CN116626841A - 镜头模块 - Google Patents
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Abstract
一种镜头模块,包括基座、复数个镜群以及缓冲单元。这些镜群包括第一透镜群以及第二透镜群,该第一透镜群固定设置在该基座内,该第二透镜群以可移动方式设置在该基座内,该复数个镜群具有光轴,该第一透镜群以及该第二透镜群沿该光轴排列。缓冲单元设置在该基座内,当该第二透镜群朝向该第一透镜群移动至停止时,该缓冲单元接触该第一透镜群。
Description
技术领域
本发明涉及光学领域,更具体地说,涉及一种镜头模块。
背景技术
一般的镜头模块包括有光圈以及多个透镜群,在进行自动对焦(AF)、变焦(ZOOM)或是光学防手震(OIS)操作时,部份的透镜群需要移动,而会碰撞到光圈、其他透镜群或是其他部件,进而产生异音,严重时甚至会造成零件损坏。在另一方面,镜头模块还包括至少驱动装置来驱动透镜群,而将驱动装置的线圈安装到镜头模块的基座时,受到位置精确度要求以及组装动线的限制,使得安装作业变得困难,导致组装质量不稳定。另外,为了供电给线圈,需要将线圈的导线焊接到挠性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC),在作业上也有难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中的上述缺陷,提供一种镜头模块,能够减少操作过程中的异音。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是,提供一种镜头模块,包括:基座;可移动镜群,具有光轴,该可移动镜群可沿着第一方向移动,该第一方向与该光轴平行;磁石部,设置在该基座与该可移动镜群其中的一者;线圈部,对应该磁石部而设置在该基座与该可移动镜群中的另一者。
如本发明所述的镜头模块,该线圈部由二线圈所组成,该磁石部包括至少三磁石,这些线圈沿着该第一方向排列,这些磁石为单极磁石,且以极性交错方式沿着该第一方向排列。
如本发明所述的镜头模块,更包括磁性体组件,这些磁石贴附于该磁性体组件;位置磁石,设置在该基座上;传感器,设置在该可移动镜群上,用于侦测该位置磁石的位置或移动距离;驱动单元,由该传感器接收该位置磁石的移动距离或位置讯息,然后相应调整输入该线圈部的电流。
如本发明所述的镜头模块,这些磁石符合以下条件中的至少一者:
w(p)≧w(m);
w(c)=(1.5+n)w(p),n=0,1,2…;
w(ec-ec)=w(p);
1.0mm≦w(m)≦1.35mm;
其中w(p)为这些磁石的磁节距,w(m)为每一磁石的宽度;w(c)为这些线圈中心间的距离,w(p)为这些磁石的磁节距;w(ec-ec)为这些线圈中推力产生部分(即绕组的中心部分)的中心之间的距离;w(m)为每一磁石的宽度。
如本发明所述的镜头模块,该线圈部由二线圈所组成,该磁石部包括一多极磁化的磁石,这些线圈沿着该第一方向排列,该磁石的磁极以交错方式沿着该第一方向排列。
如本发明所述的镜头模块,这些线圈包括第一线圈以及第二线圈,而施加于该第一线圈以及该第二线圈的电流为:
其中I_c1为施加于该第一线圈的电流,I_c2为施加于该第二线圈的电流,Icom为该第一、二线圈共通电流,Y为该线圈部的位置,θ为Y=0时的相位偏移量。
如本发明所述的镜头模块,该镜头模块包括:复数个镜群,包括第一透镜群以及第二透镜群,该第一透镜群固定设置在该基座内,该第二透镜群是该可移动镜群且设置在该基座内,该第一透镜群以及该第二透镜群沿该光轴排列;以及缓冲单元,设置在该基座内,当该第二透镜群朝向该第一透镜群移动至停止时,该缓冲单元接触该第一透镜群;该缓冲单元设置在该第一透镜群、该第二透镜群或该基座至少一者上。
如本发明所述的镜头模块,更包括光圈,该光圈设置在该基座内,其中该缓冲单元设置在该第二透镜群上,且包括第一抵接部朝向该第一透镜群延伸、以及第二抵接部朝向该光圈延伸,当该第二透镜群朝向该第一透镜群移动至停止时,该第一抵接部抵接于该第一透镜群,当该第二透镜群朝向该光圈移动至停止时,该第二抵接部抵接于该光圈。
如本发明所述的镜头模块,该缓冲单元包括聚甲醛树酯的材质制成,或者在该缓冲单元的表面设置聚甲醛树酯的材质;
该镜头模块更包括缓冲材料,该缓冲材料设置在该第一透镜群或该第二透镜群上,当该第二透镜群朝向该第一透镜群移动至停止时,该缓冲单元接触于该缓冲材料。
如本发明所述的镜头模块,更包括驱动装置,用于驱动该第二透镜群,该驱动装置包括磁石部设置在该第二透镜群、以及线圈部设置在基座内且对应于该磁石部;
