CN107040699B - 摄影装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种摄影装置，该摄影装置包括一影像感测元件及一相对该影像感测元件设置的光学镜片。一轴线定义该影像感测元件的入光面上。该光学镜片的边缘包括一平行该轴线设置的直线区段。由于光学镜片上减少了无效光学区域的面积，因此摄影装置的体积得以缩小。

Description

摄影装置

技术领域

本公开涉及一种电子装置，特别涉及一种具有照相功能的摄影装置。

背景技术

由于科技的进步，使得摄影装置的体积缩的相当小，而目前许多便携式电子装置中，如移动电话，几乎都设置有数字摄影的功能，这些都归功于镜头模块的微小化。

现今对于摄影品质逐渐提高到千万像素。一般而言，欲实现高画质的影像，摄影装置内部所采用的元件，例如：影像感测元件及光学镜片，将无可避免的具有较大的体积。然而，由于便携式电子装置具有内部机构空间有限的限制。因此，如何设计出一种摄影装置，其不仅可产生高画质的影像，且具有体积小的优点，即为业者待解决的问题之一。

另一方面，为了满足特别的摄影目的，例如：立体摄影，两个以上的摄影装置是被并排设置于电子装置内部。然而，模块数目越多，体积必然会增加，故不利电子产品朝小型化发展的趋势。因此如何将摄相模块多种功能机构缩小，也成为业者进行研发的标的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小且具有良好影像品质的摄影装置。本发明的另一目的在于提供一种摄影装置，其包括一或多个光学镜片，在达到特殊摄影目的需求的同时，使摄影装置内部空间获得最佳利用。

为实现上述目的，根据本公开的部分实施例，上述摄影装置包括一影像感测元件及一相对该影像感测元件设置的光学镜片。每一光学镜片的边缘至少包括一直线区段，每两个相邻的所述光学镜片的边缘的直线区段彼此相对。

在部分实施例中，彼此相对的两个直线区段位于对应的两个光学镜片的光轴之间。

在部分实施例中，彼此相对的两个直线区段彼此平行。

在部分实施例中，所述影像感测元件各自具有一矩形，并且在上视方向上观察，一横向轴线通过所述影像感测元件的两个长边，且每一所述光学镜片的边缘上包括两个直线区段排列于该横向轴线上，并垂直该横向轴线。并且，在上视方向观察，多个纵向轴线通过每一影像感测元件的短边，且每一所述光学镜片的边缘上包括两个曲线区段排列于对应的该纵向轴线上。

在部分实施例中，摄影装置还包括多个驱动组件，各自驱动所述光学镜片相对该影像感测元件移动。所述驱动组件是各自设置于所述纵向轴线之上，且相邻光学镜片所对应的该驱动组件是设置于该横向轴线上的两侧。

