TWI383187B - 相機模組之對位組裝系統及對位組裝方法 - Google Patents

Description

相機模組之對位組裝系統及對位組裝方法

本發明涉及一種相機模組之對位組裝系統及對位組裝方法。

相機模組通常包括一個鏡頭模組及位於該鏡頭模組像側之影像傳感器。所述鏡頭模組通常包括鏡筒(Barrel)、鏡筒座(Holder)、透鏡組、間隔環與濾光片等，其中，透鏡組、間隔環與濾光片沿光軸方向依次固定於鏡筒內。鏡筒外壁與鏡筒座內壁通常設有相配合之螺紋，鏡筒藉由螺紋旋入到鏡筒座內固定。所述影像傳感器設置於影像傳感器基座上，且位於鏡頭模組之像側。

於相機模組之組裝過程中，一般需要利用組裝裝置將鏡片、濾光片等元件組入鏡筒，再將鏡筒旋入到鏡筒座內固定以組裝成一鏡頭模組，接著將鏡頭模組之鏡筒座與影像傳感器基座接合。於將鏡筒座與影像傳感器基座接合之前，需要使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對位，而通常做法係將鏡筒座之中心線與影像傳感器之中心對準或者使鏡筒上之光圈開口之中心線與影像傳感器之中心對準。然而，由於鏡頭模組之光軸與鏡筒座之中心線或光圈開口之中心線通常存在偏差，利用上述兩種方式進行對位易使接合後之鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心有偏差，進而導致相機模組之成像效果不佳。

有鑑於此，有必要提供一種於相機模組之組裝過程中使 鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準之對位組裝系統及對位組裝方法。

以下將以實施例說明一種於相機模組之組裝過程中使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準之對位組裝系統及對位組裝方法。

一種相機模組之對位組裝系統，其用於使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，並使鏡頭模組與承載有影像傳感器之基座接合，其包括：一個承載台，其用以承載該基座及位於該基座上之影像傳感器於該承載台上一預定位置，該影像傳感器之中心之座標與所述預定位置相對應；一個光檢測元件，其設置於該承載台上；一個固持模組，其包括一個用於發射平行光之發光單元及一個用於固持鏡頭模組之固持單元，該發光單元發出之平行光可垂直入射至鏡頭模組內，並由所述鏡頭模組聚焦至該光檢測元件形成聚焦光點；一個控制模組，其分別與該光檢測元件及固持模組電氣連接，該控制模組中記錄有該影像傳感器之中心之座標值，該控制模組根據該光檢測元件感測到之聚焦光點之座標值與該影像傳感器之中心之座標值之差值產生一驅動訊號以驅動該固持模組運動以將鏡頭模組移動到影像傳感器之上方並使鏡頭模組與影像傳感器之基座接合。

一種利用上述相機模組之對位組裝系統使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，並使鏡頭模組與承載有影像傳感器之基座接合之對位組裝方法，其包括以下步驟：將該基座及位於該基座上之影像傳感器設置於所述承 載台上一預定位置，該影像傳感器之中心之座標值與所述預定位置相對應；利用固持模組之固持單元將鏡頭模組設置於光檢測元件之上方，發光單元發出平行光垂直入射至鏡頭模組內，並經由鏡頭模組使該平行光聚焦於該光檢測元件上形成聚焦光點；該光檢測元件產生一個與上述聚焦光點相應之感測訊號並傳輸至控制模組；該控制模組根據該感測訊號確定該平行光之聚焦光點之座標值，並與已知之影像傳感器之中心之座標值相比較以獲取兩者之差值，根據所得差值產生一驅動訊號以驅動該固持模組運動以將鏡頭模組移動到影像傳感器之上方並使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，並使所述鏡頭模組與影像傳感器之基座接合。

相對於先前技術，該控制模組根據獲取之所述聚焦光點之座標值與影像傳感器之中心之座標值之差值產生一驅動訊號以驅動該固持模組將鏡頭模組移動到影像傳感器之上方使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心線重合，再使鏡頭模組與影像傳感器之基座接合，從而使組裝完成之相機模組之鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，進而使該相機模組具有較好之成像效果。

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下面結合附圖與實施例對本發明之鏡頭模組之對位組裝系統及對位方法作進一步之詳細說明。

請參見圖1，本發明第一實施例提供之一種用以使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，並使鏡頭模組與承 載有影像傳感器之基座接合之對位組裝系統10，其包括一個承載台11，一個光檢測元件12，一個固持模組13及一個控制模組14。

該承載台11上放置有待組裝之承載有影像傳感器之基座，影像傳感器之基座設置於該承載台11上一預定位置，影像傳感器之中心之座標與所述預定位置相對應。

該光檢測元件12設置於該承載台11上，該光檢測元件12包括複數感應區域，每個感應區域包括至少一個圖元點。每個感應區域接受一定強度的光照後會產生一個對應之感測訊號。所述光照之強度可以根據實際需要進行設定。

