CN101420526B - 影像感测器承载装置及相机模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于承载和移动影像感测器的影像感测器承载装置，包括一个第一梳状驱动器及一个第二指状驱动器。该第一梳状驱动器包括一个承载部、多个第一指状电极及多个弹性构件，该承载部用于承载该影像感测器，该多个第一指状电极由该承载部相对的两侧向外延伸形成，该多个弹性构件连接在该承载部相对的另外两侧且成对设置，其用于弹性束缚该承载部。该第二指状驱动器包括多个与该多个第一指状电极互叉设置的第二指状电极。另外，本发明还提供了一种包含该影像感测器承载装置的相机模组。

Description

影像感测器承载装置及相机模组
技术领域
本发明涉及一种影像感测器承载装置，另外，本发明还涉及包含该影像感测器承载装置的相机模组。
背景技术
近年来，随着相机模组(如数码相机、手机镜头)的普及，在市场需求的推动下，相机模组的设计一直朝着轻薄化、小型化的方向发展。影像感测器作为相机模组中的感光元件，其通常需相对光学镜片运动以达到对焦的目的。在传统的相机模组中，上述影像感测器与光学镜片之间的相对运动通常由相机模组中的螺杆机构驱动完成，然而，对于体积较小的相机模组，现有的螺杆机构无法在狭小的空间内以较高的精确度控制影像感测器与光学镜片之间的相对运动，这给相机模组的进一步小型化造成了障碍。
微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System；MEMS)技术作为将微电子技术与机械工程技术融合到一起的一种工业技术，其可通过相对成熟的半导体制造工艺制造出传统制造工艺难以达到的高精度微小器件，因而在微型传感器及微型致动器领域有着广泛的应用。具体可参见Adam Huang等人在文献IEEE Sensors Journal，Vol.4，No.4(2004年8月)上发表的“Microsensorsand actuators for macrofluidic control”一文。
发明内容
本发明的目的在于提供一种影像感测器承载装置，其体积小，其可高精度地移动影像传感器；为此，本发明还进一步提供一种包含该影像感测器承载装置的相机模组。
下面将以实施例说明一种影像感测器承载装置及采用该影像感测器承载装置的相机模组。
一种影像感测器承载装置，用于承载和移动影像感测器，其包括一个第一梳状驱动器及一个第二指状驱动器；该第一梳状驱动器包括一个承载部、多个第一指状电极及多个弹性构件，该承载部用于承载该影像感测器，该多个第一指状电极由该承载部相对的两侧向外延伸形成，该多个弹性构件连接在该承载部相对的另外两侧且成对设置，其用于弹性束缚该承载部；该第二指状驱动器包括多个与该多个第一指状电极互叉设置的第二指状电极。
一种相机模组，其包括一个影像感测器承载装置、一个影像感测器、至少一镜片、一个镜筒及一个镜座；该影像感测器承载装置包括一个第一梳状驱动器及一个第二指状驱动器；该第一梳状驱动器包括一个承载部、多个第一指状电极及多个弹性构件，该多个第一指状电极由该承载部相对的两侧向外延伸形成，该多个弹性构件连接在该承载部相对的另外两侧且成对设置，其用于弹性束缚该承载部；该第二指状驱动器包括多个与该多个第一指状电极互叉设置的第二指状电极；该影像感测器设置在第一梳状驱动器的承载部上，该镜座收容该影像感测器及影像感测器承载装置；该至少一镜片设置在该镜筒中，该镜筒与该镜座相连接。
相对于现有技术，由于第一梳状驱动器的承载部上延伸形成的第一指状电极与第二指状驱动器的第二指状电极之间的距离可经由施加不同的电压进行控制，因而可以通过对第一指状电极及第二指状电极施加不同的电压，并利用第一指状电极带动承载部及其承载的影像感测器移动，以精确控制组装于相机模组中的影像感测器与镜片之间的距离，从而达到对焦的目的。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的影像感测器承载装置的俯视示意图。
图2是图1所示影像感测器承载装置的第一梳状驱动器的俯视示意图。
图3是图1所示影像感测器承载装置的第二指状驱动器的俯视示意图。
图4是图1所示影像感测器承载装置的剖面示意图。
图5是图1所示影像感测器承载装置的工作时的剖面示意图。
图6是图2所示影像感测器承载装置的第一梳状驱动器另一实施方式的俯视示意图。
图7是图2所示影像感测器承载装置的第一梳状驱动器又一实施方式的俯视示意图。
图8是本发明第二实施例提供的相机模组的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种影像感测器承载装置10，其用于承载和移动影像感测器100。该影像感测器承载装置10包括一个第一梳状驱动器11及一个第二指状驱动器12。
