本实用新型涉及一种电磁驱动机构，尤其涉及一种以模内成形的方式达到小型化的电磁驱动机构。
背景技术：
电子产品对于体积的要求愈来愈严苛，若要将体积缩小则需要将内部的电子零件尽可能整合成单一组件。此外，目前若需于印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上设置集成电路组件(Integrated Circuit，IC)时，集成电路组件会凸出并占据印刷电路板上方的空间，故不易小型化且容易影响到其他组件的组装。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种电磁驱动机构，以解决上述至少一个问题。
本实用新型的一实施例提供电磁驱动机构，其包含外壳、电路单元、电磁驱动组件以及感测组件。电路单元连接外壳，且具有塑料材质以及电路组件，其中塑料材质以模内成形的方式包覆于电路组件外侧。电磁驱动组件设置于外壳内，用以驱动光学组件相对于电路单元移动。感测组件设置于电路单元上且电性连接电路组件，用以感测光学组件相对于电路单元的位移。
于一实施例中，感测组件凸出于电路单元的顶面。
于一实施例中，感测组件对齐电路单元的顶面。
于一实施例中，感测组件低于电路单元的顶面。
于一实施例中，电路单元形成凹槽，且感测组件设置于凹槽内。
于一实施例中，电磁驱动机构还包含保护材质，设置于凹槽内，用以保护感测组件。
于一实施例中，保护材质覆盖感测组件的顶面。
于一实施例中，塑料材质形成有开口，且电路组件显露于开口处，且开口与感测组件位于电路组件的相反侧。
于一实施例中，开口的位置对应于感测组件。
于一实施例中，电磁驱动机构还包含填充材质，设置于开口。
于一实施例中，电路组件具有平板状结构，平板状结构嵌设于塑料材质内。
于一实施例中，平板状结构的第一中心轴偏离电路单元的第二中心轴。
于一实施例中，电磁驱动机构还包含电路板，设置于电路单元上方并遮蔽感测组件。
于一实施例中，电磁驱动机构还包含线圈，设置于电路板内，且从光学组件的光轴方向观察，线圈与凹槽至少部分重叠。
于一实施例中，在塑料材质以模内成形的方式包覆于电路组件外侧之前，先将感测组件电性连接至电路组件。
本实用新型的一实施例提供电磁驱动机构，其包含外壳、电路单元、电磁驱动组件以及感测组件。电路单元连接外壳，且具有塑料材质以及电路组件，其中塑料材质以模内成形的方式包覆于电路组件外侧。电磁驱动组件设置于外壳内，用以驱动光学组件相对于电路单元移动。感测组件部分设置于电路单元的凹陷或是穿孔中，用以感测光学组件相对于电路单元的位移，其中感测组件由垂直光学组件的光轴方向观察，与电路组件部分重叠。
于一实施例中，感测组件面朝光学组件的表面与电路单元接触电磁驱动组件的一电路板的表面在同平面上。
于一实施例中，电路板同时接触电路单元以及感测组件。
于一实施例中，电路板与电路组件以焊接或熔接的方式进行电性连接。
于一实施例中，电路组件具有第一段部沿不平行于光学组件的光轴方向延伸，且感测组件由垂直于光学组件的光轴方向观察，与第一段部部分重叠。
于一实施例中，电路组件具有第二段部沿平行于光学组件的光轴方向延伸，且感测组件由垂直于光学组件的光轴方向观察，与第二段部部分重叠。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的电磁驱动机构，感测组件部分埋设于电路单元中，由此可节省设置感测组件的空间，以达到电磁驱动机构的小型化。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
图1显示根据本实用新型一实施例的电磁驱动机构的立体示意图。
图2显示图1中的电磁驱动机构的爆炸图。
图3显示沿图1中A-A’线段的剖视图。
图4显示根据图2中的电路单元及感测组件组合后的立体示意图。
图5显示沿图4中B-B’线段的剖视图。
图6A显示根据本实用新型另一实施例的电路单元的剖视图。
图6B显示图6A中A区域的放大示意图。
图7显示根据本实用新型另一实施例的电路单元的剖视图。
图8显示根据本实用新型另一实施例的电路单元的剖视图。
图9显示根据本实用新型另一实施例的电路单元的剖视图。
