光学组件驱动机构的制作方法

本发明涉及一种光学组件驱动机构，尤其涉及一种具有位置检测模块的组件驱动机构。

背景技术：

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能型手机或数码相机)皆具有照相或录像的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。

部分具有照相或录像功能的电子装置设有驱动光学组件移动的驱动机构以及检测光学组件的位移的位置检测器(例如霍尔组件)。然而，由于前述轻薄化的设计，位置检测器往往会邻近前述驱动机构中的磁性组件，进而导致检测的准确性降低。因此，如何解决前述问题始成一重要的课题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种光学组件驱动机构，以解决上述问题。

为了解决上述现有的问题点，本发明提供一种光学组件驱动机构，包括一活动模块、一第一驱动模块以及一位置检测模块。活动模块包括一光学组件承载座和一壳体。第一驱动模块包括设置于光学组件承载座上的一第一电磁驱动组件和设置于壳体上的一第二电磁驱动组件，以驱动光学组件承载座相对于壳体移动。位置检测模块包括一磁性组件和一位置检测器，其中磁性组件设置于光学组件承载座上，且位置检测器可根据磁场方向检测该光学组件承载座相对于壳体的位置。

本发明一实施例中，前述光学组件驱动机构还包括一固定模块和一第二驱动模块，第二驱动模块连接活动模块和固定模块，并可驱动活动模块相对于固定模块沿一第二方向移动，其中第一方向相异于第二方向。

本发明一实施例中，前述第二驱动模块包括一偏压组件，连接活动模块和固定模块。

本发明一实施例中，前述第二驱动模块还包括一可挠性件，设置于活动模块和固定模块之间并连接偏压组件。

本发明一实施例中，前述位置检测器设置于可挠性件上。

本发明一实施例中，前述偏压组件的一端是固定于固定模块上。

本发明一实施例中，前述壳体包括一基座，且位置检测器设置于基座上。

本发明一实施例中，前述光学组件驱动机构位于一感光组件上，且位置检测器设置于感光组件上。

本发明一实施例中，前述磁性组件内的磁力线方向相异于第一方向。

本发明一实施例中，前述第二电磁驱动组件内的磁力线方向相异于第一方向。

本发明一实施例中，前述磁性组件内的磁力线方向相异于第二电磁驱动组件内的磁力线方向。

本发明一实施例中，前述位置检测模块还包括一阻隔件，设置于第二电磁驱动组件和磁性组件之间。

本发明一实施例中，前述位置检测模块还包括一阻隔件，设置于第二电磁驱动组件和位置检测器之间。

本发明一实施例中，前述第一驱动模块包括另一第二电磁驱动组件，其与位置检测器之间的距离大于第二电磁驱动组件与位置检测器之间的距离，其中前述另一第二电磁驱动组件的长度大于第二电磁驱动组件的长度。

本发明一实施例中，前述第二电磁驱动组件具有梯形结构，且梯形结构的斜边朝向位置检测器。

本发明一实施例中，前述壳体包括一底板，且前述底板具有一矩形结构，其中第二电磁驱动组件邻近底板的侧边，且位置检测器邻近底板的角落。

本发明一实施例中，前述壳体包括一底板，且前述底板具有一矩形结构，其中第二电磁驱动组件邻近底板的角落，且位置检测器邻近底板的侧边。

本发明一实施例中，前述固定模块包括一底板，且第二电磁驱动组件于底板上的投影与位置检测器于底板上的投影分离。

本发明一实施例中，前述壳体包括一底板，前述底板具有一矩形结构，且光学组件驱动机构包括多个位置检测模块，分别设置于底板的相反角落。

本发明一实施例中，前述壳体包括一底板，前述底板具有一矩形结构，且光学组件驱动机构包括多个位置检测模块，设置于底板的同一侧。

本发明的有益效果在于，本发明提供的光学组件驱动机构，包括一活动模块、一第一驱动模块以及一位置检测模块。活动模块包括一光学组件承载座和一壳体。第一驱动模块包括设置于光学组件承载座上的一第一电磁驱动组件和设置于壳体上的一第二电磁驱动组件，以驱动光学组件承载座相对于壳体移动。位置检测模块包括一磁性组件和一位置检测器，其中磁性组件设置于光学组件承载座上，且位置检测器可根据磁场方向检测该光学组件承载座相对于壳体的位置。

