CN100451813C - 具有使由在滤光件上的尘粒引起的缺陷最少的相机模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在数码光学仪器中使用的相机模块，该相机模块使由在滤光件上的尘粒引起的缺陷最少。该相机模块包括：柔性基板，具有图案部分；图像传感器单元，安装在柔性基板的端部区域；镜头单元，固定在柔性基板上，并具有多个镜头以将光引入图像传感器单元；滤光件，布置在镜头单元中以拦截被引入镜头单元的光中的特定波长的光；过滤隔离件，位于滤光件和图像传感器单元之间以将滤光件和图像传感器单元隔开，从而粘着在滤光件上的尘粒与图像传感器单元的像素隔开，以使尘粒不遮挡像素的视角。

Description

具有使由在滤光件上的尘粒引起的缺陷最少的相机模块

本申请基于2005年1月28日提交的第2005-8217号韩国申请并要求该韩国申请的优先权，该申请的全部内容公开于此以资参考。

技术领域

本发明涉及一种在数字光学仪器中使用的相机模块，更具体地讲，涉及一种具有使由在滤光件上的尘粒引起的缺陷最少的相机模块，其中，滤光件与图像传感器隔开，从而当将滤光件组装到柔性基板上时防止粘着在滤光件上的尘粒将设在图像传感器上的像素的视角遮挡，从而可使由于尘粒而产生的有缺陷的产品最少并可提高相机模块的生产率，同时降低制造成本。

背景技术

许多蜂窝电话制造商现在在开发和制造一种具有内置相机模块的蜂窝电话。根据其包装方法和组元，开发在蜂窝电话中使用的各种形状的内置相机模块。

参照图1，示出在蜂窝电话中使用的传统的相机模块的例子的截面图。如图1所示，传统的相机模块200包括：图像传感器单元202，位于相机模块200的端部区域；连接器230，位于相机模块200相对的端部区域并电连接到设在蜂窝电话中的主板(未示出)上。图像传感器单元202和连接器230二者通过称为薄膜覆晶(COF)的技术安装在相机模块200的柔性基板220上。

柔性基板220上打有通孔224，用于传播光，图像传感器单元202具有位于通孔224侧部的光接收元件250。更具体地讲，图像传感器252以倒装晶片方式安装在柔性基板220的一个表面上，光接收元件250又布置在图像传感器252上，从而光接收元件250通过通孔224暴露在外部。树脂包装层254沿着图像传感器252的周围设置。

传统的相机模块200还包括用来将多个镜头262安装在相机模块200上的镜头单元260。镜头单元260安装在柔性基板220的另一表面上，从而镜头单元260通过在图像传感器252之前的通孔与光接收元件250相通。

具有上述结构的传统的相机模块200包括作为基本组元的滤光件270。该滤光件270能够拦截红外线或紫外线和可见光线的特定的不需要的波长的光。

通常，滤光件270由红外线阻挡(IR)过滤件形成。如图1所示，滤光件270附着在柔性基板220上，从而位于图像传感器单元202的壳体272中。

然而，如上所述的传统的相机模块200存在的问题在于，当滤光件270安装在柔性基板220上时，灰尘和尘粒K不可避免地粘着在滤光件270上，从而阻碍图像传感器252的光接收。据目前的调查发现，约90％的有缺陷的相机模块200是由于在滤光件270上的灰尘和尘粒K产生的。

参照图2a到图2c，更加详细地示出了使传统的相机模块200的光学能力差的原因，即，在滤光件270上的灰尘和尘粒K。

如图2a所示，传统的相机模块200构造如下，使得滤光件270位于设在图像传感器252上的光接收元件250上的像素250a附近。因此，如果灰尘和尘粒K粘着在滤光件270上，则灰尘和尘粒K也位于光接收元件250的像素250a附近。因此，如图2b所示，灰尘和尘粒K的每个遮挡设在图像传感器252上的像素250a中的一个的视角θ，从而防碍相应的像素250a的光接收。

结果，在光接收中，由于灰尘和尘粒K，所以相应的像素250a显示为缺陷，具有缺陷像素250a的相机模块200将不能通过质量控制。因此，存在的问题在于产生大量的有缺陷产品。

