相机模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种相机模块，该模块包括：壳体，嵌入有镜头；底座，支撑壳体且形成有用于使镜头所发出的光学图像通过的窗口，该窗口形成有阶梯单元；以及PCB（印刷电路板），安装有底座和用于将光学图像转换成电信号的图像传感器。
【专利说明】相机模块
【技术领域】
[0001]根据本发明的示例性实施例的教导通常涉及一种相机模块。
【背景技术】
[0002]伴随各种便携式终端的广泛分布和无线互联网服务的商业化，与便携式终端有关的消费者需求变得多样化，从而有各种各样的外围器件逐渐被安装在便携式终端上。代表性器件之一是相机模块，其经由图像传感器对对象的图像进行压缩并将该图像作为数据存储在设备中的内存上，其中所存储的数据经由该设备中的显示媒介(例如，LCD (液晶显示器)监控器或PC (个人电脑)监控器)来显示成图片。
[0003]近来，对可应用于包括便携式移动通信器件(例如，笔记本式个人电脑、相机手机、PDA (个人数字助理)以及智能手机)和玩具相机的IT (信息技术)设备的多样性的小型相机模块的需求很高。而且，各种技术开发正在进行中，以提高由相机模块拍摄的对象的图像质量。
[0004]图1为根据现有技术的相机模块的示意性结构视图，以及图2为由根据现有技术的相机模块拍摄的对象的图像的摄影图(photographic view)。
[0005]根据现有技术的相机模块包括:壳体(10),嵌入有镜头(31);底座(60),支撑壳体(10)且形成有用于使镜头(31)发出的光学图像通过的窗口(65);以及PCB (印刷电路板，90)，安装有底座(60)和用于将光学图像转换成电信号的图像传感器(80);其中图1中的附图标记70是红外滤色镜。
[0006]根据现有技术的相机模块的不利之处在于，底座(60)处窗口(65)的内壁(65)是垂直形成的，并且通过镜头(31)且从镜头(31)的视角偏离的外部光(A)从窗口(65)的内壁被反射而被输入到图像传感器(80)中，如图1所示，因而在由相机模块拍摄的对象的图像上产生了红色图案，如图2的“K”区域所示。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]本概括性的发明概念提供一种相机模块，旨在通过防止在对象的图像上产生红色图案的闪光(flare)现象来解决上述问题或缺点。
[0009]本发明所要解决的技术问题不限于上文所述，通过下面的说明，本领域技术人员将清楚地理解目前未提到的任何其它技术问题。本概括性的发明概念的附加方案和优点将在随后的说明中加以部分阐述，通过说明，其部分内容将会变得清楚，或者可以通过本概括性的发明概念的实践得以领悟。
[0010]问题的解决方案
[0011]根据本发明的概括性方案和示例性实施例，提供了一种相机模块，该相机模块包括:壳体，嵌入有镜头；底座，支撑壳体且形成有用于使镜头所发出的光学图像通过的窗口，该窗口形成有阶梯单元；以及PCB (印刷电路板)，安装有底座和用于将光学图像转换成电信号的图像传感器。
[0012]优选地，但不是必然地，阶梯单元由位于窗口上的至少一个或多个凸缘实现。
[0013]优选地，但不是必然地，阶梯单元包括侧壁和延伸到侧壁的板表面。
[0014]优选地，但不是必然地，底座的窗口被布置在镜头与图像传感器之间，并且窗口处阶梯单元的板表面面向镜头。
[0015]优选地，但不是必然地，板表面的长度长于侧壁的长度。
[0016]优选地，但不是必然地，底座由注入模塑产品实现。
[0017]优选地，但不是必然地，底座由陶瓷衬底实现。
[0018]在本发明的另一个概括性方案和示例性实施例中，提供了一种相机模块，该相机模块包括:壳体，嵌入有镜头；底座，支撑壳体且形成有用于使镜头所发出的光学图像通过的窗口，该窗口形成有凸缘；以及PCB (印刷电路板)，安装有底座和用于将光学图像转换成电信号的图像传感器。
[0019]优选地，但不是必然地，凸缘处侧壁的高度高于窗口处侧壁的高度。
[0020]优选地，但不是必然地，形成至少一个或多个凸缘。
