CN213750472U - 光学元件驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种光学元件驱动机构,其包括第一活动部、固定部、第一驱动组件以及第一引导组件。第一活动部用以连接第一光学元件,第一光学元件具有主轴,在第一方向延伸。第一活动部可相对固定部运动。第一驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部运动。第一引导组件用以引导第一活动部相对固定部的运动方式。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及一种光学元件驱动机构。
背景技术
随着科技的发展,现今许多电子装置(例如智能手机或数字相机)皆具有照相或录影的功能。这些电子装置的使用越来越普遍,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。
前述具有照相或录影功能的电子装置通常设有光学元件驱动机构,以驱动光学元件(例如为镜头)沿着光轴进行移动,进而达到自动对焦(Auto Focus,AF)或光学防手震(Optical image stablization,OIS)的功能。光线可穿过前述光学元件在感光元件上成像。然而,现今移动装置的趋势是希望可具有较小的体积并且具有较高的耐用度,因此如何有效地降低光学元件驱动机构的尺寸以及提升其耐用度始成为一重要的课题。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种光学元件驱动机构,以解决上述至少一个问题。
本实用新型实施例提供一种光学元件驱动机构,包括第一活动部、固定部、第一驱动组件以及第一引导组件。第一活动部用以连接第一光学元件,第一光学元件具有主轴,在第一方向延伸。第一活动部可相对固定部运动。第一驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部运动。第一引导组件用以引导第一活动部相对固定部的运动方式。
在一些实施例中,第一驱动组件包括第一驱动元件、第二驱动元件、第三驱动元件以及第四驱动元件。第一驱动元件可动地连接第一活动部以及固定部。第二驱动元件可动地连接第一活动部以及固定部。第三驱动元件可动地连接第一活动部以及固定部。第四驱动元件可动地连接第一活动部以及固定部。第一驱动元件与第二驱动元件对第一活动部施加的力量方向不同,且第三驱动元件与第四驱动元件对第一活动部施加的力量方向不同。
在一些实施例中,第一驱动元件与第三驱动元件对第一活动部施加的力量方向不同。第一驱动元件与第四驱动元件对第一活动部施加的力量方向不同。第二驱动元件与第三驱动元件对第一活动部施加的力量方向不同。第二驱动元件与第四驱动元件对第一活动部施加的力量方向不同。
在一些实施例中,第一驱动组件可驱动第一活动部以第一转轴进行转动或是沿着垂直光学元件的主轴的方向运动,且第一驱动元件、第二驱动元件、第三驱动元件以及第四驱动元件可分开进行控制。
在一些实施例中,第一驱动元件与第二驱动元件对第一活动部施加第一合力,第三驱动元件与第四驱动元件对第一活动部施加第二合力,且第一合力的方向与第二合力的方向相反。第一驱动元件与第三驱动元件对第一活动部施加第三合力,第二驱动元件与第四驱动元件对第一活动部施加第四合力,且第三合力的方向与第四合力的方向相反。
在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括第二活动部、第二驱动组件以及第二引导组件。第二活动部用以连接第二光学元件。第二驱动组件用以驱动第二活动部相对固定部或第一活动部运动。第二引导组件设置在第二活动部与固定部之间,用以引导第二活动部相对固定部的运动方式。
在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括第三活动部、第三驱动组件、第三引导组件、第一弹性元件。第三活动部以连接第三光学元件。第三驱动组件用以驱动第三活动部相对固定部或第一活动部运动,其中第二活动部带动第三活动部一起移动。第三引导组件,设置在第二活动部与第三活动部之间,用以引导第二活动部相对第三活动部的运动方式,其中第二活动部以及第三活动部在第一方向移动。第一弹性元件设置在第三活动部以及固定部上,弹性地连接第三活动部以及固定部。
在一些实施例中,从第一方向观察,第一驱动组件与第二驱动组件不重叠。从第一方向观察,第二驱动组件与第三驱动组件不重叠。从第一方向观察,第一驱动组件与第三驱动组件至少部分重叠。从第二方向观察,第一驱动组件与第二驱动组件不重叠。从第二方向观察,第一驱动组件与第三驱动组件不重叠。从第二方向观察,第二驱动组件与第三驱动组件不重叠。从第三方向观察,第一驱动组件与第三驱动组件不重叠。从第三方向观察,第一驱动组件与第二驱动组件至少部分重叠。从第三方向观察,第二驱动组件与第三驱动组件至少部分重叠,其中该第一方向、该第二方向与该第三方向互相垂直。
在一些实施例中,第三驱动组件包括第五驱动元件以及第六驱动元件,且第五驱动元件以及第六驱动元件彼此电性串联。第一驱动元件、第二驱动元件、第三驱动元件、第四驱动元件、第五驱动元件以及第六驱动元件具有线性的形状,且第一驱动元件、第二驱动元件、第三驱动元件、第四驱动元件、第五驱动元件以及第六驱动元件彼此不平行。
