TW201346372A

TW201346372A - 攝影模組

Info

Publication number: TW201346372A
Application number: TW102111900A
Authority: TW
Inventors: Kwang-Joon Han
Original assignee: Lg Innotek Co Ltd
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-11-16
Also published as: US9661196B2; CN104272716B; KR101940478B1; CN104272716A; US20150116591A1; KR20130124672A; WO2013168892A1; TWI620967B

Abstract

本發明一示例實施例揭示一種用以避免一透鏡支架之一光軸彎曲的攝影模組，其包括：一印刷電路板，裝設一影像感測器；一基座；一第一透鏡支架，設置於基座之一上表面，且其中包含至少一個或一個以上之透鏡模組；一第二透鏡支架，構成第一透鏡支架之一外罩；以及一制動器，與該透鏡模組之一光軸同心設置，以調整由影像感測器所擷取之一影像之一焦點。

Description

攝影模組

本發明係主張關於2012年05月07日申請之韓國專利案號No.10-2012-0047958之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。

本發明之示例實施例係有關一種攝影模組。

近來，對於各種多媒體領域(包括筆記型個人電腦(notebook type personal computers)、照相手機(camera phones)、PDA(Personal Digital Assistants)、智慧手機(smart phones)及玩具等)及影像輸入裝置(包括監視攝影機(monitoring cameras)、錄影機(video tape recorders)之資訊終端(information terminals))中所使用之小尺寸微型攝影模組之需求逐漸水漲船高。尤其，因偏好具有微型設計、不喜愛大尺寸設計之智慧手機消費群之需求漸增，故因應此漸增的需求，發展小尺寸攝影模組係為趨勢所向。

一般而言，攝影模組係使用一影像感測器或一光電轉換裝置(photoelectric conversion device)(電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)型或互補金氧半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)型)來製造，以將投射於物體上的光線匯聚至一感光元件(photosensitive element)，進而形成該物體之一影像，並將該影像顯示於一顯示裝置上。

再者，所製造之該攝影模組能夠使得用於調整影像尺寸之一焦點調整功能得以進行；其中，安裝一驅動源(driving source)，及複數個透鏡係被移動以改變一相對距離，藉此以調整一光學焦距。

微型化又具有低耗能特性之攝影模組難以利用一般傳統攝影模組所應用之音圈馬達(Voice Coil Motor；VCM)技術；因此，業界發動了諸多為克服此項缺陷而做的嘗試。

據此，本發明實施例係關於一種攝影模組，其係可避免上述因習知技藝之限制所造成的其中一或多個缺點/問題，且本發明之一目的係為提供一種攝影模組，其結構係可避免一透鏡支架之一光軸彎曲。

本發明實施例欲解決之技術問題並不限於以上所述內容；熟習此項技術者可輕易自下述說明中清楚理解任何其它上述未提及之技術問題。

為達上述目的，本發明之一示例實施例係提供一種攝影模組，其包括：一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，裝設有一影像感測器(image sensor)；一基座(base)；一第一透鏡支架(lens holder)，設置於該基座之一上表面上，且其中包含有至少一個或以上之透鏡模組(lens modules)；一第二透鏡支架，構成該第一透鏡支架之一外罩(outer cover)；以及一制動器(actuator)，與該透鏡模組之一光軸同心設置(concentrically arranged)，以調整由該影像感測器所擷取之一影像之一焦點。

較佳地(但非必要)，該攝影模組包括：一電子電路圖案層，由一表面導電圖案形成技術形成。

較佳地(但非必要)，該制動器係藉由移動一鏡片來執行一自動對焦功能(auto focusing)。

較佳地(但非必要)，該制動器係執行一手震修正功能(hand-shake correction function)。

較佳地(但非必要)，該透鏡係為一最外層透鏡。

較佳地(但非必要)，該制動器係為下述其中任何一個：一微型制動器(micro actuator)、一液晶透鏡(liquid crystal lens)、一非微型制動器(包括一壓力聚合物透鏡(piezo polymer lens)、一矽型制動器(silicone type actuator)以及一液體透鏡(liquid lens))。

