CN103777304A - 调整平行度的方法及图像传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种调整平行度的方法及图像传感装置，此方法用以调整图像传感装置的图像传感元件与镜头模块之间的平行度。镜头模块具有光轴以及与光轴垂直的光学平面。调整平行度的方法包括下列步骤：提供图像传感装置的主板，主板具有图像传感元件；提供参考平面，令参考平面与图像传感元件平行；组装镜头模块在参考平面上，以使镜头模块的光学平面与图像传感元件平行。此外，还提供一种图像传感装置。

Description

调整平行度的方法及图像传感装置

技术领域

本发明是有关于一种调整平行度的方法及光学装置，且特别是有关于一种用以调整平行度的方法及图像传感装置。

背景技术

随着图像传感元件以及微型储存介质的不断改进与低价化，数码相机、录影器材的消费市场也迅速膨胀，并同时带动高价的单反相机及高级录影器材的销售。

在现有技术的相机或录影器材的组装过程中，镜头模块是承靠在图像传感元件上方的透光保护板。然而，透光保护板不一定与图像传感元件的工作面完全平行，因此当镜头模块承靠在透光保护板时，镜头模块的光学平面也不易与图像传感元件的工作面完全平行。此组装上的偏差会使得现有技术的相机或录影器材所检索或录制的图像品质不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种调整平行度的方法及图像传感装置，此方法可提高图像传感元件与镜头模块之间的平行度。本发明还提供一种图像传感装置，其可检索或录制高品质的图像。

本发明的一实施例提供一种调整平行度的方法，用以调整图像传感装置的图像传感元件与图像传感装置的镜头模块之间的平行度。镜头模块具有光轴以及与光轴垂直的光学平面。调整平行度的方法包括下列步骤：提供图像传感装置的主板，主板具有图像传感元件；提供参考平面；令参考平面与图像传感元件平行；组装镜头模块在参考平面上，以使镜头模块的光学平面与图像传感元件平行。其中，提供参考平面的步骤为提供具有参考平面的参考元件，而调整平行度的方法还包括下列步骤：固接具有图像传感元件的主板至参考元件的参考平面上，以使图像传感元件与参考平面维持平行。

本发明的一实施例提供一种调整平行度的方法，用以调整图像传感装置的图像传感元件与图像传感装置的镜头模块之间的平行度，镜头模块具有光轴以及与光轴垂直的光学平面，调整平行度的方法包括：提供图像传感装置的主板，主板具有图像传感元件；提供参考平面；令参考平面与图像传感元件平行；以及组装镜头模块在参考平面上，以使镜头模块的光学平面与图像传感元件平行。其中，提供参考平面的步骤包括：提供参考元件，具有预参考平面；令预参考平面与图像传感元件平行；在主板与预参考平面之间填入可硬化胶；以及固化可硬化胶，而使可硬化胶具有与预参考平面平行的参考平面。

本发明的一实施例提供一种图像传感装置，包括主板、参考元件以及镜头模块。主板具有图像传感元件；参考元件具有参考平面，参考平面与图像传感元件平行；镜头模块组装在参考元件的参考平面上。其中，主板具有基板以及配置在基板上的图像传感元件。基板位于参考元件的参考平面与图像传感元件之间。

本发明的一实施例提供一种图像传感装置，包括主板、参考元件及镜头模块。主板具有图像传感元件。参考元件具有参考平面，参考平面与图像传感元件平行。镜头模块组装在参考元件的参考平面上，其中主板具有基板以及配置在基板上的图像传感元件，参考元件的参考平面位于基板与镜头模块之间。

在本发明的一实施例中，上述的固接具有图像传感元件的主板至参考元件的参考平面上的方法包括下列步骤：填入可硬化胶至参考元件的参考平面与主板之间；固化可硬化胶，以使参考元件的参考平面与图像传感元件维持平行。

在本发明的一实施例中，上述的令镜头模块组装在参考平面上的方法包括下列步骤：令镜头模块承靠在参考元件的参考平面上以使镜头模块的光学平面与参考平面平行；固定镜头模块与参考元件的相对位置。

在本发明的一实施例中，上述的调整平行度的方法还包括下列步骤：在固化可硬化胶后，从可硬化胶上移除参考元件，以暴露出可硬化胶的参考平面。

在本发明的一实施例中，上述的令镜头模块组装在参考平面上的方法包括下列步骤：令镜头模块承靠在可硬化胶的参考平面上，以使镜头模块的光学平面与参考平面平行；固定镜头模块与参考平面的相对位置。

