TWI582526B - 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。

另一方面，在習知技術的電磁驅動模組中，為了防止磁鐵不因衝擊而掉落，磁鐵的外側面需利用一支持部進行支撐。然而，上述支持部自身的厚度卻阻礙電磁驅動模組進入微型 化的發展。

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。本揭露之另一目的在於提供一種微型化之電磁驅動模組。

根據本揭露之一實施例，上述電磁驅動模組包括：一框架、一磁性元件、一底座、及一OIS驅動線圈。框架圍繞一主軸設置。磁性元件設置於該框架之上。底座相鄰該框架配置。OIS驅動線圈相對該磁性元件設置於該底座之上，並配置允許電流通過，以驅動該框架沿垂直該主軸之方向移動。磁性元件具有一前側面及一相反於該前側面之後側面。該前側面較該後側面遠離該主軸配置，且該前側面之面積小於該後側面之面積。

在上述實施例中，磁性元件之該前側面與該框架之一外側面齊平設置。

在上述實施例中，電磁驅動模組更包括一平行該主軸延伸之側殼件，其中該側殼件與該框架之外側面之最小間距係等於或小於該側殼件與該磁性元件之該前側面之間距。

在上述實施例中，該框架包括一內側檔板及一外側檔板。該外側檔板與該內側檔板距離一間距相對設置，其中一容置槽定義於該內側檔板與該外側檔板之間，該磁性元件設置於該容置槽內。

在上述實施例中，該磁性元件包括一承靠面，該承靠面緊鄰該前側面且與該前側面夾設一鈍角，其中該磁性元件之該後側面係接觸該內側檔板，且該磁性元件之該承靠面係接觸該外側檔板。或者，該磁性元件包括一承靠面，該承靠面平行該前側面延展，其中該磁性元件之該後側面係接觸該內側檔板，且該磁性元件之該承靠面係接觸該外側檔板。

在上述實施例中，該磁性元件包括一具有矩形剖面的第一段部及一具有梯形剖面或矩形剖面的第二段部。該第二段部連結該第一段部，其中該後側面位於該第一段部，且該前側面位於該第二段部。

在上述實施例中，電磁驅動模組更包括一承載座及一對焦驅動線圈。承載座設置在該主軸上。該框架圍繞該承載座設置。對焦驅動線圈相對該磁性元件設置於該承載座，並配置允許電流通過，以驅動該承載座沿該主軸移動。

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，其中該框架圍繞該鏡頭組件，且該鏡頭組件之光軸重疊於該主軸。

1‧‧‧鏡頭驅動裝置

2、2b、2c、2d‧‧‧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、20c、20d‧‧‧框架

201、201b、201c、201d‧‧‧側框體

202、202b‧‧‧底部

2021‧‧‧內側面

2022‧‧‧外側面

203、203b、203c‧‧‧內側檔板

204、204b‧‧‧外側檔板

2041、2041b‧‧‧切角

205、205b‧‧‧容置槽

22‧‧‧上彈片

24‧‧‧下彈片

26‧‧‧承載座

261‧‧‧通道

28‧‧‧對焦驅動線圈

30、30a、30b‧‧‧磁性元件

301、301a、301b‧‧‧後側面

302、302a、302b‧‧‧前側面

303、303b‧‧‧連結面

304、304b‧‧‧承靠面

303a‧‧‧第一連結面

304a‧‧‧承靠面

305a‧‧‧第二連結面

31、31a、31b‧‧‧第一段部

32、32a、32b‧‧‧第二段部

M‧‧‧主軸

第1圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動裝置之結構爆炸圖。

第2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上視圖。

第4圖顯示本揭露之部分實施例之鏡頭驅動裝置之剖面圖。

第5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6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剖面圖。

