专利名称：摄像模块及其制造方法以及具有红外线截止膜的垫片的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于摄像设备中的其上安装有摄像元件的摄像模块，并且涉及用于该摄像模块中的垫片，其中该垫片具有红外线截止膜。本发明还涉及制造摄像模块的方法。
背景技术：
各种不同类型的产品可用作在其上安装有摄像元件如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补性金属氧化物半导体)(例如，参考JP-A-2004-147032和JP-A-2004-235547)的摄像模块。图5显示以这种方式构造成的摄像模块的实例即，受光透镜12经透镜架(lensholder)11由支架(holder)10的筒体部分10a支撑，基板20的安装表面侧容纳在支架10的壳体部分10b内，在该基板20上安装有摄像元件21。
该摄像模块如下形成。即，首先，红外线截止玻璃滤光器13安装在壳体部分10b的内表面，以便密封筒体部分10a的开孔10c。其后，通过向筒体部分10a内旋拧，将安装有受光透镜12的透镜架11通过硅橡胶制成的垫片14置于筒体部分10a内(如图6A)。接着，基板20与壳体部分10b的开口端面结合(参见图6B)。
通过将透镜架11旋拧并紧固在筒体部分10a上，垫片14被压紧在止挡部分10d的端面和透镜架11的端面之间，其中止挡部分10d在筒体部分10a的底部的内周表面上形成。该垫片14具有通过阻止透镜架11旋转而将透镜架11牢固地固定在筒体部分10a内的功能。而且，通过将透镜架11上紧并固定在筒体部分10a上，该垫片14具有将受光透镜12和摄像元件21之间的距离调节至一定距离的功能。
如上所述，现有技术的具有支架10和基板20的摄像模块的产品以如下方式构造成即，红外线截止玻璃滤光器13安装于支架10的筒体部分10a的底部(即，壳体部分10b的内表面侧)，以便密封开孔10c。这样，装配摄像模块的方法需要结合玻璃滤光器13的步骤。由于玻璃滤光器13安装于支架10的壳体部分10b的内表面的结构，因此必需确保将玻璃滤光器13容纳在壳体部分10b内的空间。因而，问题在于摄像模块小型化受限。
发明内容
本发明的一个目的是使通过将安装有摄像元件的基板连接到支架而装配的摄像模块最小化。本发明的另一个目的是提供通过简化制造工艺能够提高大规模生产能力的摄像模块。本发明的另一个目的是提供具有红外线截止膜的垫片，该垫片适用于制造该摄像模块。本发明的另一个目的是提供制造摄像模块的方法。
本发明的摄像模块包括基板，在其上安装有摄像元件；支架，其安装在基板上，以便覆盖摄像元件，该支架包括用于支撑受光透镜的筒体部分，该筒体部分在其内周表面具有止挡部分；透镜架，其支持受光透镜，该透镜架被旋拧并固定在支架的筒体部分内；和垫片，该垫片置于支架的止挡部分和透镜架之间，该垫片与片状红外线截止膜一体地形成。
在本发明的摄像模块中，垫片形成框状，片状红外线截止膜根据筒体部分的内径的大小形成，并且垫片与片状红外线截止膜的一个表面的外围边缘部分结合。
在本发明的摄像模块中，片状红外线截止膜包括透射可见光的膜基底材料和置于膜基底材料的一个表面上的红外线截止滤光层。该滤光层通过堆积若干光学折射层而形成。
在本发明的摄像模块中，垫片由硅橡胶制成。这样，当透镜架被旋拧并紧固在筒体部分内时，由于垫片的弹性，可适当地阻止透镜架转动，而且可将其固定。
在本发明的摄像模块中，膜材料附着于垫片的一个表面上，该表面与透镜架的端面接触。
在本发明的摄像模块中，支架还包括壳体部分，该壳体部分用于容纳安装在基板上的摄像元件，并且在受光透镜和摄像元件的位置对准状态下，基板与壳体部分的开口端面结合。
本发明的用于摄像模块的具有片状红外线截止膜的垫片与该片状红外线截止膜一体地形成。
在本发明的具有红外线截止膜的垫片中，片状红外线截止膜根据在摄像模块的支架中形成的筒体部分的内径的大小形成，垫片形成框状，并且垫片与片状红外线截止膜的一个表面的外围边缘部分结合。
在本发明的具有红外线截止膜的垫片中，片状红外线截止膜包括透射可见光的膜基底材料和置于该膜基底材料的一个表面上的红外线截止滤光层。
