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TW201830120A - 相機模組 - Google Patents

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TW201830120A
TW201830120A TW106137088A TW106137088A TW201830120A TW 201830120 A TW201830120 A TW 201830120A TW 106137088 A TW106137088 A TW 106137088A TW 106137088 A TW106137088 A TW 106137088A TW 201830120 A TW201830120 A TW 201830120A
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image sensor
circuit board
optical element
camera module
front surface
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TW106137088A
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大衛 敬度 林
傑森 艾德華 喬登
保羅 林 福特漢
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美商谷歌有限責任公司
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Abstract

本發明提供一種包含一相機模組之電子裝置。在一些實施例中，該相機模組包含：一電路板，其具有一前表面及一後表面；一影像感測器，其具有一前表面及一後表面，該影像感測器經電連接至該電路板；及第一光學元件及第二光學元件，其等經配置於該影像感測器及該電路板之該等前表面前面。該電路板之該前表面及該影像感測器之該前表面各經附接至該第一光學元件。

Description

相機模組
可包含於一電子裝置中之相機模組已為人所熟知。諸如行動電話及數位相機之諸多電子裝置包含經組態以擷取影像及視訊之一或多個相機模組。此等相機模組通常包含一外殼或框架、複數個透鏡、一電路板及與該電路板安裝在一起之一影像感測器。相機模組通常收容於一電子裝置內且經電連接至該電子裝置之其他組件。已提出經設計以裝配於電子裝置中之一小空間內之相機模組之各種組態。
一般而言，本發明描述與電子裝置中之相機模組相關之裝置、系統及方法。一些電子裝置可包含：一影像感測器，其具有一前表面；一電路板，其與該影像感測器電連接且具有一前表面；及一第一透鏡，其經附接至該影像感測器及該電路板兩者。該第一透鏡可經直接附接至該影像感測器及該電路板之各者之前表面以對該影像感測器提供機械支撐。該第一透鏡可在光穿過該第一透鏡至該影像感測器時提供一光學功能，且結構上支撐該影像感測器。此等組態可藉由使用該第一透鏡至少部分有效支撐該影像感測器使得其他結構組件可具有較小尺寸或可自該相機模組完全移除來節省空間。因此，包含本文中所描述之一些相機模組之電子裝置可具有一較小總大小及/或容納額外組件或較大組件。 作為下文將描述之實施例之額外描述，本發明描述下列實施例。 實施例1係一種相機模組，其包括：一電路板，其具有一前表面及一後表面；一影像感測器，其具有一前表面及一後表面，該影像感測器經電連接至該電路板；及一第一光學元件，其經配置於該影像感測器之該前表面及該電路板之該前表面前面，其中該電路板之該前表面及該影像感測器之該前表面各經直接附接至該第一光學元件。 實施例2係如實施例1之相機模組，其中該影像感測器經巢套於該電路板之一開口中。 實施例3係如前述實施例中任一項之相機模組，其中該影像感測器之整個周邊由該電路板包圍。 實施例4係如前述實施例中任一項之相機模組，其中該影像感測器藉由延伸於該影像感測器與該電路板之間的引線來電連接至該電路板。 實施例5係如前述實施例中任一項之相機模組，其中該影像感測器經附接至該影像感測器之該整個前表面上方之該第一光學元件。 實施例6係如前述實施例中任一項之相機模組，其中該第一光學元件具有一凹形形狀且該影像感測器圍繞該凹形形狀之一周邊附接至該第一光學元件。 實施例7係如前述實施例中任一項之相機模組，其中該第一光學元件包含由一第一材料製成之一中央透鏡部分及由一第二材料製成之一周圍框架部分。 實施例8係如前述實施例中任一項之相機模組，其中該電路板之該前表面經附接至該周圍框架部分，且該影像感測器之該前表面經附接至該中央透鏡部分。 實施例9係如前述實施例中任一項之相機模組，其進一步包括一電子裝置，該電子裝置具有一前蓋及可透過該前蓋看見之一顯示器。 實施例10係如前述實施例中任一項之相機模組，其中該影像感測器經配置以透過該前蓋之一孔隙接收光。 實施例11係如前述實施例中任一項之相機模組，其進一步包括一電子裝置外殼，該電子裝置外殼包含與該前蓋對置之一後表面，其中該影像感測器經配置以透過該電子裝置外殼之該後表面接收光。 實施例12係如前述實施例中任一項之相機模組，其進一步包括第三光學元件及第四光學元件，第二光學元件、該第三光學元件及該第四光學元件經配置於一透鏡鏡筒中。 實施例13係如前述實施例中任一項之相機模組，其進一步包括一音圈馬達，該第二光學元件、該第三光學元件或該第四光學元件之至少一者可由該音圈馬達移動。 