TW202509609A - 可變通光孔模組、成像鏡頭模組、相機模組與電子裝置 - Google Patents
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Abstract
一種成像鏡頭模組，包含成像鏡頭、可變通光孔模組、第一間隔件及第二間隔件。可變通光孔模組設置於成像鏡頭的物側透鏡群與像側透鏡群之間並包含遮光片組、多個固定軸、可動件及驅動機構。遮光片組的至少兩個遮光片環繞光軸堆疊並形成通光孔。固定軸和可動件分別與遮光片組對應設置。驅動機構用以驅動可動件沿圓周方向旋轉，使遮光片組相對於固定軸可移動，以調整通光孔的孔徑尺寸。固定軸設置於第一間隔件上。第二間隔件與第一間隔件對應設置且彼此耦合而形成一內部空間以容置可變通光孔模組。第二間隔件裝載物側透鏡群並與其實體接觸。
Description
本揭示係關於一種可變通光孔模組、成像鏡頭模組、相機模組與電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的可變通光孔模組、成像鏡頭模組和相機模組。
隨著半導體製程技術更加精進，使得電子感光元件性能有所提升，畫素可達到更微小的尺寸，因此，具備高成像品質的光學鏡頭儼然成為不可或缺的一環。此外，隨著科技日新月異，配備光學鏡頭的手機裝置的應用範圍更加廣泛，對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化。
近年來，微型相機模組被應用於更多的領域，譬如智慧型手機、運動型相機等攜帶式裝置以及擴增實境(Augmented Reality，AR)、虛擬實境(Virtual Reality，VR)等頭戴式裝置或是空拍機等。並且，微型相機模組的硬體也不斷地迭代更新，譬如使用更大尺寸的感光元件以及使用畫質更好的成像鏡頭，其中更大尺寸的感光元件可以為使用者帶來更好的成像品質，但卻會使得背景模糊。現有的一種可變通光孔模組可用以調整背景模糊的程度，以及控制成像鏡頭的進光量，然而，因為在體積上受到限制，相機模組不易實現可變通光孔模組的功能性。具體而言，現有的可變通光孔模組設計在應用於微型相機模組時將發生一些問題，譬如因為尺寸的縮減使得遮光葉片容易受損、重量過重、對於精度(如光圈通光孔的尺寸精度以及通光孔位置的精度)要求無法滿足以及無法兼顧模組小型化等。
鑒於以上提到的問題，本揭示揭露一種可變通光孔模組、成像鏡頭模組、相機模組與電子裝置，有助於簡化光學鏡頭的結構、減少體積且同時能維持良好的成像品質。
本揭示提供一種成像鏡頭模組，其包含一成像鏡頭、一可變通光孔模組、一第一間隔件以及一第二間隔件。成像鏡頭包含一物側透鏡群以及一像側透鏡群，且成像鏡頭的一光軸通過物側透鏡群與像側透鏡群。可變通光孔模組設置於物側透鏡群與像側透鏡群之間，且可變通光孔模組包含一遮光片組、複數個固定軸、一可動件以及一驅動機構。遮光片組包含至少兩個遮光片，這些遮光片沿環繞光軸的一圓周方向互相堆疊並共同形成一通光孔，且成像鏡頭的光軸通過通光孔。固定軸與遮光片組對應設置，且可動件與遮光片組對應設置。驅動機構用以驅動可動件沿圓周方向旋轉，使遮光片組相對於固定軸可移動，以調整通光孔的孔徑尺寸。固定軸設置於第一間隔件上。第二間隔件與第一間隔件對應設置。其中，第一間隔件與第二間隔件彼此耦合並共同形成一內部空間，且內部空間容置可變通光孔模組。較佳地，第二間隔件裝載物側透鏡群並與物側透鏡群實體接觸。
本揭示另提供一種成像鏡頭模組，其包含一成像鏡頭、一可變通光孔模組、一第一間隔件以及一第二間隔件。成像鏡頭包含一物側透鏡群以及一像側透鏡群，且成像鏡頭的一光軸通過物側透鏡群與像側透鏡群。可變通光孔模組設置於物側透鏡群與像側透鏡群之間，且可變通光孔模組包含一遮光片組、複數個固定軸、一可動件以及一驅動機構。遮光片組包含至少兩個遮光片，這些遮光片沿環繞光軸的一圓周方向互相堆疊並共同形成一通光孔，且成像鏡頭的光軸通過通光孔。固定軸與遮光片組對應設置，且可動件與遮光片組對應設置。驅動機構用以驅動可動件沿圓周方向旋轉，使遮光片組相對於固定軸可移動，以調整通光孔的孔徑尺寸。固定軸設置於第一間隔件上。第二間隔件與第一間隔件對應設置。其中，第一間隔件與第二間隔件彼此耦合並共同形成一內部空間，且內部空間容置可變通光孔模組。較佳地，第一間隔件裝載像側透鏡群並與像側透鏡群實體接觸。
本揭示提供一種相機模組，其包含前述的成像鏡頭模組以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於成像鏡頭模組的成像面上。
本揭示提供一種電子裝置，其包含前述的相機模組。
根據本揭示所揭露之可變通光孔模組、成像鏡頭模組、相機模組與電子裝置，透過在成像鏡頭模組中配置可變通光孔模組，可對應不同進光量需求的拍攝環境，調整通光孔的孔徑尺寸，以提升成像品質。此外，透過上述間隔件、固定軸、透鏡群和可變通光孔模組彼此間的配置，可提升成像鏡頭模組的空間利用率，達成模組小型化，並可使透鏡群對正光軸，以確保組裝品質。
