TWM449976U - 防塵之自動對焦鏡頭模組結構 - Google Patents

Description

防塵之自動對焦鏡頭模組結構

本創作係關於半導體元件模組結構，特別係利用於制動器組裝中增加一彈性材料的結構設計以降低粒子進入透明基板之表面上之防塵之自動對焦鏡頭模組結構。

傳統的照相模組包括一影像感測器及一或多個透鏡組。透鏡組設置於影像感測器之上，以將入射光線的影像映至影像感測器之上。具有影像感測器之照相模組可以應用於數位相機、數位影像記錄器、手機、智慧型手機、監視器及其他具有照相功能的電子產品。

於照相模組之中，隨著影像感測器之中的像素尺寸越來越小，灰塵對於成像品質的影響也愈來愈顯著。於現行的設計中，透鏡與透鏡架之間並無特殊的設計。因此，無論是外來的灰塵或是透鏡與透鏡架組裝所產生的粉塵，均會經由透鏡與透鏡架之間的間隙進入照相模組內部，而影響照相模組的成像品質。

根據以上之習知技術的缺點，本創作提出一種嶄新的防塵之自動對焦鏡頭模組結構，以提升照相模組的成像品質。

鑒於上述之缺點，本創作之一目的在於提供一種防塵之自動對焦鏡頭模組結構，以降低粒子進入到透明基板。

本創作另一目的在於提供一於制動器組裝中增加一彈 性材料的結構設計之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，以阻擋可能進入模組結構之內的粒子。

本創作提供一種防塵之自動對焦鏡頭模組結構，包括：一透鏡；一驅動機構，用於承載透鏡；一線圈，配置於驅動機構之上；一磁鐵，配置於線圈的旁側；一支撐架，用以承載驅動機構；一透明基板，配置於支撐架之下；以及一彈性材料或可壓縮性材料，配置於驅動機構與支撐架之間，以阻擋可能進入模組結構之內的粒子。

其中防塵之自動對焦鏡頭模組結構更包括一殼體，用以包覆該模組結構。磁鐵配置於支撐架之上，線圈配置於磁鐵與驅動機構之間。彈性材料包括像皮、天然橡膠、合成橡膠或奈米彈性體複合材料；而可壓縮性材料包括泡棉、纖維、天然橡膠、合成橡膠。其中驅動機構包括一音圈馬達或一微機電系統。

本創作將配合實施例與隨附之圖式詳述於下。應可理解者為本創作中所有之實施例僅為例示之用，並非用以限制。因此除文中之實施例外，本創作亦可廣泛地應用在其他實施例中。且本創作並不受限於任何實施例，應以隨附之申請專利範圍及其同等領域而定。

本創作提供一種防塵之自動對焦鏡頭模組結構，該模組結構係利用在驅動機構本身或其載具(carrier)的底部配置一彈性材料或可壓縮性的材料，使得該載具與支撐架(holder)的間隙封閉住，讓微小粒子(particle)無法從間隙中 掉出，以降低或防堵一部分的微小粒子沿著間隙而進入透明基板，結果影響到照相模組的成像品質。換言之，本創作之模組結構係利用一彈性材料配置於驅動機構與支撐架之間的結構設計，可以有效地降低或防堵微小粒子沿著驅動機構與殼體之間的隙縫而進一步進入至透明基板，因而提升影像感測器之成像品質，並使產線良率提升。

第一圖A顯示一自動對焦鏡頭模組結構之截面圖。自動對焦鏡頭模組可以應用於手機之照相模組。如第一圖A所示，其中自動對焦鏡頭模組結構主要包含驅動機構100、透鏡101、線圈102、磁鐵103、支撐架104、透明基板105、殼體106。自動對焦鏡頭模組結構更包括印刷電路板或軟性印刷電路板以及影像感測器(未圖式)，其中影像感測器配置於透明基板105之下。影像感測器的上表面具有一感測區域以及接觸墊形成於其上。殼體106用於包覆整體模組結構。

本創作之驅動機構100可以為一致動器(actuator)，配置於支撐架104之上。舉例而言，上述致動器包括音圈馬達(Voice Coil Motor：VCM)的結構設計或微機電系統(MEMS)結構。目前在成像裝置中，音圈馬達普遍應用於驅動照像模組之鏡頭部分，以進行對焦。此外，磁鐵103亦配置於支撐架104之上。線圈102配置於磁鐵103與驅動機構100之間，並且線圈102附著於驅動機構100之上。在一實施例中，驅動機構100內含有線圈102。驅動機構100與透鏡101結合，用以驅動透鏡101而移動。

