TWI588586B - 相機鏡頭模組 - Google Patents

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金寅洙
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磁化電子股份有限公司
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Description

相機鏡頭模組
本發明係有關於一種安裝在一可攜式行動裝置上之相機鏡頭模組，以及更特別地，是有關於一種配備有一光學影像穩定器及一自動對焦之相機鏡頭模組。
當將音樂、電影、TV接收器、遊戲等及簡單電話功能與它的先進技術安裝在一起時，像最新智慧型手機之可攜式終端裝置(以下，稱為「行動裝置」)變成多功能匯集(multi-convergence)，以及造成多功能匯集之發展的因素中之一係一相機鏡頭模組。
在該行動裝置上所安裝之相機鏡頭模組變成一種配備有像自動對焦(AF)、光學變焦等之各種附加功能的結構，以趕上最近集中在高像素及高功能性之變化來回應使用者需求。特別地，最近從各個方面進行以小尺寸來實施光學影像穩定器之嘗試。
光學影像穩定器技術為一種藉由自動地控制一校正鏡頭之焦距來保持拍攝影像之最佳解析度的技術，其中該校正鏡頭配置一相機模組朝一對應於手震(hand tremor)之方向移動。在該相機模組上安裝一用以調整焦距之光學影像穩定致動器，其被應用至一行動裝置、一攝影機之類，以實施該光學影像穩定技術。
一使用磁場與電場間之交互作用的發聲圈馬達(VCM)型光學影像穩定致動器係眾所皆知的。該VCM型致動器通常包含一由彼此相對之一線圈及一磁性材料所配置成的磁路及藉由使用該磁路所產生之電磁力經由一內部安裝有鏡頭之動子(mover)相對於一定子(stator)之平面運動來實施一對應於震動之校正。
通常，使用一種實施朝兩個軸向之兩對磁路(亦即，總共4個磁路)之方法，以便可以藉由朝X及Y兩個軸向移動該動子來實施該校正。然而，因為需要儘量多的空間來實施該4個磁路，所以該相機模組之尺寸通常會增加及裝置之構造係複雜的，以及因而，很難達成產品之小型化。
如果為了模組之小型化而減少該動子之零件的尺寸或數目，則會有降低該光學影像穩定器之精確及敏捷的問題，以及特別地，因為在藉由使用朝X及Y兩個軸向所施加之正交力的合力來實施光學影像穩定中驅動該動子超出一驅動範圍或當驅動該動子時，發生不必要的旋轉，所以降低該校正之準確度。
因此，有鑑於上述問題而提出本發明，以及本發明之一目的提供一種相機鏡頭模組，其能經由一密實結構達成產品之小型化，以及同時，穩定地且準確地驅動及控制一光學影像穩定器。
依據本發明之另一目的藉由在執行光學影像穩定中抑制一動子移動超過一驅動範圍及該動子之不必 要旋轉來實施一種配備有一高準確及精確之光學影像穩定器的相機鏡頭模組。
為了達成上述目的，依據本發明之一態樣，提供一種相機鏡頭模組，其包含：一自動對焦驅動單元，其配置在該相機鏡頭模組之一角落處；以及光學影像穩定器驅動單元，其配置在一表面或一相對於放置有該自動對焦驅動單元之該角落的角落上成彼此垂直。
此外，依據本模組之一實施例的相機鏡頭模組可以再進一步包含：一光學影像穩定載體，其用以容納一透鏡鏡筒(lens barrel)及被該光學影像穩定器驅動單元驅動；一自動對焦載體，其用以安裝該光學影像穩定載體及被該自動對焦驅動單元驅動；以及一基座，其用以容納安裝有該光學影像穩定載體之該自動對焦載體，以使該自動對焦載體朝一光軸方向前進及後退。
應用於本發明之一實施例的光學影像穩定器驅動單元可以由下列所配置而成：一第一光學影像穩定器驅動單元，其配置在該表面之一相鄰側邊或相對於放置有該自動對焦驅動單元之該角落的角落上；以及一第二光學影像穩定器驅動單元，其垂直於該第一光學影像穩定器驅動單元。
該第一光學影像穩定器驅動單元可以由下列所配置而成：一第一線圈，其安裝在該基座之第一側面上；一第一磁鐵，其安裝在面向該第一側面之該光學影像穩定載體的一安裝面上；以及第一及第二軛鐵(yokes)，其以左右成對方式對應於該第一磁鐵。
此外，該相機鏡頭模組可以再進一步包含一用以偵測該第一磁鐵相對於該第一線圈之位置的變化之第一位置偵測感測器。
配置成該第一光學影像穩定器驅動單元之該第一及第二軛鐵可以安裝在該自動對焦載體之一側上，以一對一對應於該第一磁鐵之光軸方向中心軸線所分割的區域之每一區域的形式來配置。
