CN214503997U - 光学元件驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种光学元件驱动机构，包括一固定部、一可动部以及一驱动组件。可动部连接一光学元件，并相对固定部运动；驱动组件驱动可动部相对固定部运动。

Description

光学元件驱动机构

技术领域

本公开涉及一种驱动机构，尤其涉及一种光学元件驱动机构。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如笔记本电脑、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。

前述具有照相或录影功能的电子装置通常设有驱动机构，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(Opticalimage stablization，OIS)的功能。在一些公知利用压电元件进行驱动的机构中，往往受到体积的限制而影响光学防手震的效果。本公开提供一有别于先前的驱动机构，以克服体积限制达成小型化的目的。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种光学元件驱动机构，以解决上述至少一个问题。

本公开的一实施例提供一种光学元件驱动机构，包括一固定部、一可动部以及一驱动组件。可动部连接一光学元件，并相对固定部运动；驱动组件驱动可动部相对固定部运动。

根据本公开的一些实施例，驱动组件沿一第一方向延伸，驱动可动部沿一第二方向运动，且第一方向与第二方向不同。

在一些实施例中，驱动组件包括一夹持元件、一传输元件以及一压电元件。压电元件带动传输元件沿第一方向运动，而使传输元件带动夹持元件沿第一方向运动。

在一些实施例中，夹持元件连接可动部，当夹持元件沿第一方向运动时，可动部沿第二方向运动。

在一些实施例中，夹持元件包括一弹性本体以及金属元件。金属元件位于传输元件及弹性本体之间，活动地夹持传输元件。

在一些实施例中，沿第一方向观察，弹性本体具有一第一开口，第一开口沿第二方向的长度小于传输元件的直径。金属元件具有一第二开口，第二开口沿第二方向的长度小于传输元件的直径。

在一些实施例中，沿一第三方向观察，传输元件突出于弹性本体的相对的两侧，其中第三方向与第一方向垂直且与第二方向垂直。

在一些实施例中，驱动组件还包括一枢接元件，设置于夹持元件及可动部之间，枢接夹持元件及可动部，将驱动组件沿第一方向的力转换成沿第二方向的力。在一些实施例中，枢接元件还包括两个枢孔，分别枢接于可动部的一第一枢柱及夹持元件的一第二枢柱，且第一枢柱与第二枢柱互相平行。沿第二方向观察，当可动部沿第二方向运动至一第一极限位置时，枢接元件的两个枢孔不重叠。当可动部沿第二方向运动至一第二极限位置时，枢接元件的两个枢孔至少部分重叠。在一些其他实施例中，枢接元件包括二枢柱，分别枢接于可动部的一第一枢孔及夹持元件的一第二枢孔，且二枢柱互相平行。

在一些实施例中，固定部还包括一底座，驱动组件通过一黏着元件连接底座。底座具有与第二方向平行的一第一连接面，驱动组件具有与第一连接面相对的一第二连接面，黏着元件设置于第一连接面与第二连接面之间。在一些实施例中，底座于压电元件及夹持元件之间设置有一连接面，连接面面朝传输元件，黏着元件设置于连接面与传输元件之间。

在一些实施例中，光学元件驱动机构还包括一导引构件，设置在固定部与可动部之间。导引构件固定地连接固定部，且活动地连接可动部。在一些实施例中，可动部具有一滑槽，导引构件活动地设置于滑槽中，使得可动部沿着导引构件的延伸方向运动。在一些实施例中，可动部具有二滑槽，其中一滑槽具有开放式轮廓。在一些实施例中，可动部具有一第一面及一第三面，固定部具有一第二面及一第四面，第一面、第二面、第三面及第四面皆与第二方向垂直，其中第一面面朝第二面且第三面面朝第四面。在第二方向上，第一面与第二面之间的最大距离小于导引构件的长度，且第三面与第四面之间的最大距离亦小于导引构件的长度。

在一些实施例中，光学元件驱动机构还包括一位置感测组件，感测固定部与可动部的相对运动，至少一部分位置感测组件设置于固定部，且至少一部分位置感测组件设置于可动部。位置感测组件包括一感测元件及一感测磁性元件，感测元件及感测磁性元件的其中一个设置于固定部，另一个设置于可动部。

