光学驱动机构的制作方法

本发明涉及一种光学驱动机构，特别涉及一种利用平板线圈与磁铁产生电磁驱动力(electromagneticforce)来移动光学元件的光学驱动机构。

背景技术：

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如平板电脑或智能手机)皆具有照相或录影的功能。通过设置于电子装置上的摄像模块，使用者可以操作电子装置来获取各式各样的照片，使得具有摄像模块的电子装置也逐渐受到大众的喜爱。

在目前的摄像模块中，是通过一绕线线圈以及一磁铁来产生电磁驱动力以驱动一镜头移动，以达到自动对焦的功能。然而，绕线线圈在缠绕的过程中容易产生绕线不均匀的问题，进而影响电磁驱动力的大小。再者，绕线线圈必须具有一足够厚度才能提供所需的电磁驱动力，因此使得摄像模块无法进一步缩小尺寸。另外，由于绕线线圈的宽度会比磁铁的宽度来的短，因此也会影响电磁驱动力的大小。

因此，如何设计一种可提供足够的电磁驱动力并且可同时达到微型化的光学驱动机构，便是现今值得探讨与解决的一个重要课题。

技术实现要素：

有鉴于前述的问题，本发明的一目的在于提供一种采用平板线圈的光学驱动机构，其可增加与磁铁之间所产生的电磁驱动力，由此提高光学驱动机构的驱动能力。

本发明的实施例公开了一种光学驱动机构，包含一框体、一承载件、一平板线圈以及一磁铁。该承载件是活动地设置于该框体内，用以承载一光学元件。该平板线圈是设置于该承载件上。该磁铁是设置于该框体上，对应于该平板线圈，其中该平板线圈与该磁铁之间产生一磁力驱使该承载件以及该光学元件相对于该框体沿该光学元件的一光轴的方向移动。

在部分实施例中，该平板线圈平行于该光轴。

在部分实施例中，该光学驱动机构还包括一导电元件，设置于该承载件上且具有两个电性连接部，其中多个所述电性连接部电性连接该平板线圈且位于该承载件的相同侧。

在部分实施例中，该承载件还具有一挡止部，与该平板线圈接触并限制该平板线圈于该承载件上的一预设位置。

在部分实施例中，该平板线圈具有两个凸出部，且该挡止部位于多个所述凸出部之间。

在部分实施例中，该光学驱动机构还包括一导电元件，设置于该承载件上且与多个所述凸出部电性连接。

在部分实施例中，该导电元件为一弹性元件，连接该框体与该承载件。

在部分实施例中，该导电元件具有一第一焊接面，且该平板线圈具有一第二焊接面，垂直于该第一焊接面，且该导电元件与该平板线圈通过该第一、第二焊接面相互焊接。

在部分实施例中，该光学驱动机构还包括一外壳以及多个阻尼元件，且该承载件具有至少一限位部，其中多个所述阻尼元件配置以连接该限位部以及该外壳或连接限位部以及该框体。

在部分实施例中，该承载件具有一沟槽，用以容纳该平板线圈。

在部分实施例中，该承载件还具有该两个限位部，凸出于该承载件的一侧，且该沟槽形成于多个所述限位部之间。

在部分实施例中，该光学驱动机构还包括一外壳，且多个所述限位部接触该外壳以限制该承载件于一第一极限位置。

在部分实施例中，多个所述限位部接触该框体以限制该承载件于一第二极限位置。

在部分实施例中，该平板线圈于一水平方向上的宽度大于该磁铁于该水平方向上的宽度，其中该水平方向垂直于该光轴。

综上所述，本公开提供一种光学驱动机构，包含一框体、一承载件、至少一平板线圈以及至少一磁铁。其中，于某些实施例中，承载件形成有一沟槽以及一挡止部，所述平板线圈可以安装于沟槽内并抵接挡止部于一预设位置。通过沟槽与挡止部的设计，可以增加所述平板线圈组装时的便利性，并且可以增加所述平板线圈定位于承载件上的精准度。

于某些实施例中，采用平板线圈可以减少光学驱动机构于x轴方向的宽度，进一步达到微型化的目的。再者，由于第二弹性元件的电性连接部是与相对应的平板线圈设在承载件上的相同侧，因此电性连接部可以直接通过焊锡电性连接于相对应的平板线圈，而不需要额外设置导线来电性连接，因此可以解决当光学驱动机构受到冲击时导线容易损坏的问题。另外，由于焊锡是朝向承载件的内部设置，因此可以避免焊锡与光学驱动机构中其他元件碰撞而损坏的问题。此外，电性连接部与相对应的平板线圈是通过第一焊接面与第二焊接面相互焊接，因此可使得焊锡与第一焊接面以及第二焊接面之间的接触面积增加，进而增加焊接的强度

