CN107888806A - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像装置，包括一第一镜头单元、一第二镜头单元、一框体、一底座、多个吊环线、以及一电磁驱动机构，其中框体围绕第一镜头单元和第二镜头单元，且吊环线连接底座和框体。电磁驱动机构用以驱动框体相对于底座沿一第一方向移动。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及一种摄像装置。更具体地来说，本发明涉及一种具有两个镜头单元的摄像装置。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能手机或数位相机)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驱动模块，以驱动一或多个镜头沿着一光轴进行移动，进而达到自动对焦(autofocus)且/或变焦(zoom)的功能。光线可穿过前述镜头在感光模块上成像。

然而，在电子装置具有多个镜头时，通常会配置相同数量的驱动模块分别围绕前述镜头，这会使得镜头之间的距离增加，进而导致所取得的影像在后处理后容易产生失真的情形。因此，如何解决前述问题始成一重要的课题。

发明内容

为了解决上述现有的问题点，本发明提供一种摄像装置，包括一第一镜头单元、一第二镜头单元、一框体、一底座、多个吊环线、以及一电磁驱动机构，其中框体围绕第一镜头单元和第二镜头单元，且吊环线连接底座和框体。电磁驱动机构用以驱动框体相对于底座沿一第一方向移动。

本发明一实施例中，前述摄像装置还包括一对焦机构，可分别驱动第一镜头单元和第二镜头单元相对于底座沿一第二方向移动。

本发明一实施例中，前述对焦机构包括一第一镜头承载件、一第二镜头承载件、设置于第一镜头承载件上的一第一电磁驱动组件、设置于第二镜头承载件上的一第二电磁驱动组件、以及一电磁驱动单元，其中前述第一镜头单元设置于第一镜头承载件上，第二镜头单元设置于第二镜头承载件上，且电磁驱动单元设置于框体上并对应第一电磁驱动组件和第二电磁驱动组件。

本发明一实施例中，前述对焦机构还包括一第一弹性元件。第一弹性元件包括连接框体的一外圈段、连接第一镜头承载件的一第一内圈段、以及连接第二镜头承载件的一第二内圈段。前述吊环线电性连接第一弹性元件。

本发明一实施例中，前述摄像装置还包括一对焦机构，可同时驱动第一镜头单元和第二镜头单元相对于底座沿一第二方向移动。

本发明一实施例中，前述对焦机构包括一镜头承载件、设置于镜头承载件上的一电磁驱动组件、以及一电磁驱动单元，其中前述第一镜头单元和第二镜头单元设置于镜头承载件上，且电磁驱动单元设置于框体上并对应电磁驱动组件。

