CN105988174B

CN105988174B - 薄型镜头模组

Info

Publication number: CN105988174B
Application number: CN201510069457.2A
Authority: CN
Inventors: 胡朝彰; 游证凯
Original assignee: TDK Taiwan Corp
Current assignee: TDK Taiwan Corp
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2019-11-12
Anticipated expiration: 2035-02-10
Also published as: JP2016118755A; CN105988174A; JP6185004B2; TW201624037A; US10690934B2; TWI518396B; US20160178922A1

Abstract

一种镜头模组，其包含一外盖、一透镜座及一光学稳定装置(OIS装置)。其中，该透镜座以可动的方式容置于该外盖内，该OIS装置依据该透镜座的移动来产生驱动力，藉此稳定该透镜座。镜头模组的OIS装置尚包含一基板及复数个驱动线圈，其以嵌入式的手段收容于其中，藉此缩减OIS装置在镜头模组中所占有的空间，达到镜头模组薄型化的目的。

Description

薄型镜头模组

技术领域

本发明是有关于一种镜头模组，特别是有关于一种薄型化结构的镜头驱动模组。

背景技术

近年来，相机模组的普及化，特别是在行动装置上越趋广泛。许多行动装置上更配置两个以上的相机模组以符合消费大众不同的应用需求，例如视讯通话镜头及取景镜头。

然而，在行动装置的体积日趋薄型化的情况下，各个镜头模组的缩减成为一项挑战。例如，防震镜头，其内部的防震机构通常是由多个元件组合而成，各元件所堆叠而成的体积在镜头模组中占有一定的空间，也限制了镜头模组的薄型化。

参阅图1A所示，为公知的一种镜头模组1，特别是一种防震镜头模组，其可容置于电子装置(图中未示)内并与电子装置的取景窗(图中未示) 构成像通道。该镜头模组1包含一外盖11、一透镜座12及一光学稳定装置(以下称OIS装置)13。该外盖11将该透镜座12及该OIS装置13容至于其内，并透过特定的限位元件(例如簧片、支撑柱等)使该透镜座12成为一个可动部(以Z方向及/或以X-Y方向移动)，而该OIS装置13则可透过限位元件获得结构上的支撑固定于外盖11内。该透镜座12具有一个容置空间，可握持至少一个透镜(可视为一镜头)121。该透镜座12的外侧设置有复数个磁石122，举例如图1B所示，该等复数磁石122是配置以接收该OIS装置13所产生的电磁感应力(XY方向驱动力)，使该透镜座 12能够受到作用力而在XY方向驱动。该透镜座12可进一步设置一对焦线圈123。藉由OIS装置13的驱动，可使该透镜座12受到Z方向的驱动力。该OIS装置13主要由一基板131、一电路板132及复数个驱动线圈133所构成。该等复数驱动线圈133是固定于该电路板132的一侧，与该等复数磁石122的位置相对应，且电性连接至该电路板132上所布设的电路。该等复数驱动线圈133夹持于该电路板132及该基板131之间。举例而言，该电路板132可进一步透过复数个支撑柱1321的连接，使该透镜座12及/ 或该OIS装置13具有特定的连接关系。该外盖11、该电路板132及该基板131，在沿着光轴(Z轴)的方向上分别具有开口，其与透镜121构成一个光学成像通道。成像模组(图中未示)通常放置于镜头模组的后方位于成像通道上，以便收光成像。一或多个驱动讯号是透过该电路板132流经各个线圈133，以产生驱动力，迫使搭载有磁石122的透镜座12朝XY轴方向及/或Z轴方向移动，藉此稳定受外力移动的透镜121，回归正确的成像位置上。驱动力的方向可由磁石122与驱动线圈123、133的相对位置而决定。所述驱动力可由一种封闭式系统或是一种开放式系统来起始。举例而言，封闭式系统可依据位置感测器(如霍尔感测器)确认透镜座12的移动行程或位置，来驱动线圈123、133产生驱动力。而开放式系统可依据簧片变化的程度与一起始电流讯号(例如陀螺仪的侦测讯号)之间的关系来产生驱动力，其应为该领域技术者可理解的技术手段，故不再此赘述。

