光学元件驱动机构的制作方法

文档序号:23032622发布日期:2020-11-25 14:37阅读:83来源:国知局
光学元件驱动机构的制作方法

本公开涉及一种驱动机构,尤其涉及一种光学元件驱动机构。



背景技术:

随着科技的发展,光学元件以及可驱动光学元件的光学元件驱动机构逐渐小型化。通过装设光学元件、光学元件驱动机构以及感光元件,使得许多电子装置(例如:平板计算机、智能型手机)具备了照相或录像的功能。

当用户使用电子装置时,可能产生晃动,使得所拍摄的照片或影片产生模糊。然而,随着对于图像质量的要求日益增高,可修正晃动的光学元件驱动机构因而产生。

光学元件驱动机构可驱动光学元件沿着光轴运动,以对被拍摄物进行对焦,达到自动对焦(autofocus,af),以提升所拍摄的图像的质量。

现有的光学元件驱动机构可额外包括感测组件,通过感测光学元件的位置来修正驱动信号,以达到闭路(closed-loop)回馈。因此,感测组件的配置以及设计极为重要。



技术实现要素:

本公开的目的在于提供一种光学元件驱动机构,以解决上述至少一个问题。

本公开提供一种光学元件驱动机构。光学元件驱动机构包括一固定部、一活动部、一驱动组件以及一感测组件。活动部连接包括一光轴的一光学元件,且可相对于固定部运动。驱动组件驱动活动部相对于固定部运动。感测组件感测活动部相对于固定部的运动。

在一些实施例中,固定部包括一底座。底座包括一底板以及一第一凸台。底板沿着垂直光轴的方向延伸。底板具有一开口。光轴通过开口。第一凸台设置于底板。感测组件包括一参考元件以及一感测元件。参考元件包括多对磁极。感测元件对应参考元件。感测元件设置于底座。第一凸台于光轴的最大尺寸大于感测元件于光轴的最大尺寸。

光学元件驱动机构还包括一弹性元件。活动部经由弹性元件活动地连接固定部。沿着光轴观察时,弹性元件与感测元件不重叠。弹性元件的部分设置于第一凸台。驱动组件驱动活动部相对于固定部沿着一第一方向在一运动范围内运动,在活动部位于运动范围内时,沿着垂直第一方向的一第二方向观察时,参考元件与感测元件在活动部的运动范围内不重叠。底座还包括设置于底板的一第二凸台,第二凸台比第一凸台更靠近感测元件,且第一凸台于光轴的最大尺寸不同于第二凸台于光轴的最大尺寸。底座还包括一止挡部,止挡部于光轴的尺寸介于第一凸台于光轴的尺寸与第二凸台于光轴的尺寸之间。沿着垂直光轴的方向观察时,感测元件并未突出于第二凸台。感测元件于光轴的最大尺寸大于第二凸台于光轴的最大尺寸。底座还包括形成于第二凸台的一凹槽,且感测元件设置于凹槽。

光学元件驱动机构还包括一粘着元件。底座还包括形成于凹槽的一凹孔,粘着元件经由凹孔流至凹槽,且粘着元件不会流至第二凸台。光学元件驱动机构还包括一电路组件,且电路组件包括一内埋部以及一显露部,内埋部并未显露于底座,且显露部电性连接于感测元件。底板还包括邻近开口的一内侧面以及位于底板的外围的一外侧面,且电路组件的显露部的部分显露于内侧面以及外侧面。底座还包括一沟槽,容纳电路组件的显露部的部分。

光学元件驱动机构还包括一电性连接件。电性连接件设置于弹性元件,使得弹性元件电性连接于电路组件。感测元件设置于底座的一第一角落,而电性连接件并非设置于第一角落。沿着光轴观察时,电路组件围绕底板的开口。电路组件包括一第一段部以及一第二段部,位于感测元件的不同侧,沿着光轴观察时,第一段部围绕底板的开口的部分对应到开口的一圆弧,且圆弧大于180°。

本公开的有益效果在于,本公开提供一种光学元件驱动机构。感测组件可感测活动部相对于固定部的运动,达到闭路回馈。感测组件设置于底座,可省略电路板,降低噪声并达到小型化。底座具有特殊结构,包括底板、第一凸台、第二凸台等特征,以提升结构强度,并达到保护感测组件,提供第二弹性元件产生形变的空间等效果。

