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CN212519162U - 光学元件驱动机构 - Google Patents

光学元件驱动机构 Download PDF

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CN212519162U
CN212519162U CN202021557236.2U CN202021557236U CN212519162U CN 212519162 U CN212519162 U CN 212519162U CN 202021557236 U CN202021557236 U CN 202021557236U CN 212519162 U CN212519162 U CN 212519162U
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optical element
driving mechanism
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outer frame
base
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CN202021557236.2U
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陈彦澄
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TDK Taiwan Corp
Original Assignee
TDK Taiwan Corp
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Abstract

一种光学元件驱动机构,包括固定部、活动部、驱动组件以及电路组件。固定部具有主轴以及围绕前述主轴的多边形结构。活动部可连接光学元件且可相对于前述固定部运动。驱动组件驱动前述活动部相对前述固定部运动。电路组件电性连接至前述驱动组件。

Description

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,尤其涉及一种将电路组件埋设于固定部中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一镜头驱动模块,以驱动一镜头沿一光轴进行移动,进而达到自动对焦(autofocus;AF)的功能。此外,光线可穿过前述镜头在一感光元件上成像。然而,电子装置的显示器尺寸随着消费需求逐渐加大,相对地需要缩减镜头驱动模块的尺寸。为了根据市场需求,缩减镜头驱动模块的尺寸始成一重要的课题。
实用新型内容
本公开的目的在于提供一种缩减镜头驱动模块尺寸的光学元件驱动机构。
本公开的一些实施例提供一种光学元件驱动机构,包括:固定部、活动部、驱动组件以及电路组件。固定部具有主轴以及围绕前述主轴的多边形结构。活动部具有承载座以承载光学元件,且可相对于前述固定部运动。驱动组件驱动前述活动部相对前述固定部运动。电路组件电性连接至前述驱动组件。
在一实施例中,前述电路组件埋设于前述外框内。
在一实施例中,前述外框包括顶面及多个侧壁,前述顶面垂直于前述主轴,且前述侧壁与前述顶面不平行,其中前述电路组件埋设于前述侧壁的其中一个内。
在一实施例中,前述电路组件设置于前述矩形结构的至少一角落处。
在一实施例中,前述光学元件驱动机构还包括弹性元件,连接至前述固定部和前述活动部,其中沿前述主轴观察,前述外框的侧壁和前述弹性元件重叠。
在一实施例中,沿前述主轴观察,前述底座显露出前述弹性元件。
在一实施例中,前述外框还具有定位柱,沿前述主轴朝向前述底座延伸,且前述弹性元件对应于前述定位柱。
在一实施例中,沿前述主轴观察,前述底座和前述定位柱不重叠。
在一实施例中,前述活动部包括承载座,承载前述光学元件,前述承载座具有绕线柱,沿前述主轴朝向前述底座延伸,前述底座具有凹陷,且沿前述主轴观察,前述凹陷和前述绕线柱重叠。
在一实施例中,前述底座具有止动部,沿前述主轴朝向前述外框延伸,且沿前述主轴观察,前述止动部和前述绕线柱位于前述矩形结构的同一侧。
在一实施例中,前述外框的一侧具有凸出部,朝向前述承载座凸出,前述承载座具有凹陷部,且前述凸出部容置于前述凹陷部中。
在一实施例中,沿前述主轴观察,前述凸出部由前述外框的侧壁向内凸出。
在一实施例中,前述驱动组件包括磁性元件及驱动线圈,前述磁性元件及驱动线圈的其中一个设置于前述固定部上,前述磁性元件及驱动线圈的另一个设置于前述活动部上。
在一实施例中,前述光学元件驱动机构还包括感测组件,感测前述活动部相对于前述固定部的运动,其中前述驱动组件设置于前述矩形结构的一角落处,前述感测组件设置于前述矩形结构的另一角落处,且前述角落与前述另一角落为不同的角落。
