CN213423561U - 光学元件驱动机构 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种光学元件驱动机构，包括一活动部、一固定部以及一驱动组件。活动部连接一光学元件。固定部具有一容置空间，前述光学元件容纳于此容置空间中，且活动部可相对于固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对于固定部运动。

Description

光学元件驱动机构
技术领域
本公开涉及一种光学元件驱动机构。更具体地来说，本公开涉及一种驱动光学元件旋转的光学元件驱动机构。
背景技术
随着科技的发展，现今许多电子装置(例如平板电脑或智能型手机)都配有镜头模块而具有照相或录像的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。然而，当需要将焦距较长的镜头设置于前述电子装置中时，会造成电子装置厚度的增加，进而不利于电子装置的轻薄化。
实用新型内容
为了解决上述公知的问题点，本公开提供一种光学元件驱动机构，包括一活动部、一固定部、以及一驱动组件。活动部连接一光学元件。固定部具有一容置空间，前述光学元件容纳于此容置空间中，且活动部可相对于固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对于固定部运动。
本公开一些实施例中，前述光学元件驱动机构还包括一导磁性元件，埋设于活动部中。活动部具有多个沟槽，且导磁性元件自前述沟槽显露。前述沟槽的长轴方向相异。活动部具有一内表面，前述沟槽形成于此内表面上。导磁性元件具有一连接部和一弯折部，连接部连接弯折部，且弯折部和内表面之间的距离小于连接部与内表面之间的距离。前述驱动组件包括一磁铁，设置于活动部上，且导磁性元件的至少一部分邻近磁铁。
本公开一些实施例中，驱动组件包括一电路板，且电路板具有一U字形结构。电路板具有一穿孔和一线路，线路的部分自穿孔显露。线圈和线路在穿孔处以焊接方式连接。固定部包括一开口，前述穿孔对齐开口。
本公开一些实施例中，前述光学元件驱动机构还包括一黏贴元件，填充于开口中。
本公开一些实施例中，前述驱动组件包括一电路板和一线圈，且电路板和线圈通过表面黏着技术电性连接。
本公开一些实施例中，前述驱动组件包括一电路板，固定部包括一壳体，壳体具有一C字形结构，且该电路板的一侧进入该C字形结构的缺口。固定部包括一底座，底座具有一第一限位部和一第二限位部，且电路板夹设于第一限位部和第二限位部之间，其中第一限位部和活动部之间的距离大于第二限位部和活动部之间的距离，且第二限位部具有倒角。
本公开一些实施例中，前述驱动组件包括一线圈，且该线圈的内圈具有非对称图案。
本公开一些实施例中，前述光学元件驱动机构还具有多个阻尼元件，连接固定部和活动部，且设置于活动部的一侧。阻尼元件位于活动部的角落。
本公开一些实施例中，光学元件驱动机构还包括一遮光元件，固定部包括一底座，遮光元件设置于底座上。遮光元件延伸至底座和光学元件之间。
本公开的光学元件驱动机构，能够实现电子装置的轻薄化。
附图说明
图1表示本公开一实施例的电子装置的示意图。
图2表示本公开一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图3表示本公开一实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
图4A表示本公开一实施例中的活动部的示意图。
图4B表示本公开一实施例中的活动部于另一视角的示意图。
图5表示本公开一实施例的光学元件驱动机构的剖视图。
图6表示本公开一实施例的光学元件驱动机构的另一剖视图，其中壳体被省略。
图7表示本公开一实施例中的电路板的示意图。
图8表示本公开一实施例的光学元件驱动机构于另一视角的示意图。
图9A表示本公开一实施例中的第一电磁驱动元件的示意图。
图9B表示本公开一实施例中的另一第一电磁驱动元件的示意图。
图10表示本公开一实施例的光学元件驱动机构的仰视图，其中底座被省略。
图11表示本公开一实施例的光学元件驱动机构的又一剖视图。
附图标记说明：
7-10 光学元件驱动机构
7-20 电子装置
7-30 光学元件
7-40 光学系统
7-100 固定部
7-110 底座
7-120 壳体
7-130 容置空间
7-140 开口
7-121 C字形结构
7-200 活动部
7-210 本体
7-211 内表面
7-212 凹陷部
7-213 底面
7-220 侧壁
7-221 沟槽
7-222 凹陷部
7-230 环状结构
7-300 支撑元件
7-400 驱动组件
7-410A 第一电磁驱动元件
7-410B 第一电磁驱动元件
7-420A 第二电磁驱动元件
7-420B 第二电磁驱动元件
7-430 电路板
7-431 左侧段部
7-432 右侧段部
7-433 中间段部
7-434 穿孔
7-435 线路
7-440 位置感测元件
7-500 弹性元件
7-600 导磁性元件
7-610 连接部
7-620 弯折部
7-700 阻尼元件
7-800 遮光元件
7-AX1 第一旋转轴
7-AX2 第二旋转轴
7-G 间隙
具体实施方式
