CN106550176B - 镜头调焦方法与光学模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镜头调焦方法与光学模块，该镜头调焦方法包含下列步骤。设置支撑座于电路板上，使支撑座围绕电路板上的影像传感器。利用支撑座的第一螺纹与镜头组件的第二螺纹，将镜头组件经旋转而定位于支撑座中。调整支撑座的倾斜度，以使镜头组件的光轴与影像传感器垂直。再次通过第一螺纹与第二螺纹旋转镜头组件，以使镜头组件纵向移动至合焦平面。本发明的镜头调焦方法与光学模块不仅能提升影像角落区域的分辨率，还能提升影像中心区域的分辨率。

Description

镜头调焦方法与光学模块

技术领域

本发明是有关于一种镜头调焦方法与一种光学模块。

背景技术

在目前的电子产品中，已广泛应用具镜头的光学模块来接收影像信息。举例来说，具镜头的光学模块可安装于手机、笔记本电脑、相机与医学设备中。

在安装光学模块时，为了使镜头组件在安装后能让影像传感器产生较佳的影像，通常会采用螺纹调焦法或主动对位(Active Alignment；AA)调焦法调焦。在使用螺纹调焦法时，镜头组件是用螺纹与固定在电路板上的支撑座的螺纹结合，并转动镜头组件到合焦平面。然而，此种方式在支撑座或影像传感器未平整安装在电路板时，镜头组件的光轴将无法垂直影像传感器，易造成影像的角落区域模糊。

在使用主动对位调焦法时，是先将镜头组件夹入支撑座并到合焦平面的位置，接着调整镜头组件的倾斜度到其光轴与影像传感器垂直的位置，并予以点胶固定。然而，此种方式在调整镜头组件的倾斜度时，可能会离开合焦平面，易造成影像中心区域的分辨率降低。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的一实施例为一种镜头调焦方法。

根据本发明一实施方式，一种镜头调焦方法包含下列步骤。设置支撑座于电路板上，使支撑座围绕电路板上的影像传感器。利用支撑座的第一螺纹与镜头组件的第二螺纹，将镜头组件经旋转而定位于支撑座中。调整支撑座的倾斜度，以使镜头组件的光轴与影像传感器垂直。再次通过第一螺纹与第二螺纹旋转镜头组件，以使镜头组件纵向移动至合焦平面。

本发明的另一实施例为一种光学模块。

根据本发明一实施方式，一种光学模块包含电路板、影像传感器、支撑座与镜头组件。影像传感器位于电路板上。支撑座位于电路板上且围绕影像传感器。支撑座具有容置空间与第一螺纹，且第一螺纹位于支撑座朝向容置空间的壁面上。镜头组件至少一部分位于容置空间中。镜头组件的该部分具有第二螺纹，且第二螺纹耦合第一螺纹。支撑座相对于电路板倾斜，使得镜头组件的光轴与影像传感器垂直。

在本发明上述实施方式中，支撑座与镜头组件是通过第一螺纹与第二螺纹而结合。当调整支撑座的倾斜度时，镜头组件会随支撑座偏移(例如左右偏移)，因此可将镜头组件调整到其光轴垂直影像传感器的位置。待调整支撑座的倾斜度后，可旋转镜头组件使其在支撑座中纵向移动(例如上下移动)，因此可将镜头组件调整到合焦平面的位置。如此一来，本发明的镜头调焦方法与光学模块不仅能提升影像角落区域的分辨率，还能提升影像中心区域的分辨率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明一实施方式的镜头调焦方法的流程图；

