光学系统的制作方法

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1.本公开涉及一种光学系统，尤其涉及一种具有光圈结构的光学系统。

背景技术：

2.随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能手机)皆具有照相或录影的功能。通过设置于电子装置上的摄像模块，使用者可以操作电子装置来提取各式各样的照片。
3.现今的电子装置的设计不断地朝向微型化的趋势发展，使得摄像模块的各种元件或其结构也必须不断地缩小，以达成微型化的目的。一般而言，摄像模块中的驱动机构可具有自动对焦(auto focusing)或光学防手震(optical image stabilization)的功能。另外，摄像模块也可搭载光圈机构来调整光量。然而，现有的驱动机构虽可达成前述照相或录影的功能，但仍无法满足所有需求。
4.因此，如何设计一种可以同时执行自动对焦、光学防手震、调整光量并且可达成微型化的摄像模块，便是现今值得探讨与解决的课题。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本公开的目的在于提出一种光学系统，以解决上述的问题。
6.本公开提供了一种光学系统，包括一第一光学元件驱动机构，其包含一第一固定组件、一第一活动组件以及一第一驱动组件。第一活动组件配置以连接于一第一光学元件以及一第二活动元件，并且第一活动组件可相对于第一固定组件运动。第一活动组件包含一第一活动元件。第一驱动组件配置以驱动第一活动组件相对于第一固定组件运动。第一固定组件以及第一活动组件沿着一主轴排列，并且当沿着该主轴观察时，该第一活动元件的一部分重叠于该第二活动元件。
7.根据本公开一些实施例，该光学系统还包含一第二光学元件驱动机构。该第一光学元件驱动机构设置于该第二光学元件驱动机构上。该第二光学元件驱动机构包含：一第二固定组件；一第二活动组件，配置以连接于一第二光学元件；以及一第二驱动组件，配置以驱动该第二活动组件以及该第二光学元件相对于该第二固定组件运动。该第二固定组件包含：一外壳；以及一第二底座。该外壳固定于该第二底座以形成一容纳空间。该容纳空间配置以容纳该第二活动组件以及该第二驱动组件。该外壳环绕该第一光学元件驱动机构的一部分。该第一活动元件可绕该主轴旋转。该第二活动元件可沿着一第一轴向运动。该第一轴向垂直于该主轴。该光学系统配置沿着一第二轴向以安装于一电子装置的一机壳。该第二轴向平行于该主轴。该第二轴向垂直于该第一轴向。该第一光学元件驱动机构还包含一保护上盖，配置以罩在该外壳上。该保护上盖连接于该外壳。该保护上盖熔接或粘接于该外壳。该机壳具有一外开口，并且该保护上盖插设于该外开口内。
8.根据本公开一些实施例，当沿着该第一轴向观察时，该机壳重叠于该保护上盖的一部分。当沿着该第一轴向观察时，该机壳重叠于该第一光学元件驱动机构的一部分。当沿着该第一轴向观察时，该机壳不重叠于该外壳。当沿着该第一轴向观察时，该外壳重叠于该
保护上盖的一部分。该光学系统还包含一垫材，设置于该机壳与该外壳之间。该垫材包含海绵。
9.根据本公开一些实施例，该第二活动组件具有一容纳槽，沿着该第一轴向延伸。该第二活动元件设置于该容纳槽内。该第二活动元件配置以于该容纳槽内沿着该第一轴向运动。该第二活动组件还包含至少三个容纳沟槽，沿着该第一轴向延伸。该第一光学元件驱动机构还包含一第二滚动组件，设置于该第二活动元件以及该第二活动组件之间。该第二滚动组件包含至少三个第二滚动元件，分别设置于该至少三个容纳沟槽。该第二活动元件通过多个所述第二滚动元件相对于该第二活动组件沿着该第一轴向运动。当沿着该主轴观察时，多个所述第二滚动元件形成一三角形。该三角形为等腰三角形。该第一驱动组件包含二第一磁性元件，固定地设置于该第二活动元件上。该二第一磁性元件沿着该第一轴向排列。该第一磁性元件包含有一第一n极以及一第一s极。该第一n极以及该第一s极沿着该第一轴向排列。
10.根据本公开一些实施例，该第二光学元件驱动机构还包含一磁性件，设置于该容纳槽内。在该第二轴向上，该第二活动元件位于该二第一磁性元件以及该磁性件之间。该二第一磁性元件与该磁性件之间产生一磁吸力，以使该第二活动元件不脱离该容纳槽。
11.根据本公开一些实施例，该第二活动组件包含一第二框架以及一中间支架。该第二光学元件驱动机构还包含一第三滚动组件。该第二框架通过该第三滚动组件相对于该中间支架沿着一第三轴向运动。该中间支架以及该第二框架通过该第三滚动组件相对于该第二底座沿着该第一轴向运动。该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向。该第二驱动组件包含二第二磁性元件以及一第三磁性元件，固定地设置该第二框架。该二第二磁性元件沿着该第一轴向排列。该第二磁性元件具有一第二n极以及一第二s极。该第二n极以及该第二s极沿着该第二轴向排列。该第三磁性元件具有一第三n极以及一第三s极。该第三n极以及该第三s极沿着该第三轴向排列。该第三磁性元件设置于该光学系统的一第一侧。该中间支架具有l形结构。当沿着该第二轴向观察时，该第三磁性元件不重叠于该中间支架。
12.根据本公开一些实施例，该二第一磁性元件、该磁性件以及该第三磁性元件沿着该第二轴向排列。当沿着该第三轴向观察时，该磁性件位于该二第一磁性元件以及该第三磁性元件之间。当沿着该第二轴向观察时，该二第一磁性元件重叠于该磁性件的至少一部分。当沿着该第二轴向观察时，该二第一磁性元件完全重叠于该磁性件。
13.根据本公开一些实施例，该第一光学驱动机构还包含一第一电路组件，固定地设置于该外壳。当沿着该第三轴向观察时，该第一电路组件具有l形结构。该第一驱动组件还包含二第一线圈，分别对应于该二第一磁性元件。该二第一线圈固定地设置于该第一电路组件上。该二第一线圈沿着该第一轴向排列。当沿着该第二轴向观察时，该二第一线圈重叠于该第二框架。
