TWI842565B - 相機模組與電子裝置 - Google Patents
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Abstract
一種相機模組,包含成像鏡頭、感光元件、角落驅動機構以及邊驅動機構。感光元件設置於成像鏡頭的像側。感光元件包含感光表面,感光表面面向成像鏡頭,感光表面實質上為矩形,且感光表面在靠近或遠離成像鏡頭的對焦方向以及垂直於對焦方向的平移方向上為可動的。角落驅動機構與感光表面的角落對應設置。邊驅動機構與感光表面的側邊對應設置。角落驅動機構與邊驅動機構其中一者驅動感光元件在對焦方向上移動,且另一者驅動感光元件在平移方向上移動。
Description
本發明係關於一種相機模組,特別是一種適用於電子裝置的相機模組。
隨著半導體製程技術更加精進,使得電子感光元件性能有所提升,畫素可達到更微小的尺寸,因此,具備高成像品質的光學鏡頭儼然成為不可或缺的一環。此外,隨著科技日新月異,配備光學鏡頭的手機裝置的應用範圍更加廣泛,對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化。
以往相機模組的驅動器為了達成對焦及影像穩定的功能性。驅動器可驅動鏡頭相對於感光元件移動以達成上述功能性。然而,現有相機模組的驅動器體積非常巨大,且驅動器的體積必須隨著成像鏡頭的重量增大,使得相機模組變得大又重,與期望電子設備發展趨向變得輕巧的理念相違背。
鑒於以上提到的問題,本發明揭露一種相機模組及電子裝置,其中相機模組的驅動器同時具有驅動感光元件達成對焦及影像穩定的功能性,並且本發明基於感光元件的形狀安排驅動器位置,使相機模組可在更小的空間中達成相同的功能性,改善相機模組在電子裝置中的空間配置,並一併提出與上述配合的機械結構及電路配置。
本發明提供一種相機模組,包含成像鏡頭、感光元件、角落驅動機構以及邊驅動機構。感光元件設置於成像鏡頭的像側。感光元件包含感光表面,感光表面面向成像鏡頭,感光表面實質上為矩形,且感光表面在靠近或遠離成像鏡頭的對焦方向以及垂直於對焦方向的平移方向上為可動的。角落驅動機構與感光表面的角落對應設置。邊驅動機構與感光表面的側邊對應設置。角落驅動機構與邊驅動機構其中一者驅動感光元件在對焦方向上移動,且另一者驅動感光元件在平移方向上移動。
本發明提供一種相機模組,包含成像鏡頭、感光元件、角落驅動機構以及邊驅動機構。感光元件設置於成像鏡頭的像側。感光元件包含感光表面,感光表面面向成像鏡頭,感光表面實質上為矩形,且感光表面在靠近或遠離成像鏡頭的對焦方向以及垂直於對焦方向的平移方向上為可動的。角落驅動機構與感光表面的角落對應設置。邊驅動機構與感光表面的側邊對應設置。角落驅動機構與邊驅動機構皆為音圈馬達,角落驅動機構包含角落線圈,邊驅動機構包含邊線圈,且角落線圈與邊線圈設置於同一電路元件。
本發明提供一種相機模組,包含成像鏡頭、感光元件、可動載體以及彈性突塊結構。感光元件設置於成像鏡頭的像側。感光元件設置於可動載體,而使感光元件在靠近或遠離成像鏡頭的對焦方向以及垂直於對焦方向的平移方向上為可動的。彈性突塊結構提供可動載體在對焦方向及平移方向至少其中一者上具有緩衝撞擊的機制。
本發明提供一種電子裝置,包含前述的相機模組。
根據本發明所揭露之相機模組與電子裝置,角落驅動機構與邊驅動機構分別對應感光表面的角落與側邊,藉此在縮小驅動機構體積的同時還能避免驅動機構彼此有機械上和/或磁場上的干擾,並具有良好組裝性。
此外,角落驅動機構包含角落線圈,邊驅動機構包含邊線圈,且角落線圈與邊線圈設置於同一電路元件。藉此,能減少驅動機構之間因組裝公差而引起的干擾。
另外,彈性突塊結構提供可動載體在對焦方向及平移方向至少其中一者上具有緩衝撞擊的機制。藉此,能避免感光元件在行程極限時發生不必要的劇烈振動或撞擊,進而保證光學品質。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理,並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點,其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施,且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式,任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點,但非以任何觀點限制本發明之範疇。
本發明提供一種相機模組,包含成像鏡頭以及感光元件。感光元件設置於成像鏡頭的像側。感光元件可包含面向成像鏡頭的感光表面,且感光表面實質上為矩形。感光表面在靠近或遠離成像鏡頭的對焦方向以及垂直於對焦方向的平移方向上為可動的。其中,所述矩形感光表面係指整體觀之大約呈現矩形的樣貌,並非指感光表面需要符合幾何學所定義的矩形;例如,為了配合成像鏡頭的外型,感光表面的角隅部可為圓弧角而非直角,且感光表面的側邊可為弧線而非直線。