以下说明本公开实施例的光学元件驱动机构。然而，可轻易了解本公开实施例提供许多合适的公开概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本公开，并非用以局限本公开的范围。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属技术领域的普通技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
首先请参阅图1，本公开一实施例的光学元件驱动机构7-10可装设于一电子装置7-20内以承载一光学元件7-30，并可驱动前述光学元件7-30相对于电子装置7-20中的感光模块(未图示)旋转，来达到晃动补偿的目的。前述电子装置7-20例如可为具有照相或摄影功能的智能型手机或是数字相机，而前述光学元件7-30则例如可为棱镜或反射镜。在照相或摄影时，光线可沿一入射方向(-Z轴方向)进入光学元件驱动机构7-10中，且在被前述光学元件7-30所反射后，光线会沿一出射方向(-Y轴方向)移动，穿过电子装置7-20内的光学系统7-40后抵达感光模块。光学系统7-40可用来聚焦或调整光路，且可依使用者的需求调整或省略。
请参阅图2和3，前述光学元件驱动机构7-10主要包括一固定部7-100、一活动部7-200、一支撑元件7-300、一驱动组件7-400、一弹性元件7-500、一导磁性元件7-600、以及多个阻尼元件7-700。
固定部7-100包括一底座7-110和一壳体7-120，两者可通过卡扣及/或黏贴的方式彼此结合，且结合后可形成一容置空间7-130(如图5所示)。活动部7-200可为一光学元件承载座，前述光学元件7-30可设置于活动部7-200上。当活动部7-200以可活动的方式连接至固定部7-100时，活动部7-200和光学元件7-30将容置于固定部7-100的容置空间7-130中。
如图4A和4B所示，活动部7-200包括一本体7-210和两个侧壁7-220，侧壁7-220分别在本体7-210的相反侧连接本体7-210。侧壁7-220的内表面上形成有多个朝向本体7-210的沟槽7-221，使用者可将光学元件7-30设置在本体7-210的内表面7-211上，再将黏胶注入这些沟槽7-221中。如此一来，光学元件7-30即可被固定于活动部7-200上。
前述沟槽7-221的长轴方向可沿着不同的方向延伸，以确保光学元件7-30受到各个方向的外力时皆不会从活动部7-200脱落。举例而言，在本实施例中，活动部7-200具有长轴方向沿着Z轴延伸的多个平行沟槽7-221以及长轴方向沿着Y轴方向延伸的多个平行沟槽7-221。在沿着Z轴延伸的沟槽7-221中注入黏胶可确保光学元件7-30受到Y轴方向的外力时有足够的黏贴力来避免脱离，而在沿着Y轴延伸的沟槽7-221中注入黏胶则可确保光学元件7-30受到Z轴方向的外力时有足够的黏贴力来避免脱离。
两个侧壁7-220的外表面上各自形成有凹陷部7-222，且在本体7-210的外表面上亦形成有一凹陷部7-212。此外，本体7-210还具有一环状结构7-230，位于本体7-210的底面7-213上且凸出于底面7-213。
如图3和5所示，支撑元件7-300可为一球体，在光学元件驱动机构7-10组装完成时，支撑元件7-300会设置于底座7-110和活动部7-200之间并接触活动部7-200和底座7-110的底面7-213，且支撑元件7-300还会被环状结构7-230所围绕。
由于在Z轴方向上支撑元件7-300的厚度大于环状结构7-230的厚度，因此活动部7-200会被支撑元件7-300支撑而未接触底座7-110的底面7-213。活动部7-200和底面7-213之间可形成一间隙7-G。
请参阅图3、5～7，驱动组件7-400包括第一电磁驱动元件7-410A、7-410B、第二电磁驱动元件7-420A、7-420B、电路板7-430、以及位置感测元件7-440。
电路板7-430固定于壳体7-120上。如图5所示，固定部7-100的壳体7-120具有一C字形结构7-121，电路板7-430上方的一侧会进入C字形结构7-121的缺口中，以定位前述电路板7-430。同样的，如图6所示，固定部7-100的底座7-110可具有一第一限位部7-111和一第二限位部7-112，两者皆朝向壳体7-120延伸，且第一限位部7-111和活动部7-200之间的距离大于第二限位部7-112和活动部之间的距离。当电路板7-430设置于固定部7-100上时，电路板7-430的另一侧会被夹设于第一限位部7-111和一第二限位部7-112之间。因此，通过前述C字形结构7-121、第一限位部7-111和第二限位部7-112，电路板7-430可被有效地固定和定位。
特别的是，第二限位部7-112上形成有面向电路板7-430的倒角，以增加电路板7-430可布设电路的区域，且可避免电路板7-430在安装时被刮伤。
电路板7-430可具有一U字形结构。换言之，电路板7-430可被划分为一左侧段部7-431、一右侧段部7-432、以及一中间段部7-433，其中中间段部7-433连接左侧段部7-431和右侧段部7-432，且中间段部7-433的法向量相异于左侧段部7-431和右侧段部7-432的法向量。此外，电路板7-430上还形成有多个穿孔7-434，且电路板7-430内的线路7-435的至少部分会从穿孔7-434显露。
