CN116256929A - 光学系统 - Google Patents

光学系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116256929A
CN116256929A CN202310392483.3A CN202310392483A CN116256929A CN 116256929 A CN116256929 A CN 116256929A CN 202310392483 A CN202310392483 A CN 202310392483A CN 116256929 A CN116256929 A CN 116256929A
Authority
CN
China
Prior art keywords
movable
driving
optical
optical system
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310392483.3A
Other languages
English (en)
Inventor
胡朝彰
张哲维
蒋智文
徐辰二
吴富源
刘守宸
翁智伟
徐茂国
吕学儒
邱哲翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Taiwan Corp
Original Assignee
TDK Taiwan Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP19218902.5A external-priority patent/EP3702822B1/en
Application filed by TDK Taiwan Corp filed Critical TDK Taiwan Corp
Publication of CN116256929A publication Critical patent/CN116256929A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32Means for focusing
    • G03B13/34Power focusing
    • G03B13/36Autofocus systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/12Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0075Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having an element with variable optical properties
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

本公开提供了一种光学系统,包括一固定组件、一活动元件以及一驱动模块。固定组件具有一主轴,活动元件可相对固定组件运动并具有一活动元件表面,面朝一第一光学元件。驱动模块配置以驱动该活动元件相对固定组件运动。

Description

光学系统
技术领域
本公开涉及一种光学系统,特别涉及一种具有液态镜头的光学系统。
背景技术
随着科技的发展,现今许多电子装置(例如智能型手机)皆具有照相或录影的功能。通过设置于电子装置上的摄像模块,使用者可以操作电子装置来提取各式各样的照片。
现今的电子装置的设计不断地朝向微型化的趋势发展,使得摄像模块的各种元件或其结构也必须不断地缩小,以达成微型化的目的。一般而言,摄像模块中的驱动机构可具有一镜头承载件,配置以承载一镜头,并且驱动机构可具有自动对焦(Auto Focusing)或光学防手震(Optical Image Stabilization)的功能。然而,现有的驱动机构虽可达成前述照相或录影的功能,但仍无法满足所有需求。
因此,如何设计一种可以同时执行自动对焦、光学防手震并且可达成微型化的摄像模块,便是现今值得探讨与解决的课题。
发明内容
有鉴于此,本公开提出一种光学系统(摄像模块),以解决上述的问题。
本公开提供了一种光学系统,包括一固定组件、一活动元件以及一驱动模块。固定组件具有一主轴,活动元件可相对固定组件运动并具有一活动元件表面,面朝一第一光学元件。驱动模块配置以驱动该活动元件相对固定组件运动。
根据本公开一些实施例,驱动模块还包括一第一驱动组件、一第二驱动组件。第一驱动组件包括一第一驱动线圈以及一第一磁性元件。第一磁性元件具有一第一磁性表面,面朝第一驱动线圈。第二驱动组件包括一第二驱动线圈一第二磁性元件。第二磁性元件具有一第二磁性表面,面朝第二驱动线圈。第一磁性表面以及第二磁性表面面朝不同方向。
根据本公开一些实施例,光学系统还包括一活动组件以及一连接组件,活动组件经由连接组件活动地连接于活动元件,并且驱动模块驱动活动组件相对固定组件运动,借以带动活动元件。
根据本公开一些实施例,驱动模块还包含一第三驱动组件,活动组件具有一第一活动构件表面以及一第三活动构件表面,第一活动构件表面面朝第一驱动组件,第三活动构件表面面朝第三驱动组件,其中光学系统定义有一假想平面,垂直于主轴,当驱动模块驱动活动组件运动并且沿着垂直于主轴的方向观察时,活动元件表面与假想平面的一夹角小于或等于第一活动构件表面、第三活动构件表面的中心连线与假想平面的一夹角。
根据本公开一些实施例,活动组件包括一第一活动构件以及一第二活动构件,第一驱动组件配置以驱动第一活动构件相对固定组件运动,并且第二驱动组件配置以驱动第二活动构件相对固定组件以及第一活动构件运动。
根据本公开一些实施例,连接组件包括一连接件,活动组件经由连接件的一弹性部连接于活动元件。
根据本公开一些实施例,弹性部具有一板状结构,大致平行于主轴。
根据本公开一些实施例,连接件具有一平台表面,面朝活动元件。
根据本公开一些实施例,光学系统还包括一黏接件,设置于平台表面以及活动元件之间。
根据本公开一些实施例,活动组件具有一第一容置槽,并且第一容置槽配置以容纳连接件。
根据本公开一些实施例,活动组件还包括一第二容置槽,并且一接着元件设置于第二容置槽,配置以黏接连接件。
根据本公开一些实施例,弹性部具有一板状结构,不平行于主轴。
根据本公开一些实施例,连接件还包括一刚性部,连接于弹性部与活动组件之间,并且在主轴的方向上,刚性部的弹性系数大于弹性部的弹性系数。
根据本公开一些实施例,刚性部的一部分埋设于活动组件,刚性部包括一第一区段以及连接于第一区段的一第二区段,并且第二区段不平行第一区段。
根据本公开一些实施例,弹性部包括一第一悬臂,当沿着主轴的方向观察时,活动元件与第一悬臂的至少一部分不重叠。
根据本公开一些实施例,光学系统还包括一镜筒,配置以容置至少一第二光学元件,并且镜筒具有至少一凸块,朝向活动元件延伸。
根据本公开一些实施例,连接组件还包括多个连接件,并且这些连接件的这些弹性部环绕主轴设置。
根据本公开一些实施例,当沿着主轴的方向观察时,凸块位于这些弹性部的相邻二者之间。
根据本公开一些实施例,活动元件形成有一开口以及一个穿孔,主轴穿过开口,并且穿孔邻近于开口。
根据本公开一些实施例,活动元件包含多个穿孔,配置以对称的方式环绕开口。
根据本公开一些实施例,光学系统还包括一活动组件,并且当沿着主轴的方向观察时,活动组件与第一光学元件重叠。
本公开提供一种光学系统,具有第一光学元件、塑形件、活动元件、固定组件、连接组件、活动组件以及驱动模块。活动元件是配置通过塑形件连接于第一光学元件,活动组件是通过连接组件连接于活动元件。当驱动模块是配置以驱动活动组件相对固定组件运动时,可带动活动元件移动,以使塑形件推压第一光学元件的底部,进而改变液态镜片元件的光学性质。
另外,活动组件中的每一个活动构件是可独立地或共同地移动,进而根据不同需求来改变液态镜片元件的光学性质。借此,可达成光学变焦、光学对焦或光学晃动补偿等功能,并且提高驱动机构的性能。
附图说明
本公开可通过之后的详细说明并配合附图而得到清楚的了解。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。
图1为本公开一实施例的光学系统1-100的立体示意图。
图2为本公开一实施例的一光学系统1-100的爆炸图。
图3为根据本公开一实施例的图1的光学系统1-100沿着线段1-A-1-A’的剖面图。
图4为根据本公开一实施例的第一光学元件1-OE未被塑形件1-101推压的示意图。
图5以及图6为根据本公开一实施例的第一光学元件1-OE被塑形件1-101推压后的示意图。
图7为根据本公开一实施例的光学系统1-100的部分结构的示意图。
图8为根据本公开一实施例的光学系统1-100的部分结构的示意图。
图9为根据本公开一实施例的第一连接件1-1051以及活动元件1-103的立体示意图。
图10为根据本公开一实施例的第一连接件1-1051以及第一活动构件1-1081的示意图。
图11为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的爆炸图。
图11A为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的部分结构的上视图。
图12为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的立体剖面图。
图13为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的部分结构的下视图。
图14为根据本公开另一实施例的活动组件1-MA的部分结构示意图。
图15为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的部分结构的上视图。
图16为本公开一实施例的光学系统2-100的立体示意图。
图17为本公开一实施例的一光学系统2-100的爆炸图。
图18为根据本公开一实施例的图16的光学系统2-100沿着线段2-A-2-A’的剖面图。
图19为根据本公开一实施例的第一光学元件2-OE未被塑形件2-101推压的示意图。
图20以及图21为根据本公开一实施例的第一光学元件2-OE被塑形件2-101推压后的示意图。
图22为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的部分结构的立体示意图。
图23为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的部分结构的示意图。
图24为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的部分结构的放大示意图。
图25为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的部分结构于另一视角的放大示意图。
图26为根据本公开一实施例的移除底座2-112后的光学系统2-100A的放大示意图。
图27为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的移除底座2-112的底部示意图。
图28为本公开另一实施例的光学系统的部分结构立体示意图。
图29表示图28中的八个导电元件2-1061~2-1064、2-1101~2-1104电性连接四个驱动组件2-DA1~2-DA4中的电路板2-1141~2-1144的示意图。
图30表示四个驱动组件2-DA1~2-DA4分别于不同的期间3-T1~3-T4依序驱使活动构件2-1081~2-1084相对于该固定组件2-FA运动的时序图。
图31表示驱动组件2-DA1、2-DA3在相同期间内驱使活动构件2-1081、2-1083相对于该固定组件2-FA运动,且驱动组件2-DA2、2-DA4在相同期间内驱使活动构件2-1082、2-1084相对于该固定组件2-FA运动的时序图。
图32表示四个驱动组件2-DA1~2-DA4分别于不同的期间3-T1~3-T4依序驱使活动构件2-1081~2-1084相对于固定组件2-FA运动的时序图。
图33表示图17的光学系统2-100中的四个活动构件2-1081~2-1084可分别相对于固定组件2-FA在区间4-1~4-4内移动的示意图。
图34表示当施加于驱动组件DA1的电流与活动元件2-103的位置的对应关系示意图。
图35表示图34中的电流与一电信号编码序列呈线性关系的示意图。
图36表示活动元件2-103的位置和图35中的电信号编码序列的对应关系示意图。
图37表示在行程区域4-R内额外设定多个取样位置4-h3、4-h4、4-h5的示意图。
图38表示利用一光学仪器投射光线到活动元件2-103的主表面的示意图。
图39表示活动元件2-103的位置和驱动电流值间的对应关系信息示意图。
图40表示活动元件2-103的位置和位置信号感测编码间的对应关系信息示意图。
图41为本公开一实施例的光学系统5-100的立体示意图。
图42为本公开一实施例的一光学系统5-100的爆炸图。
图43为根据本公开一实施例的图41的光学系统5-100沿着线段5-A-5-A’的剖面图。
图44为根据本公开一实施例的第一光学元件5-OE未被塑形件5-101推压的示意图。
图45以及图46为根据本公开一实施例的第一光学元件5-OE被塑形件5-101推压后的示意图。
图47为根据本公开一实施例的图43的光学系统5-100的放大示意图。
图48为根据本公开一实施例的光学系统5-100的部分结构的上视图。
图49为根据本公开一实施例的光学系统5-100的部分结构的上视图。
图50为根据本公开另一实施例的光学系统5-100的剖面示意图。
图51为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的组合后的立体示意图。
图52为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的组合后的上视图。
图53为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的组合后于另一视角的立体示意图。
图54为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的组合后于另一视角的立体示意图。
图55为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的立体示意图。
图56为本发明一实施例的安装于一可携式电子装置6-50上的一光学系统6-100的示意图。
图57为本公开一实施例的光学系统6-100的立体结构示意图。
图58为本公开一实施例的光学系统6-100的剖面示意图。
图59为根据本公开一实施例的光学系统6-100的上视示意图。
图60为根据本公开一实施例的一第一光学模块6-110的立体示意图。
图61为根据本公开一实施例的第一光学模块6-110的一爆炸示意图。
图62为根据本公开一实施例的第一光学模块6-110沿着图60的线段6-A-6-A’的剖面示意图。
图63为根据本公开另一实施例的光学系统6-100的上视示意图。
图64表示根据本公开一实施例的具有光学元件驱动机构的电子装置的示意图。
图65表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构以及光学元件的立体图,其中光学元件驱动机构的外框以虚线表示。
图66表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
图67表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的立体图,其中省略光学元件驱动机构的外框。
图68表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的驱动组件的示意图。
图69表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的驱动组件的连接元件的示意图。
图70表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的活动部、第一表面、第二表面以及固定元件的局部示意图。
图71表示根据本公开另一实施例的光学元件驱动机构的活动部、第一表面、第二表面以及固定元件的局部示意图。
图72表示根据本公开另一实施例的光学元件驱动机构的活动部、第一表面、第二表面以及固定元件沿图71的A-A剖面线的局部剖面图。
图73表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的活动部以及驱动组件的示意图。
图74表示根据本公开另一实施例的光学元件驱动机构的活动部以及驱动组件的示意图。
图75表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的活动部的承载座的平移运动的示意图。
图76表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的活动部的承载座的旋转运动的示意图。
图77表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的活动部的承载座的平移运动及旋转运动的示意图。
图78表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构及光学元件的爆炸图。
图79表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构及光学元件的立体图,其中省略外框。
图80表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构及光学元件的爆炸图。
图81表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构及光学元件的立体图,其中外框以虚线表示。
图82表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的光学元件以及挤压环的示意图,其中挤压环不挤压光学元件。
图83表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的光学元件以及挤压环的示意图,其中挤压环以一致的力量挤压光学元件。
图84表示根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的光学元件以及挤压环的示意图,其中挤压环以不一致的力量挤压光学元件。
图85为根据本公开一实施例的反射元件驱动模块的立体图。
图86为根据本公开一实施例的反射元件驱动模块的爆炸图。
图87为根据本公开一实施例的第一反射元件以及第二反射元件的结构示意图。
图88为根据本公开一实施例的反射元件驱动模块的俯视图。
图89为图85的反射元件驱动模块沿着8-A-8-A’线段切开的剖面图。
图90为根据本公开一实施例的光学元件驱动模块的方块图。
图91为根据本公开一实施例的一光学元件驱动机构9-100的立体示意图。
图92为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100的一爆炸示意图。
图93为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着图91的线段9-A-9-A’的剖面示意图。
图94为根据本公开的活动构件9-108与位置感测组件9-SA的示意图。
图95为本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着图91的平面9-B的剖面示意图。
图96为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100的立体剖面图。
图97为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着YZ平面的剖面图。
图98为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着XY平面的剖面图。
图99为根据本公开另一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着XY平面的剖面示意图。
图100为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100的部分结构的前视图。
图101为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100的部分结构的上视图。
图102为根据本公开另一实施例的光学元件驱动机构9-100的部分结构的立体示意图。
图103为本公开一实施例的光学系统10-100的立体示意图。
图104为本公开一实施例的一光学系统10-100的爆炸图。
图105为根据本公开一实施例的图103的光学系统10-100沿着线段10-A-10A’的剖面图。
图106为根据本公开一实施例的第一光学元件10-OE未被塑形件10-101推压的示意图。
图107以及图108为根据本公开一实施例的第一光学元件10-OE被塑形件10-101推压后的示意图。
图109为根据本公开一实施例的光学系统10-100的部分结构的上视图。
图110为根据本公开一实施例的电路板10-1141以及第一活动构件10-1081的剖面示意图。
图111为根据本揭露另一实施例的光学系统10-100的剖面示意图。
图112为根据本公开一实施例的光学系统10-100的部分结构示意图。
图113为根据本公开一实施例的光学系统10-100于另一视角的部分结构示意图。
图114为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的爆炸图。
图115为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的部分结构的剖面图。
图116为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的部分结构示意图。
图117为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的部分结构示意图。
图118为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的部分结构的剖面示意图。
图119为本公开一实施例的光学系统11-100的立体示意图。
图120为本公开一实施例的一光学系统11-100的爆炸图。
图121为根据本公开一实施例的图119的光学系统11-100沿着线段11-A-11-A’的剖面图。
图122为根据本公开一实施例的第一光学元件11-OE未被塑形件11-101推压的示意图。
图123以及图124为根据本公开一实施例的第一光学元件11-OE被塑形件11-101推压后的示意图。
图125为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的爆炸图。
图126为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的剖面图。
图127为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构示意图。
图128为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构的上视图。
图129为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的剖面图。
图130为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构的示意图。
图131为根据本公开一实施例的光学系统11-100A沿着11-XZ平面的剖面图。
图132至图134为根据本公开一实施例的第一活动构件11-1081相对于凸柱11-1127运动的示意图。
图135为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构的上视示意图。
图136为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构示意图。
图137为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构示意图。
附图标记说明如下:
1-100、1-100A 光学系统
1-101 塑形件
1-102 外壳
1-1021 外壳开孔
1-1023 容置空间
1-103 活动元件
1-1031 开口
1-1033 穿孔
1-103S 活动元件表面
1-104 框架
1-1041 凹槽
1-1043 中央开口
1-1051 第一连接件
1-1052 第二连接件
1-1053 第三连接件
1-1054 第四连接件
1-1055 弹性部
1-1056 刚性部
1-1057 第一悬臂
1-1058 第二悬臂
1-1059 接触部
1-105F 弹性部
1-105T 平台表面
1-106 第一弹性元件
1-1081 第一活动构件
1-1081S 第一活动构件表面
1-1082 第二活动构件
1-1083 第三活动构件
1-1083S 第三活动构件表面
1-1084 第四活动构件
1-110 第二弹性元件
1-112 底座
1-1121 底座开孔
1-1123 凸柱
1-1125 平面
1-170 电路构件
1-A1、1-A2、1-θ1 夹角
1-AD 黏接件
1-AE 接着元件
1-AS1 第一容置槽
1-AS2 第二容置槽
1-AX 主轴
1-CA 连接组件
1-CL1 第一驱动线圈
1-CL2 第二驱动线圈
1-CL3 第三驱动线圈
1-CL4 第四驱动线圈
1-DA1 第一驱动组件
1-DA2 第二驱动组件
1-DA3 第三驱动组件
1-DA4 第四驱动组件
1-DM 驱动模块
1-F1、1-F3 推力
1-FA 固定组件
1-HP 假想平面
1-LB 镜筒
1-LBP 凸块
1-LS 第二光学元件
1-MA 活动组件
1-MG1 第一磁性元件
1-MG2 第二磁性元件
1-MG3 第三磁性元件
1-MG4 第四磁性元件
1-MS1 第一磁性表面
1-MS2 第二磁性表面
1-O 光轴
1-OE 第一光学元件
1-OE1 液态镜片元件
1-OE2 固定件
1-SG1 第一区段
1-SG2 第二区段
2-100 光学系统
2-100A 光学系统
2-101 塑形件
2-102 外壳
2-1021 外壳开孔
2-1023 容置空间
2-103 活动元件
2-103S 活动元件表面
2-104 框架
2-1041 凹槽
2-1043 中央开口
2-1051 第一连接件
2-1052 第二连接件
2-1053 第三连接件
2-1054 第四连接件
2-1055 弹性部
2-1056 刚性部
2-106 第一弹性元件
2-1061~2-1064 导电元件
2-1081 第一活动构件
2-1082 第二活动构件
2-1083 第三活动构件
2-1084 第四活动构件
2-108T 顶面
2-110 第二弹性元件
2-1101~2-1104 导电元件
2-112 底座
2-1121 底座开孔
2-1123 凸柱
2-1125 平面
2-1141~2-1144 电路板
2-170 电路构件
2-AD 黏接件
2-AX 主轴
2-CA 连接组件
2-CL1 第一驱动线圈
2-CL2 第二驱动线圈
2-CL3 第三驱动线圈
2-CL4 第四驱动线圈
2-DA1 第一驱动组件
2-DA2 第二驱动组件
2-DA3 第三驱动组件
2-DA4 第四驱动组件
2-DM 驱动模块
2-EC 电性接点
2-EC1~2-EC6 电性接点
2-EP1 第一电性连接点
2-EP2 第二电性连接点
2-EP3 第三电性连接点
2-EP4 第四电性连接点
2-FA 固定组件
2-F1、2-F3 推力
2-IE 绝缘件
2-MA 活动组件
2-MG1 第一磁性元件
2-MG2 第二磁性元件
2-MG3 第三磁性元件
2-MG4 第四磁性元件
2-MS1 第一磁性表面
2-MS2 第二磁性表面
2-NP 狭小部
2-O 光轴
2-OE 第一光学元件
2-OE1 液态镜片元件
2-OE2 固定件
2-SA1 第一弦臂
2-SA2 第二弦臂
2-TEP 对外电性连接部
2-θ1 夹角
2-C1 第一控制电路元件
2-C2 第二控制电路元件
2-C3 第三控制电路元件
2-C4 第四控制电路元件
3-T1 第一期间
3-T2 第二期间
3-T3 第三期间
3-T4 第四期间
4-1~4-4 区间
