CN220381363U - 光学影像撷取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光学影像撷取装置,包含前置镜组、光学转向组件、固定镜组、对焦模组及影像感测器。前置镜组具有贴合部及入射轴。光学转向组件包含光学转向元件,光学转向元件具有入射面、反射面及出射面。贴合部实质贴合于入射面以使入射轴穿过入射面、于反射面反射并穿过出射面而成为出射轴。固定镜组实质贴合出射面使固定镜组实质对准出射轴。对焦模组包含对焦镜组及致动器,对焦模组相邻固定镜组且对焦镜组实质对准出射轴,致动器用以致动对焦镜组沿出射轴移动。影像感测器相邻于对焦模组并实质对准出射轴。
Description
技术领域
本实用新型有关一种光学影像撷取装置,尤指一种具有透镜组及光学转向元件的光学影像撷取装置。
背景技术
手机、平板电脑等电子装置通常搭配光学影像撷取装置以进行摄影。光学影像撷取装置一般具有多个透镜,并藉由改变透镜之间的距离来实现变焦,以获得与光学影像撷取装置具有不同距离的物体能清楚地成像于光学影像撷取装置。其中因电子装置的大小及厚度限制,长焦光学影像撷取装置在电子装置上较难实现。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种光学影像撷取装置,其用于提供较长焦距下的拍摄以及增加拍摄的入光量。
依据一实施例,光学影像撷取装置包含前置镜组、光学转向组件、固定镜组、对焦镜组及影像感测器。前置镜组具有贴合部及入射轴。光学转向组件包含光学转向元件,光学转向元件具有入射面、反射面及出射面。贴合部实质贴合于入射面以使入射轴穿过入射面、于反射面反射并穿过出射面而成为出射轴。固定镜组实质贴合出射面使固定镜组实质对准出射轴。对焦模组包含对焦镜组及致动器,对焦模组相邻固定镜组且对焦镜组实质对准出射轴,致动器用以致动对焦镜组沿出射轴移动。影像感测器相邻于对焦模组并实质对准出射轴。
在一实施例中,固定镜组包含第一固定透镜、第二固定透镜、套筒及承靠件。第二固定透镜位于第一固定透镜与光学转向组件之间,套筒固定第一固定透镜、第二固定透镜及承靠件,承靠件具有承靠部,承靠部实质贴合于出射面使固定镜组实质对准出射轴。
在一实施例中,前置镜组包含入射透镜。入射透镜具有贴合部,贴合部实质贴合于入射面使入射面实质对准入射轴。
在一实施例中,对焦镜组包含第一对焦透镜、第二对焦透镜及第三对焦透镜。第一对焦透镜、第二对焦透镜及第三对焦透镜自相邻固定镜组沿出射轴依序排列。致动器用以致动第一对焦透镜、第二对焦透镜及第三对焦透镜沿出射轴移动。
在一实施例中,致动器另用以驱动对焦镜组产生垂直于出射轴平面上的相应移动而抵消手震。
在一实施例中,光学影像撷取装置包含防手震模组。防手震模组连接影像感测器,防手震模组被驱动时,用以驱动影像感测器产生相应的移动而抵消手震。
本实用新型另提供一种光学影像撷取装置。依据一实施例,光学影像撷取装置包含前置镜组、光学转向组件、固定镜组、对焦模组及影像感测器。前置镜组具有贴合部及入射轴。光学转向组件包含光学转向元件,光学转向元件具有入射面、反射面及出射面。贴合部实质贴合于入射面以使入射轴穿过入射面、于反射面反射并穿过出射面而成为出射轴。固定镜组对应于出射面使固定镜组实质对准出射轴。对焦模组包含对焦镜组及致动器。对焦模组相邻固定镜组且对焦镜组实质对准出射轴。致动器用以致动对焦镜组沿出射轴移动。影像感测器相邻于对焦模组并实质对准出射轴。
附图说明
图1是一实施例的光学影像撷取装置的立体剖视图。
图2是一实施例的光学影像撷取装置的透镜与光学转向元件示意图,此实施例的透镜总数为6片。
图3A是图2实施例的光学影像撷取装置的场曲率图。
图3B是图2实施例的光学影像撷取装置的畸变率图。
图4是一实施例的光学影像撷取装置的透镜与光学转向元件示意图,此实施例的透镜总数为5片。
图5A是图4实施例的光学影像撷取装置的场曲率图。
图5B是图4实施例的光学影像撷取装置的畸变率图。
图6是一实施例的光学影像撷取装置的另一示范例的透镜与光学转向元件示意图,此实施例的透镜总数为6片。
图7A是图6实施例的光学影像撷取装置的场曲率图。
图7B是图6实施例的光学影像撷取装置的畸变率图。
图8A是另一实施例的光学影像撷取装置的立体剖视图。
图8B是具有承靠件的实施例的光学影像撷取装置的立体剖视图。
图9是图1实施例的功能方块图。
图10是具有防手震模组的光学影像撷取装置的一示范例的功能方块图。
图11是固定镜组与出射面对应的光学影像撷取装置的一示范例的立体剖视图。
图12是具有防手震模组的光学影像撷取装置的另一示范例的功能方块图。
其中,附图标记:
10:前置镜组
100:入射透镜
102:第一入射透镜
104:第二入射透镜
110:贴合部
12:光学转向组件
120:光学转向元件
122:入射面
124:反射面
126:出射面
128:承接部
14:固定镜组
140:第一固定透镜
141:贴抵部
142:第二固定透镜
150:承靠件
152:承靠部
154:套筒
16:对焦模组
160:对焦镜组
162:第一对焦透镜
164:第二对焦透镜
166:第三对焦透镜
170:致动器
18:影像感测器
180:成像面
20:防手震模组
