TWI221744B - Image sensor module - Google Patents

Description

1221744 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種圖像感測模組，其係使用在例如數 位相機或附有相機之行動電話的構成零件。 【先前技術】 作為此種圖像感測模組之一例，有記載於日本國特開 2002-247288號公報者。記載在該公報的圖像感測模組， 具有基板上搭載圖像感測晶片，且在此基板上面組裝有圍 繞上述圖像感測晶片的箱體之構成。在上述箱固定保持有 成像用透鏡。並藉由此成像用透鏡的作用，將被攝物像成 像在上述圖像感測晶片上，於是上述圖像感測晶片就輸出 對應上述被攝物像的輸出位準之圖像信號。 然而上述先前技術，只不過是具有使用成像用透鏡的 1個光學系統，而且上述成像用透鏡之焦點距離為不變 者。因而，拍攝被攝物時的畫面視角（從透鏡看可切取被攝 物作為像的範圍）通常為一定，而缺欠攝影之多樣性。 作為變更畫面視角的裝置，可考量使用可變焦距透鏡 (具有可變焦點距離功能透鏡）。可是可變焦距透鏡係具備 2使-部分單透鏡高精密度地移動之精密機構，其成本非 吊门又由於具有以適當的間隔將複數個單透鏡排列在光 二:之構造’因此成為大型化。因此，可變焦距透鏡不適 土用作為要求低成本及小型化的圖像感測模組之構成零 1千0 【發明内容】 315037 本發明之目的係在於提供一 的圖像感測模組。R冑了解決或抑制上述問題 體·光第1樣態所提供的圖像感測模组係具有：箱 光'系统置，配設在該箱體内且具有受光面；第1 上二特科设在該箱體且用來將被攝物像繫結於該受光面 統不同，：：：：第2光學系統’其光路與該帛1光學系 換以/在該箱體’用來將被攝物繫結在該光電變 之攝旦广：光面上’以切換利用該第1光學系統的被攝物 攝〜、、利用該第2光學系統的被攝物之攝影。 從1及第2光料、統最好分別具有成像用透鏡， 學糸統之成像用透鏡至繫結被攝物像的第！位 度，乃作成為比從該第1光學系統之成像用透 、兄繫、、Ό被攝物像的第2位置之光路長度更長。 /述第1光學系統係為標準攝影用，上述第2光學系 先係比上述第i光學系統攝影時之畫面視角小 用或望遠攝影用者。 扣+攝p 、曰上述光電變換裝置最好為圖像感測晶#，上述圖像感 測晶片係可移動自如於上述第1及第2位置。 本發明的圖像感測模組最好具備有搭載該圖像感測晶 片的基板及為使上述圖像感測晶片移動自如於該第丨及 第2位置，而將該基板相對於該箱體移動的動作機構。 上述動作機構最好具有以圍繞該圖像感測晶片周圍之 方式安裝在該基板的蓋體，及設於該箱體且可滑動導引該 蓋體的導件。 、 ^ 315037 6 本發明之圖像感測模組最好更具有向該圖像感測晶片. 仃進之光中，僅使特定波長區域之光通過的光學濾光器， 該光學濾光器係可隨著該圖像感測晶片移動。 上述光電變換裝置最好具有配設於該第1及第2位置 之第1及第2圖像感測晶片。 最好將4第1及第2圖像感測晶片之開（〇N)、關（〇ff) 驅動作成為切換自如。 、在"亥第1光學系統中，從其成像用透鏡至該第1位置 之光軸最好具有延伸直線狀的構成，在該第2光學系統 中’從其成像用透鏡至該第2位置之光轴最好具有彎曲的 構成。 該第2光學系統最好具有偶數次反射光的光反射裝 置。 /光反射裝置最好包括：第i光反射面，將自該被攝

物亡面向該箱體行進至帛1方向的光，以行進至與第U 向，叉的第2方向之方式反射；以及第2光反射面，將自 第光反射面行進而來的光，以向該第2位置行進之方 式反射於上述第1方向。 上述光反射裝置最好包含具有複數面的透光性構件， 將該複數面中的9 I ^ & 的2個面作為上述第丨及第2光反射面， 等第1及第2杏6 αγ μ 先反射面係可全反射從該被攝物行進而來的 光。 該光反射裝置最好包含複數鏡。 第及第2光學系統最好於該第2方向互相作重 315037 7 该第2光學系統最好為單透鏡之枚數比該第1光學系 統少之構成。 在上述第1及第2光學系統之各個光入射部分，最好 叹置有光圈，上述第2光學系統比上述第丨光學系統光圈 之開度大。 上述第1及第2光學系統之至少一側的成像用透鏡最 好為可對光軸方向進行位置調整之構成。 上述第2位置係比上述第2光學系統之入射光軸更靠 近上述第1位置。 上述第2光學系統之入射光軸，係比上述第2位置更 靠近上述第1位置。 本發明的圖像感測模組最好係使該第丨及第2光學系 統為不同的光路而設在該箱體，且更具有用來將被攝物像 繫結於該光電變換裝置之受光面上的第3光學系統，除了 可利用忒帛1及第2光學系統拍攝被攝物，亦可切換為利 用邊第3光學系統的被攝物之攝影。 ”亥光電k換裝置最好為圖像感測晶片，該圖像感測晶 片係於各個4 f 1至第3光學系統中移動自如於繫結被攝 物像的位置。 