TWI579629B - 電磁驅動模組及應用該電磁驅動模組之鏡頭驅動裝置 - Google Patents

Description

電磁驅動模組及應用該電磁驅動模組之鏡頭驅動裝置

本揭露係關於一種驅動模組及應用該驅動模組之鏡頭驅動裝置，特別係關於一種利用電磁效應產生機械能之電磁驅動模組及應用該電磁驅動模組之鏡頭驅動裝置。

電子產品通常配置有一驅動模組，以驅動一構件進行一定距離上之移動。舉例而言，具拍攝功能的電子產品上通常設有一驅動模組，以配置用於驅動一或多個鏡頭組件沿著一垂直光軸之方向進行移動，以達到防手震的功能。

然而，傳統驅動模組使用高成本的精密驅動元件作為驅動構件的動力來源(例如：步進馬達、超音波馬達、壓電致動器...等等)以及相當多的傳動元件。不僅使得機械架構複雜，而具有組裝步驟繁瑣不易、體積大、成本高昂，以及耗電量大的缺點，造成價格無法下降。

有鑑於此，本揭露之一目的在於提供一種電磁驅動模組，其配置用於提供一動力，以驅動電子產品內之一構件(例 如：鏡頭組件)進行移動。

根據本揭露之一實施例，上述電磁驅動模組包括：一固定部、一OIS驅動線圈、一可動部、及一保護部材。OIS驅動線圈設置於該固定部。可動部位於該固定部內且包括一框架及一磁性元件。框架圍繞一主軸配置。磁性元件設置於該框架之上並相對該OIS驅動線圈配置。保護部材設置於該磁性元件遠離該主軸之一側並與該磁性元件接觸。並且，在垂直該主軸之方向上，該保護部材與該固定部距離一間距相對設置。

在上述實施例中，該保護部材包括一板狀的遮蔽部，且該遮蔽部上與該磁性元件接觸之一內表面係實質平行該主軸。

在上述實施例中，該保護部材係以導磁材料製成。或者，該保護部材係以金屬製成，且部分保護材料係嵌設於框架內，以防止磁性元件受到撞擊。或者，該保護部材係以樹脂製成。

在上述實施例中，該保護部材包括一埋設部及一遮蔽部。埋設部嵌設於框架內。遮蔽部連結該埋設部並沿平行該主軸方向延伸。該遮蔽部暴露於該框架外並與該磁性元件接觸。

在上述實施例中，一凹槽形成於該框架上，且該保護部材包括一遮蔽部，該遮蔽部設置於該凹槽內。該遮蔽部與該凹槽之一外側緣之間距，係小於該遮蔽部與該凹槽之一內側緣之間距。該內側緣較該外側緣靠近該主軸。並且，該磁性元件設置該凹槽內且位於該遮蔽部與該內側緣之間。

在上述實施例中，該固定部包括一底座及一框體結構。該OIS驅動線圈設置於該底座之上。框體結構連結該底座。該可動部設置於該底座與該框體結構所定義之空間當中，且在垂直該主軸之方向上，該保護部材與該框體結構距離一間距相對設置。