22:光圈
Ain:入射轴
Aout:出射轴
FI:滤镜
F1:入光面
F2:出光面
L1,L3,L5,L7,L9,L11,L13:入射镜面
L2,L4,L6,L8,L10,L12,L14:出射镜面
ST:停止面
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述,但不作为对本实用新型的限定。
参考图1,图1是一实施例的光学影像撷取装置的立体剖视图。光学影像撷取装置包含前置镜组10、光学转向组件12、固定镜组14、对焦模组16及影像感测器18。前置镜组10具有贴合部110和入射轴Ain。光学转向组件12包含光学转向元件120,光学转向元件120具有入射面122、反射面124及出射面126。入射面122及出射面126为可使光线穿透的镜面,反射面124则可为将入射光学转向元件120的光线进行一定角度反射的镜面,实现光的反射和折射。贴合部110与入射面122实质贴合,使入射轴Ain可穿过入射面122,于反射面124反射后由出射面126穿过而成为出射轴Aout。
在一些实施例中,前述的入射轴Ain为前置镜组10的透镜光轴,表示由前置镜组10入射光线的中心。贴合部110可为前置镜组10的周缘,贴合部110可与光学转向元件120贴合,而固定前置镜组10和光学转向元件120之间的相对位置。于前置镜组10与光学转向元件120实质贴合之时,光学转向元件120中入射面122的中心对准入射轴Ain,而光线的方向经反射面124改变,而藉由出射轴Aout表示光线经反射后所改变的传播方向。在一些实施例中,于入射轴Ain经过反射面124形成出射轴Aout时,该出射轴Aout由出射面126的中心穿过。在一些实施例中,光学转向元件120可以由棱镜实现,棱镜可以是直角三角形棱镜,入射面122及出射面126彼此相邻且互相垂直,反射面124则为一斜面。
固定镜组14与出射面126实质贴合而使固定镜组14实质对准出射轴Aout。在一些实施例中,固定镜组14可为一组光学透镜,光学透镜皆具有各自的光轴,各透镜的各光轴之间实质对准形成固定镜组14的光轴。于组装固定镜组14之时,以固定镜组14的光轴与出射轴Aout实质对准,使得固定镜组14的光轴与出射轴Aout趋近于一直线。
对焦模组16包含对焦镜组160和致动器170。对焦模组16与固定镜组14相邻。在一些实施例中,对焦镜组160可为一组光学透镜,该些光学透镜各自的光轴可彼此实质对准形成对焦镜组160的光轴。对焦镜组160的光轴与出射轴Aout实质对准,亦即对焦镜组160的光轴、固定镜组14的光轴和出射轴Aout趋近于一直线。致动器170与对焦镜组160相邻,致动器170可以位于对焦镜组160的镜组中央,也可以位于对焦镜组160***、侧边或底部。致动器170可致动对焦镜组160沿出射轴Aout移动(见图1,沿Y轴方向前后移动),以实现在影像撷取装置对焦时,调整对焦镜组160的位置或焦距。
影像感测器18相邻于对焦模组16并实质对准出射轴Aout。影像感测器18具有一感测的中心,感测的中心与出射轴Aout相对应,用以接收光线。在一些实施例中,光学影像撷取装置包含一成像面180,入射光学影像撷取装置的光线聚焦于成像面180上,影像感测器18的感测面的大小与成像面180大小实质相同或略小。影像感测器18位于此成像面180,且影像感测器18的感测中心与成像面180的中心实质对准。成像面180与出射轴Aout垂直并具有一交点,成像面180的中心对应该交点。
光学影像撷取装置于撷取影像时,成像光线可依序通过前置镜组10、光学转向组件12、固定镜组14及对焦模组16,最终成像于影像感测器18。在一些实施例中,光学影像撷取装置中前置镜组10的厚度及透镜直径可依设计者或使用者的需求而设计,以增加拍摄时穿透前置镜组10的成像光线的光量。同时,藉由上述的结构,光学影像撷取装置可提供使用者进行较长焦距下的拍摄。在一些实施例中,若影像感测器18的中心点偏离出射轴Aout,影像感测器18接收成像光线后,其成像品质可能会受影响且出现图像畸变的表现,故通过影像感测器18(或成像面180)与出射轴Aout之间的实质对准,可维持光学影像撷取装置的成像品质。
参考图1或图2,图2是一实施例的光学影像撷取装置的透镜与光学转向元件示意图,此实施例的透镜总数为6片。在一些实施例中,前置镜组10包含一入射透镜100,固定镜组14包含第一固定透镜140和第二固定透镜142,对焦镜组160包含第一对焦透镜162、第二对焦透镜164及第三对焦透镜166。因此,前置镜组10、固定镜组14、对焦镜组160所包含的透镜总数为6片。
前置镜组10的贴合部110可为入射透镜100的周缘,周缘为入射透镜100的边缘或外缘部分(见于图1)。入射透镜100藉由贴合部110与光学转向元件120的入射面122贴合。请先参考图8A,在一些实施例中,贴合部110可以在设计和制造入射透镜100时,另行加工在入射透镜100朝向光学转向元件120的表面的边缘处,并以贴合部110与光学转向元件120的入射面122贴合。贴合部110不会影响入射透镜100的光学特性的。在入射透镜100的周缘不平坦的情况下,贴合部110可提供入射透镜100与光学转向元件120之间贴合的稳定度。
