可切換光路徑的光學防震機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可切換光路徑的光學防震機構，設置于一光學系統(tǒng)中，該光學系統(tǒng)包括有兩個入光窗以供定義有兩不同方向的光路徑。該光學系統(tǒng)包括有：一光學鏡頭模塊、一影像擷取模塊、一防震裝置、以及一切換機構。該光學鏡頭模塊與該影像擷取模塊相對應。該切換機構包括一固定部、一旋轉部以及一驅動裝置。該旋轉部樞接于該固定部上，該旋轉部用以搭載該防震裝置，并通過位于該固定部與該旋轉部中央間隔處且固定于該固定部上的該驅動裝置帶動該旋轉部旋動以進行切換運動，進而令兩不同的光路徑其中之一的光線可經(jīng)由該光學鏡頭模塊投射于該影像擷取模塊上。
【專利說明】可切換光路徑的光學防震機構

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可切換光路徑的光學防震機構，尤指一種運用一切換機構驅動一防震裝置進行切換，將兩光路徑其中之一經(jīng)由該光學鏡頭模塊投射于該影像擷取模塊上。

【背景技術】
[0002]在一個由光學透鏡組以及影像擷取模塊所構成的光學系統(tǒng)中，例如相機或攝影機等的光學系統(tǒng)，常會因為外力因素或是手持相機或攝影機時的抖動，而造成光路徑的震動偏移并使得影像擷取模塊上的成像不穩(wěn)定，進而導致所拍攝到的影像模糊不清。最常見的解決方式，就是對此類因震動所造成的影像模糊現(xiàn)象提供一補償機制，來使所擷取到的影像清晰化，而此種補償機制可以是數(shù)字補償機制或是光學補償機制。所謂的數(shù)字補償機制，就是對影像擷取模塊所擷取到的數(shù)字影像資料進行分析與處理，以獲得較為清晰的數(shù)字影像，這樣的方式也常被稱為數(shù)字防震機制。至于光學補償機制，則通常是在光學透鏡組或是影像擷取模塊上設置震動補償裝置而這樣的方式也常被稱為光學防震機制。所謂的震動補償裝置，主要是去偵測光學透鏡組內(nèi)的光學元件在震動過程中的偏移量，并使用一驅動裝置去把這光路徑調整回其最佳的狀態(tài)，以避免影像因震動而模糊。
[0003]目前市面上販售的一些3C產(chǎn)品，例如:筆記型電腦、平板電腦、以及智慧型手機等等，其內(nèi)建的相機功能多半均以單一鏡頭為主，當然在某些高階的3C產(chǎn)品上也會看到有雙鏡頭的影像模塊，而往往具有雙鏡頭影像模塊的3C產(chǎn)品其兩鏡頭影像模塊所位于不同的兩光路徑上，例如智慧型手機的前、后鏡頭或是平板電腦的前、后鏡頭，其影像擷取路徑就使大致呈現(xiàn)180度反向不同的光路徑，因此，往往必須要使用兩組影像擷取模塊分別負責不同的兩路徑所擷取的影像進行后續(xù)的影像處理，如此一來不僅無法達到輕、薄的新世代3C產(chǎn)品的特色要求，反而是為了達到雙鏡頭的效果而增加了制造成本。
[0004]因此，如何將所擷取的影像經(jīng)由一切換機構將兩不同光路徑所擷取的影像資料通過同一影像擷取模塊進行影像處理，并同時結合一光學防震裝置，可彌補拍照或攝影時相機震動所帶來的偏移量誤差，為本發(fā)明主要探索與改良的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的是在于提供一種可切換光路徑的光學防震機構，憑借運用一切換機構驅動一防震裝置將不同的光路徑經(jīng)由該光學鏡片模塊投射于該影像擷取模塊上達到切換的目的。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0007]—種可切換光路徑的光學防震裝置，設置于一光學系統(tǒng)中，該光學系統(tǒng)包括有該光學防震裝置、一光學鏡頭模塊、一影像擷取模塊對應于該光學鏡頭模塊、以及至少兩個不同的入光窗，憑借自該至少兩個入光窗入射至該光學系統(tǒng)的光線可定義出至少兩不同方向的光路徑；其特征在于，該光學防震裝置包括有:
[0008]一防震裝置，包括有一光路調整元件，該光路調整元件對應于該光學鏡頭模塊；以及，
[0009]一切換機構，用以搭載該防震裝置以及將該防震裝置連同其光路調整元件進行切換運動，使得位于該兩不同方向的光路徑的其中之一的光線可通過該光路調整元件進行折射切換，進而經(jīng)由該光學鏡頭模塊投射于該影像擷取模塊上。
[0010]其中，該防震裝置還包括有一雙軸旋轉元件以及一驅動模塊；該光路調整元件設置于該雙軸旋轉元件上，能夠分別將來自光路徑上的光調整射向該光學鏡頭模塊；該雙軸旋轉兀件至少能夠在一第一軸向與一第二軸向上進行一有限幅度的樞轉運動；該驅動模塊連結于該雙軸旋轉元件，用以驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向與該第二軸向上進行該有限幅度的樞轉運動；該切換機構包括一固定部、一旋轉部以及一驅動裝置；該旋轉部樞接于該固定部上，該旋轉部用以搭載該防震裝置，并通過位于該固定部與該旋轉部中央間隔處且固定于該固定部上的該驅動裝置帶動該旋轉部旋動。
[0011]其中，該雙軸旋轉元件是一薄彈片，該薄彈片包括:一外框部、一中框部、以及一內(nèi)板部；該內(nèi)板部提供該光路調整元件予以結合，且在該內(nèi)板部上定義了該第一軸向與該第二軸向；該中框部環(huán)繞于該內(nèi)板部外周圍，且在中框部與內(nèi)板部之間設有環(huán)繞于內(nèi)板部外周圍的至少一第一貫穿溝以及位于該第一軸向上的兩個第一連接端，該內(nèi)板部以該兩個第一連接端連結于中框部；該外框部環(huán)繞于該中框部外周圍，且在外框部與中框部之間設有環(huán)繞于中框部外周圍的至少一第二貫穿溝以及位于該第二軸向上的兩個第二連接端，該中框部以該兩個第二連接端連結于外框部。