本发明一实施例中，前述吊环线电性连接该对焦机构。

本发明一实施例中，前述对焦机构还包括一第一弹性元件，连接框体和镜头承载件，且吊环线电性连接第一弹性元件。

本发明一实施例中，前述第一方向垂直于第二方向。

本发明一实施例中，前述摄像装置还包括设置于该框体上的多个电磁驱动单元，且电磁驱动机构包括设置于该底座上的多个驱动线圈，其中驱动线圈对应于前述电磁驱动单元。

本发明一实施例中，前述摄像装置还包括多个感测元件，设置于底座上并对应前述电磁驱动单元。

本发明一实施例中，前述感测元件设置于第一镜头单元和第二镜头单元之间。

本发明一实施例中，前述摄像装置还包括一OIS控制元件，设置在底座上。

附图说明

图1为表示本发明一实施例的电子装置示意图。

图2为表示本发明一实施例的摄像装置爆炸图。

图3A为表示本发明一实施例的第一弹性元件的示意图。

图3B为表示本发明一实施例的第二弹性元件的示意图。

图4A为表示本发明一实施例中，第一弹性元件与吊环线电性连接的示意图。

图4B为表示本发明一实施例中，感测元件与第一弹性元件电性连接的示意图。

图4C为表示本发明一实施例中，感测元件与第一弹性元件电性连接的示意图。

图4D为表示本发明一实施例中，第二弹性元件与吊环线电性连接的示意图。

图4E为表示本发明一实施例中，感测元件与第二弹性元件电性连接的示意图。

图4F为表示本发明一实施例中，线路埋设于框体中的示意图。

图4G为表示本发明一实施例中，感测元件与第二弹性元件电性连接的示意图。

图5为表示本发明另一实施例的摄像装置爆炸图。

图6A为表示本发明另一实施例的摄像装置示意图。

图6B为表示本发明另一实施例的摄像装置示意图。

【符号说明】

10摄像装置

20电子装置

100壳体

200第一镜头单元

300第二镜头单元

400框体

401线路

402线路

410凹槽

500底座

510底板

511穿孔

520软性印刷电路板

600A～600D吊环线

710感测元件

720感测元件

730OIS控制元件

740陀螺仪

800镜头承载件

801电磁驱动组件

810第一镜头承载件

811容置空间

812线路

813线路

814线路

815线路

820第二镜头承载件

821容置空间

830第一电磁驱动组件

840第二电磁驱动组件

850电磁驱动单元

860第一弹性元件

861第一内圈段

862第二内圈段

863固定部

864弦线部

870第二弹性元件

871第一内圈段

872第二内圈段

873固定部

874弦线部

900线圈模块

R1～R8焊锡

S感光模块

S1～S6区块

具体实施方式

以下说明本发明实施例的摄像装置。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明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发明，并非用以局限本发明的范围。

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一般技艺者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公开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。

首先请参阅图1，本发明一实施例的摄像装置10可装设于一电子装置20内，用以照相或摄影，其中前述电子装置20例如可为智能手机或是数位相机。在照相或摄影时，摄像装置10可接收光线并成像，前述成像可传送至设置于电子装置20中的处理器(未图示)，并通过前述处理器进行影像的后处理。

如图2所示，前述摄像装置10主要包括一壳体100、一第一镜头单元200、一第二镜头单元300、一框体400、一底座500、多个吊环线600A～600D、多个感测元件710、720、一对焦机构、一电磁驱动机构、以及一感光模块S。其中，对焦机构包括一第一镜头承载件810、一第二镜头承载件820、至少一第一电磁驱动组件830、至少一第二电磁驱动组件840、至少一电磁驱动单元850、一第一弹性元件860、以及一第二弹性元件870，而电磁驱动机构则可包括一线圈模块900。

第一镜头承载件810的中央形成有容置空间811，第一镜头单元200和第一电磁驱动组件830可固定于第一镜头承载件810上，且第一镜头单元200容置于前述容置空间811中。同样的，第二镜头承载件820的中央形成有容置空间821，第二镜头单元300和第二电磁驱动组件840可固定于第二镜头承载件820上，且第二镜头单元300容置前述容置空间821中。

框体400围绕前述第一、第二镜头承载件810、820以及其上的第一、第二镜头单元200、300，并具有容纳前述电磁驱动单元850的凹槽410。电磁驱动单元850可被固定于前述凹槽410中并对应第一镜头承载件810上的第一电磁驱动组件830和第二镜头承载件820上的第二电磁驱动组件840。因此，通过电磁驱动单元850和第一电磁驱动组件830、第二电磁驱动组件840之间的电磁作用，可分别驱动第一镜头单元200和第二镜头单元300相对于底座500沿Z轴方向(第二方向)移动，以达到调整焦距的目的。

举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件830和第二电磁驱动组件840可为驱动线圈，且电磁驱动单元850可包括至少一磁铁。当电流通入第一电磁驱动组件830时，第一电磁驱动组件830和电磁驱动单元850之间将产生电磁作用，由此即可带动第一镜头承载件810及设置于其上的第一镜头单元200相对于框体400沿Z轴方向移动，进而相对于底座500和感光模块S沿Z轴方向移动。当电流通入第二电磁驱动组件840时，第二电磁驱动组件840和电磁驱动单元850之间将产生电磁作用，由此即可带动第二镜头承载件820及设置于其上的第二镜头单元300相对于框体400沿Z轴方向移动，进而相对于底座500和感光模块S沿Z轴方向移动。