图2为根据本发明一实施方式的电路板与影像传感器的俯视图；

图3为图2的电路板设置支撑座与镜头组件时的示意图；

图4为图3的支撑座由机械手臂夹住后的示意图；

图5为图4的支撑座的倾斜度调整后的示意图；

图6为图5的间隙由光固化黏着剂填补后且光固化黏着剂固化后的示意图；

图7为图6的镜头组件与支撑座用黏胶固定后的示意图。

附图标记：

100：光学模块

110：电路板

120：影像传感器

130：光固化黏着剂

132：间隙

140：支撑座

141：容置空间

142：第一螺纹

144：表面

145：第一边缘

146：第二边缘

150：镜头组件

152：第二螺纹

160：黏胶

210：机械手臂

D1、D2：方向

H1、H2：距离(厚度)

L：光轴

S1～S4：步骤。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为根据本发明一实施方式的镜头调焦方法的流程图。镜头调焦方法包含下列步骤。首先，在步骤S1中，设置支撑座于电路板上，使支撑座围绕电路板上的影像传感器。接着，在步骤S2中，利用支撑座的第一螺纹与镜头组件的第二螺纹，将镜头组件经旋转而定位于支撑座中。之后，在步骤S3中，调整支撑座的倾斜度，以使镜头组件的光轴与影像传感器垂直。最后，在步骤S4中，再次通过第一螺纹与第二螺纹旋转镜头组件，以使镜头组件纵向移动至合焦平面。

在以下叙述中，将详细说明上述各步骤。

图2为根据本发明一实施方式的电路板110与影像传感器120的俯视图。如图所示，影像传感器120位于电路板110上。影像传感器120可藉由表面黏着技术(Surface MountTechnology；SMT)固定在电路板110上，使影像传感器120与电路板110电性连接。此外，可利用一光固化黏着剂130点胶于电路板110上，使得光固化黏着剂130围绕影像传感器120。较佳地，在本实施方式中，影像传感器120可以为CMOS芯片或CCD芯片。较佳地，在本实施方式中，光固化黏着剂130可以为紫外光胶。上述该些使用类型并不用以限制本发明。

图3为图2的电路板110设置支撑座140与镜头组件150时的示意图。同时参阅图2与图3，待光固化黏着剂130围绕影像传感器120后，可将支撑座140设置于电路板110上，使支撑座140围绕电路板110上的影像传感器120。其中，支撑座140为利用光固化黏着剂130而胶合于电路板110。在本实施方式中，支撑座140具有容置空间141与第一螺纹142，镜头组件150具有第二螺纹152。待支撑座140胶合于电路板110后，可利用第一螺纹142与第二螺纹152将镜头组件150经旋转而定位于支撑座140中。

此外，在其他实施方式中，也可先将镜头组件150经旋转而定位于支撑座140中，接着才一并安装于电路板110上，使支撑座140被光固化黏着剂130胶合于电路板110，并不用以限制本发明。

图4为图3的支撑座140由机械手臂210夹住后的示意图。同时参阅图3与图4，待镜头组件150安装于支撑座140上后，机械手臂210可夹住支撑座140。在本实施方式中，影像传感器120因制造上的误差而倾斜地位于电路板110上。由于光固化黏着剂130尚未照射对应于光固化黏着剂130波长的光线，如紫外光，使其预固化(pre-cure)，也未经高温烘烤热固化，因此支撑座140只是暂时定位于电路板110上。当支撑座140在电路板110上受力时，仍可调整其倾斜度。在本实施方式中，使用机械手臂210夹住支撑座140以调整其倾斜度。

图5为图4的支撑座140的倾斜度调整后的示意图。同时参阅图4与图5，当调整支撑座140的倾斜度时，镜头组件150会随支撑座140偏移(例如左右偏移)，因此可将镜头组件150调整到其光轴L垂直影像传感器120的位置。此外，在机械手臂210调整支撑座140的倾斜度的同时，可侦测镜头组件150的光轴L与影像传感器120的夹角，直到镜头组件150的光轴L与影像传感器120垂直时，停止调整支撑座140的倾斜度。如此一来，因镜头组件150的光轴L垂直于影像传感器120，可提升影像角落区域的分辨率。

