TWI626485B - 移動機構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種移動機構，用以承載一鏡頭，前述移動機構包括具有一容置空間之一承載件、一線圈、一感測物、一基座、至少一磁性元件、以及一位置偵測元件，其中前述鏡頭設置於容置空間中。線圈和感測物設置於承載件上，其中線圈圍繞容置空間，且至少部分之線圈位於感測物和容置空間之間。磁性元件和位置偵測元件設置於基座上，其中位置偵測元件鄰近於感測物。當一電流通入線圈時，承載件相對於基座移動。

Description

移動機構

本發明係有關於一種移動機構。更具體地來說，本發明有關於一種用以承載鏡頭的移動機構。

隨著科技的發展，現今許多電子裝置(例如相機或智慧型手機)皆具有照相或錄影的功能。這些電子裝置的使用越來越普遍，並朝著便利、美觀和輕薄化的設計方向進行發展，以提供使用者更多的選擇。

然而，許多電子裝置中的鏡頭需移動對焦，因此通常包含複雜的零件，而這些零件又具有不小的高度，不利於電子裝置的輕薄化。

為了解決上述習知之問題點，本發明提供一種移動機構，用以承載一鏡頭，前述移動機構包括具有一容置空間之一承載件、一線圈、一感測物、一基座、至少一磁性元件、以及一位置偵測元件，其中前述鏡頭設置於容置空間中。線圈和感測物設置於承載件上，其中線圈圍繞容置空間，且至少部分之線圈位於感測物和容置空間之間。磁性元件和位置偵測元件設置於基座上，其中位置偵測元件鄰近於感測物。當一電流通入線圈時，承載件相對於基座移動。

本發明一實施例中，前述感測物設置於位置偵測元件與線圈之間。

本發明一實施例中，前述感測物具有一第一面和一第二面，第一面朝向該線圈，且第二面鄰接第一面並朝向位置偵測元件。

本發明一實施例中，前述承載件更包括一限位構件，具有至少一開口，其中感測物設置於限位構件中，且前述開口位於感測物和位置偵測元件之間。

本發明一實施例中，前述限位構件更包括一第一限位部和與一第二限位部，且第一限位部與第二限位部彼此分離。

本發明一實施例中，前述第一限位部與第二限位部分別具有一U字型結構，且第一限位部對稱於第二限位部。

本發明一實施例中，前述承載件更包括一內凹結構，且線圈設置於內凹結構中。

本發明一實施例中，前述第一限位部與第二限位部之間的距離大於或等於內凹結構之高度。

本發明一實施例中，前述移動機構更包括一第一彈性元件，連接基座和承載件。

本發明一實施例中，前述位置偵測元件包括霍爾效應感測器、磁阻效應感測器、巨磁阻效應感測器、穿隧磁阻效應感測器、光學感測器或紅外線感測器。

100‧‧‧基座

200‧‧‧承載件

210‧‧‧框架

220‧‧‧容置空間

230‧‧‧內凹結構

240‧‧‧限位構件

241‧‧‧開口

242‧‧‧第一限位部

243‧‧‧第二限位部

300‧‧‧第一彈性元件

400‧‧‧第二彈性元件

500‧‧‧線圈

600‧‧‧磁性元件

700‧‧‧位置偵測元件

800‧‧‧感測物

810‧‧‧第一面

820‧‧‧第二面

第1圖係表示本發明一實施例之移動機構示意圖。

第2圖係表示本發明一實施例之移動機構爆炸圖。

第3圖係表示本發明一實施例之承載件示意圖。

第4圖係表示第1圖中沿x-x方向之剖視圖。

第5圖係表示係本發明另一實施例中之移動機構示意圖。

第6圖係表示第5圖中沿y-y方向之剖視圖。

以下說明本發明實施例之移動機構。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

第1圖係表示本發明一實施例之移動機構示意圖，而第2圖則表示前述移動機構之爆炸圖。前述移動機構可設置於具有照相或錄影功能的電子裝置(例如相機)內，以承載鏡頭並使鏡頭可相對於電子裝置中的感光元件移動，來達到調整焦距之目的。如第1、2圖所示，移動機構主要包括一基座100、一承載件200、一第一彈性元件300、一第二彈性元件400、一線圈500、至少一磁性元件600、一位置偵測元件700、以及一感測物800，其中磁性元 件600和位置偵測元件700係固定於基座100上。

