CN115993751A - 相机模块与电子装置 - Google Patents

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CN115993751A CN202211689759.6A CN202211689759A CN115993751A CN 115993751 A CN115993751 A CN 115993751A CN 202211689759 A CN202211689759 A CN 202211689759A CN 115993751 A CN115993751 A CN 115993751A
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imaging
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张临安
周明达
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Largan Digital Co Ltd
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Abstract

一种相机模块与电子装置，相机模块包含一成像镜头、一电子感光元件、一第一反射元件及一第一驱动机构。成像镜头用以将一成像光线汇聚于一成像面上。电子感光元件设置于成像面上。第一反射元件位于成像镜头的一像侧，且第一反射元件用以转折成像光线，并具有一第一平移自由度。第一反射元件安装于第一驱动机构上，且第一驱动机构用以驱动第一反射元件沿第一平移自由度的方向移动。当第一反射元件接近成像镜头时，同时接近电子感光元件。当第一反射元件远离成像镜头时，同时远离电子感光元件。借此，可扩大长焦镜头可对焦的范围。

Description

相机模块与电子装置
本申请是申请日为2020年04月20日、申请号为202010309251.3、发明名称为“相机模块与电子装置”的专利申请的分案申请。
技术领域
本揭示内容是关于一种相机模块，且特别是一种应用在可携式电子装置上的相机模块。
背景技术
近年来，可携式电子装置发展快速，例如智能电子装置、平板电脑等，已充斥在现代人的生活中，而装载在可携式电子装置上的相机模块也随之蓬勃发展。但随着科技愈来愈进步，使用者对于相机模块的品质要求也愈来愈高。因此，发展一种可缩短对焦作动距离的相机模块遂成为产业上重要且急欲解决的问题。
发明内容
本揭示内容提供一种相机模块与电子装置，通过设置第一驱动机构与第一反射元件达到缩短对焦作动距离的效果。
依据本揭示内容一实施方式提供一种相机模块，其包含一成像镜头、一电子感光元件、一第一反射元件及一第一驱动机构。成像镜头用以将一成像光线汇聚于一成像面上。电子感光元件设置于成像面上。第一反射元件位于成像镜头的一像侧，且第一反射元件用以转折成像光线，并具有一第一平移自由度。第一反射元件安装于第一驱动机构上，且第一驱动机构用以驱动第一反射元件沿第一平移自由度的方向移动。第一驱动机构包含一支撑件、一移动件、至少二磁石及至少二磁性件。磁石设置于移动件上。磁性件设置于支撑件，且与磁石互相对应。当第一反射元件接近成像镜头时，同时接近电子感光元件。当第一反射元件远离成像镜头时，同时远离电子感光元件。磁石与磁性件之间具有一磁力。第一反射元件包含至少二反射面。
依据前段所述实施方式的相机模块，其中第一反射元件安装于移动件，且支撑件与移动件之间可相对移动。
依据前段所述实施方式的相机模块，其中支撑件与移动件之间可包含一凹沟，凹沟沿第一平移自由度的方向延伸，且凹沟设置一滚动元件。
依据前段所述实施方式的相机模块，其中第一驱动机构可包含一线圈，且线圈与磁石互相产生于第一平移自由度的方向的一驱动力。
依据前段所述实施方式的相机模块，其中第一反射元件可具有一第二平移自由度，且第二平移自由度与第一平移自由度正交。
依据前段所述实施方式的相机模块，其中反射面可通过第一驱动机构朝同一方向移动。
依据前段所述实施方式的相机模块，其中第一反射元件可包含一入射面与一出射面，入射面与出射面中至少一者具有一非球面。
依据前段所述实施方式的相机模块，其中第一反射元件于d光的折射系数为N，其可满足下列条件：1.66≤N<2.5。另外，其可满足下列条件：1.70≤N<2.5。
依据本揭示内容一实施方式提供一种电子装置，包含前述实施方式的相机模块。
附图说明
图1A绘示依照本发明第一实施例中电子装置的示意图；
图1B绘示图1A第一实施例中相机模块的示意图；
图1C绘示图1A第一实施例中相机模块的部分示意图；
图1D绘示图1A第一实施例中第一反射元件、第一驱动机构及第二驱动机构的分解示意图；
图1E绘示图1A第一实施例中相机模块的俯视示意图；
图1F绘示图1A第一实施例中第三反射元件的旋转自由度的示意图；
图1G绘示图1A第一实施例中第一反射元件的参数示意图；
图2A绘示依照本发明第二实施例中电子装置的示意图；
图2B绘示图2A第二实施例中相机模块的示意图；
图2C绘示图2A第二实施例中相机模块的部分示意图；
图2D绘示图2A第二实施例中第一反射元件、第一驱动机构及第二驱动机构的分解示意图；