在一些实施例中,第二活动部相对于固定部的行程与第三活动部相对于固定部的行程不同,且在第一方向上,第三活动部位于第二活动部中。
在一些实施例中,从第一方向观察,固定部具有矩形的形状,并且具有依序连接的一第一侧、一第二侧、一第三侧。第一驱动组件与第二驱动组件位于固定部的不同侧边上。第一驱动组件位于第二侧上,且第二驱动组件位于第一侧以及第三侧上。第一侧的长度或第三侧的长度小于第二侧的长度。光学元件驱动机构还包括位置感测组件,位于第一侧上。从第一方向观察,位置感测组件与第一驱动组件不重叠,位置感测组件与第二驱动组件不重叠,位置感测组件与第三驱动组件不重叠。
在一些实施例中,沿着第一方向观察时,第二驱动组件与第一驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第二驱动组件与第三驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第三驱动组件位于第二侧;沿着第一方向观察时,第一引导组件与第一驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第一引导组件与第二驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第一引导组件与第三驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第二引导组件与第一驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第二引导组件与第二驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第二引导组件与第三驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第二引导组件位于第一侧;沿着第一方向观察时,第三引导组件与第一驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第三引导组件与第二驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第三引导组件与第三驱动组件位于固定部的不同侧边;沿着第一方向观察时,第三引导组件位于第一侧;沿着第一方向观察时,第一引导组件与第二引导组件不重叠;沿着第一方向观察时,第二引导组件与第三引导组件不重叠;沿着第一方向观察时,第三引导组件与第一引导组件不重叠。
本实用新型实施例的有益效果在于,本实用新型实施例提供一种光学元件驱动机构,包括第一活动部、固定部、第一驱动组件以及第一引导组件。第一活动部用以连接第一光学元件,第一光学元件具有主轴,在第一方向延伸。第一活动部可相对固定部运动。第一驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部运动。第一引导组件用以引导第一活动部相对固定部的运动方式。由此,可达到光学防手震、自动对焦等效果,并且还可达成小型化。
附图说明
以下将配合所附附图详述本实用新型的实施例。应注意的是,依据在业界的标准做法,多种特征并未按照比例示出且仅用以说明例示。事实上,可能任意地放大或缩小元件的尺寸,以清楚地表现出本实用新型实施例的特征。
图1A是根据本实用新型一些实施例示出的光学元件驱动机构的示意图。
图1B是光学元件驱动机构的示意图。
图2是光学元件驱动机构的爆炸图。
图3是光学元件驱动机构的俯视图。
图4A以及图4B分别是沿图3的线段A-A’与线段B-B’示出的剖面图。
图4C是光学元件驱动机构从Y方向观察时的侧视图。
图5是图1B中区域R1的放大图。
图6是图3的区域R2的放大图。
图7是光学元件驱动机构往X方向观察时的示意图。
图8A、图8B、图8C为光学元件驱动机构进行运作时的示意图。
附图标记如下:
100:光学元件驱动机构
110:顶壳
112:开口
120:底座
120A:底表面
130:侧壁
130A,140A,141A:顶表面
130B,130C:外表面
132:延伸部
133,163:凸起部
134:位置感测组件
134A:位置感测元件
134B:感测磁性元件
140:第一活动部
141,142:挡止部
151:第一连接元件
151A,151B,151C,151D:连接部
152:第一驱动组件
152A,152B,152C,152D,172A,172B,172C,172D,192A,192B:驱动元件
153:弹性元件
154:接触部
155:第一引导组件
156A,156B,156C,156D,173A,173B,173C,173D,193A,193B:电性连接元件
160:第二活动部
162:第一部分
164:第二部分
166:连接部
168:第二引导组件
171:第二连接元件
171A,171B:连接单元
172:第二驱动组件
180:第三活动部
182:第三引导组件
191:第三连接元件
192:第三驱动组件
D1,D2:距离
H1,H2:高度差
L1,L2,L3:长度
O:主轴
P1,P2,P3,P4:连接点
R1,R2:区域
具体实施方式
