CN206557456U - 双镜头驱动装置及电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种双镜头驱动装置及电子装置。双镜头驱动装置包含基座、金属外壳、载体、第一线圈、至少一磁体及至少一第一感测元件。载体可移动地设置于金属外壳内,载体包含第一承接空间及第二承接空间,第一承接空间及第二承接空间分别用以承接第一镜头及第二镜头,第一承接空间的中心轴与第二承接空间的中心轴平行,载体的移动方向至少沿着第一方向,第一方向平行二中心轴。磁体可移动地设置于金属外壳内,磁体的移动方向至少沿着第二方向,第二方向垂直于二中心轴。借此,可同时补偿第一镜头及第二镜头的手震情形及缩短对焦时间差距。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种镜头驱动装置,且特别是有关于一种应用在可携式电子装置上的双镜头驱动装置。
背景技术
现今应用于电子装置的镜头中,通常使用音圈马达(VCM)作为提供镜头自动对焦的机构,其中音圈马达的弹簧片可带动承接镜头的载体(Carrier),弹簧片受力形变而提供载体移动所需的自由度及回复力,以达成镜头的自动对焦功能。
再者,为了满足更广泛的拍摄需求,搭载双镜头的电子装置逐渐成为市场主流,然而,双镜头分别受不同的音圈马达驱动可能带来对焦时间差距过大的问题,亦增加电子装置的耗电量,因而影响了使用者的拍摄体验。
综上所述,如何改善双镜头对焦时间差距过大的问题,并合乎电子装置的耗电量需求,进而提升双镜头的成像品质以满足现今对电子装置的高规格成像与光学防手震功能的需求,已成为当今最重要的议题之一。
实用新型内容
本实用新型提供一种双镜头驱动装置及电子装置,通过一个双镜头驱动装置驱动第一镜头及第二镜头,可同时补偿两个镜头的手震情形,且大幅缩短其中一个镜头的对焦时间,使第一镜头及第二镜头两者的对焦时间不至于差距过大,并能降低双镜头模块的电量消耗。
依据本实用新型提供一种双镜头驱动装置,包含基座、金属外壳、载体、第一线圈、至少一磁体及至少一第一感测元件。基座包含至少一基座开孔。金属外壳与基座对应设置,金属外壳包含前端部,且至少一外壳开孔位于前端部,其中外壳开孔与基座开孔对应设置。载体可移动地设置于金属外壳内,载体包含第一承接空间及第二承接空间,第一承接空间及第二承接空间分别用以承接第一镜头及第二镜头,第一承接空间的中心轴与第二承接空间的中心轴平行,载体的移动方向至少沿着第一方向,第一方向平行于此二中心轴。第一线圈环绕设置于载体上。磁体可移动地设置于金属外壳内,磁体的移动方向至少沿着第二方向,第二方向垂直于二中心轴。第一感测元件毗邻并面向磁体,第一感测元件用以感测磁体沿第二方向的位置变化。载体平行于二中心轴间的垂直连线的最大长度为CL,金属外壳的前端部垂直于二中心轴间的垂直连线的最小长度为YS,其满足下列条件:1.18<CL/YS<4.0。通过本段所提及的特征,可同时补偿第一镜头及第二镜头的手震情形,且缩短第一镜头及第二镜头的对焦时间差距,并能降低双镜头模块的电量消耗。
根据前段所述的双镜头驱动装置,双镜头驱动装置可还包含至少三金属悬吊线,其皆设置于金属外壳内且平行于二中心轴。双镜头驱动装置可还包含衬框及弹性元件,载体设置于衬框中,且衬框容纳并连接磁体;弹性元件与衬框连接,弹性元件包含至少三吊线连接部,吊线连接部分别对应金属悬吊线,各吊线连接部连接对应的金属悬吊线的一端。弹性元件可包含至少一第一弹簧片及至少一第二弹簧片,第一弹簧片组合于载体的接近金属外壳的前端部的一侧,第二弹簧片组合于载体的远离前端部的一侧。第一弹簧片及第二弹簧片中,可仅第一弹簧片包含吊线连接部,且第一弹簧片与衬框组合。各吊线连接部可包含缺口,缺口用以分别供金属悬吊线移入缺口。磁体可具有至少一平行面及至少一垂直面,平行面与二中心轴平行,垂直面与二中心轴垂直。双镜头驱动装置可还包含至少一第二线圈,其设置于磁体与基座之间,第二线圈用以驱动载体及磁体沿第二方向移动。第二线圈与磁体的垂直面间平行二中心轴的空气距离为t,其可满足下列条件:0.02mm<t<0.70mm。较佳地,其可满足下列条件:0.05mm<t<0.40mm。载体平行于二中心轴间的垂直连线的最大长度为CL,载体上垂直于二中心轴间的垂直连线且通过第一承接空间的中心轴的长度为CS1,载体上垂直于二中心轴间的垂直连线且通过第二承接空间的中心轴的长度为CS2,其可满足下列条件:1.45<CL/CS1<4.5;以及1.45<CL/CS2<4.5。基座开孔的数量可为二个,二基座开孔分别对应第一承接空间及第二承接空间,基座平行于二中心轴间的垂直连线的最大长度为HL,金属外壳的前端部垂直于二中心轴间的垂直连线的最小长度为YS,其可满足下列条件:1.18<HL/YS<4.0。各金属悬吊线超过95%的部分垂直二中心轴的截面可为正方形或长方形。基座可包含至少三金属连接部,金属连接部不相互接触,金属连接部分别对应金属悬吊线,各金属连接部连接对应的金属悬吊线的另一端。金属连接部可以埋入射出方法设置于基座。各金属连接部可包含缺口,缺口用以分别供金属悬吊线移入缺口。载体的移动方向可为至少三方向,其为第一方向、第二方向及第三方向,第一方向与第二方向相互正交且第一方向与第三方向相互正交,且第一感测元件的数量可为至少二个并为霍尔感测元件。磁体可为长方体。磁体的数量可为二个以上,磁体可为至少一第一长方磁体及至少一第二长方磁体,第一长方磁体及第二长方磁体交替排列并环绕载体,且第一长方磁体的环绕长度较第二长方磁体的环绕长度长。通过上述提及的各点技术特征,可使双镜头驱动装置的机构设计大幅简化,并能减少空间浪费,降低零件数量及成本。
