TWI722528B - 光學模組及其製造方法與焊接光學模組於電路板的方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種光學模組，包括複數光學通道、設置於該些光學通道下方的濾光基板以及設置於濾光基板下方的感測元件，且每一光學通道中具有經由壓印製程而形成的至少一光學透鏡，而感測元件具有分別對應於複數光學通道的複數感測單元，且每一感測單元用以感測通過相對應之光學通道的光束。此外，本發明還提供上述光學模組的製造方法與焊接方法。

Description

光學模組及其製造方法與焊接光學模組於電路板的方法

本發明係涉及光學領域，尤其係關於一種光學模組及其製造方法與焊接光學模組於電路板的方法。

近年來，隨著電子工業的演進以及工業技術的蓬勃發展，各種電子裝置設計及開發的走向逐漸朝輕便、易於攜帶的方向開發，以利使用者隨時隨地應用於行動商務、娛樂或休閒等用途。舉例來說，各式各樣的影像擷取模組正廣泛應用於各種領域，例如智慧型手機、穿戴式電子裝置等可攜式電子裝置，其具有體積小且方便攜帶的優點，人們得以於有使用需求時隨時取出進行影像擷取並儲存，或進一步透過行動網路上傳至網際網路之中，不僅具有重要的商業價值，更讓一般大眾的日常生活增添色 彩。

請參閱圖1，其為習知影像擷取模組的結構示意圖。習知的影像擷取模組1包括光學透鏡組11、感測元件12、用以固定光學透鏡組11的固定座(barrel)13以及用以承載各元件的殼體14；其中，光學透鏡組11沿著光軸15包括堆疊設置的複數個光學透鏡111，而感測元件12係用來感測來自影像擷取裝置1外並通過光學透鏡組11的光束，進而輸出用來獲得影像的感測訊號。然而，圖1所示的影像擷取模組1在一次性的攝像過程中僅能攝取單一影像，為了克服此缺陷，目前的技術主要是將複數個光學透鏡組11予以聚集並排列設置，藉以在同一時間區間攝取多個影像。

詳言之，請參閱圖2，其為習知以陣列形式實現之影像擷取模組的結構示意圖。圖2示意了影像擷取模組2包括呈陣列排列的複數個光學透鏡組11、分別對應於該些光學透鏡組11的複數個感測元件(圖未示)以及用以固定該些光學透鏡組11以及該些感測元件的框架21。於影像擷取模組2的攝像過程中，每一感測元件係於各自感測通過與其相應之光學透鏡組11的光束後產生感測訊號，且該些感測元件所產生的感測訊號可分別被傳送至後端處理器(圖未示)以供進行整合處理，進而完成各種應用需求，例如合成3D立體影像。

特別說明的是，在圖1或圖2所示之影像擷取模組1、2的製程中，每一光學透鏡111受限於其是經由射出成型製成而導致製造公差在幾十微米(μm)以上，加上將多個光學透鏡111堆疊組裝成光學透鏡組11的過程中，難免發生不可避免的變化與 不確定性，因此組裝後之光學透鏡組11的焦平面容易偏離感測元件12的感測平面，進而導致較差的影像品質。有鑑於此，各種焦距的調整與補償方法被提出，例如公告號為US9595553及US9880391的美國專利所揭露。惟，該些焦距的調整與補償方法皆需經由微機械加工技術來執行，此對於縮小製造公差與提升良率而言，所能帶來的效果仍然有限，並意謂著生產線上需要額外增加用來進行微機械加工的加工機台，如此不但增加影像擷取模組1、2的製造成本，亦拉長製造時間。

再者，前述提到，由於習知的光學透鏡111是經由射出成型所製成，故其材質的選擇性較少，且可用材質的耐熱程度較低，一般來說，若是影像擷取模組1、2處在大於攝氏80度的環境中，其光學透鏡111會產生形變導致成像呈非線性的變化，而此非線性的變化不容易被補償修正。另一方面，若是要將影像擷取模組1、2組裝至電子裝置(如可攜式電子裝置)中，則影像擷取模組1、2無法與其它電子元件(如電阻、電容、晶片等)共同經由同一製程設置在電子裝置的電路板上，原因在於，其它電子元件(如電阻、電容、晶片等)焊接至電路板的過程需要經過大於攝氏80度的高溫環境。是以，影像擷取模組1、2需待其它電子元件(如電阻、電容、晶片等)皆焊接至電路板後再經由另外的後加工製程才得以設置在電路板上。由此可知，習知影像擷取模組1、2組裝至電子裝置的過程極為繁瑣。