4-h1 第一高度
4-h2 第二高度
4-h3、4-h4、4-h5 取样位置
4-I1 第一驱动信号值
4-I2 第二驱动信号值
4-IC1 位置-电流关系曲线
4-ICM1 修正关系曲线
4-R 行程区域
4-SC1 位置-位置感测信号编码序列关系曲线
4-SCM1 修正关系曲线
5-100 光学系统
5-101 塑形件
5-102 外壳
5-1021 外壳开孔
5-1023 容置空间
5-103 活动元件
5-103P 定位部
5-103S 活动元件表面
5-104 框架
5-1041 凹槽
5-1043 中央开口
5-1051 第一连接件
5-1052 第二连接件
5-1053 第三连接件
5-1054 第四连接件
5-1055 弹性部
5-10551 第一端
5-10552 第二端
5-1055H 开口
5-1056 刚性部
5-1057 第一悬臂
5-1058 第二悬臂
5-106 第一弹性元件
5-1081 第一活动构件
5-1082 第二活动构件
5-1083 第三活动构件
5-1084 第四活动构件
5-110 第二弹性元件
5-112 底座
5-1121 底座开孔
5-1123 凸柱
5-1125 平面
5-170 电路构件
5-AD 黏接件
5-AX 主轴
5-AX1 第一横轴
5-AX2 第二横轴
5-CA 连接组件
5-CL1 第一驱动线圈
5-CL2 第二驱动线圈
5-CL3 第三驱动线圈
5-CL4 第四驱动线圈
5-DA1 第一驱动组件
5-DA2 第二驱动组件
5-DA3 第三驱动组件
5-DA4 第四驱动组件
5-DM 驱动模块
5-ds1 距离
5-ds2 距离
5-F1、5-F3 推力
5-FA 固定组件
5-MA 活动组件
5-MG1 第一磁性元件
5-MG2 第二磁性元件
5-MG3 第三磁性元件
5-MG4 第四磁性元件
5-MS1 第一磁性表面
5-MS2 第二磁性表面
5-O 光轴
5-OE 第一光学元件
5-OE1 液态镜片元件
5-OE2 固定件
5-OEBS 表面
5-POC1 第一部分
5-POC2 第二部分
5-PRS 被施压面
5-WS 宽度
5-θ1 夹角
6-50 可携式电子装置
6-52 开口
6-100 光学系统
6-102 壳体
6-104 固定构件
6-110 第一光学模块
6-1101 塑形件
6-1102 第一壳体
6-1102 顶框
6-11021 开孔
6-11023 凸柱
6-1102S 第一壁面
6-1104 侧框
6-1106 弹性元件
6-1108 活动构件
6-11081 凸柱
6-1108C 凹槽
6-1108SS 分隔结构
6-1112 底座
6-1114 电路板
6-120 第二光学模块
6-1202 第二壳体
6-1202S 第二壁面
6-1210 镜头驱动机构
6-1211 镜头承载座
6-1212 外框
6-1213 簧片
6-1214 线圈
6-1215 磁性元件
6-1216 感测元件
6-1220 镜头
6-130 第三光学模块
6-140 反射式光学模块
6-1401 位置检测器
6-1410 光学元件
6-1420 光学元件承载座
6-1430 框体
6-1450 第一枢轴
6-1460 第一驱动模块
6-1461 第一电磁驱动组件
6-1462 第二电磁驱动组件
6-150 第五光学模块
6-160 第六光学模块
6-180 感光模块
6-AD 接着元件
6-AS 容置空间
6-DA 驱动组件
6-DCL 驱动线圈
6-FA固定组件
6-GP 空隙
6-L 入射光
6-MA 活动组件
6-MG1 第一驱动磁性元件
6-MG2 第二驱动磁性元件
6-O1 第一光轴
6-O2 第二光轴
6-OE 光学元件
6-OE1 流道
6-OEM 光学元件模块
6-RGE 参考磁性元件
6-RL 反射光
6-SA 位置感测组件
6-SD 焊锡
6-SE 感测元件
6-SAU 被感测单元
7-1 电子装置
7-10、7-40、7-70 活动部
7-11 感应器
7-12 固定元件
7-12a 第一尺寸
7-12b 第二尺寸
7-13、7-53、7-84 承载座
7-13a 贯穿孔
7-13b 螺牙结构
7-20、7-50、7-80 固定部
7-21、7-81 外框
7-21a 侧壁
7-22、7-82 底座
7-22a 阶梯部
7-22b 表面部
7-23、7-44 感光元件保持座
7-30 驱动组件
7-31 压电元件
7-32 形变元件
7-32a 下半部
7-32b 上半部
7-32b 延伸部
7-32b 接触面
7-33 连接元件
7-33a 第一部分
7-33a 第一表面
7-33a 第一开口
7-33a、7-33c 尺寸
7-33b 弯曲部
7-33c 第二部分
7-33c 第二表面
7-33c 第二开口
7-74 挤压环
7-100、7-120、7-140 光学元件驱动机构
7-110、7-130、7-135、7-150、7-155 光学元件
7-C1、7-C2、7-C3、7-C4 折弯点
7-M 镜面中心线
7-O 光轴
7-S1、7-S2 最短距离
7-T 间隙
7-W1、7-W2 虚线
8-201 反射元件驱动模块;
8-210 顶壳;
8-210A 顶壁;
8-210B 侧壁;
8-212 顶壳开孔;
8-220 底座;
8-220A 底壁;
8-222 底座开孔;
8-230 框架;
8-230A 框边;
8-232 开口;
8-240 磁铁;
8-250 承载座;
8-252 贯穿孔;
8-260 线圈;
8-270 弹性元件;
8-274 悬吊线;
8-280 驱动板;
8-290 电路基板;
8-292 第一磁场感测元件;
8-294 第二磁场感测元件;
8-296 第三磁场感测元件;
8-298 感测磁铁;
8-300 第一反射元件;
8-301 第一反射面;
8-302 穿孔;
8-302A 上端;
8-302B 下端;
8-303 第一反射元件侧壁
8-310 第二反射元件;
8-311 第二反射面;
8-312 凹部;
8-315 支架;
8-315A 悬臂;
8-320 光学元件;
8-321 光学元件侧壁;
8-321A 缩减部;
8-330 驱动组件;
8-340 光学元件驱动组件;
8-400 光学元件驱动模块;
8-d 直径;
8-F 外壳;
8-O 光轴;
8-w 宽度
9-100 光学元件驱动机构
9-101 塑形件
9-102 顶框
9-1021 开孔
9-1023 凸柱
9-104 侧框
9-106 弹性元件
9-108 活动构件
9-1081 凸柱
9-108C 凹槽
9-108CT 中心
9-108SS 分隔结构
9-112 底座
9-114 电路板
9-130 导磁性元件
9-140 导磁性固定件
9-150 第一引导槽
9-1501、9-1502 第二表面
9-152 第二引导槽
9-154 第一引导沟
9-1541 边界
9-1543、9-1544 第一表面
9-156 第二引导沟
9-160 第一中间元件
9-162 第二中间元件
9-172、9-174、9-176 挡止部
9-AD 接着元件
9-AS 容置空间
9-AS 容置空间
9-B 平面
9-CL 中心连线
9-DA 驱动组件
9-DC 中心距离
9-DCL 驱动线圈
9-Dm1 最短距离
9-Dm2 最短距离
9-Dm3 最短距离
9-Dm4 最短距离
9-FA 固定组件
9-GA 导向组件
9-I 电流
9-MA 活动组件
9-MG 驱动磁性元件
9-MG1 第一驱动磁性元件
9-MG2 第二驱动磁性元件
9-MGS1 第一表面
9-MGS2 第二表面
9-MGS3 第三表面
9-MRG 运动范围
9-OE 光学元件
9-OE1 流道
9-OEM 光学元件模块
9-RGE 参考磁性元件
9-SA 位置感测组件
9-SD 焊锡
9-SE 感测元件
9-SG1 第一段部
9-SG2 第二段部
9-SAU 被感测单元
10-100、10-100A 光学系统
10-101 塑形件
10-102 外壳
10-1021 外壳开孔
10-1023 容置空间
10-1025 第一顶面
10-1026 第二顶面
10-1027 侧壁
10-103 活动元件
10-103S 活动元件表面
10-104 框架
10-1041 凹槽
10-1043 中央开口
10-1051 第一连接件
10-1052 第二连接件
10-1053 第三连接件
10-1054 第四连接件
10-1055 弹性部
10-1056 刚性部
10-106 第一弹性元件
10-1061~10-1064 导电元件
10-1081 第一活动构件
10-1082 第二活动构件
10-1082T 活动组件表面
10-1083 第三活动构件
10-1084 第四活动构件
10-108C 曲面
10-108N~ 平面
10-110 第二弹性元件
10-112 底座
10-1121 底座开孔
10-1123 凸柱
10-1125 平面
10-1141 电路板
10-114Z 绝缘层
10-117 电路导线
10-1171 第一部分
10-1172 第二部分
10-121 第一接着元件
10-122 第二接着元件
10-150 电子元件
10-170 电路构件
10-AC1 第一容置部
10-AC2 第二容置部
10-AD 黏接件
10-AX 主轴
10-CA 连接组件
10-CL1 第一驱动线圈
10-CL2 第二驱动线圈
10-CL3 第三驱动线圈
10-CL4 第四驱动线圈
10-DA1 第一驱动组件
10-DA2 第二驱动组件
10-DA3 第三驱动组件
10-DA4 第四驱动组件
10-DD1 距离
10-DD2 距离
10-DM 驱动模块
10-F1、10-F3 推力
10-FA 固定组件
10-IS1 斜面
10-IS2 止挡斜面
10-LB 镜筒
10-LM1 最短距离
10-LM2 最短距离
10-LS 第二光学元件
10-LY1 第一层
10-LY2 第二层
10-LY3 第三层
10-LY4 第四层
10-LY5 第五层
10-MA 活动组件
10-MG1 第一磁性元件
10-MG2 第二磁性元件
10-MG3 第三磁性元件
10-MG4 第四磁性元件
10-MS1 第一磁性表面
10-MS2 第二磁性表面
10-O 光轴
10-OE 第一光学元件
10-OE1 液态镜片元件
10-OE2 固定件
10-OES1 第一段部
10-OES2 第二段部
10-PE 导磁元件
10-RC 容置凹槽
10-θ1 夹角
11-100、11-100A 光学系统
11-101 塑形件
11-102 外壳
11-1021 外壳开孔
11-1023 容置空间
11-1025 第一顶面
11-1026 第二顶面
11-102S 侧壁
11-103 活动元件
11-103S 活动元件表面
11-104 框架
11-1041 凹槽
11-1043 中央开口
11-1051 第一连接件
11-1052 第二连接件
11-1053 第三连接件
11-1054 第四连接件
11-1055 弹性部
11-1056 刚性部
11-106 第一弹性元件
11-106H 穿孔
11-1081 第一活动构件
11-1082 第二活动构件
11-1083 第三活动构件
11-1084 第四活动构件
11-110 第二弹性元件
11-112 底座
11-1121 底座开孔
11-1123 凸柱
11-1125 平面
11-1127 凸柱
11-1127C 回避凹槽
11-1127R 容置槽
11-1128 凸出部
11-151 第一止动件
11-152 第二止动件
11-153 第三止动件
11-154 第四止动件
11-155 第五止动件
11-156 第六止动件
11-170 电路构件
11-AD 黏接件
11-AE 接着元件
11-AX 主轴
11-CA 连接组件
11-CL1 第一驱动线圈
11-CL2 第二驱动线圈
11-CL3 第三驱动线圈
11-CL4 第四驱动线圈
11-CN 转角
11-CR1 第一接触面
11-CR2 第二接触面
11-CR3 第三接触面
11-DA1 第一驱动组件
11-DA2 第二驱动组件
11-DA3 第三驱动组件
11-DA4 第四驱动组件
11-DD1 距离
11-DD2 距离
11-DLP 下极限位置
11-DM 驱动模块
11-FA 固定组件
11-GU 凝胶
11-LB 镜筒
11-MA 活动组件
11-MG1 第一磁性元件
11-MG2 第二磁性元件
11-MG3 第三磁性元件
11-MG4 第四磁性元件
11-MS1 第一磁性表面
11-MS2 第二磁性表面
11-O 光轴
11-OE 第一光学元件
11-OE1 液态镜片元件
11-OE2 固定件
11-SA1 第一弦臂
11-SA2 第二弦臂
11-SR1 第一面
11-SR2 第二面
11-SR3 第三面
11-ULP 上极限位置
11-F1、11-F3 推力
11-θ1 夹角
XX 轴
YY 轴
ZZ 轴
具体实施方式
为了让本公开的目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图示做详细说明。其中,实施例中的各元件的配置系为说明之用,并非用以限制本公开。且实施例中附图标号的部分重复,是为了简化说明,并非意指不同实施例之间的关联性。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附加附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。
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。
第一组实施例。
请参考图1至图3,图1为本公开一实施例的光学系统1-100的立体示意图,图2为本公开一实施例的一光学系统1-100的爆炸图,并且图3为根据本公开一实施例的图1的光学系统1-100沿着线段1-A-1-A’的剖面图。光学系统1-100可为一光学摄像系统,配置以承载并驱动一第一光学元件1-OE,第一光学元件1-OE可定义一光轴1-O。光学系统1-100是可安装于各种电子装置或可携式电子装置,例如设置于智能型手机,以供使用者执行影像提取的功能。于此实施例中,光学系统1-100可为具有具备自动对焦(AF)功能的音圈马达(VCM),但本公开不以此为限。在其他实施例中,光学系统1-100也可具备自动对焦(AF)及光学防手震(OIS)功能。
如图2所示,在本实施例中,光学系统1-100可包含一固定组件1-FA、一塑形件1-101、一活动元件1-103、一连接组件1-CA、一活动组件1-MA以及一驱动模块1-DM。塑形件1-101是连接于活动元件1-103以及第一光学元件1-OE之间,活动元件1-103是可相对于固定组件1-FA运动,并且驱动模块1-DM是配置以驱动活动元件1-103相对固定组件1-FA运动。具体而言,活动组件1-MA是经由连接组件1-CA活动地连接于活动元件1-103,并且驱动模块1-DM驱动活动组件1-MA相对固定组件1-FA运动,借以带动活动元件1-103。
于此实施例中,如图2以及图3所示,固定组件1-FA包含一外壳1-102、一框架1-104以及一底座1-112,外壳1-102是可固定地连接于底座1-112,并且框架1-104也可固定地连接于外壳1-102的内壁面。固定组件1-FA可定义有一主轴1-AX,当光学系统1-100未作动时,主轴1-AX是平行或重叠于第一光学元件1-OE的光轴1-O。另外,活动元件1-103具有一活动元件表面1-103S,面朝第一光学元件1-OE。
如图2以及图3所示,前述外壳1-102具有一中空结构,并且其上形成有一外壳开孔1-1021,底座1-112上形成有一底座开孔1-1121,外壳开孔1-1021的中心是对应于第一光学元件1-OE的光轴1-O,并且底座开孔1-1121是对应于设置在底座1-112下方的感光元件(图中未表示)。于此实施例中,第一光学元件1-OE是可固定地设置于外壳开孔1-1021内。外部光线可由第一光学元件1-OE进入外壳1-102且经过底座开孔1-1121后由前述感光元件所接收,以产生一数位影像信号。
再者,外壳1-102是设置于底座1-112上,并且可具有一容置空间1-1023,配置以容置活动元件1-103、框架1-104、活动组件1-MA、连接组件1-CA以及驱动模块1-DM。
如图2与图3所示,于此实施例中,活动组件1-MA可包含四个活动构件(第一活动构件1-1081、第二活动构件1-1082、第三活动构件1-1083以及第四活动构件1-1084),并且连接组件1-CA可包含四个连接件(第一连接件1-1051、第二连接件1-1052、第三连接件1-1053、以及第四连接件1-1054)。第一活动构件1-1081~第四活动构件1-1084是分别通过第一连接件1-1051~第四连接件1-1054连接于活动元件1-103。
另外,光学系统1-100可还包含一第一弹性元件1-106以及一第二弹性元件1-110,并且底座1-112可包含四个凸柱1-1123。第一弹性元件1-106的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱1-1123的顶面,第二弹性元件1-110的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱1-1123的一平面1-1125,并且第一弹性元件1-106以及第二弹性元件1-110的内侧部分(内环部)是分别连接于活动组件1-MA的上下两侧,以使第一活动构件1-1081~第四活动构件1-1084以悬吊的方式设置于容置空间1-1023内。
于此实施例中,驱动模块1-DM可包含四个驱动组件(第一驱动组件1-DA1、第二驱动组件1-DA2、第三驱动组件1-DA3、以及第四驱动组件1-DA4)。第一驱动组件1-DA1包含一第一驱动线圈1-CL1以及一第一磁性元件1-MG1,第二驱动组件1-DA2包含一第二驱动线圈1-CL2以及一第二磁性元件1-MG2,第三驱动组件1-DA3包含一第三驱动线圈1-CL3以及一第三磁性元件1-MG3,并且第四驱动组件1-DA4包含一第四驱动线圈1-CL4以及一第四磁性元件1-MG4。
于此实施例中,每一磁性元件具有一磁性表面。举例来说,如图2所示,第一磁性元件1-MG1以及第二磁性元件1-MG2分别具有一第一磁性表面1-MS1以及一第二磁性表面1-MS2,第一磁性表面1-MS1是面朝第一驱动线圈1-CL1,第二磁性表面1-MS2是面朝第二驱动线圈1-CL2,并且第一磁性表面1-MS1以及第二磁性表面1-MS2是面朝不同方向。
于此实施例中,如图2所示,框架1-104具有多个凹槽1-1041以及一中央开口1-1043。于此实施例中,框架1-104具有四个凹槽1-1041,配置以容置前述四个磁性元件,但凹槽1-1041与磁性元件的数量不限于此实施例。中央开口1-1043是配置以容置第一驱动线圈1-CL1~第四驱动线圈1-CL4以及第一活动构件1-1081~第四活动构件1-1084。
于此实施例中,第一驱动线圈1-CL1~第四驱动线圈1-CL4可为绕线线圈,分别设置于第一活动构件1-1081~第四活动构件1-1084上,并且当第一驱动线圈1-CL1~第四驱动线圈1-CL4通电时,可分别与第一磁性元件1-MG1~第四磁性元件1-MG4产生电磁驱动力,以驱动第一活动构件
1-1081~第四活动构件1-1084的至少其中一者相对于底座1-112以及框架1-104沿着光轴1-O的方向(Z轴方向)移动,以进行自动对焦(Auto Focusing)或光学防手震(Optical Image Stabilization)。
驱动模块1-DM的驱动组件是可以个别或共同作动。举例来说,第一驱动组件1-DA1配置以驱动第一活动构件1-1081相对固定组件1-FA运动,并且第二驱动组件1-DA2配置以驱动第二活动构件1-1082相对固定组件1-FA以及第一活动构件1-1081运动,其余以此类推。
再者,如图2所示,于此实施例中,固定组件1-FA可还包含至少一电路构件1-170,配置以通过第一弹性元件1-106或第二弹性元件1-110电性连接于驱动模块1-DM。其中,电路构件1-170可以嵌入成型(insert molding)的方式实施,但不限于此。
接着,请参考图4至图6,图4为根据本公开一实施例的第一光学元件1-OE未被塑形件1-101推压的示意图,图5以及图6为根据本公开一实施例的第一光学元件1-OE被塑形件1-101推压后的示意图。如图4所示,第一光学元件1-OE可为一液态镜头,包含一液态镜片元件1-OE1以及一固定件1-OE2,液态镜片元件1-OE1是设置于具有中空结构的固定件1-OE2内,固定件1-OE2具有保护、支撑液态镜片元件1-OE1功用,而塑形件1-101则设置于液态镜片元件1-OE1以及固定件1-OE2下方。固定件1-OE2的底部可为一薄膜,因此塑形件1-101可用以改变液态镜片元件1-OE1的形状。
图4表示液态镜片元件1-OE1未有形变且塑形件1-101保持在一初始位置。液态镜片元件1-OE1具有光轴1-O,当通过驱动模块1-DM,例如施加驱动电流至驱动模块1-DM的驱动线圈时,驱动线圈与相对应的磁性元件之间产生磁力,驱动模块1-DM通过此磁力驱动活动组件1-MA,使得活动组件1-MA通过连接组件1-CA带动塑形件1-101以推压液态镜片元件1-OE1下侧,进而使液态镜片元件1-OE1产生形变。
如图2以及图5所示,当驱动模块1-DM的第一驱动组件1-DA1与第三驱动组件1-DA3提供相同大小的推力1-F1、1-F3时,塑形件1-101会沿光轴1-O平移,此时液态镜片元件1-OE1的镜片曲率相较于图4中的液态镜片元件1-OE1的镜片曲率产生变化,即液态镜片元件1-OE1的形态被改变。如此一来改变了液态镜片元件1-OE1的光学性质,借以达成光学变焦的效果。
同理,参阅图6,当驱动模块1-DM驱使塑形件1-101产生倾斜的移动时,如图6在塑形件1-101对液态镜片元件1-OE1两侧施加不等量的推力1-F1、1-F3,使得液态镜片元件1-OE1的光轴1-O转动而偏离主轴1-AX,即两者之间有一夹角1-θ1,改变了液态镜片元件1-OE1的光学性质,借以达成光学变焦、对焦或光学防手震的效果。
接着,请参考图2与图7,图7为根据本公开一实施例的光学系统1-100的部分结构的示意图。于此实施例中,活动组件1-MA的第一活动构件1-1081具有一第一活动构件表面1-1081S,第三活动构件1-1083具有一第三活动构件表面1-1083S,第一活动构件表面1-1081S是面朝第一驱动组件1-DA1,而第三活动构件表面1-1083S是面朝第三驱动组件1-DA3。
请继续参考图8,图8为根据本公开一实施例的光学系统1-100的部分结构的示意图。光学系统1-100可以定义有一假想平面1-HP,垂直于主轴1-AX,当驱动模块1-DM驱动活动组件1-MA运动并且沿着垂直于主轴1-AX的方向观察时,活动元件表面1-103S与假想平面1-HP的一夹角1-A1是小于或等于第一活动构件表面1-1081S、第三活动构件表面1-1083S的中心的一连线1-LN与假想平面1-HP的一夹角1-A2。
请参考图2以及图9,图9为根据本公开一实施例的第一连接件1-1051、以及活动元件1-103的立体示意图。活动组件1-MA是通过四个连接件连接于活动元件1-103。举例来说,第一活动构件1-1081是经由第一连接件1-1051的一弹性部1-105F连接于活动元件1-103。
如图2与图9所示,弹性部1-105F可具有一板状结构,大致平行于主轴1-AX。再者,第一连接件1-1051具有一平台表面1-105T,面朝活动元件1-103。另外,光学系统1-100可还包括一黏接件1-AD,设置于平台表面1-105T以及活动元件1-103之间。黏接件1-AD可为用胶水或是焊锡。
请参考图10,图10为根据本公开一实施例的第一连接件1-1051以及第一活动构件1-1081的示意图。如图10所示,活动组件1-MA的第一活动构件1-1081可具有一第一容置槽1-AS1,并且第一容置槽1-AS1是配置以容纳第一连接件1-1051。
另外,第一活动构件1-1081可还包括一第二容置槽1-AS2,并且一接着元件AE是可设置于第二容置槽1-AS2,配置以黏接第一连接件1-1051,以使第一连接件1-1051固定地设置于第一活动构件1-1081。
请参考图11至图13,图11为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的爆炸图,图11A为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的部分结构的上视图,图12为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的立体剖面图,并且图13为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的部分结构的下视图。光学系统1-100A是相似于光学系统1-100,于此实施例中,光学系统1-100A的连接组件1-CA也包含有四个连接件。
每一连接件可具有一弹性部以及一刚性部。如图11、图11A与图12所示,第二连接件1-1052具有一弹性部1-1055以及一刚性部1-1056,弹性部1-1055可具有一板状结构,不平行于主轴1-AX,例如垂直于主轴1-AX,并且刚性部1-1056是通过黏接件1-AD连接于弹性部1-1055。刚性部1-1056是连接于弹性部1-1055与活动组件1-MA的第二活动构件1-1082之间,并且在主轴1-AX的方向上(Z轴方向上),刚性部1-1056的弹性系数是大于弹性部1-1055的弹性系数。意即,在Z轴方向上,第二连接件1-1052是较硬的,而在X轴方向或Y轴方向上是较软的(有弹性的)。
再者,如图12所示,光学系统1-100A还包括一镜筒1-LB,配置以容置至少一第二光学元件1-LS,第二光学元件1-LS为一固态的镜片。镜筒1-LB具有四个凸块1-LBP,朝向活动元件1-103延伸。
于此实施例中,连接组件1-CA的这些连接件的弹性部系环绕主轴1-AX设置。具体而言,如图11A所示,第一连接件1-1051~第四连接件1-1054的弹性部1-1055是环绕主轴1-AX设置。另外,如图11A以及图12所示,当沿着主轴1-AX的方向观察时,凸块1-LBP是位于这些弹性部1-1055的相邻二者之间。
接着,请继续参考图11A与图13(图13中未显示镜筒1-LB及第二光学元件1-LS)。弹性部1-1055可包括一第一悬臂1-1057、一第二悬臂1-1058以及一接触部1-1059。第一悬臂1-1057以及第二悬臂1-1058是对称设置(例如第四连接件1-1054的第一悬臂1-1057与第二悬臂1-1058是相对于X轴对称),并且接触部1-1059是固定地设置于活动元件1-103的底部。
于此实施例中,当沿着主轴1-AX的方向观察时,活动元件1-103与第一悬臂1-1057的至少一部分不重叠。如图13所示,第一悬臂1-1057以及第二悬臂1-1058仅有一部分与活动元件1-103重叠。要注意的是,于其他实施例中,第一悬臂1-1057、第二悬臂1-1058也可与活动元件1-103完全不重叠。
另外,如图13所示,活动元件1-103可形成有一开口1-1031以及四个穿孔1-1033,主轴1-AX是穿过开口1-1031,并且这些穿孔1-1033是邻近于开口1-1031。具体而言,这些穿孔1-1033是配置以对称的方式环绕开口1-1031。基于穿孔1-1033的设计,当进行组装作业时,作业员可以通过穿孔1-1033来拿取活动元件1-103而不会碰到位于中央的开口1-1031,以避免损伤开口1-1031。
请参考图12以及图14,图14为根据本公开另一实施例的活动组件1-MA的部分结构示意图。于此实施例中,刚性部1-1056的一部分是埋设于第一活动构件1-1081,刚性部1-1056可包括一第一区段1-SG1以及连接于第一区段1-SG1的一第二区段1-SG2,并且第二区段1-SG2是不平行第一区段1-SG1。例如,第一区段1-SG1是垂直于第二区段1-SG2。
请参考图15,图15为根据本公开另一实施例的光学系统1-100A的部分结构的上视图。于此实施例中,当沿着主轴1-AX的方向观察时,活动组件1-MA是与第一光学元件1-OE重叠,使得第一光学元件1-OE较大而可有更好的光学特性,例如更大的进光量。于其他实施例中,活动组件1-MA也可不重叠于第一光学元件1-OE。由于第一光学元件1-OE较小,因此可达到轻量化的效果。
