光学元件驱动机构的制作方法

1.本公开涉及一种光学元件驱动机构，更具体地来说，本公开尤其涉及一种用于电子装置的光学元件驱动机构。


背景技术：

2.随着科技的发展，现今许多电子装置(例如电脑或平板电脑)皆具有照相或录影的功能。然而，当需要将焦距较长的光学元件(例如镜头)设置于前述电子装置中时，会造成电子装置厚度的增加，不利于电子装置的轻薄化。有鉴于此，如何设计可使电子装置轻薄化的光学元件驱动机构及光学装置始成为一重要的课题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种光学元件驱动机构，以解决上述至少一个问题。
4.为了解决上述公知的问题点，本公开提供一种光学元件驱动机构，包括一第一活动部、一第二活动部以及一第三活动部。第一活动部连接一第一光学元件。第二活动部连接包括一光轴的一第二光学元件。第三活动部连接一第三光学元件。第一光学元件、第二光学元件及第三光学元件沿光轴排列。当沿着垂直于光轴的方向观察时，第二光学元件位于第一光学元件及第三光学元件之间。
5.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括一固定部连接一第四光学元件。第一光学元件、第二光学元件、第三光学元件及第四光学元件沿该光轴排列。当沿着垂直于光轴的方向观察时，第一光学元件位于第二光学元件及第四光学元件之间。第一活动部包括一第一活动部限位元件，且第二活动部包括一第二活动部限位元件。当沿着垂直于光轴的方向观察时，第一活动部限位元件与第二活动部限位元件的一最短距离小于第一光学元件与第二光学元件的一最短距离。
6.在本公开的一实施例中，当第一活动部限位元件接触第二活动部限位元件时，第一光学元件不接触第二光学元件。
7.在本公开的一实施例中，第四光学元件具有一第四光学元件顶侧以及相对于第四光学元件顶侧的一第四光学元件底侧。第四光学元件底侧面对第一光学元件。第四光学元件顶侧的一面积大于第四光学元件底侧的一面积。
8.在本公开的一实施例中，第二光学元件具有一第二光学元件顶侧以及相对于第二光学元件顶侧的一第二光学元件底侧。第二光学元件顶侧面对第一光学元件。第二光学元件顶侧的一面积小于第二光学元件底侧的一面积。
9.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括一固定部。固定部包括一框架，且活动部包括一第三光学元件承载座。框架容纳有第二活动部，且第三光学元件承载座容纳有第三光学元件。
10.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括一第一支撑元件。第一支撑元件位在框架及第三光学元件承载座之间。框架不直接接触第三光学元件承载座。
11.在本公开的一实施例中，第一支撑元件可沿垂直于光轴的一第一轴移动。
12.在本公开的一实施例中，固定部还包括一底板。第三光学元件承载座位于框架及底板之间。第三光学元件承载座不直接接触底板。
13.在本公开的一实施例中，第一支撑元件可沿垂直于光轴的一第一轴以及垂直于光轴及第一轴的一第二轴移动。
14.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括一第二支撑元件。第二支撑元件位在第三光学元件承载座及底板之间。
15.在本公开的一实施例中，第二支撑元件可沿垂直于光轴的一第一轴以及垂直于光轴及第一轴的一第二轴移动。
16.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括一第一支撑元件以及一弹性组件。框架接触弹性组件。第一支撑元件连接至弹性组件，且第一支撑元件连接至第三光学元件承载座。框架不直接接触第三光学元件承载座。
17.在本公开的一实施例中，第一光学元件自动对准第二光学元件，第二光学元件自动对准第三光学元件，且第四光学元件自动对准第二光学元件。
18.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括一固定部。固定部包括一外框，且外框包括一外框顶面开口。第四光学元件的一第四光学元件顶侧显露于外框顶面开口。
19.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括一固定部。固定部包括一外框，且外框包括一外框侧壁开口。控制第一活动部的一第一电路元件显露于外框侧壁开口。
20.在本公开的一实施例中，固定部包括一外框，且外框包括一外框侧壁凹陷。控制第三光学元件的一第三电路元件显露于外框侧壁凹陷。
21.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括：一第一驱动组件，驱动第一光学元件的入光量；以及一第二驱动组件，驱动第二活动部相对固定部运动。当沿着平行于光轴的方向观察时，固定部为一多边形结构。第一驱动组件与第二驱动组件位于固定部的不同侧边。