該第二光學影像穩定器驅動單元可以是一種構造，其包含一第二線圈，其安裝在該基座之第二側面上；一第二磁鐵，其安裝在面向該第二側面之該光學影像穩定載體的一安裝面上；以及第三及第四軛鐵，其以左右成對方式對應於該第二磁鐵。
此外，該相機鏡頭模組可以再進一步包含一用以偵測該第二磁鐵相對於該第二線圈之位置的變化之第二位置偵測感測器。
配置成該第二光學影像穩定器驅動單元之該第三及第四軛鐵可以安裝在該自動對焦載體之另一側上，以一對一對應於該第二磁鐵之光軸方向中心軸線所分割的區域之每一區域的形式來配置。
較佳地，該自動對焦驅動單元可以是一種構造，其包含一自動對焦線圈，其安裝在該相機鏡頭模組之基座的一角落處；一驅動器，其配置在該自動對焦線圈之一相鄰側邊上；以及一自動對焦磁鐵，其安裝在面向該自動對焦線圈之該自動對焦載體的外表面上。
做為另一範例，該自動對焦驅動單元可以是一種構造，其包含一自動對焦線圈，其安裝在該相機鏡頭模組之基座的一角落處；一自動對焦控制感測器，其安裝在一安裝有該自動對焦線圈之基板上；以及一自動對焦磁鐵，其安裝在面向該自動對焦線圈之該自動對焦載體的外表面上。
依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組可以再進一步包含一滾動單元(rolling unit)，其用以支持一相對於該自動對焦載體之正交於該光學影像穩定載體的光軸之平面運動。
此時，該滾動單元可以是一種構造，其包含兩個以上支撐件(supporting piece)，其以一體成型方式分別設置在該自動對焦載體之一角落處且具有一形成於一上表面上之凹容納面；兩個以上支座件(seating piece)，其以突出方式形成於該光學影像穩定載體之周邊，以對應於該等支撐件，且分別具有一形成於一下表面之凹容納面；以及兩個以上滾珠，其以在該支撐件及該支座件之容納面上分別容納一部分及另一部分之形式來插置。
該支撐件及該支座件可以以相對於該光軸方向成垂直堆疊之形式來配置，以形成一抑振件(shake suppressing piece)，以及可以在該基座之一角落內沿著該光軸方向提供具有能讓該抑振件***之形式的兩個以上凹面單元。
被應用至本發明之一實施例的該基座可以是一種構造，其包含：一底部單元，其在一中心部分處具有一開口且包覆該自動對焦載體之下表面；以及矩形側面單元，其用以包覆該自動對焦載體及在該自動對焦載體上所安裝之該光學影像穩定載體。
此外，可以在該基座之一角落處形成一用以安裝該自動對焦驅動單元之構造的一部分之安裝單元，以及可以在形成有該安裝單元之該角落的介入之情況下在彼此垂直之該等側面單元上設置一對配置一光軸導引裝置之導引構件。
該相機鏡頭模組可以再進一步包含一組裝在該基座中之制動器(stopper)，以限制容納有該透鏡鏡筒之該光學影像穩定載體的光軸方向移動。
此外，該相機鏡頭模組可以再進一步包含一安裝在該基座之底部的影像感測器模組，以及在此情況中，該影像感測器模組可以包含：一紅外線濾波器，其配置在該基座之底部單元的一開口之中心；一濾波器座，在該濾波器座上安裝該紅外線濾波器；以及一基板，其安裝有一影像感測器且配置在該紅外線濾波器下方。
10‧‧‧光學影像穩定載體
11‧‧‧蓋子
12‧‧‧自動對焦載體
13‧‧‧透鏡鏡筒
14‧‧‧基座
15‧‧‧滾動單元
16‧‧‧自動對焦驅動單元
17‧‧‧光學影像穩定器驅動單元
17a‧‧‧第一光學影像穩定器驅動單元
17b‧‧‧第二光學影像穩定器驅動單元
18‧‧‧光軸導引裝置
19‧‧‧影像感測器模組
20‧‧‧自動對焦制動器
22‧‧‧光學影像穩定器制動器
102‧‧‧安裝單元(安裝面)
104‧‧‧安裝面
108‧‧‧支座件
128‧‧‧支撐件
140‧‧‧底部單元
142‧‧‧側面單元
144‧‧‧第一側表面
146‧‧‧第二側表面
147‧‧‧安裝單元
148‧‧‧凹面單元
155‧‧‧振動限制單元
160‧‧‧自動對焦線圈
162‧‧‧驅動器
164‧‧‧自動對焦磁鐵
166‧‧‧基板
170a‧‧‧線圈
170b‧‧‧線圈
172a‧‧‧磁鐵
172b‧‧‧磁鐵
174a‧‧‧軛鐵
174b‧‧‧軛鐵
176a‧‧‧軛鐵
176b‧‧‧軛鐵
178a‧‧‧第一位置偵測感測器
179‧‧‧基板
180‧‧‧導引構件
190‧‧‧紅外線濾波器
192‧‧‧濾波器座
194‧‧‧影像感測器
196‧‧‧基板
A1‧‧‧中心軸線
A2‧‧‧中心軸線
B‧‧‧滾珠
y3‧‧‧背軛
第1圖係顯示依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組之分解立體圖。
