TWI731724B - 攝影鏡頭、鏡頭驅動模組與電子裝置 - Google Patents

攝影鏡頭、鏡頭驅動模組與電子裝置 Download PDF

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TWI731724B
TWI731724B TW109120975A TW109120975A TWI731724B TW I731724 B TWI731724 B TW I731724B TW 109120975 A TW109120975 A TW 109120975A TW 109120975 A TW109120975 A TW 109120975A TW I731724 B TWI731724 B TW I731724B
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Abstract

本發明提供一種鏡頭驅動模組，包含一攝影鏡頭、一第一驅動機構及一第二驅動機構。該攝影鏡頭包含N個透鏡並具有一光軸，該光軸通過所述N個透鏡。該第一驅動機構用以驅動至少N/2個該等透鏡沿著該攝影鏡頭的該光軸移動。該第二驅動機構用以使所述N個透鏡的其中一相鄰透鏡間的光軸距離產生相對移動。本發明利用成像透鏡中的特定透鏡可獨立作動的機制，在不同拍攝距離的實拍條件下，可以進一步優化實拍畫面內各個視場的光學解像力品質。

Description

攝影鏡頭、鏡頭驅動模組與電子裝置
本發明係關於一種攝影鏡頭及其鏡頭驅動模組，特別是關於一種可應用於電子裝置的攝影鏡頭及其鏡頭驅動模組。
隨著科技日新月異，配備光學鏡頭的電子裝置其應用範圍更加廣泛，對於光學鏡頭的要求亦更多樣化，由於往昔之光學鏡頭不易同時滿足近拍與遠拍的拍攝需求，且敏感度、光圈大小、體積或視角等亦不易取得平衡，故本發明提供了一種光學鏡頭，藉由改變鏡頭與電子感光元件間的距離，同時亦改變透鏡之間的距離，以達到在不同拍攝情境下，皆可達到良好的中心影像品質與周邊影像品質，以符合市場需求。
本發明提供一種鏡頭驅動模組，包含：一攝影鏡頭，包含N個透鏡並具有一光軸，該光軸通過所述N個透鏡，其中N為一正偶整數；一第一驅動機構，用以驅動至少N/2個該等透鏡沿著該攝影鏡頭的該光軸移動；及一第二驅動機構，用以使所述N個透鏡的其中一相鄰透鏡間的光軸距離產生相對移動；其中，該第一驅動機構所驅動的透鏡數目為M，M為一正整數，所述M個透鏡包含一塑膠透鏡，滿足下列關係式：N/2≦M≦N；其中，該第二驅動機構所驅動 的透鏡數目為F，F為一正整數，所述F個透鏡包含一塑膠透鏡，滿足下列關係式：1≦F<N/2。
本發明提供一種電子裝置，係包含本發明的鏡頭驅動模組。
當N、M、F滿足條件時，可以使攝影鏡頭中的特定鏡頭獨立作動，在不同拍攝距離的實拍條件下，可以進一步優化實拍畫面內各個視場的光學解像力品質。本發明的鏡頭驅動模組係具備局部視場獨立優化能力。
1、2、3:鏡頭驅動模組
10、20、30:攝影鏡頭
12、22、32:第一驅動機構
14、24、34:第二驅動機構
16:殼體
17:第一磁體承載座
18:底座
26、36:承載座
28、38:線圈載具
110、210、310:第一鏡頭群組
111a、211a:第一透鏡
111b、211b:第二透鏡
111c、211c:第三透鏡
111d、211d:第四透鏡
111e、211e:第五透鏡
111f、220a:第六透鏡
111g、220b:第七透鏡
112、220、320:第二鏡頭群組
113、220c:第八透鏡
114、224:透鏡載件
114a、114b:凸出部
115、230、330:載體元件
116、260、360:內部空間
117a、117b:第二驅動機構容置部
118a、118b:第二磁體容置槽
119:固定環
120、221、322a、322b:第一線圈元件
122a、122b、122c、122d、223、324a、324b:第一磁體
140a、140b、225、342a、342b:第二線圈元件
142a、142b、227、344a、344b:第二磁體
143:第一彈性元件
143a、143b、143c、143d:第一彈性元件周緣端部
144a、144b、144c、144d:延伸部
145:第二彈性元件
145a、145b、145c、145d:第二彈性元件周緣端部
146a、146b、146c、146d:延伸部
160:開口
172a、172b、172c、172d:第一磁體容置部
182、184、186、188:底座頂部周緣端部
224a:磁性元件容置槽
224b:第二磁體容置槽
226a、226b、246a、246b、246c、246d:滾動元件
229:輔助磁性元件
232:第一磁體容置部
242、244:彈性元件
242a、242b、244a、244b:彈性元件外緣端
243a、243b、245a、245b:彈性元件內緣端
362a、362b、364a、364b:凹槽
OO:光軸
