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TW201805694A - 鏡頭驅動裝置 - Google Patents

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TW201805694A
TW201805694A TW106104851A TW106104851A TW201805694A TW 201805694 A TW201805694 A TW 201805694A TW 106104851 A TW106104851 A TW 106104851A TW 106104851 A TW106104851 A TW 106104851A TW 201805694 A TW201805694 A TW 201805694A
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TW
Taiwan
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electromagnetic
carrier
portions
driving
coil
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TW106104851A
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English (en)
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TWI644128B (zh
Inventor
胡朝彰
陳樹山
游証凱
張哲維
翁智偉
Original Assignee
台灣東電化股份有限公司
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Publication date
Application filed by 台灣東電化股份有限公司 filed Critical 台灣東電化股份有限公司
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Priority to CN201710136075.6A priority patent/CN107238910B/zh
Priority to US15/465,117 priority patent/US10101595B2/en
Publication of TW201805694A publication Critical patent/TW201805694A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI644128B publication Critical patent/TWI644128B/zh

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Abstract

一種鏡頭驅動裝置,包括基座、框架、承載座、對焦驅動單元及傾斜驅動單元。框架活動地連接基座。承載座用以承載鏡頭,且活動地設置於框架內。對焦驅動單元包括至少一第一線圈及第一磁性元件,第一線圈設置於承載座上,第一磁性元件設置於框架上,且第一線圈與第一磁性元件之間產生電磁感應,使承載座相對於基座沿著鏡頭之光軸方向移動。傾斜驅動單元包括複數個第一電磁驅動部及第二電磁驅動部,第一電磁驅動部設置於承載座之相反側上,第二電磁驅動部設置於框架上,且第一、第二電磁驅動部之間產生電磁感應,使承載座相對於基座發生傾斜。

Description

鏡頭驅動裝置
本發明係關於一種鏡頭驅動裝置;特別係有關於一種具有旋轉修正/補償功能之鏡頭驅動裝置。
目前手持式數位產品(例如相機、手機或平板電腦)幾乎都具備數位攝像之功能,此要歸功於鏡頭驅動裝置之微型化。
一般而言,手持式數位產品在使用時常會因震動而導致其內部之鏡頭驅動裝置晃動,此容易造成拍攝之影像模糊不清。習知專利文獻TW I457693揭露了一種光學影像防震裝置(optical image stabilizer),當自動對焦時,其內部線圈通電後會與對應的磁鐵產生作用,使得與線圈固定之鏡頭承載座可沿鏡頭之光軸方向(即Z軸方向)移動以達到自動對焦的效果,並且在該光學影像防震裝置中更設有X軸、Y軸位移感測器,用以感測光軸於X軸與Y軸方向之位置,進而可分別透過對應於X軸與Y軸之線圈及磁鐵產生電磁感應,以調整鏡頭至正確的位置(即修正光軸於X軸與Y軸方向的水平偏移),如此一來便能達到防震效果並可獲得較佳之影像品質。