較佳地(但非必要)，該攝影模組包括：一光學機構，介於由該制動器支撐之一最外層透鏡及面對該最外層透鏡之一透鏡模組之間。

較佳地(但非必要)，該光學機構係形成在介於該影像感測器及面對該影像感測器之該透鏡模組間之一空間。

較佳地(但非必要)，該光學機構係形成在介於形成該透鏡模組之複數個透鏡間之一空間。

較佳地(但非必要)，該第二透鏡支架係由在一預設高度與該基座相接觸之一表面上塗覆的一黏著劑來固定。

較佳地(但非必要)，該黏著劑係為一環氧樹脂(epoxy resin)。

較佳地(但非必要)，該第二透鏡支架係主動對準(actively aligned)該影像感測器。

較佳地(但非必要)，該第一及第二透鏡支架係為共射成型(co-injection molded)。

較佳地(但非必要)，該第一及第二透鏡支架係安裝於一相機外殼(camera housing)內。

較佳地(但非必要)，該第一及第二透鏡支架係分別以不同材料形成。

較佳地(但非必要)，該第一及第二透鏡支架係分別以相同材料形成。

較佳地(但非必要)，該第二透鏡支架係同心形成於該第一透鏡支架之一中心。

較佳地(但非必要)，該第二透鏡支架之一表面上形成有一電子電路圖案層，該電子電路圖案層之一端係與該基座相連接，另一端係與該制動器相連接。

較佳地(但非必要)，該第二透鏡支架之一表面上形成有一電子電路圖案層，該電子電路圖案層之一端與該第二透鏡支架相連接，另一端與該PCB相連接。

根據本發明一示例性實施例之攝影模組具有絕佳功效為：複數個透鏡係由一第一透鏡支架來固定、支撐，而一第二透鏡支架係形成具有一電子電路圖案層之一外罩於該第一透鏡支架之一外罩，藉此以簡化一透鏡支架之一結構，同時並維持該攝影模組之一高效能表現。

另一絕佳功效為：確保了用於主動對準之充足黏著劑塗覆空間，以達到一光學效能表現及產品之產出率。也就是說，當獲得充足黏著劑塗覆空間時，可確保取得用於主動對準之充足黏著劑塗覆空間之一高度，進而藉由增加兩物體間用於黏著之一接合空間，來強化其接合力。

再一絕佳功效為：當在一基座先被穩固耦接以後，一透鏡模組與該基座之一上表面接合時進行主動對準，藉此以避免外界異物在主動對準過程中進入影像感測器中，並增強主動對準之一基板固持能力(substrate holding capability)。

1‧‧‧相機外殼

10‧‧‧PCB

11‧‧‧影像感測器

20‧‧‧基座

21‧‧‧紅外線截斷濾光器

30‧‧‧第一透鏡支架

31‧‧‧透鏡模組

40‧‧‧第二透鏡支架

41‧‧‧電子電路圖案層

50‧‧‧制動器

51‧‧‧透鏡鏡片

60‧‧‧黏著劑

70‧‧‧黏著劑

本發明實施例之詳細說明係可配合參考以下所附圖示。其中：圖1係根據本發明一示例性實施例，繪示一攝影模組之一剖面圖；圖2係繪示圖1中一第一透鏡支架之一立體圖；以及圖3係一立體分解圖用以說明一狀態，其中一外罩係共射成型於圖2中之第一透鏡支架上，以將一制動器耦接於一PCB之上。

《最佳模式》

下述揭示之說明並不用以限制本發明。因此，對於下述揭示的各種變化及修改，以及相關技藝的技術與知識，均在本發明之範疇內。在此所述之本發明實施例更進一步欲說明實踐本發明之模式，並使熟習此項技術者能夠由此而應用之，或其它實施例，及本發明之使用或應用所需之各種變化及修改。

於下文中，參考所附圖示圖1至3，將詳細說明本發明之實施例，相同參考的數字表示圖示說明中的相同元件。在仔細審查理解下述之圖示與說明後，本發明之實施例所揭示之其它功能及優點，對於熟習此項技術者而言，將會或會變得顯而易見。所有如此之功能及優點均應被包括於本發明實施例之範疇內，且受所附圖示之保護。再則，圖示僅用以描述特定實施例而非限制本發明不同實施例執行之環境、結構、或程序。據此，本發明之示例實施例應包括所有落在本發明之範疇與新穎性概念內的各種變化及修改。

顯而易見，在本發明詳細敘述中所使用「包括」一詞，係指定說明之特徵、區域、總數、步驟、操作、元件、及/或組成部分之應用，但並不排除其它或額外的特徵、區域、總數、步驟、操作、元件、組成部分、及/或其群組之應用。也就是說，「包括」、「具有」、「有」等等詞語可被使用於本發明詳細敘述及/或申請專利範圍中，以表示不完全包括(non-exhaustive inclusion)之情況，類似於「包含」一詞於申請專利時做為一過渡性名詞的方式。

另外，「示例」(exemplary)意指一實例，而非一最佳模式。同樣顯而易見地，此處所描述之功能、層、及/或元件係以特定尺寸及/或相對方向來描繪，以求清晰與方便理解，且其實際之尺寸及/或方向可與圖示中所繪不同。亦即，在圖示中，為求清晰和方便，層、區域、及/或其它組成元件的尺寸及相對大小可能被誇大或縮小。相同參考的數字表示圖示說明中的相同元件，重複說明的部分將予省略。在下文中，將配合圖示詳細說明本發明。

