CN109683430B - 光学驱动机构及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学驱动机构及其组装方法，该光学驱动机构包括一固定部、一活动部与一驱动组件。活动部包含一承载件与一光学元件，其中承载件用以承载光学元件，且光学元件具有一镜筒与至少一个镜片。驱动组件用以驱动活动部相对于固定部移动。前述承载件的一第一连接面抵接镜筒的一第二连接面，且第一连接面和第二连接面中的至少一者具有弧形曲面，其中从镜片的一光轴方向观察和从垂直光轴方向观察，第一连接面都至少部分重叠于第二连接面。

Description

光学驱动机构及其组装方法

技术领域

本公开涉及一种光学驱动机构及其组装方法，特别涉及一种包含承载件与光学元件的光学驱动机构。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如平板电脑或智能手机)都配有镜头模块而具有照相或录影的功能，甚或配置有双镜头模块，带给人们丰富的视觉享受。当使用者使用配有镜头模块的电子装置时，可能会有晃动的情形发生，进而使得镜头模块所拍摄的影像产生模糊。然而，人们对于影像品质的要求日益增高，故镜头模块的防震功能亦日趋重要。此外，现今人们追求小型化，期望体积更小、更轻薄的电子产品，要将电子产品的体积缩小，例如将其内部的电子零件(例如光学驱动机构、感测器、显示器以及天线等等)所占用的体积减少。因此如何通过特殊的配置设计使其所占据空间能够减少且使装置更优良，是一重要课题。

此外，传统的镜头模块内，镜头元件与承载件的组装方式常使用螺纹接合，即在镜头元件的镜筒外侧以及承载件的内侧配置相对应的螺纹，但搭载螺纹设计的接合方式的组件需占较大的体积，另外，螺纹接合方式也不具有弹性地调整镜头与承载件或感光元件的相对倾斜程度，对于现今追求小型化、高品质装置的趋势来说，是一大挑战。

发明内容

本发明实施例提供一种光学驱动机构，包括一固定部、一活动部与一驱动组件。活动部包含一承载件与一光学元件，其中承载件用以承载光学元件，且光学元件具有一镜筒与至少一个镜片。驱动组件用以驱动活动部相对于固定部移动。前述承载件的一第一连接面抵接镜筒的一第二连接面，且第一连接面和第二连接面中的至少一者具有弧形曲面，其中从镜片的一光轴方向观察和从垂直光轴方向观察，第一连接面都至少部分重叠于第二连接面。

于一实施例中，前述弧形曲面不平行于镜片的光轴。于一实施例中，第一连接面具有弧形曲面，且第二连接面亦具有弧形曲面，其中第一连接面的曲率半径大于或等于第二连接面的曲率半径。于一实施例中，承载件具有多个第一连接面，抵接第二连接面且围绕光轴设置。这些第一连接面与第二连接面至少形成两个接触区域。这些第一连接面彼此之间具有一间隙。

于一实施例中，光学驱动机构，还包括一粘胶，设置于承载件与光学元件的镜筒之间。镜筒具有一凹陷部，形成于镜筒的外侧，且粘胶设置于凹陷部并位于镜筒与承载件之间。承载件具有一容纳槽，位于光学驱动机构的光入射端，且粘胶设置于容纳槽内。承载件的内侧壁具有一凹槽，用以容纳粘胶。第一连接面与第二连接面位于光学驱动机构的光入射端或光出射端。第一连接面与第二连接面位于光学驱动机构的光入射端和光出射端其中一者，粘胶位于光入射端和光出射端其中另一者。

本发明实施例提供一种光学驱动机构的组装方法，包括提供一光学驱动机构，该光学驱动机构包括一活动部、一固定部以及一驱动组件，其中活动部包含一光学元件与一承载件，驱动组件用以驱动活动部相对于固定部移动；将光学元件放置于承载件内；并施加粘胶至光学元件与承载件之间以作连接；并将光学元件的镜片的光轴垂直于固定部的一参考面；以及将粘胶固化。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的光学驱动机构的分解图。