上述光電又換裳置最好具有對應該第1至第3光學系 統所設置的第1至第3圖像感測晶片。 依本發明之第2樣態所提供圖像感測模組，具備有： 箱體；基板，组裝在該箱體之綠圖像感測晶片，搭载 315037 8 1221744 在該基板上且具有朝向該箱體正面方向的受光面；以及光 學系統，設在該箱體且用來將被攝物像成像於該受光面； 上述光學系統具有：第丄光反射面，從該箱體正面向該箱 體行進至帛1方向的光，以行進於與該第U向交叉的第 2方向之方式反射；以及第2光反射面，冑由此第i光反 射面所反射的％’以朝向於該受光面之方式反射於該第i 方向。 對本發明之其他特徵及優點，依以下說明的發明之實 施形態，可更加明暸。 【實施方式】 以下，參照圖式具體說明本發明理想的實施形態。 第1圖至第4圖表示本發明圖像感測模組之一實施形 匕、如第3圖所不’本貫施形態之圖像感測模組a ^具有 箱體300、第1及第2光學系統1〇〇、2〇〇、圖像感測晶片 400、以及動作機構420。 箱體3GG為俯視大致長矩形之合成樹脂製。第i光學 系統100設於箱體3〇〇之靠近縱長方向一端，且具有成像 用透鏡1 2 0。此成像用透鏡！ 2 〇係藉由以疊層狀將3個單 透鏡121、122、123組裝於帽蓋11〇内所構成的組合透鏡。 單透鏡12卜122為凸透鏡，而單透鏡123係凹透鏡。依這 樣的構成，可減少像差，亦可消除色差。帽蓋i丨〇具有圓 筒部111，及塞住此圓筒部】丨〗上部的上壁部丨12。在上壁 部Π2形成有開口部113。自箱3〇〇外部對成像用透鏡】2() 的光入射僅藉由開口部〗13實行。因而上壁部112係相當 315037 9 於從外部對成像用透鏡120控制光入射量的光圈。圓筒部 1係螺合於設在箱體遍之天壁部的螺絲孔别藉此將 巾目盍110安裝於箱體300。但是在帽蓋11〇之上部更設置 有凸、彖β 114 ’利用此凸緣冑i i 4㊉成為可旋轉帽蓋η 〇。 旋轉帽蓋1料’此帽蓋no會移動於χ轴^延伸的方 向。 第1光學系統1〇〇係具有光軸X1以一直線延伸於箱 體_之厚度方向（第2圖及第3圖之上下方向）的構成。 :用此第】光學系請實行被攝物之攝影時，圖像感測 曰曰^ 400係配置在光軸χι之中，成像用透鏡正下方 的第1位置P卜此第1位置P1為被攝物像的成像點。第i 光學系統丨⑼為標準攝影模式用，成像用透鏡i2G乃適於 該攝影模式的焦點距離。 第2光學系統200係設置於從箱體3〇〇之縱長方向大 致中央部至靠近縱長方向之另一端。此第2光學系統2〇〇 具有第1及第2鏡2H)、220’與成像用透鏡綱，及遮光 構件330。 第1鏡210係通過形成在箱體3〇〇之天壁部的縱長方 向另一端部的開口部320,將在箱體3〇〇内向下行進而來 的光朝箱體300之縱長方向中央部反射者，以朝箱體3〇〇 之厚度方向傾斜45。之方式組裝於箱體3〇〇。第2鏡22〇 系使由第I鏡210所反射的光向下反射者與第 )同樣地以傾斜45。之方式組裝於箱體3〇〇。第】及第2鏡 *· 〇 220之表面，乃相當於本發明所稱之第【及第2光反 315037 10 1221744 射面之一例。於第2光學系統200中，由於藉由第i及第 2鏡210、220來反射光，所以其光軸χ2為彎曲狀。因此， 弟2光學系統2 0 0之光路長度係比第1光學系統j 〇 〇於箱 體3 00内的光路長度長。但是，第2光軸χ2中之入射光 軸Χ2’係與第1光軸X1延伸於同樣方向。利用第2光學系 統200將被攝物像成像於圖像感測晶片400上時，圖像感 測晶片4〇0係配置在光軸X2之中第2鏡22〇正下方的第2 位置P2。此第2位置P2為在第2光學系統2〇〇的被攝物 像之成像點。第2鏡220接近設置於第！光學系統1〇〇。 藉此’可以抑制箱體3〇〇之縱長方向尺寸的變長。 成像用透鏡240係藉由在透鏡托架23〇内收容保持2 個單透鏡241、242所構成的組合透鏡。單透鏡241為凸透 鏡，而單透鏡242為凹透鏡。因而於此成像用透鏡24()中 亦與成像用透冑120同樣地能夠消除色差。此成像用透鏡 240係在第1及第2鏡21()、22()間之中，設置於靠近第1 鏡2 1 0側口而透射此成像用透鏡的光係向第2鏡〇 ^進。透鏡托架230具有用以保持單透鏡以卜以]的圓筒 P 23 1及連叹在此圓筒部23丨一端的側壁部Μ]，在此側 壁部232形成有光入射用的開口部233。此側壁部232係 相當於限制入射於成像用透鏡24〇光量的光圈。開口部233 之直徑係作成比帽蓋11〇開口部113之直徑大。第2光學 系統2〇0例如與利用第1光學系、统⑽的標準攝影作比 較’用來實行具有3倍倍率之望遠攝影者，成像透鏡24〇 4丁、為了適於此種摄吾彡指g 士 攝〜核式而具有比成像用透鏡120更長的 π 315037 …占距離因而，自成像用透鏡240至第2位置P2之光胃 長度比彳欠第1光學系統1 00之成像用透鏡1 20至第1 佥 的光路長度長。