TW202132884A - 光學系統 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供一種光學系統。光學系統包括一固定部、一第二活動部、一第二驅動機構以及一第二電路機構。第二活動部用以連接一第二光學元件。第二活動部可相對固定部運動。第二驅動機構用以驅動第二活動部相對固定部運動。第二電路機構電性連接第二驅動機構。
Description
本揭露是有關於一種光學系統。
隨著科技的發展,光學元件以及可驅動光學元件的光學系統逐漸微型化。透過裝設光學元件、光學系統以及感光元件,使得許多電子裝置(例如:平板電腦、智慧型手機)具備了照相或錄影的功能。當使用者使用電子裝置時,可能產生晃動,使得所拍攝的照片或影片產生模糊。然而,隨著對於影像品質的要求日益增高,可修正晃動的光學系統因而產生。
光學系統可驅動光學元件沿著平行於光軸的方向運動,以對被拍攝物進行對焦,達到自動對焦(auto focus, AF)。除此之外,光學系統也可驅動光學元件沿著垂直於光軸的方向運動,以彌補因為使用者的晃動或受到外力衝擊使得成像相對原位置產生偏移,造成圖像或影像模糊的問題,而達到光學防手震(optical image stabilization, OIS)。藉由自動對焦以及光學防手震,可提升所拍攝的影像的品質。
本揭露提供一種光學系統。光學系統包括一固定部、一第二活動部、一第二驅動機構以及一第二電路機構。第二活動部用以連接一第二光學元件。第二活動部可相對固定部運動。第二驅動機構用以驅動第二活動部相對固定部運動。第二電路機構電性連接第二驅動機構。
在一些實施例中,光學系統更包括一第一活動部以及一第一驅動機構。第一活動部用以連接一第一光學元件。第一驅動機構用以驅動第一活動部相對固定部運動。第一驅動機構與第二驅動機構分別以不同原理產生驅動力。第一驅動機構以及第二驅動機構中的其中一者具有磁性材料,而第一驅動機構以及第二驅動機構中的另外一者不具有磁性材料。
在一些實施例中,固定部以及第二活動部沿著一主軸排列,沿著主軸觀察時,光學系統具有多邊形結構,包括一第一側、一第二側、一第三側、一第四側,第二側以及第四側位於第一側與第三側之間,且第二活動部位於第一側與第三側之間。在一些實施例中,光學系統更包括一第二位置感測機構,用以感測第二活動部相對固定部的運動。第二位置感測機構包括一第四位置感測組件、一第五位置感測組件、一第六位置感測組件。第四位置感測組件具有一第四參考元件以及一第四感測元件。第四參考元件包括一第四N極以及一第四S極。第五位置感測組件具有一第五參考元件以及一第五感測元件。第五參考元件包括一第五N極以及一第五S極。第六位置感測組件具有一第六參考元件以及一第六感測元件。第六參考元件包括一第六N極以及一第六S極。第四感測元件用以感測第四參考元件所產生的一第四磁場。沿著主軸觀察時,第四感測元件位於固定部的一第一角落。第五感測元件用以感測第五參考元件所產生的一第五磁場。沿著主軸觀察時,第五感測元件位於固定部的一第二角落。第六感測元件用以感測第六參考元件所產生的一第六磁場。沿著主軸觀察時,第六感測元件位於固定部的一第三角落。第二驅動機構用以驅動第二活動部相對固定部以一轉軸進行轉動,且轉軸與主軸平行。沿著主軸觀察時,轉軸與第四參考元件、第五參考元件、第六參考元件皆不重疊。沿著主軸觀察時,連接第四N極的中心與第四S極的中心的一第四虛擬連線、連接第五N極的中心與第五S極的中心的一第五虛擬連線、連接第六N極的中心與第六S極的中心的一第六虛擬連線中的至少一者未通過轉軸。沿著主軸觀察時,第四虛擬連線、第五虛擬連線、第六虛擬連線中的其餘兩者通過轉軸。在一些實施例中,沿著主軸觀察時,第四虛擬連線未通過轉軸。沿著主軸觀察時,第四虛擬連線與第一側不平行且不垂直。沿著主軸觀察時,第四虛擬連線與第五虛擬連線平行。沿著主軸觀察時,第四虛擬連線與第六虛擬連線不平行且垂直。
在一些實施例中,固定部包括一第五止動元件、一第六止動元件、一第七止動元件。第五止動元件用以限制第二活動部相對固定部於一極限範圍內運動。第六止動元件用以限制第二活動部相對固定部於極限範圍內運動。第七止動元件用以限制第二活動部相對固定部於極限範圍內運動。第五止動元件具有面朝固定部的一第五止動表面。第五止動表面與主軸平行。沿著垂直第五止動表面的方向觀察時,第五止動元件與第二位置感測機構至少部分重疊。沿著垂直第五止動表面的方向觀察時,第五止動元件與第四位置感測組件至少部分重疊。沿著主軸觀察時,第五止動元件位於第一角落。第六止動元件具有面朝固定部的一第六止動表面。第六止動表面與主軸平行。第六止動表面與第五止動表面不平行且垂直。沿著垂直第六止動表面的方向觀察時,第六止動元件與第二位置感測機構至少部分重疊。沿著垂直第六止動表面的方向觀察時,第六止動元件與第四位置感測組件至少部分重疊。沿著主軸觀察時,第六止動元件位於第一角落。第七止動元件具有面朝固定部的一第七止動表面。第七止動表面與主軸平行。第七止動表面與第五止動表面不平行。第七止動表面與第五止動表面不垂直。第七止動表面與第六止動表面不平行。第七止動表面與第六止動表面不垂直。沿著垂直第七止動表面的方向觀察時,第七止動元件與第二位置感測機構至少部分重疊。沿著垂直第七止動表面的方向觀察時,第七止動元件與第五位置感測組件至少部分重疊。沿著主軸觀察時,第七止動元件位於第二角落。
在一些實施例中,第一活動部包括一框架以及一承載座。第一驅動機構包括一第一驅動組件以及一第二驅動組件。第一驅動組件用以驅動承載座相對框架運動,而第二驅動組件用以驅動第一活動部相對固定部運動。第一驅動組件包括一第一磁性元件,第二驅動組件包括一第二磁性元件,第一磁性元件以及第二磁性元件固定地設置於框架。沿著主軸觀察時,第一驅動組件的至少部分位於第四位置感測組件與第五位置感測組件之間。第一磁性元件可相對第四參考元件運動。沿著主軸觀察時,第二驅動組件的至少部分位於第五位置感測組件與第六位置感測組件之間。第二磁性元件可相對第五參考元件運動。第二電路機構包括一第三電路組件,且第三電路組件包括一第三本體、複數個段部、一第二對外電路、一第三對外電路。第三本體電性連接第二光學元件。一第六段部電性連接第三本體。一第七段部經由第六段部電性連接第三本體。一第八段部經由第七段部電性連接第三本體。一第九段部電性連接第三本體。一第十段部電性連接第三本體。一第十一段部經由第九段部以及第十段部電性連接第三本體。第二對外電路經由第八段部電性連接第三本體。第三對外電路經由第十一段部電性連接第三本體。第三本體具有板狀結構,且第三本體與主軸不平行。第三本體電性連接一被動電子元件,且被動電子元件包括一電容、一電感、一電阻、一感測器、一積體電路中的至少一者。第二位置感測機構電性連接第三本體。第四感測元件、第五感測元件、第六感測元件固定地設置於第三本體,而第四參考元件、第五參考元件、第六參考元件固定地設置於固定部。第六段部具有板狀結構,且第六段部與第三本體平行。第六段部可相對第二活動部以及固定部運動。第六段部沿著一第十方向延伸。第十方向與轉軸不平行且垂直。第十方向與第二側平行。沿著主軸觀察時,第六段部位於第一側。第七段部具有板狀結構,且第七段部的厚度方向與第六段部的厚度方向不同。第七段部可相對第二活動部以及固定部運動。第七段部沿著一第十一方向延伸。第十一方向與第十方向不平行。沿著主軸觀察時,第七段部位於第一側。第八段部具有板狀結構,且第八段部的厚度方向與第六段部的厚度方向不同。第八段部的厚度方向與第七段部的厚度方向不同。第八段部可相對第二活動部以及固定部運動。第八段部沿著一第十二方向延伸。第十二方向與第十方向平行。第十二方向與第十一方向不平行。沿著主軸觀察時,第八段部位於第四側。沿著主軸觀察時,第九段部以及第十段部位於第三側,而第十一段部位於第四側。第二對外電路具有板狀結構。沿著主軸觀察時,第二對外電路位於第四側。第三對外電路具有板狀結構。沿著主軸觀察時,第三對外電路位於第四側。第二對外電路設置於第三對外電路,且第二對外電路與第三對外電路平行。在一些實施例中,第七段部的厚度方向與第六段部的厚度方向垂直,第八段部的厚度方向與第六段部的厚度方向垂直,第八段部的厚度方向與第七段部的厚度方向垂直,第十一方向與第十方向垂直,第十二方向與第十一方向垂直。
在一些實施例中,第二活動部更包括一電路端子,電性連接第二驅動機構,並用以與第三電路組件電性連接。路端子具有長條結構並沿著與主軸不平行的方向延伸。固定部更包括一迴避部,用以容納電路端子。當第二活動部位於一極限範圍的任意位置時,電路端子皆不與固定部接觸。沿著主軸觀察時,電路端子位於第二側。電路端子以焊接的方式電性連接第三本體。在一些實施例中,固定部包括一第一限位部以及一第二限位部。第一限位部用以限制第七段部的運動範圍。第二限位部用以限制第七段部以及第八段部的運動範圍。第一限位部具有對應第七段部的一卡勾結構,且第二限位部具有對應第七段部的另一卡勾結構。沿著主軸觀察時,第一限位部位於第一側,而第二限位部位於第一角落。
在一些實施例中,第二活動部具有一第三開口,對應第二光學元件。第二光學元件用以接收一光線並輸出訊號。光線的一中心行進方向通過第三開口以及第二光學元件。沿著主軸觀察時,第二光學元件與第二活動部不重疊。沿著主軸觀察時,被動電子元件與第二活動部不重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,第二光學元件與第二活動部至少部分重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,第二光學元件與第三開口至少部分重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,被動電子元件與第二活動部至少部分重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,被動電子元件與第三開口至少部分重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,被動電子元件與第二光學元件至少部分重疊。
在一些實施例中,光學系統更包括一第一電路機構,電性連接第二電路機構。第一電路機構包括一第一電路組件,且第一電路組件包括一第一對外電路。第一對外電路具有板狀結構,且設置於第三對外電路。第一對外電路與第三對外電路平行。第一對外電路電性連接第三對外電路。沿著垂直第三對外電路的厚度方向觀察時,第一對外電路與第二對外電路至少部分重疊。第二對外電路具有對應第一對外電路的一缺口結構。
為了讓本揭露之目的、特徵、及優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖示做詳細說明。其中,實施例中的各元件之配置係為說明之用,並非用以限制本揭露。且實施例中圖式標號之部分重複,係為了簡化說明,並非意指不同實施例之間的關聯性。以下實施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明並非用來限制本揭露。
此外,實施例中可能使用相對性的用語,例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」,以描述圖示的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是,如果將圖示的裝置翻轉使其上下顛倒,則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。
在此,「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內,較佳是10%之內,且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量,意即在沒有特定說明的情況下,仍可隱含「約」、「大約」之含義。
提供多組實施例來描述本揭露。
以下內容為第一組實施例。
第1圖是根據本創作一些實施例所繪示的光學系統1-100的立體圖,第2圖是光學系統1-100的爆炸圖,第3圖是光學系統1-100的俯視圖,第4圖是光學系統1-100沿第3圖線段1-A-1-A的剖面圖。
在一些實施例中,光學系統1-100主要可包括沿一主軸1-O排列的頂殼1-110、底座1-120、第二活動部1-130、第一線圈1-140、第一磁性元件1-150、第一彈性元件1-160、第二彈性元件1-170、第一基板1-200、電路組件1-210、第九線圈元件1-318、第十線圈元件1-328、第一活動部1-400、第一光學元件1-500、濾光元件1-510、第二基板1-600、彈性組件1-700、第一驅動組件1-800。光學系統1-100可設置在一電子設備上,例如可設置在手機、平板電腦、筆記型電腦等電子設備上,但並不以此為限。
光學系統1-100可用以驅動第二光學元件1-900,或者亦可用以驅動各種光學元件(例如透鏡(lens)、反射鏡(mirror)、稜鏡(prism)、分光鏡(beam splitter)、光圈(aperture)、液態鏡片(liquid lens)、感光元件(image sensor)、攝像模組(camera module)、測距模組(ranging module)等光學元件)。應注意的是,此處光學元件的定義並不限於與可見光有關的元件,與不可見光(例如紅外光、紫外光)等有關的元件亦可包括在本創作中。
在一些實施例中,頂殼1-110、底座1-120、第二活動部1-130、第一線圈1-140、第一磁性元件1-150、第一彈性元件1-160、第二彈性元件1-170可合稱為第一光學組件1-105,用以驅動前述第二光學元件1-900在X、Y、Z方向上進行運動。此外,頂殼1-110、底座1-120可固定在第一基板1-200上,故頂殼1-110、底座1-120、第一基板1-200可合稱為固定部1-F。第一活動部1-400、第二活動部1-130可相對於固定部1-F進行運動。在一些實施例中,第二活動部1-130亦可相對於第一活動部1-400進行運動。
應了解的是,頂殼1-110及底座1-120上分別形成有頂殼開孔及底座開孔,頂殼開孔的中心對應於主軸1-O(例如為固定部1-F所包括的主軸1-O,其中頂殼1-110及底座1-120可沿著主軸1-O排列),底座開孔則對應於第一光學元件1-500,且第一光學元件1-500可設置在第一基板1-200上。據此,第一光學元件1-500可對應於第二光學元件1-900,例如可在主軸1-O的方向上(例如Z方向)排列,從而前述第二光學元件1-900可在主軸1-O方向與第一光學元件1-500進行對焦。
在一些實施例中,前述第二活動部1-130具有一貫穿孔,第二光學元件1-900可固定於此貫穿孔內,以隨著第二活動部1-130的移動而一起移動,即第二活動部1-130可用以承載第二光學元件1-900。在一些實施例中,第一磁性元件1-150與第一線圈1-140可合稱為第二驅動組件1-D2,用以驅動第二活動部1-130相對於固定部1-F進行移動。
第一磁性元件1-150與第一線圈1-140可分別位在固定部1-F以及第二活動部1-130上,或者位置亦可互換,取決於設計需求。應了解的是,藉由第一磁性元件1-150與第一線圈1-140之間的作用,可產生磁力迫使設置在第二活動部1-130上的第二光學元件1-900相對於固定部1-F移動,可達到例如自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的效果。在一些實施例中,第二驅動組件1-D2亦可包括壓電元件、形狀記憶合金等驅動元件。
在本實施例中,第二活動部1-130及其內之第二光學元件1-900係活動地(movably)設置於固定部1-F內。更具體而言,第二活動部1-130可藉由金屬材質的第一彈性元件1-160及第二彈性元件1-170連接固定部1-F並懸吊於固定部1-F內。當前述第一線圈1-140通電時,第一線圈1-140會和第一磁性元件1-150的磁場產生作用,並產生一電磁驅動力(electromagnetic force)以驅使第二活動部1-130和前述第二光學元件1-900相對於固定部1-F沿主軸1-O方向移動,以達到自動對焦的效果。
在一些實施例中,還可在光學系統1-100中設置第一感測組件1-SE1,用以感測第二活動部1-130相對於固定部1-F的位置。第一感測組件1-SE1可包括第一感測元件1-SE11、第二感測元件1-SE12。第一感測元件1-SE11例如可設置在固定部1-F(例如第一基板1-200或底座1-120)上,而第二感測元件1-SE12可設置在第二活動部1-130上。
上述第一感測元件1-SE11可包括霍爾效應感測器(Hall Sensor)、磁阻效應感測器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效應感測器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效應感測器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate Sensor)。
第二感測元件1-SE12可包括磁性元件,而第一感測元件1-SE11可感測第二活動部1-130活動時,第二感測元件1-SE12所造成的磁場變化,從而可得到第二活動部1-130相對於固定部1-F的位置。在一些實施例中,亦可設置類似的其他感測組件,用以感測第一活動部1-400相對於固定部1-F的位置,例如設置在第一基板1-200以及第一活動部1-400之間。
舉例來說,前述感測組件可用以感測第一活動部1-400或第二活動部1-130相對於固定部1-F在不同維度上的運動,例如X方向上的平移(第一維度)、Y方向上的平移(第二維度)、Z方向上的平移(第三維度)、以Z軸為旋轉軸的旋轉(第四維度)等,但本創作並不以此為限。
第一基板1-200例如為可撓性印刷電路板(FPC),其可透過黏著方式固定於底座1-120上。於本實施例中,第一基板1-200係電性連接設置於光學系統1-100內部或外部的其他電子元件。舉例來說,第一基板1-200可傳送電訊號至第二驅動組件1-D2,藉此可控制第二活動部1-130在X、Y或Z方向上的移動,進而實現自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的功能。
在一些實施例中,電路組件1-210例如為可撓性印刷電路板(FPC),其可透過黏著方式固定於固定部1-F上。於本實施例中,電路組件1-210係電性連接設置於光學元件驅動機構1-100內部或外部的其他電子元件或電子設備。舉例來說,電路組件1-210可傳送前述電子設備的電訊號至第一驅動組件1-800、第一光學組件1-105,即第一光學組件1-105以及第一驅動組件1-800通過電路組件1-210電性連接至前述電子設備,藉此可控制第一活動部1-400在X、Y或Z方向上的移動,進而實現自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的功能。
第九線圈元件1-318、第十線圈元件1-328分別可設置在第一活動部1-400以及固定部1-F上。第九線圈元件1-318、第一光學元件1-500可設置在電路組件1-210上,且第九線圈元件1-318可圍繞第一光學元件1-500。第十線圈元件1-328可由無線的方式將各種訊號傳輸至第九線圈元件1-318(於隨後說明)。
固定部1-F的頂殼1-110具有多邊形的結構,而第一活動部1-400可具有板狀的結構,並且可與主軸1-O垂直。第一活動部1-400的材料可包括塑膠,以避免發生磁干擾。第一光學元件1-500以及濾光元件1-510可設置(例如連接)在第一活動部1-400上,例如可與第一活動部1-400一起相對於固定部1-F進行移動。第一光學元件1-500可包括光電轉換器,例如可為一感光元件,用以對應並感測通過第二光學元件1-900的光線,並將此光線轉換為電訊號,再將此電訊號提供給前述電子設備。在一些實施例中,第一活動部1-400可相對於固定部1-F移動。因此,設置在第一活動部1-400上的第一光學元件1-500亦會被第一活動部1-400而一起進行移動,從而可達到例如光學防手震(OIS)的效果。第一光學元件1-500可用以接收一光學訊號並輸出一影像訊號。
在一些實施例中,可在光學系統1-100中設置第一通訊元件1-341以及第二通訊元件1-342。第一通訊元件1-341可固定在第一活動部1-400上,而第二通訊元件1-342可固定在固定部1-F上,且第一通訊元件1-341以及第二通訊元件1-342可合稱為第一通訊組件1-340A。影像訊號經由第一通訊組件1-340A傳輸之第一訊號(無線電磁波)輸出至外部電路進行通訊。舉例來說,光學系統1-100可設置在一電子設備(例如手機、平板電腦、筆記型電腦等)上,而此外部線路即為電子設備的外部線路。
在一些實施例中,第一通訊元件1-341與第二通訊元件1-342具有大於零之間距,即第一通訊元件1-341與第二通訊元件1-342不經由導線連接,從而電性獨立。舉例來說,第一訊號可由無線的方式由第一通訊元件1-341傳輸至第二通訊元件1-342,或者是由第二通訊元件1-342傳輸至第一通訊元件1-341。第二通訊元件1-342可電性連接至前述電子設備的外部線路。第一通訊元件1-341、第二通訊元件1-342例如分別可包括第一積體電路元件、第二積體電路元件,用以傳輸訊號。第一通訊組件1-340A例如可包括藍牙(Bluetooth)、無線區域網路(wireless local area network,WLAN)、無線廣域網路(wireless wide area network,WWAN)等,取決於設計需求。
濾光元件1-510可僅允許特定波長的光通過,並且濾除其他具有不想要的波長的光,即可過濾特定波長之電磁波。舉例來說,濾光元件1-510可濾除紅外光,並且讓可見光通過,但並不以此為限。濾光元件1-510可對應第一光學元件1-500。藉此,可使第一光學元件1-500所感應到的光線更接近肉眼所見。
第二基板1-600可設置在第一活動部1-400上,彈性組件1-700可用以活動地連接第二基板1-600與固定部1-F(例如底座1-120),且第一驅動組件1-800可用以驅動第一活動部1-400相對於固定部1-F或相對於第二活動部1-130進行運動。
在一些實施例中,第一驅動組件1-800可用以驅動第一活動部1-400相對於固定部1-F進行移動。在一些實施例中,第一驅動組件1-800中驅動元件的材質可包括形狀記憶合金(Shape Memory Alloy,SMA),並且具有長條形的形狀並沿一方向延伸。形狀記憶合金是一種在加熱升溫後能完全消除其在較低的溫度下發生的變形,恢復其變形前原始形狀的合金材料。舉例來說,當形狀記憶合金在低於相變態溫度下,受到一有限度的塑性變形後,可藉由加熱的方式,使其恢復到變形前的原始形狀。
彈性組件1-700可通過第一驅動組件1-800活動地連接第二基板1-600。當第一驅動組件1-800中的驅動元件發生形變時,可帶動第二基板1-600、彈性組件1-700之間發生相對運動,從而允許第一活動部1-400相對於固定部1-F進行運動,並一併移動設置在第一活動部1-400上的第一光學元件1-500,以達到光學防手震的效果。
第5A圖是光學系統1-100A一些元件的示意圖。光學系統1-100A的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第5A圖中僅繪示出部分元件的位置關係。沿著主軸1-O的方向觀察時(Z方向),固定部1-F的頂殼1-110可包括第一側邊1-S1、第二側邊1-S2、第三側邊1-S3、第四側邊1-S4,其中第二側邊1-S2與第一側邊1-S1不平行,第三側邊1-S3與第一側邊1-S1平行,第四側邊1-S4與第二側邊1-S2平行。此外,頂殼1-110還包括第一角落1-C1、第二角落1-C2、第三角落1-C3、第四角落1-C4。第一角落1-C1位於第四側邊1-S4、第一側邊1-S1之間,第二角落1-C2位於第一側邊1-S1、第二側邊1-S2之間,第三角落1-C3位於第二側邊1-S2、第三側邊1-S3之間,第四角落1-C4位於第三側邊1-S3、第四側邊1-S4之間。
沿主軸1-O觀察,第九線圈元件1-318、第十線圈元件1-328可設置為環繞第一光學元件1-500,但與第一光學元件1-500不重疊,以避免發生磁干擾。主軸1-O可通過第九線圈元件1-318、第十線圈元件1-328。此外,第九線圈元件1-318可與第十線圈元件1-328重疊,以藉由電磁感應的方式將訊號從第十線圈元件1-328提供到第九線圈元件1-318。
然而,本創作並不以此為限。舉例來說,第5B圖是光學系統1-100B一些元件的示意圖。光學系統1-100B的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第5B圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在第5B圖中,除了第九線圈元件1-318、第十線圈元件1-328以外,光學系統1-100B還可包括第一線圈元件1-310、第二線圈元件1-320、第三線圈元件1-312、第四線圈元件1-322、第五線圈元件1-314、第六線圈元件1-324、第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326。第一線圈元件1-310對應第二線圈元件1-320,第三線圈元件1-312對應第四線圈元件1-322,第五線圈元件1-314對應第六線圈元件1-324,第七線圈元件1-316對應第八線圈元件1-326,第九線圈元件1-318對應第十線圈元件1-328。
舉例來說,沿著各線圈元件的繞線軸觀察時,第一線圈元件1-310、第二線圈元件1-320至少部分重疊,第三線圈元件1-312、第四線圈元件1-322至少部分重疊,第五線圈元件1-314、第六線圈元件1-324至少部分重疊,第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326至少部分重疊,第九線圈元件1-318、第十線圈元件1-328至少部分重疊。
在一些實施例中,可將第一線圈元件1-310、第三線圈元件1-312、第五線圈元件1-314、第七線圈元件1-316、第九線圈元件1-318合稱為第一線圈組件1-W1(或稱第三通訊元件1-343),並且可將第二線圈元件1-320、第四線圈元件1-322、第六線圈元件1-324、第八線圈元件1-326、第十線圈元件1-328合稱為第二線圈組件1-W2(或稱第四通訊元件1-344)。第三通訊元件1-343、第四通訊元件1-344可合稱為第二通訊組件1-340B。第一通訊組件1-340A、第二通訊組件1-340B可構成一通訊模組1-340,用以連接外部電路。
此外,沿著主軸1-O的方向觀察(Z方向),第一光學元件1-500與第一線圈組件1-W1或第二線圈組件1-W2至少部分不重疊,以避免磁干擾。而第一線圈組件1-W1與第二線圈組件1-W2至少部分重疊,以藉由電磁感應的方式傳遞訊號。
沿著主軸1-O的方向觀察時,第一線圈元件1-310、第二線圈元件1-320、第三線圈元件1-312、第四線圈元件1-322位在第一側邊1-S1,第三線圈元件1-312、第四線圈元件1-322、第五線圈元件1-314、第六線圈元件1-324位在第二側邊1-S2,第五線圈元件1-314、第六線圈元件1-324、第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326位在第三側邊1-S3,第一線圈元件1-310、第二線圈元件1-320、第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326位在第四側邊1-S4。此外,第一線圈元件1-310、第二線圈元件1-320位在第一角落1-C1,第三線圈元件1-312、第四線圈元件1-322位在第二角落1-C2,第五線圈元件1-314、第六線圈元件1-324位在第三角落1-C3,第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326位在第四角落1-C4。舉例來說,第一線圈元件1-310、第二線圈元件1-320與第三線圈元件1-312、第四線圈元件1-322、第五線圈元件1-314、第六線圈元件1-324、第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326不重疊(即第一線圈組件1-W1與第二線圈組件1-W2至少部分不重疊)。藉此,可避免各線圈之間發生磁干擾。
第二線圈組件1-W2(第四通訊元件1-344)可用以將一電源訊號以無線的方式傳遞給第一線圈組件1-W1(第三通訊元件1-343),即前述外部電路經由第二通訊組件1-340B傳輸之電源訊號輸入至第一光學組件1-105,以達到無線充電的功效。舉例來說,當提供第二線圈組件1-W2一交流電的訊號時,第一線圈組件1-W1會對應產生一感應電動勢(induced electromotive force),從而可藉由無線的方式將電源訊號傳遞給第一線圈組件1-W1。
或者,可在第一活動部1-400上設置額外的磁性元件,像是磁鐵或者具有鐵磁性的材料(例如鐵、鈷、鎳等金屬),當提供給第二線圈組件1-W2一直流電的訊號時,第二線圈組件1-W2可作為一電磁鐵,並且可與第一活動部1-400上的磁性元件之間產生一電磁驅動力,以驅動第一活動部1-400相對於固定部1-F進行移動。在這種狀況下,可降低第一驅動組件1-800所需要產生的推力,而可使用尺寸較小的第一驅動組件1-800,或者亦可省略前述第一驅動組件1-800,以達到小型化。
此外,在第一活動部1-400與固定部1-F(例如第一基板1-200)之間還可設置第一支撐組件1-360以及第二支撐組件1-370。第一支撐組件1-360可包括球狀的第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366。第二支撐組件1-370可包括球狀的第四支撐元件1-372、第五支撐元件1-374、第六支撐元件1-376。第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366、第四支撐元件1-372、第五支撐元件1-374、第六支撐元件1-376可位在第一活動部1-400或頂殼1-110的側邊或者是角落,以限制第一活動部1-400相對於固定部1-F的位置。
在一些實施例中,第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366可具有大致上相同的直徑,第四支撐元件1-372、第五支撐元件1-374、第六支撐元件1-376也可具有大致上相同的直徑,且第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366的直徑與第四支撐元件1-372、第五支撐元件1-374、第六支撐元件1-376的直徑不同。
舉例來說,第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366的直徑大於第四支撐元件1-372、第五支撐元件1-374、第六支撐元件1-376的直徑。因此,於靜止狀態時,第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366可直接接觸第一活動部1-400與固定部1-F,而第四支撐元件1-372、第五支撐元件1-374、第六支撐元件1-376僅直接接觸固定部1-F,並與第一活動部1-400隔開。也就是說,第一活動部1-400可藉由第一支撐組件1-360來連接固定部1-F。
當沿主軸1-O的方向觀察時,如第5B圖中的虛線所示,第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366形成第一三角形結構1-368,且第一三角形結構1-368與第四支撐元件1-372、第五支撐元件1-374、第六支撐元件1-376不重疊。此外,第四支撐元件1-372、第五支撐元件1-374、第六支撐元件1-376形成第二三角形結構1-378,且第二三角形結構1-378與第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366不重疊。當第一活動部1-400遭受衝擊時,可能會由第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364、第三支撐元件1-366任兩者的連線所形成的旋轉軸而進行旋轉。舉例來說,當第一活動部1-400可藉由第一支撐元件1-362、第二支撐元件1-364兩者的連線所形成的旋轉軸進行旋轉。在這種狀況時,藉由前述位置關係(第一三角形結構1-368與第五支撐元件1-374不重疊),第五支撐元件1-374可作為一限位結構,以限制第一活動部1-400可轉動的最大範圍,從而避免第一活動部1-400與其他元件發生碰撞。
在後續實施例中,亦可設置本實施例中的第一支撐組件1-360以及第二支撐組件1-370,而於後續說明中為了簡潔而省略了第一支撐組件1-360以及第二支撐組件1-370。
第5C圖是光學系統1-100C一些元件的示意圖。光學系統1-100C的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第5C圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在第5C圖中,可省略前述第九線圈元件1-318、第十線圈元件1-328。此外,第一線圈元件1-310、第三線圈元件1-312、第五線圈元件1-314、第七線圈元件1-316的尺寸可與第二線圈元件1-320、第四線圈元件1-322、第六線圈元件1-324、第八線圈元件1-326的尺寸不同。
舉例來說,第一線圈元件1-310、第三線圈元件1-312、第五線圈元件1-314、第七線圈元件1-316的尺寸可小於第二線圈元件1-320、第四線圈元件1-322、第六線圈元件1-324、第八線圈元件1-326的尺寸,即從主軸1-O的方向觀察,第一線圈組件1-W1與第二線圈組件1-W2不完全重疊,而是部分露出於第二線圈組件1-W2。藉此,可降低第一活動部1-400上各線圈的尺寸,而達到小型化。
雖然在前述實施例的各線圈元件都是設置在頂殼1-110的角落處,但本創作並不以此為限。舉例來說,第5D圖是光學系統1-100D一些元件的示意圖。光學系統1-100D的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第5D圖中僅繪示出部分元件的位置關係。
在第5D圖中,還包括了設置在第一側邊1-S1的第十一線圈元件1-311、第十二線圈元件1-321,以及設置在第三側邊1-S3的第十三線圈元件1-315、第十四線圈元件1-325。第十一線圈元件1-311、第十三線圈元件1-315可為第一線圈組件1-W1的一部份,而第十二線圈元件1-321、第十四線圈元件325可為第二線圈組件1-W2的一部份。第一線圈組件1-W1的第十一線圈元件1-311、第十三線圈元件1-315可設置在第一活動部1-400上,而第二線圈組件1-W2的第十二線圈元件1-321、第十四線圈元件1-325可設置在固定部1-F上。
藉由在側邊處設置額外的第十一線圈元件1-311、第十二線圈元件1-321、第十三線圈元件1-315、第十四線圈元件1-325,可增加第二線圈組件1-W2傳遞給第一線圈組件1-W1的訊號的最大功率,以提升傳遞效果。此外,將各線圈元件設置在側邊處還可進一步利用側邊的空間,而達到小型化。
第6A圖、第6B圖是光學系統1-100D從不同方向觀察時的側視示意圖,其中為了簡潔僅繪示出部分的元件。如第6A圖、第6B圖所示,在Z方向上,第五線圈元件1-314可與第六線圈元件1-324對準,第七線圈元件1-316可與第八線圈元件1-326對準,第十三線圈元件1-315可與第十四線圈元件1-325對準。
第5E圖是光學系統1-100E一些元件的示意圖。光學系統1-100E的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第5E圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在第5E圖中,在X方向上,第一線圈元件1-310、第十一線圈元件1-311、第三線圈元件1-312之間的距離與第二線圈元件1-320、第十二線圈元件1-321、第四線圈元件1-322之間的距離可不同。
舉例來說,在X方向(第一方向)上,第一線圈元件1-310的中心1-310C與第三線圈元件1-312的中心1-312C的距離1-L1與第二線圈元件1-320的中心1-320C與第四線圈元件1-322的中心1-322C的距離1-L2不同,例如距離1-L1可小於距離1-L2,而第十一線圈元件1-311可與第十二線圈元件1-321重疊。第五線圈元件1-314、第六線圈元件1-324、第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326、第十三線圈元件1-315、第十四線圈元件1-325之間亦可具有類似的位置關係,於此不再贅述。
此外,在Y方向(第二方向)上,第一線圈元件1-310、第十一線圈元件1-311、第三線圈元件1-312、第二線圈元件1-320、第十二線圈元件1-321、第四線圈元件1-322分別可對準於第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326、第十三線圈元件315、第十四線圈元件325、第五線圈元件1-314、第六線圈元件1-324,以提供更均勻的充電功率。
第6C圖是光學系統1-100E的側視示意圖,其中為了簡潔僅繪示出部分的元件。如第6C圖所示,在Z方向上,第十三線圈元件1-315可與第十四線圈元件1-325對準,而第五線圈元件1-314可與第六線圈元件1-324錯位,第七線圈元件1-316可與第八線圈元件1-326錯位。在X方向(第一方向)上,第一線圈元件1-310的中心1-310C與第三線圈元件1-312的中心1-312C的距離1-L1與第二線圈元件1-320的中心1-320C與第四線圈元件1-322的中心1-322C的距離1-L2不同,例如距離1-L1可小於距離1-L2。
第5F圖是光學系統1-100F一些元件的示意圖。光學系統1-100F的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第5F圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在第5F圖中,在Y方向上,第三線圈元件1-312的中心1-312C與第五線圈元件1-314的中心1-314C的距離1-L3與第四線圈元件1-322的中心1-322C與第六線圈元件1-324的中心1-324C的距離1-L4不同,例如距離1-L3可小於距離1-L4。第一線圈元件1-310、第二線圈元件1-320、第七線圈元件1-316、第八線圈元件1-326之間亦可具有類似的位置關係,於此不再贅述。
在一些實施例中,可在光學系統中設置額外的隔磁組件,例如可設置在第一活動部1-400上。舉例來說,第7A圖是光學系統1-100G一些元件的示意圖。光學系統1-100G的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第7A圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在光學系統1-100G的第一活動部1-400上可具有第一隔磁元件1-332。第一線圈組件1-W1可設置在第一活動部1-400的第一側1-400A上,而第二線圈組件1-W2可設置在第一基板1-200的第三側1-200A上,且第一側1-400A與第三側1-200A面朝相同的方向。第一隔磁元件1-332至少部分設置在第一光學組件1-105(例如第一光學元件1-500)與第一線圈組件1-W1或者第二線圈組件1-W2之間,且第一隔磁元件1-332與第一光學組件1-105(例如第一光學元件1-500)在主軸1-O的方向上(Z方向)至少部分重疊。再者,在X方向或Y方向上,第一隔磁元件1-332、第一光學元件1-500、第一線圈組件1-W1至少部分重疊。
此外,第一隔磁元件1-332可具有導磁性的材質(例如金屬)。藉由前述重疊的位置關係,可避免第一線圈組件1-W1與第二線圈組件1-W2之間產生的電磁訊號對第一光學元件1-500產生干擾,以使第一光學元件1-500得到較為精確的訊號。此外,第一隔磁元件1-332可部分內埋於第一活動部1-400,並部分露出於第一活動部1-400,以降低所需的體積,而達到小型化。
第7B圖是光學系統1-100H一些元件的示意圖。光學系統1-100H的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第7B圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在光學系統1-100H的第一活動部1-400上可具有第二隔磁元件1-334,例如與第一線圈元件1-310、第三線圈元件1-312位在第一活動部1-400的不同側。第一線圈組件1-W1可設置在第一活動部1-400的第一側1-400A上,而第二線圈組件1-W2可設置在第一基板1-200的第三側1-200A上,且第一側1-400A與第三側1-200A面朝相同的方向。
