光学元件驱动机构的制作方法

文档序号:30367500发布日期:2022-06-10 23:29阅读:93来源:国知局
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。


背景技术:

2.随着科技的发展,现今许多电子装置(例如智能手机或数字相机)皆具有照相或录影的功能。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。
3.前述具有照相或录影功能的电子装置通常设有光学元件驱动机构,以驱动光学元件(例如为镜头)沿着光轴进行移动,进而达到自动对焦(auto focus,af)或光学防手震(optical image stablization,ois)的功能。光线可穿过前述光学元件在感光元件上成像。然而,现今移动装置的趋势是希望可具有较小的体积并且具有较高的耐用度,因此如何有效地降低光学元件驱动机构的尺寸以及提升其耐用度始成为一重要的课题。


技术实现要素:

4.本公开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。
5.本公开实施例提供一种光学元件驱动机构,包括活动部、固定部及驱动组件。活动部用以连接具有光轴的第一光学元件。活动部可相对固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动。沿着光轴观察时,光学元件驱动机构具有长条形的结构。
6.在一些实施例中,光学元件驱动机构用以设置于光学系统,光学系统用以接收沿着第一轴行进的光线,第一轴与光轴不平行。固定部包括第一外框以及第一底座。第一外框包括第一顶壁以及第一侧壁,第一顶壁具有板状结构,第一侧壁具有板状结构且与第一顶壁垂直。第一底座包括第一底板,第一底板具有板状结构,与第一顶壁平行。第一顶壁邻近第一光学模块,第一光学模块包括第二外框以及第二底座。第二外框包括第二顶壁、第二侧壁。第二顶壁具有板状结构。第二侧壁具有板状结构且与第二顶壁垂直。第二底座包括第二底板,第二底板具有板状结构,与第二顶壁平行。第一顶壁的一第一表面面朝第二侧壁。第一顶壁与第二侧壁平行。第一顶壁的一第一开口邻近第二侧壁。第二侧壁的一第二开口邻近第一顶壁。第一开口邻近第二开口。在第一轴上,第一开口的最大尺寸与第二开口的最大尺寸不同。第一底座与第一外框形成一第一容纳空间,用以容纳第一光学元件。第一外框具有金属材质。第一底座具有非金属材质。第二底座与第二外框形成第二容纳空间,用以容纳第一光学模块的第二光学元件。第二外框具有金属材质。第二底座具有非金属材质。第一底板与第二底板不平行。
7.在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括第一电路组件,电性连接第一光学元件。第一电路组件包括沿着第二轴延伸的第一段部、沿着第三轴延伸的第二段部、沿着第二轴延伸的第三段部、沿着第三轴延伸的第四段部、沿着第二轴延伸的第五段部、沿着第三轴延伸的第六段部以及沿着第二轴延伸的第七段部。第一光学元件经由第一电路组件活动地连接固定部。沿着光轴观察时,第一电路组件围绕活动部。第一段部具有板状结构。第二段
部具有板状结构,第二段部不平行于第一段部。第二段部与活动部之间具有间隙。第二段部与固定部之间具有间隙。其中沿着光轴观察时,光学元件驱动机构沿着第二轴延伸。第三轴与第二轴垂直。第三段部具有板状结构,第三段部不平行于第一段部。第三段部不平行于第二段部。第三段部与活动部之间具有间隙。第三段部与固定部之间具有间隙。第四段部具有板状结构,第四段部不平行于第三段部。第四段部与活动部之间具有间隙。第四段部与固定部之间具有间隙。第五段部具有板状结构,第五段部不平行于第四段部。第五段部与活动部之间具有间隙。第五段部与固定部之间具有间隙。第六段部具有板状结构,第六段部不平行于第五段部。第六段部与活动部之间具有间隙。第六段部与固定部之间具有间隙。第七段部具有板状结构,第七段部不平行于第六段部。第七段部不平行第五段部。第三轴与第一轴平行。
8.在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括第一制震元件,用以吸收活动部相对固定部的异常震动。第一制震元件具有树脂材质。第一制震元件直接接触第一电路组件。沿着光轴观察时,第一制震元件位于具有多边形结构的光学元件驱动机构的第一角落。第一制震元件直接接触固定部。第一制震元件直接接触第一电路组件的第一弯折处。
9.在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括第二制震元件,用以吸收活动部相对固定部的异常震动。第二制震元件具有树脂材质。第二制震元件直接接触第一电路组件。沿着光轴观察时,第二制震元件位于光学元件驱动机构的第一侧边。第二制震元件直接接触活动部。第二制震元件直接接触第三段部。
10.在一些实施例中,光学元件驱动机构还包括连接组件以及第三制震元件。活动部经由连接组件活动地连接固定部。第三制震元件用以吸收活动部相对固定部的异常震动。第三制震元件具有树脂材质。第三制震元件直接接触第一电路组件。沿着光轴观察时,第三制震元件位于光学元件驱动机构的第二角落。第三制震元件直接接触连接组件。第三制震元件直接接触第一电路组件的第二弯折部。
11.在一些实施例中,驱动组件包括:第一线圈、对应第一线圈的第一磁性元件、第二线圈、对应第二线圈的第二磁性元件、第三线圈以及对应第三线圈的第三磁性元件。光学元件驱动机构还包括用以感测活动部相对固定部的运动的第一感测元件、第二感测元件以及第三感测元件。沿着第一线圈的绕线轴观察时,第一线圈具有长条形的结构。沿着第一线圈的绕线轴观察时,第一线圈沿着第二轴延伸。沿着光轴观察时,第一磁性元件的中心与第一光学元件的中心不重叠。第一线圈与第一磁性元件用以产生第一驱动力。第一线圈的绕线轴平行于第二线圈的绕线轴。沿着第二线圈的绕线轴观察时,第二线圈具有长条形的结构。沿着第二线圈的绕线轴观察时,第一线圈的延伸方向不同于第二线圈的延伸方向。沿着第二线圈的绕线轴观察时,第二线圈沿着第三轴延伸。第二线圈与第二磁性元件用以产生第二驱动力。沿着第三线圈的绕线轴观察时,第三线圈具有长条形的结构。沿着第三线圈的绕线轴观察时,第三线圈沿着第二轴延伸。第三线圈的绕线轴与第一线圈的绕线轴平行。沿着第三线圈的绕线轴观察时,第一线圈、第三线圈沿着第二轴排列。沿着光轴观察时,第三磁性元件的中心与第一光学元件的中心不重叠。第三线圈与第三磁性元件用以产生第三驱动力。第一驱动力的方向与第三驱动力的方向平行。第一驱动力的方向与第二驱动力的方向垂直。第一驱动力的方向平行第三轴。第二驱动力的方向平行第二轴。第一线圈围绕第一感测元件。第一感测元件用以感测活动部相对固定部的直线运动。第二线圈围绕第二感测元
