光学元件驱动机构的制作方法

本实用新型涉及一种光学元件驱动机构，特别涉及一种设置有矩阵结构以对应杂光的光学元件驱动机构。

背景技术：

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能型手机或数码相机)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。

前述具有照相或录影功能的电子装置通常设有一镜头驱动模组，以驱动一镜头沿着一光轴进行移动，进而达到自动对焦(autofocus；af)及/或光学防手震(opticalimagestablization；ois)的功能。光线可穿过前述镜头在一感光元件上成像。

然而，在光学成像的过程中，外界的杂光往往会因反射而进入前述感光元件。如此一来，往往会造成影像品质不佳，无法符合使用者对于影像品质的要求。因此，如何解决前述问题始成一重要的课题。

技术实现要素：

本实用新型的一些实施例提供一种光学元件驱动机构，包括：第一部以及矩阵结构。第一部用以连接第一光学元件，且对应于第一光线。矩阵结构设置于前述第一部上，且对应于第二光线，其中前述第一光线与前述第二光线不同。

在一实施例中，前述第一光线和前述第二光线的行进方向不平行。在一实施例中，前述第一部具有圆角结构，且前述矩阵结构设置于前述圆角结构上。在一实施例中，前述第一部具有一开口，且前述圆角结构形成于前述开口的周缘。在一实施例中，前述矩阵结构具有一曲率。

在一实施例中，前述光学元件驱动机构还包括：第二部以及驱动组件。第二部可相对于前述第一部运动。驱动组件驱动前述第二部相对于前述第一部运动。

在一实施例中，前述矩阵结构设置于前述第二部上。在一实施例中，前述第一光学元件设置于前述第一部之外，且前述第二光线不通过前述第一光学元件。在一实施例中，前述第一光学元件设置于前述第一部之内，且前述第二光线通过前述第一光学元件照射至前述矩阵结构。

在一实施例中，前述矩阵结构包括多层结构，且前述多层结构包括金属材质。在一实施例中，前述多层结构包括多个凸出部，且前述凸出部的尺寸不同。在一实施例中，前述矩阵结构的延伸方向与前述第一光线的行进方向不平行。在一实施例中，前述矩阵结构的延伸方向与该第一光线的行进方向不垂直。

在一实施例中，前述光学元件驱动机构还包括第二光学元件，对应于前述第一光学元件，其中前述矩阵结构设置于前述第一光学元件和前述第二光学元件之间。在一实施例中，沿前述第一光学元件和前述第二光学元件的排列方向观察，前述第一光学元件和前述第二光学元件至少部分重叠。在一实施例中，沿垂直前述第一光学元件和前述第二光学元件的排列方向的方向观察，前述第一光学元件和前述第二光学元件不重叠。

在一实施例中，前述第一部包括外框及底座，前述外框设置于前述底座上，前述外框具有一开口，前述底座具有挡墙，且沿前述第一光学元件和前述第二光学元件的排列方向观察，前述挡墙与前述开口至少部分重叠。在一实施例中，前述矩阵结构设置于前述挡墙朝向前述外框的表面上。在一实施例中，前述第一部还包括框架，位于前述外框及前述底座之间，前述框架具有遮光结构，且沿前述第一光学元件和前述第二光学元件的排列方向观察，前述遮光结构与前述开口至少部分重叠。在一实施例中，前述矩阵结构设置于前述遮光结构朝向前述底座的表面上。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

