CN116991017A - 成像镜头、相机模块及电子装置 - Google Patents

成像镜头、相机模块及电子装置 Download PDF

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CN116991017A
CN116991017A CN202210687683.7A CN202210687683A CN116991017A CN 116991017 A CN116991017 A CN 116991017A CN 202210687683 A CN202210687683 A CN 202210687683A CN 116991017 A CN116991017 A CN 116991017A
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imaging lens
camera module
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hole
mounting structure
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CN202210687683.7A
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陈皓然
赖昱辰
周明达
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Largan Precision Co Ltd
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Largan Precision Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种成像镜头具有一光轴,且成像镜头包含一透镜载体以及一可变通孔组。透镜载体用以供至少一透镜设置,且透镜载体包含一安装结构。可变通孔组包含多个可动叶片以及一转动元件。可动叶片可移动地共同围绕光轴以形成一通孔,且通孔通过可动叶片的移动而具有可变动的尺寸。转动元件连接可动叶片,且转动元件驱动可动叶片以调整通孔的尺寸。可变通孔组的可动叶片与转动元件当中的至少一者设置于安装结构。本发明还公开具有上述成像镜头的相机模块及具有相机模块的电子装置。

Description

成像镜头、相机模块及电子装置
技术领域
本发明涉及一种成像镜头、相机模块与电子装置,特别是一种适用于电子装置的成像镜头与相机模块。
背景技术
随着半导体工艺技术更加精进,使得电子感光元件性能有所提升,像素可达到更微小的尺寸,因此,具备高成像品质的光学镜头俨然成为不可或缺的一环。此外,随着科技日新月异,配备光学镜头的电子装置的应用范围更加广泛,对于光学镜头的要求也是更加多样化。
近年来,相机模块被应用于更多领域中的电子装置,譬如智能手机、运动型相机等携带式装置以及增强现实(Augmented Reality,AR)、虚拟现实(Virtual Reality,VR)等头戴式装置或是空拍机等等。并且,相机模块的硬体也不断地迭代更新,譬如使用更大尺寸的感光元件以及使用画质更好的成像镜头,其中更大尺寸的感光元件可以为使用者带来更好的成像品质,但却会因为景深过浅而导致背景模糊。现有的一种可变光圈可用以改变景深进而调整背景模糊的程度,并控制成像镜头的进光量,使得在电子装置的光学镜头中设置可变光圈成为一个具有前瞻性的主题。然而,可变光圈的位置的正确性影响光学镜头的成像品质甚巨,使得具有可变光圈的光学镜头不易被生产。已知的可变光圈容易在组装或使用过程中产生偏移,可能造成炫光、漏光、解像力下降等对成像品质产生负面影响。因此,如何改良可变光圈组件的精度以及其零件之间的整合度,以满足现今对电子装置高规格的需求,已成为目前相关领域的重要议题。
发明内容
鉴于以上提到的问题,本发明在于提供一种成像镜头,具有高精度、高度零件整合的特性,借以在具有可变光圈的成像镜头中能够确保成像品质。
本发明的一实施例所揭露的成像镜头,具有一光轴。成像镜头包含一透镜载体以及一可变通孔组。透镜载体用以供至少一透镜设置,且透镜载体包含一安装结构。可变通孔组包含多个可动叶片以及一转动元件。可动叶片可移动地共同围绕光轴以形成一通孔。通孔通过可动叶片的移动而具有可变动的尺寸。转动元件连接可动叶片,且转动元件驱动可动叶片以调整通孔的尺寸。可变通孔组的可动叶片与转动元件当中的至少一者设置于安装结构。
本发明的另一实施例所揭露的相机模块,包含上述的成像镜头。
本发明的又一实施例所揭露的电子装置,包含上述的相机模块。
根据上述实施例所揭露的成像镜头、相机模块与电子装置,通过将可变通孔组的可动叶片与转动元件当中的至少一者设置于安装结构,可减少可变通孔组在光轴方向上的偏移,有助于确保可动叶片的遮光效果,进而可确保成像镜头的成像品质。
此外,通过将透镜组装于透镜载体,可简化组装工艺,有助于提高生产效率。
以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理,并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例所绘示的相机模块的立体示意图。
图2是图1的相机模块的分解示意图。
图3是图2的相机模块的成像镜头的分解示意图。
图4是图3的成像镜头的部分元件的对应关系示意图。
图5是图1的相机模块经部分剖切的立体示意图。
图6是图5的经部分剖切的相机模块在AA区域的转正放大示意图。
图7是图5的经部分剖切的相机模块在BB区域的转正放大示意图。
图8是图5的经部分剖切的相机模块在CC区域的转正放大示意图。
图9是图5的经部分剖切的相机模块在DD区域的转正放大示意图。
图10是图5的经部分剖切的相机模块在EE区域的转正放大示意图。
图11是根据本发明第二实施例所绘示的相机模块的立体示意图。
图12是图11的相机模块的分解示意图。
图13是图12的相机模块的成像镜头的分解示意图。
图14是图13的成像镜头的部分元件的对应关系示意图。
图15是图13的成像镜头的部分元件的另一对应关系示意图。
图16是图1的相机模块经部分剖切的立体示意图。
图17是图16的经部分剖切的相机模块在FF区域的转正放大示意图。
图18是图16的经部分剖切的相机模块在GG区域的转正放大示意图。
图19是图16的经部分剖切的相机模块在HH区域的转正放大示意图。
图20是图16的经部分剖切的相机模块在II区域的转正放大示意图。
图21是图16的经部分剖切的相机模块在JJ区域的转正放大示意图。
图22是图12的相机模块的感光元件模块的分解示意图。
图23是根据本发明第三实施例所绘示的相机模块的立体示意图。
图24是图23的相机模块的分解示意图。
图25是图24的相机模块的成像镜头的分解示意图。
图26是图24的成像镜头的部分元件的对应关系示意图。
图27是图24的成像镜头的部分元件的另一对应关系示意图。
图28是图23的相机模块经部分剖切的立体示意图。
图29是图28的经部分剖切的相机模块在KK区域的转正放大示意图。
图30是图28的经部分剖切的相机模块在LL区域的转正放大示意图。
图31是图28的经部分剖切的相机模块在MM区域的转正放大示意图。
图32是图28的经部分剖切的相机模块在NN区域的转正放大示意图。
图33是图28的经部分剖切的相机模块在OO区域的转正放大示意图。
图34绘示依照本发明第四实施例的一种电子装置的立体示意图。
图35绘示图34的电子装置的另一侧的立体示意图。
图36绘示图34的电子装置的系统方块图。
图37绘示图34的电子装置以广视角相机模块所撷取到的影像示意图。
图38绘示图34的电子装置以可变光圈相机模块在光圈值为1.4的状态所撷取到的影像示意图。