该线圈部包括复数线圈以及挠性电路板,该挠性电路板供电给该线圈以产生磁场作用于该磁石部,当该线圈部通电时,产生磁力作用在该磁石部上,进而驱动该第二透镜群沿该光轴方向进行移动。
如本发明所述的镜头模块,该线圈部更包括载体,该载体大致上为平板状,其上设置有数个凸柱用于固定该线圈,该挠性电路板弯折链接在该载体上。
如本发明所述的镜头模块,更包括位置传感器,其中该磁石部设置在该可移动镜群上,该线圈部设置在该基座上,该线圈部包括复数线圈以及挠性电路板,该挠性电路板包括一延伸部,朝该可移动镜群的方向延伸而出,该位置传感器设置在该延伸部上;该挠性电路板包括电连接部,朝远离该可移动镜群的方向延伸而出,用于连接外部电源。
如本发明所述的镜头模块,该可移动镜群更包括第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群以及光圈,其中,该第一透镜群以及该第四透镜群为固定镜群,该第二透镜群以及该第三透镜群为可移动镜群;或者,该第一透镜群以及该第四透镜群为可移动镜群,该第二透镜群以及该第三透镜群为固定镜群;或者,该第一透镜群以及该第四透镜群其中一者做为可移动镜群,另一者做为固定镜群,以及该第二透镜群和该第三透镜群其中一者做为可移动镜群,另一者做为固定镜群;该光圈固定在该基座内且位于该第一透镜群以及该第四透镜群之间。
实施本发明的镜头模块,具有以下有益效果:用于降低操作过程中所产生的噪音,并降低组装作业的难度。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的镜头模块的结构示意图。
图2是根据本发明第一实施例的镜头模块由另一角度观察的结构示意图。
图3为图1、2镜头模块其中一透镜群的结构示意图。
图4为图1、2镜头模块其中一透镜群由另一角度观察的结构示意图。
图5为图1、2镜头模块其中一透镜群由又一角度观察的结构示意图。
图6为图1、2镜头模块的基座的结构示意图。
图7为图1、2镜头模块的基座由另一角度观察的结构示意图。
图8是根据本发明第二实施例的镜头模块的结构示意图。
图9是根据本发明第二实施例的镜头模块由另一角度观察的结构示意图。
图10为图8、9镜头模块其中一透镜群的结构示意图。
图11为图8、9镜头模块其中一透镜群由另一角度观察的结构示意图。
图12为图8、9镜头模块的基座的结构示意图。
图13是根据本发明第一实施例的镜头模块的线圈部以及磁石部的前视图;
图14是根据本发明第一实施例的镜头模块的线圈部以及磁石部的底视图;
图15是根据本发明第一实施例的镜头模块的磁石部贴附于一磁性体组件的结构示意图。
图16是根据本发明第一实施例的镜头模块的磁石部贴附于一磁性体组件由另一角度观察的结构示意图。
图17是根据本发明第一实施例的镜头模块的磁石部为一多极磁化的磁石的结构示意图。
图18是图17的磁石部的前视图。
图19以弗莱明左手定则来说明本发明第一实施例的镜头模块的线圈部的受力情形。
图20显示本发明第一实施例的镜头模块的线圈部移动情形以及相应的电流分配率。
图21是依据本发明第一实施例的镜头模块的方块图。
图22显示本发明量测磁石部的磁通量密度的位置。
图23为图22的线圈部以及磁石部的上视图。
图24显示不同磁石宽度在不同位置量测得到的磁通量密度。
图25显示磁石宽度w(m)=1.2mm磁通量密度的误差容许量。
图26显示线圈因位置不同导致其受力有±3%的脉动幅值。
图27显示误差容许量与磁石宽度的关连。
图28显示在磁石宽度1.2mm的情况下,线圈移动过程中,于磁石不同位置所量测得到的磁通量密度(T)及误差容许量(%)的关联。
图29显示接续图28之后的线圈移动过程中,于磁石不同位置所量测得到的磁通量密度(T)及误差容许量(%)的关联。
图30显示接续图29之后的线圈移动过程中,于磁石不同位置所量测得到的磁通量密度(T)及误差容许量(%)的关联。
图31显示接续图30之后的线圈移动过程中,于磁石不同位置所量测得到的磁通量密度(T)及误差容许量(%)的关联。
图32是根据本发明第三实施例的镜头模块的结构示意图;
图33是根据本发明第三实施例的镜头模块的局部结构示意图;
图34为本发明镜头模块第三实施例的线圈部的立体图;
图35为本发明镜头模块第三实施例的线圈部另一视角的立体图;
图36显示本发明第三实施例的镜头模块在组装时将线圈部安装在基座上的情形。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请同时参阅图1、2,本发明第一实施例的镜头模块30包括基座303,在基座303内沿着第一方向X设置有复数个透镜群,这些透镜群具有沿着第一方向X延伸的光轴OA,其中有些透镜群为固定镜群,有些透镜群为可移动透镜群,图1、2中仅显示其中一可移动透镜群302作为代表。透镜群302包括一镜框3021、以及设置在镜框3021内的一枚或多枚透镜3022。
