TWI454783B

TWI454783B - 相機模組

Info

Publication number: TWI454783B
Application number: TW098111171A
Authority: TW
Inventors: Hou Yao Lin; Sheng Jung Yu
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2014-10-01
Also published as: TW201037389A

Description

相機模組

本發明涉及相機模組，特別涉及一種具有雙鏡頭之相機模組。

隨著多媒體技術之飛速發展，帶有攝像功能之手機越來越受廣大消費者青睞，手機在拍攝物體之影像品質方面不斷得到提高同時，其結構越來越向輕薄短小方向發展。可參見Ho-Seop Jeong等人在2006年SPIE系統關於鏡頭設計及光學工程之目前發展狀況會議(Current Developments in Lens Design and Optical Engineering)上發表之論文Low-profile optic design for mobile camera using dual freeform reflective lenses。

目前，相機模組通常利用鏡片之薄型化設計以達到減少相機模組總高度之目的，惟，鏡片變薄後會使得相機模組之畫素下降。因而，最近還出現藉由特殊之鏡片結構設計，例如於鏡片中心夾一層具有不同光學特性之薄片或者於鏡片兩側之光學表面塗佈一層與鏡片本體光學特性不同之材料，從而使得鏡片變薄後相機模組之畫素不會發生很大改變。惟，一方面，該具有特殊結構之鏡片生產製程較為複雜，製程參數控制難度較大；另一方面，該具有特殊結構之鏡片需使用到一些特殊材料，使得鏡片生產成本提高，從而提高相機模組之製造成本。

有鑑於此，提供一種無需改變鏡片本身之結構即可達到薄型化設計要求之相機模組實屬必要。

下面將以具體實施例說明一種相機模組。

一種相機模組，包括第一鏡座、第二鏡座、第一鏡頭模組、第二鏡頭模組、第一影像感測器、第二影像感測器及電路板，第一、第二影像感測器分別設置於電路板相對之兩表面，第一鏡座具有相連之第一鏡筒收容部與第一導光部，該第一鏡頭模組固定於該第一鏡筒收容部，該第一導光部固定於該電路板之一表面並相對該第一影像感測器設置，第二鏡座具有相連之第二鏡筒收容部與第二導光部，該第二鏡頭模組固定於該第二鏡筒收容部，該第二導光部固定於該電路板之一表面並相對該第二影像感測器設置，第一鏡筒收容部之中心軸線與第一導光部之中心軸線之間成30-150度之間之角度，第二鏡筒收容部之中心軸線與第二導光部之中心軸線之間成30-150度之間之角度，該相機模組還包括分別設置於該第一鏡座與第二鏡座之第一反射鏡與第二反射鏡，該第一反射鏡用於將透過該第一鏡頭模組之光線反射至該第一影像感測器中，該第二反射鏡用於將透過該第二鏡頭模組之光線反射至該第二影像感測器。

相較於先前技術，本技術方案之相機模組利用第一反射鏡將透過該第一鏡頭模組之光線反射至該第一影像感測器，利用第二反射鏡將透過該第二鏡頭模組之光線反射至該第二影像感測器，縮短了第一鏡頭模組與第一影像感測器、以及第二鏡頭模組與第二影像感測器之間之距離，從而縮短雙鏡頭相機模組在鏡頭模組光軸方向之總長度，適應了當今市場上對超薄型手機之發展需求。

100、200、300、400、500‧‧‧相機模組

11、210、310‧‧‧第一鏡座

12、220、330‧‧‧第二鏡座

21、320、410、510‧‧‧第一鏡頭模組

22、340、420、520‧‧‧第二鏡頭模組

31、331‧‧‧第一影像感測器

32、332‧‧‧第二影像感測器

41、241、341‧‧‧第一反射鏡

42、242、342‧‧‧第二反射鏡

50‧‧‧電路板

51‧‧‧第一表面

52‧‧‧第二表面

112、201、301‧‧‧第一鏡筒收容部

114、202、302‧‧‧第一導光部

122、203、303‧‧‧第二鏡筒收容部

124、204、304‧‧‧第二導光部

212、222‧‧‧鏡筒

214、224‧‧‧鏡片組

312、322‧‧‧感測面

412、422、2412、2422‧‧‧反射面

圖1係本技術方案第一實施例提供之相機模組之立體示意圖。

圖2係本技術方案第一實施例提供之相機模組之剖視圖。

圖3係本技術方案第二實施例提供之相機模組之剖視圖。

圖4係本技術方案第三實施例提供之相機模組之剖視圖。

圖5係本技術方案第四實施例提供之相機模組之立體示意圖。

圖6係本技術方案第五實施例提供之相機模組之立體示意圖。

下面將結合附圖與複數實施例對本技術方案之相機模組作進一步詳細說明。

請參閱圖1及圖2，本技術方案第一實施例提供之相機模組100，包括第一鏡座11、第二鏡座12、第一鏡頭模組21、第二鏡頭模組22、第一影像感測器31、第二影像感測器32、第一反射鏡41、第二反射鏡42、及電路板50。