以下在實施方式中詳細敘述本揭示之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本揭示之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本揭示相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本揭示之觀點，但非以任何觀點限制本揭示之範疇。
本揭示提供一種成像鏡頭模組，其包含一成像鏡頭、一可變通光孔模組、一第一間隔件(Spacer)以及一第二間隔件。成像鏡頭包含一物側透鏡群以及一像側透鏡群，且成像鏡頭的一光軸通過物側透鏡群與像側透鏡群。
可變通光孔模組設置於物側透鏡群與像側透鏡群之間，且可變通光孔模組包含一遮光片組、複數個固定軸、一可動件以及一驅動機構。遮光片組包含至少兩個遮光片，這些遮光片沿環繞光軸的一圓周方向互相堆疊並共同形成孔徑尺寸可調整的一通光孔，且成像鏡頭的光軸通過通光孔。固定軸與遮光片組對應設置，且可動件與遮光片組對應設置。驅動機構用以驅動可動件沿圓周方向旋轉，使遮光片組相對於固定軸可移動，以調整通光孔的孔徑尺寸。所述物側透鏡群可例如為位於可變通光孔模組的物側的一個或複數個透鏡，且所述像側透鏡群可例如為位於可變通光孔模組的像側的一個或複數個透鏡。此外，本揭示不以單一透鏡群中的透鏡數量為限。
固定軸設置於第一間隔件上，且第二間隔件與第一間隔件對應設置。其中，第一間隔件與第二間隔件彼此耦合並共同形成一內部空間(Inner Space)，且內部空間容置可變通光孔模組。其中，第一間隔件可設置於可變通光孔模組的像側，且光軸可通過第一間隔件的中心，但本揭示不以此為限。其中，第二間隔件可設置於可變通光孔模組的物側，且光軸通過第二間隔件的中心，但本揭示不以此為限。其中，第一間隔件和第二間隔件分別可以是由塑膠製成、金屬製成或塑膠與金屬混合製成，但本揭示不以此為限。
在一種實施態樣中，第二間隔件可裝載物側透鏡群並與物側透鏡群實體接觸。藉此，可使物側透鏡群對正光軸，以確保組裝品質。
在另一種實施態樣中，第一間隔件可裝載像側透鏡群並與像側透鏡群實體接觸。藉此，可使像側透鏡群對正光軸，以確保組裝品質。
本揭示所揭露的成像鏡頭模組，透過在成像鏡頭模組中配置可變通光孔模組，可對應不同進光量需求的拍攝環境，調整通光孔的孔徑尺寸，以提升成像品質。此外，透過上述間隔件、固定軸、透鏡群和可變通光孔模組彼此間的配置，可提升成像鏡頭模組的空間利用率，達成模組小型化。
物側透鏡群與像側透鏡群之間的鏡群間距為T，且通光孔的最大孔徑與最小孔徑之間的面積差值為ΔA，其可滿足下列條件：0.1 ＜ T/√ΔA ＜ 0.9。藉此，使可變通光孔模組具有較佳遮光效果的比例範圍。請參照圖11，係繪示有依照本揭示第一實施例之物側透鏡群21與像側透鏡群22之間的鏡群間距T的示意圖。另請一併參照圖12和圖14，係分別繪示有依照本揭示第一實施例之成像鏡頭模組的可變通光孔模組處於最大光圈狀態以及最小光圈狀態時的部分元件上視示意圖，其中通光孔LPH的最大孔徑面積為A1(對應圖12)，通光孔LPH的最小孔徑面積為A2(對應圖14)，且通光孔LPH的最大孔徑與最小孔徑之間的面積差值ΔA即為ΔA = A1-A2。
成像鏡頭模組的最大視角為FOV，其可滿足下列條件：85度 ＜ FOV ＜ 210度。藉此，可對應超廣角成像鏡頭的拍攝需求。其中，成像鏡頭模組的最大視角(FOV)可例如為157.9度、179.3度或198度等，本揭示不以此為限。
可變通光孔模組可進一步包含至少一滾動件、一固定孔元件以及一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)。其中，滾動件可設置於第一間隔件與可動件之間，且當驅動機構驅動可動件沿圓周方向旋轉時，滾動件提供可動件具有相對於第一間隔件的一旋轉自由度。固定孔元件設置於物側透鏡群與像側透鏡群之間，且固定孔元件與遮光片組相鄰設置以定義固定光圈值。並且，印刷電路板與驅動機構對應設置並與驅動機構電性連接。藉此，兼顧驅動效率與光學性能，為較佳的配置方式。其中，印刷電路板也可以是軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，但本揭示不以此為限。
固定孔元件可包含一中心開孔，且成像鏡頭的光軸通過中心開孔。其中，固定孔元件的中心開孔與遮光片組形成的通光孔之間可無其他光學透鏡。
第一間隔件可包含一缺口結構(Notch Structure)，且缺口結構可以使印刷電路板通過，讓印刷電路板可與外部設備(電路)電性連接。
