TWI719643B - 可變視場角鏡頭機構、其調整方法以及電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種可變視場角鏡頭機構，包括一鏡頭模組以及一遮光殼體。鏡頭模組包括承載座以及鏡頭。遮光殼體配置於鏡頭模組的上方，且包括可相對移動的一第一部分及一第二部分，以靠近或遠離彼此，其中第一部分及第二部分共同形成一孔洞。當可變視場角鏡頭機構位在一第一狀態時，鏡頭具有一第一視場角。當可變視場角鏡頭機構在一第二狀態時，鏡頭具有一第二視場角，且第二視場角大於第一視場角。此外，一種可變視場角鏡頭機構的調整方法以及包括上述可變視場角鏡頭機構的電子裝置亦被提供。

Description

可變視場角鏡頭機構、其調整方法以及電子裝置

本發明是有關於一種鏡頭機構、其調整方法以及電子裝置，且特別是有關於一種可變視場角鏡頭機構、其調整方法以及電子裝置。

常見的電子裝置包括筆記型電腦(notebook computer)、智慧型手機(smart phone)或平板電腦(tablet PC)等，因上述電子裝置具備便於隨身攜帶以利使用者即時收發處理資訊的優勢，已成為現代人不可或缺的工具。另一方面，為供使用者即時擷取影像，鏡頭已逐漸成為上述電子裝置的標準配備。

一般來說，電子裝置的鏡頭模組僅能擷取一種視場角的影像。然而，若要執行進行多人視訊、拍照或是其他擷取更廣角畫面的需求時，目前的電子裝置的鏡頭模組不能變化視場角而無法滿足不同的需求。

本發明提供一種可變視場角鏡頭機構，其可以調整單一鏡頭模組的視場角，以達到兩種不同拍攝模式的轉換。

本發明提供一種鏡頭模組的視場角調整方法，其具有上述的可變視場角鏡頭機構。

本發明提供一種電子裝置，其具有上述的可變視場角鏡頭機構。

本發明的可變視場角鏡頭機構，包括一鏡頭模組以及一遮光殼體。鏡頭模組包括一承載座以及一鏡頭。鏡頭配置在承載座上。遮光殼體配置於鏡頭模組的上方，且包括可相對移動的一第一部分及一第二部分，以靠近或遠離彼此，其中第一部分及第二部分共同形成一孔洞。鏡頭對應於孔洞。當可變視場角鏡頭機構位在一第一狀態時，遮光殼體沿一第一軸線的方向上覆蓋於部分的鏡頭，而使鏡頭具有一第一視場角。當可變視場角鏡頭機構從第一狀態轉變至一第二狀態時，遮光殼體的第一部分及第二部分朝遠離於彼此的方向移動而擴開孔洞，而使鏡頭具有一第二視場角，且第二視場角大於第一視場角。

在本發明的一實施例中，上述當可變視場角鏡頭機構從第一狀態轉變至第二狀態時，鏡頭模組相對地靠近遮光殼體。

在本發明的一實施例中，上述的可變視場角鏡頭機構更包括一制動裝置。制動裝置驅動承載座沿著第一軸線移動，以帶動鏡頭模組靠近或遠離遮光殼體。

在本發明的一實施例中，上述的可變視場角鏡頭機構更包括一連動機構。連動機構連接於承載座以及遮光殼體，以使可變視場角鏡頭機構在第一狀態與第二狀態之間變化時，承載座與遮光殼體連動於彼此。

在本發明的一實施例中，上述的連動機構包括連桿組、皮帶輪、齒輪組以及齒輪與齒條的組合的至少一者。

在本發明的一實施例中，上述的可變視場角鏡頭機構更包括一驅動裝置。驅動裝置驅動第一部分及第二部分沿著一第二軸線移動，而相對靠近或遠離彼此。

在本發明的一實施例中，上述的驅動裝置驅動遮光殼體相對鏡頭模組移動，而改變遮光殼體遮蔽鏡頭模組的程度。

在本發明的一實施例中，上述的第一視場角的角度介於10度到90度之間，且第二視場角的角度介於91度到250度之間。

在本發明的一實施例中，上述的鏡頭模組還包括一基板以及一感光元件。基板配置於承載座內。感光元件配置於基板上且位於承載座內，鏡頭對應於感光元件。

在本發明的一實施例中，上述當可變視場角鏡頭機構從第一狀態轉變至第二狀態時，至少一部分的鏡頭穿過孔洞且凸出於遮光殼體。

在本發明的一實施例中，上述當可變視場角鏡頭機構位在第二狀態時，遮光殼體沿第一軸線的方向上不覆蓋於部分的鏡頭。

本發明的鏡頭模組的視場角調整方法，包括提供一上述的可變視場角鏡頭機構。當欲使鏡頭具有第一視場角時，使鏡頭位於遮光殼體後方，且遮光殼體覆蓋於部分的鏡頭。當欲使鏡頭具有第二視場角時，使遮光殼體的第一部分及第二部分朝遠離於彼此的方向移動而擴開孔洞。