图39绘示图34的电子装置以可变光圈相机模块在光圈值为5.6的状态所撷取到的影像示意图。
图40是根据本发明所绘示的铁磁性元件在透镜载体的主体部中的一种配置关系示意图。
图41是根据本发明所绘示的铁磁性元件在透镜载体的主体部中的另一种配置关系示意图。
图42是根据本发明所绘示的铁磁性元件在透镜载体的主体部中的再一种配置关系示意图。
图43是根据本发明所绘示的铁磁性元件在透镜载体的主体部中的又一种配置关系示意图。
图44是根据本发明所绘示的控制电路与位置感测电路搭配其他元件的一种电路配置示意图。
图45是根据本发明所绘示的整合有控制电路与位置感测电路的通孔控制器搭配其他元件的一种电路配置示意图。
图46是根据本发明所绘示的控制电路与位置感测电路搭配其他元件的系统方块示意图。
【符号说明】
1、2、3:相机模块
11、21、31:固定部
3100:固定部框架
1101、2101:底座
2101a:连通电路
1102、2102、3102:壳元件
3103:导电端子元件
3103a:导电端子
3103b:连外接点
12、22、32:可动部
3200:可动部框架
1201:成像镜头载体
100、200、300:成像镜头
101、201、301、OA:光轴
102、202、302:成像面
110、210、310:透镜载体
111、211、311、MP:主体部
112、212、312:安装结构
112a、312a:第一安装结构
112b、312b:第二安装结构
3120:间隙面
1121、3121:凹槽
1122、3122:轴状结构
2123:滑动面
113、213、313、FM1、FM2、FM3、FM4:铁磁性元件
1131、3131、SRS:固定结构
120、220、320:可变通孔组
121、221、321:可动叶片
1211、2211、3211:转动元件对应孔
1212、3212:透镜载体对应孔
2213:固定元件对应孔
122、222、322:转动元件
1221、2221、3221:轴状结构
2222:低摩擦力特征表面
3223:沟结构
123、323:滚动元件
124、224、324:电磁对
1241、2241、3241:通孔磁石
1242、2242、3242:通孔线圈
125、225、325、THC:通孔电路
1251、2251、3251:通孔控制器
1252、2252、3252:电路接点
2253:位置感测器
130、230:固定元件
230a:第一固定元件
230b:第二固定元件
1300、2300:间隙面
2301:轴状结构
2302:定位结构
2303:沟结构
140、240、340:驱动安装结构
1202、2202、3202:透镜
1202p、2202p、3202p:正透镜
3203:第一滚动元件
3204:第二滚动元件
3205:槽结构
3206:导电胶体
13、23:弹性元件
13a、23a:第一弹性元件
13b、23b:第二弹性元件
13c:第三弹性元件
24:电连接元件
15、25、35:驱动部
3500:驱动部框架
3500a:驱动电路
3500b:连外接点
3500c:驱动控制器
1501:驱动磁石载体
1502、2502、3502:驱动磁石
1503、2503、3503:驱动线圈
1503a:自动对焦驱动线圈
1503b:光学防手抖驱动线圈
26:滤光元件模块
2601:滤光元件框架
2601a:连通电路
2601b:开口
2602:滤光元件
17、37:感光元件
27:感光元件模块
1700、2700、3700:连外接点
2701:感光元件框架
2701a:底座接点
2701b:感光元件接点
2702:感光元件弹性元件
2703:感光元件
2704:感光元件电连接元件
4:电子装置
4a:提示灯
40a、40b、40c、40d、40e:相机模块
42:闪光灯模块
43:对焦辅助模块
44:单芯片系统
45:显示装置
451:变焦控制键
452:对焦拍照按键
453:影像回放按键
454:相机模块切换按键
455:集成选单按键
47:生物识别感测器
48:电路板
481:连结器
49:电子元件
CL:线圈
CTC:控制电路
GND:接地
GP:间隙
OBJ:被摄物
PSC:位置感测电路
TB:可动叶片的厚度
TG、TG’:间隙的厚度
TH:通孔
VCC:电源
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及附图,任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
本发明提供一种相机模块,可包含一固定部、一可动部以及一感光元件。可动部可相对于固定部可移动。可动部可包含一成像镜头以及至少一透镜。感光元件可设置于成像镜头的一成像面。
成像镜头具有一光轴。成像镜头包含一透镜载体以及一可变通孔组。透镜载体可供所述至少一透镜设置,且透镜载体可包含一安装结构以及一铁磁性元件。可变通孔组可包含多个可动叶片、一转动元件、至少一电磁对以及一通孔电路。
可动叶片可移动地共同围绕光轴以形成一通孔。通孔通过可动叶片的移动而具有可变动的尺寸。其中,通孔可设置于成像镜头的光圈所在的位置。借此,可将具可变动尺寸的通孔作为成像镜头的实体光圈。其中,成像镜头的光圈值为FNO,其可满足下列条件:FNO≥1.1。借此,可提升通孔作为光圈的可行性。其中,也可满足下列条件:FNO≥1.3。其中,也可满足下列条件:FNO≥1.7。其中,所述至少一透镜可包含一正透镜,且正透镜与通孔邻近设置。所谓正透镜指屈折力为正的透镜,可使近光轴的光线汇聚。通过正透镜的配置,可使成像光线汇聚,以提升通孔的入光量。
转动元件连接可动叶片。转动元件为可转动,从而驱动可动叶片以调整通孔的尺寸。
可变通孔组的可动叶片与转动元件当中的至少一者设置于安装结构。通过以上的配置,可减少可变通孔组在光轴方向上的偏移,有助于确保可动叶片的遮光效果,进而可确保成像镜头的成像品质。此外,通过将透镜组装于透镜载体,可简化组装工艺,有助于提高生产效率。其中,安装结构可包含多个轴状结构。轴状结构可分别与可动叶片对应设置,且轴状结构与转动元件之间的相对位移可驱使可动叶片转动。借此,可精密地控制通孔的尺寸。其中,轴状结构与转动元件之间的相对位移也可驱使可动叶片位移。
当可动叶片设置于安装结构时,根据本发明的一实施例所揭露的成像镜头,安装结构可具有一间隙面。间隙面与转动元件之间可形成一间隙,且可动叶片可设置于间隙内。其中,间隙的厚度为TG,每一个可动叶片的厚度为TB,其可满足下列条件:0.002[微米]≤TG-TB≤0.3[微米]。通过将可动叶片提供于适当的间隙内,可确保光学品质,并减少移动可动叶片时的阻力。其中,也可满足下列条件:0.003[微米]≤TG-TB≤0.1[微米]。请参照图29,绘示有依照本发明第三实施例所绘示的TG与TB。
当可动叶片设置于安装结构时,根据本发明的一实施例所揭露的成像镜头,还可包含一固定元件。固定元件与透镜载体之间可相对固定。固定元件可具有一间隙面。安装结构与转动元件的其中一者与间隙面之间可形成一间隙,且可动叶片可设置于间隙内。其中,间隙的厚度为TG’,每一个可动叶片的厚度为TB,其可满足下列条件:0.002[微米]≤TG’-TB≤0.3[微米]。通过将可动叶片提供于适当的间隙内,可确保光学品质,并减少移动可动叶片时的阻力。其中,也可满足下列条件:0.003[微米]≤TG’-TB≤0.1[微米]。请参照图6,绘示有依照本发明第一实施例所绘示的TG’与TB。
当可动叶片设置于安装结构时,根据本发明的一实施例所揭露的成像镜头,安装结构可具有一承靠面。可动叶片可设置于承靠面上。其中,承靠面的算术平均粗糙度(Ra)可小于0.25微米。借此,可减少对可动叶片的摩擦,有助于提高可动叶片的使用寿命。其中,承靠面的算术平均粗糙度(Ra)也可小于0.20微米。其中,承靠面的算术平均粗糙度(Ra)也可小于0.17微米。