发明内容

因此，由于上述问题提出本发明，本发明的一个目的是提供一种相机模块，该相机模块使由在滤光件上的灰尘和尘粒引起的缺陷最少，当滤光件组装到柔性基板上时，该相机模块能够使由于粘着在滤光件上的灰尘和尘粒而产生的有缺陷的产品最少，从而能够使大部分产品通过质量控制并提高生产率。

本发明的另一目的是提供一种相机模块，该相机模块能够使由于粘着在滤光件上的灰尘和尘粒而产生的有缺陷的产品最少，从而通过减少将被处理的产品的数量达到降低生产成本的目的。

根据本发明，通过提供一种在数码光学仪器中使用的相机模块可实现上面和其它目的，该相机模块能够使由在滤光件上的尘粒而引起的缺陷最少，该相机模块包括：柔性基板，具有图案部分；图像传感器单元，安装在柔性基板的端部区域；镜头单元，固定在柔性基板上，并具有多个镜头以将光引入图像传感器单元；滤光件，布置在镜头单元中以拦截被引入镜头单元的光中的特定波长的光；过滤隔离件，位于滤光件和图像传感器单元之间以将滤光件和图像传感器单元隔开，从而使粘着在滤光件上的尘粒与设在图像传感器单元上的像素隔开，以使尘粒不遮挡像素的视角，由此构造相机模块，用于防止由于尘粒而使其光学性能降低。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，本发明的上面和其它目的、特点和其它优点将会变得更易于理解，其中：

图1是示出传统的相机模块的一般构造的截面图；

图2a到图2c示出由于在图1的传统的相机模块中的尘粒而产生的缺陷，图2a是示出粘着在滤光件上的尘粒的截面图，图2b是示出由在滤光件上的尘粒遮挡像素的视角的说明性视图，图2c是详细地示出尘粒和像素之间的位置关系的说明性视图；

图3a和图3b分别是截面图和平面图，示出了根据本发明的相机模块，其中过滤隔离件附着在柔性基板上；

图4a到图4c示出用于防止由于在根据本发明的相机模块中的尘粒而产生缺陷的布置，图4a是示出粘着在滤光件上的尘粒的截面图，图4b是示出滤光件的尘粒位于像素的视角的宽的截面区域的说明性视图，图4c是示出与尘粒隔开的像素的光接收的说明性视图；

图5a和图5b是示出本发明的相机模块的说明性视图，根据设在相机模块中的镜头的位置调节，将该相机模块的总厚度(高度)调节到与图1的传统的相机模块的总厚度相等。

具体实施方式

现在将参照附图更加详细地解释本发明的优选实施例。

参照图3a、图3b、和图4a到图4c，示出了根据本发明的相机模块的截面图，该相机模块使由在其滤光件上的尘粒引起的缺陷最少。可以看出，如标号1所指示的本发明的相机模块包括：柔性基板10，具有图案部分10a；图像传感器单元20，安装在柔性基板10的端部区域；镜头单元30，固定在柔性基板10上以将光引入图像传感器单元20。

镜头单元30由壳体32围绕，从而多个镜头37放置在壳体32内。滤光件40布置在镜头单元30中以拦截被引入镜头单元30的光中的特定波长的光。

在本发明中，相机模块1还包括过滤隔离件50。该过滤隔离件50介于滤光件40和图像传感器单元20之间以将滤光件40和图像传感器单元20隔开。通过使用过滤隔离件50，即使尘粒K粘着在滤光件40上，尘粒K也与设在图像传感器单元20上的像素20a隔开，从而不遮挡视角θ。

详细地描述本发明的过滤隔离件50，该过滤隔离件50附着在柔性基板10上，从而介于滤光件40和柔性基板10之间。优选地，过滤隔离件50由预定厚度的聚酰亚胺板形成。在过滤隔离件50的中部打孔52以使光通过以到达图像传感器单元20。将热固性粘附剂施加在板形过滤隔离件50的下表面上，通过热压工艺将过滤隔离件50附着在柔性基板10上。滤光件40和镜头单元30的壳体32二者附着在过滤隔离件50的上表面上。这里，术语“下表面”和“上表面”是基于图3a定向的。

