CN110082886A - 镜片组驱动装置、摄影模块与电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种镜片组驱动装置、摄影模块与电子装置。镜片组驱动装置包含固定基座、金属外壳、载体、镜片组、磁体组、线圈以及至少一弹性件。固定基座具有开孔。金属外壳与固定基座耦合并具有通孔。载体可移动地设置于金属外壳内并包含物端部及直径彼此不相等的至少三内缘面，物端部具有物端中心开孔。镜片组具有光轴，光轴对应物端中心开孔，镜片组包含外径彼此不相等的至少三片透镜，镜片组耦合于载体内。磁体组仅包含二磁体，各磁体包含一凹弧结构。线圈环绕固定于载体的外部。弹性件分别与载体及固定基座耦合。借此，可缩减镜片组驱动装置的体积，有利于应用于小型化的电子装置。
Description
技术领域
本发明是有关于一种镜片组驱动装置及摄影模块，且特别是有关于一种应用在可携式电子装置上的镜片组驱动装置及摄影模块。
背景技术
随着手机、平板电脑等搭载有成像装置的个人化电子产品及移动通讯产品的普及，对具有高解析度与优良成像品质的小型化电子装置的需求也大幅攀升。
现今应用于电子装置的镜头中，通常使用音圈马达(VCM)作为提供镜头自动对焦的驱动装置，其通过磁体以及线圈交互作用所产生的电磁作用力，并配合弹簧片提供承载镜头的载体(Carrier)移动所需的自由度与回复力，可驱动载体带动镜头沿平行光轴的方向移动，而达到镜头的自动对焦功能。
然而，习用的驱动装置常使用单一的圆环状磁体，其具有磁通量分布不均的缺失，且当圆环状磁体与金属外壳组装时，因尺寸公差，易导致组装位置受磁力影响而不稳定。
因此，如何改良驱动装置磁通量分布的均匀性及组装精度，以提升镜头自动对焦的成效，且如何缩减驱动装置的体积，以因应现今小型化电子装置的趋势，已成为相关业者的努力目标之一。
发明内容
本发明提供一种镜片组驱动装置、摄影模块与电子装置，镜片组驱动装置包含至少二磁体，可避免采用单一圆环状磁体磁通量分布不均及组装位置不稳定的缺失。此外，通过磁体包含凹弧结构，可缩减镜片组驱动装置的体积，有利于应用于小型化的电子装置。
依据本发明提供一种镜片组驱动装置，包含固定基座、金属外壳、载体、镜片组、磁体组、线圈及至少一弹性件。固定基座具有开孔。金属外壳与固定基座耦合，且金属外壳具有通孔。载体可移动地设置于金属外壳内，载体包含物端部及至少三内缘面。物端部具有物端中心开孔。各内缘面具有一直径，所述至少三内缘面的直径彼此不相等，且各内缘面的直径大于物端中心开孔的直径。镜片组具有光轴，光轴对应物端中心开孔，且镜片组包含至少三片透镜，各透镜具有一外径，所述至少三片透镜的外径彼此不相等。镜片组耦合于载体内，且镜片组以载体的移动方式相对于固定基座作动。磁体组仅包含二磁体，所述二磁体彼此相对且固定于金属外壳内部，各磁体包含一凹弧结构。线圈环绕固定于载体的外部，且线圈与所述二磁体对应。弹性件分别与载体以及固定基座耦合。各磁体的凹弧结构具有一凹弧中心，各磁体中，凹弧结构的二端与凹弧中心连线的夹角为θ，其满足下列条件：95度<θ<175度。借此，有利于提升磁通量分布的均匀性及组装精度，并有利于缩减镜片组驱动装置的体积。
依据前段所述的镜片组驱动装置，载体被线圈环绕的部分可设置于金属外壳内部，载体的物端部可外露于金属外壳外。金属外壳的高度为Zy，载体的高度为Zc，其可满足下列条件：1.40<Zc/Zy<1.80。线圈可具有一凸弧结构，线圈的凸弧结构可与各磁体的凹弧结构对应，且线圈的凸弧结构与镜片组的最像侧透镜的外径面沿光轴的垂直方向可具有重叠。弹性件可包含第一弹性元以及第二弹性元，其中第一弹性元耦合于载体靠近金属外壳的通孔的部分，第二弹性元耦合于载体靠近固定基座的部分。第二弹性元可包含二弹簧，所述二弹簧彼此电性分离，且所述二弹簧设置于同一水平面上。金属外壳可为铁磁性金属外壳，且金属外壳靠近通孔周围可设置有弧形阶差部，弧形阶差部的数量仅为二，且二弧形阶差部分别与二磁体的凹弧结构对应。载体的物端中心开孔与所述至少三内缘面可形成一镜筒结构，所述至少三内缘面可定义出一内部空间供镜片组直接容置其中。载体的物端部可还包含环形侧壁，环形侧壁环绕物端中心开孔，环形侧壁可包含由二倾斜平面形成的尖端结构，各倾斜平面与光轴的夹角大于0度且小于90度。尖端结构的夹角为α，其可满足下列条件：35度<α<145度。物端部可还包含物端外表面，物端外表面设置于载体远离固定基座的一侧，其中线圈与物端外表面于平行光轴的距离为h，载体由物端外表面算起的最大高度为H，其可满足下列条件：0.5<h/H<0.95。线圈于平行光轴的长度为Δh，载体由物端外表面算起的最大高度为H，其可满足下列条件：0.05<Δh/H<0.35。金属外壳的侧壁可包含至少一平面结构与至少一凸弧状结构，平面结构与凸弧状结构形成至少四个角落，各角落的夹角为β，其可满足下列条件：95度<β<175度。通过上述提及的各点技术特征，有利于提升线圈与磁体间电磁作用的效率，并有利于进一步缩减镜片组驱动装置的体积。上述各技术特征皆可单独或组合配置，而达到对应的功效。
依据本发明另提供一种摄影模块，包含前段所述的镜片组驱动装置。借此，有利于应用于小型化的电子装置。
依据本发明又提供一种电子装置，包含前段所述的摄影模块。借此，有利于电子装置的小型化。