諸如「隨後」、「接著」、「然後」、「因此」等詞語並不用以限制流程之順序；這些詞與僅用以引導讀者理解文中所述方法之說明。

顯而易見，當提及一元件是與另一元件「連接」或「耦接」時，則其可以為直接地與另一元件「連接」或「耦接」，或可存在中介元件。相反地，當提及一元件與另一元件「直接連接」或「直接耦接」時，則不存在中介元件。

顯而易見，雖然「第一」、「第二」以及類似的用詞在此可用來描述不同的元件，但這些元件並不限制於此些用詞。這些用詞僅用以區分各項元件者。舉例而言，一第一區域/層可被指稱為一第二區域/層；而相似地，一第二區域/層可被指稱為一第一區域/層，而不背離本發明之精神主旨範圍。

在此處所使用之詞語僅用以敘述特定實施例，而非用以限制本發明之主旨範圍。在本文中，除非內文有清楚指出其數目，否則單數形式詞「一」、「一種」、「該」包括複數指稱。

於此，將配合所附圖式，詳細說明根據本發明示例性實施例之攝影模組。

圖1係根據本發明一示例性實施例，繪示一攝影模組之一剖面圖；圖2係繪示圖1中一第一透鏡支架之一立體圖；以及圖3係繪示一狀態之一立體分解圖，其中一外罩係共射成型於圖2中之第一透鏡支架上，以將一制動器耦接於一PCB之上。

請參閱圖1，根據本發明一示例性實施例之攝影模組可包括：一相機外殼1；一PCB 10，設置於相機外殼1內；一基座20；第一及第二透鏡支架30、40；以及一制動器50。

相機外殼1可為一實質盒狀，且相機外殼1中心附近位置可形成一開口，其結構可將一圖像傳至PCB 10側。

PCB 10之一上表面係裝設有一影像感測器11，且可以一預設分離距離裝設於第一及第二透鏡支架30、40之一底面。PCB 10上與裝設有影像感測器11之該表面相對之一表面上可導電地裝設有一軟性電路板(Flexible PCB，FPCB)(未繪示)。PCB 10可提供電力給影像感測器11，並將自影像感測器11讀取之一影像資料(image data)輸出至一預設控制器。

同時，該FPCB可提供一控制訊號及一電力給一制動器50。基座20係使用一黏著劑60(如環氧樹脂)耦接於PCB 10之一上表面，且其中心可形成有一窗口於對應影像感測器11之位置。該窗口可裝設有一紅外線截斷濾光器21(infrared cut-off filter，IRCF)，以避免紅外線進入影像感測器11。

第一透鏡支架30之中心係形成有一空間；較佳地，該空間可裝設有一透鏡模組31，其係由至少一個或更多的鏡片構成。第一透鏡支架30可使用樹脂材料射出成型製成，其係用於一傳統攝影模組之一透鏡支架之材料。

同時，一光學機構(如一遮光件(shutter)或一光圈(diaphragm))可形成於裝設在第一透鏡支架30之透鏡模組31中。舉例而言，當複數個鏡片依序排列於第一透鏡支架30時，該遮光件或光圈可被裝設於由該些鏡片所構成之透鏡模組31之一內部空間中，或者可被裝設於該些鏡片之一最上端(在一開放狀態下)，或者可被設置於一最後層透鏡(未繪示)及影像感測器11間的一空間(若有需要時)。如此之配置可隨產品設計及攝影單元結構而變動。

第二透鏡支架40可成為第一透鏡支架30之一外罩。可為各種不同形成第二透鏡支架40之方法之組合，而根據本發明之一示例性實施例，可使用一共射成型方法，以一模具來形成第二透鏡支架40。在此情況下，支撐透鏡模組31之第一透鏡支架30係經由共射成型方法來成為第一透鏡支架30之一外罩，以提升第一透鏡支架30之準確度，進而使第二透鏡支架40得以形成一電子電路圖案層41(將在下文中詳細說明)。

此時，第一及第二透鏡支架30、40可以相同材料或者不同材料形成。同時，第二透鏡支架40之一表面可與電子電路圖案層41為一體成型者，進而使將被傳遞至PCB 10之一控制訊號及電力可被傳輸至制動器50，而不另外需要一獨立的連接元件。

同時，請參閱圖1，可使用一黏著劑70(如環氧樹脂)將第二透鏡支架40以一預設高度固定於基座20之一上表面上。此時，當固定第二透鏡支架40以在裝設在第二透鏡支架40內側之影像感測器11及透鏡模組31間進行一光學校準(optical alignment)時，會進行一主動對準。當基座20先被固定於PCB 10之上表面上時，進行一主動對準，且第一及第二透鏡支架30、40係相對應基座20而固定，故可避免外界異物如灰塵等在實際校準程序中進入影像感測器，且黏著劑可被塗覆成一足夠的高度，以將第一及第二透鏡支架30、40固定至基座20之上表面，進而增強基座20及第一及第二透鏡支架30、40間的黏著力。

