TWM557888U - 影像擷取裝置 - Google Patents

Abstract

一種影像擷取裝置，包含一金屬框架、一第一攝像模組及一光源模組。金屬框架包含彼此相連的一第一組裝部與一第二組裝部，該第一組裝部具有彼此相連通的一第一穿孔與一第一容置空間，該第二組裝部具有彼此相連通的一第二穿孔與一第二容置空間。第一攝像模組包含一第一電路板與一第一鏡頭組，該第一電路板位於該第一容置空間，該第一鏡頭組組裝於該第一電路板上，該第一鏡頭組位於該第一容置空間且穿設該第一穿孔。光源模組包含一第二電路板與一發光元件，該第二電路板電性連接該第一電路板且位於該第二容置空間，該發光元件組裝於該第二電路板上，該發光元件位於該第二容置空間且穿設該第二穿孔，其中，該第一電路板與該第二電路板非共平面。

Description

影像擷取裝置

本新型係關於一種影像擷取裝置，特別是一種具有金屬框架的影像擷取裝置。

深度相機(Depth Camera)，是現今新型態的影像擷取技術，可同時拍攝景物的影像資訊及包含深度的3維資訊。常用深度相機為ToF（Time of Flight）深度相機，其深度的3維資訊是藉由對待測場景/物發射一參考光束，並計算光束返回的時間差或相位差來換算被拍攝場景/物的距離以產生深度的資訊。近年來，此技術被廣泛用於人機互動、遊戲、監控技術等。例如許多遊戲廠商，則將深度相機的技術整合至其遊戲主機中，以提供互動性強的體感遊戲給消費者。

由此可知，此技術至少需要一攝像頭與一發光源。傳統上是將攝像頭與發光源設置於同一片電路基板上，但由於攝像頭本身具有一定的高度，因此發光源必需與其保持適當之距離以避免光束被攝像頭所阻擋，但這導致傳統的深度相機有體積較大的問題，並不適於電子產品微型化的趨勢。因此，為了在整合深度相機的功能的同時配合電子產品微型化的需求，相關業者無不潛心研究如何讓深度相機微型化以提升其應用性。

本新型在於提供一種影像擷取裝置，可適用於微型化的電子裝置。

根據本新型所揭露的影像擷取裝置，包含一金屬框架、一第一攝像模組及一光源模組。金屬框架包含彼此相連的一第一組裝部與一第二組裝部，該第一組裝部具有彼此相連通的一第一穿孔與一第一容置空間，該第二組裝部具有彼此相連通的一第二穿孔與一第二容置空間。第一攝像模組包含一第一電路板與一第一鏡頭組，該第一電路板位於該第一容置空間，該第一鏡頭組組裝於該第一電路板上，該第一鏡頭組位於該第一容置空間且穿設該第一穿孔。光源模組包含一第二電路板與一發光元件，該第二電路板電性連接該第一電路板且位於該第二容置空間，該發光元件組裝於該第二電路板上，該發光元件位於該第二容置空間且穿設該第二穿孔，其中，該第一電路板與該第二電路板非共平面。

本新型所揭露的影像擷取裝置中，藉由第一攝像模組之第一電路板與光源模組之第二電路板可分別設置於金屬框架的第一組裝部之第一容置空間與第二組裝部之第二容置空間，且第一電路板與第二電路板呈非共平面的配置，可使光源模組配置於靠近第一攝像模組的位置但又不使光路受其阻擋，因而有助於縮小整體裝置的體積而得以適用於微型的電子裝置。

以上之關於本新型內容之說明及以下之實施方式之說明，係用以示範與解釋本新型之精神與原理，並且提供本新型之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本新型之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者，瞭解本新型之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本新型相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本新型之觀點，但非以任何觀點限制本新型之範疇。

此外，以下將以圖式揭露本新型之實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到的是，這些實務上的細節非用以限制本新型。另外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之，甚至部分的圖式省略了走線(纜線、或軟性電路板)等結構以保持圖面整潔，於此先聲明之。

再者，除非另有定義，本文所使用的所有詞彙，包括技術和科學術語等具有其通常的意涵，其意涵能夠被熟悉此技術領域者所理解。更進一步的說，上述之詞彙的定義，在本說明書中應被解讀為與本新型相關技術領域具有一致的意涵。除非有特別明確的定義，這些詞彙將不被解釋為過於理想化的或正式的意涵。

