CN108693621B - 光学组件驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种驱动机构，驱动一光学组件。驱动机构包括一承载单元、一底座单元、一弹性组件及一驱动组件。承载单元承载光学组件。底座单元包括本体与连接件。连接件以模内成形的方式形成于本体中，且具有第一接点及第二接点。第一接点及第二接点位于底座单元的不同侧边，且第一接点电性连接至驱动机构外部的电路单元。弹性组件连接承载单元及底座单元，且第二接点电性连接弹性组件。驱动组件驱动光学组件相对于底座单元位移。

Description

光学组件驱动机构

技术领域

本发明涉及一种光学组件驱动机构，尤其涉及一种将电接点的位置分隔开的光学组件驱动机构。

背景技术

在光学组件驱动机构的工艺中，大多会进行多个焊接步骤，以将驱动机构内电路的电接点连接至不同的电子组件。在多个不同步骤的焊接中，先前焊接的接点可能会受后续的焊接步骤影响因加热而脱落。再者，在将驱动机构组装于电子产品上时，常因为组装力道过大而导致驱动机构损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学组件驱动机构，以解决上述至少一个问题。

本发明的一实施例提供驱动机构，驱动光学组件。驱动机构包含承载单元、底座单元、弹性组件以及驱动组件。承载单元承载光学组件。底座单元包含本体以及连接件，其中连接件是以模内成形的方式形成于本体中。连接件具有第一接点及第二接点，第一接点与第二接点位于底座单元的不同侧边，且第一接点电性连接至驱动机构外部的电路单元。弹性组件连接承载单元及底座单元，其中第二接点电性连接弹性组件。驱动组件电性连接连接件，并驱动光学组件相对于底座单元位移。

于一实施例中，第一接点与第二接点位于底座单元的相反侧。

于一实施例中，驱动机构还包含外框，其中底座单元还包含接触件，且接触件与外框接触。

于一实施例中，连接件还包含电路部，电性连接至弹性组件，且电路部与接触件电性隔离。

于一实施例中，由底座单元的底面方向观察，接触件凸出于本体，且不超出外框的范围。

于一实施例中，接触件与外框以焊接或熔接的方式结合。

于一实施例中，第一、第二接点于垂直光学组件的光轴方向上的距离大于底座单元的最短侧边长度的二分之一。

于一实施例中，连接件还包含强化部，连接至电路部，且强化部沿光学组件的光轴方向延伸。

于一实施例中，底座单元还包含凸出结构，设置于本体上，且强化部埋入凸出结构中。

于一实施例中，本体为塑料材质，且连接件为金属材质。

本发明的一实施例提供底座单元，包含本体与连接件。连接件设置于本体上，其中连接件还包含设置于本体中的电路部，其具有第一侧边及第二侧边。第一接点设置于电路部的第一侧边。第二接点设置于电路部的第二侧边。

于一实施例中，第一侧边与第二侧边为相邻或相对的侧边。

于一实施例中，连接件还包括一强化部，连接至电路部。

于一实施例中，底座单元还包括一凸出结构，设置于该本体上，其中该强化部埋入该凸出结构中。

于一实施例中，底座单元还包括一接触件，且该电路部与该接触件电性隔离。

于一实施例中，由本体的底面方向观察，该接触件凸出于该本体。

于一实施例中，本体为塑料材质，且连接件为金属材质。

本发明的有益效果在于，通过将第一接点及第二接点相隔一足够的距离，可在将光学组件驱动机构与电路单元连接时，能避免因焊接的高温高压而破坏光学组件驱动机构内部的第二接点的焊点，以避免第二接点因焊接强度不足而产生分离。

为让本发明的上述和其他目的、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。

附图说明

图1显示根据本发明一实施例的光学组件驱动机构的立体示意图。

图2显示图1中的光学组件驱动机构的爆炸图。

图3A显示沿图1中A-A’线段的剖视图。

图3B显示沿图1中B-B’线段的剖视图。

图4A显示根据本发明一实施例的底座单元的本体及连接件分离的立体示意图。

图4B显示如图4A所示实施例的本体及连接件结合后的立体示意图。

图4C显示沿图4B中C-C’线段的剖视图。

图5A显示根据本发明另一实施例的底座单元的本体及连接件分离的立体示意图。

图5B显示图5A的本体、连接件与外框结合后的仰视示意图。

图5C显示根据本发明一实施例的底座单元与外框的局部剖视示意图。

图5D显示根据本发明另一实施例的底座单元与外框的局部剖视示意图。

图5E显示根据本发明另一实施例的底座单元与外框的局部剖视示意图。

附图标记如下：

1～光学组件驱动机构；

10～外框；

10A～外框顶壁；

10B～外框侧壁；

12～外框开孔；

20、20’、20”～底座单元；

201～本体；

202、202’～连接件；

203～第一接点；

204～第二接点；

205～强化部；

206～接触件；

207～电路部；

210～第一侧边；

215～凸出结构；

216～支撑材料；

22～底座开孔；

220～第二侧边；

30～承载单元；

31～导线；

32～贯穿孔；

40～驱动线圈；

50～框架；

50A～凹槽；

52～开孔；

60～磁性组件；

70～上簧片；

72～下簧片；

80～电路板；

82～磁场感测组件；

90～感测磁铁；

EM～光学组件驱动组件；

O～光轴；

OE～光学组件。

具体实施方式

以下说明本发明实施例的光学组件驱动机构。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明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发明，并非用以局限本发明的范围。

