CN107277314A - 摄像模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种摄像模块，其包括一镜头驱动机构、一镜头单元、一壳体以及一弹性元件。镜头单元设置于镜头驱动机构上，且壳体围绕前述镜头驱动机构。弹性元件连接镜头驱动机构，并包括一金属基底、一第一绝缘层以及一第一金属线路，其中第一绝缘层设置于金属基底和第一金属线路之间，且第一金属线路与镜头驱动模块电性连接。

Description

摄像模块
技术领域
本发明涉及一种摄像模块。更具体地来说，本发明涉及一种具有弹性元件的摄像模块，其中前述弹性元件具有至少一金属线路。
背景技术
随着科技的发展，现今许多电子装置(例如智能手机或数码相机)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，包括一镜头驱动机构、一镜头单元、一壳体以及一弹性元件。镜头单元设置于镜头驱动机构上，且壳体围绕前述镜头驱动机构。弹性元件连接镜头驱动机构，并包括一金属基底、一第一绝缘层以及一第一金属线路，其中第一绝缘层设置于金属基底和第一金属线路之间，且第一金属线路与镜头驱动模块电性连接。
本发明一实施例中，前述金属基底的厚度大于第一绝缘层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层上。
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层上。
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，形成于第一绝缘层上，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镜头承载座，且弹性元件还包括一第一固定部、连接镜头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，镜头单元设置于镜头承载座中，且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层和至少一第二金属线路，其中第二绝缘层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层和第二绝缘层之间。
本发明一实施例中，前述金属基底的厚度大于第二绝缘层和第二金属线路的厚度总和。
本发明一实施例中，前述第二金属线路通过模塑互联物件的方式形成于第二绝缘层上。
本发明一实施例中，前述第二金属线路通过镀膜的方式形成于第二绝缘层上。
本发明一实施例中，前述金属基底和第二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二金属线路，形成于第二绝缘层上，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镜头承载座，且弹性元件还包括一第一固定部、连接镜头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，镜头单元设置于镜头承载座中，且弦线部上设置有多个彼此电性独立的第二金属线路。
本发明更提供一种摄像模块，包括一镜头驱动机构、一镜头单元、以及一壳体。镜头单元设置于镜头驱动机构上，且壳体围绕前述镜头驱动机构。壳体包括一金属构件、一绝缘层、以及一金属线路，其中绝缘层设置于金属构件和金属线路之间，且金属线路与镜头驱动模块电性连接。
本发明一实施例中，前述金属构件的厚度大于绝缘层和金属线路的厚度总和。
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，前述金属构件具有一内表面和相反于内表面的一外表面，且绝缘层和金属线路由内表面延伸至外表面。
本发明一实施例中，前述摄像模块还包括一弹性元件，且金属线路与弹性元件电性连接。
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的爆炸图。
图3A为表示本发明一实施例中的弹性元件的示意图。
图3B为表示图3A中沿A-A方向的剖视图。
图4A为表示本发明另一实施例中的弹性元件的示意图。
图4B为表示本发明另一实施例中的弹性元件的示意图。
图4C为表示本发明另一实施例中的弹性元件的示意图。
图5为表示本发明另一实施例的摄像模块的爆炸图。
图6为表示图5所示的摄像模块去除部分壳体后的示意图。
图7为表示图5中沿B-B方向的剖视图。
【符号说明】
10 镜头驱动模块
20 电子装置
100 壳体
101 内表面
102 外表面
110 金属构件
120 绝缘层
130 金属线路
200 镜头驱动机构
210 镜头承载座
211 容置空间
212 内凹结构
220 框体
230 第一电磁驱动组件
240 第二电磁驱动组件
250 底座
260 线圈平板
270 吊环线
280 位置检测器
300 镜头单元
400 弹性元件
401 第一固定部
402 第二固定部
403 弦线部
410 金属基底
420 第一绝缘层
430 第一金属线路
440 第二绝缘层
450 第二金属线路
500 感光元件
600 电路板
O1 开口
O2 开口
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。
如图2图所示，前述摄像模块10主要包括一壳体100、一镜头驱动机构200、一镜头单元300、至少一弹性元件400、一感光元件500、以及一电路板600。其中，镜头驱动机构200包括一镜头承载座210、一框体220、至少一第一电磁驱动组件230、至少一第二电磁驱动组件240、一底座250、一线圈平板260、多条吊环线270、以及多个位置检测器280。
前述壳体100和底座250可组合为中空的盒体，且镜头驱动机构200可被壳体100所围绕，使镜头驱动机构200、镜头单元300和弹性元件400容置于前述盒体中。感光元件500和电路板600设置于盒体的一侧，且壳体100和底座250分别具有开口O1、O2，光线可依序通过开口O1、镜头单元300和开口O2而抵达感光元件500，以在感光元件500上成像。
