CN107040111A - 电磁驱动模块及应用该电磁驱动模块的镜头驱动装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一电磁驱动模块，其包括一可动部、一固定部及一电磁组件。固定部与可动部沿一主轴设置。该固定部具有一面对该可动部的表面。电磁组件配置利用磁力驱动可动部相对固定部的移动。在可动部相对固定部移动的至少一部分的范围内，自垂直主轴的方向观察，可动部较固定部靠近主轴的部分与表面所处平面重叠。

Description

电磁驱动模块及应用该电磁驱动模块的镜头驱动装置

技术领域

本公开涉及一种驱动模块及应用该驱动模块的镜头驱动装置，特别涉及一种利用电磁效应产生机械能的电磁驱动模块及应用该电磁驱动模块的镜头驱动装置。

背景技术

电子产品通常配置有一驱动模块，以驱动一构件进行一定距离上的移动。举例而言，具拍摄功能的电子产品上通常设有一驱动模块，以配置用于驱动一或多个镜头组件沿着一垂直镜头的光轴方向进行移动，以达到防手震的功能。

然而，传统驱动模块使用高成本的精密驱动元件作为驱动构件的动力来源(例如：步进马达、超音波马达、压电致动器等等)以及相当多的传动元件。不仅使得机械架构复杂，而具有组装步骤繁琐不易、体积大、成本高昂，以及耗电量大的缺点，造成价格无法下降。

另一方面，在上述驱动模块中，在外力冲撞或是可动件移动行程过大的状况发生时，可动部会与固定部产生撞击，进而导致元件毁损。目前已知的驱动模块中，通常是通过加大可动部与固定部间的间距，以避免两者间的碰撞发生，然而此解决方式不符合降低驱动模块厚度的设计趋势。

发明内容

有鉴于此，本公开的一个目的在于提供一种电磁驱动模块，其具有较低的电磁驱动模块的厚度，且可防止或避免可动部与固定部间的碰撞发生。

根据本公开的部分实施例，上述电磁驱动模块包括一可动部、一固定部及一电磁组件。固定部与可动部沿一主轴设置。固定部具有一表面面向可动部。电磁组件配置利用磁力驱动可动部相对固定部的移动。在可动部相对固定部移动的部分范围中，自垂直主轴的方向观察，可动部较固定部靠近主轴的部分与表面所处平面重叠。

在上述实施例中，固定部包括一线圈基板，自垂直主轴的方向观察，可动部的部分与线圈基板的一上表面所处平面重叠。另外，可动部包括一磁性元件并且电磁组件包括一OIS驱动线圈。OIS驱动线圈设置于线圈基板之上并面对磁性元件。

在上述实施例中，线圈基板为一开口所贯穿，且多个凹孔形成于线圈基板的开口的边缘，可动部的部分位于凹孔内。

在上述实施例中，固定部包括一底座，底座与线圈基板分别为一开口所贯穿，其中底座的开口的宽度小于线圈基板的开口的宽度，且可动部的部分位于底座的上方。

在上述实施例中，固定部包括一电路板，电路板连接线圈基板且较线圈基板远离可动部，其中自垂直主轴的方向观察，可动部的部分与电路板的一上表面所处平面重叠。

在上述实施例中，电路板为一开口所贯穿，且电路板包括一形成于开口边缘且受线圈基板所覆盖的电性接孔，其中一导电材料设置于电性接孔，以电性连接电路板至线圈基板。

在上述实施例中，固定部包括一底座，一开口贯穿底座，其中一凸缘自开口的边缘朝可动部突出，且多个凹槽形成于凸缘之上，可动部的部分位于凹槽内。

在上述实施例中，电磁驱动模块还包括一下弹性元件，下弹性元件通过一连接材料固定可动部的一下表面，其中在载座最靠近固定部时，自垂直主轴的方向观察，连接材料位与固定部的表面所处平面重叠。

在上述实施例中，电磁组件包括一对焦驱动线圈及一磁性元件。对焦驱动线圈与磁性元件皆设置于可动部之上，且磁性元件面对对焦驱动线圈设置。自垂直主轴的方向观察，在可动部相对固定部移动的所有移动范围内，磁性元件的部分皆与固定部的表面所处平面重叠。

