一種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置制造方法

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一種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置制造方法
【專利摘要】一種電磁驅動鏡頭裝置，通過一具有六個接點的霍爾元件的使用，使霍爾元件的其中兩個接點耦合于且可提供一電流給自動對焦模塊以進行Z軸方向上的對焦操作；另外四個接點則通過一電耦合結構來電性耦合于一控制單元。該控制單元可偵測來自光學防震模塊的信號，以獲得自動對焦模塊相對于光學防震模塊于X-Y軸方向上的位置，并據以產生一控制信號傳送給該霍爾元件。因此，該霍爾元件除了本身具有Z軸位置的回饋控制功能之外，還能接收來自該控制單元的該控制信號，并據以控制提供給該自動對焦模塊的該電流，以達到3軸閉路回饋控制該電磁驅動模塊的功效。
【專利說明】-種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置

【技術領域】
[0001] 本發明關于一種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，尤指一種通過一具有六個接點的霍爾元件的使用，使電磁驅動鏡頭裝置得以依據自動對焦模塊于X-Y軸方向上的位置來產生一控制信號并據以控制該自動對焦模塊于Z軸方向上的對焦操作的一種可3軸閉路回饋控制該自動對焦模塊的裝置。

【背景技術】
[0002] 由于科技的進步，使得數碼相機的體積日益縮小，而目前眾多小型電子裝置，如移動電話，幾乎都具有數字攝像功能，這些都歸功于鏡頭模塊的微小化。此類微型鏡頭現今所采用的驅動裝置，普遍被使用最多的是音圈馬達（Voice Coil Motor;簡稱VCM)，其利用線圈磁鐵以及彈片的組合，以驅動一鏡頭于其攝像光軸方向進行前后移動，達到自動對焦 (Auto Focus)或變焦（Zooming)的功能。而在此類由光學鏡頭所構成的光學系統中，也常會因為外力因素或是手持相機或攝影機時的抖動，而造成光路徑的震動偏移并使得影像感測模塊（Image Sensor)上的成像不穩定，進而導致所拍攝到的影像模糊不清。最常見的解決方式，就是對此類因震動所造成的影像模糊現象提供一補償機制，來使所擷取到的影像清晰化，而此種補償機制可以是數字補償機制或是光學補償機制。所謂的數字補償機制，就是對影像補償模塊所擷取到的數字影像數據進行分析與處理，以獲得較為清晰的數字影像，這樣的方式也常被稱為數字防震機制。至于光學補償機制，則通常是在光學透鏡組或是影像感測模塊上設置震動補償裝置，而這樣的方式也常被稱為光學防震機制。
[0003] 然而，現有技術對于同一鏡頭裝置的自動對焦模塊與光學防震模塊的回饋控制回路的設計，都是采取兩者電路獨立，分別設計其回饋控制回路的方式來各自控制自動對焦模塊與光學防震模塊。具體來說，現有技術對于自動對焦模塊，會獨立設置一組用來偵測與控制鏡頭于其攝像光軸方向（通常也稱為Z軸）進行前后移動的回饋控制回路；而對于該鏡頭的光學防震模塊則會另外設置一組用來偵測與控制鏡頭于與該攝像光軸方向相互垂直的兩水平方向（通常也稱為X及Y軸）進行水平位移的回饋控制回路。事實上，當光學防震模塊因為要補償鏡頭因震動所造成的水平位置偏差，而去調整、移動鏡頭的X及Y軸水平位置時，對于該鏡頭的精確對焦位置（Z軸位置）也會相對應地改變。換言之，在光學防震模塊進行防震操作過程中，自動對焦模塊也需不斷地對應修正其對焦操作。可是，由于現有技術對于鏡頭的自動對焦模塊與光學防震模塊是使用不同且相互獨立的兩組回饋控制回路來分別進行Z軸與X-Y軸方向的位移偵測與控制，所以其對應互動的速度較慢且較不實時，導致在有震動情況下的自動對焦延遲。此外，由于整個鏡頭模塊（包括鏡頭及自動對焦模塊）與光學防震模塊兩者是會相對水平運動的，所以，若要把自動對焦模塊上的回饋控制回路與光學防震模塊的回饋控制回路整合成單一回路，其電路設計上對于現有技術來說也是困難重重。

【發明內容】

[0004] 有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其通過一具有六個接點的霍爾元件的使用，使該六接點的霍爾元件的其中兩個該接點耦合于自動對焦模塊，用以提供一電流給自動對焦模塊并控制該自動對焦模塊在Z 軸方向上的自動對焦操作；另外四個該接點則耦合于一控制單元。該控制單元可偵測來自光學防震模塊的信號，以獲得自動對焦模塊相對于光學防震模塊于X-Y軸方向上的位置，并據以產生對應于該自動對焦模塊在X-Y軸位置的一控制信號傳送給該霍爾元件。因此，該霍爾元件除了本身具有Z軸位置的回饋控制功能之外，還能接收來自該控制單元的該控制信號，并據以控制提供給該自動對焦模塊的該電流，進而控制該自動對焦模塊在Z軸方向上的自動對焦操作，以達到3軸閉路回饋控制該電磁驅動模塊的功效。
[0005] 本發明的另一目的在于提供一種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其通過一電耦合結構來把可相對運動的該自動對焦模塊以及光學防震模塊兩者的電路分別加以電性耦合于該霍爾元件的六個接點，使本發明的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置得以被實施。