根據以上的說明，習知的影像擷取模組及其製造方法具有改善的空間。

本發明之一第一目的在提供一種其光學透鏡是經由壓印製程而形成且具有複數光學通道以提供複數光學功能的光學模組。

本發明之一第二目的在提供一種上述光學模組的製造方法以及焊接方法。

於一較佳實施例中，本發明提供一種光學模組，包括：一第一透光基材；複數第一光學透鏡，且該複數第一光學透鏡經由一壓印製程而形成於該第一透光基材上；一濾光基板，設置於該第一透光基材之下方，且該濾光基板上形成有相對應於至少一該第一光學透鏡的至少一濾光單元；以及一感測元件，設置於該濾光基板之下方，並具有分別對應於該複數第一光學透鏡之複數感測單元，且每一該感測單元用以感測通過相對應之該第一光學透鏡以及該濾光基板之至少一光束。

於一較佳實施例中，光學模組更包括：一第二透光基材，且該第二透光基材位於該第一透光基材與該濾光基板之間，抑或是該第一透光基材位於該第二透光基材與該濾光基板之間；以及至少一第二光學透鏡，且該至少一第二光學透鏡經由壓印製程而形成於該第二透光基材上。

於一較佳實施例中，光學模組更包括複數光學通道，且每一該光學通道中具有一該第一光學透鏡以及一該第二光學透鏡中之至少一者。

於一較佳實施例中，光學模組更包括一第一間隔件，且該第一間隔件垂直連接於該第一透光基材以及該第二透光基材之間。

於一較佳實施例中，該第一間隔件經由該壓印製程而形成於該第一透光基材或該第二透光基材上。

於一較佳實施例中，光學模組更包括一第二間隔件，且該至少一濾光單元包括一第一濾光單元以及一第二濾光單元；其中，該第二間隔件係垂直連接於該濾光基板，用以分隔該第一濾光單元以及該第二濾光單元。

於一較佳實施例中，該第二間隔件經由該壓印製程而形成於該濾光基板上。

於一較佳實施例中，光學模組更包括一第三間隔件，且該第三間隔件設置於該濾光基板以及該感測元件之間，用以垂直間隔該濾光基板以及該感測元件。

於一較佳實施例中，該光學模組之一最大厚度不超過5公厘(mm)。

於一較佳實施例中，任一該第一光學透鏡具有一耐高溫材質，且該耐高溫材質之一可承受溫度超過攝氏90度。

於一較佳實施例中，本發明還提供一種光學模組，包括：複數光學通道，且每一該光學通道中具有至少一光學透鏡， 而該至少一光學透鏡係經由一壓印製程而形成；一濾光基板，設置於該複數光學通道之下方，用以對入射至少一該光學通道中之光束進行濾光；以及一感測元件，設置於該濾光基板之下方，並具有分別對應於該複數光學通道之複數感測單元，且每一該感測單元用以感測通過相對應之該光學通道之至少一光束；其中，該光學模組係用以經由一表面貼焊技術(Surface Mount Technology,SMT)製程而焊接於一電路板上。

於一較佳實施例中，光學模組更包括一第一透光基材，其設置於該濾光基板之上方；其中，每一該光學通道具有一第一光學透鏡，且任二該光學通道中之該第一光學透鏡係經由該壓印製程而形成於同一該第一透光基材上。

於一較佳實施例中，光學模組更包括一第二透光基材，其位於該第一透光基材以及該濾光基板之間，抑或是該第一透光基材位於該第二透光基材與該濾光基板之間；其中，該複數光學通道中之至少一光學通道具有一第二光學透鏡，且該第二光學透鏡係經由該壓印製程而形成於該第二透光基材上。

於一較佳實施例中，光學模組更包括一第一間隔件，且該第一間隔件垂直連接於該第一透光基材以及該第二透光基材之間。

於一較佳實施例中，該第一間隔件經由該壓印製程而形成於該第一透光基材或該第二透光基材上。

於一較佳實施例中，光學模組更包括一第二間隔件，且該濾光基板至少包括分別對應於二該光學通道的一第一濾 光單元以及一第二濾光單元；其中，該第二間隔件係垂直連接於該濾光基板，並用以分隔該第一濾光單元以及該第二濾光單元。