第二間隔件可包含一凸起結構，且凸起結構與第一間隔件的缺口結構相對設置。其中，缺口結構與凸起結構相對設置並於其間形成一通道，且通道可以使印刷電路板通過。藉此，透過缺口結構與凸起結構相對設置進而形成一通道，以供呈現平板狀的印刷電路板通過所述通道，可降低印刷電路板的設計複雜度。請參照圖8，係繪示有依照本揭示第一實施例之形成於缺口結構40與凸起結構50之間的通道PT的示意圖。
驅動機構可包含至少一線圈以及至少一磁石，其中線圈配置於印刷電路板上，且磁石配置於可動件上。藉此，使驅動機構具有較佳驅動效率的配置方式。
滾動件與磁石可沿圓周方向排列設置，且磁石在順時針方向與逆時針方向上的兩側皆與滾動件相鄰。藉此，使可動件相對於第一間隔件轉動更為穩定平衡。
磁石各自沿圓周方向上的長度為Lm，且可動件的最大外徑為Dm，其可滿足下列條件：0.1 ＜ Lm/Dm ＜ 0.8。藉此，相較於以往的兩段式可變光圈，無段連續可變光圈可針對鏡頭進光量進行多段微調，以提升光學設計裕度。其中，在部分實施態樣中，使用加長型磁石有利於達成無段連續可變光圈(Stage-Less Continuous Variable Aperture)的功能。請參照圖7，係繪示有依照本揭示第一實施例之其中一磁石662沿圓周方向D1上的長度Lm以及可動件62的最大外徑Dm的示意圖。
通光孔與像側透鏡群之中的一最像側透鏡的一像側表面之間沿平行光軸方向上的距離為SD，且物側透鏡群之中的一最物側透鏡的一物側表面與所述最像側透鏡的所述像側表面之間沿平行光軸方向上的距離為TD，其可滿足下列條件：0 ＜ SD/TD ＜ 0.9。藉此，使可變通光孔模組具有較佳遮光效果的比例範圍。請參照圖11，係繪示有依照本揭示第一實施例之參數SD以及TD的示意圖。
成像鏡頭可進一步包含一紅外光截止鍍膜(IR Cut Coating)，且紅外光截止鍍膜設置於物側透鏡群的其中之一透鏡的一表面上。藉此，紅外光截止鍍膜可濾除多餘紅外光，使成像畫面清晰。所述透鏡的一表面可以是透鏡的物側表面和像側表面的其中一表面。
像側透鏡群的其中之一透鏡可由紅外光截止材質(IR Cut Material)製成。藉此，紅外光截止材質可濾除多餘紅外光，使成像畫面清晰。
本揭示所揭露的成像鏡頭模組可進一步包含一固定環元件(Retainer)以及一O型環(O-ring)。固定環元件設置於成像鏡頭的物側，且固定環元件與物側透鏡群之中的最物側透鏡實體接觸。此外，O型環可設置於固定環元件與第二間隔件之間或設置於物側透鏡群與第二間隔件之間，從而藉由O型環的配置，可防止外部水氣、灰塵進入成像鏡頭。藉此，提升成像鏡頭模組的環境適應性與耐用度。
本揭示提供一種相機模組，其包含前述的成像鏡頭模組以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於成像鏡頭模組的成像面上。
本揭示提供一種電子裝置，其包含前述的相機模組。
上述本揭示成像鏡頭模組中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
＜第一實施例＞
請參照圖1至圖17，其中圖1繪示依照本揭示第一實施例之成像鏡頭模組的立體示意圖，圖2繪示圖1之成像鏡頭模組的部分分解示意圖，圖3繪示圖2之成像鏡頭模組的進一步分解示意圖，圖4繪示圖3之成像鏡頭模組的局部分解示意圖，圖5繪示圖3之成像鏡頭模組的另一局部分解示意圖，圖6繪示圖1之成像鏡頭模組的另一分解示意圖，圖7繪示圖3之成像鏡頭模組中的可動件及磁石的仰視示意圖，圖8繪示圖1之成像鏡頭模組的剖切示意圖及其局部放大示意圖，圖9繪示圖1之成像鏡頭模組的上視示意圖，圖10繪示圖9之成像鏡頭模組沿10-10剖切線的剖切示意圖，圖11繪示圖9之成像鏡頭模組搭配濾光元件和電子感光元件沿10-10剖切線的剖面示意圖，圖12繪示依照本揭示第一實施例之成像鏡頭模組的可變通光孔模組處於最大光圈狀態時的部分元件上視示意圖，圖13繪示圖11之成像鏡頭模組中的通光孔處於最大孔徑狀態時的示意圖，圖14繪示依照本揭示第一實施例之成像鏡頭模組的可變通光孔模組處於最小光圈狀態時的部分元件上視示意圖，圖15繪示圖11之成像鏡頭模組中的通光孔處於最小孔徑狀態時的示意圖，圖16繪示圖9之成像鏡頭模組沿16-16剖切線的剖切示意圖，且圖17繪示圖9之成像鏡頭模組搭配濾光元件和電子感光元件沿16-16剖切線的剖面示意圖。
成像鏡頭模組1包含一成像鏡頭2、一固定環元件3、一第一間隔件4、一第二間隔件5以及一可變通光孔模組6。
成像鏡頭2包含一物側透鏡群21、一像側透鏡群22以及一濾光元件23。物側透鏡群21位於像側透鏡群22的物側，且濾光元件23位於像側透鏡群22與一電子感光元件IS之間。並且，成像鏡頭2的一光軸OA通過物側透鏡群21、像側透鏡群22與濾光元件23，從而物側透鏡群21、像側透鏡群22與濾光元件23係沿光軸OA由物側至像側依序排列設置。如圖4及圖5所示，物側透鏡群21包含複數個透鏡210、211，且像側透鏡群22包含複數個透鏡220、221。其中，濾光元件23可例如為藍玻璃(Blue Glass)。
