CN209657058U - 光学摄像系统 - Google Patents

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Abstract

一种光学摄像系统包括一第一镜头驱动机构、一第二镜头驱动机构以及一外壳。第一镜头驱动机构具有一第一外框以及一第一驱动组件。第一外框具有至少三个互相垂直的侧壁。第一驱动组件用以驱动一第一光学组件相对第一外框运动。第二镜头驱动机构具有一第二外框以及一第二驱动组件。第二外框具有至少三个互相垂直的侧壁。第二驱动组件用以驱动一第二光学组件相对第二外框运动。外壳具有至少三个互相垂直的侧壁,且第一外框的至少两个侧壁与外壳的两个侧壁相对,而第二外框的至少两个侧壁与外壳的两个侧壁相对。

Description

光学摄像系统
技术领域
本公开系关于一种光学摄像系统,特别系关于一种具有多个镜头驱动机构的光学摄像系统。
背景技术
随着科技的发展,现今许多电子装置(例如相机或智能型手机)皆具有照相或录像的功能。透过设置于电子装置上的摄像模块,用户可以操作电子装置来撷取各式各样的照片,使得具有摄像模块的电子装置也逐渐受到大众的喜爱。
近年来,具有多个镜头的摄像模块已逐渐受到大众的喜爱。然而,在现有的多镜头摄像模块中,用来驱动镜头的多个镜头驱动模块(lens drivingmodule)的位置通常设置的相当靠近,因此会造成设置在不同镜头驱动模块内的磁铁容易产生磁干扰(magneticinterference)的问题,进而使得镜头的对焦速度及准确度受到影响。
因此,如何设计一种可防止不同镜头驱动模块之间产生磁干扰的光学摄像系统,便是现今值得探讨与解决的一个重要课题。
实用新型内容
有鉴于此,本公开提出一种光学摄像系统,以解决上述的问题。
本公开提供了一种光学摄像系统,包括一第一镜头驱动机构、一第二镜头驱动机构、以及一外壳。第一镜头驱动机构用以承载一第一光学组件,且第一镜头驱动机构具有一第一外框、以及一第一驱动组件。第一外框具有至少三个互相垂直的侧壁。第一驱动组件用以驱动第一光学组件相对第一外框运动。第二镜头驱动机构用以承载一第二光学组件,且第二镜头驱动机构具有一第二外框以及一第二驱动组件。第二外框具有至少三个互相垂直的侧壁。第二驱动组件用以驱动第二光学组件相对第二外框运动。外壳具有至少三个互相垂直的侧壁,且第一外框的至少两个侧壁与外壳的两个侧壁相对,而第二外框的至少两个侧壁与外壳的两个侧壁相对。
根据本公开一些实施例,光学摄像系统更包括一外框架,配置以于第一光学组件、以及第二光学组件平行排列后设置于第一外框、第二外框以及外壳之间,以使第一外框、以及第二外框不会相对于外壳移动。
根据本公开一些实施例,第二驱动组件具有形状记忆合金驱动构件。
根据本公开一些实施例,第二驱动组件具有一第一驱动磁性组件以及一第一驱动线圈。
根据本公开一些实施例,第一镜头驱动机构、以及第二镜头驱动机构沿着一第一方向排列,并且第一驱动磁性组件具有长条形结构沿着第一方向延伸。
根据本公开一些实施例,第一驱动磁性组件不设置于第一光学组件、以及第二光学组件之间。
根据本公开一些实施例,第一镜头驱动机构更具有一位置感测组件,用以感测第一光学组件沿着第一光学组件的光轴移动的距离。
根据本公开一些实施例,第一镜头驱动机构更包含一电路构件,且位置感测组件的一部分设置于电路构件上。
根据本公开一些实施例,第二镜头驱动机构具有一反射单元。
根据本公开一些实施例,第一光学组件与第二光学组件的入射光方向不同。
根据本公开一些实施例,光学摄像系统更包含一第三镜头驱动机构以及一处理电路。第三镜头驱动机构用以承载一第三光学组件,且第三镜头驱动机构具有一第三外框以及一第三驱动组件。第三外框具有至少三个互相垂直方向延伸的侧壁。第三驱动组件用以驱动第三光学组件相对第三外框运动。第一镜头驱动机构、第二镜头驱动机构以及第三镜头驱动机构配置以分别产生一第一影像、一第二影像以及一第三影像,并且处理电路配置将第一影像、第二影像以及第三影像进行合成。
根据本公开一些实施例,处理电路配置以比对第一影像、第二影像以及第三影像,并且当一图形包含于第一影像但不包含于第二影像以及第三影像时,处理电路判断图形为一噪声。
根据本公开一些实施例,第一镜头驱动机构具有一第一焦距、第二镜头驱动机构具有一第二焦距,第三镜头驱动机构具有一第三焦距,第三焦距大于第二焦距,第二焦距大于第一焦距,并且处理电路配置以根据第三影像将第一影像、第二影像以及第三影像进行合成。
根据本公开一些实施例,第三图像映射于第二影像中的一区域,而第二图像映射于第一影像中的一区域。
根据本公开一些实施例,第一影像、第二影像以及第三影像中至少一者包含红外光信息。
根据本公开一些实施例,第一影像、第二影像以及第三影像中的至少一者为彩色影像,而第一影像、第二影像以及第三影像中至少一者为黑白影像。
根据本公开一些实施例,第一影像、第二影像以及第三影像分别包含不同颜色的信息,且互相不重复。
根据本公开一些实施例,第一影像、第二影像以及第三影像分别包含红光信息、蓝光信息以及绿光信息。
根据本公开一些实施例,第一镜头驱动机构、第二镜头驱动机构以及第三镜头驱动机构中每一者具有一电路接脚,并且这些电路接脚系设置在光学摄像系统的相同侧。
根据本公开一些实施例,第一光学组件具有一第一焦距,第二光学组件具有一第二焦距,并且第二焦距至少为第一焦距的三倍以上。
本公开提供一种光学摄像系统,设置于一电子装置内,并且光学摄像系统具有多个镜头驱动机构,可以不同方式排列,以获得不同的拍摄效果。在一实施例中,第一镜头驱动机构以及第二镜头驱动机构是沿着第一方向排列,并且第一光学组件以及第二光学组件之间不具有任何第二镜头驱动机构的磁性组件,因此可以避免电磁干扰的问题。
另外,在另一实施例中,多个镜头驱动机构可具有不同的焦距,并且对同一物体进行拍摄以得到多个影像,接着再经由处理电路将这些影像进行合成,以获得更清晰的合成影像。
附图说明
本公开可通过之后的详细说明并配合图示而得到清楚的了解。要强调的是,按照业界的标准做法,各种特征并没有按比例绘制,并且仅用于说明之目的。事实上,为了能够清楚的说明,因此各种特征的尺寸可能会任意地放大或者缩小。
图1为根据本公开一实施例的一电子装置的示意图。
图2为根据本公开一实施例的光学摄像系统的部分爆炸图。
图3为根据本公开一实施例的第一镜头驱动机构的爆炸图。
图4为根据本公开一实施例的第二镜头驱动机构的爆炸图。
图5显示根据本公开一实施例的形状记忆合金驱动构件的俯视图。
图6为根据本公开一实施例的第一镜头驱动机构以及第二镜头驱动机构的排列示意图。
图7为根据本公开另一实施例的一光学摄像系统的立体图。
图8为根据本公开一实施例的一光学摄像系统的立体图。
图9为根据本公开一实施例的光学摄像系统于另一视角的示意图。
图10为根据本公开另一实施例的一光学摄像系统的立体示意图。
图11为根据本公开一实施例的沿图10的(1-A)-(1-A’)的剖视图。
图12为根据本公开一实施例的一光学摄像系统的示意图。
图13为根据本公开一实施例的一光学摄像系统的底部示意图。
图14为根据本公开一实施例的一光学摄像系统的示意图。
图15为根据本公开另一实施例的电子装置的侧面示意图。
图16为根据本公开一实施例的第一影像、第二影像以及第三影像的示意图。
图17为为根据本公开一实施例的一光学组件驱动机构的立体示意图。
图18为根据本公开图17的实施例的光学组件驱动机构的爆炸图。
图19表示沿图17中(2-A)-(2-A’)线段的剖视图。
图20为根据本公开一实施例的底座以及承载座的示意图。
图21为根据本公开一实施例的承载座以及光学组件的放大示意图。
图22为根据本公开另一实施例的承载座以及光学组件的放大示意图。
图23根据本公开另一实施例的承载座以及光学组件的放大示意图。
图24为根据本公开另一实施例的光学组件驱动机构的立体示意图。
图25为根据本公开另一实施例的光学组件驱动机构的上视示意图。
图26表示本公开一实施例的驱动机构3-1的爆炸图。
图27表示图26中的驱动机构3-1组合后的示意图。
图28表示图27中的驱动机构3-1移除壳体3-10及第一弹性组件3-30后的立体图。
图29则表示图27的驱动机构3-1移除壳体3-10、第一弹性组件3-30及框架3-60后的立体图。
图30表示沿图27中线段(3-Y1)-(3-Y1)的局部剖视图。
图31表示沿图27中线段(3-Y2)-(3-Y2)的剖视图。
图32表示本公开另一实施例的驱动机构3-1示意图。
图33表示图32中的驱动机构3-1的侧视图。
图34表示图32中的驱动机构3-1添加接着剂后的示意图。
图35表示图34中的驱动机构3-1的侧视图。
图36则表示沿图34中线段(3-Y3)-(3-Y3)的剖视图。
图37表示本公开另一实施例的驱动机构3-1的立体图。