[0012]其中，該驅動模塊是一電磁驅動模塊且至少包括有:一內(nèi)承載架、一外承載架、至少一第一磁石、至少一第二磁石、至少一第一線圈、以及至少一第二線圈；
[0013]該內(nèi)承載架結合在該內(nèi)板部上并與其連動，且該外承載架結合在該外框部上并且是不動的元件；
[0014]該第一磁石與第一線圈兩者的其中之一設置于該內(nèi)承載架上、而另一則設置于該外承載架上；憑借對該第一線圈通電能夠產(chǎn)生一電磁力推動該內(nèi)承載架連同該內(nèi)板部進行沿該第一軸向的樞轉運動；以及，
[0015]該第二磁石與第二線圈兩者的其中之一設置于該內(nèi)承載架上、而另一則設置于該外承載架上；憑借對該第二線圈通電能夠產(chǎn)生一電磁力推動該內(nèi)承載架連同該內(nèi)板部進行沿該第二軸向的樞轉運動。
[0016]其中，該內(nèi)承載架是一楔形框架結構，其具有矩形的一第一接觸部其連接于該內(nèi)板部、以及自該矩形第一接觸部的四個邊分別朝向遠離該內(nèi)板部的方向延伸的四個第一側面；該四個第一側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接；并且，在各第一側面上均分別設有一第一容置座；
[0017]該外承載架是一楔形框架結構，其具有矩形的一第二接觸部其連接于該外框部、以及自該矩形第二接觸部的四個邊分別朝向遠離該外框部的方向延伸的四個第二側面；該四個第二側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接；并且，在各第二側面上均分別設有一第二容置座；
[0018]該第一磁石是設置于該內(nèi)承載架的三角形第一側面的第一容置座上、該第一線圈則是通過一第一電路板而設置于該外承載架的三角形第二側面的第二容置座上；以及，
[0019]該第二磁石是設置于該內(nèi)承載架的矩形第一側面的第一容置座上、該第二線圈則是通過一第二電路板而設置于該外承載架的矩形第二側面的第二容置座上。
[0020]其中，該防震裝置還包括有:
[0021]一震動偵測模塊，設置于該光學鏡頭模塊上，用以偵測該光學鏡頭模塊的震動量;
[0022]一位置偵測模塊，設置于該驅動模塊上，用以偵測該雙軸旋轉元件于該第一軸向與第二軸向上的樞轉量；以及，
[0023]一控制模塊，連接于該震動偵測模塊、位置偵測模塊以及驅動模塊，用以根據(jù)該震動偵測模塊所偵測到的光學鏡頭模塊震動量、以及根據(jù)位置偵測模塊所偵測該雙軸旋轉元件的樞轉量，來控制該驅動模塊驅動該雙軸旋轉元件進行樞轉進而達到補償該光路徑因光學鏡頭模塊震動所造成的不穩(wěn)狀態(tài)。
[0024]其中，該位置偵測模塊包括了設置在第一線圈中央且對應于第一磁石的一第一感磁元件、以及設置在第二線圈中央且對應于第二磁石的一第二感磁元件，該第一與第二感磁元件可偵測到磁力線的變化以供控制模塊計算出該雙軸旋轉元件的樞轉量；并且，該光路調整元件是下列其中之一:設置于內(nèi)板部的該平面上的一楔形棱鏡、設置于內(nèi)板部的該平面上的一光反射層。
[0025]其中，于該固定部上設有圓弧狀的一導引槽，并在該旋轉部上設置突起的一定位塊，且令該定位塊嵌入于該導引槽的內(nèi)，并在該導引槽中進行滑動，進而使該旋轉部相對于該固定部上呈預設角度的旋動；其中，該定位塊行進于該導引槽中的兩末端點分別與兩光路徑的行經(jīng)路線重疊；其中，該摩擦件可以是陶瓷材料所構成；其中，該固定部可以是具有一定磁吸力的功能的軛鐵所構成；其中，該旋轉部可以是磁石或具有該磁石的一載體所構成。
[0026]其中，該驅動裝置還包括:至少一滾珠、一摩擦件、以及一壓電元件；該滾珠位于該固定部與該旋轉部中央間隔預設位置處，且分別與該固定部以及該摩擦件相接觸；該摩擦件設置于該旋轉部上，并與該固定部上所設置的該壓電元件相對應，通過該壓電元件帶動該摩擦件進行線性運動，使該旋轉部上的該防震裝置產(chǎn)生轉動時，進而將兩不同的該光學鏡頭模塊上的光路徑通過該光路調整元件進行切換。
[0027]其中，該驅動裝置還包括:至少一個磁石、以及復數(shù)個線圈；其中，該磁石由復數(shù)NS磁極所構成并設置于該旋轉部上，而該復數(shù)個線圈也可由特殊制程變成單一部品設置于該固定部上并與該磁石相對應。
[0028]在一較佳實施例中，該驅動裝置還包括:至少一滾珠、一摩擦件、以及一壓電元件；該滾珠位于該固定部與該旋轉部中央間隔預設位置處，且分別與該固定部以及該摩擦件相接觸；該摩擦件設置于該旋轉部上，并與該固定部上所設置的該壓電元件相對應，通過該壓電元件帶動該摩擦件進行線性運動，使該旋轉部上的該防震裝置產(chǎn)生轉動時，進而將兩不同的光路徑通過該光路調整元件進行切換。
[0029]在另一較佳實施例中，該驅動裝置還包括:至少一個磁石、以及復數(shù)個線圈；該磁石由復數(shù)NS磁極所構成,該復數(shù)個線圈也可由特殊制程變成單一部品(如Fine PatternCoil)。該磁石分別環(huán)形設置于該旋轉部上，而該些線圈則環(huán)形設置于該固定部上并分別與該些磁石相對應；其中，兩相鄰的磁石的磁性是相反極性。該些磁石因其分別對應的該些線圈輸入電流所產(chǎn)生的磁力導致該些磁石產(chǎn)生旋轉位移，且進而帶動該旋轉部以該中心柱為中心且相對于該固定部進行預設角度的旋轉，如此達到切換不同兩光路徑折射于同一影像擷取模塊的目的。
