TWI518396B - 薄型鏡頭模組 - Google Patents

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Description

薄型鏡頭模組
本發明是有關於一種鏡頭模組,特別是有關於一種薄型化結構之鏡頭驅動模組。
近年來,相機模組的普及化,特別是在行動裝置上越趨廣泛。許多行動裝置上更配置兩個以上的相機模組以符合消費大眾不同的應用需求,例如視訊通話鏡頭及取景鏡頭。
然而,在行動裝置的體積日趨薄型化的情況下,各個鏡頭模組的縮減成為一項挑戰。例如,防震鏡頭,其內部的防震機構通常是由多個元件組合而成,各元件所堆疊而成的體積在鏡頭模組中占有一定的空間,也限制了鏡頭模組的薄型化。
參閱第一A圖所示,為習知之一種鏡頭模組1,特別是一種防震鏡頭模組,其可容置於電子裝置(圖中未示)內並與電子裝置的取景窗(圖中未示)構成像通道。該鏡頭模組1包含一外蓋11、一透鏡座12及一光學穩定裝置(以下稱OIS裝置)13。該外蓋11將該透鏡座12及該OIS裝置13容至於其內,並透過特定的限位元件(例如簧片、支撐柱等) 使該透鏡座12成為一個可動部(以Z方向及/或以X-Y方向移動),而該OIS裝置13則可透過限位元件獲得結構上的支撐固定於外蓋11內。該透鏡座12具有一個容置空間,可握持至少一個透鏡(可視為一鏡頭)121。該透鏡座12的外側設置有複數個磁石122,舉例如第一B圖所示,該等複數磁石122係配置以接收該OIS裝置13所產生的電磁感應力(XY方向驅動力),使該透鏡座12能夠受到作用力而在XY方向驅動。該透鏡座12可進一步設置一對焦線圈123。藉由OIS裝置13的驅動,可使該透鏡座12受到Z方向的驅動力。該OIS裝置13主要由一基板131、一電路板132及複數個驅動線圈133所構成。該等複數驅動線圈133係固定於該電路板132之一側,與該等複數磁石122的位置相對應,且電性連接至該電路板132上所佈設的電路。該等複數驅動線圈133夾持於該電路板132及該基板131之間。舉例而言,該電路板132可進一步透過複數個支撐柱1321的連接,使該透鏡座12及/或該OIS裝置13具有特定的連接關係。該外蓋11、該電路板132及該基板131,在沿著光軸(Z軸)的方向上分別具有開口,其與透鏡121構成一個光學成像通道。成像模組(圖中未示)通常放置於鏡頭模組的後方位於成像通道上,以便收光成像。一或多個驅動訊號係透過該電路板132流經各個線圈133,以產生驅動力,迫使搭載有磁石122的透鏡座12朝XY軸方向及/或Z軸方向移動,藉此穩定受外力移動的透鏡 121,回歸正確的成像位置上。驅動力的方向可由磁石122與驅動線圈123、133的相對位置而決定。所述驅動力可由一種封閉式系統或是一種開方式系統來起始。舉例而言,封閉式系統可依據位置感測器(如霍爾感測器)確認透鏡座12的移動行程或位置,來驅動線圈123、133產生驅動力。而開放式系統可依據簧片變化的程度與一起始電流訊號(例如陀螺儀的偵測訊號)之間的關係來產生驅動力,其應為該領域技術者可理解之技術手段,故不再此贅述。
由第一A圖及第一B圖所示可知,該防震鏡頭模組1的厚度至少取決於該透鏡座12與該OIS裝置13的厚度,即至少大於兩者厚度的總合。該透鏡座12的厚度可取決於透鏡及/或磁石121的厚度。該OIS裝置13的厚度則取決於基板131、電路板132與線圈133的厚度。而為了賦予該OIS裝置13提供足夠的推力,通常係以增加線圈133的圈數來達到此目的,但也相對地增加了該OIS裝置13的厚度,使防震鏡頭模組1的薄型化更加困難。反之,若是減少線圈的數量來達成薄型化,則會削減該OIS裝置13產生的磁推力。