固定環元件3設置於成像鏡頭2的物側，且固定環元件3與物側透鏡群21之中的最物側透鏡211實體接觸。
第一間隔件4與第二間隔件5對應設置，且第一間隔件4與第二間隔件5彼此耦合並共同形成一內部空間，以容置可變通光孔模組6。其中，第一間隔件4裝載像側透鏡群22並與像側透鏡群22實體接觸，且第二間隔件5裝載物側透鏡群21並與物側透鏡群21實體接觸。
可變通光孔模組6設置於物側透鏡群21與像側透鏡群22之間，且可變通光孔模組6容置於第一間隔件4與第二間隔件5形成的內部空間中。其中，第一間隔件4位於可變通光孔模組6的像側，第二間隔件5位於可變通光孔模組6的物側，且光軸OA通過第一間隔件4的中心以及第二間隔件5的中心。
可變通光孔模組6包含一遮光片組60、六個固定軸61、一可動件62、一固定孔元件63、四個滾動件64、一印刷電路板65以及一驅動機構66。
遮光片組60包含六個遮光片600，且這些遮光片600沿環繞光軸OA的一圓周方向D1互相堆疊並共同形成孔徑尺寸可調整的一通光孔LPH，其中光軸OA通過通光孔LPH。
固定軸61設置於第一間隔件4上並且與遮光片組60對應設置。具體來說，遮光片組60的遮光片600分別可轉動地設置於固定軸61上，從而遮光片組60的遮光片600可相對固定軸61樞轉。
可動件62與遮光片組60對應設置。具體來說，可動件62具有六個連接突起620，分別可滑動地設置於遮光片600的六個長槽G1中，從而當驅動機構66驅動可動件62沿圓周方向D1旋轉時，可動件62帶動遮光片組60的遮光片600相對於固定軸61樞轉以調整通光孔LPH的孔徑尺寸。
固定孔元件63設置於物側透鏡群21與像側透鏡群22之間，且固定孔元件63與遮光片組60相鄰設置。此外，固定孔元件63包含一中心開孔630，且光軸OA通過中心開孔630。其中，固定孔元件63的中心開孔630與遮光片組60形成的通光孔LPH之間無其他光學透鏡。
滾動件64設置於第一間隔件4與可動件62之間，從而當驅動機構66驅動可動件62沿圓周方向D1旋轉時，滾動件64提供可動件62具有相對於第一間隔件4的一旋轉自由度。
印刷電路板65附接於第一間隔件4，印刷電路板65與驅動機構66對應設置並與驅動機構66電性連接，且驅動機構66用以驅動可動件62沿圓周方向D1旋轉。具體來說，驅動機構66包含兩個線圈661以及兩個磁石662，其中線圈661配置於印刷電路板65上，且磁石662配置於可動件62上。透過驅動機構66的線圈661及磁石662之間產生的驅動磁力，驅動機構66可使遮光片組60相對於固定軸61移動，以調整通光孔LPH的孔徑尺寸。如圖12和圖13所示，當可變通光孔模組6處於最大光圈狀態時，通光孔LPH具有最大孔徑。如圖14和圖15所示，當可變通光孔模組6處於最小光圈狀態時，通光孔LPH具有最小孔徑。在圖12和圖14中，為了清楚示意通光孔LPH狀態，僅繪示成像鏡頭模組1的部分元件，而省略了部分設置於可變通光孔模組6的物側的元件。
如圖6和圖7所示，在本實施例中，滾動件64與磁石662沿圓周方向D1排列設置，且磁石662在順時針方向與逆時針方向上的兩側皆與滾動件64相鄰。
如圖3至圖6和圖8所示，第一間隔件4包含兩個缺口結構40，第二間隔件5包含兩個凸起結構50，且凸起結構50分別與缺口結構40相對設置。其中，彼此對應的缺口結構40與凸起結構50之間形成可供印刷電路板65通過的一通道PT。
如圖12和圖14所示，當可變通光孔模組6處於最大光圈狀態時，通光孔LPH的最大孔徑面積為A1；當可變通光孔模組6處於最小光圈狀態時，通光孔LPH的最小孔徑面積為A2；通光孔LPH的最大孔徑與最小孔徑之間的面積差值為ΔA，其滿足下列條件：A1 = 7.50 mm
2；A2 = 0.39 mm
2；以及ΔA = A1-A2 = 7.11 mm
2。
如圖11所示且請一併參照圖12和圖14，物側透鏡群21與像側透鏡群22之間的鏡群間距為T，且通光孔LPH的最大孔徑與最小孔徑之間的面積差值為ΔA，其滿足下列條件：T = 1.79 mm；√ΔA = 2.67 mm；以及T/√ΔA = 0.67。
成像鏡頭模組1的最大視角為FOV，其滿足下列條件：85度 ＜ FOV ＜ 210度。
如圖7所示，磁石662各自沿圓周方向D1上的長度為Lm，且可動件62的最大外徑為Dm，其滿足下列條件：Lm = 3.2 mm；Dm = 11.84 mm；以及Lm/Dm = 0.27。
如圖11所示，通光孔LPH與像側透鏡群22之中的最像側透鏡221的像側表面2212之間沿平行光軸OA方向上的距離為SD，且物側透鏡群21之中的最物側透鏡211的物側表面2111與像側透鏡群22之中的最像側透鏡221的像側表面2212之間沿平行光軸OA方向上的距離為TD，其滿足下列條件：SD = 5.73 mm；TD = 9.84 mm；以及SD/TD = 0.58。