在本实施方式中，由于影像传感器120是往图5右侧倾斜，因此支撑座140经机械手臂210调整后也是往图5右侧倾斜。实际上，机械手臂210能以六轴方向(即x、y、z、θx、θy、θz)调整支撑座140的倾斜度，以确保不同倾斜状况的影像传感器120均能与调整后的镜头组件150的光轴L垂直。

待调整支撑座140的倾斜度后，支撑座140因相对于电路板110倾斜，可能会与电路板110之间形成间隙132。此时，可使用额外的光固化黏着剂130来填补此间隙132，以避免支撑座140的一侧悬空。

图6为图5的间隙132由光固化黏着剂130填补后且光固化黏着剂130固化后的示意图。同时参阅图5与图6，待支撑座140的倾斜度调整后且光固化黏着剂130点胶于间隙132中后，便能以相对应光固化黏着剂130波长的光线，如紫外光，照射光固化黏着剂130，使光固化黏着剂130预固化。接着，烘烤光固化黏着剂130(例如80℃)，使光固化黏着剂130热固化，以固定支撑座140于电路板110上。如此一来，支撑座140便可保持其在电路板110上的倾斜度。待光固化黏着剂130固化后，可再次通过第一螺纹142与第二螺纹152旋转(例如以方向D1旋转)镜头组件150，直到镜头组件150纵向移动(例如以方向D2移动)至合焦平面时停止。此外，当镜头组件150纵向移动时，可侦测影像传感器120的影像。当此影像的中心区域为最清晰的状态时，表示镜头组件150正位于合焦平面上，便可停止转动镜头组件150。如此一来，因镜头组件150位于合焦平面，可提升影像中心区域的分辨率。

图7为图6的镜头组件150与支撑座140用黏胶160固定后的示意图。同时参阅图6与图7，待镜头组件150移动至合焦平面后，可使用黏胶160将镜头组件150固定于支撑座140上。由此，镜头组件150便能保持在支撑座140中合焦平面的位置，而得到本发明的光学模块100。

光学模块100包含电路板110、影像传感器120、支撑座140与镜头组件150。其中，影像传感器120位于电路板110上。支撑座140位于电路板110上且围绕影像传感器120。支撑座140具有容置空间141与第一螺纹142，且第一螺纹142位于支撑座140朝向容置空间141的壁面上。镜头组件150至少一部分位于容置空间141中。镜头组件150在容置空间141中的部分具有第二螺纹152，且第二螺纹152可耦合第一螺纹142。支撑座140相对于电路板110倾斜，使得镜头组件150的光轴L与影像传感器120垂直。

在本发明的镜头调焦方法与光学模块100中，支撑座140与镜头组件150是通过第一螺纹142与第二螺纹152而结合。当调整支撑座140的倾斜度时，镜头组件150会随支撑座140偏移(例如左右偏移)，因此可将镜头组件150调整到其光轴L垂直影像传感器120的位置。待调整支撑座140的倾斜度后，可旋转镜头组件150使其在支撑座140中纵向移动(例如上下移动)，因此可将镜头组件150调整到合焦平面的位置。如此一来，本发明的镜头调焦方法与光学模块100不仅能提升影像角落区域的分辨率，还能提升影像中心区域的分辨率。

在本实施方式中，光学模块100还包含光固化黏着剂130。光固化黏着剂130位于支撑座140与电路板110之间，用以胶合支撑座140与电路板110。支撑座140朝向电路板110的表面144具有相对的第一边缘145与第二边缘146，且第一边缘145与电路板110之间的距离H1大于第二边缘146与电路板110之间的距离H2。也就是说，图7的光固化黏着剂130在第一边缘145与电路板110之间的厚度H1大于光固化黏着剂130在第二边缘146与电路板110之间的厚度H2。

此外，光学模块100还可包含黏胶160。黏胶160位于镜头组件150与支撑座140之间，用以胶合镜头组件150与支撑座140。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (15)

