CN104272716A - 相机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的示例性实施例涉及一种被配置成防止透镜支架的光轴扭曲的相机模块，该相机模块包括：安装有图像传感器的PCB(印刷电路板)；基座；第一透镜支架，其被布置在基座的上表面处并且在其中包括至少一个或更多个透镜模块；第二透镜支架，其形成第一透镜支架的外罩；以及致动器，其被布置成与透镜模块的光轴同心，以用于调节由图像传感器捕获的图像的焦点。

Description

相机模块
技术领域
根据本发明的示例性实施例的教导总体上涉及相机模块。
背景技术
近年来，对小尺寸紧凑相机模块的需求不断增加，以在包括笔记本型个人计算机、相机电话、个人数字助理(PDA)、智能电话和玩具的各种多媒体领域中以及包括用于磁带录像机的监视相机和信息终端的图像输入设备中使用。特别地，响应于相对于大尺寸设计的智能电话更喜欢小型化设计的智能电话的消费者的不断增加的需求，趋势是研发小尺寸相机模块。
相机模块通常使用电荷耦合设备(CCD)型或互补金属氧化物半导体(CMOS)型的图像传感器或光电转换装置来制造以将来自对象的光会聚至光敏元件，从而形成对象的图像并且将该图像显示在显示装置上。
此外，相机模块被制造成使得能够进行用于调节图像尺寸的调焦，其中安装驱动源并且移动多个透镜来改变相对距离，以用于调节光学焦距。
小型化和低功耗的相机模块难以与用于与常规相机模块一起应用的VCM技术一起应用，使得已进行许多尝试来克服由此所提及的该缺点。
发明内容
技术问题
因此，本发明的实施例可以涉及基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的以上缺点/问题中的一个或更多个的相机模块，并且本发明的目的是提供防止透镜支架的光轴的扭曲的相机模块。
要由本发明的示例性实施例解决的技术问题不限于上述提及的，并且根据以下描述，本领域技术人员将会清楚地理解迄今未提及的任何其他技术问题。
解决问题的方案
为了实现上述目的，根据本发明的示例性实施例提供了一种相机模块，该相机模块包括：安装有图像传感器的PCB(印刷电路板)；基座；第一透镜支架，该第一透镜支架被布置在基座的上表面处并且该第一透镜支架中包括至少一个或更多个透镜模块；第二透镜支架，该第二透镜支架形成第一透镜支架的外罩；致动器，该致动器被布置成与透镜模块的光轴同心，以用于调节由图像传感器捕获的图像的焦点。
优选地，但不是必需地，该相机模块包括通过表面导电图案形成技术形成的电子电路图案层。
优选地，但不是必需地，该致动器通过移动一片透镜来执行自动聚焦。
优选地，但不是必需地，该致动器执行手抖动校正功能。
优选地，但不是必需的，该透镜为最外层透镜。
优选地，但不是必需地，该致动器是微致动器、液晶透镜、包括压电聚合物透镜的非微致动器、硅酮型致动器和液体透镜中的任一个。
优选地，但不是必需地，该相机模块包括光学机构，该光学机构介于由致动器支承的最外层透镜与面向该最外层透镜的透镜模块之间。
优选地，但不是必需地，在介于图像传感器与面向图像传感器的透镜模块之间的空间处形成有光学机构。
优选地，但不是必需地，在介于形成透镜模块的多个透镜之间的空间处形成有光学机构。
优选地，但不是必需地，第二透镜支架通过在预定高度处涂覆在接触基座的表面上的粘合剂来紧固。
优选地，但不是必需地，该粘合剂为环氧树脂。
优选地，但不是必需地，该第二透镜支架相对于图像传感器主动地对准。
优选地，但不是必需地，第一透镜支架和第二透镜支架是共注成型的。
优选地，但不是必需地，第一透镜支架和第二透镜支架被安装在相机壳体的内部。
优选地，但不是必需地，第一透镜支架和第二透镜支架分别由相互不同的材料形成。
优选地，但不是必需地，第一透镜支架和第二透镜支架分别由相同的材料形成。
优选地，但不是必需地，第二透镜支架被形成为与第一透镜支架的中心同心。
优选地，但不是必需地，第二透镜支架在其表面上形成有电子电路图案层，其中该电子电路图案层的一端连接至基座并且该电子电路图案层的另一端连接至致动器。
优选地，但不是必需地，该第二透镜支架在其表面上形成有电子电路图案层，其中该电子电路图案层的一端连接至第二透镜支架并且该电子电路图案层的另一端连接至PCB。
本发明的有利效果
根据本发明的示例性实施例的相机模块具有有利效果，其在于多个透镜由第一透镜支架和形成外罩的第二透镜支架来紧固并且支承，其中在第一透镜支架的外罩处形成有电子电路图案层，简化了透镜支架的结构，同时保持了相机模块的高性能。
另一优点是确保了用于主动对准的足够的粘合剂涂覆空间以实现产品的光学性能和生产率。也就是说，在获得足够的粘合剂涂覆空间的情况下，可以确保用于获得能够执行主动对准的足够的粘合剂涂覆的高度，以通过扩大要粘合的两个对象之间的接合空间来提高强度。
