TWI710846B - 攝像模組及其校正方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種攝像模組，包括基板、感應晶片、鏡頭組件以及壓電片，感應晶片電性連接於基板並具有感應區域，且鏡頭組件覆蓋基板而使感應晶片位於基板以及鏡頭組件之間，而壓電片設置於基板以及鏡頭組件之間，並於被供電後產生形變而使鏡頭組件對焦於感應晶片的感應區域。此外，本發明還提供上述攝像模組的校正方法。

Description

攝像模組及其校正方法
本發明係涉及光學領域，尤其係關於一種攝像模組及其校正方法。
近年來，隨著電子工業的演進以及工業技術的蓬勃發展，各種電子裝置設計及開發的走向逐漸朝輕便、易於攜帶的方向開發，以利使用者隨時隨地應用於行動商務、娛樂或休閒等用途。舉例來說，各式各樣的攝像模組正廣泛應用於各種領域，例如智慧型手機、穿戴式電子裝置等可攜式電子裝置，其具有體積小且方便攜帶的優點，人們得以於有使用需求時隨時取出進行影像擷取並儲存，或進一步透過行動網路上傳至網際網路之中，不僅具有重要的商業價值，更讓一般大眾的日常生活增添色彩。
請參閱圖1以及圖2，圖1為習知攝像模組的外觀結構示意圖，其亦為本案申請人於台灣發明專利第TW106130015申 請號所提出之攝像模組1，圖2為圖1所示攝像模組的側視概念示意圖。攝像模組1包括基板11、感應晶片12以及鏡頭組件13，且鏡頭組件13包括固定架131以及設置於固定架131上的鏡頭模組132，而鏡頭模組132係由複數光學透鏡所組成，且任一光學透鏡可為塑料透鏡或玻璃透鏡；其中，感應晶片12設置於基板11的上表面111上，並電性連接於基板11，且固定架131覆蓋於感應晶片12而使感應晶片12位於鏡頭組件13以及基板11之間。根據上述攝像模組1的結構，當外部光束依序通過鏡頭模組132以及固定架131後會投射至感應晶片12，因此感應晶片12可產生相對應的影像。
再者，於攝像模組1的組裝過程中，鏡頭組件13的固定架131與基板11之間會設置熱固膠14，待熱固膠14經過烘烤製程後可使鏡頭組件13與基板11相結合，進而使感應晶片12被完整地密封於鏡頭組件13以及基板11之間，藉以防止外界的微粒(particle)進入攝像模組1而影響光束的行進，還可阻絕外界非預期光束入射至攝像模組1所形成的雜光。
然而，申請人發現，攝像模組1常會有跑焦(defocus)的情形發生，從而導致感應晶片12無法獲得清晰的影像，究其原因在於，鏡頭模組132與感應晶片12之間應有的間隔距離被改變，使得鏡頭模組132無法精確地對焦在感應晶片12上，而鏡頭模組132與感應晶片12之間的間隔距離被改變的因素包括：第一、熱固膠14經過烘烤後會有不可控的膠縮現象；第二、鏡頭模組132中不同的光學透鏡因分別由不同的材質所組成而對同一溫度環境具有不同的漲縮比。而由於現有應用於可攜式電子裝置或 車用電子裝置的攝像模組大都是採用定焦式的結構，故一旦攝像模組1發生跑焦的情形，鏡頭模組132的焦距是不能被改變，也就無法改善攝像模組1的成像品質。根據以上的說明，習知的攝像模組具有改善的空間。
本發明之一第一目的在提供一種利用壓電片的形變而使其鏡頭模組與感應晶片之間的間隔距離於攝像過程中始終符合鏡頭模組之焦距的攝像模組，藉以克服先前技術中所述之跑焦(defocus)情形。而由於壓電片具有控制精度佳且體積小的優勢，本案攝像模組適合設置於可攜式電子裝置與車用電子裝置中，且更有助於可攜式電子裝置與車用電子裝置朝向輕、薄、短小的方向發展。
本發明之一第二目的在提供一種應用於上述攝像模組之攝像模組的校正方法。
於一較佳實施例中，本發明提供一種攝像模組，包括：一基板；一感應晶片，電性連接於該基板，並具有一感應區域；一鏡頭組件，覆蓋該感應晶片而使該感應晶片位於該基板以及該鏡頭組件之間；其中，當外部光束通過該鏡頭組件並投射至該感應區域時，該感應晶片產生一影像；以及一壓電片，設置於該基板以及該鏡頭組件之間，並於被供電 後產生形變而使該鏡頭組件對焦於該感應區域。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種攝像模組之校正方法，應用於一攝像模組，該攝像模組包括一基板、電性連接於該基板之一感應晶片、覆蓋該感應晶片而使該感應晶片位於該基板與該鏡頭組件之間之一鏡頭組件以及設置於該基板以及該鏡頭組件之間之一壓電片，其中，該攝像模組之校正方法包括：於該鏡頭組件之一鏡頭模組與該感應晶片之間的一間隔距離不符合該鏡頭模組之一焦距時，獲得用以驅動該壓電片產生形變而使該鏡頭模組與該感應晶片之間的間隔距離符合該鏡頭模組之焦距的一電力值；儲存該電力值；以及於該攝像模組進行攝像時，提供該電力值予該壓電片。
1‧‧‧攝像模組
2‧‧‧攝像模組
11‧‧‧基板
