CN101303509A - 微型影像稳定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种影像稳定装置,其包含基板;承载平台,以可移动的方式设于该基板之上,用来承载该影像感测元件;锚点,固定地设于该基板之上;导体垫,用以耦接于影像处理电路,固定地设于该锚点之上;弹性悬臂,设于该锚点与该承载平台之间;导线,设于该弹性悬臂之上,一端耦接于该导体垫,另一端经由该弹性悬臂延伸于该承载平台之上,用以耦接该影像感测元件;及微型致动器,设于该承载平台与该基板之间,耦接于致动器控制电路,用来根据致动器控制电路所传送的控制信号,调整该承载平台相对于该基板的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种影像稳定装置,更明确地说,本发明涉及一种微型影像稳定装置。
背景技术
现今数字相机许多都强调具有防手震的功能。其中一种做法便是在相机的影像感测元件(如CCD、CMOS)上设置影像稳定装置,以使当相机震动时,影像感测元件能同等地移动,而影像在影像感测元件上成像的情况便不会受到震动的影响而提供用户方便性。然而现今的数字相机尺寸越来越小而使得影像稳定装置的尺寸亦需越小。因此,先前技术便提出利用微机电***技术的影像稳定装置。
请参考图1。图1为利用微机电***技术的影像稳定装置100的示意图。影像稳定装置100包含影像处理电路110、致动器控制电路120、四组静电致动器131、132、133与134、基板170、承载平台150、影像感测元件160及排线140。影像感测元件160包含影像感测面161。致动器控制电路120耦接于静电致动器131~134,用以控制静电致动器131~134的位移行为。静电致动器131~134一端固定于基板170上,另一端固定于承载平台150上,用以根据致动器控制电路120的控制信号,产生相对应的位移,而承载平台150并可因此在基板170上形成相对的位移。举静电致动器133为例,静电致动器133包含定子133a与转子133b。定子133a固定于基板170上而转子133b固定于承载平台160的一侧(如图示)。而定子133a与转子133b之间的距离是由致动器控制电路120所传送的控制信号所决定。举例来说,当致动器控制电路120所传送的控制信号的电压越高,则定子133a与转子133b之间的距离就越小;反的,当致动器控制电路120所传送的控制信号的电压越低,则定子133a与转子133b之间的距离就越大。因此,距离D便可经由致动器控制电路120来作调整。另外三组静电致动器131、132、134也是相同的情况。这样一来,致动器控制电路120便可分别控制静电致动器131~134,而使承载平台150能够相对于基板170作X方向或Y方向的位移。影像感测元件160固定于承载平台150上,且与承载平台150并无任何电性耦接。因此影像感测元件160便可随着承载平台150移动。影像感测元件160上的影像感测面161用以接收光学影像而相对应地于影像感测元件160上产生电子信号。影像处理电路110经由排线140耦接于影像感测元件160,用以接收影像感测元件160所产生的电子信号并分析该电子信号以产生影像。因此,在基板170受到震动的时候,致动器控制电路120便会传送控制信号给静电致动器131~134,而让承载平台150产生相反的震动以抵消基板170的震动对于影像感测元件160的影响。如此一来,在基板170受到震动的时候,对于影像感测元件150实际上是不会感受到震动,因此所接收的光学影像也会是稳定的。而最后影像处理电路110根据影像感测元件160所产生的影像也会是稳定的。
请参考图2。图2为先前技术的影像稳定装置100的组装示意图。如图所示,当静电致动器131~134以及承载平台150在基板170上完成后,影像感测元件160会再粘着于承载平台150上并固定,然后再将排线140耦接到影像感测元件160上并固定。影像感测元件160上设有多个导体垫162(pad)(如铜箔)而排线140上设有多个相对应的接脚141,在组装时,导体垫162上会先刷上锡膏,然后排线140可点胶固定于影像感测元件160上的导体垫162,然后进行加热。如此排线140便可将其接脚141耦接于影像感测元件160的铜箔垫162上。
由上可知,先前技术的影像稳定装置100需要两道组装程序:1.先将影像感测元件160粘着于承载平台150上、2.再将排线140耦接于影像感测元件160上。而这两道程序对于生产过程来说,是较为繁琐的,因此不便于生产。
另外,先前技术的影像稳定装置100,由于有排线140耦接于影像感测元件160上,因此,在承载平台150与基板170有相对位移的时候,排线140会对于承载平台150的移动造成影响。举例来说,排线140在受到形变的时候也会产生弹力,而影响承载平台150的移动,且排线140会产生的弹力大小是无法预知的。因此,承载平台150最后所移动的程度,亦会受到排线140的影响,而无法达到预期的位置。
发明内容
