驱动机构

专利类型 发明公开 法律事件 公开;
专利有效性 公开 当前状态 公开
申请号 CN202410715597.1 申请日 2024-06-04
公开(公告)号 CN119105155A 公开(公告)日 2024-12-10
申请人 台湾东电化股份有限公司; 申请人类型 企业
发明人 林坤仕; 沈炜哲; 简瑞达; 刘守宸; 吕曼婷; 第一发明人 林坤仕
权利人 台湾东电化股份有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 台湾东电化股份有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份: 城市 当前专利权人所在城市:
具体地址 当前专利权人所在详细地址:中国台湾桃园市 邮编 当前专利权人邮编:
主IPC国际分类 G02B7/09 所有IPC国际分类 G02B7/09G02B27/64G03B5/00G03B13/36G03B30/00H02K41/035H04N23/55
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 20 专利文献类型 A
专利代理机构 隆天知识产权代理有限公司 专利代理人 宋洋;
摘要 一种驱动机构,包括一活动部、一固定部以及一驱动组件。前述活动部活动地连接前述固定部,用以承载一光学元件。前述驱动组件可用以驱动前述活动部相对前述固定部运动。
权利要求

1.一种驱动机构,包括:
一活动部,用以连接一光学元件,其中该光学元件具有一光轴;
一固定部,该活动部可相对该固定部运动;以及
一驱动组件,用以驱动该活动部相对该固定部运动。
2.如权利要求1所述的驱动机构,其中该活动部包括相互固定且呈中空的一第一构件以及一第二构件,该驱动组件包括设置于该第二构件上的一第一驱动元件,用以驱使该活动部相对该固定部运动。
3.如权利要求2所述的驱动机构,其中该驱动机构还包括一框架,活动地连接该活动部以及该固定部,且该驱动组件还包括设置于该框架上的一第二驱动元件,用以驱使该活动部相对该固定部运动。
4.如权利要求3所述的驱动机构,其中该驱动机构还包括一上簧片以及多个弹性元件,该固定部包括相互连接的一壳体以及一基座,其中该上簧片连接该框架以及该第一构件,且多个所述弹性元件连接该框架以及该基座。
5.如权利要求2所述的驱动机构,其中该驱动机构还包括一电子元件,设置于该第一构件上,且当沿着一平方向观察时,该电子元件和该第一驱动元件相互重叠,其中该水平方向垂直于该光轴。
6.如权利要求5所述的驱动机构,其中该第一构件具有一延伸部,该电子元件设置于该延伸部上,且该延伸部位在该第一驱动元件和该电子元件之间。
7.如权利要求5所述的驱动机构,其中该第一驱动元件包含环绕该第二构件的一线圈。
8.如权利要求7所述的驱动机构,其中该第二构件形成有一第一侧表面、一第二侧表面以及连接前述第一侧表面、第二侧表面的一侧壁面,该第一侧表面垂直于该第二侧表面,且该线圈和该侧壁面之间形成有一间隙。
9.如权利要求7所述的驱动机构,其中该第二构件具有一本体以及自该本体朝外侧延伸的两个凸柱,且该线圈的两端分别缠绕于多个所述凸柱上。
10.如权利要求9所述的驱动机构,其中该本体伸入该第一构件内。
11.如权利要求2所述的驱动机构,其中该驱动机构还包括多个导电件,多个所述导电件嵌入该第一构件中并且显露于该第一构件的顶侧。
12.如权利要求11所述的驱动机构,其中该驱动机构还包括一框架以及一上簧片,该框架活动地连接该活动部以及该固定部,且该上簧片连接该框架以及该第一构件,其中且多个所述导电件电性连接该上簧片。
13.如权利要求2所述的驱动机构,其中该第二构件形成有一连接面、一侧壁面以及一限位面,该连接面位于该第二构件的顶侧并且固定于该第一构件的一底面,该侧壁面邻接该限位面以及该连接面,其中该侧壁面以及该限位面形成用以容纳该第一驱动元件的一凹槽。
14.如权利要求13所述的驱动机构,其中该驱动机构还包括一胶水,该第一驱动元件包含一线圈,且该胶水粘接该线圈、该第一构件以及该第二构件,其中该线圈和该第二构件的该限位面之间相隔一第一距离,该线圈和该第二构件的该侧壁面之间相隔一第二距离,且该第二距离不同于该第一距离。
15.如权利要求14所述的驱动机构,其中该第二距离大于该第一距离。
16.如权利要求14所述的驱动机构,其中该驱动机构还包括一电子元件,且该第一构件具有一延伸部,该电子元件设置于该延伸部上,当沿着一水平方向观察时,该延伸部和该第一驱动元件相互重叠,其中该水平方向垂直于该光轴。
17.如权利要求16所述的驱动机构,其中该线圈和该延伸部之间相隔一第三距离,其中该第三距离不同于该第一距离以及该第二距离。
18.如权利要求17所述的驱动机构,其中该第三距离大于该第二距离。
19.如权利要求16所述的驱动机构,其中该电子元件包含一磁场感测器,且该第一驱动元件包含一线圈。
20.如权利要求2所述的驱动机构,其中该第一构件的内径大于该第二构件的内径。