在本发明的一实施例中，上述的图像传感装置还包括连接参考元件的参考平面与基板的可硬化胶。

在本发明的一实施例中，上述的镜头模块固接在参考元件的参考平面上。

在本发明的一实施例中，上述的镜头模块包括支撑架以及镜头。支撑架具有抵触平面；抵触平面固接在参考元件的参考平面；镜头与支撑架连接；镜头具有光轴以及与光轴垂直的光学平面。光学平面与抵触平面平行。

在本发明的一实施例中，上述的参考元件还具有与参考平面相对的第一表面。参考元件的第一表面与基板相粘；镜头模块承靠在参考元件的参考平面上且不与参考元件的参考平面相粘。

在本发明的一实施例中，上述的镜头模块固接在基板上。

在本发明的一实施例中，上述的镜头模块包括支撑架以及镜头。支撑架具有抵触平面；抵触平面抵触在参考元件的参考平面上；镜头与支撑架连接；镜头具有光轴以及与光轴垂直的光学平面。光学平面与抵触平面平行。

在本发明的一实施例中，上述的参考元件为已硬化的可硬化胶。

基于上述，在本发明一实施例的调整平行度的方法中，先使图像传感元件工作面与参考平面平行，接着再使镜头模块光学平面与参考平面平行，而达到提高图像传感元件与镜头模块之间的平行度的功效。由于图像传感元件与镜头模块之间的平行度被提高，因此成像在图像传感元件工作面的周边位置与中间位置的图像品质便可较为一致，进而使图像传感装置拍摄或录制图像的效果佳。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1C为本发明第一实施例的调整平行度方法的流程示意图；

图2为图1C的图像传感装置的立体示意图；

图3A至图3D为本发明第二实施例的调整平行度方法的流程示意图；

图4为图3D的图像传感装置的立体示意图。

附图标记说明：

100、100A：图像传感装置；

110：主板；

112：图像传感元件；

112a：工作面；

114：基板；

116：透光保护片；

120：参考元件；

120a：参考平面；

130：可硬化胶；

130a：参考平面；

140：镜头模块；

140a：光学平面；

142：支撑架；

142a：抵触平面；

144：镜头；

150：锁固件；

K：参考元件；

S：预参考平面；

S1：第一表面；

X：光轴。

具体实施方式

第一实施例

调整平行度的方法

本实施例的调整平行度的方法是用以调整图像传感装置的图像传感元件与图像传感装置的镜头模块之间的平行度。更进一步地说，本实施例的调整平行度的方法是用以调整图像传感元件的工作面(Active surface)与镜头模块的光学平面之间的平行度，其中镜头模块具有光轴，而镜头模块的光学平面是指与光轴垂直的平面。在本实施例中，图像传感装置是指可拍摄或录制图像的装置，例如照相机或摄影机。图像传感元件是指可接收光学图像而产生电信号或化学反应的元件，例如感光电荷耦合(charge coupled device，简称为CCD)元件、互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxidesemiconductor，简称为CMOS)元件或传统底片。

通过提高图像传感元件工作面与镜头模块光学平面之间的平行度(意即，令图像传感元件工作面与镜头模块光学平面互相平行)，可使成像在图像传感元件工作面的周边位置与中间位置的图像品质一致，进而提升图像传感装置拍摄或录制图像的效果。以下将结合图1A至图1C详细说明本实施例的调整平行度的方法。

图1A至图1C为本发明第一实施例的调整平行度方法的流程示意图。请参照图1A，首先，提供具有图像传感元件112的主板110以及参考平面120a。图像传感元件112具有工作面112a。本实施例的主板110还具有与图像传感元件112电性连接的基板114以及覆盖图像传感元件112的透光保护片116。在本实施例中，可利用提供具有参考平面120a的参考元件120，而提供参考平面120a。参考元件120是指具有至少一平面且具刚性的元件，例如铁片，但本发明不以此为限。

请继续参照图1A，接着，令参考平面120a与图像传感元件112平行。进一步而言，是令参考平面120a与图像传感元件112的工作面112a实质上平行。在本实施例中，可利用平面度调整设备(未示出)将参考平面120a与图像传感元件112之间的平行度调整至规格内，即令参考平面120a与工作面112a所夹的锐角为0度。

请参照图1B，接着，在参考平面120a与图像传感元件112实质上平行的情况下，将具有图像传感元件112的主板110固接至参考元件120的参考平面120a上，以使图像传感元件112与参考平面120a可保持平行。也就是说，在本实施例中，可先在参考平面120a与主板110(的基板114)之间填入可硬化胶130。然后，在可硬化胶130未硬化的情况下使参考平面120a与图像传感元件112实质上平行。接着，在参考平面120a与图像传感元件112实质上平行的情况下，固化可硬化胶130，而使参考平面120a与图像传感元件112可维持平行。本实施例的可硬化胶130例如为光硬化胶或热硬化胶，但本发明不以此为限。