實施例14係一種電子裝置，其包括：一電路板，其具有一前表面及一後表面；一影像感測器，其具有一前表面及一後表面，該影像感測器經巢套於該電路板之一開口中且經電連接至該電路板；一第一光學元件，其經配置於該影像感測器及該電路板之該等前表面前面；一使用者介面顯示器；及一外殼，其具有一孔隙，其中該電路板之該前表面及該影像感測器之該前表面經附接至該第一光學元件，該影像感測器經配置成與該外殼之該孔隙對準。 實施例15係如實施例14之相機模組，其中該影像感測器經直接附接至該影像感測器之該整個前表面上方之該第一光學元件。 實施例16係如實施例14至15中任一項之相機模組，其中該第一光學元件包含由一第一材料製成之一中央透鏡部分及由一第二材料製成之一周圍框架部分。 實施例17係如實施例14至16中任一項之相機模組，其進一步包括第三光學元件及第四光學元件，第二光學元件、該第三光學元件及該第四光學元件經配置於一透鏡鏡筒中。 實施例18係如實施例14至17中任一項之相機模組，其進一步包括一音圈馬達，該第二光學元件、該第三光學元件或該第四光學元件之至少一者可藉由該音圈馬達來相對於該第一光學元件及該影像感測器移動。 實施例19係一種製造一相機模組之方法，其包括：使一影像感測器與一電路板電連接；將一第一光學元件直接附接至一影像感測器之一前表面及該電路板之一前表面；將該電路板、該影像感測器及該第一光學元件圍封於一電子裝置之一外殼內。 實施例20係如實施例19之方法，其中附接一第一光學元件之該步驟包括：將該第一光學元件直接附接至該影像感測器之該整個前表面。 本文中所描述之揭露科技之此等及其他實施例可提供下列益處之一或多者。第一，本文中所描述之一些組態實現較小電子裝置。具有藉由附接至一透鏡來至少部分支撐之一影像感測器的一相機模組可允許消除該相機模組之一或多個其他結構組件或使其大小減小。因此，該相機模組可占用一電子裝置內之較少空間。 第二，本文中所描述之一些組態可允許電子裝置內之其他組件之不同配置及/或組裝。例如，具有一較小大小(例如一減小高度)之一相機模組可促進將較大或額外組件組裝於電子裝置內。 第三，本文中所描述之一些組態能夠提高由相機模組擷取之影像及視訊之影像品質。藉由減小用於支撐影像感測器之一或多個其他結構元件之大小或將其等消除，相機模組或電子裝置可容納較大或額外光學元件，其可在無需增大相機模組或電子裝置之總大小的情況下提高影像品質。 附圖及下列描述中闡述一或多個實施例之細節。將自[實施方式]及圖式及申請專利範圍明白其他特徵及優點。
參考圖1，其展示包含一電子裝置外殼110、電池120、電路板130、顯示總成140及相機模組170之一實例性電子裝置100。相機模組170經組態以擷取高品質影像及視訊，同時占用電子裝置外殼110內之一相對較小容積。在一些實施例中，相機模組170包含由用於將光透射至一影像感測器之一光學元件支撐之一影像感測器。 電子裝置100可為包含一相機模組之一電子裝置，諸如行動電話、音樂播放器、平板電腦、膝上型運算裝置、穿戴式電子裝置、資料儲存裝置、顯示裝置、配接器裝置、桌上型電腦、數位相機或其他電子裝置。 電子裝置外殼110可為一斗式殼體，其具有界定電子裝置100之外側壁的第一側部分111、第二側部分112、第三側部分113、第四側部分114及與側部分111、112、113、114形成一體之一後主平面115。一斗式殼體允許電子裝置100之組件容納於外殼110內且由諸如外蓋141之一外蓋圍封。在其他實施例中，一或多個側部分111、112、113、114及/或後主平面115可經單獨形成且隨後接合在一起(例如，藉由一或多個黏著劑、焊接件、扣合連接器、緊固件等等)以形成電子裝置外殼110。在各種實施例中，電子裝置外殼100可為一H型樑外殼或其他電子裝置外殼110，其包含提供一外殼以至少部分支撐及/或圍封電子裝置100之組件的一或多個壁。 電子裝置外殼110由提供足夠結構剛性以支撐及保護電子裝置100之內部組件的一材料製成。在一些實施例中，電子裝置外殼110由一單一金屬件形成。電子裝置外殼110可經軋製、模製、鍛造、蝕刻、印刷或依其他方式形成。替代地或另外，電子裝置外殼110可由塑膠、玻璃、木材、碳纖維、陶瓷、其等之組合及/或其他材料形成。 電子裝置外殼110及一外蓋141界定可收容電子裝置110之各種組件(其包含電池120、電路板130、顯示總成140及相機模組170)之一內部容積。電子裝置外殼110可容納電子裝置100之額外組件，諸如麥克風133、揚聲器134、感測器135 (諸如指紋感測器、近接感測器、加速度計及/或其他感測器)、閃光裝置137、處理器138、天線及/或其他組件。在各種實施例中，此等組件之部分或全部可與電路板130電連接。 顯示總成140提供對一使用者顯示資訊之一使用者介面顯示器。例如，顯示總成140可提供一觸控螢幕顯示器，一使用者可與該觸控螢幕顯示器互動以查看顯示資訊且對電子裝置100提供輸入。在一些實施例中，顯示總成140實質上占用電子裝置100之一前主表面116之全部或大部分(例如，且覆蓋電池120及第一電路板130a、第二電路板130b及第三電路板130c)且包含一矩形可視顯示器。 顯示總成140包含提供可視顯示器及/或允許顯示總成140自一使用者接收觸控輸入之一或多個基板層。例如，外蓋141可用作一最外層，其圍封顯示總成140及電子裝置100之其他組件且一使用者可實體觸控其以對電子裝置100提供輸入。在一些實施例中，顯示總成140包含一液晶顯示(LCD)面板142，其包含經定位於一或多個色彩濾波器與薄膜電晶體(TFT)層之間的一液晶材料。