CN115327730A - 光学系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种光学系统，包括：一固定部、一第一活动部、一第一驱动组件、一第二活动部以及一第二驱动组件。第一活动部连接一第一光学元件，第一活动部可相对该固定部运动。第一驱动组件驱动第一活动部相对固定部运动。第二活动部连接一第二光学元件，第二活动部可相对固定部及第一活动部运动。第二驱动组件驱动第二活动部相对第一活动部运动。第一驱动组件通过一第一压电单元提供一第一驱动力，第一驱动力驱动第一活动部相对固定部运动。

Description

光学系统

技术领域

本公开涉及一种光学系统，特别涉及一种可精确调整光学元件定位的光学系统。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如笔记本电脑、智能手机或数码相机)皆具有照相或录影的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，除了便利和轻薄化的设计，亦需要发展出更稳定且更良好的光学品质，以提供使用者更多的选择。

前述具有照相或录影功能的电子装置通常包括一或多个镜头，以达到对焦、变焦及/或光学防手震(Optical Image Stabilization，OIS)的功能。因此，光学系统中通常包括多个驱动光学元件移动的驱动组件。有鉴于此，如何精确调整光学元件的位置并同时达成光学系统的机构小型化始成为一重要的课题。

发明内容

本公开提供一种光学系统，包括：一固定部、一第一活动部、一第一驱动组件、一第二活动部以及一第二驱动组件。第一活动部连接一第一光学元件，第一活动部可相对该固定部运动。第一驱动组件驱动第一活动部相对固定部运动。第二活动部连接一第二光学元件，第二活动部可相对固定部及第一活动部运动。第二驱动组件驱动第二活动部相对第一活动部运动。第一驱动组件通过一第一压电单元提供一第一驱动力，第一驱动力驱动第一活动部相对固定部运动。

在一些实施例中，第一活动部与第二活动部沿着一光轴排列。第一活动部可相对固定部于一第一运动范围中运动。第二活动部可相对固定部于一第二运动范围中运动。第一运动范围与第二运动范围不同。第二活动部可相对第一活动部于一第三运动范围中运动。

在一些实施例中，第一运动范围大于第二运动范围。

在一些实施例中，光学系统还包括：一第一止动组件以及一第二止动组件。第一止动组件限定第一活动部相对固定部的运动，包括：一第一止动元件以及一第二止动元件。第一止动元件固定地设置于固定部。第二止动元件对应第一止动元件，固定地设置于第一活动部。第一活动部相对固定部位于一第一极限位置时，第一止动元件直接接触第二止动元件。第二止动组件限定第一活动部相对固定部的运动，包括：一第三止动元件以及一第四止动元件。第三止动元件固定地设置于固定部。第四止动元件对应第三止动元件，固定地设置于第二活动部。第一活动部相对固定部位于一第二极限位置时，第三止动元件直接接触第四止动元件。第一极限位置与第二极限位置不同。第一活动部在第一极限位置与第二极限位置之间的运动范围为第一运动范围。

在一些实施例中，光学系统还包括：一第三止动组件以及一第四止动组件。第三止动组件限定第二活动部相对该第一活动部的运动，包括：一第五止动元件以及一第六止动元件。第五止动元件固定地设置于第二活动部。第六止动元件对应第五止动元件，固定地设置于第一活动部。第二活动部相对第一活动部位于一第三极限位置时，第五止动元件直接接触第六止动元件。第四止动组件限定第二活动部相对第一活动部的运动，包括：一第七止动元件以及一第八止动元件。第七止动元件固定地设置于第二活动部。第八止动元件对应第七止动元件，固定地设置于第一活动部。第二活动部相对第一活动部位于一第四极限位置时，第七止动元件直接接触第八止动元件。第三极限位置与第四极限位置不同。第二活动部在第三极限位置与第四极限位置之间的运动范围为第三运动范围。

在一些实施例中，第五止动元件与第六止动元件接触时，第一活动部可带动第二活动部相对固定部于一第一维度进行一第一运动。第七止动元件与第八止动元件接触时，第一活动部可带动第二活动部相对固定部于第一维度进行一第二运动。第一运动与第二运动方向相反。

在一些实施例中，第一驱动组件驱动第一活动部运动，改变第一光学元件及第二光学元件的焦距，进行变焦。第二驱动组件驱动第二活动部运动，改变第一光学元件及第二光学元件的成像平面，进行对焦。

