CN107040118B - 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，其包括一固定部、一可动部、一OIS驱动组件及一弹性件。可动部与固定部沿一主轴排列。OIS驱动组件配置用于驱动可动部相对固定部沿垂直主轴方向移动。弹性件延伸于垂直主轴位于可动部的一侧的平面上，并连接可动部至固定部。

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，一用于承载元件的可动部通常利用多个吊环线连接至一固定部。吊环线沿平行光轴方向延伸，并使可动部可在垂直光轴方向上相对固定部进行移动。然而，吊环线的设置将不利于驱动模块厚度的减少，因为吊环线在垂直光轴方向上的弹性系数因其长度的减少而增加，若减少吊环线的长度将会导致可动部无法相对于固定部进行移动。

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，其省略现有吊环线的设置，以降低电磁驱动模块的厚度。

根据本公开的一实施例，上述电磁驱动模块包括一固定部、一可动部、一OIS驱动组件及一第一弹性组件。可动部与固定部沿一主轴排列。OIS驱动组件配置用于驱动可动部相对固定部沿垂直主轴方向移动。第一弹性组件位于可动部的一侧，且包括一连接可动部至固定部的第一外弦弹性件。第一外弦弹性件延伸于垂直主轴的平面上。

在上述实施例中，电磁驱动模块还包括一配置用于驱动承载座相对框架沿主轴移动变焦驱动组件，且可动部包括一承载座及一围绕承载座的框架。另外，第一弹性组件还包括一连接承载座至框架的第一内弦弹性件。

在上述实施例中，在垂直主轴方向上，第一内弦弹性件的宽度大于第一内弦弹性件的厚度。以及/或者，在主轴方向上，第一外弦弹性件的宽度小于第一外弦弹性件的厚度。

在上述实施例中，第一内弦弹性件及第一外弦弹性件为一体成形。

在上述实施例中，第一弹性组件包括四个第一内弦弹性件，周向等距设置。

在上述实施例中，第一外弦弹性件包括多个弯折结构。

在上述实施例中，电磁驱动模块还包括一第二弹性组件。第二弹性组件位于可动部连接第一弹性组件设置的相反侧。第二弹性组件包括一连接承载座至框架的第二内弦弹性件及一连接框架至固定部的第二外弦弹性件。

在上述实施例中，在垂直主轴方向上，第二内弦弹性件的宽度大于第二内弦弹性件的厚度。以及/或者，在主轴方向上，第二外弦弹性件的宽度小于第二外弦弹性件的厚度。

本公开的另一目的在于提供一另用上述任一实施例的镜头驱动装置。镜头驱动装置包括一镜头组件设置于上述可动部中，其中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第一弹性组件的俯视图。

图3显示沿图2A-A’截线所视的剖面图。

图4显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块的部分元件的俯视图。

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俯视图。

图6显示本公开的部分实施例的第二弹性组件的剖面图。

【符号说明】

1～镜头驱动装置

2、2a～电磁驱动模块

3～镜头组件

10～固定部

11～壳体结构

111～上壳件

112～侧壳件

12～底座

13～定位柱

14～电路板

16～线圈基板

162～OIS驱动线圈

164～OIS驱动线圈

18、18a～可动部

20、20a～框架

201、201a～侧框体

203～凹槽

204～定位平台

205a～凸块

22～第一弹性组件

23～第一外弦弹性件

231～连接部

232～次段部

233～连接部

234～弯折结构

24～第一内弦弹性件

241～本体

242～连接部

243～连接部

25、25a～第二弹性组件

26～第二内弦弹性件

261～本体

262～连接部

263～连接部

27～承载座

271～通道

273～定位平台

28～对焦驱动线圈

29a～第二外弦弹性件

291a～连接部

292a～次段部

293a～弯折结构

30～对焦磁性元件

32～OIS磁性元件

T1～厚度(第一外弦弹性件的厚度)