22.在本公开的一实施例中，第一驱动组件包括一第一驱动磁性元件，且第二驱动组件包括一第二驱动磁性元件。固定部包括一第一侧边、一第二侧边以及一第四侧边。第二侧边与第四侧边平行，且第一侧边与第二侧边不平行。第一驱动磁性元件设置于第一侧边，且第二驱动磁性元件设置于第二侧边及第四侧边。
23.在本公开的一实施例中，光学元件驱动机构还包括：一第三驱动组件，驱动第三活动部相对固定部运动。第一驱动组件与第三驱动组件位于固定部的不同侧边。
24.本实用新型的有益效果在于，根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构可以在光轴及垂直于光轴的方向上调整光学元件的位置，并且可以调整入射到光学元件驱动机构的入光量，以提升光学元件驱动机构的成像品质。而且，根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构还可以有助于光学元件驱动机构与外部电性连接，并且还可以达到小型化的功效。
附图说明
25.为让本公开的上述和其它目的、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，作详细说明如下。
26.图1是根据本公开一些实施例的一电子装置的示意图。
27.图2是根据本公开一些实施例的一光学元件驱动机构的示意图，其中一外框以虚线表示。
28.图3是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
29.图4是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构的沿着图2的a-a’线的剖视图。
30.图5是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构的沿着图2的b-b’线的剖视图。
31.图6是根据本公开另一些实施例的光学元件驱动机构的示意图，其中外框以虚线表示。
32.图7是根据本公开另一些实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
33.附图标记如下：
34.1:电子装置
35.10:固定部
36.10a:第一侧边
37.10b:第二侧边
38.10c:第三侧边
39.10d:第四侧边
40.11:外框
41.12:底板
42.13:框架
43.20:第一活动部
44.21:第一光学元件承载座
45.25:第二活动部
46.26:第二光学元件承载座
47.30:第三活动部
48.31:第三光学元件承载座
49.35:第一驱动组件
50.36:第一驱动磁性元件
51.37:第一驱动线圈
52.40:第二驱动组件
53.41:第二驱动磁性元件
54.42:第二驱动线圈
55.45:第三驱动组件
56.46:第三驱动磁性元件
57.47:第三驱动线圈
58.50:支撑组件
59.51:第一支撑元件
60.52:第二支撑元件
61.55:弹性组件
62.56:第一弹性元件
63.57:第二弹性元件
64.60:电路组件
65.61:第一电路元件
66.63:第三电路元件
67.65:第一光学元件
68.70:第二光学元件
69.70a:第二光学元件顶侧
70.70b:第二光学元件底侧
71.75:第三光学元件
72.80:第四光学元件
73.80a:第四光学元件顶侧
74.80b:第四光学元件底侧
75.100:光学元件驱动机构
76.111:外框顶面开口
77.112:外框侧壁开口
78.113:外框侧壁凹陷
79.200:光学元件驱动机构
80.211:第一活动部限位元件
81.261:第二活动部限位元件
82.ax1:第一轴
83.ax2:第二轴
84.o:光轴
85.s1:最短距离
86.s2:最短距离
具体实施方式
87.以下说明本公开实施例的光学元件驱动机构。然而，可轻易了解本公开实施例提供许多合适的创作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公开，并非用以局限本公开的范围。
88.能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”等来叙述各种元件、层及/或部分，这些元件、层及/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的元件、层及/或部分。因此，以下讨论的一第一元件、层及/或部分可在不偏离本公开一些实施例的教示的情况下被称为一第二元件、层及/或部分。另外，为了简洁起见，在说明书中亦可不使用“第一”、“第二”等用语来区别不同元件。在不违背随附权利要求所界定的范围的情况下，权利要求所记载的第一元件及/或第二元件可解读为说明书中符合叙述的任何元件。