第2圖係顯示依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組之部分分解立體圖。
第3圖係顯示依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組之組合立體圖。
第4圖係顯示第3圖之相機鏡頭模組沿著線A-A之方向的切割立體圖。
第5圖係顯示第3圖之相機鏡頭模組沿著線B-B之方向的切割立體圖。
第6圖係顯示一未具有蓋子之相機鏡頭模組的平面圖。
第7圖係顯示第3圖之相機鏡頭模組沿著線C-C之方向的平面剖面圖。
第8圖係顯示在組合用以配置成依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組的一光學影像穩定載體與一自動對焦載體前之狀態的立體圖。
第9圖係依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組的平面示意圖，其顯示一自動對焦驅動單元與一光學影像穩定驅動器間之配置關係。
第10圖係顯示關於依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組之X軸方向光學影像穩定的操作狀態之視圖。
第11圖係顯示關於依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組之Y軸方向光學影像穩定的操作狀態之視圖。
以下將根據所附圖式來詳細描述本發明之較佳實施例。在描述本發明中，如果關於本發明之構造的 已知功能或特定敘述可能使本發明之精神不明確，則將省略其詳述敘述。
為了方便說明，將使用一3軸方向座標系統來描述，以及在描述該等圖式中，Z軸被定義為一光軸方向，X軸被定義為一正交於該Z軸光軸方向之光學影像穩定方向，以及Y軸被定義為正交於在同一平面上之該X軸的另一光學影像穩定方向。
第1、2及3圖分別是顯示依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組的分解立體圖、部分分解立體圖及組合立體圖，以及第4及5圖係顯示第3圖之相機鏡頭模組沿著線A-A及線B-B之方向的切割立體圖。此外，第6圖係顯示一沒有蓋子之相機鏡頭模組的平面圖，以及第7圖係顯示第3圖之相機鏡頭模組沿著線C-C之方向的平面剖面圖。
參考第1至7圖，依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組包含一用以容納一透鏡鏡筒13之光學影像穩定載體10及一用以使該光學影像穩定載體10倚靠之自動對焦載體12。在一基座14中容納上面安裝有該光學影像穩定載體10之該自動對焦載體12，以沿著一透鏡之光軸方向進前及後退，以及一蓋子11從上方覆蓋用以容納該等載體10及12之該基座14。
使該光學影像穩定載體10倚靠在該自動對焦載體12上，以可在一正交於該光軸之平面上朝X及Y兩個軸向移動，以及在該自動對焦載體12與該光學影像穩定載體10間提供一滾動單元15，以支持相對於該自 動對焦載體12之正交於該光學影像穩定載體10之光軸的穩定平面運動，亦即，支持光學影像穩定之驅動。
當從上方觀看上面倚靠有該光學影像穩定載體10之該自動對焦載體12時，大致形成從具有4個角之矩形移除一個角之形狀。
在該透鏡鏡筒13中安裝由複數個透鏡所配置而成之一組透鏡(未顯示)，以及在該光學影像穩定載體10中提供一具有大至可穩定容納該透鏡鏡筒13之直徑的孔(未顯示)。此外，該基座14係由一用以包覆該自動對焦載體12之下表面的底部單元140及用以包覆該等載體10及12之外表面的矩形側面單元142所配置而成。
在用以包覆該載體之下表面的該基座14之底部單元140的中心處係形成一將放置一用以配置成一影像感測器模組19之紅外線濾波器190的開口。此外，在該開口下方之該底部單元140的下表面上組裝一安裝有該紅外線濾波器190之濾波器座192，以及在該濾波器座192之下表面上組裝一安裝有一影像感測器194之基板196，以及該基板196可以是一撓性基板。
用以容納該透鏡鏡筒13之該光學影像穩定載體10係設置成圓筒形形狀，以及該基座14係設置成六面體形狀。於是，如果在該基座14中容納該光學影像穩定載體10，則在該基座14之角落區域中產生4個自由空間，以及為了零件之有效安裝及產品之小型化，經由該等自由空間之有效利用來配置將描述於後的一自動對焦驅動單元16及一振動限制單元155。