另一方面在望遠攝影時，一般而 言畫面視角會比標準攝影時小，且望遠攝影用之透鏡側的 應修正的像差會變少。因此於本實施形態中，成像用透鏡 240的單透鏡之總數比成像用透鏡120的單透鏡之總數 少。 遮光構件330為筒狀，且設置在成像用透鏡24〇及第 2鏡220之間。此遮光構件330具有愈接近第2鏡22〇其 直徑愈變大的錐狀孔，且光通過此錐狀孔内。在該推拔孔 之内周面’最好形成有剖面形狀為鋸齒狀的凹凸。在此遮 光構件330之至少内面，為黑色等之暗色系統。此乃藉由 塗漆或以黑色樹脂形成遮光構件330而達成。 圖像感測晶片400例如可使用區域CCD晶片、或C_ MOS區域圖像感測晶片。在此圖像感測晶片4〇〇之上面， 设置有排列成矩陣狀之點狀之複數受光部的受光面（省略 圖不）’該各受光部接收到光時，構成為以一定順序輸出對 應於其輸出位準的圖像信號。 動作機構4 2 0係用來使圖像感測晶片4 〇 〇以選擇性配 置於第1及第2位置p 1、P2之方式移動的機構。此動作 機構420具有：搭載圖像感測晶片4〇〇的基板41〇 ;安裝 於此基板410上的蓋體430 ;及用來實行此蓋體430的滑 動導引之一對導桿345。基板410係具有用來實行驅動圖 像感測晶片400所需要之電力供應或信號輸出入的配線圖 31503? 12 案，且藉由未圖示之配線與外部機器相連接。此配線係以 不妨礙移動基板4丨0之方式連接於基板4]〇。蓋體43〇係 覆蓋圖像感測晶月400之周圍。在此蓋體43〇安裝有光學 據波器43i。此光學滤波器431係防止不要的波長之光入 射於圖像感測晶片400,同時發揮保護圖像感測晶片彻 不受塵埃污染的作用。一對導桿345係配置在設於箱體3〇〇 底部的缺口部340,該等之縱長方向兩端係支撐於箱體3〇〇 之底部’且延伸於箱體300之縱長方向^第5圖所示， 該等一對導桿345乃戾入於形成在蓋體43〇之兩側面的凹 部435。並依此構造，蓋體43〇係由一對導桿345所支撐， W滑動於該等之縱長方向。圖像感測晶片4〇〇係伴隨此 盖體430之滑動動作於缺口部34〇内可往復移動於第【及 第2位置pi、p2間。 孤體430之滑動動作，例如在組裝此圖像感測模組ai :裝^或機U滑動#，可藉由使此蓋體4儿連動於此 月動才干之動作而貫現。或者取代如此的構成，亦可採用設 置齒條於蓋體430式I , 次基板410，且藉由馬達旋轉嚙合在此 w條的J ui輪之構成。再者，設置母螺絲部於蓋體㈣或 土板41 〇 #由馬達旋車專螺合於此母螺絲部之螺絲轴時7 使用所謂螺絲傳送機構亦可使蓋體43〇滑動。 其次，說明圖像感測模組則作用。 百先如第3圖所示，將圖像感測晶片4⑽配置 位置P 1時，祜《仏你 ^ 戌、 物像係利用成像用透鏡1 20繫結於圖像 怎測曰曰片4〇〇上。此時的攝影為標準攝影模式。 13 315037 1221744 接著如第4圖所示，由於使動作機構42〇動作，將圖 像感測晶片400配置在第2位置P2時，被攝物像係利用° 成像用透鏡200繫結於圖像感測晶片4〇〇上。此狀況之攝 影為望遠攝影模式。開口部233之直徑因比開口部i 13大， 故畫面視角小的望遠攝影模式之圖像，不會比標準攝影模 式之圖像大幅度地變成暗的t質。㉟光構#㈣係使透射 成像用透鏡240之光中，對被攝物成像不必要的光（干择光） 不會經由第2鏡22〇,而阻止其直接到達圖像感測晶^ 彻。因而可在望遠攝影模式維持高的攝影圖像之品質。在 遮光構件330内面設置有鑛齒狀的凹凸時，則以此遮光構 件330内面來亂反射干擾光，所以朝圖像感測晶片彻行 進的干擾光之量會變更少。 於將圖像感測晶片400配置在第！位置⑴夺，藉由 旋轉帽蓋110將成像用透鏡12〇 ^ 切於自圖像感測晶片 〇〇返離的方向，就能實現近拍攝影模式。 如此，依此圖像感測模組Α；!，可箝留从 ^ ^ ^ ^ j間早地貫行切換標準 攝衫杈式、望遠攝影模式、及近拍 妒 Ll 州攝衫杈式，可進行多樣 性的攝影模式。成像用透鏡丨2〇、 … ^ 係都以複數個單透鏡 為不此相對移動之方式組合，與可 i0 ^ θ 又…距透叙作比較其構 仏相*間易，可使此等之成本 ^ 19Λ °亦可使各個成像用透 鏡120、240不致於體積變大。 於第2光學系統200中，係 22Ω # η 係和用弟1及第2鏡2】0、 220,使先仃進於箱體3〇〇 ^ , 0 ^ 负方向，稭此使其光路長度 乓長。因此，亦可抑制箱體3〇〇 < 7子度的變大。又於第2 315037 14 1221744 光學系統200中，因藉由第i及第2鏡21〇、22〇反射2 次光，故亦無攝影圖像變成左右反轉之問題。