微机电可动式镜头模块及其微机电制动器的制作方法

文档序号:13142678阅读:254来源:国知局
技术领域本发明涉及一种可动式镜头模块及其制动器,特别涉及一种操作范围在微米范围内的微机电可动式镜头模块及其微机电制动器。

背景技术:
最近,在人类生活的标准日益提高及日益增加的技术能力,手机仅提供简单的音频功能已不符合市场需求或需要。附加的功能装置或模块的逐渐开发而有随之而来的进化,使得手机越来越具多功能性且智能化。一微型化相机即为此一模块,让视频通信和图像/视频捕捉功能可以实施的方式。由于其出色的便携性及强大的功能性,现今智能手机则非常受欢迎且已经成为在日常生活中最不可缺少的装置之一。今日,每年出口接近20亿支移动电话具有数码相机,且附加8百万个智能手机摄影机。除先前所述的智能手机,微型化的摄影机也相当广泛地应用于各种民用或军用领域,包括用以医疗保健的内视镜、安全摄影机及用于无人驾驶飞行器(UAVs)及微型飞行器(MAVs)的监控摄影机。有鉴于这个大的市场观点来看,从研究人员自学术界到产业,在世界各地,都对微型摄像机感到极大的兴趣。基于采取了许多努力而提高微型化数码摄影机的性能,因而使得其操作更接近于传统的数码摄影机。在微型数码摄影机开发的早期阶段,相关的光学系统被刻意设计成拥有一长的焦点深度。此一光学系统可同时地提供几乎所有视场中物件的清晰图像,而不需要一个自动对焦功能。这种处理大大地简化了系统的配置,但这样的简化发生在较低的图像对比度,与减少或次优图像的品质作为代价。通过像素增加及提升相应的硬体和软件与图像处理,虽然已经实现了更好的图像和视频品质,更复杂的功能,例如:自动对焦及变焦,但仍在巨大的需求下等待技术的突破。不同于其传统的对应技术,微型化数码摄影机必须满足关于有限或非常有限的可用空间的尺寸要求。故,现有的自动对焦及变焦机器因为其机器笨重的体积,而不适合微型化数码摄影机。因此,以现有的需求而言,一种微机电可动式镜头模块及其微机电制动器有待被开发出来。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种微机电可动式镜头模块及其微机电制动器。本发明其中一实施例所提供的一种微机电可动式镜头模块,所述微机电可动式镜头模块包括:一微机电制动器及一镜头组件。所述微机电制动器包括一微机电固定结构及一连接于所述微机电固定结构且相对于所述微机电固定结构进行移动的微机电可动结构,其中所述微机电制动器具有一容置空间。所述镜头组件通过所述微机电可动结构以可活动地设置在所述微机电制动器的所述容置空间内。其中,所述微机电固定结构包括一承载基板、一设置在所述承载基板的上表面上且电性连接于所述承载基板的第一微机电固定件及一设置在所述承载基板的下表面上且电性连接于所述承载基板的第二微机电固定件,其中所述承载基板具有一连接于所述上表面及所述下表面之间的基板开口,所述第一微机电固定件具有一位于所述基板开口的正上方且连通于所述基板开口的第一开口,且所述第二微机电固定件具有一位于所述基板开口的正下方且连通于所述基板开口的第二开口;其中,所述微机电可动结构包括一可活动地设置于所述第一开口内且连接于所述第一微机电固定件的第一微机电可动件及一可活动地设置于所述第二开口内且连接于所述第二微机电固定件的第二微机电可动件,其中所述第一微机电可动件围绕所述镜头组件且连接于所述镜头组件,且所述第二微机电可动件围绕所述镜头组件且连接于所述镜头组件。本发明另外一实施例所提供的一种微机电制动器,所述微机电制动器包括:一微机电固定结构及一微机电可动结构。所述微机电可动结构连接于所述微机电固定结构且相对于所述微机电固定结构进行移动。其中,所述微机电制动器具有一用于收容一镜头组件的容置空间,且所述镜头组件通过所述微机电可动结构以可活动地设置在所述微机电制动器的所述容置空间内;其中,所述微机电固定结构包括一承载基板、一设置在所述承载基板的上表面上且电性连接于所述承载基板的第一微机电固定件及一设置在所述承载基板的下表面上且电性连接于所述承载基板的第二微机电固定件,其中所述承载基板具有一连接于所述上表面及所述下表面之间的基板开口,所述第一微机电固定件具有一位于所述基板开口的正上方且连通于所述基板开口的第一开口,且所述第二微机电固定件具有一位于所述基板开口的正下方且连通于所述基板开口的第二开口;其中,所述微机电可动结构包括一可活动地设置于所述第一开口内且连接于所述第一微机电固定件的第一微机电可动件及一可活动地设置于所述第二开口内且连接于所述第二微机电固定件的第二微机电可动件,其中所述第一微机电可动件围绕所述镜头组件且连接于所述镜头组件,且所述第二微机电可动件围绕所述镜头组件且连接于所述镜头组件。