图2E绘示图2A第二实施例中相机模块的俯视示意图；
图2F绘示图2A第二实施例中第二反射元件的旋转自由度的示意图；
图2G绘示图2A第二实施例中第一反射元件的参数示意图；
图3A绘示依照本发明第三实施例中电子装置的示意图；
图3B绘示图3A第三实施例中相机模块的示意图；
图3C绘示图3A第三实施例中相机模块的部分示意图；
图3D绘示图3A第三实施例中第一反射元件与第一驱动机构的分解示意图；
图3E绘示图3A第三实施例中相机模块的俯视示意图；
图3F绘示图3A第三实施例中第二反射元件的旋转自由度的示意图；
图3G绘示图3A第三实施例中第一反射元件的参数示意图；
图4A绘示依照本发明第四实施例中电子装置的示意图；
图4B绘示图4A第四实施例中电子装置的另一示意图；
图4C绘示依照图4A第四实施例中电子装置的方块图；
图4D绘示依照图4A第四实施例中超广角相机模块拍摄的影像示意图；
图4E绘示依照图4A第四实施例中高像素相机模块拍摄的影像示意图；以及
图4F绘示依照图4A第四实施例中摄远相机模块拍摄的影像示意图。
【符号说明】
10,20,30,40:电子装置
100,200,300,41:相机模块
110,210,310:成像镜头
120,220,320:电子感光元件
130,230,330:第一反射元件
131,231,331:反射面
140,240,340:第一驱动机构
141,241,341:支撑件
141a,141b,241a,241b,341a:凹沟
142,242,342:移动件
143,243,343:第一磁石
144,244,344:第一磁性件
145,245,345:第一线圈
146,246,346:第一滚动元件
147,247:基座
150,250,350:第二反射元件
160:第三反射元件
170,270:第二驱动机构
171,271:第二磁石
172,272:第二磁性件
173,273:第二线圈
174,274:第二滚动元件
180:第三驱动机构
41a:超广角相机模块
41b:高像素相机模块
41c:摄远相机模块
42:使用者界面
43:成像信号处理元件
44:光学防手震组件
45:感测元件
46:闪光灯模块
47:对焦辅助模块
A:入射面
B:出射面
X:对称轴
F1:第一平移自由度
F2:第二平移自由度
R:旋转自由度
W:相机模块的宽度
L:相机模块的长度
H:第一反射元件的厚度
N:第一反射元件于d光的折射系数
θ:夹角
具体实施方式
本揭示内容提供一种相机模块，其包含一成像镜头、一电子感光元件、一第一反射元件及一第一驱动机构。成像镜头用以将一成像光线汇聚于一成像面上。电子感光元件设置于成像面上。第一反射元件位于成像镜头的一像侧，且第一反射元件用以转折成像光线。第一反射元件安装于第一驱动机构上。借此，提供一种具有可驱动第一反射元件的相机模块，且其配置方式可缩短第一驱动机构的作动距离，可更灵敏地控制影像。
第一反射元件可具有二平移自由度，平移自由度实质上相互正交，其中平移自由度可分别为一第一平移自由度与一第二平移自由度，即第二平移自由度实质上与第一平移自由度正交。具体来说，第一反射元件具有第一平移自由度表示其可于一特定平面上沿一特定方向移动。借此，提供第一反射元件于二维平面的移动能力，并可更灵活地控制成像光线。
第一驱动机构可用以驱动第一反射元件沿第一平移自由度的方向移动，其中第一驱动机构具有自动对焦与光学影像稳定的功能，且第一反射元件沿第一平移自由度方向的驱动位移量小于相机模块后焦的变化量。进一步来说，第一驱动机构可为一自动对焦驱动机构与一光学影像稳定驱动机构中至少一者，且成像镜头可为一长后焦摄远镜头。透过第一反射元件使整体空间缩减，可达到较有效率的空间运用，并提供相机模块微型化的可行性。
当第一反射元件接近成像镜头时，同时接近电子感光元件。当第一反射元件远离成像镜头时，同时远离电子感光元件。借此，解决长焦镜头焦距变化量较高而不易达成长距离驱动的问题，即可扩大长焦镜头可对焦的范围。
第一驱动机构可包含一支撑件、一移动件、至少一磁石及至少一磁性件。进一步来说，第一驱动机构可包含至少二磁石与至少二磁性件，但并不以此为限。第一反射元件安装于移动件，而移动件与支撑件之间可相对移动。磁石设置于移动件上。磁性件设置于支撑件，且与磁石互相对应。磁石与磁性件之间产生一磁力，具体来说，磁石与磁性件之间的磁力为互相吸引的力。借此，提供移动件与支撑件之间的预载力，有助于提升第一驱动机构的结构稳定度。
第一反射元件可包含至少二反射面，且反射面通过第一驱动机构朝同一方向移动。借此，二次反射的结构可大幅减少相机模块的体积。
磁性件的数量与磁石的数量可皆至少为二，反射面、磁性件及磁石皆互相对称设置，且反射面、磁石及磁性件皆分别沿一对称轴相互对称设置。借此，可简化相机模块组装难度，且可避免相机模块组装与制造时产生歪斜的情况，提升相机模块整体的制造良率。
支撑件与移动件之间可包含一凹沟，凹沟沿第一平移自由度的方向延伸，且凹沟设置一滚动元件。借此，改善第一驱动机构可能会产生的歪斜情况，且增加移动的线性稳定度。
第一驱动机构可包含一线圈，且线圈与磁石互相产生于第一平移自由度的方向的一驱动力。借此，实现相机模块自动对焦的功能。