附图说明

当阅读附图时,从以下的详细描述能最佳理解本公开的各方面。应注意的是,根据业界的标准作法,各种特征并未按照比例绘制。事实上,可任意的放大或缩小元件的尺寸,以做清楚的说明。

图1是电子装置以及光学元件驱动机构的示意图。

图2是光学元件驱动机构以及光学元件的立体图。

图3是光学元件驱动机构的分解图。

图4是底座的立体图。

图5是电路组件以及感测元件的俯视图。

图6是电路组件以及底座的俯视图。

图7是承载座的立体图。

图8是承载座的仰视图。

图9是第二弹性元件的俯视图。

图10是驱动组件的示意图。

图11是感测组件的示意图。

图12是第二弹性元件、底座以及感测元件的立体图。

图13以及图14是第二弹性元件、底座以及感测元件的示意图。

图15是另一光学元件驱动机构的驱动组件的分解图。

图16是另一光学元件驱动机构的驱动组件的示意图。

图17是另一光学元件驱动机构的底座以及感测元件的俯视图。

图18是另一光学元件驱动机构的感测组件的示意图。

附图标记如下:

1,1’:光学元件驱动机构

2:光学元件

10,10’:外壳

11:开口

12:顶壁

13:侧壁

14:防旋转结构

20,20’:第一弹性元件

30,30’:磁性元件

40,40’:线圈

50,50’:承载座

51:穿孔

52:绕线部

53:上止挡部

54:上连接部

55:下止挡部

56:下连接部

57:容纳部

60,60’:参考元件

61,63:扇区

62:空乏区

65:配重块

70,70’:第二弹性元件

71:固定部连接部

72:活动部连接部

73:变形部

74:孔洞

75:电性连接部

80,80’:电路组件

81:第一段部

82:第二段部

83:第三段部

85:接脚

90,90’:底座

91:底板

92:凸柱

93:止挡部

94:第一凸台

95:连接部

96:第二凸台

97,97’:凹槽

98:凹孔

99:沟槽

100,100’:感测元件

105:配重件

110:电性连接件

200:电子装置

911:开口

912:内侧面

913:外侧面

c,c’:中心轴

d,d’:驱动组件

i,i’:固定部

l:入射光

l’:出射光

m,m’:活动部

o:光轴

r1:第一区

r2:第二区

r3:第三区

s,s’:感测组件

具体实施方式

以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例,并叙述各个构件以及排列方式的特定范例,以实施本公开的不同特征。例如,若本说明书叙述了第一特征形成于第二特征“之上”或“上方”,即表示可包含第一特征与第二特征是直接接触的实施例,亦可包含了有附加特征形成于第一特征与第二特征之间,而使第一特征与第二特征未直接接触的实施例。在说明书以及权利要求中的序数,例如“第一”、“第二”等,并没有顺序上的先后关系,其仅用于标示区分二个具有相同名字的不同元件。除此之外,在本公开的不同范例中,可能使用重复的符号或字母。

实施例中可能使用相对性的空间相关用词,例如:“在…下方”、“下方”、“在…上方”、“上方”等用词,是为了便于描述附图中元件或特征与其他元件或特征之间的关系。除了在附图中示出的方位外,这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可被转向不同方位(旋转90度或其他方位),则在此使用的空间相关词亦可依此相同解释。

现配合附图说明本公开的实施例。

图1是一电子装置200以及一光学元件驱动机构1的示意图。电子装置200可为一智能型手机、一平板计算机等。光学元件驱动机构1通常设置在电子装置200的顶部区域,以避免遮蔽电子装置200的显示屏幕。

图2是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构1以及一光学元件2的立体图。光学元件驱动机构1可驱动光学元件2运动,借以调整光学元件2的位置,以拍摄清晰的图像。在本技术领域中,光学元件驱动机构1可能被称为音圈马达(voicecoilmotor,vcm)。光学元件2可为一镜头,例如,透镜。光学元件2可由塑料或玻璃制成。光学元件2具有一光轴o。光轴o为穿过光学元件2的中心的虚拟轴线。

图3是光学元件驱动机构1的分解图。光学元件驱动机构1包括一固定部i、一活动部m、一驱动组件d以及一感测组件s。活动部m连接光学元件2,且可相对于固定部i运动。驱动组件d驱动活动部m相对于固定部i运动。感测组件s感测活动部m相对于固定部i的运动。

