DE102004036143A1

DE102004036143A1 - Linsenmodul und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE102004036143A1
Application number: DE102004036143A
Authority: DE
Inventors: Chien-Lih Lung
Original assignee: Premier Image Technology Corp
Current assignee: Premier Image Technology Corp
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2005-11-17
Also published as: FI20041038A0; TW200530651A; GB0416294D0; JP4567386B2; JP2005312002A; FI20041038A; GB2413435B; US20050237637A1; GB2413435A; FR2869460A1; TWI282873B; US6977783B2

Abstract

Linsenmodul und Verfahren zur Herstellung desselben. Das Linsenmodul weist einen Modulkörper und einen Sockel auf. Der Modulkörper weist eine Linseneinheit und eine Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit auf, wobei die Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit Lichtstrahlen von der Linseneinheit empfängt und ein Bildsignal erzeugt. Der Sockel ist aus einem Isolationsmaterial hergestellt, das lösbar in den Modulkörper eingreift und leitfähige Anschlüsse aufweist, die darin zum Übertragen des Bildsignals gebildet sind. Ein Herstellungsverfahren des Linsenmoduls weist die folgenden Schritte auf: Erstens, der Sockel wird mit einer Oberflächen-Montagetechnologie auf einer Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung eingerichtet. Zweitens, der Modulkörper wird in dem sockerl eingerichtet, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Modulkörper und der Leiterplatte implementiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Linsenmodul und ein Verfahren zur Herstellung desselben und insbesondere ein Linsenmodul und ein Verfahren zur Herstellung desselben, die fähig sind, mittels eines Sockels eine elektrische Verbindung mit einer Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung zu erzielen.
Heutzutage leidet die Massenproduktion eines Linsenmoduls, das im großen Umfang in elektronischen Vorrichtungen mit einer Fotofunktion (wie zum Beispiel einem Mobiltelefon mit einer Fotofunktion oder einem persönlichen digitalen Assistenten (PDA, personal digital assistant) mit einer Fotofunktion) angewendet wird, im Allgemeinen an dem Nachteil einer relativ hohen Fehlerrate.

Mit Bezugnahme zu 1 und 2, weist ein herkömmliches Linsenmodul 1 eine Linseneinheit 11, eine Basis 12, einen Bildsensor 131, ein Befestigungssubstrat 14 und eine flexible Leiterplatte (FPCB, flexible printed circuit board) 13 auf. Die Basis 12 hält die Linseneinheit 11 und weist eine obere Öffnung zum Einführen äußerer Lichtstrahlen über die Linseneinheit 11 in den Bildsensor 131 auf, der auf dem Befestigungssubstrat 14 bebildet ist. Der Bildsensor 131 erzeugt ein Bildsignal, das von der Leiterplatte 13 zu einer Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung (wie zum Beispiel einer Leiterplatte 101 einer Kamera 100, die in 3 gezeigt ist) übertragen wird.

Um jedoch das Bildsignal auszugeben, muss eine flexible Leiterplatte in dem herkömmlichen Linsenmodul 1 verwendet werden, wodurch verhindert wird, dass das Linsenmodul 1 in einer automatischen Massenproduktionsweise direkt auf die Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung montiert wird und die Kosten davon hoch gehalten bleiben.

Daher schafft diese Erfindung ein verbessertes Linsenmodul und ein Verfahren zur Herstellung desselben, die die oben erklärten Nachteile überwinden oder wenigstens verringern können.

Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung ist ein Linsenmodul vorgesehen, das fähig ist, eine elektrische Verbindung mit einer Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung zu erzielen, welches Linsenmodul einen Modulkörper und einen Sockel aufweist. Der Modulkörper weist eine Linseneinheit und eine Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit auf; die Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit empfängt Lichtstrahlen von der Linseneinheit und erzeugt ein Bildsignal. Der Sockel ist aus Isolationsmaterial hergestellt, das lösbar in den Modulkörper eingreift und leitfähige Anschlüsse aufweist, die darin zum Übertragen des Bildsignals gebildet sind.

Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung ist ein Herstellungsverfahren eines Linsenmoduls vorgesehen, das die folgenden Schritte aufweist. Erstens, das Linsenmodul wird in einen Modulkörper und einen Sockel geteilt, das mit dem Modulkörper elektrisch verbunden ist. Der Modulkörper weist eine Linseneinheit und eine Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit auf. Der Sockel weist leitfähige Anschlüsse zum Übertragen eines Bildsignals, das von der Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit hergestellt wird, auf. Zweitens, der Sockel wird auf einer Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung eingerichtet. Schließlich wird der Modulkörper in dem Sockel eingerichtet, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Modulkörper und der Leiterplatte implementiert wird. Diese Erfindung verkürzt eine Herstellungsprozedur, die den Modulkörper einschließt, verringert die Möglichkeit einer Verschmutzung und eines Stoßes auf das Linsenmodul, und verbessert die Produktionsausbeute.

Andere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlicher werden, wenn sie zusammen mit der begleitenden Zeichnung genommen wird, in der:
1 eine perspektivische Explosionsansicht eines herkömmlichen Linsenmoduls ist;
2 eine zusammengebaute perspektivische Ansicht des herkömmlichen Linsenmoduls ist;
3 ein angewendetes Ausführungsbeispiel des herkömmlichen Linsenmoduls zeigt, das in einer Kamera verwendet wird;
4 eine perspektivische Explosionsansicht eines Linsenmoduls gemäß dieser Erfindung ist;
5 eine teilweise Querschnittsansicht des Linsenmoduls dieser Erfindung ist;
6 eine Bodenansicht eines Modulkörpers des Linsenmoduls dieser Erfindung ist;
7 eine zusammengebaute perspektivische Ansicht des Linsenmoduls dieser Erfindung ist;
8 ein Ausführungsbeispiel des Linsenmoduls dieser Erfindung zeigt, das in einer Kamera angewendet ist;
9 eine perspektivische Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Linsenmoduls gemäß dieser Erfindung ist;
10 eine perspektivische Explosionsansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Linsenmoduls gemäß dieser Erfindung ist; und
11 eine perspektivische Explosionsansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Linsenmoduls gemäß dieser Erfindung ist.
Mit Bezugnahme zu 4 bis 7 weist ein Linsenmodul 200 dieser Erfindung einen Modulkörper 2 und einen Sockel 3 auf.
Der Modulkörper 2 verwendet eine Basis 22 zum Aufnehmen einer Linseneinheit 21, einer Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit 23 und einer Mehrzahl von leitfähigen Anschlüssen 231 (wie in 6 gezeigt).
Der Sockel 3 ist aus einem herkömmlichen Isolationsmaterial hergestellt, das eine Positionier-Aussparung 31 und eine Mehrzahl von leitfähigen Anschlüssen 33 aufweist. Beim Zusammenbauen führt die Positionier-Aussparung 31 den Modulkörper 2, so dass er schnell positioniert ist, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen inneren Enden 331 der Anschlüsse 33 und der Anschlüsse 231 genau fertig gestellt wird, und wodurch verursacht wird, dass äußere Enden 332 der Anschlüsse 33 mit jeweiligen Kontaktstellen (z.B. Lötfeldern) 501 einer Leiterplatte 500 elektrisch verbunden werden. Besonders bevorzugt sind Befestigungselemente 32 zum Befestigen des Modulkörpers 2 auf dem Paarungs-Buchsenteil 3 definiert. In anderen Worten, der Sockel 3 und der Modulkörper 2 greifen lösbar ineinander, so dass die elektrische Verbindung zwischen den inneren Enden 331 der leitfähigen Anschlüsse 33 und der leitfähigen Anschlüsse 231 stabiler und verlässlicher werden.