在一实施例中,前述电路组件还包括驱动组件连接部以及感测组件连接部。驱动组件连接部埋设于前述底座中,且电性连接至前述驱动组件。感测组件连接部埋设于前述外框中,且电性连接至前述感测组件。
在一实施例中,沿前述主轴观察,前述矩形结构具有一开口、第一侧边以及相对于前述第一侧边的第二侧边,前述开口与前述第一侧边的最短距离大于前述开口与前述第二侧边的最短距离。
在一实施例中,前述电路组件的显露处设置于前述矩形结构的第一侧边。
在一实施例中,前述光学元件驱动机构还包括弹性元件,连接至前述固定部和前述活动部,其中前述弹性元件形成有多个胶孔,前述胶孔位于前述矩形结构的两侧边,且沿前述主轴观察,前述侧边垂直于前述第一侧边与第二侧边。
在一实施例中,前述弹性元件还包括多个弦部,且前述弦部的至少两个延伸至前述胶孔的其中一个。
在一实施例中,沿前述主轴观察,前述外框与前述胶孔不重叠。
为让本公开的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举出较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
本公开的有益效果在于,本公开的实施例提供一种将电路组件埋设于固定部中的光学元件驱动机构。将电路组件的不同线路埋设于固定部的不同部分中,可降低设置线路的困难度,并可有效地利用光学元件驱动机构内部的空间,进而有利于实现光学元件驱动机构的小型化。此外,将外框设计成显露出弹性元件的胶孔,可简化光学元件驱动机构的组装工艺,进而降低所需的时间及成本。
附图说明
图1显示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的立体图。
图2显示图1所示的光学元件驱动机构的爆炸图。
图3显示沿图1所示的线B-B的剖视图。
图4显示图1所示的光学元件驱动机构的仰视图。
图5显示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的内部结构的立体图。
图6显示根据本公开一实施例的底座与承载座的立体图。
图7显示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的内部结构的仰视图。
图8显示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的俯视图。
附图标记如下:
201 光学元件驱动机构
210 外框
211 顶面
212 侧壁
213 开口
214 定位柱
215 凸出部
220 底座
221 止动部
222 凹槽
230 承载座
231 绕线柱
232 凹陷部
240 电磁驱动组件
241 磁性元件
242 驱动线圈
250 第一弹性元件
251 胶孔
252 弦部
260 第二弹性元件
270 电路组件
271 驱动组件连接部
272 感测组件连接部
273 电接点
280 感测组件
281 感测器
282 参考元件
F 固定部
M 活动部
O 主轴
S1 第一侧边
S2 第二侧边
具体实施方式
以下说明本公开实施例的光学元件驱动机构。然而,可轻易了解本公开实施例提供许多合适的创作概念而可实施于广泛的各种特定背景。所公开的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本公开,并非用以局限本公开的范围。
此外,实施例中可能使用相对性的用语,例如“下方”或“底部”及“上方”或“顶部”,以描述附图的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是,如果将附图的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“下方”侧的元件将会成为在“上方”侧的元件。
应理解的是,虽然在此可使用用语“第一”、“第二”等来叙述各种元件、材料及/或部分,这些元件、材料及/或部分不应被这些用语限定,且这些用语仅是用来区别不同的元件、材料及/或部分。因此,以下讨论的一第一元件、材料及/或部分可在不偏离本公开一些实施例的教示的情况下被称为一第二元件、材料及/或部分。另外,为了简洁起见,在说明书中亦可不使用“第一”、“第二”等用语来区别不同元件。在不违背随附权利要求所界定的范围的情况下,权利要求所记载的第一元件及/或第二元件可解读为说明书中符合叙述的任何元件。
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,除非在此特别定义。此外,在本文中亦记载“大致上”、“大约”或“约”等用语,其意在涵盖大致相符及完全相符的情况或范围。应注意的是,除非特别定义,即使在叙述中未记载上述用语,仍应以与记载有上述约略性用语的相同意义来解读。