雖然在該透鏡鏡筒13之外徑與該光學影像穩定載體10之內徑間存有加工公差(machining tolerance)(例如，當該透鏡鏡筒之外徑大於該光學影像穩定載體之內徑時)，但是如果朝光軸方向切割被設置成圓筒形之該光學影像穩定載體10的一部分，則可確保良好的組裝性，因為允許在一預定範圍內之彈性膨脹，以及藉由移除該底部之一部分可以有確保零件安裝之空間的修改。
該自動對焦驅動單元16係配置在該4個自由空間間之角落區域中任何一者的自由空間中及產生一用以朝該光軸方向移動該自動對焦載體12之驅動力，以及該等振動限制單元155係配置在其它3個自由空間中，以在施加一外部衝擊時，防止從光軸對準位置安裝有該透鏡鏡筒13之該等載體10及12的偏差。
該自動對焦驅動單元16包含一自動對焦線圈160，其安裝在一相對於安裝有一後述光學影像穩定器驅動單元17之構造的一部分之該基座14的一第一側表面144及一第二側表面146彼此正交之角落的角落處；一驅動器162，其配置在該線圈之相鄰側邊上；以及一自動對焦磁鐵164，其安裝在面向該自動對焦線圈160之該自動對焦載體12的外表面之一磁鐵安裝單元中。
因為在一些情況中可以以安裝在該相機鏡頭模組外面之形式(以一行動裝置上面安裝有該相機鏡頭模組之形式)來提供該驅動器162，所以可以省略它，以 及在此情況中，可以在該自動對焦線圈160之一相鄰側邊內或上配置一用以在驅動自動對焦時感測該自動對焦載體12相對於該基座之位置的變化之自動對焦控制感測器。
在該自動對焦磁鐵164之左右側上及在與其對應之該基座14的角落區域中配置包含滾珠B之已知形式之一對光軸導引裝置18(省略其細節)，導引該自動對焦載體12相對於該基座14之光軸移動，以及在該自動對焦磁鐵164之背面上配置一背軛(back yoke)y3，以藉由集中該自動對焦線圈160及一磁鐵所產生之電磁場來改善驅動效率。
在該光軸導引裝置18的配置中，較佳的是配置導引構件180之導引面，如第7圖所示，該等導引面以非對稱結構方式(在一側之導引面具有V形剖面，以及在另一側之導引面具有U形剖面)在安裝有用以配置成該自動對焦驅動單元16之一些構造(該自動對焦線圈)的該基座14之一角落處所安裝之一安裝單元147的***之情況下形成於該基座14之兩個側面上成彼此垂直，以致於可以朝該光軸方向平滑地實施前進/後退移動。
因為該自動對焦線圈160從一配置在其後之基板166接收電力及產生電場，所以在該基座14內該對導引裝置18以從該自動對焦線圈160產生之電場及該自動對焦磁鐵164產生之電場所產生的力(勞侖茲力)來導引該自動對焦載體12，以及該自動對焦載體12沿著該光軸實施平穩且穩定前進/後退移動。
以下，根據第8圖來描述用以支持光學影像穩定之自動對焦的穩定驅動之該滾動單元。
參考第8圖，該滾動單元15包含：兩個以上支撐件128，在該自動對焦載體12之每一角落處以一體成型方式所分別提供且具有一形成於上表面之凹容納面；兩個以上支座件108，在該光學影像穩定載體10之周邊以突出方式所形成對應於該等支撐件128且分別具有一形成於下表面之凹容納面；以及兩個以上滾珠B，分別插置在該支撐件128與該支座件108間。
特別地，該等支撐件128係以對角線之形式形成於與在該基座14之一角落處所配置之磁鐵安裝單元相鄰的兩個側角落及一相反於該對角線方向之角落，以及該等支座件108係以一對一對應於該等支撐件128之形式整體地形成於該光學影像穩定載體10之周圍表面。此外，該滾珠B係以下列方式來插置：在該支撐件128及該支座件108之容納面上分別容納該滾珠B之一部分及另一部分。
在組裝形成一抑振件後，該支撐件128及該支座件108係相對於該光軸方向成垂直配置，以及在對應於該抑振件之該基座14的角落內沿著該光軸方向分別提供能將該抑振件***之形式的兩個以上凹面單元148，以及因此，該等抑振件108及128以及該凹面單元148配置上述振動限制單元155。
因為當施加一內或外振動至該相機鏡頭模組時，藉由用以配置成該振動限制單元155之該等支撐件 128、該等支座件108及該凹面單元148來達成自動對焦控制或光學影像穩定或抑制該等載體10及12相對於該基座14之過度振動或偏差，所以可增加防振及可靠性。
此外，組裝一安裝單元102，以面向從該自動對焦載體12之底面突出的每一支撐件128之側面的形式接合於該等支撐件128間，其中該光學影像穩定載體10之安裝單元102的側面在下面被描述成具有一預定間隙之***，以及因此，當施加一內或外振動時，以上述相同方式抑制該光學影像穩定載體10相對於該自動對焦載體12之過度振動或偏差。
該光學影像穩定器驅動單元17係配置在該自動對焦驅動單元16之另一側上，以致於可以達成一對應於手震之適當校正，其中該光學影像穩定器驅動單元17產生一用以在XY平面上實施該光學影像穩定載體10相對於該自動對焦載體12之平面運動的力。以下，將根據第9圖及前面所附之第8圖來描述該光學影像穩定器驅動單元17。