图38则表示沿图37中线段(3-Y4)-(3-Y4)的剖视图。
图39表示图37所示的缺口部3-R填充接着剂3-G的示意图。
图40表示本公开另一实施例的驱动机构3-1的壳体3-10示意图。
图41表示利用图40中的壳体3-10的遮蔽部3-143遮蔽电路板3-70上的感测组件3-82的示意图。
图42表示本公开另一实施例的驱动机构3-1的立体图。
图43则表示沿图42中线段(3-Y5)-(3-Y5)的剖视图。
图44表示图42所示的穿孔3-92内填充接着剂3-G后的示意图。
图45表示本公开另一实施例的驱动机构的剖视图。
其中,附图标记说明如下:
1-0~电子装置
1-1、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7~光学摄像系统
1-2~外壳
1-21、1-22、1-23、1-24~侧壁
1-3~外框架
1-A1000~第一镜头驱动机构
1-A1001~第一入光孔
1-A1100~第一外框
1-A1200~第一驱动组件
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~第一弹性组件
1-A1260~第二弹性组件
1-A1270~线圈平板
1-A1280~吊环线
1-A1290~位置侦测器
1-A1400~底座
1-A1410~开口
1-A1420~电路构件
1-A1500~感光组件
1-AO~光轴
1-AS~第一光学组件
1-B100~第二镜头驱动机构
1-B110~第二外框
1-B120~底座
1-B130~承载座
1-B140~第二驱动组件
1-B141~驱动线圈
1-B1421~第一驱动磁性组件
1-B1422~第二驱动磁性组件
1-B150~框架
1-B161~第一弹性组件
1-B162~第二弹性组件
1-B170~形状记忆合金驱动构件
1-B180~电路接脚
1-BO~光轴
1-BS~第二光学组件
1-C100~第三镜头驱动机构
1-C110~第三外框
1-C1421~第一驱动磁性组件
1-C1422~第二驱动磁性组件
1-C180~电路接脚
1-CS~第三光学组件
1-D1000~第四镜头驱动机构
1-D1001~第一入光孔
1-D1100~镜头单元
1-D1110~镜头驱动模块
1-D1111~镜头承载座
1-D1112~框体
1-D1113~簧片
1-D1114~线圈
1-D1115~磁性组件
1-D1116~位置感测组件
1-D1120~镜头
1-D1200~反射单元
1-D1201~位置侦测器
1-D1210~光学组件
1-D1220~光学组件承载座
1-D1230~框体
1-D1250~第一枢轴
1-D1260~第一驱动模块
1-D1261~第一电磁驱动组件
1-D1262~第二电磁驱动组件
1-D1300~感光组件
1-GA~第一影像
1-GB~第二影像
1-GC~第三影像
1-L~光线
1-OJ~物体
1-R~红外光光源
1-RB~区域
1-RC~区域
1-RJ~调整组件
1-RP~平行光束
1-RS~扩散型光
1-X~处理电路
2-100、2-200~光学组件驱动机构
2-102~外壳
2-1021~外壳开孔
2-1023~容置空间
2-1024~凹口
2-102S~侧壁
2-102T~顶壁
2-104~框架
2-106~第一弹性组件
2-108、2-108’~承载座
2-1081~内壁面
2-1082~卡勾部
2-1083~螺牙结构
2-108C~导引斜面
2-108E~延伸部
2-108P~止动构件
2-108T~穿孔
2-110~第二弹性组件
2-112~底座
2-1121~底座开孔
2-1122~凸柱
2-1123~容置槽
2-114~电路单元
2-116~磁力感测单元
2-118~电路构件
2-200~光学组件驱动机构
2-A1~第一方向
2-AD~接着材料
2-D1~距离
2-D2~直径
2-DCL~驱动线圈
2-LS~光学组件
2-LSB~本体
2-LSG~嵌合部
2-LSP~镜片
2-LSS~外壁面
2-M11~第一磁铁
2-M12~第二磁铁
2-O~光轴
3-1~驱动机构
3-10~壳体
3-12~顶部
3-14~侧壁
3-141~内周面
3-142~定位面
3-143~遮蔽部
3-H1~贯孔
3-20~底座
3-21~座体
3-22~槽孔
3-23~凹部
3-24~凸出部
3-H3~开孔
3-30~第一弹性组件
3-40~第二弹性组件
3-50~承载件
3-H2~开口
3-60~框架
3-62~内侧面
3-64~外侧面
3-66~抵接面
3-68~承靠面
3-70~电路板
3-72~内表面
3-74~外表面
3-80~位置感测组件
3-82~感测组件
3-821~外壁面
3-822~顶面
3-86~电子组件
3-88~被感测物
3-90~壳体
3-92~穿孔
3-93~外侧表面
3-94~挡止壁
3-L~光学组件
3-C~线圈
3-M~磁性组件
3-G~接着剂
3-R~缺口部
X~X轴
Y~Y轴
Z~Z轴。
具体实施方式
为了让本公开之目的、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,实施例中的各组件的配置系为说明之用,并非用以限制本公开。且实施例中图式标号的部分重复,系为了简化说明,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,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。
用词“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅仅是通用识别符码,因此,在各种实施例中可以互相交换。例如,虽然在一些实施例中一个组件可以被称为“第一”组件,但是在其他实施例中该组件可以被称为“第二”组件。
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”,以描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“较低”侧的组件将会成为在“较高”侧的组件。
在此,“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20%之内,较佳是10%之内,且更佳是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。
第一组实施例
请参阅图1,图1为根据本公开一实施例的一电子装置1-0的示意图。于本公开实施例中,一光学摄像系统1-1可装设于电子装置1-0内,包括一第一镜头驱动机构1-A1000、以及一第二镜头驱动机构1-B100。其中,第一镜头驱动机构1-A1000与第二镜头驱动机构1-B100的焦距相异,且两者彼此相邻。电子装置1-0可包含一处理电路1-X,配置以电性连接于第一镜头驱动机构1-A1000以及第二镜头驱动机构1-B100。
请参考图2,图2为根据本公开一实施例的光学摄像系统1-1的部分爆炸图。光学摄像系统1-1是可安装于一可携式电子装置,例如一智能型手机(例如电子装置1-0)或平板计算机上。光学摄像系统1-1包含一外壳1-2、一外框架1-3、一第一镜头驱动机构1-A1000、以及一第二镜头驱动机构1-B100。其中,第一镜头驱动机构1-A1000以及第二镜头驱动机构1-B100例如为一音圈马达(Voice Coil Motor;VCM),用以驱动一光学组件(例如一镜头),并可具备自动对焦(autofocus;AF)及/或光学防手震(optical image stabilization;OIS)的功能。外壳1-2具有四个相互垂直的侧壁,例如侧壁1-21、侧壁1-22、侧壁1-23以及侧壁1-24。
第一镜头驱动机构1-A1000具有一第一外框1-A1100,第一外框1-A1100具有四个互相垂直的侧壁,并且至少两个侧壁与外壳1-2的两个侧壁相对(例如第一外框1-A1100与Y轴垂直的两个侧壁与侧壁1-21以及侧壁1-24平行)。第二镜头驱动机构1-B100具有一第二外框1-B110,而第二外框1-B110具有四个互相垂直的侧壁,并且至少两个侧壁与外壳1-2的两个侧壁相对(例如第二外框1-B110与Y轴垂直的两个侧壁与侧壁1-21以及侧壁1-24平行)。
如图2所示,第一镜头驱动机构1-A1000是配置以承载一第一光学组件1-AS,第二镜头驱动机构1-B100是配置以承载一第二光学组件1-BS。外框架1-3是配置以于第一光学组件1-AS以及第二光学组件1-BS平行排列后设置于第一外框1-A1100、第二外框1-B110以及外壳1-2之间,以使第一外框1-A1100、第二外框1-B110以及外壳1-2不会产生相对移动,并且第一镜头驱动机构1-A1000的一光轴1-AO以及第二镜头驱动机构1-B100的一光轴1-BO彼此平行。
