TW201621448A - 具有供相機模組用之灰塵阻擋件的自動對焦致動器單元 - Google Patents
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Abstract
自動對焦致動器單元包含透鏡載具(LC)，其可滑動地承納在用於藉由致動器所提供的往復式動作之固定不動的外殼機架(HF)內，該外殼機架(HF)係藉由設有開口(BPO)之底板(BP)所承載，該開口與藉由該透鏡載具(LC)所承載的一或多個透鏡一致，並設有突出朝該透鏡載具(LC)之灰塵阻擋件(DB)，且具有此一高度，以便遍及該透鏡載具(LC)的整個行程維持與該透鏡載具直立重疊。
Description
本發明有關被使用於相機模組、諸如那些併入行動電話與類似者之自動對焦致動器單元、及尤其是有關被併入設有灰塵阻擋件的致動器單元。
其係已知先前技術領域相機模組、諸如於圖1及2中所說明者，本質上由具有被放置在其頂部上之致動器單元AU的感測器單元SU所組成，該“頂部”係由在此形成該影像之入射光所抵達的側面。更明確地是，該感測器單元SU包括承載影像感測器IS(例如CCD、CMOS等)之基板S及基座B，該基座B在該影像感測器IS上方的具有開口BO，紅外線截止濾光片IRF被配置在該開口BO中，以防止該影像感測器IS接收紅外線波長之光及密封該感測器單元SU。
該致動器單元AU包括設有對應開口BPO及承載外殼機架HF的底板BP、承載一或多個透鏡L之透鏡載具
LC，該等透鏡L係可滑動地承接，用於該固定不動的外殼機架HF內之往復式動作。該往復式動作能譬如藉由電磁致動器或藉由包括形狀記憶體合金(SMA)作動構件的致動器被提供，且該動作行程被限制於該底板BP與鎖固在其上面的屏蔽容器SC之間，該屏蔽容器形成該致動器單元AU的外殼體。
此一相機模組結構之缺點係當該透鏡載具LC被舉起用於對焦在該宏觀側面上，在該致動器單元AU內側的灰塵係能夠經過開口BPO順著一路徑(藉由該等箭頭所指示)抵達濾光片IRF，其在該透鏡載具LC及該圓周元件之間、亦即該外殼機架HF及該底板BP之間打開，如此造成藉由該影像感測器IS所記錄的影像上之瑕疵。應注意的是就本情況而言，“灰塵”係意指任何由外來之微粒，其可為了任何理由而存在，例如由該製造製程所留下或藉由該等零組件於相對動作中的磨損所造成之塵土。
美國7525096藉由提供“屏障構件”來處理此意欲保護該IR截止濾光片免於該灰塵的問題，該屏障構件之三個實施例被說明為：-例如環氧基樹脂的突出環，被形成在該濾光片之周邊部份中；或-突出部份，被形成在環繞該開口的基座之頂部表面上，在此該濾光片被配置；或-溝槽，被形成在環繞該開口的基座之頂部表面上，在此該濾光片被配置。
然而，此等配置係不充分地令人滿意的，且為以下之理由仍然遭受一些缺點：-該屏障構件不會防止至該灰塵的路徑之打開，但只用作朝該濾光片的阻擋件，藉此該相機模組能以此一使得該灰塵爬過該阻擋件及抵達該濾光片之方式被該使用者所運動；-該屏障構件被形成在該濾光片上或該感測器單元的基座之頂部表面上，因此其由該致動器單元的“下游”操作，反之其較佳地係將防止該灰塵將離開該致動器單元而非嘗試在該灰塵至該濾光片的路徑上停止該灰塵；及-該屏障構件相對於該基座之頂部表面向上突出或被形成在該頂部表面上，如此造成難以與該致動器單元耦接，其實所說明的相機模組不包括底板，且該外殼機架係相對於該屏障構件在外部直接地安裝在該基座上。
