TWI551938B

TWI551938B - 攝像模組及電子裝置

Info

Publication number: TWI551938B
Application number: TW103104921A
Authority: TW
Inventors: 薛全欽
Original assignee: 奇景光電股份有限公司
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2016-10-01
Also published as: TW201531787A

Description

攝相模組及電子裝置

本發明是有關於一種攝相模組及電子裝置。

隨著科技的進步，越來越多電子產品具有多功能、小型化、高精度的設計。在我們生活中，攝影、拍照功能對於電子裝置(例如是攝像系統、手持式裝置、醫療偵查裝置)來說已經是不可或缺的功能，其中為了得到良好的影像品質，上述這些電子產品除了裝有攝影模組或拍照模組外都還會伴隨裝有閃光燈模組來在攝影、拍照時提供額外的光源。

由於現在的攝影模組或拍照模組的組裝和閃光燈模組的組裝都是分開進行，伴隨著小型化需求的提昇，在要求高精度的同時，往往也提高了製作成本和組裝時間。不僅如此，由於攝影模組或拍照模組及閃光燈模組同時需要佔用系統的組裝空間，因此也阻礙了上述這些電子產品小型化的設計。

本發明提供一種攝像模組，其可將攝像單元及發光單元整合在一起。

本發明提供一種電子裝置，其具有將攝像單元與發光單元整合在一起的攝像模組。

本發明提供一種攝像模組，包括攝像單元、發光單元以及框架，發光單元適於發出一光束，框架固定攝像單元及發光單元。框架具有一入光孔以及一出光孔，入光孔位於攝像單元的前方，其中攝像單元經由入光孔拍攝外界的景物，出光孔位於發光單元的前方，其中來自發光單元的光束經由出光孔傳遞至該外界。

本發明提供一種電子裝置包括電路板、一處理單元以及一攝像模組。處理單元電性連接至電路板，攝像模組包括一攝像單元、一發光單元以及一框架。發光單元適於發出一光束，攝像單元及發光單元電性連接電路板，框架固定攝像單元及發光單元。框架包括一入光孔以及一出光孔，入光孔位於攝像單元的前方，其中攝像單元經由入光孔拍攝外界的景物，而出光孔位於發光單元的前方，來自發光單元的光束經由出光孔傳遞至外界。

在本發明的一實施例中，攝像模組更包括一反射單元，配置於出光孔的內壁上。

在本發明的一實施例中，出光孔的孔徑自鄰近發光單元的一側往遠離發光單元的方向逐漸增加。

在本發明的一實施例中，反射單元為反射鍍膜或反射片。

在本發明的一實施例中，發光單元包括多個發光元件，且出光孔位於這些發光元件前方。

在本發明的一實施例中，攝像單元包括一透鏡組及一影像感測單元，來自外界的景物的光依序經由入光孔及透鏡組而傳遞至影像感測單元。

在本發明的一實施例中，發光單元包括一承載器以及一發光元件。發光元件配置於承載器上，框架直接接觸承載器及透鏡組。

在本發明的一實施例中，攝像模組更包括一電路板，其中框架、發光單元及攝像單元配置於電路板上，其中發光單元及攝像單元電性連接電路板。

在本發明的一實施例中，電路板為一主機板或一可撓式印刷電路板。

在本發明的一實施例中，框架為一體成型框架，框架覆蓋發光單元的邊緣部分及攝像單元的邊緣部分，且暴露出發光單元的中央部分及攝像單元的中央部分。

在本發明的一實施例中，電子裝置更包括一可撓式印刷電路板，其配置於框架下，發光單元及攝像單元透過可撓式印刷電路板電性連接電路板。

在本發明的一實施例中，電子裝置更包括一揚聲器、一麥克風以及一無線訊號收發模組。揚聲器、麥克風以及無線訊號收發模組電性連接至處理單元。

基於上述，本發明的實施例中攝像模組中的框架可以同時固定發光單元及攝像單元，因此可以將發光單元與攝像單元整合在一起，藉以減少攝像模組的體積，同時也降低了組裝攝像模組所需的時間及成本。本發明的實施例中電子裝置藉由將發光單元及攝像單元合併且固定的攝像模組來提昇組裝時的精度並減少組裝所需的體積及時間。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

