CN100403775C - 在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元 - Google Patents

Abstract

提供了一种在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元。该透镜单元包括壳、多个透镜、滤光器和固定构件。壳在其一侧具有光接收孔，并且具有在其中形成有空腔的结构。多个透镜排列在壳的内部，用于透射通过光接收孔的光。滤光器布置在壳的内部，用于阻挡部分波长的光，并且固定构件用于将透镜和滤光器在壳的内部保持在对准状态下。不需要将分离的滤光器安装在相机模块中，而是将滤光器一体地形成在壳的内部，从而将在制造过程期间杂质的引入最小化。

Description

在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元

本申请基于并要求于2005年1月28日在韩国知识产权局提交的第2005-8223号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明涉及一种用于相机模块的透镜单元，该相机模块用于数字光学设备的相机系统，更具体地讲，本发明涉及一种在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元，该透镜单元能够将制造过程期间杂质的引入最小化，将滤光器安装在其中的相机模块组件的尺寸最小化，将光学性能的降低最小化，并且通过一体地将滤光器形成在壳的内部而不用将滤光器分离地安装在相机模块上来简化制造过程。

背景技术

当前，许多公司开发并生产具有内置相机模块的蜂窝电话。安装在蜂窝电话中的各种内置相机模块根据元件及其封装方法而处于开发之中。

用于蜂窝电话的相机模块100具有：图像传感器单元102，布置在相机模块100的一侧；和连接器130，电连接到相机模块的另一侧上的蜂窝电话的主板(未显示)。图像传感器单元102和连接器130以所谓的覆晶薄膜(COF)结构而制造，在该结构中，元件被安装在柔性基板120上。

图像传感器单元102具有形成于柔性基板120中的通孔124。通孔124使光透射，并且在通孔124的一侧形成有光接收部件150。以倒装芯片(flip-chip)方式安装的图像传感器152布置在柔性基板120的一侧上，光接收部件150通过通孔124而被暴露。填充树脂层154围绕图像传感器152而形成。

另外，透镜单元160安装在柔性基板120上，以通过形成于图像传感器152前侧的通孔124与光接收部件150连通。透镜单元160将多个透镜162安装在相机模块100上。

在目前所制造的相机模块100中，用于过滤可见光线、紫外线和红外线中的必要部分的滤光器170是必不可少的元件。

如图1所示，滤光器170在组成图像传感器单元102的壳体172之内附在柔性基板120上，或者如图2A所示，使用板上芯片(COB)方法将滤光器170直接附在印刷电路板(PCB)180上的图像传感器152上，或者如图2B所示，使用粘合剂190将滤光器170附在作为透镜固定装置的壳体172上。

但是，在上述传统方法中，当滤光器170按照如上所述被安装在柔性基板120的上表面上时、被安装在图像传感器152上时、或被安装在壳体172之内时，杂质或粘合剂在滤光器170的制造过程期间附到滤光器170上或污染滤光器170，从而图像传感器152的光接收操作被干扰，并因此产生相机模块100的光学性能的故障。

另外，由于传统的相机模块100具有与透镜单元160分离地安装在其上的滤光器170，所以需要用于安装滤光器170的分离的安装结构和制造过程，从而不能降低制造成本。

发明内容

因此，本发明涉及一种用于相机模块的透镜单元，该透镜单元在其中具有滤光器并基本消除了由现有技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元，该透镜单元能够通过将在制造过程期间杂质的引入最小化，来将产品的质量降低最小化。

本发明的另一目的是提供一种在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元，可通过降低将滤光器安装在该透镜单元中的组件的高度来将该透镜单元应用于具有各种结构的数字设备的设计和制造。

本发明的另一目的是提供一种在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元，该透镜单元能够通过允许将滤光器容易地安装在该透镜单元的内部来简化其制造过程并将产品的质量降低最小化。

本发明的另外优点、目的和特征将在下面的描述中部分地阐明，并且当本领域的技术人员审阅下面的描述时，这些优点、目的和特征对本领域的技术人员部分是清楚的，或者通过本发明的实施可以被理解。可通过该描述和权利要求以及附图中所具体指出的结构来实现并获得本发明的这些目的和其它优点。

为了实现在此实施并概括描述的这些目的和其它优点并根据本发明的目的，提供一种在其中具有滤光器的用于相机模块并用于数字设备的透镜单元，该透镜单元包括：壳，在其一侧具有光接收孔，并且具有在其中形成有空腔的结构；多个透镜，排列在壳的内部，用于透射通过光接收孔的光；滤光器，布置在壳的内部，用于阻挡部分波长的光；和固定构件，用于将透镜和滤光器在壳的内部保持在对准状态下。