所有透镜群302藉由导引单元加以支撑。在本实施例中,导引单元包括二平行的导向杆304,导向杆304于复数个透镜群302的两侧沿着第一方向X延伸,用于支撑复数个透镜群302。可以了解到,导引单元也可以包括不同数目的导向杆,或者导引单元也可以改用导轨、导槽等其他不同结构来提供支撑作用。
请同时参阅图3、4、5,镜框3021的一侧边设置有支架3021a以及套筒3021b,另一侧边则设置有凸耳3021c以及框体3021d。其中导向杆304穿设于套筒3021b,在导向杆304的支撑及导引下,透镜群302能沿着第一方向X滑动。支架3021a用于支撑线圈部3052,该线圈部3052可以缠绕、挂勾、粘着或是其他任意方式固定在支架3021a上。框体3021d沿第一方向X延伸,用于固设位置磁石3082。凸耳3021c的横断面为C字型因而具有侧向开口,用于容纳另一导向杆304,在凸耳3021c下方则设置软性电路板3071,软性电路板3071电性连接于线圈部3052。
请同时参阅第6、7图,基座303沿着第二方向Y延伸出二侧壁3031、3032,其中第二方向Y与前述第一方向X垂直。在其中一侧壁3031设置有磁石部3051,而在另一侧壁3032则设置有电路板3083,在电路板3083上设置传感器(例如为霍尔组件)3081,而软性电路板3071也电性连接于此电路板3083。在另一方面,侧壁3032上向外延伸出电连接部3072,电连接部3072与外部电源(未图示)电性连接,用于导入电流,提供电力给电路板上的传感器3081以及经由软性电路板3071提供电力给镜框3021上的线圈部3052。
在本实施例中,线圈部3052设置在透镜群302上,而磁石部3051则设置在基座303上,线圈部3052以及磁石部3051组成本发明镜头模块30的驱动单元305,磁石部3051产生磁场,当通电时线圈部3052即受力而移动,进而带动透镜群302沿第一方向X来移动。另外,设置在侧壁3032上的传感器3081与镜框3021上位置磁石3082相对,传感器3081与位置磁石3082组成位置感测单元308,当透镜群302移动时,传感器3081也能同时侦测到位置磁石的位置或移动距离,藉此来调整施加于线圈部3052的电流,进而改变线圈部3052的受力大小,其细节容后再详述。
可以了解到,线圈部3052以及磁石部3051的位置可以对调,也就是将线圈部3052改为设置在基座303上,而磁石部3051则设置在透镜群302上。请同时参阅请图8~12所示本发明第二实施例的镜头模块,其中与图1~7相同部份给予相同组件符号并省略其说明。如图所示,线圈部3052’改设置在基座303的侧壁3031上,而磁石部3051’则设置在透镜群的镜框3021’上,线圈部3052’以及磁石部3051’组成一驱动单元305’来驱动透镜群302。
又,如图12所示,基座303的侧壁3031向外延伸出电连接部3072’,软性电路板3071’设置在基座303的侧壁3031上,具体而言,软性电路板3071’弯折并跨过基座303的侧壁3031,软性电路板3071’在侧壁3031的外侧电性连接于电连接部3072’(图9),而在侧壁3031的内侧则大致上延伸呈L形(图12),传感器(霍尔组件)3081’设置在软性电路板3071’上。外部电源(未图示)可经由电连接部3072’以及软性电路板3071’提供电力给传感器3081’以及线圈部3052’。
请同时参阅图10、11,镜框3021’的一侧边设置有套筒3021b’以及框体3021d’,另一侧边则设置有凸耳3021c’。其中套筒3021b’及凸耳3021c’分别用于穿设及容纳二平行导向杆304,框体3021d’沿第一方向X延伸,用于固设磁石部3051’,使磁石部3051’能与线圈部3052’的位置相对,在框体3021d’上同时固设位置磁石3082’,用于与传感器(霍尔组件)3081’位置相对,传感器3081’与位置磁石3082’组成位置感测单元308’,值得注意的是磁石部3051’与位置磁石3082’位于框体3021d’的相反二侧。
底下将进一步说明线圈部以及磁石部的细节,其中仅以第一实施例的线圈部3052以及磁石部3051为代表进行说明,至于第二实施例所揭示的线圈部3052’以及磁石部3051’,由于与第一实施例相似,故省略其说明。请参阅图13、14,线圈部3052包括第一线圈3052a以及第二线圈3052b,磁石部3051包括至少三个磁石,线圈及磁石皆是沿着第一方向X(即透镜群302的驱动方向)来排列。磁石可为单极磁石,所谓单极磁石,通常指的是利用其中一极磁力而已,实际上另一极还是存在的。本发明磁石以N极、S极、N极…(或S极、N极、S极…)极性交错排列的方式来配置。为了改善磁力性能及组装方便,可以将这些磁石贴附于一磁性体组件3053,如图15、16所示,该磁性体组件3053可为SPCC冷轧钢材制成的磁轭(Magnetic Yoke)。另外,复数个单极磁石也可用一个多极磁化的磁石3055来取代,如图17、18所示。
