CN104427216B - 图像获取模块及其对位组装方法 - Google Patents

Abstract

一种图像获取模块及其对位组装方法，图像获取模块包括：一图像感测单元及一致动器单元。图像感测单元包括一电路基板及一设置在电路基板上且电性连接于电路基板的图像感测芯片。致动器单元包括一设置在图像感测单元上的框架壳体及一能活动地设置在框架壳体内的可移动镜头组件。其中，图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域，图像感测区域具有一第一几何中心线及第一几何中心点，并且可移动镜头组件具有一第二几何中心线及一第二几何中心点。藉此，当致动器单元被施加一预定能量后，可移动镜头组件的第二几何中心线（或第二几何中心点）将准确对位于图像感测区域的第一几何中心线（或第一几何中心点）。

Description

图像获取模块及其对位组装方法

技术领域

本发明涉及一种图像获取模块（IMAGE CAPTURING MODULE）及其对位组装方法，尤指一种当实际运作时可使得可移动镜头组件的中心位置准确对位于图像感测芯片的中心位置的图像获取模块及其对位组装方法。

背景技术

近几年来，如移动电话、PDA等手持式装置具有取像模块配备的趋势已日益普遍，并伴随着产品市场对手持式装置功能要求更好及体积更小的市场需求下，取像模块已面临到更高画质与小型化的双重要求。针对取像模块画质的提升，一方面是提高像素，市场的趋势是由原VGA等级的30像素，已进步到目前市面上所常见的两百万像素、三百万像素，更甚者已推出更高等级的八百万像素以上的级别。除了像素的提升外，另一方面是关切取像的清晰度，因此手持式装置的取像模块也由定焦取像功能朝向类似照相机的光学自动对焦功能、甚或是光学变焦功能发展。

光学自动对焦功能的运作原理是依照标的物的不同远、近距离，以适当地在Z方向移动取像模块中的镜头，进而使得取像标的物体的光学图像得以准确地聚焦在图像传感器上，以产生清晰的图像。以目前一般常见到在取像模块中带动镜头移动的致动方式，其包括有步进马达致动、压电致动以及音圈马达（Voice Coil Motor，VCM）致动等方式。然而，在实际运作中，若致动器可一并带动镜头进行X方向及Y方向的移动时，已知取像模块中的镜头的中心位置就会无法有效准确对位于图像传感器的中心位置。

发明内容

本发明实施例在于提供一种图像获取模块及其对位组装方法，以解决已知“若致动器可一并带动镜头进行X方向及Y方向的移动时，已知取像模块中的镜头的中心位置就会无法有效准确对位于图像传感器的中心位置”的缺陷。

本发明其中一实施例所提供的一种图像获取模块的对位组装方法，其包括下列步骤：提供一图像感测单元及一致动器单元，其中所述图像感测单元包括一图像感测芯片，且所述致动器单元包括一具有一预定定位点或一预定定位线的框架壳体及一可移动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件；施加一预定能量以驱动所述致动器单元，使得所述可移动镜头组件的中心位置相对于所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线以偏移至一固定偏移位置，以得到从所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线至所述可移动镜头组件的所述中心位置的一预定水平方向及一预定水平距离；移除所述预定能量；相对于所述图像感测芯片的中心位置，将所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线沿着一预定水平偏移方向进行一预定水平偏移距离的水平偏移，其中所述预定水平方向及所述预定水平偏移方向为两个相反方向，且所述预定水平距离及所述预定水平偏移距离为两个相同距离；以及，在所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线已相对于所述图像感测芯片的中心位置进行所述预定水平偏移方向及所述预定水平偏移距离的水平偏移的情况下，将所述致动器单元固定在所述图像感测单元上。

本发明另外一实施例所提供的一种图像获取模块，其包括：一图像感测单元及一致动器单元。所述图像感测单元包括一电路基板及一设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的图像感测芯片，其中所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域。所述致动器单元包括一设置在所述图像感测单元上的框架壳体及一可活动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件。其中，所述图像感测区域具有一第一几何中心线，所述可移动镜头组件具有一第二几何中心线，且当所述致动器单元被施加一预定能量后，所述可移动镜头组件的所述第二几何中心线将准确对位于所述图像感测区域的所述第一几何中心线。

本发明另外再一实施例所提供的一种图像获取模块，其包括：一图像感测单元及一致动器单元。所述图像感测单元包括一电路基板及一设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的图像感测芯片，其中所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域。所述致动器单元包括一设置在所述图像感测单元上的框架壳体及一可活动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件。其中，所述图像感测区域具有一第一几何中心点，所述可移动镜头组件具有一第二几何中心点，且当所述致动器单元被施加一预定能量后，所述可移动镜头组件的所述第二几何中心点将准确对位于所述图像感测区域的所述第一几何中心点。