[0006] 為達上述目的，本發明提供一種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其包括：
[0007] -鏡頭承載座，用以承載一鏡頭；
[0008] -活動部框架，用以容置該鏡頭承載座，并使該鏡頭承載座可沿一 Z軸方向相對于該活動部框架移動；
[0009] -電磁驅動模塊，設置于該活動部框架與該鏡頭承載座之間，用以驅動該鏡頭承載座于該活動部框架內進行該Z軸方向上的位移運動；
[0010] 一光學防震模塊，用以驅動該活動部框架連同容置于其內的該鏡頭承載座一起進行沿一 X軸與一 Y軸方向上的二維位移運動；其中該X軸、該Y軸及該Z軸三者相互垂直；
[0011] -控制單元，耦合于該光學防震模塊，可偵測并控制該光學防震模塊的作動，并可依據來自該光學防震模塊的該作動來產生相對應的一控制信號；以及
[0012] 一霍爾元件，該霍爾元件具有至少六個接點；其中有兩個該接點耦合于該電磁驅動模塊，用以提供一電流給該電磁驅動模塊并控制該電磁驅動模塊的作動；另外四個該接點則耦合于該控制單元，用以接收來自該控制單元的該控制信號并據以控制提供給該電磁驅動模塊的該電流，以達到3軸閉路回饋控制該電磁驅動模塊的功效。
[0013] 于一實施例中，所述具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置更包括：
[0014] -第一電路板，該控制單兀設置于該第一電路板上且稱合于該光學防震模塊；以及
[0015] 一電耦合結構，該霍爾元件通過該電耦合結構與該電磁驅動模塊及該控制單元耦合；
[0016] 其中，該電耦合結構包括一第一簧片，位于該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一側，該第一簧片包括至少4個獨立的第一彈性元件，各該第一彈性元件分別具有一用以彈性地限制該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一頂點位置的第一內框部、以及一連接有一懸吊線的第一接點端，各該懸吊線延伸至該第一電路板并耦合于該控制單元；該霍爾元件耦合于該第一簧片的該4個第一彈性元件以及該電磁驅動模塊，可通過各該懸吊線接收來自該控制單元的一控制信號并據以控制提供該電磁驅動模塊的一電流。
[0017] 于一實施例中，該第一簧片呈一鏤空薄片狀結構；并且，該第一簧片的各該第一彈性元件分別包括：結合于該活動部框架上的一第一外框部、結合于該鏡頭承載座上的該第一內框部、延伸并連接于該第一外框部與該第一內框部之間的至少一第一內弦線、以及位于該第一外框部上的該第一接點端，而各該懸吊線的一末端分別結合在與其對應的該第一接點端上。
[0018] 于一實施例中，該電磁驅動鏡頭裝置更包括一第二電路板；該霍爾元件設置于該第二電路板上；于該鏡頭承載座上相對于該霍爾元件的位置處設置有一 Z軸位置感應磁鐵；并且，結合于該第一接點端的各該懸吊線的該末端電性耦合于該第二電路板，并經由該第二電路板電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點。
[0019] 于一實施例中，該電稱合結構更包括一第二簧片，位于該鏡頭承載座于該Z軸方向上且相對于該第一簧片的另一側；該第二簧片包括至少兩個獨立的第二彈性元件，各該第二彈性元件分別包括：結合于該活動部框架上的一第二外框部、結合于該鏡頭承載座上用以彈性地限制該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一底點位置的該第二內框部、延伸并連接于該第二外框部與該第二內框部之間的至少一第二內弦線、以及位于該第二外框部上的一第二接點端；其中，該電磁驅動模塊包括至少一驅動線圈設置于該鏡頭承載座上、以及至少一驅動磁鐵設置于該活動部框架上相對于該驅動線圈的位置；其中，各該第二彈性元件的該第二內框部電性連接于該電磁驅動模塊的該驅動線圈，且該第二彈性元件的該第二接點端則電性連接于該第二電路板并進而電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點。
[0020] 于一實施例中，各個該第二彈性元件的該第二接點端通過以下列結構其中之一電性連接于該第二電路板：將自該第二接點端延伸出的一細長的延伸部朝向該第二電路板彎折并因此而使該延伸部的一末端連接于該第二電路板、或在該第二接點端設置一吊環線并使該吊環線的一末端連接于該第二電路板。
[0021] 于一實施例中，該第一簧片包括至少6個獨立的該第一彈性元件；該至少6個獨立的該第一彈性元件中有4個該第一彈性元件的第一接點端連接有該懸吊線且電性耦合于該第一電路板上的該控制單元，而且有另兩個該第一彈性元件則沒有連接該懸吊線但是經由其該第一內框部而電性f禹合于該電磁驅動模塊；
[0022] 其中，該電磁驅動模塊包括至少一驅動線圈設置于該鏡頭承載座上、以及至少一驅動磁鐵設置于該活動部框架上相對于該驅動線圈的位置；
