TW202429180A - 相機模組與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種相機模組，包含外殼、底座、成像鏡頭模組、驅動模組、影像穩定模組及電子感光元件。底座與外殼耦合並形成容置空間。成像鏡頭模組設置於容置空間中並包含成像鏡頭及塑膠光線轉折元件。驅動模組包含第一載體、固定框架、第一滾動支承件及第一驅動機構。第一載體承載塑膠光線轉折元件。固定框架與第一載體相對設置。第一滾動支承件設置於第一載體與固定框架之間。第一驅動機構用以驅動第一載體相對於固定框架移動。影像穩定模組用以驅動成像鏡頭或電子感光元件沿垂直於光軸的方向移動。電子感光元件用以將成像光線轉換成影像訊號。

Description

相機模組與電子裝置
本發明係關於一種相機模組及電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的相機模組。
隨著半導體製程技術更加精進，使得電子感光元件性能有所提升，畫素可達到更微小的尺寸，因此，具備高成像品質的光學鏡頭儼然成為不可或缺的一環。此外，隨著科技日新月異，配備光學鏡頭的手機裝置的應用範圍更加廣泛，對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化。
近年來，電子產品朝向輕薄化發展，然傳統的光學鏡頭已難以同時滿足微型化和高成像品質的需求，特別是長焦的望遠鏡頭。已知的望遠鏡頭具有總長太長、成像品質不足或體積過大的缺點，故無法滿足目前的市場需求。因此，可透過使光學鏡頭具有光軸轉折的配置，以減少單一方向的尺寸，從而減少整體體積。並且，可透過使光學鏡頭具備有防震功能，以確保拍攝影像時的良好成像品質。然而，為了滿足上述需求，需要在光軸轉折元件上配置複雜的驅動單元，其會導致光學鏡頭整體結構變得複雜並導致重量增加。
因此，如何改良光學鏡頭以簡化其結構、減少體積並且能維持良好的成像品質以滿足現今對電子裝置高規格的需求，已成為目前相關領域的重要議題。
鑒於以上提到的問題，本發明揭露一種相機模組及電子裝置，有助於簡化光學鏡頭的結構、減少體積且同時能維持良好的成像品質。
本發明提供一種相機模組，包含一外殼、一底座、一成像鏡頭模組、一驅動模組、一影像穩定模組以及一電子感光元件。外殼具有一開孔，且底座與外殼耦合並共同形成一容置空間。成像鏡頭模組設置於容置空間中，且成像鏡頭模組包含一成像鏡頭以及一塑膠光線轉折元件。成像鏡頭與外殼的開孔對應設置，且成像鏡頭的光軸通過外殼的開孔。塑膠光線轉折元件位於光軸上並用以轉折光軸至少一次。驅動模組用以驅動塑膠光線轉折元件沿平行於光軸的方向移動，且驅動模組包含一第一載體、一固定框架、一第一滾動支承件以及一第一驅動機構。第一載體承載塑膠光線轉折元件，固定框架與第一載體相對設置，且第一滾動支承件設置於第一載體與固定框架之間。第一驅動機構用以驅動第一載體相對於固定框架移動。影像穩定模組用以驅動成像鏡頭沿垂直於光軸的方向移動。電子感光元件設置於成像鏡頭的成像面上，且電子感光元件用以將通過成像鏡頭模組的成像光線轉換成影像訊號。其中，塑膠光線轉折元件位於成像鏡頭的像側。成像鏡頭的中心與電子感光元件的中心在垂直於光軸的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件：2公釐 ＜ D ＜ 22公釐。
本發明另提供一種相機模組，包含一外殼、一底座、一成像鏡頭模組、一驅動模組、一電子感光元件以及一影像穩定模組。外殼具有一開孔，且底座與外殼耦合並共同形成一容置空間。成像鏡頭模組設置於容置空間中，且成像鏡頭模組包含一成像鏡頭以及一塑膠光線轉折元件。成像鏡頭與外殼的開孔對應設置，且成像鏡頭的光軸通過開孔。塑膠光線轉折元件位於光軸上並用以轉折光軸至少一次。驅動模組用以驅動塑膠光線轉折元件沿平行於光軸的方向移動，且驅動模組包含一第一載體、一固定框架、一滾動支承件以及一第一驅動機構。第一載體承載塑膠光線轉折元件，固定框架與第一載體相對設置，且滾動支承件設置於第一載體與固定框架之間。第一驅動機構用以驅動第一載體相對於固定框架移動。電子感光元件設置於成像鏡頭的成像面上，且電子感光元件用以將通過成像鏡頭模組的成像光線轉換成影像訊號。影像穩定模組用以驅動電子感光元件沿垂直光軸的方向移動。其中，塑膠光線轉折元件位於成像鏡頭的像側。成像鏡頭的中心與電子感光元件的中心在垂直於光軸的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件：2公釐 ＜ D ＜ 22公釐。
本發明提供一種電子裝置，其包含前述的相機模組。
根據本發明所揭露之相機模組及電子裝置，由驅動模組執行自動對焦，並使用球體滾動支承件的配置，可提升驅動模組的載體結構穩定性。並且，搭配塑膠製的稜鏡做為光線轉折元件，可具有輕量化的優勢。此外，由影像穩定模組驅動成像鏡頭或電子感光元件在XY平面上移動，可使影像穩定，從而可提升相機模組的運行品質。
當D滿足上述條件時，可具有較佳空間利用率的偏移距離設定範圍。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
本發明提供一種相機模組，其包含一外殼、一底座、一成像鏡頭模組、一驅動模組、一電子感光元件以及一影像穩定模組。
外殼具有一開孔，且底座與外殼耦合並共同形成一容置空間。其中，底座可例如為由金屬沖壓加工、板金凸折或是塑膠射出成型的製品，但本發明不以此為限。
