CN116679460A - 光学系统 - Google Patents

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CN116679460A
CN116679460A CN202310838812.2A CN202310838812A CN116679460A CN 116679460 A CN116679460 A CN 116679460A CN 202310838812 A CN202310838812 A CN 202310838812A CN 116679460 A CN116679460 A CN 116679460A
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许展荣
黄意媚
陈怡和
张少中
许一太
郭侲圻
王英任
吴亚修
沈炜哲
胡朝彰
张哲维
宋欣忠
陈树山
翁智伟
王照熙
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Abstract

本公开提供一种光学系统。光学系统包括一光学模块，具有一主轴。光学模块包括一固定部、一活动部、一驱动机构、以及一支撑组件。活动部连接一光学元件，并且可相对固定部运动。驱动机构驱动活动部相对固定部运动。支撑组件连接活动部以及固定部。当沿着平行于主轴的一方向观察时，固定部为一多边形结构，具有一第一侧边、一第二侧边、一第三侧边、以及一第四侧边，第一侧边与第三侧边平行，第二侧边与第四侧边平行，第一侧边与第二侧边不平行。

Description

光学系统
本申请是发明名称为“光学系统”、中国申请日为2021年1月22日、中国国家申请号为202110090905.2的发明申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种光学系统。
背景技术
随着科技的发展，光学元件以及可驱动光学元件的光学系统逐渐微型化。通过装设光学元件、光学系统以及感光元件，使得许多电子装置(例如：平板电脑、智能手机)具备了照相或录影的功能。当使用者使用电子装置时，可能产生晃动，使得所拍摄的照片或影片产生模糊。然而，随着对于影像品质的要求日益增高，可修正晃动的光学系统因而产生。
光学系统可驱动光学元件沿着平行于光轴的方向运动，以对被拍摄物进行对焦，达到自动对焦(auto focus,AF)。除此之外，光学系统也可驱动光学元件沿着垂直于光轴的方向运动，以弥补因为使用者的晃动或受到外力冲击使得成像相对原位置产生偏移，造成图像或影像模糊的问题，而达到光学防手震(optical image stabilization,OIS)。通过自动对焦以及光学防手震，可提升所拍摄的影像的品质。
发明内容
本公开提供一种光学系统包括一光学模块，具有一主轴。光学模块包括一固定部、一活动部、一驱动机构、以及一支撑组件。活动部连接一光学元件，并且可相对该固定部运动。驱动机构驱动活动部相对固定部运动。支撑组件连接活动部以及固定部。当沿着平行于主轴的一方向观察时，固定部为一多边形结构，具有一第一侧边、一第二侧边、一第三侧边、以及一第四侧边，第一侧边与第三侧边平行，第二侧边与第四侧边平行，第一侧边与第二侧边不平行。
附图说明
当阅读附图说明书附图时，从以下的详细描述能最佳理解本公开的各方面。应注意的是，根据业界的标准作法，各种特征并未按照比例绘制。事实上，可任意的放大或缩小元件的尺寸，以做清楚的说明。
图1是光学系统的立体图。
图2是光学系统中的光学元件的示意图。
图3为根据本公开一实施例的一光学模块的立体图。
图4为根据本公开一实施例的光学模块的分解图。
图5为根据本公开一实施例的光学模块的部分结构的立体图。
图6为沿着图3的A-A’切线的光学模块的剖面图。
图7为根据本公开另一实施例的光学模块的部分结构的示意图。
图8为图5的框起部分的结构的放大示意图。
图9为沿着图3的B-B’切线的光学模块的剖面示意图。
图10为根据本公开另一实施例的光学模块的部分结构的立体图。
图11为沿着图10的A-A’切线的光学模块的剖面图。
图12为根据本公开一实施例的光学模块的电路组件的方框图。
图13为根据本公开一实施例的光学模块的部分结构的示意图。
图14为根据本公开一实施例的另一光学模块的部分结构的示意图。
图15为根据本公开一实施例的另一光学模块的部分结构的示意图。
图16为根据本公开一实施例的另一光学模块的部分结构的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1：光学系统
101：第一光学模块
102：第二光学模块
103：第三光学模块
104：第四光学模块
105：第五光学模块
110：第一光学元件
120：第二光学元件
130：第三光学元件
140：第四光学元件
150：第五光学元件
160：第六光学元件
1000，1000’，1000”，1000A,：光学模块
1010，1010’：光路调整元件
1020：光学元件
1100，1100’：固定部
1101：第一侧边
1102，1102’：第二侧边
1103：第三侧边
1104，1104’：第四侧边
1110，111”：底座
1120：外框
1120T：顶壁
1121：第一侧壁
1122：第二侧壁
1123：第三侧壁
1124：第四侧壁
1124A：止动面
1124O：开口
1130，1130’，1130”：框架
1131：凹槽
1200，1200’，1200”：活动部
1210：基座
1220，1220”：承载座
1221：遮挡部/止动部
1300，1300’，1300”：驱动机构
1310：第一驱动组件
1311：第一线圈
1312：第一磁性元件
1313：第二线圈
1314：第二磁性元件
1320：第二驱动组件
1321，1321A：第三线圈
1322：第三磁性元件
1323，1323A：第四线圈
1324：第四磁性元件
1330：第三驱动组件
1331：第五线圈