请再参阅图13,假设w(m)为单极磁石的宽度,w(p)为磁节距(Magnet Pitch),也就是单极磁石的中线间距或是多极磁化的状况下各磁极的磁边界线的间距,w(c)为二线圈中心间的距离,w(ec-ec)为第一线圈3052a以及第二线圈3052b中推力产生部分(即绕组的中心部分)的中心之间的距离,本发明将满足以下至少一条件式:
w(p)≧w(m)(1)
w(c)=(1.5+n)w(p), n=0,1,2… (2)
w(ec-ec)=w(p) (3)
其中,当w(p)>w(m)时单体极磁石之间存在间隙,而当w(p)=w(m)时可得到较佳的磁路效率。当w(m)在1.00mm~1.35mm范围内时,有利于控制线圈与磁石的相对位置,而较佳者为w(m)=1.2mm。当n=0时可以得到最小化的尺寸。
值得注意的是,以上设计并不包含实际组件精度以及组装精度所造成的误差。
欲控制线圈与磁石的相对位置,必须在考虑电流极性与电流分配比率的关联后,来提供线圈电流,其中无论透镜群的位置如何,都要能确保驱动透镜群的作用力稳定,而且都可以进行无缝且稳定的控制。本发明对于线圈电流极性以及电流分配比率是以线圈位置作为变量的正弦波波形,且两个线圈之间有90°的相位差,假设I_c1为对于第一线圈3052a所施加的电流,I_c2为对于第二线圈3052b所施加的电流,Icom为第一、二线圈共通电流,Y为线圈位置,θ为Y=0时的相位偏移量(取决于线圈与磁石的相对位置),则本发明施加于第一、二线圈的电流为:
其中电流Icom的设定,除要能控制透镜群的移动位置外,还需考虑在重力及外来干扰震动的情况下依然能使透镜群保持在设定的位置。
当相位偏移量θ=0时,式子(4)、(5)可改写为:
I_c1=Icom·α1 (6)
I_c1=Icom·α2 (7)
其中α1、α2为电流分配率(Current Distribution Rate),且
请参阅图19,根据弗莱明左手定则(Fleming's Left Hand Rule),食指代表磁场方向,中指代表电流方向,姆指代表受力方向,因此如果将一线圈放置在磁石所建立的磁场B中,当电流I通过该线圈时,该线圈将受到力F的作用,且F=I×B,其中F、I、B皆为向量,×为外积(Cross Product)。
请参阅图20,对于第一线圈3052a施加电流Icom·α1及对第二线圈3052b施加电流Icom·α2,则第一线圈3052a及第二线圈3052b将受到力F作用,然后由线圈位置Y=0开始向右移动,图20同时显示第一线圈3052a及第二线圈3052b在不同位置时相应的电流分配比率α1、α2的变化。
请参阅图21,图21是依据本发明第一实施例的镜头模块的方块图。如图所示,驱动单元(例如驱动芯片)301接收变焦倍率讯号或预定位置讯号S1时,即分别输出相应电流Icom·α1·dir以及Icom·α2·dir至第一线圈3052a以及第二线圈3052b,其中dir为移动方向系数,当沿着第一方向X移动时dir为+1,当沿着第一方向X的相反方向移动时dir为-1。如先前图19、20所示,于是第一线圈3052a以及第二线圈3052b将受力而开始移动,然后带动透镜群的镜框3021沿着第一方向X或其相反方向来移动,传感器3082侦测镜框3021上位置磁石3082的位置或移动距离,然后输出实时位置讯号S2给驱动单元301,使驱动单元301调整输出的电流Icom·α1·dir以及Icom·α2·dir至第一线圈3052a以及第二线圈3052b,经由不断的调整输出电流,将可以准确的控制透镜群的镜框3021移动至预定位置。
请同时参阅图22、23,本发明对于磁石部3051的中间位置的磁通量密度进行量测,这些量测点排列成一直线3054,并且与第一方向X(也就是第一线圈3052a以及第二线圈3052b移动方向)平行。请参阅图24,图24显示不同磁石宽度在不同位置量测得到的磁通量密度,图中将七个不同磁石宽度w(m)=0.8mm,1.0mm,1.15mm,1.2mm,1.3mm,1.5mm,1.8mm的磁通量密度呈现在同一图面中以利比较。在设计上,磁通量密度的波形愈接近正弦波愈好,并且磁通量密度的最大值也要大。经研究,磁石宽度愈小则磁通量密度的波形愈接近正弦波,为评估与正弦波趋近程度,首先定义45°点误差(45°Point Error),请参阅图25,图25所示为磁石宽度w(m)=1.2mm的磁石在不同位置量测磁通量密度的结果,其中将真实的量测波形与理想正弦波取四个点①,②,③,④进行比较,四个点的误差都不得超过误差容许量(Tolerance of 45°Point),所谓误差容许量=(量测点真实值-量测点理想值)/真实峰值,本发明将误差容许量订为9.7%,由于在图25中四个点①,②,③,④的误差都在9.7%以内,故磁石宽度w(m)=1.2mm的磁通量密度波形可视为近似正弦波。