需要說明的是，本揭示不以前述固定軸61、滾動件64和遮光片600的數量為限。在其他實施態樣中，固定軸的數量可例如多於或少於六個並與遮光片的數量對應，且滾動件的數量亦可例如多於或少於四個。
本揭示不以上述成像鏡頭模組1的配置為限。舉例來說，請參照圖18，其為繪示依照本揭示之另一實施態樣之成像鏡頭模組搭配濾光元件和電子感光元件的剖面示意圖及其局部放大示意圖。在本揭示的另一種實施態樣中，成像鏡頭模組1b與前述之成像鏡頭模組1相似，並以相同或相似的標號來表示相同的元件，各元件具備的功能與效果皆與前述相同，於此不再贅述。成像鏡頭模組1b的成像鏡頭2b進一步包含一紅外光截止鍍膜24b，且紅外光截止鍍膜24b設置於物側透鏡群21b的最物側透鏡211b的像側表面2112b上。
再舉例來說，請參照圖19，其繪示依照本揭示之另一實施態樣之成像鏡頭模組搭配濾光元件和電子感光元件的剖面示意圖。在本揭示的另一種實施態樣中，成像鏡頭模組1c與前述之成像鏡頭模組1相似，並以相同或相似的標號來表示相同的元件，各元件具備的功能與效果皆與前述相同，於此不再贅述。成像鏡頭模組1c進一步包含一O型環9c，且O型環9c設置於物側透鏡群21c與第二間隔件5c之間。
＜第二實施例＞
請參照圖20至圖22，其中圖20繪示依照本揭示第二實施例的一種電子裝置的立體示意圖，圖21繪示圖20之電子裝置之另一側的立體示意圖，且圖22繪示圖20之電子裝置的系統方塊圖。
在本實施例中，電子裝置7為一行動裝置，其中行動裝置可以是電腦、智慧型手機、智慧型穿戴裝置、空拍機或車用影像紀錄與顯示儀器等等，本揭示不以此為限。電子裝置7包含相機模組70a、相機模組70b、相機模組70c、相機模組70d、相機模組70e、閃光燈模組72、對焦輔助模組73、影像訊號處理器(Image Signal Processor)、顯示裝置75、影像軟體處理器以及生物識別感測器77。其中，相機模組70a例如包含第一實施例之成像鏡頭模組1以及電子感光元件，且電子感光元件設置於成像鏡頭模組1的成像面上。相機模組70b為廣視角相機模組，相機模組70c為微距相機模組，且相機模組70e為飛時測距(Time of Flight，ToF)相機模組。在其他實施例中，相機模組70a可例如包含本揭示其他實施例之成像鏡頭模組，本揭示不以此為限。此外，相機模組70b、相機模組70c、相機模組70d、相機模組70e亦可例如包含上述本揭示其他實施例的成像鏡頭模組。
相機模組70a、相機模組70b及相機模組70c係皆配置於電子裝置7的同一側。相機模組70d及相機模組70e及顯示裝置75係皆配置於電子裝置7的另一側，並且顯示裝置75可為使用者介面，以使相機模組70d及相機模組70e可作為前置鏡頭以提供自拍功能，但本揭示並不以此為限。
本實施例之相機模組70a、相機模組70b及相機模組70c具有相異的視角，使電子裝置7可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果。舉例來說，相機模組70b具有較廣的最大視角，其所拍攝到的影像可參照圖23，係繪示有電子裝置7以廣視角相機模組所擷取到的影像示意圖，其中所擷取到的影像包含整體教堂、周邊建築與廣場上的人物。圖23的影像具有較大的視角與景深，但常伴隨有較大的畸變。相機模組70a在較小光圈值時所拍攝到的影像可參照圖24，而在較大光圈值時所拍攝到的影像可參照圖25。圖24係繪示有電子裝置7以包含可變通光孔模組的相機模組在光圈值為1.4的狀態所擷取到的影像示意圖，且圖25係繪示有電子裝置7以包含可變通光孔模組的相機模組在光圈值為5.6的狀態所擷取到的影像示意圖，其中所擷取到的影像包含教堂前方飛翔的鳥群。如圖24所示，當相機模組70a的可變通光孔模組提供較大的通光孔時，電子感光元件獲得較多的光線，但此時背景較模糊不清。如圖25所示，當相機模組70a的可變通光孔模組提供較小的通光孔時，電子感光元件獲得較少的光線，但可獲得較清楚的背景。圖24和圖25的影像具有較小的視角與景深，使得相機模組70a可用於拍攝移動目標，鏡頭驅動器驅動透鏡組對目標快速且連續的自動對焦，使目標物不會因為遠離對焦位置而模糊不清；在取像時，相機模組70a可進一步針對拍攝主題進行光學變焦，獲得更清晰的影像。另外，相機模組70e係可取得影像的深度資訊。上述電子裝置7以包含多個相機模組為例，但相機模組的數量與配置並非用以限制本揭示。
當使用者拍攝被攝物OBJ時，電子裝置7利用相機模組70a、相機模組70b或相機模組70c聚光取像，啟動閃光燈模組72進行補光，並使用對焦輔助模組73提供的被攝物OBJ之物距資訊進行快速對焦，再加上影像訊號處理器進行影像最佳化處理，來進一步提升透鏡組所產生的影像品質。對焦輔助模組73可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。