[0030]總而言之，本發(fā)明的可切換光路徑的光學防震機構可將兩光路徑分別所投射的影像光與該光學鏡頭模塊之間進一步加以切換，通過該切換機構將該固定端上樞接的該旋轉部所搭載的該防震裝置予以旋轉180度，進而令該防震裝置上所固定的該光路調整元件11 (楔形棱鏡)旋轉并朝向所對應折射的兩光路徑其中之一，進一步使兩光路徑其中之一憑借該光路調整元件(楔形棱鏡)折射至該光學鏡頭模塊，再憑借該光學鏡頭模塊將所投射的影像光投射于該影像擷取模塊上，達到兩光路徑通過該切換機構共用同一該光學鏡頭模塊與該影像擷取模塊且同時具有防震動的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例裝設于一光學系統(tǒng)中的實施例圖；
[0032]圖2A是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例中的雙軸定位元件、內(nèi)承載架與磁石組合后的立體視圖(底視方向)；
[0033]圖2B是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例中的雙軸定位元件、內(nèi)承載架與磁石組合后的立體視圖(頂視方向)；
[0034]圖3是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例的裝設于一光學系統(tǒng)中于側面方向上的透視示意圖；
[0035]圖4是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例的磁石、線圈、電路板與感磁元件的相對應位置的示意圖；
[0036]圖5是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例所延伸的另一實施例裝設于一光學系統(tǒng)中于側面方向上的透視示意圖；
[0037]圖6是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例的切換機構立體分解示意圖；
[0038]圖7是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第二較佳實施例的側視示意圖；
[0039]圖8是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第二較佳實施例的切換機構立體分解示意圖；
[0040]圖9是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例的應用狀態(tài)示意圖。
[0041]附圖標記說明:l、la?可切換光路徑的光學防震機構；2?光學鏡頭模塊；3?影像擷取模塊；10?防震裝置；11?光路調整元件；12?雙軸旋轉元件；121?外框部；122?中框部；1221?第二貫穿溝；1222?第二連接端；123?內(nèi)板部；1231?第一貫穿溝；1232?第一連接端；1239?光反射層；13?驅動模塊；131?內(nèi)承載架；1311?第一接觸部；1312a、1312b?第一側面；1313?容置座；132?外承載架；1321?第二接觸部；1322a、1322b?第二側面；1323?第二容置座；133?第一磁石；134?第二磁石；135?第一線圈；1351?第一電路板；136?第二線圈；1361?第二電路板；20、20a?切換機構；201?固定部；2011?中心柱；2012?導引槽；2013?弧面定位槽；20121、20122?末端點；202?旋轉部；2021?樞接軸；2022?第一表面；2023?定位塊；2024?第二表面；203、203a?驅動裝置；2031?滾珠；2032?摩擦件；2033?壓電元件；20331?電路板；2034?磁石；2035?線圈；20351?基板；30?震動偵測模塊；40?位置偵測模塊；41?第一感磁元件；42?第二感兀件磁；50?控制模塊；81、82?入光窗；91?第一軸向；92?第二軸向；A、B?光路徑。

【具體實施方式】
[0042]為了能更清楚地描述本發(fā)明所提出的可切換光路徑的光學防震機構，以下將配合圖式詳細說明的。
[0043]本發(fā)明的可切換光路徑的光學防震機構主要設置于一光學系統(tǒng)中，該光學系統(tǒng)包括有至少兩個不同的入光窗，憑借自該至少兩個入光窗入射至該光學系統(tǒng)的光線可定義出至少兩不同方向的光路徑。該光學防震機構運用一切換機構驅動一防震裝置將自兩不同的光路徑的其中之一所入射的光，經(jīng)由該光學鏡片模塊投射于該影像擷取模塊上。
[0044]請參閱圖1至圖4所示，為本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例。其中，圖1是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例裝設于一光學系統(tǒng)中的實施例圖；圖2A是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例的雙軸定位元件、內(nèi)承載架與磁石組合后的立體視圖(底視方向)；圖28是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例中的雙軸定位元件、內(nèi)承載架與磁石組合后的立體視圖(頂視方向)；圖3是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例裝設于一光學系統(tǒng)中于側面方向上的透視示意圖；圖4是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例的磁石、線圈、電路板與感磁元件的相對應位置的示意圖。