14.根据本公开一些实施例，该第二光学元件驱动机构还包含一承载件、一第一弹性元件以及一第二弹性元件。该承载件配置以承载该第二光学元件。该承载件通过该第一弹性元件以及该第二弹性元件悬吊于该第二框架中。当沿着该第二轴向观察时，该承载件具有多边形结构。当沿着该第二轴向观察时，该承载件具有一凸出结构，由该多边形结构的一侧边凸出。该第二框架形成有一回避凹槽，对应于该凸出结构。该凸出结构设置于该回避凹槽内。当沿着该第二轴向观察时，该凸出结构重叠于该回避凹槽。该回避凹槽的尺寸大于该
凸出结构的尺寸。
15.根据本公开一些实施例，该第二光学驱动机构还包含一第二电路组件，电性连接于该第二驱动组件。该第二电路组件包含一基板以及一第二电路元件。该第二电路元件包含一第一延伸部、一第二延伸部、一第三延伸部、一转折部以及一第二接触部。该第一延伸部由该基板沿着该第二轴向延伸。该第二延伸部连接于该第一延伸部。该第二延伸部连接于该第三延伸部。该第二延伸部与该第三延伸部的延伸方向不同。该转折部连接于该第二接触部以及该第三延伸部之间。该转折部的延伸方向不同于该第二接触部以及该第三延伸部的延伸方向。该第二延伸部不接触该第二框架的一第一侧壁。该第三延伸部不接触该第二框架的一后侧壁。该转折部的一部分不接触该后侧壁。该第二接触部接触该后侧壁。该后侧壁形成有一第二插槽，并且该第二接触部的一部分插设于该第二插槽。该第二接触部上设置有一第二位置感测元件。该第二位置感测元件电性连接于该第二接触部。当沿着该主轴观察时，该第二位置感测元件重叠于该第二框架。该承载件的该凸出结构内设置有一感测磁铁，对应于该第二位置感测元件。当沿着该主轴观察时，该第二感测元件与该承载件的该侧边的最短距离大于该第二感测元件与该感测磁铁的最短距离。当沿着该主轴观察时，该感测磁铁与该第二接触部于该第三轴向上的距离小于该感测磁铁与该第三延伸部于该第三轴向上的距离。
16.本公开提供一种光学系统，其包含第一光学元件驱动机构与第二光学元件驱动机构。第一光学元件驱动机构可作为光圈机构，配置以调整进入光学系统的光量。第二光学元件驱动机构可达成自动对焦(af)及光学防手震(ois)功能。
17.在一些实施例中，当第二活动元件被驱动而沿着第一轴向运动时，驱动件配置以抵接夹持部以驱动第一活动元件绕主轴旋转，借以带动第一光学元件来调整光圈的大小。值得注意的是，第二活动元件是设置在第二光学元件驱动机构的第二框架中，因此可以达成小型化的目的。再者，基于第二活动元件、驱动件以及第一活动元件的配置，可以使第一光学元件驱动机构的光圈大小达成连续变化的目的。
附图说明
18.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。
19.图1为根据本公开一实施例的光学系统的立体示意图
20.图2为根据本公开一实施例的一第一光学元件驱动机构的爆炸图。
21.图3为根据本公开一实施例的第二光学元件驱动机构的爆炸图。
22.图4为根据本公开一实施例的光学系统的部分结构的立体图。
23.图5为根据本公开一实施例的光学系统移除外壳的立体图。
24.图6为根据本公开一实施例的光学系统的部分结构的俯视图。
25.图7为根据本公开一实施例的第二活动元件位于一第一极限位置的俯视图。
26.图8为根据本公开一实施例的第二活动元件位于一第二极限位置的俯视图。
27.图9为根据本公开一实施例的第二活动元件、第一磁性元件的立体示意图。
28.图10为根据本公开一实施例的第二框架的放大示意图。
29.图11为根据本公开一实施例的光学系统的部分结构的立体图。
30.图12为根据本公开一实施例的光学系统的部分结构的俯视图。
31.图13为根据本公开一实施例的光学系统移除外壳的侧视图。
32.图14为根据本公开一实施例的光学系统移除外壳的立体图。
33.图15为根据本公开一实施例的光学系统设置于一机壳的示意图。
34.图16与图17为根据本公开不同实施例的光学系统设置于机壳上的示意图。
35.附图标记如下：
36.10:光学系统
37.22:机壳
38.24:外开口
39.50:保护上盖
40.52:凸缘
41.54:胶水
42.60:垫材
43.100:第二光学元件驱动机构
44.102:外壳
45.1021:外壳开孔
46.1023:容纳空间
47.1025:凹陷结构
48.104:第二框架
49.1041:凹槽
50.1043:中央开口
51.104a:回避凹槽
52.104g:容纳沟槽
53.104r:容纳槽
54.104s1:容纳表面
55.104t2:第二插槽
56.105:中间支架
57.106:第一弹性元件
58.108:承载件
59.1081:贯穿孔
60.1083:凸出结构
61.108s1:侧边
62.110:第二弹性元件
63.112:第二底座
64.1120:底板
65.1121:底座开孔
66.114:第二电路组件
67.1140:基板
68.115:第二电路元件
69.1151:第一延伸部
70.1152:第二延伸部
71.1153:第三延伸部
72.1155:转折部
73.1157:第二接触部
74.116:电路板
75.200:第一光学元件驱动机构
76.201:外侧遮挡件
77.2011:第一外开口
78.2013:第一导引槽
79.203:内侧遮挡件
80.2031:第一内开口
81.204:第一框架
82.2041:弧形开口
83.208:第一活动元件
84.2080:第一本体
85.2081:沟槽
86.2082:夹持部
87.209:第二活动元件
88.2090:第二本体
89.2094:收容结构
90.209g:容纳沟槽
91.210:阻挡件
92.211:驱动件
93.212:第一底座
94.2121:凹槽
95.214:第一电路组件
96.2141:第一电性连接部
97.ap:光圈
98.ax1:第一轴向