图1显示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构201的立体图。应先说明的是,光学元件驱动机构201例如为一音圈马达(Voice Coil Motor;VCM),可设置于具有照相功能的电子装置内,用以驱动一光学元件(例如一镜片),并可具备自动对焦(autofocus;AF)的功能。此外,在本实施例中,光学元件驱动机构201具有大致呈矩形的结构。如图1所示,光学元件驱动机构201的外框210具有一顶面211以及由顶面211的边缘沿主轴O延伸的四个侧壁212。在顶面211上具有对应于光学元件(未图示)的开口213。亦即光线可经由一主轴O穿过开口213,进入光学元件驱动机构201中。应理解的是,在其他实施例中,光学元件驱动机构201可具有围绕主轴O的多边形结构。
图2显示图1所示的光学元件驱动机构201的爆炸图。由图2中可以看出,光学元件驱动机构201包含外框210、底座220、承载座230、驱动组件240、第一弹性元件250、第二弹性元件260以及电路组件270。固定部F可包括外框210与底座220,而活动部M可包括承载座230及其所承载的光学元件。
外框210与底座220可相互连接并组合为中空的盒体,由此前述承载座230、驱动组件240、第一弹性元件250、第二弹性元件260可被外框210所围绕而容置于此盒体中。由此可知,外框210、承载座230及底座220会沿主轴O依序排列。换言之,光线会依序通过外框210、承载座230及底座220到达设置于光学元件驱动机构201之外的成像装置(未图示),进而产生图像。
承载座230具有一中空结构,并承载具有一光轴(其与主轴O平行)的光学元件。此外,承载座230活动地(movably)连接至外框210及底座220。第一弹性元件250设置于外框210与承载座230之间,而第二弹性元件260则设置于承载座230与底座220之间。更具体而言,承载座230可分别通过金属材质的第一弹性元件250、第二弹性元件260与外框210、底座220连接,借以将承载座230活动地悬吊于外框210、底座220之间,使得承载座230可在外框210与底座220之间沿主轴O移动。
驱动组件240包括驱动线圈241与磁性元件242,其中驱动线圈241可设置于承载座230上,而磁性元件242则可设置于外框210与承载座230之间。在一些实施例中,磁性元件242固定至外框210。当一电流被施加至驱动线圈241时,可通过前述驱动线圈241和前述磁性元件242产生一电磁驱动力(electromagnetic driving force),驱使承载座230和其所承载的光学元件相对于底座220沿Z轴(即主轴O)移动,以执行自动对焦(AF)的功能。在其他一些实施例中,驱动线圈241与磁性元件242的位置可互换。换言之,驱动线圈241可设置于外框210与承载座230之间,而磁性元件242则可设置于承载座230上,由此亦可达到自动对焦的效果。
电路组件270包括驱动组件连接部271以及感测组件连接部272,其中驱动组件连接部271埋设于底座220中,且可从底座220向外(例如沿平行于主轴O的方向)延伸;感测组件连接部272则埋设于外框210中,例如埋设于外框210的侧壁212内。此外,感测器281设置于底座220上,且与设置于承载座230上的参考元件282构成一感测组件280。举例而言,感测器281可以是霍尔感测器(Hall effect sensor)、磁阻(magnetoresistance;MR)感测器,例如穿隧磁阻(tunnel magnetoresistance;TMR)感测器或是其他任何可感测磁场的感测器。
如图2所示,感测组件280与驱动组件240设置于光学元件驱动机构201的不同角落处,由此可避免磁性元件242干扰感测组件280的运作。此外,通过平均地分配光学元件驱动机构201内各元件的位置,可有效地缩小光学元件驱动机构201的尺寸,而达到小型化的效果。在本实施例中,驱动组件连接部271电性连接至驱动组件240,而感测组件连接部272则电性连接至感测组件280。将电路组件270的不同线路埋设于固定部F的不同部分中,可降低设置线路的困难度,并可有效地利用光学元件驱动机构201内部的空间。
图3显示沿图1所示的线B-B的剖视图。如图3所示,外框210还具有定位柱214,沿主轴O(Z轴)朝向底座220延伸(亦即向下方延伸),且第二弹性元件260对应于定位柱214设置。在本实施例中,第二弹性元件260会延伸至外框210的侧壁212下方。换言之,沿主轴O观察,外框210的侧壁212会与第二弹性元件260重叠。
图4显示图1所示的光学元件驱动机构201的仰视图。如图4所示,第二弹性元件260套设于定位柱214。通过定位柱214的设置,可更容易地设置第二弹性元件260。在本实施例中,沿主轴O观察,底座220和定位柱214不重叠,借以降低光学元件驱动机构201于Z轴上的高度,而有利于小型化。基于上述设计,沿主轴O观察,底座220会显露出第二弹性元件260。应注意的是,上述设计仅作为范例,本公开所属技术领域中技术人员亦可使底座220覆盖第二弹性元件260,以达到良好的保护效果。
