TWI659649B - 攝像模組 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種攝像模組，包括一稜鏡底座、一稜鏡驅動機構、一稜鏡單元、一鏡頭單元、以及一感光元件。稜鏡底座包括一金屬構件、至少一第一導線層、以及設置於金屬構件和第一導線層之間之一第一絕緣層。稜鏡驅動機構與第一導線層電性連接。稜鏡單元連接稜鏡驅動機構，且稜鏡驅動機構可驅動稜鏡單元相對於稜鏡底座旋轉。感光元件可捕捉被稜鏡單元反射並通過鏡頭單元之光線。
Description
本發明係有關於一種攝像模組。更具體地來說，本發明有關於一種具有稜鏡組件的攝像模組。
隨著科技的發展，現今許多電子裝置(例如智慧型手機或數位相機)皆具有照相或錄影的功能。這些電子裝置的使用越來越普遍，並朝著便利和輕薄化的設計方向進行發展，以提供使用者更多的選擇。
前述具有照相或錄影功能之電子裝置通常設有一驅動模組，以驅動一或多個光學鏡片組沿著一光軸進行移動，進而達到自動對焦(autofocus)且/或變焦(zoom)的功能。光線可穿過前述光學鏡片組在一感光元件上成像。
然而，由於前述輕薄化的設計，在電子裝置中設置與驅動模組電性連接的電路板或線路並不容易，因此，如何解決前述問題始成一重要之課題。
為了解決上述習知之問題點，本發明提供一種攝像模組，包括一稜鏡底座、一稜鏡驅動機構、一稜鏡單元、一鏡頭單元、以及一感光元件。稜鏡底座包括一金屬構件、至少一第一
導線層、以及設置於金屬構件和第一導線層之間之一第一絕緣層。稜鏡驅動機構與第一導線層電性連接。稜鏡單元連接稜鏡驅動機構，且稜鏡驅動機構可驅動稜鏡單元相對於稜鏡底座旋轉。感光元件可捕捉被稜鏡單元反射並通過鏡頭單元之光線。
本發明一實施例中，前述金屬構件之厚度大於第一絕緣層和第一導線層之厚度總和。
本發明一實施例中，前述金屬構件之厚度介於0.10mm~0.35mm。
本發明一實施例中，前述第一導線層係藉由模塑互聯物件之方式形成於第一絕緣層上。
本發明一實施例中，前述第一導線層係藉由鍍膜之方式形成於第一絕緣層上。
本發明一實施例中，前述金屬構件和第一導線層具有相同的熱膨脹係數。
本發明一實施例中，前述稜鏡底座更包括至少一第二導線層以及一第二絕緣層，其中第二絕緣層設置於第二導線層和金屬構件之間，且金屬構件設置於第一絕緣層和第二絕緣層之間。
本發明一實施例中，前述金屬構件之厚度大於第二絕緣層和第二導線層之厚度總和。
本發明更提供一種攝像模組，包括一稜鏡驅動機構、一稜鏡單元、連接稜鏡驅動機構和稜鏡單元之一彈性元件、
一鏡頭單元、以及一感光元件。彈性元件包括一金屬基底、電性連接稜鏡驅動機構之至少一第一金屬線路、以及設置於金屬基底和第一金屬線路之間之一第一絕緣元件。感光元件可捕捉被稜鏡單元反射並通過鏡頭單元之光線。
本發明一實施例中，前述金屬基底之厚度大於第一絕緣元件和第一金屬線路之厚度總和。
本發明一實施例中，前述金屬基底之厚度介於0.02mm~0.35mm。
本發明一實施例中，前述第一金屬線路係藉由模塑互聯物件之方式形成於第一絕緣元件上。
本發明一實施例中，前述第一金屬線路係藉由鍍膜之方式形成於第一絕緣元件上。
本發明一實施例中，前述金屬基底和第一金屬線路具有相同的熱膨脹係數。
本發明一實施例中，前述彈性元件更包括複數個第一金屬線路，形成於第一絕緣元件上，其中該些第一金屬線路彼此電性獨立。
本發明一實施例中，前述稜鏡驅動機構包括一框架和一稜鏡承載座，彈性元件連接前述框件和稜鏡承載座，並包括連接框架之一第一固定部、連接稜鏡承載座之一第二固定部、以及連接第一固定部和第二固定部的弦線部。其中，弦線部上設置有複數個彼此電性獨立的第一金屬線路。
本發明一實施例中，前述彈性元件更包括一第二絕緣元件和至少一第二金屬線路，其中第二絕緣元件設置於第二金屬線路和金屬基底之間，且金屬基底設置於第一絕緣元件和第二絕緣元件之間。
本發明一實施例中，前述彈性元件更包括複數個第二金屬線路，形成於第二絕緣元件上，其中該些第二金屬線路彼此電性獨立。
本發明一實施例中，前述鏡頭驅動機構包括一框架和一稜鏡承載座，彈性元件連接前述框件和稜鏡承載座，並包括連接框架之一第一固定部、連接稜鏡承載座之一第二固定部、以及連接第一固定部和第二固定部的弦線部。其中，弦線部上設置有複數個彼此電性獨立的第二金屬線路。
10‧‧‧攝像模組
20‧‧‧電子裝置
