微型化的摄像模块的制作方法

相关申请案

此申请案根据35usc119(e)主张2018年5月24日提交申请的美国临时专利申请案第62/675,867号的优先权，其内容通过引用整体的方式并入本文中。

本发明涉及一种摄像技术领域，尤其涉及一种微型化的摄像模块，其具有宽广视角。

背景技术：

一般常见的摄像模块成主要是由镜头组件210与影像传感器230(imagesensor)所组成，如图1a、图1b所示。所述镜头组件210又包含镜筒212(lensbarrel)、透镜211(lens)、遮光片213(lightshieldingfilm,从或获得)、隔圈215(spacer)、后盖216(retainer)等零部件。在常见的设计中，所述镜筒212的承靠部214位于远离影像传感器230的第一片透镜的附近，以利组装成紧凑的模块。

在特定应用中，所述摄像模块必须要能微型化并具备照明功能，才能符合需求，例如内视镜应用。因为处于暗室，一般内视镜常无法清楚显示被观察的物体，故需要适当照明，让使用者在动态录像中，明确知道内视镜的蛇管壁落于何处后，将内视镜的蛇管移至欲观察处，并对被观察物体进行适当补光，让影像更亮更清晰，便于撷取影像进行判断及分析。

然而，在实现照明功能时，所述摄像模块结构不易微型化，并且所述视角可能会被缩小，细节如下图2a、图2b至图4a、图4b、图4c、图4d描述。

如图2a所示，照明模块220具有多数个照明零件221与环型电路板222，所述照明零件221承载于所述环形电路板222上，且所述照明零件221可为发光二极管(lightemittingdiode,led)，所述环形电路板222可为软性电路板(flexibleprintedcircuit,fpc)。若此，所述设计亦可称为环型led照明模块220。

第一种常见结构会将所述环型led照明模块220加载于所述摄像模块200前端，若要想不减少视角(fieldofview,fov)，则须增加整体模块的外径(outsidediameter；od)。举例而言，若无加载所述环型led照明模块220，整体模块200外径为3.4毫米，然若所述加载环型led照明模块220，整体模块200外径则为3.9毫米。因此所述设计无法轻易达到微型化的目的。

如图3a、图3b所示，以所述环型led照明模块220加载于摄像模块200前端而言，若要缩小整体模块200的外径，则会减少视角(fieldofview,fov)，丧失广角诉求。

如图4a、图4b、图4c、图4d所示，另一种常见结构中，将所述环型led照明模块220加载于所述摄像模块200侧面，如此一来，虽无减少视角的问题，但肯定需要增加整体模块200的外径。举例而言，若无加载所述环型led照明模块220，整体模块200外径为3.4毫米，然若加载所述环型led照明模块220，整体模块外径200则为4.36毫米(如图4d所描述的加载完整环型led照明模块)或3.88毫米(如图4c所描述的加载部分环型led照明模块)。因此所述设计无法轻易达到微型化的目的。

因此势必要发展出一种具有一宽广视角的微型化的摄像模块，以解决习知技术中的难题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种具有宽广视角的微型化的微型化的摄像模块。

为达成上述目的，本发明的实施例的一方面，提供一种微型化的摄像模块，包括：镜头组件，包括多个透镜以及镜筒，所述镜筒设置在所述多个透镜周围，用以支撑所述多个透镜，其中所述镜头组件包括入射面、出射面以及侧面；其中所述镜筒包括承靠部，与所述多个透镜平行，所述承靠部设置在所述镜头组件的出射面，而不设置在所述镜头组件的入射面；以及照明模块，包括至少一个光源以及环形电路板，并且设置于所述镜头组件的入射面。

根据本发明的一实施例，所述照明模块的一部分设置在所述多个透镜中最靠近所述入射面的透镜的表面的一部份上，并且所述表面的部份与最靠近所述入射面的透镜的外周相邻。

根据本发明的一实施例，所述照明模块的一部分设置在所述多个透镜中最靠近所述入射面的透镜的安装凹槽中，并且所述安装凹槽与最靠近所述入射面的透镜的外周相邻。

根据本发明的进一步实施例，所述安装凹槽的侧壁与底部之间的角度为93°至130°，并且所述安装凹槽的深度深于0.01毫米。

根据本发明的一实施例，所述照明模块不设置于所述镜头组件的侧面。

根据本发明的一实施例，所述照明模块的半径不大于所述镜头组件的半径。

根据本发明的一实施例，在所述多个透镜中最靠近所述入射面的透镜的周围侧面限定至少一个退收平面，所述退收平面和所述镜筒的内壁一起限定开口，而所述光源设置抵靠于所述退收平面。