在本發明的一實施例中，上述鏡頭模組相對地靠近遮光殼體，鏡頭穿過孔洞且凸出於遮光殼體。

本發明的電子裝置，包括一外殼、一電路板以及一上述的可變視場角鏡頭機構。外殼具有一開口。電路板配置於外殼內。可變視場角鏡頭機構配置於外殼內對應於開口的部位，且外露於開口。

在本發明的一實施例中，上述當可變視場角鏡頭機構位在第一狀態時，鏡頭位於外殼內，當可變視場角鏡頭機構位於第二狀態時，至少一部分的鏡頭穿過開口且凸出於外殼。

基於上述，在本發明的可變視場角鏡頭機構中，遮光殼體包括可相對移動的第一部分及第二部分，以靠近或遠離彼此。特別的是，當第一部分及第二部分靠近時，遮光殼體覆蓋於部分的鏡頭，而使鏡頭具有第一視場角。當第一部分及一第二部分朝遠離於彼此的方向移動時，鏡頭模組相對地靠近遮光殼體，而使鏡頭具有第二視場角，其中第二視場角大於第一視場角。如此一來，本發明的可變視場角鏡頭機構可以調整視場角，以達到兩種不同拍攝模式的轉換。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

一般來說，電子裝置的鏡頭模組僅能擷取一種視場角的影像。若要擷取更廣角的畫面時，通常會需要加裝另一種視場角的鏡頭模組。但兩種鏡頭模組的配置並不符合現今追求輕薄短小的發展趨勢。本發明提供一種可變視場角鏡頭機構、其調整方法以及電子裝置可以解決上述問題。

圖1A是依照本發明的一實施例的一種可變視場角鏡頭機構應用於電子裝置且在第一狀態的剖面示意圖。圖1B是圖1中可變視場角鏡頭機構在第二狀態的剖面示意圖。圖2A是圖1A中可變視場角鏡頭機構在第一狀態所擷取的影像示意圖。圖2B是圖1B中可變視場角鏡頭機構在第二狀態所擷取的影像示意圖。

需注意的是，圖1A與圖1B所繪示的可變視場角鏡頭機構10，僅示意地簡單繪示各元件的相對位置，而僅供參考，其實際的數量以及尺寸比例不會與圖1A與圖1B所示相近。

請參考圖1A、圖1B、圖2A以及圖2B，本實施例的可變視場角鏡頭機構10包括一鏡頭模組100以及一遮光殼體200。鏡頭模組100包括一承載座110、一鏡頭120、一基板130以及一感光元件140。基板130配置於承載座110內。感光元件140配置於基板130上且位於承載座110內。鏡頭120配置在承載座110上且對應於感光元件140。遮光殼體200配置於鏡頭模組100的上方。於本實施例中，鏡頭120為一廣角鏡頭，廣角鏡頭即為視場角大於90度的鏡頭，不限制於定焦鏡頭或變焦鏡頭。

在本實施例中，可變視場角鏡頭機構10適於配置在一電子裝置30。在本實施例中，電子裝置30例如是一手機，但電子裝置30的種類不以此為限制，在其他實施例中，電子裝置30也可以是平板電腦或是筆記型電腦等。電子裝置30包括一外殼31以及一電路板32。外殼31具有一開口31a。電路板32配置於外殼31內。可變視場角鏡頭機構10配置於外殼31內對應於開口31a的部位，且外露於開口31a。可變視場角鏡頭機構10電性連接於電路板32。

當然，鏡頭模組100的形式不以此為限制，在其他實施例中，鏡頭模組100也可以不包括基板130以及感光元件140，而是以外掛的方式附加於電子裝置所內建的鏡頭模組(未繪示)上。