如上所述,習知光學影像防震裝置對於鏡頭及其光軸在垂直方向(即光軸方向)與水平方向(即垂直於光軸的方向)上因震動而發生的偏移已可有效地進行修正/補償。然而,手持式數 位產品在使用時其內部之鏡頭驅動裝置之晃動方式實際上更加複雜,而不僅限於沿垂直方向與水平方向發生偏移。因此,需要提供一種防震效果更佳的鏡頭驅動裝置。
有鑑於上述習知問題點,本發明之主要目的在於提供一種具有旋轉修正/補償功能之鏡頭驅動裝置,其同時可對於鏡頭及其光軸在垂直方向(即Z軸方向)與水平方向(即X軸、Y軸方向)上因震動而發生的偏移以及對於鏡頭沿X軸或Y軸方向發生的旋轉進行修正/補償,因此能夠達到更佳的防震效果,進而獲得較佳之影像品質。
根據一些實施例,一種鏡頭驅動裝置包括一基座、一框架、一承載座、一對焦驅動單元及一傾斜驅動單元。框架活動地連接基座。承載座用以承載一鏡頭,且活動地設置於框架內。對焦驅動單元包括至少一第一線圈及至少一第一磁性元件,第一線圈設置於承載座上,第一磁性元件設置於框架上並對應於第一線圈,且第一線圈與第一磁性元件之間產生電磁感應,使承載座相對於基座沿著鏡頭之一光軸方向移動。傾斜驅動單元包括複數個第一電磁驅動部及複數個第二電磁驅動部,第一電磁驅動部設置於承載座之相反側上,第二電磁驅動部設置於框架上並對應於第一電磁驅動部,且第一、第二電磁驅動部之間產生電磁感應,使承載座相對於基座發生傾斜。
根據一些實施例,前述第一電磁驅動部為驅動線圈,具有橢圓形結構,而前述第二電磁驅動部為驅動磁鐵。
根據一些實施例,前述第一線圈與第一電磁驅動部 均設置於承載座上,且從光軸方向觀看,第一線圈與第一電磁驅動部部分重疊。
根據一些實施例,前述對焦驅動單元包括複數個第一磁性元件,分別設置於框架之相反側上,且對應於前述傾斜驅動單元之驅動磁鐵。
根據一些實施例,前述驅動磁鐵為多極性磁鐵,且前述各第一磁性元件與對應的各驅動磁鐵構成一體成型之單一個多極性磁鐵。
根據一些實施例,前述多極性磁鐵於光軸方向上具有複數個大小不同的磁區,且與該多極性磁鐵對應之驅動線圈具有一上半部及一下半部,分別對應於前述不同的磁區。
根據一些實施例,通入設置於前述承載座之相反側上之驅動線圈之電流方向為相同或相反。
根據一些實施例,前述鏡頭驅動裝置更包括一彈性元件,連接承載座與框架,其中彈性元件具有用以連接承載部之複數個承載座連接部,且位在承載座之相反側之承載座連接部決定了承載座之至少一旋轉軸。
根據一些實施例,從光軸方向觀看,前述旋轉軸排列成一十字型,且光軸通過旋轉軸之交會點。
根據一些實施例,前述驅動磁鐵為一般磁鐵,且前述各第一磁性元件與對應的各驅動磁鐵構成一體成型之單一個一般磁鐵,其中前述一般磁鐵在光軸方向上具有單一個磁區,同時對應於第一線圈及驅動線圈之一部分。
根據一些實施例,前述鏡頭驅動裝置更包括一基 板,設置於基座上,其中基板具有複數個第二線圈,分別對應於前述多極性磁鐵,且第二線圈與多極性磁鐵之間產生電磁感應,使框架相對於基座沿著與光軸垂直之方向移動。
根據一些實施例,前述鏡頭驅動裝置更包括一基板,設置於基座上,其中基板具有複數個第二線圈,分別對應於前述一般磁鐵,且第二線圈與一般磁鐵之間產生電磁感應,使框架相對於基座沿著與光軸垂直之方向移動。
根據一些實施例,前述第一線圈、第一電磁驅動部與第二線圈共同對應於前述多極性磁鐵或一般磁鐵。
根據一些實施例,前述第一線圈與各第一電磁驅動部共同對應於各多極性磁鐵或各一般磁鐵之一面,且該面平行於光軸。
根據一些實施例,前述各第二線圈對應於各多極性磁鐵或各一般磁鐵之另一面,且該另一面垂直於光軸。
根據一些實施例,前述鏡頭驅動裝置更包括複數個懸吊線,用以將框架及其內之承載座懸吊於基座上。
根據一些實施例,前述鏡頭驅動裝置更包括一彈性元件,為一簧片,具有複數個簧片部分,其中該些簧片部分電性連接對焦驅動單元之第一線圈,且該些簧片部分電性連接傾斜驅動單元之第一電磁驅動部。
根據一些實施例,前述鏡頭驅動裝置更包括複數個止動機構,形成於框架與承載座之間,且止動機構排列成另一十字型。
根據一些實施例,前述另一十字型與前述旋轉軸所 排列成之十字型不重疊,且具有一不為零度的夾角存在。
根據一些實施例,前述旋轉軸與前述第二電磁驅動部對應於第一電磁驅動部之平面相互平行或垂直。
1‧‧‧鏡頭驅動裝置
10‧‧‧頂殼
12‧‧‧頂殼開孔
20‧‧‧基座
22‧‧‧基座開孔
30‧‧‧承載座
32‧‧‧貫穿孔
34‧‧‧凸出部