支撐架104得以承載磁鐵103與驅動機構100。透明基板105配置於支撐架104之下。透明基板105，例如為一玻璃基板或其他透明材料所形成之基板。透明基板105配置於基板之上以覆蓋影像感測晶片之感測區域之上方。透明基板105覆蓋影像感測晶片之感測區域，可以降低粒子污染以提升模組結構之良率。透明基板105可以與感測區域所佔面積相同或者比其稍大。

透明基板(或濾光片)105可以為圓形或方形型態。透明基板105(或濾光片)可以選擇性地塗佈紅外線塗層以作為濾波之用，用於過濾通過透鏡101的某一波段的光波。

透鏡101係固定於驅動機構100之中，透過驅動機構100以承載透鏡101。在本實施例之模組結構中，透明基板105配置於透鏡101之下。換言之，透鏡101係約略對準透明基板105與影像感測晶片。

在模組結構組裝完成之後，磁鐵103與驅動機構100或線圈102之間有一空隙。亦即磁鐵103與驅動機構100或線圈102之間無法完全密合而於其間的接縫處會有微小的縫隙。因此，一部分的微小粒子會沿著磁鐵103與驅動機構100或線圈102之間的隙縫(側壁)移動，結果停留於支撐架104上面以及磁鐵103與驅動機構100或線圈102之間，如第一圖A所示。

當線圈102通電流時，基於磁鐵103與線圈102之間的交互作用，可以帶動驅動機構100而往上移動一距離107，如第一圖B所示。舉例而言，當透過自動對焦鏡頭 模組於遠焦端(infinite side)拍攝遠景時，鏡頭要靠近支撐架104才可以對焦；而當透過自動對焦鏡頭模組於近焦端(macro side)拍攝近景時，鏡頭要遠離支撐架104才可以對焦。因此，為了對焦，驅動機構100需要於支撐架104的垂直方向來回移動。驅動機構100得以驅動透鏡101而移動，使透鏡101靠近或遠離支撐架104以利於對焦。當驅動機構100往上移動一距離107時，驅動機構100與支撐架104之間會有一空隙。結果，停留於支撐架104上面以及磁鐵103與驅動機構100或線圈102之間的微小粒子會進一步於上述空隙中移動而進入透明基板105，而汙染透明基板105表面，如第一圖B所示。透明基板105表面上的微小粒子會間接影響到其下的影像感測器的成像品質。換言之，在第一圖B的模組結構中，一部分的微小粒子可能會沿著磁鐵103與驅動機構100或線圈102之間的隙縫(側壁)而進入透明基板105，並且微小粒子將停留在透明基板105上面，結果影響到光線通過透明基板105之後於影像感測器上的成像。

從上述可知，當利用自動對焦鏡頭模組來拍攝時，驅動機構於遠焦端移動到近焦端時，驅動機構100或其載具與支撐架104之間會產生間隙，所以粒子或髒汙會掉入到鏡頭模組結構裡，而造成影像品質不佳。

如第二圖A所示，顯示本創作之防塵之自動對焦鏡頭模組結構之一實施例。在本實施例中，防塵之自動對焦鏡頭模組結構更包括一彈性材料(或可壓縮性材料)108，配置 於驅動機構100本身或其載具的底部，或者是配置於驅動機構100與支撐架104之間；其他結構部分請參考第一圖A所作的敘述。彈性材料108配置於驅動機構100底部與支撐架104上表面之間。彈性材料108的配置使得驅動機構100或其載具的底部與支撐架104上表面之間的間隙密封，而讓微小粒子無法通過該間隙，以降低或防堵微小粒子沿著該間隙而進入透明基板105。換言之，本創作之自動對焦鏡頭模組結構利用一彈性材料108配置於驅動機構100與支撐架104之間的結構設計，可以有效地降低或防堵微小粒子沿著驅動機構100與殼體106(或磁鐵103)之間的隙縫而進一步進入至透明基板105，因而提升影像感測器之成像品質。

彈性材料108不接觸透鏡101與磁鐵103。舉例而言，彈性材料108包括像皮、天然橡膠、合成橡膠、奈米彈性體複合材料..等。另外，可壓縮性材料包括泡棉、纖維、天然橡膠、合成橡膠..等。

當驅動機構100往上移動一距離時，彈性材料108亦隨之往上延伸。由於彈性材料108的可伸縮特性(或者是可壓縮性材料的可壓縮特性)，驅動機構100與支撐架104之間的空間仍為彈性材料108所占據，而不會產生一空隙，如第二圖B所示。因此，停留於支撐架104上面以及磁鐵103與驅動機構100或線圈102之間的微小粒子仍然停留於支撐板104之上，而無空隙可以讓微小粒子進入透明基板105。

