CN110082987B - 光圈单元 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种光圈单元，具有一光轴，包括固定部、活动部、第一叶片、以及驱动组件。活动部活动地连接固定部，第一叶片活动地连接活动部与固定部，驱动组件连接活动部，用以驱动活动部相对于固定部于第一运动维度运动，其中当活动部相对固定部沿着第一运动维度运动时，第一叶片受到活动部驱动而相对于固定部于第二运动维度运动，且第一运动维度及第二运动维度不同。

Description

光圈单元
技术领域
本公开涉及一种光圈单元，且特别关于一种用于摄像装置中的光圈单元。
背景技术
随着科技的发展，现今许多电子装置(例如相机或智能手机)皆具有照相或录影的功能。然而，当需要将焦距较长的镜头设置于前述电子装置中时，会造成电子装置厚度的增加，不利于电子装置的超薄化。此外，目前市面上的微型摄像模块是以固定大小的光圈的设计为主，也因此小型的携带性电子装置的影像锐利度和感光度大多不具备可调整性。在感测器能够支持以及光源足够的情况下，需要更小的光圈以达到更好的成像像素。但如果使用固定尺寸的光圈，在小光圈的情况下，会造成光线不足(如夜晚)的环境下，成像品质低落。因此固定尺寸的光圈必须妥协不同环境下的摄影能力。
发明内容
本公开涉及一种光圈单元，具有光轴，包括固定部、活动部、第一叶片、以及驱动组件。活动部活动地连接固定部，第一叶片活动地连接活动部与固定部，驱动组件连接活动部，用以驱动活动部相对于固定部于第一运动维度运动，其中当活动部相对固定部沿着第一运动维度运动时，第一叶片受到活动部驱动而相对于固定部于第二运动维度运动，且第一运动维度及第二运动维度不同。
如本公开一些实施例所述的光圈单元，固定部包括固定部开口，活动部包括活动部开口，光线通过固定部开口及活动部开口，且固定部开口与活动部开口的大小不同。活动部开口沿着第一方向的尺寸大于沿着第二方向的尺寸，且第一方向与该第二方向平行于第一运动维度。沿光轴方向观察，活动部开口的尺寸大于固定部开口的尺寸。
如本公开一些实施例所述的光圈单元，还包括隔板及第二叶片。隔板设置在第一叶片上，沿光轴方向观察，第一叶片及与隔板至少部分重叠，且第二叶片与隔板至少部分重叠。第一叶片及第二叶片分别设置于光轴的两侧，且隔板设置于第一叶片及第二叶片之间。
如本公开一些实施例所述的光圈单元，还包括第一偏压元件、第二偏压元件、绝缘板、接地夹持部、树脂固定材、以及初期位置限定组件。第一偏压元件及第二偏压元件所在的平面不同。第一偏压元件表面具有绝缘层。绝缘板设置于第一偏压元件及第二偏压元件之间。沿着光轴方向观察时，第一偏压元件及第二偏压元件部分重叠。第一偏压元件及第二偏压元件分别通过一端固定于接地夹持部，且第一偏压元件及第二偏压元件经由接地夹持部电性连接。树脂固定材设置于第一偏压元件及第二偏压元件上。初期位置限定组件设置在固定部中。当驱动组件未驱动时，活动部经由初期位置限定组件相对于固定部位于预设位置。
附图说明
图1-1A是表示本公开的一实施例的电子装置的示意图。
图1-1B是表示本公开的一实施例中的第一光学模块的分解图。
图1-2A是表示本公开的另一实施例的电子装置的示意图。
图1-2B是表示本公开的另一实施例中的第一光学模块的示意图。
图1-2C是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图1-2D是表示本公开的另一实施例中的反射单元的分解图。
图1-2E是表示图1-2C中沿线段1-A-1-A’方向的剖视图。
图1-2F是表示本公开的另一实施例中的光学元件承载座的侧视图。
图1-3A是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图1-3B是表示本公开的另一实施例中的反射单元的仰视图。
图1-4A是表示本公开的另一实施例中的反射单元的分解图。
图1-4B是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图1-5A是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图1-5B是表示本公开的另一实施例中的反射单元的前视图。
图1-6A是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图1-6B是表示本公开的另一实施例中的反射单元的剖视图。
图1-7A是表示本公开的另一实施例的电子装置的示意图。
图1-7B是表示本公开的另一实施例中，光学元件位于第一角度的示意图。
图1-7C是表示本公开的另一实施例中，光学元件位于第二角度的示意图。
图1-7D是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图1-7E是表示本公开的另一实施例中的反射单元的前视图。
图1-8A是表示本公开的另一实施例中，光学元件位于第一角度的示意图。
图1-8B是表示本公开的另一实施例中，光学元件位于第二角度的示意图。
图1-9A是表示本公开的另一实施例的电子装置的示意图。
图1-9B是表示本公开的另一实施例中的第一光学模块、第三光学模块和反射单元的示意图。
图1-10是表示本公开一些实施例中的镜头单元的示意图。
图2-1是表示本公开的一实施例的电子装置的示意图。
图2-2是表示本公开的一实施例中的光学系统的示意图。
图2-3是表示本公开的一实施例中的反射单元的示意图。
图2-4是表示本公开的一实施例中的反射单元的分解图。
图2-5是表示本公开的一实施例中的光学元件承载座的示意图。
图2-6是表示本公开的一实施例中，光学元件设置于光学元件承载座上的示意图。
图2-7是表示本公开的一实施例中的反射单元的示意图，其中框体被省略。
图2-8是表示本公开的一实施例中的反射单元的侧视图，其中外罩被省略。
图2-9是表示本公开的一实施例中的反射单元的侧视图，其中外罩和框体被省略。
图2-10是表示本公开的一实施例中的反射单元的示意图，其中框体和弹性元件被省略。
图3-1为根据本公开的一实施例的一摄像系统的示意图。
图3-2为根据本公开图3-1的镜头模块与感光模块的感光元件的示意图。
图3-3为根据本公开的另一实施例的摄像系统的一示意图。
图3-4为根据本公开的另一实施例的摄像系统的一示意图。
图3-5为根据本公开的另一实施例的摄像系统的一示意图。
图4-1显示根据本公开的一实施例的光学元件驱动机构的立体图。
图4-2显示图4-1所示的光学元件驱动机构的分解图。
图4-3显示图4-1所示的光学元件驱动机构内部的立体图。
图4-4显示由光出射方向观察光学元件驱动机构的示意图。
图4-5显示由光入射方向观察承载座的示意图。
图4-6显示沿图4-5所示的线4-B的剖视图。
图4-7显示图4-6所示的承载座设置有光学元件的剖视图。
图4-8A显示根据本公开的一实施例的承载座与底座分开的立体图。
图4-8B显示图4-8A所示的承载座与底座的平面图。
图4-9显示沿图4-1所示的线4-A的剖视图。
图4-10A显示图4-1所示的光学元件驱动机构由光入射方向观察的示意图。
图4-10B显示图4-1所示的光学元件驱动机构由光出射方向观察的示意图。
图5-1是根据本公开的一些实施例，镜头单元的立体图。
图5-2A是图5-1中的镜头单元的分解图。
图5-2B至图5-2C是第二驱动组件中的磁铁以及线圈排列方式的示意图。
图5-3A至图5-3C是第一驱动组件的俯视图。
图5-4是沿着图5-1中5-A-5-A’线段的剖面图。
图5-5是根据本公开的一些实施例，省略部分元件的镜头单元的俯视图。
图5-6是根据本公开的一些实施例，省略部分元件的镜头单元的立体图。
图5-7是根据本公开的一些实施例，镜头单元以及驱动单元的示意图。
图5-8A是根据本公开的一些实施例，镜头单元、反射单元、镜头承载单元的立体图。
图5-8B是根据本公开的一些实施例，镜头单元、反射单元、镜头承载单元的立体图。
图5-9是根据本公开的一些实施例，反射单元的立体图。
图5-10是沿着图5-9中的5-B-5-B’线段的剖面图。
图5-11是根据本公开的一些实施例，镜头单元的立体图。
图5-12是沿着图5-11中5-C-5-C’线段的剖面图。
图6-1是根据本公开一些实施例示出的摄像装置的立体图。
图6-2A是图6-1中的摄像装置的分解图。
图6-2B是根据本公开一些实施例示出的摄像装置的分解图。
图6-3是图6-1中的摄像装置沿线段6-A-6-A’示出的剖面图。
图6-4是图6-1中的摄像装置的一些元件的位置关系示意图。
图6-5是根据本公开一些实施例示出的摄像装置的一些元件的位置关系示意图。
图6-6是根据本公开一些实施例示出的摄像装置的一些元件的位置关系示意图。
图6-7是根据本公开一些实施例示出的摄像装置的一些元件的位置关系示意图。
图6-8是根据本公开一些实施例示出的摄像装置的一些元件的位置关系示意图。
图7-1是表示本公开的光学元件驱动机构的分解图。
图7-2A是表示本公开的光学元件驱动机构的第一遮板的示意图。
图7-2B是表示本公开的光学元件驱动机构的第二遮板的示意图。
图7-3是表示本公开的光学元件驱动机构的遮板驱动构件的示意图。
图7-4A及图7-4B是表示本公开的光学元件驱动机构的遮板驱动构件的第一磁性元件及第二磁性元件的磁极方向的示意图。
图7-5A、图7-5B及图7-5C是表示本公开的光学元件驱动机构的第一遮板及第二遮板的相对位置关系示意图。
图7-6A及图7-6B是表示本公开的光学元件驱动机构的第一遮板、第二遮板及底板的相对位置关系示意图。
图7-7A是表示本公开的光学元件驱动机构的上视图。
图7-7B是表示本公开的光学元件驱动机构的侧视图。
图7-7C是表示本公开的光学元件驱动机构的侧视图。
图7-8是表示本公开的光学元件驱动机构的第一止动机构及第二止动机构的示意图。
图7-9是表示本公开的光学元件驱动机构的第一止动机构及第二止动机构的示意图。
图7-10A是表示本公开的承载座、框架及光学止动构件的上视图。
图7-10B是表示本公开的承载座、框架及光学止动构件的下视图。
图7-11是表示具有四个遮板的本公开的光学元件驱动机构的示意图。
图8-1是根据本公开一些实施例示出的光学系统的立体图。
图8-2是图8-1中的光学系统的分解图。
图8-3是沿图8-1中的线段8-A-8-A’示出的剖面图。
图8-4A是图8-2中的顶盖的示意图。
图8-4B是图8-2中的基座的示意图。
图8-4C是图8-2中的光圈的示意图。
图8-4D是图8-2中的光圈元件的示意图。
图8-4E是图8-2中的导引元件的示意图。
图8-4F是图8-2中的第三驱动组件的分解图。
图8-4G是图8-2中的光圈单元的分解图。
图8-5A是图8-2中的基座与第三驱动组件于一状态时的示意图。
图8-5B是图8-2中的光圈与导引元件于一状态时的示意图。
图8-5C是图8-5B中的光圈的示意图。
图8-6A是图8-2中的基座与第三驱动组件于另一状态时的示意图。
图8-6B是图8-2中的光圈与导引元件于另一状态时的示意图。
图8-6C是图8-6B中的光圈的示意图。
图8-7A是图8-2中的基座与第三驱动组件于另一状态时的示意图。
图8-7B是图8-2中的光圈与导引元件于另一状态时的示意图。
图8-7C是图8-7B中的光圈的示意图。
图8-8A是图8-2中的基座与第三驱动组件于另一状态时的示意图。
图8-8B是图8-2中的光圈与导引元件于另一状态时的示意图。
图8-8C是图8-8B中的光圈的示意图。
图9-1是根据本公开一些实施例示出的光圈单元的立体图。
图9-2是图9-1中的光圈单元的分解图。
图9-3是沿图9-1中的线段9-A-9-A’示出的剖面图。
图9-4A是图9-2中的顶板的俯视图。
图9-4B是图9-2中的底座的俯视图。
图9-4C是图9-2中的底座的仰视图。
图9-4D是图9-2中的底板的俯视图。
图9-4E是图9-2中一些元件的俯视图。
图9-4F是图9-2中的导引元件的俯视图。
图9-4G是图9-2中的驱动组件的示意图。
图9-5A是根据本公开一些实施例示出的一些元件于一状态时的示意图。
图9-5B是根据本公开一些实施例示出的一些元件于一状态时的示意图。
图9-6A是根据本公开一些实施例示出的一些元件于另一状态时的示意图。
图9-6B是根据本公开一些实施例示出的一些元件于另一状态时的示意图。
图9-7A是根据本公开一些实施例示出的一些元件于另一状态时的示意图。
图9-7B是根据本公开一些实施例示出的一些元件于另一状态时的示意图。
图9-8A是根据本公开一些实施例示出的一些元件于另一状态时的示意图。
图9-8B是根据本公开一些实施例示出的一些元件于另一状态时的示意图。
图10-1是根据本公开一些实施例示出的光圈单元的立体图。
图10-2是图10-1中的光圈单元的分解图。
图10-3是沿图10-1中的线段10-A-10-A’示出的剖面图。
图10-4A是图10-1中的顶板的示意图。
图10-4B是图10-1中的底座的示意图。
图10-4C是图10-1中的底板的示意图。
图10-4D是图10-1中的第一叶片的示意图。
图10-4E是图10-1中的第二叶片的示意图。
图10-4F是图10-1中的导引元件的示意图。
图10-4G是图10-1中的导引元件的示意图。
图10-4H是图10-1中的一些元件的示意图。
图10-5A是图10-1中的一些元件于一状态时的示意图。
图10-5B是图10-1中的一些元件于一状态时的示意图。
图10-6A是图10-1中的一些元件于另一状态时的示意图。
图10-6B是图10-1中的一些元件于另一状态时的示意图。
图10-7A是图10-1中的一些元件于另一状态时的示意图。
图10-7B是图10-1中的一些元件于另一状态时的示意图。
图11-1A是表示本公开的一实施例的电子装置的示意图。
图11-1B是表示本公开的一实施例中的第一光学模块的分解图。
图11-2A是表示本公开的另一实施例的电子装置的示意图。
图11-2B是表示本公开的另一实施例中的第一光学模块的示意图。
图11-2C是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图11-2D是表示本公开的另一实施例中的反射单元的分解图。
图11-2E是表示图11-2C中沿线段11-A-11-A’方向的剖视图。
图11-2F是表示本公开的另一实施例中的光学元件承载座的侧视图。
图11-3A是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图11-3B是表示本公开的另一实施例中的反射单元的仰视图。
图11-4A是表示本公开的另一实施例中的反射单元的分解图。
图11-4B是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图11-5A是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图11-5B是表示本公开的另一实施例中的反射单元的前视图。
图11-6A是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图11-6B是表示本公开的另一实施例中的反射单元的剖视图。
图11-7A是表示本公开的另一实施例的电子装置的示意图。
图11-7B是表示本公开的另一实施例中，光学元件位于第一角度的示意图。
图11-7C是表示本公开的另一实施例中，光学元件位于第二角度的示意图。
图11-7D是表示本公开的另一实施例中的反射单元的示意图。
图11-7E是表示本公开的另一实施例中的反射单元的前视图。
图11-8A是表示本公开的另一实施例中，光学元件位于第一角度的示意图。
图11-8B是表示本公开的另一实施例中，光学元件位于第二角度的示意图。
图11-9A是表示本公开的另一实施例的电子装置的示意图。
图11-9B是表示本公开的另一实施例中的第一光学模块、第三光学模块和反射单元的示意图。
图11-10是表示本公开一些实施例中的镜头单元的示意图。
图12-1是表示本公开的一实施例的电子装置的示意图。
图12-2是表示本公开的一实施例的光学系统的示意图。
图12-3是表示本公开的一实施例中的第一光学模块的示意图。
图12-4是表示本公开的一实施例中的镜头单元的分解图。
图12-5是表示本公开的一实施例中的反射单元的示意图。
图12-6是表示本公开的一实施例中的反射单元的分解图。
图12-7是表示本公开的一实施例中，镜头单元和反射单元的俯视图。
图12-8是表示本公开的一实施例中的第二光学模块的分解图。
图12-9是表示图12-2中沿线段12-A-12-A’方向的剖视图。
图12-10是表示本公开的另一实施例的光学系统的示意图。
图12-11是表示本公开又一实施例中的第一光学模块的示意图。
图12-12是表示本公开又一实施例中的第一光学模块的示意图，其中防尘片和第一固定构件被省略。
图13-1为根据本公开的一实施例的一电子装置的上视图。
图13-2为根据本公开此实施例的电子装置的一立体示意图。
图13-3为根据本公开图13-1的实施例的光学模块的分解图。
图13-4为根据本公开的一实施例的第一磁铁、第二磁铁、第一弹性元件以及外框于另一视角的立体示意图。
图13-4A为根据本公开的另一实施例的顶壁与缓冲元件的部分结构的剖面图。
图13-5为根据本公开的另一实施例的光学模块的部分结构的剖面图。
图13-6为根据本公开图13-4的沿着Z轴方向的上视图。
图13-7为沿着本公开图13-6的线段13-A-13-A’的剖面图。
图13-8为沿着本公开图13-6的线段13-B-13-B’的剖面图。
图13-9为根据本公开的一实施例的外框与电路构件的俯视图。
图13-10为根据本公开的一实施例的镜头承载件以及底座的示意图。
图13-11为根据本公开的一实施例的镜头承载件以及外框的部分结构示意图。
图13-12为根据本公开图13-1中沿线段13-C-13C’的剖面示意图。
图14-1以及图14-2表示本公开的一实施例的一手机内部设有多个光学系统14-1、14-2、14-3的示意图。
图14-3、14-4表示光学系统14-2中的反射单元14-21与光学系统14-1、14-3沿一直线排列的示意图。
图14-5表示光学系统14-2的立体图。
图14-6表示光学系统14-2中的底座14-222和固定件14-212为一体成形的示意图。
图14-7、14-8表示本公开的一实施例的镜头单元14-22的分解图。
图14-9表示至少一感测器14-G设置在底座14-222上的立体图。
图14-10表示当沿着Z轴方向观察时，第一、第二固定部14-S11、14-S21不重叠的示意图。
图14-11、14-12表示镜头单元14-22移除外壳12-221、框架14-F以及光学元件14-L后的示意图。
图14-13表示光线14-L2沿-Y轴方向进入反射单元14-21后，经过反射元件14-211反射，并穿过镜头单元14-22而到达影像感测器14-I的示意图。
图14-14表示图14-7、14-8中的镜头单元14-22组合后的立体图。
图14-15表示沿图14-14中的线段14-X1-14-X2的剖视图。
图15-1以及图15-2表示本公开的一实施例的一手机内部设有多个光学系统15-1、15-2、15-3的示意图。
图15-3、15-4表示光学系统15-2中的反射单元15-21与光学系统15-1、15-3沿一直线排列的示意图。
图15-5表示光学系统15-2的立体图。
图15-6表示光学系统15-2中的底座15-222和固定件15-212为一体成形的示意图。
图15-7、15-8表示本公开的一实施例的镜头单元15-22的分解图。
图15-9表示至少一感测器15-G设置在底座15-222上的立体图。
图15-10表示当沿着Z轴方向观察时，第一、第二固定部15-S11、15-S21不重叠的示意图。
图15-11、15-12表示镜头单元15-22移除外壳12-221、框架15-F以及光学元件15-L后的示意图。
图15-13表示光线15-L2沿-Y轴方向进入反射单元15-21后，经过反射元件15-211反射，并穿过镜头单元15-22而到达影像感测器15-I的示意图。
图15-14表示图15-9中的底座15-222的上视图。
图15-15表示本实施例中的两对线圈15-C和磁铁15-M于组装后的相对位置关系示意图。
图15-16表示图15-15中的绕线部15-C1、15-C2和对应的磁性单元15-M1、15-M2、15-M3于组装后的相对位置关系示意图。
图15-17表示图15-16中的绕线部15-C1、15-C2和对应的磁性单元15-M1、15-M2、15-M3于组装后的侧视图。
图15-18表示第一、第二、第三磁性单元15-M1、15-M2、15-M3相对于第一绕线部15-C1以及第二绕线部15-C2朝Z轴方向移动的示意图。
图15-19则表示第一、第二、第三磁性单元15-M1、15-M2、15-M3相对于第一绕线部15-C1以及第二绕线部15-C2朝-Z轴方向移动的示意图。
图15-20表示反射元件15-211与一载台15-213的分解图。
图15-21表示另一实施例中的反射元件15-211和载台15-213组合后的剖视图。
图16-1是表示本公开的一实施例的液态光学模块的分解图。
图16-2是表示图16-1中的液态光学模块组装后的示意图。
图16-3是表示液态镜片组件与液态镜片驱动机构分离的示意图。
图16-4A是表示液态镜片组件的示意图。
图16-4B是表示图16-4A中的液态镜片组件组合后的另一视角示意图。
图16-5A是表示液态镜片驱动机构的示意图。
图16-5B是表示沿图16-5A线段16-A-16-A’的剖面图。
图16-6A是表示液态镜片元件未被塑形件推压的示意图。
图16-6B是表示液态镜片元件被塑形件推压的示意图。
图16-6C是表示液态镜片元件被塑形件推压的示意图。
图16-7A是表示固定部的框架与活动部的示意图。
图16-7B是表示固定部的框架与活动部的俯视示意图。
图16-8A是表示第一、第二接着件连接液态镜片组件和液态镜片驱动机构的示意图。
图16-8B是表示图16-8A中区域16-T的放大示意图。
图17-1是表示本公开的一实施例的光学系统的分解图。
图17-2是表示图17-1中的液光学系统组装后的示意图。
图17-3A是表示液态镜片组件与液态镜片驱动机构(其外壳17-H省略)的示意图。
图17-3B是表示液态镜片组件与液态镜片驱动机构的框架、活动部组装的示意图。
图17-4是表示的第一光学模和感光模块示意图。
图17-5A是表示沿图17-2中的线段17-A-17-A’的立体剖视示意图。
图17-5B是表示沿图17-2中的线段17-A-17-A’的平面剖视示意图。
图17-6A至图17-6D是表示本公开的一实施例的光学系统的组装流程图。
图17-7是表示本公开的另一实施例的光学系统。
图17-8是表示本公开的另一实施例的光学系统。
图18-1以及图18-2表示本公开的一实施例的一手机内部设有多个光学系统18-1、18-2、18-3的示意图。
图18-3、18-4表示光学系统18-2中的反射单元18-21与光学系统18-1、18-3沿一直线排列的示意图。
图18-5表示光学系统18-2的立体图。
图18-6表示光学系统18-2中的底座18-222和固定件18-212为一体成形的示意图。
图18-7、图18-8表示本公开的一实施例的镜头单元18-22的分解图。
图18-9表示至少一感测器18-G设置在底座18-222上的立体图。
图18-10表示当沿着Z轴方向观察时，第一、第二固定部18-S11、18-S21不重叠的示意图。
图18-11、图18-12表示镜头单元18-22移除外壳12-221、框架18-F以及光学元件18-L后的示意图。
图18-13表示光线18-L2沿-Y轴方向进入反射单元18-21后，经过反射元件18-211反射，并穿过镜头单元18-22而到达影像感测器18-I的示意图。
图18-14表示本公开的另一实施例的镜头单元18-22移除外壳12-221、框架18-F以及光学元件18-L后的示意图。
图18-15表示图18-14中的电路构件18-P于底座18-222内部延伸的示意图。
图18-16表示图18-14中的第一弹性元件18-S1、第二弹性元件18-S2和底座18-222于组装后的示意图。
图18-17表示镜头单元18-22移除外壳12-221、框架18-F以及光学元件18-L后的另一示意图。
图18-18表示线圈18-C通过固定在凸出部18-B上的导线18-W电性连接第二弹性元件18-S2的示意图。
图18-19表示沿Z轴方向观察第一弹性元件18-S1以及第二弹性元件18-S2时的示意图。
图19-1为根据本公开的一实施例的电子装置的示意图。
图19-2为根据本公开的一实施例的第一光学模块的示意图。
图19-3为根据本公开图19-1的实施例的第一光学模块的方框图。
图19-4A至图19-4C表示根据本公开的一实施例的光线的焦平面相对于感光元件位于不同位置的示意图。
图19-5A至图19-5C为对应于图19-4A至图19-4C的感光元件所产生的影像。
图19-6A至图19-6C分别为对应于图19-5A至图19-5C中，第一范围、第二范围以及第三范围个别的对比值曲线图。
图19-7A表示根据本公开的一实施例的焦平面相对于感光元件19-1300倾斜的示意图。
图19-7B为对应于图19-7A的感光元件所产生的一第四影像的示意图。
图19-7C以及图19-7D分别为一第四范围以及一第五范围的对比值曲线图。
图19-8A表示根据本公开的一实施例的光线相对于感光元件的中心偏移的示意图。
图19-8B为对应于图19-8A的感光元件所产生的一第五影像的示意图。
图19-8C为对应于第五影像中一第六范围的对比值曲线图。
图19-9为根据本公开的一实施例的光学系统的控制方法的一流程图。
图20-1表示本公开的一实施例的三维物体信息获取系统(3D objectinformation capturing system)示意图。
图20-2表示本公开的一实施例的三维物体信息获取方法的示意图。
图20-3表示在环境光线不足的情况下，通过摄像模块20-1对物体进行拍摄时的示意图。
图20-4表示在雨天或空气污染严重的情况下，通过测距模块20-2对物体表面进行距离测量时的示意图。
图20-5、图20-6、图20-7表示三维物体信息获取系统20-10以不同位置或角度测量地面20-P上的一物体20-20的示意图。
图20-8、图20-9、图20-10表示三维物体信息获取系统20-10分别以图20-5、图20-6、图20-7所示的位置或角度进行测量后所得到的二维影像信息示意图。
图20-11表示多个三维物体信息获取系统20-10以不同角度同时检测地面20-P上的物体20-20的示意图。
图20-12表示多个三维物体信息获取系统20-10分别朝不同角度检测其周遭环境的示意图。
图20-13表示本公开的另一实施例的三维物体信息获取系统20-10示意图。
图21-1表示本公开的一实施例的光学系统示意图。
图21-2表示图21-1所示的光学系统应用于一车辆上，且其还包括一镜片单元21-4以及一光接收模块21-5的示意图。
图21-3、图21-4表示本公开的一实施例的光束导引元件21-R的示意图。
图21-5本公开的另一实施例的光束导引元件21-R的示意图。
图21-6表示经过光束导引元件21-R反射后的光束21-LR对一特定范围进行扫描的示意图。
图21-7表示本公开的一实施例的光束导引模块的示意图。
图21-8表示光束21-LR形成一正方形或矩形截面的示意图。
图21-9表示光束21-LR形成一十字形截面的示意图。
图22-1显示根据本公开的一实施例的光学元件驱动机构的立体图。
图22-2显示图22-1所示的光学元件驱动机构的分解图。
图22-3显示沿图22-1所示的线22-A的剖视图。
图22-4显示根据本公开的一实施例的偏压驱动组件的俯视图。
图22-5显示根据本公开的一实施例的承载座、驱动线圈与第二弹性元件的立体图。
图22-6显示图22-5所示的承载座、驱动线圈的侧视图。
图22-7显示沿图22-5所示的线22-B的剖视图。
图22-8显示根据本公开的一实施例的第二弹性元件的局部平面图。
图22-9显示根据图22-1所示的光学元件驱动机构的内部结构的立体图。
图22-10显示图22-9所示的结构设置有框架的示意图。
图22-11A显示根据本公开的另一实施例的承载座、驱动线圈、位置感测器以及电子元件的侧视图。
图22-11B显示图22-11A所示的承载座、驱动线圈以及位置感测器的剖视图。
图22-12A显示根据本公开的另一实施例的承载座、驱动线圈、以及电路基板的立体图。
图22-12B显示根据本公开的另一实施例的承载座、电路基板以及位置感测器的局部俯视图。
图23-1是表示本公开的一实施例的光学驱动机构的分解图。
图23-2是表示图23-1中的光学驱动机构组合的示意图(省略外壳23-H)。
图23-3是表示沿图23-2中的线段23-A-23-A’的剖视图。
图23-4是表示基底与偏压组件的示意图。
图23-5是表示图23-4中的基底与偏压组件组合后的示意图。
图23-6A是表示图23-5中局部基底与偏压组件的示意图。
图23-6B是表示第一电性连接部与偏压元件的示意图。
图23-6C是表示基底还包含第一树脂件、偏压元件的表面还包含一保护层和第一电性连接部的示意图。
图23-6D是表示底还包含第二树脂件、偏压元件的表面还包含一保护层和第二电性连接部的示意图。
图23-7是表示第一、第二电性连接部具有一高度差的示意图。
图23-8是表示基底具有一滑块的示意图。
图23-9A是表示基底具有制震组件的示意图。
图23-9B是表示基底具有另一实施例的制震组件的示意图。
图23-9C是表示基底具有另一实施例的制震组件的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1-A10 光学系统
1-A20 电子装置
1-A1000 第一光学模块
1-A1001 第一入光孔
1-A1100 壳体
1-A1200 镜头驱动机构
1-A1210 镜头承载座
1-A1211 容置空间
1-A1212 内凹结构
1-A1220 框体
1-A1221 收容部
1-A1222 凹槽
1-A1230 第一电磁驱动组件
1-A1240 第二电磁驱动组件
1-A1250 第一弹性元件
1-A1251 内圈段
1-A1252 外圈段
1-A1260 第二弹性元件
1-A1261 内圈段
1-A1262 外圈段
1-A1270 线圈平板
1-A1280 吊环线
1-A1290 位置检测器
1-A1300 镜头
1-A1400 底座
1-A1410 开口
1-A1500 感光元件
1-A2000 第二光学模块
1-A2001 第二入光孔
1-A3000 第三光学模块
1-A3001 第三入光孔
1-A-1-A’ 线段
1-B10 光学系统
1-B11 壳体
1-B12 第二导引组件
1-B20 电子装置
1-B1000 第一光学模块
1-B1001 第一入光孔
1-B1100 镜头单元
1-B1110 镜头驱动机构
1-B1111 镜头承载座
1-B1112 框体
1-B1113 簧片
1-B1114 线圈
1-B1115 磁性元件
1-B1120 镜头
1-B1200 反射单元
1-B1201 位置检测器
1-B1210 光学元件
1-B1220 光学元件承载座
1-B1221 固定结构
1-B1222 狭小部
1-B1230 框体
1-B1231 防尘组件
1-B1232 第一导引组件
1-B1233 滚珠
1-B1234 第二轴承元件
1-B1235 第二枢轴
1-B1240 第一轴承元件
1-B1250 第一枢轴
1-B1260 第一驱动模块
1-B1261 第一电磁驱动组件
1-B1262 第二电磁驱动组件
1-B1270 第一稳定元件
1-B1280 第二驱动模块
1-B1281 第三电磁驱动组件
1-B1282 第四电磁驱动组件
1-B1290 第二稳定元件
1-B1291 第一固定段部
1-B1292 第二固定段部
1-B1293 弦线部
1-B1300 感光元件
1-B2000 第二光学模块
1-B2001 第二入光孔
1-B3000 第三光学模块
1-B3001 第三入光孔
1-C10 光学系统
1-C11 壳体
1-C20 电子装置
1-C1000 第一光学模块
1-C1001 第一入光孔
1-C1100 镜头单元
1-C1200 反射单元
1-C1210 光学元件
1-C1220 光学元件承载座
1-C1230 框体
1-C1250 第一枢轴
1-C1260 第一驱动模块
1-C1261 第一电磁驱动组件
1-C1262 第二电磁驱动组件
1-C1270 第一稳定元件
1-C1271 第一磁性元件
1-C1272 第二磁性元件
1-C1300 感光元件
1-C2000 第二光学模块
1-C2001 第二入光孔
1-C3000 第三光学模块
1-C3001 第三入光孔
1-C3100 镜头单元
1-C3300 感光元件
1-D10 光学系统
1-D20 电子装置
1-D1000 第一光学模块
1-D1001 第一入光孔
1-D1200 反射单元
1-D1210 光学元件
1-D1220 光学元件
1-D1230 光学元件承载座
1-D1240 补正驱动模块
1-D1241 电磁驱动组件
1-D1242 电磁驱动组件
1-D2000 第二光学模块
1-D2001 第二入光孔
1-D3000 第三光学模块
1-D3001 第三入光孔
1-D4000 惯性感测模块
1-E 目镜
1-L 外部光线
1-O 物镜
1-R1 第一转动轴
1-R2 第二转动轴
1-S 镜片
2-10 光学系统
2-20 电子装置
2-21 外壳
2-22 开口
2-1000 镜头单元
2-1100 镜头驱动机构
2-1110 镜头承载座
2-1120 框体
2-1130 簧片
2-1140 线圈
2-1150 磁性元件
2-1200 镜头
2-2000 反射单元
2-2100 光学元件
2-2110 切削面
2-2120 入光面
2-2200 光学元件驱动机构
2-2210 活动部
2-2211 光学元件承载座
2-2212 间隔元件
2-2213 表面
2-2214 接着壁
2-2215 沟槽
2-2216 侧边
2-2217 胶槽
2-2218 凹陷部
2-2219 承靠面
2-2220 固定部
2-2221 框体
2-2222 底座
2-2223 外罩
2-2224 电路板
2-2225 强化构件
2-2226 延伸部
2-2226a 接触面
2-2227 侧面
2-2228 孔洞
2-2229 外表面
2-2230 驱动模块
2-2231 第一电磁驱动组件
2-2232 第二电磁驱动组件
2-2240 弹性元件
2-2241 第一固定段部
2-2242 第二固定段部
2-2243 弦线部
2-2250 阻尼元件
2-2260 粘贴元件
2-3000 感光元件
2-B1 转动止动结构
2-B2 移动止动结构
2-G 间隙
2-L 外部光线
2-O 孔洞
2-P1、2-P2 凸起
2-T1 定位柱
2-T2 定位凹槽
2-R 转动轴
3-100、3-200、3-300、3-400 摄像系统
3-108 镜头模块
3-1081 第三表面
3-108A 镜头模块
3-108H 镜筒
3-109 承载件
3-112 固定架
3-1121 底部
3-1123 侧壁
3-1125 第一表面
3-1126 第二表面
3-115 感光模块
3-1151 基座
3-1153 感光元件
3-116 连接元件
3-117 第一气密接着元件
3-119 第二气密接着元件
3-120 透明保护盖
3-121 第三气密接着元件
3-A1、3-A2 方向
3-AS 容置空间
3-CL 线圈
3-DA 驱动组件
3-ES 密闭空间
3-FL 滤光片
3-GU 胶水
3-LS1 第一镜片
3-LS2 第二镜片
3-LS3 第三镜片
3-LS4 第四镜片
3-LS5 第五镜片
3-MG 磁铁
3-O 光轴
3-P1 位置
3-P2 位置
3-SP 垫片
4-10 外框
4-11 顶面
4-12 侧壁
4-20 底座
4-30 承载座
4-31 制震材限位部
4-32A 第一接着凹槽
4-32B 第二接着凹槽
4-33A 第一侧壁
4-33B 第二侧壁
4-34 表面
4-35A 第一方向止动部
4-35B 第二方向止动部
4-35C 第三方向止动部
4-40 光学元件
4-41 镜筒
4-42 镜片
4-50 框架
4-61 第一驱动组件
4-61A 第一磁性元件
4-61B 第一驱动线圈
4-62 第二驱动组件
4-62A 第二磁性元件
4-62B 第二驱动线圈
4-71 第一弹性元件
4-72 第二弹性元件
4-80 电路构件
4-90 制震材
4-A 线
4-B 线
4-C 中心轴
4-Di 光入射方向
4-Do 光出射方向
4-F 固定部
4-L 长度
4-M 活动部
4-O 光轴
4-T1 第一开口
4-T2 第二开口
4-W1 第一厚度
4-W2 第二厚度
5-1、5-1A 镜头单元
5-2、5-5 镜头
5-3 反射单元
5-4 镜头承载单元
5-6 驱动单元
5-10 外框
5-11、5-13 侧壁
5-12、5-14 穿孔
5-20、5-20A 外壳
5-21、5-31 开口
5-22A 容纳部
5-25 顶面
5-30 框架
5-40、5-40A 第二驱动组件
5-41、5-43 磁铁
5-42、5-44 线圈
5-50 承载座
5-51 贯穿孔
5-60、5-60A、5-60B、5-60C、5-60D 弹性元件
5-70 位置感测元件
5-80 基座
5-90 第一驱动组件
5-91 偏压元件
5-92 本体
5-93、5-94 基板
5-100 底座
5-201、5-202 镜片
5-301 光路调整元件
5-302 光路调整元件驱动组件
5-303 光路调整元件驱动磁性元件
5-304 光路调整元件驱动线圈
5-931、5-941 凸部
5-d1、5-d2 距离
5-IN 入射光
5-M 中心轴
5-O 光轴
5-E、5-F、5-G、5-H、5-P、5-Q 箭头
5-R1、5-R2 转轴
6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6 摄像装置
6-100 壳体
6-110 壳体开孔
6-200 底座
6-210 底座开孔
6-300 第一承载座
6-302、6-402 贯穿孔
6-310 第一驱动组件
6-312 第一磁性元件
6-314 第二磁性元件
6-320 第一镜头单元
6-322、6-422、6-922 镜筒
6-322A、6-422A、6-922A 第一承靠面
6-322B、6-422B、6-922B 第二承靠面
6-324、6-424、6-924 第一镜片
6-326、6-426、6-926 第二镜片
6-330 上簧片
6-332 下簧片
6-400 第二承载座
6-410 第二驱动组件
6-412 第三磁性元件
6-414 第四磁性元件
6-420 第二镜头单元
6-500 光圈单元
6-502 光圈开口
6-510 光圈承载座
6-520 光圈
6-522 开口
6-530 簧片
6-540 磁性元件
6-550 驱动元件
6-600 影像感测元件
6-602 感测面
6-700 隔板
6-800 反射单元
6-802 反射面
6-804 侧边(第一侧)
6-806 侧边(第二侧)
6-920 第三镜头单元
6-A-6-A’ 线段
6-D1、6-D2、6-D3、6-D4、6-D5、6-D6 直径
6-L1、6-L2、6-L3、6-L4、6-L5 光线
6-O 光轴
6-S 基板
7-1、7-2 光学元件驱动机构
7-10 底座
7-10A 底壁
7-10B、7-20C、7-54A、7-55A、7-511A、7-512A、7-512B、7-522A、7-522B、7-711A、7-721A 开口
7-20 顶壳
7-20A 顶壁
7-20B 侧壁
7-30 承载座
7-30A 贯穿孔
7-35 承载座驱动机构
7-40 框架
7-40A 框体
7-41 第一转轴
7-42 第二转轴
7-43 第三转轴
7-44 第四转轴
7-50 光量调整组件
7-51 第一遮板
7-51A 第一止动构件
7-52 第二遮板
7-52A 第二止动构件
7-53 遮板驱动构件
7-54 底板
7-55 顶盖
7-56、7-56A 第一止动机构
7-57、7-57A 第二止动机构
7-60 光学元件止动构件
7-71 第三遮板
7-72 第四遮板
7-100 光学元件
7-110 开口部
7-200 光线
7-351 驱动磁性元件
7-352 驱动线圈
7-401、7-402 突出部
7-511 第一遮挡部
7-512 第一延伸部
7-521 第二遮挡部
7-522 第二延伸部
7-531 第一磁性元件
7-531A、7-532A 突出部
7-532 第二磁性元件
7-533 导磁性元件
7-534 线圈
7-551 第一突出部
7-552 第二突出部
7-711 第三遮挡部
7-721 第四遮挡部
7-A1 第一起始位置
7-A2 第一最终位置
7-B1 第二起始位置
7-B2 第二最终位置
7-E 延伸方向
7-F1、7-F2 角度
7-G 外壳
7-N 指北极
7-O 光轴
7-S 指南极
8-1 光学系统
8-100 顶壳
8-110 顶壳开孔
8-200 底座
8-210 底座开孔
8-250 基板(第一驱动组件)
8-255 第一驱动线圈
8-300 承载座
8-302 贯穿孔
8-310 第二驱动组件
8-312 磁性单元
8-314 第二驱动线圈
8-320 第一弹性元件
8-330 上簧片
8-332 下簧片
8-340 镜头单元
8-400 光圈单元
8-410 顶盖
8-412 顶盖开孔
8-414、8-446 连接孔
8-420 基座
8-422 基座开孔
8-424 凹槽
8-424A 侧边
8-426、8-442 开口
8-428 顶表面
8-430 光圈
8-432 光圈元件
8-432A 板体
8-432B 柱体
8-432C 孔洞
8-432D 连接栓
8-434 光圈开口
8-440 导引元件
8-444 导槽
8-450 底板
8-460 第三驱动组件
8-462 驱动磁性元件
8-464 第三驱动线圈
8-466 第二弹性元件
8-468 传动部
8-500 框架
8-510 框架开口
8-600 影像感测元件
8-700 尺寸感测元件
8-A-8-A’ 线段
8-D1、8-D2、8-D3、8-D4 尺寸
8-L1、8-L2、8-L3、8-L4、8-L5、8-L6、8-L7、8-L8 长度
8-O 光轴
8-M1、8-M2 移动方向
8-R1、8-R2 转动方向
9-1 光圈单元
9-100 顶板
9-102 第一连接孔
9-104 第二连接孔
9-104A、9-404A 第一部分
9-104B、9-404B 第二部分
9-110 顶板开孔
9-200 底座
9-210 底座开孔
9-220 固定柱
9-230、9-540 导槽
9-240、9-330 孔洞
9-250 定位柱
9-300 底板
9-310 底板开孔
9-320、9-644 凹槽
9-400 隔板
9-402 第一连接孔
9-404 第二连接孔
9-410 隔板开孔
9-420 第一叶片
9-422、9-432 固定连接孔
9-424、9-434 可动连接孔
9-426、9-436 弧部
9-430 第二叶片
9-440 圆形开口
9-500 导引元件
9-510 导引元件开孔
9-520、9-530 柱体
9-600 驱动组件
9-610 第一偏压元件
9-612、622 转折处
9-620 第二偏压元件
9-630 接地夹持部
9-640 绝缘板
9-642 绝缘板开孔
9-646W 形结构
9-700 初期位置限定组件
9-A-9-A’ 线段
9-D1、9-D2、9-D3、9-D4、9-L1、9-L2 尺寸
9-E1、9-E2 拉伸方向
9-I 交叉处
9-M1、9-M2 滑动方向
9-O 光轴
9-R1、9-R2 转动方向
9-T1、9-T2 张力方向
10-1 光圈单元
10-100 顶板
10-110 顶板开孔
10-120 第一顶板沟槽
10-130 第二顶板沟槽
10-140 定位孔
10-200 底座
10-210 底座开孔
10-220 保护结构
10-230、10-560 凹槽
10-232 导槽
10-234 定位凹槽
10-240、10-242 凸起部
10-244 定位柱
10-250、10-550 凹陷部
10-300 底板
10-310 底板开孔
10-320 凹陷结构
10-400 光圈
10-410 第一叶片
10-412 第一沟槽
10-414 第二沟槽
10-416 外边界
10-418 第一窗口边界
10-420 第二叶片
10-422 第三沟槽
10-424 第四沟槽
10-426 孔洞
10-428 第二窗口边界
10-428a、10-428b 边界
10-429 交点
10-430 窗口
10-500 导引元件
10-510 导引元件开孔
10-520 第一凸柱
10-530 第二凸柱
10-540 定位部
10-600 驱动组件
10-610 磁性元件
10-620 驱动基板
10-630 电路板
10-700 滑动件
10-800 感测元件
10-A-10-A’ 线段
10-D1、10-D2、10-D3、10-D4、10-D5、10-D6 距离
10-M1、10-M2 运动方向
10-R 转动方向
10-O 光轴
11-A10 光学系统
11-A20 电子装置
11-A1000 第一光学模块
11-A1001 第一入光孔
11-A1100 壳体
11-A1200 镜头驱动机构
11-A1210 镜头承载座
11-A1211 容置空间
11-A1212 内凹结构
11-A1220 框体
11-A1221 收容部
11-A1222 凹槽
11-A1230 第一电磁驱动组件
11-A1240 第二电磁驱动组件
11-A1250 第一弹性元件
11-A1251 内圈段
11-A1252 外圈段
11-A1260 第二弹性元件
11-A1261 内圈段
11-A1262 外圈段
11-A1270 线圈平板
11-A1280 吊环线
11-A1290 位置检测器
11-A1300 镜头
11-A1400 底座
11-A1410 开口
11-A1500 感光元件
11-A2000 第二光学模块
11-A2001 第二入光孔
11-A3000 第三光学模块
11-A3001 第三入光孔
11-A-11-A’ 线段
11-B10 光学系统
11-B11 壳体
11-B12 第二导引组件
11-B20 电子装置
11-B1000 第一光学模块
11-B1001 第一入光孔
11-B1100 镜头单元
11-B1110 镜头驱动机构
11-B1111 镜头承载座
11-B1112 框体
11-B1113 簧片
11-B1114 线圈
11-B1115 磁性元件
11-B1120 镜头
11-B1200 反射单元
11-B1201 位置检测器
11-B1210 光学元件
11-B1220 光学元件承载座
11-B1221 固定结构
11-B1222 狭小部
11-B1230 框体
11-B1231 防尘组件
11-B1232 第一导引组件
11-B1233 滚珠
11-B1234 第二轴承元件
11-B1235 第二枢轴
11-B1240 第一轴承元件
11-B1250 第一枢轴
11-B1260 第一驱动模块
11-B1261 第一电磁驱动组件
11-B1262 第二电磁驱动组件
11-B1270 第一稳定元件
11-B1280 第二驱动模块
11-B1281 第三电磁驱动组件
11-B1282 第四电磁驱动组件
11-B1290 第二稳定元件
11-B1291 第一固定段部
11-B1292 第二固定段部
11-B1293 弦线部
11-B1300 感光元件
11-B2000 第二光学模块
11-B2001 第二入光孔
11-B3000 第三光学模块
11-B3001 第三入光孔
11-C10 光学系统
11-C11 壳体
11-C20 电子装置
11-C1000 第一光学模块
11-C1001 第一入光孔
11-C1100 镜头单元
11-C1200 反射单元
11-C1210 光学元件
11-C1220 光学元件承载座
11-C1230 框体
11-C1250 第一枢轴
11-C1260 第一驱动模块
11-C1261 第一电磁驱动组件
11-C1262 第二电磁驱动组件
11-C1270 第一稳定元件
11-C1271 第一磁性元件
11-C1272 第二磁性元件
11-C1300 感光元件
11-C2000 第二光学模块
11-C2001 第二入光孔
11-C3000 第三光学模块
11-C3001 第三入光孔
11-C3100 镜头单元
11-C3300 感光元件
11-D10 光学系统
11-D20 电子装置
11-D1000 第一光学模块
11-D1001 第一入光孔
11-D1200 反射单元
11-D1210 光学元件
11-D1220 光学元件
11-D1230 光学元件承载座
11-D1240 补正驱动模块
11-D1241 电磁驱动组件
11-D1242 电磁驱动组件
11-D2000 第二光学模块
11-D2001 第二入光孔
11-D3000 第三光学模块
11-D3001 第三入光孔
11-D4000 惯性感测模块
11-E 目镜
11-L 外部光线
11-O 物镜
11-R1 第一转动轴
11-R2 第二转动轴
11-S 镜片
12-10 光学系统
12-20 电子装置
12-21 外壳
12-22 开口
12-1000 第一光学模块
12-1100 镜头单元
12-1110 第一活动部
12-1111 第一光学元件承载座
12-1120 第一固定部
12-1121 外框
12-1122 底座
12-1123 第一电路构件
12-1123a 第一外接部
12-1124 顶壁
12-1125 侧壁
12-1126 第一外表面
12-1130 弹性元件
12-1140 吊环线
12-1150 第一驱动模块
12-1151 电磁驱动组件
12-1152 电磁驱动组件
12-1200 反射单元
12-1210 第二活动部
12-1211 第二光学元件承载座
12-1220 第二固定部
12-1221 框体
12-1222 底座
12-1223 金属外罩
12-1224 第二电路构件
12-1224a 第二外接部
12-1225 强化构件
12-1226 延伸部
12-1226a 接触面
12-1227 第二外表面
12-1228 孔洞
12-1230 第二驱动模块
12-1231 电磁驱动组件
12-1232 电磁驱动组件
12-1240 弹性元件
12-1300 第一感光元件
12-1400 第一固定构件
12-2000 第二光学模块
12-2100 第二感光元件
12-2200 第三固定部
12-2210 壳体
12-2220 底座
12-2300 第三活动部
12-2310 第三光学元件承载座
12-2320 框体
12-2400 第一弹性元件
12-2410 内圈段
12-2420 外圈段
12-2500 第二弹性元件
12-2510 内圈段
12-2520 外圈段
12-2600 第三驱动模块
12-2610 第一电磁驱动组件
12-2620 第二电磁驱动组件
12-2630 线圈平板
12-2700 吊环县
12-2800 光量调整组件
12-3000 防尘片
12-3100 开口
12-4000 第二固定构件
12-A-12-A’ 线段
12-F1 第一光学元件
12-F2 第二光学元件
12-F3 第三光学元件
12-L 外部光线
12-L1、12-L2 长度
12-M1 第一光学元件驱动机构
12-M2 第二光学元件驱动机构
12-M21 第一侧边
12-M3 第三光学元件驱动机构
12-M31 第二侧边
12-O 孔洞
12-P1、12-P2 凸起
12-R 转动轴
12-W1、12-W2 宽度
13-10 电子装置
13-100 光学模块
13-102 外框
13-1021 外框开孔
13-1023 容置空间
13-1024 凹槽
13-1025 定位柱
13-102A 外框
13-106 第一弹性元件
13-108 镜头承载件
13-1081 绕线部
13-1082 第一止动构件
13-1083 第二止动构件
13-1084 侧墙
13-1085 容纳沟槽
13-1086 挡墙
13-1088 第一侧面
13-110 第二弹性元件
13-112 底座
13-1121 底座开孔
13-1122 凸柱
13-1123 容置槽
13-1125 底座表面
13-114 电路构件
13-115 感光元件模块
13-1151 基板
13-1152 保护框
13-1153 感光元件
13-1154 透明片
13-116 电路板
13-12 壳体
13-14 显示面板
13-16 控制单元
13-18 开口
13-20 开口
13-200 光学模块
13-300 光学模块
13-50 缓冲元件
13-501 狭窄部
13-503 侧向凸出部
13-504 本体
13-505 延伸固定部
13-506 第一部分
13-507 第二部分
13-508 顶端
13-A-13-A’ 线段
13-B-13-B’ 线段
13-C-13-C’ 线段
13-BD1 第一距离
13-BD2 第二距离
13-BD3 第三距离
13-CL11 第一线圈
13-CL12 第二线圈
13-LS 镜头
13-MG11 第一磁铁
13-MG12 第二磁铁
13-O 光轴
13-S1 第一表面
13-S2 第二表面
13-S3 第三表面
13-S4 第四表面
13-ST 沟槽
13-SW 侧壁
13-TH 穿孔
13-TW 顶壁
13-WR 导线
13-ZD1 距离
13-ZD2 距离
14-1 光学系统
14-2 光学系统
14-3 光学系统
14-21 反射单元
14-22 镜头单元
14-L1 光线
14-L2 光线
14-L3 光线
14-211 反射元件
14-212 固定件
14-221 外壳
14-222 底座
14-222’ 底面
14-F 框架
14-LH 承载件
14-S1 第一弹性元件
14-S11 第一固定部
14-S2 第二弹性元件
14-S21 第二固定部
14-M 磁铁
14-C 线圈
14-L 光学元件
14-P 电路构件
14-N1 第一表面
14-N2 第二表面
14-G 感测器
14-R 参考元件
14-K 连接壁
14-P’ 端面
14-C’ 电性接点
14-L2’ 光线
14-I 影像感测器
14-D1 距离
14-D2 距离
14-Q 挡止部
14-H1 开口
14-H2 开口
14-Z 光轴
14-V1 第一遮光部
14-V1’ 表面
14-V2’ 表面
14-S20 可变形部
14-Q’ 中心线
14-X1-14-X2 线段
15-1 光学系统
15-2 光学系统
15-3 光学系统
15-21 反射单元
15-22 镜头单元
15-L1 光线
15-L2 光线
15-L3 光线
15-211 反射元件
15-212 固定件
15-221 外壳
15-222 底座
15-222’ 底面
15-F 框架
15-LH 承载件
15-S1 第一弹性元件
15-S11 第一固定部
15-S2 第二弹性元件
15-S21 第二固定部
15-M 磁铁
15-C 线圈
15-L 光学元件
15-P 电路构件
15-N1 第一表面
15-N2 第二表面
15-G 感测器
15-R 参考元件
15-K 连接壁
15-P’ 端面
15-C’ 电性接点
15-L2’ 光线
15-I 影像感测器
15-D1 距离
15-D2 距离
15-Q 挡止部
15-H 侧壁
15-E 嵌入部
15-M1 第一磁性单元
15-M2 第二磁性单元
15-M3 第三磁性单元
15-C1 第一绕线部
15-C2 第二绕线部
15-C11 第一段部
15-C12 第二段部
15-C21 第三段部
15-C22 第四段部
15-213 载台
15-214 主表面
15-215 肋部
15-216 壁面
15-217 沟槽
15-218 限位面
15-CT 切削部
16-1 液态光学模块
16-10 液态镜片组件
16-11 液态镜片元件
16-12 固定件
16-13 塑形件
16-131 凸出部
16-1311 连接结构
16-13111 凹槽
16-20 液态镜片驱动机构
16-21 底座
16-22 框架
16-221 固定部凸柱
16-2211 第一固定部表面
16-2212 第二固定部表面
16-22121 凹陷结构
16-23 活动部
16-231 活动部凸柱
16-2311 活动部表面
16-24 上簧片
16-25 下簧片
16-A-16A’ 线段
16-C 线圈
16-F 电路板
16-G1、16-G2 第一、第二接着件
16-H 外壳
16-M 磁性元件
16-MC 驱动组件
16-O 光轴