在一些实施例中，在第一驱动组件驱动第一活动部运动之后，第二驱动组件再驱动第二活动部运动，使光学系统先进行变焦再进行对焦。

在一些实施例中，光学系统还包括一第一引导结构，引导第一活动部相对固定部于一第一维度运动。第一引导结构包括一第一引导元件，具有长条形结构，沿着一第一方向延伸，固定地设置于固定部。

在一些实施例中，光学系统还包括一第二引导结构，引导第二活动部相对第一活动部于第一维度运动。第二引导结构包括一第二引导元件，具有长条形结构，沿着第一方向延伸，固定地设置于第一活动部或第二活动部。

在一些实施例中，沿着垂直第一方向的一第二方向观察，第一引导结构与第二引导结构不重叠。

在一些实施例中，沿着垂直第一方向及第二方向的一第三方向观察，第一引导结构与第二引导结构至少部分重叠。

在一些实施例中，沿着垂直第一方向的第二方向观察，第一引导结构与第一压电单元至少部分重叠。

在一些实施例中，第二驱动组件通过一第二压电单元提供一第二驱动力，第二驱动力驱动第二活动部相对第一活动部运动。

在一些实施例中，沿着光轴观察，第一压电单元与第二压电单元位于该光轴的同一侧。

在一些实施例中，沿着垂直光轴的方向观察，第一压电单元与第二压电单元至少部分重叠。

在一些实施例中，沿着光轴观察，第一压电单元与第二压电单元位于光轴的不同侧。

在一些实施例中，第一驱动组件还包括：一第一弹性元件以及一摩擦元件。第一弹性元件固定地连接第一活动部。摩擦元件连接第一弹性元件，且通过一第一夹持力固定于第一压电单元。第一驱动组件通过第一弹性元件及摩擦元件固定第一驱动组件相对于第一活动部的位置。

在一些实施例中，第二驱动组件还包括一第二弹性元件，固定地连接第二活动部。第二弹性元件通过一第二夹持力固定于第二压电单元，且第二驱动组件通过第二弹性元件固定第二驱动组件相对于第二活动部的位置。第一夹持力大于第二夹持力。

在一些实施例中，第二驱动组件通过一电磁单元提供一第二驱动力，第二驱动力驱动第二活动部相对第一活动部运动，且沿着光轴观察，第一压电单元与电磁单元位于该光轴的不同侧。

附图说明

本公开可通过之后的详细说明并配合图示而得到清楚的了解。要强调的是，按照业界的标准做法，各种特征并没有按比例绘制，并且仅用于说明的目的。事实上，为了能够清楚的说明，因此各种特征的尺寸可能会任意地放大或者缩小。多种实施例是参考说明书附图描述，其中在各处附图中使用相同的符号表示类似或相同的元件。

图1示出根据一些实施例，光学系统的立体图。

图2示出根据一些实施例，光学系统的上视图。

图3示出根据一些实施例，光学系统的第一活动部及第一驱动组件的示意图。

图4示出根据一些实施例，光学系统的第一活动部及第一驱动组件的局部侧视图。

图5示出根据一些实施例，光学系统的第一活动部与第二活动部的连接示意图。

图6示出根据另一些实施例，光学系统的立体图。

图7示出根据另一些实施例，光学系统的上视图。

图8示出根据另一些实施例，光学系统的局部左侧立体图。

图9示出根据另一些实施例，光学系统的局部右侧立体图。

附图标记说明：

1000,1000’：光学系统

300：第一活动部

301：第一开口

302：第二开口

400：第二活动部

401：第三开口

500：第一引导结构

550：第一引导元件

600：第二引导结构

650：第二引导元件

700：第一驱动组件

710：第一压电单元

715：第一压电驱动元件

720：第一弹性元件

730：摩擦元件

800：第二驱动组件

810：第二压电单元

815：第二压电驱动元件

820：第二弹性元件

850：电磁单元

851：磁性元件

852：线圈

1100：第一止动组件

1101：第一止动元件

1102：第二止动元件

1200：第二止动组件

1201：第三止动元件

1202：第四止动元件

1300：第三止动组件

1301：第五止动元件

1302：第六止动元件

1400：第四止动组件

1401：第七止动元件

1402：第八止动元件

1500：电路组件

D1：第一方向

D2：第二方向

D3：第三方向

M：光轴

具体实施方式

以下说明本公开实施例的光学系统。然而，可轻易了解本公开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。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本公开，并非用以局限本公开的范围。