40‧‧‧框架
50‧‧‧基板
60‧‧‧上簧片
62‧‧‧簧片部分
62A‧‧‧承載座連接部
62B‧‧‧框架連接部
70‧‧‧下簧片
80‧‧‧懸吊線
90‧‧‧止動機構
92‧‧‧凸塊
94‧‧‧凹槽
A1‧‧‧雙箭頭
C1‧‧‧第一線圈
C21、C22‧‧‧第二線圈
D11、D12‧‧‧第一電磁驅動部
D21、D22‧‧‧第二電磁驅動部
H1、H2‧‧‧高度
M1‧‧‧第一磁性元件
M2‧‧‧一般磁鐵
P1‧‧‧上半部
P2‧‧‧下半部
R1、R2‧‧‧旋轉軸
F1、F2‧‧‧電磁感應力
O‧‧‧光軸
第1圖表示本發明一實施例之鏡頭驅動裝置爆炸圖。
第2圖表示第1圖之鏡頭驅動裝置之部分構件(頂殼除外)組裝後之示意圖。
第3圖表示沿第2圖中A-A線段之剖面圖。
第4圖表示第1圖中之第二電磁驅動部(多極性磁鐵)之結構示意圖。
第5圖表示第二線圈及第二電磁驅動部之位置關係之示意圖。
第6圖表示承載座、第一電磁驅動部及第二電磁驅動部之位置關係之上視示意圖。
第7圖表示承載座、第一線圈、第一電磁驅動部及第二電磁驅動部之位置關係之側視示意圖。
第8圖表示上簧片、承載座及框架之位置關係之上視示意圖。
第9A及9B圖表示本發明一些實施例中將共用的多極性磁鐵改為分開的多個磁性元件之示意圖。
第10圖表示本發明另一實施例中將多極性磁鐵改為一般磁鐵以降低框架高度之示意圖。
為讓本發明之上述和其它目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。其中,實施例中的各元件之配置係為說明之用,並非用以限制本發明。
以下不同實施例中可能重複使用相同的元件標號及/或文字,這些重複係為了簡化與清晰的目的,並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
在圖式中,實施例之形狀或是厚度可擴大,並以方便、簡化的方式予以標示。值得注意的是,實施例中未繪示或描述之元件,為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式。以下實施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明而並非用來限制本發明。
首先請一併參閱第1~3圖,本發明一實施例之鏡頭驅動裝置1例如為一音圈馬達(Voice Coil Motor,簡稱VCM),可設置於一手持式數位產品(例如相機、手機或平板電腦)內以承載及驅動一鏡頭(圖未示)。由第1~3圖中可以看出,鏡頭驅動裝置1包括一頂殼10、一基座20、一承載座30、一框架40、一基板50、一上簧片60、一下簧片70、複數個懸吊線80、一第一線圈C1、複數個第二線圈C21、C22、複數個第一電磁驅動部D11、D12以及複數個第二電磁驅動部D21、D22。
如第1圖所示,頂殼10之外觀呈六面體,且其底面形成有開口,可與大致呈正方形之基座20結合,以形成用以收容鏡頭驅動裝置1中之前述其他部件之一容置空間。應瞭解的是,頂殼 10及基座20之形狀不以本實施例為限,並可依據實際需求改變。又,頂殼10及基座20上分別形成有一頂殼開孔12及一基座開孔22,兩者的中心位於鏡頭(圖未示)的一(攝像)光軸O上,且在基座20下方可設有一影像感測元件(例如CCD,圖未示),由此,前述鏡頭與影像感測元件可在光軸O上進行對焦,進而執行拍照或攝像功能。
如第1圖所示,承載座30之中心具有用以收容鏡頭(圖未示)之一貫穿孔32,其中貫穿孔32與鏡頭之間可分別配置有相互對應的螺牙結構(圖未示),使得鏡頭可鎖固於貫穿孔32內。第一線圈C1捲繞於承載座30之外周面。如第1及6圖所示,在本實施例中,從光軸O方向觀看,承載座30之形狀大致呈八邊形,而第一線圈C1可順應承載座30之形狀而呈八邊形,但是本發明不以此為限,在一些實施例中,第一線圈C1亦可順應承載座30之形狀而呈矩形、正方形或六邊形等多邊形形狀。
如第1及3圖所示,承載座30及其上之第一線圈C1設置於框架40內。在本實施例中,框架40具有與承載座30之形狀對應的八邊形結構,然而其亦可具有矩形、正方形或六邊形等多邊形結構。由第1及3圖中可以看出,兩組分別沿X軸及Y軸方向延伸且成對之第二電磁驅動部D21、D22(具有長板型結構)設置於框架40上,並對應於前述第一線圈C1。更具體而言,在本實施例中,第二電磁驅動部D21、D22為驅動磁鐵,例如為多極性永久磁鐵(請參閱第4圖),其中各第二電磁驅動部D21、D22的上、下兩部分在平行於X軸或Y軸方向上形成有方向相反的兩組磁極(亦即磁區N-S及磁區S-N)。此外,前述第二電磁驅動部D21、D22可以例如 黏著方式固定於框架40之沿X軸及Y軸方向延伸之四個側壁內側,且承載座30上之第一線圈C1的位置對應於相鄰的第二電磁驅動部D21、D22之下方的磁區(請參閱第7圖)。在一些實施例中,框架40可具有一不導電材質(例如塑膠)或者一導磁性材質(例如鎳鐵合金等),當框架40由導磁性材質製作時,可提高其結構強度及有助於磁力內循環。