請參見圖2，該固持模組13可動地設置於該承載台11之上方用以固持鏡頭模組，該固持模組13包括一個用於發射平行光之發光單元131及一個與該發光單元131相對之固持單元132，於該固持模組13固持鏡頭模組時，該固持單元132與鏡頭模組接觸且該發光單元131發出之平行光可穿過該固持單元132垂直入射至鏡頭模組內。在本實施例中，該固持模組13還包括一個可調節壓強之腔室133，該固持單元132為一吸嘴並與該腔室133相連，該發光單元131設置於該腔室133內並與該固持單元132正對，該腔室133與一真空泵(圖未示)相連且該真空泵可以控制該腔室133內之壓強，該固持模組13可以利用該腔室133內之壓強小於外部壓強將鏡頭模組固持。

該控制模組14分別與所述光檢測元件12及所述固持模組 13電氣連接。該控制模組14中記錄有與上述基座上之影像傳感器之中心於該承載台11上之座標值相對應之訊號；該控制模組14接受該光檢測元件12發出之感測訊號，得到該感測訊號所對應之感應區域於該承載台11上之座標值，進而將該感測訊號與已記錄之與影像傳感器的中心之座標值相對應之訊號相比較，以獲取該感應區域之座標值與影像傳感器之中心之座標值之差值；該控制模組14根據此差值可產生一驅動訊號以驅動該固持模組13運動以將鏡頭模組移動到影像傳感器之上方並使鏡頭模組與基座接合。

在本實施例中，上述發光單元131發出之平行光經由所述鏡頭模組內之鏡片組聚焦至上述光檢測元件12之一感應區域形成一個聚焦光點即為該鏡頭模組之光軸中心；另，該光檢測元件12中已記錄之影像傳感器之中心之座標值即為影像傳感器之中心線之座標值，該固持模組13根據該控制模組14獲取之該聚焦光點之座標值與影像傳感器之中心之座標值之差值將鏡頭模組移動到影像傳感器之上方使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心線重合再使鏡頭模組與影像傳感器之基座接合，從而使組裝完成之相機模組之鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，進而使相機模組具有較好之成像效果。

請參見圖3與圖4，本發明第二實施例提供之一種利用上述相機模組之對位組裝系統10使包括有鏡筒103與鏡筒座104之鏡頭模組與影像傳感器102之中心對準之對位組裝方法，其包括以下步驟： 將承載有影像傳感器102之基座101放置於上述承載台11上一預定位置，該影像傳感器102之中心之座標(X₂,Y₂)與所述預定位置相對應；利用上述固持模組13之固持單元132將鏡頭模組設置於上述光檢測元件12之上方，使上述發光單元131發出之平行光垂直入射至鏡筒103內之鏡片組105，利用鏡片組105之聚焦功能使該平行光聚焦於該光檢測元件12上之某一感應區域形成聚焦光點106；該光檢測元件12產生一個與上述聚焦光點106相應之感測訊號並傳輸至上述控制模組14；該控制模組14根據接收到之感測訊號得到所對應之聚焦光點106於該承載台11上之座標(X₁,Y₁)，進而將該感測訊號與已記錄之與影像傳感器102之中心之座標(X₂,Y₂)相應之訊號相比較，以獲得該聚焦光點106之座標(X₁,Y₁)與該影像傳感器102之中心之座標(X₁,Y₁)之差值；該控制模組14根據所得差值產生一驅動訊號以驅動該固持模組13運動以將鏡頭模組移動到上述影像傳感器102之上方並使鏡頭模組之光軸與影像傳感器102之中心對準；請參見圖5，該固持模組13以靠近上述承載台11之方式移動使上述鏡筒座104與上述基座101接合。

在此，要使上述鏡筒座104與上述基座101接合可以採用膠合之方式，即先於基座101上塗上粘合膠，移動上述鏡頭模組使鏡筒座104與上述基座101粘合；另，還可以採 用其他接合方式，例如使上述鏡筒座104與上述基座101扣合等。

在本實施例中，該控制模組14根據獲得之該聚焦光點106之座標(X₁,Y₁)與影像傳感器102之中心之座標(X₂,Y₂)之差值驅動該固持模組13運動以將鏡頭模組移動到影像傳感器102之上方使鏡頭模組之光軸與影像傳感器102之中心線重合，再使鏡筒座104與基座101接合，從而使組裝完成之相機模組之鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準。

