TWI416240B - 攝影模組 - Google Patents

Description

攝影模組

本發明係關於一種攝影模組，尤指一種零件數少且成本低以及可補償因抖動而造成影像模糊現象之攝影模組。

在美國公開號第2006/0092285號一案中，揭露一種「攝影鏡頭組之光學影像穩定器(Optical Image Stabilizer For Camera Lens Assembly)」，其包含一承座、一可動件、一磁性元件組、一滾珠組及一電驅動元件；該承座係包含一可動件容置槽；該可動件係包含一光感測元件，並與該承座相組設，且與該承座保有一距離；該磁性元件組係組設於該可動件；該滾珠組係組設於該可動件與該承座間，並且至少由三顆滾珠所組成；其中該磁性元件組係提供一磁力使該等滾珠介於該可動件及該承座之間；該電驅動元件係可移動該可動件，使該可動件在X、Y平面上移動。當模組發生抖動時，其影像將造成模糊，故可藉由電驅動元件來補正。

上述習知技術雖可達到兩軸向的位移，但其磁性元件易產生漏磁現象，以致影響到產品之周邊電子元件，且其零件數眾多組裝不易，對於日趨微小化的產品需求以及降低成本而言，有所困難。

有鑑於習知技術仍存有部分缺失，本案提供一種零件 數少且成本低之攝影模組。

本發明提供一種攝影模組，包括：一承座，係包含一可動件容置槽、至少一第一彈性元件容置槽及至少一第一電驅動元件容置槽；一可動件，係與該承座之可動件容置槽相互組設，其中該可動件包含一光學系統元件、至少一第二電驅動元件容置槽及至少一第二彈性元件容置槽；一電驅動元件，係可提供該可動件之至少一軸向位移，並與該承座之第一電驅動元件容置槽及該可動件之第二電驅動元件容置槽相組設；一彈性元件，係可提供至少一軸向的彈力，並與該承座之第一彈性元件容置槽及該可動件之第二彈性元件容置槽相互組設，且與該可動件之第二彈性元件容置槽可相互滑動；一震動感測元件，係位於該攝影模組的任一適位處，並可感測一震動源之方向與大小；以及一光感測元件，係位於該攝影模組之一成像端。

本發明另提供一種攝影模組，包含：一承座，係包含一可動件容置槽、至少一第一彈性元件容置槽及至少一第一電驅動元件容置槽；一可動件，係與該承座之可動件容置槽相互組設，其中該可動件包含一光學系統元件、至少一第二彈性元件容置槽、至少一第二電驅動元件容置槽及一光感測元件，該光感測元件係位於該光學系統元件之一成像端；一電驅動元件，係可提供該可動件之至少一軸向位移，並與該承座之第一電驅動元件容置槽及該可動件之第二電驅動元件容置槽相組設；一彈性元件，係可提供至少一軸向的彈力，並與該承座之第一彈性元件容置槽及該可動件之第二彈性元件容置槽相互組設，且與該可動件之 第二彈性元件容置槽可相互滑動；以及一震動感測元件，係位於該攝影模組的任一適位處，並可感測一震動源之方向與大小。

本發明提供的攝影模組將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。

請參閱第一A圖與第一B圖，係分別顯示本發明第一實施例之一攝影模組100的俯視圖與第一A圖之沿A-A線剖面圖，第二A圖與第二B圖係分別顯示本發明第一實施例攝影模組100去掉該外蓋8之俯視圖與第二A圖之沿B-B線剖面圖。在此一實施例中，本發明攝影模組100包含：一承座2，係包含一可動件容置槽21、四個第一彈性元件容置槽22及四個第一電驅動元件容置槽23，其中該等第一彈性元件容置槽22及該等第一電驅動元件容置槽23位於該承座2的四角落處；一可動件3，係包含一光學系統元件31、四個第二電驅動元件容置槽32及四個第二彈性元件容置槽33，其中該等第二電驅動元件容置槽32及該等第二彈性元件容置槽33分別設置於該可動件3四側邊並且分別對應該承座2的該等第一電驅動元件容置槽23及該等第一彈性元件容置槽22，並且該可動件3與該承座2之可動件容置槽21相互組設；一電驅動元件4，係至少可提供該可動件3之兩軸向(如圖中所示之X軸、Y軸)位移，且該兩軸向垂直於一光軸(如圖中所示之Z軸)，並與該承座2之該等第一電驅動元件容置槽23及該可動件3之該等第二電驅動元 件容置槽32相組設；一彈性元件5，係至少可提供兩軸向的彈力，並與該承座2之該等第一彈性元件容置槽22及該可動件3之該等第二彈性元件容置槽33相互組設，且與該可動件3之第二彈性元件容置槽33可相互滑動；一震動感測元件6，係位於該攝影模組100的任一適當位置處，並可感測一震動源之方向與大小；一光感測元件7，係位於該攝影模組100之一成像端，並與該承座2相組設；一外蓋8，設於該承座2上方並且與該承座2相組設。