相機模組可進一步包含角落驅動機構以及邊驅動機構。角落驅動機構與感光表面的角落對應設置。邊驅動機構與感光表面的側邊對應設置。角落驅動機構與邊驅動機構其中一者驅動感光元件在對焦方向上移動,且另一者驅動感光元件在平移方向上移動。角落驅動機構與邊驅動機構分別對應感光表面的角落與側邊,藉此在縮小驅動機構體積的同時還能避免驅動機構彼此有機械上和/或磁場上的干擾,並具有良好組裝性。其中,對焦方向進一步平行於成像鏡頭的光軸。其中,角落驅動機構及邊驅動機構其中一者可驅動感光元件在垂直於對焦方向的旋轉方向上旋轉。
相機模組的角落驅動機構與邊驅動機構皆可為音圈馬達(Voice Coil Motor,VCM)。角落驅動機構可包含角落線圈,且邊驅動機構可包含邊線圈。角落線圈與邊線圈可設置於同一電路元件。藉此,能減少驅動機構之間因組裝公差而引起的干擾。
相機模組可進一步包含可動載體。感光元件設置於可動載體,而使感光元件在靠近或遠離成像鏡頭的對焦方向以及垂直於對焦方向的平移方向上為可動的。
相機模組可進一步包含彈性突塊結構。彈性突塊結構提供可動載體在對焦方向及平移方向至少其中一者上具有緩衝撞擊的機制。藉此,能避免機構之間直接碰撞導致的影像畫面振動,進而保證光學品質。其中,彈性突塊結構還可提供可動載體在旋轉方向上具有緩衝撞擊的機制。
相機模組可進一步包含電性連接元件。電性連接元件與感光元件電性連接,且電性連接元件可包含第一連接部、第二連接部以及導線部。第二連接部相對於第一連接部,且第二連接部在對焦方向及平移方向至少其中一者上為可動的。導線部連接第一連接部與第二連接部,且導線部配置有多條電路而使第一連接部與第二連接部電性連接。藉此,能傳遞感光元件的影像訊號。其中,第一連接部可與成像鏡頭相對固定,藉此改善組裝工差。角落驅動機構與邊驅動機構其中一者可與電性連接元件電性連接,而有助於減少零件數量,藉此有利於體積縮減。其中,角落驅動機構的角落線圈及邊驅動機構的邊線圈其中一者可與電性連接元件電性連接。
相機模組可進一步包含位置感測元件,其中位置感測元件配置以感測感光元件的位置,且位置感測元件與電性連接元件電性連接。藉此,有助於減少零件數量,藉此有利於體積縮減。
相機模組的角落驅動機構可與邊驅動機構相鄰設置。藉此,能夠簡化電路配置,藉此改善組裝製程。
相機模組的角落驅動機構和邊驅動機構皆可包含驅動磁石及驅動線圈。驅動磁石與驅動線圈相對設置,且驅動磁石與驅動線圈其中一者與成像鏡頭相對固定。藉此,可避免組裝公差,從而提升控制精度及提高光學品質。其中,角落驅動機構的驅動線圈與邊驅動機構的驅動線圈至少其中一者可與成像鏡頭相對固定。
相機模組的角落驅動機構可包含角落磁石,且相機模組的邊驅動機構可包含邊磁石。角落磁石的磁極方向與邊磁石的磁極方向不平行。藉此,能減少磁場干擾。
相機模組的可動載體可包含支撐元件。支撐元件提供可動載體在對焦方向上的支撐,且支撐元件提供可動載體在平移方向上移動的自由度。藉此,可達到影像穩定的功能性。其中,由支撐元件提供給可動載體的自由度可受限於彈性突塊結構。其中,支撐元件可與角落驅動機構及邊驅動機構其中一者電性連接,有助於減少零件數量,藉此有利於體積縮減。其中,支撐元件可為滾動元件,藉此有助於使移動行程平滑。其中,支撐元件可將角落驅動機構與位置感測元件接地,藉此有助於簡化電路配置。
相機模組的可動載體可包含彈性元件,且彈性元件提供可動載體在對焦方向上移動的自由度。藉此,可達成對焦的功能性。其中,由彈性元件提供給可動載體的自由度可受限於彈性突塊結構。其中,彈性元件可與角落驅動機構及邊驅動機構其中一者電性連接,能夠減少零件數量以改善空間配置,藉此有利於體積縮減。其中,彈性元件可與感光元件實體接觸,藉此提升導熱性。
相機模組的可動載體於面向成像鏡頭的一側可包含光線吸收表面。彈性突塊結構於面向成像鏡頭的一側亦可包含一光線吸收表面。藉此,能減少光線透過可動載體的表面反射形成炫光,進而保證光學品質。
相機模組的彈性突塊結構可由金屬件形成,且此金屬件可透過埋入射出一體成型於可動載體。藉此,能保證彈性突塊結構的功能性正常發揮。
相機模組可包含兩個角落驅動機構,且此兩個角落驅動機構彼此對稱設置。相機模組可包含兩個邊驅動機構,且此兩個邊驅動機構彼此對稱設置。藉此,有助於避免感光元件歪斜,從而確保成像效果。
相機模組的彈性突塊結構可僅在對焦方向及平移方向其中一者上可移動。藉此,能減小彈性突塊結構的冗餘面積,進而改善重量配置。
本發明提供一種電子裝置,其包含前述的相機模組。
上述本發明相機模組中的各技術特徵皆可組合配置,而達到對應之功效。