首先，請參照圖1，係為根據本新型之一實施例所繪示之影像擷取裝置的立體圖。本實施例提出一種影像擷取裝置1a，包含一金屬框架10a、一第一攝像模組20與一光源模組30。

金屬框架10a，例如是以導熱性佳且導電性良好的金屬材質所構成，其包含彼此相連的一第一組裝部110與一第二組裝部120。具體來說，第二組裝部120自第一組裝部110的一側緣向外延伸，以與第一組裝部110位於不同的水平面。第一攝像模組20組裝於第一組裝部110，而光源模組30組裝於第二組裝部120。於本實施例中，影像擷取裝置1a為一單目深度相機(single head depth camera)。

詳細來說，請接續參閱圖2~5，圖2係為圖1之影像擷取裝置的分解圖，圖3係為圖1之影像擷取裝置的側剖圖，圖4係為圖3中A所指處的放大示意圖，而圖5係為圖3中B所指處的放大示意圖。

第一組裝部110具有彼此相連通的一第一穿孔111與一第一容置空間112。具體來說，第一容置空間112為彼此相連之一第一容置區112a與一第二容置區112b所構成，第一穿孔111經由第二容置區112b連通第一容置區112a，且第一容置區112a的口徑大於第二容置區112b的口徑，使得第一容置空間112形成一個截面為階梯狀的容置空間。

第一攝像模組20可以但不限於是一種紅外線攝像模組，其包含一第一電路板210、一第一鏡頭組220與一第一接地墊片230。第一電路板210位於第一容置空間112的第一容置區112a，第一鏡頭組220組裝於第一電路板210之一第一設置面211上，且第一鏡頭組220位於第二容置區112b中並穿設第一組裝部110的第一穿孔111。當然，第一攝像模組20還可包含其他所需的電子元件(未標號)設置於第一電路板210上，本新型並非以此為限。

此外，如圖2或復參圖1，第一電路板210可經由一軟性電路板51電性連接外部的電子元件(未繪示)。另需補充的是，由圖2或圖3可看到，第一組裝部110形成第一穿孔111的部分可以但不限具有倒角的設計，藉此，可更方便地將黏著劑塗佈於第一穿孔111，以實現黏接固定第一鏡頭組220的目的並增加整體模組的剛性，但是前述倒角的設計，以及是否施用黏著劑於第一穿孔111來固定第一鏡頭組220的程序為選用，本新型並非以此為限。

接著，如圖2~4，第一接地墊片230沿第一電路板210的周緣設置於第一電路板210之第一設置面211上。其中，第一接地墊片230例如為銅箔所構成。並且，第一組裝部110電性接觸第一接地墊片230，藉此，可將第一攝像模組20上多餘的電荷從第一接地墊片230經由金屬材質所構成之第一組裝部110而導出，以達到接地的效果。

另外，如圖4，於本實施例中，第一電路板210還具有複數個與第一設置面211相連的第一側壁212，而第一組裝部110的第一容置空間112的第一容置區112a具有複數個第一內壁面1121。第一側壁212與第一內壁面1121之間共同形成一第一導膠槽S1。藉此，可將黏膠91填入第一導膠槽S1中，以將第一電路板210固定於第一容置空間112的第一容置區112a。也就是說，本新型是採用先擺放第一電路板210再填膠的手段，因而不會有傳統上將欲黏合元件壓於黏膠上而產生溢膠的問題發生。且值得注意的是，由於第一接地墊片230被夾設於第一電路板210的第一設置面211與第一組裝部110之間，故第一接地墊片230形成為第一導膠槽S1與第一設置面211之間的阻隔，因此，於填入黏膠91的過程中，黏膠91僅會沿第一電路板210的第一側壁212填滿第一導膠槽S1而不會滿溢到第一電路板210的第一設置面211，藉此可避免黏膠溢膠而影響第一電路板210上之電子元件(如第一鏡頭組220、第一接地墊片230等)的問題發生。

