CN215264250U - 光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光学系统。光学系统包括活动部、固定部、驱动组件、中间模块。活动部用以连接光学组件。活动部可相对固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动。活动部经由中间模块可相对固定部运动。中间模块直接接触活动部与固定部。

Description

光学系统

技术领域

本实用新型涉及一种光学系统。

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

本实用新型的目的在于提供一种有效地降低驱动机构的尺寸以及提升其耐用度的光学系统。

本实用新型实施例提供一种光学系统。光学系统包括活动部、固定部、驱动组件、中间模块。活动部用以连接光学组件。活动部可相对固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动。活动部经由中间模块可相对固定部运动。中间模块直接接触活动部与固定部。

在一些实施例中，中间模块包括框架。框架包括主体、第一中间元件，固定地连接主体、以及第二中间元件，固定地连接主体。主体具有第一开口，对应光学组件。第一开口具有圆形结构。主体具有板状结构。主体与主轴垂直。沿着主轴观察时，固定部具有多边形结构。第一中间元件具有板状结构，并与主体一体成形。第一中间元件与主轴平行。第一中间元件与第一方向平行。第一方向与主轴不平行。沿着主轴方向观察时，第一中间元件、第二中间元件沿着第一方向排列。第一中间元件、第二中间元件具有不为零的间距。第二中间元件具有板状结构，与主体为一体成形。第二中间元件与主轴平行。第二中间元件与第一方向平行。在第一方向上，第一中间元件、第二中间元件至少部分不重叠。

在一些实施例中，框架还包括第一接触元件，固定地设置于第一中间元件。第一接触元件包括第一接触表面、第二接触表面，第一接触表面、第二接触表面具有曲面结构。沿着第一方向观察时，第一接触表面、第二接触表面分别位于第一中间元件的两侧。主体具有金属材质。第一中间元件具有金属材质。第一接触元件具有金属材质。第一接触元件与第一中间元件一体成形。在一些实施例中，第一方向与主轴垂直。第一中间元件与第一接触元件具有不同的材质。

在一些实施例中，中间模块还包括第一夹持元件，直接接触第一接触元件。第一接触元件可相对第一夹持元件运动。第一夹持元件固定地设置于固定部。第一夹持元件包括面朝第一接触元件的第一夹持表面、面朝第一接触元件的第二夹持表面、位于第一夹持表面且对应第一接触元件的第一容纳结构、位于第一夹持表面与第一容纳结构的交界处的第三夹持表面、以及连接第一夹持表面的第一斜面。第一夹持表面与活动部的最短距离大于第二夹持表面与活动部的最短距离。第一夹持表面、第二夹持表面面朝不同方向。第一夹持表面、第二夹持表面互相不平行。在垂直第二夹持表面的方向上，第一夹持表面、第二夹持表面至少部分重叠。沿着平行第一夹持表面的方向观察时，第一夹持表面与第一接触表面至少部分重叠。第三夹持表面与第一夹持表面不平行。第三夹持表面具有曲面结构。第一斜面与第一夹持表面不平行。第一斜面与第二夹持表面不平行。第一斜面与第一夹持表面不垂直。在一些实施例中，在垂直第二夹持表面的方向上，第二夹持表面与第一斜面至少部分重叠。

在一些实施例中，框架还包括第二接触元件，固定地设置于第二中间元件。中间模块还包括第二夹持元件，直接接触第二接触元件。第二接触元件可相对第二夹持元件运动。第二夹持元件固定地设置于活动部。第二接触元件包括具有曲面结构的第三接触表面、以及具有曲面结构的第四接触表面。在一些实施例中，沿着第一方向观察时，第三接触表面、第四接触表面分别位于第二中间元件的两侧。

在一些实施例中，第二夹持元件包括面朝第二接触元件的第四夹持表面、面朝第二接触元件的第五夹持表面、以及连接第四夹持表面的第二斜面。第四夹持表面、第五夹持表面面朝不同方向。第四夹持表面、第五夹持表面互相不平行。沿着垂直第五夹持表面的方向观察时，第四夹持表面、第五夹持表面至少部分重叠。第二斜面与第四夹持表面不平行。第二斜面与第五夹持表面不平行。第二斜面与第四夹持表面不垂直。在一些实施例中，沿着垂直第二夹持表面的方向观察时，第五夹持表面与第二斜面至少部分重叠。

在一些实施例中，固定部包括第凹槽，用以容纳第一连接元件。第一夹持元件经由第一连接元件固定地连接固定部。沿着主轴方向观察时，第一夹持表面位于第一凹槽与第二夹持表面之间。在一些实施例中，活动部包括第二凹槽，用以容纳第二连接元件。第二夹持元件经由第二连接元件固定地连接活动部。在一些实施例中，沿着主轴方向观察时，第五夹持表面位于第二凹槽与第四夹持表面之间。

在一些实施例中，中间模块还包括第一缓冲元件，直接接触第一接触元件与第一夹持元件。第一缓冲元件用以降低第一接触元件与第一夹持元件之间所产生的摩擦力。第一缓冲元件具有非金属材质。第一缓冲元件直接接触第一中间元件。第一夹持元件还包括第一连接面，用以连接第一夹持面与第二夹持面，第一缓冲元件未接触第一连接面。第一缓冲元件用以降低第一接触元件与第一夹持元件之间所产生的震动。