1332：第五磁性元件
1333：第六线圈
1334：第六磁性元件
1400：位置感测模块
1410：第一位置感测组件
1411：第一参考元件
1412：第一感测元件
1420：第二位置感测组件
1421：第二参考元件
1422：第二感测元件
1430：第三位置感测组件
1431：第三参考元件
1432：第三感测元件
1500，1500’：支撑组件
1510，1510A：第一弹性元件
1511：第一端部
1512：第二端部
1520：第二弹性元件
1521：冲击吸收部
1522：固定端部
1530”：中介元件
1600：电路组件
1610，1610”，1610A：第一电路
1620，1620”，1620A：第二电路
1630，1630A：第三电路
1631，1631A：第一连接部
1640，1640”，1640A：外部电路
1650，1650A，1650A’：中间电路
1700：防尘组件
1800：散热组件
1810：第一散热元件
1820：第二散热元件
1900：阻尼组件
1910：第一阻尼元件
1920：第二阻尼元件
1930：第三阻尼元件
1940：第四阻尼元件
1950：第五阻尼元件
2000’：防震驱动机构
A’：第一转轴
D1：第一方向
D2：第二方向
D3：第三方向
E：电路
H：孔洞
L1：第一入射方向
L2：第二入射方向
L3：第三入射方向
M，M’：主轴
S’：斜面
具体实施方式
为了让本公开的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明。其中，实施例中的各元件的配置为说明的用，并非用以限制本公开。且实施例中附图标号的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。
此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”，以描述图示的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将图示的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。
在此，“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，优选是10％之内，且优选是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”、“大约”的含义。
根据一些实施例，提供了一光学系统1。图1是光学系统1的立体图。图2是光学系统1中的光学元件的示意图。为了简化，仅在图2中示出光学元件。光学系统1可为一潜望式光学系统。光学系统1包括一第一光学模块101、一第二光学模块102、一第三光学模块103、一第四光学模块104、一第五光学模块105。
一光线从第一光学模块101的上方沿着一第一入射方向L1进入第一光学模块101，被第一光学模块101调整为沿着一第二入射方向L2按序通过第三光学模块103、第二光学模块102、第四光学模块104，并在第五光学模块105中光线的光路(optical path)被调整为沿着一第三入射方向L3并且成像。
第一光学模块101以及第五光学模块105可分别包括一第一光学元件110以及一第五光学元件150。第一光学元件110以及第五光学元件150可为棱镜、反射镜(mirror)、折射棱镜(refractive prism)或分光镜(beam splitter)等。通过第一光学元件110以及第五光学元件150的转动，可改变光线的光路。第二光学模块102、第三光学模块103、第四光学模块104可分别包括一第二光学元件120、一第三光学元件130、一第四光学元件140。第二光学模块102、第三光学模块103、第四光学模块104可分别驱动第二光学元件120、第三光学元件130、第四光学元件140运动。第二光学元件120、第三光学元件130、第四光学元件140可为一或多个镜头、光学透镜等，并由玻璃、树脂等材料制成。第五光学模块105还可以包括一第六光学元件160，第六光学元件160可以是影像感测器(image sensor)(或称为感光元件)等，例如，电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)。
在一些实施例中，可在第一光学元件110的上方设置对应于第一光学元件110的一焦距不为零的光学元件(未图示，例如，一或多个镜头、光学透镜等)。也就是说，前述焦距不为零的光学元件可固定地连接至第一光学元件110，并与第一光学元件110沿着第一入射方向L1排列，通过增加光学元件的数量来增进光学系统1的拍摄效果。
在一些实施例中，第一光学模块101以及第五光学模块105可分别执行横摇(Yawing)以及纵摇(Pitching)。在一些实施例中，也可由第一光学模块101执行纵摇，而由第五光学模块105执行横摇。在一些实施例中，也可第一光学模块101以及第五光学模块105皆执行纵摇。在一些实施例中，也可第一光学模块101以及第五光学模块105皆执行横摇。在一些实施例中，第二光学模块102以及第三光学模块103可分别达到变焦(Zoom)以及自动对焦(Auto Focus,AF)的功能。在一些实施例中，也可由第二光学模块102执行自动对焦，而由第三光学模块103执行变焦。也就是说，横摇、纵摇、变焦、自动对焦等用语并不构成限制。
在一些实施例中，第四光学模块104可达到光学防手震(Optical ImageStabilization,OIS)的功能。在一些实施例中，可改变第四光学模块104的位置，例如，将第四光学模块104设置于第三光学模块103与第五光学模块105之间。在一些实施例中，可将第四光学模块104整合至第二光学模块102或第三光学模块103，通过单一的第二光学模块102或单一的光学模块103来同时实现自动对焦以及光学防手震的功能。在一些实施例中，可省略第四光学模块104。