本发明提供一种微型影像稳定装置,用来稳定影像感测元件所接收的影像,包含基板;承载平台,以可移动的方式设于该基板之上,用来承载该影像感测元件;及微型致动器,设于该承载平台与该基板之间,耦接于致动器控制电路,用来根据该致动器控制电路所传送的控制信号,调整该承载平台相对于该基板的位置;其特征在于该微型影像稳定装置另包含锚点,固定地设于该基板之上;第一导体垫,用以耦接于影像处理电路,固定地设于该锚点之上;弹性悬臂,设于该锚点与该承载平台之间;导线,设于该弹性悬臂之上,一端耦接于该第一导体垫,另一端经由该弹性悬臂延伸于该承载平台之上;及第二导体垫,用以耦接于该影像感测元件,设于该承载平台之上,耦接于该导线。
本发明另提供一种微型影像稳定装置,用来稳定影像感测元件所接收的影像,包含基板;承载平台,以可移动的方式设于该基板之上,用来承载该影像感测元件;及微型致动器,耦接于致动器控制电路,用来根据该致动器控制电路所传送的控制信号,调整该承载平台相对于该基板的位置;其特征在于该微型影像稳定装置另包含锚点,固定地设于该基板之上;第一导体垫,用以耦接于影像处理电路,固定地设于该锚点之上;弹性悬臂,设于该锚点;连接臂,连接于该弹性悬臂;第二导体垫,用来耦接该影像感测元件,以接收该影像感测元件的信号;及导线,设于该弹性悬臂之上,一端耦接于该第一导体垫,另一端耦接于该第二导体垫。
附图说明
图1为利用微机电***技术的影像稳定装置的示意图。
图2为先前技术的影像稳定装置的组装示意图。
图3为本发明的影像稳定装置的第一实施例的示意图。
图4为本发明的影像稳定装置的第一实施例的剖面示意图。
图5为本发明的影像稳定装置的第一实施例的组装示意图。
图6为本发明的影像稳定装置的第二实施例的剖面示意图。
图7为本发明的影像稳定装置的第二实施例的组装示意图。
图8为本发明的静电致动器的示意图。
图9为本发明的电热致动器的示意图。
图10为本发明的电磁致动器的示意图。
图11为本发明的压电致动器的示意图。
图12为本发明的影像稳定装置的第一实施例的以引线封装的剖面示意图。
图13为本发明的影像稳定装置的第一实施例的以引线封装的组装示意图。
图14为本发明的影像稳定装置的第二实施例的以引线封装的剖面示意图。
图15为本发明的影像稳定装置的第二实施例的以引线封装的组装示意图。
图16为本发明的静电致动微型影像稳定装置的示意图。
图17为本发明的利用微机电***技术的第三实施例的影像稳定装置的示意图。
图18为本发明的影像稳定装置移除影像感测元件后的示意图。
图19为本发明的影像稳定装置以引线封装的剖面示意图。
图20为本发明的影像稳定装置的布局示意图。
附图标记说明
100、300、1600影像稳定装置
110影像处理电路
120致动器控制电路
131~134、331~334、A1~A4、ACT1~ACT4、ACT致动器
133a、1631a~1634a、ACT1a~ACT4a定子
133b、1631b~1634b、ACT1b~ACT4b转子
170、370、1670基板
150、350、1650、1850、C承载平台
160、360影像感测元件
161、361影像感测面
D距离
J、J1~J8非导电性粘胶
140排线
141接脚
162、461、464、331f、331g、381~384、P1、P2、1631c~1634c、1631d~1634d、1621~1624、1681a~1684a、1681b~1684b、1712a~1742a、1712b~1742b、1718~1748、1716~1746导体垫
331I、331J、331K、331L电阻器
R1、R2电阻
331H枢轴
341、342、343、344、331d、A1、A2、1715~1745、1711a~1741a、1711b~1741b、1840、AN锚点
301~304、331c、1601a~1604a、1601b~1604b、1714~1744、f1~f4、f51~f58、
F弹性悬臂
391~394、1271~1274、1691a~1694a、1691b~1694b、1717~1747、1719~1749
导线
421、424、431、I1~I7绝缘层
411~414锡球
V1~V4、Vcom电压
1713~1743连接臂
MB微型排线
G非导电性粘胶
具体实施方式
请参考图3。图3为本发明的利用微机电***技术的影像稳定装置300的第一实施例的示意图。如图所示,影像稳定装置300包含影像处理电路110、致动器控制电路120、四组静电致动器331、332、333与334、基板370、承载平台350、影像感测元件360、四锚点341~344、四导体垫381~384、四导线391~394、四导体垫3811~3844(未图示)、四弹性悬臂301~304。影像感测元件360包含影像感测面361。致动器控制电路120耦接于致动器331~334,用以控制致动器331~334的位移行为。致动器331~334一端固定于基板370上,另一端固定于承载平台350上,用以根据致动器控制电路120的控制信号,产生相对应的位移,而承载平台350并可因此在基板370上形成相对的位移。