本揭露之另一目的在於提供一另用上述任一實施例之鏡頭驅動裝置。鏡頭驅動裝置包括一鏡頭組件設置於上述可動部中，其中鏡頭組件之光軸重疊於該主軸。

1‧‧‧鏡頭驅動裝置

2‧‧‧電磁驅動模組

3‧‧‧鏡頭組件

10‧‧‧固定部

11‧‧‧殼體結構

111‧‧‧上殼件

112‧‧‧側殼件

12‧‧‧底座

14‧‧‧電路板

16‧‧‧線圈基板

162‧‧‧OIS驅動線圈

164‧‧‧OIS驅動線圈

18‧‧‧可動部

20‧‧‧框架

201‧‧‧側框體

203‧‧‧凹槽

205‧‧‧外表面

207‧‧‧內表面

22‧‧‧上彈片

24‧‧‧下彈片

26‧‧‧承載座

261‧‧‧通道

28‧‧‧對焦驅動線圈

30‧‧‧磁性元件

301‧‧‧外側面

32‧‧‧保護部材

321‧‧‧埋設部

323‧‧‧遮蔽部

325‧‧‧內表面

d1‧‧‧距離

d2‧‧‧距離

M‧‧‧主軸

第1圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動模組之示意圖。

第2圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動模組之結構爆炸圖。

第3圖顯示本揭露之部分實施例之電磁驅動模組之部分元件之結構爆炸圖。

第4圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動模組之部分元件沿第1圖截線A-A所視之剖面圖。

以下將特舉數個具體之較佳實施例，並配合所附圖式做詳細說明，圖上顯示數個實施例。然而，本揭露可以許多不同形式實施，不局限於以下所述之實施例，在此提供之實施例可使得揭露得以更透徹及完整，以將本揭露之範圍完整地傳達予同 領域熟悉此技藝者。

必需了解的是，為特別描述或圖示之元件可以此技術人士所熟知之各種形式存在。此外，當某層在其它層或基板「上」時，有可能是指「直接」在其它層或基板上，或指某層在其它層或基板上，或指其它層或基板之間夾設其它層。

此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖示的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖示的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。

在此，「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量，意即在沒有特定說明的情況下，仍可隱含「約」、「大約」之含義。

第1圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動模組之示意圖鏡頭驅動裝置1包括一電磁驅動模組2及一鏡頭組件3。電磁驅動模組2係配置用於承載鏡頭組件3並控制鏡頭組件3之位移。

第2圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動裝置1之結構爆炸圖。在部分實施例中，電磁驅動模組2包括沿一主軸M排列之一固定部10、一電路板14、一線圈基板16、一可動部18、及一保護部材32。電磁驅動模組2之元件可依照需求進行增加或減少，並不僅以此實施例為限。

在部分實施例中，固定部10包括一殼體結構11及一底座12。在部分實施例中，殼體結構11包括一上殼件111及一側殼件112。上殼件111為矩形，側殼件112自上殼件111之邊緣朝底座12延伸。底座12的形狀對應上殼件111的形狀。底座12通過殼體11的側殼件112連結於殼體11。殼體結構11及底座12定義一內部空間以容置電磁驅動模組2之其餘元件。

電路板14設置於底座12之上，並配置用於電性連結一控制模組(圖未示)與電磁驅動模組2之內部電子元件。線圈基板16設置於電路板14之上，且包括複數個OIS驅動線圈，例如：二個OIS(optical image stabilization；光學防手震)驅動線圈162及二個OIS驅動線圈164。OIS驅動線圈162、164係電性連結於電路板14，並配置用於產生一磁場以驅動可動部18相對底座12在垂直主軸M的方向上進行移動。在部分實施例中，如第2圖所示，二個OIS驅動線圈162係分別相鄰底座12在X方向上二個相對側邊設置。另外，二個OIS驅動線圈164係分別相鄰底座12在Y方向上二個相對側邊設置。

可動部18係配置用於承載鏡頭組件3，使鏡頭組件3可相對於底座12移動。在部分實施例中，可動部18包括框架20、上彈片22、下彈片24、承載座26、對焦驅動線圈28、及複數個磁性元件(例如：四個磁性元件30)。可動部18之元件可依照需求進行增加或減少，並不僅以此實施例為限。

參照第3圖，框架20包括四個側框體201繞主軸M依序 相連。每一側框體201包括一凹槽203，凹槽203連結側框體201之外表面205與內表面207。承載座26為框架20所圍繞，其中，一通道261沿主軸M貫穿承載座26，鏡頭組件3設置於上述通道261內。上、下彈片22、24位於框架20的上、下二側，並配置用於支撐承載座26，使承載座26以可沿垂直方向(Z方向)。對焦驅動線圈28設置於承載座26之外表面，並透過上彈片22或下彈片24電性連結至電路板14。在部分實施例中，可動部18藉由吊環線(圖未示)懸掛於底座12上方。或者，可動部18可藉由滾珠(圖未示)以可相對於底座12滾動的方式設置於底座12上方。