请参考图3至图7，图3为根据本公开一实施例的一光学模块1000的立体图。图4为根据本公开一实施例的光学模块1000的分解图。图5为根据本公开一实施例的光学模块1000的另一角度的立体图。图6为沿着图3的A-A’切线的光学模块1000的剖面图。图7为根据本公开另一实施例的光学模块1000’的部分结构的示意图。在以下的实施例中，光学模块1000具有与上述第五光学模块105类似的结构。光学模块1000具有一主轴M，包括一光路调整元件1010、一光学元件1020、一固定部1100、一活动部1200、一驱动机构1300、一位置感测模块1400、一支撑组件1500、一电路组件1600、一防尘组件1700、以及一散热组件1800、以及一阻尼组件1900(示于图9)。
光路调整元件1010具有与上述第五光学元件150类似的结构，在一些实施例中，光学调整元件1010为一直角棱镜，但不限于此。光学元件1020具有与上述第六光学元件160类似的结构，在一些实施例中，光学元件1020为一影像感测器，但不限于此。
当沿着平行于主轴M的一方向观察时，固定部1100为一多边形结构，具有一第一侧边1101、一第二侧边1102、一第三侧边1103、以及一第四侧边1104，第一侧边1101与第三侧边1103平行，第二侧边1102与第四侧边1104平行，第一侧边1101与第二侧边1102不平行。
如图3至图5所示，固定部1100包括一底座1110、一外框1120、以及一框架1130。底座1110具有板状结构且与主轴M垂直。外框1120与底座1110沿着主轴M配置，包括一顶壁1120T、一第一侧壁1121、一第二侧壁1122、一第三侧壁1123、以及一第四侧壁1124。顶壁1110T具有板状结构且与主轴M不平行，更详细地说，顶壁1121T与底座1110平行。第一侧壁1121由顶壁1120T的一边缘延伸且与顶壁1120T不平行，当沿着平行于主轴M的方向观察时，第一侧壁1121位于第一侧边1101。第二侧壁1122由顶壁1120T的边缘延伸且与顶壁1120T不平行，当沿着平行于主轴M的方向观察时，第二侧壁1122位于第二侧边1102。第三侧壁1123由顶壁1120T的边缘延伸且与顶壁1120T不平行，当沿着平行于主轴M的方向观察时，第三侧壁1123位于第三侧边1103。第四侧壁1124由顶壁1120T的边缘延伸且与顶壁1120T不平行，具有一开口1124O以对应入射的一光线L，开口1124O设置于外框1120与底座1110之间，当沿着平行于主轴M的方向观察时，第四侧壁1124位于第四侧边1104。
如图6所示，底座1110与外框1120形成一第一容纳空间S1，容纳活动部1200以及框架1130。而框架1130与活动部1200之间具有一第二容纳空间S2，容纳光路调整元件1010。虽然在本实施例中，框架1130连接并且固定于外框1120，并且光路调整元件1010连接并且固定于框架1130，但不限于此，在一些实施例中，框架1130可以包括于活动部1200，框架1130以及光路调整元件1010可以相对于固定部1100运动。
如图7所示，光学模块1000’具有光学模块1000类似的结构，不同的处在于光学模块1000’包括一防震驱动机构2000’并且框架1130’具有可相对于固定部1100’运动的一斜面S’，光路调整元件1010’固定地设置于框架1130’的斜面S’。当沿着平行于主轴M’的方向观察时，防震驱动机构2000’位于第二侧边1102’，并且防震驱动机构2000’与驱动机构1300’至少部分重叠。防震驱动机构2000’可以驱动光路调整元件1010’相对于固定部1100’运动，更详细地说，依据防震驱动机构2000’设置的方式，可以控制光路调整元件1010’横摇或是纵摇，在图7所示的实施例中，防震驱动机构2000’驱动光路调整元件1010’相对于固定部1100’以一第一转轴A’转动，而第一转轴A’与第二侧边1102’平行。
回到图3至图6，活动部1200连接光学元件1020，并且可相对固定部1100运动，活动部1200包括一基座1210以及一承载座1220。基座1210连接光学元件1020，并且具有板状结构。承载座1220固定地设置于基座1210，并具有一遮挡部1221，设置于靠近第四侧边1104。更详细地说，当沿着平行于主轴M的方向观察时，光线由第四侧边1104入射光学模块1000，并且经由光路调整元件1010入射至光学元件1020，光路调整元件1010配置以将平行于第一侧边1101的方向行进的光线调整为沿着平行于主轴M的方向行进，而遮挡部1221为一突出结构，沿着与主轴M平行的方向突出，当沿着平行于第一侧边1101的方向观察时，遮挡部1221与光学元件1020至少部分重叠，因此可以遮挡一杂散光使杂散光无法进入光学元件1020。
前述的遮挡部1221同时也可以作为一止动部1221，位于第四侧边1104并且靠近止动部1221的一内侧壁可以作为一止动面1124A，因此止动部1221与止动面1124A可以限制活动部1200相对固定部1100于一运动范围内运动。更详细地说，当止动部1221碰触止动面1124A时，活动部1200便停止运动，因此可以限制活动部1200相对固定部1100沿着不平行于主轴M运动的范围。
防尘组件1700可以是具有粘度较高的胶水、接着剂等。防尘组件1700至少部分设置于基座1210，并且至少部分设置于承载座1220。当沿着平行于主轴M的方向观察时，防尘组件1700与光学元件1020不重叠，并且防尘组件1700位于光学元件1020的周围，更详细地说，防尘组件1700具有围绕光学元件1020的一封闭结构，由于防尘组件1700具有粘性，可借此捕捉异物，并且限制异物的路径以避免异物接触光学元件1020。
散热组件1800配置以提升光学元件1020以及驱动机构1300的散热效率，包括一第一散热元件1810以及一第二散热元件1920。第一散热元件1810为板状结构，导热率大于10W/(m×K)，可以具有碳纤维、陶瓷或金属材质。第一散热元件1810较顶壁1120T更接近光学元件1020，并且第一散热元件1810与底座1110可以具有一体成形的结构。