[0045]如圖1所示，本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構1，主要是設置于一光學系統(tǒng)中。該光學系統(tǒng)包括有:該光學防震機構1、至少一光學鏡頭模塊2、一影像擷取模塊3、以及至少兩個位于不同方向的入光窗81、82。憑借自該至少兩個入光窗81、82入射至該光學系統(tǒng)中的光線可定義有至少兩組不同的光路徑A、B,以分別提供不同位置的一外界物體的影像光擷取并經(jīng)由該光學鏡頭模塊2成像于該影像擷取模塊3上。于本發(fā)明第一較佳實施例中，該光學鏡頭模塊2可以是包含了復數(shù)個透鏡的定焦或變焦鏡頭，而該影像擷取模塊3則可包含了由例如電荷耦合元件(CCD)或是互補金屬氧化物半導體(CMOS)等感光元件所構成的影像感測器。憑借該光學鏡頭模塊2將兩光路徑A、B其中之一所投射的外界物體的影像成像于影像擷取模塊3的感光元件上，并由影像擷取模塊3將影像光轉換為可供電腦判讀的數(shù)字影像資料，而可提供數(shù)字相機或是數(shù)字攝影機的功能。由于此所述的該光學鏡頭模塊2與影像擷取模塊3均可以直接自現(xiàn)有現(xiàn)有技術中選用且非本發(fā)明的技術特征，所以不贅述其構成。
[0046]于本發(fā)明第一較佳實施例中，本發(fā)明的可切換光路徑的光學防震機構I設置于兩光路徑A、B(入光窗81、82)與該光學鏡頭模塊2之間。如圖1所示，于本發(fā)明的可切換光路徑的光學防震機構I的第一較佳實施例中，該可切換光路徑的光學防震機構I包括有:一防震裝置10、一切換機構20、一震動偵測模塊30、一位置偵測模塊40、以及一控制模塊50。
[0047]該防震裝置10包括有:一光路調整元件U、一雙軸旋轉元件12、以及一驅動模塊13 ;該光路調整元件11分別位于兩光路徑A、B其中之一上以及對應于該光學鏡頭模塊2，且該光路調整元件11是設置于該雙軸旋轉元件12上，可將來自光路徑A、B其中之一上的影像光調整射向該光學鏡頭模塊2進而成像投射于該影像擷取模塊3上。該雙軸旋轉元件12是設置于光路徑A、B其中之一上，其至少可在一第一軸向91與一第二軸92向上進行一有限幅度的樞轉運動。
[0048]請參閱圖2所示,于本發(fā)明第一較佳實施例中，該雙軸旋轉元件12是一矩形的薄彈片，該薄彈片具有四個側邊且包括有:一外框部121、一中框部122、以及一內(nèi)板部123。該內(nèi)板部123具有朝向其中之一光路徑(入光窗)的一平面，且在該平面上定義了該第一軸向91與該第二軸向92。該中框部122環(huán)繞于該內(nèi)板部123外周圍，且在中框部122與內(nèi)板部123之間設有環(huán)繞于內(nèi)板部123外周圍的至少一第一貫穿溝1231以及位于該第一軸向91上的兩個第一連接端1232。該兩個第一連接端1232分別位于內(nèi)板部123的兩個相對側邊上且實質上把第一貫穿溝1231分隔成兩個U字形的第一貫穿溝1231，而該內(nèi)板部123便是以該兩個第一連接端1232連結于中框部122。該外框部121環(huán)繞于該中框部122外周圍，且在外框部121與中框部122之間設有環(huán)繞于中框部122外周圍的至少一第二貫穿溝1221以及位于該第二軸向92上的兩個第二連接端1222。該兩個第二連接端1222分別位于中框部122的兩個相對側邊上且實質上把第二貫穿溝1221分隔成兩個U字形的第二貫穿溝1221，而該中框部122便是以該兩個第二連接端1222連結于外框部121。換句話說，該兩個第一連接端1232與兩個第二連接端1222是以兩兩相對的方式分別位在矩形薄彈片的四個側邊處；憑借薄彈片本身的彈性，不僅可讓該內(nèi)板部123以該兩個第一連接端1232為軸進行相對于該外框部121在該第一軸向91上的小幅度樞轉運動、也可以讓該內(nèi)板部123以該兩個第二連接端1222為軸進行相對于該外框部121在該第二軸向92上的小幅度樞轉運動，而達到雙軸旋轉元件12的功能。由此可知，本發(fā)明憑借在薄彈片上挖溝槽的方式形成特殊的多框架結構，確實提供了一結構簡單、小體積、低成本且不需組裝的雙軸旋轉元件12。
[0049]如圖1至圖4所示,該驅動模塊13是連結于該雙軸旋轉元件12,用以驅動該雙軸旋轉元件12在該第一軸向91與該第二軸向92上進行該有限幅度的樞轉運動。于本實施例中，該驅動模塊13是一電磁驅動模塊且至少包括有:一內(nèi)承載架131、一外承載架132、至少一第一磁石133、至少一第二磁石134、至少一第一線圈135、以及至少一第二線圈136。
[0050]該內(nèi)承載架131結合在該內(nèi)板部123的底面上并與其連動，且該外承載架132結合在該外框部121的底面上并且是不動的元件。第一磁石133與第一線圈135兩者的其中之一是設置于該內(nèi)承載架131上、而另一則是設置于該外承載架132上。于本實施例中，在內(nèi)承載架131鄰近于兩個第二連接端1222的兩側邊上分別設置了一第一磁石133，且在外承載架132鄰近于兩個第二連接端1222的兩側邊上且對應于第一磁石133的位置處分別設置了一第一線圈135。憑借對該兩個第一線圈135通電可以產(chǎn)生一電磁力推動該內(nèi)承載架131上的兩個第一磁石133連同該內(nèi)板部123進行沿該第一軸向91的樞轉運動。
[0051]該第二磁石134與第二線圈136兩者的其中之一是設置于該內(nèi)承載架131上、而另一則是設置于該外承載架132上。于本實施例中，在內(nèi)承載架131鄰近于兩個第一連接端1232的兩側邊上分別設置了一第二磁石134，且在外承載架132鄰近于兩個第一連接端1232的兩側邊上且對應于第二磁石134的位置處分別設置了一第二線圈136。憑借對該第二線圈136通電可以產(chǎn)生一電磁力推動該內(nèi)承載架131上的兩個第二磁石134連同該內(nèi)板部123進行沿該第二軸向92的樞轉運動。