藉由上述配置,當鏡頭驅動裝置1處於一對焦狀態時,可自一外部電源(圖未示)通入一電流至第一線圈C1,使得第一線圈C1與第二電磁驅動部D21、D22(驅動磁鐵)之間產生電磁感應,此時與第一線圈C1連接之承載座30便可相對於基座20沿著光軸O方向前後移動(如第7圖中之雙箭頭A1所示),並使得鏡頭快速地達到對焦效果。在本實施例中,第一線圈C1及第二電磁驅動部D21、D22組成鏡頭驅動裝置1之對焦驅動單元。
如第1及3圖所示,承載座30及其內之鏡頭亦可透過彈性材質製成的上簧片60及下簧片70(例如金屬彈片)而懸吊於框架40的中心。更具體而言,上簧片60可同時連接承載座30之頂部及框架40之頂部,而下簧片70可同時連接承載座30之底部及框架40之底部。如此一來,當框架40受到外力衝擊時,承載座30可透過上、下簧片60及70而相對於框架40沿Z軸方向位移,進而於垂直方向(即光軸O方向)上產生一緩衝效果,以避免承載座30及其內之鏡頭損壞。此外,上、下簧片60及70也可限制(對焦狀態時)承載座30沿著光軸O方向之移動距離。在一些實施例中,承載座30亦可僅透過單一個上簧片60或下簧片70而懸吊於框架40的中心。
如第1、2、3及5圖所示,大致呈正方形之基板50設 置於基座20上,並具有兩組分別沿X軸及Y軸方向延伸且成對之第二線圈C21、C22(具有橢圓型結構)。在本實施例中,基板50為可撓性印刷電路板,且第二線圈C21、C22可形成於基板50表面上或埋入於其中,並分別對應於框架40上之四個第二電磁驅動部D21、D22(驅動磁鐵)。由第1及5圖可以看出,各第二線圈C21、C22對應於各第二電磁驅動部D21、D22之一面,且該面垂直於光軸O(亦即Z軸)。
另外,雖然未圖示,在基板50之沿X軸方向延伸之一側邊與沿Y軸方向延伸之一側邊上亦分別安裝有一磁場感測元件,例如為霍爾感測器(Hall effect sensor)、磁敏電阻感測器(MR sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate)等,用以感測框架40上位置相對應之兩個第二電磁驅動部D21、D22之移動所產生的磁場變化,進而可得知框架40相對於基板50(及基座20)於X軸方向與Y軸方向上的位移量。
由第1及2圖中可以看出,在本實施例中,有六個懸吊線80連接於框架40與基座20之間,其中各懸吊線80之一端可透過例如焊接方式連接與框架40連接之上簧片60,且另一端亦可透過例如焊接方式連接基座20。如此一來,前述懸吊線80可將框架40及其內之承載座30懸吊於基座20之上,且當框架40受到外力衝擊時,可使框架40、承載座30及其內之鏡頭於XY平面上發生位移,進而於水平方向(即垂直於光軸O之方向)上產生一緩衝效果。懸吊線80可以彈性材質製成(例如具有彈性之金屬桿件),且其數量可視需求做調整。值得一提的是,在一些實施例中,基座20可以透過懸吊線80與上簧片60電性連接捲繞於承載座30之外周面之 第一線圈C1,且基座20與一外部電源(圖未示)電性連接。
進一步地,當框架40受到外力衝擊而造成鏡頭之光軸O相對於基板50(及基座20)發生偏移時,可經由基板50上之磁場感測元件感測框架40與基板50之間的水平位移(平行於XY平面),以得知當下光軸O的位置與其正確位置之間的偏移量。接著,欲將鏡頭及其光軸O修正回正確位置時,可通入一電流至位在X軸方向上之第二線圈C21,使得第二線圈C21及與其位置對應之第二電磁驅動部D21(驅動磁鐵)之間產生電磁感應,以驅使第二電磁驅動部D21及框架40相對於基板50與基座20沿著X軸方向位移;同理,當通入一電流至位於Y軸方向上之第二線圈C22時,可使得第二線圈C22及與其位置對應之第二電磁驅動部D22(驅動磁鐵)之間產生電磁感應,以驅使第二電磁驅動部D22及框架40相對於基板50與基座20沿著Y軸方向位移。藉此,可控制鏡頭及其光軸O於XY平面上位移,並達到偏移補償及防手震之功效。在本實施例中,第二線圈C21、C22與第二電磁驅動部D21、D22組成鏡頭驅動裝置1之防手震單元,其中防手震單元與對焦驅動單元共用第二電磁驅動部D21、D22(多極性磁鐵)。