本公开的另一目的在于提供一种利用上述任一实施例所述的电磁驱动模块的镜头驱动装置。镜头驱动装置还包括一镜头组件。镜头组件设置于可动部，且镜头组件的光轴重叠于主轴。

附图说明

图1显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块的结构爆炸图。

图2显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块的剖面图。

图3显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块的剖面图，其中可动部朝固定部靠近。

图4显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块的结构爆炸图。

图5显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块的部分元件的结构爆炸图。

图6显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块的剖面图。

图7显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块的剖面图，其中可动部朝固定部靠近。

【符号说明】

1、1a～镜头驱动装置

2、2a～电磁驱动模块

3、3a～镜头组件

10、10a～固定部

11、11a～壳体结构

111、111a～上壳件

112、112a～侧壳件

12、12a～底座

122a～凸缘

124a～凹槽

13～定位柱

14、14a～电路板

141a～电性接孔

143a～凹孔

161a～凹孔

16、16a～线圈基板

33、33a～OIS驱动线圈

34、34a～OIS驱动线圈

18、18a～可动部

20、20a～框架

201、201a～侧框体

203、203a～凹槽

205a～容置槽

22、22a～第一弹性组件

25、25a～第二弹性组件

26、26a～连接材料

27、27a～承载座

271、271a～通道

28、28a～电磁组件

29、29a～对焦驱动线圈

30～对焦磁性元件

30a～磁性元件

32、32a～OIS磁性元件

34、34a～OIS磁性元件

O1、O2、O3、O4、O5、O6～开口

P2、P3～平面

具体实施方式

以下将特举数个具体的较佳实施例，并配合所附附图做详细说明，图上显示数个实施例。然而，本公开可以许多不同形式实施，不局限于以下所述的实施例，在此提供的实施例可使得公开得以更透彻及完整，以将本公开的范围完整地传达予同领域熟悉此技艺者。

必需了解的是，为特别描述或图示的元件可以此技术人士所熟知的各种形式存在。此外，当某层在其它层或基板“上”时，有可能是指“直接”在其它层或基板上，或指某层在其它层或基板上，或指其它层或基板之间夹设其它层。

此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”，以描述图示的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将图示的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。

在此，“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”、“大约”的含义。

图1显示本公开的部分实施例的镜头驱动装置1的爆炸图。镜头驱动装置1包括一电磁驱动模块2及一镜头组件3。电磁驱动模块2配置用于承载镜头组件3并控制镜头组件3的位移。在部分实施例中，电磁驱动模块2包括一固定部10、一壳体结构11、一可动部18、一第一弹性组件22、一第二弹性组件25及一电磁组件28。电磁驱动模块2的元件可依照需求进行增加或减少，并不仅以此实施例为限。

壳体结构11包括一上壳件111及一侧壳件112。上壳件111为矩形，侧壳件112自上壳件111的边缘朝底座12延伸。固定部10包括一底座12、四个定位柱13、一电路板14及一线圈基板16。底座12的形状对应上壳件111的形状并连接于壳体结构11的侧壳件112。一圆形的开口O1贯穿底座12，其中开口O1的中心为主轴M所通过。四个定位柱13分别设置于底座12的四角隅，以供可动部18进行连接。

电路板14设置于底座12之上，并配置用于电性连接一控制模块(图未示)与电磁驱动模块2的内部电子元件。一实质为矩形的开口O2贯穿电路板14，其中开口O2的中心为主轴M所通过。线圈基板16设置于电路板14之上，并电性连接于电路板14。一实质为矩形的开口O3贯穿线圈基板16的实质中心，其中开口O3的中心为主轴M所通过。在部分实施例中，如图2所示，开口O1的宽度小于开口O2的宽度，并且开口O3的宽度小于开口O2的宽度。

在部分实施例中，底座12、电路板14及线圈基板16以一体成形的方式制成。举例而言，底座12、电路板14及线圈基板16利用如中国台湾专利申请号10413893所载制造固定部的方法而制成。