[0052]該內(nèi)承載架131是一楔形框架結構，其具有矩形的一第一接觸部1311其連接于該內(nèi)板部123的底面、以及自該矩形第一接觸部1311的四個邊分別朝向遠離該內(nèi)板部123的方向延伸的四個第一側面1312a、1312b。該四個第一側面之中有兩個側面1312a是呈相對應直角三角形且相互平行、而另兩個側面1312b則是呈矩形且是相互呈垂直相接。并且，于各第一側面1312a、1312b上均分別設有一第一容置座1313。該外承載架132是一楔形框架結構，其具有矩形的一第二接觸部1321其連接于該外框部121的底面、以及自該矩形第二接觸部1321的四個邊分別朝向遠離該外框部121的方向延伸的四個第二側面1322a、1322b。該四個第二側面1322a、1322b之中有兩個側面1322a是呈相對應直角三角形且相互平行、而另兩個側面1322b則是呈矩形且是相互呈垂直相接。并且，于各第二側面1322a、1322b上均分別設有一第二容置座1323。于本發(fā)明第一實施例中，該第一磁石133是設置于該內(nèi)承載架131的三角形第一側面1312a的第一容置座1313上、該第一線圈135則是通過一第一電路板1351而設置于該外承載架132的三角形第二側面1322a的第二容置座1323上。該第二磁石134是設置于該內(nèi)承載架131的矩形第一側面1312b的第一容置座1313上、該第二線圈136則是通過一第二電路板1361而設置于該外承載架132的矩形第二側面1322b的第二容置座1323上。由前述可知，本發(fā)明憑借前述的具有直角側邊的楔形框架獨特的內(nèi)、外承載架131、132結構來裝設與定位該些永久磁石133、134與線圈135、136，不僅很容易被裝置在例如數(shù)字相機或數(shù)字攝影機的光學系統(tǒng)中，且更提供了一結構簡單、組裝容易、小體積且低成本的電磁驅動裝置。
[0053]于本發(fā)明第一較佳實施例中，該光路調整元件11是設置于雙軸旋轉元件12的內(nèi)板部123的該平面上，可將兩光路徑A、B上的光分別調整射向該光學鏡頭模塊2進而投射至該影像擷取模塊3。如圖1所示的第一較佳實施例中，該光路調整元件11是設置于內(nèi)板部123的該平面上的一楔形棱鏡，憑借該楔形棱鏡可將來自左、右(前、后)兩側的兩光路徑A、B(入光窗81、82)其中之一的影像光轉折90度角的方向后再投射至該光學鏡頭模塊2并進一步將該影像光投射至該影像擷取模塊3。
[0054]然而，請參閱圖5所示，圖5是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例所延伸的另一實施例裝設于一光學系統(tǒng)中于側面方向上的透視示意圖。在本發(fā)明第一較佳實施例所延伸的另一實施例中，該光路調整元件11也可以是直接涂設于內(nèi)板部123的該平面上的一光反射層1239，同樣可憑借該光反射層1239把來自左、右(前、后)兩側的兩光路徑A、B(入光窗81、82)其中之一的影像光轉折90度角的方向后再投射至該光學鏡頭模塊2并進一步將該影像光投射至該影像擷取模塊3，同樣達到兩光路徑A、B切換調整的功能。
[0055]請參閱圖6并配合圖3所示，圖6是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例的切換機構立體分解示意圖。該切換機構20包括:一固定部201、一旋轉部202以及一驅動裝置203。該固定部201可以是具有一定的磁吸力功能的軛鐵所構成。該旋轉部202可以是磁石或具有該磁石的一載體所構成，該旋轉部202可通過一樞接軸2021樞接于該固定部201的一中心柱2011上,且該旋轉部202的一第一表面2022用以搭載該防震裝置10，并通過位于該固定部201與該旋轉部202中央間隔處且固定于該固定部201上的該驅動裝置203帶動該旋轉部202旋動，進而將兩不同的光路徑A、B經(jīng)由該光學鏡頭模塊2投射于該影像擷取模塊3上進行光投射路徑的切換。
[0056]于該固定部201上設有圓弧狀的一導引槽2012，并在該旋轉部202上位于該樞接軸2021的側邊設置有突起的一定位塊2023，且令該定位塊2023嵌入于該導引槽2012之中，并可于該導引槽2012中進行滑動，進一步帶動該旋轉部202以該中心柱2011為旋轉中心相對于該固定部201做預設角度的旋動；其中，該定位塊2023行進于該導引槽2012中的兩末端點20121、20122時分別與兩光路徑A、B的行經(jīng)路線重疊，所以，該導引槽2012的該兩末端點20121、20122不僅可以控制該旋轉部202的旋轉最大角度，更可設定成兩光路徑A、B所間隔的角度，令該光路調整元件11可通過該切換機構20旋轉至該光路徑A、B上的目的。
[0057]于本發(fā)明第一較佳實施例中，當該定位塊2023于該導引槽2012中的該端點20121時，該光路徑A恰可通過該光路調整元件11將影像90度折射至該影像擷取模塊3上；此夕卜，當該定位塊2023通過該驅動裝置203由該導引槽2012中的該端點20121行經(jīng)至另一端點20122時，該旋轉部202即相對于該固定部201旋轉180度，此時，該光路調整元件11可將另一光路徑B所擷取的影像90度折射至同一該影像擷取模塊3上；相反之，當該定位塊2023通過該驅動裝置203由該導引槽2012中的該端點20122行進至另一端點20121時，可將該光路調整元件11逆向旋轉180度，并由該光路徑B切換成另一光路徑A，如此達到于同一影像擷取模塊3切換雙光路徑A、B的目的。