本发明的有益效果可以在于，当施加一预定能量以驱动致动器单元时，可移动镜头组件的中心位置会相对于框架壳体的预定定位点或预定定位线，以再次偏移至固定偏移位置，藉此以使得可移动镜头组件的第二几何中心线（或第二几何中心点）可准确对位于图像感测芯片的图像感测区域的第一几何中心线（或第一几何中心点）。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明图像获取模块的对位组装方法的流程图。

图2A为本发明图像获取模块的图像感测单元的侧视示意图。

图2B为本发明图像获取模块的图像感测单元的上视示意图。

图3A为本发明图像获取模块的致动器单元的侧视示意图。

图3B为本发明图像获取模块的致动器单元的上视示意图。

图4A为本发明图像获取模块的对位组装方法的步骤S102的侧视示意图。

图4B为本发明图像获取模块的对位组装方法的步骤S102的上视示意图。

图5A为本发明图像获取模块的对位组装方法的步骤S106的侧视示意图。

图5B为本发明图像获取模块的对位组装方法的步骤S106的上视示意图。

图6A为本发明图像获取模块的对位组装方法的步骤S108的侧视示意图。

图6B为本发明图像获取模块的对位组装方法的步骤S108的上视示意图。

图7A为本发明图像获取模块的对位组装方法的步骤S110的侧视示意图。

图7B为本发明图像获取模块的对位组装方法的步骤S110的上视示意图。

图8为本发明图像获取模块使用音圈致动器的侧视示意图。

【符号说明】

图像获取模块 M

图像感测单元 1

图像感测芯片 10

图像感测区域 100

第一几何中心线 L1

第一几何中心点 P1

电路基板 11

致动器单元 2

框架壳体 20

第一框架 201

第二框架 202

第三几何中心线 L3

第三几何中心点 P3

可移动镜头组件 21

第二几何中心线 L2

第二几何中心点 P2

感应器开关 3

预定水平距离 D1

预定水平偏移距离 D2

具体实施方式

请参阅图1至图7B所示，本发明提供一种图像获取模块M的对位组装方法，其包括下列几个步骤：

首先，步骤S100：配合图1、及图2A至图3B所示，提供一图像感测单元1及一致动器单元2，其中图像感测单元1包括一图像感测芯片10，且致动器单元2包括一具有一预定定位点或一预定定位线的框架壳体20及一可移动地设置在框架壳体20内的可移动镜头组件21。更进一步来说，图像感测单元1包括一用于承载图像感测芯片10的电路基板11，图像感测芯片10的顶端具有一图像感测区域100，其中图像感测区域100具有一第一几何中心线L1及一第一几何中心点P1（如图2A所示），并且可移动镜头组件21具有一第二几何中心线L2及一第二几何中心点P2（如图3A所示）。举例来说，框架壳体20的顶端具有一开口，框架壳体20的开口的预定定位线为一第三几何中心线L3，并且框架壳体20的开口的预定定位点为一第三几何中心点P3。然而，本发明不以此为限。

接着，步骤S102：配合图1、图3A至图4B所示，施加一预定能量以驱动致动器单元2，使得可移动镜头组件21的中心位置相对于框架壳体20的预定定位点或预定定位线以偏移至一固定偏移位置（也即可移动镜头组件21依据图4B的实线箭头所指示的方向偏移至一固定偏移位置），以得到从框架壳体20的预定定位点或预定定位线至可移动镜头组件21的中心位置的一预定水平方向及一预定水平距离D1（如图4A及图4B所示）。更进一步来说，预定水平距离D1为可移动镜头组件21的第二几何中心线L2与框架壳体20的第三几何中心线L3两者之间所形成的距离（如图4A所示）。或者说，预定水平距离D1为可移动镜头组件21的第二几何中心点P2与框架壳体20的第三几何中心点P3两者之间所形成的距离（如图4B所示）。举例来说，当致动器单元2尚未通过一感应器开关3（例如霍尔效应传感器开关（HallEffect Sensor Switch））的开启以提供一预定初始电能来驱动时，如图3A所示，可移动镜头组件21的第二几何中心线L2原本与框架壳体20的第三几何中心线L3相互重叠。当致动器单元2通过感应器开关3的开启以提供一预定初始电能来驱动时，如图4A所示，可移动镜头组件21的第二几何中心线L2会相对于框架壳体20的第三几何中心线L3被平行偏移一预定水平距离D1（如图4B所示）。