第二隔磁元件1-334可具有與前述第一隔磁元件1-332類似的材料。第二隔磁元件1-334至少部分設置在第一光學組件1-105(例如第一光學元件1-500)與第一線圈組件1-W1或者第二線圈組件1-W2之間,且第二隔磁元件1-334與第一光學組件1-105(例如第一光學元件1-500)在主軸1-O的方向上(Z方向)至少部分重疊。在主軸1-O的方向上,第二隔磁元件1-334至少部分設置在第一線圈組件1-W1與第二線圈組件1-W2之間。藉由前述重疊的位置關係,可避免第一線圈組件1-W1與第二線圈組件1-W2之間產生的電磁訊號對第一光學元件1-500產生干擾,以使第一光學元件1-500得到較為精確的訊號。
第7C圖是光學系統1-100I一些元件的示意圖。光學系統1-100I的各元件大致上可與前述光學系統1-100類似,而第7C圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在光學系統1-100I的第一活動部1-400上可具有第三隔磁元件1-336,例如部分內埋於第一活動部1-400並部分露出於第一活動部1-400。第三隔磁元件1-336可具有與前述第一隔磁元件1-332類似的材料。第三隔磁元件1-336至少部分設置在第一光學組件1-105(例如第一光學元件1-500)與第一線圈組件1-W1或者第二線圈組件1-W2之間。
雖然在前述實施例中,第一線圈組件1-W1都是設置在第一活動部1-400背朝第二線圈組件1-W2的一側,但本創作並不以此為限。舉例來說,在第7C圖中,第一線圈組件1-W1可設置在第一活動部1-400的第二側1-400B上,而第二線圈組件1-W2可設置在第一基板1-200的第三側1-200A上,且第二側1-400B面朝第三側1-200A,即面朝相反的方向。
此外,第一線圈組件1-W1、第二線圈組件1-W2與第一光學元件1-500設置在第三隔磁元件1-336的相反側。藉由前述重疊的位置關係,可避免第一線圈組件1-W1與第二線圈組件1-W2之間產生的電磁訊號對第一光學元件1-500產生干擾,以使第一光學元件1-500得到較為精確的訊號。
第一隔磁元件1-332、第二隔磁元件1-334、第三隔磁元件1-336可合稱為隔磁組件,並且雖然前述實施例中僅繪示出各光學系統具有單個隔磁元件的實施例,但應了解的是,第一隔磁元件1-332、第二隔磁元件1-334、第三隔磁元件1-336可同時存在,例如可將第一隔磁元件1-332、第二隔磁元件1-334、第三隔磁元件1-336同時設置在同個光學系統中,以達到更進一步的隔磁效果。
此外,如第7C圖所示,還可在光學系統1-100I的第一活動部1-400上設置額外的儲能元件1-350,並且第7C圖還繪示出了第一通訊元件1-341以及第二通訊元件1-342。應注意的是,第一通訊元件1-341以及第二通訊元件1-342、儲能元件1-350亦適用於前述各實施例,為了簡潔僅在第7C圖中示出。儲能元件1-350例如可為電池,可電性連接於第三通訊元件1-343(第一線圈組件1-W1),以在第二線圈組件1-W2對第一線圈組件1-W1提供的電流不足時,對第一線圈組件1-W1進行供電。
此外,第一通訊組件1-340A還可包括阻隔元件1-345,例如可為銅箔,設置在固定部1-F的頂殼1-110上,且阻隔元件1-345與第一通訊元件1-341設置在第二通訊元件1-342的不同側,以避免外界的訊號對第二通訊元件1-342產生干擾,而允許第二通訊元件1-342僅接收第一通訊元件1-341所傳遞的訊號,進而提升訊號傳遞的品質。
綜上所述,本創作提供一種光學系統,包括第一活動部、固定部、第一驅動組件、通訊模組。第一活動部用以連接第一光學組件。第一活動部可相對固定部運動。第一驅動組件用以驅動第一活動部相對固定部運動。通訊模組用以電性連接外部電路。藉由本創作的設計,可藉由無線的方式傳遞訊號,而不需使用額外的線路,以達到小型化。
本創作所揭露各元件的特殊相對位置、大小關係不但可使光學系統達到特定方向的薄型化、整體的小型化,另外經由搭配不同的光學模組使系統更進一步提升光學品質(例如拍攝品質或是深度感測精度等),更進一步地利用各光學模組達到多重防震系統以大幅提升防手震的效果。
以下內容為第二組實施例。
第8圖是根據本揭露一些實施例所繪示的光學系統2-100的立體圖,第9圖是光學系統2-100的爆炸圖,第10圖是光學系統2-100的俯視圖,第11圖是光學系統2-100沿第10圖線段2-A-2-A的剖面圖。
在一些實施例中,光學系統2-100主要可包括沿一主軸2-O排列的頂殼2-110、底座2-120、第二活動部2-130、第一線圈2-140、第一磁性元件2-150、第一彈性元件2-160、第二彈性元件2-170、第一基板2-200、電路組件2-210、第九線圈元件2-318、第十線圈元件2-328、第一活動部2-400、第一光學元件2-500、濾光元件2-510、第二基板2-600、彈性組件2-700、第一驅動組件2-800。光學系統2-100可設置在一電子設備上,例如可設置在手機、平板電腦、筆記型電腦等電子設備上,但並不以此為限。
光學系統2-100可用以驅動第二光學元件2-900,或者亦可用以驅動各種光學元件(例如透鏡(lens)、反射鏡(mirror)、稜鏡(prism)、分光鏡(beam splitter)、光圈(aperture)、液態鏡片(liquid lens)、感光元件(image sensor)、攝像模組(camera module)、測距模組(ranging module)等光學元件)。應注意的是,此處光學元件的定義並不限於與可見光有關的元件,與不可見光(例如紅外光、紫外光)等有關的元件亦可包括在本揭露中。
在一些實施例中,頂殼2-110、底座2-120、第二活動部2-130、第一線圈2-140、第一磁性元件2-150、第一彈性元件2-160、第二彈性元件2-170可合稱為第一光學組件2-105,用以驅動前述第二光學元件2-900在X、Y、Z方向上進行運動。此外,頂殼2-110、底座2-120可固定在第一基板2-200上,故頂殼2-110、底座2-120、第一基板2-200可合稱為固定部2-F。第一活動部2-400、第二活動部2-130可相對於固定部2-F進行運動。在一些實施例中,第二活動部2-130亦可相對於第一活動部2-400進行運動。
應了解的是,頂殼2-110及底座2-120上分別形成有頂殼開孔及底座開孔,頂殼開孔的中心對應於主軸2-O(例如為固定部2-F所包括的主軸2-O,其中頂殼2-110及底座2-120可沿著主軸2-O排列),底座開孔則對應於第一光學元件2-500,且第一光學元件2-500可設置在第一基板2-200上。據此,第一光學元件2-500可對應於第二光學元件2-900,例如可在主軸2-O的方向上(例如Z方向)排列,從而設置於第二光學元件2-900中之前述第二光學元件2-900可在主軸2-O方向與第一光學元件2-500進行對焦。
在一些實施例中,前述第二活動部2-130具有一貫穿孔,第二光學元件2-900可固定於此貫穿孔內,以隨著第二活動部2-130的移動而一起移動,即第二活動部2-130可用以承載第二光學元件2-900。在一些實施例中,第一磁性元件2-150與第一線圈2-140可合稱為第二驅動組件2-D2,用以驅動第二活動部2-130相對於固定部2-F進行移動。
第一磁性元件2-150與第一線圈2-140可分別位在固定部2-F以及第二活動部2-130上,或者位置亦可互換,取決於設計需求。應了解的是,藉由第一磁性元件2-150與第一線圈2-140之間的作用,可產生磁力迫使設置在第二活動部2-130上的第二光學元件2-900相對於固定部2-F移動,可達到例如自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的效果。在一些實施例中,第二驅動組件2-D2亦可包括壓電元件、形狀記憶合金等驅動元件。
在本實施例中,第二活動部2-130及其內之第二光學元件2-900係活動地(movably)設置於固定部2-F內。更具體而言,第二活動部2-130可藉由金屬材質的第一彈性元件2-160及第二彈性元件2-170連接固定部2-F並懸吊於固定部2-F內。當前述第一線圈2-140通電時,第一線圈2-140會和第一磁性元件2-150的磁場產生作用,並產生一電磁驅動力(electromagnetic force)以驅使第二活動部2-130和前述第二光學元件2-900相對於固定部2-F沿主軸2-O方向移動,以達到自動對焦的效果。
在一些實施例中,還可在光學系統2-100中設置第一感測組件2-SE1,用以感測第二活動部2-130相對於固定部2-F的位置。第一感測組件2-SE1可包括第一感測元件2-SE11、第二感測元件2-SE12。第一感測元件2-SE11例如可設置在固定部2-F(例如第一基板2-200或底座2-120)上,而第二感測元件2-SE12可設置在第二活動部2-130上。
上述第一感測元件SE11可包括霍爾效應感測器(Hall Sensor)、磁阻效應感測器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效應感測器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效應感測器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate Sensor)。
第二感測元件SE12可包括磁性元件,而第一感測元件2-SE11可感測第二活動部2-130活動時,第二感測元件2-SE12所造成的磁場變化,從而可得到第二活動部2-130相對於固定部2-F的位置。在一些實施例中,亦可設置類似的其他感測組件,用以感測第一活動部2-400相對於固定部2-F的位置,例如設置在第一基板2-200以及第一活動部2-400之間。
舉例來說,前述感測組件可用以感測第一活動部2-400或第二活動部2-130相對於固定部2-F在不同維度上的運動,例如X方向上的平移(第一維度)、Y方向上的平移(第二維度)、Z方向上的平移(第三維度)、以Z軸為旋轉軸的旋轉(第四維度)等,但本揭露並不以此為限。
第一基板2-200例如為可撓性印刷電路板(FPC),其可透過黏著方式固定於底座2-120上。於本實施例中,第一基板2-200係電性連接設置於光學系統2-100內部或外部的其他電子元件。舉例來說,第一基板2-200可傳送電訊號至第二驅動組件2-D2,藉此可控制第二活動部2-130在X、Y或Z方向上的移動,進而實現自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的功能。
在一些實施例中,電路組件2-210例如為可撓性印刷電路板(FPC),其可透過黏著方式固定於固定部2-F上。於本實施例中,電路組件2-210係電性連接設置於光學元件驅動機構2-100內部或外部的其他電子元件或電子設備。舉例來說,電路組件2-210可傳送前述電子設備的電訊號至第一驅動組件2-800、第一光學組件2-105,即第一光學組件2-105以及第一驅動組件2-800通過電路組件2-210電性連接至前述電子設備,藉此可控制第一活動部2-400在X、Y或Z方向上的移動,進而實現自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的功能。
第九線圈元件2-318、第十線圈元件2-328分別可設置在第一活動部2-400以及固定部2-F上。第九線圈元件2-318、第一光學元件2-500可設置在電路組件2-210上,且第九線圈元件2-318可圍繞第一光學元件2-500。第十線圈元件2-328可由無線的方式將各種訊號傳輸至第九線圈元件2-318(於隨後說明)。
固定部2-F的頂殼2-110具有多邊形的結構,而第一活動部2-400可具有板狀的結構,並且可與主軸2-O垂直。第一活動部2-400的材料可包括塑膠,以避免發生磁干擾。第一光學元件2-500以及濾光元件2-510可設置(例如連接)在第一活動部2-400上,例如可與第一活動部2-400一起相對於固定部2-F進行移動。第一光學元件2-500可包括光電轉換器,例如可為一感光元件,用以對應並感測通過第二光學元件2-900的光線,並將此光線轉換為電訊號,再將此電訊號提供給前述電子設備。在一些實施例中,第一活動部2-400可相對於固定部2-F移動。因此,設置在第一活動部2-400上的第一光學元件2-500亦會被第一活動部2-400而一起進行移動,從而可達到例如光學防手震(OIS)的效果。第一光學元件2-500可用以接收一光學訊號並輸出一影像訊號。
在一些實施例中,可在光學系統2-100中設置第一通訊元件2-341以及第二通訊元件2-342。第一通訊元件2-341可固定在第一活動部2-400上,而第二通訊元件2-342可固定在固定部2-F上,且第一通訊元件2-341以及第二通訊元件2-342可合稱為第一通訊組件2-340A。影像訊號經由第一通訊組件2-340A傳輸之第一訊號(無線電磁波)輸出至外部電路進行通訊。舉例來說,光學系統2-100可設置在一電子設備(例如手機、平板電腦、筆記型電腦等)上,而此外部線路即為電子設備的外部線路。
在一些實施例中,第一通訊元件2-341與第二通訊元件2-342具有大於零之間距,即第一通訊元件2-341與第二通訊元件2-342不經由導線連接,從而電性獨立。舉例來說,第一訊號可由無線的方式由第一通訊元件2-341傳輸至第二通訊元件2-342,或者是由第二通訊元件2-342傳輸至第一通訊元件2-341。第二通訊元件2-342可電性連接至前述電子設備的外部線路。第一通訊元件2-341、第二通訊元件2-342例如分別可包括第一積體電路元件、第二積體電路元件,用以傳輸訊號。第一通訊組件2-340A例如可包括藍牙(Bluetooth)、無線區域網路(wireless local area network,WLAN)、無線廣域網路(wireless wide area network,WWAN)等,取決於設計需求。
濾光元件2-510可僅允許特定波長的光通過,並且濾除其他具有不想要的波長的光,即可過濾特定波長之電磁波。舉例來說,濾光元件2-510可濾除紅外光,並且讓可見光通過,但並不以此為限。濾光元件2-510可對應第一光學元件2-500。藉此,可使第一光學元件2-500所感應到的光線更接近肉眼所見。
第二基板2-600可設置在第一活動部2-400上,彈性組件2-700可用以活動地連接第二基板2-600與固定部2-F(例如底座2-120),且第一驅動組件2-800可用以驅動第一活動部2-400相對於固定部2-F或相對於第二活動部2-130進行運動。
在一些實施例中,第一驅動組件2-800可用以驅動第一活動部2-400相對於固定部2-F進行移動。在一些實施例中,第一驅動組件2-800中驅動元件的材質可包括形狀記憶合金(Shape Memory Alloy,SMA),並且具有長條形的形狀並沿一方向延伸。形狀記憶合金是一種在加熱升溫後能完全消除其在較低的溫度下發生的變形,恢復其變形前原始形狀的合金材料。舉例來說,當形狀記憶合金在低於相變態溫度下,受到一有限度的塑性變形後,可藉由加熱的方式,使其恢復到變形前的原始形狀。
彈性組件2-700可通過第一驅動組件2-800活動地連接第二基板2-600。當第一驅動組件2-800中的驅動元件發生形變時,可帶動第二基板2-600、彈性組件2-700之間發生相對運動,從而允許第一活動部2-400相對於固定部2-F進行運動,並一併移動設置在第一活動部2-400上的第一光學元件2-500,以達到光學防手震的效果。
第12A圖是光學系統2-100A一些元件的示意圖。光學系統2-100A的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第12A圖中僅繪示出部分元件的位置關係。沿著主軸2-O的方向觀察時(Z方向),固定部2-F的頂殼2-110可包括第一側邊2-S1、第二側邊2-S2、第三側邊2-S3、第四側邊2-S4,其中第二側邊2-S2與第一側邊2-S1不平行,第三側邊2-S3與第一側邊2-S1平行,第四側邊2-S4與第二側邊2-S2平行。此外,頂殼2-110還包括第一角落2-C1、第二角落2-C2、第三角落2-C3、第四角落2-C4。第一角落2-C1位於第四側邊2-S4、第一側邊2-S1之間,第二角落2-C2位於第一側邊2-S1、第二側邊2-S2之間,第三角落2-C3位於第二側邊2-S2、第三側邊2-S3之間,第四角落2-C4位於第三側邊2-S3、第四側邊2-S4之間。
沿主軸2-O觀察,第九線圈元件2-318、第十線圈元件2-328可設置為環繞第一光學元件2-500,但與第一光學元件2-500不重疊,以避免發生磁干擾。主軸2-O可通過第九線圈元件2-318、第十線圈元件2-328。此外,第九線圈元件2-318可與第十線圈元件2-328重疊,以藉由電磁感應的方式將訊號從第十線圈元件2-328提供到第九線圈元件2-318。
然而,本揭露並不以此為限。舉例來說,第12B圖是光學系統2-100B一些元件的示意圖。光學系統2-100B的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第12B圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在第12B圖中,除了第九線圈元件2-318、第十線圈元件2-328以外,光學系統2-100B還可包括第一線圈元件2-310、第二線圈元件2-320、第三線圈元件2-312、第四線圈元件2-322、第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324、第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326。第一線圈元件2-310對應第二線圈元件2-320,第三線圈元件2-312對應第四線圈元件2-322,第五線圈元件2-314對應第六線圈元件2-324,第七線圈元件2-316對應第八線圈元件2-326,第九線圈元件2-318對應第十線圈元件2-328。
舉例來說,沿著各線圈元件的繞線軸觀察時,第一線圈元件2-310、第二線圈元件2-320至少部分重疊,第三線圈元件2-312、第四線圈元件2-322至少部分重疊,第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324至少部分重疊,第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326至少部分重疊,第九線圈元件2-318、第十線圈元件2-328至少部分重疊。
在一些實施例中,可將第一線圈元件2-310、第三線圈元件2-312、第五線圈元件2-314、第七線圈元件2-316、第九線圈元件2-318合稱為第一線圈組件2-W1(或稱第三通訊元件2-343),並且可將第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326、第十線圈元件2-328合稱為第二線圈組件2-W2(或稱第四通訊元件2-344)。第三通訊元件2-343、第四通訊元件2-344可合稱為第二通訊組件2-340B。第一通訊組件2-340A、第二通訊組件2-340B可構成一通訊模組2-340,用以連接外部電路。
此外,沿著主軸2-O的方向觀察(Z方向),第一光學元件2-500與第一線圈組件2-W1或第二線圈組件2-W2至少部分不重疊,以避免磁干擾。而第一線圈組件2-W1與第二線圈組件2-W2至少部分重疊,以藉由電磁感應的方式傳遞訊號。
沿著主軸2-O的方向觀察時,第一線圈元件2-310、第二線圈元件2-320、第三線圈元件2-312、第四線圈元件2-322位在第一側邊2-S1,第三線圈元件2-312、第四線圈元件2-322、第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324位在第二側邊2-S2,第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324、第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326位在第三側邊2-S3,第一線圈元件2-310、第二線圈元件2-320、第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326位在第四側邊2-S4。此外,第一線圈元件2-310、第二線圈元件2-320位在第一角落2-C1,第三線圈元件2-312、第四線圈元件2-322位在第二角落2-C2,第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324位在第三角落2-C3,第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326位在第四角落2-C4。舉例來說,第一線圈元件2-310、第二線圈元件2-320與第三線圈元件2-312、第四線圈元件2-322、第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324、第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326不重疊(即第一線圈組件2-W1與第二線圈組件2-W2至少部分不重疊)。藉此,可避免各線圈之間發生磁干擾。
第二線圈組件2-W2(第四通訊元件2-344)可用以將一電源訊號以無線的方式傳遞給第一線圈組件2-W1(第三通訊元件2-343),即前述外部電路經由第二通訊組件2-340B傳輸之電源訊號輸入至第一光學組件2-105,以達到無線充電的功效。舉例來說,當提供第二線圈組件2-W2一交流電的訊號時,第一線圈組件2-W1會對應產生一感應電動勢(induced electromotive force),從而可藉由無線的方式將電源訊號傳遞給第一線圈組件2-W1。
或者,可在第一活動部2-400上設置額外的磁性元件,像是磁鐵或者具有鐵磁性的材料(例如鐵、鈷、鎳等金屬),當提供給第二線圈組件2-W2一直流電的訊號時,第二線圈組件2-W2可作為一電磁鐵,並且可與第一活動部2-400上的磁性元件之間產生一電磁驅動力,以驅動第一活動部2-400相對於固定部2-F進行移動。在這種狀況下,可降低第一驅動組件2-800所需要產生的推力,而可使用尺寸較小的第一驅動組件2-800,或者亦可省略前述第一驅動組件2-800,以達到小型化。
此外,在第一活動部2-400與固定部2-F(例如第一基板2-200)之間還可設置第一支撐組件2-360以及第二支撐組件2-370。第一支撐組件2-360可包括球狀的第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366。第二支撐組件2-370可包括球狀的第四支撐元件2-372、第五支撐元件2-374、第六支撐元件2-376。第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366、第四支撐元件2-372、第五支撐元件2-374、第六支撐元件2-376可位在第一活動部2-400或頂殼2-110的側邊或者是角落,以限制第一活動部2-400相對於固定部2-F的位置。
在一些實施例中,第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366可具有大致上相同的直徑,第四支撐元件2-372、第五支撐元件2-374、第六支撐元件2-376也可具有大致上相同的直徑,且第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366的直徑與第四支撐元件2-372、第五支撐元件2-374、第六支撐元件2-376的直徑不同。
舉例來說,第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366的直徑大於第四支撐元件2-372、第五支撐元件2-374、第六支撐元件2-376的直徑。因此,於靜止狀態時,第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366可直接接觸第一活動部2-400與固定部2-F,而第四支撐元件2-372、第五支撐元件2-374、第六支撐元件2-376僅直接接觸固定部2-F,並與第一活動部2-400隔開。也就是說,第一活動部2-400可藉由第一支撐組件2-360來連接固定部2-F。
當沿主軸2-O的方向觀察時,如第12B圖中的虛線所示,第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366形成第一三角形結構2-368,且第一三角形結構2-368與第四支撐元件2-372、第五支撐元件2-374、第六支撐元件2-376不重疊。此外,第四支撐元件2-372、第五支撐元件2-374、第六支撐元件2-376形成第二三角形結構2-378,且第二三角形結構2-378與第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366不重疊。當第一活動部2-400遭受衝擊時,可能會由第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364、第三支撐元件2-366任兩者的連線所形成的旋轉軸而進行旋轉。舉例來說,當第一活動部2-400可藉由第一支撐元件2-362、第二支撐元件2-364兩者的連線所形成的旋轉軸進行旋轉。在這種狀況時,藉由前述位置關係(第一三角形結構2-368與第五支撐元件2-374不重疊),第五支撐元件2-374可作為一限位結構,以限制第一活動部2-400可轉動的最大範圍,從而避免第一活動部2-400與其他元件發生碰撞。
在後續實施例中,亦可設置本實施例中的第一支撐組件2-360以及第二支撐組件2-370,而於後續說明中為了簡潔而省略了第一支撐組件2-360以及第二支撐組件2-370。
第12C圖是光學系統2-100C一些元件的示意圖。光學系統2-100C的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第12C圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在第12C圖中,可省略前述第九線圈元件2-318、第十線圈元件2-328。此外,第一線圈元件2-310、第三線圈元件2-312、第五線圈元件2-314、第七線圈元件2-316的尺寸可與第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326的尺寸不同。
舉例來說,第一線圈元件2-310、第三線圈元件2-312、第五線圈元件2-314、第七線圈元件2-316的尺寸可小於第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326的尺寸,即從主軸2-O的方向觀察,第一線圈組件2-W1與第二線圈組件2-W2不完全重疊,而是部分露出於第二線圈組件2-W2。藉此,可降低第一活動部2-400上各線圈的尺寸,而達到小型化。
雖然在前述實施例的各線圈元件都是設置在頂殼2-110的角落處,但本揭露並不以此為限。舉例來說,第12D圖是光學系統2-100D一些元件的示意圖。光學系統2-100D的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第12D圖中僅繪示出部分元件的位置關係。
在第12D圖中,還包括了設置在第一側邊2-S1的第十一線圈元件2-311、第十二線圈元件2-321,以及設置在第三側邊2-S3的第十三線圈元件1-315、第十四線圈元件1-325。第十一線圈元件2-311、第十三線圈元件1-315可為第一線圈組件2-W1的一部份,而第十二線圈元件2-321、第十四線圈元件1-325可為第二線圈組件2-W2的一部份。第一線圈組件2-W1的第十一線圈元件2-311、第十三線圈元件1-315可設置在第一活動部2-400上,而第二線圈組件2-W2的第十二線圈元件2-321、第十四線圈元件1-325可設置在固定部2-F上。
藉由在側邊處設置額外的第十一線圈元件2-311、第十二線圈元件2-321、第十三線圈元件1-315、第十四線圈元件1-325,可增加第二線圈組件2-W2傳遞給第一線圈組件2-W1的訊號的最大功率,以提升傳遞效果。此外,將各線圈元件設置在側邊處還可進一步利用側邊的空間,而達到小型化。
第13A圖、第13B圖是光學系統2-100D從不同方向觀察時的側視示意圖,其中為了簡潔僅繪示出部分的元件。如第13A圖、第13B圖所示,在Z方向上,第五線圈元件2-314可與第六線圈元件2-324對準,第七線圈元件2-316可與第八線圈元件2-326對準,第十三線圈元件1-315可與第十四線圈元件1-325對準。
第12E圖是光學系統2-100E一些元件的示意圖。光學系統2-100E的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第12E圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在第12E圖中,在X方向上,第一線圈元件2-310、第十一線圈元件2-311、第三線圈元件2-312之間的距離與第二線圈元件2-320、第十二線圈元件2-321、第四線圈元件2-322之間的距離可不同。
舉例來說,在X方向(第一方向)上,第一線圈元件2-310的中心2-310C與第三線圈元件2-312的中心2-312C的距離2-L1與第二線圈元件2-320的中心2-320C與第四線圈元件2-322的中心2-322C的距離2-L2不同,例如距離2-L1可小於距離2-L2,而第十一線圈元件2-311可與第十二線圈元件2-321重疊。第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324、第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326、第十三線圈元件1-315、第十四線圈元件1-325之間亦可具有類似的位置關係,於此不再贅述。
此外,在Y方向(第二方向)上,第一線圈元件2-310、第十一線圈元件2-311、第三線圈元件2-312、第二線圈元件2-320、第十二線圈元件2-321、第四線圈元件2-322分別可對準於第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326、第十三線圈元件1-315、第十四線圈元件1-325、第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324,以提供更均勻的充電功率。
第13C圖是光學系統2-100E的側視示意圖,其中為了簡潔僅繪示出部分的元件。如第13C圖所示,在Z方向上,第十三線圈元件2-1-315可與第十四線圈元件2-1-325對準,而第五線圈元件2-314可與第六線圈元件2-324錯位,第七線圈元件2-316可與第八線圈元件2-326錯位。在X方向(第一方向)上,第一線圈元件2-310的中心2-310C與第三線圈元件2-312的中心2-312C的距離2-L1與第二線圈元件2-320的中心2-320C與第四線圈元件2-322的中心2-322C的距離2-L2不同,例如距離2-L1可小於距離2-L2。
第12F圖是光學系統2-100F一些元件的示意圖。光學系統2-100F的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第12F圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在第12F圖中,在Y方向上,第三線圈元件2-312的中心2-312C與第五線圈元件2-314的中心2-314C的距離2-L3與第四線圈元件2-322的中心2-322C與第六線圈元件2-324的中心2-324C的距離2-L4不同,例如距離2-L3可小於距離2-L4。第一線圈元件2-310、第二線圈元件2-320、第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326之間亦可具有類似的位置關係,於此不再贅述。
在一些實施例中,可在光學系統中設置額外的隔磁組件,例如可設置在第一活動部2-400上。舉例來說,第14A圖是光學系統2-100G一些元件的示意圖。光學系統2-100G的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第14A圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在光學系統2-100G的第一活動部2-400上可具有第一隔磁元件2-332。第一線圈組件2-W1可設置在第一活動部2-400的第一側2-400A上,而第二線圈組件2-W2可設置在第一基板2-200的第三側2-200A上,且第一側2-400A與第三側2-200A面朝相同的方向。第一隔磁元件2-332至少部分設置在第一光學組件2-105(例如第一光學元件2-500)與第一線圈組件2-W1或者第二線圈組件2-W2之間,且第一隔磁元件2-332與第一光學組件2-105(例如第一光學元件2-500)在主軸2-O的方向上(Z方向)至少部分重疊。再者,在X方向或Y方向上,第一隔磁元件2-332、第一光學元件2-500、第一線圈組件2-W1至少部分重疊。
此外,第一隔磁元件2-332可具有導磁性的材質(例如金屬)。藉由前述重疊的位置關係,可避免第一線圈組件2-W1與第二線圈組件2-W2之間產生的電磁訊號對第一光學元件2-500產生干擾,以使第一光學元件2-500得到較為精確的訊號。此外,第一隔磁元件2-332可部分內埋於第一活動部2-400,並部分露出於第一活動部2-400,以降低所需的體積,而達到小型化。
第14B圖是光學系統2-100H一些元件的示意圖。光學系統2-100H的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第14B圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在光學系統2-100H的第一活動部2-400上可具有第二隔磁元件2-334,例如與第一線圈元件2-310、第三線圈元件2-312位在第一活動部2-400的不同側。第一線圈組件2-W1可設置在第一活動部2-400的第一側2-400A上,而第二線圈組件2-W2可設置在第一基板2-200的第三側2-200A上,且第一側2-400A與第三側2-200A面朝相同的方向。
第二隔磁元件2-334可具有與前述第一隔磁元件2-332類似的材料。第二隔磁元件2-334至少部分設置在第一光學組件2-105(例如第一光學元件2-500)與第一線圈組件2-W1或者第二線圈組件2-W2之間,且第二隔磁元件2-334與第一光學組件2-105(例如第一光學元件2-500)在主軸2-O的方向上(Z方向)至少部分重疊。在主軸2-O的方向上,第二隔磁元件2-334至少部分設置在第一線圈組件2-W1與第二線圈組件2-W2之間。藉由前述重疊的位置關係,可避免第一線圈組件2-W1與第二線圈組件2-W2之間產生的電磁訊號對第一光學元件2-500產生干擾,以使第一光學元件2-500得到較為精確的訊號。
第14C圖是光學系統2-100I一些元件的示意圖。光學系統2-100I的各元件大致上可與前述光學系統2-100類似,而第14C圖中僅繪示出部分元件的位置關係。在光學系統2-100I的第一活動部2-400上可具有第三隔磁元件2-336,例如部分內埋於第一活動部2-400並部分露出於第一活動部2-400。第三隔磁元件2-336可具有與前述第一隔磁元件2-332類似的材料。第三隔磁元件2-336至少部分設置在第一光學組件2-105(例如第一光學元件2-500)與第一線圈組件2-W1或者第二線圈組件2-W2之間。
雖然在前述實施例中,第一線圈組件2-W1都是設置在第一活動部2-400背朝第二線圈組件2-W2的一側,但本揭露並不以此為限。舉例來說,在第14C圖中,第一線圈組件2-W1可設置在第一活動部2-400的第二側2-400B上,而第二線圈組件2-W2可設置在第一基板2-200的第三側2-200A上,且第二側2-400B面朝第三側2-200A,即面朝相反的方向。
此外,第一線圈組件2-W1、第二線圈組件2-W2與第一光學元件2-500設置在第三隔磁元件2-336的相反側。藉由前述重疊的位置關係,可避免第一線圈組件2-W1與第二線圈組件2-W2之間產生的電磁訊號對第一光學元件2-500產生干擾,以使第一光學元件2-500得到較為精確的訊號。
第一隔磁元件2-332、第二隔磁元件2-334、第三隔磁元件2-336可合稱為隔磁組件,並且雖然前述實施例中僅繪示出各光學系統具有單個隔磁元件的實施例,但應了解的是,第一隔磁元件2-332、第二隔磁元件2-334、第三隔磁元件2-336可同時存在,例如可將第一隔磁元件2-332、第二隔磁元件2-334、第三隔磁元件2-336同時設置在同個光學系統中,以達到更進一步的隔磁效果。
此外,如第14C圖所示,還可在光學系統2-100I的第一活動部2-400上設置額外的儲能元件2-350,並且第14C圖還繪示出了第一通訊元件2-341以及第二通訊元件2-342。應注意的是,第一通訊元件2-341以及第二通訊元件2-342、儲能元件2-350亦適用於前述各實施例,為了簡潔僅在第14C圖中示出。儲能元件2-350例如可為電池,可電性連接於第三通訊元件2-343(第一線圈組件2-W1),以在第二線圈組件2-W2對第一線圈組件2-W1提供的電流不足時,對第一線圈組件2-W1進行供電。
此外,第一通訊組件2-340A還可包括阻隔元件2-345,例如可為銅箔,設置在固定部2-F的頂殼2-110上,且阻隔元件2-345與第一通訊元件2-341設置在第二通訊元件2-342的不同側,以避免外界的訊號對第二通訊元件2-342產生干擾,而允許第二通訊元件2-342僅接收第一通訊元件2-341所傳遞的訊號,進而提升訊號傳遞的品質。
第15A圖是光學系統2-100與外部電路2-EXT連接的關係圖。外部電路2-EXT可用以提供輸入訊號2-IN給光學系統2-100,並且第一光學組件2-105的第一光學元件2-500可從外界接收一光學訊號2-OS,並將光學訊號2-OS轉換為影像訊號2-IS提供給外部電路2-EXT。具體來說,可將影像訊號2-IS輸入至第一通訊組件2-340A,並且在第一通訊組件2-340A的第一通訊元件2-341將影像訊號2-IS轉換為第一訊號2-SI1。接著,將第一訊號2-SI1從第一通訊組件2-340A的第一通訊元件2-341以無線的方式傳輸到第二通訊元件2-342,再輸出至外部電路2-EXT以進行通訊。藉此,可省略連接各元件的線路,而達到小型化。
第15B圖是第15A圖一些元件的細部示意圖。具體來說,當光學系統2-100的第二通訊組件2-340B接收到外部電路2-EXT輸入之輸入訊號2-IN時,可在第二通訊組件2-340B的第四通訊元件2-344將輸入訊號2-IN轉換為第二訊號2-SI2以及電源訊號2-PW0,再將第二訊號2-SI2以及電源訊號2-PW0以無線的方式從第四通訊元件2-344提供給第三通訊元件2-343,接著再藉由第三通訊元件2-343將第二訊號2-SI2以及電源訊號2-PW0分別轉換為第三訊號2-SI3以及感應電源訊號2-IPW,最後再將第三訊號2-SI3以及感應電源訊號2-IPW輸入至第一光學組件2-105。藉此,可省略連接各元件的線路,而達到小型化。
應注意的是,電源訊號2-PW0與第二訊號2-SI2具有不同的頻率以及不同的功率,故電源訊號2-PW0以及第二訊號2-SI2可分別用以傳遞不同的資訊。舉例來說,電源訊號2-PW0的功率可大於第二訊號2-SI2,從而能量可主要通過電源訊號2-PW0從外部電路2-EXT傳遞給第一光學組件2-105,以達到無線充電的功能。此外,第二訊號2-SI2可用以傳遞控制第一光學組件2-105的訊號,從而不需經由額外的線路來控制第一光學組件2-105。
應注意的是,當電源訊號2-PW0提供給前述第四通訊元件2-344的第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326、第十線圈元件2-328時,電源訊號2-PW0可分為第一電源訊號2-PW1、第二電源訊號2-PW2、第三電源訊號2-PW3、第四電源訊號2-PW4、第五電源訊號2-PW5,分別提供給第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326、第十線圈元件2-328。接著,第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326、第十線圈元件2-328可藉由無線的方式(例如電磁感應)將第一電源訊號2-PW1、第二電源訊號2-PW2、第三電源訊號2-PW3、第四電源訊號2-PW4、第五電源訊號2-PW5分別提供給第一線圈元件2-310、第三線圈元件2-312、第五線圈元件2-314、第七線圈元件2-316、第九線圈元件2-318。