12‧‧‧感應晶片
13‧‧‧鏡頭組件
14‧‧‧熱固膠
21‧‧‧基板
22‧‧‧感應晶片
23‧‧‧鏡頭組件
24‧‧‧膠體
25‧‧‧壓電片
26‧‧‧驅動晶片
27‧‧‧記憶體
111‧‧‧基板的上表面
131‧‧‧固定架
132‧‧‧鏡頭模組
222‧‧‧感應區域
231‧‧‧固定架
232‧‧‧鏡頭模組
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
圖1：係為習知攝像模組的外觀結構示意圖。
圖2：係為圖1所示攝像模組的側視概念示意圖。
圖3：係為本發明攝像模組的一較佳外觀結構示意圖。
圖4：係為圖3所示攝像模組之部分結構的立體分解示意圖。
圖5：係為圖3所示攝像模組之部分結構的側視概念示意圖。
圖6：係為本發明攝像模組之校正方法的一較佳流程方塊示意圖。
本發明之實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的，於圖式與說明書中，相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件，為所屬技術領域中具有通常技術者所知之形態。本領域之通常技術者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。
請參閱圖3~圖5，圖3為本發明攝像模組的一較佳外觀結構示意圖，圖4為圖3所示攝像模組之部分結構的立體分解示意圖，圖5為圖3所示攝像模組之部分結構的側視概念示意圖。攝像模組2包括基板21、感應晶片22、鏡頭組件23、壓電片25、驅動晶片26以及記憶體27，感應晶片22具有感應區域222，且感應晶片22與驅動晶片26、記憶體27皆設置於基板21的上表面並電性連接於基板21，而鏡頭組件23包括固定架231以及設置於固定架231上的鏡頭模組232，其中，鏡頭模組232包括至少一光學透鏡(圖未示)，而固定架231覆蓋感應晶片22，使感應晶片22位在鏡頭組件23以及基板21之間。
根據上述攝像模組2的結構，當外部光束(圖未示)通過鏡頭組件23後會投射至感應晶片22的感應區域222，因此感 應晶片22可產生相對應的影像，並供基板21進行後續的訊號處理。於本較佳實施例中，基板21可採用軟性電路板、軟硬複合板(Rigid-flexboard)、銅箔基板或陶瓷基板(Ceramic Substrate)，且鏡頭組件23為一定焦鏡頭組件，但不以上述為限。
再者，壓電片25設置於基板21以及鏡頭組件23之間，且壓電片25的上表面以及下表面分別連接於鏡頭組件23以及基板21。較佳者，但不以此為限，壓電片25係為壓電陶瓷片或壓電纖維片(macro fiber composite,MFC)，且其呈中空狀並圍繞感應晶片22，而壓電片25之上表面可經由設於上表面之周緣的膠體24與鏡頭組件23相連接，壓電片25之下表面則可經由表面黏著技術或膠體(圖未示)與基板21相連接。
又，驅動晶片26電性連接於基板21以及壓電片25之間，主要是用來提供電力予壓電片25，以驅動壓電片25產生形變，進而對鏡頭模組232與感應晶片22之間的間隔距離進行校正。詳言之，為了讓攝像模組2能獲得清晰的影像，鏡頭模組232與感應晶片22之間的間隔距離應符合鏡頭模組232的焦距，但在攝像模組2的製造過程中，常會因不可控的因素而使得鏡頭模組232與感應晶片22之間已配置好的間隔距離被改變，該些不可控的因素例如為：膠體24經過烘烤製程後產生的膠縮現象，抑或是鏡頭模組232中不同的光學透鏡因分別由不同的材質所組成而對同一溫度環境具有不同的漲縮比；是以，本案發明是利用壓電片25的形變而改變鏡頭模組232與感應晶片22之間的間隔距離，使鏡頭模組232與感應晶片22之間的間隔距離符合鏡頭模組232的焦距，如此鏡頭模組232即可精準地對焦於感應晶片22的感應區 域222。
進一步而言，本案還提供攝像模組2之校正方法如下。請參閱圖6，其為本發明攝像模組之校正方法的一較佳流程方塊示意圖。首先，於鏡頭模組232與感應晶片22之間的間隔距離不符合鏡頭模組232的焦距時，獲得用以驅動壓電片25產生形變而使鏡頭模組232與感應晶片22之間的間隔距離符合鏡頭模組232之焦距的一電力值(如電壓值)，如步驟S1所示。接著，儲存該電力值，如步驟S2所示；於一實施態樣中，上述步驟S1以及步驟S2是於攝像模組2製造出廠前被執行，且步驟S1所獲得的電力值是被儲存於攝像模組2的記憶體27中，如電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)。最後，於攝像模組2進行攝像時，提供該電力值予壓電片25，如步驟S3所示，也就是說，攝像模組2進行攝像時，可依據儲存於記憶體27中的電力值而提供電力予壓電片25，使鏡頭模組232與感應晶片22之間的間隔距離符合鏡頭模組232的焦距。
