光学元件驱动机构及光学系统的制作方法

本公开涉及一种光学元件驱动机构，特别涉及一种可用于空间感测的光学元件驱动机构。

背景技术：

1、随着科技的发展，现今许多电子设备(例如：智能手机、游戏机、家用电器、车用电器等)具有空间感测的需求。传统上，空间感测装置可包括发射点光源的光源产生器。通过并排设置多个光源产生器并同时移动这些光源产生器来产生二维的光线区，再接收光线区照射到物体的反射光来判断物体的距离远近。或者，通过一第一反射装置将点光源先转换成直线型的光线，再通过一第二反射装置将光线分布至垂直光线延伸的方向上，经过两次转换来将点光源变为光线区。然而，在现今追求小型化的电子设备中，上述传统的空间感测装置皆不利于电子设备内部空间的配置。因此，本公开提供一种可实现更大范围的空间感测效果并能兼顾机构小型化的光学元件驱动机构。

技术实现思路

1、本公开提供一种光学元件驱动机构，包括：一固定部、一活动部、一驱动组件以及一第一连接组件。活动部连接一光学元件且相对固定部运动。驱动组件驱动活动部相对固定部运动。活动部经由第一连接组件活动地连接固定部。

2、根据本公开的一些实施例，活动部包括一框架、一承载座以及一第二连接组件。承载座连接光学元件且相对框架运动。承载座经由第二连接组件活动地连接框架。在一些实施例中，活动部相对于固定部具有一第一共振频率，且承载座相对于框架具有一第二共振频率。第一共振频率与第二共振频率不同。

3、根据本公开的一些实施例，第一连接组件具有长条形结构，沿着一第一方向延伸；第二连接组件具有长条形结构，沿着一第二方向延伸。第一方向与第二方向不平行，且第一连接组件在第一方向上的最大尺寸与第二连接组件在第二方向上的最大尺寸不同。在一些实施例中，第一方向与第二方向互相垂直，且第一连接组件在第一方向上的最大尺寸大于第二连接组件在第二方向上的最大尺寸。

4、根据本公开的一些实施例，光学元件驱动机构还包括一控制组件。控制组件输出一第一驱动信号以及一第二驱动信号。驱动组件包括一第一驱动元件。第一驱动元件包括一第一磁性单元以及一第一线圈。第一磁性单元具有长条多边形结构，沿着第一方向延伸。第一线圈接收第一驱动信号以及第二驱动信号。第一线圈接收第一驱动信号使得驱动组件驱动活动部相对固定部在一第一维度上运动。第一线圈接收第二驱动信号使得驱动组件驱动承载座相对框架在一第二维度上运动。第一维度与第二维度不同。在一些实施例中，第一维度为以一第一转轴为轴心的转动，且第二维度为以一第二转轴为轴心的转动。在一些实施例中，第一转轴与第一方向平行，且第二转轴与第二方向平行。

5、根据本公开的一些实施例，第一驱动信号包括：一行进信号以及一回归信号。行进信号由第一线圈接收，驱动活动部相对固定部以第一转轴为轴心进行一第一旋转。回归信号由第一线圈接收驱动活动部相对固定部以第一转轴为轴心进行一第二旋转。第一旋转的角速度的绝对值与第二旋转的角速度的绝对值不同。在一些实施例中，第一旋转的角速度的绝对值小于第二旋转的角速度的绝对值。

6、根据本公开的一些实施例，第二驱动信号的频率等于第二共振频率。

7、根据本公开的一些实施例，光学元件驱动机构还包括一主轴。主轴垂直于第一方向及第二方向。沿着主轴的方向观察，第一磁性单元或第一线圈与主轴之间形成一第一连线，此第一连线与第一方向及第二方向皆不平行。

8、根据本公开的一些实施例，第一线圈同时接收第一驱动信号以及第二驱动信号，使得驱动组件同时驱动活动部相对固定部在第一维度上运动以及承载座相对框架在第二维度上运动。

9、根据本公开的一些实施例，驱动组件还包括一第二驱动元件。第二驱动元件包括一第二磁性单元以及一第二线圈。第二磁性单元具有长条多边形结构，沿着第一方向延伸。第二线圈接收第一驱动信号以及第二驱动信号。