故,若欲進一步縮減電子裝置的厚度,鏡頭模組內的配置(如防震機構)勢必成為其中一項待解決的問題。
本發明之目的主要是在提供一種具有厚度薄型 化的鏡頭模組。
為解決上述習知技術所造成之問題,本發明提供一種鏡頭模組,包含一外蓋、一透鏡座及一OIS裝置。其中,該透鏡座以可動的方式容置於該外蓋內,該OIS裝置依據該透鏡座的移動來而生驅動力(例如磁推力),藉此穩定該透鏡座。主要技術特徵在於,該OIS裝置尚包含一基板及複數個驅動線圈,該等複數驅動線圈以嵌入式的手段收容於其中,並與該透鏡座外側的磁石位置相對應。
藉此,縮減該OIS裝置在鏡頭模組中所佔有的空間,但仍能夠保有足夠的驅動效果。也就是說,不必犧牲驅動線圈的纏繞體積來達到鏡頭模組薄型化的目的。在這樣的機構設計下,鏡頭模組的厚度至少由基板的厚度所決定,小於傳統的OIS裝置的厚度(驅動線圈、電路板及基板堆疊後的總厚度)。
本發明前述各方面及其它方面依據下述的非限制性具體實施例詳細說明以及參照附隨的圖式將更趨於明瞭。
1‧‧‧鏡頭模組(習知)
11‧‧‧外蓋
111‧‧‧轉軸
112‧‧‧鏡面承靠座
12‧‧‧透鏡座
121‧‧‧透鏡(鏡頭)
122‧‧‧磁石
123‧‧‧對焦線圈
13‧‧‧光學穩定裝置(OIS裝置)
131‧‧‧基板
132‧‧‧電路板
133‧‧‧驅動線圈
20‧‧‧基板
201‧‧‧容置槽
202‧‧‧容置孔
22‧‧‧驅動線圈
3‧‧‧OIS裝置
31‧‧‧基板
32‧‧‧驅動線圈
33‧‧‧電路板
331‧‧‧缺口
332‧‧‧電氣接點
4‧‧‧OIS裝置
41‧‧‧基板
42‧‧‧驅動線圈
43‧‧‧電路板
5‧‧‧OIS裝置
51‧‧‧基板
511‧‧‧電氣接點
512‧‧‧感測器
6‧‧‧OIS裝置
61‧‧‧基板
611‧‧‧電子元件容置孔
612‧‧‧訊號接頭
62‧‧‧驅動線圈
63‧‧‧電路板
631‧‧‧導通孔
DC‧‧‧電路板厚度
DS‧‧‧基板厚度
DD‧‧‧驅動線圈讀部分厚度
第一A圖係習知鏡頭模組之立體圖。
第一B圖係根據第一A圖之側視圖。
第二A圖係本發明嵌入式線圈的一實施例之立體圖。
第二B圖係本發明嵌入式線圈的另一實施例之立體圖。
第三A圖係本發明OIS裝置的第一實施例之正視圖(以下所述之正視圖是沿著光軸成像方向所觀看之視角)。
第三B圖係根據第三A圖的局部側視圖。
第四A圖係本發明OIS裝置的第二實施例之正視圖。
第四B圖係根據第四A圖的局部側視圖。
第五A圖係本發明OIS裝置的第三實施例之正視圖。
第五B圖係根據第五A圖的局部側視圖。
第六A圖係本發明OIS裝置的第四實施例之正視圖。
第六B圖係本發明OIS裝置第四實施例之部分構件的正視圖。
第七A圖係本發明OIS裝置的第五實施例之正視圖。
第七B圖係根據第七A圖的局部側視圖。
為利 貴審查委員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效,茲將本發明配合附圖,並以實 施例之表達形式詳細說明如下,而其中所使用之圖式,其主旨僅為示意及輔助說明書之用,未必為本發明實施後之真實比例與精準配置,故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍,合先敘明。