因無如此的 狀況，本實施形態之圖像感測模組A1係可使箱體3〇〇之 厚度變小，能貫現以上所述之3個攝影模式者，且適於組 裝入行動電話機等之小型機器。 於此圖像感測模組A1中，第2位置p2係在比第2光 學系統200之入射光軸χ2，更靠近第i位置ρι，第上及第 2位置P1、P2互相接近。因而’用來使圖像感測晶片彻 移動於第1及第2位置P1、P2之移動行程會變短，僅該 份篁即可實現小型化動作機構42〇之小型化，又可提高動 作精確度。再者，亦能夠使切換標準攝影與望遠攝影的速 度加快。由於使圖像感測晶片4〇〇移動於第i及第2位置 p 1、P2，故圖像感測晶片400之個數為i個即可，與設複 數個圖像感測晶片時作比較時，其製造成本較為廉價。就 光學濾波器431而言，因使其伴隨圖像感測晶片4〇〇而移 動，所以此光學濾波器43i之個數亦為丨個即可，藉此 可減少零件件數。 9 第6圖至第16圖係表示本發明之圖像感測模組之其他 實施形態。於第6圖以下之圖面’對與上述實施例同樣或 類似要素，標記與上述實施形態同樣之符號。 於第6圖所示之圖像感測模組A”，第2光學系統 2〇〇之成像用透鏡240與第i實施形態不同。 邮 人V、肢而言， 係在箱體300天壁部之縱長方向另一端 Κ Λ 〜战有螺絲孔 35〇,以將成像用透鏡240保持於螺合裝設在螺絲孔 315057 15 1221744 的帽蓋250。因此，成像用透鏡240乃位於第！鏡21〇之 上方，而透射此成像用透鏡24〇的光會到達第！鏡， 然後被導入至第2位罟P?。炉装« J 中目观 2 5 0係具備與帽蓋11 〇同 樣的構成者，形成於其上壁部252的開口部253之直徑係 大於帽蓋110之開口部113。帽蓋25〇由於藉由旋轉操作 而朝上下方向移動，所以藉由移動此帽蓋能夠調整成 像用透鏡240之位置。 々於此圖像感測模組A2中，可將成像用透鏡24〇配置 在弟鏡21〇之上方，藉此使從此成像用透鏡240至第2 位置P2止的光路長度變長。又由於以旋轉帽蓋25〇來實 行成像用透鏡24G之位置調整，在望遠攝影模式能夠適當 地實行所謂的對焦。 於第7圖所示的圖像感測模組A3中，第2光學系統 200為具有透光性構件26G的構成。此透光性構件26〇為 咼透明度的聚碳酸酯或丙稀酸系樹脂，其一端面261位於 成像用透鏡240之下方’同時另一端面262位於第2位置 P2之上方’且配置在箱體300内。兩端面261、262乃相 當於本發明所稱呼的第1及第2光反射面之具體例。 於此圖像感測模組A3中，當來自被攝物之光透射成 像用透鏡240時，此光就進入透光性構件26〇 0，且入射 於端面261。於是此光即藉由該端面261全反射，向端面 262行進。其後，上述光亦藉由端面262全反射而向下行 進，並且到達第2位置p2，所以由圖像感測晶片4〇〇受光。 如此，奴^引光而利用全反射時，則比使用鏡時其光反射 16 315037 1221744 率會變高，故可使光的損失減少。因此更適於獲得明亮鮮 明的攝影圖像。又於本實施形態中，1個透光性構件2 6 〇 可揮發與第2實施形態之第1及第2鏡210、220同樣的作 用，與使用鏡時作比較其零件件數會變少。因而，亦可實 現構造的簡樸化及製造的簡單化。 第8圖所示之圖像感測模組A4係藉由透光性構件26〇 而使光作4次反射之構成。更具體而言，透光性構件26〇 除了具有兩端面261、262，更具有2個傾斜面263、264。 透射成像用透鏡240的光係由端面261及傾斜面263、264 依序反射後到達端面262，並藉由此端面262向第2位置 P2作反射。 依如此的構成’可使從成像用透鏡24〇至第2位置p2 的光路長度變長，而更適於提高望遠攝影之倍率。又如上 所述，利用透光性構件260使光全反射時，因其反射率較 高，因此即使使光的反射次數增加，也不會因此造成攝影 圖像變暗。再者，以i個透光性構件26〇實現有4次的光 反射，與用4個鏡時作比較時，前者之零件件數較少。 第9圖所不之圖像感測模組A5係具有第工及第2圖 像感測晶片4〇〇A、400B。該等第丄及第2圖像感測晶片 400A、400B係排列搭載於組裝在箱體3〇〇底部的基板41〇 上’第1圖像感測晶片400A係固定在第j位置，第2圖 像感測晶片400B則固定在第2位置p2。由箱3⑽所支撐 的光學濾光器43U、43lb係位於第丄及第2圖像感測晶片 400A、400B 上方。 315037 17 依如此的構成，藉由 4〇〇A、4〇OB的開、β1 Λ換弟1及弟2圖像感測晶片 ^ ρ此選擇攝影模式。將第1圖像 感測日日片400Α設定為 定為關時，則可獲得利用第7圖像感測晶片4麵設 式之攝影圖像。反之，將=學系、统1〇°的標準攝影模 _ 將第1圖像感測晶片400Α設定為 關，且將第2圖傻咸、、目,丨曰ρ , Λ 用第2# W 設定為開，則可獲得利 旦丄ί 2〇0的望遠攝影模式之攝影圖像。切換攝 :吴；於係精由電氣的開、關來實行，故可迅速地實行 是’亦可同時將第1及第2圖像感測晶片彻Α、 400Β没定為開，你士梦 匕專輸出2種圖像信號，而採用選擇性 利用任一方的使用方法。於此圖像感測模組Α5中，因 ^用來切換攝影模式之動的機構，故可獲得引起機械的 故ρ早可能性較少的彳尾 、々 勺^ *·，，占。於苐9圖中，雖第2光學系統200 :作成與第1圖至第4圖所示之圖像感測模組Μ同樣的 成U可作成與第6圖至第8圖所示之圖像感測模組 A2至A4同樣的構成。