10、根据本公开的一些实施例，光学元件驱动机构还包括一发射元件，发射一光线至连接于承载座的光学元件。当驱动组件驱动承载座相对框架运动时，光线受到光学元件移动的影响而改变行进方向。在一些实施例中，发射元件发射的光线为脉冲波形式，且发射元件以至少两种频率发射上述光线。在一些实施例中，光学元件包括一反射镜。

11、根据本公开的一些实施例，光学元件驱动机构还包括一第一阻尼元件，限制活动部相对于固定部的运动。第一阻尼元件直接接触第一连接组件。在一些实施例中，光学元件驱动机构还包括一第二阻尼元件，限制承载座相对于框架的运动。第二阻尼元件直接接触第二连接组件。

12、根据本公开的一些实施例，光学元件驱动机构还包括一电路构件，配置以将光学元件电性连接至一外部电路。第一透镜包括一第一介质以及一第二介质。第一介质的折射率不同于第二介质的折射率。第一介质的折射率小于第二介质的折射率。第一介质与第二介质之间具有一第一介面。电路构件驱动第一介面变形。第二介质较第一介质更接近反射元件。沿着平行于主轴的方向观察时，第一介质与第二介质至少部分重叠。经由电路构件施加一电压到光学元件，以一化学性方式改变第一介面的一曲率。设置一压电机构连接光学元件，通过压电机构以一物理性方式改变第一介面的曲率。经由化学性方式或是物理性方式两者中的至少一种方式控制曲率，进而控制经由光学元件出射的光线的一出射角度。

13、根据本公开一些实施例，其中第一透镜还包括一第三介质，第三介质较第一介质更接近反射元件。第二介质与第三介质之间具有一第二介面。第一介面与第二介面不平行。第一介质与第三介质之间具有一第三介面，第二介面与第三介面不平行。沿着平行于主轴的方向观察时，第一介质与第三介质至少部分重叠。沿着垂直于主轴的一方向观察时，第二介质与第三介质至少部分重叠。

14、根据本公开一些实施例，通过驱动组件控制活动部相对固定部在第一维度运动，进而控制由光学元件反射的光线形成的一扫描范围。通过驱动组件控制承载座相对框架在第二维度运动，进而控制扫描范围。控制出射角度以进而控制扫描范围。设置使第一介质的折射率小于第二介质的折射率，并且第二介质的折射率小于第三介质的折射率，使得出射角度放大，进而扩大扫描范围。其中扫描范围具有一矩形形状，控制第二维度运动以控制扫描范围的一长边的大小，控制第一维度运动以控制扫描范围的一短边的大小。光线的一截面具有一椭圆形状，且椭圆形状的一长轴与扫描范围的长边垂直。

15、本公开提供一种光学系统，包括：多个光学元件驱动机构以及一运算单元。多个光学元件驱动机构沿着一第三方向排列，每一光学元件驱动机构输出一信息。运算单元将多个光学元件驱动机构输出的多个信息整合为一整合信息。整合信息的范围大于多个信息的任一者。

技术特征：

1.一种光学元件驱动机构，具有一主轴，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，还包括一电路构件，配置以将该光学元件电性连接至一外部电路；

3.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，

4.如权利要求3所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件包括：

5.如权利要求4所述的光学元件驱动机构，其特征在于，还包括：

6.如权利要求5所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该第一透镜包括一第一介质以及一第二介质；

7.如权利要求6所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该第一透镜还包括一第三介质，该第三介质较该第一介质更接近该反射元件；

8.如权利要求7所述的光学元件驱动机构，其特征在于，借由该驱动组件控制该活动部相对该固定部在该第一维度运动，进而控制由该光学元件反射的该光线形成的一扫描范围；

9.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，还包括：

10.一种光学系统，其特征在于，包括多个如权利要求1所述的光学元件驱动机构；

技术总结
一种光学元件驱动机构及光学系统，该光学元件驱动机构具有一主轴，包括一活动部、一固定部、一驱动组件、以及一第一连接组件。活动部连接一光学元件，并且相对于固定部可运动，驱动组件驱动活动部相对固定部运动。活动部经由第一连接组件活动地连接固定部。

技术研发人员：陈怡和,胡朝彰,徐茂国,陈树山,翁智伟,傅凯靖,蔡淞贸
受保护的技术使用者：台湾东电化股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15