TWI730781B - 成像鏡頭驅動模組與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種成像鏡頭驅動模組，包含鏡頭單元、驅動機構、感測機構和成像面。鏡頭單元包含成像透鏡組。驅動機構至少部分與鏡頭單元耦接以驅動鏡頭單元沿平行成像透鏡組的光軸的方向移動。感測機構包含感測磁石和感測元件。感測磁石固定於鏡頭單元，且感測磁石沒有面對驅動機構。感測元件設置於成像透鏡組的像側且分別與感測磁石相對設置。感測元件分別用以偵測與其互相對應的感測磁石的相對位置。成像面設置於成像透鏡組的像側，且光軸通過成像面。感測機構用以偵測鏡頭單元中成像透鏡組的光軸相對於成像面的中心軸的傾斜程度。

Description

成像鏡頭驅動模組與電子裝置
本發明係關於一種成像鏡頭驅動模組與電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的成像鏡頭驅動模組。
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。
一般來說，鏡頭可透過鏡頭驅動裝置的驅動來移動以進行自動對焦，然而當鏡頭發生歪斜(Tilt)時，會使其成像鏡片組的最佳成像位置和感光元件所在的成像面之間產生對焦位置的偏移，造成周邊影像的成像品質不佳。舉例來說，請參照圖1，係繪示有當鏡頭LS發生歪斜時，其最佳成像位置BP和成像面IM之間產生對焦位置偏移的示意圖。從圖1中的調制轉換函數(Modulation Transfer Function，MTF)分布圖可見，鏡頭LS的歪斜使得周邊光線MR的成像位置距離不同於主光線CR的成像位置距離，如此將導致影像畫面在靠近某一特定範圍(例如靠近畫面中心處)的影像是清晰可辨，其解像程度高，但在距離所述特定範圍較遠的區域(例如畫面周邊處)則產生畫面解像程度低下，成像模糊不清的情況。舉例來說，原本被攝物邊緣黑白分明的影像，因為對焦位置偏移的影響，在黑白邊界之間產生無法判定的灰階影像，因而形成模糊的影像。
習知上，為了解決鏡頭歪斜造成影像周邊成像模糊的問題，首先會針對影像畫面進行對比度檢測分析，並依據分析的結果推算鏡頭的歪斜程度，再進行後續的補償、校正，使影像周邊能清楚成像。舉例來說，請參照圖2至圖4，係繪示有習知技術中針對影像畫面進行對比度檢測分析之判定過程示意圖。如圖2所示，首先在原始影像畫面上從靠近中心處至周邊處多點採樣並保留採樣點F1~F12之影像如圖3，接著檢測各採樣點F1~F12的對比度並如圖4所示分別列出可判定和無法判定的採樣點，最後再針對無法判定的採樣點(如圖4中的採樣點F9~F12)進行畫面分析，並依據分析結果推得導致成像模糊的原因，例如鏡頭歪斜、組裝公差等。
然而，透過分析影像畫面來間接推算鏡頭歪斜程度的方式，恐有較大的誤差進而造成誤判的問題。因此，如何改良鏡頭的結構以能準確獲得鏡頭的歪斜程度，已成為目前相關領域的重要議題。
鑒於以上提到的問題，本發明揭露一種成像鏡頭驅動模組，有助於解決習知技術中透過分析影像畫面來間接推算鏡頭歪斜程度而具有較大誤差造成誤判的問題。
本發明提供一種成像鏡頭驅動模組，包含一鏡頭單元、一驅動機構、一感測機構以及一成像面。鏡頭單元包含一成像透鏡組，且成像透鏡組具有一光軸。驅動機構至少部分與鏡頭單元耦接，以驅動鏡頭單元沿平行於光軸的方向移動。感測機構包含多個感測磁石以及多個感測元件。感測磁石固定於鏡頭單元，且至少部分鏡頭單元遮擋於感測磁石與驅動機構之間，使感測磁石沒有面對驅動機構。感測元件設置於成像透鏡組的像側，感測元件分別與感測磁石相對設置，且感測元件分別用以偵測與其互相對應的感測磁石的一相對位置。成像面具有一中心軸，成像面設置於成像透鏡組的像側，且成像透鏡組的光軸通過成像面。感測機構用以偵測鏡頭單元中成像透鏡組的光軸相對於成像面的中心軸的傾斜程度。感測磁石各自與其互相對應的感測元件在平行於中心軸的方向上的最短距離為Da，其滿足下列條件：
0公釐 ≤ Da ≤ 0.93公釐。
本發明提供一種電子裝置，包含前述的成像鏡頭驅動模組。
根據本發明所揭露的成像鏡頭驅動模組與電子裝置，透過在成像鏡頭驅動模組中設置感測機構，利用感測元件來偵測與感測磁石的相對位置，進而偵測鏡頭單元的光軸相對於成像面的中心軸的傾斜程度，以取得鏡頭單元的傾斜程度；藉此，有利於分析影像畫面中的對焦模糊區域，並可透過感光元件對焦擷取範圍的改變，在進一步優化後可提升成像品質。