第7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剖面圖。

第8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裝置1之結構爆炸圖。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。在部分實施例中，電磁驅動模組2包括位於一主軸M上之一固定部10、一電路板14、一線圈基板16、及一可動部18。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1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2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包括一底部202、二個內側檔板203、及二個外側檔板204。二個內側檔板203與二個外側檔板204係設置於底部202之上，並定義二個容置槽205供磁性元件30設置於其中。

詳而言之，二個內側檔板203鄰接底部202之內側面2021，且彼此相隔一間距。另外，二個外側檔板204鄰接底部202之外側面2022，且彼此相隔一間距。二個容置槽205定義於二個內 側檔板203與其對應之二個外側檔板204之間。在部分實施例中，每一外側檔板204面對另一外側檔板204之一側具有一切角2041，以利磁性元件30之定位並增加磁性元件30之穩定性。在部分實施例中，二個內側檔板203與底部202之內側面2021齊平，並且二個外側檔板204與底部202之外側面2022齊平。

然而，側框體201之態樣不應限制於上述實施例。在部分未圖式之實施例中，側框體僅包一內側檔板。內側檔板鄰接底部之內側面，並與二個外側檔板相對。二個容置槽定義於上述內側檔板之二側與二個外側檔板之間。

參照第3圖，在部分實施例中，四個磁性元件30a分別為一磁鐵。磁性元件30包括一第一段部31與一連結第一段部31的第二段部32。在垂直主軸M的平面上，第一段部31具有矩形之剖面，且第二段部32具有梯形之剖面。

磁性元件30具有一後側面301、一前側面302、二個連結面303、及二個承靠面304。後側面301與連結面303位於第一段部31。前側面302與承靠面304位於第二段部32。後側面301相對前側面302。二個承靠面304分別連結前側面302之相對二側並與前側面302夾設一鈍角。二個連結面303分別連結二個承靠面304至後側面301之相對二側並垂直後側面301。

在部分實施例中，在垂直主軸M的平面上，二個連結面303對稱磁性元件30之中心設置，並且二個承靠面304對稱磁性元件30之中心設置。在部分實施例中，在平行主軸M的方向上， 磁性元件30具有恆定之高度。並且，在垂直主軸M的平面上，後側面301之長度係大於前側面302之長度。於是，後側面301之面積係大於前側面302之面積。

於組裝時，磁性元件30通過二個容置槽205之上方開口進入二個容置槽205內，並透過適當的方式(例如：膠合)固定於側框體201的底部202之上。在部分實施例中，框架20的底部202埋設有導磁材料，磁性元件30係利用磁力直接固定於框架20之上。

於組裝完成後，磁性元件30靠近二個連結面303的部份係位於二個容置槽205當中。另外，磁性元件30之後側面301係接觸內側檔板203，並且磁性元件30之承靠面304係接觸外側檔板204。在外側檔板204具有切角2041的例子中，承靠面304係平行於切角2041之表面設置並接觸切角2041之表面。

參照第4圖，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設置，其中磁性元件30之一極(例如：N極)面向承載座26，且磁性元件30之另一極(例如：S極)面向側殼件112。當磁性元件30設置在框架20時，側殼件112與框架20之外側面2022之最小間距係等於或小於側殼件112與磁性元件30之前側面301之間距。

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。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)。

第5圖顯示本揭露之部分實施例之框架20與磁性元件30a之結構爆炸圖。在第5圖所示之實施例中，與第2圖所示之實施例相同或相似之特徵將施予相同之標號，且其特徵將不再說明，以簡化說明內容。

在部分實施例中，四個磁性元件30a分別為一磁鐵。磁性元件30a包括一第一段部31a與一第二段部32a。第一段部31a連結第二段部32a。在垂直主軸M的平面上，第一段部31a具有矩形之剖面，且第二段部32a具有矩形之剖面。

