摄影模块的制作方法
【专利摘要】本发明揭露一摄影模块，其包括一座体以及一镜头单元。多个穿孔设置于座体上，其中至少一遮光部设置于相邻二个穿孔之间。镜头单元设置在座体上且具有多个光汇聚区域以及至少一非光汇聚区域，其中多个光汇聚区域分别对齐每一穿孔，且非光汇聚区域对齐遮光部。
【专利说明】摄影模块
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种光学元件，特别是关于一种具有一包括二个或二个以上光汇聚区域的镜头单元的摄影模块。
【背景技术】
[0002]微相机(miniaturized cameras)广泛运用于例如手机的电子产品当中。近年来，包括晶圆级镜头模块的晶圆级相机模块(WLCM)已被运用于微相机中。晶圆级镜头模块通过排列或堆叠多个透明晶圆制造，其中每一透明晶圆具有多个利用模具方式制造，且以矩阵方式排列的聚合物镜片。举例而言，参照图1，已知的微相机模块100具有一光感元件110、一隔离层120以及一镜头装置130。隔离层120具有一第一穿孔122，射入镜头装置130的光线可以通过第一穿孔122传递至光感元件110。
[0003]一般而言，光感元件110需要具有1000万像素或更高的像素规格，以满足高画质的需求。然而，这将增加相机模块100的成本。另外，在生产或运送过程中，当摄影模块100受到撞击时，光感元件I1以及隔离层120 (或隔离层120与镜头装置130)容易移位或分离，导致摄影模块100的画质降低或摄影模块100的损坏。
[0004]并且，由于传统的隔离层120通常是由透明材料例如玻璃或塑胶所制造，光线将难以避免地经由隔离层120进入摄影模块100内并投射至光感元件110上，此现象将使摄影模块100所产生的影像具有杂讯，降低影像品质。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种提高画质的摄影模块。本发明的另一目的在于提供一种具有高结构强度的摄影模块。
[0006]根据本发明的一实施例的摄影模块，其包括一座体以及一镜头单兀。座体包括一第一部件以及一第二部件。多个穿孔以矩阵方式设置于该第一部件上，且该第一部件包括至少一遮光部设置于相邻二个所述穿孔之间。第二部件连结于该第一部件，并定义至少一第一腔体。镜头单元设置于该至少一第一腔体中，其中该镜头单元具有一前表面以及一相反于该前表面的后表面，且该前表面包括多个分别对齐每一所述穿孔的光汇聚区，以及至少一设置于二个相邻的所述光汇聚区之间且对齐该遮光部的非光汇聚区。
[0007]在上述实施例中，该至少一非光汇聚区延伸于二个相邻的所述光汇聚区之间，且该第一部件覆盖该镜头单元的非光汇聚区。另外，该至少一非光汇聚区延伸于二个相邻的所述光汇聚区之间，且该第一部件覆盖该镜头单元的非光汇聚区。
[0008]在上述实施例中，该第二部件一体成形地自该第一部件的一周缘延伸而出，以定义该至少一第一腔体。
[0009]或者，该第一部件是以可分离的方式连结该第二部件。在此实施例中，该第一部件包括一顶盖以及一以环绕方式自该顶盖伸出的侧盖，以夹持该镜头单元，其中所述穿孔设置于该顶盖，该第一部件的该侧盖包括一外螺纹，且该第二部件包括一在该至少一腔体中的内螺纹。第一部件通过该外螺纹与该内螺纹的结合连结该第二部件。
[0010]在上述实施例中，摄影模块包括多个镜头单元，其中该第二部件定义多个第一腔体，且该座体包括多个第一部件，所述多个第一部件各自设置在每一所述第一腔体中并夹持所述镜头单元。
[0011]在上述实施例中，摄影模块还包括一光感元件，其中该第二部件定义至少一连通于该至少一第一腔体的第二腔体，且该光感元件设置于该第二腔体中，并对齐该镜头单元的后表面。
[0012]根据本发明的另一实施例的摄影模块，其包括一座体以及一镜头单元。座体包括多个第一部件，其中至少一穿孔设置于每一所述第一部件上。第二部件以可分离的方式连结所述第一部件，其中多个第一腔体由该第二部件所定义，且多个第一部件分别设置于所述第一腔体中。多个镜头单元各自受所述多个第一部件之一所夹持，其中每一所述镜头单元包括一前表面以及一相反该前表面的后表面，且该前表面包括一光汇聚区域，该光汇聚区域对齐其所对应的该第一部件的该穿孔。