成像鏡頭模組設置於容置空間中並包含一成像鏡頭以及一塑膠光線轉折元件。成像鏡頭與外殼的開孔對應設置，且成像鏡頭的光軸通過外殼的開孔，從而由相機模組的外部可觀察到外殼的開孔露出成像鏡頭。塑膠光線轉折元件位於光軸上並用以轉折光軸至少一次。其中，塑膠光線轉折元件位於成像鏡頭的像側。其中，塑膠光線轉折元件可例如為稜鏡，但本發明不以此為限。
驅動模組用以驅動塑膠光線轉折元件沿平行於光軸的方向移動。具體地，驅動模組包含一第一載體、一固定框架、一第一滾動支承件以及一第一驅動機構，其中第一載體承載塑膠光線轉折元件，固定框架與第一載體相對設置，第一滾動支承件設置於第一載體與固定框架之間，且第一驅動機構用以驅動第一載體相對於固定框架移動。其中，第一滾動支承件可提供第一載體在平行於光軸的方向上相對於固定框架具有一平移自由度。其中，第一滾動支承件可例如為球體，但本發明不以此為限。在本文中，若平行於光軸的方向為Z軸，則垂直於光軸的方向為X軸與Y軸所定義的XY平面上之任意方向。此外，在本文中，所述平行於光軸的方向係指平行於尚未被塑膠光線轉折元件轉折的光軸的方向，且所述垂直於光軸的方向係指垂直於尚未被塑膠光線轉折元件轉折的光軸的方向。
電子感光元件設置於成像鏡頭的成像面上，且電子感光元件用以將通過成像鏡頭模組的成像光線轉換成影像訊號。
影像穩定模組用以驅動成像鏡頭或電子感光元件沿垂直於光軸的方向移動。其中，影像穩定模組可例如為光學防手震(Optical Image Stabilization，OIS)模組，但本發明不以此為限。
成像鏡頭的中心與電子感光元件的中心在垂直於光軸的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件：2公釐 ＜ D ＜ 22公釐。藉此，可具有較佳空間利用率的偏移距離設定範圍。其中，亦可滿足下列條件：4公釐 ＜ D ＜ 17公釐。
本發明所揭露的相機模組，由驅動模組執行自動對焦(Auto Focus，AF)，並使用球體滾動支承件的配置，可提升驅動模組的載體結構穩定性。並且，搭配塑膠製的稜鏡做為光線轉折元件，可具有輕量化的優勢。此外，由影像穩定模組驅動成像鏡頭或電子感光元件在XY平面上移動，可使影像穩定，從而可提升相機模組的運行品質。
在一種實施態樣中，成像鏡頭模組、驅動模組、影像穩定模組和電子感光元件可皆設置於容置空間中，但本發明不以此為限。
成像鏡頭和電子感光元件可位於塑膠光線轉折元件的同一側。藉此，當驅動模組驅動塑膠光線轉折元件沿平行於光軸的方向移動時，塑膠光線轉折元件的移動行程可減半，從而可提升驅動模組的驅動效率。
沿光軸行進的成像光線可於塑膠光線轉折元件內部發生全反射。具體來說，選用具有適當折射率的塑膠光線轉折元件，可使成像光線於塑膠光線轉折元件內部發生至少一次全反射。其中，在塑膠光線轉折元件具有多個反射面的實施態樣中，成像光線於塑膠光線轉折元件內部可經由這些反射面發生多次全反射。藉此，利用單一塑膠光線轉折元件具有多個反射面的配置，可等效於多個單一反射面光線轉折元件彼此組合後轉折光軸的光學特性，藉以降低生產成本。
塑膠光線轉折元件可具有至少一注料痕以及至少一反射面，其中所述至少一反射面用以轉折光軸。在一種實施態樣中，注料痕的數量可為一個，且反射面的數量可為三個；藉此，可使相機模組輕量化與小型化。其中，塑膠光線轉折元件的其中兩個反射面可以注料痕為中心對稱設置；藉此，可使塑膠材料在射出成型過程中能均勻流動至反射面，以確保反射面的表面品質。其中，注料痕的中心與所述對稱設置的兩個反射面各自的中心在垂直於光軸的方向上的偏移距離分別為d1和d2，其可滿足下列條件：|d1-d2| ＜ 0.085公釐；藉此，可具有反射面表面品質較佳的偏移距離差值設定範圍。
塑膠光線轉折元件可進一步具有至少一凹槽結構，且所述至少一凹槽結構可由塑膠光線轉折元件的表面朝所述至少一注料痕延伸並漸縮。其中，凹槽結構可發揮遮光功能，用於阻擋特定入射角度的非成像光線進入電子感光元件。藉此，可提升攔截非成像光線的效率。在一種實施態樣中，於凹槽結構上可進一步設置一光線吸收層。
塑膠光線轉折元件的阿貝數可大於或等於35且小於或等於65。藉此，可減少光學色像差，以提升成像品質。在一種實施態樣中，塑膠光線轉折元件的阿貝數可為37.4。在一種實施態樣中，塑膠光線轉折元件的阿貝數可為56。在一種實施態樣中，塑膠光線轉折元件的阿貝數可為56.8。
驅動模組的第一驅動機構可包含一第一磁石以及一第一線圈，其中第一磁石可固定於第一載體，且第一線圈可與第一磁石對應設置，以提供驅動第一載體相對於固定框架移動的驅動力。
驅動模組可進一步包含一第一鐵磁性元件，且第一鐵磁性元件可與第一驅動機構的第一磁石對應設置；藉此，可額外提供驅動模組一磁吸力。其中，第一鐵磁性元件與第一載體可由埋入射出一體成型製成；藉此，所述磁吸力搭配第一鐵磁性元件與第一載體埋入射出一體成型的配置，可提升第一磁石與第一載體之間的組裝穩定度。
在一種實施態樣中，影像穩定模組可包含一第二載體、一可動平板、一第二滾動支承件、一固定基座、一第三滾動支承件、一第二驅動機構以及一第二鐵磁性元件。第二載體可承載成像鏡頭，可動平板與第二載體可相對設置，且第二滾動支承件可設置於第二載體與可動平板之間。其中，第二滾動支承件可提供第二載體在垂直於光軸的方向上相對於固定基座具有一方向平移自由度。固定基座與可動平板可相對設置，且第三滾動支承件可設置於可動平板與固定基座之間。其中，第三滾動支承件可提供第二載體在垂直於光軸的方向上相對於固定基座具有另一方向平移自由度。其中，第二滾動支承件和第三滾動支承件可例如為球體，但本發明不以此為限。
第二驅動機構可用以驅動第二載體相對於固定基座移動。舉例來說，第二驅動機構可包含一第二磁石以及一第二線圈，其中第二磁石可固定於第二載體，且第二線圈可與第二磁石對應設置，以提供驅動第二載體相對於固定基座移動的驅動力。