请参阅图3,图3为根据本公开一实施例的第一镜头驱动机构1-A1000的爆炸图。于此实施例中,第一镜头驱动机构1-A1000包括一第一外框1-A1100、一第一驱动组件1-A1200、一底座1-A1400、以及一感光组件1-A1500。第一外框1-A1100和底座1-A1400可组合为中空的盒体,且第一驱动组件1-A1200可被第一外框1-A1100所围绕,使第一驱动组件1-A1200容置于前述盒体中。感光组件1-A1500设置于盒体的一侧,且第一入光孔1-A1001形成于第一外框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,外部光线可依序通过第一入光孔1-A1001、第一光学组件1-AS和开口1-A1410而抵达感光组件1-A1500,以在感光组件1-A1500上成像。
前述第一驱动组件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、一第一弹性组件1-A1250、一第二弹性组件1-A1260、一线圈平板1-A1270、多条吊环线1-A1280、以及一位置感测组件(包含多个位置侦测器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。第一光学组件1-AS(图2)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上的第一光学组件1-AS可被驱动而相对于框体1-A1220或第一外框1-A1100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及设置于其上的第一光学组件1-AS相对于框体1-A1220沿Z轴方向移动,进而相对于感光组件1-A1500沿Z轴方向移动,以达成自动对焦的目的。
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。
第一弹性组件1-A1250和第二弹性组件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位于第一弹性组件1-A1250和第二弹性组件1-A1260之间。第一弹性组件1-A1250的内圈段1-A1251连接镜头承载座1-A1210,且第一弹性组件1-A1250的外圈段1-A1252连接前述框体1-A1220。同样的,第二弹性组件1-A1260的内圈段1-A1261连接镜头承载座1-A1210,且第二弹性组件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组件1-A1250和第二弹性组件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、第二弹性组件1-A1250、1-A1260限制。
请继续参阅图3,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,进而带动第一光学组件1-AS相对于感光组件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,第一驱动组件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以及第一弹性组件1-A1250。当镜头承载座1-A1210和第一光学组件1-AS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。
底座1-A1400内设置有一电路构件1-A1420,并且前述位置侦测器1-A1290系设置于电路构件1-A1420上,通过侦测第二电磁驱动组件1-A1240的位移来确定镜头承载座1-A1210和第一光学组件1-AS于X轴方向以及Y轴方向上的位置。举例而言,前述位置侦测器1-A1290可为霍尔效应传感器(Hall Sensor)、磁阻效应传感器(Magnetoresistance EffectSensor,MR Sensor)、巨磁阻效应传感器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMRSensor)、穿隧磁阻效应传感器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMRSensor)、或磁通量传感器(Fluxgate)。
另外,第一光学组件1-AS可定义有一光轴1-AO,并且位置感测组件也可用以感测第一光学组件1-AS沿着光轴1-AO移动的距离。
接着请参考图4,图4为根据本公开一实施例的第二镜头驱动机构1-B100的爆炸图。第二镜头驱动机构1-B100的第二外框1-B110具有一中空结构,且具有对应于光学组件(第二光学组件1-BS)的开口。意即,第二光学组件1-BS的光轴1-BO会穿过第二外框1-B110的开口,使得光线可经由光轴1-BO进入第二镜头驱动机构1-B100中。
由图4中可以看出,第二镜头驱动机构1-B100主要包含第二外框1-B110、一底座1-B120、一承载座1-B130、第二驱动组件1-B140、一框架1-B150、第一弹性组件1-B161、第二弹性组件1-B162以及一形状记忆合金驱动构件1-B170。第二外框1-B110与底座1-B120可相互连接并组合为中空的盒体,藉此前述承载座1-B130、第二驱动组件1-B140、框架1-B150、第一弹性组件1-B161、第二弹性组件1-B162可被第二外框1-B110所围绕而容置于此盒体中。
承载座1-B130具有一中空结构,并承载具有光轴1-BO的光学组件(如图2所示的第二光学组件1-BS)。前述框架1-B150系设置于底座1-B120上,并固定至第二外框1-B110。此外,承载座1-B130系活动地(movably)连接框架1-B150及底座1-B120。更具体而言,承载座1-B130可分别通过金属材质的第一弹性组件1-B161及第二弹性组件1-B162连接框架1-B150及底座1-B120,藉以将承载座1-B130活动地悬吊于框架1-B150与底座1-B120之间。
第二驱动组件1-B140包括至少一第一驱动线圈(驱动线圈1-B141)、第一驱动磁性组件1-B1421、第二驱动磁性组件1-B1422,其中驱动线圈1-B141系设置于承载座1-B130上,而第一驱动磁性组件1-B1421、第二驱动磁性组件1-B1422可设置于框架1-B150上。当一电流被施加至驱动线圈1-B141时,可透过前述驱动线圈1-B141和前述第一驱动磁性组件1-B1421、第二驱动磁性组件1-B1422产生一电磁驱动力(electromagnetic driving force),驱使承载座1-B130和其所承载的光学组件(如第二光学组件1-BS)相对于底座1-B120或第二外框1-B110沿Z轴(光轴1-BO)移动,以执行自动对焦(AF)的功能。另外,第二驱动组件1-B140包含形状记忆合金驱动构件1-B170,其系设置于底座1-B120下方,并可驱使承载座1-B130和其所承载的光学组件相对于底座1-B120沿垂直于光轴1-BO的方向(X-Y平面)移动,藉以执行光学防手震(OIS)的功能。有关于形状记忆合金驱动构件1-B170的作动方式,以下将配合图5进行更进一步的说明。
图5显示根据本公开一实施例的形状记忆合金驱动构件1-B170的俯视图。如图5所示,形状记忆合金驱动构件1-B170包括金属底座1-B171、金属线1-B172以及绝缘层1-B173。在本实施例中,金属底座1-B171具有四边形结构,金属线1-B172系设置于金属底座1-B171的四个边缘处,且在金属底座1-B171的各个角落处经由绝缘层1-B173与金属底座1-B171连接。金属线1-B172系由形状记忆合金(Shape Memory Alloys;SMA)制成,故金属线1-B172可具有一定的可塑性,故每一个金属线1-B172可根据电信号独立地沿水平方向(X轴或Y轴)产生形变。藉此可控制设置于形状记忆合金驱动构件1-B170上的承载座1-B130(见图4)于X-Y平面上的位置,进而可执行光学防手震(OIS)的功能。
请参考图2与图6,图6为根据本公开一实施例的第一镜头驱动机构1-A1000以及第二镜头驱动机构1-B100的排列示意图。如图2以及图6所示,第一镜头驱动机构1-A1000以及第二镜头驱动机构1-B100是沿着一第一方向(例如X轴方向)排列,而第一驱动磁性组件1-B1421具有长条形结构,沿着第一方向延伸。
