光学驱动机构的制作方法

本发明涉及一种光学驱动机构，尤其涉及一种通过线圈与磁性组件以感测活动部与固定部的相对位置的光学驱动机构。

背景技术：

随着科技的发展，许多电子装置(例如平板计算机或智能型手机)走向小型化，并配有镜头模块而具有照相或录像的功能。当用户使用配有镜头模块的电子装置时，可能会有晃动的情形发生，进而使得镜头模块所拍摄的影像产生模糊。现今，人们对于高质量影像及携带方便的电子产品的要求日趋兴盛，使具备优良防震功能及小型化的镜头模块的电子产品日趋重要。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种光学驱动机构，以解决上述技术问题。

本发明提供一种光学驱动机构，设置于一电子装置内。光学驱动机构主要包括一活动部、一固定部与一感测组件。前述活动部具有一承载件，用以承载一光学组件。前述固定部固定于电子装置内并连接活动部，其中活动部可通过施加一磁力而相对于固定部移动。前述感测组件具有一线圈与一磁性组件，用以感测活动部与固定部的相对位置。

于一实施例中，通过施加一固定频率的交流电至前述感测组件以感测活动部与固定部的相对位置。

于一实施例中，通过量测前述线圈的电感值的变化以感测活动部相对于固定部移动的相对位置。

于一实施例中，前述线圈的绕线方向平行于该磁性组件的磁极方向。

于一实施例中，前述感测组件用以驱动活动部相对于固定部移动。

于一实施例中，当一直流电施加至前述感测组件，感测组件驱动活动部相对于固定部移动，且当一固定频率的交流电施加至感测组件，感测组件用以感测活动部与固定部的相对位置。

于一实施例中，前述光学驱动机构还包括一驱动组件，用以驱动活动部相对于固定部移动。

于一实施例中，前述感测组件具有多个磁性组件，对应前述线圈。

于一实施例中，前述磁性组件具有多个磁极。

于一实施例中，前述感测组件具有多个线圈，对应前述磁性组件。

于一实施例中，前述多个线圈分别围绕一第一中心轴与一第二中心轴，且第一、第二中心轴不平行。

本发明的有益效果在于，本发明提供一种光学驱动机构，设置于一电子装置内。光学驱动机构主要包括一活动部、一固定部与一感测组件。其中，活动部具有一承载件，用以承载一光学组件，固定部固定于电子装置内并连接活动部，且活动部可通过施加一磁力而相对于固定部移动。感测组件则具有一线圈与一磁性组件，用以感测活动部相对于固定部移动的相对位置。如此一来，通过线圈与磁性组件作为感测活动部与固定部的相对位置的感测组件，可节省设置额外的感测组件而使光学驱动机构的整体体积得以缩小，且线圈与磁性组件的设置可不再受到额外的感测组件限制而有所缩减造成磁推力下降的情形，此外，可简化整体电路结构而减少了各组件之间的电磁干扰，以及简化制作程序与降低制造成本。

附图说明

图1为本发明一实施例的光学驱动机构的爆炸图。

图2为图1中的光学驱动机构组合的示意图(省略外壳50)。

图3为一线圈在不同频率下并位于一初始位置与一既定位置的电感值的示意图。

图4A为图1中的线圈C1、C2与磁性组件M1、M2配置的示意图。

图4B-4C为线圈C1相对于磁性组件M1从一初始位置移动至一既定位置的示意图。

图5为本发明另一实施例的磁性组件对应线圈的示意图。

图6为本发明另一实施例的磁性组件对应线圈的示意图。

图7为本发明另一实施例的光学驱动机构的示意图。

图8为图7中的光学驱动机构组合的示意图(省略外壳50)。

图9为省略图8中的外壳、底板与框架的光学驱动机构的侧视图。

附图标记如下：

1、2～光学驱动机构；

10～基座、底板；

20～框架；

30～承载件；

50～外壳；

70～上簧片；

80～下簧片；

A～区域；

C1、C2、C3～线圈；

E～弹性件；

F～固定部；

I～于初始位置的线圈电感值；

M1、M2、M3～磁性组件；

O～光轴；

P～于既定位置的线圈电感值；

Q1、Q2～第一、第二中心轴；

S～感测组件；

V～活动部。

具体实施方式

以下说明本发明实施例的光学驱动机构。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本发明，并非用以局限本发明的范围。