当转动元件设置于安装结构时,根据本发明的一实施例所揭露的成像镜头,可变通孔组还可包含多个滚动元件。滚动元件可设置于安装结构与转动元件之间并可环绕通孔排列,以提供转动元件在转动方向上的自由度。借此,有助于使转动元件驱动可动叶片的移动过程滑顺。其中,安装结构可具有多个凹槽,且凹槽与滚动元件对应。借此,可固定滚动元件的作动行程。其中,凹槽也可进一步为弧形凹槽。其中,滚动元件可为圆球状。其中,滚动元件也可为圆柱状。其中,滚动元件也可为圆椎状。
当转动元件设置于安装结构时,根据本发明的一实施例所揭露的成像镜头,安装结构可具有一滑动面。转动元件可以可滑动地位于滑动面上。其中,转动元件与滑动面之间的动摩擦系数可小于0.52。借此,有助于使转动元件驱动可动叶片的移动过程滑顺。其中,上述的动摩擦系数也可小于等于0.3。其中,上述的动摩擦系数也可小于等于0.11。值得注意的是,上述滑动面可通过披覆低摩擦力涂层、设置润滑材料或设置具有低摩擦力的表面形貌来达成。
所述至少一电磁对可包含一通孔磁石以及一通孔线圈。通孔磁石可设置于转动元件。通孔线圈与通孔磁石可相对设置。通孔线圈与通孔电路可电连接,以提供用于驱动转动元件旋转的电力。借此,有助于精确控制通孔大小。其中,所述至少一电磁对的数量可为两个,且此两电磁对彼此对称设置。借此,可使电磁对的施力平均,能够避免转动元件偏移。其中,通孔磁石与铁磁性元件可对应设置。借此,可在组装过程及组装后使可变通孔组不易相对于透镜载体偏斜。其中,铁磁性元件可环绕光轴设置。其中,铁磁性元件也可部分环绕光轴设置。其中,铁磁性元件例如以埋入射出的工艺固定于透镜载体内。请参照图40,绘示有依照本发明的一实施例中环绕光轴OA设置并通过两个固定结构SRS固定于透镜载体的主体部MP内的一个铁磁性元件FM1。请参照图41,绘示有依照本发明的另一实施例中环绕光轴OA设置并通过四个固定结构SRS固定于透镜载体的主体部MP内的一个铁磁性元件FM2。请参照图42,绘示有依照本发明的再一实施例中部分环绕光轴OA设置并各自通过一个固定结构SRS固定于透镜载体的主体部MP内的铁磁性元件FM3。请参照图43,绘示有依照本发明的又一实施例中部分环绕光轴OA设置并各自通过两个固定结构SRS固定于透镜载体的主体部MP内的铁磁性元件FM4。
通孔电路可包含一控制电路。控制电路可控制通孔线圈,以产生用于驱动转动元件旋转的磁场。借此,可减少通孔电路向外连接的导线数量。其中,通孔电路还可包含一位置感测电路。位置感测电路感测转动元件的位置。借此,可使通孔电路具有回授控制的功能性。其中,也可提供一个整合上述控制电路与上述位置感测电路的通孔控制器。借此,可简化零件配置。
在本发明的一实施例中,控制电路和位置感测电路与其所搭配的线圈之间的电连接关系及回授控制可参照图44与图46,其中图44是根据本发明所绘示的控制电路与位置感测电路搭配其他元件的一种电路配置示意图,且图46是根据本发明所绘示的控制电路与位置感测电路搭配其他元件的系统方块示意图。图44中控制电路CTC和位置感测电路PSC为独立的两个元件,且控制电路CTC和位置感测电路PSC电连接电源VCC并通过通孔电路THC接地GND。控制电路CTC与线圈CL电连接以控制线圈CL产生适当的磁场,其中线圈CL各自一端接地GND,且线圈CL可例如为本说明书中的通孔线圈或驱动线圈。位置感测电路PSC用以获得转动元件及通孔磁石在环绕通孔方向上的位置,且位置感测电路PSC电连接控制电路CTC以根据所感测的位置信息产生信号传递给控制电路CTC。如图46所示,利用闭回路回授控制系统,通过位置感测电路PSC感测位于转动元件上的通孔磁石的位置并回馈给控制电路CTC,从而控制电路CTC可修正线圈CL产生的磁场,进而调整转动元件的位置。
在本发明的另一实施例中,整合有控制电路和位置感测电路的通孔控制器与其所搭配的线圈之间的电连接关系及回授控制可参照图45与图46,其中图45是根据本发明所绘示的整合有控制电路与位置感测电路的通孔控制器搭配其他元件的一种电路配置示意图,且图46是根据本发明所绘示的控制电路与位置感测电路搭配其他元件的系统方块示意图。图45中控制电路CTC和位置感测电路PSC整合为一个通孔控制器,且控制电路CTC和位置感测电路PSC电连接电源VCC并通过通孔电路THC接地GND。控制电路CTC与线圈CL电连接以控制线圈CL产生适当的磁场,其中线圈CL各自一端接地GND,且线圈CL可例如为本说明书中的通孔线圈或驱动线圈。位置感测电路PSC用以获得转动元件及通孔磁石在环绕通孔方向上的位置。如图46所示,利用闭回路回授控制系统,通过位置感测电路PSC感测位于转动元件上的通孔磁石的位置并回馈给控制电路CTC,从而控制电路CTC可修正线圈CL产生的磁场,进而调整转动元件的位置。
本发明所揭露的相机模块还可包含一弹性元件。弹性元件可连接固定部与可动部,以提供可动部相对于固定部在至少一个方向上的自由度。
根据本发明的一实施例所揭露的相机模块,弹性元件可具有导电性,且弹性元件可电连接通孔电路。借此,有助于简化相机模块的电路配置。
根据本发明的一实施例所揭露的相机模块,还可包含一电连接元件。电连接元件可包含多个导电路线。导电路线可电连接通孔电路与固定部。其中,在光轴方向上,电连接元件的弹性常数可小于弹性元件的弹性常数。借此,可避免电连接部干扰可动部的力学平衡。其中,电连接元件的弹性常数可小于弹性元件的弹性常数的1/2。其中,电连接元件的弹性常数可小于弹性元件的弹性常数的1/5。
根据本发明的一实施例所揭露的相机模块,固定部可包含一导电端子。可动部还可包含一槽结构以及一导电胶体。槽结构可位于透镜载体。借此,可减少零件的使用。导电胶体可设置于槽结构内。导电端子可延伸至导电胶体,且导电端子可通过导电胶体电连接通孔电路。借此,可减少电路结构影响成像镜头的作动;并且,也可简化导线配置的复杂度,有利于提高合格率。其中,导电胶体可为阻尼材质。借此,可通过导电胶体的阻尼材质搭配导电端子的结构来达成缓冲的效果。
本发明所揭露的相机模块还可包含一驱动部。驱动部可包含一驱动磁石以及一驱动线圈。驱动磁石与驱动线圈可相对设置。其中,透镜载体还可包含一驱动安装结构。驱动磁石与驱动线圈的其中一者可设置于驱动安装结构。借此,可充分利用相机模块的内部空间。当驱动线圈安装于驱动安装结构时,驱动线圈可电连接通孔电路。借此,可简化导线配置的复杂度,有利于提高合格率。
可将感光元件最远离成像镜头的光轴之处与光轴之间的距离定义为最大像高。最大像高为ImgH,其可满足下列条件:ImgH≥2[毫米]。借此,可将大尺寸的感光元件搭配可变动尺寸的通孔,有利于产生多样的拍摄效果。其中,也可满足下列条件:ImgH≥3[毫米]。其中,也可满足下列条件:ImgH≥4[毫米]。其中,也可满足下列条件:ImgH≥6[毫米]。其中,也可满足下列条件:ImgH≥8[毫米]。
成像镜头可具有最大视角,最大视角可对应最大像高。最大视角为FOV,其可满足下列条件:FOV≤100[度]。通过适当的最大视角,可使得通孔的尺寸为可控的。其中,也可满足下列条件:FOV≤95[度]。其中,也可满足下列条件:FOV≤90[度]。
本发明提供一种电子装置,其包含前述的相机模块。
上述本发明成像镜头、相机模块与电子装置中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
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。值得注意的是,附图中的“转正放大示意图(Enlarged Aligned Section View)”由多个非平行的切面所定义,而忽略在轴向上的差异,使得能够更佳地表示结构在径向上的相对关系,故转正放大示意图中的部分结构将不与实际剖面对应。
<第一实施例>