d、L:間隙
第一A圖係本發明第一實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自物側至像側透視爆炸示意圖。
第一B圖係第一實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自像側至物側的透視爆炸示意圖。
第二A圖係本發明第一實施例組裝有第二磁體的載體元件立體示意圖。
第二B圖係第二A圖的載體元件倒置過來的立體示意圖。
第三A圖係第一實施例的載體元件、第二鏡頭群組及第二線圈元件的分解立體示意圖。
第三B圖係第一實施例組裝有第二鏡頭群組的載體元件與第二線圈元件的分解立體示意圖。
第三C圖係第一實施例組裝有第二鏡頭群組與第二線圈元件的載體元件的立體示意圖。
第四A圖係第三A圖倒置過來的示意圖。
第四B圖係第三B圖倒置過來的示意圖。
第四C圖係第三C圖倒置過來的示意圖。
第五圖係第一實施例的鏡頭驅動模組組裝後的立體示意圖。
第六圖係沿第五圖AA線的立體斷面圖。
第六(a)圖係第六圖a部分的放大示意圖。
第七圖係第一實施例的鏡頭驅動模組組裝後的剖面示意圖。
第七(a)圖係第七圖a部分的放大示意圖。
第八圖係沿第五圖AA線的部分攝影鏡頭的剖面示意圖。
第八(a)圖係第八圖a部分的放大示意圖。
第九圖係沿第五圖BB線的部分攝影鏡頭的剖面示意圖。
第九(a)圖係第九圖a部分的放大示意圖。
第十A圖係本發明第二實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自物側至像側透視爆炸示意圖。
第十B圖係第二實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自像側至物側的透視爆炸示意圖。
第十C圖係第二實施例組裝有彈性元件的攝影鏡頭的立體示意圖。
第十D圖係第十C圖組裝有彈性元件的攝影鏡頭倒置過來的立體示意圖。
第十一圖係第二實施例組裝後的鏡頭驅動模組立體示意圖。
第十二圖係沿第十一圖AA線的部分攝影鏡頭的剖面示意圖。
第十二(a)圖係第十二圖a部分的放大示意圖。
第十三A圖係本發明第三實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自物側至像側透視爆炸示意圖。
第十三B圖係第三實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自像側至物側的透視爆炸示意圖。
第十四圖係第三實施例組裝後的鏡頭驅動模組立體示意圖。
第十四(a)圖係第三實施例組裝後的鏡頭驅動模組的立體斷面示意圖。
第十四(b)圖係第三實施例組裝後的鏡頭驅動模組的剖面示意圖。
本發明提供一種鏡頭驅動模組，包含一攝影鏡頭、一第一驅動機構及一第二驅動機構。攝影鏡頭包含N個透鏡並具有一光軸，且光軸通過所述N個透鏡，其中N為一正偶整數。第一驅動機構用以驅動至少N/2個該等透鏡沿著該攝影鏡頭的光軸移動。該第一驅動機構所驅動的透鏡數目為M，M為一正整數，所述M個透鏡包含一塑膠透鏡，滿足下列關係式：N/2≦M≦N；進一步滿足下列關係式：(2/3)*N≦M≦N，可有效降低光學系統的總長，避免使驅動機構體積過度龐大。第二驅動機構用以使所述N個透鏡的其中一相鄰透鏡間的光軸距離產生相對移動。該第二驅動機構所驅動的透鏡數目為F，F為一正整數，所述F個透鏡包含一塑膠透鏡，滿足下列關係式：1≦F<N/2；進一步滿足下列關係式：1≦F<(1/3)*N，可減少光學設計的光學敏感度劣化。
在本發明一實施方式中，攝影鏡頭的N個透鏡都是可以沿著光軸移動，可以簡化驅動機構，不需要額外提供固定不動透鏡的機構，可有效降低整體光學系統的光軸歪斜誤差。
在本發明一實施方式中，第一驅動機構與第二驅動機構使所述N個透鏡的其中一相鄰透鏡間的光軸距離產生相對移動，可降低第二驅動機構的 耗電，簡化第二驅動機構的結構設計，有效維持整個鏡頭驅動模組的體積小型化。
在本發明的一實施方式中，第二驅動機構進一步包含一預載機構(preload structure)，該預載機構在該相鄰透鏡間產生一預載力，用以將該相鄰透鏡的其中之一往另一者推壓，可有效維持光學鏡間距的光學精度，降低光學品質劣化的風險。在本發明的一實施方式中，該預載力的推擠方向與光軸平行，可維持該相鄰透鏡之間的光軸準直一致性。
在本發明一實施方式中，第二機構進一步包含一彈性元件連接該等相鄰透鏡。彈性元件可以是片狀，但不以此為限，片狀彈性元件適合大量製造，裝配容易，可有效減少體積。
在本發明的一實施方式中，彈性元件在該相鄰透鏡之間產生一預載力(preload force)，此預載力用以將該相鄰透鏡的其中之一往另一者推壓，可有效維持光學鏡間距的光學精度，降低光學品質劣化的風險。在本發明的一實施方式中，該預載力的推擠方向與光軸平行，可維持該相鄰透鏡之間的光軸準直一致性。
在本發明一實施方式中，第一驅動機構驅動所述N個透鏡的所有透鏡沿光軸移動，可以減少組裝公差的發生機率，增加第一驅動機構的作動精準度，不易發生移動的偏移。