^第1〇圖所示之圖像感測模組A6係構成為使第2光學 系先2〇0之入射光軸X2,位於比第2位置P2更靠近第丨位 置處。更具體而言，開口部32〇或第丨鏡21〇係設置 ,第2鏡220更罪近第1光學系統1 00處，自開口部320 :進至箱體300内的光，藉由第1鏡210行進至與第i光 卞系、洗1 00相反的方向，其後藉由以第2鏡22〇向下反射 而到達第2位置P2。第1圖像感測晶片400Λ係搭載於基 板4】〇A且配設在第1位置P]，而第2圖像感測晶片4〇〇B 】8 51503 1221744 係搭載於基板4 1 OB且配設在第2位置P2。 於此圖像感測模組A6中，第2光學系統2〇〇之入射 光軸X2,係形成接近第}光學系統1〇〇之光軸幻的構成。 因而，利用各個第i及第2光學系統1〇〇、2〇〇來實行被攝 物之攝影時視差會變小。第1及第2位置p 1、P2之間隔 會變大，但第1及第2圖像感測晶片400A、4〇〇B因固定 於此等第1及第2位置Pi、P2，故並無特別的不妥。與本 實施形態不同，使1個圖像感測晶片於第i及第2位置ρι、 P2間作往復移動時，其往復移動距離會變大，而有用以進 行其動作的動作機構變成大規模，且移動圖像感測晶片所 需的時間變長之慮。對此，於本實施形態因固定第丨及第 2圖像感測晶片400A、400B，所以並無上述的問題。但是 於本發明中，將第1及第2光學系統1〇〇、2〇〇之構成作成 如第10圖所示之構成後，亦可作成將i個圖像感測晶片於 第1及第2位置PI、P2間作往復移動自如的構成。 第11圖所示之圖像感測模組八7係具有平面視L字狀 的箱體300。在此箱體300之一端部設有具備成像用透鏡 120的第1光學系統100，而在其以外的部分設置有第2 光學系統200 °第2光學系、統2〇〇係由於將開口部32〇及 第1鏡210汉置在相冑300之另一端部，目此接收光透射 成像用透鏡240之光的第2鏡22〇及第2位置p2為接近 於第1光學系統1〇〇之構成。圖像感測晶片4〇〇係如第u 圖之實線及假想線所示，可切換為存在於光軸χι上的第i 位置P1之狀態’及存在於第2位置？2的狀態，在搭載於 315037 19 基板4 1 G之狀態下往復移動自如於箭頭方向。 此圖像感測模組A7並未具有第丄及第2光學系統 1 00 200排列成一直線狀的構成於第【】圖之箭頭仙， 弟1光學系統100乃重疊在第2光學系統2〇〇。因此，能 夠抑制此圖像感測模組A7全體變長於一方向。 如此於本發明中，作為抑制圖像感測模組之全體變長 :一方向的裝置，亦可為重疊第i及第2光學系統而併排 :置的構成。纟此狀況下，#然亦可作成將2個圖像感測 片口疋於第1及第2位置所設的構成，以取代使圖像感 測晶片於第i及第2位置間往復移動的構成。 〜 第12圖及第1 3圖所示之圖像感測模組A 8係除了第i 及第2光學系、统10〇、2〇〇之外，亦具備第3光學系統5〇〇 的構成。更具體而言，箱體3〇〇為平面視細長矩形狀，在 其縱長方向中間部設有具成像用透鏡12〇的第丨光學系統 100。在此第1光學系統100之一側方，設有具備成像用透 鏡240或第1及第2鏡210、220的第2光學系統200。此 第2光學系統200係構成第2位置P2比入射光軸X2,更靠 近第1光學系統1〇〇。第3光學系統5〇0係夾持第1光學 系統1 00而設在與第2光學系統2〇〇相反的區域。該第3 光學系統500之基本構成係與第2光學系統2〇〇共同，例 如具有將從設於箱體3 0 0的開口部3 5 0向下行進的光，反 射於靠近箱體300之縱長方向中央部的第1鏡510，用以 將由此第1鏡5 1 0所反射的光予以聚光之成像用透鏡 530，及將透射此成像用透鏡53〇的光向下反射的第2鏡 20 315037 1221744 520此弟3光學糸統500之光轴X3中，第2鏡520下方 為用來配置圖像感測晶片400的第3位置P3。此第3位置 P3係於第3光學系統的成像點，其位置在比此入射光軸 X3,更靠近第1光學系統100處。 第1及第2鏡510、520之間隔係大於第2光學系統 2〇〇之第1及第2鏡210、220的間隔。因此，第3光學系 統5 00之從成像用透鏡53〇至第3位置p3的光路長度係 比第1及第2光學系統100、200之各個光路長度長。