于一些实施例中，第一电磁驱动组件830和第二电磁驱动组件840可为磁铁，而电磁驱动单元850可为驱动线圈。

应注意的是，于本实施例中，至少一个电磁驱动单元850沿Y轴方向延伸的长度大于第一电磁驱动组件830和第二电磁驱动组件840之间的距离，因此，此电磁驱动单元850将可使用于移动第一镜头单元200及移动第二镜头单元300的电磁作用中。

请参阅图3A，第一弹性元件860具有一第一内圈段861、一第二内圈段862、多个固定部863、以及多个弦线部864。第一内圈段861和第二内圈段862分别固定于第一镜头承载件810和第二镜头承载件820上。固定部863固定于框体400上。弦线部864则连接第一内圈段861与固定部863以及第二内圈段862与固定部863。

具体而言，于本实施例中，第一弹性元件860由四个彼此分离的区块(segments)S1、S2、S3、S4构成，其中的区块S1、S2仅包括固定部863，而区块S3、S4则包括固定部863、第一内圈段861的部分、第二内圈段862的部分、以及用以连接的弦线部864。

请参阅图3B，与第一弹性元件860类似，第二弹性元件870同样具有一第一内圈段871、一第二内圈段872、多个固定部873、以及多个弦线部874。第一内圈段871和第二内圈段872分别固定于第一镜头承载件810和第二镜头承载件820上。固定部873固定于框体400上。弦线部874则连接第一内圈段871与固定部873以及第二内圈段872与固定部873。

在本实施例中，第二弹性元件870由二个彼此分离的区块S5、S6构成，每个区块S5、S6包括固定部873、第一内圈段871的部分、第二内圈段872的部分、以及用以连接的弦线部874。

如图2所示，第一弹性元件860和第二弹性元件870分别设置于框体400的相反侧，因此，第一镜头承载件810和第二镜头承载件820可通过第一、第二弹性元件860、870的弹性力而被悬挂，且第一、第二镜头承载件810、820在Z轴方向的移动幅度可被第一、第二弹性元件860、870限制。

线圈模块900设置于底座500上，且底座500包括一底板510和一软性印刷电路板520，其中软性印刷电路板520位于底板510和线圈模块900之间。线圈模块900中设有对应前述电磁驱动单元850的多个驱动线圈。当电流通入线圈模块900中的驱动线圈时，电磁驱动单元850和线圈模块900之间将产生电磁作用，使框体400和第一、第二镜头承载件810、820相对于底座500沿沿X轴方向及/或Y轴方向(第一方向)移动，以达到晃动补偿的目的。

于本实施例中，摄像装置10包括四条吊环线600A～600D，分别设置于底座500的四个角落并连接前述软性印刷电路板520和第一弹性元件860。当框体400相对于底座500沿X轴方向及/或Y轴方向移动时，这些吊环线600A～600D可限制其移动幅度。此外，由于吊环线600A～600D包含金属材料(例如铜或其合金等)，因此亦可作为导体使用。

感测元件710设置于前述第一镜头承载件810和第二镜头承载件820上，用以检测第一镜头承载件810和框体400之间的相对位置、以及第二镜头承载件820和框体400之间的相对位置。感测元件720则连接前述软性印刷电路板520上并容置于底板510上的穿孔511中，通过检测电磁驱动单元850的位移来确定框体400和第一、第二镜头承载件810、820于X轴方向以及Y轴方向上的位置。

举例而言，感测元件710、720可包括霍尔效应感测器(Hall Sensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应感测器(GiantMagnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(TunnelingMagnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)。

于本实施例中，感测元件710为整合芯片(all in one IC)，因此，感测元件710除包含前述感测器外，还包括输出控制信号的线路。特别的是，通过本发明前述第一弹性元件860、第二弹性元件870、吊环线600A～600D、以及布设于框体400和第一、第二镜头承载件810、820的线路，本实施例中设置于第一、第二镜头承载件810、820上的两个整合芯片即可传输控制信号来分别控制第一、第二镜头承载件810、820的位移，而无须额外设置传输控制信号的线路。其具体传输方式将在以下详述。