然后，步骤S104：配合图1、图3A至图4B所示，移除预定能量（也即移除感应器开关3所提供的预定初始电能），以使得可移动镜头组件21返回到初始位置的附近。因此，本发明可通过步骤S102及步骤S104的执行，即可得到当驱动致动器单元2被施加预定能量来驱动时，可移动镜头组件21的第二几何中心线L2相对于框架壳体20的第三几何中心线L3所会产生的偏移方向（也即如图4B的实线箭头所指示的预定水平方向）及偏移距离（也即如图4B所示的预定水平距离D1）。

接下来，步骤S106：配合图1、图5A及图5B所示，相对于图像感测芯片10的中心位置（如图5A及图5B所显示的图像感测芯片10的所在位置），将框架壳体20的预定定位点或预定定位线沿着一预定水平偏移方向（如图5B的实线箭头所指示的方向）进行一预定水平偏移距离D2（如图5A及图5B所示）的水平偏移，其中图4B的实线箭头所指示的“预定水平方向”及如图5B的实线箭头所指示的“预定水平偏移方向”为两个相反方向，且如图4B所示的“预定水平距离D1”及如图5B所示的“预定水平偏移距离D2”为两个相同距离。更进一步来说，预定水平偏移距离D2为框架壳体20的第三几何中心线L3与图像感测区域100的第一几何中心线L1两者之间所形成的距离（如图5A所示）。或者说，预定水平偏移距离D2为框架壳体20的第三几何中心点P3与图像感测区域100的第一几何中心点P1两者之间所形成的距离。

紧接着，步骤S108：配合图1、图6A及图6B所示，在框架壳体20的预定定位点或预定定位线已相对于图像感测芯片10的中心位置进行预定水平偏移方向及预定水平偏移距离D2的水平偏移的情况下，将致动器单元2固定在图像感测单元1上。更进一步来说，当致动器单元2被固定在图像感测单元1上后（如图6A所示），框架壳体20的第三几何中心线L3相对于图像感测芯片10的图像感测区域100的第一几何中心线L1会呈现出被水平偏移一预定水平偏移距离D2的特殊偏移组装设计（如图6B所示）。

然后，步骤S110：配合图1、及图7A至图7B所示，再次施加预定能量（也即通过感应器开关3的开启所提供的预定初始电能）以驱动致动器单元2，使得可移动镜头组件21的中心位置相对于框架壳体20的预定定位点或预定定位线以再次偏移至固定偏移位置（也即可移动镜头组件21依据图7B的实线箭头所指示的预定水平方向及预定水平距离D1，以偏移至固定偏移位置），藉此可移动镜头组件21的中心位置将准确对位于图像感测芯片10的中心位置。

更进一步来说，步骤S108之后，本发明可还进一步包括：再次施加预定能量以驱动致动器单元2，使得可移动镜头组件21的第二几何中心线L2相对于框架壳体20的第三几何中心线L3以再次偏移至固定偏移位置，藉此可移动镜头组件21的第二几何中心线L2将准确对位于图像感测区域100的第一几何中心线L1。换言之，当致动器单元2再次通过所施加的预定能量来驱动时，可移动镜头组件21的第二几何中心线L2会再次相对于框架壳体20的第三几何中心线L3以沿着预定水平方向进行预定水平距离D1的水平偏移，藉此可移动镜头组件21的第二几何中心线L2将准确对位于图像感测区域100的第一几何中心线L1。

更进一步来说，步骤S108之后，本发明可还进一步包括：再次施加预定能量以驱动致动器单元2，使得可移动镜头组件21的第二几何中心点P2相对于框架壳体20的第三几何中心点P3以再次偏移至固定偏移位置，藉此可移动镜头组件21的第二几何中心点P2将准确对位于图像感测区域100的第一几何中心点P1。换言之，当致动器单元2再次通过所施加的预定能量来驱动时，可移动镜头组件21的第二几何中心点P2会再次相对于框架壳体20的第三几何中心点P3以沿着预定水平方向进行预定水平距离D1的水平偏移，藉此可移动镜头组件21的第二几何中心点P2将准确对位于图像感测区域100的第一几何中心点P1。