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。

请先参照图1至图3B，其中图1显示根据本发明一实施例的光学组件驱动机构1的立体示意图，图2显示图1中的光学组件驱动机构1的爆炸图，图3A及图3B分别显示沿图1中A-A’线段与B-B’线段的剖视图。应先说明的是，在本实施例中，光学组件驱动机构1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，用以驱动一光学组件，并可具备自动对焦(Auto-Focusing；AF)功能。

由图1至图3B中可以看出，光学组件驱动机构1具有大致呈四边形的结构，其主要包含一外框10、一底座单元20、一承载单元30、多个驱动线圈40、一框架50、多个磁性组件60、一上簧片70、一下簧片72、一电路板80以及一感测磁铁90。在本实施例中，外框10为金属材料，电路板80是电性连接至驱动线圈40，并用以将电信号传送至驱动线圈40。

前述外框10具有一中空结构，其具有一顶壁10A与四个侧壁10B，且与底座单元20相互连接。应了解的是，外框10及底座单元20上分别形成有开孔12、22，开孔12的中心对应于一光学组件OE(见图3A和图3B)的光轴O，开孔22则对应于一设置在光学组件驱动机构1之外的图像感测组件(图未示)；据此，设置于光学组件驱动机构1中的光学组件OE(例如光学镜片)可在光轴O方向与图像感测组件进行对焦。

前述底座单元20包含一本体201以及一连接件202。举例而言，本体201为塑料材质，连接件202则为金属材质。于本实施例中，连接件202通过电路板80(见图3B)电性连接一设置于光学组件驱动机构1外部的电路单元(图未示)，用以执行自动对焦(AF)等功能。此外，塑料材质的本体201是以模内成形(insert molding)的方式包覆于连接件202外侧。

前述承载单元30具有一中空结构，并形成有一贯穿孔32，其中前述光学组件OE(见图3A和图3B)锁固于贯穿孔32内。前述框架50具有一开孔52以及一凹槽50A，其中电路板80可固定于凹槽50A内。于本实施例中，电路板80是电性连接一设置于光学组件驱动机构1外部的电路单元(图未示)，通过连接件202使得电路板80电性连接至驱动线圈40，并将前述电路单元所发出的电信号传递至驱动线圈40，以执行自动对焦(AF)的功能。

图3A显示沿图1中A-A’线段的剖视图。如图2和图3A所示，承载单元30活动地(movably)连接外框10及底座单元20。更具体而言，承载单元30可分别通过金属材质的上簧片70及下簧片72连接框架50及底座单元20，借以将承载单元30活动地悬吊于框架50与底座单元20之间。

两个磁性组件60与位于承载单元30外侧相对应的两个驱动线圈40可构成一光学组件驱动组件EM。当一电流经由连接件202及前述电路板80(见图3B)而被施加至驱动线圈40时，可通过前述驱动线圈40和磁性组件60产生一电磁驱动力(electromagnetic drivingforce)，驱使承载单元30和前述光学组件OE相对于底座单元20沿Z轴方向(光轴O方向)移动，以执行自动对焦(AF)的功能。

图3B显示沿图1中B-B’线段的剖视图。如图3B所示，电路板80可通过连接件202、下簧片72及一导线31传送来自外部电路单元的电信号至位于承载单元30外侧的两个驱动线圈40(见图3A)，借以控制承载单元30在Z轴方向上的移动。

此外，亦可于电路板80上设置与电路板80电性连接的磁场感测组件82，其例如为霍尔传感器(Hall effect sensor)、磁敏电阻(magnetoresistance，MR)传感器例如巨型磁阻(giant magnetoresistance，GMR)传感器或穿隧磁阻(tunnel magnetoresistance，TMR)传感器、或磁通量传感器(Fluxgate)等，可通过感测设置于承载单元30上的感测磁铁90的磁场变化，以得知承载单元30相对于底座单元20在Z轴方向(光轴O方向)上的位置偏移量，其中电路板80及磁场感测组件82与光学组件驱动组件EM(包含磁性组件60及驱动线圈40)设置于光学组件驱动机构1的不同侧，由此可避免电磁干扰，并可充分利用光学组件驱动机构1内部的空间。