本公开提供一种光学系统,具有第一光学元件1-OE、塑形件1-101、活动元件1-103、固定组件1-FA、连接组件1-CA、活动组件1-MA以及驱动模块1-DM。活动元件1-103是配置通过塑形件1-101连接于第一光学元件1-OE,活动组件1-MA是通过连接组件1-CA连接于活动元件1-103。当驱动模块1-DM是配置以驱动活动组件1-MA相对固定组件1-FA运动时,可带动活动元件1-103移动,以使塑形件1-101推压第一光学元件1-OE的底部,进而改变液态镜片元件1-OE1的光学性质。
另外,活动组件1-MA中的每一个活动构件是可独立地或共同地移动,进而根据不同需求来改变液态镜片元件1-OE1的光学性质。借此,可达成光学变焦、光学对焦或光学晃动补偿等功能,并且提高驱动机构的性能。
第二组实施例。
请参考图16至图18,图16为本公开一实施例的光学系统2-100的立体示意图,图17为本公开一实施例的一光学系统2-100的爆炸图,并且图18为根据本公开一实施例的图16的光学系统2-100沿着线段2-A-2-A’的剖面图。光学系统2-100可为一光学摄像系统,配置以承载并驱动一第一光学元件2-OE,第一光学元件2-OE可定义一光轴2-O。光学系统2-100是可安装于各种电子装置或可携式电子装置,例如设置于智能型手机,以供使用者执行影像提取的功能。于此实施例中,光学系统2-100可为具有具备自动对焦(AF)功能的音圈马达(VCM),但本公开不以此为限。在其他实施例中,光学系统2-100也可具备自动对焦(AF)及光学防手震(OIS)功能。
如图17所示,在本实施例中,光学系统2-100可包含一固定组件2-FA、一塑形件2-101、一活动元件2-103、一连接组件2-CA、一活动组件2-MA以及一驱动模块2-DM。塑形件2-101是连接于活动元件2-103以及第一光学元件2-OE之间,活动元件2-103是可相对于固定组件2-FA运动,并且驱动模块2-DM是配置以驱动活动元件2-103相对固定组件2-FA运动。具体而言,活动组件2-MA是经由连接组件2-CA活动地连接于活动元件2-103,并且驱动模块2-DM驱动活动组件2-MA相对固定组件2-FA运动,借以带动活动元件2-103。
于此实施例中,如图17以及图18所示,固定组件2-FA包含一外壳102、一框架2-104以及一底座2-112,外壳2-102是可固定地连接于底座2-112,并且框架2-104也可固定地连接于外壳2-102的内壁面。固定组件2-FA可定义有一主轴2-AX,当光学系统2-100未作动时,主轴2-AX是平行或重叠于第一光学元件2-OE的光轴2-O。另外,活动元件2-103具有一活动元件表面2-103S,面朝第一光学元件2-OE。
如图17以及图18所示,前述外壳2-102具有一中空结构,并且其上形成有一外壳开孔2-1021,底座2-112上形成有一底座开孔2-1121,外壳开孔2-1021的中心是对应于第一光学元件2-OE的光轴2-O,并且底座开孔2-1121是对应于设置在底座2-112下方的感光元件(图中未表示)。于此实施例中,第一光学元件2-OE是可固定地设置于外壳开孔2-1021内。外部光线可由第一光学元件2-OE进入外壳2-102且经过底座开孔2-1121后由前述感光元件所接收,以产生一数位影像信号。
再者,外壳2-102是设置于底座2-112上,并且可具有一容置空间2-1023,配置以容置活动元件2-103、框架2-104、活动组件2-MA、连接组件2-CA以及驱动模块2-DM。
如图17与图18所示,于此实施例中,活动组件2-MA可包含四个活动构件(第一活动构件2-1081、第二活动构件2-1082、第三活动构件2-1083以及第四活动构件2-1084),并且连接组件2-CA可包含四个连接件(第一连接件2-1051、第二连接件2-1052、第三连接件2-1053、以及第四连接件2-1054)。第一活动构件2-1081~第四活动构件2-1084是分别通过第一连接件2-1051~第四连接件2-1054连接于活动元件2-103。
另外,光学系统2-100可还包含一第一弹性元件2-106以及一第二弹性元件2-110,并且底座2-112可包含四个凸柱2-1123。第一弹性元件2-106的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱2-1123的顶面,第二弹性元件2-110的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱2-1123的一平面2-1125,并且第一弹性元件2-106以及第二弹性元件2-110的内侧部分(内环部)是分别连接于活动组件2-MA的上下两侧,以使第一活动构件2-1081~第四活动构件2-1084以悬吊的方式设置于容置空间2-1023内。
于此实施例中,驱动模块2-DM可包含四个驱动组件(第一驱动组件2-DA1、第二驱动组件2-DA2、第三驱动组件2-DA3、以及第四驱动组件2-DA4)。第一驱动组件2-DA1包含一第一驱动线圈2-CL1以及一第一磁性元件2-MG1,第二驱动组件2-DA2包含一第二驱动线圈2-CL2以及一第二磁性元件2-MG2,第三驱动组件2-DA3包含一第三驱动线圈2-CL3以及一第三磁性元件2-MG3,并且第四驱动组件2-DA4包含一第四驱动线圈2-CL4以及一第四磁性元件2-MG4。
于此实施例中,每一磁性元件具有一磁性表面。举例来说,如图17所示,第一磁性元件2-MG1以及第二磁性元件2-MG2分别具有一第一磁性表面2-MS1以及一第二磁性表面2-MS2,第一磁性表面2-MS1是面朝第一驱动线圈2-CL1,第二磁性表面2-MS2是面朝第二驱动线圈2-CL2,并且第一磁性表面2-MS1以及第二磁性表面2-MS2是面朝不同方向。
于此实施例中,如图17所示,框架2-104具有多个凹槽2-1041以及一中央开口2-1043。于此实施例中,框架2-104具有四个凹槽2-1041,配置以容置前述四个磁性元件,但凹槽2-1041与磁性元件的数量不限于此实施例。中央开口2-1043是配置以容置第一驱动线圈2-CL1~第四驱动线圈2-CL4以及第一活动构件2-1081~第四活动构件2-1084。
于此实施例中,第一驱动线圈2-CL1~第四驱动线圈2-CL4可为绕线线圈,分别设置于第一活动构件2-1081~第四活动构件2-1084上,并且当第一驱动线圈2-CL1~第四驱动线圈2-CL4通电时,可分别与第一磁性元件2-MG1~第四磁性元件2-MG4产生电磁驱动力,以驱动第一活动构件
2-1081~第四活动构件2-1084的至少其中一者相对于底座2-112以及框架2-104沿着光轴2-O的方向(Z轴方向)移动,以进行自动对焦(Auto Focusing)或光学防手震(Optical Image Stabilization)。
驱动模块2-DM的驱动组件是可以个别或共同作动。举例来说,第一驱动组件2-DA1配置以驱动第一活动构件2-1081相对固定组件2-FA运动,并且第二驱动组件2-DA2配置以驱动第二活动构件2-1082相对固定组件2-FA以及第一活动构件2-1081运动,其余以此类推。
再者,如图17所示,于此实施例中,固定组件2-FA可还包含至少一电路构件2-170,配置以通过第一弹性元件2-106或第二弹性元件2-110电性连接于驱动模块2-DM。其中,电路构件2-170可以嵌入成型(insert molding)的方式实施,但不限于此。另外,电路构件2-170、第一弹性元件2-106以及第二弹性元件2-110可构成一电路组件。
接着,请参考图19至图21,图19为根据本公开一实施例的第一光学元件2-OE未被塑形件2-101推压的示意图,图20以及图21为根据本公开一实施例的第一光学元件2-OE被塑形件2-101推压后的示意图。如图19所示,第一光学元件2-OE可为一液态镜头,包含一液态镜片元件2-OE1以及一固定件2-OE2,液态镜片元件2-OE1是设置于具有中空结构的固定件2-OE2内,固定件2-OE2具有保护、支撑液态镜片元件2-OE1功用,而塑形件2-101则设置于液态镜片元件2-OE1以及固定件2-OE2下方。固定件2-OE2的底部可为一薄膜,因此塑形件2-101可用以改变液态镜片元件2-OE1的形状。
图19表示液态镜片元件2-OE1未有形变且塑形件2-101保持在一初始位置。液态镜片元件2-OE1具有光轴2-O,当通过驱动模块2-DM,例如施加驱动电流至驱动模块2-DM的驱动线圈时,驱动线圈与相对应的磁性元件之间产生磁力,驱动模块2-DM通过此磁力驱动活动组件2-MA,使得活动组件2-MA通过连接组件2-CA带动塑形件2-101以推压液态镜片元件2-OE1下侧,进而使液态镜片元件2-OE1产生形变。
如图17以及图20所示,当驱动模块2-DM的第一驱动组件2-DA1与第三驱动组件2-DA3提供相同大小的推力2-F1、2-F3时,塑形件2-101会沿光轴2-O平移,此时液态镜片元件2-OE1的镜片曲率系相较于图19中的液态镜片元件2-OE1的镜片曲率产生变化,即液态镜片元件2-OE1的形态被改变。如此一来改变了液态镜片元件2-OE1的光学性质,借以达成光学变焦的效果。
同理,参阅图21,当驱动模块2-DM驱使塑形件2-101产生倾斜的移动时,如图21在塑形件2-101对液态镜片元件2-OE1两侧施加不等量的推力2-F1、2-F3,使得液态镜片元件2-OE1的转动而偏离主轴2-AX,即两者之间有一夹角2-θ1,改变了液态镜片元件2-OE1的光学性质,借以达成光学变焦、对焦或光学防手震的效果。
接着,请参考图22,图22为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的部分结构的立体示意图。于此实施例中,第一弹性元件2-106可包含有四个导电元件2-1061~2-1064,并且第二弹性元件2-110可包含有四个导电元件2-1101~2-1104。
如图22所示,第一驱动组件2-DA1的第一驱动线圈2-CL1是经由电路组件的导电元件2-1061(一第一导电元件)电性连接于第二驱动组件2-DA2的第二驱动线圈2-CL2。具体而言,导电元件2-1061(第一导电元件)具有一第一弦臂2-SA1以及一第二弦臂2-SA2,分别连接第一驱动组件2-DA1的第一驱动线圈2-CL1以及第二驱动组件2-DA2的第二驱动线圈2-CL2。
另外,底座2-112的凸柱2-1123是位于第一驱动线圈2-CL1与第二驱动线圈2-CL2之间,并且导电元件2-1061(第一导电元件)是连接于此凸柱2-1123,例如利用胶水或是焊锡固定于凸柱2-1123。
如图22所示,第一驱动组件2-DA1的第一驱动线圈2-CL1也可经由导电元件2-1101(第二导电元件)电性连接于第二驱动组件2-DA2的第二驱动线圈2-CL2,并且导电元件2-1061(第一导电元件)以及导电元件2-1101(第二导电元件)是分别设置于第一驱动组件2-DA1以及第二驱动组件2-DA2的两侧,例如沿着Z轴方向上设置在第一驱动组件2-DA1以及第二驱动组件2-DA2的上下两侧。
再者,活动组件2-MA的第一活动构件2-1081是经由前述第一、第二导电元件活动地连接固定组件2-FA的凸柱2-1123,但不限于此。在本公开其他实施例中,活动组件2-MA也可仅经由前述第一导电元件活动地连接固定组件2-FA的凸柱2-1123。
相似地,第二驱动组件2-DA2的第二驱动线圈2-CL2是可经由导电元件2-1062(第三导电元件)电性连接于第三驱动组件2-DA3的第三驱动线圈2-CL3,并且第二驱动组件2-DA2的第二驱动线圈2-CL2也可经由该导电元件2-1102(第四导电元件)电性连接于第三驱动组件2-DA3的第三驱动线圈2-CL3,其中前述第三、第四导电元件是分别设置于第二驱动组件2-DA2与第三驱动组件2-DA3的上下两侧(沿着Z轴方向)。
请继续参考图22与图23,图23为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的部分结构的示意图。前述导电元件(例如第一、第三导电元件)皆具有板状结构,并且沿着导电元件2-1061的延伸方向(例如Y轴方向)观察时,导电元件2-1061(第一导电元件)与导电元件2-1062(第三导电元件)至少部分重叠。于此实施例中,导电元件2-1061(第一导电元件)与导电元件2-1062(第三导电元件)重叠。
请参考图24,图24为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的部分结构的放大示意图。导电元件2-1061(第一导电元件)与导电元件2-1062(第三导电元件)是设置于活动组件2-MA的第二活动构件2-1082的一顶面2-108T,并且当沿着主轴2-AX的方向(Z轴方向)观察时,导电元件2-1061(第一导电元件)与导电元件2-1062(第三导电元件)不重叠。
再者,于此实施例中,光学系统2-100A可还包含一绝缘件2-IE,设置于导电元件2-1061(第一导电元件)与导电元件2-1062(第三导电元件)之间。于此实施例中,绝缘件2-IE可为一胶水,配置以连接导电元件2-1061(第一导电元件)、导电元件2-1062(第三导电元件)以及活动组件2-MA的第二活动构件2-1082,如图24所示。绝缘件2-IE可用以将导电元件2-1061(第一导电元件)与导电元件2-1062(第三导电元件)的端部固定于第二活动构件2-1082,并且可使导电元件2-1061(第一导电元件)电性独立于导电元件2-1062(第三导电元件)。
请参考图25,图25为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的部分结构于另一视角的放大示意图。光学系统2-100A与光学系统2-100相似,差异在于光学系统2-100A的每一连接件可具有一弹性部以及一刚性部。举例来说,第一连接件2-1051可具有一弹性部2-1055以及一刚性部2-1056,并且刚性部2-1056是通过一黏接件2-AD连接于弹性部2-1055。刚性部2-1056是连接于弹性部2-1055与第一活动构件2-1081之间。
再者,如图25所示,导电元件2-1061(第一导电元件)具有一电性接点2-EC以及一狭小部2-NP。电性接点2-EC是配置以电性连接于第一驱动组件2-DA1的第一驱动线圈2-CL1的一电性接点2-EC1,例如利用焊接的方式。狭小部2-NP是邻近电性接点2-EC,并且狭小部2-NP的设计可以降低焊接时的热能传递,以避免损坏第一活动构件2-1081,并可使热能集中于电性接点2-EC,而可更确实地对焊锡进行熔融,令焊锡可更稳固地设置。
请参考图26,图26为根据本公开一实施例的移除底座2-112后的光学系统2-100A的放大示意图。于此实施例中,导电元件2-1061(第一导电元件)与导电元件2-1101(第二导电元件)是可经由埋设在底座2-112的电路构件2-170而电性连接于对外电性连接部2-TEP,例如通过焊接的方式。
具体而言,如图26所示,导电元件2-1061(第一导电元件)是通过一第一电性连接点2-EP1电性连接于电路构件2-170,导电元件2-1101(第二导电元件)是通过一第二电性连接点2-EP2电性连接于电路构件2-170,并且第一电性连接点2-EP1与第一光学元件2-OE的最短距离是不同于第二电性连接点2-EP2与第一光学元件2-OE的最短距离。意即,在沿着主轴2-AX的方向上,第一电性连接点2-EP1与第一光学元件2-OE的距离是小于第二电性连接点2-EP2与第一光学元件2-OE的距离。
接着请图27,图27为根据本公开另一实施例的光学系统2-100A的移除底座2-112的底部示意图。当沿着主轴2-AX的方向观察时,第二驱动组件2-DA2是重叠于对外电性连接部2-TEP,并且第一驱动组件2-DA1不重叠于对外电性连接部2-TEP。其中,对外电性连接部2-TEP是外露于底座2-112的接脚(pin)。
于此实施例中,电路构件2-170可构成一多边形结构,例如图27中的矩形结构。再者,导电元件2-1062(第三导电元件)是通过一第三电性连接点2-EP3电性连接于电路构件2-170,导电元件2-1102(第四导电元件)通过一第四电性连接点2-EP4电性连接于电路构件2-170,并且前述第二电性连接点2-EP2与第四电性连接点2-EP4是位于电路构件2-170的一侧,例如左侧。
值得注意的是,当沿着主轴2-AX的方向观察时,前述第二电性连接点2-EP2与第四电性连接点2-EP4是位于前述第一电性连接点2-EP1与第三电性连接点2-EP3之间。
请参考图28,图28为本公开另一实施例的光学系统的部分结构立体示意图。于此实施例中,每一驱动组件可还包含一可挠式电路板。例如,第一驱动组件2-DA1~第四驱动组件2-DA4可分别具有一电路板2-1141~电路板2-1144,并且每一电路板可具有六个电性接点2-EC1~2-EC6。
于此实施例中,电路板2-1141的电性接点2-EC1与电性接点2-EC2是分别电性连接于一正电压以及一负电压,电路板2-1141的电性接点2-EC3与电性接点2-EC4是分别电性连接于一数据信号以及一时脉信号,并且电路板2-1141的电性接点2-EC5与电性接点2-EC6是分别输出一第一输出信号以及一第二输出信号。
由于电路板2-1141与电路板2-1142是共用导电元件2-1061以及导电元件2-1101,因此电路板2-1142的电性接点2-EC2是电性连接于正电压,而电路板2-1142的电性接点2-EC4是电性连接于数据信号。相似地,由于电路板2-1142与电路板2-1143是共用导电元件2-1062以及导电元件2-1102,电路板2-1142的电性接点2-EC1是电性连接于负电压,而电路板2-1142的电性接点2-EC3是电性连接于时脉信号,并且电路板2-1142的电性接点2-EC5与电性接点2-EC6是分别输出第二输出信号以及第一输出信号。
意即,电路板2-1141(第一电路元件)的电路布局(layout)不同于电路板2-1142(第二电路元件)的电路布局。例如,电路板2-1141与电路板2-1142的电路布局是对称配置。
本公开提供一种光学系统,具有第一光学元件2-OE、塑形件2-101、活动元件2-103、固定组件2-FA、连接组件2-2-CA、活动组件2-MA以及驱动模块2-DM。活动元件2-103是配置通过塑形件2-101连接于第一光学元件2-OE,活动组件2-MA是通过连接组件2-CA连接于活动元件2-103。当驱动模块2-DM是配置以驱动活动组件2-MA相对固定组件2-FA运动时,可带动活动元件2-103移动,以使塑形件2-101推压第一光学元件2-OE的底部,进而改变液态镜片元件2-OE1的光学性质。
另外,驱动组件中相邻的电路板的电路布局是对称配置,并且活动组件2-MA中的相邻的活动构件是可共用导电元件,使得本公开的光学系统可以达到简化机构设计以及小型化的目的。
第三组实施例。
请一并参阅图22、图28、图29,其中图29表示图28中的八个导电元件2-1061~2-1064、2-1101~2-1104电性连接四个驱动组件2-DA1~2-DA4中的电路板2-1141~2-1144的示意图。
如图22、图28、图29所示,前述八个导电元件2-1061~2-1064、2-1101~2-1104例如为具有弹性的金属簧片,用以电性连接四个驱动组件2-DA1~2-DA4中的电路板2-1141~2-1144。具体而言,前述导电元件2-1061、2-1101电性连接电路板2-1141、2-1142,前述导电元件2-1062、2-1102电性连接电路板2-1142、2-1143,前述导电元件2-1063、2-1103电性连接电路板2-1143、2-1144,前述导电元件2-1064、2-1104则电性连接电路板2-1144、2-1141。应了解的是,前述导电元件2-1061~2-1064、2-1101~2-1104可分别通过外露于底座2-112的对外电性连接部2-TEP而连接到一外部电路。
需特别说明的是,前述电路板2-1141~2-1144分别固定在四个活动构件2-1081~2-1084上,此外在前述电路板2-1141~2-1144上可分别设有控制电路元件2-C1~2-C4(如图29所示)。此外,前述活动构件2-1081~2-1084于水平方向上彼此相隔一距离,其中前述水平方向大致平行于XY平面,并与主轴2-AX之间形成一夹角,且任一活动构件皆可相对于固定组件2-FA以及其他活动构件运动。
在本实施例中,设置于电路板2-1141上的控制电路元件2-C1(第一控制电路元件)可于一第一期间传送一第一驱动信号至驱动组件2-DA1,以驱使活动构件2-1081相对于固定组件2-FA沿主轴2-AX方向运动,其中前述导电元件2-1061系通过电路板2-1141而电性连接前述控制电路元件2-C1。
同理,设置于电路板2-1142上的控制电路元件2-C2(第二控制电路元件)可于一第二期间传送一第二驱动信号至驱动组件2-DA2,以驱使活动构件2-1082相对于固定组件2-FA沿主轴2-AX方向运动,其中前述导电元件2-1062系通过电路板2-1142而电性连接前述控制电路元件2-C2。
同理,设置于电路板2-1143上的控制电路元件2-C3(第三控制电路元件)可于一第三期间传送一第三驱动信号至驱动组件2-DA3,以驱使活动构件2-1083相对于固定组件2-FA沿主轴2-AX方向运动,其中前述导电元件2-1063系通过电路板2-1143而电性连接前述控制电路元件2-C3。
同理,设置于电路板2-1144上的控制电路元件2-C4(第四控制电路元件)可于一第四期间传送一第四驱动信号至驱动组件2-DA4,以驱使活动构件2-1084相对于固定组件2-FA沿主轴2-AX方向运动,其中前述导电元件2-1064系通过电路板2-1144而电性连接前述控制电路元件2-C4。举例而言,前述控制电路元件2-C1~2-C4可包含微控制器(Microcontroller Unit,MCU)、霍尔感测器(Hall effect sensor)或其他积体电路元件。
从图22、图28、图29中可以看出,本实施例的光学系统大致呈矩形结构,其中驱动组件2-DA1、2-DA3位于光学系统的两个相反侧,驱动组件2-DA2、2-DA4位于光学系统的另外两个相反侧。此外,驱动组件2-DA1、2-DA2位于光学系统的两个相邻侧,驱动组件2-DA2、2-DA3位于光学系统的两个相邻侧,驱动组件2-DA3、2-DA4位于光学系统的两个相邻侧,且驱动组件2-DA4、2-DA1位于光学系统的两个相邻侧。
需特别说明的是,外部电路虽可通过导电元件2-1061~2-1064、2-1101~2-1104施加电流信号到四个驱动组件2-DA1~2-DA4以驱使活动构件
2-1081~2-1084相对于该固定组件2-FA运动,但是由于相邻的驱动组件2-DA1、2-DA2系共用导电元件2-1061、2-1101,所以无法同时利用驱动组件2-DA1、2-DA2来驱使2-1081、2-1082运动。同理,相邻的驱动组件2-DA2、2-DA3无法同时驱使2-1082、2-1083运动,相邻的驱动组件2-DA3、2-DA4无法同时驱使2-1083、2-1084运动,相邻的驱动组件2-DA3、2-DA4也无法同时驱使2-1083、2-1084运动。
接着请参阅图29、图30,其中图30表示四个驱动组件2-DA1~2-DA4分别于不同的期间3-T1~3-T4依序驱使活动构件2-1081~2-1084相对于该固定组件2-FA运动的时序图(Sequence Diagram)。如图30所示,为了克服前述光学系统中的相邻驱动组件共用导电元件的问题,本实施例系分别使四个驱动组件2-DA1~2-DA4于一第一期间3-T1、一第二期间3-T2、一第三期间3-T3以及一第四期间3-T4依序驱使活动构件2-1081~2-1084相对于该固定组件2-FA运动。也就是说,外部电路可通过相同的导电元件而在不同的期间对不同的驱动组件施加电流信号,以驱使活动组件2-MA、活动元件2-103以及塑形件2-101运动,从而能有效地调整液态镜片元件2-OE1的光轴2-O方向。
再请一并参阅图29、图31,其中图31表示驱动组件2-DA1、2-DA3在相同期间内驱使活动构件2-1081、2-1083相对于该固定组件2-FA运动,且驱动组件2-DA2、2-DA4在相同期间内驱使活动构件2-1082、2-1084相对于该固定组件2-FA运动的时序图。如图29所示,由于前述驱动组件2-DA1、2-DA3并未共用相同的导电元件连接到外部电路,且前述驱动组件2-DA2、2-DA4亦未共用相同的导电元件连接到外部电路,因此驱动组件2-DA1、2-DA3可以在相同期间内分别驱使活动构件2-1081、2-1083相对于该固定组件2-FA运动,且驱动组件2-DA2、2-DA4也可以在相同期间内分别驱使活动构件2-1082、2-1084相对于该固定组件2-FA运动。也就是说,在图31中的第一期间3-T1可以和第三期间3-T3完全相同,第二期间3-T2也可以和第四期间3-T4完全相同,借此能大幅缩短驱动时间,以提升光学系统2-100及其驱动模块2-DM的效率,且能有助于光学系统2-100整体的微型化。
接着请参阅图32,其中图32表示四个驱动组件2-DA1~2-DA4分别于不同的期间3-T1~3-T4依序驱使活动构件2-1081~2-1084相对于固定组件2-FA运动的时序图。如图32所示,于另一实施例中也可以使第一期间3-T1和第三期间3-T3部分重叠,或者使第二期间3-T2和第四期间3-T4部分重叠,如此同样能够有效克服前述光学系统中的相邻驱动组件共用导电元件的问题。
应了解的是,在前述各实施例的光学系统中,由于相邻侧的驱动组件共用相同的导电元件,因此在驱动组件DA1、DA3驱使活动构件2-1081、2-1083相对于固定组件2-FA运动的时候,驱动组件DA2、DA4并不会驱使第二活动构件2-1082、2-1084相对于固定组件2-FA运动;同理,在驱动组件DA2、DA4驱使第二活动构件2-1082、2-1084相对于固定组件2-FA运动的时候,驱动组件DA1、DA3亦不会驱使活动构件2-1081、2-1083相对于固定组件2-FA运动。
第四组实施例。
请一并参阅图17、图33,其中图33表示图17的光学系统2-100中的四个活动构件2-1081~2-1084可分别相对于固定组件2-FA在区间4-1~4-4内移动的示意图。
如图33所示,本实施例中的活动构件2-1081~2-1084可分别被驱动组件2-DA1~2-DA4驱使而相对于固定组件2-FA沿主轴2-AX方向运动,其中活动构件2-1081可于主轴2-AX方向上的一区间4-1运动,活动构件2-1082可于主轴2-AX方向上的一区间4-2运动,活动构件2-1083可于主轴2-AX方向上的一区间4-3运动,且活动构件2-1084可于主轴2-AX方向上的一区间4-4运动。
需特别说明的是,由于组装公差(assembly tolerance)的因素,可能会导致前述区间4-1~4-4彼此不完全相同(如图33所示),此外为了克服前述组装公差所产生的定位控制问题,可通过下列方法对光学系统2-100进行调校。
在尚未将光学元件2-OE组装于活动元件2-103之前,可先于前述区间4-1~4-4范围内定义出一第一高度4-h1以及一第二高度4-h2,其中当活动元件2-103位在第一高度4-h1或第二高度4-h2时,活动构件2-1081~2-1084的位置会被调整到能够使活动元件2-103的主表面垂直于主轴2-AX。
于一实施例中,可利用一光学仪器投射光线(例如激光)到活动元件2-103的主表面(如图38所示),并通过接收被主表面反射后的光线,以得知该主表面相对于主轴2-AX的角度。或者,于另一实施例中,也可以利用一外部设备量测多个与光学系统2-100规格相同的参考系统,以决定前述第一高度4-h1以及第二高度4-h2。
应了解的是,前述第一高度4-h1以及第二高度4-h2之间作为活动元件2-103的行程区域4-R(operation area),意即活动元件2-103在操作时可移动的范围。又,本实施例的活动构件2-1081~2-1084虽可相对于固定组件2-FA在最大活动区间(区间4-1~4-4)内移动,但其实际被驱动运行的行程区域4-R仍会小于前述最大活动区间。本实施例的一主要目的为确保活动元件2-103在前述行程区域4-R内移动时,可以使活动元件2-103的主表面随时保持与主轴2-AX垂直,以避免光学元件2-OE因倾斜而损害光学系统2-100的整体效能。
接着请一并参阅图34、图35,其中图34表示当施加电流信号至驱动组件DA1时,电流与活动元件2-103位置的关系曲线图,图35则表示图34中的电流信号与一电信号编码序列呈线性关系的示意图。
如图34所示,假设活动元件2-103位在前述第一高度4-h1且其主表面垂直于主轴2-AX时,施加于驱动组件DA1的电流具有一第一驱动信号值4-I1,且当活动元件2-103移动到前述第二高度4-h2且其主表面垂直于主轴2-AX时,施加于驱动组件DA1的电流具有一第二驱动信号值4-I2,此时即可针对驱动组件DA1定义出呈线性关系的一位置-电流关系曲线4-IC1。