相机模块可还包含一第二驱动机构，且第二驱动机构用以驱动第一反射元件沿第二平移自由度的方向移动。借此，达到光学影像稳定的效果。
相机模块可还包含一第二反射元件与一第三驱动机构，其中第二反射元件具有一旋转自由度，且第三驱动机构用以驱动第二反射元件沿旋转自由度的方向转动。借此，达到相机模块于另一维度上光学影像稳定的效果。
第一反射元件可包含一入射面与一出射面，入射面与出射面中至少一者具有一非球面。借此，第一反射元件可具备光线曲折力，可用以补正光学像差。
成像镜头与电子感光元件可具有固定的相对位置，且第一反射元件相对于成像镜头与电子感光元件移动。借此，可降低组装程序的复杂程度，并提高装配效率。
相机模块可还包含一第三反射元件，而第三反射元件具有一旋转自由度，且第三驱动机构用以驱动第三反射元件沿旋转自由度的方向转动。借此，达到相机模块于另一维度上光学影像稳定的效果。
第一反射元件于d光的折射系数为N，其可满足下列条件：1.66≤N<2.5。进一步来说，第一反射元件可为塑胶材质或玻璃材质。借此，增加反射角度的范围，且有助于减小第一反射元件的体积。另外，其可满足下列条件：1.70≤N<2.5。
第一反射元件的厚度为H，其可满足下列条件：3.00mm≤H≤10.00mm。上述的条件范围为于有限的空间下，第一反射元件可稳定成像光线的厚度范围。借此，使微型化下的相机模块可保有良好的光学品质。
相机模块的长度为L，相机模块的宽度为W，其可满足下列条件：0.7<L/W<3.5。进一步来说，相机模块的长度计算为根据成像镜头的光轴方向，而相机模块的宽度计算为根据垂直光轴方向。借此，可有效缩减狭长形摄远相机模块的比例范围。另外，其可满足下列条件：0.8<L/W<2.5。借此，可更缩减摄远相机模块整体体积的比例范围。
上述本揭示内容相机模块中的各技术特征皆可组合配置，而达到对应的功效。
本揭示内容提供一种电子装置，包含前述的相机模块。
根据上述实施方式，以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
＜第一实施例＞
图1A绘示依照本发明第一实施例中电子装置10的示意图，图1B绘示图1A第一实施例中相机模块100的示意图。电子装置10包含相机模块100，且相机模块100包含一成像镜头110、一电子感光元件120、一第一反射元件130、一第一驱动机构140(如图1D标示)、一第二驱动机构170(如图1D标示)、一第二反射元件150、一第三驱动机构180(如图1F标示)及一第三反射元件160，其中第三驱动机构180为一像侧驱动机构，第二反射元件150为一物侧反射元件，且第三反射元件160为一像侧反射元件。第一驱动机构140可为自动对焦驱动机构与光学影像稳定驱动机构中至少一者，而成像镜头110可为长后焦摄远镜头，但并不以此为限。
成像镜头110用以将一成像光线汇聚于一成像面(图未标示)上，且电子感光元件120设置于成像面上。第一反射元件130位于成像镜头110的像侧，并安装于第一驱动机构140上，且用以转折成像光线。具体来说，成像光线由第二反射元件150的一入射面(图未标示)进入相机模块100，再经由成像镜头110聚焦至成像面。第一驱动机构140具有自动对焦的功能，而第二驱动机构170与第三驱动机构180具有光学影像稳定的功能。
由图1B可知，成像镜头110与电子感光元件120具有固定的相对位置，且第一反射元件130相对于成像镜头110与电子感光元件120移动。借此，可降低组装程序的复杂程度，并提高装配效率。
进一步来说，当第一反射元件130接近成像镜头110时，同时接近电子感光元件120；当第一反射元件130远离成像镜头110时，同时远离电子感光元件120。具体来说，本揭示内容提供一种可驱动第一反射元件130的相机模块100，且其配置方式可缩短第一驱动机构140、第二驱动机构170及第三驱动机构180的作动距离，可更灵敏地控制影像。
透过第一反射元件130可使整体空间缩减，可达到较有效率的空间运用，并提供相机模块100微型化的可行性。借此，解决长焦镜头焦距变化量较高而不易达成长距离驱动的问题，即可扩大长焦镜头可对焦的范围。
图1C绘示图1A第一实施例中相机模块100的部分示意图。由图1C可知，第一反射元件130包含一入射面A、一出射面B及至少二反射面131(如图1E标示)，其中成像光线可从入射面A转折至出射面B，且反射面131透过第一驱动机构140朝同一方向移动。借此，二次反射的结构可大幅减少相机模块100的体积。具体来说，第一反射元件130可为塑胶材质或玻璃材质，于第一实施例中，第一反射元件130为塑胶材质，但并不以此为限。借此，于光学设计的考量下较具设计弹性，有助于高折射率塑胶材料的开发，并有助于降低开发双重反射面的光学元件的门槛。
第一驱动机构140可包含一支撑件141、一移动件142、至少一磁石、至少一磁性件、一线圈、多个滚动元件及一基座147。图1D绘示图1A第一实施例中第一反射元件130、第一驱动机构140及第二驱动机构170的分解示意图。由图1D可知，第一实施例中，第一驱动机构140包含支撑件141、移动件142、第一磁石143、第一磁性件144、第一线圈145、第一滚动元件146及基座147，且第二驱动机构170包含第二磁石171、第二磁性件172、第二线圈173及第二滚动元件174。