图2是表示图1中的光学驱动机构组装后的示意图(省略外壳H)。

图3A是表示图1中的承载件与光学元件的示意图。

图3B是表示承载件与光学元件组装后并沿着图3A中的线段A-A的剖面示意图。

图3C是表示图3B中的区域D的放大示意图。

图4A～4C为本发明另一实施例的承载件与光学元件的示意图。

图5是表示本发明另一实施例的承载件的示意图。

图6A～6B是表示本发明另一实施例的承载件与光学元件的示意图。

图7是表示本发明另一实施例的承载件的俯视图。

图8是表示本发明另一实施例的承载件与框架的俯视图。

图9A～9B是表示本发明另一实施例的承载件与光学元件的示意图。

图10是表示本发明一实施例的光学驱动机构的组装方法流程图。

附图标记说明：

1 光学驱动机构；

10 基座；

10K 凸出部；

30、30a、30b、30c、30d、30e、30f 承载件；

40 框架；

50 上簧片；

60 下簧片；

A-A 线段；

C 线圈；

D、D’、D” 区域；

G 粘胶；

H 外壳；

J 凹槽；

L、Lc 光学元件；

L1 镜片；

L2 镜筒；

M 磁性元件；

MC 驱动组件；

O 光轴；

P1 第一连接面；

P2 第二连接面；

Q 承载表面；

R 凹陷部；

T 容纳槽；

U 固定部；

V 活动部。

具体实施方式

以下说明本发明实施例的光学驱动机构。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一般技艺者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。

请一并参阅图1-2，图1是表示本发明一实施例的光学驱动机构1的分解图，图2则为光学驱动机构1组装后的示意图(省略外壳H)。前述光学驱动机构1例如为可用以驱动与承载一光学元件(例如光学镜头)，并可设置于一电子装置(例如相机、平板电脑或手机)的内部，其主要包括一外壳H、一活动部V、一固定部U与一驱动组件MC，外壳H与固定部U的基座10连接并形成一容纳空间，用以容置活动部V与驱动组件MC，并可对其作保护。其中，活动部V包含一承载件30与一光学元件L(例如光学镜头)，承载件30用以承载光学元件L，当来自外界的光线(入射光)进入光学驱动机构1时，入射光沿着光学元件L中镜片L1的光轴O，以穿过设置于承载件30中的光学元件L并至设置于电子装置上的一感光元件(未图示，例如可固定设置于基座10上)，以获取影像。

请继续参阅图1-2，活动部V设置于固定部U上，其包含前述承载件30、一框架40、一上簧片50与一下簧片60，驱动组件MC则包含多个磁性元件(例如磁铁)M与一线圈C。框架40设置于承载件30之外，多个磁性元件M设置于框架40上，线圈C则套设于承载件30上，前述磁性元件M是以围绕承载件30方式设置并面向线圈C。前述上、下簧片50、60活动地连接承载件30与框架40，使得承载件30可相对于框架40活动。

前述驱动组件MC中的线圈C与磁性元件M相互对应，其可作为一电磁驱动组件(electromagnetic driving assembly)，通过一外部电源(未图示)对线圈C施加驱动信号(例如驱动电流)，可与磁性元件M之间产生磁力，以带动承载件30相对于框架40移动，进而可相对于设置在固定部U上的感光元件移动，以达光学对焦或光学晃动补偿的目的。此外，在施加驱动信号之前，上、下簧片50、60可让承载件30相对框架40保持在一初始位置。需要了解的是，本实施例中的驱动组件MC为动圈式，于其他实施例中则可为动磁式。

于一些实施例中，光学驱动机构1还包括多个长条形的弹性件，例如四个吊环线(未图示)对应地设置在基座10的四个凸出部10K的位置，并活动地连接固定部U的基座10与活动部V的上簧片50，如此可更增加驱动组件MC驱动活动部V相对于固定部U的活动度以及稳定性。在其他实施例中，亦可使用一个弹性件并搭配适当的导引机构(例如滑轨)或其他数量(例如两个或三个)的弹性件。此外，前述驱动组件MC可还包含一平板线圈(platecoil，未图示)，设置于底座10上，其可与前述多个磁性元件M相互对应并与其耦接。如同前述线圈C通过施加驱动信号而可使其与磁性元件M之间产生磁力进而带动承载件30的方式，平板线圈亦可通过施加驱动信号的方式，使其与磁性元件M之间产生磁力，进而带动活动部V相对于基座10与设置于其上的感光元件移动(例如在XY平面上位移)，以达到偏移补偿以及防震的效果。