光学元件驱动机构1具有一中心轴c,中心轴c穿过光学元件驱动机构1的中心。值得注意的是,当光学元件2、光学元件驱动机构1与一感光元件(未图标)(例如:感光耦接检测器(charge-coupleddetector,ccd))对准(aligned)时,光学元件2的光轴o亦穿过光学元件驱动机构1的中心,使得光学元件2的光轴o与光学元件驱动机构1的中心轴c重合。

不过,由于光学元件2是装设于活动部m中,可能因为活动部m的运动、晃动、旋转、倾斜,使得光学元件2的光轴o与固定部i的中心轴c不重合。在附图以及说明书中将通过光轴o或中心轴c来辅助说明光学元件驱动机构1的相关特征。

在本实施例中,固定部i包括一外壳10、一电路组件80以及一底座90。活动部m包括一第一弹性元件20、一承载座50、二个第二弹性元件70。驱动组件d包括四个磁性元件30以及一线圈40。感测组件s包括一参考元件60以及一感测元件100。应理解的是,元件可依照用户需求增添或删减。

请搭配图4至图6来了解固定部i。图4是底座90的立体图。图5是电路组件80以及感测元件100的俯视图。图6是电路组件80以及底座90的俯视图。固定部i的外壳10、电路组件80以及底座90依序沿着中心轴c排列。外壳10位于电路组件80以及底座90上方。

外壳10可由金属或非金属材料制成,例如:塑料。由非金属材料制成的外壳10可阻绝电磁波。如此一来,可降低光学元件驱动机构1周遭的天线所产生的电磁波的干扰。外壳10与底座90连接,包括黏接、熔接等。外壳10与底座90连接之后内部形成的空间可容纳活动部m、驱动组件d、感测组件s等元件。

外壳10具有一开口11、一顶壁12、四个侧壁13以及二个防旋转结构14。开口11可让光学元件驱动机构1外部的一入射光l进入光学元件驱动机构1。顶壁12垂直于中心轴c,且顶壁12可能并非完全平坦的。侧壁13由顶壁12的外侧边缘(远离中心轴c)沿着中心轴c延伸。防旋转结构14由顶壁12的内侧边缘(接近中心轴c)沿着中心轴c延伸。二个防旋转结构14位于外壳10的对角在线,且可限制承载座50的旋转范围。当承载座50旋转到一定程度时,承载座50会接触防旋转结构14的其中一者,而无法继续旋转。

如图4所示,底座90包括一底板91、四个凸柱92、至少一止挡部93、至少一第一凸台94、至少一连接部95、一第二凸台96、至少一凹槽97。底板91定义为底座90于中心轴c上最远离顶壳10的平面部分。底板91沿着垂直光轴o的方向延伸,且包括一开口911。开口911可让入射光l通过光学元件驱动机构1而成为一出射光l’。也就是说,光轴o通过开口911。

凸柱92设置于底板91的角落。凸柱92的高度高出底座90的其他部分。也就是说,凸柱92较底座90的其他部分靠近外壳10的顶壁12。凸柱92的外侧表面(远离中心轴c)可与外壳10的侧壁13接触,以增加外壳10与底座90的接触面积,防止外壳10脱落。

在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括一阻尼元件(未图标),设置在承载座50与凸柱92之间。阻尼元件为凝胶等可吸收冲击的材料,且具有制震效果。凸柱92可具有类似阶梯的形状,以防止阻尼元件流动。当光学元件驱动机构1受到外力冲击时,阻尼元件可避免活动部m与固定部i之间发生过度猛烈的撞击。再者,阻尼元件更可协助承载座50于受到冲击时能快速地回到原本的位置,也可避免承载座50内的光学元件2无法稳定。因此,阻尼元件可改善承载座50运动时的反应时间以及精准度。

止挡部93设置于底板91的四周。止挡部93的高度低于凸柱92以及第一凸台94,但略高于第二凸台96。也就是说,止挡部93于光轴o的尺寸介于第一凸台94于光轴o的尺寸与第二凸台96于光轴o的尺寸之间。止挡部93可限制承载座50的运动范围。当承载座50运动到极限时,承载座50会接触止挡部93,使得承载座50无法继续朝着靠近底座90的方向运动。