根據上述實施方式,以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照圖1至圖5,其中圖1繪示依照本發明第一實施例之相機模組的立體示意圖,圖2繪示圖1之相機模組的分解示意圖,圖3繪示圖2之相機模組的成像鏡頭的分解示意圖,圖4繪示圖1之相機模組的剖切示意圖,且圖5繪示圖1之相機模組的另一剖切示意圖。為清楚示意配置上的相對關係,部分元件被省略或被簡化處理。
本實施例的相機模組1包含成像鏡頭10、基座20、可動載體30、感光元件40、角落驅動機構50、邊驅動機構60、電性連接元件70以及位置感測元件80。
成像鏡頭10包含透鏡載體110以及透鏡組120。透鏡載體110例如但不限於是鏡筒,其用以容納包含多片透鏡的透鏡組120,以使成像鏡頭10能應用於電子裝置中。透鏡組120的透鏡沿成像鏡頭10的光軸CA依序排列。透鏡組120包含但不限於多個透鏡,透鏡組可進一步包含光線轉折元件等光學元件。
基座20包含相組裝的底座210以及磁石載體220。底座210例如但不限於是軟性印刷電路板(FPCB),其提供用來承載可動載體30、感光元件40以及電性連接元件70。磁石載體220例如但不限於用作設置角落驅動機構50以及邊驅動機構60。成像鏡頭10設置於磁石載體220。
可動載體30包含支撐元件310、平移支架320、對焦支架330、上彈性元件340以及下彈性元件350。支撐元件310提供可動載體30的平移支架320在對焦方向D1上的支撐,且支撐元件310還提供平移支架320在平移方向D2上移動的自由度。其中,對焦方向D1係指感光元件40的感光表面410靠近或遠離成像鏡頭10的方向,且平移方向D2垂直於對焦方向D1。平移支架320透過支撐元件310維持於底座210,且對焦支架330可相對平移支架320在對焦方向D1上移動。
感光元件40設置於成像鏡頭10的像側。詳細來說,感光元件40設置於可動載體30的對焦支架330,並且感光元件40的感光表面410面向成像鏡頭10。感光表面410可為矩形。
上彈性元件340和下彈性元件350提供可動載體30的對焦支架330在對焦方向D1上移動的自由度。具體來說,當上彈性元件340和下彈性元件350變形時,上彈性元件340和下彈性元件350可以向對焦支架330施力以調整對焦支架330在對焦方向D1上的移動量。此外,下彈性元件350介於感光元件40與底座210之間,並且感光元件40與下彈性元件350實體接觸,從而感光元件40透過下彈性元件350傳遞熱量。
角落驅動機構50與感光元件40之感光表面410的角落對應設置。角落驅動機構50例如但不限於是音圈馬達,其包含角落磁石510(驅動磁石)以及角落線圈520(驅動線圈),並且角落磁石510與角落線圈520相對設置。角落磁石510設置於基座20的磁石載體220而與成像鏡頭10相對固定,且角落線圈520設置於可動載體30的平移支架320。可動載體30的支撐元件310與角落驅動機構50的角落線圈520透過平移支架320內的布線電性連接。
邊驅動機構60與感光元件40之感光表面410的側邊對應設置,並且角落驅動機構50與邊驅動機構60相鄰設置。邊驅動機構60例如但不限於是音圈馬達,其包含邊磁石610(驅動磁石)以及邊線圈620(驅動線圈),並且邊磁石610與邊線圈620相對設置。邊磁石610設置於基座20的磁石載體220而與成像鏡頭10相對固定,且邊線圈620設置於可動載體30的對焦支架330。角落磁石510的磁極方向F1與邊磁石610的磁極方向F2不平行。可動載體30的上彈性元件340與邊驅動機構60的邊線圈620電性連接。
本實施例的相機模組1包含總共四個角落驅動機構50以及總共四個邊驅動機構60。不相鄰的的其中兩個角落驅動機構50可相對光軸CA彼此對稱設置,且不相鄰的的其中兩個邊驅動機構60可相對光軸CA彼此對稱設置。
電性連接元件70與感光元件40電性連接。請參照圖6至圖10,其中圖6繪示圖2之相機模組的電性連接元件的立體示意圖,圖7繪示圖6之電性連接元件的上視示意圖,圖8繪示圖1之相機模組的部分元件的配置的上視示意圖,圖9繪示圖8之相機模組的部分元件的局部剖切示意圖,且圖10繪示圖9之相機模組的光線吸收表面的示意圖。電性連接元件70包含第一連接部710、第二連接部720、第三連接部730以及導線部740。第二連接部720相對於第一連接部710在對焦方向D1及平移方向D2上為可動的。導線部740具有可撓性,且導線部740連接第一連接部710與第二連接部720。導線部740配置有多條電路,而使第一連接部710與第二連接部720電性連接。導線部740也同時連接第三連接部730及第一連接部710。感光元件40和邊線圈620透過對焦支架330內部的布線與電性連接元件70電性連接。角落線圈520透過平移支架320內的布線與電性連接元件70的第三連接部730電性連接。