接著請一併參閱第1、3、6及7圖,複數個凸出部34形成於承載座30之外周面上,此外第一電磁驅動部D11、D12例如為具有橢圓型結構之驅動線圈,其中一對第一電磁驅動部D11透過圍繞凸出部34而固定於承載座30位於X軸方向上之相反側側壁上,並對應於框架40上之一對第二電磁驅動部D21,而另一對第一電磁驅動部D12透過圍繞凸出部34而固定於承載座30位於Y軸方向上之相反側側壁上,並對應於框架40上之一對第二電磁驅動 部D22。值得一提的是,在本實施例中,前述第一線圈C1與各第一電磁驅動部D11、D12共同對應於各第二電磁驅動部D21、D22之一面,且該面平行於光軸O(如第3圖所示)。
如第1及7圖所示,各第一電磁驅動部D11、D12(橢圓形之驅動線圈)具有一上半部P1以及一下半部P2,沿X軸或Y軸方向延伸(第一電磁驅動部D11之上、下半部P1及P2沿Y軸方向延伸,而第一電磁驅動部D12之上、下半部P1及P2沿X軸方向延伸),且各第一電磁驅動部D11、D12之上、下半部P1及P2分別對應於相鄰的第二電磁驅動部D21、D22(多極性磁鐵)沿光軸O方向之不同磁區。由第7圖中可以看出,在本實施例中,各第二電磁驅動部D21、D22沿光軸O方向之上、下兩磁區的大小不同,其中下磁區較大於上磁區,並可同時對應於第一線圈C及第一電磁驅動部D11、D12之下半部P2。應可瞭解的是,雖然本實施例中之第一電磁驅動部D11、D12安裝於承載座30之較上方(相對於第一線圈C1),但是第一電磁驅動部D11、D12亦可以安裝於承載座30之較下方(相對於第一線圈C1),只要第二電磁驅動部D21、D22之設置方式亦對應地上下顛倒即可。
另外,在本實施例中,位於承載座30之相反側之第二電磁驅動部D21、D22相對於鄰近的第一電磁驅動部D11、D12具有相同的磁區配置,例如,對應於第一電磁驅動部D11、D12之上半部P1之磁區包括內側S極及外側N極,而對應於第一電磁驅動部D11、D12之下半部P2之磁區包括內側N極及外側S極。在一些實施例中,前述上、下兩磁區的磁極方向亦可對調。
藉由上述配置,當通入設置於承載座30之相反側上 之第一電磁驅動部D11、D12(驅動線圈)之電流方向為相反時,可使得位在承載座30之相反側之第一電磁驅動部D11、D12與第二電磁驅動部D21、D22之間產生平行於光軸O且方向相反之兩個電磁感應力F1及F2(請參閱第7圖),進而驅使(框架40內之)承載座30相對於基座20發生傾斜。在本實施例中,第一電磁驅動部D11、D12及第二電磁驅動部D21、D22組成鏡頭驅動裝置1之傾斜驅動單元。
請參閱第8圖,前述上簧片60(彈性元件)可分成複數個(例如4個)簧片部分62,且每一簧片部分62具有用以連接承載座30之一承載座連接部62A及用以連接框架40之一框架連接部62B。應瞭解的是,固定於承載座30上之承載座連接部62A可視作承載座30之旋轉支點,且位在承載座30之相反側之承載座連接部62A決定了承載座30之一旋轉軸R1及一旋轉軸R2(例如位在X軸方向上之兩個承載座連接部62A可決定旋轉軸R1,而位在Y軸方向上之兩個承載座連接部62A可決定旋轉軸R2)。由第8圖中可以看出,在本實施例中,旋轉軸R1平行於X軸方向,旋轉軸R2平行於Y軸方向,且從光軸O方向觀看,旋轉軸R1及R2可排列成一十字型,其中光軸O會通過兩旋轉軸R1及R2的交會點。如第6及8圖所示,旋轉軸R1及R2與該些第二電磁驅動部D21、D22對應於該些第一電磁驅動部D11、D12之平面相互平行或垂直。另外,在一些實施例中,前述承載座連接部62A之設計亦可適用於下簧片70。
據此,如第6至8圖所示,當通入電流至位在承載座30之相反側之(位於Y軸方向上之)第一電磁驅動部D12,並使得第一電磁驅動部D12與第二電磁驅動部D22之間產生電磁感應時,可驅使承載座30繞著旋轉軸R1(亦即X軸)發生旋轉;同理,當通入 電流至位在承載座30之相反側之(位於X軸方向上之)第一電磁驅動部D11,並使得第一電磁驅動部D11與第二電磁驅動部D21之間產生電磁感應時,可驅使承載座30繞著旋轉軸R2(亦即Y軸)發生旋轉。值得一提的是,在一些實施例中,第一電磁驅動部D12可以透過上簧片60的兩個簧片部分62及兩個懸吊線80電性連接基座20,且第一電磁驅動部D11可以透過上簧片60的另兩個簧片部分62及另兩個懸吊線80電性連接基座20,而基座20則與一外部電源(圖未示)電性連接)。