因而 利用此第3光學系統500的攝影模式，比利用第2光學系 統2 0 0時可成為更鬲倍率的望遠攝影模式。於第3光學系 統5 00中，亦設有與第2光學系統2〇〇之透鏡托架23〇或 遮光構件330完成同樣功能的透鏡托架540或遮光構件 5 50。透鏡托架540之開口部543之直徑係大於第2及第2 光學系統100、200開口部113、233之直徑，並由於晝面 視角的變狹而不會產生光量不足。圖像感測晶片4〇〇係藉 由動作機構420的動作，除了可配置在第i及第2位置ρι、 P2，亦可以配置在第3位置p3進行移動。 於此圖像感測模組A8中 配置在第1至第3位置pis 模式，可選擇標準攝影模式、 率的望遠攝影模式之任一種。 多樣性。 ，係由於將圖像感測晶片400 P3中任一個，故可切換攝影 望遠攝影模式、及較其高倍 因而’可更提高攝影模式的 如此於本發明中 可為再追加設置與該 ’除了弟1及第2光學系統之外，亦 等不同的光學系統的構成。當然，在 315037 21 此狀況下，並不是移動1個圖像感測晶片，亦可為將複數 圖像感測晶片固定設置於複數光學系統之規定位置之2 成。更具體而t，追加設置第3光學系統時，可作成將盘 第i及第2圖像感測晶片不同而另外準備的第3圖像感測 晶片固定在此第3光學系統之成像點上的構成。 • 〜卞；J U '

具有對第1及第2光學系、統1〇〇、2〇〇併排設置的構成。更 具體而言，於此圖像感測模組Α9中，第丨及第2光學系 統100、200具有排列設置在箱體3〇〇縱長方向之構成。第 3光學系、统500係將從形成在比開口部32〇更靠近箱體⑽ 一端的開口部350而行進至箱體3〇〇内的光導引於第3位 置P3之構成’從開口部35〇行進至箱體3〇〇内的光，係 精由第1鏡560在箱主士人e & ,,. 社相300之検方向反射，並透射成像用透 鏡530後，藉由中間鏡57〇向箱體3〇〇之縱長方向另一端 部反射。然後，此光由於其後以中間鏡58〇反射於箱體3〇〇

之k方向而朝第2鏡590行進，且以此第2鏡59〇向下反 射因此被導引至第3位置p3。第i至第3之位置p i至 P3位置關係’與第12圖及第13圖所示之圖像感測模組 A8相同’都可以使圖像感測晶片400移動於此等位置P 1 至P3中任一個位置。 於此圖像感測模組A9中，從成像用透鏡530至第3 位置P 3的朵故i @ J尤路長度’可作成比從成像透鏡24〇至第2位 置P2之光路長度更長。因而，與第I:圖及第13圖所示 之圖像感測模組A8同樣地，可將第3光學系統5〇〇作成 22 315037 1221744 =光學編。更高倍率之望遠攝影用。 =之中間鏡57〇、580間之光路，與第1 夺、 、·先100、2。。之光路形成併排，於箱體 光路係形成重疊。因而，m商… 縱長方向s亥等 .^ 月匕夠適δ地抑制箱體300之縱羊 方向全長的變長。 < 縱長 第15圖所示之圖像感測模組Al〇中 :系統⑽、200、500為併排設置。更具體而言，第1Α 第2光學糸統100、2〇〇係 Α7同樣的構成。第3光學夺统遍^"不之圖像感測模組 矛九予糸統500係具有第1及第2鏡 510、520間的光路與第2光學系統200之第i及第2鏡 2 1 0、2 2 0間之光路形成平杆的错 兄 第2於”…， 帛2鏡520係鄰接於 第2鏡220，第1至第3位置p 配置。 P3係形成排列直線狀 依如此的構成，亦使從第3光學系統500成像用透鏡 530至第3位置P3的光路長度，比從第2光學系統扇成 像用透鏡240至第2位置p2的光路長度更長可作成為 第3光學系統5〇〇比第2光學系统2⑼更高倍率之望 影用。第3光學系、统5〇〇之光路，因與第i及第2光學系 統1 0 0、2 0 0之光路併排，故僅直々、曰 、 卩文僅其伤ϊ即能夠抑制圖像感測 模組A10之全體變長於一方向。 第16 A圖及第16B圖所示之2個圖像感測模組a"、 A12係相當於將第9圖所示之圖像感測模組A5、或第】。 圖所示之圖像感測模組A6，分成第i光學系統]〇〇之部分 與第2光學系 '統2〇0之部分的2分割構成。圖像感測模組 315037 23 1221744 A+ll具備有標準攝影模式用之光學系統_。此圖像感測 杈，且Al 1之相冑3〇〇A係形成為裝配收容保持成像用透鏡 120的帽蓋100 ’及安裝搭载有圖像感測晶片400A的基板 川A所需要且充分的小尺寸。圖像感測模組川具襟有 望遠攝影模式用之光學系統咖，其箱體職係形成為安 #用以構成光學系統200之規定零件所需要且充分的尺 寸。 組合該等2個圖形感測模組Au、a12來使用時，則 可獲得與第9圖及第10圖所示之圖像感測模組八5、則 樣的功能。又’ 2個圖像感測模組Au、An因可以互相 離開地配置使用，所以例如將該等組裝入行動電話來使用 時’不易受到空間上的限制’能夠以大的自由度安裝2個 圖像感測模組A11、A12，非常便利。 