CN101710203A - 可配置多镜头的影像感测模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可配置多镜头的影像感测模块，利用光纤作为基板上的影像感测芯片与多个镜头之间的传输路径。影像感测芯片具有一影像感测区域。本发明的影像感测模块利用分隔罩分割影像感测区域成复数个区域。影像感测区域上的每一个分割的区域皆对应一镜头。

Description

可配置多镜头的影像感测模块

技术领域

本发明涉及一种影像感测模块，特别涉及一种可配置多镜头的影像感测模块。

背景技术

现有技术的影像感测模块运用领域相当广泛，如数字相机、数字摄影机、影像电话及视讯会议等，将一影像感测半导体芯片封装于光学装置内，以感测撷取光学影像讯号，并将光学影像讯号转换成电子讯号传递至电路基板，使光学影像讯号可加以辨识、处理或储存。

如图1所示，现有的影像感测模块包括一镜头102、镜座104、影像感测芯片106以及基板108。影像感测芯片106形成于基板108上，具有一影像感测区域。镜座104固定于基板108上，并覆盖影像感测芯片上。镜头102设置于镜座104内，且对准影像感测芯片的影像感测区域。透过镜头102，影像感测芯片可撷取外部的影像讯号。

台湾公告第425042专利公开了一种CCD及CMOS影像撷取模块，包括有一电路基板该电路基板上具有一CCD及CMOS的影像感测组件及相关的电子组件，该影像感测组件顶面设有一外周缘尺寸与影像感测组件相同大小的镜头座，通过将镜头座与影像感测组件的外缘对齐，且镜头座底面与影像感测组件的顶面均为平面接触，使镜头座的轴心与影像感测组件的中心间不会产生位差及角度差，以达到避免影像产生像差的功效。

台湾公告第I297920专利公开了一种微型摄影模块，主要包含一基板、一感测模块芯片以及一镜片模块，该基板具有一表面，该表面定义有一黏晶区与一模块结合区，以分别设置该感测模块芯片与该镜片模块，其中，该模块结合区环绕该黏晶区，并且在该黏晶区内定义有一检测点。该基板包含复数个连接垫及复数个位于该黏晶区外侧的检测条，其中所述检测条的中垂线交叉点对准于该检测点，通过所述检测条的中垂线交叉点在黏晶后自主检查该感测模块芯片的感测区中心位置。

台湾公告第M250470专利公开了一种玻璃覆晶摄影模块，所述摄影模块包含有一镜头座，该镜头座包含有一座体及一滤光片，该座体具有一基座部及一镜头结合部，该基座部形成有复数个电性导接组件，该滤光片设于该基座部与该镜头结合部之间，该滤光片具有复数个线路，所述线路与所述电性导接组件电性连接，该滤光片为覆晶接合有一影像感测芯片，该影像感测芯片与该镜头座的该滤光片之间设有一第一密封胶，以密封该影像感测芯片的感测面，避免该感测面被污染。

上述现有技术均未公开一种具有360度视角的全方向影像感测模块。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种可配置多镜头的影像感测模块，所述可配置多镜头的影像感测模块，采用以下技术方案：

一种可配置多镜头的影像感测模块，包括：一基板；一影像感测芯片，形成于该基板上，该影像感测芯片具有一影像感测区域形成于其上；一分隔罩，形成于该基板上，并覆盖于该影像感测芯片上方，该分隔罩具有复数个开口对应至该影像感测区域，根据复数个该开口将该影像感测区域分割成复数个区域；一光学系统，耦合至该分隔罩，其中该光学系统由凸透镜、凹透镜及平面镜所组成；复数个镜头，耦合于该光学系统，其中每一个该镜头对应一个该开口，透过该光学系统将影像讯号传递至对应的该影像感测区域的该区域，且所述复数个镜头数目至少为三个。

本发明还提供另外一种可配置多镜头的影像感测模块，所述可配置多镜头的影像感测模块，采用以下技术方案：

一种可配置多镜头的影像感测模块，包括：一基板；一影像感测芯片，形成于该基板上，该影像感测芯片具有一影像感测区域形成于其上；一分隔罩，形成于该基板上，并覆盖于该影像感测芯片上方，该分隔罩具有复数个开口对应至该影像感测区域，根据复数个该开口将该影像感测区域分割成复数个区域；一镜片组，配置于复数个该开口之上；一光纤输出固定座，覆盖于该分隔罩的复数个该开口之上；复数个光纤输入固定座，透过光纤连接至该光纤输出固定座；复数个镜头，个别设置于复数个该光纤输入固定座，其中每一个该镜头对应一个该开口，透过该光纤将该影像讯号传送至对应的该影像感测区域的该区域，且所述复数个镜头数目至少为三个。