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普通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。

本公开提供一种光学系统，包括多个光学元件，这些光学元件可相对彼此运动，达成光学变焦或光学对焦等效果。在一些实施例中，在操作期间，为了减少光学元件的偏斜，在一第一光学元件运动的同时，同步带动一第二光学元件运动，且在第一光学元件到达所需位置之后，再对第二光学元件进行细节调整，使第二光学元件移动到所需位置。在一些实施例中，光学系统中的每一光学元件连接至一活动部，每一活动部通过一驱动组件(例如：包括压电单元或电磁单元的驱动组件)驱动而移动。除了达成光学元件的细节调整以提升光学系统的光学品质，还可通过驱动组件的配置来达成机构小型化。

首先请参照图1。图1示出根据一些实施例，光学系统1000的立体图。如图1所示，光学系统1000主要包括一第一活动部300、一第二活动部400、一第一驱动组件700、一第二驱动组件800以及一固定部900。在一些实施例中，第一活动部300可连接一第一光学元件，且第二活动部400可连接一第二光学元件。在一些实施例中，第一光学元件及第二光学元件可各自包括一或多个镜片，形成各自独立的镜片群。在一些特定实施例中，第一光学元件用以进行光学变焦，且第二光学元件用以进行光学对焦。当然，两者的功能可视使用者需求而调整或交换。根据本公开的一些实施例，第一活动部300可相对固定部900运动，因此第一光学元件可相对固定部900运动。类似地，第二活动部400可相对固定部900及第一活动部300运动，因此第二光学元件可相对固定部900及第一活动部300运动。在图1所示的实施例中，第一驱动组件700驱动第一活动部300带着第一光学元件相对于固定部900运动，且第二驱动组件800驱动第二活动部400带着第二光学元件相对于第一活动部300运动。第一驱动组件700包括一第一压电单元710，通过将电流供应至第一压电单元710，使第一压电单元710在第一方向D1(Z方向)上伸缩变形以提供一第一驱动力，第一驱动力驱动第一活动部300相对固定部900运动。

接着请一并参照图1及图2。图2示出根据一些实施例，光学系统1000的上视图。如图2所示，第一活动部300与第二活动部400沿着一光轴M排列，且第一活动部300及第二活动部400的运动方向皆平行光轴M。在本公开的实施例中，光轴M平行于第一方向D1。在一些实施例中，光学系统1000还包括一第一引导结构500，引导第一活动部300相对固定部900于一第一维度运动。在一些实施例中，第一维度的运动为在第一方向D1上的直线运动。在图1及图2所示的实施例中，第一引导结构500包括两个第一引导元件550。第一引导元件550具有长条形结构及圆形剖面，沿着第一方向D1延伸，且固定地设置于固定部900。如图2所示，两个第一引导元件550彼此平行地设置。沿第二方向D2观察，两个第一引导元件550至少部分重叠。应注意的是，在第一驱动组件700包括第一压电单元710的一些实施例中，第一压电单元710可取代其中一个第一引导元件550。详细而言，在一些实施例中，与第一压电单元710位于光轴M同一侧的第一引导元件550可被省略。在此些实施例中，第一压电单元710可用以驱动第一活动部300并同时引导第一活动部300在第一方向D1上的运动。如此一来，光学系统1000在第二方向D2上的尺寸可进一步缩减，有利于机构小型化的效果。

在图1及图2所示的实施例中，第二驱动组件800包括一电磁单元850。电磁单元850包括一磁性元件851及一线圈852。通过磁性元件851与线圈852之间产生的电磁驱动力(第二驱动力)，驱动第二活动部400相对第一活动部300运动。在此些实施例中，沿着光轴M观察，第一压电单元710与电磁单元850位于光轴M的不同侧。在一些实施例中，第一压电单元710及电磁单元850皆连接至电路组件1500，并通过电路组件1500与外部控制组件(图未示)连接。控制组件将控制信号输入第一压电单元710及电磁单元850，借此控制第一活动部300及第二活动部400的运动。

接着请参照图3。图3示出根据一些实施例，光学系统1000的第一活动部300及第一驱动组件700的示意图。如图3所示，第一活动部300包括两个第一开口301，分别对应两个第一引导元件550。如上所述，在一些仅包括一个第一引导元件550的实施例中，第一活动部300仅包括一个第一开口301。

