CN103024251A - 摄像模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摄像模块，该摄像模块包括：透镜镜筒件，该透镜镜筒件内层叠有多个透镜；外壳，该外壳包围所述透镜镜筒件的外周面；红外截止滤光器，该红外截止滤光器安装在所述外壳的下部以滤除近红外波长的光；图像传感器，该图像传感器安装在所述红外截止滤光器的下部以将外部图像变换为电信号；电路板，该电路板具有形成在该电路板中心的开口部，所述开口部内容纳有所述图像传感器；以及板，该板安装在所述电路板上并由导热材料制成，以散发所述电路板所产生的热量。

Description

摄像模块
相关申请的交叉引用
本申请要求申请号为10-2011-0096273、申请日为2011年09月23日、名称为“Camera Module(摄像模块)”的韩国专利申请的优先权，其全部内容在此通过引用纳入本申请。
技术领域
本发明涉及一种摄像模块，更具体地，本发明涉及一种薄摄像模块的实施形式。
背景技术
随着手机或平板电脑(PC)的日趋变薄，摄像模块也已变薄。在这种情形下，通过根据现有技术的部件生产的产品中存在着一些限制因素。
为了在相同的条件下制造出薄摄像模块，需要专门的封装技术，这种封装技术可以被认为是一种公司的技术竞争力和市场竞争力。
根据现有技术的摄像模块已被制造为芯片板(COB)组合的形式，这种芯片板组合(COB scheme)目前在许多公司得到实施。也就是说，所述摄像模块配置为包括透镜、外壳、滤光器、传感器、电路板等。
这种组合在实现所述摄像模块的纤薄化方面存在着限制因素。因此，已迫切需要研究用于实现摄像模块的纤薄化的结构。
发明内容
本发明致力于提供一种摄像模块，该摄像模块能够具有纤薄尺寸和安全可靠性。
根据本发明的优选实施方式，提供一种摄像模块，该摄像模块包括：透镜镜筒件，该透镜镜筒件内层叠有多个透镜；外壳，该外壳包围所述透镜镜筒件的外周面；红外截止滤光器(infrared-cut filter)，该红外截止滤光器安装在所述外壳的下部以滤除近红外波长的光；图像传感器，该图像传感器安装在所述红外截止滤光器的下部，以将外部图像变换为电信号；电路板，该电路板具有形成在该电路板中心的开口部，所述开口部内容纳有所述图像传感器；以及板，该板安装在所述电路板上，以散发所述电路板所产生的热量。
所述电路板的厚度可以与所述图像传感器的厚度相同。
所述摄像模块还可以包括引线接合件，该引线接合件使所述图像感应器和所述电路板相互电连接。
所述板的厚度可以小于所述电路板的厚度。
所述板可以由钢或铜材料制成。
所述板可以由导热材料制成。
附图说明
图1是根据本发明优选实施方式的摄像模块的结构分解图；以及
图2是根据本发明优选实施方式的所述摄像模块的剖视图。
具体实施方式
通过以下参照附图的具体实施方式的描述，本发明的诸多目的、优点和特征将变得清晰。
说明书和权利要求中所使用的术语和字词不应被理解为局限于其典型意义或词典定义，而应该基于如下规则被理解为具有与本发明的技术范围有关的含义或者概念，即：根据所述规则发明人能够适当地定义术语的概念来最适当地描述他或她知道的用来实现本发明的最优方法。
通过下面结合附图的详细说明，可以更为清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征以及优点。在说明书中，就全部附图中部件上所添加的参考标记而言，需要注意的是，相同的参考标记标示相同的部件，即使这些部件显示在不同的附图中。此外，在确定对与本发明有关的现有技术的详细说明会使本发明的主旨模糊不清的情况下，将省略其详细说明。
下面将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
图1是根据本发明优选实施方式的摄像模块100的结构分解图；以及图2是根据本发明优选实施方式的所述摄像模块100的剖视图。
如图1所示，根据本发明优选实施方式的摄像模块100可以具有小而薄的尺寸和防摔等安全可靠性，该摄像模块100配置为包括透镜镜筒件110、外壳120、红外截止(IR-cut)滤光器130、图像传感器140、电路板150和板160。
透镜镜筒件110配置为在该透镜镜筒件内嵌有多个透镜，该透镜镜筒件110采集物体的影像，以在摄像模块100内的图像传感器140上形成图像，并且该透镜镜筒件110通过形成在该透镜镜筒件110外周面上的螺纹螺旋连接于外壳120。
外壳120支撑整个透镜镜筒件110以使所述透镜镜筒件免于裸露在外，并且该外壳120固定连接于电路板150以保护部件例如安装在电路板150上的红外截止滤光器130。
在此，连接于透镜镜筒件110的外壳120的内周面上设有与透镜镜筒110的螺纹相配合的螺纹槽。