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。另外，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分使用相同的符号。

图1为本发明一实施例的光学驱动机构1的爆炸图。前述光学驱动机构1例如可设置于一相机、平板计算机或手机等电子装置的内部，并可用以承载一光学组件(例如为光学镜头，未图标)，且可使光学镜头相对于电子装置内的感光组件移动，以达到自动对焦(Auto-Focusing，AF)或光学防手震(Optical Image Stabilization，OIS)的目的，由此提升影像质量。

如图1所示，光学驱动机构1主要包括一外壳50、一框架20、一固定部F、一活动部V与一感测组件S。其中，固定部F是固定在一电子装置内，并具有一底座10，前述框架20则固定在底座10上，且底座10、框架20、活动部V与感测组件S是设在外壳50内并受其保护。前述活动部V包含一承载件30，可承载一光学镜头，通过电子装置中的感光组件(未图标)接收来自外界并穿过光学镜头的光线(从光学镜头的光轴O方向)，将可获取影像。

请一并参阅图1～图2，其中图2为图1的光学驱动机构1组合后的示意图(省略外壳50)。前述框架20设置于固定部F的底座10上。活动部V的承载件30设置于底座10上，并通过光学驱动机构1的一第一簧片70及一第二簧片80(例如为片状弹簧)分别连接底座10与框架20，使得活动部V是以活动地方式连接固定部F。感测组件S则配置在承载件30的外侧，并可设于承载件30上与第一簧片70上。以下将详细说明感测组件S。

如图2所示，感测组件S包含多个线圈C1、C2与相互对应的多个磁性组件(例如磁铁)M1、M2，分别设置在承载件30的侧边与第一簧片70的下表面。前述线圈C1、C2可接收通过一外部电源(未绘示)所施加的信号(例如用以驱动的电流)，由此可与磁性组件M1、M2之间产生磁力，使得感测组件S可带动承载件30与设于其中的光学镜头一起(活动部V)相对固定部F沿光学镜头的光轴O方向(Z轴)移动，进而达到自动对焦功能，或者在光学镜头有晃动产生时，可通过前述移动机制而获得良好的补偿效果，以达防手震的目的。此外，在施加驱动的信号之前，第一、第二簧片70、80可让承载件30相对固定部F保持在一初始位置。

于本实施例中，可通过多个导线电性连接线圈C1、C2并将线圈C1、C2连接至承载件30。此外，另一些多个导线(未绘示)可以嵌入成型(Insert Molding)或以三维模塑互联对象(3D Molded Interconnect Device)技术的方式形成于底板10、框架20与承载件30上，使得感测组件S(包含线圈C1、C2与磁性组件M1、M2)可通过这些导线电性连接至一外部电源以接收驱动信号，以使活动部V相对固定部F移动。由于前述导线是以嵌入成型或三维模塑互联对象技术的方式形成于底板10上，故可减少设置额外的导线而使光学驱动机构1的整体零件数降低，并大幅缩小其体积。

值得注意的是，前述感测组件S还用以感测活动部V(承载件30)相对于固定部F(基座10)的相对移动位置。具体而言，光学驱动机构1中的线圈C1、C2是具有一电感值(inductance value)，且此电感值会随着对其所输入的电流频率(例如通过外部电源施加)不同以及磁场通过线圈的磁通量(magnetic flux)而改变。如图3所示，横轴为输入至线圈的电流频率，纵轴为线圈的电感值，可观察到当输入的电流频率在一特定频率(例如可为线圈的寄生电容值开始变化至自谐共振频率之间)范围下(如图中的区域A)且当线圈与磁性组件的相对位置不同时(即线圈与磁性组件有相对移动，从一初始位置移动至一既定位置)，线圈的电感值产生明显变化(如图中的初始、既定位置的电感值I、P)。如此一来，通过输入一固定频率的电流(例如交流电的电流)经由线圈的电感值的变化量来感测线圈与磁性组件的相对位置关系，由此判断两者的相对位置。如此可节省在光学驱动机构1设置其他的位置感测组件，以达小型化。