以下公开许多不同的实施方法或是范例来实行所提供的不同特征,以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本实用新型实施例。当然这些实施例仅用以例示,且不该以此限定本实用新型实施例的范围。举例来说,在说明书中提到第一特征部件形成于第二特征部件之上,其可包括第一特征部件与第二特征部件是直接接触的实施例,另外也可包括于第一特征部件与第二特征部件之间另外有其他特征的实施例,换句话说,第一特征部件与第二特征部件并非直接接触。
此外,在不同实施例中可能使用重复的标号或标示,这些重复仅为了简单清楚地叙述本实用新型实施例,不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外,在本实用新型实施例中的在另一特征部件之上形成、连接到及/或耦接到另一特征部件可包括其中特征部件形成为直接接触的实施例,并且还可包括其中可形成插入上述特征部件的附加特征部件的实施例,使得上述特征部件可能不直接接触。此外,其中可能用到与空间相关用词,例如“垂直的”、“上方”、“上”、“下”、“底”及类似的用词(如“向下地”、“向上地”等),这些空间相关用词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系,这些空间相关用词旨在涵盖包括特征的装置的不同方向。
除非另外定义,在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的本领域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实用新型实施例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,除非在此有特别定义。
再者,说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词,以修饰权利要求的元件,其本身并不意含及代表该请求元件有任何之前的序数,也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序,多个所述序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能作出清楚区分。
此外,在本实用新型一些实施例中,关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等,除非特别定义,否则可指两个结构直接接触,或者亦可指两个结构并非直接接触,其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动,或者两个结构都固定的情况。
图1A是根据本实用新型一些实施例示出的光学元件驱动机构100的示意图。光学元件驱动机构100包括顶壳110、底座120以及设置在顶壳110以及底座120之间的其他元件。顶壳110上具有开口112,用以允许光线通过开口112以进入光学元件驱动机构100。
图1B是光学元件驱动机构100省略顶壳110的示意图,图2是光学元件驱动机构100的爆炸图,图3是光学元件驱动机构100省略顶壳110的俯视图,图4A以及图4B分别是沿图3的线段A-A’与线段B-B’示出的剖面图。光学元件驱动机构100除了顶壳110、底座120以外,还可包括侧壁130、第一活动部140、第一连接元件151、第一驱动组件152、第二活动部160、第二连接元件171、第二驱动组件172、第三活动部180、第三连接元件191、第三驱动组件192。
侧壁130可设置在底座120上,而顶壳110、底座120以及侧壁130可合称为固定部F,用以保护设置在其中的其他元件。在一些实施例中,固定部F(例如侧壁130)中可内埋一线路(未示出),用以电性连接外界的其他元件,例如可连接一控制元件(未示出),以控制光学元件驱动机构100。在一些实施例中,固定部F的材料可包括塑胶,以与此线路电性绝缘而避免短路。
第一活动部140可活动地设置在固定部F上,用以连接一第一光学元件(未示出),第一光学元件例如可设置在第一活动部140的贯穿孔中,并且可具有一主轴O,例如可在X方向上延伸。此外,如图4A所示,在底座120以及第一活动部140之间可具有一第一引导组件155,例如部分设置在底座120的凹槽122以及第一活动部140的凹槽143之中。
在一些实施例中,第一引导组件155可具有球状的形状,而第一活动部140可通过第一引导组件155相对于固定部F进行运动。换句话说,第一引导组件155可用以引导第一活动部140相对固定部F的运动方式,例如可限制第一活动部140的可动范围。然而,第一引导组件155的形状并非以此为限,亦可使用具有半球状、棒状或具有凹槽形状等的第一引导组件155来引导第一活动部140。此外,第一活动部140上还可包括挡止部141以及挡止部142,从第一活动部140延伸朝向顶壳110,可限制第一活动部140在Z方向上的移动范围。
第一连接元件151可设置在第一活动部140上,例如通过胶合等方式固定在第一活动部140上。接着,第一连接元件151可通过第一驱动组件152连接固定部F(例如侧壁130)。在一些实施例中,第一驱动组件152包括驱动元件152A、152B、152C、152D。第一驱动组件152的材料可包括形状记忆合金(Shape memory alloy),并且具有长条形的形状。形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原始形状的合金材料。举例来说,当形状记忆合金在低于相变态温度下,受到一有限度的塑性变形后,可由加热的方式使其恢复到变形前的原始形状。