在本發明一實施方式中，被第二驅動機構所驅動的所述F個透鏡也被第一驅動機構所驅動而沿著光軸移動，可縮短第二驅動機構所需負責的作動距離，有效提高整體光學設計的可行性，降低光學設計的困難度。
在本發明一實施方式中，所述N個透鏡中僅有一相鄰透鏡間的光軸距離產生相對移動，可將局部視場獨立優化能力最大化，同時不會引起其他不必要的光學規格劣化的風險。
在本發明一實施方式中，所述F個透鏡中的該塑膠透鏡，是所述N個透鏡中，外徑最大者，可使最大視場的光學修正效果較佳。
在本發明一實施方式中，被第二驅動機構所驅動的所述F個透鏡的其中之一，為攝影鏡頭中最靠近像側的透鏡，可將光學影像品質被劣化的風險降至最低。
在本發明的一實施方式中，第一驅動機構進一步包含至少一滾動元件(rolling member)，提供所述M個透鏡可沿平行光軸方向移動的自由度，可減少第一驅動機構的機構複雜度，可提供較長的驅動距離，且減少作動機構間的摩擦力，可達到省電效果。
在本發明一實施方式中，第一驅動機構進一步包含互相對應的一第一線圈元件與一第一磁體，使機構設計更簡化，有效減少零件數量。
在本發明一實施方式中，第二驅動機構進一步包含互相對應的一第二線圈元件與一第二磁體。
在本發明一實施方式中，攝影鏡頭進一步包含一載體元件，該載體元件可定義一內部空間，被第一驅動機構驅動的所述M個透鏡設置於該內部空間內，此載體元件係鏡筒與其載體的一體化設計，可減少自動化組裝的裝配工序，降低生產成本，提高射出成型的製造效率，改善傳統分離零件的組裝歪斜與粉塵掉落的問題。
在本發明一實施方式中，被第二驅動機構驅動的所述F個透鏡也設置在該載體元件的該內部空間內，使一體化的載體元件其尺寸的真圓度可以作為所述F個透鏡的參照標準，以確保透鏡間的同軸一致性。
在本發明一實施方式中，該載體元件進一步搭載第一磁體與第二磁體其中之一，以利於自動化裝配的組裝。
在本發明一實施方式中，該載體元件進一步搭載該第一線圈元件與該第二線圈元件其中之一，線圈元件外觀光澤度高，可利於導入自動化光學檢測(Automated Optical Inspection)的自動化製程(Automation Process)，使驅動機構的自動化辨識成功率容易獲得控制。
在本發明一實施方式中，所述N個透鏡滿足下列關係式：5<N<11，可提供更高畫素，更大光圈，更佳的周邊視場解像力的設計要求。在本發明一實施方式中，高畫素可以是超過3千萬畫素，大光圈可以是光圈值(Fno)低於2.2，更佳的周邊視場解像力可以是更接近中心視場的MTF(Modulation Transfer Function)解像水準。
在本發明一實施方式中，第一驅動機構用以校正中心影像品質，第二驅動機構用以校正周邊影像品質，其中周邊影像品質可以是離軸視場的對焦解像力。
在本發明一實施方式中，第一驅動機構可以驅動攝影鏡頭執行遠、近拍攝的對焦作動，其中遠拍可以是被攝物距離攝影鏡頭趨近無窮遠，近拍可以是被攝物距離攝影鏡頭120公分以內，也可以是60、30、20、10公分，但並不以上述距離為限。
在本發明一實施方式中，第一驅動機構可驅動第二驅動機構沿光軸方向移動，可維持攝影鏡頭的光學設計精度。在本發明一實施方式中，第二驅動機構可以是電磁閥，但不以此為限。
本發明提供一種電子裝置，係包含有本發明的鏡頭驅動模組。
本發明揭露的鏡頭驅動模組將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。本發明於該等圖式中所例示的不同態樣可不依比例繪製。更確切地說，不同特徵的尺寸為了清楚可擴大或縮小。
《第一實施例》
第一A圖係本發明第一實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自物側至像側透視爆炸示意圖，第一B圖係第一實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自像側至物側的透視爆炸示意圖。在第一實施例中，本發明的鏡頭驅動模組1包含一攝影鏡頭10、一第一驅動機構12、一第二驅動機構14。攝影鏡頭10具有一光軸OO及包含第一鏡頭群組110、第二鏡頭群組112與一載體元件115。第一鏡頭群組110自物側至像側依序包含第一透鏡111a、第二透鏡111b、第三透鏡111c、第四透鏡111d、第五透鏡111e、第六透鏡111f及第七透鏡111g(請參見第八圖及第九圖)。第二鏡頭群組112包含第八透鏡113與一透鏡載件114，其中透鏡載件114具有一容置空間承載第八透鏡113。第二鏡頭群組112的透鏡載件114外緣具有一對相對的凸出部114a、114b，但不以此為限，具體而言，第二鏡頭群組112可只包含第八透鏡113，該第八透鏡113的外緣具有一對相對的凸出部114a、114b。載體元件115定義出沿光軸OO方向的兩端呈開口狀的一內部空間116，載體元件115定義此內部空間116的內周壁具有平行於光軸OO方向的複數個環形承靠面，並且自物側至像側，第一鏡頭群組110與第二鏡頭群組112依序組設於此內部空間116 內，其中第一鏡頭群組110卡合於對應的環形承靠面，但第二鏡頭群組112不與對應的環形承靠面有實體接觸。