[0021]优选地，但不是必然地，在形成两个或多个凸缘的情况下，每一个凸缘具有相同的长度。
[0022]优选地，但不是必然地，在形成两个或多个凸缘的情况下，每一个凸缘具有不同的长度。
[0023]优选地，但不是必然地，多个凸缘的每一个的长度朝向图像传感器的方向而逐渐增加。
[0024]优选地，但不是必然地，多个凸缘中布置得离图像传感器最近的凸缘的长度最长。
[0025]在本发明的又一个概括性方案和示例性实施例中，提供了 一种相机模块，该相机模块包括:壳体，嵌入有镜头；底座，支撑壳体且形成有用于使镜头所发出的光学图像通过的窗口，该窗口的内侧壁形成有斜面；以及PCB (印刷电路板)，安装有底座和用于将光学图像转换成电信号的图像传感器。
[0026]优选地，但不是必然地，窗口的倾斜的内侧壁面向图像传感器。
[0027]优选地，但不是必然地，底座的窗口被插入在镜头与图像传感器之间，并且底座的面向镜头的窗口区域的直径大于底座的面向图像传感器的窗口区域的直径。
[0028]优选地，但不是必然地，该镜头形成在与镜头一起安装的镜筒以及致动器之内，该致动器包括耦接至镜筒的线轴和卷绕在线轴的外围的线圈。
[0029]优选地，但不是必然地，相机模块还包括:上部弹性元件，安装到壳体；以及下部弹性元件，安装在底座上以允许镜筒和线轴在响应于致动器的致动移动到光学方向之后返回到原始状态。
[0030]优选地，但不是必然地，底座由陶瓷衬底实现。
[0031]发明的有益效果
[0032]根据本发明的相机模块具有的有益效果在于，底座的窗口形成有阶梯(staircase)单元，以通过从窗口的阶梯单元漫反射来减少从镜头的视角偏离而被输入图像传感器的外部光的光量，从而防止对象的图像产生红色图案的闪光现象。
[0033]另一个有益效果在于，在底座的窗口的内侧壁处形成倾斜表面，以允许倾斜表面面向图像传感器，从而防止从镜头的视角偏离的外部光通过从窗口的内侧壁反射而输入到图像传感器中，以此防止对象的图像产生红色图案的闪光现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]通过考虑以下结合附图的具体说明，能够容易地理解本发明的教导，其中:
[0035]图1为根据现有技术的相机模块的示意性结构视图；
[0036]图2为由根据现有技术的相机模块拍摄的对象的图像的摄影图；
[0037]图3为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的示意性剖视图；
[0038]图4为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座的示意性平面图；
[0039]图5为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座的窗口处形成的阶梯单元的示意性局部视图；
[0040]图6a和图6b为不出根据本发明的另一个不例性实施例的相机模块的底座的窗口处形成的阶梯单元的示意性局部视图；
[0041]图7为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座的窗口处形成的阶梯单元的制造方法的示意性局部视图；图8为示出通过根据本发明的示例性实施例的相机模块拍摄的对象的图像的摄影图；
[0042]图9为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的示意性结构视图；
[0043]图10为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座的示意性平面图；
[0044]图11为示出通过根据本发明的示例性实施例的相机模块拍摄的对象的图像的摄影图；以及
[0045]图12为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0046]以下说明并不意欲将本发明限制于本文公开的形式。因而，改进和变型与下列教导相应，并且相关技术的技能和知识落在本发明的范围内。本文描述的实施例还旨在说明用于实践本发明的已知模式，并使本领域其它技术人员在这种或其它实施例中应用本发明，并具有本发明的特定应用或用途需要的各种变型。