当然，本发明的图像感测单元1及致动器单元2不限定只使用图像感测区域100的第一几何中心线L1（或第一几何中心点P1）、可移动镜头组件21的第二几何中心线L2（或第二几何中心点P2）、及框架壳体20的第三几何中心线L3（或第三几何中心点P3）三者之间的相对关系来进行对位校正。举例来说，框架壳体20的预定定位点或预定定位线也可设置在框架壳体20的边缘处，例如框架壳体20的开口的内缘处或框架壳体20的外缘处。

藉此，参考图8所示，通过上述步骤S100至S110的对位组装方法，本发明可提供一种图像获取模块M，其包括：一图像感测单元1及一致动器单元2（例如音圈致动器（voicecoil actuator），但本发明不以此为限）。其中，图像感测单元1包括一图像感测芯片10及一用于承载图像感测芯片10的电路基板11，并且图像感测芯片10的顶端具有一图像感测区域100。致动器单元2包括一设置在图像感测单元1上的框架壳体20及一可活动地设置在框架壳体20内的可移动镜头组件21，其中可移动镜头组件21可由多个光学透镜（图未示）所组成，并且框架壳体20还包括一设置在图像感测单元1上的第一框架201及一设置在第一框架201上的第二框架202，以使得可移动镜头组件21可在第二框架202内来进行XYZ三轴向的移动。

举其中一例来说，图像感测区域100具有一第一几何中心线L1，并且可移动镜头组件21具有一第二几何中心线L2。如图7A所示，当致动器单元2被施加一预定能量后，可移动镜头组件21会被偏移，以使得可移动镜头组件21的第二几何中心线L2将会准确对位于图像感测区域100的第一几何中心线L1。

举另外一例来说，图像感测区域100的顶端具有一第一几何中心点P1，并且可移动镜头组件21的顶端具有一第二几何中心点P2。如图7A所示，当致动器单元2被施加一预定能量后，可移动镜头组件21会被偏移，以使得可移动镜头组件21的第二几何中心点P2将会准确对位于图像感测区域100的第一几何中心点P1。

〔实施例的可能效果〕

综上所述，本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的图像获取模块M及其对位组装方法，其可通过“施加一预定能量以驱动致动器单元2，使得可移动镜头组件21的中心位置相对于框架壳体20的预定定位点或预定定位线以偏移至一固定偏移位置，以得到从框架壳体20的预定定位点或预定定位线至可移动镜头组件21的中心位置的一预定水平方向及一预定水平距离D1”及“在框架壳体20的预定定位点或预定定位线已相对于图像感测芯片10的中心位置进行预定水平偏移方向及预定水平偏移距离D2的水平偏移的情况下，将致动器单元2固定在图像感测单元1上”的设计，以使得当施加一预定能量以驱动致动器单元2时，可移动镜头组件21的中心位置会相对于框架壳体20的预定定位点或预定定位线以再次偏移至固定偏移位置，藉此可移动镜头组件21的第二几何中心线L2（或第二几何中心点P2）可准确对位于图像感测芯片10的图像感测区域100的第一几何中心线L1（或第一几何中心点P1）。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

提供一图像感测单元及一致动器单元，其中所述图像感测单元包括一图像感测芯片，且所述致动器单元包括一具有一预定定位点或一预定定位线的框架壳体、及一能移动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件；

施加一预定能量以驱动所述致动器单元，使得所述可移动镜头组件的中心位置相对于所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线偏移至一固定偏移位置，以得到从所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线至所述可移动镜头组件的所述中心位置的一预定水平方向及一预定水平距离；

移除所述预定能量；

相对于所述图像感测芯片的中心位置，将所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线沿着一预定水平偏移方向进行一预定水平偏移距离的水平偏移，其中所述预定水平方向及所述预定水平偏移方向为两个相反方向，且所述预定水平距离及所述预定水平偏移距离为两个相同距离；以及

在所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线已相对于所述图像感测芯片的中心位置进行所述预定水平偏移方向及所述预定水平偏移距离的水平偏移的情况下，将所述致动器单元固定在所述图像感测单元上。

2.根据权利要求1所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，在将所述致动器单元固定在所述图像感测单元上的步骤后，还进一步包括：再次施加所述预定能量以驱动所述致动器单元，使得所述可移动镜头组件的所述中心位置相对于所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线再次偏移至所述固定偏移位置，藉此所述可移动镜头组件的所述中心位置将准确对位于所述图像感测芯片的所述中心位置。

3.根据权利要求2所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，所述预定能量为通过一感应器开关的开启所提供的预定初始电能。

4.根据权利要求1所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，所述图像感测单元包括一用于承载所述图像感测芯片的电路基板，所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域，且所述图像感测区域具有一第一几何中心线，其中所述致动器单元的所述框架壳体设置在所述图像感测单元的所述电路基板上，所述可移动镜头组件具有一第二几何中心线，且所述框架壳体的所述预定定位线为一第三几何中心线。

