CN103314568A

CN103314568A - 组装相机模块的方法与系统

Info

Publication number: CN103314568A
Application number: CN2010800701707A
Authority: CN
Inventors: 美达·达马特勒吉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2013-09-18
Also published as: SG2013090410A; KR20140004636A; EP2616880A2; EP2617185A1; SG189409A1; KR20140064701A; EP2617185A4; WO2012036628A8; WO2012036626A8; WO2012036626A1; CN103299240A; EP2616879A1; WO2012036637A3; CN103282827A; US20140104388A1; SG179304A1; WO2012036637A2; KR20140099817A; EP2616880A4; EP2616879A4

Abstract

本发明涉及用于组装相机模块的方法与系统，其中一预对焦与预调整镜头托架配件用于相机模块的配件。使用该预对焦与预调整镜头托架配件可提升生产相机模块的效率。

Description

组装相机模块的方法与系统

背景

1）技术领域

本发明的实施例涉及架设与调整光学成像镜头模块以便组装相机模块的方法与系统。

2）相关技术的描述

先前的镜头组装技术是将镜头托架永久地架设在附接图像传感器的印刷电路板（PCB）上。接着将光学镜头模块附接至镜头托架并锁上该镜头模块，直到一对焦图像形成在图像传感器上为止。然后永久地将镜头固接至镜头托架。

此种制造方法的缺点是在组装相机模块时需要较长的时间与专业技术。

为了要制造不需对焦的相机模块，因此需要改良的方法。

发明内容

本发明的实施例涉及在组装相机模块期间不需对焦光学镜头模块的相机模块组装方法与系统。镜头模块是在制造镜头托架配件时预对焦与锁固至镜头托架。如此一来可省掉在组装相机模块过程中把托架锁固至PCB后要对焦镜头的需求。镜头托架配件接着直接附接至PCB或图像传感器，利用镜头托架配件所内建的多个突起以及／或者对准特征很容易对准。如此一来可形成完整的相机模块，以完成组装流程。

附图说明

图1所示为根据本发明的一实施例的镜头托架（lens holder）100，图中所示为具有突起（protrusion）110的镜头托架的剖面图，镜头托架于组装相机模块时用来对准与分隔之用；

图2所示为根据本发明的一实施例的镜头托架（lens holder）200，当光学镜头模块（optical lens module）210附接至镜头托架，该配件被称为镜头托架配件（lens holder assembly）200，以便于发明说明、实施方式，以及权利要求书中说明；

图3所示为根据本发明的一实施例的架设于图像传感器320的镜头托架配件200，在此，图像传感器320架设于印刷电路板（PCB）310上，该配件可称为相机模块配件300；

图4所示为根据本发明的一实施例的一具有光学镜头模块410的相机系统配件或相机模块配件的剖面图，其可同时将远和近对象同时对焦到一单一焦平面上，图像传感器320根据本发明的一实施例放置在焦平面上，光学镜头模块410可以或可以不具有多个元件，在此，剖面是位于与镜头配件的光学轴平行的平面；

图5所示为根据本发明的一实施例的一具有光学镜头模块510的相机系统配件或相机模块配件的剖面图，其可同时将远和近物件同时对焦到一单一焦平面上，图像传感器320根据本发明的一实施例放置在焦平面上，光学镜头模块可以或可以不具有多个元件，在此，剖面是位于与镜头配件的光学轴平行的平面；以及

图6所示为使用本发明所披露的相机模块的示范方法和结构。

具体实施方式

在以下的叙述中，会提出各种特定细节以便了解本发明的各个示范实施例。然而，熟悉此技艺者应可了解，在实施本发明的实施例时可以不用到一些或所有的特定细节。在其他范例中，已知的程序操作不会完整叙述，以免不必要地掩盖了实施例的相关型态。在图表中，类似的参考标号所指为相同或类似功能或特点。应可了解的是图1、2、4、5与6为与个别的光学系统的光学轴平行的平面的剖面图。图3为相机模块的部分内视图。

本发明的实施例包括但不限于图1、2、4、5与6所示的镜头模块、架设光学镜头的镜头托架、图像传感器、印刷电路板、电子元件，以及其他相机模块的必要元件。

本发明披露一种方法与装置可以在永久组装相机模块的步骤时省除调整光学镜头模块与图像传感器之间的间隙的需求。

传统方法为了要在图像传感器上使图像对焦，在将托架配件永久地附接至图像传感器或包括图像传感器的印刷电路板（PCB）上的步骤后，需要调整介于镜头模块与图像传感器之间的间隙。上述方法用在组装相机模块时，需要许多设备、器材、人力和技术。

而通过使用本发明所提出的方法与系统，在将托架配件永久地附接至图像传感器或包括图像传感器的印刷电路板（PCB）上的步骤后，不需调整介于镜头模块与图像传感器之间的间隙。如此在组装相机模块配件的相机模块时，可以达成具有成本效益的组装过程。