图10A显示根据本实用新型一实施例的电路单元及电路板的相对位置关系示意图。
图10B显示根据本实用新型一实施例的电路单元及线圈的相对位置关系示意图。
图11显示根据本实用新型一实施例的电路单元的开口的结构配置局部示意图。
附图标记如下：
1～电磁驱动机构；
10～外壳；
10A～外壳顶壁；
10B～外壳侧壁；
11～外壳开孔；
20～电路单元；
20S～电路单元的顶面；
201～电接点；
21～电路单元开孔；
22～塑料材质；
24～电路组件；
241～第一段部；
242～第二段部；
24F～电路组件的平板状结构；
26～保护材质；
28～凹槽；
28A～凹槽侧壁；
29～开口；
30～承载座；
31～贯穿孔；
40、84～线圈；
50～框架；
50A～凹孔；
51～框架开孔；
60～磁铁；
70～上簧片；
72～下簧片；
74～悬吊线；
80～电路板；
82～感测组件；
C1～第一中心轴；
C2～第二中心轴；
EM～电磁驱动组件；
O～光轴。
具体实施方式
以下说明本实用新型实施例的电磁驱动机构。然而，可轻易了解本实用新型实施例提供许多合适的实用新型概念而可实施于广泛的各种特定背景。所公开的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本实用新型，并非用以局限本实用新型的范围。
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。
请先参照图1至图3，其中图1显示根据本实用新型一实施例的电磁驱动机构1的立体示意图，图2显示图1中的电磁驱动机构1爆炸图，图3显示沿图1中A-A’线段的剖视图。应先说明的是，在本实施例中，电磁驱动机构1例如可设置于具有照相功能的电子装置内，并可具备自动对焦(auto-focusing；AF)及光学防手震(optical image stabilization；OIS)功能。
由图1至图3中可以看出，前述电磁驱动机构主要包含一外壳10、一电路单元20、一承载座30、一线圈40、一框架50、四个磁铁60、一上簧片70、一下簧片72、四个悬吊线74、一电路板80以及两个感测组件82。
前述外壳10具有一中空结构，其具有一顶壁10A与四个侧壁10B，且与电路单元20可相互连接。应了解的是，外壳10及电路单元20上分别形成有开孔11、21，开孔11的中心对应于一光学组件(图未示)的光轴O，开孔21则对应于一设置在电磁驱动机构1之外的图像感测组件(图未示)；据此，设置于电磁驱动机构1中的前述光学组件可在光轴O方向与图像感测组件进行对焦，其中前述光学组件可包含一镜头单元，或是其他任何适合的光学组件。
前述电路单元20包含一电路组件24，于本实施例中，电路组件24是电性连接一设置于电磁驱动机构1外部的驱动单元(图未示)，用以执行自动对焦(AF)及光学防手震(OIS)等功能。
前述电路单元20还包含一塑料材质22，其中塑料材质22是以模内成形(insert molding)的方式包覆于电路组件24外侧。
前述框架50具有一开孔51以及四个凹孔50A，其中凹孔50A分别对应于外壳10的四个侧壁10B。四个磁铁60可固定于四个凹孔50A内。于一些实施例中，四个磁铁60亦可固定于框架50的四个角落，且磁铁60的形状为长条形。
前述承载座30具有一中空结构，并形成有一贯穿孔31，其中光学组件锁固于贯穿孔31内，前述线圈40则卷绕于承载座30的外周面。
在本实施例中，四个磁铁60、线圈40与电路板80构成电磁驱动组件EM。应注意的是，于一些实施例中，磁铁与线圈的位置可互换，亦即在一些实施例中，可将一或多个线圈固定于前述框架50上，与线圈对应的磁铁则对应设置于承载座30的外周面。
如图2和图3所示，承载座30及其内的光学组件是活动地(movably)设置于框架50内。更具体而言，承载座30可通过金属材质的上簧片70及下簧片72悬吊于框架50的中心。当一电流被施加至前述线圈40时，可通过线圈40和磁铁60产生一电磁驱动力(electromagnetic force)以驱使承载座30和前述光学组件相对于框架50沿Z轴方向移动。