綜合上述，在自動對焦鏡頭模組結構之支撐架104上配置一彈性材料；利用彈性材料的特性連接在支撐架104與驅動機構100或其載具之間；當利用自動對焦鏡頭模組來拍攝時，驅動機構100於遠焦端移動到近焦端時，驅動機構100或其載具與支撐架104之間不會產生間隙，所以粒子或髒汙不會掉入到鏡頭模組結構裡，因而可以提升影像品質。

在本創作之自動對焦鏡頭模組結構中，微小粒子將不會停留在透明基板105上面，因而可以排除掉粒子影響影像感測器的可能性。上面所述的微小粒子例如為外來的灰塵或是透鏡與驅動機構組裝所產生的粉塵。

對熟悉此領域技藝者，本創作雖以實例闡明如上，然其並非用以限定本創作之精神。在不脫離本創作之精神與範圍內所作之修改與類似的配置，均應包含在下述之申請專利範圍內，此範圍應覆蓋所有類似修改與類似結構，且應做最寬廣的詮釋。

100‧‧‧驅動機構

101‧‧‧透鏡

102‧‧‧線圈

103‧‧‧磁鐵

104‧‧‧支撐架

105‧‧‧透明基板

106‧‧‧殼體

107‧‧‧距離

108‧‧‧彈性材料(可壓縮性材料)

第一圖A顯示一自動對焦鏡頭模組結構之截面圖。

第一圖B顯示驅動機構往上移動之一自動對焦鏡頭模組結構之截面圖。

第二圖A顯示本創作之一防塵之自動對焦鏡頭模組結構之截面圖。

第二圖B顯示本創作之驅動機構往上移動之一防塵之自動對焦鏡頭模組結構之截面圖。

100‧‧‧驅動機構

101‧‧‧透鏡

102‧‧‧線圈

103‧‧‧磁鐵

104‧‧‧支撐架

105‧‧‧透明基板

106‧‧‧殼體

108‧‧‧彈性材料(可壓縮性材料)

Claims (24)

1. 一種防塵之自動對焦鏡頭模組結構，包括：一透鏡；一驅動機構，用於承載該透鏡；一線圈，配置於該驅動機構之上；一磁鐵，配置於該線圈的旁側；一支撐架，用以承載該驅動機構；以及一彈性材料，配置於該驅動機構與該支撐架之間，以阻擋可能進入模組結構之內的粒子。
2. 如請求項第1項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，更包括一殼體，用以包覆該模組結構。
3. 如請求項第1項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該磁鐵配置於該支撐架之上。
4. 如請求項第1項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該線圈配置於該磁鐵與該驅動機構之間。
5. 如請求項第1項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該彈性材料包括像皮、天然橡膠、合成橡膠或奈米彈性體複合材料。
6. 如請求項第1項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中 該驅動機構包括一音圈馬達或一微機電系統。
7. 如請求項第1項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，更包含一透明基板，配置於該支撐架之下。
8. 如請求項第7項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，更包括一殼體，用以包覆該模組結構。
9. 如請求項第7項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該磁鐵配置於該支撐架之上。
10. 如請求項第7項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該線圈配置於該磁鐵與該驅動機構之間。
11. 如請求項第7項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該彈性材料包括像皮、天然橡膠、合成橡膠或奈米彈性體複合材料。
12. 如請求項第7項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該驅動機構包括一音圈馬達或一微機電系統。
13. 一種防塵之自動對焦鏡頭模組結構，包括：一透鏡；一驅動機構，用於承載該透鏡； 一線圈，配置於該驅動機構之上；一磁鐵，配置於該線圈的旁側；一支撐架，用以承載該驅動機構；以及一可壓縮性材料，配置於該驅動機構與支撐架之間，以阻擋可能進入模組結構之內的粒子。
14. 如請求項第13項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，更包括一殼體，用以包覆該模組結構。
15. 如請求項第13項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該磁鐵配置於該支撐架之上。
16. 如請求項第13項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該線圈配置於該磁鐵與該驅動機構之間。
17. 如請求項第13項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該可壓縮性材料包括泡棉、纖維、天然橡膠、合成橡膠。
18. 如請求項第13項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該驅動機構包括一音圈馬達或一微機電系統。
19. 如請求項第13項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，更包含一透明基板，配置於該支撐架之下。
20. 如請求項第19項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，更包括一殼體，用以包覆該模組結構。
21. 如請求項第19項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該磁鐵配置於該支撐架之上。
22. 如請求項第19項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該線圈配置於該磁鐵與該驅動機構之間。
23. 如請求項第19項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該可壓縮性材料包括泡棉、纖維、天然橡膠、合成橡膠。
24. 如請求項第19項之防塵之自動對焦鏡頭模組結構，其中該驅動機構包括一音圈馬達或一微機電系統。