再一个优点是，执行主动对准，同时在首先紧固地耦接基座之后将透镜模块接合至基座的上表面，由此防止外部物体在主动对准过程期间进入图像传感器侧，并且提高用于主动对准的衬底承受能力。
附图说明
通过结合附图考虑以下详细描述可以容易地理解本发明的教导，在附图中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的截面图；
图2是示出图1的第一透镜支架的透视图；以及
图3是示出其中在图2的第一透镜支架上共注成型外罩以将致动器耦接至PCB的状态的分解透视图。
具体实施方式
下面的描述并非旨在将本发明限制于本文所公开的形式。因此，与下面的教导相称的变型和修改以及相关领域的技能和知识落入本发明的范围内。本文所描述的实施例还旨在说明实施本发明的已知方式并且旨在使本领域技术人员能够以这样或其他的实施例以及由本发明的特定应用或用途所需的各种修改来利用本发明。
通过参照附图中的图1至图3能更好地理解所公开的实施例和所公开的实施例的优点，其中类似的附图标记用于各图的类似和对应部件。对于本领域技术人员来说，在研究附图和详细描述时，所公开的实施例的其他特征和优点将是明显的或者将会变得明显。旨在所有这样的附加特征和优点都包括在所公开的实施例的范围内并且由附图来保护。此外，所示的图仅是示例性的而非旨在主张或暗示对其中可以实现不同实施例的环境、架构或过程的任何限制。因此，所描述的方面旨在涵盖落入本发明的范围和新颖构思内的所有这样的更改、修改和变型。
要理解的是，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时指定存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组。也就是说，在详细的描述和/或权利要求中使用术语“包括”、“包含”、“有”、“拥有”、“具有”或其变型以与术语“包含有”类似的方式表示非穷尽性包含。
此外，“示例性”仅意味着是指示例，而非最佳。还要理解的是，为了简单和便于理解起见，本文所描绘的特征、层和/或元件被示出为相对于彼此具有特定尺寸和/或取向，并且实际尺寸和/或取向可能与所示出的尺寸和/或取向基本上不同。也就是说，在附图中，为了清晰起见，层、区域和/或其他元件的尺寸和相对尺寸可以被放大或缩小。类似的附图标记指代类似的元件并且将省略对彼此重复的说明。现在，将参照附图来详细描述本发明。
诸如“此后”、“然后”、“接下来”、“因此”等词并不旨在限制过程的顺序；这些词语仅用于在对方法的描述中引导读者。
要当理解的是，当元件被称为“连接”或“耦接”至另一元件时，它可以直接地连接或耦接至其他元件，或者可以存在中间元件。与此相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦接”至另一元件时，不存在中间元件。
将要理解的是，尽管可以在本文中使用术语第一、第二等来描述各元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不背离本公开的教导的情况下，第一区域/层可以被称为第二区域/层，并且类似地，第二区域/层可以被称为第一区域/层。
本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非旨在限制总的发明构思。如本文所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
现在，将参照附图来详细描述根据本发明的示例性实施例的相机模块。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的截面图，图2是示出图1的第一透镜支架的透视图，并且图3是示出其中在图2的第一透镜支架上共注成型(co-injection molded)外罩以将致动器耦接至PCB的状态的分解透视图。
参照图1，根据本发明的示例性实施例的相机模块可以包括相机壳体1，在相机壳体1内部形成的PCB 10、基座20、第一透镜支架30和第二透镜支架40以及致动器50。
相机壳体1可以被设置成大致箱体形状，并且可以在相机壳体1的大致中心处设置开口，其中相机壳体1可以被配置成向PCB 10侧传送图片图像。
PCB 10的上表面处安装有图像传感器11，并且PCB 10可以以预定距离分立地安装在第一透镜支架30和第二透镜支架40的底表面处。PCB10的、与形成有图像传感器11的表面相对的表面可以导电地安装有F-PCB(柔性印刷电路板，未示出)。PCB 10可以向图像传感器11提供电力并且将从图像传感器11读出的图像数据输出到预定控制器。