美國2005/116138揭示固態影像感測裝置，而沒有任何自動對焦能力也無任何致動器，其中在被執行當作該裝置製造方法之步驟的對焦操作之後，該透鏡載具係藉由熱焊接被固定至該外殼機架，又其係不可能於該裝置的使用期間改變焦點。該透鏡夾具係經過螺紋式耦接被安裝在該外殼機架上，其較佳地係位於該外殼機架之外側上，使得當調整該焦點時，於該製造製程期間，當該透鏡載具被轉動時，由該等螺紋顯現的任何可能之灰塵將不會落在該外殼機架的內側及黏著至該紅外線濾光片。
因此，本發明之目的係提供自動對焦致動器單元，其克服該等前述缺點。此目的係藉著自動對焦致動器單元所達成，該自動對焦致動器單元包含形成在該底板的頂部表面上之灰塵阻擋件，且具有此一高度，以便遍及該透鏡載具的整個行程維持與該透鏡載具之直立重疊。其他有利的特色被揭示該等申請專利範圍附屬項中。
此新穎配置之主要優點係該透鏡載具的運動不會打開至存在該致動器單元內側之灰塵的路徑，因此其係未能離開該單元及抵達該IR濾光片，而不管該相機模組之方位及動作。
本致動器單元的另一顯著優點源自該事實，即一旦已完成，其實質上與該感測器單元相同地保持被密封，藉此其係更易於處理及耦接二密封單元，而於耦接時或在使用期間沒有灰塵存在於它們之間的風險。
相對於該前述之技術領域，此致動器單元的又另一優點係其允許沿著其整個面向表面耦接該致動器及感測器單元，明顯地除了用於該入射光之通道的開口以外，藉此較強之結構被達成，且該IR濾光片係亦藉由該底板從上面堅牢地鎖固於其底座中。
AU‧‧‧致動器單元
B‧‧‧基座
BO‧‧‧開口
BP‧‧‧底板
BPO‧‧‧開口
BR‧‧‧底部凹部
DB‧‧‧灰塵阻擋件
HF‧‧‧外殼機架
IRF‧‧‧紅外線截止濾光片
IS‧‧‧影像感測器
L‧‧‧透鏡
LC‧‧‧透鏡載具
S‧‧‧基板
SC‧‧‧屏蔽容器
SU‧‧‧感測器單元
對於那些熟諳此技術領域者，由其二實施例的以下詳細敘述、參考所附圖面，具有根據本發明之灰塵阻擋件的
自動對焦致動器單元之優點及特徵將變得清楚，其中：圖1及2係先前技術領域相機模組的概要直立剖視圖，顯示該透鏡載具於其二行程終端位置中；圖3及4係類似於包含根據本發明之第一實施例的致動器單元之相機模組的前述者之視圖；及圖5及6係類似於根據本發明的第二實施例之致動器單元的前述者之視圖。
如先前所論及，該等定義“頂部/底部”、“直立/水平”、“上/下”等係只傳統的，且只被使用於參考該等圖面敘述本發明，其清楚的是該致動器單元可於製造及使用期間被以任何方式定向，且這些名詞係不意欲當作限定。
於圖3及4中所說明之第一實施例不同於圖1及2中所說明的先前技術領域，其中灰塵阻擋件DB被提供環繞該底板BP之頂部表面上的透鏡載具LC。更明確地是，該灰塵阻擋件DB垂直地突出朝該透鏡載具LC及鄰接至之、亦即充分地接近，以防止它們間之灰塵的通過(較佳地係在被包含於0.05至0.5毫米間之距離)，亦充分地高，以維持與該透鏡載具LC垂立重疊，甚至當該透鏡載具被一直向上運動供對焦於該宏觀側面上時(圖4)。
這樣一來，在該透鏡載具LC之任何位置、甚至當其係最遠離該底板BP，於該致動器單元AU的內側及外側之間沒有路徑被打開，藉此在該單元內側的灰塵不能經過
該底板開口BPO抵達該IR截止濾光片IRF。
於圖5及6中所說明之第二實施例與在圖3及4中所說明的第一實施例不同，其中該灰塵阻擋件DB被提供環繞該底板BP之中心開口BPO，藉此該灰塵阻擋件DB被具有對應底側凹部BR的透鏡載具LC所覆蓋及圍繞。
換句話說，於該第一實施例中應用在該透鏡載具LC的外側之相同的新穎概念現在被應用在第二實施例中的透鏡載具LC之內側上，使得該灰塵阻擋件DB總是與該透鏡載具LC維持在直立重疊中，雖然在其內側上(圖6)。