89.除非另外定义，在本文所使用的全部用语(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。
90.首先请参阅图1，图1是根据本公开一些实施例的电子装置1的示意图。如图1所示，本公开一些实施例的一光学元件驱动机构100可装设于一电子装置1内，用以照相或摄影，其中前述电子装置1例如可为智能手机或是数字相机，但本公开不限于此。应注意的是，图1中所示的光学元件驱动机构100与电子装置1的位置及大小关系仅为一示例，而非限制光学元件驱动机构100与电子装置1的位置及大小关系。实际上，光学元件驱动机构100可根据不同的需求而装设在此电子装置1中的不同位置。
91.请参阅图2，图2是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构100的示意图，其中外框以虚线表示。图3是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构100的爆炸图。
92.如图2及图3所示，光学元件驱动机构100可以包括一固定部10、一第一活动部20、一第二活动部25、一第三活动部30、一第一驱动组件35、一第二驱动组件40、一第三驱动组件45、一支撑组件50、一弹性组件55、一电路组件60、一第一光学元件65、一第二光学元件70、一第三光学元件75以及一第四光学元件80。第二光学元件可以具有一光轴o。
93.固定部10可以包括一外框11、一底板12以及一框架13。外框11可以设置在底板12上，进而形成一内部空间。框架13设置在此内部空间中。当沿着平行于光轴o的方向观察时，固定部10为一多边形结构。固定部10可以具有一第一侧边10a、一第二侧边10b、一第三侧边10c以及一第四侧边10d。
94.根据本公开一些实施例，第一侧边10a可以与第三侧边10c平行。根据本公开一些实施例，第二侧边10b可以与第四侧边10d平行。根据本公开一些实施例，第一侧边10a与第二侧边10b及第四侧边10d可以不平行。
95.外框11可以包括一外框顶面开口111、一外框侧壁开口112以及一外框侧壁凹陷113。外框顶面开口111位于外框11的顶表面，而外框侧壁开口112及外框侧壁凹陷113位于外框的侧壁。
96.根据本公开一些实施例，外框侧壁开口112可以与外框侧壁凹陷113位于不同的侧边。举例来说，如图2及图3所示，外框侧壁开口112可以位于固定部10的第一侧边10a，而外框侧壁凹陷113可以位于固定部10的第二侧边10b。
97.如此一来，可以有助于电路组件60电性连接到外部电路，并且可以有助于光学元件驱动机构100的小型化。
98.第一活动部20可以包括一第一光学元件承载座21。第二活动部25可以包括一第二光学元件承载座26。第三活动部30可以包括一第三光学元件承载座31。
99.第一驱动组件35可以包括一第一驱动磁性元件36以及一第一驱动线圈37。第二驱动组件40可以包括一第二驱动磁性元件41以及一第二驱动线圈42。第三驱动组件45可以包括一第三驱动磁性元件46以及一第三驱动线圈47。
100.根据本公开一些实施例，第一驱动组件35可以设置于固定部10的第一侧边10a。根据本公开一些实施例，第二驱动组件40可以设置于没有第一驱动组件35的侧边。根据本公开一些实施例，第三驱动组件45可以设置于没有第一驱动组件35的侧边。
101.第一驱动组件35的第一驱动磁性元件36可以设置在第一驱动线圈37和第一活动部20之间(图4)。
102.第一驱动组件35与第二驱动组件40可以设置于固定部10的不同侧边。例如，根据本公开一些实施例，第二驱动组件40的第二驱动磁性元件41及第二驱动线圈42可以设置于
固定部10的第二侧边10b及第四侧边10d；然而，设置有第一驱动组件35的第一驱动磁性元件36及第一驱动线圈37的固定部10的第一侧边10a并未设置有第二驱动组件40的第二驱动磁性元件41及第二驱动线圈42。
103.第一驱动组件35与第三驱动组件45可以设置于固定部10的不同侧边。例如，根据本公开一些实施例，第三驱动组件45的第三驱动磁性元件46及第三驱动线圈47可以设置于固定部10的第二侧边10b、第三侧边10c及第四侧边10d；然而，设置有第一驱动组件35的第一驱动磁性元件36及第一驱动线圈37的固定部10的第一侧边10a并未设置有第三驱动组件45的第三驱动磁性元件46及第三驱动线圈47。
104.通过前述的配置，可以将第一驱动组件35、第二驱动组件40及第三驱动组件45的交互影响最小化，使得第一驱动组件35、第二驱动组件40及第三驱动组件45的控制可以更精准。