值得注意的是,沿着X轴方向上,第一光学组件1-AS以及第二光学组件1-BS之间不具有任何第二镜头驱动机构1-B100的磁性组件,例如第一驱动磁性组件1-B1421不设置于第一光学组件1-AS与第二光学组件1-BS之间。基于上述磁性组件的排列方式,可降低电磁干扰,并可使第一光学组件1-AS与第二光学组件1-BS之间的距离缩短,进而提升拍摄质量。
请参考图7,图7为根据本公开一实施例的一光学摄像系统1-3的立体图。于此实施例中,第一镜头驱动机构1-A1000与第二镜头驱动机构1-B100是朝相反方向设置。其中,光线是沿着-Z轴方向进入第一镜头驱动机构1-A1000,而光线是从Z轴方向进入第二镜头驱动机构1-B100。
基于上述配置,光学摄像系统1-3可拍摄不同角度的影像,并且其磁性组件的排列方式类似图5,因此可降低电磁干扰,可大幅降低占有体积,以达到小型化的目的。
请参考图8,图8为根据本公开一实施例的一光学摄像系统1-4的立体图。于此实施例中,光学摄像系统1-4包含第一镜头驱动机构1-A1000、第二镜头驱动机构1-B100以及一第三镜头驱动机构1-C100,沿着第一方向(X轴方向)排列。第三镜头驱动机构1-C100与第二镜头驱动机构1-B100的结构相同,配置以承载一第三光学组件1-CS。第三镜头驱动机构1-C100也具有一第三外框1-C110以及一第三驱动组件(例如包含一第一驱动磁性组件1-C1421以及一第二驱动磁性组件1-C1422)。其余结构以及作动方式与第二镜头驱动机构1-B100相同,在此不再赘述。
如图8所示,光学摄像系统1-4中的磁性组件的排列方式类似于图6,因此也可降低电磁干扰。
接着请参考图9,图9为根据本公开一实施例的光学摄像系统1-4于另一视角的示意图。于此实施例中,第二镜头驱动机构1-B100的一电路接脚1-B180、第三镜头驱动机构1-C100的一电路接脚1-C180以及第一镜头驱动机构1-A1000的电路接脚(电路构件1-A1420)皆设置在光学摄像系统1-4的相同侧。
由于该些镜头驱动机构互相相邻的侧边不会设置与外界电性连接的电路接脚,因此可缩短该些驱动机构之间沿X轴方向上的距离,并且由于电路接脚是平行于该些镜头驱动机构的排列方向(X轴方向),因此可提升加工效率,进而缩减制造成本。
请参考图10,图10为根据本公开另一实施例的一光学摄像系统1-5的立体示意图。光学摄像系统1-5与光学摄像系统1-4相似,差异在于,光学摄像系统1-5的其中一个镜头驱动机构是采用潜望式镜头驱动机构(一第四镜头驱动机构1-D1000)。
于此实施例中,第一镜头驱动机构1-A1000的第一光学组件1-AS是一倍焦距(第一焦距)的广角镜头,第二镜头驱动机构1-B100的第二光学组件1-BS是二倍焦距的镜头,而第四镜头驱动机构1-D1000的一第四光学组件(镜头1-D1120)是三倍焦距(第二焦距)以上的广角镜头,因此光学摄像系统1-5可达成三段光学变焦。
请参考图11,图11为根据本公开一实施例的沿图10的(1-A)-(1-A’)的剖视图。如图11所示,第四镜头驱动机构1-D1000包括一镜头单元1-D1100、一反射单元1-D1200、以及一感光组件1-D1300。外部光线(例如光线1-L)由第一入光孔1-D1001进入第四镜头驱动机构1-D1000后可先被反射单元1-D1200反射,接着穿过镜头单元1-D1100后被感光组件1-D1300接收。
以下说明本实施例中的镜头单元1-D1100和反射单元1-D1200的具体结构。首先,如图11所示,镜头单元1-D1100主要包括一镜头驱动模块1-D1110以及一镜头1-D1120,其中镜头驱动模块1-D1110系用以驱动前述镜头1-D1120相对于感光组件1-D1300移动。举例而言,前述镜头驱动模块1-D1110可包括一镜头承载座1-D1111、一框体1-D1112、两个簧片1-D1113、至少一线圈1-D1114、以及至少一磁性组件1-D1115。
前述镜头1-D1120固定于镜头承载座1-D1111中。两个簧片1-D1113连接镜头承载座1-D1111和框体1-D1112,并分别位于镜头承载座1-D1111的相反侧,以使镜头承载座1-D1111可活动地悬吊于框体1-D1112中。线圈1-D1114和磁性组件1-D1115分别设置于镜头承载座1-D1111和框体1-D1112上,且彼此相互对应。当电流流入线圈1-D1114时,线圈1-D1114和磁性组件1-D1115之间会产生电磁作用,镜头承载座1-D1111以及设置于镜头承载座1-D1111上的镜头1-D1120可被驱动而相对于感光组件1-D1300移动,例如沿着X轴方向或Y轴方向移动。另外,镜头单元1-D1100可更包括一位置感测组件1-D1116,配置以感测镜头承载座1-D1111相对框体1-D1112的运动。
反射单元1-D1200主要包括一光学组件1-D1210、一光学组件承载座1-D1220、一框体1-D1230、至少一第一枢轴1-D1250、一第一驱动模块1-D1260、以及一位置侦测器1-D1201。
光学组件承载座1-D1220即可通过第一枢轴1-D1250而与框体1-D1230枢接。又由于光学组件1-D1210系设置于光学组件承载座1-D1220上,因此当光学组件承载座1-D1220相对于框体1-D1230旋转时,设置于其上的光学组件1-D1210亦可同时相对于框体1-D1230旋转。前述光学组件1-D1210例如可为一棱镜或一反射镜。
第一驱动模块1-D1260可包括一第一电磁驱动组件1-D1261和一第二电磁驱动组件1-D1262,分别设置于框体1-D1230和光学组件承载座1-D1220上,且两者的位置相互对应。
举例而言,第一电磁驱动组件1-D1261可包括驱动线圈,而第二电磁驱动组件1-D1262可包括磁铁。当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件1-D1261)时,驱动线圈和磁铁之间将产生电磁作用,如此一来,即可带动光学组件承载座1-D1220以及光学组件1-D1210相对于框体1-D1230绕第一枢轴1-D1250(沿Y轴方向延伸)旋转,进而调整外部光线1-L抵达感光组件1-D1300的位置。
值得注意的是,进入第四光学组件(镜头1-D1120)的入射光的方向(例如沿着X轴方向)与进入第一镜头驱动机构1-A1000的第一光学组件的入射光的方向(例如沿着Z轴方向)不同。
位置侦测器1-D1201可设置于框体1-D1230上并对应前述第二电磁驱动组件1-D1262,以通过侦测第二电磁驱动组件1-D1262的位置来获得光学组件1-D1210的旋转角度。前述位置侦测器1-D1201例如可为霍尔效应传感器、磁阻效应传感器、巨磁阻效应传感器、穿隧磁阻效应传感器、或磁通量传感器。
于一些实施例中,第一电磁驱动组件1-D1261可包括磁铁,而第二电磁驱动组件1-D1262可包括驱动线圈。于这些实施例中,位置侦测器1-D1201可设置于光学组件承载座1-D1220上并对应第一电磁驱动组件1-D1261。
另外,值得注意的是,通过光学摄像系统1-5中的镜头驱动机构的排列方式,同样也可以有降低电磁干扰的效果。
请参考图12,图12为根据本公开一实施例的一光学摄像系统1-6的示意图。为了提升空间利用率,于此实施例中,该些镜头驱动机构是以L形方式排列。再者,如图12所示,磁性组件(第一驱动磁性组件1-B1421或第二驱动磁性组件1-B1422)并不会设置在第二镜头驱动机构1-B100与第一镜头驱动机构1-A1000相邻的侧边,因此同样可以降低电磁干扰的问题。
另外,于其他实施例中,光学摄像系统1-6中的其中一个第二镜头驱动机构1-B100也可以第四镜头驱动机构1-D1000取代,以获得不同的拍摄效果。
请参考图13,图13为根据本公开一实施例的一光学摄像系统1-6的底部示意图。如图13所示,第一镜头驱动机构1-A1000的电路接脚(电路构件1-A1420)是设置在第一外框1-A1100相邻的两个侧边,以利于操作人员将光学摄像系统1-6焊接于电子装置1-0的主电路板上。另外,如图13所示,电路接脚不会设置在两个镜头驱动机构的两个相邻侧边上。
请参考图14,图14为根据本公开一实施例的一光学摄像系统1-7的示意图。于此实施例中,光学摄像系统1-7包含两个第一镜头驱动机构1-A1000以及两个第二镜头驱动机构1-B100。再者,基于此实施例中驱动磁性组件的配置,也可以降低电磁干扰的问题。
本公开所提供的多个光学摄像系统可通过处理电路1-X进行图像处理,以获得较佳的拍摄质量。举例来说,当电子装置1-0配置具有三个镜头驱动机构的光学摄像系统(例如光学摄像系统1-4)时,第一镜头驱动机构1-A1000、第二镜头驱动机构1-B100以及第三镜头驱动机构1-C100可分别取得一第一影像、一第二影像以及一第三影像。当光源不足时,单一镜头驱动机构所拍摄的影像可能不够清晰,则处理电路1-X可将第一、第二、第三影像进行合成,最后可获得一清晰的合成影像。此图像处理方式可缩短光学摄像系统的曝光时间,并且降低遭到干扰(手震、瞬间的强光等外界影响)的机率。