依据本发明提供一种镜片组驱动装置，包含固定基座、金属外壳、载体、镜片组、磁体组、线圈及至少一弹性件。固定基座具有开孔。金属外壳与固定基座耦合，金属外壳具有通孔，且金属外壳的侧壁包含至少一平面结构与至少一凸弧状结构。载体可移动地设置于金属外壳内，载体包含物端部，物端部具有物端中心开孔。镜片组具有光轴，光轴对应物端中心开孔，且镜片组包含至少三片透镜，各透镜具有一外径，所述至少三片透镜的外径彼此不相等。镜片组耦合于载体内，且镜片组以载体的移动方式相对于固定基座作动。磁体组包含多个磁体，所述多个磁体相对固定于金属外壳内部，且各磁体包含一凹弧结构。线圈环绕固定于载体的外部，且线圈与所述多个磁体对应。弹性件分别与载体以及固定基座耦合。镜片组驱动装置为一无螺牙驱动装置。金属外壳中平面结构与凸弧状结构的数量总和为N，其满足下列条件：3<N<7。借此，有利于提升磁通量分布的均匀性及组装精度，有利于缩减镜片组驱动装置的体积，并有利于在小体积的前提下，维持较佳的制造性。
依据前段所述的镜片组驱动装置，其中载体的物端部可还包含环形侧壁，环形侧壁环绕物端中心开孔，环形侧壁可包含由二倾斜平面形成的尖端结构，各倾斜平面与光轴的夹角大于0度且小于90度。尖端结构的夹角为α，其可满足下列条件：35度<α<145度。载体被线圈环绕的部分可设置于金属外壳内部，载体的物端部可外露于金属外壳外。金属外壳的高度为Zy，载体的高度为Zc，其可满足下列条件：1.40<Zc/Zy<1.80。金属外壳可为铁磁性金属外壳，且金属外壳靠近通孔周围设置有弧形阶差部，且弧形阶差部与各磁体的凹弧结构对应。弹性件可包含第一弹性元以及第二弹性元，其中第一弹性元耦合于载体的顶部，第二弹性元耦合于载体的底部。线圈可具有一凸弧结构，线圈的凸弧结构可与各磁体的凹弧结构对应，且线圈的凸弧结构与镜片组的最像侧透镜的外径面沿光轴的垂直方向可具有重叠。物端部可还包含物端外表面，物端外表面设置于载体远离固定基座的一侧，线圈与物端外表面于平行光轴的距离为h，载体由物端外表面算起的最大高度为H，其可满足下列条件：0.5<h/H<0.95。线圈于平行光轴的长度为Δh，载体由物端外表面算起的最大高度为H，其可满足下列条件：0.05<Δh/H<0.35。通过上述提及的各点技术特征，有利于提升线圈与磁体间电磁作用的效率，并有利于进一步缩减镜片组驱动装置的体积。上述各技术特征皆可单独或组合配置，而达到对应的功效。
附图说明
图1A绘示依照本发明第一实施方式的镜片组驱动装置的立体示意图；
图1B是图1A中镜片组驱动装置的另一立体示意图；
图1C是图1A中镜片组驱动装置的爆炸示意图；
图1D是图1A中镜片组驱动装置的另一爆炸示意图；
图1E是图1A中镜片组驱动装置的俯视示意图；
图1F是图1A中镜片组驱动装置的侧视示意图；
图1G是图1A中镜片组驱动装置的仰视示意图；
图1H是图1E中镜片组驱动装置沿割面线1H-1H的剖面示意图；
图1I是图1H中载体与线圈的组合剖面示意图；
图1J是图1I中a部位的放大图；
图1K是图1H中镜片组的剖面示意图；
图1L是图1A中镜片组驱动装置参数θ及β示意图；
图2绘示依照本发明第二实施方式的镜片组驱动装置的金属外壳、磁体组与线圈的组合示意图；
图3绘示依照本发明第三实施方式的镜片组驱动装置的金属外壳、磁体组与线圈的组合示意图；
图4A绘示依照本发明第四实施方式的电子装置的示意图；
图4B绘示图4A中电子装置的另一示意图；
图4C绘示图4A中电子装置的方块图；
图5绘示本依照发明第五实施方式的电子装置的示意图；
图6绘示本依照发明第六实施方式的电子装置的示意图；
图7绘示依照发明第七实施方式的电子装置的示意图；以及
图8绘示依照发明第八实施方式的电子装置的示意图。
【符号说明】
电子装置：10、20、30、40、50
感测元件：16
辅助光学元件：17、27、37
成像信号处理元件：18、28、38
使用者界面：19
触控屏幕：19a
按键：19b
电路板：77
连接器：78
摄影模块：11、21a、21b、31a、31b、31c、41、51
电子感光元件：13
镜片组驱动装置：12、22a、22b、32a、32b、32c、100
固定基座：110
开孔：111
端子：112
金属外壳：120、220、320
通孔：121
弧形阶差部：122
平面结构：123、223、323
凸弧状结构：124、224、324
角落：125
载体：130
物端部：131
物端中心开孔：132
内部空间：133
内缘面：133a、133b、133c、133d、133e、133f
环形侧壁：134
倾斜平面：135、136
尖端结构：137
物端外表面：138
镜片组：140
透镜：141、142、143、144、145、146
最像侧透镜的外径面：146a
磁体组：150
磁体：151、251、351
凹弧结构：152、252、352
端：153、154、253、254、353、354
线圈：160、260、360
凸弧结构：161、261、361
第一弹性元：171
第二弹性元：172
弹簧：172a
凹槽：226
O：光轴
a：部位
N1：金属外壳中平面结构的数量
N2：金属外壳中凸弧状结构的数量
N：金属外壳中平面结构与凸弧状结构的数量总和
β：角落的夹角
φ0：物端中心开孔的直径
φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ6：内缘面的直径
A1、A2：倾斜平面与光轴的夹角
α：尖端结构的夹角
Zy：金属外壳的高度
Zc：载体的高度
d1、d2、d3、d4、d5、d6：透镜的外径
P：凹弧中心
θ：凹弧结构的二端与凹弧中心连线的夹角
h：线圈与物端外表面于平行光轴的距离
H：载体由物端外表面算起的最大高度
