CN107018299B - 摄像装置及摄像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像装置和一种摄像方法，其中，该摄像装置通过一光反射元件将外界一摄像区域的一光影像折向至一镜头模块，以使该光影像成像于一影像撷取单元上。该摄像装置包括一旋转单元，以驱动该光反射元件进行有限幅度的枢转运动，因而能在不需移动影像撷取单元与镜头模块的前提下撷取到外界至少两个不同摄像区域的光影像并将其合并成为单一的合并影像。当使用者欲拍摄全景或宽景照片时，不需移动或旋转整台摄像装置，仅需单纯地在固定位置、朝向固定方向按下拍照快门键后，本发明提供的摄像装置便可以自动地拍摄到外界多个不同摄像区域的光影像并将其合并成为单一的合并影像，达到拍摄宽景或全景照片的目的。

Description

摄像装置及摄像方法

技术领域

本发明涉及一种摄像装置，尤指一种运用一旋转单元驱动一光反射元件进行有限幅度的枢转运动，因而能在不需移动影像撷取单元与镜头模块的前提下撷取到外界至少两个不同光影像以并成为单一的合并影像的一种摄像装置及摄像方法。

背景技术

在现有技术中，如果要使用光学摄像装置，例如但不局限于：数字相机、摄影机、具摄像功能的智能手机等，拍摄全景或宽景照片时，都是需要用户手持整台光学摄像装置，以自身位置为圆心，一边旋转身体、一边以手上拿着的光学摄像装置并多次按下拍照键来拍摄数张照片，之后再将该些照片合并成为单一张合并照片。显然地，以手持方式旋转光学摄像装置，不仅很麻烦，且操作上的稳定性不高，导致获得的合并照片质量也不稳定。虽然，市面上也存在一种自动旋转基座，用户可将整台光学摄像装置架置在自动旋转基座上，再由自动旋转基座带动整台光学摄像装置一边旋转、一边拍摄多张照片，之后再将该些照片合并成为单一张合并照片。此技术虽可得到较高质量且稳定的合并照片，但缺点是需另外购买与携带笨重的自动旋转基座。此外，前述这些现有技术都需要依赖整台光学摄像装置进行旋转，换言之，光学摄像装置内部的镜头(LENS)与影像撷取模块(IMAGE SENSOR)都得被一起同步旋转角度，才能拍摄到足以合并成单一张合并照片的数张不同摄像区域的照片，所以操作上仍不够便利，从而有进一步改善的空间。

发明内容

本发明的主要目的是在于提供一种摄像装置及摄像方法，运用一旋转单元驱动一光反射元件进行有限幅度的枢转运动，因而能在不需移动影像撷取单元与镜头模块的前提下撷取到外界至少两个不同光影像来合并成为单一的合并影像。

为了达到上述目的，本发明公开了一种摄像方法，该方法用于一摄像装置上，该摄像装置包括：

一光反射元件，用以将来自外界的一摄像区域的一光影像折向至一光路径；

一影像撷取单元，位于该光路径上，用以接受该光影像并将该光影像转换成可供一控制单元判读的一电气信号；

一镜头模块，位于该光路径上且位于该光反射元件与该影像撷取单元之间，用以将来自该光反射元件的该光影像成像于该影像撷取单元上；

一旋转单元，结合于该光反射元件，该旋转单元可驱动该光反射元件依据至少一轴向来进行有限幅度的枢转运动，使位于外界的至少两个不同该摄像区域的至少两个不同该光影像可以先后被该光反射元件折向至该光路径并成像于该影像撷取单元上，因此能在不需移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下由该影像撷取单元撷取到外界至少两个不同摄像区域的至少两个不同该光影像；以及，

该控制单元电气连接于该影像撷取单元与该旋转单元，用以控制该旋转单元与该影像撷取单元，该控制单元将成像于该影像撷取单元的该至少两个不同该光影像进行影像的结合处理，以产生该至少两个不同该光影像的一合并影像；

该摄像方法包括下列步骤：

步骤A：由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向而枢转至一第一位置，并控制该影像撷取单元撷取一第一光影像；

步骤B：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向而枢转至一第二位置，并控制该影像撷取单元撷取一第二光影像；其中，该第一光影像与该第二光影像有部分是重复影像；以及

步骤C：由该控制单元依据该第一光影像与该第二光影像相重复的影像部分将其合并成单一的一合并影像；其中，该第一光影像与该第二光影像二者的长度、宽度及像素值相同，但是该合并影像的至少以下其中之一的值是大于该第一光影像：长度、宽度或像素值。

于一实施例中，该光反射元件设置于一双轴旋转元件上，该双轴旋转元件至少可在相互垂直的该第一轴向与一第二轴向上进行一有限幅度的枢转运动；该旋转单元连接于该双轴旋转元件，用以驱动该双轴旋转元件在该第一轴向与该第二轴向上进行该有限幅度的枢转运动。

于一实施例中，当该控制单元控制该旋转单元来驱动该双轴旋转元件在该第一轴向进行枢转运动于至少该第一位置、该第二位置与一第三位置之间时，该控制单元同时也控制该影像撷取单元对应于该双轴旋转元件的不同位置来分别撷取至少该第一光影像、该第二光影像以及一第三光影像；

该第一光影像对应于该双轴旋转元件位于该第一位置时所能被成像于该影像撷取单元上的外界一第一摄像区域的光影像，该第二光影像对应于该双轴旋转元件位于该第二位置时所能被成像于该影像撷取单元上的外界一第二摄像区域的光影像，该第三光影像对应于该双轴旋转元件位于该第三位置时所能被成像于该影像撷取单元上的外界一第三摄像区域的光影像；

该第一摄像区域与该第二摄像区域部分重迭，所以该第一光影像与该第二光影像有部分是重复影像，且该第一摄像区域与该第三摄像区域部分重迭，所以该第一光影像与该第三光影像有部分是重复影像；该控制单元依据该第一光影像、该第二光影像与该第三光影像两两相重复的影像部分将其合并成单一的该合并影像。

于一实施例中，当该控制单元控制该旋转单元来驱动该双轴旋转元件在该第二轴向进行枢转运动于至少一第四位置、一第五位置与一第六位置之间时，该控制单元同时也控制该影像撷取单元对应于该双轴旋转元件的不同位置来分别撷取至少一第四光影像、一第五光影像以及一第六光影像；

该第四光影像对应于该双轴旋转元件位于该第四位置时所能被成像于该影像撷取单元上的外界一第四摄像区域的光影像，该第五光影像对应于该双轴旋转元件位于该第五位置时所能被成像于该影像撷取单元上的外界一第五摄像区域的光影像，该第六光影像对应于该双轴旋转元件位于该第六位置时所能被成像于该影像撷取单元上的外界一第六摄像区域的光影像；

该第四摄像区域与该第五摄像区域部分重迭，所以该第四光影像与该第五光影像有部分是重复影像，且该第四摄像区域与该第六摄像区域部分重迭，所以该第四光影像与该第六光影像有部分是重复影像；该控制单元依据该第四光影像、该第五光影像与该第六光影像两两相重复的影像部分将其合并成单一的该合并影像；

其中，该第四光影像、该第五光影像与该第六光影像三者的长度、宽度及像素值相同，但是该合并影像的至少以下其中之一的值大于该第四光影像：长度、宽度或像素值。

于一实施例中，当该控制单元控制该旋转单元驱动该双轴旋转元件在该第一轴向与该第二轴向进行双轴枢转运动于至少一第七位置、一第八位置、一第九位置、一第十位置与一第十一位置之间时，该控制单元同时也控制该影像撷取单元对应于该双轴旋转元件的不同位置来分别撷取至少一第七光影像、一第八光影像、一第九光影像、一第十光影像以及一第十一光影像；该第八光影像、第九光影像、第十光影像及第十一光影像分别和该第七光影像有部分重复，该控制单元依据该第八光影像、第九光影像、第十光影像及第十一光影像分别和该第七光影像相重复的影像部分将其合并成单一的该合并影像；其中，该第七光影像、第八光影像、第九光影像、第十光影像及第十一光影像的长度、宽度及像素值相同，但是该合并影像的长度、宽度与像素值都大于该第七光影像。

于一实施例中，该摄像装置还包括一切换机构结合于该旋转单元；该切换机构可带动该旋转单元依据一第三轴向进行旋动，使得该旋转单元连同该光反射元件一起被该切换机构所驱动而进行依据该第三轴向的旋转运动；其中，该第一轴向与该第二轴向垂直，该第二轴向与该第三轴向垂直，且该第一轴向与该第三轴向的内角夹角为45度。