本发明的有益效果可以在于,本发明实施例所提供的微机电可动式镜头模块及其微机电制动器,其可通过“一可活动地设置于所述第一开口内且连接于所述第一微机电固定件的第一微机电可动件”及“一可活动地设置于所述第二开口内且连接于所述第二微机电固定件的第二微机电可动件”的设计,使得所述镜头组件的中心轴线会倾斜于所述微机电制动器的容置空间的中心轴线一预定倾斜角度,因此以使得所述镜头组件的中心轴线可以准确垂直于一影像感测晶片,进而能够让影像感测晶片撷取到正确无偏差的影像。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图说明书附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制者。附图说明图1为本发明的微机电可动式镜头模块的立体示意图。图2为图1的A-A割面线的剖面示意图。图3为图2的B部分的放大示意图。图4为本发明的微机电可动式镜头模块的俯视示意图。图5为本发明的微机电可动式镜头模块的仰视示意图。图6为本发明的镜头组件的第二中心轴线倾斜于微机电制动器的第一中心轴线一预定倾斜角度的示意图。图7为本发明的微机电可动式镜头模块的第一微机电可动件及第二微机电可动件的上视示意图。附图标记说明:微机电可动式镜头模块M微机电制动器1容置空间100微机电固定结构11承载基板110基板开口1100上表面1101下表面1102贯穿孔1103导电层1104第一微机电固定件111第一开口1110第一内连接表面1111第二微机电固定件112第二开口1120第二内连接表面1121第一中心轴线L1微机电可动结构12第一微机电可动件121第一固持部1210第一外圈可动环121A第一中间可动环121B第一内圈可动环121C第一外圈弹性体121E1第一中间弹性体121E2第一内圈弹性体121E3第二微机电可动件122第二固持部1220第二外圈可动环122A第二中间可动环122B第二内圈可动环122C第二外圈弹性体122E1第二中间弹性体122E2第二内圈弹性体122E3第二中心轴线L2镜头组件2外周围表面200第一外接部201第二外接部202倾斜角度θ第一预定水平方向X第二预定水平方向Y垂直方向Z具体实施方式以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开有关“微机电可动式镜头模块及其微机电制动器”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与功效。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,先予叙明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的技术范畴。以下所提到的“微机电”,指的就是微机电系统(Micro-electro-mechanicalSystems,缩写为MEMS),这是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术,它的操作范围在微米范围内。请参阅图1至图7所示,图1为本发明的微机电可动式镜头模块的立体示意图,图2为图1的A-A割面线的剖面示意图,图3为图2的B部分的放大示意图,图4为本发明的微机电可动式镜头模块的俯视示意图,图5为本发明的微机电可动式镜头模块的仰视示意图,图6为本发明的镜头组件的第二中心轴线倾斜于微机电制动器的第一中心轴线一预定倾斜角度的示意图,图7为本发明的微机电可动式镜头模块的第一微机电可动件及第二微机电可动件的上视示意图。配合上述的附图可知,本发明提供一种微机电可动式镜头模块M,其包括:一微机电制动器1及一镜头组件2。首先,如图1所示,微机电制动器1包括一微机电固定结构11及一连接于微机电固定结构11且可相对于微机电固定结构11来进行移动的微机电可动结构12,其中微机电制动器1具有一容置空间100。另外,镜头组件2被收容在微机电制动器1的容置空间100内,并且镜头组件2可通过微机电可动结构12,以可活动地设置在微机电制动器1的容置空间100内。更进一步来说,由于微机电可动结构12被微机电固定结构11所围绕,并且微机电可动结构12被连接于微机电固定结构11与镜头组件2之间,所以当微机电可动结构12凭借微机电固定结构11与微机电可动结构12之间的静电作用而进行移动时,镜头组件2就可以通过微机电可动结构12的带动,以在微机电制动器1的容置空间100内进行如图2的符号Z所示的方向(亦即中心轴线方向)的移动。再者,配合图1、图2及图3所示,微机电固定结构11包括一承载基板110、一设置在承载基板110的上表面1101上且电性连接于承载基板110的第一微机电固定件111及一设置在承载基板110的下表面1102上且电性连接于承载基板110的第二微机电固定件112。更进一步来说,承载基板110具有一连接于上表面1101及下表面1102之间的基板开口1100。