CN106855652A - 镜头驱动模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镜头驱动模块，用以承载并移动一镜头，前述镜头驱动模块包括具有一容置空间的一镜头保持器、一驱动线圈、具有长条形结构的多个第一磁性元件、一虚拟平面以及多个第二磁性元件，其中前述镜头设置于容置空间中，且镜头保持器位于前述第一磁性元件之间和前述第二磁性元件之间。驱动线圈设置于镜头驱动模块上并围绕容置空间。虚拟平面垂直于长条形结构的长轴方向，且驱动线圈与第一磁性元件沿长条形结构的长轴方向于虚拟平面上的投影彼此重叠。当一第一电流流经驱动线圈时，镜头保持器相对于第一磁性元件和第二磁性元件沿一第一方向移动。

Description

镜头驱动模块
技术领域
本发明涉及一种镜头驱动模块。更具体地来说，本发明有关于一种用以承载和移动镜头的镜头驱动模块。
背景技术
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、美观和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。
然而，由于前述轻薄化的设计，目前现有的变焦镜头难以置入小型化的电子装置，因此，如何解决前述问题始成一重要的课题。
发明内容
本发明的主要发明目的在于提供一种镜头驱动模块，以使变焦镜头置入小型化的电子装置中，从而实现轻薄化。
为了解决上述现有的问题点，本发明提供一种镜头驱动模块，用以承载并移动一镜头，前述镜头驱动模块包括具有一容置空间的一镜头保持器、一驱动线圈、具有长条形结构的多个第一磁性元件、一虚拟平面、以及多个第二磁性元件，其中前述镜头设置于容置空间中，且镜头保持器位于前述第一磁性元件之间和前述第二磁性元件之间。驱动线圈设置于镜头驱动模块上并围绕容置空间。虚拟平面垂直于长条形结构的长轴方向，且驱动线圈与第一磁性元件沿长条形结构的长轴方向于虚拟平面上的投影彼此重叠。当一第一电流流经驱动线圈时，镜头保持器相对于第一磁性元件和第二磁性元件沿一第一方向移动。
本发明一实施例中，前述第一磁性元件朝向驱动线圈的一斜面。
本发明一实施例中，设置于驱动线圈的一侧的两个第一磁性元件之间形成一间隙。
本发明一实施例中，前述镜头驱动模块还包括一第三磁性元件，设置于前述间隙中。
本发明一实施例中，前述第三磁性元件的宽度小于第一磁性元件的宽度。
本发明一实施例中，前述第三磁性元件未凸出第一磁性元件的外侧表面。
本发明一实施例中，前述第一磁性元件具有一凹陷部，且驱动线圈进入前述凹陷部。
本发明一实施例中，前述驱动线圈的长度大于其宽度。
本发明一实施例中，前述驱动线圈的至少部分进入前述间隙中。
本发明一实施例中，前述驱动线圈与第一磁性元件的外侧表面之间的距离小于驱动线圈与第二磁性元件的外侧表面之间的距离。
本发明一实施例中，前述第一方向垂直于长条形结构的长轴方向。
本发明一实施例中，前述镜头驱动模块还包括一框体、一第一弹性元件和一第二弹性元件，其中第一、第二弹性元件连接镜头保持器和框体，且前述镜头保持器位于第一弹性元件和第二弹性元件之间。框体收容镜头保持器，且第一磁性元件和第二磁性元件固定于框体上。
本发明一实施例中，前述镜头驱动模块还包括一基座和多个吊环线，其中基座包括一线圈平板，吊环线则连接此线圈平板和前述第一弹性元件。当一第二电流流经线圈平板时，镜头保持器相对于基座沿一第二方向移动，且第一方向垂直于第二方向。
本发明一实施例中，前述基座还包括一电路板，与线圈平板电性连接。
本发明一实施例中，前述镜头驱动模块还包括至少一位置检测器，设置于基座上。
本发明一实施例中，前述位置检测器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。
本发明提供的镜头驱动模块的有益效果为：本发明提供的镜头驱动模块，用以承载并移动镜头。由于驱动线圈可进入第一磁性元件之间的间隙中，因此可使镜头驱动模块的宽度减少，进而可设置于小型化的电子装置中。
附图说明
图1为本发明一实施例的电子装置示意图。
图2为本发明一实施例的镜头驱动模块示意图。
图3为本发明一实施例的镜头驱动模块***图。
图4为图2中沿A-A方向的剖视图。
图5为图2中沿B-B方向的剖视图。
图6为本发明一实施例的驱动线圈示意图。