T2～厚度(第一内弦弹性件的厚度)

T3～厚度(第二外弦弹性件的厚度)

T4～厚度(第二内弦弹性件的厚度)

W1～宽度(第一外弦弹性件的宽度)

W2～宽度(第一内弦弹性件的宽度)

W3～宽度(第二外弦弹性件的宽度)

W4～宽度(第二内弦弹性件的宽度)

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本领域技术人员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、一电路板14、一线圈基板16、一可动部18、一第一弹性组件22及一第二弹性组件25。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。

在部分实施例中，固定部10包括一壳体结构11、一底座12及四个定位柱13。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。底座12的形状对应上壳件111的形状并通过壳体11的侧壳件112连接于壳体11。四个定位柱13设置于底座12的四角隅，并配置用于定位第一弹性组件22以及/或者第二弹性组件25。固定部10定义一内部空间以容置电磁驱动模块2的其余元件。

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。线圈基板16设置于电路板14之上，且包括多个OIS驱动线圈，例如：两个OIS(optical image stabilization；光学防手震)驱动线圈162及两个OIS驱动线圈164。OIS驱动线圈162、164电性连接于电路板14，并配置用于产生一磁场以驱动可动部18相对底座12在垂直主轴M的方向上进行移动。在部分实施例中，如图1所示，两个OIS驱动线圈162分别相邻底座12在X方向上两个相对侧边设置。另外，两个OIS驱动线圈164分别相邻底座12在Y方向上两个相对侧边设置。

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、承载座27、对焦驱动线圈28、多个对焦磁性元件(例如：四个对焦磁性元件30)及多个OIS磁性元件(例如：四个OIS磁性元件32)。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平台，以利第一弹性组件22以及/或者第二弹性组件25的定位。举例而言，每一侧框体201的上表面包括一定位平台204，配置用于定位第一弹性组件22。另外，框架20还包括四个凹槽203，每一凹槽203形成两个相邻侧框体201连接的位置。第一弹性组件22与框架20的连接关系将于下方关于图2的说明中进一步详述。

承载座27为框架20所围绕。一通道271沿主轴M贯穿承载座27，镜头组件3设置于上述通道271内。承载座27的上表面以及/或者下表面可包括多个定位平台，以利第一弹性组件22以及/或者第二弹性组件25的定位。举例而言，承载座27的上表面与下表面分别包括四个周向等距分布的定位平台273(图1仅显示位于上表面的四个定位平台273)。上表面的定位平台273配置用于定位第一弹性组件22，且下表面的定位平台273配置用于定位第二弹性组件25。第一、二弹性组件22、25与承载座27的连接关系将于下方关于图2的说明中进一步详述。

对焦驱动线圈28设置于承载座27的外表面，并通过第一弹性组件22或第二弹性组件25电性连接至电路板14。四个对焦磁性元件30分别设置于四个凹槽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28设置，并且四个OIS磁性元件32对应OIS驱动线圈162、164设置。

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28。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162、164。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。

在此实施例中，对焦驱动线圈28与四个对焦磁性元件30共同构成“变焦驱动组件”以用于驱动承载座27相对框架20的移动。并且，OIS驱动线圈162、164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。

然而，应当理解的是，虽然在此实施例中，对焦磁性元件30与OIS磁性元件32的数量分别为四个，但本公开并不仅此为限。在部分未图示的实施例中，OIS磁性元件32省略设置，四个对焦磁性元件30同时对应对焦驱动线圈28以及OIS驱动线圈162、164设置。对焦驱动线圈28与四个对焦磁性元件30共同构成“变焦驱动组件”以用于驱动承载座27相对框架20的移动。并且，OIS驱动线圈162、164与四个对焦磁性元件30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。

第一弹性组件22连接于可动部18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连接于可动部18靠近底座113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。