另外，磁性元件30a具有一後側面301a、一前側面302a、二個第一連結面303a、二個承靠面304a、及二個第二連結面305a。後側面301a、二個第一連結面303a、及二個承靠面304a位於第一段部31a。前側面302a與二個第二連結面305a位於第二段部32a。後側面301a相對前側面302a。二個第一連結面303a分別連 結後側面301a之相對二側並垂直後側面301a。二個第二連結面305a分別連結前側面302a之相對二側並垂直前側面302a。二個承靠面304a分別連結於二個第一連結面303a與二個第二連結面305a之間，並各自垂直於相鄰之第一連結面303a與第二連結面305a。

在部分實施例中，在垂直主軸M的平面上，二個第一連結面303a、二個承靠面304a、及二個第二連結面305a對稱磁性元件30a之中心設置。在部分實施例中，在平行主軸M的方向上，磁性元件30a具有恆定的高度。並且，在垂直主軸M的平面上，後側面301a之長度係大於前側面302a之長度。於是，後側面301a之面積係大於前側面302a之面積。

於組裝時，磁性元件30a通過二個容置槽205之上方開口進入二個容置槽205內，並透過適當的方式(例如：膠合)固定於側框體201的底部202之上。於組裝完成後，磁性元件30a靠近二個第一連結面303a的部份係位於二個容置槽205當中。另外，磁性元件30a之後側面301a係接觸內側檔板203，並且磁性元件30a之二個承靠面304a係接觸外側檔板204。

第6圖顯示本揭露之部分實施例之電磁驅動模組2b之框架20b與磁性元件30b之剖面圖。在第6圖所示之實施例中，與第2圖所示之實施例相同或相似之特徵將施予相同之標號，且其特徵將不再說明，以簡化說明內容。

在部分實施例中，框架20b包括四個側框體201b(第5圖僅顯示一個側框體201b)繞主軸M依序相連。每一側框體201b 包括一底部202b、一內側檔板203b、及一外側檔板204b。內側檔板203b與外側檔板204b係設置於底部202b之上，並定義二個容置槽205b供磁性元件30b設置於其中。在部分實施例中，外側檔板204b遠離底部202b之一端具有一切角2041b，以利磁性元件30b之定位並增加磁性元件30b之穩定性。

在部分實施例中，四個磁性元件30b分別為一磁鐵。磁性元件30b包括一第一段部31b與一連結第一段部31b的第二段部32b。在平行主軸M的平面上，第一段部31b具有矩形之剖面，且第二段部32具有梯形之剖面。

另外，磁性元件30b具有一後側面301b、一前側面302b、一連結面303b、一承靠面304b。後側面301b與連結面303b位於第一段部31b。前側面302b與承靠面304b位於第二段部32b。後側面301b相對前側面302b。連結面303b連結承靠面304b至後側面301b之一側並垂直後側面301b。承靠面304b連結前側面302b之一側並與前側面302b夾設一鈍角。

在部分實施例中，在垂直主軸M的方向上，磁性元件30b具有恒定之厚度。並且，如第6圖所示，在平行主軸M的平面上，後側面301b之高度係大於前側面302b之高度。於是，後側面301b之面積係大於前側面302b之面積。

於組裝時，磁性元件30b通過容置槽205b之上方開口進入容置槽205b內，並透過適當的方式(例如：膠合)固定於側框體201b的底部202b之上。

於組裝完成後，磁性元件30b靠近連結面303b的部份係位於容置槽205b當中。另外，磁性元件30b之後側面301b係接觸內側檔板203b，並且磁性元件30b之前側面302b係接觸外側檔板204b。在外側檔板204b具有切角2041b的例子中，承靠面304b係平行於切角2041b之表面設置並接觸切角2041b之表面。

第7圖顯示本揭露之部分實施例之電磁驅動模組2c之框架20c與磁性元件30b之剖面圖。在第7圖所示之實施例中，與第6圖所示之實施例相同或相似之特徵將施予相同之標號，且其特徵將不再說明，以簡化說明內容。