參照第3圖，保護部材32設置於框架20之上並配置用於保護磁性元件30。在部分實施例中，保護部材32包括一埋設部321及複數個遮蔽部(例如：四個遮蔽部323)。埋設部321為一矩形環，並在垂直主軸M的平面上延伸。四個遮蔽部323分別自埋設部321的四個側緣沿垂直埋設部321的方向(平行主軸M的方向)延伸。四個遮蔽部323的寬度可以相等於或小於凹槽203之寬度，且四個遮蔽部323的高度可以相等於或小於凹槽203之深度。於是，遮蔽部323完全覆蓋磁性元件30遠離主軸M之一側。

保護部材32可以利用金屬或樹脂之材料製造。或者，保護部材32可以利用導磁材料製造。在部分實施例中，保護部材32係以單一板件以沖壓的方式製作而成，因此四個遮蔽部323皆為平板造型且具有相同厚度。

於組裝時，保護部材32之埋設部321是藉由埋入射出 成形(insert molding)的方式嵌設於框架20內，而四個遮蔽部323分別暴露於框架20四個凹槽203內。然而，應該理解，可以對本揭露的實施例作出許多變化和更改。在其餘未圖示之實施例中，保護部材32之埋設部321省略，且四個遮蔽部323分離設置，其中，每一遮蔽部323之底側嵌設於框架20內，其餘部分暴露於凹槽203當中。在其餘未圖示之實施例中，保護部材32之埋設部321省略，遮蔽部323係直接形成於磁性元件30遠離主軸M的外側面301，而未與框架20直接接觸。

在部分實施例中，如第4圖所示，遮蔽部323與凹槽203上相鄰外表面205的外側緣的間距d1，且遮蔽部323與凹槽203上相鄰內表面207的內側緣的間距d2，間距d1小於間距d2。在部分實施例中，間距d1係大於0mm，且d2係大於0.5mm。於是，遮蔽部323不易與固定部10發生撞擊；並且，磁性元件30更加容易設置於凹槽203當中。然而，應該理解，可以對本揭露的實施例作出許多變化和更改。在其餘未圖示之實施例中，遮蔽部323與側框體201之外表面205齊平，亦即間距d1等於0mm。

參照第3、4圖，四個磁性元件30分別設置於四個側框體201之凹槽203內。藉由框架20進行定位，四個磁性元件30對應對焦驅動線圈28設置，並且四個磁性元件30對應OIS驅動線圈162、164(第4圖僅顯示OIS驅動線圈162)設置。另外，當磁性元件30設置在凹槽203內時，磁性元件30遠離主軸M的外側面301是分別與對應的遮蔽部323的內表面325直接接觸。在部分實施例 中，遮蔽部323的內表面325係至少覆蓋磁性元件30的部分外側面301。

四個磁性元件30可分別為一磁鐵，其中，磁鐵之一極(例如：N極)面向承載座26，且磁鐵之另一極(例如：S極)面向遮蔽部323。四個磁性元件30可藉由膠合的方式設置於凹槽203當中。或者，當保護部材32係以導磁材料製成時，四個磁性元件30可以直接利用磁力固定於保護部材32之上。

參照第4圖，電磁驅動模組2之作動方式說明如下：電磁驅動模組2作動時，控制模組(圖未示)提供驅動電流至OIS驅動線圈162、164(第4圖僅顯示OIS驅動線圈162)。於是，可動部18的位置可以透過OIS驅動線圈162、164與磁性元件30之磁力作用而相對固定部10在垂直主軸M的方向上移動，而使鏡頭組件3之光軸重疊於主軸M之位置。另一方面，欲改變鏡頭組件3之對焦位置時，控制模組(圖未示)提供驅動電流至對焦驅動線圈28。於是，承載座26的位置可以透過對焦驅動線圈28與磁性元件30之磁力作用而相對固定部10在主軸M上移動。