图4A为前述线圈C1、C2与磁性组件M1、M2的配置的示意图，图4B-图4C则以图4A的线圈C1与磁性组件M1作说明，其为线圈C1相对于磁性组件M1从一初始位置(图4B)移动至一既定位置(图4C)。

当线圈C1通过一外部电源对其施加驱动的信号(例如直流电的电流)时，线圈C1与磁性组件M1之间产生磁力而有相对移动，此时，通过线圈C1的磁通量会产生改变，使得线圈C1的电感值亦随之改变，通过(例如通过一集成电路(integrated circuit))量测此电感值的变化可得知目前线圈C1与磁性组件M1的相对位置，如此一来，即可感测出活动部V(线圈C1设在承载件30上)相对于固定部F(磁性组件M1设在框架20上，且框架20与基座10固定)移动的相对位置，以让光学驱动机构1具有优良的自动对焦或晃动补偿。而在承载件30的另一侧线圈C2与磁性组件M2，亦可通过移动而改变通过线圈C2的磁通量，使其电感值产生变化并对其作量测，以感测两者相对位置。换言之，通过外部电源对线圈C1(或C2)输入驱动电流(直流电)及感测电流(交流电)，以达通过线圈可执行驱动活动部V以及感测活动部V相对于固定部F的位置的目的。于一实施例中，外部电源可对线圈C1(或C2)同时输入驱动电流(直流电)及感测电流(交流电)。

在本实施例中，设置对应于线圈C1、C2的磁性组件M1、M2的磁极方向是平行于线圈的绕线方向。详细而言，请参阅图4A、图4B，线圈C1、C2是围绕一第一中心轴Q1，且其绕线方向平行于第一中心轴Q1，磁性组件M1、M2的磁极方向则亦平行于第一中心轴Q1。如此一来，通过前述的配置，可让通过线圈C1、C2的磁通量提高，使得线圈C1、C2相对于磁性组件M1、M2相对移动时(从初始位置移动至既定位置)的磁通量变化更明显，进而提升判断固定部F与活动部V的相对移动的精确度。此外，于本实施例中，前述第一中心轴Q1是大致平行于光轴O。

于另一实施例中，前述线圈C1(或C2)可对应多个磁性组件M1(或M2)。如图5所示，两个磁性组件M1以上下排列(Z轴)的方式对应于线圈C1，其中两者的磁极方向相反，且有一间隙形成于两个磁性组件M1之间。通过一线圈对应多个磁性组件的方式，可提升感测组件S驱动活动部V相对于固定部F的磁推力并提高感测精度。于另一实施例中，前述线圈C1对应一具有多个个磁极(例如四个磁极)的磁性组件M1，如图6所示，亦可达到类似的效果。

于一实施例中，前述线圈C1、C2是相互电性独立，外部电源可独立地施加个别驱动信号至前线圈C1、C2。当光学驱动机构1受到外界冲击或撞击时，外部电源可分别输入不同的驱动电流(例如电流值大小也不同)至线圈C1、C2，使得两者产生不同距离的位移，进而带动活动部V进行转动(相对于固定部F)，以达倾斜补正的效果，此外，可经由输入至线圈C1、C2的感测电流来感测个别位置，以计算倾斜角度，提升控制与补偿精度。于另一实施例中，在前述活动部V上配置有四个线圈，举例而言，可以围绕活动部V的承载件30的方式设置，且外部电源可独立地施加电流至多个所述线圈，通过施加适当的独立电流，以使活动部V可进行相对于固定部F沿光轴O方向的移动、相对于固定部F在垂直于光轴O的方向的平移以及相对于固定部F倾斜的转动。

应注意的是，于另一实施例中，可将感测组件S中的线圈C1、C2以及磁性组件M1、M2重新定义：将线圈C1、磁性组件M1定义为用以感测活动部V相对于固定部F移动的相对位置的一感测组件，而将线圈C2、磁性组件M2定义为驱动活动部V相对于固定部F移动的一驱动组件。