第二鐵磁性元件可與第二驅動機構的第二磁石對應設置；藉此，可額外提供影像穩定模組一磁吸力。其中，第二鐵磁性元件與第二載體可由埋入射出一體成型製成；藉此，所述磁吸力搭配第二鐵磁性元件與第二載體埋入射出一體成型的配置，可提升第二磁石與第二載體之間的組裝穩定度。
另一方面，在一種實施態樣中，影像穩定模組可包含一第二載體、一固定基座以及一第二驅動機構。第二載體可包含一載板、一彈性連接件、一承靠件、一基板、一軟性印刷電路板以及一印刷電路板。載板可承載電子感光元件，彈性連接件的一端可連接於載板，且彈性連接件的另一端可連接於承靠件。固定基座可具有一對應部，且對應部與第二載體的承靠件實體接觸，從而可藉由彈性連接件提供第二載體相對於固定基座具有一平移自由度。軟性印刷電路板可疊設於載板，基板可疊設於軟性印刷電路板並與軟性印刷電路板電性連接，印刷電路板可疊設於基板並與基板電性連接，且電子感光元件可設置於基板並與基板電性連接。藉此，電子感光元件透過基板和軟性印刷電路板而間接設置於載板上，從而可隨著載板相對於固定基座移動。然而，上述配置僅為示例性實施態樣，本發明不以此為限。
第二驅動機構可用以驅動第二載體相對於固定基座移動。舉例來說，第二驅動機構可包含一第二磁石以及一第二線圈，其中第二線圈可設置於第二載體的印刷電路板上，且第二磁石可與第二線圈對應設置，以提供驅動印刷電路板的驅動力，從而第二驅動機構可驅動第二載體相對於固定基座移動。
本發明提供一種電子裝置，其包含前述的相機模組。
上述本發明相機模組中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
＜第一實施例＞
請參照圖1至圖22，其中圖1繪示依照本發明第一實施例之相機模組的立體示意圖，圖2繪示圖1之相機模組的分解示意圖，圖3繪示圖1之相機模組的另一側分解示意圖，圖4繪示圖1之相機模組的俯視示意圖，圖5繪示圖4之相機模組沿5-5剖切線的剖切示意圖，圖6繪示圖5之成像鏡頭、塑膠光線轉折元件與電子感光元件以及部分視場的成像光線追跡的示意圖，圖7繪示圖5之塑膠光線轉折元件的立體示意圖，圖8繪示圖5之塑膠光線轉折元件的另一側立體示意圖，圖9繪示圖5之塑膠光線轉折元件的側視示意圖，圖10繪示圖1之相機模組的驅動模組和塑膠光線轉折元件的立體示意圖，圖11繪示圖10之驅動模組和塑膠光線轉折元件的分解示意圖，圖12繪示圖10之驅動模組和塑膠光線轉折元件的另一側分解示意圖，圖13繪示圖10之驅動模組和塑膠光線轉折元件的俯視示意圖，圖14繪示圖13之驅動模組和塑膠光線轉折元件沿14-14剖切線的剖切示意圖，圖15繪示圖1之相機模組的影像穩定模組和成像鏡頭的立體示意圖，圖16繪示圖15之影像穩定模組和成像鏡頭的分解示意圖，圖17繪示圖15之影像穩定模組和成像鏡頭的另一側分解示意圖，圖18繪示圖15之影像穩定模組和成像鏡頭的俯視示意圖，圖19繪示圖18之影像穩定模組和成像鏡頭沿19-19剖切線的剖切示意圖，圖20繪示圖18之影像穩定模組和成像鏡頭沿20-20剖切線的剖切示意圖，圖21繪示圖1之相機模組的電子感光元件模組的立體示意圖，且圖22繪示圖21之電子感光元件模組的分解示意圖。
相機模組1包含一外殼10、一底座11、一成像鏡頭模組12、一驅動模組13、一影像穩定模組14以及一電子感光元件模組15。
外殼10具有一開孔100。底座11與外殼10耦合並共同形成一容置空間S。
成像鏡頭模組12設置於容置空間S中，且成像鏡頭模組12包含一成像鏡頭120以及一塑膠光線轉折元件121。成像鏡頭120與外殼10的開孔100對應設置，且成像鏡頭120的光軸OL通過外殼10的開孔100。更具體來說，成像鏡頭120自外殼10的開孔100顯露於外而可以被觀察。塑膠光線轉折元件121位於光軸OL上，且塑膠光線轉折元件121位於成像鏡頭120的像側。
塑膠光線轉折元件121為透過射出成型製作出的稜鏡，且塑膠光線轉折元件121的阿貝數大於或等於35且小於或等於65。並且，塑膠光線轉折元件121具有三個反射面RS1、RS2和RS3、一注料痕GT以及一凹槽結構GRS。塑膠光線轉折元件121的凹槽結構GRS由塑膠光線轉折元件121的表面朝注料痕GT延伸並漸縮。
塑膠光線轉折元件121用以轉折光軸OL三次。具體來說，如圖5和圖6所示，塑膠光線轉折元件121的三個反射面RS1、RS2和RS3用以轉折光軸OL，且沿光軸OL行進的成像光線於塑膠光線轉折元件121內部可經由這些反射面RS1、RS2和RS3發生三次全反射。
如圖12和圖14所示，驅動模組13用以驅動塑膠光線轉折元件121沿平行於光軸OL的方向DZ移動。具體來說，驅動模組13包含一第一載體130、一固定框架131、多個第一滾動支承件132、一第一驅動機構133以及一第一鐵磁性元件134。其中，第一載體130承載塑膠光線轉折元件121，且固定框架131與第一載體130相對設置。
第一滾動支承件132為球體並設置於第一載體130與固定框架131之間，且第一滾動支承件132提供第一載體130在平行於光軸OL的方向上相對於固定框架131具有一平移自由度。
第一驅動機構133用以驅動第一載體130相對於固定框架131移動。具體來說，第一驅動機構133包含一第一柔性印刷電路板1330、一第一磁石1331以及一第一線圈1332，其中第一柔性印刷電路板1330附接於固定框架131，第一磁石1331固定於第一載體130，且第一線圈1332設置於第一柔性印刷電路板1330並與第一磁石1331對應設置，以提供驅動第一載體130相對於固定框架131移動的驅動力。
第一鐵磁性元件134與第一載體130由埋入射出一體成型製成，且第一鐵磁性元件134與第一驅動機構133的第一磁石1331對應設置。