第一凸台94设置于底板91的角落,并邻近于凸柱92。就底座90的元件而言,第一凸台94的高度仅次于凸柱92。连接部95设置于第一凸台94。连接部95可为一突起。第二弹性元件70的部分固定地设置于第一凸台94。连接部95可加强第二弹性元件70与底座90的第一凸台94的连接。

第二凸台96设置于底板91。第二凸台96的高度低于凸柱92、第一凸台94以及止挡部93,但略高于底板91。也就是说,第一凸台94于光轴o的最大尺寸不同于第二凸台96于光轴o的最大尺寸。

凹槽97形成于第二凸台96。感测元件100以表面黏着技术(surfacemounttechnology,smt)等方式设置于凹槽97。在一些实施例中,底座90还包括形成于凹槽97的一凹孔98(仅在图4中示出)。凹孔98利于设置一粘着元件(未图标),以加强感测元件100与底座90的连接。粘着元件可经由凹孔98流至凹槽97,且粘着元件不会流至第二凸台96。

粘着元件可为黏接材料、导电材料或绝缘材料,例如:树脂材料。粘着元件可黏着不同的组件。除此之外,粘着组件通常具有良好的弹性以及包覆力,施加粘着组件至组件上可保护组件,并降低粉尘、水气等杂质进入组件的机率。若粘着元件为绝缘材料时,可达到绝缘效果。施加粘着元件的操作一般称为“点胶”,可通过人工以及机械两种方式进行。

如图5以及图6所示,电路组件80的部分以埋入成形(insertmolding)的方式形成于底座90。电路组件80由金属制成。电路组件80大致上围绕底板91的开口911。电路组件80包括至少一第一段部81、至少一第二段部82以及至少一第三段部83。第一段部81与第二段部82接触感测元件100,且位于感测元件100的不同侧。第三段部83则不接触感测元件100。在本实施例中,光学元件驱动机构1包括二个第一段部81、二个第二段部82以及二个第三段部83。

沿着光轴o或中心轴c观察时,第一段部81围绕底板91的开口911的部分可对应到开口911的一圆弧,且圆弧大于180°。相对地,第二段部82围绕底板91的开口911的部分所对应到开口911的圆弧则小于180°。

除此之外,电路组件80包括多个接脚85。在本实施例中,第一段部81、第二段部82以及第三段部83分别包括二个接脚85。接脚85是用以让电流流入以及流出光学元件驱动机构1。因此,电路组件80是作为底座90的导线。第一段部81以及第二段部82电性连接于感测元件100。第三段部83电性连接于第二弹性元件70。

如图6所示,电路组件80并未显露于底座90的部分可称为至少一内埋部86(以虚线示出),而电路组件80显露于底座90的部分可称为至少一显露部87。第一段部81以及第二段部82中的显露于底座90的凹槽97的显露部87电性连接于感测元件100。在本实施例中,感测元件100包括四个接脚(未图示),以分别电性连接于第一段部81以及第二段部82中显露于底座90的凹槽97的四个显露部87。

底板91包括邻近开口911的一内侧面912以及位于底板91的外围的一外侧面913。电路组件80的显露部87的部分显露于内侧面912或外侧面913。另外,底座90可还包括邻近于第二凸台96的一沟槽99,以容纳电路组件80的显露部87的部分。

请一并参考图7至图9来了解活动部m。图7是承载座50的立体图。图8是承载座50的仰视图。图9是第二弹性元件70的俯视图。活动部m的第一弹性元件20、承载座50、第二弹性元件70依序沿着中心轴c排列。

如图7以及图8所示,承载座50包括一穿孔51、至少一绕线部52、至少一上止挡部53、至少一上连接部54、至少一下止挡部55、至少一下连接部56以及至少一容纳部57。

穿孔51贯穿整个承载座50,以承载光学元件2。穿孔51与光学元件2之间可配置有相互对应的螺牙结构,使得光学元件2固定于承载座50。

在本实施例中,二个绕线部52设置于承载座50的不同侧,且朝向外壳10的侧壁13延伸。线圈40的引线缠绕于绕线部52,通过一电性连接件110(仅在图9中示出)可使得线圈40电性连接于其他元件(例如:第二弹性元件70)。电性连接件110包括任何可使零件彼此电性连接的材料,例如,金属。根据本公开的一些实施例,若电性连接件110具有曲面形状,则可更方便地且更确实地设置于第二弹性元件70。例如,电性连接件110为一锡球(solderball)。