[0013]在上述实施例中，每一所述第一部件包括一顶盖以及一以环绕方式自该顶盖伸出的侧盖，以夹持所述镜头单元之一，其中该穿孔设置于该顶盖，且每一所述第一部件的该侧盖包括一外螺纹，且该第二部件包括多个在所述第一腔体中的内螺纹。每一所述第一部件通过该外螺纹与该内螺纹的结合连结该第二部件。
[0014]在上述实施例中，摄影模块更包括多个光感元件，其中该第二部件定义多个连通于所述第一腔体的第二腔体，且每一所述光感元件设置于所述第二腔体中，并对齐于其所对应的所述多个镜头单元之一的后表面。
[0015]整体而言，通过本发明的座体能够固定所有的装置(像是光感元件、镜头单元)的特性，摄影模块的结构强度可以获得强化。并且，摄影模块的影像品质可以获得保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1显示已知技术的摄影模块的剖面图；
[0017]图2显示本发明的第一实施例的摄影模块的结构爆炸图；
[0018]图3显示图2的摄影模块于组装后沿A-A线段所视的剖面图；
[0019]图4显示图2-3所示的摄影模块的镜头单元的剖面图；
[0020]图5显示本发明的第二实施例的摄影模块的剖面图；
[0021]图6显示本发明的第三实施例的摄影模块的示意图；
[0022]图7显示本发明的第四实施例的摄影模块的爆炸图；
[0023]图8显示图7的摄影模块沿B-B线段所视的剖面图；
[0024]图9显示本发明的第五实施例的摄影模块的上视图；
[0025]图10显示图9的摄影模块沿C-C线段所视的剖面图。
[0026]【符号说明】
[0027]100?微相机模块
[0028]110?光感元件
[0029]120?隔离层
[0030]122?第一穿孔
[0031]130?镜头单元装置
[0032]200、200，、300、400、500 ?摄影模块
[0033]210、210，、310、410、510 ?座体
[0034]211、311、411、511、511 ?第一部件
[0035]211a ?周缘
[0036]212、312、512 ?遮光部
[0037]212a ?表面
[0038]213、313、413、513 ?第二部件
[0039]213a?内侧壁
[0040]215、315、415、515 ?穿孔
[0041]217、317、417、517 ?第一腔体
[0042]219、319、419、519 ?第二腔体
[0043]230、230 ’、430 ?镜头单元
[0044]231?前表面
[0045]232、432?光汇聚区
[0046]233?非光汇聚区
[0047]235?后表面
[0048]237?侧壁
[0049]240?镜头
[0050]241?隔离层
[0051]242?第一穿孔
[0052]243?镜片层
[0053]244?基板
[0054]245?镜片
[0055]246?第二镜片
[0056]247?第二隔离层
[0057]248?第二穿孔
[0058]249?盖板
[0059]250>450?光感单元
[0060]251、451?光感芯片
[0061]253、453 ?连结件
[0062]314?第一表面
[0063]316?第二表面
[0064]318?凹槽
[0065]4111、5111 ?顶盖
[0066]4113、5113 ?侧盖
[0067]4115、5115 ?外螺纹
[0068]418、518 ?内螺纹
【具体实施方式】
[0069]为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图做详细的说明。其中，实施例中的各元件的配置为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中附图标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。
[0070]参照图2，本发明的第一实施例的摄影模块200包括一座体210、一镜头单元230以及一光感兀件250。