于本实施例中，驱动组件7-400包括一个第一电磁驱动元件7-410A以及两个第一电磁驱动元件7-410B。第一电磁驱动元件7-410A设置于电路板7-430的中间段部7-433上，两个第一电磁驱动元件7-410B则分别设置于电路板7-430的左侧段部7-431和右侧段部7-432上。第一电磁驱动元件7-410A、7-410B可为线圈，且可在前述穿孔7-434处利用焊接连接至线路7-435。
如图8所示，当固定部7-100的底座7-110和壳体7-120彼此结合时，底座7-110和壳体7-120之间可形成开口7-140，且开口7-140的位置恰与电路板7-430的穿孔7-434对齐。此时，使用者即可在开口7-140中填入黏贴元件(例如胶水，未图示)，进而使底座7-110、壳体7-120、电路板7-430和第一电磁驱动元件7-410A、7-410B更为稳固地固定。
于一些实施例中，第一电磁驱动元件7-410A、7-410B可利用表面黏着技术(Surface-mount technology,SMT)安装在电路板7-430上，以省略穿孔7-434。
如图9A和9B所示，为了确保使用者以正确的方位安装第一电磁驱动元件7-410A、7-410B，第一电磁驱动元件7-410A、7-410B的内圈可具有非对称图案。
请回到图3、5～7，第二电磁驱动元件7-420A、7-420B设置于活动部7-200上，且其位置分别对应第一电磁驱动元件7-410A、7-410B。因此，第二电磁驱动元件7-420A可设置于活动部7-200的本体7-210，而第二电磁驱动元件7-420B则可设置于活动部7-200的侧壁7-220。于本实施例中，第二电磁驱动元件7-420A、7-420B可分别容置于活动部7-200的凹陷部7-212、7-222中，以利光学元件驱动机构7-10的小型化。
前述第二电磁驱动元件7-420A、7-420B例如可为磁铁。由于第一电磁驱动元件7-410A和第二电磁驱动元件7-420A相互对应，因此当电流流经第一电磁驱动元件7-410A时，第一电磁驱动元件7-410A和第二电磁驱动元件7-420A之间会产生电磁作用，进而带动活动部7-200相对于固定部7-100绕一第一旋转轴7-AX1旋转。
同样的，由于第一电磁驱动元件7-410B和第二电磁驱动元件7-420B相互对应，因此当电流流经第一电磁驱动元件7-410B时，第一电磁驱动元件7-410B和第二电磁驱动元件7-420B之间会产生电磁作用，进而带动活动部7-200相对于固定部7-100绕一第二旋转轴7-AX2旋转。于本实施例中，第二旋转轴7-AX2与垂直于第一旋转轴7-AX1。
通过驱动活动部7-200相对于固定部7-100旋转，可带动设置于活动部7-200上的光学元件7-30同时相对于固定部7-100旋转，进而微调反射后的光线的行进方向。于一些实施例中，第一电磁驱动元件7-410A、7-410B可为磁铁，且第二电磁驱动元件7-420A、7-420B可为线圈。
位置感测元件7-440设置于电路板7-430上，且其位置对应于第二电磁驱动元件7-420A、7-420B。位置感测元件7-440可用来侦测第二电磁驱动元件7-420A、7-420B的位置，进而获得活动部7-200相对于固定部7-100的旋转角度。
举例而言，位置感测元件7-440可为霍尔效应感测器(Hall Sensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应感测器(GiantMagnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(TunnelingMagnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)。
位置感测元件7-440通过其接脚与电路板7-430连接。在接脚以外的地方，使用者亦可填充绝缘胶体在位置感测元件7-440和电路板7-430之间，以使位置感测元件7-440稳固地固定。
如图10所示，弹性元件7-500连接固定部7-100与活动部7-200，以7-200将活动部悬吊于前述容置空间7-130中。阻尼元件7-700设置于活动部7-200邻近底座7-110的一侧，且位于活动部7-200的角落处。阻尼元件7-700可连接固定部7-100与活动部7-200、或设置于弹性元件7-500之上，借以抑制活动部7-200旋转时的震动。
请参阅图2、11，导磁性元件7-600可埋设于活动部7-200中，其可具有至少一连接部7-610和至少一弯折部7-620，其中连接部7-610邻近第二电磁驱动元件7-420B，弯折部7-620则邻近活动部7-200的侧壁7-220的内表面。换言之，弯折部7-620和活动部7-200的侧壁7-220的内表面之间的距离小于连接部7-610和活动部7-200的侧壁7-220的内表面之间的距离。
导磁性元件7-600邻近第二电磁驱动元件7-420A、7-420B的部分(例如连接部7-610)可增加驱动组件7-400的磁推力。弯折部7-620则可从活动部7-200的沟槽7-221中显露。如此一来，在使用者将黏胶注入这些沟槽7-221来黏贴光学元件7-30时，可增加黏胶的黏着力，使光学元件7-30更为稳固地固定。
另外，固定部7-100的底座7-110上可还设有一遮光元件7-800，此遮光元件7-800会沿着光线的出射方向延伸，以减少杂散光。于本实施例中，遮光元件7-800还延伸至光学元件7-30和底座7-100之间。