16-O’ 转动后光轴
16-R1、16-R2、16-R3、16-R4 推力
16-S1 第一感测元件
16-S2 第二感测元件
16-T 区域
16-θ1 角位移
17-1、17-2 光学系统
17-10 液态镜片组件
17-11 液态镜片元件
17-12 固定件
17-13 塑形件
17-131 凸出部
17-1311 连接结构
17-13111 凹槽
17-20 液态镜片驱动机构
17-21 底座
17-21SP 容置空间
17-22 框架
17-221 固定部凸柱
17-2211 第一固定部表面
17-2212 第二固定部表面
17-22121 凹陷结构
17-23 活动部
17-231 活动部凸柱
17-2311 活动部表面
17-24 上簧片
17-25 上簧片
17-30、17-30’ 第一光学元件
17-41 不可动部
17-411 基座
17-412 壳件
17-42 可动部
17-43 第二驱动组件
17-43C 线圈组件
17-43M 磁性组件
17-51 感光元件
17-52 壳件
17-60 光路调整单元
17-70 第二学元件
17-A100 液态光学模块
17-A200、17-A200’ 第一光学模块
17-A300 感光模块
17-A400 光路调整模块
17-A500 第二光学模块
17-A-17-A’ 线段
17-C 线圈
17-F 电路板
17-G1、17-G2 第一、第二接着件
17-H 外壳
17-H11 开口
17-H2 保护壁
17-H3 侧壳件
17-M 磁性元件
17-MC 驱动组件
17-O、17-U 光轴
17-P、17-Q 入射光
17-S1 第一感测元件
17-S2 第二感测元件
18-1 光学系统
18-2 光学系统
18-3 光学系统
18-21 反射单元
18-22 镜头单元
18-L1 光线
18-L2 光线
18-L3 光线
18-211 反射元件
18-212 固定件
18-221 外壳
18-222 底座
18-222’ 底面
18-F 框架
18-LH 承载件
18-S1 第一弹性元件
18-S11 第一固定部
18-S2 第二弹性元件
18-S21 第二固定部
18-M 磁铁
18-C 线圈
18-L 光学元件
18-P 电路构件
18-N1 第一表面
18-N2 第二表面
18-G 感测器
18-R 参考元件
18-K 连接壁
18-P’ 端面
18-C’ 电性接点
18-L2’ 光线
18-I 影像感测器
18-A 区域
18-D1 距离
18-D2 距离
18-U 轮廓
18-J 导槽
18-P1 第一段部
18-P2 第二段部
18-N3 狭小部
18-B 凸出部
18-W 导线
18-S22 端部
18-Q 挡止部
18-Q1 第一平面
18-Q2 第二平面
18-LH1 沟槽
19-10 光学系统
19-100 外壳
19-1000 第一光学模块
19-1001 第一入光孔
19-1100 镜头单元
19-1110 镜头驱动机构
19-1111 镜头承载座
19-1112 外框
19-1113 簧片
19-1114 线圈
19-1115 磁性元件
19-1116 第二感测元件
19-1120 镜头
19-1200 反射单元
19-1201 位置检测器
19-1210 光学元件
19-1220 光学元件承载座
19-1230 框体
19-1250 第一枢轴
19-1260 第一驱动模块
19-1261 第一电磁驱动组件
19-1262 第二电磁驱动组件
19-1300 感光元件
19-1400 控制模块
19-1410 处理器
19-1420 存储电路
19-1430 驱动电路
19-1500 惯性感测组件
19-20 电子装置
19-2000 第二光学模块
19-2001 第二入光孔
19-50 外部测量装置
19-61 第一对比值曲线
19-62 第二对比值曲线
19-63 第三对比值曲线
19-64 第四对比值曲线
19-65 第五对比值曲线
19-AG 角度
19-CL 中心线
19-D1 第一半径
19-D2 第二半径
19-FP 焦平面
19-L 光线
19-OB 物体
19-R1 第一对应区域
19-R2 第二对应区域
19-SD1 第一感测信号
19-SD2 第二感测信号
19-SD3 第三感测信号
19-Z1 第一范围
19-Z2 第二范围
19-Z3 第三范围
19-Z4 第四范围
19-Z5 第五范围
19-Z6 第六范围
19-900 流程图
19-902、19-904、19-906 步骤
20-1 摄像模块
20-2 测距模块
20-3 处理单元
20-4 感测单元
20-10 三维物体信息获取系统
20-20 物体
S20-1 步骤
S20-2 步骤
S20-3 步骤
S20-4 步骤
S20-5 步骤
20-P 地面
20-W 墙壁
21-1 光源
21-2 光束形状改变元件
21-3 固定座
21-R 光束导引元件
21-L1 光束
21-L2 光束
21-LR 光束
21-4 镜片单元
21-5 光接收模块
21-P 物体
21-LP 光束
21-RS1 光入射面
21-RS1 光出射面
21-R1 凹陷结构
21-R2 凹陷结构
21-A1 第一旋转轴
21-A2 第二旋转轴
22-1 光学元件驱动机构
22-10 外框
22-11 顶面
22-12 侧壁
22-20 底座
22-21 内埋元件
22-30 承载座
22-31 承靠表面
22-31A 第一边缘
22-31B 第二边缘
22-32 定位柱
22-33 容纳空间
22-34 容纳表面
22-35A 上开口
22-35B 下开口
22-36 支撑部
22-37 定位结构
22-38 容纳凹槽
22-40 第一驱动组件
22-41 驱动线圈
22-41A 绕线轴
22-42A 第一磁性元件
22-42B 第二磁性元件
22-43 电路基板
22-50 框架
22-51 孔洞
22-52 导磁板
22-61 第一弹性元件
22-62 第二弹性元件
22-63 固定部固定端
22-64 活动部固定端
22-65 弹性连接部
22-65A 第一段部
22-65B 第二段部
22-65C 弯折部
22-65D 侧边段部
22-65E 凹槽
22-70 偏压驱动组件
22-71 金属基底
22-72 金属线
22-73 绝缘层
22-80 位置感测组件
22-81 参考元件
22-82 位置感测器
22-91 第一接着材料
22-92 第二接着材料
22-A 线
22-B 线
22-C 中心连线
22-D1 第一距离
22-D2 第二距离
22-E 电子元件
22-O 光轴
22-WD 宽度
22-WE 宽度
23-1 光学驱动机构
23-10 基底
23-101 第一电性连接部
23-102 第二电性连接部
23-11 固定本体
23-111 固定凸部
23-12 绝缘层
23-121 缓冲部
23-13 导电层
23-14 活动件
23-141 连接凸部
23-142 延伸凸部
23-143 弦臂
23-15 第一树脂件
23-16 第二树脂件
23-17 滑块
23-18 制震组件
23-181 制震元件(第一制震元件)
23-182 制震元件(第二制震元件)
23-183 制震元件(第三制震元件)
23-184 制震元件(第四制震元件)
23-20 活动部
23-21 基座
23-22 框架
23-23 承载件
23-24 上簧片
23-25 下簧片
23-A-23-A’ 线段
23-C 线圈组件
23-F1 第一夹持力
23-F2 第二夹持力
23-H 外壳
23-LS 光学元件
23-M 磁性组件
23-MC 驱动组件
23-O 光轴
23-V 导磁组件
23-W 偏压组件
23-WS 偏压元件
23-WSS 保护层
23-t1、23-t2、23-t2’、23-t3、23-t3’、23-t4、23-t4’、23-t4” 间隙(或距离)
X方向 (X轴)
Y方向 (Y轴)
Z方向 (Z轴)
具体实施方式
以下说明本公开实施例的光学系统。然而，可轻易了解本公开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。所公开的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本公开，并非用以局限本公开的范围。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇所属的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。
第一组实施例
首先请参阅图1-1A，本公开的一实施例的光学系统1-A10可装设于一电子装置1-A20内，用以照相或摄影，其中前述电子装置1-A20例如可为智能手机或数码相机。光学系统1-A10包括一第一光学模块1-A1000、一第二光学模块1-A2000、以及一第三光学模块1-A3000。在照相或摄影时，前述光学模块会分别接收光线并成像，这些成像可传送至设置于电子装置1-A20中的处理单元(未图示)，并通过处理单元进行影像的后处理。
具体而言，第一光学模块1-A1000、第二光学模块1-A2000和第三光学模块1-A3000的焦距相异，且分别具有彼此相邻的一第一入光孔1-A1001、一第二入光孔1-A2001和一第三入光孔1-A3001。外部光线可穿过这些入光孔抵达光学模块中的感光元件来成像。
请参阅图1-1B，第一光学模块1-A1000包括一壳体1-A1100、一镜头驱动机构1-A1200、一镜头1-A1300、一底座1-A1400、以及一感光元件1-A1500。壳体1-A1100和底座1-A1400可组合为中空的盒体，且镜头驱动机构1-A1200可被壳体1-A1100所围绕，使镜头驱动机构1-A1200和镜头1-A1300容置于前述盒体中。感光元件1-A1500设置于盒体的一侧，且第一入光孔1-A1001形成于壳体1-A1100上，底座1-A1400上具有对应第一入光孔1-A1001的开口1-A1410。因此，外部光线可按序通过第一入光孔1-A1001、镜头1-A1300和开口1-A1410而抵达感光元件1-A1500，以在感光元件1-A1500上成像。
前述镜头驱动机构1-A1200包括一镜头承载座1-A1210、一框体1-A1220、至少一第一电磁驱动组件1-A1230、至少一第二电磁驱动组件1-A1240、一第一弹性元件1-A1250、一第二弹性元件1-A1260、一线圈平板1-A1270、多个条吊环线1-A1280、以及多个位置检测器1-A1290。
镜头承载座1-A1210具有一容置空间1-A1211和一内凹结构1-A1212，其中容置空间1-A1211形成于镜头承载座1-A1210的中央，而内凹结构1-A1212则形成于镜头承载座1-A1210的外壁面并环绕容置空间1-A1211。镜头1-A1300可固定于镜头承载座1-A1210上且容置于容置空间1-A1211中，而第一电磁驱动组件1-A1230则可设置于内凹结构1-A1212中。
框体1-A1220具有一收容部1-A1221和多个凹槽1-A1222。前述镜头承载座1-A1210被收容于收容部1-A1221中，而第二电磁驱动组件1-A1240则被固定于凹槽1-A1222中并邻近于前述第一电磁驱动组件1-A1230。
通过前述第一电磁驱动组件1-A1230和第二电磁驱动组件1-A1240之间的电磁作用，镜头承载座1-A1210以及设置于镜头承载座1-A1210上的镜头1-A1300可被驱动而相对于框体1-A1220沿Z轴方向移动。举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件1-A1230可为围绕镜头承载座1-A1210的容置空间1-A1211的驱动线圈，而第二电磁驱动组件1-A1240则可包括至少一磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件1-A1230)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来即可带动镜头承载座1-A1210及设置于其上的镜头1-A1300相对于框体1-A1220沿Z轴方向移动，进而相对于感光元件1-A1500沿Z轴方向移动，以实现自动对焦的目的。
于一些实施例中，第一电磁驱动组件1-A1230可为磁铁，而第二电磁驱动组件1-A1240可为驱动线圈。
第一弹性元件1-A1250和第二弹性元件1-A1260分别设置于镜头承载座1-A1210/框体1-A1220的相反侧，使镜头承载座1-A1210/框体1-A1220位于第一弹性元件1-A1250和第二弹性元件1-A1260之间。第一弹性元件1-A1250的内圈段1-A1251连接镜头承载座1-A1210，且第一弹性元件1-A1250的外圈段1-A1252连接前述框体1-A1220。同样的，第二弹性元件1-A1260的内圈段1-A1261连接镜头承载座1-A1210，且第二弹性元件1-A1260的外圈段1-A1262连接框体1-A1220。如此一来，镜头承载座1-A1210可通过前述第一弹性元件1-A1250和第二弹性元件1-A1260而被悬挂于框体1-A1220的收容部1-A1221中，且其在Z轴方向的移动幅度亦可被第一、第二弹性元件1-A1250、1-A1260限制。
请继续参阅图1-1B，前述线圈平板1-A1270设置于底座1-A1400上。同样的，当电流流经线圈平板1-A1270时，线圈平板1-A1270和前述第二电磁驱动组件1-A1240(或第一电磁驱动组件1-A1230)之间将产生电磁作用，使镜头承载座1-A1210和框体1-A1220相对于线圈平板1-A1270沿X轴方向及/或Y轴方向移动，进而带动镜头1-A1300相对于感光元件1-A1500沿X轴方向及/或Y轴方向移动，以达到晃动补偿的目的。
于本实施例中，镜头驱动机构1-A1200包括四条吊环线1-A1280，分别设置于线圈平板1-A1270的四个角落并连接前述线圈平板1-A1270、底座1-A1400以及第一弹性元件1-A1250。当镜头承载座1-A1210和镜头1-A1300沿X轴方向及/或Y轴方向移动时，这些吊环线1-A1280可限制其移动幅度。此外，由于吊环线1-A1280包含金属材料(例如铜或其合金等)，因此亦可作为导体使用，例如电流可经由底座1-A1400和吊环线1-A1280流入第一电磁驱动组件1-A1230。
前述位置检测器1-A1290是设置于底座1-A1400上，通过检测第二电磁驱动组件1-A1240的位移来确定镜头承载座1-A1210和镜头1-A1300于X轴方向以及Y轴方向上的位置。举例而言，前述位置检测器1-A1290可为霍尔效应感测器(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)。
请参阅图1-1A、1-1B，于本实施例中，第二光学模块1-A2000的结构和第三光学模块1-A3000的结构大致相同于第一光学模块1-A1000的结构，其差异仅在于各自包含的镜头具有不同的焦距。举例而言，第一光学模块1-A1000的焦距可大于第三光学模块1-A3000的焦距，且第三光学模块1-A3000的焦距可大于第二光学模块1-A2000的焦距。换言之，在Z轴方向上，第一光学模块1-A1000的厚度会大于第三光学模块1-A3000的厚度，且第三光学模块1-A3000的厚度会大于第二光学模块1-A2000的厚度。于本实施例中，第二光学模块1-A2000是设置于第一光学模块1-A1000和第三光学模块1-A3000之间。
请参阅图1-2A，于本公开的另一实施例中，光学系统1-B10可装设于一电子装置1-B20内，包括一第一光学模块1-B1000、一第二光学模块1-B2000、以及一第三光学模块1-B3000。其中，第二光学模块1-B2000设置于第一光学模块1-B1000和第三光学模块1-B300之间，第一光学模块1-B1000、第二光学模块1-B2000和第三光学模块1-B3000的焦距相异，且第一光学模块1-B1000的第一入光孔1-B1001、第二光学模块1-B2000的第二入光孔1-B2001、第三光学模块1-B3000的第三入光孔1-B3001彼此相邻。
如图1-2B所示，第一光学模块1-B1000包括一镜头单元1-B1100、一反射单元1-B1200、以及一感光元件1-B1300。外部光线(例如光线1-L)由第一入光孔1-B1001进入第一光学模块1-B1000后可先被反射单元1-B1200反射，接着穿过镜头单元1-B1100后被感光元件1-B1300接收。
以下说明本实施例中的镜头单元1-B1100和反射单元1-B1200的具体结构。首先，如图1-2B所示，镜头单元1-B1100主要包括一镜头驱动机构1-B1110以及一镜头1-B1120，其中镜头驱动机构1-B1110是用以驱动前述镜头1-B1120相对于感光元件1-B1300移动。举例而言，前述镜头驱动机构1-B1110可包括一镜头承载座1-B1111、一框体1-B1112、两个簧片1-B1113、至少一线圈1-B1114、以及至少一磁性元件1-B1115。
前述镜头1-B1120固定于镜头承载座1-B1111中。两个簧片1-B1113连接镜头承载座1-B1111和框体1-B1112，并分别位于镜头承载座1-B1111的相反侧，以使镜头承载座1-B1111可活动地悬吊于框体1-B1112中。线圈1-B1114和磁性元件1-B1115分别设置于镜头承载座1-B1111和框体1-B1112上，且彼此相互对应。当电流流入线圈1-B1114时，线圈1-B1114和磁性元件1-B1115之间会产生电磁作用，镜头承载座1-B1111以及设置于镜头承载座1-B1111上的镜头1-B1120可被驱动而相对于感光元件1-B1300移动。
请一并参阅图1-2B1-2D，反射单元1-B1200主要包括一光学元件1-B1210、一光学元件承载座1-B1220、一框体1-B1230、至少一第一轴承元件1-B1240、至少一第一枢轴1-B1250、一第一驱动模块1-B1260、以及一位置检测器1-B1201。
第一轴承元件1-B1240设置于框体1-B1230上，且第一枢轴1-B1250可穿过第一轴承元件1-B1240中间的孔洞，光学元件承载座1-B1220可固定于第一枢轴1-B1250上。如此一来，光学元件承载座1-B1220即可通过第一枢轴1-B1250而与框体1-B1230枢接。又由于光学元件1-B1210是设置于光学元件承载座1-B1220上，因此当光学元件承载座1-B1220相对于框体1-B1230旋转时，设置于其上的光学元件1-B1210亦可同时相对于框体1-B1230旋转。前述光学元件1-B1210例如可为一棱镜或一反射镜。
请参阅图1-2E，于本实施例中，框体1-B1230上设有一防尘组件1-B1231，邻近于第一枢轴1-B1250并位于光学元件1-B1210和第一轴承元件1-B1240之间，且防尘组件1-B1231并未接触第一枢轴1-B1250或第一轴承元件1-B1240，亦即防尘组件1-B1231和第一枢轴1-B1250、第一轴承元件1-B1240之间将形成间隙。
通过前述第一轴承元件1-B1240，可减少光学元件承载座1-B1220相对于框体1-B1230旋转时，第一枢轴1-B1250和框体1-B1230之间因摩擦而产生的粉尘。再者，通过前述防尘组件1-B1231，第一轴承元件1-B1240产生的些微粉尘也可以被阻挡而不会贴附至光学元件1-B1210上，以保持光学元件1-B1210的光学特性。
于本实施例中，防尘组件1-B1231为与框体1-B1230一体成形的挡板。于一些实施例中，防尘组件1-B1231亦可为装设于框体1-B1230上的刷毛。
请参阅图1-2F，光学元件承载座1-B1220上可形成一固定结构1-B1221，用以与第一枢轴1-B1250结合。于本实施例中，固定结构1-B1221为一凹槽，且凹槽中形成有一狭小部1-B1222。如此一来，可便于使用者将光学元件承载座1-B1220组合于第一枢轴1-B1250上，且狭小部1-B1222可避免光学元件承载座1-B1220从第一枢轴1-B1250脱落。
于一些实施例中，第一轴承元件1-B1240和固定结构1-B1221的位置可互换，即第一轴承元件1-B1240可设置于光学元件承载座1-B1220上，且固定结构1-B1221可位于框体1-B1230上。于一些实施例中，反射单元1-B1200亦可包括一密封元件(例如胶体或卡勾)，待第一枢轴1-B1250进入固定结构1-B1221的凹槽后，前述密封元件可将凹槽开口封闭。
如图1-2B1-2D所示，第一驱动模块1-B1260可包括一第一电磁驱动组件1-B1261和一第二电磁驱动组件1-B1262，分别设置于框体1-B1230和光学元件承载座1-B1220上，且两者的位置相互对应。
举例而言，第一电磁驱动组件1-B1261可包括驱动线圈，而第二电磁驱动组件1-B1262可包括磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件1-B1261)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来，即可带动光学元件承载座1-B1220以及光学元件1-B1210相对于框体1-B1230绕第一转动轴1-R1(沿Y轴方向延伸)旋转，进而调整外部光线1-L抵达感光元件1-B1300的位置。
位置检测器1-B1201可设置于框体1-B1230上并对应前述第二电磁驱动组件1-B1262，以通过检测第二电磁驱动组件1-B1262的位置来获得光学元件1-B1210的旋转角度。前述位置检测器1-B1201例如可为霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器、穿隧磁阻效应感测器、或磁通量感测器。
于一些实施例中，第一电磁驱动组件1-B1261可包括磁铁，而第二电磁驱动组件1-B1262可包括驱动线圈。于这些实施例中，位置检测器1-B1201可设置于光学元件承载座1-B1220上并对应第一电磁驱动组件1-B1261。
请回到图1-2A，于本实施例中，第一光学模块1-B1000和第三光学模块1-B3000具有相同的结构，而第一光学模块1-B1000中的镜头1-B1120的焦距是相异于第三光学模块1-B3000中的镜头的焦距。
此外，需特别说明的是，第一光学模块1-B1000中的反射单元1-B1200和第三光学模块1-B3000中的反射单元可分别将由第一入光孔1-B1001和第三入光孔1-B3001进入光学系统1-B10的外部光线导向第一、第三光学模块1-B1000、1-B3000中的感光元件。具体而言，从第一入光孔1-B1001进入光学系统1-B10的外部光线被第一光学模块1-B1000中的反射单元1-B1200反射后可沿-X轴方向(第一方向)移动，而从第三入光孔1-B3001进入光学系统1-B10的外部光线被第三光学模块1-B3000中的反射单元反射后则可沿X轴方向(第二方向)移动。
光学系统1-B10中的第二光学模块1-B2000的结构相似于光学系统1-A10中的第一光学模块1-A1000的结构，故于此不再赘述。应注意的是，进入第二光学模块1-B2000的外部光线是沿Z轴方向穿过第二入光孔1-B2001并抵达第二光学模块1-B2000中的感光元件，其中第二光学模块1-B2000中的感光元件的感光面会垂直于Z轴方向。相对于此，第一光学模块1-B1000和第三光学模块1-B3000的感光元件的感光面则是平行于Z轴方向。
通过前述结构，可使焦距比第二光学模块1-B2000大的第一光学模块1-B1000和第三光学模块1-B3000在Z轴方向上的厚度减少，以利于装入较薄的电子装置1-B20中。
请参阅图1-3A、1-3B，于本公开的另一实施例中，反射单元1-B1200还包括一第一稳定元件1-B1270、一第二驱动模块1-B1280、以及一第二稳定元件1-B1290。第一稳定元件1-B1270为至少一簧片，连接框体1-B1230和光学元件承载座1-B1220，以提供一稳定力使光学元件承载座1-B1220相对于框体1-B1230位于一初始位置。借此可避免第一驱动模块1-B1260未作用时(例如电流未流入第一电磁驱动组件1-B1261)，光学元件承载座1-B1220因电子装置1-B20的晃动而相对于框体1-B1230旋转，使得光学元件1-B1210受到撞击而损坏。
第二驱动模块1-B1280可包括至少一第三电磁驱动组件1-B1281和至少一第四电磁驱动组件1-B1282，分别设置于框体1-B1230和光学系统1-B10的壳体1-B11上。第三电磁驱动组件1-B1281例如可包括磁铁，且第四电磁驱动组件1-B1282例如可包括驱动线圈。当电流通入驱动线圈(第四电磁驱动组件1-B1282)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，因此，可同时带动框体1-B1230、光学元件承载座1-B1220和光学元件1-B1210相对于壳体1-B11绕第二转动轴1-R2(沿Z轴方向延伸)旋转，进而调整光线外部光线抵达感光元件1-B1300的位置。应注意的是，于本实施例中，第二转动轴1-R2是会通过光学元件1-B1210的反射面的中心。
于一些实施例中，第三电磁驱动组件1-B1281可包括驱动线圈，且第四电磁驱动组件1-B1282可包括磁铁。
如图1-3B所示，与第一稳定元件1-B1270类似，第二稳定元件1-B1290是连接壳体1-B11和框体1-B1230，以提供一稳定力使框体1-B1230相对于壳体1-B11位于一预设位置。
于本实施例中，第二稳定元件1-B1290为簧片。前述簧片包括一第一固定段部1-B1291、一第二固定段部1-B1292、以及多个弦线部1-B1293。第一固定段部1-B1291和第二固定段部1-B1292分别固定于壳体1-B11和框体1-B1230上，且弦线部1-B1293连接第一固定段部1-B1291和第二固定段部1-B1292。特别的是，前述弦线部1-B1293是以并排方式配置，且具有弯折结构和相异的宽度。具体而言，离第二转动轴1-R2较远的弦线部1-B1293的宽度可大于离第二转动轴1-R2较近的弦线部1-B1293的宽度，借此承受较大的变形量。
于本实施例中，框体1-B1230上更设有一第一导引组件1-B1232，且壳体1-B11上则设有一第二导引组件1-B12。第一导引组件1-B1232例如可为一弧形导槽，而第二导引组件1-B12则可为容置于导槽内的滑动件，其中弧形导槽的曲率中心位于第二转动轴1-R2上。当前述第二驱动模块1-B1280驱动光学元件承载座1-B1220相对于壳体1-B11旋转时，滑动件可沿着导槽滑动。于本实施例中，导槽内更设置有多个滚珠1-B1233，以使滑动件可更为平顺地滑动。
请参阅图1-4A、1-4B，于本公开的另一实施例中，第二稳定元件1-B1290为一导磁元件，其设置于壳体1-B11上且位置对应于第二驱动模块1-B1280的第三电磁驱动组件1-B1281。第三电磁驱动组件1-B1281例如可为一磁铁。通过第二稳定元件1-B1290和第三电磁驱动组件1-B1281之间的磁性吸引力，可使框体1-B1230相对于壳体1-B11位于一预设位置。此外，导磁元件亦可使第三电磁驱动组件1-B1281和第四电磁驱动组件1-B1282之间的电磁作用增强，进而提升第二驱动模块1-B1280提供的驱动力。
设置于框体1-B1230上的第一导引组件1-B1232为至少一滚珠，而第二导引组件1-B12则为形成于壳体1-B11上的弧形导槽。其中，滚珠可容置于弧形导槽中，且弧形导槽的曲率中心位于第二转动轴1-R2上。因此，当前述第二驱动模块1-B1280驱动光学元件承载座1-B1220相对于壳体1-B11旋转时，滚珠可沿着导槽滑动。
请参阅图1-5A、1-5B，于本公开的另一实施例中，第二稳定元件1-B1290为涡旋弹簧，连接框体1-B1230和壳体1-B11。此外，前述第一导引组件1-B1232和第二导引组件1-B12可被替换为一第二轴承元件1-B1234和一第二枢轴1-B1235，其中第二轴承元件1-B1234设置于壳体1-B11上，且第二枢轴1-B1235可穿过第二轴承元件1-B1234中间的孔洞，光学元件承载座1-B1220固定于第二枢轴1-B1235上。
第二轴承元件1-B1234是位于第二转动轴1-R2上，并沿着第二转动轴1-R2延伸。因此，可确保第二驱动模块1-B1280驱动光学元件承载座1-B1220相对于壳体1-B11旋转时，光学元件承载座1-B1220是绕第二转动轴1-R2旋转。于一些实施例中，第二轴承元件1-B1234可设置于光学元件承载座1-B1220上，且第二枢轴1-B1235的一端固定于壳体1-B11上。
请参阅图1-6A、1-6B，于本公开的另一实施例中，第二稳定元件1-B1290为发条弹簧，连接框体1-B1230和壳体1-B11，且第一稳定元件1-B1270为螺旋弹簧，连接框体1-B1230和光学元件承载座1-B1220。
请参阅图1-7A1-7C，于本公开的另一实施例中，光学系统1-C10可装设于一电子装置1-C20内，包括一第一光学模块1-C1000、一第二光学模块1-C2000、以及一第三光学模块1-C3000。其中，第二光学模块1-C2000的结构相似于光学系统1-A10中的第一光学模块1-A1000的结构，且第一光学模块1-C1000和第三光学模块1-C3000可分别包含等同于镜头单元1-B1100的镜头单元1-C1100、1-C3100、以及等同于感光元件1-B1300的感光元件1-C1300、1-C3300，故于此不再赘述。
第一光学模块1-C1000的第一入光孔1-C1001和第三光学模块1-C3000的第三入光孔1-C3001可为一体成形，并邻近第二光学模块1-C2000的第二入光孔1-C2001。第一光学模块1-C1000和第三光学模块1-C3000可共用一反射单元1-C1200，此反射单元1-C1200可将外部光线反射至第一光学模块1-C1000或第三光学模块1-C3000的镜头单元1-C1100、1-C3100中。
如图1-7D、1-7E所示，反射单元1-C1200可包括一光学元件1-C1210、一光学元件承载座1-C1220、一框体1-C1230、至少一第一轴承元件1-C1240、至少一第一枢轴1-C1250、以及一第一驱动模块1-C1260。
第一轴承元件1-C1240设置于框体1-C1230上，且第一枢轴1-C1250可穿过第一轴承元件1-C1240中间的孔洞，光学元件承载座1-C1220可固定于第一枢轴1-C1250上。如此一来，光学元件承载座1-C1220即可通过第一枢轴1-C1250而与框体1-C1230枢接。又由于光学元件1-C1210是设置于光学元件承载座1-C1220上，因此当光学元件承载座1-C1220相对于框体1-C1230旋转时，设置于其上的光学元件1-C1210亦可同时相对于框体1-C1230旋转。前述光学元件1-C1210例如可为一棱镜或一反射镜。
第一驱动模块1-C1260可包括至少一第一电磁驱动组件1-C1261和至少一第二电磁驱动组件1-C1262，分别设置于框体1-C1230和光学元件承载座1-C1220上。
举例而言，第一电磁驱动组件1-C1261可包括驱动线圈，而第二电磁驱动组件1-C1262可包括磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件1-C1261)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来，即可带动光学元件承载座1-C1220以及光学元件1-C1210相对于框体1-C1230绕第一转动轴1-R1(沿Y轴方向延伸)旋转。
需特别说明的是，在本实施例中，第一驱动模块1-C1260可驱动使光学元件承载座1-C1220以及光学元件1-C1210相对于框体1-C1230旋转超过90度，因此从第一、第三入光孔1-C1001、1-C3001进入光学系统1-C10的外部光线可依据光学元件1-C1210的不同角度而被反射至第一光学模块1-C1000或第三光学模块1-C3000的镜头单元1-C1100、1-C3100。
如图1-7B、1-7C所示，于本实施例中，反射单元1-C1200还包括一第一稳定元件1-C1270，其包括两个第一磁性元件1-C1271和一个第二磁性元件1-C1272。两个第一磁性元件1-C1271分别设置于光学元件承载座1-C1220的不同表面上，而第二磁性元件1-C1272则设置于光学系统1-C10的壳体1-C11或框体1-C1230上。
当光学元件1-C1210位于一第一角度时(图1-7B)，其中一个第一磁性元件1-C1271会邻近第二磁性元件1-C1272，使光学元件承载座1-C1220/光学元件1-C1210相对于框体1-C1230固定，外部光线可被光学元件1-C1210反射而抵达感光元件1-C1300。当光学元件1-C1210被第一驱动模块1-C1260而由第一角度旋转至第二角度时(图1-7C)，另一个第一磁性元件1-C1271会邻近第二磁性元件1-C1272，使光学元件承载座1-C1220/光学元件1-C1210相对于框体1-C1230固定，此时外部光线可被光学元件1-C1210反射而抵达感光元件1-C3300。
请参阅图1-8A、1-8B，于本公开的另一实施例中，第一入光孔1-C1001和第三入光孔1-C3001分别形成于光学系统1-C10的相反面上。反射单元1-C1200的第一稳定元件1-C1270可包括一个第一磁性元件1-C1271和两个第二磁性元件1-C1272。第一磁性元件1-C1271设置于光学元件承载座1-C1220上，而两个第二磁性元件1-C1272则设置于光学系统1-C10的壳体1-C11或框体1-C1230上。光学元件承载座1-C1220/光学元件1-C1210位于两个第二磁性元件1-C1272之间。
当光学元件1-C1210位于一第一角度时(图1-8A)，第一磁性元件1-C1271会邻近其中一个第二磁性元件1-C1272，使光学元件承载座1-C1220/光学元件1-C1210相对于框体1-C1230固定，外部光线可被光学元件1-C1210反射而抵达感光元件1-C1300。当光学元件1-C1210被第一驱动模块1-C1260而由第一角度旋转至第二角度时(图1-8B)，第一磁性元件1-C1271会邻近另一个第二磁性元件1-C1272，使光学元件承载座1-C1220/光学元件1-C1210相对于框体1-C1230固定，此时外部光线可被光学元件1-C1210反射而抵达感光元件1-C3300。
请参阅图1-9A、1-9B，于本公开的另一实施例中，光学系统1-D10可装设于一电子装置1-D20内，包括一第一光学模块1-D1000、一第二光学模块1-D2000、以及一第三光学模块1-D3000。其中，第二光学模块1-D2000的结构相似于光学系统1-A10中的第一光学模块1-A1000的结构，且第一光学模块1-D1000和第三光学模块1-D3000可分别包含等同于镜头单元1-B1100的镜头单元1-D1100、1-D1300、以及等同于感光元件1-D1300的感光元件1-D1300、1-D3300，故于此不再赘述。
第一光学模块1-D1000和第三光学模块1-D3000可共用一反射单元1-D1200。反射单元1-D1200包括两个光学元件1-D1210、1-D1220和一光学元件承载座1-D1230。光学元件1-D1210、1-D1220设置于光学元件承载座1-D1230上，且分别对应第一光学模块1-D1000的第一入光孔1-D1001和第三光学模块1-D3000的第三入光孔1-D3001。如此一来，从第一入光孔1-D1001进入光学系统1-D10的外部光线被光学元件1-D1210反射后可沿-X轴方向(第一方向)移动，而从第三入光孔1-D3001进入光学系统1-D10的外部光线被光学元件1-D1220反射后则可沿X轴方向(第二方向)移动。
请继续参阅图1-9A、1-9B，于本实施例中，反射单元1-D1200还包括一补正驱动模块1-D1240，且光学系统1-D10可还包括一惯性感测模块1-D4000。补正驱动模块1-D1240可包括电磁驱动组件1-D1241、1-D1242，分别设置于光学元件承载座1-D1230上和反射单元1-D1200的壳体上，用以驱动光学元件承载座1-D1230旋转。举例而言，电磁驱动组件1-D1241可为磁铁，且驱动组件1-D1242为驱动线圈。当电流通入驱动线圈(驱动组件1-D1242)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，因此，可同时驱动光学元件承载座1-D1230和设置于其上的两个光学元件1-D1241、1-D1242旋转。
惯性感测模块1-D4000例如可为陀螺仪或加速度感测器，并与补正驱动模块1-D1240电性连接。待惯性感测模块1-D4000测量光学系统1-D10的重力状态或加速度状态后，可将感测结果传送至补正驱动模块1-D1240，补正驱动模块1-D1240即可根据此感测结果提供适当的电力至驱动组件1-D1242，以驱动光学元件1-D1210、1-D1220旋转。
前述光学元件1-D1210、1-D1220的折射率应大于空气的折射率。于本实施例中，光学元件1-D1210、1-D1220皆为棱镜。于一些实施例中，光学元件1-D1210及/或光学元件1-D1220亦可为反射镜。
于一些实施例中，前述各实施例中的镜头单元亦可为可变焦式镜头，使其光学模块成为可变焦式模块。举例而言，如图1-10所示，镜头单元可包括一物镜1-O、一目镜1-E、以及至少一镜片1-S，其中镜片1-S是设置于物镜1-O和目镜1-E之间并可相对于物镜1-O移动的。
综上所述，本公开提供一种反射单元，包括一光学元件承载座、一光学元件、一框体、一第一轴承元件、一第一枢轴、以及一第一驱动模块。光学元件设置于光学元件承载座上，第一轴承元件设置于框体或光学元件承载座上，且第一枢轴枢接光学元件承载座和框体。第一驱动模块可驱动光学元件承载座相对于框体旋转。当光学元件承载座相对于框体旋转时，第一枢轴经由第一轴承元件相对于光学元件承载座或框体旋转。
第二组实施例
首先请参阅图2-1，本公开的一实施例的光学系统2-10可装设于一电子装置2-20内，用以照相或摄影，其中前述电子装置2-20例如可为智能手机或数码相机。在照相或摄影时，光学系统2-10可接收光线并成像，前述成像可传送至设置于电子装置2-20中的处理单元(未图示)，并通过此处理单元进行影像的后处理。
请参阅图2-2，前述光学系统2-10包括有一镜头单元2-1000、一反射单元2-2000、以及一感光元件2-3000，其中镜头单元2-1000位于反射单元2-2000和感光元件2-3000之间，且反射单元2-2000设置于电子装置2-20的外壳2-21的开口2-22旁。
外部光线2-L可沿一第一方向(Z轴方向)穿过开口2-22进入光学系统2-10，并被反射单元2-2000所反射。被反射后的外部光线2-L将大致沿一第二方向(-X轴方向)前进，穿过镜头单元2-1000并抵达感光元件2-3000。换言之，反射单元2-2000可将外部光线2-L的行进方向由第一方向改变为第二方向。
如图2-2所示，前述镜头单元2-1000主要包括一镜头驱动机构2-1100以及一镜头2-1200，其中镜头驱动机构2-1100是用以驱动前述镜头2-1200相对于感光元件2-3000移动。举例而言，前述镜头驱动机构2-1100可包括一镜头承载座2-1110、一框体2-1120、两个簧片2-1130、至少一线圈2-1140、以及至少一磁性元件2-1150。
前述镜头2-1200固定于镜头承载座2-1110中。两个簧片2-1130连接镜头承载座2-1110和框体2-1120，并分别位于镜头承载座2-1110的相反侧，以使镜头承载座2-1110可活动地悬吊于框体2-1120中。线圈2-1140和磁性元件2-1150分别设置于镜头承载座2-1110和框体2-1120上，且彼此相互对应。
当电流流入线圈2-1140时，线圈2-1140和磁性元件2-1150之间会产生电磁作用，镜头承载座2-1110以及设置于镜头承载座2-1110上的镜头2-1200可被驱动而相对于感光元件2-3000移动，借此实现自动对焦的目的。
图2-3、2-4是分别表示本实施例中的反射单元2-2000的立体图和分解图。如图2-22-4所示，反射单元2-2000主要包括一光学元件2-2100和一光学元件驱动机构2-2200，其中光学元件驱动机构2-2200包括一活动部2-2210、一固定部2-2220、一驱动模块2-2230、多个弹性元件2-2240、以及多个阻尼元件2-2250。
请参阅图2-5、2-6，前述活动部2-2210可包括一光学元件承载座2-2211和多个间隔元件2-2212。间隔元件2-2212设置于光学元件承载座2-2211的一个表面2-2213上，且前述光学元件2-2100可设置于间隔元件2-2212上。
当光学元件2-2100设置于间隔元件2-2212上时，光学元件承载座2-2211的表面2-2213会朝向光学元件2-2100，且间隔元件2-2212可使光学元件2-2100和前述表面2-2213之间形成一间隙2-G。
间隙2-G中可被空气填充、或者使用者可另外将折射率低于光学元件2-2100的树脂材料填充至间隙2-G中，如此一来，光学元件2-2100反射接口两侧的材料可保持一致，光学元件2-2100的光线反射率可被有效地提升(光学元件2-2100直接接触光学元件承载座2-2211时，往往会因表面未完全平整而影响全反射的产生)。
于本实施例中，间隔元件2-2212是彼此对称地设置于光学元件承载座2-2211的表面2-2213的边缘，且光学元件承载座2-2211和间隔元件2-2212可为一体成型。
光学元件承载座2-2211可还包括至少一接着壁2-2214，连接前述表面2-2213，且接着壁2-2214的法线方向相异于表面2-2213的法线方向。接着壁2-2214面向光学元件2-2100的表面上可形成有至少一沟槽2-2215，且沟槽2-2215会由延伸至接着壁2-2214的侧边2-2216。当光学元件2-2100设置于间隔元件2-2212上后，使用者可从沟槽2-2215加入粘贴元件2-2260(例如胶水)，粘贴元件2-2260可逐渐扩散至接着壁2-2214和光学元件2-2100之间并接触光学元件2-2100，光学元件2-2100可因此被固定于光学元件承载座2-2211上。
于本实施例中，光学元件承载座2-2211的表面2-2213上可更形成有胶槽2-2217和凹陷部2-2218。胶槽2-2217邻近接着壁2-2214，故多余的粘贴元件2-2260可容纳于胶槽2-2217中，而不会进入光学元件2-2100和表面2-2213之间。凹陷部2-2218的位置对应于光学元件2-2100，故可在不影响光线反射率的情况下减少光学元件承载座2-2211的重量。
此外，如图2-2、2-5所示，光学元件承载座2-2211可更具有一承靠面2-2219，连接前述表面2-2213并面向光学元件2-2100的切削面2-2110。承靠面2-2219和切削面2-2110可用来定位光学元件2-2100。应注意的是，承靠面2-2219是大致平行于切削面2-2110，且不平行于前述表面2-2213和间隔元件2-2212。
请回到图2-22-4，固定部2-2220包括一框体2-2221、一底座2-2222、至少一外罩2-2223、一电路板2-2224、以及至少一强化构件2-2225。框体2-2221和底座2-2222可彼此结合，且两者的外表面上分别形成有凸起2-P1和凸起2-P2。外罩2-2223具有位置对应于前述凸起2-P1、2-P2的孔洞2-O，因此，框体2-2221和底座2-2222可通过将凸起2-P1、2-P2穿过孔洞2-O而相对于彼此固定。
于本实施例中，固定部2-2220更具有多个(至少三个)延伸部2-2226，凸出于框体2-2221的一个侧面2-2227。每个延伸部2-2226具有一接触面2-2226a，且延伸部2-2226的这些接触面2-2226a是彼此共平面。
当反射单元2-2000组装于光学系统2-10中时，固定部2-2220的侧面2-2227会朝向镜头单元2-1000，且接触面2-2226a会接触镜头单元2-1000(图2-2)。由于接触面2-2226a彼此共平面，故可避免组装时反射单元2-2000相对于镜头单元2-1000歪斜，导致外部光线2-L的行进路线偏移的问题。
电路板2-2224设置于底座2-2222上，并与驱动模块2-2230电性连接。强化构件2-2225则设置于电路板2-2224上，以保护电路板2-2224不被其他元件碰撞，亦即，电路板2-2224会被设置于强化构件2-2225和驱动模块2-2230之间，且被强化构件2-2225所遮蔽。
于一些实施例中，强化构件2-2225可被省略，且固定部2-2220的外罩2-2223可延伸至电路板2-2224的下方，使电路板2-2224位于底座2-2222和外罩2-2223之间。
如图2-22-4所示，驱动模块2-2230例如可包括至少一第一电磁驱动组件2-2231和至少一第二电磁驱动组件2-2232，分别设置于光学元件承载座2-2211和电路板2-2224上，其中第二电磁驱动组件2-2232可穿过底座2-2222上的孔洞2-2228并对应于前述第一电磁驱动组件2-2231。
通过前述第一电磁驱动组件2-2231和第二电磁驱动组件2-2232之间的电磁作用，光学元件承载座2-2211以及光学元件2-2100可被驱动而相对于固定部2-2220旋转。举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件2-2231可为驱动线圈，而第二电磁驱动组件2-2232则可包括至少一磁铁。
当电流流入驱动线圈(第一电磁驱动组件2-2231)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来，即可带动光学元件承载座2-2211以及光学元件2-2100相对于固定部2-2220绕一转动轴2-R(沿Y轴方向延伸)旋转，进而微调外部光线2-L的抵达感光元件2-3000的位置。
于一些实施例中，第一电磁驱动组件2-2231可为磁铁，而第二电磁驱动组件2-2232可为驱动线圈。
请参阅图2-4、2-7，弹性元件2-2240可连接活动部2-2210和固定部2-2220，以将活动部2-2210悬吊于固定部2-2220上。具体而言，每个弹性元件2-2240可包括一第一固定段部2-2241、一第二固定段部2-2242、以及一或多个弦线部2-2243。第一固定段部2-2241固定于固定部2-2220上，第二固定段部2-2242固定于活动部2-2210上，且弦线部2-2243连接第一固定段部2-2241和第二固定段部2-2242。
光学元件承载座2-2211上形成有至少一定位柱2-T1，且第二固定段部2-2242上形成有至少一定位凹槽2-T2，对应于前述定位柱2-T1。当弹性元件2-2240连接活动部2-2210和固定部2-2220时，定位柱2-T1将进入定位凹槽2-T2中。使用者可用胶体(未图示)粘贴定位柱2-T1和第二固定段部2-2242，以将第二固定段部2-2242固定于活动部2-2210上。
请参阅图2-8、2-9，当固定部2-2220的框体2-2221和底座2-2222结合时，至少部分的第一固定段部2-2241会被夹设于框体2-2221和底座2-2222之间，弹性元件2-2240的第一固定段部2-2241可因此被固定于固定部2-2220上。
需特别说明的是，于本实施例中，各个弹性元件2-2240设置于活动部2-2210上的第二固定段部2-2242会共平面，以使光学元件承载座2-2211受到均匀的弹性力。此外，从转动轴2-R的方向观察时，弹性元件2-2230和光学元件2-2100会有部分重叠(如图2-9所示)。
如图2-7所示，于本实施例中，部分的阻尼元件2-2250是连接光学元件承载座2-2211和固定部2-2220，而另一部分的阻尼元件2-2250则是连接弹性元件2-2240的第一固定段部2-2241和弦线部2-2243。这些阻尼元件2-2250可减轻驱动模块2-2230驱动光学元件承载座2-2211相对于固定部2-2220旋转时产生的震动。
应注意的是，阻尼元件2-2250会设置于远离转动轴2-R的位置，且光学元件承载座2-2211的中心会位于连接相同元件的阻尼元件2-2250之间。举例而言，阻尼元件2-2250会邻近于光学元件承载座2-2211的表面2-2213的角隅，且光学元件承载座2-2211的中心会位于连接光学元件承载座2-2211和固定部2-2220的两个阻尼元件2-2250之间(及/或位于连接第一固定段部2-2241和弦线部2-2243的两个阻尼元件2-2250之间)，以避免驱动模块2-2230驱动光学元件承载座2-2211旋转时，光学元件承载座2-2211发生歪斜。
于一些实施例中，反射单元2-2000亦包含连接第二固定段部2-2242和弦线部2-2243的阻尼元件2-2250。
请参阅图2-2、2-5、2-10，于本实施例中，光学元件承载座2-2211可还包括至少一转动止动结构2-B1和至少一移动止动结构2-B2，分别用以限制光学元件承载座2-2211的旋转角度和移动范围。
具体而言，转动止动结构2-B1可凸出于第一电磁驱动组件2-2231，而移动止动结构2-B2则可在转动轴2-R方向上设置于光学元件2-2100的两侧。当光学元件承载座2-2211相对于固定部2-2220旋转至一既定角度时，转动止动结构2-B1会接触固定部2-2220，第一电磁驱动组件2-2231和移动止动结构2-B2则会分别与第二电磁驱动组件2-2232和固定部2-2220之间间隔一距离。
而当光学元件承载座2-2211相对于固定部2-2220沿转动轴2-R移动至一既定位置时，移动止动结构2-B2会接触固定部2-2220，光学元件2-2100和转动止动结构2-B1则会与固定部2-2220之间间隔一距离。
通过前述，可限制光学元件承载座2-2211的运动范围，避免光学元件2-2100和驱动模块2-2230因撞击而损坏，且亦可减少元件之间的摩擦而产生碎屑。
于一些实施例中，转动止动结构2-B1亦可形成于移动止动结构2-B2上，使转动止动结构2-B1和移动止动结构2-B2一体成型。换言之，在部分实施例中，转动止动结构2-B1亦可限制光学元件承载座2-2211的移动范围。
此外，应注意的是，于本实施例中，光学元件2-2100的入光面2-2120会位于固定部2-2220的外表面2-2229和光学元件承载座2-2211之间，且在光学元件承载座2-2211相对于固定部2-2220运动的过程中，入光面2-2120皆不会凸出于前述外表面2-2229。因此，固定部2-2220可阻挡部分掉落于反射单元2-2000上的异物直接触碰到光学元件2-2100。
前述反射单元2-2000亦可应用于本公开实施例中的反射单元1-B1200、1-C1200、1-D1200、12-1200中。
综上所述，本公开提供一种光学元件驱动机构，包括一固定部、一活动部、以及一驱动模块，其中活动部可活动地连接固定部并包括一光学元件承载座和一间隔元件。光学元件承载座可承载一光学元件并具有一表面，光学元件可改变一外部光线的行进方向，且前述表面面向光学元件。间隔元件则设置于前述表面和光学元件之间，以使表面和光学元件之间形成一间隙。驱动模块则可驱动活动部相对于固定部运动。
第三组实施例
请参考图3-1，图3-1为根据本公开的一实施例的一摄像系统3-100的示意图。本公开的摄像系统3-100是可安装于各种电子装置或便携式电子装置，例如设置于智能手机或平板电脑上，以供使用者执行影像获取的功能。于此实施例中，光学模块13-100是可设置于各种交通运输工具上，例如一汽车上。摄像系统3-100可为固定焦距的摄像系统，但不限于此。在其他实施例中，摄像系统也可为具备自动对焦(AF)功能的音圈马达(VCM)。
如图3-1所示，摄像系统3-100包括一镜头模块3-108、一固定架3-112以及一感光模块3-115。镜头模块3-108是设置于感光模块3-115上，并通过一连接元件3-116连接于固定架3-112。如图3-1所示，镜头模块3-108包括一镜筒3-108H以及一或多个光学元件。其中，镜筒3-108H具有热膨胀系数小于50(10-6/K@20℃)的材料，其表示镜筒3-108H在20℃时的热膨胀系数小于50(10-6/K)。举例来说，镜筒3-108H是以金属材质制成，如铁镍钴合金，其具有优选的导热性以及较低的热膨胀系数，因此当外部环境的温度较高时(例如60度C)，可以促使摄像系统3-100与外部环境快速地进入热平衡状态，进而可改善温度变化而影响影像品质的问题。
再者，镜筒3-108H是用以容置前述一或多个光学元件，例如可容置一第一镜片3-LS1、一第二镜片3-LS2、一第三镜片3-LS3、一第四镜片3-LS4以及一第五镜片3-LS5，并且镜头模块3-108定义有一光轴3-O。具体而言，第一镜片3-LS1至第五镜片3-LS5是沿着光轴3-O的方向排列，例如第二镜片3-LS2是设置于第一镜片3-LS1以及感光模块3-115之间。
于此实施例中，前述镜片可为玻璃材质制成，具有较小的热膨胀系数，例如为7.1(10-6/K@20℃)。另外，镜头模块3-108可具有至少一垫片3-SP，设置于第一镜片3-LS1与第二镜片3-LS2之间，并且垫片3-SP的热膨胀系数是小于50(10-6/K@20℃)。举例来说，垫片3-SP可具有金属材质，例如铁镍钴合金。由于垫片3-SP具有较小的热膨胀系数，因此当摄像系统3-100受热时，垫片3-SP的热膨胀对于相邻两个镜片之间的间距的影响可以减少。
此外，摄像系统3-100可还包括一第一气密接着元件3-117，设置于镜筒3-108H上，并且第一气密接着元件3-117是围绕第一镜片3-LS1。因此，第一气密接着元件3-117可以有效地防止外部环境的空气进入第一镜片3-LS1与镜筒3-108H之间之间隙中，以增加镜筒3-108H的气密性。
于此实施例中，摄像系统3-100可还包括一滤光片3-FL是设置于镜头模块3-108以及感光模块3-115之间，并且滤光片3-FL是配置以过滤射入镜头模块3-108的光线。于此实施例中，滤光片3-FL可为一红外光滤光片，但不限于此。另外，滤光片3-FL是可为玻璃材质制成。
如图3-1所示，感光模块3-115可包括一基座3-1151以及一感光元件3-1153。感光元件3-1153是设置于基座3-1151上，并且感光元件3-1153是对应镜头模块3-108。外部的光线可由一光入射侧(第一镜片3-LS1的左侧)沿着一方向3-A1射入镜头模块3-108并经过前述多个镜片后由感光模块3-115所接收，以产生一数字影像信号。于此实施例中，基座3-1151例如可由陶瓷材料制成，而感光元件3-1153例如可由硅材料制成。
如图3-1所示，镜头模块3-108以及感光模块3-115是设置于固定架3-112。具体而言，固定架3-112包括一底部3-1121以及一侧壁3-1123。固定架3-112可形成一容置空间3-AS，以容置感光模块3-115。再者，固定架3-112还包括第一表面3-1125，位于侧壁3-1123上。第一表面3-1125是面朝光入射侧，并且镜头模块3-108是通过连接元件3-116设置于第一表面3-1125上。具体而言，镜筒3-108H具有一第三表面3-1081，连接元件3-116配置以连接第三表面3-1081以及第一表面3-1125。其中，连接元件3-116可为焊锡或胶水，但不限于此。值得注意的是，连接元件3-116是可围绕侧壁3-1123所形成的一开口3-1120。
于此实施例中，摄像系统3-100可还包括一第二气密接着元件3-119，设置于第一表面3-1125与镜头模块3-108的第三表面3-1081之间。第二气密接着元件3-119可为玻璃熔块(glass frit)，但不限于此。第二气密接着元件3-119也围绕侧壁3-1123所形成的开口3-1120。
通过设置连接元件3-116以及第二气密接着元件3-119，固定架3-112、感光模块3-115以及镜头模块3-108之间可形成一密闭空间3-ES，并且密闭空间3-ES包括容置空间3-AS。密闭空间3-ES与摄像系统3-100的外部环境隔绝。因此，可避免异物(例如空气中的灰尘)进入摄像系统3-100内而影响摄像品质。另外，基于密闭空间3-ES的设置，也可降低摄像系统3-100受到外部环境的热对流的影响。
再者，通过设置连接元件3-116以及第二气密接着元件3-119，可增加摄像系统3-100整体机械强度，并且也可增加整体密封效果。于此实施例中，连接元件3-116相较于第二气密接着元件3-119更靠近镜头模块3-108的光轴3-O。基于这样的结构配置，可以让摄像系统3-100的制造过程更方便。
此外，固定架3-112还包括一第二表面3-1126，第二表面3-1126与第一表面3-1125是位于不同平面上，并且于此实施例中，感光模块3-115是可通过胶水3-GU固定于底部3-1121的第二表面3-1126上。