沿着垂直于中心轴c的方向观察时,绕线部52的形状为矩形,可防止线圈40的引线脱离。例如,若绕线部52的形状为正方形,在活动部m运动时,线圈40的引线可能因为容易旋转而脱离。除此之外,绕线部52进一步包括一凸部521,这样的设计也可帮助防止线圈40的引线脱离。

上止挡部53设置于承载座50的顶面的四周。沿着垂直中心轴c的方向观察时,上止挡部53的顶面是整个承载座50最靠近外壳10的顶壁12的部分。上止挡部53可限制承载座50的运动范围。当承载座50运动到极限时,上止挡部53会接触外壳10的顶壁12,使得承载座50无法继续朝着靠近外壳10的顶壁12的方向运动。上连接部54设置于靠近穿孔51的位置。上连接部54可为一突起。第一弹性元件20的部分固定地设置于承载座50的顶面,且上连接部54可加强第一弹性元件20与承载座50的顶面的连接。

下止挡部55设置于承载座50的底面的四周。沿着垂直中心轴c的方向观察时,下止挡部55的底面是整个承载座50最靠近底座90的部分。下止挡部55可限制承载座50的运动范围。当承载座50运动到极限时,下止挡部55会接触底座90,使得承载座50无法继续朝着靠近底座90的方向运动。在一些实施例中,下止挡部55会接触底座90的止挡部93。

承载座50的上止挡部53、下止挡部55以及底座90的止挡部93可有效分散撞击力,提升光学元件驱动机构1整体的稳定性。而且,上止挡部53、下止挡部55以及止挡部93的数量、位置可依据实际需求进行调整。在一些实施例中,仅有承载座50或底座90中的一者具有止挡部。

下连接部56设置于靠近穿孔51的位置。下连接部56可为一突起。第二弹性元件70的部分固定地设置于承载座50的底面,且下连接部56可加强第二弹性元件70与承载座50的底面的连接。容纳部57形成于承载座50的底面。参考元件60设置于容纳部57。

承载座50通过第一弹性元件20以及第二弹性元件70活动地连接底座90。第一弹性元件20以及第二弹性元件70由弹性或具有延展性的材料制成,例如,金属。在本领域中,第一弹性元件20以及第二弹性元件70可能被称为“弹片”、“簧片”、“板簧片”等。

如图9所示,每一个第二弹性元件70包括二个固定部连接部71、二个活动部连接部72以及二个变形部73。固定部连接部71固定地设置于固定部i,例如,固定部连接部71设置于固定部i的底座90的第一凸台94。活动部连接部72固定地设置于活动部m,例如,活动部连接部72设置于活动部m的承载座50的底面。变形部73连接固定部连接部71以及活动部连接部72。

当固定部连接部71连接固定部i且活动部连接部72连接活动部m时,第二弹性元件70主要通过变形部73的延长或缩短以达到与第一弹性元件20弹性地夹持承载座50的目的。

从虎克定律(hooke'slaw)可得知,在弹性范围内,弹性体的变形量与外力呈现线性关系,而外力与变形量的比值则为弹性系数,也就是弹性系数为每单位长度变形需要的外力,弹性系数愈大代表愈难变形。变形部73具有轴向弹性系数以及侧向弹性系数,分别地定义为沿着平行于光轴o的方向的弹性系数以及沿着垂直于光轴o的方向的弹性系数。其中,侧向弹性系数是设计成大于轴向弹性系数,使得在垂直于光轴o的方向上,第二弹性元件70不易变形,而在平行于光轴o的方向上,第二弹性元件70容易变形,这样的设计可稳固地连接固定部i以及活动部m,并可防止第二弹性元件70断裂。

另外,第二弹性元件70包括至少一孔洞74以及至少一电性连接部75。孔洞74以及电性连接部75的形状不限于所示的实施例。孔洞74设置于固定部连接部71以及活动部连接部72。底座90的连接部95可穿过固定部连接部71上的孔洞74,以加强第二弹性元件70的固定部连接部71与底座90的连接。类似地,承载座50的下连接部56可穿过活动部连接部72上的孔洞74,以加强第二弹性元件70的活动部连接部72与承载座50的连接。

