345a观察时，第一磁性元件310a的一第二侧边312a与线圈340a的第一段部341a互相不平行也不垂直，且第一侧边311a与第二侧边312a垂直。

第二磁性元件320a具有多边形结构。线圈340a的一第二段部342a对应第二磁性元件320a。第二段部342a的位置对应第二磁性元件320a，位于第二磁性元件320a之上。沿着线圈340a的绕线轴345a(请见图2)观察时，第二磁性元件320a的一第三侧边321a与线圈340a的第二段部342a互相不平行也不垂直。沿着线圈340a的绕线轴345a观察时，第二磁性元件320a的一第四侧边322a与线圈340a的第二段部342a互相不平行也不垂直，且第三侧边321a与第四侧边322a垂直。

通过第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a与线圈340a之间产生的电磁驱动力，线圈340a相对于第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a运动，驱动承载座130以Z轴(请见图2)为中心旋转。承载座130旋转，并通过凸柱131带动叶片110移动，改变第一开口120的尺寸。

请参考图4B。图4B为根据本公开的某些方面，第一磁性元件310a、第二磁性元件320a、线圈340a、第一导磁性元件350a以及第二导磁性元件360a的立体图。第二导磁性元件360a设置于承载座130的凹槽132a内(请见图3，在此图4B中为了说明理由，因此未显示承载座130)。第一导磁性元件350a对应第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a。第一导磁性元件350a的位置对应第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a，位于第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a之下。第一导磁性元件350a具有一第一侧壁351a以及一第一设置部352a。第一导磁性元件350a为一体成形(请见图2)，第一侧壁351a以及第一设置部352a固定地连接。沿着线圈340a的绕线轴345a观察时，第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a的底面积的和小于第一导磁性元件350a的底面积。第一导磁性元件350a包覆第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a。详而言之，第一导磁性元件350a的第一侧壁351a包覆第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a背向承载座130的中心的表面、且第一导磁性元件350a的第一设置部352a包覆第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a背向线圈340a的表面。因此，第一设置部352a遮盖第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a背向线圈340a的表面。第一设置部352a的遮盖可阻隔磁干扰，避免影响第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a与线圈340a之间产生的电磁驱动力。

第二导磁性元件360a设置于承载座130的凹槽132a内(请见图3)，对应第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a。第二导磁性元件360a的位置对应第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a，位于第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a之上。沿着线圈340a的绕线轴345a观察时，第二导磁性元件360a、凹槽132a、线圈340a以及第一磁性元件310a与第二磁性元件320a依序排列(请见图3)。第二导磁性元件360a可相对第一导磁性元件350a运动。请参考图4C。图4C为根据本公开的某些方面，第一磁性元件310a、第二磁性元件320a、线圈340a、第一导磁性元件350a以及第二导磁性元件360a的俯视图。沿着线圈340a的绕线轴345a(请见图2)观察时，第二导磁性元件360a的面积小于第一导磁性元件350a的面积。第二导磁性元件360a的长度d1小于第一磁性元件310a的长度d2以及第二磁性元件320a的长度d3的和。第二导磁性元件360a为圆弧形，在其他实施例中，第二导磁性元件360a也可为其他形状。

接下来请参考图5，第二导磁性元件360a受到第一磁性元件310a及第二磁性元件320a的磁力吸引而吸附于承载座130以及线圈340a，可使驱动组件300与活动部100结构稳定。

第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b类似于第一磁性元件310a以及第二磁性元件320a、线圈340b类似于线圈340a。第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b具有多边形结构，线圈340b的一第一段部341b对应第三磁性元件310b。第一段部341b的位置对应第三磁性元件310b，位于第三磁性元件310b之上。沿着线圈340b的一绕线轴345b(请见图2)观察时，第三磁性元件310b的一第一侧边与线圈340b的第一段部341b互相不平行也不垂直。沿着线圈340b的绕线轴345b观察时，第三磁性元件310b的一第二侧边与线圈340b的第一段部341b互相不平行也不垂直，且第三磁性元件310b的第一侧边与第二侧边垂直。

第四磁性元件320b具有多边形结构。线圈340b的一第二段部342b对应第四磁性元件320b。第二段部342b的位置对应第四磁性元件320b，位于第四磁性元件320b之上。沿着线圈340b的绕线轴345b(请见图2)观察时，第四磁性元件320b的一第三侧边与线圈340b的第二段部342b互相不平行也不垂直。沿着线圈340b的绕线轴345b观察时，第四磁性元件320b的一第四侧边与线圈340b的第二段部342b互相不平行也不垂直，且第三侧边与第四侧边垂直。

通过第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b与线圈340b之间产生的电磁驱动力，线圈340b相对于第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b运动，驱动承载座130以Z轴为中心旋转。承载座130旋转，并通过凸柱131带动叶片110移动，改变第一开口120的尺寸。