根据本发明的一实施例，镜头托架100暂时地锁固在一第一图像传感器上，使得镜头托架100上的突起110或对准特征会与第一图像传感器的表面接触。接着，光学镜头模块210会被附接至镜头托架100，而介于光学镜头模块210与第一图像传感器之间的间隙会以适当的工具调整，直到光学镜头模块210在第一图像传感器上所形成的图像会对焦到一可接受的程度。然后光学镜头模块210可通过一黏着剂或其他适当工具永久地锁固至镜头托架100上。如果应用端没有要求，就没有必要将光学镜头模块永久地锁固至镜头托架配件上。为了简化说明，由光学镜头模块附接至镜头托架后形成的单元称为“镜头托架配件（lens holder assembly）”200。接着，镜头托架配件200会从第一图像传感器被取下。现在镜头托架配件可直接附接至一第二图像传感器，以便生产相机模块。附接至第二图像传感器后不一定需要重新调整光学镜头模块的对焦，因为已经在暂时附接至第一图像传感器时预先调整过。在此，镜头托架配件上的突起应该与第二图像传感器接触，以便维持光学镜头模块和第二图像传感器，以及光学镜头模块和第一图像传感器之间相等的间隙。接着，镜头托架配件会被永久地附接至图像传感器320以及／或者包括图像传感器的PCB310。

在另一实施例中，光学镜头模块210在附接至图像传感器前，可附接至镜头托架100。

图1所示为一镜头托架100，镜头托架100内有多个突起110，使镜头托架100定位在图像传感器320上，而使光学镜头模块210与图像传感器320之间具有间隙。突起110可为连续间隔壁的形式，或者是个别的柱子或梁，或其他合适的结构，能够确保镜头模块与图像传感器之间有相等的间隙。镜头托架100可以或可以不具有使镜头托架100对准印刷电路板310的次要定位针脚（secondary locator pin）140，而图像传感器320可附接至印刷电路板310。

图2显示光学镜头模块（210）如何附接至镜头托架（100）以便组成镜头托架配件（200）。在此，镜头模块210被置入镜头托架100上用来结合镜头模块210与镜头托架100的开口。

图3所示为相机模块300的立体图。镜头托架配件200具有突起110，被组装为突起110与图像传感器芯片320接触。换句话说，突起110接触图像传感器320的表面。优选地但非必要的，图像传感器的成像区域330不会接触到镜头托架配件200。成像区域330是图像传感器320上具有主动像素的区域。图像传感器320附接至印刷电路板310，不过印刷电路板并非本发明的必要元件。通过本发明所披露的内容，有可能在不使用印刷电路板的情形下组装相机模块。在此例中，当没有使用印刷电路板时，附接至镜头托架配件200的图像传感器320可利用焊接其他电子元件的回焊程序（solder re-flow process）直接附接至装置的主电路板。在此，装置可为有用到相机模块的移动电话、相机，或其他适合装置。适当的黏性物质340会被放置在图像传感器320的成像区域330外，以捕捉任何不需要的松动粒子，以免跑进图像传感器320。要注意的是图3所示的黏性物质340的位置、放置与形状仅为举例，可视需求而有不同。用来定位的引导针脚140并非本发明的必要元件，但可有效协助对准印刷电路板310与镜头托架配件200。图中所示的镜头模块210是在定位。当突起110与图像传感器320的表面接触时，印刷电路板与镜头托架配件200之间会有间隙350。换句话说，在镜头托架100与印刷电路板310之间会有间隙350，以确保突起110会与图像传感器320的表面接触。换句话说，间隙350确保突起110会接触到相机模块300内的图像传感器320。合适的黏着剂可用来永久地附接镜头托架配件200至印刷电路板。黏着剂可用在突起110接触图像传感器320的地方，以及／或者镜头托架100接近印刷电路板310或任何其他适当位置的区域。

图4所示为本发明的一实施例，其中光学镜头模块410可将远和近的物体对焦在图像传感器320的成像区域330，并利用本发明的内容组成一相机模块。要注意的是本发明并不限于使用光学镜头410，也可使用任何光学镜头、或镜头模块，或镜头模块配件。

图5所示为本发明的一实施例，其中光学镜头模块510可将远和近的物体对焦在图像传感器320的成像区域330，并利用本发明的内容组成一相机模块。要注意的是本发明并不限于使用光学镜头510，也可使用任何光学镜头、或镜头模块，或镜头模块配件。

图6所示为使用本发明的方法与结构所组装的相机模块。在本说明书中，图6所示的方法与结构只是方便叙述本发明，要注意的是在步骤中可有多种变化，但最后达到相同的结果。本发明可以或可以不包括保护层、玻璃或其他合适的层，或一外罩在图像传感器之上。