为了去除近红外波长范围内的光，需要红外截止滤光器130。更具体地，照相手机的摄像头通过利用电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)将光信号转变为电讯号而产生图像。这些光信号在近红外区(～1150nm)和人眼可见的可见区(400至700nm)可以被感测到，从而传感器会充满与实际颜色或图像无关的信号。因此，需要所述红外截止(IR-cut)滤光器来去除近红外波长范围内的光。
图像传感器140将外部图像转变为电讯号并且将转变的电讯号储存在其中，而不是储存实际存在的胶片。所述图像传感器可以分成电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)。所述电荷耦合器件(CCD)图像传感器利用电荷耦合器件。另外，所述互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)利用互补金属氧化物半导体。
所述电荷耦合器件(CCD)图像传感器以电子的形式直接传输信号，而所述互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)以电压的形式传递信号。当信号以电压的形式传递时，在传递电压信号的过程中所产生的噪音或者从外部引入的噪音与引入到互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)的电压信号混合的可能性大。因此，与所述互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)相比，利用电子信号的所述电荷耦合器件(CCD)图像传感器抗噪音性更强。
在一个像素面积内感光部分所占的面积比叫做填充因子。由于当感光部分面积变大时，就相同的入射光而言可以吸收大量的光，因此当感光部分面积增大时，产生的电子的数量也增大。
也就是说，用作信号的电子的数量增大，因此敏感度得以提高并且信号量变得大于噪音，从而抗噪音性强。由于所述互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)包括用于在像素中将电子转变为电压的电路，因此所述互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)的填充因子低于所述电荷耦合器件图像传感器的填充因子。这表明鉴于图像的质量，所述电荷耦合器件图像传感器比所述互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)更出色。
所述电荷耦合器件图像传感器具有高于所述互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)的填充因子，并且所述电荷耦合器件图像传感器使用电子作为信号而使得抗噪音强。然而，在所述电荷耦合器件图像传感器中，由于不采用目前主要使用的互补金属氧化物半导体工艺并且周边电路元件不能应用在芯片上，因此制造成本增大并且集成度下降。另外，所述电荷耦合器件图像传感器使用多个电压，从而消耗大量的电能。另一方面，所述CIS使用单一电压驱动电路并且利用所述互补金属氧化物半导体(CMOS)，从而能够减少能量消耗。
电路板150安装在外壳120的下部，并且该电路板150包括安装在该电路板上的电路或多个无源元件和集成电路，以收发电讯号。
电路板150包括形成在该电路板中心的开口部151，其中所述开口部151包括安装在所述开口部151内的图像传感器140。根据现有技术，图像传感器140安装在电路板150上。然而，根据本发明的优选实施方式，图像传感器140安装在形成于电路板150中心的开口部151中，从而减小所述摄像模块的整个高度。
也就是说，根据相机的像素和种类，由于决定所述摄像模块的整个高度的线路全长(TTL)(从所述透镜镜筒件的上端到所述图像传感器的上端的距离)是不变的，因此需要在不影响线路全长(TTL)的前提下减小所述摄像模块长度的方案。
在此，由于当从图像传感器140的上端到电路板150的下端的长度减小时所述摄像模块的全长会减小，因此图像传感器140安装在电路板150的中心开口部151中，从而能够显著地有助于减少所述摄像模块的全长。
另外，与根据现有技术的陶瓷基片相比，本发明优选实施方式中使用的电路板150的厚度减少了约0.2mm。也就是说，电路板150厚0.2mm，相当于图像传感器140的普通厚度。