[0023] 其中，該另兩個該第一彈性元件的該第一內框部電性連接于該電磁驅動模塊的該驅動線圈，且該另兩個該第一彈性元件的該第一接點端則電性連接于該第二電路板并進而電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點，用以提供一電流給該電磁驅動模塊并控制該電磁驅動模塊的作動。
[0024] 于一實施例中，該光學防震模塊包括：
[0025] 至少一第一防震線圈，設置于該第一電路板上且耦合于該控制單元；
[0026] 至少一第二防震線圈，設置于該第一電路板上且與該至少一第一防震線圈相互垂直，并且，該至少一第二防震線圈耦合于該控制單元；
[0027] 至少一第一防震磁鐵，設置于該活動部框架且分別對應于該至少一第一防震線圈；
[0028] 至少一第二防震磁鐵，設置于該活動部框架且分別對應于該至少一第二防震線圈；以及
[0029] 至少兩個位置感測元件，設置于該第一電路板上且耦合于該控制單元，分別用來偵測該活動部框架相對于該第一電路板在該X軸與該Y軸方向上的位置。
[0030] 于一實施例中，該光學防震模塊的該至少一第一防震磁鐵與該至少一第二防震磁鐵與該電磁驅動模塊中所包括的磁鐵為共享。
[0031] 為使能更進一步了解本發明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附詳細說明與附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制者。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032] 圖1為本發明提供的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置的第一實施例的前側立體分解透視圖；
[0033] 圖2為本發明提供的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置的第一實施例的后側立體分解透視圖；
[0034] 圖3為本發明提供的電磁驅動鏡頭裝置中的電耦合結構與電磁驅動模塊的前視分解透視圖；
[0035] 圖4為本發明提供的電磁驅動鏡頭裝置中的電耦合結構與電磁驅動模塊的后視分解透視圖；
[0036] 圖5為本發明提供的電磁驅動鏡頭裝置中的該具有至少六個接點的霍爾元件的接點示意圖；
[0037] 圖6是本發明第一實施例的電磁驅動鏡頭裝置中的懸吊線的具體位置的立體組合圖；
[0038] 圖7是本發明第一實施例的電磁驅動鏡頭裝置中的懸吊線的具體位置的部分剖面圖；
[0039] 圖8是本發明第一實施例的電磁驅動鏡頭裝置中的第二簧片的具體形狀圖；
[0040] 圖9是本發明第一實施例的電磁驅動鏡頭裝置中的第二簧片的立體與局部放大視圖；
[0041] 圖10為本發明第一實施例的電磁驅動鏡頭裝置中的第二簧片與電磁驅動模塊的驅動線圈的連接方式示意圖；
[0042] 圖11A為如圖1與圖2所示的本發明電磁驅動鏡頭裝置第一實施例于組合后以45 度對角剖面的不具剖面線的剖面圖；
[0043] 圖11B為如圖1與圖2所示的本發明電磁驅動鏡頭裝置第一實施例于組合后以45 度對角剖面的具有剖面線的剖面圖；
[0044] 圖12A至圖12C所示，分別為本發明提供的電磁驅動鏡頭裝置的電磁驅動模塊的驅動線圈的導電方式的三個不同實施例示意圖；
[0045] 圖13A與圖13B分別為圖12A所示的驅動線圈導電方式實施例中的上視與立體示意圖；
[0046] 圖14A與圖14B分別為圖12B所示的驅動線圈導電方式實施例中的上視與立體示意圖；
[0047] 圖15A與圖15B分別為圖12C所示的驅動線圈導電方式實施例中的上視與立體示意圖；
[0048] 圖16為如圖1所示的電磁驅動鏡頭裝置的第一實施例中，進一步將第一簧片與第二簧片分解出來的立體分解透視圖；
[0049] 圖17所示為本發明提供的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置的第二實施例的立體分解透視圖；
[0050] 圖18所示為本發明提供的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置的第三實施例的立體分解透視圖；
[0051] 圖19所示為本發明提供的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置的第四實施例的立體分解透視圖。
[0052] 附圖標記說明：1、la、lb、lc?電磁驅動鏡頭裝置；11、11a、lib、11c?鏡頭承載座；111?螺牙；112?Z軸位置感應磁鐵；12、12 &、1213、12(：?活動部框架；121?凸柱； 13、13a、13b、13c?電磁驅動模塊；131?驅動線圈；132、133?磁鐵；14、14a、14b、14c? 光學防震模塊；141U42?防震線圈；143?位置感測元件；15、15 &、1513、15〇?控制單元； 16?霍爾元件；161?接點；17、17&、1713、17(：?第一電路板；171?總線接頭；18、18&、1813、 18c?電耦合結構；181、181a、181c?第一簧片；1811、18113、1811。、1811(3'?第一彈性元件；1812、1812&、1812(：'?