電路板50包括相對之第一表面51與第二表面52。第一影像感測器31設置於第一表面51，第二影像感測器32設置於第二表面52。

第一鏡座11具有相連之第一鏡筒收容部112與第一導光部114。第一鏡筒收容部112一端與第一導光部114相連，另一端用於固定第一鏡頭模組21，且第一鏡筒收容部112之中心軸線與第一導光部114之中心軸線之間成30-150度之間之角度。第一導光部114固定於該電路板50之第一表面51並相對該第一影像感測器31設置。第一鏡頭模組21固定於第一鏡筒收容部112遠離第一導光部114之一端。第一反射鏡41設置於第一鏡座11，其用於將透過第一鏡頭模組21之光線反射至第一影像感測器31。第一導光部114用於將光線耦合至第一影像感測器31。

第二鏡座12具有相連之第二鏡筒收容部122與第二導光部124。第二鏡筒收容部122一端與第二導光部124相連，另一端用於固定第二鏡頭模組22，且第二鏡筒收容部122之中心軸線與第二導光部124之中心軸線之間成30-150度之間之角度。第二導光部124固定於該電路板50之第二表面52並相對該第二影像感測器32設置。第二鏡頭模組22固定於第二鏡筒收容部122遠離第一導光部114之一端。第二反射鏡42設置於第二鏡座12，其用於將透過第二鏡頭模組21之光線反射至第二影像感測器32。第二導光部124用於將光線耦合至第二影像感測器32。

本實施例中，第二鏡座12之第二鏡筒收容部122之中心軸線平行於第一鏡座11之第一鏡筒收容部112之中心軸線。第二鏡座12之第二導光部124之中心軸線與第一鏡座11之第一導光部114之中心軸線共線。

第一鏡頭模組21包括鏡筒212與鏡片組214。第一鏡頭模組21設於第一鏡筒收容部112遠離第一導光部114之一端。該鏡筒212為圓筒狀，鏡片組214收容於鏡筒212內。鏡筒212可套合於第一鏡座11之第一鏡筒收容部112內，本實施例中，鏡筒212與第一鏡筒收容部112藉由螺紋旋合固定。當然，鏡筒212與第一鏡筒收容部112亦可藉由卡合等其他方式進行固定。

第二鏡頭模組22包括鏡筒222與鏡片組224。第二鏡頭模組22設於第二鏡筒收容部122遠離第二導光部124之一端。該鏡筒222為圓筒狀，鏡片組224收容於鏡筒222內。鏡筒222可套合於第二鏡座12之第二鏡筒收容部122內，本實施例中，鏡筒222與第二鏡筒收容部122藉由螺紋旋合固定。當然，鏡筒222與第二鏡筒收容部122亦可藉由卡合等其他方式進行固定。本實施例中，第二鏡頭模組22之鏡片組224之光軸平行於第一鏡頭模組21之鏡片組214之光軸。並且，第二鏡頭模組22與第一鏡頭模組21之取景方向相同。

另外，第二鏡頭模組22可為與第一鏡頭模組21具有不同畫素之鏡頭模組，以配合分別拍攝遠近不同之景物之需要。例如，第一鏡頭模組21可為VGA(Video Graphic Array)鏡頭模組，而第二鏡頭模組22可為5M(mega)鏡頭，即500萬畫素之鏡頭模組。

第一影像感測器31收容於第一鏡座11之第一導光部114內。具體地，第一影像感測器31設於第一導光部114遠離第一鏡筒收容部112之一端。第一影像感測器31靠近第一鏡筒收容部112一側具有感測面312。該感測面312為平面，感測面312之垂線平行於第一導光部114之中心軸線。從而，第一影像感測器31可與第一鏡頭模組21配合以將第一鏡頭模組21攝取之光訊號轉換為電訊號。第一鏡頭模組21之光軸與第一影像感測器31之感測面312之垂線相交形成之角度等於第一鏡筒收容部112之中心軸線與第一導光部114之中心軸線相交形成之角度。本實施例中，由於第一鏡筒收容部112之中心軸線與第一導光部114之中心軸線垂直，所以該角度為90度。