根据本发明的进一步实施例，在最靠近所述入射面的所述透镜的进浇口部分的剪切处位于所述退收平面。

根据本发明的一实施例，多个凸块设置于所述镜头组件的入射面上，并与所述入射面的外周相邻，并且所述光源设置在所述多个凸块的两者之间。

根据本发明的进一步实施例，所述凸块的高度不小于所述光源的高度。为达成上述目的，本发明的实施例的一方面，提供一种微型化的摄像模块，用以形成物体的光学影像，包括：镜头组件，包括：多个透镜；以及镜筒，设置在所述多个透镜周围，用以支撑所述多个透镜；其中镜头组件包括：入射面，通过所述入射面，来自所述物体的光线进入所述镜筒；出射面，通过所述出射面，来自所述物体的光线离开所述镜筒；以及侧面，与所述镜筒的中央轴线平行；其中所述镜筒包括：周围壁部，从所述入射面沿着所述中央轴线延伸到达所述出射面，并围绕所述中央轴线以限定容纳腔室，其中所述多个透镜沿着所述镜筒的中央轴线依次设置在所述容纳腔室中，并且所述周围壁部侧向地支撑所述多个透镜；以及承靠部，与所述多个透镜平行，其中所述承靠部设置在所述镜头组件的出射面，而不设置在所述镜头组件的入射面；以及照明模块，设置于所述镜头组件的入射面，并且包括：多个光源，配置用以产生光照；以及环形电路板，支撑所述多个光源并且电性连接所述多个光源；其中所述环形电路板与所述镜筒同轴线。

根据本发明的一实施例，所述照明模块的一部分设置在最靠近所述入射面的所述透镜的表面的一部份上，并且所述表面的部份与最靠近所述入射面的所述透镜的外周相邻。

根据本发明的一实施例，所述照明模块的一部分设置在最靠近所述入射面的所述透镜的安装凹槽中，并且所述安装凹槽与最靠近所述入射面的所述透镜的外周相邻。

根据本发明的进一步实施例，所述安装凹槽的侧壁与底部之间的角度为93°至130°，并且所述安装凹槽的深度深于0.01毫米。

根据本发明的一实施例，所述照明模块不设置于所述镜头组件的侧面。

根据本发明的一实施例，所述照明模块的半径不大于所述镜头组件的半径。

根据本发明的一实施例，在最靠近所述入射面的所述透镜的周围侧面限定至少一个退收平面，所述退收平面和所述镜筒的周围壁部一起限定开口，而所述光源设置抵靠于所述退收平面。

根据本发明的进一步实施例，在最靠近所述入射面的透镜的进浇口部分的剪切处位于所述退收平面。

根据本发明的一实施例，多个凸块设置于所述镜头组件的入射面上，并与所述入射面的外周相邻，并且各个所述光源设置在所述多个凸块的两者之间。

根据本发明的进一步实施例，所述凸块的高度不小于所述光源的高度。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。

为改善既有现有的设计的限制，本发明的微型化的摄像模块可借由创新的镜头组件与透镜设计以同时达成微型化和广角的功能。为了便于承载所述照明模块，将原本用于承载最靠近入射面的透镜的承靠部，从入射面挪至出射面(即靠所述近传感器)，好将最靠近入射面的透镜附近的位置让出来，承载所述照明模块。由于所述承靠部不存在于入射面，所以减少了所述照明模块突出所述透镜镜面的高度，所述照明模块不会显著地遮挡视角，而维持了宽广的视角。此外由于所述照明模块不设置于所述镜头组件的侧面，并且所述照明模块的半径不大于所述镜头组件的半径，因此不会增加所述整个摄像模块的外径。当此结构搭配透镜上特定的安装凹槽或特定的退收平面，以确保所述光源与最靠近所述入射面的所述透镜的相对正确位置，以同时达成使整体摄像模块微型化且维持广角。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1a、图1b是横截面侧视图，显示一种常见的摄像模块。