第二散热元件1820为板状结构，导热率大于10W/(m×K)，固定地设置于基座1210，并且至少部分内埋于基座1210。第二散热元件1820具有导磁性材质以提升驱动机构1300的驱动效率，更详细地说，第二散热元件1820对应驱动机构1300，并由于具有导磁性材质，因此可以产生一吸引力或一排斥力而提升驱动机构1300的驱动效率。第二散热元件1820与第一散热元件1810平行，并且第一散热元件1810与第二散热元件1820之间具有大于零的间隙。
驱动机构1300驱动活动部1200相对固定部1100运动。驱动机构1300包括一第一驱动组件1310、一第二驱动组件1320、以及一第三驱动组件1330。第一驱动组件1310位于第一侧边1101，包括一第一线圈1311、一第一磁性元件1312、一第二线圈1313、以及一第二磁性元件1314。第一磁性元件1312对应第一线圈1311，第一线圈1311与第一磁性元件1312沿着平行于主轴M的方向排列。第二线圈1313与第一线圈1311沿着一第一方向D1排列，第一方向D1与第一侧边1101平行。第二磁性元件1314对应第二线圈1313，第二磁性元件1314与第一磁性元件1312沿着第一方向D1排列。第二驱动组件1320位于第二侧边1102，包括一第三线圈1321、一第三磁性元件1322、一第四线圈1323、以及一第四磁性元件1324。第三磁性元件1322对应第三线圈1321，第三线圈1321与第三磁性元件1322沿着平行于主轴M的方向排列。第四线圈1323与第三线圈1321沿着第二方向D2排列，第二方向D2与第二侧边1102平行。第四磁性元件1324对应第四线圈1323。第三驱动组件1330位于第三侧边1103，包括一第五线圈1331、一第五磁性元件1332、一第六线圈1333、以及一第六磁性元件1334。第五磁性元件1332对应第五线圈1331，第五线圈1331与第五磁性元件1332沿着平行于主轴M的方向排列。第六线圈1333与第五线圈1331沿着第三方向D3排列，第三方向D3与第三侧边1103平行。第六磁性元件1334对应第六线圈1333。第二线圈1313的一绕线轴与第一线圈1311的一绕线轴平行。第一线圈1311的绕线轴与主轴M平行。第四线圈1323的一绕线轴与第三线圈1321的一绕线轴平行。第四线圈1323的绕线轴与主轴M平行。第六线圈1333的一绕线轴与第五线圈1331的一绕线轴平行。第六线圈1333的绕线轴与主轴M平行。当沿着平行于主轴M的方向观察时，驱动机构1300未设置于第四侧边1104。驱动组件至少部分固定地设置于承载座1220。
在一些实施例中，第一线圈1311、第二线圈1313、第三线圈1321、第四线圈1323、第五线圈1331、第六线圈1333设置于活动部1200的承载座1220，第一磁性元件1312、第二磁性元件1314、第三磁性元件1322、第四磁性元件1324、第五磁性元件1332、第六磁性元件1334设置于固定部1100的框架1130，但不限于此，在一些实施例中，也可以将第一线圈1311、第二线圈1313、第三线圈1321、第四线圈1323、第五线圈1331、第六线圈1333设置于固定部1100的框架1130、第一磁性元件1312、第二磁性元件1314、第三磁性元件1322、第四磁性元件1324、第五磁性元件1332、第六磁性元件1334设置于活动部1200的承载座1220。
此外，虽然在图4的实施例中，第一驱动组件1310、第二驱动组件1320、以及第三驱动组件1330分别包括两个磁性元件，但不限于此，在一些实施例中，第一磁性元件1312以及第二磁性元件1314具有一体成形的结构、第三磁性元件1322以及第四磁性元件1324具有一体成形的结构、并且第五磁性元件1332与第六磁性元件1334具有一体成形的结构。
位置感测模块1400配置以感测活动部1200相对固定部1100的运动，包括一第一位置感测组件1410、一第二位置感测组件1420、以及一第三位置感测组件1430。第一位置感测组件1410包括一第一参考元件1411以及一第一感测元件1412，第一感测元件1412配置以感测第一参考元件1411产生的第一磁场，当沿着平行于主轴M的方向观察时，第一感测元件1412以及第一参考元件1411位于第一侧边1101。第二位置感测组件1420包括一第二参考元件1421以及一第二感测元件1422，第二感测元件1422配置以感测第二参考元件1421产生的一第二磁场，其中当沿着平行于主轴M的方向观察时，第二感测元件1422以及第二参考元件1421位于第二侧边1102。第三位置感测组件1430包括一第三参考元件1431以及一第三感测元件1432，第三感测元件1432配置以感测第三参考元件1431产生的一第三磁场，当沿着平行于主轴M的方向观察时，第三感测元件1432以及第三参考元件1431位于第三侧边1103。当沿着平行于主轴M的方向观察时，位置感测模块1400未设置于第四侧边1104。
在一些实施例中，第一参考元件1411、第二参考元件1421、以及第三参考元件1431分别为一磁性元件，设置于框架1130，当沿着垂直于主轴M的方向观察时，第一参考元件1411设置于第一磁性元件1312与第二磁性元件1314之间，第二参考元件1421设置于第三磁性元件1322以与第四磁性元件1324之间，第三参考元件1431设置于第五磁性元件1332以及第六磁性元件1334之间。第一感测元件1412、第二感测元件1422、以及第三感测元件1432例如可为霍尔感测器(Hall effect sensor)、磁敏电阻感测器(MR sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)等。第一感测元件1412、第二感测元件1422、以及第三感测元件1432设置于承载座1220，当沿着垂直于主轴M的方向观察时，第一感测元件1412位于第一线圈1311与第二线圈1313之间，第二感测元件1422位于第三线圈1321与第四线圈1323之间，第三感测元件1432位于第五线圈1331与第六线圈1333之间，以分别感测设置在框架1130上的第一参考元件1411、第二参考元件1421、以及第三参考元件1431的磁场，借此获得承载座1220相对于框架1130的位置。
