TWI592732B - 攝影模組 - Google Patents

Description

攝影模組

本發明係主張關於2012年06月29日申請之韓國專利案號No.10-2012-0071003之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。

本發明之非限制性示例實施例係有關一種攝影模組。

近來的趨勢係在用於電子裝置之攝影模組中，除了用以自動調整一影像焦距之自動對焦功能(auto-focusing)以外，另安裝用以自動補償攝影機晃動所造成之一影像不穩定(image instability)現象(亦即一攝影裝置的震動，一般係由使用者手震所造成)之各種手震校正(hand-shake correction)功能。

此手震校正方法係為一種功能，其係在一影像感測器所擷取之一影像因使用者手震、外界衝擊、或一晃動而震動時，將一制動器(actuator)控制至與影像感測器所擷取影像的移動相反之方向，藉此使手震造成之影像不穩定或誤差之情況最小化。

在此領域中，其中一代表性的習知技術係為2010年4月06日申請之韓國專利案號No.10-2010-0952620，其係揭露一種攝影模組，具有一懸吊式防手震制動器，其中係提供複數條懸吊線，一側耦接於一攝影模組之一蓋體，另一側耦接於一筒管(bobbin)，藉由安裝於該筒管之一周緣之一電磁鐵和安裝於該蓋體內與該電磁鐵相對位置上的一磁鐵兩者之間的交互作用，來補償手震。

據此，本發明實施例提供一種攝影模組，其裝設一制動器，並具有改良之結構；其結構簡單，可以一低廉成本製造出來。

為達上述目的，本發明之一方面係提供一種攝影模組，其係包括：一第一板體，裝設有一影像感測器；一第一支架，與該第一板體之 一上表面相耦接；一第二支架，排列於該第一支架之一上表面，且其一周緣係裝設有複數個磁鐵；一第一彈性元件，支撐該第二支架；以及一球導件(ball guide unit)，介於該第一支架及該第二支架之間。

較佳地，但非必要，該第一彈性元件可彈性地支撐該第二支架之往復(reciprocating)及傾斜(tilting)動作。

較佳地，但非必要，該攝影模組可進一步包括一鏡筒單元(lens barrel unit)，裝設於該第二支架之上。

較佳地，但非必要，該鏡筒單元可包括一鏡筒，裝設有至少一個或一個以上的鏡片，以及一線圈單元，設置於該鏡筒之一周緣。

較佳地，但非必要，該球導件可包括一第一球導件，裝設於該第一支架上，接觸與該第二支架相對之一表面。

較佳地，但非必要，該球導件可包括一第二球導件，裝設於該第二支架上，接觸與該第一支架相對之一表面。

較佳地，但非必要，該第一支架及該第二支架可包括一第一斜面及一第二斜面，各自在該第一及第二斜面所面對之一周緣區域具有一不同之傾斜角(tilt angle)，且該第一及第二球導件係分別安裝於該第一及第二斜面上。

較佳地，但非必要，該第一及第二球導件可提供為複數，且該第一及第二球導件各自可交替排列，且各自以一預設間隔彼此相隔開。

較佳地，但非必要，該第一支架可包括：一第一通孔，穿透形成於中心位置；以及一板體容納單元，突伸自該第一通孔之一內表面，以支撐該第一板體。

較佳地，但非必要，該第二支架可包括：複數個磁鐵，具有一N極及一S極，垂直設置於一內表面；以及一第二通孔，穿透形成於中心位置，並裝設有該鏡筒單元。

較佳地，但非必要，該攝影模組可進一步包括：一第一斜面，形成於該第一支架上相對於該第二支架之一表面，以具有一第一傾斜角；以及一第二斜面，形成於該第二支架上相對於該第一斜面之一表面，以具有一第二傾斜角。

較佳地，但非必要，該第二傾斜角可形成為大於該第一傾斜 角。

較佳地，但非必要，該第二傾斜角可形成為小於該第一傾斜角。

較佳地，但非必要，該第二傾斜角可形成為等於該第一傾斜角。

較佳地，但非必要，該鏡筒之一上表面可包括一第二彈性元件，彈性地支撐該鏡筒之一往復動作。

較佳地，但非必要，該攝影模組可進一步包括：一屏蔽罩(shield can)，安裝為圍繞該第一及第二支架，以進行一電磁波屏蔽功能(electromagnetic wave shielding function)。