此外，當Da滿足上述條件時，可進一步限縮感測磁石和對應的感測元件間的最短距離落於感測元件的最佳工作範圍。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
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。
本發明提供一種成像鏡頭驅動模組，其包含一鏡頭單元、一驅動機構、一感測機構以及一成像面。鏡頭單元包含一成像透鏡組，且成像透鏡組具有一光軸。成像面設置於成像透鏡組的像側，其具有一中心軸，且成像透鏡組的光軸通過成像面。驅動機構至少部分與鏡頭單元耦接，其用以驅動鏡頭單元沿平行於光軸的方向移動。
感測機構包含多個感測磁石和多個感測元件。感測磁石固定於鏡頭單元；藉此，可縮短感測磁石與成像透鏡組之間的距離，以減少感測磁石的感測誤差，並提升成像鏡頭驅動模組的空間利用率。其中，至少部分鏡頭單元遮擋於感測磁石與驅動機構之間，使感測磁石沒有面對驅動機構；藉此，以避免感測機構和驅動機構各自的磁場相互干擾。其中，感測磁石的數量可為二至四個，但本發明不以此為限，在部分實施例中，感測磁石的數量可為五個或多於五個。
感測元件設置於成像透鏡組的像側。感測元件分別與感測磁石相對設置，且感測元件分別用以偵測與其互相對應的感測磁石的一相對位置。其中，感測磁石與感測元件間可形成一空氣夾層。
感測機構用以偵測鏡頭單元中成像透鏡組的光軸相對於成像面的中心軸的傾斜程度，以取得鏡頭單元的傾斜程度，藉以利於分析影像畫面對焦模糊區域，並可透過感光元件對焦擷取範圍的改變，在進一步優化後可提升成像品質。其中，鏡頭單元的傾斜程度亦可例如為位於鏡頭單元相對側的至少二感測磁石之間通過光軸的直線連線相對於中心軸的傾斜程度。本發明所述之感測機構偵測鏡頭單元的傾斜程度的實施方式，係可進一步延伸至使用懸吊線的成像鏡頭驅動模組類別。
感測磁石各自與其互相對應的感測元件在平行於中心軸的方向上的最短距離為Da，其滿足下列條件：0公釐 ≤ Da ≤ 0.93公釐。藉此，可進一步限縮感測磁石和對應的感測元件間的最短距離落於感測元件的最佳工作範圍。其中，亦可滿足下列條件：0公釐 ≤ Da ≤ 0.5公釐。請參照圖13，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Da的示意圖。
成像透鏡組可包含多個光學透鏡，且所述多個光學透鏡包含一最大外徑光學透鏡，其中最大外徑光學透鏡的外徑大於其餘光學透鏡的外徑。最大外徑光學透鏡的外徑為ΦD，其可滿足下列條件：6公釐 > ΦD > 20公釐。藉此，在此外徑的設定範圍下，可對應高解像力的成像透鏡組，有助於提升成像品質。請參照圖11，係繪示有依照本發明第一實施例中參數ΦD的示意圖。
在部分實施例中，感測磁石的數量為二。最大外徑光學透鏡的外徑為ΦD，二感測磁石之間的最短距離為d，其可滿足下列條件：ΦD > d；藉此，可使感測機構具有讓感測效率更高的空間配置。所述二感測磁石之間的最短距離是指二感測磁石之間沿垂直且通過光軸的方向上的直線距離。其中，亦可滿足下列條件：0.05公釐 > (d-ΦD)/2 > 1.0公釐；藉此，可防止鏡頭單元的邊緣壁厚過薄所造成的組裝變形，以提升組裝良率。其中，亦可滿足下列條件：0.05公釐 ≤ (d-ΦD)/2 ≤ 0.8公釐；藉此，在較佳的鏡頭單元邊緣壁厚的設定範圍下，可於確保組裝良率的同時，提升成像鏡頭驅動模組內的空間利用率。請參照圖11，係繪示有依照本發明第一實施例中參數d和ΦD的示意圖。
感測磁石可分別與感測元件在平行於光軸的方向上重疊。藉此，感測元件是設置為可有效感測的空間配置，藉以確保感測機構的感測效果。請參閱圖9，係繪示有依照本發明第一實施例中感測磁石171分別與感測元件173在平行於光軸OL的方向上重疊的示意圖。
驅動機構可包含至少一驅動磁石以及至少一線圈，且驅動磁石與線圈相對設置，其中驅動磁石與線圈之其中一者與鏡頭單元耦接。驅動機構藉由驅動磁石與線圈之間的電磁交互作用所產生的驅動磁力來驅動鏡頭單元沿平行於光軸的方向移動。藉此，能使驅動機構具有適當的空間配置，可讓電磁作用力的驅動效率最佳化。所述驅動磁力是指利用電磁交互作用所產生的勞倫茲力(Lorentz Force)。
在部分實施例中，感測磁石與線圈可為沿環繞光軸的一圓周方向相互錯位地設置。藉此，可定義感測機構與驅動機構的空間配置，有利於對應不同類型的機構設計，進而降低設計生產成本。請參閱圖8，係繪示有依照本發明第一實施例中感測磁石171與線圈163沿環繞光軸OL的一圓周方向相互錯位地設置的示意圖。