99.ax2:第二轴向
100.ax3:第三轴向
101.cl1:第一线圈
102.cl2:第二线圈
103.cl3:第三线圈
104.da1:第一驱动组件
105.da2:第二驱动组件
106.dp1:第一下凸柱
107.fa1:第一固定组件
108.fa2:第二固定组件
109.ma1:第一活动组件
110.ma2:第二活动组件
111.mg1:第一磁性元件
112.mg2:第二磁性元件
113.mg3:第三磁性元件
114.mgs:感测磁铁
115.mgt:磁性件
116.mx:主轴
117.np1:第一n极
118.np2:第二n极
119.np3:第三n极
120.oe1:第一光学元件
121.oe2:第二光学元件
122.ra1:第一滚动组件
123.ra2:第二滚动组件
124.ra3:第三滚动组件
125.rcp:中间容纳部
126.re1:第一滚动元件
127.re2:第二滚动元件
128.re3:第三滚动元件
129.rsp:侧边容纳部
130.rsw:后侧壁
131.rt:电子元件
132.se1:第一位置感测元件
133.se2:第二位置感测元件
134.sp1:第一s极
135.sp2:第二s极
136.sp3:第三s极
137.ss1:第一侧
138.sw1:第一侧壁
139.up1:第一上凸柱
140.x:x轴
141.y:y轴
142.z:z轴
具体实施方式
143.以下公开许多不同的实施方法或是范例来实行所提供的不同特征，以下描述具体
的元件及其排列的实施例以阐述本创作。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此限定本创作的范围。举例来说，在说明书中提到第一特征部件形成于第二特征部件之上，其可包括第一特征部件与第二特征部件是直接接触的实施例，另外也可包括于第一特征部件与第二特征部件之间另外有其他特征的实施例，换句话说，第一特征部件与第二特征部件并非直接接触。
144.此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本创作，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外，在本创作中的在另一特征部件之上形成、连接到及/或耦接到另一特征部件可包括其中特征部件形成为直接接触的实施例，并且还可包括其中可形成插入上述特征部件的附加特征部件的实施例，使得上述特征部件可能不直接接触。此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“垂直的”、“上方”、“上”、“下”、“底”及类似的用词(如“向下地”、“向上地”等)，这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间相关用词旨在涵盖包括特征的装置的不同方向。
145.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创作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，除非在此有特别定义。
146.再者，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词，以修饰权利要求的元件，其本身并不意含及代表该请求元件有任何之前的序数，也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序，多个所述序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能作出清楚区分。
147.此外，在本创作一些实施例中，关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等，除非特别定义，否则可指两个结构直接接触，或者亦可指两个结构并非直接接触，其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。
148.请参考图1至图3，图1为根据本公开一实施例的光学系统10的立体示意图，图2为根据本公开一实施例的一第一光学元件驱动机构200的爆炸图，并且图3为根据本公开一实施例的第二光学元件驱动机构100的爆炸图。光学系统10可为一光学摄像模块，配置以承载并驱动一光学元件。光学系统10是可安装于各种电子装置或可携式电子装置，例如设置于智能手机，以供使用者执行图像提取的功能。于此实施例中，光学系统10可为具有具备自动对焦(af)功能的音圈马达(vcm)，但本公开不以此为限。在其他实施例中，光学系统10也可具备自动对焦(af)及光学防手震(ois)功能。
149.在本实施例中，光学系统10可包含第一光学元件驱动机构200以及第二光学元件驱动机构100。第一光学元件驱动机构200可作为光圈机构，配置以调整进入光学系统10的光量。第二光学元件驱动机构100可为前述的音圈马达，可使光学系统10具备自动对焦(af)及光学防手震(ois)功能。于此实施例中，第一光学元件驱动机构200是设置于第二光学元件驱动机构100上。
150.第一光学元件驱动机构200包含一第一固定组件fa1、一第一活动组件ma1以及一第一驱动组件da1。第一活动组件ma1配置以连接于至少一第一光学元件oe1，并且第一活动
组件ma1可相对于第一固定组件fa1运动。第一活动组件ma1可包含一第一活动元件208以及一第二活动元件209。第一驱动组件da1配置以驱动第一活动组件ma1相对于第一固定组件fa1运动。
151.如图2所示，第一固定组件fa1以及第一活动组件ma1沿着一主轴mx排列，第一驱动组件da1配置以驱动第二活动元件209沿着一第一轴向ax1(x轴)运动，进而驱动第一活动元件208绕主轴mx运动。其中，第一轴向ax1垂直于主轴mx。