图7为本发明一实施例中，驱动线圈与第一、第二磁性元件的位置关系示意图。
图8为本发明另一实施例中，驱动线圈与第一、第二磁性元件的位置关系示意图。
图9为本发明另一实施例中，驱动线圈与第一、第二磁性元件的位置关系示意图。
附图标记说明：
10 镜头驱动模块
20 电子装置
30 镜头
100 上盖
200 镜头保持器
210 容置空间
220 内凹结构
300 驱动线圈
310 对应部
320 非对应部
400 框架
410 收容部
420 凹槽
500 第一磁性元件
511 斜面
512 外侧表面
530 第三磁性元件
600 第二磁性元件
610 外侧表面
700 吊环线
800 位置检测器
810 X轴方向位置检测器
820 Y轴方向位置检测器
900 基座
910 线圈平板
920 电路板
930 下盖
E1 第一弹性元件
E11 内圈段
E12 外圈段
E2 第二弹性元件
E21 内圈段
E22 外圈段
G 间隙
L 长度
S 容置空间
T1 距离
T2 距离
V 虚拟平面
W 宽度
W1 宽度
W2 宽度
具体实施方式
以下说明本发明实施例的镜头驱动模块。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。
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领域的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发明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。
首先请参阅图1，本发明一实施例的镜头驱动模块10可装设于一电子装置20内以承载一镜头30，并驱动前述镜头30使其可相对于电子装置20中的感光元件移动，来达到调整焦距和晃动补偿的目的。前述电子装置20例如为具有照相或摄影功能的智能手机或是数字相机。
图2、图3分别表示前述镜头驱动模块10的立体图和***图，而图4、图5则分别表示图2中沿A-A、B-B方向的剖视图。如图2、图3所示，前述镜头驱动模块10主要包括一上盖100、一第一弹性元件E1、一镜头保持器200、一驱动线圈300、一框架400、多个第一磁性元件500、多个第二磁性元件600、一第二弹性元件E2、多个吊环线700、多个位置检测器800、以及一基座900。
请一并参阅图3～图5，前述镜头保持器200具有一容置空间210和一内凹结构220，其中容置空间210形成于镜头保持器200的中央，而内凹结构220则形成于镜头保持器200的外壁面并环绕容置空间210。图1中所示的镜头30可固定于镜头保持器200上且容置于容置空间210中，而驱动线圈300则可设置于内凹结构220。
前述框架400具有一收容部410和多个凹槽420。镜头保持器200被收容于收容部410中。第一、第二磁性元件500、600被固定于凹槽420中并邻近于驱动线圈300。在Y轴方向上，镜头保持器200位于前述第一磁性元件500之间，且在X轴方向上，镜头保持器200位于第二磁性元件600之间。当一第一电流通入驱动线圈300时，驱动线圈300与第一、第二磁性元件500、600之间将产生电磁感应，故可带动镜头保持器200及设置于其上的镜头30相对于第一、第二磁性元件500、600沿Z轴方向(第一方向)朝上方或下方移动，进而达成调整焦距和自动对焦的目的。
如图6所示，本实施例中的驱动线圈300具有对应部310和非对应部320，其中对应部310位于驱动线圈300的左、右侧，而非对应部320则位于驱动线圈300的上、下侧。前述对应部310之间的距离会形成驱动线圈300的长度L，而前述非对应部320之间的距离会形成驱动线圈300的宽度W。特别的是，前述长度L大于前述宽度W，且驱动线圈300上下两侧的距离由非对应部320往对应部310渐减。
请参阅图7，需特别说明的是，镜头驱动模块10的第一磁性元件500具有长条形结构，且一虚拟平面V垂直于长条形结构的长轴方向L而形成，其中长条形结构的长轴方向L亦垂直于前述第一方向。位于驱动线圈300同一侧的两个第一磁性元件之间可形成一间隙G，且驱动线圈300的非对应部320可朝向前述间隙G延伸。因此，驱动线圈300与第一磁性元件500沿长条形结构的长轴方向L于该虚拟平面V上形成的投影将会有部分区域重叠。