應注意的是,在正常狀況時(例如第一活動部2-400未相對於固定部2-F進行超出限度的運動),第一電源訊號2-PW1、第二電源訊號2-PW2、第三電源訊號2-PW3、第四電源訊號2-PW4、第五電源訊號2-PW5的總和所產生的感應電源訊號2-IPW會大於第一光學組件2-105運作時所需之能量2-EN(圖未示)。換句話說,(2-IPW)>(2-EN)。藉此,可確保第一光學組件2-105有足夠的能量進行運作。
在此正常狀況下,可將感應電源訊號2-IPW中多餘的能量輸送至儲能元件2-350進行儲存。舉例來說,感應電源訊號2-IPW可通過光學系統2-100之第一控制單元2-382以及第二控制單元2-384轉換為第六電源訊號2-PW6以及第七電源訊號2-PW7兩部分,其中可藉由第一控制單元2-382以及第二控制單元2-384將第六電源訊號2-PW6提供給第一光學組件2-105,並將第七電源訊號2-PW7提供給儲能元件2-350。
然而,若第一活動部2-400受到衝擊而相對於固定部2-F進行超出限度的運動(在異常狀況時),第三通訊元件2-343中的各線圈元件可能不會對準第四通訊元件2-344中的各線圈元件,從而第一電源訊號2-PW1、第二電源訊號2-PW2、第三電源訊號2-PW3、第四電源訊號2-PW4、第五電源訊號2-PW5的總和可能會小於第一光學組件2-105運作時所需之能量2-EN。在這種狀況下,可藉由儲能元件2-350提供備用訊號2-BA給第一控制單元2-382,備用訊號2-BA例如可為一備用電流,以進行補償。在這種狀況下,感應電源訊號2-IPW與備用訊號2-BA的總和會大於第一光學組件2-105運作時所需之能量2-EN,即(2-IPW)+(2-BA)>(2-EN),從而可確保第一光學組件2-105可正常運行。
此外,第三通訊元件2-343還可包括一啟動線圈元件2-346,而第四通訊元件2-344可將第二訊號2-SI2以無線的方式提供給啟動線圈元件2-346,啟動線圈元件2-346再將第二訊號2-SI2轉換為第三訊號2-SI3以提供給第一控制單元2-382。啟動線圈元件2-346可用以在第一光學組件2-105關閉時用以通知第一控制單元2-382來啟動第一光學組件2-105。
第15C圖至第15E圖是光學系統中第一活動部2-400與固定部2-F的頂殼2-110位置關係的示意圖。在第15C圖中,在Z方向上,第一線圈元件2-310、第三線圈元件2-312、第五線圈元件2-314、第七線圈元件2-316並未與第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326對準,而第九線圈元件2-318與第十線圈元件2-328對準,此時第一活動部2-400相對固定部2-F位在預設位置。若各線圈元件之間重疊的面積越大,則所傳遞的電源訊號的強度會越高。換句話說,此時第五電源訊號2-PW5大於第一電源訊號2-PW1以及第三電源訊號2-PW3。
在第15D圖中,第一活動部2-400相對頂殼2-100朝-Y方向進行移動,從而第一活動部2-400相對固定部2-F位在第一極限位置。和第15C圖的狀況相比,第一線圈元件2-310、第三線圈元件2-312與第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322重疊的面積增大,而第五線圈元件2-314、第七線圈元件2-316、第九線圈元件2-318與第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326、第十線圈元件2-328重疊的面積降低,故此時第一電源訊號2-PW1會大於第三電源訊號2-PW3以及第五電源訊號2-PW5,且由於第五線圈元件2-314與第六線圈元件2-324重疊的面積會小於第九線圈元件2-318與第十線圈元件2-328重疊的面積,故第三電源訊號2-PW3在此時會小於第五電源訊號2-PW5。
反之,如第15E圖所示,第一活動部2-400相對頂殼2-100朝Y方向進行移動,從而第一活動部2-400相對固定部2-F位在第二極限位置。第一極限位置與第二極限位置不同,且預設位置位在第一極限位置以及第二極限位置之間。和第15C圖的狀況相比,第五線圈元件2-314、第七線圈元件2-316與第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326重疊的面積增大,而第一線圈元件2-310、第三線圈元件2-312、第九線圈元件2-318與第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第十線圈元件2-328重疊的面積降低,故此時第三電源訊號2-PW3會大於第一電源訊號2-PW1、第五電源訊號2-PW5,且由於第一線圈元件2-310與第二線圈元件2-320重疊的面積會小於第九線圈元件2-318與第十線圈元件2-328重疊的面積,故第一電源訊號2-PW1在此時會小於第五電源訊號2-PW5。
此外,前述第四通訊元件2-344除了藉由通過交流電的方式傳輸電源訊號給第三通訊元件2-343之外,亦可將直流電通過第四通訊元件2-344中的某些線圈元件,以同時作為電磁鐵。通過直流電的線圈元件可與第一活動部2-400上的其他磁性元件產生電磁驅動力,以驅動第一活動部2-400相對固定部2-F進行移動。藉此,可降低第一驅動組件2-800所需的體積,或者可省略第一驅動組件2-800,以達到小型化。
舉例來說,當第一活動部2-400相對固定部2-F位在預設位置時,如第15C圖所示,將直流電通過第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326,並將交流電通過第十線圈元件2-328,以藉由重疊面積最大的第九線圈元件2-328、第十線圈元件2-328來傳輸電源訊號,而重疊面積較小的其他線圈元件可用來驅動第一活動部2-400。
類似地,如第15D圖所示,當第一活動部2-400相對固定部2-F位在第一極限位置時,將交流電通過第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322,並將直流電通過第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326、第十線圈元件2-328,以藉由重疊面積最大的第一線圈元件2-310、第二線圈元件2-320、和第三線圈元件2-312、第四線圈元件2-322來傳輸電源訊號,而重疊面積較小的其他線圈元件可用來驅動第一活動部2-400。
類似地,如第15E圖所示,第一活動部2-400相對固定部2-F位在第二極限位置時,將交流電通過第六線圈元件2-324、第八線圈元件2-326,並將直流電通過第二線圈元件2-320、第四線圈元件2-322、第十線圈元件2-328,以藉由重疊面積最大的第五線圈元件2-314、第六線圈元件2-324、第七線圈元件2-316、第八線圈元件2-326來傳輸電源訊號,而重疊面積較小的其他線圈元件可用來驅動第一活動部2-400。
第16圖是光學系統2-100運作時的處理程序2-PR的流程圖。處理程序2-PR從步驟2-ST1開始,其中藉由第二控制單元2-384來確定第一光學組件2-105運作時所需的能量。接著,處理程序2-PR進行到步驟2-ST2,藉由第二控制單元2-384將第一光學組件2-105運作時所需的能量通知第一控制單元2-382。接著,處理程序2-PR進行到步驟2-ST3,藉由第一控制單元2-382讀取第三通訊元件2-343所輸入的感應電源訊號2-IPW。
接著,處理程序2-PR進行到步驟2-ST4,藉由第一控制單元2-382判斷感應電源訊號2-IPW以及第一光學組件2-105運作時所需的能量的大小。若感應電源訊號2-IPW大於第一光學組件2-105運作時所需的能量,處理程序2-PR進行到步驟2-ST5,此時將第六電源訊號2-PW6提供給第一光學組件2-105,並將第七電源訊號2-PW7提供給儲能元件2-350。若感應電源訊號2-IPW小於第一光學組件2-105運作時所需的能量,處理程序2-PR進行到步驟2-ST6,此時藉由第一控制單元2-382通知第二控制單元2-384此資訊。接著,處理程序2-PR進行到步驟2-ST7,此時藉由第二控制單元2-384來控制儲能元件2-350提供備用訊號2-BA給第一光學組件2-105。
雖然在前述實施例中,僅敘述了對單個線圈輸出直流電或者交流電之其中一者,但本揭露並不以此為限。舉例來說,第17圖是輸入訊號2-IN的示意圖。在一些實施例中,輸入訊號2-IN可為驅動訊號2-DR以及充電訊號2-CH的疊加。驅動訊號2-DR在經過一段起始時間之後可為一直流電,而充電訊號2-CH可為一交流電,從而輸入訊號2-IN可同時包括直流電以及交流電,從而第四通訊元件2-344提供給第三通訊元件2-343的訊號亦可包括直流電的訊號以及交流電的訊號。
綜上所述,本揭露提供一種控制光學系統的方法,包括從一外部電路提供一輸入訊號給一光學系統,以及使用該第一光學組件接收一光學訊號,並將該光學訊號轉換為一影像訊號提供給該外部電路。光學系統包括第一活動部、固定部、第一驅動組件、通訊模組。第一活動部用以連接第一光學組件。第一活動部可相對固定部運動。第一驅動組件用以驅動第一活動部相對固定部運動。通訊模組用以電性連接外部電路。藉由本揭露的設計,可藉由無線的方式傳遞訊號,而不需使用額外的線路,以達到小型化。
本揭露所揭露各元件的特殊相對位置、大小關係不但可使光學系統達到特定方向的薄型化、整體的小型化,另外經由搭配不同的光學模組使系統更進一步提升光學品質(例如拍攝品質或是深度感測精度等),更進一步地利用各光學模組達到多重防震系統以大幅提升防手震的效果。
以下內容為第三組實施例。
第18圖是一電子裝置3-500以及一光學系統3-1000的示意圖。電子裝置3-500可為平板電腦、智慧型手機等。光學系統3-1000通常設置於電子裝置3-500的頂部區域。
第19圖是光學系統3-1000以及一第一光學元件3-1的示意圖。光學系統3-1000可承載第一光學元件3-1並驅動第一光學元件3-1運動,藉以調整第一光學元件3-1的位置,以拍攝清晰的圖像。在本技術領域中,光學系統3-1000可能被稱為音圈馬達(Voice Coil Motor, VCM)。在第19圖中,以箭頭繪示從光學系統3-1000外部入射的一光線3-L的行進方向。
第一光學元件3-1可為鏡頭,例如,透鏡。第一光學元件3-1僅在第19圖中繪示。第一光學元件3-1可由塑膠或玻璃製成。第一光學元件3-1可為圓形。在一些實施例中,為了降低生產成本、降低第一光學元件3-1的重量或者配合光學系統3-1000等原因,第一光學元件3-1可包括二個形成於相反側的直線形切削部。直線形切削部可使用切削加工等方式形成。
第20圖是光學系統3-1000的俯視圖。光學系統3-1000具有一主軸3-P。主軸3-P為穿過並垂直於整個光學系統3-1000的虛擬軸線。在圖式以及以下內容中將透過主軸3-P來輔助說明光學系統3-1000的相關特徵。沿著主軸3-P觀察時,光學系統3-1000具有多邊形結構,例如,四邊形結構。為了方便說明,將光學系統3-1000的四側分別定義為一第一側3-1001、一第二側3-1002、一第三側3-1003、一第四側3-1004。第一側3-1001與第三側3-1003相對,而第二側3-1002與第四側3-1004相對。也就是說,第二側3-1002以及第四側3-1004位於第一側3-1001與第三側3-1003之間。第一側3-1001以及第三側3-1003沿著一第一方向3-A1延伸,而第二側3-1002以及第四側3-1004沿著一第二方向3-A2延伸。第二方向3-A2與第一方向3-A1不平行且垂直。
又,將光學系統3-1000的四個角落分別定義為一第一角落3-2001、一第二角落3-2002、一第三角落3-2003、一第四角落3-2004。第一角落3-2001位於第一側3-1001與第四側3-1004之間。第二角落3-2002位於第一側3-1001與第二側3-1002之間。第三角落3-2003位於第二側3-1002與第三側3-1003之間。第四角落3-2004位於第三側3-1003與第四側3-1004之間。
第21圖是光學系統3-1000的分解圖。在本實施例中,光學系統3-1000包括一固定部3-I、一第一活動部3-M1、一彈性組件3-E、一支持組件3-H、一第一驅動機構3-D1、一第一位置感測機構3-S1、一第一電路機構3-C1、一第二光學元件模組3-IS。第一活動部3-M1用以連接第一光學元件3-1。彈性組件3-E彈性地連接第一活動部3-M1。第一活動部3-M1藉由支持組件3-H以及第一驅動機構3-D1可相對固定部3-I運動。第一位置感測機構3-S1可感測第一活動部3-M1相對固定部3-I的運動。第一電路機構3-C1電性連接第一驅動機構3-D1。光線3-L進入光學系統3-1000之後可在第二光學元件模組3-IS上成像。
在本實施例中,固定部3-I包括一頂蓋3-10以及一基座3-100。第一活動部3-M1包括一承載座3-70以及一框架3-80。頂蓋3-10、承載座3-70、框架3-80、基座3-100依序地沿著主軸3-P排列。彈性組件3-E包括一第一彈性元件3-60以及一第二彈性元件3-90。支持組件3-H包括一中間組件3-40(可先參考第25圖,包括一第一中間元件3-41、一第二中間元件3-42、一第三中間元件3-43、一第四中間元件3-44、一第五中間元件3-45、一第六中間元件3-46、一第七中間元件3-47)以及一支持元件3-50。第一驅動機構3-D1包括一第一驅動組件3-110以及一第二驅動組件3-120。第一驅動組件3-110包括至少一第一磁性元件3-111以及至少一第一線圈3-112,而第二驅動組件3-120包括至少一第二磁性元件3-121以及至少一第二線圈3-122(可先參考第30圖)。第一位置感測機構3-S1包括一第一位置感測組件3-130、一第二位置感測組件3-140、一第三位置感測組件3-150(可先參考第24圖、第29圖、第30圖)。第一位置感測組件3-130包括一第一參考元件3-131以及一第一感測元件3-132。第二位置感測組件3-140包括一第二參考元件3-141以及一第二感測元件3-142。第三位置感測組件3-150包括一第三參考元件3-151以及一第三感測元件3-152。第一電路機構3-C1包括一第一電路組件3-20以及一第二電路組件3-30。應理解的是,元件可依照使用者需求增添或刪減。
需先說明的是,設置在第一側3-1001的磁性元件同時是第一驅動組件3-110的第一磁性元件3-111、第二驅動組件3-120的第二磁性元件3-121、第二位置感測組件3-140的第二參考元件3-141。設置在第二側3-1002的磁性元件同時是第二驅動組件3-120的第二磁性元件3-121以及第三位置感測組件3-150的第三參考元件3-151。設置在第三側3-1003的磁性元件同時是第一驅動組件3-110的第一磁性元件3-111以及第二驅動組件3-120的第二磁性元件3-121。如此一來,因為第一驅動組件3-110、第二驅動組件3-120、第二位置感測組件3-140、第三位置感測組件3-150共用了磁性元件,即磁性元件可兼具驅動以及感測的作用,而可降低光學系統3-1000的體積,以達到小型化。
第二光學元件模組3-IS包括固定部3-I的部分、一第二活動部3-M2、一第二驅動機構3-D2、一第二電路機構3-C2。固定部3-I以及第二活動部3-M2沿著主軸3-P排列。第二活動部3-M2用以連接一第二光學元件3-2。第二光學元件3-2可為感光元件。第二活動部3-M2位於第一側3-1001與第三側3-1003之間。第二驅動機構3-D2可驅動第二活動部3-M2相對固定部3-I運動。例如,第二驅動機構3-D2可用以驅動第二活動部3-M2相對固定部3-I以一轉軸3-R進行轉動,且轉軸3-R與主軸3-P平行。在一些實施例中,轉軸3-R與主軸3-P重合。第二電路機構3-C2電性連接第二驅動機構3-D2。
在第二光學元件模組3-IS中,固定部3-I包括一固定板3-210。固定板3-210固定地連接至基座3-100。第二活動部3-M2包括一活動板3-220。活動板3-220可為多層板。第二驅動機構3-D2包括複數個偏壓元件3-230。活動板3-220透過偏壓元件3-230連接至固定板3-210。
偏壓元件3-230可具有形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,SMA)材料,例如,鈦鎳合金(TiNi)、鈦鈀合金(TiPd)、鈦鎳銅合金(TiNiCu)、鈦鎳鈀合金(TiNiPd)等。而且,可透過一電源對偏壓元件3-230施加驅動訊號(例如,電流)而改變偏壓元件3-230的長度。又,可施加不同的驅動訊號至偏壓元件3-230,以獨立地控制各個偏壓元件3-230的長度變化。舉例而言,當施加驅動訊號至偏壓元件3-230時,可使不同的偏壓元件3-230產生相同或不相同的長度變化,並帶動活動板3-220相對固定部3-I的基座3-100以及固定板3-210運動,進而帶動第二光學元件3-2運動,包括平移、轉動等,以達到自動對焦、光學防手震、傾斜(tilt)補正等。
請一併參考第22圖以及第23圖來了解固定部3-I。第22圖是頂蓋3-10的立體圖。第23圖是基座3-100的立體圖。頂蓋3-10與基座3-100連接,包括黏接、熔接等。光線3-L依序通過頂蓋3-10以及基座3-100。因此,鄰近於頂蓋3-10的一側可定義為一光入射側3-Lin,而鄰近於基座3-100的一側可定義為一光出射側3-Lout。
頂蓋3-10與基座3-100連接之後內部形成的容納空間可容納第一活動部3-M1、彈性組件3-E、第一驅動機構3-D1、第一位置感測機構3-S1、第一電路機構3-C1等元件。
頂蓋3-10具有板狀結構。沿著主軸3-P觀察時,頂蓋3-10的輪廓大致上為矩形或正方形。在一些實施例中,光學系統3-1000可包括一頂蓋結構強化元件3-11。頂蓋結構強化元件3-11設置於頂蓋3-10內,用以強化頂蓋3-10的結構強度。例如,以模內成形(insert molding)的方式形成。在第22圖中,頂蓋結構強化元件3-11以虛線繪示。頂蓋結構強化元件3-11的至少部分埋藏且不顯露於頂蓋3-10,而頂蓋結構強化元件3-11的其餘部分則顯露於頂蓋3-10。
頂蓋結構強化元件3-11與頂蓋3-10具有不同材料。例如,頂蓋3-10以塑膠材料製成,而頂蓋結構強化元件3-11以導磁性材料及/或金屬材料製成。導磁性材料代表具有磁導率(magnetic permeability)的材料。例如,鐵磁性材料(ferromagnetic material),包括鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)或前述材料的合金等。在一些實施例中,頂蓋結構強化元件3-11靠近承載座3-70的一側的寬度大於遠離承載座3-70的一側的寬度。
以塑膠材料製成的頂蓋3-10可阻絕電磁波,故可降低光學系統3-1000周遭的接收器(receiver)、天線(antenna)等電磁式裝置(未圖示)所產生的電磁波的干擾。以塑膠材料製成的頂蓋3-10通常以射出成型的方式製成。依據實際需求(例如:頂蓋3-10的結構)設計出對應的模具。透過組合模具產生高壓(合模)、注入高溫熔融塑膠(注射)、維持壓力(保壓)、降低溫度並定型(冷卻)、打開模具(開模)、推出成品(頂出)等操作製造出頂蓋3-10。在射出成型的過程中,可控制材料的流動特性、材料注入量、熔融溫度等參數。
頂蓋結構強化元件3-11對應第一驅動機構3-D1。詳細來說,頂蓋結構強化元件3-11包括對應第一磁性元件3-111的一第一開口3-16以及對應第二磁性元件3-121的一第二開口3-17。沿著主軸3-P觀察時,頂蓋結構強化元件3-11與第一磁性元件3-111至少部分重疊。沿著主軸3-P觀察時,頂蓋結構強化元件3-11與第二磁性元件3-121至少部分重疊。
除此之外,沿著主軸3-P觀察時,第二位置感測組件3-140的至少部分位於頂蓋結構強化元件3-11的第一開口3-16。沿著主軸3-P觀察時,第三位置感測組件3-150的至少部分位於頂蓋結構強化元件3-11的第二開口3-17。
基座3-100包括一殼體3-101以及一包覆元件3-102。殼體3-101具有相互不平行的至少三個側壁3-1011、3-1012、3-1013。殼體3-101與包覆元件3-102具有不同材料。例如,殼體3-101以金屬材料製成,而包覆元件3-102以塑膠材料製成。包覆元件3-102包括一閃避部3-1021。閃避部3-1021具有開口結構。沿著主軸3-P觀察時,閃避部3-1021位於第四側3-1004。
因為頂蓋結構強化元件3-11以及殼體3-101可皆由導磁材料及/或金屬材料製成,故頂蓋結構強化元件3-11可經由焊接(焊錫焊接、熔接等金屬連接方式)固定地連接殼體3-101。不過,頂蓋結構強化元件3-11的導磁係數大於殼體3-101的導磁係數。
接下來,請一併參考第24圖來了解第一電路機構3-C1。第24圖是第一電路組件3-20以及第二電路組件3-30的立體圖。第一電路組件3-20包括一第一本體3-201、一第一段部3-21、一第二段部3-22、一第三段部3-23、一第四段部3-24、一第五段部3-25。第二電路組件3-30包括一第二本體3-302、一第一對外電路3-31以及一固定端3-32。第二電路組件3-30的第二本體3-302較第一電路組件3-20的第一本體3-201靠近光入射側3-Lin。
第一本體3-201電性連接第一驅動組件3-110以及第一感測元件3-132。第一驅動組件3-110經由第二彈性元件3-90電性連接第一本體3-201。第二彈性元件3-90與第一本體3-201不平行。
第一本體3-201具有板狀結構,且第一本體3-201與主軸3-P平行。沿著主軸3-P觀察時,第一本體3-201的至少部分位於支持元件3-50與框架3-80之間。第一感測元件3-132固定地設置於第一本體3-201。沿著垂直主軸3-P的方向觀察時,第一本體3-201與支持元件3-50至少部分重疊。
第一段部3-21具有板狀結構。第一段部3-21電性連接第一本體3-201。第一段部3-21的至少部分固定地設置承載座3-70或框架3-80。第一段部3-21的至少部分可相對承載座3-70以及框架3-80運動。第一段部3-21沿著一第五方向3-A5延伸。沿著主軸3-P觀察時,第一段部3-21位於第四側3-1004。
第二段部3-22具有板狀結構。第二段部3-22經由第一段部3-21電性連接第一本體3-201。第二段部3-22的厚度方向與第一段部3-21的厚度方向不同。第二段部3-22的厚度方向可與第一段部3-21的厚度方向不垂直。第二段部3-22可相對承載座3-70以及框架3-80運動。第二段部3-22沿著一第六方向3-A6延伸。第六方向3-A6與第五方向3-A5不平行且不垂直。沿著主軸3-P觀察時,第二段部3-22位於第四側3-1004。
第三段部3-23具有板狀結構。第三段部3-23經由第二段部3-22電性連接第一本體3-201。第三段部3-23的厚度方向與第一段部3-21的厚度方向不同。第三段部3-23的厚度方向可與第一段部3-21的厚度方向垂直。第三段部3-23可相對承載座3-70以及框架3-80運動。第三段部3-23沿著一第七方向3-A7延伸。第七方向3-A7與第五方向3-A5不平行也不垂直。第七方向3-A7與第六方向3-A6不平行且垂直。沿著主軸3-P觀察時,第三段部3-23位於第一側3-1001。
第四段部3-24具有板狀結構。第四段部3-24經由第三段部3-23電性連接第一本體3-201。第四段部3-24的厚度方向與第三段部3-23的厚度方向相同。第四段部3-24可相對承載座3-70以及框架3-80運動。第四段部3-24可相對框架3-80運動。第四段部3-24沿著一第八方向3-A8延伸。第八方向3-A8與第五方向3-A5不平行且垂直。第八方向3-A8與第六方向3-A6不平行且垂直。第八方向3-A8與第七方向3-A7不平行且垂直。沿著主軸3-P觀察時,第四段部3-24位於第一側3-1001。
第五段部3-25具有板狀結構。第五段部3-25經由第四段部3-24電性連接第一本體3-201。第五段部3-25的厚度方向與第一段部3-21的厚度方向不同。第五段部3-25的厚度方向與第二段部3-22的厚度方向不同。例如,第五段部3-25的厚度方向可與第二段部3-22的厚度方向垂直。第五段部3-25的厚度方向與第三段部3-23的厚度方向不同。例如,第五段部3-25的厚度方向與第三段部3-23的厚度方向垂直。第五段部3-25的厚度方向與第四段部3-24的厚度方向不同。例如,第五段部3-25的厚度方向與第四段部3-24的厚度方向垂直。第五段部3-25可相對承載座3-70以及框架3-80運動。第五段部3-25沿著一第九方向3-A9延伸。第九方向3-A9與第五方向3-A5不平行且不垂直。第九方向3-A9與第六方向3-A6不平行且垂直。第九方向3-A9與第七方向3-A7不平行且垂直。沿著主軸3-P觀察時,第五段部3-25位於第一側3-1001。
第二本體3-302具有板狀結構,且第二本體3-302與主軸3-P垂直。第二本體3-302較第一活動部3-M1靠近光入射側3-Lin。第二感測元件3-142設置於第二本體3-302。沿著垂直主軸3-P的方向觀察時,第二本體3-302位於第二驅動組件3-120以及第二感測元件3-142之間。
第一對外電路3-31電性連接第一本體3-201。第一對外電路3-31與固定端3-32不平行。固定端3-32具有板狀結構。固定端3-32固定地設置於固定部3-I。固定端3-32可直接接觸固定部3-I。固定端3-32的表面與主軸3-P不垂直也不平行。例如,固定端3-32的部分可經由熱壓固定地連接固定部3-I。沿著垂直於主軸3-P的方向觀察時,固定端3-32是歪斜的。透過固定端3-32,可將第一電路組件3-20固定至固定部3-I。
第一電路組件3-20電性連接第二電路組件3-30。詳細來說,第一對外電路3-31電性連接第二本體3-302。第一對外電路3-31經由第二本體3-302電性連接第五段部3-25,而第二本體3-302經由第五段部3-25電性連接第一本體3-201。
第二本體3-302與第一本體3-201不平行且垂直。沿著主軸3-P觀察時,第二本體3-302與第一本體3-201至少部分重疊。固定端3-32與第二本體3-302不平行。固定端3-32經由第一對外電路3-31連接第二本體3-302。
接下來,請一併參考第25圖以及第26圖來了解支持組件3-H。第25圖是支持組件3-H的示意圖。第26圖是光學系統3-1000的剖面圖。在本實施例中,光學系統3-1000包括七個中間元件3-41~3-47。中間元件3-41~3-47可為滾珠、球體等。支持元件3-50設置於頂蓋3-10與框架3-80之間。第一中間元件3-41、第二中間元件3-42、第三中間元件3-43設置於支持元件3-50與頂蓋3-10之間。第四中間元件3-44、第五中間元件3-45、第六中間元件3-46設置於支持元件3-50與框架3-80之間。第七中間元件3-47設置於頂蓋3-10與框架3-80之間。
沿著主軸3-P觀察時,第一中間元件3-41以及第四中間元件3-44位於第一角落3-2001,第二中間元件3-42以及第五中間元件3-45位於第三角落3-2003,第三中間元件3-43以及第六中間元件3-46位於第四角落3-2004,第七中間元件3-47位於第二角落3-2002。沿著主軸3-P觀察時,第一中間元件3-41與第四中間元件3-44至少部分重疊,第二中間元件3-42與第五中間元件3-45至少部分重疊,第三中間元件3-43與第六中間元件3-46至少部分重疊。
支持元件3-50為分佈於第三側3-1003以及第四側3-1004的L形結構。支持元件3-50可相對承載座3-70、框架3-80、固定部3-I運動。一第一軌道3-51、一第二軌道3-52、一第三軌道3-53、一第四軌道3-54、一第五軌道3-55、一第六軌道3-56形成於支持元件3-50。一第七軌道3-57形成於框架3-80(在第28圖中繪示)。第一軌道3-51對應第一中間元件3-41,並沿著平行於第二方向3-A2的一第三方向3-A3延伸。第二軌道3-52對應第二中間元件3-42,並沿著第三方向3-A3延伸。第三軌道3-53對應第三中間元件3-43,並沿著第三方向3-A3延伸。第四軌道3-54對應第四中間元件3-44,並沿著不平行且垂直第三方向3-A3的一第四方向3-A4延伸。第五軌道3-55對應第五中間元件3-45,並沿著第四方向3-A4延伸。第六軌道3-56對應第六中間元件3-46,並沿著第四方向3-A4延伸。第七軌道3-57對應第七中間元件3-47。沿著主軸3-P觀察時,第一軌道3-51與第四軌道3-54至少部分重疊,第二軌道3-52與第五軌道3-55至少部分重疊,第三軌道3-53與第六軌道3-56至少部分重疊。
如第25圖以及第26圖所示,第一中間元件3-41僅能相對第一軌道3-51沿著第三方向3-A3運動,第二中間元件3-42僅能相對第二軌道3-52沿著第三方向3-A3運動,第三中間元件3-43僅能相對第三軌道3-53沿著第三方向3-A3運動。因此,位於頂殼3-10與支持元件3-50之間的第一中間元件3-41、第二中間元件3-42、第三中間元件3-43使得支持元件3-50可相對固定部3-I沿著第三方向3-A3運動。
第四中間元件3-44僅能相對第四軌道3-54沿著第四方向3-A4運動,第五中間元件3-45僅能相對第五軌道3-55沿著第四方向3-A4運動,第六中間元件3-46僅能相對第六軌道3-56沿著第四方向3-A4運動。因此,位於支持元件3-50與框架3-80之間的第四中間元件3-44、第五中間元件3-45、第六中間元件3-46使得框架3-80可相對支持元件3-50沿著第四方向3-A4運動。
第七中間元件3-47可相對第七軌道3-57沿著第三方向3-A3以及第四方向3-A4運動。
綜上所述,藉由第一中間元件3-41、第二中間元件3-42、第三中間元件3-43、第七中間元件3-47,支持元件3-50可相對固定部3-I沿著第三方向3-A3運動。藉由第四中間元件3-44、第五中間元件3-45、第六中間元件3-46、第七中間元件3-47,框架3-80可相對支持元件3-50沿著第四方向3-A4運動。又,第七中間元件3-47的運動可協助支持元件3-50相對固定部3-I沿著第三方向3-A3的運動以及框架3-80相對支持元件3-50沿著第四方向3-A4的運動。
在一些實施例中,光學系統3-1000可包括一支持元件結構強化元件3-501。支持元件結構強化元件3-501設置於支持元件3-50內,用以強化支持元件3-50的結構強度。例如,以模內成形的方式形成。在第25圖中,支持元件結構強化元件3-501以虛線繪示。支持元件結構強化元件3-501與支持元件3-50具有不同材料。例如,支持元件3-50以塑膠材料製成,而支持元件結構強化元件3-501以金屬材料製成。支持元件結構強化元件3-501的至少部分埋藏且不顯露於支持元件3-50。沿著垂直主軸3-P的方向觀察時,支持元件結構強化元件3-501的至少部分位於第一軌道3-51與第四軌道3-54之間,支持元件結構強化元件3-501的至少部分位於第一中間元件3-41與第四中間元件3-44之間。
沿著主軸3-P觀察時,支持元件結構強化元件3-501與頂蓋結構強化元件3-11至少部分重疊。支持元件結構強化元件3-501與頂蓋結構強化元件3-11具有不同材料。頂蓋結構強化元件3-11的導磁係數大於支持元件結構強化元件3-501的導磁係數。因此,頂蓋結構強化元件3-11對磁性元件的磁吸力大於支持元件結構強化元件3-501對磁性元件的磁吸力。頂蓋結構強化元件3-11可與第一磁性元件3-111及/或第二磁性元件3-121產生磁吸力,以定位頂蓋3-10與框架3-80的相對位置。沿著垂直主軸3-P的方向觀察時,第二位置感測組件3-140與支持元件結構強化元件3-501至少部分重疊。而且,沿著垂直主軸3-P的方向觀察時,第三位置感測組件3-150與支持元件結構強化元件3-501至少部分重疊。
接下來,請一併參考第27圖至第29圖來了解第一活動部3-M1。第一活動部3-M1位於第一側3-1001與第三側3-1003之間。第27圖是承載座3-70的立體圖。第28圖是框架3-80的立體圖。第12 圖是承載座3-70、框架3-80、第一參考元件3-131、第一感測元件3-132的示意圖,用以呈現承載座3-70與框架3-80以及第一參考元件3-131與第一感測元件3-132的相對位置以及相對尺寸的關係。
承載座3-70具有可承載第一光學元件3-1的一穿孔結構。承載座3-70與第一光學元件3-1之間可配置有相互對應的螺牙結構,使得第一光學元件3-1固定於承載座3-70。沿著主軸3-P觀察時,承載座3-70的穿孔結構的中心與第一側3-1001以及第三側3-1003的距離不同。承載座3-70較靠近第一側3-1001。而且,沿著主軸3-P觀察時,承載座3-70的穿孔結構的中心與第二側3-1002以及第四側3-1004的距離不同。承載座3-70較靠近第二側3-1002。詳細來說,在光學系統3-1000中的承載座3-70是偏心結構(eccentric structure)。
承載座3-70包括一第一感測組件容納部3-71、一第一固定結構3-72、一第一電性連接部3-73、一第二電性連接部3-74、一第一容納部3-75。
第一感測組件容納部3-71用以容納第一位置感測組件3-130的至少部分。例如,第一感測組件容納部3-71可容納第一參考元件3-131。第一感測組件容納部3-71包括一第一突出結構3-711以及位於第一突出結構3-711中的一第一凹陷結構3-712。第一凹陷結構3-712可保護第一參考元件3-131。第一固定結構3-72用以固定第一線圈3-112。第一固定結構3-72可具有至少一突出部3-721,例如,複數個突出部3-721,以利於第一線圈3-112固定於第一固定結構3-72。
第一電性連接部3-73以及第二電性連接部3-74用以分別設置第一線圈3-112的一第一引線3-1121以及一第二引線3-1122(可見於第32圖)。第一電性連接部3-73以及第二電性連接部3-74設置於第四側3-1004。透過在第一電性連接部3-73以及第二電性連接部3-74焊錫等方式,使得第一線圈3-112可與其他元件電性連接。沿著主軸3-P觀察時,第一電性連接部3-73以及第二電性連接部3-74與基座3-100的閃避部3-1021至少部分重疊。因為閃避部3-1021具有開口結構,可防止第一電性連接部3-73以及第二電性連接部3-74碰撞到基座3-100而損壞。
在本技術領域中,由於線圈通常設置於承載座的相對二側,電性連接部通常亦設置於承載座的相對二側。不過,在本揭露中,由於第四側3-1004並未設置有任何磁性元件或線圈,可將第一電性連接部3-73以及第二電性連接部3-74皆設置在第四側3-1004,以有效利用空間。
框架3-80包括一第一止動元件3-81、一第二止動元件3-82、一第三止動元件3-83、一第四止動元件3-84、一第二容納部3-85、一第一定位結構3-86、一第二定位結構3-87、至少一框架軌道3-88。
框架3-80的第三止動元件3-83對應承載座3-70的第一感測組件容納部3-71。第三止動元件3-83用以限制承載座3-70的運動範圍。第三止動元件3-83可具有一第二突出結構3-831以及位於第二突出結構3-831中的一第二凹陷結構3-832。
框架軌道3-88沿著第四方向3-A4延伸,用以對應支持元件3-50的第四軌道3-54、第五軌道3-55、第六軌道3-56。
將在以下內容中詳細描述承載座3-70的第一容納部3-75以及框架3-80的第一止動元件3-81、第二止動元件3-82、第四止動元件3-84、第二容納部3-85、第一定位結構3-86、第二定位結構3-87。
承載座3-70透過彈性組件3-E活動地連接至框架3-80。彈性組件3-E的第一彈性元件3-60以及第二彈性元件3-90具有板狀結構,並由彈性或具有延展性的材料製成,例如,金屬。在本領域中,第一彈性元件3-60以及第二彈性元件3-90可能以「彈片」、「簧片」、「板簧片」等名稱為人所知。
第一彈性元件3-60連接框架3-80的頂面以及承載座3-70的頂面,而第二彈性元件3-90連接框架3-80的底面以及承載座3-70的底面。也就是說,承載座3-70經由第一彈性元件3-60以及第二彈性元件3-90活動地連接框架3-80。第一彈性元件3-60以及第二彈性元件3-90彈性地夾持承載座3-70。在第一活動部3-M1相對固定部3-I運動時,透過第一彈性元件3-60以及第二彈性元件3-90,可限制承載座3-70的運動範圍。因此,可避免光學系統3-1000運動或受到外力衝擊時,承載座3-70由於碰撞到其他元件而造成承載座3-70以及在其內的第一光學元件3-1損壞。
詳細來說,藉由彈性組件3-E,承載座3-70可相對框架3-80運動。而且,藉由支持組件3-H,框架3-80可相對固定部3-I(例如,基座3-100)運動。承載座3-70相對框架3-80沿著主軸3-P的運動可達成自動對焦,而框架3-80相對固定部3-I(例如,基座3-100)沿著垂直於主軸3-P的運動可達成光學防手震。
接下來,請一併參考第30圖至第32圖,以了解第一驅動機構3-D1(包括第一驅動組件3-110以及第二驅動組件3-120)。第30圖是第一驅動組件3-110以及第二驅動組件3-120的分解圖。第31圖是第一彈性元件3-60、承載座3-70、框架3-80、第一驅動組件3-110、第二磁性元件3-121的立體圖。第32圖是第一彈性元件3-60、承載座3-70、框架3-80、第一驅動組件3-110、第二磁性元件3-121的俯視圖。
第一驅動組件3-110可驅動承載座3-70相對框架3-80運動,以達成自動對焦。第二驅動組件3-120可驅動第一活動部3-M1相對固定部3-I運動,以達成光學防手震。
第一磁性元件3-111可為永久磁鐵。第一磁性元件3-111可為長條形。第一磁性元件3-111可具有斜角結構。第一磁性元件3-111設置於第一側3-1001以及第三側3-1003。第一線圈3-112對應第一磁性元件3-111,故第一線圈3-112也設置於第一側3-1001以及第三側3-1003。第一線圈3-112可具有多邊形或橢圓形等形狀。
框架3-80的第一定位結構3-86用以定位第一磁性元件3-111。框架3-80的第一止動元件3-81用以限制第一活動部3-M1的運動範圍。第一磁性元件3-111包括面對承載座3-70的一第一表面3-1111、背對承載座3-70的一第二表面3-1112、斜角上的一第三表面3-1113。第一表面3-1111具有平面結構,且面朝第一線圈3-112。第二表面3-1112與第一表面3-1111面朝相反方向。第三表面3-1113具有平面結構,且鄰近第一表面3-1111。第二表面3-1112以及第三表面3-1113面朝第一定位結構3-86。第三表面3-1113與第一表面3-1111不平行也不垂直。第三表面3-1113與第一表面3-1111的最短距離小於第三表面3-1113與第二表面3-1112的最短距離。
詳細來說,框架3-80上包覆第一磁性元件3-111的部分皆可定義為第一定位結構3-86,但僅對應第一磁性元件3-111的第三表面3-1113的部分可定義為第一止動元件3-81。因此,第一定位結構3-86與第一止動元件3-81一體成形。第一止動元件3-81位於第一磁性元件3-111與基座3-100的第一側3-1001之間。沿著垂直第二表面3-1112的方向觀察時,第一磁性元件3-111與第一止動元件3-81至少部分重疊。
承載座3-70的第一固定結構3-72可固定第一線圈3-112。沿著主軸3-P觀察時,第一線圈3-112與第一固定結構3-72至少部分重疊。在一些實施例中,如第31圖以及第32圖所示,在第一方向3-A1上,第一線圈3-112的最大尺寸小於第一磁性元件3-111的最大尺寸,第一表面3-1111的最大尺寸小於第一線圈3-112的最大尺寸並大於第一固定結構3-72的最大尺寸。
因此,第一磁性元件3-111在第一方向上3-A1的尺寸的設計(例如,第一表面3-1111)以及斜角結構(例如,第三表面3-1113)可防止第一磁性元件3-111與第一線圈3-112及/或第一固定結構3-72產生碰撞,並可進一步防止第一線圈3-112受到損壞。
第二磁性元件3-121可為永久磁鐵。第二磁性元件3-121可為長條形。第二磁性元件3-121可具有斜角結構。第二磁性元件3-121設置於第一側3-1001、第二側3-1002、第三側3-1003。第二線圈3-122對應第二磁性元件3-121,故第二線圈3-122也設置於第一側3-1001、第二側3-1002、第三側3-1003。第二線圈3-122設置於一電路板內。在第30圖中,並未繪示電路板。
框架3-80的第二定位結構3-87用以定位第二磁性元件3-121。框架3-80的第二止動元件3-82用以限制第一活動部3-M1的運動範圍。位於第二側3-1002的第二磁性元件3-121包括一第四表面3-1214、一第五表面3-1215、一第六表面3-1216、一第七表面3-1217。第四表面3-1214具有平面結構,且面朝第一活動部3-M1。第五表面3-1215與第四表面3-1214面朝相反方向。第六表面3-1216具有平面結構。第六表面3-1216與第四表面3-1214不垂直也不平行。第七表面3-1217具有平面結構。第七表面3-1217與第四表面3-1214不垂直也不平行。第七表面3-1217與第六表面3-1216不平行。第六表面3-1216以及第七表面3-1217面朝第二定位結構3-87。