附图说明

图1为本发明一实施例的电子装置示意图。

图2为本发明一实施例的光学组件驱动机构示意图。

图3为本发明一实施例的光学组件驱动机构的爆炸图。

图4为本发明一实施例中的光学组件承载座的示意图。

图5为本发明一实施例中的底板、可挠性件和偏压组件的示意图。

图6为图2中沿a-a方向的剖视图。

图7a为本发明一实施例中，位置检测器中的固定层和自由层的磁场方向相反的示意图。

图7b为本发明一实施例中，位置检测器中的固定层和自由层的磁场方向相异的示意图。

图7c为本发明一实施例中，位置检测器中的固定层和自由层的磁场方向相同的示意图。

图8a为本发明一实施例中，位置检测器感测到磁性组件的磁力的示意图。

图8b为本发明一实施例中，位置检测器感测到磁性组件和第二电磁驱动组件的磁力的示意图。

图8c为本发明一实施例中，位置检测器在光学组件承载座移动后感测到磁性组件和第二电磁驱动组件的磁力的示意图。

图8d为本发明另一实施例的位置检测器和磁性组件的示意图。

图9为本发明另一实施例中，位置检测器、第二电磁驱动组件和阻隔件的示意图。

图10为本发明另一实施例中，位置检测器和第二电磁驱动组件的示意图。

图11为本发明另一实施例中，位置检测器和第二电磁驱动组件的示意图。

图12a为本发明另一实施例中，位置检测器和第二电磁驱动组件的示意图。

图12b为本发明另一实施例中，位置检测器和第二电磁驱动组件的示意图。

图13为本发明另一实施例中，位置检测器和第二电磁驱动组件的示意图。

图14为本发明另一实施例的光学组件驱动机构示意图。

图15为本发明另一实施例的光学组件驱动机构示意图。

附图标记如下：

10光学组件驱动机构

20电子装置

30光学组件

110底板

111固定部

120外框

210基座

220光学组件承载座

221容置空间

222内凹结构

223凹陷部

224凸出部

225凸出部

226柱体

230内框

240第一弹性组件

241内圈段

242外圈段

250第二弹性组件

251内圈段

252外圈段

310第一电磁驱动组件

320第二电磁驱动组件

320a第一磁铁

320b第二磁铁

410可挠性件

411连接部

412弦臂

420偏压组件

510磁性组件

520位置检测器

521固定层

522绝缘层

523自由层

530阻隔件

f1磁力

f2磁力

f3磁场方向

o1光学孔

o2光学孔

s感光组件

具体实施方式

以下说明本发明实施例的光学组件驱动机构。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)具有与此篇公开所属的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。

首先请参阅图1，本发明一实施例的光学组件驱动机构10可装设于一电子装置20内以承载一光学组件30(例如一镜头)，并驱动前述光学组件30使其可相对于电子装置20中的感光组件移动，来达到调整焦距和晃动补偿的目的。前述电子装置20例如可为具有照相或摄影功能的智能型手机或是数码相机。

请参阅图2和图3，前述光学组件驱动机构10主要包括一固定模块、一活动模块、一第一驱动模块、一第二驱动模块以及一位置检测模块。固定模块包括一底板110和一外框120。活动模块包括一基座210、一光学组件承载座220、一内框230、一第一弹性组件240以及一第二弹性组件250。第一驱动模块包括一第一电磁驱动组件310和至少一第二电磁驱动组件320。第二驱动模块包括一可挠性件410和一偏压组件420。位置检测模块则可包括一磁性组件510和一位置检测器520。

固定模块的底板110和外框120可组合为中空的盒体，且活动模块、第一驱动模块、第二驱动模块和位置检测模块可被外框120所围绕而容置于前述盒体中。底板110和外框120分别具有相互对应的光学孔o1、o2，光线可依序通过光学孔o1、光学组件30和光学孔o2而抵达电子装置20中的感光组件。