同时，F-PCB可以被配置成向致动器50提供控制信号和电力。基座20通过使用粘合剂60例如环氧树脂耦接至PCB 10的上表面，并且基座可以在中心并且与图像传感器11的位置相对应的位置处形成窗口。窗口可以安装有防止红外线进入图像传感器11的IRCF(红外截止滤光器)21。
第一透镜支架30在中心形成有空的空间，该空间可以优选地安装有由至少一片或更多片透镜形成的透镜模块31。第一透镜支架30可以是通过使用在常规相机模块中使用的透镜支架的材料用树脂材料注塑成型的。
同时，在安装在第一透镜支架30处的透镜模块31中可以形成有光学机构，例如快门或光圈。例如，在多片透镜依次布置在第一透镜支架30处的情况下，根据需要，光圈和快门可以安装在由多片透镜形成的透镜模块31的内部空间中，或者可以安装在处于打开状态下的透镜的最上端，或者可以布置在最后部透镜(未示出)与图像传感器11之间的空间处。这些布置可以是根据相机单元的产品设计和结构而可改变的。
第二透镜支架40可以成为第一透镜支架30的外罩。形成第二透镜支架31的方法可以被可变地配置，并且根据本发明的示例性实施例，第二透镜支架40可以通过使用模具利用共注成型方法来形成。在该情况下，首先形成支承透镜模块31的第一透镜支架30，然后第二透镜支架40被共注成型以成为第一透镜支架30的外罩，从而增加第一透镜支架30的精确度，由此第二透镜支架40可以被配置成形成有电子电路图案层41(稍后描述)。
此时，第一透镜支架30和第二透镜支架40可以由相同的材料形成，或者可以由不同的材料形成。同时，第二透镜支架40的表面可以被一体化地形成有电子电路图案层41，由此传送至PCB 10的控制信号和电力可以从单独的连接构件自由地传送至致动器50。
同时，参照图1，通过使用粘合剂70例如环氧树脂在预定高度处将第二透镜支架40紧固至基座20的上表面。此时，在紧固第二透镜支架40的同时执行主动对准(active alignment)，以执行在第二透镜支架40内部安装的图像传感器11与透镜模块31之间的光学对准。在该情况下，首先将基座20固定在PCB 10的上表面处，执行主动对准，相对于基座20固定第一透镜支架30和第二透镜支架40，防止在实际对准操作期间外部物体例如灰尘进入图像传感器，然后可以在足够的高度处涂覆粘合剂以将第一透镜支架30和第二透镜支架40紧固至基座20的上表面，由此可以强化基座20与第一透镜支架30和第二透镜支架40之间的粘合性。
同时，尽管根据本发明的示例性实施例使用环氧树脂的粘合剂70仅将在图1中的第二透镜支架40紧固至基座20，但配置不限于此，并且根据需要，可以使用粘合剂70同时固定第一透镜支架30和第二透镜支架40。
形成在第二透镜支架40的表面上的电子电路图案层41用于向相对远离PCB 10的致动器50传送控制信号和电力，并且在第二透镜支架40的表面上形成有电子电路图案层41的情况下，可以将致动器50直接安装在第二透镜支架40上而无需单独的连接部件例如CF-PCB的协助，或者可以仅使用导电性粘合剂通过接合过程直接并且导电地连接电子电路图案层41和致动器50。
在第二透镜支架40的表面上一体化地形成电子电路图案层41的技术通常被称为表面导电图案形成技术，其大体上可以分为三种类型。
第一种方法是通过包覆成型的图案化方法，其中包覆成型是在制造成形中使用以创建零件并且提高生产效率的工艺。也就是说，包覆成型或双射成型是使用两个单独的模具将一种材料模制在另一种材料上的注塑成型工艺。
第二种方法是如下这样的：在使对光和热反应的杂质包含在形成第二透镜支架40的材料的内部的同时使用表面图案化处理例如激光照射形成电子电路图案层41。
第三种方法是使正面金属化以刻蚀非电路部分并且图案化的方法。
在第二透镜支架40的表面上一体化地形成电子电路图案层41的技术可以是这三种方法之一。
致动器50可以直接地连接至在第二透镜支架40的表面上形成的电子电路图案层41，并且根据本发明的示例性实施例，致动器50由微致动器配置而成以使得至少一片透镜51能够朝与光轴平行的方向往复，由此可以执行自动聚焦功能。
此外，致动器50可以被配置成使得一片透镜51相对于光轴移位并且倾斜，以执行手抖动校正(即光学图像稳定器)功能，或者一起执行手抖动校正与自动聚焦功能。此时，移位方向是相对于与入射光的光轴垂直的表面水平和垂直方向。
也就是说，致动器50可以是使用能够使一片透镜移动的静电力和压电力的微致动器、微压电致动器、微型双压电晶片致动器、微热致动器、微磁致动器、微液体致动器、非微型致动器、硅酮型致动器和液体透镜中之一。致动器(50)可以是由以上组合形成的任何致动器。
用于本发明的模式
如先前所指出的，在使用常规桶型的第一透镜支架30作为芯来共注成型第二透镜支架40并且使用第一透镜支架30作为外罩的情况下，将不存在其中在形成电子电路图案层41的过程中透镜模块31扭曲或者形成透镜模块31的透镜的取向不具有同心性这样情况的问题，使得可以在保持与常规相机模块的精度相同的精度的同时制造出有效并且小型化的相机模块。