同時，根據本發明一示例性實施例，儘管只有第二透鏡支架40使用黏著劑70(環氧樹脂)來固定於基座20(如圖1)，但其結構並不限制於此；若有需要，第一及第二透鏡支架30、40均可使用黏著劑70來同時固定之。

形成於第二透鏡支架40表面上的電子電路圖案層41係用以將一控制訊號及電力傳輸至相對距離PCB 10較遠的制動器50；當電子電路圖案層41係形成於第二透鏡支架40之表面上時，制動器50可直接裝設於第二透鏡支架40之上，而不需要另外獨立的連接部件如CF-PCB之協助，或者可使用一導電黏著劑，透過一接合製程將電子電路圖案層41與制動器50導電性地直接連接在一起。

將電子電路圖案層41一體成型地形成於第二透鏡支架40上之技術一般稱為一表面導電圖案形成技術，其主要可分為三種。

第一種方法：一圖案化方法，透過覆蓋成型製程(over-molding)(其係為用於製造部件、改善生產效率之一製程)。也就是說，該覆蓋成型製程或雙料射出成型技術(two-shot molding)係為一種射出成型製程(其係分別使用兩獨立模具，一材料係覆蓋於另一材料之上)

第二種方法：形成電子電路圖案層41時，當對光及熱反應之雜質被包含於形成第二透鏡支架40之材料中時使用表面圖案化方法(如雷射曝光(laser exposure))。

第三種方法：一前端係金屬化以蝕刻一非電路部分、並圖案化。

將電子電路圖案層41一體成型地形成於第二透鏡支架40上之技術一般係稱為一表面導電圖案形成技術可為以上三種方法其中一種。

制動器50可直接地與形成於第二透鏡支架40表面上之電子電路圖案層41相連接；根據本發明示例實施例，制動器50係由一微型制動器構成，以使至少一透鏡鏡片51能夠以一光軸平行之方向往復移動，進而可進行自動對焦功能。

再則，構成之制動器50可使一片透鏡鏡片51相對光軸移動、傾斜，以進行一手震修正(即光學影像穩定(Optical Image Stabilization))功能，或者進行手震修正以及自動對焦功能。此時，移動方向係對應於入射光之一光軸相垂直之一表面。

也就是說，制動器50可為下述其中之一：可移動一鏡片、並使用靜電力(electrostatic force)和壓電力(piezoelectric force)之一微型制動器；一微型壓電制動器(micro piezo actuator)；一微型壓電雙晶制動器(micro bimorph-actuator)；一微型熱制動器(micro thermal actuator)；一微型磁力制動器(micro magnetic actuator)；一微型液體制動器(micro liquid actuator)；一非微型制動器(non-micro type actuator)、一矽型制動器(silicone type actuator)；以及一液體透鏡(liquid lenses)。制動器50可為任何上述組合成之制動器。

《實施方式》

綜上所述，當第二透鏡支架40之共射成型方法使用傳統筒式之第一透鏡支架30作為核心、第一透鏡支架30為一外罩時，便不會出現透鏡模組31在形成電子電路圖案層41之過程中彎曲，或者形成透鏡模組31時鏡片的同心度(concentricity)失向(disoriented)等問題；進而，可製造出有效率、微型化的攝影模組，同時又可維持與傳統攝影模組相同的準確度。

同時，若有需要，第二透鏡支架40可與第一透鏡支架30為相同或不同材料。

由上述內容可知，基座20及第一/第二透鏡支架30、40，係由彼此不同的材料製成，而在使用基底20之一黏著劑係將易受污染的影像感測器11密封固定後，第一/第二透鏡支架30、40則主動對準於基座20之一上表面上；如此一來，可避免影像感測器11在主動對準過程中受到污染，藉此以使黏著劑70得以充分高度塗覆，並更精確地進行透鏡模組31之主動對準。

上述關於本發明之說明被提供係以使熟悉此項技術者能夠製造或使用本發明。關於本發明之各種修改與變化對熟悉此項技術者而言為顯而易見，且本發明可被應用於各種其它修改及實施例，而沒有悖離本發明原理的精神及範疇。因此，本發明使用許多說明性實施例來描述實施例，但顯而易見，其並非用以限制本發明，而是能夠對本發明所揭示之原理及新穎功能之範疇做出最寬之主張。

《產業利用性》

綜上所述，根據本發明一示例實施例之攝影模組係具有產業利用性，其係能夠應用於一微型攝影模組(適用於小體積可攜式電子裝置)之實用技術，且可應用於僅有很小空間能夠佈線(wiring)之情況(儘管需要電性連接複數個電子元件)。