TW201441714A - 自動對焦致動器驅動結構 - Google Patents

Abstract

一種自動對焦致動器驅動結構，可供一鏡頭裝設且該鏡頭具有一光軸，該自動對焦致動器驅動結構包括一本體、一鏡頭裝筒、及一驅動單元。鏡頭裝筒可活動地設於本體內部。驅動單元包含一線圈電路板及一磁性元件組，且線圈電路板具有數個印刷線圈，該些印刷線圈對應於磁性元件組之位置，使鏡頭裝筒可藉由驅動單元相對於本體底部移動。

Description

自動對焦致動器驅動結構

本發明有關於一種自動對焦致動器驅動結構，特別是指一種小型化及微型化之自動對焦致動器驅動結構。

按，一般習知的自動對焦致動器，其自動對焦及防手震的結構，都是以傳統線圈搭配上永久磁鐵的方式，來驅動鏡頭或影像感測器，以達到自動對焦或是補償震動所造成擷取影像不清的問題，但是傳統線圈所佔體積過於龐大，且組裝較為複雜，對於日益要求輕薄短小的電子消費性產品，漸無法符合需求。

因此，如何藉由結構上的設計，來改善上述的問題，已成為此項事業人士所欲解決的重要課題，故本案發明人亟思如何使自動對焦及防手震的驅動結構小型化及微型化，乃潛心研究並配合學理之運用，而提出一種設計合理且有效改善上述問題之本發明。

本發明實施例在於提供一種自動對焦致動器驅動結構，使自動對焦致動器驅動結構達到小型化及微型化且便於組裝。

為了達到上面所描述的，本發明提供了一種自動對焦致動器驅動結構，可供一鏡頭裝設且該鏡頭具有一光軸，該自動對焦致動器驅動結構包括：一本體；一鏡頭裝筒，可活動地設於該本體內部；一載座，可活動地設於該本體內部且位於該鏡頭裝筒的下端處；一第一驅動單元，包含一線圈及一第一磁性元件組，該線圈設於該裝筒座之外側，該第一磁性元件組設於該本體內部且對應於該線圈之位置，其中該鏡頭裝筒藉由該第一驅動單元以沿著 該光軸相對該本體底部移動；及一第二驅動單元，包含一第二磁性元件組及一線圈電路板，該第二磁性元件組設於該載座，該線圈電路板設於該本體底部，且該線圈電路板具有數個印刷線圈，該些印刷線圈對應於該第二磁性元件組之位置，其中該載座藉由該第二驅動單元以沿著垂直於該光軸的水平(XY軸)方向相對該本體底部移動。

為了達到上面所描述的，本發明再提供了一種自動對焦致動器驅動結構，可供一鏡頭裝設且該鏡頭具有一光軸，該自動對焦致動器驅動結構包括：一本體；一鏡頭裝筒，可活動地設於該本體內部；一驅動單元，包含一線圈電路板及一磁性元件組，該磁性元件組固定於該鏡頭裝筒之外側，該線圈電路板設置於該本體內部並環繞於該鏡頭裝筒及該磁性元件組，且該線圈電路板具有數個印刷線圈，該些印刷線圈對應於該磁性元件組之位置，其中該鏡頭裝筒藉由該驅動單元自由地相對於該本體底部移動。

綜上所述，本發明實施例所提供之自動對焦致動器驅動結構，其透過薄小的印刷線圈取代傳統龐大的線圈，以使自動對焦致動器驅動結構達到小型化及微型化且便於組裝。此外，線圈電路板設置有多個印刷線圈，使控制電路或控制晶片可以精準地控制各個印刷線圈通過的電流值，以使鏡頭裝筒能高精密度地相對於本體底部移動，使其達到精確的對焦或補正位置，藉此達到高精密度的自動對焦與震動補償效果。

1‧‧‧鏡頭

L‧‧‧光軸

[第一實施例]

100‧‧‧自動對焦致動器驅動結構

10‧‧‧本體

11‧‧‧框體

12‧‧‧座體

121‧‧‧凸柱

13‧‧‧墊架

20‧‧‧鏡頭裝筒

21‧‧‧載座

30‧‧‧第一驅動單元

31‧‧‧線圈

32‧‧‧第一磁性元件組

40‧‧‧第二驅動單元

41‧‧‧第二磁性元件組

41x‧‧‧X軸向的磁石

41y‧‧‧Y軸向的磁石

42‧‧‧線圈電路板

43‧‧‧位移感知單元

42x‧‧‧X軸向的印刷線圈

42y‧‧‧Y軸向的印刷線圈

50‧‧‧彈片組

51‧‧‧上彈片

52‧‧‧下彈片

[第二實施例]