第一实施例中，第一磁石143的数量为二，第一磁性件144的数量为二，第一线圈145的数量为二，第一滚动元件146的数量为四，第二磁石171的数量为二，第二磁性件172的数量为二，第二线圈173的数量为二，第二滚动元件174的数量为四，但并不以此为限。
详细来说，第一反射元件130安装于移动件142，且移动件142与支撑件141之间可相对移动。磁石设置于移动件142。磁性件设置于支撑件141，并与磁石互相对应，且磁石与磁性件之间产生一磁力。具体来说，第一实施例中，第一磁石143与第二磁石171分别设置于移动件142与支撑件141，第一磁性件144与第二磁性件172分别设置于支撑件141与基座147，第一磁石143与第一磁性件144互相对应，第二磁石171与第二磁性件172互相对应，且第一磁石143与第一磁性件144之间产生磁力，第二磁石171与第二磁性件172之间产生磁力，而第一磁石143与第一磁性件144之间的磁力和第二磁石171与第二磁性件172之间的磁力皆为互相吸引的力。借此，提供移动件142与支撑件141之间的预载力，有助于提升第一驱动机构140与第二驱动机构170的结构稳定度。
图1E绘示图1A第一实施例中相机模块100的俯视示意图。由图1D与图1E可知，第一驱动机构140与第二驱动机构170分别用以驱动第一反射元件130沿二平移自由度的方向移动，且二平移自由度分别为一第一平移自由度F1与一第二平移自由度F2。借此，达到相机模块100光学影像稳定的效果。具体来说，自由度可包含前后(surge)、左右(sway)、上下(heave)、俯仰(pitch)、偏摆(yaw)及翻滚(roll)，其中前后、左右及上下属于平移(translational)自由度，而俯仰、偏摆及翻滚属于旋转(rotational)自由度。
详细来说，第一反射元件130具有第一平移自由度F1，且第一驱动机构140用以驱动第一反射元件130沿第一平移自由度F1的方向移动。换言之，第一反射元件130具有第一平移自由度F1表示其可于一特定平面上沿一特定方向移动，且第一反射元件130沿第一平移自由度F1方向的驱动位移量小于相机模块100后焦的变化量。进一步来说，支撑件141与移动件142之间提供第一平移自由度F1，且线圈与磁石互相产生于第一平移自由度F1的方向的一驱动力。具体而言，第一实施例中，第一线圈145与第一磁石143互相产生于第一平移自由度F1的方向的驱动力。借此，实现相机模块100自动对焦的功能。
第一反射元件130具有第二平移自由度F2，且第二平移自由度F2实质上与第一平移自由度F1正交。借此，提供第一反射元件130于二维平面的移动能力，并可更灵活地控制成像光线。进一步来说，支撑件141与基座147之间提供第二平移自由度F2，且第二驱动机构170用以驱动第一反射元件130沿第二平移自由度F2的方向移动。借此，可达到光学影像稳定的效果。
由图1D与图1E可知，支撑件141与移动件142之间包含凹沟。具体来说，第一实施例中，支撑件141与移动件142之间包含凹沟141a，支撑件141与基座147之间包含凹沟141b。第一实施例中，凹沟141a的数量为四，而凹沟141b的数量为四，但并不以此为限。
进一步来说，凹沟141a沿第一平移自由度F1的方向延伸，凹沟141b沿第二平移自由度F2的方向延伸，且各凹沟141a与各凹沟141b皆设置滚动元件。第一实施例中，各凹沟141a设置第一滚动元件146，各凹沟141b设置第二滚动元件174。借此，改善第一驱动机构140与第二驱动机构170可能会产生的歪斜情况，且增加移动的线性稳定度。
由图1E可知，反射面131、磁石及磁性件皆分别沿一对称轴X相互对称设置。具体来说，第一实施例中，反射面131、第一磁石143、第一磁性件144、第二磁石171及第二磁性件172皆分别沿对称轴X相互对称设置。借此，可简化相机模块100组装难度，且可避免相机模块100组装与制造时产生歪斜的情况，提升相机模块100整体的制造良率。
图1F绘示图1A第一实施例中第三反射元件160的旋转自由度R的示意图。由图1F可知，第三反射元件160具有旋转自由度R，且第三驱动机构180用以驱动第三反射元件160沿旋转自由度R的方向转动。具体来说，第三驱动机构180用以驱动第三反射元件160沿垂直入光光路与出光光路的轴向转动。借此，提供相机模块100另一维度上光学影像稳定的效果。
图1G绘示图1A第一实施例中第一反射元件130的参数示意图。请参照图1A与图1G，第一实施例中，第一反射元件130于d光的折射系数为N，d光波长为587.6纳米，第一反射元件130的厚度为H，相机模块100的长度为L，相机模块100的宽度为W，而所述参数满足下列表一条件。
Figure BDA0004020814030000101
＜第二实施例＞
图2A绘示依照本发明第二实施例中电子装置20的示意图，图2B绘示图2A第二实施例中相机模块200的示意图。电子装置20包含相机模块200，且相机模块200包含一成像镜头210、一电子感光元件220、一第一反射元件230、一第一驱动机构240(如图2D标示)、一第二驱动机构270(如图2D标示)、一第二反射元件250、一第三驱动机构(图未绘示)，其中第三驱动机构为一物侧驱动机构，第二反射元件250为一物侧反射元件。第一驱动机构240可为自动对焦驱动机构与光学影像稳定驱动机构中至少一者，而成像镜头210可为长后焦摄远镜头，但并不以此为限。