于某些实施例中，限位部与凸柱之间以及限位部与外壳之间可设置有阻尼元件，因此当光学驱动机构受到外部冲击时，阻尼元件可以避免限位部与凸柱或外壳撞击。再者，阻尼元件更可协助承载件受到冲击时快速地回到原本的位置，因此可提高光学驱动机构对焦时的反应时间以及精准度。

本发明中的额外的功能及优点将会在后面说明中揭示，且部分可由后述说明书中清楚了解，或是可由所揭示的原则经由练习而学得。本发明的功能及优点可由后述权利要求中所特别指出的仪器或装置的组合而实现及获得。本发明的这些及其他特点会由后述的说明书及权利要求而变得更清楚、或是可由本发明所公开的原则经由练习而学得。

附图说明

图1为一实施例的光学驱动机构的立体示意图。

图2为显示图1的光学驱动机构的爆炸图。

图3显示沿图1中a-a’线段的剖视图。

图4为本公开一实施例的承载件、第一线圈以及第二弹性元件的部分结构示意图。

图5为本公开一实施例的光学驱动机构的部分元件示意图。

图6为本公开的一实施例的光学驱动机构移除外壳的顶面、顶框与第一弹性元件后的俯视图。

图7为本公开一实施例的第二线圈的剖面示意图。

图8为本公开另一实施例的承载件、第一线圈、第一弹性元件以及一感测元件的示意图。

图9为图8中沿着z轴方向观看的局部俯视图。

图10为图8中沿着x轴方向观看的局部侧视图。

【符号说明】

100光学驱动机构

102外壳

1021顶面

1022外壳开孔

104顶框

106、106a第一弹性元件

108、108a承载件

1081贯穿孔

1082沟槽

1083限位部

1083f前表面

1083s侧表面

1084、1084a挡止部

1085接触部

110第二弹性元件

1101电性连接部

112框体

1121框体开孔

1122凸柱

1123容置槽

114焊锡

116阻尼元件

200感测元件

250电路元件

cl11、cl11a第一线圈

cl12第二线圈

cld1第一宽度

cld2第三宽度

clp凸出部

g1、g2间隔距离

m11第一磁铁

m12第二磁铁

md1第二宽度

md2第四宽度

o光轴

lw最小厚度

clw厚度

sa短轴方向

sp1、sp2焊点

spw宽度

ss1第一焊接面

ss2第二焊接面

具体实施方式

为了让本公开的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明。其中，实施例中的各元件的配置为说明之用，并非用以限制本公开。且实施例中附图附图标记的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。以下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，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。

此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”，以描述图示的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将图示的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。

在此，“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”、“大约”的含义。

请参考图1至图3，图1为一实施例的一光学驱动机构100的立体示意图，图2为显示图1的光学驱动机构100的爆炸图，且图3显示沿图1中a-a’线段的剖视图。光学驱动机构100可为一光学元件驱动模块，包含于一摄像系统，用以承载并驱动一光学元件(图中未表示)，且光学驱动机构100是可安装于各种电子装置或可携式电子装置，例如设置于智能手机或平板电脑，以供使用者执行影像获取的功能。于此实施例中，光学驱动机构100可为具有具备自动对焦(af)功能的音圈马达(vcm)，但本发明不以此为限。在一些实施例中，光学驱动机构100也可具备自动对焦(af)及光学防手震(ois)功能。

如图1至图3所示，在本实施例中，光学驱动机构100主要包括有一外壳102、一顶框104、一第一弹性元件106、一承载件108、一第一磁铁m11、一第二磁铁m12、一第一线圈cl11、一第二线圈cl12、一第二弹性元件110以及一框体112。其中，所述承载件108是用以承载一光学元件(图中未表示)，所述光学元件可为一光学镜片，但不限于此。于此实施例中，第一线圈cl11与第二线圈cl12可为平板线圈，设置于承载件108的相反两侧上。其中，第一线圈cl11是对应于第一磁铁m11，且第二线圈cl12是对应于第二磁铁m12。当第一线圈cl11以及第二线圈cl12通电时，可分别与第一磁铁m11以及第二磁铁m12产生电磁驱动力(electromagneticforce)以驱动承载件108与所述光学元件相对于框体112沿着z轴方向移动。另外，值得注意的是，本公开所提供的第一线圈cl11与第二线圈cl12是分别设置于承载件108的相反两侧，因此可以降低对光学驱动机构100内部的其他元件的磁干扰问题。