在本发明的具有红外线截止膜的垫片中，该垫片由硅橡胶制成。
本发明的制造摄像模块的方法，所述摄像模块包括基板，在其上安装有摄像元件；支架，其包括筒体部分，该筒体部分在其内周表面上具有止挡部分；透镜架，其支持受光透镜；和垫片，该方法包括在基板上安装支架，以便覆盖摄像元件；将与片状红外线截止膜一体地形成的垫片插入支架的筒体部分中；在与片状红外线截止膜一体地形成的垫片置于支架的止挡部分和透镜架之间的状态下，将透镜架旋拧并紧固在筒体部分上。
图1是显示根据本发明摄像模块的一个实施例的结构的剖面图。
图2A和2B是显示装配摄像模块的方法的说明图。
图3A和3B分别是具有红外线截止膜的垫片的平视图和剖面图。
图4A到4D是显示制造具有红外线截止膜的垫片的方法的说明图。
图5是显示现有技术的摄像模块的结构的剖面图。
图6A和6B是显示装配现有技术的摄像模块的方法的说明图。
具体实施例方式
在下文中，参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图1显示根据本发明的摄像模块30的实施例的结构。该摄像模块30具有支撑受光透镜12的支架10，还具有安装于支架10的基板20。筒体部分10a和壳体部分10b的结构构成支架10的主体，它们在平视图中的形状是矩形，筒体部分10a和壳体部分10b的结构类似于图5中所示的现有技术的摄像模块的支架10的那些结构。在基板20上安装有摄像元件21和片式元件22，基板20的结构类似于图5中所示的现有技术摄像模块的基板20的结构。
顺便提及，在支架10的柱形筒体部分10a的内周表面设置有内螺纹。在透镜架11的外周表面上形成的外螺纹被旋拧到内螺纹上。呈突起状突出的止挡部分10d设在筒体部分10a的底部侧的内周表面上。将透镜架11旋拧入筒体部分10a内，以便上紧并固定在筒体部分10a上。
在根据该实施例的摄像模块30内，通过将具有红外线截止膜的垫片16置于止挡部分10d的端面和透镜架11的端面之间，透镜架11安装在筒体部分10a内。
即，在现有技术的摄像模块中，通过将由硅橡胶制成的垫片14置于止挡部分10d的端面和透镜架11的端面之间，透镜架11紧固于筒体部分10a上。另一方面，在该实施例中，使用片状红外线截止膜15代替红外线截止玻璃滤光器13，并且垫片16置于筒体部分10a中的透镜架11和止挡部分10d之间，该垫片16通过使片状红外线截止膜15与由硅橡胶制成的垫片14成一体而形成。
图3A和3B示出具有红外线截止膜的垫片16的结构的放大视图。图3A是具有膜的单一垫片16的平视图。图3B是垫片16的剖面图。
通过将垫片14结合在片状红外线截止膜(IR滤光器)15的一侧的表面的外围边缘部分上来形成具有膜的垫片16，所述片状红外线截止膜15形成为圆形，其直径被调节至筒体部分10a的内径的大小。垫片14形成环状，并且由硅橡胶制成。
通过在透射可见光的膜基底材料15a例如聚酯的表面上设置阻挡红外线的滤光层15b来形成片状红外线截止膜15。通过溅射等方法沉积或层压具有适当折射率的材料例如金属或氧化物，可将滤光层15b形成为光学滤光器，该光学滤光器适当地透射一定波长区域的光。
构成具有红外线截止膜的垫片16的垫片14结合在膜基底材料15a的一个表面上，该表面与其上形成有滤光层15b的表面相背对。由具有良好滑动性的材料如聚酯制成的膜材料15c结合在垫片14的厚度方向的表面上(即，该表面与结合有膜基底材料15a的表面相背对)。
图4A到4D示出制造具有膜的垫片16的方法。图4A示出这样一种状态其中，实施冲孔操作用以在由用作垫片14的基底材料的硅橡胶制成的膜14a内形成通孔A，使得每个通孔A的内径被调节至垫片14的内径的大小。通过留下用于冲压垫片14的周边的间距，在膜14a内形成各个通孔A。膜材料15c(未显示)与膜14a的一个表面结合。
图4B示出这样一种状态其中，片状红外线截止膜15与其中冲压有通孔A的膜14a的一侧表面结合以便覆盖通孔A。通过使膜14a与片状红外线截止膜15结合，在每个通孔A内，片状红外线截止膜15从膜14a的结合有膜材料15c的一侧露出。