复参考图1及图2各透镜皆具有各自的光轴。入射透镜100的光轴为入射轴Ain,光学转向元件120的入射面122的中心对准入射轴Ain,入射轴Ain通过入射面122于反射面124反射,并穿过出射面126成为出射轴Aout。
第一固定透镜140与光学转向元件120的出射面126贴合。第二固定透镜142、第一对焦透镜162、第二对焦透镜164、第三对焦透镜166自第一固定透镜140沿出射轴Aout依序排列,且第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162、第二对焦透镜164、第三对焦透镜166的光轴皆对准出射轴Aout,而与出射轴Aout实质对准。换句话说,第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162、第二对焦透镜164、第三对焦透镜166的光轴与出射轴Aout趋近于一直线,而该直线聚焦于影像感测器18上。
在一些实施例中,入射透镜100、第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162、第二对焦透镜164及第三对焦透镜166分别具有屈光度,入射透镜100的屈光度为正,第一固定透镜140的屈光度为正,第二固定透镜142的屈光度为正,第一对焦透镜162的屈光度为负,第二对焦透镜164的屈光度为负,第三对焦透镜166的屈光度为正。设计者可依据需求在以上屈光度的范围中选择具有适当屈光度的透镜来以提高成像的清晰度和准确度。
参考下表1,表1为前置镜组10包含一片透镜,固定镜组14包含二片透镜,对焦镜组160包含三片透镜的实施例下,入射透镜100、光学转向元件120、第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162、第二对焦透镜164及第三对焦透镜166的曲率半径(Radius)、镜面距离(Thickness)、折射率(Index)及阿贝数(Vd)的值。设计者可参考表1的系数依据需求选择适合的透镜。
表1:
请结合图2一并参考。前置镜组10、固定镜组14及对焦镜组160中的透镜分别具有入射镜面L1,L3,L5,L7,L9,L11及出射镜面L2,L4,L6,L8,L10,L12,成像光线经过透镜之时,由各透镜的入射镜面L1,L3,L5,L7,L9,L11进入并由出射镜面L2,L4,L6,L8,L10,L12射出。各透镜的入射镜面L1,L3,L5,L7,L9,L11、出射镜面L2,L4,L6,L8,L10,L12及光学转向元件120的入射面122、反射面124及出射面126皆具有其各自的曲率半径、折射率及阿贝数,如上表1所列。除此之外,各镜面皆具有中心点,各中心点之间的距离如表1中的镜面距离所示。镜面距离表示该镜面的中心点与相邻的下一镜面的中心点之间的距离,由此可得各透镜的厚度以及各透镜之间的距离关系。其中,因对焦镜组160可由致动器170致动而调整第一对焦透镜162、第二对焦透镜164、第三对焦透镜166之间的距离以实现光学影像撷取装置的对焦,故出射镜面L8与入射镜面L9之间、出射镜面L10与入射镜面L11之间、出射镜面L12与滤镜入光面F1之间的镜面距离在此实施例中可藉由致动器170致动对焦镜组160而变动的。
在一些实施例中,光学影像撷取装置可包含停止面ST和滤镜FI。停止面ST可位于第二固定透镜142与第一对焦透镜162之间,用以控制成像光线的传输和分布,可防止成像光线过度聚焦或发散,以确保光学影像撷取装置的成像品质和稳定性。滤镜FI具有入光面F1及出光面F2,滤镜FI可位于第三对焦透镜166及影像感测器18之间,用以将影像感测器18上不需要的光线过滤,仅让特定波长的光线通过。
前置镜组10、固定镜组14及对焦镜组160的各个入射镜面L1,L3,L5,L7,L9,L11及出射镜面L2,L4,L6,L8,L10,L12皆具有非球面系数(Aspheric Coefficient),非球面系数包含K系数及A系数,用以表示透镜曲面形状的曲率变化,可矫正球面畸变。设计者可通过选择具有适合的非球面系数的透镜以提高光学影像撷取装置的成像品质。在一些实施例中,各入射镜面L1,L3,L5,L7,L9,L11及出射镜面L2,L4,L6,L8,L10,L12的非球面系数的值可参考下表2。
表2:
参考图3A,图3A是图2实施例的光学影像撷取装置的场曲率图。在具有上述表1及表2的系数的光学影像撷取装置的实施例中,可见不同波长的光在此光学影像撷取装置的实施例中的场曲率大小,显示不同的波长在全视场(Full Field,透镜中央到边缘的视场范围)内的最佳聚焦位置。
参考图3B,图3B是图2实施例的光学影像撷取装置的畸变率图。可见在前述实施例中,经过光学影像撷取装置于不同波长下的光的成像的畸变率在1.0%以内,而具有良好的成像效果。
参考图4,图4是一实施例的光学影像撷取装置的透镜与光学转向元件示意图,此实施例的透镜总数为5片。在另一些实施例中,前置镜组10包含一入射透镜100,固定镜组14包含第一固定透镜140和第二固定透镜142,对焦镜组160包含第一对焦透镜162及第二对焦透镜164。因此,前置镜组10、固定镜组14、对焦镜组160所包含的透镜总数为5片。