应该理解，本发明的上述一般描述和下面的详细描述是示例性和解释性的，并且意图是提供对所要求的本发明的进一步解释。

附图说明

附图示出了本发明的实施例，并且附图和描述用于解释本发明的原理，将这些附图包括以提供对本发明的进一步理解，并且包含附图以组成本申请的一部分，附图中：

图1是根据现有技术的具有透镜单元的相机模块的截面图；

图2A是示出滤光器附到图像传感器上的视图；

图2B是示出使用粘合剂将滤光器附到壳体172上的视图；

图3是根据本发明一个实施例的在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元的截面图；

图4是图3中所示的在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元的分解透视图；

图5是本发明另一实施例的在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元的放大截面图；和

图6是图5中所示的在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元的分解透视图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。

参照图3，根据本发明的在其中具有滤光器的用于相机模块的透镜单元1被设置到相机模块100的图像传感器单元102，以将光透射到图像传感器152。

透镜单元1包括壳10，在壳10中具有空腔。壳10具有圆柱形结构，在该圆柱形结构的一侧形成有光接收孔12。

参照图3，壳10具有可被安装在图像传感器单元102的壳体172中的外径。当然，壳10并不一定是圆柱形，可取决于所使用的透镜的形状而具有多边形截面。

本发明将多个透镜15a和15b排列在壳10的内部，用于透射已通过光接收孔12的光。

图3示出了多个透镜15a和15b安装在壳10的内部的结构。

这些透镜15a和15b从壳10的下部装配并插入到壳10的内部。

隔离件20布置在这些透镜15a和15b之间，从而焦距保持在它们之间。

隔离件20具有环形结构，该环形结构在其中央部分设置光路P，光路P允许已通过壳10的光接收孔12的入射光没有任何干扰地被引导至后侧。

因此，当光通过隔离件20时，隔离件20对光的传播不导致任何干扰。

另外，本发明将滤光器30布置在壳10的内部，以阻挡部分波长的光。

滤光器30可形成为薄膜类型，或者由薄玻璃或玻璃材料制成。滤光器30的厚度是由传统玻璃或塑料制成的滤光器的厚度的1/5至1/3。

在滤光器30形成为薄膜类型的情况下，可以象3M公司生产MOF系列一样来生产滤光器30。

如上所述，滤光器30阻挡除了可见光线、紫外线和红外线中的所需部分的波长之外的所有波长，以对入射到图像传感器152的光进行过滤。

如上所述，滤光器30安装在壳10的内部，从而当制造透镜1时，滤光器30可以一体地形成。

另外，本发明包括固定构件40，固定构件40用于将透镜15a和15b以及滤光器30在壳10的内部保持在对准状态下。

固定构件40挡住壳10的下端以将透镜15a和15b、滤光器30以及隔离件20保持在壳10的内部，并且固定构件40具有环形结构，该环形结构允许光通过固定构件40的中央部分并入射到图像传感器152上。

可通过以紧密配合方式或使用粘合剂将固定构件40的外周固定到壳10的下端，来将固定构件40和壳10一体地形成。

图4是是根据本发明一个实施例的透镜单元1的分解透视图。

如图4所示，滤光器30布置在隔离件20和第二透镜15b之间。但是，对于本领域技术人员明显的是，可按照不同的方式改变这种布置。例如，滤光器30可布置在第一透镜15a和隔离件20之间。

这种布置可被改变的事实对于设计透镜单元1很方便。另外，由于使用了薄的滤光器30，所以可以将透镜单元1制造为具有整体上薄的厚度。

即，由于滤光器30本身可形成为薄膜类型或由薄玻璃制成，所以与传统的滤光器相比，可使滤光器30的厚度非常薄。另外，由于可自由地改变它们的布置，所以可很大地提高控制透镜15a和15b的厚度以及设计透镜15a和15b的自由度。

尽管本发明的描述主要是针对多个透镜15a和15b被设置在壳10的内部并且滤光器30布置在隔离件20和第二透镜15b之间的结构来进行的，但是本发明不限于上述结构。

即，参照图5和图6，透镜单元1可包括布置在壳10的内部的三个透镜15a、15b和15c。

具体地讲，第一透镜15a从壳10的下部装配并插入到壳10的内部。接着，装配第一盘环形隔离件20a，然后将第二透镜15b装配在第一盘环形隔离件20a上。

第二隔离件20b布置在第二透镜15b之后，并且第一隔离件20a和第二隔离件20b具有环形结构，该环形结构在中央部分设置光路P，以允许入射光没有任何干扰地通过壳10的光接收孔12并被引导至后侧。