活动模块的内框230和基座210可构成一壳体。光学组件承载座220可通过第一弹性组件240和第二弹性组件250悬挂于前述壳体中。具体而言，第一弹性组件240和第二弹性组件250分别设置于光学组件承载座220的相反侧，且第一弹性组件240的内圈段241和外圈段242分别连接光学组件承载座220和壳体，第二弹性组件250的内圈段251和外圈段252亦分别连接光学组件承载座220和壳体。如此一来，光学组件承载座220即可通过前述第一弹性组件240和第二弹性组件250悬挂。

如图4所示，前述光学组件承载座220具有一容置空间221、一内凹结构222、一凹陷部223、多个第一凸出部224、多个第二凸出部225以及至少一柱体226。容置空间221形成于光学组件承载座220的中央，光学组件30可固定于光学组件承载座220上且容置于前述容置空间221中。内凹结构222形成于光学组件承载座220的外壁面并环绕容置空间221。第一以及第二凸出部224、225则形成于光学组件承载座220与第一、第二弹性组件240、250接触的表面上。当第一、第二弹性组件240、250与光学组件承载座220连接时，第一、第二凸出部224、225凸出于前述第一、第二弹性组件240、250。

请回到图3，第一驱动模块的第一电磁驱动组件310可设置于光学组件承载座220的内凹结构222中，且第二电磁驱动组件320可固定于壳体上。通过前述第一电磁驱动组件310和第二电磁驱动组件320之间的电磁作用，光学组件承载座220和光学组件30可被驱动而相对于壳体沿z轴方向(第一方向)移动。举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件310可为驱动线圈，而第二电磁驱动组件320则可包括至少一磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件310)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来，即可带动光学组件承载座220及设置于其上的光学组件30相对于壳体沿z轴方向移动。

需特别说明的是，于本实施例中，第二弹性组件250连接光学组件承载座220的柱体226，且第二电磁驱动组件320包含第一磁铁320a和第二磁铁320b，其中第二磁铁320b与柱体226位于光学组件承载座220的相同侧，第一磁铁320a与柱体226则位于光学组件承载座220的相异侧。为了使光学组件驱动机构的体积缩小，第二磁铁320b的长度可小于第一磁铁320a的长度，且由第二磁铁320b的长轴方向观察时，第二磁铁320b和柱体226有部分重叠，因此，可在不损失大量驱动力的状况下使光学组件驱动机构小型化。

此外，由于光学组件承载座220上的凸出部224凸出于第一、第二弹性组件240、250，因此当光学组件承载座220相对于壳体移动时，光学组件承载座220上的第一、第二凸出部224、225会首先接触盒体的底板110或外框120，由此避免第一、第二弹性组件240、250撞击前述底板110或外框120而损坏。另外，为了使光学组件驱动机构能够更进一步的小型化，第二凸出部225的面积和高度可大于第一凸出部224的面积和高度。如此一来，当受到冲击时，第二凸出部225所受到的总压力会较大，而第一凸出部224所承受到的压力较小，因此可平均分散冲击力避免凸出部遭受到破坏。由于第一、第二凸出部224、225皆以光学组件承载座220为中心旋转对称(共八个)，故可避免第二凸出部225接触底板或外框时产生歪斜。再者，基座210的角落凸出部与第一凸出部224之间更可设置制震材(例如凝胶)，可抑制不必要的震动并且不额外增加设置空间。此外，光学组件承载座220在z轴方向的移动幅度亦可被第一、第二弹性组件240、250限制。

第二驱动模块可驱动活动模块相对于固定模块沿x轴方向及/或y轴方向(第二方向)移动。如图2和图5所示，于本实施例中，第二驱动模块的偏压组件420包括四个长条形的偏压线，且对应地设置在具有矩形结构的底板110的四个侧边。每一个偏压线的两端分别连接底板110的固定部111和可挠性件410的连接部411，且活动模块的基座210固定于可挠性件410上。

当施加驱动信号(例如电流)而使偏压组件420升温时，偏压组件420可产生形变而伸长或缩短；当停止施加前述驱动信号时，偏压组件420则可恢复到原本长度。换言之，通过施加适当的驱动信号，可控制偏压组件420的长度以使可挠性件410以及其上的活动模块相对底板110移动，进而使得光学组件驱动机构10具有晃动补偿的功能。