[0058]于本發(fā)明第一較佳實施例中，該切換機構20的該驅動裝置203還包括:至少一滾珠2031、一摩擦件2032、以及一壓電元件2033 ;其中，該滾珠2031設置于該固定部201上的至少一弧面定位槽2013中與該旋轉部202之中央間隔預設位置處，且分別與該旋轉部202上所設的該摩擦件2032相接觸，使該旋轉部202可平穩(wěn)的于該固定部201上進行轉動。由于該固定部201與該旋轉部202兩者本身都具有一定的磁吸力，因此更提供了該壓電元件2033附著于該固定部201以及該些滾珠2031附著于該弧面定位槽2013中的磁吸力。于本發(fā)明第一較佳實施例中，該滾珠2031是兩顆(甚至于是更多顆)分別設置于對應的兩弧面定位槽2013中。進一步說，該兩弧面定位槽2013分別用以定位兩滾珠2031于該固定部201上，當該旋轉部202樞接于該固定部201上的同時，會使各別的該滾珠2031位于該弧面定位槽2013的另一側抵靠于該摩擦件2032上；其中，該弧面定位槽2013所設置的數(shù)量與該滾珠2031的數(shù)量相對應。于本發(fā)明第一較佳實施例中，該滾珠2031以及所結合的該弧面定位槽2013分別為兩組，并與該壓電元件2033大致間隔120度圍繞該中心柱2011環(huán)形排列于該固定部201上。
[0059]該摩擦件2032是環(huán)形片狀且設置于該旋轉部202的一第二表面2024上，并與該固定部201上所分別設置的該壓電元件2033以及該些滾珠2031相互接觸，通過設置于一電路板20331上的該壓電元件2033帶動該摩擦件2032進行線性運動，使該旋轉部202的該第一表面2022上所設置的該防震裝置10產(chǎn)生轉動，進而將不同的光路徑A、B能通過該光路調整元件11進行切換。于本發(fā)明第一較佳實施例中，該摩擦件2032可以是陶瓷材料所構成。
[0060]也就是說，該防震裝置10的通過成矩形的該第二側面1322b其中之一固定于該切換機構20的該旋轉部202的第一表面2022上，使該防震裝置10上所設置的該光路調整元件11可隨著該旋轉部202經(jīng)由該固定部201上的該驅動裝置203 —起被帶動旋轉。換句話說，該光路調整元件11對應其中之一光路徑A可通過該固定部201上的該壓電元件2033將位于該旋轉部202上的該摩擦件2032進行線性推動，使該旋轉部202上的該光路調整元件11旋轉180度(在本實施例中，兩光路徑A、B的位置恰呈180度角相互對應)與另一光路徑B相對應，并將該影像光進一步90度折射至該光學鏡片模塊2且進而投射至該影像擷取模塊3上。反之，也可由通過該壓電元件2033將該旋轉部202上的該光路調整元件11逆向旋轉180度回到原先的該光路徑A相對應，并將該影像光進一步90度折射至該光學鏡片模塊2且進而投射至該影像擷取模塊3上。
[0061]于本發(fā)明第一較佳實施例中，該震動偵測模塊30是設置于該光學鏡頭模塊2上，用以各別偵測該光學鏡頭模塊2的震動量，也就是偵測該光學鏡頭模塊2因震動所導致的光路徑A、B位置的偏移量。由于此所述的震動偵測模塊30可以直接自現(xiàn)有現(xiàn)有技術中選用且非本發(fā)明的技術特征，所以不贅述其構成。
[0062]于本發(fā)明第一較佳實施例中，該位置偵測模塊40是設置于該驅動模塊13上，用以偵測該雙軸旋轉元件12于該第一軸向91與第二軸向92上的樞轉量。如圖4所示，該位置偵測模塊40包括了分別設置在各第一線圈135中央且對應于第一磁石133的一第一感磁元件41、以及分別設置在第二線圈136中央且對應于第二磁石134的一第二感磁元件42。憑借該第一與第二感磁元件41、42可偵測到磁力線的變化以供控制模塊50計算出該雙軸旋轉元件12的樞轉量。
[0063]于本發(fā)明第一較佳實施例中，該控制模塊50是連接于該震動偵測模塊30、位置偵測模塊40、以及驅動模塊13，用以根據(jù)該震動偵測模塊30所偵測到該光學鏡頭模塊2震動量、以及根據(jù)位置偵測模塊40所偵測該雙軸旋轉元件12的樞轉量，來控制該驅動模塊13驅動該雙軸旋轉元件12進行樞轉，進而達到補償光學鏡頭模塊2震動所造成的不穩(wěn)狀態(tài)。由于此所述的控制模塊50可以直接自現(xiàn)有現(xiàn)有技術中選用且非本發(fā)明的技術特征，所以不贅述其構成。
[0064]總而言之，本發(fā)明第一較佳實施例的可切換光路徑的光學防震機構I可將兩光路徑A、B分別所投射的影像光與該光學鏡頭模塊2之間進一步加以切換，通過該切換機構20將該固定端201上樞接的該旋轉部202所搭載的該防震裝置10予以旋轉180度，進而令該防震裝置10上所固定的該光路調整元件11 (楔形棱鏡)旋轉并朝向所對應折射的兩光路徑A、B其中之一，進一步使兩光路徑A、B其中之一憑借該光路調整元件11 (楔形棱鏡)折射至該光學鏡頭模塊2，再憑借該光學鏡頭模塊2將所投射的影像光投射于該影像擷取模塊3上，達到兩光路徑A、B通過該切換機構20共用同一該光學鏡頭模塊2與該影像擷取模塊3且同時具有防震動的目的。
[0065]請參閱圖9所示，圖9是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第一較佳實施例的應用狀態(tài)示意圖。其中，該光學系統(tǒng)可以是一智慧型手機(以下該光學系統(tǒng)稱的為智慧型手機)的攝像模塊，于該智慧型手機于其正、反兩表面分別設有不同的光路徑A、B (入光窗81、82)的來源，以分別提供不同位置的一外界物體的影像光擷取，并成像于該智慧型手機內(nèi)部的該光學鏡片模塊2進而投射至該影像擷取模塊3上。也就是說，本發(fā)明的可切換光路徑的光學防震機構I設置于該智慧型手機內(nèi)部且位于兩光路徑A、B與該光學鏡頭模塊2之間。通過該切換機構20將該防震裝置10上所固設的該光路調整元件11于兩光路徑A、B間進行旋轉180度的切換，進而將兩不同的光路徑A、B所投射的影像光都可由同一個該光學鏡頭模塊2投射于該影像擷取模塊3上。