Δh：线圈于平行光轴的长度
具体实施方式
<第一实施方式>
配合参照图1A至图1G，图1A绘示依照本发明第一实施方式的镜片组驱动装置100的立体示意图，图1B是图1A中镜片组驱动装置100的另一立体示意图，图1C是图1A中镜片组驱动装置100的爆炸示意图，图1D是图1A中镜片组驱动装置100的另一爆炸示意图，图1E是图1A中镜片组驱动装置100的俯视示意图，图1F是图1A中镜片组驱动装置100的侧视示意图，图1G是图1A中镜片组驱动装置100的仰视示意图。如图1A至图1G所示，镜片组驱动装置100包含固定基座110、金属外壳120、载体130、镜片组140(细节可参见图1H及图1K)、磁体组150、线圈160及至少一弹性件(未另标号)。具体来说，金属外壳120与固定基座110耦合，而形成一容置空间(未另标号)供载体130、镜片组140、磁体组150、线圈160及弹性件设置。另外，本发明中，统一于线圈160的外表面加上斜线，是为有利于辨识出线圈160，而非代表剖面线或其他特殊含义。
配合参照图1C，固定基座110具有开孔111。金属外壳120具有通孔121。载体130可移动地设置于金属外壳120内，载体130包含物端部131，物端部131具有物端中心开孔132。
镜片组140耦合于载体130内，且镜片组140以载体130的移动方式相对于固定基座110作动。镜片组140具有光轴O(可参见图1H)，光轴O对应物端中心开孔132，此处对应是指光轴O与物端中心开孔132在功能上彼此对应，具体来说，光轴O与物端中心开孔132在功能的对应可使光线通过物端中心开孔132而进入镜片组140，例如，光轴O通过物端中心开孔132，或者，物端中心开孔132可与光轴O同轴。
磁体组150包含多个磁体151，各磁体151相对固定于金属外壳120内部，各磁体151包含一凹弧结构152。通过磁体组150包含多个磁体151，可避免采用单一圆环状磁体磁通量分布不均及组装位置不稳定的缺失。此外，通过磁体151包含凹弧结构152，对于线圈160有较大的包覆范围，可满足磁通量较密集的需求，有助于减少磁体151的使用数量，另外，线圈160的绕线数量也可减少，而可达到缩减体积及低功耗的功效。第一实施方式中，磁体组150仅包含二磁体151，然而，本发明并不以此为限。
线圈160环绕固定于载体130的外部(可参见图1H)，且线圈160与所述二磁体151对应。
第一实施方式中，弹性件包含第一弹性元171以及第二弹性元172，其中弹性件中的第二弹性元172分别与载体130以及固定基座110耦合。在第一实施方式中，弹性件二个弹性元(即第一弹性元171及第二弹性元172)，然而，本发明并不以此为限，弹性件是用于提供载体130移动所需的自由度与回复力，因此，只要可达到上述功能的弹性件皆可。
具体来说，镜片组驱动装置100可根据被摄物(图未揭示)进入镜片组140中的光线，获得一电子信号，并将电子信号传送至电子驱动元件(图未揭示)，让所述电子驱动元件提供一电流至线圈160，通过磁体组150与线圈160交互作用所产生的电磁作用力，可驱动载体130带动镜片组140沿光轴O的方向移动，而达到镜片组140对焦的功效。在前述对焦的过程中，当载体130带动镜片组140移动时，第一弹性元171以及第二弹性元172可提供载体130与镜片组140沿光轴O方向移动的自由度，且第一弹性元171以及第二弹性元172会随着载体130的移动而变形，并在载体130欲回归原位时，提供一回复力。
通过上述结构，有利于提升磁通量分布的均匀性及组装精度，并可缩减镜片组驱动装置的体积，有利于应用于小型化的电子装置。
以下是针对第一实施方式的镜片组驱动装置100，进行更详细的说明。
配合参照图1C，固定基座110可选择性地包含多个端子112，用以与电路板(图未绘示)电性连接，关于端子112的数量及设置位置可依实际需求调整，本发明并不以此为限。
配合参照图1C，金属外壳120的侧壁(未另标号)可包含至少一平面结构123与至少一凸弧状结构124，金属外壳120中平面结构123与凸弧状结构124的数量总和为N，其可满足下列条件：3<N<7。借此，可将金属外壳120的侧壁结构简化，且可将金属外壳120侧壁所包含的结构数量简化，有利于在小体积的前提下，维持较佳的制造性。具体来说，金属外壳120中平面结构123的数量为N1，金属外壳120中凸弧状结构124的数量为N2，N＝N1+N2，以第一实施方式为例，金属外壳120中平面结构123的数量为2(N1＝2)，金属外壳120中凸弧状结构124的数量为2(N2＝2)，则金属外壳120中平面结构123与凸弧状结构124的数量总和为4(N＝4)，然而，本发明并不以此为限，例如在其他实施方式中，金属外壳可仅具有单一的凸弧状结构(N1＝0，N2＝1，N＝1)，又例如，金属外壳中平面结构的数量为3、凸弧状结构的数量为3((N1＝3，N2＝3，N＝6)。
配合参照图1C，金属外壳120可为铁磁性金属外壳，借此，磁体151可直接吸附在金属外壳120上，有利于提升组装精度。
配合参照图1C及图1E，金属外壳120靠近通孔121周围可设置有弧形阶差部122，弧形阶差部122的数量可对应磁体151的数量。以第一实施方式为例，第一实施方式中磁体151的数量仅为二，因此弧形阶差部122的数量亦仅为二，且二弧形阶差部122分别与二磁体151的凹弧结构152对应，借此，有利于调整磁体151与线圈160对应的密合度，可提升电磁作用的效率，进而可减少额外调整零件的使用。另外，图1E中，为强调磁体151及弧形阶差部122的对应关系，以虚线描绘出隐藏在金属外壳120内的磁体151。