在一些实施例中,当对驱动元件152A、152B、152C、152D施加一信号(例如电压或电流)之后,可通过电流的热效应而增加温度,以降低驱动元件152A、152B、152C、152D的长度。反之,若施加强度较弱的信号,由于加热的速率不及环境的散热速率,可降低温度,进而增加驱动元件152A、152B、152C、152D的长度。由此,第一驱动组件152可驱动第一活动部140相对于固定部F移动。举例来说,第一驱动组件152A可驱动第一活动部140以一第一转轴进行转动(例如以与Z轴平行的轴为转轴),或是沿着垂直主轴O的一方向进行运动。
在一些实施例中,驱动元件152A、152B、152C、152D可位于相同的一虚拟平面(未示出)上,例如法向量在Z方向上的一平面,以将驱动组件152对第一活动部140所施加力量的方向控制在XY平面上。
在一些实施例中,驱动元件152A、152B、152C、152D分别对第一活动部140施加不同方向的力量。在一些实施例中,驱动元件152A、152D所施加的力量方向大致上相反,而驱动元件152B、152C所施加的力量方向大致上相反。此外,在一些实施例中,驱动元件152A、152B对第一活动部140施加的合力方向朝向-X方向,而驱动元件152C、152D对第一活动部140施加的合力方向朝向X方向。由此,通过控制驱动元件152A、152B、152C、152D,可控制第一活动部140在X方向上的位置。
再者,在一些实施例中,驱动元件152A、152C对第一活动部140施加的合力方向朝向Y方向,而驱动元件152B、152D对第一活动部140施加的合力方向朝向-Y方向。由此,通过控制驱动元件152A、152B、152C、152D,亦可控制第一活动部140在Y方向上的位置。换句话说,第一驱动组件152可用以控制第一活动部140的位置,用以达成自动对焦或光学防手震的功能。
驱动元件152A、152B、152C、152D分别通过设置在侧壁130上的电性连接元件156A、156B、156C、156D连接固定部F。此外,电性连接元件156A、156B、156C、156D可电性连接内埋在侧壁130中的线路(未示出),从而可允许对驱动元件152A、152B、152C、152D分别提供电信号,以控制第一驱动组件152。此外,第一连接元件151可通过弹性元件153与接触部154电性连接。弹性元件153例如可具有金属的材质,以弹性地连接第一连接元件151与接触部154。在一些实施例中,如图3所示,从Z方向观察,第一驱动组件152与弹性元件153彼此不重叠。由此,可降低第一驱动组件152与弹性元件153之间发生短路的机率,以增加安全性。
在一些实施例中,接触部154可设置在侧壁130上,并且可用以进行接地或电性连接其他的元件。换句话说,驱动元件152A、152B、152C、152D可彼此并联,或者是可对驱动元件152A、152B、152C、152D分别提供不同的信号,以分开控制驱动元件152A、152B、152C、152D。
在一些实施例中,电性连接元件156A、156B、156C、156D至少部分露出于固定部F,并且可部分内埋在固定部F中,取决于设计需求。此外,驱动元件152A、152B、152C、152D分别可夹设在电性连接元件156A、156B、156C、156D中,例如直接接触电性连接元件156A、156B、156C、156D。
第二活动部160可设置在固定部F上,并且可用以连接第二光学元件(未示出),例如可将第二光学元件设置在第二活动部160的贯穿孔中。举例来说,如图4B所示,第二活动部160可通过第二引导组件168连接侧壁130的延伸部132以设置在延伸部132上。延伸部132可从侧壁130朝向光学元件驱动机构100内部延伸,并且可接触底座120。
在一些实施例中,第二引导组件168可具有球状的形状,而第二活动部160可通过第二引导组件168相对于固定部F进行运动。换句话说,第二引导组件168可用以引导第二活动部160相对固定部F的运动方式,例如可限制第二活动部160的可动范围。然而,第二引导组件168的形状并非以此为限,亦可使用具有棒状或凹槽形状等的第二引导组件168来引导第二活动部160。
在一些实施例中,第二活动部160可包括第一部分162、第二部分164以及连接部166。连接部166可设置在第一部分162以及第二部分164之间,用以连接第一部分162以及第二部分164。因此,可允许第一部分162与第二部分164在相同的方向上移动。
第二连接元件171可包括连接单元171A、171B,并且可设置在第二活动部160上,例如通过胶合等方式固定在第二活动部160上。接着,第二连接元件171可通过第二驱动组件172连接固定部F(例如侧壁130)。在一些实施例中,第二驱动组件172包括驱动元件172A、172B、172C、172D。第二驱动组件172的材料可包括形状记忆合金,并且具有长条形的形状。由此,第二驱动组件172可驱动第二活动部160相对于固定部F或第一活动部140移动。