如图3所示，第一驱动组件700还包括一第一压电驱动元件715及一第一弹性元件720。第一压电驱动元件715可通过多个电路(例如：两条电路，如图3所示)连接外部控制组件(图未示)。控制组件通过电路将不同的控制信号输入第一压电驱动元件715，借此驱动第一压电单元710沿着第一方向D1进行不同方向(例如：正Z方向或负Z方向)的变形。第一弹性元件720固定地连接第一活动部300，即，第一活动部300通过第一弹性元件720夹持在第一压电单元710上。借此，随着第一压电单元710的变形，第一活动部300可相对固定部900在第一方向D1上运动。

接着请参照图4。图4示出根据一些实施例，光学系统1000的第一活动部300及第一驱动组件700的局部侧视图。在一些特定的实施例中，第一驱动组件700还包括一摩擦元件730。摩擦元件730连接第一弹性元件720，并设置于第一弹性元件720与第一压电单元710之间。摩擦元件730提供一第一夹持力，将第一弹性元件720固定在第一压电单元710上。换句话说，第一驱动组件700通过第一弹性元件720及摩擦元件730固定第一驱动组件700相对于第一活动部300的位置。在第一活动部300移动到所需位置而达成变焦目的后，通过第一弹性元件720及摩擦元件730将第一活动部300保持定位，避免外部冲击或晃动影响第一活动部300的位置。

接着请参照图1至图3及图5。图5示出根据一些实施例，光学系统1000的第一活动部300与第二活动部400的连接示意图。如图5所示，在一些实施例中，光学系统1000还包括一第二引导结构600，引导第二活动部400相对第一活动部300于第一维度运动。在图1至图3所示的实施例中，第二引导结构600包括两个第二引导元件650，图5显示其中一个第二引导元件650。第二引导元件650具有长条形结构及圆形剖面，沿着第一方向D1延伸。在图5所示的实施例中，第二引导元件650固定地设置于第二活动部400。但在一些其他实施例中，第二引导元件650亦可固定地设置于第一活动部300。如图3所示，第一活动部300包括两个第二开口302，分别对应两个第二引导元件650。在一些实施例中，两个第二引导元件650彼此平行地设置。沿第二方向D2观察，两个第二引导元件650不重叠。

在一些实施例中，沿第二方向D2观察，第一引导结构500与第二引导结构600不重叠。沿第三方向D3观察，第一引导结构500与第二引导结构600至少部分重叠。详细而言，第一引导结构500及第二引导结构600可沿着第三方向D3排列，且第二引导结构600比第一引导结构500更靠近正Y方向。但在其他实施例中，第二引导结构600亦可比第一引导结构500更靠近负Y方向。在一些实施例中，沿着第二方向D2观察，第一引导结构500与第一压电单元710至少部分重叠。应注意的是，不论第一引导结构500包括一个或两个第一引导元件550，沿着第二方向D2观察，第一引导元件550与第一压电单元710皆可至少部分重叠。

接着请再次参照图2及图5。在一些实施例中，光学系统1000还包括一第一止动组件1100、一第二止动组件1200、一第三止动组件1300以及一第四止动组件1400。第一止动组件1100及第二止动组件1200用以限定第一活动部300相对固定部900的运动。如图2所示，第一止动组件1100包括一第一止动元件1101及一第二止动元件1102，且第二止动组件1200包括一第三止动元件1201及一第四止动元件1202。

第一止动元件1101固定地设置于固定部900，例如：第一止动元件1101为固定部900面向第一活动部300的一表面。第二止动元件1102对应第一止动元件1101，固定地设置于第一活动部300，例如：第二止动元件1102为第一活动部300面向固定部900的一表面。在一些实施例中，光学系统1000可包括两组第一止动组件1100，分别设置于光轴M的两侧。在一些实施例中，当第一活动部300相对固定部900位于一第一极限位置时，第一止动元件1101直接接触第二止动元件1102，通过第一止动元件1101与第二止动元件1102之间的面接触，限定第一活动部300的运动范围。

第二止动组件1200设置在第一止动组件1100的相反侧。第三止动元件1201固定地设置于固定部900，例如：第三止动元件1201为固定部900面向第二活动部400的一表面。第四止动元件1202对应第三止动元件1201，固定地设置于第二活动部400，例如：第四止动元件1202为第二活动部400面向固定部900的一表面。在一些实施例中，光学系统1000可包括两组第二止动组件1200，分别设置于光轴M的两侧。在一些实施例中，当第一活动部300相对固定部900位于一第二极限位置时，第三止动元件1201直接接触第四止动元件1202，通过第三止动元件1201与第四止动元件1202之间的面接触，限定第二活动部400(及因此第一活动部300)的运动范围。第一活动部300的第二极限位置与第一极限位置不同。