在攝影鏡頭10的這八個透鏡中第八透鏡113係在最靠近像側。在本發明一實施方式中，載體元件115係將鏡筒載座與鏡筒整合在一起成為一體化設計，可以減少自動化組裝的裝配工序，降低生產成本，提高射出成型的製造效率，並且改善傳統分離零件的組裝歪斜與粉塵掉落問題。鏡頭驅動模組1更包含一殼體16與一底座18，其中底座18可安置一電子感光元件(未示出)位於攝影鏡頭10的成像面，供擷取被攝物影像。攝影鏡頭10裝設在底座18上，殼體16供做攝影鏡10的蓋體而組設在底座18上方。殼體16朝向物側的頂面沿光軸OO方向設有一開口160。開口160的中心軸與載體元件115的內部空間116的中心軸皆與光軸OO對齊。
第一驅動機構12包含一第一線圈元件120及第一磁體122a、122b、122c及122d。第一線圈元件120組裝在載體元件115的外部周緣。鏡頭驅動模組1更包含一第一磁體承載座17，係組設抵靠於第二彈性元件145，且第二彈性元件145抵靠於殼體16內部的階狀部162。第一磁體承載座17設置有四個第一磁體容置部172a、172b、172c及172d，分別承載第一磁體122a、122b、122c及122d，而使第一磁體122a、122b、122c及122d互相對應第一線圈元件120。
第二驅動機構14包含一對第二線圈元件140a,140b與一對第二磁體142a、142b。載體元件115外部周緣對應於第一線圈元件120下方朝外凸出一對相對的第二驅動機構容置部117a、117b。第二驅動機構容置部117a、117b分別設置有第二磁體容置槽118a、118b。以下配合第二A圖、第二B圖、第三A圖、第三B圖、第三C圖、第四A圖、第四B圖及第四C說明第二鏡頭群組112與第二驅動機構14與載體元件115的組裝關係。第二A圖與第三A圖至第三C圖係自物側至像側 的組裝過程的各種立體示意圖。第二B圖與第四A圖至第四C圖係自像側至物側的組裝過程的各種立體示意圖。第二驅動機構14的一對第二磁體142a、142b分別嵌設於載體元件115的第二驅動機構容置部117a、117b的第二磁體容置槽118a、118b，第二鏡頭群組112組裝於載體元件115內靠近像側的一端，並且第二鏡頭群組112的透鏡載件114或第八透鏡113外緣伸出的一對相對的凸部114a、114b係從載體元件115周緣朝外伸出。第二線圈元件140a,140b分別對應第二磁體142a、142b安裝於載體元件115的第二驅動機構容置部117a、117b而位於第二磁體142a、142b上方，並且第二線圈元件140a,140b分別組裝於透鏡載件114或第八透鏡113的凸部114a、114b，例如利用點膠黏合的方式組裝，但不以此為限。
第五圖係鏡頭驅動模組1組裝後的立體示意圖，第六圖係沿第五圖AA線的透視斷面示意圖，第六(a)圖係第六圖的a部分的放大示意圖。第七圖係鏡頭驅動模組1組裝後的剖面示意圖，第七(a)圖係第七圖的a部分的放大示意圖。請見第六(a)圖，位在第二鏡頭群組112的第八透鏡113為最靠近像側透鏡，且第二鏡頭群組112與固定環119之間存在一第一空氣間隙d。請見第七(a)圖，第二鏡頭群組112與載體元件115內周壁對應的環形承靠面之間存在一第二空氣間隙P。換句話說，鏡頭驅動模組1的第二鏡頭群組112與載體元件115內周壁的環形承靠面之間及其與固定環119之間分別存在一縫隙，使第二鏡頭群組112不與載體元件115實體接觸，以提供驅動機構必要的驅動距離。
第一驅動機構12係驅動第一鏡頭群組110的所有透鏡以及第二鏡頭群組112的所有透鏡一起沿著光軸OO移動，以校正中心影像品質。亦即，第一驅動機構12可以驅動攝影鏡頭10執行遠、近拍攝的對焦動作，其中遠拍可以是被攝物距離攝影鏡頭10趨近無窮遠，近拍可以是被攝物距離攝影鏡頭10於120公 分內，也可以是60、30、20、10公分，但不以上述為限。第二驅動機構14係獨立驅動第二鏡頭群組112的所有透鏡沿著光軸OO移動，以校正周邊影像品質，其中周邊影像可以是離軸視場的光學對焦程度。具體而言，第二驅動機構14係獨立驅動最像側的第八透鏡113沿光軸移動。在本發明的一實施方式中，第八透鏡113為塑膠透鏡。在本發明一實施方式中，第八透鏡113是攝影鏡頭10所有透鏡中外徑最大者，以提供較佳的最大視場光學修正效果。在第一驅動機構12作動下，攝影鏡頭10的透鏡之間鏡間距不會改變，而第二驅動機構14作動下，第八透鏡113與相鄰的第七透鏡111g之間的鏡間距會被改變。亦即，第二驅動機構14使攝影鏡頭10相鄰的第七透鏡111g及第八透鏡113之間的光軸距離產生相對移動。
另一方面，在本發明的一實施方式中，第一驅動機構12可驅動第二驅動機構14沿光軸OO方向移動，而第二驅動機構14可以電磁閥來實現，但不以此為限。在此情形下，第一驅動機構12與第二驅動機構14使攝影鏡頭10相鄰的第七透鏡111g及第八透鏡113之間的光軸距離產生相對移動。