[0071]座体210、镜头单元230以及光感元件250的结构特征将于此处进一步描述。参照图3，座体210包括一第一部件211以及一连结该第一部件211的第二部件213。更详细而言，第一、二部件211及213是通过射出成形的方式所形成，其中第二部件213 —体成形地自第一部件211的一周缘211a延伸而出，以定义一第一腔体217以及一第二腔体219。如图3所示般，第一腔体217以及第二腔体219彼此相互连通，其中第一腔体217由第一、二部件211及213共同定义，而第二腔体219设置于较第一腔体217远离第一部件211的位置并暴露于外部。四个穿孔215以2x2矩阵的方式设置于第一部件211，且多个遮光部212设置于每二个相邻的穿孔215之间。
[0072]镜头单元230设置于座体210的第一腔体217当中，并且具有一前表面231以及一相反于前表面231的后表面235。前表面231包括四个光汇聚区232以及多个非光汇聚区233。四个光汇聚区232分别对齐每一所述穿孔215。多个非光汇聚区233连续延伸于每二个相邻的穿孔215之间，并且分别对齐所述遮光部212。为了减少摄影模块200的厚度，第一部件211面对镜头单元230表面具有一与非光汇聚区233的轮廓相匹配的轮廓。举例而言，在此实施例中，遮光部212面对镜头单元230的非光汇聚区233的表面212a以及非光汇聚区233皆为一平面，是以非光汇聚区233的表面212a是直接接触非光汇聚区233。
[0073]镜头单元230可以根据需求而具有相异的配置。举例而言，参照图4，在此实施例中，镜头单元230包括四个镜头240 (图4仅显示其中二个镜头)彼此并排，其中每一镜头240具有相同的焦距，且彼此的光轴相隔一既定距离。每一镜头240包括一第一隔离层241、一镜片层243、一第二隔离层247以及一透明的盖板249。第一隔离层241具有一第一穿孔242。前表面231的光汇聚区232相对第一穿孔242设置，且前表面231的非光汇聚区233相对于第一隔离层241而设置。
[0074]镜片层243设置于第一隔离层241上并覆盖第一穿孔242。在此实施例中，镜片层243包括一透明的基板244、一第一镜片245以及一第二镜片246。第一镜片245以及第二镜片246分别设置在透明基板244的相反两侧，并对齐前表面231的光汇聚区232。第一镜片245以及第二镜片246为凸透镜，但并不限制于此。在另一实施例中，第一镜片245以及第二镜片246至少其中之一者为凹透镜。第二隔离层247设置于镜片层243上。第二隔离层247具有一第二穿孔248。第二穿孔248暴露镜片层230的一部分于光汇聚区232。透明盖板249设置于第二隔离层247并且覆盖第二穿孔248。
[0075]参照图3，光感单元250例如互补式金属氧化物半导体场效晶体管(CMOS)感测器设置于座体210中的第二腔体219。光感单元250包括四个光感芯片251 (图3仅显示二个光感芯片251)分别对应至每一镜头240 (图4)。在此实施例中，四个光感芯片251是共同形成的，亦即四个各自用于接收来自不同镜头240 (图4)光线的光感芯片251是共同形成在单一光感芯片上。光感单元250的底面具有一连结件253，以连结一供摄影模块200安装于其上的主机板(图未示)的端点。
[0076]在组装摄影模块200时，镜头单元230可以利用滑动的方式设置于座体210的第一腔体217，其中镜头单元230的一连结前表面231以及后表面233的侧壁237是接触于第一腔体217的内侧壁213a。接着，设置光感元件250于第二腔体219中。镜头单元230以及光感元件250可以利用适当的手段固定于座体210当中。在一实施例中，紫外光胶(UVglue)涂附于镜头单元230以及座体210之间，或者涂附于光感单元250以及座体210之间，并且利用曝光手段使紫外光胶硬化，以形成一紧密的且具有多个镜头的摄影模块。
[0077]通过摄影模块200包括多个镜头以及多个光感芯片的配置，即使光感芯片各自所具有的有效像素不高，透过合成各个镜头与光感芯片在多个视角独立捕捉的画面，高画质的影像仍然能够制作而成，借此减少摄影模块200的制造成本。
[0078]另一方面，由于摄影模块200的镜头单元230是受座体210所夹持，摄影模块200的结构强度将获得相当程度的强化。并且，本发明的座体210可以阻隔杂光进入镜头单元230，借此提升摄影模块200的影像品质。
[0079]应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围内，镜头单元的镜头数量可以进行变更。举例而言，如图4所示般，根据本发明第二实施例的摄影模块200’包括一座体210’以及一镜头单元230’。十六个穿孔215以4x4矩阵的方式设置于座体210上，且镜头单元230’设置于座体210中，且具有相对应穿孔215数量的光汇聚区232。通过上述结构，摄影模块200’的影像画质将进一步获得提升。