[0066]以下所述的本發(fā)明其他較佳實施例中，因大部份的元件相同或類似于前述實施例，故相同的元件與結構以下將不再贅述，且相同的元件將直接給予相同的名稱及編號，并對于類似的元件則給予相同名稱但在原編號后另增加一英文字母以資區(qū)別且不予贅述，合先敘明。
[0067]請參閱圖7、圖8所示，圖7是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第二較佳實施例的側視示意圖；圖8是本發(fā)明可切換光路徑的光學防震機構的第二較佳實施例的切換機構立體分解不意圖。其中，本發(fā)明一種可切換光路徑的光學防震機構第二較佳實施例較前述第一較佳實施例的不同點在于，本發(fā)明第二較佳實施例的可切換光路徑的光學防震機構Ia的該切換機構20a，其中，該驅動裝置203a還包括:至少一個磁石2034、以及復數(shù)個線圈2035 ;其中，該磁石2034由復數(shù)NS磁極所構成，該復數(shù)個線圈2035也可由特殊制程變成單一部品(如Fine Pattern Coil)。該磁石2034分別環(huán)形設置于該旋轉部202的該第二表面2024上。而該些線圈2035則環(huán)形設置于該固定部201上并分別與該磁石2034間隔一預設距離且相互對應。由于該固定部201與該旋轉部202兩者都具有一定的磁吸力，因此更提供了該磁石2034吸附于該旋轉部202以及該些線圈2035吸附于該固定部201上的磁吸力。于本發(fā)明第二較佳實施例中，該些線圈2035可以環(huán)形設置于一基板20351上并相互電性連接，且該基板20351則以該中心柱2011為中心設置于該固定部201上，并令該些線圈2035與該旋轉部202上所設置的該些磁鐵2034間隔一預設距離相互對應。
[0068]也就是說，該驅動裝置203a位于該固定部201與該旋轉部202之中央間隔處，且該磁石2034以及該些線圈2035分別固定于該旋轉部202與該固定部201上。于該旋轉部202的該第二表面2024上設有以該樞接軸2021為中心環(huán)形設置且N極與S極相互交錯的該些磁石2034。于本發(fā)明第二較佳實施例中，具有N/S磁極的磁石2034大致可為九組(也可依照不同規(guī)劃設置與該線圈2035對應的組數(shù))，且平均環(huán)形分布設置于該第二表面2024上。此外，于本發(fā)明第二較佳實施例中，于該固定部201上設有與該磁石2034相對應的復數(shù)個線圈2035，該些線圈2035是九組以該固定部201的該中心柱2011為中心環(huán)形平均設置于該基板20351上，而該基板20351則固設于該固定部201上，且各別的該線圈2035大致對應于其中一組具有N/S磁極的磁石2034。
[0069]換句話說，當針對該基板20351上所設置的該些線圈2035依序輸入同方向的電流后，致使各別的該線圈2035依序產(chǎn)生同方向的磁力場，因此進一步使得各別該線圈2035所對應的該磁石2034間交互產(chǎn)生磁力的吸附或推斥的現(xiàn)象，而由于該旋轉部202通過該樞接軸2021樞接于該固定部201的該中心柱2011上，故此，該磁石2034因其分別對應的該些線圈2035所產(chǎn)生的磁力導致該磁石2034產(chǎn)生旋轉位移，且進而帶動該旋轉部202以該中心柱2011為中心且相對于該固定部201進行預設角度的旋轉，利用近似于電磁式旋轉馬達的原理驅動該旋轉部202上所設置的該光路調整元件11，如此達到切換不同兩光路徑A、B折射于同一影像擷取模塊3的目的。
[0070]以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種可切換光路徑的光學防震裝置，設置于一光學系統(tǒng)中，該光學系統(tǒng)包括有該光學防震裝置、一光學鏡頭模塊、一影像擷取模塊對應于該光學鏡頭模塊、以及至少兩個不同的入光窗，憑借自該至少兩個入光窗入射至該光學系統(tǒng)的光線可定義出至少兩不同方向的光路徑；其特征在于，該光學防震裝置包括有: 一防震裝置，包括有一光路調整元件，該光路調整元件對應于該光學鏡頭模塊；以及， 一切換機構，用以搭載該防震裝置以及將該防震裝置連同其光路調整元件進行切換運動，使得位于該兩不同方向的光路徑的其中之一的光線可通過該光路調整元件進行折射切換，進而經(jīng)由該光學鏡頭模塊投射于該影像擷取模塊上。
2.根據(jù)權利要求1所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于，該防震裝置還包括有一雙軸旋轉元件以及一驅動模塊；該光路調整元件設置于該雙軸旋轉元件上，能夠分別將來自光路徑上的光調整射向該光學鏡頭模塊；該雙軸旋轉元件至少能夠在一第一軸向與一第二軸向上進行一有限幅度的樞轉運動；該驅動模塊連結于該雙軸旋轉元件，用以驅動該雙軸旋轉元件在該第一軸向與該第二軸向上進行該有限幅度的樞轉運動；該切換機構包括一固定部、一旋轉部以及一驅動裝置；該旋轉部樞接于該固定部上，該旋轉部用以搭載該防震裝置，并通過位于該固定部與該旋轉部中央間隔處且固定于該固定部上的該驅動裝置帶動該旋轉部旋動。
3.根據(jù)權利要求2所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于，該雙軸旋轉元件是一薄彈片，該薄彈片包括:一外框部、一中框部、以及一內(nèi)板部；該內(nèi)板部提供該光路調整元件予以結合，且在該內(nèi)板部上定義了該第一軸向與該第二軸向；該中框部環(huán)繞于該內(nèi)板部外周圍，且在中框部與內(nèi)板部之間設有環(huán)繞于內(nèi)板部外周圍的至少一第一貫穿溝以及位于該第一軸向上的兩個第一連接端，該內(nèi)板部以該兩個第一連接端連結于中框部；該外框部環(huán)繞于該中框部外周圍，且在外框部與中框部之間設有環(huán)繞于中框部外周圍的至少一第二貫穿溝以及位于該第二軸向上的兩個第二連接端，該中框部以該兩個第二連接端連結于外框部。