根據以上的說明可知，本案發明於攝像模組中設置可視實際應用情況而微形變的壓電片，令鏡頭模組與感應晶片之間的間隔距離於攝像模組的攝像過程中始終符合鏡頭模組的焦距，從而攝像模組可攝得清晰的影像，有效克服先前技術中所述的跑焦(defocus)情形。而由於壓電片具有控制精度佳且體積小的優勢，本案攝像模組適合設置於可攜式電子裝置與車用電子裝置中，且更有助於可攜式電子裝置與車用電子裝置朝向輕、薄、短小的方向發展。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定 本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。
2‧‧‧攝像模組
21‧‧‧基板
22‧‧‧感應晶片
23‧‧‧鏡頭組件
24‧‧‧膠體
25‧‧‧壓電片
26‧‧‧驅動晶片
27‧‧‧記憶體
222‧‧‧感應區域
231‧‧‧固定架
232‧‧‧鏡頭模組

Claims (13)

  1. 一種攝像模組，包括：一基板；一感應晶片，電性連接於該基板，並具有一感應區域；一鏡頭組件，覆蓋該感應晶片而使該感應晶片位於該基板以及該鏡頭組件之間；其中，當外部光束通過該鏡頭組件並投射至該感應區域時，該感應晶片產生一影像；一壓電片，設置於該基板以及該鏡頭組件之間，並於被供電後產生形變而使該鏡頭組件對焦於該感應區域；以及一記憶體，其係儲存用以供電予該壓電片之一電力值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該壓電片係為一壓電陶瓷片或一壓電纖維片(macro fiber composite,MFC)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該鏡頭組件係為一定焦鏡頭組件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，更包括一驅動晶片，且該驅動晶片電性連接於該基板以及該壓電片之間；其中，當該驅動晶片提供電力予該壓電片時，該壓電片產生形變。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該壓電片包括一上表面以及一下表面，且該上表面以及該下表面分別連接於該鏡 頭組件以及該基板。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之攝像模組，其中該壓電片之該上表面係經由一膠體而連接於該鏡頭組件。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之攝像模組，其中該壓電片之該下表面係經由一表面黏著技術而連接於該基板，抑或是該下表面係經由一膠體而連接於該基板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該壓電片呈一中空狀並圍繞該感應晶片。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該鏡頭組件包括一固定架以及一鏡頭模組，且該鏡頭模組設置於該固定架上並包括至少一光學透鏡。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該基板係為一軟性電路板、一軟硬複合板(Rigid-flexboard)、一銅箔基板或一陶瓷基板(Ceramic Substrate)。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，係設置於一可攜式電子裝置或一車用電子裝置中。
  12. 一種攝像模組之校正方法，應用於一攝像模組，該攝像模組 包括一基板、電性連接於該基板之一感應晶片、覆蓋該感應晶片而使該感應晶片位於該基板與該鏡頭組件之間之一鏡頭組件、設置於該基板以及該鏡頭組件之間之一壓電片以及一記憶體，其中，該攝像模組之校正方法包括：於該鏡頭組件之一鏡頭模組與該感應晶片之間的一間隔距離不符合該鏡頭模組之一焦距時，獲得用以驅動該壓電片產生形變而使該鏡頭模組與該感應晶片之間的間隔距離符合該鏡頭模組之焦距的一電力值；儲存該電力值至該記憶體中；以及於該攝像模組進行攝像時，提供該電力值予該壓電片。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之攝像模組之校正方法，其中該鏡頭組件包括一固定架以及該鏡頭模組，且該鏡頭模組設置於該固定架上並包括至少一光學透鏡。
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