第八圖係沿第五圖AA線的部分剖面示意圖，第八(a)圖係第八圖a部分的放大示意圖。第九圖係沿第五圖BB線的部分剖面示意圖，第九(a)圖係第九圖a部分的放大示意圖。這些圖式顯示在第二驅動機構14驅動下第八透鏡113沿光軸的移動行程為d。在本發明一實施方式中，d為0.03mm。第一驅動機構12作動下，攝影鏡頭10的透鏡之間鏡間距不會改變，而第二驅動機構14的作動可以改變第八透鏡113與相鄰的第七透鏡111g之間的鏡間距。下述表一係舉例說明在不同的被攝物距離下，在第一驅動機構12作動下第一鏡頭群組110的移動行程，以及在第二驅動機構14作動下第二鏡頭群組112的移動行程，在此被攝物距離是指被攝物相對於攝影鏡頭10的距離。
Figure 109120975-A0305-02-0015-1
在本發明的一實施方式中，攝影鏡頭10中僅有相鄰的第七透鏡111g與第八透鏡113之間的光軸距離產生相對移動，可將局部視場的獨立優化能力最大化。
在本發明的一實施方式中，第二驅動機構14進一步包含一預載機構(preload structure)。此預載機構可在相鄰透鏡間產生一預載力，用以將該相鄰透鏡其中之一沿光軸OO方向往另一者推壓，以有效維持光學鏡間距的光學精度。請復參見第一A圖及第一B圖，在本發明一實施方式中，此預載機構可以一第一彈性元件143來實現，具體而言，第二驅動機構14進一步包含第一彈性元件143。第一彈性元件143組裝於底座18與載體元件115之間，並且第一彈性元件143的周緣端部143a、143b、143c、143d分別連接於底座18的頂部周緣端部182、184、186、188。第一彈性元件143自周緣端部143a、143b、143c、143d分別形成有延伸部144a、144b、144c、144d，這些延伸部與周緣端部143a、143b、143c、143d相對的一端分別連接於第二線圈元件140a,140b。如此一來，第一彈性元件143可在第八透鏡113與其相鄰的第七透鏡111g之間產生一預載力(preload force)，用以將第 八透鏡113沿著光軸OO方向往第七透鏡111g推壓，以維持光學鏡間距的光學精度以及相鄰透鏡之間的光軸準直一致性。在本發明的一實施方式中，第一彈性元件143可以是片狀，但不以此為限。
在本發明一實施方式中，鏡頭驅動模組1可包含一第二彈性元件145。請復參見第一A圖及第一B圖，第二彈性元件145組設於殼體16與攝影鏡頭10之間。第二彈性元件145的周緣端部145a、145b、145c、145d連接於殼體16。第二彈性元件145自周緣端部145a、145b、145c、145d分別形成延伸部146a、146b、146c、146d。這些延伸部146a、146b、146c、146d分別連接於攝影鏡頭10。如此一來，第二彈性元件145可對於攝影鏡頭10提供復位機制。
《第二實施例》
第十A圖係本發明第二實施例的鏡頭驅動模組從上到下自物側至像側透視爆炸示意圖，第十B圖係第二實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自像側至物側的透視爆炸示意圖。在第二實施例中，本發明的鏡頭驅動模組2包含一攝影鏡頭20、一第一驅動機構22、一第二驅動機構24。攝影鏡頭20具有一光軸OO及包含第一鏡頭群組210、第二鏡頭群組220與一載體元件230。請見第十二圖，第一鏡頭群組210自物側至像側依序包含第一透鏡211a、第二透鏡211b、第三透鏡211c、第四透鏡211d及第五透鏡211e。第一透鏡211a、第二透鏡211b、第三透鏡211c、第四透鏡211d及第五透鏡211e係組設於載體元件230內部容間232並與載體元件230有實體接觸。第二鏡頭群組220自物側至像側包含第六透鏡220a、第七透鏡220b及第八透鏡220c與一透鏡載件224。第六透鏡220a、第七透鏡220b及第八透鏡220c其中之一為塑膠透鏡。透鏡載件224具有一容置空間承載第六透鏡220a至第八透鏡220c，並且這些透鏡與透 鏡載件224有實體接觸。透鏡載件224係組設在載體元件230的內部容間232，使得第二鏡頭群組220自物側至像側方向組設於第一鏡頭群組210後方，並且第一鏡頭群組210的第五透鏡211e與第二鏡頭群組220的第六透鏡220a之間存在一間隙。在本發明一實施方式中，載體元件230係將鏡筒載座與鏡筒整合在一起成為一體化設計。鏡頭驅動模組2更包含一承載座26，此承載座26定義一內部空間260，載體元件230組設於此內部空間260。電子感光元件(未示出)可安置在承載座26對應攝影鏡頭20成像面的位置，供擷取被攝物影像。載體元件230的中心軸與透鏡載件224的中心軸皆與攝影鏡頭20的光軸OO對齊。