前述外壳102具有一中空结构，且其与框体112可相互结合。外壳102具有一顶面1021，且于顶面1021上形成有一外壳开孔1022，框体112上形成有一框体开孔1121，外壳开孔1022的中心是对应于承载件108所承载的前述光学元件(图未示)的一光轴o，而框体开孔1121则对应于一设置在框体112下方的一影像感测元件(图未示)。外部光线可由外壳开孔1022进入外壳102且经过所述光学元件与框体开孔1121后由前述影像感测元件(图未示)所接收，以产生一数位影像信号。据此，前述磁铁与线圈所产生的电磁驱动力可驱动承载件108与前述光学元件沿着所述光学元件的光轴o方向(z轴方向)移动以进行对焦。

如图2所示，承载件108具有一中空环状结构，并且具一贯穿孔1081、两沟槽1082、四个限位部1083、两个挡止部1084以及两个接触部1085。其中，贯穿孔1081与前述光学元件之间配置有对应锁合的螺牙结构(图未示)，可令所述光学元件锁固于贯穿孔1081内。多个所述限位部1083的其中两个是凸出于承载件108的一侧，且多个所述限位部1083中的另外两个是凸出于承载件108的另一侧。所述沟槽1082是可形成于相对应的两个限位部1083之间，用以容纳前述线圈。于此实施例中，前述线圈(如第一线圈cl11)是可完全容置于沟槽1082内，但不限于此。举例来说，于某些实施例中，第一线圈cl11是可部分地容置于沟槽1082内。

于此实施例中，第一线圈cl11与第二线圈cl12为平板线圈且具有一矩形结构，并且第一线圈cl11与第二线圈cl12的短轴方向sa是平行于光轴o方向(如图3所示)。再者，如图2所示，第一线圈cl11与第二线圈cl12分别具有两个凸出部clp，对应于前述两个挡止部1084(由于视角的关系，图2中仅表示一挡止部1084)。以第一线圈cl11为例来说，当第一线圈cl11沿着-z轴方向插入沟槽1082内时，挡止部1084会与第一线圈cl11(平板线圈)接触并限制第一线圈cl11于承载件108上的一预设位置，并且挡止部1084会位于该两个凸出部clp之间(如图5所示)。

值得注意的是，于某些实施例中，承载件108可仅包含挡止部1084，第一线圈cl11与第二线圈cl12可通过相对应的挡止部1084定位于承载件108上。另外，于某些实施例中，承载件108可仅设置有挡止部1084以及限位部1083，第一线圈cl11与第二线圈cl12可通过相对应的挡止部1084以及限位部1083定位于承载件108上。第一线圈cl11与第二线圈cl12定位于承载件108上的方式不限于此本公开的实施例。

如图2与图3所示，顶框104是设置于承载件108与外壳102之间，且顶框104是固定于外壳102的内壁面。当承载件108沿z轴方向移动时，顶框104会接触多个所述接触部1085，以限制承载件108于z轴方向的位移。于某些实施例中，顶框104可与外壳102为一体成形。另外，所述第一磁铁m11与第二磁铁m12是固定地设置于外壳102的内壁面，且第一磁铁m11与第二磁铁m12可包含至少一个多极磁铁(multipolemagnet)，用以和相对应的线圈进行感应并驱使承载件108沿光轴o方向移动以进行对焦。

请同时参考图2与图3，框体112形成有四个凸柱1122以及一容置槽1123，第一弹性元件106的外周部分是固定于该四个凸柱1122，且第二弹性元件110的外周部分是固定于容置槽1123。再者，第一弹性元件106以及第二弹性元件110的内周部分是分别连接于承载件108的上下两侧，使得承载件108能以悬吊的方式设置于框体112内(如图3所示)。其中，第一弹性元件106或第二弹性元件110可为一体成形，但不限于此，例如第二弹性元件110于此实施例中为三个分离的簧片。值得注意的是，第一弹性元件106与第二弹性元件110可为导电元件。