依据本实用新型另提供一种电子装置,包含如前述的双镜头驱动装置、第一镜头、第二镜头及二电子感光元件。双镜头驱动装置用以驱动第一镜头。双镜头驱动装置用以驱动第二镜头,且第一镜头的光轴与第二镜头的光轴平行。电子感光元件分别设置于第一镜头的成像面及第二镜头的成像面。通过本段所提及的特征,有助于电子装置提供同时撷取双影像的影像方案。
根据前段所述的电子装置,第一镜头的最大视角为FOV1,第二镜头的最大视角为FOV2,其可满足下列条件:0度≤|FOV1-FOV2|≤15度。第一镜头的焦距为EFL1,第二镜头的焦距为EFL2,其可满足下列条件:0mm≤|EFL1-EFL2|≤0.85mm。电子感光元件及第一感测元件可皆设置于电路板上。一电子感光元件可用以提供彩色影像,另一电子感光元件可用以提供黑白影像。通过上述提及的各点技术特征,可提供不同的双镜头应用方案,以支持不同的拍摄风格及需求。
附图说明
图1A绘示本实用新型第一实施例的双镜头驱动装置的爆炸图;
图1B绘示第一实施例的双镜头驱动装置配合第一镜头及第二镜头的爆炸图;
图1C绘示第一实施例的双镜头驱动装置、第一镜头及第二镜头组装的立体图;
图1D绘示第一实施例的双镜头驱动装置、第一镜头及第二镜头组装的俯视图;
图1E绘示依照图1D剖面线1E-1E的剖视图;
图1F绘示第一实施例的第一感测元件的示意图;
图1G绘示图1A中金属外壳的俯视图;
图1H绘示图1A中载体的俯视图;
图1I绘示图1A中基座的俯视图;
图1J绘示第一实施例的吊线连接部与金属悬吊线组装方式的示意图;
图1K绘示第一实施例的金属连接部与金属悬吊线组装方式的示意图;
图2A绘示本实用新型第二实施例的双镜头驱动装置的爆炸图;
图2B绘示第二实施例的双镜头驱动装置配合第一镜头及第二镜头的爆炸图;
图2C绘示第二实施例的双镜头驱动装置、第一镜头及第二镜头组装的立体图;
图2D绘示第二实施例的双镜头驱动装置、第一镜头及第二镜头组装的俯视图;
图2E绘示依照图2D剖面线2E-2E的剖视图;
图2F绘示第二实施例的第一感测元件的示意图;
图2G绘示图2A中金属外壳的俯视图;
图2H绘示图2A中载体的俯视图;
图2I绘示图2A中基座的俯视图;
图3A绘示第三实施例中双镜头驱动装置配合第一镜头及第二镜头的示意图;
图3B绘示本实用新型第三实施例的电子装置的示意图;
图3C绘示第三实施例的电子装置的另一示意图;
图3D绘示第三实施例的电子装置的方块图;
图3E绘示第三实施例的电子感光元件用以提供影像的示意图;
图3F绘示第三实施例的另一电子感光元件用以提供影像的示意图;
图4绘示本实用新型第四实施例的电子装置的示意图;以及
图5绘示本实用新型第五实施例的电子装置的示意图。
【符号说明】
电子装置:10、20、30
双镜头模块:80
第二感测元件:16
辅助光学元件:17
成像信号处理元件:18
触控屏幕:19a
按键:19b
电路板:57、67、77
连接器:78
电子感光元件:53、54、63、64、83、84
第一镜头:21、31、51、61、81
第二镜头:22、32、52、62、82
双镜头驱动装置:25、35、85、100、200
金属外壳:110、210
前端部:113、213
外壳开孔:114、214
弹性元件:130、230
第一弹簧片:131、231
吊线连接部:135、235
缺口:136、196、236、296
第二弹簧片:132、232
衬框:120、220
磁体:140、240
第一长方磁体:241
第二长方磁体:242
平行面:147、247
垂直面:148、248
载体:150、250
第一承接空间:151、251
第二承接空间:152、252
第一线圈:161、261
金属悬吊线:170、270
第二线圈:162、262
第一感测元件:86、180、280
基座:190、290
基座开孔:194、294
金属连接部:195、295
中心轴:a1、a2
第一方向:z
第二方向:x
第三方向:y
YS:金属外壳的前端部垂直于二中心轴间的垂直连线的最小长度
YL:金属外壳的前端部平行于二中心轴间的垂直连线的最大长度
CS1:载体上垂直于二中心轴间的垂直连线且通过第一承接空间的中心轴的长度
CS2:载体上垂直于二中心轴间的垂直连线且通过第二承接空间的中心轴的长度
CL:载体平行于二中心轴间的垂直连线的最大长度
HL:基座平行于二中心轴间的垂直连线的最大长度
t:第二线圈与磁体的垂直面间平行二中心轴的空气距离
具体实施方式
<第一实施例>
配合参照图1A,图1A绘示本实用新型第一实施例的双镜头驱动装置100的爆炸图。由图1A可知,双镜头驱动装置100包含基座190、金属外壳110、载体150、第一线圈161、至少一磁体140及至少一第一感测元件180。
基座190包含至少一基座开孔194。金属外壳110与基座190对应设置以形成一容置空间,金属外壳110包含前端部113,且至少一外壳开孔114位于前端部113,其中外壳开孔114与基座开孔194对应设置。再者,金属外壳110可以整体为金属材质,亦可以部分为金属材质,如在非金属外壳表面施以含有金属材质的镀膜、喷漆等。第一实施例中,金属外壳110的前端部113呈矩形,外壳开孔114与基座开孔194的数量皆为二个,且各外壳开孔114对应一基座开孔194。
