CN104423004A - 镜头模块及摄影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镜头模块及摄影装置。镜头模块包括一基座组件及一形成于基座组件上的镜片单元矩阵。基座组件包括一本体及一支撑层。本体具有一前表面、一相反于前表面的后表面、及至少一侧表面连结前表面至后表面。支撑层具有一平坦的结构并形成于本体，其中本体是由一第一材料所制成，且支撑层是由一第二材料所制成，第一材料不同于第二材料。

Description

镜头模块及摄影装置

技术领域

本发明是关于一种驱动模块及应用该驱动模块的摄影装置，特别是关于一种利用电磁效应产生机械能的镜片单元矩阵及应用该镜片单元矩阵的摄影装置。

背景技术

微型摄像机目前已被广泛应用于许多电子产品上，例如移动电话或个人电脑，采用影像装置的移动电话或是个人电脑已经蔚为主流，这些影像装置通常采用固态影像撷取元件(Solid-state image capture elements)，例如电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)类型的图像传感器，互补金属氧化物半导体(CMOS)型图像传感器等，让影像设备能够具有更高层次的性能，并能够缩小这些影像装置。

随着半导体制造技术持续发展的同时，电子产品的尺度也将持续降低，图像传感器的像素尺寸也必须更加减小，并且对于影像品质的水平也更加严苛。有鉴于此，传统的镜头模块无法适用于高阶应用的镜头模块。

发明内容

本发明的一目的在于提出一种具有高影像品质的微型化镜头模块。

根据本发明的部分实施例，上述镜头模块包括一基座组件及一形成于基座组件上的镜片单元矩阵。基座组件包括一本体及一支撑层。本体具有一前表面、一相反于前表面的后表面、及至少一侧表面连结前表面至后表面。支撑层具有一平坦的结构并形成于本体，其中本体是由一第一材料所制成，且支撑层是由一第二材料所制成，第一材料不同于第二材料。

在上述实施例中，镜片单元矩阵是排列于一既定平面，且支撑层延展于一展开方向，展开方向平行于既定平面。

在上述实施例中，支撑层是形成于前表面及后表面至少其中的一者。支撑层的边缘是与侧表面相隔一间距。

在上述实施例中，侧表面的数量为多个，支撑层包括多个支撑部分，支撑部分各自连结至侧表面之一。支撑部分其中的一者的刚性(stiffness)是不同于支撑部分其中的另一者的刚性。

在上述实施例中，支撑层的数量为多个，且支撑层是叠设于本体，其中支撑层其中的一者的刚性是不同于支撑层其中的另一者的刚性。

在上述实施例中，一开口形成于支撑层，且开口是对于本体的中心。

在上述实施例中，第一材料包括玻璃，且第二材料包括高分子复合材料。

根据本发明的另一些实施例，上述镜头模块包括一基座组件及一形成于基座组件上的镜片单元矩阵。基座组件包括一本体及一支撑层。本体具有一相对于光轴的中央段及一位于中央段与本体的一侧表面之间的周边段。支撑层具有一平坦的结构并相对于中央段、周边段、或中央段及周边段形成于本体上。本体是由一第一材料所制成，且支撑层是由一第二材料所制成，第一材料不同于第二材料。

在上述实施例中，镜片单元矩阵是排列于一既定平面，且支撑层延展于一展开方向，展开方向平行于既定平面。

在上述实施例中，支撑层包括多个支撑部分，支撑部分形成于周边段并绕光轴排列。支撑部分其中的一者的刚性是不同于支撑部分其中的另一者的刚性。

在上述实施例中，支撑层包括一第一支撑部分及一第二支撑部分，第一支撑部分及第二支撑部分形成于周边段且位于光轴的相反两侧。

在上述实施例中，支撑层的数量为多个，且支撑层是叠设于本体，其中支撑层其中的一者的刚性是不同于支撑层其中的另一者的刚性。

在上述实施例中，第一材料包括玻璃，且第二材料包括高分子复合材料。

本发明的另一目的在于提供一种摄影装置，其包括一镜片单元矩阵、一摄影元件、及一基座组件。摄影元件是配置以接收穿过镜片单元矩阵的光线。基座组件排列镜片单元矩阵与摄影元件之间并包括一本体及一支撑层。支撑层具有一平坦的结构并形成于本体，其中本体是由一第一材料所制成，且支撑层是由一第二材料所制成，第一材料不同于第二材料。在部分实施例中，一开口形成于支撑层，且开口的形状是对应于摄影元件的形状。