图1显示根据本实用新型一实施例的光学元件驱动机构的立体图。

图2显示图1所示的光学元件驱动机构的爆炸图。

图3显示沿图1所示的线12-b的剖视图。

图4显示图1所示的光学元件驱动机构的放大立体图。

图5显示根据本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的放大立体图。

图6显示根据本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的放大立体图。

图7显示根据本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的放大立体图。

图8显示根据本实用新型一实施例的矩阵结构的示意图。

图9显示根据本实用新型一实施例的矩阵结构的立体图。

附图标记说明如下：

12-101光学元件驱动机构

12-110外框

12-111顶面

12-112第一侧面

12-113第二侧面

12-115第一开口

12-116第二开口

12-117长边

12-118短边

12-120底座

12-121金属件

12-122挡墙

12-123锯齿状结构

12-124顶点

12-125上表面

12-126切削面

12-130承载座

12-140第一电磁驱动组件

12-141第一磁性元件

12-142第一线圈

12-145第二电磁驱动组件

12-146第二磁性元件

12-147第二线圈

12-150框架

12-151遮光结构

12-152锯齿状结构

12-153顶点

12-160第一弹性元件

12-161第二弹性元件

12-170电路构件

12-180感测组件

12-181感测器

12-182参考元件

12-183集成电路元件

12-190矩阵结构

12-191金属层

12-192介电层

12-193凸出部

12-b线

12-c中心轴

12-f固定部

12-l1第一光线

12-l2第二光线

12-m活动部

12-o光轴

12-p导磁板

12-s光学元件

具体实施方式

以下说明本实用新型实施例的光学元件驱动机构。然而，可轻易了解本实用新型实施例提供许多合适的新型概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本实用新型，并非用以局限本实用新型的范围。

此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“下方”或“底部”及“上方”或“顶部”，以描述附图的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将附图的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“下方”侧的元件将会成为在“上方”侧的元件。

应理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”等来叙述各种元件、材料及/或部分，这些元件、材料及/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的元件、材料及/或部分。因此，以下讨论的一第一元件、材料及/或部分可在不偏离本实用新型一些实施例的教示的情况下被称为一第二元件、材料及/或部分，且除非特别定义，在权利要求中所述的第一或第二元件、材料及/或部分可在符合权利要求记载的情况下被理解为说明书中的任一元件、材料及/或部分。

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技术领域普通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实用新型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。此外，在本文中亦记载“大致上”、“大约”或“约”等用语，其意在涵盖大致相符及完全相符的情况或范围。应注意的是，除非特别定义，即使在叙述中未记载上述用语，仍应以与记载有上述约略性用语的相同意义来解读。

图1显示根据本实用新型一实施例的光学元件驱动机构12-101的立体图。应先说明的是，在本实施例中，光学元件驱动机构12-101例如可设置于具有照相功能的电子装置(未图示)内，用以驱动光学元件(未图示)，并可具备自动对焦(autofocus；af)及/或防手震(opticalimagestabilization；ois)等功能。

如图1所示，光学元件驱动机构12-101具有中心轴12-c，其大致上与z轴平行。光学元件具有光轴12-o，其大致上与x轴平行。换言之，在本实施例中，中心轴12-c与光轴12-o大致上垂直。光学元件驱动机构12-101包括外框12-110，其具有顶面12-111、第一侧面12-112以及相对于第一侧面12-112的第二侧面12-113(如图3所示)。顶面12-111沿与光轴12-o平行的方向(即x-y平面)延伸。第一侧面12-112、第二侧面12-113由顶面12-111的边缘沿与光轴12-o垂直的方向(z轴)延伸。换言之，在本实施例中，第一侧面12-112和第二侧面12-113大致上相互平行。在一些实施例中，第一侧面12-112、第二侧面12-113由顶面12-111的边缘沿与光轴12-o不平行的方向延伸。

此外，外框12-110具有呈矩形的第一开口12-115，位于第一侧面12-112上，且光轴12-o会通过第一开口12-115。光可沿光轴12-o通过设置于外框12-110内的光学元件(未图示)。在光线通过上述光学元件之后，会射向设置在外框12-110之外的光学元件12-s，亦即光学元件12-s对应于外框12-110的第一开口12-115。举例而言，光学元件12-s为一影像感测器，借以在前述电子装置上产生影像。应理解的是，在外框12-110和光学元件12-s之间可通过任一适合的元件(未图示)连接，以维持光学元件12-s产生影像的稳定度。在本实施例中，沿光轴12-o(即沿光学元件12-s和位于外框12-110内的光学元件的排列方向)观察，光学元件12-s会与位于外框12-110内的光学元件至少部分重叠。此外，沿垂直于光轴12-o的方向(例如中心轴12-c)观察，光学元件12-s与位于外框12-110内的光学元件不重叠。