4.根據(jù)權利要求2所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于: 該驅動模塊是一電磁驅動模塊且至少包括有:一內(nèi)承載架、一外承載架、至少一第一磁石、至少一第二磁石、至少一第一線圈、以及至少一第二線圈； 該內(nèi)承載架結合在該內(nèi)板部上并與其連動，且該外承載架結合在該外框部上并且是不動的元件； 該第一磁石與第一線圈兩者的其中之一設置于該內(nèi)承載架上、而另一則設置于該外承載架上；憑借對該第一線圈通電能夠產(chǎn)生一電磁力推動該內(nèi)承載架連同該內(nèi)板部進行沿該第一軸向的樞轉運動；以及， 該第二磁石與第二線圈兩者的其中之一設置于該內(nèi)承載架上、而另一則設置于該外承載架上；憑借對該第二線圈通電能夠產(chǎn)生一電磁力推動該內(nèi)承載架連同該內(nèi)板部進行沿該第二軸向的樞轉運動。
5.根據(jù)權利要求4所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于: 該內(nèi)承載架是一楔形框架結構，其具有矩形的一第一接觸部其連接于該內(nèi)板部、以及自該矩形第一接觸部的四個邊分別朝向遠離該內(nèi)板部的方向延伸的四個第一側面；該四個第一側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接；并且，在各第一側面上均分別設有一第一容置座； 該外承載架是一楔形框架結構，其具有矩形的一第二接觸部其連接于該外框部、以及自該矩形第二接觸部的四個邊分別朝向遠離該外框部的方向延伸的四個第二側面；該四個第二側面之中有兩個側面是呈相對應三角形且相互平行、而另兩個側面則是呈矩形且是相互呈垂直相接；并且，在各第二側面上均分別設有一第二容置座； 該第一磁石是設置于該內(nèi)承載架的三角形第一側面的第一容置座上、該第一線圈則是通過一第一電路板而設置于該外承載架的三角形第二側面的第二容置座上；以及， 該第二磁石是設置于該內(nèi)承載架的矩形第一側面的第一容置座上、該第二線圈則是通過一第二電路板而設置于該外承載架的矩形第二側面的第二容置座上。
6.根據(jù)權利要求4所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于，該防震裝置還包括有: 一震動偵測模塊，設置于該光學鏡頭模塊上，用以偵測該光學鏡頭模塊的震動量； 一位置偵測模塊，設置于該驅動模塊上，用以偵測該雙軸旋轉元件于該第一軸向與第二軸向上的樞轉量；以及， 一控制模塊，連接于該震動偵測模塊、位置偵測模塊以及驅動模塊，用以根據(jù)該震動偵測模塊所偵測到的光學鏡頭模塊震動量、以及根據(jù)位置偵測模塊所偵測該雙軸旋轉元件的樞轉量，來控制該驅動模塊驅動該雙軸旋轉元件進行樞轉進而達到補償該光路徑因光學鏡頭模塊震動所造成的不穩(wěn)狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求6所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于，該位置偵測模塊包括了設置在第一線圈中央且對應于第一磁石的一第一感磁元件、以及設置在第二線圈中央且對應于第二磁石的一第二感磁元件，該第一與第二感磁元件可偵測到磁力線的變化以供控制模塊計算出該雙軸旋轉元件的樞轉量；并且，該光路調整元件是下列其中之一:設置于內(nèi)板部的該平面上的一楔形棱鏡、設置于內(nèi)板部的該平面上的一光反射層。
8.根據(jù)權利要求2所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于，于該固定部上設有圓弧狀的一導引槽，并在該旋轉部上設置突起的一定位塊，且令該定位塊嵌入于該導引槽的內(nèi)，并在該導引槽中進行滑動，進而使該旋轉部相對于該固定部上呈預設角度的旋動；其中，該定位塊行進于該導引槽中的兩末端點分別與兩光路徑的行經(jīng)路線重疊；其中，該摩擦件可以是陶瓷材料所構成；其中，該固定部可以是具有一定磁吸力的功能的軛鐵所構成；其中，該旋轉部可以是磁石或具有該磁石的一載體所構成。
9.根據(jù)權利要求8所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于，該驅動裝置還包括:至少一滾珠、一摩擦件、以及一壓電元件；該滾珠位于該固定部與該旋轉部中央間隔預設位置處，且分別與該固定部以及該摩擦件相接觸；該摩擦件設置于該旋轉部上，并與該固定部上所設置的該壓電元件相對應，通過該壓電元件帶動該摩擦件進行線性運動，使該旋轉部上的該防震裝置產(chǎn)生轉動時，進而將兩不同的該光學鏡頭模塊上的光路徑通過該光路調整元件進行切換。
10.根據(jù)權利要求8所述的可切換光路徑的光學防震裝置，其特征在于，該驅動裝置還包括:至少一個磁石、以及復數(shù)個線圈；其中，該磁石由復數(shù)NS磁極所構成并設置于該旋轉部上，而該復數(shù)個線圈也可由特殊制程變成單一部品設置于該固定部上并與該磁石相對應。
【文檔編號】H04N5/232GK104280976SQ201410298438
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權日:2013年7月1日
【發(fā)明者】胡朝彰, 翁智偉 申請人:臺灣東電化股份有限公司