[0080]参照图6，其显示本发明的第三实施例的摄影模块300的示意图。在此实施例中，相同于第2-3图所显示的摄影模块200的元件将以相同的符号表示，且其特征将不再说明，以简化内容。摄影模块300包括一座体310、一镜头单元230以及一光感元件250。
[0081]座体310包括一第一部件311以及一第二部件313。第一部件311为一不透明的薄膜，其中四个穿孔315以2x2矩阵方式设置于其上，且第一部件311包括多个遮光部312设置于每二个相邻的穿孔315之间。第二部件313具有一第一表面314以及一相对该第一表面314的第二表面316，且第二部件313定义一第一腔体317以及一第二腔体319，其中第一腔体317暴露于第一表面314,且第二腔体319暴露于第二表面316。另外,一凹槽318围绕地设置于第一表面314并连结第一腔体317。第一部件311的外围部通过固定的手段固定于凹槽311当中以遮盖第一腔体317。
[0082]镜头单元230设置于第一腔体317当中，并且光感单元250设置于第二腔体319当中，其中光汇聚区232分别对齐每一穿孔315，且非光汇聚区233对齐遮光部312。在此实施例中，由于第一部件311为一薄膜，摄影模块300的厚度可以更加降低。
[0083]参照图7-8，其显示本发明的第四实施例的摄影模块400的示意图。摄影模块400包括一座体410、一镜头单元430以及一光感元件450。
[0084]座体410包括四个第一部件411以及一第二部件413。每一第一部件411包括一顶盖4111以及一以环绕方式自该顶盖411伸出的侧盖4113，以夹持四个镜头单元430之一，其中穿孔415设置于顶盖4111，且侧盖4113包括一外螺纹4115。
[0085]第二部件413定义四个第一腔体417以及四个第二腔体419，其中四个第一腔体417以2x2矩阵的方式排列，且每一第一腔体417连通于个第二腔体419之一。在此实施例中，第二部件413包括四个各自在一第一腔体417中的内螺纹418，其中第二部件413的四个内螺纹418分别对应四个第一部件411之一的外螺纹4115。
[0086]在组装摄影模块400时，每一镜头单元230设置于每一第一部件411的顶盖4111与侧盖4113所定义的空间当中，其中每一镜头单元430的光汇聚区432对齐于其所对应的第一部件417的穿孔415。接着，将每一第一部件411设置于座体410的第一腔体471当中，并通过外螺纹4115与内螺纹418的结合连结第二部件413。每一光感元件450，例如互补式金属氧化物半导体场效晶体管(CMOS)感测器设置于座体410中的第二腔体419并对齐于其所对应的镜头单元430的后表面。每一光感元件450包括一个光感芯片以接收穿过镜头单元430的光线，并且光感单元450的底面具有一连结件453，以连结一供摄影模块400安装于其上的主机板(图未示)的端点。
[0087]参照第9-10图，其显示本发明的第五实施例的摄影模块500的示意图。摄影模块500包括一座体510、一镜头单元230以及一光感元件250。
[0088]座体510包括四个第一部件511以及一第二部件513。每一第一部件511包括一顶盖5111以及一以环绕方式自该顶盖511伸出的侧盖5113，以分别夹持四个镜头单元530，其中四个穿孔515设置于每一顶盖5111上，且每一侧盖5113包括一外螺纹5115。
[0089]第二部件513定义四个第一腔体517以及四个第二腔体519(图10仅显示一第二腔体519)，其中四个第一腔体517以2x2矩阵的方式排列，且每一第一腔体517连通于四个第二腔体519之一。在此实施例中，第二部件513包括四个各自在一第一腔体517中的内螺纹518，其中第二部件513的四个内螺纹518分别对应四个第一部件511之一的外螺纹5115。