如前所述,入射透镜100的贴合部110与光学转向元件120的入射面122贴合,入射透镜100的光轴为入射轴Ain且入射面122的中心对准入射轴Ain。入射轴Ain经反射面124反射后穿透出射面126形成出射轴Aout。第一固定透镜140与出射面126贴合,第二固定透镜142、第一对焦透镜162及第二对焦透镜164自第一固定透镜140依序排列且第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162及第二对焦透镜164的光轴对准出射轴Aout,并与出射轴Aout实质对准而趋近于一直线,最终聚焦于影像感测器18上。
在一些实施例中,对焦镜组160的致动器170致动第一对焦透镜162及第二对焦透镜164沿出射轴Aout(如图4所示Y轴)移动,以达到使光学影像撷取装置对焦的效果。
在一些实施例中,入射透镜100、第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162及第二对焦透镜164分别具有屈光度,入射透镜100的屈光度为正,第一固定透镜140的屈光度为负,第二固定透镜142的屈光度为正,第一对焦透镜162的屈光度为正,第二对焦透镜164的屈光度为负。设计者可依据需求在以上屈光度的范围中选择具有适当屈光度的透镜来以提高成像的清晰度和准确度。
参考下表3,为前置镜组10包含一片透镜、固定镜组14包含二片透镜及对焦镜组160包含二片透镜的实施例下,各透镜的曲率半径、镜面距离、折射率及阿贝数的值。前置镜组10、固定镜组14及对焦镜组160中的透镜分别具有入射镜面L1,L3,L5,L7,L9及出射镜面L2,L4,L6,L8,L10。各数值所表示含义如同前表1所述。设计者可参考表3的系数依据需求选择适合的透镜。
表3:
在一些实施例中,光学影像撷取装置可包含停止面ST和滤镜FI,分别位于第二固定透镜142与第一对焦透镜162之间及第二对焦透镜164与影像感测器18之间。
此实施例的非球面系数可参考下表4。
表4:
参考图5A,图5A是图4实施例的光学影像撷取装置的场曲率图。在具有上述表3及表4的系数的光学影像撷取装置的实施例中,可见不同波长的光在此光学影像撷取装置的实施例中的场曲率大小,显示不同的波长在全视场内的最佳聚焦位置。参考图5B,图5B是图4实施例的光学影像撷取装置的畸变率图。可见在此实施例中,经过光学影像撷取装置的成像的畸变率非常低,在不同波长下的光的畸变率皆在1.2%左右,表示光学影像撷取装置可具有良好的成像效果。
参考图6,图6是一实施例的光学影像撷取装置的另一示范例的透镜与光学转向元件示意图,此实施例的透镜总数为6片。在另一些实施例中,前置镜组10包含第一入射透镜102及第二入射透镜104,固定镜组14包含第一固定透镜140和第二固定透镜142,对焦镜组160包含第一对焦透镜162及第二对焦透镜164。因此,前置镜组10、固定镜组14、对焦镜组160所包含的透镜总数为6片。
在一些实施例中,第二入射透镜104位于第一入射透镜102与光学转向元件120的入射面之间。第一入射透镜102及第二入射透镜104皆具有光轴,第一入射透镜102及第二入射透镜104的光轴彼此实质对准形成入射轴Ain。第二入射透镜104具有贴合部110,光学转向元件120的入射面122与贴合部110贴合,使入射面122的中心对准入射轴Ain。
在一些实施例中,入射轴Ain经反射面124反射后穿透出射面126形成出射轴Aout。第一固定透镜140与出射面126贴合,第二固定透镜142、第一对焦透镜162及第二对焦透镜164自第一固定透镜140依序排列且第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162及第二对焦透镜164的光轴对准出射轴Aout,并与出射轴Aout实质对准而趋近于一直线,最终聚焦于影像感测器18上。
在一些实施例中,致动器170可致动第一对焦透镜162及第二对焦透镜164以调节光学影像撷取装置的焦距(如同前述)。
在一些实施例中,第一入射透镜102、第二入射透镜104、第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162及第二对焦透镜164分别具有屈光度,第一入射透镜102的屈光度为正,第二入射透镜104的屈光度为正,第一固定透镜140的屈光度为负,第二固定透镜142的屈光度为负,第一对焦透镜162的屈光度为正,第二对焦透镜164的屈光度为正。设计者可依据需求在以上屈光度的范围中选择具有适当屈光度的透镜来以提高成像的清晰度和准确度。
参考下表5,为前置镜组10包含二片透镜、固定镜组14包含二片透镜及对焦镜组160包含二片透镜的实施例下,各透镜的曲率半径、镜面距离、折射率及阿贝数的值。前置镜组10、固定镜组14及对焦镜组160中的透镜分别具有入射镜面L1,L3,L5,L7,L9,L13及出射镜面L2,L4,L6,L8,L10,L14各数值所表示含义如同前表1所述。设计者可参考表5的系数依据需求选择适合的透镜。
表5:
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在一些实施例中,光学影像撷取装置可包含停止面ST和滤镜FI,分别位于第二固定透镜142与第一对焦透镜162之间及第二对焦透镜164与影像感测器18之间(如前述)。
此实施例的非球面系数可参考下表6。
表6:
参考图7A,图7A是图6实施例的光学影像撷取装置的场曲率图。在具有上述表5及表6的系数的光学影像撷取装置的实施例中,可见不同波长的光在此光学影像撷取装置的实施例中的场曲率大小,显示不同的波长在全视场内的最佳聚焦位置。参考图7B,图7B是图6实施例的光学影像撷取装置的畸变率图。可见在此实施例中,经过光学影像撷取装置的成像的畸变率皆在0.5%以内,故光学影像撷取装置具有良好的成像效果。
复参考图1,在一些实施例中,固定镜组14与光学转向元件120的出射面126实质贴合可以是以固定镜组14直接抵靠在出射面126上。第一固定透镜140位于光学转向组件12及第二固定透镜142之间,第一固定透镜140具有贴抵部141,贴抵部141与出射面126贴合以将第一固定透镜140的位置固定于第一固定透镜140的光轴与出射轴Aout对准的状态。贴抵部141可为第一固定透镜140的顶点,以凸透镜作为第一固定透镜140而言,顶点为凸透镜曲面的最高点(如图1所示)。
参考图8A。图8A为另一实施例的光学影像撷取装置的立体剖视图。第一固定透镜140的贴抵部141也可于透镜设计和制造时,另外加工在第一固定透镜140朝向光学转向元件120的表面的周围。在另行加工贴抵部141于第一固定透镜140的情况下,贴抵部141为光学无效区,贴抵部141仅为确定第一固定透镜140能够与光学转向元件120实质贴合以使固定镜组14光轴对准出射轴Aout。
参考图8B。图8B为具有承靠件的实施例的光学影像撷取装置的立体剖视图。在一些实施例中,固定镜组14与光学转向元件120的出射面126实质贴合亦可通过承靠件150贴合。承靠件150可为两个或以上。承靠件150的一端与第一固定透镜140接合,承靠件150的另一端具有承靠部152,承靠部152贴合在出射面126上。承靠件150使第一固定透镜140与出射面126的相对位置可维持不变,使得第一固定透镜140的光轴与出射轴Aout于光学影像撷取装置组装之时彼此实质对准。以上固定镜组14与出射面126贴合的实施例中,于固定镜组14与光学转向元件120之间的组装时可达到更为快速且精准的成效。
参考图1或图8A、8B。在一些实施例中,固定镜组14包含套筒154。套筒154用以固定第一固定透镜140、第二固定透镜142及承靠件150,以确定各透镜于镜组中的机械稳定性。套筒154固定第一固定透镜140、第二固定透镜142及承靠件150的方式可以以螺纹、负楔、支架、粘合剂等方式来实现。
参考图9,图9是图1实施例的功能方块图。如前所述,在一些实施例中,成像光线由前置镜组10传播到影像感测器18所经过的镜组或元件依次为前置镜组10、光学转向组件12、固定镜组14、对焦模组16及影像感测器18。
在一些实施例中,光学转向组件12包含承接部128,承接部128用以固定光学转向元件120,以使光学转向元件120可以维持与前置镜组10及固定镜组14之间的相对位置。
在一些实施例中,对焦模组16包含的致动器170可致动对焦镜组160在X轴、Y轴及Z轴的方向上移动。其中致动器170作动对焦镜组160在Y轴上移动是指对焦镜组160沿出射轴Aout移动,可使光学影像撷取装置于撷取影像之时进行对焦,而致动器170驱动使对焦镜组160产生垂直于出射轴Aout平面上的相应移动(即沿X轴及Z轴方向)是以此移动抵消使用者于使用光学影像撷取装置时产生的光学影像撷取装置震动,例如使用者的手震。
参考图10,图10是具有防手震模组的一实施例的光学影像撷取装置的功能方块图。在一些实施例中,光学影像撷取装置包含防手震模组20。防手震模组20连接影像感测器18。防手震模组20可位于影像感测器18的底部或与影像感测器18相邻(见于图8B)。防手震模组20被驱动时,可以驱动影像感测器18以使影像感测器18产生一相应的移动。该移动是对应使用者于使用光学影像撷取装置时产生的震动,例如前述的使用者的手震。该移动的方向及移动距离与使用者的手震方向及距离相对应,从而抵消手震,以因震动而产生的成像品质影响。在一些实施例中,防手震模组20可以以传感器移位(Sensor Shift)来实现。以防手震模组20抵消光学影像撷取模组震动的方式可避免对焦镜组160因于X轴及Z轴上的移动而导致对焦镜组160的光轴与出射轴Aout产生不对准的可能。
一并参考图9及图10。在一些实施例中,光学影像撷取装置包含光圈22。光圈22位于对焦镜组160及影像感测器18之间。该光圈22的大小可以依使用者需求改变,进而影响最终聚焦在影像感测器18的成像光线的光线量。
参考图11,图11是固定镜组与出射面对应的光学影像撷取装置的一示范例的立体剖视图。在一些实施例中,光学影像撷取装置包含前置镜组10、光学转向组件12、固定镜组14、对焦模组16及影像感测器18。如同前述,前置镜组10具有贴合部110及入射轴Ain。光学转向组件12包含光学转向元件120,光学转向元件120具有入射面122、反射面124及出射面126。贴合部110实质贴合于入射面122以使入射轴Ain穿过入射面122、于反射面124反射并穿过出射面126而成为出射轴Aout。