以下将详细描述活动部V中的承载件30与光学元件L的连接结构与配置。

图3A为承载件30与光学元件L的示意图，图3B为承载件30与光学元件L组装后并沿着图3A中的线段A-A的剖面示意图。前述承载件30是用以承载和保护光学元件L，当执行光学对焦或光学震动补偿时，驱动组件MC会驱动承载件30与光学元件L一起相对于在基座10(固定部U)上的感光元件移动。光学元件L包含一镜片L1与一镜筒L2，镜筒L2可作为装载镜片L1的壳件，于其他实施例中，光学元件L可包含多个镜片或一镜片组(lens assembly)。

于本实施例中，前述承载件30与光学元件L相互抵接，具体而言，参阅图3A、3B，承载件30的内侧壁具有一环形的第一连接面P1，位于承载件30本体的上侧端，或位于光学驱动机构1的光入射端，并与光学元件L镜筒L2的一第二连接面P2抵接。图3C为图3B中区域D的放大示意图，前述第一连接面P1与第二连接面P2皆具有弧形曲面，而这些弧形曲面皆不平行于镜片L1的光轴O。当承载件30与光学元件L两者组装时，通过具弧形表面的第一、第二连接面P1、P2抵接连接，相较于传统光学镜头与承载件以螺纹、螺牙连接的设计，不仅大幅节省了连接结构所占据的空间，亦可在组装阶段即可弹性地调整光学元件L相对于承载件30、固定部U的位置，以确定光学元件L、承载件30和固定部U的相对倾斜程度，增加整体光学机构的品质。

请继续参阅图3A～3C，光学驱动机构1还包括一粘胶G，其设置于承载件30与光学元件L之间，并用以将此二者作连接。详细而言，前述粘胶G，例如可包含树脂材料，在平行于光轴O的方向上，其位于承载件30的下侧端(与前述上侧端为互为相反侧)，或位于光学驱动机构1的光出射端；而在垂直于光轴O的方向上，粘胶G位于承载件30与光学元件L之间。如图3C所示，光学元件L的镜筒L2的外侧具有一环状凹陷部R，以供粘胶G设置。在组装光学元件L至承载件30的程序中，粘胶G可从承载件30的底侧(即前述下侧端；光出射端)施加，并通过位于上侧端具弧形表面的第一、第二连接面P1、P2两者的抵接，此时，光学元件L相对于承载件30或固定部U的位置可作调整，例如以固定部U中基座10的水平的承载表面Q(图2)作为一参考面，使光轴O垂直于此参考面，如此可避免或减少光学元件L相对于承载件30或固定部U不当倾斜(tilt)、歪斜的情形，或将倾斜程度调整至可接受范围内，以提升产品品质。在一些实施例中，第一连接面P1的曲率半径大于或等于第二连接面P2的曲率半径，可有效提升组装易度以及连接强度。

值得注意的是，参阅图3C，在光轴O方向上观察，和在垂直于光轴O的方向观察，前述第一连接面P1都至少部分重叠于该第二连接面P2，如此配置可节省承载件30与光学元件L两者的连接机构所占据的空间，不仅缩小了体积，亦可给予光学驱动机构1中其他元件更弹性的配置空间。

图4A～4C为本发明另一实施例的承载件30a与光学元件L的示意图。本实施例中的承载件30a与前述图3A中承载件30主要的差异在于：承载件30a的上侧端具有多个容纳槽T，位于光入射端，可供粘胶G设置，以使承载件30a与光学元件L相互连接。于此实施例中，粘胶G从承载件30a的上侧端的容纳槽T施加，或由光线的入射端施加，此与前述图3C中的粘胶G由承载件30的底侧施加不同，而从上侧端的容纳槽T施加后的粘胶G可流至光学元件L与承载件30之间的间隙，以作连接接合。如此一来，考量光学驱动机构1内其他元件的配置，可选择搭载承载件30或30a，使得在组装承载件与光学元件时具有弹性，可因应光学驱动机构1内部其他组件不同的位置结构，而作出更适当的组合配置。