本公开的有益效果在于，本公开的光学元件驱动机构通过设置在第一方向运动的驱动组件，带动可动部在第二方向上运动，在相同甚至更小的体积之中，达成光学防手震的效果。

附图说明

本公开可通过之后的详细说明并配合图示而得到清楚的了解。要强调的是，按照业界的标准做法，各种特征并没有按比例绘制，并且仅用于说明的目的。事实上，为了能够清楚的说明，因此各种特征的尺寸可能会任意地放大或者缩小。

图1为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的***图。

图2为根据本公开一实施例的可动部及驱动组件的立体图。

图3A为根据本公开一实施例的驱动组件的侧视图。

图3B为根据本公开一实施例的驱动组件的主视图。

图4A为根据本公开一实施例的连接可动部与驱动组件的示意图。

图4B为根据本公开另一实施例的连接可动部与驱动组件的示意图。

图5A为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构位于第一极限位置的示意图。

图5B为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构位于第二极限位置的示意图。

图6为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的俯视图。

图7为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的主视图。

图8为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构的侧视图。

图9为根据本公开一实施例的连接位置感测组件的示意图。

附图标记如下：

3-10:光学元件驱动机构

3-100:固定部

3-110:底座

3-120:上盖

3-200:可动部

3-210:滑槽

3-300:驱动组件

3-310:夹持元件

3-312:弹性本体

3-314:金属元件

3-320:传输元件

3-330:压电元件

3-340:枢接元件

3-400:导引构件

3-342:枢孔

3-500:位置感测组件

3-502:感测元件

3-504:感测磁性元件

3-AD:黏着元件

3-D1:第一方向

3-D2:第二方向

3-D3:第三方向

3-L:长度

3-O1:第一开口

3-O2:第二开口

3-P1:第一面

3-P2:第二面

3-P3:第三面

3-P4:第四面

3-S1:第一连接面

3-S2:第二连接面

3-S3:第三连接面

3-T:枢柱

具体实施方式

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。

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。

首先请参阅图1。图1为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构3-10的***图。如图1所示，在一些实施例中，光学元件驱动机构3-10主要包括一固定部3-100、一可动部3-200、一驱动组件3-300以及导引构件3-400。固定部3-100包括一底座3-110以及一上盖3-120。可动部3-200设置于底座3-110及上盖3-120之间，且可动部3-200可相对固定部3-100运动。固定部3-100及可动部3-200具有互相对应的孔洞，可容置一光学元件(例如：镜头(未图示))。上述光学元件可通过连接可动部而沿一光轴运动，达成光学防手震的效果。

驱动组件3-300包括一夹持元件3-310、一传输元件3-320、一压电元件3-330以及一枢接元件3-340。夹持元件3-310、传输元件3-320及压电元件3-330沿着第一方向3-D1排列。夹持元件3-310包括一弹性本体3-312及一金属元件3-314。金属元件3-314固定地连接至弹性本体3-312，且通过弹性本体3-312向内的弹性压力活动地夹持传输元件3-320。传输元件3-320固定地连接至压电元件3-330。当通电至压电元件3-330时，压电元件3-330沿第一方向3-D1变形，带动传输元件3-320在第一方向3-D1上移动，使得夹持元件3-310可在第一方向3-D1上运动。

枢接元件3-340具有一长条结构，位于夹持元件3-310与可动部3-200之间，通过枢接驱动组件3-300的夹持元件3-310及可动部3-200，将驱动组件3-300提供的沿第一方向3-D1的力转换为沿第二方向3-D2的力，使得可动部3-200可在第二方向3-D2上运动。在根据本公开的一些实施例中，第一方向3-D1与第二方向3-D2不同，且第一方向3-D1与第二方向3-D2互相垂直。如此一来，驱动组件3-300的尺寸不会受限于光学元件驱动机构3-10的高度(第二方向3-D2上)。

在根据本公开的一些实施例中，导引构件3-400具有长条结构，沿第二方向3-D2延伸，且设置于固定部3-100的底座3-110与可动部3-200之间。在一些实施例中，导引构件3-400可固定地连接固定部3-100，并活动地连接可动部3-200。在一些其他实施例中，导引构件3-400亦可活动地连接固定部3-100，并固定地连接可动部3-200。导引构件3-400可用于定位可动部3-200，使得可动部3-200不会在运动过程中倾斜或偏移，提供更高的稳定性。在另一些实施例中，导引构件3-400可为球形结构，设置于固定部3-100与可动部3-200之间，达成相似的定位功能。