於一較佳實施例中，該第二間隔件係經由該壓印製程而形成於該濾光基板上。

於一較佳實施例中，光學模組更包括一第三間隔件，且該第三間隔件設置於該濾光基板以及該感測元件之間，用以垂直間隔該濾光基板以及該感測元件。

於一較佳實施例中，該光學模組之一最大厚度不超過5公厘(mm)。

於一較佳實施例中，該至少一光學透鏡具有一耐高溫材質，且該耐高溫材質之一可承受溫度超過攝氏90度。

於一較佳實施例中，該電路板設置於一可攜式電子裝置中。

於一較佳實施例中，還提供一種光學模組的製造方法，包括：(A)利用一壓印製程於至少一透光基材上形成至少一光學透鏡；(B)設置該至少一透光基材於一濾光基板之上方，並連接該至少一透光基材以及該濾光基板；以及(C)設置該濾光基板於一感測元件之上方，並連接該濾光基板以及該感測元件。

於一較佳實施例中，該步驟(A)包括：(A1)利用該壓印製程於一第一透光基材上形成複數第一光學透鏡，並利用該壓印製程於一第二透光基材上形成用以與至少 一該第一光學透鏡相對應之至少一第二光學透鏡。

於一較佳實施例中，該步驟(A)與該步驟(B)之間還包括：利用一第一間隔件連接該第一透光基材以及該第二透光基材；其中，該第一間隔件垂直連接於該第一透光基材以及該第二透光基材之間。

於一較佳實施例中，該步驟(A1)還包括：利用該壓印製程於該第一透光基材或該第二透光基材上形成該第一間隔件。

於一較佳實施例中，光學模組的製造方法，還包括：於該第一間隔件外側形成用以阻檔光束之一阻檔件。

於一較佳實施例中，該步驟(B)之前還包括：於該濾光基板上設置一第二間隔件；其中，該第二間隔件用以分隔該濾光基板之二相臨的濾光單元。

於一較佳實施例中，光學模組的製造方法還包括：利用一壓印製程於該濾光基板上形成該第二間隔件。

於一較佳實施例中，該步驟(B)包括：於連接該至少一透光基材以及該濾光基板之前，利用一主動對準(Active Alignment)製程使該至少一光學透鏡對準該濾光基板的至少一濾光單元；其中，每一該濾光單元與其相應之該至少一光學透鏡形成一光學通道。

於一較佳實施例中，該步驟(B)與該步驟(C)之間還包括：檢測每一該光學通道所相對應之一前焦長(Front Focal Length) 及/或一調制轉換函數(Modulation Transfer Function,MTF)。

於一較佳實施例中，該步驟(B)與該步驟(C)之間還包括：對該濾光基板進行切割而獲得複數個鏡頭組件，且每一該鏡頭組件具有複數該光學通道。

於一較佳實施例中，該步驟(C)包括：利用一第三間隔件垂直間隔該濾光基板以及該感測元件。

於一較佳實施例中，光學模組的製造方法還包括：於該第三間隔件外側形成用以阻檔光束之一阻檔件。

於一較佳實施例中，該步驟(C)包括：於連接該濾光基板以及該感測元件之前，利用一主動對準(Active Alignment)製程使該濾光基板之至少一濾光單元對準該感測元件之至少一感測單元。

於一較佳實施例中，本發明還提供一種焊接光學模組於電路板的方法，包括：提供一電路板；分別設置該光學模組以及複數電子元件於該電路板之複數錫膏上；以及利用大於攝氏90度之一溫度對該光學模組以及該複數電子元件進行熱處理而使該光學模組以及該複數電子元件焊接於該電路板上。