值得注意的是，侧壁3-1123具有热膨胀系数小于50(10-6/K@20℃)的材料。举例来说，侧壁3-1123具有金属材质。由于侧壁3-1123采用金属材质，因此具有优选的导热性以及较低的热膨胀系数，使得摄像系统3-100与外部环境快速地进入热平衡状态，进而避免温度变化的影响而降低成像品质的问题。
请参考图3-1与图3-2，图3-2为根据本公开图3-1的镜头模块3-108与感光模块3-115的感光元件3-1153的示意图。当摄像系统3-100未受热时(例如25度C)，镜头模块3-108的聚焦平面是可位于图3-2中的一位置3-P1，也就是在感光模块3-115的感光元件3-1153上。然而，当镜头模块3-108的温度上升时，镜头模块3-108的聚焦平面会往感光元件3-1153的后方移动至另一位置3-P2。此时，感光模块3-115所形成的影像便会产生模糊的问题。
为了改善上述的问题，本公开的连接元件3-116与侧壁3-1123可设计为具有不同的热膨胀系数。举例来说，连接元件3-116的热膨胀系数是大于侧壁3-1123的热膨胀系数。当摄像系统3-100的温度上升时，连接元件3-116沿着光轴3-O的膨胀长度是大于侧壁3-1123沿着光轴3-O的膨胀长度，意即第一表面3-1125与第三表面3-1081之间的距离变化大于第一表面3-1125与第二表面3-1126之间的距离变化。因此，可以使得位于位置3-P2的聚焦平面沿着一方向3-A2朝向镜头模块3-108移动而回到感光模块3-115的感光元件3-1153上，使得感光模块3-115可形成清晰的影像。要注意的是，连接元件3-116与侧壁3-1123的热膨胀系数可根据实际需求来调整。
请参考图3-3，图3-3为根据本公开的另一实施例的摄像系统3-200的一示意图。摄像系统3-200与前述摄像系统3-100相似，两者的差异在于，此实施例中的连接元件3-116是较第二气密接着元件3-119远离镜头模块3-108的光轴3-O。基于这样的结构配置，可以避免在设置连接元件3-116时对感光模块3-115造成污染。
接着请参考图3-4，图3-4为根据本公开的另一实施例的摄像系统3-300的一示意图。摄像系统3-300与前述摄像系统3-100相似，两者的差异在于，此实施例中的第一镜片3-LS1与第二镜片3-LS2可由不同的材料制成。举例来说，第一镜片3-LS1可由玻璃材料制成，而第二镜片3-LS2可由塑胶材料制成，其中第一镜片3-LS1的热膨胀系数是小于第二镜片3-LS2的热膨胀系数。
由于第一镜片3-LS1的热膨胀系数较小，因此可改善第一镜片3-LS1与镜筒3-108H之间因热膨胀而产生的隙缝问题，进而提高镜头模块3-108的气密性。另外，于此实施例中，第一镜片3-LS1的硬度是大于第二镜片3-LS2，使得外侧的第一镜片3-LS1可以保护内侧的第二镜片3-LS2。
接着请参考图3-5，图3-5为根据本公开的另一实施例的摄像系统3-400的一示意图。摄像系统3-400与前述摄像系统3-100相似，两者的差异在于，此实施例中的一镜头模块3-108A还包括一驱动组件3-DA、一承载件3-109以及一透明保护盖3-120。其中，镜筒3-108H是以可移动的方式设置于承载件3-109内。举例来说，镜筒3-108H是通过两个弹性元件(图中未表示)悬吊于承载件3-109内。
驱动组件3-DA包括有两个磁铁3-MG以及两个线圈3-CL，线圈3-CL是设置在镜筒3-108H的相反两侧，并且磁铁3-MG是设置于承载件3-109上，对应于线圈3-CL。当线圈3-CL通电时，可与磁铁3-MG产生电磁驱动力(electromagnetic force)，以驱动镜筒3-108H以及所承载的镜片相对于感光模块3-115沿着光轴3-O的方向移动，以使摄像系统3-400实现自动对焦的功能。
再者，如图3-5所示，于此实施例中，摄像系统3-400还包括一第三气密接着元件3-121，设置于透明保护盖3-120与承载件3-109以及驱动组件3-DA之间，并且第三气密接着元件3-121围绕镜筒3-108H。通过设置第三气密接着元件3-121以及第二气密接着元件3-119，透明保护盖3-120、承载件3-109、驱动组件3-DA、固定架3-112以及感光模块3-115之间可形成一密闭空间3-ES，并且密闭空间3-ES与摄像系统3-400的外部环境隔绝。
基于密闭空间3-ES的设置，也可降低摄像系统3-400受到外部环境的热对流的影响。另外，透明保护盖3-120也可保护第一镜片3-LS1，以避免第一镜片3-LS1被刮伤。
要说明的是，前述的任一摄像系统亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。
本公开提供一种摄像系统，可设置于各种交通运输工具上。摄像系统中的多个元件可以采用热膨胀系数小于50(10-6/K@20℃)的材料制成，例如镜片可由玻璃材料制成，垫片、镜筒、以及固定架可由铁镍钴合金制成，基座例如可由陶瓷材料制成。相较于现有的摄像系统，由于本公开的摄像系统中的多个元件的热膨胀系数相近，因此当摄像系统处于高温的外部环境时，各个元件的热膨胀变化较小，进而提高摄像系统对于温度变化的稳定性。
再者，摄像系统可设置一或多个气密接着元件，使得固定架、感光模块以及镜头模块之间可形成一密闭空间，与外部环境隔绝。因此，可避免异物进入摄像系统内而影响摄像品质，也可降低摄像系统受到外部环境的热对流的影响。
第四组实施例
请参照图4-1，图4-1显示根据本公开的一实施例的光学元件驱动机构4-1的立体示意图，应先说明的是，在本实施例中，光学元件驱动机构4-1例如可设置于具有照相功能的电子装置(未图示)内，用以驱动光学元件4-40，并可具备自动对焦(autofocus；AF)及/或防手震(optical image stabilization；OIS)等功能。应注意的是，光学元件驱动机构4-1具有一中心轴4-C，其与Z轴平行。光学元件4-40具有一光轴4-O，其与X轴平行。举例而言，光可以沿与Z轴平行的方向进入上述电子装置，并经由设置于上述电子装置中的反射元件改变入射光的方向，使光沿光轴4-O通过光学元件4-40。此外，光学元件4-40具有一光入射方向4-D1以及一光出射方向4-D2。在本实施例中，光线是由光入射方向4-D1射入光学元件4-40，通过光学元件4-40，并由光出射方向4-D2射向设置在光学元件驱动机构4-1之外的影像感测元件(未图示)，借此在上述电子装置上产生影像。
请参照图4-2，图4-2显示图4-1中的光学元件驱动机构4-1的分解图。在本实施例中，光学元件驱动机构4-1具有大致呈四边形的结构。光学元件驱动机构4-1主要包括一固定部4-F、一活动部4-M、多个第一弹性元件4-71、多个第二弹性元件4-72、第一驱动组件4-61以及第二驱动组件4-62。固定部4-F包括一外框4-10、一底座4-20、一框架4-50和一电路构件4-80，前述外框4-10具有一中空结构，其具有一顶面4-11、四个侧壁4-12，其中外框4-10和底座4-20可组合为中空的盒体，用以容置光学元件驱动机构4-1内部的元件。框架4-50是设置于外框4-10内，且固定于外框4-10。电路构件4-80是设置于底座4-20上，并用以传递电信号，执行自动对焦及/或防手震等功能。举例而言，光学元件驱动机构4-1可根据前述电信号控制光学元件4-40的位置，以执行摄像的功能。
活动部4-M是可动地连接于固定部4-F。活动部4-M主要包括一承载座4-30，且承载座4-30是承载光学元件4-40。如图4-2所示，承载座4-30是活动地(movably)连接外框4-10及底座4-20。第一弹性元件4-71沿第一方向(Z轴)延伸，弹性地连接底座4-20与承载座4-30，其中前述第一方向是垂直于光轴4-O。此外，第二弹性元件4-72是设置于承载座4-30上，并连接第一弹性元件4-71以及承载座4-30。换言之，承载座4-30可通过金属材质的第一弹性元件4-71及第二弹性元件4-72连接至底座4-20。
第一驱动组件4-61可包括设置于框架4-50上的第一磁性元件4-61A以及设置于承载座4-30上的相对应的第一驱动线圈4-61B。当一电流被施加至第一驱动线圈4-61B时，可通过前述第一驱动线圈4-61B和前述第一磁性元件4-61A(即第一驱动组件4-61)产生一电磁驱动力(electromagnetic driving force)，驱使承载座4-30和光学元件4-40相对于底座4-20沿垂直前述第一方向(Z轴)的方向移动，借此执行自动对焦或防手震的功能。
此外，第二驱动组件4-62可包括设置于承载座4-30上的第二磁性元件4-62A以及设置于底座4-20上的相对应的第二驱动线圈4-62B。当一电流被施加至第二驱动线圈4-62B时，第二驱动组件4-62可产生电磁驱动力，驱使承载座4-30和光学元件4-40相对于底座4-20沿光轴4-O(X轴)移动，以执行自动对焦的功能。可通过第一驱动组件4-61、第二驱动组件4-62的电磁驱动力以及第一弹性元件4-71、第二弹性元件4-72的作用力，将承载座4-30活动地悬吊于框架4-50与底座4-20之间。
请参照图4-3，图4-3显示图4-1所示的光学元件驱动机构4-1内部的立体图。应理解的是，为了清楚显示光学元件驱动机构4-1内部的结构，并未示出外框4-10及框架4-50。在本实施例中，第一驱动组件4-61的第一驱动线圈4-61B是经由第二弹性元件4-72与第一弹性元件4-71电性连接，借此可将电信号由电路构件4-80通过第一弹性元件4-71传递至第一驱动线圈4-61B，进而通过第一驱动组件4-61来控制承载座4-30的位置。在本实施例中，通过将第一驱动线圈4-61B通过第一弹性元件4-71与电路构件4-80电性连接，可不需另外设置电路将第一驱动线圈4-61B与电路构件4-80电性连接。因此，可简化光学元件驱动机构4-1中的电路结构。
图4-4显示由光出射方向4-Do观察光学元件驱动机构4-1的示意图。如图4-4所示，光学元件驱动机构4-1还包括多个制震材4-90，其设置于电路构件4-80与承载座4-30之间，且位于与光轴4-O平行的假想平面(亦即与X-Y平面平行的平面)上。举例而言，制震材4-90是设置于电路构件4-80朝向承载座4-30的平面上。制震材4-90可以为凝胶或其他任何具有缓冲效果的阻尼材料。通过制震材4-90的设置，可减少光学元件驱动机构4-1的共振效应，使得承载座4-30到达预定的位置之后能够快速地达到稳定。
在本实施例中，承载座4-30还包括多个制震材限位部4-31，其朝向电路构件4-80凸出，并沿着前述第一方向(Z轴)延伸。此外，制震材4-90是设置于制震材限位部4-31以及电路构件4-80之间。通过制震材限位部4-31的设置，可增加制震材4-90与承载座4-30的接触面积，进而加强制震材4-90的缓冲效果，使得承载座4-30在移动后能够更快地达到稳定。
此外，由光出射方向4-Do观察，承载座4-30还包括多个第一接着凹槽4-32A，其设置于承载座4-30中，且邻接于光学元件4-40。在本实施例中，第一接着凹槽4-32A是以光轴4-O为对称轴对称地设置，且朝向光学元件4-40。第一接着凹槽4-32A是沿着第二方向(Y轴)排列，其中前述第二方向是与前述第一方向(Z轴)、前述光轴4-O(X轴)互相垂直。可在第一接着凹槽4-32A中设置有粘着剂(未图示)以将光学元件4-40稳固地接着于承载座4-30。
请参照图4-5，图4-5显示由光入射方向4-Di观察承载座4-30的示意图。如图4-5所示，由光入射方向4-Di观察，承载座4-30还包括多个第二接着凹槽4-32B，其设置于承载座4-30中，且邻接于光学元件4-40(见图4-4)。换言之，第一接着凹槽4-32A与第二接着凹槽4-32B是设置于承载座4-30相对的两侧。在本实施例中，第二接着凹槽4-32B是以光轴4-O为对称轴对称地设置，且朝向光学元件4-40。第二接着凹槽4-32B亦沿着第二方向(Y轴)排列。相似地，可在第二接着凹槽4-32B中设置有粘着剂(未图示)以将光学元件4-40接着于承载座4-30。
此外，承载座4-30还包括两个第一侧壁4-33A以及两个第二侧壁4-33B，分别位于光学元件4-40的不同的相对侧。在本实施例中，第一侧壁4-33A位于光学元件4-40的左右两侧，而第二侧壁4-33B位于光学元件4-40的上下两侧。第一侧壁4-33A是沿着前述第二方向(Y轴)排列，第二侧壁4-33B则沿着第一方向(Z轴)排列。第一侧壁4-33A的第一厚度4-W1大于第二侧壁4-33B的第二厚度4-W2。通过上述设计，可加强承载座4-30沿第二方向(Y轴)的结构强度，防止光学元件4-40因碰撞而受损。
图4-6显示沿图4-5所示的线4-B的剖视图。如图4-6所示，沿着光轴4-O观察时，第一接着凹槽4-32A至少部分重叠于第二接着凹槽4-32B，借此可将光学元件4-40更稳固地固定于承载座4-30。此外，图4-7显示图4-6所示的承载座4-30设置有光学元件4-40的剖视图。在本实施例中，承载座4-30具有朝向光学元件4-40且与光轴4-O垂直的表面4-34。光学元件4-40包括镜筒4-41且光学元件4-40的沿着光轴4-O的长度L至少大于5mm。借此镜筒4-41可容纳至少五个镜片4-42，借此达到良好的光学效果。
请参照图4-8A，图4-8A显示根据本公开的一实施例的承载座4-30与底座4-20分开的立体图。如图4-8A所示，承载座4-30还包括设置于第一侧壁4-33A上的第一方向止动部4-35A、第二方向止动部4-35B以及第三方向止动部4-35C，用以限制活动部4-M(包括承载座4-30)的移动范围。举例而言，第一方向止动部4-35A是设置于承载座4-30与第一方向(Z轴)垂直的表面上(即凸出于承载座4-30的一X-Y平面)，用以限制活动部4-M于前述第一方向上的移动范围。第二方向止动部4-35B是设置于承载座4-30与第二方向(Y轴)垂直的表面上(即凸出于承载座4-30的一Z-X平面)，用以限制活动部4-M于第二方向上的移动范围。第三方向止动部4-35C是设置于承载座4-30与光轴4-O垂直的表面上(即凸出于承载座4-30的一Y-Z平面)，用以限制前述活动部于前述光轴4-O上的移动范围。
沿着前述第二方向(Y轴)观察时，第三方向止动部4-35C会与第一弹性元件4-71部分重叠。此外，第一弹性元件4-71是位于光学元件4-40与第二方向止动部4-35B及/或第三方向止动部4-35C之间。通过上述设计，可有效地缩小光学元件驱动机构4-1于水平方向(X-Y平面)上的尺寸。此外，在底座4-20上亦设置有多个第一方向止动部4-35A，借此可避免承载座4-30于移动时撞击设置于底座4-20上的电路构件4-80。
图4-8B显示图4-8A所示的承载座4-30与底座4-20的平面图。第一驱动组件4-61的第一驱动线圈4-61B是设置于承载座4-30上的第一方向止动部4-35A周围。第二驱动组件4-62的第二驱动线圈4-62B是设置于底座4-20上的第一方向止动部4-35A周围。应注意的是，第一方向止动部4-35A沿第一方向(Z轴)的高度大于第一驱动线圈4-61B及/或第二驱动线圈4-62B沿第一方向的高度，借此可保护第一驱动线圈4-61B及/或第二驱动线圈4-62B免于因活动部4-M的碰撞而受损。
图4-9显示沿图4-1所示的线4-A的剖视图。如图4-9所示，电路构件4-80是设置于底座4-20上，其中沿着与第一方向(Z轴)、光轴4-O互相垂直的第二方向(Y轴)观察时，电路构件4-80与承载座4-30部分重叠。借此可缩小光学元件驱动机构4-1于Z轴上的尺寸，有助于将光学元件驱动机构4-1设置于厚度小的电子装置中。
请一并参照图4-10A、4-10B，图4-10A显示图4-1所示的光学元件驱动机构4-1由光入射方向4-Di观察的示意图，而图4-10B显示图4-1所示的光学元件驱动机构4-1由光出射方向4-Do观察的示意图。如图4-10A、4-10B所示，外框4-10具有四个侧壁4-12、第一开口4-T1以及第二开口4-T2，其中第一开口4-T1以及第二开口4-T2分别设置于外框4-10的不同侧壁4-12上。第一开口4-T1相较于第二开口4-T2更靠近光学元件4-40的光入射方向4-Di，而第二开口4-T2则靠近设置于光学元件驱动机构4-1之外的影像感测元件(未图示)。光轴4-O会通过第一开口4-T1以及第二开口4-T2。第二开口4-T2是由框架4-50、外框4-10以及底座4-20围绕而成，故第一开口4-T1会大于第二开口4-T2。通过将第二开口4-T2设置得较小，可使射入光学元件驱动机构4-1的光线更集中于上述影像感测元件，进而提升影像的品质。
综上所述，本公开的实施例提供一种包括与驱动组件电性连接的弹性元件的光学元件驱动机构。通过将弹性元件设置成电路的一部分，可简化光学元件驱动机构的电路结构。此外，前述光学元件驱动机构4-1亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-B1000、1-B3000、1-C1000、1-C3000、1-D1000、1-D3000、12-1000的镜头单元中。
第五组实施例
图5-1是根据本公开的一些实施例，一镜头单元5-1的立体图。图5-2A则是图5-1中的镜头单元5-1的分解图。镜头单元5-1具有一中心轴5-M，镜头单元5-1包括一固定部5-P1、一活动部5-P2、一第一驱动组件5-90，其中活动部5-P2活动地连接固定部5-P1，承载具有一光轴5-O的一镜头5-2，且镜头单元5-1的中心轴5-M与镜头5-2的光轴5-O不平行，而第一驱动组件5-90连接固定部5-P1以及活动部5-P2，驱动活动部5-P2相对于固定部5-P1移动。
如图5-2A所示，在本实施例中，固定部5-P1包括一外框5-10以及一底座5-100。活动部5-P2包括一外壳5-20、一框架5-30、一第二驱动组件5-40、四个簧片5-55、一承载座5-50、四个弹性元件5-60、两个位置感测元件5-70、一基座5-80。第一驱动组件5-90包括一本体5-92以及以形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)制成的四个偏压元件5-91。值得注意的是，元件可依照使用者需求增添或删减。
外框5-10位于底座5-100上方，可与底座5-100结合，结合方式可为铆接、卡合或是熔接等，外框5-10以及底座5-100结合形成的空间可容纳活动部5-P2以及第一驱动组件5-90，且外框5-10以及底座5-100是沿着镜头单元5-1的中心轴5-M排列。
外框5-10包括平行于中心轴5-M的一第一侧壁5-11以及一第二侧壁5-13，第一侧壁5-11上形成一第一穿孔5-12，而第二侧壁5-13上形成一第二穿孔5-14，第一穿孔5-12以及第二穿孔5-14的位置对应镜头5-2，如图5-1所示，活动部5-P2位于第一侧壁5-11以及第二侧壁5-13之间。
外壳5-20位于外框5-10下方，以金属材料制成，固定地连接基座5-80，外壳5-20的一顶面5-25垂直于中心轴5-M，且外壳5-20上形成两个开口5-21，且开口5-21的位置对应镜头5-2。
框架5-30在外壳5-20下方，且框架5-30上形成两个开口5-31。
第二驱动组件5-40驱动承载座5-50相对于基座5-80移动，包括两个X轴磁铁5-41、两个X轴线圈5-42、四个Z轴磁铁5-43、四个Z轴线圈5-44。框架5-30的开口5-31可容纳两个X轴磁铁5-41。
两个X轴磁铁5-41可为永久磁铁，具有长条形结构，且位置对应两个X轴线圈5-42，X轴线圈5-42则具有大致上椭圆形结构，绕线轴大致上垂直于光轴5-O。X轴磁铁5-41以及X轴线圈5-42邻近于承载座5-50排列，设置于承载座5-50之上。
请先暂时参考图5-2B，图5-2B是第二驱动组件5-40中X轴磁铁5-41与对应的X轴线圈5-42的示意图，如图5-2B所示，X轴磁铁5-41是多极磁铁，具有两对磁极，磁极排列方向大致上垂直于光轴5-O，且相反的磁极相邻设置，X轴线圈5-42是正对X轴磁铁5-41的磁极。当X轴线圈5-42通入电流时，X轴磁铁5-41以及X轴线圈5-42之间可产生相斥或相吸的磁力，进而驱动承载座5-50及在其内的镜头5-2沿着如箭头5-E以及箭头5-F所示的方向移动，亦即沿着垂直于光轴5-O的方向(X轴)移动，达到光学防手震的功能。
类似地，四个Z轴磁铁5-43可为永久磁铁，具有长条形结构，且位置对应四个Z轴线圈5-44，Z轴线圈5-44则具有大致上椭圆形结构，绕线轴大致上垂直于光轴5-O。Z轴磁铁5-43以及Z轴线圈5-44邻近于承载座5-50排列，设置于承载座5-50之下。
Z轴磁铁5-43以及Z轴线圈5-44的配置方式类似于X轴磁铁5-41以及X轴线圈5-42的配置方式，因此，亦可参考图5-2B中X轴磁铁5-41以及X轴线圈5-42的配置。Z轴磁铁5-43具有两对磁极，磁极排列方向大致上平行于光轴5-O，且相反的磁极相邻设置，Z轴线圈5-44是正对Z轴磁铁5-43的磁极，当Z轴线圈5-44通入电流时，Z轴磁铁5-43以及Z轴线圈5-44之间可产生相斥或相吸的磁力，进而驱动承载座5-50及在其内的镜头5-2沿着平行于光轴5-O的方向(Z轴)移动，达到自动对焦的功能。
值得注意的是，图5-2C是根据本公开的另一些实施例，第二驱动组件5-40中X轴磁铁5-41与对应的X轴线圈5-42的示意图，如图5-2C所示，X轴磁铁5-41以及Z轴磁铁5-43亦可仅具有一对磁极，而X轴线圈5-42以及Z轴线圈5-44是分别正对X轴磁铁5-41以及Z轴磁铁5-43的磁极，例如，磁极排列方向可平行于中心轴5-O，此时X轴线圈5-42与对应的X轴磁铁5-41以及Z轴线圈5-44与对应的Z轴磁铁5-43之间产生的磁力会驱动承载座5-50及在其内的镜头5-2沿着如箭头5-G以及箭头5-H所示的方向移动，亦即沿着平行于中心轴5-M的方向(Y轴)移动，达到光学防手震的功能。
又，第二驱动组件5-40亦可驱动承载座5-50转动，例如，以一第一转轴5-R1为轴心转动，在本实施例中，第一转轴5-R1为中心轴5-M，但不限于此，例如，第一转轴5-R1可平行于中心轴5-M。
概而言之，通过将第二驱动组件5-40的X轴线圈5-42及/或Z轴线圈5-44通入电流，可使X轴线圈5-42与对应的X轴磁铁5-41及/或Z轴线圈5-44与对应的Z轴磁铁5-43之间产生相斥或相吸的磁力，以驱动承载座5-50相对于基座5-80移动或转动。例如，第二驱动组件5-40可驱动承载座5-50沿着平行于或垂直于光轴5-O的方向移动。或者，第二驱动组件5-40可驱动承载座5-50沿着平行于或垂直于中心轴5-M的方向移动，又，第二驱动组件5-40可驱动承载座5-50转动。
请再次参考图5-2A，承载座5-50是设置于框架5-30与基座5-80之间，承载座5-50具有一贯穿孔5-51，可承载镜头5-2，在一些实施例中，贯穿孔5-51与镜头5-2之间配置有对应锁合的螺牙结构，使得镜头5-2锁固于贯穿孔5-51内，在本实施例中，镜头单元5-1的中心轴5-M与镜头5-2的光轴5-O互相垂直，但不限于此。
四个弹性元件5-60分别设置于基座5-80的四角落，且分别连接四个簧片5-55以及基座5-80。簧片5-55位于承载座5-50上，与X轴线圈5-42电性连接，以使X轴线圈5-42可通入电流并与X轴磁铁5-41产生磁力。
两个位置感测元件5-70邻近承载座5-50设置，以感测承载座5-50的位置，可为霍尔效应感测器(Hall Sensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MRSensor)、巨磁阻效应感测器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、光学感测器(Optical Encoder)或红外线感测器(Infrared Sensor)。
基座5-80设置于承载座5-50以及底座5-100之间，活动地连接承载座5-50。
第一驱动组件5-90位于固定部5-P1以及活动部5-P2之间，连接固定部5-P1以及活动部5-P2，以驱动活动部5-P2相对于固定部5-P1移动，且包括以形状记忆合金制成的四个偏压元件5-91以及本体5-92。
偏压元件5-91设置于本体5-92上，包括铁基合金、铜基合金(例如：铜锌铝合金、铜铝镍合金)、钛镍合金、钛钯合金、钛镍铜合金、钛镍钯合金、金镉合金、铟铊合金等或上述形状记忆合金的组合。
在本实施例中，沿着中心轴5-M观察时，四个偏压元件5-91彼此互不交叉、重叠，两两对称设置，但组装时可能产生偏差而使得偏压元件5-91并非对称设置。
本体5-92可进一步区分为一第一基板5-93以及一第二基板5-94，且第一基板5-93位于第二基板5-94之上，第一基板5-93包括两个凸部5-931，且第二基板5-94亦包括两个凸部5-941。四个偏压元件5-91是分别连接至凸部5-931以及凸部5-941，使得第一驱动组件5-90结构可更稳固。
在组合后，活动部5-P2中的基座5-80位于第一基板5-93之上，而第二基板5-94位于固定部5-P1中的底座5-100之上，在本实施例中，第一基板5-93的尺寸略大于基座5-80，使得本体5-92周围围绕基座5-80，亦即第一驱动组件5-90围绕活动部5-P2，亦使得第一驱动组件5-90部分设置于活动部5-P2与外框5-10的第一侧壁5-11之间，且其中一个偏压元件5-91亦设置于活动部5-P2与外框5-10的第一侧壁5-11之间。
因为形状记忆合金在温度改变时会产生形变，因此，可通过一电源对四个偏压元件5-91施加相同或不同的驱动信号(例如：电流、电压)而分别控制四个偏压元件5-91的温度、分别改变四个偏压元件5-91的长度，以产生相同或不同的长度变化。又，驱动信号是根据一补偿信息计算而得，之后将配合图5-7说明补偿信息以及驱动信号之间的关联。
举例而言，当施加驱动信号使偏压元件5-91的温度改变时，偏压元件5-91的长度因而伸长或缩短，带动第一基板5-93移动，且第一基板5-93连接至基座5-80，因此，改变了第一基板5-93上基座5-80的位置，而改变了活动部5-P2以及固定部5-P1相对的位置关系，进而驱动活动部5-P2相对于固定部5-P1移动。当停止施加驱动信号时，偏压元件5-91因为形状记忆合金的特性而可恢复到原本长度。
接着，请参考图5-3A至图5-3C，以优选地了解第一驱动组件5-90的作用方式。图5-3A至图5-3C是第一驱动组件5-90的俯视图。值得注意的是，因为第二基板5-94是位于固定部5-P1的底座5-100之上，故第二基板5-94保持不动，亦即在图5-3A至图5-3C中，第二基板5-94的两个凸部5-941位置维持不变，而由连接至活动部5-P2中的基座5-80的第一基板5-93相对于第二基板5-94运动。又，为了方便说明，图5-3A至图5-3C是将第一基板5-93以及第二基板5-94大幅简化，且仅示出第二基板5-94中连接偏压元件5-91的两个凸部5-941。并将四个偏压元件5-91进一步定义为一第一偏压元件5-91A、一第二偏压元件5-91B、一第三偏压元件5-91C以及一第四偏压元件5-91D。
如图5-3A所示，此时并未施加驱动信号，四个偏压元件5-91维持原本长度且两两对称设置。
如图5-3B所示，当施加的驱动信号使得第一偏压元件5-91A的长度伸长，而第三偏压元件5-91C的长度缩短时，第一基板5-93可相对于第二基板5-94向箭头5-P所示的方向(负Z轴)进行位置修正、位移补偿。反之亦然，当第一偏压元件5-91A的长度缩短，而第三偏压元件5-91C的长度伸长时，第一基板5-93可相对于第二基板5-94向正Z轴进行位置修正、位移补偿。
如图5-3C所示，当施加的驱动信号使得第二偏压元件5-91B的长度缩短，而第四偏压元件5-91D的长度伸长时，第一基板5-93可相对于第二基板5-94向箭头5-Q所示的方向(正X轴)进行位置修正、位移补偿。反之亦然，当第二偏压元件5-91B的长度伸长，而第四偏压元件5-91D的长度缩短时，第一基板5-93可相对于第二基板5-94向负X轴进行位置修正、位移补偿。
除此之外，偏压元件5-91可使得第一驱动组件5-90驱动活动部5-P2转动，例如，以前述图5-2A中的第一转轴5-R1为轴心转动。
概而言之，通过施加适当的驱动信号，控制偏压元件5-91的长度，第一驱动组件5-90可驱动活动部5-P2相对于固定部5-P1移动或转动。例如，第一驱动组件5-90可驱动活动部5-P2沿着平行于或垂直于光轴5-O的方向移动。或者，第一驱动组件5-90可驱动活动部5-P2沿着垂直于中心轴5-M的方向移动。又，第一驱动组件5-90可驱动活动部5-P2转动。
通过第一驱动组件5-90通过控制偏压元件5-91的长度而驱动活动部5-P2移动或转动，可实现自动对焦或光学防手震的功能，进而提高镜头单元5-1所产生的影像的品质。与以磁性元件或驱动线圈等需要产生磁场的元件来实现位移修正的镜头单元相较，偏压元件5-91的体积远小于磁性元件或驱动线圈，可达到镜头单元5-1的微型化。除此之外，当第一驱动组件5-90驱动活动部5-P2移动或转动时，并不会产生磁场或电磁波，减少了镜头单元5-1内部的电磁波干扰，且形状记忆合金所产生的驱动力高于磁性元件或驱动线圈所产生的驱动力，而可达到优选的修正效果，提升设有镜头单元5-1的电子装置拍摄或录影的品质。
接着，请一并参考图5-4至图5-6，以优选地了解镜头5-2以及弹性元件5-60的位置关系，图5-4是沿着图5-1中5-A-5-A’线段的剖面图。图5-5是根据本公开的一些实施例，省略外框5-10、外壳5-20、框架5-30的镜头单元5-1的俯视图。图5-6是根据本公开的一些实施例，省略外框5-10、外壳5-20、框架5-30的镜头单元5-1的立体图。
如图5-4所示，在本实施例中，镜头5-2包括一第一镜片5-201、一第二镜片5-202以及第一镜片5-201以及第二镜片5-202之间的多个镜片，且第一镜片5-201以及第二镜片5-202之间的镜片数量可依使用者的需求增添或删减，其中，第一镜片5-201位置面对外框5-10的第一穿孔5-12，第二镜片5-202位置面对外框5-10的第二穿孔5-14，第一镜片5-201较第二镜片5-202靠近一入射光5-IN。如图5-4所示，第一镜片5-201与第一穿孔5-12的间距5-d1小于第二镜片5-202与第二穿孔5-14的间距5-d2，由于间距5-d1不同于间距5-d2，镜头5-2并非位于镜头单元5-1的正中央，而可以将体积较大的元件设置于第二镜片5-202与第二侧壁5-13之间，达到装置小型化的技术效果。
如图5-5以及图5-6所示，四个弹性元件5-60可进一步定义为一第一弹性元件5-60A、一第二弹性元件5-60B、一第三弹性元件5-60C、一第四弹性元件5-60D，其中第一弹性元件5-60A以及第二弹性元件5-60B较靠近第一镜片5-201以及入射光5-IN，而第三弹性元件5-60C以及第四弹性元件5-60D较靠近第二镜片5-202。
沿着平行于中心轴5-M的方向观察时，较靠近第一镜片5-201的第一弹性元件5-60A以及第二弹性元件5-60B的一虚拟连线5-I1与第一镜片5-201部分重叠，相反地，较靠近第二镜片5-202的第三弹性元件5-60C以及第四弹性元件5-60D的一虚拟连线5-I2与第二镜片5-202不重叠。
接着，请参考图5-7，图5-7是根据本公开的一些实施例，镜头单元5-1以及一驱动单元5-6的示意图。如图5-7所示，第一驱动组件5-90与外部的驱动单元5-6电性连接，因此，第二驱动组件5-40可通过第一驱动组件5-90与外部的驱动单元5-6电性连接。驱动单元包括驱动IC、控制IC等，驱动单元5-6因应于补偿信息，输出驱动信号，以使得第一驱动组件5-90驱动活动部5-P2及/或第二驱动组件5-40驱动承载座5-50移动或转动。
通过第一驱动组件5-90以及第二驱动组件5-40同时进行位置修正、位移补偿，可使镜头单元5-1具有更广大的修正范围，并可更快速地修正承载座5-50的位置，进而达到优选的运行效果。
在此，将第一驱动组件5-90驱动活动部5-P2相对于固定部5-P1移动的最大距离定义为一第一极限运动范围，亦即活动部5-P2可于第一极限运动范围内移动，且将第二驱动组件5-40驱动承载座5-50相对于基座5-90移动的最大距离定义为一第二极限运动范围，亦即承载座5-50可于第二极限运动范围内移动。
值得注意的是，本公开的镜头单元5-1的第一极限运动范围与第二极限运动范围的总和是设计成小于活动部5-P2与固定部5-P1之间的距离。如此一来，即使第一驱动组件5-90移动最大距离(第一极限运动范围)及/或第二驱动组件5-40移动最大距离(第二极限运动范围)，活动部5-P2仍不会碰撞到固定部5-P1，降低镜头单元5-1损害的可能性，亦延长镜头单元5-1的使用寿命。
补偿信息涵盖镜头单元5-1受到的冲击或震动、拍摄物的距离或移动情形等，通过补偿信息计算出一补偿数值，补偿数值即为镜头单元5-1进行位置修正所需移动的距离或角度。并可依据补偿数值，输出驱动信号，通过第一驱动组件5-90或第二驱动组件5-40单独作用、或第一驱动组件5-90以及第二驱动组件5-40共同作用，实际移动与补偿数值相同的距离或角度，更快地实现位置修正。
例如，当补偿数值小于第一极限运动范围时，可单独由第一驱动组件5-90完成位置修正，第一驱动组件5-90驱动活动部5-P2移动与补偿数值相同的距离。
例如，当补偿数值大于第一极限运动范围时，由第一驱动组件5-90以及第二驱动组件5-40共同完成位置修正。第一驱动组件5-90驱动活动部5-P2移动与第一极限运动范围相同的距离，且第二驱动组件5-40驱动承载座5-50移动补偿数值减去第一极限运动范围的距离。
例如，当补偿数值小于第二极限运动范围时，可单独由第二驱动组件5-40完成位置修正，第二驱动组件5-40驱动承载座5-50移动与补偿数值相同的距离。
例如，当补偿数值大于第二极限运动范围时，由第一驱动组件5-90以及第二驱动组件5-40共同完成位置修正。第二驱动组件5-40驱动承载座5-50移动与第二极限运动范围相同的距离，且第一驱动组件5-90驱动活动部5-P2移动补偿数值减去第二极限运动范围的距离。
综上所述，表1是在不同情形下，活动部5-P2以及承载座5-50移动的距离。第一驱动组件5-90驱动活动部5-P2所移动的距离以及第二驱动组件5-40驱动承载座5-50所移动的距离的总和即为补偿数值。
表1：在不同情形下，活动部5-P2以及承载座5-50移动的距离。
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接下来，请一并参考图5-8A以及图5-8B。图5-8A以及图5-8B是镜头单元5-1、一反射单元5-3以及一镜头承载单元5-4的立体图，在图5-8A以及图5-8B中，镜头单元5-1、反射单元5-3以及镜头承载单元5-4的排列方式不同。
如图5-8A所示，反射单元5-3邻近于镜头单元5-1的外框5-10的第一侧壁5-11设置。值得注意的是，在此，入射光5-IN的方向是平行Y轴，而与图5-4中入射光5-IN的方向是平行Z轴有所不同。这是因为反射单元5-3可改变入射光5-IN的行进方向，调整入射光5-IN的方向至大致平行于镜头5-2的光轴5-O，亦即平行Z轴，而图5-4即以入射光5-IN平行镜头5-2的光轴5-O的方向示出。
请先参考图5-9以及图5-10，以了解反射单元5-3的结构。图5-9是根据本公开的一些实施例，反射单元5-3的立体图。图5-10是沿着图5-9中的5-B-5-B’线段的剖面图。反射单元5-3包括一光路调整元件5-301以及一光路调整元件驱动组件5-302。
光路调整元件5-301可为反射镜(mirror)、折射棱镜(prism)或分光镜(beamsplitter)等。光路调整元件5-301接收入射光5-IN，且可通过光路调整元件5-301的转动，调整入射光5-IN的方向。光路调整元件驱动组件5-302包括互相对应的两个光路调整元件驱动磁性元件5-303以及两个光路调整元件驱动线圈5-304。将光路调整元件驱动线圈5-304通入电流时，光路调整元件驱动线圈5-304以及光路调整元件驱动磁性元件5-303之间会产生电磁感应，使得光路调整元件驱动组件5-302驱动光路调整元件5-301沿着一第二转轴5-R2转动，且第二转轴5-R2垂直于镜头单元5-1的中心轴5-O。
请再次参考图5-8A以及图5-8B，镜头承载单元5-4承载另一镜头5-5，如图5-8A所示，镜头承载单元5-4邻近于镜头单元5-1的外框5-10的第二侧壁5-13设置，使得镜头单元5-1设置于镜头承载单元5-4以及反射单元5-3之间。而如图5-8B所示，镜头承载单元5-4邻近于反射单元5-3设置，使得反射单元5-3设置于镜头单元5-1及镜头承载单元5-4之间。镜头单元5-1中的镜头5-2以及镜头承载单元5-4中的另一镜头5-5可分别成像，设置于电子装置时，可形成双镜头以提升应用性。
反射单元5-3可接收入射光5-IN并改变入射光5-IN的行进方向，而镜头承载单元5-4可作为相对应的接收端，反之亦然，亦即，镜头承载单元5-4可作为发射端，而反射单元5-3作为相对应的接收端。搭配结构光、红外线或超音波等，实现深度感测、空间扫描等效果，并可应用于空间规划、补偿环境所造成的影响，改善光线或天候不佳时拍摄的照片或影片较为模糊的情形、提升拍摄或录影的品质。
图5-11以及图5-12是本公开的另一实施例的镜头单元5-1A。图5-11是根据本公开的一些实施例，镜头单元5-1A的立体图。图5-12是沿着图5-11中5-C-5-C’线段的剖面图。在以下内容中，相同的元件将以相同的符号表示，且相同的部分不再赘述，类似的元件则以类似的符号表示，合先叙明。
镜头单元5-1A与前述镜头单元5-1大致相同，差异在于：在镜头单元5-1A中的一外壳5-20A可取代镜头单元5-1的外壳5-20以及框架5-30，且镜头单元5-1A中的外壳5-20A是以塑胶材料制成。如图5-12所示，外壳5-20A上可形成一容纳部5-22A，以容纳X轴磁铁5-41，亦即容纳部分第二驱动组件5-40，进而简化镜头单元5-1A的整体结构、降低制造成本、提升生产效益。
前述镜头单元5-1、5-1A亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-B1000、1-B3000、1-C1000、1-C3000、1-D1000、1-D3000、12-1000的镜头单元中。
基于本公开，以形状记忆合金制成的偏压元件可使得镜头单元提升位移修正的速度以及精度，优选地达到自动对焦或光学防手震的功能。又，可通过第一驱动组件、第二驱动组件同时完成本公开的镜头单元的位移补偿，增进修正效率。除此之外，本公开的镜头单元可搭配反射单元以及镜头承载单元，实现深度感测或空间扫描等效果。
第六组实施例
首先，请一并参阅图6-1、图6-2A、及图6-3，其分别是根据本公开一些实施例示出的摄像装置6-1的立体图、分解图、及沿图6-1中的线段6-A-6-A’示出的剖面图。摄像装置6-1主要包括壳体6-100、底座6-200及设置在壳体6-100及底座6-200间的其他元件。举例来说，在图6-2A中，在壳体6-100及底座6-200间还包括第一承载座6-300、第一驱动组件6-310(包括第一磁性元件6-312及第二磁性元件6-314)、第一镜头单元6-320、上簧片6-330、下簧片6-332、第二承载座6-400、第二镜头单元6-420、光圈单元6-500(包括光圈承载座6-510、光圈6-520、簧片6-530、及磁性元件6-540)、及隔板6-700。此外，摄像装置6-1还包括相对于上述元件设置在底座6-200另一侧的影像感测元件6-600，其中影像感测元件6-600可设置于基板6-S上。
前述壳体6-100与底座6-200可相互结合而构成摄像装置6-1的外壳。应了解的是，壳体6-100及底座6-200上分别形成有壳体开孔6-110及底座开孔6-210，壳体开孔6-110的中心对应于第一镜头单元6-320及第二镜头单元6-420的光轴6-O，底座开孔6-210则对应于影像感测元件6-600。据此，设置于摄像装置6-1中的前述第一镜头单元6-320及第二镜头单元6-420可在光轴6-O方向(即Z方向)与影像感测元件6-600进行对焦。在一些实施例中，壳体6-100与底座6-200可由非导体材料构成(例如塑胶)，因此可避免第一镜头单元6-320或第二镜头单元6-420与周遭电子元件产生短路或电性干扰的情形。在一些实施例中，壳体6-100与底座6-200可由金属材料构成，以增强壳体6-100与底座6-200的机械强度。
前述第一承载座6-300具有一贯穿孔6-302，其中第一镜头单元6-320可固定于贯穿孔6-302内。举例来说，可通过锁固、粘合、卡合等方式将第一镜头单元6-320固定于贯穿孔6-302内，于此并不限制。前述第二磁性元件6-314例如为线圈，可环绕设置于第一承载座6-300的外侧表面。第一磁性元件6-312例如为磁铁、多极磁铁等磁性元件，并且可固定于壳体6-100中。第一驱动组件6-310(包括第一磁性元件6-312及第二磁性元件6-314)设置在壳体6-100中，对应第一镜头单元6-320，用以驱动第一镜头单元6-320相对壳体6-100进行运动。
具体来说，通过第一磁性元件6-312与第二磁性元件6-314之间的作用，可产生磁力迫使第一承载座6-300相对于壳体6-100沿Z方向移动，进而达到快速对焦的效果。此外，前述第二承载座6-400具有一贯穿孔6-402，其中第二镜头单元6-420可固定于贯穿孔6-402内。举例来说，可通过锁固、粘合、卡合等方式将第二镜头单元6-420固定于贯穿孔6-402内，于此并不限制。通过同时设置对应于同个光轴6-O的第一镜头单元6-320及第二镜头单元6-420，可允许摄像装置6-1具有较大的摄像空间，以增加摄像的品质。
在本实施例中，第一承载座6-300及其内的第一镜头单元6-320是活动地(movably)设置于壳体6-100内。更具体而言，第一承载座6-300可通过金属材质的上簧片6-330及下簧片6-332悬吊于壳体6-100内(图6-3)。上簧片6-330及下簧片6-332可分别设置在第一承载座6-300的两侧。当施加电流至前述第二磁性元件6-314时，第二磁性元件6-314会和第一磁性元件6-312的磁场产生作用，并产生一电磁驱动力(electromagnetic force)以驱使第一承载座6-300和前述第一镜头单元6-320相对于壳体6-100沿光轴6-O方向移动，以达到自动对焦的效果。此外，在本实施例中第二承载座6-400及其内的第二镜头单元6-420可固定在壳体6-100中。因此，仅需调整第一承载座6-300及其内的第一镜头单元6-320的位置便可达到自动对焦的效果，从而可降低所使用的元件数量，达到小型化的技术效果。
此外，基板6-S例如为柔性印刷电路板(FPC)，其可通过粘着方式固定于底座6-200上。于本实施例中，基板6-S是电性连接设置于摄像装置6-1内部或外部的其他电子元件。举例来说，基板6-S可通过上簧片6-330或下簧片6-332而传送电信号至第二磁性元件6-314，借此可控制第一承载座6-300在X、Y或Z方向上的移动。需特别说明的是，前述基板6-S上亦可具有线圈(例如平板线圈，未示出)。因此，基板6-S亦可与第一磁性元件6-312间产生电磁驱动力，进而驱使第一承载座6-300沿着平行于光轴6-O的方向(Z方向)或垂直于光轴6-O的方向(平行于XY平面)移动，进而实现自动对焦(AF)或光学防手震(OIS)的功能。
在一些实施例中，还可在摄像装置6-1中设置位置感测元件(未示出)，以感测其中各个元件的位置。上述位置感测元件例如可为霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器或穿隧磁阻效应感测器等合适的位置感测器。
在前述光圈单元6-500中，光圈6-520设置在光圈承载座6-510上，并且具有一开口6-522，用以控制通过光圈单元6-500的光量。一般来说，当光圈6-520的开口6-522的孔径增大时，入射光的通量亦可随的提升，故可应用于低亮度的环境，并且可降低背景噪声的影响，以避免影像噪点(image noise)的问题。此外，在高亮度的环境中，缩小光圈6-520的开口6-522的孔径可增加所得影像的锐利度，同时亦可避免影像感测元件6-600被过度曝光。
在一些实施例中，光圈承载座6-510上还可设置有簧片6-530及磁性元件6-540，以允许光圈单元6-500相对于壳体6-100进行移动。举例来说，磁性元件6-540可为线圈，并且当通过簧片6-530对磁性元件6-540供电时，磁性元件6-540可和第一磁性元件6-312的磁场产生作用，以驱使光圈单元6-500沿光轴6-O方向(Z方向)移动，以达到自动对焦的效果。然而，本公开并不以此为限。举例来说，亦可不设置簧片6-530及磁性元件6-540，而是将光圈单元6-500设置在第一镜头单元6-320上，以使光圈单元6-500与第一承载座6-300一起移动。因此，可降低所使用的元件数量，达到小型化的技术效果。
此外，还可在第一承载座6-300及光圈单元6-500间设置隔板6-700，以防止第一承载座6-300及光圈单元6-500间进行相对运动时发生碰撞。此外，在一些实施例中，光圈单元6-500还可固定在壳体6-100上，而仅通过第一镜头单元6-320或第二镜头单元6-420进行移动以达到光学防手震或自动对焦的功能，借此可降低所需的元件，达到小型化的技术效果。
虽然在前述实施例中的光圈单元6-500中的光圈6-520是示出为具有固定的孔径，但其仅为示意，本公开并不以此为限。举例来说，在一些实施例中，还可在壳体6-100中设置驱动元件6-550(例如簧片、磁铁、线圈等)，以调整光圈单元6-500中的光圈6-520的孔径。在这种实施例中，光圈6-520亦可由多个可调整的部分所构成(例如包括具有多个不同孔径的光圈元件或可进行移动而组合成具有不同孔径光圈的元件)。因此，可控制通过光圈单元6-500的光量，以满足各种不同的摄像需求。
在图6-2A的实施例中，第二承载座6-400及其内的第二镜头单元6-420是固定在壳体6-100中，然而本公开并不以此为限。举例来说，请参考图6-2B，其是根据本公开另一些实施例示出的摄像装置6-2的分解图。与摄像装置6-1不同的是，摄像装置6-2的第二承载座6-400上还设置有对应第二镜头单元6-420的第二驱动组件6-410(包括第三磁性元件6-412及第四磁性元件6-414)、上簧片及下簧片(未示出)，以驱动第二镜头单元6-420相对壳体6-100运动。第三磁性元件6-412例如可为磁铁，而第四磁性元件6-414例如可为线圈。
因此，当施加电流至前述第四磁性元件6-414时，第四磁性元件6-414会和第三磁性元件6-412的磁场产生作用，并产生一电磁驱动力(electromagnetic force)以驱使第二承载座6-400和前述第二镜头单元6-420相对于壳体6-100沿光轴6-O方向(Z方向)移动，以达到自动对焦的效果。
此外，在一些实施例中，还可省略第三磁性元件6-412，此时的第四磁性元件6-414可和第一磁性元件6-312的磁场产生作用，以驱使第二承载座6-400和前述第二镜头单元6-420相对于壳体6-100沿光轴6-O方向移动。在这种实施例中，亦可在第二承载座6-400与光圈单元6-500间设置隔板(未示出)，以防止第二承载座6-400与光圈单元6-500在运动时发生碰撞。此外，由于省略了第三磁性元件6-412，可进一步缩小摄像装置6-2的尺寸，达到小型化的技术效果。
此外，在一些实施例中，亦可将光圈单元6-500固定在第二承载座6-400上，以使第二承载座6-400与光圈单元6-500共用第三磁性元件6-412及第四磁性元件6-414并一起移动，而不用在光圈单元6-500上设置前述实施例中的簧片6-530及磁性元件6-540。因此，可降低所使用的元件数量，以达到小型化的技术效果。
接着，请参阅图6-4，其是图6-1中的摄像装置6-1的一些元件的位置关系示意图。在图6-4中，为了简洁起见，仅示出第一镜头单元6-320、第二镜头单元6-420、光圈单元6-500、及影像感测元件6-600的示意图。
第一镜头单元6-320包括镜筒6-322以及设置在镜筒6-322中的第一镜片6-324及第二镜片6-326。镜筒6-322的内表面包括第一承靠面6-322A与第二承靠面6-322B。在本实施例中，镜筒6-322是以第一承靠面6-322A与第一镜片6-324接触，并且以第二承靠面6-322B与第二镜片6-326接触。第一镜片6-324的直径6-D1小于第二镜片6-326的直径6-D2，且光圈单元6-500、第一镜片6-324及第二镜片6-326按序排列。
此外，第二镜头单元6-420包括镜筒6-422以及设置在镜筒6-422中的第一镜片6-424及第二镜片6-426。镜筒6-422的内表面包括第一承靠面6-422A与第二承靠面6-422B。在本实施例中，镜筒6-422是以第一承靠面6-422A与第一镜片6-424接触，并且以第二承靠面6-422B与第二镜片6-426接触。第一镜片6-424的直径6-D3小于第二镜片6-426的直径6-D4，且光圈单元6-500、第一镜片6-424及第二镜片6-426按序排列。
上述第一镜片6-324、6-424及第二镜片6-326、6-426例如可为凸透镜，以允许将从摄像装置6-1外界所收集的光线进行聚焦而沿所欲的方向行进。因此，当一来自外界的光线6-L1沿Z方向(如图6-4所示)入射到摄像装置6-1时，光线6-L1会按序穿过第二镜头单元6-420、光圈单元6-500、第一镜头单元6-320而抵达影像感测元件6-600，借此可于影像感测元件6-600的感测面6-602上成像。
因此，可通过前述实施例中所述的控制光圈单元6-500的位置的方式，以控制通过光圈单元6-500的光线的角度及宽度，进而控制所得影像的亮度，以得到所欲品质的影像。此外，由于通过光圈单元6-500的光圈开口6-502的光线为非平行光，可允许光线在影像感测元件6-600上成像。通过上述将光圈单元6-500、尺寸较小的第一镜片6-324(或6-424)及尺寸较大的第二镜片6-326(或6-426)按序排列的方式，可允许入射的光线6-L1在光圈单元6-500处进行聚焦，进而通过具有较小孔径的光圈单元6-500，以满足各种设计需求。
通过将光圈单元6-500设置在第一镜头单元6-320及第二镜头单元6-420之间，可降低光圈单元6-500的光圈开口6-502的孔径，进而增加所得影像的景深。此外，通过使第一镜头单元6-320及第二镜头单元6-420在光圈单元6-500两侧形成相互对称的结构，可进一步提升所得影像的清晰度。再者，由于可将第一镜头单元6-320、第二镜头单元6-420、及光圈单元6-500一起封装在单一个摄像装置中(例如为摄像装置6-1)，所以可降低工艺复杂度，并且还可提升良率。然而，本公开并不以此为限。举例来说，在一些实施例中，亦可将光圈单元6-500、第二镜头单元6-420、第一镜头单元6-320及影像感测元件6-600按序排列，以满足特定设计需求。
在一般的携带型电子装置(例如手机)中，希望将摄像装置的厚度(在Z方向上的尺寸)降低，以实现小型化的技术效果。因此，可在上述摄像装置中设置反射单元，以改变光线行进的方向，进而允许一些元件在Z方向以外的方向上(例如X方向或Y方向)排列，进而降低前述电子装置Z方向的尺寸。举例来说，请参考图6-5，其是根据本公开一些实施例示出的摄像装置6-3中的一些元件的位置关系示意图。与图6-4相似，在图6-5中省略了摄像装置6-3中的一些元件。
在图6-5中，摄像装置6-3主要包括第一镜头单元6-320、第二镜头单元6-420、光圈单元6-500、影像感测元件6-600、及反射单元6-800。在本实施例中，反射单元6-800可设置于壳体6-100的斜面上(未示出)，第二镜头单元6-420与反射单元6-800可沿Z方向排列，而光圈单元6-500及第一镜头单元6-320可设置在反射单元6-800及影像感测元件6-600间并可沿X方向排列。亦即，反射单元6-800可设置在光圈单元6-500及第二镜头单元6-420间。
反射单元6-800例如可为棱镜等可反射光线的元件，并且具有反射面6-802、侧边6-804(第一侧)及侧边6-806(第二侧)。通过将上述各个镜头单元(如第一镜头单元6-320及第二镜头单元6-420)、反射单元6-800、光圈单元6-500等设置在同一个摄像装置6-3中(亦即模块化)，可在降低摄像装置6-3尺寸的同时得到改善影像品质的功能，并且还可降低在组装不同模块时的组装公差，以进一步提升摄像的品质。
在本实施例中，第二镜头单元6-420是设置在对应于侧边6-804(第一侧)的一侧，第一镜头单元6-320及光圈单元6-500是设置在对应于侧边6-806(第二侧)的另一侧，且侧边6-804与侧边6-806不平行。应注意的是，在这种实施例中，第一镜头单元6-320的第一承靠面6-322A与第二镜头单元6-420的第一承靠面6-422A是面朝不同的方向。此外，在一些实施例中，第一镜头单元6-320与第二镜头单元6-420间不具有额外的镜片。亦即，当一来自外界的光线6-L2通过第二镜头单元6-420后，在进入第一镜头单元6-320之前不会通过其他的镜片。因此，可缩小摄像单元6-3的尺寸，达到小型化的技术效果。
因此，当来自外界的光线6-L2沿Z方向进入摄像装置6-3时，光线6-L2会通过第二镜头单元6-420，并被反射单元6-800的反射面6-802所反射，其中反射面6-802是大致平行于Y方向，并与X方向及Z方向呈倾斜；接着，被反射后的光线6-L2会大致沿X方向穿过光圈单元6-500的光圈开口6-502及第一镜头单元6-320，进而抵达影像感测元件6-600，借此可于影像感测元件6-600的感测面6-602上成像。由于将反射单元6-800、光圈单元6-500、第一镜头单元6-320、及影像感测元件6-600在X方向上排列，而非在Z方向上排列，可降低摄像装置6-3于Z方向上的尺寸，以达到小型化的技术效果。
反射单元6-800上可设置合适的驱动元件，例如簧片、磁铁、线圈等，以允许反射单元6-800转动而改变光线的方向。举例来说，反射单元6-800可相对于壳体6-100(图6-2)而沿图6-5中的转轴6-R转动。在本实施例中，转轴6-R与Y方向大致上平行，但本公开并不以此为限。举例来说，亦可设置合适的驱动元件，使反射单元6-800以平行于X方向或Z方向的转轴而转动。因此，可允许摄像装置6-3对来自各种方向的光线进行摄像，以增加摄像装置6-3的弹性。
在一些实施例中，反射单元6-800可不进行转动，而第一镜头单元6-320可在X方向上执行自动对焦。此外，在另一些实施例中，当反射单元6-800以转轴6-R进行旋转时，第一镜头单元6-320亦可在平行X方向的方向上同时进行自动对焦以及转动。
此外，在一些实施例中，还可在反射单元6-800及光圈单元6-500间设置额外的镜头单元。举例来说，如图6-6所示，其是根据本公开一些实施例所示出的摄像装置6-4的一些元件的位置关系的示意图。在图6-6中，除了第一镜头单元6-320及第二镜头单元6-420以外，还可在反射单元6-800及光圈单元6-500间设置额外的第三镜头单元6-920。第三镜头单元6-920可包括与第一镜头单元6-320或第二镜头单元6-420相同或相似的结构。举例来说，在一些实施例中，第三镜头单元6-920包括镜筒6-922以及设置在镜筒6-922中的第一镜片6-924及第二镜片6-926。
镜筒6-922的内表面包括第一承靠面6-922A与第二承靠面6-922B。在本实施例中，镜筒6-922是以第一承靠面6-922A与第一镜片6-924接触，并且以第二承靠面6-922B与第二镜片6-926接触。第一镜片6-924的直径6-D5小于第二镜片6-926的直径6-D6，且光圈单元6-500、第一镜片6-924及第二镜片6-926按序排列。通过在摄像装置6-4中进一步设置第三镜头单元6-920，可使光线6-L3穿过更多的镜头，增加摄像的空间，进而允许摄像装置6-4得到优选的影像。
在一些实施例中，亦可省略前述第二镜头单元6-420，以进一步缩减Z方向上的尺寸。举例来说，请参考图6-7，其是根据本公开一些实施例示出的摄像装置6-5的一些元件的位置关系示意图。在图6-7中，与前述实施例不同的是，摄像装置6-5不具有与反射单元6-800在Z方向上排列的第二镜头单元6-420。因此，来自外界的光线6-L4可直接经过反射单元6-800反射通过光圈单元6-500并进入第一镜头单元6-320中，进而在影像感测元件6-600的感测面6-602上成像。通过这种设置方式，可进一步降低摄像装置6-5在Z方向上的尺寸，以允许使用摄像装置6-5的电子装置(例如手机)在Z方向上的厚度进一步降低。