就上述结构来说，图像传感器单元20附着在柔性基板10的下表面上，滤光件40与图像传感器单元20隔开，从而粘着在滤光件40上的尘粒K与图像传感器单元20隔开。

图4c示出将滤光件40与图像传感器单元20隔开的结果。在图4c中，虚线圆表示位于传统的相机模块的像素附近的滤光件上的尘粒，实线圆表示在与图像传感器单元20的像素20a隔开的滤光件40上的尘粒K。如果尘粒K与设在图像传感器单元20上的像素20a隔开，则尘粒K从像素20a中的一个的视角θ的窄的截面区域向宽的截面区域移动了。这就使将被尘粒K遮挡的视角θ的截面区域减小。

具体地，当尘粒K位于相应的像素20a附近，且位于视角θ的窄的截面区域中时，尘粒K遮挡整个视角θ，导致在相应的像素20a处产生缺陷。然而，当尘粒K与相应的像素20a隔开，且位于视角θ的宽的截面区域中时，尘粒K仅遮挡视角θ的一部分，从而使光通过视角θ的剩余部分到达相应的像素20a，从而确保相应的像素20a的正常操作，并排除有缺陷产品的产生。

如上所述，本发明的过滤隔离件50附着在柔性基板10上，从而用来支撑滤光件40和透镜单元30的壳体32二者，但是本发明并不局限于此。诚然，过滤隔离件50可被构造为仅仅支撑过滤隔离件40，从而镜头单元30的壳体32直接附着在柔性基板10上。

在下面的情况下，与过滤隔离件50支撑滤光件40和镜头单元30二者的情况相比，板形过滤隔离件50相对于柔性基板10的附着区域稍微减小。

参照图5a和图5b，应该理解，与图1的传统的相机模块200相比，即使滤光件40与图像传感器单元20隔开，但可通过调节设在镜头单元30中的镜头37的位置将根据本发明的相机模块1的总厚度(高度)调节到与传统的相机模块200的总厚度相等。

这种对相机模块1的总厚度的调节具有下面的效果，使设在相机模块1中的镜头单元30成功地调焦。图5a示出了图1的传统的相机模块200，图5b示出了本发明的相机模块1，将图5a与图5b相比，根据本发明的相机模块1的图像传感器单元20和传统的相机模块200的图像传感器单元202分别与调焦图表(focusing chart)70隔开相同距离。

在传统的相机模块200中，滤光件270和镜头单元260与像素隔开距离(b)，即，如图5a所示的柔性基板220的厚度。另一方面，设在本发明的相机模块1中的滤光件40和镜头单元30与像素隔开增加的距离(B)，即，隔开过滤隔离件50和柔性基板10的总厚度。也就是说，滤光件40和镜头单元30与像素隔离的距离与传统的相机模块200相比远过滤隔离件50的厚度(B-b)。

尽管本发明的距离增加到(B)，但是镜头单元30的镜头37和镜头单元260的镜头262必须分别与图像传感器单元20和202隔开相同距离A，从而使镜头37和镜头262调焦能够彼此相同。为此，如图5a和图5b所示，本发明的相机模块1在镜头37相对于镜头单元30的壳体32的安装位置方面与传统的相机模块200不同。

具体地，参照图5a，图5a示出了传统的相机模块200，镜头262与壳体272的上端隔开间隙(C)。另一方面，参照图5b，图5b示出了本发明的相机模块1，镜头37与壳体32的上端隔开间隙(c)。因此，从此前的描述可获得下面的等式1。

等式1

间隙(C)-间隙(c)＝距离(B)-距离(b)

总之，由于将镜头单元30的壳体32中的镜头37组装在调节的位置处，所以本发明的相机模块1总体上可保持与传统的相机模块200的厚度(高度)相同，从而抵偿板形过滤隔离件50的厚度。

在图5a和图5b中，点划线表示光轴80。

如上所述，在根据本发明的相机模块1的情况下，该相机模块使由在滤光件上的尘粒引起的缺陷最少，具有预定厚度的板形聚酰亚胺过滤隔离件50附着在柔性基板10上，从而介于滤光件40和柔性基板10之间，使得粘着在滤光件40上的尘粒K与图像传感器单元20隔开过滤隔离件50和柔性基板10的厚度。