又,线圈因位置不同导致其受力有±3%的脉动幅值(Pulsation Value),如第26图所示线圈受力的脉动幅值为平均力的±3%,而在线圈的驱动电流为正弦波的情况下,磁通量密度的误差容许量与线圈受力的脉动幅值有1/4倍的相关性,故本发明将误差容许量设定在最多为3%×4=12%。
另外值得注意的是,当磁石宽度小于某值时,磁通量密度会急遽变小。请参阅图27,由图27可看出,当磁石宽度小于1.0mm时,磁通量密度会急遽变小。在另一方面,如果磁石宽度增加至大于某值时,磁通量密度反而会趋于饱和,因此为了要接近正弦波,磁石宽度的大小是有限制的,由图27可知,磁石宽度不可大于1.5mm。再由图27可知,在误差容许量最多为12%的情况下,磁石宽度必须小于等于1.35mm,综上所述,本发明的磁石宽度w(m)需符合1.0mm≦w(m)≦1.35mm。
底下表1~表7显示本发明磁石宽度w(m)与相对应的电流分配率α1、α2详细数据:
0 | ||||||||
w(m) | 0 | 0.125 | 0.25 | 0.375 | 0.5 | 0.625 | 0.75 | 0.875 |
α1 | 0.000 | 0.383 | 0.707 | 0.924 | 1.000 | 0.924 | 0.707 | 0.383 |
α2 | 1.000 | 0.924 | 0.707 | 0.383 | 0.000 | -0.383 | -0.707 | -0.924 |
表1
w(m) | ||||||||
w(m) | 1 | 1.125 | 1.25 | 1.375 | 1.5 | 1.625 | 1.75 | 1.875 |
α1 | 0.000 | -0.383 | -0.707 | -0.924 | -1.000 | -0.924 | -0.707 | -0.383 |
α2 | -1.000 | -0.924 | -0.707 | -0.383 | 0.000 | 0.383 | 0.707 | 0.924 |
表2
2w(m) | ||||||||
w(m) | 2 | 2.125 | 2.25 | 2.375 | 2.5 | 2.625 | 2.75 | 2.875 |
α1 | 0.000 | 0.383 | 0.707 | 0.924 | 1.000 | 0.924 | 0.707 | 0.383 |
α2 | 1.000 | 0.924 | 0.707 | 0.383 | 0.000 | -0.383 | -0.707 | -0.924 |
表3
3w(m) | ||||||||
w(m) | 3 | 3.125 | 3.25 | 3.375 | 3.5 | 3.625 | 3.75 | 3.875 |
α1 | 0.000 | -0.383 | -0.707 | -0.924 | -1.000 | -0.924 | -0.707 | -0.383 |
α2 | -1.000 | -0.924 | -0.707 | -0.383 | 0.000 | 0.383 | 0.707 | 0.924 |
表4
4w(m) | ||||||||
w(m) | 4 | 4.125 | 4.25 | 4.375 | 4.5 | 4.625 | 4.75 | 4.875 |
α1 | 0.000 | 0.383 | 0.707 | 0.924 | 1.000 | 0.924 | 0.707 | 0.383 |
α2 | 1.000 | 0.924 | 0.707 | 0.383 | 0.000 | -0.383 | -0.707 | -0.924 |
表5
5w(m) | ||||||||
w(m) | 5 | 5.125 | 5.25 | 5.375 | 5.5 | 5.625 | 5.75 | 5.875 |
α1 | 0.000 | -0.383 | -0.707 | -0.924 | -1.000 | -0.924 | -0.707 | -0.383 |
α2 | -1.000 | -0.924 | -0.707 | -0.383 | 0.000 | 0.383 | 0.707 | 0.924 |
表6
6w(m) | ||||||||
w(m) | 6 | 6.125 | 6.25 | 6.375 | 6.5 | |||
α1 | 0.000 | 0.383 | 0.707 | 0.924 | 1.000 | |||