在本实施例中,可应用一电信号编码序列(coding sequence)作为前述光学系统2-100中的一控制电路元件的输入指令参数。如图35所示,前述电信号编码序列包含编码0~4095,其中令前述第一驱动信号值4-I1以及第二驱动信号值4-I2分别对应电信号编码序列中的编码0和编码4095,则可得出该行程区域4-R相对于该电信号编码序列0~4095的对应关系信息,以作为后续输入驱动指令的用。同理,依前述方法也可针对驱动组件DA2~DA4分别建立出一行程区域4-R相对于电信号编码序列的对应关系信息。
另一方面,在本实施例的光学系统2-100中另设有多个用以分别检测这些活动构件2-1081~2-1084的位置感测器,假设活动元件2-103位在前述第一高度4-h1且其主表面垂直于主轴2-AX时,一感测元件感测到活动构件2-1081的位置而产生一第一感测信号值,且当活动元件2-103移动到前述第二高度4-h2且其主表面垂直于主轴2-AX时,该感测元件感测到活动构件2-1081的位置而产生一第二感测信号值,则可将该第一、第二感测信号值分别对应于一位置感测信号编码序列中的编码0和4095(图36),从而建立出一呈线性关系的位置-位置感测信号编码序列关系曲线4-SC1。
由于前述位置-电流关系曲线4-IC1和位置-位置感测信号编码序列关系曲线4-SC1仅是以内插法(interpolation)所建立的理想曲线,且只有当活动元件2-103位置在第一高度4-h1以及第二高度4-h2处时经过光学仪器确实调校,故为了提升进一步提升在前述行程区域4-R内的定位控制效能与精度,可在该行程区域4-R内额外设定如图37中所示的多个取样位置4-h3、4-h4、4-h5,其中这些取样位置4-h3、4-h4、4-h5之间的距离可相等或不同。
在进行后续校正步骤时,可通过这些驱动组件2-DA1~2-DA4分别驱使活动构件2-1081~2-1084沿主轴2-AX方向位移,以将活动元件2-103依序推至取样位置4-h3、4-h4、4-h5并使其主表面保持垂直于主轴2-AX。
接着请参阅图39,在活动构件2-1081~2-1084将活动元件2-103依序推送至前述取样位置4-h3、4-h4、4-h5并使其主表面垂直于主轴2-AX的过程中,可记录通入这些驱动组件2-DA1~2-DA4的驱动电流值,并建立活动元件2-103的位置和前述驱动电流值间的对应关系信息。举例而言,当活动元件2-103移动到取样位置4-h3、4-h4、4-h5且其主表面垂直于主轴2-AX时,假设通入驱动组件2-DA1的实际电流值分别为4-I3、4-I4、4-I5,则可发现到其略为偏离图34中所示的位置-电流关系曲线4-IC1,此乃由于机构组装公差或元件间的对位误差所导致。
同理,当活动元件2-103移动到取样位置4-h3、4-h4、4-h5且其主表面垂直于主轴2-AX时,假设感测元件因感测到活动构件2-1081的位置而产生对应的位置信号感测编码为4-S3、4-S4、4-S5,则可发现到其也会略为偏离图36中所示的位置-位置感测信号编码序列关系曲线4-SC1。
由上述说明应可了解,当活动元件2-103位在取样位置4-h3、4-h4、4-h5的其中之一者时,通入这些驱动组件2-DA1~2-DA4的驱动电流值(或电信号编码)可能不同,且这些位置感测器通过感测这些活动构件2-1081~2-1084所产生的位置信号感测编码也可能不同,其中从第39、40图可以看出取样位置4-h3、4-h4、4-h5相对于驱动电流值和位置信号感测编码皆呈非线性关系。
为了使活动元件2-103在行程区域4-R内的位置、驱动电流和位置感测器之间的关系更为精确,可以通过曲线拟合(Curve Fitting)的方式针对每一驱动组件分别建立出活动元件2-103的位置相对于驱动电流的位置-驱动电流修正关系曲线4-ICM1(图39)。同理,也可以通过曲线拟合(Curve Fitting)的方式针对每一位置感测器分别建立出活动元件2-103的位置相对于位置信号感测编码序列修正关系曲线4-SCM1(图40),以利于后续进行精准的运动控制之用。
于一实施例中,也可以根据前述修正关系曲线4-ICM1对该电信号进行重新编码(Re-encoding)或进行线性化补偿(linear compensation);此外,也可以根据前述修正关系曲线4-SCM1建立新的位置信号感测编码或进行线性化补偿(linear compensation)。在完成前述步骤后,即可将光学元件2-OE正式地组装于活动元件2-103上,并重复前述所有步骤,以确保活动元件2-103的主表面平行于主轴2-AX。
于一实施例中,另可通过一惯性感测器(未图示)感测光学系统2-100的姿态,并且可根据所感测到的光学系统2-100的姿态,施加一修正电信号至前述驱动组件2-DA1~2-DA4,以使活动元件2-103的主表面能够保持垂直于主轴2-AX。
于一实施例中,也可将前述惯性感测器所感测到的光学系统2-100的一姿态信息及其所对应的修正电信号储存于一记忆单元中,以提升运动控制时的效率。
于一实施例中,可以施加电流或电压信号至这些驱动组件2-DA1~2-DA4,以驱使这些活动构件2-1081~2-1084分别沿主轴2-AX方向移动。在完成前述步骤后,即可通过开回路(open-loop control)或闭回路控制(closed-loop control)的方式将活动元件2-103移动到行程区域4-R内的一目标位置,并能使活动元件2-103的主表面保持与主轴2-AX垂直,以避免光学元件2-OE因倾斜而损害光学系统2-100的整体效能。
第五组实施例。
请参考图41至图43,图41为本公开一实施例的光学系统5-100的立体示意图,图42为本公开一实施例的一光学系统5-100的爆炸图,并且图43为根据本公开一实施例的图41的光学系统5-100沿着线段5-A-5-A’的剖面图。光学系统5-100可为一光学摄像系统,配置以承载并驱动一第一光学元件5-OE,第一光学元件5-OE可定义一光轴5-O。光学系统5-100是可安装于各种电子装置或可携式电子装置,例如设置于智能型手机,以供使用者执行影像提取的功能。于此实施例中,光学系统5-100可为具有具备自动对焦(AF)功能的音圈马达(VCM),但本公开不以此为限。在其他实施例中,光学系统5-100也可具备自动对焦(AF)及光学防手震(OIS)功能。
如图42所示,在本实施例中,光学系统5-100可包含一固定组件5-FA、一塑形件5-101、一活动元件5-103、一连接组件5-CA、一活动组件5-MA以及一驱动模块5-DM。塑形件5-101是连接于活动元件5-103以及第一光学元件5-OE之间,活动元件5-103是可相对于固定组件5-FA运动,并且驱动模块5-DM是配置以驱动活动元件5-103相对固定组件5-FA运动。具体而言,活动组件5-MA是经由连接组件5-CA活动地连接于活动元件5-103,并且驱动模块5-DM驱动活动组件5-MA相对固定组件5-FA运动,借以带动活动元件5-103。
于此实施例中,如图42以及图43所示,固定组件5-FA包含一外壳5-102、一框架5-104以及一底座5-112,外壳5-102是可固定地连接于底座5-112,并且框架5-104也可固定地连接于外壳5-102的内壁面。固定组件5-FA可定义有一主轴5-AX,当光学系统5-100未作动时,主轴5-AX是平行或重叠于第一光学元件5-OE的光轴5-O。另外,活动元件5-103具有一活动元件表面5-103S,面朝第一光学元件5-OE。
如图42以及图43所示,前述外壳5-102具有一中空结构,并且其上形成有一外壳开孔5-1021,底座5-112上形成有一底座开孔5-1121,外壳开孔5-1021的中心是对应于第一光学元件5-OE的光轴5-O,并且底座开孔5-1121是对应于设置在底座5-112下方的感光元件(图中未表示)。于此实施例中,第一光学元件5-OE是可固定地设置于外壳开孔5-1021内。外部光线可由第一光学元件5-OE进入外壳5-102且经过底座开孔5-1121后由前述感光元件所接收,以产生一数位影像信号。
再者,外壳5-102是设置于底座5-112上,并且可具有一容置空间5-1023,配置以容置活动元件5-103、框架5-104、活动组件5-MA、连接组件5-CA以及驱动模块5-DM。
如图42与图43所示,于此实施例中,活动组件5-MA可包含四个活动构件(第一活动构件5-1081、第二活动构件5-1082、第三活动构件5-1083以及第四活动构件5-1084),并且连接组件5-CA可包含四个连接件(第一连接件5-1051、第二连接件5-1052、第三连接件5-1053、以及第四连接件5-1054)。第一活动构件5-1081~第四活动构件5-1084是分别通过第一连接件5-1051~第四连接件5-1054连接于活动元件5-103。具体而言,第一连接件5-1051~第四连接件5-1054个别可包含一弹性部5-1055以及一刚性部5-1056,弹性部5-1055是连接于活动元件5-103,并且刚性部5-1056是通过黏接件5-AD连接于弹性部5-1055。另外,多个弹性部5-1055是共同构成环绕主轴5-AX的一弹性片体,如图42所示。
另外,光学系统5-100可还包含一第一弹性元件5-106以及一第二弹性元件5-110,并且底座5-112可包含四个凸柱5-1123。第一弹性元件5-106的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱5-1123的顶面,第二弹性元件5-110的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱5-1123的一平面5-1125,并且第一弹性元件5-106以及第二弹性元件5-110的内侧部分(内环部)是分别连接于活动组件5-MA的上下两侧,以使第一活动构件5-1081~第四活动构件5-1084以悬吊的方式设置于容置空间5-1023内。
于此实施例中,驱动模块5-DM可包含四个驱动组件(第一驱动组件5-DA1、第二驱动组件5-DA2、第三驱动组件5-DA3、以及第四驱动组件5-DA4)。第一驱动组件5-DA1包含一第一驱动线圈5-CL1以及一第一磁性元件5-MG1,第二驱动组件5-DA2包含一第二驱动线圈5-CL2以及一第二磁性元件5-MG2,第三驱动组件5-DA3包含一第三驱动线圈5-CL3以及一第三磁性元件5-MG3,并且第四驱动组件5-DA4包含一第四驱动线圈5-CL4以及一第四磁性元件5-MG4。
于此实施例中,每一磁性元件具有一磁性表面。举例来说,如图42所示,第一磁性元件5-MG1以及第二磁性元件5-MG2分别具有一第一磁性表面5-MS1以及一第二磁性表面5-MS2,第一磁性表面5-MS1是面朝第一驱动线圈5-CL1,第二磁性表面5-MS2是面朝第二驱动线圈5-CL2,并且第一磁性表面5-MS1以及第二磁性表面5-MS2是面朝不同方向。
于此实施例中,如图42所示,框架5-104具有多个凹槽5-1041以及一中央开口5-1043。于此实施例中,框架5-104具有四个凹槽5-1041,配置以容置前述四个磁性元件,但凹槽5-1041与磁性元件5-ME的数量不限于此实施例。中央开口5-1043是配置以容置第一驱动线圈5-CL1~第四驱动线圈5-CL4以及第一活动构件5-1081~第四活动构件5-1084。
于此实施例中,第一驱动线圈5-CL1~第四驱动线圈5-CL4可为绕线线圈,分别设置于第一活动构件5-1081~第四活动构件5-1084上,并且当第一驱动线圈5-CL1~第四驱动线圈5-CL4通电时,可分别与第一磁性元件5-MG1~第四磁性元件5-MG4产生电磁区动力,以以驱动第一活动构件
5-1081~第四活动构件5-1084的至少其中一者相对于底座5-112以及框架5-104沿着光轴5-O的方向(Z轴方向)移动,以进行自动对焦(Auto Focusing)或光学防手震(Optical Image Stabilization)。
驱动模块5-DM的驱动组件是可以个别或共同作动。举例来说,第一驱动组件5-DA1配置以驱动第一活动构件5-1081相对固定组件5-FA运动,并且第二驱动组件5-DA2配置以驱动第二活动构件5-1082相对固定组件5-FA以及第一活动构件5-1081运动,其余以此类推。
再者,如图42所示,于此实施例中,固定组件5-FA可还包含至少一电路构件5-170,配置以通过第一弹性元件5-106或第二弹性元件5-110电性连接于驱动模块5-DM。其中,电路构件5-170可以嵌入成型(insert molding)的方式实施,但不限于此。另外,电路构件5-170、第一弹性元件5-106以及第二弹性元件5-110可构成一电路组件。
接着,请参考图44至图46,图44为根据本公开一实施例的第一光学元件5-OE未被塑形件5-101推压的示意图,图45以及图46为根据本公开一实施例的第一光学元件5-OE被塑形件5-101推压后的示意图。如图44所示,第一光学元件5-OE可为一液态镜头,包含一液态镜片元件5-OE1以及一固定件5-OE2,液态镜片元件5-OE1是设置于具有中空结构的固定件5-OE2内,固定件5-OE2具有保护、支撑液态镜片元件5-OE1功用,而塑形件5-101则设置于液态镜片元件5-OE1以及固定件5-OE2下方。固定件5-OE2的底部可为一薄膜,因此塑形件5-101可用以改变液态镜片元件5-OE1的形状。
图44系表示液态镜片元件5-OE1未有形变且塑形件5-101保持在一初始位置。液态镜片元件5-OE1具有光轴5-O,当通过驱动模块5-DM,例如施加驱动电流至驱动模块5-DM的驱动线圈时,驱动线圈与相对应的磁性元件之间产生磁力,驱动模块5-DM通过此磁力驱动活动组件5-MA,使得活动组件5-MA通过连接组件5-CA带动塑形件5-101以推压液态镜片元件5-OE1下侧,进而使液态镜片元件5-OE1产生形变。
如图42以及图45所示,当驱动模块5-DM的第一驱动组件5-DA1与第三驱动组件5-DA3提供相同大小的推力5-F1、5-F3时,塑形件5-101会沿光轴5-O平移,此时液态镜片元件5-OE1的镜片曲率系相较于图44中的液态镜片元件5-OE1的镜片曲率产生变化,即液态镜片元件5-OE1的形态被改变。如此一来改变了液态镜片元件5-OE1的光学性质,借以达成光学变焦的效果。
同理,参阅图46,当驱动模块5-DM驱使塑形件5-101产生倾斜的移动时,如图46在塑形件5-101对液态镜片元件5-OE1两侧施加不等量的推力5-F1、5-F3,使得液态镜片元件5-OE1的光轴5-O转动而偏离主轴5-AX,即两者之间有一夹角5-θ1,改变了液态镜片元件5-OE1的光学性质,借以达成光学变焦、对焦或光学防手震的效果。
请参考图47,图47为根据本公开一实施例的图43的光学系统5-100的放大示意图。如图47所示,第四连接件5-1054具有一弹性部5-1055以及一刚性部5-1056,弹性部5-1055不平行于主轴5-AX,例如垂直于主轴5-AX。刚性部5-1056是连接于弹性部5-1055与活动组件5-MA的第四活动构件5-1084之间。值得注意的是,在主轴5-AX的方向上,活动元件5-103的活动元件表面5-103S(顶面)与第一光学元件5-OE的一距离5-ds1小于黏接件5-AD与第一光学元件5-OE的一距离5-ds2。基于上述设计,可避免当活动组件5-MA运动时刚性部5-1056与黏接件5-AD抵接第一光学元件5-OE,进而造成第一光学元件5-OE损坏。
请参考图48,图48为根据本公开一实施例的光学系统5-100的部分结构的上视图。如图48所示,当沿着主轴5-AX的方向观看时,每一个连接件的弹性部系由活动元件5-103向外延伸。举例来说,第四连接件5-1054的弹性部5-1055是由活动元件5-103向外延伸。另外,于此实施例中,连接组件5-CA包含四个连接件,并且当沿着主轴5-AX的方向观看时,这些连接件的弹性部系相对于一第一横轴5-AX1或一第二横轴5-AX2镜射对称。
具体而言,每一连接件的弹性部可由一弦线形成,沿着垂直于主轴5-AX的多个方向延伸,意即沿着XY平面延伸。另外,如图48所示,当沿着主轴5-AX的方向观看时,第四连接件5-1054的弹性部5-1055的所述弦线具有一固定的宽度5-WS,并且所述弦线的两端皆连接于活动元件5-103。
于此实施例中,弹性部5-1055的弦线可具有二悬臂,例如第四连接件5-1054的弹性部5-1055的弦线可具有一第一悬臂5-1057以及一第二悬臂5-1058,并且第一悬臂5-1057与第二悬臂5-1058系对称于第一横轴5-AX1。
基于弹性部的弦线的设计,可以增加活动组件5-MA经由连接组件5-CA驱动活动元件5-103的稳定性。举例来说,当第四活动构件5-1084沿着主轴5-AX的方向移动时,活动元件5-103仅会被驱动而沿着主轴5-AX的方向移动,而不会沿着第一横轴5-AX1或第二横轴5-AX2移动。
请参考图47以及图49,图49为根据本公开一实施例的光学系统5-100的部分结构的上视图。当沿着主轴5-AX的方向观看时,第一光学元件5-OE的一表面5-OEBS与所述弦线至少部分重叠。其中,表面5-OEBS可为图47中,液态镜片元件5-OE1沿着光轴5-O投影于固定件5-OE2的底面的部分。
如图49所示,表面5-OEBS包含有一第一部分5-POC1、一第二部分5-POC2以及一被施压面5-PRS。被施压面5-PRS可为图47中塑形件5-101与固定件5-OE2的底面接触的区域,并且于此实施例中被施压面5-PRS为一环形区域。
另外,第一部分5-POC1是位于被施压面5-PRS的内部,第二部分5-POC2是位于被施压面5-PRS的外部,并且每一连接件的弹性部5-1055的弦线是与第二部分5-POC2至少部分重叠。再者,于此实施例中,第二部分5-POC2也与黏接件5-AD部分重叠,但不限于此。于其他实施例中,第二部分5-POC2也可不重叠于黏接件5-AD。
请参考图50,图50为根据本公开另一实施例的光学系统5-100的剖面示意图。此实施例与前述实施例相似,差异在于,此实施例中的刚性部5-1056可由二条的弦线构成,并且此二条弦线相对于主轴5-AX镜射对称。基于此实施例的刚性部5-1056的设计,可以避免当活动构件(如第一活动构件5-1081)沿着主轴5-AX移动时,刚性部5-1056产生沿着XY平面的弯折,并且也可避免刚性部5-1056容易断裂的问题。
请参考图51与图52,图51为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的组合后的立体示意图,并且图52为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的组合后的上视图。于此实施例中,每一弹性部5-1055是由单一弦线所构成,并且此弦线具有非均匀的宽度。基于此弹性部5-1055的设计,可以避免应力集中而造成弹性部5-1055损坏的问题。
如图52所示,当沿着主轴5-AX的方向观看时,每一弦线具有第一端5-10551以及一第二端5-10552,第一端5-10551是连接于活动元件5-103,并且第二端5-10552是连接于相对应的刚性部5-1056,例如通过黏接件5-AD。此外,这些连接件(包含弹性部5-1055与刚性部5-1056)系相对于主轴5-AX以旋转对称配置。
请参考图53,图53为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的组合后于另一视角的立体示意图。于此实施例中,所述弦线可通过一黏着件5-AD连接于活动元件5-103。具体而言,如图53所示,第一端5-10551可形成有一开口5-1055H,并且黏接件5-AD可设置于开口5-1055H内,借以使弹性部5-1055固定于活动元件5-103。
于此实施例中,弹性部5-1055与活动元件5-103可为金属材质制成。另外,在其他实施例中,活动元件5-103可与这些弹性部5-1055(弦线)一体成形,例如利用冲压成形技术。基于一体成形的设计,可以达到不用定位组装的便利性以及增加强度的目的。
请参考图54,图54为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的组合后于另一视角的立体示意图。于此实施例中,活动元件5-103是以塑胶材质制成,并且活动元件5-103上可形成有至少一定位部5-103P,对应于开口5-1055H,配置以定位所述弦线的第一端5-10551。另外,也可进一步设置黏接件5-AD于开口5-1055H内,以使第一端5-10551固定于活动元件5-103。基于定位部5-103P的设计,可以增加组装的便利性以及定位的精确度。
请参考图55,图55为根据本公开另一实施例的活动元件5-103与多个弹性部5-1055的立体示意图。于此实施例中,活动元件5-103是塑胶材质制成,这些弹性部5-1055(弦线)是以金属材质制成,并且是以埋入射出成形(Insert molding)技术内嵌于活动元件5-103。基于此设计,可以提升光学系统5-100的组装便利性。
本公开提供一种光学系统,具有第一光学元件5-OE、塑形件5-101、活动元件5-103、固定组件5-FA、连接组件5-CA、活动组件5-MA以及驱动模块5-DM。活动元件5-103是配置通过塑形件5-101连接于第一光学元件5-OE,活动组件5-MA是通过连接组件5-CA连接于活动元件5-103。当驱动模块5-DM是配置以驱动活动组件5-MA相对固定组件5-FA运动时,可带动活动元件5-103移动,以使塑形件5-101推压第一光学元件5-OE的底部,进而改变液态镜片元件5-OE1的光学性质。
另外,在一些实施例中,弹性部5-1055的弦线可设计具有二悬臂,并且基于此弦线的设计,可以增加活动组件5-MA经由连接组件5-CA驱动活动元件5-103的稳定性。
第六组实施例。
请参考图56,图56为本发明一实施例的安装于一可携式电子装置6-50上的一光学系统6-100的示意图。可携式电子装置6-50可为任何可携式装置或手持装置,例如是数位个人助理(PDA)、智能型手机(smartphone)、平板电脑(tablet)、行动电话、行动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、笔记型电脑、车用电脑、数位相机、数位媒体播放器、游戏装置或任何类型的行动计算装置,然而,本领域普通技术人员应可理解本发明并不限于此。于此实施例中,光学系统6-100可为一具有长焦距的镜头系统,可以提供给使用者更好的拍摄效果,其中光线可经由开口6-52进入光学系统6-100内,以产生一或多个数位影像。
请参考图57以及图58,图57为本公开一实施例的光学系统6-100的立体结构示意图,并且图58为本公开一实施例的光学系统6-100的剖面示意图。于此实施例中,光学系统6-100包含有一壳体6-102,埋设于可携式电子装置6-50内,并且光学系统6-100还包含一固定构件6-104、一第一光学模块6-110、一第二光学模块6-120、一反射式光学模块6-140(第四光学模块)、以及一感光模块6-180,容置于壳体6-102内。
其中,固定构件6-104可为一板状结构,固定于壳体6-102的底面,而第一光学模块6-110、第二光学模块6-120、反射式光学模块6-140、以及感光模块6-180是可固定地设置于固定构件6-104上并且沿着一第一方向(X轴方向)排列。其中,在第一方向上,第一光学模块6-110是设置于反射式光学模块6-140(第四光学模块)与第二光学模块6-120之间。
值得注意的是,这些光学模块以及感光模块6-180与固定构件6-104之间可具有一间隙。举例来说,如图58所示,固定构件6-104与第一光学模块6-110之间形成有一间隙,并且固定构件6-104与第二光学模块6-120之间形成有另一间隙,而光学系统6-100可包含多个接着元件6-AD,填满这些间隙,以使这些光学模块可以固定于固定构件104。
再者,第一光学模块6-110具有一第一壳体6-1102、第二光学模块6-120具有一第二壳体6-1202,第一壳体6-1102具有一第一壁面6-1102S,第二壳体1202具有一第二壁面6-1202S,并且第一壁面6-1102S是朝向第二壁面6-1202S。于此实施例中,第一壁面6-1102S没有接触第二壁面6-1202S,意即第一壁面6-1102S与第二壁面6-1202S之间具有一空隙6-GP。
相似地,反射式光学模块6-140的壳体6-1402也与第一壳体6-1102之间具有一空隙,其余以此类推。意即,本公开的光学系统6-100中的各个模块具有各自的壳体,并且相邻的壳体不会彼此接触。
请参考图58与图59,图59为根据本公开一实施例的光学系统6-100的上视示意图。第一光学模块6-110中的第一光学元件(光学元件6-OE)具有一第一光轴6-O1,第二光学模块6-120中的第二光学元件(镜头6-1220)具有一第二光轴6-O2,并且第一光学模块6-110以及第二光学模块6-120配置以于接着元件6-AD固化前被调整以使第一光轴6-O1对齐于第二光轴6-O2。
举例而言,如图59所示,当第一光学模块6-110与第二光学模块6-120分别利用接着元件6-AD安装于固定构件6-104上时,可能会因为组装公差使得第二光轴6-O2没有对齐于第一光轴6-O1。此时,组装人员可旋转第二光学模块6-120,使第二光轴6-O2对齐于第一光轴6-O1,接着才将接着元件6-AD固化,使第一光学模块6-110与第二光学模块6-120稳定地固定于固定构件6-104上。
在本公开一实施例中,接着元件6-AD可为紫外线硬化(Ultraviolet Rays,UV)胶水,但不限于此,其可利用紫外线照射产生固化。
值得注意的是,如图58与图59所示,当沿着垂直第一方向(X轴方向)的一第二方向(Y轴方向)观察时,第一光学模块6-110的一驱动组件6-DA与第二光学模块6-120的一镜头6-1220(第二光学元件)至少部分重叠。
再者,如图57至图59所示,第一光学模块6-110还包含一第五光学模块6-150以及一第六光学模块6-160,第五光学模块6-150中可包含一光圈,并且第六光学模块6-160可包含一快门。第五光学模块6-150是设置于反射式光学模块6-140上方(图58),并且第六光学模块6-160是设置于感光模块6-180与第二光学模块6-120之间。
第五光学模块6-150是配置以接收沿着一第三方向(Z轴方向)的一入射光6-L,入射光6-L经过第五光学模块6-150后被反射式光学模块6-140所接收,接着反射式光学模块6-140反射出一反射光6-RL。反射光6-RL会沿着第一方向移动,依序经由第一光学模块6-110、第二光学模块6-120、第六光学模块6-160模块后被感光模块6-180所接收,以产生数位影像。
接着说明第二光学模块6-120的具体结构。如图58所示,第二光学模块6-120主要包括一镜头驱动机构6-1210以及一镜头6-1220,其中镜头驱动机构6-1210系用以驱动前述镜头6-1220移动。举例而言,前述镜头驱动机构6-1210可包括一镜头承载座6-1211、一外框6-1212、两个簧片6-1213、至少一线圈6-1214、以及至少一磁性元件6-1215。其中,线圈6-1214以及磁性元件6-1215可构成一第二驱动组件。
前述镜头6-1220(第二光学元件)固定于镜头承载座6-1211(第二连接件)中。两个簧片6-1213连接镜头承载座6-1211和外框6-1212,并分别位于镜头承载座6-1211的相反侧,以使镜头承载座6-1211可活动地悬吊于外框6-1212中。线圈6-1214和磁性元件6-1215分别设置于镜头承载座6-1211和外框6-1212上,且彼此相互对应。当电流流入线圈6-1214时,线圈6-1214和磁性元件6-1215之间会产生电磁作用,镜头承载座6-1211以及设置于镜头承载座6-1211上的镜头6-1220可被驱动而相对于外框6-1212(第二固定部)移动,例如沿着X轴方向移动。另外,第二光学模块6-120可还包括一感测元件6-1216,配置以感测镜头承载座6-1211相对外框6-1212的运动。
接着说明反射式光学模块6-140的具体结构。如图58所示,反射式光学模块6-140主要包括一光学元件6-1410、一光学元件承载座6-1420、一框体6-1430、至少一第一枢轴6-1450、一第一驱动模块6-1460、以及一位置检测器6-1401。
光学元件承载座6-1420即可通过第一枢轴6-1450而与框体6-1430枢接。当光学元件承载座6-1420相对于框体6-1430旋转时,设置于其上的光学元件6-1410可同时相对于框体6-1430旋转。前述光学元件6-1410例如可为一棱镜或一反射镜。
第一驱动模块6-1460可包括一第一电磁驱动组件6-1461和一第二电磁驱动组件6-1462,分别设置于框体6-1430和光学元件承载座6-1420上,且两者的位置相互对应。