说明书全文

驱动机构

技术领域

[0001] 本发明是涉及一种驱动机构。更具体地来说,本发明尤其涉及一种用以驱使一光学元件移动的驱动机构。

背景技术

[0002] 随着科技的发展,现今许多电子装置(例如智能手机或数码相机)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。
[0003] 一些具有照相或录影功能的电子装置设有一镜头驱动模组,以驱动一光学元件移动,进而达到自动对焦(autofocus)和光学防手震(Optical Image Stabilization,OIS)的功能,光线可穿过前述光学元件在一感光元件上成像。
[0004] 然而,前述镜头驱动模组往往需要包括多个磁和线圈,围绕前述光学元件设置,这会使得镜头驱动模组和电子装置的尺寸无法进一步缩减。因此,如何解决前述问题始成一重要的课题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提出一种驱动机构,以解决上述至少一个问题。
[0006] 有鉴于前述公知问题点,本发明的一实施例提供一种驱动机构,包括一活动部、一固定部以及一驱动组件。前述活动部用以连接一光学元件,且前述光学元件具有一光轴。前述活动部可相对前述固定部运动,前述驱动组件可用以驱动前述活动部相对前述固定部运动。
[0007] 于一实施例中,前述活动部包括相互固定且呈中空的一第一构件以及一第二构件,前述驱动组件包括设置于前述第二构件上的一第一驱动元件,用以驱使前述活动部相对前述固定部运动。
[0008] 于一实施例中,前述驱动机构还包括一框架,活动地连接前述活动部以及前述固定部,且前述驱动组件还包括设置于前述框架上的一第二驱动元件,用以驱使前述活动部相对前述固定部运动。
[0009] 于一实施例中,前述驱动机构还包括一上簧片以及多个弹性元件,前述固定部包括相互连接的一壳体以及一基座,其中前述上簧片连接前述框架以及前述第一构件,且前述弹性元件连接前述框架以及前述基座。
[0010] 于一实施例中,前述驱动机构还包括一电子元件,设置于前述第一构件上,且当沿着一平方向观察时,前述电子元件和前述第一驱动元件相互重叠,其中前述水平方向垂直于前述光轴。
[0011] 于一实施例中,前述第一构件具有一延伸部,前述电子元件设置于前述延伸部上,且前述延伸部位在前述第一驱动元件和前述电子元件之间。
[0012] 于一实施例中,前述第一驱动元件包含环绕前述第二构件的一线圈。
[0013] 于一实施例中,前述第二构件形成有一第一侧表面、一第二侧表面以及连接前述第一、第二侧表面的一侧壁面,前述第一侧表面垂直于前述第二侧表面,且前述线圈和前述侧壁面之间形成有一间隙。
[0014] 于一实施例中,前述第二构件具有一本体以及自前述本体朝外侧延伸的两个凸柱,且前述线圈的两端分别缠绕于前述凸柱上。
[0015] 于一实施例中,前述本体伸入前述第一构件内。
[0016] 于一实施例中,前述驱动机构还包括多个导电件,嵌入前述第一构件中并且显露于前述第一构件的顶侧。
[0017] 于一实施例中,前述驱动机构还包括一框架以及一上簧片,前述框架活动地连接前述活动部以及前述固定部,且前述上簧片连接前述框架以及前述第一构件,其中且前述导电件电性连接前述上簧片。
[0018] 于一实施例中,前述第二构件形成有一连接面、一侧壁面以及一限位面,前述连接面固定于前述第一构件的一底面,且前述侧壁面邻接前述限位面以及前述连接面,其中前述侧壁面以及前述限位面形成用以容纳前述第一驱动元件的一凹槽。