位置感測元件80被配置成用來感測感光元件40的位置,並且角落驅動機構50及邊驅動機構60能根據所感測之位置資訊產生適當的磁場。此外,可動載體30的支撐元件310為金屬導線,其與角落線圈520及位置感測元件80電性連接。
本實施例的相機模組1進一步包含濾光片CF。濾光片CF設置於成像鏡頭10與感光元件40之間。濾光片CF可用以減少特定頻率的光線強度,其中,特定頻率的光線可包含紅外光、可見光、紫外光中的其中一或多者。濾光片CF也可以選擇性通過特定偏極性的光線。
此外,可動載體30於面向成像鏡頭10的一側包含光線吸收表面,其可以是位於可動載體30和上彈性元件340之表面的光吸收塗層AC。
參照圖4,邊驅動機構60的邊磁石610和邊線圈620共同驅使可動載體30的對焦支架330垂直升降。對焦支架330一併帶動感光元件40在對焦方向D1上移動靠近或遠離成像鏡頭10,從而實現相機模組1的自動對焦功能。
進一步參照圖5,角落線圈520可根據位置感測元件80感測感光元件40的位置資訊產生磁場,進而角落驅動機構50的角落磁石510和角落線圈520共同驅使可動載體30的平移支架320水平移動。平移支架320一併帶動感光元件40在平移方向D2上移動以維持與成像鏡頭10之間的相對位置,從而實現相機模組1的光學防手震(OIS)功能。
<第二實施例>
請參照圖11至圖14,其中圖11繪示依照本發明第二實施例之相機模組的分解示意圖,圖12繪示依照本發明第二實施例之相機模組的剖切示意圖,圖13繪示依照本發明第二實施例之相機模組的另一剖切示意圖,且圖14繪示圖11之相機模組的角落驅動機構與邊驅動機構的配置的立體示意圖。
本實施例的相機模組2包含成像鏡頭10、基座20a、可動載體30、感光元件40、角落驅動機構50、邊驅動機構60以及電性連接元件70a。成像鏡頭10的透鏡組配置與第一實施例相同,故不再贅述。為清楚示意配置上的相對關係,部分元件被省略或被簡化處理。
基座20a包含相組裝的底座210以及線圈電路元件220a。底座210例如但不限於是軟性印刷電路板(FPCB),其提供用來承載可動載體30、感光元件40以及電性連接元件70a。線圈電路元件220a例如但不限於用作設置角落驅動機構50以及邊驅動機構60,且線圈電路元件220a與底座210電性連接。
可動載體30包含支撐元件310、平移支架320、對焦支架330、上彈性元件340以及下彈性元件350。支撐元件310提供可動載體30的平移支架320在對焦方向D1上的支撐,且支撐元件310還提供平移支架320在平移方向D2上移動的自由度。其中,對焦方向D1係指感光元件40的感光表面410靠近或遠離成像鏡頭10的方向,且平移方向D2垂直於對焦方向D1。平移支架320透過支撐元件310維持於底座210,且對焦支架330可相對平移支架320在對焦方向D1上移動。
感光元件40設置於成像鏡頭10的像側。詳細來說,感光元件40設置於可動載體30的對焦支架330,並且感光元件40的感光表面410面向成像鏡頭10。感光表面410可為矩形。
上彈性元件340和下彈性元件350提供可動載體30的對焦支架330在對焦方向D1上移動的自由度。具體來說,當上彈性元件340和下彈性元件350變形時,上彈性元件340和下彈性元件350可以向對焦支架330施力以調整對焦支架330在對焦方向D1上的移動量。此外,下彈性元件350介於感光元件40與底座210之間,並且感光元件40與下彈性元件350實體接觸,從而感光元件40透過對焦支架330內的布線和下彈性元件350電性連接於電性連接元件70a。
角落驅動機構50與感光元件40之感光表面410的角落對應設置。角落驅動機構50例如但不限於是音圈馬達,其包含角落磁石510(驅動磁石)以及角落線圈520(驅動線圈),並且角落磁石510與角落線圈520相對設置。角落線圈520設置於基座20a的線圈電路元件220a而與成像鏡頭10相對固定,且角落磁石510設置於可動載體30的平移支架320。
邊驅動機構60與感光元件40之感光表面410的側邊對應設置,並且角落驅動機構50與邊驅動機構60相鄰設置。邊驅動機構60例如但不限於是音圈馬達,其包含邊磁石610(驅動磁石)以及邊線圈620(驅動線圈),並且邊磁石610與邊線圈620相對設置。邊線圈620設置於基座20a的線圈電路元件220a而與成像鏡頭10相對固定,且邊磁石610設置於可動載體30的對焦支架330。角落磁石510的磁極方向F1與邊磁石610的磁極方向F2不平行。此外,在本實施例中,角落線圈520與邊線圈620設置於同一電路元件(即線圈電路元件220a)。
本實施例的相機模組1包含總共四個角落驅動機構50以及總共兩個邊驅動機構60。不相鄰的的其中兩個角落驅動機構50可相對成像鏡頭10的光軸CA彼此對稱設置,且兩個邊驅動機構60可相對光軸CA彼此對稱設置。
