CN215642016U - 光学元件驱动机构 - Google Patents

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陈圣宗
夏伟瀚
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Abstract

本公开提供一种光学元件驱动机构。光学元件驱动机构包括固定部、第一活动部、第二活动部、第一驱动组件、第二驱动组件。第一活动部用以相对于固定部运动。第二活动部用以承载包括主轴的光学元件，并相对第一活动部运动。第一驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部在第一维度上运动。第二驱动组件用以驱动第二活动部相对固定部在第二维度上运动，其中第一维度与第二维度不同。

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。
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
本公开的目的在于提出一种光学元件驱动机构，以解决上述至少一个问题。
本公开提供一种光学元件驱动机构，包括固定部、第一活动部、第二活动部、第一驱动组件、第二驱动组件。第一活动部用以相对于固定部运动。第二活动部用以承载包括主轴的光学元件，并相对第一活动部运动。第一驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部在第一维度上运动。第二驱动组件用以驱动第二活动部相对固定部在第二维度上运动，第一维度与第二维度不同。
在一些实施例中，第一维度上的运动为第一活动部相对第一轴的转动运动，第一轴在一第一方向延伸。第二维度上的运动为第二活动部相对一第二轴的圆周运动，第二轴在第二方向延伸。第一方向与第二方向不同。第一轴通过第二活动部。第二轴不通过第二活动部。主轴与第一方向不平行。主轴与第二方向不平行。光学元件与第二活动部在主轴上排列。
在一些实施例中，第一方向与第二方向垂直。第二活动部包括承载平面，与主轴垂直。当第二活动部相对第一活动部在第二维度运动时，承载平面皆与主轴垂直。
在一些实施例中，第一活动部包括第一平面、第二平面、第三平面。第一平面面朝第二活动部。第二平面面朝第二活动部。第三平面面朝第二活动部。第一平面与第二平面不同。第一平面与第三平面不同。第一导槽形成在第一平面上。第二导槽形成在第二平面上。第三导槽形成在第三平面上。第一导槽具有以第二轴为圆心的弧形结构。第二导槽具有以第二轴为圆心的弧形结构。第三导槽具有以第二轴为圆心的弧形结构。
在一些实施例中，第一平面与第二平面垂直。第一平面与第三平面垂直。第二平面与第三平面平行。第一导槽具有第一曲率半径。第二导槽具有第二曲率半径。第三导槽具有第三曲率半径。第一曲率半径与第二曲率半径不同。第一曲率半径与第三曲率半径不同。第二曲率半径与第三曲率半径不同。沿着第二轴观察，第一导槽、第二导槽、第三导槽不重叠。
在一些实施例中，光学元件驱动机构还包括第一导引组件，包括第一导引元件、第二导引元件、第三导引元件，第一导引元件固定在第二活动部上，并可动地设置在第一导槽中。第二导引元件固定在第二活动部上，并可动地设置在第二导槽中。第三导引元件固定在第二活动部上，并可动地设置在第三导槽中。第一导引元件具有球形的结构。第二导引元件具有球形的结构。第三导引元件具有球形的结构。在垂直第二平面的第三方向上，第二导引元件和固定部的距离与第三导引元件和固定部的距离不同。
在一些实施例中，在第三方向上，第二导引元件和固定部的距离小于第三导引元件和固定部的距离。第一驱动组件包括第一磁性元件以及第一驱动线圈。第一磁性元件设置在第一活动部上。第一驱动线圈设置在固定部上。第一驱动线圈具有以第一轴为中心轴的弧形结构。第二驱动组件包括第二磁性元件以及第二驱动线圈。第二磁性元件设置在第二活动部上。第二驱动线圈设置在第一活动部上。第二磁性元件至少部分凸出于第二活动部。光学元件驱动机构还包括第三磁性元件，设置在第二活动部上，用以与第一磁性元件产生固定力，施加在第二活动部上，以固定第二活动部相对第一活动部在第二轴延伸的方向的位置。第三磁性元件与第一导引元件位在第二活动部的两侧。