于一实施例中，该双轴旋转元件为一薄弹片，该薄弹片包括一外框部、一中框部以及一内板部；该光反射元件设置于该内板部上，且在该内板部上定义了该第一轴向与该第二轴向；该中框部环绕于该内板部外周围，且于中框部与内板部之间设有环绕于内板部外周围的至少一第一贯穿沟以及位于该第一轴向上的两个第一连接端，该内板部通过该两个第一连接端连结于中框部；该外框部环绕于该中框部外周围，且于外框部与中框部之间设有环绕于中框部外周围的至少一第二贯穿沟以及位于该第二轴向上的两个第二连接端，该中框部通过该两个第二连接端连结于外框部。

于一实施例中，该旋转单元为一电磁驱动模块且至少包括一内承载架、一外承载架、至少一第一磁石、至少一第二磁石、至少一第一线圈以及至少一第二线圈；

该内承载架结合在该内板部上并与其连动，且该外承载架结合在该外框部上并且是不动的元件；

该第一磁石与该第一线圈两者的其中之一设置于该内承载架上，而另一则是设置于该外承载架上；通过对该第一线圈通电可以产生一电磁力，以推动该内承载架连同该内板部进行沿该第一轴向的枢转运动；

该第二磁石与该第二线圈两者的其中之一设置于该内承载架上，而另一则是设置于该外承载架上；通过对该第二线圈通电可以产生一电磁力，以推动该内承载架连同该内板部进行沿该第二轴向的枢转运动；

该内承载架是一楔形框架结构，其具有一矩形的连接于该内板部的第一接触部以及自该矩形第一接触部的四个边分别朝向远离该内板部的方向延伸的四个第一侧面；该四个第一侧面的中有两个侧面是呈相对应三角形且相互平行，而另两个侧面则是呈矩形且是相互呈垂直相接；并且，于各第一侧面上均分别设有一第一容置座；

该外承载架是一楔形框架结构，其具有一矩形的连接于该外框部的第二接触部以及自该矩形第二接触部的四个边分别朝向远离该外框部的方向延伸的四个第二侧面；该四个第二侧面的中有两个侧面是呈相对应三角形且相互平行，而另两个侧面则是呈矩形且是相互呈垂直相接；并且，于各第二侧面上均分别设有一第二容置座；

该第一磁石设置于该内承载架的三角形第一侧面的该第一容置座上，该第一线圈通过一第一电路板而设置于该外承载架的三角形第二侧面的该第二容置座上；以及，

该第二磁石是设置于该内承载架的矩形第一侧面的该第一容置座上、该第二线圈通过一第二电路板而设置于该外承载架的矩形第二侧面的该第二容置座上。

附图说明

图1是本发明提供的摄像装置的硬件方块示意图；

图2是本发明提供的摄像装置中的控制单元的软件方块示意图；

图3示意地显示了本发明提供的摄像装置中的双轴旋转元件带动光反射元件依据第一轴向(R1)进行有限度地顺时针或逆时针方向的枢转；

图4A示意地显示了本发明提供的摄像装置中的影像撷取单元在当光反射元件被旋转至三个不同角度位置时所拍摄(撷取)到的三个不同的摄像区域的光影像；

图4B显示了如图4A所示的三个不同光影像加以重迭的示意图；

图4C显示了如图4B所示的三个重迭光影像加以合并为单一合并影像后的示意图；

图5示意地显示了本发明提供的摄像装置中的双轴旋转元件带动光反射元件依据第二轴向(R2)进行有限度地顺时针或逆时针方向的枢转；

图6A示意地显示了本发明提供的摄像装置中的影像撷取单元在当光反射元件被旋转至三个不同角度位置时所拍摄(撷取)到的三个不同的摄像区域的光影像；

图6B显示了如图6A所示的三个不同光影像加以重迭的示意图；

图6C显示了如图6B所示的三个重迭光影像加以合并为单一合并影像后的示意图；

图7示意地显示了本发明提供的摄像装置中的双轴旋转元件带动光反射元件依据第一轴向(R1)及第二轴向(R2)进行有限度地双轴向枢转；

图8A示意地显示了本发明提供的摄像装置中的影像撷取单元在当光反射元件被旋转至五个不同角度位置时所拍摄(撷取)到的五个不同的摄像区域的光影像。

图8B显示了如图8A所示的五个不同光影像加以合并为单一合并影像后的示意图；

图9所示为本发明提供的摄像方法将多个不同摄像区域的光影像合并为一合并影像的第四实施例示意图；

图10为本发明提供的摄像装置中增设一切换机构的实施例示意图；

图11为本发明提供的摄像方法拍摄360度环绕全景合并影像的示意图；

图12A与图12B所示为本发明提供的摄像方法拍摄类似3D立体影像的实施例示意图；

图13是本发明中的双轴旋转元件与旋转单元装设摄像装置中的实施例图；

图14A是本发明中的双轴旋转元件与旋转单元中的内承载架与磁石组合后的立体视图(底视方向)；

图14B是本发明中的双轴旋转元件、与旋转单元中的内承载架与磁石组合后的立体视图(顶视方向)；

图15是本发明中的双轴旋转元件与旋转单元装设摄像装置中于侧面方向上的透视示意图。

图16是本发明中的旋转单元中的磁石、线圈、电路板与感磁元件的相对应位置的示意图；

图17为本发明提供的摄像装置中，通过弧形磁铁搭配弧状线圈来构成电磁驱动旋转单元的示意图；

图18是本发明提供的摄像装置中，通过弧形磁铁搭配弧状线圈所构成的旋转单元的一实施例的立体爆炸图；

图19是如图18所示的本发明中的旋转单元的组合上视图；

图20是如图19所示的A-A剖面视图。

附图标记说明：

10、50～双轴旋转元件；101～第一轴向；102～第二轴向；11、51～外框部；12、52～中框部；121、521～第二贯穿沟；122、522～第二连接端；13、53～内板部；131、531～第一贯穿沟；132、532～第一连接端；139～光反射层；21、54～内承载架；211、541～第一接触部；212A、212B、542、543～第一侧面；213、544、545～容置座；22～外承载架；221～第二接触部；222A、222B～第二侧面；223～第二容置座；23、552～第一磁石；24、551～第二磁石；25、562～第一线圈；251～第一电路板；26、561～第二线圈；261～第二电路板；41～感磁元件；530～虚拟中心；5611、5613、5613～线路6～摄像装置；60～光路径；61～壳体；62、62A～入光窗63、539～光反射元件；64～旋转单元65～镜头模块；66～镜头驱动单元；67～影像撷取单元；68～控制单元；681～倾斜控制模块；682～对焦控制模块；683～影像撷取模块；684～影像结合模块；69～显示单元；70～存储单元；71～电源单元；72～人机单元；73～输出入(I/O)单元；74～切换机构；77～震动侦测模块；78～位置侦测模块；81、81A、81B、81C、81D～摄像区域；91、91A、91B、91C、91D、91E、91F、91G、91H、98A、98B～光影像；92A、92B、92C、92D、981～重复影像；93、94、95、96～合并影像982～立体影像。

具体实施方式

本发明公开了一种摄像装置及摄像方法，主要是通过一光反射元件将来自外界的一摄像区域的一光影像折向至一光路径，并在该光路径上设置一镜头模块，以使得该光影像成像于一影像撷取单元上。本发明独创地运用一旋转单元驱动该光反射元件进行有限幅度的枢转运动，因而能在不需移动影像撷取单元与镜头模块的前提下撷取到外界至少两个不同摄像区域的光影像并将其合并成为单一的合并影像。所以，当使用者欲使用本发明提供的摄像装置拍摄全景或宽景照片时，不需移动或旋转整台光学摄像装置，仅需单纯地在固定位置、朝向固定方向按下拍照快门键后，本发明提供的摄像装置便可以上述方法自动地拍摄到外界多个不同摄像区域的光影像并将其合并成为单一的合并影像，达到拍摄宽景或全景照片的目的。