200‧‧‧自動對焦致動器驅動結構

10’‧‧‧本體

11’‧‧‧框體

12’‧‧‧座體

13’‧‧‧墊架

20’‧‧‧鏡頭裝筒

30’‧‧‧驅動單元

31’‧‧‧線圈電路板

311x、312x‧‧‧X軸向的印刷線圈

311y、312y‧‧‧Y軸向的印刷線圈

32’‧‧‧磁性元件組

321x、322x‧‧‧X軸向的磁石

321y、322y‧‧‧Y軸向的磁石

50’‧‧‧彈片組

51’‧‧‧上彈片

52’‧‧‧下彈片

圖1為本發明之自動對焦致動器驅動結構的立體組合圖。

圖2為本發明之自動對焦致動器驅動結構的立體分解圖。

圖3為本發明之自動對焦致動器驅動結構的立體剖視圖。

圖4為本發明之第二實施例自動對焦致動器驅動結構的立體組合圖。

圖5為本發明之第二實施例自動對焦致動器驅動結構的立體分解 圖。

圖6為本發明之第二實施例自動對焦致動器驅動結構的立體剖視圖。

圖7為本發明之第二實施例自動對焦致動器驅動結構的作動狀態示意圖(一)。

圖8為本發明之第二實施例自動對焦致動器驅動結構的作動狀態示意圖(二)。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式均為簡化之圖示僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

[第一實施例]

請參考圖1，本實施例提供了一種自動對焦致動器驅動結構100，可供一鏡頭1裝設。請再參考圖2及圖3，本實施例之自動對焦致動器驅動結構100基本上包括一本體10、一鏡頭裝筒20、一載座21、一第一驅動單元30及一第二驅動單元40。

上述本體10包含了一框體11及一座體12。其中，框體11較佳為金屬材料所製成，座體12較佳以塑膠材料為主所製成，且座體12係組接於框體11並位於本體10的底部。

上述鏡頭裝筒20活動地設於本體10內部。鏡頭裝筒20係供鏡頭1裝設於其內，且鏡頭1與鏡頭裝筒20具有同一光軸L，該光軸L方向可定義為Z軸方向，垂直於光軸L的水平面可定義出X軸方向及Y軸方向，其中X軸方向、Y軸方向、Z軸方向彼此互相垂直。

上述載座21活動地設於本體10內部並位於鏡頭裝筒20的下端處，且載座21的中央處可供一補償鏡片(圖略)裝設。

上述第一驅動單元30包含一線圈31及一第一磁性元件組32。其中，線圈31固定於鏡頭裝筒20之外側，第一磁性元件組32較佳包含有四個磁石，該些磁石設於本體10內部且對應於線圈31之位置，且當第一磁性元件組32與線圈31共同作用，可使鏡頭裝筒20沿著光軸L(即Z軸方向)相對於本體10底部移動。

上述第二驅動單元40包含了一第二磁性元件組41及一線圈電路板42。其中，第二磁性元件組41設於載座21的周緣處，線圈電路板42設於本體10的底部，且線圈電路板42具有數個印刷線圈42x、42y，該些印刷線圈42x、42y對應於第二磁性元件組41之位置，當該些印刷線圈42x、42y與該第二磁性元件組41共同作用，可使載座21沿著水平方向(即XY軸方向)相對於本體10底部移動。另外，於鏡頭裝筒20的底部或是載座21上還可設置一防磁片(圖略)例如為一鐵片，以防止第一磁性元件組32與第二磁性元件組41的磁場相互產生磁力干擾。

詳細來說，本實施例的第一驅動單元30例如為自動對焦驅動單元，當線圈31通過電流後產生電磁場與相對應配置的第一磁性元件組32的磁場共同作用產生一向上的驅動力，使鏡頭裝筒20能沿著光軸L相對本體10之座體12移動，藉此達到調整焦距的效果。另外，本實施例的第二驅動單元40例如為防手震驅動單元，且第二磁性元件組41包含至少一個X軸向的磁石41x及至少一個Y軸向的磁石42y，線圈電路板42具有至少一個X軸向的印刷線圈42x對應X軸向的磁石41x，及至少一個Y軸向的印刷線圈42y對應Y軸向的磁石42x，當X軸向的印刷線圈42x通過電流後與X軸向的磁石41x共同作用產生水平方向的驅動力，使載座21能沿著X軸方向移動，或當Y軸向的印刷線圈42y通過電流後與Y軸向的磁石41y共同作用產生水平方向的驅動力，使載座21能沿著Y軸方向移動，藉以達到震動補償的效果。