在一些实施例中，固定部还包括底座以及第一金属元件，第一金属元件固定地连接第一夹持元件。第一金属元件经由焊接连接第一夹持元件。第一金属元件至少部分埋藏且不完全显露于底座。底座具有非金属材质。底座包括第一显露部，第一金属元件至少部分显露于第一显露部。沿着主轴方向观察时，第一显露部与第一夹持元件至少部分重叠。

在一些实施例中，活动部包括：第二金属元件，固定地连接第二夹持元件、第二显露部、第三凹槽，用以容纳一第三连接元件。第二金属元件经由焊接连接第二夹持元件。第二金属元件至少部分埋藏且不显露于活动部。活动部具有非金属材质。第二金属元件至少部分显露于第二显露部。沿着主轴方向观察时，第二显露部与第二夹持元件至少部分重叠。光学组件经由第三连接元件固定地连接活动部。沿着主轴方向观察时，主体与第三凹槽至少部分不重叠。沿着主轴观察时，固定部具有多边形结构且还包括沿着第二方向延伸的第一侧边以及沿着第三方向延伸的一第二侧边。第二方向与第三方向不平行。沿着主轴观察时，第三凹槽至少部分沿着第二方向延伸。沿着主轴观察时，第三凹槽至少部分沿着第三方向延伸。当活动部相对固定部位于预设位置时，第二方向与第一方向平行。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型所公开各元件的特殊相对位置、大小关系不但可使光学元件驱动机构达到特定方向的薄型化、整体的小型化，另外经由搭配不同的光学模块使系统更进一步提升光学品质(例如拍摄品质或是深度感测精度等)，更进一步地利用各光学模块达到多重防震系统以大幅提升防手震的效果。

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的特征。

图1是根据本实用新型一些实施例所示出的光学系统的立体图。

图2是光学系统的爆炸图。

图3是光学系统的剖面图。

图4A是框架的立体图。

图4B是框架的俯视图。

图4C以及图4D是框架从不同方向观察时的侧视图。

图5A是第一接触元件与第一夹持元件组装时的示意图。

图5B是在另一些实施例中，第一接触元件与第一夹持元件组装时的示意图。

图5C是在另一些实施例中，第一接触元件与第一夹持元件组装时的示意图。

图6是光学系统一些元件的俯视图。

图7A是底座与第一夹持元件、第四夹持元件的示意图。

图7B是活动部与第二夹持元件、第三夹持元件的示意图。

图8A是第一夹持元件、第四夹持元件、底座的爆炸图。

图8B是底座的俯视图。

图9A是第二夹持元件、第三夹持元件、活动部的爆炸图。

图9B是活动部的俯视图。

附图标记如下：

1-5:光学组件

1-10:顶壳

1-20:底座

1-22:开口

1-24:第一凹槽

1-26A:第一侧边

1-26B:第二侧边

1-28:第一显露部

1-30:活动部

1-32:第二凹槽

1-34:第三凹槽

1-34A:第一部分

1-34B:第二部分

1-34C:第三部分

1-36第二显露部

1-40:第一磁性元件

1-50:框架

1-51:主体

1-51A:第一开口

1-52A:第一中间元件

1-52A1,1-52B1,1-52C1,1-52D1:表面

1-52B:第二中间元件

1-52C:第三中间元件

1-52D:第四中间元件

1-53A:第一接触元件

1-53A1:第一接触表面

1-53A2:第二接触表面

1-53B:第二接触元件

1-53B1:第三接触表面

1-53B2:第四接触表面

1-53C:第三接触元件

1-53D:第四接触元件

1-60:第二磁性元件

1-62:位置感测元件

1-70A:第一夹持元件

1-70B:第二夹持元件

1-70C:第三夹持元件

1-70D:第四夹持元件

1-71A:第一夹持表面

1-71B:第四夹持表面

1-72A:第二夹持表面

1-72B:第五夹持表面

1-73A:第一容纳结构

1-73B:第三容纳结构

1-74A:第二容纳结构

1-74B:第四容纳结构

1-75A:第三夹持表面

1-75B:第六夹持表面

1-76A:第一斜面

1-76B:第二斜面

1-77:第一缓冲元件

1-80:第一连接元件

1-82:第二连接元件

1-84:第三连接元件

1-90:第一金属元件

1-92:第二金属元件

1-100:光学系统

1-A1:第一转轴

1-A2:第二转轴

1-C:中间模块

1-D:驱动组件

1-F:固定部

1-O:主轴

1-L1,1-L2:距离

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。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此限定本实用新型的范围。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，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。

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1至图3分别是根据本实用新型一些实施例所示出的光学系统1-100的立体图、爆炸图、以及剖面图。在图2中，光学系统1-100主要包括沿一主轴1-O排列的顶壳1-10、底座1-20、活动部1-30、第一磁性元件1-40、框架1-50、第二磁性元件1-60、位置感测元件1-62。光学系统1-100可用以驱动一光学组件1-5，或者亦可用以驱动各种光学元件(例如透镜(lens)、反射镜(mirror)、棱镜(prism)、分光镜(beam splitter)、光圈(aperture)、液态镜片(liquid lens)、感光元件(image sensor)、摄像模块(camera module)、测距模块(ranging module)等光学元件)。应注意的是，此处光学元件的定义并不限于与可见光有关的元件，与不可见光(例如红外光、紫外光)等有关的元件亦可包括在本实用新型中。