在一些实施例中,驱动元件172A、连接元件171A、驱动元件172B彼此电性串联。此外,驱动元件172C、连接元件171B、驱动元件172D彼此电性串联。换句话说,可对驱动元件172A、驱动元件172B同时驱动,并且可对驱动元件172C、驱动元件172D同时驱动。在一些实施例中,第二活动部160上可具有一凸起部163,位于连接单元171A、171B之间,用以隔开连接单元171A、171B,以避免连接单元171A、171B之间发生短路。
在一些实施例中,驱动元件172A、172B、172C、172D分别对第二活动部160施加不同方向的力量。在一些实施例中,驱动元件172A、172B对第二活动部160施加的合力方向朝向-X方向,而驱动元件172C、172D对第二活动部160施加的合力方向朝向X方向。由此,通过控制驱动元件172A、172B、172C、172D,可控制第二活动部160在X方向上的位置。
再者,在一些实施例中,驱动元件172A、172C对第二活动部160施加的合力方向在Y轴上的分量朝向Y方向,而驱动元件172B、172D对第二活动部160施加的合力方向在Y轴上的分量朝向-Y方向。由此,通过控制驱动元件172A、172B、172C、172D,亦可控制第二活动部160在Y方向上的位置。换句话说,第二驱动组件172可用以控制第二活动部160的位置,用以达成自动对焦或光学防手震的功能。在一些实施例中,如图3所示,从Z方向观察,弹性元件153与第二驱动组件172(例如驱动元件172A、172B)至少部分重叠。
驱动元件172A、172B、172C、172D分别通过设置在侧壁130上的电性连接元件173A、173B、173C、173D连接固定部F。在一些实施例中,电性连接元件173A、173B、173C、173D至少部分露出于固定部F,并且可部分内埋在固定部F中,取决于设计需求。此外,驱动元件172A、172B、172C、172D分别可夹设在电性连接元件173A、173B、173C、173D中,例如直接接触电性连接元件173A、173B、173C、173D。
第三活动部180可设置在第二活动部160上。举例来说,如图4B所示,第三活动部180可通过第三引导组件182连接第二活动部160,并且可用以设置一第三光学元件(未示出)。在一些实施例中,第三引导组件182可具有球状的形状,而第三活动部180可通过第三引导组件182相对于第二活动部160进行运动。换句话说,第三引导组件182可用以引导第三活动部180相对第二活动部160的运动方式,例如可限制第三活动部180的可动范围。然而,第三引导组件182的形状并非以此为限,亦可使用具有棒状或凹槽形状等的第三引导组件182来引导第三活动部180。
第三连接元件191可设置在第三活动部180上,例如通过胶合等方式固定在第三活动部180上。接着,第三连接元件191可通过第三驱动组件192连接第二活动部160。在一些实施例中,第三驱动组件192包括驱动元件192A、192B。第三驱动组件192的材料可包括形状记忆合金,并且具有长条形的形状。由此,第三驱动组件192可驱动第三活动部180相对于固定部F、第一活动部140、或第二活动部160移动。此外,驱动组件192A、192B对第三活动部180施加的合力方向可在X方向上,故第三驱动组件192可用以驱动第三活动部180在X方向上移动。驱动组件192A与驱动组件192B可通过第三连接元件191彼此电性串联。
在一些实施例中,可在第三活动部180以及第二活动部160之间(或第三活动部180与固定部F之间)设置一额外的弹性元件(未示出),弹性地连接第三活动部180以及第二活动部160或固定部F,用以对第三活动部180提供朝向-X方向的力,以控制第三活动部180在X方向上的位置。在一些实施例中,如图3所示,从Z方向观察,第一驱动组件152与第三驱动组件192不重叠。由此,可降低光学元件驱动机构100在Z方向上的尺寸,而达到小型化。
在一些实施例中,如图4B所示,侧壁130上可具有多个朝Z方向延伸的凸起部133,而在X方向上,第一驱动组件152、第三驱动组件192可设置在多个凸起部133之间。在Z方向上,凸起部133与顶壳110(图4B中未示出)间的距离大于第一驱动组件152、第三驱动组件192与顶壳110间的距离。由此,可避免第一驱动组件152或第三驱动组件192与顶壳110直接碰撞,可增加光学元件驱动机构100的耐用度。
驱动元件192A、192B分别通过设置在侧壁130上的电性连接元件193A、193B连接固定部F。在一些实施例中,电性连接元件193A、193B至少部分露出于固定部F,并且可部分内埋在固定部F中,取决于设计需求。此外,驱动元件192A、192B分别可夹设在电性连接元件193A、193B中,例如直接接触电性连接元件193A、193B。
图4C是光学元件驱动机构100省略顶壳110以及一边的侧壁130,从Y方向观察时的侧视图。如图4C所示,第一驱动组件152、第二驱动组件172、第三驱动组件192彼此皆不重叠。由此,可降低光学元件驱动机构100在Y方向的尺寸,而达到小型化。
图5是图1B中区域R1的放大图。如图5所示,第一连接元件151可包括连接部151A、151B、151C、151D,具有弯折的形状,而驱动元件152A、152B、152C、152D分别可设置在连接部151A、151B、151C、151D中,例如夹设在连接部151A、151B、151C、151D中。由此,驱动元件152A、152B、152C、152D分别可通过连接部151A、151B、151C、151D以与第一连接元件151电性连接。换句话说,驱动元件152A、152B、152C、152D亦彼此电性连接。