电性连接部75用以设置电性连接件110,使得第二弹性元件70电性连接于底座90中的电路组件80。值得注意的是,在本实施例中,感测元件100与电性连接件110设置于底座90的不同角落,以简化通电的步骤。

第一弹性元件20也包括固定地设置于固定部i的部分、固定地设置于活动部m的部分以及可变形的部分。具体地,第一弹性元件20的部分固定地连接底座90的凸柱92的顶面以及承载座50的顶面。

在活动部m相对于固定部i运动时,通过第一弹性元件20以及第二弹性元件70的夹持,可限制承载座50的运动范围,避免光学元件驱动机构1运动或受到外力冲击时,承载座50由于碰撞到外壳10或底座90而造成承载座50以及在其内的光学元件2损坏。

接着,请一并参考图10来了解驱动组件d。图10是驱动组件d的示意图。驱动组件d的磁性元件30以及线圈40的位置相互对应。具体地,磁性元件30围绕线圈40,而线圈40围绕承载座50。沿着垂直于中心轴c的方向观察时,磁性元件30、线圈40、承载座50至少部分重叠,以降低光学元件驱动机构1于中心轴c的尺寸,达到小型化。

除此之外,为了避免磁性元件30接触承载座50的绕线部52,磁性元件30可能以闪避绕线部52的方式设置,使得其中二个相对的磁性元件30呈现如图9中不对称的配置。由于这样的配置使得绕线部52可设置于承载座50的侧边,而无须设置于承载座50的顶面或底面,而可降低光学元件驱动机构1于中心轴c的尺寸,达到小型化。

每一个磁性元件30为矩形形状,而线圈40为多边形形状。磁性元件30可为一磁铁,例如:永久磁铁。磁性元件30的一对磁极(n极、s极)的排列方向与光轴o垂直。在此图示的磁极仅供说明且本公开不限于此。也就是说,线圈40感受到磁性元件30所产生的磁场大致上垂直于光轴o。当电流通入线圈40时,磁性元件30与线圈40之间可产生平行于光轴o的磁力,进而驱动承载座50及在其内的光学元件2沿着平行于光轴o的方向运动,以达成自动对焦。

接着,请一并参考图11来了解感测组件s。图11是感测组件s的示意图,其中磁力线以虚线示意地示出。感测组件s的参考元件60以及感测元件100的位置相互对应。如前所述,参考元件60设置于承载座50的底面的容纳部57,而感测元件100设置于底座90的凹槽97。

参考元件60可为一磁性元件,例如:永久磁铁。在本实施例中,参考元件60包括多对磁极。感测元件100可为霍尔传感器(hallsensor)、巨磁阻(giantmagnetoresistance,gmr)传感器或穿隧磁阻(tunnelingmagnetoresistance,tmr)传感器等。相较于霍尔传感器,磁阻传感器具有较佳的精度以及较低的功耗。

如图11所示,沿着中心轴c观察时,参考元件60与感测元件100至少部分重叠。参考元件60包括至少二个扇区(magneticdomain)61、63以及位于扇区61与扇区63之间的一空乏区62。在制造多极磁铁时,仅会对扇区61以及扇区63进行充磁,故会形成空乏区62。扇区61以及扇区63分别具有一对n极以及s极。

通过将参考元件60设计为具有多个扇区的多极磁铁,使得参考元件60的磁力线更加紧密,在不增加参考元件60的体积的情况下,可更进一步地提升感测的精准度。由此亦可缩小参考元件60的尺寸,进而降低光学元件驱动机构1的耗电量,且能够达到小型化的效果。

扇区61的s极面对感测元件100,而扇区63的n极面对感测元件100。值得注意的是,在一些其他实施例中,扇区61的n极面对感测元件100,而扇区63的s极面对感测元件100。

由于磁力线从n极指向s极,通过磁力线指向可大致将参考元件60面对感测元件100的一侧的磁力线分为一第一区r1、一第二区r2以及一第三区r3。在第一区r1中,参考元件60的磁力线是从扇区61的n极指向扇区61的s极。在第二区r2中,参考元件60的磁力线是从扇区63的n极指向扇区61的s极。在第三区r3中,参考元件60的磁力线是从扇区63的n极指向扇区63的s极。而且,在第一区r1、第二区r2以及第三区r3中磁力线疏密程度可能不同。