在一些实施例中，设置三组感测组件(第一位置感测组件1410、第二位置感测组件1420、以及第三位置感测组件1430)以感测活动部1200相对于固定部1100的移动以及转动，但不限于此，在一些实施例中，也可以只设置任意两组彼此不平行的感测组件，以感测活动部1200相对于固定部1100的移动。
上述具有位置感测模块1400的示例为闭回路控制驱动，也就是说，利用位置感测模块1400感测活动部1200是否到达预期位置，若未达则驱动机构1300中的一控制器便会再下命令补正，直到到达预期位置。但本公开不限于此，也可以通过不具有位置感测模块1400反馈位置的开回路控制驱动，例如在第三个示例中，不具有参考元件以及感测元件，通过先建立数据库，驱动活动部1200直接到达预期位置。
接着请参考图4至图6、以及图8，图8为图5的框起部分的结构的放大示意图。支撑组件1500连接活动部1200以及固定部1100。支撑组件1500包括一第一弹性元件1510以及一第二弹性元件1520。第一弹性元件1510为长条形结构，沿着平行于主轴M的方向延伸，穿过框架1130以及承载座1220，具有一第一端部1511以及一第二端部1512，第一端部1511固定于框架1130，并且位于框架1130与顶壁1120T之间，但不与顶壁1120T直接接触，更详细地说，框架1130具有一凹槽1131以容纳第一端部1511。第二端部1512连接第二弹性元件1520。
如图8所示，第二弹性元件1520为板状结构，与第一弹性元件1510不平行，具有一冲击吸收部1521以及一固定端部1522，冲击吸收部1521连接第二端部1512并且吸收第一弹性元件1510的冲击，固定端部1522固定至承载座1220，因此第二弹性元件1520接触承载座1220，不直接接触基座1210。当沿着垂直主轴M的方向观察时，第二弹性元件1520位于基座1210与承载座1220之间。当沿着平行主轴M的方向观察时，第一弹性元件1510与基座1210以及承载座1220至少部分重叠。
接着请参考图4、以及图9，图9为沿着图3的B-B’切线的光学模块1000的剖面示意图。阻尼组件1900可具有凝胶材质，包括一第一阻尼元件1910、一第二阻尼元件1920、一第三阻尼元件1930、一第四阻尼元件1940、以及一第五阻尼元件1950。第一阻尼元件1910直接接触第一弹性元件1510以及活动部1200，更详细地说，第一阻尼元件1910设置于第二端部1512与基座1210之间。第二阻尼元件1920直接接触第一弹性元件1510以及固定部1100，更详细地说，第二阻尼元件1920设置于第一端部1511与顶壁1120T之间，避免第一端部1511接触顶壁1120T而短路。
第三阻尼元件1930直接接触第一弹性元件1510以及框架1130。第四阻尼元件1940直接接触第一弹性元件1510以及活动部1200，更详细地说，第四阻尼元件1940设置于第一弹性元件1510以及承载座1210之间。第五阻尼元件1950直接接触活动部1200以及固定部1100，更详细地说，第五阻尼元件1950设置于活动部1200与底座1110之间。通过设置阻尼组件1900，可以强化支撑组件1500与活动部1200以及固定部1100之间的连接，并且稳定活动部1200相对固定部1100的运动。
此外，可以以一中介元件1530”取代第一弹性元件1510以及第二弹性元件1520而构成支撑组件1500”。如图10以及图11所示，图10为根据本公开另一实施例的光学模块1000”的部分结构的立体图，图11为沿着图10的A-A’切线的光学模块1000”的剖面图。支撑组件1500”包括八个中介元件1530”，每一个中介元件1530”具有球状结构。在此实施例中，承载座1220”上下两侧的四个角落皆设置凹部，并且框架1130”对应承载座1220”上侧的凹部而设置有四个凹部、底座1110”对应承载座1220”下侧的凹部而设置四个凹部，这些凹部分别容纳八个中介元件1530”的一部分。当驱动机构1300”驱动活动部1200”运动时，活动部1200”可通过中介元件1530”而相对于固定部1100”运动。
接着请参考图4以及图12，图12为根据本公开一实施例的光学模块1000中的电路组件1600的方框图。电路组件1600电性连接位于光学模块1000之外的一电路E，电路组件1600包括一第一电路1610、一第二电路1620、一第三电路1630、以及一外部电路1640。第一电路1610固定地设置于基座1210，并且与基座1210为一体成形。第二电路1620固定地设置于承载座1220，并且至少部分内埋于承载座1220。第三电路1630固定地设置于框架1130，并且至少部分内埋于框架1130，第三电路1630具有一第一连接部1631，具有金属材质，至少部分内埋于框架1130。并且可以连接第一弹性元件1510的第一端部1511。外部电路1640与光学模块1000之外的电路E连接并且连接于第一电路1610。外部电路1640具有柔性，例如可以是柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，外部电路1640具有多个孔洞H，使得整体更容易弯曲而不易断裂，并且也使得活动部1200更容易运动。
此外，在图10的实施例中，第一电路1610”、第二电路1620”、以及第三电路1630”(内埋于框架1130”中而未图示)中的至少一者具有导磁性材质，更详细地说，第二电路1620”具有导磁性材质并且对应驱动机构1300”，使得活动部1200”可以通过吸引力而贴紧中介元件1530”，而相对于固定部1100”更稳定地运动。