图6是图3的区域R2的放大图。如图6所示,从Z方向观察,第二驱动组件172与第一驱动组件152、第三驱动组件192至少部分重叠。由此,可降低光学元件驱动机构100在其他方向上的尺寸。此外,从Z方向观察,驱动元件172A与驱动元件172C不重叠,而驱动元件172B与驱动元件172D不重叠(图3),可达到小型化。此外,如图6所示,驱动组件172夹设在第二连接元件171中的部分可从第二连接元件171露出。
图7是光学元件驱动机构100往X方向观察时的示意图。如图7所示,固定部F具有矩形的形状,并且具有依序连接的第一侧(如图7左侧的侧边)、第二侧(如图7上侧的侧边)、第三侧(如图7右侧的侧边)。在一些实施例中,第一驱动组件152与第二驱动组件172位于固定部F的不同侧边上。
举例来说,如图7所示,第一驱动组件152位于第二侧,而第二驱动组件172位于第一侧以及第三侧,第三驱动组件192(图1B)位于第一侧以及第三侧。其中第一侧具有长度L1,第二侧具有长度L2(例如为左侧的侧壁130的外表面130B与右侧的侧壁130的外表面130C在Y方向上的距离),第三侧具有长度L3。长度L1大致上等于长度L3(例如为在Z方向上,底座120的底表面120A至侧壁130的顶表面130A的距离),且长度L2大于长度L1与长度L3。此外,如图1B所示,第三驱动组件192亦位于第二侧。换句话说,从X方向观察,第一驱动组件152与第二驱动组件172不重叠,且第三驱动组件192与第二驱动组件172不重叠,以降低光学元件驱动机构100在X方向上的尺寸。此外,由于第一驱动组件152与第三驱动组件192皆位于第二侧,即从X方向观察,第一驱动组件152与第三驱动组件192至少部分重叠。由此,可降低光学元件驱动机构100在其他方向上的尺寸,以达到小型化。
此外,在一些实施例中,如图7所示,驱动元件172A可与驱动元件172C重叠,驱动元件172B可与驱动元件172D重叠。换句话说,驱动元件172A可与驱动元件172C位于一虚拟平面上(未示出),驱动元件172B可与驱动元件172D位于另一虚拟平面上(未示出),此二虚拟平面不同,并且与X方向平行。因此,驱动元件172A可通过连接点P1连接第一活动部140,并通过连接点P2连接固定部F的侧壁130。驱动元件172B可通过连接点P3连接第一活动部140,并通过连接点P4连接固定部F的侧壁130。在Z方向上,连接点P1与连接点P2间具有大于零的高度差H1,而连接点P3与连接点P4间具有大于零的第二高度差H2。换句话说,驱动元件172A、172B(或驱动元件172C、172D)具有在Z方向上延伸的分量。此外,在一些实施例中,驱动元件172A、172B、172C、172D、192A、192B彼此不平行,以增加第二活动部160、第三活动部180的可动方向。
在一些实施例中,如图1B、图3、图7所示,光学元件驱动机构100还可具有一位置感测元件134A以及一感测磁性元件134B,位置感测元件134A与感测磁性元件134B可合称为位置感测组件134。位置感测元件134A可设置在固定部F上(例如设置在侧壁130上),而感测磁性元件134B可设置在第一活动部140上。
在一些实施例中,位置感测元件134A例如可包括霍尔效应感测器(Hall Sensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应感测器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate Sensor),而感测磁性元件134B例如可为一磁铁。举例来说,位置感测元件134A可用以感测随着第一活动部140一起运动的感测磁性元件134B所造成的磁场变化,以得到第一活动部140的位置。虽然在图7中仅示出一组位置感测组件134,但本实用新型实施例并不以此为限。在一些实施例中,亦可设置对应于第二活动部160或第三活动部180的位置感测组件,以得到第二活动部160或第三活动部180的位置。
如图7所示,从X方向观察,位置感测组件134与第一驱动组件152、第二驱动组件172、第三驱动组件192不重叠。由此,可降低光学元件驱动机构100在X方向上的尺寸,而达到小型化。此外,在一些实施例中,挡止部141与挡止部142可具有在Z方向上相同的高度,并且第一活动部140的顶表面140A到挡止部141的顶表面141A的距离可为D1,且距离D1大于第一驱动组件152与顶表面140A的距离D2。由此,可避免第一活动部140在Z方向上运动时第一驱动组件152与顶壳110发生碰撞,而是以挡止部141或挡止部142来限制第一活动部140在Z方向上的可动范围,以保护第一驱动组件152,而增加光学元件驱动机构100的耐用性。
