CN107277313A - 摄像模块 - Google Patents

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CN107277313A CN201710224747.9A CN201710224747A CN107277313A CN 107277313 A CN107277313 A CN 107277313A CN 201710224747 A CN201710224747 A CN 201710224747A CN 107277313 A CN107277313 A CN 107277313A
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Abstract

本发明提供一种摄像模块，包括一棱镜底座、一棱镜驱动机构、一棱镜单元、一镜头单元、以及一感光元件。棱镜底座包括一金属构件、至少一第一导线层、以及设置于金属构件和第一导线层之间的一第一绝缘层。棱镜驱动机构与第一导线层电性连接。棱镜单元连接棱镜驱动机构，且棱镜驱动机构可驱动棱镜单元相对于棱镜底座旋转。感光元件可捕捉被棱镜单元反射并通过镜头单元的光线。

Description

摄像模块
技术领域
本发明系有关于一种摄像模块。更具体地来说，本发明有关于一种具有棱镜组件的摄像模块。
背景技术
随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能手机或数位相机)皆具有照相或录影的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。
前述具有照相或录影功能的电子装置通常设有一驱动模块，以驱动一或多个光学镜片组沿着一光轴进行移动，进而达到自动对焦(autofocus)且/或变焦(zoom)的功能。光线可穿过前述光学镜片组在一感光元件上成像。
然而，由于前述轻薄化的设计，在电子装置中设置与驱动模块电性连接的电路板或线路并不容易，因此，如何解决前述问题始成一重要的课题。
发明内容
为了解决上述现有的问题点，本发明提供一种摄像模块，包括一棱镜底座、一棱镜驱动机构、一棱镜单元、一镜头单元、以及一感光元件。棱镜底座包括一金属构件、至少一第一导线层、以及设置于金属构件和第一导线层之间的一第一绝缘层。棱镜驱动机构与第一导线层电性连接。棱镜单元连接棱镜驱动机构，且棱镜驱动机构可驱动棱镜单元相对于棱镜底座旋转。感光元件可捕捉被棱镜单元反射并通过镜头单元的光线。
本发明一实施例中，前述金属构件的厚度大于第一绝缘层和第一导线层的厚度总和。
本发明一实施例中，前述金属构件的厚度介于0.10mm～0.35mm。
本发明一实施例中，前述第一导线层通过模塑互联物件的方式形成于第一绝缘层上。
本发明一实施例中，前述第一导线层通过镀膜的方式形成于第一绝缘层上。
本发明一实施例中，前述金属构件和第一导线层具有相同的热膨胀系数。
本发明一实施例中，前述棱镜底座还包括至少一第二导线层以及一第二绝缘层，其中第二绝缘层设置于第二导线层和金属构件之间，且金属构件设置于第一绝缘层和第二绝缘层之间。
本发明一实施例中，前述金属构件的厚度大于第二绝缘层和第二导线层的厚度总和。
本发明更提供一种摄像模块，包括一棱镜驱动机构、一棱镜单元、连接棱镜驱动机构和棱镜单元的一弹性元件、一镜头单元、以及一感光元件。弹性元件包括一金属基底、电性连接棱镜驱动机构的至少一第一金属线路、以及设置于金属基底和第一金属线路之间的一第一绝缘元件。感光元件可捕捉被棱镜单元反射并通过镜头单元的光线。
本发明一实施例中，前述金属基底的厚度大于第一绝缘元件和第一金属线路的厚度总和。
本发明一实施例中，前述金属基底的厚度介于0.02mm～0.35mm。
本发明一实施例中，前述第一金属线路通过模塑互联物件的方式形成于第一绝缘元件上。
本发明一实施例中，前述第一金属线路通过镀膜的方式形成于第一绝缘元件上。
本发明一实施例中，前述金属基底和第一金属线路具有相同的热膨胀系数。
本发明一实施例中，前述弹性元件还包括多个第一金属线路，形成于第一绝缘元件上，其中多个所述第一金属线路彼此电性独立。
本发明一实施例中，前述镜头驱动机构包括一框架和一棱镜承载座，弹性元件连接前述框件和棱镜承载座，并包括连接框架的一第一固定部、连接棱镜承载座的一第二固定部、以及连接第一固定部和第二固定部的弦线部。其中，弦线部上设置有多个彼此电性独立的第一金属线路。