图2a、图2b是横截面侧视图和俯视图，显示具有照明模块的一种常见的摄像模块。

图3a、图3b是横截面侧视图和俯视图，显示具有照明模块的另一种常见的摄像模块。

图4a、图4b、图4c、图4d是横截面侧视图和俯视图，显示具有照明模块的又一种常见的摄像模块。

图5是横截面侧视图，显示根据本发明的实施例的一种微型化的摄像模块。

图6是立体示意图，显示根据本发明的实施例的一种微型化的摄像模块的照明模块。

图7是横截面侧视图，显示根据本发明的实施例的一种微型化的摄像模块的安装凹槽。

图8a、图8b、图8c、图8d是两个横截面侧视图和两个俯视图，显示根据本发明的实施例的一种微型化的摄像模块，其分别具有四个和六个光源。

图9a、图9b、图9c、图9d是两个横截面侧视图和两个俯视图，显示根据本发明的另一实施例的一种微型化的摄像模块，其分别具有两个和四个光源和退收平面。

图10a图10b、图10c是三个立体示意图，显示根据本发明的另一实施例的一种微型化的摄像模块中的透镜，所述透镜分别具有一个、两个和四个退收平面。

图11a、图11b是两个立体示意图，显示根据本发明的实施例的一种微型化的摄像模块中的镜筒，所述镜筒具有多个凸块。

附图标号

400：摄像模块417：安装凹槽

410：镜头组件420：照明模块

413：周围壁部414：承靠部

415：中央轴线416：纳腔室

421：光源422：环形电路板

418：退收平面418a：开口

418b：进浇口419a：凸块

430：影像感测装置

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在详细说明请本发明的具体实施方式之前，于此先介绍关于此发明的技术原理及术语。

在附图中，具有相似结构的单元由相同的附图标记表示。

以下结合附图参考实施例详细描述本公开的内容。

关于本文提及的“实施例”，所述实施例中描述的特定特征、结构或特性可以结合实施例描述并可以包括在本公开的至少一实施例中。出现在说明书中的各个位置的术语不一定是指相同的实施例，也不一定是与其他实施例相互替换、相互排斥或独立的实施例。本领域普通技术人员明确且隐含地理解，本文描述的实施例可以与其他实施例组合。

以下结合附图参考实施例详细描述本公开的内容。

参见图5，其为横截面侧视图，显示根据本发明的一实施例的一种摄像模块400。

在本发明中，提供了一种摄像模块400，用以形成物体的光学影像，包括镜头组件410和照明模块420。在本发明的一实施例中，所述摄像模块400可进一步包括影像传感器430。

所述镜头组件410，包括多个透镜411以及镜筒412。所述镜筒412设置在所述多个透镜411周围，用以支撑所述多个透镜411。

所述镜头组件410包括入射面410a、出射面410b和侧面410c。通过所述入射面410a，来自所述物体的光线进入所述镜筒412，而通过所述出射面410b，来自所述物体的光线离开所述镜筒412。所述侧面410c与所述镜筒412的中央轴线415平行。

所述镜筒412包括周围壁部413和承靠部414。所述周围壁部413从所述入射面410a沿着所述中央轴线415延伸到达所述出射面410b，并围绕所述中央轴线415以限定容纳腔室416，其中所述多个透镜411沿着所述镜筒412的中央轴线415依次设置在所述容纳腔室416中，并且所述周围壁部413侧向地支撑所述多个透镜411。

所述承靠部414与所述多个透镜411平行，其中所述承靠部414设置在所述镜头组件410的出射面410b，而不设置在所述镜头组件410的入射面410a。

参见图6，其为立体示意图，显示根据本发明的一实施例的所述摄像模块400的照明模块420。

所述照明模块420设置于所述镜头组件410的入射面410a，并且包括一至多个光源421和环形电路板422。优选地，所述照明模块420包括多个光源421，配置用以产生足够的光照。所述环形电路板422支撑所述多个光源421并且电性连接所述多个光源421，例如通过一或多条导电走线。而所述环形电路板422与所述镜筒412同轴线。举例而言，所述多个光源421沿着所述多个透镜411中最靠近所述入射面410a的透镜411的外周(circumference)设置。具体而言，所述光源421可为发光二极管(lightemittingdiode,led)，而所述环形电路板422可为软性电路板(flexibleprintedcircuit,fpc)。然而其他装置也可用于作为所述光源421或所述环形电路板422，因此配置用于实现所述光源421或所述环形电路板422的装置不应视为限制。