在一些实施例中,如图7所示,从X方向观察,第二驱动组件172与第一驱动组件152位于固定部F的不同侧边,第二驱动组件172与第三驱动组件192位于固定部F的不同侧边。此外,第一引导组件155与第一驱动组件152位于固定部F的不同侧边,第一引导组件155与第二驱动组件172位于固定部F的不同侧边,第一引导组件155与第三驱动组件192位于固定部F的不同侧边,第二引导组件168与第一驱动组件152位于固定部F的不同侧边,第二引导组件168与第二驱动组件172位于固定部F的不同侧边,第二引导组件168与第三驱动组件192位于固定部F的不同侧边。在一些实施例中,第三引导组件182与第一驱动组件152位于固定部F的不同侧边,第三引导组件182与第二驱动组件172位于固定部F的不同侧边,第三引导组件182与第三驱动组件192位于固定部F的不同侧边。举例来说,第二引导组件168位于第二侧,而第三引导组件182位于第二侧。换句话说,如图7所示,从X方向观察,第一引导组件155与第二引导组件168不重叠,第二引导组件168与第三引导组件182不重叠,第三引导组件182与第一引导组件155不重叠。
图8A、图8B、图8C为光学元件驱动机构100的第二活动部160、第三活动部180进行运作时的示意图,其中为了更清楚地示出各元件之间的关系,而省略了顶壳110以及一侧的侧壁130。应注意的是,在X方向上,第三活动部180位于第二活动部160之中。如图8A以及图8B所示,当第二活动部160朝X方向运动时,可带动第三活动部180相对于固定部F一起移动。此外,如图8A以及图8C所示,第三活动部180亦可相对于第二活动部160移动,且第二活动部160相对于固定部F的行程(stroke)或可动范围与第三活动部180相对于固定部F的行程或可动范围不同。由此,可分别驱动设置在第二活动部160、第三活动部180中的第二光学元件、第三光学元件(未示出),以达到所需的效果(例如对焦、调整景深等)。
通过将第一活动部140、第二活动部160与第三活动部180在主轴O上排列,可允许设置在其中的第一光学元件、第二光学元件、第三光学元件(未示出)在主轴O上排列。此外,由于第一活动部140、第二活动部160与第三活动部180可在主轴O的方向上移动,从而可达到自动对焦、调整景深等功能,以改善摄像效果。
在一些实施例中,亦可在光学元件驱动机构100中提供额外的光学元件,以改变光线行进的路径。举例来说,可在第一活动部140远离第二活动部160的一侧设置额外的反射镜或棱镜,以将其他方向上的光线路径改变为平行主轴O,以进入前述第一光学元件、第二光学元件、第三光学元件。
综上所述,本实用新型实施例提供一种光学元件驱动机构,包括第一活动部、固定部、第一驱动组件以及第一引导组件。第一活动部用以连接第一光学元件,第一光学元件具有主轴,在第一方向延伸。第一活动部可相对固定部运动。第一驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部运动。第一引导组件用以引导第一活动部相对固定部的运动方式。由此,可达到光学防手震、自动对焦等效果,并且还可达成小型化。
虽然本实用新型的实施例及其优点已公开如上,但应该了解的是,本领域技术人员在不脱离本实用新型实施例的精神和范围内,当可作更动、替代与润饰。此外,本实用新型实施例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,而任何所属技术领域中技术人员可从本实用新型实施例公开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实用新型实施例使用。因此,本实用新型实施例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,且本实用新型实施例的保护范围也包括各个权利要求以及实施例的组合。
Claims (11)
1.一种光学元件驱动机构,其特征在于,包括:
一第一活动部,用以连接一第一光学元件,该第一光学元件具有一主轴,在一第一方向延伸;
一固定部,该第一活动部可相对该固定部运动;
一第一驱动组件,用以驱动该第一活动部相对该固定部运动,包括:
一第一驱动元件,可动地连接该第一活动部以及该固定部;以及
一第二驱动元件,可动地连接该第一活动部以及该固定部;
其中该第一驱动元件与该第二驱动元件对该第一活动部施加的力量方向不同;以及
一第一引导组件,用以引导该第一活动部相对该固定部的运动方式。
2.如权利要求1所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该第一驱动组件更包括:
一第三驱动元件,可动地连接该第一活动部以及该固定部;以及
一第四驱动元件,可动地连接该第一活动部以及该固定部,其中该第三驱动元件与该第四驱动元件对该第一活动部施加的力量方向不同。
3.如权利要求2所述的光学元件驱动机构,其特征在于,
该第一驱动元件与该第三驱动元件对该第一活动部施加的力量方向不同;
该第一驱动元件与该第四驱动元件对该第一活动部施加的力量方向不同;
该第二驱动元件与该第三驱动元件对该第一活动部施加的力量方向不同;
该第二驱动元件与该第四驱动元件对该第一活动部施加的力量方向不同。
4.如权利要求3所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该第一驱动组件可驱动该第一活动部以一第一转轴进行转动或是沿着垂直该光学元件的主轴的一方向运动,且该第一驱动元件、该第二驱动元件、该第三驱动元件以及该第四驱动元件可分开进行控制。
5.如权利要求3所述的光学元件驱动机构,其特征在于,