第9圖係示意性地顯示一自動對焦驅動單元與一光學影像穩定器驅動單元間之配置關係的視圖。
參考第8及9圖，該光學影像穩定器驅動單元17係由線圈170a及170b以及分別安裝在一在對角線上相反於安裝有該自動對焦線圈160之該基座14的角落之角落的兩側上的該基座14之側面(為了方便說明，稱為一第一側面144及一第二側面146)上及在面向該等側面之該光學影像穩定載體10的之磁鐵172a及172b所配置而成。
此外，該光學影像穩定器驅動單元17包含在該等載體10及12間配置成對應於該等磁鐵172a及172b之軛鐵174a、176a、174b及176b。
特別地，該光學影像穩定器驅動單元17可以被分割成一第一光學影像穩定器驅動單元17a及一第二光學影像穩定器驅動單元17b，其中該第一光學影像穩定器驅動單元17a係配置在該基座14之第一側面144與該光學影像穩定載體10間，以產生一用以朝X軸方向移動該光學影像穩定載體10之力，以及該第二光學影像穩定器驅動單元17b係配置在正交於該第一側面144之該基座14的第二側面146與該光學影像穩定載體10間，以產生一用以朝Y軸方向移動該光學影像穩定載體10之力。
當該光學影像穩定載體10朝在該自動對焦載體12之XY平面上施加該第一光學影像穩定器驅動單元17a所產生之X軸方向力及該第二光學影像穩定器驅動單元17b所產生之Y軸方向力之成分的向量力(合成力)之方向實施一平面運動時，做出一對應於手震之適當校正。
特別地，該第一光學影像穩定器驅動單元17a包含一在該基座14之第一側面144上所安裝之第一線圈170a及在面向該第一側面144之第一線圈170a的該光學影像穩定載體10之一安裝面102上所安裝的該第一磁鐵172a。此外，該第一光學影像穩定器驅動單元17a具有以左右對方式對應於該第一磁鐵172a之第一及第二軛 鐵174a及176a以及一用以偵測該第一磁鐵172a相對於該第一線圈170a之位置的變化之第一位置偵測感測器178a。
該第一及第二軛鐵174a及176a係分別安裝在該自動對焦載體12之底邊的一側上，以一對一對應於該第一磁鐵172a之光軸方向中心軸線A1所分割之區域的每一者之方式來配置。較佳地，該第一及第二軛鐵174a及176a係以相同尺寸配置在彼此相對於軸線A1成對稱之位置。
在以相對於該軸線A1成對稱形式來配置之該第一軛鐵174a與該第一磁鐵172a間及該第二軛鐵176a與該第一磁鐵172a間施加具有相同大小之吸引力，以及於是，當驅動該光學影像穩定器時，抑制該光學影像穩定載體10在XY平面上朝一方向旋轉，以及該光學影像穩定載體10可以在該校正後準確地返回至光軸中心點。
亦即，因為該第一及第二軛鐵174a及176a(它們分別安裝成對應於該第一磁鐵172a之光軸方向中心軸線所分割之區域的每一者)在該第一及第二軛鐵174a及176a與該第一磁鐵172a間產生一吸引力，所以當驅動該光學影像穩定載體10，以穩定一光學影像時，該光學影像穩定載體10可以實施一穩定線性運動而沒有朝施加一光學影像穩定驅動力之方向旋轉。
該第一位置偵測感測器178a偵測該第一磁鐵172a相對於該第一線圈170a之位置的變化。這是該 第一磁鐵172a之磁場的變化，以及可以藉由即時識別該光學影像穩定載體10相對於該基座14之位置及根據該識別位置相較於初始位置之數值對該第一光學影像穩定器驅動單元17a實施一回授控制，精確地執行震動之校正。
該第二光學影像穩定器驅動單元17b包含一在該基座14之第二側面146上所安裝之第二線圈170b及在面向該第二側面146之第二線圈170b的該光學影像穩定載體10之一安裝面104上所安裝的該第二磁鐵172b。此外，該第二光學影像穩定器驅動單元17b具有以左右對方式對應於該第二磁鐵172b之第三及第四軛鐵174b及176b以及一用以偵測該第二磁鐵172b相對於該第二線圈170b之位置的變化之第二位置偵測感測器178b(參考下述第11圖)。
該第三及第四軛鐵174b及176b係分別安裝在該自動對焦載體12之底邊的另一側上，以相同於該第一及第二軛鐵174a及176a之方式一對一對應於該第二磁鐵172b之光軸方向中心軸線A2所分割之區域的每一者之方式來配置，以及於是，當驅動該光學影像穩定器時，抑制該光學影像穩定載體10在XY平面上朝一方向旋轉，以及提供一恢復力，以致於該光學影像穩定載體10可以在該校正後準確地返回至光軸中心點。