Das Einrichten des Linsenmoduls 200 weist die folgenden Schritte auf. Zuerst werden die äußeren Enden 332 der leitfähigen Anschlüsse 33 des Sockels 3 mit der Leiterplatte 500 mittels einer Oberflächen-Montagetechnologie elektrisch verbunden. Zweitens wird der Modulkörper 2 befestigt auf oder verbunden mit dem Sockel 3. Folglich können äußere Lichtstrahlen über die Linseneinheit 21 eingeführt werden, was zu einem Bildsignal führt, das von der Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit 23 hergestellt wird. Das Bildsignal wird von den Anschlüssen 231 und den Anschlüssen 33 des Sockels 3 zu der Leiterplatte 500 übertragen.
Mit Bezugnahme zu 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel gemäß dieser Erfindung die Leiterplatte 500 eine innere Leiterplatte einer Digitalkamera 600 oder einer anderen Art eines Elektroprodukts mit einer Fotofunktion. Das Bildsignal kann, wie oben beschrieben, durch die Leiterplatte 500 in einer Speichereinheit der Digitalkamera 600 gespeichert sein.
Umgekehrt wird das Bildsignal zum Beispiel von einer Anzeige der Digitalkamera 600 angezeigt.
Mit Bezugnahme zu 9 weist diese Erfindung ferner ein Metallschild 4 zum Bedecken des Linsenmoduls 200 auf, so dass elektromagnetische Störungen verringert werden. Der Metallschild 4 weist eine Öffnung 41 auf, die die Linseneinheit bloßlegt. Besonders bevorzugt weist der Metallschild 4 ferner einen Erdungsanschluss 42 auf, der eingerichtet ist, um mit der Leiterplatte 500 verbunden zu sein, so dass eine Erdungsfunktion bereitgestellt wird und dadurch eine elektromagnetische Störung verringert wird.
10 und 11 stellen ein Linsenmodul 700 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel dieser Erfindung dar, das auch ein Metallschild 9 zum Verringern einer elektromagnetischen Störung aufweist.
Das Linsenmodul 700 weist auch einen Modulkörper 7 und einen Sockel 8 auf. Der Modulkörper 7 weist eine Linseneinheit 71, eine Basis 72 und eine Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit 73 auf. Der Sockel 8 weist eine Positionier-Aussparung 81 und Befestigungselemente 82 auf. Durch die Führung der Positionier-Aussparung 81 ist der Modulkörper 7 auf einem geeigneten Platz positioniert und ferner mittels der Befestigungselemente 82 befestigt.
Der Metallschild 9 weist eine Öffnung 91 und Befestigungsabschnitte 92 auf. Äußere Lichtstrahlen, durchlaufen die Öffnung 91 und treten in die Linseneinheit 93 ein. Der Metallschild 9 ist mittels der Befestigungsabschnitte 92 auf dem Sockel 8 befestigt. Daher kann das Linsenmodul 700 mit dem Metallschild 9 vor einer elektromagnetischen Störung geschützt werden.
Natürlich weist diese Erfindung andere Ausführungsbeispiele auf. Zum Beispiel können ein Passstift (nicht gezeigt) oder ein Positionierstab (nicht gezeigt), der im Allgemeinen in einem gewöhnlichen Mechanismusentwurf verwendet wird, verwendet werden, anstatt der Positionier-Auskehlung 31, 81 dieser Erfindung. Die Befestigungselemente 32, 82 können auch mit anhaftenden herkömmlichen Klemmelementen oder anderen Elementen ersetzt werden, die eine Befestigungsfunktion bereitstellen können. Die Metallschilde 4, 9 können ferner Metallgitter oder Löcher (nicht gezeigt) aufweisen, so dass eine Doppelfunktion zum Verteilen von Wärme und Blockieren einer elektromagnetischen Störung erzielt wird.
Wie oben erwähnt, weisen das Herstellungsverfahren und die Struktur des Linsenmoduls gemäß dieser Erfindung die folgenden Vorteile auf.