在本實施例中，遮光殼體200包括可相對移動的一第一部分210及一第二部分220，其中第一部分210及第二部分220共同形成一孔洞H。鏡頭120對應於孔洞H。當可變視場角鏡頭機構10位在圖1A所示的一第一狀態時，鏡頭120位於電子裝置30的外殼31內，遮光殼體200沿第一軸線Y的方向上覆蓋於部分的鏡頭120，而使鏡頭120具有一第一視場角θ1。此處，第一軸線Y的延伸方向例如是光軸I的延伸方向。

在本實施例中，可變視場角鏡頭機構10更包括一制動裝置300。制動裝置300包括連動件310，連動件310連接承載座110。此處，制動裝置300例如是馬達，但在其他實施例中，並不以此為限。

以下將介紹關於鏡頭模組100的視場角調整方法。

在本實施例中，可變視場角鏡頭機構10從位在圖1A所示的第一狀態轉變至位在圖1B所示的一第二狀態的方式，例如是藉由應用程式的操控。舉例來說，使用者可以安裝相關的應用程式，使用者可透過操作應用程式以改變可變視場角鏡頭機構10的狀態。當然，在其他實施例中，也可以用遠端遙控器的方式來操控改變可變視場角鏡頭機構10的狀態，並不以上述為限。

在本實施例中，電路板32的處理器接受到訊號之後，控制制動裝置300開始運作，制動裝置300的連動件310伸長並推動承載座110沿著一第一軸線Y移動，以帶動鏡頭模組100靠近遮光殼體200。

在本實施例中，可變視場角鏡頭機構10更包括一連動機構400，以避免上述鏡頭模組100靠近遮光殼體200時產生干涉。連動機構400連接於承載座110、第一部分210以及第二部分220，以使承載座110與遮光殼體200連動於彼此。在本實施例中，連動機構400例如是連桿組，但在其他實施例中，連動機構400也可以是皮帶輪、齒輪組以及齒輪與齒條的組合的至少一者，並不以上述為限。

詳細來說，請參考圖1B，在本實施例中，當制動裝置300開始運作時，承載座110沿著第一軸線Y移動，進而帶動連動機構400，使遮光殼體200的第一部分210及第二部分220朝遠離於彼此的方向移動，也就是說，第一部分210及第二部分220能夠沿著第二軸線X移動而擴開孔洞H。此時，遮光殼體200沿第一軸線Y的方向上不覆蓋於部分的鏡頭120，至少一部分的鏡頭120穿過孔洞H且凸出於遮光殼體200及外殼31，而使鏡頭120具有一第二視場角θ2。

在本實施例中，第一視場角θ1的角度介於10度到90度之間，且第二視場角θ2的角度介於91度到250度之間。當然，第一視場角θ1與第二視場角θ2的角度範圍不以此為限制，在其他實施例中，第二視場角θ2大於第一視場角θ1，或者是第一視場角θ1可僅小於等於90度，第二視場角θ2可大於等於90度，可變視場角鏡頭機構10即可接受到不同的視角影像，並不以上述為限制。

在其他實施例中，當可變視場角鏡頭機構10位在圖1B所示的第二狀態時，遮光殼體200也可以仍覆蓋部分的鏡頭120，只要第二狀態下的遮光殼體200覆蓋鏡頭120的部分少於第一狀態下的遮光殼體200覆蓋鏡頭120的部分即可，並不以上述為限。

值得一提的是，在初始狀態下，可變視場角鏡頭機構10是位在圖1A所示的第一狀態，其能夠讓使用者做一般的拍攝使用。然而，若使用者欲拍攝的範圍較廣大，例如是多人合照或多人視訊等諸如此類的需求時，可變視場角鏡頭機構10的第一視場角θ1並無法完全被拍攝到所有影像畫面F1，如圖2A所示。

此時，使用者可以將可變視場角鏡頭機構10從位在圖1A所示的第一狀態轉換為位在圖1B所示的第二狀態，且因為第二視場角θ2大於第一視場角θ1，故其所能擷取到的影像畫面F2範圍更廣，如圖2B所示。

如此一來，使用者不需要加裝第二種鏡頭於電子裝置，例如廣角鏡頭或魚眼鏡頭，來獲取更廣泛的視場角，只要藉由本發明的可變視場角鏡頭機構10即可改變單一鏡頭120的視場角，以達到兩種不同拍攝模式的轉換。