此外，在一些实施例中，亦可将光圈单元6-500与第一镜头单元6-320设置在反射单元6-800的不同侧。举例来说，请参考图6-8，其是根据本公开一些实施例示出的摄像装置6-6的一些元件的位置关系示意图。在图6-8中，光圈单元6-500是设置在对应反射单元6-800的侧边6-804的一侧，而第一镜头单元6-320是设置在对应反射单元6-800的侧边6-806的另一侧。因此，来自外界的光线6-L5可在通过光圈单元6-500之后通过反射单元6-800进行反射而改变行进方向，从而通过第一镜头单元6-320而在影像感测元件6-600的感测面6-602上成像，以满足不同的设计需求。此外，前述摄像装置6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。再者，亦可将本公开实施例的光量调整组件7-50、光学系统8-1、光圈单元9-1、光圈单元10-1应用在摄像装置6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6中。
综上所述，本公开提供了一种摄像装置。通过改变摄像装置中的光圈单元的位置，可改善上述摄像装置所得到的影像品质，以满足各种不同的摄像需求。此外，通过在上述摄像装置中设置反射单元，可降低使用此摄像装置的电子装置的厚度，进而达到小型化的技术效果。再者，通过将上述各个镜头单元、反射单元、光圈单元等设置在同一个摄像装置中(亦即模块化)，可在降低摄像装置尺寸的同时得到改善影像品质的功能，并且还可降低在组装不同模块时的组装公差，以进一步提升摄像的品质。
第七组实施例
首先请参阅图7-1，图7-1为根据本公开的一实施例的光学元件驱动机构7-1的分解图。光学元件驱动机构7-1包括一底座7-10、一顶壳7-20、一承载座7-30、一承载座驱动机构7-35、一框架7-40、一光量调整组件7-50以及两个光学元件止动构件7-60。
底座7-10与顶壳7-20可相互结合而构成光学元件驱动机构7-1的外壳7-G。其中底座7-10构成外壳7-G的底壁7-10A，且顶壳7-20构成外壳7-G的顶壁7-20A与四个侧壁7-20B。底座7-10具有一开口7-10B，开口7-10B对应于一设置在光学元件驱动机构7-1之外的影像感测元件(图未示)。顶壳7-20具有一开口7-20C。开口7-20C的中心对应于一光学元件7-100的光轴7-O。其中光学元件7-100具有开口部7-110，以让一外界的光线7-200经由开口部7-110入射至光学元件7-100，且光轴7-O是平行于Z轴方向。
承载座7-30位于底座7-10及顶壳7-20之间。承载座7-30是活动地连接至框架7-40。承载座7-30可通过金属材质的上簧片及下簧片(图未示)悬吊于框架7-40的中心。承载座7-30具有贯穿孔7-30A。贯穿孔7-30A与光学元件7-100之间配置有对应锁合的螺牙结构(图未示)，可令光学元件7-100锁固于贯穿孔7-30A内。承载座7-30及光学元件7-100可相对于框架7-40沿光轴7-O方向移动。
承载座驱动机构7-35包括四个驱动磁性元件7-351及一驱动线圈7-352。驱动磁性元件7-351设置在框架7-40上。在一些实施例中，驱动磁性元件7-351的数量亦可为两个。驱动线圈7-352设置于承载座7-30的外表面上。具体而言，驱动线圈7-352包围缠绕于承载座7-30的相对于框架7-40的外表面上。当电流被施加至驱动线圈7-352，驱动线圈7-352可通过与驱动磁性元件7-351的磁场产生作用，并产生电磁驱动力以驱使承载座7-30和光学元件7-100相对于框架7-40沿光轴7-O方向移动。
框架7-40活动地连接底座7-10及承载座7-30。框架7-40包括一框体7-40A、一第一转轴7-41及一第二转轴7-42。框体7-40A位于底座7-10之上。第一转轴7-41及第二转轴7-42是一体成形地形成于框体7-40A。因此，相对于框体7-40A，第一转轴7-41及第二转轴7-42为固定且不可旋转的。再者，第一转轴7-41及第二转轴7-42彼此平行且不接触。
光量调整组件7-50设置于框架7-40上。光量调整组件7-50包括一第一遮板7-51、一第二遮板7-52、一遮板驱动构件7-53、一底板7-54及一顶盖7-55。光量调整组件7-50可调整入射至光学元件7-100的光通量。
第一遮板7-51设置于框架7-40之上。如图7-2A所示，第一遮板7-51具有第一遮挡部7-511及第一延伸部7-512。其中第一遮挡部7-511为第一遮板7-51具有圆弧状的部分，使得第一遮挡部7-511可遮挡光学元件7-100的开口部7-110。第一延伸部7-512具有突出的一第一止动构件7-51A。第一延伸部7-512自第一遮挡部7-511侧切(side cut)地延伸，亦即第一延伸部7-512包括具有侧切特征的两边，且此具有侧切特征的两边逐渐地接近彼此。因此，第一遮挡部7-511的直径大于第一延伸部7-512的具有侧切特征的两边的距离。在本实施例中，第一遮挡部7-511具有开口7-511A，以容许部分光线7-200经由开口7-511A及开口部7-110入射至光学元件7-100，进而达到限制入射至光学元件7-100的光通量的效果。第一延伸部7-512具有两个开口7-512A及7-512B。其中开口7-512A由第一转轴7-41所贯穿。第一止动构件7-51A的作用将于随后描述。
第二遮板7-52设置于第一遮板7-51及框架7-40之间。如图7-2B所示，第二遮板7-52具有第二遮挡部7-521及第二延伸部7-522。其中第二遮挡部7-521为第二遮板7-52具有圆弧状的部分，使得第二遮挡部7-521可遮挡光学元件7-100的开口部7-110。第二延伸部7-522具有突出的一第二止动构件7-52A。第二延伸部7-522自第二遮挡部7-521侧切地延伸，亦即第二延伸部7-522包括具有侧切特征的两边，且此具有侧切特征的两边逐渐地接近彼此。因此，第二遮挡部7-521的直径大于第二延伸部7-522的具有侧切特征的两边的距离。在本实施例中，第二遮挡部7-521可完全遮挡光学元件7-100的开口部7-110，不容许光线7-200经由开口部7-110入射至光学元件7-100，进而达到限制入射至光学元件7-100的光通量的效果。第二延伸部7-522具有两个开口7-522A及7-522B。其中开口7-522A由第二转轴7-42所贯穿。第二止动构件7-52A的作用将于随后描述。
请参阅图7-1，遮板驱动构件7-53设置于框架7-40上，且位于第二遮板7-52及框架7-40之间。遮板驱动构件7-53包括一第一磁性元件7-531、一第二磁性元件7-532、一导磁性元件7-533及一线圈7-534。遮板驱动构件7-53可驱动第一遮板7-51及第二遮板7-52相对于承载座7-30及框架7-40而旋转。
如图7-3所示，第一转轴7-41及第二转轴7-42分别贯穿第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532。第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532具有突出部7-531A及7-532A。其中第一磁性元件7-531的突出部7-531A贯穿第一遮板7-51的开口7-512B(如图7-2A所示)，且第二磁性元件7-532的突出部7-532A贯穿第二遮板7-52的开口7-522B(如图7-2B所示)。第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532的材料为永久磁铁。导磁性元件7-533设置于第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532之间，且导磁性元件7-533沿正交于光轴7-O的延伸方向7-E延伸。延伸方向7-E是平行于X轴方向。具体而言，导磁性元件7-533可具有长条状结构，且导磁性元件7-533的二末端分别延伸至邻近第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532。沿延伸方向7-E观察时，导磁性元件7-533的中心与第一转轴7-41及第二转轴7-42不重叠。导磁性元件7-533是由导磁材料所制成，举例来说，形成导磁性元件7-533的导磁材料可为镍铁合金。线圈7-534包覆导磁性元件7-533的中间部分。具体而言，导磁性元件7-533的二末端并未被线圈7-534所包覆。线圈7-534接收电流以产生电磁场，进而驱动第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532分别以第一转轴7-41及第二转轴7-42为轴心而旋转。
请参阅图7-4A及图7-4B，图7-4A及图7-4B表示第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532的磁极方向配置的示意图。如图7-4A所示，在电流未流入线圈7-534时，第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532的指北极7-N的方向与延伸方向7-E具有相同的角度7-F1。或者，第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532的磁极方向亦可为如图7-4B所示的配置，在电流未流入线圈7-534时，第一磁性元件7-531及第二磁性元件7-532的指南极7-S的方向与延伸方向7-E具有相同的角度7-F2。
图7-5A、图7-5B及图7-5C是表示本公开的光学元件驱动机构7-1的第一遮板7-51及第二遮板7-52的相对位置关系示意图。遮板驱动构件7-53可通过流入的电流而驱动并改变第一遮板7-51及第二遮板7-52的位置。沿光轴7-O观察，不论第一遮板7-51及第二遮板7-52位于任何位置时，第一遮板7-51及第二遮板7-52部分重叠。
遮板驱动构件7-53可驱动第一遮板7-51在第一起始位置7-A1及第一最终位置7-A2之间移动。当电流未流入遮板驱动构件7-53时，第一磁性元件7-531吸引导磁性元件7-533，使第一遮板7-51位于第一起始位置7-A1。
当第一遮板7-51位于第一起始位置7-A1时，沿光轴7-O观察，第一遮板7-51与光学元件7-100不重叠。当第一遮板7-51位于第一最终位置7-A2时，沿光轴7-O观察，第一遮板7-51与光学元件7-100的开口部7-110部分重叠。
遮板驱动构件7-53可驱动第二遮板7-52在第二起始位置7-B1及第二最终位置7-B2之间移动。当电流未流入遮板驱动构件7-53时，第二磁性元件7-532吸引导磁性元件7-533，使第二遮板7-52位于第二起始位置7-B1。
当第二遮板7-52位于第二起始位置7-B1时，沿光轴7-O观察，第二遮板7-52与光学元件7-100不重叠。当第二遮板7-52位于第二最终位置7-B2时，沿光轴7-O观察，第二遮板7-52与光学元件7-100的开口部7-110重叠。因此，于此状态时，第二遮板7-52可阻挡入射至开口部7-110的光线7-200。
图7-5A表示本公开的光学元件驱动机构7-1的第一遮板7-51及第二遮板7-52分别位于第一起始位置7-A1及第二起始位置7-B1。于此状态时，经由开口部7-110入射至光学元件7-100的光线7-200并未受到第一遮板7-51及第二遮板7-52遮挡。因此，光线7-200经由开口部7-110完全地入射至光学元件7-100。
图7-5B表示本公开的光学元件驱动机构7-1的第一遮板7-51及第二遮板7-52分别位于第一起始位置7-A1及第二最终位置7-B2。于此状态时，经由开口部7-110入射至光学元件7-100的光线7-200受到第二遮板7-52遮挡，但并未受到第一遮板7-51遮挡。因此，第二遮板7-52不容许光线7-200经由开口部7-110入射至光学元件7-100。
图7-5C表示本公开的光学元件驱动机构7-1的第一遮板7-51及第二遮板7-52分别位于第一最终位置7-A2及第二起始位置7-B1。于此状态时，经由开口部7-110入射至光学元件7-100的光线7-200受到第一遮板7-51遮挡，但并未受到第二遮板7-52遮挡。因此，第一遮板7-51的开口7-511A容许部分光线7-200经由开口部7-110入射至光学元件7-100。
因此，通过遮板驱动构件7-53驱动并改变第一遮板7-51及第二遮板7-52的位置，可控制光线7-200经由开口部7-110入射至光学元件7-100的光通量大小。
如图7-6A及图7-6B所示，底板7-54位于第二遮板7-52与光学元件7-100之间，以避免第一遮板7-51及第二遮板7-52接触光学元件7-100。底板7-54具有一开口7-54A，以容许光线7-200经由开口7-54A及开口部7-110入射至光学元件7-100。沿光轴7-O方向观察，底板7-54与第二遮板7-52部分重叠。
如图7-7A、图7-7B所示，顶盖7-55位于第一遮板7-51之上。顶盖7-55具有一开口7-55A，以容许光线7-200通过开口7-55A抵达开口部7-110。具体而言，第一遮板7-51位于顶盖7-55与第一磁性元件7-531之间，且第二遮板7-52位于顶盖7-55与二磁性元件7-532之间。
如图7-7C所示，在一实施例中，顶盖7-55具有一第一突出部7-551及一第二突出部7-552。在第一遮板7-51移动至第一起始位置7-A1时，第一突出部7-551阻挡第一遮板7-51，使得第一遮板7-51停留在第一起始位置7-A1(如图7-5A所示)。同样地，在第二遮板7-52移动至第二起始位置7-B1时，第二突出部7-552阻挡第二遮板7-52，使得第二遮板7-52停留在第二起始位置7-B1(如图7-5A所示)。因此，顶盖7-55的第一突出部7-551限制第一遮板7-51的移动范围不得超出第一起始位置7-A1，且顶盖7-55的第二突出部7-552限制第二遮板7-52的移动范围不得超出第二起始位置7-B1。
请参阅图7-2A及图7-8，位于框架7-40的一突出部7-401及位于第一遮板7-51的第一止动构件7-51A构成一第一止动机构7-56。在第一遮板7-51移动至第一最终位置7-A2时，突出部7-401阻挡第一止动构件7-51A，使得第一遮板7-51停留在第一最终位置7-A2(如图7-5C)。因此，第一止动机构7-56限制第一遮板7-51的移动范围不得超出第一最终位置7-A2。
请参阅图7-2B及图7-8，位于框架7-40的另一突出部7-402及位于第二遮板7-52的第二止动构件7-52A构成一第二止动机构7-57。在第二遮板7-52移动至第二最终位置7-B2时，突出部7-402阻挡第二止动构件7-52A，使得第二遮板7-52停留在第二最终位置7-B2(如图7-5B)。因此，第二止动机构7-57限制第二遮板7-52的移动范围不得超出第二最终位置7-B2。
请参阅图7-9，在另一实施例中，顶盖7-55(未表示)可不具有突出部，此时第一止动机构7-56A由位于框架7-40的两个突出部7-401及位于第一遮板7-51的第一止动构件7-51A所构成。在第一遮板7-51移动至第一起始位置7-A1时，突出部7-401阻挡第一遮板7-51，使得第一遮板7-51停留在第一起始位置7-A1。在第一遮板7-51移动至第一最终位置7-A2时，突出部7-401阻挡第一止动构件7-51A，使得第一遮板7-51停留在第一最终位置7-A2(如图7-5C)。因此第一遮板7-51的移动范围仅由第一止动机构7-56A所限制。第二止动机构7-57A由位于框架7-40的另两个突出部7-402及位于第二遮板7-52的第二止动构件7-52A所构成。在第二遮板7-52移动至第二起始位置7-B1时，突出部7-402阻挡第二遮板7-52，使得第二遮板7-52停留在第二起始位置7-B1。在第二遮板7-52移动至第二最终位置7-B2时，突出部7-402阻挡第二止动构件7-52A，使得第二遮板7-52停留在第二最终位置7-B2(如图7-5B)。因此第二遮板7-52的移动范围仅由第二止动机构7-57A所限制。
如图7-10A及图7-10B所示，光学元件止动构件7-60设置于框架7-40上。光学元件止动构件7-60从承载座7-30延伸至框架7-40的容置空间(未表示)。框架7-40的容置空间具有平行于光轴7-O的方向的一高度，此高度大于光学元件止动构件7-60的高度。因此，光学元件止动构件7-60容许在框架7-40的容置空间中沿平行于光轴7-O的方向移动。框架7-40的容置空间具有正交于光轴7-O的方向的一宽度，此宽度与光学元件止动构件7-60的宽度大致相同。因此，光学元件止动构件7-60不被容许在框架7-40的容置空间中沿正交于光轴7-O的方向移动及以光轴7-O为轴心而转动。通过光学元件止动构件7-60及框架7-40的容置空间可限制承载座7-30沿光轴7-O的移动范围，且可限制承载座7-30不得转动。
图7-11示出本公开的另一实施例。本实施例的光学元件驱动机构7-2的结构概同于前述的实施例的光学元件驱动机构7-1，为了简明，相似的处于此不再赘述。
本实施例的光学元件驱动机构7-2与前述的实施例的光学元件驱动机构7-1主要差异在于前述的实施例的光学元件驱动机构7-1具有两个遮板，而本实施例的光学元件驱动机构7-2具有四个遮板。因此，以下将主要描述本实施例的另二遮板，其他对应的元件、结构及配置的描述可参考前述的实施例。
如图7-11所示，本实施例的光学元件驱动机构7-2的框架7-40还包括设置在框体7-40A上的一第三转轴7-43及一第四转轴7-44。第三转轴7-43及第四转轴7-44是一体成形地形成于框体7-40A。因此，相对于框体7-40A，第三转轴7-43及第四转轴7-44为固定且不可旋转的。再者，第三转轴7-43及第四转轴7-44彼此平行且不接触。
本实施例的光学元件驱动机构7-2的光量调整组件7-50还包括一第三遮板7-71、一第四遮板7-72及与前述的实施例类似的元件。
第三遮板7-71的结构概同于第一遮板7-51，于此不再赘述。第三遮板7-71与第一遮板7-51的主要差异为第三遮板7-71的第三遮挡部7-711的开口7-711A与第一遮板7-51的第一遮挡部7-511的开口7-511A的大小相异。具体而言，经由开口7-711A及开口部7-110入射至光学元件7-100的光通量与经由开口7-511A及开口部7-110入射至光学元件7-100的光通量相异。
第四遮板7-72的结构概同于第一遮板7-51及第三遮板7-71，于此不再赘述。第四遮板7-72与第一遮板7-51及第三遮板7-71的主要差异为第四遮板7-72的第四遮挡部7-721的开口7-721A与第一遮板7-51的第一遮挡部7-511的开口7-511A及第三遮板7-71的第三遮挡部7-711的开口7-711A的大小相异。具体而言，经由开口7-721A及开口部7-110入射至光学元件7-100的光通量与经由开口7-511A及开口部7-110入射至光学元件7-100的光通量相异，且经由开口7-721A及开口部7-110入射至光学元件7-100的光通量与经由开口7-711A及开口部7-110入射至光学元件7-100的光通量相异。
由于光学元件驱动机构7-2具有第三遮板7-71及第四遮板7-72，因此入射至光学元件7-100的光通量能得到更多的控制及选择。
在一些实施例中，遮板的数量可为一个、三个、五个、六个或者更多个。实际上，遮板的数量并不被本公开的实施例所限制。而其相对应的元件、结构及配置的描述可参考前述的实施例，其相似的处于此不再赘述。
前述光学元件驱动机构7-1及光学元件驱动机构7-2亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。
第八组实施例
首先，请一并参阅图8-1、图8-2、以及图8-3，其分别是根据本公开一些实施例示出的光学系统8-1的立体图、分解图、以及沿图8-1中的线段8-A-8-A’示出的剖面图。光学系统8-1主要包括顶壳8-100、底座8-200及设置在顶壳8-100及底座8-200间的其他元件，而顶壳8-100及底座8-200可称为光学系统8-1的固定部。
举例来说，在图8-2中，在顶壳8-100及底座8-200间还包括基板8-250(亦称为第一驱动组件8-250，其中埋设有第一驱动线圈8-255)、承载座8-300、第二驱动组件8-310(包括磁性单元8-312及第二驱动线圈8-314)、第一弹性元件8-320、上簧片8-330、下簧片8-332、镜头单元8-340、光圈单元8-400(包括顶盖8-410、基座8-420、光圈8-430、导引元件8-440、底板8-450、以及第三驱动组件8-460)、框架8-500、以及尺寸感测元件8-700。此外，光学系统8-1还包括影像感测元件8-600，相对于上述元件设置在底座8-200的另一侧。应注意的是，在本公开中，可相对于固定部(例如顶壳8-100及底座8-200)活动的部分可称为活动部(例如承载座8-300及框架8-500等)。亦即，活动部是活动地连接固定部，并且可用以承载一光学元件(例如镜头单元8-340)。
前述顶壳8-100与底座8-200可相互结合而构成光学系统8-1的外壳。应了解的是，顶壳8-100及底座8-200上分别形成有顶壳开孔8-110及底座开孔8-210，顶壳开孔8-110的中心对应于镜头单元8-340的光轴8-O，底座开孔8-210则对应于影像感测元件8-600，且影像感测元件8-600可设置在固定部(例如底座8-200)上。据此，设置于光学系统8-1中的前述镜头单元8-340可在光轴8-O方向(即Z方向)与影像感测元件8-600进行对焦。
在一些实施例中，顶壳8-100与底座8-200可由非导体材料构成(例如塑胶)，因此可避免镜头单元8-340与周遭电子元件产生短路或电性干扰的情形。在一些实施例中，顶壳8-100与底座8-200可由金属材料构成，以增强顶壳8-100与底座8-200的机械强度。
前述承载座8-300具有一贯穿孔8-302，其中镜头单元8-340可固定于贯穿孔8-302内。举例来说，可通过锁固、粘合、卡合等方式将镜头单元8-340固定于贯穿孔8-302内，于此并不限制。前述第二驱动线圈8-314可环绕设置于承载座8-300的外侧表面。
前述框架8-500具有一框架开口8-510，其中磁性单元8-312可活动地连接于框架8-500上，并且框架8-500可活动地通过第一弹性元件8-320、上簧片8-330及下簧片8-332连接上述固定部。磁性单元8-312例如为磁铁、多极磁铁等磁性元件。第二驱动组件8-310(包括磁性单元8-312及第二驱动线圈8-314)设置在顶壳8-100中，对应镜头单元8-340，用以驱动承载座8-300相对框架8-500进行运动。具体来说，通过磁性单元8-312与第二驱动线圈8-314之间的作用，可产生磁力迫使承载座8-300相对于顶壳8-100沿光轴8-O的方向(Z方向)移动，进而达到快速对焦的效果。
在本实施例中，承载座8-300及其内的镜头单元8-340是活动地(movably)设置于顶壳8-100内。更具体而言，承载座8-300可通过金属材质的上簧片8-330、下簧片8-332、以及第一弹性元件8-320悬吊于顶壳8-100内(图8-3)。在一些实施例中，上簧片8-330及下簧片8-332可分别设置在承载座8-300的两侧，而第一弹性元件8-320可设置于承载座8-300的角落处。当施加电流至前述第二驱动线圈8-314时，第二驱动线圈8-314会和磁性单元8-312的磁场产生作用，并产生一电磁驱动力(electromagnetic force)以驱使承载座8-300和前述镜头单元8-340相对于顶壳8-100沿光轴8-O方向移动，以达到自动对焦的效果。
此外，基板8-250例如为柔性印刷电路板(FPC)，其可通过粘着方式固定于底座8-200上。于本实施例中，基板8-250是电性连接设置于光学元件8-1内部或外部的其他电子元件。举例来说，基板8-250可通过第一弹性元件8-320、上簧片8-330或下簧片8-332而传送电信号至第二驱动线圈8-314，借此可控制承载座8-300在X、Y或Z方向上的移动。需特别说明的是，前述基板8-250中亦可具有线圈(例如第一驱动线圈8-255)。因此，基板8-250亦可与磁性单元8-312间产生电磁驱动力，进而驱使活动部(例如承载座8-300或框架8-500)沿着平行于光轴8-O的方向(Z方向)或垂直于光轴8-O的方向(平行于XY平面)相对于固定部移动，进而实现自动对焦(AF)或光学防手震(OIS)的功能。
应注意的是，光圈单元8-400是设置在上述活动部(例如承载座8-300或框架8-500等元件)上，并且对应活动部所承载的光学元件(例如镜头单元8-340)。举例来说，在一些实施例中，光圈单元8-400可固定地设置于承载座8-300上。因此，可控制进入镜头单元8-340的光通量。
在一些实施例中，还可在摄像单元8-1中设置位置感测元件(未示出)，以感测其中各个元件的位置。此外，尺寸感测元件8-700是设置在固定部中，可用以感测光圈开口8-434的尺寸。上述位置感测元件或尺寸感测元件8-700例如可为霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器或穿隧磁阻效应感测器等合适的感测器。
在图8-2中，光圈单元8-400包括沿光轴8-O方向按序组成的顶盖8-410、光圈8-430、导引元件8-440、底板8-450、基座8-420。顶盖8-410及底板8-450构成一空间，而光圈8-430、导引元件8-440是设置此空间中，以防止光圈8-430、导引元件8-440在进行运动时与其他元件发生碰撞。最后，再将上述元件设置在基座8-420上。此外，光圈单元8-400还包括第三驱动组件8-460，设置在基座8-420的凹槽8-424中。在一些实施例中，基座8-420可直接设置于承载座8-300上，且基座8-420、承载座8-300、以及镜头单元8-340的相对位置可互相固定。因此，可得到优选的摄像品质。此外，沿着垂直光轴8-O的方向观察时(平行于XY平面的方向)，基座8-420与框架8-500以及磁性单元8-312部分重叠，从而可达到小型化的技术效果。
接着，请一并参考图8-4A到图8-4F，其分别为光圈单元8-400的顶盖8-410、基座8-420、光圈8-430、光圈8-430中的光圈元件8-432、导引元件8-440及第三驱动组件8-460的示意图。
在图8-4A中，顶盖8-410包括顶盖开孔8-412及多个连接孔8-414。顶盖开孔8-412可允许光线通过，并且其中心对应光轴8-O，而连接孔8-414可允许其他元件(例如光圈8-430)与顶盖8-410进行连接。应注意的是，顶盖8-410的多个连接孔8-414是以光轴8-O为轴心而旋转对称的方式进行排列。
在图8-4B中，基座8-420具有一基座开孔8-422、一凹槽8-424及一开口8-426。开口8-426连接凹槽8-424与基座8-420的顶表面8-428。亦即，开口8-426的一侧是位在顶表面8-428上，而另一侧是位在凹槽8-424中。在图8-4C中，光圈8-430是由多个光圈元件8-432所组成。应注意的是，每个光圈元件8-432是以光轴8-O为轴心而旋转对称的方式排列。在图8-4D中，光圈元件8-432包括一体成形的板体8-432A、柱体8-432B以及孔洞8-432C、以及设置在孔洞8-432C中的连接栓8-432D。
在图8-4E中，导引元件8-440上具有开口8-442、多个导槽8-444、以及连接孔8-446。其中导槽8-444是以光轴8-O为轴心而旋转对称的方式排列。在图8-4F中，第三驱动组件8-460包括驱动磁性元件8-462，两个第三驱动线圈8-464、两个第二弹性元件8-466。驱动磁性元件8-462上具有一传动部8-468。
上述两个第二弹性元件8-466设置在驱动磁性元件8-462的两相对侧，并与驱动磁性元件8-462沿第一方向(X或Y方向)排列，而上述两个第三驱动线圈8-464设置在上述驱动磁性元件8-462上，并且设置在传动部8-468的两侧。应注意的是，实际上第三驱动线圈8-464是缠绕在驱动磁性元件8-462上。此外，第三驱动线圈8-464电性连接于第一弹性元件8-320。第二弹性元件8-466可为受到压缩的金属片，以对驱动磁性元件8-462施加压力。
因此，可间接地或直接地施加一预设压力于光圈8-430。举例来说，在本实施例中，第二弹性元件8-466可通过驱动磁性元件8-462的传动部8-468以及导引元件8-440而间接地施加一预设压力于光圈8-430。接着，请参考图8-4G，其是光圈单元8-400在Z方向上的分解图。在图8-4G中，沿着光轴8-O的方向(Z方向)观察，连接孔8-414是对应于连接栓8-432D，导槽8-444是对应于柱体8-432B，而传动部8-468是对应于连接孔8-446。
接着，请一并参考图8-5A到图8-5C，其分别为在一状态下的基座8-420与第三驱动组件8-460、光圈8-430与导引元件8-440、以及光圈8-430本身的示意图。应注意的是，在图8-5A到图8-5C中的状态时，未供应电流给第三驱动组件8-460。
在图8-5A中，驱动磁性元件8-462直接接触第二弹性元件8-466，而此时在左右两侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度分别为8-L1及8-L2。在一些实施例中，长度8-L1与长度8-L2相同。在另一些实施例中，长度8-L1与长度8-L2不同，例如长度8-L1可大于长度8-L2或小于8-L2，取决于设计需求。
在图8-5A中，第三驱动组件8-460是设置在凹槽8-424中。因此，可以确保通过光学系统8-1的光线的光学路径不受到第三驱动组件8-460作动的影响。此时，在图8-5B中，柱体8-432B是设置在导槽8-444中，而连接栓8-432D是设置在顶盖8-410(请参考图8-4G，在图8-5B中未示出)的连接孔8-414中。此外，图8-5A中的传动部8-468一端是设置在开口8-426(图8-4B)中。因此，光圈元件8-432可通过连接栓8-432D作为轴心而进行转动，而柱体8-432B可在导槽8-444中进行滑动，以控制光圈元件8-432的转动方向。在图8-5C中，光圈开口8-434的尺寸为8-D1(预设尺寸)。应注意的是，光圈开口8-434的尺寸是定义为光圈开口8-434的最大尺寸。
接着，请一并参考图8-6A到图8-6C，其分别为在一状态下的基座8-420与第三驱动组件8-460、光圈8-430与导引元件8-440、以及光圈8-430本身的示意图。应注意的是，在图8-6A到图8-6C中的状态时，供应一电流给第三驱动组件8-460。因此，驱动磁性元件8-432与第三驱动线圈8-464可产生一电磁驱动力，进而使驱动磁性元件8-432与第三驱动线圈8-464一起朝一方向移动。
因此，当与图8-5A中的状态相比时，图8-6A右方(+X方向)的第二弹性元件8-466会因受力增加而造成尺寸降低，而左方(-X方向)的第二弹性元件8-466的会因受力降低而造成尺寸增加。亦即，图8-6A右侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L3小于图8-5A右侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L1，而图8-6A左侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L4大于图8-5A左侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L2。因此，传动部8-468会相对于基座8-420向右移动(X方向)。
接着，请参考图8-6B，当图8-6A中的传动部8-468向X方向移动时，由于传动部8-468的一端是设置在导引元件8-440的连接孔8-446中，所以导引元件8-440会被一并转动，如转动方向8-R1所示。因此，可通过导引元件8-440的导槽8-444推动光圈元件8-432的柱体8-432B(如移动方向8-M1所示)，并使光圈元件8-432通过连接栓8-432D作为轴心转动(如转动方向8-R1所示)。因此，参考图8-6C，在此状态下的光圈开口8-434的尺寸8-D2会大于图8-5C中的尺寸8-D1。
接着，请一并参考图8-7A到图8-7C，其分别为在一状态下的基座8-420与第三驱动组件8-460、光圈8-430与导引元件8-440、以及光圈8-430本身的示意图。应注意的是，在图8-7A到图8-7C中的状态时，供应比图8-6A到图8-6C中的状态更强的电流给第三驱动组件8-460。因此，驱动磁性元件8-432与第三驱动线圈8-464可产生比图8-6A到图8-6C中的状态更强的电磁驱动力，进而可以使驱动磁性元件8-432与第三驱动线圈8-464朝相同的方向一起移动。
因此，当与图8-6A中的状态相比时，在图8-7A右方(+X方向)的第二弹性元件8-466的长度会进一步地降低，而左方(-X方向)的第二弹性元件8-466的长度会进一步地增加。换句话说，图8-7A右侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L5小于图8-6A的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L3，而图8-7A左侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L6大于图8-6A的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L4。此时，传动部8-468可进一步地相对于基座8-420向右移动(X方向)。
接着，请参考图8-7B，当图8-7A中的传动部8-468进一步向右(X方向)移动时，由于传动部8-468的一端是设置在导引元件8-440的连接孔8-446中，导引元件8-440会被进一步转动，如转动方向8-R1所示。因此，可通过导引元件8-440的导槽8-444进一步推动光圈元件8-432的柱体8-432B(如移动方向8-M1所示)，并使光圈元件8-432进一步通过连接栓8-432D作为轴心转动，以改变光圈开口8-434的尺寸。因此，参考图8-7C，在此状态下的光圈开口8-434的尺寸8-D3会大于图8-6C中的尺寸8-D2。
同理，若施加与上述实施例相反方向的电流，则可降低光圈开口8-434的尺寸。举例来说，若前述实施例所施加的为可使光圈开口8-434的尺寸增大的正电流，则对其施加负电流可使光圈开口8-434的尺寸缩小。反之，若前述实施例所施加的为可使光圈开口8-434的尺寸增大的负电流，则对其施加正电流可使光圈开口8-434的尺寸缩小。亦即，当对第三驱动线圈8-462施加电流时，光圈开口8-434的尺寸将与尺寸8-D1(预设尺寸)不同。
举例来说，请一并参考图8-8A到图8-8C，其分别为在一状态下的基座8-420与第三驱动组件8-460、光圈8-430与导引元件8-440、以及光圈8-430本身的示意图。应注意的是，在图8-8A到图8-8C中的状态时，是供应与前述实施例相反的电流给第三驱动组件8-460。因此，驱动磁性元件8-432与第三驱动线圈8-464可产生与前述实施例相反方向的电磁驱动力，进而使驱动磁性元件8-432朝与前述实施例相反的方向移动。
因此，当与图8-5A中的状态相比时，图8-8A右方(+X方向)的第二弹性元件8-466的长度会增加，而左方(-X方向)的第二弹性元件8-466的长度会降低。换句话说，在图8-8A右侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L7大于在图8-5A右侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L1，而在图8-8A左侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L8小于在图8-5A左侧的第二弹性元件8-466于X方向上的长度8-L2。此时，传动部8-468会相对于基座8-420向左移动(-X方向)。
接着，请参考图8-8B，当图8-8A中的传动部8-468相对于基座8-420向左移动时，由于传动部8-468的一端是设置在导引元件8-440的连接孔8-446中，因此导引元件8-440会被一并转动，如转动方向8-R2所示。因此，可通过导槽8-444推动光圈元件8-432的柱体8-432B朝向与前述实施例不同的方向移动(如移动方向8-M2所示)，并使得光圈元件8-432通过连接栓8-432D作为轴心而进行转动(如转动方向8-R2所示)。因此，参考图8-8C，在此状态下的光圈8-430的尺寸8-D4会小于图8-5C中的尺寸8-D1。
通过这种设置方式，可通过对第三驱动组件8-460提供不同大小的电流，而连续地调整光圈开口8-434的尺寸。换句话说，可在一特定范围内将光圈开口8-434的尺寸调整为任意大小(如上述尺寸8-D1、8-D2、8-D3、8-D4或其他尺寸)，且光圈开口8-434在每个状态都具有以光轴8-O为轴心而旋转对称的结构。然而，本公开并不以此为限。举例来说，在一些实施例中，亦可使用多段式的方式调整光圈开口8-434的尺寸。
一般来说，当光圈开口8-434的尺寸增大时，入射光的通量亦可随之提升，故可应用于低亮度的环境，并且可降低背景噪声的影响，以避免影像噪点(image noise)的问题。此外，在高亮度的环境中，若将光圈开口8-434的尺寸降低，可增加所得影像的锐利度，同时亦可避免影像感测元件8-600被过度曝光。在一些实施例中，可将光圈单元8-400固定地设置在镜头单元8-340上，以使光圈单元8-400与承载座8-300一起移动。因此，可以降低所使用的元件数量，进而达到小型化的技术效果。此外，在一些实施例中，还可将光圈单元8-400固定在顶壳8-100上，而仅通过镜头单元8-340进行移动，以达到光学防手震或自动对焦的功能，借此可降低所需的元件数量，以达到小型化的技术效果。
应注意的是，在一些实施例中，亦可省略磁性单元8-312，而仅通过驱动磁性元件8-462与第一驱动线圈8-255或第二驱动线圈8-314所产生的电磁驱动力，进而驱使光学系统8-1中的元件进行运动。换句话说，驱动磁性元件8-462可对应于第一驱动线圈8-255或第二驱动线圈8-314。或者，驱动磁性元件8-462的磁场可与第一驱动线圈8-255或第二驱动线圈8-314产生作用。
此外，在一些实施例中，亦可在上述光学系统8-1中增加一控制单元(未示出)，用以控制光圈开口8-434的尺寸，且此控制单元存有一预设信息，其包括流入第三驱动线圈8-460的电流(或电压)与光圈开口8-434的尺寸的关系。因此，亦可不设置尺寸感测元件8-700，而仅通过此预设信息来控制光圈开口8-434的尺寸。此预设信息可通过一外部的测量设备来测量此电流(或电压)与光圈开口8-434的尺寸的关系之后，将此关系以预设信息的方式记录在控制单元中。(此外部的测量设备最后不会留在光学系统8-1中)。
在本实施例中，是使用电磁驱动的方式来驱动上述第三驱动组件8-460，然而本公开并不以此为限。举例来说，亦可将第二弹性元件8-466替换为记忆合金、压电材料等来驱动上述第三驱动组件8-460。因此，可增加设计的弹性，以满足各种不同的需求。此外，前述光学系统8-1或光学系统8-2亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。
第九组实施例
首先，请一并参阅图9-1、图9-2、以及图9-3，其分别是根据本公开一些实施例示出的光圈单元9-1的立体图、分解图、以及沿图9-1中的线段9-A-9-A’示出的剖面图。光圈单元9-1主要包括顶板9-100、底座9-200、底板9-300、以及设置在顶板9-100、底座9-200及底板9-300间的其他元件。举例来说，在图9-2中，在顶板9-100、底座9-200、以及底板9-300间还包括隔板9-400、第一叶片9-420、第二叶片9-430、导引元件9-500、驱动组件9-600、以及初期位置限定组件9-700。
前述顶板9-100、底座9-200、以及底板9-300可相互结合而构成光圈单元9-1的外壳。应了解的是，顶板9-100、底座9-200、以及底板9-300上分别形成有顶板开孔9-110、底座开孔9-210及底板开孔9-310，顶板开孔9-110、底座开孔9-210及底板开孔9-310的中心对应于光圈单元9-1的光轴9-O。在一些实施例中，顶板9-100、底座9-200、以及底板9-300可由非导体材料构成(例如塑胶)，因此可避免光圈单元9-1与周遭电子元件产生短路或电性干扰的情形。在一些实施例中，顶板9-100、底座9-200、以及底板9-300可由金属材料构成，以增强顶板9-100、底座9-200、以及底板9-300的机械强度。
底座9-200的一侧具有多个固定柱9-220，在平行光轴9-O的方向(Z方向)上的位置对应于顶板9-100的第一连接孔9-102及第二连接孔9-104、隔板9-400的第一连接孔9-402及第二连接孔9-404、第一叶片9-420的固定连接孔9-422、第二叶片9-430的固定连接孔9-432、以及导引元件9-500的导槽9-540。此外，底座9-200的另一侧具有多个定位柱9-250(图9-4C)，在平行光轴9-O的方向上对应于底板9-300的孔洞9-330。而导引元件9-500中具有导引元件开孔9-510，其中心对应于通过光圈单元9-1的光线的光轴9-O。
此外，在导引元件9-500的一侧具有多个柱体9-520，在平行光轴9-O的方向上对应于顶板9-100的第二连接孔9-104、隔板9-400的第二连接孔9-404、第一叶片9-420的可动连接孔9-424、以及第二叶片9-430的可动连接孔9-434。在导引元件9-500的另一侧具有多个柱体9-530，在平行光轴9-O的方向上对应于底座9-200的导槽9-230(图9-4B)、底板9-300的凹槽9-320、以及绝缘板9-640的凹槽9-644(图9-4G)。
在一些实施例中，顶板9-100、底座9-200及底板9-300、绝缘板9-640(图9-4G)等不会进行运动的部分可称为固定部，而会相对于固定部活动的部分可称为活动部(例如导引元件9-500等)。亦即，活动部是活动地连接固定部。此外，顶板开孔9-110、底座开孔9-210、底板开孔9-310、或绝缘板开孔9-642(图9-4G)等可称为固定部开口，而导引元件开孔9-510可称为活动部开口。应注意的是，固定部开口的大小与活动部开口的大小不同。此外，底座9-200是设置于驱动组件9-600及导引元件9-500之间。
接着，请参考图9-4A，其为顶板9-100的俯视图。在图9-4A中，顶板9-100的第二连接孔9-104包括第一部分9-104A及第二部分9-104B。第一部分9-104A具有较接近圆形的形状，而第二部分9-104B具有接近长条形的形状(第二部分9-104B在X方向的尺寸大于Y方向的尺寸)，且第一部分9-104A在X方向的尺寸小于第二部分9-104B在X方向的尺寸。图9-2中的底座9-200的固定柱9-220可设置在第一部分9-104A中。由于第二部分9-104B在X方向的尺寸大于Y方向的尺寸，从而导引元件9-500的柱体9-520可在第二部分9-104B中沿X方向滑动。
接着，请参考图9-4B及图9-4C，其分别是底座9-200的俯视图及仰视图。固定柱9-220是位在底座9-200面朝顶板9-100的一侧(图9-2)，而定位柱9-250是位在底座9-200面朝底板9-300的一侧。亦即，固定柱9-220朝Z方向延伸，而定位柱9-250朝-Z方向延伸。底座9-200的导槽9-230贯穿底座9-200，并且具有长条形的形状(其X方向的尺寸大于Y方向的尺寸)。因此，可允许将导引元件9-500的柱体9-530(图9-2)设置在导槽9-230中，并允许柱体9-530在导槽9-230中沿X方向滑动。此外，底座9-200还具有贯穿底座9-200的多个孔洞9-240，用以设置驱动组件9-600的接地夹持部9-630(图9-4G)。
图9-4D是底板9-300的俯视图。在图9-4D中，底板9-300具有两个凹槽9-320，在X方向上排列，而孔洞9-330是位于底板9-300的角落处。因此，可以允许将导引元件9-500的柱体9-530设置在凹槽9-320中，进而限制导引元件9-500在Y方向上的运动，并且允许柱体9-530在凹槽9-320中沿X方向滑动，从而可让导引元件9-500在X方向上运动。此外，孔洞9-330可允许底座9-200的定位柱9-250穿过，进而可定位底座9-200及底板9-300的相对位置。
接着，请参考图9-4E，其是隔板9-400、第一叶片9-420与第二叶片9-430的俯视图。隔板9-400具有隔板开孔9-410，而第一叶片9-420及第二叶片9-430分别设置于光轴9-O的两侧，且隔板9-400设置于第一叶片9-420及第二叶片9-430之间，可避免第一叶片9-420及第二叶片9-430互相碰撞。此外，可在第一叶片9-420或第二叶片9-430与隔板9-400接触处形成圆角或倒角，以降低第一叶片9-420或第二叶片9-430与隔板9-400碰撞时发生损伤或产生碎片的几率。隔板9-400的第二连接孔9-404包括第一部分9-404A及第二部分9-404B。上述第一部分9-404A及第二部分9-404B分别与顶板9-100的第一部分9-104A及第二部分9-104B具有相同或相似的形状。亦即，第一部分9-404A具有较接近圆形的形状，而第二部分9-404B具有接近长条形的形状(第二部分9-404B在X方向的尺寸大于Y方向的尺寸)，且第一部分9-404A在X方向上的尺寸小于第二部分9-404B在X方向上的尺寸。
底座9-200的固定柱9-220可设置在第一部分9-404A、固定连接孔9-422及固定连接孔9-432中，以定位隔板9-400、第一叶片9-420、以及第二叶片9-430的位置。而柱体9-520可穿过第二部分9-404B、可动连接孔9-424、以及可动连接孔9-434，并可在第二部分9-404B中沿X方向滑动。第一叶片9-420及第二叶片9-430分别具有弧部9-426及弧部9-436。在一些实施例中，弧部9-426及弧部9-436可互相组合成为接近圆形的孔洞(于随后说明)。应注意的是，由弧部9-426及弧部9-436互相组合所形成的孔洞的尺寸9-D4(于图9-7B中示出)小于隔板开孔9-410(固定部开口)的尺寸9-D1。
此外，在一些实施例中，第一叶片9-420的可动连接孔9-424及第二叶片9-430的可动连接孔9-434分别对应于隔板9-400不同的第二连接孔9-404的第二部分9-404B。换句话说，沿光轴9-O的方向(即Z方向)观察，第一叶片9-420的可动连接孔9-424及第二叶片9-430的可动连接孔9-434是分别位在隔板9-400不同的第二连接孔9-404的第二部分9-404B中。因此，沿光轴9-O的方向(Z方向)观察，第一叶片9-420或第二叶片9-430与隔板9-400至少部分重叠。
图9-4F是导引元件9-500的俯视图。导引元件9-500上具有导引元件开孔9-510、柱体9-520、柱体9-530、以及导槽9-540。导引元件开孔9-510在第一方向(X方向)最大的尺寸9-D2大于在第二方向(Y方向)最大的尺寸9-D3。应注意的是，在图9-4F中，尺寸9-D2及尺寸9-D3测量时皆通过光轴9-O。此外，沿着光轴9-O的方向观察(Z方向)，尺寸9-D2及尺寸9-D3皆大于固定部开口的尺寸9-D1。
在图9-4F中，导引元件9-500的两个柱体9-520可大致上位在光轴9-O的相对侧，而柱体9-530亦可位在光轴9-O的相对侧，并在X方向上排列。导引元件9-500具有多个导槽9-540，其X方向上的尺寸9-L1大于Y方向的尺寸9-L2。亦即，导槽9-540具有长条状的结构，并沿X方向延伸。因此，可允许将底座9-200的固定柱9-220设置在导槽9-540中，以限制导引元件9-500(活动部)相对于底座9-200(固定部)在Y方向上的运动，并允许导引元件9-500相对于底座9-200在X方向上移动。
接着，请参考图9-4G，其是驱动组件9-600的示意图。驱动组件9-600包括第一偏压元件9-610、第二偏压元件9-620、接地夹持部9-630、以及绝缘板9-640。绝缘板9-640位于第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620间，并包括绝缘板开孔9-642、两个凹槽9-644、以及两个W形结构9-646。上述两个凹槽9-644在X方向上排列，而上述两个W形结构9-646大致上在Y方向上排列。
第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620例如可为由形状记忆合金(shapememory alloy，SMA)所形成的线状元件。亦即，第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620可在温度超过相变温度(phase transform temperature)时改变形状(例如变长或变短)。此外，在第一偏压元件9-610或第二偏压元件9-620的表面可具有一绝缘层，以防止第一偏压元件9-610或第二偏压元件9-620互相接触或接触到其他的元件而发生短路。
第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620的两端分别固定于接地夹持部9-630中，并且经由接地夹持部9-630电性连接。接地夹持部9-630设置在W形结构9-646中，并且穿过底座9-200的孔洞9-240(图9-4B)，以允许光圈单元9-1进行接地，并防止接地夹持部9-630与绝缘板9-460直接接触。
第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620分别具有转折处9-612及转折处9-622。此外，在一些实施例中，还可在第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620上设置树脂固定材9-650，以固定第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620与其他元件的相对位置(例如柱体9-530)，并保护第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620。举例来说，可将树脂固定材9-650设置在转折处9-612及转折处9-622。树脂固定材9-650例如可为凝胶等合适的树脂材料。
此外，由于第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620是设置在绝缘板9-640的两侧，因此第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620是分别位于不同的平面。换句话说，第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620分别位于第一虚拟平面(未示出)以及第二虚拟平面(未示出)，且此第一虚拟平面及第二虚拟平面不完全重叠。此外，如图9-4G所示，沿着光轴9-O的方向(Z方向)观察时，第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620部分重叠(如交叉处9-I所示)，且第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620朝向不同的方向延伸。
接着，请参考图9-5A，其是导引元件9-500及驱动组件9-600于一状态时的仰视图。在此状态下，未对第一偏压元件9-610或第二偏压元件9-620施加张力(例如未进行通电)。亦即，此时的活动部是位于一预设位置。应注意的是，可通过图9-2中设置在顶板9-100及底座9-200(固定部)中的初期位置限定组件9-700(例如为弹簧、磁性元件等)，使活动部(如导引元件9-500)相对于固定部(如顶板9-100及底座9-200)位于此预设位置。应注意的是，在图9-5A中，导引元件开孔9-510(固定部开口)的尺寸大于绝缘板开孔9-642(活动部开口)的尺寸，也就是说，固定部开口的大小与活动部开口的大小不同。
应注意的是，第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620的转折处9-612及转折处9-622是设置在不同的柱体9-530上。因此，当对第一偏压元件9-610或第二偏压元件9-620施加张力时(例如通过通电而造成温度上升超过形状记忆合金的相变温度，进而使第一偏压元件9-610或第二偏压元件9-620收缩而产生张力)，会在转折处9-612或转折处9-622对柱体9-530施加力量，进而可推动导引元件9-500。举例来说，若对第一偏压元件9-610施加张力，则可通过柱体9-530推动导引元件9-500朝-X方向移动。此外，若对第二偏压元件9-620施加张力，则可通过柱体9-530推动导引元件9-500朝X方向移动。
接着，请参考图9-5B，其是隔板9-400、第一叶片9-420、第二叶片9-430、以及导引元件9-500于图9-5A的状态时的俯视图。应注意的是，在本状态中，隔板开孔9-410的尺寸9-D1小于导引元件开孔9-510的尺寸(9-D2或9-D3)。此外，在图9-5B的状态时，第一叶片9-420与第二叶片9-430不与隔板开孔9-410重叠。因此，在此状态下，通过光圈单元9-1的光线不会被导引元件开孔9-510、第一叶片9-420、或第二叶片9-430阻挡，而此时光圈单元9-1等效的光圈尺寸大致上等于隔板开孔9-410的尺寸9-D1。
接着，请参考图9-6A，其是导引元件9-500及驱动组件9-600于另一状态时的仰视图。在此状态下，对第一偏压元件9-610施加具有张力方向9-T1的张力(例如通电给第一偏压元件9-610以加热第一偏压元件9-610)，而未对第二偏压元件9-620施加张力。因此，第一偏压元件9-610可通过转折处9-612推动柱体9-530，以使柱体9-530朝-X方向在凹槽9-644中滑动(如滑动方向9-M1所示)，进而带动整个导引元件9-500朝-X方向移动。此外，第二偏压元件9-620会被朝-X方向移动的导引元件9-500拉伸(如拉伸方向9-E1所示)。此时，接触转折处9-622的柱体9-530亦朝-X方向在凹槽9-644中滑动。亦即，驱动组件9-600可驱动导引元件9-500(活动部)相对于底座9-200(固定部)于第一运动维度运动。应注意的是，此处的“第一运动维度”所代表的是沿XY平面的平移运动，且第一方向(X方向)及第二方向(Y方向)是平行于此第一运动维度。然而本公开并不以此为限。
图9-6B是隔板9-400、第一叶片9-420、第二叶片9-430、以及导引元件9-500于图9-6A的状态时的仰视图。由于导引元件9-500朝-X方向滑动(如滑动方向9-M1所示)，设置在可动连接孔9-424及可动连接孔9-434中的柱体9-520会带动第一叶片9-420及第二叶片9-430分别以设置在固定连接孔9-422及固定连接孔9-432中的固定柱9-220(图9-4B)作为转轴而旋转。亦即，在此状态下，第一叶片9-420及第二叶片9-430是活动地连接活动部及固定部。
应注意的是，第一叶片9-420的固定连接孔9-422是位于可动连接孔9-424及弧部9-426间，而第二叶片9-430的可动连接孔9-434及弧部9-436是位于固定连接孔9-432的相同侧。因此，当导引元件9-500朝-X方向滑动时(如滑动方向9-M1所示)，可带动第一叶片9-420及第二叶片9-430一起朝向相同的转动方向进行转动。举例来说，在图9-6B中，第一叶片9-420与第二叶片9-430可一起朝转动方向9-R1转动(在图9-6B中的逆时针方向)。亦即，当导引元件9-500(活动部)相对底座9-200(固定部)沿着第一运动维度(沿XY平面的平移运动)运动时，第一叶片9-420受到导引元件9-500(活动部)驱动而相对于底座9-200(固定部)于第二运动维度进行运动。
应注意的是，此处的“第二运动维度”所代表的是转动运动，且第一运动维度(平移运动)与第二运动维度(转动运动)不同，然而本公开并不以此为限。举例来说，亦可合适地改变本公开实施例所提供的光圈单元的结构，以允许第一运动维度及第二运动维度分别为其他不同的运动维度。举例来说，在一些实施例中，第一运动维度可为转动运动，而第二运动维度可为平移运动。在一些实施例中，第一运动维度与第二运动维度可同时为方向不同的转动运动或同时为方向不同的平移运动。
接着，请参考图9-7A，其是导引元件9-500及驱动组件9-600于另一状态时的仰视图。在此状态下，进一步施加张力给第一偏压元件9-610(如施加比图9-6A的状态更强的电流给第一偏压元件9-610，以加热第一偏压元件9-610)，而未通电给第二偏压元件9-620。因此，与图9-6A的状态相比，当第一偏压元件9-610是形状记忆合金时，第一偏压元件9-610会进一步收缩，以使得导引元件9-500进一步朝-X方向(如滑动方向9-M1所示)在凹槽9-644中滑动。