較佳地，但非必要，該鏡筒可包括複數個鏡片，其中至少一鏡片為一可變透鏡(variable lens)。

較佳地，但非必要，該可變透鏡可被設置於該鏡筒之一上表面及一下表面任一處。

較佳地，但非必要，該第一及第二支架相對一光軸之傾斜、移動動作可由該第一及第二球導件來進行。

較佳地，但非必要，該第一球導件可包括：一第一球部，裝設於該第一支架之上，且一第一球導部，避免該第一球部脫落；以及該第二球導件可包括：一第二球部，裝設於該第二支架，且一第二球導部，避免該第二球部脫落。

較佳地，但非必要，該第一及第二球導件之構成設計為可抓控該第一及第二球部兩者之遠端(distal ends)，以使該球部得以朝向一預設方向或所有方向滾動。

較佳地，但非必要，攝影模組可進一步包括一偵測感測器，用以偵測該第一支架之動作。

較佳地，但非必要，該偵測感測器可位於該第一支架。

根據本發明一示例實施例之一攝影模組係具有功效優點在於，複數個第一及第二球導件係介於與一PCB耦接之一第一支架以及具有一鏡筒單元之一第二支架之間，以使該第二支架得以相對一影像感測表面之一傾斜、移動方向來動作，進而能夠更精確地補償手震。

10‧‧‧第一板體

11‧‧‧影像感測器

20‧‧‧第二板體

30‧‧‧第一支架

31‧‧‧第一通孔

31a‧‧‧板體容納單元

32‧‧‧第一斜面

33‧‧‧支持表面

40‧‧‧第二支架

40a‧‧‧磁鐵

41‧‧‧第二通孔

42‧‧‧第二斜面

43‧‧‧底面

45‧‧‧第一彈性元件

50‧‧‧鏡筒單元

51‧‧‧鏡片

52‧‧‧鏡筒

53‧‧‧線圈單元

55‧‧‧第二彈性元件

60‧‧‧屏蔽罩

70‧‧‧偵測感測器

100‧‧‧第一球導件

110‧‧‧第一球部

120‧‧‧第一球導部

121‧‧‧第一抓握單元

111‧‧‧球部

112‧‧‧球導部

200‧‧‧第二球導件

210‧‧‧第二球部

220‧‧‧第二球導部

221‧‧‧第二抓握單元

A‧‧‧軸

B‧‧‧方向

T‧‧‧箭頭方向

α‧‧‧第一角

β‧‧‧第二角

圖1係根據本發明一示例實施例，繪示有一攝影模組之一剖面圖。

圖2係為圖1之一立體分解圖。

圖3係為一第一支架之一立體圖。

圖4係為一第二支架之一後表面之一立體圖。

以下將配合所附圖式，詳細說明根據本發明示例實施例之攝影模組。

圖1係根據本發明一示例實施例，繪示有一攝影模組之一剖面圖；圖2係為圖1之一立體分解圖；圖3係為一第一支架之一立體圖；以及圖4係為一第二支架之一後表面之一立體圖。

參閱圖1，根據本發明一示例實施例之一攝影模組可包括：一第一板體10；一第二板體20；一鏡筒單元50；一屏蔽罩60；一第一球導件100；以及一第二球導件200(見圖4)。

靠近第一板體10中心之位置可裝設一影像感測器11，且可安裝複數電子元件，以操作影像感測器11。第二板體20可被裝設於第一板體10之一底面側上，以與第一板體10電性連接。第二板體20可接收自影像感測器11讀取之影像資料(image information)，並將該資料輸出至一預設控制器(未圖示)。該第二板體可形成於一軟性電路板(Flexible Printed Circuit Board，F-PCB)。然而，本發明並不限制於此；當有需要時，可使用各種不同類型之板體。

較佳地，第一支架30係形成有一穿透的第一通孔31，藉此以使第一板體10得以設置於中心位置；第一通孔31可較佳地形成為一圓柱形，其一直徑係大於第一板體10之一寬度，且一板體容納單元31a(board accommodation unit)可形成在被第一板體10所容納之一位置，如圖3所示。板體容納單元31a可自第一通孔31之一內表面突伸形成，其中總共至少四個板體容納單元31a可形成於第一通孔31之內表面之至少四位置上。

又，儘管未圖示，然而第一板體10可被安裝於第一支架30之一底面側，且第一支架30係與第一板體10一起被固定。

一第一斜面32可形成於第一支架30之一周緣，其中第一斜面32之一傾斜角(tilt angle)可為與第一板體10平行之一假想線間之一第一角α。第一斜面32可具有一錐形形狀，其一上表面形成有一開口，如圖2、3所示。又，第一斜面32之末端(即第一支架30之一周緣)可形成有一支持表面33，與第一板體10平行。第一斜面32可設置有複數個第一球導件100，其彼此各以一預設距離相隔而設。下文內將詳細說明第一球導件100之結構。