值得注意的是，在完成上述步骤后，参考平面120a实质上是与图像传感元件112的工作面112a平行，因此欲使其他元件(例如镜头模块)与图像传感元件112工作面112a平行时，可通过将其他元件承靠在参考平面120a上而达成。

请参照图1C，接着，组装镜头模块140在参考平面120a上，以使镜头模块140的光学平面140a与图像传感元件112平行。本实施例的镜头模块140包括支撑架(Holder)142以及与支撑架142连接的镜头144。支撑架142具有抵触平面142a。抵触平面142a实质上与镜头模块140的光学平面140a平行。在本实施例中，上述的“组装镜头模块140在参考平面120a上而使光学平面140a与图像传感元件112平行的方法”包括下列步骤：首先，可令镜头模块140的支撑架142的抵触面142a承靠在参考元件120的参考平面120a上，而使镜头模块140的光学平面140a与参考平面120a平行。接着，固定镜头模块140与参考元件120的相对位置。举例而言，可利用锁固件150将镜头模块140与参考元件120锁固在一起，而固定镜头模块140与参考元件120的相对位置。

值得注意的是，在进行图1C所示的步骤前，由于参考平面120a已与图像传感元件112的工作面112a平行，因此当与光学平面140a平行的抵触平面142a承靠在参考平面120a上时，镜头模块140的光学平面140a亦同时与图像传感元件112的工作面112a平行。接着，通过固定抵触平面142a与参考平面120a的相对位置便可使镜头模块140的光学平面140a与图像传感元件112的工作面112a保持平行，进而达到提升图像传感装置拍摄或录制图像效果的目的。

图像传感装置

图1C为本发明第一实施例的影像撷取装置的剖面示意图。图2为图1C的图像传感装置的立体示意图。请参照图1C及图2，本实施例的图像传感装置100包括具有图像传感元件112的主板110、具有参考平面120a的参考元件120以及组装在参考平面120a上的镜头模块140，其中参考平面120与图像传感元件112(的工作面112a)平行。

本实施例的主板110具有基板114以及配置在基板114上的图像传感元件112。基板114位于参考元件120的参考平面120a与图像传感元件112之间。基板114例如为与图像传感元件112电性连接的电路板。本实施例的图像传感装置100还包括可硬化胶130。已硬化的可硬化胶130连接参考元件120的参考平面120a与基板114。

本实施例的镜头模块140固接在参考元件120的参考平面120a上。进一步地，本实施例的镜头模块140包括支撑架142以及与支撑架142连接的镜头144。镜头144具有光轴X以及与光轴X平行的光学平面140a。

支撑架142具有抵触平面142a。抵触平面142a实质上与镜头模块140的光学平面140a平行。抵触平面142a固接在参考元件120的参考平面120a上。本实施例的图像传感装置100还包括锁固件150。支撑架142的抵触平面142a通过锁固件150而锁附在参考元件120的参考平面120a上。

在本实施例的图像传感装置100中，参考元件120的参考平面120a与图像图像传感元件112的工作面112a实质上平行，且与光学平面140a平行的抵触平面142a是固接在参考平面120a上。因此，镜头模块140的光学平面140a可与图像传感元件112的工作面112a实质上平行，进而使图像传感装置100具有良好的拍摄或录制图像的效果。

第二实施例

调整平行度的方法

本实施例的调整平行度的方法与第一实施例的调整平行度的方法类似，因此相同的元件以相同的标号表示。二者主要的差异在于：提供参考平面的方法不同。以下就二者差异处做说明，二者相同之处便不再赘述。

图3A至图3D为本发明第二实施例的调整平行度方法的流程示意图。请参照图3A，首先，提供具有图像传感元件112的主板110。请参照图3B，接着，提供参考平面130a。进一步地，在本实施例中，提供参考平面130a的方法包括下列步骤。如图3A所示，首先，提供具有预参考平面S的参考元件K。接着，如图3B所示，在主板110与预参考平面S之间填入可硬化胶130并令预参考平面S与图像传感元件112的工作面112a平行。可硬化胶130的分布区域可为环绕在图像传感元件112周边的至少三个点，或环绕在图像传感元件112周边的环状区域。接着，在预参考平面S与工作面112a维持平行的情况下，固化可硬化胶130，而使可硬化胶130具有与预参考平面S平行的参考平面130a。