第二影像感測器32收容於第二鏡座12之第二導光部124內。具體地，第二影像感測器32設於第二導光部124遠離第二鏡筒收容部 122之一端。第二影像感測器32靠近第二鏡筒收容部122一側具有感測面322。該感測面322為平面，感測面322之垂線平行於第二導光部124之中心軸線。從而，第二影像感測器32可與第二鏡頭模組22配合以將第二鏡頭模組22攝取之光訊號轉換為電訊號。第二鏡頭模組22之光軸與第二影像感測器32之感測面322之垂線相交形成之角度等於第二鏡筒收容部122之中心軸線與第二導光部124之中心軸線相交形成之角度。本實施例中，由於第二鏡筒收容部122之中心軸線與第二導光部124之中心軸線垂直，所以該角度為90度。

第一反射鏡41收容於第一鏡座11內，第一反射鏡41設於第一鏡頭模組21與第一影像感測器31之間。第一反射鏡41具有面向第一鏡頭模組21以及第一影像感測器31之反射面412。該反射面412為平面。並且，第一鏡頭模組21之光軸與第一影像感測器31之感測面312之垂線相交形成之角之角平分線與第一反射鏡41之反射面412之垂線重合。該第一反射鏡41之角度設置使得平行於該第一鏡頭模組21光軸方向入射之光線經該第一反射鏡41反射後垂直該第一影像感測器31之感測面312入射。從而，該第一反射鏡41之反射面412可將自第一鏡頭模組21之鏡片組212出射之光線不失真地反射到第一影像感測器31之感測面312，以使第一鏡頭模組21形成圖像之光訊號轉化為電訊號。具體地，第一反射鏡41位於第一鏡座11之第一鏡筒收容部112與第一導光部114之連接處。第一反射鏡41之反射面412與第一鏡筒收容部112之中心軸線形成之夾角等於該反射面412與第一導光部114之中心軸線形成之夾角。本實施例中，該夾角為45度。

第二反射鏡42收容於第一鏡座12內，第二反射鏡42設於第二鏡頭模組22與第二影像感測器32之間。第二反射鏡42具有面向第二鏡頭模組22以及第二影像感測器32之反射面422。該反射面422為平面。並且，第二鏡頭模組22之光軸與第二影像感測器32之感測面322之垂線相交形成之角之角平分線與第二反射鏡42之反射面422之垂線重合。該第二反射鏡42之角度設置使得平行於該第二鏡頭模組22光軸方向入射之光線經該第二反射鏡42反射後垂直該第二影像感測器32之感測面322入射。從而，該第二反射鏡42之反射面422可將自第二鏡頭模組22之鏡片組222出射之光線不失真地反射到第二影像感測器32之感測面322，以使第二鏡頭模組22形成圖像之光訊號轉化為電訊號。具體地，第二反射鏡42位於第二鏡座12之第二鏡筒收容部122與第二導光部124之連接處。第二反射鏡42之反射面422與第二鏡筒收容部122之中心軸線形成之夾角等於該反射面422與第二導光部124之中心軸線形成之夾角。本實施例中，該夾角亦為45度。

請參閱圖3，本技術方案第二實施例提供之相機模組200與第一實施例提供之相機模組100大致相同，其不同之處在於，相機模組200之第一鏡座210之鏡筒收容部201之中心軸線與導光部202之中心軸線相交形成鈍角。第一反射鏡241之反射面2412與鏡筒收容部201之中心軸線形成之夾角等於該反射面2412與導光部202之中心軸線形成之夾角。本實施例中，該夾角大於15度而小於45度。第二鏡座220之鏡筒收容部203之中心軸線與導光部204之中心軸線亦相交形成鈍角。第二反射鏡242之反射面2422與鏡筒收容部203之中心軸線形成之夾角等於該反射面2422與導光部204之中心軸線形成之夾角。本實施例中，該夾角大於15度而小於45度。並且，相機模組200之第一鏡頭模組230與第二鏡頭模組240用於同側取景。

請參閱圖4，本技術方案第三實施例提供之相機模組300與第一實施例提供之相機模組100大致相同，其不同之處在於，相機模組300之第一鏡座310之第一鏡筒收容部301之中心軸線與第一導光部302之中心軸線相交形成鈍角。第二鏡座330之第二鏡筒收容部303之中心軸線與第二導光部304之中心軸線相交形成鈍角。第一導光部302與第二導光部304為由透明材料製成之實心柱體，該第一反射鏡341藉由於該第一導光部302遠離該第一影像感測器331之一端鍍上反射膜形成，該第二反射鏡342藉由於該第二導光部304遠離該第二影像感測器332之一端鍍上反射膜形成。相機模組300之第一鏡頭模組320與第二鏡頭模組340用於同側取景。