图9-7B是隔板9-400、第一叶片9-420、第二叶片9-430、以及导引元件9-500于图9-7A的状态时的俯视图。由于导引元件9-500进一步朝-X方向在凹槽9-644中滑动，第一叶片9-420及第二叶片9-430亦会进一步被导引元件9-500的凸柱9-520带动而朝转动方向9-R1(第二运动维度)进行进一步的转动。因此，第一叶片9-420的弧部9-426与第二叶片9-430的弧部9-436可互相组合而形成一圆形开口9-440，此时光圈单元9-1的等效光圈尺寸为此圆形开口9-440的尺寸9-D4。
由于此圆形开口9-440的尺寸9-D4小于隔板开孔9-410的尺寸9-D1，因此光圈单元9-1的光圈可允许切换成具有不同尺寸的不同等效光圈，进而满足各种不同的摄像需求。一般来说，当等效光圈的孔径增大时，入射光的通量亦可随之提升，故可应用于低亮度的环境，并且可降低背景噪声的影响，以避免影像噪点(image noise)的问题。此外，在高亮度的环境中，缩小等效光圈的孔径可增加所得影像的锐利度，同时亦可避免发生过度曝光。此外，当第一偏压元件9-610及第二偏压元件9-620是以形状记忆合金所制成时，由于形状记忆合金对温度敏感，因此可允许快速切换不同尺寸的光圈，以增加摄像装置的灵活性。
接着，当想要将由第一叶片9-420的弧部9-426与第二叶片9-430的弧部9-436组合成的具有尺寸9-D4较小光圈切换成具有隔板开孔9-410的尺寸9-D1的较大光圈时，可施加张力给另一个偏压元件，进而使导引元件9-500朝其他方向滑动。举例来说，请参考图9-8A，其是导引元件9-500及驱动组件9-600于另一状态时的俯视图。在此状态下，通电给第二偏压元件9-620以加热第二偏压元件9-620，而未通电给第一偏压元件9-610。因此，可施加张力给第二偏压元件9-620(如张力方向9-T2所示)，进而在转折处9-622带动导引元件9-500的柱体9-530，进而使导引元件9-500朝向X方向在凹槽9-644中滑动(如滑动方向9-M2所示)，以将光圈单元9-1从图9-7A的状态转换回图9-5A的状态。此外，在此状态下，第一偏压元件9-610会被导引元件9-500的柱体9-530拉伸(如拉伸方向9-E2所示)。
图9-8B是隔板9-400、第一叶片9-420、第二叶片9-430、以及导引元件9-500于图9-8A的状态时的俯视图。由于导引元件9-500朝X方向滑动，设置在可动连接孔9-424及可动连接孔9-434中的柱体9-520会带动第一叶片9-420及第二叶片9-430分别以设置在固定连接孔9-422及固定连接孔9-432中的固定柱9-220(图9-4B)作为转轴而朝与图9-7A不同的方向(图9-8B中的顺时针方向，如转动方向9-R2所示)旋转。接着，若进一步通电给第二偏压元件9-620，则第二偏压元件9-620可进一步收缩，使得第一叶片9-420、第二叶片9-430、以及导引元件9-500回到如图9-5A及图9-5B所示的状态。因此，可允许光圈单元9-1从具有较小尺寸的光圈(例如尺寸9-D4)切换成具有较大尺寸的光圈(例如为隔板开孔9-410的尺寸9-D1)。
光圈单元9-1可设置在其他需要光圈的摄像装置上。举例来说，可安装在潜望式的摄像装置中，以满足携带型电子装置对于厚度小型化的要求。由于在本实施例中并未设置额外的磁性元件来使第一叶片9-420及第二叶片9-430进行转动，可防止光圈单元9-1与外部的其他元件发生磁干扰，并且亦可实现小型化的目的。再者，顶板9-100、第一叶片9-420、隔板9-400、第二叶片9-430(可称为光圈部分)相较于导引元件9-500、驱动组件9-600、底座9-200、及底板9-300(可称为驱动部分)更接近光线的入射处，从而可得到优选的光学效果(例如得到优选的摄像品质)，并且还可实现小型化的技术效果。在一些实施例中，还可将底座9-200与一光学单元(例如为一镜头，未图示)互相固定，以加强所得影像的品质。此外，前述光圈单元9-1亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。
综上所述，本公开提供了一种可切换光圈尺寸的光圈单元。此光圈单元适合用于携带型的小型电子装置，可提供优选的摄像品质，并且还可防止磁干扰，以及实现小型化的技术效果。此外，本公开所提供的光圈单元还可允许快速切换不同尺寸的光圈，以增加摄像效率。
第十组实施例
首先，请一并参阅图10-1、图10-2、以及图10-3，其分别是根据本公开一些实施例示出的光圈单元10-1的立体图、分解图、以及沿图10-1中的线段10-A-10-A’示出的剖面图。光圈单元10-1主要包括顶板10-100、底座10-200、底板10-300、以及设置在顶板10-100、底座10-200及底板10-300间的其他元件。举例来说，在图10-2图中，在顶板10-100、底座10-200、以及底板10-300间还包括光圈10-400(包括两个第一叶片10-410及两个第二叶片10-420)、导引元件10-500、驱动组件10-600(包括磁性元件10-610、驱动基板10-620、以及电路板10-630)、滑动件10-700、以及感测元件10-800。
前述顶板10-100、底座10-200、以及底板10-300可相互结合而构成光圈单元10-1的外壳。应了解的是，顶板10-100、底座10-200、以及底板10-300上分别形成有顶板开孔10-110、底座开孔10-210及底板开孔10-310，顶板开孔10-110、底座开孔10-210及底板开孔10-310的中心对应于光圈单元10-1的光轴10-O。在一些实施例中，顶板10-100、底座10-200、以及底板10-300可由非导体材料构成(例如塑胶)，因此可避免光圈单元10-1与周遭电子元件产生短路或电性干扰的情形。在一些实施例中，顶板10-100、底座10-200、以及底板10-300可由金属材料构成，以增强顶板10-100、底座10-200、以及底板10-300的机械强度。
光圈10-400、导引元件10-500、及驱动组件10-600可按序设置在顶板10-100及底座10-200间。换句话说，驱动组件10-600设置在导引元件10-500及底座10-200间。在光圈10-400中，两个第一叶片10-410朝一第一方向(X或Y方向)排列。此外，两个第二叶片10-420朝一第二方向(Y或X方向)排列，且上述第一方向与上述第二方向不同(例如为互相垂直)。此外，上述两个第一叶片10-410是位在不同的XY平面上，且上述两个第二叶片10-420亦位在不同的XY平面上，以允许在光轴10-O的方向部分地互相重叠，并且降低彼此间的摩擦。
在一些实施例中，顶板10-100、底座10-200及底板10-300等不会进行运动的部分可称为固定部，而会相对于固定部活动的部分可称为活动部(例如导引元件10-500等)。亦即，活动部是活动地连接固定部。滑动件10-700可设置在导引元件10-500及底座10-200(固定部)间，例如可为滚珠等，用以降低导引元件10-500与底座10-200间的摩擦力，以允许导引元件10-500(活动部)相对于底座10-200(固定部)进行滑动。
感测元件10-800可用以感测光圈单元10-1中各个元件的位置。上述感测元件10-800例如可为霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器或穿隧磁阻效应感测器等合适的感测器。此外，在一些实施例中，亦可在光圈单元10-1中设置一初期位置限定组件(未示出)，例如为弹簧或磁性元件等，当驱动组件10-600未进行驱动时，导引元件10-500可经由此初期位置限定组件而相对于固定部位于一预设位置。
接着，请参考图10-4A，其为顶板10-100的俯视图。顶板10-100包括顶板开孔10-110及环绕顶板开孔10-110的两个第一顶板沟槽10-120以及两个第二顶板沟槽10-130。此外，顶板10-100上还具有两个定位孔10-140。在一些实施例中，上述两个第一顶板沟槽10-120可相对于光轴10-O而互相对称，且上述两个第二顶板沟槽10-130亦可相对于光轴10-O而互相对称，但本公开并不以此为限。此外，在一些实施例中，第一顶板沟槽10-120与第二顶板沟槽10-130的宽度不同。因此，可允许在第一顶板沟槽10-120及第二顶板沟槽10-130中设置不同尺寸的元件，以增加设计弹性。
图10-4B是底座10-200的示意图。底座10-200包括底座开孔10-210、围绕底座开孔10-210的保护结构10-220以及凹槽10-230、多个导槽10-232、定位凹槽10-234、多个凸起部10-240及凸起部10-242、定位凸起部10-244、以及位在凹槽10-230中的凹陷部10-250。
保护结构10-220围绕底座开孔10-210，并沿着光轴10-O的方向延伸。因此，可防止来自外界的灰尘进入光圈单元10-1中，或者亦可避免光圈单元10-1进行运动时可能产生的碎片掉出光圈单元10-1而影响到其他元件(例如摄像装置中的其他元件)。凹槽10-230围绕底座开孔10-210及保护结构10-220。可允许将其他元件(例如驱动组件10-600)设置在凹槽10-230中，以固定上述元件的位置并提供保护。在底座10-200上具有多个导槽10-232及一个定位凹槽10-234。导槽10-232可相对于光轴10-O而以旋转对称的方式排列。定位凹槽10-234可设置在二导槽10-232间。
此外，底座10-200上还具有沿光轴10-O方向(或朝向第一叶片10-410的方向)延伸的多个凸起部10-240、凸起部10-242、及定位柱10-244。定位柱10-244在光轴10-O的方向上对应于顶板10-100的定位孔10-140(图10-4A)，用以固定顶板10-100及底座10-200的相对位置。
在本实施例中，上述凸起部10-240、凸起部10-242、及定位柱10-244可分别相对于光轴10-O而对称地排列，以平衡光圈单元10-1中的应力。然而，本公开并不以此为限。举例来说，可根据设计需求，而将上述凸起部10-240、凸起部10-242、及定位柱10-244设置在其他位置。在一些实施例中，可将上述感测元件10-800设置在凹陷部10-250中，以固定感测元件10-800的位置，然而本公开并不以此为限。举例来说，亦可在其他适合的位置设置感测元件10-800，以实现所欲要求。
图10-4C是底板10-300的示意图。在底板10-300中具有底板开孔10-310，且在底板开孔10-310的一侧具有凹陷结构10-320，对应于图10-4B中的底座10-200的凹陷部10-250，以允许感测元件10-800设置于此。
图10-4D示出两个第一叶片10-410的俯视图，上述两个第一叶片10-410具有板状的形状。第一叶片10-410包括大致上沿X方向延伸的第一沟槽10-412及大致上沿Y方向延伸的第二沟槽10-414。亦即，第一沟槽10-412与第二沟槽10-414的延伸方向不同。在一些实施例中，第一沟槽10-412与第二沟槽10-414的长度不同。举例来说，第一沟槽10-412的长度可大于第二沟槽10-414的长度。在另一些实施例中，第一沟槽10-412的长度可小于第二沟槽10-414的长度。
此外，第一叶片10-410还具有外边界10-416及第一窗口边界10-418。在本实施例中，外边界10-416背朝光轴10-O，而第一窗口边界10-418朝向光轴10-O。换句话说，外边界10-416与光轴10-O的距离大于第一窗口边界10-418与光轴10-O的距离。此外，上述外边界10-416不具有直角。由于外边界10-416是可能会接触到其他元件的部分，因此若采用无直角的结构(例如使用圆弧形的边界)，可降低因外边界10-416接触其他元件而造成损伤的几率。
图10-4E示出两个第二叶片10-420，上述两个第二叶片10-420具有板状的形状。第二叶片10-420包括大致上沿相同方向延伸的第三沟槽10-422及第四沟槽10-424(例如沿Y方向延伸)，且在第三沟槽10-422及第四沟槽10-424间还具有孔洞10-426。第二叶片10-420朝向光轴10-O的一边可具有第二窗口边界10-428(包括边界10-428a及边界10-428b)，具有V形的形状。亦即，边界10-428a及边界10-428b延伸的方向不同。此外，边界10-428a及边界10-428b的交点称为交点10-429。
图10-4F及图10-4G是导引元件10-500从不同方向观察时的示意图。导引元件10-500中包括一导引元件开孔10-510，且在导引元件10-500外侧(背朝光轴10-O的一侧)还具有两个第一凸柱10-520、两个第二凸柱10-530、及一定位部10-540。第一凸柱10-520及第二凸柱10-530沿光轴10-O的方向在导引元件10-500的一侧朝向第一叶片10-410延伸(Z方向)，而在导引元件10-500的另一侧(-Z方向，请参考图10-4G)还具有凹陷部10-550及凹槽10-560。在一些实施例中，凹陷部10-550可位于第二凸柱10-530及定位部10-540下，并且具有对应于滑动件10-700的形状，但本公开并不以此为限。举例来说，在一些实施例中，亦可在第一凸柱10-520下形成凹陷部。凹槽10-560围绕导引元件开孔10-510，并且可具有与磁性元件10-610对应的形状，以允许磁性元件10-610容纳在凹槽10-560中，借此可通过粘合等手段固定磁性元件10-610的位置，并允许磁性元件10-610与导引元件10-500一起移动。
图10-4H是图10-1中的底座10-200与驱动组件10-600(包括磁性元件10-610、驱动基板10-620、及电路板10-630)的示意图。在图10-4H中，电路板10-630是设置在底座10-200的凹槽10-230(图10-4B)中，而驱动基板10-620设置在电路板10-630上，之后再将磁性元件10-610设置在驱动基板10-620上。前述电路板10-630例如为柔性印刷电路板(FPC)，其可通过粘着方式固定于底座10-200上，以电性连接光圈单元10-1外的其他元件，并且提供电信号给光圈单元10-1的其他元件。
磁性元件10-610例如可为磁铁，并可具有多个绕光轴10-O交错排列的第一磁极10-612及第二磁极10-614(如图10-4H中的虚线所示)。驱动基板10-620中可具有对应于磁性元件10-610的线圈(例如平板线圈)。因此，通过磁性元件10-610与驱动基板10-620的交互作用，可产生一电磁驱动力(electromagnetic driving force)而使得磁性元件10-610相对于光轴10-O朝顺时针或逆时针方向转动(第一运动维度)。
由于磁性元件10-610是设置并固定在导引元件10-500的凹槽10-560中(图10-4G)，因此磁性元件10-610转动时，可带动导引元件10-500一起朝顺时针或逆时针方向(第一运动维度)转动。此外，由于感测元件10-800是设置在底座10-200的凹陷部10-250中，而驱动基板10-620又设置于感测元件10-800上，所以驱动基板10-620与导引元件10-500的最短距离会小于感测元件10-800与导引元件10-500的最短距离，并且驱动基板10-620可保护设置在其下的感测元件10-800，以防止感测元件10-800与其他元件发生碰撞。此外，由于驱动组件10-600是设置在底座10-200的凹槽10-230中，且保护结构10-220是从凹槽10-230向Z方向延伸，所以沿着垂直光轴10-O的方向观察时，底座10-200的保护结构10-220与驱动组件10-600会至少部分重叠。
图10-5A是光圈单元10-1一些元件于一状态下的示意图。应注意的是，底座10-200的凸起部10-240是设置在第一叶片10-410的第一沟槽10-412中，而底座10-200的凸起部10-242是设置在第二叶片10-420的第三沟槽10-422及第四沟槽10-424中。导引元件10-500的第一凸柱10-520是设置在第一叶片10-410的第二沟槽10-414中，而导引元件10-500的第二凸柱10-530是设置在第二叶片10-420的孔洞10-426中。换句话说，第一叶片10-410及第二叶片10-420是以不同的部位接触且可滑动地连接于底座10-200(固定部)及导引元件10-500。此外，第一叶片10-410及第二叶片10-420是位在不同的平面上。举例来说，第一叶片10-410距离电路板10-630的距离大于第二叶片10-420距离电路板10-630的距离。
应注意的是，在图10-5A中，第一叶片10-410的第一沟槽10-412是沿X方向延伸，而第一叶片10-410的第二沟槽10-414、第二叶片10-420的第三沟槽10-422及第四沟槽10-424是沿Y方向延伸。此时，第一叶片10-410的第一窗口边界10-418及第二叶片10-420的第二窗口边界10-428构成窗口10-430，窗口10-430在X方向上的尺寸是距离10-D1(两个第一窗口边界10-418的距离)，而在Y方向上的尺寸是距离10-D2。此外，沿着光轴10-O的方向观察，第一叶片10-410及第二叶片10-420至少部分重叠，例如第一叶片10-410可通过图10-4D中的外边界10-416与第二叶片10-420重叠。因此，可保证第一叶片10-410及第二叶片10-420形成窗口10-430。
接着，请参考图10-5B，其是底座10-200、导引元件10-500、及驱动组件10-600(包括磁性元件10-610、驱动基板10-620、及电路板10-630)于图10-5A的状态时的示意图。此时导引元件10-500的第一凸柱10-520、第二凸柱10-530、及定位部10-540是位在底座10-200的导槽10-232或定位凹槽10-234中。应注意的是，位在导槽10-232中的第一凸柱10-520、第二凸柱10-530、及定位部10-540与底座10-200间具有滑动件10-700(图10-2)，以允许导引元件10-500相对于底座10-200滑动。因为滑动件10-700是设置在导引元件10-500的凹陷部10-550中，从而在导引元件10-500进行转动时，导引元件10-500与滑动件10-700的相对位置会互相固定，且此时滑动件10-700与底座10-200(固定部)可动地直接接触。此外，第一凸柱10-520、第二凸柱10-530、及定位部10-540是位在导槽10-232或定位凹槽10-234中的一侧，借此可限制导引元件10-500的转动方向(例如在图10-5B所示的状态中，导引元件10-500无法朝顺时针方向转动)。
图10-6A及图10-6B是光圈单元10-1一些元件于另一状态下的示意图。在此状态下，通过驱动基板10-620中的线圈与磁性元件10-610所产生的电磁驱动力而使导引元件10-500转动(如图10-6B的转动方向10-R所示)。
因此，请参考图10-6A，第一叶片10-410及第二叶片10-420会受到导引元件10-500的转动而一起进行移动。举例来说，在图10-6A中，当导引元件10-500的第一凸柱10-520进行转动时，会推动第一叶片10-410的第二沟槽10-414，而底座10-200上的凸起部10-240与第一叶片10-410的第一沟槽10-212则会限制第一叶片10-410的移动方向。由于底座10-200上的两个凸起部10-240是在X方向上排列，因此上述两个第一叶片10-410会相对于底座10-200(固定部)而在X方向(第二运动维度)上进行运动并且相互靠近(如运动方向10-M1所示)。应注意的是，此第二运动维度(在X方向上的平移运动)与前述第一运动维度(绕光轴10-O的转动运动)不同。
此外，凸起部10-240的排列方向与此第二运动维度平行，且第一沟槽10-412是沿与此第二运动维度平行的方向延伸。换句话说，此时两个第一叶片10-410的第一窗口边界10-418的距离为10-D3，且距离10-D3小于前述状态时两个第一叶片10-410的第一窗口边界10-418的距离10-D1。
同理，当导引元件10-500进行转动时，导引元件10-500的第二凸柱10-530会推动第二叶片10-420的孔洞10-426，而底座10-200上的凸起部10-242与第二叶片10-420的第三沟槽10-422及第四沟槽10-424则会限制第二叶片10-420的移动方向。举例来说，底座10-200上的两个凸起部10-242是在Y方向上排列，因此上述两个第二叶片10-420会相对于底座10-200(固定部)而在Y方向(第三运动维度)上进行运动而相互靠近(如运动方向10-M2所示)，且此第三运动维度(在Y方向上的平移运动)与前述第一运动维度(绕光轴10-O的转动运动)以及第二运动维度(在X方向上的平移运动)不同。换句话说，此时两个第二叶片10-420的第二窗口边界10-428的交点10-429的距离为10-D4，且距离10-D4小于前述状态时两个第二叶片10-420的第二窗口边界10-428的距离10-D2。
此外，应注意的是，在图10-6A及图10-6B的状态下，与图10-5A及图10-5B的状态下相比，第一叶片10-410及第二叶片10-420的移动距离不同。换句话说，距离10-D1减去距离10-D3的差值与距离10-D2减去距离10-D4的差值不同。在一些实施例中，距离10-D1减去距离10-D3的差值小于距离10-D2减去距离10-D4的差值，亦即(10-D1)-(10-D3)<(10-D2)-(10-D4)。
造成这种关系的原因是因为由第一窗口边界10-418及第二窗口边界10-428所形成的窗口10-430在本实施例中具有六角形的形状，且六角形两个相对的顶点间的距离与两个相对的侧边的距离不同。亦即，若欲将不同状态下的窗口10-430形成为具有相似形状的六角形，则第一叶片10-410及第二叶片10-420需要移动不同的距离。通过使上述六角形相似，可使通过不同大小的窗口10-430的光线具有均一性。
应注意的是，此时一部分的光圈单元10-1形成第一活动连接部(例如第一叶片10-410的第一沟槽10-412以及底座10-200的凸起部10-240、或者是第二叶片10-420的第三沟槽10-422以及底座10-200的凸起部10-242等，然而本公开并不以此为限)，另一部分的光圈单元10-1形成第二活动连接部(例如第一叶片10-410的第二沟槽10-414以及导引元件10-500的第一凸柱10-520、或者第二叶片10-420的孔洞10-426与导引元件10-500的第二凸柱10-530等，然而本公开并不以此为限)，第一叶片10-410或第二叶片10-420于第一活动连接部接触且可滑动地连接于底座10-200(固定部)，且第一叶片10-410或第二叶片10-420于第二活动连接部接触且可滑动地连接于导引元件10-500。
在一些实施例中，另一部分的光圈单元10-1形成另一个第一活动连接部(例如第二叶片10-420的第四沟槽10-424以及底座10-200的凸起部10-242)。此时第二叶片10-420于另一个第一活动连接部接触且可滑动地连接于底座10-200(固定部)，且上述第二活动连接部设置于上述两个第一活动连接部之间。
接着，请参考图10-7A及图10-7B，其是光圈单元10-1一些元件于另一状态下的示意图。在此状态下，通过驱动基板10-620中的线圈与磁性元件10-610所产生的电磁驱动力，而使导引元件10-500相对于前述状态进一步地转动(如图10-7B的转动方向10-R所示)。
因此，前述两个第一叶片10-410及两个第二叶片10-420会进一步互相靠近，使得窗口10-430的尺寸进一步降低。请参考图10-7A，此时两个第一叶片10-410的第一窗口边界10-418的距离为10-D5，且距离10-D5小于前述状态时两个第一叶片10-410的第一窗口边界10-418的距离10-D3。此外，此时两个第二叶片10-420的第二窗口边界10-428的交点10-429的距离为10-D6，且距离10-D6小于前述状态时两个第二叶片10-420的第二窗口边界10-428的距离10-D4。
同理，在图10-7A及图10-7B的状态下，与图10-6A及图10-6B的状态下相比，第一叶片10-410及第二叶片10-420的移动距离不同。换句话说，距离10-D3减去距离10-D5的差值与距离10-D4减去距离10-D6的差值不同。在一些实施例中，距离10-D3减去距离10-D5的差值小于距离10-D4减去距离10-D6的差值，亦即(10-D3)-(10-D5)<(10-D4)-(10-D6)。
因此，第一叶片10-410可沿着第二运动维度(X方向的平移运动)于第一范围内运动(窗口10-430在X方向上的尺寸可在10-D1到10-D5间改变)，第二叶片10-420可沿着第三运动维度(Y方向的平移运动)于第二范围内运动(窗口10-430在Y方向上的尺寸可在10-D2到10-D6间改变)，且第一范围及第二范围不同(距离10-D1减去距离10-D5的值与距离10-D2减去距离10-D6的值不同)。应注意的是，在前述第一范围及第二范围中，第一叶片10-410及第二叶片10-420至少保持部分重叠，从而可形成窗口10-430。
若欲将光圈单元10-1的窗口10-430的尺寸增大，则需施加与前述实施例相反方向的电磁驱动力，而使前述导引元件10-500朝向与转动方向10-R相反的方向进行转动，则可使第一叶片10-410及第二叶片10-420分别朝与前述实施例相反的方向进行移动，从而可增大窗口10-430的尺寸。
因此，光圈单元10-1的窗口10-430(等效光圈)可在上述范围内连续地进行变动，使得光圈单元10-1可具有各种不同的光圈大小，以满足使用者不同的摄像要求。一般来说，当等效光圈的孔径增大时，入射光的通量亦可随之提升，故可应用于低亮度的环境，并且可降低背景噪声的影响，以避免影像噪点(image noise)的问题。此外，在高亮度的环境中，缩小等效光圈的孔径可增加所得影像的锐利度，同时亦可避免发生过度曝光。
虽然前述第一运动维度为转动运动，而第二运动维度及第三运动维度为朝向不同方向的平移运动，但本公开并不以此为限。只要第一运动维度、第二运动维度、第三运动维度为不同的运动维度皆可实现本公开所欲的效果。此外，前述光圈单元10-1可由导引元件10-500或固定部(如底座10-200)与外界的其他元件互相固定，以与外界的其他元件连动，从而不需要设置额外的驱动单元，可达到小型化的技术效果。
光圈单元10-1可设置在其他需要光圈的摄像装置上。举例来说，可安装在潜望式的摄像装置中，以满足携带型电子装置对于厚度小型化的要求。此外，前述光圈单元10-1亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。
综上所述，本公开提供了一种可连续地控制光圈开口大小的光圈单元。因此，可允许使用者的各种摄像需求。此外，由于可将光圈单元设置在外界的其他元件上，而不需设置额外的驱动元件来驱动光圈单元，可达到小型化的技术效果。
第十一组实施例
首先请参阅图11-1A，本公开的一实施例的光学系统11-A10可装设于一电子装置11-A20内，用以照相或摄影，其中前述电子装置11-A20例如可为智能手机或数码相机。光学系统11-A10包括一第一光学模块11-A1000、一第二光学模块11-A2000、以及一第三光学模块11-A3000。在照相或摄影时，前述光学模块会分别接收光线并成像，这些成像可传送至设置于电子装置11-A20中的处理单元(未图示)，并通过处理单元进行影像的后处理。
具体而言，第一光学模块11-A1000、第二光学模块11-A2000和第三光学模块11-A3000的焦距相异，且分别具有彼此相邻的一第一入光孔11-A1001、一第二入光孔11-A2001和一第三入光孔11-A3001。外部光线可穿过这些入光孔抵达光学模块中的感光元件来成像。
请参阅图11-1B，第一光学模块11-A1000包括一壳体11-A1100、一镜头驱动机构11-A1200、一镜头11-A1300、一底座11-A1400、以及一感光元件11-A1500。壳体11-A1100和底座11-A1400可组合为中空的盒体，且镜头驱动机构11-A1200可被壳体11-A1100所围绕，使镜头驱动机构11-A1200和镜头11-A1300容置于前述盒体中。感光元件11-A1500设置于盒体的一侧，且第一入光孔11-A1001形成于壳体11-A1100上，底座11-A1400上具有对应第一入光孔11-A1001的开口11-A1410。因此，外部光线可按序通过第一入光孔11-A1001、镜头11-A1300和开口11-A1410而抵达感光元件11-A1500，以在感光元件11-A1500上成像。
前述镜头驱动机构11-A1200包括一镜头承载座11-A1210、一框体11-A1220、至少一第一电磁驱动组件11-A1230、至少一第二电磁驱动组件11-A1240、一第一弹性元件11-A1250、一第二弹性元件11-A1260、一线圈平板11-A1270、多个条吊环线11-A1280、以及多个位置检测器11-A1290。
镜头承载座11-A1210具有一容置空间11-A1211和一内凹结构11-A1212，其中容置空间11-A1211形成于镜头承载座11-A1210的中央，而内凹结构11-A1212则形成于镜头承载座11-A1210的外壁面并环绕容置空间11-A1211。镜头11-A1300可固定于镜头承载座11-A1210上且容置于容置空间11-A1211中，而第一电磁驱动组件11-A1230则可设置于内凹结构11-A1212中。
框体11-A1220具有一收容部11-A1221和多个凹槽11-A1222。前述镜头承载座11-A1210被收容于收容部11-A1221中，而第二电磁驱动组件11-A1240则被固定于凹槽11-A1222中并邻近于前述第一电磁驱动组件11-A1230。
通过前述第一电磁驱动组件11-A1230和第二电磁驱动组件11-A1240之间的电磁作用，镜头承载座11-A1210以及设置于镜头承载座11-A1210上的镜头11-A1300可被驱动而相对于框体11-A1220沿Z轴方向移动。举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件11-A1230可为围绕镜头承载座11-A1210的容置空间11-A1211的驱动线圈，而第二电磁驱动组件11-A1240则可包括至少一磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件11-A1230)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来即可带动镜头承载座11-A1210及设置于其上的镜头11-A1300相对于框体11-A1220沿Z轴方向移动，进而相对于感光元件11-A1500沿Z轴方向移动，以实现自动对焦的目的。
于一些实施例中，第一电磁驱动组件11-A1230可为磁铁，而第二电磁驱动组件11-A1240可为驱动线圈。
第一弹性元件11-A1250和第二弹性元件11-A1260分别设置于镜头承载座11-A1210/框体11-A1220的相反侧，使镜头承载座11-A1210/框体11-A1220位于第一弹性元件11-A1250和第二弹性元件11-A1260之间。第一弹性元件11-A1250的内圈段11-A1251连接镜头承载座11-A1210，且第一弹性元件11-A1250的外圈段11-A1252连接前述框体11-A1220。同样的，第二弹性元件11-A1260的内圈段11-A1261连接镜头承载座11-A1210，且第二弹性元件11-A1260的外圈段11-A1262连接框体11-A1220。如此一来，镜头承载座11-A1210可通过前述第一弹性元件11-A1250和第二弹性元件11-A1260而被悬挂于框体11-A1220的收容部11-A1221中，且其在Z轴方向的移动幅度亦可被第一、第二弹性元件11-A1250、11-A1260限制。
请继续参阅图11-1B，前述线圈平板11-A1270设置于底座11-A1400上。同样的，当电流流经线圈平板11-A1270时，线圈平板11-A1270和前述第二电磁驱动组件11-A1240(或第一电磁驱动组件11-A1230)之间将产生电磁作用，使镜头承载座11-A1210和框体11-A1220相对于线圈平板11-A1270沿X轴方向及/或Y轴方向移动，进而带动镜头11-A1300相对于感光元件11-A1500沿X轴方向及/或Y轴方向移动，以达到晃动补偿的目的。
于本实施例中，镜头驱动机构11-A1200包括四条吊环线11-A1280，分别设置于线圈平板11-A1270的四个角落并连接前述线圈平板11-A1270、底座11-A1400以及第一弹性元件11-A1250。当镜头承载座11-A1210和镜头11-A1300沿X轴方向及/或Y轴方向移动时，这些吊环线11-A1280可限制其移动幅度。此外，由于吊环线11-A1280包含金属材料(例如铜或其合金等)，因此亦可作为导体使用，例如电流可经由底座11-A1400和吊环线11-A1280流入第一电磁驱动组件11-A1230。
前述位置检测器11-A1290是设置于底座11-A1400上，通过检测第二电磁驱动组件11-A1240的位移来确定镜头承载座11-A1210和镜头11-A1300于X轴方向以及Y轴方向上的位置。举例而言，前述位置检测器11-A1290可为霍尔效应感测器(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)。
请参阅图11-1A、11-1B，于本实施例中，第二光学模块11-A2000的结构和第三光学模块11-A3000的结构大致相同于第一光学模块11-A1000的结构，其差异仅在于各自包含的镜头具有不同的焦距。举例而言，第一光学模块11-A1000的焦距可大于第三光学模块11-A3000的焦距，且第三光学模块11-A3000的焦距可大于第二光学模块11-A2000的焦距。换言之，在Z轴方向上，第一光学模块11-A1000的厚度会大于第三光学模块11-A3000的厚度，且第三光学模块11-A3000的厚度会大于第二光学模块11-A2000的厚度。于本实施例中，第二光学模块11-A2000是设置于第一光学模块11-A1000和第三光学模块11-A3000之间。
请参阅图11-2A，于本公开的另一实施例中，光学系统11-B10可装设于一电子装置11-B20内，包括一第一光学模块11-B1000、一第二光学模块11-B2000、以及一第三光学模块11-B3000。其中，第二光学模块11-B2000设置于第一光学模块11-B1000和第三光学模块11-B300之间，第一光学模块11-B1000、第二光学模块11-B2000和第三光学模块11-B3000的焦距相异，且第一光学模块11-B1000的第一入光孔11-B1001、第二光学模块11-B2000的第二入光孔11-B2001、第三光学模块11-B3000的第三入光孔11-B3001彼此相邻。
如图11-2B所示，第一光学模块11-B1000包括一镜头单元11-B1100、一反射单元11-B1200、以及一感光元件11-B1300。外部光线(例如光线11-L)由第一入光孔11-B1001进入第一光学模块11-B1000后可先被反射单元11-B1200反射，接着穿过镜头单元11-B1100后被感光元件11-B1300接收。
以下说明本实施例中的镜头单元11-B1100和反射单元11-B1200的具体结构。首先，如图11-2B所示，镜头单元11-B1100主要包括一镜头驱动机构11-B1110以及一镜头11-B1120，其中镜头驱动机构11-B1110是用以驱动前述镜头11-B1120相对于感光元件11-B1300移动。举例而言，前述镜头驱动机构11-B1110可包括一镜头承载座11-B1111、一框体11-B1112、两个簧片11-B1113、至少一线圈11-B1114、以及至少一磁性元件11-B1115。
前述镜头11-B1120固定于镜头承载座11-B1111中。两个簧片11-B1113连接镜头承载座2200和框体2300，并分别位于镜头承载座11-B1111的相反侧，以使镜头承载座11-B1111可活动地悬吊于框体11-B1112中。线圈11-B1114和磁性元件11-B1115分别设置于镜头承载座11-B1111和框体11-B1112上，且彼此相互对应。当电流流入线圈11-B1114时，线圈11-B1114和磁性元件11-B1115之间会产生电磁作用，镜头承载座11-B1111以及设置于镜头承载座11-B1111上的镜头11-B1120可被驱动而相对于感光元件11-B1300移动。
请一并参阅图11-2B至11-2D，反射单元11-B1200主要包括一光学元件11-B1210、一光学元件承载座11-B1220、一框体11-B1230、至少一第一轴承元件11-B1240、至少一第一枢轴11-B1250、一第一驱动模块11-B1260、以及一位置检测器11-B1201。
第一轴承元件11-B1240设置于框体11-B1230上，且第一枢轴11-B1250可穿过第一轴承元件11-B1240中间的孔洞，光学元件承载座11-B1220可固定于第一枢轴11-B1250上。如此一来，光学元件承载座11-B1220即可通过第一枢轴11-B1250而与框体11-B1230枢接。又由于光学元件11-B1210是设置于光学元件承载座11-B1220上，因此当光学元件承载座11-B1220相对于框体11-B1230旋转时，设置于其上的光学元件11-B1210亦可同时相对于框体11-B1230旋转。前述光学元件11-B1210例如可为一棱镜或一反射镜。
请参阅图11-2E，于本实施例中，框体11-B1230上设有一防尘组件11-B1231，邻近于第一枢轴11-B1250并位于光学元件11-B1210和第一轴承元件11-B1240之间，且防尘组件11-B1231并未接触第一枢轴11-B1250或第一轴承元件11-B1240，亦即防尘组件11-B1231和第一枢轴11-B1250、第一轴承元件11-B1240之间将形成间隙。
通过前述第一轴承元件11-B1240，可减少光学元件承载座11-B1220相对于框体11-B1230旋转时，第一枢轴11-B1250和框体11-B1230之间因摩擦而产生的粉尘。再者，通过前述防尘组件11-B1231，第一轴承元件11-B1240产生的些微粉尘也可以被阻挡而不会贴附至光学元件11-B1210上，以保持光学元件11-B1210的光学特性。
于本实施例中，防尘组件11-B1231为与框体11-B1230一体成形的挡板。于一些实施例中，防尘组件11-B1231亦可为装设于框体11-B1230上的刷毛。
请参阅图11-2F，光学元件承载座11-B1220上可形成一固定结构11-B1221，用以与第一枢轴11-B1250结合。于本实施例中，固定结构11-B1221为一凹槽，且凹槽中形成有一狭小部11-B1222。如此一来，可便于使用者将光学元件承载座11-B1220组合于第一枢轴11-B1250上，且狭小部11-B1222可避免光学元件承载座11-B1220从第一枢轴11-B1250脱落。
于一些实施例中，第一轴承元件11-B1240和固定结构11-B1221的位置可互换，即第一轴承元件11-B1240可设置于光学元件承载座11-B1220上，且固定结构11-B1221可位于框体11-B1230上。于一些实施例中，反射单元11-B1200亦可包括一密封元件(例如胶体或卡勾)，待第一枢轴11-B1250进入固定结构11-B1221的凹槽后，前述密封元件可将凹槽开口封闭。
如图11-2B至11-2D所示，第一驱动模块11-B1260可包括一第一电磁驱动组件11-B1261和一第二电磁驱动组件11-B1262，分别设置于框体11-B1230和光学元件承载座11-B1220上，且两者的位置相互对应。
举例而言，第一电磁驱动组件11-B1261可包括驱动线圈，而第二电磁驱动组件11-B1262可包括磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件11-B1261)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来，即可带动光学元件承载座11-B1220以及光学元件11-B1210相对于框体11-B1230绕第一转动轴11-R1(沿Y轴方向延伸)旋转，进而调整外部光线11-L抵达感光元件11-B1300的位置。
位置检测器11-B1201可设置于框体11-B1230上并对应前述第二电磁驱动组件11-B1262，以通过检测第二电磁驱动组件11-B1262的位置来获得光学元件11-B1210的旋转角度。前述位置检测器11-B1201例如可为霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器、穿隧磁阻效应感测器、或磁通量感测器。
于一些实施例中，第一电磁驱动组件11-B1261可包括磁铁，而第二电磁驱动组件11-B1262可包括驱动线圈。于这些实施例中，位置检测器11-B1201可设置于光学元件承载座11-B1220上并对应第一电磁驱动组件11-B1261。
请回到图11-2A，于本实施例中，第一光学模块11-B1000和第三光学模块11-B3000具有相同的结构，而第一光学模块11-B1000中的镜头11-B1120的焦距是相异于第三光学模块11-B3000中的镜头的焦距。
此外，需特别说明的是，第一光学模块11-B1000中的反射单元11-B1200和第三光学模块11-B3000中的反射单元可分别将由第一入光孔11-B1001和第三入光孔11-B3001进入光学系统11-B10的外部光线导向第一、第三光学模块11-B1000、11-B3000中的感光元件。具体而言，从第一入光孔11-B1001进入光学系统11-B10的外部光线被第一光学模块11-B1000中的反射单元11-B1200反射后可沿-X轴方向(第一方向)移动，而从第三入光孔11-B3001进入光学系统11-B10的外部光线被第三光学模块11-B3000中的反射单元反射后则可沿X轴方向(第二方向)移动。
光学系统11-B10中的第二光学模块11-B2000的结构相似于光学系统11-A10中的第一光学模块11-A1000的结构，故于此不再赘述。应注意的是，进入第二光学模块11-B2000的外部光线是沿Z轴方向穿过第二入光孔11-B2001并抵达第二光学模块11-B2000中的感光元件，其中第二光学模块11-B2000中的感光元件的感光面会垂直于Z轴方向。相对于此，第一光学模块11-B1000和第三光学模块11-B3000的感光元件的感光面则是平行于Z轴方向。
通过前述结构，可使焦距比第二光学模块11-B2000大的第一光学模块11-B1000和第三光学模块11-B3000在Z轴方向上的厚度减少，以利于装入较薄的电子装置11-B20中。
请参阅图11-3A、11-3B，于本公开的另一实施例中，反射单元11-B1200还包括一第一稳定元件11-B1270、一第二驱动模块11-B1280、以及一第二稳定元件11-B1290。第一稳定元件11-B1270为至少一簧片，连接框体11-B1230和光学元件承载座11-B1220，以提供一稳定力使光学元件承载座11-B1220相对于框体11-B1230位于一初始位置。借此可避免第一驱动模块11-B1260未作用时(例如电流未流入第一电磁驱动组件11-B1261)，光学元件承载座11-B1220因电子装置11-B20的晃动而相对于框体11-B1230旋转，使得光学元件11-B1210受到撞击而损坏。
第二驱动模块11-B1280可包括至少一第三电磁驱动组件11-B1281和至少一第四电磁驱动组件11-B1282，分别设置于框体11-B1230和光学系统11-B10的壳体11-B11上。第三电磁驱动组件11-B1281例如可包括磁铁，且第四电磁驱动组件11-B1282例如可包括驱动线圈。当电流通入驱动线圈(第四电磁驱动组件11-B1282)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，因此，可同时带动框体11-B1230、光学元件承载座11-B1220和光学元件11-B1210相对于壳体11-B11绕第二转动轴11-R2(沿Z轴方向延伸)旋转，进而调整光线外部光线抵达感光元件11-B1300的位置。应注意的是，于本实施例中，第二转动轴11-R2是会通过光学元件11-B1210的反射面的中心。
于一些实施例中，第三电磁驱动组件11-B1281可包括驱动线圈，且第四电磁驱动组件11-B1282可包括磁铁。
如图11-3B所示，与第一稳定元件11-B1270类似，第二稳定元件11-B1290是连接壳体11-B11和框体11-B1230，以提供一稳定力使框体11-B1230相对于壳体11-B11位于一预设位置。
于本实施例中，第二稳定元件11-B1290为簧片。前述簧片包括一第一固定段部11-B1291、一第二固定段部11-B1292、以及多个弦线部11-B1293。第一固定段部11-B1291和第二固定段部11-B1292分别固定于壳体11-B11和框体11-B1230上，且弦线部11-B1293连接第一固定段部11-B1291和第二固定段部11-B1292。特别的是，前述弦线部11-B1293是以并排方式配置，且具有弯折结构和相异的宽度。具体而言，离第二转动轴11-R2较远的弦线部11-B1293的宽度可大于离第二转动轴11-R2较近的弦线部11-B1293的宽度，借此承受较大的变形量。
于本实施例中，框体11-B1230上更设有一第一导引组件11-B1232，且壳体11-B11上则设有一第二导引组件11-B12。第一导引组件11-B1232例如可为一弧形导槽，而第二导引组件11-B12则可为容置于导槽内的滑动件，其中弧形导槽的曲率中心位于第二转动轴11-R2上。当前述第二驱动模块11-B1280驱动光学元件承载座11-B1220相对于壳体11-B11旋转时，滑动件可沿着导槽滑动。于本实施例中，导槽内更设置有多个滚珠11-B1233，以使滑动件可更为平顺地滑动。
请参阅图11-4A、11-4B，于本公开的另一实施例中，第二稳定元件11-B1290为一导磁元件，其设置于壳体11-B11上且位置对应于第二驱动模块11-B1280的第三电磁驱动组件11-B1281。第三电磁驱动组件11-B1281例如可为一磁铁。通过第二稳定元件11-B1290和第三电磁驱动组件11-B1281之间的磁性吸引力，可使框体11-B1230相对于壳体11-B11位于一预设位置。此外，导磁元件亦可使第三电磁驱动组件11-B1281和第四电磁驱动组件11-B1282之间的电磁作用增强，进而提升第二驱动模块11-B1280提供的驱动力。
设置于框体11-B1230上的第一导引组件11-B1232为至少一滚珠，而第二导引组件11-B12则为形成于壳体11-B11上的弧形导槽。其中，滚珠可容置于弧形导槽中，且弧形导槽的曲率中心位于第二转动轴11-R2上。因此，当前述第二驱动模块11-B1280驱动光学元件承载座11-B1220相对于壳体11-B11旋转时，滚珠可沿着导槽滑动。
请参阅图11-5A、11-5B，于本公开的另一实施例中，第二稳定元件11-B1290为涡旋弹簧，连接框体11-B1230和壳体11-B11。此外，前述第一导引组件11-B1232和第二导引组件11-B12可被替换为一第二轴承元件11-B1234和一第二枢轴11-B1235，其中第二轴承元件11-B1234设置于壳体11-B11上，且第二枢轴11-B1235可穿过第二轴承元件11-B1234中间的孔洞，光学元件承载座11-B1220固定于第二枢轴11-B1235上。
第二轴承元件11-B1234是位于第二转动轴11-R2上，并沿着第二转动轴11-R2延伸。因此，可确保第二驱动模块11-B1280驱动光学元件承载座11-B1220相对于壳体11-B11旋转时，光学元件承载座11-B1220是绕第二转动轴11-R2旋转。于一些实施例中，第二轴承元件11-B1234可设置于光学元件承载座11-B1220上，且第二枢轴11-B1235的一端固定于壳体11-B11上。
请参阅图11-6A、11-6B，于本公开的另一实施例中，第二稳定元件11-B1290为发条弹簧，连接框体11-B1230和壳体11-B11，且第一稳定元件11-B1270为螺旋弹簧，连接框体11-B1230和光学元件承载座11-B1220。
请参阅图11-7A至11-7C，于本公开的另一实施例中，光学系统11-C10可装设于一电子装置11-C20内，包括一第一光学模块11-C1000、一第二光学模块11-C2000、以及一第三光学模块11-C3000。其中，第二光学模块11-C2000的结构相似于光学系统11-A10中的第一光学模块11-A1000的结构，且第一光学模块11-C1000和第三光学模块11-C3000可分别包含等同于镜头单元11-B1100的镜头单元11-C1100、11-C3100、以及等同于感光元件11-B1300的感光元件11-C1300、11-C3300，故于此不再赘述。
第一光学模块11-C1000的第一入光孔11-C1001和第三光学模块11-C3000的第三入光孔11-C3001可为一体成形，并邻近第二光学模块11-C2000的第二入光孔11-C2001。第一光学模块11-C1000和第三光学模块11-C3000可共用一反射单元11-C1200，此反射单元11-C1200可将外部光线反射至第一光学模块11-C1000或第三光学模块11-C3000的镜头单元11-C1100、11-C3100中。
如图11-7D、11-7E所示，反射单元11-C1200可包括一光学元件11-C1210、一光学元件承载座11-C1220、一框体11-C1230、至少一第一轴承元件11-C1240、至少一第一枢轴11-C1250、以及一第一驱动模块11-C1260。
第一轴承元件11-C1240设置于框体11-C1230上，且第一枢轴11-C1250可穿过第一轴承元件11-C1240中间的孔洞，光学元件承载座11-C1220可固定于第一枢轴11-C1250上。如此一来，光学元件承载座11-C1220即可通过第一枢轴11-C1250而与框体11-C1230枢接。又由于光学元件11-C1210是设置于光学元件承载座11-C1220上，因此当光学元件承载座11-C1220相对于框体11-C1230旋转时，设置于其上的光学元件11-C1210亦可同时相对于框体11-C1230旋转。前述光学元件11-C1210例如可为一棱镜或一反射镜。
第一驱动模块11-C1260可包括至少一第一电磁驱动组件11-C1261和至少一第二电磁驱动组件11-C1262，分别设置于框体11-C1230和光学元件承载座11-C1220上。
举例而言，第一电磁驱动组件11-C1261可包括驱动线圈，而第二电磁驱动组件11-C1262可包括磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件11-C1261)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来，即可带动光学元件承载座11-C1220以及光学元件11-C1210相对于框体11-C1230绕第一转动轴11-R1(沿Y轴方向延伸)旋转。
需特别说明的是，在本实施例中，第一驱动模块11-C1260可驱动使光学元件承载座11-C1220以及光学元件11-C1210相对于框体11-C1230旋转超过90度，因此从第一、第三入光孔11-C1001、11-C3001进入光学系统11-C10的外部光线可依据光学元件11-C1210的不同角度而被反射至第一光学模块11-C1000或第三光学模块11-C3000的镜头单元11-C1100、11-C3100。
如图11-7B、11-7C所示，于本实施例中，反射单元11-C1200还包括一第一稳定元件11-C1270，其包括两个第一磁性元件11-C1271和一个第二磁性元件11-C1272。两个第一磁性元件11-C1271分别设置于光学元件承载座11-C1220的不同表面上，而第二磁性元件11-C1272则设置于光学系统11-C10的壳体11-C11或框体11-C1230上。
当光学元件11-C1210位于一第一角度时(图11-7B)，其中一个第一磁性元件11-C1271会邻近第二磁性元件11-C1272，使光学元件承载座11-C1220/光学元件11-C1210相对于框体11-C1230固定，外部光线可被光学元件11-C1210反射而抵达感光元件11-C1300。当光学元件11-C1210被第一驱动模块11-C1260而由第一角度旋转至第二角度时(图11-7C)，另一个第一磁性元件11-C1271会邻近第二磁性元件11-C1272，使光学元件承载座11-C1220/光学元件11-C1210相对于框体11-C1230固定，此时外部光线可被光学元件11-C1210反射而抵达感光元件11-C3300。
请参阅图11-8A、11-8B，于本公开的另一实施例中，第一入光孔11-C1001和第三入光孔11-C3001分别形成于光学系统11-C10的相反面上。反射单元11-C1200的第一稳定元件11-C1270可包括一个第一磁性元件11-C1271和两个第二磁性元件11-C1272。第一磁性元件11-C1271设置于光学元件承载座11-C1220上，而两个第二磁性元件11-C1272则设置于光学系统11-C10的壳体11-C11或框体11-C1230上。光学元件承载座11-C1220/光学元件11-C1210位于两个第二磁性元件11-C1272之间。
当光学元件11-C1210位于一第一角度时(图11-8A)，第一磁性元件11-C1271会邻近其中一个第二磁性元件11-C1272，使光学元件承载座11-C1220/光学元件11-C1210相对于框体11-C1230固定，外部光线可被光学元件11-C1210反射而抵达感光元件11-C1300。当光学元件11-C1210被第一驱动模块11-C1260而由第一角度旋转至第二角度时(图11-8B)，第一磁性元件11-C1271会邻近另一个第二磁性元件11-C1272，使光学元件承载座11-C1220/光学元件11-C1210相对于框体11-C1230固定，此时外部光线可被光学元件11-C1210反射而抵达感光元件11-C3300。
请参阅图11-9A、11-9B，于本公开的另一实施例中，光学系统11-D10可装设于一电子装置11-D20内，包括一第一光学模块11-D1000、一第二光学模块11-D2000、以及一第三光学模块11-D3000。其中，第二光学模块11-D2000的结构相似于光学系统11-A10中的第一光学模块11-A1000的结构，且第一光学模块11-D1000和第三光学模块11-D3000可分别包含等同于镜头单元11-B1100的镜头单元11-D1100、11-D1300、以及等同于感光元件11-D1300的感光元件11-D1300、11-D3300，故于此不再赘述。
第一光学模块11-D1000和第三光学模块11-D3000可共用一反射单元11-D1200。反射单元11-D1200包括两个光学元件11-D1210、11-D1220和一光学元件承载座11-D1230。光学元件11-D1210、11-D1220设置于光学元件承载座11-D1230上，且分别对应第一光学模块11-D1000的第一入光孔11-D1001和第三光学模块11-D3000的第三入光孔11-D3001。如此一来，从第一入光孔11-D1001进入光学系统11-D10的外部光线被光学元件11-D1210反射后可沿-X轴方向(第一方向)移动，而从第三入光孔11-D3001进入光学系统11-D10的外部光线被光学元件11-D1220反射后则可沿X轴方向(第二方向)移动。
请继续参阅图11-9A、11-9B，于本实施例中，反射单元11-D1200还包括一补正驱动模块11-D1240，且光学系统11-D10可还包括一惯性感测模块11-D4000。补正驱动模块11-D1240可包括电磁驱动组件11-D1241、11-D1242，分别设置于光学元件承载座11-D1230上和反射单元11-D1200的壳体上，用以驱动光学元件承载座11-D1230旋转。举例而言，电磁驱动组件11-D1241可为磁铁，且驱动组件11-D1242为驱动线圈。当电流通入驱动线圈(驱动组件11-D1242)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，因此，可同时驱动光学元件承载座11-D1230和设置于其上的两个光学元件11-D1241、11-D1242旋转。
