CN204068636U - 电磁驱动模块及应用该电磁驱动模块的镜头装置 - Google Patents

电磁驱动模块及应用该电磁驱动模块的镜头装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种驱动模块及应用该驱动模块的镜头装置，其包括：一上壳体、一下壳体、一电路板、一基座、一线圈组件、及一磁性元件。上壳体连结下壳体。电路板固定于上壳体。基座设置于上壳体与下壳体定义的空间内。线圈组件设置于基座。磁性元件相对于线圈组件设置于上壳体。

Description

电磁驱动模块及应用该电磁驱动模块的镜头装置
技术领域
本实用新型涉及一种驱动模块及应用该驱动模块的镜头装置，特别涉及一种利用电磁效应产生机械能的电磁驱动模块及应用该电磁驱动模块的镜头装置。
背景技术
电子产品通常配置有一驱动模块，以驱动一构件进行一定距离上的移动。举例而言，具拍摄功能的电子产品上通常设有一驱动模块，以配置用于驱动一个或多个光学镜片组沿着一光轴进行移动，以达到自动对焦(autofocus)且/或变焦(zoom)的功能。
然而，传统驱动模块使用高成本的精密驱动元件作为驱动构件的动力来源(例如：步进马达、超音波马达、压电致动器等等)以及相当多的传动元件。不仅使得机械架构复杂，而且具有组装步骤繁琐不易、体积大、成本高昂，以及耗电量大的缺点，造成价格无法下降。
因此，一种驱动装置，其具有体积小、结构简单的优点，已成为业者进行研发的方向。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的一目的在于提供一种电磁驱动模块，其配置用于提供一动力，以驱动电子产品内的一构件(例如：镜头组件)进行移动。
根据本实用新型的一实施例，上述电磁驱动模块包括：一下壳体、一上壳体、一电路板、一基座、一线圈组件、及一磁性元件。上壳体连结下壳体。电路板固定于上壳体。基座设置于下壳体与上壳体定义的空间内。线圈组件设置于基座。磁性元件相对于线圈组件设置于上壳体。
在部分实施例中，下壳体包括一底座及一定位支架。定位支架相邻线圈组件并自底座朝上壳体的方向延伸。定位支架包括一第一侧壁与一第二侧壁，第一侧壁较第二侧壁靠近线圈组件。一间隙形成于第一侧壁与线圈组件之间，第一侧壁与线圈组件并未接触。
在部分实施例中，上壳体包括一顶壳件及一自顶壳件的边缘朝下壳体延伸的侧壳件，电路板固定于侧壳件。在部分实施例中，电路板借助一固定材料固定于上壳体。固定材料包括一焊料，电路板通过焊接制程固定于上壳体。或者，固定材料包括一粘胶，电路板通过胶合的方式固定于上壳体。
在部分实施例中，磁性元件包括两个磁性元件，对称于基座的轴线设置于上壳体。
在部分实施例中，上述电磁驱动模块还包括一基准元件及一感测元件，基准元件设置于基座，感测元件相对基准元件设置于电路板。
本实用新型的另一目的在于提供一镜头装置。镜头装置包括上述任一实施例所述的电磁驱动模块以及一设置于电磁驱动模块内的镜头组件。电磁驱动模块移动镜头组件的位置，以达到自动对焦且/或变焦的功能。
本实用新型的电磁驱动模块的用于设置感测元件的电路板直接固定于上壳体的内表面，因此与传统的驱动模块相比，本实用新型的电磁驱动模块具有空间利用性高、方便组装、制作成本低的优点。
附图说明
图1显示本实用新型的部分实施例的电磁驱动模块的元件分解图。
图2显示本实用新型的部分实施例的电磁驱动模块的部分元件的侧视图。
图3显示图1的电磁驱动模块的部分元件放大图。
图4显示本实用新型的部分实施例的镜头装置的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1～电磁驱动模块；                                  10～上壳体；
101、102、103、104～侧壳件；
105～顶壳件；                                      12～上弹片；
14～基座；                                         141～第一外侧面；
142～第二外侧面；                                  1411～容置槽；
143～第三外侧面；                                  144～第四外侧面；
145～连结面；                                          16～磁性元件；