成像镜头210用以将一成像光线汇聚于一成像面(图未标示)上，且电子感光元件220设置于成像面上。第一反射元件230位于成像镜头210的像侧，并安装于第一驱动机构240上，且用以转折成像光线。具体来说，成像光线由第二反射元件250的一入射面(图未标示)进入相机模块200，再经由成像镜头210聚焦至成像面。第一驱动机构240具有自动对焦的功能，而第二驱动机构270与第三驱动机构具有光学影像稳定的功能。
由图2B可知，成像镜头210与电子感光元件220具有固定的相对位置，且第一反射元件230相对于成像镜头210与电子感光元件220移动。借此，可降低组装程序的复杂程度，并提高装配效率。
进一步来说，当第一反射元件230接近成像镜头210时，同时接近电子感光元件220；当第一反射元件230远离成像镜头210时，同时远离电子感光元件220。具体来说，本揭示内容提供一种可驱动第一反射元件230的相机模块200，且其配置方式可缩短第一驱动机构240、第二驱动机构270及第三驱动机构的作动距离，可更灵敏地控制影像。
透过第一反射元件230使整体空间缩减，可达到较有效率的空间运用，并提供相机模块200微型化的可行性。借此，解决长焦镜头焦距变化量较高而不易达成长距离驱动的问题，即可扩大长焦镜头可对焦的范围。
图2C绘示图2A第二实施例中相机模块200的部分示意图。由图2C可知，第一反射元件230包含一入射面A、一出射面B及至少二反射面231(如图2E标示)，其中成像光线可从入射面A转折至出射面B，且反射面231透过第一驱动机构240朝同一方向移动。借此，二次反射的结构可大幅减少相机模块200的体积。具体来说，第一反射元件230可为塑胶材质或玻璃材质，于第二实施例中，第一反射元件230为玻璃材质，但并不以此为限。
第一驱动机构240可包含一支撑件241、一移动件242、至少一磁石、至少一磁性件、一线圈、多个滚动元件及一基座247。图2D绘示图2A第二实施例中第一反射元件230、第一驱动机构240及第二驱动机构270的分解示意图。由图2D可知，第二实施例中，第一驱动机构240包含支撑件241、移动件242、第一磁石243、第一磁性件244、第一线圈245、第一滚动元件246及基座247，且第二驱动机构270包含第二磁石271、第二磁性件272、第二线圈273及第二滚动元件274。
第二实施例中，第一磁石243的数量为二，第一磁性件244的数量为二，第一线圈245的数量为二，第一滚动元件246的数量为四，第二磁石271的数量为二，第二磁性件272的数量为二，第二线圈273的数量为二，第二滚动元件274的数量为四，但并不以此为限。
详细来说，第一反射元件230安装于移动件242，且移动件242与支撑件241之间可相对移动。磁石设置于移动件242。磁性件设置于支撑件241，并与磁石互相对应，且磁石与磁性件之间产生一磁力。具体来说，第二实施例中，第一磁石243与第二磁石271分别设置于支撑件241与移动件242，第一磁性件244与第二磁性件272分别设置于基座247与支撑件241，第一磁石243与第一磁性件244互相对应，第二磁石271与第二磁性件272互相对应，且第一磁石243与第一磁性件244之间产生磁力，第二磁石271与第二磁性件272之间产生磁力，而第一磁石243与第一磁性件244之间的磁力和第二磁石271与第二磁性件272之间的磁力皆为互相吸引的力。借此，提供移动件242与支撑件241之间的预载力，有助于提升第一驱动机构240与第二驱动机构270的结构稳定度。
图2E绘示图2A第二实施例中相机模块200的俯视示意图。由图2D与图2E可知，第一驱动机构240与第二驱动机构270分别用以驱动第一反射元件230沿二平移自由度的方向移动，且二平移自由度分别为一第一平移自由度F1与一第二平移自由度F2。借此，达到相机模块200光学影像稳定的效果。具体来说，自由度可包含前后(surge)、左右(sway)、上下(heave)、俯仰(pitch)、偏摆(yaw)及翻滚(roll)，其中前后、左右及上下属于平移(translational)自由度，而俯仰、偏摆及翻滚属于旋转(rotational)自由度。
详细来说，第一反射元件230具有第一平移自由度F1，且第一驱动机构240用以驱动第一反射元件230沿第一平移自由度F1的方向移动。换言之，第一反射元件230具有第一平移自由度F1表示其可于一特定平面上沿一特定方向移动，且第一反射元件230沿第一平移自由度F1方向的驱动位移量小于相机模块200后焦的变化量。进一步来说，支撑件241与基座247之间提供第一平移自由度F1，且线圈与磁石互相产生于第一平移自由度F1的方向的一驱动力。具体而言，第二实施例中，第一线圈245与第一磁石243互相产生于第一平移自由度F1的方向的驱动力。借此，实现相机模块200自动对焦的功能。