由图1A及图1B所示可知，该防震镜头模组1的厚度至少取决于该透镜座12与该OIS装置13的厚度，即至少大于两者厚度的总合。该透镜座 12的厚度可取决于透镜及/或磁石121的厚度。该OIS装置13的厚度则取决于基板131、电路板132与线圈133的厚度。而为了赋予该OIS装置13 提供足够的推力，通常是以增加线圈133的圈数来达到此目的，但也相对地增加了该OIS装置13的厚度，使防震镜头模组1的薄型化更加困难。反之，若是减少线圈的数量来达成薄型化，则会削减该OIS装置13产生的磁推力。

故，若欲进一步缩减电子装置的厚度，镜头模组内的配置(如防震机构)势必成为其中一项待解决的问题。

发明内容

本发明的目的主要是在提供一种具有厚度薄型化的镜头模组。

为解决上述公知技术所造成的问题，本发明提供一种镜头模组，包含一外盖、一透镜座及一OIS装置。其中，该透镜座以可动的方式容置于该外盖内，该OIS装置依据该透镜座的移动来产生驱动力(例如磁推力)，藉此稳定该透镜座。主要技术特征在于，该OIS装置尚包含一基板及复数个驱动线圈，该等复数驱动线圈以嵌入式的手段收容于其中，并与该透镜座外侧的磁石位置相对应。

藉此，缩减该OIS装置在镜头模组中所占有的空间，但仍能够保有足够的驱动效果。也就是说，不必牺牲驱动线圈的缠绕体积来达到镜头模组薄型化的目的。在这样的机构设计下，镜头模组的厚度至少由基板的厚度所决定，小于传统的OIS装置的厚度(驱动线圈、电路板及基板堆叠后的总厚度)。

本发明前述各方面及其它方面依据下述的非限制性具体实施例详细说明以及参照附随的图式将更趋于明了。

附图说明

图1A是公知镜头模组的立体图。

图1B是根据图1A的侧视图。

图2A是本发明嵌入式线圈的一实施例的立体图。

图2B是本发明嵌入式线圈的另一实施例的立体图。

图3A是本发明OIS装置的第一实施例的正视图(以下所述的正视图是沿着光轴成像方向所观看的视角)。

图3B是根据图3A的局部侧视图。

图4A是本发明OIS装置的第二实施例的正视图。

图4B是根据图4A的局部侧视图。

图5A是本发明OIS装置的第三实施例的正视图。

图5B是根据图5A的局部侧视图。

图6A是本发明OIS装置的第四实施例的正视图。

图6B是本发明OIS装置的第四实施例的部分构件的正视图。

图7A是本发明OIS装置的第五实施例的正视图。

图7B是根据图7A的局部侧视图。

符号说明：

1 镜头模组(公知)

11 外盖

111 转轴

112 镜面承靠座

12 透镜座

121 透镜(镜头)

122 磁石

123 对焦线圈

13 光学稳定装置

(OIS装置)