20～基准元件；                                         22～线圈组件；
221～第一区段；                                        222～第二区段；
223～第三区段；                                        224～第四区段；
225～连结段；                                          24～、电路板；
241～第一部分；                                        242～第二部分；
243～电性接点；                                        26～感测元件；
28～下弹片；                                           30～下壳体；
301～底座；                                            3011～第一连结部；
3012～第二连结部；                                     3013～第三连结部；
3014～第四连结部；                                     3015～角隅；
303～定位支架；                                        3031～第一侧壁；
3032～第二侧壁；                                       3033～第三侧壁；
50～镜头组件；                                         60～光感测元件；
100～镜头装置；                                        S～固定材料；
G～间隙。
具体实施方式
以下将特举数个具体的较佳实施例，并配合附图做详细说明，图上显示数个实施例。然而，本实用新型可以许多不同形式实施，不局限于以下所述的实施例，在此提供的实施例可使得披露得以更透彻及完整，以将本实用新型的范围完整地传达给本领域技术人员。
参照图1，其显示本实用新型的一实施例的电磁驱动模块1的元件分解图。在部分实施例中，电磁驱动模块1为一音圈马达(voice coil motor，VCM)，其包括一上壳体10、一上弹片12、一基座14、两个磁性元件16、一基准元件20、一线圈组件22、一电路板24、一感测元件26、一下弹片28、及一下壳体30。电磁驱动模块1的元件可以适当增加或减少，并不仅此为限。
上壳体10与下壳体30相连结，上弹片12、基座14、两个磁性元件16、基准元件20、线圈组件22、电路板24、感测元件26、及下弹片28设置于上壳体10与下壳体30共同定义的空间中。
在部分实施中，上壳体10包括一顶壳件105及一个或多个自顶壳件105的边缘朝下壳体30延伸的侧壳件。举例而言，如图1所示，上壳体10包括多个侧壳件101、102、103、及104。侧壳件101、102、103、及104依序相连，其中侧壳件101及103彼此相对，且侧壳件102及104彼此相对。侧壳件101、102、103、及104可个别制成并通过适当方式组装。或者，侧壳件101、102、103、及104可利用一体成形的方式制成。在部分未图示的实施例中，上壳体10包括一侧壳件，其具有圆筒状的外表面。
上弹片12及下弹片28配置用于支撑基座14，使基座14以可沿垂直方向(Z方向)移动的方式悬设于上壳体10与下壳体30中。在部分实施例中，上弹片12固定于上壳体10上，且下弹片28固定于下壳体30上。在部分实施例中，下弹片28电性连结于电路板24。
基座14为一通道146所贯穿，并配置用于承载一构件，例如：镜头组件(未图示于图1)。在部分实施例中，基座14包括一个或多个环绕于通道146的四周的外侧面。举例而言，如图1所示，基座14包括多个外侧面，例如：第一外侧面141、第二外侧面142、第三外侧面143、及第四外侧面144。第一外侧面141相对于第三外侧面143，且第二外侧面142相对于第四外侧面144。
在部分实施例中，基座14还包括多个连结面145。连结面145与各个外侧面144间夹设一夹角，并连结于两个外侧面之间。举例而言，连结面145连结于第一外侧面141与第二外侧面142之间，并与第一外侧面141与第二外侧面142各自夹设一夹角。然而应当理解的是，基座14的样态不应受上述实施例中所限，在部分未图示的实施例中，基座14包括一外侧面，其具有圆筒状的外表面。