第一反射元件230具有第二平移自由度F2，且第二平移自由度F2实质上与第一平移自由度F1正交。借此，提供第一反射元件230于二维平面的移动能力，并可更灵活地控制成像光线。进一步来说，支撑件241与移动件242之间提供第二平移自由度F2，且第二驱动机构270用以驱动第一反射元件230沿第二平移自由度F2的方向移动。借此，可达到光学影像稳定的效果。
由图2D与图2E可知，支撑件241与移动件242之间包含凹沟。具体来说，第二实施例中，支撑件241与移动件242之间包含凹沟241a，支撑件241与基座247之间包含凹沟241b。第二实施例中，凹沟241a的数量为四，而凹沟241b的数量为四，但并不以此为限。
进一步来说，凹沟241b沿第一平移自由度F1的方向延伸，凹沟241a沿第二平移自由度F2的方向延伸，且各凹沟241a与各凹沟241b皆设置滚动元件。第二实施例中，各凹沟241b设置第一滚动元件246，各凹沟241a设置第二滚动元件274。借此，改善第一驱动机构240与第二驱动机构270可能会产生的歪斜情况，且增加移动的线性稳定度。
由图2E可知，反射面231、磁石及磁性件皆分别沿一对称轴X相互对称设置。具体来说，第二实施例中，反射面231、第一磁石243、第一磁性件244、第二磁石271及第二磁性件272皆分别沿对称轴X相互对称设置。借此，可简化相机模块200组装难度，且可避免相机模块200组装与制造时产生歪斜的情况，提升相机模块200整体的制造良率。
进一步来说，入射面A与对称轴X及出射面B与对称轴X各具有一夹角θ，夹角θ为45度，但并不以此为限。
图2F绘示图2A第二实施例中第二反射元件250的旋转自由度R的示意图。由图2F可知，第二反射元件250具有旋转自由度R，且第三驱动机构用以驱动第二反射元件250沿旋转自由度R的方向转动。具体来说，第三驱动机构用以驱动第二反射元件250沿垂直入光光路与出光光路的轴向转动。借此，提供相机模块200另一维度上光学影像稳定的效果。
图2G绘示图2A第二实施例中第一反射元件230的参数示意图。请参照图2A与图2G，第二实施例中，第一反射元件230于d光的折射系数为N，d光波长为587.6纳米，第一反射元件230的厚度为H，相机模块200的长度为L，相机模块200的宽度为W，而所述参数满足下列表二条件。
Figure BDA0004020814030000141
＜第三实施例＞
图3A绘示依照本发明第三实施例中电子装置30的示意图，图3B绘示图3A第三实施例中相机模块300的示意图。电子装置30包含相机模块300，且相机模块300包含一成像镜头310、一电子感光元件320、一第一反射元件330、一第一驱动机构340、一第二反射元件350、一第三驱动机构(图未绘示)，其中第三驱动机构为一物侧驱动机构，第二反射元件350为一物侧反射元件。第一驱动机构340可为自动对焦驱动机构与光学影像稳定驱动机构中至少一者，而成像镜头310可为长后焦摄远镜头，但并不以此为限。
成像镜头310用以将一成像光线汇聚于一成像面(图未标示)上，且电子感光元件320设置于成像面上。第一反射元件330位于成像镜头310的像侧，并安装于第一驱动机构340上，且用以转折成像光线。具体来说，成像光线由第二反射元件350的一入射面(图未标示)进入相机模块300，再经由成像镜头310聚焦至成像面。第一驱动机构340具有自动对焦的功能，而第三驱动机构具有光学影像稳定的功能。
由图3B可知，成像镜头310与电子感光元件320具有固定的相对位置，且第一反射元件330相对于成像镜头310与电子感光元件320移动。借此，可降低组装程序的复杂程度，并提高装配效率。
进一步来说，当第一反射元件330接近成像镜头310时，同时接近电子感光元件320；当第一反射元件330远离成像镜头310时，同时远离电子感光元件320。具体来说，本揭示内容提供一种可驱动第一反射元件330的相机模块300，且其配置方式可缩短第一驱动机构340及第三驱动机构的作动距离，可更灵敏地控制影像。
透过第一反射元件330使整体空间缩减，可达到较有效率的空间运用，并提供相机模块300微型化的可行性。借此，解决长焦镜头焦距变化量较高而不易达成长距离驱动的问题，即可扩大长焦镜头可对焦的范围。
图3C绘示图3A第三实施例中相机模块300的部分示意图。由图3C可知，第一反射元件330包含一入射面A、一出射面B及至少二反射面331(如图3E标示)，其中成像光线可从入射面A转折至出射面B，且反射面331透过第一驱动机构340朝同一方向移动。借此，二次反射的结构可大幅减少相机模块300的体积。具体来说，第一反射元件330可为塑胶材质或玻璃材质，于第三实施例中，第一反射元件330为塑胶材质，但并不以此为限。借此，于光学设计的考量下较具设计弹性，有助于高折射率塑胶材料的开发，并有助于降低开发双重反射面的光学元件的门槛。
进一步来说，第一反射元件330的入射面A与出射面B中至少一者具有一非球面。第三实施例中，入射面A与出射面B皆具有非球面，但并不以此为限。借此，第一反射元件330可具备光线曲折力，可用以补正光学像差。
第一驱动机构340包含一支撑件341、一移动件342、至少一磁石、至少一磁性件、一线圈及多个滚动元件。图3D绘示图3A第三实施例中第一反射元件330与第一驱动机构340的分解示意图。由图3D可知，第三实施例中，第一驱动机构340包含支撑件341、移动件342、第一磁石343、第一磁性件344、第一线圈345及第一滚动元件346，其中支撑件341同时具有基座的功能。