第一导磁性元件350b类似于第一导磁性元件350a、第二导磁性元件360b类似于第二导磁性元件360a。第一导磁性元件350b对应第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b。第一导磁性元件350b的位置对应第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b，位于第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b之下。第一导磁性元件350b具有一第一侧壁351b以及一第一设置部352b。第一导磁性元件350b为一体成形，第一侧壁351b以及第一设置部352b固定地连接。沿着线圈340b的绕线轴345b观察时，第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b的底面积的和小于第一导磁性元件350b的底面积。第一导磁性元件350b包覆第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b。详而言之，第一导磁性元件350b的第一侧壁351b包覆第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b背向承载座130的中心的表面、且第一导磁性元件350b的第一设置部352b包覆第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b背向线圈340b的表面。因此，第一设置部352b遮盖第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b背向线圈340b的表面。第一设置部352b的遮盖可阻隔磁干扰，避免影响第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b与线圈340b之间产生的电磁驱动力。

第二导磁性元件360b设置于承载座130的凹槽132b内(请见图3)，对应第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b。第二导磁性元件360b的位置对应第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b，位于第三磁性元件310b以及第四磁性元件320b之上。沿着线圈340b的绕线轴345b观察时，第二导磁性元件360b、凹槽132b、线圈340b以及第三磁性元件310b与第四磁性元件320b依序排列(请见图3)。第二导磁性元件360b可相对第一导磁性元件350b运动。沿着线圈340b的绕线轴345b(请见图2)观察时，第二导磁性元件360b的面积小于第一导磁性元件350b的面积。第二导磁性元件360b长度小于第三磁性元件310b的长度以及第四磁性元件320b的长度的和。第二导磁性元件360b为圆弧形，在其他实施例中，第二导磁性元件360b也可为其他形状。第二导磁性元件360b受到第三磁性元件310b及第四磁性元件320b的磁力吸引而吸附于承载座130以及线圈340b，使结构稳定。

请再次参考图2。电路组件400包括一第一电路元件410、一第二电路元件420以及一第三电路元件430。请参考图6。图6为根据本公开的某些方面，光学元件驱动机构1沿图1的线A-A的剖面图。第一电路元件410具有一板状结构，且第一电路元件410具有可挠性，可具有铜、钛等材质。

第二电路元件420具有一板状结构，具有一第一部分420a以及一第二部分420b，第二部分420b类似于第一部分420a。第二电路元件420具有不锈钢材质。第二电路元件420的第一部分420a以及第二部分420b一端固定地设置于承载座130，一端连接至第三电路元件430。

第一电路元件410与第二电路元件420具有不同材质。第二电路元件420的杨氏系数大于第一电路元件410的杨氏系数。沿着第二电路元件420的厚度方向观察时，第一电路元件410、第二电路元件420至少部分重叠。即，沿图6的平面方向观察时，第一电路元件410与第二电路元件420至少部分重叠。

第三电路元件430具有一板状结构，具有一第一电性连接部432以及一第二电性连接部434(图2)，第一电性连接部432与第一电路元件410不平行。

第三电路元件430位于保护元件260与底座240之间。

驱动组件300的线圈340a经由第二电路元件420电性连接驱动组件300的线圈340b，且经由第一电路元件410电性连接第三电路元件430。详而言之，第一电性连接部432以焊锡等方式连接第一部分420a、第一部分420a连接至线圈340a、线圈340a连接至第一电路元件410、第一电路元件410连接至线圈340b、线圈340b连接至第二部分420b、最后第二部分420b再连接至第二电性连接部434，从而线圈340a与线圈340b经由第一电路元件410、第二电路元件420以及第三电路元件430电性连接。

接下来请再次参考图2，位置感测组件500设置于第三电路元件430，包括一感测元件510以及一感测磁铁520。保护元件260具有一强化部262，强化部262具有突出结构，对应位置感测组件500。强化部262的突出结构的位置对应位置感测组件500，位于位置感测组件500之下。强化部262的底面积大于感测元件510的底面积，可保护感测元件510，减少感测元件510可能受到的外在冲击。

综上所述，本公开提供一种光学元件驱动机构，能够节省空间，以实现微型化的目的。同时，其结构也能有效吸收冲击、降低磁干扰、以磁吸方式稳定，提供更稳定且更良好的光学品质。

尽管已关于一个或多个实施方式示出和描述本公开的实施例，但是本领域技术人员经阅读和理解本说明书和附图后，将想到均等物和修改。另外，虽然可能已经关于几种实施方式的仅一种实施方式公开本公开的特定特征，但是对于任何给予或特定的应用，这种特征如可能有需求和有利的可与其他实施方式的一个或多个其他特征组合。

虽然本公开的多种实施例已由以上所描述，但是应当理解其仅以示例且非限制的方式呈现。在不脱离本公开的精神或范围下，可根据本公开在此所公开的实施例进行多种改变。因此，本公开的广度和范围不应受到任何上述实施例的限制。相反的，本公开的范围应根据以下权利要求及其均等物所界定。

在此使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。在此所使用的单数形式“一(a,an)”以及“所述(the)”旨在也包括多个形式，除非上下文另有明确指示。此外，在实施方式以及/或权利要求书中使用的术语“包括(including,includes)”、“具有(having,has,with)”或其变体，这些术语旨在以类似于“包括(comprising)”一词的方式包含在内。