配合参照图1L，其是图1A中镜片组驱动装置100参数θ及β的示意图。金属外壳120的侧壁(未另标号)可包含至少一平面结构123与至少一凸弧状结构124，平面结构123与凸弧状结构124可形成至少四个角落125，各角落125的夹角为β，其可满足下列条件：95度<β<175度。借此，角落125的夹角为钝角，可在已经缩小镜片组驱动装置100体积的情况下，继续缩小镜片组驱动装置100的体积，且可维持制造的可行性，并满足大量生产的合格率需求。此外，角落125的夹角为钝角，有利于降低与金属外壳120相对应的固定基座110的设计难度，可放宽固定基座110射出成型的条件，而有利于固定基座110的制造。以第一实施方式为例，平面结构123与凸弧状结构124形成四个角落125，然而，本发明并不以此为限，在其他实施方式中，平面结构与凸弧状结构所形成的角落的数量可大于四个。
配合参照图1H及图1I，图1H是图1E中镜片组驱动装置100沿割面线1H-1H的剖面示意图，图1I是图1H中载体130与线圈160的组合剖面示意图。载体130可包含至少三内缘面(133a～133f)，各内缘面具有一直径(φ1～φ6)，所述至少三内缘面的直径彼此不相等，且各内缘面的直径可大于物端中心开孔132的直径φ0。以第一实施方式为例，载体130包含六个内缘面，分别为内缘面133a、内缘面133b、内缘面133c、内缘面133d、内缘面133e以及内缘面133f，内缘面133a的直径为φ1，内缘面133b的直径为φ2，内缘面133c的直径为φ3，内缘面133d的直径为φ4，内缘面133e的直径为φ5，内缘面133f的直径为φ6，物端中心开孔132的直径为φ0，如图1I所示，六内缘面133a～133f的直径φ1～φ6彼此不相等，且皆大于物端中心开孔132的直径φ0。此外，如图1H及图1I所示，载体130的物端中心开孔132与内缘面133a～133f形成一镜筒结构(未另标号)，内缘面133a～133f定义出一内部空间133供镜片组140直接容置其中。习用的驱动装置，其载体与镜筒为二个独立的结构，本发明的载体130可配置为直接容置镜片组140的一体式载体，可大幅缩减镜片组驱动装置100的体积，另外，由于不需要额外的镜筒，可省去传统载体与镜筒组合的公差与粉尘问题，可大量增加生产效率，减少射出成型的原料成本。另外，第一实施方式中内缘面(133a～133f)的数量仅为例示，本发明并不以此为限，内缘面的数量可依据镜片组140中透镜的数量相应调整。
配合参照图1H，载体130被线圈160环绕的部分可设置于金属外壳120内部，载体130的物端部131可外露于金属外壳120外。具体来说，在组装载体130时，是使物端部131由金属外壳120的内部穿过金属外壳120的通孔121，而使物端部131外露于金属外壳120外。借此，有利于缩小金属外壳120的高度，可缩短金属外壳120与磁体151的距离，可在不新增零件的情形下，调整磁体151与弹性件的相对位置与固定方式，而可有效缩减镜片组驱动装置100的体积。
配合参照图1I及图1J，图1J是图1I中a部位的放大图。载体130的物端部131可还包含环形侧壁134，环形侧壁134环绕物端中心开孔132。环形侧壁134可包含由倾斜平面135及倾斜平面136形成的尖端结构137，倾斜平面135与光轴O的夹角为A1，A1大于0度且小于90度，倾斜平面136与光轴O的夹角为A2，A2大于0度且小于90度，借此，尖端结构137可有效减少面反射，而可避免杂散光的产生，进而可维持较高的光学成像品质。尖端结构137的夹角为α，其可满足下列条件：35度<α<145度，借此，可维持射出成型的制造效率，提高生产合格率，减少废品。较佳地，其可满足下列条件：55度<α<115度。
配合参照图1H以及图1I，金属外壳120的高度为Zy，载体130的高度为Zc，其可满足下列条件：1.40<Zc/Zy<1.80，借此，可进一步限缩金属外壳120的高度，能在无漏磁的前提下，取得较佳的体积缩减范围。
配合参照图1H以及图1K，图1K是图1H中镜片组140的剖面示意图。镜片组140可包含至少三片透镜(141～146)，各透镜(141～146)具有一外径(d1～d6)，所述至少三片透镜的外径可彼此不相等。以第一实施方式为例，镜片组140包含六片透镜，由物侧(未另标号)至像侧(未另标号)依序为透镜141、透镜142、透镜143、透镜144、透镜145、透镜146，透镜141的外径为d1，透镜142的外径为d2，透镜143的外径为d3，透镜144的外径为d4，透镜145的外径为d5，透镜146的外径为d6。具体来说，透镜141～146的外径d1～d6可配合内缘面133a～133f的直径φ1～φ6，有利于将镜片组140直接容置载体130中。另外，第一实施方式中透镜(141～146)的数量及构造仅为例示，本发明并不以此为限，镜片组140中透镜的数量及构造可依据所需的光学性能弹性调整。
配合参照图1L。图1L中，为强调磁体151及弧形阶差部122的对应关系，以及说明参数θ定义，以虚线描绘出隐藏在金属外壳120内的磁体151。各磁体151的凹弧结构152具有一凹弧中心P，各磁体151中，凹弧结构152的二端153、154与凹弧中心P连线的夹角为θ，当磁体组150仅包含二磁体151时可满足下列条件：95度<θ<175度，借此，可增加磁体组150与线圈160间电磁作用的效率，可进一步减少线圈160的绕线数量，而可强化缩小体积及降低功耗的效果，并可避免磁体151数量过多而出现磁通量分散不密集的缺失。在第一实施方式中，凹弧结构152为圆弧形的凹状结构，此时，凹弧中心P为凹弧结构曲率半径的中心，在其他实施方式中，凹弧结构可为包含多边的凹状结构(可参见图3)，此时，凹弧中心P为凹弧结构对应多边形的外接圆的圆心。