图2显示图1所示的光学元件驱动机构12-101的爆炸图。在本实施例中，光学元件驱动机构12-101的外框12-110具有大致呈四边形的结构。光学元件驱动机构12-101主要包括固定部12-f(例如为第一部)、活动部12-m(例如为第二部)、多个第一弹性元件12-160、多个第二弹性元件12-161、第一电磁驱动组件12-140以及第二电磁驱动组件12-145。固定部12-f包括外框12-110、底座12-120、框架12-150和电路构件12-170。

外框12-110设置于底座12-120上，并保护设置于光学元件驱动机构12-101内的元件。在一些实施例中，外框12-110是由金属或其他具有特定硬度的材料制成，以达到良好的保护效果。框架12-150设置于外框12-110内，且固定于外框12-110。电路构件12-170设置于底座12-120上，并用以传递电信号，执行自动对焦及/或防手震等功能。举例而言，光学元件驱动机构12-101可根据前述电信号控制光学元件的位置，以执行摄像的功能。在本实施例中，在底座12-120中模内成形(insertmolding)的方式设置有金属件12-121，借此可提升底座12-120的结构强度。

活动部12-m可相对于固定部12-f运动。活动部12-m主要包括承载座12-130，其用以承载一光学元件。如图2所示，承载座12-130活动地(movably)连接至外框12-110及底座12-120。第一弹性元件12-160设置于承载座12-130上，第二弹性元件12-161沿一垂直方向(z轴)延伸，并连接第一弹性元件12-160以及底座12-120。如此一来，承载座12-130可通过第一弹性元件12-160及第二弹性元件12-161连接至底座12-120。举例而言，第一弹性元件12-160及第二弹性元件12-161系由金属或其他任何适合之具有弹性的材料制成。

第一电磁驱动组件12-140可包括设置于框架12-150上的第一磁性元件12-141以及设置于承载座12-130上之相对应的第一线圈12-142。当一电流被施加至第一线圈12-142时，可通过前述第一线圈12-142和前述第一磁性元件12-141(即第一电磁驱动组件12-140)产生一电磁驱动力(electromagneticdrivingforce)，驱使承载座12-130和其所承载的光学元件相对于底座12-120沿一水平方向(x-y平面)移动，借以执行自动对焦及/或防手震的功能。

此外，第二电磁驱动组件12-145可包括设置于承载座12-130上的第二磁性元件12-146以及设置于底座12-120上的相对应的第二线圈12-147。举例而言，第二线圈12-147可以是平板线圈，借此可降低其组装的难度，并缩短组装所需的时间。当一电流被施加至第二线圈12-147时，第二电磁驱动组件12-145可产生电磁驱动力，驱使承载座12-130和光学元件相对于底座12-120沿光轴12-o(x轴)移动，以执行自动对焦的功能。可通过第一电磁驱动组件12-140、第二电磁驱动组件12-145的电磁驱动力以及第一弹性元件12-160、第二弹性元件12-161的作用力，将承载座12-130活动地悬吊于框架12-150与底座12-120之间。此外，导磁板12-p设置于第二磁性元件12-146上，借此可使第二磁性元件12-146的磁场更为集中，改善第二电磁驱动组件12-145的效率。举例而言，导磁板12-p可由金属或其他具有良好导磁性的材料制成。

感测组件12-180包括感测器12-181、参考元件12-182及集成电路(integratedcircuit；ic)元件12-183。在本实施例中，感测器12-181、集成电路元件12-183设置于底座12-120上，而参考元件12-182则设置于承载座12-130上。可设置多个参考元件12-182。举例而言，参考元件12-182为磁性元件，感测器12-181可感测参考元件12-182所产生的磁场的变化，并通过集成电路元件12-183计算来得知承载座12-130(及光学元件)的位置。在一些实施例中，感测器12-181和参考元件12-182的其中一者设置于固定部12-f上，而感测器12-181和参考元件12-182的另一者则设置于活动部12-m上。

图3显示沿图1所示的线12-b的剖视图。如图3所示，外框12-110具有第二开口12-116，且光轴12-o会通过第二开口12-116。在本实施例中，光学元件驱动机构12-101具有一入射端以及一出射端，入射端对应于第二开口12-116，而出射端则是对应于第一开口12-115。在本实施例中，光线沿光轴12-o由入射端(即第二开口12-116)射入光学元件，并由出射端(即第一开口12-115)离开光学元件。在本实施例中，框架12-150设置于承载座12-130和外框12-110之间，且由与光轴12-o平行之方向(x轴)观察，框架12-150与承载座12-130至少部分重叠。