電性連接元件70a與感光元件40電性連接。請參照圖15至圖18,其中圖15繪示圖11之相機模組的電性連接元件的立體示意圖,圖16繪示圖15之電性連接元件的上視示意圖,圖17繪示圖11之相機模組的部分元件的配置的上視示意圖,且圖18繪示圖17之相機模組的部分元件的局部剖切示意圖。電性連接元件70a包含第一連接部710、第二連接部720以及導線部740。第二連接部720相對於第一連接部710在對焦方向D1及平移方向D2上為可動的。導線部740具有可撓性,且連接第一連接部710與第二連接部720。導線部740配置有多條電路,而使第一連接部710與第二連接部720電性連接。感光元件40透過對焦支架330內部的布線與電性連接元件70a電性連接。
本實施例的相機模組2進一步包含濾光片CF。濾光片CF設置於成像鏡頭10與感光元件40之間。
參照圖12,邊線圈620可產生磁場變化,以令邊驅動機構60的邊磁石610和邊線圈620共同驅使可動載體30的對焦支架330垂直升降。對焦支架330一併帶動感光元件40在對焦方向D1上移動靠近或遠離成像鏡頭10,從而實現相機模組2的自動對焦功能。
進一步參照圖13,角落線圈520可產生磁場變化,以令角落驅動機構50的角落磁石510和角落線圈520共同驅使可動載體30的平移支架320水平移動。平移支架320一併帶動感光元件40在平移方向D2上移動以維持與成像鏡頭10之間的相對位置,從而實現相機模組2的光學防手震功能。
<第三實施例>
請參照圖19至圖21,其中圖19繪示依照本發明第三實施例之相機模組的分解示意圖,圖20繪示依照本發明第三實施例之相機模組的剖切示意圖,且圖21繪示圖19之相機模組的感光組件的分解示意圖。
本實施例的相機模組3包含成像鏡頭10、基座20、可動載體30b、感光組件40b、角落驅動機構50、邊驅動機構60、電性連接元件70b以及彈性突塊結構。成像鏡頭10的透鏡組配置與第一實施例相同,故不再贅述。為清楚示意配置上的相對關係,部分元件被省略或被簡化處理。
基座20包含相組裝的底座210、磁石載體220以及成像鏡頭載體230。底座210例如但不限於是軟性印刷電路板(FPCB),其提供用來承載可動載體30b、感光組件40b以及電性連接元件70b。磁石載體220例如但不限於用作設置角落驅動機構50以及邊驅動機構60。成像鏡頭載體230與磁石載體220組裝,且成像鏡頭10搭載於成像鏡頭載體230。
可動載體30b包含支撐元件310b、平移支架320、對焦支架330以及側彈性元件350b。支撐元件310b提供可動載體30b的平移支架320在對焦方向D1上的支撐,且支撐元件310b還提供平移支架320在平移方向D2上移動的自由度。其中,對焦方向D1係指感光元件40的感光表面410靠近或遠離成像鏡頭10的方向,且平移方向D2垂直於對焦方向D1。平移支架320透過支撐元件310b維持於對焦支架330。此外,支撐元件310b為滾動元件,滾動元件譬如但不限於球、圓柱、圓錐、勒洛四面體。
感光組件40b設置於成像鏡頭10的像側。詳細來說,感光組件40b設置於可動載體30b的平移支架320,並且感光組件40b包含濾光片CF、感光元件40、連接線420以及電路板430。感光元件40透過連接線420與電路板430電性連接。濾光片CF直接貼合於感光元件40面向成像鏡頭10的感光表面410,因此感光表面410不會被汙染。感光表面410可為矩形。
側彈性元件350b提供可動載體30b的對焦支架330在對焦方向D1上移動的自由度,使對焦支架330可相對基座20在對焦方向D1上移動。此外,對焦支架330與側彈性元件350b實體接觸,從而角落線圈520透過對焦支架330內的布線電性連接於側彈性元件350b。
角落驅動機構50與感光元件40之感光表面410的角落對應設置。角落驅動機構50例如但不限於是音圈馬達,其包含角落磁石510(驅動磁石)以及角落線圈520(驅動線圈),並且角落磁石510與角落線圈520相對設置。角落磁石510設置於基座20的磁石載體220而與成像鏡頭10相對固定,且角落線圈520設置於可動載體30b的對焦支架330。可動載體30b的側彈性元件350b可以是金屬簧片,且角落線圈520透過側彈性元件350b與底座210電性連接。
邊驅動機構60與感光元件40之感光表面410的側邊對應設置,並且角落驅動機構50與邊驅動機構60相鄰設置。邊驅動機構60例如但不限於是音圈馬達,其包含邊磁石610(驅動磁石)以及邊線圈620(驅動線圈),並且邊磁石610與邊線圈620相對設置。邊磁石610設置於可動載體30b的對焦支架330,且邊線圈620設置於可動載體30b的平移支架320。角落磁石510的磁極方向F1與邊磁石610的磁極方向F2不平行。
本實施例的相機模組3進一步包含維持元件31。維持元件31用以維持該平移支架在該對焦支架上,藉此提昇行程穩定。