件。第二感测元件用以感测活动部相对固定部的直线运动。第三线圈围绕第三感测元件。第三感测元件用以感测活动部相对固定部的直线运动。沿着光轴观察时,第一感测元件、第三感测元件沿着第二轴排列。第一感测元件、第三感测元件用以感测活动部相对固定部的转动。
12.在一些实施例中,第一驱动力的方向与第三驱动力的方向相反。在光轴延伸的方向上,第一光学元件位于第一开口与第一线圈之间。沿着光轴观察时,第一磁性元件的中心与第一光学元件的中心距离大于第二磁性元件的中心与第一光学元件的中心距离。沿着光轴观察时,第一磁性元件、第二磁性元件沿着第二轴排列。在光轴延伸的方向上,第一光学元件位于驱动组件与第一开口之间。在第二轴延伸的方向上,第一线圈与第二线圈至少部分重叠。
13.在一些实施例中,沿着光轴观察时,第二磁性元件的中心与光学元件的中心不重叠。驱动组件还包括第四线圈、第四磁性元件,第四磁性元件对应第四线圈。第四线圈的绕线轴平行于第二线圈的绕线轴。沿着第四线圈的绕线轴观察时,第四线圈具有长条形的结构。沿着第四线圈的绕线轴观察时,第一线圈的延伸方向不同于第四线圈的延伸方向。沿着第四线圈的绕线轴观察时,第四线圈沿着第三轴延伸。第四线圈与第四磁性元件用以产生第四驱动力。第四驱动力的方向与第二驱动力的方向平行。沿着光轴观察时,第一光学元件的中心位于第一磁性元件、第三磁性元件之间。沿着光轴观察时,第一光学元件的中心位于第二磁性元件、第四磁性元件之间。
14.在一些实施例中,在光轴延伸的方向上,第四线圈位于第一光学元件与第一开口之间。在光轴延伸的方向上,第一光学元件位于第一开口与第一线圈之间。在第二轴延伸的方向上,第一光学元件位于第一线圈、第三线圈之间。在第二轴延伸的方向上,第一线圈、第四线圈不重叠。在第二轴延伸的方向上,第一磁性元件、第四磁性元件不重叠。
15.本公开的有益效果在于,本公开实施例提供一种光学元件驱动机构,包括活动部、固定部及驱动组件。活动部用以连接具有光轴的第一光学元件。活动部可相对固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动。沿着光轴观察时,光学元件驱动机构具有长条形的结构。由此,可达到光学防手震或自动对焦的功能,并且还可达到小型化。
附图说明
16.以下将配合所附附图详述本公开的实施例。应注意的是,依据在业界的标准做法,多种特征并未按照比例示出且仅用以说明例示。事实上,可能任意地放大或缩小元件的尺寸,以清楚地表现出本公开的特征。
17.图1是本公开一些实施例的光学系统的示意图。
18.图2a是光学元件驱动机构的示意图。
19.图2b是光学元件驱动机构的爆炸图。
20.图2c是光学元件驱动机构的俯视图。
21.图2d是沿着图2c的第二轴示出的剖面图。
22.图2e是光学元件驱动机构一些元件的俯视图。
23.图2f是光学元件驱动机构一些元件的俯视图。
24.图3a是光学元件驱动机构的示意图。
25.图3b是光学元件驱动机构的爆炸图。
26.图3c是光学元件驱动机构的俯视图。
27.图3d是沿着图3c的第二轴示出的剖面图。
28.图3e是光学元件驱动机构一些元件的示意图。
29.图4a是光学元件驱动机构的示意图。
30.图4b是光学元件驱动机构的爆炸图。
31.图4c是光学元件驱动机构的俯视图。
32.图4d是沿着图4c的第二轴示出的剖面图。
33.图4e是光学元件驱动机构一些元件的俯视图。
34.图5a是光学元件驱动机构的示意图。
35.图5b是光学元件驱动机构的爆炸图。
36.图5c是光学元件驱动机构的俯视图。
37.图5d是沿着图5c的第二轴示出的剖面图。
38.图5e是光学元件驱动机构一些元件的俯视图。
39.附图标记如下:
40.1000:光学系统
41.1001,2001,3001,4001,5001:光轴
42.1002:第一轴
43.1100,2000,3000,4000,5000:光学元件驱动机构
44.1110,2110,3110,4110,5110:第一外框
45.1111:第一顶壁
46.1112:第一侧壁
47.1113,2113,3113,4113,5113:第一开口
48.1120,2120,3120,4120,5120:第一底座
49.1121:第一底板
50.1130,2300,3300,4300,5300:第一光学元件
51.1140:第一容纳空间
52.1200:第一光学模块
53.1210:第二外框
54.1211:第二顶壁
55.1212:第二侧壁
56.1213:第二开口
57.1220:第二底座
58.1221:第二底板
59.1230:第二光学元件
60.1240:第二容纳空间
61.1300:光路调整元件
62.2002,3002,4002,5002:第二轴
63.2003,3003,4003,5003:第三轴
64.2100,3100,4100,5100:固定部
65.2111:第一侧边
66.2112:第一角落
67.2114:第二角落
68.2200,3200,4200,5200:活动部
69.2210,3210,4210,5210:第一承载元件
70.2220,3220,4220,5220:第二承载元件
71.2230,3230,4230,5230:第三承载元件
72.2310,3310,4310,5310:滤光元件
73.2410,3410,4410,5410:第一电路组件
74.2411:第一段部
75.2412:第二段部
76.2413:第三段部
77.2414:第四段部
78.2415:第五段部
79.2416:第六段部
80.2417:第七段部
81.2420,3420,4420,5420:第二电路组件
82.2431:第一弯折部
83.2432:第二弯折部
84.2500,3500,4500,5500:驱动组件
85.2501,3501,4501,5501:第一磁性元件
86.2502,3502,4502,5502:第二磁性元件
87.2503,3503,4503,5503:第三磁性元件
88.2511,3511,4511,5511:第一线圈
89.2512,3512,4512,5512:第二线圈
90.2513,3513,4513,5513:第三线圈
91.2521,3521,4521,5521:第一感测元件