顯示面板142之層可包含由玻璃或聚合物(諸如聚醯胺)形成之基板。在各種實施例中，顯示總成140可為一發光二極體(LED)顯示器、一有機發光二極體(OLED)顯示器(諸如一主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示器)、一電漿顯示器、一電子墨水顯示器或對一使用者提供視覺輸出之其他顯示器。 顯示總成140包含用於控制顯示器輸出及/或接收使用者輸入之驅動器電路。在一些實施例中，驅動器電路包含經安裝成(例如)藉由閘極線或其他電連接來與顯示面板142之TFT層電連通之一顯示積體電路145。顯示積體電路145可自(例如)處理器138接收顯示資料且傳送對應信號以控制(例如)一液晶層之光學性質以產生一可視輸出。 顯示積體電路145與電路板130(及(例如)處理器138)之間的連接可由一電導體提供，該電導體促進一穩健電連接，同時維持不顯著增大電子裝置100之總尺寸之一薄型組態。在一些實施例中，一撓曲導體150連接顯示積體電路145及電路板130。撓曲導體150包含一薄撓性基板上之導電結構。撓曲導體150具有一相對較薄輪廓且可沿一縱向方向彎曲以裝配於電子裝置100之各種組件之間以藉由穿過電池120與顯示總成140之一後面之間來自一顯示基板之一前表面連接至電路板130。撓曲導體150可經連接於第一電路板130a (例如一頂部電路板)或第二電路板130b (例如一底部電路板)之間。替代地或另外，經由第三電路板130c來提供顯示總成140與第一電路板130a或第二電路板130b之另一者之間的進一步電連通。 顯示總成140之組件及撓曲導體150可經定位於電子裝置100內，使得將顯示總成140與電路板130連接所需之空間減小。在一些實施例中，顯示積體電路145可經定位於顯示基板142之一底部(例如靠近底壁113之顯示基板142之一部分)處且撓曲導體150裹繞顯示基板142之一後側以與第一電路板130a及/或第二電路板130b連接。在一些實施例中，顯示積體電路145可經定位於顯示基板142之一頂部(例如靠近頂壁111之顯示基板142之一部分)處且撓曲導體150裹繞顯示基板142之一後側以與第一電路板130a及/或第二電路板130b連接。在一些實施例中，顯示積體電路145可沿顯示基板142之一側(例如靠近側壁112或側壁114之顯示基板142之一側部分)定位且撓曲導體裹繞顯示基板142之一後側以與第一電路板130a及/或第二電路板130b連接。在一些實施例中，顯示積體電路145及撓曲導體150經定位使得撓曲導體150不延伸於顯示總成140與電池120之間。將電池120定位成直接相鄰於顯示總成140 (例如，電池120與顯示總成140之間無一介入電導體150穿過)促成具有一較大電源容量之一增大電池大小。 撓曲導體150之導電結構可包含導線、印刷導電跡線或提供與顯示積體電路145及電路板130相關聯之各自電接觸件之間的電連接之其他導電組件。撓曲導體150可為具有(例如)印刷或層疊導電元件之一單層、雙層或多層撓性印刷電路，其包含聚醯胺、PEEK、聚酯。此構造提供穩健電特性，其可提供各種組件之間的可靠連接，同時具有一低彎曲半徑以促進撓曲導體150在電子裝置100內之緊湊配置。 電池120經定位於電子裝置外殼110內。在一些實施例中，電池120經定位成實質上居中於及/或接近電子裝置外殼110之一底部區域，此可促進一使用者在處置電子裝置100時感知穩定性。例如，電池120可經定位成相鄰於第一電路板130a、第二電路板130b及/或第三電路板130c，使得電池實質上定位於頂部側壁111與底部側壁113之間的中央處。在其他實施例中，電池120可經定位於一堆疊組態中，使得電路板130a及/或130b位於電池120與顯示總成140之間(例如，夾置於電池120與顯示總成140之間)，或反之亦然。 電池120對電子裝置100及其組件提供一次電源。例如，電池120可包含經組態以在電子裝置100之整個使用壽命期間進行數千次電池充電之一二次可再充電電池。在各種實施例中，電池120可為鋰聚合物電池、鋰離子電池、鎳金屬氫化物電池、鎳鎘電池或經組態以通過多次充電來對電子裝置100供電之其他電池類型。替代地或另外，電池120可包含經組態以在經實質放電後被替換之一次電池。 電池120經塑形以依一節省空間組態提供一所要電源容量。在一些實施例中，電池120具有由副側123、124、125、126分離以界定電池120之一厚度(tthickness )之前主平面121及後主平面122。例如，側123、125可與電子裝置外殼110之頂部側壁111及底部側壁113平行，且實質上跨電子裝置外殼之一寬度延伸，諸如，跨電子裝置外殼之寬度之50%以上、75%以上或90%以上延伸。此一組態促進具有一特定電源密度之一電池之一相對較高電源容量。 電路板130經組態以依一節省空間方式容納電子裝置100之組件且提供此等組件之間的穩健機械及電連接。電路板130可支撐及/或電連接電子裝置100之一或多個組件，諸如以下之一或多者：電池120、顯示器140、相機模組170、麥克風133、揚聲器134、感測器135、閃光裝置137、處理器138、電連接器(例如USB連接器、音頻連接器等等)、天線及/或其他組件。在一些實施例中，電路板130包含經定位於電子裝置外殼110之一頂部區域處之第一電路板130a、經定位於電子裝置外殼110之一底部區域處之第二電路板130b。第三電路板130c連接第一電路板130a及第二電路板130b。