本發明所提供之鏡頭模組,特別是一種防震鏡頭模組,其如同第一A圖所示,至少包含一個外殼11及一個透鏡座12,用以將光線投射至後端的成像模組。關於外殼11與透鏡座12的相關說明如先前技術及第一A圖所示,故不再此贅述。本發明之鏡頭模組的特徵在於包含有薄型化的OIS裝置,此薄型化的OIS裝置係以穩固的方式容置於如第一A圖所示之外殼內11。所述OIS裝置至少由驅動電路、驅動線圈以及基板等部分所構成,其中驅動線圈係以嵌入式的方式與基板結合,形成一嵌入式結構,且驅動線圈可如第一B圖的方式與透鏡座的磁石121位置相對應。接下來將對所述OIS裝置,以不同實施態樣作進一步詳細說明。
參閱第二A圖所示,為所述嵌入式結構之一實施例,其包含一基板20及複數個驅動線圈22。該基板20的一表面凹設有複數個容置槽201。每一個驅動線圈22為一或多個線圈所纏繞而成,且每一個驅動線圈22之尺寸係小於等於容置槽201的空間,以便將各驅動線圈22容置於相對應的容置槽201中,並可藉由接著劑將其固定。在本發明所述的實施例中,每一個容置槽201的尺寸可為不相同,驅動線圈 22亦然,其可依據空間上的配置或是驅動方式的設計而作調整。在本發明的其他實施例中,所述容置槽201亦可容置一個以上的驅動線圈22。藉由該實施例的嵌入式配置,基板20與該等複數驅動線圈22結合後的厚度可為基板20本身具有的厚度,或是基板20本身的厚度加上該等驅動線圈22的部分厚度。在本發明的實施例中,該等容置槽201可為其他形狀,例如弧形,如此予以相對容置其他形狀的驅動線圈。
參閱第二B圖所示,為所述嵌入式結構之一實施例。不同的是,此處以複數個容置孔202取代前述實施例的容置槽201。每一個容置孔202可對應地容置一個驅動線圈22,並可藉由接著劑或其他慣用手段將兩者穩固結合。藉由該實施例的嵌入式配置,基板20與該等複數驅動線圈22結合後的厚度可為基板20本身具有的厚度,或是基板20本身的厚度與該等驅動線圈22的部分厚度總和。
不管採取的容置空間為容置槽201及/或容置孔202,本發明鏡頭模組中的OIS裝置,其厚度主要取決於基板20的厚度、容置槽201的深度及/或驅動線圈22的厚度,藉此薄型鏡頭模組,進而使運用本發明鏡頭模組的電子裝置(尤其是呈平板狀之電子裝置)得以進一步縮減其厚度。以下將根據前述嵌入式結構,列舉出OIS裝置的實施態樣。
同時參閱第三A圖及的三B圖所示,為本發明OIS裝置的第一實施例。該OIS裝置3能夠取代第一A圖及 第一B圖中的OIS裝置13提供透鏡座(即可動部)適當之驅動力,以穩定受到移動的透鏡座。該OIS裝置3包含一基板31、複數個驅動線圈32及一電路板33。
如同第二A圖及第二B圖,該等複數驅動線圈32係以嵌入的方式與該基板31結合。該電路板33搭載有驅動電路。該電路板33可藉由黏接的方式或其他慣用之手段而固定疊加在該基板31上。該電路板33具有複數個與驅動線圈32對應的缺口331,使電路板33覆蓋基板31時將驅動線圈32的部分暴露出來。該電路板33之一側設置有導電線路(省略示之),其延伸連接至一複數個電氣接點332。本發明實施例所述之電氣接點可提供訊號輸出、輸入或兩者並行之安排,例如匯流排。該等複數電氣接點332進一步與一控制模組(圖中未示)電性連接,以接收來自外部的控制訊號。舉例來說,所述電路板33可為軟性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC),其可電性連接至每一個驅動線圈32,例如導線可延伸至容置槽或容置孔的內側面,與線圈接觸。在本發明的其他實施例中,亦可在所述基板31表面上佈置導線,形成驅動線圈32與電路板33之間的導電路徑。舉例來說,可採用MID(Molded interconnected Device)元件製作而成。本發明所列舉的基板及電路板位於對應的位置上皆預留有成像開口,但在其他實施例中可視配置情況具有不同的態樣。