请参阅图2。图2为根据本公开一实施例的可动部3-200及驱动组件3-300的立体图。如图2所示，驱动组件3-300的夹持元件3-310夹持传输元件3-320，当夹持元件3-310运动时，利用夹持元件3-310的弹性本体3-312连接枢接元件3-340，枢接元件3-340又连接可动部3-200，使得可动部3-200可在第二方向3-D2上运动。因为夹持元件3-310活动地夹持传输元件3-320，当夹持元件3-310的金属元件3-314与传输元件3-320之间的摩擦力小于两者之间的最大静摩擦力时，夹持元件3-310可通过传输元件3-320的带动(夹持元件3-310与传输元件3-320之间的惯性力)而在第一方向3-D1上运动。当金属元件3-314与传输元件3-320之间的摩擦力超过两者之间的最大静摩擦力时，传输元件3-320的移动就不会影响夹持元件3-310。换句话说，当传输元件3-320的移动速度够大，使得金属元件3-314与传输元件3-320之间的摩擦力克服最大静摩擦力时，夹持元件3-310不会产生移动。因此，通过调整压电元件3-330移动传输元件3-320的速度，可有效地移动夹持元件3-310至多种不同位置。因此，夹持元件3-310的运动(连带着可动部3-200的运动)不会受到传输元件3-320或压电元件3-330的尺寸的影响(例如：在一些实施例中，夹持元件3-310的移动范围可超过压电元件3-330的变形量)。根据本公开的实施例，在不增加驱动组件3-300体积的状况下，可达成一样的甚至更佳的光学防手震效果。

在一些实施例中，夹持元件3-310的弹性本体3-312由塑胶或任何适合的弹性材料制成，以提供夹持传输元件3-320所需的弹性力。在一些实施例中，夹持元件3-310的金属元件3-314及传输元件3-320皆由金属制成。金属元件3-314具有高耐磨性及高耐用性，使得在夹持传输元件3-320时不易损耗。

请参阅图3A。图3A为根据本公开一实施例的驱动组件3-300的侧视图。在一些实施例中，沿着第一方向3-D1观察时，夹持元件3-310的弹性本体3-312为一C形结构。弹性本体3-312具有一第一开口3-O1，为了确保传输元件3-320在移动过程中不会脱离夹持元件3-310，第一开口3-O1沿第二方向3-D2的长度小于传输元件3-320的直径。在根据本公开的一些实施例中，金属元件3-314为两片金属片，沿第二方向3-D2夹持传输元件3-320。金属元件3-314的两片金属片之间具有一第二开口3-O2，基于相似的理由，第二开口3-O2沿第二方向3-D2的长度小于传输元件3-320的直径，且第二开口3-O2小于第一开口3-O1，如图3A所示。

请参阅图3B。图3B为根据本公开一实施例的驱动组件3-300的主视图。在一些实施例中，沿着第三方向3-D3观察时，金属元件3-314突出于弹性本体3-312的相对两侧。在根据本公开的一些实施例中，沿着第三方向3-D3观察时，传输元件3-320突出于弹性本体3-312的相对两侧，避免在传输元件3-320移动时脱离夹持元件3-310。

请参阅图4A。图4A为根据本公开一实施例的连接可动部3-200与驱动组件3-300的示意图。如图4A所示，可动部3-200具有一枢柱3-T，夹持元件3-310的弹性本体3-312亦具有一枢柱3-T，且枢接元件3-340具有两个枢孔3-342。可动部3-200与弹性本体3-312的二枢柱3-T分别枢接各一枢孔3-342。在一些实施例中，可动部3-200的枢柱3-T与弹性本体3-312的枢柱3-T互相平行，使得枢接元件3-340可达成转换力的方向的功能。在一些实施例中，枢接元件3-340可为塑胶或金属。在一些实施例中，枢接元件3-340的枢孔3-342的内壁面可具有涂层，经过表面处理的枢孔3-342可具有较小的摩擦力，减少与枢柱3-T之间相对运动的阻碍。上述涂层可例如为铁氟龙(Polytetrafluoroethylene，PTFE)、或为其他适合的材料。