请参照图1至图10,其中图1是根据本发明第一实施例所绘示的相机模块的立体示意图,图2是图1的相机模块的分解示意图,图3是图2的相机模块的成像镜头的分解示意图,图4是图3的成像镜头的部分元件的对应关系示意图,图5是图1的相机模块经部分剖切的立体示意图,图6是图5的经部分剖切的相机模块在AA区域的转正放大示意图,图7是图5的经部分剖切的相机模块在BB区域的转正放大示意图,图8是图5的经部分剖切的相机模块在CC区域的转正放大示意图,图9是图5的经部分剖切的相机模块在DD区域的转正放大示意图,且图10是图5的经部分剖切的相机模块在EE区域的转正放大示意图。
本实施例提供一种相机模块1,包含一固定部11、一可动部12、一弹性元件13、一驱动部15以及一感光元件17。
固定部11包含一底座1101以及一壳元件1102。壳元件1102设置于底座1101上,并与底座1101共同形成一容置空间(未另标号)以容纳可动部12、弹性元件13以及驱动部15。
可动部12相对于固定部11可移动。详细来说,可动部12包含一成像镜头载体1201、一成像镜头100以及多个透镜1202。成像镜头100容置于成像镜头载体1201内。成像镜头100具有一光轴101以及一成像面102。光轴101通过成像面102。透镜1202容置于成像镜头100内。弹性元件13包含四个具有导电性的第一弹性元件13a、一个第二弹性元件13b以及四个第三弹性元件13c。驱动部15包含一驱动磁石载体1501、四个驱动磁石1502以及两个驱动线圈1503。驱动磁石1502设置于驱动磁石载体1501。如图10所示,第一弹性元件13a与第三弹性元件13c连接于驱动部15的驱动磁石载体1501与底座1101之间,使得成像镜头载体1201连同成像镜头100具有垂直于光轴101方向上移动的自由度。如图8所示,第一弹性元件13a与第二弹性元件13b连接于可动部12的成像镜头载体1201与驱动部15的驱动磁石载体1501之间,使得成像镜头载体1201连同成像镜头100具有在光轴101方向上移动的自由度。
成像镜头100包含一透镜载体110、一可变通孔组120、一固定元件130以及两个驱动安装结构140。
透镜载体110包含一主体部111、一安装结构112以及一铁磁性元件113。主体部111供透镜1202设置。安装结构112包含一第一安装结构112a以及一第二安装结构112b。第一安装结构112a具有多个凹槽1121。第二安装结构112b包含多个轴状结构1122。如图4所示,铁磁性元件113具有固定结构1131。铁磁性元件113通过固定结构1131固定于主体部111内。
可变通孔组120包含多个可动叶片121、一转动元件122、四个圆球状的滚动元件123、两组电磁对124以及一通孔电路125。
可动叶片121具有多个转动元件对应孔1211以及多个透镜载体对应孔1212。可动叶片121可移动地共同围绕光轴101以形成一通孔TH,且通孔TH通过可动叶片121的移动而具有可变动的尺寸。通孔TH设置于成像镜头100的光圈所在的位置,借以将具可变动尺寸的通孔TH作为成像镜头100的实体光圈。将成像镜头100的光圈值定义为FNO,当通孔TH的尺寸变动至最大时,其满足下列条件:FNO=1.4。此外,透镜1202包含一正透镜1202p。正透镜1202p具有正屈折力,且与通孔TH邻近设置。
转动元件122包含多个轴状结构1221。如图3与图9所示,滚动元件123设置于凹槽1121,并环绕通孔TH排列。通过设置于第一安装结构112a与转动元件122之间的滚动元件123,以提供转动元件122相对于透镜载体110在以光轴101为轴心转动的转动方向上转动的自由度。可动叶片121的透镜载体对应孔1212分别对应设置于第二安装结构112b的轴状结构1122。可动叶片121的转动元件对应孔1211分别对应设置于转动元件122的轴状结构1221。第二安装结构112b的轴状结构1122与转动元件122的轴状结构1221之间的相对位移可驱使可动叶片121转动和/或位移,从而驱动可动叶片121以调整通孔TH的尺寸。
两组电磁对124彼此对称设置。每一组电磁对124包含一通孔磁石1241以及一通孔线圈1242。如图3、图4与图7所示,通孔磁石1241设置于转动元件122的凹槽(未另标号)内,并与环绕光轴101的铁磁性元件113对应设置。如图3与图7所示,通孔线圈1242与通孔磁石1241相对设置。
通孔电路125与通孔线圈1242电连接,以提供用于驱动转动元件122旋转的电力。通孔电路125包含一个通孔控制器1251以及多个电路接点1252。通孔控制器1251整合控制电路以及位置感测电路(未另标号)。通孔控制器1251设置于通孔线圈1242的中央处。通孔控制器1251的控制电路控制通孔线圈1242,以产生用于驱动转动元件122旋转的磁场。如图3与图7所示,通孔控制器1251的位置感测电路与通孔磁石1241相对设置,以感测通孔磁石1241的磁场变化,从而得知转动元件122的位置。如图7所示,通孔电路125通过电路接点1252电连接第一弹性元件13a,以提供可变通孔组120电力及信号。
固定元件130与透镜载体110之间相对固定。如图6所示,固定元件130具有一间隙面1300。间隙面1300与透镜载体110的主体部111之间形成一间隙GP,且可动叶片121设置于间隙GP内。间隙GP的厚度为TG’,每一个可动叶片121的厚度为TB,其满足下列条件:TG’=0.18[微米];TB=0.1[微米];以及TG’-TB=0.08[微米]。在本实施例中,可动叶片121如图3所示,是通过转动元件对应孔1211与透镜载体对应孔1212来达到设置的目的,但本发明不以此为限。在部分实施例中,第二安装结构也可具有一承靠面,可动叶片设置于承靠面上,且承靠面的算术平均粗糙度(Ra)小于0.25微米。
驱动安装结构140设置于成像镜头载体1201的相对两侧。驱动线圈1503包含两个自动对焦驱动线圈1503a以及四个光学防手抖驱动线圈1503b。
如图8所示,自动对焦驱动线圈1503a设置于驱动安装结构140并与驱动磁石1502相对设置,且自动对焦驱动线圈1503a电连接通孔电路125,借以使成像镜头载体1201连同成像镜头100在光轴101方向上移动从而达成对焦的功能。
如图10所示,光学防手抖驱动线圈1503b设置于底座1101并与驱动磁石1502相对设置,借以使驱动磁石载体1501连同成像镜头载体1201与成像镜头100在垂直于光轴101的方向上平移从而达成防震的功能。
在部分实施例中,自动对焦驱动线圈也可进一步地与第一弹性元件和/或第三弹性元件电连接。
在部分实施例中,第一弹性元件也可进一步地与第三弹性元件电连接以导通通孔电路。
感光元件17设置于成像面102上,并设置于底座1101远离壳元件1102的一侧。感光元件17具有一连外接点1700以作为连接外部电力的接点。
将感光元件17最远离成像镜头100的光轴101之处与光轴101之间的距离定义为最大像高。最大像高为ImgH,其满足下列条件:ImgH=5.16[毫米]。
成像镜头100具有对应最大像高ImgH的最大视角。最大视角为FOV,其满足下列条件:FOV=83.0[度]。
<第二实施例>
请参照图11至图22,其中图11是根据本发明第二实施例所绘示的相机模块的立体示意图,图12是图11的相机模块的分解示意图,图13是图12的相机模块的成像镜头的分解示意图,图14是图13的成像镜头的部分元件的对应关系示意图,图15是图13的成像镜头的部分元件的另一对应关系示意图,图16是图1的相机模块经部分剖切的立体示意图,图17是图16的经部分剖切的相机模块在FF区域的转正放大示意图,图18是图16的经部分剖切的相机模块在GG区域的转正放大示意图,图19是图16的经部分剖切的相机模块在HH区域的转正放大示意图,图20是图16的经部分剖切的相机模块在II区域的转正放大示意图,图21是图16的经部分剖切的相机模块在JJ区域的转正放大示意图,且图22是图12的相机模块的感光元件模块的分解示意图。