配合参照图1B至图1E,图1B绘示第一实施例的双镜头驱动装置100配合第一镜头51及第二镜头52的爆炸图,图1C绘示第一实施例的双镜头驱动装置100、第一镜头51及第二镜头52组装的立体图,图1D绘示第一实施例的双镜头驱动装置100、第一镜头51及第二镜头52组装的俯视图,图1E绘示依照图1D剖面线1E-1E的剖视图。由图1A至图1E可知,载体150可移动地设置于金属外壳110内,载体150包含第一承接空间151及第二承接空间152,第一承接空间151及第二承接空间152分别用以承接第一镜头51及第二镜头52,第一承接空间151的中心轴a1与第二承接空间152的中心轴a2平行,载体150的移动方向至少沿着第一方向z,第一方向z平行二中心轴a1、a2。第一实施例中,第一承接空间151对应且其中心轴a1通过一外壳开孔114及一基座开孔194,用以承接第一镜头51,且中心轴a1亦为第一镜头51的光轴。第二承接空间152对应且其中心轴a2通过另一外壳开孔114及另一基座开孔194,用以承接第二镜头52,且中心轴a2亦为第二镜头52的光轴。其他实施例中(图未揭示),外壳开孔的数量可为一个,即第一承接空间及第二承接空间分别对应外壳开孔中的两个部分。基座开孔的数量可为一个,即第一承接空间及第二承接空间分别对应基座开孔中的两个部分。
第一线圈161环绕设置于载体150上。磁体140可移动地设置于金属外壳110内,磁体140的移动方向至少沿着第二方向x,第二方向x垂直于二中心轴a1、a2。第一实施例中,磁体140的数量为四个并分别可移动地设置于金属外壳110内对应前端部113的四个角落,且第二方向x可以是垂直于二中心轴a1、a2的任一方向。
配合参照图1F,图1F绘示第一实施例的第一感测元件180的示意图。由图1B及图1F可知,第一感测元件180毗邻并面向磁体140,第一感测元件180用以感测磁体140沿第二方向x的位置变化。第一实施例中,电路板57毗邻双镜头驱动装置100中的基座190,第一感测元件180的数量为二个且设置于电路板57上,二个第一感测元件180沿第一方向z分别对应毗邻并面向磁体140的其中二者,以分别感测所述二个磁体140沿第二方向x的位置变化。此外,电子感光元件53、54设置于电路板57上并分别对应第一镜头51及第二镜头52。
配合参照图1G及图1H,图1G绘示图1A中金属外壳110的俯视图,图1H绘示图1A中载体150的俯视图。由图1G及图1H可知,载体150平行于二中心轴a1、a2间的垂直连线的最大长度为CL,金属外壳110的前端部113垂直于二中心轴a1、a2间的垂直连线的最小长度为YS,其满足下列条件:1.18<CL/YS<4.0。通过双镜头驱动装置100驱动第一镜头51及第二镜头52,可同时补偿两个镜头的手震情形,且大幅缩短其中一个镜头的对焦时间,使第一镜头51及第二镜头52两者的对焦时间不至于差距过大,并能降低双镜头模块的电量消耗。
详细来说,载体150平行于二中心轴a1、a2间的垂直连线的最大长度为CL,载体150上垂直于二中心轴a1、a2间的垂直连线且通过第一承接空间151的中心轴a1的长度为CS1,载体150上垂直于二中心轴a1、a2间的垂直连线且通过第二承接空间152的中心轴a2的长度为CS2,其可满足下列条件:1.45<CL/CS1<4.5;以及1.45<CL/CS2<4.5。借此,有助于载体150因应第一承接空间151及第二承接空间152的需求并同时维持制造性,进一步可说是维持射出成型制造的可行性,且使得载体150的平整性、翘曲程度及组装结构完整性都获得控制。
由图1A及图1E可知,双镜头驱动装置100可还包含至少三金属悬吊线170,其皆设置于金属外壳110内且平行二中心轴a1、a2。借此,使手震情形可完全由金属悬吊线170的晃动来对应,且对后续补偿晃动量有较佳的效果。第一实施例中,金属悬吊线170的数量为四条并分别对应设置于金属外壳110的四个角落。
载体150的移动方向可为至少三方向,即载体150具有至少三轴自由度,其为第一方向z、第二方向x及第三方向y,第一方向z、第二方向x及第三方向y相互正交,其中第一方向z平行二中心轴a1、a2,第二方向x及第三方向y皆与二中心轴a1、a2正交,且第一感测元件180的数量可为至少二个并皆为霍尔感测元件(Hall Effect Element)。借此,第一感测元件180可侦测到两轴自由度(即第二方向x及第三方向y)的手震晃动量,使实际环境的晃动现象可被第一感测元件180捕捉到,以提高后续补偿手震的功效。第一实施例中,载体150的移动方向为三个方向,其为第一方向z、第二方向x及第三方向y。
双镜头驱动装置100可还包含衬框120及弹性元件130,其中载体150设置于衬框120中,载体150与衬框120连接并可连同衬框120移动,且衬框120容纳并连接磁体140。再者,弹性元件130为金属材质,弹性元件130与衬框120连接,弹性元件130包含至少三吊线连接部135,吊线连接部135分别对应金属悬吊线170,各吊线连接部135连接对应的金属悬吊线170的一端,因此可透过金属悬吊线170及弹性元件130提供第一线圈161一外加驱动电流的一导通路径。第一实施例中,磁体140连接在衬框120中并对应金属外壳110的四个角落。弹性元件130包含四个吊线连接部135,吊线连接部135分别对应金属外壳110的四个角落,且各吊线连接部135连接对应的金属悬吊线170的一端。