该第一驱动元件与该第二驱动元件对该第一活动部施加一第一合力,该第三驱动元件与该第四驱动元件对该第一活动部施加一第二合力,且该第一合力的方向与该第二合力的方向相反;
该第一驱动元件与该第三驱动元件对该第一活动部施加一第三合力,该第二驱动元件与该第四驱动元件对该第一活动部施加一第四合力,且该第三合力的方向与该第四合力的方向相反。
6.如权利要求2所述的光学元件驱动机构,其特征在于,还包括:
一第二活动部,用以连接一第二光学元件;
一第二驱动组件,用以驱动该第二活动部相对该固定部或该第一活动部运动;以及
一第二引导组件,设置在该第二活动部与该固定部之间,用以引导该第二活动部相对该固定部的运动方式。
7.如权利要求6所述的光学元件驱动机构,其特征在于,还包括:
一第三活动部,用以连接一第三光学元件;
一第三驱动组件,用以驱动该第三活动部相对该固定部或该第一活动部运动,其中该第二活动部带动该第三活动部一起移动;
一第三引导组件,设置在该第二活动部与该第三活动部之间,用以引导该第二活动部相对该第三活动部的运动方式,其中该第二活动部以及该第三活动部在该第一方向移动;以及
一第一弹性元件,设置在该第三活动部以及该固定部上,弹性地连接该第三活动部以及该固定部。
8.如权利要求7所述的光学元件驱动机构,其特征在于,
从该第一方向观察,该第一驱动组件与该第二驱动组件不重叠;
从该第一方向观察,该第二驱动组件与该第三驱动组件不重叠;
从该第一方向观察,该第一驱动组件与该第三驱动组件至少部分重叠;
从一第二方向观察,该第一驱动组件与该第二驱动组件不重叠;
从该第二方向观察,该第一驱动组件与该第三驱动组件不重叠;
从该第二方向观察,该第二驱动组件与该第三驱动组件不重叠;
从一第三方向观察,该第一驱动组件与该第三驱动组件不重叠;
从该第三方向观察,该第一驱动组件与该第二驱动组件至少部分重叠;
从该第三方向观察,该第二驱动组件与该第三驱动组件至少部分重叠;
其中该第一方向、该第二方向与该第三方向互相垂直。
9.如权利要求7所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该第三驱动组件包括一第五驱动元件以及一第六驱动元件,且该第五驱动元件以及该第六驱动元件彼此电性串联;
其中该第一驱动元件、该第二驱动元件、该第三驱动元件、该第四驱动元件、该第五驱动元件以及该第六驱动元件具有线性的形状,且该第一驱动元件、该第二驱动元件、该第三驱动元件、该第四驱动元件、该第五驱动元件以及该第六驱动元件彼此不平行。
10.如权利要求7所述的光学元件驱动机构,其特征在于,该第二活动部相对于该固定部的行程与该第三活动部相对于该固定部的行程不同,且在该第一方向上,该第三活动部位于该第二活动部中。
11.如权利要求7所述的光学元件驱动机构,其特征在于,从该第一方向观察,该固定部具有矩形的形状,并且具有依序连接的一第一侧、一第二侧、一第三侧;
其中该第一驱动组件位于该第二侧上,且该第二驱动组件位于该第一侧以及该第三侧上,其中该第一侧的长度或该第三侧的长度小于该第二侧的长度,其中该光学元件驱动机构还包括一位置感测组件,位于该第一侧上,且从该第一方向观察,该位置感测组件与该第一驱动组件不重叠,该位置感测组件与该第二驱动组件不重叠,且该位置感测组件与该第三驱动组件不重叠;
沿着该第一方向观察时,该第二驱动组件与该第一驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第二驱动组件与该第三驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第三驱动组件位于该第二侧;
沿着该第一方向观察时,该第一引导组件与该第一驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第一引导组件与该第二驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第一引导组件与该第三驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第二引导组件与该第一驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第二引导组件与该第二驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第二引导组件与该第三驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第二引导组件位于该第一侧;
沿着该第一方向观察时,该第三引导组件与该第一驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第三引导组件与该第二驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第三引导组件与该第三驱动组件位于该固定部的不同侧边;
沿着该第一方向观察时,该第三引导组件位于该第一侧;
沿着该第一方向观察时,该第一引导组件与该第二引导组件不重叠;
沿着该第一方向观察时,该第二引导组件与该第三引导组件不重叠;
沿着该第一方向观察时,该第三引导组件与该第一引导组件不重叠。
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