这样一来,致动器控制电路120便可分别控制致动器331~334,而使承载平台350能够相对于基板370作X方向或Y方向的位移。锚点341~344固定于基板上;导体垫381~384则分别固定在锚点341~344上。弹性悬臂301~304分别连接于锚点341~344与承载平台350之间,一方面用以稳定承载平台350在致动器331~334皆未动作时可以停置于初始位置,另一方面可以用来承载导线391~394。导线391~394一端耦接于导体垫381~384,另一端延伸于承载平台350上并固定(无电性连接)。导体垫3811~3844分别耦接于导线391~394并固定于承载平台350上(无电性连接)。影像感测元件360固定于承载平台350上,与承载平台350并无任何电性耦接,但透过引线封装或倒装焊封装的方式经由导体垫3811~3844与导线391~394作电性连接。因此影像感测元件360便可随着承载平台350移动。影像感测元件360上的影像感测面361用以接收光学影像而相对应地于影像感测元件360上产生电子信号。而影像处理电路110则分别耦接于导体垫381~384,因此影像处理电路110可以经由导体垫381~384、导线391~394、导体垫3811~3844,耦接至影像感测元件360,而接收影像感测元件360的电子信号。因此,在基板370受到震动的时候,致动器控制电路120便会传送控制信号给致动器331~334,而让承载平台350产生相反的震动以抵消基板370的震动对于影像感测元件360的影响。如此一来,在基板370受到震动的时候,对于影像感测元件360实际上是不会感受到震动,因此所接收的光学影像也会是稳定的。而最后影像处理电路110根据影像感测元件360所产生的影像也会是稳定的。另外,锚点、导体垫、导线及弹性悬臂的设计位置与数目,本发明于图3中仅为示范说明,用户可根据实际上使用的需求变化。
请参考图4。图4为本发明的影像稳定装置300的第一实施例以倒装焊封装的剖面示意图。图4所示剖面部分为锚点381与锚点384侧面看过去的剖面,如图3所标示400的部分的剖面图。然而为了方便说明,图中仅以虚线描绘致动器331的部分,但实际上致动器是存在于图中的。在图4中,实际上,锚点341是经由绝缘层431才再与基板370作固定,如此方可确保没有电性的连结。而弹性悬臂301则连接于承载平台350与锚点341之间(如图示)。导体垫381、3811与导线391是透过绝缘层421固定于弹性悬臂301与承载平台350之上,如此亦可确保没有电性的连结。而对于影像感测元件360来说,为了与导线391与394作电性的连结,因此在影像感测元件360的感测面361的另一面设置导体垫461与464,并以倒装焊封装技术,将影像感测元件360的导体垫461与464耦接于导线391与394。而倒装焊封装技术有许多种方式,为该领域中具有通常知识者所熟知,在此本发明并不详加阐述,仅举一实施例作为代表。本发明即采以锡球411与414来对影像感测元件360与弹性悬臂上的导线实行倒装焊封装。影像感测元件360的导体垫461与464,相对地粘上锡球411与414。而导体垫461与464再连接于感测面361。在当影像感测元件360要耦接于导线391与394时,会先放置影像感测元件360于承载平台350上的正确位置,然后加热。如此一来锡球411与414热熔,进而连接导体垫461与导线391、导体垫464与导线394。因此,当影像感测元件360于承载平台350上组装完成时,影像处理电路110便可经由导体垫381、导线391、导体垫3811、导体垫461,耦接于感测面361,进而接收影像感测元件360所传送的电子信号。
请参考图12。图12为本发明的影像稳定装置300的第一实施例的以引线封装的剖面示意图。图12所示剖面部分为锚点381与锚点384侧面看过去的剖面,如图3所标示400的部分的剖面图。然而为了方便说明,图中仅以虚线描绘致动器331的部分,但实际上致动器是存在于图中的。在图12中,实际上,锚点341是经由绝缘层431才再与基板370作固定,如此方可确保没有电性的连结。而弹性悬臂301则连接于承载平台350与锚点341之间(如图示)。导体垫381、3811与导线391是透过绝缘层421固定于弹性悬臂301与承载平台350之上,如此亦可确保没有电性的连结。而对于影像感测元件360来说,为了与导线391与394作电性的连结,因此在影像感测元件360的感测面361的周围设置导体垫461与464,并以引线封装技术,将导线1271与1274耦接于导体垫3811与3844。而引线封装技术有许多种方式,为该领域中技术人员所熟知,在此本发明并不详加阐述,仅举一实施例作为代表。本发明将影像感测元件360的导体垫461与464分别以引线封装将导线1271与1274耦接,再将导线1271与1274分别与导体垫3811与3844耦接。因此,当影像感测元件360于承载平台350上组装完成时,影像处理电路110便可经由导体垫381、导线391、导体垫3811、导线1271、导体垫461,耦接于感测面361,进而接收影像感测元件360所传送的电子信号。另外,承载平台350上亦置有非导电粘胶J,用以粘着影像感测元件360。