上述的方法仅为举例，应可了解的是本发明也可利用其他经过适当修改的制造方法。

熟悉此技艺者在了解本发明说明书与实施例后，应可想到其他实施方式。此外，特定的术语是用来清楚描述本发明，而非用来限制本发明，在此所提到的实施例与特点应视为举例，而本发明应以后续的权利要求范围为准。

在本发明中，为了简化叙述，包含镜头模块和镜头托架的单元（200）被统称为“镜头托架配件”。

在本发明的发明说明、实施方式与权利要求范围中，第一图像传感器与第二图像传感器可称为图像传感器。

在本发明中，光学镜头模块也可称为镜头模块、光学镜头，或镜头。

Claims

1.一种相机模块，包含：

一图像传感器；

一镜头模块，所述镜头模块附接至一镜头托架（“镜头托架配件”），其中所述镜头模块在所述“镜头托架配件”直接架设于一第一图像传感器上之后被对准与调整，使得通过所述镜头模块所取得的图像为准确对焦在所述第一图像传感器上；

因此，当所述镜头托架配件从所述第一图像传感器上取下并被架设在一第二图像传感器时，在所述第二图像传感器上仍能达到准确对焦的图像，而不需更改所述镜头模块在用于所述第一图像传感器时相对于所述镜头托架的设定位置；

所述镜头托架包括突起或适当特征，所述突起或适当特征能用以相对于所述图像传感器定位所述镜头托架；

所述第一图像传感器能够被架设或不被架设在一印刷电路板上；

所述第二图像传感器能够被架设或不被架设在一印刷电路板上。

2.根据权利要求1，22和23所述的镜头托架配件，所述镜头托架配件被架设在所述图像传感器上与其接触或与所述图像传感器有一预先决定的距离。

3.根据权利要求1，22和23所述的镜头托架配件，进一步包含一红外线（IR cut）滤波器。

4.根据权利要求1，22和23所述的镜头托架配件，所述镜头托架配件不包含一红外线（IR cut）滤波器。

5.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述镜头模块附接至所述镜头托架。

6.根据权利要求1，22和23所述的镜头托架配件，所述镜头托架配件包含多个定位特征。

7.根据权利要求1，22和23所述的镜头托架配件，其中，所述镜头托架配件包含多个定位特征，其被放置在所述图像传感器的表面，或所述图像传感器的保护表面层，或所述图像传感器的外罩，或任何其他合适的传感器或装置之上。

8.根据权利要求1，22和23所述的镜头托架配件，所述镜头托架配件包含多个定位特征，其被放置在所述图像传感器之外。

9.根据权利要求6所述的定位特征，所述定位特征能确保，即使当所述镜头托架配件（包含所述镜头模块和所述镜头托架的配件）在从所述第一图像传感器取下后而被架设在所述第二图像传感器时，一介于所述镜头模块与所述图像传感器表面的间隙维持相同；所述第一图像传感器被用来相对于所述镜头托架与所述图像传感器调整与对焦所述镜头模块的位置。

10.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述镜头托架配件（即，包含所述镜头模块和所述镜头托架的配件）架设在所述图像传感器，而所述镜头托架配件具有与所述图像传感器的特征。

11.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述镜头托架配件暂时附接至一图像传感器，以便调整所述镜头模块相对于所述镜头托架与所述图像传感器的相对位置。

12.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述镜头托架配件暂时以夹钳附接至一图像传感器，以便调整所述镜头模块相对于所述镜头托架与所述图像传感器的位置／对焦位置。

13.根据权利要求1，11和12所述的镜头托架配件，包含附接或螺固至所述镜头托架的所述镜头模块，而所述镜头模块与所述图像传感器之间的一距离被调整直到形成于所述图像传感器上的图像为对焦的为止。