152.第一固定组件fa1可包含一外侧遮挡件201、一内侧遮挡件203、一第一框架204以及一第一底座212。第一框架204固定于第一底座212，外侧遮挡件201固定于第一框架204，并且第一框架204位于外侧遮挡件201以及第一底座212之间。内侧遮挡件203设置于外侧遮挡件201以及第一活动元件208之间，例如内侧遮挡件203可设置于第一活动元件208上或者第一框架204上。
153.当沿着主轴mx观察时，外侧遮挡件201具有一环形结构以及一第一外开口2011。当沿着主轴mx观察时，内侧遮挡件203具有一环形结构以及一第一内开口2031。第一外开口2011的最大尺寸不同于第一内开口2031的最大尺寸。举例来说，第一外开口2011最大尺寸大于第一内开口2031的最大尺寸。
154.再者，第一活动元件208设置于第一框架204内，并且第一活动元件208可相对于第一框架204绕主轴mx旋转。具体而言，第一光学元件驱动机构200可还包含一第一滚动组件ra1，设置于第一活动元件208以及第一底座212之间。
155.于此实施例中，第一滚动组件ra1包含至少三个第一滚动元件re1。第一滚动元件re1例如为一圆球，设置在第一底座212的一凹槽2121以及第一活动元件208的一沟槽2081内，以使第一活动元件208通过这些第一滚动元件re1相对于第一底座212以及第一框架204绕主轴mx旋转。
156.于此实施例中，第一光学元件驱动机构200可包含四个第一光学元件oe1，可活动地连接于第一活动元件208。第一光学元件oe1的数量不限于此实施例。当第一活动元件208绕主轴mx旋转时，第一光学元件oe1可相对于第一固定组件fa1以及第一活动组件ma1运动，借以调整一外部光线进入第一光学元件驱动机构200的光量。
157.具体而言，外侧遮挡件201上形成有四个第一导引槽2013，并且每一第一光学元件oe1具有一第一上凸柱up1以及一第一下凸柱dp1。当沿着主轴mx观察时，第一上凸柱up1不重叠于第一下凸柱dp1。
158.第一下凸柱dp1配置以插入第一活动元件208，并且第一导引槽2013配置以容置相对应的第一上凸柱up1。当第一活动元件208绕主轴mx旋转时，第一光学元件oe1会以第一下凸柱dp1为轴心旋转，并且第一上凸柱up1配置以沿着第一导引槽2013移动，以使第一光学元件oe1选择地遮挡第一内开口2031。
159.值得注意的是，当沿着主轴mx观察时，第一导引槽2013的延伸方向偏离外侧遮挡件201的中心(主轴mx)。
160.再者，第二活动元件209是设置于第二光学元件驱动机构100的一第二活动组件ma2的一第二框架104内。具体而言，第二框架104具有一容纳槽104r，沿着第一轴向ax1延伸，并且第二活动元件209是设置于容纳槽104r内。第二活动元件209配置以于容纳槽104r内沿着第一轴向ax1运动。
161.如图2所示，第一光学元件驱动机构200还包含一驱动件211，固定于第二活动元件209。其中，驱动件211具有圆柱形结构，沿着一第二轴向ax2(z轴)延伸。第二轴向ax2垂直于第一轴向ax1，并且第二轴向ax2平行于主轴mx。
162.第一活动元件208具有一第一本体2080以及一夹持部2082。当沿着主轴mx观察时，夹持部2082具有u形结构。夹持部2082由第一本体2080径向延伸而出，并且夹持部2082配置以夹持驱动件211。
163.当第二活动元件209沿着第一轴向ax1运动时，驱动件211配置以抵接夹持部2082以驱动第一活动元件208绕主轴mx旋转，借以带动第一光学元件oe1选择地遮挡第一内开口2031。
164.于此实施例中，第一本体2080具有塑胶材质，夹持部2082具有塑胶材质以及金属材质，并且塑胶材质包覆金属材质。具体而言，金属材质也可具有u形结构，并且是通过模塑成形技术(insert molding)嵌设于塑胶材质内。
165.如图2所示，第一框架204具有一弧形开口2041，并且夹持部2082由弧形开口2041露出。值得注意的是，弧形开口2041的角度大于第一活动元件208的极限运动角度(最大运动角度)。
166.接着，如图3所示，第二光学元件驱动机构100包含一第二固定组件fa2、第二活动组件ma2以及一第二驱动组件da2。第二活动组件ma2配置以连接于一第二光学元件oe2。第二驱动组件da2配置以驱动第二活动组件ma2以及第二光学元件oe2相对于第二固定组件fa2运动。
167.第二固定组件fa2包含一外壳102以及一第二底座112。外壳102固定于第二底座112以形成一容纳空间1023，并且容纳空间1023配置以容纳第二活动组件ma2以及第二驱动组件da2。另外，如图1所示，外壳102可环绕第一光学元件驱动机构200的一部分。
168.再者，于此实施例中，第二活动组件ma2可包含一第二框架104、一承载件108以及一中间支架105。承载件108是配置以承载第二光学元件oe2。
169.如图3所示，前述外壳102具有一中空结构，并且其上形成有一外壳开孔1021，底座112上形成有一底座开孔1121，外壳开孔1021的中心是对应于承载件108所承载的第二光学元件oe2的光轴o，并且底座开孔1121是对应于设置在底座112下方的图像感测元件(图未示)。
170.如图3所示，承载件108具有一中空环状结构，并且具有一贯穿孔1081，其中贯穿孔1081与所述第二光学元件oe2之间配置有对应锁合的螺牙结构(图未示)，可令所述第二光学元件oe2锁固于贯穿孔1081内。再者，第二驱动组件da2可包含二第二线圈cl2，设置于承载件108上。
171.于此实施例中，第二驱动组件da2可还包含二第二磁性元件mg2以及一第三磁性元件mg3。第二框架104具有多个凹槽1041以及一中央开口1043。于此实施例中，第二框架104具有三个凹槽1041，用以容置前述第二磁性元件mg2以及第三磁性元件mg3，但凹槽1041与磁性元件的数量不限于此实施例。承载件108与前述第二光学元件oe2是设置于中央开口1043内并可相对于第二框架104移动。