请参照图4A-4B，图4A显示根据本发明一实施例的底座单元20的本体201及连接件202分离的立体示意图，图4B显示如图4A中的本体201及连接件202结合后的示意图。如图4A-4B所示，凸出结构215设置于本体201上，且位于本体201的角落处，用以加强光学组件驱动机构角落的结构强度，并可保护光学组件驱动机构内部的组件。在本实施例中，凸出结构215例如为塑料材料。

连接件202可具有两个分开的部分，其中连接件202的每个部分各自包含一电路部207及至少一强化部205。电路部207具有至少一第一接点203及至少一第二接点204，其中第一接点203设置于底座单元20的第一侧边210(即电路部207的第一侧边)，且电性连接至设置于光学组件驱动机构1外部的电路单元(图未示)。第二接点204则设置于底座单元20的第二侧边220(即电路部207的第二侧边)，且电性连接至下簧片72(见图3B)。如此一来，前述外部电路单元可传送电信号至电路板80，接着经由连接件202将电信号传送至下簧片72，最后经由导线31(见图3B)将电信号传送至驱动线圈40，以控制承载单元30沿Z轴方向(光轴O方向)移动，执行自动对焦(AF)等功能。

在本实施例中，第一接点203及第二接点204设置于底座单元20相对的第一侧边210及第二侧边220上(即电路部207的相对侧边)。在其他一些实施例中，第一接点203及第二接点204亦可设置于底座单元20相邻的侧边上(即电路部207的相邻侧边)。应了解的是，在组装光学组件驱动机构时，先将第二接点204与位于光学组件驱动机构内的下簧片72焊接，再将第一接点203与电性连接至外部电路单元的电路板80焊接。

如图4A-4B所示，通过将第一接点203及第二接点204相隔一足够的距离，可在将光学组件驱动机构1与前述外部电路单元连接时(即将第一接点203与电路板80焊接)，能避免因焊接的高温高压而破坏光学组件驱动机构1内部的第二接点204与下簧片72的焊点，以避免第二接点204与下簧片72因焊接强度不足而分离。一般而言，第一接点203及第二接点204于水平方向(即垂直于Z轴及光轴O的方向)上的距离需大于底座单元20的最短侧边长度的二分之一，以有效达到防止不同焊接步骤相互影响的效果。

此外，图4C显示沿图4B中C-C’线段的剖视图。如图4C所示，连接件202还包含至少一强化部205，其中前述强化部205位于底座单元20的角落处。在本实施例中，强化部205沿Z轴方向(光轴O方向)延伸，且埋入本体201上方对应于强化部205的凸出结构215内。通过设置强化部205及其对应的凸出结构215，可使得凸出结构215在受外力撞击时较不易变形，进而达到强化底座单元20的结构强度的效果。

请参照图5A-5C，根据本发明另一实施例，光学组件可具有底座单元20’或20”，取代底座单元20，其中底座单元20’或20”可包含与底座单元20相同的组件，以下相同组件将以相同的标号表示，并不再重复叙述。图5A显示根据本发明另一实施例的底座单元20’的本体201及连接件202’分离的立体示意图，图5B显示图5A中的本体201、连接件202’及一外框10结合后的仰视示意图，图5C显示根据本发明一实施例的底座单元20’与外框10的局部剖视示意图。应了解的是，本实施例的连接件202’与图4A所示的连接件202的不同之处在于：连接件202’于底座单元20’的两侧具有凹陷，以提供空间给接触件206，以下将对接触件206有更详细的叙述。

如图5A-5C所示，本实施例中的底座单元20’还包含接触件206，其位于底座单元20’未设置第一、第二接点203、204的两相对的侧边，用以供外框10承靠。应注意的是，接触件206的底面亦可与其他零件(例如位于光学组件驱动机构1外部的电路单元或感光组件模块)接触，由此可大幅提升光学组件驱动机构1的机械强度。接触件206与传递电信号的电路部207电性隔离，由此可避免与外框10接触的接触件206通电而产生短路。应注意的是，接触件206与电路部207可在同一个模内成形的工艺中形成于本体201内，因此，接触件206与电路部207可位在相同的水平高度上(即位于相同的XY平面上)。

此外，由底座单元20’的底面方向观察(图5B)，可以看出接触件206会凸出于本体201，但不超出外框10的范围，以达到光学组件驱动机构的微型化。在本实施例中，接触件206位于底座单元20’的相对侧边的中央位置。另外，如图5C所示，接触件206的侧壁与外框10的外侧壁位于同一个垂直面(垂直于XY平面)上，其中金属材质的接触件206可与外框10直接接触，并作为外框10的承靠面，以利于使用黏着剂将接触件206与外框10结合。此外，通过在底座单元20’中设置对应于外框10的接触件206，更可提高光学组件驱动机构的整体结构强度，使得光学组件驱动机构可承受较大的安装力道而不致于损坏。