在一些实施例中，顶壳1-10以及底座1-20可相互结合而构成光学系统1-100的外壳。此外，顶壳1-10以及底座1-20可合称为固定部1-F。在一些实施例中，活动部1-30可相对于固定部1-F(例如包括顶壳1-10以及底座1-20)移动。因此，设置在活动部1-30上的光学组件1-5亦会被活动部1-30带动而一起进行移动，可达到例如光学防手震(OIS)的效果。

在一些实施例中，第一磁性元件1-40与第二磁性元件1-60可合称为驱动组件1-D，用以驱动活动部1-30相对于固定部1-F进行移动。举例来说，第一磁性元件1-40与第二磁性元件1-60可包括驱动线圈与驱动磁铁的组合，例如第一磁性元件1-40可为驱动磁铁，而第二磁性元件1-60可为驱动线圈；或者例如第一磁性元件1-40可为驱动线圈，而第二磁性元件1-60可为驱动磁铁，于此并不限制。第一磁性元件1-40与第二磁性元件1-60可分别位在固定部1-F以及活动部1-30上，或者位置亦可互换。应了解的是，通过第一磁性元件1-40与第二磁性元件1-60之间的作用，可产生磁力迫使设置在活动部1-30上的光学组件1-5相对于固定部1-F移动，可达到例如自动对焦(AF)或光学防手震(OIS)的效果。在一些实施例中，驱动组件1-D亦可包括压电元件、形状记忆合金等驱动元件。

在一些实施例中，还可在光学系统1-100中设置位置感测元件1-62，以感测活动部1-30相对于固定部1-F的位置。举例来说，可将位置感测元件1-62设置在第二磁性元件1-60中。上述位置感测元件1-62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(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 Sensor)。

光学组件1-5可包括外框、底座、以及设置在外框与底座间的光学元件。应了解的是，光学组件1-5的外框及底座上分别形成有顶壳开孔及底座开孔，顶壳开孔的中心对应于光学元件的主轴1-O，底座开孔则对应于感光元件，且感光元件可设置在基板上。据此，设置于光学组件1-5中的前述光学元件可在主轴1-O方向(即Z方向)与感光元件进行对焦。

此外，在光学组件1-5中，还可设置可相对于光学组件1-5的外框以及底座运动的活动组件(未示出)，并将光学元件固定在此活动组件上(例如可通过锁固、粘合、卡合等方式固定)。此外，在光学组件1-5中还可提供额外的驱动部件(例如磁铁与线圈的组合，未示出)，以驱动光学元件与活动组件一起在与活动部1-30的驱动方向不同的方向上运动，以在更多方向上驱动光学元件。举例来说，可在X、Y、或Z方向上驱动光学元件。

光学组件1-5的基板例如为可挠性印刷电路板(FPC)，其可通过粘着方式固定于光学组件1-5的底座上。于本实施例中，基板电性连接设置于光学组件1-5内部或外部的其他电子元件。举例来说，基板可传送电信号至驱动部件，由此可控制活动组件在X、Y或Z方向上的移动，进而实现自动对焦(AF)或光学防手震(OIS)的功能。

在一些实施例中，可在底座1-20上设置第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D，并在活动部1-30上设置第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C。在一些实施例中，第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D可固定在底座1-20上(固定部1-F)，而第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C可固定在活动部1-30上。沿着主轴1-O的方向观察，底座1-20以及活动部1-30可具有多边形的形状(例如矩形等)。第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D可位在底座1-20的对角处，而第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C可位在活动部1-30的对角处。在一些实施例中，第一夹持元件1-70A和第四夹持元件1-70D之间的最小距离可与第二夹持元件1-70B和第三夹持元件1-70C之间的最小距离不同。

图4A是框架1-50的立体图，图4B是框架1-50的俯视图，图4C以及图4D是框架1-50从不同方向观察时的侧视图。框架1-50主要可包括主体1-51、第一中间元件1-52A、第二中间元件1-52B、第三中间元件1-52C、第四中间元件1-52D、第一接触元件1-53A、第二接触元件1-53B、第三接触元件1-53C、第四接触元件1-53D。

如图4A以及图4B所示，主体1-51具有第一开口1-51A，用以对应前述光学组件1-5，且第一开口1-51A可具有圆形的结构。可将光学组件1-5设置在第一开口1-51A中。主体1-51可具有板状的结构，并且可与主轴1-O垂直，例如主体1-51的顶表面1-51B可与主轴1-O垂直。

在一些实施例中，第一中间元件1-52A、第二中间元件1-52B、第三中间元件1-52C、第四中间元件1-52D可固定地连接主体1-51，例如可与主体1-51一体成形。此外，第一中间元件1-52A、第二中间元件1-52B、第三中间元件1-52C、第四中间元件1-52D可具有板状的结构。在一些实施例中，第一中间元件1-52A、第二中间元件1-52B、第三中间元件1-52C、第四中间元件1-52D各自可与主轴1-O平行。换句话说，第一中间元件1-52A、第二中间元件1-52B、第三中间元件1-52C、第四中间元件1-52D所处的平面各自可与主轴1-O平行。