本实施例提供一种相机模块2,包含一固定部21、一可动部22、一弹性元件23、一电连接元件24、一驱动部25、一滤光元件模块26以及一感光元件模块27。
固定部21包含一底座2101以及一壳元件2102。底座2101具有可与外部电路电连接的连通电路2101a。壳元件2102设置于底座2101上,并与底座2101共同形成一容置空间(未另标号)以容纳可动部22、弹性元件23、电连接元件24以及驱动部25。
可动部22相对于固定部21可移动。详细来说,可动部22包含一成像镜头200以及多个透镜2202。成像镜头200具有一光轴201以及一成像面202。光轴201通过成像面202。透镜2202容置于成像镜头200内。弹性元件23包含一个第一弹性元件23a以及一个第二弹性元件23b。第一弹性元件23a连接于可动部22的成像镜头200与固定部21的壳元件2102之间,且如图19所示,第二弹性元件23b连接于可动部22的成像镜头200与固定部21的底座2101之间,使得成像镜头200具有在光轴201方向上移动的自由度。
成像镜头200包含一透镜载体210、一可变通孔组220、一固定元件230以及一驱动安装结构240。
透镜载体210包含一主体部211、一安装结构212以及两个铁磁性元件213。主体部211供透镜2202设置。安装结构212具有一滑动面2123。如图15所示,铁磁性元件213固定于主体部211内。
可变通孔组220包含多个可动叶片221、一转动元件222、两组电磁对224以及一通孔电路225。
固定元件230包含一第一固定元件230a以及一第二固定元件230b。第一固定元件230a固定于透镜载体210,并在第一固定元件230a与透镜载体210之间形成容置空间(未另标号),以供转动元件222方便组装。第一固定元件230a包含多个轴状结构2301。第二固定元件230b具有多个定位结构2302以及多个沟结构2303。定位结构2302分别对应设置于第一固定元件230a的轴状结构2301,借以达到简易组装的效果。并且,第二固定元件230b与第一固定元件230a之间形成容置空间(未另标号),以供可动叶片221方便组装。
可动叶片221具有多个转动元件对应孔2211以及多个固定元件对应孔2213。可动叶片221可移动地共同围绕光轴201以形成一通孔TH,且通孔TH通过可动叶片221的移动而具有可变动的尺寸。通孔TH设置于成像镜头200的光圈所在的位置,借以将具可变动尺寸的通孔TH作为成像镜头200的实体光圈。将成像镜头200的光圈值定义为FNO,当通孔TH的尺寸变动至最大时,其满足下列条件:FNO=1.6。此外,透镜2202包含一正透镜2202p。正透镜2202p具有正屈折力,且与通孔TH邻近设置。
转动元件222包含多个轴状结构2221并具有低摩擦力特征表面2222。如图14与图20所示,转动元件222通过低摩擦力特征表面2222而可滑动地位于安装结构212的滑动面2123上,且低摩擦力特征表面2222与滑动面2123之间的动摩擦系数小于0.52,以提供转动元件222相对于透镜载体210在以光轴201为轴心转动的转动方向上转动的自由度。可动叶片221的固定元件对应孔2213分别对应设置于第一固定元件230a的轴状结构2301。可动叶片221的转动元件对应孔2211分别对应设置于转动元件222的轴状结构2221。第一固定元件230a的轴状结构2301与转动元件222的轴状结构2221之间的相对位移可驱使可动叶片221转动和/或位移,从而驱动可动叶片221以调整通孔TH的尺寸。并且,转动元件222的轴状结构2221分别对应设置于第二固定元件230b的沟结构2303,以固定转动元件222的转动行程并防止可动叶片221自转动元件222的轴状结构2221脱落。
在本实施例中,是通过在转动元件222披覆低摩擦力涂层来达成低摩擦力特征表面2222。进一步来说,低摩擦力特征表面2222可以是氟碳涂料(俗称铁氟龙)涂层、碳基涂层(可以是类金刚石碳(Diamond-like Carbon,DLC)、类石墨(Graphite-like Carbon,GLC)、非晶形碳(Amorphous Carbon)、石墨烯(Graphene)等等)等等,本发明不以此为限。
在部分实施例中,低摩擦力特征表面也可具有多个容纳结构,以利在低摩擦力特征表面上涂覆润滑材料后能够容纳较多润滑材料,并使得润滑材料得以均匀分布,从而进一步降低低摩擦力特征表面与滑动面之间的动摩擦力。在部分实施例中,润滑材料可为润滑油,但本发明不以此为限。
如图17所示,第二固定元件230b具有一间隙面2300。间隙面2300与转动元件222之间形成一间隙GP,且可动叶片221设置于间隙GP内。间隙GP的厚度为TG’,每一个可动叶片221的厚度为TB,其满足下列条件:TG’=0.13[微米];TB=0.08[微米];以及TG’-TB=0.05[微米]。在本实施例中,可动叶片221如图13所示,是通过转动元件对应孔2211与固定元件对应孔2213来达到设置的目的,但本发明不以此为限。在部分实施例中,第一固定件或转动元件也可具有一承靠面,可动叶片设置于承靠面上,且承靠面的算术平均粗糙度(Ra)小于0.25微米。
两组电磁对224彼此对称设置。每一组电磁对224包含一通孔磁石2241以及一通孔线圈2242。如图13、图15与图18所示,通孔磁石2241设置于转动元件222的凹槽(未另标号)内,并与部分环绕光轴201的铁磁性元件213对应设置。如图13与图18所示,通孔线圈2242与通孔磁石2241相对设置。
通孔电路225与通孔线圈2242电连接,以提供用于驱动转动元件222旋转的电力。通孔电路225包含一个通孔控制器2251、一位置感测器2253以及一电路接点2252。通孔控制器2251包含控制电路。通孔控制器2251设置于其中一个通孔线圈2242的中央处。通孔控制器2251的控制电路控制通孔线圈2242,以产生用于驱动转动元件222旋转的磁场。如图13与图18所示,位在另外一个通孔线圈2242的中央处的位置感测器2253所包含的位置感测电路与通孔磁石2241相对设置,以感测通孔磁石2241的磁场变化,从而得知转动元件222的位置。通孔电路225通过电路接点2252连接外部电力,以提供可变通孔组220电力及信号。
电连接元件24包含多个导电路线(未另标号)。如图19所示,电连接元件24的导电路线电连接通孔电路225的电路接点2252与固定部21的底座2101的连通电路2101a,使得电信号得以传输。并且,通过连通电路2101a与外部电路的电连接,使得相机模块2得以被欲加应用的电子装置来控制光圈大小。此外,在光轴201方向上,电连接元件24的弹性常数小于弹性元件23的弹性常数。
驱动安装结构240设置于透镜载体210的主体部211。
驱动部25包含四个驱动磁石2502以及一驱动线圈2503。驱动磁石2502设置于壳元件2102。驱动线圈2503设置于驱动安装结构240。如图12与图19所示,驱动线圈2503与驱动磁石2502相对设置,且驱动线圈2503电连接通孔电路225与电连接元件24,借以驱动主体部211而使成像镜头200在光轴201方向上移动从而达成对焦的功能。
滤光元件模块26包含一滤光元件框架2601以及一滤光元件2602。滤光元件框架2601设置于底座2101远离壳元件2102的一侧。滤光元件框架2601具有一连通电路2601a以及一开口2601b。连通电路2601a电连接连通电路2101a,并且如图19与图21所示,连通电路2101a可通过连通电路2601a而与外部电路电连接。滤光元件2602设置于滤光元件框架2601的开口2601b,且滤光元件2602供成像光线通过以滤除特定波长的光。