然在此些实施例中,固定镜组14是对应于出射面126使固定镜组14实质对准出射轴Aout。固定镜组14对应于出射面126是指固定镜组14与出射面126并未贴合。在一些实施例中,固定镜组14可以套筒154的方式维持固定镜组14所在的位置。
再者,对焦模组16包含对焦镜组160及致动器170,对焦模组16相邻固定镜组14且对焦模组16实质对准出射轴Aout,致动器170用以致动对焦镜组160沿出射轴Aout移动。如前所述,固定镜组14及对焦镜组160对准出射轴Aout是指固定镜组14与对焦镜组160的光轴与出射轴Aout实质对准以趋近于一直线。对焦模组16中的致动器170可致动对焦镜组160沿出射轴Aout移动以对焦。该固定镜组14和对焦镜组160的光轴以及出射轴Aout对应与对焦模组16相邻的影像感测器18的中心。
复参考图2。在一些实施例中,前置镜组10包含入射透镜100,固定镜组14包含第一固定透镜140及第二固定透镜142,对焦镜组160包含第一对焦透镜162、第二对焦透镜164及第三对焦透镜166。光学转向元件120的入射面122对准前置镜组10的入射轴Ain。第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162、第二对焦透镜164及第三对焦透镜166自对应于出射面126沿出射轴Aout依序排列并实质对准出射轴Aout。
复参考图4。在一些实施例中,前置镜组10包含入射透镜100,固定镜组14包含第一固定透镜140及第二固定透镜142,对焦镜组160包含第一对焦透镜162及第二对焦透镜164。光学转向元件120的入射面122对准前置镜组10的入射轴Ain。第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162及第二对焦透镜164自对应于出射面126沿出射轴Aout依序排列并实质对准出射轴Aout。
复参考图6。在一些实施例中,前置镜组10包含第一入射透镜102及第二入射透镜104,固定镜组14包含第一固定透镜140及第二固定透镜142,对焦镜组160包含第一对焦透镜162及第二对焦透镜164。第一入射透镜102及第二入射透镜104的光轴实质对准形成入射轴Ain。光学转向元件120的入射面122对准前置镜组10的入射轴Ain。第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162及第二对焦透镜164自对应于出射面126沿出射轴Aout依序排列并实质对准出射轴Aout。
复参考图9及图10。在一些实施例中,防手震的功效可由致动器170驱动使对焦镜组160产生垂直于出射轴Aout平面上的相应移动以实现,或以防手震模组20连接影像感测器18以使影像感测器18产生一相应的移动而抵消手震。
参考图12,图12为具有防手震模组的光学影像撷取装置的另一示范例的功能方块图。在一些实施例中,可使防手震模组20位于光学转向组件12处(见于图11)。防手震模组20与光学转向组件12相邻,于光学影像撷取装置具有手震或类似于手震的运动产生时,防手震模组20致动光学转向元件120产生与手震相对应的移动而抵消手震。光学转向元件120在防手震模组20致动而移动抵消手震时,由于固定镜组14与光学转向组件12之间未贴合,不会因光学转向元件120的移动造成固定镜组14随之震动,进而产生固定镜组14的透镜之间的光轴无法实质对准而对光学影像撷取装置的成像造成影响。
在一些实施例中,包含前置镜组10、光学转向元件120、固定镜组14及对焦镜组160的光学影像撷取装置具有一成像参数,成像参数为EFL/F/#,其中EFL表示光学影像撷取装置的有效焦距(Effective Focal Length),F表示镜头口径(F-number),#表示像面尺寸(Image Format)。此成像参数可以表示该光学影像撷取装置的透光性能及成像品质。在一些实施例中,光学影像撷取装置满足EFL/F/#介于5.2至6.7的范围内。
在一些实施例中,光学影像撷取装置适用于电子装置上,其中前置镜组10可位于电子装置的表面并可凸出于电子装置表面,以撷取成像光线。前置镜组10的入射透镜100的外经大小、凸出于电子装置表面的高度范围可依电子装置的设定而调整。举例而言,前置镜组10的直径可大于6毫米。在一些实施例中,为增加光学影像撷取装置的进光量,固定镜组14及对焦模组16沿X轴上的高度可为7毫米,其中固定镜组14的第一固定透镜140及第二固定透镜142的有效外径可大于5.2毫米。
在一些实施例中,入射透镜100、第一入射透镜102、第二入射透镜104、第一固定透镜140、第二固定透镜142、第一对焦透镜162、第二对焦透镜164、第三对焦透镜166可以由球面透镜、非球面透镜、柏松非球面透镜、镜面透镜、镜片透镜、焦度可调透镜和连续焦距透镜等透镜类型实现。
在一些实施例中,光学转向元件120除以直角三角形棱镜实现外,光学转向元件120的反射面亦可另由平面镜、分光镜等实现。
在一些实施例中,致动器170可以是但不限于音圈马达(Voice Coil Motor,VCM)、伺服马达(Servo Motor)或压电马达(Piezo Motor)。