当承载座50沿着光轴o在一运动范围内运动时,设置于承载座50的参考元件60亦相对于感测元件100沿着平行于光轴o的方向运动,使得感测元件100感测到具变化的磁场(包括磁力线密度变化及/或磁力线方向变化)。当承载座50位于运动范围内时,沿着垂直光轴o的方向观察时,参考元件60与感测元件100在承载座50的运动范围内不重叠。

值得注意的是,邻近于参考元件60的磁性元件30也会提供固定的磁场。感测元件100所感测到的磁场是来自于邻近于参考元件60的磁性元件30的固定的磁场以及来自于参考元件60的变化的磁场的叠加。通过感测元件100所感测到的磁力线密度变化及/或磁力线方向变化,可精确得知承载座50的位置。

在公知的一些光学元件驱动机构中,往往需要将感测组件设置在一电路板上。本公开将感测元件100设置于底座90而省略了电路板,且不需额外安排设置感测元件100的空间,故可降低噪声、减轻重量并达到小型化。

在一些实施例中,光学元件驱动机构1包括二个感测组件s,设置在光学元件驱动机构1相对的二个角落上(对角在线),以进一步提升感测精度。另外,可根据实际需求调整感测组件s的数量。除此之外,感测组件s亦可设置在光学元件驱动机构1的侧边。

在本实施例中,光学元件驱动机构1还包括一配重块65以及一配重件105。配重块65可由与参考元件60密度相近的材料制成。例如,配重块65可为一磁铁或一金属。配重块65设置于承载座50,并与参考元件60相对,以达到重量平衡。在一些实施例中,参考元件60以及配重块65分别设置于承载座50的底面相对的二个角落上(对角在线)的不同容纳部57。配重件105可由与感测元件100密度相近的材料制成。配重件105设置于底座90,并与感测元件100相对,以达到重量平衡。在一些实施例中,感测元件100以及配重件105分别设置于底座90的顶面相对的二个角落上(对角在线)的不同凹槽97。

接下来,请参考图12至图14,以了解第二弹性元件70、底座90以及感测元件100之间的位置关系。图12是第二弹性元件70、底座90以及感测元件100的立体图。图13以及图14是第二弹性元件70、底座90以及感测元件100的示意图。如图12至图14所示,第二凸台96比第一凸台94更靠近感测元件100,且第一凸台94以及第二凸台96可保护感测元件100。

第一凸台94于光轴o的最大尺寸大于感测元件100于光轴o的最大尺寸。在本实施例中,沿着垂直光轴o的方向观察时,感测元件100并未突出于第二凸台96。不过,在其他实施例中,感测元件100于光轴o的最大尺寸大于第二凸台96于光轴o的最大尺寸,使得感测元件100突出于第二凸台96。

由于固定部连接部71设置于第一凸台94,且第一凸台94高于底板91,可提供第二弹性元件70的变形部73产生形变的空间。另外,如图14所示,沿着光轴o观察时,第二弹性元件70与感测元件100不重叠。换句话说,第二弹性元件70的变形部73闪避感测元件100。而且,第二弹性元件70与底座90相隔一距离。

值得注意的是,在光学元件驱动机构1组装完成后,通常会进行信赖性测试、可靠性测试等,例如,翻转光学元件驱动机构1,以确保光学元件驱动机构1的各元件的稳定性。这些测试会使得活动部m相对于固定部i移动、旋转等。第一弹性元件20以及第二弹性元件70也会产生形变。通过第一凸台94的设计,当第二弹性元件70产生形变时,第二弹性元件70并不会接触到底座90,可避免因为元件互相撞击造成损坏的问题,也可避免元件互相撞击产生粒子或碎屑造成成像具有黑点的问题。

接下来,在此详细描述流经光学元件驱动机构1的电流顺序。接脚85可供不同方向的电流流入或流出。根据所欲修正的位移方向,例如,承载座50朝向或远离底座90运动来控制电流的方向。在本实施例中,其中四个接脚85电性连接于感测元件100。四个接脚85中的其中二个接脚85是输入电源的接脚,可供应感测元件100作用时所需的电流。四个接脚85中的另外二个接脚85可输出感测到的信号。

首先,由光学元件驱动机构1外部的一电源(未图示)输入的电流流入接脚85,再流经与此接脚85连接的电路组件80,并流经电性连接至电路组件80的感测元件100。之后,感测元件100将感测到的结果以电流的形式输出至接脚85,并输出至一驱动集成电路(driverintegratedcircuit,driveric)(未图示)。电源以及驱动集成电路可整合为一中央处理单元(centralprocessunit,cpu)。