第三止动组件1300及第四止动组件1400用以限定第二活动部400相对第一活动部300的运动。如图5所示，第三止动组件1300包括一第五止动元件1301及一第六止动元件1302，且第四止动组件1400包括一第七止动元件1401及一第八止动元件1402。

第五止动元件1301固定地设置于第二活动部400，例如：第五止动元件1301为第二活动部400面向第一活动部300的一表面。第六止动元件1302对应第五止动元件1301，固定地设置于第一活动部300，例如：第六止动元件1302为第一活动部300面向第二活动部400的一表面。在一些实施例中，光学系统1000可包括两组第三止动组件1300，分别设置于光轴M的两侧，图5仅显示其中一组第三止动组件1300。在一些实施例中，当第二活动部400相对第一活动部300位于一第三极限位置时，第五止动元件1301直接接触第六止动元件1302，通过第五止动元件1301与第六止动元件1302之间的面接触，限定第二活动部400相对第一活动部300的运动范围。

第四止动组件1400设置在第三止动组件1300的相反侧。第七止动元件1401固定地设置于第二活动部400，例如：第七止动元件1401为第二活动部400面向第一活动部300的另一表面。第八止动元件1402对应第七止动元件1401，固定地设置于第一活动部300，例如：第八止动元件1402为第一活动部300面向第二活动部400的另一表面。在一些实施例中，光学系统1000可包括两组第四止动组件1400，分别设置于光轴M的两侧，图5仅示出其中一组第四止动组件1400。在一些实施例中，当第二活动部400相对第一活动部300位于一第四极限位置时，第七止动元件1401直接接触第八止动元件1402，通过第七止动元件1401与第八止动元件1402之间的面接触，限定第二活动部400相对第一活动部300的运动范围。第二活动部400的第三极限位置与第四极限位置不同。

在根据本公开的一些实施例中，第一活动部300可在第一止动元件1101与第三止动元件1201之间所限制的运动范围内运动，且第二活动部400可在第五止动元件1301与第七止动元件1401之间所限制的运动范围内运动。详细而言，当第五止动元件1301与第六止动元件1302接触时，第二活动部400到达第三极限位置，但此时第一活动部300可能不在第一极限位置或第二极限位置处，因此第一活动部300可带动第二活动部400相对固定部900于第一维度进行一第一运动(例如：沿着负Z方向)，直到第一活动部300到达第二极限位置(第三止动元件1201接触第四止动元件1202)才停止运动。类似地，当第七止动元件1401与第八止动元件1402接触时，第一活动部300可带动第二活动部400相对固定部900于第一维度进行一第二运动(例如：沿着正Z方向)，直到第一活动部300到达第一极限位置(第一止动元件1101接触第二止动元件1102)才停止运动。上述第一运动与第二运动方向相反。

换句话说，在第一活动部300运动的过程中，可能会使第五止动元件1301与第六止动元件1302接触，或者使第七止动元件1401与第八止动元件1402接触。当任一情形发生时，第一活动部300可带动第二活动部400一起相对固定部900运动，直到第一活动部300移动到所需位置才一起停止。在第一活动部300停止之后，可接着单独移动第二活动部400至所需位置，以获得所需的光学效果。详细而言，在一些实施例中，第一驱动组件700驱动第一活动部300运动，改变第一光学元件及第二光学元件的焦距，使光学系统1000执行变焦功能。第二驱动组件800驱动第二活动部400运动，改变第一光学元件及第二光学元件的成像平面，使光学系统1000执行对焦功能。在此些实施例中，在第一驱动组件700驱动第一活动部300运动，且第一活动部300到达其预期位置之后，第二驱动组件800再驱动第二活动部400运动至其预期位置。换句话说，使用者可控制光学系统1000先进行变焦再进行对焦，通过精准的位置控制，达成良好的光学效果。