在本實施例中，如圖16、圖19和圖20所示，影像穩定模組14為光學防手震模組，其係用以驅動成像鏡頭120沿垂直於光軸OL的方向DX和DY移動。進一步來說，影像穩定模組14包含一第二載體140、一可動平板141、多個第二滾動支承件142、一固定基座143、多個第三滾動支承件144、一第二驅動機構145以及兩個第二鐵磁性元件146。
第二載體140承載成像鏡頭120，可動平板141與第二載體140相對設置，且第二滾動支承件142為球體並設置於第二載體140與可動平板141之間，以提供第二載體140在垂直於光軸OL的方向上相對於固定基座143具有一方向平移自由度(如圖16和圖20中所示的方向DY)。
固定基座143與可動平板141相對設置，且第三滾動支承件144為球體並設置於可動平板141與固定基座143之間，以提供第二載體140在垂直於光軸OL的方向上相對於固定基座143具有另一方向平移自由度(如圖16和圖19中所示的方向DX)。
第二驅動機構145用以驅動第二載體140相對於固定基座143移動。具體來說，第二驅動機構145包含一第二柔性印刷電路板1450、兩個第二磁石1451以及兩個第二線圈1452，其中第二柔性印刷電路板1450附接於固定基座143，第二磁石1451固定於第二載體140，且第二線圈1452設置於第二柔性印刷電路板1450並與第二磁石1451對應設置，以提供驅動第二載體140相對於固定基座143移動的驅動力。
第二鐵磁性元件146與第二載體140由埋入射出一體成型製成，且第二鐵磁性元件146分別與第二磁石1451對應設置。
電子感光元件模組15設置於影像穩定模組14的固定基座143。詳細來說，電子感光元件模組15包含一載板150、一電子感光元件151、一基板152、一軟性印刷電路板153以及一印刷電路板154。載板150設置於影像穩定模組14的固定基座143，軟性印刷電路板153疊設於載板150，基板152疊設於軟性印刷電路板153並與軟性印刷電路板153電性連接，印刷電路板154疊設於基板152並與基板152電性連接，且電子感光元件151設置於基板152並與基板152電性連接。並且，載板150具有對應於電子感光元件151的一開孔1500，從而來自塑膠光線轉折元件121的成像光線可穿過載板150的開孔1500而成像於電子感光元件151。此外，電子感光元件151位於成像鏡頭120的成像面IMG上，且電子感光元件151用以將通過成像鏡頭模組12的成像光線轉換成影像訊號。其中，成像鏡頭120和電子感光元件151位於塑膠光線轉折元件121的同一側。
在本實施例中，成像鏡頭模組12、驅動模組13、影像穩定模組14和電子感光元件151皆設置於容置空間S中。
如圖6所示，成像鏡頭120的中心與電子感光元件151的中心在垂直於光軸OL的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件：D = 9公釐。
如圖9所示，塑膠光線轉折元件121的其中兩個反射面RS1和RS3以注料痕GT為中心對稱設置。並且，注料痕GT的中心與反射面RS1的中心在垂直於光軸OL的方向上的偏移距離為d1，注料痕GT的中心與反射面RS3的中心在垂直於光軸OL的方向上的偏移距離為d2，其滿足下列條件：|d1-d2| ＜ 0.085公釐。
＜第二實施例＞
請參照圖23至圖40，其中圖23繪示依照本發明第二實施例之相機模組的立體示意圖，圖24繪示圖23之相機模組的分解示意圖，圖25繪示圖23之相機模組的另一側分解示意圖，圖26繪示圖23之相機模組的俯視示意圖，圖27繪示圖26之相機模組沿27-27剖切線的剖切示意圖，圖28繪示圖27之成像鏡頭、塑膠光線轉折元件與電子感光元件以及部分視場的成像光線追跡的示意圖，圖29繪示圖28之塑膠光線轉折元件的立體示意圖，圖30繪示圖28之塑膠光線轉折元件的另一側立體示意圖，圖31繪示圖28之塑膠光線轉折元件的側視示意圖，圖32繪示圖23之相機模組的驅動模組和塑膠光線轉折元件的立體示意圖，圖33繪示圖32之驅動模組和塑膠光線轉折元件的分解示意圖，圖34繪示圖32之驅動模組和塑膠光線轉折元件的另一側分解示意圖，圖35繪示圖32之驅動模組和塑膠光線轉折元件的俯視示意圖，圖36繪示圖35之驅動模組和塑膠光線轉折元件沿36-36剖切線的剖切示意圖，圖37繪示圖23之相機模組的影像穩定模組和電子感光元件的立體示意圖，圖38繪示圖37之影像穩定模組和電子感光元件的分解示意圖，圖39繪示圖37之影像穩定模組和電子感光元件的另一側分解示意圖，且圖40繪示圖37之電子感光元件和影像穩定模組的部分元件的剖切及電性連接示意圖。
相機模組1a包含一外殼10a、一底座11a、一成像鏡頭模組12a、一驅動模組13a、一影像穩定模組14a以及一電子感光元件151a。
外殼10a具有一開孔100a。底座11a與外殼10a耦合並共同形成一容置空間S。
成像鏡頭模組12a設置於容置空間S中，且成像鏡頭模組12a包含一成像鏡頭120a以及一塑膠光線轉折元件121a。成像鏡頭120a與外殼10a的開孔100a對應設置，且成像鏡頭120a的光軸OL通過外殼10a的開孔100a。更具體來說，成像鏡頭120a自外殼10a的開孔100a顯露於外而可以被觀察。塑膠光線轉折元件121a位於光軸OL上，且塑膠光線轉折元件121a位於成像鏡頭120a的像側。
塑膠光線轉折元件121a為透過射出成型製作出的稜鏡，且塑膠光線轉折元件121a的阿貝數大於或等於35且小於或等於65。並且，塑膠光線轉折元件121a具有三個反射面RS1、RS2和RS3、一注料痕GT以及一凹槽結構GRS。塑膠光線轉折元件121a的凹槽結構GRS由塑膠光線轉折元件121a的表面朝注料痕GT延伸並漸縮。