較佳地，該電驅動元件4係為形狀記憶合金(Shape Memory Alloy)所構成，或者該電驅動元件4係為壓電材料所構成，或者該電驅動元件4係為音圈馬達(Voice Coil Motor，VCM)所構成。另，該彈性元件5係為線狀彈簧所構成，或者該彈性元件5係為板狀彈簧所構成。又，該光感測元件7可為互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)，或者該光感測元件7可為電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)。

請參閱第一C圖，係顯示包含電驅動對焦元件34的第一A圖之沿A-A線剖面圖。在第一實施例中，較佳地，該可動件3可進一步包含一電驅動對焦元件34，該電驅動對焦元件34係可提供該攝影模組100自動對焦功能。請再參閱第一D圖，係顯示包含電驅動變焦元件35的第一A圖之沿A-A線剖面圖。在第一實施例中，較佳地，該可動件3可進一步包含一電驅動變焦元件35，該電驅動變焦元件35係可提供該攝影模組100變焦功能。

請再參閱第二A圖與第二B圖，該電驅動元件4與該 彈性元件5皆設置於該可動件3的四側邊。

在本發明第一實施例中，該電驅動元件4與該彈性元件5分別由四個形狀記憶合金(Shape Memory Alloy，SMA)及四個線狀彈簧所構成。該等形狀記憶合金及該等線狀彈簧分別容置於該等第一及第二電驅動元件容置槽23、32及該等第一及第二彈性元件容置槽22、33。當該震動感測元件6感測到變化時，電源立即供給該等形狀記憶合金，該等形狀記憶合金的內部將產生熱，進而導致長度的變化，該電驅動元件4會由彎曲狀態而變成鉛直狀態，且藉由此長度變化使得該可動件3受力而產生位移。例如，以第二A圖圖面來看，若欲使該可動件3同時朝正X軸方向及負Y軸方向移動，可同時施予電流於該可動件3左側與右側的該形狀記憶合金及該可動件3上側與下側的該形狀記憶合金，而施予的電流大小視個別移動量而定。換句話說，可視該可動件3所欲進行的軸向移動方向及移動量大小，施予電流於前述四個形狀記憶合金的任一個或對應X軸及Y軸移動的任一對。在此一實施例中，利用對應X軸及Y軸移動的兩對形狀記憶合金即可控制該可動件3在X及Y方向之位移。當電流被減少時，其長度變化亦隨之減少，此時藉由該彈性元件5之回復力將該可動件3帶回至初始位置，也就是說，此回復力使得該可動件3往負X軸與正Y軸方向移動而回到一開始的位置，藉此實施補償該攝影模組100因抖動而引起影像模糊的現象。

請參閱第三圖，係顯示本發明第二實施例之俯視圖。在此一實施例中，本發明攝影模組200的該電驅動元件4 係設置於該可動件3的相鄰二側邊，而該彈性元件5係設置於該可動件3的四側邊。該電驅動元件4與該彈性元件5分別由二個形狀記憶合金及四個線狀彈簧所構成。該電驅動元件4、該彈性元件5與該可動件3之作動關係如前文所述，在此將不再贅述。

請參閱第四圖，係顯示本發明第三實施例之俯視圖。在此一實施例中，本發明攝影模組300的該電驅動元件4與該彈性元件5皆設置於該可動件3的相鄰二側邊。該電驅動元件4與該彈性元件5分別由二個形狀記憶合金及二個線狀彈簧所構成。該電驅動元件4、該彈性元件5與該可動件3之作動關係如前文所述，在此將不再贅述。