为了能更清楚地描述本发明所提出的摄像装置及摄像方法，以下将配合图式详细说明。

如图1及图2所示，分别为本发明提供的摄像装置的硬件方块示意图及其中的控制单元的软件方块示意图。

本发明提供的摄像装置6可以是数字相机、摄影机以及具有摄像模块的智能手机、平板计算机、笔记本电脑等可携式电子装置，该摄像装置6包括有一壳体61、至少一入光窗62、一光反射元件63、一旋转单元64、一镜头模块65、一镜头驱动单元66、一影像撷取单元67、一控制单元68、一显示单元69、一存储单元70、一电源单元71、一人机单元72以及一输出入(I/O)单元73。于本实施例中，该旋转单元64、镜头驱动单元66、影像撷取单元67、显示单元69、存储单元70、电源单元71、人机单元72以及输出入(I/O)单元73等都是电性连接于该控制单元68。

该壳体61的内部容纳了摄像装置6的上述其他元件。于壳体61上设置了该至少一入光窗62，使外界的光影像可以从入光窗62进入壳体61的内部。该光反射元件63的位置是对应于该入光窗62，用以将来自外界的一摄像区域81的光影像穿过该入光窗62后，由该光反射元件63将该光影像折向至一光路径60。于本实施例中，该光反射元件63可以是一个镜面或是一个棱镜。该镜头模块65由一或多个光学透镜组成，该影像撷取单元67则包含了影像传感器(IMAGE SENSOR)及相关电路元件。该镜头模块65与该影像撷取单元67都是位于该光路径60上，且该镜头模块65位于该光反射元件63与该影像撷取单元67之间。具体来说，该光路径60是被该镜头模块65所定义，使得来自该光反射元件63的该光影像可以被该镜头模块65所聚焦并成像于该影像撷取单元67的受光面上。该影像撷取单元67则接受该光影像并将该光影像转换成可供该控制单元68判读的一电气信号。

该旋转单元64结合于该光反射元件63，可驱动该光反射元件63依据至少一轴向进行有限幅度的枢转运动，使位于外界的至少两个不同该摄像区域81、81A、81B、81C、81D的至少两个不同该光影像可以先后被该光反射元件63折向至该光路径60并成像于该影像撷取单元67上，因此能在不需移动该影像撷取单元67与该镜头模块65，也不需要移动或旋转整台摄像装置6的前提下，由该影像撷取单元67撷取到外界至少两个不同摄像区域81、81A、81B、81C、81D的至少两个不同该光影像。该控制单元68电气连接于该影像撷取单元67与该旋转单元64，用以控制该旋转单元64与该影像撷取单元67之间的协作。该控制单元68进一步将成像于该影像撷取单元67的该至少两个不同该光影像进行影像的结合处理，以产生该至少两个不同该光影像的一合并影像。

于本实施例中，该光反射元件63设置于一双轴旋转元件10上，且是以45度倾角倾斜地设置于该入光窗62与该镜头模块65之间，使自该入光窗62进入壳体61的水平方向的光影像可以被该光反射元件63反射折向朝下进入该镜头模块65。该双轴旋转元件10至少可在相互垂直的一第一轴向(R1)与一第二轴向(R2)上进行一有限幅度的枢转运动。该旋转单元64连接于该双轴旋转元件10，用以驱动该双轴旋转元件10在该第一轴向(R1)与该第二轴向(R2)上进行该有限幅度的枢转运动，进而带动该光反射元件63在该第一轴向(R1)与该第二轴向(R2)上进行该有限幅度的枢转运动。于本实施例中，该第一轴向(R1)与该第二轴向(R2)垂直，该第一轴向(R1)与该光路径60方向(也就是如图一所示的Z轴方向)两者的内角夹角为45度，第二轴向(R2)则)与该光路径60方向(也就是如图1所示的Z轴方向)二者垂直。

如图1所示，当光反射元件63位于一初始位置(第一位置)时，刚好可把位于外界的一第一摄像区域81的一第一光影像折向经由镜头模块65成像于影像撷取单元67上，使影像撷取单元67可以撷取到第一摄像区域81的第一光影像并转换成电气信号后传送给控制单元68进行后续处理。当旋转单元64驱动双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63一起依据该第一轴向(R1)为轴进行有限幅度的枢转时，例如，顺时针旋转至一第二位置时，能够将位于外界的一第二摄像区域81A的一第二光影像折向经由镜头模块65成像于影像撷取单元67上，使影像撷取单元67可以撷取到第二摄像区域81A的第二光影像并转换成电气信号后传送给控制单元68进行后续处理。当旋转单元64驱动双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63一起依据该第一轴向(R1)为轴进行逆时针旋转至一第三位置时，能够将位于外界的一第三摄像区域81B的一第三光影像折向经由镜头模块65成像于影像撷取单元67上，使影像撷取单元67可以撷取到第三摄像区域81B的第三光影像并转换成电气信号后传送给控制单元68进行后续处理。

同理，当旋转单元64驱动双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63一起依据该第二轴向(R2)为轴进行有限幅度的枢转时，例如，顺时针旋转至一第五位置时，能够将位于外界的一第五摄像区域81C的一第五光影像折向经由镜头模块65成像于影像撷取单元67上，使影像撷取单元67可以撷取到第五摄像区域81C的第五光影像并转换成电气信号后传送给控制单元68进行后续处理。当旋转单元64驱动双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63一起依据该第二轴向(R2)为轴进行逆时针旋转至一第六位置时，能够将位于外界的一第六摄像区域81D的一第六光影像折向经由镜头模块65成像于影像撷取单元67上，使影像撷取单元67可以撷取到第六摄像区域81D的第六光影像并转换成电气信号后传送给控制单元68进行后续处理。当旋转单元64驱动使光反射元件63回到其初始位置时，也就是第四位置时，能够将位于外界的一第四摄像区域的一第四光影像折向经由镜头模块65成像于影像撷取单元67上，使影像撷取单元67可以撷取到第四摄像区域的第四光影像并转换成电气信号后传送给控制单元68进行后续处理。于本实施例中，该第四摄像区域与该第一摄像区域81是相同区域。当然，旋转单元64也可驱动双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63一起进行双轴向的旋转运动，此时摄像区域将会从第一摄像区域81的位置被切换移动至斜上方或斜下方的位置，稍后会另详述。于本发明中，该旋转单元64驱动双轴旋转元件10进行单轴或双轴向旋转(摆动)的角度是有限制的，于一较佳实施例中，此旋转(摆动)的角度Θ是介于1～3度角之间，即可达到提供宽景、长景、或类似全景拍摄的功能。

该镜头驱动单元66结合于镜头模块65且是电气连接于控制单元68，可在控制单元68的控制下，由镜头驱动单元66来带动镜头模块65或其内的透镜进行沿该光路径60方向(Z轴方向)的对焦或是变焦操作。于本实施例中，该镜头驱动单元66可以包括由永久磁石与线圈构成的音圈马达(VOICE COIL MOTOR；简称VCM)、压电马达(PIEZO MOTOR)或是其他驱动装置。显示单元69包括一触控屏幕，可将影像撷取单元67所撷取到的光影像显示在触控屏幕上，或是显示一操作功能画面让用户可以操作或调整摄像装置6或影像的各项参数设定。存储单元70包括内建的静态内存或易失存储器，或还包括了可供插入存储卡(例如MICROSD卡等等)的插槽。由影像撷取单元67撷取到的光影像的信号经过控制单元68处理后，可以储存到存储单元70中。电源单元71包括了可充电电池以及相关的充电电路，其提供了本发明摄像装置6工作所需的电力。人机单元72包括了设置在壳体61上的若干实体按键以及触控屏幕上的虚拟功能键，可让用户操作与使用摄像装置6的各项功能。输出入(I/O)单元73包括了USB兼容规格的端口、或是例如行动通讯模块或无线局域网络模块等的无线通信传输模块，可供用户联机至外界的其他电子装置并传输数据。

如图2所示，于本实施例中，该控制单元68中至少包括了一倾斜控制模块681、一对焦控制模块682、一影像撷取模块683、以及一影像结合模块684。这些倾斜控制模块681、对焦控制模块682、影像撷取模块683及影像结合模块684是以计算机软件的形式储存在存储单元70中。该倾斜控制模块681用来控制旋转单元64，使旋转单元64可以驱动双轴旋转元件10连同光反射元件63在适当的时间点旋转到适当的位置。对焦控制模块682用来控制镜头驱动单元66，使镜头驱动单元66可以驱动镜头模块65适当地进行变焦或对焦操作，以便让光影像可以准确地成像于影像撷取单元67上。影像撷取模块683是用来控制影像撷取单元67的操作，其搭配了倾斜控制模块681，使影像撷取单元67可以在适当的时间点分别撷取光反射元件63在多个不同位置时送来的多个不同光影像。影像结合模块684则是用来将影像撷取单元67撷取到的光反射元件63在数多个不同位置时所对应的多个不同光影像进行处理并合并成为单一的合并影像。