[0090]在组装摄影模块500时,每一镜头单兀230设置于每一第一部件511的顶盖5111与侧盖5113所定义的空间当中。具体而言，每一镜头单元230的四个光汇聚区232对齐于其所对应的第一部件511的穿孔515，并且非光汇聚区233对齐于其所对应的第一部件511的遮光部512。接着，将每一第一部件511设置于座体510的第一腔体571当中，并通过外螺纹5115与内螺纹518的结合连结第二部件513。并且，每一光感单元250对齐于其所对应的镜头单元230的后表面，并设置于座体510的第二腔体519当中。
[0091]图7-10所显示的实施例中，由于供镜头单元设置于其中的第一部件可以分别自第二部件取下，使得单一无法满足需求的镜头模块可以独立自第二部件取下，并保留其他符合需求的镜头单元，借此增加摄影模块的生产合格率。
[0092]虽然本发明已以较佳实施例揭露于上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种摄影模块，其特征在于，包括: 一座体，该座体包括:一第一部件，其中多个穿孔设置于该第一部件上，且该第一部件包括至少一遮光部设置于相邻二个所述穿孔之间；以及一第二部件，连结于该第一部件，并定义至少一第一腔体； 一镜头单元，设置于该至少一第一腔体中，其中该镜头单元具有一前表面以及一相反于该前表面的后表面，且该前表面包括多个分别对齐每一所述穿孔的光汇聚区，以及至少一设置于二个相邻的所述光汇聚区之间且对齐该遮光部的非光汇聚区。
2.根据权利要求1所述的摄影模块，其特征在于，该至少一非光汇聚区延伸于二个相邻的所述光汇聚区之间，且该第一部件覆盖该镜头单元的该非光汇聚区。
3.根据权利要求1所述的摄影模块，其特征在于，该遮光部对齐该镜头单元的该非光汇聚区的一表面为一平面。
4.根据权利要求1所述的摄影模块，其特征在于，所述多个穿孔以矩阵方式设置于该第一部件。
5.根据权利要求1所述的摄影模块，其特征在于，该第二部件一体成形地自该第一部件的一周缘延伸而出，以定义该至少一第一腔体。
6.根据权利要求1所述的摄影模块，其特征在于，该第一部件是以可分离的方式连结该第二部件。
7.根据权利要求6所述的摄影模块，其特征在于，该第一部件包括一顶盖以及一以环绕方式自该顶盖伸出的侧盖，以夹持该镜头单元，其中所述穿孔设置于该顶盖，且该第一部件通过该侧盖连结该第二部件。
8.根据权利要求7所述的摄影模块，其特征在于，该第一部件的该侧盖包括一外螺纹，且该第二部件包括一在该至少一腔体中的内螺纹，其中该第一部件通过该外螺纹与该内螺纹的结合连结该第二部件。
9.根据权利要求1所述的摄影模块，其特征在于，该摄影模块包括多个镜头单元，其中该第二部件定义多个第一腔体，且该座体包括多个第一部件，所述多个第一部件各自设置在每一所述第一腔体中并夹持所述镜头单元。
10.根据权利要求1所述的摄影模块，其特征在于，还包括一光感元件，其中该第二部件定义至少一连通于该至少一第一腔体的第二腔体，且该光感元件设置于该第二腔体中，并对齐该镜头单元的后表面。
11.一种摄影模块，其特征在于，包括: 一座体，该座体包括:多个第一部件，其中至少一穿孔设置于每一所述第一部件上；以及一第二部件，以可分离的方式连结所述第一部件，其中多个第一腔体由该第二部件所定义，且所述多个第一部件分别设置于所述第一腔体中；以及 多个镜头单元，各自受所述多个第一部件之一所夹持，其中每一所述镜头单元包括一前表面以及一相反该前表面的后表面，且该前表面包括一光汇聚区域，该光汇聚区域对齐于所对应的该第一部件的该穿孔。
12.根据权利要求11所述的摄影模块，其特征在于，每一所述第一部件包括一顶盖以及一以环绕方式自该顶盖伸出的侧盖，以夹持所述多个镜头单元之一，其中该穿孔设置于该顶盖，且每一所述第一部件通过该侧盖连结该第二部件。
13.根据权利要求12所述的摄影模块，其特征在于，每一所述第一部件的该侧盖包括一外螺纹，且该第二部件包括多个在所述第一腔体中的内螺纹，其中每一所述第一部件通过该外螺纹与该内螺纹的结合连结该第二部件。
14.根据权利要求11所述的摄影模块，其特征在于，还包括多个光感元件，其中该第二部件定义多个连通于所述第一腔体的第二腔体，且每一所述光感元件设置于所述第二腔体中，并对齐于所对应的所述多个镜头单元之一的后表面。
【文档编号】G02B7/00GK104252025SQ201310263030
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】吕引栋, 郭汉檥 申请人:奇景光电股份有限公司