如第三B圖所示,在嵌入式的配置下,本實施例 之OIS裝置3的厚度僅為基板31的厚度與電路板33的厚度之總和,即(DS+DC),也使採用該OIS裝置3的鏡頭模組在光軸方向上的厚度得以薄型化。
同時參閱第四A圖及的四B圖所示,為本發明OIS裝置的第二實施例。該OIS裝置4能夠取代第一A圖及第一B圖中的OIS裝置13提供透鏡座(即可動部)適當之驅動力,以穩定受到移動的透鏡。該OIS裝置4包含一基板41、複數個驅動線圈42及一電路板43,其中此處的電路板43係覆蓋於該等複數個驅動線圈42之上。。本實施例之基板41、驅動線圈42及電路板43之間的連接關係及其結構如同前述實所說明,故不再此贅述。本實施例之OIS裝置4的厚度同樣為基板41的厚度與電路板43的厚度之總和,即(DS+DC),使採用該OIS裝置4的鏡頭模組在光軸方向上的厚度得以減少。
同時參閱第五A圖及第五B圖所示,為本發明OIS裝置的第三實施例。該OIS裝置5包含一基板51及複數個驅動線圈52,彼此以第二A圖或第二B圖的方式結合。值得注意的是,本實施例的基板51表面佈有複數導線(如MID元件)及電子元件,而該基板51的至少一側佈設有複數個電氣接點511,其可接耦接至一控制模組。所述導線分別與驅動線圈52及電子元件連接,提供訊號的傳遞。所述電子元件包含複數個感測器512,例如霍爾元件(Hall Sensor),其可佈 設於該基板51的上表面(面對可動件)或基板51的下表面(面對成像模組)。所述感測器512係設置以偵測透鏡座12因移動所造成的磁場改變。透過所述電氣接點511,該等複數感測器512所產生的感測訊號可傳遞至控制模組,而控制模組依據此感測訊號產生控制訊號並傳遞至該等複數驅動線圈52,產生磁推力來穩定移動的透鏡座12。
如第五B圖所示,本實施例OIS裝置5的厚度為基板51的厚度(DS)與驅動線圈52部分的厚度(DD)之總和。較佳地,所述感測器512的Z方向厚度需小於或等於驅動線圈52的厚度當然,在其他實施例中,在該等複數驅動線圈52及感測器512完全嵌入基板51的情形,所述OIS裝置5的厚度亦可為基板51的厚度(DS)(圖中未示)。因此,採用本實施例OIS裝置5的鏡頭模組,其在光軸方向上的厚度得以減少。
同時參閱第六A圖及第六B圖所示,為本發明OIS裝置的第四實施例。該OIS裝置6包含一基板61、複數個驅動線圈62及一電路板63。該基板61與該等複數驅動線圈62,如第二A圖或第二B圖的方式結合。該基板可為MID元件所製成。值得注意的是,該基板61更具有複數個電子元件容置孔611以及複數個訊號接頭612。該電路板63設置有電路及電子元件,面對基板61。所述電子元件可為所述感測器(圖中未示),且所述電子元件的位可置與所述電子元件容 置孔611的位置相對應。另外,該電路板63具有複數個導通孔631,其位置可對應於基板61上的訊號接頭612。所述導通孔631的周圍鋪設導電材質,提供電性連接。在這樣的配置下,該電路板63可固定堆疊於該基板61上,面對該等複數驅動線圈62,同時該電路板63上的電子元件對應地容置於基板的電子元件容置孔611中,而基板61上的訊號接頭612對應地耦接至導通孔631。因此,本實施例OIS裝置6的厚度僅為基板61厚度與電路板63厚度的總和。在空間充分利用的配置下,電子元件的體積不會影響OIS裝置在厚度上的表現。