在部分實施例中，感測磁石與線圈可在平行於光軸的方向上重疊。藉此，以不同的線圈繞線方式裝配鏡頭單元，可增加組裝工站的設計裕度，提升生產效率。值得注意的是，上述僅用來說明空間配置用途，其和前述「感測磁石沒有面對驅動機構」的特徵並不產生衝突。請參閱圖20，係繪示有依照本發明第二實施例中感測磁石371分別與線圈363在平行於光軸OL的方向上重疊的示意圖。
感測元件各自在平行於中心軸之方向上的高度為h，其可滿足下列條件：0.01公釐 > h > 0.9公釐。藉此，可提高成像鏡頭驅動模組實現小型化的可能性。請參照圖11，係繪示有依照本發明第一實施例中參數h的示意圖。
感測磁石各自與其互相對應的感測元件在平行於中心軸的方向上的最短距離為Da，感測元件各自在平行於中心軸之方向上的高度為h，其可滿足下列條件：0.01 > Da/h ≤ 4.0。藉此，能定義出感測元件可偵測的鏡頭單元傾斜程度範圍，以確保感測機構的感測效率。
鏡頭單元朝向像側方向的一側之外觀可呈現多邊形。藉此，可對應搭配結構更為複雜的驅動機構，同時節省自動化機台組裝的時間成本。其中，所述多邊形可以是四邊形、六邊形、八邊形或十邊形，但不以此為限。
所述多邊形可具有多個導角角落。藉此，可維持高精度的成型品質，並可提升產品設計裕度。
鏡頭單元可具有至少二注料痕，且注料痕分別設置於導角角落。藉此，可確保注料痕切口不與其他機構干涉。其中，注料痕的數量可為至少三個，但本發明不以此為限，在其他實施例中，注料痕的數量可為至少四個。
上述本發明成像鏡頭驅動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5至圖13，其中圖5繪示依照本發明第一實施例之取像裝置的立體示意圖，圖6繪示圖5之取像裝置的分解示意圖，圖7繪示圖5之取像裝置之另一側的分解示意圖，圖8繪示圖5之取像裝置的成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座的立體示意圖，圖9繪示圖8之成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座沿A-A’剖切線之剖切示意圖，圖10繪示圖8之成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座沿B-B’剖切線之剖切示意圖，圖11繪示圖5之取像裝置沿C-C’剖切線之側視剖面示意圖，圖12繪示圖5之取像裝置沿D-D’剖切線之側視剖面示意圖，且圖13繪示圖8之成像鏡頭驅動模組相對電子感光元件和基座傾斜的側視剖面示意圖。
在本實施例中，取像裝置包含一成像鏡頭驅動模組1、一基座91、一外殼92以及一電子感光元件93，其中成像鏡頭驅動模組1包含一鏡頭單元13、一上彈簧片14、二下彈簧片15、一驅動機構16、一感測機構17以及一成像面18。
外殼92設置於基座91，且鏡頭單元13透過上彈簧片14和下彈簧片15可移動地設置於外殼92和基座91之間。詳細來說，上彈簧片14和下彈簧片15各包含內固定部、外固定部以及連接內固定部和外固定部的彈性部(未另標號)，上彈簧片14的內固定部設置於鏡頭單元13且上彈簧片14的外固定部組裝至外殼92內部而使鏡頭單元13可相對外殼92移動，並且，各下彈簧片15的內固定部設置於鏡頭單元13且各下彈簧片15的外固定部組裝至基座91而使鏡頭單元13可相對基座91移動。
鏡頭單元13包含一成像透鏡組130以及用於承載成像透鏡組130的鏡筒135。成像透鏡組130具有一光軸OL，且成像透鏡組130包含多個光學透鏡131，其中這些光學透鏡包含一最大外徑光學透鏡131a，且最大外徑光學透鏡131a的外徑大於其餘光學透鏡131b的外徑。
成像面18位於成像透鏡組130的像側，且成像面18具有平行其法線並通過其幾何中心的一中心軸CL，其中成像透鏡組130的光軸OL通過成像面18。電子感光元件93設置於基座91且位於成像面18上。在本實施例中，最大外徑光學透鏡131a較其餘光學透鏡131b靠近成像面18。
鏡頭單元13朝向像側方向的一側之外觀呈現八邊形，且其鏡筒135具有四個導角角落132。此外，鏡頭單元13具有分別設置於四個導角角落132的四個注料痕133。