1. Diese Erfindung lässt das FPCB 13 aus, dass in dem Stand der Technik notwendig ist, wodurch Materialkosten gespart werden.
2. Bevor die Linseneinheit 2 (7) in den Sockel 3 (8) des Linsenmoduls 200 (700) eingeführt wird, werden die Sockel 3, 8 leicht und automatisch auf der Leiterplatte 500 einer elektronischen Vorrichtung mittels einer herkömmlichen Oberflächen-Montagetechnologie montiert. Folglich ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Linsenmodul 200 (700) mit Dreck verschmutzt wird oder aufgrund von Schütteln seine Präzision verliert, verringert. Verglichen mit der herkömmlichen Struktur ist dieser Entwurf viel besser für Massenproduktion geeignet und verbessert viel einfacher die Produktausbeute.
3. Diese Erfindung kann elektromagnetische Störungen des Linsenmoduls 200 (700) mit dem Metallschild 4 (9) verringern.

Die Erfindung wurde mit Bezug zu einigen seiner bevorzugten Ausführungsbeispiele erklärt. Es ist verständlich, dass viele andere mögliche Modifikationen und Änderungen gemacht werden können, ohne vom Geist und Ziel der Erfindung, wie sie nachfolgend beansprucht wird, abzurücken.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Linsenmoduls, das die Schritte aufweist: Bereitstellen eines Modulkörpers und eines Sockels, wobei der Modulkörper eine Linseneinheit und eine Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit aufweist, und wobei der Sockel eine Mehrzahl von leitfähigen Anschlüssen zum Empfangen eines Bildsignals aufweist, das von der Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit erzeugt wird; Montieren und elektrisches Verbinden des Sockels mit einer Leiterplatte; und Verbinden des Modulkörpers mit dem Sockel zum Übertragen des Bildsignals durch die leitfähigen Anschlüsse zu der Leiterplatte.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Sockel mittels einer Oberflächen-Montagetechnologie (SMT) auf der Leiterplatte montiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Sockel eine Positionier-Aussparung zum schnellen Positionieren des Modulkörpers aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Sockel und der Modulkörper mit einem Befestigungselement fest miteinander verbunden werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Sockel und der Modulkörper mit einem Klemmelement miteinander fest zusammengeklemmt werden.
Linsenmodul zum Erzielen einer elektrischen Verbindung mit einer Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung, das aufweist: einen Modulkörper mit einer Linseneinheit und einer Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit, wobei die Bildabfühl- und Verarbeitungseinheit zum Empfangen eines Lichts durch die Linseneinheit dient, zum Erzeugen eines Bildsignals; und einen Sockel, das aus einem Isolationsmaterial hergestellt ist, wobei der Sockel lösbar in den Modulkörper eingreift und eine Mehrzahl von leitfähigen Anschlüssen zum Übertragen des Bildsignals aufweist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 6, wobei der Sockel eine Positionier-Aussparung zum schnellen Positionieren des Modulkörpers aufweist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 6, wobei der Sockel einen Passstift zum schnellen Positionieren des Modulkörpers aufweist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 6, wobei der Sockel ein Befestigungselement zum Befestigen des Modulkörpers aufweist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 6, wobei der Sockel durch eine Oberflächen-Montagetechnologie (SMT) mit der Leiterplatte der elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 6, wobei die leitfähigen Anschlüsse des Sockels äußere Enden zum Anlöten auf entsprechende Kontaktstellen der Leiterplatte der elektronischen Vorrichtung aufweisen.
Linsenmodul gemäß Anspruch 6, ferner aufweisend ein Metallschild zum Bedecken des Modulkörpers zum Verhindern und/oder Verringern eines Potential-Einflusses, der von einer elektromagnetischen Störung (EMI) verursacht ist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 12, wobei der Metallschild eine Öffnung zum Bereitstellen eines äußeren Lichtstrahls in die Linseneinheit aufweist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 12, wobei der Metallschild einen Befestigungsabschnitt zum Eingreifen in den Modulkörper oder in den Sockel aufweist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 12, wobei der Metallschild einen Erdungsanschluss zum Verbinden mit der Leiterplatte der elektronischen Vorrichtung zum Bereitstellen einer Erdungsfunktion aufweist.
Linsenmodul gemäß Anspruch 12, wobei der Metallschild ein Metallgitter oder eine Mehrzahl von Löchern zum Verteilen von Wärme und Verhindern der elektromagnetischen Störung (EMI) aufweist.