请参照图3C，接着，从已硬化的可硬化胶130上移除参考元件K，以暴露出可硬化胶130的参考平面130a。需说明的是，参考元件K的预参考平面S可经过抗沾粘的表面处理，而从硬化胶130上移除参考元件K的预参考平面S后，可以完整的复制参考元件K的预参考平面S的表面特征，且不会伤害到硬化胶130的参考平面130a。如图3C所示，在完成上述步骤后，参考平面130a实质上是与图像传感元件112的工作面112a平行，因此欲使其他元件(例如镜头模块140)与图像传感元件112工作面112a平行时，可通过将其他元件承靠在参考平面130a上而达成的。

请参照图3D，接着，组装镜头模块140在参考平面130a上，以使镜头模块140的光学平面140a与图像传感元件112的工作面112a平行。本实施例的镜头模块140包括支撑架142以及与支撑架142连接的镜头144。支撑架142具有抵触平面142a。抵触平面142a实质上与镜头模块140的光学平面140a平行。在本实施例中，上述的“组装镜头模块140在参考平面130a上而使光学平面140a与图像传感元件112平行的方法”包括下列步骤：首先，可令镜头模块140的支撑架142的抵触平面142a承靠在可硬化胶130的参考平面130a上，而使镜头模块140的光学平面140a与参考平面130a平行。接着，固定镜头模块140与参考平面130a的相对位置。举例而言，可利用锁固件150将镜头模块140的支撑架142与主板110的基板114锁固在一起，而固定镜头模块140与参考平面130a的相对位置。

值得注意的是，在进行图3D所示的步骤前，由于参考平面130a已与图像传感元件112的工作面112a平行，因此当与光学平面140a平行的抵触平面142a承靠在参考平面130a上时，镜头模块140的光学平面140a亦同时与图像传感元件112的工作面112a平行。接着，通过固定抵触平面142a与参考平面130a的相对位置便可使镜头模块140的光学平面140a与图像传感元件112的工作面112a保持平行，进而达到提升图像传感装置100A拍摄或录制图像效果的目的。

值得一提的是，在本实施例中，是利用成本低的可硬化胶130提供参考平面130a，而非用利用第一实施例的参考元件120形成的。因此，以本实施例的方法所制造的图像传感装置100A相较于第一实施例的图像传感装置100更具有低成本及轻重量的优点。

图像传感装置

图3D为本发明第二实施例的影像撷取装置的剖面示意图。图4为图3D的图像传感装置的立体示意图。请参照图3D及图4，本实施例的图像传感装置100A与第一实施例的图像传感装置100类似，因此相同的元件以相同的标号表示。以下就二者差异处做说明，二者相同之处便不再赘述。

本实施例的图像传感装置100A包括具有图像传感元件112的主板110、具有参考平面130a的参考元件120以及组装在参考平面130a上的镜头模块140，其中参考平面130a与图像传感元件112(的工作面112a)平行。在本实施例中，参考元件例如为已硬化的可硬化胶130。

本实施例的主板110具有基板114以及配置在基板114上的图像传感元件112。参考元件120的参考平面130a位于基板114与镜头模块140之间。值得注意的是，参考元件120具有与参考平面130a相对的第一表面S1。参考元件120的第一表面S1与基板114相粘，而镜头模块140承靠在参考元件120的参考平面130a上而不与参考平面130a相粘。

本实施例的镜头模块140包括支撑架142以及与支撑架142连接的镜头144。支撑架142具有抵触平面142a。抵触平面142a抵触在参考元件120的参考平面130a上。镜头144具有光轴X以及与光轴X垂直的光学平面140a。光学平面140a与抵触平面142a平行。在本实施例中，镜头模块140固接在基板114上。进一步地，镜头模块140的支撑架142可通过锁固件150固接在基板114上。

在本实施例的图像传感装置100A中，参考元件120的参考平面130a与图像图像传感元件112的工作面112a实质上平行，且与光学平面140a平行的抵触平面142a是抵触在参考平面130a上。因此，镜头模块140的光学平面140a可与图像传感元件112的工作面112a实质上平行，进而使图像传感装置100A具有良好的拍摄或录制图像的效果。

综上所述，在本发明一实施例的调整平行度的方法中，先使图像传感元件工作面与参考平面平行，接着再使镜头模块光学平面与参考平面平行，而达到提高图像传感元件与镜头模块之间的平行度的效果。由于图像传感元件与镜头模块之间的平行度被提高，因此成像在图像传感元件工作面的周边位置与中间位置的图像品质便可较为一致，进而使图像传感装置拍摄或录制图像的效果佳。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种调整平行度的方法，其特征在于，用以调整图像传感装置的图像传感元件与该图像传感装置的镜头模块之间的平行度，该镜头模块具有光轴以及与该光轴垂直的光学平面，该调整平行度的方法包括：