前述上、下簧片70及72的外周部分别连接于框架50的上、下两侧，其内周部则分别连接于承载座30的上、下两侧，由此可使承载座30能以悬吊的方式设置于框架50内。
前述电路板80例如为一印刷电路板，其内部设有四个线圈84(示出于图10B)，分别对应于四个磁铁60的位置。
前述四个悬吊线74的一端连接于电路单元20，另一端则连接上簧片70，借以将框架50连同设置于其内的承载座30和光学组件悬吊于外壳10内，其中前述悬吊线74的材质例如可包含金属。
应了解的是，通过电路组件24可传送电信号至线圈40及电路板80内的线圈84，且电路组件24亦可通过悬吊线74及上簧片70而传送电信号至线圈40，由此可控制承载座30在X、Y、Z轴方向上的移动。
如图2所示，于电路单元20的不同侧边上分别安装有和电路组件24电性连接的感测组件82，其例如为霍尔传感器(Hall effect sensor)、磁敏电阻传感器(MR sensor)或磁通量传感器(Fluxgate)等，由此可用以感测框架50上的磁铁60，以得知框架50和承载座30相对于电路单元20在X轴方向及Y轴方向上的位置偏移量。举例而言，可在塑料材质22以模内成形的方式包覆于电路组件24外侧之后，再将感测组件82电性连接(例如焊接)至电路组件24；于一实施例中，也可在塑料材质22以模内成形的方式包覆于电路组件24外侧之前，先将感测组件82电性连接(例如焊接)至电路组件24。
需特别说明的是，前述电路组件24可产生并提供电信号至电路板80中的线圈84，并通过线圈84与框架50上的磁铁60之间所产生的电磁驱动力，以驱使框架50沿着垂直于光轴O的方向(平行于XY平面)移动来补偿前述位置偏移，进而实现光学防手震(OIS)的功能。
请参照图4至图5，图4显示图2中电路单元20的立体示意图，图5则显示沿图4中B-B’线段的剖视图。在本实施例中，感测组件82与电路组件24焊接处大致对齐于电路单元20的顶面20S，其中感测组件82凸出于电路单元20的顶面20S，由此可有利于焊接作业的进行，其中感测组件82的位置对应于电路单元20底侧的一开口29。此外，电路组件24具有平板状结构24F，朝一水平方向延伸，前述水平方向垂直于前述光学组件的光轴O(Z轴方向)。由图5中可以看出，平板状结构24F嵌设于塑料材质22内，且具有第一中心轴C1垂直于光轴O方向。另外，平板状的电路单元20亦具有一第二中心轴C2，垂直于光轴O方向，其中第一中心轴C1高于第二中心轴C2，意即第一中心轴C1位于感测组件82和第二中心轴C2之间。
再请参照图6A及图6B，其中图6A显示根据本实用新型另一实施例的电路单元的剖视图，图6B显示图6A中A区域的放大示意图。本实施例中的电路单元20形成有一凹槽28，感测组件82是设置于凹槽28内，由此可使得感测组件82的位置下降，如此不仅可减少电路单元20的整体厚度，更可使电路组件24的平整度提升，以改善机构的组装精度。在本实施例中，感测组件82周围因有侧壁28A保护，使得感测组件82不易与周围零件碰撞，其中侧壁28A与感测组件82之间的距离可介于0至2mm的范围，另外，也可在侧壁28A与感测组件82之间填充保护材质(例如树脂)，以提升机械强度。
在另一实施例中，感测组件82亦可部分设置于电路单元20所形成的一凹陷或是一穿孔中，使得感测组件82由垂直光学组件的光轴O方向观察，与电路组件24部分重叠。换言之，由XY平面的方向观察，可发现感测组件82与电路组件24部分重叠。在本实施例中，感测组件82部分埋设于电路单元20中，由此可节省设置感测组件82的空间，以达到电磁驱动机构的小型化。
再请参照图7，于另一实施例中，亦可使感测组件82面朝光学组件的表面与电路单元20接触电磁驱动组件EM的电路板80(见图2和图10A)的表面在同平面上。换言之，感测组件82的顶面与电路单元20的顶面20S齐平，并且以保护材质26包覆感测组件82的侧面，使得位于电路单元20上方的电路板80会同时直接接触电路单元20及感测组件82，由此感测组件82更不易受到破坏，提升整体结构强度，且可使电磁驱动机构达到更进一步的小型化。