配合参照图1I,图1I绘示图1A中基座190的俯视图。由图1A、图1G及图1I可知,基座开孔194的数量可为二个,二基座开孔194分别对应第一承接空间151及第二承接空间152,基座190平行于二中心轴a1、a2间的垂直连线的最大长度为HL,金属外壳110的前端部113垂直于二中心轴a1、a2间的垂直连线的最小长度为YS,其可满足下列条件:1.18<HL/YS<4.0。借此,有助于基座190因应二基座开孔194的需求并同时维持制造性,进一步可说是维持射出成型制造的可行性,且使得基座190的平整性、翘曲程度及组装结构完整性都获得控制。
由图1A及图1E可知,弹性元件130可包含至少一第一弹簧片131及至少一第二弹簧片132,第一弹簧片131组合于载体150的接近金属外壳110的前端部113的一侧,第二弹簧片132组合于载体150的远离前端部113的一侧。借此,可提供载体150沿二中心轴a1、a2(即第一方向z)移动的自由度与稳定性,使移动过程不易偏离二中心轴a1、a2。第一实施例中,第一弹簧片131的数量为二片,且第二弹簧片132的数量为二片。
第一弹簧片131及第二弹簧片132中,可仅第一弹簧片131包含吊线连接部135,且第一弹簧片131与衬框120组合。通过第一弹簧片131及第二弹簧片132的材料及结构特性,可使光学防手震(Optical Image Stabilization,OIS)的机构设计大幅简化,并能减少空间浪费,降低零件数量及成本。第一实施例中,二片第一弹簧片131各设有二个吊线连接部135,且第一弹簧片131与衬框120及载体150组合,第二弹簧片132与载体150组合。
配合参照图1J,图1J绘示第一实施例的吊线连接部135与金属悬吊线170组装方式的示意图。由图1A及图1J可知,各吊线连接部135可包含缺口136,于组装双镜头驱动装置100时,缺口136用以分别供金属悬吊线170移入缺口136。相较于先前技术中吊线连接部穿孔后再穿入金属悬吊线的组装方式,本实用新型第一实施例所述的吊线连接部135与金属悬吊线170的组装方式有助于双镜头驱动装置100的组装便利性且降低组装困难度。再者,各缺口136与对应的金属悬吊线170可再以焊接(Welding)、热压(Hot Stamping)、热加缔(Heated Association)等方式加以固定连接。
由图1A可知,各金属悬吊线170超过95%的部分垂直二中心轴的截面可为正方形或长方形。借此,正方形或长方形截面的金属悬吊线170可简化生产流程,并能提高双镜头驱动装置100的制造效率。第一实施例中,各金属悬吊线170超过95%的部分垂直二中心轴的截面为长方形。
基座190可包含至少三金属连接部195,金属连接部195之间不相互接触,金属连接部195分别对应金属悬吊线170,各金属连接部195连接对应的金属悬吊线170的另一端。借此,可简化光学防手震结构的复杂度,减少较多零件带来过多不可预期的公差,以避免影响双镜头驱动装置100的精度。第一实施例中,基座190包含四个金属材质的金属连接部195,金属连接部195之间不相互接触且分别对应金属外壳110的四个角落,各金属连接部195连接对应的金属悬吊线170的另一端,即是各金属悬吊线170的两端分别与对应的吊线连接部135(位于第一弹簧片131)及金属连接部195(位于基座190)连接,因此可通过金属连接部195、金属悬吊线170、吊线连接部135与第一弹簧片131提供第一线圈161一外加驱动电流的一导通路径。
金属连接部195可以埋入射出(Insert Molding)方法设置于基座190。借此,结合射出成型的方式,使金属连接部195结合于基座190的塑胶部分后不易带来组装公差,并能提高双镜头驱动装置100组装后的品质。
配合参照图1K,图1K绘示第一实施例的金属连接部195与金属悬吊线170组装方式的示意图。由图1A及图1K可知,各金属连接部195可包含缺口196,于组装双镜头驱动装置100时,缺口196用以分别供金属悬吊线170移入缺口196。相较于先前技术中金属连接部穿孔后再穿入金属悬吊线的组装方式,本实用新型第一实施例所述的金属连接部195与金属悬吊线170的组装方式有助于双镜头驱动装置100的组装便利性且降低组装困难度。再者,各缺口196与对应的金属悬吊线170可再以焊接(Welding)、热压(Hot Stamping)、热加缔(Heated Association)等方式加以固定连接。
由图1A及图1E可知,磁体140可具有至少一平行面147及至少一垂直面148,平行面147与二中心轴a1、a2平行,即平行面147的法线与二中心轴a1、a2垂直,垂直面148与二中心轴a1、a2垂直,即垂直面148的法线与二中心轴a1、a2平行。借此,满足此外型设计的磁体140将可同时提供给两种功能的线圈(即第一线圈161及第二线圈162)使用,以有效降低成本并节省空间。第一实施例中,各磁体140具有二垂直面148,且各平行面147连接二垂直面148。
双镜头驱动装置100可还包含至少一第二线圈162,其设置于磁体140与基座190之间,第二线圈162用以驱动载体150及磁体140沿第二方向x移动。借此,可提高双镜头驱动装置100内部的空间利用效率,且有助于提升磁体140与第二线圈162之间的电磁交互作用效率,以节省电量消耗。第一实施例中,第二线圈162为一基板上的导线。
由图1E可知,第二线圈162与磁体140的垂直面间平行二中心轴a1、a2的空气距离为t,其可满足下列条件:0.02mm<t<0.70mm。借此,可更加提高双镜头驱动装置100内部的空间利用效率,且有助于提升磁体140与第二线圈162之间的电磁交互作用效率,以节省电量消耗。较佳地,其可满足下列条件:0.05mm<t<0.40mm。更佳地,其可满足下列条件:0.05mm<t<0.28mm。