[0047]而且，“示例性的”仅意欲表示一示例，而并不意味着最佳。还应理解的是，为了简单和容易理解的目的，本文描述的特征、层和/或元件以相对彼此的特定尺度和/或方位示出，并且实际尺度和/或方位可以与所示的尺度和/或方位有实质不同。即，在附图中，为了清晰起见，层、区域和/或其它元件的尺寸和相对尺寸可以被夸大或减小。全部附图中类似的附图标记指代类似的元件，并且将省略彼此重复的解释。现在，将参考附图具体描述本发明。
[0048]应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(includes)”和/或“包含(including)”具体描述所述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或追力口。即，术语“包含”、“包括”、“具有”、“有”、“带有”或其变型用于详细说明书和/或权利要求书，以表示与术语“包含”类似的方式的非穷举性包含(non-exhaustive inclusion)。
[0049]本文使用的专业术语仅是为了描述特定实施例的目的，不旨在限制概括性的发明概念。除非上下文中清楚地另有表明，否则本文使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。
[0050]现在，将参考附图具体描述根据本发明的示例性实施例的相机模块。
[0051]图3为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的示意性剖视图。
[0052]根据本发明的示例性实施例的相机模块包括:壳体(10)，嵌入有镜头(31);底座(60),支撑壳体(10)且形成有用于使镜头(31)所发出的光学图像通过的窗口(66);窗口(66)形成有阶梯单元(62);以及PCB (印刷电路板，90)，安装有底座(10)和用于将光学图像转换成电信号的图像传感器(80 )。
[0053]S卩，如图3所示，从镜头(31)的视角偏离的外部光(A)通过阶梯单元(62)从窗口(66)的内侧壁散射(scatter)(漫反射)，以减少入射到图像传感器(80)上的光量或转换入射光的方向。即，根据本发明的示例性实施例的相机模块通过在底座的窗口上形成阶梯单元的方式，能够减少从镜头的视角偏离的、从窗口的阶梯单元散射的以及入射到图像传感器上的光的量，从而能够防止产生有红色图案的闪光现象。而且，窗口(66)的阶梯单元
(62)可以由形成在窗口(66)的至少一个或多个凸缘(Iug)实现。作为参考，附图标记‘70’是红外滤色镜。
[0054]同时，本发明的示例性实施例可以包括:壳体，嵌入有镜头；底座，支撑壳体且形成有用于使镜头所发出的光学图像通过的窗口，该窗口形成有凸缘；以及PCB (印刷电路板)，安装有底座和用于将光学图像转换成电信号的图像传感器。
[0055]图4为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座的示意性平面图，以及图8为示出由根据本发明的示例性实施例的相机模块拍摄的对象的图像的摄影视图。
[0056]如前所述，利用底座(60)的窗口(66)处的阶梯单元形成对象的图像。此时，底座
(60)的窗口(66)被插入在镜头和图像传感器之间，并且从镜头的视角偏离的外部光从窗口(66)处阶梯的面向镜头的板表面(61)散射。换句话说，阶梯单元形成在底座(60)的窗口
(66)，从而根据本发明的示例性实施例，如图8所示，能够获得无红色图案的对象的图像。
[0057]图5为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座的窗口处形成的阶梯单元的示意性局部视图，图6a和图6b为示出根据本发明的另一个示例性实施例的相机模块的底座的窗口处形成的阶梯单元的示意性局部视图，以及图7为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座的窗口处形成的阶梯单元的制造方法的示意性局部视图。