再请参照图8，于另一实施例中，亦可使感测组件82的顶面低于电路单元20的顶面20S，并且以保护材质26包覆感测组件82的顶面和侧面，以避免感测组件82受到异物碰撞而损坏。另外，也可视需求于保护材质26中掺杂不同材料，以使其特性改变，如掺杂弹性材料或屏蔽材料，以使其具有更佳的避震效果或阻挡电磁波的效果。
再请参照图9，于另一实施例中，也可以模内成形的方式将感测组件82完全埋设于塑料材质22的内部，由此除了可达到电磁驱动机构小型化的效果，更可简化制造过程，以降低工艺所需的时间和成本。
应注意的是，在图7至图9所示的实施例中，电路组件24具有第一段部241与第二段部242，其中第一段部241沿不平行于光学组件的光轴O方向(例如为XY平面)延伸，且第二段部242沿平行于光学组件的光轴O方向延伸。由垂直光学组件的光轴O的方向观察，感测组件82分别与第一段部241、第二段部242部分重叠。上述结构与传统上所使用的印刷电路板的不同之处在于：传统的印刷电路板设置于电磁驱动机构的侧边，其内部电路是沿光轴O方向延伸，而电路组件24则具有沿垂直于光轴O方向延伸的电路，此有助于缩小电磁驱动机构于水平方向上的尺寸。
再请一并参照图10A及图10B，其中图10A显示根据本实用新型一实施例的电路单元20及电路板80的相对位置关系示意图，图10B显示根据本实用新型一实施例的电路单元20及线圈84的相对位置关系示意图。如图10A所示，电路板80设置于电路单元20上方，且遮蔽感测组件82(见图10B)。在本实施例中，电路板80与电路组件24以焊接或熔接的方式进行电性连接。如图10B所示，电路板80与电路组件24通过设置于电路单元20内缘的电接点201电性连接。在本实施例中，四个电接点201以光轴O为中心，以点对称的方式排列。
应注意的是，为方便理解，图10B中未绘示出电路板80，仅绘示埋设于前述电路板80内的线圈84。由于本实用新型部分实施例是将感测组件82设置于电路单元20的凹槽28中，或是完全埋设于电路单元20内部，因此线圈84在电路单元20上方可使用的空间增加，意即线圈84的尺寸可加大，以提升电磁驱动力。从图10B中可以清楚地看出，若由光学组件的光轴O方向(Z轴方向)观察，线圈84与凹槽28至少部分重叠。
此外，如图11所示，在前述各实施例中的电路单元20底侧皆形成有开口29，且在开口29中可设置填充材质(未绘示)。前述开口29的目的是为了提升散热效率，以利于电路单元20与电路组件24焊接或是熔接，在模内成形之后，电路组件24会显露于开口29处，之后则可在施加填充材质于开口29以保护电路组件24，可同时使得电路单元20与电路组件24连接时所产生的异物较不易移动至其他部分，并提升机构的稳定性。其中，开口29与感测组件82分别位于电路组件24的上、下两侧，且开口29的位置是对应于感测组件82。
在本实用新型另一些实施例中，亦可将电路组件24埋设于前述任何可内埋金属线路的部件中，例如将电路组件24埋设于图2中所示的外壳10、框架50或承载座30内，以达到驱动机构小型化的效果。
虽然本实用新型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实用新型的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本实用新型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实用新型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实用新型使用。因此，本实用新型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，且本实用新型的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
虽然本实用新型以前述数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本实用新型的保护范围当视随附的权利要求所界定为准。此外，每个权利要求建构成一独立的实施例，且各种权利要求及实施例的组合皆介于本实用新型的范围内。