172.再者，第二驱动组件da2还可包含一电路板116。电路板116其内设置有三个第三线圈cl3。第三线圈cl3的数目不限于此实施例。第二光学元件驱动机构100还包含一第二电路
组件114，电性连接于第二驱动组件da2。具体而言，第二电路组件114是电性连接于电路板116以及一外部控制电路，并且外部控制电路可控制第三线圈cl3开启或关闭。
173.于此实施例中，光学系统10可还包含一第一弹性元件106以及一第二弹性元件110，承载件108可通过第一弹性元件106与第二弹性元件110连接于第二框架104而悬吊于中央开口1043内。当第二线圈cl2通电时，二个第二磁性元件mg2会与第二线圈cl2产生电磁驱动力，借以驱动承载件108相对于第二框架104沿光轴o(z轴方向)移动，以进行自动对焦(auto focusing)。
174.如图3所示，第二光学元件驱动机构100可还包含一第三滚动组件ra3。第三滚动组件ra3可包含七个第三滚动元件re3(圆球)，其中三个第三滚动元件re3是设置于第二框架104与中间支架105之间，另外三个第三滚动元件re3是设置在中间支架105与第二底座112之间，最后一个第三滚动元件re3是设置在第二框架104与第二底座112之间。
175.因此，第二框架104是通过第三滚动组件ra3相对于中间支架105沿着一第三轴向ax3(y轴)运动，并且中间支架105以及第二框架104是通过第三滚动组件ra3相对于第二底座112沿着第一轴向ax1运动。第三轴向ax3垂直于第一轴向ax1以及第二轴向ax2。
176.当这些第三线圈cl3通电与相对应的第二磁性元件mg2与第三磁性元件mg3感应时，会产生电磁驱动力驱动第二框架104带动承载件108沿y轴方向或沿x轴方向移动。因此，当光学系统10受到晃动时，承载件108可被前述电磁驱动力所驱动而于x-y平面上移动，以达到光学防手震(optical image stabilization)的目的。
177.请参考图2至图6，图4为根据本公开一实施例的光学系统10的部分结构的立体图，图5为根据本公开一实施例的光学系统10移除外壳102的立体图，并且图6为根据本公开一实施例的光学系统10的部分结构的俯视图。其中，如图6所示，当沿着主轴mx观察时，第一活动元件208的一部分重叠于第二活动元件209。
178.如图5所示，第一光学元件驱动机构200还包含一第一电路组件214(例如电路板)，固定地设置于外壳102。当沿着第三轴向ax3观察时，第一电路组件214具有l形结构。再者，第一驱动组件da1包含二第一磁性元件mg1，固定地设置于第二活动元件209上，并且二第一磁性元件mg1沿着第一轴向ax1排列。于此实施例中，第一磁性元件mg1、第二磁性元件mg2与第三磁性元件mg3可为磁铁，但不限于此。
179.第二光学元件驱动机构100还包含一磁性件mgt，设置于容纳槽104r内。在第二轴向ax2上，第二活动元件209的一部分位于二第一磁性元件mg1以及磁性件mgt之间。二第一磁性元件mg1会与磁性件mgt之间产生一磁吸力，以使第二活动元件209不脱离容纳槽104r。
180.第一驱动组件da1还包含二第一线圈cl1，分别对应于二第一磁性元件mg1。二第一线圈cl1固定地设置于第一电路组件214上，并且二第一线圈cl1沿着第一轴向ax1排列。当沿着第二轴向ax2观察时，二第一线圈cl1重叠于第二框架104，并且当沿着第三轴向ax3观察时，二第一线圈cl1被第一电路组件214完全覆盖住。当二第一线圈cl1通电时，可与第一磁性元件mg1产生电磁驱动力，以驱动第二活动元件209沿着第一轴向ax1运动。
181.举例来说，请参考图6至图8，图7为根据本公开一实施例的第二活动元件209位于一第一极限位置的俯视图，并且图8为根据本公开一实施例的第二活动元件209位于一第二极限位置的俯视图。当二第一线圈cl1通电时，第二活动元件209可被驱动而在第一极限位置与第二极限位置之间运动，进而带动第一光学元件oe1(叶片)运动，借以改变进入第一光
学元件驱动机构200的光量。
182.举例来说，如图7所示，当第二活动元件209在第一极限位置时，第一光学元件oe1被收纳至外侧遮挡件201下方，使得第一光学元件驱动机构200的光圈ap具有最大尺寸(在一些实施例中，此时光圈ap的大小可等于第一内开口2031的大小)。当欲调整光圈ap的大小时，第二活动元件209可被驱动而由图7中的第一极限位置移动到图6中的位置，使得四个第一光学元件oe1开始遮蔽第一外开口2011，以使得光圈ap逐渐缩小。
183.再者，如图8所示，当第二活动元件209由图6中的位置移动到图8中的第二极限位置时，四个第一光学元件oe1继续遮蔽第一外开口2011，以使光圈ap逐渐缩小到一最小尺寸。基于上述的结构配置，第一光学元件驱动机构200的光圈ap的大小可以连续变化，使光学系统10所拍摄的图像可以更清晰。
184.如图4与图6所示，第二活动元件209具有一第二本体2090，第二本体2090具有长条形结构，沿着第一轴向ax1延伸。当沿着主轴mx观察时，容纳槽104r在第一轴向ax1上的长度大于第二本体2090在第一轴向ax1上的长度。
185.容纳槽104r具有一中间容纳部rcp以及二个侧边容纳部rsp。二个侧边容纳部rsp由中间容纳部rcp沿着第一轴向ax1延伸而出。中间容纳部rcp配置以容置第二本体2090。再者，第一光学元件驱动机构200可还包含一阻挡件210，具有长条形结构，沿着第一轴向ax1延伸。举例来说，阻挡件210是圆柱体，但不限于此。
186.阻挡件210固定地设置于二个侧边容纳部rsp中。举例来说，阻挡件210可通过胶水固定在二个侧边容纳部rsp中。再者，如图4所示，第二活动元件209还包含二收容结构2094，设置于第二本体2090的相对两侧。