第一電路板130a、第二電路板130b及第三電路板130c可為單獨形成之電路板且可由一電導體電連接。在其他實施例中，第一電路板130a及第二電路板130b與延伸於第一電路板130a與第二電路板130b之間的第三電路板130c一體形成為一整體電路板。第一電路板130a、第二電路板130b及/或第三電路板130c可為印刷電路板、撓性電路板、其他電路板類型及/或其等之組合。 第一電路板130a及第二電路板130b可經定位於電子裝置外殼110之頂部位置及底部位置處，使得各種組件可容納於電子裝置之頂部區域及底部區域處。例如，第一電路板130a經定位於電子裝置外殼110之一頂部區域處且可包含有益地定位於該頂部區域處之組件。第一電路板130a可容納諸如以下各者之組件：相機模組170、聽筒總成(其包含一揚聲器)、近接感測器、天線、麥克風(其經組態以自外部環境接收可經處理以消除雜訊之音頻)、相機閃光燈、分集式天線及/或其他組件。第二電路板130b經定位於電子裝置外殼110之一底部區域處且可包含有益地定位於該底部區域處之組件。第二電路板可容納諸如以下各者之組件：電連接器(例如USB連接器、音頻連接器等等)、音頻揚聲器、麥克風(其用於自一使用者或外部環境接收音頻輸入)、振動器及/或其他組件。此等定位可促進電子裝置100之一使用者運用及使用組件。 第三電路板130c可容納一或多個其他電組件及/或電連接第一電路板130a及第二電路板130b之各種組件。在一些實施例中，第三電路板130c包含霍爾效應感測器、電池熱敏電阻器、磁力計或其他電子組件之一或多者。第三電路板130c可使(例如)第一電路板130a上之處理器138與第二電路板130b之組件電連接。在一些實施例中，電路板130提供第一電路板130a與第二電路板130b之間的唯一電連接。電子裝置100可不包含(例如)在電池120上方延伸於第一電路板130a與第二電路板130b之間的一撓曲導體，且可完全不包含在電池120上方延伸(例如，延伸於電池120與顯示總成140之間)之一撓曲導體。 相機模組170經安裝於電子裝置外殼110內且經組態以擷取影像及視訊。相機模組170可與允許光透射至相機模組170之一或多個開口或透明孔隙149對準。例如，相機模組170可為與透過前蓋141與孔隙149對準之一前置相機模組170。替代地或另外，電子裝置100可包含透過電子裝置外殼110 (例如，透過後主平面115)與一孔隙對準之一後置相機模組170。 相機模組170與包含處理器138之第一電路板130a、第二電路板130b及/或第三電路板130c電連接，使得控制信號可傳輸至相機模組170且由相機模組170擷取之資料可傳輸至處理器138或電子裝置100之其他電子組件。在一些實施例中，相機模組可經直接安裝至電子裝置外殼110且與電路板130 (諸如定位於電子裝置外殼之一頂部區域處之第一電路板130a)電連接。在其他實施例中，相機模組170可經安裝於電路板130上且與電路板130一起組裝於電子裝置外殼110內。 參考圖2，其展示相機模組170之一橫截面透視圖。相機模組170包含電路板171、影像感測器172及透鏡總成180。透鏡總成180包含一第一光學元件181及一或多個外光學元件，諸如第二光學元件182、第三光學元件183及第四光學元件184。影像感測器172擷取透過透鏡總成180聚焦之光且將相關聯影像資料傳送至電路板171。在各種實施例中，影像感測器172可包含電荷耦合裝置(CCD)影像感測器、互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器、主動像素感測器(APS)影像感測器、N型金屬氧化物半導體(NMOS)、其等之組合及/或其他感測器。 電路板171可與電路板130形成一體(例如，電路板171係電路板130之一部分)。在其他實施例中，電路板171可為主要專用於相機模組170之一電路板，其與電路板130分開形成且隨後在電子裝置100之製造期間與電路板130電連接。在各種實施例中，電路板171可為印刷電路板、撓性電路、其他電路板類型及/或其等之組合。 相機模組170可經組態以提供可裝配於電子裝置100內之一相對較小空間中之一節省空間模組。相機模組170可經組態以具有一減小厚度，諸如沿影像感測器透過孔隙149接收光時所沿之一方向上之z軸之一減小厚度。在一些實施例中，電路板171及影像感測器172彼此至少部分橫向配置，使得電路板171及影像感測器172之厚度不分別獨立增加至相機模組172之總厚度。例如，電路板171包含穿過電路板171之整個厚度的一切口，其界定其中容納影像感測器172之一空間173。在其他實施例中，電路板171可包含其中容納影像感測器172之一減小厚度區域及/或可包含經安裝於電路板171及影像感測器172下方之一載體層。 影像感測器172包含與透鏡總成180之光學元件對準之一前表面172a。在一些實施例中，影像感測器172之前表面172a經直接附接至第一光學元件181之一後表面181b (例如，前表面172a與後表面181b之間不存在介入基板)。第一光學元件181係至少部分透明的，使得光可穿過第一光學元件181之一厚度而到達影像感測器172，同時亦對附接至第一光學元件181之影像感測器172提供結構支撐。在一些實施例中，影像感測器172之前表面172a藉由黏著劑(諸如一光學透明黏著劑)、焊接件或其他附接來直接接合至第一光學元件181，同時允許光不過度失真地傳輸至影像感測器172。 電路板171之前表面171a經附接至第一光學元件181之後表面181b。