[0058]参照图5，在底座(60)的窗口处形成的阶梯单元(62)包括侧壁(62a)和从侧壁(62a)延伸的板表面(62b),其中板表面(62b)面向镜头以散射外部光，并且其中板表面(62b)的长度(L2)优选长于侧壁(62a)的长度(LI)。S卩，在板表面(62b)的长度(L2)优选长于侧壁(62a)的长度(LI)的情况下，从侧壁(62a)反射的光(K)能够被完全反射，以更加有效地防止从镜头的视角偏离的外部光入射到图像传感器上。
[0059]而且，图5中的阶梯单元(62)由从窗口突出的凸缘(61)形成。凸缘的侧壁的高度可以低于窗口的侧壁的高度，从而通过减少从侧壁反射的光能够减少闪光现象。而且，窗口(66)的阶梯(62)可以由在窗口(66)处形成的两个凸缘(61a、61b)实现。此时，两个凸缘(61a、61b)中靠近图像传感器的凸缘(61b)的长度(L4)可以长于靠近镜头的凸缘(61a)的长度(L3)，从而从镜头的视角偏离的可能被入射到图像传感器上的外部光能够进一步被靠近图像传感器的凸缘(61b)所阻挡。[0060]此时，在至少一个或多个凸缘形成在窗口(66)处的情况下，凸缘的长度可以朝向图像传感器逐渐延长。而且，多个凸缘的长度可以相同或不同地形成。再者，多个凸缘中布置得离图像传感器最近的凸缘的长度最长。
[0061]而且，根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座(60)可以由注入模塑产品实现。根据示例性实施例的相机模块的底座(60)可以由陶瓷衬底实现。S卩，底座(60)可以通过堆叠陶瓷衬底(65a、65b、65c、65d、65e、65f、65g、65h)来形成。此时，陶瓷衬底(65a、65b、65c、65d、65e、65f、65g、65h)的每一个可以呈适当的形式以保持在底座(60)的窗口处形成的具有阶梯的形状。
[0062]图9为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的示意性结构视图。
[0063]根据本发明的示例性实施例的相机模块包括:壳体(10)，嵌入有镜头(31);底座
(60),支撑壳体(10)且形成有用于使镜头(31)所发出的光学图像通过的窗口(66);窗口(66)的内侧壁形成有斜面；以及PCB (印刷电路板，90)，安装有底座(60)和用于将光学图像转换成电信号的图像传感器(80 )。
[0064]S卩，窗口( 66 )的倾斜的内侧壁不面向镜头(31 )，而是面向图像传感器(80 )，从而，如图9所示，从镜头(31)的视角偏离的外部光(B)不从窗口(66)的内侧壁反射，并且不入射到图像传感器(80)上，其中图9示出在比较示例中外部光(A)被反射。
[0065]结果是，根据本发明的示例性实施例的相机模块的有利之处在于，底座处窗口的内侧壁形成有斜面，并且使该斜面面向图像传感器以防止从镜头的视角偏离的外部光被反射并输入到图像传感器，从而防止了对象的图像产生红色图案的闪光现象。
[0066]图10为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的底座的示意性平面图，以及图11为由根据本发明的示例性实施例的相机模块拍摄的对象的图像的摄影视图。
[0067]如上文所述，底座处窗口的内侧壁形成有斜面，以防止对象的图像产生红色图案的闪光现象。此时，底座(60)的窗口被插入在镜头和图像传感器之间，并且如图4所示，底座(60)的面向图像传感器的窗口区域(66b)的直径大于底座(60)的面向镜头的窗口区域(66a)的直径。而且，底座(60)处窗口的内侧壁可以由通过从底座(60)的面向镜头的窗口区域(66a)连接至底座(60)的面向图像传感器的窗口区域(66b)而形成的表面来限定。因此，底座(60)处窗口的内侧壁可以不面向镜头，而是面向图像传感器，从而，通过根据本发明的示例性实施例的相机模块(如图5所示)，能够获得无红色图案的对象的图像。
[0068]实施方式
[0069]图12为示出根据本发明的示例性实施例的相机模块的示意性剖视图。