此外，電子裝置7亦可利用相機模組70d或相機模組70e進行拍攝。當相機模組70d或相機模組70e進行拍攝時，可有一提示燈82發光以提醒使用者電子裝置7正在拍攝中。顯示裝置75可採用觸控螢幕或變焦控制鍵751和對焦拍照按鍵752之實體的拍攝按鈕，配合影像軟體處理器的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。經由影像軟體處理器處理後的影像可顯示於顯示裝置75。使用者還可透過顯示裝置75的影像回放按鍵753重播先前拍攝的影像，亦可透過相機模組切換按鍵754以選取適合的相機模組來進行拍攝，還可透過集成選單按鍵755來對當下的拍攝場景進行適合的拍攝條件調整。
進一步來說，電子裝置7更包含一電路板78，且電路板78承載多個電子元件79。相機模組70a、相機模組70b、相機模組70c、相機模組70d、相機模組70e透過電路板78上的連結器781電性連接電子元件79，其中電子元件79可包含一訊號發射模組，可透過訊號發射模組將影像傳遞至其他電子裝置或是雲端儲存。其中，訊號發射模組可以是無線網路技術(Wireless Fidelity, WiFi)模組、藍牙模組、紅外線模組、網路服務模組或上述多種訊號發射的集成模組，本揭示不以此為限。
電子元件79亦可包含儲存單元、隨機存取記憶體以儲存影像訊號、陀螺儀、位置定位器以利電子裝置7的導航或定位。在本實施例中，影像訊號處理器、影像軟體處理器與隨機存取記憶體整合成一個單晶片系統74，但本揭示不以此配置為限。在部分其他實施例中，電子元件亦可以整合於相機模組或亦可設置於多個電路板的其中一者。此外，生物識別感測器77可提供電子裝置7開機和解鎖等功能。
本揭示的可變通光孔模組、成像鏡頭模組和相機模組不以應用於智慧型手機為限。可變通光孔模組、成像鏡頭模組和相機模組更可視需求應用於移動對焦的系統，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說，可變通光孔模組、成像鏡頭模組和相機模組可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、辨識系統、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本揭示的實際運用例子，並非限制本揭示之可變通光孔模組、成像鏡頭模組和相機模組的運用範圍。
雖然本揭示以前述之實施例揭露如上，然而這些實施例並非用以限定本揭示。在不脫離本揭示之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本揭示之專利保護範圍。關於本揭示所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1,1b,1c:成像鏡頭模組
2,2b:成像鏡頭
21,21b,21c:物側透鏡群
22:像側透鏡群
210,211,211b,220,221:透鏡
2111:物側表面
2212,2112b:像側表面
23:濾光元件
24b:紅外光截止鍍膜
3:固定環元件
4:第一間隔件
40:缺口結構
5,5c:第二間隔件
50:凸起結構
6:可變通光孔模組
60:遮光片組
600:遮光片
G1:長槽
61:固定軸
62:可動件
620:連接突起
63:固定孔元件
630:中心開孔
64:滾動件
65:印刷電路板
66:驅動機構
661:線圈
662:磁石
9c:O型環
IS:電子感光元件
OA:光軸
D1:圓周方向
LPH:通光孔
PT:通道
7:電子裝置
70a,70b,70c,70d,70e:相機模組
72:閃光燈模組
73:對焦輔助模組
74:單晶片系統
75:顯示裝置
751:變焦控制鍵
752:對焦拍照按鍵
753:影像回放按鍵
754:相機模組切換按鍵
755:集成選單按鍵
77:生物識別感測器
78:電路板
781:連結器
79:電子元件
82:提示燈
OBJ:被攝物
圖1繪示依照本揭示第一實施例之成像鏡頭模組的立體示意圖。
圖2繪示圖1之成像鏡頭模組的部分分解示意圖。
圖3繪示圖2之成像鏡頭模組的進一步分解示意圖。
圖4繪示圖3之成像鏡頭模組的局部分解示意圖。
圖5繪示圖3之成像鏡頭模組的另一局部分解示意圖。
圖6繪示圖1之成像鏡頭模組的另一分解示意圖。
圖7繪示圖3之成像鏡頭模組中的可動件及磁石的仰視示意圖。
圖8繪示圖1之成像鏡頭模組的剖切示意圖及其局部放大示意圖。
圖9繪示圖1之成像鏡頭模組的上視示意圖。
圖10繪示圖9之成像鏡頭模組沿10-10剖切線的剖切示意圖。
圖11繪示圖9之成像鏡頭模組搭配濾光元件和電子感光元件沿10-10剖切線的剖面示意圖。
圖12繪示依照本揭示第一實施例之成像鏡頭模組的可變通光孔模組處於最大光圈狀態時的部分元件上視示意圖。
圖13繪示圖11之成像鏡頭模組中的通光孔處於最大孔徑狀態時的示意圖。
圖14繪示依照本揭示第一實施例之成像鏡頭模組的可變通光孔模組處於最小光圈狀態時的部分元件上視示意圖。