請參閱圖5，本技術方案第四實施例提供之相機模組400與第一實施例提供之相機模組100大致相同，其不同之處在於，相機模組400之第一鏡頭模組410與第二鏡頭模組420分別位於相機模組400之前後兩側，第一鏡頭模組410之光軸與第二鏡頭模組420之光軸平行。第一鏡頭模組410與第二鏡頭模組420用於異側取景，即，第一鏡頭模組410可拍攝前方之景物，而第二鏡頭模組420可拍攝後方之景物，第一鏡頭模組410與第二鏡頭模組420之取景方向相反。

請參閱圖6，本技術方案第五實施例提供之相機模組500與第一實施例提供之相機模組100大致相同，其不同之處在於，相機模組500之第一鏡頭模組510與第二鏡頭模組520分別位於相機模組500之前側與左側，或位於前側與右側，第一鏡頭模組510之光軸與第二鏡頭模組520之光軸垂直。第一鏡頭模組510與第二鏡頭模組520異側取景，即，第一鏡頭模組510可拍攝前方之景物，而第二鏡頭模組520可拍攝與前方垂直之兩側面之任意一側之景物。

上述各實施例中之反射面均可為藉由鍍銀膜形成之具有高反射率之銀反射面。

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援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

11‧‧‧第一鏡座

12‧‧‧第二鏡座

21‧‧‧第一鏡頭模組

22‧‧‧第二鏡頭模組

31‧‧‧第一影像感測器

32‧‧‧第二影像感測器

41‧‧‧第一反射鏡

42‧‧‧第二反射鏡

50‧‧‧電路板

51‧‧‧第一表面

52‧‧‧第二表面

112‧‧‧第一鏡筒收容部

114‧‧‧第一導光部

122‧‧‧第二鏡筒收容部

124‧‧‧第二導光部

212、222‧‧‧鏡筒

214、224‧‧‧鏡片組

312、322‧‧‧感測面

412、422‧‧‧反射面

Claims

一種相機模組，包括第一鏡座、第二鏡座、第一鏡頭模組、第二鏡頭模組、第一影像感測器、第二影像感測器及電路板，第一、第二影像感測器分別設置於電路板相對之兩表面，第一鏡座具有相連之第一鏡筒收容部與第一導光部，該第一鏡頭模組固定於該第一鏡筒收容部，該第一導光部固定於該電路板之一表面並相對該第一影像感測器設置，第二鏡座具有相連之第二鏡筒收容部與第二導光部，該第二鏡頭模組固定於該第二鏡筒收容部，該第二導光部固定於該電路板之一表面並相對該第二影像感測器設置，其中，第一鏡筒收容部之中心軸線與第一導光部之中心軸線之間成30-150度之間之角度，第二鏡筒收容部之中心軸線與第二導光部之中心軸線之間成30-150度之間之角度，該相機模組還包括分別設置於該第一鏡座與第二鏡座之第一反射鏡與第二反射鏡，該第一反射鏡用於將透過該第一鏡頭模組之光線反射至該第一影像感測器中，該第二反射鏡用於將透過該第二鏡頭模組之光線反射至該第二影像感測器；第一、第二影像感測器分別具有感測面，該第一反射鏡之角度設置使得平行於該第一鏡頭模組光軸方向入射之光線經該第一反射鏡反射後垂直該第一影像感測器之感測面入射，該第二反射鏡之角度設置使得平行於該第二鏡頭模組光軸方向入射之光線經該第二反射鏡反射後垂直該第二影像感測器之感測面入射。
如請求項1所述之相機模組，其中，該第一鏡頭模組之光軸與第二鏡頭模組之光軸相互平行。
如請求項2所述之相機模組，其中，該第一鏡頭模組與第二鏡頭模組之取景方向相反。
如請求項1所述之相機模組，其中，該第一鏡頭模組之光軸與第二鏡頭模組之光軸垂直。
如請求項1所述之相機模組，其中，該第一導光部與第二導光部之中心軸線共線。
如請求項1所述之相機模組，其中，該第一導光部與第二導光部為由透明材料製成之實心柱體，該第一反射鏡藉由於該第一導光部遠離該第一影像感測器之一端鍍上反射膜形成，該第二反射鏡藉由於該第二導光部遠離該第二影像感測器之一端鍍上反射膜形成。