图5为本发明另一实施例的承载件30b的示意图。本实施例中的承载件30b与前述图3A中承载件30主要的差异在于：承载件30b的内侧壁具有多个凹槽J，其可容纳粘胶G，粘胶G填入这些凹槽J后将使得承载件30b与光学元件L之间的连接、粘着面积更大，当确定光学元件L相对于承载件30b、固定部U的倾斜程度后，两者的连接将会更为牢固。

图6A为本发明另一实施例的承载件30c与光学元件Lc的剖面示意图，图6B则为图6A中区域D’的放大示意图。本实施例中的承载件30c、光学元件Lc与前述图3A中承载件30、光学元件L主要的差异在于：承载件30c的第一连接面P1和光学元件Lc镜筒L2的第二连接面P2位于光出射端，即承载件30c的底侧、下侧端，而粘胶G设置于光入射端，即承载件30c的下侧端。换句话说，本实施例的第一连接面P1、第二连接面P2和粘胶G设置的位置，与图3A中的配置颠倒、上下相反。

图7为本发明另一实施例的承载件30d的俯视图。本实施例中的承载件30d与前述图6A中承载件30e主要的差异在于：承载件30d具有多个第一连接面P1，详细而言，承载件30d包含三个具弧形曲面的第一连接面P1，用于抵接光学元件Lc的第二连接面P2，且这些第一连接面P1是以围绕光轴O的方式设置，当光学元件Lc组装于承载件30d中时，这些第一连接面P1与第二连接面P2形成三个接触区域。本实施例中的承载件30d的数个第一连接面P1相互分离，即彼此之间具有间隙，与图6A中的承载件30c的第一连接面P1不间断地环绕设置在承载件30c的内侧壁不同。

图8为本发明另一实施例的承载件30e与框架40的俯视图。本实施例中的承载件30e与前述图7中承载件30d主要的差异在于：承载件30e具有四个相互分离的第一连接面P1，除了同样以围绕光轴O方式配置在承载件30e的内侧壁之外，其对应框架40的四个角落。当光学元件Lc组装于承载件30e中时，这些第一连接面P1与第二连接面P2形成四个接触区域。需注意的是，于其他实施例中，承载件30e可变形为仅具有两个分离的第一连接面P1(彼此之间具有间隙)，而与光学元件Lc镜筒L2的第二连接面P2形成两个接触区域。

图9A为本发明另一实施例的承载件30f与光学元件Lc的剖面示意图，图9B则为图9A中区域D”的放大示意图。本实施例中的承载件30f与前述图6A中承载件30c主要的差异在于：承载件30f的第一连接面P1不具备弧形曲面，而具有相对于光轴O倾斜的一斜面结构。当光学元件Lc组装于承载件30f上时，具弧形曲面的第二连接面P2是连接接触具斜面结构的第一连接面P1。

根据前述各实施例的内容(图3A～9B)，本发明亦提供一种光学驱动机构的组装方法，其主要包括如图10所示的步骤，首先提供一光学驱动机构1(步骤101)，其至少包括一活动部V、一固定部U以及一驱动组件MC，其中活动部V包含一光学元件L(或Lc)与一承载件30(或30a、30b、30c、30d、30e、30f)，驱动组件MC可为一电磁驱动组件，用以驱动活动部V相对于固定部U移动；接着，将光学元件L放置于承载件30内(步骤102)；并施加一粘胶G至光学元件L与承载件30之间以作连接(步骤103)；并将光学元件L的一镜片L1的一光轴O垂直于固定部U的一参考面(步骤104)；随后将粘胶G固化(步骤105)，固化的方式例如使用加热固化、UV(ultraviolet，紫外线)固化灯照射固化。

值得注意的是，前述所提供的光学驱动机构的组装方法，是通过在施加粘胶G至光学元件L与承载件30之间后，以及在粘胶G固化前，调整光学元件L相对固定部U或承载件30的位置(即步骤104)，通过此步骤的调整与校正，可确保光学元件L相对于承载件30或固定部U上的感光元件的倾斜程度在所欲求的范围内，提升产品品质。