继续参照图1，可动部18配置用于承载镜头组件3。在部分实施例中，可动部18包括框架20及载座27。可动部18的元件可依照需求进行增加或减少，并不仅以此实施例为限。

在部分实施例中，框架20包括四个侧框体201彼此连接并绕主轴M设置。四个侧框体201的上表面以及/或者下表面可分别包括一定位柱，以利第一弹性组件22以及/或者第二弹性组件25的定位。另外，框架20还包括四个容置槽203，每一容置槽203形成二个相邻侧框体201连接的位置。

载座27为框架20所围绕。一通道271沿主轴M贯穿载座27，镜头组件3设置于上述通道271内。载座27的上表面以及/或者下表面可包括多个定位柱，以利第一弹性组件22以及/或者第二弹性组件25的定位。

第一弹性组件22连接于载座27靠近上壳件111的一侧，并延伸垂直主轴M的一平面上。第二弹性组件25连接于载座27靠近固定部10的一侧。第一弹性组件22可相同或相异于第二弹性组件25。并且，第一弹性组件22与第二弹性组件25的设置位置可以互换。

在部分实施例中，如图2所示，第一弹性组件22与第二弹性组件25是通过连接材料26固定于载座27与框架20之上。连接材料26可为胶水。或者，连接材料26是连接原先形成于载座27或框架20上的定位柱。在部分实施例中，连接材料26与主轴M的距离小于固定部10任一元件与主轴M的距离。也就是说，连接材料26较固定部10靠近主轴M。接着，对定位柱进行加热，使其变形，进而固定第一弹性组件22与第二弹性组件25于载座27与框架20之上。

参照图1，电磁组件28配置用于利用磁力驱动可动部18相对固定部10的移动。在部分实施例中，电磁组件28包括一对焦驱动线圈29、多个用于调整焦距的磁性元件，例如：四个对焦磁性元件30、多个用于稳定影像的磁性元件，例如：四个OIS(optical imagestabilization)磁性元件32、及多个OIS驱动线圈，例如：二个OIS驱动线圈33及二个OIS驱动线圈34。

对焦驱动线圈29设置于载座27的外表面，并电性连接至电路板14。OIS驱动线圈33、34设置于线圈基板16上，并通过线圈基板16内部走线电性连接于电路板14。在部分实施例中，如图1所示，二个OIS驱动线圈33分别相邻底座12在X方向上二个相对侧边设置。另外，二个OIS驱动线圈34分别相邻底座12在Y方向上二个相对侧边设置。

四个对焦磁性元件30分别设置于四个容置槽203内，并且四个OIS磁性元件32分别设置于四个侧框体201的底面。通过框架20进行定位，四个对焦磁性元件30对应对焦驱动线圈29设置，并且四个OIS磁性元件32对应OIS驱动线圈33、34设置。

在部分实施例中，如图2所示，对焦磁性元件30接近底面的部分位于开口O3当中，但未进入开口O2。自垂直主轴M的方向观察，对焦磁性元件30接近底面的部分与线圈基板16的上表面所处平面P3重叠。也就是说，对焦磁性元件30穿设平面P3。对焦磁性元件30的底面是面向底座12的上表面，并与底座12相隔一间距，并未接触。

应当理解的是，对焦磁性元件30的设置位置并不限于上述实施例。在部分实施例中，对焦磁性元件30接近底面的部分位于开口O3以及开口O2当中。自垂直主轴M的方向观察，对焦磁性元件30接近底面的部分同时与线圈基板16的上表面所处平面P3以及电路板14的上表面所处平面P2重叠。也就是说，对焦磁性元件30穿设平面P3及平面P2。

四个对焦磁性元件30可分别为一磁铁，其中，磁铁的一极(例如：N极)面向对焦驱动线圈29。四个OIS磁性元件32可分别为一磁铁，其中，磁铁的一极(例如：N极)面向OIS驱动线圈33、34。四个对焦磁性元件30与四个OIS磁性元件32可通过任合适当的方式(例如：胶合)设置于框架20之上。