在部分实施例中，摄影装置还包括一基板，该基板位于所述影像感测元件与所述光学镜片之间。

在部分实施例中，摄影装置还包括一壳体，所述光学镜片设置于该壳体与该基板所定义的空间内。

在部分实施例中，摄影装置还包括多个柔性电路板，其中所述影像感测元件各自具有一矩形，所述柔性电路板各自相邻所述影像感测元件的一短边设置。

附图说明

图1显示本公开的部分实施例的摄影装置的方框图；

图2显示本公开的部分实施例的光学镜片与影像感测元件的上视图；

图3显示本公开的部分实施例的摄影装置的***图；

图4显示本公开的部分实施例的光学镜片与镜片夹持元件的上视图；

图5显示本公开的部分实施例的光学镜片与影像感测元件的上视图；

图6显示本公开的部分实施例的光学镜片与影像感测元件的上视图；

图7显示本公开的部分实施例的光学镜片与影像感测元件的上视图；

图8显示本公开的部分实施例的电子装置的示意图；

图9显示本公开的部分实施例的电子装置的示意图；

图10显示本公开的部分实施例的两个摄影装置相邻设置的示意图；

图11显示本公开的部分实施例的两个摄影装置相邻设置的示意图；

图12显示本公开的部分实施例的电子装置的示意图；

图13显示本公开的部分实施例的四个摄影装置相邻设置的示意图；图14显示本公开的部分实施例的摄影装置的剖面示意图；

图15显示本公开的部分实施例的摄影装置的上视图。

附图标记说明：

100、100a、100b、100c、100g～摄影装置；

110、110g～壳体；

111g～上壳件；

112g～侧壳件；

113g～入光孔；

120～影像感测元件；

121～长边；

122～短边；

130～光学镜片；

131、131a、131b、131c～直线区段(第一直线区段)；

132、132b、132c～直线区段(第二直线区段)；

133、133a、133b～曲线区段(第一曲线区段)；

134～曲线区段(第二曲线区段)；

135c～直线区段(第三直线区段)；

136c～直线区段(第四直线区段)；

140～驱动组件；

150～电路板；

160～镜片夹持件；

161～侧边；

162～侧边；

170g～柔性电路板；

180g～基板；

181g～开口；

190g～影像感测元件；

200d、200e、200f～电子装置；

210d、210e、210f～外壳；

211d、211e、211f～侧边；

212d、212e、212f～侧边；

213d、213e、213f～光入射孔；

C1～中心；

C2～光轴；

X～纵向轴线；

Y～横向轴线。

具体实施方式

为了让本公开的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明。其中，实施例中的各元件配置为对其进行说明用，并非用以限制本公开。且实施例中附图标号的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。

必需了解的是，未特别描述或图示的元件可以是本领域技术人员所熟知的各种形式存在。此外，当某层在其它层或基板“上”时，有可能是指“直接”在其它层或基板上，或指某层在其它层或基板上，或指其它层或基板之间夹设其它层。

此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”，以描述图示的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将图示的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。

在此，“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”、“大约”的含义。

图1显示本公开的部分实施例的摄影装置100的方框图。在部分实施例中，摄影装置100包括一壳体110、一影像感测元件120、一光学镜片130、及一驱动组件140。壳体110定义一空间以容置影像感测元件120、一光学镜片130、及一驱动组件140于其中。

光学镜片130的物侧相对壳体110的入光孔111设置，且光学镜片130的像侧相对影像感测元件120设置。影像感测元件120可包含由例如电荷耦合元件(CCD)或是互补金属氧化物半导体(CMOS)等感光元件所构成的影像感测器。在摄影装置100获取影像时，来自入光孔111的光线首先由光学镜片130所接收，并沿光学镜片130前进，随后射向影像感测元件120。影像感测元件120感测光线后发出电子信号，以产生影像。在部分实施例中，影像感测元件120为矩形，其长宽比依应用需求可为4：3或16：9或其他任意比例。

驱动组件140配置用于驱动光学镜片130的移动，使光学镜片130在Z方向上相对于影像感测元件120的位置可以进行变动，进而达到变焦与对焦的目的。驱动组件140可为音圈马达、步进马达、压电马达或任何其他形式的马达。驱动组件140之一示范例公开于2016年1月1日公告的台湾发明专利I515502的镜头驱动模块，或者2016年10月1日公告的台湾发明专利I551937的电磁驱动模块。在部分实施例中，驱动组件140省略设置。光学镜片130相对影像感测元件120的位置为固定。

在部分实施例中，光学镜片130的形状是根据影像感测元件120的形状制成，其中光学镜片130切除了传统圆形光学镜片上无法有效折射光线至影像感测元件120的区域，使大部分通过光学镜片130的光线上可投射至影像感测元件120，以实现缩小摄影装置100的目的。

举例而言，在图2所示的实施例中，光学镜片130的光轴C2相对于影像感测元件120的中心C1设置，其中光学镜片130的边缘包括多个直线区段，例如：第一直线区段131、第二直线区段132，以及多个曲线区段，例如：第一曲线区段133、第二曲线区段134。

第一直线区段131及第二直线区段132位于纵向轴线X的两侧且平行纵向轴线X，其中纵向轴线X通过影像感测元件120的中心C1且平行影像感测元件120的长边。第一直线区段131、第二直线区段132的间距，是略大于影像感测元件120上平行纵向轴线X的两个长边的间距。第一曲线区段133及第二曲线区段134分别为圆50上的弧且位于横向轴线Y的两侧，其中横向轴线Y通过影像感测元件120的中心C1且平行影像感测元件120的短边。第一曲线区段133及第二曲线区段134连结在第一直线区段131及第二直线区段132之间。光学镜片130在平行影像感测元件120的一平面上的剖面非对称于光轴C2。

在此实施例中，由于光学镜片130减少第一直线区段131与第二直线区段132外侧无法有效折射光线至影像感测元件120的区域，相较于一面积相等的圆50的光学镜片，光学镜片130在横向轴线Y方向上具有较小的宽度。

图3显示本公开之部分实施例的摄影装置100的***图。在部分实施例中，摄影装置100还包括一电路板150及一镜片夹持件160。电路板150电性连结于影像感测元件120及外部电路，以传送来自影像感测元件120的影像信号至外部电子元件。镜片夹持件160配置用于夹持光学镜片130。在摄影装置100配置有驱动组件140的实施例中，光学镜片130与镜片夹持件160是共同被驱动以相对影像感测元件120进行移动。