镜头承载座210具有一容置空间211和一内凹结构212，其中容置空间211形成于镜头承载座210的中央，而内凹结构212则形成于镜头承载座210的外壁面并环绕容置空间211。镜头单元300可固定于镜头承载座210上且容置于容置空间211中，而第一电磁驱动组件230则可设置于内凹结构220中。
框体220具有一收容部221和多个凹槽222。前述镜头承载座210被收容于收容部221中，而第二电磁驱动组件240则被固定于凹槽222中并邻近于前述第一电磁驱动组件230。
通过前述第一电磁驱动组件230和第二电磁驱动组件240之间的电磁感应，镜头承载座210以及设置于镜头承载座210上的镜头单元300可被驱动而相对于框体220沿Z轴方向移动。举例而言，于本实施例中，第一电磁驱动组件230可为围绕镜头承载座210的容置空间211的驱动线圈，而第二电磁驱动组件240则可包括至少一磁铁。
当电流通入驱动线圈(第一电磁驱动组件230)时，驱动线圈和磁铁之间将产生电磁感应，如此一来即可带动镜头承载座210及设置于其上的镜头单元300相对于框体220沿Z轴方向移动，进而相对于感光元件500沿Z轴方向移动，以达成调整焦距的目的。
于一些实施例中，第一电磁驱动组件230可为磁铁，而第二电磁驱动组件240可为驱动线圈。
请继续参阅图2，本实施例中的摄像模块10包括有两个弹性元件400，分别设置于镜头承载座210/框体220的相反侧，使镜头承载座210/框体220位于前述两个弹性元件400之间。弹性元件400可将镜头承载座210连接至壳体100或框体220。镜头承载座210可通过前述弹性元件400而被悬挂于框体220的收容部221中，且镜头承载座210在Z轴方向的移动幅度可被弹性元件400限制。
如图3A所示，前述弹性元件400可包括至少一第一固定部401、至少一第二固定部402、以及至少一弦线部403。第一固定部401固定于壳体100或框体220上，第二固定部402固定于镜头承载座210上，且弦线部403连接前述第一固定部401和第二固定部402。
图3B为表示图3A中沿A-A方向的剖视图。请一并参阅图3A、图3B，前述弹性元件400可包括一金属基底410、一第一绝缘层420、以及至少一第一金属线路430。其中，第一绝缘层420设置于金属基底410和第一金属线路430之间。
金属基底410于Z轴方向的厚度大于第一绝缘层420和第一金属线路430于Z轴方向的厚度总和，例如可介于0.02mm至0.35mm。金属基底410和第一金属线路430可具有相同的热膨胀系数，因此在弹性元件400受热时，金属基底410和第一金属线路430之间不会产生相对位移。
需特别说明的是，如图3A、图3B所示，弹性元件400上可具有多个第一金属线路430，且这些第一金属线路430彼此分离且电性独立。这些第一金属线路430可从第一固定部401穿过弦线部403延伸至第二固定部402，且每个第一金属线路430设置于第一固定部401和第二固定部402上的端部用以与其他元件(例如吊环线270)电性连接。
请参阅图4A，于另一实施例中，弹性元件400可包括多于两个的第一金属线路430，例如此实施例中的弹性元件400即包括四个第一金属线路430。请参阅图4B，于另一实施例中，彼此分离且电性独立的第一金属线路430可穿过同一个弦线部403。也就是说，每个弦线部403上将设置有多个彼此分离且电性独立的第一金属线路430。
请参阅图4C，于另一实施例中，弹性元件400还包括一第二绝缘层440、以及至少一第二金属线路450。金属基底410设置于第一绝缘层420和第二绝缘层440之间，且第二绝缘层440设置于金属基底410和第二金属线路450之间。
同样的，金属基底410于Z轴方向的厚度大于第二绝缘层440和第二金属线路450于Z轴方向的厚度总和。金属基底410和第二金属线路450可具有相同的热膨胀系数，因此在弹性元件400受热时，金属基底410和第二金属线路450之间不会产生相对位移。当第二绝缘层440上设置有多个第二金属线路450时，这些第二金属线路450可彼此分离且电性独立，并可采取与图3A、图4A、图4B中的第一金属线路430类似的配置。
由于弹性元件400上布设了彼此电性独立的第一金属线路430及第二金属线路450，因此即使需要利用弹性元件400进行两个或两个以上的导电行为时，也不必将弹性元件400分割，进而可保持弹性元件400的完整，有利于弹性元件400的安装。此外，由于弹性元件400可保持完整，故可使镜头承载座210受到平均的弹性力，使镜头单元300被镜头驱动机构200驱动的位移更加精准。再者，相较于被分割的弹性元件，前述完整的弹性元件400的固定面积较大，因此可避免弹性元件400因摄像模块10碰撞而从壳体100、框体220或镜头承载座210分离。
第一金属线路430和第二金属线路450可通过模塑互联物件(MoldedInterconnect Device,MID)的方式分别形成于第一绝缘层420和第二绝缘层440上，例如通过雷射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)、微体积化工艺技术(MicroscopicIntegrated Processing Technology,MIPTEC)、雷射诱导金属化技术(Laser InducedMetallization,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430和第二金属线路450亦可通过镀膜方式分别形成于第一绝缘层420和第二绝缘层440上。
请回到图2，如图所示，线圈平板260设置于底座250上。当电流流经线圈平板270时，线圈平板260和前述第二电磁驱动组件240(或第一电磁驱动组件230)之间将产生电磁感应，使镜头承载座210和框体220相对于线圈平板260沿X轴方向及/或Y轴方向移动，进而带动镜头单元300相对于感光元件500沿X轴方向及/或Y轴方向移动，以达到晃动补偿的目的。