詳細來說,框架3-80上包覆第二磁性元件3-121的部分可定義為第二定位結構3-87,但框架3-80上僅鄰近第二磁性元件3-121的第五表面3-1215的部分可定義為第二止動元件3-82。因此,第二定位結構3-87與第二止動元件3-82一體成形。第二止動元件3-82位於第二磁性元件3-121與基座3-100的第二側3-1002之間。在第一方向3-A1上,第二止動元件3-82與固定部3-I的最短距離小於第二磁性元件3-121與固定部3-I的最短距離。如第31圖所示,第一止動元件3-81完全地包覆第一磁性元件3-111的第三表面3-1113,然而,第二磁性元件3-121的第五表面3-1215顯露於第二止動元件3-82。沿著垂直第五表面3-1215的方向觀察時,第五表面3-1215與第二止動元件3-82不重疊。
在一些實施例中,光學系統3-1000更包括複數個黏著元件3-160(僅在第32圖中以虛線示出)。黏著元件3-160可為黏接材料、導電材料、或絕緣材料,例如:樹脂材料。黏著元件3-160可黏著不同的元件,以強化元件之間的連接。除此之外,黏著元件3-160通常具有良好的彈性以及包覆力,施加黏著元件3-160至元件上可保護元件,並降低粉塵、水氣等雜質進入元件的機率。若黏著元件3-160為絕緣材料時,可達到絕緣效果。施加黏著元件3-160的操作一般稱為「點膠」,可透過人工以及機械兩種方式進行。
可將黏著元件3-160施加在框架3-80的第一定位結構3-86與第一磁性元件3-111之間。也可將黏著元件3-160施加在框架3-80的第二定位結構3-87與第二磁性元件3-121之間。如第32圖所示,將黏著元件3-160施加在框架3-80的第二定位結構3-87與第二磁性元件3-121之間可同時黏著第一彈性元件3-60、框架3-80、第二磁性元件3-121。因此,僅需要一次性地施加黏著元件3-160(亦即點膠)至框架3-80,即可同時黏著多個元件,不僅簡化流程、提高生產效率,也可增加黏著強度。
接下來,請一併參考第24圖、第29圖、第30圖來了解第一位置感測機構3-S1(包括第一位置感測組件3-130、第二位置感測組件3-140、第三位置感測組件3-150)。第一感測元件3-132、第二感測元件3-142、第三感測元件3-152的位置分別對應第一參考元件3-131、第二參考元件3-141、第三參考元件3-151的位置。如前所述,第一參考元件3-131設置在承載座3-70,而第一感測元件3-132設置在框架3-80。第二參考元件3-141(也為第一磁性元件3-111以及第二磁性元件3-121)以及第三參考元件3-151(也為第二磁性元件3-121)設置在框架3-80,而第二感測元件3-142以及第三感測元件3-152設置於第二電路組件3-30的第二本體3-302。
第一參考元件3-131、第二參考元件3-141、第三參考元件3-151可為磁鐵。第一感測元件3-132、第二感測元件3-142、第三感測元件3-152可為霍爾(Hall)元件、霍爾感測器、巨磁阻(Giant Magneto Resistance, GMR)元件、巨磁阻感測器、穿隧磁阻(Tunneling Magneto Resistance, TMR)元件、穿隧磁阻感測器等。霍爾感測器、巨磁阻感測器、穿隧磁阻感測器分別代表其除了霍爾元件、巨磁阻元件、穿隧磁阻元件之外,額外整合了放大器電路、溫度補償電路以及穩壓電源電路等其他元件,而被稱為單體全備積體電路(All-in-One integrated circuit, All-in-One IC)。單體全備積體電路經由外部供電後可再供電給其他元件,並具有控制的功能。在一些實施例中,第一感測元件3-132具有控制的功能,而第二感測元件3-142以及第三感測元件3-152並不具有控制的功能,但本揭露不限於此。第一感測元件3-132用以感測第一參考元件3-131所產生的一第一磁場。第二感測元件3-142用以感測第二參考元件3-141所產生的一第二磁場。第三感測元件3-152用以感測第三參考元件3-151所產生的一第三磁場。
當承載座3-70運動時,設置在承載座3-70的第一參考元件3-131也隨著承載座3-70運動,第一參考元件3-131的第一磁場因而發生變化。當框架3-80運動時,設置在框架3-80的第二參考元件3-141以及第三參考元件3-151也隨著框架3-80運動,第二參考元件3-141以及第三參考元件3-151的第二磁場以及第三磁場因而發生變化。第一感測元件3-132、第二感測元件3-142、第三感測元件3-152可分別感測第一磁場、第二磁場、第三磁場的變化,進而得知承載座3-70及/或框架3-80的位置。在一些實施例中,第一感測元件3-132、第二感測元件3-142、第三感測元件3-152可進一步調整承載座3-70及/或框架3-80的位置,以提升控制精度。
如第29圖所示,沿著主軸3-P觀察時,第一位置感測組件3-140位於第四側3-1004,用以感測承載座3-70相對框架3-80沿著主軸3-P的運動。如第24圖以及第30圖所示,沿著主軸3-P觀察時,第二位置感測組件3-140位於第一側3-1001,用以感測框架3-80相對固定部3-I沿著第三方向3-A3的運動。如第24圖以及第30圖所示,第三位置感測組件3-150位於第二側3-1002,用以感測框架3-80相對固定部3-I沿著第四方向3-A4的運動。
接下來,請參考第33圖。第33圖是承載座3-70以及框架3-80的俯視圖。在一些實施例中,光學系統3-1000更包括複數個阻尼元件3-170(僅在第33圖中以虛線示出)。阻尼元件3-170為凝膠等可吸收衝擊的材料,且具有制震效果,故可抑制第一活動部3-M1產生異常的震動。當光學系統3-1000受到外力衝擊時,阻尼元件3-170可避免承載座3-70與框架3-80之間發生過度猛烈的撞擊。再者,阻尼元件3-170更可協助承載座3-70以及框架3-80於受到衝擊時能快速地回到原本的位置,也可避免承載座3-70內的第一光學元件3-1無法穩定。因此,阻尼元件3-170可改善承載座3-70以及框架3-80運動時的反應時間以及精準度。
承載座3-70的第一容納部3-75用以容納阻尼元件3-170的至少部分。沿著主軸3-P觀察時,阻尼元件3-170位於第二側3-1002以及第四側3-1004。框架3-80的第二容納部3-85用以容納阻尼元件3-170的至少部分。沿著第一方向3-A1觀察時,第一容納部3-75的至少部分與第二容納部3-85不重疊,以容納阻尼元件3-170。於主軸3-P上,第一容納部3-75的尺寸與第二容納部3-85的尺寸不同。例如,於主軸3-P上,第一容納部3-75的尺寸小於第二容納部3-85的尺寸。如此一來,當承載座3-70相對框架3-80運動時,第一容納部3-75中的阻尼元件3-170可相對第二容納部3-85中的阻尼元件3-170順利運動而不會脫離第一容納部3-75。
接下來,請參考第34圖至第35圖來了解框架3-80的第四止動元件3-84。第34圖以及第35圖是第一電路機構3-C1、支持元件3-50、框架3-80、第二感測元件3-142、第三感測元件3-152不同視角的立體圖。
如第34圖以及第35圖所示,沿著主軸3-P觀察時,第四止動元件3-84位於第四側3-1004。第四止動元件3-84用以限制第一活動部3-M1相對固定部3-I的運動範圍。又,沿著垂直主軸3-P的方向觀察時,第四止動元件3-84位於第一電路組件3-20的第一段部3-21與支持元件3-50之間,也位於第一電路組件3-20的第二段部3-22與支持元件3-50之間,故可限制支持元件3-50相對第一電路組件3-20的運動範圍。除此之外,在第一方向3-A1上,第四止動元件3-84與固定部3-I的最短距離小於第一電路組件3-20與固定部3-I的最短距離,故可防止第一電路組件3-20撞擊基座3-100。類似地,在第一方向3-A1上,第四止動元件3-84與基座3-100的最短距離小於支持元件3-50與固定部3-I的最短距離,故可防止支持元件3-50撞擊基座3-100。
接下來,請參考第36圖至第37圖來了解光學系統3-1000的一些其他特徵。第36圖是省略部分元件的光學系統3-1000的側視圖。第37圖是省略部分元件的光學系統3-1000的俯視圖。如第36圖所示,沿著垂直主軸3-P的方向觀察時,第一中間元件3-41與頂蓋結構強化元件3-11至少部分重疊。除此之外,光學系統3-1000可包括一接合元件3-180。接合元件3-180可為雙面膠等。接合元件3-180可設置於第二電路組件3-30的第一對外電路3-31面對第一活動部3-M1的表面,以與其他元件接合,例如,與第21圖中所繪示的第三電路組件3-280接合。如第36圖所示,沿著主軸3-P觀察時,第一電路組件3-20的至少部分與第一止動元件3-81重疊。沿著第二方向3-A2觀察時,第一電路組件3-20與第一止動元件3-81不重疊。
如第37圖所示,沿著主軸3-P觀察時,第一彈性元件3-60與第一驅動組件3-110不重疊,而第一彈性元件3-60與第二驅動組件3-120至少部分重疊。沿著主軸3-P觀察時,第二彈性元件3-90與第一驅動組件3-110以及第二驅動組件3-120皆不重疊。
本揭露的光學系統3-1000的第一驅動機構3-D1與第二驅動機構3-D2分別以不同原理產生驅動力。第一驅動機構3-D1以及第二驅動機構3-D2中的其中一者具有磁性材料,而第一驅動機構3-D1以及第二驅動機構3-D2中的另外一者不具有磁性材料。例如,第一驅動機構3-D1利用磁性元件以及線圈驅動第一活動部3-M1相對固定部3-I運動,而第二驅動機構3-D2利用偏壓元件驅動第二活動部3-M2相對固定部3-I運動。
本揭露提供一種光學系統。光學系統的其中一側不具有磁性元件以及線圈組。第一驅動機構可有效驅動第一活動部,以達成自動對焦以及光學防手震。第一電路機構包括特殊的形狀以及結構。第一位置感測機構可感測承載座及/或框架的運動。結構強化元件可加強元件的結構強度,並可達到定位效果。除此之外,第二驅動機構可有效驅動第二活動部,以達成自動對焦、光學防手震、傾斜補正等。而且,第二光學元件的至少部分可被容納在第二活動部的開口中,故本揭露的光學系統的整體高度可下降,以達到小型化。
以下內容為第四組實施例。
第38圖是一電子裝置4-500以及一光學系統4-1000的示意圖。電子裝置4-500可為平板電腦、智慧型手機等。光學系統4-1000通常設置於電子裝置4-500的頂部區域。
第39圖是光學系統4-1000以及一第一光學元件4-1的示意圖。光學系統4-1000可承載第一光學元件4-1並驅動第一光學元件4-1運動,藉以調整第一光學元件4-1的位置,以拍攝清晰的圖像。在本技術領域中,光學系統4-1000可能被稱為音圈馬達(Voice Coil Motor, VCM)。在第39圖中,以箭頭繪示從光學系統4-1000外部入射的一光線4-L的行進方向。
第一光學元件4-1可為鏡頭,例如,透鏡。第一光學元件4-1僅在第39圖中繪示。第一光學元件4-1可由塑膠或玻璃製成。第一光學元件4-1可為圓形。在一些實施例中,為了降低生產成本、降低第一光學元件4-1的重量或者配合光學系統4-1000等原因,第一光學元件4-1可包括二個形成於相反側的直線形切削部。直線形切削部可使用切削加工等方式形成。
第40圖是光學系統4-1000的俯視圖。光學系統4-1000具有一主軸4-P。主軸4-P為穿過並垂直於整個光學系統4-1000的虛擬軸線。在圖式以及以下內容中將透過主軸4-P來輔助說明光學系統4-1000的相關特徵。沿著主軸4-P觀察時,光學系統4-1000具有多邊形結構,例如,四邊形結構。為了方便說明,將光學系統4-1000的四側分別定義為一第一側4-1001、一第二側4-1002、一第三側4-1003、一第四側4-1004。第一側4-1001與第三側4-1003相對,而第二側4-1002與第四側4-1004相對。也就是說,第二側4-1002以及第四側4-1004位於第一側4-1001與第三側4-1003之間。第一側4-1001以及第三側4-1003沿著一第一方向4-A1延伸,而第二側4-1002以及第四側4-1004沿著一第二方向4-A2延伸。第二方向4-A2與第一方向4-A1不平行且垂直。
又,將光學系統4-1000的四個角落分別定義為一第一角落4-2001、一第二角落4-2002、一第三角落4-2003、一第四角落4-2004。第一角落4-2001位於第一側4-1001與第四側4-1004之間。第二角落4-2002位於第一側4-1001與第二側4-1002之間。第三角落4-2003位於第二側4-1002與第三側4-1003之間。第四角落4-2004位於第三側4-1003與第四側4-1004之間。
請參考第41圖,以了解光學系統4-1000。第41圖是光學系統4-1000的分解圖。在本實施例中,光學系統4-1000包括一固定部4-I、一第一活動部4-M1、一彈性組件4-E、一支持組件4-H、一第一驅動機構4-D1、一第一位置感測機構4-S1、一第一電路機構4-C1、一第二光學元件模組4-IS。第一活動部4-M1用以連接第一光學元件4-1。彈性組件4-E彈性地連接第一活動部4-M1。第一活動部4-M1透過支持組件4-H以及第一驅動機構4-D1可相對固定部4-I運動。第一位置感測機構4-S1可感測第一活動部4-M1相對固定部4-I的運動。第一電路機構4-C1電性連接第一驅動機構4-D1。光線4-L進入光學系統4-1000之後可在第二光學元件模組4-IS上成像。
在本實施例中,固定部I包括一頂蓋4-10以及一基座4-100。第一活動部4-M1包括一承載座4-70以及一框架4-80。頂蓋4-10、承載座4-70、框架4-80、基座4-100依序地沿著主軸4-P排列。彈性組件4-E包括一第一彈性元件4-60以及一第二彈性元件4-90。支持組件4-H包括一中間組件4-40以及一支持元件4-50。第一驅動機構4-D1包括一第一驅動組件4-110以及一第二驅動組件4-120。第一驅動組件4-110包括至少一第一磁性元件4-111以及至少一第一線圈4-112,而第二驅動組件4-120包括至少一第二磁性元件4-121以及至少一第二線圈4-122。第一位置感測機構4-S1包括一第一位置感測組件4-130、一第二位置感測組件4-140、一第三位置感測組件4-150。第一位置感測組件4-130包括一第一參考元件4-131以及一第一感測元件4-132。第二位置感測組件4-140包括一第二參考元件4-141以及一第二感測元件4-142。第三位置感測組件4-150包括一第三參考元件4-151以及一第三感測元件4-152。第一電路機構C1包括一第一電路組件4-20以及一第二電路組件4-30。應理解的是,元件可依照使用者需求增添或刪減。
需先說明的是,設置在第一側4-1001的磁性元件同時是第一驅動組件4-110的第一磁性元件4-111、第二驅動組件4-120的第二磁性元件4-121、第二感測組件4-140的第二參考元件4-141。設置在第二側4-1002的磁性元件同時是第二驅動組件4-120的第二磁性元件4-121以及第三位置感測組件4-150的第三參考元件4-151。設置在第三側4-1003的磁性元件同時是第一驅動組件4-110的第一磁性元件4-111以及第二驅動組件4-120的第二磁性元件4-121。如此一來,因為第一驅動組件4-110、第二驅動組件4-120、第二位置感測組件4-140、第三位置感測組件4-150共用了磁性元件,即磁性元件可兼具驅動以及感測的作用,而可降低光學系統4-1000的體積,以達到小型化。
第42圖是第一驅動組件4-110以及第二驅動組件4-120的分解圖。第一驅動組件4-110可驅動承載座4-70相對框架4-80運動,以達成自動對焦。第二驅動組件4-120可驅動第一活動部4-M1相對固定部4-I運動,以達成光學防手震。
請一併參考第43圖。第43圖是第二光學元件模組4-IS的立體圖。第二光學元件模組4-IS包括固定部4-I的部分(例如,基座4-100)、一第二活動部4-M2、一第二驅動機構4-D2、一第二電路機構4-C2。固定部4-I以及第二活動部4-M2沿著主軸4-P排列。第二活動部4-M2用以連接一第二光學元件4-2。第二光學元件4-2可為感光元件,用以使光線4-L成像。第二活動部4-M2位於第一側4-1001與第三側4-1003之間。第二驅動機構4-D2可驅動第二活動部4-M2相對固定部4-I運動。例如,第二驅動機構4-D2可用以驅動第二活動部4-M2相對固定部4-I以一轉軸4-R進行轉動,且轉軸4-R與主軸4-P平行。在一些實施例中,轉軸4-R與主軸4-P重合。第二電路機構4-C2電性連接第二驅動機構4-D2。
請一併參考第44圖。第44圖是第二光學元件模組4-IS的部分的示意圖。在第二光學元件模組4-IS中,固定部4-I進一步包括一固定板4-210。固定板4-210固定地連接至基座4-100。第二活動部4-M2包括一活動板4-220。活動板4-220可為多層板。第二驅動機構4-D2包括複數個偏壓元件4-230。活動板4-220透過偏壓元件4-230連接至固定板4-210。
偏壓元件4-230可具有形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,SMA)材料,例如,鈦鎳合金(TiNi)、鈦鈀合金(TiPd)、鈦鎳銅合金(TiNiCu)、鈦鎳鈀合金(TiNiPd)等。而且,可透過一電源對偏壓元件4-230施加驅動訊號(例如,電流)而改變偏壓元件4-230的長度。又,可施加不同的驅動訊號至偏壓元件4-230,以獨立地控制各個偏壓元件4-230的長度變化。舉例而言,當施加驅動訊號至偏壓元件4-230時,可使不同的偏壓元件4-230產生相同或不相同的長度變化,並帶動活動板4-220相對於固定部4-I的基座4-100以及固定板4-210運動,進而帶動第二光學元件4-2運動,包括平移、轉動等,以達到自動對焦、光學防手震、傾斜(tilt)補正等。
接下來,請參考第45圖以及第46圖。第45圖是第二光學元件模組4-IS的部分的仰視立體圖。第46圖是第二光學元件模組4-IS的部分的仰視圖。在一些實施例中,為了感測第二活動部4-M2相對固定部4-I的運動,光學系統4-1000更包括一第二位置感測機構4-S2。第二位置感測機構4-S2包括一第四位置感測組件4-240、一第五位置感測組件4-250、一第六位置感測組件4-260。
第四位置感測組件4-240具有一第四參考元件4-241以及一第四感測元件4-242。第四參考元件4-241包括一第四N極以及一第四S極。第五位置感測組件4-250具有一第五參考元件4-251以及一第五感測元件4-252。第五參考元件4-251包括一第五N極以及一第五S極。第六位置感測組件4-260具有一第六參考元件4-261以及一第六感測元件4-262。第六參考元件4-261包括一第六N極以及一第六S極。
第四參考元件4-241、第五參考元件4-251、第六參考元件4-261可為磁鐵。在一些實施例中,第四參考元件4-241、第五參考元件4-251、第六參考元件4-261可為多極磁鐵。第四參考元件4-241、第五參考元件4-251、第六參考元件4-261設置於基座4-100。第四感測元件4-242用以感測第四參考元件4-241所產生的一第四磁場。第五感測元件4-252用以感測第五參考元件4-251所產生的一第五磁場。第六感測元件4-262用以感測第六參考元件4-261所產生的一第六磁場。
沿著主軸4-P觀察時,第四感測元件4-242位於基座4-100的第一角落4-2001。沿著主軸4-P觀察時,第五感測元件4-252位於基座4-100的第二角落4-2002。沿著主軸4-P觀察時,第六感測元件4-262位於基座4-100的第三角落4-2003。沿著主軸4-P觀察時,轉軸4-R與第四參考元件4-241、第五參考元件4-251、第六參考元件4-261皆不重疊。
沿著主軸4-P觀察時,連接第四N極的中心與第四S極的中心的一第四虛擬連線4-IL4、連接第五N極的中心與第五S極的中心的一第五虛擬連線4-IL5、連接第六N極的中心與第六S極的中心的一第六虛擬連線4-IL6中的至少一者未通過轉軸4-R。即,第四虛擬連線4-IL4、第五虛擬連線4-IL5、第六虛擬連線4-IL6中的至少一者未與轉軸4-R相交。例如,沿著主軸4-P觀察時,第四虛擬連線4-IR4未通過轉軸4-R。沿著主軸4-P觀察時,第四虛擬連線4-IR4、第五虛擬連線4-IR5、第六虛擬連線4-IR6中的其餘兩者通過轉軸4-R。例如,沿著主軸4-P觀察時,第五虛擬連線4-IR5、第六虛擬連線4-IR6通過轉軸4-R。
沿著主軸4-P觀察時,第四虛擬連線4-IR4與第一側4-1001不平行且不垂直。沿著主軸4-P觀察時,第四虛擬連線4-IR4與第五虛擬連線4-IR5平行。沿著主軸4-P觀察時,第四虛擬連線4-IR4與第六虛擬連線4-IR6不平行且垂直。
又,沿著主軸4-P觀察時,第一驅動組件4-110的至少部分位於第四位置感測組件4-240與第五位置感測組件4-250之間。例如,沿著主軸4-P觀察時,設置在第一側4-1001的第一磁性元件4-111位於第四位置感測組件4-240與第五位置感測組件4-250之間。因為第四參考元件4-241固定地設置在基座4-100,故第一磁性元件4-111可相對第四參考元件4-241運動。
除此之外,沿著主軸4-P觀察時,第二驅動組件4-120的至少部分位於第五位置感測組件4-250與第六位置感測組件4-260之間。例如,沿著主軸4-P觀察時,第二磁性元件4-121位於第五位置感測組件4-250與第六位置感測組件4-260之間。因為第五參考元件4-251以及第六參考元件4-261固定地設置在基座4-100,故第二磁性元件4-121可相對第五參考元件4-251以及第六參考元件4-261運動。
為了限制第二活動部4-M2相對固定部4-I於一極限範圍內運動,基座4-100可更包括一第五止動元件4-105、一第六止動元件4-106、一第七止動元件4-107。
沿著主軸4-P觀察時,第五止動元件4-105位於第一角落4-2001。第五止動元件4-105具有面朝活動板4-220的一第五止動表面4-1051。第五止動表面4-1051與主軸4-P平行。沿著垂直第五止動表面4-1051的方向觀察時,第五止動元件4-105與第二位置感測機構4-S2至少部分重疊。例如,沿著垂直第五止動表面4-1051的方向觀察時,第五止動元件4-105與第四位置感測組件4-240至少部分重疊。
沿著主軸4-P觀察時,第六止動元件4-106位於第一角落4-2001。第六止動元件4-106具有面朝活動板4-220的一第六止動表面4-1061。第五止動表面4-1051以及第六止動表面4-1061形成L形。第六止動表面4-1061與主軸4-P平行。第六止動表面4-1061與第五止動表面4-1051不平行。例如,第六止動表面4-1061與第五止動表面4-1051垂直。沿著垂直第六止動表面4-1061的方向觀察時,第六止動元件4-106與第二位置感測機構4-S2至少部分重疊。例如,沿著垂直第六止動表面4-1061的方向觀察時,第六止動元件4-106與第四位置感測組件4-240至少部分重疊。在基座4-100的第三角落4-2003也可包括類似於第五止動元件4-105以及第六止動元件4-106的結構。
沿著主軸4-P觀察時,第七止動元件4-107位於第二角落4-2002。第七止動元件4-107具有面朝活動板4-220的一第七止動表面4-1071。第七止動表面4-1071與主軸4-P平行。第七止動表面4-1071與第五止動表面4-1051不平行。第七止動表面4-1071與第五止動表面4-1051不垂直。第七止動表面4-1071與第六止動表面4-1061不平行。第七止動表面4-1071與第六止動表面4-1061不垂直。沿著垂直第七止動表面4-1071的方向觀察時,第七止動元件4-107與第二位置感測機構4-S2至少部分重疊。例如,沿著垂直第七止動表面4-1071的方向觀察時,第七止動元件4-107與第五位置感測組件4-250至少部分重疊。在基座4-100的第四角落4-2004可包括類似於第七止動元件4-107的結構。
詳細而言,當偏壓元件4-230沿著第一方向4-A1或第二方向4-A2作動(例如,移動)至極限時,活動板4-220會碰撞第五止動表面4-1051或第六止動表面4-1061。當偏壓元件4-230沿著轉軸4-R作動(例如,旋轉)至極限時,活動板4-220會碰撞第七止動表面4-1071。因此,可限制第二活動部4-M2相對固定部4-I於一極限範圍內運動。
接下來,請參考第47圖。第47圖是第二電路機構4-C2的立體圖。第二電路機構4-C2包括一第三電路組件4-280。第三電路組件4-280包括一第三本體4-2803、一第六段部4-2806、一第七段部4-2807、一第八段部4-2808、一第九段部4-2809、一第十段部4-2810、一第十一段部4-2811、一第二對外電路4-2812、一第三對外電路4-2813。
第三本體4-2803具有板狀結構,且與主軸4-P不平行。第二光學元件4-2設置於第三本體4-2803。第三本體4-2803電性連接第二光學元件4-2。在第二光學元件4-2的四周可設置有電性連接至第三本體4-2803的至少一被動電子元件4-3。被動電子元件4-3可為電容、電感、電阻、感測器、積體電路等。沿著主軸4-P觀察時,第二光學元件4-2與第二活動部4-M2不重疊。沿著主軸4-P觀察時,被動電子元件4-3與第二活動部4-M2不重疊。
第二位置感測機構4-S2電性連接第三本體4-2803。詳細來說,第四感測元件4-242、第五感測元件4-252、第六感測元件4-262固定地設置於第三本體4-2803,而第四參考元件4-241、第五參考元件4-251、第六參考元件4-261固定地設置於固定部4-I的基座4-100。
第六段部4-2806電性連接第三本體4-2803。第六段部4-2806具有板狀結構,且第六段部4-2806與第三本體4-2803平行。第六段部4-2806可相對第二活動部4-M2以及固定部4-I運動。第六段部4-2806沿著一第十方向4-A10延伸。第十方向4-A10與轉軸4-R不平行且垂直。第十方向4-A10與第二側4-1002平行。沿著主軸4-P觀察時,第六段部4-2806位於第一側4-1001。
第七段部4-2807經由第六段部4-2806電性連接第三本體4-2803。第七段部4-2807具有板狀結構,且第七段部4-2807的厚度方向與第六段部4-2806的厚度方向不同。例如,第七段部4-2807的厚度方向與第六段部4-2806的厚度方向垂直。第七段部4-2807可相對第二活動部4-M2以及固定部4-I運動。第七段部4-2807沿著一第十一方向4-A11延伸。第十一方向4-A11與第十方向4-A10不平行。例如,第十一方向4-A11與第十方向4-A10垂直。沿著主軸4-P觀察時,第七段部4-2807位於第一側4-1001。
第八段部4-2808經由第七段部4-2807電性連接第三本體4-2803。第八段部4-2808具有板狀結構,且第八段部4-2808的厚度方向與第六段部4-2806的厚度方向不同。例如,第八段部4-2808的厚度方向與第六段部4-2806的厚度方向垂直。第八段部4-2808的厚度方向與第七段部4-2807的厚度方向不同。例如,第八段部4-2808的厚度方向與第七段部4-2807的厚度方向垂直。第八段部4-2808可相對第二活動部4-M2以及固定部4-I運動。第八段部4-2808沿著一第十二方向4-A12延伸。第十二方向4-A12與第十方向4-A10平行。第十二方向4-A12與第十一方向4-A11不平行。例如,第十二方向4-A12與第十一方向4-A11垂直。沿著主軸4-P觀察時,第八段部4-2808位於第四側4-1004。
第九段部4-2809電性連接第三本體4-2803。第十段部4-2810電性連接第三本體4-2803。第十一段部4-2811經由第九段部4-2809以及第十段部4-2810電性連接第三本體4-2803。沿著主軸4-P觀察時,第九段部4-2809、第十段部4-2810位於第三側4-1003,而第十一段部4-2811位於第四側4-1004。
第二對外電路4-2812經由第八段部4-2808電性連接第三本體4-2803。第二對外電路4-2812具有板狀結構。沿著主軸4-P觀察時,第二對外電路4-2812位於第四側4-1004。第三對外電路4-2813經由第十一段部4-2811電性連接第三本體4-2803。第三對外電路4-2813具有板狀結構。沿著主軸4-P觀察時,第三對外電路4-2813位於第四側4-1004。第二對外電路4-2812設置於第三對外電路4-2813,且第二對外電路4-2812與第三對外電路4-2813平行。
欲補充說明的是,第三電路組件4-280原先可能為平坦的。可視需要來摺疊第三電路組件4-280。例如,可先摺疊出第七段部4-2807以及第九段部4-2809,此時,第八段部4-2808仍平行於第七段部4-2807,且第十一段部4-2811仍平行於第十段部4-2810。接下來,可再摺疊出第八段部4-2808,並再摺疊出第十一段部4-2811。
接下來,請參考第48圖。第48圖是第二光學元件模組4-IS的側視圖。因為第七段部4-2807以及第八段部4-2808可相對第二活動部4-M2以及固定部4-I運動,為了限制第七段部4-2807以及第八段部4-2808的運動範圍,基座4-100可進一步包括一第一限位部4-103以及一第二限位部4-104。第一限位部4-103用以限制第七段部4-2807的運動範圍。第二限位部4-104用以限制第七段部4-2807以及第八段部4-2808的運動範圍。例如,第一限位部4-103具有對應第七段部4-2807的一卡勾結構,且第二限位部4-104具有對應第七段部4-2807的另一卡勾結構。沿著主軸4-P觀察時,第一限位部4-103位於第一側4-1001。沿著主軸4-P觀察時,第二限位部4-104位於第一角落4-2001。
接下來,請參考第49圖。第49圖是第二光學元件模組4-IS的俯視剖面圖。活動板4-220具有一第三開口4-223,對應第二光學元件4-2。第二光學元件4-2用以接收光線4-L並輸出訊號。光線4-L的一中心行進方向通過第三開口4-223以及第二光學元件4-2。在一些實施例中,光線4-L的中心行進方向平行於主軸4-P。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,第二光學元件4-2與第二活動部4-M2至少部分重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,第二光學元件4-2與第三開口4-223至少部分重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,被動電子元件4-3與第二活動部4-M2至少部分重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,被動電子元件4-3與第三開口4-223至少部分重疊。沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,被動電子元件4-3與第二光學元件4-2至少部分重疊。
在一些習知的光學系統中,沿著垂直中心行進方向的方向觀察時,第二光學元件以及被動電子元件與第三開口不重疊。例如,在主軸上,第二光學元件與第三開口不重疊,即,第二光學元件設置在第三開口的下方。在本揭露中,第三開口4-223可容納第二光學元件4-2的至少部分以及被動電子元件4-3的至少部分。因此,本揭露的光學系統4-1000的整體高度可下降,以達到小型化。
接下來,請參考第44圖、第49圖以及第50圖。第50圖是第二光學元件模組4-IS的側視圖。在一些實施例中,活動板4-220更包括至少一電路端子4-225。電路端子4-225電性連接第二驅動機構4-D2,並用以與第三電路組件4-280電性連接。例如,電路端子4-225以焊接的方式電性連接第三電路組件4-280的第三本體4-2803。
電路端子4-225具有長條結構並沿著與主軸4-P不平行的方向延伸。例如,電路端子4-225沿著與主軸4-P垂直的方向延伸。沿著主軸4-P觀察時,電路端子4-225位於第二側4-1002。基座4-100更包括一迴避部4-1005,用以容納電路端子4-225。當第二活動部4-M2位於極限範圍的任意位置時,電路端子4-225皆不與固定部4-I接觸,而可避免電路端子4-225損壞。
接下來,請參考第51圖至第53圖,以了解第一電路機構4-C1如何電性連接第二電路機構4-C2。第51圖是第一電路機構4-C1以及第二電路機構4-C2的立體圖。第52圖是第一電路機構4-C1以及第二電路機構4-C2的俯視圖。第53圖是第二光學元件模組4-IS的側視剖面圖。第一對外電路4-31具有板狀結構,且設置於第三對外電路4-2813。第一對外電路4-31與第三對外電路4-2813平行。第一對外電路4-31電性連接第三對外電路4-2813。沿著垂直第三對外電路4-2813的厚度方向觀察時,第一對外電路4-31與第二對外電路4-2812至少部分重疊。第二對外電路4-2812具有對應第一對外電路4-31的一缺口結構(也可見於第47圖)。
本揭露的光學系統4-1000的第一驅動機構4-D1與第二驅動機構4-D2分別以不同原理產生驅動力。第一驅動機構4-D1以及第二驅動機構4-D2中的其中一者具有磁性材料,而第一驅動機構4-D1以及第二驅動機構4-D2中的另外一者不具有磁性材料。例如,第一驅動機構4-D1利用磁性元件以及線圈驅動第一活動部4-M1相對固定部4-I運動,而第二驅動機構4-D2利用偏壓元件4-230驅動第二活動部4-M2相對固定部4-I運動。
本揭露提供一種光學系統。光學系統的其中一側不具有磁性元件以及線圈組。透過磁性元件、線圈、支持組件,第一驅動機構仍能有效完成自動對焦以及光學防手震。第一電路機構包括特殊的形狀以及結構。第一位置感測機構可感測承載座及/或框架的運動。結構強化元件可加強元件的結構強度,並可達到定位效果。除此之外,透過偏壓元件,光學系統中的第二光學元件模組可達到自動對焦、光學防手震、傾斜補正等。而且,第二光學元件的至少部分可被容納在第二活動部的開口中,故本揭露的光學系統的整體高度可下降,以達到小型化。
以下內容為第五組實施例。
第54圖至第56圖分別是根據本揭露一些實施例所繪示的光學系統5-100的立體圖、爆炸圖、以及沿第54圖中線段5-A-5-A繪示的剖面圖。在第55圖中,光學系統5-100主要包括沿一主軸5-AX排列的外殼5-102、底座5-112、承載件5-104、驅動元件5-1061~5-1062、驅動元件5-1101~5-1102、位置感測元件5-132、支撐組件5-150、接觸元件5-116、接觸元件5-118、電路板5-130。
光學系統5-100可用以驅動一光學模組5-180,或者亦可用以驅動各種光學元件(例如透鏡(lens)、反射鏡(mirror)、稜鏡(prism)、分光鏡(beam splitter)、光圈(aperture)等光學元件)進行移動,但不限於此。
在一些實施例中,外殼5-102以及底座5-112可相互結合而構成光學系統5-100的殼體。此外,外殼5-102以及底座5-112可合稱為固定組件5-FA,而承載件5-104與光學模組5-180可合稱為活動組件5-MA。
在一些實施例中,活動組件5-MA可相對於固定組件5-FA(例如包括外殼5-102以及底座5-112)進行移動。因此,設置在承載件5-104上的光學模組5-180會被承載件5-104帶動而一起進行移動,從而可達到例如自動對焦(AF)或者是光學防手震(OIS)的效果。
在一些實施例中,多個驅動元件5-1061、5-1062與多個驅動元件5-1101、5-1102可合稱為驅動組件5-DA,用以驅動承載件5-104相對於固定組件5-FA運動。於此實施例中,驅動組件5-DA可包括八個驅動元件。
驅動元件可分別位在固定組件5-FA以及活動組件5-MA(承載件5-104)上。驅動元件可為記憶合金金屬,藉由溫度控制以產生形變使光學模組5-180相對於固定組件5-FA移動,可達到例如自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的效果。在一些實施例中,驅動組件5-DA亦可包括壓電元件、磁鐵、線圈等驅動元件。
應注意的是,在底座5-112以及承載件5-104上分別具有一對接觸元件5-118以及接觸元件5-116。接觸元件5-118可位在底座5-112的側邊處,而接觸元件5-116可位在承載件5-104的側邊處。在一些實施例中,底座5-112與接觸元件5-118可一體成形或分開設置,而承載件5-104與接觸元件5-116亦可一體成形或分開設置。
此外,電路板5-130例如為可撓性印刷電路板(FPC),其可透過黏著方式固定於固定組件5-FA。於一些實施例中,電路板5-130係電性連接設置於光學系統5-100內部或外部的其他電子元件。舉例來說,電路板5-130可傳送電訊號至驅動組件5-DA,藉此可控制承載件5-104的移動。
在一些實施例中,還可在光學系統5-100中設置位置感測元件5-132,以感測活動組件5-MA相對於固定組件5-FA的位置。上述位置感測元件5-132可包括霍爾效應感測器(Hall Sensor)、磁阻效應感測器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效應感測器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效應感測器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate Sensor)。
第57圖是根據本揭露一實施例之光學模組5-180的爆炸圖。光學模組5-180可用以驅動一光學元件5-181,並且還包括一驅動組件5-182、一光學感測元件5-183、一承載件5-184、以及一基板5-185,沿著光學元件5-181的一光軸5-O的方向排列。於此實施例中,光軸5-O可平行於主軸5-AX。
光學元件5-181可固定在驅動組件5-182上(例如可藉由鎖固、黏合、卡合等方式固定)。此外,驅動組件5-182中還可包括額外的驅動部件(例如磁鐵與線圈的組合,未繪示),以驅動光學元件5-181在與承載件5-104的驅動方向不同的方向上運動,以在更多方向上驅動光學元件5-181。舉例來說,可在X、Y、或Z方向上驅動光學元件5-181。
光學感測元件5-183可感測通過光學元件5-181的光線,並將其轉換為電訊號以傳遞給外界的其他元件(例如處理器)。承載件5-184可設置在驅動組件5-182以及光學感測元件5-183之間,以連接所述元件。
基板5-185例如為可撓性印刷電路板(FPC),其可透過黏著方式固定於承載件5-104上。於本實施例中, 基板5-185係電性連接設置於光學模組5-180內部或外部的其他電子元件。舉例來說, 基板5-185可傳送電訊號至驅動部件,藉此可控制光學元件5-181在X、Y或Z方向上的移動,進而實現自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的功能。
基板5-185的一側可具有延伸部5-186,可具有在Z方向上彎折成多層堆疊的結構,以節省所需的空間,而達成小型化。
請參考第56圖與第58圖,並且第58圖為根據本揭露一實施例之支撐組件5-150之立體圖。支撐組件5-150包括一支撐主體5-1540、一第一連接部5-1541、一第二連接部5-1542、一第三連接部5-1543、一第四連接部5-1544、以及多個耦接部5-1561~5-1564。在一些實施例中,支撐主體5-1540可具有圓形的形狀,並且支撐主體5-1540具有板狀結構。第一連接部5-1541~第四連接部5-1544可從支撐主體5-1540在Z方向上延伸,耦接部5-1561~5-1564分別位在第一連接部5-1541~第四連接部5-1544上,並且可具有球狀的形狀。
支撐主體5-1540可相對固定組件5-FA以及活動組件5-MA運動。於此實施例中,支撐主體5-1540經由第一連接部5-1541活動地連接固定組件5-FA之底座5-112,活動組件5-MA之承載件5-104經由第二連接部5-1542活動地連接支撐主體5-1540,支撐主體5-1540經由第三連接部5-1543活動地連接固定組件5-FA之底座5-112,活動組件5-MA之承載件5-104經由第四連接部5-1544活動地連接支撐主體5-1540,並且支撐主體5-1540與主軸5-AX垂直。
具體而言,支撐組件5-150的一對連接部(第一連接部5-1541、第三連接部5-1543)係設置在接觸元件5-118中,而另一對連接部(第二連接部5-1542、第四連接部5-1544)係設置在接觸元件5-116中。換句話說,接觸元件5-116或接觸元件5-118與多個連接部之其中一者接觸。
如第55圖與第56圖所示,接觸元件5-116與接觸元件5-118可為夾具,接觸元件5-116固定於承載件5-104,並且接觸元件5-118固定於底座5-112。再者,耦接部5-1561~5-1564可活動地耦合於接觸元件5-116或接觸元件5-118之圓形開口5-119,以使支撐組件5-150可相對固定組件5-FA以及活動組件5-MA運動。
請參考第59圖,第59圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100移除外殼5-102後之上視示意圖。如第59圖所示,當沿著主軸5-AX觀察時,活動組件5-MA活動組件位於第一連接部5-1541與第三連接部5-1543之間。當沿著主軸5-AX觀察時,活動組件5-MA位於第二連接部5-1542與第四連接部5-1544之間。