请一并参照下列表一,其表列本实用新型第一实施例的双镜头驱动装置100依据前述参数定义的数据,并如图1E、图1G、图1H及图1I所绘示。图1G中,金属外壳110的前端部113平行于二中心轴a1、a2间的垂直连线的最大长度为YL。
<第二实施例>
配合参照图2A,图2A绘示本实用新型第二实施例的双镜头驱动装置200的爆炸图。由图2A可知,双镜头驱动装置200包含基座290、金属外壳210、载体250、第一线圈261、四个磁体240及二个第一感测元件280。
基座290包含二个基座开孔294。金属外壳210与基座290对应设置以形成一容置空间,金属外壳210包含前端部213,前端部213呈矩形,且二个外壳开孔214位于前端部213,其中外壳开孔214分别与基座开孔294对应设置。
配合参照图2B至图2E,图2B绘示第二实施例的双镜头驱动装置200配合第一镜头61及第二镜头62的爆炸图,图2C绘示第二实施例的双镜头驱动装置200、第一镜头61及第二镜头62组装的立体图,图2D绘示第二实施例的双镜头驱动装置200、第一镜头61及第二镜头62组装的俯视图,图2E绘示依照图2D剖面线2E-2E的剖视图。由图2A至图2E可知,载体250可移动地设置于金属外壳210内,载体250包含第一承接空间251及第二承接空间252,第一承接空间251及第二承接空间252分别用以承接第一镜头61及第二镜头62,第一承接空间251的中心轴a1与第二承接空间252的中心轴a2平行,载体250的移动方向至少沿着第一方向z,第一方向z平行二中心轴a1、a2。第二实施例中,第一承接空间251对应且其中心轴a1通过一外壳开孔214及一基座开孔294,用以承接第一镜头61,且中心轴a1亦为第一镜头61的光轴。第二承接空间252对应且其中心轴a2通过另一外壳开孔214及另一基座开孔294,用以承接第二镜头62,且中心轴a2亦为第二镜头62的光轴。
第一线圈261环绕设置于载体250上。磁体240可移动地设置于金属外壳210内,并对应前端部213的四个角落,磁体240的移动方向至少沿着第二方向x,第二方向x垂直于二中心轴a1、a2。
配合参照图2F,图2F绘示第二实施例的第一感测元件280的示意图。由图2B及图2F可知,第一感测元件280毗邻并面向磁体240,第一感测元件280用以感测磁体240沿第二方向x的位置变化。第二实施例中,电路板67毗邻双镜头驱动装置200中的基座290,第一感测元件280设置于电路板67上,二个第一感测元件280沿第一方向z分别对应毗邻并面向磁体240的其中二者,以分别感测所述二个磁体240沿第二方向x的位置变化。此外,电子感光元件63、64设置于电路板67上并分别对应第一镜头61及第二镜头62。
详细来说,由图2A及图2E可知,双镜头驱动装置200还包含四条金属悬吊线270,其皆设置于金属外壳210内且平行二中心轴a1、a2,金属悬吊线270并分别对应设置于金属外壳210的四个角落。
载体250的移动方向为三个方向,即载体250具有三轴自由度,其为第一方向z、第二方向x及第三方向y,其中第一方向z、第二方向x及第三方向y可相互正交,亦可以第二方向x与第三方向y相互不正交,但第一方向z与第二方向x相互正交且第一方向z与第三方向y相互正交,也可说是第一方向z平行二中心轴a1、a2,第二方向x及第三方向y皆与二中心轴a1、a2正交,且二个第一感测元件280皆为霍尔感测元件。
双镜头驱动装置200还包含衬框220及弹性元件230,其中载体250设置于衬框220中,载体250与衬框220连接并可连同衬框220移动,衬框220容纳并连接磁体240,且磁体240对应金属外壳210的四个角落。再者,弹性元件230为金属材质,弹性元件230与衬框220连接,弹性元件230包含四个吊线连接部235,吊线连接部235分别对应金属悬吊线270,各吊线连接部235连接对应的金属悬吊线270的一端。
弹性元件230包含二片第一弹簧片231及二片第二弹簧片232,第一弹簧片231组合于载体250的接近金属外壳210的前端部213的一侧,第二弹簧片232组合于载体250的远离前端部213的一侧。
第一弹簧片231及第二弹簧片232中,仅第一弹簧片231包含吊线连接部235,二片第一弹簧片231各设有二个吊线连接部235,且第一弹簧片231与衬框220组合,即是第一弹簧片231与衬框220及载体250组合,第二弹簧片232与载体250组合。
各吊线连接部235包含缺口236,于组装双镜头驱动装置200时,缺口236用以分别供金属悬吊线270移入缺口236。
由图2A可知,各金属悬吊线270超过95%的部分垂直二中心轴的截面为正方形。
由图2A及图2E可知,基座290包含四个金属材质的金属连接部295,金属连接部295之间不相互接触,金属连接部295分别对应金属悬吊线270,各金属连接部295连接对应的金属悬吊线270的另一端,即是各金属悬吊线270的两端分别与对应的吊线连接部235(位于第一弹簧片231)及金属连接部295(位于基座290)连接。金属连接部295以埋入射出方法设置于基座290。各金属连接部295包含缺口296,于组装双镜头驱动装置200时,缺口296用以分别供金属悬吊线270移入缺口296。
由图2A可知,磁体240为长方体。借此,有利于双镜头驱动装置200中其他零件的配置,使双镜头驱动装置200内部的空间配置更有裕度。