[0019] 于一实施例中,前述驱动机构还包括一胶水,前述第一驱动元件包含一线圈,且前述胶水粘接前述线圈、前述第一构件以及前述第二构件,其中前述线圈和前述第二构件的前述限位面之间相隔一第一距离,前述线圈和前述第二构件的前述侧壁面之间相隔一第二距离,且前述第二距离不同于前述第一距离。
[0020] 于一实施例中,前述第二距离大于前述第一距离。
[0021] 于一实施例中,前述驱动机构还包括一电子元件,且前述第一构件具有一延伸部,前述电子元件设置于前述延伸部上,当沿着一水平方向观察时,前述延伸部和前述第一驱动元件相互重叠,其中前述水平方向垂直于前述光轴。
[0022] 于一实施例中,前述线圈和前述延伸部之间相隔一第三距离,其中前述第三距离不同于前述第一距离以及前述第二距离。
[0023] 于一实施例中,前述第三距离大于前述第二距离。
[0024] 于一实施例中,前述电子元件包含一磁场感测器,且前述第一驱动元件包含一线圈。
[0025] 于一实施例中,前述第一构件的内径大于前述第二构件的内径。
[0026] 本发明的有益效果在于,本发明主要通过使前述第一构件和第二构件彼此黏接并共同组成用以承载光学元件的活动部,其中在第一构件内部可嵌入导电件以传导电信号,在第二构件上则可设置线圈,用以驱使活动部相对于固定部移动。如此一来,不仅能够有效缩减驱动机构的整体尺寸以达到产品小型化的目的,同时也可大幅提升驱动机构的性能与可靠度。附图说明
[0027] 图1表示根据本发明一实施例的驱动机构的爆炸图。
[0028] 图2表示图1中的驱动机构移除壳体后的爆炸图。
[0029] 图3表示图1中的驱动机构移除壳体后的另一视爆炸图。
[0030] 图4表示活动部、线圈以及磁场感测元件于组装后的立体图。
[0031] 图5表示图4中第一构件和第二构件结合前的爆炸图。
[0032] 图6表示图4中第一构件和第二构件结合前的另一视角爆炸图。
[0033] 图7表示图5中的第一构件的爆炸图。
[0034] 图8表示第二构件的立体图。
[0035] 图9表示沿图4中的线段A1‑A2的局部剖视图。
[0036] 图10表示线圈C设置于第二构件上的俯视图。
[0037] 图11表示图10中A部分的放大图。
[0038] 附图标记如下:
[0039] 100:驱动机构
[0040] 10:第一构件
[0041] 101:底面
[0042] 11:延伸部
[0043] 20:第二构件
[0044] 201:连接面
[0045] 21:本体
[0046] 211:侧壁面
[0047] 212:限位面
[0048] 22:凸柱
[0049] B:基座
[0050] BS:下簧片
[0051] C:线圈
[0052] d1:第一距离
[0053] d2:第二距离
[0054] d3:第三距离
[0055] FS:上簧片
[0056] F:框架
[0057] FS1:内连接部
[0058] FS2:外连接部
[0059] G:胶水
[0060] g:间隙
[0061] H:壳体
[0062] HS:磁场感测元件
[0063] LH:活动部
[0064] M:磁性元件
[0065] O:光轴
[0066] P:电路组件
[0067] P1:线圈
[0068] Q1:导电件
[0069] Q2:导电件
[0070] Q3:导电件
[0071] Q4:导电件
[0072] S1:第一侧表面
[0073] S2:第二侧表面
[0074] W:弹性元件