接著，請復參圖1~3。第二組裝部120具有彼此相連通的一第二穿孔121與一第二容置空間122。詳細來說，第二容置空間122與第一容置空間112位於金屬框架10a的同側，且第二容置空間122為彼此相連之一第一容置區122a與一第二容置區122b所構成，第二穿孔121經由第二容置區122b連通第一容置區122a，且第一容置區122a的口徑大於第二容置區122b的口徑，使得第二容置空間122形成一個截面為階梯狀的容置空間。

光源模組30包含一第二電路板310與一發光元件320。第二電路板310位於第二容置空間122的第一容置區122a中，發光元件320可以但不限於是一雷射發光單元，其組裝於第二電路板310之一第二設置面311上，且發光元件320位於第二容置區122b中並穿設第二組裝部120的第二穿孔121。當然，光源模組30還可包含其他所需的電子元件(未標號)設置於第二電路板310上，本新型並非以此為限。

接著，如圖3與圖5所示，於本實施例中，光源模組30的第二電路板310具有複數個與第二設置面311相連的第二側壁312，而第二組裝部120的第二容置空間122的第一容置區122a具有複數個第二內壁面1221，而第二側壁312與第二內壁面1221之間共同形成一第二導膠槽S2。藉此，可將黏膠92填入第二導膠槽S2中，以將第二電路板310固定於第二容置空間122的第一容置區122a。也就是說，本新型是採用先擺放第二電路板310再填膠的手段，因而不會有傳統上將欲黏合元件壓於黏膠上而產生溢膠的問題發生。且值得注意的是，由於第二組裝部120直接抵壓第二電路板310的第二設置面311的周邊區域上，故第二組裝部120形成為第二導膠槽S2與第二設置面311之間的阻隔，因此，於填入黏膠92的過程中，黏膠92僅會沿第二電路板310的第二側壁312填滿第二導膠槽S2而不會滿溢到第二電路板310的第二設置面311，藉此可避免黏膠溢膠而影響第二電路板310上之電子元件(如發光元件320等)的問題發生。

另外，如圖2~3所示，於本實施例中，第二電路板310可經由一軟性電路板52電性連接第一電路板210，且軟性電路板52與第一電路板210及第二電路板310為一體成型之結構。具體來說，軟性電路板52與第一電路板210及第二電路板310層疊壓合以共同構成一軟硬複合板(Rigid-flex board)，但本新型並非以此為限。例如於其他實施例中，軟性電路板、第一電路板與第二電路板也可分別為彼此相獨立的元件，在此情況下，軟性電路板之相對兩端可分別經由連接器(connector)電性連接第一電路板與第二電路板。

並且，另一值得注意的是，如圖3，發光元件320與其周圍的電子元件(未標號)熱接觸由金屬材質所構成的第二組裝部120的內表面。藉此，發光元件320於運作時所產生的廢熱，可經由第二組裝部120的傳導而向外排出。可理解的是，在此方面，可將整個金屬框架10a視為一散熱體，可有效降低光源模組30運作時所產生的熱能。藉此，有助於降低元件運作時產生之廢熱對影像擷取裝置1a上的黏著劑(如黏膠92)的影響，進而避免黏膠因熱使黏著性劣化而導致元件位移的問題發生。

此外，藉由第一組裝部110與第二組裝部120的設計，可讓第一鏡頭組220的第一鏡頭表面221(即第一鏡頭組220中最外層的透鏡的外表面)與發光元件320的出光面321實質上呈共平面的配置，在此情況下，第一攝像模組20與光源模組30之間可保持適當靠近的距離並同時維持光源模組30對光路的需求，因此，有助於縮小整體裝置的體積。於此所使用之詞「實質上」，並非用以限定於兩者完全相等之情況，而是含括兩者近乎相等或接近之其他可能性。

並且，金屬框架10a可直接電性接觸第一攝像模組20的第一接地墊片230，且可同時熱接觸光源模組30的發光元件320，因而金屬框架可同時達到接地與散熱的效果。如此一來，影像擷取裝置1a可省去額外裝設散熱元件與接地元件的空間，不僅節省成本，還有助於讓整體裝置微型化。