在另一实施例中,当第一镜头驱动机构1-A1000、第二镜头驱动机构1-B100、以及第三镜头驱动机构1-C100皆对同一物体或场景进行拍摄时,处理电路1-X可配置以对前述第一影像、第二影像以及第三影像进行比较。当一图形包含于前述第一影像但不包含于前述第二影像以及第三影像时,处理电路1-X判断此图形为一噪声,并在前述合成影像中将此图形移除。
在另一实施例中,前述镜头驱动机构可拍摄一单色影像。举例来说,第一影像、第二影像以及第三影像分别包含红光信息、蓝光信息以及绿光信息。接着,处理电路1-X再将第一影像、第二影像以及第三影像合成为彩色影像。
在另一实施例中,第一影像、第二影像以及第三影像中至少之一者为彩色影像,而第一影像、第二影像以及第三影像中至少一者为黑白影像。接着,处理电路1-X再将第一影像、第二影像以及第三影像合成为彩色影像。此合成的彩色影像可比单一镜头驱动机构所拍摄的彩色影像清晰。
请参考图15,图15为根据本公开另一实施例的电子装置1-0的侧面示意图。于此实施例中,光学摄像系统1-4可更包含一红外光光源1-R,配置以发出红外光。红外光光源1-R可发出一扩散型光1-RS,作为拍摄时的光源使用。另外,红外光光源1-R中也可包含一调整组件1-RJ,可使得红外光光源1-R发出一平行光束1-RP,用于深度感测。
于此实施例中,光学摄像系统1-4所拍摄的第一影像、第二影像以及第三影像中至少一者可包含红外光信息。在光源不足的情况下,通过合成红外光影像,可以使得合成后的影像更为清晰。
另外,红外光也可用来进行深度感测,处理电路1-X再根据软件演算后对合成影像进行处理,以提升影像效果。
接着请参考图16,图16为根据本公开一实施例的第一影像1-GA、第二影像1-GB以及第三影像1-GC的示意图。图16中左侧的图表示第一影像1-GA、中间的图表示第二影像1-GB、右边的图表示第三影像1-GC。其中具有一倍焦距(第一焦距)的第一镜头驱动机构1-A1000拍摄物体1-OJ以产生第一影像1-GA,具有两倍焦距(第二焦距)的第二镜头驱动机构1-B100拍摄物体1-OJ以产生第二影像1-GB,而具有三倍以上焦距(第三焦距)的第四镜头驱动机构1-D1000拍摄物体1-OJ以产生第三影像1-GC。
其中,第三影像1-GC对应于第二影像1-GB或第一影像1-GA中的一区域1-RC,而第二影像1-GB对应于第一影像1-GA中的一区域1-RB。处理电路1-X可根据第三影像1-GC对三个影像进行合成。举例来说,处理电路1-X将第一影像1-GA中的区域1-RC、第二影像1-GB中的区域1-RC以及第三影像1-GC进行合成,如此一来可增加合成影像的局部细节。
另外,在本公开的一些实施例中,由于光学摄像系统中的两个镜头驱动机构之间具有一距离,因此所拍摄的两个影像有视差,因此处理电路1-X可将此两个影像合成为一3D立体影像。
本公开提供一种光学摄像系统,设置于一电子装置内,并且光学摄像系统具有多个镜头驱动机构,可以不同方式排列,以获得不同的拍摄效果。在一实施例中,第一镜头驱动机构以及第二镜头驱动机构是沿着第一方向排列,并且第一光学组件以及第二光学组件之间不具有任何第二镜头驱动机构的磁性组件,因此可以避免电磁干扰的问题。
另外,在另一实施例中,多个镜头驱动机构可具有不同的焦距,并且对同一物体进行拍摄以得到多个影像,接着再经由处理电路将这些影像进行合成,以获得更清晰的合成影像。
第二组实施例
请参考图17至图19,图17为根据本公开一实施例的一光学组件驱动机构2-100的立体示意图,图18为根据本公开图17的实施例的光学组件驱动机构2-100的爆炸图,且图19表示沿图17中(2-A)-(2-A’)线段的剖视图。光学组件驱动机构2-100可为一光学摄像系统,配置以承载并驱动一光学组件2-LS,且光学组件驱动机构2-100是可安装于各种电子装置或可携式电子装置,例如设置于智能型手机或平板计算机,以供用户执行影像撷取的功能。于此实施例中,光学组件驱动机构2-100可为具有具备自动对焦(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,光学组件驱动机构2-100也可具备自动对焦(AF)及光学防手震(OIS)功能。
如图17至图19所示,在本实施例中,光学组件驱动机构2-100主要包括有一固定组件(可包含一外壳2-102、一框架2-104、以及一底座2-112)、一第一弹性组件2-106、一活动组件(包含一承载座2-108)、一驱动组件(可包含一第一磁铁2-M11、一第二磁铁2-M12、以及一驱动线圈2-DCL)、一第二弹性组件2-110、一电路单元2-114、一磁力感测单元2-116、以及一电路构件2-118。承载座2-108是可相对于固定组件运动,并且承载座2-108是用以承载光学组件2-LS。要注意的是,在其他实施例中,固定组件中的组件也可根据实际需求调整为可活动的(意即包含于活动组件)。举例来说,框架2-104可在其他实施例中设计为可活动的。
于此实施例中,如图19所示,光学组件2-LS可为一镜头,并且光学组件2-LS定义有一光轴2-O。再者,光学组件2-LS可具有一本体2-LSB以及多个镜片2-LSP,并且该些镜片2-LSP是固定于本体2-LSB中。
如图18所示,前述外壳2-102具有一中空结构,并且其上形成有一外壳开孔2-1021,底座2-112上形成有一底座开孔2-1121,外壳开孔2-1021的中心是对应于本体2-LSB所承载的多个镜片2-LSP的光轴2-O,并且底座开孔2-1121是对应于设置在底座2-112下方的影像感测组件(图中未表示)。外部光线可由外壳开孔2-1021进入外壳2-102且经过光学组件2-LS与底座开孔2-1121后由前述影像感测组件(图未示)所接收,以产生一数字影像信号。
再者,外壳2-102可具有一容置空间2-1023,用以容置前述框架2-104、承载座2-108、第一弹性组件2-106、第一磁铁2-M11、第二磁铁2-M12、驱动线圈2-DCL以及电路单元2-114等组件。于此实施例中,电路单元2-114可为一电路板,而驱动组件是电性连接于电路单元2-114并可驱动承载座2-108相对于固定组件移动,例如相对于底座2-112移动。磁力感测单元2-116是设置于电路单元2-114上,配置以感测设置于承载座2-108上的一磁性组件(图中未表示),藉以获得承载座2-108相对于底座2-112的位置。
于此实施例中,光学组件驱动机构2-100包含两个磁铁,并且第一磁铁2-M11与第二磁铁2-M12的形状可为长条形,但其数量与形状不限于此,例如在其他实施例中可具有不同的形状。此外,第一磁铁2-M11或第二磁铁2-M12可为一多极磁铁。
如图18与图19所示,框架2-104是固定地设置于外壳2-102的内壁面上,并且所述第一磁铁2-M11与第二磁铁2-M12也可固定地设置于框架2-104上以及外壳2-102的内壁面上。如图18与图19所示,于此实施例中,驱动线圈2-DCL可为绕线线圈,环绕设置于承载座2-108上,并且驱动线圈2-DCL是对应于第一磁铁2-M11以及第二磁铁2-M12。当驱动线圈2-DCL通电时,可与第一磁铁2-M11以及第二磁铁2-M12产生电磁驱动力(electromagneticforce),以驱动承载座2-108以及光学组件2-LS相对于底座2-112沿着光轴2-O的方向(Z轴方向)移动。
再者,如图18所示,底座2-112形成有四个凸柱2-1122以及一容置槽2-1123,该些凸柱2-1122是沿着光轴2-O的方向延伸。于此实施例中,第一弹性组件2-106是设置于外壳2-102(固定组件的一部分)以及框架2-104之间,并且第一弹性组件2-106的外侧部分是固定于框架2-104上,以使承载座2-108通过第一弹性组件2-106活动地连接于框架2-104。
相似地,第二弹性组件2-110的外侧部分是固定于容置槽2-1123上。此外,第一弹性组件2-106以及第二弹性组件2-110的内侧部分是分别连接于承载座2-108的上下两侧,使得承载座2-108能以悬吊的方式设置于框架2-104内(如图19所示)。因此,驱动组件可驱动承载座2-108相对于框架2-104移动。
如图18所示,电路构件2-118是设置于底座2-112内部。举例来说,底座2-112是以塑料材料制成,并且电路构件2-118是以模塑互联对象(Molded Interconnect Device,MID)的方式形成于底座2-112内。于一实施例中,电路单元2-114是可通过电路构件2-118电性连接于第二弹性组件2-110。