再者,在承載座30及框架40之間更可具有複數個止動機構90,用以限制承載座30之旋轉角度。舉例而言,如第1及8圖所示,在承載座30之四個角落可具有複數個朝外延伸之凸塊92,而在框架40上與前述四個凸塊92相對應的位置可具有複數個凹槽94,該些凹槽94之形狀與該些凸塊92之形狀相對應,使得該些凸塊92及該些凹槽94(構成止動機構90)可在前述傾斜驅動單元驅動承載座30旋轉時限制其旋轉角度,以防止承載座30發生任意或過度的傾斜。值得一提的是,在本實施例中,複數個止動機構90排列成一十字型,且此十字型止動機構90與前述旋轉軸R1、R2所排列成之十字型不重疊,此兩十字型之間具有一不為零度的夾角存在(較佳為45度,如第8圖所示),如此亦可有利於使得承載座30平均地停止於特定角度,而不會任意傾斜。另外,在一些實施例中,前述凸塊92及凹槽94的位置亦可相互對調,亦即凸塊92可形成於框架40上,而凹槽94可形成於承載座30上。
如此一來,可使得鏡頭驅動裝置1除了對於鏡頭及其光軸在垂直方向(即Z軸方向)與水平方向(即X軸、Y軸方向)上因震 動而發生的偏移能夠進行修正/補償之外,更具備旋轉修正/補償之功能。
舉例來說,手持式數位產品在使用時其內部之鏡頭承載座因震動(或受到外力衝擊)可能相對於基座發生歪斜,此時便可透過上述使承載座30繞著旋轉軸R1及/或旋轉軸R2之動作來對於鏡頭及其光軸之歪斜進行修正,進而獲得較佳之影像品質。除此之外,一般鏡頭在與承載座組合時,由於零件公差及組裝手法等因素,亦可能導致鏡頭及其光軸發生歪斜,透過上述旋轉修正/補償之功能也可以克服此生產製造中產生的缺陷,進而提高產品的生產良率。
雖然上述實施例之鏡頭驅動裝置1僅具有5軸(X軸、Y軸、Z軸、旋轉軸R1及/或旋轉軸R2)補償功能,然而透過配置更多組(3組、4組或更多組)的第一電磁驅動部D11、D12及第二電磁驅動部D21、D22(例如將另外的第一電磁驅動部D11、D12配置於承載座30之尚未利用到的其他側壁,以及將另外的第二電磁驅動部D21、D22配置於框架40之四個側壁之間的角落),以及調整上簧片60之承載座連接部62A的數量及位置,亦可以實現六軸、七軸或更多軸之補償。
值得一提的是,在上述實施例中,對焦驅動單元之第一線圈C1及傾斜驅動單元之第一電磁驅動部D11、D12共同設置於承載座30上,且從光軸O方向觀看,第一電磁驅動部D11、D12與第一線圈C1部分重疊。此外,對焦驅動單元、防手震單元及傾斜驅動單元可共用第二電磁驅動部D21、D22,亦即對焦驅動單元之第一線圈C1、防手震單元之第二線圈C21、C22與傾斜驅動單元 之第一電磁驅動部D11、D12(驅動線圈)共同對應於第二電磁驅動部D21、D22(多極性磁鐵),如此一來,可有效地減少部件數量、組裝工序及產品尺寸(亦即有利於微型化)。
然而,在一些實施例中,對焦驅動單元及傾斜驅動單元也可以不共用第二電磁驅動部D21、D22(多極性磁鐵)。請參閱第9A圖所示之實施例,其與第7圖所示之實施例間之差異在於,對焦驅動單元包括複數個(例如四個)第一磁性元件M1(例如為具有兩個磁極之一般磁鐵),其中第一磁性元件M1分別固定於框架40(參閱第1圖)之相反側上,並與傾斜驅動單元之複數個第二電磁驅動部D21、D22(多極性磁鐵)的位置相互對應,但彼此分開。相對地,在第7圖中之第二電磁驅動部D21、D22可視為將第9A圖中之第一磁性元件M1與對應的第二電磁驅動部D21、D22(多極性磁鐵)構成一體成型之單一個多極性磁鐵。
在一些實施例中,前述第一磁性元件M1之數量可為至少一個。在一些實施例中,前述對焦驅動單元可包括複數個第一線圈C1,它們固定於承載座30上之位置分別對應於該第一磁性元件M1,且第一線圈C1可具有橢圓型結構。在一些實施例中,位在承載座30之相反側之第一磁性元件M1的磁極方向可為相同或相反,而通入位在承載座30之相反側之第一線圈C1之電流方向可對應地為相同或相反。在一些實施例中,位在承載座30之相反側之第二電磁驅動部D21、D22(多極性磁鐵)相對於鄰近的第一電磁驅動部D11、D12之磁區配置可為相同或相反,而通入位在承載座30之相反側之第一電磁驅動部D11、D12之電流方向可對應地為相同或相反。在一些實施例中,傾斜驅動單元之固定於承載座30上 之第一電磁驅動部D11、D12可改為驅動磁鐵(例如為多極性磁鐵),而固定於框架40上之第二電磁驅動部D21、D22可改為驅動線圈(例如為橢圓型之線圈)。
請參閱第9B圖所示之實施例,其將第9A圖中之第二電磁驅動部D21、D22由一多極性磁鐵改為上下分開的兩個一般磁鐵M2。由第9B圖中可以看出,前述兩個一般磁鐵M2的磁極方向相反,並分別對應於第一電磁驅動部D11、D12(橢圓型之驅動線圈)之上半部P1及下半部P2。