感光元件模块27如图21与图22所示包含一连外接点2700、一感光元件框架2701、多个感光元件弹性元件2702、一感光元件2703以及一感光元件电连接元件2704。
连外接点2700设置于感光元件框架2701,并作为连接外部电力的接点。
感光元件框架2701设置于滤光元件框架2601远离底座2101的一侧。感光元件框架2701具有多个底座接点2701a以及多个感光元件接点2701b。底座接点2701a电连接连外接点2700、滤光元件框架2601的连通电路2601a与底座2101的连通电路2101a,以将外部电力提供至通孔线圈2242、通孔电路225、电连接元件24与驱动线圈2503。感光元件接点2701b电连接连外接点2700。
感光元件弹性元件2702机械连接感光元件框架2701与感光元件2703之间,借以提供感光元件2703相对于感光元件框架2701在垂直于光轴201方向上移动的自由度。
感光元件2703设置于成像镜头200的成像面202。
感光元件电连接元件2704电连接感光元件2703与感光元件接点2701b,以将感光元件2703得到的影像信号传输至外部。
在本实施例中,可通过移动感光元件2703来达成防震的功能。感光元件2703与感光元件框架2701之间可通过设置电磁驱动器(VCM,Voice Coil Motor)、记忆合金(SMA,Shape Memory Alloys)或压电材料(Piezoelectric Material)来提供移动感光元件2703所需的动力,但本发明不以上述方法为限。
将感光元件2703最远离成像镜头200的光轴201之处与光轴201之间的距离定义为最大像高。最大像高为ImgH,其满足下列条件:ImgH=3.1[毫米]。
成像镜头200具有对应最大像高ImgH的最大视角。最大视角为FOV,其满足下列条件:FOV=46.1[度]。
<第三实施例>
请参照图23至图33,其中图23是根据本发明第三实施例所绘示的相机模块的立体示意图,图24是图23的相机模块的分解示意图,图25是图24的相机模块的成像镜头的分解示意图,图26是图24的成像镜头的部分元件的对应关系示意图,图27是图24的成像镜头的部分元件的另一对应关系示意图,图28是图23的相机模块经部分剖切的立体示意图,图29是图28的经部分剖切的相机模块在KK区域的转正放大示意图,图30是图28的经部分剖切的相机模块在LL区域的转正放大示意图,图31是图28的经部分剖切的相机模块在MM区域的转正放大示意图,图32是图28的经部分剖切的相机模块在NN区域的转正放大示意图,且图33是图28的经部分剖切的相机模块在OO区域的转正放大示意图。
本实施例提供一种相机模块3,包含一固定部31、一可动部32、一驱动部35以及一感光元件37。
固定部31包含一固定部框架3100、一壳元件3102以及一导电端子元件3103。壳元件3102设置于固定部框架3100上,并与固定部框架3100共同形成一容置空间(未另标号)以容纳可动部32以及驱动部35。导电端子元件3103设置于壳元件3102远离固定部框架3100的一侧。导电端子元件3103具有彼此电连接的多个导电端子3103a以及一连外接点3103b。
可动部32相对于固定部31可移动。详细来说,可动部32包含一可动部框架3200、一成像镜头300、多个透镜3202、多个第一滚动元件3203、多个第二滚动元件3204、多个槽结构3205以及多个导电胶体3206。成像镜头300容置于可动部框架3200。成像镜头300具有一光轴301以及一成像面302。光轴301通过成像面302。透镜3202容置于成像镜头300内。如图24与图31所示,第一滚动元件3203接触于可动部框架3200与成像镜头300之间,使得成像镜头300具有垂直于光轴301方向上移动的自由度。如图24与图31所示,第二滚动元件3204接触于固定部框架3100与可动部框架3200之间,使得成像镜头300具有在光轴301方向上移动的自由度。
成像镜头300包含一透镜载体310、一可变通孔组320以及四个驱动安装结构340。
透镜载体310包含一主体部311、一安装结构312以及两个铁磁性元件313。主体部311供透镜3202设置。安装结构312包含一第一安装结构312a以及一第二安装结构312b。如图25与图32所示,第一安装结构312a具有多个凹槽3121。如图25所示,第二安装结构312b包含多个轴状结构3122。如图27所示,铁磁性元件313具有固定结构3131。铁磁性元件313通过固定结构3131固定于主体部311内。
可变通孔组320包含多个可动叶片321、一转动元件322、三个圆球状的滚动元件323、两组电磁对324以及一通孔电路325。
可动叶片321具有多个转动元件对应孔3211以及多个透镜载体对应孔3212。可动叶片321可移动地共同围绕光轴301以形成一通孔TH,且通孔TH通过可动叶片321的移动而具有可变动的尺寸。通孔TH设置于成像镜头300的光圈所在的位置,借以将具可变动尺寸的通孔TH作为成像镜头300的实体光圈。将成像镜头300的光圈值定义为FNO,当通孔TH的尺寸变动至最大时,其满足下列条件:FNO=2.25。此外,透镜3202包含一正透镜3202p。正透镜3202p具有正屈折力,且与通孔TH邻近设置。
转动元件322包含多个轴状结构3221以及多个沟结构3223。如图25与图32所示,滚动元件323设置于凹槽3121,并环绕通孔TH排列。通过设置于第一安装结构312a与转动元件322之间的滚动元件323,以提供转动元件322相对于透镜载体310在以光轴301为轴心转动的转动方向上转动的自由度。如图25与图26所示,可动叶片321的透镜载体对应孔3212分别对应设置于第二安装结构312b的轴状结构3122。如图26所示,可动叶片321的转动元件对应孔3211分别对应设置于转动元件322的轴状结构3221。第二安装结构312b的轴状结构3122与转动元件322的轴状结构3221之间的相对位移可驱使可动叶片321转动和/或位移,从而驱动可动叶片321以调整通孔TH的尺寸。并且,如图26所示,第二安装结构312b的轴状结构3122分别对应设置于转动元件322的沟结构3223,以固定转动元件322的转动行程并防止可动叶片321自第二安装结构312b的轴状结构3122脱落。
如图29所示,第二安装结构312b具有一间隙面3120。间隙面3120与转动元件322之间形成一间隙GP,且可动叶片321设置于间隙GP内。间隙GP的厚度为TG,每一个可动叶片321的厚度为TB,其满足下列条件:TG=0.19[微米];TB=0.08[微米];以及TG-TB=0.11[微米]。在本实施例中,间隙GP在部分情况下同时容纳两个堆叠的可动叶片321。在本实施例中,可动叶片321如图25与图26所示,是通过转动元件对应孔3211与透镜载体对应孔3212来达到设置的目的,但本发明不以此为限。在部分实施例中,第二安装结构也可具有一承靠面,可动叶片设置于承靠面上,且承靠面的算术平均粗糙度(Ra)小于0.25微米。
两组电磁对324彼此对称设置。每一组电磁对324包含一通孔磁石3241以及一通孔线圈3242。如图25、图27与图30所示,通孔磁石3241设置于转动元件322的凹槽(未另标号)内,并与部分环绕光轴301的铁磁性元件313对应设置。如图30所示,通孔线圈3242与通孔磁石3241相对设置。
通孔电路325与通孔线圈3242电连接,以提供用于驱动转动元件322旋转的电力。通孔电路325包含两个通孔控制器3251以及多个电路接点3252。通孔控制器3251整合控制电路以及位置感测电路(未另标号)。通孔控制器3251设置于通孔线圈3242的中央处。通孔控制器3251的控制电路控制通孔线圈3242,以产生用于驱动转动元件322旋转的磁场。如图30所示,通孔控制器3251的位置感测电路与通孔磁石3241相对设置,以感测通孔磁石3241的磁场变化,从而得知转动元件322的位置。通孔电路325通过电路接点3252连接外部电力,以提供可变通孔组320电力及信号。