可以理解的是，可以將複數待組裝之承載有影像傳感器102之基座101放置於上述承載台11上之不同的預定位置，同時該控制模組14中記錄有分別與該複數影像傳感器102之中心之座標值相對應之訊號，該控制模組14接受該光檢測元件12發出之感測訊號，得到該感測訊號所對應之感應區域於該承載台11上之座標值，進而將該感測訊號與其中一個已記錄之訊號相比較，以獲得該感應區域之座標值與所比較之訊號對應之影像傳感器之中心之座標值之差值，該控制模組14根據此差值可驅動該固持模組13運動以將鏡頭模組移動到所比較之訊號對應之影像傳感器之上方並使鏡筒座與該影像傳感器之基座接合。完成一個相機模組之組裝後，即可利用該固持模組13固持下一個鏡頭模組重複上述步驟將其與影像傳感器之基座接合，這樣組裝效率會有所提高。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡 熟習本案技藝之人士，在援依本案發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧對位組裝系統

11‧‧‧承載台

12‧‧‧光檢測元件

13‧‧‧固持模組

14‧‧‧控制模組

131‧‧‧發光單元

132‧‧‧固持單元

133‧‧‧腔室

103‧‧‧鏡筒

104‧‧‧鏡筒座

102‧‧‧影像傳感器

101‧‧‧基座

105‧‧‧鏡片組

106‧‧‧聚焦光點

圖1係本發明第一實施例之相機模組之對位組裝系統之結構示意圖。

圖2係圖1中固持模組之沿II-II之剖面圖。

圖3係本發明第二實施例之利用相機模組之對位組裝系統使相機模組之鏡頭模組與影像傳感器對位組裝之狀態圖。

圖4係圖3中對位組裝系統之獲得鏡頭模組之光軸中心座標值狀態之沿IV-IV之剖面圖。

圖5係圖3中對位組裝系統之組裝鏡頭模組與影像傳感器狀態之示意圖。

11‧‧‧承載台

12‧‧‧光檢測元件

13‧‧‧固持模組

14‧‧‧控制模組

103‧‧‧鏡筒

104‧‧‧鏡筒座

102‧‧‧影像傳感器

101‧‧‧基座

106‧‧‧聚焦光點

Claims (6)

1. 一種相機模組之對位組裝系統，其用於使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，並使鏡頭模組與承載有影像傳感器之基座接合，所述對位組裝系統包括：一個承載台，其用以承載該基座及位於該基座上之影像傳感器於該承載台上一預定位置，該影像傳感器之中心之座標與所述預定位置相對應；一個光檢測元件，其設置於該承載台上，並與該基座位於該承載台的同一表面；一個固持模組，其包括一個用於發射平行光之發光單元及一個用於固持鏡頭模組之固持單元，該發光單元發出之平行光可垂直入射至鏡頭模組內，並由所述鏡頭模組聚焦至該光檢測元件形成聚焦光點；一個控制模組，其分別與該光檢測元件及固持模組電氣連接，該控制模組中記錄有該影像傳感器之中心之座標值，該控制模組根據該光檢測元件感測到之聚焦光點之座標值與該影像傳感器之中心之座標值之差值產生一驅動訊號以驅動該固持模組運動以將鏡頭模組移動到影像傳感器之上方並使鏡頭模組與影像傳感器基座之基座接合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組之對位組裝系統，其中，該固持單元與該發光單元正對，該發光單元發出之平行光可穿過該固持單元垂直入射至該鏡頭模組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之相機模組之對位組裝系統，其中，該固持模組還包括一個可調節壓力強度之腔室，該固持單元為一吸嘴並與該腔室相連，所述發光單元設置於 該腔室內部且與該固持單元正對。
4. 一種利用申請專利範圍第1項所述之相機模組之對位組裝系統使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，並使鏡頭模組與承載有影像傳感器之基座接合之對位組裝方法，其包括以下步驟：將該基座及位於該基座上之影像傳感器設置於所述承載台上一預定位置，該影像傳感器之中心之座標值與所述預定位置相對應；利用固持模組之固持單元將鏡頭模組設置於光檢測元件之上方，發光單元發出平行光垂直入射至鏡頭模組內，並經由鏡頭模組使該平行光聚焦於該光檢測元件上形成聚焦光點；該光檢測元件產生一個與上述聚焦光點相應之感測訊號並傳輸至控制模組；該控制模組根據該感測訊號確定該平行光之聚焦光點之座標值，並與已知之影像傳感器之中心之座標值相比較以獲取兩者之差值，根據所得差值產生一驅動訊號以驅動該固持模組運動以將鏡頭模組移動到影像傳感器之上方並使鏡頭模組之光軸與影像傳感器之中心對準，並使所述鏡頭模組與影像傳感器之基座接合。
5. 如申請專利範圍第4項所述之相機模組之對位組裝方法，其中，將鏡頭模組設置於光檢測元件之上方之前，於所述基座上塗上粘合膠。
6. 如申請專利範圍第4項所述之相機模組之對位組裝方法，其中，該控制模組根據所得差值驅動該固持模組運動以將鏡頭模組移動到影像傳感器之上方之後，於所述基座上塗 上粘合膠。