如图4B所示，沿着主轴1-O的方向(Z方向)观察时，第一中间元件1-52A与第二中间元件1-52B可沿着第一方向(Y方向)排列，并且可具有不为零(例如大于零)的间距。第一中间元件1-52A与第一方向平行，第二中间元件1-52B与第一方向平行。此外，第一方向(Y方向)与主轴1-O的方向(Z方向)不平行，例如可垂直于主轴1-O的方向。

在第一方向(Y方向)上，第一中间元件1-52A、第二中间元件1-52B至少部分不重叠。举例来说，如图4C所示，从Y方向观察，一部分的第二中间元件1-52B从第一中间元件1-52A露出。此外，在第一方向(Y方向)上，第三中间元件1-52C、第四中间元件1-52D至少部分不重叠。举例来说，如图4C所示，从Y方向观察，一部分的第四中间元件1-52D从第三中间元件1-52C露出。此外，在X方向上，第一中间元件1-52A朝向X方向的表面1-52A1与第二中间元件1-52B朝向-X方向的表面1-52B1之间的距离是1-L1，第三中间元件1-52C朝向-X方向的表面1-52C1与第四中间元件1-52D朝向X方向的表面1-52D1之间的距离是1-L2，且距离1-L1与距离1-L2可不同。在一些实施例中，距离1-L1小于距离1-L2。

在一些实施例中，第一接触元件1-53A固定地设置在第一中间元件1-52A上，第二接触元件1-53B固定地设置在第二中间元件1-52B上，第三接触元件1-53C固定地设置在第三中间元件1-52C上，第四接触元件1-53D固定地设置在第四中间元件1-52D上。此外，第一接触元件1-53A与第一中间元件1-52A可具有一体成形的结构，第二接触元件1-53B与第二中间元件1-52B可具有一体成形的结构，第三接触元件1-53C与第三中间元件1-52C可具有一体成形的结构，第四接触元件1-53D与第四中间元件1-52D可具有一体成形的结构。举例来说，在一些实施例中，可通过焊接(例如一般焊接、熔接等任何金属焊接方式)的方式来连接前述元件。

此外，主体1-51、第一中间元件1-52A、第二中间元件1-52B、第三中间元件1-52C、第四中间元件1-52D、第一接触元件1-53A、第二接触元件1-53B、第三接触元件1-53C、第四接触元件1-53D可具有金属的材质，且第一中间元件1-52A与第一接触元件1-53A的材料可彼此不同，第二中间元件1-52B与第二接触元件1-53B的材料可彼此不同，第三中间元件1-52C与第三接触元件1-53C的材料可彼此不同，第四中间元件1-52D与第四接触元件1-53D的材料可彼此不同。

第一接触元件1-53A、第二接触元件1-53B、第三接触元件1-53C、第四接触元件1-53D可分别设置在前述第一夹持元件1-70A、第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C、第四夹持元件1-70D之中。举例来说，图5A是第一接触元件1-53A与第一夹持元件1-70A组装时(或第二接触元件1-53B与第二夹持元件1-70B组装时)的示意图，而第三接触元件1-53C、第四接触元件1-53D与第三夹持元件1-70C、第四夹持元件1-70D的组装方式亦可类似，于此不再赘述。

如图5A所示，第一接触元件1-53A可具有第一接触表面1-53A1以及第二接触表面1-53A2，具有曲面的结构。举例来说，第一接触表面1-53A1以及第二接触表面1-53A2可为一球面的部分。此外，沿着第一方向(Y方向)观察时，第一接触元件1-53A以及第二接触表面1-53A2分别位于第一中间元件1-52A的两侧。第一夹持元件1-70A可直接接触第一接触元件1-53A。举例来说，第一接触元件1-53A可通过磨擦接触的方式设置在第一夹持元件1-70A中，当克服第一接触元件1-53A与第一夹持元件1-70A之间的最大静摩擦力后，第一接触元件1-53A可相对第一夹持元件1-70A进行移动。

第一夹持元件1-70A包括面朝第一接触元件1-53A的第一夹持表面1-71A以及第二夹持表面1-72A，其中第一夹持表面1-71A与活动部1-30的最短距离大于第二夹持表面1-72A与活动部1-30的最短距离。换句话说，和第一夹持表面1-71A相比，第二夹持表面1-72A与活动部1-30的距离比较近。此外，如图5A所示，第一夹持表面1-71A与第二夹持表面1-72A分别面朝不同的方向，且彼此不平行。如图5A所示，第一夹持表面1-71A与第二夹持表面1-72A在X方向上排列，且第二夹持表面1-72A大致上可与X方向垂直。因此，在垂直第二夹持表面1-72A的方向上(X方向)，第一夹持表面1-71A、第二夹持表面1-72A至少部分重叠。

在一些实施例中，第一夹持元件1-70A还可具有第一容纳结构1-73A、第二容纳结构1-74A，分别位在第一夹持表面1-71A、第二夹持表面1-72A上。第一容纳结构1-73A、第二容纳结构1-74A对应第一接触元件1-53A，并且可为穿孔或者是凹槽，取决于设计需求。由此，一部分的第一接触元件1-53A可容纳在第一容纳结构1-73A、第二容纳结构1-74A之中。换句话说，沿着平行第一夹持表面1-71A的方向(例如Y方向)观察时，第一夹持表面1-71A与第一接触表面1-53A1至少部分重叠，而第二夹持表面1-72A与第二接触表面1-53A2亦至少部分重叠。因此，可将第一接触元件1-53A夹持在第一夹持元件1-70A之中，并可允许第一接触元件1-53A相对于第一夹持元件1-70A进行运动。