线圈组件22为一围绕于基座14的外侧面上的环形结构，并配置供一电流通过，以产生磁场带动基座14相对于上壳体10及下壳体30进行移动。在部分实施例中，线圈组件22包括一第一区段221、一第二区段222、一第三区段223、一第四区段224、及多个连结段225。第一区段221、第二区段222、第三区段223、及第四区段224各自设置于第一外侧面141、第二外侧面142、第三外侧面143、及第四外侧面144上。连结段225设置于连结面145上并连结相邻的第一区段221、第二区段222、第三区段223、及第四区段224之间。在部分实施例中，连结段225相对于连结面145的一侧为一平面。关于此特征所产生的功效将于图3的说明中进一步详述。在部分实施例中，线圈组件22为电性连结于下弹片28。来自外部的电流流经电路板24及下弹片28并传送至线圈组件22。
两个磁性元件16对称于贯穿基座14的通道146的轴线，并设置于上壳体10的侧壳件102、104上。在部分实施例中，上壳体10是以铁磁性物质所制成，两个磁性元件16为直接吸附于上壳体10的侧壳件102、104相对基座14的内表面上。因此，组装两个磁性元件16的程序可以获得简化。
借助上述配置，电磁驱动模块1于操作时，两个磁性元件16的磁场与线圈组件22所产生的磁场可以稳定地带动基座14沿一垂直方向(Z方向)移动。因此，基座14的控制精度(control accuracy)可以提升。然而应当理解的是，两个磁性元件16的设置位置并不受此实施例为限。两个磁性元件16设置的位置可任意变化，只需基座14可以稳定受磁力推动即可。
电路板24借助适当的方式直接固定于上壳体10的侧壳件上。来自外部的电力或电子讯号经由电路板24传送至电磁驱动模块1的各元件。在部分实施例中，电路板24包括一第一部分241、一第二部分242、及多个电性接点243。第一部分241连结于第二部分242。多个电性接点243设置于第二部分242之上，以电性连结外部电路。电路板24可为一软性电路板(Flexible circuitboard,FPC)，电路板24的第二部分242可通过上壳体10与下壳体30之间的开口(未标示于图1)延伸出电磁驱动模块1的外部，然而并不局限于此。
基准元件20设置于基座14的第一外侧面141的容置槽1411中。感测元件26相对于基准元件20设置于电路板24上。在部分实施例中，基准元件20为一永久磁铁，且感测元件26为一霍尔效应侦测器(Hall Effect Sensor)。感测元件26借助感测基准元件20的磁场变化，并判断基准元件20的位置，借此达到定位基座14的目的。在其他部分实施例中，基准元件20包括一光学讯号发射器，且感测元件26包括一位置讯号接收器。感测元件26接收来自基准元件20的位置讯号，并判断基准元件20的位置，借此达到定位基座14的目的。在部分实施例中，感测元件26所产生的电子讯号亦经由电路板24传送至一控制系统(图未示)。控制系统根据感测元件26所产生的电子讯号，调整供应于电流组件24的电流流量。
在部分实施例中，下壳体30包括一底座301以及多个定位支架303。底座301包括一个或多个连结部以连结上壳体10的侧壳件。举例而言，底座301包括一第一连结部3011、一第二连结部3012、一第三连结部3013、及一第四连结部3014。上壳体10的侧壳件101、102、103、及104分别通过适当的方式(例如：卡合)连结于底座301的第一连结部3011、第二连结部3012、第三连结部3013、及第四连结部3014。定位支架303设置于相邻两个连结部之间的角隅。举例而言，下壳体30包括四个定位支架303。四个定位支架303其中之一者设置于第一连结部3011与第二连结部3012之间的角隅3015上，并朝上壳体10的方向延伸。关于定位支架303的结构特征以及其功能将于关于图3的说明中详述。
请参照图2，本实用新型的部分实施例中电路板24固定于上壳体10的方式说明如下。在部分实施例中，固定材料S设置于电路板24的第一部分241的边缘，电路板24借助固定材料S固定于上壳体10的内侧表面。在部分未图示的实施例中，固定材料S设置于电路板24面对上壳体10的表面，电路板24借助固定材料S固定于上壳体10的内侧表面。固定材料S可以为一焊料(例如：焊锡)，电路板24利用焊接的方式固定于上壳体10。或者，固定材料S可以为粘胶，电路板24利用粘接的方式固定于上壳体10。在另一些实施例中，省略设置固定材料S，电路板24以热熔制程的方式固定于上壳体10。