在本公开中，将第一活动部300在第一止动元件1101与第三止动元件1201之间的运动范围定义为第一运动范围，即，第一活动部300在第一极限位置与第二极限位置之间的运动范围为第一运动范围。换句话说，第一活动部300可相对固定部900在第一运动范围中运动。将第二活动部400随着第一活动部300在第一止动元件1101与第三止动元件1201之间的运动范围定义为第二运动范围，第二活动部400可相对固定部900在第二运动范围中运动，且第一运动范围与第二运动范围不同。将第二活动部400在第五止动元件1301与第七止动元件1401之间的运动范围定义为第三运动范围，即，第二活动部400在第三极限位置与第四极限位置之间的运动范围为第三运动范围。换句话说，第二活动部400可相对第一活动部300在第三运动范围中运动。在根据本公开的一些实施例中，第一活动部300及第二活动部400的运动皆为在Z方向上的运动。在一些实施例中，第一运动范围与第二运动范围不同，例如：第一运动范围大于第二运动范围。在一些实施例中，第三运动范围小于第一运动范围。

虽然在图1至图2所示出的光学系统1000中，用于驱动第一活动部300的第一驱动组件700包括第一压电单元710，且用于驱动第二活动部400的第二驱动组件800包括电磁单元850，但在一些其他实施例中，亦可将压电单元与电磁单元交换。亦即，可用电磁单元来驱动第一活动部300，同时用压电单元来驱动第二活动部400，依照使用者需求而定。

接着请参照图6及图7。图6及图7示出根据另一些实施例，光学系统1000’的立体图及上视图。光学系统1000’具有与参照图1至图5所描述的光学系统1000类似的结构及特征。不同之处在于，光学系统1000’的第二驱动组件800包括一第二压电单元810，通过将电流供应至第二压电单元810，使第二压电单元810在第一方向D1(Z方向)上伸缩变形以提供一第二驱动力，第二驱动力驱动第二活动部400相对第一活动部300运动。沿着光轴M观察，第一压电单元710与第二压电单元810位于光轴M的同一侧。沿着垂直光轴M的第二方向D2观察，第一压电单元710与第二压电单元810至少部分重叠。通过将第一驱动组件700与第二驱动组件800设置于光轴M的同一侧，可明显缩减第二方向D2上的尺寸，故可有效地达成机构小型化的效果。然而，在一些其他实施例中，包括第二压电单元810的第二驱动组件800亦可设置在光轴M的另一侧，依照使用者需求而定。

接着请一并参照图8及图9。图8及图9分别示出根据另一些实施例，光学系统1000’的局部左侧立体图及局部右侧立体图。如图8所示，第二驱动组件800还包括一第二压电驱动元件815及一第二弹性元件820。第二压电驱动元件815可通过多个电路(例如：两条电路)连接外部控制组件(图未示)。控制组件通过电路将不同的控制信号输入第二压电驱动元件815，借此驱动第二压电单元810沿着第一方向D1进行不同方向(例如：正Z方向或负Z方向)的变形。第二弹性元件820固定地连接第二活动部400，即，第二活动部400通过第二弹性元件820夹持在第二压电单元810上。借此，随着第二压电单元810的变形，第二活动部400可相对第一活动部300在第一方向D1上运动。第二弹性元件820提供一第二夹持力，将第二活动部400固定在第二压电单元810上。换句话说，第二驱动组件800通过第二弹性元件820固定第二驱动组件800相对于第二活动部400的位置。在第二活动部400移动到所需位置而达成对焦目的后，通过第二弹性元件820将第二活动部400保持定位，避免外部冲击或晃动影响第二活动部400的位置。在一些实施例中，摩擦元件730所提供的第一夹持力大于第二弹性元件820所提供的第二夹持力，有助于提升整体机构稳定性。

在根据本公开的一些实施例中，第一驱动组件700的第一压电单元710及第二驱动组件800的第二压电单元810可由碳棒组成，利用碳棒作为在第一方向D1上伸缩变形的元件。但在一些其他实施例中，第一压电单元710及第二压电单元810可为其他适合的材料。在根据本公开的一些实施例中，第一驱动组件700的第一弹性元件720及第二驱动组件800的第二弹性元件820可由橡胶组成，利用橡胶作为夹持第一压电单元710或第二压电单元810的元件。但在一些其他实施例中，第一弹性元件720及第二弹性元件820可为其他适合的材料。在根据本公开的一些实施例中，第一驱动组件700的摩擦元件730可由多个铁片组成，利用铁片作为进一步夹持第一压电单元710的元件。但在一些其他实施例中，摩擦元件730可为其他适合的材料。