圖15繪示圖11之成像鏡頭模組中的通光孔處於最小孔徑狀態時的示意圖。
圖16繪示圖9之成像鏡頭模組沿16-16剖切線的剖切示意圖。
圖17繪示圖9之成像鏡頭模組搭配濾光元件和電子感光元件沿16-16剖切線的剖面示意圖。
圖18繪示依照本揭示之另一實施態樣之成像鏡頭模組搭配濾光元件和電子感光元件的剖面示意圖及其局部放大示意圖。
圖19繪示依照本揭示之另一實施態樣之成像鏡頭模組搭配濾光元件和電子感光元件的剖面示意圖。
圖20繪示依照本揭示第二實施例的一種電子裝置的立體示意圖。
圖21繪示圖20之電子裝置之另一側的立體示意圖。
圖22繪示圖20之電子裝置的系統方塊圖。
圖23繪示圖20之電子裝置以廣視角微型相機模組所擷取到的影像示意圖。
圖24繪示圖20之電子裝置以包含可變通光孔模組的相機模組在光圈值為1.4的狀態所擷取到的影像示意圖。
圖25繪示圖20之電子裝置以包含可變通光孔模組的相機模組在光圈值為5.6的狀態所擷取到的影像示意圖。
1:成像鏡頭模組
2:成像鏡頭
21:物側透鏡群
22:像側透鏡群
3:固定環元件
4:第一間隔件
5:第二間隔件
6:可變通光孔模組
60:遮光片組
600:遮光片
G1:長槽
61:固定軸
62:可動件
620:連接突起
63:固定孔元件
630:中心開孔
64:滾動件
65:印刷電路板
66:驅動機構
661:線圈
OA:光軸
D1:圓周方向
LPH:通光孔
Claims (31)
- 一種成像鏡頭模組，包含： 一成像鏡頭，包含一物側透鏡群以及一像側透鏡群，且該成像鏡頭的一光軸通過該物側透鏡群與該像側透鏡群； 一可變通光孔模組，設置於該物側透鏡群與該像側透鏡群之間，該可變通光孔模組包含： 一遮光片組，包含至少兩個遮光片，該至少兩個遮光片沿環繞該光軸的一圓周方向互相堆疊並共同形成一通光孔，且該光軸通過該通光孔； 複數個固定軸，與該遮光片組對應設置； 一可動件，與該遮光片組對應設置；以及 一驅動機構，用以驅動該可動件沿該圓周方向旋轉，使該遮光片組相對於該些固定軸可移動，以調整該通光孔的孔徑尺寸； 一第一間隔件，該些固定軸設置於該第一間隔件上；以及 一第二間隔件，與該第一間隔件對應設置； 其中，該第一間隔件與該第二間隔件彼此耦合並共同形成一內部空間，且該內部空間容置該可變通光孔模組；且 其中，該第二間隔件裝載該物側透鏡群並與該物側透鏡群實體接觸。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，其中該物側透鏡群與該像側透鏡群之間的鏡群間距為T，該通光孔的最大孔徑與最小孔徑之間的面積差值為ΔA，其滿足下列條件： 0.1 ＜ T/√ΔA ＜ 0.9。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，其中該成像鏡頭模組的最大視角為FOV，其滿足下列條件： 85度 ＜ FOV ＜ 210度。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，其中該可變通光孔模組進一步包含： 至少一滾動件，設置於該第一間隔件與該可動件之間，且當該驅動機構驅動該可動件沿該圓周方向旋轉時，該至少一滾動件提供該可動件具有相對於該第一間隔件的一旋轉自由度； 一固定孔元件，設置於該物側透鏡群與該像側透鏡群之間，且該固定孔元件與該遮光片組相鄰設置；以及 一印刷電路板，與該驅動機構對應設置並與該驅動機構電性連接。
- 如請求項4所述之成像鏡頭模組，其中該固定孔元件包含一中心開孔，且該光軸通過該中心開孔。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，其中該第一間隔件包含一缺口結構。
- 如請求項6所述之成像鏡頭模組，其中該第二間隔件包含一凸起結構，且該凸起結構與該缺口結構相對設置。
- 如請求項4所述之成像鏡頭模組，其中該驅動機構包含： 至少一線圈，配置於該印刷電路板上；以及 至少一磁石，配置於該可動件上。
- 如請求項8所述之成像鏡頭模組，其中該至少一滾動件與該至少一磁石沿該圓周方向排列設置，且該至少一磁石在順時針方向與逆時針方向上的兩側皆與該至少一滾動件相鄰。
- 如請求項8所述之成像鏡頭模組，其中該至少一磁石各自沿該圓周方向上的長度為Lm，該可動件的最大外徑為Dm，其滿足下列條件： 0.1 ＜ Lm/Dm ＜ 0.8。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，其中該第一間隔件裝載該像側透鏡群並與該像側透鏡群實體接觸。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，其中該通光孔與該像側透鏡群之中的一最像側透鏡的一像側表面之間沿平行該光軸方向上的距離為SD，該物側透鏡群之中的一最物側透鏡的一物側表面與該最像側透鏡的該像側表面之間沿平行該光軸方向上的距離為TD，其滿足下列條件： 0 ＜ SD/TD ＜ 0.9。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，其中該成像鏡頭進一步包含： 一紅外光截止鍍膜，設置於該物側透鏡群的其中之一透鏡的一表面上。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，其中該像側透鏡群的其中之一透鏡由紅外光截止材質製成。