塑膠光線轉折元件121a用以轉折光軸OL三次。具體來說，如圖27和圖28所示，塑膠光線轉折元件121a的三個反射面RS1、RS2和RS3用以轉折光軸OL，且沿光軸OL行進的成像光線於塑膠光線轉折元件121a內部可經由這些反射面RS1、RS2和RS3發生三次全反射。
如圖34和圖36所示，驅動模組13a用以驅動塑膠光線轉折元件121a沿平行於光軸OL的方向DZ移動。具體來說，驅動模組13a包含一第一載體130a、一固定框架131a、多個滾動支承件132a、一第一驅動機構133a以及一鐵磁性元件134a。其中，第一載體130a承載塑膠光線轉折元件121a，且固定框架131a與第一載體130a相對設置。
滾動支承件132a為球體並設置於第一載體130a與固定框架131a之間，且滾動支承件132a提供第一載體130a在平行於光軸OL的方向上相對於固定框架131a具有一平移自由度。
第一驅動機構133a用以驅動第一載體130a相對於固定框架131a移動。具體來說，第一驅動機構133a包含一柔性印刷電路板1330a、一磁石1331a以及一線圈1332a，其中柔性印刷電路板1330a附接於固定框架131a，磁石1331a固定於第一載體130a，且線圈1332a設置於柔性印刷電路板1330a並與磁石1331a對應設置，以提供驅動第一載體130a相對於固定框架131a移動的驅動力。
鐵磁性元件134a與第一載體130a由埋入射出一體成型製成，且鐵磁性元件134a與第一驅動機構133a的磁石1331a對應設置。
在本實施例中，如圖38所示，影像穩定模組14a為光學防手震模組，其係用以驅動電子感光元件151a沿垂直於光軸OL的方向DX和DY移動。進一步來說，影像穩定模組14a包含一第二載體140a、一固定基座143a以及一第二驅動機構145a。第二載體140a包含一載板1400a、多個彈性連接件1401a、兩個承靠件1402a、一軟性印刷電路板1403a、一基板1404a以及一印刷電路板1405a。
彈性連接件1401a各自的一端連接於載板1400a，且彈性連接件1401a各自的另一端分別連接於承靠件1402a。固定基座143a具有兩個對應部1430a，其分別與所述兩個承靠件1402a實體接觸，從而藉由彈性連接件1401a提供第二載體140a相對於固定基座143a具有一平移自由度。
軟性印刷電路板1403a疊設於載板1400a，基板1404a疊設於軟性印刷電路板1403a並與軟性印刷電路板1403a電性連接，印刷電路板1405a疊設於基板1404a並與基板1404a電性連接，且電子感光元件151a設置於基板1404a並與基板1404a電性連接。如此，電子感光元件151a透過基板1404a和軟性印刷電路板1403a而間接設置於載板1400a上，而可隨著第二載體140a相對於固定基座143a移動。
第二驅動機構145a用以驅動第二載體140a相對於固定基座143a移動。具體來說，第二驅動機構145a包含四個第二磁石1451a以及四個第二線圈1452a，其中第二線圈1452a設置於印刷電路板1405a上，且第二磁石1451a與第二線圈1452a對應設置，以提供驅動印刷電路板1405a的驅動力，進而可驅動第二載體140a相對於固定基座143a移動。
在本實施例中，成像鏡頭120a係設置於影像穩定模組14a的固定基座143a上。並且，第二載體140a的載板1400a具有對應於電子感光元件151a的一開孔1406a，從而來自塑膠光線轉折元件121a的成像光線可穿過載板1400a的開孔1406a而成像於電子感光元件151a。此外，電子感光元件151a位於成像鏡頭120a的成像面IMG上，且電子感光元件151a用以將通過成像鏡頭模組12a的成像光線轉換成影像訊號。其中，成像鏡頭120a和電子感光元件151a位於塑膠光線轉折元件121a的同一側。
在本實施例中，成像鏡頭模組12a、驅動模組13a、影像穩定模組14a和電子感光元件151a皆設置於容置空間S中。
如圖28所示，成像鏡頭120a的中心與電子感光元件151a的中心在垂直於光軸OL的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件：D = 9公釐。
如圖31所示，塑膠光線轉折元件121a的其中兩個反射面RS1和RS3以注料痕GT為中心對稱設置。並且，注料痕GT的中心與反射面RS1的中心在垂直於光軸OL的方向上的偏移距離為d1，注料痕GT的中心與反射面RS3的中心在垂直於光軸OL的方向上的偏移距離為d2，其滿足下列條件：|d1-d2| ＜ 0.085公釐。
＜第三實施例＞
請參照圖41與圖42，其中圖41繪示依照本發明第三實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖，且圖42繪示圖41之電子裝置之另一側的立體示意圖。
在本實施例中，電子裝置6為一智慧型手機。電子裝置6包含多個相機模組、閃光燈模組61、對焦輔助模組62、影像訊號處理器(Image Signal Processor)63、顯示模組(使用者介面)64以及影像軟體處理器(未繪示)。
這些相機模組包含超廣角相機模組60a、高畫素相機模組60b以及攝遠相機模組60c。其中，超廣角相機模組60a包含上述第一實施例的相機模組1，但本發明不以此為限。在其他實施例中，超廣角相機模組60a可包含本發明其他實施例的相機模組。
超廣角相機模組60a具有容納多景色的功能。圖43繪示以超廣角相機模組60a擷取影像的示意圖。