整合芯片具有四个脚位来输出控制信号。首先，请一并参阅图4A、图4B，第一镜头承载件810上的感测元件710的第一个脚位连接第一镜头承载件810上的线路812，此线路812可通过焊锡R1与第一弹性元件860的区块S3电性连接，且第一弹性元件860的区块S3更与吊环线600C电性连接。因此，感测元件710的第一个脚位可经由吊环线600C将控制信号传至软性印刷电路板520。

其次，请参阅图4A、图4C，感测元件710的第二个脚位连接第一镜头承载件810上的线路813，此线路813可通过焊锡R2与第一弹性元件860的区块S4电性连接，且第一弹性元件860的区块S4更与吊环线600D电性连接。因此，感测元件710的第二个脚位可经由吊环线600D将控制信号传至软性印刷电路板520。

再者，如图4D～图4F所示，感测元件710的第三个脚位连接第一镜头承载件810上的线路814，此线路814可通过焊锡R3与第二弹性元件870的区块S5电性连接。框体400上的线路401电性连接第二弹性元件870的区块S5和第一弹性元件860的区块S1，且第一弹性元件860的区块S1更与吊环线600A电性连接。因此，感测元件710的第三个脚位可经由吊环线600A将控制信号传至软性印刷电路板520。

应注意的是，如第4F所示，于本实施例中，线路401埋设于框体400中，以避免与其他线路触碰而产生短路。

最后，如图4D、图4G所示，感测元件710的第四个脚位连接第一镜头承载件810上的线路815，此线路815可通过焊锡R4与第二弹性元件870的区块S6电性连接。埋设于框体400中的线路402电性连接第二弹性元件870的区块S6和第一弹性元件860的区块S2，且第一弹性元件860的区块S2更与吊环线600B电性连接。因此，感测元件710的第四个脚位可经由吊环线600B将控制信号传至软性印刷电路板520。

第一镜头承载件810上的感测元件710的四个脚位可经由前述路径输出控制信号。同样的，第二镜头承载件820上的感测元件710的第一个脚位可经由第二镜头承载件820上的线路、焊锡R5、第一弹性元件860的区块S3而与吊环线600C电性连接；第二个脚位可经由第二镜头承载件820上的线路、焊锡R6、第一弹性元件860的区块S4而与吊环线600D电性连接；第三个脚位可经由第二镜头承载件820上的线路、焊锡R7、第二弹性元件870的区块S5、框体400上的线路401、第一弹性元件860的区块S1而与吊环线600A电性连接；第四个脚位可经由第二镜头承载件820上的线路、焊锡R8、第二弹性元件870的区块S6、框体400上的线路402、第一弹性元件860的区块S2而与吊环线600B电性连接。

换言之，第一、第二镜头承载件810、820上的感测元件710皆可经由吊环线600A～600D来传递控制信号，因此可减少吊环线的所需数量。

于一些实施例中，亦可仅在单一镜头承载件上配置感测元件710，或不配置任何感测元件710。此外，第一镜头承载件810和第二镜头承载件820上设置的第一镜头单元200和第二镜头单元300可依使用者需求设置焦距相同或相异的镜头。

相较于现有具有双镜头的摄像装置，本发明的前述摄像装置10中的第一镜头单元200和第二镜头单元300可具有较小的的间隔，因此所获得的成像也较相似，可减少影像后处理的时间并增加影像品质。由于第一镜头单元200和第二镜头单元300之间没有设置电磁元件，因此亦可减少磁干扰。再者，因为框体400、底座500及吊环线600A～600D等元件是共用于第一镜头单元200和第二镜头单元300的移动中，因此可减少组装或移动时各元件产生偏差的情形。

请参阅图5，于本发明另一实施例中，摄像装置10的对焦机构是包括一镜头承载件800、至少一电磁驱动组件801、至少一电磁驱动单元850、一第一弹性元件860、以及一第二弹性元件870。第一镜头单元200、第二镜头单元300以及电磁驱动组件801皆固定于镜头承载件800上，且第一镜头单元200和第二镜头单元300分别容置于镜头承载件800的容置空间811、821中。此外，框体400围绕前述镜头承载件800以及其上的第一、第二镜头单元200、300。