此外,如图4所示,沿主轴O观察,光学元件驱动机构201具有第一侧边S1及与其相对的第二侧边S2,其中开口213与第一侧边S1的最短距离大于开口213与第二侧边S2的最短距离。换言之,相较于第一侧边S1,第二侧边S2更接近开口213。在本实施例中,电路组件270的显露处设置于第一侧边S1。通过将电路组件270的显露处设置于空间较大的第一侧边S1处,可提高设置电路组件270的容易度。
图5显示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构201的内部结构的立体图。应理解的是,为了清楚显示光学元件驱动机构201的内部结构,在本实施例中并未显示外框210。如图5所示,电路组件270具有电接点273,设置于光学元件驱动机构201的角落处,且感测组件连接部272于电接点273处与第二弹性元件260电性连接,并更进一步通过第二弹性元件260与感测组件280电性连接。
此外,第一弹性元件250包括多个胶孔251及弦部252。在本实施例中,第一弹性元件250具有对称设置的两个胶孔251,但本公开并不限于此。本公开所属技术领域中技术人员可根据需求调整胶孔251的位置。可在胶孔251中设置粘着剂(未图示)以接合第一弹性元件250和承载座230。两个弦部252可带动承载座230相对于固定部F运动,其中至少两个弦部252会延伸至前述胶孔251的其中一个,借以驱使承载座230运动。
图6显示根据本公开一实施例的底座220与承载座230的立体图。如图6所示,承载座230具有绕线柱231,沿主轴O朝向底座220延伸,其中绕线柱231配置以供线路(未图示)设置,以使驱动组件240的线圈与电路组件270(例如驱动组件连接部271)电性连接。底座220具有止动部221,沿主轴O朝向外框210的顶面211(如图1所示)延伸,且沿主轴O观察,止动部221和绕线柱231位于光学元件驱动机构201的同一侧。通过止动部221的设置,可有效地限制承载座230的运动范围,进而防止因承载座230撞击设置于底座220上的感测组件280而造成感测组件280受损。此外,底座220还具有凹槽222,配置以容纳绕线柱231,亦即沿主轴O观察,凹槽222和绕线柱231重叠。通过凹槽222的设置,可降低光学元件驱动机构201于Z轴上的高度,而有利于小型化。
图7显示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构201的内部结构的仰视图。应理解的是,为了清楚显示光学元件驱动机构201的内部结构,在本实施例中并未显示底座220。如图7所示,外框210的一侧具有凸出部215,朝向承载座230凸出。承载座230具有凹陷部232,配置以供凸出部215容置于凹陷部232中。更具体而言,沿主轴O观察,凸出部215由外框210的侧壁212向内(即朝向开口213)凸出。通过凸出部215及凹陷部232的设置,可有效地限制承载座230的转动范围,防止承载座230因过度转动而影响光学元件驱动机构201的作用。应理解的是,本实施例中所示的凸出部215及凹陷部232的配置仅作为范例,本公开所属技术领域中技术人员可在不背离其原有功能的情况下调整凸出部215及凹陷部232的位置,以下将不再赘述。
图8显示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构201的俯视图。如图8所示,第一弹性元件250的胶孔251位于光学元件驱动机构201的两侧边,且沿主轴O观察,前述侧边大致垂直于第一侧边S1与第二侧边S2。亦即在本实施例中,胶孔251的位置并不会位于第一侧边S1或第二侧边S2上。此外,沿主轴O观察,外框210与胶孔251不重叠。换言之,在俯视图中,外框210会显露出胶孔251,由此技术人员可在面朝顶面211的情况下,将粘着剂设置于胶孔251中,以接合第一弹性元件250和承载座230。通过上述设计,可有效地简化光学元件驱动机构201的组装工艺,降低所需的时间及成本。
综上所述,本公开的实施例提供一种将电路组件埋设于固定部中的光学元件驱动机构。将电路组件的不同线路埋设于固定部的不同部分中,可降低设置线路的困难度,并可有效地利用光学元件驱动机构内部的空间,进而有利于实现光学元件驱动机构的小型化。此外,将外框设计成显露出弹性元件的胶孔,可简化光学元件驱动机构的组装工艺,进而降低所需的时间及成本。
虽然本公开的实施例及其优点已公开如上,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,当可作更动、替代与润饰。此外,本公开的保护范围并未局限于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,且各实施例间特征只要不违背创作精神或相互冲突,均可任意混合搭配使用。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。