配合参照图1C，线圈160可具有一凸弧结构161，线圈160的凸弧结构161可与各磁体151的凹弧结构152对应。再配合参照图1H，线圈160的凸弧结构161可与镜片组140的最像侧透镜146的外径面146a沿光轴O的垂直方向可具有重叠，借此，线圈160可维持在镜片组140靠近像侧的位置，可在缩小载体130物端体积的情况下，维持较大的线圈160表面积，使线圈160与磁体151之间的电磁作用力可稳定驱动镜片组140。
配合参照图1I，载体130的物端部131可还包含物端外表面138，物端外表面138设置于载体130远离固定基座110的一侧，在第一实施方式中，物端外表面138设置于载体130的最物侧，且为与光轴O垂直的平面，然而，本发明并不以此为限，例如，物端外表面138可设置为倾斜的表面，即与光轴的夹角不等于90度，且物端外表面138可不需设置于载体130的最物侧。线圈160与物端外表面138于平行光轴O的距离为h，载体130由物端外表面138算起的最大高度为H，其可满足下列条件：0.5<h/H<0.95，借此，可进一步提供线圈160位置的设计特征，有利于将载体130与固定基座110之间的歪斜情形控制在合适理想范围内。另外，第一实施方式中，由于物端外表面138设置于载体130的最物侧，因此载体的高度Zc与载体130由物端外表面138算起的最大高度H相等，然而，本发明并不以此为限，例如，当物端外表面138并非设置于载体130的最物侧时，载体的高度Zc会大于载体130由物端外表面138算起的最大高度H。
配合参照图1I，线圈160于平行光轴O的长度为Δh，载体130由物端外表面138算起的最大高度为H，其可满足下列条件：0.05<Δh/H<0.35。借此，当磁体151具有大弧度时，可在已优化电磁作用效率下，进一步减少线圈160的体积，并降低功耗。
配合参照图1C，弹性件(未另标号)包含第一弹性元171以及第二弹性元172，第一弹性元171耦合于载体130靠近金属外壳120的通孔121的部分(即第一弹性元171耦合于载体130远离固定基座110的部分)，第二弹性元172耦合于载体130靠近固定基座的部分。通过第一弹性元171及第二弹性元172的弹力特性，可将载体130支撑在固定基座110上，再配合第一弹性元171及第二弹性元172的上下组合，可避免镜片组140出现歪斜情形。另外，第二弹性元172可包含二弹簧172a，二弹簧172a彼此电性分离，且二弹簧172a设置于同一水平面上，借此，二弹簧172a可作为导电媒介，用以传输线圈160所需要的电流驱动信号。
另外，镜片组驱动装置100可为无螺牙(non-threaded)驱动装置。前述无螺牙驱动装置可指载体130本身可直接容置镜片组140，或者载体130与镜片组140之间的固定方式不需要使用到螺牙结构。较佳地，前述无螺牙驱动装置可指镜片组驱动装置100整体皆不需要使用到螺牙结构作为内部各零件之间的固定方式。借此，可大幅精简零件数量以及提升组装效率。此外，采用无螺牙设计则可减少传统镜筒与载体组装常出现的扭力不符与摩擦掉屑的粉尘问题，同时对缩小体积也有助益。
第一实施方式中，参数N1、N2、N、β、φ0、φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ6、A1、A2、α、Zy、Zc、Zc/Zy、d1、d2、d3、d4、d5、d6、θ、h、H、h/H、Δh、Δh/H的数值记载于表一中。
<第二实施方式>
配合参照图2，其绘示依照本发明第二实施方式的镜片组驱动装置(未另标号)的金属外壳220、磁体组(未另标号)与线圈260的组合示意图，图2的视角为由上往下俯视，此外，图2是着重于金属外壳220、磁体组与线圈260的对应关系，因此将其余细节予以省略，在不产生矛盾的前提下，第二实施方式的镜片组驱动装置的其余细节可与第一实施方式的镜片组驱动装置100相同，在此不另赘述。
第二实施方式中，金属外壳220的侧壁包含平面结构223与凸弧状结构224，金属外壳220中平面结构223的数量为N1，金属外壳220中凸弧状结构224的数量为N2，金属外壳220中平面结构223与凸弧状结构224的数量总和为N，其满足下列条件：N1＝2；N2＝4，N＝6。另外，二相邻的凸弧状结构224可通过于金属外壳220加工形成凹槽226予以分隔，关于如何于金属外壳220加工形成凹槽226为本领域所熟知，在此不予赘述。
第二实施方式中，磁体组包含四个磁体251，各磁体251相对固定于金属外壳220内部，各磁体251包含一凹弧结构252。各磁体251的凹弧结构252具有一凹弧中心P，各磁体251中，凹弧结构252的二端253、254与凹弧中心P连线的夹角为θ，其满足下列条件：θ<63.07度。
第二实施方式中，线圈260为圆环状，线圈260具有凸弧结构261，线圈260的凸弧结构261与各磁体251的凹弧结构252对应。
另外，图2中于磁体251及线圈260加上斜线，是为有利于辨识出磁体251及线圈260，而非代表剖面线或其他特殊含义。
<第三实施方式>