1100‧‧‧稜鏡單元
1200‧‧‧彈性元件
1201‧‧‧第一固定部
1202‧‧‧第二固定部
1203‧‧‧弦線部
1210‧‧‧金屬基底
1220‧‧‧第一絕緣元件
1230‧‧‧第一金屬線路
1240‧‧‧第二絕緣元件
1250‧‧‧第二金屬線路
1300‧‧‧稜鏡承載座
1400‧‧‧第一電磁驅動組件
1500‧‧‧框架
1510‧‧‧孔洞
1600‧‧‧第二電磁驅動組件
1700‧‧‧位置偵測器
1800‧‧‧稜鏡底座
1810‧‧‧金屬構件
1820‧‧‧第一絕緣層
1830‧‧‧第一導線層
1840‧‧‧第二絕緣層
1850‧‧‧第二導線層
2100‧‧‧鏡頭單元
2200‧‧‧鏡頭承載座
2300‧‧‧框體
2310‧‧‧中空部
2400‧‧‧簧片
2500‧‧‧線圈
2600‧‧‧磁性元件
C‧‧‧殼體
L‧‧‧光線
M1‧‧‧鏡頭組件
M2‧‧‧稜鏡組件
O‧‧‧開口
R‧‧‧容置空間
S‧‧‧感光元件
第1圖係表示本發明一實施例之電子裝置示意圖。
第2圖係表示本發明一實施例之攝像模組示意圖。
第3圖係表示本發明一實施例中之稜鏡組件的爆炸圖。
第4A圖係表示本發明一實施例中之彈性元件的示意圖。
第4B圖係表示第4A圖中沿A-A方向的剖視圖。
第5圖係表示本發明另一實施例中之彈性元件的示意圖。
第6A圖係表示本發明一實施例中之稜鏡底座的剖視圖。
第6B圖係表示本發明另一實施例中之稜鏡底座的剖視圖。
以下說明本發明實施例之攝像模組。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。
除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。
首先請參閱第1圖，本發明一實施例之攝像模組10可裝設於一電子裝置20內，用以照相或攝影，其中前述電子裝置20例如可為智慧型手機或是數位相機。在照相或攝影時，攝像模組10可接收光線並成像，前述成像可傳送至設置於電子裝置20中的處理器(未圖示)，並藉由前述處理器進行影像的後處理。
請參閱第2圖，前述攝像模組10包括有一殼體C、一鏡頭組件M1、一稜鏡組件M2、以及一感光元件S。殼體C之內部形成有一容置空間R，且其壁面上形成有與容置空間R連通的開口O。鏡頭組件M1、稜鏡組件M2和感光元件S設置於容置空間R中，鏡頭組件M1位於稜鏡組件M2和感光元件S之間，且前述開口O形成於稜鏡組件M2旁。
當光線L沿Y軸方向穿過開口O並進入攝像模組10的容置空間R時，稜鏡組件M2可反射前述光線L，且被反射後的光線L將大致沿Z軸方向穿過鏡頭組件M1並抵達感光元件S。具體來說，感光元件S可捕捉被稜鏡組件M2之稜鏡單元1100反射，且穿過鏡頭組件M1之鏡頭單元2100的光線。
如第2圖所示，前述鏡頭組件M1主要包括一鏡頭單元2100以及一鏡頭驅動機構，其中鏡頭驅動機構係用以驅動前述鏡頭單元2100相對於感光元件S移動。舉例而言，前述鏡頭驅動機構可包括一鏡頭承載座2200、一框體2300、兩個簧片2400、至少一線圈2500、以及至少一磁性元件2600。
鏡頭單元2100固定於鏡頭承載座2200中。前述兩個簧片2400連接鏡頭承載座2200和框體2300，並分別位於鏡頭承載座2200的相反側，以使鏡頭承載座2200可活動地懸吊於框體2300的中空部2310中。線圈2500和磁性元件2600分別設置於鏡頭承載座2200和框體2300上，且彼此相互對應。當電流流入線圈2500時，線圈2500和磁性元件2600之間會產生電磁感應，鏡頭承載座2200以及設置於鏡頭承載座2200上的鏡頭單元2100可被驅動而相對於感光元件S移動。
第3圖係表示稜鏡組件M2的爆炸圖。如第3圖所示，於本實施例中，稜鏡組件M2主要包括一稜鏡單元1100和一稜鏡驅動機構，其中稜鏡驅動機構包括一彈性元件1200、一稜鏡承載座1300、複數個第一電磁驅動組件1400、一框架1500、複數個第二
電磁驅動組件1600、複數個位置偵測器1700、以及一稜鏡底座1800。
請一併參閱第3、4A圖，彈性元件1200可包括至少一第一固定部1201、至少一第二固定部1202、以及至少一弦線部1203。第一固定部1201固定於框架1500上，且弦線部1203連接前述第一固定部1201和第二固定部1202。稜鏡單元1100和稜鏡承載座1300分別固定於第二固定部1202的相反面上。換言之，稜鏡單元1100和前述稜鏡承載座1300是藉由彈性元件1200彼此相連。