第一微机电固定件111具有一位于基板开口1100的正上方且连通于基板开口1100的第一开口1110,并且第二微机电固定件112具有一位于基板开口1100的正下方且连通于基板开口1100的第二开口1120。因此,基板开口1100、第一开口1110及第二开口1120会彼此相通,以形成用于收容镜头组件2的全部或一部分的容置空间100。另外,配合图2、图4及图5所示,微机电可动结构12包括一可活动地设置于第一开口1110内且连接于第一微机电固定件111的第一微机电可动件121及一可活动地设置于第二开口1120内且连接于第二微机电固定件112的第二微机电可动件122。举例来说,如图4所示,第一微机电可动件121会围绕镜头组件2,并且第一微机电可动件121会连接于镜头组件2与第一微机电固定件111之间。如图5所示,第二微机电可动件122会围绕镜头组件2,并且第二微机电可动件122会连接于镜头组件2与第二微机电固定件112之间。值得一提的是,如图4所示,第一微机电固定件111会特别形成多个对应于第一微机电可动件121的第一凹槽(未标号),并且第一微机电可动件121会部分地容置在多个第一凹槽内,以有效增加第一开口1110的空间使用率。如图5所示,第二微机电固定件112会特别形成多个对应于第二微机电可动件122的第二凹槽(未标号),并且第二微机电可动件122会部分地容置在多个第二凹槽内,以有效增加第二开口1120的空间使用率。更进一步来说,配合图3、图4及图5所示,第一微机电固定件111具有多个位于第一开口1110内的第一内连接表面1111,并且第一微机电可动件121会连接于第一微机电固定件111的多个第一内连接表面1111上。另外,第二微机电固定件112具有多个位于第二开口1120内的第二内连接表面1121,并且第二微机电可动件122会连接于第二微机电固定件112的多个第二内连接表面1121上。再者,第一微机电可动件121可设置于第二微机电可动件122的正上方,所以第一微机电可动件121与第二微机电可动件122在位置设计上都呈现彼此相互对应的关系。更进一步来说,配合图2及图3所示,镜头组件2的外周围表面200上具有多个对应于第一微机电可动件121的第一外接部201及多个对应于第二微机电可动件122的第二外接部202,并且多个第一外接部201会分别设置于多个第二外接部202的正上方。另外,第一微机电可动件121的末端具有多个分别固定在多个第一外接部201上的第一固持部1210,并且第二微机电可动件122的末端具有多个分别固定在多个第二外接部202上的第二固持部1220。因此,通过第一固持部1210与第一外接部201的相互配合,以将第一微机电可动件121连接于镜头组件2,因此以使得第一微机电可动件121与镜头组件2之间可建立连动关系。通过第二固持部1220与第二外接部202的相互配合,以将第二微机电可动件122连接于镜头组件2,因此以使得第二微机电可动件122与镜头组件2之间可建立连动关系。更进一步来说,配合图2及图3所示,承载基板110具有多个贯穿承载基板110且连接于上表面1101及下表面1102之间的贯穿孔1103及多个分别通过多个贯穿孔1103且从上表面1101延伸至下表面1102的导电层1104。因此,第一微机电固定件111与第二微机电固定件112两者即可通过多个导电层1104以彼此电性连接。举例来说,第一微机电固定件111与第二微机电固定件112可事先分别通过锡球(未标号)以电性连接于导电层1104,因此第一微机电固定件111与第二微机电固定件112两者即可通过多个导电层1104以彼此电性连接。更进一步来说,配合图2及图6所示,微机电制动器1具有一穿过容置空间100的第一中心轴线L1,并且镜头组件2具有一第二中心轴线L2。举例来说,如图2所示,一般而言,镜头组件2的第二中心轴线L2可以平行于微机电制动器1的第一中心轴线L1,而使得第一中心轴线L1与第二中心轴线L2形成重叠的状态。但是,当镜头组件2的第二中心轴线L2无法准确垂直于一影像感测晶片(图未示)而使得所撷取到的影像有所误差时,镜头组件2可通过第一微机电可动件121与第二微机电可动件122的带动,使得镜头组件2的第二中心轴线L2会倾斜于微机电制动器1的容置空间100的第一中心轴线L1一预定倾斜角度θ,因此以使得镜头组件2的第二中心轴线L2可以准确垂直于一影像感测晶片,进而能够让影像感测晶片撷取到正确无偏差的影像。值得一提的是,配合图2及图7所示,第一微机电可动件121包括一通过多个第一外圈弹性体121E1以可活动地连接于第一微机电固定件111的第一外圈可动环121A、一通过多个第一中间弹性体121E2以可活动地连接于第一外圈可动环121A的第一中间可动环121B及一通过多个第一内圈弹性体121E3以可活动地连接于第一中间可动环121B且用于承载镜头组件2的第一内圈可动环121C,其中第一内圈可动环121C会围绕且连接于镜头组件2的外周围表面200。