簡言之，金屬框架10a可在符合光路配置基本需求的情況下，同時達到縮小體積、散熱、接地等多重效果。

此外，由於金屬框架10a之第一容置空間112與第二容置空間122的設計，可在第一電路板210與第二電路板310分別置入第一組裝部110與第二組裝部120時自然在第一電路板210與第二電路板310之側邊(即第一側壁212與第二側壁312)形成第一導膠槽S1與第二導膠槽S2，可避免傳統上將欲黏合元件壓於黏膠上而產生溢膠的問題發生。且由於第一接地墊片230與第二組裝部120阻隔於前述導膠槽與電路板的設置面之間，因而在填入黏膠(如黏膠91與92)的過程中，黏膠不會滿溢到該些設置面而影響電路板上的電子元件。

接著，請參閱圖6~7，圖6係為根據本新型之另一實施例所繪示之影像擷取裝置的側剖圖，而圖7係為圖6中C所指處的放大示意圖。

本實施例提出了一種影像擷取裝置1b，與前述實施例之影像擷取裝置1a的差異在於，影像擷取裝置1b還包含一第二攝像模組40，且其金屬框架10b更包含一第三組裝部130。第三組裝部130位於第一組裝部110之一側，且與第二組裝部120相對，第二攝像模組40可以但不限於是一彩色相機(RGB Camera)，其裝設於第三組裝部130。於本實施例中，影像擷取裝置1b為一雙目深度相機(dual-head depth camer)。

詳細來說，第二攝像模組40包含一第三電路板410、一第二鏡頭組420與一第二接地墊片430。第二鏡頭組420裝設於第三電路板410之第三設置面411上且位於第三組裝部130之第三穿孔131，第三電路板410位於第三容置空間132。藉此，有助於讓第二鏡頭組420與第一鏡頭組220大致上齊平，進而有助於讓第二鏡頭組420適當靠近第一鏡頭組220而縮小整體裝置的體積。

此外，類似的，第二接地墊片430位於第三電路板410上並電性接觸第三組裝部130，以達到接地效果。以及，第三電路板410之第三側壁412與第三容置空間132之第三內壁面1321共同形成第三導膠槽S3，可填入黏膠93以將第三電路板410固定於第三組裝部130，且藉由第二接地墊片430的設置，還可避免黏膠溢膠而影響第三電路板410上之元件(如第二鏡頭組420、第二接地墊片430等)的問題發生。

由本新型前述之影像擷取裝置可知，藉由金屬框架的設計，可適度讓攝像模組與光源模組之間保持適當靠近的距離，進而有助於縮小整體裝置的體積。

並且，由於金屬框架可直接電性接觸接地墊片且同時熱接觸發光元件，因而可同時達到接地與散熱的效果。如此一來，影像擷取裝置可省去額外裝設散熱元件與接地元件的空間，不僅節省成本，還有助於讓整體裝置微型化。

簡言之，金屬框架可在符合光路配置基本需求的情況下，同時達到縮小體積、散熱、接地等多重效果。

此外，由於金屬框架之容置空間的設計，可在裝設電路板後自然在其側邊形成導膠槽，可避免傳統上將欲黏合元件壓於黏膠上而產生溢膠的問題發生。其中，接地墊片與第二組裝部可阻隔於導膠槽與電路板之設置面之間，因而可避免在填入黏膠的過程中黏膠滿溢到電路板之設置面而影響設置面上的電子元件的問題發生。

雖然本新型以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型。在不脫離本新型之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本新型之專利保護範圍。關於本新型所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1a、1b‧‧‧影像擷取裝置
10a、10b‧‧‧金屬框架
20‧‧‧第一攝像模組
30‧‧‧光源模組
40‧‧‧第二攝像模組
51‧‧‧軟性電路板
52‧‧‧軟性電路板
91、92、93‧‧‧黏膠
110‧‧‧第一組裝部
111‧‧‧第一穿孔
112‧‧‧第一容置空間
112a‧‧‧第一容置區
112b‧‧‧第二容置區
120‧‧‧第二組裝部
121‧‧‧第二穿孔
122‧‧‧第二容置空間
122a‧‧‧第一容置區
122b‧‧‧第二容置區
130‧‧‧第三組裝部
131‧‧‧第三穿孔
132‧‧‧第三容置空間
210‧‧‧第一電路板
211‧‧‧第一設置面
212‧‧‧第一側壁
220‧‧‧第一鏡頭組
221‧‧‧第一鏡頭表面
230‧‧‧第一接地墊片
310‧‧‧第二電路板
311‧‧‧第二設置面
312‧‧‧第二側壁
320‧‧‧發光元件
321‧‧‧出光面
410‧‧‧第三電路板
411‧‧‧第三設置面
412‧‧‧第三側壁
420‧‧‧第二鏡頭組
430‧‧‧第二接地墊片
1121‧‧‧第一內壁面
1221‧‧‧第二內壁面
1321‧‧‧第三內壁面
S1‧‧‧第一導膠槽
S2‧‧‧第二導膠槽
S3‧‧‧第三導膠槽