α2 | 1.000 | 0.924 | 0.707 | 0.383 | 0.000 |
表7
图28显示在磁石宽度1.2mm的情况下,线圈移动过程中,于磁石不同位置所量测得到的磁通量密度(T)及误差容许量(%)的关联,其中面积I、II因形状对称故可互相抵销,而面积III、IV因形状对称也可互相抵销。表8、表9显示在磁石不同位置相对应的各项数据,须说明的是表9中线圈-力的最大值为0.248,最小值为0.237,中心值为0.2425。
表8
表9
当线圈继续往前移动时,遭遇到磁场的磁通量密度会略微变化,图29显示该移动期间磁通量密度(T)及误差容许量(%)的关联,表10则显示在磁石的不同位置相对应的各项数据。
表10
当线圈再继续往前移动时,磁通量密度的变化如图30所示,表11则显示该移动期间在磁石的不同位置相对应的各项数据。
表11
当线圈再继续往前移动时,磁通量密度的变化如图31所示。
图32是根据本发明第三实施例的镜头模块40的结构示意图。如图所示,本发明的镜头模块40包括基座403,在基座403内沿着第一方向X依序设置有第一透镜群4021、第二透镜群4022、光圈4026、第三透镜群4023以及第四透镜群4024。第一透镜群4021、第二透镜群4022、第三透镜群4023以及第四透镜群4024具有沿着第一方向X的光轴OA,且藉由导引单元404加以支撑。在本实施例中,导引单元404包括二平行的导向杆,导向杆沿着第一方向X延伸,且位于第一透镜群4021、第二透镜群4022、光圈4026、第三透镜群4023以及第四透镜群4024的两侧,提供其支撑。然而可以了解到,导引单元404也可以包括不同数目的导向杆,或者导引单元404也可以改用导轨、导槽等其他不同结构来提供支撑作用。
第一透镜群4021包括第一镜框4021a、以及设置在第一镜框4021a内的一枚或多枚第一透镜4021b。第二透镜群4022包括第二镜框4022a、以及设置在第二镜框4022a内的一枚或多枚第二透镜4022b。第三透镜群4023包括第三镜框4023a、以及设置在第三镜框4023a内的一枚或多枚第三透镜4023b。第四透镜群4024包括第四镜框4024a、以及设置在第四镜框4024a内的一枚或多枚第四透镜4024b。在本实施例中,第一透镜群4021以及第四透镜群4024固定在基座403内,第二透镜群4022以及第三透镜群4023可分别被驱动装置405、405’驱动而沿着第一方向X来移动。光圈4026固定在基座403内且位于第二透镜群4022以及第三透镜群4023之间。
可以理解的是,本实施例包括四个透镜群,其中,第一透镜群4021以及第四透镜群4024为固定镜群,第二透镜群4022以及第三透镜群4023为可移动镜群。但本发明不以此为限,透镜群数量可以是三个镜群、五个镜群或者更多,另外,第一透镜群4021以及第四透镜群4024可以做为可移动镜群,第二透镜群4022以及第三透镜群4023可以做为固定镜群,或者,第一透镜群4021以及第四透镜群4024其中一者做为可移动镜群,另一者做为固定镜群,以及第二透镜群4022和第三透镜群4023其中一者做为可移动镜群,另一者做为固定镜群,换言之,固定镜群与可移动镜群可由第一透镜群4021、第二透镜群4022、第三透镜群4023以及第四透镜群4024任意镜群来搭配;此外,光圈4026位置不以此为限,也可固定在基座403内且位于第一透镜群4021以及第四透镜群4024之间。因此,上述变化态样皆在本发明范畴中。
如前述,第一透镜群4021、光圈4026以及第四透镜群4024固定不动,而穿插设置在中间的第二透镜群4022以及第三透镜群4023可移动,第二透镜群4022以及第三透镜群4023在移动时可能抵触到第一透镜群4021、光圈4026或者第四透镜群4024而产生噪音,甚至可能会因碰撞而造成损坏或甚至刮伤。在另一方面,当第二透镜群4022以及第三透镜群4023未受驱动时(即驱动装置405、405’未通电时),可能会自由滑动而抵触到第一透镜群4021、光圈4026或者第四透镜群4024,此时也会产生噪音。底下将以第二透镜群4022为例,配合图33来说明本发明解决此问题的技术手段。