高畫素相機模組60b具有高解析且低變形的功能。高畫素相機模組60b能進一步擷取圖65之影像中的部分區域。圖44繪示以高畫素相機模組60b擷取影像的示意圖。
攝遠相機模組60c具有高倍數的放大功能。攝遠相機模組60c能進一步擷取圖66之影像中的部分區域。圖45繪示以攝遠相機模組60c擷取影像的示意圖。其中，相機模組的最大視角對應於圖45的視角。
當使用者拍攝被攝物時，電子裝置6利用超廣角相機模組60a、高畫素相機模組60b或是攝遠相機模組60c聚光取像，啟動閃光燈模組61進行補光，並使用對焦輔助模組62提供的被攝物之物距資訊進行快速對焦，再加上影像訊號處理器63進行影像最佳化處理，來進一步提升相機模組所產生的影像品質，同時提供變焦功能。對焦輔助模組62可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。顯示模組64可採用觸控螢幕，具備觸控功能，可透過手動的方式調整拍攝視角，因此切換不同的相機模組，並配合影像軟體處理器的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理(或可利用實體拍攝按鈕進行拍攝)。經由影像軟體處理器處理後的影像可顯示於顯示模組64。
＜第四實施例＞
請參照圖46，係繪示依照本發明第四實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。
在本實施例中，電子裝置7為一智慧型手機。電子裝置7包含相機模組70、相機模組70a、相機模組70b、相機模組70c、相機模組70d、相機模組70e、相機模組70f、相機模組70g、相機模組70h、閃光燈模組71、影像訊號處理器、顯示裝置以及影像軟體處理器(未繪示)。其中，相機模組70例如包含上述第二實施例的相機模組1a，但本發明不以此為限。在其他實施例中，相機模組70可例如包含本發明其他實施例的相機模組。相機模組70、相機模組70a、相機模組70b、相機模組70c、相機模組70d、相機模組70e、相機模組70f、相機模組70g與相機模組70h係皆配置於電子裝置7的同一側，而顯示裝置則配置於電子裝置7的另一側。
相機模組70為一攝遠相機模組，相機模組70a為一攝遠相機模組，相機模組70b為一攝遠相機模組，相機模組70c為一攝遠相機模組，相機模組70d為一廣角相機模組，相機模組70e為一廣角相機模組，相機模組70f為一超廣角相機模組，相機模組70g為一超廣角相機模組，且相機模組70h為一飛時測距(Time of Flight，ToF)相機模組。本實施例之相機模組70、相機模組70a、相機模組70b、相機模組70c、相機模組70d、相機模組70e、相機模組70f與相機模組70g具有相異的視角，使電子裝置7可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果。此外，相機模組70與相機模組70a為具有光線轉折元件配置的攝遠相機模組。另外，相機模組70h係可取得影像的深度資訊。上述電子裝置7以包含多個相機模組70、70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g、70h為例，但相機模組的數量與配置並非用以限制本發明。當使用者拍攝被攝物時，電子裝置7利用相機模組70、相機模組70a、相機模組70b、相機模組70c、相機模組70d、相機模組70e、相機模組70f、相機模組70g或相機模組70h聚光取像，啟動閃光燈模組71進行補光，並且以類似於前述實施例的方式進行後續處理，在此不再加以贅述。
本發明的相機模組不以應用於智慧型手機為限。相機模組更可視需求應用於多種移動對焦的系統，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說，相機模組可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、多鏡頭裝置、辨識系統、全景行車輔助系統、行車記錄器、倒車顯影裝置、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明的實際運用例子，並非限制本發明之相機模組的運用範圍。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
1,1a:相機模組 10,10a:外殼 100,100a:開孔 11,11a:底座 12,12a:成像鏡頭模組 120,120a:成像鏡頭 121,121a:塑膠光線轉折元件 13,13a:驅動模組 130,130a:第一載體 131,131a:固定框架 132:第一滾動支承件 132a:滾動支承件 133,133a:第一驅動機構 1330:第一柔性印刷電路板 1330a:柔性印刷電路板 1331:第一磁石 1331a:磁石 1332:第一線圈 1332a:線圈 134:第一鐵磁性元件 134a:鐵磁性元件 14,14a:影像穩定模組 140,140a:第二載體 1400a:載板 1406a:開孔 1401a:彈性連接件 1402a:承靠件 1403a:軟性印刷電路板 1404a:基板 1405a:印刷電路板 141:可動平板 142:第二滾動支承件 143,143a:固定基座 1430a:對應部 144:第三滾動支承件 145,145a:第二驅動機構 1450:第二柔性印刷電路板 1451,1451a:第二磁石 1452,1452a:第二線圈 146:第二鐵磁性元件 15:電子感光元件模組 150:載板 1500:開孔 151,151a:電子感光元件 152:基板 153:軟性印刷電路板 154:印刷電路板 6,7:電子裝置 60a,60b,60c,70,70a,70b,70c,70d,70e,70f,70g,70h:相機模組 61,71:閃光燈模組 62:對焦輔助模組 63:影像訊號處理器 64:顯示模組 S:容置空間 OL:光軸 RS1,RS2,RS3:反射面 GT:注料痕 GRS:凹槽結構 d1,d2:注料痕的中心與反射面的中心在垂直於光軸的方向上的偏移距離 DX,DY,DZ:方向 IMG:成像面 D:成像鏡頭的中心與電子感光元件的中心在垂直於光軸的方向上的偏移距離