第一驅動機構22包含一第一線圈元件221及第一磁體223。第一線圈元件221組裝在一U型線圈載具28的一第一內側，並且U型線圈載具28組設於承載座26外周緣。第一磁體223安置於載體元件230外側的一第一磁體容置部232，並與第一線圈元件221呈位置互相對應的關係。第一驅動機構22進一步包含一輔助磁性元件229，係裝設於第二鏡頭群組220的透鏡載件224外側的一磁性元件容置槽224a，並且輔助磁性元件229、第一磁體223與第一線圈元件221呈位置互相對應關係。
第二驅動機構24包含一第二線圈元件225與一第二磁體227。第二線圈元件225係組設於U型線圈載具28與其第一內側相對的一第二內側。第二磁體227安置於第二鏡頭群組220的透鏡載件224外側的一第二磁體容置槽224b，並與第二線圈元件225呈位置互相對應關係。第二磁體容置槽224b係相對於磁性元件容置槽224a。
第十一圖係鏡頭驅動模組2組裝後的立體示意圖。第十二圖係沿第十一圖AA線的剖面示意圖。第十二(a)圖係第十二圖a部分的放大示意圖。 在本發明的一實施方式中，第一鏡頭群組210的第五透鏡211e與第二鏡頭群組220的第六透鏡220a之間存在一間隙L。在本發明一實施方式中，間隙L為0.01mm。
第一驅動機構22係驅動第一鏡頭群組210的所有透鏡以及第二鏡頭群組220的所有透鏡一起沿著光軸OO移動，以校正中心影像品質。亦即，第一驅動機構22可以驅動攝影鏡頭20執行遠、近拍攝的對焦動作，其中遠拍可以是被攝物距離攝影鏡頭20趨近無窮遠，近拍可以是被攝物距離攝影鏡頭20於120公分內，也可以是60、30、20、10公分，但不以上述為限。第二驅動機構24係獨立驅動第二鏡頭群組220的所有透鏡沿著光軸OO移動，以校正周邊影像品質，其中周邊影像可以是離軸視場的像彎曲。在本發明的一實施方式中，第二鏡頭群組220中的該塑膠透鏡為第一鏡頭群組210與第二鏡頭群組220中外徑最大者，以提供較佳的最大視場的光學修正效果。請參見第十二(a)圖，在第二驅動機構24驅動下第二鏡頭群組220沿光軸OO的移動行程為L。在本發明一實施方式中，L為0.01mm。具體而言，在本發明的一實施方式中，攝影鏡頭20中僅有相鄰的第五透鏡211e與第六透鏡220a之間的光軸距離產生相對移動，可將局部視場的獨立優化能力最大化。也就是說，第一驅動機構22作動下，攝影鏡頭20的透鏡之間鏡間距不會改變，而第二驅動機構24作動下第六透鏡220a與相鄰的第五透鏡211e之間的鏡間距會被改變。下述表二係舉例說明在不同的被攝物距離下，在第一驅動機構22作動下第一鏡頭群組210的移動行程，以及在第二驅動機構24作動下第二鏡頭群組220的移動行程，在此被攝物距離是指被攝物相對於攝影鏡頭20的距離。
Figure 109120975-A0305-02-0018-2
Figure 109120975-A0305-02-0019-3
另一方面，在本發明的一實施方式中，第一驅動機構22可驅動第二驅動機構24沿光軸OO方向移動，而第二驅動機構24可以電磁閥來實現，但不以此為限。在此情形下，第一驅動機構22與第二驅動機構24使攝影鏡頭20相鄰的第五透鏡211e及第六透鏡220a之間的光軸距離產生相對移動。
在本發明的一實施方式中，第二驅動機構24進一步包含一預載機構(preload structure)。此預載機構可在相鄰透鏡間產生一預載力，用以將該相鄰透鏡其中之一沿光軸OO方向往另一者推壓，以有效維持光學鏡間距的光學精度。請復參見第十A圖及第十B圖，在本發明一實施方式中，此預載機構可以彈性元件242、244來實現，具體而言，第二驅動機構24進一步包含彈性元件242、244。彈性元件242、244的外緣端242a、242b、244a、244b分別連接於載體元件230底部周緣端部230a、230b、230c、230d，如第十D圖所示。彈性元件242、244的內緣端243a、243b、245a、245b分別連接於第二鏡頭群組220的透鏡載件224。如此一來，彈性元件242、244可在第一鏡頭群組210與第二鏡頭群組220之間產生一預載力(preload force)，用以將第二鏡頭群組220沿著光軸OO方向往第一鏡頭群組210推壓，以維持光學鏡間距的光學精度以及相鄰的第 五透鏡211e與第六透鏡220a之間的光軸準直一致性。在本發明的一實施方式中，彈性元件242、244可以是片狀，但不以此為限。
復參見第十A圖及第十C圖，在本發明的一實施方式中，第一驅動機構22進一步可包含滾動元件(rolling member)226a、226b。滾動元件226a、226b可裝設於載體元件230與承載座26之間，以增加第一鏡頭群組210與第二鏡頭群組220沿光軸OO方向移動的自由度。在本發明的一實施方式中，第二驅動機構24進一步可包含滾動元件246a、246b、246c、246d。滾動元件246a、246b、246c、246d可裝設於載體元件230與第二鏡頭群組220之間，以增加第二鏡頭群組220沿光軸OO方向移動的自由度。
《第三實施例》