請參閱第3圖，前述承載件200之框架210上形成有一容置空間220、一內凹結構230、以及一限位構件240。容置空間220形成於承載件200之中央處並被內凹結構230環繞，而限位構件240則形成於框架210之一側並連接前述內凹結構230。限位構件240與容置空間220之間的距離大於內凹結構230與容置空間220之間的距離。鏡頭(未圖示)可固定於承載件200上並容置於容置空間220內，線圈500和感測物800則可分別設置於內凹結構230和限位構件240中(如第1~3圖所示)。

特別的是，如第3圖所示，本實施例中之限位構件240的各壁面上皆具有開口241，因此可形成彼此分離的第一限位部242和第二限位部243。第一限位部242和第二限位部243具有彼此鏡像對稱的U字型結構，且U字型結構之凹槽的寬度與感測物800之寬度大致相同，故感測物800恰可被限制於限位構件240中，並位於第一限位部242和第二限位部243之間。再者，第一限位部242和第二限位部243之間的距離係大於或等於內凹結構230之高度，因此線圈500可順利地穿過限位構件240而設置於內凹結構230中，或由內凹結構230移除或替換。

第4圖係表示第1圖中沿x-x方向之剖視圖。請一併參閱第1、3、4圖，當移動機構組裝完成時，線圈500設置於承載件200的內凹結構230中並圍繞容置空間220，感測物800設置於限位構件240中並由開口241顯露，且位置偵測元件700鄰近前述感測物800。其中，左側部分的線圈500位於感測物800和容置空間220之間，且感測物800設置於位置偵測元件700和線圈500之間。第一彈 性元件300連接基座100和承載件200，第二彈性元件400亦連接基座100和承載件200，且承載件200位於第一彈性元件300和第二彈性元件400之間。藉由前述第一彈性元件300和第二彈性元件400，承載件200可被懸掛於基座100之上。此外，前述電子裝置中，於基座100下方通常設有對應於承載件200上之鏡頭的感光元件(未圖示)，此感光元件相對於基座100固定，光線可穿過鏡頭並在感光元件上成像。

當一電流流經線圈500時，線圈500和磁性元件600之間會產生電磁感應，使承載件200相對於基座100朝Z軸方向或-Z軸方向移動。位置偵測元件700可偵測感測物800之位置，進而獲得承載件200相對於基座100之位置，藉此調整鏡頭與感光元件之間的距離。需特別說明的是，由於位置偵測元件700鄰近於感測物800，且兩者之間未被其他元件隔離，因此，可降低位置偵測元件700及感測物800的所需高度，使移動機構的整體高度降低，電子裝置可更為輕薄。

於一般的電子裝置中，感測物係被線圈所圍繞，使位置偵測元件和感測物之間被線圈隔開，且為了避免鏡頭移動時，線圈與位置偵測元件之間產生摩擦而損壞，兩者之間必須具有一間隙。換言之，一般電子裝置中的感測物和位置偵測元件之間至少必須相隔前述間隙以及線圈的厚度，因此，相較於本發明兩者之間會間隔較大距離。在感測物和位置偵測元件之間相隔較大距離的情況下，位置偵測元件較難利用如磁場變化的方式偵測出感測物之位置，進而需使用高度較大(即Z軸方向之長度)的感測物，導致電子裝置之厚度增加。

相反的，如第4圖所示，本發明的位置偵測元件700和感測物800未被線圈500所隔開，兩者之間僅具有微小的間隙，因此即便使用高度較小的感測物800時，位置偵測元件700仍可準確地偵測出感測物800之位置，以利移動機構和電子裝置的輕薄化。