於一較佳實施例中，該溫度介於攝氏90度與攝氏300度之間。

於一較佳實施例中，該複數電子元件包括一運算處 理晶片，其電性連接於該光學模組，用以對該感測元件所輸出之一電子訊號進行運算處理。

1‧‧‧影像擷取模組

2‧‧‧影像擷取模組

3‧‧‧光學模組

11‧‧‧光學透鏡組

12‧‧‧感測元件

13‧‧‧固定座

14‧‧‧殼體

15‧‧‧光軸

21‧‧‧框架

30‧‧‧光學通道

31‧‧‧第一透光基材

32‧‧‧第二透光基材

33‧‧‧濾光基板

34‧‧‧感測元件

35‧‧‧第一光學透鏡

36‧‧‧第二光學透鏡

37‧‧‧第一間隔件

38‧‧‧第二間隔件

39‧‧‧第三間隔件

40‧‧‧阻擋件

41‧‧‧鏡頭組件

42‧‧‧檔板

91‧‧‧電路板

92‧‧‧電阻

93‧‧‧電容

94‧‧‧運算處理晶片

95‧‧‧錫膏

111‧‧‧光學透鏡

331‧‧‧濾光單元

341‧‧‧感測單元

L‧‧‧剖面線

P1‧‧‧步驟

P2‧‧‧步驟

P3‧‧‧步驟

P4‧‧‧步驟

P5‧‧‧步驟

Q1‧‧‧步驟

Q2‧‧‧步驟

圖1：係為習知影像擷取模組的結構示意圖。

圖2：係為習知以陣列形式實現之影像擷取模組的結構示意圖。

圖3：係為本發明光學模組於一較佳實施例之外觀結構示意圖。

圖4：係為圖3所示光學模組以剖面線L為基準的部份結構剖面概念示意圖。

圖5：係為圖4所示感測元件之感測平面的概念示意圖。

圖6：係為本發明光學模組3之製造方法的一較佳方塊流程示意圖。

圖7A：係為圖6所示步驟P1的執行概念示意圖。

圖7B：係為圖6所示步驟P2的執行概念示意圖。

圖7C：係為圖6所示步驟P3的執行概念示意圖。

圖7D：係為圖6所示步驟P4的執行概念示意圖。

圖8：係為本發明光學模組之焊接方法的一較佳方塊流程示意圖。

圖9A：係為圖8所示步驟Q1的執行概念示意圖。

圖9B：係為圖8所示步驟Q2的執行概念示意圖。

本發明之實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的，於圖式與說明書中，相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件，為所屬技術領域中具有通常技術者所知之形態。本領域之通常技術者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。

請參閱圖3與圖4，圖3為本發明光學模組於一較佳實施例之外觀結構示意圖，圖4為圖3所示光學模組以剖面線L為基準的部份結構剖面概念示意圖，圖5為圖4所示感測元件之感測平面的概念示意圖。光學模組3由上而下依序包括第一透光基材31、第二透光基材32、濾光基板33以及感測元件34，且第一透光基材31上具有經由壓印製程而形成於第一透光基材31之上表面及/或下表面的複數個第一光學透鏡35，而第二透光基材32上具有經由壓印製程而形成於第二透光基材32之上表面及/或下表面的複數個第二光學透鏡36。

進一步而言，光學模組3包括複數光學通道30，每一光學通道30中具有相互堆疊的一個第一光學透鏡35以及一個第二光學透鏡36。較佳者，但不以此為限，光學模組3的該些光學通道30係呈矩陣排列，如圖3所示為2x2的陣列，是以，本較佳實施例的光學模組3為具有多鏡頭陣列(multi-lens array)的光學 模組。此外，雖然本較佳實施例中的每一光學通道30中皆具有第一光學透鏡35以及第二光學透鏡36，但熟知本技藝人士皆可依據實際應用需求而將其變更設計為僅具有第一光學透鏡35或僅具有第二光學透鏡36。再進一步而言，若每一光學通道30中依實際應用需求而僅需配置第一光學透鏡35，則光學模組3中不需設置第二透光基材32。

再者，濾光基板33具有分別對應於複數光學通道30的複數濾光單元331，而感測元件34具有分別對應於複數光學通道30的複數感測單元341。其中，當光束入射至任一光學通道30後，光束係依序通過相應的第一光學透鏡35、相應的第二光學透鏡36以及相應的濾光單元331後投射至相應的感測單元341，而該相應的感測單元341再感應投射至其上的光束並據以輸出相應的感測訊號。較佳者，但不以此為限，每一感測單元341可具有1.3百萬像素(mega pixels)以上的解析度，而以本較佳實施例而言，由於感測元件34具有4個感測單元341，故感測元件34可具有5.2百萬像素(mega pixels)以上的解析度。