本发明提供的可配置多镜头的影像感测模块，将影像感测区域分割成复数个独立区域，每一个区域皆有对应的镜头与光纤传输路径，因此仅需一个影像感测模块即可以获得360度的宽广视角，节省影像感测模块数目。再者，本发明提供的可配置多镜头的影像感测模块，利用光纤作为透镜至影像感测模块的感测区域的光信号传输途径，因此可延长影像感测模块与透镜间的距离。

附图说明

图1为现有技术的影像感测模块立体图；

图2为本发明较佳实施例可配置多镜头的影像感测模块的系统架构图；

图3为本发明较佳实施例可配置多镜头的影像感测模块的分解图；

图4为本发明较佳实施例可配置多镜头的影像感测模块的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明提供一种具有多个镜头的影像感测模块，利用影像感测模块分隔罩将影像感测芯片的影像撷取区域分割成复数个影像区域。每一个透镜只撷取一部份分割的影像区域，再将所有分割的影像区域利用已知的演算技术处理或合成影像，如此可获得大角度(可达360度)的宽广视角。本发明只须一个影像感测模块则可获得与多个影像感测模块的视野，节省了影像感测模块的数目。

本发明的影像感测模块透过光学系统连接复数个镜头，加长影像感测模块与镜头间的距离，以利于提升适用范围，其影像感测模块透过较远距离的镜头可撷取较远的影像。将复数个镜头分别地水平配置于视角，可获得360度的宽广视野的影像。

如图2所示，为本发明较佳实施例可配置多镜头的影像感测模块的系统架构图。所述可配置多镜头的影像感测模块，包括影像感测芯片202、光学系统206、镜片组208以及复数个镜头216。

自外部的影像讯号透过光学系统206传输至影像感测芯片202。影像讯号经过光学系统206传输后，会透过分隔罩(图中未示出)以分隔影像讯号成为个别独立、互不影响的讯号。分隔罩将影像感测芯片202的影像感测区域分成复数个子区域。每一个子区域皆有对应的镜头216。外部的影像讯号依照顺序透过镜头216、光学系统206、镜片组208、分隔罩至影像感测芯片202的影像感测区域上。上述的复数个光学传输路径是独立的路径，并不会互相影响其传输。当影像感测芯片202接收影像讯号后，则将其光影像讯号传送至模拟数字转换器218，使其影像讯号转换成数字的影像讯号。

其中，所述光学系统206可由凸透镜、凹透镜及平面镜所组成。上述光学系统206可为一光纤传输系统。

如图3所示，为本发明较佳实施例可配置多镜头的影像感测模块的分解图。所述可配置多镜头的影像感测模块，包括影像感测芯片302、基板304、影像感测模块分隔罩306、镜片组308、光纤输出固定座310、光纤312、复数个光纤输入固定座314以及复数个镜头316。

所述影像感测芯片302设置于基板304上，具有一影像感测区域303，用以撷取影像。基板304为多层印刷电路板(multilayer PCB)，但并不限于多层印刷电路板，任何合适的电路板皆可应用于本发明。基板304也可包括模拟与数字电路形成于其上(图中未示出)，例如，数字信号控制器(DSP)、内存芯片、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)芯片以及被动组件。影像感测芯片302的影像感测区域303接收光学讯号，并经由数字讯号控制器与特殊应用集成电路芯片将模拟影像讯号转换成数字影像讯号，并将数字影像讯号储存于内存芯片。

所述影像感测芯片302可包括电荷耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)或互补式金氧半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)影像感测芯片。电荷耦合组件为数字相机中可记录光线变化的半导体，通常以百万像素(megapixel)为单位，其主要材质为硅晶半导体，将感光组件表面上的光转换成储存电荷的能力。当电荷耦合组件表面感受到光线照射时，产生电荷反应在组件上，再透过信道传输至放大与译码组件，就能还原电荷耦合组件上的所有感光组件产生的讯号，并构成了一幅完整的画面。互补式金氧半导体影像感测芯片和电荷耦合组件一样同为在数字相机中可记录光线变化的半导体。但互补式金氧半导体的制造技术和电荷耦合组件不同，反而比较接近一般计算机芯片。互补式金氧半导体的材质主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，其影像感测模块利用电流处理芯片纪录和解读成影像。

所述影像感测模块分隔罩306配置于影像感测芯片302上方，并固定于基板304上。影像感测模块分隔罩306具有开口307，开口307系对应着影像感测芯片302的影像感测区域303。影像感测芯片302透过开口307撷取外部的影像。影像感测模块分隔罩306利用复数个隔板309间隔开口307，将其分隔成复数个开口307，使影像感测区域303分隔成复数个区域。在此实施例中，影像感测模块分隔罩306系将影像感测区域分隔成四个区域，但并不仅限于四个。