[0070]参照图12，根据本发明的示例性实施例的相机模块(100)包括这样的部件，这些部件包括壳体(10 )、镜筒(30 )、致动器(40 )、底座(60 )、IR (红外)滤色镜(70 )、图像传感器
(80)、以及PCB (印刷电路板，90)。需要沿着光轴(O)移动镜筒(30)以自动对焦的移动部件(致动器(40))，其中音圈电机可以被用于致动器(40)。致动器(40)可以包括线轴(41)、线圈(42)、永久磁铁(43)以及磁轭(44)。
[0071]同时，线轴(41)呈底部和上部开放的圆柱形，并在内周面形成有与镜筒(30)对应的螺纹。镜筒(30)螺纹连接至线轴(41)的内周面以调节相机模块的远距对焦(distantfocusing)。
[0072]与永久磁铁(43)相互作用的线圈(42)以垂直于磁通的方向卷绕在线轴(41)的外围。壳体(10 )的内侧被磁轭(44 )插入，用于防止在线圈(42 )与永久磁铁(43 )之间形成的磁场泄漏到外部。永久磁铁(43)之一被安装在磁轭(44)的内侧以基于线轴(41)面向另一个永久磁铁(43 )。磁轭(44 )被底座(60 )支撑。
[0073]在给线圈(42)施加电压的情况下，在线圈上流动的电流和永久磁铁(43)的磁场相互作用(弗莱明左手定则)，以允许线轴(41)接收到达永久磁铁(43)上侧的力。此时，施加到线圈(42)的电流的强度越大，沿着光轴的方向向上移动的镜筒(30)和线轴(41)的距尚越长。
[0074]而且，根据本发明的示例性实施例的相机模块(100)可以包括安装在壳体(10)上的上部弹性元件和安装在底座(60)上的下部弹性元件，以允许镜筒(30)和线轴(41)在沿着光轴移动之后返回到原始状态。
[0075]线轴(41)的凸缘接触到上部弹性元件和下部弹性元件，其中附加部件可以被插入在上部弹性元件与壳体(10)之间。因此，在给线圈(42)施加有电压的情况下，镜筒(30)和线轴(41)通过上部弹性元件和下部弹性元件的弹性沿着光轴的方向向下移动以返回到原始状态。
[0076]壳体(10)呈底部开放的六面体形状，并在上部中心形成有光通孔。壳体(10)被位于其下的底座(60)所支撑。壳体(10)被耦接至底座(60)以形成空间，其中在该空间中包括有上部弹性元件、镜筒(30)、致动器(40)以及红外滤色镜(70)。壳体(10)优选利用使内部与外部绝缘的塑料制造，并且可以由用于批量生产的注入模塑产品来制造。
[0077]叶片弹簧的上部弹性元件被插入壳体(10)的上侧，上部弹性元件的外侧被致动器
(40)的磁轭(44)所支撑，并且上部弹性元件的内侧接触到致动器(40)的线轴(41)，以将压力施加到线轴(41)的上侧。
[0078]叶片弹簧的下部弹性元件被布置在致动器(40)的下面，以将压力施加到线轴
(41)的底侧。下部弹性元件可以从线轴(41)被插入模塑，或使用粘合剂附接。
[0079]镜筒(30)是固定并保护多个镜头的装置，并且沿着光轴(O)在其内侧依次堆叠有能够接收对象的光学图像的多个镜头。PCB (90)安装有将光学图像转换成电信号的图像传感器(80)。底座(60)呈“u”形(具有用于将光学图像传到图像传感器(80)的开口)。底座
(60)被布置在镜筒(30)的下面且安装有过滤红外线的红外滤色镜(70)。
[0080]图像传感器(80)被布置在镜筒(30)的底面和PCB (90)的上表面，以将从多个镜头输入的光学图像转换成电信号。PCB (90)是具有良好平坦性的FPCB (柔性PCB)，并且延伸到外部的FPCB的一部分形成有连接至外部器件的装置(未示出)。
[0081]如前所述，根据本发明的示例性实施例的镜筒(30)被上部弹性元件和下部弹性元件所支撑。而且，根据本发明的示例性实施例的相机模块不限于图12中的配置，而是可以包括各种其它配置的相机模块。
[0082]提供本发明的在前描述以使任何本领域技术人员能够做出或使用本发明。针对发明的各种改型对于本领域技术人员而言将是显而易见的，本文所限定的普遍原理可以被用于其它改型而不会偏离本发明的精神或范围。因此，本发明不旨在限制本文描述的示例，而是被赋予与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽范围。