此外，在本实施例中，底座12-120还包括挡墙12-122，设置以朝向顶面12-111凸出。挡墙12-122可具有圆角结构，且由第一开口12-115沿光轴12-o观察，前述圆角结构形成于第一开口12-115周缘。光学元件驱动机构12-101还包括矩阵结构12-190，设置于挡墙12-122上(例如设置于挡墙12-122的圆角结构上)。矩阵结构12-190设置于承载座12-130所承载的光学元件以及光学元件12-s之间。举例而言，进入光学元件驱动机构12-101的第一光线l1(例如为欲成像的光线)可沿光轴12-o行进，在通过承载座12-130所承载的光学元件之后到达光学元件12-s并产生影像。此外，第二光线l2(例如为欲去除的杂光)可沿不平行于光轴12-o的方向行进，在通过承载座12-130所承载的光学元件之后，第二光线l2会照射至矩阵结构12-190而被反射，留在外框12-110之内。通过矩阵结构12-190的设置，可有效降低第二光线l2到达光学元件12-s而降低影像品质的机率。

如图3所示，矩阵结构12-190的延伸方向不平行且不垂直于第一光线l1的行进方向(即光轴12-o)。应理解的是，所属技术领域中普通技术人员可因应第二光线l2的行进方向来调整矩阵结构12-190的延伸方向，以下将不再赘述。在本实施例中，沿光轴12-o观察，矩阵结构12-190与第一开口12-115至少部分重叠。

图4显示由出射端观察的图1所示的光学元件驱动机构12-101的放大立体图。如图4所示，由与光轴12-o平行之方向(x轴)观察，挡墙12-122与第一开口12-112的长边12-117至少部分重叠，且挡墙12-122与第一开口12-112的短边12-118之间具有一间隙。换言之，由同一方向观察，挡墙12-122与第一开口12-112的短边12-118并不会重叠。此外，框架12-150具有遮光结构12-151，设置以朝向底座12-120凸出，且由与光轴12-o平行的方向(x轴)观察，遮光结构12-151与第一开口12-112的长边12-117亦至少部分重叠。相似地，遮光结构12-151与第一开口12-112的短边12-118之间具有一间隙。换言之，由同一方向观察，遮光结构12-151与第一开口12-112的短边12-118亦不会重叠。

在一些实施例中，可通过激光雕刻工艺分别在挡墙12-122及/或遮光结构12-151上形成锯齿状结构12-123、12-152。在其他一些实施例中，可在挡墙12-122及/或遮光结构12-151上形成任何其他适合的规则或不规则结构，借此可降低在光学元件驱动机构12-101内反射的杂光进入至影像感测元件中，进而可提升影像的品质。应了解的是，虽然本实施例同时设置有挡墙12-122和遮光结构12-151，但仅作为范例，所属技术领域中普通技术人员可根据需求分别决定是否设置挡墙12-122及/或遮光结构12-151，或调整挡墙12-122及/或遮光结构12-151的位置。

图5显示根据本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的放大立体图。在本实施例中，锯齿状结构12-123呈尖角状，且具有多个顶点12-124。锯齿状结构12-152亦具有多个顶点12-153。如图5所示，由与光轴12-o平行的方向(x轴)观察，前述顶点12-124、12-153会显露于第一开口12-112中。在一些实施例中，顶点12-124、12-153与第一开口12-112的长边12-117的距离为0.25mm以上，借以有效地阻挡杂光，防止其进入至影像感测元件中。此外，在本实施例中，亦可于锯齿状结构12-123及/或锯齿状结构12-152上设置矩阵结构12-190，可更进一步降低杂光(例如图3所示的第二光线l2)到达光学元件12-s而降低影像品质的机率。

图6显示根据本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的放大立体图。如图5所示，与光轴12-o平行的方向(x轴)观察，前述顶点12-124、12-153并不会显露于第一开口12-112中，亦即顶点12-124、12-153会与外框12-110重叠。在一些实施例中，顶点12-124、12-153与第一开口12-112的长边12-117的距离为0.1mm以上，借以有效地降低进入至影像感测元件中的杂光。此外，在本实施例中，亦可于锯齿状结构12-123及/或锯齿状结构12-152(如图5所示)上设置矩阵结构12-190，可更进一步降低杂光到达光学元件12-s而降低影像品质的机率。