本實施例的相機模組3包含總共四個角落驅動機構50以及總共四個邊驅動機構60。不相鄰的的其中兩個角落驅動機構50可相對光軸CA彼此對稱設置,且不相鄰的的其中兩個邊驅動機構60可相對光軸CA彼此對稱設置。
請參照圖22和圖23,其中圖22繪示圖19之相機模組的電性連接元件的立體示意圖,且圖23繪示圖22之電性連接元件的上視示意圖。電性連接元件70b包含第一連接部710、第二連接部720以及導線部740。第二連接部720相對於第一連接部710在對焦方向D1及平移方向D2上為可動的。導線部740具有可撓性,且連接第一連接部710與第二連接部720。導線部740配置有多條電路,而使第一連接部710與第二連接部720電性連接。感光元件40透過電路板430與電性連接元件70b電性連接。邊線圈620透過電路板430和平移支架320內的布線與電性連接元件70b電性連接。
進一步參照圖24至圖32,圖24繪示依照本發明第三實施例之相機模組的部分元件的立體示意圖。圖25繪示圖24之相機模組的部分元件的分解示意圖。圖26繪示圖24之相機模組的部分元件的上視示意圖。圖27至圖32繪示圖24之相機模組的彈性突塊結構與對應結構的示意圖。彈性突塊結構由金屬件90形成,且此金屬件90透過埋入射出一體成型於可動載體30b的對焦支架330。彈性突塊結構包含限制平移支架320移動的彈性突塊結構90a以及限制對焦支架330移動的彈性突塊結構90b。
此外,彈性突塊結構90a、90b、平移支架320和對焦支架330各自於面向成像鏡頭10的一側包含光線吸收表面,其可以是位於彈性突塊結構90a、90b、平移支架320和/或對焦支架330之表面的光吸收塗層AC。
彈性突塊結構90a可提供可動載體30b的平移支架320在平移方向D2上具有緩衝撞擊的機制。如圖29和圖30所示,當平移支架320受到邊驅動機構60的驅動而水平移動至極限時,彈性突塊結構90a與形成在平移支架320上的對應結構91a抵靠而限制移動範圍,從而提供緩衝。彈性突塊結構90b可提供可動載體30b的對焦支架330在對焦方向D1上具有緩衝撞擊的機制。如圖31和圖32所示,當對焦支架330受到角落驅動機構50的驅動而垂直升降至極限時,彈性突塊結構90b與形成在底座210上的對應結構91b或角落磁石510抵靠而限制移動範圍,從而提供緩衝。其中,彈性突塊結構90a僅在對焦方向D1上為可動的。
此外,藉由邊驅動機構60驅動平移支架320,感光元件40可在垂直於對焦方向D1的旋轉方向D3上旋轉。圖33至圖35繪示依照本發明第三實施例之相機模組的感光元件被驅動的示意圖。其中,圖33和圖33繪示邊驅動機構60驅動平移支架320線性移動,且圖35繪示邊驅動機構60驅動平移支架320轉動。彈性突塊結構90a提供可動載體30b的平移支架320在旋轉方向D3上具有緩衝撞擊的機制。
<第四實施例>
請參照圖36至圖39。其中圖36繪示依照本發明第四實施例的一種電子裝置的立體示意圖,圖37繪示圖36之電子裝置之另一側的立體示意圖,圖38繪示圖37之電子裝置的局部放大示意圖,且圖39繪示圖36之電子裝置的系統方塊圖。
在本實施例中,電子裝置4為行動裝置,其中行動裝置可以是電腦、智慧型手機、智慧型穿戴裝置、空拍機或車用影像紀錄與顯示儀器等等,本發明不以此為限。電子裝置4包含超廣角相機模組4a、廣角相機模組4b、望遠相機模組4c、超望遠相機模組4d、微距相機模組4e、超廣角相機模組4f、廣角相機模組4g、飛時測距(Time of Flight,ToF)相機模組4h、閃光燈模組5、對焦輔助模組6、影像訊號處理器(Image Signal Processor)、顯示裝置7、影像軟體處理器以及生物識別感測器8。其中,各個相機模組4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g可為第一實施例之相機模組1,但本發明不以此為限。
相機模組4a、4b、4c、4d、4e係皆配置於電子裝置4的同一側。相機模組4f、4g、飛時測距相機模組4h及顯示裝置7係皆配置於電子裝置4的另一側,並且顯示裝置7可為使用者介面,以使相機模組4f、4g可作為前置鏡頭以提供自拍功能,但本發明並不以此為限。
本實施例之相機模組4a、4b、4c、4d具有相異的視角,使電子裝置4可提供不同的放大倍率,以達到光學變焦的拍攝效果。舉例來說,超廣角相機模組4a具有較廣的最大視角,其所擷取到的影像包含整體教堂、周邊建築與廣場上的人物,如圖40所示。廣角相機模組4b具有次廣的大視角,其所擷取到的影像如圖41所示。望遠相機模組4c具有次窄的小視角,其所擷取到的影像如圖42所示。超望遠相機模組4d具有最窄的最小視角,其所擷取到的影像如圖43所示。另外,飛時測距相機模組4h係可取得影像的深度資訊。上述電子裝置4以包含多個相機模組4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g為例,但相機模組的數量與配置並非用以限制本發明。