131 基板

132 电路板

133 驱动线圈

20 基板

201 容置槽

202 容置孔

22 驱动线圈

3 OIS装置

31 基板

32 驱动线圈

33 电路板

331 缺口

332 电气接点

4 OIS装置

41 基板

42 驱动线圈

43 电路板

5 OIS装置

51 基板

511 电气接点

512 感测器

6 OIS装置

61 基板

611 电子元件容置孔

612 讯号接头

62 驱动线圈

63 电路板

631 导通孔

D_C 电路板厚度

D_S 基板厚度

D_D 驱动线圈读部分厚度

具体实施方式

为利贵审查委员了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。

本发明所提供的镜头模组，特别是一种防震镜头模组，其如同图1A 所示，至少包含一个外壳11及一个透镜座12，用以将光线投射至后端的成像模组。关于外壳11与透镜座12的相关说明如先前技术及图1A所示，故不再此赘述。本发明的镜头模组的特征在于包含有薄型化的OIS装置，此薄型化的OIS装置是以稳固的方式容置于如图1A所示的外壳11内。所述OIS装置至少由驱动电路、驱动线圈以及基板等部分所构成，其中驱动线圈是以嵌入式的方式与基板结合，形成一嵌入式结构，且驱动线圈可如图1B的方式与透镜座的磁石122位置相对应。接下来将对所述OIS装置，以不同实施态样作进一步详细说明。

参阅图2A所示，为所述嵌入式结构的一实施例，其包含一基板20及复数个驱动线圈22。该基板20的一表面凹设有复数个容置槽201。每一个驱动线圈22为一或多个线圈所缠绕而成，且每一个驱动线圈22的尺寸是小于等于容置槽201的空间，以便将各驱动线圈22容置于相对应的容置槽 201中，并可藉由接着剂将其固定。在本发明所述的实施例中，每一个容置槽201的尺寸可为不相同，驱动线圈22亦然，其可依据空间上的配置或是驱动方式的设计而作调整。在本发明的其他实施例中，所述容置槽201 亦可容置一个以上的驱动线圈22。藉由该实施例的嵌入式配置，基板20 与该等复数驱动线圈22结合后的厚度可为基板20本身具有的厚度，或是基板20本身的厚度加上该等驱动线圈22的部分厚度。在本发明的实施例中，该等容置槽201可为其他形状，例如弧形，如此予以相对容置其他形状的驱动线圈。

参阅图2B所示，为所述嵌入式结构的一实施例。不同的是，此处以复数个容置孔202取代前述实施例的容置槽201。每一个容置孔202可对应地容置一个驱动线圈22，并可藉由接着剂或其他惯用手段将两者稳固结合。藉由该实施例的嵌入式配置，基板20与该等复数驱动线圈22结合后的厚度可为基板20本身具有的厚度，或是基板20本身的厚度与该等驱动线圈 22的部分厚度总和。

不管采取的容置空间为容置槽201及/或容置孔202，本发明镜头模组中的OIS装置，其厚度主要取决于基板20的厚度、容置槽201的深度及/ 或驱动线圈22的厚度，藉此薄型镜头模组，进而使运用本发明镜头模组的电子装置(尤其是呈平板状的电子装置)得以进一步缩减其厚度。以下将根据前述嵌入式结构，列举出OIS装置的实施态样。

同时参阅图3A及图3B所示，为本发明OIS装置的第一实施例。该 OIS装置3能够取代图1A及图1B中的OIS装置13提供透镜座(即可动部)适当的驱动力，以稳定受到移动的透镜座。该OIS装置3包含一基板 31、复数个驱动线圈32及一电路板33。

如同图2A及图2B，该等复数驱动线圈32是以嵌入的方式与该基板 31结合。该电路板33搭载有驱动电路。该电路板33可藉由黏接的方式或其他惯用的手段而固定叠加在该基板31上。该电路板33具有复数个与驱动线圈32对应的缺口331，使电路板33覆盖基板31时将驱动线圈32的部分暴露出来。该电路板33的一侧设置有导电线路(省略示之)，其延伸连接至一复数个电气接点332。本发明实施例所述的电气接点可提供讯号输出、输入或两者并行的安排，例如汇流排。该等复数电气接点332进一步与一控制模组(图中未示)电性连接，以接收来自外部的控制讯号。举例来说，所述电路板33可为软性电路板(Flexible PrintedCircuit，FPC)，其可电性连接至每一个驱动线圈32，例如导线可延伸至容置槽或容置孔的内侧面，与线圈接触。在本发明的其他实施例中，亦可在所述基板31表面上布置导线，形成驱动线圈32与电路板33之间的导电路径。举例来说，可采用MID(Molded interconnectedDevice)元件制作而成。本发明所列举的基板及电路板位于对应的位置上皆预留有成像开口，但在其他实施例中可视配置情况具有不同的态样。