如图3、图4A、图4B及图4C所示，为本发明提供的摄像方法将多个不同摄像区域的光影像合并为一合并影像的第一实施例示意图。其中，图3示意地显示了双轴旋转元件带动光反射元件依据第一轴向(R1)进行有限度地顺时针或逆时针方向的枢转。图4A示意地显示了影像撷取单元67在当光反射元件被旋转至三个不同角度位置时所拍摄(撷取)到的三个不同的摄像区域的光影像。图4B显示了如图4A所示的三个不同光影像加以重迭的示意图。图4C显示了如图4B所示的三个重迭光影像加以合并为单一合并影像后的示意图。

呈前所述，该第一光影像91对应于该双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63位在于该第一位置时所能被成像于该影像撷取单元67上的外界一第一摄像区域81的光影像，该第二光影像91A对应于该双轴旋转元件10位于该第二位置时所能被成像于该影像撷取单元67上的外界一第二摄像区域81A的光影像，该第三光影像91B对应于该双轴旋转元件10位于该第三位置时所能被成像于该影像撷取单元67上的外界一第三摄像区域81B的光影像。于本实施例中，如图1、图4A所示，该第一摄像区域81与该第二摄像区域81A在水平方向上有部分重迭，所以该第一光影像91与该第二光影像91A有部分是重复影像92A，且该第一摄像区域81与该第三摄像区域81B在水平方向上有部分相重迭，所以该第一光影像91与该第三光影像91B有部分是重复影像92B。如图4B所示，该控制单元68依据该第一光影像91、该第二光影像91A与该第三光影像91B两两相重迭的重复影像92A、92B部分来将其在水平方向上合并成单一的该合并影像93(如图4C所示般的宽景合并影像)。其中，该第一光影像、该第二光影像与该第三光影像三者的长度、宽度及像素值相同，但是该合并影像的至少以下其中之一的值是大于该第一光影像91：长度、宽度或像素值。于本实施例中，该合并影像93是一水平方向延伸的宽景影像，其在水平方向上的宽度与像素值均大于第一光影像91。

于本发明提供的摄像方法中，在设定好水平延伸的宽景影像的拍摄功能后，用户只需按一次摄像装置的拍照键后，本发明提供的摄像装置便会自动依据本实施例的前述方法拍摄得到第一、第二与第三光影像后再自动合并为单一的合并影像并显示到触控屏幕上。使用者不仅无须旋转或移动自己的身体或整台摄像装置，且仅需按一次拍照键，便可得到宽景影像的拍摄效果。

如图5、图6A、图6B及图6C所示，为本发明提供的摄像方法将多个不同摄像区域的光影像合并为一合并影像的第二实施例示意图。其中，图5示意地显示了双轴旋转元件带动光反射元件依据第二轴向(R2)进行有限度地顺时针或逆时针方向的枢转。图6A示意地显示了影像撷取单元67在当光反射元件被旋转至三个不同角度位置时所拍摄(撷取)到的三个不同的摄像区域的光影像。图6B显示了如图6A所示的三个不同光影像加以重迭的示意图。图6C显示了如图6B所示的三个重迭光影像加以合并为单一合并影像后的示意图。

同理，如图5所示，当该控制单元68控制该旋转单元64来驱动该双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63依据该第二轴向(R2)进行枢转运动于至少一第四位置、一第五位置与一第六位置之间时，该控制单元68同时也控制该影像撷取单元67对应于该双轴旋转元件10的不同位置来分别撷取至少一第四光影像(同第一光影像91)、一第五光影像91C以及一第六光影像92D。该第四光影像91对应于该双轴旋转元件10位于该第四位置时所能被成像于该影像撷取单元67上的外界一第四摄像区域(同第一摄像区域81)的光影像，该第五光影像91C对应于该双轴旋转元件10位于该第五位置时所能被成像于该影像撷取单元67上的外界一第五摄像区域81C的光影像，该第六光影像91D对应于该双轴旋转元件10位于该第六位置时所能被成像于该影像撷取单元67上的外界一第六摄像区域81D的光影像。如图1搭配图6A所示，该第四摄像区域81与该第五摄像区域81C在高度方向上部分重迭，所以该第四光影像91与该第五光影像91C在高度方向上有部分是重复影像92C，且该第四摄像区域81与该第六摄像区域81D在高度方向上部分重迭，所以该第四光影像91与该第六光影像91D在高度方向上有部分是重复影像92D。如图6B所示，该控制单元68是依据该第四光影像91、该第五光影像91C与该第六光影像91D在高度方向上两两相重复的重复影像92C、92D部分来将其合并成单一的该合并影像94，如图6C所示。其中，该第四光影像91、该第五光影像91C与该第六光影像91D三者的长度、宽度及像素值相同，但是该合并影像94的至少以下其中之一的值是大于该第四光影像91：长度、宽度或像素值。于本实施例中，该合并影像94是一高度方向延伸的宽景影像，其在高度方向上的长度与像素值均大于第四光影像91。同理，在设定好在高度方向延伸的宽景影像的拍摄功能后，用户只需按一次摄像装置的拍照键后，本发明提供的摄像装置便会自动依据本实施例的前述方法拍摄得到第四、第五与第六光影像后再自动合并为单一的合并影像并显示到触控屏幕上。使用者不仅无须旋转或移动自己的身体或整台摄像装置，且仅需按一次拍照键，便可得到在高度方向延伸的宽景影像的拍摄效果。

如图7、图8A及图8B所示，为本发明提供的摄像方法将多个不同摄像区域的光影像合并为一合并影像的第三实施例示意图。其中，图7示意地显示了双轴旋转元件带动光反射元件依据第一轴向(R1)及第二轴向(R2)进行有限度地双轴向枢转。图8A示意地显示了影像撷取单元67在当光反射元件被旋转至五个不同角度位置时所拍摄(撷取)到的五个不同的摄像区域的光影像。图8B显示了如图8A所示的五个不同光影像加以合并为单一合并影像后的示意图。

同理，如图7所示，当该控制单元68控制该旋转单元64来驱动该双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63在该第一轴向(R1)与该第二轴向(R2)进行双轴枢转运动于至少一第七位置、一第八位置、一第九位置、一第十位置与一第十一位置之间时，该控制单元68同时也控制该影像撷取单元67对应于该双轴旋转元件10的不同位置来分别撷取至少一第七光影像(同第一光影像91)、一第八光影像91E、一第九光影像91F、一第十光影像91G以及一第十一光影像91H。该第八、第九、第十及第十一光影像91E,91F,91G,91H分别和该第七光影像91有部分重复。该控制单元68是依据该第八、第九、第十及第十一光影像91E,91F,91G,91H分别和该第七光影像91相重复的重复影像部分将其合并成单一的该合并影像95。其中，该第七、第八、第九、第十及第十一光影像91,91E,91F,91G,91H的长度、宽度及像素值相同，但是该合并影像95的长(高)度、宽度与像素值都大于该第七光影像91，从而可达到类似于“广角镜头”的拍摄效果，但却可达到比传统使用广角镜头拍摄时更高的像素值。换言之，此实施例可以在不牺牲分辨率的情况下拍摄到更大范围摄像区域的影像，或是在相同范围摄像区域中拍摄到具有比摄像装置内所设置的影像传感器的分辨率更高的超高分辨率影像。同理，在设定好本发明独特的无须牺牲分辨率的广角拍摄功能后，用户只需按一次摄像装置的拍照键后，本发明提供的摄像装置便会自动依据本实施例的前述方法拍摄得到第七、第八、第九、第十及第十一光影像后再自动合并为单一的合并影像并显示到触控屏幕上。使用者不仅无须旋转或移动自己的身体或整台摄像装置，且仅需按一次拍照键，便可在不牺牲分辨率的情况下拍摄到更大范围摄像区域的影像。

如图9所示为本发明提供的摄像方法将多个不同摄像区域的光影像合并为一合并影像的第四实施例示意图。同理，本发明摄像方法也可以整合如前述图3至图8B所述的实施例，使得本发明提供的摄像装置可以通过该控制单元68控制该旋转单元64驱动该双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63在该第一轴向(R1)与该第二轴向(R2)进行单轴与双轴枢转运动，并依序拍摄到如3X3矩阵般一共九个光影像后，再将其合并为一等效于“广角镜头”拍摄效果的大尺寸且高像素值的合并影像96。换言之，此实施例可以在不牺牲分辨率的情况下拍摄到更大范围摄像区域的影像。