请参考图5。图5为本发明的影像稳定装置300的第一实施例的以倒装焊封装的组装示意图。如图所示,本发明的影像稳定装置300在组装时,仅需以倒装焊封装技术,一次就能够将影像感测元件360固定于承载平台350上同时并完成与各导线的耦接。举倒装焊封装技术的其中一种实施方式来说,本发明的影像稳定装置300,在组装时,可将影像感测元件360粘上锡球411、412、413与414(未图示);然后将影像感测元件360放到正确位置后加热,如此完成组装。本发明的影像稳定装置300所需要的组装方法,明显较先前技术简单许多而提供用户更大的便利性。
请参考图13。图13为本发明的影像稳定装置300的第一实施例的以引线封装的组装示意图。如图所示,本发明的影像稳定装置300在组装时,仅需以引线封装技术,一次就能够将影像感测元件360固定于承载平台350上同时并完成与各导线的耦接。本发明的影像稳定装置300所需要的组装方法,明显较先前技术简单许多而提供用户更大的便利性。
请参考图6。图6为本发明的影像稳定装置300的第二实施例的以倒装焊封装的剖面示意图。与图4不同的是,在图6中,影像感测元件360的感测面361是面向基板370的。因此,在基板370与承载平台350上相对应地设置孔洞,以提供光学影像路径,使光学影像可以从基板370的下方进入而成像于影像感测面361。如此,根据图4与图6的设计,影像感测元件360的感测面361便可有两种方向可以选择,更提高了本发明的实用性。
请参考图14。图14为本发明的影像稳定装置300的第二实施例的以引线封装的剖面示意图。与图12不同的是,在图14中,影像感测元件360的感测面361是面向基板370的。相关封装方式如同图12,在此不再赘述。因此,在基板370与承载平台350上相对应地设置孔洞,以提供光学影像路径,使光学影像可以从基板370的下方进入而成像于影像感测面361。
请参考图7。图7为本发明的影像稳定装置300的第二实施例的以倒装焊封装示意图。如图所示,本发明的影像稳定装置300在组装时,仅需以倒装焊封装技术,一次就能够将影像感测元件360固定于承载平台350上同时并完成与各导线的耦接。更明确地说,本发明的影像稳定装置300,在组装时,可将影像感测元件360粘上锡球411、412、413与414(未图示);然后将影像感测元件360放到正确位置后加热,如此完成组装。本发明的影像稳定装置300所需要的组装方法,明显较先前技术简单许多而提供用户更大的便利性。
请参考图15。图15为本发明的影像稳定装置300的第二实施例的以引线封装的组装示意图。如图所示,本发明的影像稳定装置300在组装时,仅需以引线封装技术,一次就能够将影像感测元件360固定于承载平台350上同时并完成与各导线的耦接。本发明的影像稳定装置300所需要的组装方法,明显较先前技术简单许多而提供用户更大的便利性。
请参考图8。图8为本发明的静电致动器的示意图。本发明所使用的致动器331~334,可为如图8所示的静电式致动器,在此仅以致动器331来举例。如图所示,静电式致动器331包含定子331a与转子331b。定子331a与转子331b皆以梳状结构构成,如图所示。定子331a固定于基板370上;转子331b固定于承载平台350上。定子331a包含导体垫331g,因此致动器控制电路120可传送电压Va至导体垫331g,使定子331a接收电压Va。转子331b包含了弹性悬臂331c、锚点331d及导体垫331f。锚点331d固定于基板370上,导体垫331f固定于锚点331d上,因此致动器控制电路120可传送电压Vb至导体垫331f,经由弹性悬臂331c,传送至转子331b,使转子331b接收电压Vb。因此,静电式致动器331便可根据电压Va与Vb的差异大小,控制转子331a与定子331b间的距离D2,进而改变距离D,而改变承载平台350在基板370上的相对位置。
请参考图16。图16为本发明的静电致动微型影像稳定装置1600的示意图。微型影像稳定装置1600所使用的致动器,为如图8所示的静电致动器。微型影像稳定装置1600包含基板1670、承载平台1650、四锚点1641~1644、四导体垫1621~1624、四导体垫1681a~1684a、四导体垫1681b~1684b、静电致动器的定子1631a~1634a、静电致动器的转子1631b~1634b、四导体垫1631c~1634c、四导体垫1631d~1634d、四弹性悬臂1601a~1604a、四弹性悬臂1601b~1604b、四导线1691a~1694a、四导线1694b~1694b。承载平台1650用以承载影像感测元件1660并连接静电致动器的转子1631b~1634b。锚点1641~1644固定于基板1670之上,其与基板1670之间可间隔一绝缘层用以隔离电性;锚点1641~1644是用来提供固定点给静电致动器的转子1631b~1634b且锚点1641~1644、静电致动器的转子1631b~1634b、弹性悬臂1601a~1604a、弹性悬臂1604b~1604b为半导体工艺中同一层蚀刻出来的结构且有电性的连结;因此,锚点1641~1644上分别设置有导体垫1621~1624,用来接收共同电位Vcom,如此一来静电致动器的转子1631b~1634b便相同具有电位Vcom。