當使用者拍攝被攝物OBJ時,電子裝置4利用相機模組4a、4b、4c、4d或4e聚光取像,啟動閃光燈模組5進行補光,並使用對焦輔助模組6提供的被攝物OBJ之物距資訊進行快速對焦,再加上影像訊號處理器進行影像最佳化處理,來進一步提升透鏡組所產生的影像品質。對焦輔助模組6可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。
此外,電子裝置4亦可利用相機模組4f或相機模組4g進行拍攝。當相機模組4f或相機模組4g進行拍攝時,可有提示燈9發光以提醒使用者電子裝置4正在拍攝中。顯示裝置7可採用觸控螢幕或變焦控制鍵71和對焦拍照按鍵72之實體的拍攝按鈕,配合影像軟體處理器的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。經由影像軟體處理器處理後的影像可顯示於顯示裝置7。使用者還可透過顯示裝置7的影像回放按鍵73重播先前拍攝的影像,亦可透過相機模組切換按鍵74以選取適合的相機模組來進行拍攝,還可透過集成選單按鍵75來對當下的拍攝場景進行適合的拍攝條件調整。
進一步來說,電子裝置4更包含電路板9’,且電路板9’承載多個電子元件9”。相機模組4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g透過電路板9’上的連接器91’電性連接於電子元件9”,其中這些電子元件9”可包含訊號發射模組,可透過訊號發射模組將影像傳遞至其他電子裝置或是雲端儲存。其中,訊號發射模組可以是無線網路技術(Wireless Fidelity,WiFi)模組、藍牙模組、紅外線模組、網路服務模組或上述多種訊號發射的集成模組,本發明不以此為限。
這些電子元件9”可包含影像訊號處理器及影像軟體處理器,也可以包含位置定位器、訊號發射處理器及陀螺儀等以利電子裝置4的導航或定位,更可以包含儲存單元、隨機存取記憶體以儲存影像訊號。在本實施例中,電子元件9”可被整合於一個單晶片系統中,但本發明不以此配置為限。在部分其他實施例中,電子元件亦可以整合於相機模組或亦可設置於多個電路板的其中一者。此外,生物識別感測器8可提供電子裝置4開機和解鎖等功能。
本發明的相機模組不以應用於智慧型手機為限。相機模組更可視需求應用於移動對焦的系統,並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說,相機模組可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、辨識系統、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明的實際運用例子,並非限制本發明之相機模組的運用範圍。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上,然而這些實施例並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內,所為之更動與潤飾,均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1、2、3:相機模組
10:成像鏡頭
110:透鏡載體
120:透鏡組
20、20a:基座
210:底座
220:磁石載體
220a:線圈電路元件
230:成像鏡頭載體
30、30b:可動載體
31:維持元件
310、310b:支撐元件
320:平移支架
330:對焦支架
340:上彈性元件
350:下彈性元件
350b:側彈性元件
40:感光元件
40b:感光組件
410:感光表面
420:連接線
430:電路板
50:角落驅動機構
510:角落磁石
520:角落線圈
60:邊驅動機構
610:邊磁石
620:邊線圈
70、70a、70b:電性連接元件
710:第一連接部
720:第二連接部
730:第三連接部
740:導線部
80:位置感測元件
90:金屬件
90a、90b:彈性突塊結構
91a、91b:對應結構
AC:光吸收塗層
CA:光軸
CF:濾光片
D1:對焦方向
D2:平移方向
D3:旋轉方向
F1、F2:磁極方向
4:電子裝置
4a:超廣角相機模組
4b:廣角相機模組
4c:望遠相機模組
4d:超望遠相機模組
4e:微距相機模組
4f:超廣角相機模組
4g:廣角相機模組
4h:飛時測距相機模組
5:閃光燈模組
6:對焦輔助模組
7:顯示裝置
71:變焦控制鍵
72:對焦拍照按鍵
73:影像回放按鍵
74:相機模組切換按鍵
75:集成選單按鍵
8:生物識別感測器
9:提示燈
9’:電路板
91’:連接器
9”:電子元件
OBJ:被攝物
圖1繪示依照本發明第一實施例之相機模組的立體示意圖。
圖2繪示圖1之相機模組的分解示意圖。