活动模块相对于基座210的移动可包含活动模块的平移和旋转。当施加适当的驱动信号至图中的对向侧的两个偏压线并使其分别伸长与收缩时(伸长的偏压线朝连接部411伸长；收缩的偏压线朝固定部111收缩)，偏压组件420即会带动连接于可挠性件410的活动模块相对底板110平移。同理，当施加适当的驱动信号至对向侧的偏压线并使其皆收缩时，偏压组件420则会带动活动模块相对底板110旋转。

于一些实施例中，偏压组件420可仅包含一个偏压线设置于底板110的一侧边，并可配合设置对应的导引机构，以驱使活动模块相对于底板110平移或旋转。

前述偏压组件420可为具有形状记忆合金(shapememoryalloys，sma)材质的多个线材，因此可通过外部电源对其施加驱动信号而改变其长度。举例而言，偏压组件w的材质可包含钛镍合金(tini)、钛钯合金(tipd)、钛镍铜合金(tinicu)、钛镍钯合金(tinipd)或其组合。

于本实施例中，可挠性件410(例如为片状弹簧)具有金属材质并大致呈矩形结构，且具有两个l字形的弦臂412。前述弦臂412可包括三层结构，具体而言可设置一导线于一绝缘层上，再以另一绝缘层覆盖前述导线。最后，可于覆盖前述导线的绝缘层上开孔，使导线局部露出。露出的导线即可与其他组件电性连接，且可降低短路或是断路的风险。

举例来说，前述弦臂412可与底板110和基座210上的导线(未图标)连接，且底板110和基座210上的导线是以嵌入成型(insertmolding)或以模塑互联对象(moldedinterconnectdevice)技术的方式形成，使其可通过可挠性件410分别独立地电性连接前述四个偏压线，以形成四个独立的回路。如此一来，可通过外部电源分别对各个偏压线施加独立的驱动信号，从而改变其长度，以使活动模块相对固定模块的底板110移动。

值得注意的是，由于前述导线是以嵌入成型或模塑互联对象技术的方式形成于底板110及/或基座210上，故可减少设置额外的导线，进而使光学组件驱动机构10的整体零件数降低，并大幅缩小其体积。

前述模塑互联对象技术例如包括雷射直接成型(laserdirectstructuring,lds)、微体积化工艺技术(microscopicintegratedprocessingtechnology,miptec)、雷射诱导金属化技术(laserinducedmetallization,lim)、雷射印刷重组技术(laserrestructuringprint,lrp)、气悬胶喷印工艺(aerosoljetprocess)、或双料射出(two-shotmoldingmethod)等。

图6为图2中沿a-a方向的剖视图。请一并参阅第3、6图，位置检测模块的磁性组件510固定于光学组件承载座220上，且位置检测器520固定于可挠性件410上，并与可挠性件410的导线电性连接。位置检测器520与第二电磁驱动组件320于底板110上的投影彼此分离，且位置检测器520于底板110上的投影重叠于磁性组件510于底板110上的投影。于本实施例中，磁性组件510利用胶体(未图标)固定于光学组件承载座220的凹陷部223中，因此可避免胶体溢出造成短路。于另一实施例中，该凹陷部223的开口方向可朝向底板110，且将磁性组件以相反方向安装，使磁性组件与位置传感器之间无光学组件承载座220间隔，达到更佳的感测效果。

前述位置检测模块可用以检测光学组件承载座220和壳体之间的相对位置，以下说明其检测方式。首先，如图7a～图7c所示，位置检测器520例如可为一穿隧磁阻效应传感器(tunnelingmagnetoresistanceeffectsensor,tmrsensor)，其包括一固定层521、一绝缘层522以及一自由层523，其中绝缘层522设置于固定层521和自由层523之间。

固定层521可被磁化而产生固定的磁场方向，而自由层523的磁场方向则可依据外部环境的磁场方向改变。当外部环境的磁场方向相反于固定层521的磁场方向时(图7a)，位置检测器520具有最大电阻。当外部环境的磁场方向与固定层521的磁场方向相异时(图7b)，位置检测器520的电阻会下降。当外部环境的磁场方向与固定层521的磁场方向相同时(图7c)，位置检测器520具有最小电阻。