参照第1、2图，在此实施例中，对焦驱动线圈29与四个对焦磁性元件30共同构成“变焦驱动组件”以用于驱动载座27相对框架20的移动。并且，OIS驱动线圈33、34与四个OIS磁性元件32共同构成“OIS驱动组件”以用于驱动可动部18相对固定部10的移动。

电磁驱动模块2作动时，控制模块(图未示)提供驱动电流至OIS驱动线圈33、34。于是，可动部18的位置可以通过“OIS驱动组件”的磁力作用而相对固定部10在垂直主轴M的方向上移动，而使镜头组件3的光轴重叠于主轴M的位置。

另一方面，欲改变镜头组件3的对焦位置时，控制模块(图未示)提供驱动电流至对焦驱动线圈29。于是，载座27的位置可以通过“变焦驱动组件”的磁力作用而相对固定部10在主轴M上移动。值得注意的是，由于对焦磁性元件30接近底面的部分与线圈基板16的上表面所处平面P3重叠，有利镜头驱动装置1厚度降低。另一方面，在镜头驱动装置1维持相同厚度的情况下，对焦磁性元件30可较现有的对焦磁性元件具有较大的高度。因此，可动部18相对固定部10可移动的行程增加。电磁驱动模块2可适用于多种镜头组件3。

在部分实施例中，自垂直主轴M的方向观察，当载座27朝固定部10移动时，可动部18的部分与线圈基板16的上表面所处平面P3重叠。举例而言，如图3所示，当载座27受“变焦驱动组件”所驱动而靠近固定部10时，或者当载座27因外力撞击发生而靠近固定部10时，连接材料26与线圈基板16的上表面所处平面P3重叠。也就是说，连接材料26穿设平面P3。在部分实施例中，连接材料26位于开口O3以及开口O2当中。或者，连接材料26位于开口O3当中，但未进入开口O2。通过上述配置，可以避免连接材料26撞击固定部10，因此不会产生粒子，造成镜头驱动装置1内部污染。另一方面，由于连接材料26不会因碰撞而受到破坏，可增加镜头驱动装置1的稳定度。

在部分实施例中，在上述电磁驱动模块2作动过程中，一或多个感测组件(图未示)可持续感测对焦磁性元件30以及/或者OIS磁性元件32的磁场变化，并回送可动部18以及/或者载座27相对固定部10的位置至控制模块进行计算(图未示)，以形成闭合回路控制(closed-loop control)。

图4显示本公开的部分实施例的镜头驱动装置1的爆炸图。镜头驱动装置1a包括一电磁驱动模块2a及一镜头组件3a。电磁驱动模块2a配置用于承载镜头组件3a并控制镜头组件3a的位移。在部分实施例中，电磁驱动模块2a包括一固定部10a、一壳体结构11a、一可动部18a、一第一弹性组件22a、一第二弹性组件25a及一电磁组件28a。电磁驱动模块2a的元件可依照需求进行增加或减少，并不仅以此实施例为限。

壳体结构11a包括一上壳件111a及一侧壳件112a。上壳件111a为矩形，侧壳件112a自上壳件111a的边缘朝底座12a延伸。固定部10a包括一底座12a、一电路板14a及一线圈基板16a。底座12a的形状对应上壳件111a的形状并连接于壳体结构11a的侧壳件112a。一圆形的开口O4贯穿底座12a，其中开口O4的中心为主轴M所通过。一凸缘122a自开口O4的边缘朝可动部18a突出。

电路板14a设置于底座12a之上，并配置用于电性连接一控制模块(图未示)与电磁驱动模块2a的内部电子元件。一实质为圆形的开口O5贯穿电路板14a，其中开口O5的中心为主轴M所通过。线圈基板16a设置于电路板14a之上，并电性连接于电路板14a。一实质为圆形的开口O6贯穿线圈基板16a的实质中心，其中开口O6的中心为主轴M所通过。