5.根据权利要求4所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，所述预定水平距离为所述可移动镜头组件的所述第二几何中心线与所述框架壳体的所述第三几何中心线两者之间所形成的距离，且所述预定水平偏移距离为所述框架壳体的所述第三几何中心线与所述图像感测区域的所述第一几何中心线两者之间所形成的距离；并且，在施加所述预定能量以驱动所述致动器单元，使得所述可移动镜头组件的中心位置相对于所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线偏移至所述固定偏移位置，以得到从所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线至所述可移动镜头组件的所述中心位置的所述预定水平方向及所述预定水平距离的所述步骤前，所述第一几何中心线、所述第二几何中心线以及所述第三几何中心线重叠。

6.根据权利要求4所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，在将所述致动器单元固定在所述图像感测单元上的步骤后，还进一步包括：再次施加所述预定能量以驱动所述致动器单元，使得所述可移动镜头组件的所述第二几何中心线相对于所述框架壳体的所述第三几何中心线再次偏移至所述固定偏移位置，藉此所述可移动镜头组件的所述第二几何中心线将准确对位于所述图像感测区域的所述第一几何中心线。

7.根据权利要求1所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，所述图像感测单元包括一用于承载所述图像感测芯片的电路基板，所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域，且所述图像感测区域的顶端具有一第一几何中心点，其中所述致动器单元的所述框架壳体设置在所述图像感测单元的所述电路基板上，所述可移动镜头组件具有一第二几何中心点，且所述框架壳体的所述预定定位点为一第三几何中心点。

8.根据权利要求7所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，所述预定水平距离为所述可移动镜头组件的所述第二几何中心点与所述框架壳体的所述第三几何中心点两者之间所形成的距离，且所述预定水平偏移距离为所述框架壳体的所述第三几何中心点与所述图像感测区域的所述第一几何中心点两者之间所形成的距离；并且，在施加所述预定能量以驱动所述致动器单元，使得所述可移动镜头组件的中心位置相对于所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线偏移至所述固定偏移位置，以得到从所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线至所述可移动镜头组件的所述中心位置的所述预定水平方向及所述预定水平距离的所述步骤前，所述第一几何中心点、所述第二几何中心点以及所述第三几何中心点在同一直线上。

9.根据权利要求7所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，将所述致动器单元固定在所述图像感测单元上的步骤后，还进一步包括：再次施加所述预定能量以驱动所述致动器单元，使得所述可移动镜头组件的所述第二几何中心点相对于所述框架壳体的所述第三几何中心点再次偏移至所述固定偏移位置，藉此所述可移动镜头组件的所述第二几何中心点将准确对位于所述图像感测芯片的所述第一几何中心点。

10.根据权利要求1所述的图像获取模块的对位组装方法，其特征在于，所述框架壳体的所述预定定位点或所述预定定位线设置在所述框架壳体的边缘处。

11.一种图像获取模块，其特征在于，所述图像获取模块包括：

一图像感测单元，所述图像感测单元包括一电路基板及一设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的图像感测芯片，其中所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域；以及

一致动器单元，所述致动器单元包括一设置在所述图像感测单元上的框架壳体、及一能活动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件；

其中，所述致动器单元固定在所述图像感测单元上，且所述图像感测区域具有一第一几何中心线，所述可移动镜头组件具有一第二几何中心线，所述第一几何中心线相对于所述第二几何中心线具有朝向一预定水平偏移方向的一预定水平偏移距离的水平偏移，且当所述致动器单元被施加一预定能量后，所述可移动镜头组件的所述第二几何中心线将准确对位于所述图像感测区域的所述第一几何中心线。

12.一种图像获取模块，其特征在于，所述图像获取模块包括：

一图像感测单元，所述图像感测单元包括一电路基板及一设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的图像感测芯片，其中所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域；以及

一致动器单元，所述致动器单元包括一设置在所述图像感测单元上的框架壳体、及一能活动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件；

其中，所述致动器单元固定在所述图像感测单元上，且所述图像感测区域具有一第一几何中心点，所述可移动镜头组件具有一第二几何中心点，所述第一几何中心点相对于所述第二几何中心点具有朝向一预定水平偏移方向的一预定水平偏移距离的水平偏移，且当所述致动器单元被施加一预定能量后，所述可移动镜头组件的所述第二几何中心点将准确对位于所述图像感测区域的所述第一几何中心点。