此外，图4B为根据本公开另一实施例的连接可动部3-200与驱动组件3-300的示意图。图4B中的可动部3-200及驱动组件3-300与图4A相似，两者的差异仅为枢柱3-T及枢孔3-342的设置位置。在图4B中，可动部3-200与弹性本体3-312各自具有一枢孔3-342，且枢接元件3-340具有二枢柱3-T。枢接元件3-340的二枢柱3-T互相平行，且各自枢接可动部3-200与弹性本体3-312的枢孔3-342。

接着请参阅图5A及图5B。图5A及图5B分别为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构3-10位于第一极限位置及第二极限位置的示意图。图5A及图5B中的可动部3-200与驱动组件3-300与图4A中相同。如图5A所示，当可动部3-200在第一极限位置时，枢接元件3-340较接近水平，此时沿可动部的运动方向观察，枢接元件3-340的两个枢孔3-342互相不重叠。当夹持元件3-310沿第一方向3-D1运动，使得可动部3-200到达第二极限位置时，沿可动部的运动方向观察，枢接元件3-340的两个枢孔3-342至少部分重叠，如图5B所示。可动部3-200可移动至或停留在第一极限位置与第二极限位置之间的任意位置，以达成光学防手震。应了解的是，本文提及的“第一”或“第二”仅为方便说明，并非用于暗示顺序或是用于限制。

请参阅图6及图7。图6及图7分别为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构3-10的俯视图及主视图，在此未显示固定部3-100的上盖3-120，以便说明。在一些实施例中，底座3-110具有一第一连接面3-S1，且驱动组件3-300具有一第二连接面3-S2。第一连接面3-S1与第二方向3-D2平行，且与第二连接面3-S2相对，用于连接固定部3-100及驱动组件3-300的黏着元件3-AD设置于第一连接面3-S1与第二连接面3-S2之间，如图7所示。在一些实施例中，第二连接面3-S2位于压电元件3-330上。应了解的是，第二连接面3-S2亦可设置于驱动组件3-300的其他部分，而与固定部3-100连接。

在一些实施例中，固定部3-100的底座3-110亦可包括一第三连接面3-S3。在根据本公开的一些实施例中，沿第二方向3-D2观察时，第三连接面3-S3可设置于压电元件3-330与夹持元件3-310之间。第三连接面3-S3面朝传输元件3-320，黏着元件3-AD可设置于第三连接面3-S3与传输元件3-320之间。

在本公开的实施例中，黏着元件3-AD为软性的黏着件。虽然驱动组件3-300通过黏着元件3-AD固定在固定部3-100上，但是由于黏着元件3-AD可变形的特性，驱动组件3-300的运动状态并不会受到影响。换句话说，黏着元件3-AD不会影响压电元件3-330的变形，也不会影响传输元件3-320的运动。

根据本公开的一些实施例，驱动组件3-300的压电元件3-330从固定部3-100露出。在图6所示的实施例中，压电元件3-330从固定部3-100的底座3-110露出。在一些实施例中，沿第二方向3-D2观察时，底座3-110的第一连接面3-S1与驱动组件3-300的传输元件3-320至少部分重叠。

根据本公开的一些实施例，可动部3-200可具有滑槽3-210。导引构件3-400活动地设置于滑槽3-210中，使得可动部3-200可沿着滑槽3-210运动。滑槽3-210配合导引构件3-400的形状，以避免可动部3-200在运动过程中产生第二方向3-D2之外的偏移或倾斜。在图6所示的实施例中，可动部3-200具有二滑槽3-210，其中一滑槽3-210为开放式的槽，使得其中的导引构件3-400显露于外，在此情况下，可容许底座3-110与上盖3-120组装时的误差。应了解的是，本公开的滑槽3-210与导引构件3-400的数量及配置位置并无意于限制，可为任意适合的数量及配置位置。

在一些实施例中，滑槽3-210的内壁面可具有涂层，经过表面处理的滑槽3-210可具有较小的摩擦力，减少与导引构件3-400之间相对运动的阻碍。上述涂层可例如为铁氟龙(PTFE)、或为其他适合的材料。在一些实施例中，导引构件3-400可由金属制成，或由其他摩擦力小的材料制成，例如：不锈钢等。

在图7所示的实施例中，沿第三方向3-D3观察时，导引构件3-400可与枢接元件3-340、传输元件3-320或夹持元件3-310的弹性本体3-312其中一个、其中两个或三个至少部分地重叠。由此可看出，本公开的光学元件驱动机构3-10具有实质上小型化的效果。