附图说明

图1显示本发明部分实施例的摄影装置的元件爆炸图；

图2显示本发明部分实施例的摄影装置的元件爆炸图，其中摄影装置的镜头模块发生翘曲；

图3显示本发明部分实施例的摄影装置的元件爆炸图；

图4显示本发明部分实施例的摄影装置的元件爆炸图；

图5显示本发明部分实施例的摄影装置的元件爆炸图；

图6显示本发明部分实施例的基座组件的底视图；

图7显示本发明部分实施例的基座组件的底视图；

图8显示本发明部分实施例的基座组件的底视图；

图9显示本发明部分实施例的基座组件的底视图；

图10显示本发明部分实施例的摄影装置的元件爆炸图；

图11显示本发明部分实施例的基座组件的底视图；

图12显示本发明部分实施例的基座组件的底视图。

1、1a、1b、1c、1g～摄影装置

10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h～基座组件

110～本体

110a～中央段

110b～周边段

111～前表面

112、114、116、118～侧表面

113～后表面

130a、130c、130d、130g、130h～支撑层

130b1、130b2、130b3～支撑层

130c1、130c2、130c3、130c4～支撑部分

130e1～第一支撑部分

130e2～第二支撑部分

130f1～第一支撑部分

130f2～第二支撑部分

131c、131d～开口

133g～边缘

20～镜片单元矩阵

21～既定平面

30～光学感测单元

31～基座

33～摄影元件

O～光轴

具体实施方式

以下将特举数个具体的较佳实施例，并配合所附附图做详细说明，图上显示数个实施例。然而，本发明可以许多不同形式实施，不局限于以下所述的实施例，在此提供的实施例可使得揭露得以更透彻及完整，以将本发明的范围完整地传达予同领域熟悉此技艺者。

参照图1，其显示本发明部分实施例的摄影装置1的元件爆炸图。摄影装置1包括沿一镜头模块及一光学感测单元30。镜头模块包括一基座单元10与镜片单元矩阵20。光线通过上述镜头模块并为光学感测单元30所接收。摄影装置1还可具有其余特征，且在其他实施例中，下方内容中的部分特征可被取代或减少。

在部分实施例中，基座组件10包括一本体110。在部分实施例中，本体110为长方形且以透明玻璃所制成。本体110具有一前表面111及一相反于前表面111的后表面113。前表面111及后表面113以多个侧表面例如侧表面116及118所连结。

镜片单元矩阵20排列于本体110的前表面111。在部分实施例中，镜片单元矩阵20排列于一既定平面21。既定平面21位于本体110的前表面111。镜片单元矩阵20可为晶圆级镜片(wafer level lens)以模造方式成形，但本发明并不局限于此。

光学感测单元30包括一基座31及一摄影元件33。摄影元件33对齐于光轴O并设置于基座31上。举例而言，摄影元件33为一互补式金属氧化物半导体场效晶体管(CMOS)感测器。

欲捕捉来自摄影装置1外部的影像，光线允许通过镜片单元矩阵20以及基座组件10，且光线被光学感测单元30所接收以产生影像资讯。

在部分实施例中，由于材料收缩、本体110具有薄的厚度、或当镜片单元矩阵20形成于基座组件10上时，应力施加于本体110等原因，本体110发生翘曲。因此，如图2所示，通过镜片单元矩阵20及基座组件10的光线产生偏折，对摄影装置1的影像品质及功能产生不良影响。

为解决上述实施例的问题，其他部分实施例于是提出。

参照图3，其显示本发明部分实施例的摄影装置1a的元件爆炸图。摄影装置1与摄影装置1a的差异包括基座组件10以基座组件10a所取代。

在部分实施例中，基座组件10a包括一本体110及一支撑层130a。支撑层130a以涂层(coating)的方式形成于本体110的后表面113。支撑层130a具有平坦的结构且延展于一平行于该既定平面21的方向，镜片单元矩阵20沿该既定平面21排列。在部分实施例中，支撑层130a完整覆盖本体110的后表面113。

支撑层130a是以不同于本体110的材料所制成。举例而言，支撑层130a是以高分子复合材料(polymer composites)所制成，且本体110是以玻璃所制成。在部分实施例中，支撑层130a为特名。支撑层130a的折射率与本体110的折射率相当，因此光学表现不因为支撑层130a设置于本体110上而改变。支撑层130a的厚度介于约0.3微米至约200微米之间。本体110的厚度与支撑层130a的厚度的比值介于约0.03％至约20％之间。

在部分实施例中，由于施加于本体110上的应力为支撑层130a所吸收，本体110发生翘曲的现象可以避免。如图3所示，通过镜片单元矩阵20及本体110的光线可以根据摄影装置1a原始的光学设计导向至光学感测单元30，以确保摄影装置1a的影像品质。