當沿著主軸5-AX觀察時,第一連接部5-1541之中心5-1541C與光學模組5-180之中心(也就是光軸5-O)的最短距離與第二連接部5-1542之中心5-1542C與光學模組5-180之中心的最短距離不同。當沿著主軸5-AX觀察時,第一連接部5-1541之中心5-1541C與光學模組5-180之中心的最短距離與第三連接部5-1543之中心5-1543C與光學模組5-180之中心的最短距離相同。
當沿著主軸5-AX觀察時,第一連接部5-1541之中心5-1541C與光學模組5-180之中心的最短距離與第四連接部5-1544之中心5-1544C與光學模組5-180之中心的最短距離不同。當沿著主軸5-AX觀察時,第二連接部5-1542之中心5-1542C與光學模組5-180之中心的最短距離與第四連接部5-1544之中心5-1544C與光學模組5-180之中心的最短距離不同。
另外,值得注意的是,當沿著主軸5-AX觀察時,光學模組5-180之中心與固定組件5-FA之中心(主軸5-AX)不重疊。
在一些實施例中,第一連接部5-1541之中心5-1541C與光學模組5-180之中心的最短距離小於第二連接部5-1542之中心5-1542C與光學模組5-180之中心的最短距離。在一些實施例中,第二連接部5-1542之中心5-1542C與光學模組5-180之中心的最短距離大於第四連接部5-1544之中心5-1544C與光學模組5-180之中心的最短距離。要注意的是,支撐組件5-150與光學模組5-180之間的結構配置不限於上述實施例。
於此實施例中,光學系統5-100可包含多個制震元件,制震元件例如可為凝膠。舉例來說,光學系統5-100包含有一第一制震元件5-AD1以及第二制震元件5-AD2。第一制震元件5-AD1具有彈性材質並設置於第一連接部5-1541與固定組件5-FA之底座5-112之間。第二制震元件5-AD2具有彈性材質並設置於第二連接部5-1542與活動組件5-MA之承載件5-104之間。
其中,第一制震元件5-AD1直接接觸第一連接部5-1541與固定組件5-FA之底座5-112,並且第二制震元件5-AD2直接接觸第二連接部5-1542與活動組件5-MA之承載件5-104。再者,當沿著主軸5-AX觀察時,第一制震元件5-AD1之中心與光學模組5-180之中心的最短距離與第二制震元件5-AD2之中心與光學模組5-180之中心的最短距離不同。
於此實施例中,支撐組件5-150具有金屬材質,固定組件5-FA(例如底座5-112)具有非金屬材質,例如塑膠。活動組件5-MA(例如承載件5-104)具有非金屬材質,並且第一制震元件5-AD1可具有塑膠材質。
另外,當沿著主軸5-AX觀察時,固定組件5-FA具有多邊形結構。具體而言,如第59圖所示,固定組件5-FA之底座5-112具有矩形結構,包括一第一側邊5-S1、一第二側邊5-S2、一第三側邊5-S3以及一第四側邊5-S4。第一側邊5-S1沿著一第一方向5-D1延伸,第二側邊5-S2沿著一第二方向5-D2延伸,第三側邊5-S3沿著第一方向5-D1延伸,並且第四側邊5-S4沿著第二方向5-D2延伸。
其中,第一方向5-D1與第二方向5-D2不平行,具體而言,第一方向5-D1與第二方向5-D2互相垂直。第一連接部5-1541是位於第一側邊5-S1,第二連接部5-1542是位於第二側邊5-S2。第三連接部5-1543是位於第三側邊5-S3,並且第四連接部5-1544是位於第四側邊5-S4。
接下來請參考第59圖至第62圖,第60圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100移除外殼5-102之立體圖,第61圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100移除外殼5-102之側視圖,並且第62圖為根據本揭露一實施例之驅動元件5-1061(第一驅動元件)之上視圖。
於此實施例中,驅動元件可由形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,SMA)所形成。形狀記憶合金是一種在加熱升溫後能完全消除其在較低的溫度下發生的變形,恢復其變形前原始形狀的合金材料。當形狀記憶合金在低於相變態溫度下,受到一有限度的塑性變形後,可由加熱的方式使其恢復到變形前的原始形狀。
在第61圖中,驅動元件5-1061(第一驅動元件)是配置以產生一第一驅動力5-F1,以推動第一連接部5-1541。其中,驅動元件5-1061包含一第一接觸部5-1061C、一第一固定部5-1061F以及一第一連接區段5-1061E,並且第一連接區段5-1061E是連接於第一接觸部5-1061C與第一固定部5-1061F之間。於此實施例,可藉由通電的方式來改變第一連接區段5-1061E的溫度,進而使第一連接區段5-1061E的形狀發生改變,以帶動具有彈性的第一接觸部5-1061C進行移動。
於此實施例中,當驅動元件5-1061(第一驅動元件)未作動時,如第61圖所示,驅動元件5-1061(第一驅動元件)與活動組件5-MA、固定組件5-FA以及支撐組件5-150中至少兩者不接觸。具體而言,如第61圖所示,驅動元件5-1061僅接觸固定組件5-FA之底座5-112。
當驅動元件5-1061(第一驅動元件)作動時,驅動元件5-1061(第一驅動元件)與活動組件5-MA、固定組件5-FA以及支撐組件5-150中至少兩者直接接觸。
具體而言,當驅動元件5-1061(第一驅動元件)作動時,第一連接區段5-1061E會彎曲而帶動第一接觸部5-1061C朝第一連接部5-1541移動至第61圖中的虛線位置,使得第一接觸部5-1061C直接接觸支撐組件5-150之第一連接部5-1541之底部,並且驅動元件5-1061(第一驅動元件)之至少一部分(第一固定部5-1061F)是固定地連接固定組件5-FA之底座5-112。
值得注意的是,在其他實施例中,第一接觸部5-1061C也可直接接觸活動組件5-MA,以驅動活動組件5-MA運動。
當第一接觸部5-1061C抵接第一連接部5-1541時會產生第一驅動力5-F1,以驅使支撐組件5-150帶動活動組件5-MA旋轉,舉例來說,活動組件5-MA可逆時針旋轉(例如繞X軸)。其中,第一驅動力5-F1與一第三方向5-D3平行。第三方向5-D3與主軸5-AX不平行,並且第三方向5-D3與主軸5-AX不垂直。
當沿著主軸5-AX觀察時,驅動元件5-1061(第一驅動元件)位於第一側邊5-S1。當沿著主軸5-AX(或X軸)觀察時,第一接觸部5-1061C與第一連接部5-1541之中心5-1541C的最短距離小於第一接觸部5-1061C與第四側邊5-S4的最短距離。當沿著主軸5-AX觀察時,第一接觸部5-1061C與第四側邊5-S4的最短距離小於第一接觸部5-1061C與第二側邊5-S2的最短距離。
在第61圖中,左側的驅動元件5-1062(第二驅動元件)是配置以產生一第二驅動力5-F2,以推動第一連接部5-1541。相似地,驅動元件5-1062(第二驅動元件)也包括一第二接觸部5-1062C。
當驅動元件5-1062(第二驅動元件)作動時,第二接觸部5-1062C可移動到虛線位置以與支撐組件5-150或活動組件5-MA直接接觸。於此實施例中,當驅動元件5-1062(第二驅動元件)作動時,第二接觸部5-1062C是與支撐組件5-150直接接觸。
當第二接觸部5-1062C抵接第一連接部5-1541時會產生第二驅動力5-F2,以驅使支撐組件5-150帶動活動組件5-MA旋轉,舉例來說,活動組件5-MA可順時針旋轉。第二驅動力5-F2與一第四方向5-D4平行,第四方向5-D4與主軸5-AX不平行,第四方向5-D4與主軸5-AX不垂直,並且第四方向5-D4與第三方向5-D3不平行。此時,驅動元件5-1062(第二驅動元件)之至少一部分是固定地連接固定組件5-FA之底座5-112。
當沿著主軸5-AX觀察時,驅動元件5-1062(第二驅動元件)位於第一側邊5-S1。當沿著主軸5-AX(或X軸)觀察時,第二接觸部5-1062C與第一連接部5-1541之中心5-1541C的最短距離小於第二接觸部5-1062C與第二側邊5-S2的最短距離。當沿著主軸5-AX(或X軸)觀察時,第二接觸部5-1062C與第四側邊5-S4的最短距離大於第二接觸部5-1062C與第二側邊5-S2的最短距離。當沿著主軸5-AX觀察時,第一接觸部5-1061C與第二接觸部5-1062C是分別位於光學模組5-180之中心與第一連接部5-1541之中心連線之兩側。
於此實施例中,如第58圖與第61圖所示,支撐組件5-150可更包含一第一抵接部5-1545、一第二抵接部5-1546以及一第三抵接部5-1547。第一抵接部5-1545是對應第一接觸部5-1061C,第二抵接部5-1546是對應第二接觸部5-1062C,並且第三抵接部5-1547是對應第三接觸部5-1101C(第63圖)。
如第58圖所示,第一抵接部5-1545具有板狀結構並與具有板狀結構之第一連接部5-1541不平行。第二抵接部5-1546具有板狀結構並與第一抵接部5-1545平行。第一抵接部5-1545與第二抵接部5-1546是位於第一連接部5-1541上。第三抵接部5-1547具有板狀結構並與第一抵接部5-1545不平行,並且第三抵接部5-1547是位於支撐主體5-1540。
請參考第63圖,第63圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100移除外殼5-102之前視圖。在第63圖中,右側的驅動元件5-1101(第三驅動元件)是配置以產生一第三驅動力5-F3,以抵接第二連接部5-1542之第三抵接部5-1547。驅動元件5-1101與驅動元件5-1061具有相同結構且包括一第三接觸部5-1101C,並且當驅動元件5-1101(第三驅動元件)作動時,第三接觸部5-1101C與支撐組件5-150直接接觸,但不限於此。在其他實施例中,驅動元件5-1101也可與固定組件5-FA直接接觸。
驅動元件5-1101(第三驅動元件)之至少一部分是固定地連接活動組件5-MA之承載件5-104。具體而言,當驅動元件5-1101(第三驅動元件)作動時,第三接觸部5-1101C與支撐組件5-150之第二連接部5-1542直接接觸。此時,第二連接部5-1542產生第三驅動力5-F3的反作用力,使得驅動元件5-1101帶動承載件5-104與光學模組5-180順時針轉動(例如繞Y軸),如第63圖之箭頭所示。
其中,第三驅動力5-F3與一第五方向5-D5平行,第五方向5-D5與主軸5-AX不平行,第五方向5-D5與主軸5-AX不垂直,並且第五方向5-D5與第三方向5-D3不平行。
再者,當沿著主軸5-AX觀察時,驅動元件5-1101(第三驅動元件)是位於第二側邊5-S2。當沿著主軸5-AX(或Y軸)觀察時,第三接觸部5-1101C與第二連接部5-1542之中心5-1542C的最短距離是小於第三接觸部5-1101C與第一側邊5-S1的最短距離。當沿著主軸5-AX(或Y軸)觀察時,第三接觸部5-1101C與第一側邊5-S1的最短距離小於第三接觸部5-1101C與第三側邊5-S3的最短距離。
值得注意的是,第一驅動力5-F1、第二驅動力5-F2與第三驅動力5-F3皆具有沿著一第六方向5-D6之大於零之分量。其中,第六方向5-D6是平行於主軸5-AX與Z軸。
於此實施例中,驅動元件5-1061(第一驅動元件)為具有形狀記憶合金的第一形狀記憶合金單元。如第61圖與第62圖所示,所述第一形狀記憶合金單元具有長條結構並且沿著一第七方向5-D7延伸。相似地,驅動元件5-1062(第二驅動元件)為具有形狀記憶合金的第二形狀記憶合金單元。所述第二形狀記憶合金單元具有長條結構並且沿著第七方向5-D7延伸。
驅動元件5-1101(第三驅動元件)為具有形狀記憶合金單元之第三形狀記憶合金單元。如第63圖所示,所述第三形狀記憶合金單元具有長條結構並且沿著一第八方向5-D8延伸。第七方向5-D7與第八方向5-D8不平行。第七方向5-D7與第八方向5-D8垂直。第七方向5-D7與第一方向5-D1平行。
值得注意的是,如第61圖所示,在主軸5-AX之方向(Z軸)上,驅動元件5-1061(第一驅動元件)與驅動元件5-1101(第三驅動元件)具有大於零之間距。再者,如第59圖與第61圖所示,所示,當沿著主軸5-AX觀察時,驅動元件5-1062(第二驅動元件)重疊於驅動元件5-1101(第三驅動元件)之至少一部分。基於上述結構設計,可以進一步達成小型化的目的。
本揭露提供一種光學系統,包含支撐組件5-150、承載件5-104、光學模組5-180以及底座5-112。光學模組5-180可固定地連接於承載件5-104,並且承載件5-104可藉由支撐組件5-150相對於底座5-112運動,以達成光學防手震的功能。再者,驅動組件5-DA包含多個驅動元件,分別設置於承載件5-104與底座5-112上,以快速且精確地驅動承載件5-104與光學模組5-180運動至所需的位置。
藉由本揭露的設計,可提供光學模組5-180中光學元件額外的運動方向,以提升光學系統5-100的效能,並且還可具有小型化的效果。
以下內容為第六組實施例。
第64圖至第66圖分別是根據本揭露一些實施例所繪示的光學系統6-100的立體圖、爆炸圖、以及沿第64圖中線段6-A-6-A繪示的剖面圖。在第65圖中,光學系統6-100主要包括沿一主軸6-AX排列的外殼6-102、底座6-112、承載件6-104、驅動元件6-1061~6-1062、驅動元件6-1101~6-1102、位置感測元件6-132、支撐組件6-150、接觸元件6-116、接觸元件6-118、電路板6-130。
光學系統6-100可用以驅動一光學模組6-180,或者亦可用以驅動各種光學元件(例如透鏡(lens)、反射鏡(mirror)、稜鏡(prism)、分光鏡(beam splitter)、光圈(aperture)等光學元件)進行移動,但不限於此。
在一些實施例中,外殼6-102以及底座6-112可相互結合而構成光學系統6-100的殼體。此外,外殼6-102以及底座6-112可合稱為固定組件6-FA,而承載件6-104與光學模組6-180可合稱為活動組件6-MA。
在一些實施例中,活動組件6-MA可相對於固定組件6-FA(例如包括外殼6-102以及底座6-112)進行移動。因此,設置在承載件6-104上的光學模組6-180會被承載件6-104帶動而一起進行移動,從而可達到例如自動對焦(AF)或者是光學防手震(OIS)的效果。
在一些實施例中,多個驅動元件6-1061、6-1062與多個驅動元件6-1101、6-1102可合稱為驅動組件6-DA,用以驅動承載件6-104相對於固定組件6-FA運動。於此實施例中,驅動組件6-DA可包括八個驅動元件。
驅動元件可分別位在固定組件6-FA以及活動組件6-MA(承載件6-104)上。驅動元件可為記憶合金金屬,藉由溫度控制以產生形變使光學模組6-180相對於固定組件6-FA移動,可達到例如自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的效果。在一些實施例中,驅動組件6-DA亦可包括壓電元件、磁鐵、線圈等驅動元件。
應注意的是,在底座6-112以及承載件6-104上分別具有一對接觸元件6-118以及接觸元件6-116。接觸元件6-118可位在底座6-112的側邊處,而接觸元件6-116可位在承載件6-104的側邊處。在一些實施例中,底座6-112與接觸元件6-118可一體成形或分開設置,而承載件6-104與接觸元件6-116亦可一體成形或分開設置。
此外,電路板6-130例如為可撓性印刷電路板(FPC),其可透過黏著方式固定於固定組件6-FA。於一些實施例中,電路板6-130係電性連接設置於光學系統6-100內部或外部的其他電子元件。舉例來說,電路板6-130可傳送電訊號至驅動組件6-DA,藉此可控制承載件6-104的移動。
在一些實施例中,還可在光學系統6-100中設置位置感測元件6-132,以感測活動組件6-MA相對於固定組件6-FA的位置。上述位置感測元件6-132可包括霍爾效應感測器(Hall Sensor)、磁阻效應感測器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效應感測器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效應感測器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate Sensor)。
第67圖是根據本揭露一實施例之光學模組6-180的爆炸圖。光學模組6-180可用以驅動一光學元件6-181,並且還包括一驅動組件6-182、一光學感測元件6-183、一承載件6-184、以及一基板6-185,沿著光學元件6-181的一光軸6-O的方向排列。於此實施例中,光軸6-O可平行於主軸6-AX。
光學元件6-181可固定在驅動組件6-182上(例如可藉由鎖固、黏合、卡合等方式固定)。此外,驅動組件6-182中還可包括額外的驅動部件(例如磁鐵與線圈的組合,未繪示),以驅動光學元件6-181在與承載件6-104的驅動方向不同的方向上運動,以在更多方向上驅動光學元件6-181。舉例來說,可在X、Y、或Z方向上驅動光學元件6-181。
光學感測元件6-183可感測通過光學元件6-181的光線,並將其轉換為電訊號以傳遞給外界的其他元件(例如處理器)。承載件6-184可設置在驅動組件6-182以及光學感測元件6-183之間,以連接所述元件。
基板6-185例如為可撓性印刷電路板(FPC),其可透過黏著方式固定於承載件6-104上。於本實施例中, 基板6-185係電性連接設置於光學模組6-180內部或外部的其他電子元件。舉例來說, 基板6-185可傳送電訊號至驅動部件,藉此可控制光學元件6-181在X、Y或Z方向上的移動,進而實現自動對焦(AF)或光學防手震(OIS)的功能。
基板6-185的一側可具有延伸部6-186,可具有在Z方向上彎折成多層堆疊的結構,以節省所需的空間,而達成小型化。
請參考第66圖與第68圖,並且第68圖為根據本揭露一實施例之支撐組件6-150之立體圖。支撐組件6-150包括一支撐主體6-1540、一第一連接部6-1541、一第二連接部6-1542、一第三連接部6-1543、一第四連接部6-1544、以及多個耦接部6-1561~6-1564。在一些實施例中,支撐主體6-1540可具有圓形的形狀,並且支撐主體6-1540具有板狀結構。第一連接部6-1541~第四連接部6-1544可從支撐主體6-1540在Z方向上延伸,耦接部6-1561~6-1564分別位在第一連接部6-1541~第四連接部6-1544上,並且可具有球狀的形狀。
支撐主體6-1540可相對固定組件6-FA以及活動組件6-MA運動。於此實施例中,支撐主體6-1540經由第一連接部6-1541活動地連接固定組件6-FA之底座6-112,活動組件6-MA之承載件6-104經由第二連接部6-1542活動地連接支撐主體6-1540,支撐主體6-1540經由第三連接部6-1543活動地連接固定組件6-FA之底座6-112,活動組件6-MA之承載件6-104經由第四連接部6-1544活動地連接支撐主體6-1540,並且支撐主體6-1540與主軸6-AX垂直。
具體而言,支撐組件6-150的一對連接部(第一連接部6-1541、第三連接部6-1543)係設置在接觸元件6-118中,而另一對連接部(第二連接部6-1542、第四連接部6-1544)係設置在接觸元件6-116中。換句話說,接觸元件6-116或接觸元件6-118與多個連接部之其中一者接觸。
如第65圖與第66圖所示,接觸元件6-116與接觸元件6-118可為夾具,接觸元件6-116固定於承載件6-104,並且接觸元件6-118固定於底座6-112。再者,耦接部6-1561~6-1564可活動地耦合於接觸元件6-116或接觸元件6-118之圓形開口6-119,以使支撐組件6-150可相對固定組件6-FA以及活動組件6-MA運動。
請參考第69圖,第69圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102後之上視示意圖。如第69圖所示,當沿著主軸6-AX觀察時,活動組件6-MA活動組件位於第一連接部6-1541與第三連接部6-1543之間。當沿著主軸6-AX觀察時,活動組件6-MA位於第二連接部6-1542與第四連接部6-1544之間。
當沿著主軸6-AX觀察時,第一連接部6-1541之中心6-1541C與光學模組6-180之中心(也就是光軸6-O)的最短距離與第二連接部6-1542之中心6-1542C與光學模組6-180之中心的最短距離不同。當沿著主軸6-AX觀察時,第一連接部6-1541之中心6-1541C與光學模組6-180之中心的最短距離與第三連接部6-1543之中心6-1543C與光學模組6-180之中心的最短距離相同。
當沿著主軸6-AX觀察時,第一連接部6-1541之中心6-1541C與光學模組6-180之中心的最短距離與第四連接部6-1544之中心6-1544C與光學模組6-180之中心的最短距離不同。當沿著主軸6-AX觀察時,第二連接部6-1542之中心6-1542C與光學模組6-180之中心的最短距離與第四連接部6-1544之中心6-1544C與光學模組6-180之中心的最短距離不同。
另外,值得注意的是,當沿著主軸6-AX觀察時,光學模組6-180之中心與固定組件6-FA之中心(主軸6-AX)不重疊。
在一些實施例中,第一連接部6-1541之中心6-1541C與光學模組6-180之中心的最短距離小於第二連接部6-1542之中心6-1542C與光學模組6-180之中心的最短距離。在一些實施例中,第二連接部6-1542之中心6-1542C與光學模組6-180之中心的最短距離大於第四連接部6-1544之中心6-1544C與光學模組6-180之中心的最短距離。要注意的是,支撐組件6-150與光學模組6-180之間的結構不限於上述實施例。
於此實施例中,光學系統6-100可包含多個制震元件,制震元件例如可為凝膠。舉例來說,光學系統6-100包含有一第一制震元件6-AD1以及第二制震元件6-AD2。第一制震元件6-AD1具有彈性材質並設置於第一連接部6-1541與固定組件6-FA之底座6-112之間。第二制震元件6-AD2具有彈性材質並設置於第二連接部6-1542與活動組件6-MA之承載件6-104之間。
其中,第一制震元件6-AD1直接接觸第一連接部6-1541與固定組件6-FA之底座6-112,並且第二制震元件6-AD2直接接觸第二連接部6-1542與活動組件6-MA之承載件6-104。再者,當沿著主軸6-AX觀察時,第一制震元件6-AD1之中心與光學模組6-180之中心的最短距離與第二制震元件6-AD2之中心與光學模組6-180之中心的最短距離不同。
於此實施例中,支撐組件6-150具有金屬材質,固定組件6-FA(例如底座6-112)具有非金屬材質,例如塑膠。活動組件6-MA(例如承載件6-104)具有非金屬材質,並且第一制震元件6-AD1可具有塑膠材質。
另外,當沿著主軸6-AX觀察時,固定組件6-FA具有多邊形結構。具體而言,如第69圖所示,固定組件6-FA之底座6-112具有矩形結構,包括一第一側邊6-S1、一第二側邊6-S2、一第三側邊6-S3以及一第四側邊6-S4。第一側邊6-S1沿著一第一方向6-D1延伸,第二側邊6-S2沿著一第二方向6-D2延伸,第三側邊6-S3沿著第一方向6-D1延伸,並且第四側邊6-S4沿著第二方向6-D2延伸。
其中,第一方向6-D1與第二方向6-D2不平行,具體而言,第一方向6-D1與第二方向6-D2互相垂直。第一連接部6-1541是位於第一側邊6-S1,第二連接部6-1542是位於第二側邊6-S2。第三連接部6-1543是位於第三側邊6-S3,並且第四連接部6-1544是位於第四側邊6-S4。
接下來請參考第69圖至第72圖,第70圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102之立體圖,第71圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102之側視圖,並且第72圖為根據本揭露一實施例之驅動元件6-1061(第一驅動元件)之上視圖。
於此實施例中,驅動元件可由形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,SMA)所形成。形狀記憶合金是一種在加熱升溫後能完全消除其在較低的溫度下發生的變形,恢復其變形前原始形狀的合金材料。當形狀記憶合金在低於相變態溫度下,受到一有限度的塑性變形後,可由加熱的方式使其恢復到變形前的原始形狀。
在第71圖中,驅動元件6-1061(第一驅動元件)是配置以產生一第一驅動力6-F1,以推動第一連接部6-1541。其中,驅動元件6-1061包含一第一接觸部6-1061C、一第一固定部6-1061F以及一第一連接區段6-1061E,並且第一連接區段6-1061E是連接於第一接觸部6-1061C與第一固定部6-1061F之間。於此實施例,可藉由通電的方式來改變第一連接區段6-1061E的溫度,進而使第一連接區段6-1061E的形狀發生改變,以帶動具有彈性的第一接觸部6-1061C進行移動。
於此實施例中,當驅動元件6-1061(第一驅動元件)未作動時,如第71圖所示,驅動元件6-1061(第一驅動元件)與活動組件6-MA、固定組件6-FA以及支撐組件6-150中至少兩者不接觸。具體而言,如第71圖所示,驅動元件6-1061僅接觸固定組件6-FA之底座6-112。
當驅動元件6-1061(第一驅動元件)作動時,驅動元件6-1061(第一驅動元件)與活動組件6-MA、固定組件6-FA以及支撐組件6-150中至少兩者直接接觸。
具體而言,當驅動元件6-1061(第一驅動元件)作動時,第一連接區段6-1061E會彎曲而帶動第一接觸部6-1061C朝第一連接部6-1541移動至第71圖中的虛線位置,使得第一接觸部6-1061C直接接觸支撐組件6-150之第一連接部6-1541之底部,並且驅動元件6-1061(第一驅動元件)之至少一部分(第一固定部6-1061F)是固定地連接固定組件6-FA之底座6-112。
值得注意的是,在其他實施例中,第一接觸部6-1061C也可直接接觸活動組件6-MA,以驅動活動組件6-MA運動。
當第一接觸部6-1061C抵接第一連接部6-1541時會產生第一驅動力6-F1,以驅使支撐組件6-150帶動活動組件6-MA旋轉,舉例來說,活動組件6-MA可逆時針旋轉(例如繞X軸)。其中,第一驅動力6-F1與一第三方向6-D3平行。第三方向6-D3與主軸6-AX不平行,並且第三方向6-D3與主軸6-AX不垂直。
當沿著主軸6-AX觀察時,驅動元件6-1061(第一驅動元件)位於第一側邊6-S1。當沿著主軸6-AX(或X軸)觀察時,第一接觸部6-1061C與第一連接部6-1541之中心6-1541C的最短距離小於第一接觸部6-1061C與第四側邊6-S4的最短距離。當沿著主軸6-AX觀察時,第一接觸部6-1061C與第四側邊6-S4的最短距離小於第一接觸部6-1061C與第二側邊6-S2的最短距離。
在於此實施例中,左側的驅動元件6-1062(第二驅動元件)可為一彈性元件,是配置以產生一第二驅動力6-F2(彈性力),以推動第一連接部6-1541。相似地,驅動元件6-1062(第二驅動元件)也包括一第二接觸部6-1062C。第二接觸部6-1062C可與支撐組件6-150直接接觸。
當第二接觸部6-1062C抵接第一連接部6-1541時會產生第二驅動力6-F2,以驅使支撐組件6-150帶動活動組件6-MA旋轉。舉例來說驅動元件6-1062是連接於第一連接部6-1541與底座6-112之間,並且第一驅動力6-F1與第二驅動力6-F2可共同控制活動組件6-MA相對於固定組件6-FA之運動。
舉例來說,當驅動元件6-1061未做動時,第二驅動力6-F2是可使第一連接部6-1541維持在第71圖中之初始位置。另外,當第一接觸部6-1061C推擠第一連接部6-1541並且第一驅動力6-F1大於第二驅動力6-F2時,活動組件6-MA可逆時針旋轉。第二驅動力6-F2與一第四方向6-D4平行,第四方向6-D4與主軸6-AX平行,第四方向6-D4與主軸6-AX不垂直,並且第四方向6-D4與第三方向6-D3不平行。驅動元件6-1062(第二驅動元件)之至少一部分是固定地連接固定組件6-FA之底座6-112。
當沿著主軸6-AX觀察時,驅動元件6-1062(第二驅動元件)位於第一側邊6-S1。當沿著主軸6-AX(或X軸)觀察時,第二接觸部6-1062C與第一連接部6-1541之中心6-1541C的最短距離小於第二接觸部6-1062C與第二側邊6-S2的最短距離。當沿著主軸6-AX(或X軸)觀察時,第二接觸部6-1062C與第四側邊6-S4的最短距離大於第二接觸部6-1062C與第二側邊6-S2的最短距離。當沿著主軸6-AX觀察時,第一接觸部6-1061C與第二接觸部6-1062C是分別位於光學模組6-180之中心與第一連接部6-1541之中心連線之兩側。
如第69圖所示,本揭露之二個驅動元件6-1062皆為彈性元件,並且此二個驅動元件6-1062是相對主軸6-AX成旋轉對稱。基於此結構配置,可使活動組件6-MA更快速地繞X軸的旋轉至所需的位置,以達成快速光學防手震的功效。另外,第69圖中的二個驅動元件6-1061可單獨或共同提供第一驅動力6-F1給支撐組件6-150,使活動組件6-MA的運動可以更快速且精確。
於此實施例中,如第68圖與第71圖所示,支撐組件6-150可更包含一第一抵接部6-1545、一第二抵接部6-1546以及一第三抵接部6-1547。第一抵接部6-1545是對應第一接觸部6-1061C,第二抵接部6-1546是對應第二接觸部6-1062C,並且第三抵接部6-1547是對應第三接觸部6-1101C(第73圖)。
如第68圖所示,第一抵接部6-1545具有板狀結構並與具有板狀結構之第一連接部6-1541不平行。第二抵接部6-1546具有板狀結構並與第一抵接部6-1545平行。第一抵接部6-1545與第二抵接部6-1546是位於第一連接部6-1541上。第三抵接部6-1547具有板狀結構並與第一抵接部6-1545不平行,並且第三抵接部6-1547是位於支撐主體6-1540。
請參考第73圖,第73圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102之前視圖。在第73圖中,右側的驅動元件6-1101(第三驅動元件)是配置以產生一第三驅動力6-F3,以抵接第二連接部6-1542之第三抵接部6-1547。驅動元件6-1101與驅動元件6-1061具有相同結構且包括一第三接觸部6-1101C,並且當驅動元件6-1101(第三驅動元件)作動時,第三接觸部6-1101C與支撐組件6-150直接接觸,但不限於此。在其他實施例中,驅動元件6-1101也可與固定組件6-FA直接接觸。
驅動元件6-1101(第三驅動元件)之至少一部分是固定地連接活動組件6-MA之承載件6-104。具體而言,當驅動元件6-1101(第三驅動元件)作動時,第三接觸部6-1101C與支撐組件6-150之第二連接部6-1542直接接觸。此時,第二連接部6-1542產生第三驅動力6-F3的反作用力,使得驅動元件6-1101帶動承載件6-104與光學模組6-180順時針轉動(例如繞Y軸),如第73圖之箭頭所示。
其中,第三驅動力6-F3與一第五方向6-D5平行,第五方向6-D5與主軸6-AX不平行,第五方向6-D5與主軸6-AX不垂直,並且第五方向6-D5與第三方向6-D3不平行。
再者,當沿著主軸6-AX觀察時,驅動元件6-1101(第三驅動元件)是位於第二側邊6-S2。當沿著主軸6-AX(或Y軸)觀察時,第三接觸部6-1101C與第二連接部6-1542之中心6-1542C的最短距離是小於第三接觸部6-1101C與第一側邊6-S1的最短距離。當沿著主軸6-AX(或Y軸)觀察時,第三接觸部6-1101C與第一側邊6-S1的最短距離小於第三接觸部6-1101C與第三側邊6-S3的最短距離。
值得注意的是,第一驅動力6-F1、第二驅動力6-F2與第三驅動力6-F3皆具有沿著一第六方向6-D6之大於零之分量。其中,第六方向6-D6是平行於主軸6-AX與Z軸。
於此實施例中,驅動元件6-1061(第一驅動元件)為具有形狀記憶合金的第一形狀記憶合金單元。如第71圖與第72圖所示,所述第一形狀記憶合金單元具有長條結構並且沿著一第七方向6-D7延伸。
驅動元件6-1101(第三驅動元件)為具有形狀記憶合金單元之第三形狀記憶合金單元。如第73圖所示,所述第三形狀記憶合金單元具有長條結構並且沿著一第八方向6-D8延伸。第七方向6-D7與第八方向6-D8不平行。第七方向6-D7與第八方向6-D8垂直。第七方向6-D7與第一方向6-D1平行。
值得注意的是,如第71圖所示,在主軸6-AX之方向(Z軸)上,驅動元件6-1061(第一驅動元件)與驅動元件6-1101(第三驅動元件)具有大於零之間距。基於上述結構設計,可以進一步達成小型化的目的。
請參考第74圖,第74圖為根據本揭露另一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102之前視圖。於此實施例中,驅動元件6-1102(第四驅動元件)可為彈性元件,例如彈簧。驅動元件6-1102(第四驅動元件)配置以產生一第四驅動力6-F4,以推擠第二連接部6-1542。驅動元件6-1102(第四驅動元件)包括一第四接觸部6-1102C,第四接觸部6-1102C與支撐組件6-150直接接觸。
驅動元件6-1102(第四驅動元件)是連接於第二連接部6-1542與承載件6-104之間,並且驅動元件6-1102(第四驅動元件)之至少一部分是固定地連接活動組件6-MA之承載件6-104。驅動元件6-1102(第四驅動元件)與驅動元件6-1101(第三驅動元件)是可共同控制活動組件6-MA相對於固定組件6-FA繞Y軸之旋轉,其作動與前述第一驅動元件以及第二驅動元件之作動相似,故在此省略。
另外,第四驅動力6-F4與第六方向6-D6平行,第六方向6-D6與主軸6-AX平行,第六方向6-D6與主軸6-AX不垂直,並且第六方向6-D6與第五方向6-D5不平行。
請回到第69圖至第71圖。於此實施例中,光學系統6-100可更包含多個電路構件6-1100(第一電路單元),固定地設置於活動組件6-MA。其中,電路構件6-1100是以模塑成形技術(insert molding)設置於承載件6-104內,並且電路構件6-1100(第一電路單元)之至少一部分是內埋且不顯露於活動組件6-MA之承載件6-104。電路構件6-1100(第一電路單元)是電性連接於驅動元件6-1101(第三驅動元件)。
光學系統6-100可更包含多個電路構件6-1060(第二電路單元),固定地設置於固定組件6-FA之底座6-112。相似地,電路構件6-1060是以模塑成形技術(insert molding)設置於底座6-112內,並且電路構件6-1060(第二電路單元)之至少一部分是內埋且不顯露於固定組件6-FA之底座6-112。電路構件6-1060(第二電路單元)是電性連接驅動元件6-1061(第一驅動元件)。
由於承載件6-104是可相對於底座6-112運動,因此電路構件6-1100(第一電路單元)可相對電路構件6-1060(第二電路單元)運動。
於此實施例中,電路板6-130可稱為第三電路單元,配置以電性連接於電路構件6-1100(第一電路單元)以及電路構件6-1060(第二電路單元)。相似地,在承載件6-104上的電路構件6-1100(第一電路單元)可相對電路板6-130(第三電路單元)運動。
於此實施例中,前述二個位置感測元件6-132可合稱為一位置感測組件,並且電路板6-130(第三電路單元)是電性連接於所述位置感測組件。所述位置感測組件是用以感測活動組件6-MA相對於固定組件6-FA之運動。
另外,於此實施例中,基板6-185可稱為一第四電路單元,並且光學模組6-180之驅動組件6-182是經由基板6-185(第四電路單元)以及延伸部6-186電性連接於外部電路。於此實施例中,第一電路單元、第二電路單元、第三電路單元以及第四電路單元可合稱為電路組件。
請參考第65圖、第69圖與第70圖。光學系統6-100之電路組件可更包含一第一電路基板6-191(第一彈性部)以及一第二電路基板6-192(第二彈性部)。活動組件6-MA之承載件6-104是經由第一電路基板6-191(第一彈性部)活動地連接固定組件6-FA之底座6-112,並且活動組件6-MA之承載件6-104經由第二電路基板6-192(第二彈性部)活動地連接固定組件6-FA之底座6-112。
具體而言,第一電路基板6-191與第二電路基板6-192為可撓性印刷電路板(FPC),因此第一電路基板6-191(第一彈性部)可對活動組件6-MA之承載件6-104產生一第一預壓力,並且第二電路基板6-192(第二彈性部)可對活動組件6-MA之承載件6-104產生一第二預壓力。
所述第一預壓力與所述第二預壓力之方向不同。舉例來說,如第69圖所示,所述第一預壓力是朝向+Y軸方向,而所述第二預壓力是朝-Y軸方向。
當沿著主軸6-AX觀察時,活動組件6-MA是位於第一電路基板6-191(第一彈性部)與第二電路基板6-192(第二彈性部)之間。具體而言,當沿著主軸6-AX觀察時,第一電路基板6-191(第一彈性部)與第二電路基板6-192(第二彈性部)是相對光學模組6-180之中心成旋轉對稱。基於上述結構配置,可以使得光學系統6-100進行光學防手震功能時能夠快速地達到穩定狀態。
於此實施例中,如第70圖所示,驅動元件6-1101(第三驅動元件)是依序經由電路構件6-1100(第一電路單元)、第一電路基板6-191(第一彈性部)以及電路構件6-1060(第二電路單元)電性連接外部電路。具體而言,驅動元件6-1101(第三驅動元件)是依序經由電路構件6-1100(第一電路單元)、第一電路基板6-191(第一彈性部)、電路構件6-1060(第二電路單元)以及電路板6-130(第三電路單元)電性連接於外部電路。
再者,驅動元件6-1061(第一驅動元件)是經由電路構件6-1060(第二電路單元)電性連接所述外部電路。具體而言,驅動元件6-1061(第一驅動元件)是依序經由電路構件6-1060(第二電路單元)以及電路板6-130(第三電路單元)電性連接所述外部電路。驅動元件6-1061(第一驅動元件)與電路構件6-1100(第一電路單元)是互相電性獨立,並且電路板6-130(第三電路單元)與基板6-185(第四電路單元)是互相電性獨立。
另外,值得注意的是,當沿著主軸6-AX觀察時,活動組件6-MA是位於電路板6-130(第三電路單元)之一第一對外連接部6-131與基板6-185(第四電路單元)之延伸部6-186(第二對外連接部)之間。
由於第一對外連接部6-131與延伸部6-186(第二對外連接部)是朝向相反方向延伸,因此可以使光學系統6-100可搭配不同的外部電路的電路佈線(layout),並且使所述電路佈線達到最佳化。
本揭露提供一種光學系統,包含支撐組件6-150、承載件6-104、光學模組6-180以及底座6-112。光學模組6-180可固定地連接於承載件6-104,並且承載件6-104可藉由支撐組件6-150相對於底座6-112運動,以達成光學防手震的功能。再者,驅動組件6-DA包含多個驅動元件,分別設置於承載件6-104與底座6-112上,以快速且精確地驅動承載件6-104與光學模組6-180運動至所需的位置。
藉由本揭露的設計,可提供光學模組6-180中光學元件額外的運動方向,以提升光學模組的效能,並且還可具有小型化的效果。
以下內容為第七組實施例。
請參考第75圖至第76圖,第75圖為本揭露一實施例之光學系統7-50之爆炸圖,並且第76圖為本揭露一實施例之一光學系統7-50之上視圖。光學系統7-50包含一固定模組7-100、一活動模組7-200、一第一驅動機構7-DM1以及一第一支持組件7-150。活動模組7-200是用以連接一第一光學元件7-250,並且活動模組7-200可相對固定模組7-100運動。
第一驅動機構7-DM1是用以驅動活動模組7-200相對固定模組7-100在一第一維度運動,並且活動模組7-200是經由第一支持組件7-150相對固定模組7-100運動。具體而言,活動模組7-200是經由一外框7-160以及第一支持組件7-150活動地連接於固定模組7-100。其中,在第一維度的運動包含繞X軸方向之運動。
活動模組7-200以及固定模組7-100是沿著一主軸7-AX排列。光學系統7-50可具有多邊形結構,例如為四邊形、八邊形或是不對稱的多邊形等。於此實施例中,如第76圖所示,光學系統7-50可包括一第一側邊7-S1、一第二側邊7-S2、一第三側邊7-S3以及一第四側邊7-S4。當沿著主軸7-AX觀察時,第二側邊7-S2與第一側邊7-S1不平行。當沿著主軸7-AX觀察時,第一側邊7-S1與第三側邊7-S3平行。 當沿著主軸7-AX觀察時,第二側邊7-S2與第四側邊7-S4平行。