驅動機構16包含二驅動磁石161以及二線圈163，其中驅動磁石161分別固定於基座91的相對兩側，線圈163分別耦接於鏡頭單元13的鏡筒135之相對兩側，且驅動磁石161分別與線圈163彼此相對應設置。藉此，驅動磁石161與線圈163之間的電磁交互作用可產生驅動磁力，以驅動鏡頭單元13沿平行光軸OL的方向移動。在本實施例中，驅動機構16的兩組驅動磁石161和線圈163係分別設置於鏡頭單元13的相對兩側，以共同產生方向平行於光軸OL的合力施加於鏡頭單元13，使鏡頭單元13可沿平行光軸OL的方向移動。
感測機構17包含二感測磁石171和二感測元件173，其中感測磁石171固定於鏡頭單元13的鏡筒135，且感測磁石171和線圈163沿環繞光軸OL的一圓周方向相互錯位地設置。感測元件173設置於成像透鏡組130的像側並固定於基座91，且感測元件173分別與感測磁石171相對應設置且其間形成一空氣夾層。感測元件173分別用以偵測與其互相對應的感測磁石171的一相對位置。
如圖13所示，當成像透鏡組130的光軸OL和成像面18的中心軸CL之間夾一角度時，成像鏡頭驅動模組1可透過感測機構17偵測光軸OL相對於中心軸CL的傾斜程度，進而取得鏡頭單元13的傾斜程度。其中，鏡頭單元13的傾斜程度是可透過偵測兩個感測磁石171之間通過光軸OL的直線連線相對於中心軸CL的傾斜程度而得。
在本實施例中，如圖12所示，上彈簧片14的外固定部係夾設並固定於外殼92和驅動磁石161之間。
在本實施例中，由圖8和圖9可見，感測磁石171係設置於鏡筒135的容置槽1351中，且至少部分鏡筒135遮擋於感測磁石171與驅動機構16之間，使感測磁石171沒有面對驅動機構16。
在本實施例中，感測磁石171分別與感測元件173在平行於光軸OL的方向上重疊。
感測磁石171各自與其互相對應的感測元件173在平行於中心軸CL的方向上的最短距離為Da，在本實施例中，如圖13所示，當成像透鏡組130的光軸OL和成像面18的中心軸CL之間夾一角度時，其分別滿足下列條件：Da = 0.28公釐；以及Da = 0.86公釐。
最大外徑光學透鏡131a的外徑為ΦD，其滿足下列條件：ΦD = 5.45公釐。
感測磁石171之間的最短距離為d，其滿足下列條件：d = 6.07公釐。
最大外徑光學透鏡131a的外徑為ΦD，感測磁石171之間的最短距離為d，其滿足下列條件：ΦD > d；以及(d-ΦD)/2 = 0.31公釐。
感測元件173各自在平行於中心軸CL之方向上的高度為h，其滿足下列條件：h = 0.3公釐。
感測磁石171各自與其互相對應的感測元件173在平行於中心軸CL的方向上的最短距離為Da，感測元件173各自在平行於中心軸CL之方向上的高度為h，在本實施例中，如圖13所示，當成像透鏡組130的光軸OL和成像面18的中心軸CL之間夾一角度時，其分別滿足下列條件：Da/h = 0.93；以及Da/h = 2.87。
>第二實施例>
請參照圖14至圖22，其中圖14繪示依照本發明第二實施例之取像裝置的立體示意圖，圖15繪示圖14之取像裝置的分解示意圖，圖16繪示圖14之取像裝置之另一側的分解示意圖，圖17繪示圖14之取像裝置的成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座的立體示意圖，圖18繪示圖17之成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座沿E-E’剖切線之剖切示意圖，圖19繪示圖17之成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座沿F-F’剖切線之剖切示意圖，圖20繪示圖14之取像裝置沿G-G’剖切線之側視剖面示意圖，圖21繪示圖14之取像裝置沿H-H’剖切線之側視剖面示意圖，且圖22繪示圖17之成像鏡頭驅動模組相對電子感光元件和基座傾斜的側視剖面示意圖。
在本實施例中，取像裝置包含一成像鏡頭驅動模組3、一基座81、一外殼82以及一電子感光元件83，其中成像鏡頭驅動模組3包含一鏡頭單元33、一上彈簧片34、二下彈簧片35、一驅動機構36、一感測機構37以及一成像面38。
外殼82設置於基座81，且鏡頭單元33透過上彈簧片34和下彈簧片35可移動地設置於外殼82和基座81之間。詳細來說，上彈簧片34和下彈簧片35各包含內固定部、外固定部以及連接內固定部和外固定部的彈性部(未另標號)，上彈簧片34的內固定部設置於鏡頭單元33且上彈簧片34的外固定部組裝至外殼82內部而使鏡頭單元33可相對外殼82移動，並且，各下彈簧片35的內固定部設置於鏡頭單元33且各下彈簧片35的外固定部組裝至基座81而使鏡頭單元33可相對基座81移動。