图5显示固定部10a的爆炸图。在部分实施例中，电路板14a的开口O5的宽度大于线圈基板16a的开口O6的宽度。多个电性接孔141a形成于开口O5的边缘。在电路板14a与线圈基板16a结合后，电性接孔141a为线圈基板16a的下表面所覆盖。并且，电性接孔141a对应于线圈基板16a上的电性接点(图未示)。电性接孔141a通过导电材料(例如：导电胶，图未示)电性连接于线圈基板16a上的电性接点。

另外，多个凹孔161a形成于开口O6的边缘。并且，多个凹孔143a形成于开口O5的边缘并连通凹孔161a。凹孔161a与凹孔143a可具有对应的数量及尺寸，但本公开并不仅此为限。凹孔143a的数量可以小于凹孔161a的数量。或者，省略设置凹孔143a。在部分实施例中，线圈基板16a的开口O6的宽度大于底座12的开口O4的宽度。底座12a的凸缘122a设置于开口O5及开口O6当中。部分实施例中，底座12a包括多个凹槽124a连通于凹孔161a以及/或者凹孔143a。

继续参照图4，可动部18a配置用于承载镜头组件3。在部分实施例中，可动部18a包括框架20a及载座27a。可动部18a的元件可依照需求进行增加或减少，并不仅以此实施例为限。

框架20a包括四个侧框体201a绕主轴M依序相连。每一侧框体201a定义一容置槽205a以容置磁性元件30a。四个侧框体201a的上表面以及/或者下表面可分别包括一定位柱，以利第一弹性组件22a以及/或者第二弹性组件25a的定位。

载座27a为框架20a所围绕。一通道271a沿主轴M贯穿载座27a，镜头组件3设置于上述通道271a内。载座27a的上表面以及/或者下表面可包括多个定位柱，以利第一弹性组件22a以及/或者第二弹性组件25a的定位。

第一弹性组件22a连接于载座27a靠近上壳件111a的一侧，并延伸垂直主轴M的一平面上。第二弹性组件25a连接于载座27a靠近固定部10a的一侧。第一弹性组件22a可相同或相异于第二弹性组件25a。并且，第一弹性组件22a与第二弹性组件25a的设置位置可以互换。

在部分实施例中，如图6所示，第一弹性组件22a与第二弹性组件25a是通过连接材料26a固定于载座27a与框架20a之上。连接材料26a可为胶水。或者，连接材料26a是连接原先形成于载座27a或框架20a上的定位柱。接着，对定位柱进行加热，使其变形，进而固定第一弹性组件22a与第二弹性组件25a于载座27a与框架20a之上。

参照图4，电磁组件28a配置用于利用磁力驱动可动部18a相对固定部10a的移动。在部分实施例中，电磁组件28a包括一对焦驱动线圈29a、多个磁性元件30a、及多个OIS驱动线圈，例如：二个OIS驱动线圈33a及二个OIS驱动线圈34a。

对焦驱动线圈29a设置于载座27a的外表面，并电性连接至电路板14a。OIS驱动线圈33a、34a设置于线圈基板16上，并通过线圈基板16a内部走线电性连接于电路板14a。在部分实施例中，如图4所示，二个OIS驱动线圈33a分别相邻底座12a在X方向上二个相对侧边设置。另外，二个OIS驱动线圈34a分别相邻底座12a在Y方向上二个相对侧边设置。

参照第4、6图，四个磁性元件30a分别设置于四个侧框体201a上的容置槽205a。通过框架20a进行定位，四个磁性元件30a对应对焦驱动线圈29a以及OIS驱动线圈33a、34a设置。四个磁性元件30a可通过任合适当的方式(例如：胶合)设置于框架20a之上。

电磁驱动模块2a作动时，控制模块(图未示)提供驱动电流至OIS驱动线圈33a、34a。于是，可动部18a的位置可以通过磁性元件30a与OIS驱动线圈33a、34a的磁力作用而相对固定部10在垂直主轴M的方向上移动，而使镜头组件3的光轴重叠于主轴M的位置。

欲改变镜头组件3a的对焦位置时，控制模块(图未示)提供驱动电流至对焦驱动线圈29a。于是，载座27a的位置可以通过磁性元件30a与对焦驱动线圈29a的磁力作用而相对固定部10a在主轴M上移动。