接着参考图13至图16，说明几种不同的电性连接方式。图13为根据本公开一实施例的光学模块1000的部分结构的示意图。图14至图16为根据本公开一实施例的一光学模块1000A的部分结构的示意图。
在图13的实施例中，线圈设置于承载座1220，电性连接的方式以第一驱动组件1310为例说明，第二驱动组件1320以及第三驱动组件1330可以以相同的方式电性连接。第一驱动组件1310电性连接第二电路1620，并且经由第二电路1620电性连接第一电路1610。更详细地说，第一线圈1311以及第二线圈1313经由焊接等方式而与第二电路1620中露出于承载座1220表面的接点连接，并且通过将第二电路1620的部分接点与第一电路1610的部分接点配合设置，使得当承载座1220组装至基座1210时便同时电性连接。因此，第一驱动组件1310按序经由第二电路1620、第一电路1610而电性连接外部电路1640，并且经由外部电路1640而电性连接光学模块1000之外的电路E。第二驱动组件1320以及第三驱动组件1330也以类似的方式电性连接。
在图14的实施例中，光学模块1000A的线圈设置于框架1130A，电性连接的方式以第二驱动组件1320A为例说明，第一驱动组件1310A以及第三驱动组件1330A可以以相同的方式电性连接。第二驱动组件1320A的第三线圈1321A以及第四线圈1323A经由焊接到框架1130A上第三电路1630A的接点(未图示)，而电性连接第三电路1630A，并且通过第三电路1630A的第一连接部1631A电性连接第一弹性元件1510A的第一端部1511A，第一弹性元件1510A电性连接第二弹性元件，第二弹性元件与设置于承载座1220A的第二电路1620A的接点(未图示)连接，然后如同图13的实施例，通过将第二电路1620A的部分接点与第一电路1610A的部分接点配合设置，使得第二电路1620A电性连接到第一电路1610A，并且经由外部电路1640A而电性连接光学模块1000A之外的电路E。因此，第二驱动组件1320A按序经由第三电路1630A、第一弹性元件1510A、第二弹性元件A、第二电路1620A、第一电路1610A、以及外部电路1640A而电性连接光学模块1000A之外的电路E。
在图15的实施例中，还可以在框架1130A设置一中间电路1650A，此中间电路1650A可以为具有挠性的一柔性印刷电路板。第二感测元件1422A可以通过中间电路1650A而电性连接第二电路1620A，进而按序经由第一电路1610A、以及外部电路1640A而电性连接光学模块1000A之外的电路E。
在图16的实施例中，第二驱动组件1320A也可以经由第一弹性元件1510A直接与外部电路1640A相连而电性连接光学模块1000A之外的电路E。也就是说，可以通过在框架1130A顶部设置另一个中间电路1650A’，此中间电路1650A’可以为具有挠性的柔性印刷电路板，与第一弹性元件1510A以及外部电路1640A直接连接，因此，第二驱动组件1320A按序经由第三电路1630A、第一弹性元件1510A、中间电路1650A’、以及外部电路1640A而电性连接光学模块1000A之外的电路E。
然而电性连接的方式不限于上述实施例，也可以视需求结合上述的电性连接方式，改变光学模块1000的配置，使得三个驱动组件以不同的方式电性连接，例如在一光学模块1000B(未图示)中，第一驱动组件1310B按序经由第二电路1620B、第一电路1610B、外部电路1640B而电性连接光学模块1000B之外的电路E，第二驱动组件1320B按序经由第三电路1630B、第一弹性元件1510B、第二弹性元件B、第二电路1620B、第一电路1610B、以及外部电路1640B而电性连接光学模块1000B之外的电路E，第三驱动组件1330B按序经由第三电路1630B、第一弹性元件1510B、中间电路1650B、以及外部电路1640B而电性连接光学模块1000B之外的电路E。
此外，在中介元件构成支撑组件的实施例中，若线圈设置于承载座1220”，如图10所示，则电性连接的方式与前述图13的实施例类似，第一驱动组件1310”按序经由第二电路1620”、第一电路1610”、外部电路1640”而电性连接光学模块1000”之外的电路E。
若线圈设置于框架1130”(未图示)，则电性连接的方式与前述图15以及/或图16的实施例类似，第一驱动组件1310”经由第三电路1630”而电性连接中间电路1650”，而中间电路1650”可电性连接第一电路1610”或外部电路1640”中的一者，再经由外部电路1640”而电性连接光学模块1000”之外的电路E。在此实施例中，第一驱动组件1310”按序经由第三电路1630”、中间电路1650”以及外部电路1640”而电性连接光学模块1000”之外的电路E。
如上所述，本公开实施例提供了一种光学系统，包括光学模块，具有主轴。光学模块包括固定部、活动部、驱动机构、以及支撑组件。活动部连接光学元件，并且可相对固定部运动。驱动机构驱动活动部相对固定部运动。支撑组件连接活动部以及固定部。当沿着平行于主轴的方向观察时，固定部为一多边形结构，具有第一侧边、第二侧边、第三侧边、以及第四侧边，第一侧边与第三侧边平行，第二侧边与第四侧边平行，第一侧边与第二侧边不平行。其中通过改变支撑结构以及驱动机构的配置，可实现各种不同的电性连接，进而可以得到最小化的光学系统。本发明所公开的各元件的特殊位置、大小关系不但可使光学系统达到特定方向的超薄化、整体的小型化，另外经由搭配不同的光学模块可以使光学系统更进一步提升光学品质(例如拍摄品质或是深度感测精度等)。
前面概述数个实施例的特征，使得本技术领域中技术人员可更好地理解本公开的各方面。本技术领域中技术人员应理解的是，可轻易地使用本公开作为设计或修改其他工艺以及结构的基础，以实现在此介绍的实施例的相同目的及/或达到相同优点。本技术领域中技术人员亦应理解的是，这样的等同配置不背离本公开的构思以及范围，且在不背离本公开的构思以及范围的情况下，可对本公开进行各种改变、替换以及更改。

Claims (20)