图7显示根据本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的放大立体图。在本实施例中，挡墙12-122具有相交的上表面12-125及切削面12-126，且上表面12-125及切削面12-126形成尖角结构。上表面12-125倾斜地朝上，即朝向承载座12-130和顶面12-111；切削面12-126则是大致上与光轴12-o垂直，并朝向第一侧面12-112。在一些实施例中，上表面12-125与切削面12-126之间的圆角(r角；round)不大于0.05mm。相似地，遮光结构12-151具有相交且形成尖角结构的下表面(未图示)及切削面，其中下表面倾斜地朝下，即朝向承载座12-130和底座12-120。在一些实施例中，下表面与切削面之间的圆角(r角；round)不大于0.05mm。此外，可在挡墙12-122的上表面12-125上及/或在遮光结构12-151的下表面上设置矩阵结构12-190，借此可更进一步降低杂光到达光学元件12-s而降低影像品质的机率。

应理解的是，以上提供了多个设置矩阵结构12-190的实施例，但上述实施例仅作为范例，而非用以限制本实用新型的范围。所属技术领域中普通技术人员可因应杂光而将矩阵结构12-190设置于固定部12-f(包括外框12-110、底座12-120、框架12-150及/或电路构件12-170)及或活动部12-m上。此外，虽然在本实用新型的实施例中，矩阵结构12-190是以平面的方式设置，但在一些实施例中，矩阵结构12-190亦可以曲面的方式设置(即具有一曲率)。在一些实施例中，矩阵结构12-190可设置于金属制的元件及/或部分上。

图8显示根据本实用新型一实施例的矩阵结构12-190的示意图。如图8所示，矩阵结构12-190为一多层结构，其包括金属层12-191、介电层12-192以及凸出部12-193。金属层12-191为矩阵结构12-190的最下层。举例而言，金属层12-191的材料包括金(au)、银(ag)、铝(al)、任何其他适合的金属材料或前述的组合。介电层12-192形成于金属层12-191上。举例而言，介电层12-192的材料包括氟化镁(mgf2)、二氧化硅(sio2)、任何其他适合的介电材料或前述的组合。在介电层12-192上形成有凸出部12-193，其中凸出部12-193于水平面(x-y平面)上的面积会小于介电层12-192于水平面上的面积，亦即由垂直方向观察，凸出部12-193会显露出介电层12-192。举例而言，凸出部12-193的材料包括金(au)、银(ag)、铝(al)、任何其他适合的金属材料或前述的组合。在一些实施例中，金属层12-191和凸出部12-193可由相同的材料制成。在另一些实施例中，金属层12-191和凸出部12-193可由不同的材料制成。

图9显示根据本实用新型一实施例的矩阵结构12-190的立体图。如图9所示，矩阵结构12-190具有多个不同尺寸的凸出部12-193，形成于介电层12-192上。通过以特定的方式设置凸出部12-193，可调控矩阵结构12-190所产生的表面电浆共振，进而控制矩阵结构12-190反射光的方向。如此一来，可降低杂光到达光学元件12-s而降低影像品质的机率。应理解的是，可针对特定波长范围的光(例如：可见光、红外光等)来调整矩阵结构12-190的配置(例如各凸出部12-193的尺寸或排列方式)，以达到避免杂光降低影像品质的功能。

综上所述，本实用新型的实施例提供一种设置有矩阵结构以对应杂光的光学元件驱动机构。通过设置特定的矩阵结构，可有效地降低杂光到达光学元件而降低影像品质的机率，进而简化光学元件驱动机构并达成小型化。此外，矩阵结构亦可配合其他抗反射结构(例如：挡墙)来设置，进而提升维持高品质影像的效果。

虽然本实用新型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普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本实用新型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普通技术人员可从本实用新型揭示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实用新型使用。因此，本实用新型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，且各实施例间特征只要不违背创作精神或相互冲突，均可任意混合搭配使用。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本实用新型的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。