第一內框部；1813、1813(3?第一接點端；1814、18143、1814(3? 第一外框部；1815?第一內弦線；1816?第一連結部；1817?焊接端；182、182a、182b、 182c ?第二簧片；1821、1821&、1821&'、182113、182113'?第二彈性元件；1822、182213?第二外框部；1823、1823a、1823b?第二內框部；1824?第二內弦線；1825?第二連結部；1826、 1826a、1826b?第二接點端；1827、1827a?延伸部；1828、1828a、1828b?焊接端；183?懸吊線；184?吊環線；19、19&、1%、19(：?第二電路板；191?下折板；20、20&、2013、20(3?外殼；21、21&、2113、21。?底蓋；22、2213、22。?上蓋。

【具體實施方式】
[0053] 本發明提供的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，主要是通過一具有六個接點的霍爾元件的使用，使該六接點的霍爾元件的其中有兩個該接點耦合于自動對焦模塊，用以提供一電流給自動對焦模塊并控制該自動對焦模塊在Z軸方向上的自動對焦操作；另外四個該接點則通過一電耦合結構電性耦合于一控制單元。該控制單元可偵測來自光學防震模塊的信號，以獲得自動對焦模塊相對于光學防震模塊在X-Y軸方向上的位置，并據以產生對應于該自動對焦模塊于X-Y軸位置的一控制信號傳送給該霍爾元件。因此，該霍爾元件除了本身具有Z軸位置的回饋控制功能之外，還能接收來自該控制單元的該控制信號，并據以控制提供給該自動對焦模塊的該電流，進而控制該自動對焦模塊于Z軸方向上的自動對焦操作，以達到3軸閉路回饋控制該電磁驅動模塊的功效。
[0054] 請參閱圖1、圖2、圖11A、圖11B、及圖16所示。其中，圖1及圖2分別為本發明提供的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置的第一實施例的前側與后側立體分解透視圖。圖11A及圖11B分別為如圖1與圖2所示的本發明電磁驅動鏡頭裝置第一實施例于組合后以45度對角剖面的不具剖面線及具有剖面線的剖面圖。圖16為如圖1所示的電磁驅動鏡頭裝置的第一實施例中，進一步將第一簧片與第二簧片分解出來的立體分解透視圖。
[0055] 于本發明的第一實施例中，該具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置1包括：一鏡頭承載座11、一活動部框架12、一電磁驅動模塊13、一光學防震模塊14、一控制單元15、至少一具有至少六個接點的霍爾元件16、一第一電路板17、一電耦合結構18、一第二電路板19、一外殼20、以及一底蓋21。
[0056] 該鏡頭承載座11用以承載一鏡頭（圖1及圖2中未示）于其中。一般來說，此鏡頭是以可拆卸的方式螺旋鎖合于鏡頭承載座11中央通孔內表面上所設置的螺牙111中。
[0057] 該活動部框架12為一具有中央容置空間的中空框架結構，其用以容置該鏡頭承載座11，并使該鏡頭承載座11可沿一 Z軸方向相對于該活動部框架12有限度地移動。
[0058] 該電磁驅動模塊13設置于該活動部框架12與該鏡頭承載座11之間，用以驅動該鏡頭承載座11于該活動部框架12內進行沿著該Z軸方向上的位移運動，通常也就是驅動該鏡頭承載座11連同其內的鏡頭進行Z軸方向上的自動對焦或是變焦操作。于本第一實施例中，該電磁驅動模塊13包括至少一驅動線圈131以及至少一驅動磁鐵132、133。該驅動線圈131是以纏繞于該鏡頭承載座11之外周緣的方式設置于該鏡頭承載座11上。該至少一驅動磁鐵132、133的數量為4個磁鐵，等距設置于該活動部框架12上相對于該驅動線圈131之外周緣的位置。藉此，當施加一電流給電磁驅動模塊13的驅動線圈131時，將會在驅動線圈131與該些驅動磁鐵132、133之間產生一沿Z軸方向的施力，并促使該鏡頭承載座11連同其內的鏡頭沿著該Z軸方向進行相對于該活動部框架12的線性位移運動，以達到自動對焦或是變焦操作的功能。
[0059] 該光學防震模塊14用來驅動該活動部框架12連同容置于其內的該鏡頭承載座 11 一起進行沿著一 X軸方向與一 Y軸方向上的二維位移運動，通常也就是驅動該鏡頭承載座11連同其內的鏡頭進行X-Y軸兩方向上的水平位移補償運動，也就是光學防震機制的操作。其中該X軸、該Y軸及該Z軸三者相互垂直。于本第一實施例中，該光學防震模塊14包括：至少一第一防震線圈141、至少一第二防震線圈142、至少一第一防震磁鐵132、至少一第二防震磁鐵133、以及至少兩位置感測元件143。該至少一第一防震線圈141設置于該第一電路板17上的兩相對側邊附近且耦合于該控制單元15。該至少一第二防震線圈142設置于該第一電路板17上的另外兩個相對側邊附近且分別與該至少一第一防震線圈141相互垂直，并且，該至少一第二防震線圈142耦合于該控制單元15。于本實施例中，該至少一第一防震線圈141與該至少一第二防震線圈142的數量分別為3個。該至少一第一防震磁鐵132設置于該活動部框架12且分別對應于該至少一第一防震線圈141 ;同時，該至少一第二防震磁鐵133設置于該活動部框架12且分別對應于該至少一第二防震線圈142。