亦即，因為該第三及第四軛鐵174b及176b(它們分別安裝成對應於該第二磁鐵172b之光軸方向中心軸線所分割之區域的每一者)在該第三及第四軛 鐵174b及176b與該第二磁鐵172b間產生一吸引力，所以當驅動該光學影像穩定載體10，以穩定一光學影像時，該光學影像穩定載體10可以實施一穩定線性運動而沒有朝施加一光學影像穩定驅動力之方向旋轉。
該第二位置偵測感測器178b偵測該第二磁鐵172b相對於該第二線圈170b之位置的變化。這是該第二磁鐵172b之磁場的變化，以及可以藉由即時識別該光學影像穩定載體10相對於該基座14之位置及根據該識別位置相較於初始位置之數值對該第二光學影像穩定器驅動單元17b實施一回授控制，精確地執行震動之校正。
元件符號20意指一自動對焦制動器(autofocus stopper)，其用以在控制自動對焦時，防止Z軸方向偏差及決定安裝有一透鏡鏡筒13之該等載體10及12的最大行程(stroke)，以及元件符號22意指一光學影像穩定器制動器(optical image stabilizer stopper)，其設置成用以在驅動該光學影像穩定時，限制該光學影像穩定載體10之Z軸移動。此外，元件符號179意指一基板，其安裝有一線圈，以配置該光學影像穩定器驅動單元17，以及供應電力至該線圈。
雖然在該圖式中顯示在該基座之上方以組裝方式提供該自動對焦制動器20之構造做為一個範例，但是該自動對焦制動器20可以以一在對應於該自動對焦制動器20之位置的蓋子上所形成之步階(step)來取代，以及在此情況中，較佳的是在該步階之表面上附著一阻尼器(damper)，以致於當碰觸一載體時，可以減少振動。
此外，未描述之元件符號y1、y2及y4意指背軛，其分別配置在該自動對焦驅動單元16之基板166及該第一及第二光學影像穩定器驅動單元17a及17b之第一及第二磁鐵172a及172b的背面上，以便在藉由集中電磁場來驅動自動對焦及光學影像穩定時，增加驅動效率。
以下，描述上述構造之光學影像穩定器驅動單元所實施之光學影像穩定。
第10圖係顯示關於依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組之X軸方向光學影像穩定的操作狀態之視圖，其中第10(a)圖係示意性地顯示關於X軸方向光學影像穩定之該第一光學影像穩定器驅動單元的操作原理之概念視圖，以及第10(b)圖係顯示當朝X軸方向實施光學影像穩定時在該第一磁鐵與該第一及第二軛鐵間之關係的主要部分之分解立體圖。
參考第10(a)圖，在一穩定狀態中，亦即，當沒有輸入電力時，該光學影像穩定載體10維持一對準狀態，其中在沒有因為該第一磁鐵172a及該第二磁鐵172b產生朝該第一線圈170a及該第二線圈170b之磁力的吸引力而相對於該自動對焦載體12上之XY平面偏斜至一側之情況下，它的中心完全對應於光軸。
如果在一穩定狀態中經由該光學影像穩定器驅動單元17之基板179施加電力至該第一線圈170a，則藉由該第一線圈170a之電場與該第一磁鐵172a之磁 場間的相互作用產生一用以使該光學影像穩定載體10朝X軸方向前進及後退之力，以及此力充當一用以在XY平面上相應於X軸方向震動來移動容納有該透鏡鏡筒13之該光學影像穩定載體10的力。
在校正X軸方向震動之過程中，該第一位置偵測感測器178a藉由偵測該第一磁鐵172a相對於該第一線圈170a之位置的變化來即時識別該光學影像穩定載體10相對於該基座14之位置，以及因為根據該識別位置相對於初始位置之數值來實施該第一光學影像穩定器驅動單元17a之回授控制，所以精確地執行震動之校正。
在校正X軸方向之震動中，因為該第一及第二軛鐵174a及176a係分別安裝成以一對一對應於該第一磁鐵172a之光軸方向中心軸線所分割之區域的每一者之形式來配置，所以施加具有相同大小之吸引力至如第10(b)圖所示之兩個分割區域，以及於是，該光學影像穩定載體10實施一穩定線性運動而沒有旋轉。
第11圖係顯示關於依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組之Y軸方向光學影像穩定的操作狀態之視圖，其中第11(a)圖係示意性地顯示關於Y軸方向光學影像穩定之該第二光學影像穩定器驅動單元的操作原理之概念視圖，以及第11(b)圖係顯示當朝Y軸方向實施光學影像穩定時在該第二磁鐵與該第三及第四軛鐵間之關係的主要部分之分解立體圖。
相反於第10圖，如果在一穩定狀態中經由該光學影像穩定器驅動單元17之基板179施加電力至該第二線圈170b，則藉由該第二線圈170b之電場與該第二磁鐵172b之磁場間的相互作用產生一用以使該光學影像穩定載體10朝Y軸方向前進及後退之力。此時，此力充當一使容納有該透鏡鏡筒13之該光學影像穩定載體10能抵銷在XY平面上之Y軸方向震動的力。