再者,光學系統7-50更包括一第一角落7-CR1、一第二角落7-CR2、一第三角落7-CR3以及一第四角落7-CR4。第一角落7-CR1位於第一側邊7-S1與第四側邊7-S4之間。第二角落7-CR2位於第一側邊7-S1與第二側邊7-S2之間。第三角落7-CR3位於第二側邊7-S2與第三側邊7-S3之間。第四角落7-CR4位於第三側邊7-S3與第四側邊7-S4之間。
於此實施例中,第一驅動機構7-DM1可用以驅動該活動模組7-200相對固定模組7-100在一第二維度運動。所述第一維度與所述第二維度不同,第二維度例如包含繞Y軸方向之運動。另外,主軸7-AX與第一光學元件7-250之一光軸7-O平行,並且於此實施例中,主軸7-AX與光軸7-O可重疊。
第一驅動機構7-DM1包含一第一驅動組件7-DA1以及一第二驅動組件7-DA2。第一驅動組件7-DA1用以驅動活動模組7-200相對固定模組7-100在第一維度運動,並且第二驅動組件7-DA2用以驅動活動模組7-200相對固定模組7-100在第二維度運動。
請同時參考第75圖至第77圖,第77圖為根據本揭露一實施例之光學系統7-50沿著第76圖中線段7-A-7-A之剖面示意圖。於此實施例中,活動模組7-200可包含一外殼7-202、一第一活動部7-MT1、一第二活動部7-MT2、一底座7-212、一第二驅動機構7-DM2、一第三驅動機構7-DM3以及一第四驅動機構7-DM4。
第一活動部7-MT1是用以連接第一光學元件7-250,並且第二活動部7-MT2是用以連接一第二光學元件7-260。第一光學元件7-250 例如為一鏡頭,而第二光學元件7-260 例如為一影像感測器(image sensor)。
第二驅動機構7-DM2是可用以驅動第一活動部7-MT1相對底座7-212在一第三維度運動,並且第二驅動機構7-DM2是可用以驅動第一活動部7-MT1相對底座7-212在一第四維度運動。
於此實施例中,第一活動部7-MT1可相對底座7-212運動,第一光學元件7-250可包括至少一鏡片以對應一光線7-L。第一活動部7-MT1可包括一承載座7-208,並且承載座7-208可用以連接第一光學元件7-250。再者,第一活動部7-MT1可更包括一框架7-204,承載座7-208可相對框架7-204運動,並且第三驅動機構7-DM3是可用以驅動承載座7-208相對框架7-204在一第五維度上運動。
第二光學元件7-260是用以接收所述光線7-L以輸出一電訊號,例如影像訊號。第四驅動機構7-DM4是可用以驅動第二活動部7-MT2相對底座7-212在一第六維度上運動,並且第四驅動機構7-DM4是可用以驅動第二活動部7-MT2相對底座7-212在一第七維度上運動。再者,第四驅動機構7-DM4也可用以驅動第二活動部7-MT2相對底座7-212在一第八維度上運動。再者,如第76圖與第77圖所示,當沿著主軸7-AX觀察時,第一驅動機構7-DM1與第四驅動機構7-DM4不重疊。
於此實施例中,第一維度與第二維度不同,第三維度與第四維度不同,第五維度與第三維度不同,第五維度與第四維度不同,第六維度與第七維度不同,第六維度與第八維度不同,第七維度與第八維度不同,第八維度與第一維度不同,第八維度與第二維度不同,第三維度與第六維度相同,第四維度與第七維度相同。
於此實施例中, 在第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七以及第八維度之至少一者之運動包含以一第一轉軸7-RX1為軸心之轉動。具體而言,在第一維度之運動為以第一轉軸7-RX1為軸心之轉動。如第75圖所示,第一轉軸7-RX1平行於X軸,並且活動模組7-200可繞第一轉軸7-RX1旋轉。
在第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七以及第八維度之至少一者之運動包含以一第二轉軸7-RX2為軸心之轉動。具體而言,在第二維度之運動為以第二轉軸7-RX2為軸心之轉動。如第75圖所示,第二轉軸7-RX2平行於Y軸,並且活動模組7-200可繞第二轉軸7-RX2旋轉。
在第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七以及第八維度之至少一者之運動包含沿著一第一方向7-D1之運動。具體而言,在第四維度之運動為沿著第一方向7-D1之運動。如第75圖與第77圖所示,第一活動部7-MT1可沿著第一方向7-D1運動。
在第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七以及第八維度之至少一者之運動包含沿著一第二方向7-D2之運動。具體而言,第三維度之運動為沿著第二方向7-D2之運動。如第75圖與第77圖所示,第一活動部7-MT1可沿著第二方向7-D2運動。
在第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七以及第八維度之至少一者之運動包含沿著一第三方向7-D3之運動。具體而言,在第五維度之運動為沿著第三方向7-D3之運動。如第75圖與第77圖所示,第一活動部7-MT1之承載座7-208可沿著第三方向7-D3相對於框架7-204運動。
在第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七以及第八維度之至少一者之運動包含沿著一第四方向7-D4之運動。具體而言,在第六維度之運動為沿著第四方向7-D4之運動。如第75圖與第77圖所示,第二活動部7-MT2可沿著第四方向7-D4運動。
在第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七以及第八維度之至少一者之運動包含沿著一第五方向7-D5之運動。具體而言,在第七維度之運動為沿著第五方向7-D5之運動。如第75圖與第77圖所示,第二活動部7-MT2可沿著第五方向7-D5運動。
在第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七以及第八維度之至少一者之運動包含以一第三轉軸7-RX3為軸心之轉動。具體而言,在第八維度之運動為以第三轉軸7-RX3為軸心之轉動。如第75圖與第77圖所示,第二活動部7-MT2可繞第三轉軸7-RX3轉動。
於此實施例中,第一方向7-D1平行於Y軸,第二方向7-D2平行於X軸,並且第三方向7-D3平行於Z軸。第四方向7-D4平行於Y軸,第五方向7-D5平行於X軸,並且第三轉軸7-RX3平行於Z軸。
於此實施例中,第一轉軸7-RX1與第二轉軸7-RX2不平行。具體而言,第一轉軸7-RX1與第二轉軸7-RX2垂直。第一轉軸7-RX1與第三轉軸7-RX3不平行。具體而言,第一轉軸7-RX1與第三轉軸7-RX3垂直。第二轉軸7-RX2與第三轉軸7-RX3不平行;具體而言,第二轉軸7-RX2與第三轉軸7-RX3垂直。
第一方向7-D1與第二方向7-D2不平行。具體而言,第一方向7-D1與第二方向7-D2垂直。第三方向7-D3與第一方向7-D1不平行。具體而言,第一方向7-D1與第三方向7-D3垂直。第三方向7-D3與第二方向7-D2不平行。具體而言,第三方向7-D3與第二方向7-D2垂直。
第四方向7-D4與第五方向7-D5不平行。具體而言,第四方向7-D4與第五方向7-D5垂直。第四方向7-D4與第五方向7-D5定義之一第一假想平面7-IP1不垂直於第一方向7-D1與第二方向7-D2定義之一第二假想平面7-IP2。具體而言,如第77圖所示,第一假想平面7-IP1與第二假想平面7-IP2平行。
於此實施例中,第三轉軸7-RX3與第三方向7-D3平行。第一轉軸7-RX1與第一方向7-D1平行。第二轉軸7-RX2與第二方向7-D2平行。第三方向7-D3與主軸7-AX平行。另外,第三轉軸7-RX3例如可重疊於主軸7-AX,但不限於此。
請參考第75圖至第79圖,第78圖為根據本揭露一實施例之光學系統7-50之上視示意圖,並且第79圖為根據本揭露一實施例之光學系統7-50沿著第76圖中線段7-B-7-B之剖面示意圖。當沿著主軸7-AX觀察時,第一驅動組件7-DA1位於第一側邊7-S1。第一驅動組件7-DA1更包括一第一線圈7-CL1以及一第一磁性元件7-ME1。第一線圈7-CL1具有一第一繞線軸7-WX1,並且第一繞線軸7-WX1與第一側邊7-S1之延伸方向(例如X軸方向)垂直。第一繞線軸7-WX1例如平行於Y軸,並且第一繞線軸7-WX1與主軸7-AX垂直。
當沿著主軸7-AX觀察時,第二驅動組件7-DA2位於第二側邊7-S2。第二驅動組件7-DA2包括一第二線圈7-CL2以及一第二磁性元件7-ME2。第二線圈7-CL2具有一第二繞線軸7-WX2,並且第二繞線軸7-WX2與第二側邊7-S2之延伸方向(例如Y軸方向)垂直。第二繞線軸7-WX2例如平行於X軸,並且第二繞線軸7-WX2與主軸7-AX垂直。
第二驅動機構7-DM2包含一第三驅動組件7-DA3以及一第四驅動組件7-DA4。當沿著主軸7-AX觀察時,第二驅動機構7-DM2與第一驅動機構7-DM1不重疊。再者,當沿著第一側邊7-S1之延伸方向觀察時,第二驅動機構7-DM2與第一驅動機構7-DM1之至少一部分重疊。當沿著第二側邊7-S2之延伸方向觀察時,第二驅動機構7-DM2與第一驅動機構7-DM1之至少一部分重疊。
第三驅動組件7-DA3是可用以驅動第一活動部7-MT1相對底座7-212在第三維度運動,並且第四驅動組件7-DA4是可用以驅動第一活動部7-MT1相對底座7-212在第四維度運動。
當沿著主軸7-AX觀察時,第三驅動組件7-DA3位於第三側邊7-S3。第三驅動組件7-DA3包括一第三線圈7-CL3以及一第三磁性元件7-ME3。第三線圈7-CL3具有一第三繞線軸7-WX3,並且第三繞線軸7-WX3與第三側邊7-S3之延伸方向(例如X軸方向)垂直。第三繞線軸7-WX3例如平行於Z軸,並且第三繞線軸7-WX3與主軸7-AX平行。
當沿著主軸7-AX觀察時,第四驅動組件7-DA4位於第四側邊7-S4。第四驅動組件7-DA4包括一第四線圈7-CL4以及一第四磁性元件7-ME4。第四線圈7-CL4具有一第四繞線軸7-WX4,並且第四繞線軸7-WX4與第三繞線軸7-WX3平行。第四繞線軸7-WX4與第四側邊7-S4之延伸方向(例如Y軸方向)垂直,並且第四繞線軸7-WX4與主軸7-AX平行。
當沿著主軸7-AX觀察時,第三驅動機構7-DM3與第一驅動機構7-DM1不重疊。當沿著第一側邊7-S1之延伸方向觀察時,第三驅動機構7-DM3與第一驅動機構7-DM1之至少一部分重疊,例如重疊於第二驅動組件7-DA2。當沿著第二側邊7-S2之延伸方向觀察時,第三驅動機構7-DM3與第一驅動機構7-DM1之至少一部分重疊,例如重疊於第一驅動組件7-DA1。
第三驅動機構7-DM3 包括一第五驅動組件7-DA5,用以驅動承載座7-208相對框架7-204在第五維度運動。
當沿著主軸7-AX觀察時,第五驅動組件7-DA5位於第三側邊7-S3,但不限於此。在其他實施例中,第五驅動組件7-DA5也可位於第四側邊7-S4。第五驅動組件7-DA5包括一第五線圈7-CL5,並且第五線圈7-CL5對應第三磁性元件7-ME3,以產生一電磁區動力。第三磁性元件7-ME3也可包含於第五驅動組件7-DA5,意即第三線圈7-CL3與第五線圈7-CL5共用第三磁性元件7-ME3。第五線圈7-CL5具有一第五繞線軸7-WX5,並且第五繞線軸7-WX5與主軸7-AX垂直。
當沿著主軸7-AX觀察時,第四驅動機構7-DM4與第一驅動機構7-DM1不重疊。當沿著主軸7-AX觀察時,第四驅動機構7-DM4與第二驅動機構7-DM2之至少一部分重疊。當沿著主軸7-AX觀察時,第四驅動機構7-DM4與第三驅動機構7-DM3之至少一部分重疊。
如第77圖至第79圖所示,當沿著第一側邊7-S1之延伸方向觀察時,第四驅動機構7-DM4與第一驅動機構7-DM1之至少一部分(例如第二驅動組件7-DA2)重疊。當沿著第二側邊7-S2之延伸方向觀察時,第四驅動機構7-DM4與第一驅動機構7-DM1之至少一部分(例如第一驅動組件7-DA1)重疊。
當沿著第一側邊7-S1之延伸方向觀察時,第四驅動機構7-DM4與第二驅動機構7-DM2不重疊。當沿著第二側邊7-S2之延伸方向觀察時,第四驅動機構7-DM4與第二驅動機構7-DM2不重疊。
當沿著第一側邊7-S1之延伸方向觀察時,第四驅動機構7-DM4與第三驅動機構7-DM3不重疊。當沿著第二側邊7-S2之延伸方向觀察時,第四驅動機構7-DM4與第三驅動機構7-DM3不重疊。
請參考第75圖、第76圖以及第80圖,並且第80圖為根據本揭露一實施例之光學系統7-50之立體剖面圖。於此實施例中,第一支持組件7-150包含一主體7-150B、二第一支持部7-1501以及二第二支持部7-1503。主體7-150B具有板狀結構,並且主體7-150B與主軸7-AX不平行。
主體7-150B經由第一支持部7-1501活動地連接固定模組7-100,並且第一支持部7-1501具有板狀結構且與主體7-150B不平行,例如垂直於主體7-150B。主體7-150B經由第二支持部7-1503活動地連接外框7-160與活動模組7-200,並且第二支持部7-1503具有板狀結構且與主體7-150B不平行,例如垂直於主體7-150B。
值得注意的是,第一支持組件7-150上可設置有電路(圖中未表示),使得活動模組7-200可經由第一支持組件7-150電性連接至一外部電路(圖中未表示)。另外,如第80圖所示,外框7-160是固定地連接於活動模組7-200,並且第二磁性元件7-ME2(以及第一磁性元件7-ME1)是設置於外框7-160上。
請回到第76圖與第77圖。光學系統7-50可更包含一第二支持組件7-180,並且第一活動部7-MT1是經由第二支持組件7-180相對底座7-212運動。第二支持組件7-180可包括一或多個第一中間元件7-181,可相對第一活動部7-MT1或底座7-212運動。第一中間元件7-181具有球形結構,並且第一中間元件7-181可具有陶瓷材質。
當沿著主軸7-AX觀察時,第二支持組件7-180與第一支持組件7-150之至少一部分重疊。具體而言,當沿著主軸7-AX觀察時,第二支持組件7-180之第一中間元件7-181與第一支持部7-1501不重疊。相似地,當沿著主軸7-AX觀察時,第二支持組件7-180之第一中間元件7-181與第二支持部7-1503不重疊。另外,當沿著主軸7-AX觀察時,第二支持組件7-180與主體7-150B之至少一部分重疊。
如第77圖所示,當沿著垂直主軸7-AX之方向(例如X軸或Y軸)觀察時,第二支持組件7-180與第一支持部7-1501之至少一部分重疊。當沿著垂直主軸7-AX之方向觀察時,第二支持組件7-180與第二支持部7-1503之至少一部分重疊。當沿著垂直主軸7-AX之方向觀察時,第二支持組件7-180與主體7-150B不重疊。
請參考第81圖,第81圖為根據本揭露一實施例之活動模組7-200之立體剖面圖。於此實施例中,框架7-204可包含一第一框架部7-2041以及一第二框架部7-2043,多個第一中間元件7-181可設置於外殼7-202與第一框架部7-2041之間,並且多個第一中間元件7-181可設置於第一框架部7-2041與第二框架部7-2043。
藉由多個第一中間元件7-181的配置,第一框架部7-2041可帶動承載座7-208相對於外殼7-202沿著X軸移動,並且第二框架部7-2043可帶動承載座7-208相對於底座7-212沿著Y軸移動,藉以達成光學防手震的功能。
請回到第79圖。光學系統7-50之第四驅動機構7-DM4可更包含一第三支持組件7-190,並且第二活動部7-MT2是經由第三支持組件7-190相對底座7-212運動。
第三支持組件7-190包括一第一連接端7-191、一第二連接端7-192以及一彈性部7-194。第一連接端7-191是固定地連接底座7-212,第二連接端7-192是固定地連接第二活動部7-MT2,並且第二連接端7-192是經由彈性部7-194活動地連接第一連接端7-191。
另外,於此實施例中,第四驅動機構7-DM4可包括一第一驅動元件7-193,並且第一驅動元件7-193可為形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,SMA)製成。形狀記憶合金是一種在加熱升溫後能完全消除其在較低的溫度下發生的變形,恢復其變形前原始形狀的合金材料。當形狀記憶合金在低於相變態溫度下,受到一有限度的塑性變形後,可由加熱的方式使其恢復到變形前的原始形狀。藉由控制第一驅動元件7-193的溫度,可以使得第二活動部7-MT2可相對於底座7-212運動。
請同時參考第79圖與第82圖,第82圖為根據本揭露一實施例之第三支持組件7-190與第二活動部7-MT2之上視圖。第三支持組件7-190可具有板狀結構,第三支持組件7-190之至少一部分是與主體7-150B平行,並且第三支持組件7-190與主軸7-AX不平行。當沿著垂直主軸7-AX之方向觀察時,底座7-212之至少一部分位於主體7-150B與第三支持組件7-190之間。
於此實施例中,第三支持組件7-190是可由導電材質製成,使得第四驅動機構7-DM4之第一驅動元件7-193可經由第三支持組件7-190電性連接於所述外部電路。
請同時參考第79圖、第82圖與第83圖,第83圖為根據本揭露一實施例之活動模組7-200之側視圖。如第79圖所示,當沿著主軸7-AX觀察時,第三支持組件7-190與第一支持組件7-150之至少一部分重疊。當沿著主軸7-AX觀察時,第三支持組件7-190與第一支持部7-1501不重疊。當沿著主軸7-AX觀察時,第三支持組件7-190與第二支持部7-1503不重疊。
當沿著主軸7-AX觀察時,第三支持組件7-190與主體7-150B之至少一部分重疊。再者,當沿著垂直主軸7-AX之方向(如Y軸)觀察時,第三支持組件7-190與第一支持部7-1501之至少一部分重疊。
當沿著垂直主軸7-AX之方向(如Y軸)觀察時,第三支持組件7-190與第二支持部7-1503之至少一部分重疊。當沿著垂直主軸7-AX之方向觀察時,第三支持組件7-190與主體7-150B不重疊。
如第83圖所示,在Z軸方向上,第三支持組件7-190是連接於第二活動部7-MT2與底座7-212之間,並且第三支持組件7-190之至少一部分是由底座7-212露出。此結構設計可以有效地利用活動模組7-200的空間,進而達成小型化的功效。
本揭露提供一種光學系統7-50,其中第一驅動機構7-DM1可驅動活動模組7-200相對於固定模組7-100繞第一轉軸7-RX1及/或第二轉軸7-RX2轉動。第二驅動機構7-DM2可驅動具有第一光學元件7-250之第一活動部7-MT1沿著第一方向7-D1及/或第二方向7-D2移動。第三驅動機構7-DM3可驅動承載第一光學元件7-250之承載座7-208於第三方向7-D3移動。第四驅動機構7-DM4可驅動具有第二光學元件7-260之第二活動部7-MT2沿著第四方向7-D4及/或第五方向7-D5移動及/或繞第三轉軸7-RX3轉動。
基於第一驅動機構7-DM1~第四驅動機構7-DM4的結構配置,可以達成在多個維度上運動,因此可以有效地達成光學補償,並且也可使光學系統7-50達成小型化的目的。
以下內容為第八組實施例。
根據一些實施例,提供了一光學系統8-1。第84圖是光學系統8-1的立體圖。第85圖是光學系統8-1中的光學元件的示意圖。為了簡化,僅在第85圖中示出光學元件。光學系統8-1可為一潛望式光學系統。光學系統8-1包括一第一光學模組8-101、一第二光學模組8-102、一第三光學模組8-103、一第四光學模組8-104、一第五光學模組8-105。
一光線從第一光學模組8-101的上方沿著一第一入射方向8-L1進入第一光學模組8-101,被第一光學模組8-101調整為沿著一第二入射方向8-L2依序通過第三光學模組8-103、第二光學模組8-102、第四光學模組8-104,並在第五光學模組8-105中光線的光路(optical path)被調整為沿著一第三入射方向8-L3並且成像。
第一光學模組8-101以及第五光學模組8-105可分別包括一第一光學元件8-110以及一第五光學元件8-150。第一光學元件8-110以及第五光學元件8-150可為稜鏡、反射鏡(mirror)、折射稜鏡(refractive prism)或分光鏡(beam splitter)等。藉由第一光學元件8-110以及第五光學元件8-150的轉動,可改變光線的光路。第二光學模組8-102、第三光學模組8-103、第四光學模組8-104可分別包括一第二光學元件8-120、一第三光學元件8-130、一第四光學元件8-140。第二光學模組8-102、第三光學模組8-103、第四光學模組8-104可分別驅動第二光學元件8-120、第三光學元件8-130、第四光學元件8-140運動。第二光學元件8-120、第三光學元件8-130、第四光學元件8-140可為一或多個鏡頭、光學透鏡等,並由玻璃、樹脂等材料製成。第五光學模組8-105還可以包括一第六光學元件8-160,第六光學元件8-160可以是影像感測器(image sensor)(或稱為感光元件)等,例如,電荷耦合裝置(Charge Coupled Device, CCD)。
在一些實施例中,可在第一光學元件8-110的上方設置對應於第一光學元件8-110的一焦距不為零的光學元件(未圖示,例如,一或多個鏡頭、光學透鏡等)。也就是說,前述焦距不為零的光學元件可固定地連接至第一光學元件8-110,並與第一光學元件8-110沿著第一入射方向8-L1排列,透過增加光學元件的數量來增進光學系統8-1的拍攝效果。
在一些實施例中,第一光學模組8-101以及第五光學模組8-105可分別執行橫搖(Yawing)以及縱搖(Pitching)。在一些實施例中,也可由第一光學模組8-101執行縱搖,而由第五光學模組8-105執行橫搖。在一些實施例中,也可第一光學模組8-101以及第五光學模組8-105皆執行縱搖。在一些實施例中,也可第一光學模組8-101以及第五光學模組8-105皆執行橫搖。在一些實施例中,第二光學模組8-102以及第三光學模組8-103可分別達到變焦(Zoom)以及自動對焦(Auto Focus, AF)的功能。在一些實施例中,也可由第二光學模組8-102執行自動對焦,而由第三光學模組8-103執行變焦。也就是說,橫搖、縱搖、變焦、自動對焦等用語並不構成限制。
在一些實施例中,第四光學模組8-104可達到光學防手震(Optical Image Stabilization, OIS)的功能。在一些實施例中,可改變第四光學模組8-104的位置,例如,將第四光學模組8-104設置於第三光學模組8-103與第五光學模組8-105之間。在一些實施例中,可將第四光學模組8-104整合至第二光學模組8-102或第三光學模組8-103,透過單一的第二光學模組8-102或單一的光學模組8-103來同時達成自動對焦以及光學防手震的功能。在一些實施例中,可省略第四光學模組8-104。
請參考第86圖至第90圖,第86圖為根據本揭露一實施例的一光學模組8-1000之立體圖。第87圖為根據本揭露一實施例的光學模組8-1000之爆炸圖。第88圖為根據本揭露一實施例的光學模組8-1000之另一角度之立體圖。第89圖為沿著第86圖之8-A-8-A’切線之光學模組8-1000之剖面圖。第90圖為根據本揭露另一實施例的光學模組8-1000’之部分結構之示意圖。在以下的實施例中,光學模組8-1000具有與上述第五光學模組8-105類似之結構。光學模組8-1000具有一主軸8-M,包括一光路調整元件8-1010、一光學元件8-1020、一固定部8-1100、一活動部8-1200、一驅動機構8-1300、一位置感測模組8-1400、一支撐組件8-1500、一電路組件8-1600、一防塵組件8-1700、以及一散熱組件8-1800、以及一阻尼組件8-1900(示於第92圖)。
光路調整元件8-1010具有與上述第五光學元件8-150類似之結構,在一些實施例中,光學調整元件8-1010為一直角稜鏡,但不限於此。光學元件8-1020具有與上述第六光學元件8-160類似之結構,在一些實施例中,光學元件8-1020為一影像感測器,但不限於此。
當沿著平行於主軸8-M之一方向觀察時,固定部8-1100為一多邊形結構,具有一第一側邊8-1101、一第二側邊8-1102、一第三側邊8-1103、以及一第四側邊8-1104,第一側邊8-1101與第三側邊8-1103平行,第二側邊8-1102與第四側邊8-1104平行,第一側邊8-1101與第二側邊8-1102不平行。
如第86圖至第88圖所示,固定部8-1100包括一底座8-1110、一外框8-1120、以及一框架8-1130。底座8-1110具有板狀結構且與主軸8-M垂直。外框8-1120與底座8-1110沿著主軸8-M配置,包括一頂壁8-1120T、一第一側壁8-1121、一第二側壁8-1122、一第三側壁8-1123、以及一第四側壁8-1124。頂壁1110T具有板狀結構且與主軸8-M不平行,更詳細地說,頂壁1121T與底座8-1110平行。第一側壁8-1121由頂壁8-1120T之一邊緣延伸且與頂壁8-1120T不平行,當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,第一側壁8-1121位於第一側邊8-1101。第二側壁8-1122由頂壁8-1120T之邊緣延伸且與頂壁8-1120T不平行,當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,第二側壁8-1122位於第二側邊8-1102。第三側壁8-1123由頂壁8-1120T之邊緣延伸且與頂壁8-1120T不平行,當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,第三側壁8-1123位於第三側邊8-1103。第四側壁8-1124由頂壁8-1120T之邊緣延伸且與頂壁8-1120T不平行,具有一開口8-1124O以對應入射之一光線8-L,開口8-1124O設置於外框8-1120與底座8-1110之間,當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,第四側壁8-1124位於第四側邊8-1104。
如第89圖所示,底座8-1110與外框8-1120形成一第一容納空間S1,容納活動部8-1200以及框架8-1130。而框架8-1130與活動部8-1200之間具有一第二容納空間S2,容納光路調整元件8-1010。雖然在本實施例中,框架8-1130連接並且固定於外框8-1120,並且光路調整元件8-1010連接並且固定於框架8-1130,但不限於此,在一些實施例中,框架8-1130可以包括於活動部8-1200,框架8-1130以及光路調整元件8-1010可以相對於固定部8-1100運動。
如第90圖所示,光學模組8-1000’具有光學模組8-1000類似之結構,不同之處在於光學模組8-1000’包括一防震驅動機構8-2000’ 並且框架8-1130’具有可相對於固定部8-1100’運動之一斜面8-S’,光路調整元件8-1010’固定地設置於框架8-1130’之斜面8-S’。當沿著平行於主軸8-M’之方向觀察時,防震驅動機構8-2000’位於第二側邊8-1102’,並且防震驅動機構8-2000’與驅動機構8-1300’至少部分重疊。防震驅動機構8-2000’可以驅動光路調整元件8-1010’相對於固定部8-1100’運動,更詳細地說,依據防震驅動機構8-2000’設置的方式,可以控制光路調整元件8-1010’橫搖或是縱搖,在第90圖所示之實施例中,防震驅動機構8-2000’驅動光路調整元件8-1010’相對於固定部8-1100’以一第一轉軸8-A’轉動,而第一轉軸8-A’與第二側邊8-1102’平行。
回到第86圖至第89圖,活動部8-1200連接光學元件8-1020,並且可相對固定部8-1100運動,活動部8-1200包括一基座8-1210以及一承載座8-1220。基座8-1210連接光學元件8-1020,並且具有板狀結構。承載座8-1220固定地設置於基座8-1210,並具有一遮擋部8-1221,設置於靠近第四側邊8-1104。更詳細地說,當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,光線由第四側邊8-1104入射光學模組8-1000,並且經由光路調整元件8-1010入射至光學元件8-1020,光路調整元件8-1010配置以將平行於第一側邊8-1101之方向行進之光線調整為沿著平行於主軸8-M之方向行進,而遮擋部8-1221為一突出結構,沿著與主軸8-M平行之方向突出,當沿著平行於第一側邊8-1101之方向觀察時,遮擋部8-1221與光學元件8-1020至少部分重疊,因此可以遮擋一雜散光使雜散光無法進入光學元件8-1020。
前述之遮擋部8-1221同時也可以作為一止動部8-1221,位於第四側邊8-1104並且靠近止動部8-1221的一內側壁可以作為一止動面8-1124A,因此止動部8-1221與止動面8-1124A可以限制活動部8-1200相對固定部8-1100於一運動範圍內運動。更詳細地說,當止動部8-1221碰觸止動面8-1124A時,活動部8-1200便停止運動,因此可以限制活動部8-1200相對固定部8-1100沿著不平行於主軸8-M運動之範圍。
防塵組件8-1700可以是具有黏度較高的膠水、接著劑等。防塵組件8-1700至少部分設置於基座8-1210,並且至少部分設置於承載座8-1220。當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,防塵組件8-1700與光學元件8-1020不重疊,並且防塵組件8-1700位於光學元件8-1020之周圍,更詳細地說,防塵組件8-1700具有圍繞光學元件8-1020的一封閉結構,由於防塵組件8-1700具有黏性,可藉以捕捉異物,並且限制異物的路徑以避免異物接觸光學元件8-1020。
散熱組件8-1800配置以提升光學元件8-1020以及驅動機構8-1300之散熱效率,包括一第一散熱元件8-1810以及一第二散熱元件8-1920。第一散熱元件8-1810為板狀結構,導熱率大於10W/(m×K),可以具有碳纖維、陶瓷或金屬材質。第一散熱元件8-1810較頂壁8-1120T更接近光學元件8-1020,並且第一散熱元件8-1810與底座8-1110可以具有一體成形之結構。
第二散熱元件8-1820為板狀結構,導熱率大於10W/(m×K),固定地設置於基座8-1210,並且至少部分內埋於基座8-1210。第二散熱元件8-1820具有導磁性材質以提升驅動機構8-1300之驅動效率,更詳細地說,第二散熱元件8-1820對應驅動機構8-1300,並由於具有導磁性材質,因此可以產生一吸引力或一排斥力而提升驅動機構8-1300之驅動效率。第二散熱元件8-1820與第一散熱元件8-1810平行,並且第一散熱元件8-1810與第二散熱元件8-1820之間具有大於零之間隙。
驅動機構8-1300驅動活動部8-1200相對固定部8-1100運動。驅動機構8-1300包括一第一驅動組件8-1310、一第二驅動組件8-1320、以及一第三驅動組件8-1330。第一驅動組件8-1310位於第一側邊8-1101,包括一第一線圈8-1311、一第一磁性元件8-1312、一第二線圈8-1313、以及一第二磁性元件8-1314。第一磁性元件8-1312對應第一線圈8-1311,第一線圈8-1311與第一磁性元件8-1312沿著平行於主軸8-M之方向排列。第二線圈8-1313與第一線圈8-1311沿著一第一方向8-D1排列,第一方向8-D1與第一側邊8-1101平行。第二磁性元件8-1314對應第二線圈8-1313,第二磁性元件8-1314與第一磁性元件8-1312沿著第一方向8-D1排列。第二驅動組件8-1320位於第二側邊8-1102,包括一第三線圈8-1321、一第三磁性元件8-1322、一第四線圈8-1323、以及一第四磁性元件8-1324。第三磁性元件8-1322對應第三線圈8-1321,第三線圈8-1321與第三磁性元件8-1322沿著平行於主軸8-M之方向排列。第四線圈8-1323與第三線圈8-1321沿著第二方向8-D2排列,第二方向8-D2與第二側邊8-1102平行。第四磁性元件8-1324對應第四線圈8-1323。第三驅動組件8-1330位於第三側邊8-1103,包括一第五線圈8-1331、一第五磁性元件8-1332、一第六線圈8-1333、以及一第六磁性元件8-1334。第五磁性元件8-1332對應第五線圈8-1331,第五線圈8-1331與第五磁性元件8-1332沿著平行於主軸8-M之方向排列。第六線圈8-1333與第五線圈8-1331沿著第三方向8-D3排列,第三方向8-D3與第三側邊8-1103平行。第六磁性元件8-1334對應第六線圈8-1333。第二線圈8-1313之一繞線軸與第一線圈8-1311之一繞線軸平行。第一線圈8-1311之繞線軸與主軸8-M平行。第四線圈8-1323之一繞線軸與第三線圈8-1321之一繞線軸平行。第四線圈8-1323之繞線軸與主軸8-M平行。第六線圈8-1333之一繞線軸與第五線圈8-1331之一繞線軸平行。第六線圈8-1333之繞線軸與主軸8-M平行。當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,驅動機構8-1300未設置於第四側邊8-1104。驅動組件至少部分固定地設置於承載座8-1220。
在一些實施例中,第一線圈8-1311、第二線圈8-1313、第三線圈8-1321、第四線圈8-1323、第五線圈8-1331、第六線圈8-1333設置於活動部8-1200之承載座8-1220,第一磁性元件8-1312、第二磁性元件8-1314、第三磁性元件8-1322、第四磁性元件8-1324、第五磁性元件8-1332、第六磁性元件8-1334設置於固定部8-1100之框架8-1130,但不限於此,在一些實施例中,也可以將第一線圈8-1311、第二線圈8-1313、第三線圈8-1321、第四線圈8-1323、第五線圈8-1331、第六線圈8-1333設置於固定部8-1100之框架8-1130、第一磁性元件8-1312、第二磁性元件8-1314、第三磁性元件8-1322、第四磁性元件8-1324、第五磁性元件8-1332、第六磁性元件8-1334設置於活動部8-1200之承載座8-1220。
此外,雖然在第87圖之實施例中,第一驅動組件8-1310、第二驅動組件8-1320、以及第三驅動組件8-1330分別包括兩個磁性元件,但不限於此,在一些實施例中,第一磁性元件8-1312以及第二磁性元件8-1314具有一體成形之結構 、第三磁性元件8-1322以及第四磁性元件8-1324具有一體成形之結構、並且第五磁性元件8-1332與第六磁性元件8-1334具有一體成形之結構。
位置感測模組8-1400配置以感測活動部8-1200相對固定部8-1100之運動,包括一第一位置感測組件8-1410、一第二位置感測組件8-1420、以及一第三位置感測組件8-1430。第一位置感測組件8-1410包括一第一參考元件8-1411以及一第一感測元件8-1412,第一感測元件8-1412配置以感測第一參考元件8-1411產生之第一磁場,當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,第一感測元件8-1412以及第一參考元件8-1411位於第一側邊8-1101。第二位置感測組件8-1420包括一第二參考元件8-1421以及一第二感測元件8-1422,第二感測元件8-1422配置以感測第二參考元件8-1421產生之一第二磁場,其中當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,第二感測元件8-1422以及第二參考元件8-1421位於第二側邊8-1102。第三位置感測組件8-1430包括一第三參考元件8-1431以及一第三感測元件8-1432,第三感測元件8-1432配置以感測第三參考元件8-1431產生之一第三磁場,當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,第三感測元件8-1432以及第三參考元件8-1431位於第三側邊8-1103。當沿著平行於主軸8-M之方向觀察時,位置感測模組8-1400未設置於第四側邊8-1104。
在一些實施例中,第一參考元件8-1411、第二參考元件8-1421、以及第三參考元件8-1431分別為一磁性元件,設置於框架8-1130,當沿著垂直於主軸8-M之方向觀察時,第一參考元件8-1411設置於第一磁性元件8-1312與第二磁性元件8-1314之間,第二參考元件8-1421設置於第三磁性元件8-1322以與第四磁性元件8-1324之間,第三參考元件8-1431設置於第五磁性元件8-1332以及第六磁性元件8-1334之間。第一感測元件8-1412、第二感測元件8-1422、以及第三感測元件8-1432例如可為霍爾感測器(Hall effect sensor)、磁敏電阻感測器(MR sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate)等。第一感測元件8-1412、第二感測元件8-1422、以及第三感測元件8-1432設置於承載座8-1220,當沿著垂直於主軸8-M之方向觀察時,第一感測元件8-1412位於第一線圈8-1311與第二線圈8-1313之間,第二感測元件8-1422位於第三線圈8-1321與第四線圈8-1323之間,第三感測元件8-1432位於第五線圈8-1331與第六線圈8-1333之間,以分別感測設置在框架8-1130上之第一參考元件8-1411、第二參考元件8-1421、以及第三參考元件8-1431之磁場,藉以獲得承載座8-1220相對於框架8-1130之位置。
在一些實施例中,設置三組感測組件(第一位置感測組件8-1410、第二位置感測組件8-1420、以及第三位置感測組件8-1430)以感測活動部8-1200相對於固定部8-1100的移動以及轉動,但不限於此,在一些實施例中,也可以只設置任意兩組彼此不平行的感測組件,以感測活動部8-1200相對於固定部8-1100的移動。
上述具有位置感測模組8-1400的示例為閉迴路控制驅動,也就是說,利用位置感測模組8-1400感測活動部8-1200是否到達預期位置,若未達則驅動機構8-1300中之一控制器便會再下命令補正,直到到達預期位置。但本揭露不限於此,也可以藉由不具有位置感測模組8-1400回授位置的開迴路控制驅動,例如在第三個示例中,不具有參考元件以及感測元件,藉由先建立資料庫,驅動活動部8-1200直接到達預期位置。
接著請參考第87圖至第89圖、以及第91圖,第91圖為第88圖之框起部分的結構之放大示意圖。支撐組件8-1500連接活動部8-1200以及固定部8-1100。支撐組件8-1500包括一第一彈性元件8-1510以及一第二彈性元件8-1520。第一彈性元件8-1510為長條形結構,沿著平行於主軸8-M之方向延伸,穿過框架8-1130以及承載座8-1220,具有一第一端部8-1511以及一第二端部8-1512,第一端部8-1511固定於框架8-1130,並且位於框架8-1130與頂壁8-1120T之間,但不與頂壁8-1120T直接接觸,更詳細地說,框架8-1130具有一凹槽8-1131以容納第一端部8-1511。第二端部8-1512連接第二彈性元件8-1520。
如第91圖所示,第二彈性元件8-1520為板狀結構,與第一彈性元件8-1510不平行,具有一衝擊吸收部8-1521以及一固定端部8-1522,衝擊吸收部8-1521連接第二端部8-1512並且吸收第一彈性元件8-1510的衝擊,固定端部8-1522固定至承載座8-1220,因此第二彈性元件8-1520接觸承載座8-1220,不直接接觸基座8-1210。當沿著垂直主軸8-M之方向觀察時,第二彈性元件8-1520位於基座8-1210與承載座8-1220之間。當沿著平行主軸8-M之方向觀察時,第一彈性元件8-1510與基座8-1210以及承載座8-1220至少部分重疊。
接著請參考第87圖、以及第92圖,第92圖為沿著第86圖之8-B-8-B’切線之光學模組8-1000之剖面示意圖。阻尼組件8-1900可具有凝膠材質,包括一第一阻尼元件8-1910、一第二阻尼元件8-1920、一第三阻尼元件8-1930、一第四阻尼元件8-1940、以及一第五阻尼元件8-1950。第一阻尼元件8-1910直接接觸第一彈性元件8-1510以及活動部8-1200,更詳細地說,第一阻尼元件8-1910設置於第二端部8-1512與基座8-1210之間。第二阻尼元件8-1920直接接觸第一彈性元件8-1510以及固定部8-1100,更詳細地說,第二阻尼元件8-1920設置於第一端部8-1511與頂壁8-1120T之間,避免第一端部8-1511接觸頂壁8-1120T而短路。
第三阻尼元件8-1930直接接觸第一彈性元件8-1510以及框架8-1130。第四阻尼元件8-1940直接接觸第一彈性元件8-1510以及活動部8-1200,更詳細地說,第四阻尼元件8-1940設置於第一彈性元件8-1510以及承載座1210之間。第五阻尼元件8-1950直接接觸活動部8-1200以及固定部8-1100,更詳細地說,第五阻尼元件8-1950設置於活動部8-1200與底座8-1110之間。藉由設置阻尼組件8-1900,可以強化支撐組件8-1500與活動部8-1200以及固定部8-1100之間的連接,並且穩定活動部8-1200相對固定部8-1100之運動。