請參閱第五A圖與第五B圖，係分別顯示本發明第四實施例之俯視圖與第五A圖之沿C-C線剖面圖。在此一實施例中，本發明第四實施例之攝影模組400與第二A圖與第二B圖所示第一實施例之攝影模組100之不同處在於：第四實施例之攝影模組400的光感測元件7係位於該攝影模組400之一成像端並與該可動件3相組設；而第一實施例之攝影模組100的光感測元件7係位於該攝影模組100之一成像端並與該承座2相組設。在第四實施例中，當電驅動元件4作動時，可帶動該可動件3及該光感測元件7。

請參閱第六A圖與第六B圖，係分別顯示本發明第五實施例之俯視圖與第六A圖之沿D-D線剖面圖。在此一實施例中，本發明攝影模組500包含：一鏡頭9、一承座2、一可動件3、一電驅動元件4、一彈性元件5及一震動感測元件6；該鏡頭9係包含一光學系統元件31；該承座2係 包含一可動件容置槽21、一第一彈性元件容置槽22及一第一電驅動元件容置槽23；該可動件3係包含一光感測元件7、一第二電驅動元件容置槽32及一第二彈性元件容置槽33，且該可動件3與該承座2之可動件容置槽21相互組設；該電驅動元件4係由SMA所構成，其至少可提供該可動件3之兩軸向位移，且該兩軸向垂直於一光軸，並與該承座2之第一電驅動元件容置槽23及該可動件3之第二電驅動元件容置槽32相組設；該彈性元件5係由線狀彈簧所構成，其至少可提供兩軸向的彈力，其與該承座2之第一彈性元件容置槽22及該可動件3之第二彈性元件容置槽33相互組設，且與該可動件3之第二彈性元件容置槽33可相互滑動；以及一震動感測元件6係可感應一震動源，其可設置於一適當位置。此第五實施例與第一實施例之不同在於：第一實施例是移動該光學系統元件31，而第五實施例是移動該光感測元件7。

請參閱第七A圖與第七B圖，係分別顯示本發明第六實施例之俯視圖與第七A圖之沿E-E線剖面圖。在此一實施例中，本發明攝影模組600進一步於該可動件3與該承座2之間設置至少一滾珠10，以便減少在Z軸上的震動及增加對Z軸向的穩定性。

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。

2‧‧‧承座

3‧‧‧可動件

4‧‧‧電驅動元件

5‧‧‧彈性元件

6‧‧‧震動感測元件

7‧‧‧光感測元件

8‧‧‧外蓋

9‧‧‧鏡頭

10‧‧‧滾珠

21‧‧‧可動件容置槽

22‧‧‧第一彈性元件容置槽

23‧‧‧第一電驅動元件容置槽

31‧‧‧光學系統元件

32‧‧‧第二電驅動元件容置槽

33‧‧‧第二彈性元件容置槽

34‧‧‧電驅動對焦元件

35‧‧‧電驅動變焦元件

100、200、300、400、500、600‧‧‧攝影模組

第一A圖係顯示本發明第一實施例之俯視圖。

第一B圖係顯示第一A圖之沿A-A線剖面圖。

第一C圖係顯示包含電驅動對焦元件的第一A圖之沿A-A線剖面圖。

第一D圖係顯示包含電驅動變焦元件的第一A圖之沿A-A線剖面圖。

第二A圖係顯示本發明第一實施例致動器去掉外蓋之俯視圖。

第二B圖係顯示第二A圖之沿B-B線剖面圖。

第三圖係顯示本發明第二實施例之俯視圖。

第四圖係顯示本發明第三實施例之俯視圖。

第五A圖係顯示本發明第四實施例之俯視圖。

第五B圖係顯示第五A圖之沿C-C線剖面圖。

第六A圖係顯示本發明第五實施例之俯視圖。

第六B圖係顯示第六A圖之沿D-D線剖面圖。

第七A圖係顯示本發明第六實施例之俯視圖。

第七B圖係顯示第七A圖之沿E-E線剖面圖。

2‧‧‧承座

3‧‧‧可動件

4‧‧‧電驅動元件

5‧‧‧彈性元件

22‧‧‧第一彈性元件容置槽

23‧‧‧第一電驅動元件容置槽

32‧‧‧第二電驅動元件容置槽

33‧‧‧第二彈性元件容置槽

Claims (10)