于本實施例中，該至少一第一防震磁鐵132與該至少一第二防震磁鐵133的數量分別為兩個且與該電磁驅動模塊13中所包括的4個驅動磁鐵132、133為共享；亦即，該4個磁鐵132、 133可同時做為電磁驅動模塊13的驅動磁鐵132、133、以及做為光學防震模塊14的防震磁鐵132、133。然而，在另一圖中未示的實施例中，該些防震磁鐵與該些驅動磁鐵也可以分別結合在活動部框架上的不同磁鐵。該至少兩位置感測元件143設置于該第一電路板17上且耦合于該控制單元15。該兩位置感測元件143的設置位置分別對應且鄰近于該第一防震磁鐵132與該第二防震磁鐵133,可分別用來偵測該第一防震磁鐵132與該第二防震磁鐵 133的磁力強度變化，進而用來偵測與得知該活動部框架12相對于該第一電路板17于該X 軸與該Y軸方向上的位置或位移偏差量。于本實施例中，該至少兩位置感測元件143也可以是霍爾元件，但不一定是具有六個接點的霍爾元件，其也可以是僅具有4個接點的霍爾元件或其他型式的磁力感測元件。
[0060] 該控制單元15設置于該第一電路板17上且耦合于該光學防震模塊14的該些防震線圈141、142以及該些位置感測元件143,可偵測并控制該光學防震模塊14的作動，并可依據來自該光學防震模塊14的該光學防震作動來產生相對應的一控制信號。換句話說，該控制單元15可接收來自該至少兩位置感測元件143的信號并據以計算出該活動部框架12 連同容置于其內的該鏡頭承載座11及鏡頭相對于該第一電路板17于該X軸與該Y軸方向上的位置或位移偏差量；之后，該控制單元15除了可產生控制信號與驅動電流給該些防震線圈141U42以驅動該光學防震模塊14進行X-Y軸兩方向上的水平位移補償運動（也就是光學防震機制的操作）之外，該控制單元15還可依據所計算獲得的該活動部框架12相對于該第一電路板17于該X軸與該Y軸方向上的位置或位移偏差量來產生一回饋的控制信號，并把該控制信號傳送給該具有至少六個接點的該霍爾元件16。
[0061] 于本發明中，該霍爾元件（Hall Magnetic Sensing Element) 16具有至少六個接點，其中有兩個該接點耦合于該電磁驅動模塊13,用以提供一電流給該電磁驅動模塊13并控制該電磁驅動模塊13的作動；另外四個該接點則耦合于該控制單元15,用以接收來自該控制單元15的該控制信號并據以控制提供給該電磁驅動模塊13的該電流，藉以達到3軸閉路回饋控制該電磁驅動模塊13的功效。也就是說，該控制單元15除可控制光學防震模塊14進行X-Y軸兩方向上的光學防震機制的操作之外，還可偵測來自光學防震模塊14的信號，以獲得自動對焦模塊中的活動部框架12相對于光學防震模塊14在X-Y軸方向上的位置，并據以產生對應于該自動對焦模塊中的活動部框架12于X-Y軸位置的一控制信號傳送給該具有至少六個接點的霍爾元件16。因此，該霍爾元件16除了本身具有Z軸位置的回饋控制功能之外，還能接收來自該控制單元15的該控制信號以得知該自動對焦模塊中的活動部框架12當時的X-Y軸位置，并據以控制提供給該自動對焦模塊中的電磁驅動模塊13 的該電流，進而控制該自動對焦模塊中的電磁驅動模塊13于Z軸方向上的自動對焦操作，藉以達到X-Y-Z三軸閉路回饋控制該電磁驅動模塊13的功效。于本實施例中，該具有至少六個接點的霍爾元件16可以是市面上可購得的Asahi Kasei Microdevices Corp.公司生產的型號AKM7345的霍爾元件，但也可以是其他具有至少6個接點的霍爾元件。
[0062] 于本實施例中，該第一電路板17是一軟性電路板，其上除了設置有該控制單元 15、該光學防震模塊14的該些防震線圈141、142、以及該些位置感測元件143之外，該第一電路板還設有一延伸到該電磁驅動鏡頭裝置1的外殼20之外的總線接頭171，以供與外界的一連接線或連接插座（圖中未示）相連結。于本發明中，該第一電路板17是結合于該底蓋21上并與該外殼20同屬于固定不動的元件。相對來說，活動部框架12則是可以相對于該第一電路板17進行X-Y軸二維水平位移運動的可動元件，而鏡頭承載座11連同其內的鏡頭又是可相對于活動部框架12進行Z軸線性位移的可動元件。
[0063] 請參閱圖3及圖4所示，分別為本發明提供的電磁驅動鏡頭裝置1中的電耦合結構18與電磁驅動模塊13的前視與后視分解透視圖。于本發明中，該具有至少六個接點的霍爾兀件16通過該電稱合結構18來和該電磁驅動模塊13及該控制單兀15稱合。于本實施例中，該電稱合結構18包括一第一簧片181 (亦可稱為上簧片）、一第二簧片182 (亦可稱為下簧片）、以及至少四條懸吊線183。該第一簧片181位于該鏡頭承載座11于該Z軸方向上的一頂側，且包括至少4個獨立分離的第一彈性元件1811。各該第一彈性元件1811 分別具有一用以彈性地限制該鏡頭承載座11于該Z軸方向上的一頂點位置的第一內框部 1812、以及一連接有一懸吊線183的第一接點端1813,各該懸吊線183延伸至該第一電路板 17并耦合于該控制單元15 ;該霍爾元件16耦合于該第一簧片181的該4個第一彈性元件 1811以及該電磁驅動模塊13,可通過各該懸吊線接收來自該控制單元15的一控制信號并據以控制提供該電磁驅動模塊13的一電流。如圖3及圖4所示，該第一簧片181與該第二簧片182都是呈一鏤空薄片狀結構。其中，該第一簧片181的各該第一彈性元件1811分別包括：結合于該活動部框架12上的一第一外框部1814、結合于該鏡頭承載座11上的該第一內框部1812、延伸并連接于該第一外框部1814與該第一內框部1812之間的至少一第一內弦線1815、以及位于該第一外框部1814上的該第一接點端1813,而各該懸吊線183的一末端分別結合并焊接在與其對應的該第一接點端1813上。