本发明一实施例中，前述弹性元件还包括一第二绝缘元件和至少一第二金属线路，其中第二绝缘元件设置于第二金属线路和金属基底之间，且金属基底设置于第一绝缘元件和第二绝缘元件之间。
本发明一实施例中，前述弹性元件还包括多个第二金属线路，形成于第二绝缘元件上，其中多个所述第二金属线路彼此电性独立。
本发明一实施例中，前述镜头驱动机构包括一框架和一棱镜承载座，弹性元件连接前述框件和棱镜承载座，并包括连接框架的一第一固定部、连接棱镜承载座的一第二固定部、以及连接第一固定部和第二固定部的弦线部。其中，弦线部上设置有多个彼此电性独立的第二金属线路。
附图说明
图1为表示本发明一实施例的电子装置示意图。
图2为表示本发明一实施例的摄像模块示意图。
图3为表示本发明一实施例中的棱镜组件的爆炸图。
图4A为表示本发明一实施例中的弹性元件的示意图。
图4B为表示图4A中沿A-A方向的剖视图。
图5为表示本发明另一实施例中的弹性元件的示意图。
图6A为表示本发明一实施例中的棱镜底座的剖视图。
图6B为表示本发明另一实施例中的棱镜底座的剖视图。
【符号说明】
10 摄像模块
20 电子装置
1100 棱镜单元
1200 弹性元件
1201 第一固定部
1202 第二固定部
1203 弦线部
1210 金属基底
1220 第一绝缘元件
1230 第一金属线路
1240 第二绝缘元件
1250 第二金属线路
1300 棱镜承载座
1400 第一电磁驱动组件
1500 框架
1510 孔洞
1600 第二电磁驱动组件
1700 位置检测器
1800 棱镜底座
1810 金属构件
1820 第一绝缘层
1830 第一导线层
1840 第二绝缘层
1850 第二导线层
2100 镜头单元
2200 镜头承载座
2300 框体
2310 中空部
2400 簧片
2500 线圈
2600 磁性元件
C 壳体
L 光线
M1 镜头组件
M2 棱镜组件
O 开口
R 容置空间
S 感光元件
具体实施方式
以下说明本发明实施例的摄像模块。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本发明，并非用以局限本发明的范围。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
首先请参阅图1，本发明一实施例的摄像模块10可装设于一电子装置20内，用以照相或摄影，其中前述电子装置20例如可为智能手机或是数位相机。在照相或摄影时，摄像模块10可接收光线并成像，前述成像可传送至设置于电子装置20中的处理器(未图示)，并通过前述处理器进行影像的后处理。
请参阅图2，前述摄像模块10包括有一壳体C、一镜头组件M1、一棱镜组件M2、以及一感光元件S。壳体C的内部形成有一容置空间R，且其壁面上形成有与容置空间R连通的开口O。镜头组件M1、棱镜组件M2和感光元件S设置于容置空间R中，镜头组件M1位于棱镜组件M2和感光元件S之间，且前述开口O形成于棱镜组件M2旁。
当光线L沿Y轴方向穿过开口O并进入摄像模块10的容置空间R时，棱镜组件M2可反射前述光线L，且被反射后的光线L将大致沿Z轴方向穿过镜头组件M1并抵达感光元件S。具体来说，感光元件S可捕捉被棱镜组件M2的棱镜单元1100反射，且穿过镜头组件M1的镜头单元2100的光线。
如图2所示，前述镜头组件M1主要包括一镜头单元2100以及一镜头驱动机构，其中镜头驱动机构用以驱动前述镜头单元2100相对于感光元件S移动。举例而言，前述镜头驱动机构可包括一镜头承载座2200、一框体2300、两个簧片2400、至少一线圈2500、以及至少一磁性元件2600。
镜头单元2100固定于镜头承载座2200中。前述两个簧片2400连接镜头承载座2200和框体2300，并分别位于镜头承载座2200的相反侧，以使镜头承载座2200可活动地悬吊于框体2300的中空部2310中。线圈2500和磁性元件2600分别设置于镜头承载座2200和框体2300上，且彼此相互对应。当电流流入线圈2500时，线圈2500和磁性元件2600之间会产生电磁感应，镜头承载座2200以及设置于镜头承载座2200上的镜头单元2100可被驱动而相对于感光元件S移动。