如图10所示为本发明提供的摄像装置中增设一切换机构74的实施例示意图。于本实施例中，本发明提供的摄像装置6还包括一切换机构74，其结合于该旋转单元64。该切换机构74可带动该旋转单元64连同其上的双轴旋转元件10与光反射元件63一起依据一第三轴向(R3)进行旋转，使得该旋转单元64连同该光反射元件63一起被该切换机构74所驱动而进行依据该第三轴向(R3)的360度旋转运动。于本实施例中，第三轴向(R3)与该光路径60(也就是Z轴方向)平行或重迭。换言之，该第一轴向(R1)与该第二轴向(R1)垂直、该第二轴向(R2)与该第三轴向(R3)垂直、且该第一轴向(R1)与该第三轴向(R3)的内角夹角为45度。于本实施例中，摄像装置6在壳体61上且对应于该切换机构74可带动该旋转单元64依据第三轴向(R3)旋动的位置上设置了多个(或是一环状的)入光窗62、62A。如图11所示为本发明提供的摄像方法拍摄360度环绕全景合并影像的示意图。通过切换机构74带动旋转单元64连同其上的双轴旋转元件10与光反射元件63一起依据第三轴向(R3)来旋转360度角，同时该控制单元68也控制该影像撷取单元67对应于该双轴旋转元件10的不同位置来分别撷取依据第三轴向(R3)环绕的多个光影像且相邻光影像都部分重迭后，再合并为单一的合并影像，达到360度环绕全景合并影像的拍摄效果。于本实施例中，光反射元件63是一个设置在双轴旋转元件10上的反射镜片。

如图12A与图12B所示，为本发明提供的摄像方法拍摄类似3D立体影像的实施例示意图。于本实施例中，可通过旋转单元64带动双轴旋转元件10连同其上的光反射元件63依据第一轴向(R1)旋转，并由影像撷取单元67拍摄到水平方向上不同但是部分重迭的两个摄像区域的两个光影像98A、98B后，再由控制单元68依据该两个光影像98A、98B有相重迭的重复影像981的部分来进行类似3D立体影像的处理，进而获得在有重迭的重复影像981部分的的类似3D立体影像982。

如图13至图16所示，为本发明提供的摄像装置中的双轴旋转元件与旋转单元的一较佳实施例图。其中，图13是本发明中的双轴旋转元件与旋转单元装设摄像装置中的实施例图；图14A是本发明中的双轴旋转元件与旋转单元中的内承载架与磁石组合后的立体视图(底视方向)；图14B是本发明的双轴旋转元件、与旋转单元中的内承载架与磁石组合后的立体视图(顶视方向)；图15是本发明中的双轴旋转元件与旋转单元装设摄像装置中于侧面方向上的透视示意图；图16是本发明中的旋转单元中的磁石、线圈、电路板与感磁元件的相对应位置的示意图。

于本发明提供的摄像装置的一较佳实施例中，该双轴旋转元件10与旋转单元64的组合，除了可提供如前述的拍摄有部分重迭的多个光影像后再合并为单一合并影像的功能之外，还可以兼具有提供光学防震的功能。如图13所示的实施例中，本发明提供的摄像装置除了该双轴旋转元件10与旋转单元64的组合外，还包括一震动侦测模块77及一位置侦测模块78，使得本发明中的双轴旋转元件10与旋转单元64的组合可兼具有光学防震装置的功能。

该双轴旋转元件10设置于光路径60上，其至少可在互相垂直的一第一轴向(R1)101与一第二轴向(R2)102上进行一有限幅度的枢转运动。如图14B所示，于本实施例中，该双轴旋转元件10为一矩形的薄弹片，该薄弹片具有四个侧边且包括一外框部11、一中框部12以及一内板部13。该内板部13具有朝向光路径的一平面，且在该平面上定义了相互垂直的该第一轴向(R1)101与该第二轴向(R2)102。该中框部12环绕于该内板部13外周围，且于中框部12与内板部13之间设有环绕于内板部13外周围的至少一第一贯穿沟131以及位于该第一轴向(R1)101上的两个第一连接端132。该两个第一连接端132分别位于内板部13的两个相对侧边上且实质上是将第一贯穿沟131分隔成两个U字形的第一贯穿沟131，该内板部13通过该两个第一连接端132连结于中框部12。该外框部11环绕于该中框部12外周围，且于外框部11与中框部12之间设有环绕于中框部12外周围的至少一第二贯穿沟121以及位于该第二轴向(R2)102上的两个第二连接端122。该两个第二连接端122分别位于中框部12的两个相对侧边上且实质上是将第二贯穿沟121分隔成两个U字形的第二贯穿沟121，该中框部12通过该两个第二连接端122连结于外框部11。换句话说，该两个第一连接端132与两个第二连接端122是以两两相对的方式分别位于矩形薄弹片的四个侧边处；利用薄弹片本身的弹性，不仅可让该内板部13以该两个第一连接端132为轴进行相对于该外框部11在该第一轴向(R1)101上的小幅度枢转运动，也可以让该内板部13以该两个第二连接端122为轴进行相对于该外框部11在该第两轴向(R2)102上的小幅度枢转运动，从而达到双轴旋转元件10的功能。由此可知，本发明通过在薄弹片上挖沟槽的方式形成特殊的多框架结构，确实提供了一结构简单、小体积、低成本且不需组装的双轴旋转元件10。

如图13至图16所示，该旋转单元64连接于该双轴旋转元件10，用以驱动该双轴旋转元件10在该第一轴向(R1)101与该第二轴向(R2)102上进行该有限幅度的枢转运动。于本实施例中，该旋转单元64为一电磁驱动模块且至少包括一内承载架21、一外承载架22、至少一第一磁石23、至少一第二磁石24、至少一第一线圈25以及至少一第二线圈26。

该内承载架21结合在该内板部13的底面上并与其连动，且该外承载架22结合在该外框部11的底面上并且是不动的元件。

该第一磁石23与第一线圈25两者的其中之一设置于该内承载架21上，而另一则是设置于该外承载架22上。于本实施例中，在内承载架21邻近于两个第二连接端122的两侧边上分别设置了一第一磁石23，且在外承载架22邻近于两个第二连接端122的两侧边上且对应于第一磁石23的位置处分别设置了一第一线圈25。通过对该两个第一线圈25通电可以产生一电磁力推动该内承载架21上的两个第一磁石23连同该内板部13进行沿该第一轴向(R1)101的枢转运动。

该第二磁石24与第二线圈26两者的其中之一设置于该内承载架21上，而另一则是设置于该外承载架22上。于本实施例中，在内承载架21邻近于两个第一连接端132的两侧边上分别设置了一第二磁石24，且在外承载架22邻近于两个第一连接端132的两侧边上且对应于第二磁石24的位置处分别设置了一第二线圈26。通过对该第二线圈26通电可以产生一电磁力推动该内承载架21上的两个第二磁石24连同该内板部13进行沿该第二轴向(R2)102的枢转运动。

该内承载架21是一楔形框架结构，其具有一矩形的连接于该内板部13的底面的第一接触部211以及自该矩形第一接触部211的四个边分别朝向远离该内板部13的方向延伸的四个第一侧面212A、212B。该四个第一侧面的中有两个侧面212A是呈相对应直角三角形且相互平行，而另两个侧面212B则是呈矩形且是相互呈垂直相接。并且，于各第一侧面212A、212B上均分别设有一第一容置座213。该外承载架22是一楔形框架结构，其具有矩形的一第二接触部221其连接于该外框部11的底面，以及自该矩形第二接触部221的四个边分别朝向远离该外框部11的方向延伸的四个第二侧面222A、222B。该四个第二侧面222A、222B的中有两个侧面222A是呈相对应直角三角形且相互平行，而另两个侧面222B则是呈矩形且是相互呈垂直相接。并且，于各第二侧面222A、222B上均分别设有一第二容置座223。于本实施例中，该第一磁石23是设置于该内承载架21的三角形第一侧面212A的第一容置座213上，该第一线圈25通过一第一电路板251而设置于该外承载架22的三角形第二侧面222A的第二容置座223上。该第二磁石24是设置于该内承载架21的矩形第一侧面212B的第一容置座213上，该第二线圈26通过一第二电路板261而设置于该外承载架11的矩形第二侧面222B的第二容置座223上。由前述可知，本发明通过前述的具有直角侧边的楔形框架独特的内、外承载架21、22结构来装设与定位该些永久磁石23、24与线圈25、26，不仅很容易被装置在例如数字相机或数字摄影机的光学系统中，且更提供了一结构简单、组装容易、小体积且低成本的电磁驱动旋转单元。