d1‧‧‧方向

I₁I₁、I₂I₂‧‧‧切面線

L₁、L₂、L₃‧‧‧光束

100A、100B、100C、530‧‧‧攝像模組

110、532‧‧‧攝像單元

112‧‧‧透鏡組

112A、112B、112C‧‧‧透鏡

114‧‧‧影像感測單元

120、220、534‧‧‧發光單元

122‧‧‧承載器

124、224A、224B、224C‧‧‧發光元件

130‧‧‧框架

132‧‧‧入光孔

134‧‧‧出光孔

140‧‧‧反射單元

150、510‧‧‧電路板

152‧‧‧可撓式印刷電路板

154‧‧‧連接端

500‧‧‧電子裝置

520‧‧‧處理單元

540‧‧‧揚聲器

550‧‧‧麥克風

560‧‧‧無線訊號收發模組

570‧‧‧使用者介面模組

580‧‧‧螢幕

圖1A是本發明的一實施例中攝像模組的立體圖。

圖1B是根據圖1A中切面線I₁I₁的截面圖

圖2A是本發明的第一實施例中攝像模組的立體圖。

圖2B是根據圖2A中切面線I₂I₂的截面圖。

圖3是本發明的另一實施例中攝像模組的立體圖。

圖4是本發明的另一實施例中攝像模組的俯視圖。

圖5是本發明的另一實施例中電子裝置的方塊圖。

圖1A是本發明的一實施例中攝像模組的立體圖，圖1B是根據圖1A中切面線I₁I₁的截面圖。請參照圖1A及圖1B，在本實施例中，攝像模組100A包括攝像單元110、發光單元120以及框架130，其中框架130固定攝像單元110及發光單元120，且框架130包括入光孔132及出光孔134。請參照圖1B，在本實施例中，入光孔132位於攝像單元110的前方，而攝像單元110經由入光孔132來拍攝外界的景物。更詳細來說，例如光束L₁是來自外界景物的光束，光束L₁經由入光孔132進入攝像單元110，進而讓攝像單元110拍攝上述的外界之景物。再參照圖1B，在本實施例中，出光孔134位於發光單元120的前方，而發光單元120適於發出光束，其包括例如是光束L₂，光束L₂自發光單元120發出再經由出光孔134傳遞至外界。在本實施例中，藉由框架130將攝像單元110及發光單元120固定，使上述元件整合為一個攝像模組100A，而藉由這樣的設計，可以不用以分離的方式各自組裝攝像單元110及發光單元120，同時也減少了攝像單元110及發光單元120各自模組化所需的體積和成本。另一方面，框架130也同時使攝像單元110及發光單元120之間的距離固定，減少了攝像單元110和發光單元120之間相對位置、相對角度的自由度，因此在組裝時會具有較高的精確度。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖2A是本發明的第一實施例中攝像模組的立體圖，圖2B是根據圖2A中切面線I₂I₂的截面圖。請參照圖2A及圖2B，在本實施例中，攝像模組100B更包括一反射單元140，其配置在出光孔134的內壁上。在本實施例中，發光單元120發出的光束中，部份光束會被反射單元140反射。更詳細來說，請參照圖2B，在本實施例中，出光孔134的孔徑例如是自鄰近發光單元120的一側往遠離發光單元120的方向d1逐漸增加，因此反射單元140亦有相同的特性，而發光單元120發出的光束包括例如是光束L₃，其被反射單元140反射後再穿出出光孔134，藉此來改變出光角度。簡單來說，本實施例的攝像模組100B藉由反射單元140的設計來集中發光單元120所發出的光束並控制光束的發散角。在本實施例中，反射單元140例如是反射鍍膜，但不限於此。在其他實施例中，反射單元140可以例如是反射片或任何其他適於反射的元件。另外，請參照圖2B，本實施例的出光孔134的內壁例如類似於一圓錐體的側面，但不限於此。在其他實施例中，出光孔可以例如是自鄰近發光單元的一側往遠離發光單元的方向逐漸增加的球面或其他彎曲表面。

請參照圖2B，在本發明的第一實施例中，攝像單元110包括透鏡組112及影像感測單元114，其中透鏡組112由多個透鏡組成，在本實施例中以透鏡112A、透鏡112B、透鏡112C為例，而來自外界的景物的光依序經由入光孔132、透鏡組112而傳遞至影像感測單元114。具體來說，請參照圖2B，在本實施例中，例如光束L₁是來自外界景物的光束，光束L₁依序經由入光孔132、透鏡112A、透鏡112B、透鏡112C而傳遞至影像感測單元114，進而讓攝像單元110拍攝上述的外界之景物。在本實施例中，影像感測單元114例如是電荷耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)，但不限於此。在其他實施例中，影像感測單元114可以是其他感光元件。