通过前述驱动线圈300与第一磁性元件500的配置，驱动线圈300与第一磁性元件500的外侧表面512之间的距离T1将小于驱动线圈300与第二磁性元件600的外侧表面610之间的距离T2(如图4、图5所示)。因此，镜头驱动模块10在Y轴方向上的宽度可被大幅缩减，有利于容置于小型化的电子装置20中。
此外，如图7所示，于本实施例中，第一磁性元件500上可形成朝向驱动线圈300的斜面511，以增加驱动线圈300与第一磁性元件500间产生电磁感应的区域，进而提升镜头驱动模块10的驱动力。
请参阅图8，于本发明另一实施例中，镜头驱动模块10可包括一第三磁性元件530，设置于第一磁性元件500之间的间隙G中。通过前述第三磁性元件530的设置，驱动线圈300与第一磁性元件500间产生电磁感应的区域可更为增加。应注意的是，第三磁性元件530应不凸出于第一磁性元件500的外侧表面512，且其宽度W1应小于第一磁性元件500的宽度W2，以避免使镜头驱动模块10在Y轴方向上的宽度增加。
如图9所示，于本发明另一实施例中，可在第一磁性元件500上进行局部切削的方式形成一凹陷部510，以简化元件数量。
再请回到图3～图5，第一弹性元件E1和第二弹性元件E2是分别设置于镜头保持器200/框架400的上侧和下侧，使于镜头保持器200/框架400位于两者之间。第一弹性元件E1的内圈段E11连接镜头保持器200，且外圈段E12连接前述框架400。同样的，第二弹性元件E2的内圈段E21连接镜头保持器200，且外圈段E22连接框架400。如此一来，镜头保持器200可通过前述第一弹性元件E1和第二弹性元件E2而被悬挂于框架400的收容部410中，且其在Z轴方向的移动幅度亦可被第一、第二弹性元件E1、E2限制。
请继续参阅图3～图5，本发明实施例中的镜头驱动模块10的基座900包括有一线圈平板910、一电路板920和一下盖930。线圈平板910固定于电路板920上并与电路板920电性连接，电路板920则固定于下盖930上并与设置于电子装置20中的其他电子元件(未图示)电性连接。此外，电子装置20中通常设将对应于前述镜头30的感光元件(未图示)设置于基座200下方，且此感光元件相对于基座200固定，光线可穿过设置于容置空间210中的镜头30并在前述感光元件上成像。
当一第二电流流经线圈平板910时，线圈平板910和前述第一、第二磁性元件500、600之间将产生电磁感应，因此镜头保持器200和框架400可相对于基座900沿X轴方向及/或Y轴方向移动，以达到晃动补偿的目的。换言之，当前述第二电流流经线圈平板910时，镜头保持器200和框架400可相对于基座900沿一第二方向移动，其中第二方向垂直于第一方向。
如图3所示，本实施例中的四条吊环线700分别设置于线圈平板910的四个角落，且连接前述线圈平板910、电路板920以及第一弹性元件E1。当镜头保持器200和镜头30可相对于框架400沿第二方向移动时，这些吊环线700可限制其移动幅度。此外，由于吊环线700是包含金属材料(例如铜或其合金等)，因此亦可作为导体使用，例如第一电流可经由电路板920和吊环线700流入驱动线圈300。
于本实施例中，位置检测器800包括有一X轴方向位置检测器810和一Y轴方向位置检测器820，两者皆固定于基座900的下盖930上。X轴方向位置检测器810的位置对应于前述第一磁性元件500，利用检测第一磁性元件500的位移来确定镜头保持器200和镜头30于X轴方向上的位置。Y轴方向位置检测器820的位置则对应于前述第二磁性元件600，利用检测第二磁性元件600的位移来确定镜头保持器200和镜头30于Y轴方向上的位置。
前述位置检测元件800可为霍尔效应感测器(Hall Sensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应感测器(GiantMagnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(TunnelingMagnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)。