锚点1641~1644上另分别置有导体垫1681a~1684a及1681b~1684b,其与锚点1641~1644之间可间隔绝缘层用以隔离电性。导体垫1681a~1684a及1681b~1684b分别连接导线1691a~1694a及1691b~1694b,用来接收影像处理电路的信号再经由导线1691a~1694a及1691b~1694b传送至影像感测元件1660。而导线1691a~1694a及1691b~1694b可如同前述方式设置于弹性悬臂1601a~1604a及1601b~1604b之上,其间亦可间隔绝缘层以隔离电性。而导线1691a~1694a及1691b~1694b与影像感测元件1660可在经由如前述的锡球的方式作电性连接。静电致动器的定子1631a~1634a系分别固定于基板1670之上;而导体垫1631c~1634c、1631d~1634d系分别设置于静电致动器的定子1631a~1634a之上。导体垫1631c~1634c是用来分别接受电压V1~V4,如此静电致动器的定子1631c~1634c就分别具有电位V1~V4。举静电致动器的转子1631b与定子1631a为例:如此一来,静电致动器的转子1631b的电位为Vcom,定子1631a的电位为V1,而彼此的距离便可根据电位Vcom与V1的差异来决定;因此,用户可分别调整电位V1~V4来调整各静电致动器所移动的距离。另外,导体垫1631d~1634d是分别用来量测各静电致动器的等效电容值以算出各静电致动器的转子与定子之间的距离。
请参考图9。图9为本发明的电热致动器的示意图。本发明所使用的致动器331~334,可为如图9所示的电热式致动器,在此仅以致动器331来举例。如图所示,电热式致动器331包含四电阻器331I、331J、331K、331L及枢轴331H。四电阻器331I~331L的结构皆相同于此仅以电阻器331L来作说明。电阻器331L包含二锚点A1与A2、二导体垫P1与P2、高电阻R2及低电阻R1。锚点A1与A2固定于基板370上;导体垫P1与P2则分别固定于锚点A1与A2上。高电阻R2一端耦接于锚点A2,另一端与低电阻R1短路在一起。低电阻R1一端耦接于锚点A1,另一端与低电阻R2短路在一起。另外,高电阻R2与低电阻R1两者短路处粘接于枢轴331H。低电阻R1的电阻值较低,高电阻R2的电阻值较高,因此,在通过相同电流时,两者所产生的热能不同,上升的温度不同,因此膨胀的大小也有所差异,所以可以利用通过电流的大小,改变高电阻R2与低电阻R1的形变量,进而改变距离D的大小。因此致动器控制电路120可传送二电压Va与Vb分别至导体垫A1与A2。而电压Va与Vb的差异决定流通高电阻R2与低电阻R1的电流大小,亦即形变大小。因此,电热式致动器331便可根据电压Va与Vb的差异大小,控制距离D,而改变承载平台350在基板370上的相对位置。
请参考图10。图10为本发明的电磁致动器的示意图。本发明所使用的致动器331~334,可为如图10所示的电磁式致动器,在此仅以致动器331来举例。如图所示,电磁式致动器331包含电磁铁331a与磁铁331b。电磁铁331a固定于基板370上;磁铁331b固定于承载平台350上。电磁铁331a包含铁心以及缠绕于铁心的导线、导体垫331g与331f。导线一端耦接于导体垫331g,一端耦接于导体垫331f。因此致动器控制电路120可传送二电压Va与Vb分别至导体垫331g与331f来控制导线所流通的电流。而导线上流通电流的大小将影响电磁铁331a的磁力。当电磁铁331a的磁力越大,磁铁331b将会被吸的较近。当电磁铁331b的磁力越小,磁铁331b将会被吸的较远。因此,电磁式致动器331便可根据电压Va与Vb的差异大小,控制电磁铁331a与磁铁331b间的距离D2,进而改变距离D,而改变承载平台350在基板370上的相对位置。
请参考图11。图11为本发明的压电致动器的示意图。本发明所使用的致动器331~334,可为如图11所示的压电式致动器,在此仅以致动器331来举例。如图所示,压电式致动器331包含压电材料331a、二锚点331d、二导体垫331f与331g。压电材料331a一端固定于基板370上,另一端固定于承载平台350上。压电材料331a可为高分子压电材料(poly~vinylidencefluoride,PVDF)或者锆钛酸铅材料(lead zirconate titanate,PZT)。压电材料331a的特性为接受到电压的时候,会产生形变,而形变量的大小与接收电压的大小成正比。锚点331d固定于基板370上,而导体垫331g与331f分别固定于锚点331d上而分别再以导线连接至压电材料331a。因此致动器控制电路120可传送二电压Va与Vb分别至导体垫331g与331f来控制压电材料331a所接收的电压。而当压电材料331a所接收的电压越大,形变越大;反的,当压电材料331a所接收的电压越小,形变越小。因此,致动器控制电路120便可透过传送电压Va与Vb的差异大小来改变距离D,而改变承载平台350在基板370上的相对位置。