前述位置偵測元件700可為霍爾效應感測器(Hall Sensor)、磁阻效應感測器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效應感測器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效應感測器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、光學感測器(Optical Encoder)、或紅外線感測器(Infrared Sensor)。當使用霍爾效應感測器、磁阻效應感測器、巨磁阻效應感測器、或穿隧磁阻效應感測器作為位置偵測元件700時，感測物800可為一磁鐵。當使用光學感測器或紅外線感測器作為位置偵測元件700時，感測物800可為一反射片。

如第1、2圖所示，於本實施例中，移動機構包括兩個磁性元件600，分別設置於基座100之相反側，且長度大致等同於承載件200之長度，故當電流流經線圈500時，可在承載件200之兩側產生足夠的動力使承載件200相對於基座100移動，惟磁性元件600之數量及尺寸係可依使用者需求調整，並不以此為限。位置偵測元件700及感測物800之間的距離可依基座100和承載件200之外型調整至最接近的距離，以利使用高度較小的位置偵測元件700和感測物800。限位構件240自內凹結構230凸出之距離可小於或等於感測物800之厚度，故移動機構於X軸方向之寬度仍可保持小型化。

請參閱第5、6圖，本發明另一實施例之移動機構包括一基座100、一承載件200、一第一彈性元件300、一第二彈性元件400、一線圈500、至少一磁性元件600、一位置偵測元件700、以及一感測物800，其中基座100、承載件200、第一彈性元件300、第二彈性元件400、線圈500、磁性元件600和感測物800之結構與連接關係與第1圖所示之實施例相同，其差異在於位置偵測元件700設置之位置。

如第5、6圖所示，於本實施例中，感測物800具有一第一面810和一第二面820，第一面810朝向線圈500而第二面820朝向位置偵測元件700，其中第一面810與第二面820彼此鄰接。如此一來，位置偵測元件700之外表面可不凸出於感測物800之外表面，移動機構之寬度可更為減少。

綜上所述，本發明提供一種移動機構。藉由將線圈設置於容置空間和感測物之間，感測物可鄰近位置偵測元件，故位置偵測元件之高度及尺寸可減小，進而使移動機構的高度縮小。

雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何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，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製 造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

雖然本發明以前述數個較佳實施例揭露如上，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。此外，每個申請專利範圍建構成一獨立的實施例，且各種申請專利範圍及實施例之組合皆介於本發明之範圍內。

Claims (10)

1. 一種移動機構，用以承載一鏡頭，包括：一承載件，具有一容置空間，其中該鏡頭設置於該容置空間中；一線圈，設置於該承載件上並圍繞該容置空間；一感測物，設置於該承載件上，其中至少部分之該線圈位於該感測物和該容置空間之間；一基座；至少一磁性元件，設置於該基座上；以及一位置偵測元件，設置於該基座上並鄰近該感測物，其中當一電流通入該線圈時，該承載件相對於該基座移動，且該位置偵測元件偵測該承載件與該基座於該鏡頭之光軸方向的相對移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之移動機構，其中該感測物設置於該位置偵測元件與該線圈之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之移動機構，其中該感測物具有一第一面和一第二面，該第一面朝向該線圈，且該第二面鄰接該第一面並朝向該位置偵測元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之移動機構，其中該承載件更包括一限位構件，具有至少一開口，其中該感測物設置於該限位構件中，且該開口位於該感測物和該位置偵測元件之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之移動機構，其中該限位構件更包括一第一限位部和與一第二限位部，且該第一限位部與該第二限位部彼此分離。
6. 如申請專利範圍第5項所述之移動機構，其中該第一限位部與該第二限位部分別具有一U字型結構，且該第一限位部對稱於該第二限位部。
7. 如申請專利範圍第5項所述之移動機構，其中該承載件更包括一內凹結構，且該線圈設置於該內凹結構中。
8. 如申請專利範圍第7項所述之移動機構，其中該第一限位部與該第二限位部之間的距離大於或等於該內凹結構之高度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之移動機構，其中該移動機構更包括一第一彈性元件，連接該基座和該承載件。
10. 如申請專利範圍第1項所述之移動機構，其中該位置偵測元件包括霍爾效應感測器、磁阻效應感測器、巨磁阻效應感測器、穿隧磁阻效應感測器、光學感測器或紅外線感測器。