應注意的是較佳地係設計該底部凹部BR之尺寸，以允許該透鏡載具LC緊靠著該底板BP上，但該凹部亦可為比該灰塵阻擋件DB較短(只要該直立重疊總是被維持)，藉此該透鏡載具LC將緊靠在該灰塵阻擋件DB的頂部表面上而非在該底板BP上。
其充分清楚的是根據本發明之自動對焦致動器單元的上述及說明實施例只是容許各種修改之範例。尤其是，該灰塵阻擋件DB及透鏡載具LC的正確形狀、尺寸及配置(可能具有底部凹部BR)多少可被改變，只要其直立重疊隨時被保證。譬如，該灰塵阻擋件DB可具有為三角形而非長方形之截面，如在該等圖面中所顯示，及/或其可為不垂直於該底板BP，但稍微傾斜朝該透鏡載具LC(亦即在該第一實施例中朝內及於該第二實施例中往外)。
再者，墊圈可被提供於該灰塵阻擋件DB及該透鏡載具LC之間，以便達成防塵密封，而盡可能稍微隔開地放
置該二元件，以便防止任何可能的摩擦問題，譬如由於不同之熱膨脹。再者，該二實施例可被結合，以便獲得具有雙重灰塵阻擋件的甚至更防塵之單元。
BP‧‧‧底板
BPO‧‧‧開口
BR‧‧‧底部凹部
DB‧‧‧灰塵阻擋件
HF‧‧‧外殼機架
LC‧‧‧透鏡載具
Claims (10)
- 一種自動對焦致動器單元(AU)，包含透鏡載具(LC)，其可滑動地承納在用於藉由致動器所提供的往復式動作之固定不動的外殼機架(HF)內，該外殼機架(HF)係藉由設有開口(BPO)之底板(BP)所承載，該開口與藉由該透鏡載具(LC)所承載的一或多個透鏡(L)一致，其特徵為該底板(BP)係亦設有由其頂部表面突出朝該透鏡載具(LC)之灰塵阻擋件(DB)，該灰塵阻擋件(DB)具有此一高度，以便遍及該透鏡載具(LC)的整個行程維持與該透鏡載具直立重疊。
- 如申請專利範圍第1項之自動對焦致動器單元(AU)，其中該灰塵阻擋件(DB)及該透鏡載具(LC)充分地接近，以防止灰塵通過它們之間，較佳地係隔一段被包含於0,05及0,5毫米之間的距離。
- 如申請專利範圍第1項之自動對焦致動器單元(AU)，其中適合達成防塵密封的墊圈被提供於該灰塵阻擋件(DB)及該透鏡載具(LC)之間。
- 如申請專利範圍第1至3項的任一項之自動對焦致動器單元(AU)，其中該灰塵阻擋件(DB)係位在該透鏡載具(LC)的外側上。
- 如申請專利範圍第1至3項的任一項之自動對焦致動器單元(AU)，其中該灰塵阻擋件(DB)係位在該透鏡載具(LC)之具有對應底部凹部(BR)的內側上。
- 如申請專利範圍第5項之自動對焦致動器單元 (AU)，其中該灰塵阻擋件(DB)被提供環繞該底板(BP)的開口(BPO)。
- 如申請專利範圍第5項之自動對焦致動器單元(AU)，其中該透鏡載具(LC)的底部凹部(BR)之尺寸被設計成允許該底部凹部緊靠在該底板(BP)上。
- 如申請專利範圍第1、2或3項之自動對焦致動器單元(AU)，其中該灰塵阻擋件(DB)垂直於該底板(BP)突出。
- 如申請專利範圍第1、2或3項之自動對焦致動器單元(AU)，其中該自動對焦致動器單元包括被鎖固在該底板(BP)上的屏蔽罐(SC)，其形成該致動器單元(AU)之外殼體。
- 一種相機模組，本質上由根據申請專利範圍第1至9項的任一項而被放置在感測器單元(SU)之頂部上的致動器單元(AU)所組成，該感測器單元包括承載影像感測器(IS)之基板(S)及基座(B)，該基座具有一在該影像感測器(IS)上方的開口(BO)，且該開口(BO)與該致動器單元(AU)之底板(BP)中的開口(BPO)對齊，而紅外線截止濾光片(IRF)被配置在該基座(B)之開口(BO)中。
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