1.一种镜头调焦方法，其特征在于，包含：

(a)设置一支撑座于一电路板上，使该支撑座围绕该电路板上的一影像传感器,并点胶一光固化黏着剂于该电路板上，使该光固化黏着剂位于该支撑座与该电路板之间并围绕该影像传感器；

(b)利用该支撑座的一第一螺纹与一镜头组件的一第二螺纹，将该镜头组件经旋转而定位于该支撑座中；

(c)调整该支撑座的倾斜度，以使该镜头组件的光轴与该影像传感器垂直，其中，在该光固化黏着剂尚未受到对应于该光固化黏着剂波长的光线照射并使其预固化或未经高温烘烤热固化时，该支撑座是暂时定位于该电路板上，由此通过向该支撑座施加机械力调整该支撑座的倾斜度；以及

(d)再次通过该第一螺纹与该第二螺纹旋转该镜头组件，以使该镜头组件纵向移动至一合焦平面。

2.如权利要求1所述的镜头调焦方法，其特征在于，该光固化黏着剂为一种紫外光胶。

3.如权利要求1所述的镜头调焦方法，其特征在于，该步骤(a)包含：

利用该光固化黏着剂将该支撑座胶合于该电路板。

4.如权利要求1所述的镜头调焦方法，其特征在于，经该步骤(c)后，该支撑座与该电路板之间形成一间隙，该镜头调焦方法还包含：

在该间隙中填补该光固化黏着剂。

5.如权利要求4所述的镜头调焦方法，其特征在于，还包含：

以对应该光固化黏着剂波长的光线照射该光固化黏着剂，使该光固化黏着剂预固化。

6.如权利要求5所述的镜头调焦方法，其特征在于，还包含：

烘烤该光固化黏着剂，使该光固化黏着剂固化，以固定该支撑座于该电路板上。

7.如权利要求1所述的镜头调焦方法，其特征在于，该步骤(c)包含：

使用一机械手臂夹住该支撑座以调整其倾斜度。

8.如权利要求7所述的镜头调焦方法，其特征在于，该步骤(c)包含：

侦测该镜头组件的光轴与该影像传感器的夹角。

9.如权利要求7所述的镜头调焦方法，其特征在于，该机械手臂是以六轴方向调整该支撑座的倾斜度。

10.如权利要求1所述的镜头调焦方法，其特征在于，该步骤(d)包含：

该镜头组件纵向移动时，侦测该影像传感器的一影像，其中当该影像的中心区域为最清晰的状态时，该镜头组件位于该合焦平面上。

11.如权利要求1所述的镜头调焦方法，其特征在于，经该步骤(d)后，该镜头调焦方法还包含：

使用一黏胶将该镜头组件固定于该支撑座上。

12.一种光学模块，其特征在于，包含：

一电路板；

一影像传感器，位于该电路板上；

一支撑座，位于该电路板上且围绕该影像传感器，且该支撑座朝向该电路板的表面具有相对的一第一边缘与一第二边缘，该支撑座具有一容置空间与一第一螺纹，且该第一螺纹位于该支撑座朝向该容置空间的壁面上，其中,并点胶一光固化黏着剂于该电路板上，且该光固化黏着剂位于该支撑座与该电路板之间并且围绕该影像传感器，其中该光固化黏着剂在该第一边缘与该电路板之间的厚度大于该光固化黏着剂在该第二边缘与该电路板之间的厚度；以及

一镜头组件，至少一部分位于该容置空间中，该镜头组件的该部分具有一第二螺纹，且该第二螺纹耦合该第一螺纹，其中该支撑座相对于该电路板倾斜，使得该镜头组件的光轴与该影像传感器垂直。

13.如权利要求12所述的光学模块，其特征在于，该光固化黏着剂为一种紫外光胶。

14.如权利要求13所述的光学模块，其特征在于，该第一边缘与该电路板之间的距离大于该第二边缘与该电路板之间的距离。

15.如权利要求12所述的光学模块，其特征在于，还包含：

一黏胶，位于该镜头组件与该支撑座之间。

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