第十三A圖係本發明第三實施例的鏡頭驅動模組從上到下自物側至像側透視爆炸示意圖，第十三B圖係第三實施例的鏡頭驅動模組從上到下為自像側至物側的透視爆炸示意圖。在第三實施例中，本發明的鏡頭驅動模組3包含一攝影鏡頭30、一第一驅動機構32、一第二驅動機構34。攝影鏡頭30具有一光軸OO及包含第一鏡頭群組310、第二鏡頭群組320與一載體元件330。第一鏡頭群組310包含複數個透鏡。第一鏡頭群組310係組設於載體元件330內部容間332，並與載體元件330有實體接觸。第二鏡頭群組320自物側至像側包含複數個透鏡與一透鏡載件324。第二鏡頭群組320中包含一塑膠透鏡，透鏡載件324具有一容置空間承載這些透鏡，並且這些透鏡與透鏡載件324有實體接觸。透鏡載件324係組設在載體元件330的內部容間332，使得第二鏡頭群組320自物側至像側方向組設於第一鏡頭群組310後方，並且第一鏡頭群組310與第二鏡頭群組320相鄰透鏡之間存在一間隙。在本發明一實施方式中，載體元 件330係將鏡筒載座與鏡筒整合在一起成為一體化設計。鏡頭驅動模組3更包含一承載座36，此承載座36定義一內部空間360，載體元件330組設於此內部空間360。電子感光元件(未示出)可安置在承載座36對應攝影鏡頭30成像面的位置，供擷取被攝物影像。載體元件330的中心軸與透鏡載件324的中心軸皆與攝影鏡頭30的光軸OO對齊。
第一驅動機構32包含一對第一線圈元件322a、322b及一對第一磁體324a、324b。第一線圈元件322a、322b組裝在一線圈載具38相對的一對第一內側，線圈載具38組設於承載座36外周緣，並且使第一線圈元件322a、322b嵌入承載座36外周緣對應的凹槽362a、362b。第一磁體324a、324b分別安置於載體元件330外側相對的一對第一磁體容置部332a、332b，並與第一線圈元件322a、322b呈位置互相對應的關係。
第二驅動機構34包含一對第二線圈元件342a、342b與一對第二磁體344a、344b。第二線圈元件342a、342b係分別組設於線圈載具38與其第一內側相對的一對第二內側，並且第二線圈元件342a、342b分別嵌入承載座36外周緣對應的凹槽364a、364b。第二磁體344a、344b安置於第二鏡頭群組320的透鏡載件324外側的一對相對的第二磁體容置槽，並與第二線圈元件342a、342b呈位置互相對應關係。
在本發明的一實施方式中，第一鏡頭群組310與第二鏡頭群組320相鄰透鏡之間存在一間隙，以提供驅動機構必要的驅動距離。
第一驅動機構32係驅動第一鏡頭群組310的所有透鏡以及第二鏡頭群組320的所有透鏡一起沿著光軸OO移動，以校正中心影像品質。亦即，第一驅動機構32可以驅動攝影鏡頭30執行遠、近拍攝的對焦動作，其中遠拍 可以是被攝物距離攝影鏡頭30趨近無窮遠，近拍可以是被攝物距離攝影鏡頭30於120公分內，也可以是60、30、20、10公分，但不以上述為限。第二驅動機構34係獨立驅動第二鏡頭群組320的所有透鏡沿著光軸OO移動，以校正周邊影像品質，其中周邊影像可以是離軸視場的對焦影像解析度。在本發明的一實施方式中，第二鏡頭群組320中的該塑膠透鏡為第一鏡頭群組310與第二鏡頭群組320中外徑最大者，以提供較佳的最大視場的光學修正效果。在本發明的一實施方式中，第二驅動機構34使第一鏡頭群組310與第二鏡頭群組320之間相鄰的透鏡間的光軸距離產生相對移動。
另一方面，在本發明的一實施方式中，第一驅動機構32可驅動第二驅動機構34沿光軸OO方向移動，而第二驅動機構34可以電磁閥來實現，但不以此為限。在此情形下，第一驅動機構32與第二驅動機構34使第一鏡頭群組310與第二鏡頭群組320的相鄰透鏡之間的光軸距離產生相對移動。
在本發明的一實施方式中，第一驅動機構32進一步可包含滾動元件326a、326b。滾動元件326a、326b組設於載體元件330與承載座36之間，以提供第一驅動機構32驅動的所有透鏡沿光軸OO方向移動的自由度。
第十四圖係本發明第三實施例的鏡頭驅動模組3組裝後的立體示意圖，第十四(a)圖係第十四圖的透視斷面圖，第十四(b)圖係鏡頭驅動模組3組裝後的剖面圖。
以上所述僅為本發明之具體實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
1:鏡頭驅動模組
10:攝影鏡頭
12:第一驅動機構
14:第二驅動機構
16:殼體
17:第一磁體承載座
18:底座
110:第一鏡頭群組
111a:第一透鏡
112:第二鏡頭群組
113:第八透鏡
114:透鏡載件
114a、114b:凸出部
115:載體元件
116:內部空間
117a、117b:第二驅動機構容置部
118a、118b:第二磁體容置槽
119:固定環
120:第一線圈元件
122a、122b、122c、122d:第一磁體
140a、140b:第二線圈元件
142a、142b:第二磁體
143:第一彈性元件
143a、143b、143c、143d:第一彈性元件周緣端部
144a、144b、144c、144d:延伸部
145:第二彈性元件