在部分实施例中，壳体110、电路板150、及镜片夹持件160的形状是关连于光学镜片的形状而制成，其中，光学镜片130边缘的直线区段与壳体110、电路板150、及镜片夹持件160上相邻的侧边彼此平行。并且，壳体110、电路板150、及镜片夹持件160上相邻直线区段的侧边，是较相邻曲线区段的侧边更靠近光学镜片130的中心。

举例而言，如图4所示，光学镜片130边缘的直线区段131、132与镜片夹持件160上相邻的侧边161、162彼此平行。并且，镜片夹持件160上相邻直线区段131、132的侧边161、162，是较相邻曲线区段133、134的侧边163、164更靠近光学镜片130的光轴C2。由于壳体110、电路板150、及镜片夹持件160的形状是关连于光学镜片130的形状而制成，因此当光学镜片130减少宽度时，壳体110、电路板150、及镜片夹持件160的宽度亦随之减少。

本公开的光学镜片的形状不限于上述实施例。以下内容示范性说明光学镜片的其余实施方式。

参照图5，在此实施例中，光学镜片130a包括一直线区段，例如：第一直线区段131a，及一曲线区段，例如：一第一曲线区段133a。

第一直线区段131a平行纵向轴线X。第一直线区段131a与纵向轴线X的间距，是略大于影像感测元件120上平行纵向轴线X的相对两侧边与纵向轴线X的间距。第一曲线区段133a为圆50上的弧。并且，第一曲线区段133a连结于第一直线区段131a的两端。光学镜片130a在一平行影像感测元件120的平面上的剖面非对称于光轴C2。

在此实施例中，由于光学镜片130a减少第一直线区段131a外侧无法有效折射光线至影像感测元件120的区域，相较于一面积相等的圆50的光学镜片，光学镜片130a在横向轴线Y方向上具有较小的宽度。如此一来，当光学镜片130a应用至摄影装置100a时，摄影装置100a在横向轴线Y上的宽度将小于应用圆形光学镜片的摄影装置的宽度。

参照图6，在此实施例中，光学镜片130b包括多个直线区段，例如：第一直线区段131b、第二直线区段132b、第三直线区段135b，以及一个曲线区段，例如：第一曲线区段133b。

第一直线区段131b、第二直线区段132b彼此相对且平行纵向轴线X。第一直线区段131b、第二直线区段132b的间距，是略大于影像感测元件120上平行纵向轴线X的相对二长边的间距。第三直线区段135b平行横向轴线Y并连结第一直线区段131的一端至第二直线区段132b的一端。第三直线区段135b与横向轴线Y的间距，是略大于影像感测元件120上平行横向轴线Y的相对二短边与横向轴线Y的间距。

第一曲线区段133b为圆50上的弧。并且，第一曲线区段133b连结第一直线区段131b的一端至第二直线区段132b的一端。光学镜片130b在一平行影像感测元件120的平面上的剖面非对称于光轴C2。

在此实施例中，由于光学镜片130b减少第一、二、三直线区段131b、132b、135b外侧无法有效折射光线至影像感测元件120的区域，相较于一面积相等的圆50的光学镜片，光学镜片130b在纵向轴线X与横向轴线Y方向上具有较小的宽度。如此一来，当光学镜片130b应用至摄影装置100b时，摄影装置100b在纵向轴线X与横向轴线Y上的宽度皆小于应用圆形光学镜片的摄影装置的宽度。

参照图7，在部分实施例中，光学镜片130c包括多个直线区段，例如：第一直线区段131c、第二直线区段132c、第三直线区段135c、及第四直线区段136c。

第一直线区段131c、第二直线区段132c彼此相对且平行纵向轴线X。第一直线区段131c、第二直线区段132c的间距，是略大于影像感测元件120上平行纵向轴线X的相对两侧边的间距。第三直线区段135c、第四直线区段136c彼此相对且平行横向轴线Y。第三直线区段135c、第四直线区段136c的间距，是略大于影像感测元件120上平行横向轴线Y的相对两侧边的间距。光学镜片130c在一平行影像感测元件120的平面上的剖面非对称于光轴C2。

在此实施例中，由于光学镜片130c减少第一、二、三、四直线区段131c、132c、135c、136c外侧无法有效折射光线至影像感测元件120的区域，相较于一面积相等的圆50的光学镜片，光学镜片130c在纵向轴线X与横向轴线Y方向上具有较小的宽度。如此一来，当光学镜片130c应用至摄影装置100c时，摄影装置100c在纵向轴线X与横向轴线Y上的宽度皆较传统应用圆形光学镜片的摄影装置的宽度小。