顺便提及，当片状红外线截止膜15与膜14a结合时，膜基底材料15a与膜14a的相对表面(其它表面)结合，该表面与结合有膜材料15c的表面相对。
图4C显示根据具有红外线截止膜的垫片16的外径，在片状红外线截止膜15与膜14a结合形成的结合体上实施外孔冲压的状态。
图4D显示沿图4C中的线B-B截取的剖面图，它显示在外孔冲压工艺之前结合体的状态。片状红外线截止膜15与膜14a的另一表面结合(该表面与结合有膜材料15c的表面相背对)，在膜14a中形成有通孔A。通过调节每个通孔A的位置实施外孔冲压，并且在结合体上实施外孔冲压，可获得具有红外线截止膜的垫片16。
根据摄像模块30的用途等，可适当地选择具有红外线截止膜的垫片16的结构、材料、尺寸等。对于用于根据该实施例的摄像模块30的具有片状红外线截止滤光器的垫片16，片状红外线截止膜15的外径是7mm。垫片14的外径和内径分别是7mm和5mm。用于片状红外线截止膜15的膜基底材料15a是由聚酯制成的、具有0.1mm厚度的膜。滤光层15b的厚度是0.1mm。垫片14(硅橡胶)的厚度是0.7mm。膜材料15c是由聚酯制成的、具有0.1mm厚度的膜。
图2A和2B显示使用以该方式获得的具有红外线截止膜的垫片16来装配摄像模块30的方法。
图2A显示在基板20上安装支架10的壳体部分10b的步骤。摄像元件21和片式元件22预先安装在基板20上。通过引线接合法(wiring-bonding)将摄像元件21和布线图案(wiring pattern)23相互电连接。用于表面安装摄像模块30的安装电极24设置在基板20的外表面(即，安装表面)上。电极24和布线图案23通过设在基板20中的通孔相互电连接。通过用粘合剂使壳体部分10b的端面与基板20结合，将该支架10安装在基板20上。
图2B显示在安装在基板20上的支架10中安装受光透镜12的步骤。具有红外线截止膜的垫片16插入支架10的筒体部分10a内。在其圆筒体内具有受光透镜12的透镜架11被旋拧并紧固在筒体部分10a上。具有膜的垫片16安装在筒体部分10a中，使得片状红外线截止膜15与止挡部分10d邻接。
图1显示通过将透镜架11紧固于筒体部分10a来装配摄像模块30的状态。
在根据本实施例的装配摄像模块30的方法中，采用具有红外线截止膜的垫片16，该垫片16通过使片状红外线截止膜15与垫片14成为一体而形成为单一元件。因此，在通过将透镜架11安装在筒体部分10a内来装配摄像模块30的方法中，仅通过将具有红外线截止膜的垫片16置于止挡部分10d和透镜架11之间，就可以将垫片14和片状红外线截止膜15安装在该筒体部分中。因此，安装垫片14的操作和安装红外线截止滤光器的操作可一次完成。
因此，可省略将红外线截止滤光器与支架10的壳体部分10b的内表面结合的操作。这样能够简化装配摄像模块的工艺。
而且，当透镜架11紧固于筒体部分10a上时，片状红外线截止膜15和垫片14置于透镜架11的端面和止挡部分10d的端面之间。这样，垫片14和片状红外线截止膜15被压紧。与透镜架11的端面邻接的垫片14的表面由具有良好滑动性的聚酯制成的膜材料15C覆盖。这样，当透镜架11紧固于筒体部分10a上时，垫片14不扭曲。加压力可充分地施加到垫片14上。因此，透镜架11安装在筒体部分10a内，使得确实地避免转动。
而且，片状红外线截止膜15和垫片14紧靠止挡部分10d，并通过由透镜架11压紧而被支撑。这样，筒体部分10a的开孔10c由片状红外线截止膜15密闭地密封。容纳摄像元件21的壳体部分10b的内部与外部气密地密封。因此，可阻止灰尘从外部进入壳体部分10b，以便可增强摄像元件30的可靠性。
另外，在根据该实施例的摄像模块30中，将通过使垫片14和片状红外线截止膜15成为一体而形成的具有红外线截止膜的垫片16安装于筒体部分10a，从而将其装配在该筒体部分中。这样，可使垫片14和红外线截止滤光器之间的间隔距离最小。而且，当用厚度薄的膜形成红外线截止滤光器时，这样形成具有红外线截止膜的垫片16，使得垫片16的整个厚度制得非常薄。因此，可实现摄像模块的最小化。
而且，当红外线截止滤光器形成膜状的情况下，可实现滤光器的厚度的减小。然而，厚度薄的红外线截止滤光器难以处理。相反，如在该实施例中，片状红外线截止膜15与垫片14结合，存在这样的优点，即有利于处理片状红外线截止膜15。