通过并未电性连接至感测元件100的其余二个接脚85中的其中一者,驱动集成电路将所欲修正的电流信号流到连接的电路组件80,并在第二弹性元件70的电性连接部75通过电性连接件110流到第二弹性元件70。如前所述,第二弹性元件70在承载座50的绕线部52与线圈40电性连接,故电流随后流经线圈40,且线圈40是根据修正后的电流信号与磁性元件30产生电磁驱动力,达到闭路回馈。接下来,电流流到相对侧的绕线部52,并依序流经相对侧的第二弹性元件70、电路组件80、并未电性连接至感测元件100的其余二个接脚85中的另外一者,最终流出光学元件驱动机构1。

因此,通过感测组件s的感测,可修正驱动组件d的驱动信号,达到闭路回馈,进而完成良好的位移修正、位移补偿等。

接下来,将描述另一光学元件驱动机构1’,其中相同或类似的元件以类似的符号表示,且可执行相同或类似的功能,相关内容不再赘述。

图15是另一光学元件驱动机构的驱动组件1’的分解图。类似于光学元件驱动机构1,光学元件驱动机构1’包括一固定部i’、一活动部m’、一驱动组件d’以及一感测组件s’。固定部i’、活动部m’、驱动组件d’以及感测组件s’沿着穿过光学元件驱动机构1’的中心的一中心轴c’排列。活动部m’连接光学元件2,且可相对于固定部i’运动。驱动组件d’驱动活动部m’相对于固定部i’运动。感测组件s’感测活动部m’相对于固定部i’的运动。

类似于光学元件驱动机构1,固定部i’包括一外壳10’、一电路组件80’以及一底座90’。活动部m包括一第一弹性元件20’、一承载座50’、二个第二弹性元件70’。驱动组件d’包括二个磁性元件30’以及一线圈40’。感测组件s’包括一参考元件60’以及一感测元件100’。

光学元件驱动机构1’与光学元件驱动机构1的主要差异在于驱动组件d’的磁性元件30’的数量、感测组件s’的设置位置以及参考元件60’的磁极配置。

图16是光学元件驱动机构1’的驱动组件d’的示意图。如图16所示,光学元件驱动机构1’的驱动组件d’仅具有二个磁性元件30’,对称地设置于相对二侧,可达到减轻光学元件驱动机构1’的重量、降低成本等效果。

图17是光学元件驱动机构1’的底座90’以及感测元件100的俯视图。如图17所示,用以设置感测元件100’的一凹槽97’的位置不同于凹槽97的位置。凹槽97’的边缘大致上平行于底座90’的边缘,且感测元件100’的边缘大致上平行于凹槽97’的边缘。值得注意的是,参考元件60’的位置是对应于感测元件100’的位置,故用以设置参考元件60’的一容纳部(未图标)的位置也不同于容纳部57的位置。

图18是光学元件驱动机构1’的感测组件s’的示意图。参考元件60’可为一永久磁铁。不同于参考元件60,参考元件60’仅包括一对n极以及s极。类似地,光学元件驱动机构1’的感测元件100’所感测到的磁场是来自于邻近于参考元件60’的磁性元件30’的固定的磁场以及来自于参考元件60’的变化的磁场的叠加。

综上所述,本公开提供一种光学元件驱动机构。感测组件可感测活动部相对于固定部的运动,达到闭路回馈。感测组件设置于底座,可省略电路板,降低噪声并达到小型化。底座具有特殊结构,包括底板、第一凸台、第二凸台等特征,以提升结构强度,并达到保护感测组件,提供第二弹性元件产生形变的空间等效果。

前述内文概述了许多实施例的特征,使本技术领域中技术人员可以从各个方面更佳地了解本公开。本技术领域中技术人员应理解的是,可轻易地以本公开为基础来设计或修饰其他工艺以及结构,并以此达到相同的目的及/或达到与在此介绍的实施例等相同的优点。本技术领域中技术人员亦应理解这些相等的结构并未背离本公开的精神与范围。在不脱离本公开的精神和范畴内,可作更动、替代与润饰。除此之外,本公开的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例,每一权利要求构成单独的实施例,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。

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