于本实施例中，摄像模块10包括四条吊环线270，分别设置于线圈平板260的四个角落并连接前述底座250、线圈平板260、以及弹性元件400。当镜头承载座210和镜头单元300沿X轴方向及/或Y轴方向移动时，这些吊环线270可限制其移动幅度。此外，由于吊环线270包含金属材料(例如铜或其合金等)，因此亦可作为导体使用，例如电流可经由底座250、吊环线270和弹性元件400的第一金属线路430流入第一电磁驱动组件230。
前述位置检测器280设置于底座250上，通过检测第二电磁驱动组件240的位移来确定镜头承载座210和镜头单元300于X轴方向以及Y轴方向上的位置。
举例而言，前述位置检测器280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5～图7，于本发明另一实施例中，壳体100可包括一金属构件110、一绝缘层120、以及至少一金属线路130，其中绝缘层120设置于金属构件110和金属线路130之间。金属线路130的一端与弹性元件400连接，且金属线路130和绝缘层120由壳体100的内表面101延伸至外表面102，使金属线路130的另一端显露，以与电子装置20中的其他电子元件电性连接。
金属构件110的厚度系大于绝缘层120和金属线路130的厚度总和，例如可介于0.10mm至0.35mm，且金属构件110和金属线路130可具有相同的热膨胀系数。
由于不需额外设置电路板来连接摄像模块10中的镜头驱动机构200和电子装置20中的电子元件，因此可可有效地缩小摄像模块10的体积，以利设置于小型化的电子装置20中，并可简化工艺以及提升摄像模块10的散热效率。
综上所述，本发明提供一种摄像模块，其中摄像模块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，摄像模块的壳体上亦可布设金属线路以使镜头驱动机构可与外部的电子元件连接。
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：
一镜头驱动机构；
一镜头单元，设置于该镜头驱动机构上；
一壳体，围绕该镜头驱动机构；以及
一弹性元件，连接该镜头驱动机构，包括：
一金属基底；
至少一第一金属线路；以及
一第一绝缘层，设置于该金属基底和该第一金属线路之间，其中该第一金属线路与该镜头驱动机构电性连接。
2.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属基底的厚度大于该第一绝缘层和该第一金属线路的厚度总和。
3.如权利要求1所述的摄像模块，其中该金属基底的厚度介于0.02mm～0.35mm。
4.如权利要求1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层上。
5.如权利要求1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层上。
6.如权利要求1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。
7.如权利要求1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，形成于该第一绝缘层上，其中多个所述第一金属线路彼此电性独立。
8.如权利要求7所述的摄像模块，其中该镜头驱动机构包括一镜头承载座，该镜头单元设置于该镜头承载座中，且该弹性元件还包括：
一第一固定部；
一第二固定部，连接该镜头承载座；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。
9.如权利要求1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
一第二绝缘层，该第二绝缘层设置于该第二金属线路和该金属基底的间，且该金属基底设置于该第一绝缘层和该第二绝缘层之间。
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二绝缘层和该第二金属线路的厚度总和。
11.如权利要求9所述的摄像模块，其中该第二金属线路通过模塑互联物件的方式形成于该第二绝缘层上。
12.如权利要求9所述的摄像模块，其中该第二金属线路通过镀膜的方式形成于该第二绝缘层上。
13.如权利要求9所述的摄像模块，其中该金属基底和该第二金属线路具有相同的热膨胀系数。
14.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二金属线路，形成于该第二绝缘层上，其中多个所述第二金属线路彼此电性独立。
15.如权利要求9所述的摄像模块，其中该镜头驱动机构包括一镜头承载座，该镜头单元设置于该镜头承载座中，且该弹性元件还包括：
一第一固定部；
一第二固定部，连接该镜头承载座；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。
16.一种摄像模块，其特征在于，包括：
一镜头驱动机构；
一镜头单元，设置于该镜头驱动机构上；以及
一壳体，围绕该镜头驱动机构，该壳体包括：
一金属构件；
一金属线路；以及
一绝缘层，设置于该金属构件和该金属线路之间，其中该金属线路与该镜头驱动机构电性连接。
17.如权利要求16所述的摄像模块，其中该金属构件的厚度大于该绝缘层和该金属线路的厚度总和。
18.如权利要求16所述的摄像模块，其中该金属构件的厚度介于0.10mm～0.35mm。
19.如权利要求16所述的摄像模块，其中该金属构件具有一内表面和相反于该内表面的一外表面，且该绝缘层和该金属线路由该内表面延伸至该外表面。
20.如权利要求16所述的摄像模块，其中该摄像模块还包括一弹性元件，且该金属线路与该弹性元件电性连接。
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