请参考图17。图17为本发明的利用微机电***技术的第三实施例的影像稳定装置1700的示意图。图17为影像稳定装置的上视图。如图所示,影像稳定装置1700包含影像处理电路110、致动器控制电路120、基板370、影像感测元件360、四锚点1711a~1741a、四锚点1711b~1741b、四导体垫1712a~1742a、四导体垫1712b~1742b、四锚点1715~1745、四导体垫1718~1748、四导线1717~1747、四导体垫1716~1746、四弹性悬臂1714~1744、四连接臂1713~1743(有部分连接臂位于影像感测元件360的下方因此被挡住)。影像感测元件360包含影像感测面361及四导体垫461~464耦接于影像感侧面361用以传送影像信号。影像稳定装置1700另包含四静电致动器ACT1~ACT4设置于影像感测元件360的下方及承载平台1850(因为图17为上视图,因此被影像感测元件360挡住)。连接臂1713~1743用以非电性耦接于影像感测元件360。承载平台1850非电性耦接于静电致动器ACT1~ACT4,用以承载影像感测元件360。静电致动器ACT1~ACT4分别经由锚点1711a~1741a、1711b~1741b分别耦接至导体垫1712a~1742a、1712b~1742b。致动器控制电路120耦接于导体垫1712a~1742a、1712b~1742b,用以分别控制静电致动器ACT1~ACT4的位移行为以控制承载平台1850的位置进而控制影像感测元件360的位置。影像感测元件360上的影像感测面361用以接收光学影像而相对应地于影像感测元件360上产生电子信号。而影像处理电路110则分别耦接于导体垫1718~1748,因此影像处理电路110可以经由导体垫1718~1748、导线1717~1747、导体垫1716~1746,再经由引线方式设置的导线1719~1749,分别耦接至影像感测元件360的导体垫461~464,而接收影像感测元件360的电子信号。而由于有弹性悬臂1714~1744的设置,因此可以在影像感测元件360与基板370有相对移动时,弹性悬臂1714~1744可以伸缩以使影像感测信号能顺利从影像感测元件360传送至影像处理电路110。因此,在基板370受到震动的时候,致动器控制电路120便会传送控制信号给致动器ACT1~ACT4,而让承载平台1850产生相反的震动以抵消基板370的震动对于影像感测元件360的影响。如此一来,在基板370受到震动的时候,对于影像感测元件360实际上是不会感受到震动,因此所接收的光学影像也会是稳定的。而最后影像处理电路110根据影像感测元件360所产生的影像也会是稳定的。值得注意的是,影像稳定装置1700中,对于影像感测信号及相关传送路径,与致动器致动信号及相关传送路径,是完全分开的。也就是说,在工艺上,影像感测信号的传送路径与致动器致动信号的传送路径是可以分开进行制作,对于用户来说较为便利。此外,此实施例的特点在于致动器与承载平台设置于影像感测元件的垂直投影范围内(由上视图可看出,致动器与承载平台完全包覆于影像感测元件的下方),目的为缩小使用空间,如此本发明的影像稳定装置1700的尺寸将更能有效地缩小以符合用户的需要。另外,锚点、导体垫、导线及弹性悬臂的设计位置与数目,本发明于图17中仅为示范说明,用户可根据实际上使用的需求变化。
请参考图18。图18为本发明的影像稳定装置1700移除影像感测元件后的示意图。图18为说明影像稳定装置1700位于影像感测元件下方的元件。如图所示,位于影像感测元件360下方的元件包含了部分的连接臂1713~1743、弹性悬臂f1~f4、f55~f58、f51~f54、锚点1840、非导电性粘胶J1~J8、承载平台1850、静电微型致动器ACT1~ACT4。静电微型致动器ACT1~ACT4分别包含了定子ACT1a~ACT4a与转子ACT1b~ACT4b。定子ACT1a~ACT4a分别耦接于锚点1711a~1741a,用以接收致动器控制电路120经由导体垫1712a~1742a所传送的电压V1a~V4a。转子ACT1b~ACT4b分别经由弹性悬臂f1~f4,耦接于锚点1711b~1741b,用以接收致动器控制电路120经由导体垫1712b~1742b所传送的电压V1b~V4b。而静电致动器ACT1~ACT4便可分别根据电压V1a~V4a与V1b~V4b之间的差异位移来调整承载平台1850相对于基板370的位置,进而调整影像感测元件360的相对位置。承载平台1850经由弹性悬臂f51~f58,耦接于静电致动器ACT1~ACT4与锚点1840之间,利用非导电性粘胶J5~J8,将影像感测元件360粘着于承载平台1850之上。弹性悬臂f51~f58的设置系作为缓冲用途及增强承载平台1850的稳定性,用户可根据需要修改设计。连接臂1713~1743位于影像感测元件360下方的部分分别设置了非导电性粘胶J1~J4用以将影像感测元件360粘着于连接臂1713~1743之上。如此静电致动器ACT1~ACT4便可控制承载平台1850以移动影像感测元件360,而移动的影像感测元件360所产生的影像感测信号亦可经由弹性悬臂1714~1744及相关的导体垫与导线传送至影像处理电路110。因此,静电致动器ACT1~ACT4控制影像感测元件360的移动将不会影响到影像感测元件360所传送的影像感测信号而提供用户更大的便利性。