应注意的是，在第二驱动组件800包括第二压电单元810的一些实施例(例如：图6至图9所示的光学系统1000’)中，第二压电单元810固定地设置于第一活动部300。在一些实施例中，第二压电单元810可取代其中一个第二引导元件650。详细而言，在一些实施例中，与第二压电单元810位于光轴M同一侧的第二引导元件650可被省略。在此些实施例中，第二压电单元810可用以驱动第二活动部400并同时引导第二活动部400在第一方向D1上的运动。并且，在此些实施例中，如图9所示，第一活动部300仅具有一个第二开口302，供第二引导元件650通过，且第二活动部400上具有另一开口，供第二压电单元810通过。通过利用第二压电单元810取代其中一个第二引导元件650，光学系统1000’在第二方向D2上的尺寸可进一步缩减，有利于机构小型化的效果。此外，如图9所示，在一些实施例中，第二活动部400可具有两个第三开口401，分别设置在光轴M的两侧，供第一引导元件550通过。

此外，在又另一些实施例中，可对图6至图9所示出的光学系统1000’进行进一步的修饰。举例来说，如上所述，可用第一压电单元710取代与其位于光轴M同一侧的第一引导元件550。并且，在此些实施例中，可将第二驱动组件800设置于第一驱动组件700的上方，使得沿着第三方向D3观察时，第一驱动组件700与第二驱动组件800至少部分重叠。如此一来，可进一步缩减光学系统1000’在第二方向D2上的尺寸，达成更良好的机构小型化效果。

综上所述，本公开的光学系统1000包括多个光学元件(例如：第一光学元件及第二光学元件)，通过多个驱动组件(例如：第一驱动组件700及第二驱动组件800)驱动光学元件相对固定部900及/或相对彼此运动，达成光学变焦或光学对焦等效果。通过设置多个止动组件(例如：第一止动组件1100、第二止动组件1200、第三止动组件1300及第四止动组件1400)，使得第一活动部300可在运动过程中带动第二活动部400一起移动，在第一活动部300及第一光学元件到达定位后，再细节调整第二活动部400及第二光学元件的位置。并且，本公开所提供的第一驱动组件700及第二驱动组件800其中至少一者包括压电单元，可利用压电单元取代同一侧的引导元件，缩减特定方向上的尺寸。进一步地，第一驱动组件700及第二驱动组件800亦可彼此重叠，提升机构小型化的效果。如此一来，可有效提升控制的精准度、小型化及整体机构的稳定性，提供更良好的光学品质。

虽然本公开的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本公开的构思和范围内，当可作变动、替代与润饰。此外，本公开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，任何所属技术领域中技术人员可从本公开揭示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，本公开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，且本公开的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (20)