请参阅图33,图33是根据本发明第三实施例的镜头模块的局部结构示意图。如图所示,于第二透镜群4022的侧边可设置缓冲单元4027,用于降低第二透镜群4022移动时抵触到第一透镜群4021或光圈4026所产生的噪音,以及作为缓冲功效,同时能避免零件之间碰撞造成的损坏或刮伤,可提升抗震和可靠性,还可避免因刮伤而容易附着灰尘等问题。详言之,缓冲单元4027包括第一抵接部4027a朝向第一透镜群4021延伸、以及第二抵接部4027b朝向光圈4026延伸,即缓冲单元4027(第一抵接部4027a和第二抵接部4027b)沿着第一方向X延伸,当第二透镜群4022朝向第一透镜群4021移动至停止时,第一抵接部4027a抵接于第一透镜群4021,当第二透镜群4022朝向光圈4026移动至停止时,第二抵接部4027b抵接于光圈4026,藉由缓冲单元4027(第一抵接部4027a和第二抵接部4027b)的设计缓冲止挡,进而避免镜群作动的碰撞导致损坏,同时达成降低镜群作动碰触到其他部品的噪音,缓冲单元4027本身可采用强度低且吸震能力强的材质,例如聚甲醛树酯(Polyoxymethylene,POM),或者是将聚甲醛树酯的材质以贴附或其他方式形成在缓冲单元4027的表面,来提供缓冲及降噪的功用。
当驱动装置405未通电时,第二透镜群4022的位置若未受到控制,可能会自由的滑动,而缓冲单元4027同时也可抑制第二透镜群4022因自由滑动而碰撞到第一透镜群4021或光圈4026所产生的声响。
另外,本发明还可在第一透镜群4021及光圈4026与缓冲单元4027相对应的接触部位4021c、4026c上涂覆缓冲材料(例如液态硅胶)并待其固化,即在与缓冲单元4027相对应的部件上设置有缓冲材料,因硅胶材料特性将可减少碰撞产生的噪音。此外,硅胶材料有不易变形的特性,在第二透镜群4022碰撞到第一透镜群4021或光圈4026时,因硅胶材料几无变形,可确保第二透镜群4022停留在精确的位置。再者,硅胶材料没有黏性,当第二透镜群4022与第一透镜群4021或光圈4026分离时,也不会影响其分离,能降低碰撞噪音兼具确保不影响作动的精密度。
在本实施例中,缓冲单元4027设置在第二透镜群4022上,然而本发明并不限于此,在一些实施例中,缓冲单元也可以设置在第一透镜群4021、光圈4026或甚至基座403上,来提供缓冲及降噪的功用。在另外一些实施例中,缓冲单元也可以包括多个独立的抵接部,分开设置在第一透镜群4021、第二透镜群4022、光圈4026及/或基座403上,来提供缓冲及降噪的功用。另外,上述硅胶也可以对应于缓冲单元而设置在第一透镜群4021、第二透镜群4022及/或光圈4026上,只要第二透镜群4022在停止时缓冲单元能接触到硅胶即可。在本实施例中,第三透镜群4023具有与第二透镜群4022相同的结构来抑制噪音等问题,因此省略其说明。
请再参阅图32,用于驱动第二透镜群4022的驱动装置405包括磁石部406以及线圈部407,其中磁石部406设置在第二透镜群4022的第二镜框4022a的侧边,线圈部407设置在基座403的内侧面并且与磁石部406相对,当线圈部407通电时,可产生磁力作用在磁石部406上,进而驱动第二透镜群4022沿第一方向X进行移动。
请同时参阅图34以及图35,图34为本发明第三实施例的线圈部407的立体图,图35为本发明第三实施例的线圈部407另一视角的立体图。如图所示,线圈部407包括载体4072、挠性电路板4071以及数个线圈4073。其中载体4072大致上为平板状,其上设置有数个凸柱4072a,用于固定线圈4073,可以是将线圈4073以缠绕、挂勾、粘着或是其他任意的固定方式。挠性电路板4071弯折链接在载体4072上,并且朝远离第二透镜群4022的方向延伸出电连接部4071a,在相反的另一方向(即朝着第二透镜群4022的方向)则延伸出一延伸部4071b。电连接部4071a与外部电源(未图示)电性连接,用于导入电流,电流经由挠性电路板4071上的焊垫4071c以及导线4071d而流至线圈4073,产生磁场变化而作用在磁石部406上,进而驱动第二透镜群4022沿第一方向X来移动。另一方面,本发明在挠性电路板4071的延伸部4071b上设置一位置传感器(例如为霍尔组件)408,用以侦测第二透镜群4022的移动距离或位置。
由以上叙述可知,本发明将挠性电路板4071以及线圈4073事先模块化成为一部件(即线圈部407),再将位置传感器408也设置在其中,组装时可直接将线圈部407安装在基座403上,如图36所示,使得线圈4073安装于基座403时的定位更为简化以及便利,省去传统繁琐的线圈定位作业,提升组装的效率和质量。
请再参阅图32,相对于驱动装置405用于驱动第二透镜群4022,本发明提供另一驱动装置405’来驱动第三透镜群4023,驱动装置405’包括磁石部406’以及线圈部407’,其结构与驱动装置405(包括磁石部406以及线圈部407)相同,因此省略其说明。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种镜头模块,其特征在于,包括:
基座;
可移动镜群,具有光轴,该可移动镜群可沿着第一方向移动,该第一方向与该光轴平行;
磁石部,设置在该基座与该可移动镜群其中的一者;