举例而言,第一电磁驱动组件6-1461可包括驱动线圈,而第二电磁驱动组件6-1462可包括磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件6-1461)时,驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用,如此一来,即可带动光学元件承载座6-1420以及光学元件6-1410相对于框体6-1430绕第一枢轴6-1450旋转,进而调整反射光6-RL抵达感光模块6-180上的位置。
位置检测器6-1401可设置于框体6-1430上并对应前述第二电磁驱动组件6-1462,以通过检测第二电磁驱动组件6-1462的位置来获得光学元件6-1410的旋转角度。前述位置检测器6-1401例如可为霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器、穿隧磁阻效应感测器、或磁通量感测器。
接着说明第一光学模块6-110的具体结构。请参考图60至图62,图60为根据本公开一实施例的一第一光学模块6-110的立体示意图,图61为根据本公开一实施例的第一光学模块6-110的一爆炸示意图,并且图62为根据本公开一实施例的第一光学模块6-110沿着图60的线段6-A-6-A’的剖面示意图。于此实施例中,第一光学模块6-110包含一光学元件模块6-OEM、一固定组件6-FA(第一固定部)、一活动组件6-MA(第一活动组件)、一驱动组件6-DA(第一驱动组件)、以及一位置感测组件6-SA。活动组件6-MA是对应光学元件模块6-OEM的一光学元件6-OE(第一光学元件),并且活动组件6-MA可相对固定组件6-FA运动。驱动组件6-DA是用以驱动活动组件6-MA相对固定组件6-FA运动,并且位置感测组件6-SA是用以感测活动组件6-MA相对固定组件6-FA的位置与运动。
如图61所示,固定组件6-FA可包含一顶框6-1102、一侧框6-1104、以及一底座6-1112。顶框6-1102是固定地连接于侧框6-1104,并且侧框6-1104是固定地连接于底座6-1112。顶框6-1102具有一开孔6-11021以及四个凸柱6-11023,并且光学元件模块6-OEM是固定地设置于这些凸柱6-11023上。侧框6-1104与底座6-1112可形成有一容置空间6-AS(图62),配置以容置活动组件6-MA以及驱动组件6-DA。另外,固定组件6-FA可还包含一电路板6-1114,固定地设置于侧框6-1104的一侧边。
活动组件6-MA包含一活动构件6-1108以及二弹性元件6-1106,活动构件6-1108是可活动地设置于容置空间6-AS内,并且弹性元件6-1106是设置于侧框6-1104与底座6-1112之间。另外,驱动组件6-DA可包含一驱动线圈6-DCL、一第一驱动磁性元件6-MG1以及一第二驱动磁性元件6-MG2。
如图61所示,驱动线圈6-DCL是设置活动构件6-1108中,活动构件6-1108可具有多个凹槽6-1108C位于驱动线圈6-DCL周围,并且每一凹槽6-1108C内可容纳一接着元件6-AD,以使驱动线圈6-DCL固定于活动构件6-1108中。第一驱动磁性元件6-MG1与第二驱动磁性元件6-MG2是对应驱动线圈6-DCL并且固定地设置于固定组件6-FA。具体而言,第一驱动磁性元件6-MG1与第二驱动磁性元件6-MG2是设置于侧框6-1104上且位于容置空间6-AS内。另外,驱动线圈6-DCL是经由二弹性元件6-1106电性连接于电路板6-1114,例如通过图57中的焊锡6-SD连接电路板6-1114。
于此实施例中,位置感测组件6-SA包含有一被感测单元6-SAU以及一感测元件6-SE。感测元件6-SE设置于电路板6-1114上且对应于被感测单元6-SAU。被感测单元6-SAU可具有多个参考磁性元件6-RGE,这些参考磁性元件6-RGE是沿着一第一方向(例如X轴方向)排列,被感测单元6-SAU与感测元件6-SE是沿着一排列方向(Y轴方向)排列,并且前述第一方向与前述排列方向不平行。
如图61与图62所示,光学元件6-OE为一液态镜头,并且光学元件6-OE也可包含一流道6-OE1。流道6-OE1与光学元件6-OE内设置有可透光的液体。再者,光学元件驱动机构6-1100可还包含一塑形件6-1101(第一连接件),活动构件6-1108的一凸柱6-11081插设于塑形件6-1101,并且塑形件6-1101是抵接于流道6-OE1的一端(如图62中的左端)。
于此实施例中,光学元件6-OE以及流道6-OE1沿着X轴的一、或两侧可为薄膜结构,当驱动线圈6-DCL通电时会与第一驱动磁性元件6-MG1第二驱动磁性元件6-MG2产生电磁驱动力,此电磁驱动力会驱动活动构件6-1108沿着X轴方向移动,因此活动构件6-1108与塑形件6-1101会推挤流道6-OE1,使流道6-OE1的部分液体流向光学元件6-OE,进而使光学元件6-OE产生形变。如此一来改变了光学元件6-OE的光学性质,借以达成光学变焦的效果。
如图62所示,活动构件6-1108可形成有一分隔结构6-1108SS(间隔元件),设置于这些参考磁性元件6-RGE之间。当沿着第一方向(X轴)观察时,这参考磁性元件6-RGE与分隔结构6-1108SS部分重叠,并且分隔结构6-1108SS具有非导磁性材质,例如为塑胶材质。再者,第一光学模块6-110可包含多个接着元件6-AD分别设置于分隔结构6-1108SS与这些参考磁性元件6-RGE之间,以使参考磁性元件6-RGE固定于活动构件6-1108。
请参考图63,图63为根据本公开另一实施例的光学系统6-100的上视示意图。于此实施例中,光学系统6-100可还包含一第三光学模块6-130,并且第三光学模块6-130可与第一光学模块6-110具有相同的结构。例如第三光学模块6-130还包含一第三驱动组件(如驱动组件6-DA)、一第三固定部(如固定组件6-FA)以及一第三连接件(如塑形件6-1101)。
当沿着第一方向(X轴方向)观察时,第二驱动组件的磁性元件6-1215与第三光学模块6-130的一第三光学元件(例如光学元件6-OE)至少部分重叠。而当沿着第二方向(Y轴方向)观察时,第三光学模块6-130的第三驱动组件的驱动线圈6-DCL与镜头6-1220(第二光学元件)部分重叠。
值得注意的是,第一光学模块6-110的光学元件6-OE(第一光学元件)以及第三光学模块6-130的光学元件6-OE(第三光学元件)是位于该第二驱动组件的磁性元件6-1215的相反两侧。基于上述设计,第二光学模块6-120可配置有较长的镜头6-1220,以使光学系统6-100获得更好的拍摄效果。
另外,本公开的第一光学模块6-110至反射式光学模块6-140是沿着第一方向(X轴方向)排列,并非沿着一第三方向(Z轴方向)堆迭,其中第三方向垂直于第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)。
本公开提供一种光学系统,具有多个模块,设置于一壳体6-102内且可固定于固定构件6-104上。这些模块可包含液态镜头模块、反射式光学模块、光圈或感光模块。这些模块在固定构件6-104上的配置可根据不同的设计需求来调整,以使光学系统获得更好的效能。
另外,这些模块中的第一光学模块6-110至反射式光学模块6-140都不会沿着Z轴方向堆叠,因此使得本公开的光学系统可以达到小型化的目的。
第七组实施例。
首先请参阅图64,本公开一实施例的光学元件驱动机构7-100可装设于一电子装置7-1内,用以照相或摄影,其中前述电子装置7-1例如可为智能型手机或是数位相机,但本公开不限于此。应注意的是,图64中所示的光学元件驱动机构7-100与电子装置7-1的位置及大小关系仅为一示例,而非限制光学元件驱动机构7-100与电子装置7-1的位置及大小关系。实际上,光学元件驱动机构7-100可根据不同的需求而装设在电子装置7-1中的不同位置。
请参阅图65,光学元件驱动机构7-100具有一光轴7-O,光轴7-O贯穿光学元件驱动机构7-100。请参阅图66,光学元件驱动机构7-100包括一活动部7-10、一固定部7-20以及一驱动组件7-30。活动部7-10包括至少三感应组件(可由磁性元件以及磁场感测单元组成,或是由光学参考物以及光感测元件组成等等)7-11的一部分、四个固定元件7-12以及一承载座7-13。固定部7-20包括一外框7-21、一底座7-22以及一感光元件保持座7-23。驱动组件7-30包括四个压电元件7-31、四个形变元件7-32以及四个连接元件7-33。请再参阅图65,光学元件驱动机构7-100的活动部7-10与一光学元件7-110接触,且感光元件保持座7-23与底座7-22接触并固持一感光元件(未表示)。外框7-21具有四个侧壁7-21a,侧壁7-21a平行于光轴7-O,且外框7-21与驱动组件7-30之间具有一间隙7-T。也就是说,侧壁7-21a未直接接触驱动组件7-30。如此一来,在光学元件驱动机构7-100受到冲击时,可避免驱动组件7-30与外框7-21发生碰撞,进而避免驱动组件7-30受到损伤。如图65及图66所示,在本实施例中,光学元件7-110可为一镜头。更具体地说,活动部7-10的承载座7-13具有一中空环状结构,并具有一贯穿孔7-13a以及形成于贯穿孔7-13a上的一螺牙结构7-13b,而螺牙结构7-13b可令光学元件7-110锁固于贯穿孔7-13a内。
请参阅图67,至少三感应器7-11设置在承载座7-13上,以检测活动部7-10的承载座7-13相对于固定部7-20的运动。应注意的是,感应器7-11的数量亦可为四个或更多个。底座7-22具有一阶梯部7-22a以及一表面部7-22b。外框7-21放置在阶梯部7-22a上(请参阅图65),使得外框7-21更稳固地附接到底座7-22,增加接着面积以减少外框7-21相对于底座7-22运动的程度。压电元件7-31直接接触底座7-22的表面部7-22b,并固定在表面部7-22b上。形变元件7-32对应于压电元件7-31,且形变元件7-32也直接接触表面部7-22b,并固定在表面部7-22b上。在一些实施例中,驱动组件7-30包括至少二压电元件7-31以及对应的至少二形变元件7-32,且压电元件7-31的每一者独立地驱动对应的形变元件7-32。如图67所示,在本实施例中,驱动组件7-30的四个压电元件7-31对应于四个形变元件7-32,且压电元件7-31的每一者独立地驱动对应的形变元件7-32。应注意的是,驱动组件7-30的压电元件7-31、形变元件7-32及连接元件7-33的数量并不限于四个。在其他实施例中,压电元件7-31、形变元件7-32及连接元件7-33的数量可为一个、两个、三个或其他数量。
如图67所示,沿垂直于光轴7-O的方向观察,形变元件7-32的下半部7-32a与压电元件7-31重叠,而形变元件7-32的上半部7-32b为形变元件7-32朝上外露于压电元件7-31的部分。压电元件7-31可由两片压电材料所组成,且两片压电材料分别与形变元件7-32的下半部7-32a接触,以在压电材料接收一外部电流而产生形变后,压电元件7-31沿平行于光轴7-O的一延伸方向驱使形变元件7-32产生形变。也就是说,在接收外部电流后,压电元件7-31与形变元件7-32的延伸方向平行于光轴7-O。形变元件7-32的上半部7-32b与连接元件7-33接触,但形变元件7-32的上半部7-32b不与压电元件7-31接触,而连接元件7-33与承载座7-13接触。如此一来,在压电材料接收外部电流而产生形变并驱使形变元件7-32产生形变时,连接元件7-33将随着形变元件7-32的上半部7-32b运动,进而驱动承载座7-13沿光轴7-O方向相对于固定部7-20运动。活动部7-10经由连接元件7-33及固定元件7-12活动地连接固定部7-20。
请参阅图68,压电元件7-31及形变元件7-32具有板状结构。在本实施例中,形变元件7-32的下半部7-32a部分地朝下外露于压电元件7-31外,如此一来,可增加形变元件7-32与底座7-22的表面部7-22b的接触面积,使得形变元件7-32更稳固地附接到表面部7-22b上,且在附接时可使用具有弹性的接着材料(例如软性的接着剂),使其可以大略固定于底座7-22且不影响压电元件7-31以及形变元件7-32的运动,另外更可设置支撑结构在形变元件7-32(或压电元件7-31)与固定部之间,以更确实的限制压电元件7-31以及形变元件7-32的位置,更可将下半部7-32a中间(朝向底座凸出)的部分使用较硬的胶水,而下半部7-32a两侧(朝向底座凸出)的部分使用较软的胶水更进一步地提升接着效果。形变元件7-32的上半部7-32b具有两个延伸部7-32b’,延伸部7-32b’沿实质上平行于光轴7-O的方向延伸一段距离后,以实质上垂直于光轴7-O的方向延伸并面朝彼此地设置。连接元件7-33与对应的延伸部7-32b’的一接触面7-32b”接触。具体地说,连接元件7-33通过摩擦力而承靠在接触面7-32b”上。形变元件7-32由可产生形变的材料所构成(例如,金属),然而接触面7-32b”必须为刚性的,使得接触面7-32b”及连接元件7-33之间的摩擦力不因形变元件7-32的形变而改变,另外在其他未图示的实施例中,可以将具有弹性的接着材料设置于上半部7-32b与固定部之间,或是压电元件7-31与固定部之间。
请参阅图69,连接元件7-33包括一第一部分7-33a、一弯曲部7-33b以及一第二部分7-33c。第一部分7-33a直接连接到弯曲部7-33b,且第二部分7-33c也直接连接到弯曲部7-33b,但是第一部分7-33a并未直接连接到第二部分7-33c。第一部分7-33a与弯曲部7-33b以虚线7-W1为界,弯曲部7-33b与第二部分7-33c以虚线7-W2为界。在图69的实施例中,第一部分7-33a为非直线状并具有一折弯点7-C1以及一折弯点7-C2,而第二部分7-33c为直线状。总的来说,连接元件7-33实质上为由一封闭结构以及一开口构成的U形构造。连接元件7-33为可挠的,并具有一预压力。连接元件7-33具有非直线状的第一部分7-33a及直线状的第二部分7-33c的构造能使连接元件7-33更有效地运用此预压力,而此预压力驱使第一部分7-33a及第二部分7-33c朝相反方向承靠在形变元件7-32的接触面7-32b”上,使得连接元件7-33不会相对于接触面7-32b”运动。
请参阅图70,连接元件7-33的第一部分7-33a具有一第一表面7-33a’,且第二部分7-33c具有一第二表面7-33c’。第一表面7-33a’面朝远离活动部7-10的方向,而第二表面7-33c’面朝活动部7-10。第一部分7-33a还包括一第一开口7-33a”,第二部分7-33c还包括一第二开口7-33c”。一般来说,第一开口7-33a”及第二开口7-33c”可为圆形开口。然而,第一开口7-33a”及第二开口7-33c”的形状可因实际需求而为其他非圆形开口。活动部7-10的固定元件7-12贯穿第一开口7-33a”及第二开口7-33c”。
在一实施例中,第一开口7-33a”的尺寸7-33a”’小于第二开口7-33c”的尺寸7-33c”’。因此,第二表面7-33c’与固定元件7-12的最短距离7-S2大于第一表面7-33a’与固定元件7-12的最短距离7-S1。如此一来,第二部分7-33c的第二开口7-33c”比第一部分7-33a的第一开口7-33a”提供固定元件7-12更多的运动空间,使得承载座7-13相对于固定部7-20旋转运动时,不会受到第二开口7-33c”的影响,进而不会使承载座7-13旋转运动的角度受到不必要的限制。
请参阅图71及图72,在另一实施例中,第一开口7-33a”的尺寸7-33a”’与第二开口7-33c”的尺寸7-33c”’相同,然而,固定元件7-12的尺寸不为恒定的。固定元件7-12在第一开口7-33a”处具有第一尺寸7-12a,而固定元件7-12在第二开口7-33c”处具有第二尺寸7-12b,而且第一尺寸7-12a大于第二尺寸7-12b。在此配置下,第二表面7-33c’与固定元件7-12的最短距离7-S2大于第一表面7-33a’与固定元件7-12的最短距离7-S1。如此一来,第二部分7-33c的第二开口7-33c”比第一部分7-33a的第一开口7-33a”提供固定元件7-12更多的运动空间,使得承载座7-13相对于固定部7-20旋转运动时,不会受到第二开口7-33c”的影响,进而不会使承载座7-13旋转运动的角度受到不必要的限制。
请参阅图73,驱动组件7-30的连接元件7-33的第二部分7-33c沿垂直于光轴7-O的方向延伸后,与活动部7-10的承载座7-13接触。连接元件7-33的第一部分7-33a沿垂直于光轴7-O的方向延伸后,在第一部分7-33a的折弯点7-C1及折弯点7-C2弯曲后,以大致上平行于第一部分7-33a的原延伸方向继续延伸并连接到弯曲部7-33b。应注意的是,在折弯点7-C1及折弯点7-C2弯曲后的第一部分7-33a比在折弯点7-C1及折弯点7-C2弯曲前的第一部分7-33a更接近承载座7-13,且第一部分7-33a未与承载座7-13接触。而且,固定元件7-12及第二表面7-33c’直接接触承载座7-13,以将承载座7-13与连接元件7-33接触并活动地连接。由于固定元件7-12贯穿第一部分7-33a的第一开口7-33a”及第二部分7-33c的第二开口7-33c”(见图70、图71及图72),因此,沿着光轴7-O方向观察时,第一部分7-33a及第二部分7-33c与固定元件7-12至少部分重叠。应注意的是,在图73的实施例中,固定元件7-12并未突出于第一部分7-33a。如此一来,可避免固定元件7-12与光学元件驱动机构7-100的其他元件的不必要接触,且具有小型化的效果。
请参阅图74,在图74的实施例中,连接元件7-33’的第一部分7-33’a具有一折弯点7-C1’、一折弯点7-C2’以及一折弯点7-C3’,而第二部分7-33’c并非直线状,并具有一折弯点7-C4’。第二部分7-33’c沿垂直于光轴7-O的方向延伸后,与活动部7-10的承载座7-13接触,并于第二部分7-33’c的折弯点7-C4’弯曲一角度后,再度以垂直于光轴7-O的另一方向延伸,且保持与承载座7-13接触并连接到弯曲部7-33’b。连接元件7-33的第一部分7-33’a沿垂直于光轴7-O的方向延伸后,在第一部分7-33’a的折弯点7-C1’及折弯点7-C2’弯曲后,以大致上平行于第一部分7-33’a的原延伸方向继续延伸。接着,第一部分7-33’a在折弯点7-C3’以大致上相同于第二部分7-33’c的折弯点7-C4’的角度弯曲后,继续以大致上平行于第二部分7-33’c的方向延伸并连接到弯曲部7-33’b。应注意的是,在折弯点7-C1’及折弯点7-C2’弯曲后的第一部分7-33’a比在折弯点7-C1’及折弯点7-C2’弯曲前的第一部分7-33’a更接近承载座7-13,且第一部分7-33’a未与承载座7-13接触。相较于图73的实施例的连接元件7-33,图74的实施例的连接元件7-33’具有较长的长度、较好的应力分布及较高的机械强度,且在受冲击时,可更进一步降低断裂的可能性。固定元件7-12及第二表面7-33’c’直接接触承载座7-13,以将承载座7-13与连接元件7-33接触并活动地连接。由于固定元件7-12贯穿第一部分7-33’a的第一开口7-33’a”及第二部分7-33’c的第二开口7-33’c”(与图70、图71及图72中实施例相似),因此,沿着光轴7-O方向观察时,第一部分7-33’a及第二部分7-33’c与固定元件7-12至少部分重叠。应注意的是,在图74的实施例中,固定元件7-12并未突出于第一部分7-33’a。如此一来,可避免固定元件7-12与光学元件驱动机构7-100的其他元件的不必要接触,且具有小型化的效果。
请参阅图75,当驱动组件7-30的每一个压电元件7-31及每一个对应的形变元件7-32的位移量相同时,驱动组件7-30驱动活动部7-10的承载座7-13相对固定部7-20沿平行于光轴7-O的方向运动,达到使活动部7-10的承载座7-13平移的功用,其中虚线为承载座7-13的原始位置。请参阅图76,在一种情况下,当驱动组件7-30的压电元件7-31及形变元件7-32的位移量不同时,驱动组件7-30驱动活动部7-10的承载座7-13相对固定部7-20以垂直光轴7-O的方向为轴心旋转,达到使活动部7-10的承载座7-13旋转的功用,其中虚线为承载座7-13的原始位置。请参阅图77,当驱动组件7-30的压电元件7-31及形变元件7-32的位移量不同时,在另一种情况下,当驱动组件7-30的压电元件7-31及形变元件7-32的位移量不同时,驱动组件7-30驱动活动部7-10的承载座7-13相对固定部7-20沿平行于光轴7-O的方向运动并以垂直光轴7-O的方向为轴心旋转,达到使活动部7-10的承载座7-13平移及旋转的功用,其中虚线为承载座7-13的原始位置。
请参阅图78,本公开另一实施例的光学元件驱动机构7-120包括一活动部7-40、一固定部7-50以及一驱动组件7-30。相较于光学元件驱动机构7-100,光学元件驱动机构7-120的活动部7-40不再具有承载座,但活动部7-40还包括一感光元件保持座7-44,而光学元件驱动机构7-120的固定部7-50则不再具有感光元件保持座,但固定部7-50还包括一承载座7-53。光学元件驱动机构7-120的驱动组件7-30的特征则与光学元件驱动机构7-100的驱动组件7-30的特征相同。光学元件驱动机构7-120中与光学元件驱动机构7-100的元件配置相同的主要结构、功能及配置于此不再赘述。在本实施例中,光学元件7-130为设置在感光元件保持座7-44上的一感光元件,而光学元件7-135为一一般镜头。也就是说,在本实施例中,承载座7-53不会相对于固定部7-50运动,而是活动部7-40的感光元件保持座7-44通过驱动组件7-30而相对于固定部7-50运动,进而驱动感光元件相对于固定部7-50运动。
请参阅图79,驱动组件7-30的压电元件7-31与固定部7-50的承载座7-53接触,而驱动组件7-30的连接元件7-33与感光元件保持座7-44接触。也就是说,在压电元件7-31的压电材料接收外部电流而产生形变并驱使形变元件7-32产生形变时,连接元件7-33将随着形变元件7-32运动,进而驱动感光元件保持座7-44及光学元件7-130沿光轴7-O方向相对于固定部7-50运动。同样地,驱动组件7-30的每一个压电元件7-31及每一个对应的形变元件7-32可独立地运动,以达到使活动部7-40的感光元件保持座7-44平移、旋转、或同时旋转及平移的功用。如此一来,可通过感光元件保持座7-44平移、旋转、或同时旋转及平移,而达到使进入光学元件7-135并抵达光学元件7-130的光线变焦或对焦的功能。
请参阅图80,本公开又一实施例的光学元件驱动机构7-140包括一活动部7-70、一固定部7-80以及一驱动组件7-30。相较于光学元件驱动机构7-100,光学元件驱动机构7-140的活动部7-70不再具有承载座,但活动部7-70还包括一挤压环7-74,而固定部7-80还包括一承载座7-84。也就是说,在本实施例中,承载座7-84是固定地设置在固定部7-80上。光学元件驱动机构7-140的驱动组件7-30的特征则与光学元件驱动机构7-100的驱动组件7-30的特征相同。光学元件驱动机构7-140中与光学元件驱动机构7-100的元件配置相同的主要结构、功能及配置于此不再赘述。在本实施例中,光学元件7-150为一液态镜头,而光学元件7-155为一一般镜头。
请参阅图81,液态镜头7-150配置在固定部7-80的外框7-81上,而挤压环7-74设置在液态镜头7-150下方。在本实施例中,驱动组件7-30设置于固定部7-80上,并与活动部7-70接触。更具体地说,驱动组件7-30的压电元件7-31与固定部7-80的底座7-82接触,而驱动组件7-30的连接元件7-33与活动部7-70的挤压环7-74接触。在压电元件7-31的压电材料接收外部电流而产生形变并驱使形变元件7-32产生形变时,连接元件7-33将随着形变元件7-32运动,进而驱动挤压环7-74沿光轴7-O方向相对于固定部7-80运动,并挤压液态镜头7-150。同样地,驱动组件7-30的每一个压电元件7-31及每一个对应的形变元件7-32可独立地运动,而使挤压环7-74以不同的方式挤压液态镜头7-150。
请参阅图82,当形变元件7-32未产生形变(未表示)时,挤压环7-74不挤压液态镜头7-150,液态镜头7-150并未产生变形,而液态镜头7-150的曲率未产生变化,且液态镜头7-150的镜面中心线7-M未改变(亦即,平行于光轴7-O)。请参阅图83,当每个形变元件7-32产生一致的形变时(未表示),挤压环7-74以一致的力量挤压液态镜头7-150,液态镜头7-150产生变形,曲率产生变化,而镜面中心线7-M仍未改变(亦即,平行于光轴7-O)。请参阅图84,当形变元件7-32产生不一致的形变时(未表示),当挤压环7-74以不一致的力量挤压液态镜头7-150,液态镜头7-150变形,曲率产生变化,镜面中心线7-M仍改变(亦即,不平行于光轴7-O)。因此,通过形变元件7-32产生不同的形变,挤压环7-74可使液态镜头7-150产生不同的变形,而达到光学对焦及光学防手震的功效。
第八组实施例。
请参考图85至图86,图85为根据本公开一实施例的反射元件驱动模块8-201的立体图,图86为根据本公开图85的实施例的反射元件驱动模块8-201的爆炸图。如图85、图86所示,在本实施例中,反射元件驱动模块8-201系,具有高度在10公分以内的矩形结构,主要包括一顶壳8-210、一底座8-220、一框架8-230、四个磁铁8-240、一承载座8-250、一线圈8-260、一弹性元件8-270、四个悬吊线8-274、一驱动板8-280、一电路基板8-290、一第一磁场感测元件8-292、一第二磁场感测元件8-294、一第三磁场感测元件8-296、一第一反射元件8-300、一第二反射元件8-310、一支架8-315、一光学元件8-320。反射元件驱动模块8-201将具有一光轴8-O的一入射光线通过其内部的第一反射元件8-300以及第二反射元件200反射,而最终在光学元件8-320被接收。
前述顶壳8-210具有一中空结构,且其与底座8-220可相互结合而构成反射元件驱动模块8-201的一外壳8-F,其中顶壳8-210构成外壳8-F的顶壁8-210A与四个侧壁8-210B,且底座8-220构成外壳8-F的底壁8-220A。应了解的是,顶壳8-210及底座8-220上分别形成有一顶壳开孔8-212及一底座开孔8-222,顶壳开孔8-212的中心对应于光轴8-O,而底座开孔8-222则对应于设置在反射元件驱动模块8-201之外的影像感测元件(未图示),外部光线可由顶壳开孔8-212进入顶壳8-210,接着经过光学元件8-320与底座开孔8-222后由前述影像感测元件(未图示)所接收,以产生一数位影像信号。
前述框架8-230具有一开口8-232以及四个框边8-230A,其中框边8-230A分别对应于外壳8-F的四个侧壁8-210B。磁铁8-240的形状为长条形,并且四个磁铁8-240可固定于四个框边8-230A上。在一些实施例中,磁铁8-240可为其他不同形状,并且四个磁铁8-240可固定于框架8-230的四个角落。
前述承载座8-250具有一中空结构,并具有一贯穿孔8-252,前述线圈8-260卷绕于承载座8-250的外周面。在本实施例中,承载座8-250系活动地(movably)设置于框架8-230内。更具体而言,承载座8-250可通过金属材质的弹性元件8-270悬吊于框架8-230的中心。当一电流被施加至前述线圈8-260时,可通过和磁铁8-240的磁场产生作用,产生一电磁驱动力(electromagnetic force)以驱使承载座8-250相对于框架8-230沿Z轴方向移动。
应了解的是,弹性元件8-270的外周部连接于框架8-230,其内周部则连接于承载座8-250,借此可使承载座8-250能以悬吊的方式设置于框架8-230内。
前述四个悬吊线8-274的一端连接于电路基板8-290,另一端则连接弹性元件8-270,借以将框架8-230连同设置于其内的承载座8-250悬吊于外壳8-F内,其中前述悬吊线8-274的材质例如可包括金属。
前述驱动板8-280例如为一印刷电路板,其内部设有四个驱动线圈(图未示),分别对应于四个磁铁8-240的位置,且驱动板8-280可通过黏着方式固定于电路基板8-290上。
应了解的是,电路基板8-290上设有用以传送电信号至线圈8-260及驱动板8-280的驱动线圈的配线,且电路基板8-290上的配线系可通过悬吊线8-274及弹性元件8-270而电性连接至线圈8-260,借此可控制承载座8-250在光轴8-O方向上的移动,在本实施例中,电路基板8-290内嵌于底座8-220。