请参考图4，图4为本公开一实施例的承载件108、第一线圈cl11以及第二弹性元件110的部分结构示意图。其中，第二弹性元件110是设置于承载件108上且具有两个电性连接部1101，多个所述电性连接部1101是通过焊锡114而电性连接第一线圈cl11，并且第一线圈cl11与电性连接部1101是位于承载件108的相同侧。具体而言，电性连接部1101具有一第一焊接面ss1，且第一线圈cl11的凸出部clp具有一第二焊接面ss2，焊锡114是可配置以抵接第一焊接面ss1与第二焊接面ss2上，接着将焊锡加热后便可使电性连接部1101与第一线圈cl11通过第一焊接面ss1与第二焊接面ss2相互焊接。值得注意的是，第一焊接面ss1垂直于第二焊接面ss2，但不限于此实施例。

由于电性连接部1101、凸出部clp的第二焊接面ss2以及焊锡114是朝向承载件108承载的所述光学元件的光轴o方向设置，意即焊锡114是设置于在第一线圈cl11的内侧，因此可以避免焊锡114与光学驱动机构100内的其他元件(例如相对应的第一磁铁m11)碰撞而损坏造成开路的问题。再者，电性连接部1101与第一线圈cl11是通过第一焊接面ss1与第二焊接面ss2相互焊接，因此可使得焊锡114与第一焊接面ss1以及第二焊接面ss2之间的接触面积增加，进而增加焊接的强度。值得注意的是，由于本公开的第一线圈cl11或第二线圈cl12是平板线圈，并且所述平板线圈的线圈层是设置于内部并通过焊锡114直接与电性连接部1101连接，而不需通过额外的引线来与电性连接部1101连接，因此本公开不会有引线容易断掉的疑虑产生。

请参考图5与图6，图5为本公开一实施例的光学驱动机构100的部分元件示意图，图6为本公开的一实施例的光学驱动机构100移除外壳102的顶面1021、顶框104与第一弹性元件106后的俯视图。为了清楚表示各元件之间的关系，故图5与图6中仅公开光学驱动机构100的部分元件。于此实施例中，每一个限位部1083具有一前表面1083f以及一侧表面1083s，其中前表面1083f是面向外壳102，且侧表面1083s是面向凸柱1122。另外，光学驱动机构100可还包含多个阻尼元件116，设置于前表面1083f以及侧表面1083s上。具体而言，阻尼元件116是可设置于前表面1083f与外壳102之间，以连接限位部1083与外壳102，并且也设置于侧表面1083s与凸柱1122之间，以连接限位部1083与凸柱1122(如图6所示)。其中，阻尼元件116可为一凝胶，但不限于此实施例。

当光学驱动机构100受到外部冲击时，承载件108可能会受到此外部冲击而沿着xy平面晃动，此时由于限位部1083与凸柱1122之间以及限位部1083与外壳102之间设置有阻尼元件116，因此可以避免限位部1083与凸柱1122或外壳102撞击。再者，阻尼元件116更可协助承载件108受到冲击时快速地回到原本的位置。值得注意的是，如图6所示，若承载件108受到冲击且限位部1083接触框体112的凸柱1122时，凸柱1122是可限制承载件108于y轴方向上在一极限位置(第二极限位置)。另外，若承载件108受到冲击且限位部1083接触外壳102时，外壳102是可限制承载件108于x轴方向上在一极限位置(第一极限位置)。

再者，如图6所示，第一线圈cl11于y轴方向(水平方向)的第一宽度cld1是大于第一磁铁m11于y轴方向的第二宽度md1，且第二线圈cl12于y轴方向的第三宽度cld2也大于第二磁铁m12于y轴方向的第四宽度md2。由于前述线圈的于y轴方向的宽度皆大于前述磁铁于y轴方向的宽度，因此可以增加前述线圈感应前述磁铁的感应能力，进而在前述线圈通电时提供足够的电磁驱动力。其中，前述水平方向是垂直于光轴o方向(z轴方向)。另外，承载件108沿x轴方向上具有一最小厚度lw，并且第二线圈cl12沿x轴方向上具有一厚度clw。其中，厚度clw(例如0.2mm)是大于最小厚度lw(例如0.15mm)，因此当第二线圈cl12安装于承载件108上时可以增加承载件108的结构强度，以避免最小厚度lw太小而造成最小厚度lw对应的位置的结构容易损坏的问题。