鏡頭單元33包含一成像透鏡組330以及用於承載成像透鏡組330的鏡筒335。成像透鏡組330具有一光軸OL，且成像透鏡組330包含多個光學透鏡331，其中這些光學透鏡包含一最大外徑光學透鏡331a，且最大外徑光學透鏡331a的外徑大於其餘光學透鏡331b的外徑。
成像面38位於成像透鏡組330的像側，且成像面38具有平行其法線並通過其幾何中心的一中心軸CL，其中成像透鏡組330的光軸OL通過成像面38。電子感光元件83設置於基座81且位於成像面38上。在本實施例中，最大外徑光學透鏡331a較其餘光學透鏡331b靠近成像面38。
鏡頭單元33朝向像側方向的一側之外觀呈現八邊形，且其鏡筒335具有四個導角角落332。此外，鏡頭單元33具有分別設置於四個導角角落332的四個注料痕333。
驅動機構36包含四個驅動磁石361以及一線圈363，其中驅動磁石361固定於上彈簧片34且共同圍繞鏡頭單元33，且線圈363為一環形線圈，其環繞並耦接鏡頭單元33的鏡筒335。驅動磁石361與線圈363相對設置，且驅動磁石361與線圈363在垂直且通過光軸OL的方向上重疊。藉此，驅動磁石361與線圈363之間的電磁交互作用可產生驅動磁力，以驅動鏡頭單元33沿平行光軸OL的方向移動。在本實施例中，驅動機構36的四個驅動磁石361係均勻分布於鏡頭單元33的周圍，以共同產生方向平行於光軸OL的合力施加於鏡頭單元33，使鏡頭單元33可沿平行光軸OL的方向移動。
感測機構37包含二感測磁石371和二感測元件373，其中感測磁石371固定於鏡頭單元33的鏡筒335，感測元件373設置於成像透鏡組330的像側並固定於基座81，且感測元件373分別與感測磁石371相對應設置且其間形成一空氣夾層。感測元件373分別用以偵測與其互相對應的感測磁石371的一相對位置。
如圖22所示，當成像透鏡組330的光軸OL和成像面38的中心軸CL之間夾一角度時，成像鏡頭驅動模組3可透過感測機構37偵測光軸OL相對於中心軸CL的傾斜程度，進而取得鏡頭單元33的傾斜程度。其中，鏡頭單元33的傾斜程度是可透過偵測兩個感測磁石371之間通過光軸OL的直線連線相對於中心軸CL的傾斜程度而得。
在本實施例中，上彈簧片34的外固定部可例如夾設並固定於外殼82和驅動磁石361之間。
在本實施例中，感測磁石371係設置於鏡筒335的容置槽3351中，且至少部分鏡筒335遮擋於感測磁石371與驅動機構36之間，使感測磁石371沒有面對驅動機構36。
在本實施例中，感測磁石371分別與感測元件373在平行於光軸OL的方向上重疊，且感測磁石371與線圈363在平行於光軸OL的方向上重疊。
感測磁石371各自與其互相對應的感測元件373在平行於中心軸CL的方向上的最短距離為Da，在本實施例中，如圖22所示，當成像透鏡組330的光軸OL和成像面38的中心軸CL之間夾一角度時，其分別滿足下列條件：Da = 0.12公釐；以及Da = 0.40公釐。
最大外徑光學透鏡331a的外徑為ΦD，其滿足下列條件：ΦD = 4.5公釐。
感測磁石371之間的最短距離為d，其滿足下列條件：d = 4.87公釐。
最大外徑光學透鏡331a的外徑為ΦD，感測磁石371之間的最短距離為d，其滿足下列條件：ΦD > d；以及(d-ΦD)/2 = 0.19公釐。
感測元件373各自在平行於中心軸CL之方向上的高度為h，其滿足下列條件：h = 0.3公釐。
感測磁石371各自與其互相對應的感測元件373在平行於中心軸CL的方向上的最短距離為Da，感測元件373各自在平行於中心軸CL之方向上的高度為h，在本實施例中，如圖22所示，當成像透鏡組330的光軸OL和成像面38的中心軸CL之間夾一角度時，其分別滿足下列條件：Da/h = 0.40；以及Da/h = 1.33。
>第三實施例>
請參照圖23，係繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置的立體示意圖。在本實施例中，取像裝置70為一相機模組。取像裝置70包含上述第一實施例的成像鏡頭驅動模組1、電子感光元件73以及影像穩定模組74。然而，在其他態樣中，取像裝置70係包含上述第二實施例的成像鏡頭驅動模組3，本發明並不以此為限。取像裝置70利用成像鏡頭驅動模組1的鏡頭單元13聚光產生影像，並配合驅動機構16進行影像對焦於成像面18，最後成像於電子感光元件73並且能作為影像資料輸出。