此外，每一濾光單元331用以對通過其中的光束進行過濾篩選，使得入射至感測單元341的光束皆是可被利用的光束；舉例來說，每一濾光單元331可依據實際應用需求而被設計為阻止可見光束、紅外光束、近紅外光束以及遠紅外光束中的至少一者通過其中，且任二濾光單元331還可因應特定需求而被設計為阻止相同種類的光束通過其中或分別阻止不同種類的光束通過其中。其次，雖然本較佳實施例中的每一光學通道30皆對應一個濾光單元331，但上述僅為實施例，濾光基板33上之濾光單元 331的數量並不限定與光學通道30的數量相同，也就是說，在特定的實施例中，濾光基板33上不具有對應某一光學通道30的濾光單元331，因此入射至該某一光學通道30的光束雖會接著通過濾光基板33但不會被過濾篩選而直接地投射至相應的感測單元341。

特別說明的是，於本案光學模組3中，可對入射至不同光學通道30的光束進行不同的光學處理，也就是說，每一光學通道30中的第一光學透鏡35、第二光學透鏡36及相對應的濾光單元331與相對應的感測單元341可依據實際應用需求而共同搭配設計以提供特定的光學功能，而該特定的光學功能可例如為廣視角攝像功能、非廣視角攝像功能、遠距離攝像功能、近距離攝像功能、可見光攝像功能、不可見光攝像功能或測距功能…等。是以，本案光學模組3可僅對被攝環境進行一次性的拍攝作業，而獲得分別來自不同光學通道30的多種光學資訊，且該些光學資訊可供後續進行各種智能應用，例如3D立體影像的應用、人流監控及/或客流量的計數的應用、手部姿勢識別的應用…等。

再者，本案光學模組3還包括第一間隔件37、第二間隔件38以及第三間隔件39，且第一間隔件37係垂直連接於第一透光基材31與第二透光基材32之間，除了可垂直間隔第一透光基材31與第二透光基材32外，亦可分隔任二相臨的光學通道30，而第二間隔件38位於第二透光基材32與濾光基板33之間並垂直連接於濾光基板33，主要是用來分隔任二相臨的濾光單元331，藉以避免任一濾光單元331接收了與其彼鄰之光學通道30的光束。此外，第三間隔件39則設置於濾光基板33與感測元件 34之間，用以垂直間隔濾光基板33與感測元件34。

較佳者，但不以此為限，第一間隔件37、第二間隔件38及/或第三間隔件39的外側還形成有阻擋件40，用以阻檔外界的雜光或異物進入光學模組3，且第一間隔件37亦可經由壓印製程而直接形成於第一透光基材31或第二透光基板上，而第二間隔件38亦可經由壓印製程而直接形成於濾光基板33上。其次，本案光學模組3還包括設置於第一透光基材31上的檔板(baffle)42，且檔板42亦可經由壓印製程形成於第一透光基材31上，主要是用來分隔任二相臨的光學通道30，避免光束從一光學通道30入射至另一相臨的光學通道30。惟，上述僅為實施例，第一間隔件37、第二間隔件38、第三間隔件39以及檔板42的形成方式並不以上述為限。

綜上所述，本發明提供一種光學模組的製造方法。請參閱圖6、圖7A~圖7D，圖6為本發明光學模組3之製造方法的一較佳方塊流程示意圖，圖7A~圖7D則分別為圖6所示步驟P1~步驟P4的執行概念示意圖。本發明光學模組之製造方法如下。首先，執行步驟P1，利用壓印製程於第一透光基材31上形成複數第一光學透鏡35，並利用壓印製程於第二透光基材32上形成用以與複數第一光學透鏡35相對應的複數第二光學透鏡36，其如圖7A所示；再執行步驟P2，利用第一間隔件37連接第一透光基材31以及第二透光基材32，且第一間隔件37垂直連接於第一透光基材31以及第二透光基材32之間，其如圖7B所示；可選擇地，第一間隔件37是於步驟P1中與該些第一光學透鏡35共同經由壓印製程而形成於第一透光基材31上，再進而與第二透光基材32 相連接，抑或是於步驟P1中與該些第二光學透鏡36共同經由壓印製程而形成於第二透光基材32上，再進而與第一透光基材31相連接。