在本发明的所述照明模块420的设置的一实施例中，所述照明模块420的一部分设置在最靠近所述入射面410a的所述透镜411的表面的一部份上，并且所述表面的部份与最靠近所述入射面410a的所述透镜411的外周(circumference)相邻，换句话说，所述表面的部份沿着所述透镜411的外周设置。在一实施例中，所述表面的部分为环形，位于所述透镜411的外周处。

参见图7，其为横截面侧视图，显示根据本发明的一实施例的所述摄像模块400的安装凹槽417。

在本发明的所述照明模块420的设置的另一实施例中，所述照明模块420的一部分设置在最靠近所述入射面410a的所述透镜411的安装凹槽417中，并且所述安装凹槽417与最靠近所述入射面410a的所述透镜411的外周(circumference)相邻，换句话说，所述安装凹槽417沿着所述透镜411的外周设置。在一实施例中，所述安装凹槽417为环形凹槽，位于所述透镜411的外周处，以使所述照明模块420能够精准地座落于正确的位置，与所述透镜411在同一轴心线上，而不增加所述摄像模块400的外径并影响视角。在一确切实施例中，所述安装凹槽417的侧壁417a与底部417b之间的角度为93°至130°，并且所述安装凹槽417的深度深于0.01毫米。在一示例中，而作为所述光源421的led型式可为0201规格(0.65毫米x0.35毫米x0.2毫米)，或是minled或microled的其他规格。然而其他类型的led也可用于作为所述光源421，因此配置用于实现所述光源421或所述环形电路板422的led类型不应视为限制。

微型化的摄像模块的加载光源的空间有限。在一示例中，本发明的摄像模块可包含≧2颗led(0201)的排布，例如四颗led或六颗led的排布，如图8所示。然而也可使用其他数目的led，因此所述光源421的数目不应视为限制。

综上所述，为改善既有现有的设计的限制，本发明的摄像模块400可借由创新的镜头组件410与透镜411设计以同时达成微型化和广角的功能。为了便于承载所述照明模块，将原本用于承载最靠近入射面410a的透镜411的承靠部414，从入射面410a挪至出射面410b(即靠所述近传感器430)，好将最靠近入射面410a的透镜411附近的位置让出来，承载所述照明模块420。由于所述承靠部414不存在于入射面410a，所以减少了所述照明模块420突出所述透镜411镜面的高度，所述照明模块420比较不会遮挡视角，而维持了宽广的视角。此外，由于所述照明模块420不设置于所述镜筒412的侧面410c，并且所述照明模块420的半径不大于所述镜筒412的半径，因此不会增加所述整个摄像模块400的外径。当此结构搭配透镜上特定的安装凹槽417(如图7和图8a、图8b所示)，以确保所述光源421与最靠近所述入射面410a的所述透镜411的相对正确位置，以同时达成使整体摄像模块400微型化且维持广角。如表1所示，符合前述图5至图7设计的摄像模块400规格，可有效控制外径达到微型化功用。

表1：

参考图9a、图9b、图9c、图9d，其为两个横截面侧视图和两个俯视图，显示根据本发明的另一实施例的所述摄像模块400，其分别具有两个和四个光源421和退收平面418。参考图10a、图10b、图10c，其为三个立体示意图，显示根据本发明的另一实施例的所述摄像模块400中的透镜411，所述透镜分别具有一个、两个和四个退收平面418。

在本发明的所述照明模块420的设置的另一实施例中，在最靠近所述入射面410a的所述透镜411的外周侧面限定至少一个退收平面418，亦称为d-cut特征平面，所述退收平面418和所述镜筒412的周围壁部一起限定开口418a，所述光源421设置抵靠于所述退收平面418，而设置所述照明模块420并且缩小所述摄像模块400的外径，如图9a、图9b、图9c、图9d所示。所述退收平面418的数量可以根据所述光源的数量而设置。在一示例中，本发明的摄像模块可包含≧2个退收平面418的排布，例如2个d-cut特征平面或4个d-cut特征平面的排布，如9a、图9b、图9c、图9d所示。然而也可使用其他数目的d-cut特征平面，因此所述退收平面418的数目不应视为限制。