第二支架40可包括複數個磁鐵40a，其一內表面垂直設置有一N極及一S極；根據本發明一示例實施例，第二支架40之一截面區域可具有一矩形形狀，其中設有磁鐵40a，且其一內表面可設有四對磁鐵40a。此時，各磁鐵40a之極性可為相同。在非限制性舉例來說，當圖式中一磁鐵40a向上設有一N極時，其他磁鐵40a各自可在一上表面設有一N極。第二支架40之中心可形成一第二通孔41，裝設有一鏡筒單元50，其中第二通孔41可具有一圓柱形狀。

同時，相對應第一斜面32之一第二斜面42可形成在相對於第二支架40之第一支架30之一表面。第一及第二斜面32、42之各角度可為相同或不同。此時，如圖4所示，形成有第二斜面42之第二支架40之一底面可具有一圓柱形狀，其直徑大於第一斜面32之一上開口，但小於第一支架30之一最大寬度；其中，其一內表面可為具有第二斜面42之一錐形形狀。

第二斜面42可提供一第二球導件200，與第一斜面32相接觸於不會干擾第一球導件100之一位置。下文內將詳細說明第二球導件200之結構。

第二斜面42之一傾斜角可為與第一板體10平行之一假想線間之一第二角β。第二角β之值可與第一角α不同，且根據本發明一示例實施例，第二角β可形成為大於第一角α。然而，本發明並不限制於此；若有必要，第二角β及第一角α可為相同，或者第二角β可小於第一角α。據此，第二支架40可以圖1中箭頭T方向在第一支架30之一上表面進行一傾斜動作。儘管未圖示，第二角β可形成為小於第一角α。或者，第一及第二角α、β可為相同。同時，與第一板體10平行之一底面43可形成於第二斜面 42及第二通孔41之間，其中第二斜面42可自底面43突伸於面對第一板體10之一方向。

參閱圖2，第二支架40之一上表面可提供有一第一彈性元件45，以彈性地支撐第二支架40之動作。當第一彈性元件45被提供時，即使第二支架40如圖1般垂直往復動作或者在第一及第二斜面32、42間產生之傾斜、移動動作，第二支架40均可回復至其原始位置。

同時，儘管未圖示，為了控制第二支架40之垂直動作，需要安裝一獨立的殼線圈單元(未圖示)於屏蔽罩60之一內表面，與裝設在第二支架40之磁鐵40a相互作用。在此情形下，在對應一鏡筒(52，將在下文中說明)之磁鐵40a之一位置之一線圈單元53可省略不用。

第一彈性元件45可具有各種不同結構，但可被提供為具有一預設圖案之一金屬板形狀，如圖2所示。據此，當必要時，可通過第一彈性元件45提供電力。

鏡筒單元50可包括：一鏡筒52，裝設有至少一個或以上的鏡片；以及一線圈單元53，設置於鏡筒52之一周緣，以與磁鐵40a進行電磁作用(electromagnetic interaction)。據此，鏡筒單元50可對應與磁鐵40a間之交互作用來進行垂直往復動作，如圖1所示，藉此以自動調整影像感測器11所擷取之影像之焦距。鏡筒52可具有一直徑為稍小於第二通孔41，且可提供一第二彈性元件55，相對應往復動作，彈性地支撐鏡筒52。第二彈性元件55可形成有具有一預設圖案之一金屬材料板體元件，如同第一彈性元件45。

鏡筒52可以塑膠射出成形製成，且儘管未圖示，位於鏡筒52之一上表面或一下表面之一最外部鏡片可為一可變鏡片，其中該最外部鏡片可被可提式地控制以實現自動對焦功能(auto focusing function)。又，此結構可選擇性地被應用於裝設在鏡筒52中之該些鏡片51其中任一者上；其中，位於中心或最後端部之鏡片可被使用作為一可變鏡片，以實現自動對焦功能。如上所述，若鏡筒52係裝設一可變鏡片以實現自動對焦功能，則鏡筒52可維持固定於第二支架40上之狀態。用以形成攝影模組之一外觀之屏蔽罩60可使用一金屬材料構成，藉此以進行一電磁波屏蔽功能(electromagnetic wave shielding function)。