在一些實施例中，電路板171之前表面171a藉由黏著劑、焊接件或其他附接來直接接合至第一光學元件181之後表面以提供電路板171與第一光學元件181之間的一穩健結構連接。因此，電路板171之前表面171a及影像感測器172之前表面172a各經機械附接至一共同光學元件(例如第一光學元件181之一後表面)。經由附接於前表面172a上來支撐影像感測器172，此可消除或減小附接至電路板171及/或影像感測器172之一後表面之一或多個支撐組件之厚度。此外，第一光學元件181同時提供光學益處及對影像感測器172之結構支撐。依此方式，影像感測器172由相機模組170支撐以呈具有一減小厚度之一緊湊組態(例如，與具有附接至影像感測器172之一後面之一額外結構支撐之一些組態相比)。 電路板171及影像感測器172之各自前表面171a、172a可依一共面關係相對於彼此固定。例如，前表面171a及前表面172a可各經附接至第一光學元件181之一共同表面，該共同表面係沿後表面181b至少部分平坦的。第一光學元件181之後表面181b可實質上係平坦的，使得前表面171a、172a在附接至後表面181b時亦為共面的。在一些實施例中，後表面181b實質上跨整個後表面181b係平坦的，且類似地，影像感測器172之前表面172a實質上跨整個表面係平坦的，使得影像感測器172之前表面172a跨前表面172a之實質上整個區域直接附接至後表面181b。 在其他實施例中，光學元件181可在影像感測器172之至少一部分前面具有一凹面、凸面、非球面或否則非平坦輪廓。後表面181b之一或多個部分可與前表面172a直接附接且後表面181b之一或多個部分可與前表面172a間隔一間隙。例如，光學元件181之後表面181b可具有一凹面，使得影像感測器172之前表面172a與光學元件181之後表面181b之間存在一間隙。後表面181b可圍繞後表面181b之凹面區域之一周邊與前表面172a附接。替代地或另外，前表面181a可包含一非平坦表面。 電路板171之前表面171a亦至少部分附接至第一光學元件181之後表面181b。後表面181b可跨前表面171a之實質上整個區域直接附接至電路板171之前表面171a。在其他實施例(諸如其中後表面181b具有一非平坦輪廓之實施例)中，後表面181b之一或多個部分可與前表面171a直接附接，同時其他部分與前表面171a間隔一間隙。 透鏡總成180可包含複數個光學元件，其等具有促進由影像感測器172擷取高品質影像之光學特性。透鏡總成180包含收容於鏡筒187內之一或多個光學元件，諸如第二光學元件182、第三光學元件183、第四光學元件184及第五光學元件185。光學元件182、183、184、185之一或多者可經塑形以提供一所要屈光力。例如，光學元件182、183、184、185可具有呈平坦形、凹面形、凸面形及/或非球面形之表面。在一些實施例中，光學元件182、183、184、185各具有不同形狀之表面。替代地或另外，光學元件182、183、184、185可具有相同厚度。光學元件181、182、183、184、185之一或多者可為一濾波元件，諸如一紅外線截止濾波器。替代地或另外，一或多個光學元件181、182、183、184、185可包含一紅外線濾波器塗層或層。 透鏡鏡筒187及/或一或多個光學元件182、183、184、185可沿一光學路徑相對於影像感測器172及第一光學元件181移動以將一物件之光學焦點調整至影像感測器172上。例如，透鏡總成可包含經組態以沿一光軸移動透鏡總成180之一或多個透鏡(例如，靠近或遠離影像感測器172之前表面172a)之一微電機系統(MEMS)致動器。在其他實施例中，相機模組170可包含用於相對於影像感測器172及第一光學元件181來移動一或多個光學元件之一音圈馬達(VCM)、一壓電致動器、其他致動器及/或其等之組合。因此，第二光學元件182、第三光學元件183、第四光學元件184及/或第五光學元件185可相對於電路板171及影像感測器172移動，同時使第一光學元件181與電路板171及影像感測器172維持一固定關係。 透鏡鏡筒187及第二光學元件182、第三光學元件183、第四光學元件184及第五光學元件185經安裝於第一光學元件181及影像感測器172前面。例如，透鏡鏡筒187可經安裝至第一光學元件181之前表面181a。透鏡鏡筒187可經直接安裝至第一光學元件181或經由一或多個組件(諸如附接至第一光學元件181之相機模組框架186)來間接安裝。在一些實施例中，電路板171、影像感測器172及框架186 (例如，第二光學元件182、第三光學元件183、第四光學元件184、第五光學元件185之一或多者在框架186內移動)各經直接附接至第一光學元件181。 參考圖3，其展示相機模組170之一部分俯視圖，其包含電路板171及影像感測器172前面之第一光學元件181。影像感測器172經巢套於空間173內，且影像感測器172之整個周邊由電路板171包圍。電連接件174使電路板171與影像感測器172電連接。電連接件174允許電路板171與影像感測器172之間電連通以傳輸由影像感測器172擷取之控制信號及資料。電連接件174可包含促進控制信號及資料之傳輸之接線或其他電連接件。 在一些實施例中，電連接件174包含電路板171及影像感測器172之相鄰側之間的橫向接線。例如，電連接件174可經定位至前表面171a、171b之後面，使得電連接件174完全定位至第一光學元件181之後表面181b之後面(諸如圖2中之電連接件174a)。此一組態可藉由將電連接件174容納於電路板171與影像感測器172之間的空間173內來促成具有一相對減小厚度之一緊湊配置。