雖然未圖示,第9A及9B圖所示之實施例中之防手震單元可共用前述對焦驅動單元之第一磁性元件M1、或者可共用前述傾斜驅動單元之第二電磁驅動部D21、D22(多極性磁鐵)或一般磁鐵M2。
請參閱第10圖,在一些實施例中,亦可將傾斜驅動單元之固定於框架上之第二電磁驅動部D21、D22(驅動磁鐵,由於視角關係D21未示於本圖中)由一多極性磁鐵改為單一個一般磁鐵(亦即具有兩個磁極)。由第10圖中可以看出,改為一般磁鐵之第二電磁驅動部D21、D22沿光軸O方向具有單一個磁區,其可同時對應於第一電磁驅動部D11、D12(驅動線圈,由於視角關係D11未示於本圖中)之下半部P2及對焦驅動單元之第一線圈C1。值得一提的是,雖然未圖示,但本實施例中之防手震單元之第二線圈亦可與對焦驅動單元之第一線圈C1及傾斜驅動單元之第一電磁驅動部D11、D12(驅動線圈)共同對應於前述第二電磁驅動部D21、D22(一般磁鐵)。舉例而言,第一線圈C1與各第一電磁驅動部D11、D12(驅動線圈)可共同對應於各第二電磁驅動部D21、 D22(一般磁鐵)的一面,且該面平行於光軸O(如第10圖所示)。此外,各第二線圈可對應於各第二電磁驅動部D21、D22(一般磁鐵)的另一面,且該另一面垂直於光軸O。
由此,同樣可以達到前述實施例(第1~9圖)中之對焦驅動單元的對焦功能及傾斜驅動單元的旋轉修正/補償之功能。此外,防手震單元之第二線圈(形成於基板50中,圖未示)亦可與第二電磁驅動部D21、D22(一般磁鐵)之間產生電磁感應,進而驅使框體40相對於基板50及基座20(請參閱第1及3圖)沿著與光軸O垂直之方向移動,以達到水平偏移補償及防手震之功效。應瞭解的是,在第10圖所示之實施例中,由於第二電磁驅動部D21、D22沿光軸O方向之高度H1可變小(相較於第3圖中之第二電磁驅動部D21、D22之高度),使得框架40之高度H2亦可對應地減少,進而有利於縮小鏡頭驅動裝置的體積。
另外,前述第二電磁驅動部D21、D22(一般磁鐵)可視為將第9B圖實施例中之對應於第一電磁驅動部D11、D12之上半部P1之一般磁鐵M2省略,並將對應於第一電磁驅動部D11、D12之下半部P2之一般磁鐵M2(驅動磁鐵)及第一磁性元件M1(一般磁鐵)構成一體成型之單一個一般磁鐵,藉此可減少材料成本、組裝工序及產品重量。然而,在一些實施例中,亦可將第二電磁驅動部D21、D22(一般磁鐵)改為分開的一般磁鐵M2(對應於第一電磁驅動部D11、D12之下半部P2)及第一磁性元件M1。
綜上所述,根據本發明實施例,可以在承載座上增加至少一組電磁驅動部,其透過與框架上之對應的電磁驅動部產生電磁感應,能夠驅使承載座及其內之鏡頭相對於基座發生傾斜 (亦即旋轉),進而達到對於鏡頭之光軸沿至少一旋轉軸(例如X軸或Y軸)方向發生的旋轉進行修正/補償之效果。此外,由於鏡頭驅動裝置中之對焦驅動單元及防手震單元亦可共用前述框架上之電磁驅動部,因此可以減少部件數量、組裝工序、材料成本及產品尺寸。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
30‧‧‧承載座
A1‧‧‧雙箭頭
C1‧‧‧第一線圈
D11、D12‧‧‧第一電磁驅動部
D21、D22‧‧‧第二電磁驅動部
P1‧‧‧上半部
P2‧‧‧下半部
F1、F2‧‧‧電磁感應力
O‧‧‧光軸

Claims (20)

  1. 一種鏡頭驅動裝置,包括:一基座;一框架,活動地連接該基座;一承載座,用以承載一鏡頭,且活動地設置於該框架內;一對焦驅動單元,包括至少一第一線圈及至少一第一磁性元件,該第一線圈設置於該承載座上,該第一磁性元件設置於該框架上並對應於該第一線圈,且該第一線圈與該第一磁性元件之間產生電磁感應,使該承載座相對於該基座沿著該鏡頭之一光軸方向移動;以及一傾斜驅動單元,包括複數個第一電磁驅動部及複數個第二電磁驅動部,該些第一電磁驅動部設置於該承載座之相反側上,該些第二電磁驅動部設置於該框架上並對應於該些第一電磁驅動部,且該些第一、第二電磁驅動部之間產生電磁感應,使該承載座相對於該基座發生傾斜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的鏡頭驅動裝置,其中該些第一電磁驅動部為驅動線圈,具有橢圓形結構,而該些第二電磁驅動部為驅動磁鐵。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的鏡頭驅動裝置,其中該第一線圈與該些第一電磁驅動部均設置於該承載座上,且從該光軸方向觀看,該第一線圈與該些第一電磁驅動部部分重疊。