所述镜片组308与光纤输出固定座310配置于影像感测模块分隔罩306的开口307上。具有复数个镜片的镜片组308其复数个镜片个别地对应个别的开口307。光纤输出固定座310、镜头308、影像感测模块分隔罩306与基板304所形成空间可抽真空或是填充低湿度的气体(氮气或氩气)，以防止水气入侵其内而影响影像感测芯片的感测能力。光纤输出固定座310透过光纤312连接至个别的光纤输入固定座314。光纤输入固定座314的开口315具有螺纹，以便镜头316可旋入光纤输入固定座的开口315内。

可配置多镜头的影像感测模块并透过光纤312将自外部的光学讯号传送至影像感测芯片302上的影像感测区域303。利用光纤通讯传递光学讯号能得到很好的传输效率。自镜头316至影像感测区域303的光纤传输路径均独立存在，互不干涉彼此间的信号传输。

本发明可加长透镜与影像感测区域的距离，将镜头316与光纤输入固定座314放置于距离影像感测芯片302与基板304相离很远的位置，因此只需将镜头架设至任何想要的位置，特别是有些狭小难以放置整个影像感测模块的空间。

通过所述影像感测模块分隔罩306，影像感测芯片302上的感测区域303将被分割成多个区域，每个镜头316只需负责部分的感测区域，如此可获得360度的宽广视角。本实施例中的镜头数目为四个，但并不限于四个，任何合适数目的镜头皆可应用于本发明。

如图4所示，为本发明的较佳实施例可配置多镜头的影像感测模块的立体图。本发明的可配置多镜头的影像感测模块可应用于需要360度视角的设备，例如，会行走且定出方向的机器人或是用于量测距离的场合。在水平方向，透过光纤将每个镜头316配置于特定位置，以个别分配约90度视野，如此影像感测模块则可获得360度的视角。影像感测模块也可利用三个镜头，每一个镜头分配120度的视角。

本发明利用光纤传输光学讯号，可将透镜配置于任何想要的位置。而现有技术中，要想获得全方位的视角，则必须利用多个影像感测模块个别配置在多个方位。本发明的可配置多镜头的影像感测模块，仅需利用一个影像感测模块即可达到全方向的功效。

以上所述，仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，包括：

一基板(304)；

一影像感测芯片(302)，形成于该基板(304)上，该影像感测芯片(302)具有一影像感测区域(303)形成于其上；

一分隔罩(306)，形成于该基板(304)上，并覆盖于该影像感测芯片(302)上方，该分隔罩(306)具有复数个开口(307)对应至该影像感测区域(303)，根据复数个该开口(307)将该影像感测区域(303)分割成复数个区域；

一光学系统(206)，耦合至该分隔罩(306)，其中该光学系统(206)由凸透镜、凹透镜及平面镜所组成；

复数个镜头(316)，耦合于该光学系统(206)，其中每一个该镜头(316)对应一个该开口(307)，透过该光学系统(206)将影像讯号传递至对应的该影像感测区域(303)的该区域，且所述复数个镜头(316)数目至少为三个。

2.根据权利要求1所述的可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，还包括：

一镜片组(308)，配置于复数个该开口(307)之上；

一光纤输出固定座(310)，覆盖于该分隔罩(306)的复数个该开口(307)之上；

复数个光纤输入固定座(314)，透过光纤(312)连接至该光纤输出固定座(310)。

3.根据权利要求2所述的可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，所述复数个镜头(316)个别设置于所述复数个光纤输入固定座(314)内。

4.根据权利要求1所述的可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，所述基板(304)为多层印刷电路板。

5.根据权利要求1所述的可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，所述影像感测芯片(302)包括电荷耦合组件或互补式金氧半导体感测芯片。

6.根据权利要求1所述的可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，所述可配置多镜头的影像感测模块具有360度视角。

7.一种可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，包括：

一基板(304)；

一影像感测芯片(302)，形成于该基板(304)上，该影像感测芯片(302)具有一影像感测区域(303)形成于其上；

一分隔罩(306)，形成于该基板(304)上，并覆盖于该影像感测芯片(302)上方，该分隔罩(306)具有复数个开口(307)对应至该影像感测区域(303)，根据复数个该开口(307)将该影像感测区域(303)分割成复数个区域；

一镜片组(308)，配置于复数个该开口(307)之上；

一光纤输出固定座(310)，覆盖于该分隔罩(306)的复数个该开口(307)之上；

复数个光纤输入固定座(314)，透过光纤(312)连接至该光纤输出固定座(310)；

复数个镜头(316)，个别设置于复数个该光纤输入固定座(314)，其中每一个该镜头(316)对应一个该开口(307)，透过该光纤(312)将该影像讯号传送至对应的该影像感测区域(303)的该区域，且所述复数个镜头(316)数目至少为三个。

8.根据权利要求7所述的可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，所述基板(304)为多层印刷电路板。

9.根据权利要求7所述的可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，所述影像感测芯片(302)包括电荷耦合组件或互补式金氧半导体感测芯片。

10.根据权利要求7所述的可配置多镜头的影像感测模块，其特征在于，所述可配置多镜头的影像感测模块具有360度视角。

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