在本實施例中，自動對焦致動器驅動結構100還可包括一彈片組50，該彈片組50彈性抵接鏡頭裝筒20及載座21，且彈片組50包含了一上彈片51及一下彈片52。上彈片51的活動內圈彈性抵接於鏡頭裝筒20頂部，而下彈片52的活動內圈彈性抵接於鏡頭裝筒20底部與載座21頂部。此外本體10內部還包含了一墊架13，該墊架13可配合磁性元性組32壓抵上彈片51的固定外圈，下彈片52的固定外圈則固定於座體12上的凸柱121，藉由彈片組50所產生之彈性回復力可提昇鏡頭裝筒20及載座21被第一、第二單元驅動30、40後之復位速度。

本實施例的第二驅動單元40，或者說是防手震驅動單元，藉由薄小的印刷線圈取代傳統龐大的防手震線圈，以使本實施例之自動對焦致動器驅動結構100達到小型化及微型化，並且可進一步將感應位置變化的位移感知單元43，例如霍爾感測器、磁敏電阻感測器、磁通量感測器等設置於線圈電路板42上，並對應磁性元件組41之位置，或是將控制晶片或控制電路(圖略)整合於線圈電路板42上，以有效利用空間且便於組裝。再者，線圈電路板42為複數層的印刷電路板，因此可在各層線路印製完成時一併印製出複數層的印刷線圈42x、42y，使該些印刷線圈42x、42y疊設於該線圈電路板42的內部，藉以提高磁場強度並可使組裝工序簡化。

[第二實施例]

請參考圖4至圖6，本實施例之自動對焦致動器驅動結構200基本上包括一本體10’、一鏡頭裝筒20’、及一驅動單元30’。本實施例與上述實施例的主要差異在於，本實施例之自動對焦致動器驅動結構200只具有一個驅動單元30’，該驅動單元30’包含一線圈電路板31’及一磁性元件組32’。磁性元件組31’固定於鏡頭裝筒20’之外側，線圈電路板32’設置於本體10’內部並環繞於鏡頭裝筒20’及磁性元件組32’，且線圈電路板32’具有數個印刷線圈311x、 312x、311y、312y，該些印刷線圈311x、312x、311y、312y對應於磁性元件組31’之位置。

詳細來說，磁性元件組31’包含至少二個X軸向的磁石321x、322x，及二個Y軸向的磁石321y、322y，且每個X軸向的磁石321x、322x彼此互相平行並與每個相鄰之Y軸向的磁石321y、322y彼此互相垂直。線圈電路板31’具有至少二個X軸向的印刷線圈311x、312x對應於二個X軸向的磁石321x、322x，及至少二個Y軸向的印刷線圈311y、312y對應於二個Y軸向的磁石321y、322y，因此當X軸向的印刷線圈311x、312x與Y軸向的印刷線圈311y、312y同時通以相同的電流，藉由磁力作用產生同樣向上的驅動力F，使鏡頭裝筒20’能沿著光軸L相對座體12’移動，藉此調整自動對焦致動器驅動結構200的焦距(如圖7所示)。若當各個X軸向的印刷線圈311x、312x或Y軸向的印刷線圈311y、312y通以不同的電流，可使鏡頭裝筒20’作X軸向的傾斜擺動或Y軸向的傾斜擺動，以達到補償的效果。請配合參考圖8，當X軸向的印刷線圈312x通以較大電流，產生較大的驅動力F1，另一X軸方向的印刷線圈311x通以較小電流，產生較小的驅動力F2，因F1大於F2，可使鏡頭裝筒20’向左作X軸向的傾斜擺動，反之當F1小於F2，則可使鏡頭裝筒20’向右作X軸向的傾斜擺動。同樣可理解的是，當Y軸向的印刷線圈311y、312y通以不同的電流時，可使鏡頭裝筒20’向前後作Y軸向的傾斜擺動。因此，本實施例的自動對焦致動器驅動結構200的鏡頭裝筒20’可沿著光軸L方向上下移動，或是沿著XY軸方向作傾斜擺動，使鏡頭裝筒20’自由地相對於本體10’底部移動，達到只需設置一個驅動單元30’即可做到防手震的光學補償效果與自動對焦的效果，且更能進一步達到小型化及微型化。另外，本實施例的線圈電路板31’亦可將感應位置的位移感知單元43，以及控制晶片或控制電路整合於線圈電路板31’上，以有效利用空間且便於組裝。