此外，第一夹持表面1-71A与第一容纳结构1-73A的交界处可具有曲面或者是斜面。举例来说，第三夹持表面1-75A可位于第一夹持表面1-71A与第一容纳结构1-73A的交界处，且第三夹持表面1-75A可为曲面或者是斜面。第一接触表面1-53A1可直接接触第三夹持表面1-75A。第二夹持表面1-72A与第二容纳结构1-74A的交界处亦可具有类似的特征，以允许第一接触元件1-53A以磨擦接触的方式设置在第一夹持元件1-70A中。此外，将前述交界处(第三夹持表面1-75A)设计成曲面或者是斜面，可避免过于尖锐的边界与第一接触元件1-53A直接接触，从而可避免第一接触元件1-53A相对于第一夹持元件1-70A运动时产生碎屑。

在一些实施例中，第一夹持元件1-70A还可具有第一斜面1-76A，连接第一夹持表面1-71A。应注意的是，第一斜面1-76A与第一夹持表面1-71A、第二夹持表面1-72A不平行也不垂直，且在垂直第二夹持表面1-72A的方向上(X方向)，第二夹持表面1-72A与第一斜面1-76A至少部分重叠。通过在第一夹持元件1-70A上设计第一斜面1-76A，可更轻易地将第一接触元件1-53A设置在第一夹持元件1-70A中，以达成方便组装的优点。

设置在活动部1-30上的第二夹持元件1-70B亦可具有类似的结构。举例来说，如图5A所示，第二接触元件1-53B可具有第三接触表面1-53B1以及第四接触表面1-53B2，具有曲面的结构。在一些实施例中，第二接触元件1-53B以及第四接触表面1-53B2可为一球面的部分。此外，沿着第一方向(Y方向)观察时，第二接触元件1-53B以及第四接触表面1-53B2分别位于第二中间元件1-52B的两侧。第二夹持元件1-70B可直接接触第二接触元件1-53B。举例来说，第二接触元件1-53B可通过磨擦接触的方式设置在第二夹持元件1-70B中，当克服第二接触元件1-53B与第二夹持元件1-70B之间的最大静摩擦力后，第二接触元件1-53B可相对第二夹持元件1-70B进行移动

第二夹持元件1-70B包括面朝第二接触元件1-53B的第四夹持表面1-71B以及第五夹持表面1-72B。此外，如图5A所示，第四夹持表面1-71B与第五夹持表面1-72B分别面朝不同的方向，且彼此不平行。如图5A所示，第四夹持表面1-71B与第五夹持表面1-72B在X方向上排列，且第五夹持表面1-72B大致上可与X方向垂直。因此，在垂直第五夹持表面1-72B的方向上(X方向)，第四夹持表面1-71B、第五夹持表面1-72B至少部分重叠。

在一些实施例中，第二夹持元件1-70B还可具有第三容纳结构1-73B、第四容纳结构1-74B，分别位在第四夹持表面1-71B、第五夹持表面1-72B上。第三容纳结构1-73B、第四容纳结构1-74B对应第二接触元件1-53B，并且可为穿孔或者是凹槽，取决于设计需求。由此，部分的第二接触元件1-53B可容纳在第三容纳结构1-73B、第四容纳结构1-74B之中。换句话说，沿着平行第四夹持表面1-71B的方向(例如Y方向)观察时，第四夹持表面1-71B与第三接触表面1-53B1至少部分重叠，而第五夹持表面1-72B与第四接触表面1-53B2亦至少部分重叠。

第四夹持表面1-71B与第三容纳结构1-73B的交界处可具有曲面或者是斜面。举例来说，第六夹持表面1-75B可位于第四夹持表面1-71B与第三容纳结构1-73B的交界处，且第六夹持表面1-75B可为曲面或者是斜面。第三接触表面1-53B1可直接接触第六夹持表面1-75B。第五夹持表面1-72B与第四容纳结构1-74B的交界处亦可具有类似的特征，以允许第二接触元件1-53B以磨擦接触的方式设置在第二夹持元件1-70B中。此外，将前述交界处(第六夹持表面1-75B)设计成曲面或者是斜面，可避免过于尖锐的边界与第二接触元件1-53B直接接触，从而可避免第二接触元件1-53B相对于第二夹持元件1-70B运动时产生碎屑。

在一些实施例中，第二夹持元件1-70B还可具有第二斜面1-76B，连接第四夹持表面1-71B。应注意的是，第二斜面1-76B与第四夹持表面1-71B、第五夹持表面1-72B不平行也不垂直，且在垂直第五夹持表面1-72B的方向上(X方向)，第五夹持表面1-72B与第二斜面1-76B至少部分重叠。通过在第二夹持元件1-70B上设计第二斜面1-76B，可更轻易地将第二接触元件1-53B设置在第二夹持元件1-70B中，以达成方便组装的优点。