另外，本发明将滤光器30布置在隔离件20b的后侧以阻挡部分波长的光，然后将第三透镜15c装配到壳10中。

本发明最后包括固定构件40，固定构件40用于将透镜15a、15b和15c以及滤光器30在壳10的内部保持在对准状态下。

如参照图3和图4所述，固定构件40具有环形结构，该环形结构在中央部分设置光路P，以允许光从其通过并入射到图像传感器152上。

另外，可通过以紧密配合方式或使用粘合剂将固定构件40的外周固定到壳10的下端，来一体地形成固定构件40和壳10。

从以上结构中所揭示的是，由于在壳10内部将滤光器30布置在透镜15a、15b和15c之间，所以可以将滤光器30同时制造为透镜单元1的一部分。

即，滤光器30可布置在第一透镜15a和第二透镜15b之间，或布置在第二透镜15b和第三透镜15c之间。

或者，与以上结构不同，滤光器30可布置在隔离件之间。

因此，根据透镜单元安装在其中的相机模块的设计条件，本发明的透镜单元1可使得滤光器30被制造并安装在壳10中，而不管透镜或隔离件的数量以及这些透镜的厚度，从而可很大地提高设计相机模块100的自由度。

安装在壳10中的滤光器30可形成为薄膜类型或由薄玻璃制成，从而可使透镜单元1的厚度很薄，并因此也可使透镜单元1安装在其中的相机模块100或数字设备的厚度很薄。

根据本发明，滤光器30可和多个透镜一起被安装在壳10中，并且与它们一起被一体地制造，从而可显著地简化相机模块的制造过程。

现有技术采用了独立的安装结构，该安装结构将由玻璃或塑料制成的滤光器170与透镜单元分离地固定到图像传感器单元102上。相反，根据本发明，由于这种分离过程被省略，并且滤光器30可被一体地安装在透镜单元1中，所以可简化相机模块的制造过程。

因此，可显著地减少透镜单元1和透镜单元1安装在其中的相机模块的制造工序的数量。

另外，根据本发明，由于使用了薄的滤光器30，所以与使用由玻璃或塑料制成的传统滤光器170的情况相比，可显著减小透镜单元1的高度，并因此也可减小相机模块的高度。因此，本发明可提供满足作为数字设备的当前市场趋势的轻量级和纤细外形的设计结构。

另外，根据本发明，由于滤光器30插入壳10的内部以组成透镜单元1，所以不需要在相机模块中形成用于固定滤光器的单独结构。在其中具有滤光器的上述透镜单元将与相机模块的壳体设计相关的许多设计考虑最小化。

因此，以一种简单的方式来进行相机模块及其制造结构的设计，从而容易和方便地进行设计和制造。

另外，根据本发明，由于使用了滤光器30，并且本发明的相机模块的结构与传统相机模块没有很大不同，所以本发明可应用于传统相机模块以及该透镜单元。

根据本发明，由于使用了滤光器30，并且不需要用于固定该滤光器的单独结构，所以可显著地降低制造成本。因此，也可降低相机模块的制造成本。

因此，根据本发明，安装滤光器30的过程并不复杂，并且与装配透镜的过程同时进行，从而制造过程简单，并且装配过程容易，因此，杂质附在滤光器30上或渗透到透镜单元的内部的可能性显著降低。

因此，可预先防止由于杂质或在相机模块中可能发生的缺陷产品的产生而导致的光学性能的降低。

另外，根据本发明，由于可容易地安装滤光器30，所以该滤光器可容易地应用于各种数字相机或使用透镜的所有光学设备。

尽管本发明是参照其优选实施例被具体显示和描述的，但是对本领域技术人员明显的是，本发明不限于这些优选实施例，并且可对本发明做出各种修改和变化。因此，意图是，假如这些修改和变化落入权利要求及其等同物的范围，则本发明覆盖这些修改和变化。

Claims (6)

1.一种在其中具有滤光器的用于相机模块并用于数字设备的透镜单元，所述透镜单元包括：

壳，在其一侧具有光接收孔，并且具有在其中形成有空腔的圆柱形结构；

多个透镜，排列在壳的空腔内，用于透射通过光接收孔的光；

滤光器，布置在壳的空腔内，用于阻挡部分波长的光；和

固定构件，用于将透镜和滤光器在壳的内部保持在对准状态下，

其中，在所述多个透镜中的两个透镜之间布置有一个隔离件，滤光器形成为薄膜类型并且安装在所述多个透镜中的一个和隔离件之间。

2.根据权利要求1所述的透镜单元，其中，所述多个透镜包括至少三个透镜，在所述透镜中的每两个相邻透镜之间分别布置有一个隔离件，由此形成多个隔离件，并且滤光器安装在所述透镜中的一个和所述隔离件中的一个之间。

3.根据权利要求2所述的透镜单元，其中，滤光器布置在所述多个隔离件中的两个隔离件之间。

4.根据权利要求1所述的透镜单元，其中，滤光器的厚度是由玻璃或塑料制成的滤光器的厚度的1/5至1/3。

5.根据权利要求1所述的透镜单元，其中，固定构件具有环形结构，所述环形结构在其中央部分设置有光路，以允许光通过所述光路并入射到图像传感器上，并且通过以紧密配合方式或使用粘合剂将固定构件的外周固定到壳的下端，来将固定构件和壳一体地形成。

6.一种具有根据权利要求1所述的透镜单元的相机模块。

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