第4B圖係表示第4A圖中沿A-A方向之剖視圖。如第4A、4B圖所示，前述彈性元件1200可包括一金屬基底1210、一第一絕緣元件1220、以及至少一第一金屬線路1230。其中，第一絕緣元件1220設置於金屬基底1210和第一金屬線路1230之間。
金屬基底1210的厚度係大於第一絕緣元件1220和第一金屬線路1230的厚度總和，例如可介於0.02mm至0.35mm。金屬基底1210和第一金屬線路1230可具有相同的熱膨脹係數，因此在彈性元件1200受熱時，金屬基底1210和第一金屬線路1230之間不會產生相對位移。
需特別說明的是，彈性元件1200上可具有複數個第一金屬線路1230，且這些第一金屬線路1230彼此分離且電性獨立。這些第一金屬線路1230可從第一固定部1201穿過弦線部1203延伸至第二固定部1202，且每個第一金屬線路1230設置於第一固定部1201和第二固定部1202上的端部係用以與其他元件(例如第
二電磁驅動組件1600)電性連接。
前述彼此分離且電性獨立的第一金屬線路1230可穿過同一個弦線部1203。亦即，每個弦線部1203上將設置有複數個彼此分離且電性獨立的第一金屬線路1230。
請參閱第5圖，於另一實施例中，彈性元件1200更可包括一第二絕緣元件1240、以及至少一第二金屬線路1250。金屬基底1210設置於第一絕緣元件1220和第二絕緣元件1240之間，且第二絕緣元件1240設置於金屬基底1210和第二金屬線路1250之間。
同樣的，金屬基底1210的厚度係大於第二絕緣元件1240和第二金屬線路1250的厚度總和。金屬基底1210和第二金屬線路1250可具有相同的熱膨脹係數，因此在彈性元件1200受熱時，金屬基底1210和第二金屬線路1250之間不會產生相對位移。當第二絕緣元件1240上設置有複數個第二金屬線路1250時，這些第二金屬線路1250可彼此分離且電性獨立，並可採取與第4A圖中之第一金屬線路1230類似的配置。
由於彈性元件1200上佈設了彼此電性獨立的第一金屬線路1230及第二金屬線路1250，因此即使需要利用彈性元件1200進行兩個或兩個以上的導電行為時，也不必將彈性元件1200分割，進而可保持彈性元件1200的完整，有利於彈性元件1200的安裝。此外，由於彈性元件1200可保持完整，故可使稜鏡承載座1300受到平均的彈性力，進而使稜鏡驅動機構驅動之旋轉角度更
加精準。再者，相較於被分割的彈性元件，前述完整的彈性元件1200之固定面積較大，因此可避免彈性元件1200因攝像模組10碰撞而從框架1500、稜鏡單元1100或稜鏡承載座1300分離。
第一金屬線路1230和第二金屬線路1250可透過模塑互聯物件(Molded Interconnect Device,MID)之方式分別形成於第一絕緣元件1220和第二絕緣元件1240上，例如透過雷射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)、微體積化製程技術(Microscopic Integrated Processing Technology,MIPTEC)、雷射誘導金屬化技術(Laser Induced Metallization,LIM)、雷射印刷重組技術(Laser Restructuring Print,LRP)、氣懸膠噴印製程(Aerosol Jet Process)、或雙料射出(Two-shot molding method)。於一些實施例中，第一金屬線路1230和第二金屬線路1250亦可透過鍍膜方式分別形成於第一絕緣元件1220和第二絕緣元件1240上。
請回到第2、3圖，第一電磁驅動組件1400固定於稜鏡承載座1300上並圍繞前述稜鏡承載座1300，且第二電磁驅動組件1600固定於稜鏡底座1800上、穿過框架1500上的孔洞1510並對應於前述第一電磁驅動組件1400。
藉由前述第一電磁驅動組件1400和第二電磁驅動組件1600之間的電磁感應，稜鏡承載座1300以及與稜鏡承載座1300連接的稜鏡單元1100可被驅動而相對於框架1500旋轉。舉例而言，於本實施例中，第一電磁驅動組件1400可包括至少一磁鐵，而第二電磁驅動組件1600則可為驅動線圈。