[0064] 該第二簧片182位于該鏡頭承載座11于該Z軸方向上且相對于該第一簧片181 的另一側。該第二簧片182包括至少兩個獨立的第二彈性元件1821，且各該第二彈性元件 1821分別包括：結合于該活動部框架12上的一第二外框部1822、結合于該鏡頭承載座11 上用以彈性地限制該鏡頭承載座11于該Z軸方向上的一底點位置的第二內框部1823、延伸并連接于該第二外框部1822與該第二內框部1823之間的至少一第二內弦線1824、以及位于該第二外框部1822上的一第二接點端（圖3與圖4中未示）。其中，各該第二彈性元件 1821的該第二內框部1823電性連接于該電磁驅動模塊13的該驅動線圈131，且該第二彈性元件1821的該第二接點端則電性連接于該第二電路板19并進而電性耦合于該霍爾元件 16的其中之一該接點。
[0065] 值得一提的是，如圖3及圖4所示，在該第一簧片181的各個該第一彈性元件1811 之間雖然還設有若干第一連結部1816,且在該第二簧片182的各個該第二彈性元件1821之間設有若干第二連結部1825 ;但是，這些第一與第二連結部1816、1825的功能僅僅是為了方便生產與組裝該第一簧片181與第二簧片182。一旦完成將該第一簧片181與第二簧片 182組裝于電磁驅動鏡頭裝置1工作后，該些第一與第二連結部1816、1825便會被折斷、取離并丟棄，而不再屬于本發明電磁驅動鏡頭裝置1所包含的元件；從此以后，該些第一彈性元件1811將會各自分離而成為獨立元件，且該些第二彈性元件1811也將會各自分離而成為獨立元件。
[0066] 于本發明中，該第二電路板19的外周緣是和第一簧片181的外周緣一起被結合于該活動部框架12的一頂面上，所以也是會連同該活動部框架12 -起水平位移。該具有至少六個接點的霍爾元件16設置于該第二電路板19的一下折板191上；并且，于該鏡頭承載座11上相對于該具有至少六個接點的霍爾元件16的位置處設置有一 Z軸位置感應磁鐵 112。此外，結合于該第一接點端1813的各該懸吊線183的該末端電性耦合于該第二電路板19,并經由該第二電路板19電性耦合于該霍爾元件16的其中之一該接點。各該懸吊線 183的另一端則結合于該第一電路板17且電性稱合于該控制單兀15。
[0067] 如圖5所示為本發明提供的電磁驅動鏡頭裝置中的該具有至少六個接點的霍爾元件的接點示意圖。以市面上可購得的Asahi Kasei Microdevices Corp.公司生產的型號AKM7345的霍爾元件16為例，其所具有的六個接點161可分別以Al、A2、Bl、B2、Cl、及 C2加以編號，且各編號的接點16的功能如下表一所示。
[0068] 表一：型號AKM7345霍爾元件各接點的功能描述
[0069]

【權利要求】
1. 一種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其特征在于，包括：一鏡頭承載座，用以承載一鏡頭；一活動部框架，用以容置該鏡頭承載座，并使該鏡頭承載座可沿一 Z軸方向相對于該活動部框架移動；一電磁驅動模塊，設置于該活動部框架與該鏡頭承載座之間，用以驅動該鏡頭承載座于該活動部框架內進行該Z軸方向上的位移運動；一光學防震模塊，用以驅動該活動部框架連同容置于其內的該鏡頭承載座一起進行沿一 X軸與一 Y軸方向上的二維位移運動；其中該X軸、該Y軸及該Z軸三者相互垂直；一控制單元，耦合于該光學防震模塊，可偵測并控制該光學防震模塊的作動，并可依據來自該光學防震模塊的該作動來產生相對應的一控制信號；以及一霍爾元件，該霍爾元件具有至少六個接點；其中有兩個該接點耦合于該電磁驅動模塊，用以提供一電流給該電磁驅動模塊并控制該電磁驅動模塊的作動；另外四個該接點則耦合于該控制單元，用以接收來自該控制單元的該控制信號并據以控制提供給該電磁驅動模塊的該電流，以達到3軸閉路回饋控制該電磁驅動模塊的功效。
2. 根據權利要求1所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，更包括：一第一電路板，該控制單元設置于該第一電路板上且耦合于該光學防震模塊；以及一電耦合結構，該霍爾元件通過該電耦合結構與該電磁驅動模塊及該控制單元耦合；其中，該電耦合結構包括一第一簧片，位于該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一側，該第一簧片包括至少4個獨立的第一彈性元件，各該第一彈性元件分別具有一用以彈性地限制該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一頂點位置的第一內框部、以及一連接有一懸吊線的第一接點端，各該懸吊線延伸至該第一電路板并耦合于該控制單元；該霍爾元件耦合于該第一簧片的該4個第一彈性元件以及該電磁驅動模塊，可通過各該懸吊線接收來自該控制單元的一控制信號并據以控制提供該電磁驅動模塊的一電流；其中，該第一簧片呈一鏤空薄片狀結構；并且，該第一簧片的各該第一彈性元件分別包括：結合于該活動部框架上的一第一外框部、結合于該鏡頭承載座上的該第一內框部、延伸并連接于該第一外框部與該第一內框部之間的至少一第一內弦線、以及位于該第一外框部上的該第一接點端，而各該懸吊線的一末端分別結合在與其對應的該第一接點端上；其中，該電磁驅動鏡頭裝置更包括一第二電路板；該霍爾元件設置于該第二電路板上；于該鏡頭承載座上相對于該霍爾元件的位置處設置有一 