圖像感測模組A1 2係盘tα 货上述μ施形態之各圖像感測模 組之第2光學系統200同樣地’作為增長從成像用透鏡“ο 至圖像感測晶片400Β的光路長度的裝置，由於使用第1 及第2鏡210、220’因形成延伸於箱體3〇〇β縱長方向的 光路，故可適當地抑制箱體3_的厚度變大。此係例如 在組裝入薄型行動電話的小空間時有利。當然如此的效 果，除了使用第i及第2鏡210、22〇之外，使用例如第7 圖所示之透光性構件260時亦可獲得同樣效果，於本實施 形態之圖像感測模組A12巾’亦可作為使用透光性構件 260的構成。於光學系統200之光路最終部分，藉由第2 鏡220將光向下反射，圖像感測晶片4〇〇B因其受光面朝 31503 24 1221744 上設置’故作為圖像感測晶片4〇〇B，即使i森 又先面使用較 大者犄，亦不會因此增大圖像感測模組A12之整體厚声。 因而使圖像感測模組A12之厚度減小，同時作：圖：二 晶片4娜可使用受光用之畫素數多，且受光面之面積大 者’而適合作為高晝質攝影用。 本發明並不限定於以上所述之實施形態。本發明的圖 像感測模組之各部分的具體構成，可自由進行設計變更。 將圖像感測晶片設置為移動自如時，& 了作為其裝 置，係可採用種種的裝置。作為將成像用透鏡之位置調整 於光軸方向的裝置，除了可利用手動操作之外，亦可以使 用壓電雙晶物型或單晶物型之致動器等之壓電致動器或 其他種類之致動器。^曰早#推田、乐^ 仁疋成像用透鏡，無須以可自由調整 位置之方式設置’固定在一定之位置亦可。又成像用透 鏡不論是單透鏡或組合透鏡，且構成組合透鏡的單透鏡之 具體的牧數亦無限定。 第1及第2光學系統乃不構成為標準攝影用與望遠攝 〜用亦可構成為例如畫面視角及倍率為不同2種類之標 準攝〜用2種類之望遠攝影用、或2種類廣角攝影用亦 可此外亦可構成為例如廣角攝影用及標準攝影用的組 合。 [圖式簡單說明】 第〗圖係表示本發明之圖像感測模紐之一實施形態的 俯視圖。 弟2圖係表示第；[圖所示的圖像感測模組之前視圖。 315037 25 f3圖表示第1圖所示之放大剖視圖。 视圖 ^回系表示第1圖所示之圖像感測模組之作用的剖 機構組裝於第1圖所示之圖像感測模組的動作 霉u略之構造斜視圖。 施形態 第6圖係、|示本發明之圖像感測模組之 的剖視圖。 肩 施形態 第7圖係表示本發明之圖像感測模組之其他 的剖視圖。 態 第8圖係表示本發明之圖像感測模組之其 的剖視圖。 ^ 第9圖係表示本發 的剖視圖 明之圖像感測模組之其他實施形態 第10圖係表示本發明之圖像感測模組 態的剖視圖。 ”他見訑形 施形 第11圖係表示本發明之圖像感測模組之其他實 態的概略斜視圖。 /' 、 施形 3係表示本發明之圖像感測模組之其他者 態的剖面圖。 貝 圖0 冰 Θ係第12圖所示之圖像感測模組之概略斜 視 第1 4圖係表示本發 態的概略斜視圖。 第1 5圖係表示本發 明之圖像感測模組之其他實施形 明之圖像感測模組之其他實施形 315037 26 1221744 態的概略斜視圖。 第1 6 A圖及第！ 6 b圖係表示本發明之圖像感測晶片 之其他實施形態的剖視圖。 1〇〇 弟1光學系統 111、231圓筒部 113 、 233 、 253 、 320 、 350 、 114 凸緣部 121 、 122 、 123 、 241 、 242 200 第2光學系統 220 、 520 、 590 第 2 鏡 232 側壁部 261 、 262 端面 330、550遮光構件 345 導桿 400 圖像感測晶片 420 動作機構 110 、 250帽蓋 112、252上壁部 543 開口部 120、240、530成像用透鏡 單透鏡 210 、 510 第 1 鏡 230、540透鏡托架 260 透光性構件 300 箱體 340 缺口部 350 螺絲孔 410 基板 430 蓋體 43 1 光學濾波器 500 第3光學系統 570、580中間鏡

Al、A2、A3、A4、A5、A6、A7 圖像感測模組 第2位置 光轴 A8、A9、A10、A11、A12 P1 第1位置 P2 P3 第3位置 XI、ΧΓ、X2、X2,、X3、X3， 315037 27

Claims (1)