187.值得注意的是，阻挡件210是悬置于二收容结构2094中。也就是说，阻挡件210没有接触收容结构2094，并且阻挡件210没有接触第二本体2090。当光学系统10受到冲击时，阻挡件210才会接触第二活动元件209，以避免第二活动元件209脱离容纳槽104r。
188.请参考图9与图10，图9为根据本公开一实施例的第二活动元件209、第一磁性元件mg1的立体示意图，并且图10为根据本公开一实施例的第二框架104的放大示意图。于此实施例中，第二活动组件ma2的第二框架104还包含至少三个容纳沟槽104g，沿着第一轴向ax1延伸，并且第二活动元件209对应地包含至少三个容纳沟槽209g。
189.第一光学元件驱动机构200还包含一第二滚动组件ra2，设置于第二活动元件209以及第二活动组件ma2的第二框架104之间。具体而言，第二滚动组件ra2包含至少三个第二滚动元件re2，分别设置于至少三个容纳沟槽104g以及至少三个容纳沟槽209g中。于是，第二活动元件209可通过这些第二滚动元件re2相对于第二活动组件ma2的第二框架104沿着第一轴向ax1运动。
190.如图10所示，当沿着主轴mx(第二轴向ax2)观察时，这些第二滚动元件re2可形成一三角形，并且此三角形为等腰三角形，但不限于此。再者，这些容纳沟槽104g由容纳槽104r内的一容纳表面104s1凹陷而成，并且这些容纳沟槽104g连通于容纳槽104r。
191.请回到图5。如图5所示，第一光学元件驱动机构200还包含一第一位置感测元件se1以及一电子元件rt，设置于第一电路组件214上。二第一线圈cl1的其中一个环绕第一位置感测元件se1，并且二第一线圈cl1的另一个环绕电子元件rt。第一位置感测元件se1例如可为霍尔感测器，电子元件rt例如可为电容，但不限于此。
192.第一位置感测元件se1配置以感测第一磁性元件mg1的磁场变化来获得第二活动元件209的位置。值得注意的是，第一位置感测元件se1仅对应二第一磁性元件mg1的其中一个。举例来说，当第二活动元件209运动时且沿着第三轴向ax3观察时，第一位置感测元件se1仅重叠于二第一磁性元件mg1的其中一个并且不重叠于二第一磁性元件mg1的另一个。
193.接着请参考图11与图12，图11为根据本公开一实施例的光学系统10的部分结构的立体图，并且图12为根据本公开一实施例的光学系统10的部分结构的俯视图。于此实施例中，每一个第一磁性元件mg1包含有一第一n极np1以及一第一s极sp1，并且第一n极np1以及第一s极sp1是沿着第一轴向ax1排列。
194.再者，二第二磁性元件mg2以及第三磁性元件mg3是固定地设置第二框架104。其中，二第二磁性元件mg2是沿着第一轴向ax1排列。相似地，第二磁性元件mg2具有一第二n极np2以及一第二s极sp2，如图11所示，第二n极np2以及第二s极sp2是沿着第二轴向ax2排列。
195.第三磁性元件mg3具有一第三n极np3以及一第三s极sp3，并且第三n极np3以及第三s极sp3沿着第三轴向ax3排列。如图所示，第三磁性元件mg3设置于光学系统10的一第一侧ss1。如图12所示，中间支架105具有l形结构，并且当沿着第二轴向ax2观察时，第三磁性元件mg3不重叠于中间支架105。
196.如图11所示，二第一磁性元件mg1、磁性件mgt以及第三磁性元件mg3沿着第二轴向ax2排列。当沿着第三轴向ax3观察时，磁性件mgt位于二第一磁性元件mg1以及第三磁性元件mg3之间。
197.如图12所示，当沿着第二轴向ax2观察时，二第一磁性元件mg1重叠于磁性件mgt的至少一部分。当沿着第二轴向ax2观察时，二第一磁性元件mg1完全重叠于磁性件mgt。
198.具体而言，当沿着第二轴向ax2观察时，磁性件mgt的面积大于二第一磁性元件mg1的总面积。于此实施例中，磁性件mgt是以磁性材质制成。因此，基于上述的结构配置，可以有效地降低第一磁性元件mg1与第三磁性元件mg3之间的磁干扰的问题。
199.请参考图6、图13与图14。图13为根据本公开一实施例的光学系统10移除外壳102的侧视图，并且图14为根据本公开一实施例的光学系统10移除外壳102的立体图。如图6所示，当沿着第二轴向ax2(z轴)观察时，承载件108具有多边形结构。举例来说，承载件108为八边形，但不限于此。
200.当沿着第二轴向ax2观察时，承载件108具有一凸出结构1083，由多边形结构的一侧边108s1凸出。第二框架104形成有一回避凹槽104a，对应于凸出结构1083。凸出结构1083设置于回避凹槽104a内。当沿着第二轴向ax2观察时，凸出结构1083重叠于回避凹槽104a。具体而言，回避凹槽104a的尺寸大于凸出结构1083的尺寸。
201.第二电路组件114为可挠式电路板，其包含一基板1140以及一第二电路元件115，并且基板1140与第二电路元件115为一体成形。于此实施例中，第二电路元件115可包含一第一延伸部1151、一第二延伸部1152、一第三延伸部1153、一转折部1155以及一第二接触部1157。
202.第一延伸部1151由基板1140沿着第二轴向ax2延伸。第二延伸部1152连接于第一延伸部1151，第二延伸部1152连接于第三延伸部1153，并且第二延伸部1152与第三延伸部1153的延伸方向不同。举例来说，第二延伸部1152沿着第三轴向ax3延伸，而第三延伸部1153沿着第一轴向ax1延伸。
203.转折部1155连接于第二接触部1157以及第三延伸部1153之间。转折部1155的延伸方向不同于第二接触部1157以及第三延伸部1153的延伸方向。其中，第二延伸部1152不接触第二框架104的一第一侧壁sw1，第三延伸部1153不接触第二框架104的一后侧壁rsw，并且转折部1155的一部分不接触后侧壁rsw。