图2显示本公开的部分实施例的第一弹性组件22的俯视图。在部分实施例中，第一弹性组件22包括一第一外弦弹性件23及一或多个第一内弦弹性件(例如：四个第一内弦弹性件24)。第一外弦弹性件23为矩形，且包括四个次段部232及四个连接部231。相邻的两个次段部232彼此垂直配置并通过连接部231连接。每一次段部232包括一连接部233及两个弯折结构234。连接部233位于次段部232的中心，两个弯折结构234分别位于连接部233的二侧。

每一弯折结构234可分别利用具有均一宽度W1以及/或者均一厚度T1的长条状材料弯折而成。上述宽度W1是第一外弦弹性件23的弯折结构234在垂直主轴M的方向上所量测的尺寸。上述厚度T1是第一外弦弹性件23的弯折结构234在平行主轴M的方向上所量测的尺寸。

四个第一内弦弹性件24相对主轴M对称排列，且分别包括一本体241及两个连接部242、243。两个连接部242、243分别连接本体241的二端。每一本体241可分别利用具有均一宽度W2以及/或者均一厚度T2的长条状材料弯折而成。上述宽度W2是第一内弦弹性件24的本体241在垂直主轴M的方向上所量测的尺寸。上述厚度T2是第一内弦弹性件24的本体241在平行主轴M的方向上所量测的尺寸。

应当理解的是，虽然在图2的实施例中，第一弹性组件22包括四个第一内弦弹性件24，但第一内弦弹性件24的数量可以依照需求进行增加或减少。在其余实施例中，第一弹性组件22包括两个第一内弦弹性件相对主轴对称排列。上述两个第一内弦弹性件较图2所显示的第一内弦弹性件24具有较长的长度。在其余实施例中，第一弹性组件22仅包括一个环形的第一内弦弹性件。在其余实施例中，第一弹性组件22省略设置第一内弦弹性件，在此情况下，电磁驱动模块可能不具有变焦的功能。

另外，第一弹性组件22的第一外弦弹性件23与第一内弦弹性件24可各自制造。或者，第一弹性组件22的第一外弦弹性件23与第一内弦弹性件24系一体成形制造而成。举例而言，第一外弦弹性件23的连接部233连接于(或重叠于)第一内弦弹性件24的连接部242。

图3显示由图2A-A’线段所视的剖面图。在部分实施例中，如图3所示，第一外弦弹性件23的宽度W1小于第一内弦弹性件24的宽度W2，且第一外弦弹性件23的厚度T1大于第一内弦弹性件24的厚度T2。然而，本公开并不限于上述实施例。在另一些实施例中，第一外弦弹性件23的宽度W1小于第一内弦弹性件24的宽度W2，且第一外弦弹性件23的厚度T1等于第一内弦弹性件24的厚度T2。在另一些实施例中，第一内弦弹性件24的宽度W2大于第一内弦弹性件24的厚度T2。在另一些实施例中，第一外弦弹性件23的宽度W1小于第一外弦弹性件23的厚度T1。关于上述尺寸差异所产生的功效，将于后方进一步详述。

参照图1，在部分实施例中，第二弹性组件25包括四个第二内弦弹性件26。四个第二内弦弹性件26分别包括一本体261及两个连接部262、263。两个连接部262、263分别连接本体261的二端。

图4显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块2的部分元件的俯视图。电磁驱动模块2组装后，第一外弦弹性件23的四个连接部231固定于固定部10的四个定位柱13之上，且四个连接部233固定于可动部18的四个定位平台204之上。于是，可动部18通过第一外弦弹性件23连接至固定部10，且可相对于固定部10进行移动。

另一方面，第一内弦弹性件24的四个连接部242固定于框架20的四个定位平台204之上，且四个连接部243固定于承载座27的四个定位平台273之上。同时，四个第二内弦弹性件26(图1)的连接部262固定于框架20的下表面，且四个第二内弦弹性件26的连接部264固定于承载座27的下表面。于是，承载座27通过第一内弦弹性件24与第二内弦弹性件26连接至框架20，且可相对于框架20进行移动。