圖1繪示依照本發明第一實施例之相機模組的立體示意圖。 圖2繪示圖1之相機模組的分解示意圖。 圖3繪示圖1之相機模組的另一側分解示意圖。 圖4繪示圖1之相機模組的俯視示意圖。 圖5繪示圖4之相機模組沿5-5剖切線的剖切示意圖。 圖6繪示圖5之成像鏡頭、塑膠光線轉折元件與電子感光元件以及部分視場的成像光線追跡的示意圖。 圖7繪示圖5之塑膠光線轉折元件的立體示意圖。 圖8繪示圖5之塑膠光線轉折元件的另一側立體示意圖。 圖9繪示圖5之塑膠光線轉折元件的側視示意圖。 圖10繪示圖1之相機模組的驅動模組和塑膠光線轉折元件的立體示意圖。 圖11繪示圖10之驅動模組和塑膠光線轉折元件的分解示意圖。 圖12繪示圖10之驅動模組和塑膠光線轉折元件的另一側分解示意圖。 圖13繪示圖10之驅動模組和塑膠光線轉折元件的俯視示意圖。 圖14繪示圖13之驅動模組和塑膠光線轉折元件沿14-14剖切線的剖切示意圖。 圖15繪示圖1之相機模組的影像穩定模組和成像鏡頭的立體示意圖。 圖16繪示圖15之影像穩定模組和成像鏡頭的分解示意圖。 圖17繪示圖15之影像穩定模組和成像鏡頭的另一側分解示意圖。 圖18繪示圖15之影像穩定模組和成像鏡頭的俯視示意圖。 圖19繪示圖18之影像穩定模組和成像鏡頭沿19-19剖切線的剖切示意圖。 圖20繪示圖18之影像穩定模組和成像鏡頭沿20-20剖切線的剖切示意圖。 圖21繪示圖1之相機模組的電子感光元件模組的立體示意圖。 圖22繪示圖21之電子感光元件模組的分解示意圖。 圖23繪示依照本發明第二實施例之相機模組的立體示意圖。 圖24繪示圖23之相機模組的分解示意圖。 圖25繪示圖23之相機模組的另一側分解示意圖。 圖26繪示圖23之相機模組的俯視示意圖。 圖27繪示圖26之相機模組沿27-27剖切線的剖切示意圖。 圖28繪示圖27之成像鏡頭、塑膠光線轉折元件與電子感光元件以及部分視場的成像光線追跡的示意圖。 圖29繪示圖28之塑膠光線轉折元件的立體示意圖。 圖30繪示圖28之塑膠光線轉折元件的另一側立體示意圖。 圖31繪示圖28之塑膠光線轉折元件的側視示意圖。 圖32繪示圖23之相機模組的驅動模組和塑膠光線轉折元件的立體示意圖。 圖33繪示圖32之驅動模組和塑膠光線轉折元件的分解示意圖。 圖34繪示圖32之驅動模組和塑膠光線轉折元件的另一側分解示意圖。 圖35繪示圖32之驅動模組和塑膠光線轉折元件的俯視示意圖。 圖36繪示圖35之驅動模組和塑膠光線轉折元件沿36-36剖切線的剖切示意圖。 圖37繪示圖23之相機模組的影像穩定模組和電子感光元件的立體示意圖。 圖38繪示圖37之影像穩定模組和電子感光元件的分解示意圖。 圖39繪示圖37之影像穩定模組和電子感光元件的另一側分解示意圖。 圖40繪示圖37之電子感光元件和影像穩定模組的部分元件的剖切及電性連接示意圖。 圖41繪示依照本發明第三實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖42繪示圖41之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖43繪示以超廣角相機模組擷取影像的示意圖。 圖44繪示以高畫素相機模組擷取影像的示意圖。 圖45繪示以攝遠相機模組擷取影像的示意圖。 圖46繪示依照本發明第四實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。
1:相機模組
10:外殼
100:開孔
11:底座
12:成像鏡頭模組
120:成像鏡頭
121:塑膠光線轉折元件
13:驅動模組
130:第一載體
131:固定框架
133:第一驅動機構
1330:第一柔性印刷電路板
1331:第一磁石
14:影像穩定模組
140:第二載體
141:可動平板
143:固定基座
145:第二驅動機構
1450:第二柔性印刷電路板
1452:第二線圈
15:電子感光元件模組
S:容置空間
OL:光軸

Claims (28)

  1. 一種相機模組，包含： 一外殼，具有一開孔； 一底座，與該外殼耦合並共同形成一容置空間； 一成像鏡頭模組，設置於該容置空間中，且該成像鏡頭模組包含： 一成像鏡頭，與該外殼的該開孔對應設置，且該成像鏡頭的一光軸通過該開孔；以及 一塑膠光線轉折元件，位於該光軸上並用以轉折該光軸至少一次； 一驅動模組，用以驅動該塑膠光線轉折元件沿平行於該光軸的方向移動，且該驅動模組包含： 一第一載體，承載該塑膠光線轉折元件； 一固定框架，與該第一載體相對設置； 一第一滾動支承件，設置於該第一載體與該固定框架之間；以及 一第一驅動機構，用以驅動該第一載體相對於該固定框架移動； 一影像穩定模組，用以驅動該成像鏡頭沿垂直於該光軸的方向移動；以及 一電子感光元件，設置於該成像鏡頭的一成像面上，且該電子感光元件用以將通過該成像鏡頭模組的成像光線轉換成影像訊號； 其中，該塑膠光線轉折元件位於該成像鏡頭的像側； 其中，該成像鏡頭的中心與該電子感光元件的中心在垂直於該光軸的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件： 2公釐 ＜ D ＜ 22公釐。