图3为表示棱镜组件M2的爆炸图。如图3所示，于本实施例中，棱镜组件M2主要包括一棱镜单元1100和一棱镜驱动机构，其中棱镜驱动机构包括一弹性元件1200、一棱镜承载座1300、多个第一电磁驱动组件1400、一框架1500、多个第二电磁驱动组件1600、多个位置检测器1700、以及一棱镜底座1800。
请一并参阅图3与图4A，弹性元件1200可包括至少一第一固定部1201、至少一第二固定部1202、以及至少一弦线部1203。第一固定部1201固定于框架1500上，且弦线部1203连接前述第一固定部1201和第二固定部1202。棱镜单元1100和棱镜承载座1300分别固定于第二固定部1202的相反面上。换言之，棱镜单元1100和前述棱镜承载座1300是通过弹性元件1200彼此相连。
图4B为表示图4A中沿A-A方向的剖视图。如图4A、图4B所示，前述弹性元件1200可包括一金属基底1210、一第一绝缘元件1220、以及至少一第一金属线路1230。其中，第一绝缘元件1220设置于金属基底1210和第一金属线路1230之间。
金属基底1210的厚度大于第一绝缘元件1220和第一金属线路1230的厚度总和，例如可介于0.02mm至0.35mm。金属基底1210和第一金属线路1230可具有相同的热膨胀系数，因此在弹性元件1200受热时，金属基底1210和第一金属线路1230之间不会产生相对位移。
需特别说明的是，弹性元件1200上可具有多个第一金属线路1230，且这些第一金属线路1230彼此分离且电性独立。这些第一金属线路1230可从第一固定部1201穿过弦线部1203延伸至第二固定部1202，且每个第一金属线路1230设置于第一固定部1201和第二固定部1202上的端部用以与其他元件(例如第二电磁驱动组件1600)电性连接。
前述彼此分离且电性独立的第一金属线路1230可穿过同一个弦线部1203。也就是说，每个弦线部1203上将设置有多个彼此分离且电性独立的第一金属线路1230。
请参阅图5，于另一实施例中，弹性元件1200更可包括一第二绝缘元件1240、以及至少一第二金属线路1250。金属基底1210设置于第一绝缘元件1220和第二绝缘元件1240之间，且第二绝缘元件1240设置于金属基底1210和第二金属线路1250之间。
同样的，金属基底1210的厚度大于第二绝缘元件1240和第二金属线路1240的厚度总和。金属基底1210和第二金属线路1240可具有相同的热膨胀系数，因此在弹性元件1200受热时，金属基底1210和第二金属线路1240之间不会产生相对位移。当第二绝缘元件1240上设置有多个第二金属线路1250时，这些第二金属线路1250可彼此分离且电性独立，并可采取与图4A中的第一金属线路1230类似的配置。
由于弹性元件1200上布设了彼此电性独立的第一金属线路1230及第二金属线路1250，因此即使需要利用弹性元件1200进行两个或两个以上的导电行为时，也不必将弹性元件1200分割，进而可保持弹性元件1200的完整，有利于弹性元件1200的安装。此外，由于弹性元件1200可保持完整，故可使棱镜承载座1300受到平均的弹性力，进而使棱镜驱动机构驱动的旋转角度更加精准。再者，相较于被分割的弹性元件，前述完整的弹性元件1200的固定面积较大，因此可避免弹性元件1200因摄像模块10碰撞而从框架1500、棱镜单元1100或棱镜承载座1300分离。
第一金属线路1230和第二金属线路1250可通过模塑互联物件(MoldedInterconnect Device,MID)的方式分别形成于第一绝缘元件1220和第二绝缘元件1240上，例如通过雷射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)、微体积化工艺技术(Microscopic Integrated Processing Technology,MIPTEC)、雷射诱导金属化技术(Laser Induced Metallization,LIM)、雷射印刷重组技术(Laser Restructuring Print,LRP)、气悬胶喷印工艺(Aerosol Jet Process)、或双料射出(Two-shot molding method)。于一些实施例中，第一金属线路1230和第二金属线路1250亦可通过镀膜方式分别形成于第一绝缘元件1220和第二绝缘元件1240上。