请参考图7，图7为本公开的第二线圈cl12的剖面图(例如是沿着图2中b-b’线段的剖面图)。其中，本实施例的第一线圈cl11或第二线圈cl12可为一h线圈(h-coil)。由图7可以看出，第二线圈cl12内部具有四个叠层，其中每一层的高度h1较宽度w1长，例如高度h1与宽度w1的比值h1/w1是大于1.5。通过这样的设计，可以使得第一线圈cl11与第二线圈cl12相较于一般平板线圈具有较高的强度以抵抗剪力而不容易被折断。

请参考图8，图8为本公开另一实施例的承载件108a、第一线圈cl11a、第一弹性元件106a以及一感测元件200的示意图。其中，承载件108a具有两个挡止部1084a，分别位于镜头承载件108a的相反两侧。具体而言，此实施例中的挡止部1084a是位于承载件108a的一侧边上的角落(如图8所示其中一挡止部1084a是位于右上角)，因此相较于前述实施例的挡止部1084而言，此实施例的挡止部1084a可具有较大的面积以及体积来承靠第一线圈cl11a，此设计不仅可提升承载件108a整体的结构强度，也可达到微型化的目的。

再者，于此实施例中，多个电路元件250(例如导线)可以模塑互联物件(moldedinterconnectdevice,mid)的方式形成于承载件108a上，并且第一线圈cl11a的两个焊点sp1是设置于左上角与右下角两个角落，并且焊点sp1是面向承载件108a(以虚线表示)。通过第一线圈cl11a以及承载件108a的不对称的结构设计，可以使得承载件108a与第一弹性元件106a之间具有较大的空间以作为第一弹性元件106a晃动时的防撞缓冲区。另外，值得注意的是，本实施例的感测元件200是可直接通过电路元件250电性连接于第一线圈cl11a并驱动第一线圈cl11a。

请参考图9，图9为图8中沿着z轴方向观看的局部俯视图。如图9所示，电路元件250与第一线圈cl11a沿x轴方向上具有一间隔距离g1。通过这样的设计，可以避免承载件108a上的电路元件250与第一线圈cl11a碰撞的问题。接着请参考图10，图10为图8中沿着x轴方向观看的局部侧视图。如图10所示，承载件108a上的电路元件250具有一焊点sp2。其中，焊点sp2具有一宽度spw，并且焊点sp2与第一弹性元件106a之间具有一间隔距离g2。通过宽度spw与间隔距离g2的设计，可以增加焊接面积并提升作业员焊接操作时的便利性。

综上所述，本公开提供一种光学驱动机构100，包含一框体112、一承载件108、至少一平板线圈以及至少一磁铁。其中，于某些实施例中，承载件108可形成有一沟槽1082以及一挡止部1084，所述平板线圈可以安装于沟槽1082内并抵接挡止部1084于一预设位置。通过沟槽1082与挡止部1084的设计，可以增加所述平板线圈组装时的便利性，并且可以增加所述平板线圈定位于承载件108上的精准度。

于某些实施例中，采用平板线圈可以减少光学驱动机构100于x轴方向的宽度，进一步达到微型化的目的。再者，由于第二弹性元件110的电性连接部1101是与相对应的平板线圈设在承载件108上的相同侧，因此电性连接部1101可以直接通过焊锡114电性连接于相对应的平板线圈，而不需要额外设置导线来电性连接，因此可以解决当光学驱动机构100受到冲击时导线容易损坏的问题。另外，由于焊锡114是朝向承载件108的内侧设置，因此可以避免焊锡114与光学驱动机构100中其他元件碰撞而损坏的问题。此外，电性连接部1101与相对应的平板线圈是通过第一焊接面ss1与第二焊接面ss2相互焊接，因此可使得焊锡114与第一焊接面ss1以及第二焊接面ss2之间的接触面积增加，进而增加焊接的强度

于某些实施例中，限位部1083与凸柱1122之间以及限位部1083与外壳102之间可设置有阻尼元件116，因此当光学驱动机构100受到外部冲击时，阻尼元件116可以避免限位部1083与凸柱1122或外壳102撞击。再者，阻尼元件116更可协助承载件108受到冲击时快速地回到原本的位置，因此可提高光学驱动机构100对焦时的反应时间以及精准度。

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，任何所属技术领域中技术人员，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，任何所属技术领域中技术人员可从本公开揭示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及实施例的组合。