145a、145b、145c、145d:第二彈性元件周緣端部
146a、146b、146c、146d:延伸部
160:開口
172a、172b、172c、172d:第一磁體容置部
182、184、186、188:底座頂部周緣端部
OO:光軸

Claims (23)

  1. 一種鏡頭驅動模組，包含：一攝影鏡頭，包含N個透鏡並具有一光軸，該光軸通過所述N個透鏡，所述N個透鏡皆可沿著該光軸移動，其中N為一正偶整數；一第一驅動機構，用以驅動至少N/2個該等透鏡沿著該攝影鏡頭的該光軸移動；及一第二驅動機構，用以使所述N個透鏡的其中一相鄰透鏡間的光軸距離產生相對移動，其中所述N個透鏡中僅有該相鄰透鏡間的光軸距離產生相對移動；其中，該第一驅動機構所驅動的透鏡數目為M，M為一正整數，所述M個透鏡包含一塑膠透鏡，滿足下列關係式：N/2≦M≦N；其中，該第二驅動機構所驅動的透鏡數目為F，F為一正整數，所述F個透鏡包含一塑膠透鏡，滿足下列關係式：1≦F<N/2。
  2. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中該第一驅動機構與該第二驅動機構使所述N個透鏡的該相鄰透鏡間的光軸距離產生相對移動。
  3. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中該第二驅動機構進一步包含一彈性元件連接該相鄰透鏡。
  4. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中該第一驅動機構驅動所述N個透鏡沿著該光軸移動。
  5. 如請求項3所述的鏡頭驅動模組，其中被該第二驅動機構驅動的所述F個透鏡也被該第一驅動機構所驅動而沿著該光軸移動。
  6. 如請求項3所述的鏡頭驅動模組，其中該彈性元件在該相鄰透鏡之間產生一預載力(preload force)，該預載力用以將該相鄰透鏡的其中之一往另一者推壓。
  7. 如請求項6所述的鏡頭驅動模組，其中該預載力的推擠方向與該光軸平行。
  8. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中該第二驅動機構進一步包含一預載機構(preload structure)，該預載機構在該相鄰透鏡間產生一預載力，用以將該相鄰透鏡的其中之一往另一者推壓。
  9. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中滿足下列關係式：(2/3)*N≦M≦N。
  10. 如請求項5所述的鏡頭驅動模組，其中滿足下列關係式：1≦F<(1/3)*N。
  11. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中所述F個透鏡中的該塑膠透鏡是所述N個透鏡中外徑最大者。
  12. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中被該第二驅動機構所驅動的所述F個透鏡的其中之一，為該攝影鏡頭中最靠近像側的透鏡。
  13. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中該第一驅動機構進一步包含一滾動元件(rolling member)，提供所述M個透鏡可沿平行該光軸的方向移動的自由度。
  14. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中該第一驅動機構進一步包含互相對應的一第一線圈元件與一第一磁體。
  15. 如請求項14所述的鏡頭驅動模組，其中該第二驅動機構進一步包含互相對應的一第二線圈元件與一第二磁體。
  16. 如請求項14所述的鏡頭驅動模組，其中該攝影鏡頭進一步包含一載體元件，該載體元件定義一內部空間，被該第一驅動機構驅動的所述M個透鏡設置於該內部空間。
  17. 如請求項16所述的鏡頭驅動模組，其中被該第二驅動機構所驅動的所述F個透鏡也設置於該內部空間。
  18. 如請求項16所述的鏡頭驅動模組，其中該載體元件進一步搭載該第一磁體與該第二磁體其中之一。
  19. 如請求項16所述的鏡頭驅動模組，其中該載體元件進一步搭載該第一線圈元件與該第二線圈元件其中之一。
  20. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中滿足下列關係式：5<N<11。
  21. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中該第一驅動機構用以校正中心影像品質，該第二驅動機構用以校正周邊影像品質。
  22. 如請求項1所述的鏡頭驅動模組，其中該第一驅動機構可驅動該第二驅動機構沿該光軸的方向移動。
  23. 一種電子裝置，係包含如請求項1所述的鏡頭驅動模組。
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