同時參閱第七A圖及第七B圖所示,為本發明OIS裝置的第五實施例。該OIS裝置7包含一基板71、複數個驅動線圈72及一電路板73。其連接關係與與前述實施例相似;惟,該等複數驅動線圈72是以埋入的方式設置於基板71內。因此,本實施例OIS裝置7的厚度則為基板71的厚度(DS)與電路板73的厚度(DD)總和。
綜上所述,本發明所提出之OIS裝置及鏡頭模組,之中的OIS裝置的厚度決定了鏡頭模組的厚度,也進一步決定了包含該鏡頭模組的電子裝置之厚度,使該電子裝置(尤其是呈平板狀之電子裝置,例如平板手機、平板電腦等)得以因其厚度縮減而薄型化。
至此,本發明之薄型鏡頭模組的較佳實施例,已 經由上述說明以及圖式加以說明。在本說明書中所揭露的所有特徵都可能與其他方法結合,本說明書中所揭露的每一個特徵都可能選擇性的以相同、相等或相似目的特徵所取代,因此,除了特別顯著的特徵之外,所有的本說明書所揭露的特徵僅是相等或相似特徵中的一個例子。經過本發明較佳實施例之描述後,熟悉此一技術領域人員應可瞭解到,本發明實為一新穎、進步且具產業實用性之發明,深具發展價值。本發明得由熟悉技藝之人任施匠思而為諸般修飾,然不脫如附申請範圍所欲保護者。
5‧‧‧OIS裝置
51‧‧‧基板
511‧‧‧電氣接點
512‧‧‧感測器
52‧‧‧驅動線圈

Claims (10)

  1. 一種鏡頭模組,包含一外蓋、一透鏡座及一OIS裝置,該鏡頭模組具有一成像通道,其中該透鏡座以可動的方式容置於該外蓋內,該OIS裝置予以對該透鏡座產生一驅動力,其特徵在於:該OIS裝置,包括:一基板,設有複數個容置空間及用以提供該成像通道的一開口,該開口與該成像通道相通,使成像光線通過;複數個驅動線圈,分別容置於對應的該等複數容置空間中,每一個驅動線圈的尺寸係與之每一個容置空間的尺寸相對應;複數個磁石,配置於該透鏡座的外側,且分別對應該等複數個驅動線圈;及一驅動電路,耦接至該等複數驅動線圈,該驅動電路提供一關聯該透鏡座的移動的電流訊號至該等複數驅動線圈,以產生該驅動力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述鏡頭模組,其中該等複數容置空間為複數個容置槽,該容置槽自該基板的表面向內凹入。
  3. 如申請專利範圍第1項所述鏡頭模組,其中該等複數容置空間為複數個容置孔,該容置孔穿透該基板的表面。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述鏡頭模組,其中該驅動電路佈設於一電路板上,該電路板疊加於該基板之一側。
  5. 如申請專利範圍第4項所述鏡頭模組,其中該電路板具有複數個缺口,該等複數缺口的位置與該等驅動線圈容置的位置相對應。
  6. 如申請專利範圍第2或3項所述鏡頭模組,其中該驅動線圈的厚度未超過該基板之厚度。
  7. 如申請專利範圍第2或3項所述鏡頭模組,其中該驅動電路佈設於該基板的至少一表面。
  8. 如申請專利範圍第2或3項所述鏡頭模組,其中該驅動電路具有複數個電氣接點,該等電氣接點設置於該基板的側面。
  9. 如申請專利範圍第2或3項所述鏡頭模組,其中該驅動電路佈設於一電路板及該基板的至少一表面,其中該電路板具有複數個導通孔,該基板的一表面具有複數個訊號接頭,該等訊號接頭分別對應於該等複數導通孔。
  10. 如申請專利範圍第2或3項所述鏡頭模組,其中該OIS裝置包括至少一感測器,該感測器感測該透鏡座的移動,且設置於該基板上或一電路板上。
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