配合参照图3，其绘示依照本发明第三实施方式的镜片组驱动装置(未另标号)的金属外壳320、磁体组(未另标号)与线圈360的组合示意图，图3的视角为由上往下俯视，此外，图3是着重于金属外壳320、磁体组与线圈360的对应关系，因此将其余细节予以省略，在不产生矛盾的前提下，第三实施方式的镜片组驱动装置的其余细节可与第一实施方式的镜片组驱动装置100相同，在此不另赘述。
第三实施方式中，金属外壳320的侧壁包含平面结构323与凸弧状结构324，金属外壳320中平面结构323的数量为N1，金属外壳320中凸弧状结构324的数量为N2，金属外壳320中平面结构323与凸弧状结构324的数量总和为N，其满足下列条件：N1＝2；N2＝2，N＝4。
第三实施方式中，磁体组包含二个磁体351，各磁体351相对固定于金属外壳320内部，各磁体351包含一凹弧结构352。各磁体351的凹弧结构352具有一凹弧中心P，各磁体351中，凹弧结构352的二端353、354与凹弧中心P连线的夹角为θ，其满足下列条件：θ＝120度。在第三实施方式中，凹弧结构352为包含多边的凹状结构，此时，凹弧中心P为凹弧结构352对应多边形的外接圆的圆心。具体来说，凹弧结构352为六边形(图未绘示)的部分，因此，凹弧中心P为此六边形的外接圆(图未绘示)的圆心。
第三实施方式中，线圈360为六边形，线圈360具有凸弧结构361，线圈360的凸弧结构361与各磁体351的凹弧结构352对应。具体来说，线圈360的六边形与凹弧结构352所对应的六边形为相似六边形，换言之，凹弧结构352的凹弧中心P亦为线圈360的六边形的外接圆圆心。
另外，图3中于磁体351及线圈360加上斜线，是为有利于辨识出磁体351及线圈360，而非代表剖面线或其他特殊含义。
<第四实施方式>
配合参照图4A及图4C，其中图4A绘示依照本发明第四实施方式的电子装置10的示意图，图4B绘示图4A中电子装置10的另一示意图，图4C绘示第四实施例中电子装置10的方块图，且图4A及图4B特别是电子装置10中的相机示意图，第4C特别是电子装置10中的相机方块图。由图4A及图4B可知，第四实施方式的电子装置10是一智能手机，电子装置10包含摄影模块11，其中摄影模块11包含依据本发明的镜片组驱动装置12及电子感光元件13，电子感光元件13设置于镜片组驱动装置12中镜片组(未另标号)的成像面(图未揭示)，以接收来自镜片组的成像光线。借此，有利于现今对电子装置的小型化需求。
电子装置10可还包含至少一感测元件16、至少一个辅助光学元件17、成像信号处理元件(Image Signal Processor，ISP)18、使用者界面19、电路板77及连接器78，其中使用者界面19包含触控屏幕19a及按键19b。
进一步来说，使用者透过电子装置10的使用者界面19(触控屏幕19a或按键19b)进入拍摄模式，此时镜片组驱动装置12汇集成像光线在电子感光元件13上，并输出有关影像的电子信号至成像信号处理元件18。
辅助光学元件17可以是补偿色温的闪光灯模块、红外线测距元件、雷射对焦模块等，感测元件16可具有感测物理动量与作动能量的功能，如加速计、陀螺仪、霍尔元件(HallEffect Element)，以感知使用者的手部或外在环境施加的晃动及抖动，进而使摄影模块11配置的镜片组驱动装置12发挥功能，以获得良好的成像品质，有助于依据本发明的电子装置10具备多种模式的拍摄功能，如优化自拍、低光源HDR(High Dynamic Range，高动态范围成像)、高解析4K(4K Resolution)录影等。此外，使用者可由触控屏幕19a直接目视到相机的拍摄画面，并在触控屏幕19a上手动操作取景范围，以达成所见即所得的自动对焦功能。
再者，由图4B可知，摄影模块11、感测元件16及辅助光学元件17可设置在电路板77(电路板77为软性电路板)上，并透过连接器78电性连接成像信号处理元件18等相关元件以执行拍摄流程。当前的电子装置如智能手机具有轻薄的趋势，在第四实施方式中，将摄影模块11与相关元件配置于软性电路板77上，再利用连接器78将电路汇整至电子装置10的主板，可满足电子装置10内部有限空间的机构设计及电路布局需求并获得更大的裕度，亦使得摄影模块11的自动对焦功能通过电子装置10的触控屏幕19a获得更灵活的控制。在其他实施例中(图未揭示)，感测元件16及辅助光学元件17亦可依机构设计及电路布局需求设置于电子装置10的主板或是其他形式的载板上。
此外，电子装置10可进一步包含但不限于无线通讯单元(WirelessCommunication Unit)、控制单元(Control Unit)、储存单元(Storage Unit)、随机存取存储器(RAM)、只读储存单元(ROM)或其组合。
<第五实施方式>
配合参照图5，其绘示本发明第五实施方式的电子装置20的示意图。由图5可知，第五实施方式的电子装置20是一智能手机，电子装置20包含摄影模块21a及摄影模块21b。摄影模块21a包含镜片组驱动装置22a及电子感光元件(图未揭示)，电子感光元件设置于镜片组驱动装置22a中镜片组(未另标号)的成像面(图未揭示)，以接收来自镜片组的成像光线。摄影模块21b包含镜片组驱动装置22b及电子感光元件(图未揭示)，电子感光元件设置于镜片组驱动装置22b中镜片组(未另标号)的成像面(图未揭示)，以接收来自镜片组的成像光线。
再者，镜片组驱动装置22a及镜片组驱动装置22b中至少一者为依据本发明的镜片组驱动装置，且镜片组驱动装置22a及镜片组驱动装置22b中镜片组的光学特性可不相同。于电子装置20的拍摄流程中，透过辅助光学元件27的辅助，可经由摄影模块21a及摄影模块21b撷取双影像，再由电子装置20配备的处理元件(如成像信号处理元件28等)达成变焦、影像细腻等所需效果。