请一起参阅图2，该第一梳状驱动器11包括一承载部111、多个第一指状电极112、多个弹性构件113。在本实施例中，该第一梳状驱动器11可以由微机电系统中的半导体制造工艺，如光罩、蚀刻等技术制成。具体地，该承载部111可大致为一长方体结构，其用于承载影像感测器100。优选地，该承载部111中央开设有一通孔1110，以利于对影像感测器100进行散热。该多个第一指状电极112分别由该承载部111的相对的两侧向外延伸形成。该多个弹性构件113通过多个锚点115连接于该承载部111相对的另外两侧，且其具体数目设置为两个，以形成成对设置，当然，该多个弹性构件113的数目也可设置为其它大于两个的偶数个，如四个、六个等。另外，该第一梳状驱动器11还可包括一第一框架114，以利用该第一框架114支承该承载部111、多个第一指状电极112及多个弹性构件113，如图2所示，该多个弹性构件113连接于该承载部111与该第一框架114之间。
请参阅图3，该第二指状驱动器12包括多个第二指状电极121，该多个第二指状电极121与该多个第一指状电极112互叉设置，也即交替设置。当然，该第二指状驱动器12也可由微机电系统中的半导体制造工艺，如光罩、蚀刻等技术制成。另外，该第二指状驱动器12还可包括一第二框架122以支承该第二指状电极121，具体地，该多个第二指状电极121分别由该第二框架122相对的两内侧向内延伸形成。
如图4所示，该第一框架114与该第二框架122通过绝缘材料1220粘合。该第二指状驱动器12包括与其第二框架122连成一体的至少一衬垫123，该至少一衬垫123粘接在一电路板13上，并与该电路板13相互配合形成一散热空间130，从而利于影像感测器100在工作过程中更好地散热。本实施例中，该电路板13为一印刷电路板或一柔性电路板，该至少一衬垫123的数目设置为四个。
该影像感测器100通常用于感测图像并产生对应于图像的电信号，其可为电荷耦合感测器(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体感测器(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)。在本实施例中，该影像感测器100采用芯片级封装(Chip Scale Package；CSP)，其包括多个导电的接触衬垫(contact pad)101，对应地，该承载部111包括多个第一电极103，进一步地，该影像感测器100与该承载部111通过位于其两者之间的多个导电凸块(bump)102连接在一起，即该多个导电凸块102通过焊接分别连接于影像感测器100的多个接触衬垫101及承载部111的多个第一电极103。
另外，该第二框架122上设置有多个第二电极12a，对应地，该电路板13上设置有多个第三电极12b。该第二指状电极121通过打线(wire bonding)连接于该多个第二电极12a，进一步地，该多个第二电极12a与电路板13上的多个第三电极12b通过金属导线131相连接，从而可通过将电路板13电性连接于一电源(图未示)，以控制施加电压于第二指状电极121上。当然，可以理解的是，该第一电极103及该第一指状电极112也可通过打线连接于电路板13，以对影像感测器100所产生的图像信号进行传输，以及控制施加电压于第一指状电极112上。
请参阅图5，工作时，该电路板13分别对第一指状电极112及第二指状电极121施加不同的电压，并在二者之间形成电势差，此时第一梳状驱动器11的多个第一指状电极112将在静电力的吸引下沿垂直于承载部111且接近电路板13的方向(如图中双箭头所示方向)运动，从而带动该承载部111及其承载的影像感测器100一起运动。可以理解的是，由于多个弹性构件113(图5未示出)通过连接在该承载部111与该第一框架114之间，因此，在上述运动过程中，该多个弹性构件113将发生弹性形变并对承载部111施加一弹性回复力，也即该多个弹性构件113对该承载部111形成弹性束缚，所以，进一步地，当停止对第一梳状驱动器11及第二指状驱动器12施加电压时，该第一梳状驱动器11的弹性构件113将在该弹性回复力的作用下回复至初始状态，并带动承载部111及其承载的影像感测器100沿垂直于该承载部111且远离电路板13的方向(如图中双箭头所示方向)运动。因此，该承载部111及其所承载的影像感测器100可由施加于第一指状电极112及第二指状电极121上的电压控制其运动。