该震动侦测模块77设置于该镜头模块65上，该位置侦测模块78则是设置于该旋转单元64上。于本发明中，当双轴旋转元件10与旋转单元64的组合要兼作为防震装置使用时，该震动侦测模块77可侦测该镜头模块65的震动量，也就是侦测该镜头模块65因震动所导致的于垂直于光路径60的双轴方向上的位置偏移量。并且，该位置侦测模块78可侦测该双轴旋转元件10于该第一轴向(R1)101与第二轴向(R2)102上的枢转量。如图16所示，该位置侦测模块78包括了分别设置在各第一线圈25中央且对应于第一磁石23的一第一感磁元件(图中未示)以及分别设置在第二线圈26中央且对应于第二磁石24的一第二感磁元件27。通过该第一与第二感磁元件41可侦测到磁力线的变化以供控制单元68计算出该双轴旋转元件10的枢转量。

于本实施例中，光反射元件63是设置于双轴旋转元件10的内板部13的该平面上，可将光路径60上的光调整射向该镜头模块65。如图1所示的实施例中，该光反射元件63是设置于内板部13的该平面上的一楔形棱镜，通过该楔形棱镜可将来自上方的光线转折90度角的方向后再投射向右方的镜头模块65与影像撷取单元67。然而，在本发明的另一实施例中，该光反射元件63也可以是直接涂设于内板部13的该平面上的一光反射层139，如图15所示般，同样可通过该光反射层139将来自上方的光线转折90度角的方向后再投射向右方的镜头模块65与影像撷取模块67，同样达到光路径调整的功能。

于本发明中，该控制单元68连接于该震动侦测模块77、位置侦测模块78以及旋转单元64，用以根据该震动侦测模块77侦测到的镜头模块65震动量以及根据位置侦测模块78所侦测该双轴旋转元件10的枢转量控制该旋转单元64驱动该双轴旋转元件10进行枢转，进而达到补偿该光路径60因镜头模块65震动所造成的不稳状态。于本发明中，该旋转单元64驱动双轴旋转元件10进行单轴或双轴向旋转(摆动)的角度是有限制的。于本发明中，当该旋转单元64驱动该双轴旋转元件10进行枢转的目的是为了提供震动补偿(防震)功能时，此旋转(摆动)的角度Θ是低于1度角以内即足以提供震动补偿功能；当该旋转单元64驱动该双轴旋转元件10进行枢转的目的是为了提供宽景、长景、或全景拍摄(全景拍摄需搭配切换机构74使用)的功能时，则此旋转(摆动)的角度Θ将是大于或等于1度角但小于或等于3度角(以2度角左右为较佳实施例)的范围内，才足以提供宽景、长景、或全景拍摄的功能。

如上述图13至图16所示的双轴旋转元件与旋转单元的实施例中，是以平面的磁石23、24搭配对应的平面的线圈25、26来产生磁性推力，达到推动设置在内板部13上的光反射层139或光反射元件63进行双轴旋转运动的目的。可是，此种以“平面”磁石23、24搭配“平面”线圈25、26的电磁驱动结构，仅适用于较小角度的旋转运动；当所需的旋转角度大于3度以上时(>3°)，将因磁石与线圈之间的空隙产生较大差异而导致：(A)磁力线与线圈角度变化造成磁效率降低，以及(B)磁铁旋转位移大有干涉(碰撞)邻近元件(例如设置有该线圈的电路板)的风险。因此，本发明更通过独创的弧形磁铁搭配弧状线圈的结构，来达到大角度旋转运动时仍可保持稳定磁效率以及不会发生干涉的功效。

如图17所示为本发明提供的摄像装置中，通过弧形磁铁搭配弧状线圈来构成电磁驱动旋转单元的示意图。如图17所示，本发明利用弧形磁铁452搭配弧状线圈453来构成电磁驱动的旋转单元，可以对镜头模块451提供至少一轴以上的旋转功能。通过弧形磁铁452与弧状线圈453的搭配，可以实现镜头模块451大角度的旋转而不干涉；并且，利用弧形磁铁452的磁力线分布可以有效降低因旋转改变磁石与线圈之间空隙而造成的磁推力衰退现象。

如图18至图20所示为本发明提供的摄像装置中，通过弧形磁铁搭配弧状线圈来构成旋转单元的另一较佳实施例图。其中，图18是本发明的摄像装置中，通过弧形磁铁搭配弧状线圈所构成的旋转单元的一实施例的立体爆炸图；图19是如图18所示的本发明中的旋转单元的组合上视图；图20是如图19所示的A-A剖面视图。

于图18至图20所示的本实施例中，该双轴旋转元件50为一矩形的薄弹片，该薄弹片包括一外框部51、一中框部52以及一内板部53。该外框部51是分割成两个长条边其分别位于该双轴旋转元件50设有第二连接端532的两相对边上。该内板部53具有朝向光路径的一平面，且在该平面上定义了相互垂直的该第一轴向(R1)、该第二轴向(R2)以及一虚拟的中心点530。该中框部52环绕于该内板部53外周围，且于中框部52与内板部53之间设有环绕于内板部53外周围的至少一第一贯穿沟531以及位于该第一轴向(R1)上的两个第一连接端532。该两个第一连接端532分别位于内板部53的两个相对侧边上且实质上是将第一贯穿沟531分隔成两个U字形的第一贯穿沟531，该内板部53通过该两个第一连接端532连结于中框部52。该外框部51设置于该中框部52外周围，且于外框部51与中框部52之间设有至少一第二贯穿沟521以及位于该第二轴向(R2)上的两个第二连接端522。该两个第二连接端522分别位于中框部52的两个相对侧边上，该中框部52通过该两个第二连接端522连结于外框部51。换句话说，该两个第一连接端532与两个第二连接端522是以两两相对的方式分别位于矩形薄弹片的四个侧边处；利用薄弹片本身的弹性，不仅可让该内板部53以该两个第一连接端532为轴进行相对于该外框部51在该第一轴向(R1)上的小幅度枢转运动、也可以让该内板部53以该两个第二连接端522为轴进行相对于该外框部51在该第两轴向(R2)上的小幅度枢转运动，从而达到双轴旋转元件50的功能。除此之外，于本实施例中，各个该连接端522、532并非只是单纯一条直线，而是狭长曲折、且左右对称延伸的曲线结构。藉此，不仅可以让各个该连接端522、532的可挠性大幅提高，进而加大可被旋转的角度值；此外，此一独特的曲线结构还可以强化各个连接端522、532的结构强度，即使承受相对较大角度的枢转运动也不易断裂或永久变形。

于图18至图20所示的本实施例中，通过弧形磁铁搭配弧状线圈来构成的旋转单元连接于双轴旋转元件50，用以驱动该双轴旋转元件50在第一轴向(R1)与第二轴向(R2)上进行相对较大角度(例如但不局限于：大于3度角以上、且甚至可高达正负15度角或更高)的枢转运动。于本实施例中，该旋转单元为一电磁驱动模块且至少包括一内承载架54、一外承载架(图中未示)、至少一弧形第一磁石551、至少一弧形第二磁石552、至少一弧状第一线圈561以及至少一弧状第二线圈562。

于本实施例中，所谓的“弧形”磁石551、552，是指各个磁石朝向其所对应的线圈561、562的那个表面(亦即，各磁石551、552的外侧表面)是呈一曲面，且该曲面是由圆心是位在该内板部53的虚拟中心530的一球面的一部分构成。相对地，所谓的“弧状”线圈561、562，是指各个线圈561、562朝向其所对应的磁石的那个表面(亦即，各线圈561、562的内侧表面)是呈一曲面，且该曲面也是由圆心是位在该内板部53的虚拟中心点530的一球面的一部分构成。藉此，当对这些线圈561、562的至少其中之一供应适当的电流，可使通电的线圈561、562对相对应的磁石551、552产生磁推力，促使内承载架54连同内板部53与光反射元件539进行以第一连接端532或第二连接端522或两者为轴的枢转运动时，即使旋转角度较大，各个磁石551、552与相对应的线圈561、562之间的空隙也将始终保持固定，不会有因空隙变小造成干涉或是空隙变大导致磁推力衰退的缺点。而本实施例的“弧状”线圈561、562，是在具有多圈线路5611、5612、5613的线圈561、562结构上，使位于越外圈的线路5613越高(或越厚)、且位于越内圈的线路5611则越低(或越薄)，来构成一中心较薄、外圈较厚的“弧状”线圈561、562结构。