以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖3至圖5是依照本發明的其他實施例的一種可變視場角鏡頭機構應用於電子裝置且在第一狀態的剖面示意圖。圖6是圖5中可變視場角鏡頭機構在第二狀態的剖面示意圖。請先參考圖3，在本實施例中，可變視場角鏡頭機構10A與圖1A中的可變視場角鏡頭機構10略有不同，差異在於：可變視場角鏡頭機構10A不包括制動裝置300。在本實施例中，使用者是以手動的方式，將遮光殼體200的第一部分210及第二部分220沿著第二軸線X移動而擴開孔洞H，並藉由連動機構400帶動承載座110，以使承載座110沿著第一軸線Y移動，以帶動鏡頭模組100上移。

請參考圖4，在本實施例中，可變視場角鏡頭機構10B與圖1A中的可變視場角鏡頭機構10略有不同，差異在於：可變視場角鏡頭機構10B更包括一驅動裝置500。也就是說，可變視場角鏡頭機構10B是以兩個動力源來分別驅動承載座110以及遮光殼體200，而不需要連動機構400。制動裝置300用以驅動承載座110沿著一第一軸線Y移動。驅動裝置500用以驅動第一部分210及第二部分220沿著第二軸線X移動，而使第一部分210及第二部分220相對靠近或遠離彼此。在本實施例中，驅動裝置500例如是馬達，但在其他實施例中，並不以此為限。

請參考圖5以及圖6，在本實施例中，可變視場角鏡頭機構10C與圖4中的可變視場角鏡頭機構10B略有不同，差異在於：可變視場角鏡頭機構10C不包括制動裝置300且遮光殼體200與承載座110為樞接關係。

在圖5所示的第一狀態下，遮光殼體200沿第一軸線Y的方向上覆蓋於部分的鏡頭120，而使鏡頭120具有第一視場角θ1。在圖6所示的第二狀態下，驅動裝置500驅動遮光殼體200的第一部分210及第二部分220以樞軸Z旋轉而擴開孔洞H，遮光殼體200沿第一軸線Y的方向上不覆蓋於部分的鏡頭120，而使鏡頭120具有第二視場角θ2。

綜上所述，在本發明的可變視場角鏡頭機構中，遮光殼體包括可相對移動的第一部分及第二部分，以靠近或遠離彼此。特別的是，當第一部分及第二部分靠近時，遮光殼體覆蓋於部分的鏡頭，而使鏡頭具有第一視場角。當第一部分及一第二部分朝遠離於彼此的方向移動時，鏡頭模組相對地靠近遮光殼體，而使鏡頭具有第二視場角，其中第一視場角的角度介於10度到90度之間，且第二視場角的角度介於91度到250度之間。當然，第一視場角θ1與第二視場角θ2的角度範圍不以此為限制，在其他實施例中，第二視場角θ2大於第一視場角θ1，或者是第一視場角θ1可僅小於等於90度，第二視場角θ2可大於等於90度，可變視場角鏡頭機構10即可接受到不同的視角影像。如此一來，本發明的可變視場角鏡頭機構可以調整鏡頭的視場角，可只使用一顆廣角鏡頭，以達到廣角眼模式及一般模式，至少兩種不同拍攝模式的轉換。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10、10A、10B、10C:可變視場角鏡頭機構 30:電子裝置 31:外殼 31a:開口 32:電路板 100:鏡頭模組 110:承載座 120:鏡頭 130:基板 140:感光元件 200:遮光殼體 210:第一部分 220:第二部分 300:制動裝置 310:連動件 400:連動機構 500:驅動裝置 θ1:第一視場角 θ2:第二視場角 H:孔洞 F1、F2:影像畫面 I:光軸 X:第二軸線 Y:第一軸線 Z:樞軸

圖1A是依照本發明的一實施例的一種可變視場角鏡頭機構應用於電子裝置且在第一狀態的剖面示意圖。 圖1B是圖1中可變視場角鏡頭機構在第二狀態的剖面示意圖。 圖2A是圖1A中可變視場角鏡頭機構在第一狀態所擷取的影像示意圖。 圖2B是圖1B中可變視場角鏡頭機構在第二狀態所擷取的影像示意圖。 圖3至圖5是依照本發明的其他實施例的一種可變視場角鏡頭機構應用於電子裝置且在第一狀態的剖面示意圖。 圖6是圖5中可變視場角鏡頭機構在第二狀態的剖面示意圖。

10:可變視場角鏡頭機構

30:電子裝置

31:外殼

31a:開口

32:電路板

100:鏡頭模組

110:承載座

120:鏡頭

130:基板

140:感光元件

200:遮光殼體

210:第一部分

220:第二部分

300:制動裝置

310:連動件

400:連動機構

θ1:第一視場角

H:孔洞

I:光軸

X:第二軸線

Y:第一軸線

Claims (15)