应当理解的是，虽然支撑层130a形成于本体110的后表面113，但不应限制于此。在部分未绘示的实施例中，支撑层130a形成于本体110的前表面111，且镜片单元矩阵20设置于支撑层130a之上。在其他实施例中，多个支撑层130a各自形成于前表面111及后表面113上。支撑层130a的实施方式不应受限于上述实施例。支撑层130a不同的实施方式将于关于图4-图12的说明中描述。

参照图4，其显示本发明部分实施例的摄影装置1b的元件爆炸图。摄影装置1与摄影装置1b的差异包括基座组件10以基座组件10b所取代。

基座组件10b包括本体110及多个支撑层例如支撑层130b1、130b2、及130b3。支撑层130b1、130b2、及130b3依序叠设于本体110上。每一支撑层130b1、130b2、及130b3的刚性(stiffness)相异于相邻的另一支撑层。举例而言，支撑层130b1及130b3具有相同的刚性，且支撑层130b2的刚性相异于支撑层130b1及130b3的刚性。通过上述配置，基座组件10b的结构强度可以获得增加，摄影装置1b的影像品质可以提升。

参照图5、图6，图5显示本发明部分实施例的摄影装置1c的元件爆炸图，图6显示本发明部分实施例的基座组件10c的底视图。如图5所示，摄影装置1与摄影装置1c的差异包括基座组件10以基座组件10c所取代。

基座组件10c包括本体110及一支撑层130c。为便于描述，如图5所示，本体110由一中央段110a及一周边段110b所定义。中央段110a相对于光轴O，且周边段110b位于中央段110a与110本体的侧表面(例如：侧表面116及118)之间。中央段110a的面积占后表面113的面积的比例是相对于互补式金属氧化物半导体场效晶体管(CMOS)感测器的作动面积(active area)。在部分实施例中，中央段110a的面积与后表面113的面积的比例是介于约50％至约100％之间。

支撑层130c是形成于后表面113对应于本体110的周边段110b的区域。后表面113对应于本体110的中央段110a的区域未受支撑层130c所覆盖。亦即，一对应于本体110中央(相对光轴O)的开口形成于支撑层130c上。换言之，如图6所示，支撑层130c包括多个支撑部分例如支撑部分130c1、130c2、130c3及130b4。支撑部分130c1、130c2、130c3及130b4绕光轴O周向排列。支撑部分130c1、130c2、130c3及130b4个别连结于本体110的一侧表面112、114、116、118。

在部分实施例中，开口131c的形状相对于摄影元件33的形状。举例而言，摄影元件33以及开口131c的形状皆为长方形。因此，大部分由摄影元件33所接收的光线未穿过支撑层130c，并且影像品质不受支撑层130c所影响。然而，开口131c的形状不应受此实施例所限制。举例而言，如图7所示，形成于支撑层130d的开口131d为椭圆形。

参照图8，其显示本发明部分实施例的摄影装置1e的元件爆炸图。基座组件10c与基座组件10e的差异包括支撑层130c为支撑层130e所取代。

支撑层130e包括一第一支撑部分130e1及一第二支撑部分130e2。第一支撑部分130e1及第二支撑部分130e2形成于本体110相对于周边段110b的后表面113。具体而言，第一支撑部分130e1及第二支撑部分130e2各自位于光轴O的相对两侧并各自连结于侧表面116及118(本体110的二短边)。第一支撑部分130e1及第二支撑部分130e2的刚性可为相同或相异。在部分实施例中，第一支撑部分130e1及第二支撑部分130e2具有相异刚性。

参照图9，其显示本发明部分实施例的摄影装置1f的元件爆炸图。基座组件10c与基座组件10f的差异包括支撑层130c为支撑层130f所取代。

支撑层130f包括一第一支撑部分130f1及一第二支撑部分130f2。第一支撑部分130f1及第二支撑部分130f2形成于本体110相对于周边段110b的后表面113。具体而言，第一支撑部分130f1及第二支撑部分130f2各自位于光轴O的相对两侧并各自连结于侧表面112及114(本体110的二长边)。第一支撑部分130f1及第二支撑部分130f2的刚性可为相同或相异。在部分实施例中，第一支撑部分130f1及第二支撑部分130f2具有相异刚性。

参照图10、图11，图10显示本发明部分实施例的摄影装置1g的元件爆炸图，图11显示本发明部分实施例的基座组件10g的底视图。如图10所示，摄影装置1与摄影装置1g的差异包括基座组件10以基座组件10g所取代。