92.2522,3522,4522,5522:第二感测元件
93.2523,3523,4523,5523:第三感测元件
94.2600,3600,4600,5600:连接组件
95.2610,3610,4610,5610:第一连接元件
96.2620,3620,4620,5620:第二连接元件
97.2701:第一制震元件
98.2702:第二制震元件
99.2703:第三制震元件
100.2704:第四制震元件
101.2705:第五制震元件
102.2706:第六制震元件
103.4504,5504:第四磁性元件
104.4514,5514:第四线圈
105.4524,5524:第四感测元件
106.5430:第三电路组件
具体实施方式
107.以下公开许多不同的实施方法或是范例来实行所提供的不同特征,以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本公开。当然这些实施例仅用以例示,且不该以此限定本公开的范围。举例来说,在说明书中提到第一特征部件形成于第二特征部件之上,其可包括第一特征部件与第二特征部件是直接接触的实施例,另外也可包括于第一特征部件与第二特征部件之间另外有其他特征的实施例,换句话说,第一特征部件与第二特征部件并非直接接触。
108.此外,在不同实施例中可能使用重复的标号或标示,这些重复仅为了简单清楚地叙述本公开,不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外,在本公开中的在另一特征部件之上形成、连接到及/或耦接到另一特征部件可包括其中特征部件形成为直接接触的实施例,并且还可包括其中可形成插入上述特征部件的附加特征部件的实施例,使得上述特征部件可能不直接接触。此外,其中可能用到与空间相关用词,例如“垂直的”、“上方”、“上”、“下”、“底”及类似的用词(如“向下地”、"向上地"等),这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系,这些空间相关用词旨在涵盖包括特征的装置的不同方向。
109.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,除非在此有特别定义。
110.再者,说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词,以修饰权利要求的元件,其本身并不意含及代表该请求元件有任何之前的序数,也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序,多个所述序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能作出清楚区分。
111.此外,在本公开一些实施例中,关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等,除非特别定义,否则可指两个结构直接接触,或者亦可指两个结构并非直接接触,其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动,或者两个结构都固定的情况。
112.图1是本公开一些实施例的光学系统1000的示意图。光学系统1000例如可为潜望式的摄像模块,并且主要可包括光学元件驱动机构1100、第一光学模块1200以及光路调整元件1300。光学元件驱动机构1100可包括第一外框1110、第一底座1120,第一外框1110、第一底座1120可形成第一容纳空间1140,用以容纳一第一光学元件1130。在一些实施例中,第一外框1110的材料可包括金属材料,而第一底座1120的材料可包括非金属材料,例如为塑胶等。
113.第一光学元件1130例如可为一感光元件,并且具有与其表面垂直的光轴1001。光
学元件驱动机构1100、第一光学模块1200以及光路调整元件1300可依序沿着光轴1001排列。在一些实施例中,第一外框1110、第一底座1120可合称为固定部,第一光学元件1130可设置在一活动部(未示出)上,并且可在光学元件驱动机构1100中设置驱动组件(未示出),以允许相对于固定部进行运动,从而达到自动对焦或光学防手震的功能。
114.前述第一光学元件1130例如可为透镜(lens)、反射镜(mirror)、棱镜(prism)、分光镜(beam splitter)、光圈(aperture)、液态镜片(liquid lens)、感光元件(image sensor)、摄像模块(camera module)、测距模块(ranging module)等光学元件)。应注意的是,此处光学元件的定义并不限于与可见光有关的元件,与不可见光(例如红外光、紫外光)等有关的元件亦可包括在本公开中。
115.在一些实施例中,光学系统1000可用以接收沿着第一轴1002行进的光线,且第一轴1002与光轴1001不平行,例如可为彼此歪斜或者垂直。举例来说,沿着第一轴1002行进的光线可抵达光路调整元件1300,并通过光路调整元件1300来调整光线行进的方向。在一些实施例中,光路调整元件1300可为反射镜、棱镜或分光镜等。由此,可将光线行进的路径改成沿着光轴1001行进。
116.第一外框1110可包括第一顶壁1111、第一侧壁1112。第一顶壁1111具有板状结构。第一侧壁1112具有板状结构且与第一顶壁1111垂直。第一底座1120可包括第一底板1121,具有板状结构,且与第一顶壁1111平行。第一顶壁1111邻近第一光学模块1200。第一光学模块1200可包括第二外框1210、第二底座1220。第二外框1210、第二底座1220可形成一第二容纳空间1240,用以容纳第二光学元件1230。在一些实施例中,第二外框1210的材料可包括金属材料,而第二底座1220的材料可包括非金属材料,例如为塑胶等。前述第二光学元件1230例如可为透镜、光圈、液态镜片等光学元件,以允许光线通过第二光学元件1230而抵达第一光学元件1130。
117.第二外框1210可包括第二顶壁1211、第二侧壁1212。第二顶壁1211具有板状结构。第二侧壁1212具有板状结构且与第二顶壁1211垂直。第二底座1220可包括第二底板1221,具有板状结构,并与第二顶壁1211平行,且与第一底板1121不平行。应注意的是,第一顶壁1111可面朝第二侧壁1212,并且第一顶壁1111可与第二侧壁1212平行。第一顶壁1111上可具有第一开口1113,第二侧壁1212上可具有第二开口1213,第一开口1113邻近第二侧壁1212,而第二开口1213邻近第一顶壁1111。换句话说,第一开口1113可邻近第二开口1213,以允许光线穿过第一开口1113、第二开口1213而抵达第一光学元件1130。在一些实施例中,在第一轴1001上,第一开口1113的最大尺寸与第二开口1213的最大尺寸可彼此不同,以配合各种不同的光线路径。