105.根据本公开一些实施例，第三驱动线圈47可以设置对应于第二驱动磁性元件41，以与第二驱动线圈42共用第二驱动磁性元件41。如此一来，可以有助于使得光学元件驱动机构100的小型化。
106.支撑组件50可以包括一第一支撑元件51以及一第二支撑元件52。弹性组件55可以包括一第一弹性元件56以及一第二弹性元件57。电路组件60可以包括一第一电路元件61、一第二电路元件(未表示)、一第三电路元件63。
107.第一电路元件61可以通过接受外部电流来控制第一驱动组件35，进而控制并驱动第一活动部20及第一光学元件65。第二电路元件(未表示)可以通过接受外部电流来控制第二驱动组件40，进而控制并驱动第二活动部25及第二光学元件70。第三电路元件63可以通过接受外部电流来控制第三驱动组件45，进而控制并驱动第三活动部30及第三光学元件75。
108.如图2所示，根据本公开一些实施例，第一电路元件61可以显露于外框侧壁开口112。根据本公开一些实施例，第三电路元件63可以显露于外框侧壁凹陷113。
109.如此一来，可以有助于第一电路元件61和第三电路元件63与外部电路电性连接，并可以有助于使得光学元件驱动机构100的小型化。
110.根据本公开一些实施例，举例来说，第一光学元件65可以是光圈、遮版等。根据本公开一些实施例，举例来说，第二光学元件70可以是镜头。根据本公开一些实施例，举例来说，第三光学元件75可以是感光元件。根据本公开一些实施例，举例来说，第四光学元件80可以是镜头。应注意的是，第一光学元件65、第二光学元件70、第三光学元件75及第四光学元件80并不受限于本文所描述的范例。事实上，可以根据需求而选择适合的光学元件。
111.根据本公开一些实施例，第一光学元件65自动对准(active alignment，aa)第二光学元件70。根据本公开一些实施例，第二光学元件70自动对准第三光学元件75。根据本公开一些实施例，第四光学元件80自动对准第二光学元件70。如此一来，可以使得成像品质稳定，并且可以提升成像品质。
112.第一驱动组件35可以驱动第一活动部20及第一光学元件65，进而控制入射到第二光学元件70的入光量。第二驱动组件40可以驱动第二活动部25及第二光学元件70相对固定部10沿着光轴o运动。第三驱动组件45可以驱动第三活动部30相对固定部10沿着垂直于光轴o的第一轴ax1及/或沿着垂直于光轴o和第一轴ax1的第二轴ax2运动。
113.请参阅图4，图4是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构100的沿着图2的a-a’线的剖视图。
114.第一活动部20的第一光学元件承载座21可以连接第一光学元件65。第二活动部25的第二光学元件承载座26可以连接第二光学元件70。第三活动部30的第三光学元件承载座31可以连接第三光学元件75。固定部10的外框11可以连接第四光学元件80。
115.如图4所示，第一光学元件65、第二光学元件70、第三光学元件75及第四光学元件80沿光轴o排列。
116.当沿着垂直于光轴o的第一轴ax1及/或第二轴ax2观察时，第一光学元件65位于第二光学元件70及第四光学元件80之间。当沿着垂直于光轴o的第一轴ax1及/或第二轴ax2观察时，第二光学元件70位于第一光学元件65及第三光学元件75之间。
117.请继续参阅图4，第一活动部20的第一光学元件承载座21可以具有一第一活动部限位元件211，而且第二活动部25的第二光学元件承载座26可以一第二活动部限位元件261。
118.根据本公开一些实施例，当沿着垂直于光轴o的第一轴ax1及/或第二轴ax2观察时，第一活动部限位元件211与第二活动部限位元件261的一最短距离s1小于第一光学元件65与第二光学元件70的一最短距离s2。
119.也就是说，根据本公开一些实施例，当第一活动部限位元件211接触第二活动部限位元件261时，第一光学元件65不接触第二光学元件70。如此一来，可以避免第一光学元件65与第二光学元件70的接触，进而可以避免第一光学元件65与第二光学元件70的损害。
120.弹性组件55可以将第一活动部20的第一光学元件承载座21及第二活动部25的第二光学元件承载座26连接到固定部10的框架13。具体地说，弹性组件55的第一弹性元件56可以将第一光学元件承载座21连接到框架13的上部，而弹性组件55的第二弹性元件57可以将第二光学元件承载座26连接到框架13的下部。
121.如此一来，第一光学元件承载座21及第二光学元件承载座26可以得到支撑，且第二光学元件承载座26可以相对于框架13沿着光轴o运动。
122.如图4所示，第四光学元件80具有一第四光学元件顶侧80a以及一第四光学元件底侧80b。第四光学元件80的第四光学元件顶侧80a显露于外框11的外框顶面开口111，以接受来自外部的光线。第四光学元件底侧80b相对于第四光学元件顶侧80a，也就是说，第四光学元件顶侧80a与第四光学元件底侧80b面朝不同方向。