通过使用具有红外线截止膜的垫片来装配根据本发明的摄像模块，该具有红外线截止膜的垫片是通过使垫片和片状红外线截止膜成为一体而形成的。这样，可简化装配摄像模块的工艺。而且，可实现摄像模块的最小化。使用根据本发明的具有红外线截止膜的垫片，可有利于装配摄像模块的操作，并且能够使摄像模块最小化。
对于本领域的技术人员来说，显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可对本发明的优选实施例作出各种变型和变化。因此，本发明旨在覆盖符合附属权利要求及其等同形式的范围的本发明的所有变型和变化。
权利要求
1.一种摄像模块，包括基板，在其上安装摄像元件；支架，其安装在所述基板上，以便覆盖所述摄像元件，所述支架包括用于支撑受光透镜的筒体部分，所述筒体部分在其内周表面具有止挡部分；透镜架，其用于支持所述受光透镜，所述透镜架被旋拧并固定在所述支架的筒体部分内；以及垫片，其置于所述支架的止挡部分和所述透镜架之间，所述垫片与片状红外线截止膜一体地形成。
2.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，所述垫片形成框状，所述片状红外线截止膜根据所述筒体部分的内径大小而形成，并且所述垫片与所述片状红外线截止膜的一个表面的外围边缘部分结合。
3.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，所述片状红外线截止膜包括透射可见光的膜基底材料和置于所述膜基底材料的一个表面上的红外线截止滤光层。
4.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，所述垫片由硅橡胶制成。
5.根据权利要求4所述的摄像模块，其中，膜材料附着于所述垫片的一个表面，所述表面与所述透镜架的端面接触。
6.根据权利要求1所述的摄像模块，其中，所述支架还包括用于容纳安装在所述基板上的所述摄像元件的壳体部分，并且在所述受光透镜和所述摄像元件的位置对准的状态下，所述基板与所述壳体部分的开口端面结合。
7.一种用于摄像模块的具有片状红外线截止膜的垫片，所述垫片与片状红外线截止膜一体地形成。
8.根据权利要求7所述的垫片，其中，根据形成在所述摄像模块的支架中的筒体部分的内径大小而形成所述片状红外线截止膜，所述垫片形成框状，以及所述垫片与所述片状红外线截止膜的一个表面的外围边缘部分结合。
9.根据权利要求7所述的垫片，其中，所述片状红外线截止膜包括透射可见光的膜基底材料和置于所述膜基底材料的一个表面上的红外线截止滤光层。
10.根据权利要求7所述的垫片，其中，所述垫片由硅橡胶制成。
11.一种制造摄像模块的方法，所述摄像模块包括基板，在其上安装摄像元件；支架，其包括筒体部分，所述筒体部分在其内周表面具有止挡部分；透镜架，其用于支持受光透镜；以及垫片，所述制造摄像模块的方法包括在所述基板上安装所述支架，以便覆盖所述摄像元件；将与片状红外线截止膜一体地形成的所述垫片插入所述支架的筒体部分内；以及在将与所述片状红外线截止膜一体地形成的垫片置于所述支架的止挡部分和所述透镜架之间的状态下，将所述透镜架旋拧并紧固在筒体部分。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述垫片与所述片状红外线截止膜一体地形成。
全文摘要
一种摄像模块包括基板，在其上安装有摄像元件；支架，其安装在所述基板上，以便覆盖所述摄像元件，该支架包括用于支撑受光透镜的筒体部分，该筒体部分在其内周表面上具有止挡部分；透镜架，其用于支持所述受光透镜，该透镜架被旋拧并固定在所述支架的筒体部分内；和垫片，其置于所述支架的止挡部分和所述透镜架之间，该垫片与片状红外线截止膜一体地形成。
文档编号H04N5/335GK1791182SQ20051013055
公开日2006年6月21日 申请日期2005年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者风间洋一 申请人:新光电气工业株式会社