TW201437735A - 相機模組 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一相機模組，包括一框架、一晶圓級鏡頭、一影像感測器及一液晶鏡片。所述晶圓級鏡頭、所述影像感測器及所述液晶鏡片均收容於所述框架內。所述晶圓級鏡頭包括一鏡筒及至少一個收容於所述鏡筒之鏡片。所述鏡筒包括一個頂面及一個與所述頂面相背之底面。所述液晶鏡片設置於頂面並與所述至少一鏡片相對。所述影像感測器設置於所述底面並與所述至少一鏡片相對。光線依次穿過所述液晶鏡片、所述至少一鏡片後投射至所述影像感測器。所述液晶鏡片為一穿透式液晶面板。如此，能夠通過所述液晶鏡片實現對焦功能。

Description

相機模組
本發明涉及一種相機模組。
隨著手機相機模組微型化與低價化之發展趨勢，晶圓級相機(wafer level camera, WLC)技術之出現備受關注。晶圓級相機技術將光學元件之製造提升至晶圓層級，其鏡頭使用可回流焊(reflow)之鏡片材質，採用半導體技術在一片晶圓上製造數千鏡片，並利用晶圓級封裝技術將這些鏡片在晶圓上排列並與影像感測器結合後，切割為獨立之晶圓級鏡頭(wafer level module, WLM)。晶圓級鏡頭模組之尺寸通常只有傳統手機鏡頭之1/3或1/4大小，因此，適用於傳統手機鏡頭之音圈馬達(voice coil motor, VCM)已很難與晶圓級鏡頭模組相匹配。
有鑒於此，有必要提供一種具有適用於晶圓級鏡頭模組之對焦裝置之相機模組。
一種相機模組，包括一個框架、一個晶圓級鏡頭、一個影像感測器及一個液晶鏡片。所述框架包括一個第一端面及一個與所述第一端面相背之第二端面，所述框架開設有一個貫穿所述第一端面及所述第二端面之收容孔，所述晶圓級鏡頭、所述影像感測器及所述液晶鏡片均收容於所述收容孔內。所述晶圓級鏡頭模組包括一鏡筒及至少一個收容於所述鏡筒內之鏡片。所述鏡筒包括一個頂面及一個與所述頂面相背之底面。所述液晶鏡片設置於頂面並與所述至少一鏡片相對。所述影像感測器設置於所述底面並與所述至少一鏡片相對。光線依次穿過所述液晶鏡片、所述至少一鏡片後投射至所述影像感測器。所述液晶鏡片為一穿透式液晶面板，所述液晶鏡片相對所述光線之折射率能夠改變。
本發明提供之相機模組，通過在所述液晶鏡片上輸入一驅動電壓能夠改變所述液晶鏡片相對所述光線之折射率，如此，能夠通過所述液晶鏡片實現對焦功能；由於所述液晶鏡片與晶圓級鏡頭均通過半導體制程而制得且均收容於所述框架內，使所述液晶鏡片之尺寸可以與所述晶圓級鏡頭之尺寸相匹配，如此，克服了音圈馬達尺寸較大而不能與晶圓級鏡頭相匹配之缺陷。
圖1為本發明實施方式提供之相機模組之立體組裝圖。
圖2為圖1所示之相機模組之立體分解圖。
圖3為圖1所示之相機模組之另一角度之立體分解圖。
圖4為圖1所示相機模組沿IV-IV線之剖視圖。
圖5為圖4所示之相機模組之液晶鏡片之結構示意圖。
如圖1至圖3所示，為本發明實施方式提供之一相機模組100，其包括一個框架10、一個晶圓級鏡頭20、一個影像感測器30、一個液晶鏡片40及一個遮光片50。
所述框架10由塑膠成型製成，本實施方式中，所述框架10可以由液晶高分子聚合物(liquid crystal polymer, LCP)製成且為黑色，在其他實施方式中，所述框架10也可以是其他顏色。所述框架10為中空之長方體狀並包括一對第一側壁101、一對與所述第一側壁101垂直連接之第二側壁102、一個第一端面103及一個與所述第一端面103相背之第二端面104。所述第一端面103及所述第二端面104即為所述一對第一側壁101及所述一對第二側壁102之兩個相背端面。所述第一端面103及所述第二端面104均大致為正方形。所述框架10開設有貫穿所述第一端面103及所述第二端面104之收容孔105。所述收容孔105包括一個靠近所述第一端面103之長方體狀之第一收容部1051、一個靠近所述第二端面104之之長方體狀之第二收容部1052及一個位於所述第一收容部1051及所述第二收容部1052之間之長方體狀之第三收容部1053。所述第三收容部1053之橫截面積小於所述第一收容部1051及所述第二收容部1052之橫截面積。所述第一收容部1051及所述第三收容部1053之間形成一個與所述第一端面103平行之承靠面1054。