如图3B所示，在嵌入式的配置下，本实施例的OIS装置3的厚度仅为基板31的厚度与电路板33的厚度的总和，即(D_S+D_C)，也使采用该 OIS装置3的镜头模组在光轴方向上的厚度得以薄型化。

同时参阅图4A及图4B所示，为本发明OIS装置的第二实施例。该 OIS装置4能够取代图1A及图1B中的OIS装置13提供透镜座(即可动部)适当的驱动力，以稳定受到移动的透镜。该OIS装置4包含一基板41、复数个驱动线圈42及一电路板43，其中此处的电路板43是覆盖于该等复数个驱动线圈42之上。本实施例的基板41、驱动线圈42及电路板43之间的连接关系及其结构如同前述实所说明，故不再此赘述。本实施例的OIS 装置4的厚度同样为基板41的厚度与电路板43的厚度的总和，即(D_S+ D_C)，使采用该OIS装置4的镜头模组在光轴方向上的厚度得以减少。

同时参阅图5A及图5B所示，为本发明OIS装置的第三实施例。该 OIS装置5包含一基板51及复数个驱动线圈52，彼此以图2A或图2B的方式结合。值得注意的是，本实施例的基板51表面布有复数导线(如MID 元件)及电子元件，而该基板51的至少一侧布设有复数个电气接点511，其可接耦接至一控制模组。所述导线分别与驱动线圈52及电子元件连接，提供讯号的传递。所述电子元件包含复数个感测器512，例如霍尔元件(Hall Sensor)，其可布设于该基板51的上表面(面对可动件)或基板51的下表面(面对成像模组)。所述感测器512是设置以侦测透镜座12因移动所造成的磁场改变。透过所述电气接点511，该等复数感测器512所产生的感测讯号可传递至控制模组，而控制模组依据此感测讯号产生控制讯号并传递至该等复数驱动线圈52，产生磁推力来稳定移动的透镜座12。

如图5B所示，本实施例OIS装置5的厚度为基板51的厚度(D_S)与驱动线圈52部分的厚度(D_D)的总和。较佳地，所述感测器512的Z方向厚度需小于或等于驱动线圈52的厚度。当然，在其他实施例中，在该等复数驱动线圈52及感测器512完全嵌入基板51的情形，所述OIS装置5 的厚度亦可为基板51的厚度(D_S)(图中未示)。因此，采用本实施例 OIS装置5的镜头模组，其在光轴方向上的厚度得以减少。

同时参阅图6A及图6B所示，为本发明OIS装置的第四实施例。该 OIS装置6包含一基板61、复数个驱动线圈62及一电路板63。该基板61 与该等复数驱动线圈62，如图2A或图2B的方式结合。该基板可为MID 元件所制成。值得注意的是，该基板61更具有复数个电子元件容置孔611 以及复数个讯号接头612。该电路板63设置有电路及电子元件，面对基板 61。所述电子元件可为所述感测器(图中未示)，且所述电子元件的位置可与所述电子元件容置孔611的位置相对应。另外，该电路板63具有复数个导通孔631，其位置可对应于基板61上的讯号接头612。所述导通孔631 的周围铺设导电材质，提供电性连接。在这样的配置下，该电路板63可固定堆叠于该基板61上，面对该等复数驱动线圈62，同时该电路板63上的电子元件对应地容置于基板的电子元件容置孔611中，而基板61上的讯号接头612对应地耦接至导通孔631。因此，本实施例OIS装置6的厚度仅为基板61厚度与电路板63厚度的总和。在空间充分利用的配置下，电子元件的体积不会影响OIS装置在厚度上的表现。