由于第一镜头单元200和第二镜头单元300是设置在同一个镜头承载件800，因此通过电磁驱动组件801和电磁驱动单元850可同时移动第一镜头单元200和第二镜头单元300沿Z轴方向移动，电磁元件的数量可因此减少。

如图6A所示，于一些实施例中，摄像装置10还包括一OIS控制元件730和一陀螺仪740，连接软性印刷电路板520并容置于底板510上的穿孔511中。由此，可有效利用摄像装置10的空间，有利于电子装置20的小型化。

如图6B所示，于一些实施例中，可将感测元件720设置于第一镜头单元200和第二镜头单元300之间，如此一来，可更为精准地检测第一、第二镜头承载件810、820于X轴方向以及Y轴方向上的位置。

综上所述，本发明提供一种摄像装置，因为前述摄像装置是以单一框体围绕第一镜头单元和第二镜头单元，因此第一镜头单元和第二镜头单元的晃动补偿可通过同一个电磁驱动单元提供，且两个镜头之间的间距可减少，进而使影像后处理的时间减少、影像品质增加以及磁干扰减少。

虽然本发明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技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本发明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发明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发明使用。因此，本发明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，且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

虽然本发明以前述数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。此外，每个权利要求建构成一独立的实施例，且各种权利要求及实施例的组合皆介于本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种摄像装置，其特征在于，包括：

一第一镜头单元；

一第二镜头单元；

一框体，围绕该第一镜头单元和该第二镜头单元；

一底座；

多个吊环线，连接该底座与该框体；以及

一电磁驱动机构，用以驱动该框体相对于该底座沿一第一方向移动。

2.如权利要求1所述的摄像装置，其中该摄像装置还包括一对焦机构，可分别驱动该第一镜头单元和该第二镜头单元相对于该底座沿一第二方向移动。

3.如权利要求2所述的摄像装置，其中该对焦机构包括：

一第一镜头承载件，该第一镜头单元设置于该第一镜头承载件上；

一第二镜头承载件，该第二镜头单元设置于该第二镜头承载件上；

一第一电磁驱动组件，设置于该第一镜头承载件上；

一第二电磁驱动组件，设置于该第二镜头承载件上；以及

一电磁驱动单元，设置于该框体上并对应该第一电磁驱动组件和该第二电磁驱动组件。

4.如权利要求2所述的摄像装置，其中多个所述吊环线电性连接该对焦机构。

5.如权利要求4所述的摄像装置，其中该对焦机构还包括一第一弹性元件，包括：

一外圈段，连接该框体；

一第一内圈段，连接该第一镜头承载件；以及

一第二内圈段，连接该第二镜头承载件，其中多个所述吊环线电性连接该第一弹性元件。

6.如权利要求1所述的摄像装置，其中该摄像装置还包括一对焦机构，可同时驱动该第一镜头单元和该第二镜头单元相对于该底座沿一第二方向移动。

7.如权利要求6所述的摄像装置，其中该对焦机构包括：

一镜头承载件，该第一镜头单元和该第二镜头单元设置于该镜头承载件上；

一电磁驱动组件，设置于该镜头承载件上；以及

一电磁驱动单元，设置于该框体上并对应该电磁驱动组件。

8.如权利要求7所述的摄像装置，其中多个所述吊环线电性连接该对焦机构。

9.如权利要求8所述的摄像装置，其中该对焦机构还包括一第一弹性元件，连接该框体和该镜头承载件，且多个所述吊环线电性连接该第一弹性元件。

10.如权利要求2或6所述的摄像装置，其中该第一方向垂直于该第二方向。

11.如权利要求1所述的摄像装置，其中该摄像装置还包括设置于该框体上的多个电磁驱动单元，且该电磁驱动机构包括设置于该底座上的多个驱动线圈，其中多个所述驱动线圈对应于多个所述电磁驱动单元。

12.如权利要求11所述的摄像装置，其中该摄像装置还包括多个感测元件，设置于该底座上并对应多个所述电磁驱动单元。

13.如权利要求12所述的摄像装置，其中多个所述感测元件设置于该第一镜头单元和该第二镜头单元之间。

14.如权利要求1所述的摄像装置，其中该摄像装置还包括一OIS控制元件，设置在该底座上。