综上所述，本发明实施例提供一种光学驱动机构，包括一固定部、一活动部与一驱动组件。活动部包含一承载件与一光学元件，其中承载件用以承载光学元件，且光学元件具有一镜筒与至少一个镜片。驱动组件用以驱动活动部相对于固定部移动。前述承载件的一第一连接面抵接镜筒的一第二连接面，且第一连接面和第二连接面至少其中一者具有弧形曲面，其中从镜片的一光轴方向观察和从垂直光轴方向观察，第一连接面都至少部分重叠于第二连接面。如此一来，相较于螺纹连接的方式，本发明实施例承通过载件与光学元件两者的连接面作连接，以及施加粘胶至此二者之间，如此可在组装程序中调整光学元件相对于感光元件和承载件的倾斜程度，以保持光学元件在适当的位置，提升光学机构的品质，此外，通过连接面接合的方式也相较于传统螺纹锁入的方式节省空间，也让光学机构内的其他元件配置更为灵活，以达小型化的效果，且有利于光学元件组装于承载件、固定部底座上，让组装程序简化并有效改善各原件之间对位精度(在组装时可作校正调整)，大幅提升装置的品质。

此外，本发明实施例亦提供一光学驱动机构的组装方法，包括：提供一光学驱动机构，该光学驱动机构包括一活动部、一固定部以及一驱动组件，其中活动部包含一光学元件与一承载件，驱动组件用以驱动活动部相对于固定部移动；将光学元件放置于承载件内；并施加粘胶至光学元件与承载件之间以作连接；并将光学元件的镜片的光轴垂直于固定部的一参考面；以及将粘胶固化。通过在粘胶固化前，调整光学元件相对于固定部的位置，将有利于提升光学产品的品质。

在本说明书以及权利要求中的序数，例如“第一”、“第二”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。

上述的实施例以足够的细节叙述使所属技术领域的技术人员能通过上述的描述实施本发明所公开的装置，以及必须了解的是，在不脱离本发明的构思以及范围内，当可做些许变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (14)

1.一种光学驱动机构，包括：

一固定部；

一活动部，设置于该固定部上，并包含一承载件与一光学元件，该承载件用以承载该光学元件，且该光学元件具有一镜筒与至少一个镜片；以及

一驱动组件，用以驱动该活动部相对于该固定部移动；

一粘胶，该镜筒经由该粘胶固定于该承载件；

其中，该承载件的多个第一连接面抵接该镜筒的一第二连接面，且该第一连接面和该第二连接面中的至少一者具有弧形曲面，其中从该镜片的一光轴方向观察和从垂直该光轴方向观察，该第一连接面都至少部分重叠于该第二连接面；

其中，所述第一连接面互相不连接，且所述第一连接面之间皆具有大于零的间隙，且当沿着该光轴方向观察时，该粘胶至少部分地位于多个所述第一连接面之间。

2.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中该弧形曲面不平行于该光轴。

3.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中该第一连接面具有弧形曲面，且该第二连接面亦具有弧形曲面。

4.如权利要求3所述的光学驱动机构，其中该第一连接面的曲率半径大于或等于该第二连接面的曲率半径。

5.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中多个所述第一连接面抵接该第二连接面且围绕该光轴设置。

6.如权利要求5所述的光学驱动机构，其中所述第一连接面与该第二连接面至少形成两个接触区域。

7.如权利要求6所述的光学驱动机构，其中所述第一连接面之间具有一间隙。

8.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中该第二连接面具有弧形曲面，且该第一连接面具有相对于该光轴倾斜的斜面结构。

9.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中该第一连接面与该第二连接面位于该光学驱动机构的一光入射端或一光出射端。

10.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中该镜筒具有一凹陷部，形成于该镜筒的外侧，且该粘胶设置于该凹陷部并位于该镜筒与该承载件之间。

11.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中该承载件具有一容纳槽，该容纳槽位于该光学驱动机构的一光入射端，且该粘胶设置于该容纳槽内。

12.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中该承载件的内侧壁具有一凹槽，该凹槽用以容纳该粘胶。

13.如权利要求1所述的光学驱动机构，其中该第一连接面与该第二连接面位于该光学驱动机构的一光入射端和一光出射端中的一者，该粘胶位于该光入射端和该光出射端中的另一者。

14.一种光学驱动机构的组装方法，包括：

提供一如权利要求1所述的光学驱动机构；

将该光学元件放置于该承载件内；

将该粘胶设置于该光学元件与该承载件之间；

将该镜筒的一镜片的一光轴垂直于该固定部的一参考面；以及

将该粘胶固化。

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