Claims (20)

1.一种光学元件驱动机构,具有一主轴,其特征在于,包括:
一固定部,包括一外框及一底座,且该外框和该底座形成围绕该主轴的一矩形结构;
一活动部,可连接一光学元件,且可相对于该固定部运动;
一驱动组件,驱动该活动部相对于该固定部运动;以及
一电路组件,设置于该固定部中,电性连接至该驱动组件。
2.如权利要求1所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该电路组件埋设于该外框内。
3.如权利要求2所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该外框包括一顶面及多个侧壁,该顶面垂直于该主轴,且多个所述侧壁与该顶面不平行,其中该电路组件埋设于多个所述侧壁的其中一个内。
4.如权利要求1所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该电路组件设置于该矩形结构的至少一角落处。
5.如权利要求1所述的光学元件驱动机构,其特征在于,还包括一弹性元件,连接至该固定部和该活动部,其中沿该主轴观察,该外框的侧壁和该弹性元件重叠。
6.如权利要求5所述的光学元件驱动机构,其特征在于,沿该主轴观察,该底座显露出该弹性元件。
7.如权利要求5所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该外框还具有一定位柱,沿该主轴朝向该底座延伸,且该弹性元件对应于该定位柱。
8.如权利要求7所述的光学元件驱动机构,其特征在于,沿该主轴观察,该底座和该定位柱不重叠。
9.如权利要求1所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该活动部包括一承载座,承载该光学元件,该承载座具有一绕线柱,沿该主轴朝向该底座延伸,该底座具有一凹槽,且沿该主轴观察,该凹槽和该绕线柱重叠。
10.如权利要求9所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该底座具有一止动部,沿该主轴朝向该外框延伸,且沿该主轴观察,该止动部和该绕线柱位于该矩形结构的同一侧。
11.如权利要求9所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该外框的一侧具有一凸出部,朝向该承载座凸出,该承载座具有一凹陷部,且该凸出部容置于该凹陷部中。
12.如权利要求11所述的光学元件驱动机构,其特征在于,沿该主轴观察,该凸出部由该外框的侧壁向内凸出。
13.如权利要求1所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该驱动组件包括一磁性元件及一驱动线圈,该磁性元件及该驱动线圈的其中一个设置于该固定部上,该磁性元件及该驱动线圈的另一个设置于该活动部上。
14.如权利要求1所述的光学元件驱动机构,其特征在于,还包括一感测组件,感测该活动部相对于该固定部的运动,其中该驱动组件设置于该矩形结构的一角落处,该感测组件设置于该矩形结构的另一角落处,且该角落与该另一角落为不同的角落。
15.如权利要求14所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该电路组件还包括:
一驱动组件连接部,埋设于该底座中,且电性连接至该驱动组件;以及
一感测组件连接部,埋设于该外框中,且电性连接至该感测组件。
16.如权利要求1所述的光学元件驱动机构,其特征在于,沿该主轴观察,该矩形结构具有一开口、一第一侧边以及相对于该第一侧边的一第二侧边,该开口与该第一侧边的最短距离大于该开口与该第二侧边的最短距离。
17.如权利要求16所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该电路组件的显露处设置于该矩形结构的该第一侧边。
18.如权利要求16所述的光学元件驱动机构,其特征在于,还包括一弹性元件,连接至该固定部和该活动部,其中该弹性元件形成有多个胶孔,多个所述胶孔位于该矩形结构的两侧边,且沿该主轴观察,多个所述侧边垂直于该第一侧边与该第二侧边。
19.如权利要求18所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该弹性元件还包括多个弦部,且多个所述弦部的至少两个延伸至多个所述胶孔的其中一个。
20.如权利要求18所述的光学元件驱动机构,其特征在于,沿该主轴观察,该外框与多个所述胶孔不重叠。
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