以相同的方式，在校正Y軸方向震動之過程中，該第二位置偵測感測器178b藉由偵測該第二磁鐵172b相對於該第二線圈170b之位置的變化來即時識別該光學影像穩定載體10相對於該基座14之位置，以及因為根據該識別位置相對於初始位置之數值來實施該第二光學影像穩定器驅動單元17b之回授控制，所以精確地執行震動之校正。
並且，在校正Y軸方向之震動中，因為該第三及第四軛鐵174b及176b係分別安裝成以一對一對應於該第二磁鐵172b之光軸方向中心軸線所分割之區域的每一者之形式來配置，所以施加具有相同大小之吸引力至如第11(b)圖所示之兩個分割區域，以及於是，該光學影像穩定載體10實施一穩定線性運動而沒有旋轉。
當然，雖然未以圖來詳細顯示，但是在驅動實際光學影像穩定中，該第一光學影像穩定器驅動單元17及該第二光學影像穩定器驅動單元17同時朝X軸及Y軸方向施加具有不同大小及方向之力，以及因為該光學影像穩定載體10朝一使該第一及第二光學影像穩定 器驅動單元17所產生之X軸及Y軸的向量成分合成之方向移動，所以震動被校正。
依據上述本發明之一實施例的相機鏡頭模組，因為該相機鏡頭模組具有一藉由有效地利用在一動子(一光學影像穩定載體及一上面安裝有一透鏡鏡筒之自動對焦載體)與一靜子(一基座)間所形成之自由空間(在該等角落處之自由空間)而附加有自動對焦及光學影像穩定器之密實結構，所以可滿足產品之小型化及功能性。
此外，由於複數個軛鐵個別配置成對應於光學影像穩定磁鐵(該第一及第二磁鐵)，在實施該光學影像穩定中抑制該動子之故障，例如，超出光學影像穩定之範圍或不必要的旋轉，以及因此，可在實施該光學影像穩定中提供一具有高準確及精確之非常滿意的相機鏡頭模組。
再者，因為構成在一基座中容納安裝有一透鏡鏡筒之載體的構造，所以僅藉由在組裝一相機透鏡模組之過程中調整該影像感測器模組相對於該基座之組裝角度，允許在該基座中所組裝之透鏡鏡筒與影像感測器模組之影像感測器間的光軸對準(主動對準(active-align))，以及因此，有利的是，不需要個別麻煩的光軸對準過程。
雖然在一自動對焦載體上安裝一光學影像穩定載體之構造被表示及描述為一個範例，但是相反地，在該基座14上安裝該光學影像穩定載體10及在該光學 影像穩定載體10上安裝該自動對焦載體12的修改亦是可能的，以及於是，這樣的修改亦可能包含於本發明之範圍中。
在這樣的修改之情況中，可以在該光學影像穩定載體10與該基座14間安裝被應用至上述實施例之滾動單元15及第一至第四軛鐵176a、174a、176b及174b，以相同於上述之方式提供驅動光學影像穩定及防止該光學影像穩定載體10之過度旋轉的功能。
在此情況中，在該光學影像穩定載體10之安裝有該自動對焦驅動單元的部分中形成一貫穿孔，以及可以在該貫穿孔之介入的情況下，以彼此相對之配置配置成被應用至該實施例之該自動對焦磁鐵164及該自動對焦線圈160，以及當該貫穿孔沒有存在時，可以藉由在該光學影像穩定載體10與該自動對焦載體12間配置該自動對焦驅動單元及施加電力至一在該光學影像穩定載體中所配置之線圈，實施自動對焦驅動。
依據本發明之一實施例的相機鏡頭模組，因為該相機鏡頭模組具有一藉由有效地利用在一動子(一光學影像穩定載體及一上面安裝有一透鏡鏡筒之自動對焦載體)與一靜子(一基座)間所形成之自由空間(在該等角落處之自由空間)而附加有自動對焦及光學影像穩定器之密實結構，所以可滿足產品之小型化及功能性
此外，由於複數個軛鐵個別配置成對應於光學影像穩定磁鐵(該第一及第二磁鐵)，在實施該光學影像穩定中抑制該動子之故障，例如，超出光學影像穩定 之範圍或不必要的旋轉，以及因此，可在實施該光學影像穩定中提供一具有高準確及精確之非常滿意的相機鏡頭模組。
再者，因為構成在一基座中容納安裝有一透鏡鏡筒之載體的構造，所以僅藉由在組裝一相機透鏡模組之過程中調整該影像感測器模組相對於該基座之組裝角度，允許在該基座中所組裝之透鏡鏡筒與影像感測器模組之影像感測器間的光軸對準(主動對準)，以及因此，有利的是，不需要個別麻煩的光軸對準過程。
可以在一可攜式行動裝置上安裝本發明之相機鏡頭模組。
雖然已根據該等特定說明實施例來描述本發明，但是本發明沒有受限於該等實施例，而只受限於所附請求項。應需知熟習該項技藝者在不脫離本發明之範圍及精神下可改變或修改該等實施例。

Claims (17)