當電流通入驅動線圈(第二電磁驅動組件1600)時，驅動線圈和磁鐵之間將產生電磁感應，如此一來即可帶動稜鏡承載座1300及稜鏡單元1100相對於框架1500繞X軸方向及/或Y軸方向旋轉，藉以微調光線L抵達感光元件S的位置。
於一些實施例中，第一電磁驅動組件1400可為驅動線圈，而第二電磁驅動組件1600可為磁鐵。
請繼續參閱第2、3圖，稜鏡底座1800固定於殼體C上，且框架1500和位置偵測器1700固定於稜鏡底座1800上。位置偵測器1700可穿過框架1500上的孔洞1510，並藉由偵測第一電磁驅動組件1400的位置來獲得稜鏡單元1100的旋轉角度。
舉例而言，前述位置偵測器1700可為霍爾效應感測器(Hall Sensor)、磁阻效應感測器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效應感測器(Giant Magnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效應感測器(Tunneling Magnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感測器(Fluxgate)。
請參閱第6A圖，於本實施例中，稜鏡底座1800係由三層結構所構成，包括一金屬構件1810、一第一絕緣層1820、以及至少一第一導線層1830，其中第一絕緣層1820設置於金屬構件1810和第一導線層1830之間。第一導線層1830例如可與前述稜鏡驅動機構中的第二電磁驅動組件1600和位置偵測器1700電性連接，以傳輸訊號及供給電力。
金屬構件1810的厚度係大於第一絕緣層1820和第一導線層1830的厚度總和，例如可介於0.10mm至0.35mm，且金屬構件1810和第一導線層1830可具有相同的熱膨脹係數。
請參閱第6B圖，於本發明另一實施例中，稜鏡底座1800係由五層結構所構成，包括一金屬構件1810、一第一絕緣層1820、以及至少一第一導線層1830、一第二絕緣層1840、以及至少一第二導線層1850。第一絕緣層1820設置於金屬構件1810和第一導線層1830之間，金屬構件1810設置於第一絕緣層1820和第二絕緣層1840，且第二絕緣層1840設置於金屬構件1810和第二導線層1850之間。
金屬構件1810的厚度係大於第一絕緣層1820和第一導線層1830的厚度總和，且大於第二絕緣層1840和第二導線層1850的厚度總和，例如可介於0.10mm至0.35mm。金屬構件1810、第一導線層1830和第二導線層1850可具有相同的熱膨脹係數。
同樣的，第一導線層1830和第二導線層1850可透過模塑互聯物件之方式分別形成於第一絕緣層1820和第二絕緣層1840上，例如透過雷射直接成型、微體積化製程技術、雷射誘導金屬化技術、雷射印刷重組技術、氣懸膠噴印製程、或雙料射出。於一些實施例中，第一導線層1830和第二導線層1850亦可透過鍍膜方式分別形成於第一絕緣層1820和第二絕緣層1840上。
由於稜鏡底座1800具有前述結構，因此稜鏡組件M2中不需額外設置電路軟板或印刷電路板，或是在具有塑膠的底座
中埋設線路，因此可達到簡化製程、縮小體積、提高平面度及強度的功效。
綜上所述，本發明提供一種攝像模組，其中稜鏡組件中的彈性元件可佈設複數條彼此電性獨立的金屬線路，使彈性元件之外觀可保持完整。再者，稜鏡組件中的稜鏡底座可在金屬構件上佈設導線層，使攝像模組具有足夠的硬度以防止碰撞。
雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。
雖然本發明以前述數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。此
外，每個申請專利範圍建構成一獨立的實施例，且各種申請專利範圍及實施例之組合皆介於本發明之範圍內。
Claims (20)
- 一種攝像模組，包括：一稜鏡底座，包括：一金屬構件；至少一第一導線層；以及一第一絕緣層，設置於該金屬構件和該第一導線層之間，其中該金屬構件和該第一導線層彼此分離；一稜鏡驅動機構，電性連接該第一導線層；以及一稜鏡單元，連接該稜鏡驅動機構，其中該稜鏡驅動機構可驅動該稜鏡單元相對於該稜鏡底座旋轉。