替代地或另外，電連接件174可在電路板171之前表面171a及/或影像感測器172之前表面172a上方延伸。例如，電連接件174b在前表面171a、172a前面延伸。第一光學元件181可包含一空間或間隙來容納延伸至後表面181b之前面的電連接件174b之部分(例如，在與前表面171a及/或前表面172a直接附接之後表面181b之部分前面)。同樣地，電連接件174可替代地或另外延伸至電路板171之後表面171b及/或影像感測器172之後表面172b之後面。例如，電連接件174c延伸至後表面171b、172b之後面。電子裝置100包含至後表面171b、172b之後面之空隙來容納電連接件174c。在一些實施例中，電路板171藉由電連接件174來直接電連接至影像感測器172，同時電路板171及影像感測器172兩者直接附接至第一光學元件181且由第一光學元件181結構支撐。 第一光學元件181可具有一均質材料組成。例如，第一光學元件181可由玻璃、聚合物或具有所要光學及/或結構特性之其他材料製成。該材料可在整個第一光學元件181 (例如，包含電路板171及影像感測器172前面之第一光學元件181之部分)中為均質的。 在其他實施例中，第一光學元件181可由一或多個不同材料製成。參考圖4，第一光學元件181可包含至少部分在影像感測器172前面之位置處之一第一材料181c (諸如玻璃、聚合物或具有所要光學特性之其他材料)，且可包含至少部分在電路板171前面之位置處之不同於第一材料182c之一第二材料181d。在圍繞第一材料181c之一周邊之電路板171前面之位置處，第一光學元件181之光學特性可為不重要的。因此，第一材料181c可經選擇以促進影像感測器172上方之位置處之所要光學特性，且可主要針對所要成本、結構或其他特性來選擇第二材料181d。 在一些實施例中，第一光學元件181之第二材料181d可用作包圍第一材料181c之一框架。依此方式，儘管第二材料181d被認為是第一光學元件181之一組件，但其無需具有有利光學性質。此外，第一材料181c及第二材料181d無需圍繞第一材料181c之整個周邊彼此鄰接。相反地，第一材料181c可經由支撐件連接至第二材料181d，使得兩個材料之間存在氣隙或存在其他材料。在一些實施例中，第一材料181c及第二材料181d具有一均勻厚度(例如，第一材料181c及第二材料181d在第一材料181c及第二材料181d之界面處具有均勻厚度)。在一些實施例中，第二材料181d可形成框架186之一部分且具有實質上大於第一材料181c之一厚度的一厚度。電路板171及影像感測器172之前表面171a、172a係共面的且分別直接附接至第一光學元件181之第一材料181c及第二材料181d，同時透鏡鏡筒187及第二光學元件182、第三光學元件183及第四光學元件184經安裝於第一光學元件181前面。 參考圖5，其展示另一實例性相機模組570之一橫截面透視圖。相機模組570包含與第一光學元件581直接附接之一電路板571及影像感測器572，且在一些實施例中，可具有類似於上文所描述之相機模組170之特徵。第一光學元件581提供促進由影像感測器572擷取高品質影像之光學特性，同時亦對影像感測器572提供結構支撐。此一組態可促成相機模組570，尤其是相機模組570沿z軸之一高度，之一緊湊總大小。 電路板571包含其中容納影像感測器572之一減小厚度區域。例如，電路板571包含一腔切口573，且影像感測器572經定位於腔切口573內。影像感測器572經由電連接件574來與電路板電連接，電連接件574包含接線或促進控制信號及資料之傳輸之其他電連接件。在一些實施例中，電連接件574包含電路板571及影像感測器572之相鄰側之間的橫向接線。替代地或另外，電連接件574可連接於影像感測器572之後表面572b與電路板571之腔切口部分之間，及/或可在電路板571之前表面571a及影像感測器572之前表面572a上方延伸。 影像感測器572包含依一共面配置與電路板571之一前表面571a對準之一前表面572a。前表面571a及572a各經直接附接至第一光學元件581之後表面581b，使得第一光學元件提供影像感測器572之結構支撐。因此，第一光學元件581可促進由影像感測器572擷取高品質影像，同時亦對影像感測器572提供結構支撐。電路板571及影像感測器572之前表面571a、572a各經附接至一共同光學元件(例如第一光學元件581之後表面581b)，且電路板571經直接電連接至影像感測器572。 附接至第一光學元件581之一影像感測器572允許電路板571之腔切口573變深，使得影像感測器572下方之電路板571之一厚度可相對較薄。在一些實施例中，影像感測器572下方之電路板571之一厚度可提供用於(諸如)在相機總成570之製造期間承載影像感測器572及/或促進電路板571與影像感測572之間的電連接之一最小厚度。據此，可減小相機模組570之總厚度(例如，與其中一影像感測器主要由一電路板或附接至影像感測器之一後表面之其他支撐基板支撐之一些相機模組組態相比)。 參考圖6，其展示另一實例性相機模組670之一橫截面透視圖。相機模組670包含與第一光學元件681直接附接之一電路板671及影像感測器672，且在一些實施例中，可具有類似於上文所描述之相機模組170及570之特徵。第一光學元件681提供促進由影像感測器672擷取高品質影像之光學特性，同時亦對影像感測器672提供結構支撐。