接著，執行步驟P3，將多個相連接後的第一透光基材31與第二透光基材32設置於濾光基板33的上方，其如圖7C所示，並將多個第二透光基材32與濾光基板33相連接；較佳者，但不以此為限，於進行上述連接動作之前，可先利用一主動對準(Active Alignment)製程將每一個第一光學透鏡35與其相對應之第二光學透鏡36對準於相應的濾光單元331，使每一個第一光學透鏡35與其相對應之第二光學透鏡36、濾光單元331形成一光學通道30，而本實施例之主動對準製程包括六軸的自動對準：前後縱移(surge)、左右橫移(sway)、升降起伏(heave)、橫搖翻滾(roll)、縱搖俯仰(pitch)以及平擺偏轉(yaw)。此外，於進行上述主動對準製程之前，濾光基板33上會先設置用以分隔任二相臨之濾光單元331的第二間隔件38，其中，第二間隔件38可經由壓印製程而形成於濾光基板33上。

接著，執行步驟P4，對濾光基板33進行切割而獲得分別具有多個光學通道30的複數個鏡頭組件41，其如圖7D所示。較佳者，但不以此為限，於進行上述切割動作之前，可先檢測每一光學通道30所相對應的前焦長(Front Focal Length)及/或調制轉換函數(Modulation Transfer Function,MTF)是否符合一檢測標準。

最後，執行步驟P5，將每一鏡頭組件41設置於感測元件34的上方，並將每一鏡頭組件41與相對應之感測元件34相連接而形成如圖4所示之光學模組3；較佳者，但不以此為限，在 步驟P5中，可利用第三間隔件39垂直間隔濾光基板33以及感測元件34，且於進行上述連接動作之前，可先利用一主動對準(Active Alignment)製程將每一濾光單元331對準相應的感測單元341，而本實施例之主動對準製程包括六軸的自動對準：前後縱移(surge)、左右橫移(sway)、升降起伏(heave)、橫搖翻滾(roll)、縱搖俯仰(pitch)以及平擺偏轉(yaw)。此外，為了阻檔外界的雜光或異物進入光學模組3，本發明光學模組3之製造方法還可於第一間隔件37、第二間隔件38及/或第三間隔件39的外側形成阻擋件40，而上述形成阻擋件40的動作可視實際製造情況而穿插於上述步驟P1~步驟P5之間執行。

又，為了阻檔光束從一光學通道30入射至另一相臨的光學通道30，本發明光學模組3之製造方法還包括：於第一透光基材31上設置用來分隔任二相臨的光學通道30的檔板(buffle)42，而上述設置檔板42的動作亦視實際製造情況而穿插於上述步驟P1~步驟P5之間執行。較佳者，但不以此為限，檔板42是於步驟P1中與該些第一光學透鏡35共同經由壓印製程而形成於第一透光基材31上。

特別說明的是，由於本案第一透光基材31上的多個第一光學透鏡35以及第二透光基材32上的多個第二光學透鏡36皆是經由壓印製程而形成，故製造公差可控制在5微米(μm)以下，且任一第一光學透鏡35以及任一第二光學透鏡36皆可具有由多種曲率半徑所組成的曲面。又由於製造公差可控制在1微米(μm)以下，故製程上不需如先前技術般再額外進行各光學通道30的焦距調整或補償，可有效減化製造流程並減少製造時間與成本。此 外，基於以上所述優勢，本案光學模組3可在同時具有多個光學通道30的情況下，還具有令整體體積微小化的效果，較佳者，但不以此為限，本案光學模組3的最大厚度不超過5公厘(mm)。

又，由於本案光學模組3中的第一光學透鏡35以及第二光學透鏡36並非是透過射出成型製程而形成，故其材料的選擇性較多。於本較佳實施例中，第一光學透鏡35以及第二光學透鏡36分別是設置於第一透光基材31以及第二透光基材32上的耐高溫材質經由壓印製程而形成，且該耐高溫材質的可承受溫度超過攝氏90度。較佳者，但不以此為限，該耐高溫材質為環氧樹脂，且其可承受溫度為攝氏260度。基此，當光學模組3處在高溫環境中時，因其第一光學透鏡35以及第二光學透鏡36的可承受溫度較大而不會產生變形，故光學模組3的成像品質不受影響，更進一步地還可使光學模組3組裝至其它電子裝置的組裝流程獲得簡化。