请回到图2、图3，第一电磁驱动组件1400固定于棱镜承载座1300上并围绕前述棱镜承载座1300，且第二电磁驱动组件1600固定于棱镜底座1800上、穿过框架1500上的孔洞1510并对应于前述第一电磁驱动组件1400。
通过前述第一电磁驱动组件1400和第二电磁驱动组件1600之间的电磁感应，棱镜承载座1300以及与棱镜承载座1300连接的棱镜单元1100可被驱动而相对于框架1500旋转。举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件1400可包括至少一磁铁，而第二电磁驱动组件1600则可为驱动线圈。
当电流通入驱动线圈(第二电磁驱动组件1600)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁感应，如此一来即可带动棱镜承载座1300及棱镜单元1100相对于框架1500绕X轴方向及/或Y轴方向旋转，由此微调光线L抵达感光元件S的位置。
于一些实施例中，第一电磁驱动组件1400可为驱动线圈，而第二电磁驱动组件1600可为磁铁。
请继续参阅图2、图3，棱镜底座1800固定于壳体C上，且框架1500和位置检测器1700固定于棱镜底座1800上。位置检测器1700可穿过框架1500上的孔洞1510，并通过检测第一电磁驱动组件1400的位置来获得棱镜单元1100的旋转角度。
举例而言，前述位置检测器1700可为霍尔效应感测器(Hall Sensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应感测器(GiantMagnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(TunnelingMagnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)。
请参阅图6A，于本实施例中，棱镜底座1800由三层结构所构成，包括一金属构件1810、一第一绝缘层1820、以及至少一第一导线层1830，其中第一绝缘层1820设置于金属构件1810和第一导线层1830之间。第一导线层1830例如可与前述棱镜驱动机构中的第二电磁驱动组件1600和位置检测器1700电性连接，以传输信号及供给电力。
金属构件1810的厚度大于第一绝缘层1820和第一导线层1830的厚度总和，例如可介于0.10mm至0.35mm，且金属构件1810和第一导线层1830可具有相同的热膨胀系数。
请参阅图6B，于本发明另一实施例中，棱镜底座1800由五层结构所构成，包括一金属构件1810、一第一绝缘层1820、以及至少一第一导线层1830、一第二绝缘层1840、以及至少一第二导线层1850。第一绝缘层1820设置于金属构件1810和第一导线层1830之间，金属构件1810设置于第一绝缘层1820和第二绝缘层1840，且第二绝缘层1840设置于金属构件1810和第二导线层1850之间。
金属构件1810的厚度大于第一绝缘层1820和第一导线层1830的厚度总和，且大于第二绝缘层1840和第二绝缘层1840的厚度总和，例如可介于0.10mm至0.35mm。金属构件1810、第一导线层1830和第二导线层1850可具有相同的热膨胀系数。
同样的，第一导线层1830和第二导线层1850可通过模塑互联物件的方式分别形成于第一绝缘层1820和第二绝缘层1840上，例如通过雷射直接成型、微体积化工艺技术、雷射诱导金属化技术、雷射印刷重组技术、气悬胶喷印工艺、或双料射出。于一些实施例中，第一导线层1830和第二导线层1850亦可通过镀膜方式分别形成于第一绝缘层1820和第二绝缘层1840上。
由于棱镜底座1800具有前述结构，因此棱镜组件M2中不需额外设置电路软板或印刷电路板，或是在具有塑胶的底座中埋设线路，因此可达到简化工艺、缩小体积、提高平面度及强度的功效。
综上所述，本发明提供一种摄像模块，其中棱镜组件中的弹性元件可布设多条彼此电性独立的金属线路，使弹性元件的外观可保持完整。再者，棱镜组件中的棱镜底座可在金属构件上布设导线层，使摄像模块具有足够的硬度以防止碰撞。
虽然本发明的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本发明的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本发明揭示内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本发明使用。因此，本发明的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