14.根据权利要求1，11，12和13所述的镜头托架配件，所述镜头模块于所述镜头模块的位置被调整过后锁固至所述镜头托架。

15.根据权利要求14所述的镜头模块，其中，所述镜头模块通过胶、黏着剂、超音波焊接或其他适当方式锁固至所述镜头托架配件。

16.根据权利要求1或14所述的镜头托架配件，所述镜头托架配件将通过所述突起在所述镜头模块与所述图像传感器之间维持一固定距离，即使更换所述图像传感器。

17.根据权利要求16所述的固定距离，其中，所述距离包含一能接受的公差。

18.根据权利要求1，7，22和23所述的图像传感器，所述图像传感器能包括一保护层，比如一玻璃层或在所述传感器表面上的一外罩。

19.根据权利要求1，7，22和23所述的图像传感器，其中，所述图像传感器上包括一玻璃或其他材料。

20.根据权利要求19所述的玻璃，其中，所述玻璃与所述图像传感器接触。

21.根据权利要求19所述的玻璃，其中，所述玻璃与所述图像传感器不接触。

22.一种用以相对于一图像传感器与一镜头托架预对焦一镜头模块与调整所述镜头模块的一位置的方法，包含：

镜头模块，附接至镜头托架（即，镜头托架配件）。

暂时地将位于所述镜头托架上的突起或定位／对准特征与一第一图像传感器接触，接着并暂时地所述镜头托架配件与所述第一图像传感器锁固。

调整所述镜头模块相对于所述镜头托架与所述图像传感器的位置，直到一图像于所述第一图像传感器上为对焦的为止。

若有需要时能将所述镜头模块与所述镜头托架固定与锁固。若有需要能将所述镜头托架永久地附接至所述镜头模块。

将所述镜头托架配件（包含所述镜头模块的镜头托架）从所述第一图像传感器取下

将所述镜头托架配件（包含所述镜头模块的镜头托架）附接于一第二图像传感器上。

永久地将所述镜头托架配件锁固至所述第二图像传感器上

替代地，所述镜头托架配件能永久地附接至所述第二图像传感器所附接的印刷电路板。

23.一种用以相对于一图像传感器与一镜头托架预对焦一镜头模块与调整所述镜头模块的一位置的方法，包含：

将所述镜头模块附接至所述镜头托架上以形成一镜头托架配件。

若有需要时能将所述镜头模块相对于所述镜头托架的位置固定与锁固，若有需要能将所述镜头托架永久地附接至所述镜头模块。

将所述镜头托架配件（包括所述镜头模块的镜头托架）从所述第一图像传感器取下

将所述镜头托架配件（包括所述镜头模块的镜头托架）附接于一第二图像传感器上。

永久地将所述镜头托架配件锁固至所述第二图像传感器上

替代地，所述镜头托架配件能永久地附接至一所述第二图像传感器所附接的印刷电路板。

24.根据权利要求22和23所述的镜头模块，所述镜头模块在被对焦与相对于所述镜头托架调整所述镜头模块的位置后，能够被永久地或不被永久地附接至所述镜头托架。

25.根据权利要求22和23所述的镜头模块的对焦，所述镜头模块的对焦能通过相对于所述图像传感器移动所述镜头模块而达成。

26.根据权利要求22和23所述的镜头模块的对焦，所述镜头模块的对焦能通过相对于所述镜头托架移动所述镜头模块而达成。

27.根据权利要求1，22，23所述的镜头托架和镜头模块，所述镜头托架与所述镜头模块能被视为一个单一单元，其中所述镜头模块与所述镜头托架附接在一起。

28.在权利要求22和23中，所述镜头托架配件（包含所述镜头模块的镜头托架）从所述第一图像传感器被取下后，所述镜头托架配件也能永久地附接至一第二图像传感器，同时仍能在所述第二图像传感器上达到准确对焦。

29.根据权利要求22和23所述的镜头托架配件，所述镜头托架配件能够包括或不包括一红外线滤波器、镜头盖、镜头封装，或任何其他合适部件。

30.根据权利要求1，22和23所述的镜头托架，所述镜头托架具有与所述图像传感器接触的突起或对准特征，所述突起或对准特征能与所述图像传感器实体接触，所述图像传感器能为所述第一图像传感器或所述第二图像传感器。

31.根据权利要求1，22，23和30所述的突起或对准特征，所述突起或对准特征在所述镜头托架配件与所述图像传感器结合后仍能维持与所述图像传感器接触。

32.根据权利要求1，22，23和30所述的突起或对准特征，所述突起或对准特征在所述相机模块组装中，而所述镜头托架配件（包含所述镜头模块的镜头托架）架设于不同的图像传感器上时，能维持所述镜头模块与所述图像传感器之间的一固定间隔。

33.根据权利要求1，22，23，30，31和32所述的突起或对准特征，其中，所述突起或对准特征能为多个指针或一连续结构，以便于所述镜头模块与所述图像传感器之间维持一固定的距离。

34.在权利要求1，10，14，22和23中，所述镜头托架配件能永久地附接至所述图像传感器以及／或印刷电路板，所述图像传感器以合适的黏着剂附接。

35.在权利要求1，22和23中，所述镜头托架与所述印刷电路板之间能够有或没有一间隙。

36.一黏性物质，被放置在所述图像传感器的一成像区域外，但是位于所述图像传感器内，用以捕捉任何可能出现在所述图像传感器内的松动粒子。

37.一种相机模块，所述相机模块与一具有突起或对准特征作为一整合部件的镜头模块组装在一起。

38.在权利要求1，22和23中，在所述镜头托架配件（即，包含镜头模块的镜头托架）与所述图像传感器结合中以及／或者结合后，在所述突起或对准特征与所述图像传感器之间能够存在一间隙。