通过将滤光件40与图像传感器单元20隔开，如图4c中的实线圆所表示，在滤光件40上的尘粒K与设在图像传感器单元20上的像素20a隔开的距离与传统的相机模块200相比远过滤隔离件50的厚度。因此，尘粒K从设在图像传感器单元20上的像素20a的视角θ的窄的截面区域向宽的截面区域移动了。这就使将被尘粒K遮挡的视角θ的截面区域减小。

在传统的相机模块200的情况下，粘着在滤光件40上的尘粒K接近图像传感器单元20，从而将设在图像传感器单元20上的像素20a的视角θ的窄的截面区域遮挡，从而阻碍光到达像素20a，使在相应的像素20a处产生缺陷。然而，根据本发明，由于在滤光件40上的尘粒K与像素20a隔开过滤隔离件50和柔性基板10的厚度，所以尘粒K仅仅将视角θ的截面区域的一部分遮挡，从而使足够的光到达相应的像素20a以确保像素20a的正常操作。

板形聚酰亚胺过滤隔离件50最好具有约0.4mm的厚度，但是本发明并不局限于此。诚然，应该理解过滤隔离件50的厚度可以从各种值中任意地选择，只要上述各种值足以防止在滤光件40上的尘粒K遮挡像素20a的视角θ，从而确保像素20a的正常操作。

此外，虽然本发明的过滤隔离件50由聚酰亚胺材料制成，并通过使用上述热固性粘附剂附着在柔性基板10上，但是本发明并不局限于此，可使用其它等同材料和粘附剂构成过滤隔离件50。

从上述描述中清楚的是，本发明提供一种相机模块，其中，过滤隔离件介于滤光件和图像传感器单元之间，从而将滤光件和图像传感器单元隔开，从而使粘着在滤光件上的尘粒与设在图像传感器单元上的像素隔开。

因此，尘粒从设在图像传感器单元上的像素的视角的窄的截面区域向宽的截面区域移动了，从而尘粒遮挡视角的截面区域减小。这就使像素能够成功地进行光接收，从而使由于粘着在滤光件上的尘粒而产生的有缺陷的像素最少。

结果，本发明使大部分制造的相机模块能够通过质量控制并使生产率提高。

因此，根据本发明，由于粘着在滤光件上的尘粒而产生的有缺陷的像素最少，从而可减小将被处理的相机模块的数量并降低相机的制造成本。

虽然为了解释的目的已经公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应该明白，在不脱离由权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、增加和替代。

Claims (7)

1、一种在数码光学仪器中使用的相机模块，所述相机模块使由在滤光件上的尘粒引起的缺陷最少，该相机模块包括：

柔性基板，具有图案部分；

图像传感器单元，安装在所述柔性基板的端部区域；

镜头单元，固定在所述柔性基板上，并具有多个镜头以将光引入所述图像传感器单元；

滤光件，布置在所述镜头单元中以拦截被引入所述镜头单元的光中的特定波长的光；

过滤隔离件，位于所述滤光件和所述图像传感器单元之间以将所述滤光件和所述图像传感器单元隔开，从而粘着在所述滤光件上的尘粒与设在所述图像传感器单元上的像素隔开，以使尘粒不遮挡所述像素的视角；

由此构造所述相机模块，用于防止由于尘粒而使其光学性能降低。

2、如权利要求1所述的相机模块，其中，所述过滤隔离件由聚酰亚胺板形成，并通过使用热固性粘附剂热压以附着在所述柔性基板上。

3、如权利要求1或2所述的相机模块，其中，将所述过滤隔离件构造为相对于所述柔性基板支撑和粘附所述滤光件和所述镜头单元二者。

4、如权利要求1或2所述的相机模块，其中，将所述过滤隔离件构造为相对于所述柔性基板仅仅支撑和粘附所述滤光件，而不支撑和粘附所述镜头单元。

5、如权利要求1所述的相机模块，其中，所述过滤隔离件的厚度在适当的范围内是可选的，所述适当的范围可防止在所述滤光件上的尘粒将所述像素的视角遮挡，从而确保所述像素的正常操作。

6、如权利要求5所述的相机模块，其中，所述过滤隔离件的厚度约为0.4mm。

7、如权利要求1所述的相机模块，其中，调节在所述镜头单元的壳体中所述镜头的位置以抵偿所述过滤隔离件的厚度。

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