請同時參閱圖4及圖5，所述晶圓級鏡頭20包括一個中空之長方體狀之鏡筒201及至少一個鏡片202。所述鏡筒201包括一個頂面2011及一個與所述頂面2011相背之底面2012。所述頂面2011向內延伸有一個內緣部2013。所述內緣部2013之中心開設有一個圓形之透光孔2014。所述透光孔2014大致為圓錐狀且直徑由所述頂面2011向所述底面2012逐漸變小。所述鏡筒201之形狀與所述第三收容部1053相對應。所述鏡筒201之收容於所述第三收容部1053，其中，所述頂面2011靠近所述第一收容部1051，所述底面2012收容於所述第二收容部1052內。所述至少一鏡片202收容於所述鏡筒201內並與所述透光孔2014相對。
所述影像感測器30為互補金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)型。所述影像感測器30包括一個感測面301。所述感測面301包括一個位於中間之方形之感測區3011及一個環繞所述感測區3011之非感測區3012。所述影像感測器30為長方體狀，其外形大致與所述第二收容部1052相對應。所述影像感測器30收容於所述第二收容部1052內。所述底面2012抵靠於所述非感測區3012上且所述鏡筒201環繞於所述感測區3011外。所述至少一個鏡片202與所述感測區3011相對。
所述液晶鏡片40為一長方體狀之穿透式液晶面板。所述液晶鏡片40包括一個膠框401、一對配向層(alignment layer)402、403、一對氧化銦錫(ITO)電極層404、405、一個第一透明板406及一個第二透明板407。所述膠框401內封裝有液晶408。所述一對配向層402、403結合於所述膠框401之兩側。所述ITO電極層404結合於所述配向層402與所述膠框401相背之一側。所述ITO電極層405結合於所述配向層403與所述膠框401相背之一側。所述第一透明板406及第二透明板407為塑膠板。所述第一透明板406結合於所述ITO電極層404與所述配向層402相背之一側。所述第二透明板407結合於所述ITO電極層405與所述配向層403相背之一側。所述ITO電極層404、405分別通過一個電極60電連接至一個驅動電源70，所述驅動電源70可以為手機或數位相機之控制電路之驅動電源。所述第一透明板406包括一個入光面4061。所述第二透明板407包括一個出光面4071。
所述液晶鏡片40之形狀大致對應於所述第一收容部1051並收容於所述第一收容部1051內。所述液晶鏡片40與所述至少一鏡片202相對設置。所述入光面4061遠離所述頂面2011，所述出光面4071與所述承靠面1054及所述頂面2011相接觸。
所述遮光片50為黑色塑膠製成。所述遮光片50為矩形且中心開設有一個圓形之通孔501。所述通孔501之形狀與所述透光孔2014相對應。所述遮光片50固定/組裝於至所述第一端面103。所述遮光片50與所述入光面4061相對。所述通孔501與所述透光孔2014對準。
使用時，光線從所述入光面4061入射至所述液晶鏡片40，通過所述驅動電源70、所述兩個電極60在所述ITO電極層404、405輸入一個驅動電壓，如此，可以調整所述液晶408相對光線之折射率，光線從所述出光面4071出射後投射至所述至少一鏡片202，最後投射至所述感測區3012。本實施方式中，通過所調整所述液晶408相對光線之折射率使所述液晶鏡片40具備對焦功能。由於所述液晶鏡片40也通過半導體制程而制得，其尺寸可以所述晶圓級鏡頭20之尺寸相匹配，如此，克服了音圈馬達尺寸較大而不能與晶圓級鏡頭相匹配之缺陷。
在其他實施方式中，所述相機模組100不包括所述遮光片50，所述液晶鏡片40之大小略大於所述透光孔2014並與所述透光孔2014相對設置。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．相機模組