在一些实施例中，固定部还具有第四平面。第四导槽、第五导槽形成在第四平面上。第四导槽具有以第一轴为轴心的弧形结构。第五导槽具有以第一轴为轴心的弧形结构。第四导槽具有第四曲率半径。第五导槽具有第五曲率半径。第四曲率半径与第五曲率半径不同。第四导槽的长度与第五导槽的长度不同。
在一些实施例中，光学元件驱动机构还包括第二导引组件，包括第四导引元件、第五导引元件、第六导引元件，固定在第一活动部上，第四导槽包括第一导槽端点、第二导槽端点。第五导槽包括第三导槽端点、第四导槽端点。第四导引元件与第一导槽端点的距离与第五导引元件与第三导槽端点的距离不同。第四导引元件与第二导槽端点的距离与第六导引元件与第四导槽端点的距离不同。第一连线通过第一轴与第一导槽端点，第二连线通过第一轴与第二导槽端点，沿第一轴观察，第一连线与第二连线的夹角介于10度至90度之间。
在一些实施例中，第四导引元件与第一导槽端点的距离小于第五导引元件与第三导槽端点的距离。第四导引元件与第二导槽端点的距离小于第六导引元件与第四导槽端点的距离。沿第一方向观察，第一导引元件、第二导引元件、第四导引元件、第五导引元件、第六导引元件不重叠。第一虚拟平面与第一方向平行。第一虚拟平面通过第二导引元件、第三导引元件、第四导引元件。第一导引元件与第一虚拟平面的距离与第五导引元件或第六导引元件与第一虚拟平面的距离不同。光学元件驱动机构还包括弹性元件，设置在第一活动部与固定部之间，用以提供第一活动部相对固定部的稳定力。稳定力的方向与第一驱动组件对第一活动部施加的第一驱动力的方向不同。稳定力的方向与固定力的方向不同。
本公开的有益效果在于，本公开提供一种光学元件驱动机构，包括固定部、第一活动部、第二活动部、第一驱动组件、第二驱动组件。第一活动部用以相对于固定部运动。第二活动部用以承载包括主轴的光学元件，并相对第一活动部运动。第一驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部在第一维度上运动。第二驱动组件用以驱动第二活动部相对该固定部在第二维度上运动，其中第一维度与第二维度不同。由此，可允许对光学元件进行光学防手震，并且还可达到小型化。
附图说明
以下将配合所附附图详述本公开的实施例。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，以清楚地表现出本公开的特征。
图1是本公开一些实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图2是本公开一些实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
图3以及图4分别是沿着图1中的线段A-A以及线段B-B示出的剖面图。
图5是底座的示意图。
图6是第一活动部的示意图。
图7是第一活动部沿图6的线段C-C示出的剖面图。
图8、图9、图10是光学元件驱动机构一些元件从不同方向观察时的示意图。
图11、图12是光学元件驱动机构一些元件从不同方向观察时的透视示意图。
附图标记如下：
1:光学元件驱动机构
10:顶壳
12:第一开口
14:第二开口
20:底座
21:第四平面
22:第四导槽
23:第五导槽
30:第一活动部
31:第一平面
32:第二平面
33:第三平面
34:第一导槽
35:第二导槽
36:第三导槽
37:凹槽
38:开口
40:第二活动部
42:第一凹槽
44:第二凹槽
46:第三凹槽
50:第一驱动组件
52:第一磁性元件
54:第一驱动线圈
56:第一位置感测元件
57:第三磁性元件
58:第一基板
60:第二驱动组件
62:第二磁性元件
64:第二驱动线圈
66:第二位置感测元件
68:第二基板
70:第一导引组件
72:第一导引元件
74:第二导引元件
76:第三导引元件
80:第二导引组件
82:第四导引元件
84:第五导引元件
86:第六导引元件
90:光学元件
92:弹性元件
AX1:第一轴
AX2:第二轴
AX3:主轴
C1:第一连线
C2:第二连线
D1:第一距离
D2:第二距离