- 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該金屬構件之厚度大於該第一絕緣層和該第一導線層之厚度總和。
- 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該金屬構件之厚度介於0.10mm~0.35mm。
- 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該第一導線層係藉由模塑互聯物件之方式形成於該第一絕緣層上。
- 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該第一導線層係藉由鍍膜之方式形成於該第一絕緣層上。
- 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該金屬構件和該第一導線層具有相同的熱膨脹係數。
- 如申請專利範圍第1項所述之攝像模組，其中該稜鏡底座更包括：至少一第二導線層；以及一第二絕緣層，該第二絕緣層設置於該第二導線層和該金屬構件之間，且該金屬構件設置於該第一絕緣層和該第二絕緣層之間。
- 如申請專利範圍第7項所述之攝像模組，其中該金屬構件之厚度大於該第二絕緣層和該第二導線層之厚度總和。
- 一種攝像模組，包括：一稜鏡驅動機構；一稜鏡單元；以及一彈性元件，連接該稜鏡驅動機構和該稜鏡單元，該彈性元件包括：一金屬基底；至少一第一金屬線路，電性連接該稜鏡驅動機構；以及一第一絕緣元件，設置於該金屬基底和該第一金屬線路之間，其中該金屬基底和該第一金屬線路彼此分離。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該金屬基底之厚度大於該第一絕緣元件和該第一金屬線路之厚度總和。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該金屬基底之厚度介於0.02mm~0.35mm。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該第一金屬線路係藉由模塑互聯物件之方式形成於該第一絕緣元件上。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該第一金屬線路係藉由鍍膜之方式形成於該第一絕緣元件上。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該金屬基底和該第一金屬線路具有相同的熱膨脹係數。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該彈性元件更包括複數個第一金屬線路，形成於該第一絕緣元件上，其中該些第一金屬線路彼此電性獨立。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該稜鏡驅動機構包括一框架和一稜鏡承載座，該彈性元件連接該框架和該稜鏡承載座並包括：一第一固定部，連接該框架；一第二固定部，連接該稜鏡承載座；以及一弦線部，連接該第一固定部和該第二固定部，其中該弦線部上設置有複數個彼此電性獨立的該些第一金屬線路。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝像模組，其中該彈性元件更包括：至少一第二金屬線路；以及一第二絕緣元件，該第二絕緣元件設置於該第二金屬線路和該金屬基底之間，且該金屬基底設置於該第一絕緣元件和該第二絕緣元件之間。
- 如申請專利範圍第17項所述之攝像模組，其中該金屬基底之厚度大於該第二絕緣元件和該第二金屬線路之厚度總和。
- 如申請專利範圍第17項所述之攝像模組，其中該彈性元件更包括複數個第二金屬線路，形成於該第二絕緣元件上，其中該些第二金屬線路彼此電性獨立。
- 如申請專利範圍第17項所述之攝像模組，其中該稜鏡驅動機構包括一框架和一稜鏡承載座，該彈性元件連接該框架和該稜鏡承載座並包括：一第一固定部，連接該框架；一第二固定部，連接該稜鏡承載座；以及一弦線部，連接該第一固定部和該第二固定部，其中該弦線部上設置有複數個彼此電性獨立的該些第二金屬線路。
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