此一組態可促成相機模組670，尤其是相機模組670沿z軸之一高度，之一緊湊大小。 電路板671包含穿過電路板671之整個厚度的一腔切口，其界定影像感測器672定位於其內之一空間673。一載體678經附接至電路板671及影像感測器672之後表面671b、672b。載體678可藉由支撐影像感測器672及/或提供電路板671與影像感測器672之間的電連接來促進相機模組670之製造。 影像感測器672經由電連接件674來與電路板電連接，電連接件674包含接線或促進控制信號及資料之傳輸之其他電連接件。在一些實施例中，電連接件674包含電路板671及影像感測器672之相鄰側之間的橫向接線。替代地或另外，電連接件674可連接於影像感測器672之後表面672b與載體678之間，且載體678繼而可與電路板671電連接。 影像感測器672之前表面依一共面配置與電路板671之前表面671a對準。前表面671a及672a各經直接附接至第一光學元件681之後表面681b。因此，第一光學元件681可促進由影像感測器672擷取高品質影像，同時亦對影像感測器672提供結構支撐。因此，電路板671及影像感測器672之前表面671a、672a各經直接附接至一共同光學元件(例如第一光學元件681之後表面681b)。 附接至第一光學元件681之一影像感測器672允許載體678為相對較薄的。在一些實施例中，影像感測器672下方之載體678之厚度小於電路板671及影像感測器672之厚度，且可具有在相機總成670之製造期間承載影像感測器672及/或促進電路板671與影像感測672之間的電連接所需之一最小厚度。例如，載體678可提供可在一後續製造步驟中(例如，在由第一光學元件681支撐影像感測器672之後)被移除之一臨時載體。替代地或另外，在製造期間及/或安裝於電子裝置670內之後，載體678可保護影像感測器672及其與電路板671之電連接。據此，可減小相機模組670之總厚度(例如，與其中一影像感測器主要由一電路板或附接至影像感測器之一後表面之其他支撐基板支撐之一些相機模組組態相比)。 參考圖7，其展示製造一相機模組之一實例性方法700之一流程圖。在一些實施例中，方法700包含操作702，其將一影像感測器電連接至一電路板。可藉由將影像感測器線接合至電路板來電連接影像感測器及電路板。在一些實施例中，將影像感測器支撐於定位於影像感測器之一後表面下方的一載體基板上。當影像感測器與電路板電連接時，載體基板促進影像感測器之操縱及定位。在一些實施例中，可在一後續製造步驟中移除載體基板。替代地，載體基板可存在於完全組裝之相機模組中。例如，載體基板可提供保護影像感測器及電路板之後表面的一保護層。 方法700進一步包含操作704，其將一第一光學元件直接附接至電路板之一前表面及影像感測器之一前表面，使得電路板及影像感測器兩者經連接至一共同光學元件。可藉由黏著劑(諸如一光學透明黏著劑)、焊接件或其他附接來將電路板及/或影像感測器接合至光學元件，同時允許光無過度失真地穿過光學元件而透射至影像感測器。當將第一光學元件附接至電路板或影像感測器時，可將一透鏡總成之額外組件(其包含第二光學組件、第三光學組件及第四光學元件)、透鏡鏡筒及/或相機模組附接至第一光學元件(例如，在第一光學元件之一前表面前面)。在其他實施例中，可在將第一光學元件附接至電路板或影像感測器之後將一或多個其他額外組件與第一光學元件附接。 方法700進一步包含操作706，其將相機模組安裝至一電子裝置之一外殼內之一電路板。在一些實施例中，將相機模組安裝至一電路板且將其定位成與穿過電子裝置外殼之一孔隙對準。例如，相機模組可與電路板電連接且定位成與穿過電子裝置之一前蓋的一孔隙對準，使得相機模組經組態為一前置相機。在其他實施例中，可將相機模組定位成與穿過電子裝置之一後蓋(例如，在與一主使用者顯示器對置之電子裝置之一側上)的一孔隙對準，使得相機模組經組態為一後置相機。 方法700可進一步包含操作708，其將其他電子組件安裝於電子裝置之外殼內且圍封外殼以完成電子裝置。例如，一外蓋可與外殼之部分接合以將相機模組圍封於電子裝置內。在一些實施例中，電路板及電連接至電路板之影像感測器之後表面不直接附接至一支撐基板。 儘管本說明書含有諸多特定實施細節，但此等不應被解釋為對任何揭露技術或主張內容之範疇之限制，而是應被解釋為可專針對特定揭露技術之特定實施例之特徵描述。亦可在一單一實施例中組合地部分或完全實施本說明書之單獨實施例之內文中所描述之特定特徵。相反地，亦可在多個實施例中單獨地或依任何適合子組合實施一單一實施例之內文中所描述之各種特徵。此外，儘管本文中可將特徵描述為作用於特定組合中及/或最初本身被主張，但在一些情況中，來自一主張組合之一或多個特徵可自該組合刪去且該主張組合可針對一子組合或一子組合之變動。類似地，儘管可依一特定順序描述操作，但此不應被理解為要求依特定順序或循序順序執行此等操作或執行全部操作以達成所要結果。本發明已描述標的之特定實施例。其他實施例係在以下申請專利範圍之範疇內。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧電子裝置外殼
111‧‧‧第一側部分
112‧‧‧第二側部分
113‧‧‧第三側部分
114‧‧‧第四側部分
115‧‧‧後主平面
116‧‧‧主前表面
120‧‧‧電池
121‧‧‧前主平面
122‧‧‧後主平面
123‧‧‧副側
124‧‧‧副側
125‧‧‧副側
126‧‧‧副側
130‧‧‧電路板
130a‧‧‧第一電路板
130b‧‧‧第二電路板
130c‧‧‧第三電路板
133‧‧‧麥克風
134‧‧‧揚聲器