  2. 如請求項1所述之相機模組，其中該成像鏡頭和該電子感光元件位於該塑膠光線轉折元件的同一側。
  3. 如請求項1所述之相機模組，其中該成像鏡頭的中心與該電子感光元件的中心在垂直於該光軸的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件： 4公釐 ＜ D ＜ 17公釐。
  4. 如請求項1所述之相機模組，其中該驅動模組更包含： 一第一鐵磁性元件，與該第一驅動機構的一第一磁石對應設置。
  5. 如請求項4所述之相機模組，其中該第一鐵磁性元件與該第一載體由埋入射出一體成型製成。
  6. 如請求項1所述之相機模組，其中該影像穩定模組包含： 一第二載體，承載該成像鏡頭； 一可動平板，與該第二載體相對設置； 一第二滾動支承件，設置於該第二載體與該可動平板之間； 一固定基座，與該可動平板相對設置； 一第三滾動支承件，設置於該可動平板與該固定基座之間； 一第二驅動機構，用以驅動該第二載體相對於該固定基座移動；以及 一第二鐵磁性元件，與該第二驅動機構的一第二磁石對應設置。
  7. 如請求項6所述之相機模組，其中該第二鐵磁性元件與該第二載體由埋入射出一體成型製成。
  8. 如請求項1所述之相機模組，其中沿該光軸行進的成像光線於該塑膠光線轉折元件內部發生全反射。
  9. 如請求項1所述之相機模組，其中該塑膠光線轉折元件具有： 至少一注料痕；以及 至少一反射面，用以轉折該光軸。
  10. 如請求項9所述之相機模組，其中該至少一注料痕的數量為一個，且該至少一反射面的數量為三個。
  11. 如請求項10所述之相機模組，其中該三個反射面的其中兩個該反射面以該一個注料痕為中心對稱設置。
  12. 如請求項11所述之相機模組，其中該一個注料痕的中心與該兩個該反射面各自的中心在垂直於該光軸的方向上的偏移距離分別為d1和d2，其滿足下列條件： |d1-d2| ＜ 0.085公釐。
  13. 如請求項9所述之相機模組，其中該塑膠光線轉折元件更具有至少一凹槽結構，且該至少一凹槽結構由該塑膠光線轉折元件的一表面朝該至少一注料痕延伸並漸縮。
  14. 如請求項1所述之相機模組，其中該塑膠光線轉折元件的阿貝數大於或等於35且小於或等於65。
  15. 一種電子裝置，包含： 如請求項1所述之相機模組。
  16. 一種相機模組，包含： 一外殼，具有一開孔； 一底座，與該外殼耦合並共同形成一容置空間； 一成像鏡頭模組，設置於該容置空間中，且該成像鏡頭模組包含： 一成像鏡頭，與該外殼的該開孔對應設置，且該成像鏡頭的一光軸通過該開孔；以及 一塑膠光線轉折元件，位於該光軸上並用以轉折該光軸至少一次； 一驅動模組，用以驅動該塑膠光線轉折元件沿平行於該光軸的方向移動，且該驅動模組包含： 一第一載體，承載該塑膠光線轉折元件； 一固定框架，與該第一載體相對設置； 一滾動支承件，設置於該第一載體與該固定框架之間；以及 一第一驅動機構，用以驅動該第一載體相對於該固定框架移動； 一電子感光元件，設置於該成像鏡頭的一成像面上，且該電子感光元件用以將通過該成像鏡頭模組的成像光線轉換成影像訊號；以及 一影像穩定模組，用以驅動該電子感光元件沿垂直該光軸的方向移動； 其中，該塑膠光線轉折元件位於該成像鏡頭的像側； 其中，該成像鏡頭的中心與該電子感光元件的中心在垂直於該光軸的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件： 2公釐 ＜ D ＜ 22公釐。
  17. 如請求項16所述之相機模組，其中該成像鏡頭和該電子感光元件位於該塑膠光線轉折元件的同一側。
  18. 如請求項16所述之相機模組，其中該成像鏡頭的中心與該電子感光元件的中心在垂直於該光軸的方向上的偏移距離為D，其滿足下列條件： 4公釐 ＜ D ＜ 17公釐。
  19. 如請求項16所述之相機模組，其中該驅動模組更包含： 一鐵磁性元件，與該第一驅動機構的一磁石對應設置。
  20. 如請求項19所述之相機模組，其中該鐵磁性元件與該第一載體由埋入射出一體成型製成。
  21. 如請求項16所述之相機模組，其中該影像穩定模組包含： 一第二載體，承載該電子感光元件； 一固定基座，與該第二載體實體接觸；以及 一第二驅動機構，用以驅動該第二載體相對於該固定基座移動。
  22. 如請求項16所述之相機模組，其中沿該光軸行進的成像光線於該塑膠光線轉折元件內部發生全反射。
  23. 如請求項16所述之相機模組，其中該塑膠光線轉折元件具有： 至少一注料痕；以及 至少一反射面，用以轉折該光軸。
  24. 如請求項23所述之相機模組，其中該至少一注料痕的數量為一個，且該至少一反射面的數量為三個。
  25. 如請求項24所述之相機模組，其中該三個反射面的其中兩個該反射面以該一個注料痕為中心對稱設置。
  26. 如請求項25所述之相機模組，其中該一個注料痕的中心與該兩個該反射面各自的中心在垂直於該光軸的方向上的偏移距離分別為d1和d2，其滿足下列條件： |d1-d2| ＜ 0.085公釐。
  27. 如請求項23所述之相機模組，其中該塑膠光線轉折元件更具有至少一凹槽結構，且該至少一凹槽結構由該塑膠光線轉折元件的一表面朝該至少一注料痕延伸並漸縮。
  28. 如請求項16所述之相機模組，其中該塑膠光線轉折元件的阿貝數大於或等於35且小於或等於65。
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