图8显示本公开的部分实施例的一电子装置200d的示意图。电子装置200d包括摄影装置100c与外壳210d。外壳210d具有两个相互垂直的侧边211d及212d。一光入射孔213d相邻侧边211d及212d的交会角设置。摄影装置100c包括光学镜片130c及一影像感测元件120(图7)。光学镜片130c相对光入射孔213d设置。

在此实施例中，由于光学镜片130c的边缘具有四个直线区段，摄影装置100c具有较小的宽度。于是，光学镜片130c的光轴C2在水平及垂直方向上皆较传统圆形的光学镜片的中心更靠近侧边211d及212d。

图9显示本公开的部分实施例的一电子装置200e的示意图。电子装置200e包括两个图3所示的摄影装置100与外壳210e。外壳210e具有两个相互垂直的侧边211e及212e。两个光入射孔213e相邻侧边211e及212e的交会角设置并沿平行侧边211e的方向排列。两个摄影装置100的光学镜片130分别相对两个光入射孔213e设置，其中，如图10所示，位于两个光学镜片130光轴C2之间的两个直线区段131、132彼此相对。由于两个光学镜片130光轴C2较传统两个圆形的光学镜片的中心更为靠近，故外壳210e内具有更多空间容置其余电子元件。

值得注意的是，一般而言，当双镜头两者间的相对距离增加时，由于两个镜头各自拍摄的影像存有较大差异，后端***需花费较常的时间进行处理影像，且较无法获得理想的成像品质。相反地，当双镜头之间的相对距离减少时，由于两个镜头各自拍摄的影像将越相似，在不同影像间进行对焦的时间将随之减少，也可藉此获得较清晰的影像。在此实施例中，用于产生影像的光线是通过两个彼此相隔一相对小的距离的光学镜片130，因此电子装置200e的影像品质及影像处理速度可以获得提升。

在另一些实施例中，图9所示的两个摄影装置100为两个摄影装置100a所取代。两个摄影装置100a分别包括一光学镜片130a。如图11所示，左侧的光学镜片130a的直线区段131a相对于附图右侧的光学镜片130a的直线区段131a。两个直线区段131a位于两个光学镜片130a的光轴C2之间，且两者的间距d1小于两个光学镜片130a的光轴C2的间距d2。

图12显示本公开的部分实施例的一电子装置200f的示意图。电子装置200f包括四个摄影装置100c与外壳210f。外壳210f具有两个相互垂直的侧边211f及212f。四个A光入射孔213f相邻侧边211f及212f的交会角设置，且以方形矩阵(2×2)方式排列。四个摄影装置100c各自包括一光学镜片130c及一影像感测元件120(图7)。光学镜片130c相对光入射孔213f设置，其中，如图13所示，水平方向上相邻的两个光学镜片130c的直线区段131c与直线区段132c彼此相对。并且，垂直方向上相邻的两个光学镜片130c的直线区段135c与直线区段136c彼此相对。

在此实施例中，由于四个光学镜片130的光轴C2较传统四个圆形光学镜片的中心更为靠近，故外壳210f内具有更多空间容置其余电子元件。另一方面，由于用于产生影像的光线是通过四个彼此相隔一相对小的距离的光学镜片130，因此电子装置200f的影像品质及影像处理速度可以获得提升。

图14显示本公开的部分实施例的摄影装置100g的剖面示意图，图15显示本公开的部分实施例的摄影装置100g的上视图。在第14、15图所示的实施例中，与第1-4图所示的实施例相同或相似的特征将施予相同的标号，且其特征将不再说明，以简化说明内容。

根据本公开的部分实施例，摄影装置100g包括一壳体110g、二影像感测元件120、二光学镜片130、两个驱动组件140、两个柔性电路板170g、一基板180g、及两个位置感测元件190g。

在部分实施例中，壳体110g包括一矩形的前壳件111g及一侧壳件112g。两个入光孔113g对齐两个光学镜片130的光轴C2并形成于上壳件111g之上。侧壳件112g由上壳件111g的侧缘朝基板180g延伸并连结基板180g。基板180g面向上壳件111g。两个开口181g对齐两个光学镜片130的光轴C2并形成于基板180g之上。