在上盖100与下盖930组装完成并相互固定后，一容置空间S可形成于两者之间。前述镜头保持器200、驱动线圈300、框架400、第一磁性元件500、第二磁性元件600、吊环线700、位置检测器800、线圈平板910、电路板920、第一磁性元件E1、以及第二磁性元件E1皆可容置于此容置空间S中。应注意的是，上盖100和基座900上形成有对应于前述容置空间210的开口，因此镜头30沿Z轴移动时可穿过开口而不会碰撞上盖100或下盖930，且光线亦可穿过这些开口而抵达镜头30或感光元件。
综上所述，本发明提供一种镜头驱动模块，用以承载并移动镜头。由于驱动线圈可进入第一磁性元件之间的间隙中，因此可使镜头驱动模块的宽度减少，进而可设置于小型化的电子装置中。
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，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作变动、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。
虽然本发明以前述数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可适当做些许的变动与润饰。因此本发明的保护范围可以根据后附的权利要求书所界定者为准。此外，每个权利要求建构成一独立的实施例，且各种权利要求及实施例的组合皆介于本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种镜头驱动模块，用以承载并移动一镜头，包括：
一镜头保持器，具有一容置空间，其中该镜头设置于该容置空间中；
一驱动线圈，设置于该镜头保持器上并围绕该容置空间；
多个第一磁性元件，具有一长条形结构，且该镜头保持器位于所述第一磁性元件之间；
一虚拟平面，垂直于该长条形结构的长轴方向，且该驱动线圈与所述第一磁性元件沿该长条形结构的长轴方向于该虚拟平面上的投影彼此重叠；以及
多个第二磁性元件，该镜头保持器位于所述第二磁性元件之间，其中当一第一电流流经该驱动线圈时，该镜头保持器相对于所述第一磁性元件和所述第二磁性元件沿一第一方向移动。
2.如权利要求1所述的镜头驱动模块，其中每个所述第一磁性元件具有朝向该驱动线圈的一斜面。
3.如权利要求1所述的镜头驱动模块，其中设置于该驱动线圈的一侧的两个所述第一磁性元件之间形成一间隙。
4.如权利要求3所述的镜头驱动模块，其中该镜头驱动模块还包括一第三磁性元件，设置于该间隙中。
5.如权利要求4所述的镜头驱动模块，其中该第三磁性元件的宽度小于该第一磁性元件的宽度。
6.如权利要求4所述的镜头驱动模块，其中该第三磁性元件未凸出该第一磁性元件的外侧表面。
7.如权利要求1所述的镜头驱动模块，其中该第一磁性元件具有一凹陷部，且该驱动线圈进入该凹陷部。
8.如权利要求1所述的镜头驱动模块，其中该驱动线圈的长度大于该驱动线圈的宽度。
9.如权利要求1所述的镜头驱动模块，其中该驱动线圈与该第一磁性元件的外侧表面之间的距离小于该驱动线圈与该第二磁性元件的外侧表面之间的距离。
10.如权利要求1所述的镜头驱动模块，其中该长条形结构的长轴方向垂直于该第一方向。
11.如权利要求1所述的镜头驱动模块，其中该镜头驱动模块还包括：
一框体，收容该镜头保持器，且所述第一磁性元件和所述第二磁性元件固定于该框体上：
一第一弹性元件，连接该镜头保持器和该框体；以及
一第二弹性元件，连接该镜头保持器和该框体，其中该镜头保持器位于该第一弹性元件和该第二弹性元件之间。
12.如权利要求11所述的镜头驱动模块，其中该镜头驱动模块还包括：
一基座，包括一线圈平板；以及
多个吊环线，连接该线圈平板和该第一弹性元件，其中当一第二电流流经该线圈平板时，该镜头保持器相对于该基座沿一第二方向移动，且该第一方向垂直于该第二方向。
13.如权利要求12所述的镜头驱动模块，其中该基座还包括一电路板，与该线圈平板电性连接。
14.如权利要求12所述的镜头驱动模块，其中该镜头驱动模块还包括至少一位置检测器，设置于该基座上。
15.如权利要求14所述的镜头驱动模块，其中该位置检测器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。
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