如图19所示,当沿着垂直光轴2-O的方向观察时(例如沿着X轴方向),承载座2-108是部分重叠于固定组件。具体而言,固定组件中的外壳2-102具有一顶壁2-102T以及由顶壁2-102T沿着光轴2-O的方向延伸的多个侧壁2-102S,并且当沿着垂直光轴2-O的方向观察时,顶壁2-102T是与承载座2-108部分重叠。
于此实施例中,承载座2-108具有一延伸部2-108E,沿着光轴2-O的方向延伸,并且当沿着垂直光轴2-O的方向观察时(例如图19中沿着X轴方向观察),顶壁2-102T是部分重叠于延伸部2-108E。意即,延伸部2-108E是沿着Z轴方向凸出于顶壁2-102T。
请参考图20,图20为根据本公开一实施例的底座2-112以及承载座2-108的示意图。如图20所示,当沿着垂直于光轴2-O的方向观察时,例如沿着Y轴方向观察时,底座2-112的凸柱2-1122是与承载座2-108部分重叠。
再者,如图19以及图20所示,承载座2-108可更具有一止动构件2-108P,例如一凸块。止动构件2-108P是面朝外壳2-102的顶壁2-102T并且沿着光轴2-O的方向延伸。止动构件2-108P是配置以限制承载座2-108的沿着Z轴方向的移动范围。
接着请参考图21,图21为根据本公开一实施例的承载座2-108以及光学组件2-LS的放大示意图。延伸部2-108E具有一内壁面2-1081,内壁面2-1081是面朝光学组件2-LS,并且光学组件2-LS的本体2-LSB具有一外壁面2-LSS,外壁面2-LSS是面朝内壁面2-1081。再者,光学组件驱动机构2-100可更包含一接着材料2-AD,例如胶水,设置于外壁面2-LSS与内壁面2-1081之间,用以将光学组件2-LS固定于承载座2-108(镜头)。
接着请参考图22,图22为根据本公开另一实施例的承载座2-108以及光学组件2-LS的放大示意图。于此实施例中,内壁面2-1081上可具有一卡勾部2-1082,并且外壁面2-LSS上可具有一嵌合部2-LSG。嵌合部2-LSG是配置以耦合于卡勾部2-1082,藉以避免光学组件2-LS脱离于承载座2-108。于一实施例中,卡勾部2-1082可为一内螺纹,而嵌合部2-LSG可为一外螺纹,但不限于此。
另外,在其他实施例中,卡勾部2-1082与嵌合部2-LSG之间可不互相接触,而是设置接着材料2-AD于卡勾部2-1082以及嵌合部2-LSG之间,以使光学组件2-LS固定于承载座2-108。基于此结构配置,可以增加接着材料2-AD与内壁面2-1081以及外壁面2-LSS的接着面积,进而提升接着强度。
接着请参考图23,图23为根据本公开另一实施例的承载座2-108以及光学组件2-LS的放大示意图。于此实施例中,内壁面2-1081的一部分可形成有一螺牙结构2-1083,并且接着材料2-AD是设置于内壁面2-1081与外壁面2-LSS之间,以使光学组件2-LS固定于承载座2-108。基于此结构配置,可以增加接着材料2-AD与内壁面2-1081以及外壁面2-LSS的接着面积,进而提升接着强度。
值得注意的是,当沿着光轴2-O的方向(Z轴方向)观看时,承载座2-108与光学组件2-LS不重叠。
请参考图24,图24为根据本公开另一实施例的光学组件驱动机构2-200的立体示意图。于此实施例中,承载座2-108’可包含四个板状的延伸部2-108E,分别对应于外壳2-102的四个角落设置。其中,如图24所示,每一延伸部2-108E的一端可形成有一导引斜面2-108C,配置以于光学组件2-LS(镜头)安装于承载座2-108时导引光学组件2-LS,以提升组装时的便利性。
要注意的是,延伸部2-108E的数量不限于此。于其他实施例中,承载座2-108可只包含两个延伸部2-108E,对应于该固定组件的对角角落设置。
请参考图25,图25为根据本公开另一实施例的光学组件驱动机构2-200的上视示意图。如图25所示,当沿着光轴2-O的方向观看时,两个相对的延伸部2-108E之间的一距离2-D1是略小于外壳开孔2-1021沿着一第一方向2-A1(例如Y轴方向)的一直径2-D2,并且第一方向2-A1是大致上垂直于该些侧壁2-102S中之一者。
再者,顶壁2-102T更具有四个凹口2-1024,连通于外壳开孔2-1021,并且该些延伸部2-108E系分别设置于该些凹口2-1024内。基于此结构设计,可以使光学组件驱动机构2-200承载较大尺寸的镜头,并且同时可以维持光学组件驱动机构2-200的整体结构强度。
本公开提供一种光学组件驱动机构,具有一承载座2-108,配置以承载一光学组件2-LS(镜头)。其中,承载座2-108上可形成有一或多个延伸部2-108E,以增加胶水与承载座2-108以及胶水与光学组件2-LS之间的接触面积,进而提升接着的强度。因此,当光学组件2-LS内设置较重的镜片(例如玻璃镜片)时,承载座2-108仍可以稳固地承载光学组件2-LS,使得当光学组件驱动机构受到冲击时,光学组件2-LS不会脱离承载座2-108。
第三组实施例
首先请一并参阅图26~29,其中图26表示本公开一实施例的驱动机构3-1的爆炸图,图27表示图26中的驱动机构3-1组合后的示意图,图28表示图27中的驱动机构3-1移除壳体3-10及第一弹性组件3-30后的立体图,图29则表示图27的驱动机构3-1移除壳体3-10、第一弹性组件3-30及框架3-60后的立体图。
如图26~29所示,本实施例的驱动机构3-1例如为一音圈马达(Voice CoilMotor,VCM),其可装设于一移动电话或其他可携式电子装置内部,用以驱使一光学组件(例如光学镜片)移动,从而能达成自动对焦(Auto Focusing,AF)或光学防手震(OpticalImage Stabilization,OIS)等功能。
前述驱动机构3-1具有一矩形结构,其主要包含一壳体3-10、一底座3-20、至少一第一弹性组件3-30、至少一第二弹性组件3-40、一承载件3-50、一框架3-60、一电路板3-70以及至少一磁性组件3-M,前述框架3-60固定于壳体3-10的内侧表面,前述电路板3-70则是固定于框架3-60上,并穿过底座3-20的一槽孔3-22而凸出于底座3-20底侧。
前述承载件3-50可用以承载一光学组件(例如一光学透镜),并可构成驱动机构3-1的一活动模块,前述壳体3-10、底座3-20、框架3-60及电路板3-70则系相互固接而构成驱动机构3-1的一固定模块;在本实施例中,第一弹性组件3-30系连接承载件3-50及框架3-60,第二弹性组件3-40则连接承载件3-50及底座3-20,如此一来承载件3-50和设置于其中的光学组件便可悬吊在壳体3-10内部,并可相对于底座3-20、框架3-60及电路板3-70沿Z轴方向运动。
应了解的是,固定于框架3-60上的至少一磁性组件3-M以及环绕设置于承载件3-50上的线圈3-C可构成一驱动组件,当一电流经由电路板3-70传送至前述线圈3-C时,前述磁性组件3-M和线圈3-C可产生一电磁驱动力,以驱使承载件3-50和设置于其中的光学组件一起相对于底座3-20、框架3-60及电路板3-70沿Z轴方向运动,从而可达成自动对焦(AutoFocusing,AF)的功能。
或者,亦可不使用前述线圈3-C,而是将两个椭圆形线圈(未图示)分别设置在矩形承载件3-50的相反侧,并使其邻近于前述磁性组件3-M,藉此同样可在磁铁和线圈之间产生电磁驱动力,以驱使活动模块相对于固定模块运动。需特别说明的是,此时电路板3-70会位在承载件3-50上未设有驱动组件(磁铁及线圈)的一侧。
此外,本实施例中更可利用电路板3-70上的一感测组件3-82感测承载件3-50上的一被感测物3-88,藉以得知承载件3-50与框架3-60之间的相对运动,从而能对驱动机构3-1进行闭回路控制(closed-loop control),以提升驱动机构3-1的控制精度与整体效能。
如图26所示,前述电路板3-70的外表面3-74上另设有一电子组件3-86,其中感测组件3-82及电子组件3-86可透过外表面3-74上的多个电性接点(未图示)相互电性连接,且感测组件3-82、电子组件3-86及前述被感测物3-88可构成一位置感测组件3-80。举例而言,前述感测组件3-82可采用霍尔传感器(Hall effect sensor)、磁敏电阻传感器(MRsensor)、或磁通量传感器(Fluxgate)等,以感测出被感测物3-88(例如磁铁)的位置,从而可得知承载件3-50和框架3-60之间在Z轴方向上的相对位置变化。