Z軸位置感應磁鐵；并且，結合于該第一接點端的各該懸吊線的該末端電性耦合于該第二電路板，并經由該第二電路板電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點。
3. 根據權利要求2所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，該電耦合結構更包括一第二簧片，位于該鏡頭承載座于該Z軸方向上且相對于該第一簧片的另一偵h該第二簧片包括至少兩個獨立的第二彈性元件，各該第二彈性元件分別包括：結合于該活動部框架上的一第二外框部、結合于該鏡頭承載座上用以彈性地限制該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一底點位置的該第二內框部、延伸并連接于該第二外框部與該第二內框部之間的至少一第二內弦線、以及位于該第二外框部上的一第二接點端；其中，該電磁驅動模塊包括至少一驅動線圈設置于該鏡頭承載座上、以及至少一驅動磁鐵設置于該活動部框架上相對于該驅動線圈的位置；其中，各該第二彈性元件的該第二內框部電性連接于該電磁驅動模塊的該驅動線圈，且該第二彈性元件的該第二接點端則電性連接于該第二電路板并進而電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點；
4. 根據權利要求3所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，各該第二彈性元件的該第二接點端通過以下列結構其中之一電性連接于該第二電路板：將自該第二接點端延伸出的一細長的延伸部朝向該第二電路板彎折并因此而使該延伸部的一末端連接于該第二電路板、或在該第二接點端設置一吊環線并使該吊環線的一末端連接于該第二電路板。
5. 根據權利要求2所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，該第一簧片包括至少6個獨立的該第一彈性元件；該至少6個獨立的該第一彈性元件中有4個該第一彈性元件的第一接點端連接該懸吊線且電性耦合于該第一電路板上的該控制單元，而且有另兩個該第一彈性元件則沒有連接該懸吊線但是經由其該第一內框部而電性耦合于該電磁驅動模塊；其中，該電磁驅動模塊包括至少一驅動線圈設置于該鏡頭承載座上、以及至少一驅動磁鐵設置于該活動部框架上相對于該驅動線圈的位置；其中，該另兩個該第一彈性元件的該第一內框部電性連接于該電磁驅動模塊的該驅動線圈，且該另兩個該第一彈性元件的該第一外框部則電性連接于該第二電路板并進而電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點，用以提供一電流給該電磁驅動模塊并控制該電磁驅動模塊的作動。
6. 根據權利要求2所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，該光學防震模塊包括：至少一第一防震線圈，設置于該第一電路板上且耦合于該控制單元；至少一第二防震線圈，設置于該第一電路板上且與該至少一第一防震線圈相互垂直，并且，該至少一第二防震線圈耦合于該控制單元；至少一第一防震磁鐵，設置于該活動部框架且分別對應于該至少一第一防震線圈；至少一第二防震磁鐵，設置于該活動部框架且分別對應于該至少一第二防震線圈；以及至少兩個位置感測元件，設置于該第一電路板上且耦合于該控制單元，分別用來偵測該活動部框架相對于該第一電路板在該X軸與該Y軸方向上的位置；其中，該光學防震模塊的該至少一第一防震磁鐵與該至少一第二防震磁鐵與該電磁驅動模塊中所包括的磁鐵為共享。
7. -種具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其特征在于，包括：一鏡頭承載座，用以承載一鏡頭；一活動部框架，用以容置該鏡頭承載座，并使該鏡頭承載座可沿一 Z軸方向相對于該活動部框架移動；一電磁驅動模塊，設置于該活動部框架與該鏡頭承載座之間，用以驅動該鏡頭承載座于該活動部框架內進行該Z軸方向上的位移運動；一第一電路板；一光學防震模塊，設置于該電路板與該活動部框架之間，用以驅動該活動部框架連同容置于其內的該鏡頭承載座進行沿一 X軸與一 Y軸方向上的二維位移運動；其中該X軸、該 Y軸及該Z軸三者相互垂直；一控制單元，設置于該第一電路板上且耦合于該光學防震模塊，用于偵測并控制該光學防震模塊的作動；以及一第一簧片，位于該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一側，該第一簧片包括至少4個獨立的第一彈性元件，各該第一彈性元件分別具有一用以彈性地限制該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一頂點位置的第一內框部、以及一第一接點端其連接有一懸吊線，各該懸吊線延伸至該第一電路板并耦合于該控制單元；以及一霍爾元件，其耦合于該第一簧片的該4個第一彈性元件以及該電磁驅動模塊，可通過各該懸吊線接收來自該控制單元的一控制信號并據以控制提供該電磁驅動模塊的一電流。