图5B是在另一些实施例中，第一接触元件1-53A与第一夹持元件1-70A组装时的示意图。与图5A的实施例相比，图5B的实施例还可具有第一缓冲元件1-77。第一缓冲元件1-77可直接接触第一接触元件1-53A与第一夹持元件1-70A。举例来说，第一缓冲元件1-77可为润滑剂，用以降低第一接触元件1-53A与第一夹持元件1-70A之间所产生的摩擦力。或者，第一缓冲元件1-77亦可为阻尼元件(例如凝胶)，用以降低第一接触元件1-53A与第一夹持元件1-70A之间所产生的不必要震动。在一些实施例中，第一缓冲元件1-77可具有非金属的材质。如图5B所示，在一些实施例中，第一缓冲元件1-77可设置在整个第一接触表面1-53A1、第二接触表面1-53A2上，并直接接触第一中间元件1-52A，且未接触用以连接第一夹持面1-71A与第二夹持面1-72A的第一连接面1-78A，以增强润滑效果。

图5C是在另一些实施例中，第一接触元件1-53A与第一夹持元件1-70A组装时的示意图。其中第一缓冲元件1-77可与图5B中的位置不同。举例来说，一部分的第一接触表面1-53A1、第二接触表面1-53A2可从第一缓冲元件1-77露出，以降低第一缓冲元件1-77的用量，并且可避免多余的第一缓冲元件1-77流动到其他位置。

应注意的是，第二接触元件1-53B与第二夹持元件1-70B组装时、第三接触元件1-53C与第三夹持元件1-70C组装时、第四接触元件1-53D与第四夹持元件1-70D组装时亦可具有类似的第一缓冲元件1-77，于此不再赘述。

在一些实施例中，可将框架1-50、第一夹持元件1-70A、第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C、第四夹持元件1-70D合称为中间模块1-C，而活动部1-30经由中间模块1-C可相对固定部1-F进行运动。中间模块1-C可直接接触活动部1-30与固定部1-F。

图6是光学系统1-100一些元件的俯视图，其中为了更加清楚显示各元件而省略了顶壳1-10。请一并参照图3以及图6，底座1-20上可具有开口1-22，而顶壳1-10可覆盖开口1-22(图3)。通过在底座1-20上设计开口1-22，可避免光学组件1-5的线路于光学系统1-100运作时与底座1-20直接发生碰撞，并且还可降低光学系统1-100整体的重量。此外，通过将顶壳1-10可覆盖在开口1-22上，可避免外界的灰尘进入光学系统1-100中。

由于第一接触元件1-53A、第四接触元件1-53D分别设置在第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D上，且第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D固定在底座1-20上，故第一接触元件1-53A、第四接触元件1-53D可通过第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D活动地连接底座1-20(固定部1-F)。此外，第二接触元件1-53B、第三接触元件1-53C分别设置在第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C上，且第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C固定在活动部1-30上，故第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C可通过第二接触元件1-53B、第三接触元件1-53C连接活动部1-30。

在一些实施例中，可将第二接触元件1-53B、第三接触元件1-53C的连线定义为第一转轴1-A1，并将第一接触元件1-53A、第四接触元件1-53D的连线定义为第二转轴1-A2。活动部1-30可将第一转轴1-A1作为旋转轴相对于框架1-50进行旋转，而活动部1-30与框架1-50还可一起以第二转轴1-A2作为旋转轴相对于固定部1-F进行旋转。换句话说，活动部1-30以及设置在活动部1-30上的光学组件1-5可在多个方向上进行旋转，从而达到光学防手震(optical image stabilization，OIS)的效果。在一些实施例中，第二转轴1-A2可与主轴1-O垂直，且第一转轴1-A1、第二转轴1-A2、主轴1-O的延伸方向可不同。

图7A是底座1-20与第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D的示意图。固定部1-F的底座1-20具有第一凹槽1-24，可用以容纳第一连接元件1-80(例如胶水)。第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D可位在两个不同的第一凹槽1-24上，并且各第一凹槽1-24中的第一连接元件1-80可用以连接第一凹槽1-24与第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D。换句话说，第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D可经由第一连接元件1-80固定地连接固定部1-F。此外，沿着主轴1-O的方向(Z方向)观察时，第一夹持表面1-71A位于第一凹槽1-24与第二夹持表面1-72A之间。

图7B是活动部1-30与第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C的示意图。活动部1-30具有第二凹槽1-32，可用以容纳第二连接元件1-82(例如胶水)。第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C可位在两个不同的第二凹槽1-32上，并且各第二凹槽1-32中的第二连接元件1-82可用以连接第二凹槽1-32与第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C。换句话说，第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C可经由第二连接元件1-82固定地连接活动部1-30。此外，沿着主轴1-O的方向(Z方向)观察时，第五夹持表面1-72B位于第二凹槽1-32与第四夹持表面1-71B之间。

在一些实施例中，活动部1-30还包括第三凹槽1-34，用以容纳第三连接元件1-84(例如为胶水)，而光学组件1-5可经由第三连接元件1-84固定地连接活动部1-30，即第三连接元件1-84可直接接触活动部1-30以及光学组件1-5。此外，如图6所示，沿着主轴1-O延伸的方向(Z方向)观察时，主体1-51与第三凹槽1-34至少部分不重叠。举例来说，一部分的第三凹槽1-34可从主体1-51露出。