118.图2a是光学元件驱动机构2000的示意图,图2b是光学元件驱动机构2000的爆炸图,图2c是光学元件驱动机构2000的俯视图,图2d是沿着图2c的第二轴2002示出的剖面图。光轴2001、第二轴2002、第三轴2003可彼此垂直,并且可通过光学元件驱动机构2000的中心。
119.光学元件驱动机构2000可用以取代前述光学元件驱动机构1100而设置在光学系统1000中,且光学元件驱动机构2000主要可包括在光轴2001上排列的第一外框2110、第一底座2120、第一承载元件2210、第二承载元件2220、第三承载元件2230、第一光学元件2300、滤光元件2310、第一电路组件2410、第二电路组件2420、第一磁性元件2501、第二磁性元件
2502、第三磁性元件2503、第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513、第一感测元件2521、第二感测元件2522、第三感测元件2523、第一连接元件2610、第二连接元件2620。
120.在一些实施例中,第一外框2110与第一底座2120可合称为固定部2100,第一承载元件2210、第二承载元件2220、第三承载元件2230可合称为活动部2200,第一磁性元件2501、第二磁性元件2502、第三磁性元件2503、第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513可合称为驱动组件2500,而第一连接元件2610、第二连接元件2620可合称为连接组件2600。
121.第一外框2110上可具有第一开口2113,滤光元件2310例如可为滤光片,可从第一开口2113露出并用以过滤掉特定波长的光线(例如红外光、紫外光等),以确保仅有某些波长的光线可通过而抵达第一光学元件2300。滤光元件2310可设置在第一承载元件2210上,而第一承载元件2210可设置在第二承载元件2220上。第二承载元件2220、第一光学元件2300可设置在第一电路组件2410上。第一电路组件2410可设置在第三承载元件2230上。第三承载元件2230可通过连接组件2600活动地连接第一底座2120。换句话说,活动部2200可用以承载第一光学元件2300,并且可通过连接组件2600活动地连接固定部2100。第一光学元件2300例如可包括感光元件。连接组件2600的第一连接元件2610例如可包括簧片,而第二连接元件2620例如可包括吊环线,以活动地连接固定部2100以及活动部2200。在一些实施例中,光学元件驱动机构2000可包括四个第一连接元件2610以及四个第二连接元件2620,位于光学元件驱动机构2000的四个角落,以均匀地维持活动部2200相对于固定部2100的位置。
122.驱动组件2500的第一磁性元件2501、第二磁性元件2502、第三磁性元件2503可设置在第三承载元件2230上,而第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513可设置在第二电路组件2420上。第二电路组件2420可设置在第一底座2120上。第一磁性元件2501、第二磁性元件2502、第三磁性元件2503例如可为磁铁,并且可分别与通电时的第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513产生电磁驱动力,以推动活动部2200相对于固定部2100进行运动。在一些实施例中,第一磁性元件2501、第二磁性元件2502、第三磁性元件2503与第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513的位置亦可互换,例如可将第一磁性元件2501、第二磁性元件2502、第三磁性元件2503设置在固定部2100上,而将第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513设置在活动部2200上,取决于设计需求。
123.图2e是光学元件驱动机构2000一些元件的俯视图。第一电路组件2410可用以提供第一光学元件2300运作时所需的能量,并且可允许第一光学元件2300经由第一电路组件2410活动地连接固定部2100,而第二电路组件2420可用以提供第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513运作时所需的能量。举例来说,如图2e所示,沿着光轴2001观察时,第一电路组件2410围绕活动部2200,并且包括依序连接的第一段部2411、第二段部2412、第三段部2413、第四段部2414、第五段部2415、第六段部2416以及第七段部2417。
124.第一段部2411、第三段部2413、第五段部2415、第七段部2417可沿着第二轴2002延伸,而第二段部2412、第四段部2414、第六段部2416可沿着第三轴2003延伸。光轴2001、第二轴2002、第三轴2003可彼此垂直。换句话说,第一段部2411与第二段部2412不平行。第一段部2411、第二段部2412、第三段部2413、第四段部2414、第五段部2415、第六段部2416以及第七段部2417具有板状的结构。在一些实施例中,当将光学元件驱动机构2000取代前述光学元件驱动机构1100设置在光学系统1000中的时候,第三轴2003与第一轴1002可彼此平行。
125.在一些实施例中,第二段部2412、第三段部2413、第四段部2414、第五段部2415、第六段部2416不直接接触固定部2100以及活动部2200,即第二段部2412、第三段部2413、第四段部2414、第五段部2415、第六段部2416与固定部2100以及活动部2200之间具有间隙,以增加第一电路元件2410的耐久度。沿着光轴2001观察时,光学元件驱动机构2000具有长条形的结构,并且沿着第二轴2002延伸。