综上所述，本公开提供一种光学元件驱动机构，包括一活动部、一固定部、以及一驱动组件。活动部连接一光学元件。固定部具有一容置空间，前述光学元件容纳于此容置空间中，且活动部可相对于固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对于固定部运动。
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普通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。
虽然本公开以前述数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本公开。本公开所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本公开的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。此外，每个权利要求建构成一独立的实施例，且各种权利要求及实施例的组合皆介于本公开的范围内。

Claims (18)

1.一种光学元件驱动机构，其特征在于，包括：
一活动部，用以连接一光学元件；
一固定部，具有一容置空间，该光学元件容纳于该容置空间中，且该活动部可相对于该固定部运动；
一驱动组件，用以驱动该活动部相对于该固定部运动；以及
多个阻尼元件，连接该固定部和该活动部，且设置于该活动部的一侧。
2.如权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该光学元件驱动机构还包括一导磁性元件，埋设于该活动部中。
3.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该活动部具有多个沟槽，且该导磁性元件自该多个沟槽显露。
4.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该活动部具有多个沟槽，且至少两个沟槽的长轴方向相异。
5.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该活动部具有一内表面和多个沟槽，该多个沟槽形成于该内表面上，该导磁性元件具有一连接部和一弯折部，该连接部连接该弯折部，且该弯折部和该内表面之间的距离小于该连接部与该内表面之间的距离。
6.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件包括一磁铁，设置于该活动部上，且该导磁性元件的至少一部分邻近该磁铁。
7.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件包括一电路板，且该电路板具有一U字形结构。
8.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件包括一电路板，该电路板具有一穿孔和一线路，该线路的部分自该穿孔显露。
9.如权利要求8所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件还包括一线圈，且该线圈和该线路在该穿孔处以焊接方式连接。
10.如权利要求9所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该固定部包括一开口，该穿孔对齐该开口。
11.如权利要求10所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该光学元件驱动机构还包括一黏贴元件，填充于该开口中。
12.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件包括一电路板和一线圈，且该电路板和该线圈通过表面黏着技术电性连接。
13.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件包括一电路板，该固定部包括一壳体，该壳体具有一C字形结构，且该电路板的一侧进入该C字形结构的缺口。
14.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件包括一电路板，该固定部包括一底座，该底座具有一第一限位部和一第二限位部，且该电路板夹设于该第一限位部和该第二限位部之间，其中该第一限位部和该活动部之间的距离大于该第二限位部和该活动部之间的距离，且该第二限位部具有倒角。
15.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件包括一线圈，且该线圈的内圈具有非对称图案。
16.如权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该多个阻尼元件位于该活动部的角落。
17.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该光学元件驱动机构还包括一遮光元件，该固定部包括一底座，该遮光元件设置于该底座上。
18.如权利要求17所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该遮光元件延伸至该底座和该光学元件之间。
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