1.一种光学系统，包括：

一固定部；

一第一活动部，连接一第一光学元件，该第一活动部可相对该固定部运动；

一第一驱动组件，驱动该第一活动部相对该固定部运动；

一第二活动部，连接一第二光学元件，该第二活动部可相对该固定部及该第一活动部运动；以及

一第二驱动组件，驱动该第二活动部相对该第一活动部运动；

其中该第一驱动组件通过一第一压电单元提供一第一驱动力，该第一驱动力驱动该第一活动部相对该固定部运动。

2.如权利要求1所述的光学系统，其中：

该第一活动部与该第二活动部沿着一光轴排列；

该第一活动部可相对该固定部于一第一运动范围中运动；

该第二活动部可相对该固定部于一第二运动范围中运动，该第一运动范围与该第二运动范围不同；以及

该第二活动部可相对该第一活动部于一第三运动范围中运动。

3.如权利要求2所述的光学系统，其中该第一运动范围大于该第二运动范围。

4.如权利要求2所述的光学系统，还包括：

一第一止动组件，限定该第一活动部相对该固定部的运动，包括：

一第一止动元件，固定地设置于该固定部；以及

一第二止动元件，对应该第一止动元件，固定地设置于该第一活动部；

其中该第一活动部相对该固定部位于一第一极限位置时，该第一止动元件直接接触该第二止动元件；以及

一第二止动组件，限定该第一活动部相对该固定部的运动，包括：

一第三止动元件，固定地设置于该固定部；以及

一第四止动元件，对应该第三止动元件，固定地设置于该第二活动部；

其中该第一活动部相对该固定部位于一第二极限位置时，该第三止动元件直接接触该第四止动元件；

其中该第一极限位置与该第二极限位置不同；

其中该第一活动部在该第一极限位置与该第二极限位置之间的运动范围为该第一运动范围。

5.如权利要求4所述的光学系统，还包括：

一第三止动组件，限定该第二活动部相对该第一活动部的运动，包括：

一第五止动元件，固定地设置于该第二活动部；以及

一第六止动元件，对应该第五止动元件，固定地设置于该第一活动部；

其中该第二活动部相对该第一活动部位于一第三极限位置时，该第五止动元件直接接触该第六止动元件；以及

一第四止动组件，限定该第二活动部相对该第一活动部的运动，包括：

一第七止动元件，固定地设置于该第二活动部；以及

一第八止动元件，对应该第七止动元件，固定地设置于该第一活动部；

其中该第二活动部相对该第一活动部位于一第四极限位置时，该第七止动元件直接接触该第八止动元件；

其中该第三极限位置与该第四极限位置不同；

其中该第二活动部在该第三极限位置与该第四极限位置之间的运动范围为该第三运动范围。

6.如权利要求5所述的光学系统，其中：

该第五止动元件与该第六止动元件接触时，该第一活动部可带动该第二活动部相对该固定部于一第一维度进行一第一运动；

该第七止动元件与该第八止动元件接触时，该第一活动部可带动该第二活动部相对该固定部于该第一维度进行一第二运动，其中该第一运动与该第二运动方向相反。

7.如权利要求6所述的光学系统，其中该第一驱动组件驱动该第一活动部运动，改变该第一光学元件及该第二光学元件的焦距，进行变焦；

其中该第二驱动组件驱动该第二活动部运动，改变该第一光学元件及该第二光学元件的成像平面，进行对焦。

8.如权利要求7所述的光学系统，其中在该第一驱动组件驱动该第一活动部运动之后，该第二驱动组件再驱动该第二活动部运动，使该光学系统先进行变焦再进行对焦。

9.如权利要求2所述的光学系统，还包括：

一第一引导结构，引导该第一活动部相对该固定部于一第一维度运动，其中该第一引导结构包括一第一引导元件，具有长条形结构，沿着一第一方向延伸，固定地设置于该固定部。

10.如权利要求9所述的光学系统，还包括：

一第二引导结构，引导该第二活动部相对该第一活动部于该第一维度运动，其中该第二引导结构包括一第二引导元件，具有长条形结构，沿着该第一方向延伸，固定地设置于该第一活动部或该第二活动部。

11.如权利要求10所述的光学系统，其中沿着垂直该第一方向的一第二方向观察，该第一引导结构与该第二引导结构不重叠。

12.如权利要求11所述的光学系统，其中沿着垂直该第一方向及该第二方向的一第三方向观察，该第一引导结构与该第二引导结构至少部分重叠。

13.如权利要求9所述的光学系统，其中沿着垂直该第一方向的一第二方向观察，该第一引导结构与该第一压电单元至少部分重叠。

14.如权利要求2所述的光学系统，其中该第二驱动组件通过一第二压电单元提供一第二驱动力，该第二驱动力驱动该第二活动部相对该第一活动部运动。

15.如权利要求14所述的光学系统，其中沿着该光轴观察，该第一压电单元与该第二压电单元位于该光轴的同一侧。

16.如权利要求15所述的光学系统，其中沿着垂直该光轴的方向观察，该第一压电单元与该第二压电单元至少部分重叠。

17.如权利要求14所述的光学系统，其中沿着该光轴观察，该第一压电单元与该第二压电单元位于该光轴的不同侧。

18.如权利要求14所述的光学系统，其中该第一驱动组件还包括：

一第一弹性元件，固定地连接该第一活动部；以及

一摩擦元件，连接该第一弹性元件，且通过一第一夹持力固定于该第一压电单元；

其中该第一驱动组件通过该第一弹性元件及该摩擦元件固定该第一驱动组件相对于该第一活动部的位置。

19.如权利要求18所述的光学系统，其中该第二驱动组件还包括：

一第二弹性元件，固定地连接该第二活动部；

其中该第二弹性元件通过一第二夹持力固定于该第二压电单元，且该第二驱动组件通过该第二弹性元件固定该第二驱动组件相对于该第二活动部的位置；

其中该第一夹持力大于该第二夹持力。

20.如权利要求2所述的光学系统，其中该第二驱动组件通过一电磁单元提供一第二驱动力，该第二驱动力驱动该第二活动部相对该第一活动部运动，且沿着该光轴观察，该第一压电单元与该电磁单元位于该光轴的不同侧。

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