在一些实施例中,影像感测器18可以是CMOS感光器(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)、CCD感光器(Charge-Coupled Device)、BSI感光器(Back SideIlluminated)等光子转换为电子信号的感光器件。
在一些实施例中,电子装置可以为手机、平板电脑等装置。
综上所述,在电子装置的设计允许的厚度下,光学影像撷取装置可包含前置镜组10、光学转向组件12、固定镜组14、对焦模组16及影像感测器18,以增加光学影像撷取装置于撷取影像时的焦距及增加入光量。
当然,本实用新型还可有其它多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (21)
1.一种光学影像撷取装置,其特征在于,包含:
前置镜组,具有贴合部及入射轴;
光学转向组件,包含光学转向元件,所述光学转向元件具有入射面、反射面及出射面,所述贴合部实质贴合于所述入射面以使所述入射轴穿过所述入射面、于所述反射面反射并穿过所述出射面而成为出射轴;
固定镜组,实质贴合所述出射面使所述固定镜组实质对准所述出射轴;
对焦模组,包含对焦镜组及致动器,所述对焦模组相邻所述固定镜组且所述对焦镜组实质对准所述出射轴,所述致动器用以致动所述对焦镜组沿所述出射轴移动;以及
影像感测器,相邻于所述对焦模组并实质对准所述出射轴。
2.如权利要求1所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述固定镜组包含第一固定透镜、第二固定透镜、套筒及承靠件,所述第一固定透镜位于所述第二固定透镜与所述光学转向组件之间,所述套筒固定所述第一固定透镜、所述第二固定透镜及所述承靠件,所述承靠件具有承靠部,所述承靠部实质贴合于所述出射面使所述固定镜组实质对准所述出射轴。
3.如权利要求2所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述前置镜组包含入射透镜,所述入射透镜具有所述贴合部,所述贴合部实质贴合于所述入射面使所述入射面实质对准所述入射轴。
4.如权利要求3所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述对焦镜组包含第一对焦透镜、第二对焦透镜及第三对焦透镜,所述第一对焦透镜、所述第二对焦透镜及所述第三对焦透镜自相邻所述固定镜组沿所述出射轴依序排列,所述致动器用以致动所述第一对焦透镜、所述第二对焦透镜及所述第三对焦透镜沿所述出射轴移动。
5.如权利要求4所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述入射透镜、所述第一固定透镜、所述第二固定透镜、所述第一对焦透镜、所述第二对焦透镜及所述第三对焦透镜分别具有屈光度,所述入射透镜的所述屈光度为正,所述第一固定透镜的所述屈光度为正,所述第二固定透镜的所述屈光度为正,所述第一对焦透镜的所述屈光度为负,所述第二对焦透镜的所述屈光度为负,所述第三对焦透镜的所述屈光度为正。
6.如权利要求3所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述对焦镜组包含第一对焦透镜及第二对焦透镜,所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜自相邻所述固定镜组沿所述出射轴依序排列,所述致动器用以致动所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜沿所述出射轴移动。
7.如权利要求6所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述入射透镜、所述第一固定透镜、所述第二固定透镜、所述第一对焦透镜、所述第二对焦透镜分别具有屈光度,所述入射透镜的所述屈光度为正,所述第一固定透镜的所述屈光度为负,所述第二固定透镜的所述屈光度为正,所述第一对焦透镜的所述屈光度为正,所述第二对焦透镜的所述屈光度为负。
8.如权利要求2所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述前置镜组包含第一入射透镜及第二入射透镜,所述第二入射透镜位于所述第一入射透镜及所述入射面之间,所述第一入射透镜及所述第二入射透镜具有所述入射轴,所述第二入射透镜具有所述贴合部,所述贴合部实质贴合于所述入射面使所述入射面对准所述入射轴。
9.如权利要求8所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述对焦镜组包含第一对焦透镜及第二对焦透镜,所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜自相邻所述固定镜组沿所述出射轴依序排列,所述致动器用以致动所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜沿所述出射轴移动。