204.第二接触部1157接触后侧壁rsw。具体而言，后侧壁形成有一第二插槽104t2，并且第二接触部1157的一部分插设于第二插槽104t2。基于第二插槽104t2的设计，可以增加第二电路组件114安装在第二框架104的便利性与组装精确度。
205.第二接触部1157上设置有一第二位置感测元件se2，并且第二位置感测元件se2电性连接于第二电路组件114的第二接触部1157。如图6所示，当沿着主轴mx观察时，第二位置感测元件se2重叠于第二框架104。
206.承载件108的凸出结构1083内设置有一感测磁铁mgs，对应于第二位置感测元件se2。当沿着主轴mx观察时，第二感测元件se2与承载件108的侧边108s1的最短距离大于第二感测元件se2与感测磁铁mgs的最短距离。
207.再者，当沿着主轴mx观察时，感测磁铁mgs与第二接触部1157于第三轴向ax3上的距离小于感测磁铁mgs与第三延伸部1153于第三轴向ax3上的距离。基于上述结构配置，可以增加第二位置感测元件se2的感测精确度。
208.请参考图15，图15为根据本公开一实施例的光学系统10设置于一机壳22的示意图。光学系统10配置沿着第二轴向ax2以安装于一电子装置的机壳22，前述电子装置例如可为一智能手机，但不限于此。第一光学元件驱动机构200还包含一保护上盖50，配置以罩在外壳102上。
209.保护上盖50是连接于外壳102。举例来说，保护上盖50熔接或粘接于外壳102，但不限于此。在其他实施例中，保护上盖50可以焊接方式连接于外壳102。如图所示，机壳22具有一外开口24，并且保护上盖50插设于外开口24内。也就是说，保护上盖50由外开口24凸出至机壳22外。
210.当沿着第一轴向ax1观察时，机壳22重叠于保护上盖50的一部分。当沿着第一轴向ax1观察时，机壳22重叠于第一光学元件驱动机构200的一部分。保护上盖50可以保护第一光学元件驱动机构200内的元件不会因碰撞而造成损坏。
211.当沿着第一轴向ax1观察时，机壳22不重叠于外壳102。光学系统10还包含一垫材60，设置于机壳22与外壳102之间。垫材60例如可为海绵，但不限于此。基于垫材60的设计，可以确保当前述电子装置受到冲击时，光学系统10不会与机壳22撞击而造成损坏。
212.请参考图16与图17，图16与图17为根据本公开不同实施例的光学系统10设置于机壳22上的示意图。如图16所示，保护上盖50的底部可形成一凸缘52，配置以通过胶水54连接于外壳102。基于凸缘52的设计，可以增加接着面积，进而增加保护上盖50与外壳102之间的连接强度。
213.再者，如图17所示，外壳102可具有一凹陷结构1025，配置以容置保护上盖50的一部分。具体而言，当沿着第一轴向ax1观察时，外壳102重叠于保护上盖50的一部分。基于上述的结构设计，可以进一步降低光学系统10在z轴方向上的高度，进而达到小型化的目的。
214.本公开提供一种光学系统10，其包含第一光学元件驱动机构200与第二光学元件驱动机构100。第一光学元件驱动机构200可作为光圈机构，配置以调整进入光学系统10的
光量。第二光学元件驱动机构100可达成自动对焦(af)及光学防手震(ois)功能。
215.在一些实施例中，当第二活动元件209被驱动而沿着第一轴向ax1运动时，驱动件211配置以抵接夹持部2082以驱动第一活动元件208绕主轴mx旋转，借以带动第一光学元件oe1来调整光圈的大小。值得注意的是，第二活动元件209是设置在第二光学元件驱动机构100的第二框架104中，因此可以达成小型化的目的。再者，基于第二活动元件209、驱动件211以及第一活动元件208的配置，可以使第一光学元件驱动机构200的光圈大小达成连续变化的目的。
216.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的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公开使用。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。

技术特征：

1.一种光学系统，其特征在于，包括:一第一光学元件驱动机构，包含：一第一固定组件；一第一活动组件，配置以连接于一第一光学元件，并且该第一活动组件可相对于该第一固定组件运动，其中该第一活动组件包含一第一活动元件以及一第二活动元件；以及一第一驱动组件，配置以驱动该第一活动组件相对于该第一固定组件运动；其中，该第一固定组件以及该第一活动组件沿着一主轴排列，并且当沿着该主轴观察时，该第一活动元件的一部分重叠于该第二活动元件。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该光学系统还包含一第二光学元件驱动机构；该第一光学元件驱动机构设置于该第二光学元件驱动机构上；该第二光学元件驱动机构包含：一第二固定组件；一第二活动组件，配置以连接于一第二光学元件；以及一第二驱动组件，配置以驱动该第二活动组件以及该第二光学元件相对于该第二固定组件运动；该第二固定组件包含：一外壳；以及一第二底座；该外壳固定于该第二底座以形成一容纳空间；该容纳空间配置以容纳该第二活动组件以及该第二驱动组件；该外壳环绕该第一光学元件驱动机构的一部分；该第一活动元件可绕该主轴旋转；该第二活动元件可沿着一第一轴向运动；该第一轴向垂直于该主轴；该光学系统配置沿着一第二轴向以安装于一电子装置的一机壳；该第二轴向平行于该主轴；该第二轴向垂直于该第一轴向；该第一光学元件驱动机构还包含一保护上盖，配置以罩在该外壳上；该保护上盖连接于该外壳；该保护上盖熔接或粘接于该外壳；该机壳具有一外开口，并且该保护上盖插设于该外开口内。3.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，当沿着该第一轴向观察时，该机壳重叠于该保护上盖的一部分；当沿着该第一轴向观察时，该机壳重叠于该第一光学元件驱动机构的一部分；当沿着该第一轴向观察时，该机壳不重叠于该外壳；当沿着该第一轴向观察时，该外壳重叠于该保护上盖的一部分；该光学系统还包含一垫材，设置于该机壳与该外壳之间；该垫材包含海绵。