參閱圖3，提供於第一支架30之支持表面33可裝設有至少一個或以上之偵測感測器70(detection sensors)。只要可以偵測到第一及第二支架30、40之動作，偵測感測器70可為任何一種感測器，包括磁感測器如一霍爾感測器(Hall sensor)等。除了第一支架30上以外，偵測感測器70亦可被裝設於各種位置，例如屏蔽罩60之一內側。

同時，第一及第二球導件100、200可被提供以導引攝影模組之第一及第二支架30、40之間的提起、傾斜、及/或移動動作。此時，第一及第二支架30、40間的傾斜及/或移動動作可透過裝設於第二支架40及一線圈模組(未圖示)之磁鐵40a間的電磁交互作用來進行。此時，該線圈模組可被裝設於第一支架30之一表面或第一支架30之內部；其中具有一微細圖案、作為微小繞線圈之該線圈模組係可接收電力以被用作為一電磁鐵。據此，當提供電力給該線圈模組以與磁鐵40a之間產生一電磁交互作用時，第二支架40之一傾斜角可對應施於該些線圈模組之電流來調整。

藉由對應線圈模組和磁鐵40a之間的電磁交互作用來控制第二支架40之傾斜，以進行影像感測器11所擷取之一影像的手震補償。亦即，因第二支架40之移動控制，使形成於第二支架40中心之鏡筒52得以隨第二支架40之移動動作一起動作，且通過鏡筒52之一光軸係被調整。又，除了第一支架30之磁鐵40a之一相對表面以外，該線圈模組亦可被提供於第一板體10。

較佳地，第一及第二球導件100、200係被提供於相同結構，其中第一及第二球導件100、200之結構可由第一及第二球部110、210及第一及第二球導部120、220所構成。

參閱圖3、4，第一及第二球部110、210各自具有一球形形狀，且可為複數，提供於第一支架30之第一斜面32以及第二支架40之第二斜面42之上。也就是說，第一球部110可被設置於第一斜面32之上，以與第二斜面42相接觸，並進行一滾動動作，避免因第一球導部120而脫離。另外，第二球部210可被設置於第二斜面42之上，以與第一斜面32相接觸，並進行一滾動動作，避免因第一球導部220而脫離。

同時，第一及第二球導件100、200可以彼此相互交錯之位置交替形成於第一及第二斜面32、42之上，其中第一及第二球導件100、 200並不彼此干擾，以使第一球導件100得以進行一滾動動作於第二斜面42之上、並使第二球導件200得以進行一滾動動作於第一斜面32之上。

另外，較佳地提供至少一個或複數個第一及第二球導件100、200，而若有必要，可提供兩個或以上的第一及第二球導件100、200。非限制性舉例，如圖3、4所示，三個第一球導件100可各自等距離設置，而四個第二球導件200可與以等距離設置之第一球導件100交替設置於交錯位置。當第一及第二球導件100、200具有如此構成時，第一球導件100中連接第一球部110之一中心及第一支架30之一中心之假想延伸線間之一內角可為120°，而第二球導件200中連接第二球部210之一中心及第二支架40之一中心之假想延伸線間之一內角可為90°。

同時，第一及第二球部110、210係各自具有一球形形狀，其中與相對第一及第二斜面32、42之一表面相接觸之一表面可使妨礙第一及第二球部110、210之滾動動作之摩擦力減至最小。

第一及第二球導部120、220可用以避免第一及第二球部110、210與第一及第二斜面32、42脫離，並導引第一及第二球部110、210之滾動動作。

再次參閱圖3、4，第一及第二球導部120、220可具有第一及第二抓握單元121、221，抓扣第一及第二球部110、210之各側面，以使第一及第二球導部120、220及第一及第二球部110、210形成網格狀、成為旋轉軸(rotation shaft)、或者進行全方向的滾動動作。

根據上述結構，第一及第二支架30、40可透過第一及第二球導件100、200使第一及第二斜面32、42間的滾動動作得以順利實現。

上述關於本發明之說明係被提供以使熟悉此項技術者能夠製造或使用本發明。關於本發明之各種修改與變化對於熟悉此項技術者而言是顯而易見的，且本發明可被應用於各種其他修改及實施例，而沒有悖離本發明原理的精神及範疇內。因此，本發明使用許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，其並非用以限制本發明，而是能夠對本發明所揭示之原理及新穎功能之範疇作出最寬之主張。