关于辅助光学元件27可参照第四实施方式中的辅助光学元件17，在此不另赘述。
<第六实施方式>
配合参照图6，其绘示本发明第六实施方式的电子装置30的示意图。由图6可知，第六实施方式的电子装置30是一智能手机，电子装置30包含摄影模块31a、摄影模块31b及摄影模块31c。摄影模块31a包含镜片组驱动装置32a及电子感光元件(图未揭示)，电子感光元件设置于镜片组驱动装置32a中镜片组(未另标号)的成像面(图未揭示)，以接收来自镜片组的成像光线。摄影模块31b包含镜片组驱动装置32b及电子感光元件(图未揭示)，电子感光元件设置于镜片组驱动装置32b中镜片组(未另标号)的成像面(图未揭示)，以接收来自镜片组的成像光线。摄影模块31c包含镜片组驱动装置32c及电子感光元件(图未揭示)，电子感光元件设置于镜片组驱动装置32c中镜片组(未另标号)的成像面(图未揭示)，以接收来自镜片组的成像光线。
再者，镜片组驱动装置32a、镜片组驱动装置32b及镜片组驱动装置32c中至少一者为依据本发明的镜片组驱动装置，且镜片组驱动装置32a、镜片组驱动装置32b及镜片组驱动装置32c中镜片组的光学特性可不相同。于电子装置30的拍摄流程中，透过辅助光学元件37的辅助，可经由摄影模块31a、摄影模块31b及摄影模块31c撷取三影像，再由电子装置30配备的处理元件(如成像信号处理元件38等)达成变焦、影像细腻等所需效果。
关于辅助光学元件37可参照第四实施方式中的辅助光学元件17，在此不另赘述。
<第七实施方式>
配合参照图7，图7绘示本发明第七实施方式的电子装置40的示意图。第七实施方式的电子装置40是一平板电脑，电子装置40包含摄影模块41，其中摄影模块41包含依据本发明的镜片组驱动装置(未另标号)及电子感光元件(图未揭示)，电子感光元件设置于镜片组驱动装置中镜片组的成像面(图未揭示)，电子感光元件用以接收来自镜片组的成像光线。
<第八实施方式>
配合参照图8，图8绘示本发明第八实施方式的电子装置50的示意图。第八实施方式的电子装置50是一穿戴式装置，电子装置50包含摄影模块51，其中摄影模块51包含依据本发明的镜片组驱动装置(未另标号)及电子感光元件(图未揭示)，电子感光元件设置于镜片组驱动装置中镜片组的成像面(图未揭示)，电子感光元件用以接收来自镜片组的成像光线。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (25)
1.一种镜片组驱动装置，其特征在于，包含：
一固定基座，具有一开孔；
一金属外壳，与该固定基座耦合，该金属外壳具有一通孔；
一载体，可移动地设置于该金属外壳内，该载体包含：一物端部，具有一物端中心开孔；及至少三内缘面，各该内缘面具有一直径，所述至少三内缘面的所述直径彼此不相等，且各该内缘面的该直径大于该物端中心开孔的一直径；
一镜片组，具有一光轴，该光轴对应该物端中心开孔，且该镜片组包含至少三片透镜，各该透镜具有一外径，所述至少三片透镜的所述外径彼此不相等，该镜片组耦合于该载体内，且该镜片组以该载体的移动方式相对于该固定基座作动；
一磁体组，仅包含二磁体，该二磁体彼此相对且固定于该金属外壳内部，各该磁体包含一凹弧结构；
一线圈，环绕固定于该载体的外部，且该线圈与该二磁体对应；以及
至少一弹性件，分别与该载体以及该固定基座耦合；
其中，各该磁体的该凹弧结构具有一凹弧中心，各该磁体中，该凹弧结构的二端与该凹弧中心连线的夹角为θ，其满足下列条件：
95度<θ<175度。
2.根据权利要求1所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该载体被该线圈环绕的部分设置于该金属外壳内部，该载体的该物端部外露于该金属外壳外。
3.根据权利要求2所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该金属外壳的高度为Zy，该载体的高度为Zc，其满足下列条件：
1.40<Zc/Zy<1.80。
4.根据权利要求1所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该线圈具有一凸弧结构，该线圈的该凸弧结构与各该磁体的该凹弧结构对应，且该线圈的该凸弧结构与该镜片组的一最像侧透镜的外径面沿该光轴的垂直方向具有重叠。
5.根据权利要求1所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该弹性件包含第一弹性元以及第二弹性元，其中该第一弹性元耦合于该载体靠近该金属外壳的该通孔的部分，该第二弹性元耦合于该载体靠近该固定基座的部分。
6.根据权利要求5所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该第二弹性元包含二弹簧，该二弹簧彼此电性分离，且该二弹簧设置于同一水平面上。
7.根据权利要求1所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该金属外壳为铁磁性金属外壳，且该金属外壳靠近该通孔周围设置有弧形阶差部，该弧形阶差部的数量仅为二，且该二弧形阶差部分别与该二磁体的该凹弧结构对应。
8.根据权利要求1所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该载体的该物端中心开孔与所述至少三内缘面形成一镜筒结构，所述至少三内缘面定义出一内部空间供该镜片组直接容置其中。