惯性感测模块11-D4000例如可为陀螺仪或加速度感测器，并与补正驱动模块11-D1240电性连接。待惯性感测模块11-D4000测量光学系统11-D10的重力状态或加速度状态后，可将感测结果传送至补正驱动模块11-D1240，补正驱动模块11-D1240即可根据此感测结果提供适当的电力至驱动组件11-D1242，以驱动光学元件11-D1210、11-D1220旋转。
前述光学元件11-D1210、11-D1220的折射率应大于空气的折射率。于本实施例中，光学元件11-D1210、11-D1220皆为棱镜。于一些实施例中，光学元件11-D1210及/或光学元件11-D1220亦可为反射镜。
于一些实施例中，前述各实施例中的镜头单元亦可为可变焦式镜头，使其光学模块成为可变焦式模块。举例而言，如图11-10所示，镜头单元可包括一物镜11-O、一目镜11-E、以及至少一镜片11-S，其中镜片11-S是设置于物镜11-O和目镜11-E之间并可相对于物镜11-O移动的。
综上所述，本公开提供一种光学系统，包括一第一光学模块、一第二光学模块、以及一第三光学模块。前述第一光学模块、第二光学模块和第三光学模块分别包括一第一入光孔、一第二入光孔和一第三入光孔。其中，第一入光孔、第二入光孔和第三入光孔彼此相邻，且第一光学模块的焦距相异于第二光学模块的焦距。
第十二组实施例
首先请参阅图12-1，本公开的一实施例的光学系统12-10可装设于一电子装置12-20内，用以照相或摄影，其中前述电子装置12-20例如可为智能手机或数码相机。光学系统12-10包括一第一光学模块12-1000和一第二光学模块12-2000。在照相或摄影时，前述光学模块会分别接收光线并成像，这些成像可传送至设置于电子装置12-20中的处理单元(未图示)，并通过处理单元进行影像的后处理。
请参阅图12-2、12-3，第一光学模块12-1000包括有一镜头单元12-1100、一反射单元12-1200、一第一感光元件12-1300、以及一第一固定构件12-1400，其中第一固定构件12-1400将镜头单元12-1100和反射单元12-1200连结并固定。镜头单元12-1100位于反射单元12-1200和第一感光元件12-1300之间，且反射单元12-1200设置于电子装置12-20的外壳12-21的一个开口12-22旁。
一外部光线12-L可沿一第一方向(Z轴方向)穿过开口12-22进入第一光学模块12-1000，并被反射单元12-1200所反射。被反射后的外部光线12-L将大致沿一第二方向(-X轴方向)前进，穿过镜头单元12-1100并抵达第一感光元件12-1300。换言之，反射单元12-1200可将外部光线12-L的行进方向由第一方向改变为第二方向。
如图12-212-4所示，前述镜头单元12-1100主要包括一第一光学元件驱动机构12-M1以及一第一光学元件12-F1，其中第一光学元件驱动机构12-M1是用以驱动前述第一光学元件12-F1相对于第一感光元件12-1300移动，且第一光学元件12-F1的光轴平行于前述第二方向。举例而言，第一光学元件驱动机构12-M1可包括一第一活动部12-1110、一第一固定部12-1120、多个弹性元件12-1130、多个吊环线12-1140、以及一第一驱动模块12-1150。
第一活动部12-1110可包括一第一光学元件承载座12-1111，用以承载前述第一光学元件12-F1。第一固定部12-1120可包括一外框12-1121、一底座12-1122、以及一第一电路构件12-1123。其中，外框12-1121具有一顶壁12-1124和多个连接顶壁12-1124的侧壁12-1125，且侧壁12-1125可沿Z轴方向延伸至底座12-1122。因此，外框12-1121和底座12-1122可组合并形成一容置空间，第一光学元件承载座12-1111可容置于此容置空间中。
第一电路构件12-1123可设置于底座12-1122上，并可具有一第一外接部12-1123a。此第一外接部12-1123a是凸出于其中一个侧壁12-1125，以与电子装置12-20中的其他电子元件电性连接。应注意的是，第一外接部12-1123a凸出的侧壁12-1125的法线方向会垂直于前述第一方向和第二方向，因此可使镜头单元12-1100、反射单元12-1200和第一感光元件12-1300彼此紧密地连接，不会因为第一外接部12-1123a而产生间隙。
弹性元件12-1130连接第一固定部12-1120和第一活动部12-1110，以将第一光学元件承载座12-1111悬吊于容置空间中。吊环线12-1140则连接第一电路构件12-1123和弹性元件12-1130。由于弹性元件12-1130和吊环线12-1140皆包含金属材料(例如铜或其合金等)，因此两者可作为导体使用。举例而言，第一电路构件12-1123可通过吊环线12-1140和弹性元件12-1130将电流导入第一驱动模块12-1150。
第一驱动模块12-1150可包括电磁驱动组件12-1151和电磁驱动组件12-1152，彼此对应并分别设置于第一固定部12-1120和第一光学元件承载座12-1111上。于本实施例中，电磁驱动组件12-1151为磁性元件(例如磁铁)，而电磁驱动组件12-1152则为线圈。
当电流流入线圈(电磁驱动组件12-1152)时，电磁驱动组件12-1151、12-1152之间会产生电磁作用，第一光学元件承载座12-1111以及设置于其上的第一光学元件12-F1可因此被驱动而相对于第一感光元件12-1300移动，进而可实现自动对焦的目的。
图12-5、12-6是分别表示反射单元12-1200的立体图和分解图。请一并参阅图12-2、12-3、12-5、12-6，反射单元12-1200主要包括一第二光学元件驱动机构12-M2和一第二光学元件12-F2，其中第二光学元件驱动机构12-M2包括一第二活动部12-1210、一第二固定部12-1220、一第二驱动模块12-1230、以及多个弹性元件12-1240。
第二活动部12-1210可包括一第二光学元件承载座12-1211，且第二光学元件12-F2可设置于此第二光学元件承载座12-1211上。举例而言，第二光学元件12-F2可为一棱镜或反射镜。
第二固定部12-1220包括一框体12-1221、一底座12-1222、至少一金属外罩12-1223、一第二电路构件12-1224、以及至少一强化构件12-1225。框体12-1221和底座12-1222可彼此结合，且两者的外表面上分别形成有凸起12-P1和凸起12-P2。金属外罩12-1223具有位置对应于前述凸起12-P1、12-P2的孔洞12-O，因此，框体12-1221和底座12-1222可通过将凸起12-P1、12-P2穿过孔洞12-O而相对于彼此固定。
于本实施例中，第二固定部12-1220更具有多个(至少三个)延伸部12-1226，凸出于框体12-1221的一个外表面12-1227(第二外表面)。每个延伸部12-1226具有一接触面12-1226a，且延伸部12-1226的这些接触面12-1226a是彼此共平面。
当镜头单元12-1100和反射单元12-1200通过第一固定构件12-1400结合时，第二固定部2-1220的外表面12-1227会朝向镜头单元12-1100，且接触面12-1226a会接触镜头单元12-1100(图12-3)。由于接触面12-1226a彼此共平面，故可避免组装时反射单元12-1200相对于镜头单元12-1100歪斜，导致外部光线12-L的行进路线偏移的问题。
于一些实施例中，可省略前述延伸部12-1226，而第一固定部12-1120和第二固定部12-1220上彼此相对的第一外表面12-1126、第二外表面12-1227直接接触，其中第一外表面12-1126和第二外表面12-1227彼此平行。
第二电路构件12-1224设置于底座12-1222上，并与第二驱动模块12-1230电性连接。强化构件12-1225则设置于第二电路构件12-1224上，以保护第二电路构件12-1224不被其他元件碰撞，亦即，第二电路构件12-1224会被设置于强化构件12-1225和第二驱动模块12-1230之间，且被强化构件12-1225所遮蔽。
与第一外接部12-1123a相同，第二电路构件12-1224具有自侧壁12-1125凸出的第二外接部12-1224a，以与电子装置12-20中的其他电子元件电性连接。应注意的是，于本实施例中，第一外接部12-1123a和第二外接部12-1224a电性独立，且两者位于第一光学模块12-1000的同一侧。
如图12-2、12-3、12-5、12-6所示，弹性元件12-1240可连接第二活动部12-1210和第二固定部12-1220，以将第二活动部12-1210悬吊于第二固定部12-1220上。第二驱动模块12-1230则例如可包括至少一电磁驱动组件12-1231和至少一电磁驱动组件12-1232，分别设置于第二光学元件承载座12-1211和第二电路构件12-1224上。其中，电磁驱动组件12-1232可穿过底座12-1222上的孔洞12-1228并对应于前述电磁驱动组件12-1231。
通过前述电磁驱动组件12-1231、12-1232之间的电磁作用，第二光学元件承载座12-1211以及第二光学元件12-F2可被驱动而相对于第二固定部12-1220旋转。举例而言，于本实施例中，电磁驱动组件12-1231可包括至少一磁性元件(例如磁铁)，而电磁驱动组件12-1232则可为驱动线圈。
当电流流入驱动线圈(电磁驱动组件12-1232)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来，即可带动第二光学元件承载座12-1211以及第二光学元件12-F2相对于第二固定部12-1220绕一转动轴12-R(沿Y轴方向延伸)旋转，进而微调外部光线12-L的抵达第一感光元件12-1300的位置。
于一些实施例中，电磁驱动组件12-1231可为驱动线圈，而电磁驱动组件12-1232则可为磁铁。
需特别说明的是，由于本实施例中的镜头单元12-1100和反射单元12-1200被模块化(亦即可被个别替换或取出维修)，因此镜头单元12-1100的一个侧壁12-1125会位于第一光学元件12-F1和第二光学元件12-F2之间。此外，如图12-2所示，于本实施例中，光学系统12-10还可包括一防尘片12-3000，设置于第一光学模块12-1000的一侧，且在对应第二光学元件12-F2的位置形成有开口12-3100。
于一些实施例中，防尘片12-3000在对应第二光学元件12-F2的位置具有透明材料，以利外部光线12-L通过。
如图12-7所示，于本实施例中，在X轴方向上第一光学元件驱动机构12-M1和第二光学元件驱动机构12-M2分别具有宽度12-W1和12-W2，且在Y轴方向上第一光学元件驱动机构12-M1和第二光学元件驱动机构12-M2分别具有长度12-L1和12-L2，且(12-L1)/(12-W1)>(12-L2)/(12-W2)。于本实施例中，第一光学元件驱动机构12-M1的长度12-L1大致相等于第二光学元件驱动机构12-M2的长度12-L2
请参阅图12-2、12-3、12-8，光学系统12-10的第二光学模块12-2000设置于第一光学模块12-1000旁，并可通过一第二固定构件12-4000将两者连结并固定。第二光学模块12-2000包括一第三光学元件驱动机构12-M3、一第三光学元件12-F3、以及一第二感光元件12-2100，其中第三光学元件驱动机构12-M3包括一第三固定部12-2200、一第三活动部12-2300、一第一弹性元件12-2400、一第二弹性元件12-2500、一第三驱动模块12-2600、多个吊环线12-2700、以及至少一光量调整组件12-2800。
第三固定部12-2200包括一壳体12-2210和一底座12-2220，两者可组合为中空的盒体，且第三活动部12-2200和第三光学元件驱动机构12-M3可容置于前述盒体中。
第三活动部12-2300例如可包括一第三光学元件承载座12-2310和一框体12-2320。第三光学元件承载座12-2310可承载前述第三光学元件12-F3，并可通过第一弹性元件12-2400和一第二弹性元件12-2500活动地连接至框体12-2320。
具体来说，第一弹性元件12-2400和第二弹性元件12-2500分位于第三光学元件承载座12-2310的相反侧，且第一弹性元件12-2400的内圈段12-2410和外圈段12-2420分别连接第三光学元件承载座12-2310和框体12-2320，第二弹性元件12-2500的内圈段12-2510和外圈段12-2520亦分别连接第三光学元件承载座12-2310和框体12-2320。如此一来，第三光学元件承载座12-2310即可被悬挂于框体12-2320中。
第三驱动模块12-2600包括至少一第一电磁驱动组件12-2610、至少一第二电磁驱动组件12-2620、以及一线圈平板12-2630。其中，第一电磁驱动组件12-2610和第二电磁驱动组件12-2620分别设置于第三光学元件承载座12-2310和框体12-2320上，且两者的位置相互对应。
通过第一电磁驱动组件12-2610和第二电磁驱动组件12-2620之间的电磁作用，第三光学元件承载座12-2310以及设置其上的第三光学元件12-F3可被驱动而相对于框体12-2320沿Z轴方向移动。
举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件12-2610可为围绕第三光学元件承载座12-2310的驱动线圈，而第二电磁驱动组件12-2620则可包括至少一磁性元件(例如磁铁)。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件12-2610)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来即可带动第三光学元件承载座12-2310和第三光学元件12-F3相对于框体12-2320沿Z轴方向移动，进而相对于第二感光元件12-2100沿Z轴方向移动，以实现自动对焦的目的。
于一些实施例中，第一电磁驱动组件12-2610可为磁性元件，而第二电磁驱动组件12-2620可为驱动线圈。
请继续参阅图12-2、12-3、12-8，线圈平板12-2630设置于底座12-2220上。同样的，当电流流经线圈平板12-2630时，线圈平板12-2630和前述第二电磁驱动组件12-2620(或第一电磁驱动组件12-2610)之间将产生电磁作用，使第三光学元件承载座12-2310和框体12-2320相对于线圈平板12-2630沿X轴方向及/或Y轴方向移动，进而带动第三光学元件12-F3相对于第二感光元件12-2100沿X轴方向及/或Y轴方向移动，以达到晃动补偿的目的。
于本实施例中，第三光学元件驱动机构12-M3包括四条吊环线12-2700，分别设置于线圈平板12-2630的四个角落并连接前述线圈平板12-2630、底座12-2220以及第一弹性元件12-2400。当第三光学元件承载座12-2310和第三光学元件12-F3沿X轴方向及/或Y轴方向移动时，这些吊环线12-2700可限制其移动幅度。此外，由于吊环线12-2700包含金属材料(例如铜或其合金等)，因此亦可作为导体使用，例如电流可经由底座12-2220和吊环线12-2700流入第一电磁驱动组件12-2610。
请参阅图12-9，第二光学元件驱动机构12-M2和第三光学元件驱动机构12-M3可分别具有相邻的第一侧边12-M21和第二侧边12-M31。特别的是，为了减少第二光学元件驱动机构12-M2和第三光学元件驱动机构12-M3之间的磁干扰，第一侧边12-M21和第二侧边12-M31仅一者处会设有磁性元件。
举例来说，于本实施例中，第三光学元件驱动机构12-M3的第三驱动模块12-2600是设置于邻近第二侧边12-M31，而邻近第二光学元件驱动机构12-M2的第一侧边12-M21的位置则未设有任何磁性元件，第二光学元件驱动机构12-M2的第二驱动模块12-1230是设置于远离第一侧边12-M21处。
于一些实施例中，第二光学元件驱动机构12-M2的第二驱动模块12-1230设置于邻近第一侧边12-M21，而邻近第三光学元件驱动机构12-M3的第二侧边12-M31的位置则未设有任何磁性元件，第三光学元件驱动机构12-M3的第三驱动模块12-2600是设置于远离第二侧边12-M31处。
此外，于本实施例中，部分金属外罩12-1223会位于第二光学元件驱动机构12-M2和第三光学元件驱动机构12-M3之间。为了避免磁干扰，金属外罩12-1223可具有非导磁性的材料。
如图12-2、12-3、12-8所示，光量调整组件12-2800可与第三光学元件承载座12-2310枢接，以旋转至第三光学元件12-F3上方来调整外部光线可进入第三光学元件12-F3的范围。需特别说明的是，于一些实施例中，光量调整组件12-2800会通过磁力方式驱动，为了避免第二光学元件驱动机构12-M2和第三光学元件驱动机构12-M3之间的磁干扰，光量调整组件12-2800可设置于远离第二光学元件驱动机构12-M2的位置。换言之，第三光学元件12-F3的光轴可位于光量调整组件12-2800和第二光学元件驱动机构12-M2之间。
请参阅图12-10，于本公开的另一实施例中，第一光学模块12-1000的镜头单元12-1100和反射单元12-1200可沿第二方向排列，且第一光学模块12-1000和第二光学模块12-2000可沿转动轴12-R排列，借此进一步地减少第二光学元件驱动机构12-M2和第三光学元件驱动机构12-M3之间的磁干扰。
请参阅图12-11、12-12，于本公开又一实施例中，第一光学模块12-1000可包括两个或以上的镜头单元12-1100，且这些镜头单元12-1100中第一光学元件驱动机构12-M1承载的第一光学元件12-F1的光轴彼此平行且对齐。
需特别说明的是，在组装时，使用者可利用胶体将镜头单元12-1100和反射单元12-1200粘贴至第一固定构件12-1400上，并可在胶体尚未固化时微调镜头单元12-1100和反射单元12-1200的位置，使镜头单元12-1100中的第一光学元件12-F1的光轴对齐反射单元12-1200中的第二光学元件12-F2的中心。同样的，当使用者可利用胶体将第一光学模块12-1000和第二光学模块12-2000固定至第二固定构件12-4000上时，亦可在胶体未固化的期间微调两者的相对位置。
于前述各实施例中，第一光学元件12-F1的焦距会小于第三光学元件12-F3的焦距，如此可减小光学系统12-10在Z轴方向上的厚度。举例而言，第三光学元件12-F3的焦距可为第一光学元件12-F1的三倍或以上。
综上所述，本公开提供一种光学系统，包括一第一光学元件驱动机构、一第二光学元件驱动机构、以及一第一固定构件。第一光学元件驱动机构包括一第一固定部、一第一活动部、多个弹性元件、以及一第一驱动模块。第一活动部可活动地连接第一固定部，且具有一第一光学承载座以承载一第一光学元件。弹性元件弹性地连接第一固定部和第一活动部。第一驱动模块则可驱动第一活动部相对于第一固定部沿第一光学元件的光轴移动，且第一驱动模块与弹性元件电性连接。第二光学元件驱动机构包括一第二固定部、一第二活动部、以及一第二驱动模块。第二活动部可活动地连接第二固定部，且具有一第二光学承载座以承载一第二光学元件。第二驱动模块可驱动第二活动部相对于第二固定部绕一转动轴旋转。第一固定构件固定第一光学驱动机构和第二光学驱动机构。其中，第二光学元件可使一外部光线的行进方向由一第一方向改变为一第二方向，且第二方向平行于第一光学元件的光轴，且转动轴大致垂直于第一方向和第二方向。
第十三组实施例
请参考图13-1与图13-2，图13-1为根据本公开的一实施例的一电子装置13-10的上视图，并且图13-2为根据本公开此实施例的电子装置13-10的一立体示意图。于此实施例中，电子装置13-10内可设置有一光学系统，具有一光学模块13-100、光学模块13-200以及光学模块13-300。如图13-1所示，电子装置13-10具有一壳体13-12、一显示面板13-14、以及一控制单元13-16。其中，控制单元13-16配置以控制前述光学模块的作动以及控制显示面板13-14显示图像或是呈现一透明状态。
于此实施例中，控制单元13-16可为电子装置13-10的一处理器或一处理芯片，但不限于此。举例来说，控制单元13-16也可为前述光学系统中的控制芯片，配置以控制光学模块13-100、光学模块13-200以及光学模块13-300的作动。
如图13-1所示，光学模块13-100是面向于显示面板13-14，并且如图13-2所示，光学模块13-200与光学模块13-300是面向于壳体13-12，并且分别露出于壳体13-12的一开口13-18以及另一开口13-20。其中，光学模块13-100与光学模块13-200可具有相同的结构。
前述光学模块可为一光学摄像模块，配置以承载并驱动一光学元件，且是可安装于各种电子装置或便携式电子装置，例如设置于智能手机(如电子装置13-10)，以供使用者执行影像获取的功能。于此实施例中，光学模块13-100可具有具备自动对焦(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，光学模块13-100也可具备自动对焦(AF)及光学防手震(OIS)功能。另外，光学模块13-300可为一潜望式摄像模块。
接着请参考图13-3，图13-3为根据本公开图13-1的实施例的光学模块13-100的分解图。如图13-3所示，在本实施例中，光学模块13-100主要包括有一缓冲元件13-50、一固定组件(包括一外框13-102以及一底座13-112)、一第一弹性元件13-106、一镜头13-LS、一活动构件(镜头承载件13-108)、一驱动组件(包括一第一磁铁13-MG11、一第二磁铁13-MG12、一第一线圈13-CL11、以及一第二线圈13-CL12)、一第二弹性元件13-110、两个电路构件13-114、以及一感光元件模块13-115。
于此实施例中，镜头承载件13-108可活动地连接于固定组件，镜头承载件13-108是用以承载一光学元件(例如镜头13-LS)，并且镜头13-LS定义有一光轴13-O。
如图13-3所示，前述外框13-102具有一中空结构，并且其上形成有一外框开孔13-1021，底座13-112上形成有一底座开孔13-1121，外框开孔13-1021的中心是对应于镜头13-LS的光轴13-O，并且底座开孔13-1121是对应于设置在底座13-112下方的感光元件模块13-115。外部光线可由外框开孔13-1021进入外框13-102且经过镜头13-LS与底座开孔13-1121后由前述感光元件模块13-115所接收，以产生一数字影像信号。
再者，外框13-102是设置于底座13-112上，并且可形成有一容置空间13-1023，用以容置前述镜头13-LS、镜头承载件13-108、第一弹性元件13-106、第一磁铁13-MG11、第二磁铁13-MG12、第一线圈13-CL11、第二线圈13-CL12等元件。
另外，外框13-102具有与光轴13-O不平行的一顶壁13-TW以及由顶壁13-TW的边缘沿着光轴13-O的方向延伸的一侧壁13-SW。顶壁13-TW具有一第一表面13-S1，并且第一表面13-S1是面朝一光入射端。
如图13-3所示，缓冲元件13-50是设置于外框13-102的第一表面13-S1，并且缓冲元件13-50、镜头承载件13-108(活动构件)以及固定组件是沿着光轴13-O排列。其中，缓冲元件13-50是以柔性树脂材料制成并且围绕光轴13-O。具体而言，如图13-3所示，第一表面13-S1更形成有一凹槽13-1024，用以容纳部分的缓冲元件13-50。
于此实施例中，驱动组件是电性连接于电路构件13-114并可驱动镜头承载件13-108相对于固定组件移动，例如相对于底座13-112移动。其中，第一线圈13-CL11以及第二线圈13-CL12是设置于镜头承载件13-108上，并且第一磁铁13-MG11、第二磁铁13-MG12是分别对应于第一线圈13-CL11以及第二线圈13-CL12而设置在外框13-102上。
请同时参考图13-3与图13-4，图13-4为根据本公开的一实施例的第一磁铁13-MG11、第二磁铁13-MG12、第一弹性元件13-106以及外框13-102于另一视角的立体示意图。如图13-4所示，于此实施例中，外框13-102包括多个定位柱13-1025，由顶壁13-TW沿着光轴13-O延伸，定位柱13-1025是用于固定驱动组件中的第一磁铁13-MG11以及第二磁铁13-MG12。
于此实施例中，第一线圈13-CL11与第二线圈13-CL12可为绕线线圈，设置于镜头承载件13-108的相反两侧上。其中，第一线圈13-CL11是对应于第一磁铁13-MG11，且第二线圈13-CL12是对应于第二磁铁13-MG12。当第一线圈13-CL11以及第二线圈13-CL12通电时，可分别与第一磁铁13-MG11以及第二磁铁13-MG12产生电磁驱动力(electromagneticforce)，以驱动镜头承载件13-108以及所承载的镜头13-LS相对于底座13-112沿着光轴13-O的方向(Z轴方向)移动。
再者，如图13-4所示，顶壁13-TW更具有一第二表面13-S2以及一第三表面13-S3，第二表面13-S2与第三表面13-S3皆位于第一表面13-S1的相反侧。当沿着光轴13-O的方向观察时，第一表面13-S1与第二表面13-S2部分重叠，并且第一表面13-S1与第三表面13-S3部分重叠。
于此实施例中，如图13-4所示，第一弹性元件13-106的一部分(外环部)是通过定位柱13-1025定位在第二表面13-S2上，而第一弹性元件13-106的另一部分(内环部)是连接于镜头承载件13-108，使得镜头承载件13-108活动地连接于外框13-102。另外，当沿着光轴13-O的方向观察时，第一弹性元件13-106的一部分于Y轴方向上是位于定位柱13-1025以及侧壁13-SW之间。
再者，如图13-4所示，顶壁13-TW更具有一穿孔13-TH，用以容纳部分的缓冲元件13-50，并且沿着光轴13-O的方向观察时，穿孔13-TH与第三表面13-S3部分重叠。
请参考图13-4A，图13-4A为根据本公开的另一实施例的顶壁13-TW与缓冲元件13-50的部分结构的剖面图。于此实施例中，缓冲元件13-50可具有一狭窄部13-501以及一侧向凸出部13-503，狭窄部13-501是设置于穿孔13-TH中，并且侧向凸出部13-503可防止缓冲元件13-50脱离顶壁13-TW。
请参考图13-5，图13-5为根据本公开的另一实施例的光学模块13-100A的部分结构的剖面图。于此实施例中，外框13-102A可更形成有一沟槽13-ST，对应于穿孔13-TH，例如沟槽13-ST连通于穿孔13-TH。沟槽13-ST是可用以容置并定位一电路板13-116。基于此实施例的外框13-102A的设计，可以更进一步实现小型化的目的。
请同时参考图13-4与图13-6，图13-6为根据本公开图13-4的沿着Z轴方向的上视图。外框13-102可还包括一第四表面13-S4，设置于侧壁13-SW上且连接第一表面13-S1。如图13-6所示，当沿着光轴13-O的方向观察时，部分的第一表面13-S1是位于缓冲元件13-50以及第四表面13-S4之间。
请参考图13-6与图13-7，图13-7为沿着本公开图13-6的线段13-A-13-A’的剖面图。如图13-6与图13-7所示，缓冲元件13-50包括一本体13-504以及一延伸固定部13-505。一部分的延伸固定部13-505是设置凹槽13-1024内，并且是沿着与光轴13-O垂直的方向(例如X轴方向)突出于缓冲元件13-50的本体13-504。另外，如图13-7所示，于光轴13-O的方向(Z轴方向)上，延伸固定部13-505与第一表面13-S1的一最大距离13-MD1是小于本体13-504与第一表面13-S1的一最大距离MD2。
请参考图13-8，图13-8为沿着本公开图13-6的线段13-B-13-B’的剖面图。如图13-8所示，在光轴13-O的方向(Z轴方向)上，第一表面13-S1与第二表面13-S2之间的一距离13-ZD1是大于第一表面13-S1与第三表面13-S3之间的一距离13-ZD2，并且沿着光轴13-O的方向观察时，凹槽13-1024与第二表面13-S2部分重叠。通过此实施例的结构设计，可以实现微型化的目的。
值得注意的是，如图13-8所示，当沿着不同于光轴13-O的方向观察时，第一表面13-S1与缓冲元件13-50部分重叠。
请回到图13-3，如图13-3所示，底座13-112形成有四个凸柱13-1122以及一容置槽13-1123。其中，第二弹性元件13-110的外侧部分(外环部)是固定于容置槽13-1123上，并且第一弹性元件13-106以及第二弹性元件13-110的内侧部分(内环部)是分别连接于镜头承载件13-108的上下两侧，使得镜头承载件13-108能以悬吊的方式设置于容置空间13-1023内。
再者，于此实施例中，电路构件13-114是设置于底座13-112内部。举例来说，底座13-112是以塑胶材料制成，并且电路构件13-114是以模塑互联物件(Molded InterconnectDevice，MID)的方式形成于底座13-112内。
请同时参考图13-3与图13-9，图13-9为根据本公开的一实施例的外框13-102与电路构件13-114的俯视图。如图13-9所示，当沿着光轴13-O的方向(Z轴方向)观察时，电路构件13-114与穿孔13-TH部分重叠。
接下来请参考图13-10，图13-10为根据本公开的一实施例的镜头承载件13-108以及底座13-112的示意图。于此实施例中，镜头承载件13-108包括两个绕线部13-1081以及多个第一止动构件13-1082，绕线部13-1081是连接于驱动组件(如第一线圈13-CL11)并且是沿着光轴13-O的方向(Z轴方向)朝向底座13-112延伸。第一止动构件13-1082是沿着光轴13-O的方向(Z轴方向)朝向底座13-112延伸，用以限制镜头承载件13-108于Z轴方向上的移动范围。
再者，于光轴13-O的方向上，绕线部13-1081与底座13-112的一底座表面13-1125之间的一第一距离13-BD1不同于第一止动构件13-1082与底座表面13-1125之间的一第二距离13-BD2。其中，底座表面13-1125是朝向一光出射端。
另外，镜头承载件13-108还包括一第二止动构件13-1083，沿着光轴13-O的方向朝向底座13-112延伸，用以限制镜头承载件13-108的移动范围。于光轴13-O的方向(Z轴方向)上，第二止动构件13-1083与底座表面13-1125之间的一第三距离13-BD3不同于第一距离13-BD1以及第二距离13-BD2。具体而言，第一距离13-BD1小于第二距离13-BD2，并且第二距离13-BD2小于第三距离13-BD3。
请参考图13-11，图13-11为根据本公开的一实施例的镜头承载件13-108以及外框13-102的部分结构示意图。如图13-11所示，镜头承载件13-108具有一侧墙13-1084、一容纳沟槽13-1085以及一挡墙13-1086。容纳沟槽13-1085是位于挡墙13-1086以及侧墙13-1084之间，用以容纳第二线圈13-CL12的一部分(导线13-WR)。
再者，如图13-11所示，侧墙13-1084是平行于光轴13-O(Z轴方向)，并且侧墙13-1084与外框13-102的一最短距离13-SD1是小于挡墙13-1086与外框13-102的一最短距离13-SD2。
再者，值得注意的是，如图13-11所示，绕线部13-1081具有一第一侧面13-1088，第一侧面13-1088是一斜面，意即第一侧面13-1088与光轴13-O不平行也不垂直。
通过本公开的镜头承载件13-108的结构设计，可以分散镜头承载件13-108遭受碰撞时的力量，以降低光学模块13-100损坏的几率，并且也可同时达到小型化的目的。
请参考图13-12，图13-12为根据本公开图13-1中沿线段13-C-13C’的剖面示意图。如图13-12所示，光学模块13-100是抵接于显示面板13-14，顶壁13-TW的第一表面13-S1是面朝显示面板13-14，并且缓冲元件13-50是设置于顶壁13-TW以及显示面板13-14之间。
缓冲元件13-50包括一第一部分13-506以及一第二部分13-507，第二部分13-507是位于第一部分13-506以及第一表面13-S1之间。再者，在垂直于光轴13-O以及缓冲元件13-50的延伸方向的方向上(例如在X轴方向上)，第一部分13-506的尺寸是小于第二部分13-507的尺寸。
于此实施例中，缓冲元件13-50沿着Z轴方向是一渐缩结构，例如可为一梯形，因此有利于受到挤压时的形变，可以增加光学模块13-100与显示面板13-14之间的缓冲效果。
于此实施例中，镜头承载件13-108(活动构件)可沿着Z轴方向朝向光入射端移动至一极限位置，如图13-12所示。当镜头承载件13-108位于此极限位置时，镜头13-LS并不会超出缓冲元件13-50的一顶端13-508。当沿着垂直于光轴13-O的方向(例如Y轴方向)观察，并且镜头承载件13-108位于此极限位置时，镜头13-LS的一顶面13-LS1与缓冲元件13-50部分重叠。
另外，于此实施例中，镜头13-LS沿着Z轴方向上的长度是大于外框13-102与底座13-112的整体高度，因此镜头13-LS的一部分是朝向一光出射端突出于底座13-112的底座开孔13-1121，并且此部分靠近感光元件模块13-115。
如图13-12所示，此实施例的感光元件模块13-115可包括一基板13-1151、一保护框13-1152以及一感光元件13-1153。感光元件13-1153是设置于基板13-1151上，并且保护框13-1152是设置于基板13-1151以及底座13-112之间。当沿着垂直于光轴13-O的方向(例如X轴方向)观察，保护框13-1152与镜头13-LS是部分重叠。通过保护框13-1152的设置，可以遮蔽感光元件13-1153，以避免不必要的光线影响拍摄品质。
另外，感光元件模块13-115可还包括一透明片13-1154，透明片13-1154例如可为红光滤波片，但不限于此。透明片13-1154是配置以过滤进入感光元件13-1153的光线。
要说明的是，前述的光学模块(如光学模块13-100、光学模块13-200以及光学模块13-300)亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。
本公开提供一种光学系统，设置于一电子装置内，电子装置的显示面板为一可控制透明度的显示面板，当欲利用本公开光学系统中的一光学模块进行拍摄时，显示面板可转变为透明，以利于进行拍摄。其中，光学模块可包括一缓冲元件，设置于固定组件以及显示面板之间，可以使固定组件更紧密的连接于显示面板，并且可以增加光学模块的缓冲能力。
另外，缓冲元件是柔性材质制成并且环绕光学模块的镜头，因此当缓冲元件紧密地贴合于显示面板时，缓冲元件可以有效地避免不必要的光线进入光学模块而影响拍摄品质。
第十四组实施例
图14-1以及图14-2表示本公开的一实施例的一手机内部设有多个光学系统14-1、14-2、14-3的示意图。如图14-1以及图14-2所示，前述光学系统14-1、14-2、14-3例如为具有不同功能的摄像镜头，其中光线14-L1、14-L2可以从手机的背面进入光学系统14-1、14-2内部(图14-1)，而光线14-L3则可从手机的正面进入光学系统14-3内部，借此分别产生不同的数字影像(图14-2)；举例而言，手机内部的一处理器可将前述光学系统14-1、14-2所获取到的多个数字影像合成后产生一品质优选的数字影像。
具体而言，前述光学系统14-2主要包含有一反射单元14-21以及一镜头单元14-22，其中光线14-L2进入反射单元14-21后，可经过反射单元14-21反射而进入到镜头单元14-22，最后光线则会到达影像感测器14-I以产生一数字影像。由图14-1以及图14-2可以看出，前述光学系统14-2中的反射单元14-21与前述光学系统14-1、14-3是以L形方式排列，然而其也可以沿一直线排列(如图14-3、14-4所示)。
接着请一并参阅图14-5、14-6，其中图14-5表示光学系统14-2的立体图，图14-6表示光学系统14-2中的底座14-222和固定件14-212为一体成形的示意图。从图14-5可以看出，光学系统14-2中的反射单元14-21包含有一固定件14-212以及设置于其上的一反射元件14-211，镜头单元14-22则包含有一外壳14-221(例如可含有金属材质)以及一底座14-222(例如可含有塑胶材质)。由图14-6的实施例可以看出，前述固定件14-212也能和底座14-222以一体成形的方式制作，使得固定件14-212可成为底座14-222的一部分，并朝Z轴方向凸出于外壳14-221，从而能大幅提升组装精度并降低制造成本。
再请一并参阅图14-7、14-8、14-9，前述外壳14-221以及底座14-222于组装后会相互连接并构成一固定模块，其中一塑胶材质的框架14-F是固定于外壳14-221的内侧表面；此外，一承载件14-LH则是设置在外壳14-221以及底座14-222之间，且承载件14-LH可通过第一、第二弹性元件14-S1、14-S2(例如金属簧片)活动地连接底座14-222。
如图14-7、14-8所示，在承载件14-LH和底座14-222上分别设有磁铁14-M以及线圈14-C(例如平板线圈)，借此可构成一驱动组件，以提供磁力驱使承载件14-LH和设置于其内的一光学元件14-L(例如光学镜片)相对于固定模块沿Z轴方向运动，从而可实现自动对焦(Auto-focusing)的目的，其中该光学元件14-L的光轴方向是平行于Z轴，且前述线圈14-C可通过内嵌于底座14-222中的电路构件14-P而电性连接到一外部电路。
需特别说明的是，本实施例的每一个第一弹性元件14-S1皆具有一第一固定部14-S11，每一个第二弹性元件14-S2皆具有一第二固定部14-S21，组装时可将前述第一、第二固定部14-S11、14-S21分别固定于底座14-222的第一凸柱上的第一表面14-N1以及第二凸柱上的第二表面14-N2(如图14-9所示)，其中第一、第二表面14-N1、14-N2是面朝相同方向，且与底座14-222的底面14-222’不平行(例如垂直于底面14-222’)。
接着请一并参阅图14-7、14-8、14-9、14-10，当沿着光轴方向(Z轴)观察时，前述第一、第二固定部14-S11、14-S21不重叠(图14-10)。如此一来，在组装时可先将第二弹性元件14-S2沿-Z轴方向安装于第二表面14-N2上，然后再将第一弹性元件14-S1沿-Z轴方向安装于第一表面14-N1上，从而可大幅提升组装效率。
由图14-7、14-8中可以看出在底座14-222上设有至少一感测器14-G(例如Hallsensor)，且在承载件14-LH的底侧则设有一参考元件14-R(例如磁铁)，其中感测器14-G可用以检测参考元件14-R的位置。需特别说明的是，前述感测器14-G和参考元件14-R可构成位于承载件14-LH和底座14-222间的一感测组件，其中感测器14-G可凸出于底面14-222’，或者亦可使底面14-222’位于参考元件14-R和感测器14-G之间，借此获知承载件14-LH相对于固定模块的位置偏移量。
于本实施例中，当沿着Y轴方向观察时，前述感测组件与驱动组件(磁铁14-M以及线圈14-C)不重叠。
再请一并参阅图14-9、14-11，在前述第一、第二凸柱之间形成有连接壁14-K以提升结构强度，其中电路构件14-P是于底座14-222内部延伸，且其一端面14-P’会显露于连接壁14-K的顶面，其中该端面14-P’可通过焊接(soldering)或焊接(welding)的方式而与线圈14-C上的一电性接点14-C’相互接合(图14-11)，如此一来外部电路便可通过电路构件14-P而与线圈14-C电性连接，其中该电性接点18C’与该端面14-P’不平行(例如可相互垂直)。
接着请参阅图14-12，前述承载件14-LH形成有至少一挡止部14-Q，其可抵接前述框架14-F或外壳14-221，以限制承载件14-LH于Z轴方向上的运动。于组装时，另可设置一缓冲元件(例如凝胶或阻尼材料)于挡止部14-Q和固定模块之间，以避免两者间因彼此碰撞而导致机构损坏。
再请参阅图14-13，当光线14-L2沿-Y轴方向进入反射单元14-21后，会经过反射元件14-211反射而成为光线14-L2’，接着光线14-L2’会穿过镜头单元14-22中的光学元件14-L而到达影像感测器14-I，借此形成一数字影像。需特别说明的是，前述光学元件14-L与镜头单元14-22的一入口端的距离14-D1小于光学元件14-L与镜头单元14-22的一出口端的距离14-D2。
接着请一并参阅图14-7、14-8、14-13、14-14、14-15，其中图14-14表示图14-7、14-8中的镜头单元14-22组合后的立体图，图14-15则表示沿图14-14中的线段14-X1-14-X2的剖视图。如图14-7、14-8、14-13所示，在前述外壳14-221的相反侧分别形成有开口14-H1、14-H2，其中经反射单元14-21反射后的光线会从开口14-H1进入到镜头单元14-22内部，之后光线则会通过光学元件14-L，并从开口14-H2离开镜头单元14-22，其中前述光学元件14-L的一光轴14-Z(图14-14)是沿Z轴方向延伸且经过开口14-H1、14-H2。
需特别说明的是，在前述底座14-222上形成有凸出于底面14-222’的一第一遮光部14-V1，此外在前述框架14-F上则形成有一ㄇ字形的第二遮光部14-V2，其中前述第一、第二遮光部14-V1、14-V2邻近于开口14-H2。当沿着光轴14-Z方向观察时，第一、第二遮光部14-V1、14-V2的一部分会显露于开口14-H2处(如图14-14所示)，且第一、第二遮光部14-V1、14-V2与开口14-H2三者是彼此相互重叠。
另一方面，从图14-9、14-15中可以看出，第一遮光部14-V1具有与Z轴方向不平行也不垂直的一表面14-V1’，其中前述表面14-V1’例如可为面朝承载件14-LH的一斜面。此外，如图14-8、14-13所示，第二遮光部14-V2具有与Z轴方向不平行也不垂直的一表面14-V2’，其中前述表面14-V2’同样可为面朝承载件14-LH的一斜面。
由于本实施例的外壳14-221为金属材质，底座14-222和框架14-F则含有塑胶材质，因此通过在底座14-222和框架14-F上分别形成显露于开口14-H2处的第一、第二遮光部14-V1、14-V2，能够有效遮蔽并吸收光线，以防止通过光学元件14-L后的光线在开口14-H2的边缘处产生反射(reflection)、折射(refraction)、散射(scattering)或绕射(diffraction)等现象，同时也能避免不必要的杂散光(stray light)通过开口14-H2而进入到后端的影像感测器14-I中。
另一方面，本实施例通过在第一、第二遮光部14-V1、14-V2的内侧形成与Z轴方向不平行也不垂直的表面14-V1’、14-V2’，能够进一步避免镜头单元14-22内部的光线产生不必要的反射、折射、散射或绕射。举例而言，可在前述表面14-V1’、14-V2’上设置光吸收材料，以防止通过光学元件14-L后的光线受到杂散光干扰而影响影像感测器14-I的成像品质。
请继续参阅图14-15，本实施例中的框架14-F是固定在外壳14-221的内侧表面，且底座14-222与框架14-F并未直接接触，其中在第一、第二遮光部14-V1、14-V2之间可形成一曲折的通道，借此不仅能有效地阻挡杂散光(stray light)，同时也可以避免底座14-222与框架14-F在组装过程中产生干涉，从而能提升光学系统的组装精度及组装效率。
接着请一并参阅图14-12、14-15，于本实施例中的每一个第一弹性元件14-S1是具有两个可变形部14-S20，前述可变形部14-S20分别位于前述挡止部14-Q的上、下两侧。此外，如图14-12所示，承载件14-LH上的两个挡止部14-Q是朝-Z轴方向延伸，用以抵接框架14-F并限制承载件14-LH于Z轴方向上的一极限位置；换言之，当沿Z轴方向观察时，前述挡止部14-Q会与框架14-F至少部分重叠。
请继续参阅图14-12，连接前述两个挡止部14-Q中心的一中心线14-Q’是与底座14-222的底面14-222’相互平行，且当沿Z轴方向观察时，前述中心线14-Q’会经过光学元件14-L且两者部分重叠；换言之，前述挡止部14-Q的高度大致与光学元件14-L相当，借此确保光学系统整体的结构强度与稳定性。
第十五组实施例
图15-1以及图15-2表示本公开的一实施例的一手机内部设有多个光学系统15-1、15-2、15-3的示意图。如图15-1以及图15-2所示，前述光学系统15-1、15-2、15-3例如为具有不同功能的摄像镜头，其中光线15-L1、15-L2可以从手机的背面进入光学系统15-1、15-2内部(图15-1)，而光线15-L3则可从手机的正面进入光学系统15-3内部，借此分别产生不同的数字影像(图15-2)；举例而言，手机内部的一处理器可将前述光学系统15-1、15-2所获取到的多个数字影像合成后产生一品质优选的数字影像。
具体而言，前述光学系统15-2主要包含有一反射单元15-21以及一镜头单元15-22，其中光线15-L2进入反射单元15-21后，可经过反射单元15-21反射而进入到镜头单元15-22，最后光线则会到达影像感测器15-I以产生一数字影像。由图15-1以及图15-2可以看出，前述光学系统15-2中的反射单元15-21与前述光学系统15-1、15-3是以L形方式排列，然而其也可以沿一直线排列(如图15-3、15-4所示)。
接着请一并参阅图15-5、15-6，其中图15-5表示光学系统15-2的立体图，图15-6表示光学系统15-2中的底座15-222和固定件15-212为一体成形的示意图。从图15-5可以看出，光学系统15-2中的反射单元15-21包含有一固定件15-212以及设置于其上的一反射元件15-211，镜头单元15-22则包含有一外壳15-221(例如可含有金属材质)以及一底座15-222(例如可含有塑胶材质)。由图15-6的实施例可以看出，前述固定件15-212也能和底座15-222以一体成形的方式制作，使得固定件15-212可成为底座15-222的一部分，并朝Z轴方向凸出于外壳15-221，从而能大幅提升组装精度并降低制造成本。
再请一并参阅图15-7、15-8、15-9，前述外壳15-221以及底座15-222于组装后会相互连接并构成一固定模块，其中一塑胶材质的框架15-F是固定于外壳15-221的内侧表面；此外，一承载件15-LH则是设置在外壳15-221以及底座15-222之间，且承载件15-LH可通过第一、第二弹性元件15-S1、15-S2(例如金属簧片)活动地连接底座15-222。
如图15-7、15-8所示，在承载件15-LH和底座15-222上分别设有磁铁15-M以及线圈15-C(例如平板线圈)，借此可构成一驱动组件，以提供磁力驱使承载件15-LH和设置于其内的一光学元件15-L(例如光学镜片)相对于固定模块沿Z轴方向运动，从而可实现自动对焦(Auto-focusing)的目的，其中该光学元件15-L的光轴方向是平行于Z轴，且前述线圈15-C可通过内嵌于底座15-222中的电路构件15-P而电性连接到一外部电路。
需特别说明的是，本实施例的每一个第一弹性元件15-S1皆具有一第一固定部15-S11，每一个第二弹性元件15-S2皆具有一第二固定部15-S21，组装时可将前述第一、第二固定部15-S11、15-S21分别固定于底座15-222的第一凸柱上的第一表面15-N1以及第二凸柱上的第二表面15-N2(如图15-9所示)，其中第一、第二表面15-N1、15-N2是面朝相同方向，且与底座15-222的底面15-222’不平行(例如垂直于底面15-222’)。
接着请一并参阅图15-7、15-8、15-9、15-10，当沿着光轴方向(Z轴)观察时，前述第一、第二固定部15-S11、15-S21不重叠(图15-10)。如此一来，在组装时可先将第二弹性元件15-S2沿-Z轴方向安装于第二表面15-N2上，然后再将第一弹性元件15-S1沿-Z轴方向安装于第一表面15-N1上，从而可大幅提升组装效率。
由图15-7、15-8中可以看出在底座15-222上设有至少一感测器15-G(例如Hallsensor)，且在承载件15-LH的底侧则设有一参考元件15-R(例如磁铁)，其中感测器15-G可用以检测参考元件15-R的位置。需特别说明的是，前述感测器15-G和参考元件15-R可构成位于承载件15-LH和底座15-222间的一感测组件，其中感测器15-G可凸出于底面15-222’，或者亦可使底面15-222’位于参考元件15-R和感测器15-G之间，借此获知承载件15-LH相对于固定模块的位置偏移量。
于本实施例中，当沿着Y轴方向观察时，前述感测组件与驱动组件(磁铁15-M以及线圈15-C)不重叠。
再请一并参阅图15-9、15-11，在前述第一、第二凸柱之间形成有连接壁15-K以提升结构强度，其中电路构件15-P是于底座15-222内部延伸，且其一端面15-P’会显露于连接壁15-K的顶面，其中该端面15-P’可通过焊接(soldering)或焊接(welding)的方式而与线圈15-C上的一电性接点15-C’相互接合(图15-11)，如此一来外部电路便可通过电路构件15-P而与线圈15-C电性连接，其中该电性接点15-18C’与该端面15-P’不平行(例如可相互垂直)。
接着请参阅图15-12，前述承载件15-LH形成有至少一挡止部15-Q，其可抵接前述框架15-F或外壳15-221，以限制承载件15-LH于Z轴方向上的运动。于组装时，另可设置一缓冲元件(例如凝胶或阻尼材料)于挡止部15-Q和固定模块之间，以避免两者间因彼此碰撞而导致机构损坏。
再请参阅图15-13，当光线15-L2沿-Y轴方向进入反射单元15-21后，会经过反射元件15-211反射而成为光线15-L2’，接着光线15-L2’会穿过镜头单元15-22中的光学元件15-L而到达影像感测器15-I，借此形成一数字影像。需特别说明的是，前述光学元件15-L与镜头单元15-22的一入口端的距离15-D1小于光学元件15-L与镜头单元15-22的一出口端的距离15-D2。
另一方面，从图15-7、15-8、15-13中可以看出，外壳15-221形成有朝-Y轴方向延伸的一侧壁15-H，当沿着垂直Z轴的方向观察时，该侧壁15-H是位于光学元件15-L和反射元件15-211之间(图15-13)。
接着请一并参阅图15-9、15-14，其中图15-14表示图15-9中的底座15-222的上视图。如图15-9、15-14所示，在底座15-222的连接壁15-K的内侧表面上形成有凹陷结构，用以容置驱动组件中的线圈15-C，其中电路构件15-P具有嵌入底座15-222内部且沿X轴方向延伸的至少一嵌入部15-E(图15-14)，且沿着Y轴方向观察时可以发现，前述嵌入部15-E与第一弹性元件15-S1或第二弹性元件15-S2部分重叠。应了解的是，前述嵌入部15-E除了可用以电性连接感测器15-G以及线圈15-C之外，更兼具有提升底座15-222整体结构强度的技术效果。
图15-15表示本实施例中的两对线圈15-C和磁铁15-M于组装后的相对位置关系示意图、图15-16表示图15-15中的绕线部15-C1、15-C2和对应的磁性单元15-M1、15-M2、15-M3于组装后的相对位置关系示意图、图15-17则表示图15-16中的绕线部15-C1、15-C2和对应的磁性单元15-M1、15-M2、15-M3于组装后的侧视图。
如图15-15、15-16、15-17所示，本实施例中的线圈15-C和磁铁15-M是分别设置在底座15-222与承载件15-LH上，且彼此相隔一距离，其中磁铁15-M包括沿Z轴方向排列的一第一磁性单元15-M1、一第二磁性单元15-M2以及一第三磁性单元15-M3，而线圈15-C则例如为一平板线圈，其包含有埋设于一基板内部的第一绕线部15-C1以及第二绕线部15-C2。
如图15-16、15-17所示，该第一绕线部15-C1具有一第一段部15-C11以及一第二段部15-C12，该第二绕线部15-C2具有一第三段部15-C21以及一第四段部15-C22，其中第一、第二、第三以及第四段部15-C11、15-C12、15-C21、15-C22互相平行且皆朝Y轴方向延伸。需特别说明的是，该第一磁性单元15-M1对应该第一段部15-C11，该第二磁性单元15-M2对应该第二、第三段部15-C12、15-C21，且该第三磁性单元15-M3则对应该第四段部15-C22，其中第二磁性单元15-M2的磁极方向与第一、第三磁性单元15-M1、15-M3的磁极方向不同(如图15-16所示)。
在本实施例中，第二磁性单元15-M2于Z轴方向上的宽度大于第一磁性单元15-M1或第三磁性单元15-M3于Z轴方向上的宽度；举例而言，前述第二磁性单元15-M2于Z轴方向上的宽度可大于第一磁性单元15-M1或第三磁性单元15-M3于Z光轴方向上的宽度的1.5倍。
另一方面，前述第一、第二、第三以及第四段部15-C11、15-C12、15-C21、15-C22于Y轴方向上的长度大于第一、第二以及第三磁性单元15-M1、15-M2、15-M3于Y轴方向上的长度。于一实施例中，前述第一、第二、第三磁性单元15-M1、15-M2、15-M3也可以一体成形的方式制作而组成单一构件的多极磁铁(multipolar magnet)。
当欲使承载件15-LH相对于底座15-222(固定模块)沿Z轴方向运动时，可施加相反方向的电流至前述第一绕线部15-C1以及第二绕线部15-C2中(如图15-17中箭头方向所示)，借此使光学系统能具有自动对焦的功能。接着请一并参阅图15-17、15-18、15-19，其中图15-18表示第一、第二、第三磁性单元15-M1、15-M2、15-M3相对于第一绕线部15-C1以及第二绕线部15-C2朝Z轴方向移动时的示意图，图15-19则表示第一、第二、第三磁性单元15-M1、15-M2、15-M3相对于第一绕线部15-C1以及第二绕线部15-C2朝-Z轴方向移动时的示意图。
如图15-18所示，当线圈15-C中的第一绕线部15-C1以及第二绕线部15-C2被施加驱动电流时，线圈15-C和磁铁15-M之间会产生一电磁驱动力，以驱使承载件15-LH相对于底座15-222沿Z轴或-Z轴方向运动(如图15-18、15-19中箭头方向所示)，而在承载件15-LH相对于底座15-222运动的过程中，若沿X轴方向观察时可以发现：该第一段部15-C11会与该第一磁性单元15-M1部分重叠，该第二、第三段部15-C12、15-C21会与该第二磁性单元15-M2部分重叠，且该第四段部15-C22会与该第三磁性单元15-M3部分重叠。
此外，由图15-18、15-19中也可以看出，在承载件15-LH相对于底座15-222运动的过程中，若沿X轴方向观察时可以发现：该第一段部15-C11与该第二、第三磁性单元15-M2、15-M3不重叠，该第二、第三段部15-C12、15-C21与该第一、第三磁性单元15-M1、15-M3不重叠，且该第四段部15-C22与该第一、第二磁性单元15-M1、15-M2不重叠。
接着请参阅图15-20，前述反射单元15-21中的反射元件15-211是固定于一载台15-213上，其中该载台15-213具有一主表面15-214以及凸出于该主表面15-214的至少一肋部15-215。应了解的是，该主表面15-214是面朝该反射元件15-211，该肋部15-215则是邻近该主表面的15-214的一边缘，用以抵接该反射元件15-211，并使该反射元件15-211与主表面15-214之间相隔一距离。
此外，从图15-20中可以看出该载台15-213更具有一壁面15-216，该壁面15-216上形成有多个沟槽15-217，其中所述沟槽15-217是朝不同方向延伸到壁面15-216的边缘。于实际组装时，可将接着剂设置于该壁面15-216和反射元件15-211之间，此时可通过所述沟槽15-217容纳并引导接着剂，使其能均匀地分布在壁面15-216与反射元件15-211之间。
需特别说明的是，本实施例中的反射元件15-211例如为一棱镜，于其顶侧及底侧分别形成有一切削部15-CT(图15-20)，借此可避免组装时因碰撞而破裂，且能有助于组装时的定位的用。