提供该图像传感装置的主板，该主板具有该图像传感元件；

提供参考平面；

令该参考平面与该图像传感元件平行；以及

组装该镜头模块在该参考平面上，以使该镜头模块的该光学平面与该图像传感元件平行，其中提供该参考平面的步骤为提供具有该参考平面的参考元件，而该调整平行度的方法还包括下列步骤：

固接具有该图像传感元件的该主板至该参考元件的该参考平面上，以使该图像传感元件与该参考平面维持平行。

2.根据权利要求1所述的调整平行度的方法，其特征在于，固接具有该图像传感元件的该主板至该参考元件的该参考平面上的步骤包括：

填入可硬化胶至该参考元件的该参考平面与该主板之间；以及

固化该可硬化胶，以使该参考元件的该参考平面与该图像传感元件维持平行。

3.根据权利要求1所述的调整平行度的方法，其特征在于，令该镜头模块组装在该参考平面上的步骤包括：

令该镜头模块承靠在该参考元件的该参考平面上，以使该镜头模块的该光学平面与该参考平面平行；以及

固定该镜头模块与该参考元件的相对位置。

4.一种调整平行度的方法，其特征在于，用以调整图像传感装置的图像传感元件与该图像传感装置的镜头模块之间的平行度，该镜头模块具有光轴以及与该光轴垂直的光学平面，该调整平行度的方法包括：

提供该图像传感装置的主板，该主板具有该图像传感元件；

提供参考平面；

令该参考平面与该图像传感元件平行；以及

组装该镜头模块在该参考平面上，以使该镜头模块的该光学平面与该图像传感元件平行，其中提供该参考平面的步骤包括：

提供参考元件，具有预参考平面；

令该预参考平面与该图像传感元件平行；

在该主板与该预参考平面之间填入可硬化胶；以及

固化该可硬化胶，而使该可硬化胶具有与该预参考平面平行的该参考平面。

5.根据权利要求4所述的调整平行度的方法，其特征在于，还包括下列步骤：

在固化该可硬化胶后，从该可硬化胶上移除该参考元件，以暴露出该可硬化胶的该参考平面。

6.根据权利要求5所述的调整平行度的方法，其特征在于，令该镜头模块组装在该参考平面上的步骤包括：

令该镜头模块承靠在该可硬化胶的该参考平面上，以使该镜头模块的该光学平面与该参考平面平行；以及

固定该镜头模块与该参考平面的相对位置。

7.一种图像传感装置，其特征在于，包括：

主板，具有图像传感元件；

参考元件，具有参考平面，该参考平面与该图像传感元件平行；以及

镜头模块，组装在该参考元件的该参考平面上，其中该主板具有基板以及配置在该基板上的该图像传感元件，该基板位于该参考元件的该参考平面与该图像传感元件之间。

8.根据权利要求7所述的图像传感装置，其特征在于，还包括：可硬化胶，连接该参考元件的该参考平面与该基板。

9.根据权利要求8所述的图像传感装置，其特征在于，该镜头模块固接到该参考元件的该参考平面上。

10.根据权利要求8所述的图像传感装置，其特征在于，该镜头模块包括：

支撑架，具有抵触平面，该抵触平面固接在该参考元件的该参考平面上；

镜头，与该支撑架连接，该镜头具有光轴以及与该光轴垂直的光学平面，该光学平面与该抵触平面平行。

11.一种图像传感装置，其特征在于，包括：

主板，具有图像传感元件；

参考元件，具有参考平面，该参考平面与该图像传感元件平行；以及

镜头模块，组装在该参考元件的该参考平面上，其中该主板具有基板以及配置在该基板上的该图像传感元件，该参考元件的该参考平面位于该基板与该镜头模块之间。

12.根据权利要求11所述的图像传感装置，其特征在于，该参考元件还具有与该参考平面相对的第一表面，该参考元件的该第一表面与该基板相粘，该镜头模块承靠在该参考元件的该参考平面上且与不与该参考元件的该参考平面相粘。

13.根据权利要求11所述的图像传感装置，其特征在于，该镜头模块固接在该基板上。

14.根据权利要求13所述的图像传感装置，其特征在于，该镜头模块包括：

支撑架，具有抵触平面，该抵触平面抵触在该参考元件的该参考平面上；以及

镜头，与该支撑架连接，该镜头具有光轴以及与该光轴垂直的光学平面，该光学平面与该抵触平面平行。

15.根据权利要求13所述的图像传感装置，其特征在于，该参考元件为已硬化的可硬化胶。

Images