具体实施方式

[0075] 以下说明本发明实施例的驱动机构。然而,可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明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发明,并非用以局限本发明的范围。
[0076] 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。
[0077] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下各实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附加附图的方向。因此,实施方式中所使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
[0078] 首先请一并参照图1至图3,其中图1表示根据本发明一实施例的驱动机构100的爆炸图,图2表示图1中的驱动机构100移除壳体H后的爆炸图,图3表示图1中的驱动机构100移除壳体H后的另一视角爆炸图。
[0079] 如图1、图2及图3所示,本实施例的驱动机构100例如为一音圈达(Voice Coil Motor,VCM),其可装设于一移动电话或其他可携式电子装置内部,用以驱使一光学元件(例如光学镜片)移动,从而能达成自动对焦(Auto Focusing,AF)或光学防手震(Optical Image Stabilization,OIS)等功能。
[0080] 前述驱动机构100主要包括有一中空的壳体H、一上簧片FS、一框架F、一中空的第一构件10、多个长条形的弹性元件W、一中空的第二构件20、至少一下簧片BS、一电路组件P以及一塑胶基座B,其中前述电路组件P固定于基座B上。
[0081] 在本实施例中,前述壳体H具有中空结构并且与基座B相互结合,电路组件F则是固定于基座B的顶侧,其中壳体H和基座B可共同组成驱动机构100的一固定部。
[0082] 需特别说明的是,前述第一构件10和第二构件20彼此粘接并且共同组成一活动部LH,其中框架F和前述活动部LH是以可活动的方式设置在壳体H内。在本实施例中,一光学元件(未附图)可安装于活动部LH内,且前述框架F、活动部LH以及光学元件可相对于前述固定部(壳体H和基座B)位移。
[0083] 通过前述机构配置方式,外部光线可沿着光学元件的光轴O(‑Z轴方向)进入驱动机构100,且光线会穿过光学元件(例如光学镜头)并到达位于基座B下方的一图像感测元件(未图示),借以产生一数字图像。
[0084] 具体而言,前述上簧片FS的四个内连接部FS1粘接固定于活动部LH的第一构件10的顶侧,此外四个弹性元件W则是分别从位在上簧片FS的四个角落处的外连接部FS2分别延伸并连接到基座B的四个角落。
[0085] 另一方面,前述下簧片BS则是连接框架F的底侧以及活动部LH的第二构件20;此外,至少一磁性元件M(例如磁铁)设置在框架F上,一线圈C则是环绕设置在第二构件20的周围,并且对应于前述磁性元件M。从图1、图3中可以看出,本实施例的框架F的四个侧边上分别设置有磁性元件M。
[0086] 如前所述,前述框架F通过上、下簧片FS、BS分别连接位在活动部LH顶侧的第一构件10以及位在活动部LH底侧的第二构件20,此外前述框架F更通过四个弹性元件W(例如金属细杆)而连接到电路组件P和基座B的四个角落,如此一来活动部LH不仅可相对于框架F沿光学元件的光轴O(Z轴方向)上下移动,且活动部LH以及框架F更可一起沿着垂直于光轴O的水平方向(X轴或Y轴方向)移动。
[0087] 需特别说明的是,前述线圈C和磁性元件M可构成一驱动组件,其中当一电流信号被施加至前述线圈C时,即可通过线圈C和磁性元件M之间所产生的磁驱使活动部LH和设置于其内的光学元件一起相对于基座B和壳体H沿光轴O方向(Z轴方向),从而达成自动对焦(AF)及/或光学防手震(OIS)的功能。
[0088] 此外,前述驱动组件更可包含位于电路组件P内部的线圈P1(图1),其中当一电流信号被施加至前述线圈P1时,即可通过线圈P1和磁性元件M之间所产生的磁力驱使框架F、活动部LH以及设置于其内的光学元件一起相对于基座B和壳体H沿水平方向(X轴或Y轴方向)移动,以达成光学防手震(OIS)的功能。
[0089] 接着请一并参阅图4~图7,其中图4表示活动部LH、线圈C以及磁场感测元件HS于组装后的立体图,图5表示图4中第一构件10和第二构件20结合前的爆炸图,图6表示图4中第一构件10和第二构件20结合前的另一视角爆炸图,图7表示图5中的第一构件10的爆炸图。
[0090] 从图4~图7中可以看出,在活动部LH的第一构件10的一角落处形成有朝基座B方向(‑Z轴方向)凸出的延伸部11,其中一磁场感测元件HS(电子元件)安装固定在前述延伸部11的外侧表面,此外在框架F的一角落处则设有一磁铁(未图示),前述磁场感测元件HS可用以感测前述磁铁的位置变化。