由于该第一梳状驱动器11与第二指状驱动器12均采用微机电系统中的半导体制造工艺制成，其体积很小，且该第一梳状驱动器11的运动可由施加于第一指状电极112及第二指状电极121上的电压进行精确控制，因而本发明第一实施例所提供的影像感测器承载装置10可达成精确控制影像感测器100运动的目的。
请参阅图6及图7，可以理解的是，该弹性构件113的形状可以不限于图2所示的形状，其也可为图6及图7中所示出的形状，即该弹性构件113可包括多处弯折，且该多处弯折通过多个锚点115连接于该第一框架114。
如图8所示，本发明第二实施例所提供的一种相机模组80，其包含本发明第一实施例所提供的影像感测器承载装置10、及一个影像感测器100、至少一镜片81、一个镜筒82及一个镜座83。
该影像感测器100设置于该影像感测器承载装置10的承载部111上，该镜座83收容影像感测器100及影像感测器承载装置10。
该镜座83包含一通光口830，该镜筒82螺设于该镜座83的通光口830中。该至少一镜片81设置于该镜筒82内，用于将外界的图像聚焦并成像于影像感测器100上。
可以理解，由于承载部111及其所承载的影像感测器100可由该电路板13所施加的电压控制其运动，因此，可通过控制影像感测器100与镜筒81中至少一镜片81之间的距离，以实现相机模组80的光学对焦功能。
本发明第一实施例提供的影像感测器承载装置10及第二实施例提供的相机模组80，一方面，由第一梳状驱动器11的承载部111上延伸形成的第一指状电极112与第二指状驱动器12的第二指状电极121之间的距离可经由施加不同的电压进行控制，因而可以通过对第一指状电极112及第二指状电极121施加不同的电压，并利用第一指状电极112带动承载部111及其承载的影像感测器100移动，以精确控制组装于相机模组80中的影像感测器100与镜片81之间的距离，从而达到对焦的目的；另一方面，由于采用了微机电系统中的半导体制造工艺制造影像感测器承载装置10，本发明提供的影像感测器承载装置10及相机模组80体积较小，适应了相机模组80小型化的需求。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种影像感测器承载装置，用于承载和移动影像感测器，其包括一个第一梳状驱动器及一个第二指状驱动器；
该第一梳状驱动器包括一个承载部、多个第一指状电极及多个弹性构件，该承载部用于承载该影像感测器，该多个第一指状电极由该承载部相对的两侧向外延伸形成，该多个弹性构件连接在该承载部相对的另外两侧且成对设置，其用于弹性束缚该承载部；
该第二指状驱动器包括多个与该多个第一指状电极互叉设置的第二指状电极。
2.如权利要求1所述的影像感测器承载装置，其特征在于，该第一梳状驱动器与第二指状驱动器电性连接至一电路板。
3.如权利要求1所述的影像感测器承载装置，其特征在于，该第一梳状驱动器进一步包括一个第一框架，该多个弹性构件连接在该承载部与该第一框架之间。
4.如权利要求2所述的影像感测器承载装置，其特征在于，该第二指状驱动器还包括至少一衬垫，该至少一衬垫粘接于该电路板上并与该电路板相配合形成一个散热空间。
5.如权利要求2所述的影像感测器承载装置，其特征在于，该影像感测器采用芯片级封装，其包括多个导电的接触衬垫，该承载部进一步包括多个电接触点，该多个接触衬垫与多个电接触点分别相焊接。
6.如权利要求2所述的影像感测器承载装置，其特征在于，该第一梳状驱动器及第二指状驱动器通过引线与该电路板电性连接。
7.如权利要求3所述的影像感测器承载装置，其特征在于，该第二指状驱动器进一步包括一个第二框架，该多个第二指状电极由该第二框架相对的两内侧向内延伸形成。
8.如权利要求5所述的影像感测器承载装置，其特征在于，该承载部上的多个电接触点与该电路板通过引线电性连接。
9.如权利要求7所述的影像感测器承载装置，其特征在于，该第一框架与第二框架通过绝缘材料粘合。
10.一种相机模组，其包括一个影像感测器承载装置、一个影像感测器、至少一镜片、一个镜筒及一个镜座；
该影像感测器承载装置包括一个第一梳状驱动器及一个第二指状驱动器；
该第一梳状驱动器包括一个承载部、多个第一指状电极及多个弹性构件，该多个第一指状电极由该承载部相对的两侧向外延伸形成，该多个弹性构件连接在该承载部相对的另外两侧且成对设置，其用于弹性束缚该承载部；
该第二指状驱动器包括多个与该多个第一指状电极互叉设置的第二指状电极；
该影像感测器设置在第一梳状驱动器的承载部上，该镜座收容该影像感测器及影像感测器承载装置；
该至少一镜片设置在该镜筒中，该镜筒与该镜座相连接。
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