该内承载架54结合在该内板部53的底面上并与其连动，且该外承载架(图中未示)结合在该外框部51上并且是不动的元件。

该弧形第一磁石552设置于该内承载架54上，弧状第一线圈561则是设置于外承载架上。于本实施例中，在内承载架54邻近于两个第二连接端522的两侧边上分别设置了一弧形第一磁石552，且在外承载架邻近于两个第二连接端522的两侧边上且对应于弧形第一磁石552的位置处分别设置了一弧状第一线圈562。通过对该两弧状第一线圈562通电可以产生一电磁力推动该内承载架54上的两弧形第一磁石552连同该内板部53进行沿该第一轴向(R1)的枢转运动。

该弧形第二磁石551设置于该内承载架54上，弧状第二线圈561设置于该外承载架上。于本实施例中，在内承载架54邻近于两个第一连接端532的两侧边上分别设置了一弧形第二磁石551，且在外承载架邻近于两个第一连接端532的两侧边上且对应于弧形第二磁石551的位置处分别设置了一弧状第二线圈561。通过对该弧状第二线圈561通电可以产生一电磁力，以推动该内承载架54上的两弧形第二磁石551连同该内板部53进行沿该第二轴向(R2)的枢转运动。

该内承载架54是一上宽下窄的块状结构，其具有一矩形的连接于该内板部53的底面的第一接触部541以及自该矩形第一接触部541的四个边分别朝向远离该内板部53的方向延伸的四个第一侧面542、543。该四个第一侧面542、543分别具有一弧状曲面，并且，于各第一侧面542、543上均分别设有一第一容置座544、545。于本实施例中，这些弧形第一磁石552分别设置于该内承载架54的第一侧面543的第一容置座545上。这些弧形第二磁石551是设置于该内承载架54的第一侧面542的第一容置座544上。由前述可知，本发明通过前述的具有弧状曲面的四个第一侧面542、543的内承载架54的独特结构来装设与定位这些永久磁石551、552与线圈561、562，不仅很容易被装置在例如数字相机或数字摄影机的光学系统中，且提供了一结构简单、组装容易、小体积且低成本的电磁驱动旋转单元。

由上述可知，相较于平面磁石搭配平面线圈的电磁驱动结构，依据图18至图20所示的本发明所独创的通过弧形磁铁搭配弧状线圈来构成的电磁驱动旋转单元至少可具有以下优点：(1)可提供相对更大角度的旋转运动且不会发生干涉现象；(2)不会因磁石相对于线圈的旋转运动造成两者间的空隙大小的改变而导致电磁力衰退；以及(3)搭配光学防手震(OIS)机制时可提供更大旋转角度的防震调整所以防震功能进一步提升。所以，图18至图20所示的通过弧形磁铁搭配弧状线圈来构成的电磁驱动旋转单元的实施例，确实更适用于本发明提供的摄像装置与摄像方法。

以上所述的实施例不应用于限制本发明的可应用范围，本发明的保护范围应以本发明的权利要求范围内容所界定技术精神及其均等变化所含括的范围为主。即大凡依本发明权利要求范围所做的均等变化及修饰﹐仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。

Claims (10)

1.一种摄像装置，其特征在于，包括：

一光反射元件，用以将来自外界的至少两个不同摄像区域的至少两个不同光影像折向至一光路径；

一影像撷取单元，位于该光路径上，用以接受该光影像并将该光影像转换成可供一控制单元判读的一电气信号；

一镜头模块，位于该光路径上且位于该光反射元件与该影像撷取单元之间，用以将来自该光反射元件的该光影像成像于该影像撷取单元上；

一双轴旋转元件，该光反射元件是设置于该双轴旋转元件上，该双轴旋转元件至少能够在相互垂直的一第一轴向与一第二轴向上进行一有限幅度的枢转运动；

一旋转单元，连接于该双轴旋转元件，用以驱动该双轴旋转元件连同该光反射元件一起在该第一轴向与该第二轴向上进行该有限幅度的枢转运动，使位于外界的至少两个不同该摄像区域的至少两个不同该光影像先后被该光反射元件折向至该光路径并成像于该影像撷取单元上，因此能在不需移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下由该影像撷取单元撷取到外界至少两个不同摄像区域的至少两个不同该光影像；

该控制单元电气连接于该影像撷取单元与该旋转单元，用以控制该旋转单元与该影像撷取单元，该控制单元将成像于该影像撷取单元的该至少两个不同该光影像进行影像的结合处理，以产生该至少两个不同该光影像的一合并影像；以及

一拍照键，当一使用者按压该拍照键时该摄像装置则开始执行一摄像方法；

该摄像方法包括下列步骤：

步骤A：由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件移动至一第一位置、并控制该影像撷取单元撷取一第一光影像；该第一光影像具有四个角落区域，分别为一第一角落区、一第二角落区、一第三角落区及一第四角落区；

步骤B1：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向及该第二轴向而斜向枢转至一第二位置、并控制该影像撷取单元撷取一第二光影像；其中，该第一光影像与该第二光影像在该第一光影像的该第一角落区是部分重叠，并因此在该第一光影像的该第一角落区具有一第一重复影像；

步骤B2：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向及该第二轴向而斜向枢转至一第三位置、并控制该影像撷取单元撷取一第三光影像；其中，该第一光影像与该第三光影像在该第一光影像的该第二角落区是部分重叠，并因此在该第一光影像的该第二角落区具有一第二重复影像；

步骤B3：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向及该第二轴向而斜向枢转至一第四位置、并控制该影像撷取单元撷取一第四光影像；其中，该第一光影像与该第四光影像在该第一光影像的该第三角落区是部分重叠，并因此在该第一光影像的该第三角落区具有一第三重复影像；

步骤B4：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向及该第二轴向而斜向枢转至一第五位置、并控制该影像撷取单元撷取一第五光影像；其中，该第一光影像与该第五光影像在该第一光影像的该第四角落区是部分重叠，并因此在该第一光影像的该第四角落区具有一第四重复影像；

以及

步骤C：由该控制单元依据该第一光影像与该第二光影像两者部分重叠的该第一重复影像、该第一光影像与该第三光影像两者部分重叠的该第二重复影像、该第一光影像与该第四光影像两者部分重叠的该第三重复影像、与该第一光影像与该第五光影像两者部分重叠的该第四重复影像部分，来把该第一光影像、该第二光影像、该第三光影像、该第四光影像及该第五光影像合并成单一的该合并影像；其中，该第一光影像、该第二光影像、该第三光影像、该第四光影像及该第五光影像的长、宽及像素值都相同，但是该合并影像的长、宽或像素值都大于该第一光影像。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，还包括一切换机构结合于该旋转单元；该切换机构能够带动该旋转单元依据一第三轴向进行旋动，使得该旋转单元连同该光反射元件一起被该切换机构驱动以进行依据该第三轴向的旋转运动；其中，该第一轴向与该第二轴向垂直，该第二轴向与该第三轴向垂直，且该第一轴向与该第三轴向的内角夹角为45度。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该双轴旋转元件为一薄弹片，该薄弹片包括一外框部、一中框部以及一内板部；该光反射元件设置于该内板部上，且在该内板部上定义了该第一轴向与该第二轴向；该中框部环绕于该内板部外周围，且于中框部与内板部之间设有环绕于内板部外周围的至少一第一贯穿沟以及位于该第一轴向上的两个第一连接端，该内板部便是通过该两个第一连接端连结于中框部；该外框部位于该中框部外周围，且于外框部与中框部之间设有位于中框部外周围的至少一第二贯穿沟以及位于该第二轴向上的两个第二连接端，该中框部便通过该两个第二连接端连结于外框部。

4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，

该旋转单元为一电磁驱动模块且至少包括一内承载架、一外承载架、至少一第一磁石、至少一第二磁石、至少一第一线圈以及至少一第二线圈；

该内承载架结合在该内板部上并与其连动，且该外承载架结合在该外框部上并且是不动的元件；

该第一磁石与该第一线圈两者的其中之一设置于该内承载架上，而另一则是设置于该外承载架上；通过对该第一线圈通电产生一电磁力推动该内承载架连同该内板部进行沿该第一轴向的枢转运动；