请参阅图8。图8为根据本公开一实施例的光学元件驱动机构3-10的侧视图。如图8所示，可动部3-200具有一第一面3-P1及一第三面3-P3，固定部3-100具有一第二面3-P2及一第四面3-P4。第一面3-P1、第二面3-P2、第三面3-P3及第四面3-P4皆与第二方向3-D2垂直，且第一面3-P1面朝第二面3-P2，第三面3-P3面朝第四面3-P4。根据本公开的一些实施例，在第二方向3-D2上，第一面3-P1与第二面3-P2之间的距离小于导引构件3-400的长度3-L，且第三面3-P3与第四面3-P4之间的距离亦小于导引构件3-400的长度3-L。如此一来，可确保可动部3-200在运动过程中，不会脱离导引构件3-400，而导致不理想的偏移或转动。

接着请参阅图9。图9为根据本公开一实施例的连接位置感测组件3-500的示意图。在一些实施例中，光学元件驱动机构3-10可还包括一位置感测组件3-500。位置感测组件3-500可包括一感测元件3-502及一感测磁性元件3-504。在一些实施例中，感测元件3-502可设置或连接至可动部3-200，而感测磁性元件3-504可设置或连接至固定部3-100。在一些其他实施例中，感测元件3-502亦可设置或连接至固定部3-100，而感测磁性元件3-504可设置或连接至可动部3-200。上述位置感测组件3-500可例如为为霍尔感测器(Hall Sensor)、磁敏电阻感测器(MR Sensor)、磁通量感测器(Fluxgate)、光学式位置感测器、光编码器(Optical Encoder)等位置感应组件，以检测光学元件的位移量，进行光学防手震的控制。

整体而言，本公开的光学元件驱动机构3-10通过设置在第一方向3-D1运动的驱动组件3-300，带动可动部3-200在第二方向3-D2上运动，在相同甚至更小的体积之中，达成光学防手震的效果。进一步地，通过设置导引构件3-400，避免运动过程中的偏移或倾斜，达到更稳定的防手震效果以及机构小型化。

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创作使用。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。

Claims (9)

1.一种光学元件驱动机构，其特征在于，包括：

一固定部；

一可动部，连接一光学元件，并相对该固定部运动；以及

一驱动组件，驱动该可动部相对该固定部运动；

其中该驱动组件沿一第一方向延伸，驱动该可动部沿一第二方向运动，且该第一方向与该第二方向不同；

其中该驱动组件包括：

一夹持元件，连接该可动部；

一传输元件；以及

一压电元件，带动该传输元件沿该第一方向运动，而使该传输元件带动该夹持元件沿该第一方向运动。

2.如权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该夹持元件包括：

一弹性本体；以及

一金属元件，位于该传输元件及该弹性本体之间，活动地夹持该传输元件。

3.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，沿该第一方向观察，该弹性本体具有一第一开口，该第一开口沿该第二方向的长度小于该传输元件的直径；该金属元件具有一第二开口，该第二开口沿该第二方向的长度小于该传输元件的直径。

4.如权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该驱动组件还包括一枢接元件，设置于该夹持元件及该可动部之间，枢接该夹持元件及该可动部，将该驱动组件沿该第一方向的力转换成沿该第二方向的力。

5.如权利要求4所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该枢接元件还包括两个枢孔，分别枢接于该可动部的一第一枢柱及该夹持元件的一第二枢柱，且该第一枢柱与该第二枢柱互相平行。

6.如权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该固定部还包括一底座，该驱动组件通过一黏着元件连接该底座；

其中该底座具有与该第二方向平行的一第一连接面，该驱动组件具有与该第一连接面相对的一第二连接面，该黏着元件设置于该第一连接面与该第二连接面之间。

7.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：

一导引构件，设置在该固定部与该可动部之间，其中该导引构件固定地连接该固定部，且活动地连接该可动部。

8.如权利要求7所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该可动部具有一滑槽，该导引构件活动地设置于该滑槽中，使得该可动部沿着该导引构件的延伸方向运动。

9.如权利要求7所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该可动部具有一第一面及一第三面，该固定部具有一第二面及一第四面，该第一面、该第二面、该第三面及该第四面皆与该第二方向垂直，其中该第一面面朝该第二面且该第三面面朝该第四面；

其中在该第二方向上，该第一面与该第二面之间的最大距离小于该导引构件的长度，且该第三面与该第四面之间的最大距离亦小于该导引构件的长度。

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