[0083]工业实用性
[0084]根据本发明的相机模块具有的工业实用性在于，倾斜表面形成在底座的窗口的内侧壁处以允许倾斜表面面向图像传感器，从而通过从窗口的内侧壁的反射从镜头的视角偏离的外部光来防止其输入到图像传感器中，以此防止对象的图像产生红色图案的闪光现象。
【权利要求】
1.一种相机模块,所述相机模块包括:壳体，嵌入有镜头；底座，支撑所述壳体且形成有用于使由所述镜头发出的光学图像通过的窗口，所述窗口形成有阶梯单元；以及PCB (印刷电路板)，安装有所述底座和用于将所述光学图像转换成电信号的图像传感器。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述阶梯单元由位于所述窗口上的至少一个或多个凸缘实现。
3.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述阶梯单元包括侧壁和延伸到所述侧壁的板表面。
4.根据权利要求3所述的相机模块，其中，所述底座的所述窗口被布置在所述镜头与所述图像传感器之间，并且在所述窗口处所述阶梯单元的板表面面向所述镜头。
5.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述板表面的长度长于所述侧壁。
6.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述底座由注入模塑产品实现。
7.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述底座由陶瓷衬底实现。
8.—种相机模块,所述相机模块包括:壳体，嵌入有镜头；底座，支撑所述壳体且形成有用于使由所述镜头发出的光学图像通过的窗口，所述窗口形成有凸缘；以及PCB (印刷电路板)，安装有所述底座和用于将所述光学图像转换成电信号的图像传感器。
9.根据权利要求8所述的相机模块，其中，在所述凸缘处侧壁的高度高于所述窗口处侧壁的高度。
10.根据权利要求8所述的相机模块，其中，形成至少一个或多个凸缘。
11.根据权利要求10所述的相机模块，其中，在形成两个或多个凸缘的情况下，每一个凸缘具有相同的长度。
12.根据权利要求10所述的相机模块，其中，在形成两个或多个凸缘的情况下，每一个凸缘具有不同的长度。
13.根据权利要求12所述的相机模块，其中，所述多个凸缘的每一个的长度朝向所述图像传感器的方向而逐渐增加。
14.根据权利要求12所述的相机模块，其中，所述多个凸缘中布置得离所述图像传感器最近的凸缘的长度最长。
15.—种相机模块,所述相机模块包括:壳体，嵌入有镜头；底座，支撑所述壳体且形成有用于使由所述镜头发出的光学图像通过的窗口，所述窗口的内侧壁形成有斜面；以及PCB (印刷电路板)，安装有所述底座和用于将所述光学图像转换成电信号的图像传感器。
16.根据权利要求15所述的相机模块，其中，所述窗口的倾斜的内侧壁面向所述图像传感器。
17.根据权利要求15所述的相机模块，其中所述底座的所述窗口被插入在所述镜头与所述图像传感器之间，并且所述底座的面向所述镜头的所述窗口区域的直径大于所述底座的面向所述图像传感器的窗口区域的直径。
18.根据权利要求15所述的相机模块，其中，所述镜头形成在与所述镜头一起安装的镜筒以及致动器之内，所述致动器包括耦接至所述镜筒的线轴和卷绕在所述线轴的外围的线圈。
19.根据权利要求18所述的相机模块，还包括:安装至所述壳体的上部弹性元件和安装在所述底座上的下部弹性元件，以允许所述镜筒和所述线轴在响应于所述致动器的致动移动到光学方向之后返回到原始状态。
20.根据权利要求15所述`的相机模块，其中，所述底座由陶瓷衬底实现。
【文档编号】H04N5/225GK103636189SQ201280032613
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年6月25日 优先权日:2011年6月29日
【发明者】金恩美 申请人:Lg伊诺特有限公司