9.根据权利要求1所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该载体的该物端部还包含一环形侧壁环绕该物端中心开孔，该环形侧壁包含由二倾斜平面形成的一尖端结构，各该倾斜平面与该光轴的夹角大于0度且小于90度。
10.根据权利要求9所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该尖端结构的夹角为α，其满足下列条件：
35度<α<145度。
11.根据权利要求1所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该物端部还包含一物端外表面，该物端外表面设置于该载体远离该固定基座的一侧，其中该线圈与该物端外表面于平行该光轴的距离为h，该载体由该物端外表面算起的最大高度为H，其满足下列条件：
0.5<h/H<0.95。
12.根据权利要求11所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该线圈于平行该光轴的长度为Δh，该载体由该物端外表面算起的最大高度为H，其满足下列条件：
0.05<Δh/H<0.35。
13.根据权利要求1所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该金属外壳的一侧壁包含至少一平面结构与至少一凸弧状结构，该平面结构与该凸弧状结构形成至少四个角落，各该角落的夹角为β，其满足下列条件：
95度<β<175度。
14.一种摄影模块，其特征在于，包含：
如权利要求1所述的镜片组驱动装置。
15.一种电子装置，其特征在于，包含：
如权利要求14所述的摄影模块。
16.一种镜片组驱动装置，其特征在于，包含：
一固定基座，具有一开孔；
一金属外壳，与该固定基座耦合，该金属外壳具有一通孔，该金属外壳的一侧壁包含至少一平面结构与至少一凸弧状结构；
一载体，可移动地设置于该金属外壳内，该载体包含一物端部，该物端部具有一物端中心开孔；
一镜片组，具有一光轴，该光轴对应该物端中心开孔，且该镜片组包含至少三片透镜，各该透镜具有一外径，所述至少三片透镜的所述外径彼此不相等，该镜片组耦合于该载体内，且该镜片组以该载体的移动方式相对于该固定基座作动；
一磁体组，包含多个磁体，所述多个磁体相对固定于该金属外壳内部，且各该磁体包含一凹弧结构；
一线圈，环绕固定于该载体的外部，且该线圈与所述多个磁体对应；以及
至少一弹性件，分别与该载体以及该固定基座耦合；
其中，该镜片组驱动装置为一无螺牙驱动装置，该金属外壳中该平面结构与该凸弧状结构的数量总和为N，其满足下列条件：
3<N<7。
17.根据权利要求16所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该载体的该物端部还包含一环形侧壁环绕该物端中心开孔，该环形侧壁包含由二倾斜平面形成的一尖端结构，各该倾斜平面与该光轴的夹角大于0度且小于90度。
18.根据权利要求17所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该尖端结构的夹角为α，其满足下列条件：
35度<α<145度。
19.根据权利要求16所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该载体被该线圈环绕的部分设置于该金属外壳内部，该载体的该物端部外露于该金属外壳外。
20.根据权利要求19所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该金属外壳的高度为Zy，该载体的高度为Zc，其满足下列条件：
1.40<Zc/Zy<1.80。
21.根据权利要求16所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该金属外壳为铁磁性金属外壳，且该金属外壳靠近该通孔周围设置有弧形阶差部，且该弧形阶差部与各该磁体的该凹弧结构对应。
22.根据权利要求16所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该弹性件包含第一弹性元以及第二弹性元，其中该第一弹性元耦合于该载体的顶部，该第二弹性元耦合于该载体的底部。
23.根据权利要求16所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该线圈具有一凸弧结构，该线圈的该凸弧结构与各该磁体的该凹弧结构对应，且该线圈的该凸弧结构与该镜片组的一最像侧透镜的外径面沿该光轴的垂直方向具有重叠。
24.根据权利要求16所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该物端部还包含一物端外表面，该物端外表面设置于该载体远离该固定基座的一侧，其中该线圈与该物端外表面于平行该光轴的距离为h，该载体由该物端外表面算起的最大高度为H，其满足下列条件：
0.5<h/H<0.95。
25.根据权利要求24所述的镜片组驱动装置，其特征在于，该线圈于平行该光轴的长度为Δh，该载体由该物端外表面算起的最大高度为H，其满足下列条件：
0.05<Δh/H<0.35。
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