请参阅图15-21，于另一实施例中，在载台15-213的顶部及底部分别形成有一限位面15-218，对应于反射元件15-211上的两个切削部15-CT，其中切削部15-CT的一表面(例如为平面)可抵接前述限位面15-218，借此可通过载台15-213的限位面15-218将反射元件15-211限制于Z轴或Y轴方向上的一预设位置，从而可大幅提升组装精度及组装效率。
第十六组实施例
图16-1是表示本公开的一实施例的液态光学模块16-1的分解图，图16-2则表示图16-1中的液态光学模块16-1组装后的示意图。前述液态光学模块16-1例如可设置于一相机、平板电脑或手机等电子装置的内部，并具有容纳部或承载部而可用以承载一光学元件，例如为一光学镜头。当来自外界的光线进入承载光学元件的液态光学模块16-1时，入射的光线沿着光轴16-O穿过设置于液态光学模块16-1之中的光学元件，并至液态光学模块16-1外的一感光元件模块(未附图)，以获取影像。其中，液态光学模块16-1具有液态镜片组件，液态镜片组件的形态可被改变，使其镜片曲率发生变化以改变光学性质，而光学元件亦可被适当的驱动组件驱动，以使其相对于感光元件模块移动，如此以达到光学变焦(OpticalZoom)、自动对焦(Auto-Focusing，AF)与光学防手震(Optical Image Stabilization，OIS)的功能。以下将说明液态光学模块16-1的详细结构。
如图16-1、16-3所示，液态光学模块16-1主要包括一液态镜片组件16-10与一液态镜片驱动机构16-20，液态镜片驱动机构16-20可使液态镜片组件16-10中的一液态镜片元件16-11的形态被改变，借此实现光学变焦、光学对焦或防手震的效果。以下将详细说明液态镜片组件16-10与液态镜片驱动机构16-20的结构。
参阅图16-1、16-4A，液态镜片组件16-10包含前述液态镜片元件16-11、一固定件16-12与用以改变液态镜片元件16-11形状的一塑形件16-13。
参阅图16-1、16-5A液态镜片驱动机构16-20则包含一底座16-21、一框架16-22、一活动部16-23、一上簧片16-24、一下簧片16-25、一驱动组件16-MC、一电路板16-F、匹配的一第一感测元件16-S1和一第二感测元件16-S2与一具保护功能的外壳16-H。
图16-2中的液态镜片驱动机构16-20的外壳16-H与底座16-21相互固定，并形成一容置空间，可容纳前述液态镜片驱动机构16-20的其他元件，如框架16-22、活动部16-23、上簧片16-24、下簧片16-25、驱动组件16-MC、电路板16-F与感测元件16-S1、16-S2，亦可容纳一如镜头的光学元件。前述框架16-22是与底座16-21相互固定，并位在活动部16-23上。其中，外壳16-H、底座16-21、框架16-22可构成一固定部。
值得注意的是，外壳16-H具有一保护侧壁，当液态光学模块16-1组装后，如图16-2所示，液态镜片组件16-10和液态镜片驱动机构16-20的框架16-22、活动部16-23可受到保护。在光轴16-O方向上，外壳16-H的保护侧壁是高于液态镜片组件16-10、框架16-22，也就是说，外壳16-H更靠近液态光学模块16-1的一光入射端，且从垂直于光轴16-O的方向观察，外壳16-H是遮盖住液态镜片组件16-10、框架16-22的。
图16-3显示了液态镜片组件16-10和液态镜片驱动机构16-20分离的示意图，图16-4A、16-4B则显示液态镜片组件16-10的详细结构。在液态镜片元件16-11的光轴16-O方向上，液态镜片元件16-11设置于具有中空结构的固定件16-12内，固定件16-12具有保护、支撑液态镜片元件16-11功用，而塑形件16-13则设置于液态镜片元件16-11、固定件16-12下方，并可与液态镜片元件16-11接触，用以改变液态镜片元件16-11的形状。
参阅图16-5A、16-5B，活动部16-23可为容纳光学元件的承载体，其是设置在底座16-21，并通过上簧片16-24、下簧片16-25连接活动部16-23与底座16-21，使活动部16-23活动地设置在底座16-21上。上簧片16-24是设置在底座16-21的底座四个凸柱上，而下簧片16-25则设置在底座16-21的本体上。上簧片16-24的外框段部被底座16-21和框架16-22夹设，使框架16-22与底座16-21连接且相互固定，而上、下簧片16-24、16-25是夹设活动部16-23。
而在活动部16-23的侧边设有驱动组件16-MC，详细而言，驱动组件16-MC可为一电磁驱动组件，包含多个线圈16-C，与多个磁性元件16-M(例如为磁铁)，两者相互匹配，并配置在活动部16-23的两侧。线圈16-C具有中空结构，其是设置于活动部16-23上并可与其相互固定，而磁性元件16-M则设置上簧片16-24或框架16-22的底面上并面对线圈16-C。当施加适当的驱动信号(例如驱动电流)至线圈16-C时，线圈16-C与磁性元件16-M之间产生一磁力，驱动组件16-MC通过磁力带动活动部16-23相对于框架16-22、底座16-21平移或是倾斜移动，以达光学变焦、光学对焦或晃动补偿的效果。需要了解的是，本实施例中的驱动组件16-MC为动圈式，于其他实施例中，则可为动磁式。
于一些实施例中，前述驱动组件16-MC可包含具有一或多个形状记忆合金(ShapeMemory Alloys，SMA)材质的长条形线材，一端固定于前述如底座16-21、或框架16-22的固定部上，一端则连接于活动部16-23，并可通过一电源对其施加驱动信号(例如驱动电流)而改变其长度，例如伸长或缩短，借此驱动活动部16-23相对固定部移动。举例而言，前述记忆合金线材可包含钛镍合金(TiNi)、钛钯合金(TiPd)、钛镍铜合金(TiNiCu)、钛镍钯合金(TiNiPd)或其组合。
参阅图16-3，前述电路板16-F、第一感测元件16-S1和第二感测元件16-S2是设在活动部16-23外部侧边。具体而言，电路板16-F的上侧面是与框架16-22的底面连接，第一感测元件16-S1设在电路板16-F上并位在电路板16-F和活动部16-23之间，而第二感测元件16-S2则设在或嵌在活动部16-23上，并位在电路板16-F和活动部16-23之间。第一、第二感测元件16-S1、16-S2可用以感测活动部16-23相对于固定部如底座16-21、框架16-22的移动。此外，电路板16-F、第一感测元件16-S1和第二感测元件16-S2是设在一个不设有驱动组件16-MC的活动部16-23的侧边上，本实施例为二者为相邻。
举例来说，前述第一感测元件16-S1可为一永久磁铁与一霍尔效应检测器(HallEffect Sensor)其中一者，而设置于活动部16-23上的匹配第二感测元件16-S2则为前述两者之中的另一者，霍尔效应检测器可通过检测永久磁铁的磁场变化，以判断永久磁铁的位置，借此增加补偿或光学变焦、对焦的精度。于另一实施例中，亦可使用其他类型的对位元件/组件，例如磁阻感应器(Magnetoresistive Sensor，MRS)或是光学感测器(OpticalSensor)，以检测活动部16-23与框架16-22、底座16-21的相对位置。
图16-6A是表示液态镜片元件16-11未有形变且塑形件16-13保持在一初始位置，液态镜片元件16-11具有初始光轴16-O，当通过驱动组件16-MC，例如施加驱动电流至驱动组件16-MC的线圈16-C，线圈16-C与磁性元件16-M之间产生磁力，驱动组件16-MC通过此磁力驱动活动部16-23，而活动部16-23带动塑形件16-13以推压液态镜片元件16-11下侧时，会使液态镜片元件16-11产生形变。如图16-6B所示，驱动组件16-MC使塑形件16-13沿光轴16-O平移时，是对液态镜片元件16-11两侧施加等量的推力16-R1、16-R2，此时液态镜片元件16-11的镜片曲率是相较于图16-6A中的初位置的液态镜片元件16-11的镜片曲率产生变化，即液态镜片元件16-11的形态被改变，如此改变了液态镜片元件16-11的光学性质，借此实现光学变焦、光学对焦或防震的效果。
同理，参阅图16-6C，当驱动组件16-MC驱使塑形件16-13产生倾斜的移动时，如图16-6C在塑形件16-13对液态镜片元件16-11两侧施加不等量的推力16-R3、16-R4，使得液态镜片元件16-11的初始光轴16-O转动至转动后光轴16-O’，即两者之间有一角位移16-θ1，改变了液态镜片元件16-11的光学性质，借此实现光学变焦、对焦或防震的效果。
值得注意的是，参阅图16-7A，框架16-22具有多个(本实施例为四个)固定部凸柱16-221，每个固定部凸柱16-221具有一第一固定部表面16-2211，可供液态镜片组件16-10的固定件16-12放置并相互固定。且每一固定部凸柱16-221还具有一第二固定部表面16-2212，与第一固定部表面16-2211不平行，于一些实施例中第一、第二固定部表面16-2211、16-2212为垂直或大致垂直(例如这两个面夹8595度)。
而活动部16-23具有多个(本实施例为四个)活动部凸柱16-231，每一个活动部凸柱16-231具有一活动部表面16-2311。活动部表面16-2311与第一固定部表面16-2211面朝相同方向。此外，在光轴16-O方向上，第一固定部表面2211较活动部表面2311邻近液态光学模块16-1的光入射端(上端)。
图16-7B为活动部16-23与框架16-22的俯视示意图。从图16-7B可见，从光轴16-O方向察看，活动部16-23活动部凸柱16-231与框架16-22的固定部凸柱16-221是绕着光轴16-O并交错配置；或者说，活动部表面16-2311与第一固定部表面16-2211是绕着光轴16-O并交错配置，并且从光轴16-O方向观察，两者沿一假想圆的圆周配置。活动部表面16-2311、第一固定部表面16-2211是面朝相同方向且皆不与光轴16-O平行，且第一固定部表面16-2211至光轴16-O的最短距离小于活动部表面16-2311至光轴16-O的最短距离。
图16-8A是表示液态镜片元件16-11通过第一接着件16-G1、第二接着件16-G2连接活动部16-23与框架16-22的示意图。请一并参阅16-7A、16-8A，前述框架16-22的第二固定部表面16-2212具有一凹陷结构16-22121，可提供一第一接着件16-G1设置，以使可供液态镜片组件16-10的固定件16-12与框架16-22相互固定。通过凹陷结构16-22121，可顺利地从上方(液态光学模块16-1的光入射端)施加第一接着件16-G1，以简化制成程序，且此凹陷的构造也能够强化接着强度。于一些实施例中，凹陷结构16-22121为具弧形斜面结构。前述第一接着件16-G1、第二接着件16-G2，例如为包含树脂材料的粘胶。
参阅图16-4A与16-8B，前述塑形件16-13具有凸出部16-131，朝向与光轴16-O不平行的方向沿伸，从光轴16-O方向观察，凸出部16-131是凸出于液态镜片元件16-11，且凸出部16-131具有多个(本实施例为四个)连接结构16-1311。前述连接结构16-1311是放置于活动部16-23活动部凸柱16-231的活动部表面16-2311上并与其相互固定，例如通过施加第二接着件16-G2而固定。
其中，连接结构16-1311具有一凹槽16-13111，可提供第二接着件16-G2施加，第二接着件16-G2直接接着于连接结构16-1311与活动部表面16-2311，以使连接结构16-1311与活动部表面16-2311相互固定。从垂直光轴16-O方向察看，凸出部16-131的连接结构16-1311与第二接着件16-G2至少部分重叠。
如此一来，通过这些表面：活动部表面16-2311、第一固定部表面16-2211、第二固定部表面16-2212以及凹陷结构16-22121和凹槽16-13111，可更简易、快速与准确地进行组装液态镜片组件16-10与液态镜片驱动机构16-20，且易于施加第一接着件16-G1、第二接着件16-G2，不仅大幅提升机构的整体机械强度，也简化组装的繁杂度。
需说明的是，前述实施例活动部16-23与框架16-22是分别具有四个凸柱16-231、16-221，但不以此为限制。在一些实施例中，活动部16-23与框架16-22可具有其他数量的凸柱16-231、16-221，而塑形件16-13的连接结构16-1311亦具有与前述凸柱相匹配的数量，例如至少一个、两个、三个或五个凸柱和连接结构，并可搭配适当的导引机构，例如滑槽与滑轨。
另外，前述液态光学模块16-1亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。
本公开实施例提供一种液态光学模块，包括：一液态镜片驱动机构和一液态镜片组件。液态镜片驱动机构包含一固定部、一活动部和一驱动组件，活动部活动地连接固定部，驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动。液态镜片组件包含一液态镜片元件、一固定件与一塑形件，液态镜片元件具有一光轴，固定件设置于固定部的一第一固定部表面上，塑形件设置于活动部的一活动部表面上。其中，活动部表面与第一固定部表面是面朝相同方向，且当活动部受到驱动组件的驱动而相对固定部移动时，液态镜片元件经由塑形件而产生形变，并改变液态镜片元件的光学性质。因此，可实现光学变焦、光学对焦或光学晃动补偿等功能，且提高驱动机构的性能。
本公开实施例至少具有以下其中一个优点或技术效果，通过活动部表面与第一固定部表面，两者的面是朝相同的方向，除可让液态镜片组件简单、快速地与液态镜片驱动机构组装，例如通过从上方光入射处施加接着件以使两者结合，还可通过这些表面让两者的结合强度提升。于一些实施例中，活动部表面与第一固定部表面是环绕着光轴配置，还可小型化整体机构的体积。此外，在液态镜片组件放置于液态镜片驱动机构上时，可进行组装校准，调整两者之间对位关系，借此提高液态光学模块的品质。
第十七组实施例
图17-1是表示本公开的一实施例的光学系统17-1的分解图，图17-2则表示图17-1中的光学系统17-1组装后的示意图。前述光学系统17-1例如可设置于一相机、平板电脑或手机等电子装置的内部，并具有容纳部或承载部而可用以承载一光学元件，例如为一光学镜头。当来自外界的光线进入承载光学元件的光学系统17-1时，入射的光线沿着光轴17-O穿过设置于光学系统17-1之中的光学元件，并至光学系统17-1的一感光元件，以获取影像。其中，光学系统17-1具有液态镜片组件，液态镜片组件的形态可被改变，使其镜片曲率发生变化以改变光学性质，而光学元件亦可被适当的驱动组件驱动，以使其相对于感光模块移动，如此以达到光学变焦(Optical Zoom)、自动对焦(Auto-Focusing，AF)与光学防手震(Optical Image Stabilization，OIS)的功能。以下将说明光学系统17-1的详细结构。
如图17-1所示，光学系统17-1主要包括一液态光学模块17-A100、一第一光学模块17-A200和一感光模块17-A300。其中，液态光学模块17-A100包含一液态镜片组件17-10和一液态镜片驱动机构17-20，液态镜片驱动机构17-20用以驱动液态镜片组件17-10，可使液态镜片组件17-10中的一液态镜片元件17-11的形态被改变。如此，入射光可经过已改变形态的液态镜片元件17-11，而穿过第一光学模块17-A200至感光模块17-A300，借此实现光学变焦、对焦或防手震的效果。以下先说明液态光学模块17-A100的结构。
参阅图17-2、17-3A，液态镜片组件17-10包含前述液态镜片元件17-11、一固定件17-12与用以改变液态镜片元件17-11形状的一塑形件17-13，其中液态镜片元件17-11设置于固定件17-12内而得到保护，而塑形件17-13设置于液态镜片元件17-11下方，并具有一个包含多个(本实施例为四个)连接结构17-1311的凸出部17-131。
前述液态镜片驱动机构17-20则包含一底座17-21、一框架17-22、一活动部17-23、一上簧片17-24、一下簧片17-25、一驱动组件17-MC、一电路板17-F、匹配的一第一感测元件17-S1和一第二感测元件17-S2与一具保护功能的外壳17-H。
液态镜片驱动机构17-20的外壳17-H与底座17-21相互固定，并形成一容纳空间，可容纳前述液态镜片驱动机构17-20的其他元件，如框架17-22、活动部17-23、上簧片17-24、下簧片17-25、驱动组件17-MC、电路板17-F与感测元件17-S1、17-S2，亦可容纳一如镜头的光学元件。前述框架17-22是与底座17-21相互固定，并位在活动部17-23上。其中，外壳17-H、底座17-21、框架17-22可构成一固定部。
值得注意的是，参阅图17-3A，框架17-22具有多个(本实施例为四个)固定部凸柱17-221，每个固定部凸柱17-221具有一第一固定部表面17-2211，可供液态镜片组件17-10的固定件17-12放置并相互固定。且每一固定部凸柱17-221还具有一第二固定部表面17-2212，与第一固定部表面17-2211不平行，于一些实施例中第一、第二固定部表面17-2211、17-2212为垂直或大致垂直(例如这两个面夹8595度)。
而活动部17-23具有多个(本实施例为四个)活动部凸柱17-231，每一个活动部凸柱17-231具有一活动部表面17-2311。活动部表面17-2311与第一固定部表面17-2211面朝相同方向。此外，在光轴17-O方向上，第一固定部表面17-2211较活动部表面17-2311邻近光学系统17-1的光入射端(上端)。
图17-3B是表示液态镜片元件17-11通过第一接着件17-G1、第二接着件17-G2连接活动部17-23与框架17-22的示意图。请一并参阅图17-3A、17-3B，前述框架17-22的第二固定部表面17-2212具有一凹陷结构17-22121，可提供一第一接着件17-G1设置，以使可供液态镜片组件17-10的固定件17-12与框架17-22相互固定。而塑形件17-13的凸出部17-131则放置并连接于活动部17-23的活动部表面17-2311，并通过第二接着件17-G2接着于二者以作固定。
在活动部17-23的侧边设有第一驱动组件17-MC，详细而言，第一驱动组件17-MC可为一电磁驱动组件，包含多个第一线圈17-C，与多个第一磁性元件17-M(例如为磁铁)，两者相互匹配，并配置在活动部17-23的两侧。第一线圈17-C设置于活动部17-23上，而第一磁性元件17-M则设置上簧片17-24或框架17-22的底面上并面对第一线圈17-C。当施加适当的驱动信号(例如驱动电流)至第一线圈17-C时，第一线圈17-C与第一磁性元件17-M之间产生一磁力，如此第一驱动组件17-MC通过磁力带动活动部17-23、塑形件17-13相对于框架17-22、底座17-21平移或是倾斜移动，使以达光学变焦、对焦或晃动补偿的效果。需要了解的是，本实施例中的驱动组件17-MC为动圈式，于其他实施例中，则可为动磁式。
参阅图17-3A，前述电路板17-F、第一感测元件17-S1和第二感测元件17-S2是设在活动部17-23外部侧边。举例来说，前述第一感测元件17-S1可为一永久磁铁与一霍尔效应检测器(Hall Effect Sensor)其中一者，而设置于活动部17-23上的匹配第二感测元件17-S2则为前述两者之中的另一者，霍尔效应检测器可通过检测永久磁铁的磁场变化，以判断永久磁铁的位置，借此增加补偿或对焦的精度。于另一实施例中，亦可使用其他类型的对位元件/组件，例如磁阻感应器(Magnetoresistive Sensor，MRS)或是光学感测器(OpticalSensor)，以检测活动部17-23与框架17-22、底座17-21的相对位置。
关于第一驱动组件17-MC驱动活动部17-23而带动塑形件17-13推压液态光学元件17-11的例子，可参阅本公开图16-6A至16-6C中塑形件16-13被推压的情形。通过活动部17-23和塑形件17-13，改变了液态镜片元件17-11的形态，以改变液态镜片元件17-11的光学性质，借此实现光学变焦、对焦或防震的效果。
需了解的是，关于前述液态光学模块17-A100，以及其液态镜片组件17-10和液态镜片驱动机构17-20，是与本公开图16-1至16-7B的液态光学模块16-1相同，更详细结构可参阅本公开图16-4A至16-7B所绘制的实施例。
关于光学系统17-1的第一光学模块17-A200和感光模块17-A300，请参阅图17-1、17-4。
第一光学模块17-A200包含一第一光学元件17-30(例如为一镜头)与一第一光学驱动机构17-40。第一光学驱动机构17-40用以驱动第一光学元件17-30，包含：一不可动部17-41、一可动部17-42与一第二驱动组件17-43。一不可动部17-41包含一基座17-411和壳件17-412，两者形成一容纳空间可供活动部17-42设置于其内。前述可动部17-42为一承载座，承载第一光学元件17-30并与其固定，且活动地设置在基座17-411上，例如通过两个簧片(未示出)夹设可动部17-42，使可动部17-42活动地连接基座17-411。
第二驱动组件17-43则可为一电磁驱动组件，其包含线圈组件17-43C和磁性组件17-43M，第二驱动组件17-43可与前述液态光学模块17-A100中的第一驱动组件17-MC相同，或大致相同仅外型略有不同，通过施加驱动电流而使线圈组件17-43C和磁性组件17-43M之间产生磁力，借此驱动承载第一光学元件17-30的可动部17-42。
关于感光模块17-A300，其具有一感光元件17-51与一保护感光元件17-51的壳件17-52，外界光线按序穿过前述液态镜片组件17-10和第一光学元件17-30而至感光元件17-51，以获取影像。在光轴17-O方向上，前述液态光学模块17-A100、第一光学模块17-A200与感光模块17-A300沿着光轴17-O方向排列，且感光模块17-A300位于液态光学模块17-A300、第一光学模块17-A200的下方。
参阅图17-5A、17-5B，分别显示沿图17-2中的线段17-A-17-A’的剖视且外壳17-H分离的立体示意图、和沿线段17-A-17-A’的剖视平面图。前述液态光学模块17-A100的底座17-21具有一容置空间17-21SP，可供第一光学模块17-A200设置于其中。沿着垂直光轴17-O方向观察时，第一光学元件17-30与液态光学模块17-A100的第一驱动组件17-MC至少部分重叠，亦与活动部17-23至少部分重叠。
活动部17-23是可由第一驱动组件17-MC驱动，而第一光学元件则可由第二驱动组件17-43驱动，因此，活动部17-23与第一光学元件17-30可相对运动。于本实施例中，活动部17-23并未直接连接或直接接触第一光学元件17-30。
继续参阅图17-5A、17-5B，前述外壳17-H具有一上表面17-H1，与光轴17-O方向不平行，于本实施例中，其大致与光轴17-O垂直，且上表面17-H1具有一圆形开口17-H11，外壳17-H还具有一沿着开口17-H11边缘在光轴17-O方向(向上)延伸的一保护壁17-H2，以及一沿着上表面17-H1的边缘在光轴17-O(向下)延伸的侧壳件17-H3。
当光学系统17-1组装后，如图17-2所示，液态镜片组件17-10和液态镜片驱动机构17-20的框架17-22、活动部17-23可受到保护壁17-H2的保护。在光轴17-O方向上，活动部17-23、框架17-22凸出于开口17-H11，外壳17-H的保护壁17-H2是高于液态镜片组件17-10、框架17-22、活动部17-23，也就是说，外壳17-H更靠近光学系统17-1的一光入射端，且从垂直于光轴17-O的方向观察，外壳17-H是遮盖住液态镜片组件17-10、框架17-22的，且活动部17-23、框架17-22也与上表面17-H1部分重叠。
图17-6A至17-6D是表示一实施例的根据前述光学系统17-1的组装方法流程图。首先，请参阅图17-6A，提供一感光模块17-A300，并将第一光学模块17-A100的第一光学驱动机构17-40设置于感光模块17-A300上，接着如图17-6B所示，将第一光学模块17-A100的第一光学元件17-30设置于第一光学驱动机构17-40内与感光模块17-A300上，进行校准与固定。之后，如图17-6C所示，将液态光学模块17-A100的液态镜片驱动机构17-20设置并固定于第一光学模块17-A200或感光模块17-A100上，然后，如图17-6D所示，将液态光学模块17-A100的液态光学组件17-10设置于液态驱动机构17-20上。
随后，设置一接着组件(例如由第一接着件17-G1和第二接着件17-G2所构成)于液态镜片组件17-10与液态镜片驱动机构17-20之间，在其固化前(即未固化)，进行液态光学组件17-10与感光模块17-A300或第一光学元件17-30的校准，之后固化接着组件。如此即可快速、方便且准确地组装光学系统17-1。
于另一些实施例中，可先进行第一光学元件17-30设置于第一光学驱动机构17-40上，再将第一光学元件17-30、第一光学驱动机构17-40(即第一光学模块17-A200)设置于感光模块17-A300上，并进行校准。于另一些实施例中，可先进行将液态镜片组件17-10设置于液态镜片驱动机构17-20上，再将液态镜片组件17-10、液态镜片驱动机构17-20(即液态光学模块17-A100)设置于第一光学模块17-A200或感光模块17-A300上，并进行校准。
图17-7是表示本公开的另一实施例的光学系统17-2，除了具有与前述实施例(图17-1)相同的一液态光学模块17-A100和一感光模块17-A300外、还具有一第一光学模块17-A200’、光路调整模块17-A400和一第二光学模块17-A500。其中，第一光学模块17-A200’与前述第一光学模块17-A200主要不同的地方在于，其具有的一第一光学元件17-30’可为一光学镜片组具有一或多个光学镜片，且其长度也较第一光学元件17-30于来得长。而第二光学模块17-A500包含一第二学元件17-70。需了解的是，第二光学模块17-A500可采用与图13-3相同或相对应的光学模块13-100，第二光学元件17-70相同于或对应到镜头13-LS，其他详细结构请参阅图13-3，于此不再赘述，合先叙明。
光学系统17-2可作为具有双光学元件(例如双镜头)的系统。其中，前述液态光学模块17-A100是设置在光路调整模块17-A400和第一光学模块17-A200’之间(Y轴方向)。其中，光路调整机构17-A400用以引导一入射光17-P从一第一方向(Z轴)至第一光学模块17-200’。
如图17-7、17-8所示，当来自外界的光线(入射光)进入光学系统17-1时，一入射光17-P(Z轴方向)通过光路调整模块17-A400的一光路调整单元17-60(例如棱镜、反射镜)，使其反射而沿光轴方向17-O(Y轴方向)射入至第一光学模块17-A200’，让光线得以穿第一光学元件(镜头)17-30’并至感光模块17-A300；以及，另一入射光17-Q(Z轴方向)沿光轴17-U穿过设置于第二光学模块17-A500中的第二光学元件，并至感光模块，以获取影像。如此一来，通过光路调整模块17-A400导引入射光17-P从Z轴改变至Y轴方向，使得第一光学元件17-30’可设计成在Y轴方向排列光学镜片，而非在Z轴方向排列而受限了镜头长度，如此可提升第一光学元件17-30’的变焦性能，例如高倍率变焦。以此配置，使得光学系统17-2具有高性能的变焦功能，同时亦能够达小型化。于本实施例中，入射光17-P是与光轴17-O大致垂直。
于本实施例中，液态镜片元件17-11与该第一光学元件17-30构成一第一光学构件，并具有一第一焦距。此第一焦距，通过液态光学模块17-A100中的液态镜片元件的变化(第一驱动组件的驱动)，以及/或第二驱动组件17-43的驱动，可在一既定区间内改变大小，例如焦距为48mm～72mm或24mm72mm之间内的任意数值，即具有连续性。而第二光学模块具有一第二焦距，例如24mm。
于一些实施例中，第一焦距包含第二焦距，例如第一焦距为24mm～72mm，第二焦距为24mm。于一些实施例中，第一焦距未包含该第二焦距，例如第一焦距为48mm～72mm，第二焦距为24mm。如此一来，光学系统17-2具有广泛且连续的变焦系统，并搭载双光学元件，大幅提升光学性能，可带给使用者丰富的使用体验。
于一些实施例中，前述光学系统17-2还包括一总外壳，提供保护液态光学模块17-A100、第一光学模块17-A200’、感光模块17-A300、光路调整模块17-A400与第二光学模块17-A500的功能。总外壳具有一第一入光处以及一第二入光处，第一入光处对应前述光路调整模块17-A400、液态光学模块17-A100和第一光学模块17-A200’，第二入光处则对应第二光学模块17-A500。第一入光处所接收的光线(入射光17-P)与第二入光处所接收的光线(入射光17-P)相互平行。如图17-7所示，入射光17-P、17-Q是平行的。
另外，前述光学系统17-1亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000与12-2000中。
本公开实施例提供一种光学系统，包括：一液态光学模块与一第一光学模块。液态光学模块包含一液态镜片驱动机构和一液态镜片组件。液态镜片驱动机构包含一固定部、一活动部和一第一驱动组件，活动部活动地连接固定部，第一驱动组件用以驱动活动部相对固定部运动。液态镜片组件包含一液态镜片元件、一固定件与一塑形件，液态镜片元件具有一光轴，固定件设置于固定部的一第一固定部表面上，塑形件设置于活动部的一活动部表面上。第一光学模块设置于固定部的一容置空间，包含：一第一光学元件和驱动第一光学元件的一第一光学驱动机构，且第一光学元件、液态镜片驱动机构与液态镜片元件沿光轴方向排列。其中，沿垂直光轴方向观察时，第一光学元件与第一驱动组件至少部分重叠，且当活动部受第一驱动组件驱动相对固定部移动时，经由塑形件使液态镜片元件产生形变，改变液态镜片元件的光学性质。因此，可实现光学变焦、对焦或光学晃动补偿等功能。
本公开实施例至少具有以下其中一个优点或技术效果，通过活动部表面与第一固定部表面，两者的面是朝相同的方向，除可让液态镜片组件简单、快速地与液态镜片驱动机构组装，例如通过从上方光入射处施加接着件以使两者结合，还可通过这些表面让两者的结合强度提升。
于一些实施例中，光学系统还包含第二光学模块与对应第一光学模块的一光路调整模块，通过光路调整模块和第一光学模块的配置，可设置较长的第一光学元件，再搭配液态光学模块，使得光学系统的变焦、对焦、防震功能大幅提升，借此提高光学系统的品质。
第十八组实施例
图18-1以及图18-2表示本公开的一实施例的一手机内部设有多个光学系统18-1、18-2、18-3的示意图。如图18-1以及图18-2所示，前述光学系统18-1、18-2、18-3例如为具有不同功能的摄像镜头，其中光线18-L1、18-L2可以从手机的背面进入光学系统18-1、18-2内部(图18-1)，而光线18-L3则可从手机的正面进入光学系统18-3内部，借此分别产生不同的数字影像(图18-2)；举例而言，手机内部的一处理器可将前述光学系统18-1、18-2所获取到的多个数字影像合成后产生一品质优选的数字影像。
具体而言，前述光学系统18-2主要包含有一反射单元18-21以及一镜头单元18-22，其中光线18-L2进入反射单元18-21后，可经过反射单元18-21反射而进入到镜头单元18-22，最后光线则会到达影像感测器18-I以产生一数字影像。由图18-1以及图18-2可以看出，前述光学系统18-2中的反射单元18-21与前述光学系统18-1、18-3是以L形方式排列，然而其也可以沿一直线排列(如图18-3、18-4所示)。
接着请一并参阅图18-5、18-6，其中图18-5表示光学系统18-2的立体图，图18-6表示光学系统18-2中的底座18-222和固定件18-212为一体成形的示意图。从图18-5可以看出，光学系统18-2中的反射单元18-21包含有一固定件18-212以及设置于其上的一反射元件18-211，镜头单元18-22则包含有一外壳18-221(例如可含有金属材质)以及一底座18-222(例如可含有塑胶材质)。由图18-6的实施例可以看出，前述固定件18-212也能和底座18-222以一体成形的方式制作，使得固定件18-212可成为底座18-222的一部分，并朝Z轴方向凸出于外壳18-221，从而能大幅提升组装精度并降低制造成本。
再请一并参阅图18-7、18-8、18-9，前述外壳18-221以及底座18-222于组装后会相互连接并构成一固定模块，其中一塑胶材质的框架18-F是固定于外壳18-221的内侧表面；此外，一承载件18-LH则是设置在外壳18-221以及底座18-222之间，且承载件18-LH可通过第一、第二弹性元件18-S1、18-S2(例如金属簧片)活动地连接底座18-222。
如图18-7、18-8所示，在承载件18-LH和底座18-222上分别设有磁铁18-M以及线圈18-C(例如平板线圈)，借此可构成一驱动组件，以提供磁力驱使承载件18-LH和设置于其内的一光学元件18-L(例如光学镜片)相对于固定模块沿Z轴方向运动，从而可实现自动对焦(Auto-focusing)的目的，其中该光学元件18-L的光轴方向是平行于Z轴，且前述线圈18-C可通过内嵌于底座18-222中的电路构件18-P而电性连接到一外部电路。
需特别说明的是，本实施例的每一个第一弹性元件18-S1皆具有一第一固定部18-S11，每一个第二弹性元件18-S2皆具有一第二固定部18-S21，组装时可将前述第一、第二固定部18-S11、18-S21分别固定于底座18-222的第一凸柱上的第一表面18-N1以及第二凸柱上的第二表面18-N2(如图18-9所示)，其中第一、第二表面18-N1、18-N2是面朝相同方向，且与底座18-222的底面18-222’不平行(例如垂直于底面18-222’)。
接着请一并参阅图18-7、18-8、18-9、18-10，当沿着光轴方向(Z轴)观察时，前述第一、第二固定部18-S11、18-S21不重叠(图18-10)。如此一来，在组装时可先将第二弹性元件18-S2沿-Z轴方向安装于第二表面18-N2上，然后再将第一弹性元件18-S1沿-Z轴方向安装于第一表面18-N1上，从而可大幅提升组装效率。
由图18-7、18-8中可以看出在底座18-222上设有至少一感测器18-G(例如Hallsensor)，且在承载件18-LH的底侧则设有一参考元件18-R(例如磁铁)，其中感测器18-G可用以检测参考元件18-R的位置。需特别说明的是，前述感测器18-G和参考元件18-R可构成位于承载件18-LH和底座18-222间的一感测组件，其中感测器18-G可凸出于底面18-222’，或者亦可使底面18-222’位于参考元件18-R和感测器18-G之间，借此获知承载件18-LH相对于固定模块的位置偏移量。
于本实施例中，当沿着Y轴方向观察时，前述感测组件与驱动组件(磁铁18-M以及线圈18-C)不重叠。
再请一并参阅图18-9、18-11，在前述第一、第二凸柱之间形成有连接壁18-K以提升结构强度，其中电路构件18-P是于底座18-222内部延伸，且其一端面18-P’会显露于连接壁18-K的顶面，其中该端面18-P’可通过焊接(soldering)或焊接(welding)的方式而与线圈18-C上的一电性接点18-C’相互接合(图18-11)，如此一来外部电路便可通过电路构件18-P而与线圈18-C电性连接，其中该电性接点18-C’与该端面18-P’不平行(例如可相互垂直)。
接着请参阅图18-12，前述承载件18-LH形成有至少一挡止部18-Q，其可抵接前述框架18-F或外壳18-221，以限制承载件18-LH于Z轴方向上的运动。于组装时，另可设置一缓冲元件(例如凝胶或阻尼材料)于挡止部18-Q和固定模块之间，以避免两者间因彼此碰撞而导致机构损坏。
再请参阅图18-13，当光线18-L2沿-Y轴方向进入反射单元18-21后，会经过反射元件18-211反射而成为光线18-L2’，接着光线18-L2’会穿过镜头单元18-22中的光学元件18-L而到达影像感测器18-I，借此形成一数字影像。需特别说明的是，前述光学元件18-L与镜头单元18-22的一入口端的距离18-D1小于光学元件18-L与镜头单元18-22的一出口端的距离18-D2。
接着请一并参阅图18-14、18-15、18-16，本实施例的镜头单元18-22与图18-7至18-13所公开的镜头单元18-22的差异主要在于：本实施例中的磁铁18-M以及线圈18-C是分别设置于底座18-222和承载件18-LH上。
从图18-14中可以看出，承载件18-LH具有大致呈矩形的一轮廓18-U，该轮廓18-U包括两个平行于X轴方向的长侧边以及两个平行于Y轴方向的短侧边，其中两个线圈18-C以及两个磁铁18-M(磁性元件)是设置于所述短侧边上。于一实施例中，一导线(未图示)可延伸经过承载件18-LH的一导槽18-J，用以电性连接前述两个线圈18-C，其中导槽18-J的位置是对应于轮廓18-U的长侧边。
由图18-15中可以看出，电路构件18-P可于底座18-222内部延伸，且电路构件18-P的一端面18-P’会显露于凸柱的一侧，借此和第二弹性元件18-S2电性连接，其中线圈18-C可通过第二弹性元件18-S2和电路构件18-P而电性连接到一外部电路。
请继续参阅图18-15，前述电路构件P具有埋设于该底座18-222内部的一第一段部18-P1以及一第二段部18-P2，其中第一、第二段部18-P1、18-P2分别沿Y轴以及X轴方向延伸，不同于光轴(Z轴)的方向。此外，在用以固定第一弹性元件18-S1的第一凸柱的内侧表面上形成有一狭小部18-N3，其宽度朝承载件18-LH的方向渐缩，组装时可将一缓冲元件(例如凝胶或阻尼材料)设置于狭小部18-N3和承载件18-LH之间，以避免两者间彼此碰撞而导致机构损坏。
另一方面，如图18-16所示，前述第二弹性元件18-S2于组装时可沿Z轴方向叠设在电路构件18-P的端面18-P’上，因此当沿着Y轴方向观察时，该端面18-P’是与第二弹性元件18-S2部分重叠。于本实施例中，前述端面18-P’的法线方向是平行于Y轴，而第二弹性元件18-S2(簧片)的法线方向则平行于Z轴，也就是说两者所面朝的方向并不相同。
再请参阅图18-17，前述承载件18-LH的后侧形成有至少一挡止部18-Q，其可用以抵接前述框架18-F或外壳18-221，以限制承载件18-LH于Z轴方向上的运动。组装时，可设置一缓冲元件(例如凝胶或阻尼材料)于前述挡止部18-Q和用以固定第二弹性元件18-S2的第二凸柱之间(如图18-17中的区域18-A所示)，以避免两者间彼此碰撞而导致机构损坏。
再请参阅图18-18，本实施例的承载件18-LH上形成有两个凸出部18-B，其中从两个线圈18-C延伸出的导线18-W是分别缠绕于所述凸出部18-B上，借此可通过焊接(soldering)或焊接(welding)的方式，使得固定在凸出部18-B上的导线18-W能与位在第二弹性元件18-S2(簧片)内侧的端部18-S22电性连接，其中前述端部18-S22是固定于承载件18-LH上。
应了解的是，前述两个凸出部18-B是朝-Y轴方向分别凸出于承载件18-LH上的一第一平面18-Q1以及一第二平面18-Q2，如此能有助于简化工艺并达到机构小型化的目的，其中前述第一、第二平面18-Q1、18-Q2是垂直于Y轴且位在同一虚拟平面上。
于本实施例中，在承载件18-LH上更形成有沟槽18-LH1，用以容纳并保护前述导线18-W；此外，当沿着Z轴方向观察时可以发现，前述凸出部18-B是位于承载件18-LH的一外型轮廓范围内，借此实现机构小型化的目的。
接着请参阅图18-19，前述第一弹性元件18-S1的第一固定部18-S11形成有一长条形的沟槽18-T1，且在沟槽18-T1两端分别形成宽度大于沟槽18-T1的开孔18-T2。此外，连接前述两个端部18-S22中心的一第一中心线18-CL1是与连接前述两个第二固定部18-S21中心的一第二中心线18-CL2彼此相互平行且间隔一距离。
需特别说明的是，前述图18-7至18-13的实施例与图18-14至18-19的实施例除了磁铁18-M以及线圈18-C的配置方式不同外，其余各构件的结构特征皆可大致相互转用，其中通过本公开的机构设计，不仅可大幅提升光学系统机构的结构强度，同时也能够实现机构小型化等显着效果。
第十九组实施例
请参阅图19-1，图19-1为根据本公开的一实施例的一电子装置19-20的示意图。于本公开一实施例中，光学系统19-10可装设于一电子装置19-20内，包括一第一光学模块19-1000、以及一第二光学模块19-2000。其中，第一光学模块19-1000与第二光学模块19-2000的焦距相异，且第一光学模块19-1000的第一入光孔19-1001、以及第二光学模块19-2000的第二入光孔19-2001彼此相邻。
请参考图19-2，图19-2为根据本公开的一实施例的一第一光学模块19-1000的示意图。如图19-2所示，第一光学模块19-1000包括一外壳19-100、一镜头单元19-1100、一反射单元19-1200、以及一感光元件19-1300。外部光线(例如光线19-L)由第一入光孔19-1001进入第一光学模块19-1000后可先被反射单元19-1200反射，接着穿过镜头单元19-1100后被感光元件19-1300接收。
以下说明本实施例中的镜头单元19-1100和反射单元19-1200的具体结构。首先，如图19-2所示，镜头单元19-1100主要包括一镜头驱动机构19-1110以及一镜头19-1120，其中镜头驱动机构19-1110是用以驱动前述镜头19-1120相对于感光元件19-1300移动。举例而言，前述镜头驱动机构19-1110可包括一镜头承载座19-1111、一外框19-1112、两个簧片19-1113、至少一线圈19-1114、以及至少一磁性元件19-1115。
前述镜头19-1120固定于镜头承载座19-1111中。两个簧片19-1113连接镜头承载座19-1111和外框19-1112，并分别位于镜头承载座19-1111的相反侧，以使镜头承载座19-1111可活动地悬吊于外框19-1112中。线圈19-1114和磁性元件19-1115分别设置于镜头承载座19-1111和外框19-1112上，且彼此相互对应。当电流流入线圈19-1114时，线圈19-1114和磁性元件19-1115之间会产生电磁作用，镜头承载座19-1111以及设置于镜头承载座19-1111上的镜头19-1120可被驱动而相对于感光元件19-1300移动，例如沿着Y轴方向移动。另外，镜头单元19-1100可还包括一第二感测元件19-1116，配置以感测镜头承载座19-1111相对外框19-1112的相对运动。
请一并参阅图19-2，反射单元19-1200主要包括一光学元件19-1210、一光学元件承载座19-1220、一框体19-1230、至少一第一枢轴19-1250、一第一驱动模块19-1260、以及一位置检测器19-1201(第一感测元件)。
光学元件承载座19-1220即可通过第一枢轴19-1250而与框体19-1230枢接。当光学元件承载座19-1220相对于框体19-1230旋转时，设置于其上的光学元件19-1210可同时相对于框体19-1230旋转。前述光学元件19-1210例如可为一棱镜或一反射镜。
第一驱动模块19-1260可包括一第一电磁驱动组件19-1261和一第二电磁驱动组件19-1262，分别设置于框体19-1230和光学元件承载座19-1220上，且两者的位置相互对应。
举例而言，第一电磁驱动组件19-1261可包括驱动线圈，而第二电磁驱动组件19-1262可包括磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件19-1261)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用，如此一来，即可带动光学元件承载座19-1220以及光学元件19-1210相对于框体19-1230绕第一枢轴19-1250(第一轴向，沿Y轴方向延伸)旋转，进而调整外部光线1-L抵达感光元件19-1300的位置。
位置检测器19-1201可设置于框体19-1230上并对应前述第二电磁驱动组件19-1262，以通过检测第二电磁驱动组件19-1262的位置来获得光学元件19-1210的旋转角度。前述位置检测器19-1201例如可为霍尔效应感测器、磁阻效应感测器、巨磁阻效应感测器、穿隧磁阻效应感测器、或磁通量感测器。
接着请参考图19-3，图19-3为根据本公开图19-1的实施例的第一光学模块19-1000的方框图。在本实施例中，第一光学模块19-1000可还包括一控制模块19-1400以及一惯性感测组件19-1500。惯性感测组件19-1500是配置以感测光学系统19-10的运动以输出一第三感测信号19-SD3。于此实施例中，惯性感测组件19-1500可包含一加速度感测器以及一陀螺仪，并且第三感测信号19-SD3可为第一光学模块19-1000受到晃动时的加速度变化以及姿态变化(角度变化)。
再者，控制模块19-1400可包括一处理器19-1410、一存储电路19-1420、以及一驱动电路19-1430。存储电路19-1420可为一随机存取存储器(RAM)，可存储有一参考信息，并且处理器19-1410可根据前述参考信息以控制第一驱动模块19-1260以使光线19-L于感光元件19-1300上沿着一第一方向(Z轴方向)移动及/或控制镜头驱动机构19-1110，于感光元件19-1300上沿着一第二方向(Y轴方向)移动，借此补偿光学系统19-10受到晃动时光线19-L于感光元件19-1300上的一偏移位移。其中第一方向与第二方向互相垂直，且第一方向与第二方向皆平行于感光元件19-1300的一感光面19-1301。
于此实施例中，参考信息可包含一预设信息，所述预设信息可包含镜头承载座19-1111相对于外框19-1112的移动范围、光学元件19-1210相对于框体19-1230的转动范围、提供给第一驱动模块19-1260的一第一驱动电流与光学元件承载座19-1220的转动角度的一电流-角度关系表、提供给镜头驱动机构19-1110的一第二驱动电流与镜头承载座19-1111的移动距离的一电流-距离关系表、以及第一光学模块19-1000未通电时的一焦平面(focusplane)位置。前述的预设信息可通过一外部测量装置19-50对第一光学模块19-1000进行测量，并且将预设信息存储于存储电路19-1420后，外部测量装置19-50便从第一光学模块19-1000移除。
另外，预设信息也可包含一重量信息，记录有镜头承载座19-1111与镜头19-1120的重量、光学元件19-1210与光学元件承载座19-1220的重量。
于此实施例中，第一感测元件(位置检测器19-1201)是配置以感测光学元件承载座19-1220相对框体19-1230的相对运动(也就是光学元件承载座19-1220相对框体19-1230的一转动角度)，以输出一第一感测信号19-SD1至控制模块19-1400，并且前述参考信息可进一步包含一第一关系表，关于第一感测信号19-SD1与转动角度的关系。
因此，当光学系统19-10受到晃动时，控制模块19-1400可根据第一感测信号19-SD1以及第一关系表判断出光学元件承载座19-1220因晃动产生的转动角度。举例来说，在图19-2中，光学元件承载座19-1220因晃动而顺时针转动5度。于是，控制模块19-1400可相应地反推算出一第一补偿数值，并且第一驱动模块19-1260便会根据前述第一补偿数值控制光学元件承载座19-1220逆时针转动5度，以补偿光线19-L于感光元件19-1300上沿着Z轴方向的偏移位移。
再者，第二感测元件19-1116是配置以感测镜头承载座19-1111相对外框19-1112的相对运动，例如镜头承载座19-1111相对外框19-1112沿着Y轴方向的一位移，以输出一第二感测信号19-SD2至控制模块19-1400，并且前述参考信息可进一步包含一第二关系表，关于第二感测信号19-SD2与镜头承载座19-1111相对于外框19-1112的位置的关系。
于此实施例中，第二感测元件19-1116可为一霍尔感测器，其所输出的第二感测信号19-SD2为一电压信号，并且第二关系表为一位置代码(position code)以及电压信号表。因此，当光学系统19-10受到晃动时，控制模块19-1400可根据第二感测信号19-SD2以及第二关系表得到一位置代码，其代表镜头承载座19-1111相对于外框19-1112的一位置，因此控制模块19-1400便可得知镜头承载座19-1111相对于外框19-1112的一位移。
举例来说，在图19-2中，镜头承载座19-1111因晃动而沿着+Y轴移动1mm。于是，控制模块19-1400可相应地反推算出一第二补偿数值，并且镜头驱动机构19-1110便会根据前述第二补偿数值控制镜头承载座19-1111沿着-Y轴移动1mm，以补偿光线19-L于感光元件19-1300上沿着+Y轴的一偏移位移。
另外，控制模块19-1400可根据惯性感测组件19-1500输出的第三感测信号19-SD3来补偿光线19-L在感光元件19-1300上的偏移位移。举例来说，控制模块19-1400可根据第三感测信号19-SD3获得第一光学模块19-1000受到晃动后镜头承载座19-1111以及光学元件承载座19-1220的加速度变化或角度变化。
接着，控制模块19-1400可根据加速度变化以及预设信息(如镜头承载座19-1111或光学元件承载座19-1220的重量)，再利用积分运算便可以获得受到第一光学模块19-1000受晃动过程中，镜头承载座19-1111或光学元件承载座19-1220所受到的力量。
于此实施例中，参考信息可还包含一运动补偿信息，具有一第一补偿对应表以及一第二补偿对应表。第一补偿对应表记录有光学元件承载座19-1220所受到的力量以及补偿角度的关系，并且第二补偿记录表记录有镜头承载座19-1111所受到的力量以及补偿位移的关系。因此控制模块19-1400便可根据运动补偿信息产生第一补偿数值以及第二补偿数值来控制第一驱动模块19-1260及第一驱动模块19-1260，以补偿光线19-L在感光元件19-1300的偏移位移。
于此实施例中，控制模块19-1400的处理器19-1410可根据前述参考信息及第一感测信号19-SD1及/或第二感测信号19-SD2及/或第三感测信号19-SD3来产生一补偿信息，补偿信息包含前述第一补偿数值以及第二补偿数值。
要注意的是，参考信息可进一步包括一极限运动信息，具有第一极限数值以及一第二极限数值，第一极限数值对应于驱动光学元件承载座19-1220旋转至一最大转动角度的一最大第一驱动电流，并且第二极限数值对应于驱动镜头承载座19-1111相对于外框19-1112至一最大位移的一最大第二驱动电流。
在输出补偿信息至驱动电路19-1430之前，处理器19-1410会比较第一补偿数值以及第一极限数值。当第一补偿数值大于第一极限数值时，处理器19-1410是输出第一极限数值给驱动电路19-1430，接着驱动电路19-1430输出最大第一驱动电流至第一驱动模块19-1260，以驱动光学元件承载座19-1220转动至一第一极限角度(最大转动角度)。
当第一补偿数值小于第一极限数值时，处理器19-1410是输出第一补偿数值给驱动电路19-1430，接着驱动电路19-1430相应地输出第一驱动电流至第一驱动模块19-1260，以驱动光学元件承载座19-1220移动一第一角度，第一角度是对应于第一补偿数值。
再者，在输出补偿信息至驱动电路19-1430之前，处理器19-1410配置以比较第二补偿数值以及第二极限数值。当第二补偿数值大于第二极限数值时，处理器19-1410是输出第二极限数值给驱动电路19-1430，接着驱动电路19-1430对应地输出最大第二驱动电流至镜头驱动机构19-1110，以驱动镜头承载座19-1111移动至一极限位置(第二极限位置)。
当第二补偿数值小于第二极限数值时，处理器19-1410是输出第二补偿数值给驱动电路19-1430，接着驱动电路19-1430对应地输出第二驱动电流至镜头驱动机构19-1110，以驱动镜头承载座19-1111移动一第二位移，第二位移是对应于第二补偿数值。
请参考图19-4A至图19-6C，图19-4A至图19-4C表示根据本公开的一实施例的光线19-L的焦平面19-FP相对于感光元件19-1300位于不同位置的示意图，图19-5A至图19-5C为对应于图19-4A至图19-4C的感光元件19-1300所产生的影像，并且图19-6A至图19-6C分别为对应于图19-5A至图19-5C中，第一范围19-Z1、第二范围19-Z2以及第三范围19-Z3个别的对比值曲线图。于此实施例中，参考信息包含感光元件19-1300所产生的所述影像。
如图19-4A所示，当光线19-L的焦平面19-FP是位于感光元件19-1300上时，感光元件19-1300可以获得清晰的一第一影像，如图19-5A所示。于此实施例中，图19-6A的对比度曲线是沿着图19-5A的第一影像中的一中心线19-CL计算获得，并且在第一范围19-Z1中，中心线19-CL与一物体19-OB的轮廓相交。如图19-6A所示，第一对比值曲线19-61可显示出两个峰值，分别对应于前述两个交点。
当第一光学模块19-1000受到晃动时，焦平面19-FP可能会偏离感光元件19-1300。如图19-4B所示，焦平面19-FP是在感光元件19-1300的前方，使得图19-5B所表示的一第二影像中的物体19-OB的边缘产生分离的情况，并且图19-6B中的一第二对比值曲线19-62具有四个峰值，分别对应于第二范围19-Z2中的中心线19-CL与物体19-OB的轮廓的交点。
再者，参考信息可还包含一对比信息表，记录有对比值曲线以及焦平面19-FP的位置关系。因此，当处理器19-1410接收到感光元件19-1300所产生的第二影像(如图19-5B)时，处理器19-1410可根据对比信息表获得图19-4B中焦平面19-FP与感光元件19-1300之间的位移。接着控制模块19-1400便可控制镜头承载座19-1111进行补偿，使得图19-4B中的焦平面19-FP回到感光元件19-1300上。
相对的，当第一光学模块19-1000受到晃动时，焦平面19-FP也可能会位于感光元件19-1300的后方，如图19-4C所示。此时，图19-5C所表示的第三影像中的物体19-OB的边缘变得不清楚，并且图19-6C中的一第三对比值曲线19-63的两个峰值是小于图19-6A中的两个峰值，需注意的是此时第三对比值曲线19-63的两个峰值是的位置与图19-6A中的两个峰值的位置大致相同，主要差异是峰值的强度改变。
相似地，当处理器19-1410接收到感光元件19-1300所产生的第三影像(如图19-5C)时，处理器19-1410可根据对比信息表得知图19-4C中焦平面19-FP与感光元件19-1300之间的位移。接着控制模块19-1400便可控制镜头承载座19-1111进行补偿，使得图19-4C中的焦平面19-FP回到感光元件19-1300上。
由上述论述可知，控制模块19-1400可根据感光元件19-1300所产生的多个影像的对比值来获得一系统运动信息，其中所述系统运动信息包含焦平面19-FP相对于感光元件19-1300的一位置。在本实施例中主要是利用当焦平面19-FP以不同形式偏离感光元件19-1300时，感光元件19-1300所产生的影像会对应不同形式的偏移产生不同形式的模糊以推断焦平面19-FP与感光元件19-1300的相对关系。另外由于镜头19-1120的光学特性(例如景深)，对于不同距离的拍摄物体，焦平面19-FP与感光元件19-1300的相对关系与对应的感光元件19-1300所产生的影像模糊程度会不同，例如当焦平面19-FP与感光元件19-1300的偏移距离相同时，但拍摄物体与镜头19-1120的距离不同时，感光元件19-1300所产生的影像也会有不同的模糊程度(在此实施例中拍摄物体与镜头19-1120的距离较近时，焦平面19-FP与感光元件19-1300的偏移会造成较严重的模糊)。在此实施例中还可利用外部测量装置19-50，将焦平面19-FP与感光元件19-1300的相对位置或角度与所对应影像模糊的形态记录至控制模块，如此一来即使没有外部测量装置19-50或是其他用以感测镜头19-1120(或光学元件)与感光元件19-1300的相对位置的位置感测元件也可根据影像的模糊形态推测焦平面19-FP与感光元件19-1300的关系以进行更精确的控制。