同时，根据需要，第二透镜支架40的材料可以与第一透镜支架30相同或者不同。
如从前述可以明显看出的，基座20与第一透镜支架30/第二透镜支架40由相互不同的材料制成，并且在使用基座20的粘合性通过固定来气密易污染的图像传感器11之后，在基座20的上表面上主动地对准第一透镜支架30/第二透镜支架40，使得可以防止图像传感器11在主动对准过程期间被污染，从而使得在足够的高度处涂覆粘合剂70并且更精确地执行透镜模块31的主动对准。
提供了对本发明的以上描述以使得本领域技术人员能够实现或利用本发明。对于本领域技术人员来说，本发明的各种修改将是明显的，并且在不背离本发明的精神或范围的情况下，本文所定义的一般原理适用于其他变型。因此，本发明并不旨在限制本文所描述的示例，而是被赋予与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽范围。
工业实用性
根据本发明的示例性实施例的相机模块具有工业实用性，其在于它是如下有用的技术：该技术可以被应用至用于较小体积便携式电子部件的小型化相机模块，并且可以有用地应用至其中尽管需要电连接多个电子部件但存在用于布线的较小空间的情况。

Claims (19)

1.一种相机模块，该相机模块包括：
安装有图像传感器的PCB(印刷电路板)；
基座；
第一透镜支架，所述第一透镜支架被布置在所述基座的上表面处并且所述第一透镜支架中包括至少一个或更多个透镜模块；
第二透镜支架，所述第二透镜支架形成所述第一透镜支架的外罩；以及
致动器，所述致动器被布置成与所述透镜模块的光轴同心，以用于调节由所述图像传感器捕获的图像的焦点。
2.根据权利要求1所述的相机模块，还包括通过表面导电图案形成技术形成的电子电路图案层。
3.根据权利要求2所述的相机模块，其中，所述致动器通过移动一个透镜来执行自动聚焦。
4.根据权利要求3所述的相机模块，其中，所述致动器执行手抖动校正功能。
5.根据权利要求3所述的相机模块，其中，所述透镜为最外层透镜。
6.根据权利要求5所述的相机模块，其中，所述致动器是微致动器、液晶透镜、包括压电聚合物透镜的非微致动器、硅酮型致动器和液体透镜中的任一个。
7.根据权利要求1所述的相机模块，还包括光学机构，所述光学机构介于由所述致动器支承的最外层透镜与面向所述最外层透镜的透镜模块之间。
8.根据权利要求1所述的相机模块，其中，在介于所述图像传感器与所述透镜模块之间的空间处形成光学机构。
9.根据权利要求1所述的相机模块，其中，在介于形成所述透镜模块的多个透镜之间的空间处形成光学机构。
10.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第二透镜支架通过在预定高度处涂覆在接触所述基座的表面上的粘合剂来紧固。
11.根据权利要求10所述的相机模块，其中，所述粘合剂为环氧树脂。
12.根据权利要求10所述的相机模块，其中，所述第二透镜支架相对于所述图像传感器主动地对准。
13.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一透镜支架和所述第二透镜支架是共注成型的。
14.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一透镜支架和所述第二透镜支架被设置在相机壳体的内部。
15.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一透镜支架和所述第二透镜支架分别由相互不同的材料形成。
16.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一透镜支架和所述第二透镜支架分别由相同的材料形成。
17.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第二透镜支架被形成为与所述第一透镜支架的中心同心。
18.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第二透镜支架包括形成在其表面上的电子电路图案层，其中所述电子电路图案层的一端连接至所述基座并且所述电子电路图案层的另一端连接至所述致动器。
19.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述基座包括形成在其表面上的电子电路图案层，其中所述电子电路图案层的一端连接至所述第二透镜支架并且所述电子电路图案层的另一端连接至所述PCB。
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