135‧‧‧感測器
137‧‧‧閃光裝置
138‧‧‧處理器
140‧‧‧顯示總成
141‧‧‧外蓋
142‧‧‧液晶顯示(LCD)面板/顯示基板
145‧‧‧顯示積體電路
149‧‧‧孔隙
150‧‧‧撓曲導體
170‧‧‧相機模組
171‧‧‧電路板
171a‧‧‧前表面
171b‧‧‧後表面
172‧‧‧影像感測器
172a‧‧‧前表面
172b‧‧‧後表面
173‧‧‧空間
174‧‧‧電連接件
174a‧‧‧電連接件
174b‧‧‧電連接件
174c‧‧‧電連接件
180‧‧‧透鏡總成
181‧‧‧第一光學元件
181a‧‧‧前表面
181b‧‧‧後表面
181c‧‧‧第一材料
181d‧‧‧第二材料
182‧‧‧第二光學元件
183‧‧‧第三光學元件
184‧‧‧第四光學元件
185‧‧‧第五光學元件
186‧‧‧相機模組框架
187‧‧‧透鏡鏡筒
570‧‧‧相機模組
571‧‧‧電路板
571a‧‧‧前表面
572‧‧‧影像感測器
572a‧‧‧前表面
572b‧‧‧後表面
573‧‧‧腔切口
574‧‧‧電連接件
581‧‧‧第一光學元件
581b‧‧‧後表面
670‧‧‧相機模組
671‧‧‧電路板
671a‧‧‧前表面
671b‧‧‧後表面
672‧‧‧影像感測器
672a‧‧‧前表面
672b‧‧‧後表面
673‧‧‧空間
674‧‧‧電連接件
678‧‧‧載體
681‧‧‧第一光學元件
681b‧‧‧後表面
700‧‧‧方法
702‧‧‧操作
704‧‧‧操作
706‧‧‧操作
708‧‧‧操作
t‧‧‧厚度
附圖及下列描述中闡述一或多個實施例之細節，且其中： 圖1係具有一相機模組之一實例性電子裝置之一透視分解圖。 圖2係一實例性相機模組之一橫截面透視圖。 圖3係圖2之相機模組之部分俯視圖。 圖4係一實例性相機模組之一部分俯視圖。 圖5係一實例性相機模組之一橫截面透視圖。 圖6係一實例性相機模組之一橫截面透視圖。 圖7係製造一相機模組之一實例性方法之一流程圖。

Claims (20)

  1. 一種相機模組，其包括： 一電路板，其具有一前表面及一後表面； 一影像感測器，其具有一前表面及一後表面，該影像感測器經電連接至該電路板；及 一第一光學元件，其經配置於該影像感測器之該前表面及該電路板之該前表面前面，其中該電路板之該前表面及該影像感測器之該前表面各經直接附接至該第一光學元件。
  2. 如請求項1之相機模組，其中該影像感測器經巢套於該電路板之一開口中。
  3. 如請求項1或2之相機模組，其中該影像感測器之整個周邊由該電路板包圍。
  4. 如前述請求項中任一項之相機模組，其中該影像感測器藉由延伸於該影像感測器與該電路板之間的引線來電連接至該電路板。
  5. 如前述請求項中任一項之相機模組，其中該影像感測器經附接至該影像感測器之該整個前表面上方之該第一光學元件。
  6. 如前述請求項中任一項之相機模組，其中該第一光學元件具有一凹面形狀且該影像感測器圍繞該凹面形狀之一周邊附接至該第一光學元件。
  7. 如前述請求項中任一項之相機模組，其中該第一光學元件包含由一第一材料製成之一中央透鏡部分及由一第二材料製成之一周圍框架部分。
  8. 如請求項7之相機模組，其中該電路板之該前表面經附接至該周圍框架部分且該影像感測器之該前表面經附接至該中央透鏡部分。
  9. 如前述請求項中任一項之相機模組，其進一步包括具有一前蓋及可透過該前蓋看見之一顯示器之一電子裝置。
  10. 如請求項9之相機模組，其中該影像感測器經配置以透過該前蓋之一孔隙接收光。
  11. 如前述請求項中任一項之相機模組，其進一步包括一電子裝置外殼，該電子裝置外殼包含與該前蓋對置之一後表面，其中該影像感測器經配置以透過該電子裝置外殼之該後表面接收光。
  12. 如前述請求項中任一項之相機模組，其進一步包括第三光學元件及第四光學元件，第二光學元件、該第三光學元件及該第四光學元件經配置於一透鏡鏡筒中。
  13. 如請求項12之相機模組，其進一步包括一音圈馬達，該第二光學元件、該第三光學元件或該第四光學元件之至少一者可由該音圈馬達移動。
  14. 一種電子裝置，其包括： 如前述請求項中任一項之相機模組； 一使用者介面顯示器；及 一外殼，其具有一孔隙，其中該影像感測器經巢套於該電路板之一開口中且經配置成與該外殼之該孔隙對準。
  15. 如請求項14之電子裝置，其中該影像感測器經直接附接至該影像感測器之該整個前表面上方之該第一光學元件。
  16. 如請求項14或15之電子裝置，其中該第一光學元件包含由一第一材料製成之一中央透鏡部分及由一第二材料製成之一周圍框架部分。
  17. 如請求項14至16中任一項之電子裝置，其進一步包括第三光學元件及第四光學元件，該第二光學元件、該第三光學元件及該第四光學元件經配置於一透鏡鏡筒中。
  18. 如請求項17之電子裝置，其進一步包括一音圈馬達，該第二光學元件、該第三光學元件或該第四光學元件之至少一者可藉由該音圈馬達來相對於該第一光學元件及該影像感測器移動。
  19. 一種製造一相機模組之方法，其包括： 使一影像感測器與一電路板電連接； 將一第一光學元件直接附接至一影像感測器之一前表面及該電路板之一前表面； 將該電路板、該影像感測器及該第一光學元件圍封於一電子裝置之一外殼內。
  20. 如請求項19之方法，其中附接一第一光學元件之該步驟包括：將該第一光學元件直接附接至該影像感測器之該整個前表面。
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