在部分实施例中，自垂直主轴M的方向观察，当载座27a朝固定部10a移动时，可动部18a的部分与线圈基板16a的上表面所处平面P3重叠。举例而言，如图7所示，自垂直主轴M的方向观察，当载座27a受磁力驱动而靠近固定部10a时，或者当载座27a因外力撞击发生而靠近固定部10a时，连接材料26a与线圈基板16a的上表面所处平面P3重叠。也就是说，连接材料26a穿设平面P3。在部分实施例中，连接材料26a位于凹孔161a内。也就是说，自垂直主轴M的方向观察，可动部18a的部分与凹孔161a重叠。在凹孔161a与凹槽124a以及/或者凹孔143a连通的实施例中，连接材料26a同时位于凹孔161a、凹槽124a以及/或者凹孔143a内。通过上述配置，因连接材料26a撞击固定部10a而产生的粒子可以获得避免。另一方面，由于连接材料26a不会因碰撞而受到破坏，镜头驱动装置1a的稳定度可以获得增加。

虽然本公开已以较佳实施例公开于上，然其并非用以限定本公开，本公开所属技术领域中技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本公开的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种电磁驱动模块，其特征在于，包括：

一可动部；

一固定部，与该可动部沿一主轴设置，且具有一面对该可动部的表面；

一电磁组件，配置以利用磁力驱动该可动部相对该固定部的移动；

其中，在该可动部相对该固定部移动的部分范围中，自垂直该主轴的方向观察，该可动部较该固定部靠近该主轴的部分与该表面所处平面重叠。

2.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其中该固定部包括一线圈基板，自垂直该主轴的方向观察，该可动部的部分与该线圈基板的一上表面所处平面重叠；

该可动部包括一磁性元件；并且

该电磁组件包括一OIS驱动线圈，该OIS驱动线圈设置于该线圈基板之上并面对该磁性元件。

3.如权利要求2所述的电磁驱动模块，其中该线圈基板为一开口所贯穿，且多个凹孔形成于该线圈基板的该开口的边缘，其中，在该可动部相对该固定部移动的部分范围中，自垂直该主轴的方向观察，该可动部的部分与该凹孔重叠。

4.如权利要求2所述的电磁驱动模块，其中该固定部包括一底座，该底座与该线圈基板分别为一开口所贯穿，其中该底座的该开口的宽度小于该线圈基板的该开口的宽度，且该可动部的部分位于该底座的上方。

5.如权利要求2所述的电磁驱动模块，其中该固定部包括一电路板，该电路板连接该线圈基板且较该线圈基板远离该可动部，其中自垂直该主轴的方向观察，该可动部的部分与该电路板的一上表面所处平面重叠。

6.如权利要求5所述的电磁驱动模块，其中该电路板为一开口所贯穿，且该电路板包括一形成于该开口边缘且受该线圈基板所覆盖的电性接孔，其中一导电材料设置于该电性接孔，以电性连接该电路板至该线圈基板。

7.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其中该固定部包括一底座，一开口贯穿该底座，其中一凸缘自该开口的边缘朝该可动部突出，且多个凹槽形成于该凸缘之上，该可动部的部分位于该凹槽内。

8.如权利要求1所述的电磁驱动模块，还包括一下弹性元件，该下弹性元件通过一连接材料固定该可动部的一下表面，其中在一载座最靠近该固定部时，自垂直该主轴的方向观察，该连接材料位与该固定部的该表面所处平面重叠。

9.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其中该电磁组件包括：

一对焦驱动线圈；以及

一磁性元件，面对该对焦驱动线圈设置，其中该对焦驱动线圈与该磁性元件皆设置于该可动部之上，并且自垂直该主轴的方向观察，在该可动部相对该固定部的所有移动范围内，该磁性元件的部分皆与该固定部的该表面所处平面重叠。

10.一种镜头驱动装置，其特征在于，包括：

一如权利要求1所述的电磁驱动模块；以及

一镜头组件，设置于该可动部，其中该镜头组件的光轴重叠于该主轴。