1221744 拾、申請專利範圍： 1 · 一種圖像感測模組，具有 箱體； 面 光電變換裝置， 配設於上述箱體内 且具有受光 第1光學系統， 繫結於上述受光面； 〇又在上述箱體，且用來將被攝物像 其特徵為： _ f備第2光學系統’其光路與上述第1光學系統不 5 1於上述•目體，且具備用來將被攝物像繫結於上 述光電變換裝置之受光面上的第2光學系統，、 2. /並且可切換利用上述第1光學系統的被攝物之攝 〜與利用上述第2光學系統的被攝物之攝影。 如申請專利範圍第i項之圖像感測模組，其 個第1及第2光學系統具備有成像用透鏡， 心兄王I辩破攝ζ 第位置之光路長度’係作成比從上述第… 統之成像用透鏡至繫結被攝物像的第2位置之光路二 度更長。 1 3.如申請專利範圍第i項之圖像感測模組，其 1光學系統為標準攝影用， Μ第 上述第2光學系統係比上述第！光學系統在攝影日士 之晝面視角更小的標準攝影用或望遠攝影用者。 4·如申請專利範圍冑2項之圖像感測模组，其中 電·變換裝置為圖像感測晶片， '光 315037 28 上述圖像感測晶片為在上述第1及第2位置移動自 如〇 5·如申請專利範圍第4項之圖像感測模組，其中具有： 基板’用來搭載上述圖像感測晶片；及 —動作機構，為使上述圖像晶片移動自如於上述第j 及第2位置’而使上述基板相對於上述箱體移動。 月專利範圍第5項之圖像感測模組，其中，上述動 作機構具有··蓋體，以包圍上述圖像感測晶片之周圍的 方式安裝在上述基板；以及導件，設於上述箱體，且使 上述盍體能夠滑動導引上述蓋體。 7’ ：申請專利範圍帛4項之圖像感測模組，其中更具有光 予濾光為，其係在向上述圖像感測晶片行進之光中，只 使特定波長區域的光通過， 上述光學濾光器可隨著上述圖像感測晶片移動。 •如申請專利範圍帛2項之圖像感測模組，其中，上述光 電文換裝置具有配設在上述第1及第2位置的第1及第 2圖像感測晶片。 申明專利範圍第8項之圖像感測模組，其中，上述第 1及第2圖像感測晶片的開、關驅動為切換自如者。 一申：專利靶圍第2項之圖像感測模組，其中，在上述 * /光子系、、先中’彳之其成像用透鏡至上述第1位置之光 軸係具有延伸直線狀的構成， 在上述第2光學系統中，從其成像用透鏡至上述第 位置之光軸係具有彎曲的構成。 3]5037 29 11 11 12 13. 14. 15. 16. 17, 申月專利範圍第10項之圖像感測模組，其中，上述 第2光學系統具備有偶數次反射光的光反射裝置。 •如申請專利範圍第1 1項之圖像感測模組，其中，上述 光反射裳置包含有：第1光反射面，將從JL述被攝物之 正面向上述箱體的第1方向行進而來的光，以行進至與 、乂第1方向父叉的第2方向之方式反射；以及第2光 反射面，將從此第1光反射面行進而來的光，以向上述 第2位置行進之方式反射在上述第丨方向。 如申請專利範圍第12項之圖像感測模組，其中，上述 光反射裳置包含具複數之面的透光性構件， 上述複數之面中的2個面係作為上述第丨及第2光 反射面，上述等第丨及第2光反射面係可全反射從上述 破攝物行進而來的光。 如申請專利範圍第11項之圖像感測模組，其中，上述 光反射裝置包含複數之鏡。 如申請專利範圍第12項之圖像感測模組，其中，上述 第1及第2光學系統係於上述第2方向互相重疊。 如申請專利範圍第2項之圖像感測模組，其中，上述第 2光學系統係單透鏡之牧數比上述第1光學系統少的構 成。 .如申請專利範圍第2項之圖像感測模組，其中，在上述 第1及第2光學系統之各個光入射部分設有光圈， 上述第2光學系統係比上述第丨光學系統之光圈之 開度更大。 315037 30 1221744 1 8·如申請專利範圍第2項之圖像感測模組，其中，在上述 第1及第2光學系統之至少一側之成像用透鏡，係作成 可朝光軸方向進行位置調整的構成。 19.如申請專利範圍第2項之圖像感測模組，其中，上述第 2位置係比上述第2光學系統之入射光軸更靠近上述第 1位置。 20·如申請專利範圍第2項之圖像感測模組，其中，上述第 2光學系統之入射光軸係比上述第2位置更靠近上述第 1位置。 21·如申請專利範圍第！項之圖像感測模組，其中具備有： 光路與第1及第2光學系統不同而設置於上述箱體，且 用來將被攝物像繫結於上述光電變換裝置之受光面上 的第3光學系統， 除了可利用上述第丨及第2光學系統拍攝被攝物之 外，亦可切換為利用上述帛3光學系統的被攝物 影。 攝 22.如申請專利範圍第21項之圖像感測模組，纟中 光電變換裝置為圖像感測晶片， ^ 光學系 ’上述 統所設 上述圖像感測晶片係於各個上述第1及第3 統中移動自如於繫結被攝物像的位置。 23. 如申请專利範圍第21項之圖像感測模組，盆中 光電變換裝置係具有對應上述第！至第3光學系 的第1至第3之圖像感測晶片。 24. —種圖像感測模組，具有： 3】5037 31 UZ1744 箱體； 基板，組裝在上述箱體的底部； ^圖像感測晶片，搭載於上述基板上，且具有朝上述 箱體之正面方向的受光面；以及 、、/光學系統，設於上述箱體，且將被攝物像成像在上 述受光面上；其特徵為： 上述光學系統係具有：第U反射面，將從上述箱 向上述箱體行進至^方向之光，以行進至與上 第1方向交叉的第2方向之方式反射；以及 面：方將由此第1光反射面所反射的光以朝向上述受光 <方式反射於上述第1方向。 315037 32