图7-图8为本发明另一实施例的光学驱动机构2的示意图。光学驱动机构2主要包括一外壳50、一框架20、一固定部F、一活动部V与一感测组件S。其中，固定部F包含一底板10，且底板10是固定于一电子装置内，外壳50则设于底板10上并可用以保护活动部V与固定部F。前述活动部V则一承载件30，其中承载件30通过一上、下簧片70、80活动地连接框架20，且可承载一光学镜头，通过电子装置中的感光组件(例如可设置在底板10上，未图示)接收来自外界并穿过光学镜头的光线，将可获取影像。多个弹性件E(例如具弹性的吊环线)连接固定部F的底板10与上簧片70，让活动部V活动地连接固定部F。

前述感测组件S则包含上下排列(Z轴)的各两个且位于同侧的磁性组件M1、M2(于另一实施例中亦可仅包含一个磁性组件M1、M2)以及两个设置不同侧的磁性组件M3，且这些磁性组件围绕着承载件30。感测组件S还包含对应磁性组件M1、M2、M3的线圈C1、C2、C3，其中线圈C3例如为一平板线圈，并固定于底板10上。值得注意的是，线圈C1、C2是围绕一第一中心轴Q1(平行于其绕线方向)，线圈C3则围绕一第二中心轴Q2(平行于其绕线方向)，两者互不平行，在本实施例中，第一、第二中心轴Q1、Q2是大致垂直。

光学驱动机构2与前述光学驱动机构1(图1-图2)的一主要差异在于：光学驱动机构2的感测组件S不仅包含线圈C1、C2，还包含设置于磁性组件M1、M2、M3下方的线圈C3，通过施加驱动的信号予线圈C3，使其与磁性组件M1、M2、M3产生磁力，进而带动活动部V(承载件30)相对于固定部F在垂直于光轴O的平面(XY平面)上移动或相对于固定部F倾斜(即活动部V转动)。使得光学驱动机构2具有让活动部V可相对于固定部F在多个不同方向上移动或转动的机制，使其具有良好的光学晃动补偿。

图9为光学驱动机构2的侧视图，其中省略外壳50、底板10与框架20以清楚地表示各线圈与磁性组件的配置。于本实施例中，可通过线圈C3与磁性组件M1、M2、M3来感测活动部V相对固定部F移动的相对位置。相似于前述实施例(图4B-图4C)的线圈C1与磁性组件M1的感测方式，通过量测线圈C3的电感值变化量(当线圈C3与磁性组件M3(或/及M1、M2)有相对位移而使其电感值产生变化)，而感测出其与磁性组件M3(或/及M1、M2)的相对位置，由此判断活动部V与固定部F的相对位置。

此外，值得注意的是，于本实施例中，位于下侧的磁性组件M1(或M2)，可对应位于其侧方的线圈C1(或C2)以及位于其下方的线圈C3，换句话说，位于下侧的磁性组件M1(或M2)可为一共享的磁性组件(即一个磁性组件对应多个线圈)，如此可不需再设置额外的磁性组件以对应线圈C3，以缩小光学驱动机构2的整体体积，让产品能够微小化。

综上所述，本发明提供一种光学驱动机构，设置于一电子装置内。光学驱动机构主要包括一活动部、一固定部与一感测组件。其中，活动部具有一承载件，用以承载一光学组件，固定部固定于电子装置内并连接活动部，且活动部可通过施加一磁力而相对于固定部移动。感测组件则具有一线圈与一磁性组件，用以感测活动部相对于固定部移动的相对位置。如此一来，通过线圈与磁性组件作为感测活动部与固定部的相对位置的感测组件，可节省设置额外的感测组件而使光学驱动机构的整体体积得以缩小，且线圈与磁性组件的设置可不再受到额外的感测组件限制而有所缩减造成磁推力下降的情形，此外，可简化整体电路结构而减少了各组件之间的电磁干扰以及简化制作程序与降低制造成本。

在本说明书以及权利要求书中的序数，例如“第一”、“第二”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同组件。

上述的实施例以足够的细节叙述使本领域技术人员能通过上述的描述实施本发明所公开的装置以及必须了解的是，在不脱离本发明的精神以及范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。