本實施例利用薄小的印刷線圈取代龐大的傳統線圈，因此能設置多個印刷線圈，並且控制電路或控制晶片可以依據位移感知單元的資料精準地控制各個印刷線圈通過的電流值，以使鏡頭裝筒能自由並高精密度地相對於本體底部移動，使其達到精確的對焦或補正位置，藉此達到高精密度的自動對焦與震動補償效果。

惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內，合予陳明。

11’‧‧‧框體

12’‧‧‧座體

13’‧‧‧墊架

20’‧‧‧鏡頭裝筒

30’‧‧‧驅動單元

31’‧‧‧線圈電路板

311x、312x‧‧‧X軸向的印刷線圈

32’‧‧‧磁性元件組

322x‧‧‧X軸向的磁石

51’‧‧‧上彈片

52’‧‧‧下彈片

L‧‧‧光軸

Claims (15)

1. 一種自動對焦致動器驅動結構，可供一鏡頭裝設且該鏡頭具有一光軸，該自動對焦致動器驅動結構包括：一本體；一鏡頭裝筒，可活動地設於該本體內部；一載座，可活動地設於該本體內部且位於該鏡頭裝筒的下端處；一第一驅動單元，包含一線圈及一第一磁性元件組，該線圈設於該裝筒座之外側，該第一磁性元件組設於該本體內部且對應於該線圈之位置，其中該鏡頭裝筒藉由該第一驅動單元以沿著該光軸相對該本體底部移動；及一第二驅動單元，包含一第二磁性元件組及一線圈電路板，該第二磁性元件組設於該載座，該線圈電路板設於該本體底部，且該線圈電路板具有數個印刷線圈，該些印刷線圈對應於該第二磁性元件組之位置，其中該載座藉由該第二驅動單元以沿著垂直於該光軸的水平(XY軸)方向相對該本體底部移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中該第二磁性元件組包含至少一個X軸向的磁石，及至少一個Y軸向的磁石。
3. 如申請專利範圍第2項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中該線圈電路板具有至少一個X軸向的印刷線圈對應該X軸向的磁石，及至少一個Y軸向的印刷線圈對應該Y軸向的磁石。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中該本體包含有一框體及一座體，該座體係組接於該框體且位於該本體底部，該線圈電路板設於該座體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦致動器驅動結構，進一步包括一彈片組，該彈片組彈性抵接於該鏡頭裝筒及該載座。
6. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中該線圈電路板為複數層印刷電路板，且該些印刷線圈疊設於該線圈電路板的內部。
7. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中該第一驅動單元為自動對焦驅動單元，該第二驅動單元為防手震驅動單元。
8. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦致動器驅動結構，進一步包括一位移感知單元，該位移感知單元設置於該線圈電路板並對應該磁性元件組之位置。
9. 一種自動對焦致動器驅動結構，可供一鏡頭裝設且該鏡頭具有一光軸，該自動對焦致動器驅動結構包括：一本體；一鏡頭裝筒，可活動地設於該本體內部；一驅動單元，包含一線圈電路板及一磁性元件組，該磁性元件組固定於該鏡頭裝筒之外側，該線圈電路板設置於該本體內部並環繞於該鏡頭裝筒及該磁性元件組，且該線圈電路板具有數個印刷線圈，該些印刷線圈對應於該磁性元件組之位置，其中該鏡頭裝筒藉由該驅動單元自由地相對於該本體底部移動。
10. 如申請專利範圍第9項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中磁性元件組包含至少二個X軸向的磁石，及二個Y軸向的磁石，且每一個X軸向的磁石彼此平行並與每一個鄰近之Y軸向的磁石互相垂直。
11. 如申請專利範圍第10項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中該線圈電路板具有至少二個X軸向的印刷線圈各自對應該些X軸向的磁石，及至少二個Y軸向的印刷線圈各自對應該些Y軸向的磁石。
12. 如申請專利範圍第9項所述之自動對焦致動器驅動結構，進一步包括一彈片組，該彈片組彈性抵接於該鏡頭裝筒。
13. 如申請專利範圍第9項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中該線圈電路板為複數層印刷電路板，且該些印刷線圈疊設於該線圈電路板的內部。
14. 如申請專利範圍第9項所述之自動對焦致動器驅動結構，其中該驅動單元為自動對焦及防手震驅動單元。
15. 如申請專利範圍第9項所述之自動對焦致動器驅動結構，進一步包括一位移感知單元，該位移感知單元設置於該線圈電路板並對應該磁性元件組之位置。