123.根据本公开一些实施例，第四光学元件底侧80b面对第一光学元件65。第四光学元件顶侧80a的一面积大于第四光学元件底侧80b的一面积。如此一来，可以使得第四光学元件80的尽量量增加，进而可以改善成像品质。
124.第二光学元件70具有一第二光学元件顶侧70a以及一第二光学元件底侧70b。第二光学元件底侧70b相对于第二光学元件顶侧70a，也就是说，第二光学元件顶侧70a与第二光学元件底侧70b面朝不同方向。
125.根据本公开一些实施例，第二光学元件顶侧70a面对第一光学元件65。第二光学元件顶侧70a的一面积小于第二光学元件底侧70b的一面积。如此一来，可以使得第二光学元件70有效接收来自第四光学元件80的光线，进而可以改善成像品质。
126.根据本公开一些实施例，框架13容纳有第二活动部25的第二光学元件承载座26，
而且第三光学元件承载座31容纳有第三光学元件75。
127.请参阅图5，图5是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构100的沿着图2的b-b’线的剖视图。
128.根据本公开一些实施例，第一支撑元件51可以是球体。第一支撑元件51可以位在框架13及第三光学元件承载座31之间，并且使得框架13不直接接触第三光学元件承载座31。如此一来，第三光学元件承载座31可以相对于框架13而运动。
129.根据本公开一些实施例，第一支撑元件51可以沿着第一轴ax1移动。根据本公开一些实施例，第一支撑元件51可以沿着第二轴ax2移动。根据本公开一些实施例，第一支撑元件51可以沿着第一轴ax1及第二轴ax2移动。
130.如此一来，可以调整第三光学元件75的位置，以改善成像品质。
131.如图5所示，第三光学元件承载座31位于框架13及底板12之间。根据本公开一些实施例，第二支撑元件52可以是球体。第二支撑元件52可以位在第三光学元件承载座31及底板12之间，并且使得第三光学元件承载座31不直接接触底板12。如此一来，第三光学元件承载座31可以相对于底板12而运动。
132.根据本公开一些实施例，第二支撑元件52可以沿着第一轴ax1移动。根据本公开一些实施例，第二支撑元件52可以沿着第二轴ax2移动。根据本公开一些实施例，第二支撑元件52可以沿着第一轴ax1及第二轴ax2移动。
133.如此一来，可以调整第三光学元件75的位置，以改善成像品质。
134.请参阅图6及图7，图6是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构200的示意图，其中外框以虚线表示。图7是根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构200的爆炸图。
135.光学元件驱动机构200的主要元件和配置与光学元件驱动机构100类似，其相似之处将不再重复。
136.如图6和图7所示，光学元件驱动机构200和光学元件驱动机构100的主要差异在于光学元件驱动机构200的第一支撑元件51不是球体，且光学元件驱动机构200可以不具有第二支撑元件52。
137.根据本公开一些实施例，光学元件驱动机构200的支撑组件50的第一支撑元件51可以是吊环线。第一支撑元件51可以连接到弹性组件55的第一弹性元件56，且第一支撑元件51可以连接到第三光学元件承载座31。
138.另外，根据本公开一些实施例，光学元件驱动机构200的支撑组件50可以不再具有第二支撑元件52。再者，框架13不直接接触第三光学元件承载座31，且底板12也不直接接触第三光学元件承载座31。
139.如此一来，第三光学元件承载座31可以相对于底板12及框架13沿着第一轴ax1及/或第二轴ax2运动，进而可以调整第三光学元件75的位置，以改善成像品质。
140.总的来说，根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构可以在光轴及垂直于光轴的方向上调整光学元件的位置，并且可以调整入射到光学元件驱动机构的入光量，以提升光学元件驱动机构的成像品质。而且，根据本公开一些实施例的光学元件驱动机构还可以有助于光学元件驱动机构与外部电性连接，并且还可以达到小型化的功效。
141.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，本领域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的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。