从图26、27中可以看出,前述壳体3-10具有一顶部3-12、至少一侧壁3-14及一贯孔3-H1,前述贯孔3-H1系沿前述光学组件的一光轴3-O方向贯穿顶部3-12,且前述光轴3-O系平行于Z轴。应了解的是,前述侧壁3-14系自顶部3-12边缘沿-Z轴朝底座3-20方向延伸,并与底座3-20相互连接,此外前述壳体3-10更形成有围绕前述贯孔3-H1且大致平行于Z轴的一内周面3-141。
前述底座3-20包含一座体3-21、一长条形的槽孔3-22、四个凸出部3-24及一开孔3-H3,其中开孔3-H3和槽孔3-22贯穿座体3-21,且槽孔3-22的一长轴系朝Y轴方向延伸;此外,前述凸出部3-24系位于座体3-21的四个角落处,并朝壳体3-10的顶部3-12方向延伸。
如图26~29所示,前述承载件3-50具有一开口3-H2,其中开口3-H2沿Z轴方向贯穿承载件3-50,用以承载前述光学组件,且光学组件的光轴3-O系依序通过壳体3-10的贯孔3-H1、承载件3-50的开口3-H2及底座3-20的开孔3-H3。应了解的是,前述光学组件可用以引导光线穿过驱动机构3-1而到达位在驱动机构3-1下方的一影像传感器(未图标),藉以形成一数字影像。于本实施例中,驱动机构3-1系设有两个磁性组件3-M及一线圈3-C,前述两个磁性组件3-M乃固定于框架3-60上,且分别位于承载件3-50的相反侧,前述线圈3-C则是设置在承载件3-50上,且环绕承载件3-50。
接着请一并参阅图26~30,其中图30表示沿图27中线段(3-Y1)-(3-Y1)的局部剖视图。如图26、30所示,前述框架3-60具有一内侧面3-62、一外侧面3-64、一抵接面3-66及一承靠面3-68(图30),其中前述内侧面3-62及外侧面3-64系位于框架3-60的相反侧且平行于Z轴,前述外侧面3-64则抵接于壳体3-10的内周面3-141。
需特别说明的是,前述抵接面3-66及承靠面3-68系朝向底座3-20,并且位于内侧面3-62及外侧面3-64之间,其中抵接面3-66较承靠面3-68更靠近外侧面3-64,而承靠面3-68则较抵接面3-66更靠近内侧面3-62。于本实施例中,底座3-20上的四个凸出部3-24在组装后会抵接于矩形框架3-60的底侧的四个角落处。
再请一并参阅图26~31,其中图31表示沿图27中线段(3-Y2)-(3-Y2)的剖视图。如图26~31所示,前述电路板3-70系穿过底座3-20的槽孔3-22,组装时可施加接着剂(例如黏胶)于前述槽孔3-22内,用以连接电路板3-70及底座3-20,其中电路板3-70的顶面可抵接于框架3-60的承靠面3-68,从而能提升电路板3-70的定位精度,并强化驱动机构3-1整体的结构强度,且当沿Z轴方向观察时,前述框架3-60系与电路板3-70至少部分重叠。
此外,从图31中可以看出,前述电路板3-70具有一内表面3-72及一外表面3-74,其中内表面3-72朝向承载件3-50,而外表面3-74则朝向壳体3-10的内周面3-141;应了解的是,前述框架3-60的内侧面3-62系较电路板3-70的内表面3-72更靠近承载件3-50。
请继续参阅图26、31,本实施例中的感测组件3-82及电子组件3-86系设置于电路板3-70的外表面3-74,其中感测组件3-82的一顶面3-822系朝向壳体3-10的顶部3-12并抵接于框架3-60的抵接面3-66,藉此可使感测组件3-82与框架3-60之间达到良好的定位效果。举例而言,前述电子组件3-86可为一电容或滤波组件。
从图30中可以看出,感测组件3-82的一外壁面3-821系朝向壳体3-10的内周面3-141,且前述外壁面3-821和框架3-60的外侧面3-64之间于X轴方向上相隔一距离。举例而言,前述被感测物3-88可为一磁性组件(例如磁铁),其系固定于承载件3-50上,并且与感测组件3-82相互对应;当沿X轴方向观察时,被感测物3-88与感测组件3-82至少部分重叠。应了解的是,由于被感测物3-88会随着承载件3-50一起运动,因此可利用感测组件3-82感测前述被感测物3-88的位置变化,以得知承载件3-50相对于固定模块的位置关系。
在本实施例中,通过将感测组件3-82及电子组件3-86设置于电路板3-70的外表面3-74,可有效地防止感测组件3-82及电子组件3-86受到承载件3-50的碰撞,从而能确保感测组件3-82或电子组件3-86在驱动机构3-1运作时不会受到其他组件碰撞而毁坏,以增进驱动机构3-1的可靠度与稳定性。
另一方面,由于框架3-60的内侧面3-62系较电路板3-70更接近承载件3-50,因此可防止电路板3-70受到承载件3-50碰撞而损坏,而框架3-60的外侧面3-64因为较感测组件3-82更接近壳体3-10的侧壁3-14,故可使感测组件3-82和壳体3-10的内周面3-141之间形成一间隙,以确保感测组件3-82不会受到壳体3-10的碰撞而损毁,从而能大幅提升驱动机构3-1的结构强度与使用寿命。
接着请一并参阅图32~36,其中图32表示本公开另一实施例的驱动机构3-1示意图,图33表示图32中的驱动机构3-1的侧视图,图34表示图32中的驱动机构3-1添加接着剂后的示意图,图35表示图34中的驱动机构3-1的侧视图,图36则表示沿图34中线段(3-Y3)-(3-Y3)的剖视图。
图32~36的实施例与图26~31的实施例的差异的处主要在于:图32~36所示驱动机构3-1的底座3-20的一侧边形成有长条形的凹部3-23,其中前述凹部3-23系朝Y轴方向延伸,且电路板3-70系容置于凹部3-23内,组装时可施加接着剂3-G于凹部3-23内,以稳固地连接前述壳体3-10及电路板3-70(如图34~36所示)。
再请参阅图37~38,其中图37表示本公开另一实施例的驱动机构3-1的立体图,图38则表示沿图37中线段(3-Y4)-(3-Y4)的剖视图。图37~38的实施例与图32~36的实施例的差异之处主要在于:壳体3-10更形成有至少一个缺口部3-R。于本实施例中,在壳体3-10的侧壁3-14上形成有两个沿Y轴方向排列的缺口部3-R,用以分别容纳电路板3-70上的前述感测组件3-82及电子组件3-86。
如图37、38所示,由于组装后的感测组件3-82及电子组件3-86可分别容纳于前述缺口部3-R中,且并未凸出于侧壁3-14的外表面(图38),藉此能防止感测组件3-82及电子组件3-86受到外部对象碰撞而毁坏,同时亦可有效地缩减驱动机构3-1于X轴方向上的尺寸,从而能达成机构小型化的目的。
需特别说明的是,前述两个缺口部3-R的顶侧皆形成有一定位面3-142,其中前述感测组件3-82以及电子组件3-86可分别抵接两个缺口部3-R的定位面3-142,以改善电路板3-70和壳体3-10之间的定位精度,并可大幅提升组装效率。
再请参阅图39,图39表示图37所示的缺口部3-R填充接着剂3-G的示意图。如图39所示,组装时可在前述缺口部3-R内施加接着剂3-G,其中接着剂3-G会覆盖前述感测组件3-82及电子组件3-86,以确保感测组件3-82及电子组件3-86不会直接受到外部对象的碰撞,同时亦可提升电路板3-70整体的结构强度与操作时的安全性。
接着请一并参阅图40、41,图40表示本公开另一实施例的驱动机构3-1的壳体3-10示意图,图41表示利用图40中的壳体3-10的遮蔽部3-143遮蔽电路板3-70上的感测组件3-82的示意图。
图40、41的实施例与第37~39图的实施例的差异主要在于:壳体3-10的侧壁3-14形成有至少一厚度较薄的遮蔽部3-143,用以遮蔽感测组件3-82及/或电子组件3-86,且前述遮蔽部3-143与感测组件3-82及/或电子组件3-86相隔一距离。如此一来,通过壳体3-10上的遮蔽部3-143可遮蔽并确保感测组件3-82及电子组件3-86不会受到外物碰撞,以提升感测组件3-82和电子组件3-86在使用上的安全性。
接着请参阅图42~43,图42表示本公开另一实施例的驱动机构3-1的立体图,图43则表示沿图42中线段(3-Y5)-(3-Y5)的剖视图。如图42~43所示,本实施例的驱动机构3-1主要包含一光学组件3-L(例如为棱镜或反射镜)、一承载件3-50、至少一线圈3-C、至少一磁性组件3-M、一电路板3-70及一壳体3-90,其中前述光学组件3-L可将沿-Z轴方向行进的入射光反射成为沿-X轴方向行进的出射光(如图43中箭头方向所示)。
应了解的是,前述承载件3-50系搭载光学组件3-L,并可构成驱动机构3-1的一活动模块,前述电路板3-70则固定于壳体3-90上,且可一起构成驱动机构3-1的一固定模块,其中前述活动模块及固定模块之间可透过至少一弹性组件(未图标)相互连接,使得活动模块可悬吊于固定模块内。此外,前述磁性组件3-M及线圈3-C分别置于承载件3-50及电路板3-70上,并可共同构成一驱动组件,以驱使前述活动模块相对于固定模块运动或转动。