请参照图5D，图5D显示根据本发明另一实施例的底座单元20”与外框10的局部剖视示意图。本实施例的底座单元20”与图5A-5C所示的底座单元20’的不同之处在于：如图5D所示，在接触件206凸出于本体201的部分的下方形成支撑材料216，以提供外框10更稳固的支撑。在本实施例中，支撑材料216例如为塑料材料。应注意的是，在其他一些实施例中，支撑材料216亦可与本体201以一体成形的方式形成。

请参照图5E，图5E显示根据本发明另一实施例的底座单元20’与外框10的局部剖视示意图。本实施例的底座单元20’与图5A-5C所示的底座单元20’的不同之处在于：接触件206与连接件202’设置于不同的水平高度(XY平面)上。举例而言，将接触件206的底面设置为与本体201的底面位于同一水平面上。由此，接触件206与本体201可于前述两个的底面共同承靠相同的零件，提升光学组件驱动机构的结构强度。

另外，在其他一些实施例中，亦可将接触件206分别设置于底座单元20’(或是底座单元20”)的四个侧边或四个角落，并分别对齐于外框10对应的各个侧壁或各个角落，同样可提高驱动机构的结构强度。应注意的是，将接触件206设置于底座单元20’的侧边，可设置面积较大的接触件206；而将接触件206设置于底座单元20’的角落，可使应力集中，进而让驱动机构能够承受更大的安装力道。

在其他一些实施例中，将接触件206埋入本体201的部分设计为具有多个朝不同方向延伸的延伸部(图未示)，由此可强化接触件206与本体201的连接强度，同时提升底座单元整体的结构强度。

此外，可选择性地利用焊接(例如缝焊(seam welding))或熔接的方式将前述接触件206与外框10结合，通过金属材质的接触件206与外框10直接接触并将前述两个焊接或熔接的方式，可更进一步提高光学组件驱动机构1的结构强度。

虽然本发明的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，技术人员本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本发明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，本领域技术人员可从本发明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发明使用。因此，本发明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。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (11)

1.一种驱动机构，驱动一光学组件，包括：

一承载单元，承载该光学组件；

一底座单元，包括具有塑胶材质的一本体以及具有金属材质的一连接件，其中该连接件以模内成形的方式形成于该本体中；

其中，该连接件具有一第一接点及一第二接点，该第一接点与该第二接点位于该底座单元的不同侧边，且该第一接点电性连接至该驱动机构外部的一电路单元；

一弹性组件，连接该承载单元及该底座单元，其中该第二接点电性连接该弹性组件；以及

一驱动组件，电性连接该连接件，并驱动该光学组件相对于该底座单元位移；

其中，该连接件还包括一电路部以及一强化部，其中该电路部设置于该本体中，该强化部连接至该电路部，且该强化部沿该光学组件的一光轴方向延伸；

其中，该底座单元还包括一凸出结构，设置于该本体上，且该强化部埋入该凸出结构中。

2.如权利要求1所述的驱动机构，其中该第一接点与该第二接点位于该底座单元的相反侧。

3.如权利要求1所述的驱动机构，还包括一外框，其中该底座单元还包括一接触件，且该接触件与该外框接触。

4.如权利要求3所述的驱动机构，其中该电路部电性连接至该弹性组件，且该电路部与该接触件电性隔离。

5.如权利要求3所述的驱动机构，其中由该底座单元的底面方向观察，该接触件凸出于该本体，且不超出该外框的范围。

6.如权利要求3所述的驱动机构，其中该接触件与该外框以焊接或熔接的方式结合。

7.如权利要求1所述的驱动机构，其中该第一、第二接点于垂直该光学组件的一光轴方向上的距离大于该底座单元的最短侧边长度的二分之一。

8.一种光学组件驱动机构的底座单元，包括：

一本体，具有塑胶材质；以及

一连接件，具有金属材质且设置于该本体上，其中该连接件还包括：

一电路部，设置于该本体中，具有一第一侧边及一第二侧边；

一第一接点，设置于该电路部的该第一侧边；以及

一第二接点，设置于该电路部的该第二侧边；

其中，该连接件还包括一强化部，连接至该电路部；

其中，该底座单元还包括一凸出结构，设置于该本体上，且该强化部埋入该凸出结构中。

9.如权利要求8所述的底座单元，其中该第一侧边与该第二侧边为相邻或相对的侧边。

10.如权利要求8所述的底座单元，还包括一接触件，且该电路部与该接触件电性隔离。

11.如权利要求10所述的底座单元，其中由该本体的底面方向观察，该接触件凸出于该本体。

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