圖3繪示圖2之相機模組的成像鏡頭的分解示意圖。
圖4繪示圖1之相機模組的剖切示意圖。
圖5繪示圖1之相機模組的另一剖切示意圖。
圖6繪示圖2之相機模組的電性連接元件的立體示意圖。
圖7繪示圖6之電性連接元件的上視示意圖。
圖8繪示圖1之相機模組的部分元件的配置的上視示意圖。
圖9繪示圖8之相機模組的部分元件的局部剖切示意圖。
圖10繪示圖9之相機模組的光線吸收表面的示意圖。
圖11繪示依照本發明第二實施例之相機模組的分解示意圖。
圖12繪示依照本發明第二實施例之相機模組的剖切示意圖。
圖13繪示依照本發明第二實施例之相機模組的另一剖切示意圖。
圖14繪示圖11之相機模組的角落驅動機構與邊驅動機構的配置的立體示意圖。
圖15繪示圖11之相機模組的電性連接元件的立體示意圖。
圖16繪示圖15之電性連接元件的上視示意圖。
圖17繪示圖11之相機模組的部分元件的配置的上視示意圖。
圖18繪示圖17之相機模組的部分元件的局部剖切示意圖。
圖19繪示依照本發明第三實施例之相機模組的分解示意圖。
圖20繪示依照本發明第三實施例之相機模組的剖切示意圖。
圖21繪示圖19之相機模組的感光組件的分解示意圖。
圖22繪示圖19之相機模組的電性連接元件的立體示意圖。
圖23繪示圖22之電性連接元件的上視示意圖。
圖24繪示依照本發明第三實施例之相機模組的部分元件的立體示意圖。
圖25繪示圖24之相機模組的部分元件的分解示意圖。
圖26繪示圖24之相機模組的部分元件的上視示意圖。
圖27至圖32繪示圖24之相機模組的彈性突塊結構與對應結構的示意圖。
圖33至圖35繪示依照本發明第三實施例之相機模組的感光元件被驅動的示意圖。
圖36繪示依照本發明第四實施例的一種電子裝置的立體示意圖。
圖37繪示圖36之電子裝置之另一側的立體示意圖。
圖38繪示圖37之電子裝置的局部放大示意圖。
圖39繪示圖36之電子裝置的系統方塊圖。
圖40繪示圖36之電子裝置以超廣角相機模組擷取到的影像示意圖。
圖41繪示圖36之電子裝置以廣角相機模組擷取到的影像示意圖。
圖42繪示圖36之電子裝置以望遠相機模組擷取到的影像示意圖。
圖43繪示圖36之電子裝置以超望遠相機模組擷取到的影像示意圖。
10:成像鏡頭
20:基座
210:底座
220:磁石載體
30:可動載體
31:維持元件
310:支撐元件
320:平移支架
330:對焦支架
340:上彈性元件
350:下彈性元件
40:感光元件
410:感光表面
50:角落驅動機構
510:角落磁石
520:角落線圈
60:邊驅動機構
610:邊磁石
620:邊線圈
70:電性連接元件
80:位置感測元件
CA:光軸
CF:濾光片
Claims (9)
- 一種相機模組,包含:一成像鏡頭;一感光元件,設置於該成像鏡頭的像側;一可動載體,該感光元件設置於該可動載體,而使該感光元件在靠近或遠離該成像鏡頭的一對焦方向以及垂直於該對焦方向的一平移方向上為可動的;一彈性突塊結構,一體成型於該可動載體,且該彈性突塊結構提供該可動載體在該對焦方向及該平移方向至少其中一者上具有緩衝撞擊的機制;以及一電性連接元件,與該感光元件電性連接,且該電性連接元件包含:一第一連接部;一第二連接部,相對於該第一連接部,該第二連接部在該對焦方向及該平移方向至少其中一者上為可動的;以及一導線部,連接該第一連接部與該第二連接部,該導線部配置有多條電路而使該第一連接部與該第二連接部電性連接。
- 如請求項1所述之相機模組,其中該彈性突塊結構由一金屬件形成,且該金屬件透過埋入射出一體成型於該可動載體。
- 如請求項1所述之相機模組,其中該彈性突塊結構僅在該對焦方向及該平移方向其中一者上可移動。
- 如請求項1所述之相機模組,更包含: 一角落驅動機構,與該感光元件的一感光表面的角落對應設置,其中該感光表面面向該成像鏡頭;以及一邊驅動機構,與該感光表面的側邊對應設置;其中,該角落驅動機構與該邊驅動機構其中一者驅動該感光元件在該對焦方向上移動且其中另一者驅動該感光元件在該平移方向上移動。
- 如請求項1所述之相機模組,其中該可動載體包含一支撐元件,該支撐元件提供該可動載體在該對焦方向上的支撐,該支撐元件提供該可動載體在該平移方向上移動的一自由度,且該自由度受限於該彈性突塊結構。
- 如請求項1所述之相機模組,其中該可動載體包含一彈性元件,該彈性元件提供該可動載體在該對焦方向上移動的一自由度,且該自由度受限於該彈性突塊結構。
- 如請求項1所述之相機模組,其中該彈性突塊結構於面向該成像鏡頭的一側包含一光線吸收表面。
- 如請求項1所述之相機模組,其中該感光元件在垂直於該對焦方向的一旋轉方向上可旋轉,且該彈性突塊結構提供該可動載體在該旋轉方向上具有緩衝撞擊的機制。
- 一種電子裝置,包含:如請求項1所述之相機模組。
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