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的鏡頭驅動裝置,其中該對焦驅動單元包括複數個第一磁性元件,分別設置於該框架之相反側上,且對應於該傾斜驅動單元之該些驅動磁鐵。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的鏡頭驅動裝置,其中該些驅動磁鐵為多極性磁鐵,且各該些第一磁性元件與對應的各該些驅動磁鐵構成一體成型之單一個多極性磁鐵。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的鏡頭驅動裝置,其中該多極性磁鐵於該光軸方向上具有複數個大小不同的磁區,且與該多極性磁鐵對應之該驅動線圈具有一上半部及一下半部,分別對應於該些不同的磁區。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的鏡頭驅動裝置,其中通入設置於該承載座之相反側上之該些驅動線圈之電流方向為相同或相反。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的鏡頭驅動裝置,更包括一彈性元件,連接該承載座與該框架,其中該彈性元件具有用以連接該承載部之複數個承載座連接部,且位在該承載座之相反側之該些承載座連接部決定了該承載座之至少一旋轉軸。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的鏡頭驅動裝置,其中從該光軸方向觀看,該些旋轉軸排列成一十字型,且該光軸通過該些旋轉軸之交會點。
  10. 如申請專利範圍第4項所述的鏡頭驅動裝置,其中該些驅 動磁鐵為一般磁鐵,且各該些第一磁性元件與對應的各該些驅動磁鐵構成一體成型之單一個一般磁鐵,其中該一般磁鐵在該光軸方向上具有單一個磁區,同時對應於該第一線圈及該驅動線圈之一部分。
  11. 如申請專利範圍第5項所述的鏡頭驅動裝置,更包括一基板,設置於該基座上,其中該基板具有複數個第二線圈,分別對應於該些多極性磁鐵,且該些第二線圈與該些多極性磁鐵之間產生電磁感應,使該框架相對於該基座沿著與該光軸垂直之方向移動。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的鏡頭驅動裝置,更包括一基板,設置於該基座上,其中該基板具有複數個第二線圈,分別對應於該些一般磁鐵,且該些第二線圈與該些一般磁鐵之間產生電磁感應,使該框架相對於該基座沿著與該光軸垂直之方向移動。
  13. 如申請專利範圍第11或12項所述的鏡頭驅動裝置,其中該第一線圈、該些第一電磁驅動部與該些第二線圈共同對應於該些多極性磁鐵或該些一般磁鐵。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的鏡頭驅動裝置,其中該第一線圈與各該些第一電磁驅動部共同對應於各該些多極性磁鐵或各該些一般磁鐵之一面,且該面平行於該光軸。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的鏡頭驅動裝置,其中各該些第二線圈對應於各該些多極性磁鐵或各該些一般磁鐵之 另一面,且該另一面垂直於該光軸。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的鏡頭驅動裝置,更包括複數個懸吊線,用以將該框架及其內之該承載座懸吊於該基座上。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的鏡頭驅動裝置,更包括一彈性元件,為一簧片,具有複數個簧片部分,其中該些簧片部分電性連接該對焦驅動單元之該第一線圈,且該些簧片部分電性連接該傾斜驅動單元之該些第一電磁驅動部。
  18. 如申請專利範圍第9項所述的鏡頭驅動裝置,更包括複數個止動機構,形成於該框架與該承載座之間,且該些止動機構排列成另一十字型。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的鏡頭驅動裝置,其中該另一十字型與該些旋轉軸所排列成之該十字型不重疊,且具有一不為零度的夾角存在。
  20. 如申請專利範圍第9項所述的鏡頭驅動裝置,其中該些旋轉軸與該些第二電磁驅動部對應於該些第一電磁驅動部之平面相互平行或垂直。
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