在一些实施例中，活动部1-30可包括两个第三凹槽1-34，且每个第三凹槽1-34可包括沿着第二方向(Y方向)延伸的第一部分1-34A、沿着第三方向(X方向)延伸的第二部分1-34B、位在第一部分1-34A、第二部分1-34B之间的第三部分1-34C。此外，沿着主轴1-O观察时，如图6所示，固定部1-F的底座1-20具有沿着第二方向(Y方向)延伸的第一侧边1-26A以及沿着第三方向(X方向)延伸的第二侧边1-26B，其中第二方向与第三方向不平行。此外，当活动部1-30相对固定部1-F位于一预设位置时，例如活动部1-30未相对于固定部1-F进行移动时，第二方向可与第一方向平行。由此，光学组件1-5的侧边可靠近第三凹槽1-34，从而可在光学组件1-5的各侧边上提供第三连接元件1-84，从而增强光学组件1-5与活动部1-30之间的连接。

图8A是第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D、底座1-20的爆炸图，而图8B是底座1-20的俯视图。应注意的是，底座1-20中可具有第一金属元件1-90，例如至少部分埋藏且不显露于固定部1-F的底座1-20。举例来说，底座1-20可包括第一显露部1-28，而第一金属元件1-90至少部分显露于第一显露部1-28，并且露出底座1-20的第一金属元件1-90可用以与第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D进行连接。举例来说，可使用焊接的方式固定地连接第一金属元件1-90与第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D。换句话说，沿着主轴1-O方向观察时，第一显露部1-28与第一夹持元件1-70A、第四夹持元件1-70D至少部分重叠。此外，底座1-20的材料可为非金属的材料，以防止与第一金属元件1-90接触时发生短路。

图9A是第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C、活动部1-30的爆炸图，而图9B是活动部1-30的俯视图。应注意的是，活动部1-30中可具有第二金属元件1-92，例如至少部分埋藏且不显露于活动部1-30。举例来说，活动部1-30可包括第二显露部1-36，而第二金属元件1-92至少部分显露于第二显露部1-36，并且露出活动部1-30的第二金属元件1-92可用以与第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C进行连接。举例来说，可使用焊接的方式固定地连接第二金属元件1-92与第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C。换句话说，沿着主轴1-O方向观察时，第二显露部1-36与第二夹持元件1-70B、第三夹持元件1-70C至少部分重叠。此外，活动部1-30的材料可为非金属的材料，以防止与第二金属元件1-92接触而发生短路。

综上所述，本实用新型实施例提供一种光学系统。光学系统包括活动部、固定部、驱动组件、中间模块。活动部用以连接光学组件。活动部可相对固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动。活动部经由中间模块可相对固定部运动。中间模块直接接触活动部与固定部。通过本实用新型的设计，可提供光学元件额外的运动方向，以提升光学模块的效能，并且还可具有小型化的效果。

本实用新型所公开各元件的特殊相对位置、大小关系不但可使光学元件驱动机构达到特定方向的薄型化、整体的小型化，另外经由搭配不同的光学模块使系统更进一步提升光学品质(例如拍摄品质或是深度感测精度等)，更进一步地利用各光学模块达到多重防震系统以大幅提升防手震的效果。

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的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本实用新型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实用新型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使用。因此，本实用新型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，且本实用新型的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (10)