詳細來說，請參照圖2B，本發明的第一實施例中發光單元120包括承載器122以及發光元件124，其中發光元件124配置在承載器122上，而框架130直接接觸承載器122以及透鏡組112。更具體來說，在本實施例中發光元件124例如是發光二極體(Light Emitting Diode,LED)，而承載器122例如是發光二極體的承載基板，但不限於此。進一步來說，本實施例中框架130例如是一體成型框架，其覆蓋發光單元120的邊緣部分及攝像單元110的邊緣部分，且暴露出發光單元120的中央部分及攝像單元110的中央部分。再進一步來說，請參照圖2B，在本實施例中框架130與承載器122直接接觸，而暴露出發光元件124，同時也直接接觸並固定透鏡112A、透鏡112B、透鏡112C，並暴露出透鏡112A的中央部份。具體來說，在本實施例的框架130中，鄰近攝像單元110的部份框架130例如是類似於透鏡架(lens holder)的設計，但不限於此。在本發明的一實施例中，發光單元120例如是閃光燈。

請參照圖2A及圖2B，在本發明的第一實施例中，攝像模組100B更包括電路板150，且框架130、發光單元120及攝像單元110均配置於電路板150上，而發光單元120及攝像單元110電性連接電路板150。詳細來說，如圖2B所繪示，在本實施例中，發光元件124例如透過承載板122電性連接到電路板150，而攝像單元110中的影像感測單元114電性連接到電路板150。在本實施例中，電路板150例如是一主機板。更具體來說，電路板150例如是一行動電話的主機板，因此藉由例如是本實施例的框架130之設計，可以使攝像模組100B直接安裝到行動電話的主機板上，而不需要分開兩次安裝發光單元120及攝像單元110。同時，框架130也一併固定了發光單元120和攝像單元110的位置，且整合成單一模組的設計也免去了各自模組化所需的空間。也就是說，本發明的第一實施例所提供的攝像模組100B藉由將發光單元120與攝像單元110整合在一起，縮短了組裝時間、減少了組裝所需的空間，同時又一併提昇了組裝精度。

圖3是本發明的另一實施例中攝像模組的立體圖。請參考圖3，本實施例的攝像模組100C與圖2A的攝像模組100B相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例的攝像模組100C的電路板為可撓式印刷電路板152。請參照圖3，本實施例中框架130、發光單元120及攝像單元110均配置於可撓式印刷電路板152上，而發光單元120及攝像單元110電性連接可撓式印刷電路板152，且可撓式印刷電路板152的一端配置有一連接端154，連接端154可直接電性連接到另一電路板例如是一主機板(未繪示)。因此，本實施例的攝像模組100C除了具有上述實施例的功效以外，由於單一模組設計後也可以簡化接線設計，因此更能縮短組裝時間。

圖4是本發明的另一實施例中攝像模組的俯視圖。請參考圖4，本實施例的攝像模組100D與圖2A的攝像模組100B相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例的發光單元220包括多個發光元件(此處以三個發光元件224A、224B、224C為例)，而這些發光元件224A、224B、224C均由框架130與攝像模組(未繪示)整合並固定在一起，因此本實施例的攝像模組100D可以輕易的組裝到電路板150上(這邊僅繪示出局部電路板150)。

圖5是本發明的另一實施例中電子裝置的方塊圖。請參照圖5，在本實施例中，電子裝置500具有電路板510、處理單元520以及攝像模組530，處理單元520電性連接至電路板510。攝像模組530包括攝像單元532及發光單元534，其中攝像單元532及發光單元534電性連接電路板510。本實施例的攝像模組530之設計例如與上述第一實施例的攝像模組100B之設計相同，因此藉由框架的設計，攝像模組530藉由將發光單元534與攝像單元532整合在一起，縮短了組裝時間、減少了組裝所需的空間，同時又一併提昇了組裝精度。

需說明的是，本實施例的攝像模組530並不限於與上述第一實施例中的攝像模組100B相同，攝像模組530的設計亦可以與上述實施例中的任一攝像模組的設計相同。在本發明的其他實施例中的電子裝置中的攝像模組例如可以與圖3所繪示的攝像模組100C具有相同的設計，其中電路板510則對應到攝像模組100C中可撓式印刷電路板152透過連接端154所欲連接到的另一電路板(未繪示)。簡單來說，本實施例的電子裝置500中攝像模組530 藉由上述框架設計，可以整合兩個以上不同功能的元件，進而簡化攝像模組530的組裝以及電子裝置500的組裝。

請參照圖5，在本實施例中的電子裝置500更包括揚聲器540、麥克風550、無線訊號收發模組560、使用者介面模組570以及螢幕580，其中揚聲器540、麥克風550、無線訊號收發模組560、使用者介面模組570以及螢幕580均電性連接到處理單元520。更具體來說，本實施例的電子裝置500例如是具有拍照功能的行動電話，但不限於此。在其他實施例中，電子裝置也可以是醫療偵查裝置、攝像系統或其他具有攝像功能的手持式裝置。