1. 一種可變視場角鏡頭機構，包括：一鏡頭模組，包括：一承載座；以及一鏡頭，配置在該承載座上，該鏡頭具有一平滑曲面，該平滑曲面從該鏡頭的邊緣延伸至該鏡頭的中心；以及一遮光殼體，配置於該鏡頭模組的上方，且包括可相對移動的一第一部分及一第二部分，該第一部分及該第二部分分別可動地配置在該承載座上，以使該第一部分及該第二部分靠近或遠離彼此，其中該第一部分及該第二部分共同形成一孔洞，該鏡頭對應於該孔洞，其中當該可變視場角鏡頭機構位在一第一狀態時，該遮光殼體沿一第一軸線的方向上覆蓋於部分的該鏡頭，而使該鏡頭具有一第一視場角，當該可變視場角鏡頭機構從該第一狀態轉變至一第二狀態時，該遮光殼體的該第一部分及該第二部分朝遠離於彼此的方向移動而擴開該孔洞，而使該鏡頭具有一第二視場角，且該第二視場角大於該第一視場角。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可變視場角鏡頭機構，其中，當該可變視場角鏡頭機構從該第一狀態轉變至該第二狀態時，該鏡頭模組相對地靠近該遮光殼體。
3. 如申請專利範圍第2項所述的可變視場角鏡頭機構，更包括：一制動裝置，驅動該承載座沿著該第一軸線移動，以帶動該鏡頭模組靠近或遠離該遮光殼體。
4. 如申請專利範圍第1項所述的可變視場角鏡頭機構，更包括：一連動機構，連接於該承載座以及該遮光殼體，以使該可變視場角鏡頭機構在該第一狀態與該第二狀態之間變化時，該承載座與該遮光殼體連動於彼此。
5. 如申請專利範圍第4項所述的可變視場角鏡頭機構，其中該連動機構包括連桿組、皮帶輪、齒輪組以及齒輪與齒條的組合的至少一者。
6. 如申請專利範圍第1項所述的可變視場角鏡頭機構，更包括：一驅動裝置，驅動該第一部分及該第二部分沿著一第二軸線移動，而相對靠近或遠離彼此。
7. 如申請專利範圍第6項所述的可變視場角鏡頭機構，其中該驅動裝置驅動該遮光殼體相對該鏡頭模組移動，而改變該遮光殼體遮蔽該鏡頭模組的程度。
8. 如申請專利範圍第1項所述的可變視場角鏡頭機構，其中該第一視場角的角度介於10度到90度之間，且該第二視場角的角度介於91度到250度之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述的可變視場角鏡頭機構，其中該鏡頭模組還包括：一基板，配置於該承載座內；一感光元件，配置於該基板上且位於該承載座內，該鏡頭對應於該感光元件。
10. 如申請專利範圍第1項所述的可變視場角鏡頭機構，其中，當該可變視場角鏡頭機構從該第一狀態轉變至該第二狀態時，至少一部分的該鏡頭穿過該孔洞且凸出於該遮光殼體。
11. 如申請專利範圍第1項所述的可變視場角鏡頭機構，其中，當該可變視場角鏡頭機構位在該第二狀態時，該遮光殼體沿該第一軸線的方向上不覆蓋於部分的該鏡頭。
12. 一種鏡頭模組的視場角調整方法，包括：提供一如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的可變視場角鏡頭機構；當欲使該鏡頭具有該第一視場角時，使該鏡頭位於該遮光殼體後方，且該遮光殼體覆蓋於部分的該鏡頭；以及當欲使該鏡頭具有該第二視場角時，使該遮光殼體的該第一部分及該第二部分朝遠離於彼此的方向移動而擴開該孔洞。
13. 如申請專利範圍第12項所述的一種鏡頭模組的視場角調整方法，其中該鏡頭模組相對地靠近該遮光殼體，該鏡頭穿過該孔洞且凸出於該遮光殼體。
14. 一種電子裝置，包括： 一外殼，具有一開口；一電路板，配置於該外殼內；以及一如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的可變視場角鏡頭機構，配置於該外殼內對應於該開口的部位，且外露於該開口。
15. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，其中當該可變視場角鏡頭機構位在該第一狀態時，該鏡頭位於該外殼內，當該可變視場角鏡頭機構位於該第二狀態時，至少一部分的該鏡頭穿過該開口且凸出於該外殼。

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