驅動機構16可讓鏡頭單元13取得較佳的成像位置，可提供被攝物於不同物距的狀態下，皆能拍攝清晰影像。此外，取像裝置70可搭載一感光度佳及低雜訊的電子感光元件73(如CMOS、CCD)設置於成像面18，可真實呈現成像鏡頭驅動模組1的良好成像品質。
影像穩定模組74例如為加速計、陀螺儀或霍爾元件(Hall Effect Sensor)。驅動機構16可搭配影像穩定模組74而共同作為一光學防手震裝置(Optical Image Stabilization，OIS)，藉由調整鏡頭單元13不同軸向的變化以補償拍攝瞬間因晃動而產生的模糊影像，或利用影像軟體中的影像補償技術，來提供電子防手震功能(Electronic Image Stabilization，EIS)，進一步提升動態以及低照度場景拍攝的成像品質。
本發明的取像裝置並不以上述結構為限。圖24繪示依照本發明的另一種取像裝置的示意圖，其中取像裝置70還進一步包含閃光燈模組61。閃光燈模組61可於拍攝時進行補光以提升成像品質。
圖25繪示依照本發明的又另一種取像裝置的示意圖，其中取像裝置70還進一步包含對焦輔助模組62。對焦輔助模組62可提供被攝物之物距資訊，以利於進行快速對焦。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。
>第四實施例>
請參照圖26至圖28，其中圖26繪示依照本發明第四實施例的一種電子裝置的立體示意圖，圖27繪示圖26之電子裝置之另一側的立體示意圖，圖28繪示圖26之電子裝置的系統方塊圖。
在本實施例中，電子裝置60為一智慧型手機。電子裝置60包含第三實施例之取像裝置70、影像訊號處理器63(Image Signal Processor)、使用者介面64以及影像軟體處理器65。於本實施例中，取像裝置70包含成像鏡頭驅動模組1、電子感光元件73、影像穩定模組74、閃光燈模組61以及對焦輔助模組62。
當使用者拍攝被攝物66時，電子裝置60利用取像裝置70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66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，來進一步提升成像鏡頭驅動模組1所產生的影像品質。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。使用者介面64可採用觸控螢幕或實體拍攝按鈕，配合影像軟體處理器65的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。經由影像軟體處理器65處理後的影像可顯示於使用者介面64。
本發明的電子裝置並不以上述取像裝置的數量為限。圖29繪示依照本發明的另一種電子裝置的示意圖。其中電子裝置60a還進一步包含取像裝置70a以及取像裝置70b。取像裝置70、取像裝置70a以及取像裝置70b面向同一方向且皆為單焦點，並且取像裝置70、取像裝置70a與取像裝置70b具有相異的視角(其中，取像裝置70a為一望遠裝置，取像裝置70b為一廣角裝置，取像裝置70的視角可介於取像裝置70a與取像裝置70b之間)，使電子裝置可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果。進一步來說，本實施例之取像裝置70更包含擴充影像訊號處理器76，使取像裝置70與望遠取像裝置70a及廣角取像裝置70b搭配時，可對成像於觸控螢幕上的影像進行變焦功能的操作，以因應多鏡頭的影像處理功能。搭載取像裝置70的電子裝置60a具備多種模式的拍照功能，諸如變焦、望遠、多鏡頭共同攝影、優化自拍、低光源下的高動態範圍(HDR)和高解析4K錄影等。