该第二磁石与该第二线圈两者的其中之一设置于该内承载架上，而另一则是设置于该外承载架上；通过对该第二线圈通电产生一电磁力推动该内承载架连同该内板部进行沿该第二轴向的枢转运动；

该内承载架具有一矩形的连接于该内板部的第一接触部以及自该矩形第一接触部的四个边分别朝向远离该内板部的方向延伸的四个第一侧面；并且，于各第一侧面上均分别设有一第一容置座；

该外承载架具有矩形的一第二接触部其连接于该外框部，以及自该矩形第二接触部的四个边分别朝向远离该外框部的方向延伸的四个第二侧面；并且，于各第二侧面上均分别设有一第二容置座；

该第一磁石设置于该内承载架的该第一容置座上，该第一线圈通过一第一电路板而设置于该外承载架的该第二容置座上；以及，

该第二磁石设置于该内承载架的该第一容置座上，该第二线圈通过一第二电路板而设置于该外承载架的该第二容置座上。

5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，该第一磁石与该第二磁石都是弧形磁石，亦即，各个该磁石朝向其所对应的该线圈的一外侧表面是呈一曲面，且该曲面是由一球面的一部分构成；此外，该第一线圈与该第二线圈都是弧状线圈，亦即，各个该线圈朝向其所对应的该磁石的一内侧表面是呈另一曲面，且该另一曲面是由另一球面的一部分构成。

6.一种摄像方法，用于一摄像装置上，其特征在于，该摄像装置包括：

一光反射元件，用以将来自外界的至少两个不同摄像区域的至少两个不同光影像折向至一光路径；

一影像撷取单元，位于该光路径上，用以接受该光影像并将该光影像转换成可供一控制单元判读的一电气信号；

一镜头模块，位于该光路径上且位于该光反射元件与该影像撷取单元之间，用以将来自该光反射元件的该光影像成像于该影像撷取单元上；

一双轴旋转元件，该光反射元件设置于该双轴旋转元件上，该双轴旋转元件至少能够在相互垂直的一第一轴向与一第二轴向上进行一有限幅度的枢转运动；

一旋转单元，连接于该双轴旋转元件，用以驱动该双轴旋转元件连同该光反射元件一起在该第一轴向与该第二轴向上进行该有限幅度的枢转运动，使位于外界的至少两个不同该摄像区域的至少两个不同该光影像先后被该光反射元件折向至该光路径并成像于该影像撷取单元上，因此能在不需移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下由该影像撷取单元撷取到外界至少两个不同摄像区域的至少两个不同该光影像；

该控制单元电气连接于该影像撷取单元与该旋转单元，用以控制该旋转单元与该影像撷取单元，该控制单元将成像于该影像撷取单元的该至少两个不同该光影像进行影像的结合处理以产生该至少两个不同该光影像的一合并影像；以及

一拍照键，当一使用者按压该拍照键时该摄像装置则开始执行该摄像方法；

该摄像方法包括下列步骤：

步骤A：由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件移动至一第一位置，并控制该影像撷取单元撷取一第一光影像，该第一光影像具有四个角落区域，分别为一第一角落区、一第二角落区、一第三角落区及一第四角落区；

步骤B1：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向及该第二轴向而斜向枢转至一第二位置并控制该影像撷取单元撷取一第二光影像；其中，该第一光影像与该第二光影像在该第一光影像的该第一角落区是部分重叠, 并因此在该第一光影像的该第一角落区具有一第一重复影像；

步骤B2：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向及该第二轴向而斜向枢转至一第三位置、并控制该影像撷取单元撷取一第三光影像；其中，该第一光影像与该第三光影像在该第一光影像的该第二角落区是部分重叠, 并因此在该第一光影像的该第二角落区具有一第二重复影像；

步骤B3：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向及该第二轴向而斜向枢转至一第四位置、并控制该影像撷取单元撷取一第四光影像；其中，该第一光影像与该第四光影像在该第一光影像的该第三角落区是部分重叠 并因此在该第一光影像的该第三角落区具有一第三重复影像；

步骤B4：在不移动该影像撷取单元与该镜头模块的前提下，由该控制单元控制该旋转单元驱动该光反射元件依据该第一轴向及该第二轴向而斜向枢转至一第五位置、并控制该影像撷取单元撷取一第五光影像；其中，该第一光影像与该第五光影像在该第一光影像的该第四角落区是部分重叠,并因此在该第一光影像的该第四角落区具有一第四重复影像；以及

步骤C：由该控制单元依据该第一光影像与该第二光影像两者部分重叠的该第一重复影像、该第一光影像与该第三光影像两者部分重叠的该第二重复影像、该第一光影像与该第四光影像两者部分重叠的该第三重复影像、与该第一光影像与该第五光影像两者部分重叠的该第四重复影像部分，将该第一光影像、该第二光影像、该第三光影像、该第四光影像及该第五光影像合并成单一的该合并影像；其中，该第一光影像、该第二光影像、该第三光影像、该第四光影像及该第五光影像的长度、宽度及像素值都相同，但是该合并影像的长、宽或像素值都大于该第一光影像。

7.根据权利要求6所述的摄像方法，其特征在于，该摄影装置还包括一切换机构结合于该旋转单元；该切换机构能够带动该旋转单元依据一第三轴向进行旋动，使得该旋转单元连同该光反射元件一起被该切换机构驱动而进行依据该第三轴向的旋转运动；其中，该第一轴向与该第二轴向垂直，该第二轴向与该第三轴向垂直，且该第一轴向与该第三轴向的内角夹角为45度。

8.根据权利要求6所述的摄像方法，其特征在于，该双轴旋转元件为一薄弹片，该薄弹片具有包括一外框部、一中框部以及一内板部；该光反射元件设置于该内板部上，且在该内板部上定义了该第一轴向与该第二轴向；该中框部环绕于该内板部外周围，且于中框部与内板部之间设有环绕于内板部外周围的至少一第一贯穿沟以及位于该第一轴向上的两个第一连接端，该内板部便是通过该两个第一连接端连结于中框部；该外框部位于该中框部外周围，且于外框部与中框部之间设有位于中框部外周围的至少一第二贯穿沟以及位于该第二轴向上的两个第二连接端，该中框部通过该两个第二连接端连结于外框部。

9.根据权利要求8所述的摄像方法，其特征在于，

该旋转单元为一电磁驱动模块且至少包括一内承载架、一外承载架、至少一第一磁石、至少一第二磁石、至少一第一线圈以及至少一第二线圈；

该内承载架结合在该内板部上并与其连动，且该外承载架结合在该外框部上并且是不动的元件；

该第一磁石与该第一线圈两者的其中之一是设置于该内承载架上，而另一则是设置于该外承载架上；通过对该第一线圈通电产生一电磁力推动该内承载架连同该内板部进行沿该第一轴向的枢转运动；

该第二磁石与该第二线圈两者的其中之一是设置于该内承载架上，而另一则是设置于该外承载架上；通过对该第二线圈通电产生一电磁力推动该内承载架连同该内板部进行沿该第二轴向的枢转运动；

该内承载架具有一矩形的连接于该内板部的第一接触部以及自该矩形第一接触部的四个边分别朝向远离该内板部的方向延伸的四个第一侧面；并且，于各第一侧面上均分别设有一第一容置座；

该外承载架具有矩形的一第二接触部连接于该外框部，以及自该矩形第二接触部的四个边分别朝向远离该外框部的方向延伸的四个第二侧面；并且，于各第二侧面上均分别设有一第二容置座；

该第一磁石设置于该内承载架的该第一容置座上，该第一线圈则是通过一第一电路板而设置于该外承载架的该第二容置座上；以及，

该第二磁石设置于该内承载架的该第一容置座上，该第二线圈则是通过一第二电路板而设置于该外承载架的该第二容置座上。

10.根据权利要求9所述的摄像方法，其特征在于，该第一磁石与该第二磁石都是弧形磁石，亦即，各个该磁石朝向其所对应的该线圈的一外侧表面是呈一曲面，且该曲面是由一球面的一部分构成；此外，该第一线圈与该第二线圈都是弧状线圈，亦即，各个该线圈朝向其所对应的该磁石的一内侧表面是呈另一曲面，且该另一曲面是由另一球面的一部分构成。

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