两个光学镜片130设置于壳体110g与基板180g所定义的空间内。两个影像感测元件120各自面向二光学镜片130并相隔基板180g设置。在部分实施例中，如图15所示，一横向轴线Y通过每一影像感测元件120的两个长边121，并通过每一光学镜片130的两个直线区段131、132，其中两个相邻的光学镜片130的直线区段直接相对并彼此平行设置，并且横向轴线Y与每一光学镜片130的两个直线区段131、132垂直配置。另外，两个纵向轴线X各自通过影像感测元件120的两个短边122，并通过每一光学镜片130的两个曲线133、134。

驱动组件140各自设置于两个纵向轴线X之上并相邻影像感测元件120的短边122设置。驱动组件140配置用于驱动单一光学镜片130相对影像感测元件120的移动。值得注意的是，两个相邻的光学镜片130所对应的驱动组件140是设置于横向轴线Y上的相对侧。举例而言，如图15所示，对应图面左方的光学镜片130的驱动组件140位于横向轴线Y的上侧，且对应图面右方的光学镜片130的驱动组件140位于横向轴线Y的下侧。

两个柔性电路板170g各自设置于两个纵向轴线X之上并相邻影像感测元件120的短边122设置。值得注意的是，两个相邻的光学镜片130所对应的柔性电路板170g是设置于横向轴线Y上的相对侧。举例而言，如图15所示，对应图面左方的光学镜片130的柔性电路板170g位于横向轴线Y的下侧，且对应图面右方的光学镜片130的柔性电路板170g位于横向轴线Y的上侧。两个位置感测元件190g，例如霍耳感测元件，各自设置于两个柔性电路板170g之上，并通过柔性电路板170g电性连结外部线路(图中未示出)。通过上述配置，位置感测元件190g受到驱动组件140磁力干扰的现象可以获得避免或减少。位置感测元件190g的感测精确度进而提高。另一方面，由于位置感测精确度提高，故可更准确地控制光学镜片130的位置。

应当理解的是，虽然在图15所示的实施例中，驱动组件140与柔性电路板170g分别设置于所对应的光学镜片130的相对侧，但本公开并不仅此为限。驱动组件140与柔性电路板170g可以设置于所对应的光学镜片130的同一侧。

在图14和图15所示的实施例中，由于壳体110g、基板180g为多个光学镜片130所共用，故摄影装置100g具有较少的组件，可简化组装流程。另外，由于驱动组件140与柔性电路板170g皆相邻影像感测元件120的短边122设置，并且光学镜片130的直线区段平行影像感测元件120的长边121设置，故摄影装置100g相较于传统的双镜头摄影装置具有较小的体积。

虽然本公开的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作变动、替代与润饰。此外，本公开的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本公开的内容中理解现行或未来所发展出的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本公开使用。因此，本公开的保护范围包括上述制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本公开的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (9)

1.一种摄影装置，包括：

多个影像感测元件，以矩阵方式排列；

多个光学镜片，各自面向所述影像感测元件之一设置，且每一光学镜片的边缘至少包括一直线区段，每两个相邻的所述光学镜片的边缘的直线区段彼此相对；以及

多个驱动组件，各自驱动所述光学镜片相对该影像感测元件移动；

其中，所述影像感测元件各自具有一矩形，并且在上视方向上观察，一横向轴线通过所述影像感测元件的两个长边，且多个纵向轴线通过每一影像感测元件的短边；

其中，所述驱动组件是各自设置于所述纵向轴线之上，且相邻光学镜片所对应的该驱动组件是设置于该横向轴线上的两侧。

2.如权利要求1所述的摄影装置，其中彼此相对的两个直线区段位于对应的两个光学镜片的光轴之间。

3.如权利要求1所述的摄影装置，其中彼此相对的两个直线区段彼此平行。

4.如权利要求1所述的摄影装置，其中所述影像感测元件各自具有一矩形，并且在上视方向上观察，一横向轴线通过所述影像感测元件的两个长边，且每一所述光学镜片的边缘上包括两个直线区段排列于该横向轴线上。

5.如权利要求4所述的摄影装置，其中每一所述光学镜片的该两个直线区段垂直该横向轴线。

6.如权利要求4所述的摄影装置，其中在上视方向观察，多个纵向轴线通过每一影像感测元件的短边，且每一所述光学镜片的边缘上包括两个曲线区段排列于对应的该纵向轴线上。

7.如权利要求1所述的摄影装置，还包括一基板，该基板位于所述影像感测元件与所述光学镜片之间。

8.如权利要求7所述的摄影装置，还包括一壳体，所述光学镜片设置于该壳体与该基板所定义的空间内。

9.如权利要求1所述的摄影装置，还包括多个柔性电路板，其中所述影像感测元件各自具有一矩形，所述柔性电路板各自相邻所述影像感测元件的一短边设置。