参照图1，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162、164。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28。于是，承载座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。

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/或者承载座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)。

在上述实施例中，通过第一外弦弹性件23的第一宽度W1小于第一内弦弹性件24的第二宽度W2的特征，第一外弦弹性件23在X轴方向与Y轴方向上弹簧常数得以降低，故有利于可动部18相对固定部10在垂直主轴M方向上移动。并且，第一内弦弹性件24在X轴方向与Y轴方向上弹簧常数得以提高，故可抑制承载座27的旋转。

另一方面，通过第一外弦弹性件23的第一厚度T1大于第一内弦弹性件24的第二厚度T2的特征，第一外弦弹性件23在Z轴方向上的弹簧常数得以提高，故可降低重力姿势影响。并且，第一内弦弹性件24在Z轴方向上的弹簧常数得以降低，故有利于承载座27相对框架20在主轴M方向上移动。

图5显示本公开的部分实施例的电磁驱动模块2a的部分元件的示意图。在图5所示的实施例中与图4相同或相似的元件将施予相同的符号，且其特征将不再详述以简化说明内容。电磁驱动模块2a与电磁驱动模块2的差异包括，框架20为框架20a所取代，并且第二弹性组件25为第二弹性组件25a所取代。

在部分实施例中，框架20a的四个侧框体201a的外侧分别包括三个凸块205a向外凸出。并且，第二弹性组件25a包括四个第二内弦弹性件26(图1)及一第二外弦弹性件29a。第二外弦弹性件29a为矩形，且包括四个次段部292a及四个连接部291a。相邻的两个次段部292a彼此垂直配置并通过连接部291a连接。每一次段部292a包括一弯折结构293a。

图6显示部分实施例第二弹性组件25a的剖面图。在部分实施例中，每一弯折结构293a可分别利用具有均一宽度W3以及/或者均一厚度T3的长条状材料弯折而成。上述宽度W3是第二外弦弹性件29a的弯折结构293a在垂直主轴M的方向上所量测的尺寸。上述厚度T3是第二外弦弹性件29a的弯折结构293a在平行主轴M的方向上所量测的尺寸。

另外，每一本体261可分别利用具有均一宽度W4以及/或者均一厚度T4的长条状材料弯折而成。上述宽度W4是第二内弦弹性件26的本体261在垂直主轴M的方向上所量测的尺寸。上述厚度T4是第二内弦弹性件26的本体261在平行主轴M的方向上所量测的尺寸。

在部分实施例中，第二外弦弹性件29a的宽度W3小于第二内弦弹性件26(图1)的宽度W4，且第二外弦弹性件29a的厚度T3等于第二内弦弹性件26的厚度T4。然而，本公开并不限于上述实施例。在另一些实施例中，第二外弦弹性件29a的宽度W3小于第二内弦弹性件26的宽度W4，且第二外弦弹性件29a的厚度T3大于第二内弦弹性件26的厚度T4。在另一些实施例中，第二内弦弹性件26的宽度W4大于第二内弦弹性件26的厚度T4。在另一些实施例中，第二外弦弹性件29a的宽度W3小于第二外弦弹性件29a的厚度T3。

于电磁驱动模块2a组装后，第二外弦弹性件29a的四个连接部291a固定于固定部10的四个定位柱13之上，且四个每一次段部292a固定于可动部18a的凸块205a之上。于是，可动部18a的框架20a通过第一外弦弹性件23以及第二外弦弹性件29a连接至固定部10a的定位柱13，且可相对于固定部10a进行移动。在此实施例中，通过第二弹性组件25a的设置，可动部18a因重力造成姿势差过大的现象可以获得避免。