磁体240的数量为二个以上,磁体240为至少一第一长方磁体241及至少一第二长方磁体242,第一长方磁体241及第二长方磁体242交替排列并环绕载体250,且第一长方磁体241的环绕长度较第二长方磁体242的环绕长度长。借此,可更加有利于双镜头驱动装置200中其他零件的配置,使双镜头驱动装置200内部的空间配置更有裕度。第二实施例中,磁体240的数量为四个,分别为二个第一长方磁体241及二个第二长方磁体242,第一长方磁体241及第二长方磁体242交替排列并环绕载体250,且第一长方磁体241的环绕长度较第二长方磁体242的环绕长度长。
第一长方磁体241及第二长方磁体242各具有四个平行面247及二个垂直面248,平行面247与二中心轴a1、a2平行,即平行面247的法线与二中心轴a1、a2垂直,垂直面248与二中心轴a1、a2垂直,即垂直面248的法线与二中心轴a1、a2平行。
由图2A及图2E可知,双镜头驱动装置200还包含一个第二线圈262,其设置于磁体240与基座290之间,第二线圈262用以驱动载体250及磁体240沿第二方向x移动。
配合参照图2G至图2I,图2G绘示图2A中金属外壳210的俯视图,图2H绘示图2A中载体250的俯视图,图2I绘示图2A中基座290的俯视图。并请一并参照下列表二,其表列本实用新型第二实施例的双镜头驱动装置200中参数YS、YL、CS1、CS2、CL、HL、CL/YS、CL/CS1、CL/CS2、HL/YS及t的数据,各参数的定义皆与第一实施例的双镜头驱动装置100相同,并如图2E、图2G、图2H及图2I所绘示。。
<第三实施例>
配合参照图3A至图3D,图3A绘示第三实施例中双镜头驱动装置85配合第一镜头81及第二镜头82的示意图,图3B绘示本实用新型第三实施例的电子装置10的示意图,图3C绘示第三实施例的电子装置10的另一示意图,图3D绘示第三实施例的电子装置10的方块图,其中图3B至图3D特别与电子装置10中的相机功能有关。由图3A至图3D可知,第三实施例的电子装置10是一智能手机,电子装置10包含依据本实用新型的双镜头驱动装置85、第一镜头81、第二镜头82及二电子感光元件83、84。
由图3A可知,双镜头驱动装置85用以驱动第一镜头81及第二镜头82,且第一镜头81的光轴与第二镜头82的光轴平行。电子感光元件83、84分别设置于第一镜头81的成像面及第二镜头82的成像面,即是第一镜头81的成像面的位置设有电子感光元件83,第二镜头82的成像面的位置设有电子感光元件84。借此,有助于电子装置10提供同时撷取双影像的影像方案。
详细来说,电子感光元件83、84及双镜头驱动装置85中的第一感测元件86可皆设置于电路板77上。借此,可简化电路设计的复杂度,加快生产流程。
第一镜头81的最大视角为FOV1,第二镜头82的最大视角为FOV2,其可满足下列条件:0度≤|FOV1-FOV2|≤15度。通过降低第一镜头81及第二镜头82的视角差异,以适用于拍摄画面视角较接近的双镜头取像功能。
第一镜头81的焦距为EFL1,第二镜头82的焦距为EFL2,其可满足下列条件:0mm≤|EFL1-EFL2|≤0.85mm。通过降低第一镜头81及第二镜头82的长短差异,使双镜头驱动装置85的调焦空间不会互相牵制。
配合参照图3E及图3F,图3E绘示第三实施例的电子感光元件83用以提供影像的示意图,图3F绘示第三实施例的电子感光元件84用以提供影像的示意图。由图3B、图3E及图3F可知,电子感光元件83可用以提供彩色影像(Color Image),电子感光元件84可用以提供黑白影像(Monochrome Image),即电子感光元件83、84分别输出彩色影像信息及黑白影像信息,供后续的元件进行双镜头演算法处理。通过提供不同的双镜头应用方案,以支持不同的拍摄风格及需求。再者,电子装置10配置双镜头(即第一镜头81及第二镜头82)可对目前捕捉到的画面同时记录鲜明的彩色影像与光影变化细腻的黑白影像,相较于已知演算法的影像处理方式,电子装置10可捕捉到原始影像更真实的光学明暗度信息,带来不同的拍摄体验,且通过电子感光元件83、84输出更丰富的信息,经由双镜头演算法处理后而能提供更多样的拍摄体验。此外,双镜头驱动装置85具有更快速地拍摄与自动影像对焦功能,使前述的拍摄体验应用于电子装置10而带来更便利且更完整的相机功能。
进一步来说,由图3B至图3D可知,使用者透过电子装置10的使用者介面(未另标号)进入拍摄模式,其中第三实施例中使用者介面可为触控屏幕19a、按键19b等。此时第一镜头81及第二镜头82分别汇集成像光线在电子感光元件83、84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)18。
因应电子装置10的相机规格,电子装置10中的双镜头模块80可包含双镜头驱动装置85、第一镜头81、第二镜头82及二电子感光元件83、84,电子装置10可还包含至少一个辅助光学元件17及至少一个第二感测元件16。辅助光学元件17可以是补偿色温的闪光灯模块、红外线测距元件、激光对焦模块等,第二感测元件16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,以感知使用者的手部或外在环境施加的晃动及震动,进而使双镜头模块80配置的双镜头驱动装置85发挥功能,以获得良好的成像品质,有助于依据本实用新型的电子装置10具备多种模式的拍摄功能,如优化自拍、低光源HDR(HighDynamic Range,高动态范围成像)、高解析4K(4K Resolution)录影等。此外,使用者可由触控屏幕19a直接目视到相机的拍摄画面,并在触控屏幕19a上手动操作取景范围,以达成所见即所得的自动对焦功能。