更进一步来说,通过第一内圈可动环121C与第一中间可动环121B之间的静电作用,使得第一内圈可动环121C可相对于第一中间可动环121B以沿着一第一预定水平方向X来进行X轴方向的水平移动,因此以带动镜头组件2进行X轴方向的水平移动。通过第一中间可动环121B与第一外圈可动环121A之间的静电作用,使得第一中间可动环121B可相对于第一外圈可动环121A以沿着垂直于第一预定水平方向X的一第二预定水平方向Y来进行Y轴方向的水平移动,因此以带动镜头组件2进行Y轴方向的水平移动。通过第一外圈可动环121A与第一微机电固定件111之间的静电作用,使得第一外圈可动环121A可相对于第一微机电固定件111以沿着一垂直方向Z来进行Z轴方向的垂直移动,因此以带动镜头组件2进行Z轴方向的垂直移动。当然,依据不同的设计需求,第一微机电可动件121亦可设计成只有配备能够带动镜头组件2进行Z轴方向的垂直移动的一第一外圈可动环121A,或者是只有配备能够带动镜头组件2进行X轴方向的水平移动的一第一内圈可动环121C及能够带动镜头组件2进行Y轴方向的水平移动的一第一中间可动环121B。更进一步来说,当动镜头组件2通过第一内圈可动环121C来进行X轴方向的水平移动及通过第一中间可动环121B来进行Y轴方向的水平移动时,即可调整镜头组件2的第二中心轴线L2相对于微机电制动器1的容置空间100的第一中心轴线L1的预定倾斜角度θ,因此以有效改善镜头组件2相对于影像感测晶片的倾斜(tilt)问题。当动镜头组件2通过第一外圈可动环121A来进行Z轴方向的垂直移动时,即可使得镜头组件2得到Z轴方向的位移补偿,因此以达到自动对焦的功能。另外,配合图2及图7所示,第二微机电可动件122包括一通过多个第二外圈弹性体122E1以可活动地连接于第二微机电固定件112的第二外圈可动环122A、一通过多个第二中间弹性体122E2以可活动地连接于第二外圈可动环122A的第二中间可动环122B及一通过多个第二内圈弹性体122E3以可活动地连接于第二中间可动环122B且用于承载镜头组件2的第二内圈可动环122C,其中第二内圈可动环122C会围绕且连接于镜头组件2的外周围表面200。更进一步来说,通过第二内圈可动环122C与第二中间可动环122B之间的静电作用,使得第二内圈可动环122C可相对于第二中间可动环122B以沿着一第一预定水平方向X来进行X轴方向的水平移动,因此以带动镜头组件2进行X轴方向的水平移动。通过第二中间可动环122B与第二外圈可动环122A之间的静电作用,使得第二中间可动环122B可相对于第二外圈可动环122A以沿着垂直于第一预定水平方向X的一第二预定水平方向Y来进行Y轴方向的水平移动,因此以带动镜头组件2进行Y轴方向的水平移动。通过第二外圈可动环122A与第二微机电固定件112之间的静电作用,使得第二外圈可动环122A可相对于第二微机电固定件112以沿着一垂直方向Z来进行Z轴方向的垂直移动,因此以带动镜头组件2进行Z轴方向的垂直移动。当然,依据不同的设计需求,第二微机电可动件122亦可设计成只有配备能够带动镜头组件2进行Z轴方向的垂直移动的一第二外圈可动环122A,或者是只有配备能够带动镜头组件2进行X轴方向的水平移动的一第二内圈可动环122C及能够带动镜头组件2进行Y轴方向的水平移动的一第二中间可动环122B。更进一步来说,当动镜头组件2通过第二内圈可动环122C来进行X轴方向的水平移动及通过第二中间可动环122B来进行Y轴方向的水平移动时,即可调整镜头组件2的第二中心轴线L2相对于微机电制动器1的容置空间100的第一中心轴线L1的预定倾斜角度θ,因此以有效改善镜头组件2相对于影像感测晶片的倾斜(tilt)问题。当动镜头组件2通过第二外圈可动环122A来进行Z轴方向的垂直移动时,即可使得镜头组件2得到Z轴方向的位移补偿,因此以达到自动对焦的功能。〔实施例的可能功效〕综上所述,本发明实施例所提供的微机电可动式镜头模块及其微机电制动器,其可通过“一可活动地设置于第一开口内且连接于第一微机电固定件的第一微机电可动件”及“一可活动地设置于第二开口内且连接于第二微机电固定件的第二微机电可动件”的设计,使得镜头组件的中心轴线会倾斜于微机电制动器的容置空间的中心轴线一预定倾斜角度,因此以使得镜头组件的中心轴线可以准确垂直于一影像感测晶片,进而能够让影像感测晶片撷取到正确无偏差的影像。以上所述仅为本发明的较佳可行实施例,非因此局限本发明的专利范围,故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的保护范围内。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1