126.在一些实施例中,第三段部2413具有板状的结构,且其法向量与具有板状结构的第一段部2411的法向量方向不同。举例来说,第三段部2413的法向量可与第三轴2003平行,而第一段部2411的法向量可与光轴2001平行。换句话说,第一段部2411与第三段部2413不平行。在一些实施例中,第三段部2413与第四段部2414朝向不同的方向延伸,即第三段部2413与第四段部2414不平行。在一些实施例中,第五段部2415不平行于第四段部2414,第六段部2416不平行于第五段部2415,第七段部2417不平行该第六段部2416。
127.在一些实施例中,光学元件驱动机构2000还可进一步包括第一制震元件2701、第二制震元件2702、第三制震元件2703、第四制震元件2704、第五制震元件2705、第六制震元件2706。第一制震元件2701、第二制震元件2702、第三制震元件2703、第四制震元件2704、第五制震元件2705、第六制震元件2706可具有树脂的材质,并且可用以吸收活动部2200相对固定部2100的异常震动。第一制震元件2701可直接接触第一电路组件2410的第一弯折部2431以及固定部2100。沿着光轴2001观察时,光学元件驱动机构2000具有多边形的结构,且第一制震元件2701位于光学元件驱动机构2000的第一角落2112。
128.在一些实施例中,第二制震元件2702位于光学元件驱动机构2000的第一侧边2111,并且直接接触第一电路组件2410的第三段部2413以及活动部2200。在一些实施例中,沿着光轴2001观察时,第三制震元件2703位于光学元件驱动机构2000的第二角落2114,直接接触第一电路组件2410的第二弯折部2432以及连接组件2600(例如第一连接元件2610)。第四制震元件2704、第五制震元件2705、第六制震元件2706分别可与第三制震元件2703、第二制震元件2702、第一制震元件2701位于相对的位置(例如位于第二轴2002的两侧),于此不再赘述。
129.图2f是光学元件驱动机构2000一些元件的俯视图。如图2f所示,沿着光轴2001(平行于第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513的绕线轴)观察时,第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513具有长条形的结构,且第一线圈2511、第三线圈2513沿着第二轴2002延伸,而第二线圈2512沿着第三轴2003延伸。第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513沿着第二轴2002排列。
130.第一磁性元件2501、第二磁性元件2502、第三磁性元件2503分别对应第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513,即第一磁性元件2501、第二磁性元件2502、第三磁性元件2503也沿着第二轴2002排列,且在光轴2001的方向上至少部分重叠。此外,第一磁性元件2501、第三磁性元件2503的中心与第一光学元件2300的中心不重叠,而第二磁性元件2502的中心与第一光学元件2300的中心至少部分重叠。换句话说,沿着光轴2001观察时,第一磁性元件2501的中心与第一光学元件2300的中心距离大于第二磁性元件2502的中心与第一光学元件2300的中心距离。应注意的是,这种特征并不限于本实施例,在其他实施例中亦可具有本特征,取决于设计需求。在一些实施例中,在第二轴2002延伸的方向上,第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513彼此至少部分重叠。
131.第一磁性元件2501、第一线圈2511可用以产生第一驱动力,第二磁性元件2502、第二线圈2512可用以产生第二驱动力,第三磁性元件2503、第三线圈2513可用以产生第三驱动力。应注意的是,第一驱动力、第三驱动力的方向可平行于第三轴2003,而第二驱动力的方向可平行于第二轴2002。换句话说,第一驱动力、第三驱动力的方向可为互相平行,例如可朝向相同或相反的方向,而第一驱动力、第三驱动力的方向可与第二驱动力的方向垂直。
132.第一感测元件2521、第二感测元件2522、第三感测元件2523可用以感测活动部2200相对固定部2100的运动,例如活动部2200相对固定部2100的直线运动。第一感测元件2521、第二感测元件2522、第三感测元件2523例如可包括霍尔效应感测器(hall sensor)、磁阻效应感测器(magnetoresistance effect sensor,mr sensor)、巨磁阻效应感测器(giant magnetoresistance effect sensor,gmr sensor)、穿隧磁阻效应感测器(tunneling magnetoresistance effect sensor,tmr sensor)、或磁通量感测器(fluxgate sensor)。
133.在一些实施例中,第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513分别围绕第一感测元件2521、第二感测元件2522、第三感测元件2523。此外,由于第一感测元件2521、第三感测元件2523沿着第二轴2002排列,第一感测元件2521、第三感测元件2523还可用来感测活动部2200相对固定部2100的转动。
134.如图2d所示,在光轴2001延伸的方向上,第一光学元件2300位于第一开口2113与第一线圈2513之间,换句话说,在光轴2001延伸的方向上,第一光学元件2300位于驱动组件2500与第一开口2113之间,以允许光线通过第一开口2113而抵达第一光学元件2300。由于驱动组件2500位于第一光学元件2300背朝第一开口2113的一侧,可降低设置有光学元件驱动机构2000的光学系统1000的背焦距离,并且还可降低光学元件驱动机构2000在特定方向上的尺寸,而达到小型化。
135.图3a是光学元件驱动机构3000的示意图,图3b是光学元件驱动机构3000的爆炸图,图3c是光学元件驱动机构3000的俯视图,图3d是沿着图3c的第二轴3002示出的剖面图。光轴3001、第二轴3002、第三轴3003可彼此垂直,并且可通过光学元件驱动机构3000的中心。