线圈部,对应该磁石部而设置在该基座与该可移动镜群中的另一者。
2.如权利要求1所述的镜头模块,其特征在于,该线圈部由二线圈所组成,该磁石部包括至少三磁石,这些线圈沿着该第一方向排列,这些磁石为单极磁石,且以极性交错方式沿着该第一方向排列。
3.如权利要求2所述的镜头模块,其特征在于,更包括磁性体组件,这些磁石贴附于该磁性体组件;位置磁石,设置在该基座上;传感器,设置在该可移动镜群上,用于侦测该位置磁石的位置或移动距离;驱动单元,由该传感器接收该位置磁石的移动距离或位置讯息,然后相应调整输入该线圈部的电流。
4.如权利要求2所述的镜头模块,其特征在于,这些磁石符合以下条件中的至少一者:
w(p)≧w(m);
w(c)=(1.5+n)w(p),n=0,1,2…;
w(ec-ec)=w(p);
1.0mm≦w(m)≦1.35mm;
其中w(p)为这些磁石的磁节距,w(m)为每一磁石的宽度;w(c)为这些线圈中心间的距离,w(p)为这些磁石的磁节距;w(ec-ec)为这些线圈中推力产生部分(即绕组的中心部分)的中心之间的距离;w(m)为每一磁石的宽度。
5.如权利要求1所述的镜头模块,其特征在于,该线圈部由二线圈所组成,该磁石部包括一多极磁化的磁石,这些线圈沿着该第一方向排列,该磁石的磁极以交错方式沿着该第一方向排列。
6.如权利要求2或5所述的镜头模块,其特征在于,这些线圈包括第一线圈以及第二线圈,而施加于该第一线圈以及该第二线圈的电流为:
其中I_c1为施加于该第一线圈的电流,I_c2为施加于该第二线圈的电流,Icom为该第一、二线圈共通电流,Y为该线圈部的位置,θ为Y=0时的相位偏移量。
7.根据权利要求1所述的镜头模块,其特征在于,该镜头模块包括:
复数个镜群,包括第一透镜群以及第二透镜群,该第一透镜群固定设置在该基座内,该第二透镜群是该可移动镜群且设置在该基座内,该第一透镜群以及该第二透镜群沿该光轴排列;以及
缓冲单元,设置在该基座内,当该第二透镜群朝向该第一透镜群移动至停止时,该缓冲单元接触该第一透镜群;
该缓冲单元设置在该第一透镜群、该第二透镜群或该基座至少一者上。
8.如权利要求7所述的镜头模块,其特征在于,更包括光圈,该光圈设置在该基座内,其中该缓冲单元设置在该第二透镜群上,且包括第一抵接部朝向该第一透镜群延伸、以及第二抵接部朝向该光圈延伸,当该第二透镜群朝向该第一透镜群移动至停止时,该第一抵接部抵接于该第一透镜群,当该第二透镜群朝向该光圈移动至停止时,该第二抵接部抵接于该光圈。
9.如权利要求7至8任一项所述的镜头模块,其特征在于,该缓冲单元包括聚甲醛树酯的材质制成,或者在该缓冲单元的表面设置聚甲醛树酯的材质;
该镜头模块更包括缓冲材料,该缓冲材料设置在该第一透镜群或该第二透镜群上,当该第二透镜群朝向该第一透镜群移动至停止时,该缓冲单元接触于该缓冲材料。
10.如权利要求7所述的镜头模块,其特征在于,更包括驱动装置,用于驱动该第二透镜群,该驱动装置包括磁石部设置在该第二透镜群、以及线圈部设置在基座内且对应于该磁石部;
该线圈部包括复数线圈以及挠性电路板,该挠性电路板供电给该线圈以产生磁场作用于该磁石部,当该线圈部通电时,产生磁力作用在该磁石部上,进而驱动该第二透镜群沿该光轴方向进行移动。
11.如权利要求10所述的镜头模块,其特征在于,该线圈部更包括载体,该载体大致上为平板状,其上设置有数个凸柱用于固定该线圈,该挠性电路板弯折链接在该载体上。
12.如权利要求1或7或8或10或11所述的镜头模块,其特征在于,更包括位置传感器,其中该磁石部设置在该可移动镜群上,该线圈部设置在该基座上,该线圈部包括复数线圈以及挠性电路板,该挠性电路板包括一延伸部,朝该可移动镜群的方向延伸而出,该位置传感器设置在该延伸部上;该挠性电路板包括电连接部,朝远离该可移动镜群的方向延伸而出,用于连接外部电源。
13.如权利要求1或7或8或10或11所述的镜头模块,其特征在于,该可移动镜群更包括第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群以及光圈,其中,该第一透镜群以及该第四透镜群为固定镜群,该第二透镜群以及该第三透镜群为可移动镜群;或者,该第一透镜群以及该第四透镜群为可移动镜群,该第二透镜群以及该第三透镜群为固定镜群;或者,该第一透镜群以及该第四透镜群其中一者做为可移动镜群,另一者做为固定镜群,以及该第二透镜群和该第三透镜群其中一者做为可移动镜群,另一者做为固定镜群;该光圈固定在该基座内且位于该第一透镜群以及该第四透镜群之间。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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