  1. 一種相機鏡頭模組，其包括：一自動對焦驅動單元，其配置在該相機鏡頭模組之一角落處；至少兩個光學影像穩定器驅動單元，其配置成彼此垂直且與該相機鏡頭模組的該自動對焦驅動單元相對；一光學影像穩定載體，其用以容納一透鏡鏡筒及被該光學影像穩定器驅動單元驅動；一自動對焦載體，其用以安裝該光學影像穩定載體及被該自動對焦驅動單元驅動；以及一基座，其用以容納安裝有該光學影像穩定載體之該自動對焦載體，以使該自動對焦載體朝一光軸方向前進及後退。
  2. 如請求項1之相機鏡頭模組，其中該至少兩個光學影像穩定器驅動單元包含：一第一光學影像穩定器驅動單元，其配置在該表面之一相鄰側邊或相對於放置有該自動對焦驅動單元之該角落的角落上；以及一第二光學影像穩定器驅動單元，其垂直於該第一光學影像穩定器驅動單元。
  3. 如請求項2之相機鏡頭模組，其中該第一光學影像穩定器驅動單元包含：一第一線圈，其安裝在該基座之第一側面上；一第一磁鐵，其安裝在面向該第一側面之該光學 影像穩定載體的一安裝面上；以及第一及第二軛鐵，其以左右成對方式對應於該第一磁鐵。
  4. 如請求項3之相機鏡頭模組，再進一步包括一用以偵測該第一磁鐵相對於該第一線圈之位置的變化之第一位置偵測感測器。
  5. 如請求項3之相機鏡頭模組，其中該第一及第二軛鐵係安裝在該自動對焦載體之一側上，以一對一對應於該第一磁鐵之光軸方向中心軸線所分割的區域之每一區域的形式來配置。
  6. 如請求項2之相機鏡頭模組，其中該第二光學影像穩定器驅動單元包含：一第二線圈，其安裝在該基座之第二側面上；一第二磁鐵，其安裝在面向該第二側面之該光學影像穩定載體的一安裝面上；以及第三及第四軛鐵，其以左右成對方式對應於該第二磁鐵。
  7. 如請求項6之相機鏡頭模組，再進一步包括一用以偵測該第二磁鐵相對於該第二線圈之位置的變化之第二位置偵測感測器。
  8. 如請求項6之相機鏡頭模組，其中該第三及第四軛鐵係安裝在該自動對焦載體之另一側上，以一對一對應於該第二磁鐵之光軸方向中心軸線所分割的區域之每一區域的形式來配置。
  9. 如請求項1之相機鏡頭模組，其中該自動對焦驅動單 元包含：一自動對焦線圈，其安裝在該相機鏡頭模組之基座的一角落處；一驅動器，其配置在該自動對焦線圈之一相鄰側邊上；以及一自動對焦磁鐵，其安裝在面向該自動對焦線圈之該自動對焦載體的外表面上。
  10. 如請求項1之相機鏡頭模組，其中該自動對焦驅動單元包含：一自動對焦線圈，其安裝在該相機鏡頭模組之基座的一角落處；一自動對焦控制感測器，其安裝在一安裝有該自動對焦線圈之基板上；以及一自動對焦磁鐵，其安裝在面向該自動對焦線圈之該自動對焦載體的外表面上。
  11. 如請求項1之相機鏡頭模組，再進一步包括一用以支持一相對於該自動對焦載體之正交於該光學影像穩定載體的光軸之平面運動的滾動單元。
  12. 如請求項11之相機鏡頭模組，其中該滾動單元包含：兩個以上支撐件，其以一體成型方式分別設置在該自動對焦載體之一角落處且具有一形成於一上表面上之凹容納面；兩個以上支座件，其以突出方式形成於該光學影像穩定載體之周邊，以對應於該等支撐件，且分別具有一形成於一下表面之凹容納面；以及兩個以上滾珠，其以在該支撐件及該支座件之容 納面上分別容納一部分及另一部分之形式來插置。
  13. 如請求項12之相機鏡頭模組，其中該支撐件及該支座件以相對於該光軸方向成垂直堆疊之形式來配置，以形成一抑振件，以及在該基座之一角落內沿著該光軸方向提供具有能讓該抑振件***之形式的兩個以上凹面單元。
  14. 如請求項1之相機鏡頭模組，其中該基座包含：一底部單元，其在一中心部分處具有一開口且包覆該自動對焦載體之下表面；以及矩形側面單元，其用以包覆該自動對焦載體及在該自動對焦載體上所安裝之該光學影像穩定載體。
  15. 如請求項14之相機鏡頭模組，其中在該基座之一角落處形成一用以安裝該自動對焦驅動單元之構造的一部分之安裝單元，以及在形成有該安裝單元之該角落的介入之情況下在彼此垂直之該等側面單元上設置一對配置一光軸導引裝置之導引構件。
  16. 如請求項1之相機鏡頭模組，再進一步包括一組裝在該基座中之制動器，以限制容納有該透鏡鏡筒之該光學影像穩定載體的光軸方向移動。
  17. 如請求項1之相機鏡頭模組，再進一步包括一安裝在該基座之底部的影像感測器模組，其中該影像感測器模組包括：一紅外線濾波器，其配置在該基座之底部單元的一開口之中心；一濾波器座，在該濾波器座上安裝該紅外線濾波 器；以及一基板，其安裝有一影像感測器且配置在該紅外線濾波器下方。
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