在上述電磁驅動模組2作動過程中，一或多個感測組件(圖未示)可持續感測磁性元件30的磁場變化，並回送可動部18以及/或者承載座26相對固定部10之位置至控制模組進行計算(圖未示)，以形成閉合迴路控制(closed-loop control)。

值得注意的是，當可動部18意外碰撞至固定部10時，由於磁性元件30朝向固定部10之外側面301是受到保護部材32 所覆蓋，固定部10是撞擊保護部材32而非磁性元件30。於是，磁性元件30不致從框架20掉落，電磁驅動模組2可靠性增加。

又，由於框架20上用於設置磁性元件30的凹槽203的部份相較於框架20的角落部分較為細長，凹槽203的部份容易因為落下等原因而產生變形，進而導致接著上去的磁性元件30因框架20變形而掉落。然而，由於保護部材32同時扮演補強框架20結構強度的角色，因此上述情況將不會發生，電磁驅動模組2可靠性增加。

另外，因撞擊而造成磁性元件30上產生缺口或是因撞擊產生的粒子也可獲得抑制。舉例而言，在落下撞擊時由於上彈片22發生大幅震動，此時磁性元件30靠近上彈片22側的角落部分可能受到撞擊而產生粒子掉落。然而，由於磁性元件30是受到保護部材32所覆蓋，因此上述情況將不會發生或被抑制，電磁驅動模組2的驅動精確度可以增加。

並且，在保護部材32由導磁材料製成的例子中，由於磁性元件30的磁場不易受到外部磁場干擾，因此起因於外部磁場干擾所造成電磁驅動模組2驅動精確度下降的情形也有效獲得抑制。

雖然本揭露已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

2‧‧‧電磁驅動模組

20‧‧‧框架

201‧‧‧側框體

203‧‧‧凹槽

205‧‧‧外表面

207‧‧‧內表面

30‧‧‧磁性元件

301‧‧‧外側面

32‧‧‧保護部材

321‧‧‧埋設部

323‧‧‧遮蔽部

325‧‧‧內表面

M‧‧‧主軸

Claims (10)

1. 一種電磁驅動模組，包括：一固定部；一OIS驅動線圈，設置於該固定部；一可動部，位於該固定部內，且包括：一框架，圍繞一主軸配置；以及一磁性元件，設置於該框架之上並相對該OIS驅動線圈設置；以及一保護部材，設置於該磁性元件遠離該主軸之一側並與該磁性元件接觸，其中在垂直該主軸之方向上，該保護部材與該固定部距離一間距相對設置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該保護部材包括一板狀的遮蔽部，且該遮蔽部與該磁性元件接觸之一內表面係實質平行該主軸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該保護部材係以導磁材料製成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該保護部材係以金屬或樹脂製成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該保護部材係以金屬製成，且該保護部材之部分嵌設於該框架之上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該保護部材包括： 一埋設部，嵌設於框架內；以及一遮蔽部，垂直該埋設部沿平行該主軸方向延伸，其中該遮蔽部暴露於該框架外並與該磁性元件接觸。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中一凹槽形成於該框架上，且該保護部材包括一遮蔽部，該遮蔽部設置於該凹槽內；其中該遮蔽部與該凹槽之一外側緣之間距，係小於該遮蔽部與該凹槽之一內側緣之間距，該內側緣較該外側緣靠近該主軸。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電磁驅動模組，其中該磁性元件設置於該凹槽內且位於該遮蔽部與該內側緣之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該固定部包括：一底座，其中該OIS驅動線圈設置於該底座之上；以及一框體結構，連結該底座，其中該可動部設置於該底座與該框體結構所定義之空間當中，且在垂直該主軸之方向上，該保護部材與該框體結構距離一間距相對設置。
10. 一種鏡頭驅動裝置，包括：一如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組；以及一鏡頭組件，設置於該可動部，其中該鏡頭組件之光軸重疊於該主軸。