10．．．框架
101．．．第一側壁
102．．．第二側壁
103．．．第一端面
104．．．第二端面
105．．．收容孔
1051．．．第一收容部
1052．．．第二收容部
1053．．．第三收容部
1054．．．承靠面
20．．．晶圓級鏡頭
201．．．鏡筒
2011．．．頂面
2012．．．底面
2013．．．內緣部
2014．．．透光孔
202．．．鏡片
30．．．影像感測器
301．．．感測面
3011．．．感測區
3012．．．非感測區
40．．．液晶鏡片
401．．．膠框
402、403．．．配向層
404、405．．．氧化銦錫電極層
406．．．第一透明板
4061．．．入光面
407．．．第二透明板
4071．．．出光面
408．．．液晶
50．．．遮光片
501．．．通孔
60．．．電極
70．．．驅動電源
100．．．相機模組
10．．．框架
103．．．第一端面
104．．．第二端面
105．．．收容孔
1051．．．第一收容部
1052．．．第二收容部
1053．．．第三收容部
1054．．．承靠面
2011．．．頂面
2012．．．底面
2013．．．內緣部
2014．．．透光孔
202．．．鏡片
30．．．影像感測器
3011．．．感測區
3012．．．非感測區
40．．．液晶鏡片
401．．．膠框
4061．．．入光面
4071．．．出光面
50．．．遮光片

Claims (8)

  1. 一種相機模組，包括一個框架、一個晶圓級鏡頭、一個影像感測器及一個液晶鏡片；其中，所述框架包括一個第一端面及一個與所述第一端面相背之第二端面，所述框架開設有一個貫穿所述第一端面及所述第二端面之收容孔，所述晶圓級鏡頭、所述影像感測器及所述液晶鏡片均收容於所述收容孔內；所述晶圓級鏡頭包括一鏡筒及至少一個收容於所述鏡筒內之鏡片；所述鏡筒包括一個頂面及一個與所述頂面相背之底面；所述液晶鏡片設置於頂面並與所述至少一鏡片相對；所述影像感測器設置於所述底面並與所述至少一鏡片相對；光線依次穿過所述液晶鏡片、所述至少一鏡片後投射至所述影像感測器，所述液晶鏡片為一穿透式液晶面板，所述液晶鏡片相對所述光線之折射率能夠改變。
  2. 如請求項1所述之相機模組，其中，所述框架由液晶高分子聚合物製成且為黑色。
  3. 如請求項1所述之相機模組，其中，所述相機模組還包括一個黑色之遮光片，所述遮光片開設有一個通孔；所述鏡筒開設有一個透光孔，所述遮光片組裝於所述第一端面且所述通孔與所述透光孔相對準。
  4. 如請求項1所述之相機模組，其中，所述框架、所述鏡筒、所述液晶鏡片及所述影像感測器為長方體狀；所述收容孔包括一個靠近第一端面之長方體狀之第一收容部、一個靠近第二端面之長方體狀之第二收容部及一個位於所述第一收容部及所述第二收容部之間之長方體狀之第三收容部；所述第三收容部之橫截面積小於所述第一收容部及所述第二收容部之橫截面積；所述液晶鏡片收容於所述第一收容部，所述影像感測器收容於第二收容部，所述鏡筒收容於第三收容部。
  5. 如請求項4所述之相機模組，其中，所述第一收容部及所述第三收容部之間形成一個與所述第一端面平行之承靠面，所述液晶鏡片與所述承靠面相接觸。
  6. 如請求項5所述之相機模組，其中，所述液晶鏡片包括一個膠框、一對配向層、一對氧化銦錫電極層、一個第一透明板及一個第二透明板；所述膠框內封裝有液晶，所述一對配向層分別結合於所述膠框之兩側；所述一對氧化銦錫電極層分別結合於所述對應一個配向層與所述膠框相背之一側，所述氧化銦錫電極層分別通過一個電極電連接至一個提供所述驅動電壓之驅動電源。
  7. 如請求項6所述之相機模組，其中，所述第一透明板包括一個入光面，所述第二透明板包括一個出光面，所述入光面遠離所述頂面，所述出光面與所述承載面及所述頂面相接觸。
  8. 如請求項6所述之相機模組，其中，所述第一透明板及第二透明板為塑膠板。
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