D3:第三距离
D4:第四距离
D5:第五距离
D6:第六距离
DR1:第一方向
DR2:第二方向
DR3:第三方向
F:固定部
L1:第一距离
L2:第二距离
L3:第三距离
R1:第一曲率半径
R2:第二曲率半径
R3:第三曲率半径
R4:第四曲率半径
R5:第五曲率半径
V1:第一虚拟平面
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公开。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此限定本公开的范围。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公开，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，在本公开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做出清楚区分。
此外，在本公开一些实施例中，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是本公开一些实施例的光学元件驱动机构1的示意图，图2是本公开一些实施例的光学元件驱动机构1的爆炸图，图3以及图4分别是沿着图1中的线段A-A以及线段B-B示出的剖面图，其中图3是沿着第二方向DR2观察的剖面图，图4是沿着第一方向DR1观察的剖面图。第一方向DR1与第二方向DR2彼此不同(例如垂直)。此外，第三方向DR3可垂直于第一方向DR1以及第二方向DR2。
在一些实施例中，如图1至图4所示，光学元件驱动机构1主要可包括在第三方向DR3上排列的顶壳10、底座20、第一活动部30、第二活动部40、第一驱动组件50(包括第一磁性元件52、第一驱动线圈54)、第一位置感测元件56、第一基板58、第二驱动组件60(包括第二磁性元件62、第二驱动线圈64)、第二位置感测元件66、第二基板68、第一导引组件70(包括第一导引元件72、第二导引元件74、第三导引元件76)、第二导引组件80(包括第四导引元件82、第五导引元件84、第六导引元件86)、以及弹性元件92。
光学元件驱动机构1可用以承载一光学元件90，例如为透镜(lens)、反射镜(mirror)、棱镜(prism)、分光镜(beam splitter)、光圈(aperture)、液态镜片(liquidlens)、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公开中。
前述顶壳10与底座20可相互结合而构成光学元件驱动机构1的外壳。举例来说，底座20可固定地连接顶壳10。因此，顶壳10以及底座20可合称为固定部F。应了解的是，顶壳10上可形成第一开口12以及第二开口14，分别位于顶壳10的相邻两侧。举例来说，第一开口12与光学元件90可在第三方向DR3上排列，而第二开口14与光学元件90可在第一方向DR1上排列。在一些实施例中，外界的光线可通过第一开口12抵达光学元件90，并被光学元件90所反射而从第二开口14射出。或者外界的光线亦可通过第二开口14抵达光学元件90，并被光学元件90所反射而从第一开口12射出。由此，可改变光线所行经的路径。可将此光学元件驱动机构1应用在潜望式的摄像模块中，以降低使用此摄像模块的电子元件所需要的厚度，而达到小型化。
在一些实施例中，光学元件90可固定在第二活动部40上。第二活动部40可动地连接第一活动部30，且第一活动部30可动地连接固定部F(例如底座20)。因此，第一活动部30可相对于固定部F进行运动，而第二活动部40可相对第一活动部30或固定部F进行运动。
在一些实施例中，第一驱动组件50可用以驱动第一活动部30相对于固定部F进行运动。举例来说，第一驱动组件50可包括第一磁性元件52以及第一驱动线圈54，分别设置在第一活动部30以及固定部F上。举例来说，第一磁性元件52可设置在第一活动部30的凹槽37上，而第一驱动线圈54可设置在固定部F(例如底座20)上。然而，本公开并不以此为限。在另一些实施例中，第一磁性元件52可设置在固定部F(例如底座20)上，而第一驱动线圈54可设置在第一活动部30上，取决于设计需求。由此，可通过第一磁性元件52与第一驱动线圈54之间所产生的电磁驱动力驱动第一活动部30进行运动。由此，可达到光学防手震的功能。在一些实施例中，在一些实施例中，第一驱动组件50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，如图4所示，第一轴AX1在第一方向DR1上延伸，并通过第二活动部40，而第一驱动线圈54、第一基板58可具有以第一轴AX1为中心轴的弧形结构。然而，本公开并不以此为限。在另一些实施例中，第一磁性元件52亦可具有以第一轴AX1为中心轴的弧形结构。由此，第一驱动组件50施加一第一驱动力给第一活动部30，以驱动第一活动部30在以第一轴AX1为中心轴的转动运动(即在第一维度上的运动)。
在一些实施例中，第一位置感测元件56可设置在固定部F上，用以感测在第一活动部30相对于固定部F运动时，第一磁性元件52所产生的磁场变化。由此，可得到第一活动部30相对于固定部F的位置。在一些实施例中，前述第一位置感测元件56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)。
在一些实施例中，第一基板58例如为可挠性印刷电路板(FPC)，其可通过粘着方式固定于固定部F(例如底座20)上。于一些实施例中，第一基板58电性连接设置于光学元件驱动机构1内部或外部的其他电子元件。举例来说，第一基板58可传送电信号至第一驱动组件50，由此可控制第一活动部30在各方向上的移动，进而实现光学防手震(OIS)的功能。
在一些实施例中，第二驱动组件60可用以驱动第二活动部40相对于第一活动部30或固定部F进行运动。举例来说，第二驱动组件60可包括第二磁性元件62以及第二驱动线圈64，分别设置在第二活动部40以及第一活动部30上。举例来说，第二磁性元件62可设置在第二活动部40上，而第二驱动线圈64可设置在第一活动部30上。然而，本公开并不以此为限。在另一些实施例中，第二磁性元件62可设置在第一活动部30上，而第二驱动线圈64可设置在第二活动部40上，取决于设计需求。由此，可通过第二磁性元件62与第二驱动线圈64之间所产生的电磁驱动力驱动第二活动部40进行运动。由此，可达到光学防手震的功能。在一些实施例中，如图3所示，第二磁性元件62可部分内埋在第二活动部40中，并且可部分凸出于第二活动部40。在一些实施例中，第二驱动组件60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，第二位置感测元件66可设置在第一活动部30上，例如可设置在开口38中，用以感测在第二活动部40相对于第一活动部30运动时，第二磁性元件62所产生的磁场变化。由此，可得到第二活动部40相对于第一活动部30的位置。在一些实施例中，前述第二位置感测元件66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)。
在一些实施例中，第二基板68例如为可挠性印刷电路板(FPC)，其可通过粘着方式固定于固定部F(例如底座20)上。于一些实施例中，第二基板68电性连接设置于光学元件驱动机构1内部或外部的其他电子元件。举例来说，第二基板68可传送电信号至第二驱动组件60，由此可控制第二活动部40在各方向上的移动，进而实现光学防手震(OIS)的功能。
在一些实施例中，第一导引组件70可设置在第一活动部30以及第二活动部40之间，用以可动地连接第一活动部30以及第二活动部40。举例来说，第一导引组件70可固定在第二活动部40上，并且可动地连接第一活动部30。在一些实施例中，第一导引组件70可相对于第一活动部30进行滑动。
在一些实施例中，第二导引组件80可设置在第一活动部30以及固定部F之间，用以可动地连接第一活动部30以及固定部F。举例来说，第二导引组件80可固定在第一活动部30上，并且可动地连接固定部F。在一些实施例中，第二导引组件80可相对于固定部F进行滑动。
在一些实施例中，弹性元件92可设置在第一活动部30与固定部F之间，用以提供第一活动部30相对固定部F的稳定力，以限制第一活动部30相对于固定部F的可动范围。
图5是底座20的示意图。底座20可包括第四平面21，而第四导槽22以及第五导槽23可形成在第四平面21上。在一些实施例中，可将第二导引组件80设置在第四导槽22以及第五导槽23中，用以限制第二导引组件80的可移动范围(于随后详细叙述)。
图6是第一活动部30的示意图，而图7是第一活动部30沿图6的线段C-C示出的剖面图。在一些实施例中，第一活动部30可包括第一平面31、第二平面32、以及第三平面33。第一导槽34可形成在第一平面31上，第二导槽35可形成在第二平面32上，第三导槽36可形成在第三平面33上。在一些实施例中，第一平面31的法线方向可与第二平面32、第三平面33的法线方向不同，例如彼此垂直。第二平面32与第三平面33可具有相同的法线方向。在一些实施例中，第一平面31、第二平面32、第三平面33可面朝第二活动部40。在一些实施例中，第一活动部30还可具有凹槽37以及开口38。
在一些实施例中，如图7所示，沿着第二轴AX2观察，第一导槽34、第二导槽35、第三导槽36可具有以第二轴AX2为轴心的弧形结构。举例来说，第二轴AX2可垂直于第一平面31，而相对于第二轴AX2，第一导槽34可具有第一曲率半径R1，第二导槽35可具有第二曲率半径R2，第三导槽36可具有第三曲率半径R3。在一些实施例中，第一曲率半径R1、第二曲率半径R2、第三曲率半径R3彼此不同。此外，沿着第二轴AX2观察时，第一导槽34、第二导槽35、第三导槽36彼此不重叠。
在一些实施例中，如图3所示，第二轴AX2不通过第二活动部40，而第二驱动组件60可用以驱动第二活动部40相对于第一活动部30进行相对第二轴AX2的圆周运动(第二维度上的运动)，且第二维度与前述第一维度不同。应注意的是，第二活动部40包括与主轴AX3垂直的承载平面48。而当第二活动部40相对第一活动部30在第二维度运动时，承载平面48皆会与主轴AX3垂直。换句话说，承载平面48的法线方向可平行于主轴AX3。由此，可确保光学元件90在第二活动部40运动时皆面朝相同的方向。
此外，在第三方向DR3上，第二导引元件74与底座20之间具有第一距离D1，第三导引元件76与底座20之间具有第二距离D2，且第一距离D1与第二距离D2不同。举例来说，第一距离D1可小于第二距离D2。
图8、图9、图10是光学元件驱动机构1一些元件从不同方向观察时的示意图。如图8所示，第二活动部40可具有第一凹槽42、第二凹槽44、第三凹槽46，而第一导引元件72、第二导引元件74、第三导引元件76分别可设置在(例如固定在)第一凹槽42、第二凹槽44、第三凹槽46中。光学元件90可固定在第二活动部40上，而一主轴AX3可穿过光学元件90的中心，并且垂直于光学元件90，从而光学元件90与第二活动部40可在主轴AX3延伸的方向上排列。在一些实施例中，沿着垂直于主轴AX3的方向观察，第一导引元件72、第二导引元件74、第三导引元件76彼此不重叠。在一些实施例中，主轴AX3与第一方向DR1、第二方向DR2皆不平行，即第一轴AX1、第二轴AX2、主轴AX3的延伸方向不同。
在一些实施例中，第二活动部40上可设置第三磁性元件57。第三磁性元件57可用以与第一磁性元件52产生施加在第二活动部40上的固定力，以固定第二活动部40相对第一活动部30在第二轴AX2延伸方向(第二方向DR2)的位置。在一些实施例中，可将第三磁性元件与第一导引元件72设置在第二活动部40的两侧。举例来说，第一磁性元件52以及第三磁性元件57可彼此互斥，以将第二活动部40推往设置有第一导引元件72的一侧。
在一些实施例中，弹性元件92施加给第一活动部30的稳定力的方向与第一驱动组件50施加给第一活动部30的第一驱动力的方向不同。举例来说，稳定力的方向可平行于第三方向DR3，而第一驱动力的方向可不平行于第三方向DR3。此外，在一些实施例中，弹性元件92施加给第一活动部30的稳定力的方向与第三磁性元件57和第一磁性元件52施加在第二活动部40上的固定力的方向不同。
图11、图12是光学元件驱动机构1一些元件从不同方向观察时的透视示意图。如图11所示，第一导引元件72、第二导引元件74、第三导引元件76分别可设置在第一导槽34、第二导槽35、第三导槽36中，并且可具有球形的结构。而第四导引元件82可设置在第四导槽22中，而第五导引元件84、第六导引元件86可设置在第五导槽23中，并且可具有球形的结构。
在一些实施例中，第四导槽22、第五导槽23可具有以第一轴AX1为轴心的弧形结构。第四导槽22可具有第四曲率半径R4，第五导槽23可具有第五曲率半径R5，且第四曲率半径R4、第五曲率半径R5不同。举例来说，在一些实施例中，第四曲率半径R4可小于第五曲率半径R5，但并不以此为限。在一些实施例中，第四导槽22与第五导槽23的长度不同，例如第四导槽22的长度可小于第五导槽23的长度，但并不以此为限。
在一些实施例中，第四导槽22可包括第一导槽端点24以及第二导槽端点25，而第五导槽23可包括第三导槽端点26、第四导槽端点27。第一导槽端点24以及第二导槽端点25位在第四导槽22的两端，而第三导槽端点26以及第四导槽端点27位在第五导槽23的两端。
在一些实施例中，第四导引元件82与第一导槽端点24之间具有第三距离D3，第五导引元件84与第三导槽端点26之间具有第四距离D4，且第三距离D3与第四距离D4不同。举例来说，第三距离D3可小于第四距离D4。由此，当第一活动部30相对于固定部F在图12所示的逆时针方向旋转的时候，当转动到最大的转动范围时，第四导引元件82会先接触第一导槽端点24，而第五导引元件84并不会接触到第三导槽端点26。换句话说，可通过第四导引元件82以及第一导槽端点24来限制第一活动部30相对于固定部F在图12的逆时针方向上的最大活动范围。
在一些实施例中，第四导引元件82与第二导槽端点25之间具有第五距离D5，第六导引元件86与第四导槽端点27之间具有第六距离D6，且第五距离D5与第六距离D6不同。举例来说，第五距离D5可小于第六距离D6。由此，当第一活动部30相对于固定部F在图12所示的顺时针方向旋转的时候，当转动到最大的转动范围时，第四导引元件82会先接触第二导槽端点25，而第六导引元件86并不会接触到第四导槽端点27。换句话说，可通过第四导引元件82以及第二导槽端点25来限制第一活动部30相对于固定部F在图12的顺时针方向上的最大活动范围。
在一些实施例中，如图12所示，沿着第一轴AX1观察，第一连线C1通过第一轴AX1以及第一导槽端点24，第二连线C2通过第一轴AX1以及第二导槽端点25，且第一连线C1与第二连线C2所夹的角度介于10度至90度之间。由此，可允许第一活动部30具有较大的相对于固定部F的旋转角度。
如图12所示，在一些实施例中，沿着第一轴AX1延伸的第一方向DR1观察，第一导引元件72、第二导引元件74、第四导引元件82、第五导引元件84、第六导引元件86彼此不重叠。由此，可降低光学元件驱动机构1在第一方向DR1上的尺寸，以达到小型化。
在一些实施例中，如图11以及图12所示，第一虚拟平面V1通过第一轴AX1，且具有与第一轴AX1平行的切线方向。此外，第一虚拟平面AX1通过第二导引元件74、第三导引元件76、第四导引元件82。在第二方向DR2上，第一导引元件72与第一虚拟平面V1之间可具有第一距离L1，第五导引元件84与第一虚拟平面V1之间可具有第二距离L2，第六导引元件86与第一虚拟平面V1之间可具有第三距离L3，且第一距离L1与第二距离L2或第三距离L3不同。举例来说，第一距离L1可大于第二距离L2或者第三距离L3。
综上所述，本公开提供一种光学元件驱动机构，包括固定部、第一活动部、第二活动部、第一驱动组件、第二驱动组件。第一活动部用以相对于固定部运动。第二活动部用以承载包括主轴的光学元件，并相对第一活动部运动。第一驱动组件用以驱动第一活动部相对固定部在第一维度上运动。第二驱动组件用以驱动第二活动部相对该固定部在第二维度上运动，其中第一维度与第二维度不同。由此，可允许对光学元件进行光学防手震，并且还可达到小型化。
本公开所公开各元件的特殊相对位置、大小关系不但可使光学系统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。
虽然本公开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，而任何所属技术领域中技术人员可从本公开的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以及实施例的组合。

Claims (10)

1.一种光学元件驱动机构，其特征在于，包括：
一固定部；
一第一活动部，用以相对于该固定部运动；
一第二活动部，用以承载包括一主轴的一光学元件，并相对该第一活动部运动；
一第一驱动组件，用以驱动该第一活动部相对该固定部在一第一维度上运动；
一第二驱动组件，用以驱动该第二活动部相对该固定部在一第二维度上运动；
其中该第一维度与该第二维度不同。
2.如权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，
该第一维度上的运动为该第一活动部相对一第一轴的转动运动，该第一轴在一第一方向延伸；
该第二维度上的运动为该第二活动部相对一第二轴的圆周运动，该第二轴在一第二方向延伸；
该第一方向与该第二方向不同；
该第一轴通过该第二活动部；
该第二轴不通过该第二活动部；
该主轴与该第一方向不平行；
该主轴与该第二方向不平行；
该光学元件与该第二活动部在该主轴上排列。
3.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，
该第一方向与该第二方向垂直；
其中该第二活动部包括一承载平面，与该主轴垂直；
当该第二活动部相对该第一活动部在该第二维度运动时，该承载平面皆与该主轴垂直。
4.如权利要求3所述的光学元件驱动机构，其特征在于，
该第一活动部包括一第一平面、一第二平面、一第三平面；
该第一平面面朝该第二活动部；
该第二平面面朝该第二活动部；
该第三平面面朝该第二活动部；
该第一平面与该第二平面不同；
该第一平面与该第三平面不同；
一第一导槽形成在该第一平面上；
一第二导槽形成在该第二平面上；
一第三导槽形成在该第三平面上；
该第一导槽具有以该第二轴为圆心的弧形结构；
该第二导槽具有以该第二轴为圆心的弧形结构；
该第三导槽具有以该第二轴为圆心的弧形结构。
5.如权利要求4所述的光学元件驱动机构，其特征在于，
该第一平面与该第二平面垂直；
该第一平面与该第三平面垂直；
该第二平面与该第三平面平行；
该第一导槽具有一第一曲率半径；
该第二导槽具有一第二曲率半径；
该第三导槽具有一第三曲率半径；
该第一曲率半径与该第二曲率半径不同；
该第一曲率半径与该第三曲率半径不同；
该第二曲率半径与该第三曲率半径不同；
沿着该第二轴观察，该第一导槽、该第二导槽、该第三导槽不重叠。
6.如权利要求5所述的光学元件驱动机构，其特征在于，还包括一第一导引组件，包括一第一导引元件、一第二导引元件、一第三导引元件，其中：
该第一导引元件固定在该第二活动部上，并可动地设置在该第一导槽中；
该第二导引元件固定在该第二活动部上，并可动地设置在该第二导槽中；
该第三导引元件固定在该第二活动部上，并可动地设置在该第三导槽中；
该第一导引元件具有球形的结构；
该第二导引元件具有球形的结构；
该第三导引元件具有球形的结构；
在垂直该第二平面的一第三方向上，该第二导引元件和该固定部的距离与该第三导引元件和该固定部的距离不同。
7.如权利要求6所述的光学元件驱动机构，其特征在于，
在该第三方向上，该第二导引元件和该固定部的距离小于该第三导引元件和该固定部的距离；
该第一驱动组件包括一第一磁性元件以及一第一驱动线圈；
该第一磁性元件设置在该第一活动部上；
该第一驱动线圈设置在该固定部上；
该第一驱动线圈具有以该第一轴为中心轴的弧形结构；
该第二驱动组件包括一第二磁性元件以及一第二驱动线圈；
该第二磁性元件设置在该第二活动部上；
该第二驱动线圈设置在该第一活动部上；
该第二磁性元件至少部分凸出于该第二活动部；
该光学元件驱动机构还包括一第三磁性元件，设置在该第二活动部上，用以与该第一磁性元件产生一固定力，施加在该第二活动部上，以固定该第二活动部相对该第一活动部在该第二轴延伸的方向的位置；
该第三磁性元件与该第一导引元件位在该第二活动部的两侧。
8.如权利要求7所述的光学元件驱动机构，其特征在于，
该固定部还具有一第四平面；
一第四导槽、一第五导槽形成在该第四平面上；
该第四导槽具有以该第一轴为轴心的弧形结构；
该第五导槽具有以该第一轴为轴心的弧形结构；
该第四导槽具有一第四曲率半径；
该第五导槽具有一第五曲率半径；
该第四曲率半径与该第五曲率半径不同；
该第四导槽的长度与该第五导槽的长度不同。
9.如权利要求8所述的光学元件驱动机构，其特征在于，还包括一第二导引组件，包括一第四导引元件、一第五导引元件、一第六导引元件，固定在该第一活动部上，其中：
该第四导槽包括一第一导槽端点、一第二导槽端点；
该第五导槽包括一第三导槽端点、一第四导槽端点；
该第四导引元件与该第一导槽端点的距离与该第五导引元件与该第三导槽端点的距离不同；
该第四导引元件与该第二导槽端点的距离与该第六导引元件与该第四导槽端点的距离不同；
一第一连线通过该第一轴与该第一导槽端点，一第二连线通过该第一轴与该第二导槽端点，沿该第一轴观察，该第一连线与该第二连线的夹角介于10度至90度之间。
10.如权利要求9所述的光学元件驱动机构，其特征在于，
该第四导引元件与该第一导槽端点的距离小于该第五导引元件与该第三导槽端点的距离；
该第四导引元件与该第二导槽端点的距离小于该第六导引元件与该第四导槽端点的距离；
沿该第一方向观察，该第一导引元件、该第二导引元件、该第四导引元件、该第五导引元件、该第六导引元件不重叠；
一第一虚拟平面与该第一方向平行；
该第一虚拟平面通过该第二导引元件、该第三导引元件、该第四导引元件；
该第一导引元件与该第一虚拟平面的距离与该第五导引元件或该第六导引元件与该第一虚拟平面的距离不同；
该光学元件驱动机构还包括一弹性元件，设置在该第一活动部与该固定部之间，用以提供该第一活动部相对该固定部的一稳定力；
该稳定力的方向与该第一驱动组件对该第一活动部施加的一第一驱动力的方向不同；
该稳定力的方向与该固定力的方向不同。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN216817066U (zh) * 2020-08-28 2022-06-24 台湾东电化股份有限公司 光学元件驱动机构
JP2022055837A (ja) * 2020-09-29 2022-04-08 日本電産サンキョー株式会社 光学ユニット
WO2024078042A1 (zh) * 2022-10-12 2024-04-18 西安知微传感技术有限公司 一种面内二维平动光学致动器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI546570B (zh) * 2013-07-01 2016-08-21 台灣東電化股份有限公司 可切換光路徑之光學防震機構
KR102219453B1 (ko) * 2018-02-08 2021-02-24 자화전자(주) 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치
EP4303653A1 (en) * 2018-04-23 2024-01-10 Corephotonics Ltd. An optical-path folding-element with an extended two degree of freedom rotation range
EP4007264A4 (en) * 2019-07-29 2023-08-23 LG Innotek Co., Ltd. CAMERA ACTUATOR
KR102389192B1 (ko) * 2020-03-16 2022-04-22 삼성전기주식회사 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기
KR102354161B1 (ko) * 2020-06-03 2022-01-24 자화전자(주) 광 굴절식 카메라 모듈용 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈

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