同时参阅图7A及图7B所示，为本发明OIS装置的第五实施例。该OIS装置7包含一基板71、复数个驱动线圈72及一电路板73。其连接关系与前述实施例相似；惟，该等复数驱动线圈72是以埋入的方式设置于基板71内。因此，本实施例OIS装置7的厚度则为基板71的厚度(D_S)与电路板73的厚度(D_D)总和。

综上所述，本发明所提出的OIS装置及镜头模组，之中的OIS装置的厚度决定了镜头模组的厚度，也进一步决定了包含该镜头模组的电子装置的厚度，使该电子装置(尤其是呈平板状的电子装置，例如平板手机、平板计算机等)得以因其厚度缩减而薄型化。

至此，本发明的薄型镜头模组的较佳实施例，已经由上述说明以及图式加以说明。在本说明书中所揭露的所有特征都可能与其他方法结合，本说明书中所揭露的每一个特征都可能选择性的以相同、相等或相似目的特征所取代，因此，除了特别显著的特征之外，所有的本说明书所揭露的特征仅是相等或相似特征中的一个例子。经过本发明较佳实施例的描述后，熟悉此一技术领域人员应可了解到，本发明实为一新颖、进步且具产业实用性的发明，深具发展价值。本发明得由熟悉技艺的人任施匠思而为诸般修饰，然不脱如附申请范围所欲保护者。

Claims

1.一种镜头模组，包含一外盖、一透镜座及一OIS装置，该镜头模组具有一成像通道，其中该透镜座以可动的方式容置于该外盖内，该OIS装置予以对该透镜座产生一驱动力，其特征在于：

该OIS装置，包括：

一基板，设有复数个容置空间及用以提供该成像通道的一开口，该开口与该成像通道相通，使成像光线通过，该等复数容置空间的每一者具有一内侧面，该基板与该外盖形状匹配以容置该透镜座；

复数个驱动线圈，分别容置于对应的该等复数容置空间中且受所述内侧面完整环绕；

复数个磁石，配置于该透镜座的外侧，且分别对应该等复数个驱动线圈；

一电路板，配置于该透镜座的该等复数个磁石与该基板的该等复数个驱动线圈之间，避免该透镜座活动期间该等复数个磁石碰撞该等复数个驱动线圈；及

一驱动电路，布设于该电路板上且耦接至该等复数驱动线圈，该驱动电路包含延伸在该等复数容置空间的内侧面的导线，通过所述导线该驱动电路连接至该等复数驱动线圈，该驱动电路提供一关联该透镜座的移动的电流讯号至该等复数驱动线圈，以产生该驱动力。

2.根据权利要求1所述镜头模组，其特征在于，该等复数容置空间为复数个容置槽，该容置槽自该基板的表面向内凹入。

3.根据权利要求1所述镜头模组，其特征在于，该等复数容置空间为复数个容置孔，该容置孔穿透该基板的表面。

4.根据权利要求2或3所述镜头模组，其特征在于，该电路板叠加于该基板的一侧。

5.根据权利要求4所述镜头模组，其特征在于，该电路板具有复数个缺口，该等复数缺口的位置与该等驱动线圈容置的位置相对应。

6.根据权利要求2或3所述镜头模组，其特征在于，该驱动线圈的厚度未超过该基板的厚度。

7.根据权利要求2或3所述镜头模组，其特征在于，该驱动电路具有复数个电气接点，该等电气接点设置于该基板的侧面。

8.根据权利要求2或3所述镜头模组，其特征在于，该驱动电路布设于该电路板及该基板的至少一表面，其中该电路板具有复数个导通孔，该基板的一表面具有复数个讯号接头，该等讯号接头分别对应于该等复数导通孔。

9.根据权利要求2或3所述镜头模组，其特征在于，该OIS装置包括至少一感测器，该感测器感测该透镜座的移动，且设置于该基板上或一电路板上。