本公开的电磁驱动模块利用平板形式的弹性件连接可动部与固定部，使可动部可相对固定部进行移动。由于上述弹性件在可动部预计移动的方向上相较于现有的吊环线具有较小的弹性系数，因此可动部的可移动范围增加。另一方面，由于省略吊环线的设置，故可降低电磁驱动模块的厚度，以满足末端产品薄形化的需求。并且，由于弹性件具有较小的弹性系数，故驱动模块所消耗的电力较低，由此达到省电的功效。

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的为准。

Claims (10)

1.一种电磁驱动模块，包括：

一固定部；

一可动部，与该固定部沿一主轴排列，包括一框架及一承载座；

一OIS驱动组件，配置用于驱动该可动部相对该固定部沿垂直该主轴方向移动；以及

一第一弹性组件，位于该可动部的一侧，且包括：

一连接该可动部至该固定部的第一外弦弹性件，其中该第一外弦弹性件具有至少一个弯折结构；以及

一第一内弦弹性件，其中该第一外弦弹性件延伸于垂直该主轴的平面上，该第一外弦弹性件直接并活动地连接该框架及该固定部，该第一内弦弹性件直接并活动地连接该承载座及该框架，且该第一内弦弹性件较该第一外弦弹性件靠近该主轴。

2.如权利要求1所述的电磁驱动模块，还包括一变焦驱动组件，且该框架围绕该承载座，该变焦驱动组件配置用于驱动该承载座相对该框架沿该主轴移动；

其中在垂直该主轴方向上，该第一内弦弹性件的宽度大于该第一内弦弹性件的厚度。

3.如权利要求1所述的电磁驱动模块，还包括一变焦驱动组件，且该框架围绕该承载座，该变焦驱动组件配置用于驱动该承载座相对该框架沿该主轴移动；

其中在该主轴方向上，该第一外弦弹性件的宽度小于该第一外弦弹性件的厚度。

4.如权利要求2或3所述的电磁驱动模块，其中该第一内弦弹性件及该第一外弦弹性件为一体成形。

5.如权利要求2或3所述的电磁驱动模块，其中该第一弹性组件包括四个第一内弦弹性件，周向等距设置。

6.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其中该第一外弦弹性件的该弯折结构的数量为至少两个。

7.如权利要求1所述的电磁驱动模块，还包括：

一变焦驱动组件；以及

一第二弹性组件，位于该可动部连接该第一弹性组件设置的相反侧；

其中该框架围绕该承载座，该变焦驱动组件配置用于驱动该承载座相对该框架沿该主轴移动，且该第二弹性组件包括一连接该承载座至该框架的第二内弦弹性件。

8.如权利要求7所述的电磁驱动模块，其中该第二弹性组件还包括一连接该框架至该固定部的第二外弦弹性件，在垂直该主轴方向上，该第二内弦弹性件的宽度大于该第二内弦弹性件的厚度。

9.如权利要求7所述的电磁驱动模块，其中该第二弹性组件还包括一连接该框架至该固定部的第二外弦弹性件，在该主轴方向上，该第二外弦弹性件的宽度小于该第二外弦弹性件的厚度。

10.一种镜头驱动装置，包括：

一固定部；

一可动部，具有一承载座以及一框架，与该固定部沿一主轴排列；

一OIS驱动组件，配置用于驱动该可动部相对该固定部沿垂直该主轴方向移动；

一第一弹性组件，位于该可动部的一侧，且包括：

一连接该可动部至该固定部的第一外弦弹性件，其中该第一外弦弹性件具有至少一个弯折结构；以及

一第一内弦弹性件，其中该第一外弦弹性件延伸于垂直该主轴的平面上，该第一外弦弹性件直接并活动地连接该框架及该固定部，该第一内弦弹性件直接并活动地连接该承载座及该框架，且该第一内弦弹性件较该第一外弦弹性件靠近该主轴；以及

一镜头组件，设置于该承载座，其中该镜头组件的光轴重叠于该主轴。

Images