4.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，该第二活动组件具有一容纳槽，沿着该第一轴向延伸；该第二活动元件设置于该容纳槽内；该第二活动元件配置以于该容纳槽内沿着该第一轴向运动；该第二活动组件还包含至少三个容纳沟槽，沿着该第一轴向延伸；该第一光学元件驱动机构还包含一第二滚动组件，设置于该第二活动元件以及该第二活动组件之间；该第二滚动组件包含至少三个第二滚动元件，分别设置于该至少三个容纳沟槽；该第二活动元件通过多个所述第二滚动元件相对于该第二活动组件沿着该第一轴向运动；当沿着该主轴观察时，多个所述第二滚动元件形成一三角形；该三角形为等腰三角形；该第一驱动组件包含二第一磁性元件，固定地设置于该第二活动元件上；该二第一磁性元件沿着该第一轴向排列；该第一磁性元件包含有一第一n极以及一第一s极；该第一n极以及该第一s极沿着该第一轴向排列。5.如权利要求4所述的光学系统，其特征在于，该第二光学元件驱动机构还包含一磁性件，设置于该容纳槽内；在该第二轴向上，该第二活动元件位于该二第一磁性元件以及该磁性件之间；该二第一磁性元件与该磁性件之间产生一磁吸力，以使该第二活动元件不脱离该容纳槽。6.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，该第二活动组件包含一第二框架以及一中间支架；该第二光学元件驱动机构还包含一第三滚动组件；该第二框架通过该第三滚动组件相对于该中间支架沿着一第三轴向运动；该中间支架以及该第二框架通过该第三滚动组件相对于该第二底座沿着该第一轴向运动；该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向；该第二驱动组件包含二第二磁性元件以及一第三磁性元件，固定地设置该第二框架；该二第二磁性元件沿着该第一轴向排列；该第二磁性元件具有一第二n极以及一第二s极；该第二n极以及该第二s极沿着该第二轴向排列；该第三磁性元件具有一第三n极以及一第三s极；该第三n极以及该第三s极沿着该第三轴向排列；该第三磁性元件设置于该光学系统的一第一侧；该中间支架具有l形结构；当沿着该第二轴向观察时，该第三磁性元件不重叠于该中间支架。7.如权利要求6所述的光学系统，其特征在于，该二第一磁性元件、该磁性件以及该第三磁性元件沿着该第二轴向排列；
当沿着该第三轴向观察时，该磁性件位于该二第一磁性元件以及该第三磁性元件之间；当沿着该第二轴向观察时，该二第一磁性元件重叠于该磁性件的至少一部分；当沿着该第二轴向观察时，该二第一磁性元件完全重叠于该磁性件。8.如权利要求7所述的光学系统，其特征在于，该第一光学驱动机构还包含一第一电路组件，固定地设置于该外壳；当沿着该第三轴向观察时，该第一电路组件具有l形结构；该第一驱动组件还包含二第一线圈，分别对应于该二第一磁性元件；该二第一线圈固定地设置于该第一电路组件上；该二第一线圈沿着该第一轴向排列；当沿着该第二轴向观察时，该二第一线圈重叠于该第二框架。9.如权利要求8所述的光学系统，其特征在于，该第二光学元件驱动机构还包含一承载件、一第一弹性元件以及一第二弹性元件；该承载件配置以承载该第二光学元件；该承载件通过该第一弹性元件以及该第二弹性元件悬吊于该第二框架中；当沿着该第二轴向观察时，该承载件具有多边形结构；当沿着该第二轴向观察时，该承载件具有一凸出结构，由该多边形结构的一侧边凸出；该第二框架形成有一回避凹槽，对应于该凸出结构；该凸出结构设置于该回避凹槽内；当沿着该第二轴向观察时，该凸出结构重叠于该回避凹槽；该回避凹槽的尺寸大于该凸出结构的尺寸。10.如权利要求9所述的光学系统，其特征在于，该第二光学驱动机构还包含一第二电路组件，电性连接于该第二驱动组件；该第二电路组件包含一基板以及一第二电路元件；该第二电路元件包含一第一延伸部、一第二延伸部、一第三延伸部、一转折部以及一第二接触部；该第一延伸部由该基板沿着该第二轴向延伸；该第二延伸部连接于该第一延伸部；该第二延伸部连接于该第三延伸部；该第二延伸部与该第三延伸部的延伸方向不同；该转折部连接于该第二接触部以及该第三延伸部之间；该转折部的延伸方向不同于该第二接触部以及该第三延伸部的延伸方向；该第二延伸部不接触该第二框架的一第一侧壁；该第三延伸部不接触该第二框架的一后侧壁；该转折部的一部分不接触该后侧壁；该第二接触部接触该后侧壁；该后侧壁形成有一第二插槽，并且该第二接触部的一部分插设于该第二插槽；该第二接触部上设置有一第二位置感测元件；该第二位置感测元件电性连接于该第二接触部；
当沿着该主轴观察时，该第二位置感测元件重叠于该第二框架；该承载件的该凸出结构内设置有一感测磁铁，对应于该第二位置感测元件；当沿着该主轴观察时，该第二位置感测元件与该承载件的该侧边的最短距离大于该第二位置感测元件与该感测磁铁的最短距离；当沿着该主轴观察时，该感测磁铁与该第二接触部于该第三轴向上的距离小于该感测磁铁与该第三延伸部于该第三轴向上的距离。

技术总结

本公开提供了一种光学系统。光学系统包括一第一光学元件驱动机构，其包含一第一固定组件、一第一活动组件以及一第一驱动组件。第一活动组件配置以连接于一第一光学元件以及一第二活动元件，并且第一活动组件可相对于第一固定组件运动。第一活动组件包含一第一活动元件。第一驱动组件配置以驱动第一活动组件相对于第一固定组件运动。第一固定组件以及第一活动组件沿着一主轴排列，并且当沿着该主轴观察时，该第一活动元件的一部分重叠于该第二活动元件。元件。元件。