8. 根據權利要求7所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，該霍爾元件具有六個接點；其中有兩個該接點耦合于該電磁驅動模塊，用以提供電流給該電磁驅動模塊并控制該電磁驅動模塊的作動；另外四個該接點則通過耦合于該第一簧片的該4個第一彈性元件進一步地耦合至該控制單元，用以接收來自該控制單元的該控制信號并據以控制提供給該電磁驅動模塊的該電流；其中，該第一簧片呈一鏤空薄片狀結構；并且，該第一簧片的各該第一彈性元件分別包括：結合于該活動部框架上的一第一外框部、結合于該鏡頭承載座上的該第一內框部、延伸并連接于該第一外框部與該第一內框部之間的至少一第一內弦線、以及位于該第一外框部上的該第一接點端，而各該懸吊線的一末端分別結合在與其對應的該第一接點端上；其中，該電磁驅動鏡頭裝置更包括一第二電路板；該霍爾元件設置于該第二電路板上；于該鏡頭承載座上相對于該霍爾元件的位置處設置有一 Z軸位置感應磁鐵；并且，結合于該第一接點端的各該懸吊線的該末端電性耦合于該第二電路板，并經由該第二電路板電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點。
9. 根據權利要求8所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，該電耦合結構更包括一第二簧片，位于該鏡頭承載座于該Z軸方向上且相對于該第一簧片的另一偵h該第二簧片包括至少兩個獨立的第二彈性元件，各該第二彈性元件分別包括：結合于該活動部框架上的一第二外框部、結合于該鏡頭承載座上用以彈性地限制該鏡頭承載座于該Z軸方向上的一底點位置的該第二內框部、延伸并連接于該第二外框部與該第二內框部之間的至少一第二內弦線、以及位于該第二外框部上的一第二接點端；其中，該電磁驅動模塊包括至少一驅動線圈設置于該鏡頭承載座上、以及至少一驅動磁鐵設置于該活動部框架上相對于該驅動線圈的位置；其中，各該第二彈性元件的該第二內框部電性連接于該電磁驅動模塊的該驅動線圈，且該第二彈性元件的該第二接點端則電性連接于該第二電路板并進而電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點。
10. 根據權利要求9項所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，各該第二彈性元件的該第二接點端通過以下列結構其中之一電性連接于該第二電路板：將自該第二接點端延伸出的一細長的延伸部朝向該第二電路板彎折并因此而使該延伸部的一末端連接于該第二電路板、或在該第二接點端設置一吊環線并使該吊環線的一末端連接于該第二電路板。
11. 根據權利要求8項所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，該第一簧片包括至少6個獨立的該第一彈性元件；該至少6個獨立的該第一彈性元件中有4 個該第一彈性元件的第一接點端連接有該懸吊線且電性耦合于該第一電路板上的該控制單元，而且有另兩個該第一彈性元件沒有連接該懸吊線但是有經由其該第一內框部而電性耦合于該電磁驅動模塊；其中，該電磁驅動模塊包括至少一驅動線圈設置于該鏡頭承載座上、以及至少一驅動磁鐵設置于該活動部框架上相對于該驅動線圈的位置；其中，該另兩個該第一彈性元件的該第一內框部電性連接于該電磁驅動模塊的該驅動線圈，且該另兩個該第一彈性元件的該第一外框部則電性連接于該第二電路板并進而電性耦合于該霍爾元件的其中之一該接點，用以提供一電流給該電磁驅動模塊并控制該電磁驅動模塊的作動。
12.根據權利要求8所述的具3軸閉路回饋控制模塊的電磁驅動鏡頭裝置，其中，該光學防震模塊包括：至少一第一防震線圈，設置于該第一電路板上且耦合于該控制單元；至少一第二防震線圈，設置于該第一電路板上且與該至少一第一防震線圈相互垂直，并且，該至少一第二防震線圈耦合于該控制單元；至少一第一防震磁鐵，設置于該活動部框架且分別對應于該至少一第一防震線圈；至少一第二防震磁鐵，設置于該活動部框架且分別對應于該至少一第二防震線圈；以及至少兩個位置感測元件，設置于該第一電路板上且耦合于該控制單元，分別用來偵測該活動部框架相對于該第一電路板在該X軸與該Y軸方向上的位置；其中，該光學防震模塊的該至少一第一防震磁鐵與該至少一第二防震磁鐵與該電磁驅動模塊中所包括的磁鐵為共享。
【文檔編號】H02K33/18GK104142553SQ201410188907
【公開日】2014年11月12日申請日期:2014年5月6日優先權日:2013年5月6日
【發明者】陳樹山, 胡朝彰, 林文章申請人:臺灣東電化股份有限公司

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