第三实施例中，第一磁石343的数量为二，第一磁性件344的数量为二，第一线圈345的数量为二，第一滚动元件346的数量为四，但并不以此为限。
详细来说，第一反射元件330安装于移动件342，且移动件342与支撑件341之间可相对移动。磁石设置于移动件342。磁性件设置于支撑件341，并与磁石互相对应，且磁石与磁性件之间产生一磁力。具体来说，第三实施例中，第一磁石343设置于移动件342，第一磁性件344设置于支撑件341，并与第一磁石343互相对应，且第一磁石343与第一磁性件344之间产生磁力，而第一磁石343与第一磁性件344之间的磁力为互相吸引的力。借此，提供移动件342与支撑件341之间的预载力，有助于提升第一驱动机构340的结构稳定度。
图3E绘示图3A第三实施例中相机模块300的俯视示意图。由图3D与图3E可知，第一驱动机构340用以驱动第一反射元件330沿一第一平移自由度F1的方向移动。借此，达到相机模块300光学影像稳定的效果。具体来说，自由度可包含前后(surge)、左右(sway)、上下(heave)、俯仰(pitch)、偏摆(yaw)及翻滚(roll)，其中前后、左右及上下属于平移(translational)自由度，而俯仰、偏摆及翻滚属于旋转(rotational)自由度。
详细来说，第一反射元件330具有第一平移自由度F1，且第一驱动机构340用以驱动第一反射元件330沿第一平移自由度F1的方向移动。换言之，第一反射元件330具有第一平移自由度F1表示其可于一特定平面上沿一特定方向移动，且第一反射元件330沿第一平移自由度F1方向的驱动位移量小于相机模块300后焦的变化量。进一步来说，支撑件341与移动件342之间提供第一平移自由度F1，且线圈与磁石互相产生于第一平移自由度F1的方向的一驱动力。具体而言，第三实施例中，第一线圈345与第一磁石343互相产生于第一平移自由度F1的方向的驱动力。借此，实现相机模块300自动对焦的功能。
由图3D与图3E可知，支撑件341与移动件342分别包含多个凹沟。具体来说，第三实施例中，支撑件341与移动件342之间包含凹沟341a。第三实施例中，凹沟341a的数量为四，但并不以此为限。
进一步来说，凹沟341a沿第一平移自由度F1的方向延伸，且各凹沟341a设置滚动元件。第三实施例中，各凹沟341a设置第一滚动元件346。借此，改善第一驱动机构340可能会产生的歪斜情况，且增加移动的线性稳定度。
由图3E可知，反射面331、磁石及磁性件皆分别沿一对称轴X相互对称设置。具体来说，第三实施例中，反射面331、第一磁石343及第一磁性件344皆分别沿对称轴X相互对称设置。借此，可简化相机模块300组装难度，且可避免相机模块300组装与制造时产生歪斜的情况，提升相机模块300整体的制造良率。
图3F绘示图3A第三实施例中第二反射元件350的旋转自由度R的示意图。由图3F可知，第二反射元件350具有旋转自由度R，且第三驱动机构用以驱动第二反射元件350沿旋转自由度R的方向转动。具体来说，第三驱动机构用以驱动第二反射元件350沿垂直入光光路与出光光路的轴向转动。借此，提供相机模块300另一维度上光学影像稳定的效果。
图3G绘示图3A第三实施例中第一反射元件330的参数示意图。请参照图3A与图3G，第三实施例中，第一反射元件330于d光的折射系数为N，d光波长为587.6纳米，第一反射元件330的厚度为H，相机模块300的长度为L，相机模块300的宽度为W，而所述参数满足下列表三条件。
Figure BDA0004020814030000171
＜第四实施例＞
图4A绘示依照本发明第四实施例中电子装置40的示意图，图4B绘示图4A第四实施例中电子装置40的另一示意图。由图4A与图4B可知，第四实施例的电子装置40是一智能手机，电子装置40包含相机模块41(如图4C标示)，其中相机模块41中包含超广角相机模块41a、高像素相机模块41b及摄远相机模块41c，且摄远相机模块41c可为第一实施例至第三实施例中任一相机模块，但不以其为限。借此，有助于满足现今电子装置市场对于搭载于其上的相机模块的量产及外观要求。
进一步来说，使用者透过电子装置40的使用者界面42进入拍摄模式，其中第四实施例中使用者界面42可为触控屏幕，其用以显示画面并具备触控功能，且可用以手动调整拍摄视角以切换不同的相机模块41。此时相机模块41的一成像镜头(图未绘示)汇集成像光线在一电子感光元件(图未绘示)上，并输出有关影像的电子信号至成像信号处理元件(Image Signal Processor，ISP)43。