此外,可以以一中介元件8-1530’’取代第一彈性元件8-1510以及第二彈性元件8-1520而構成支撐組件8-1500’’。如第93圖以及第94圖所示,第93圖為根據本揭露另一實施例的光學模組8-1000’’之部分結構之立體圖,第94圖為沿著第93圖之8-A-8-A’切線的光學模組8-1000’’之剖面圖。支撐組件8-1500’’包括八個中介元件8-1530’’,每一個中介元件8-1530’’具有球狀結構。在此實施例中,承載座8-1220’’ 上下兩側的四個角落皆設置凹部,並且框架8-1130’’對應承載座8-1220’’上側的凹部而設置有四個凹部、底座8-1110’’對應承載座8-1220’’下側的凹部而設置四個凹部,這些凹部分別容納八個中介元件8-1530’’的一部份。當驅動機構8-1300’’驅動活動部8-1200’’運動時,活動部8-1200’’可藉由中介元件8-1530’’而相對於固定部8-1100’’運動。
接著請參考第87圖以及第95圖,第95圖為根據本揭露一實施例的光學模組8-1000中之電路組件8-1600之方塊圖。電路組件8-1600電性連接位於光學模組8-1000之外的一電路8-E,電路組件8-1600包括一第一電路8-1610、一第二電路8-1620、一第三電路8-1630、以及一外部電路8-1640。第一電路8-1610固定地設置於基座8-1210,並且與基座8-1210為一體成形。第二電路8-1620固定地設置於承載座8-1220,並且至少部分內埋於承載座8-1220。第三電路8-1630固定地設置於框架8-1130,並且至少部分內埋於框架8-1130,第三電路8-1630具有一第一連接部8-1631,具有金屬材質,至少部分內埋於框架8-1130。並且可以連接第一彈性元件8-1510的第一端部8-1511。外部電路8-1640與光學模組8-1000之外的電路8-E連接並且連接於第一電路8-1610。外部電路8-1640具有可撓性,例如可以是軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit,FPC),外部電路8-1640具有複數個孔洞8-H,使得整體更容易彎曲而不易斷裂,並且也使得活動部8-1200更容易運動。
此外,在第93圖之實施例中,第一電路8-1610’’、第二電路8-1620’’、以及第三電路8-1630’’(內埋於框架8-1130’’中而未圖示)中之至少一者具有導磁性材質,更詳細地說,第二電路8-1620’’具有導磁性材質並且對應驅動機構8-1300’’,使得活動部8-1200’’可以藉由吸引力而貼緊中介元件8-1530’’,而相對於固定部8-1100’’更穩定地運動。
接著參考第96圖至第99圖,說明幾種不同的電性連接方式。第96圖為根據本揭露一實施例的光學模組8-1000之部分結構之示意圖。第97圖至第99圖為根據本揭露一實施例的一光學模組8-1000A之部分結構之示意圖。
在第96圖的實施例中,線圈設置於承載座8-1220,電性連接的方式以第一驅動組件8-1310為例說明,第二驅動組件8-1320以及第三驅動組件8-1330可以以相同的方式電性連接。第一驅動組件8-1310電性連接第二電路8-1620,並且經由第二電路8-1620電性連接第一電路8-1610。更詳細地說,第一線圈8-1311以及第二線圈8-1313經由焊接等方式而與第二電路8-1620中露出於承載座8-1220表面的接點連接,並且藉由將第二電路8-1620的部分接點與第一電路8-1610的部分接點配合設置,使得當承載座8-1220組裝至基座8-1210時便同時電性連接。因此,第一驅動組件8-1310依序經由第二電路8-1620、第一電路8-1610而電性連接外部電路8-1640,並且經由外部電路8-1640而電性連接光學模組8-1000之外的電路8-E。第二驅動組件8-1320以及第三驅動組件8-1330也以類似的方式電性連接。
在第97圖的實施例中,光學模組8-1000A的線圈設置於框架8-1130A,電性連接的方式以第二驅動組件8-1320A為例說明,第一驅動組件8-1310A以及第三驅動組件8-1330A可以以相同的方式電性連接。第二驅動組件8-1320A的第三線圈8-1321A以及第四線圈8-1323A經由焊接到框架8-1130A上第三電路8-1630A的接點(未圖示),而電性連接第三電路8-1630A,並且藉由第三電路8-1630A的第一連接部8-1631A電性連接第一彈性元件8-1510A的第一端部8-1511A,第一彈性元件8-1510A電性連接第二彈性元件,第二彈性元件與設置於承載座8-1220A的第二電路8-1620A的接點(未圖示)連接,然後如同第96圖的實施例,藉由將第二電路8-1620A的部分接點與第一電路8-1610A的部分接點配合設置,使得第二電路8-1620A電性連接到第一電路8-1610A,並且經由外部電路8-1640A而電性連接光學模組8-1000A之外的電路8-E。因此,第二驅動組件8-1320A依序經由第三電路8-1630A、第一彈性元件8-1510A、第二彈性元件A、第二電路8-1620A、第一電路8-1610A、以及外部電路8-1640A而電性連接光學模組8-1000A之外的電路8-E。
在第98圖的實施例中,還可以在框架8-1130A設置一中間電路8-1650A,此中間電路8-1650A可以為具有撓性的一軟性印刷電路板。第二感測元件8-1422A可以藉由中間電路8-1650A而電性連接第二電路8-1620A,進而依序經由第一電路8-1610A、以及外部電路8-1640A而電性連接光學模組8-1000A之外的電路8-E。
在第99圖的實施例中,第二驅動組件8-1320A也可以經由第一彈性元件8-1510A直接與外部電路8-1640A相連而電性連接光學模組8-1000A之外的電路8-E。也就是說,可以藉由在框架8-1130A頂部設置另一個中間電路8-1650A’,此中間電路8-1650A’可以為具有撓性的軟性印刷電路板,與第一彈性元件8-1510A以及外部電路8-1640A直接連接,因此,第二驅動組件8-1320A依序經由第三電路8-1630A、第一彈性元件8-1510A、中間電路8-1650A’、以及外部電路8-1640A而電性連接光學模組8-1000A之外的電路8-E。
然而電性連接的方式不限於上述實施例,也可以視需求結合上述的電性連接方式,改變光學模組8-1000之配置,使得三個驅動組件以不同的方式電性連接,例如在一光學模組8-1000B(未圖示)中,第一驅動組件8-1310B依序經由第二電路8-1620B、第一電路8-1610B、外部電路8-1640B而電性連接光學模組8-1000B之外的電路8-E,第二驅動組件8-1320B依序經由第三電路8-1630B、第一彈性元件8-1510B、第二彈性元件B、第二電路8-1620B、第一電路8-1610B、以及外部電路8-1640B而電性連接光學模組8-1000B之外的電路8-E,第三驅動組件8-1330B依序經由第三電路8-1630B、第一彈性元件8-1510B、中間電路8-1650B、以及外部電路8-1640B而電性連接光學模組8-1000B之外的電路8-E。
此外,在中介元件構成支撐組件的實施例中,若線圈設置於承載座8-1220’’,如第93圖所示,則電性連接的方式與前述第96圖之實施例類似,第一驅動組件8-1310’’依序經由第二電路8-1620’’、第一電路8-1610’’、外部電路8-1640’’而電性連接光學模組8-1000’’之外的電路8-E。
若線圈設置於框架8-1130’’(未圖示),則電性連接的方式與前述第98圖以及/或第99圖的實施例類似,第一驅動組件8-1310’’經由第三電路8-1630’’而電性連接中間電路8-1650’’,而中間電路8-1650’’可電性連接第一電路8-1610’’或外部電路8-1640’’中之一者,再經由外部電路8-1640’’而電性連接光學模組8-1000’’之外的電路8-E。在此實施例中,第一驅動組件8-1310’’依序經由第三電路8-1630’’、中間電路8-1650’’以及外部電路8-1640’’而電性連接光學模組8-1000’’之外的電路8-E。
如上所述,本揭露實施例提供了一種光學系統,包括光學模組,具有主軸。光學模組包括固定部、活動部、驅動機構、以及支撐組件。活動部連接光學元件,並且可相對固定部運動。驅動機構驅動活動部相對固定部運動。支撐組件連接活動部以及固定部。當沿著平行於主軸之方向觀察時,固定部為一多邊形結構,具有第一側邊、第二側邊、第三側邊、以及第四側邊,第一側邊與第三側邊平行,第二側邊與第四側邊平行,第一側邊與第二側邊不平行。其中藉由改變支撐結構以及驅動機構的配置,可達成各種不同的電性連接,進而可以得到最小化之光學系統。本創作所揭露的各元件的特殊位置、大小關係不但可使光學系統達到特定方向的薄型化、整體的小型化,另外經由搭配不同的光學模組可以使光學系統更進一步提升光學品質(例如拍攝品質或是深度感測精度等)。
以下內容為第九組實施例。
根據一些實施例,提供了一光學系統9-1。第100圖是光學系統9-1的立體圖。第101圖是光學系統9-1中的光學元件的示意圖。為了簡化,僅在第101圖中示出光學元件。光學系統9-1可為一潛望式光學系統。光學系統9-1包括一第一光學模組9-101、一第二光學模組9-102、一第三光學模組9-103、一第四光學模組9-104、一第五光學模組9-105。
一光線從第一光學模組9-101的上方沿著一第一入射方向9-L1進入第一光學模組9-101,被第一光學模組9-101調整為沿著一第二入射方向9-L2依序通過第三光學模組9-103、第二光學模組9-102、第四光學模組9-104,並在第五光學模組9-105中光線的光路(optical path)被調整為沿著一第三入射方向9-L3並且成像。
第一光學模組9-101以及第五光學模組9-105可分別包括一第一光學元件9-110以及一第五光學元件9-150。第一光學元件9-110以及第五光學元件9-150可為稜鏡、反射鏡(mirror)、折射稜鏡(refractive prism)或分光鏡(beam splitter)等。藉由第一光學元件9-110以及第五光學元件9-150的轉動,可改變光線的光路。第二光學模組9-102、第三光學模組9-103、第四光學模組9-104可分別包括一第二光學元件9-120、一第三光學元件9-130、一第四光學元件9-140。第二光學模組9-102、第三光學模組9-103、第四光學模組9-104可分別驅動第二光學元件9-120、第三光學元件9-130、第四光學元件9-140運動。第二光學元件9-120、第三光學元件9-130、第四光學元件9-140可為一或多個鏡頭、光學透鏡等,並由玻璃、樹脂等材料製成。第五光學模組9-105還可以包括一第六光學元件9-160,第六光學元件9-160可以是影像感測器(image sensor)(或稱為感光元件)等,例如,電荷耦合裝置(Charge Coupled Device, CCD)。
在一些實施例中,可在第一光學元件9-110的上方設置對應於第一光學元件9-110的一焦距不為零的光學元件(未圖示,例如,一或多個鏡頭、光學透鏡等)。也就是說,前述焦距不為零的光學元件可固定地連接至第一光學元件9-110,並與第一光學元件9-110沿著第一入射方向9-L1排列,透過增加光學元件的數量來增進光學系統9-1的拍攝效果。
在一些實施例中,第一光學模組9-101以及第五光學模組9-105可分別執行橫搖(Yawing)以及縱搖(Pitching)。在一些實施例中,也可由第一光學模組9-101執行縱搖,而由第五光學模組9-105執行橫搖。在一些實施例中,也可第一光學模組9-101以及第五光學模組9-105皆執行縱搖。在一些實施例中,也可第一光學模組9-101以及第五光學模組9-105皆執行橫搖。在一些實施例中,第二光學模組9-102以及第三光學模組9-103可分別達到變焦(Zoom)以及自動對焦(Auto Focus, AF)的功能。在一些實施例中,也可由第二光學模組9-102執行自動對焦,而由第三光學模組9-103執行變焦。也就是說,橫搖、縱搖、變焦、自動對焦等用語並不構成限制。
在一些實施例中,第四光學模組9-104可達到光學防手震(Optical Image Stabilization, OIS)的功能。在一些實施例中,可改變第四光學模組9-104的位置,例如,將第四光學模組9-104設置於第三光學模組9-103與第五光學模組9-105之間。在一些實施例中,可將第四光學模組9-104整合至第二光學模組9-102或第三光學模組9-103,透過單一的第二光學模組9-102或單一的光學模組103來同時達成自動對焦以及光學防手震的功能。在一些實施例中,可省略第四光學模組9-104。
請參考第102圖至第105圖,第102圖為根據本揭露一實施例的一光學模組9-1000之立體圖。第103圖為根據本揭露一實施例的光學模組9-1000之爆炸圖。第104圖為根據本揭露一實施例的光學模組9-1000之另一角度之立體圖。第105圖為沿著第102圖之9-A-9-A’切線之光學模組9-1000之剖面圖。在以下的實施例中,光學模組9-1000具有與上述第五光學模組9-105類似之結構。光學模組9-1000具有一主軸9-M,包括一光路調整元件9-1010、一光學元件9-1020、一固定部9-1100、一活動部9-1200、一驅動機構9-1300、一位置感測模組9-1400、一支撐組件9-1500、以及一止動組件9-1600。
光路調整元件9-1010具有與上述第五光學元件9-150類似之結構,在一些實施例中,光學調整元件1010為一直角稜鏡,但不限於此。光學元件9-1020具有與上述第六光學元件9-160類似之結構,在一些實施例中,光學元件9-1020為一影像感測器,但不限於此。
當沿著平行於主軸9-M之一方向觀察時,固定部9-1100為一多邊形結構,具有一第一側邊9-1101、一第二側邊9-1102、一第三側邊9-1103、以及一第四側邊9-1104,第一側邊9-1101與第三側邊9-1103平行,第二側邊9-1102與第四側邊9-1104平行,第一側邊9-1101與第二側邊9-1102不平行。
如第103圖以及第104圖所示,固定部9-1100包括一底座9-1110、一外框9-1120、以及一框架9-1130。底座9-1110具有板狀結構且與主軸9-M垂直。外框9-1120與底座9-1110沿著主軸9-M配置,包括一頂壁9-1120T、一第一側壁9-1121、一第二側壁9-1122、一第三側壁9-1123、以及一第四側壁9-1124。頂壁9-1110T具有板狀結構且與主軸9-M不平行,更詳細地說,頂壁1121T與底座9-1110平行。第一側壁9-1121由頂壁9-1120T之一邊緣延伸且與頂壁9-1120T不平行,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第一側壁9-1121位於第一側邊9-1101。第二側壁9-1122由頂壁9-1120T之邊緣延伸且與頂壁9-1120T不平行,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第二側壁9-1122位於第二側邊9-1102。第三側壁9-1123由頂壁9-1120T之邊緣延伸且與頂壁9-1120T不平行,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第三側壁9-1123位於第三側邊9-1103。第四側壁9-1124由頂壁9-1120T之邊緣延伸且與頂壁9-1120T不平行,具有一開口1124O以對應入射之一光線L,開口1124O設置於外框9-1120與底座9-1110之間,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第四側壁9-1124位於第四側邊9-1104。
如第105圖所示,底座9-1110與外框9-1120形成一第一容納空間9-S1,容納活動部9-1200以及框架9-1130。而框架9-1130與活動部9-1200之間具有一第二容納空間9-S2,容納光路調整元件9-1010。雖然在本實施例中,框架9-1130連接並且固定於外框9-1120,並且光路調整元件9-1010連接並且固定於框架9-1130,但不限於此,在一些實施例中,框架9-1130可以包括於活動部9-1200,並且框架9-1130以及光路調整元件9-1010可以相對於固定部9-1100運動。
如第103圖以及第105圖所示,活動部9-1200連接光學元件9-1020,並且可相對固定部9-1100運動,活動部9-1200包括一基座9-1210以及一承載座9-1220。基座9-1210連接光學元件9-1020,並且具有板狀結構。承載座9-1220固定地設置於基座9-1210,並具有一遮擋部9-1221,設置於靠近第四側邊9-1104。更詳細地說,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,光線由第四側邊9-1104入射光學模組9-1000,並且經由光路調整元件9-1010入射至光學元件9-1020,光路調整元件9-1010配置以將平行於第一側邊9-1101之方向行進之光線調整為沿著平行於主軸9-M之方向行進,而遮擋部9-1221為一突出結構,沿著與主軸9-M平行之方向突出,當沿著平行於第一側邊9-1101之方向觀察時,遮擋部9-1221與光學元件9-1020至少部分重疊,因此可以遮擋一雜散光,使得雜散光無法進入光學元件9-1020。
前述之遮擋部9-1221同時也可以作為一止動部9-1221,位於第四側邊9-1104並且靠近止動部9-1221的一內側壁可以作為一止動面9-1124A,因此止動部9-1221與止動面9-1124A可形成一止動組件9-1600,配置以限制活動部9-1200相對固定部9-1100於一運動範圍內運動。更詳細地說,當止動部9-1221碰觸止動面9-1124A時,活動部9-1200便停止運動,因此可以限制活動部9-1200相對固定部9-1100沿著不平行於主軸9-M之一方向的運動範圍。
支撐組件9-1500連接活動部9-1200以及固定部9-1100。支撐組件9-1500包括一第一彈性元件9-1510以及一第二彈性元件9-1520。第一彈性元件9-1510為長條形結構,沿著平行於主軸9-M之方向延伸,具有一第一端部9-1511以及一第二端部9-1512,第一端部9-1511固定於框架9-1130,第二端部9-1512連接第二彈性元件9-1520。第二彈性元件9-1520為板狀結構,與第一彈性元件9-1510不平行,具有一衝擊吸收部9-1521以及一固定端部9-1522,衝擊吸收部9-1521連接第二端部9-1512並且吸收第一彈性元件9-1510的衝擊,固定端部9-1522固定至承載座9-1220。因此第二彈性元件9-1520接觸承載座9-1220,不直接接觸基座9-1210。當沿著垂直主軸9-M之方向觀察時,第二彈性元件9-1520位於基座9-1210與承載座9-1220之間。當沿著平行主軸9-M之方向觀察時,第一彈性元件9-1510與基座9-1210以及承載座9-1220至少部分重疊。
驅動機構9-1300驅動活動部9-1200相對固定部9-1100運動。驅動機構9-1300包括一第一驅動組件9-1310、一第二驅動組件9-1320、以及一第三驅動組件9-1330。第一驅動組件9-1310位於第一側邊9-1101,包括一第一線圈9-1311、一第一磁性元件9-1312、一第二線圈9-1313、以及一第二磁性元件9-1314。第一磁性元件9-1312對應第一線圈9-1311,第一線圈9-1311與第一磁性元件9-1312沿著平行於主軸9-M之方向排列。第二線圈9-1313與第一線圈9-1311沿著一第一方向9-D1排列,第一方向9-D1與第一側邊9-1101平行。第二磁性元件9-1314對應第二線圈9-1313,第二磁性元件9-1314與第一磁性元件9-1312沿著第一方向9-D1排列。第二驅動組件9-1320位於第二側邊9-1102,包括一第三線圈9-1321、一第三磁性元件9-1322、一第四線圈9-1323、以及一第四磁性元件9-1324。第三磁性元件9-1322對應第三線圈9-1321,第三線圈9-1321與第三磁性元件9-1322沿著平行於主軸9-M之方向排列。第四線圈9-1323與第三線圈9-1321沿著第二方向9-D2排列,第二方向9-D2與第二側邊9-1102平行。第四磁性元件9-1324對應第四線圈9-1323。第三驅動組件9-1330位於第三側邊9-1103,包括一第五線圈9-1331、一第五磁性元件9-1332、一第六線圈9-1333、以及一第六磁性元件9-1334。第五磁性元件9-1332對應第五線圈9-1331,第五線圈9-1331與第五磁性元件9-1332沿著平行於主軸9-M之方向排列。第六線圈9-1333與第五線圈9-1331沿著第三方向9-D3排列,第三方向9-D3與第三側邊9-1103平行。第六磁性元件9-1334對應第六線圈9-1333。第二線圈9-1313之一繞線軸與第一線圈9-1311之一繞線軸平行。第一線圈9-1311之繞線軸與主軸9-M平行。第四線圈9-1323之一繞線軸與第三線圈9-1321之一繞線軸平行。第四線圈9-1323之繞線軸與主軸9-M平行。第六線圈9-1333之一繞線軸與第五線圈9-1331之一繞線軸平行。第六線圈9-1333之繞線軸與主軸9-M平行。當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,驅動機構9-1300未設置於第四側邊9-1104。驅動組件至少部分固定地設置於承載座9-1220。
在第103圖之實施例中,第一線圈9-1311、第二線圈9-1313、第三線圈9-1321、第四線圈9-1323、第五線圈9-1331、第六線圈9-1333設置於活動部9-1200之承載座9-1220,第一磁性元件9-1312、第二磁性元件9-1314、第三磁性元件9-1322、第四磁性元件9-1324、第五磁性元件9-1332、第六磁性元件9-1334設置於固定部9-1100之框架9-1130,但不限於此,在一些實施例中,也可以將第一線圈9-1311、第二線圈9-1313、第三線圈9-1321、第四線圈9-1323、第五線圈9-1331、第六線圈9-1333設置於固定部9-1100之框架9-1130、第一磁性元件9-1312、第二磁性元件9-1314、第三磁性元件9-1322、第四磁性元件9-1324、第五磁性元件9-1332、第六磁性元件9-1334設置於活動部9-1200之承載座9-1220。
此外,雖然在第103圖之實施例中,第一驅動組件9-1310、第二驅動組件9-1320、以及第三驅動組件9-1330分別包括兩個磁性元件,但不限於此,在一些實施例中,第一磁性元件9-1312以及第二磁性元件9-1314具有一體成形之結構 、第三磁性元件9-1322以及第四磁性元件9-1324具有一體成形之結構、並且第五磁性元件9-1332與第六磁性元件9-1334具有一體成形之結構。
位置感測模組9-1400配置以感測活動部9-1200相對固定部9-1100之運動,包括一第一位置感測組件9-1410、一第二位置感測組件9-1420、以及一第三位置感測組件9-1430。第一位置感測組件9-1410包括一第一參考元件9-1411以及一第一感測元件9-1412,第一感測元件9-1412配置以感測第一參考元件9-1411產生之第一磁場,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第一感測元件9-1412以及第一參考元件9-1411位於第一側邊9-1101。第二位置感測組件9-1420包括一第二參考元件9-1421以及一第二感測元件9-1422,第二感測元件9-1422配置以感測第二參考元件9-1421產生之一第二磁場,其中當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第二感測元件9-1422以及第二參考元件9-1421位於第二側邊9-1102。第三位置感測組件9-1430包括一第三參考元件9-1431以及一第三感測元件9-1432,第三感測元件9-1432配置以感測第三參考元件9-1431產生之一第三磁場,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第三感測元件9-1432以及第三參考元件9-1431位於第三側邊9-1103。當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,位置感測模組9-1400未設置於第四側邊9-1104。
在第103圖之實施例中,第一參考元件9-1411、第二參考元件9-1421、以及第三參考元件9-1431分別為一磁性元件,設置於框架9-1130,當沿著垂直於主軸9-M之方向觀察時,第一參考元件9-1411設置於第一磁性元件9-1312與第二磁性元件9-1314之間,第二參考元件9-1421設置於第三磁性元件9-1322以與第四磁性元件9-1324之間,第三參考元件9-1431設置於第五磁性元件9-1332以及第六磁性元件9-1334之間。第一感測元件9-1412、第二感測元件9-1422、以及第三感測元件9-1432例如可為霍爾感測器(Hall effect sensor)、磁敏電阻感測器(MR sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate)等。第一感測元件9-1412、第二感測元件9-1422、以及第三感測元件9-1432設置於承載座9-1220,當沿著垂直於主軸9-M之方向觀察時,第一感測元件9-1412位於第一線圈9-1311與第二線圈9-1313之間,第二感測元件9-1422位於第三線圈9-1321與第四線圈9-1323之間,第三感測元件9-1432位於第五線圈9-1331與第六線圈9-1333之間,以分別感測設置在框架9-1130上之第一參考元件9-1411、第二參考元件9-1421、以及第三參考元件9-1431之磁場,藉以獲得承載座9-1220相對於框架9-1130之位置。
在第103圖的實施例中,設置三組位置感測組件(第一位置感測組件9-1410、第二位置感測組件9-1420、以及第三位置感測組件9-1430)以感測活動部9-1200相對於固定部9-1100的移動以及轉動,但不限於此,在一些實施例中,也可以只設置任意兩組彼此不平行的位置感測組件,以感測活動部9-1200相對於固定部9-1100的移動。
接著請參考第106圖,第106圖為根據本揭露一實施例的光學模組9-1000中之參考元件的配置示意圖。在一些實施例中,驅動機構9-1300可以驅動活動部9-1200相對固定部9-1100以一轉軸9-A進行轉動,並且轉軸9-A與主軸9-M平行。如前所述, 參考元件(第一參考元件9-1411、第二參考元件9-1421、以及第三參考元件9-1431)為磁性元件,第一參考元件9-1411、第二參考元件9-1421、以及第三參考元件9-1431分別具有一第一N極以及一第一S極。第一參考元件9-1411具有一第一連線9-C1,第一連線9-C1為第一參考元件9-1411之第一N極之中心與第一參考元件9-1411之第一S極之中心之一假想連線。第二參考元件9-1421具有一第二連線9-C2,第二連線9-C2為第二參考元件9-1421之第一N極之中心與第二參考元件9-1421之第一S極之中心之一假想連線。第三參考元件9-1431具有一第三連線9-C3,第三連線9-C3為第三參考元件9-1431之第一N極之中心與第三參考元件9-1431之第一S極之中心之一假想連線。當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,轉軸9-A與第一參考元件9-1411、第二參考元件9-1421、以及第三參考元件9-1431皆不重疊。在一些實施例中,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第一連線9-C1、第二連線9-C2、以及第三連線9-C3中之至少一者未通過轉軸9-A。在另一些實施例中,當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第一連線9-C1、第二連線9-C2、以及第三連線9-C3中之至少兩者通過轉軸9-A。
如第106圖所示之實施例中,第三連線9-C3未通過轉軸9-A。藉由設置將一個參考元件的假想連線未通過轉軸9-A,以感測活動部9-1200相對於固定部9-1100之轉動,並且設置將另外兩個參考元件的假想連線通過轉軸9-A,以分別感測活動部9-1200相對於固定部9-1100在不同的兩個方向上的移動。但不限於此,也可以設置將三個參考元件的假想連線皆通過轉軸9-A,藉由計算三個參考元件之量測值進而得到活動部9-1200相對於固定部9-1100之轉動。
因此,由上述可知,磁性元件、線圈、參考元件、以及感測元件之間的配置除了第103圖所示的實施例以外,還可以包括其他各種組合,接著請參考第107圖至第111圖說明幾種示例,第107圖至第111圖為根據本揭露另一實施例的光學模組9-1000中之部分結構之示意圖。雖然第107圖至第111圖只示出了第一側邊9-1101中的部分結構,但第二側邊9-1102以及第三側邊9-1103中的相似元件也可以具有相同之配置。
在第107圖的示例中,與第103圖具有類似的配置,不同之處在於第一感測元件9-1412與第一線圈9-1311以及第二線圈9-1313設置於框架9-1130,第一參考元件9-1411與第一磁性元件9-1312以及第二磁性元件9-1314設置於承載座9-1220。
在第108圖以及第109圖的示例中,第一參考元件9-1411與第一磁性元件9-1312以及第二磁性元件9-1314具有一體成形之結構,也就是說,磁性元件也可以同時作為參考元件。
在第108圖的示例中,第一參考元件9-1411(第一磁性元件9-1312/第二磁性元件9-1314)設置於框架9-1130,第一感測元件9-1412與第一線圈9-1311以及第二線圈9-1313設置於承載座9-1220。在第109圖的示例中,第一參考元件9-1411(第一磁性元件9-1312/第二磁性元件9-1314)設置於承載座9-1220,第一感測元件9-1412與第一線圈9-1311以及第二線圈9-1313設置於框架9-1130。
在第110圖以及第111圖的示例中,當沿著垂直於主軸9-M之方向觀察時,第一感測元件9-1412與第一磁性元件9-1312至少部分重疊,第一參考元件9-1411與第一線圈9-1311至少部分重疊,也就是說,第一感測元件9-1412是設置於第一磁性元件9-1312與第二磁性元件9-1314之間,並且第一參考元件9-1411是設置於第一線圈9-1311與第二線圈9-1313之間。
在第110圖的示例中,第一感測元件9-1412、第一磁性元件9-1312、第二磁性元件9-1314設置於框架9-1130,第一參考元件9-1411與第一線圈9-1311以及第二線圈9-1313設置於承載座9-1220。在第111圖的示例中,第一感測元件9-1412、第一磁性元件9-1312、第二磁性元件9-1314設置於承載座9-1220,第一參考元件9-1411與第一線圈9-1311以及第二線圈9-1313設置於框架9-1130。
上述具有位置感測模組9-1400的示例為閉迴路控制驅動,也就是說,利用位置感測模組9-1400感測活動部9-1200是否到達預期位置,若未達則驅動機構9-1300中之一控制器便會再下命令補正,直到到達預期位置。但本揭露不限於此,也可以藉由不具有位置感測模組9-1400回授位置的開迴路控制驅動,藉由先建立資料庫,驅動活動部9-1200直接到達預期位置。
接著請參考第112圖至第114圖說明驅動機構的作動。第112圖至第114圖為根據本揭露一實施例的光學模組9-1000中之部分結構之示意圖。在一些實施例中,第一驅動組件9-1310配置以驅動活動部9-1200相對固定部9-1100移動,並且第一驅動組件9-1310配置以驅動活動部9-1200相對固定部9-1100以轉軸9-A進行轉動。第二驅動組件9-1320配置以驅動活動部9-1200相對固定部9-1100移動,但第二驅動組件9-1320不用以驅動活動部9-1200相對固定部9-1100轉動。第三驅動組件9-1330配置以驅動活動部9-1200相對固定部9-1100移動,並且第三驅動組件9-1330配置以驅動活動部9-1200相對固定部9-1100轉動。
第一驅動組件9-1310配置以產生一第一驅動力9-F1以及一第二驅動力9-F2。第二驅動組件9-1320配置以產生一第三驅動力9-F3以及一第四驅動力9-F4。第三驅動組件9-1330配置以產生一第五驅動力9-F5以及一第六驅動力9-F6。當沿著平行於主軸9-M之方向觀察時,第一驅動力9-F1、第二驅動力9-F2、第三驅動力9-F3、第四驅動力9-F4、第五驅動力9-F5、以及第六驅動力9-F6未通過轉軸9-A,並且第一驅動力9-F1、第二驅動力9-F2、第三驅動力9-F3、第四驅動力9-F4、第五驅動力9-F5、以及第六驅動力9-F6產生於不同位置。
如第112圖所示,可以藉由通不同大小的電流至線圈,使得線圈與磁性元件之間產生驅動力而使得活動部9-1200相對於固定部9-1100運動,也就是說,可以分別控制第一驅動組件9-1310、第二驅動組件9-1320、以及第三驅動組件9-1330,使得第一驅動力9-F1與第二驅動力9-F2之大小相同並且方向相反、第五驅動力9-F5與第六驅動力9-F6之大小相同並且方向相反、第一驅動力9-F1與第五驅動力9-F5之大小相同、第二驅動力9-F2與第六驅動力9-F6之大小相同、第一驅動力9-F1與第六驅動力9-F6之方向相同、第二驅動力9-F2與第五驅動力9-F5之方向相同,而驅動活動部9-1200相對固定部9-1100轉動。
在另一種控制模式中,如第113圖所示,使得第一驅動力9-F1與第二驅動力9-F2之大小不同,第五驅動力9-F5與第六驅動力9-F6之大小不同,第一驅動力9-F1與第五驅動力9-F5之大小不同,第二驅動力9-F2與第六驅動力9-F6之大小不同,第一驅動力9-F1與第二驅動力9-F2之大小差異與第五驅動力9-F5與第六驅動力9-F6之大小差異相同,而驅動活動部9-1200相對固定部9-1100轉動並同時沿著第二方向9-D2移動。
此外,在另一種控制模式中,如第114圖所示,也可以使得第一驅動力9-F1與第二驅動力9-F2之大小不同,第五驅動力9-F5與第六驅動力9-F6之大小不同,第一驅動力9-F1與第五驅動力9-F5之大小不同,第二驅動力9-F2與第六驅動力9-F6之大小不同,第三驅動力9-F3與第四驅動力9-F4之大小相同,而驅動活動部9-1200相對固定部9-1100轉動並同時沿著第一方向9-D1移動。雖然以上述幾種示例揭露了驅動機構驅動活動部相對於固定部之運動,但不限於此,可以視需求而改變。
如上所述,本揭露實施例提供了一種光學系統,包括光學模組,具有主軸。光學模組包括固定部、活動部、以及驅動機構。活動部連接光學元件,並且可相對該固定部運動。驅動機構驅動活動部相對固定部運動。當沿著平行於主軸之方向觀察時,固定部為多邊形結構,具有第一側邊、第二側邊、第三側邊、以及第四側邊,第一側邊與第三側邊平行,第二側邊與第四側邊平行,第一側邊與第二側邊不平行。本創作所揭露的各元件的特殊位置、大小關係不但可使光學系統達到特定方向的薄型化、整體的小型化,另外經由搭配不同的光學模組可以使光學系統更進一步提升光學品質(例如拍攝品質或是深度感測精度等)。
前面概述數個實施例的特徵,使得本技術領域中具有通常知識者可更好地理解本揭露的各方面。本技術領域中具有通常知識者應理解的是,可輕易地使用本揭露作為設計或修改其他製程以及結構的基礎,以實現在此介紹的實施例的相同目的及/或達到相同優點。本技術領域中具有通常知識者亦應理解的是,這樣的等同配置不背離本揭露的精神以及範圍,且在不背離本揭露的精神以及範圍的情況下,可對本揭露進行各種改變、替換以及更改。
1-100,1-100A,1-100B,1-100C,1-100D,1-100E,1-100F,1-100G,1-100H,1-100I:光學系統
1-105:第一光學組件
1-110:頂殼
1-120:底座
1-130:第二活動部
1-140:第一線圈
1-150:第一磁性元件
1-160:第一彈性元件
1-170:第二彈性元件
1-200:第一基板
1-200A:第三側
1-210:電路組件
1-310:第一線圈元件
1-310C,1-312C,1-314C,1-320C,1-322C,1-324C:中心
1-311:第十一線圈元件
1-312:第三線圈元件
1-314:第五線圈元件
1-316:第七線圈元件
1-318:第九線圈元件
1-320:第二線圈元件
1-321:第十二線圈元件
1-322:第四線圈元件
1-324:第六線圈元件
1-326:第八線圈元件
1-328:第十線圈元件
1-332:第一隔磁元件
1-334:第二隔磁元件
1-336:第三隔磁元件
1-340:通訊模組
1-340A:第一通訊組件
1-340B:第二通訊組件
1-341:第一通訊元件
1-342:第二通訊元件
1-343:第三通訊元件
1-344:第四通訊元件
1-345:阻隔元件
1-350:儲能元件
1-360:第一支撐組件
1-362:第一支撐元件
1-364:第二支撐元件
1-366:第三支撐元件
1-368:第一三角形結構
1-370:第二支撐組件
1-372:第四支撐元件
1-374:第五支撐元件
1-376:第六支撐元件
1-378:第二三角形結構
1-400:第一活動部
1-400A:第一側
1-400B:第二側
1-500:第一光學元件
1-510:濾光元件
1-600:第二基板
1-700:彈性組件
1-800:第一驅動組件
1-900:第二光學元件
1-C1:第一角落
1-C2:第二角落
1-C3:第三角落
1-C4:第四角落
1-D2:第二驅動組件
1-F:固定部
1-L1,1-L2,1-L3,1-L4:距離
1-SE1:第一感測組件
1-SE11:第一感測元件
1-SE12:第二感測元件
1-W1:第一線圈組件
1-W2:第二線圈組件
2-100,2-100A,2-100B,2-100C,2-100D,2-100E,2-100F,2-100G,2-100H,2-100I:光學系統
2-105:第一光學組件
2-110:頂殼
2-120:底座
2-130:第二活動部
2-140:第一線圈
2-150:第一磁性元件
2-160:第一彈性元件
2-170:第二彈性元件
2-200:第一基板
2-200A:第三側
2-210:電路組件
2-310:第一線圈元件
2-310C,2-312C,2-314C,2-320C,2-322C,2-324C:
2-311:第十一線圈元件
2-312:第三線圈元件
2-314:第五線圈元件
2-316:第七線圈元件
2-318:第九線圈元件
2-320:第二線圈元件
2-321:第十二線圈元件
2-322:第四線圈元件
2-324:第六線圈元件
2-326:第八線圈元件
2-328:第十線圈元件
2-332:第一隔磁元件
2-334:第二隔磁元件
2-336:第三隔磁元件
2-340:通訊模組
2-340A:第一通訊組件
2-340B:第二通訊組件
2-341:第一通訊元件
2-342:第二通訊元件
2-343:第三通訊元件
2-344:第四通訊元件
2-345:阻隔元件
2-346:啟動線圈元件
2-350:儲能元件
2-360:第一支撐組件
2-362:第一支撐元件
2-364:第二支撐元件
2-366:第三支撐元件
2-368:第一三角形結構
2-370:第二支撐組件
2-372:第四支撐元件
2-374:第五支撐元件
2-376:第六支撐元件
2-378:第二三角形結構
2-382:第一控制單元
2-384:第二控制單元
2-400:第一活動部
2-400A:第一側
2-400B:第二側
2-500:第一光學元件
2-510:濾光元件
2-600:第二基板
2-700:彈性組件
2-800:第一驅動組件
2-900:第二光學元件
2-BA:備用訊號
2-C1:第一角落
2-C2:第二角落
2-C3:第三角落
2-C4:第四角落
2-CH:充電訊號
2-D2:第二驅動組件
2-DR:驅動訊號
2-F:固定部
2-L1,2-L2,2-L3,2-L4:距離
2-IN:輸入訊號
2-IPW:感應電源訊號
2-IS:影像訊號
2-O:主軸
2-OS:光學訊號
2-PR:處理程序
2-PW0:電源訊號
2-PW1:第一電源訊號
2-PW2:第二電源訊號
2-PW3:第三電源訊號
2-PW4:第四電源訊號
2-PW5:第五電源訊號
2-PW6:第六電源訊號
2-PW7:第七電源訊號
2-SE1:第一感測組件
2-SE11:第一感測元件
2-SE12:第二感測元件
2-SI1:第一訊號
2-SI2:第二訊號
2-SI3:第三訊號
2-ST1,2-ST2,2-ST3,2-ST4,2-ST5,2-ST6,2-ST7:步驟
2-W1:第一線圈組件
2-W2:第二線圈組件
3-1,3-2:光學元件
3-10:頂蓋
3-11:頂蓋結構強化元件
3-16,3-17:開口
3-20:第一電路組件
3-21:第一段部
3-22:第二段部