136.光学元件驱动机构3000可用以取代前述光学元件驱动机构1100而设置在光学系统1000中,且光学元件驱动机构3000主要可包括在光轴3001上排列的第一外框3110、第一底座3120、滤光元件3310、第一承载元件3210、第二承载元件3220、第三承载元件3230、第一光学元件3300、第一电路组件3410、第二电路组件3420、第一磁性元件3501、第二磁性元件3502、第三磁性元件3503、第一线圈3511、第二线圈3512、第三线圈3513、第一感测元件3521、第二感测元件3522、第三感测元件3523、第一连接元件3610、第二连接元件3620。
137.在一些实施例中,第一外框3110与第一底座3120可合称为固定部3100,第一承载元件3210、第二承载元件3220、第三承载元件3230可合称为活动部3200,第一磁性元件3501、第二磁性元件3502、第三磁性元件3503、第一线圈3511、第二线圈3512、第三线圈3513可合称为驱动组件3500,而第一连接元件3610、第二连接元件3620可合称为连接组件3600。
138.第一外框3110上可具有第一开口3113,滤光元件3310例如可为滤光片,可从第一开口3113露出并用以过滤掉特定波长的光线(例如红外光、紫外光等),以确保仅有某些波长的光线可通过而抵达第一光学元件3300。滤光元件3310可设置在第一承载元件3210上,
而第一承载元件3210可设置在第二承载元件3220上。第二承载元件3220、第一光学元件3300可设置在第一电路组件3410上。第一电路组件3410可设置在第三承载元件3230上。第三承载元件3230可通过连接组件3600活动地连接第一底座3120。换句话说,活动部3200可用以承载第一光学元件3300,并且可通过连接组件3600活动地连接固定部3100。第一光学元件3300例如可包括感光元件。连接组件3600的第一连接元件3610例如可包括簧片,而第二连接元件3620例如可包括吊环线,以活动地连接固定部3100以及活动部3200。在一些实施例中,光学元件驱动机构3000可包括四个第一连接元件3610以及四个第二连接元件3620,位于光学元件驱动机构3000的四个角落,以均匀地维持活动部3200相对于固定部3100的位置。
139.驱动组件3500的第一磁性元件3501、第二磁性元件3502、第三磁性元件3503可设置在第三承载元件3230上,而第一线圈3511、第二线圈3512、第三线圈3513可设置在第二电路组件3420上。第二电路组件3420可设置在第一底座3120上。第一磁性元件3501、第二磁性元件3502、第三磁性元件3503例如可为磁铁,并且可分别与通电时的第一线圈3511、第二线圈3512、第三线圈3513产生电磁驱动力,以推动活动部3200相对于固定部3100进行运动。在一些实施例中,第一磁性元件3501、第二磁性元件3502、第三磁性元件3503与第一线圈3511、第二线圈3512、第三线圈3513的位置亦可互换,例如可将第一磁性元件3501、第二磁性元件3502、第三磁性元件3503设置在固定部3100上,而将第一线圈3511、第二线圈3512、第三线圈3513设置在活动部3200上,取决于设计需求。
140.应注意的是,第一磁性元件3501、第二磁性元件3502、第三磁性元件3503、第一线圈3511、第二线圈3512、第三线圈3513、第一感测元件3521、第二感测元件3522、第三感测元件3523的配置可与前述第一磁性元件2501、第二磁性元件2502、第三磁性元件2503、第一线圈2511、第二线圈2512、第三线圈2513、第一感测元件2521、第二感测元件2522、第三感测元件2523的配置相同或相似,于此不再赘述。
141.前述第一电路组件2410可包括围绕活动部2200的多个段部,但本公开并不以此为限。举例来说,图3e是光学元件驱动机构3000一些元件的示意图,其中主要示出了第一电路组件3410以及其他的元件。第一电路组件3410可设置在活动部3200的第三承载元件3230上,且其对外连接的段部并未围绕活动部3200。由此,可降低所需的电路长度,而达到小型化。
142.图4a是光学元件驱动机构4000的示意图,图4b是光学元件驱动机构4000的爆炸图,图4c是光学元件驱动机构4000的俯视图,图4d是沿着图4c的第二轴4002示出的剖面图。光轴4001、第二轴4002、第三轴4003可彼此垂直,并且可通过光学元件驱动机构4000的中心。
143.光学元件驱动机构4000可用以取代前述光学元件驱动机构1100而设置在光学系统1000中,且光学元件驱动机构4000主要可包括在光轴4001上排列的第一外框4110、第一底座4120、滤光元件4310、第一承载元件4210、第二承载元件4220、第三承载元件4230、第一光学元件4300、第一电路组件4410、第二电路组件4420、第一磁性元件4501、第二磁性元件4502、第三磁性元件4503、第四磁性元件4504、第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514、第一感测元件4521、第二感测元件4522、第三感测元件4523、第四感测元件4524、第一连接元件4610、第二连接元件4620。
144.在一些实施例中,第一外框4110与第一底座4120可合称为固定部4100,第一承载元件4210、第二承载元件4220、第三承载元件4230可合称为活动部4200,第一磁性元件4501、第二磁性元件4502、第三磁性元件4503、第四磁性元件4504、第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514可合称为驱动组件4500,而第一连接元件4610、第二连接元件4620可合称为连接组件4600。
145.第一底座4120上可具有第一开口4113,滤光元件4310例如可为滤光片,可从第一开口4113露出并用以过滤掉特定波长的光线(例如红外光、紫外光等),以确保仅有某些波长的光线可通过而抵达第一光学元件4300。滤光元件4310可设置在第一承载元件4210上,而第一承载元件4210可设置在第二承载元件4220上。第二承载元件4220、第一光学元件4300可设置在第一电路组件4410上。第一电路组件4410可设置在第三承载元件4230上。第三承载元件4230可通过连接组件4600活动地连接第一底座4120。换句话说,活动部4200可用以承载第一光学元件4300,并且可通过连接组件4600活动地连接固定部4100。第一光学元件4300例如可包括感光元件。连接组件4600的第一连接元件4610例如可包括簧片,而第二连接元件4620例如可包括吊环线,以活动地连接固定部4100以及活动部4200。在一些实施例中,光学元件驱动机构4000可包括四个第一连接元件4610以及四个第二连接元件4620,位于光学元件驱动机构4000的四个角落,以均匀地维持活动部4200相对于固定部4100的位置。