请参考图19。图19为本发明的影像稳定装置1700以引线封装的剖面示意图。图19所示剖面部分系如图18所标示1900的部分的剖面图。在图19中,锚点1725、1745是分别经由绝缘层I2与I6才再与基板370作固定,如此方可确保没有电性的连结。弹性悬臂1724则连接于连接臂1723与锚点1725之间。弹性悬臂1744则连接于连接臂1743与锚点1745之间。导体垫1728、1726与导线1727是透过绝缘层I1固定于锚点1725、弹性悬臂1724与连接臂1723之上,如此亦可确保没有电性的连结。导体垫1748、1746与导线1747是透过绝缘层I7固定于锚点1745、弹性悬臂1744与连接臂1743之上,如此亦可确保没有电性的连结。连接臂1723经由非导电性粘胶J2,粘着于影像感测元件360。连接臂1743经由非导电性粘胶J4,粘着于影像感测元件360。而对于影像感测元件360来说,为了与导线1726与1746作电性的连结,因此在影像感测元件360的感测面361的周围设置导体垫462与464,并以引线封装技术,将导线1729与1749耦接于导体垫1726与1746。而引线封装技术有许多种方式,为该领域中具有通常知识者所熟知,在此本发明并不详加阐述。静电致动器ACT2透过绝缘层I3固定于基板370之上,如此可确保没有电性的连结。弹性悬臂f56耦接于静电致动器A2与承载平台1850之间。弹性悬臂f52耦接于承载平台1850与锚点1840之间。锚点1840透过绝缘层I4固定于基板370之上,如此可确保没有电性的连结。静电致动器ACT4透过绝缘层I5固定于基板370之上,如此可确保没有电性的连结。弹性悬臂f58耦接于静电致动器ACT4与承载平台1850之间。弹性悬臂f54耦接于承载平台1850与锚点1840之间。承载平台1850透过非导电性粘胶J7与J8将影像感测元件360粘着于承载平台1850之上。因此,当影像感测元件360于承载平台1850上组装完成时,影像处理电路110便可经由(1)导体垫1728、导线1727、导体垫1726、导线1729、导体垫462,耦接于感测面361以及(2)导体垫1748、导线1747、导体垫1746、导线1749、导体垫464,耦接于感测面361,进而接收影像感测元件360所传送的电子信号。
请参考图20。图20为本发明的影像稳定装置1700的布局示意图。用户可根据图20的布局方式,来实现影像稳定装置1700。在图20中,B表示导线、G表示非导电粘胶、AN表示锚点、C表示承载平台、ACT表示静电致动器及MB表示微形排线。微形排线包含了前述的导线、导体垫、弹性悬臂以及连接臂。值得注意的是,在图20中,四个静电致动器的转子部分,其电压为相同,亦即其控制电压部分为耦接在一起。如此仅需分别控制四个静电致动器的定子部分的电压,便可分别控制这四个静电致动器位移的程度,以达成稳定影像感测元件的目的。
另外,本发明的影像稳定装置1700虽仅举以引线封装方式来实现,然而用户亦可根据本发明所披露的倒装焊封装方式来实现影像稳定装置1700,其技术特征已如前述,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (15)
1.一种微型影像稳定装置,用来稳定影像感测元件所接收的影像,包含:
基板;
承载平台,以可移动的方式设于该基板之上,用来承载该影像感测元件;及
微型致动器,设于该承载平台与该基板之间,耦接于致动器控制电路,用来根据该致动器控制电路所传送的控制信号,调整该承载平台相对于该基板的位置;
其特征在于该微型影像稳定装置另包含:
锚点,固定地设于该基板之上;
第一导体垫,用以耦接于影像处理电路,固定地设于该锚点之上;
弹性悬臂,设于该锚点与该承载平台之间;
导线,设于该弹性悬臂之上,一端耦接于该第一导体垫,另一端经由该弹性悬臂延伸于该承载平台之上;及
第二导体垫,用以耦接于该影像感测元件,设于该承载平台之上,耦接于该导线。
2.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该影像感测元件包含:
影像感测面,用以感测光学影像并根据该光学影像对应地产生电子信号;及
第三导体垫,耦接于影像感测面,用来耦接于该第二导体垫以接收该电子信号;及
该影像感测元件的第三导体垫以倒装焊技术与该第二导体垫耦接。
3.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该影像感测元件的影像感测面背向该承载平台。