在本实施例中,于底座8-220的不同侧边上分别安装有和电路基板8-290电性连接的一第一磁场感测元件8-292以及一第二磁场感测元件8-294,其例如为霍尔感测器(Halleffect sensor)、磁敏电阻感测器(MR sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)等,借此可用以感测框架8-230上的磁铁8-240的磁场变化以得知框架8-230和承载座8-250相对于底座8-220在X方向及Y方向上的位置偏移量。另外,在本实施例中,将一第三磁场感测元件8-296设置于承载座8-250、一感测磁铁8-298设置于框架8-230,以感测Z方向上的位移偏移量。
需特别说明的是,前述电路基板8-290可产生并提供电信号至前述驱动板8-280中的驱动线圈,并通过此驱动线圈与框架8-230上的磁铁8-240之间所产生的电磁驱动力,以驱使框架8-230沿着垂直于光轴8-O的方向(平行于XY平面)移动来补偿前述位置偏移,进而实现光学防手震(OIS)的功能。
接着请参考图87,图87为根据本公开一实施例的第一反射元件8-300以及第二反射元件8-310的结构示意图。第一反射元件8-300设置以对应入射光线,此光线具有光轴8-O。第二反射元件8-310设置以对应第一反射元件8-300反射的光线,并可相对第一反射元件8-300运动。第一反射元件8-300具有一第一反射面8-301、一穿孔8-302以及第一反射元件侧壁8-303,穿孔具有一直径8-d。沿平行于光轴8-O的方向看时,穿孔8-302与第二反射元件8-310部分重叠,且第一反射面8-301围绕此穿孔8-302。第一反射元件侧壁8-303设置于第一反射面8-301周围,且沿着平行于光轴8-O的方向延伸,用以遮挡不想要的光线,也就是说,通过第一反射元件侧壁8-303设置,可有效地避免不平行于光轴8-O的光线的干扰。在本实施例中,第一反射面8-301的材质为玻璃,而第一反射元件侧壁8-303的材质为塑胶,但第一反射面8-301以及第一反射元件侧壁8-303的材质不限于此,可视需求而改变,举例而言,第一反射面8-301的材质也可为不锈钢、聚碳酸酯或压克力,又,也可以在第一反射面8-301镀一层金属薄膜。
接着请参考图88,图88为根据本公开一实施例的反射元件驱动模块8-201的俯视图,第一反射元件8-300以及第二反射元件8-310沿着平行于光轴8-O的方向排列设置,第一反射元件8-300较第二反射元件8-310更靠近底座8-220(请参考图89),且第二反射元件8-310具有透明材质可使光线部分通过。第二反射元件8-310包括一第二反射面8-311以及一凹部8-312(请参考图89)。支架8-315为可透光的材质,可使光线部分通过。支架8-315设置用以连接承载座8-250与第二反射元件8-310,在本实施例中,支架8-315具有多个悬臂8-315A,悬臂8-315A的一端连接至第二反射元件8-310的凹部8-312,而悬臂8-315A的另一端利用嵌入成型(Insert Molding)的方式固定至承载座8-250,悬臂的材质为金属,以稳定地支撑第二反射元件8-310。沿着平行于光轴8-O的方向观察时,支架8-315与第一反射元件8-300部分重叠,而悬臂8-315A以光轴8-O为中心呈点对称。在本实施例中,悬臂8-315A的宽度约为2毫米,但并不限定于此,可视需求调整。
接着请参考图89,图89为图85的反射元件驱动模块8-201沿着8-A-8-A’线段切开的剖面图。光学元件8-320设置于第一反射元件8-300的穿孔8-302,以对应第二反射元件8-310反射的光线。穿孔8-302的直径8-d(如图87所示)大于光学元件8-320的宽度8-w。当沿着垂直于光轴8-O的方向观察时,光学元件8-320的局部突出穿孔8-302的上侧8-302A以及下侧8-302B。此外,当沿着垂直于光轴8-O的方向观察时,第一反射元件8-300与光学元件8-320至少部分重叠。光学元件8-320具有一光学元件侧壁8-321,并且此光学元件侧壁8-321朝向第二反射元件8-310的方向具有一缩减部8-321A,使得光线反射时受到的阻挡较少。举例而言,若此光学元件8-320不具缩减部8-321A,当光线入射至第一反射元件8-300后,由于受到光学元件侧壁8-321的阻挡,部分光线无法直接反射至第二反射元件8-310,造成最终光学元件8-320可接收到的光量变少。因此,在本实施例中,通过缩减此光学元件侧壁8-321,形成缩减部8-321A,而减少反射光线受阻挡的机率。
此外,虽然在本实施例中光学元件8-320为固定在第一反射元件8-300而不可移动,但不限于此,也可以设置光学元件8-320相对于第一反射元件8-300可运动,进一步加强光学元件的对焦功能的应用。举例而言,如图90根据本公开一实施例的光学元件驱动模块8-400的方块图所示,可再增加一光学元件驱动组件8-340,以与光学元件8-320形成一光学元件驱动模块8-400,此光学元件驱动组件8-340用以驱动光学元件8-320相对第一反射元件8-300运动。
再次参考图89,第一反射元件8-300的第一反射面8-301与第二反射元件8-310的第二反射面8-311彼此朝向不同方向,沿着平行于光轴8-O的方向观察时,第一反射元件8-300的第一反射面8-301与第二反射元件8-310的第二反射面8-311部分重叠,因此,当平行于光轴8-O的光线由外部入射进第一反射元件8-300的第一反射面8-301,第一反射元件8-300将光线汇聚反射至焦点,也就是第二反射元件8-310的位置,接着,第二反射元件8-310的第二反射面8-311再将光线反射至光学元件8-320以进一步成像。在现有的镜头模块中,若要达到长焦距,往往必须将镜头模块加长,但通过本实施例的光路设计方式,便可以用更短的镜头模块获得更长的焦距。
在本实施例中,磁铁8-240、线圈8-260以及驱动板8-280构成一驱动组件8-330,可用以驱动第二反射元件8-310相对第一反射元件8-300运动,当沿着垂直于光轴8-O的方向观察时,光学元件8-320与驱动组件8-330至少部分重叠,但驱动组件8-330的组成并不限于此,可视需求增加或减少线圈、磁铁以及驱动板或其他元件。如前所述,由于承载座8-250活动地设置于框架8-230内,而连接第二反射元件8-310的支架8-315设置于承载座8-250,因此,若要进行对焦时,通过设置在承载座8-250第三感测元件8-296以及设置在框架上的感测磁铁8-298,可判断Z轴方向上的位置,并通过电路基板8-290传送电信号使电流被施加至承载座8-250上的线圈8-260,通过与磁铁8-240的磁场产生作用,产生电磁驱动力以驱使承载座8-250以及第二反射元件8-310相对于第一反射元件8-300沿Z轴方向移动,也就是说,驱动组件8-330可驱动第二反射元件8-310,使其沿着垂直于光轴8-O的方向运动,而达到对焦效果。
若第二反射元件8-310偏离焦点位置处时,第一磁场感测元件8-292以及第二磁场感测元件8-294可感测框架8-230上的磁铁8-240的磁场变化以得知框架8-230和承载座8-250相对于底座8-220在X方向及Y方向上的位置偏移量,电路基板8-290传送电信号至驱动板8-280中的驱动线圈(未图示),并通过此驱动线圈与框架8-230上的磁铁8-240之间所产生的电磁驱动力,以驱使框架8-230沿着垂直于光轴8-O的方向移动,也就是说,驱动组件8-330可驱动第二反射元件8-310,使其沿着平行于光轴8-O的方向运动,以补偿前述X方向以及Y方向的位置偏移。
通过本发明所公开的实施例,不但进光量较现有的镜头模块来得大,并且不需要将光路拉长至如同现有的镜头模块即能达到相同效果,大大地降低镜头模块的尺寸,而可达成小型化。
第九组实施例。
请参考图91至图93,图91为根据本公开一实施例的一光学元件驱动机构9-100的立体示意图,图92为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100的一爆炸示意图,并且图93为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着图91的线段9-A-9-A’的剖面示意图。于此实施例中,光学元件驱动机构9-100包含一光学元件模块9-OEM、一固定组件9-FA、一活动组件9-MA、一驱动组件9-DA、以及一位置感测组件9-SA。活动组件9-MA是对应光学元件模块9-OEM的一光学元件9-OE,并且活动组件9-MA可相对固定组件9-FA运动。驱动组件9-DA是用以驱动活动组件9-MA相对固定组件9-FA运动,并且位置感测组件9-SA是用以感测活动组件9-MA相对固定组件9-FA的位置与运动。
如图92所示,固定组件9-FA可包含一顶框9-102、一侧框9-104、以及一底座9-112。顶框9-102是固定地连接于侧框9-104,并且侧框9-104是固定地连接于底座9-112。顶框9-102具有一开孔9-1021以及四个凸柱9-1023,并且光学元件模块9-OEM是固定地设置于这些凸柱9-1023上。侧框9-104与底座9-112可形成有一容置空间9-AS(图93),配置以容置活动组件9-MA以及驱动组件9-DA。另外,固定组件9-FA可还包含一电路板9-114,固定地设置于侧框9-104的一侧边。
活动组件9-MA包含一活动构件9-108以及二弹性元件9-106,活动构件9-108是可活动地设置于容置空间9-AS内,并且弹性元件9-106是设置于侧框9-104与底座9-112之间。另外,驱动组件9-DA可包含一驱动线圈9-DCL、一第一驱动磁性元件9-MG1以及一第二驱动磁性元件9-MG2。
如图92所示,驱动线圈9-DCL是设置活动构件9-108中,活动构件9-108可具有多个凹槽9-108C位于驱动线圈9-DCL周围,并且每一凹槽
9-108C内可容纳一接着元件9-AD,以使驱动线圈9-DCL固定于活动构件9-108中。第一驱动磁性元件9-MG1与第二驱动磁性元件9-MG2是对应驱动线圈9-DCL并且固定地设置于固定组件9-FA。具体而言,第一驱动磁性元件9-MG1与第二驱动磁性元件9-MG2是设置于侧框9-104上且位于容置空间9-AS内。另外,驱动线圈9-DCL是经由二弹性元件9-106电性连接于电路板9-114,例如通过图92中的焊锡9-SD连接电路板9-114。
于此实施例中,位置感测组件9-SA包含有一被感测单元9-SAU以及一感测元件9-SE。感测元件9-SE设置于电路板9-114上且对应于被感测单元9-SAU。被感测单元9-SAU可具有多个参考磁性元件9-RGE,这些参考磁性元件9-RGE是沿着一第一方向(例如Z轴方向)排列,被感测单元9-SAU与感测元件9-SE是沿着一排列方向(X轴方向)排列,并且前述第一方向与前述排列方向不平行。
如图92与图93所示,光学元件9-OE为一液态镜头,并且光学元件模块9-OEM更具有一流道9-OE1,连通于光学元件9-OE。流道9-OE1与光学元件9-OE内设置有可透光的液体。再者,光学元件驱动机构9-100可还包含一塑形件9-101,活动构件9-108的一凸柱9-1081插设于塑形件9-101,并且塑形件9-101是抵接于流道9-OE1的一端(如图93中的左端)。
于此实施例中,光学元件9-OE以及流道9-OE1沿着Z轴的一、或两侧可为薄膜结构,当驱动线圈9-DCL通电时会与第一驱动磁性元件9-MG1第二驱动磁性元件9-MG2产生电磁驱动力,此电磁驱动力会驱动活动构件9-108沿着Z轴方向移动,因此活动构件9-108与塑形件9-101会推挤流道9-OE1,使流道9-OE1的部分液体流向光学元件9-OE,进而使光学元件9-OE产生形变。如此一来改变了光学元件9-OE的光学性质,借以达成光学变焦的效果。
如图93所示,活动构件9-108可形成有一分隔结构9-108SS(间隔元件),设置于这些参考磁性元件9-RGE之间。当沿着第一方向(Z轴)观察时,这参考磁性元件9-RGE与分隔结构9-108SS部分重叠,并且分隔结构9-108SS具有非导磁性材质,例如为塑胶材质。再者,光学元件驱动机构9-100可包含多个接着元件9-AD分别设置于分隔结构9-108SS与这些参考磁性元件9-RGE之间,以使参考磁性元件9-RGE固定于活动构件9-108。
接着请参考图94,图94为根据本公开的活动构件9-108与位置感测组件9-SA的示意图。如图94所示,这些参考磁性元件9-RGE的每一者的磁极(N极、S极)的排列方向是沿着X轴方向,与前述第一方向(Z轴方向)不平行,并且这些参考磁性元件9-RGE的磁极的排列顺序互相相反。具体而言,在图94中,上方的参考磁性元件9-RGE的N极是朝向感测元件9-SE,而下方的参考磁性元件9-RGE的N极是朝向活动构件9-108。
再者,如图94所示,本公开的驱动组件9-DA是可驱动活动组件9-MA的活动构件9-108相对固定组件9-FA沿着前述第一方向(Z轴方向)于一运动范围9-MRG内运动。其中,运动范围9-MRG可为活动构件9-108的一中心9-108CT沿着Z轴方向的移动范围。于第一方向上,这些参考磁性元件9-RGE的中心距离DC是大于运动范围9-MRG。基于上述配置,位置感测组件9-SA可以准确地感测活动构件9-108沿着Z轴方向的位移。
请参考图95,图95为本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着图91的平面9-B的剖面示意图。如图95所示,驱动线圈9-DCL、第一驱动磁性元件9-MG1以及第二驱动磁性元件9-MG2是沿着一第二方向(Y轴方向)排列,并且驱动线圈9-DCL是设置在第一驱动磁性元件9-MG1与第二驱动磁性元件9-MG2之间。值得注意的是,第一驱动磁性元件9-MG1与驱动线圈9-DCL的一最短距离9-Dm1是大于第二驱动磁性元件9-MG2与驱动线圈9-DCL的一最短距离9-Dm2。另外,驱动线圈9-DCL的绕线轴是平行于Y轴方向,不同于第一方向(Z轴方向)。
驱动组件9-DA还包括二导磁性元件9-130,埋在活动构件9-108内,并且导磁性元件9-130是对应第一驱动磁性元件9-MG1,例如与第一驱动磁性元件9-MG1产生磁吸力。当沿着第一方向(Z轴方向)观察时,导磁性元件9-130位于第一驱动磁性元件9-MG1以及驱动线圈9-DCL之间。
再者,第一驱动磁性元件9-MG1包括一第一表面9-MGS1、一第二表面9-MGS2以及一第三表面9-MGS3。第一表面9-MGS1垂直于Y轴(第二方向),第二表面9-MGS2垂直于一第三方向(X轴方向),并且第三方向垂直于与第一方向与第二方向。第三表面9-MGS3不平行于第一表面9-MGS1以及第二表面9-MGS2,并且面朝导磁性元件9-130。
如图95所示,导磁性元件9-130的中心与第一驱动磁性元件9-MG1的一中心连线9-CL与第二方向(Y轴方向)不平行,意即二个导磁性元件9-130是设置在第一驱动磁性元件9-MG1的两侧。另外,由于导磁性元件9-130是埋在活动构件9-108内,因此导磁性元件9-130也可相对第一驱动磁性元件9-MG1运动。
于此实施例中,如图95所示,当沿着第二方向(Y轴方向)观察时,导磁性元件9-130与第一驱动磁性元件9-MG1不重叠,并且驱动线圈9-DCL与导磁性元件9-130部分重叠。再者,当沿着第三方向观察时,导磁性元件9-130设置于第一驱动磁性元件9-MG1与该驱动线圈9-DCL之间。
再者,于此实施例中,光学元件驱动机构9-100可还包含二个导磁性固定件9-140,埋设于侧框9-104内。第一驱动磁性元件9-MG1是设置于相对应的导磁性固定件9-140与驱动线圈9-DCL之间,第二驱动磁性元件9-MG2是设置于相对应的导磁性固定件9-140与驱动线圈9-DCL之间,并且这些导磁性固定件9-140是用以固定第一驱动磁性元件9-MG1与第二驱动磁性元件9-MG2。举例来说,第一驱动磁性元件9-MG1与相对应的导磁性固定件9-140之间产生磁吸力,以使第一驱动磁性元件9-MG1稳固地吸附于相对应的导磁性固定件9-140。
请参考图96至图98,图96为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100的立体剖面图,图97为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着YZ平面的剖面图,并且图98为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着XY平面的剖面图。于此实施例中,光学元件驱动机构9-100可还包含一导向组件9-GA,配置以引导活动组件9-MA相对固定组件9-FA沿着第一方向运动,并且导向组件9-GA是设置于导磁性元件9-130与第一驱动磁性元件9-MG1之间。
于此实施例中,导向组件9-GA可包含二个第一引导槽9-150、二个第二引导槽9-152、一第一引导沟9-154、一第二引导沟9-156、二个第一中间元件9-160以及二个第二中间元件9-162。如图96至图98所示,二个第一引导槽9-150是沿着第一方向(Z轴方向)排列,二个第二引导槽9-152是沿着第一方向(Z轴方向)排列,并且这些第一引导槽9-150与这些第二引导槽9-152是分别对应于第一引导沟9-154与第二引导沟9-156。
如图98所示,第一中间元件9-160与第二中间元件9-162可为滚珠,第一中间元件9-160是设置于第一引导槽9-150以及第一引导沟9-154之间,而第二中间元件9-162是设置于第二引导槽9-152以及第二引导沟9-156之间。另外,如图96与图97所示,光学元件驱动机构9-100可还包含多个挡止部9-172、9-174以及9-176,其中挡止部9-172、9-174设置于邻近顶框9-102的第一引导槽9-150的两侧,挡止部9-174、9-176设置于邻近底座9-112的第一引导槽9-150的两侧,并且这些挡止部是配置以限制这些第一中间元件9-160沿着第一方向(Z轴方向)的运动范围。
再者,如图98所示,当沿着第一方向(Z轴方向)观察时,第一引导槽9-150以及第二引导槽9-152个别具有V形结构,分别对应于第一中间元件9-160以及第二中间元件9-162,并且第一引导沟9-154及/或第二引导沟9-156具有非V形的结构。
值得注意的是,如图96所示,对应于第一引导槽9-150的第一引导沟9-154可具有一边界9-1541,边界9-1541的延伸方向(X轴方向)与第一方向(Z轴方向)垂直。当沿着第二方向(Y轴方向)观察时,并且当活动组件9-MA的活动构件9-108在运动范围9-MRG内任意位置时,第一引导槽9-150与边界9-1541不会重叠。意即,第一中间元件9-160及第二中间元件9-162不会脱离相对应的第一引导槽9-150与第二引导槽9-152。
另外,如图98所示,由于导磁性元件9-130与第一驱动磁性元件9-MG1之间具有磁吸力,所以活动构件9-108会抵接于第一中间元件9-160及第二中间元件9-162而使其稳固地设置在第一引导槽9-150以及第二引导槽9-152内。
接着请参考图99,图99为根据本公开另一实施例的光学元件驱动机构9-100沿着XY平面的剖面示意图。于此实施例中,第一引导槽9-150以及第二引导槽9-152为非V形结构。具体而言,第一引导沟9-154具有二个第一表面9-1543、9-1544,第一表面9-1543、9-1544是不平行于第三方向(X轴方向)。第一引导槽9-150具有与二个第二表面9-1501、9-1502,并且第二表面9-1501、9-1502也不平行于第三方向。如图99所示,这些第一表面9-1543、9-1544之间的一最短距离9-Dm3不同于这些第二表面9-1501、9-1502之间的一最短距离9-Dm4。
接着请参考图100与图101,图100为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100的部分结构的前视图,并且图101为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构9-100的部分结构的上视图。于此实施例中,驱动线圈9-DCL具有一第一段部9-SG1以及一第二段部9-SG2,第二段部9-SG2是与第一方向(Z轴方向)垂直。如图100所示,第一驱动磁性元件9-MG1与第二驱动磁性元件9-MG2的磁极的排列方向相同,例如沿着Y轴排列。
另外,如图101所示,而第一段部9-SG1是设置于第一驱动磁性元件9-MG1与第二驱动磁性元件9-MG2之间,并且当沿着第二方向(Y轴方向)观察时,第一驱动磁性元件9-MG1与第二驱动磁性元件9-MG2是部分重叠于第一段部9-SG1。
接着请参考图102,图102为根据本公开另一实施例的光学元件驱动机构9-100的部分结构的立体示意图。于此实施例中,驱动组件9-DA包含单一个驱动磁性元件9-MG以及二个驱动线圈9-DCL,驱动磁性元件9-MG是可设置于活动构件9-108内,而二个驱动线圈9-DCL是设置于侧框9-104内,对应于驱动磁性元件9-MG。驱动磁性元件9-MG以及二个驱动线圈9-DCL是沿着第二方向(Y轴方向)排列。
每一驱动线圈9-DCL具有一第一段部9-SG1以及一第二段部9-SG2,第二段部9-SG2与第一方向(Z轴方向)垂直,而驱动磁性元件9-MG是设置于这些第一段部9-SG1之间。当沿着第二方向观察时,驱动磁性元件9-MG是部分重叠于这些第一段部9-SG1。另外,当一电流9-I流至驱动组件9-DA时,如图102所示,电流9-I在这些第一段部9-SG1的方向是互相相反。
本公开提供一种光学元件驱动机构,包含光学元件模块9-OEM、驱动组件9-DA、活动构件9-108、以及固定组件9-FA。驱动组件9-DA可以产生电磁驱动力以驱动活动构件9-108相对于固定组件9-FA移动,其中活动构件9-108可通过塑形件9-101来推挤流道9-OE1,使流道9-OE1的部分液体流向光学元件9-OE,进而使光学元件9-OE产生形变。如此一来改变了光学元件9-OE的光学性质,借以达成光学变焦的效果。
另外,导磁性元件9-130可设置于活动构件9-108内。由于导磁性元件9-130与驱动组件9-DA的第一驱动磁性元件9-MG1之间具有磁吸力,所以活动构件9-108会抵接于第一中间元件9-160及第二中间元件9-162而使其稳固地设置在第一引导槽9-150以及第二引导槽9-152内。
第十组实施例。
请参考图103至图105,图103为本公开一实施例的光学系统10-100的立体示意图,图104为本公开一实施例的一光学系统10-100的爆炸图,并且图105为根据本公开一实施例的图103的光学系统10-100沿着线段10-A-10-A’的剖面图。光学系统10-100可为一光学摄像系统,配置以承载并驱动一第一光学元件10-OE,第一光学元件10-OE可定义一光轴10-O。光学系统10-100是可安装于各种电子装置或可携式电子装置,例如设置于智能型手机,以供使用者执行影像提取的功能。于此实施例中,光学系统10-100可为具有具备自动对焦(AF)功能的音圈马达(VCM),但本公开不以此为限。在其他实施例中,光学系统10-100也可具备自动对焦(AF)及光学防手震(OIS)功能。
如图104所示,在本实施例中,光学系统10-100可包含一固定组件10-FA、一塑形件10-101、一活动元件10-103、一连接组件10-CA、一活动组件10-MA以及一驱动模块10-DM。塑形件10-101是连接于活动元件10-103以及第一光学元件10-OE之间,活动元件10-103是可相对于固定组件10-FA运动,并且驱动模块10-DM是配置以驱动活动元件10-103相对固定组件10-FA运动。具体而言,活动组件10-MA是经由连接组件10-CA活动地连接于活动元件10-103,并且驱动模块10-DM驱动活动组件10-MA相对固定组件10-FA运动,借以带动活动元件10-103。
于此实施例中,如图104以及图105所示,固定组件10-FA包含一外壳10-102、一框架10-104以及一底座10-112,外壳10-102是可固定地连接于底座10-112,并且框架10-104也可固定地连接于外壳10-102的内壁面。固定组件10-FA可定义有一主轴10-AX,当光学系统10-100未作动时,主轴10-AX是平行或重叠于第一光学元件10-OE的光轴10-O。另外,活动元件10-103具有一活动元件表面10-103S,面朝第一光学元件10-OE。
如图104以及图105所示,前述外壳10-102具有一中空结构,并且其上形成有一外壳开孔10-1021,底座10-112上形成有一底座开孔10-1121,外壳开孔10-1021的中心是对应于第一光学元件10-OE的光轴10-O,并且底座开孔10-1121是对应于设置在底座10-112下方的感光元件(图中未表示)。于此实施例中,第一光学元件10-OE是可固定地设置于外壳开孔10-1021内。外部光线可由第一光学元件10-OE进入外壳10-102且经过底座开孔10-1121后由前述感光元件所接收,以产生一数位影像信号。
再者,外壳10-102是设置于底座10-112上,并且可具有一容置空间10-1023,配置以容置活动元件10-103、框架10-104、活动组件10-MA、连接组件10-CA以及驱动模块10-DM。
如图104与图105所示,于此实施例中,活动组件10-MA可包含四个活动构件(第一活动构件10-1081、第二活动构件10-1082、第三活动构件10-1083以及第四活动构件10-1084),并且连接组件10-CA可包含四个连接件(第一连接件10-1051、第二连接件10-1052、第三连接件10-1053、以及第四连接件10-1054)。第一活动构件10-1081~第四活动构件10-1084是分别通过第一连接件10-1051~第四连接件10-1054连接于活动元件10-103。
另外,光学系统10-100可还包含一第一弹性元件10-106以及一第二弹性元件10-110,并且底座10-112可包含四个凸柱10-1123。第一弹性元件10-106的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱10-1123的顶面,第二弹性元件10-110的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱10-1123的一平面10-1125,并且第一弹性元件10-106以及第二弹性元件10-110的内侧部分(内环部)是分别连接于活动组件10-MA的上下两侧,以使第一活动构件10-1081~第四活动构件10-1084以悬吊的方式设置于容置空间10-1023内。
于此实施例中,驱动模块10-DM可包含四个驱动组件(第一驱动组件10-DA1、第二驱动组件10-DA2、第三驱动组件10-DA3、以及第四驱动组件10-DA4)。第一驱动组件10-DA1包含一第一驱动线圈10-CL1以及一第一磁性元件10-MG1,第二驱动组件10-DA2包含一第二驱动线圈10-CL2以及一第二磁性元件10-MG2,第三驱动组件10-DA3包含一第三驱动线圈10-CL3以及一第三磁性元件10-MG3,并且第四驱动组件10-DA4包含一第四驱动线圈10-CL4以及一第四磁性元件10-MG4。
于此实施例中,每一磁性元件具有一磁性表面。举例来说,如图104所示,第一磁性元件10-MG1以及第二磁性元件10-MG2分别具有一第一磁性表面10-MS1以及一第二磁性表面10-MS2,第一磁性表面10-MS1是面朝第一驱动线圈10-CL1,第二磁性表面10-MS2是面朝第二驱动线圈10-CL2,并且第一磁性表面10-MS1以及第二磁性表面10-MS2是面朝不同方向。
于此实施例中,如图104所示,框架10-104具有多个凹槽10-1041以及一中央开口10-1043。于此实施例中,框架10-104具有四个凹槽10-1041,配置以容置前述四个磁性元件,但凹槽10-1041与磁性元件的数量不限于此实施例。中央开口10-1043是配置以容置第一驱动线圈10-CL1~第四驱动线圈10-CL4以及第一活动构件10-1081~第四活动构件10-1084。
于此实施例中,第一驱动线圈10-CL1~第四驱动线圈10-CL4可为绕线线圈,分别设置于第一活动构件10-1081~第四活动构件10-1084上,并且当第一驱动线圈10-CL1~第四驱动线圈10-CL4通电时,可分别与第一磁性元件10-MG1~第四磁性元件10-MG4产生电磁驱动力,以驱动第一活动构件10-1081~第四活动构件10-1084的至少其中一者相对于底座10-112以及框架10-104沿着光轴10-O的方向(Z轴方向)移动,以进行自动对焦(AutoFocusing)或光学防手震(Optical Image Stabilization)。