图4C绘示依照图4A第四实施例中电子装置40的方块图。由图4B与图4C可知，因应电子装置40的相机规格，电子装置40可还包含光学防手震组件44，进一步地，电子装置40可还包含至少一个对焦辅助模块47及至少一个感测元件45。对焦辅助模块47可以是补偿色温的闪光灯模块46、红外线测距元件、激光对焦模块等，感测元件45可具有感测物理动量与作动能量的功能，如加速计、陀螺仪、霍尔元件(Hall Effect Element)，以感知使用者的手部或外在环境施加的晃动及抖动，进而有利于电子装置40中成像镜头配置的自动对焦功能及光学防手震组件44的发挥，以获得良好的成像品质，有助于依据本揭示内容的电子装置40具备多种模式的拍摄功能，如优化自拍、低光源HDR(High Dynamic Range，高动态范围成像)、高解析4K(4K Resolution)录影等。此外，使用者可由使用者界面42直接目视到相机的拍摄画面，并在使用者界面42上手动操作取景范围，以达成所见即所得的自动对焦功能。
进一步来说，成像镜头、电子感光元件、光学防手震组件44、感测元件45及对焦辅助模块47可设置在一软性电路板(Flexible Printed Circuitboard，FPC)(图未标示)上，并透过一连接器(图未绘示)电性连接成像信号处理元件43等相关元件以执行拍摄流程。当前的电子装置如智能手机具有轻薄的趋势，将成像镜头模块与相关元件配置于软性电路板上，再利用连接器将电路汇整至电子装置的主板，可满足电子装置内部有限空间的机构设计及电路布局需求并获得更大的裕度，亦使得其成像镜头模块的自动对焦功能通过电子装置的触控屏幕获得更灵活的控制。在第四实施例中，电子装置40可包含多个感测元件45及多个对焦辅助模块47，感测元件45及对焦辅助模块47设置在软性电路板及另外至少一个软性电路板(图未绘示)，并透过对应的连接器电性连接成像信号处理元件43等相关元件以执行拍摄流程。在其他实施例中(图未绘示)，感测元件及辅助光学元件亦可依机构设计及电路布局需求设置于电子装置的主板或是其他形式的载板上。
此外，电子装置40可进一步包含但不限于显示单元(Display)、控制单元(ControlUnit)、储存单元(Storage Unit)、随机存取存储器(RAM)、只读储存单元(ROM)或其组合。
图4D绘示依照图4A第四实施例中超广角相机模块41a拍摄的影像示意图。由图4D可知，以超广角相机模块41a可拍摄到较大范围的影像，具有容纳更多景色的功能。
图4E绘示依照图4A第四实施例中高像素相机模块41b拍摄的影像示意图。由图4E可知，以高像素相机模块41b可拍摄一定范围且兼具高像素的影像，具有高解析低变形的功能。
图4F绘示依照图4A第四实施例中摄远相机模块41c拍摄的影像示意图。由图4F可知，以摄远相机模块41c具有高倍数的放大功能，可拍摄远处的影像并放大至高倍。
由图4D至图4F可知，由具有不同焦距的相机模块41进行取景，并搭配影像处理的技术，可于电子装置40实现变焦的功能。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种相机模块，其特征在于，包含：
一成像镜头，其用以将一成像光线汇聚于一成像面上；
一电子感光元件，其设置于该成像面上；
一第一反射元件，其位于该成像镜头的一像侧，且该第一反射元件用以转折该成像光线，并具有一第一平移自由度；以及
一第一驱动机构，该第一反射元件安装于该第一驱动机构上，且该第一驱动机构用以驱动该第一反射元件沿该第一平移自由度的方向移动，且该第一驱动机构包含：
一支撑件；
一移动件；
至少二磁石，其设置于该移动件上；及
至少二磁性件，其设置于该支撑件，且与该至少二磁石互相对应；
其中，当该第一反射元件接近该成像镜头时，同时接近该电子感光元件；其中，当该第一反射元件远离该成像镜头时，同时远离该电子感光元件；其中，该至少二磁石与该至少二磁性件之间具有一磁力；
其中，该第一反射元件包含至少二反射面。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，该第一反射元件安装于该移动件，且该支撑件与该移动件之间可相对移动。
3.根据权利要求2所述的相机模块，其特征在于，该支撑件与该移动件之间包含一凹沟，该凹沟沿该第一平移自由度的方向延伸，且该凹沟设置一滚动元件。
4.根据权利要求2所述的相机模块，其特征在于，该第一驱动机构包含：
一线圈，其与该至少二磁石互相产生于该第一平移自由度的方向的一驱动力。
5.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，该第一反射元件具有一第二平移自由度，该第二平移自由度与该第一平移自由度正交。
6.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，该至少二反射面通过该第一驱动机构朝同一方向移动。
7.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，该第一反射元件包含一入射面与一出射面，该入射面与该出射面中至少一者具有一非球面。
8.根据权利要求1所述的相机模块，其特征在于，该第一反射元件于d光的折射系数为N，其满足下列条件：
1.66≤N<2.5。
9.根据权利要求8所述的相机模块，其特征在于，该第一反射元件于d光的折射系数为N，其满足下列条件：
1.70≤N<2.5。
10.一种电子装置，其特征在于，包含：
如权利要求1所述的相机模块。
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