146.驱动组件4500的第一磁性元件4501、第二磁性元件4502、第三磁性元件4503、第四磁性元件4504可设置在第三承载元件4230上,而第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514可设置在第二电路组件4420上。第二电路组件4420可设置在第一底座4120上。第一磁性元件4501、第二磁性元件4502、第三磁性元件4503、第四磁性元件4504例如可为磁铁,并且可分别与通电时的第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514产生电磁驱动力,以推动活动部4200相对于固定部4100进行运动。在一些实施例中,第一磁性元件4501、第二磁性元件4502、第三磁性元件4503、第四磁性元件4504与第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514的位置亦可互换,例如可将第一磁性元件4501、第二磁性元件4502、第三磁性元件4503、第四磁性元件4504设置在固定部4100上,而将第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514设置在活动部4200上,取决于设计需求。
147.图4e是光学元件驱动机构4000一些元件的俯视图。如图4e所示,沿着光轴4001(平行于第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514的绕线轴)观察时,第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514具有长条形的结构,且第一线圈4511、第三线圈4513沿着第二轴4002延伸,而第二线圈4512、第四线圈4514沿着第三轴4003延伸。第一线圈4511、第二线圈4512、第四线圈4514、第三线圈4513沿着第二轴4002排列。
148.第一磁性元件4501、第二磁性元件4502、第三磁性元件4503、第四磁性元件4504分别对应第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514,即第一磁性元件4501、第二磁性元件4502、第四磁性元件4504、第三磁性元件4503也沿着第二轴4002排列,且在光轴4001的方向上至少部分重叠。此外,沿着光轴4002观察时,第一磁性元件4501的中心与第一光学元件4300的中心距离大于第二磁性元件4502的中心与第一光学元件4300的中心距离。应注意的是,这种特征并不限于本实施例,在其他实施例中亦可具有本特征,取决于设
计需求。在一些实施例中,在第二轴4002延伸的方向上,第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514彼此至少部分重叠。
149.第一磁性元件4501、第一线圈4511可用以产生第一驱动力,第二磁性元件4502、第二线圈4512可用以产生第二驱动力,第三磁性元件4503、第三线圈4513可用以产生第三驱动力,第四磁性元件4504、第四线圈4514可用以产生第四驱动力。应注意的是,第一驱动力、第三驱动力的方向可平行于第二轴4002,而第二驱动力、第四驱动力的方向可平行于第三轴4003。换句话说,第一驱动力、第三驱动力的方向可为互相平行,第二驱动力、第四驱动力的方向可为互相平行,例如可朝向相反的方向,而第一驱动力、第三驱动力的方向可与第二驱动力、第四驱动力的方向垂直。此外,沿着光轴4001观察时,第一光学元件4300的中心位于第一磁性元件4501、第三磁性元件4503之间,且也位于第二磁性元件4502、第四磁性元件4504之间。
150.应注意的是,在这种实施例中,驱动组件4500位于第一光学元件4300面朝第一开口4113的一侧,可增加设置有光学元件驱动机构4000的光学系统1000的背焦距离,并且还可降低光学元件驱动机构4000在特定方向上的尺寸,而达到小型化。
151.第一感测元件4521、第二感测元件4522、第三感测元件4523、第四感测元件4524可用以感测活动部4200相对固定部4100的运动,例如活动部4200相对固定部4100的直线运动。第一感测元件4521、第二感测元件4522、第三感测元件4523、第四感测元件4524例如可包括霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器、穿隧磁阻效应感测器、或磁通量感测器。
152.在一些实施例中,第一线圈4511、第二线圈4512、第三线圈4513、第四线圈4514分别围绕第一感测元件4521、第二感测元件4522、第三感测元件4523、第四感测元件4524。此外,由于第一感测元件4521、第三感测元件4523沿着第二轴4002排列,第一感测元件4521、第三感测元件4523还可用来感测活动部4200相对固定部4100的转动。第二感测元件4522、第四感测元件4524也沿着第二轴4002排列,第二感测元件4522、第四感测元件4524也可用来感测活动部4200相对固定部4100的转动。
153.图5a是光学元件驱动机构5000的示意图,图5b是光学元件驱动机构5000的爆炸图,图5c是光学元件驱动机构5000的俯视图,图5d是沿着图5c的第二轴5002示出的剖面图。光轴5001、第二轴5002、第三轴5003可彼此垂直,并且可通过光学元件驱动机构4000的中心。
154.光学元件驱动机构5000可用以取代前述光学元件驱动机构1100而设置在光学系统1000中,且光学元件驱动机构5000主要可包括在光轴5001上排列的第一外框5110、第一底座5120、滤光元件5310、第一承载元件5210、第二承载元件5220、第三承载元件5230、第一光学元件5300、第一电路组件5410、第二电路组件5420、第三电路组件5430、第一磁性元件5501、第二磁性元件5502、第三磁性元件5503、第四磁性元件5504、第一线圈5511、第二线圈5512、第三线圈5513、第四线圈5514、第一感测元件5521、第二感测元件5522、第三感测元件5523、第四感测元件5524、第一连接元件5610、第二连接元件5620。