再者,由图3C可知,双镜头模块80、第二感测元件16及辅助光学元件17可设置在电路板77上,其为软性电路板(Flexible Printed Circuit Board,FPC),并透过连接器78电性连接成像信号处理元件18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,将双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,亦使得双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。第三实施例中,电子装置10包含复数第二感测元件16及复数辅助光学元件17,第二感测元件16及辅助光学元件17设置在电路板77及另外至少一个软性电路板(未另标号)上,并透过对应的连接器电性连接成像信号处理元件18等相关元件以执行拍摄流程。在其他实施例中(图未揭示),第二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10可进一步包含但不限于无线通讯单元(WirelessCommunication Unit)、控制单元(Control Unit)、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。
请一并参照下列表三,其表列本实用新型第三实施例的电子装置10依据前述参数定义的数据。
<第四实施例>
配合参照图4,图4绘示本实用新型第四实施例的电子装置20的示意图。第四实施例的电子装置20是一平板电脑,电子装置20包含依据本实用新型的双镜头驱动装置25、第一镜头21、第二镜头22及二电子感光元件(图未揭示)。双镜头驱动装置25用以驱动第一镜头21及第二镜头22,且第一镜头21的光轴与第二镜头22的光轴平行。所述二电子感光元件分别设置于第一镜头21的成像面(图未揭示)及第二镜头22的成像面(图未揭示)。
详细来说,所述二电子感光元件及双镜头驱动装置25中的第一感测元件(图未揭示)皆设置于电路板(图未揭示)上。一电子感光元件用以提供彩色影像,另一电子感光元件用以提供黑白影像。
请一并参照下列表四,其表列本实用新型第四实施例的电子装置20中参数FOV1、FOV2、|FOV1-FOV2|、EFL1、EFL2及|EFL1-EFL2|的数据,各参数的定义皆与第三实施例的电子装置10相同。
<第五实施例>
配合参照图5,图5绘示本实用新型第五实施例的电子装置30的示意图。第五实施例的电子装置30是一穿戴式装置,电子装置30包含依据本实用新型的双镜头驱动装置35、第一镜头31、第二镜头32及二电子感光元件(图未揭示)。双镜头驱动装置35用以驱动第一镜头31及第二镜头32,且第一镜头31的光轴与第二镜头32的光轴平行。所述二电子感光元件分别设置于第一镜头31的成像面(图未揭示)及第二镜头32的成像面(图未揭示)。
详细来说,所述二电子感光元件及双镜头驱动装置35中的第一感测元件(图未揭示)皆设置于电路板(图未揭示)上。一电子感光元件用以提供彩色影像,另一电子感光元件用以提供黑白影像。
请一并参照下列表五,其表列本实用新型第五实施例的电子装置30中参数FOV1、FOV2、|FOV1-FOV2|、EFL1、EFL2及|EFL1-EFL2|的数据,各参数的定义皆与第三实施例的电子装置10相同。
虽然本实用新型已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本实用新型,任何熟悉此技艺者,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (24)
1.一种双镜头驱动装置,其特征在于,包含:
一基座,其包含至少一基座开孔;
一金属外壳,其与该基座对应设置,该金属外壳包含一前端部,且至少一外壳开孔位于该前端部,其中该外壳开孔与该基座开孔对应设置;
一载体,其可移动地设置于该金属外壳内,该载体包含一第一承接空间及一第二承接空间,该第一承接空间及该第二承接空间分别用以承接一第一镜头及一第二镜头,该第一承接空间的一中心轴与该第二承接空间的一中心轴平行,该载体的移动方向至少沿着一第一方向,该第一方向平行于此二中心轴;
一第一线圈,其环绕设置于该载体上;
至少一磁体,其可移动地设置于该金属外壳内,该磁体的移动方向至少沿着一第二方向,该第二方向垂直于该二中心轴;以及
至少一第一感测元件,其毗邻并面向该磁体,该第一感测元件用以感测该磁体沿该第二方向的位置变化;
其中,该载体平行于该二中心轴间的垂直连线的最大长度为CL,该金属外壳的该前端部垂直于该二中心轴间的垂直连线的最小长度为YS,其满足下列条件:
1.18<CL/YS<4.0。
2.根据权利要求1所述的双镜头驱动装置,其特征在于,还包含:
至少三金属悬吊线,其皆设置于该金属外壳内且平行于该二中心轴。
3.根据权利要求2所述的双镜头驱动装置,其特征在于,还包含:
一衬框,该载体设置于该衬框中,且该衬框容纳并连接该磁体;以及
一弹性元件,其与该衬框连接,该弹性元件包含至少三吊线连接部,所述吊线连接部分别对应所述金属悬吊线,各该吊线连接部连接对应的该金属悬吊线的一端。
4.根据权利要求3所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该弹性元件包含:
至少一第一弹簧片,其组合于该载体的接近该金属外壳的该前端部的一侧;以及
至少一第二弹簧片,其组合于该载体的远离该前端部的一侧。
5.根据权利要求4所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该第一弹簧片及该第二弹簧片中,仅该第一弹簧片包含所述吊线连接部,且该第一弹簧片与该衬框组合。
6.根据权利要求5所述的双镜头驱动装置,其特征在于,各该吊线连接部包含一缺口,所述缺口用以分别供所述金属悬吊线移入所述缺口。
7.根据权利要求1所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该磁体具有至少一平行面及至少一垂直面,该平行面与该二中心轴平行,该垂直面与该二中心轴垂直。
8.根据权利要求7所述的双镜头驱动装置,其特征在于,还包含:
至少一第二线圈,其设置于该磁体与该基座之间,该第二线圈用以驱动该载体及该磁体沿该第二方向移动。
9.根据权利要求第8项所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该第二线圈与该磁体的该垂直面间平行该二中心轴的空气距离为t,其满足下列条件:
0.02mm<t<0.70mm。
10.根据权利要求9所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该第二线圈与该磁体的该垂直面间平行该二中心轴的空气距离为t,其满足下列条件:
0.05mm<t<0.40mm。
11.根据权利要求1所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该载体平行于该二中心轴间的垂直连线的最大长度为CL,该载体上垂直于该二中心轴间的垂直连线且通过该第一承接空间的该中心轴的长度为CS1,该载体上垂直于该二中心轴间的垂直连线且通过该第二承接空间的该中心轴的长度为CS2,其满足下列条件:
1.45<CL/CS1<4.5;以及
1.45<CL/CS2<4.5。
12.根据权利要求3所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该基座开孔的数量为二个,该二基座开孔分别对应该第一承接空间及该第二承接空间,该基座平行于该二中心轴间的垂直连线的最大长度为HL,该金属外壳的该前端部垂直于该二中心轴间的垂直连线的最小长度为YS,其满足下列条件:
1.18<HL/YS<4.0。
13.根据权利要求3所述的双镜头驱动装置,其特征在于,各该金属悬吊线超过95%的部分垂直该二中心轴的截面为正方形或长方形。
14.根据权利要求3所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该基座包含至少三金属连接部,所述金属连接部不相互接触,所述金属连接部分别对应所述金属悬吊线,各该金属连接部连接对应的该金属悬吊线的另一端。
15.根据权利要求14所述的双镜头驱动装置,其特征在于,所述金属连接部以埋入射出方法设置于该基座。
16.根据权利要求14所述的双镜头驱动装置,其特征在于,各该金属连接部包含一缺口,所述缺口用以分别供所述金属悬吊线移入所述缺口。
17.根据权利要求2所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该载体的移动方向为至少三方向,其为该第一方向、该第二方向及该第三方向,该第一方向与该第二方向相互正交且该第一方向与该第三方向相互正交,且该第一感测元件的数量为至少二个并为霍尔感测元件。
18.根据权利要求3所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该磁体为长方体。
19.根据权利要求18所述的双镜头驱动装置,其特征在于,该磁体的数量为二个以上,该些磁体为至少一第一长方磁体及至少一第二长方磁体,该第一长方磁体及该第二长方磁体交替排列并环绕该载体,且该第一长方磁体的环绕长度较该第二长方磁体的环绕长度长。
20.一种电子装置,其特征在于,包含:
如权利要求1所述的双镜头驱动装置;
该第一镜头,该双镜头驱动装置用以驱动该第一镜头;
该第二镜头,该双镜头驱动装置用以驱动该第二镜头,且该第一镜头的光轴与该第二镜头的光轴平行;以及
二电子感光元件,其分别设置于该第一镜头的一成像面及该第二镜头的一成像面。
21.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,该第一镜头的最大视角为FOV1,该第二镜头的最大视角为FOV2,其满足下列条件:
0度≤|FOV1-FOV2|≤15度。
22.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,该第一镜头的焦距为EFL1,该第二镜头的焦距为EFL2,其满足下列条件:
0mm≤|EFL1-EFL2|≤0.85mm。
23.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,该二电子感光元件及该第一感测元件皆设置于一电路板上。
24.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,一该电子感光元件用以提供一彩色影像,另一该电子感光元件用以提供一黑白影像。
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