请参阅图8a图8b，位置检测器520所感测到的磁力为磁性组件510的磁力f1和第二电磁驱动组件320的磁力f2(图中的虚线为磁力线方向)。因此，位置检测器520的自由层523的磁场方向为f3。如图8c所示，当第一驱动模块驱动光学组件承载座220移动，使磁性组件510远离位置检测器520时，位置检测器520受到的磁力f1会减小，进而使磁场方向f3改变。因此，位置检测器520可根据磁场方向f3检测光学组件承载座220相对于壳体的位置。

磁性组件510和第二电磁驱动组件320内的磁力线方向相异于z轴方向，且磁性组件510的磁力线方向可相异于第二电磁驱动组件320内的磁力线方向，以防止两者之间因为吸引或排斥而对光学组件承载座220的移动产生影响。需特别说明的是，当固定层521的磁场方向和自由层523的磁场方向的夹角介于45度～135度时，位置检测器520的电阻会呈线性变化，因此用户可根据磁场方向f3的变化设定固定层521的磁场方向，使检测更为精确。

举例而言，于本实施例中，磁性组件510内的磁力线方向和第二电磁驱动组件320内的磁力线方向之间的夹角为45度，此时固定层521的磁场方向可设定为垂直于磁性组件510的磁力线方向，使固定层521的磁场方向和自由层523的磁场方向在光学组件承载座220相对于壳体移动的期间皆介于45度～135度。

请参阅图8d，于本发明另一实施例中，磁性组件510可包含两组磁极(例如为多极磁铁或将多个磁铁组合)，且磁极方向与光轴平行但相反，此配置可使磁力较强的区域集中在位置检测器520上，同时使整体的磁力线较集中不发散，降低电磁干扰。再者，由于磁极方向与第二电磁组件320不同，也可防止两者之间因为吸引或排斥而对光学组件承载座220的移动产生影响。

请参阅图9，于本发明另一实施例中，可将阻隔件530设置于磁性组件510和第二电磁驱动组件320之间以及位置检测器520和第二电磁驱动组件320之间，以避免磁性组件510和第二电磁驱动组件320之间产生磁力干扰，并可增加磁性组件510移动时的影响力。

于一些实施例中，亦可通过改变第二电磁驱动组件320的外型及/或位置来达成前述目的。举例而言，如图10所示，于另一实施例中，与位置检测器520距离较近的第二电磁驱动组件320的长度小于与位置检测器520距离较远的第二电磁驱动组件320的长度，且相较于前述实施例，位置检测器520和第二电磁驱动组件320之间的间隔较大。如图11所示，于另一实施例中，第二电磁驱动组件320可具有梯形结构，且梯形结构的斜边朝向位置检测器520。

请参阅图12a和图12b，于一些实施例中，为了避免光学组件承载座220移动时发生歪斜，可设置多个位置检测模块，并可依需求设置于底板110的同一侧或相反角落。

于前述各实施例中，第二电磁驱动组件320是邻近于底板110的侧边，而位置检测器520和磁性组件510则是邻近于底板110的角落。如图13所示，于本发明另一实施例中，第二电磁驱动组件320是邻近于底板110的角落，而位置检测器520和磁性组件510则是邻近于底板110的侧边。

如图14所示，于另一实施例中，位置检测器520可设置于底板110上，以避免活动模块移动时碰撞前述位置检测器520。如图15所示，于另一实施例中，位置检测器520可设置于位于光学组件驱动机构10下方的感光组件s上，使光学组件驱动机构10的体积可进一步缩减。

综上所述，本发明提供一种光学组件驱动机构，包括一活动模块、一第一驱动模块以及一位置检测模块。活动模块包括一光学组件承载座和一壳体。第一驱动模块包括设置于光学组件承载座上的一第一电磁驱动组件和设置于壳体上的一第二电磁驱动组件，以驱动光学组件承载座相对于壳体移动。位置检测模块包括一磁性组件和一位置检测器，其中磁性组件设置于光学组件承载座上，且位置检测器可根据磁场方向检测该光学组件承载座相对于壳体的位置。

虽然本发明的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本发明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，本领域技术人员可从本发明公开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发明使用。因此，本发明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，每一权利要求书构成个别的实施例，且本发明的保护范围也包括各个权利要求书及实施例的组合。

虽然本发明以前述多个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。此外，每个权利要求书建构成一独立的实施例，且各种权利要求书及实施例的组合皆介于本发明的范围内。