除此之外，在透镜成形时，需要进浇口418b做为进塑胶流体的入口。在成形冷却后，剪除所述进浇口418b而产生了一切割平面。可以利用所述进浇口的切割平面作为所述退收平面418。也就是说，在最靠近所述入射面410a的透镜411的进浇口部分的剪切处位于所述退收平面418，如图10a、图10b、图10c所示。

参照图11a、图11b，其为两个立体示意图，显示根据本发明的一实施例的所述摄像模块400中的镜筒412，所述镜筒412具有多个凸块419a。

在本发明的一实施例中，多个凸块419a设置于所述镜头组件410的入射面410a上，并与所述入射面410a的外周(circumference)相邻，也就是说多个凸块419a沿着所述入射面410a的外周设置。而各个所述光源421设置在所述多个凸块419a的两者之间。优选地，所述凸块419a的高度不小于所述光源421的厚度，更佳地，所述凸块419a的高度大于所述光源421的厚度。在本发明的另一实施例中，多个凹口419b限制于所述镜头组件410的入射面410a上，并与所述入射面410a的外周相邻，也就是说多个凹口419b沿着所述入射面410a的外周设置。而各个所述光源421设置在所述多个凹口419b的一者中。优选地，所述凹口419b的深度不小于所述光源421的厚度，更佳地，所述凹口419b的深度大于所述光源421的厚度。通过控制所述凸块419a的高度或所述凹口419b的深度，可用来保护所述光源421，如led，防止组装时造成所述照明模块420顶部与其他机构件的挤压，而导致led异常损毁。

在本公发明的一实施例中，所述摄像模块400还包括影像传感器430。所述影像传感器430位于所述镜头组件410的出射面410b的附近，并且配置用以接收由所述透镜411所形成的所述物体的光学影像。在一些实施例中，所述影像传感器430可以是电荷耦合器件(charged-coupleddevice,ccd)或一互补金属氧化物半导体晶体管(complementarymetal-oxide-semiconductortransistor,cmos)。所述影像传感器430配置用以将光信号转换为电信号。所述影像传感器430是选自陶瓷引线芯片载体封装型(ceramicleadedchipcarrierpackagetype)影像传感器、塑料引线芯片载体封装型(plasticleadedchipcarrierpackagetype)影像传感器和芯片级封装类型(chipscalepackagetype)影像传感器中的一种。然而各种类型的影像感测装置430仅是示例，并且不应被视为限制。

综上所述，为改善既有现有的设计的限制，本发明的摄像模块400可借由创新的镜头组件410与透镜411设计以同时达成微型化和广角的功能。为了便于承载所述照明模块，将原本用于承载最靠近入射面410a的透镜411的承靠部414，从入射面410a挪至出射面410b(即靠所述近传感器430)，好将最靠近入射面410a的透镜411附近的位置让出来，承载所述照明模块420。由于所述承靠部414不存在于入射面410a，所以减少了所述照明模块420突出所述透镜411镜面的高度，所述照明模块420比较不会遮挡视角，而维持了宽广的视角。此外，由于所述照明模块420不设置于所述镜筒412的侧面410c，并且所述照明模块420的半径不大于所述镜筒412的半径，因此不会增加所述整个摄像模块400的外径。当此结构搭配透镜上特定的安装凹槽417(如图7和图8a、图8b、图8c、与8d所示)或特定的退收平面(如图9a、图9b、图9c、图9d和图10a、图10b、图10c所示)，以确保所述光源411与最靠近所述入射面410a的所述透镜411的相对正确位置，以同时达成使整体摄像模块400微型化且维持广角。

所属领域之技术人员当可了解，在不违背本发明精神下，依据本发明实施态样所能进行的各种变化。因此，显见所列之实施态样并非用以限制本发明，而是企图在所附申请专利范围的限定下，涵盖于本发明的精神与范畴中所做的修改。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。