155.在一些实施例中,第一外框5110与第一底座5120可合称为固定部5100,第一承载元件5210、第二承载元件5220、第三承载元件5230可合称为活动部5200,第一磁性元件5501、第二磁性元件5502、第三磁性元件5503、第四磁性元件5504、第一线圈5511、第二线圈
5512、第三线圈5513、第四线圈5514可合称为驱动组件5500,而第一连接元件5610、第二连接元件5620可合称为连接组件5600。
156.第一底座5120上可具有第一开口5113,滤光元件5310例如可为滤光片,可从第一开口5113露出并用以过滤掉特定波长的光线(例如红外光、紫外光等),以确保仅有某些波长的光线可通过而抵达第一光学元件5300。滤光元件5310可设置在第一承载元件5210上,而第一承载元件5210可设置在第二承载元件5220上。第二承载元件5220、第一光学元件5300可设置在第一电路组件5410上。第一电路组件5410可设置在第三承载元件5230上。第三承载元件5230可通过连接组件5600活动地连接第一底座5120。换句话说,活动部5200可用以承载第一光学元件5300,并且可通过连接组件5600活动地连接固定部5100。第一光学元件5300例如可包括感光元件。连接组件5600的第一连接元件5610例如可包括簧片,而第二连接元件5620例如可包括吊环线,以活动地连接固定部5100以及活动部5200。在一些实施例中,光学元件驱动机构5000可包括四个第一连接元件5610以及四个第二连接元件5620,位于光学元件驱动机构5000的四个角落,以均匀地维持活动部5200相对于固定部5100的位置。
157.图5e是光学元件驱动机构5000一些元件的俯视图。驱动组件5500的第一磁性元件5501、第二磁性元件5502、第三磁性元件5503、第四磁性元件5504可设置在第三承载元件5230上,例如第一磁性元件5501、第三磁性元件5503可设置在第三承载元件5230面朝第一底座5120的一侧,而第二磁性元件5502、第四磁性元件5504可设置在第三承载元件5230面朝第一外框5110的一侧。第一线圈5511、第三线圈5513可设置在第三电路组件5430上,而第二线圈5512、第四线圈5514可设置在第二电路组件5420上。第二电路组件5420可设置在第一底座5120上。第三电路组件5430可设置在第一外框5110上。第一磁性元件5501、第二磁性元件5502、第三磁性元件5503、第四磁性元件5504例如可为磁铁,并且可分别与通电时的第一线圈5511、第二线圈5512、第三线圈5513、第四线圈5514产生电磁驱动力,以推动活动部5200相对于固定部5100进行运动。在一些实施例中,第一磁性元件5501、第二磁性元件5502、第三磁性元件5503、第四磁性元件5504与第一线圈5511、第二线圈5512、第三线圈5513、第四线圈5514的位置亦可互换,例如可将第一磁性元件5501、第二磁性元件5502、第三磁性元件5503、第四磁性元件5504设置在固定部5100上,而将第一线圈5511、第二线圈5512、第三线圈5513、第四线圈5514设置在活动部5200上,取决于设计需求。
158.由于第一磁性元件5501、第三磁性元件5503与第二磁性元件5502、第四磁性元件5504是位于第三承载元件5230的两侧,所以与之对应的第一线圈5511、第三线圈5513和第二线圈5512、第四线圈5514也是位于第三承载元件5230的两侧。换句话说,在光轴延伸5001的方向上,第四线圈5514位于第一光学元件5300与第一开口5113之间,第一光学元件5300位于第一开口5113与第一线圈5511之间。此外,在第二轴5002延伸的方向上,第一光学元件5300位于第一线圈5511、第三线圈5513之间。第一线圈5511、第三线圈5513与第二线圈5512、第四线圈5514位于不同的高度,即在第二轴5002延伸的方向上,第一线圈5511、第三线圈5513与第二线圈5512、第四线圈5514不重叠,且与之对应的第一磁性元件5501、第三磁性元件5503与第二磁性元件5502、第四磁性元件5504不重叠。由此可降低光学元件驱动机构5000在特定方向上的尺寸,而达到小型化。
159.第一感测元件5521、第二感测元件5522、第三感测元件5523、第四感测元件5524可
用以感测活动部5200相对固定部5100的运动,例如活动部5200相对固定部5100的直线运动。第一感测元件5521、第二感测元件5522、第三感测元件5523、第四感测元件5524例如可包括霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器、穿隧磁阻效应感测器、或磁通量感测器。
160.在一些实施例中,第一线圈5511、第二线圈5512、第三线圈5513、第四线圈5514分别围绕第一感测元件5521、第二感测元件5522、第三感测元件5523、第四感测元件5524。此外,由于第一感测元件5521、第三感测元件5523沿着第二轴5002排列,第一感测元件5521、第三感测元件5523还可用来感测活动部5200相对固定部5100的转动。第二感测元件5522、第四感测元件5524也沿着第二轴5002排列,第二感测元件5522、第四感测元件5524也可用来感测活动部5200相对固定部5100的转动。
161.由于本实施例中的各磁性元件以及各线圈可在光轴5001的方向上重叠,可降低光学元件驱动机构5000在其他方向上的尺寸(例如第二轴5002延伸的方向),从而可达到小型化。
162.综上所述,本公开实施例提供一种光学元件驱动机构,包括活动部、固定部、驱动组件。活动部用以连接具有光轴的第一光学元件。活动部可相对固定部运动。驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动。沿着光轴观察时,光学元件驱动机构具有长条形的结构。由此,可达到光学防手震或自动对焦的功能,并且还可达到小型化。
163.本公开所公开各元件的特殊相对位置、大小关系不但可使光学元件驱动机构达到特定方向的薄型化、整体的小型化,另外经由搭配不同的光学模块使系统更进一步提升光学品质(例如拍摄品质或是深度感测精度等),更进一步地利用各光学模块达到多重防震系统以大幅提升防手震的效果。
164.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。
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