4.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该影像感测元件的影像感测面系面向该承载平台;该承载平台包含孔洞,设于该影像感测元件的下方;及该基板包含孔洞,设于该承载平台的孔洞的下方。
5.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型影像稳定装置另包含第一绝缘层,设于该基板与该锚点之间。
6.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型影像稳定装置另包含第二绝缘层,设于该弹性悬臂与该导线、该第一导体垫及该第二导体垫之间。
7.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型致动器为静电式的微型致动器,其包含:
定子,以梳状结构所构成,固定地设于该基板之上,其上并设有第一导体垫,耦接于该致动器控制电路,用以接收第一电压;
锚点,固定地设于该基板;
第二导体垫,固定地设于该锚点,耦接于该致动器控制电路,用以接收第二电压并传送给该弹性悬臂;
弹性悬臂,耦接于该锚点;及
转子,以梳状结构所构成,固定地设于该承载平台,耦接于该弹性悬臂,用以接收该第二电压;及
该转子与该定子之间的距离是根据该第一电压与该第二电压的差值所决定。
8.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型致动器为电磁式的微型致动器,其包含:
第一锚点,其上设有第一导体垫,耦接于该致动器控制电路,用以接收第一电压;
第二锚点,其上设有第二导体垫,耦接于该致动器控制电路,用以接收第二电压;
磁铁,固定地设于该承载平台;及
电磁铁,固定地设于该基板之上,包含:
铁心;及
导线,缠绕于该铁心的周围,耦接于该第一导体垫与该第二导体垫之间,用以接收该第一电压与该第二电压;及
该磁铁与该电磁铁的距离是根据该第一电压与该第二电压的差值所决定。
9.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型致动器为压电式的微型致动器,其包含:
第一锚点,其上设有第一导体垫,耦接于该致动器控制电路,用以接收第一电压;
第二锚点,其上设有第二导体垫,耦接于该致动器控制电路,用以接收第二电压;及
压电介质,包含第一端与第二端,该第一端固定地设于该承载平台,该第二端固定地设于该基板并且耦接于该第一导体垫与该第二导体垫,用以接收该第一电压与该第二电压;及
该压电介质在接收该第一电压与该第二电压时会产生形变,而该承载平台的位置是根据该第一电压与该第二电压的差值所决定。
10.如权利要求1所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型致动器为电热式的微型致动器,其包含:
第一锚点,其上设有第一导体垫,耦接于该致动器控制电路,用以接收第一电压;
第二锚点,其上设有第二导体垫,耦接于该致动器控制电路,用以接收第二电压;
枢轴,设于该承载平台;
低阻值的电阻,包含第一端与第二端,该第一端固定地设于该基板且耦接于该第一导体垫,用以接收该第一电压,该第二端固定地设于该枢轴;及
高阻值的电阻,包含第一端与第二端,该第一端固定地设于该基板且耦接于该第二导体垫,用以接收该第二电压,该第二端固定地设于该枢轴且耦接于该低阻值的电阻的第二端;及
该低阻值的电阻与该高阻值的电阻在接收该第一电压与该第二电压时会产生温度变化,而该承载平台的位置是根据该第一电压与该第二电压的差值所决定。
11.一种微型影像稳定装置,用来稳定影像感测元件所接收的影像,包含:
基板;
承载平台,以可移动的方式设于该基板之上,用来承载该影像感测元件;及
微型致动器,耦接于致动器控制电路,用来根据该致动器控制电路所传送的控制信号,调整该承载平台相对于该基板的位置;
其特征在于该微型影像稳定装置另包含:
锚点,固定地设于该基板之上;
第一导体垫,用以耦接于影像处理电路,固定地设于该锚点之上;
弹性悬臂,设于该锚点;
连接臂,连接于该弹性悬臂;
第二导体垫,用来耦接该影像感测元件,以接收该影像感测元件的信号;及
导线,设于该弹性悬臂之上,一端耦接于该第一导体垫,另一端耦接于该第二导体垫。
12.如权利要求11所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型致动器与该承载平台位于该影像感测元件的垂直投范围之内。
13.如权利要求11所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型致动器设于该承载平台的周围。
14.如权利要求11所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型影像稳定装置另包含锚点,设置于该承载平台之中央,并以弹性悬臂与该承载平台非电性连接,用以稳定该承载平台。
15.如权利要求11所述的微型影像稳定装置,其特征在于该微型致动器是透过弹性悬臂与该承载平台非电性连接。
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