例如，假定线路全长(TTL)为3.25mm，根据现有技术的所述摄像模块的图像传感器的厚度为0.2mm，并且所述电路板的厚度为0.4mm。因此，根据现有技术的所述摄像模块的总高度为3.85mm。同时，在根据本发明优选实施方式的摄像模块中，线路全长(TTL)为3.25mm，这与根据现有技术的所述摄像模块的线路全长(TTL)相同。另外，图像传感器140安装在电路板150内，从而图像传感器140和电路板150的总厚度为0.2mm，这与根据现有技术的所述摄像模块的所述图像传感器的厚度相同。此外，安装在电路板150下部的板160的厚度为0.1mm。因此，根据本发明的优选实施方式的所述摄像模块的总高度为3.55mm。
因此，与根据现有技术的所述摄像模块的总高度相比，根据本发明的优选实施方式的所述摄像模块的总高度减少0.3mm。
板160安装在电路板150的下部，该板160固定在电路板150的下部以固定图像传感器140，并同时增加电路板150的强度。
也就是说，与上述根据现有技术的所述摄像模块相比较，所述板弥补了由于厚度减小而使强度减小的电路板150的强度，从而能够有助于减小所述摄像模块的厚度。
另外，由于板160安装在电路板150的下部并且板160耐摔、抗冲击等，因此可靠性能有保证。
同时，安装在板160的上部的电路板150在收发电讯号时产生热量。然而，板160由具有良好的导热性材料制成，从而能够极好地将产生于电路板150的热量发散出。
板160可由具有优良的导热性材料制成，并且优选地，板160可由钢或铜材料制成。
如图2所示，根据本发明的优选实施方式的所述摄像模块100具有如下形状，其中，图像传感器140安装在电路板150的所述中心开口部，并且所述板安装在电路板150的下部。
图像传感器140和电路板150通过引线接合件141相互连接。由于图像传感器140的上部和电路板150的上部的高度相同，与现有技术相比，引线接合件141长度减小。
因此，与现有技术相比，原材料成本降低。另外，引线接合件141侧向连接，因此与现有技术相比，可以有效地利用空间。
在具有上述特征的所述摄像模块100中，开口部151形成于电路板150的中心，图像传感器140安装在所述开口部151内，通过电路板150的厚度以及为了弥补电路板150的强度而安装在电路板150下部的板160的厚度，从而减小了所述摄像模块的高度。
通过上述结构，板160安装在电路板150的下部并且所述板160耐摔、抗冲击等，从而减小所述摄像模块的厚度，并同时保证所述摄像模块的可靠性。因此，能够使所述摄像模块微型化。
另外，板160由导热材料制成，从而能够极好地发散出安装在板160上部的电路板150在收发电讯号时所产生的热量。
板160安装在所述摄像模块的下部以应对电磁干扰(EMI)，从而能够提高所述摄像模块的可靠性。
另外，图像传感器140和电路板150通过引线接合件141相互连接。由于图像传感器140和电路板150的上部具有相同的高度，与现有技术相比，引线接合件长度减小。
因此，与现有技术相比，原材料成本减小。另外，引线接合件141侧向连接，从而与现有技术相比，可以有效地利用空间。
虽然出于说明的目的公开了本发明的优选实施方式，但是可以领会到根据本发明的所述摄像模块并不局限于此，并且本领域的技术人员可以领会到，在不脱离本发明的范围和构思的情形下，可以进行多种更改、增加和替换。
因此，任一和全部修改、变化或者等同设置均应被认为属于本发明范围内，本发明的具体范围将由所附的权利要求公开。

Claims (6)

1.一种摄像模块，该摄像模块包括：
透镜镜筒件，该透镜镜筒件内层叠有多个透镜；
外壳，该外壳包围所述透镜镜筒件的外周面；
红外截止滤光器，该红外截止滤光器安装在所述外壳的下部，以滤除近红外波长的光；
图像传感器，该图像传感器安装在所述红外截止滤光器的下部，以将外部图像变换为电信号；
电路板，该电路板具有形成在该电路板中心的开口部，所述开口部内容纳有所述图像传感器；以及
板，该板安装在所述电路板上，以散发所述电路板所产生的热量。
2.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，所述电路板的厚度与所述图像传感器的厚度相同。
3.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，该摄像模块还包括引线接合件，该引线接合件使所述图像传感器与所述电路板相互电连接。
4.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，所述板的厚度小于所述电路板的厚度。
5.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，所述板由钢或铜材料制成。
6.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，所述板由导热材料制成。
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