3-23:第三段部
3-24:第四段部
3-25:第五段部
3-30:第二電路組件
3-31:第一對外電路
3-32:固定端
3-40:中間組件
3-41,3-42,3-43,3-44,3-45,3-46,3-47:中間元件
3-50:支持元件
3-51,3-52,3-53,3-54,3-55,3-56,3-57:軌道
3-60:第二彈性元件
3-70:承載座
3-71:第一感測組件容納部
3-72:第一固定結構
3-73,3-74:電性連接部
3-75:第一容納部
3-80:框架
3-81:第一止動元件
3-82:第二止動元件
3-83:第三止動元件
3-84:第四止動元件
3-85:第二容納部
3-86:第一定位結構
3-87:第二定位結構
3-88:框架軌道
3-90:第二彈性元件
3-100:基座
3-101:殼體
3-102:包覆元件
3-110,3-120:驅動組件
3-111,3-121:磁性元件
3-112,3-122:線圈
3-130,3-140,3-150:位置感測組件
3-131,3-141,3-151:參考元件
3-132,3-142,3-152:感測元件
3-160:黏著元件
3-170:阻尼元件
3-180:接合元件
3-201:第一本體
3-210:固定板
3-220:活動板
3-230:偏壓元件
3-302:第二本體
3-500:電子裝置
3-501:支持元件結構強化元件
3-711:第一突出結構
3-712:第一凹陷結構
3-721:突出部
3-831:第二突出結構
3-832:第二凹陷結構
3-1000:光學系統
3-1001,3-1002,3-1003,3-1004:側邊
3-1011,3-1012,3-1013:側壁
3-1021:閃避部
3-1111,3-1112,3-1113:第一磁性元件的表面
3-1214,3-1215,3-1216,3-1217:第二磁性元件的表面
3-2001,3-2002,3-2003,3-2004:角落
3-A1,3-A2,3-A3,3-A4,3-A5,3-A6,3-A7,3-A8,3-A9:方向
3-C1,3-C2:電路機構
3-D1,3-D2:驅動機構
3-E:彈性組件
3-H:支持組件
3-I:固定部
3-IS:第二光學元件模組
3-L:光線
3-Lin:光入射側
3-Lout:光出射側
3-M1,3-M2:活動部
3-P:主軸
3-R:轉軸
3-S1:位置感測機構
4-1,4-2:光學元件
4-3:被動電子元件
4-10:頂蓋
4-20:第一電路組件
4-30:第二電路組件
4-31,4-2812,4-2813:對外電路
4-40:中間組件
4-50:支持元件
4-60:第二彈性元件
4-70:承載座
4-80:框架
4-90:第二彈性元件
4-100:基座
4-101:殼體
4-102:包覆元件
4-103,4-104:限位部
4-105,4-106,4-107:止動元件
4-110,4-120:驅動組件
4-111,4-121:磁性元件
4-112,4-122:線圈
4-130,4-140,4-150:位置感測組件
4-131,4-141,4-151,4-241,4-251,4-261:參考元件
4-132,4-142,4-152,4-242,4-252,4-262:感測元件
4-210:固定板
4-220:活動板
4-225:電路端子
4-230:偏壓元件
4-280:第三電路組件
4-500:電子裝置
4-1000:光學系統
4-1001,4-1002,4-1003,4-1004:側邊
4-1005:迴避部
4-1051,4-1061,4-1071:止動表面
4-2001,4-2002,4-2003,4-2004:角落
4-2806,4-2807,4-2808,4-2809,4-2810,4-2811:第三電路組件的段部
4-A1,4-A2,4-A10,4-A11,4-A12:方向
4-C1,4-C2:電路機構
4-D1,4-D2:驅動機構
4-E:彈性組件
4-H:支持組件
4-I:固定部
4-IL4,4IL5,4-IL6:虛擬連線
4-IS:第二光學元件模組
4-L:光線
4-Lin:光入射側
4-Lout:光出射側
4-M1,4-M2:活動部
4-P:主軸
4-R:轉軸
4-S1,4-S2:位置感測機構
5-100:光學系統
5-102:外殼
5-104:承載件
5-106:驅動元件
5-1061:驅動元件
5-1061C:第一接觸部
5-1061E:第一連接區段
5-1061F:第一固定部
5-1062:驅動元件
5-1062C:第二接觸部
5-1101:驅動元件
5-1101C:第三接觸部
5-1102:驅動元件
5-112:底座
5-116:接觸元件
5-118:接觸元件
5-130:電路板
5-132:位置感測元件
5-150:支撐組件
5-1540:支撐主體
5-1541:第一連接部
5-1541C:中心
5-1542:第二連接部
5-1542C:中心
5-1543:第三連接部
5-1543C:中心
5-1544:第四連接部
5-1544C:中心
5-1545:第一抵接部
5-1546:第二抵接部
5-1547:第三抵接部
5-180:光學模組
5-181:光學元件
5-182:驅動組件
5-183:光學感測元件
5-184:承載件
5-185:基板
5-186:延伸部
5-1561~5-1564:耦接部
5-AD1:第一制震元件
5-AD2:第二制震元件
5-AX:主軸
5-D1:第一方向
5-D2:第二方向
5-D3:第三方向
5-D4:第四方向
5-D5:第五方向
5-D6:第六方向
5-D7:第七方向
5-D8:第八方向
5-DA:驅動組件
5-F1:第一驅動力
5-F2:第二驅動力
5-F3:第三驅動力
5-FA:固定組件
5-MA:活動組件
5-O:光軸
5-S1:第一側邊
5-S2:第二側邊
5-S3:第三側邊
5-S4:第四側邊
X:X軸
Y:Y軸
Z:Z軸
6-100:光學系統
6-102:外殼
6-104:承載件
6-106:驅動元件
6-1060:電路構件
6-1061:驅動元件
6-1061C:第一接觸部
6-1061E:第一連接區段
6-1061F:第一固定部
6-1062:驅動元件
6-1062C:第二接觸部
6-1100:電路構件
6-1101:驅動元件
6-1101C:第三接觸部
6-1102:驅動元件
6-1102C:第四接觸部
6-112:底座
6-116:接觸元件
6-118:接觸元件
6-130:電路板
6-131:第一對外連接部
6-132:位置感測元件
6-150:支撐組件
6-1540:支撐主體
6-1541:第一連接部
6-1541C:中心
6-1542:第二連接部
6-1542C:中心
6-1543:第三連接部
6-1543C:中心
6-1544:第四連接部
6-1544C:中心
6-1545:第一抵接部
6-1546:第二抵接部
6-1547:第三抵接部
6-1561~6-1564:耦接部
6-180:光學模組
6-181:光學元件
6-182:驅動組件
6-183:光學感測元件
6-184:承載件
6-185:基板
6-186:延伸部
6-191:第一電路基板
6-192:第二電路基板
6-AD1:第一制震元件
6-AD2:第二制震元件
6-AX:主軸
6-D1:第一方向
6-D2:第二方向
6-D3:第三方向
6-D4:第四方向
6-D5:第五方向
6-D6:第六方向
6-D7:第七方向
6-D8:第八方向
6-DA:驅動組件
6-F1:第一驅動力
6-F2:第二驅動力
6-F3:第三驅動力
6-F4:第四驅動力
6-FA:固定組件
6-MA:活動組件
6-O:光軸
6-S1:第一側邊
6-S2:第二側邊
6-S3:第三側邊
6-S4:第四側邊
X:X軸
Y:Y軸
Z:Z軸
7-50:光學系統
7-100:固定模組
7-150:第一支持組件
7-1501:第一支持部
7-1503:第二支持部
7-150B:主體
7-160:外框
7-180:第二支持組件
7-181:第一中間元件
7-190:第三支持組件
7-191:第一連接端
7-192:第二連接端
7-193:第一驅動元件
7-194:彈性部
7-200:活動模組
7-202:外殼
7-204:框架
7-2041:第一框架部
7-2043:第二框架部
7-208:承載座
7-212:底座
7-250:第一光學元件
7-260:第二光學元件
7-AX:主軸
7-CL1:第一線圈
7-CL2:第二線圈
7-CL3:第三線圈
7-CL4:第四線圈
7-CL5:第五線圈
7-CR1:第一角落
7-CR2:第二角落
7-CR3:第三角落
7-CR4:第四角落
7-D1:第一方向
7-D2:第二方向
7-D3:第三方向
7-D4:第四方向
7-D5:第五方向
7-DA1:第一驅動組件
7-DA2:第二驅動組件
7-DA3:第三驅動組件
7-DA4:第四驅動組件
7-DA5:第五驅動組件
7-DM1:第一驅動機構
7-DM2:第二驅動機構
7-DM3:第三驅動機構
7-DM4:第四驅動機構
7-IP1:第一假想平面
7-IP2:第二假想平面
7-L:光線
7-ME1:第一磁性元件
7-ME2:第二磁性元件
7-ME3:第三磁性元件
7-ME4:第四磁性元件
7-MT1:第一活動部
7-MT2:第二活動部
7-O:光軸
7-RX1:第一轉軸
7-RX2:第二轉軸
7-RX3:第三轉軸
7-S1:第一側邊
7-S2:第二側邊
7-S3:第三側邊
7-S4:第四側邊
7-WX1:第一繞線軸
7-WX2:第二繞線軸
7-WX3:第三繞線軸
7-WX4:第四繞線軸
7-WX5:第五繞線軸
X:X軸
Y:Y軸
Z:Z軸
8-1:光學系統
8-101:第一光學模組
8-102:第二光學模組
8-103:第三光學模組
8-104:第四光學模組
8-105:第五光學模組
8-110:第一光學元件
8-120:第二光學元件
8-130:第三光學元件
8-140:第四光學元件
8-150:第五光學元件
8-160:第六光學元件
8-1000,8-1000’,8-1000’’,8-1000A,:光學模組
8-1010,8-1010’:光路調整元件
8-1020:光學元件
8-1100,8-1100’:固定部
8-1101:第一側邊
8-1102,8-1102’:第二側邊
8-1103:第三側邊
8-1104,8-1104’:第四側邊
8-1110,8-1110’’:底座
8-1120:外框
8-1120T:頂壁
8-1121:第一側壁
8-1122:第二側壁
8-1123:第三側壁
8-1124:第四側壁
8-1124A:止動面
8-1124O:開口
8-1130,8-1130’,8-1130’’:框架
8-1131:凹槽
8-1200,8-1200’,8-1200’’:活動部
8-1210:基座
8-1220,8-1220’’:承載座
8-1221:遮擋部/止動部
8-1300,8-1300’,8-1300’’:驅動機構
8-1310:第一驅動組件
8-1311:第一線圈
8-1312:第一磁性元件
8-1313:第二線圈
8-1314:第二磁性元件
8-1320:第二驅動組件
8-1321,8-1321A:第三線圈
8-1322:第三磁性元件
8-1323,8-1323A:第四線圈
8-1324:第四磁性元件
8-1330:第三驅動組件
8-1331:第五線圈
8-1332:第五磁性元件
8-1333:第六線圈
8-1334:第六磁性元件
8-1400:位置感測模組
8-1410:第一位置感測組件
8-1411:第一參考元件
8-1412:第一感測元件
8-1420:第二位置感測組件
8-1421:第二參考元件
8-1422:第二感測元件
8-1430:第三位置感測組件
8-1431:第三參考元件
8-1432:第三感測元件
8-1500,8-1500’:支撐組件
8-1510,8-1510A:第一彈性元件
8-1511:第一端部
8-1512:第二端部
8-1520:第二彈性元件
8-1521:衝擊吸收部
8-1522:固定端部
8-1530’’:中介元件
8-1600:電路組件
8-1610,8-1610’’,8-1610A:第一電路
8-1620,8-1620’’,8-1620A:第二電路
8-1630,8-1630A:第三電路
8-1631,8-1631A:第一連接部
8-1640,8-1640’’,8-1640A:外部電路
8-1650,8-1650A,8-1650A’:中間電路
8-1700:防塵組件
8-1800:散熱組件
8-1810:第一散熱元件
8-1820:第二散熱元件
8-1900:阻尼組件
8-1910:第一阻尼元件
8-1920:第二阻尼元件
8-1930:第三阻尼元件
8-1940:第四阻尼元件
8-1950:第五阻尼元件
8-2000’:防震驅動機構
8-A’:第一轉軸
8-D1:第一方向
8-D2:第二方向
8-D3:第三方向
8-E:電路
8-H:孔洞
8-L1:第一入射方向
8-L2:第二入射方向
8-L3:第三入射方向
M,M’:主軸
S’:斜面
9-1:光學系統
9-101:第一光學模組
9-102:第二光學模組
9-103:第三光學模組
9-104:第四光學模組
9-105:第五光學模組
9-110:第一光學元件
9-120:第二光學元件
9-130:第三光學元件
9-140:第四光學元件
9-150:第五光學元件
9-160:第六光學元件
9-1000:光學模組
9-1010:光路調整元件
9-1020:光學元件
9-1100:固定部
9-1101:第一側邊
9-1102:第二側邊
9-1103:第三側邊
9-1104:第四側邊
9-1110:底座
9-1120:外框
9-1120T:頂壁
9-1121:第一側壁
9-1122:第二側壁
9-1123:第三側壁
9-1124:第四側壁
9-1124A:止動面
9-1124O:開口
9-1130:框架
9-1200,9-1200’:活動部
9-1210:基座
9-1220:承載座
9-1221:遮擋部/止動部
9-1300,9-1300’:驅動機構
9-1310:第一驅動組件
9-1311:第一線圈
9-1312:第一磁性元件
9-1313:第二線圈
9-1314:第二磁性元件
9-1320:第二驅動組件
9-1321:第三線圈
9-1322:第三磁性元件
9-1323:第四線圈
9-1324:第四磁性元件
9-1330:第三驅動組件
9-1331:第五線圈
9-1332:第五磁性元件
9-1333:第六線圈
9-1334:第六磁性元件
9-1400:位置感測模組
9-1410:第一位置感測組件
9-1411:第一參考元件
9-1412:第一感測元件
9-1420:第二位置感測組件
9-1421:第二參考元件
9-1422:第二感測元件
9-1430:第三位置感測組件
9-1431:第三參考元件
9-1432:第三感測元件
9-1500:支撐組件
9-1510:第一彈性元件
9-1511:第一端部
9-1512:第二端部
9-1520:第二彈性元件
9-1521:衝擊吸收部
9-1522:固定端部
9-1600:止動組件
9-A:轉軸
9-C1:第一連線
9-C2:第二連線
9-C3:第三連線
9-D1:第一方向
9-D2:第二方向
9-D3:第三方向
9-F1:第一驅動力
9-F2:第二驅動力
9-F3:第三驅動力
9-F4:第四驅動力
9-F5:第五驅動力
9-F6:第六驅動力
9-L1:第一入射方向
9-L2:第二入射方向
9-L3:第三入射方向
9-M:主軸
9-S1:第一容納空間
9-S2:第二容納空間
當閱讀所附圖式時,從以下的詳細描述能最佳理解本揭露的各方面。應注意的是,根據業界的標準作法,各種特徵並未按照比例繪製。事實上,可任意的放大或縮小元件的尺寸,以做清楚的說明。
第1圖是根據本創作一些實施例所繪示的光學系統的立體圖。
第2圖是光學系統的爆炸圖。
第3圖是光學系統的俯視圖。
第4圖是光學系統沿第3圖線段1-A-1-A繪示的剖面圖。
第5A圖是光學系統一些元件的示意圖。
第5B圖是光學系統一些元件的示意圖。
第5C圖是光學系統一些元件的示意圖。
第5D圖是光學系統一些元件的示意圖。
第5E圖是光學系統一些元件的示意圖。
第5F圖是光學系統一些元件的示意圖。
第6A圖、第6B圖是光學系統從不同方向觀察時的側視示意圖。
第6C圖是光學系統的側視示意圖。
第7A圖是光學系統一些元件的示意圖。
第7B圖是光學系統一些元件的示意圖。
第7C圖是光學系統一些元件的示意圖。
第8圖是根據本揭露一些實施例所繪示的光學系統的立體圖。
第9圖是光學系統的爆炸圖。
第10圖是光學系統的俯視圖。
第11圖是光學系統沿第10圖線段2-A-2-A繪示的剖面圖。
第12A圖是光學系統一些元件的示意圖。
第12B圖是光學系統一些元件的示意圖。
第12C圖是光學系統一些元件的示意圖。
第12D圖是光學系統一些元件的示意圖。
第12E圖是光學系統一些元件的示意圖。
第12F圖是光學系統一些元件的示意圖。
第13A圖、第13B圖是光學系統從不同方向觀察時的側視示意圖。
第13C圖是光學系統的側視示意圖。
第14A圖是光學系統一些元件的示意圖。
第14B圖是光學系統一些元件的示意圖。
第14C圖是光學系統一些元件的示意圖。
第15A圖是光學系統與外部電路連接的關係圖。
第15B圖是第15A圖一些元件的細部示意圖。
第15C圖至第15E圖是光學系統中第一活動部與固定部的頂殼位置關係的示意圖。
第16圖是光學系統運作時的處理程序的流程圖。
第17圖是輸入訊號的示意圖。
第18圖是電子裝置以及光學系統的示意圖。
第19圖是光學系統以及第一光學元件的示意圖。
第20圖是光學系統的俯視圖。
第21圖是光學系統的分解圖。
第22圖是頂蓋的立體圖。
第23圖是基座的立體圖。
第24圖是第一電路組件以及第二電路組件的立體圖。
第25圖是支持組件的示意圖。
第26圖是光學系統的剖面圖。
第27圖是承載座的立體圖。
第28圖是框架的立體圖。
第29圖是承載座、框架、第一參考元件、第一感測元件的示意圖。
第30圖是第一驅動組件以及第二驅動組件的分解圖。
第31圖是第一彈性元件、承載座、框架、第一驅動組件、第二磁性元件的立體圖。
第32圖是第一彈性元件、承載座、框架、第一驅動組件、第二磁性元件的俯視圖。
第33圖是承載座以及框架的俯視圖。
第34圖以及第35圖是第一電路機構、支持元件、框架、第二感測元件、第三感測元件不同視角的立體圖。
第36圖是省略部分元件的光學系統的側視圖。
第37圖是省略部分元件的光學系統的俯視圖。
第38圖是電子裝置以及光學系統的示意圖。
第39圖是光學系統以及第一光學元件的示意圖。
第40圖是光學系統的俯視圖。
第41圖是光學系統的分解圖。
第42圖是第一驅動組件以及第二驅動組件的分解圖。
第43圖是第二光學元件模組的立體圖。
第44圖是第二光學元件模組的部分的示意圖。
第45圖是第二光學元件模組的部分的仰視立體圖。
第46圖是第二光學元件模組的部分的仰視圖。
第47圖是第二電路機構的立體圖。
第48圖是第二光學元件模組的側視圖。
第49圖是第二光學元件模組的俯視剖面圖。
第50圖是第二光學元件模組的側視圖。
第51圖是第一電路機構以及第二電路機構的立體圖。
第52圖是第一電路機構以及第二電路機構的俯視圖。
第53圖是第二光學元件模組的側視剖面圖。
第54圖為根據本揭露一實施例之一光學系統5-100之立體圖。
第55圖為根據本揭露一實施例之一光學系統5-100之爆炸圖。
第56圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100沿第54圖中線段5-A-5-A繪示的剖面圖。
第57圖是根據本揭露一實施例之光學模組5-180的爆炸圖。
第58圖為根據本揭露一實施例之支撐組件5-150之立體圖。
第59圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100移除外殼5-102後之上視示意圖。
第60圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100移除外殼5-102之立體圖。
第61圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100移除外殼5-102之側視圖。
第62圖為根據本揭露一實施例之驅動元件5-1061之上視圖。
第63圖為根據本揭露一實施例之光學系統5-100移除外殼5-102之前視圖。
第64圖為根據本揭露一實施例之一光學系統6-100之立體圖。
第65圖為根據本揭露一實施例之一光學系統6-100之爆炸圖。
第66圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100沿第64圖中線段6-A-6-A繪示的剖面圖。
第67圖是根據本揭露一實施例之光學模組6-180的爆炸圖。
第68圖為根據本揭露一實施例之支撐組件6-150之立體圖。
第69圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102後之上視示意圖。
第70圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102之立體圖。
第71圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102之側視圖。
第72圖為根據本揭露一實施例之驅動元件6-1061之上視圖。
第73圖為根據本揭露一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102之前視圖。
第74圖為根據本揭露另一實施例之光學系統6-100移除外殼6-102之前視圖。
第75圖為本揭露一實施例之光學系統7-50之爆炸圖。
第76圖為本揭露一實施例之一光學系統7-50之上視圖。
第77圖為根據本揭露一實施例之光學系統7-50沿著第76圖中線段7-A-7-A之剖面示意圖。
第78圖為根據本揭露一實施例之光學系統7-50之上視示意圖。
第79圖為根據本揭露一實施例之光學系統7-50沿著第76圖中線段7-B-7-B之剖面示意圖。
第80圖為根據本揭露一實施例之光學系統7-50之立體剖面圖。
第81圖為根據本揭露一實施例之活動模組7-200之立體剖面圖。
第82圖為根據本揭露一實施例之第三支持組件7-190與第二活動部7-MT2之上視圖。
第83圖為根據本揭露一實施例之活動模組7-200之側視圖。
第84圖是光學系統的立體圖。
第85圖是光學系統中的光學元件的示意圖。
第86圖為根據本揭露一實施例的一光學模組之立體圖。
第87圖為根據本揭露一實施例的光學模組之爆炸圖。
第88圖為根據本揭露一實施例的光學模組之部分結構之立體圖。
第89圖為沿著第86圖之8-A-8-A’切線之光學模組之剖面圖。
第90圖為根據本揭露另一實施例的光學模組之部分結構之示意圖。
第91圖為第88圖之框起部分的結構之放大示意圖。
第92圖為沿著第86圖之8-B-8-B’切線之光學模組之剖面示意圖。
第93圖為根據本揭露另一實施例的光學模組之部分結構之立體圖。
第94圖為沿著第93圖之8-A-8-A’切線的光學模組之剖面圖。
第95圖為根據本揭露一實施例的光學模組之電路組件之方塊圖。
第96圖為根據本揭露一實施例的光學模組之部分結構之示意圖。
第97圖為根據本揭露一實施例的另一光學模組之部分結構之示意圖。
第98圖為根據本揭露一實施例的另一光學模組之部分結構之示意圖。
第99圖為根據本揭露一實施例的另一光學模組之部分結構之示意圖。
第100圖是光學系統的立體圖。
第101圖是光學系統中的光學元件的示意圖。
第102圖為根據本揭露一實施例的一光學模組之立體圖。
第103圖為根據本揭露一實施例的光學模組之爆炸圖。
第104圖為根據本揭露一實施例的光學模組之部分結構之立體圖。
第105圖為沿著第102圖之9-A-9-A’切線之光學模組之剖面圖。
第106圖為根據本揭露一實施例的光學模組中之參考元件的配置示意圖。
第107圖為根據本揭露另一實施例的光學模組中之部分結構之示意圖。
第108圖為根據本揭露另一實施例的光學模組中之部分結構之示意圖。
第109圖為根據本揭露另一實施例的光學模組中之部分結構之示意圖。
第110圖為根據本揭露另一實施例的光學模組中之部分結構之示意圖。
第111圖為根據本揭露另一實施例的光學模組中之部分結構之示意圖。
第112圖為根據本揭露一實施例的光學模組中之部分結構之示意圖。
第113圖為根據本揭露一實施例的光學模組中之部分結構之示意圖。
第114圖為根據本揭露一實施例的光學模組中之部分結構之示意圖。
4-2:光學元件
4-10:頂蓋
4-20:第一電路組件
4-30:第二電路組件
4-40:中間組件
4-50:支持元件
4-60:第二彈性元件
4-70:承載座
4-80:框架
4-90:第二彈性元件
4-100:基座
4-101:殼體
4-102:包覆元件
4-110,4-120:驅動組件
4-122:線圈
4-130,4-140,4-150:位置感測組件
4-210:固定板
4-220:活動板
4-230:偏壓元件
4-1000:光學系統
4-C1,4-C2:電路機構
4-D1,4-D2:驅動機構
4-E:彈性組件
4-H:支持組件
4-I:固定部
4-IS:第二光學元件模組
4-M1,4-M2:活動部
4-P:主軸
4-R:轉軸
4-S1:位置感測機構
Claims (13)
- 一種光學系統,包括: 一固定部; 一第二活動部,用以連接一第二光學元件,且該第二活動部可相對該固定部運動; 一第二驅動機構,用以驅動該第二活動部相對該固定部運動;以及 一第二電路機構,電性連接該第二驅動機構。
- 如請求項1所述之光學系統,更包括: 一第一活動部,用以連接一第一光學元件;以及 一第一驅動機構,用以驅動該第一活動部相對該固定部運動; 其中: 該第一驅動機構與該第二驅動機構分別以不同原理產生驅動力; 該第一驅動機構以及該第二驅動機構中的其中一者具有磁性材料,而該第一驅動機構以及該第二驅動機構中的另外一者不具有磁性材料。
- 如請求項1所述之光學系統,其中該固定部以及該第二活動部沿著一主軸排列,沿著該主軸觀察時,該光學系統具有多邊形結構,包括一第一側、一第二側、一第三側、一第四側,該第二側以及該第四側位於該第一側與該第三側之間,且該第二活動部位於該第一側與該第三側之間。
- 如請求項3所述之光學系統,更包括一第二位置感測機構,用以感測該第二活動部相對該固定部的運動,其中該第二位置感測機構包括: 一第四位置感測組件,具有一第四參考元件以及一第四感測元件,其中該第四參考元件包括一第四N極以及一第四S極; 一第五位置感測組件,具有一第五參考元件以及一第五感測元件,其中該第五參考元件包括一第五N極以及一第五S極;以及 一第六位置感測組件,具有一第六參考元件以及一第六感測元件,其中該第六參考元件包括一第六N極以及一第六S極; 其中: 該第四感測元件用以感測該第四參考元件所產生的一第四磁場; 沿著該主軸觀察時,該第四感測元件位於該固定部的一第一角落; 該第五感測元件用以感測該第五參考元件所產生的一第五磁場; 沿著該主軸觀察時,該第五感測元件位於該固定部的一第二角落; 該第六感測元件用以感測該第六參考元件所產生的一第六磁場; 沿著該主軸觀察時,該第六感測元件位於該固定部的一第三角落; 其中: 該第二驅動機構用以驅動該第二活動部相對該固定部以一轉軸進行轉動,且該轉軸與該主軸平行; 沿著該主軸觀察時,該轉軸與該第四參考元件、該第五參考元件、該第六參考元件皆不重疊; 沿著該主軸觀察時,連接該第四N極的中心與該第四S極的中心的一第四虛擬連線、連接該第五N極的中心與該第五S極的中心的一第五虛擬連線、連接該第六N極的中心與該第六S極的中心的一第六虛擬連線中的至少一者未通過該轉軸; 沿著該主軸觀察時,該第四虛擬連線、該第五虛擬連線、該第六虛擬連線中的其餘兩者通過該轉軸。
- 如請求項4所述之光學系統,其中: 沿著該主軸觀察時,該第四虛擬連線未通過該轉軸; 沿著該主軸觀察時,該第四虛擬連線與該第一側不平行且不垂直; 沿著該主軸觀察時,該第四虛擬連線與該第五虛擬連線平行; 沿著該主軸觀察時,該第四虛擬連線與該第六虛擬連線不平行且垂直。
- 如請求項4所述之光學系統,其中該固定部包括: 一第五止動元件,用以限制該第二活動部相對該固定部於一極限範圍內運動; 一第六止動元件,用以限制該第二活動部相對該固定部於該極限範圍內運動;以及 一第七止動元件,用以限制該第二活動部相對該固定部於該極限範圍內運動; 其中: 該第五止動元件具有面朝該固定部的一第五止動表面; 該第五止動表面與該主軸平行; 沿著垂直該第五止動表面的方向觀察時,該第五止動元件與該第二位置感測機構至少部分重疊; 沿著垂直該第五止動表面的方向觀察時,該第五止動元件與該第四位置感測組件至少部分重疊; 沿著該主軸觀察時,該第五止動元件位於該第一角落; 其中: 該第六止動元件具有面朝該固定部的一第六止動表面; 該第六止動表面與該主軸平行; 該第六止動表面與該第五止動表面不平行且垂直; 沿著垂直該第六止動表面的方向觀察時,該第六止動元件與該第二位置感測機構至少部分重疊; 沿著垂直該第六止動表面的方向觀察時,該第六止動元件與該第四位置感測組件至少部分重疊; 沿著該主軸觀察時,該第六止動元件位於該第一角落; 其中: 該第七止動元件具有面朝該固定部的一第七止動表面; 該第七止動表面與該主軸平行; 該第七止動表面與該第五止動表面不平行; 該第七止動表面與該第五止動表面不垂直; 該第七止動表面與該第六止動表面不平行; 該第七止動表面與該第六止動表面不垂直; 沿著垂直該第七止動表面的方向觀察時,該第七止動元件與該第二位置感測機構至少部分重疊; 沿著垂直該第七止動表面的方向觀察時,該第七止動元件與該第五位置感測組件至少部分重疊; 沿著該主軸觀察時,該第七止動元件位於該第二角落。
- 如請求項4所述之光學系統,更包括: 一第一活動部,用以連接一第一光學元件,包括: 一框架;以及 一承載座; 一第一驅動機構,用以驅動該第一活動部相對該固定部運動,包括一第一驅動組件以及一第二驅動組件,其中該第一驅動組件用以驅動該承載座相對該框架運動,而該第二驅動組件用以驅動該第一活動部相對該固定部運動,該第一驅動組件包括一第一磁性元件,該第二驅動組件包括一第二磁性元件,該第一磁性元件以及該第二磁性元件固定地設置於該框架; 其中: 沿著該主軸觀察時,該第一驅動組件的至少部分位於該第四位置感測組件與該第五位置感測組件之間; 該第一磁性元件可相對該第四參考元件運動; 沿著該主軸觀察時,該第二驅動組件的至少部分位於該第五位置感測組件與該第六位置感測組件之間; 該第二磁性元件可相對該第五參考元件運動。
- 如請求項4所述之光學系統,其中該第二電路機構包括一第三電路組件,且該第三電路組件包括: 一第三本體,電性連接該第二光學元件; 一第六段部,電性連接該第三本體; 一第七段部,經由該第六段部電性連接該第三本體; 一第八段部,經由該第七段部電性連接該第三本體; 一第九段部,電性連接該第三本體; 一第十段部,電性連接該第三本體; 一第十一段部,經由該第九段部以及該第十段部電性連接該第三本體; 一第二對外電路,經由該第八段部電性連接該第三本體;以及 一第三對外電路,經由該第十一段部電性連接該第三本體; 其中: 該第三本體具有板狀結構,且該第三本體與該主軸不平行; 該第三本體電性連接一被動電子元件,且該被動電子元件包括一電容、一電感、一電阻、一感測器、一積體電路中的至少一者; 該第二位置感測機構電性連接該第三本體; 該第四感測元件、該第五感測元件、該第六感測元件固定地設置於該第三本體,而該第四參考元件、該第五參考元件、該第六參考元件固定地設置於該固定部; 其中: 該第六段部具有板狀結構,且該第六段部與該第三本體平行; 該第六段部可相對該第二活動部以及該固定部運動; 該第六段部沿著一第十方向延伸; 該第十方向與該轉軸不平行且垂直; 該第十方向與該第二側平行; 沿著該主軸觀察時,該第六段部位於該第一側; 其中: 該第七段部具有板狀結構,且該第七段部的厚度方向與該第六段部的厚度方向不同; 該第七段部可相對該第二活動部以及該固定部運動; 該第七段部沿著一第十一方向延伸; 該第十一方向與該第十方向不平行; 沿著該主軸觀察時,該第七段部位於該第一側; 其中: 該第八段部具有板狀結構,且該第八段部的厚度方向與該第六段部的厚度方向不同; 該第八段部的厚度方向與該第七段部的厚度方向不同; 該第八段部可相對該第二活動部以及該固定部運動; 該第八段部沿著一第十二方向延伸; 該第十二方向與該第十方向平行; 該第十二方向與該第十一方向不平行; 沿著該主軸觀察時,該第八段部位於該第四側; 其中: 沿著該主軸觀察時,該第九段部以及該第十段部位於該第三側,而該第十一段部位於該第四側; 其中: 該第二對外電路具有板狀結構; 沿著該主軸觀察時,該第二對外電路位於該第四側; 其中: 該第三對外電路具有板狀結構; 沿著該主軸觀察時,該第三對外電路位於該第四側; 該第二對外電路設置於該第三對外電路,且該第二對外電路與該第三對外電路平行。
- 如請求項8所述之光學系統,其中該第七段部的厚度方向與該第六段部的厚度方向垂直,該第八段部的厚度方向與該第六段部的厚度方向垂直,該第八段部的厚度方向與該第七段部的厚度方向垂直,該第十一方向與該第十方向垂直,該第十二方向與該第十一方向垂直。
- 如請求項8所述之光學系統,其中該第二活動部更包括一電路端子,電性連接該第二驅動機構,並用以與該第三電路組件電性連接; 其中: 該電路端子具有長條結構並沿著與該主軸不平行的方向延伸; 該固定部更包括一迴避部,用以容納該電路端子; 當該第二活動部位於一極限範圍的任意位置時,該電路端子皆不與該固定部接觸; 沿著該主軸觀察時,該電路端子位於該第二側; 該電路端子以焊接的方式電性連接該第三本體。
- 如請求項8所述之光學系統,其中該固定部包括: 一第一限位部,用以限制該第七段部的運動範圍;以及 一第二限位部,用以限制該第七段部以及該第八段部的運動範圍; 其中: 該第一限位部具有對應該第七段部的一卡勾結構,且該第二限位部具有對應該第七段部的另一卡勾結構; 沿著該主軸觀察時,該第一限位部位於該第一側,而該第二限位部位於該第一角落。
- 如請求項8所述之光學系統,其中該第二活動部具有一第三開口,對應該第二光學元件; 其中: 該第二光學元件用以接收一光線並輸出訊號; 該光線的一中心行進方向通過該第三開口以及第二光學元件; 沿著該主軸觀察時,該第二光學元件與該第二活動部不重疊; 沿著該主軸觀察時,該被動電子元件與該第二活動部不重疊; 沿著垂直該中心行進方向的方向觀察時,該第二光學元件與該第二活動部至少部分重疊; 沿著垂直該中心行進方向的方向觀察時,該第二光學元件與該第三開口至少部分重疊; 沿著垂直該中心行進方向的方向觀察時,該被動電子元件與該第二活動部至少部分重疊; 沿著垂直該中心行進方向的方向觀察時,該被動電子元件與該第三開口至少部分重疊; 沿著垂直該中心行進方向的方向觀察時,該被動電子元件與該第二光學元件至少部分重疊。
- 如請求項8所述之光學系統,更包括一第一電路機構,電性連接該第二電路機構,其中該第一電路機構包括一第一電路組件,且該第一電路組件包括一第一對外電路; 其中: 該第一對外電路具有板狀結構,且設置於該第三對外電路; 該第一對外電路與該第三對外電路平行; 該第一對外電路電性連接該第三對外電路; 沿著垂直該第三對外電路的厚度方向觀察時,該第一對外電路與該第二對外電路至少部分重疊; 該第二對外電路具有對應該第一對外電路的一缺口結構。
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Family Cites Families (28)
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JP2000163788A (ja) * | 2000-01-01 | 2000-06-16 | Fujitsu Ltd | 光学的記憶装置 |
US7679647B2 (en) | 2004-07-21 | 2010-03-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Flexible suspension for image stabilization |
KR100754730B1 (ko) * | 2005-05-26 | 2007-09-03 | 삼성전자주식회사 | 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치 |
JP5364965B2 (ja) * | 2005-07-26 | 2013-12-11 | コニカミノルタ株式会社 | 撮像光学系、撮像レンズ装置及びデジタル機器 |
JP2007334978A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Konica Minolta Opto Inc | 光学系駆動装置 |
CN101226266A (zh) * | 2007-01-18 | 2008-07-23 | 台湾东电化股份有限公司 | 微型镜头多段式对焦结构 |
CN101231375A (zh) * | 2007-01-25 | 2008-07-30 | 台湾东电化股份有限公司 | 镜头对焦驱动结构的动态响应时间抑制方法及结构 |
JP4483869B2 (ja) * | 2007-02-01 | 2010-06-16 | ソニー株式会社 | 像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒及び撮像装置 |
JP5013078B2 (ja) * | 2007-04-24 | 2012-08-29 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | レンズ鏡胴及び撮像装置 |
JP5347193B2 (ja) | 2008-12-25 | 2013-11-20 | 株式会社タムロン | 防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ |
US8254769B2 (en) | 2010-03-04 | 2012-08-28 | Tdk Taiwan Corp. | Anti-shake structure for auto-focus modular |
JP2011186409A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Olympus Corp | 手ブレ補正機構、及び、撮像モジュール |
US9172856B2 (en) * | 2011-03-29 | 2015-10-27 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Folded imaging path camera |
KR101586242B1 (ko) * | 2013-12-18 | 2016-01-18 | (주)옵티스 | 자동초점 장치와 손떨림 보정장치가 분리된 카메라 모듈 |
EP2916153B1 (en) * | 2014-03-05 | 2021-04-07 | LG Innotek Co., Ltd. | Lens moving apparatus and camera module including the same |
US9383550B2 (en) * | 2014-04-04 | 2016-07-05 | Qualcomm Incorporated | Auto-focus in low-profile folded optics multi-camera system |
US9578217B2 (en) | 2014-05-27 | 2017-02-21 | Mems Drive, Inc. | Moving image sensor package |
WO2016081567A1 (en) * | 2014-11-19 | 2016-05-26 | Orlo James Fiske | Thin optical system and camera |
JP2017003934A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-05 | リコーイメージング株式会社 | 駆動装置 |
CN114967032B (zh) * | 2015-07-29 | 2024-04-26 | Lg伊诺特有限公司 | 透镜驱动设备、相机模块和光学设备 |
US10341567B2 (en) * | 2016-03-16 | 2019-07-02 | Ricoh Imaging Company, Ltd. | Photographing apparatus |
GB201707233D0 (en) * | 2017-05-05 | 2017-06-21 | Cambridge Mechatronics Ltd | SMA Actuator with position sensors |
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US11048147B2 (en) * | 2018-09-28 | 2021-06-29 | Apple Inc. | Camera focus and stabilization system |
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