当一电流经由电路板3-70传送至线圈3-C时,磁性组件3-M及线圈3-C之间可产生一电磁驱动力,以驱动承载件3-50相对于电路板3-70以及壳体3-90运动,其中透过设置于电路板3-70上的感测组件3-82能感测磁性组件3-M或线圈3-C的磁场变化,以得知活动模块与固定模块之间的相对运动,从而可通过驱动机构3-1对光学组件3-L进行迅速且有效的运动控制。其中,前述感测组件3-82可以和磁性组件3-M或线圈3-C构成一位置感测组件。
在本实施例中,前述感测组件3-82及壳体3-90均设置于电路板3-70的外表面3-74,其中壳体3-90具有一穿孔3-92,感测组件3-82设置在穿孔3-92中,且其外壁面3-821较壳体3-90的一外侧表面3-93更靠近电路板3-70,使得感测组件3-82不会凸出于电路板3-70,以防止感测组件3-82受到外部对象碰撞而毁坏。
接着请参阅图44,图44表示图42所示的穿孔3-92内填充接着剂3-G后的示意图。如图44所示,组装时可在前述穿孔3-92内施加接着剂3-G,其中接着剂3-G会覆盖感测组件3-82,以增加电路板3-70、感测组件3-82及壳体3-90之间的结合强度,并可利用接着剂3-G保护感测组件3-82,以防止感测组件3-82受到外部对象的碰撞而损坏,以提升使用上的安全性。
请参阅图45,图45表示本公开另一实施例的驱动机构的剖视图,其中图45的实施例与第42~44图的实施例的差异主要在于:壳体3-90上更形成有一挡止壁3-94,其中挡止壁3-94系封住前述穿孔3-92并覆盖感测组件3-82,且感测组件3-82的外壁面3-821与挡止壁3-94之间相隔一距离。如此一来,可通过前述挡止壁3-94保护感测组件3-82,以防止其受到外部对象撞击而损坏,从而能确保感测组件3-82正常运作。
综上所述,本公开的驱动机构主要系将感测组件或/及电子组件设置于电路板的外表面,以防止感测组件或/及电子组件在使用过程中受到承载件或其他内部组件碰撞而毁坏,从而能增进驱动机构的可靠度与稳定性。
此外,由于前述感测组件的位置并未凸出于壳体的外侧表面,且可利用接着剂或者壳体上的遮蔽部/挡止壁覆盖住感测组件或/及电子组件,使得感测组件或/及电子组件不会受到外部对象撞击而损坏,从而能确保感测组件或/及电子组件正常运作。
虽然本公开的实施例及其优点已公开如上,但应该了解的是,任何本领域技术人员,在不脱离本公开之精神和范围内,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,任何本领域技术人员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,本公开之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,每一申请专利范围构成个别的实施例,且本公开之保护范围也包括各个申请专利范围及实施例的组合。

Claims (20)

1.一种光学摄像系统,其特征在于,包括:
一第一镜头驱动机构,用以承载一第一光学组件,且该第一镜头驱动机构具有:
一第一外框,具有至少三个互相垂直的侧壁;以及
一第一驱动组件,用以驱动该第一光学组件相对该第一外框运动;
一第二镜头驱动机构,用以承载一第二光学组件,且该第二镜头驱动机构具有:
一第二外框,具有至少三个互相垂直的侧壁;以及
一第二驱动组件,用以驱动该第二光学组件相对该第二外框运动;以及
一外壳,具有至少三个互相垂直的侧壁,且该第一外框的至少两个侧壁与该外壳的两个侧壁相对,而该第二外框的至少两个侧壁与该外壳的两个侧壁相对。
2.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,该光学摄像系统更包括一外框架,配置以于该第一光学组件以及该第二光学组件平行排列后设置于该第一外框、该第二外框以及该外壳之间,以使该第一外框、以及该第二外框不会相对于该外壳移动。
3.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,该第二驱动组件具有形状记忆合金驱动构件。
4.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,该第二驱动组件具有一第一驱动磁性组件以及一第一驱动线圈。
5.根据权利要求4所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一镜头驱动机构、以及该第二镜头驱动机构沿着一第一方向排列,并且该第一驱动磁性组件具有长条形结构沿着该第一方向延伸。
6.根据权利要求4所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一驱动磁性组件不设置于该第一光学组件、以及该第二光学组件之间。
7.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一镜头驱动机构更具有一位置感测组件,用以感测该第一光学组件沿着该第一光学组件的光轴移动的距离。
8.根据权利要求7所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一镜头驱动机构更包含一电路构件,且该位置感测组件的一部分设置于该电路构件上。
9.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,该第二镜头驱动机构更具有一反射单元。
10.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一光学组件与该第二光学组件的入射光方向不同。
11.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,该光学摄像系统更包含:
一第三镜头驱动机构,用以承载一第三光学组件,且该第三镜头驱动机构具有:
一第三外框,具有至少三个互相垂直方向延伸的侧壁;以及
一第三驱动组件,用以驱动该第三光学组件相对该第三外框运动;以及
一处理电路;
其中该第一镜头驱动机构、该第二镜头驱动机构以及该第三镜头驱动机构配置以分别产生一第一影像、一第二影像以及一第三影像,并且该处理电路配置将该第一影像、该第二影像以及该第三影像进行合成。
12.根据权利要求11所述的光学摄像系统,其特征在于,该处理电路配置以比对该第一影像、该第二影像以及该第三影像,并且当一图形包含于该第一影像但不包含于该第二影像以及该第三影像时,该处理电路判断该图形为一噪声。
13.根据权利要求11所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一镜头驱动机构具有一第一焦距、该第二镜头驱动机构具有一第二焦距,该第三镜头驱动机构具有一第三焦距,该第三焦距大于该第二焦距,该第二焦距大于该第一焦距,并且该处理电路配置以根据该第三影像将该第一影像、该第二影像以及该第三影像进行合成。
14.根据权利要求13所述的光学摄像系统,其特征在于,该第三图像映射于该第二影像中的一区域,而该第二图像映射于该第一影像中的一区域。
15.根据权利要求11所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一影像、该第二影像以及该第三影像中至少一者包含红外光信息。
16.根据权利要求11所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一影像、该第二影像以及该第三影像中的至少一者为彩色影像,而该第一影像、该第二影像以及该第三影像中至少一者为黑白影像。
17.根据权利要求11所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一影像、该第二影像以及该第三影像分别包含不同颜色的信息,且互相不重复。
18.根据权利要求17所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一影像、该第二影像以及该第三影像分别包含红光信息、蓝光信息以及绿光信息。
19.根据权利要求11所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一镜头驱动机构、该第二镜头驱动机构以及该第三镜头驱动机构中每一者具有一电路接脚,并且该些电路接脚系设置在该光学摄像系统的相同侧。
20.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,该第一光学组件具有一第一焦距,该第二光学组件具有一第二焦距,并且该第二焦距至少为该第一焦距的三倍以上。
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