1.一种光学系统，其特征在于，包括：
一光学模块，具有一主轴，包括：
一固定部，
一活动部，连接一光学元件，并且相对该固定部运动；
一驱动机构，驱动该活动部相对该固定部运动；以及
一支撑组件，连接该活动部以及该固定部；
其中当沿着平行于该主轴的一方向观察时，该固定部为一多边形结构，具有一第一侧边、一第二侧边、一第三侧边、以及一第四侧边，其中该第一侧边与该第三侧边平行，该第二侧边与该第四侧边平行，该第一侧边与该第二侧边不平行。
2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该固定部包括：
一底座，具有板状结构且与该主轴垂直；以及
一外框，与该底座沿着该主轴配置，包括：
一顶壁，具有板状结构且与该主轴不平行，其中该顶壁与该底座平行；
一第一侧壁，由该顶壁的一边缘延伸且与该顶壁不平行，其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该第一侧壁位于该第一侧边；
一第二侧壁，由该顶壁的一边缘延伸且与该顶壁不平行，其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该第二侧壁位于该第二侧边；
一第三侧壁，由该顶壁的一边缘延伸且与该顶壁不平行，其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该第三侧壁位于该第三侧边；以及
一第四侧壁，由该顶壁的一边缘延伸且与该顶壁不平行，具有一开口以对应一光线，该开口设置于该外框与该底座之间，其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该第四侧壁位于该第四侧边；
其中该活动部包括：
一基座，连接该光学元件，该基座具有板状结构；以及
一承载座，固定地设置于该基座。
3.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，该光学模块还包括一框架，该固定部更具有一第一容纳空间，该第一容纳空间容纳该活动部以及该框架。
4.如权利要求3所述的光学系统，其特征在于，该光学模块还包括一光路调整元件，该光路调整元件连接该框架，该框架与该活动部之间具有一第二容纳空间，该第二容纳空间容纳该光路调整元件。
5.如权利要求3所述的光学系统，其特征在于，该光学模块还包括一电路组件，该电路组件电性连接位于该光学模块之外的一电路，该电路组件包括：
一第一电路，固定地设置于该基座，并且与该基座为一体成形；
一第二电路，固定地设置于该承载座，并且至少部分内埋于该承载座；
一第三电路，固定地设置于该框架，并且至少部分内埋于该框架；以及
一外部电路，与该光学模块之外的该电路连接。
6.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，该驱动机构包括位于该第一侧边的一第一驱动组件；
其中该第一驱动组件电性连接该第二电路；
其中该第一驱动组件经由该第二电路电性连接该第一电路；
其中该第一驱动组件依序经由该第二电路、该第一电路而电性连接该外部电路；
其中该第一驱动组件依序经由该第二电路、该第一电路、以及该外部电路而电性连接该光学模块之外的该电路。
7.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，该外部电路具有可挠性，并且该外部电路具有多个孔洞。
8.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，该第一电路、该第二电路、以及该第三电路中的至少一者具有导磁性材质，并且该第二电路具有导磁性材质并且对应该驱动机构。
9.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，该支撑组件包括多个中介元件，所述多个中介元件具有球状结构；
其中该承载座的一上侧以及该承载座的一下侧设置多个承载座凹部，并且该框架对应该承载座的该上侧的所述多个承载座凹部而设置多个框架凹部、该底座对应该承载座的该下侧的所述多个承载座凹部而设置多个底座凹部，所述多个承载座凹部、所述多个框架凹部、所述多个底座凹部分别容纳所述多个中介元件的一部分。
10.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，该驱动机构包括位于该第一侧边的一第一驱动组件，并且该电路组件还包括一中间电路，该中间电路连接该第一电路或该外部电路中的一者；
其中该第一驱动组件电性连接该第三电路；
其中该第一驱动组件经由该中间电路而电性连接该光学模块之外的该电路；
其中该第一驱动组件经由该第三电路而电性连接该中间电路；
其中该第一驱动组件经由该第二电路而电性连接该光学模块之外的该电路；
其中该第一驱动组件经由该中间电路而电性连接该第一电路或该外部电路中的一者；
其中该第一驱动组件经由该外部电路而电性连接该光学模块之外的该电路；
其中该第一驱动组件依序经由该第三电路、该中间电路以及该外部电路而电性连接该光学模块之外的该电路。
11.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，该支撑组件包括：
一第一弹性元件，为长条形结构，沿着平行于该主轴的该方向延伸；以及
一第二弹性元件，为板状结构，与该第一弹性元件不平行，接触该承载座，不直接接触该基座，具有一冲击吸收部，该冲击吸收部吸收该第一弹性元件的冲击；
其中当沿着垂直该主轴的一方向观察时，该第二弹性元件位于该基座与该承载座之间；
其中当沿着平行该主轴的该方向观察时，该第一弹性元件与该基座以及该承载座至少部分重叠。
12.如权利要求11所述的光学系统，其特征在于，该光学模块还包括一阻尼组件，配置以稳定该活动部相对该固定部的运动，包括：
一第一阻尼元件，直接接触该第一弹性元件以及该活动部；
一第二阻尼元件，直接接触该第一弹性元件以及该固定部；