基座组件10g包括一本体110及一支撑层130g。支撑层130g形成于本体110相对于中央段110a的后表面113。后表面113对应于本体110的周边段110b的区域未受支撑层130g所覆盖。亦即，支撑层130g的边缘133g是与本体110的侧表面(例如侧表面116及118)相隔一间距。在部分实施例中，支撑层130g的宽度W3是小于或等于摄影元件33的宽度W2。

在部分实施例中，支撑层130g的形状相对于摄影元件33的形状。举例而言，如图11所示，支撑层130g的形状为长方形，是对于摄影元件33的形状(图10)。然而，支撑层130g的形状不应受上述实施利所限制。举例而言，如图12所示，形成于基座组件10h的本体110的支撑层130h为椭圆形。

虽然本发明已以较佳实施例揭露于上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种镜头模块，其特征在于，包括：

一基座组件，该基座组件包括一本体以及一支撑层，该支撑层具有一平坦的结构并形成于该本体，其中该本体是由一第一材料所制成，且该支撑层是由一第二材料所制成，该第一材料不同于该第二材料；以及

一镜片单元矩阵，形成于该基座组件上。

2.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该镜片单元矩阵是排列于一既定平面，且该支撑层延展于一展开方向，该展开方向平行于该既定平面。

3.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该本体具有一前表面、一后表面相反于该前表面、及至少一侧表面连结该前表面至该后表面，其中该支撑层是形成于该前表面及该后表面至少其中的一者。

4.根据权利要求3所述的镜头模块，其特征在于，该支撑层的边缘是与该侧表面相隔一间距。

5.根据权利要求3所述的镜头模块，其特征在于，该侧表面的数量为多个，且该支撑层包括多个支撑部分，所述支撑部分各自连结至所述侧表面之一。

6.根据权利要求5所述的镜头模块，其特征在于，所述多个支撑部分其中的一者的刚性是不同于所述多个支撑部分其中的另一者的刚性。

7.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该支撑层的数量为多个，且所述多个支撑层是叠设于该本体，其中所述多个支撑层其中的一者的刚性是不同于所述多个支撑层其中的另一者的刚性。

8.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，一开口形成于该支撑层，且该开口是对于该本体的中心。

9.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该第一材料包括玻璃。

10.根据权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该第二材料包括高分子复合材料。

11.一种镜头模块，其具有一光轴穿过，其特征在于，该镜头模块包括：

一基座组件，该基座组件包括一本体以及一支撑层，该本体具有一中央段及一周边段，该中央段相对于该光轴，且该周边段位于该中央段与该本体的一侧表面之间，该支撑层具有一平坦的结构并相对于该中央段、该周边段、或该中央段及该周边段形成于该本体上，其中该本体是由一第一材料所制成，且该支撑层是由一第二材料所制成，该第一材料不同于该第二材料；以及

一镜片单元矩阵，形成于该基座组件上。

12.根据权利要求11所述的镜头模块，其特征在于，该镜片单元矩阵是排列于一既定平面，且该支撑层延展于一展开方向，该展开方向平行于该既定平面。

13.根据权利要求11所述的镜头模块，其特征在于，该支撑层包括多个支撑部分，所述多个支撑部分形成于该周边段并绕该光轴排列。

14.根据权利要求13所述的镜头模块，其特征在于，所述多个支撑部分其中的一者的刚性是不同于所述多个支撑部分其中的另一者的刚性。

15.根据权利要求11所述的镜头模块，其特征在于，该支撑层包括一第一支撑部分及一第二支撑部分，该第一支撑部分及该第二支撑部分形成于该周边段且位于该光轴的相反两侧。

16.根据权利要求11所述的镜头模块，其特征在于，该支撑层的数量为多个，且所述多个支撑层是叠设于该本体，其中所述多个支撑层其中的一者的刚性是不同于所述多个支撑层其中的另一者的刚性。

17.根据权利要求11所述的镜头模块，其特征在于，该第一材料包括玻璃。

18.根据权利要求11所述的镜头模块，其特征在于，该第二材料包括高分子复合材料。

19.一种摄影装置，其特征在于，包括：

一镜片单元矩阵；

一摄影元件，配置以接收穿过该镜片单元矩阵的光线；以及

一基座组件，排列该镜片单元矩阵与该摄影元件之间，该基座组件包括一本体以及一支撑层，该支撑层具有一平坦的结构并形成于该本体，其中该本体是由一第一材料所制成，且该支撑层是由一第二材料所制成，该第一材料不同于该第二材料。

20.根据权利要求19所述的摄影装置，其特征在于，一开口形成于该支撑层，且该开口的形状是对应于该摄影元件的形状。