本發明的成像鏡頭驅動模組1、3不以應用於智慧型手機為限。成像鏡頭驅動模組1、3更可視需求應用於移動對焦的系統，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說，成像鏡頭驅動模組1、3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、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、辨識系統、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，並非限制本發明之成像鏡頭驅動模組1、3的運用範圍。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然而這些實施例並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
LS:鏡頭 BP:成像位置 IM:成像面 MR:周邊光線 CR:主光線 F1~F12:採樣點 Da:感測磁石各自與其互相對應的感測元件在平行於中心軸的方向上的最短距離 ΦD:最大外徑光學透鏡的外徑 d:二感測磁石之間的最短距離 OL:光軸 CL:中心軸 h:感測元件各自在平行於中心軸之方向上的高度 1、3:成像鏡頭驅動模組 13、33:鏡頭單元 130、330:成像透鏡組 131、331:光學透鏡 131a、331a:最大外徑光學透鏡 131b、331b:其餘光學透鏡 132、332:導角角落 133、333:注料痕 135、335:鏡筒 1351、3351:容置槽 14、34:上彈簧片 15、35:下彈簧片 16、36:驅動機構 161、361:驅動磁石 163、363:線圈 17、37:感測機構 171、371:感測磁石 173、273:感測元件 18、38:成像面 60、60a:電子裝置 61:閃光燈模組 62:對焦輔助模組 63:影像訊號處理 64:使用者介面 65:影像軟體處理器 66:被攝物 70、70a、70b:取像裝置 74:影像穩定模組 76:擴充影像訊號處理器 91、81:基座 92、82:外殼 93、83、73:電子感光元件
圖1繪示習知技術中鏡頭發生歪斜時其最佳成像位置和成像面之間產生對焦位置偏移的示意圖。 圖2至圖4繪示習知技術中針對影像畫面進行對比度檢測分析之判定過程示意圖。 圖5繪示依照本發明第一實施例之取像裝置的立體示意圖。 圖6繪示圖5之取像裝置的分解示意圖。 圖7繪示圖5之取像裝置之另一側的分解示意圖。 圖8繪示圖5之取像裝置的成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座的立體示意圖。 圖9繪示圖8之成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座沿A-A’剖切線之剖切示意圖。 圖10繪示圖8之成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座沿B-B’剖切線之剖切示意圖。 圖11繪示圖5之取像裝置沿C-C’剖切線之側視剖面示意圖。 圖12繪示圖5之取像裝置沿D-D’剖切線之側視剖面示意圖。 圖13繪示圖8之成像鏡頭驅動模組相對電子感光元件和基座傾斜的側視剖面示意圖。 圖14繪示依照本發明第二實施例之取像裝置的立體示意圖。 圖15繪示圖14之取像裝置的分解示意圖。 圖16繪示圖14之取像裝置之另一側的分解示意圖。 圖17繪示圖14之取像裝置的成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座的立體示意圖。 圖18繪示圖17之成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座沿E-E’剖切線之剖切示意圖。 圖19繪示圖17之成像鏡頭驅動模組、電子感光元件和基座沿F-F’剖切線之剖切示意圖。 圖20繪示圖14之取像裝置沿G-G’剖切線之側視剖面示意圖。 圖21繪示圖14之取像裝置沿H-H’剖切線之側視剖面示意圖。 圖22繪示圖17之成像鏡頭驅動模組相對電子感光元件和基座傾斜的側視剖面示意圖。 圖23繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置的立體示意圖。 圖24繪示依照本發明的另一種取像裝置的示意圖。 圖25繪示依照本發明的又另一種取像裝置的示意圖 圖26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。 圖27繪示圖26之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖28繪示圖26之電子裝置的系統方塊圖。 圖29繪示依照本發明的另一種電子裝置的示意圖。