1. 一種攝影模組，包含：一承座，係包含一可動件容置槽、複數個第一彈性元件容置槽及複數個第一電驅動元件容置槽，其中該可動件容置槽設置於該承座中心區域，該等第一彈性元件容置槽及該等第一電驅動元件容置槽設置於該承座的角落；一可動件，係與該承座之可動件容置槽相互組設，其中該可動件包含一光學系統元件、複數個第二電驅動元件容置槽及複數個第二彈性元件容置槽，該等第二電驅動元件容置槽與該等第二彈性元件容置槽係以溝槽形式分別形成於該可動件的四側邊並且對應該等第一電驅動元件容置槽及該等第一彈性元件容置槽；至少一電驅動元件，係可提供該可動件之至少一軸向位移，並與該承座之至少一該第一電驅動元件容置槽及該可動件之至少一該第二電驅動元件容置槽相組設；至少一彈性元件，該至少一彈性元件之兩端係分別收容於前述兩個第一彈性元件容置槽內，介於該至少一彈性元件兩端之間的部分係穿過該第二彈性元件容置槽，該至少一彈性元件係可提供至少一軸向的彈力，並與該承座之至少一該第一彈性元件容置槽及該可動件之至少一該第二彈性元件容置槽相互組設，且與該可動件之至少一該第二彈性元件容置槽可相互滑動；一震動感測元件，係位於該攝影模組的任一適位處，並可感測一震動源之方向與大小；以及一光感測元件，係位於該攝影模組之一成像端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該電驅動元件係為形狀記憶合金所構成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該電驅動元件係為壓電材料所構成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該電驅動元件係為音圈馬達(VCM)所構成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該彈性元件可為線狀彈簧或板狀彈簧。
6. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該可動件進一步包含一電驅動對焦元件，該電驅動對焦元件係可提供該攝影模組自動對焦功能。
7. 如申請專利範圍第1項所述之攝影模組，其中該可動件進一步包含一電驅動變焦元件，該電驅動變焦元件係可提供該攝影模組變焦功能。
8. 一種攝影模組，包含：一承座，係包含一可動件容置槽、複數個第一彈性元件容置槽及複數個第一電驅動元件容置槽，其中該可動件容置槽設置於該承座中心區域，該等第一彈性元件容置槽及該等第一電驅動元件容置槽設置於該承座的角落；一可動件，係與該承座之可動件容置槽相互組設，其中該可動件包含一光學系統元件、複數個第二彈性元件容置槽、複數個第二電驅動元件容置槽及一光感測元件，該等第二電驅動元件容置槽與該等第二彈性元件容置槽係以溝槽形式分別形成於該可動件的四側邊並且對應該等第一電驅動元件容置槽及該等第一彈性元件容置槽，該光 感測元件係位於該光學系統元件之一成像端；至少一電驅動元件，係可提供該可動件之至少一軸向位移，並與該承座之至少一該第一電驅動元件容置槽及該可動件之至少一該第二電驅動元件容置槽相組設；至少一彈性元件，該至少一彈性元件之兩端係分別收容於前述兩個第一彈性元件容置槽內，介於該至少一彈性元件兩端之間的部分係穿過該第二彈性元件容置槽，該至少一彈性元件係可提供至少一軸向的彈力，並與該承座之至少一該第一彈性元件容置槽及該可動件之至少一該第二彈性元件容置槽相互組設，且與該可動件之至少一該第二彈性元件容置槽可相互滑動；以及一震動感測元件，係位於該攝影模組的任一適位處，並可感測一震動源之方向與大小。
9. 如申請專利範圍第8項所述之攝影模組，其中該可動件進一步包含一電驅動對焦元件，該電驅動對焦元件係可提供該攝影模組自動對焦功能。
10. 如申請專利範圍第8項所述之攝影模組，其中該可動件進一步包含一電驅動變焦元件，該電驅動變焦元件係可提供該攝影模組變焦功能。