驱动模块10-DM的驱动组件是可以个别或共同作动。举例来说,第一驱动组件10-DA1配置以驱动第一活动构件10-1081相对固定组件10-FA运动,并且第二驱动组件10-DA2配置以驱动第二活动构件10-1082相对固定组件10-FA以及第一活动构件10-1081运动,其余以此类推。
再者,如图104所示,于此实施例中,固定组件10-FA可还包含至少一电路构件10-170,配置以通过第一弹性元件10-106或第二弹性元件10-110电性连接于驱动模块10-DM。其中,电路构件10-170可以嵌入成型(insert molding)的方式实施,但不限于此。
接着,请参考图106至图108,图106为根据本公开一实施例的第一光学元件10-OE未被塑形件10-101推压的示意图,图107以及图108为根据本公开一实施例的第一光学元件10-OE被塑形件10-101推压后的示意图。如图106所示,第一光学元件10-OE可为一液态镜头,包含一液态镜片元件10-OE1以及一固定件10-OE2,液态镜片元件10-OE1是设置于具有中空结构的固定件10-OE2内,固定件10-OE2具有保护、支撑液态镜片元件10-OE1功用,而塑形件10-101则设置于液态镜片元件10-OE1以及固定件10-OE2下方。固定件10-OE2的底部可为一薄膜,因此塑形件10-101可用以改变液态镜片元件10-OE1的形状。
图106表示液态镜片元件10-OE1未有形变且塑形件10-101保持在一初始位置。液态镜片元件10-OE1具有光轴10-O,当通过驱动模块10-DM,例如施加驱动电流至驱动模块10-DM的驱动线圈时,驱动线圈与相对应的磁性元件之间产生磁力,驱动模块10-DM通过此磁力驱动活动组件10-MA,使得活动组件10-MA通过连接组件10-CA带动塑形件10-101以推压液态镜片元件10-OE1下侧,进而使液态镜片元件10-OE1产生形变。
如图104以及图107所示,当驱动模块10-DM的第一驱动组件10-DA1与第三驱动组件10-DA3提供相同大小的推力10-F1、10-F3时,塑形件10-101会沿光轴10-O平移,此时液态镜片元件10-OE1的镜片曲率系相较于图106中的液态镜片元件10-OE1的镜片曲率产生变化,即液态镜片元件10-OE1的形态被改变。如此一来改变了液态镜片元件10-OE1的光学性质,借以达成光学变焦的效果。
同理,参阅图108,当驱动模块10-DM驱使塑形件10-101产生倾斜的移动时,如图108在塑形件10-101对液态镜片元件10-OE1两侧施加不等量的推力10-F1、10-F3,使得液态镜片元件10-OE1的光轴10-O转动而偏离主轴10-AX,即两者之间有一夹角10-θ1,改变了液态镜片元件10-OE1的光学性质,借以达成光学变焦、对焦或光学防手震的效果。
请参考图109,图109为根据本公开一实施例的光学系统10-100的部分结构的上视图。当沿着主轴10-AX的方向观察时,第一弹性元件10-106是位于具有多边形的外壳10-102的多个角落处,并且连接组件10-CA的多个连接件是均匀分布于这些角落之间。举例来说,如图109所示,第一弹性元件10-106可包含四个导电元件10-1061~10-1064,分别连接位于外壳10-102的四个角落处的底座10-112,并且第二连接件10-1052是位于导电元件10-1061以及导电元件10-1062之间。
第一弹性元件10-106与连接组件10-CA的配置可不限于此实施例。举例来说,于其他实施例中,当沿着主轴10-AX的方向观察时,第一弹性元件10-106的四个导电元件10-1061~10-1064可位于外壳10-102的四个侧边,而连接组件10-CA的四个连接件(第一连接件10-1051~第四连接件10-1054)是可分别分布于外壳10-102的四个角落处。
如图109所示,光学系统10-100可还包含多个电路板10-1141~10-1144,分别设置于相对应的驱动线圈以及活动构件之间。例如电路板10-1141是设置于第一活动构件10-1081以及第一驱动线圈10-CL1之间。
请参考图110,图110为根据本公开一实施例的电路板10-1141以及第一活动构件10-1081的剖面示意图。于此实施例中,电路板10-1141具有一板状结构,设置于第一活动构件10-1081上,第一驱动线圈10-CL1可整合于电路板10-1141内,并且电路板10-1141与第一活动构件10-1081之间可设置有一电子元件10-150。如图110所示,电路板10-1141包含一线圈(第一驱动线圈10-CL1)以及一电路导线10-117,第一驱动线圈10-CL1是通过电路导线10-117电性连接于电子元件10-150。当沿着电路板10-1141的方向(例如X轴方向)观察时,第一驱动线圈10-CL1是部分重叠于电路导线10-117。
于此实施例中,电路板10-1141具有多层结构,例如包含有第一层10-LY1至第五层10-LY5,并且第一驱动线圈10-CL1是设置于第二层10-LY2至第五层10-LY5。如图110所示,当沿着垂直于电路板10-1141的一方向(例如Y轴方向)观察时,第一驱动线圈10-CL1部分重叠于电路导线10-117,并且第一驱动线圈10-CL1是围绕电路导线10-117的一第一部分10-1171。
如图110所示,第一驱动线圈10-CL1的一部分是设置于第二层10-LY2,并且电路导线10-117的第一部分10-1171是设置于第二层10-LY2。另外,电路导线10-117的一第二部分10-1172是设置于第一层10-LY1,并且当沿着第一层10-LY1的方向(例如X轴方向)观察时,在第一层10-LY1上,电路导线10-117不重叠于第一驱动线圈10-CL1。
再者,第一驱动线圈10-CL1的另一部分是设置于第三层10-LY3,并且当沿着第三层10-LY3的方向(X轴方向)观察时,在第三层10-LY3上,第一驱动线圈10-CL1不重叠电路导线10-117。
此外,电路板10-1141还包含一绝缘层10-114Z,形成于第一层10-LY1与第二层10-LY2之间,并且绝缘层10-114Z是直接接触第一层10-LY1与第二层10-LY2。具体而言,电路板10-1141可包含多个绝缘层10-114Z,并且这些绝缘层10-114Z是可一体成形并且包覆电路导线10-117以及第一驱动线圈10-CL1。
请继续参考图111,图111为根据本公开另一实施例的光学系统10-100的剖面示意图。于此实施例中,前述实施例的塑形件10-101可一体成形于与第一光学元件10-OE,并且第一光学元件10-OE可具有一第一段部10-OES1以及一第二段部10-OES2,当沿着主轴10-AX的方向观察时,第一段部10-OES1的尺寸大于外壳开孔10-102的尺寸,并且第二段部10-OES2的尺寸小于外壳开孔10-1021的尺寸。
另外,于此实施例中,光学系统10-100可还包含一镜筒10-LB,镜筒10-LB内设置有一第二光学元件10-LS,并且当沿着主轴10-AX的方向观看时,第一光学元件10-OE的有效光学面积是大于第二光学元件10-LS的有效光学面积。意即,第一光学元件10-OE(液态镜头)的光通部比一般镜片的第二光学元件10-LS的光通部大。
再者,外壳10-102具有一第一顶面10-1025,接触第一光学元件10-OE,并且如图111所示,当沿着主轴10-AX的方向观看时,第一顶面10-1025不重叠于驱动模块10-DM。
如图111所示,外壳开孔10-1021是位于外壳10-102的第一顶面10-1025且对应于主轴10-AX,并且第一顶面10-1025与主轴10-AX不平行,例如主轴10-AX垂直于第一顶面10-1025。当沿着主轴10-AX的方向观察时,第一顶面10 -1025与连接组件10-CA至少部分重叠。如图111所示,当沿着主轴10-AX的方向观察时,第一顶面10-1025至少重叠于第二连接件10-1052与第四连接件10-1054。
如图111所示,外壳10-102还包括一第二顶面10-1026,第一顶面10-1025与第二顶面10-1026皆不平行于主轴10-AX并且皆背对底座10-112。具体而言,第二顶面10-1026与底座10-112的一最短距离10-LM2小于第一顶面10-1025与底座10-112的一最短距离10-LM1。
接着,请参考图112,图112为根据本公开一实施例的光学系统10-100的部分结构示意图。于此实施例中,驱动模块10-DM的每一个驱动组件可还包含一导磁元件。如图112所示,除了第三磁性元件10-MG3(驱动磁铁)以及第三驱动线圈10-CL3外,驱动模块10-DM的第三驱动组件10-DA3可还包含一导磁元件10-PE,并且导磁元件10-PE的面积是大于第三磁性元件10-MG3的面积。
另外,如图112所示,第三磁性元件10-MG3可具有一斜面10-IS1,并且框架10-104上形成有一止挡斜面10-IS2,止挡斜面10-IS2是配置以阻挡第三磁性元件10-MG3,以避免第三磁性元件10-MG3与第三驱动线圈10-CL3碰撞。
接着,请参考图112与图113,图113为根据本公开一实施例的光学系统10-100于另一视角的部分结构示意图。如图112与图113所示,框架10-104上的凹槽10-1041是对应于导磁元件10-PE。再者,于此实施例中,当沿着主轴10-AX的方向(Z轴方向)观察时,凹槽10-1041是部分重叠于导磁元件10-PE。意即,沿着Y轴方向上,导磁元件10-PE的一部分是位于凹槽10-1041外。
如图113所示,凹槽10-1041具有一第一容置部10-AC1以及一第二容置部10-AC2,并且第一容置部10-AC1以及第二容置部10-AC2之间具有一段差。于此实施例中,第一容置部10-AC1可设置有一第一接着元件10-121,第二容置部10-AC2可设置有一第二接着元件10-122。第一接着元件10-121与第二接着元件10-122是配置以使第三磁性元件10-MG3以及导磁元件10-PE黏接于框架10-104,并且前述第一接着元件10-121与第二接着元件10-122具有不同材质。举例来说,其中一者可以是UV胶,另一者可以是热固胶。
请参考图114以及图115,图114为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的爆炸图,并且图115为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的部分结构的剖面图。光学系统10-100A是相似于光学系统10-100,于此实施例中,光学系统10-100A的连接组件10-CA也包含有四个连接件,并且每一连接件可具有一弹性部以及一刚性部。
如图114与图115所示,第二连接件10-1052具有一弹性部10-1055以及一刚性部10-1056,弹性部10-1055可具有一板状结构,不平行于主轴10-AX,例如垂直于主轴10-AX,并且刚性部10-1056是通过黏接件10-AD连接于弹性部10-1055。刚性部10-1056是连接于弹性部10-1055与第二活动构件10-1082之间。
再者,第二驱动线圈10-CL2是设置于活动组件10-MA的第二活动构件10-1082上,第二驱动线圈10-CL2与第二活动构件10-1082之间形成有一容置凹槽10-RC,并且光学系统10-100A还包含一电子元件10-150(例如一控制单元或一感测器),设置于容置凹槽10-RC内。通过上述设计,可以保护电子元件10-150不受碰撞而损坏。
请参考图116,图116为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的部分结构示意图。如图116所示,活动组件10-MA的第二活动构件10-1082具有一平面10-108N以及一曲面10-108C,面朝主轴10-AX。基于此结构设计,可以增加活动组件10-MA的机械强度并且可容纳更大尺寸的镜筒10-LB。
请参考图117以及图118,图117为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的部分结构示意图,并且图118为根据本公开另一实施例的光学系统10-100A的部分结构的剖面示意图。如图117与图118所示,活动组件10-MA的第二活动构件10-1082具有一活动组件表面10-1082T,活动组件表面10-1082T是经由第一弹性元件10-106活动地连接底座10-112。另外,在主轴10-AX的方向上,外壳10-102的第一顶面10-1025至第二顶面10-1026的距离10-DD1是小于活动组件表面10-1082T与第一顶面10-1025的距离10-DD2。意即,活动组件表面10-1082T不会接触外壳10-102。
再者,外壳10-102更具有一侧壁10-1027,连接于第一顶面10-1025与第二顶面10-1026之间,当沿着主轴10-AX的方向观看时,侧壁10-1027部分重叠于第二活动构件10-1082。基于本公开的外壳10-102的设计,可以达到保护活动组件10-MA、容置更高的镜筒10-LB以及小型化的目的。
本公开提供一种光学系统,具有第一光学元件10-OE、塑形件10-101、活动元件10-103、固定组件10-FA、连接组件10-CA、活动组件10-MA以及驱动模块10-DM。活动元件10-103是配置通过塑形件10-101连接于第一光学元件10-OE,活动组件10-MA是通过连接组件10-CA连接于活动元件10-103。当驱动模块10-DM是配置以驱动活动组件10-MA相对固定组件10-FA运动时,可带动活动元件10-103移动,以使塑形件10-101推压第一光学元件10-OE的底部,进而改变液态镜片元件10-OE1的光学性质。
另外,在一些实施例中,磁性元件是设置在框架10-104的凹槽10-1041内,框架10-104上可形成有一止挡斜面10-IS2,止挡斜面10-IS2是配置以阻挡磁性元件上的斜面10-IS1,以避免磁性元件与相对应的驱动线圈碰撞,造成驱动线圈损坏。凹槽10-1041可具有一第一容置部10-AC1以及一第二容置部10-AC2,分别设置有一第一接着元件10-121以及一第二接着元件10-122,以使第三磁性元件10-MG3以及导磁元件10-PE黏接于框架10-104,并且前述第一接着元件10-121与第二接着元件10-122具有不同材质。
第十一组实施例。
请参考图119至图121,图119为本公开一实施例的光学系统11-100的立体示意图,图120为本公开一实施例的一光学系统11-100的爆炸图,并且图121为根据本公开一实施例的图119的光学系统11-100沿着线段11-A-11-A’的剖面图。光学系统11-100可为一光学摄像系统,配置以承载并驱动一第一光学元件11-OE,第一光学元件11-OE可定义一光轴11-O。光学系统11-100是可安装于各种电子装置或可携式电子装置,例如设置于智能型手机,以供使用者执行影像提取的功能。于此实施例中,光学系统11-100可为具有具备自动对焦(AF)功能的音圈马达(VCM),但本公开不以此为限。在其他实施例中,光学系统11-100也可具备自动对焦(AF)及光学防手震(OIS)功能。
如图120所示,在本实施例中,光学系统11-100可包含一固定组件11-FA、一塑形件11-101、一活动元件11-103、一连接组件11-CA、一活动组件11-MA以及一驱动模块11-DM。塑形件11-101是连接于活动元件11-103以及第一光学元件11-OE之间,活动元件11-103是可相对于固定组件11-FA运动,并且驱动模块11-DM是配置以驱动活动元件11-103相对固定组件11-FA运动。具体而言,活动组件11-MA是经由连接组件11-CA活动地连接于活动元件11-103,并且驱动模块11-DM驱动活动组件11-MA相对固定组件11-FA运动,借以带动活动元件11-103。
于此实施例中,如图120以及图121所示,固定组件11-FA包含一外壳11-102、一框架11-104以及一底座11-112,外壳11-102是可固定地连接于底座11-112,并且框架11-104也可固定地连接于外壳11-102的内壁面。固定组件11-FA可定义有一主轴11-AX,当光学系统11-100未作动时,主轴11-AX是平行或重叠于第一光学元件11-OE的光轴11-O。另外,活动元件11-103具有一活动元件表面11-103S,面朝第一光学元件11-OE。
如图120以及图121所示,前述外壳11-102具有一中空结构,并且其上形成有一外壳开孔11-1021,底座11-112上形成有一底座开孔11-1121,外壳开孔11-1021的中心是对应于第一光学元件11-OE的光轴11-O,并且底座开孔11-1121是对应于设置在底座11-112下方的感光元件(图中未表示)。于此实施例中,第一光学元件11-OE是可固定地设置于外壳开孔11-1021内。外部光线可由第一光学元件11-OE进入外壳11-102且经过底座开孔11-1121后由前述感光元件所接收,以产生一数位影像信号。
再者,外壳11-102是设置于底座11-112上,并且可具有一容置空间11-1023,配置以容置活动元件11-103、框架11-104、活动组件11-MA、连接组件11-CA以及驱动模块11-DM。
如图120与图121所示,于此实施例中,活动组件11-MA可包含四个活动构件(第一活动构件11-1081、第二活动构件11-1082、第三活动构件11-1083以及第四活动构件11-1084),并且连接组件11-CA可包含四个连接件(第一连接件11-1051、第二连接件11-1052、第三连接件11-1053、以及第四连接件11-1054)。第一活动构件11-1081~第四活动构件11-1084是分别通过第一连接件11-1051~第四连接件11-1054连接于活动元件11-103。
另外,光学系统11-100可还包含一第一弹性元件11-106以及一第二弹性元件11-110,并且底座11-112可包含四个凸柱11-1123。第一弹性元件11-106的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱11-1123的顶面,第二弹性元件11-110的外侧部分(外环部)是固定地设置于凸柱11-1123的一平面11-1125,并且第一弹性元件11-106以及第二弹性元件11-110的内侧部分(内环部)是分别连接于活动组件11-MA的上下两侧,以使第一活动构件11-1081~第四活动构件11-1084以悬吊的方式设置于容置空间11-1023内。
于此实施例中,驱动模块11-DM可包含四个驱动组件(第一驱动组件11-DA1、第二驱动组件11-DA2、第三驱动组件11-DA3、以及第四驱动组件11-DA4)。第一驱动组件11-DA1包含一第一驱动线圈11-CL1以及一第一磁性元件11-MG1,第二驱动组件11-DA2包含一第二驱动线圈11-CL2以及一第二磁性元件11-MG2,第三驱动组件11-DA3包含一第三驱动线圈11-CL3以及一第三磁性元件11-MG3,并且第四驱动组件11-DA4包含一第四驱动线圈11-CL4以及一第四磁性元件11-MG4。
于此实施例中,每一磁性元件具有一磁性表面。举例来说,如图120所示,第一磁性元件11-MG1以及第二磁性元件11-MG2分别具有一第一磁性表面11-MS1以及一第二磁性表面11-MS2,第一磁性表面11-MS1是面朝第一驱动线圈11-CL1,第二磁性表面11-MS2是面朝第二驱动线圈11-CL2,并且第一磁性表面11-MS1以及第二磁性表面11-MS2是面朝不同方向。
于此实施例中,如图120所示,框架11-104具有多个凹槽11-1041以及一中央开口11-1043。于此实施例中,框架11-104具有四个凹槽11-1041,配置以容置前述四个磁性元件,但凹槽11-1041与磁性元件11-MG的数量不限于此实施例。中央开口11-1043是配置以容置第一驱动线圈11-CL1~第四驱动线圈11-CL4以及第一活动构件11-1081~第四活动构件11-1084。
于此实施例中,第一驱动线圈11-CL1~第四驱动线圈11-CL4可为绕线线圈,分别设置于第一活动构件11-1081~第四活动构件11-1084上,并且当第一驱动线圈11-CL1~第四驱动线圈11-CL4通电时,可分别与第一磁性元件11-MG1~第四磁性元件11-MG4产生电磁驱动力,以驱动第一活动构件11-1081~第四活动构件11-1084的至少其中一者相对于底座11-112以及框架11-104沿着光轴11-O的方向(Z轴方向)移动,以进行自动对焦(AutoFocusing)或光学防手震(Optical Image Stabilization)。
驱动模块11-DM的驱动组件是可以个别或共同作动。举例来说,第一驱动组件11-DA1配置以驱动第一活动构件11-1081相对固定组件11-FA运动,并且第二驱动组件11-DA2配置以驱动第二活动构件11-1082相对固定组件11-FA以及第一活动构件11-1081运动,其余以此类推。
再者,如图120所示,于此实施例中,固定组件11-FA可还包含至少一电路构件11-170,配置以通过第一弹性元件11-106或第二弹性元件11-110电性连接于驱动模块11-DM。其中,电路构件11-170可以嵌入成型(insert molding)的方式实施,但不限于此。
接着,请参考图122至图124,图122为根据本公开一实施例的第一光学元件11-OE未被塑形件11-101推压的示意图,图123以及图124为根据本公开一实施例的第一光学元件11-OE被塑形件11-101推压后的示意图。如图122所示,第一光学元件11-OE可为一液态镜头,包含一液态镜片元件11-OE1以及一固定件11-OE2,液态镜片元件11-OE1是设置于具有中空结构的固定件11-OE2内,固定件11-OE2具有保护、支撑液态镜片元件11-OE1功用,而塑形件11-101则设置于液态镜片元件11-OE1以及固定件11-OE2下方。固定件11-OE2的底部可为一薄膜,因此塑形件11-101可用以改变液态镜片元件11-OE1的形状。
图122表示液态镜片元件11-OE1未有形变且塑形件11-101保持在一初始位置。液态镜片元件11-OE1具有光轴11-O,当通过驱动模块11-DM,例如施加驱动电流至驱动模块11-DM的驱动线圈时,驱动线圈与相对应的磁性元件之间产生磁力,驱动模块11-DM通过此磁力驱动活动组件11-MA,使得活动组件11-MA通过连接组件11-CA带动塑形件11-101以推压液态镜片元件11-OE1下侧,进而使液态镜片元件11-OE1产生形变。
如图120以及图123所示,当驱动模块11-DM的第一驱动组件11-DA1与第三驱动组件11-DA3提供相同大小的推力11-F1、11-F3时,塑形件11-101会沿光轴11-O平移,此时液态镜片元件11-OE1的镜片曲率系相较于图122中的液态镜片元件11-OE1的镜片曲率产生变化,即液态镜片元件11-OE1的形态被改变。如此一来改变了液态镜片元件11-OE1的光学性质,借以达成光学变焦的效果。
同理,参阅图124,当驱动模块11-DM驱使塑形件11-101产生倾斜的移动时,如图124在塑形件11-101对液态镜片元件11-OE1两侧施加不等量的推力11-F1、11-F3,使得液态镜片元件11-OE1的光轴11-O转动而偏离主轴11-AX,即两者之间有一夹角11-θ1,改变了液态镜片元件11-OE1的光学性质,借以达成光学变焦、对焦或光学防手震的效果。
请参考图125以及图126,图125为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的爆炸图,并且图126为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的剖面图。光学系统11-100A是相似于光学系统11-100,并且可包含一镜筒11-LB。于此实施例中,光学系统11-100A的连接组件11-CA也包含有四个连接件,并且每一连接件可具有一弹性部以及一刚性部。
举例来说,如图125与图126所示,第二连接件11-1052具有一弹性部11-1055以及一刚性部11-1056,弹性部11-1055可具有一板状结构,不平行于主轴11-AX,例如垂直于主轴11-AX,并且刚性部11-1056是通过黏接件11-AD连接于弹性部11-1055。刚性部11-1056是连接于弹性部11-1055与第二活动构件11-1082之间。
请参考图127,图127为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构示意图。于此实施例中,光学系统11-100A还包含一止动组件,并且止动组件可包含多个止动件,分别设置于第一活动构件11-1081~第四活动构件11-1084上。前述止动组件是用以限制活动组件11-MA以及活动元件11-103的运动范围。
具体而言,如图127所示,第一活动构件11-1081上设置有二个第一止动件11-151、二个第二止动件11-152以及二个第三止动件11-153。这些第一止动件11-151皆设置于第一活动构件11-1081的一侧,面朝第一光学元件11-OE,而这些第二止动件11-152皆设置于第一活动构件11-1081的另一侧上,面朝底座11-112。
另外,如图127所示,第一驱动线圈11-CL1环绕第三止动件11-153,并且光学系统11-100A可还包含至少一凝胶11-GU,设置于第三止动件11-153上,凝胶11-GU配置以黏接第一驱动线圈11-CL1以及第一活动构件11-1081。
要注意的是,第二活动构件11-1082、第三活动构件11-1083以及第四活动构件11-1084上也具有相同的配置,并且本公开中第一止动件11-151、第二止动件11-152以及第三止动件11-153在每一个活动构件上的数量是小于三。
请继续参考图127与图128,图128为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构的上视图。于此实施例中,第一活动构件11-1081上的这些第一止动件11-151、二个第二止动件11-152以及二个第三止动件11-153是仅对应于外壳11-102的一侧壁11-102S。意即,由主轴11-AX的方向观察时,这些第一止动件11-151的连线不会穿过主轴11-AX。
再者,如图127与图128所示,当沿着主轴11-AX的方向观察时,这些第一止动件11-151是部分重叠于第一驱动组件11-DA1的第一驱动线圈11-CL1。相似地,第二止动件11-152也会部分重叠于第一驱动组件11-DA1的第一驱动线圈11-CL1。
另外,如图128所示,在Y轴方向(第一方向)上,第三止动件11-153与第一磁性元件11-MG1(驱动磁铁)之间的距离小于第一驱动线圈11-CL1与第一磁性元件11-MG1之间的距离。亦即,第三止动件11-153可用以避免第一驱动线圈11-CL1与第一磁性元件11-MG1产生碰撞。
接着请参考图129,图129为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的剖面图。如图129所示,侧壁11-102S包含一第一顶面11-1025以及一第二顶面11-1026,并且当沿着主轴11-AX的方向观察时,第二顶面11-1026是部分重叠于这些第一止动件11-151。在其他实施例中,第二顶面11-1026也可不重叠于第一止动件11-151。
再者,当沿着主轴11-AX的方向观察时,第一顶面11-1025不重叠于第二驱动组件11-DA2的第二磁性元件11-MG2以及第二驱动线圈11-CL2。
请继续参考图130,图130为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构的示意图。于此实施例中,底座11-112上可更形成有四凸柱11-1127(图125),并且前述止动组件可还包含一第四止动件11-154,沿着Y轴方向(第一轴向)延伸并且设置于第一活动构件11-1081上。凸柱11-1127是配置以阻挡第四止动件11-154,借以防止活动组件11-MA的第一活动构件11-1081绕主轴11-AX旋转或沿着Y轴方向(第一轴向)或X轴方向(第二轴向)移动。
当沿着主轴11-AX的方向(Z轴方向)观察时,凸柱11-1127是位于第一驱动组件11-DA1的第一驱动线圈11-CL1与主轴11-AX之间。另外,光学系统11-100A可还包含凝胶11-GU,设置于凸柱11-1127与活动组件11-MA之间。如图130所示,凝胶11-GU是设置于凸柱11-1127与第一活动构件11-1081之间,并且凝胶11-GU也设置于凸柱11-1127与第四活动构件11-1084之间。