具体来说,槽结构3205位于透镜载体310的主体部311。如图33所示,导电胶体3206设置于槽结构3205内。导电端子3103a延伸至导电胶体3206。通孔电路325的电路接点3252通过导电胶体3206、导电端子3103a与连外接点3103b连接外部电力。
驱动安装结构340设置于透镜载体310的主体部311。
驱动部35包含一驱动部框架3500、四个驱动磁石3502以及三个驱动线圈3503。驱动部框架3500具有一驱动电路3500a、一连外接点3500b以及一驱动控制器3500c。驱动磁石3502设置于驱动安装结构340。驱动线圈3503设置于驱动部框架3500。如图31所示,驱动线圈3503与驱动磁石3502相对设置,且驱动线圈3503电连接驱动电路3500a与连外接点3500b以连接外部电力。并且,驱动控制器3500c电连接驱动电路3500a并通过驱动电路3500a控制驱动线圈3503,以产生用于驱动主体部311移动的磁场。
根据驱动磁石3502的磁极方向不同,可使成像镜头300在光轴301方向上移动从而达成对焦的功能,或可使成像镜头300在垂直于光轴301的方向上移动从而达成防震的功能。具体来说,如图24与图31所示,其中两个驱动线圈3503配对其中两个驱动磁石3502以提供成像镜头300在垂直于光轴301的方向上移动的动力。另外一个驱动线圈3503配对另外一个驱动磁石3502以提供成像镜头300在光轴301方向上移动的动力。另外一个未与驱动线圈3503配对的驱动磁石3502与驱动控制器3500c的位置感测电路对应设置,以感测成像镜头300的位置。然而,上述磁路配置仅为示例性说明,本发明不以此为限。
感光元件37设置于成像面302上,并设置于固定部框架3100远离壳元件3102的一侧。感光元件37具有一连外接点3700以作为连接外部电力的接点。
将感光元件37最远离成像镜头300的光轴301之处与光轴301之间的距离定义为最大像高。最大像高为ImgH,其满足下列条件:ImgH=3.28[毫米]。
成像镜头300具有对应最大像高ImgH的最大视角。最大视角为FOV,其满足下列条件:FOV=80.4[度]。
<第四实施例>
请参照图34至图36,其中图34绘示依照本发明第四实施例的一种电子装置的立体示意图,图35绘示图34的电子装置的另一侧的立体示意图,且图36绘示图34的电子装置的系统方块图。
在本实施例中,电子装置4为一移动装置,其中移动装置可以是电脑、智能手机、智能穿戴装置、空拍机或车用影像纪录与显示仪器等等,本发明不以此为限。电子装置4包含可变光圈相机模块40a、广视角相机模块40b、微距相机模块40c、微型相机模块40d、飞时测距(Time of Flight,ToF)相机模块40e、闪光灯模块42、对焦辅助模块43、影像信号处理器(Image Signal Processor)(未另标号)、显示装置45、影像软件处理器(未另标号)以及生物识别感测器47。其中,可变光圈相机模块40a例如为第一实施例的相机模块1,但本发明不以此为限。相机模块40b、40c、40d、40e也可例如为上述本发明其他实施例的相机模块。
相机模块40a、相机模块40b及相机模块40c皆配置于电子装置4的同一侧。相机模块40d、相机模块40e及显示装置45皆配置于电子装置4的另一侧,并且显示装置45可为使用者界面,以使相机模块40d及相机模块40e可作为前置镜头以提供自拍功能,但本发明并不以此为限。
本实施例的相机模块40a、相机模块40b及相机模块40c具有相异的视角,使电子装置4可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果。举例来说,广视角相机模块40b具有较广的最大视角,其所拍摄到的影像可参照图37,绘示有电子装置4以广视角相机模块40b所撷取到的影像示意图,其中所撷取到的影像包含整体教堂、周边建筑与广场上的人物。图37的影像具有较大的视角与景深,但常伴随有较大的畸变。可变光圈相机模块40a在较小光圈值时所拍摄到的影像可参照图38,而在较大光圈值时所拍摄到的影像可参照图39。图38绘示有电子装置4以可变光圈相机模块40a在光圈值为1.4的状态所撷取到的影像示意图,且图39绘示有电子装置4以可变光圈相机模块40a在光圈值为5.6的状态所撷取到的影像示意图,其中所撷取到的影像包含教堂前方飞翔的鸟群。如图38所示,当可变光圈相机模块40a的可变光圈提供较大的通光孔时,电子感光元件获得较多的光线,但此时背景较模糊不清。如图39所示,当可变光圈相机模块40a的可变光圈提供较小的通光孔时,电子感光元件获得较少的光线,但可获得较清楚的背景。图38和图39的影像具有较小的视角与景深,使得可变光圈相机模块40a可用于拍摄移动目标,镜头驱动器驱动透镜组对目标快速且连续的自动对焦,使目标物不会因为远离对焦位置而模糊不清;在取像时,可变光圈相机模块40a可进一步针对拍摄主题进行光学变焦,获得更清晰的影像。另外,飞时测距相机模块40e可取得影像的深度信息。上述电子装置4以包含多个相机模块40a、40b、40c、40d、40e为例,但相机模块的数量与配置并非用以限制本发明。
当使用者拍摄被摄物OBJ时,电子装置4利用相机模块40a、相机模块40b或相机模块40c聚光取像,启动闪光灯模块42进行补光,并使用对焦辅助模块43提供的被摄物OBJ的物距信息进行快速对焦,再加上影像信号处理器进行影像最佳化处理,来进一步提升透镜组所产生的影像品质。对焦辅助模块43可采用红外线或激光对焦辅助系统来达到快速对焦。
此外,电子装置4也可利用相机模块40d或相机模块40e进行拍摄。当相机模块40d或相机模块40e进行拍摄时,可有一提示灯4a发光以提醒使用者电子装置4正在拍摄中。显示装置45可采用触控屏幕或变焦控制键451和对焦拍照按键452的实体的拍摄按钮,配合影像软件处理器的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理。通过影像软件处理器处理后的影像可显示于显示装置45。使用者还可通过显示装置45的影像回放按键453重播先前拍摄的影像,也可通过相机模块切换按键454以选取适合的相机模块来进行拍摄,还可通过集成选单按键455来对当下的拍摄场景进行适合的拍摄条件调整。
进一步来说,电子装置4还包含一电路板48,且电路板48承载多个电子元件49。相机模块40a、40b、40c、40d、40e通过电路板48上的连结器481电连接电子元件49,其中电子元件49可包含一信号发射模块,可通过信号发射模块将影像传递至其他电子装置或是云端存储。其中,信号发射模块可以是无线网络技术(Wireless Fidelity,WiFi)模块、蓝牙模块、红外线模块、网络服务模块或上述多种信号发射的集成模块,本发明不以此为限。
电子元件49也可包含存储单元、随机存取存储器以存储影像信号、陀螺仪、位置定位器以利电子装置4的导航或定位。在本实施例中,影像信号处理器、影像软件处理器与随机存取存储器整合成一个单芯片系统44,但本发明不以此配置为限。在部分其他实施例中,电子元件也可以整合于相机模块或也可设置于多个电路板的其中一者。此外,生物识别感测器47可提供电子装置4开机和解锁等功能。