綜上所述，本發明的實施例之攝像模組藉由框架的設計可以使例如是發光單元和攝像單元等不同功能的元件整合在一起，而藉由此設計可以節省組裝攝像模組所需的時間及成本，同時也提昇組裝的精確度。本發明的實施例之電子裝置因為具有上述將不同功能的元件整合在一起的設計，也可以節省組裝所需的時間及成本，同時也提昇組裝的精確度並進而縮小組裝所需的體積。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

d1‧‧‧方向

L₁、L₃‧‧‧光束

100B‧‧‧攝像模組

110‧‧‧攝像單元

112‧‧‧透鏡組

112A、112B、112C‧‧‧透鏡

114‧‧‧影像感測單元

120‧‧‧發光單元

122‧‧‧承載器

124‧‧‧發光元件

130‧‧‧框架

132‧‧‧入光孔

134‧‧‧出光孔

140‧‧‧反射單元

150‧‧‧電路板

Claims

一種攝像模組，包括：一攝像單元；一發光單元，適於發出一光束；以及一框架，固定該攝像單元及該發光單元，該框架具有：一入光孔，位於該攝像單元的前方，其中該攝像單元經由該入光孔拍攝外界的景物；一出光孔，位於該發光單元的前方，其中來自該發光單元的該光束經由該出光孔傳遞至該外界；以及一反射單元，配置於該出光孔的內壁上，且該出光孔的孔徑自鄰近該發光單元的一側往遠離該發光單元的方向逐漸增加。
如申請專利範圍第1項所述的攝像模組，其中該反射單元為反射鍍膜或反射片。
如申請專利範圍第1項所述的攝像模組，其中該發光單元包括多個發光元件，且該出光孔位於該些發光元件前方。
如申請專利範圍第1項所述的攝像模組，其中該攝像單元包括一透鏡組及一影像感測單元，來自該外界的該景物的光依序經由該入光孔及該透鏡組而傳遞至該影像感測單元。
如申請專利範圍第4項所述的攝像模組，其中該發光單元包括：一承載器；以及一發光元件，配置於該承載器上，其中該框架直接接觸該承載器及該透鏡組。
如申請專利範圍第1項所述的攝像模組，更包括一電路板，其中該框架、該發光單元及該攝像單元配置於該電路板上，其中該發光單元及該攝像單元電性連接該電路板。
如申請專利範圍第6項所述的攝像模組，其中該電路板為一主機板或一可撓式印刷電路板。
如申請專利範圍第1項所述的攝像模組，其中該框架為一體成型框架，該框架覆蓋該發光單元的邊緣部分及該攝像單元的邊緣部分，且暴露出該發光單元的中央部分及該攝像單元的中央部分。
一種電子裝置，包括：一電路板；一處理單元，電性連接至該電路板；以及一攝像模組，包括：一攝像單元；一發光單元，適於發出一光束，其中該攝像單元及該發光單元電性連接該電路板；以及一框架，固定該攝像單元及該發光單元，該框架包括：一入光孔，位於該攝像單元的前方，其中該攝像單元經由該入光孔拍攝外界的景物；一出光孔，位於該發光單元的前方，其中來自該發光單元的該光束經由該出光孔傳遞至該外界；以及一反射單元，配置於該出光孔的內壁上，該出光孔的孔徑自鄰近該發光單元的一側往遠離該發光單元的方向逐漸增加。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該反射單元為反射鍍膜或反射片。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該發光單元包括多個發光元件，且該出光孔位於該些發光元件前方。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該攝像單元包括一透鏡組及一影像感測單元，來自該外界的該景物的光依序經由該入光孔及該透鏡組而傳遞至該影像感測單元。
如申請專利範圍第12項所述的電子裝置，其中該發光單元包括：一承載器；以及一發光元件，配置於該承載器上，其中該框架直接接觸該承載器及該透鏡組。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，更包括一可撓式印刷電路板，配置於該框架下，其中該發光單元及該攝像單元透過該可撓式印刷電路板電性連接該電路板。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該框架為一體成型框架，該框架覆蓋該發光單元的邊緣部分及該攝像單元的邊緣部分，且暴露出該發光單元的中央部分及該攝像單元的中央部分。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，更包括：一揚聲器，電性連接至該處理單元；一麥克風，電性連接至該處理單元；以及一無線訊號收發模組，電性連接至該處理單元。