1.一种光学系统，其特征在于，包括：

一活动部，用以连接一光学组件；

一固定部，该活动部可相对该固定部运动；

一驱动组件，用以驱动该活动部相对该固定部运动；以及

一中间模块，该活动部经由该中间模块可相对该固定部运动；

其中，该中间模块直接接触该活动部与该固定部，该中间模块包括：

一第一中间元件；

一第一接触元件，固定地设置于该第一中间元件；以及

一第一夹持元件，固定地设置于该固定部并直接接触该第一接触元件，且该第一接触元件可相对该第一夹持元件运动。

2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该中间模块还包括：

一框架，该框架包括：

一主体；以及

一第二中间元件，固定地连接该主体，

其中：

该第一中间元件固定地连接该主体；

该主体具有一第一开口，对应该光学组件；

该第一开口具有圆形结构；

该主体具有板状结构；

该主体与一主轴垂直；

沿着该主轴观察时，该固定部具有多边形结构；

该第一中间元件具有板状结构，并与该主体一体成形；

该第一中间元件与该主轴平行；

该第一中间元件与一第一方向平行；

该第一方向与该主轴不平行；

沿着该主轴方向观察时，该第一中间元件、该第二中间元件沿着该第一方向排列；

该第一中间元件、该第二中间元件具有不为零的间距；

该第二中间元件具有板状结构，与该主体为一体成形；

该第二中间元件与该主轴平行；

该第二中间元件与该第一方向平行；

在该第一方向上，该第一中间元件、该第二中间元件至少部分不重叠。

3.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，

该第一接触元件包括一第一接触表面、一第二接触表面，该第一接触表面、该第二接触表面具有曲面结构；

沿着该第一方向观察时，该第一接触表面、该第二接触表面分别位于该第一中间元件的两侧；

该主体具有金属材质；

该第一中间元件具有金属材质；

该第一接触元件具有金属材质；

该第一接触元件与该第一中间元件一体成形；

该第一方向与该主轴垂直；

该第一中间元件与该第一接触元件具有不同的材质。

4.如权利要求3所述的光学系统，其特征在于，

该第一夹持元件包括：

一第一夹持表面，面朝该第一接触元件；

一第二夹持表面，面朝该第一接触元件；

一第一容纳结构，位于该第一夹持表面且对应该第一接触元件；

一第三夹持表面，位于该第一夹持表面与该第一容纳结构的交界处；以及

一第一斜面，连接该第一夹持表面，

其中：

该第一夹持表面与该活动部的最短距离大于该第二夹持表面与该活动部的最短距离；

该第一夹持表面、该第二夹持表面面朝不同方向；

该第一夹持表面、该第二夹持表面互相不平行；

在垂直该第二夹持表面的方向上，该第一夹持表面、该第二夹持表面至少部分重叠；

沿着平行该第一夹持表面的方向观察时，该第一夹持表面与该第一接触表面至少部分重叠；

该第三夹持表面与该第一夹持表面不平行；

该第三夹持表面具有曲面结构；

该第一斜面与该第一夹持表面不平行；

该第一斜面与该第二夹持表面不平行；

该第一斜面与该第一夹持表面不垂直；

在垂直该第二夹持表面的方向上，该第二夹持表面与该第一斜面至少部分重叠。

5.如权利要求4所述的光学系统，其特征在于，该框架还包括一第二接触元件，固定地设置于该第二中间元件；

该中间模块还包括一第二夹持元件，直接接触该第二接触元件，

其中：

该第二接触元件可相对该第二夹持元件运动；

该第二夹持元件固定地设置于该活动部；

该第二接触元件包括：

一第三接触表面，具有曲面结构；以及

一第四接触表面，具有曲面结构；

沿着该第一方向观察时，该第三接触表面、该第四接触表面分别位于该第二中间元件的两侧。

6.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，该第二夹持元件包括：

一第四夹持表面，面朝该第二接触元件；

一第五夹持表面，面朝该第二接触元件；以及

一第二斜面，连接该第四夹持表面，

其中：

该第四夹持表面、该第五夹持表面面朝不同方向；

该第四夹持表面、该第五夹持表面互相不平行；

沿着垂直该第五夹持表面的方向观察时，该第四夹持表面、该第五夹持表面至少部分重叠；

该第二斜面与该第四夹持表面不平行；

该第二斜面与该第五夹持表面不平行；

该第二斜面与该第四夹持表面不垂直；

沿着垂直该第二夹持表面的方向观察时，该第五夹持表面与该第二斜面至少部分重叠。

7.如权利要求6所述的光学系统，其特征在于，

该固定部包括一底座，该底座包括一第一凹槽，用以容纳一第一连接元件；

该第一夹持元件经由该第一连接元件固定地连接该固定部；

沿着该主轴方向观察时，该第一夹持表面位于该第一凹槽与该第二夹持表面之间；

该活动部包括一第二凹槽，用以容纳一第二连接元件；

该第二夹持元件经由该第二连接元件固定地连接该活动部；

沿着该主轴方向观察时，该第五夹持表面位于该第二凹槽与该第四夹持表面之间。

8.如权利要求7所述的光学系统，其特征在于，该中间模块还包括一第一缓冲元件，直接接触该第一接触元件与该第一夹持元件，

其中：

该第一缓冲元件用以降低该第一接触元件与第一夹持元件之间所产生的摩擦力；

该第一缓冲元件具有非金属材质；

该第一缓冲元件直接接触该第一中间元件；

该第一夹持元件还包括一第一连接面，用以连接该第一夹持面与该第二夹持面，该第一缓冲元件未接触该第一连接面；

该第一缓冲元件用以降低该第一接触元件与该第一夹持元件之间所产生的震动。

9.如权利要求8所述的光学系统，其特征在于，该固定部还包括一第一金属元件，固定地连接该第一夹持元件，

其中：

该第一金属元件经由焊接连接该第一夹持元件；

该第一金属元件至少部分埋藏且不完全显露于该底座；

该底座具有非金属材质；

该底座包括一第一显露部，该第一金属元件至少部分显露于该第一显露部；

沿着该主轴方向观察时，该第一显露部与该第一夹持元件至少部分重叠。

10.如权利要求9所述的光学系统，其特征在于，该活动部包括：

一第二金属元件，固定地连接该第二夹持元件；

一第二显露部；

一第三凹槽，用以容纳一第三连接元件，

其中：

该第二金属元件经由焊接连接该第二夹持元件；

该第二金属元件至少部分埋藏且不显露于该活动部；

该活动部具有非金属材质；

该第二金属元件至少部分显露于该第二显露部；

沿着该主轴方向观察时，该第二显露部与该第二夹持元件至少部分重叠；

该光学组件经由该第三连接元件固定地连接该活动部；

沿着该主轴方向观察时，该主体与该第三凹槽至少部分不重叠；

沿着该主轴观察时，该固定部具有多边形结构且还包括沿着一第二方向延伸的一第一侧边以及沿着一第三方向延伸的一第二侧边；

该第二方向与该第三方向不平行；

沿着该主轴观察时，该第三凹槽至少部分沿着该第二方向延伸；

沿着该主轴观察时，该第三凹槽至少部分沿着该第三方向延伸；

当该活动部相对该固定部位于一预设位置时，该第二方向与该第一方向平行。

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