Da:感測磁石各自與其互相對應的感測元件在平行於中心軸的方向上的最短距離
OL:光軸
CL:中心軸
13:鏡頭單元
130:成像透鏡組
171:感測磁石
173:感測元件
18:成像面
93:電子感光元件

Claims (15)

  1. 一種成像鏡頭驅動模組，包含：一鏡頭單元，包含：一成像透鏡組，具有一光軸；一驅動機構，至少部分與該鏡頭單元耦接，該驅動機構用以驅動該鏡頭單元沿平行於該光軸的方向移動；一感測機構，包含：多個感測磁石，固定於該鏡頭單元，且至少部分該鏡頭單元遮擋於該些感測磁石與該驅動機構之間，使該些感測磁石沒有面對該驅動機構；以及多個感測元件，設置於該成像透鏡組的一像側，該些感測元件分別與該些感測磁石相對設置，且該些感測元件分別用以偵測與其互相對應的該感測磁石的一相對位置；以及一成像面，具有一中心軸，該成像面設置於該成像透鏡組的該像側，且該成像透鏡組的該光軸通過該成像面；其中，該感測機構用以偵測該鏡頭單元中該成像透鏡組的該光軸相對於該成像面的該中心軸的一傾斜程度；其中，該些感測磁石各自與其互相對應的該感測元件在平行於該中心軸的方向上的最短距離為Da，其滿足下列條件：0公釐
    Figure 109117093-A0305-02-0021-1
    Da
    Figure 109117093-A0305-02-0021-2
    0.93公釐。
  2. 如請求項1所述之成像鏡頭驅動模組，其中該成像透鏡組包含多個光學透鏡，該些光學透鏡包含一最大外徑光學透鏡，該最大外 徑光學透鏡的外徑大於其餘該些光學透鏡的外徑，該最大外徑光學透鏡的外徑為ΦD，其滿足下列條件：6公釐<ΦD<20公釐。
  3. 如請求項2所述之成像鏡頭驅動模組，其中該些感測磁石的數量為二，該最大外徑光學透鏡的外徑為ΦD，該二感測磁石之間的最短距離為d，其滿足下列條件：ΦD<d。
  4. 如請求項3所述之成像鏡頭驅動模組，其中該二感測磁石之間的最短距離為d，該最大外徑光學透鏡的外徑為ΦD，其滿足下列條件：0.05公釐<(d-ΦD)/2<1.0公釐。
  5. 如請求項3所述之成像鏡頭驅動模組，其中該二感測磁石之間的最短距離為d，該最大外徑光學透鏡的外徑為ΦD，其滿足下列條件：0.05公釐
    Figure 109117093-A0305-02-0022-3
    (d-ΦD)/2
    Figure 109117093-A0305-02-0022-4
    0.8公釐。
  6. 如請求項1所述之成像鏡頭驅動模組，其中該些感測磁石分別與該些感測元件在平行於該光軸的方向上重疊。
  7. 如請求項1所述之成像鏡頭驅動模組，其中該驅動機構包含至少一驅動磁石以及至少一線圈，該至少一驅動磁石與該至少一線圈相對設置，該驅動機構藉由該至少一驅動磁石與該至少一線圈之間所產生的一驅動磁力來驅動該鏡頭單元沿平行於該光軸的方向移動，且該至少一驅動磁石與該至少一線圈之其中一者與該鏡頭單元耦接。
  8. 如請求項7所述之成像鏡頭驅動模組，其中該些感測磁石與該至少一線圈沿環繞該光軸的一圓周方向相互錯位地設置。
  9. 如請求項7所述之成像鏡頭驅動模組，其中該些感測磁石與該至少一線圈在平行於該光軸的方向上重疊。
  10. 如請求項1所述之成像鏡頭驅動模組，其中該些感測元件各自在平行於該中心軸之方向上的高度為h，其滿足下列條件：0.01公釐<h<0.9公釐。
  11. 如請求項10所述之成像鏡頭驅動模組，其中該些感測磁石各自與其互相對應的該感測元件在平行於該中心軸的方向上的最短距離為Da，該些感測元件各自在平行於該中心軸之方向上的高度為h，其滿足下列條件：0.01<Da/h
    Figure 109117093-A0305-02-0023-5
    4.0。
  12. 如請求項1所述之成像鏡頭驅動模組，其中該鏡頭單元朝向像側方向的一側之外觀呈現一多邊形。
  13. 如請求項12所述之成像鏡頭驅動模組，其中該多邊形具有多個導角角落。
  14. 如請求項13所述之成像鏡頭驅動模組，其中該鏡頭單元具有至少二注料痕，且該至少二注料痕分別設置於該些導角角落。
  15. 一種電子裝置，包含：如請求項1所述之成像鏡頭驅動模組。
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