10.如权利要求9所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述第一入射透镜、所述第二入射透镜、所述第一固定透镜、所述第二固定透镜、所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜分别具有屈光度,所述第一入射透镜的所述屈光度为正,所述第二入射透镜的所述屈光度为正,所述第一固定透镜的所述屈光度为负,所述第二固定透镜的所述屈光度为负,所述第一对焦透镜的所述屈光度为正,所述第二对焦透镜的所述屈光度为正。
11.如权利要求1至10中任一项所述的光学影像撷取装置,其特征在于,更包含防手震模组,所述防手震模组连接所述影像感测器,所述防手震模组被驱动时,用以驱动所述影像感测器产生相应的移动而抵消手震。
12.如权利要求1至10中任一项所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述致动器另用以驱动所述对焦镜组产生垂直于所述出射轴平面上的相应移动而抵消手震。
13.如权利要求12所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述光学转向组件另包含承接部,所述承接部用以固定所述光学转向元件。
14.如权利要求12所述的光学影像撷取装置,其特征在于,另包含光圈,所述光圈位于所述对焦镜组及所述影像感测器之间。
15.如权利要求1至10中任一项所述的光学影像撷取装置,其特征在于,具有成像参数,所述成像参数为EFL/F/#,其满足5.2<=EFL/F/#<=6.7。
16.如权利要求1所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述固定镜组包含第一固定透镜及第二固定透镜,所述第一固定透镜位于所述第二固定透镜与所述光学转向组件之间,所述第一固定透镜具有贴抵部,所述贴抵部实质贴合于所述出射面使所述固定镜组实质对准所述出射轴。
17.一种光学影像撷取装置,其特征在于,包含:
前置镜组,具有贴合部及入射轴;
光学转向组件,包含光学转向元件,所述光学转向元件具有入射面、反射面及出射面,所述贴合部实质贴合于所述入射面以使所述入射轴穿过所述入射面、于所述反射面反射并穿过所述出射面而成为出射轴;
固定镜组,对应于所述出射面使所述固定镜组实质对准所述出射轴;
对焦模组,包含对焦镜组及致动器,所述对焦模组相邻所述固定镜组且所述对焦镜组实质对准所述出射轴,所述致动器用以致动所述对焦镜组沿所述出射轴移动;以及
影像感测器,相邻于所述对焦模组并实质对准所述出射轴。
18.如权利要求17所述的光学影像撷取装置,其特征在于,更包含防手震模组,所述防手震模组连接所述光学转向元件,所述防手震模组被驱动时,用以驱动所述光学转向元件产生相应的移动而抵消手震。
19.如权利要求18所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述前置镜组包含入射透镜,所述入射透镜具有所述贴合部,所述贴合部实质贴合于所述入射面使所述入射面实质对准所述入射轴,所述固定镜组包含第一固定透镜及第二固定透镜,所述对焦镜组包含第一对焦透镜、第二对焦透镜及第三对焦透镜,所述第一固定透镜、所述第二固定透镜、所述第一对焦透镜、所述第二对焦透镜及所述第三对焦透镜自对应于所述出射面沿所述出射轴依序排列并实质对准所述出射轴,所述致动器用以致动所述第一对焦透镜、所述第二对焦透镜及所述第三对焦透镜沿所述出射轴移动。
20.如权利要求18所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述前置镜组包含入射透镜,所述入射透镜具有所述贴合部,所述贴合部实质贴合于所述入射面使所述入射面实质对准所述入射轴,所述固定镜组包含第一固定透镜及第二固定透镜,所述对焦镜组包含第一对焦透镜及第二对焦透镜,所述第一固定透镜、所述第二固定透镜、所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜自对应于所述出射面沿所述出射轴依序排列并实质对准所述出射轴,所述致动器用以致动所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜沿所述出射轴移动。
21.如权利要求18所述的光学影像撷取装置,其特征在于,所述前置镜组包含第一入射透镜及第二入射透镜,所述第二入射透镜位于所述第一入射透镜及所述入射面之间,所述第一入射透镜及所述第二入射透镜具有所述入射轴,所述第二入射透镜具有所述贴合部,所述贴合部实质贴合于所述入射面使所述入射面对准所述入射轴,所述固定镜组包含第一固定透镜及第二固定透镜,所述对焦镜组包含一第对焦透镜及所述第二对焦透镜,所述第一固定透镜、所述第二固定透镜、所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜自对应于所述出射面沿所述出射轴依序排列并实质对准所述出射轴,所述致动器用以致动所述第一对焦透镜及所述第二对焦透镜沿所述出射轴移动。
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