值得注意的是，虽然在图2所示的实施例中，电路板24固定于上壳体10中未设置磁性元件16的侧壳件101上，但本实用新型不应限制于上述实施例。在其他未图示的实施例中，电路板24与磁性元件16共同设置于上壳体10的单一侧壳件上，其中磁性元件16与电路板24未加以重叠，借此减少体积。
参照图3，其显示图1中M区域的下壳体30与线圈组件22的放大图。在部分实施例中，于电磁驱动模块1组装完成后，下壳体30的定位支架303相邻于线圈组件22，具体而言，定位支架303是相邻于线圈组件22的连结段225，并且定位支架303相邻连结段225的一侧包括一第一侧壁3031、一第二侧壁3032、及一第三侧壁3033。第一侧壁3031较第二侧壁3032及第三侧壁3033更靠近线圈组件22的连结段225，且第三侧壁3033较第二侧壁3032更靠近线圈组件22的连结段225。在部分实施例中，第一侧壁3031与线圈组件22的连结段225之间存在一间隙G，第一侧壁3031与线圈组件22并未接触。
参照图4，其显示本实用新型的一实施例的电磁驱动模块1应用于一镜头装置100的上视图。在部分实施例中，镜头装置100包括一电磁驱动模块1、一镜头组件50、及一光感测元件60。镜头组件50设置于电磁驱动模块1的基座14(图1)中，且镜头组件50的入光侧邻接上壳体10，且镜头组件50的出光侧邻接光感测元件60。光感测元件60例如为互补式金氧半场效电晶体(CMOS)感测器，接收通过镜头组件50的光线，并产生一影像讯号。电磁驱动模块1控制镜头组件50与光感测元件60之间的间距，以达到自动对焦且/或变焦的功能。
本实用新型的电磁驱动模块相较于现有的电磁驱动模块减少了一设置于线圈组件与上壳体间的框架，因此电磁驱动模块的体积可以减少并且降低生产成本。另外，由于电路板24为直接固定于上壳体10上，生产效率亦因此获得提升。
虽然本实用新型已以较佳实施例披露于上，然其并非用以限定本实用新型，本实用新型所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视随附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电磁驱动模块，其特征在于，包括：
一上壳体；
一下壳体，连结该上壳体；
一电路板，固定于该上壳体；
一基座，设置于该上壳体与该下壳体定义的空间内；
一线圈组件，设置于该基座；以及
一磁性元件，相对于该线圈组件设置于该上壳体。
2.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其特征在于，该上壳体包括一顶壳件及一自该顶壳件的边缘朝该下壳体延伸的侧壳件，该电路板固定于该侧壳件。
3.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其特征在于，该电路板借助一固定材料固定于该上壳体，该固定材料包括一焊料。
4.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其特征在于，该电路板借助一固定材料固定于该上壳体，该固定材料包括一粘胶。
5.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其特征在于，该磁性元件包括两个磁性元件，该两个磁性元件对称于该基座的轴线而设置于该上壳体。
6.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其特征在于，还包括一基准元件及一感测元件，该基准元件设置于该基座，该感测元件相对该基准元件设置于该电路板。
7.如权利要求1所述的电磁驱动模块，其特征在于，该下壳体包括一底座及一定位支架，该定位支架相邻于该线圈组件，并自该底座朝该上壳体的方向延伸，其中该定位支架包括一第一侧壁与一第二侧壁，该第一侧壁较该第二侧壁更靠近该线圈组件。
8.如权利要求7所述的电磁驱动模块，其特征在于，一间隙形成于该第一侧壁与该线圈组件之间。
9.如权利要求8所述的电磁驱动模块，其特征在于，该线圈组件包括一平面，该间隙位于该平面与该第一侧壁之间。
10.一种镜头装置，其特征在于，包括权利要求1所述的电磁驱动模块以及一设置于该电磁驱动模块内的镜头组件。
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