- 如請求項1所述之成像鏡頭模組，進一步包含： 一固定環元件，設置於該成像鏡頭的物側，且該固定環元件與該物側透鏡群之中的一最物側透鏡實體接觸；以及 一O型環，設置於該物側透鏡群與該第二間隔件之間。
- 一種相機模組，包含： 如請求項1所述之成像鏡頭模組；以及 一電子感光元件，設置於該成像鏡頭模組的一成像面上。
- 一種電子裝置，包含： 如請求項16所述之相機模組。
- 一種成像鏡頭模組，包含： 一成像鏡頭，包含一物側透鏡群以及一像側透鏡群，且該成像鏡頭的一光軸通過該物側透鏡群與該像側透鏡群； 一可變通光孔模組，設置於該物側透鏡群與該像側透鏡群之間，該可變通光孔模組包含： 一遮光片組，包含至少兩個遮光片，該至少兩個遮光片沿環繞該光軸的一圓周方向互相堆疊並共同形成一通光孔，且該光軸通過該通光孔； 複數個固定軸，與該遮光片組對應設置； 一可動件，與該遮光片組對應設置；以及 一驅動機構，用以驅動該可動件沿該圓周方向旋轉，使該遮光片組相對於該些固定軸可移動，以調整該通光孔的孔徑尺寸； 一第一間隔件，該些固定軸設置於該第一間隔件上；以及 一第二間隔件，與該第一間隔件對應設置； 其中，該第一間隔件與該第二間隔件彼此耦合並共同形成一內部空間，且該內部空間容置該可變通光孔模組；且 其中，該第一間隔件裝載該像側透鏡群並與該像側透鏡群實體接觸。
- 如請求項18所述之成像鏡頭模組，其中該物側透鏡群與該像側透鏡群之間的鏡群間距為T，該通光孔的最大孔徑與最小孔徑之間的面積差值為ΔA，其滿足下列條件： 0.1 ＜ T/√ΔA ＜ 0.9。
- 如請求項18所述之成像鏡頭模組，其中該成像鏡頭模組的最大視角為FOV，其滿足下列條件： 85度 ＜ FOV ＜ 210度。
- 如請求項18所述之成像鏡頭模組，其中該可變通光孔模組進一步包含： 至少一滾動件，設置於該第一間隔件與該可動件之間，且當該驅動機構驅動該可動件沿該圓周方向旋轉時，該至少一滾動件提供該可動件具有相對於該第一間隔件的一旋轉自由度； 一固定孔元件，設置於該物側透鏡群與該像側透鏡群之間，且該固定孔元件與該遮光片組相鄰設置；以及 一印刷電路板，與該驅動機構對應設置並與該驅動機構電性連接。
- 如請求項21所述之成像鏡頭模組，其中該固定孔元件包含一中心開孔，且該光軸通過該中心開孔。
- 如請求項18所述之成像鏡頭模組，其中該第一間隔件包含一缺口結構。
- 如請求項23所述之成像鏡頭模組，其中該第二間隔件包含一凸起結構，且該凸起結構與該缺口結構相對設置。
- 如請求項21所述之成像鏡頭模組，其中該驅動機構包含： 至少一線圈，配置於該印刷電路板上；以及 至少一磁石，配置於該可動件上。
- 如請求項25所述之成像鏡頭模組，其中該至少一滾動件與該至少一磁石沿該圓周方向排列設置，且該至少一磁石在順時針方向與逆時針方向上的兩側皆與該至少一滾動件相鄰。
- 如請求項25所述之成像鏡頭模組，其中該至少一磁石各自沿該圓周方向上的長度為Lm，該可動件的最大外徑為Dm，其滿足下列條件： 0.1 ＜ Lm/Dm ＜ 0.8。
- 如請求項18所述之成像鏡頭模組，其中該通光孔與該像側透鏡群之中的一最像側透鏡的一像側表面之間沿平行該光軸方向上的距離為SD，該物側透鏡群之中的一最物側透鏡的一物側表面與該最像側透鏡的該像側表面之間沿平行該光軸方向上的距離為TD，其滿足下列條件： 0 ＜ SD/TD ＜ 0.9。
- 如請求項18所述之成像鏡頭模組，其中該成像鏡頭進一步包含： 一紅外光截止鍍膜，設置於該物側透鏡群的其中之一透鏡的一表面上。
- 如請求項18所述之成像鏡頭模組，其中該像側透鏡群的其中之一透鏡由紅外光截止材質製成。
- 如請求項18所述之成像鏡頭模組，進一步包含： 一固定環元件，設置於該成像鏡頭的物側，且該固定環元件與該物側透鏡群之中的一最物側透鏡實體接觸；以及 一O型環，設置於該物側透鏡群與該第二間隔件之間。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US63/533,448 | 2023-08-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| TW202509609A true TW202509609A (zh) | 2025-03-01 |
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