如图130所示,前述止动组件可还包含一第五止动件11-155,设置于第一活动构件11-1081上且面朝外壳11-102,并且凸柱11-1127上可形成有一凸出部11-1128,配置以阻挡第五止动件11-155,借以防止活动组件11-MA的第一活动构件11-1081绕X轴(第二轴向)旋转。
请参考图130与图131,图131为根据本公开一实施例的光学系统11-100A沿着XZ平面的剖面图。如图131所示,沿着主轴11-AX的方向上,凸出部11-1128与外壳11-102之间的距离是小于第五止动件11-155与外壳11-102之间的距离。
另外,如图131所示,前述止动组件可还包含一第六止动件11-156,设置于第一活动构件11-1081上并且面朝底座11-112。凸柱11-1127是配置以阻挡第六止动件11-156,借以防止活动组件11-MA的第一活动构件11-1081绕X轴(第二轴向)旋转。
于此实施例中,第六止动件11-156与第五止动件11-155是设置于第一活动构件11-1081的相反侧,并且当沿着主轴11-AX的方向观察时,第五止动件11-155是部分重叠于第六止动件11-156。亦即,第五止动件11-155与第六止动件11-156的形状可以不相同或不对称。
如图130所示,第一活动构件11-1081具有一第一面11-SR1以及一第二面11-SR2,第一面11-SR1与第二面11-SR2是连接于一转角11-CN,并且凝胶11-GU的一第一接触面11-CR1接触第一面11-SR1,并且凝胶11-GU的一第二接触面11-CR2接触第二面11-SR2。凸柱11-1127具有一第三面11-SR3,并且凝胶11-GU的一第三接触面11-CR3配置以接触第三面11-SR3。
请参考图133至图135,图133至图135为根据本公开一实施例的第一活动构件11-1081相对于凸柱11-1127运动的示意图。如图133所示,当第一活动构件11-1081没有相对于凸柱11-1127运动时,凝胶11-GU不会产生形变。接着,如图134与图135所示,活动组件11-MA的第一活动构件11-1081是可配置以沿着主轴11-AX(Z轴方向)于一上极限位置11-ULP以及一下极限位置11-DLP之间移动,并且凝胶11-GU是设置于上极限位置11-ULP以及下极限位置11-DLP之间。具例来说,凝胶11-GU是可设置于上极限位置11-ULP以及下极限位置11-DLP的中心处,但不限于此。
再者,如图134所示,当活动组件11-MA的第一活动构件11-1081位于上极限位置11-ULP时,凝胶11-GU产生形变,并且第一接触面11-CR1沿着主轴11-AX的方向上与外壳11-102的距离D11是小于第三接触面11-CR3与外壳11-102的距离D12。
再者,如图135所示,当活动组件11-MA的第一活动构件11-1081位于下极限位置11-DLP时,凝胶11-GU产生形变,并且第一接触面11-CR1沿着主轴11-AX的方向上与外壳11-102的距离D11大于第三接触面11-CR3与外壳11-102的距离D12。
请继续参考图136,图136为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构的上视示意图。如图136所示,第一活动构件11-1081是沿着X轴方向(第二轴向)设置,第二活动构件11-1082是沿着Y轴方向(第一轴向)设置,第二活动构件11-1082是邻近于第一活动构件11-1081,并且第二活动构件11-1082配置以阻挡第一活动构件11-1081沿着X轴方向或Y轴方向移动。
再者,光学系统11-100A还包含一或多个凝胶11-GU,设置于第一活动构件11-1081与第二活动构件11-1082之间。如图136所示,通过凝胶11-GU的设置,可以避免第一活动构件11-1081直接碰撞第二活动构件11-1082而造成损坏。
如图136所示,第一弹性元件11-106包含一第一弦臂11-SA1以及一第二弦臂11-SA2,分别连接于第一活动构件11-1081与第二活动构件11-1082,并且凝胶11-GU也可设置于第一弦臂11-SA1以及第二弦臂11-SA2之间,借以避免第一弦臂11-SA1与第二弦臂11-SA2碰撞,进而造成损坏。
此外,于此实施例中,凝胶11-GU也可设置于弹性元件以及活动组件11-MA之间。如图136所示,凝胶11-GU是设置于第一弹性元件11-106与第二活动构件11-1082之间。
请参考图137,图137为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构示意图。于此实施例中,凸柱11-1127上形成有一回避凹槽11-1127C,对应于第一弦臂11-SA1以及第二弦臂11-SA2。通过设置回避凹槽11-1127C,可以避免第一弦臂11-SA1与第二弦臂11-SA2直接与凸柱11-1127碰撞而造成损坏。
请参考第138图,第138图为根据本公开另一实施例的光学系统11-100A的部分结构示意图。本公开的凸柱11-1127可具有不同的设计,于此实施例中,凸柱11-1127可更形成一容置槽11-1127R,并且光学系统11-100A可还包含一接着元件11-AE,设置于容置槽11-1127R内,配置以黏接于凸柱11-1127、第一弹性元件11-106以及外壳11-102。
另外,于此实施例中,光学系统11-100A可还包含另一凝胶11-GU,设置于弹性元件以及固定组件11-FA之间。具体而言,如第138图所示,第一弹性元件11-106可具有一穿孔11-106H,并且凝胶11-GU是可通过穿孔11-106H设置于第一弹性元件11-106与凸柱11-1127之间。
本公开提供一种光学系统,具有第一光学元件11-OE、塑形件11-101、活动元件11-103、固定组件11-FA、连接组件11-CA、活动组件11-MA以及驱动模块11-DM。活动元件11-103是配置通过塑形件11-101连接于第一光学元件11-OE,活动组件11-MA是通过连接组件11-CA连接于活动元件11-103。当驱动模块11-DM是配置以驱动活动组件11-MA相对固定组件11-FA运动时,可带动活动元件11-103移动,以使塑形件11-101推压第一光学元件11-OE的底部,进而改变液态镜片元件11-OE1的光学性质。
另外,本公开的光学系统可包含多个凝胶11-GU,凝胶11-GU可作为缓冲元件,设置于止动件与驱动线圈之间、相邻的活动构件之间、活动构件与凸柱11-1127之间、弹性元件与活动组件11-MA之间或者弹性元件与固定组件11-FA之间,进而可避免光学系统中的元件因碰撞而造成损坏的问题发生。
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,在不脱离本公开的精神和范围内,当可作更动、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公开使用。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 (18)

1.一种光学系统,其特征在于,包括:
一固定组件;
一活动组件,用以承载一光学组件;
连接该活动组件的一活动构件;
一位置传感器,用以检测该活动构件相对于该固定组件的位置;以及
一驱动组件,用以驱使该活动构件相对于该固定组件运动,
其中,该驱动组件被施加一电信号,以驱使该活动构件沿该固定组件的一主轴的方向移动,从而使该活动组件由一第一高度移动至一第二高度。
2.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,
该活动构件于该主轴方向上的位置被调整,使得当该活动组件位在该第一高度、该第二高度时,该活动组件的一主表面垂直于该主轴,其中当该活动组件位于该第一高度、该第二高度时,该电信号分别具有一第一驱动信号值以及一第二驱动信号值,且该位置传感器分别具有一第一感测信号值以及一第二感测信号值,
其中,一行程区域被定义于该第一高度、该第二高度之间,且基于该第一高度、该第二高度以及该第一驱动信号值、该第二驱动信号值,针对该驱动组件以线性内插法分别建立该行程区域相对于一电信号编码序列的对应关系信息,且基于该第一高度、该第二高度以及该第一感测信号值、该第二感测信号值,针对该活动构件以线性内插法分别建立该行程区域相对于一位置感测信号编码序列的对应关系信息,
其中该光学系统还包括一光学仪器,且该光学仪器投射一光线至该活动组件的该主表面,以得知该主表面相对于该主轴的角度。
3.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,一行程区域被定义于该第一高度、该第二高度之间,多个取样位置被设定在该行程区域内,且该驱动组件驱使该活动组件按序移动至所述多个取样位置,并分别调整该活动构件于该主轴的方向上的位置,使得当该活动组件位在所述多个取样位置时,该活动组件的主表面垂直于该主轴,从而建立当该活动组件位在所述多个取样位置时,通入该驱动组件的多个驱动电流值相对于所述多个取样位置的对应关系信息,以及该位置传感器通过感测该活动构件而产生的多个位置感测编码相对于所述多个取样位置的对应关系信息。
4.如权利要求3所述的光学系统,其特征在于,当该活动组件位在所述多个取样位置的其中之一者时,通入该驱动组件的所述多个驱动电流值不同。
5.如权利要求3所述的光学系统,其特征在于,当该活动组件位在所述多个取样位置的其中之一者时,该位置传感器通过感测该活动构件所产生的所述多个位置感测编码不同。
6.如权利要求3所述的光学系统,其特征在于,根据所述多个驱动电流值相对于所述多个取样位置的对应关系信息,针对该驱动组件的一驱动电流-位置关系曲线以曲线拟合的方式被建立。
7.如权利要求3所述的光学系统,其特征在于,根据所述多个位置感测编码相对于所述多个取样位置的对应关系信息,针对该位置传感器的一位置感测编码-位置关系曲线以曲线拟合的方式被建立。
8.如权利要求3所述的光学系统,其特征在于,该光学系统还包括一光学仪器,且该光学仪器投射一光线至该活动组件的该主表面,以得知该主表面相对于该主轴的角度。
9.如权利要求3所述的光学系统,其特征在于,所述多个取样位置之间的距离相等。
10.如权利要求3所述的光学系统,其特征在于,所述多个驱动电流值相对于所述多个取样位置的对应关系信息呈非线性关系,且所述多个位置感测编码相对于所述多个取样位置的对应关系信息呈非线性关系。
11.如权利要求10所述的光学系统,其特征在于,根据所述多个驱动电流值相对于所述多个取样位置的对应关系信息,该电信号被重新编码。
12.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,该光学组件包括一液态镜头。
13.如权利要求12所述的光学系统,其特征在于,该光学组件还包括一惯性传感器,且该惯性传感器感测该光学系统的姿态,并施加一修正电信号至该驱动组件,以确保该活动组件的主表面垂直于该主轴。
14.如权利要求13所述的光学系统,其特征在于,该光学组件还包括一存储单元,且该惯性传感器所感测到的该光学系统的一姿态信息及其所对应的该修正电信号被储存于该存储单元。
15.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,该驱动组件被施加一电流信号或一电压信号,以驱使该活动构件沿该固定组件的该主轴的方向移动。
16.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,一行程区域被定义于该第一高度、该第二高度之间,该活动构件可相对于该固定组件沿该主轴的方向于一最大活动区间内移动,且该行程区域位于该最大活动区间内。
17.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,一外部设备测量多个与该光学系统规格相同的参考系统,以决定该第一高度以及该第二高度。
18.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,该光学系统包括多个该驱动组件、多个该位置传感器以及连接该活动组件的多个该活动构件,多个该位置传感器用以分别检测多个该活动构件相对于该固定组件的位置,且多个该驱动组件用以分别驱使该活动构件相对于该固定组件运动。
CN202310392483.3A 2018-12-27 2019-12-26 光学系统 Pending CN116256929A (zh)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862785593P 2018-12-27 2018-12-27
US62/785,593 2018-12-27
US201962825538P 2019-03-28 2019-03-28
US62/825,538 2019-03-28
US201962890731P 2019-08-23 2019-08-23
US62/890,731 2019-08-23
US201962894295P 2019-08-30 2019-08-30
US62/894,295 2019-08-30
EP19218902.5A EP3702822B1 (en) 2018-12-27 2019-12-20 Optical system
EP19218902.5 2019-12-20
CN201911366989.7A CN111385449B (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911366989.7A Division CN111385449B (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116256929A true CN116256929A (zh) 2023-06-13

Family

ID=71124778

Family Applications (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310391972.7A Pending CN116339041A (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统
CN201922387702.0U Active CN211127932U (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统
CN201911366989.7A Active CN111385449B (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统
CN202310392483.3A Pending CN116256929A (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统
CN202310392447.7A Pending CN116626962A (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统
CN202310392371.8A Pending CN116184743A (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学元件驱动机构

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310391972.7A Pending CN116339041A (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统
CN201922387702.0U Active CN211127932U (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统
CN201911366989.7A Active CN111385449B (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310392447.7A Pending CN116626962A (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学系统
CN202310392371.8A Pending CN116184743A (zh) 2018-12-27 2019-12-26 光学元件驱动机构

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11181669B2 (zh)
EP (1) EP4130836A3 (zh)
JP (1) JP7416618B2 (zh)
CN (6) CN116339041A (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4130836A3 (en) * 2018-12-27 2023-05-24 Tdk Taiwan Corp. Optical system
US11586006B2 (en) * 2018-12-27 2023-02-21 Tdk Taiwan Corp. Reflective element driving module
EP3690508A1 (en) 2019-02-01 2020-08-05 Tdk Taiwan Corp. Control method of driving mechanism
JP7295403B2 (ja) 2019-05-22 2023-06-21 ミツミ電機株式会社 レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
CN212379629U (zh) * 2019-07-26 2021-01-19 台湾东电化股份有限公司 光学元件驱动机构及光学装置
US11172131B1 (en) 2020-06-29 2021-11-09 Western Digital Technologies, Inc. Optical devices for tilt in camera systems
US11212447B1 (en) 2020-06-29 2021-12-28 Western Digital Technologies, Inc. Optical devices for tilt in camera systems
US11277566B2 (en) * 2020-06-29 2022-03-15 Western Digital Technologies, Inc. Optical devices for independent movement control of lenses and image sensors in camera systems
US11277565B2 (en) 2020-06-29 2022-03-15 Western Digital Technologies, Inc. Optical devices for independent movement control of lenses and image sensors in camera systems
WO2022099479A1 (en) 2020-11-10 2022-05-19 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. Optical imaging system, method for performing optical image stabilization
CN112198735B (zh) * 2020-12-01 2021-02-19 常州市瑞泰光电有限公司 一种镜头驱动装置
CN112612101B (zh) * 2021-01-05 2022-06-03 广州立景创新科技有限公司 镜头定位装置
CN214591601U (zh) * 2021-02-26 2021-11-02 北京小米移动软件有限公司 摄像头模组及电子设备
CN115484358A (zh) * 2021-05-31 2022-12-16 北京小米移动软件有限公司 致动器、摄像头模组和电子设备
CN115643481A (zh) * 2021-07-20 2023-01-24 北京小米移动软件有限公司 致动器、摄像头模组和电子设备
CN113873130B (zh) * 2021-10-19 2024-03-08 维沃移动通信有限公司 摄像模组和电子设备

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5623759A (en) * 1994-11-09 1997-04-29 Maxtor Corporation Method of attaching a voice coil to an actuator arm
KR100681589B1 (ko) * 2004-02-18 2007-02-09 가부시끼가이샤시코기껜 렌즈 구동장치
JP2008058391A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd 撮像レンズユニットおよび撮像装置
CN102292673A (zh) * 2009-01-23 2011-12-21 株式会社图丽 校正透镜驱动用音圈电机、手抖动校正装置、交换透镜及光学设备
US8699141B2 (en) * 2009-03-13 2014-04-15 Knowles Electronics, Llc Lens assembly apparatus and method
CN102445810A (zh) * 2010-10-09 2012-05-09 致伸科技股份有限公司 光学影像系统
US10712529B2 (en) * 2013-03-13 2020-07-14 Cognex Corporation Lens assembly with integrated feedback loop for focus adjustment
CN104216199B (zh) 2013-05-29 2019-04-16 Lg伊诺特有限公司 镜头驱动装置
DE102013110029C5 (de) * 2013-09-12 2017-03-16 Bürkert Werke GmbH Elektrodynamischer Aktor
KR102105697B1 (ko) * 2013-12-23 2020-04-28 엘지이노텍 주식회사 렌즈구동모터
CN106461908B (zh) * 2014-03-05 2019-08-16 Lg伊诺特有限公司 透镜驱动装置和包含该透镜驱动装置的摄像头模块
EP3264161B1 (en) * 2014-04-24 2024-08-07 LG Innotek Co., Ltd. Lens moving apparatus
WO2016003103A1 (ko) * 2014-07-03 2016-01-07 엘지이노텍(주) 렌즈 구동 장치
US9964775B2 (en) 2014-07-16 2018-05-08 Lg Innotek Co., Ltd. Lens moving apparatus
US9766426B2 (en) * 2014-10-20 2017-09-19 Summing Technologies (HK) Limited Miniature lens driving apparatus
KR102504846B1 (ko) * 2015-01-22 2023-03-02 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈
EP3088931B1 (en) * 2015-04-30 2024-09-04 LG Innotek Co., Ltd. Lens moving apparatus and camera module and optical device including the same
TWM516172U (zh) * 2015-09-15 2016-01-21 Powergate Optical Inc 防手震鏡頭模組結構
JP7315327B2 (ja) 2016-03-02 2023-07-26 ネクストレンズ スウィッツァーランド アーゲー 光学デバイス、具体的には特に自動焦点調節、画像安定化、および超解像を含むカメラ
US10165184B2 (en) * 2016-07-13 2018-12-25 Olympus Corporation Image stabilization device
WO2018012733A1 (ko) * 2016-07-14 2018-01-18 (주)알비케이이엠디 휴대단말기용 카메라 모듈
KR101972302B1 (ko) * 2017-05-08 2019-04-25 주식회사 엠씨넥스 자동 초점 카메라 모듈
US10852458B2 (en) * 2017-06-19 2020-12-01 Tdk Taiwan Corp. Camera device
EP3642665A1 (en) 2017-06-23 2020-04-29 Optotune Consumer AG Optical device, particularly camera, particularly comprising autofocus and optical image stabilization
CN116299940A (zh) * 2018-01-10 2023-06-23 Lg伊诺特有限公司 透镜驱动装置及包括其的相机模块和光学设备
EP4130836A3 (en) * 2018-12-27 2023-05-24 Tdk Taiwan Corp. Optical system

Also Published As

Publication number Publication date
CN116339041A (zh) 2023-06-27
JP7416618B2 (ja) 2024-01-17
CN111385449B (zh) 2023-05-26
EP4130836A3 (en) 2023-05-24
US20200209439A1 (en) 2020-07-02
CN211127932U (zh) 2020-07-28
JP2020112793A (ja) 2020-07-27
US11181669B2 (en) 2021-11-23
EP4130836A2 (en) 2023-02-08
CN111385449A (zh) 2020-07-07
CN116626962A (zh) 2023-08-22
CN116184743A (zh) 2023-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111385449B (zh) 光学系统
US20210239935A1 (en) Optical mechanism
US9723211B2 (en) Camera module with image stabilization by moving imaging lens
US9151965B2 (en) Lens driving device and camera module including the same
US10416409B2 (en) Optical system
JP2020514800A (ja) コンパクト屈曲式カメラ
CN112083543B (zh) 驱动组件及驱动系统
EP3751323A1 (en) Optical element driving mechanism
US11493727B2 (en) Optical system
CN211209777U (zh) 光学系统
JP6207955B2 (ja) カメラモジュール、およびカメラモジュールの製造方法
US11422357B2 (en) Optical system
EP3702822B1 (en) Optical system
CN114731361A (zh) 相机模块
JP2009118722A (ja) アクチュエータ、撮像機器、及び電子機器
JP2009216934A (ja) アクチュエータ、撮像素子および電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination