CN218099743U - 驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种驱动机构，用以驱使一光学元件运动，包括一固定模块、一活动部以及一驱动组件。前述活动部用以承载前述光学元件，并可相对前述固定模块运动，前述驱动组件用以驱使前述活动部相对前述固定模块运动。

Description

驱动机构

技术领域

本实用新型涉及一种驱动机构。更具体地来说，本实用新型尤其涉及一种用以驱动光学元件运动的驱动机构。

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。

一些具有照相或录影功能的电子装置设有一镜头驱动模块，以驱动一光学元件移动，进而达到自动对焦(autofocus)和光学防手震(Optical Image Stabilization,OIS)的功能。光线可穿过前述光学元件在一感光元件上成像。

然而，前述镜头驱动模块往往需要包括多个磁铁和线圈，围绕前述光学元件设置，这会使得镜头驱动模块和电子装置的尺寸无法进一步缩减。因此，如何解决前述问题始成一重要的课题。

实用新型内容

有鉴于前述公知问题点，本实用新型的一实施例提供一种驱动机构，用以驱使一光学元件运动，包括一固定模块、一活动部以及一驱动组件。前述活动部用以承载前述光学元件，并可相对前述固定模块运动，前述驱动组件用以驱使前述活动部相对前述固定模块运动。

于一实施例中，前述固定模块包括相互固定的一外壳以及一板状的金属元件。

于一实施例中，前述外壳形成有一卡槽，且前述金属元件具有一本体、一凹陷结构以及一固定片，前述固定片朝一垂直方向延伸并且固定在前述外壳上，前述凹陷结构连接前述本体以及前述固定片，并且嵌入前述卡槽内，其中前述垂直方向平行于前述光学元件的一光轴。

于一实施例中，前述驱动机构还包括一驱动模块，前述驱动模块以及前述固定模块皆设置于一基板上，且前述驱动模块具有一第一构件、一第二构件以及一形状记忆合金元件，其中前述形状记忆合金元件连接前述第一构件以及前述第二构件，且前述形状记忆合金元件容纳于前述凹陷结构内。

于一实施例中，前述驱动机构还包括一电路模块以及一弹性元件，其中前述电路模块固定于前述固定模块上，且前述弹性元件活动地连接前述活动部以及前述电路模块。

于一实施例中，前述驱动机构还包括一框架模块，且前述活动部具有一承载件以及一簧片，其中前述承载件用以承载前述光学元件，前述簧片连接前述承载件以及前述框架模块，且前述弹性元件连接前述框架模块以及前述电路模块。

于一实施例中，前述电路模块包括相互固定的一上盖以及一电路板，前述上盖和前述固定模块的一顶面在一垂直方向上等高，或者前述上盖在前述垂直方向上略低于前述固定模块，其中前述垂直方向平行于前述光学元件的一光轴。

于一实施例中，前述固定模块包括相互固定的一外壳以及一板状的金属元件，且前述弹性元件和前述金属元件于一垂直方向上彼此不重叠，其中前述垂直方向平行于前述光学元件的一光轴。

于一实施例中，前述当前述驱动机构受一外力撞击时，前述框架模块接触前述金属元件，从而限制前述框架模块于前述固定模块内部的一极限位置。

于一实施例中，前述外壳形成有一卡槽，且前述金属元件具有一本体、一凹陷结构以及一固定片，前述固定片朝前述垂直方向延伸并且固定在前述外壳上，前述凹陷结构连接前述本体以及前述固定片，并且嵌入前述卡槽内。

本实用新型的有益效果在于，本实施例通过在外壳上设置金属元件，能够大幅提升固定模块的整体结构强度，同时也可有助于达到光学系统整体的微型化。

附图说明

图1表示本实用新型一实施例的光学系统的爆炸图。

图2表示图1中的光学系统的另一视角爆炸图。

图3表示图1中的活动部、线圈以及簧片结合后的立体图。

图4表示图1中的框架模块以及磁铁结合后的立体图。

图5表示电路模块与活动部以及框架模块结合后的立体图。

图6表示电路模块、活动部、框架模块、固定模块、驱动模块以及弹性元件结合后组成一驱动机构的立体图。

图7表示图6中的驱动机构的另一视角立体图。

图8表示图7中的A部分的放大图。

图9表示图6中的驱动机构的剖视图。

图10表示图9中的B部分的放大图。

图11表示图1中的固定模块以及驱动模块设置于一基板上的爆炸图。

图12表示图11中的驱动模块的立体图。

图13表示图11中的固定模块的爆炸图。

附图标记如下：

10:电路模块

11:上盖

12:电路板

20:活动部

21:承载件

30:框架模块

31:框架

40:固定模块

41:外壳

411:卡槽

42:金属元件

420:本体

421:凹陷结构

422:固定片

50:驱动模块

51:第一构件

52:第二构件

C:线圈

FC:平板线圈

L:光学元件

M:磁铁

P:基板

R:形状记忆合金元件

S1:簧片

S2:簧片

W:弹性元件

具体实施方式

以下说明本实用新型实施例的驱动机构。然而，可轻易了解本实用新型实施例提供许多合适的实用新型概念而可实施于广泛的各种特定背景。所公开的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本实用新型，并非用以局限本实用新型的范围。

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，除非在此特别定义。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下各实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，实施方式中所使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。

首先请一并参阅图1、图2、图3、图4、图5及图6，其中图1表示本实用新型一实施例的光学系统的爆炸图，图2表示图1中的光学系统的另一视角爆炸图，图3表示图1中的活动部20、线圈C以及簧片S1、S2结合后的立体图，图4表示图1中的框架模块30以及磁铁M结合后的立体图，图5表示电路模块10与活动部20以及框架模块30结合后的立体图，图6表示电路模块10、活动部20、框架模块30、固定模块40、驱动模块50以及弹性元件W结合后组成一驱动机构的立体图。

如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，本实用新型一实施例的光学系统例如为设置在移动电话、平板电脑或其他电子装置内部的摄像镜头，其主要包括有一光学元件L(例如光学镜头)、一电路模块10、一活动部20、一框架模块30、一固定模块40、一驱动模块50以及多个弹性元件W。

具体而言，前述电路模块10包括相互固定的一上盖11以及一电路板12，前述固定模块40则包括相互固定的一塑胶外壳41以及一金属元件42，其中上盖11固定于外壳41的顶侧，活动部20以及框架模块30以可活动的方式容置于外壳41内，且前述光学元件L固定在活动部20的承载件21中央，并可随着活动部20以及框架模块30一起相对于固定模块40运动。

从图3中可以看出，在活动部20的承载件21的上、下两侧分别设有簧片S1、S2，此外在承载件21的侧边另设有线圈C；相对应地，从图4中可以看出，在框架模块30的框架31内侧设有磁铁M，且其位置对应于前述线圈C。

组装时可将活动部20设置于框架模块30内，并可通过簧片S1、S2连接活动部20以及框架模块30，从而使活动部20能够相对于框架模块30沿垂直方向(Z轴方向)位移，其中该垂直方向平行于该光学元件L的光轴。

另外，从图5中可以看出，四个弹性元件W(例如金属细杆)可用以连接电路模块10的电路板12以及簧片S2，如此一来光学元件L便可随着活动部20以及框架模块30一起相对于固定模块40沿水平方向(X轴方向或/及Y轴方向)运动，或者绕光学元件L的光轴(Z轴方向)旋转。此外，弹性元件W显露于电路板12的顶侧，且当沿着垂直方向(Z轴方向)观察时可以发现，上盖11和弹性元件W彼此不重叠，由此可避免弹性元件W和上盖11相互干涉而影响到驱动机构在作动时的稳定性。

另一方面，从图1、图2及图6中可以看出，光学元件L、活动部20以及框架模块30皆设置在固定模块40中，且被固定模块40的外壳41包围，而前述驱动模块50则是设置在固定模块40的底侧，且位于活动部20和框架模块30的下方。

在本实施例中，于前述驱动模块50内部设有形状记忆合金(Shape MemoryAlloys,SMA)元件，其可用以驱使位在固定模块40底侧的一图像感测元件(未图示)相对于固定模块40运动，从而能够通过感测器偏移(Sensor-Shift)技术以达到光学防手震(Optical Image Stabilization,OIS)的功能。

应了解的是，前述电路模块10、活动部20、框架模块30、固定模块40、驱动模块50以及弹性元件W等元件可组成一驱动机构(图6)，而设置在活动部20上的线圈C和框架模块30上的磁铁M则可构成一驱动组件，其中当活动部20上的线圈C被施加电流时，线圈C和框架模块30上的磁铁M可产生磁力，借以驱使固定在活动部20上的光学元件L相对于固定模块40沿垂直方向(Z轴方向)位移。

接着请一并参阅图7及图8，其中图7表示图6中的驱动机构的另一视角立体图，图8表示图7中的A部分的放大图。

如图7及图8所示，固定模块40的金属元件42固定于外壳41上，由此可提升固定模块40的整体结构强度，同时也能有助于达成光学系统整体的微型化。由于板状的金属元件42具有可弯折的特性，因此本实施例在金属元件42的一侧形成凹陷结构421(图8)，用以容纳前述驱动模块50中的形状记忆合金元件R，从而可避免形状记忆合金元件R接触到固定模块40而导致机构损坏，且能有效利用空间以大幅降低驱动机构在垂直方向(Z轴方向)上的厚度。

另一方面，从图7及图8中可以看出，前述弹性元件W和驱动模块50在垂直方向(Z轴方向)上相隔一距离，且弹性元件W和金属元件42在垂直方向(Z轴方向)上更是彼此不重叠，如此一来可有效防止弹性元件W在受到外力撞击时接触到驱动模块50或金属元件42，从而可避免短路的情形发生。

再请一并参阅图9及图10，其中图9表示图6中的驱动机构的剖视图，图10表示图9中的B部分的放大图。

如图1、图2、图9及图10所示，在电路模块10的电路板12内部设有平板线圈FC，其中当平板线圈FC被施加电流时，平板线圈FC和设置在框架31上的磁铁M可产生磁力，借以驱使活动部20和框架模块30一起相对于电路模块10以及固定模块40沿水平方向(X轴方向或/及Y轴方向)位移，或者绕光学元件L的光轴(Z轴方向)旋转。

此外，从图10中可以看出，框架模块30的框架31底面和金属元件42在垂直方向(Z轴方向)上相隔一距离，而当驱动机构受一外力撞击时，框架31的底面会接触金属元件42，借以将框架模块30限制在固定模块40内部的一极限位置，从而能够避免框架模块30内部的活动部20以及光学元件L因受到该外力作用而接触位在固定模块40底侧的图像感测元件(未图示)。

在本实施例中，电路模块10的上盖11和固定模块40的外壳41的顶面在垂直方向(Z轴方向)上等高，然而前述上盖11在垂直方向(Z轴方向)上也可以略低于外壳41的顶面；此外，前述驱动模块50的位置则是略高于外壳41的底面，但并不以本实施例所公开者为限。

接着请一并参阅图11及图12，其中图11表示图1中的固定模块40以及驱动模块50设置于一基板P上的爆炸图，图12表示图11中的驱动模块50的立体图。

如图11及图12所示，前述固定模块40以及驱动模块50可设置于一基板P上，其中前述驱动模块50包含有一第一构件51、一第二构件52以及多个长条状的形状记忆合金元件R，且多个所述形状记忆合金元件R连接该第一构件51以及该第二构件52。

应了解的是，在驱动模块50的组装过程中，可将前述第一构件51和固定模块40的外壳41固定在基板P上，而在该第二构件52上则可设置一图像感测元件(未图示)，其中当前述记忆合金元件R被施加电流时，记忆合金元件R会延展或收缩，从而能够驱使第二构件52相对于第一构件51旋转，如此一来便可利用感测器偏移(Sensor-Shift)技术以达成光学防手震(Optical Image Stabilization,OIS)的功能。

再请参阅图13，其中图13表示图11中的固定模块40的爆炸图。如图13所示，前述固定模块40包括相互固定的一塑胶外壳41以及一金属元件42，其中金属元件42具有一本体420、四个凹陷结构421以及四个固定片422，前述四个固定片422朝垂直方向(Z轴方向)延伸并且固定在矩形外壳41的四个侧壁上，前述凹陷结构421则连接本体420以及固定片422，并且嵌合于外壳41的侧壁上的卡槽411内。

需特别说明的是，前述凹陷结构421可用以容纳前述驱动模块50中的形状记忆合金元件R，从而能够避免形状记忆合金元件R与固定模块40之间产生干涉而导致机构损坏，同时也可大幅降低驱动机构在垂直方向(Z轴方向)上的厚度。

除此之外，当驱动机构受到外力撞击时，前述框架模块30的框架31底面会接触金属元件42的本体420，如此一来即可通过本体420作为止挡结构(stopper)，借以将框架模块30限制在固定模块40内部的一极限位置，其中前述框架模块30的框架31底面在垂直方向(Z轴方向)上较弹性元件W更靠近金属元件42的本体420。其中，本实施例通过在塑胶外壳41上设置金属元件42，能够大幅提升固定模块40的整体结构强度，同时也可有助于达到光学系统整体的微型化。

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。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开于上，然而其并非用以限定本实用新型，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所界定者为准。

Claims (10)

1.一种驱动机构，用以驱使一光学元件运动，其特征在于，包括：

一固定模块，其中该固定模块包括相互固定的一外壳以及一板状的金属元件；

一活动部，用以承载该光学元件，并可相对该固定模块运动；以及

一驱动组件，用以驱使该活动部相对该固定模块运动。

2.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，该外壳形成有一卡槽，且该金属元件具有一本体、一凹陷结构以及一固定片，该固定片朝一垂直方向延伸并且固定在该外壳上，该凹陷结构连接该本体以及该固定片，并且嵌入该卡槽内，其中该垂直方向平行于该光学元件的一光轴。

3.如权利要求2所述的驱动机构，其特征在于，该驱动机构还包括一驱动模块，该驱动模块以及该固定模块皆设置于一基板上，且该驱动模块具有一第一构件、一第二构件以及一形状记忆合金元件，其中该形状记忆合金元件连接该第一构件以及该第二构件，且该形状记忆合金元件容纳于该凹陷结构内。

4.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，该驱动机构还包括一电路模块以及一弹性元件，其中该电路模块固定于该固定模块上，且该弹性元件活动地连接该活动部以及该电路模块。

5.如权利要求4所述的驱动机构，其特征在于，该驱动机构还包括一框架模块，且该活动部具有一承载件以及一簧片，其中该承载件用以承载该光学元件，该簧片连接该承载件以及该框架模块，且该弹性元件连接该框架模块以及该电路模块。

6.如权利要求4所述的驱动机构，其特征在于，该电路模块包括相互固定的一上盖以及一电路板，该上盖和该固定模块的一顶面在一垂直方向上等高，或者该上盖在该垂直方向上略低于该固定模块，其中该垂直方向平行于该光学元件的一光轴。

7.如权利要求6所述的驱动机构，其特征在于，该弹性元件连接框架模块以及该电路板，且当沿该垂直方向观察时，该上盖以及该弹性元件彼此不重叠。

8.如权利要求4所述的驱动机构，其特征在于，该弹性元件和该金属元件于一垂直方向上彼此不重叠，其中该垂直方向平行于该光学元件的一光轴。

9.如权利要求8所述的驱动机构，其特征在于，当该驱动机构受一外力撞击时，该框架模块接触该金属元件，从而限制框架模块于该固定模块内部的一极限位置。

10.如权利要求8所述的驱动机构，其特征在于，该外壳形成有一卡槽，且该金属元件具有一本体、一凹陷结构以及一固定片，该固定片朝该垂直方向延伸并且固定在该外壳上，该凹陷结构连接该本体以及该固定片，并且嵌入该卡槽内。

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