框架20c與第6圖之框架20b之差異包括，在框架20c之側框體201c上，內側檔板203c之高度係低於外側檔板204b之高度。於是，磁性元件30b面對線圈(未顯示於第7圖)之一側的暴露面積增加，以利提高驅動力。

第8圖顯示本揭露之部分實施例之電磁驅動模組2d之框架20d與磁性元件30b之剖面圖。在第8圖所示之實施例中，與第6圖所示之實施例相同或相似之特徵將施予相同之標號，且其特徵將不再說明，以簡化說明內容。

框架20d與第6圖之框架20b之差異包括，在框架20d之側框體201d上，省略內側檔板。於是，磁性元件30b面對線圈(未顯示於第8圖)之一側的暴露面積增加，以利提高驅動力。

在上述電磁驅動模組的實施例中，磁性元件係利用至少一承靠面與框架進行接觸。由於上述承靠面並非位於垂直主 軸方向上之最外側或最內側，因此本揭露中用於抵靠承靠面的結構較習知框架上的支持部位於較靠近主軸的位置。於是，本揭露的框架在垂直主軸方向上具有較小的寬度(在一些實施例中，本揭露之框架較習知的框架減少0.24mm-0.30mm之寬度)。上述特徵不但有利微型化發展，並可使框架的可動行程與補正角度增加。

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。

20‧‧‧框架

201‧‧‧側框體

202‧‧‧底部

2021‧‧‧內側面

2022‧‧‧外側面

203‧‧‧內側檔板

204‧‧‧外側檔板

2041‧‧‧切角

205‧‧‧容置槽

30‧‧‧磁性元件

301‧‧‧後側面

302‧‧‧前側面

303‧‧‧連結面

304‧‧‧承靠面

M‧‧‧主軸

Claims (9)

1. 一種電磁驅動模組，包括：一框架，圍繞一主軸設置；一磁性元件，設置於該框架之上，且該磁性元件包括一前側面及一相反於該前側面之後側面，其中該前側面較該後側面遠離該主軸配置，且該前側面之面積小於該後側面之面積；一底座，相鄰該框架配置；一OIS驅動線圈，相對該磁性元件設置於該底座之上，並配置允許電流通過，以驅動該框架沿垂直該主軸之方向移動；以及一側殼件，平行該主軸延伸，其中該側殼件與框架之一外側面之最小間距係等於或小於該側殼件與該磁性元件之該前側面之間距。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該磁性元件之該前側面與該框架之該外側面齊平設置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該框架包括：一內側檔板；以及一外側檔板，與該內側檔板距離一間距相對設置，其中一容置槽定義於該內側檔板與該外側檔板之間，該磁性元件設置於該容置槽內。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電磁驅動模組，其中該磁性元件包括一承靠面，該承靠面緊鄰該前側面且與該前側面夾設一鈍 角，其中該磁性元件之該後側面係接觸該內側檔板，且該磁性元件之該承靠面係接觸該外側檔板。
5. 如申請專利範圍第3項所述之電磁驅動模組，其中該磁性元件包括一承靠面，該承靠面平行該前側面延展，其中該磁性元件之該後側面係接觸該內側檔板，且該磁性元件之該承靠面係接觸該外側檔板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該磁性元件包括：一具有矩形剖面的第一段部；以及一具有梯形剖面的第二段部，該第二段部連結該第一段部，其中該後側面位於該第一段部，且該前側面位於該第二段部。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，其中該磁性元件包括：一具有矩形剖面的第一段部；以及一具有矩形剖面的第二段部，該第二段部連結該第一段部，其中該後側面位於該第一段部，且該前側面位於該第二段部。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電磁驅動模組，更包括：一承載座，設置在該主軸上，其中該框架圍繞該承載座設置；以及一對焦驅動線圈，相對該磁性元件設置於該承載座，並配置允許電流通過，以驅動該承載座沿該主軸移動。
9. 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，其中該框架圍繞該鏡頭組件，且該鏡頭組件之光軸重疊於該主軸。