一第三阻尼元件，直接接触该第一弹性元件以及该框架；
一第四阻尼元件，直接接触该第一弹性元件以及该活动部；以及
一第五阻尼元件，直接接触该活动部以及该固定部，其中该第五阻尼元件直接接触该底座，该第五阻尼元件位于该活动部与该底座之间。
13.如权利要求11所述的光学系统，其特征在于，该驱动机构包括位于该第二侧边的一第二驱动组件；
其中该第二驱动组件电性连接该第三电路；
其中该第二驱动组件经由该第一弹性元件电性连接该光学模块之外的该电路；
其中该第二驱动组件经由该第三电路电性连接该第一弹性元件；
其中该第二驱动组件经由该第二弹性元件电性连接该光学模块之外的该电路；
其中该第二驱动组件经由该第一弹性元件电性连接该第二弹性元件；
其中该第二驱动组件经由该第二电路电性连接该光学模块之外的该电路；
其中该第二驱动组件经由该第一弹性元件以及该第二弹性元件中的至少一者而电性连接该第二电路；
其中该第二驱动组件经由该第二电路电性连接该第一电路；
其中该第二驱动组件经由该第一电路而电性连接该外部电路；
其中该第二驱动组件经由该外部电路而电性连接该光学模块之外的该电路；
其中该第二驱动组件依序经由该第三电路、该第一弹性元件、该第二电路、该第一电路以及该外部电路而电性连接该光学模块之外的该电路。
14.如权利要求11所述的光学系统，其特征在于，该框架具有一凹槽，该第一弹性元件具有固定于该框架的一第一端部，该第一端部容纳于该凹槽且位于该框架与该顶壁之间，并且该第一端部不与该顶壁直接接触。
15.如权利要求14所述的光学系统，其特征在于，该第三电路具有一第一连接部，该第一连接部连接该第一端部，该第一连接部具有金属材质，并且该第一连接部至少部分内埋于该框架。
16.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，该光学模块还包括一防尘组件，限制异物的路径以避免异物接触该光学元件；
其中该防尘组件具有粘性以捕捉异物；
其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该防尘组件与该光学元件不重叠；
其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该防尘组件位于该光学元件的周围；
其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该防尘组件具有围绕该光学元件的一封闭结构；
其中该防尘组件至少部分设置于该基座；
其中该防尘组件至少部分设置于该承载座。
17.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，该光学模块还包括一散热组件，配置以提升该光学元件以及该驱动机构的散热效率，包括：
一第一散热元件，为板状结构，具有碳纤维、陶瓷或金属材质，导热率大于10W/(m×K)，其中该第一散热元件与该底座具有一体成形的结构，并且该第一散热元件较该顶壁更接近该光学元件；以及
一第二散热元件，为板状结构，固定地设置于该基座，至少部分内埋于该基座，具有导磁性材质以提升该驱动机构的驱动效率，导热率大于10W/(m×K)，其中该第二散热元件对应该驱动机构以产生一吸引力或一排斥力；
其中该第二散热元件与该第一散热元件平行；
其中该第一散热元件与该第二散热元件之间具有大于零的一间隙。
18.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该驱动机构包括：
一第一驱动组件，位于该第一侧边，包括：
一第一线圈；
一第一磁性元件，对应该第一线圈，其中该第一线圈与该第一磁性元件沿着平行于该主轴的该方向排列；
一第二线圈，与该第一线圈沿着一第一方向排列，其中该第一方向与该第一侧边平行；以及
一第二磁性元件，对应该第二线圈，其中该第二磁性元件与该第一磁性元件沿着该第一方向排列；
一第二驱动组件，位于该第二侧边，包括：
一第三线圈；
一第三磁性元件，对应该第三线圈，其中该第三线圈与该第三磁性元件沿着平行于该主轴的该方向排列；
一第四线圈，与该第三线圈沿着一第二方向排列，其中该第二方向与该第二侧边平行；以及
一第四磁性元件，对应该第四线圈；以及
一第三驱动组件，位于该第三侧边，包括：
一第五线圈；
一第五磁性元件，对应该第五线圈，其中该第五线圈与该第五磁性元件沿着平行于该主轴的该方向排列；
一第六线圈，与该第五线圈沿着一第三方向排列，其中该第三方向与该第三侧边平行；以及
一第六磁性元件，对应该第六线圈；
其中该第二线圈的一绕线轴与该第一线圈的一绕线轴平行；
其中该第一线圈的该绕线轴与该主轴平行；
其中该第四线圈的一绕线轴与该第三线圈的一绕线轴平行；
其中该第四线圈的该绕线轴与该主轴平行；
其中该第六线圈的一绕线轴与该第五线圈的一绕线轴平行；
其中该第六线圈的该绕线轴与该主轴平行；
其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该驱动机构未设置于该第四侧边。
19.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该光学模块还包括一光路调整元件，该光路调整元件配置以将入射至该光学模块的一光线的一行进方向从沿着平行于该第一侧边的一方向调整为沿着平行于该主轴的该方向行进，其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该光线由该第四侧边入射该光学模块。
20.如权利要求19所述的光学系统，其特征在于，该光学模块还包括一防震驱动机构，该防震驱动机构驱动该光路调整元件相对该固定部运动；
其中当沿着平行于该主轴的该方向观察时，该防震驱动机构位于该第二侧边，并且该防震驱动机构与该驱动机构至少部分重叠；
其中该防震驱动机构驱动该光路调整元件相对于该固定部以一第一转轴转动，并且该第一转轴与该第二侧边平行。
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