本发明的相机模块不以应用于智能手机为限。相机模块更可视需求应用于移动对焦的系统,并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色。举例来说,相机模块可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、移动装置、数字计算机、智能电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、辨识系统、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。前述电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子,并非限制本发明的相机模块的运用范围。
虽然本发明以前述的诸项实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,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,因此本发明的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定者为准。

Claims (25)

1.一种成像镜头,其特征在于,具有一光轴,所述成像镜头包含:
一透镜载体,用以供至少一透镜设置,其中所述透镜载体包含一安装结构;以及
一可变通孔组,包含:
多个可动叶片,可移动地共同围绕所述光轴以形成一通孔,其中所述通孔通过所述可动叶片的移动而具有可变动的尺寸;以及
一转动元件,连接所述可动叶片,其中所述转动元件驱动所述可动叶片以调整所述通孔的尺寸;
其中,所述可变通孔组的所述可动叶片与所述转动元件当中的至少一者设置于所述安装结构。
2.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述可动叶片设置于所述安装结构,所述安装结构包含多个轴状结构,所述轴状结构分别与所述可动叶片对应设置,且所述轴状结构与所述转动元件之间的相对位移驱使所述可动叶片转动。
3.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述可动叶片设置于所述安装结构,所述安装结构具有一间隙面,所述间隙面与所述转动元件之间形成一间隙,且所述可动叶片设置于所述间隙;
其中,所述间隙的厚度为TG,每一所述可动叶片的厚度为TB,其满足下列条件:
0.002微米≤TG-TB≤0.3微米。
4.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,还包含一固定元件,其中所述可动叶片设置于所述安装结构,所述固定元件与所述透镜载体之间相对固定,所述固定元件具有一间隙面,所述安装结构与所述转动元件的其中一者与所述间隙面之间形成一间隙,且所述可动叶片设置于所述间隙;
其中,所述间隙的厚度为TG’,每一所述可动叶片的厚度为TB,其满足下列条件:
0.002微米≤TG’-TB≤0.3微米。
5.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述可动叶片设置于所述安装结构,所述安装结构具有一承靠面,且所述可动叶片设置于所述承靠面;
其中,所述承靠面的算术平均粗糙度小于0.25微米。
6.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述转动元件设置于所述安装结构,所述可变通孔组还包含多个滚动元件,且所述滚动元件设置于所述安装结构与所述转动元件之间并环绕所述通孔排列,以提供所述转动元件在转动方向上的自由度。
7.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述转动元件设置于所述安装结构,所述安装结构具有一滑动面,且所述转动元件可滑动地位于所述滑动面;
其中,所述转动元件与所述滑动面之间的动摩擦系数小于0.52。
8.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述通孔设置于所述成像镜头的光圈的位置。
9.根据权利要求8所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头的光圈值为FNO,其满足下列条件:
FNO≥1.1。
10.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述至少一透镜包含一正透镜,且所述正透镜与所述通孔邻近设置。
11.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述可变通孔组还包含一电磁对以及一通孔电路,所述电磁对包含一通孔磁石以及一通孔线圈,所述通孔磁石设置于所述转动元件,所述通孔线圈与所述通孔磁石相对设置,且所述通孔线圈与所述通孔电路电连接以驱动所述转动元件旋转。
12.根据权利要求11所述的成像镜头,其特征在于,所述通孔电路包含一控制电路,且所述控制电路控制所述通孔线圈以产生磁场。
13.根据权利要求11所述的成像镜头,其特征在于,所述通孔电路包含一位置感测电路,且所述位置感测电路感测所述转动元件的位置。
14.根据权利要求11所述的成像镜头,其特征在于,所述电磁对的数量为两个,且两所述电磁对彼此对称设置。
15.根据权利要求11所述的成像镜头,其特征在于,所述透镜载体还包含一铁磁性元件,且所述铁磁性元件与所述通孔磁石对应设置。
16.一种相机模块,其特征在于,包含:
根据权利要求11所述的成像镜头。
17.根据权利要求16所述的相机模块,其特征在于,还包含:
一固定部;
一可动部,相对于所述固定部可移动,其中所述可动部包含所述成像镜头;以及
一弹性元件,连接所述固定部与所述可动部,以提供所述可动部在至少一个方向上的自由度;
其中所述弹性元件具有导电性,且所述弹性元件电连接所述通孔电路。
18.根据权利要求16所述的相机模块,其特征在于,还包含:
一固定部;
一可动部,相对于所述固定部可移动,其中所述可动部包含所述成像镜头;
一弹性元件,连接所述固定部与所述可动部,以提供所述可动部在至少一个方向上的自由度;以及
一电连接元件,包含多个导电路线,所述导电路线电连接所述通孔电路与所述固定部;
其中,在所述光轴的方向上,所述电连接元件的弹性常数小于所述弹性元件的弹性常数。
19.根据权利要求16所述的相机模块,其特征在于,还包含:
一固定部,包含一导电端子;以及
一可动部,相对于所述固定部可移动,其中所述可动部包含所述成像镜头、一槽结构以及一导电胶体,且所述导电胶体设置于所述槽结构;
其中,所述导电端子延伸至所述导电胶体,且所述导电端子通过所述导电胶体电连接所述通孔电路。
20.根据权利要求19所述的相机模块,其特征在于,所述导电胶体为阻尼材质。
21.根据权利要求16所述的相机模块,其特征在于,还包含:
一固定部;
一可动部,相对于所述固定部可移动,其中所述可动部包含所述成像镜头;以及
一驱动部,包含一驱动磁石以及一驱动线圈,其中所述驱动磁石与所述驱动线圈相对设置;
其中,所述透镜载体还包含一驱动安装结构,且所述驱动磁石与所述驱动线圈的其中一者设置于所述驱动安装结构。
22.根据权利要求21所述的相机模块,其特征在于,所述驱动线圈安装于所述驱动安装结构,且所述驱动线圈电连接所述通孔电路。
23.根据权利要求16所述的相机模块,其特征在于,还包含一感光元件,其中所述感光元件设置于所述成像镜头的一成像面,将所述感光元件最远离所述成像镜头的所述光轴之处与所述光轴之间的距离定义为一最大像高,所述最大像高为ImgH,其满足下列条件:
ImgH≥2毫米。
24.根据权利要求23所述的相机模块,其特征在于,所述成像镜头具有一最大视角,所述最大视角对应所述最大像高,所述最大视角为FOV,其满足下列条件:
FOV≤100度。
25.一种电子装置,其特征在于,包含:
根据权利要求16所述的相机模块。
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