[0091] 举例而言,前述磁场感测元件HS可为霍尔感测器(Hall effect sensor)、磁敏电阻感测器(MR sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)等,其可用以感测磁铁的位置,从而能够得知活动部LH和框架F之间的相对位置变化信息。
[0092] 如图4~图7所示,前述磁场感测元件HS设置在一基板12上,此外多个导电件Q1、Q2、Q3、Q4则是以嵌入成形(insert molding)的方式结合于塑胶材质的第一构件10内部,其中前述导电件Q1~Q4电性连接前述基板12以及磁场感测元件HS(图7),此外导电件Q1~Q4的末端显露于第一构件10的顶侧并且电性连接前述上簧片FS。如此一来,磁场感测元件HS的电信号即可依序通过导电件Q1~Q4、上簧片FS、弹性元件W以及电路组件P而传送到外部电路。
[0093] 如图4~图6所示,第二构件20主要包含一本体21以及自本体21朝外侧延伸的两个凸柱22,其中前述凸柱22位在本体21的相反侧,用以缠绕线圈C的两端,且缠绕在凸柱22上的线圈C可通过焊接方式而与下簧片BS电性连接。
[0094] 此外,从图4~图6中可以看出,当第一、第二构件10、20于结合时,第二构件20的本体21具有多个定位结构,前述定位结构形成于本体21的内侧并在Z轴方向上延伸,由此本体21会伸入第一构件10的内部,且第一构件10的底面101会粘接于第二构件20的连接面201,其中第一构件10的内径大于第二构件20的内径。特别地是,当沿着水平方向(X轴或Y轴方向)观察时,前述磁场感测元件HS会和线圈C相互重叠,且第一构件10的延伸部11会位在线圈C和磁场感测元件HS之间。
[0095] 再请一并参阅图8及图9,其中图8表示第二构件20的立体图,图9表示沿图4中的线段A1‑A2的局部剖视图。
[0096] 如图8及图9所示,本实施例中的第二构件20大致呈多边形结构,且其具有垂直于Y轴方向的一第一侧表面S1、垂直于X轴方向的一第二侧表面S2以及连接前述第一、第二侧表面S1、S2的一侧壁面211。具体而言,前述侧壁面211邻接前述连接面201,且第二构件20更形成有邻接前述侧壁面211的一限位面212,前述限位面212可用以承载并限制前述线圈C,其中前述侧壁面211和限位面212相互垂直,同时形成用以容纳前述线圈C的一凹槽。
[0097] 在本实施例中,当前述线圈C、第一构件10以及第二构件20于组装后,前述侧壁面211会邻接第一构件10,且前述线圈C会位在前述限位面212和第一构件10之间。
[0098] 从图9中可以看出,组装时可在第二构件20的限位面212以及第一构件10之间所形成的凹槽内填入胶水G,用以将线圈C、第一构件10以及第二构件20紧密地彼此粘着固定,其中前述胶水G围绕前述线圈C。
[0099] 需特别说明的是,前述线圈C和第二构件20的限位面212之间在垂直方向上相隔一第一距离d1,前述线圈C和第二构件20的侧壁面211之间在水平方向上相隔一第二距离d2,且前述线圈C和第一构件10的延伸部11在水平方向上相隔一第三距离d3,其中第一距离d1<第二距离d2<第三距离d3。
[0100] 接着请一并参阅图10及图11,其中图10表示线圈C设置于第二构件20上的俯视图,图11表示图10中A部分的放大图。
[0101] 如图10及图11所示,在将线圈C绕设在第二构件20之后,线圈C会贴附于第一、第二侧表面S1、S2的表面上,然而线圈C和第二构件20的侧壁面211之间会形成有一间隙g;也就是说,线圈C和第二构件20的侧壁面211之间在水平方向上会相隔一距离而不会彼此接触
[0102] 综上所述,本发明主要通过使前述第一构件10和第二构件20彼此黏接并共同组成用以承载光学元件的活动部LH,其中在第一构件10内部可嵌入导电件Q1~Q4以传导电信号,在第二构件20上则可设置线圈C,用以驱使活动部LH相对于固定部移动。如此一来,不仅能够有效缩减驱动机构100的整体尺寸以达到产品小型化的目的,同时也可大幅提升驱动机构100的性能与可靠度。
[0103] 虽然本发明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发明的精神和范围内,当可作更动、替代与润饰。此外,本发明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发明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发明使用。因此,本发明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,且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
[0104] 虽然本发明已以较佳实施例公开于上,然而其并非用以限定本发明,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定者为准。
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