请继续参考图19-7A至图19-7D。图19-7A表示根据本公开的一实施例的焦平面19-FP相对于感光元件19-1300倾斜的示意图，图19-7B为对应于图19-7A的感光元件19-1300所产生的一第四影像的示意图，并且图19-7C以及图19-7D分别为一第四范围19-Z4以及一第五范围19-Z5的对比值曲线图。当第一光学模块19-1000受到晃动时，光学元件承载座19-1220与框体19-1230之间可能会形成一角度，使得光线19-L并非垂直地射入感光元件19-1300，如图19-7A所示。
此时，感光元件19-1300所产生的第四影像可如图19-7B所示，其中，第四影像可定义有一左侧的第一对应区域19-R1以及一右侧的第二对应区域19-R2(前述第一、第二、以及第三影像中每一者也可定义有第一对应区域19-R1以及第二对应区域19-R2)。如图19-7B所示，第一对应区域19-R1的物体19-OB的边缘产生分离的情况，而第二对应区域19-R2的物体19-OB的边缘产生了模糊的情况，并且第四范围19-Z4与第五范围19-Z5分别对应于第四对比值曲线19-64以及第五对比值曲线19-64’如图19-7C以及图19-7D中所示。
当处理器19-1410接收到感光元件19-1300所产生的第四影像(如图19-7B)时，处理器19-1410可根据第四对比值曲线19-64、第五对比值曲线19-64’、第二对比值曲线19-62、以及第三对比值曲线19-63判断出焦平面19-FP的左侧区域位于感光元件19-1300之前，并且焦平面19-FP的右侧区域位于感光元件19-1300之后。意即，控制模块19-1400可根据前述每一影像的第一对应区域的对比值的变化以及每一影像的第二对应区的对比值的变化来以获得前述系统运动信息。
接着，控制模块19-1400可根据图19-5A中的一第一半径19-D1以及图19-7B中的第二半径19-D2，再通过三角函数以得到光线19-L与感光元件19-1300之间的一角度19-AG。其中，第一半径19-D1是物体19-OB的原始半径，而第二半径19-D2是物体19-OB模糊后的半径。再者，前述系统运动信息包含角度19-AG。
于是，控制模块19-1400便可根据预设信息以及角度19-AG来控制镜头驱动机构19-1110以及第一驱动模块19-1260进行补偿，使得焦平面19-FP回到感光元件19-1300上，如图19-4A所示。
请继续参考图19-8A至图19-8C。图19-8A表示根据本公开的一实施例的光线19-L相对于感光元件19-1300的中心偏移的示意图，图19-8B为对应于图19-8A的感光元件19-1300所产生的一第五影像的示意图，并且图19-8C为对应于第五影像中一第六范围19-Z6的对比值曲线图。
控制模块19-1400可根据图19-8C中的第五对比值曲线19-65以及第一对比值曲线19-61判断出光线19-L偏离于感光元件19-1300的中心，例如沿着Y轴方向(第一方向)偏移。相似地，控制模块19-1400也可根据不同影像的对比值曲线判断光线19-L是否沿着Z轴方向(第二方向)偏移。
意即，控制模块19-1400可以判断出光线19-L于感光元件19-1300上沿着第一方向及/或第二方向的位置变化，并且前述系统运动信息包含此位置变化。
请参考图19-9，图19-9为根据本公开的一实施例的光学系统的控制方法的一流程图19-900。在步骤19-902中，提供一光线19-L穿过反射单元19-1200以及镜头单元19-1100至感光元件19-1300。
接着，在步骤19-904中，通过一感测模块提供至少一感测信号至控制模块19-1400。其中，感测模块可包含位置检测器19-1201、第二感测元件19-1116、以及惯性感测组件19-1500，但不限于此实施例。
另外，在步骤19-906中，控制模块19-1400根据感测信号(例如第一感测信号19-SD1、第二感测信号19-SD2或第三感测信号19-SD3)以及参考信息来控制第一驱动模块19-1260及/或镜头驱动机构19-1110，以使光线19-L于感光元件19-1300上沿着第一方向移动及/或第二方向移动，借此补偿第一光学模块19-1000受到晃动时光线19-L于感光元件19-1300上的偏移位移。
在一些实施例中，控制模块19-1400是根据第三感测信号19-SD3获得第一光学模块19-1000受到晃动前后镜头承载座19-1111以及光学元件承载座19-1220的加速度变化或角度变化。接着，控制模块19-1400再根据运动补偿信息以及预设信息产生第一驱动电流或第二驱动电流，借此驱动第一驱动模块19-1260及/或镜头驱动机构19-1110进行补偿。
在另一实施例中，控制模块19-1400可根据感光元件19-1300所产生的多个影像的对比值来获得一系统运动信息，其中述系统运动信息包含焦平面19-FP相对于感光元件19-1300的一位置以及光线19-L与感光元件19-1300之间的一角度19-AG。接着，控制模块19-1400再根据系统运动信息以及预设信息产生第一驱动电流或第二驱动电流，借此驱动第一驱动模块19-1260及/或镜头驱动机构19-1110进行补偿。
在其他实施例中，控制模块19-1400也可同时参考惯性感测组件19-1500输出的第三感测信号19-SD3、感光元件19-1300所产生的多个影像、以及预设信息计算出更精确的第一补偿数值以及第二补偿数值，以驱动第一驱动模块19-1260及/或镜头驱动机构19-1110进行补偿。
本公开提供一种光学系统以及控制方法，其中光学系统中的控制模块19-1400可根据感测模块(位置检测器19-1201、第二感测元件19-1116、以及惯性感测组件19-1500)的感测信号，搭配预设信息来计算出第一补偿数值以及第二补偿数值。再者，控制模块19-1400也可一起根据感光元件19-1300所获得的多个影像、感测模块输出的多个感测信号以及预设信息来获得更精确的第一补偿数值以及第二补偿数值，以使得感光元件19-1300可以产生更清晰的补偿后影像，达到光学防手震的目的。
第二十组实施例
首先请参阅图20-1，图20-1表示本公开的一实施例的三维物体信息获取系统(3Dobject information capturing system)示意图。如图20-1所示，本实施例的三维物体信息获取系统20-10例如可应用于一车辆、测量工具、移动电话或移动物体监视装置(movingobject monitoring device)中，其主要包括一摄像模块20-1、一测距模块20-2以及一处理单元20-3。
前述摄像模块20-1例如可具有照相功能，用以获取一物体的影像信息(imageinformation)，前述测距模块20-2则是用以获取该物体表面的距离信息(distanceinformation)。特别地是，前述处理单元20-3可接收来自前述摄像模块20-1的影像信息以及来自前述测距模块20-2的距离信息，并根据前述影像信息以及距离信息而建构出该物体的三度空间模型(3D model construction)。
举例而言，前述摄像模块20-1可用以拍摄一物体的灰阶或彩色影像，并据以产生该物体的二维影像信息，其中前述二维影像信息可包含前述物体的色彩信息；接着，摄像模块20-1可将该二维影像信息传送至处理单元20-3，并通过处理单元20-3将该二维影像信息进行影像的二值化(Image binarization)，从而产生该物体的一第一轮廓图形信息，以得知该物体的边界轮廓。
在摄像模块20-1拍摄该物体的过程中，可同时通过前述测距模块20-2对该物体表面进行距离测量，以产生该物体表面的一二维距离矩阵信息；举例而言，测距模块20-2可发出一红外线光至该物体表面以进行距离测量，以得知该物体表面的凹凸变化。接着，前述测距模块20-2可将取得的二维距离矩阵信息传送至处理单元20-3，而处理单元20-3则可根据该二维距离矩阵信息中相邻矩阵单元的差值，产生出该物体的一第二轮廓图形信息，以得知该物体的边界轮廓。
之后，处理单元20-3可根据前述第一、第二轮廓图形信息，建构出该物体的一三度空间模型。举例而言，当前述三维物体信息获取系统20-10被应用于一移动物体监视装置(moving object monitoring device)时，可通过所建构出的物体的三度空间模型来统计并分析一特定环境中的车流量(traffic flow)或人数。
于一实施例中，前述三维物体信息获取系统20-10也可以被应用在一测量工具上，借此记录物体的大小及尺寸，从而可用于建筑或及室内设计等领域。
于一实施例中，前述三维物体信息获取系统20-10也可以被应用在一移动电话或照相机上，以达到优选的拍照品质。
除此之外，前述三维物体信息获取系统20-10还可被应用于一车辆上，由于其可快速地建构出车辆周围物体的三度空间模型，从而能帮助驾驶者了解环境，并提供情报给驾驶者，以降低交通意外发生的几率。
更进一步地，前述三维物体信息获取系统20-10也能将车辆周围物体的三度空间模型数据传输到车辆的控制电脑中，并在控制电脑内部建立自动驾驶路径，以达到闪避障碍物与自动驾驶的目的。
接着请参阅图20-2，图20-2表示本公开的一实施例的三维物体信息获取方法的示意图。根据图20-1以及前述实施例所公开的内容，本公开更提供一种三维物体信息获取方法(如图20-2所示)，首先是提供一摄像模块20-1，并通过该摄像模块20-1获取一物体的一二维影像信息(步骤S20-1)。接着，该摄像模块20-1可将该二维影像信息传送至处理单元20-3，然后该处理单元20-3可分析该二维影像信息，并根据该二维影像信息产生该物体的一第一轮廓图形信息(步骤S20-2)。
此外，本方法还包括提供一测距模块20-2，并通过该测距模块20-2获取该物体表面的一二维距离矩阵信息(步骤S20-3)；接着，该测距模块20-2可将该二维距离矩阵信息传送至处理单元20-3，然后该处理单元20-3再分析该二维距离矩阵信息，并根据该二维距离矩阵信息产生该物体的一第二轮廓图形信息(步骤S20-4)。
最后，处理单元20-3则可根据前述第一、第二轮廓图形信息建构出该物体的一三度空间模型(步骤S20-5)。
需特别说明的是，由于本公开是通过摄像模块20-1和测距模块20-2分别取得物体的二维影像信息和物体表面的二维距离矩阵信息，因此处理单元20-3可将两种不同的二维信息进行叠加或补偿处理，以建构出物体的精确的三度空间模型。应了解的是，当环境光线不足的情况下(如图20-3所示)，若仅通过摄像模块20-1对物体进行拍摄，将难以取得品质良好的灰阶或彩色影像，此时便可利用测距模块20-2所取得的物体表面的二维距离矩阵信息，对摄像模块20-1所取得的二维影像信息进行补偿，以降低环境所造成的干扰，并且能弥补摄像模块20-1的性能局限。
此外，当雨天或空气污染严重时(如图20-4所示)，因为不利于测距模块20-2对物体表面进行距离测量，此时则可利用拍摄模块20-1所搜集到的二维影像信息(包括物体颜色、边界以及明暗变化)对测距模块20-2所取得的物体表面的二维距离矩阵信息进行补偿，以降低环境所造成的干扰，并且能弥补测距模块20-2的的性能局限。具体而言，本公开通过结合前述两者不同测量方式所得到的二维信息，能有效克服因天候或光线因素所导致影像品质下降的问题，同时可实时建构出周遭物体的三度空间模型，故能广泛地应用在车辆、测量、消费性电子产品或移动物体监视装置等不同的领域。
再请一并参阅图20-5至图20-10，其中图20-5、20-6、20-7表示三维物体信息获取系统20-10以不同位置或角度测量地面20-P上的一物体20-20的示意图，图20-8、20-9、20-10则表示三维物体信息获取系统20-10分别由图20-5、20-6、20-7所示的不同位置或角度进行测量后所得到的二维影像信息示意图。如图20-8至20-10所示，前述三维物体信息获取系统20-10可随着车辆或其他载具移动而从不同的位置或角度对地面20-P上的物体20-20进行测量，其中摄像模块20-1可获取到前述物体20-20的数个不同的二维影像信息(如图20-8、20-9、20-10所示)。
同理，前述测距模块20-2也可以对应于图20-5、20-6、20-7所示的不同位置或角度而获取到前述物体20-20表面的数个不同的二维距离矩阵信息。应了解的是，前述三维物体信息获取系统20-10中的处理单元20-3可接收来自前述摄像模块20-1的数个二维影像信息以及来自前述测距模块20-2的数个二维距离矩阵信息，然后再据以建构出该物体的三度空间模型。
举例而言，当前述三维物体信息获取系统20-10被应用于一车辆上时，三维物体信息获取系统20-10可根据前述二维影像信息和二维距离矩阵信息建构出该物体的三度空间模型，并据以判断出地面20-P上的物体20-20和墙壁20-W间的距离，从而能提供情报给驾驶者；或者，亦可通过三维物体信息获取系统20-10将该物体的三度空间模型传送到该车辆内部的一计算单元，以建立出最佳的行车路径，从而能达到闪避障碍物与自动驾驶的目的。
接着请参阅图20-11，其中图20-11表示多个三维物体信息获取系统20-10以不同角度同时检测地面20-P上的物体20-20的示意图。如图20-11所示，于另一实施例中是使用多个三维物体信息获取系统20-10同时对同一物体20-20进行检测，借此可提升三维建模(3D model construction)的精准度。于实际应用时，也可以通过连续录影的方式记录周围环境的变化并加以分析。
接着请参阅图20-12，其中图20-12表示多个三维物体信息获取系统20-10分别朝不同角度检测其周遭环境的示意图。如图20-12所示，于另一实施例中是同时使用多个三维物体信息获取系统20-10，并使其分别朝向不同方向进行拍摄记录；举例而言，当前述三维物体信息获取系统20-10被应用于一车辆上时，多个三维物体信息获取系统20-10可分别设置在车辆的前方、侧边或底盘，以对不同方向的物体进行记录与分析，由于这些三维物体信息获取系统20-10会随着车辆一起移动，并随着时间不同而产生大量的二维信息，借此能有效提升物体的三维建模(3D model construction)的精准度。
再请参阅图20-13，图20-13表示本公开的另一实施例的三维物体信息获取系统20-10示意图，其中本实施例与图20-1所示的三维物体信息获取系统20-10的主要不同的处在于：本实施例的三维物体信息获取系统20-10还包括一感测单元20-4，其主要是用以取得目标物体或环境中其他的有用信息。
举例而言，前述感测单元20-4可包含一红外线感测模块，其可通过红外线感测一物体，以得到该物体的一红外线影像信息。需特别说明的是，前述红外线感测模块可将该红外线影像信息传送至前述处理单元20-3，并通过处理单元20-3分析该红外线影像信息，接着再根据该红外线影像信息产生该物体的一第三轮廓图形信息。最后，处理单元20-3可根据前述第一、第二、第三轮廓图形信息而建构出物体的三度空间模型。应了解的是，前述红外线感测模块也可以接收由测距模块2发出后经过物体反射的红外线光。
于一实施例中，前述感测单元20-4亦可包含一测光模块，用以检测一环境光源亮度，其中当环境光源亮度低于一预设值时，测距模块20-2会发出红外线光至该物体，并通过前述红外线感测模块接收由该物体所反射的红外线光，如此一来便可有利于在光源不足的情况下建构出该物体的三度空间模型。
于一实施例中，前述感测单元20-4亦可包含一全球定位系统模块(GPS module)，借此得知该摄像模块20-1与该测距模块20-2相对于该物体的一位置信息；接着，处理单元20-3可根据前述位置信息以及前述第一、第二轮廓图形信息建构出该物体的三度空间模型。
于一实施例中，前述感测单元20-4亦可包含一惯性感测器，其中通过惯性感测器可得知三维物体信息获取系统20-10相对于该物体的姿态变化。
于一实施例中，前述感测单元20-4还可包含一温度感测器，用以感测三维物体信息获取系统20-10周遭的环境温度，
于一实施例中，前述感测单元20-4还可包含一磁场感测器，用以感测三维物体信息获取系统20-10周遭的磁场变化。
如前所述，本实施例的三维物体信息获取系统20-10可通过感测单元20-4取得目标物体及周遭环境等有用信息(例如位置、姿态、温度、磁场)，以使建构出的三维立体模型更趋近于真实。举例而言，前述三维物体信息获取系统20-10中的摄像模块20-1以及测距模块20-2可采用如本公开其他实施例中所公开的光学系统(例如第11、12、21组实施例)、光反射机构或镜头机构(例如第15、1618组实施例)。
第二十一组实施例
图21-1表示本公开的一实施例的光学系统示意图，前述光学系统可用以对一物体进行距离检测或三度空间建模(3D model construction)，其主要包括一光源21-1、一光束形状改变元件21-2、一固定座21-3以及一光束导引元件21-R。在本实施例中，前述光源21-1具有法布立-佩罗(Fabry-Perot)结构，且能沿一第一方向(-Y轴方向)发出激光光束21-L1，其中激光光束21-L1会穿过光束形状改变元件21-2并改变其截面形状(如光束21-L2所示)。
需特别说明的是，前述光束形状改变元件21-2可兼具有滤波及改变光束形状的功能，当光束21-L1穿过光束形状改变元件21-2后，其截面形状会改变，且该截面的面积可增加或减少，其中前述截面是垂直于光束的行进方向(光轴)。也就是说，光束21-L1的截面在通过光束形状改变元件21-2后会由一第一形状转变成为一第二形状(如光束21-L2所示)。
举例而言，光束21-L1在通过光束形状改变元件21-2之后会产生截面形状不同的光束21-L2，其中光束21-L1的截面形状(第一形状)可以是圆形或第一长条形(例如较宽胖的椭圆形)，而通过光束形状改变元件21-2后的光束21-L2的截面形状(第二形状)则可变成一直线或一第二长条形(例如较细窄的椭圆形)，其中第二长条形的长宽比大于第一长条形的长宽比。
接着，通过光束形状改变元件21-2后的光束21-L2会到达设置在固定座21-3上的光束导引元件21-R。于本实施例中，光束导引元件21-R例如为一棱镜或反射镜，其中光束21-L2可通过光束导引元件21-R反射而改变其行进方向(如光束21-LR所示)。
应了解的是，前述光束导引元件21-R是以可活动的方式设置于固定座21-3上，同时其可通过磁力或弹力驱动而相对于固定座21-3平移或旋转，借此可对一物体进行特定范围内的扫描，以得知其距离信息，并可有助于建立其三度空间模型。
于一实施例中，前述光学系统还包括由磁铁和线圈所构成的一驱动组件(未图示)，其中磁铁和线圈可分别固定在光束导引元件21-R和固定座21-3上，而光束导引元件21-R和固定座21-3之间则可通过金属簧片相互活动地连接。应了解的是，当前述线圈被施加一电流时，磁铁和线圈之间便会产生一电磁驱动力，借此能驱动光束导引元件21-R相对于固定座21-3平移或旋转，从而使经过光束导引元件21-R反射后的光束21-LR可于一特定范围内进行物体扫描。
接着请参阅图21-2，前述光学系统例如可应用于一车辆上，且其还可包括一镜片单元21-4以及一光接收模块21-5。如图21-2所示，经过前述光束导引元件21-R反射后的光束21-LR可在通过镜片单元21-4后投射于一物体21-P(例如另一车辆)上。
接着，经物体21-P反射后的光束21-LP会被传送到光接收模块21-5，且光接收模块21-5可将光束21-LP的光信号转换为一电子信号，该电子信号是包含有物体21-P的距离或三维模型信息，可提供以作为车辆自动驾驶或辅助驾驶的用。
图21-3、21-4表示本公开的一实施例的光束导引元件21-R的示意图。如图21-3、21-4所示，本实施例中的光束导引元件21-R例如为一棱镜，该棱镜具有一光入射面21-RS1以及一光出射面21-RS1，其中该光入射面21-RS2或/及该光出射面21-RS2形成有非平面结构(non-planar structure)。
于另一实施例中，前述光束导引元件21-R也可为一反射镜(mirror)，其中在反射镜的反射面上可形成有非平面结构，以达到改变光束形状的效果。
举例而言，前述光入射面21-RS1上形成有一圆形的凹陷结构21-R1，光出射面21-RS2上则形成有一长条形的凹陷结构21-R2，借此可达到改变光束形状的效果，并可取代前述光束形状改变元件21-2，所以在一实施例中也可以省略前述光束形状改变元件21-2，以降低制造成本与组装作业的复杂度。
图21-5本公开的另一实施例的光束导引元件21-R的示意图。如图21-5所示，本实施例中的光束导引元件21-R内部形成有一中空区域21-RH，前述中空区域21-RH可呈真空，或者其亦可填充有气体或其他具有不同折射系数的物质。举例而言，前述中空区域21-RH是可由两个棱镜经表面处理后相互对接而形成。
图21-6表示经光束导引元件21-R反射后的光束21-LR对一特定范围进行扫描的示意图。本实施例的光束导引元件21-R可通过驱动组件(例如磁铁和线圈)驱动而相对于固定座21-3平移或旋转，借此对周遭环境进行较大范围的扫描，其中通过在光束导引元件21-R的光入射面21-RS1或出射面21-RS2上形成非平面结构，更能达到改变光束形状的效果，从而可提升物体扫描时的效率。
图21-7表示本公开的一实施例的光束导引模块的示意图。如图21-7所示，本实施例的光束导引模块中的光束导引元件21-R可通过驱动组件(例如线圈及磁铁)驱动而相对于固定座21-3绕一第一旋转轴21-A1以及一第二旋转轴21-A2转动，其中前述第一、第二旋转轴21-A1、21-A2不平行于前述第一方向(-Y轴方向)或第二方向(Z轴方向)。
举例而言，光束导引元件21-R可通过驱动组件驱动而相对于固定座21-3在一第一范围内绕第一旋转轴21-A1旋转，并且可相对于固定座21-3在一第二范围内绕第二旋转轴21-A2旋转，其中光束导引元件21-R完成该第一范围或该第二范围的旋转所经过的时间小于0.1秒，意即扫描频率在10赫兹(HZ)以上。
需特别说明的是，前述各个实施例中的光学系统还可包括一可切换滤镜(未图示)，其可设置于光源21-1和光束导引元件21-R之间，其中光束可通过该滤镜过滤可见光或不可见光。此外，前述光学系统仅包含一光源21-1，且前述光源21-1所产生的光束21-L1具有连续且不中断的轮廓(例如圆形或椭圆形)。
举例而言，通过光束形状改变元件21-2之后经光束导引元件21-R所反射的光束21-LR可形成如图21-8或者图21-9所示的正方形、矩形或十字形截面。应了解的是，本公开通过改变光束的截面形状，并通过驱动组件使光束导引元件21-R可于一特定范围相对于固定座21-3往复运动，使得光学系统能具备有仅凭借单一光源即可进行大范围的三度空间物体扫描的显着效果。
举例而言，前述各实施例所公开的光束导引模块以及镜片单元21-4可采用第15、1618组实施例中所公开的光反射机构或镜头机构，如此可有助于光学系统的微型化，同时也可大幅提升光学系统的结构强度与整体效能。
第二十二实施例
请参照图22-1，图22-1显示根据本公开的一实施例的光学元件驱动机构22-1的立体图。应先说明的是，在本实施例中，光学元件驱动机构22-1例如为一音圈马达(VoiceCoil Motor；VCM)，可设置于具有照相功能的电子装置内，用以驱动一光学元件(例如一镜片)，并可具备自动对焦(autofocus；AF)及/或光学防手震(optical imagestabilization；OIS)的功能。此外，光学元件驱动机构22-1具有大致呈四边形的结构，其外框22-10具有一中空结构，其具有一顶壁22-11以及四个侧壁22-12，且在顶壁22-11上具有对应于光学元件(未图示)的开口。亦即光轴22-O会穿过顶壁22-11的开口，使得光线可经由光轴22-O进入光学元件驱动机构22-1中。
图22-2显示图22-1所示的光学元件驱动机构22-1的分解图。由图22-2中可以看出，光学元件驱动机构22-1主要包含一外框22-10、一底座22-20、一承载座22-30、第一驱动组件22-40、一框架22-50、第一弹性元件22-61、第二弹性元件22-62以及一偏压驱动组件22-70。外框22-10与底座22-20可相互连接并组合为中空的盒体，借此前述承载座22-30、第一驱动组件22-40、框架22-50、第一弹性元件22-61、第二弹性元件22-62可被外框22-10所围绕而容置于此盒体中。
承载座22-30具有一中空结构，并承载具有光轴22-O的光学元件。前述框架22-50是设置于底座22-20上，并固定至外框22-10。此外，承载座22-30是活动地(movably)连接外框22-10及底座22-20。更具体而言，承载座22-30可分别通过金属材质的第一弹性元件22-61及第二弹性元件22-62连接框架22-50及底座22-20，借此将承载座22-30活动地悬吊于框架22-50与底座22-20之间。
第一驱动组件22-40包括驱动线圈22-41、第一驱动磁性元件22-42A、第二驱动磁性元件22-42B，其中驱动线圈22-41是设置于承载座22-30上，而第一驱动磁性元件22-42A、第二驱动磁性元件22-42B可设置于框架22-50上。当一电流被施加至驱动线圈22-41时，可通过前述驱动线圈22-41和前述第一驱动磁性元件22-42A、第二驱动磁性元件22-42B产生一电磁驱动力(electromagnetic driving force)，驱使承载座22-30和其所承载的光学元件相对于底座22-20沿Z轴(光轴22-O)移动，以执行自动对焦(AF)的功能。此外，可设置导磁板22-52，使其连接于框架22-50，借此可集中第一驱动磁性元件22-42A、第二驱动磁性元件22-42B所产生的磁场，增加上述电磁驱动力。另外，偏压驱动组件22-70是设置于底座22-20下方，并可驱使承载座22-30和其所承载的光学元件相对于底座22-20沿垂直于光轴22-O的方向(X-Y平面)移动，借此执行光学防手震(OIS)的功能。有关于偏压驱动组件22-70的作动方式，以下将配合图22-4进行更进一步的说明。
图22-3显示沿图22-1所示的线22-A的剖视图。应注意的是，为了更清楚显示底座22-20与框架22-50内部的结构，在本实施例中并未示出外框22-10及偏压驱动组件22-70。如图22-3所示，底座22-20还包括内埋元件22-21，其埋设于底座22-20中，借此增加底座22-20的结构强度。举例而言，内埋元件22-21可由高强度的金属材质制成。此外，在本实施例中，导磁板22-52是部分埋设于框架22-50中，且面朝第一驱动组件22-40(其包括第一驱动磁性元件22-42A、第二驱动磁性元件22-42B)。应注意的是，导磁板22-52可经由第一接着材料22-91与内埋元件22-21固定地连接，借此增加光学元件驱动机构22-1的机械强度。
图22-4显示根据本公开的一实施例的偏压驱动组件22-70的俯视图。如图22-4所示，偏压驱动组件22-70包括金属底座22-71、金属线22-72以及绝缘层22-73。在本实施例中，金属底座22-71具有四边形结构，金属线22-72是设置于金属底座22-71的四个边缘处，且在金属底座22-71的各个角落处经由绝缘层22-73与金属底座22-71连接。金属线22-72是由形状记忆合金(Shape Memory Alloys；SMA)制成，故金属线22-72可具有一定的可塑性，故每一个金属线22-72可根据电信号独立地沿水平方向(X轴或Y轴)产生形变。借此可控制设置于偏压驱动组件22-70上的承载座22-30(见图22-2)于X-Y平面上的位置，进而可执行光学防手震(OIS)的功能。
图22-5显示根据本公开的一实施例的承载座22-30、驱动线圈22-41与第二弹性元件22-62的立体图。如图22-5所示，承载座22-30具有一承靠表面22-31，而驱动线圈22-41是设置于承载座22-30的承靠表面22-31上。换言之，承靠表面22-31是面朝且直接接触驱动线圈22-41。承载座22-30还包括多个定位柱22-32，凸出于承靠表面22-31。驱动线圈22-41是以绕线轴22-41A为中心，围绕前述定位柱22-32设置，亦即驱动线圈22-41会围绕各个定位柱22-32的至少一部分。在本实施例中，绕线轴22-41A的方向(与X轴平行)与光轴22-O(与Z轴平行)的方向相互垂直。
图22-6显示图22-5所示的承载座22-30、驱动线圈22-41的侧视图。如图22-6所示，承靠表面22-31具有相互平行的第一边缘22-31A、第二边缘22-31B。在本实施例中，第一边缘22-31A、第二边缘22-31B位于承靠表面22-31的上下两侧，且第一边缘22-31A、第二边缘22-31B的延伸方向与光轴22-O的方向相互垂直。此外，在光轴22-O(Z轴)的方向上，承靠表面22-31的最大尺寸大于驱动线圈22-41的最大尺寸。换言之，第一边缘22-31A与第二边缘22-31B之间的距离大于驱动线圈22-41沿Z轴的厚度，借此驱动线圈22-41可完全抵接承靠表面22-31，而可降低驱动线圈22-41产生脱线问题的几率。在一些实施例中，定位柱22-32与第一边界22-31A的最短距离与定位柱22-32与第二边界22-31B的最短距离不同。换言之，定位柱22-32可较靠近第一边界22-31A或第二边界22-31B。
图22-7显示沿图22-5所示的线22-B的剖视图。如图22-7所示，承载座22-30更具有一容置空间22-33，借此容纳一参考元件22-81。举例而言，参考元件22-81可以为磁性元件，并可通过一位置感测器来检测参考元件22-81的位置，借此可判定承载座22-30的位置。参考元件22-81与前述位置感测器可构成一位置感测组件，来感测承载座22-30相对于底座22-20的运动状况。通过前述位置感测组件的作用，光学元件驱动机构22-1可执行自动对焦及/或光学防手震的功能。有关于位置感测器的设置方式，以下将配合图22-11A进行更进一步的说明。
承载座22-30的容置空间22-33包括容纳表面22-34、上开口22-35A、下开口22-35B与支撑部22-36。在本实施例中，参考元件22-81可抵接于容纳表面22-34。沿垂直光轴22-O(Z轴)的方向观察时，第二弹性元件22-62与容纳表面22-34部分重叠。上开口22-35A是设置于承载座22-30的上端，而下开口22-35B是设置于承载座22-30的下端。在本实施例中，支撑部22-36是设置于容置空间22-33下方，使得上开口22-35A与下开口22-35B的方向不同，通过上开口22-35A、下开口22-35B与支撑部22-36的设置，可观察参考元件22-81是否正确地安装至承载座22-30中。此外，可于上开口22-35A、下开口22-35B与支撑部22-36处填充粘着剂，借此可更稳固地固定参考元件22-81。
图22-8显示根据本公开的一实施例的第二弹性元件22-62的局部平面图。如图22-8所示，第二弹性元件22-62包括固定部固定端22-63、活动部固定端22-64以及弹性连接部22-65。固定部固定端22-63是固定地连接底座22-20。活动部固定端22-64是固定地连接承载座22-30。弹性连接部22-65是连接活动部固定端22-64与固定部固定端22-63。通过上述设计，承载座22-30可经由第二弹性元件22-62活动地连接至底座22-20。
在本实施例中，弹性连接部22-65具有第一段部22-65A、第二段部22-65B以及弯折部22-65C。第一段部22-65A与第二段部22-65B之间的夹角小于或等于90度。在另外一些实施例中，第一段部22-65A与第二段部22-65之间的夹角小于或等于45度。弯折部22-65C连接第一段部22-65A以及第二段部22-65B，且弯折部22-65C具有至少一侧边段部22-65D，且弯折部22-65C、第一段部22-65A与第二段部22-65B形成有凹槽22-65E，且凹槽22-65E具有一长条形结构。侧边段部22-65D是位于凹槽22-65E的一侧，且凹槽22-65E的宽度22-WE大于或等于侧边段部22-65D的宽度22-WD。
在一些实施例中，凹槽22-65E的延伸方向与第一段部22-65A的延伸方向平行。在其他一些实施例中，凹槽22-65E的延伸方向与第一段部22-65A、第二段部22-65B的延伸方向不同。通过侧边段部22-65D的设置，可有效地降低第二弹性元件22-62于水平方向(X轴及/或Y轴)上的弹性系数，使得第二弹性元件22-62可主要沿Z轴方向运动，而避免第二弹性元件22-62于水平方向撞击光学元件驱动机构22-1的其他元件。应注意的是，在本实施例中是以第二弹性元件22-62为范例，故本公开所属领域中技术人员应可理解，第一弹性元件22-61亦可设置有上述结构。
图22-9显示根据图22-1所示的光学元件驱动机构22-1的内部结构的立体图。应注意的是，为了清楚的显示光学元件驱动机构22-1的内部结构，在本实施例中并未示出外框22-10、框架22-50及偏压驱动组件22-70。如图22-9所示，第一驱动组件22-40包括驱动线圈22-41、第一驱动磁性元件22-42A以及第二驱动磁性元件22-42B。第一驱动磁性元件22-42A以及第二驱动磁性元件22-42B沿着垂直于绕线轴22-41A的方向排列且面朝驱动线圈22-41。应注意的是，第一驱动磁性元件22-42A的磁极与第二驱动磁性元件22-42B的磁极相反。更具体而言，第一驱动磁性元件22-42A与第二驱动磁性元件22-42B面朝驱动线圈22-41的磁极的磁性相反。此外，在垂直绕线轴22-41A的方向上，第一驱动磁性元件22-42A、第二驱动磁性元件22-42B的尺寸不同。
图22-10显示图22-9所示的结构设置有框架22-50的示意图。如图22-10图所示，框架22-50设置于导磁板22-52之外，且部分覆盖导磁板22-52。框架22-50更具有多个孔洞22-51，对应于导磁板22-52。换言之，导磁板22-52是设置于孔洞22-51与第一驱动磁性元件22-42A、第二驱动磁性元件22-42B之间。通过孔洞22-51的设置，可有助于使光学元件驱动机构22-1内部的热能散失。
图22-11A显示根据本公开的另一实施例的承载座22-30、驱动线圈22-41、位置感测器22-82以及电子元件22-E的侧视图。在本实施例中，驱动线圈22-41是设置于承载座22-30的承靠表面22-31上，并围绕多个定位柱22-32。位置感测器22-82亦设置于承靠表面22-31上，且驱动线圈22-41会围绕位置感测器22-82。换言之，位置感测器22-82是设置于上述定位柱22-32之间，且定位柱22-32的中心连线22-C会穿过位置感测器22-82。此外，在承载座22-30的承靠表面22-31上设置有电子元件22-E。在本实施例中，电子元件22-E是设置于定位柱22-32之间，且邻接于位置感测器22-82。
举例而言，位置感测器22-82可以是霍尔感测器(Hall effect sensor)、磁敏电阻(magnetoresistance；MR)感测器例如巨型磁阻(giant magnetoresistance；GMR)感测器或穿隧磁阻(tunnel magnetoresistance；TMR)感测器、或磁通量感测器(Fluxgate)等。在一些实施例中，位置感测器22-82可与设置于底座22-20上的参考元件构成一位置感测组件，通过感测上述参考元件，可得知承载座22-30相对于底座22-20在X轴、Y轴及/或Z轴上的位置偏移量，借此准确地控制承载座22-30的位置，以执行自动对焦及/或光学防手震的功能。
图22-11B显示图22-11A所示的承载座22-30、驱动线圈22-41以及位置感测器22-82的剖视图。如图22-11B所示，在垂直于承靠表面22-31的方向(X轴)上，定位柱22-32顶端与承靠表面22-31的第一距离22-D1大于位置感测器22-82顶端与承靠表面22-31的第二距离22-D2。因此，定位柱22-32可避免位置感测器22-82因受其他元件碰撞而损坏。此外，位置感测器22-82是通过第一接着材料22-91、第二接着材料22-92设置于承载座22-30的承靠表面22-31上。举例而言，第一接着材料22-91为焊锡等具导电性的材料，第二接着材料22-92为绝缘材料。在本实施例中，第二接着材料22-92直接接着驱动线圈22-41。
图22-12A显示根据本公开的另一实施例的承载座22-30、驱动线圈22-41、以及电路基板22-43的立体图。在本实施例中，可设置有电路基板22-43，且第一驱动组件22-40的驱动线圈22-41是设置于电路基板22-43中。此外，电路基板22-43可与前述位置感测组件电性连接。举例而言，位置感测器22-82(见图22-12B)可设置于电路基板22-43上，并可与电路基板22-43电性连接。承载座22-30具有定位结构22-37，凸出于承载座22-30。通过定位结构22-37的设置，可将电路基板22-43固定于承载座22-30。可在定位结构22-37与电路基板22-43之间设置接着材料，以加强固定电路基板22-43的效果。在一些实施例中，承载座22-30是经由弹性元件(例如第二弹性元件22-62)活动地连接于底座22-20，且前述弹性元件可与电路基板22-43电性连接。
图22-12B显示根据本公开的另一实施例的承载座22-30、电路基板22-43以及位置感测器22-82的局部俯视图。如图22-12B所示，位置感测器22-82是设置于承载座22-30与电路基板22-43之间，且沿Z轴观察时，位置感测器22-82会至少部分显露于承载座22-30。此外，沿X轴观察时，位置感测器22-82、承载座22-30与电路基板22-43部分重叠。在本实施例中，承载座22-30具有容纳凹槽22-38，以容纳位置感测器22-82。应注意的是，容纳凹槽22-38具有与Z轴平行的表面，前述表面是面朝位置感测器22-82，且不会与位置感测器22-82直接接触。在位置感测器22-82与承载座22-30的容纳凹槽22-38之间设置有第二接着材料22-92，且第二接着材料22-92会直接接着电路基板22-43。通过第二接着材料22-92的设置，可更稳固地固定位置感测器22-82。
综上所述，本公开的实施例提供一种包括具有承靠表面的承载座的光学元件驱动机构，其中在光轴的方向上，承靠表面的尺寸大于驱动线圈的尺寸。借此驱动线圈可确实地抵接承靠表面，可减少驱动线圈脱线的问题。此外，前述光学元件驱动机构22-1亦可应用于本公开实施例中的光学模块1-A1000、1-A2000、1-A3000、1-B2000、1-C2000、1-D2000、12-2000中。
第二十三实施例
图23-1是表示本公开的一实施例的光学驱动机构23-1的分解图，图23-2则为图1中的光学驱动机构23-1组合后并省略外壳23-H的示意图。前述光学驱动机构23-1例如可设置于一相机、平板电脑或手机等电子装置的内部，并可用以承载一光学元件23-LS(例如镜头)，且可使光学镜头相对于电子装置内的感光元件移动。当来自外界的光线进入承载光学元件23-LS的光学驱动机构23-1时，入射的光线沿着光轴23-O穿过设置在光学驱动机构23-1中的光学元件，并至一感光元件(未图示)，以获取影像。如此，借此达到自动对焦(Auto-Focusing，AF)或光学防手震(Optical Image Stabilization，OIS)的目的，提升影像品质。
如图23-1、23-2所示，光学驱动机构23-1主要包括一基底23-10、一活动部23-20、一偏压组件23-W和一外壳23-H。前述基底23-10与外壳23-H相互连接与固定，并形成有一容置空间，可供活动部23-20和偏压组件23-W设置，并对其作保护。前述偏压组件23-W是设置于基底23-10和活动部23-20之间，并连接基底23-10与活动部23-20，且偏压组件23-W可驱使活动部23-20相对于基底23-10移动，如此，活动部23-20即以活动的方式连接基底23-10。以下先说明活动部23-20的详细结构，而关于偏压组件23-W与基底23-10将于后面说明。
活动部23-20包含：一基座23-21、一框架23-22、一承载件23-23、一上簧片23-24、一下簧片23-25与一驱动组件23-MC。前述框架23-22与承载件23-23设置于基座23-21上，而框架23-22围绕承载件23-23。承载件23-23可承载一光学元件23-LS，例如镜头，光线沿光学驱动机构23-1或光学元件23-LS的光轴23-O穿过光学元件23-LS后，至一感光元件将可获取影像。
参阅图23-2、23-3，前述上、下簧片23-24、23-25是设置于承载件23-23的上、下两侧，连接承载件23-23与基座23-21。详细而言，下簧片23-25设置于基座23-21的主体上，而上簧片23-24设置于基座23-21的多个(本实施例为四个)凸柱上。上、下簧片23-24、23-25夹设承载件23-23，使其活动地连基座23-21。
继续参阅图23-2，前述驱动组件23-MC包含一线圈组件23-C、一磁性组件23-M与一导磁组件(permeability assembly)23-V，其中线圈组件23-C可包含一或多个驱动线圈，磁性组件23-M可包含一或多个磁性元件(例如磁铁)，导磁组件23-V则可包含一或多个导磁件。线圈组件23-C和磁性组件23-M分别设置于承载件23-23与框架23-22上。详细而言，线圈组件23-C是与承载件23-23相互固定，而磁性组件23-M是与上簧片23-24的下表面连接(例如施加粘胶)或设置于框架23-22上，并面向线圈组件23-C。
当施加适当的驱动信号(例如驱动电流)至线圈组件23-C时，线圈组件23-C与第一磁性元件23-M之间产生一磁力，如此第一驱动组件23-MC通过此磁力带动承载件23-23和光学元件23-LS平移或是倾斜移动，使以达光学对焦或晃动补偿的效果。此外，在施加驱动信号之前，上、下簧片23-24、23-25可让承载件23-23相对基底23-21保持在一初始位置。需要了解的是，本实施例中的驱动组件23-MC为动圈式，于其他实施例中，则可为动磁式。
此外驱动组件23-MC的导磁组件23-V，是设置于框架23-22的内侧，其可使磁性组件23-M的磁力往一既定方向集中，以增强驱使承载件23-23移动的磁推力，以及降低磁干扰的作用。于另一些实施例中，框架23-22的内侧面或壁对应于磁性组件23-M的部分可嵌入导磁组件23-V，使其具有导磁材质，还可增强框架23-22的机械强度。
如此，通过驱动组件23-MC带动承载件23-23与设于其中的光学元件23-LS一起相对于基座23-21、框架23-22移动，进而达到自动对焦功能，或者在光学镜头有晃动产生时，可通过前述移动机制而获得良好的补偿效果，以达防手震的目的。
以下详细说明偏压组件23-W与基底23-10的详细结构。
请参阅图23-1、23-4，前述偏压组件23-W位于基底23-10与活动部23-20之间并连接此二者。偏压组件23-W包含至少一个偏压元件23-WS，本实施例中为四个。偏压元件23-WS例如为具有形状记忆合金(Shape Memory Alloys，SMA)材质的线材，并可通过一外部电源(未图示)对其施加驱动信号(例如电流)而改变其长度。举例来说，当施加驱动信号而使偏压组件23-W升温时，偏压组件23-W可产生形变而伸长或缩短；当停止施加驱动信号时，偏压组件23-W则可恢复到原本长度。换言之，通过施加适当的驱动信号，可控制偏压组件23-W的长度以使活动部23-20(包含被承载的光学元件23-LS)相对基底23-10移动，借此改变活动部23-20的姿态，而使得光学驱动机构1具有对焦、防手震或晃动补偿的功能。
前述偏压组件23-W的材质，举例而言，可包含钛镍合金(TiNi)、钛钯合金(TiPd)、钛镍铜合金(TiNiCu)、钛镍钯合金(TiNiPd)或其组合。
前述基底23-10具有一固定本体23-11、一绝缘层23-12、一导电层23-13与一活动件23-14，其中绝缘层23-12、导电层23-13夹设在固定本体23-11和活动件23-14之间。关于绝缘层23-12、导电层23-13请参阅后续图23-6A、23-6B的说明。
参阅图23-4、23-5，前述固定本体23-11具有设置于对角处的多个(两个)固定凸部23-111，而活动件23-14具有设置于对角处的多个(两个)连接凸部23-141。从图23-5可看见，固定凸部23-111是位于连接凸部23-141位于大致成矩形结构的基底23-10的四个角落，并交错配置(亦即任两相邻的角落配置有一个连接凸部23-141与一个固定凸部23-111)，而偏压组件23-W连接固定凸部23-111与连接凸部23-141。
详细而言，偏压组件23-W的每一个偏压元件23-WS的两端，是分别连接固定本体23-11的固定凸部23-111与活动件23-14的连接凸部23-141，且固定凸部23-111与连接凸部23-141是朝向活动部23-20延伸。
活动件23-14还包含至少一(本实施例为两个)延伸凸部142和至少一(本实施例为两个)L字型的弦臂23-143。延伸凸部142邻近连接凸部23-141，且与基底23-10上方的活动部23-20固定连接，而弦臂23-143具有弹性结构，活动地连接基底23-10的固定本体23-11。如此，可让偏压组件23-W驱使活动部相对于基底23-10移动或旋转。
一并参阅图23-6A、23-6B，基底23-10可定义出一第一电性连接部23-101和一第二电性连接部23-102，偏压元件23-WS是连接第一电性连接部23-101和第二电性连接部23-102。沿光轴23-O方向观察，从光学驱动机构1的光入射端(上端)开始，按序为固定本体23-11(的固定凸部23-111)、绝缘层23-12和导电层23-13，而偏压元件23-WS被此三者所夹设，且与导电层23-13电性连接，且固定凸部23-111具有一弯曲部分，此弯曲部分的表面是没有设置绝缘层23-12和导电层23-13的。
值得注意的是，在光轴23-O方向上，在第一电性连接部23-101中的绝缘层23-12是凸出固定本体23-11的固定凸部23-111与导电层23-13，且导电层23-13凸出于固定本体23-111。如此一来，可确保增加导电层12与偏压元件23-WS的接触面积，提升驱动机构的整体品质。
此外，前述绝缘层23-12具有一缓冲部23-121，位于绝缘层23-12的朝向偏压元件23-WS的一表面，且在光轴23-O方向上，缓冲部23-121与偏压元件23-WS具有一间隙，此缓冲部23-121具有提供偏压元件23-WS在运动过程中缓冲的功能，有助于减少偏压元件因碰撞而损害的情形。于一些实施例中，前述缓冲部23-121可为柔性材质，且具有一弧形导角或具有一渐缩结构，还可降低偏压元件23-WS在运动的过程中因碰撞而受到损伤的情形发生。
继续参阅图23-6B，当偏压组件23-W的偏压元件23-WS组装于基底23-10的第一电性连接部101时，偏压元件23-WS是被导电层23-13、绝缘层23-12、固定本体23-11从内而外按序包覆，并且施加多个夹持力：一第一夹持力23-F1和一第二夹持力23-F2，例如通过组装用的夹持件(未附图)所施加。在本实施例中，前述第一夹持力23-F1施加于第一电性连接部23-101的一中间位置，而第二夹持力23-F2施加于第一电性连接部23-101的一端部位置来夹持偏压元件23-WS。其中，第一夹持力23-F1与第二夹持力23-F2不同：第一夹持力23-F1大于第二夹持力23-F2，如此可降低偏压组件23-W的应力过于集中造成损坏，且在端部位置所施加的较小的第二夹持力23-F2，也可使偏压组件23-W不会过于完全固定而达到优选的弹性效果。
于另一实施例中，基底23-10还包含一第一树脂件23-15。参阅图23-6C，第一树脂件23-15设置于第一电性连接部23-101中的绝缘层23-12与偏压元件23-WS之间。第一树脂件23-15直接接触偏压元件23-WS和该第一电性连接部23-101的绝缘层23-12。经由第一树脂件23-15，可避免偏压元件23-WS的端部与第一电性连接部23-101直接碰撞，特别是对于第一电性连接部23-101中的绝缘层23-12，提升整体机构的信赖度。此外，偏压元件23-WS的表面具有一保护层23-WSS，沿着光轴23-O方向观察时，在第一电性连接部23-101与偏压元件23-WS重叠的边界处，保护层23-WSS是与绝缘层23-12，也与导电层23-13部分重叠。如此可在偏压组件23-W运动时，强化对偏压元件23-WS的保护力。
图23-6D显示第二电性连接部23-102与偏压元件23-WS的连接示意图。基底23-10还包含第二树脂件23-16，设置于第二电性连接部23-102中的绝缘层23-12与偏压元件23-WS之间，并直接接触偏压元件23-WS和第二电性连接部23-102的绝缘层23-12。相同于前述第一树脂件23-15，第二树脂件23-16同样能够提供保护偏压元件23-WS，避免其撞第二电性连接部23-102到受到损害。前述第一树脂件23-15和第二树脂件23-16可具有玻璃纤维或陶瓷材料，并可构成一树脂组件。
图23-7显示基底23-10的第一电性连接部23-101和第二电性连接部23-102两者具有一高度差：距离23-t1，也就是说两者之间的连线是相较于基底23-10表面倾斜的。因此，从垂直光轴23-O的方向来看，第一、第二电性连接部23-101、23-102的排列方向与光轴23-O不垂直也不平行。
图23-8显示基底23-10还包含一滑块23-17。滑块23-17是设置在固定本体23-11和活动件23-14之间，以可滑动的方式接触固定本体23-11和活动件23-14。如此一来，可确保偏压组件23-WS带动活动件23-14相对于固定本体23-11移动时，能够更平顺，提升驱动机构的性能。
图23-9A显示前述基底23-10还包含一制震组件23-18。于本实施例中，制震组件23-18具有多个(四个)制震元件23-181，分别对应偏压组件23-W的多个偏压元件23-WS。每一制震元件23-181是设置于偏压元件23-WS上，并直接接触偏压元件23-WS与活动件23-14的弹性的弦臂23-143，如此可达抑制偏压元件23-WS断裂与减震的效果。于本实施例中，每一制震元件23-181大约设置于第一、第二电性连接部23-101、23-102连线的中间位置处，制震元件23-181与第一、第二电性连接部23-101、23-102之间分别具有间隙(或距离)23-t2、23-t2’，间隙23-t2、23-t2’大致相等。且沿着光轴23-O方向观察时，这些制震元件23-181以对称的形式围绕光轴23-O。制震元件23-181可具有玻璃纤维或陶瓷材料。
图23-9B是表示基底23-10包含另一实施例的制震组件23-18。与图23-9A中的制震组件23-18的实施例不同的是，本实施例的制震组件23-18具有更多的制震元件23-181、23-182、23-183。制震组件23-18包含除了设置于第一、第二电性连接部23-101、23-102的中间处外的制震元件(第一制震元件)23-181外，更具有设置于直接接触第一、第二电性连接部23-101、23-102的第二、第三制震元件23-182、23-183。且制第一、第二、第三制震元件23-181、23-182、23-183之间具有大致相等之间隙23-t-3、23-t3’。如此更能够提升减震的效果。
图23-9C是表示基底23-10包含另一实施例的制震组件23-18，与图23-9B中的制震组件23-18的实施例不同的是，本实施例的制震组件23-18具有更多的制震元件：第一、第二、第三、第四制震元件23-181、23-182、23-183、23-184。与图23-9B中的实施例主要差异在于，两个制震元件：第一、第四制震元件23-181、23-184是设置在第二、第三制震元件23-182、23-183之间，且这些制震元件之间形成有大致相等之间隙23-t-4、23-t4’、23-t4”。如此更能够提升减震的效果。
综上所述，本公开提供一种光学驱动机构，包括：一活动部、一基底与一偏压组件。活动部用以承载一具有一光轴的光学元件。基底具有一活动件，活动部活动地连接基底。偏压组件具有至少一偏压元件，位于基底与活动部之间，并用以驱动活动部相对基底运动。其中，基底定义出：一第一电性连接部以及一第二电性连接部，偏压元件连接第一电性连接部和第二电性连接部。第一电性连接部具有一固定本体、一绝缘层以及一导电层，沿着光轴方向按序重叠，且导电层直接并电性连接偏压元件，其中沿着光轴方向观察时，绝缘层凸出固定本体与导电层。
本公开实施例至少具有以下其中一个优点或技术效果，其可使光学驱动机构具有优选的对焦功能与光学晃动补偿，且能够保护偏压组件，在偏压组件运动过程中，大幅降低其因碰撞而受到损害、断裂的情形。且于一些实施例中，光学驱动机构还包含树脂组件和制震组件，设置并接触偏压组件上，提供了减震的效果，提升驱动机构的品质。
虽然本公开的实施例及其优点已揭露如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中具有通常知识者，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制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中具有通常知识者可从本公开揭示内容中理解现行或未来所发展出的制程、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制程、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。
虽然本公开以前述数个优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本公开。本公开所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本公开的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本公开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公开的范围内。

Claims (18)

1.一种光圈单元，具有一光轴，包括：
一固定部，包括一固定部开口；
一活动部，活动地连接该固定部，包括一活动部开口，一光线通过该固定部开口及该活动部开口；
一第一叶片，活动地连接该活动部与该固定部；以及
一驱动组件，连接该活动部，用以驱动该活动部相对于该固定部于一第一运动维度进行运动，其中，当该活动部相对该固定部沿着该第一运动维度进行运动时，该第一叶片受到该活动部驱动而相对于该固定部于一第二运动维度进行运动，且该第一运动维度及该第二运动维度不同；
该固定部开口与该活动部开口的大小不同，该活动部开口沿着一第一方向的尺寸大于沿着一第二方向的尺寸，且该第一方向与该第二方向平行于该第一运动维度。
2.如权利要求1所述的光圈单元，其中，沿该光轴方向观察，该活动部开口的尺寸大于该固定部开口的尺寸。
3.如权利要求1所述的光圈单元，其中，该活动部的移动方向与该第一方向平行。
4.如权利要求1所述的光圈单元，还包括一隔板，设置在该第一叶片上，其中沿该光轴方向观察，该第一叶片与该隔板至少部分重叠。
5.如权利要求4所述的光圈单元，还包括一第二叶片，其中，该第一叶片及该第二叶片分别设置于该光轴的两侧，且该隔板设置于该第一叶片及该第二叶片之间。
6.如权利要求5所述的光圈单元，其中，沿着该光轴方向观察时，该第二叶片与该隔板至少部分重叠。
7.如权利要求5所述的光圈单元，其中，该第一叶片及该第二叶片各自包括一弧部，该固定部包括一固定部开口，所述弧部相互组合成一圆形开口，该圆形开口的尺寸小于该固定部开口的尺寸。
8.如权利要求5所述的光圈单元，其中，该第一叶片及该第二叶片朝向相同的方向转动。
9.如权利要求1所述的光圈单元，还包括一第一偏压元件以及一第二偏压元件，设置在该驱动组件上，其中该第一偏压元件及该第二偏压元件位于不同的平面。
10.如权利要求9所述的光圈单元，其中，该第一偏压元件表面具有一绝缘层。
11.如权利要求9所述的光圈单元，还包括一绝缘板，设置于该第一偏压元件及该第二偏压元件之间。
12.如权利要求11所述的光圈单元，其中，该活动部包括二柱体，该第一偏压元件及该第二偏压元件分别设置在所述柱体的其中一者上。
13.如权利要求12所述的光圈单元，其中，该绝缘板包括二凹槽，所述柱体是分别设置在所述凹槽中。
14.如权利要求9所述的光圈单元，其中，沿着该光轴方向观察时，该第一偏压元件及该第二偏压元件部分重叠。
15.如权利要求14所述的光圈单元，其中，该第一偏压元件及该第二偏压元件是朝向不同的方向延伸。
16.如权利要求9所述的光圈单元，还包括一接地夹持部，该第一偏压元件及该第二偏压元件分别通过一端固定于该接地夹持部，且该第一偏压元件及该第二偏压元件经由该接地夹持部电性连接。
17.如权利要求9所述的光圈单元，还包括多个树脂固定材，设置于该第一偏压元件及该第二偏压元件上。
18.如权利要求1所述的光圈单元，还包括一初期位置限定组件，设置在该固定部中，其中当该驱动组件未驱动时，该活动部经由该初期位置限定组件相对于该固定部位于一预设位置。
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