虽然本发明以前述数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。此外，每个权利要求建构成一独立的实施例，且各种权利要求及实施例的组合皆介于本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种摄像模块，其特征在于，包括：
一棱镜底座，包括：
一金属构件；
至少一第一导线层；以及
一第一绝缘层，设置于该金属构件和该第一导线层之间；
一棱镜驱动机构，电性连接该第一导线层；以及
一棱镜单元，连接该棱镜驱动机构，其中该棱镜驱动机构可驱动该棱镜单元相对于该棱镜底座旋转。
2.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属构件的厚度大于该第一绝缘层和该第一导线层的厚度总和。
3.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属构件的厚度介于0.10mm～0.35mm。
4.如权利要求1所述的摄像模块，其中该第一导线层通过模塑互联物件的方式形成于该第一绝缘层上。
5.如权利要求1所述的摄像模块，其中该第一导线层通过镀膜的方式形成于该第一绝缘层上。
6.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属构件和该第一导线层具有相同的热膨胀系数。
7.如权利要求1所述的摄像模块，其中该棱镜底座还包括：
至少一第二导线层；以及
一第二绝缘层，该第二绝缘层设置于该第二导线层和该金属构件之间，且该金属构件设置于该第一绝缘层和该第二绝缘层之间。
8.如权利要求7所述的摄像模块，其中该金属构件的厚度大于该第二绝缘层和该第二导线层的厚度总和。
9.一种摄像模块，其特征在于，包括：
一棱镜驱动机构；
一棱镜单元；以及
一弹性元件，连接该棱镜驱动机构和该棱镜单元，该弹性元件包括：
一金属基底；
至少一第一金属线路，电性连接该棱镜驱动机构；以及
一第一绝缘元件，设置于该金属基底和该第一金属线路之间。
10.如权利要求9所述的摄像模块，其中该金属基底的厚度大于该第一绝缘元件和该第一金属线路的厚度总和。
11.如权利要求9所述的摄像模块，其中该金属基底的厚度介于0.02mm～0.35mm。
12.如权利要求9所述的摄像模块，其中该第一金属线路通过模塑互联物件的方式形成于该第一绝缘元件上。
13.如权利要求9所述的摄像模块，其中该第一金属线路通过镀膜的方式形成于该第一绝缘元件上。
14.如权利要求9所述的摄像模块，其中该金属基底和该第一金属线路具有相同的热膨胀系数。
15.如权利要求9所述的摄像模块，其中该弹性元件还包括多个第一金属线路，形成于该第一绝缘元件上，其中多个所述第一金属线路彼此电性独立。
16.如权利要求9所述的摄像模块，其中该棱镜驱动机构包括一框架和一棱镜承载座，该弹性元件连接该框架和该棱镜承载座并包括：
一第一固定部，连接该框架；
一第二固定部，连接该棱镜承载座；以及
一弦线部，连接该第一固定部和该第二固定部，其中该弦线部上设置有多个彼此电性独立的多个所述第一金属线路。
17.如权利要求9所述的摄像模块，其中该弹性元件还包括：
至少一第二金属线路；以及
一第二绝缘元件，该第二绝缘元件设置于该第二金属线路和该金属基底之间，且该金属基底设置于该第一绝缘元件和该第二绝缘元件之间。
18.如权利要求17所述的摄像模块，其中该金属基底的厚度大于该第二绝缘元件和该第二金属线路的厚度总和。
19.如权利要求17所述的摄像模块，其中该弹性元件还包括多个第二金属线路，形成于该第二绝缘元件上，其中多个所述第二金属线路彼此电性独立。
20.如权利要求17所述的摄像模块，其中该棱镜驱动机构包括一框架和一棱镜承载座，该弹性元件连接该框架和该棱镜承载座并包括：
一第一固定部，连接该框架；
一第二固定部，连接该棱镜承载座；以及
一弦线部，连接该第一固定部和该第二固定部，其中该弦线部上设置有多个彼此电性独立的多个所述第二金属线路。
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