綜上所述，根據本發明示例實施例之攝影模組係具有產業利用性，其係可被應用於裝設在小型電子裝置如行動終端或一平板電腦中之 攝影模組。

10‧‧‧第一板體

11‧‧‧影像感測器

20‧‧‧第二板體

30‧‧‧第一支架

31‧‧‧第一通孔

32‧‧‧第一斜面

33‧‧‧支持表面

40‧‧‧第二支架

40a‧‧‧磁鐵

41‧‧‧第二通孔

42‧‧‧第二斜面

50‧‧‧鏡筒單元

51‧‧‧鏡片

52‧‧‧鏡筒

53‧‧‧線圈單元

60‧‧‧屏蔽罩

100‧‧‧第一球導件

111‧‧‧球部

112‧‧‧球導部

A‧‧‧軸

T‧‧‧箭頭方向

α‧‧‧第一角

β‧‧‧第二角

Claims (23)

1. 一種攝影模組，包括：一第一板體，裝設有一影像感測器；一第一支架，與該第一板體之一上表面相耦接；一第二支架，排列於該第一支架之一上表面，且其一周緣係裝設有複數個磁鐵；一第一彈性元件，支撐該第二支架；以及一球導件，介於該第一支架及該第二支架之間，其中進一步包括：一第一斜面，形成於該第一支架上相對於該第二支架之一表面，以具有一第一傾斜角；以及一第二斜面，形成於該第二支架上相對於該第一斜面之一表面，以具有一第二傾斜角。
2. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該第一彈性元件可彈性地支撐該第二支架之往復及傾斜動作。
3. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，進一步包括一鏡筒單元，裝設於該第二支架之上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之攝影模組，其中該鏡筒單元包括：一鏡筒，裝設有至少一個或一個以上的鏡片；以及一線圈單元，設置於該鏡筒之一周緣。
5. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該球導件係包括：一第一球導件，裝設於該第一支架上，接觸與該第二支架相對之一表面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之攝影模組，其中該球導件係包括：一第二球導件，裝設於該第二支架上，接觸與該第一支架相對之一表面。
7. 如申請專利範圍第6項所述之攝影模組，其中該第一斜面及該第二斜面，各自在該第一及第二斜面所面對之一周緣區域具有一不同之傾斜角，且該第一及第二球導件係分別安裝於該第一及第二斜面上。
8. 如申請專利範圍第6項所述之攝影模組，其中該第一及第二球導件各自係提供為複數，且該第一及第二球導件係交替各自排列，以一預設間隔彼此相隔開。
9. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該第一支架係包括：一第 一通孔，穿透形成於中心位置；以及一板體容納單元，自該第一通孔之一內表面突伸，以支撐該第一板體。
10. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該第二支架係包括：複數個磁鐵，具有一N極及一S極，垂直設置於一內表面；以及一第二通孔，穿透形成於中心位置，並裝設有該鏡筒單元。
11. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該第一斜面及該第二斜面傾斜於該影像感測器的一上表面，其中該球導件位於該第一斜面及該第二斜面上。
12. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該第二傾斜角係形成為大於該第一傾斜角。
13. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該第二傾斜角係形成為小於該第一傾斜角。
14. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該第二傾斜角係形成為等於該第一傾斜角。
15. 如申請專利範圍第4項所述之攝影模組，其中該鏡筒之一上表面係包括一第二彈性元件，彈性地支撐該鏡筒之一往復動作。
16. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，進一步包括：一屏蔽罩，安裝為圍繞該第一及第二支架，以進行一電磁波屏蔽功能。
17. 如申請專利範圍第4項所述之攝影模組，其中該鏡筒係包括複數個鏡片，其中至少一鏡片為一可變透鏡。
18. 如申請專利範圍第17項所述之攝影模組，其中該可變透鏡係被設置於該鏡筒之一上表面及一下表面其中任一處。
19. 如申請專利範圍第6項所述之攝影模組，其中該第一及第二支架相對一光軸之傾斜、移動動作係由該第一及第二球導件來進行。
20. 如申請專利範圍第6項所述之攝影模組，其中，該第一球導件係包括一第一球部，裝設於該第一支架之上，以及一第一球導部，避免該第一球部脫落；而該第二球導件係包括一第二球部，裝設於該第二支架，以及一第二球導部，避免該第二球部脫落。
21. 如申請專利範圍第20項所述之攝影模組，其中該第一及第二球導件之構成設計為可抓控該第一及第二球部兩者之遠端，以使該球部得以朝向 一預設方向或所有方向滾動。
22. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，進一步包括一偵測感測器，用以偵測該第一支架之動作。
23. 如申請專利範圍第22項所述之攝影模組，其中該偵測感測器係位於該第一支架。