圖1係為根據本新型之一實施例所繪示之影像擷取裝置的立體圖。 圖2係為圖1之影像擷取裝置的分解圖。 圖3係為圖1之影像擷取裝置的側剖圖。 圖4係為圖3中A所指處的放大示意圖。 圖5係為圖3中B所指處的放大示意圖。 圖6係為根據本新型之另一實施例所繪示之影像擷取裝置的側剖圖。 圖7係為圖6中C所指處的放大示意圖。

Claims (10)

1. 一種影像擷取裝置，包含：一金屬框架，包含彼此相連的一第一組裝部與一第二組裝部，該第一組裝部具有彼此相連通的一第一穿孔與一第一容置空間，該第二組裝部具有彼此相連通的一第二穿孔與一第二容置空間；一第一攝像模組，包含一第一電路板與一第一鏡頭組，該第一電路板位於該第一容置空間，該第一鏡頭組組裝於該第一電路板上，該第一鏡頭組位於該第一容置空間且穿設該第一穿孔；以及一光源模組，包含一第二電路板與一發光元件，該第二電路板電性連接該第一電路板且位於該第二容置空間，該發光元件組裝於該第二電路板上，該發光元件位於該第二容置空間且穿設該第二穿孔，其中，該第一電路板與該第二電路板非共平面。
2. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該第一鏡頭組之一第一鏡頭表面與該發光元件之一出光面實質上共平面。
3. 如請求項1所述之影像擷取裝置，更包含一第一黏膠與一第二黏膠，其中該第一電路板具有複數個第一側壁以及與該些第一側壁相連的一第一設置面，該第一鏡頭組設置於該第一設置面上，該些第一側壁與該第一容置空間的複數個第一內壁面之間共同形成一第一導膠槽，該第一黏膠填入該第一導膠槽；該第二電路板具有複數個第二側壁以及與該些第二側壁相連的一第二設置面，該發光元件設置於該第二設置面上，該些第二側壁與該第二容置空間的複數個第二內壁面之間共同形成一第二導膠槽，該第二黏膠填入第二導膠槽。
4. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該第一攝像模組更包含一接地墊片，設置於該第一電路板上並電性連接於該金屬框架。
5. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該第二電路板經由一軟性電路板電性連接該第一電路板，且該軟性電路板與該第二電路板及該第一電路板為一體成型。
6. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該金屬框架熱接觸該光源模組的該發光元件。
7. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該第一攝像模組為一紅外線攝像模組。
8. 如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該發光元件為一雷射發光單元。
9. 如請求項1所述之影像擷取裝置，更包含一第二攝像模組，包含一第三電路板與一第二鏡頭組，該金屬框架更包含一第三組裝部相連於該第一組裝部，該第三組裝部具有彼此相連通的一第三穿孔與一第三容置空間，該第三電路板電性連接該第一電路板且位於該第三容置空間，該第二鏡頭組組裝於該第三電路板上，該第二鏡頭組位於該第三容置空間且穿設該第三穿孔，其中，該第三電路板與該第二電路板非共平面。
10. 如請求項9所述之影像擷取裝置，更包含一黏膠，其中該第三電路板具有複數個第三側壁以及與該些第三側壁相連的一第三設置面，該第二鏡頭組設置於該第三設置面上，該些第三側壁與該第三容置空間的複數第三內壁面之間共同形成一第三導膠槽，該黏膠填入該第三導膠槽。