詳言之，請參閱圖8、圖9A~圖9B，圖8為本發明焊接光學模組於電路板之方法的一較佳方塊流程示意圖，圖9A~圖9B分別為圖8所示步驟Q2~步驟Q3的執行概念示意圖。當本案光學模組3欲被組裝至電子裝置(圖未示)中時，本發明提供焊接光學模組於電路板的方法如下；其中，電子裝置可例如為可攜式電子裝置，但不以上述為限。首先，執行步驟Q1，提供一電路板91，且電路板91為電子裝置的一元件，用以處理電子裝置的電子訊號。接著，執行步驟Q2，將光學模組3以及複數電子元件(如電阻92、電容93或是用來對電子訊號進行運算處理的運算處理晶片94)設置於電路板91的複數錫膏95上，其如圖9A所示。最後， 執行步驟Q3，利用大於攝氏90度的溫度對光學模組3以及該些電子元件進行熱處理而使光學模組3以及該些電子元件焊接於電路板91上，其如圖9B所示；較佳者，但不以此為限，上述進行熱處理的溫度介於攝氏90度與攝氏300度之間，如攝氏260度。

根據以上的說明可知，由於本案光學模組具有耐高溫的特性，故可與多種電子元件(如電阻、電容或是用來對電子訊號進行運算處理的運算處理晶片)同時經由面貼焊技術(Surface Mount Technology,SMT)製程而焊接於電路板上，有效改善先前技術中影像擷取模組需經由額外的後加工製程才得以設置在電路板上的缺陷，令光學模組組裝至電子裝置的過程得以簡化。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

3‧‧‧光學模組

31‧‧‧第一透光基材

32‧‧‧第二透光基材

33‧‧‧濾光基板

34‧‧‧感測元件

35‧‧‧第一光學透鏡

36‧‧‧第二光學透鏡

37‧‧‧第一間隔件

38‧‧‧第二間隔件

39‧‧‧第三間隔件

40‧‧‧阻擋件

42‧‧‧檔板

331‧‧‧濾光單元

Claims (37)

1. 一種光學模組，包括：一第一透光基材；複數第一光學透鏡，且該複數第一光學透鏡經由一壓印(imprinting)製程而形成於該第一透光基材上，使每一該第一光學透鏡之製造公差控制在5微米(μm)以下；一濾光基板，設置於該第一透光基材之下方，且該濾光基板上形成有相對應於至少一該第一光學透鏡的至少一濾光單元；以及一感測元件，設置於該濾光基板之下方，並具有分別對應於該複數第一光學透鏡之複數感測單元，且每一該感測單元用以感測通過相對應之該第一光學透鏡以及該濾光基板之至少一光束。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，更包括：一第二透光基材，且該第二透光基材位於該第一透光基材與該濾光基板之間，抑或是該第一透光基材位於該第二透光基材與該濾光基板之間；以及至少一第二光學透鏡，且該至少一第二光學透鏡經由壓印製程而形成於該第二透光基材上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光學模組，更包括複數光學通道，且每一該光學通道中具有一該第一光學透鏡以及一該第二光學透鏡中之至少一者。
4. 如申請專利範圍第2項所述之光學模組，更包括一第一間隔件，且該第一間隔件垂直連接於該第一透光基材以及該第二透光基材之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光學模組，其中該第一間隔件經由該壓印製程而形成於該第一透光基材或該第二透光基材上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，更包括一第二間隔件，且該至少一濾光單元包括一第一濾光單元以及一第二濾光單元；其中，該第二間隔件係垂直連接於該濾光基板，用以分隔該第一濾光單元以及該第二濾光單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之光學模組，其中該第二間隔件經由該壓印製程而形成於該濾光基板上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，更包括一第三間隔件，且該第三間隔件設置於該濾光基板以及該感測元件之間，用以垂直間隔該濾光基板以及該感測元件。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，其中該光學模組之一最大厚度不超過5公厘(mm)。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，其中任一該第一光 學透鏡具有一耐高溫材質，且該耐高溫材質之一可承受溫度超過攝氏90度。
11. 一種光學模組，包括：複數光學通道，且每一該光學通道中具有至少一光學透鏡，而該至少一光學透鏡係經由一壓印製程(imprinting)而形成，使每一該光學透鏡之製造公差控制在5微米(μm)以下；一濾光基板，設置於該複數光學通道之下方，用以對入射1少一該光學通道中之光束進行濾光；以及一感測元件，設置於該濾光基板之下方，並具有分別對應於該複數光學通道之複數感測單元，且每一該感測單元用以感測通過相對應之該光學通道之至少一光束；其中，該光學模組係用以經由一表面貼焊技術(Surface Mount Technology,SMT)製程而焊接於一電路板上。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光學模組，更包括：一第一透光基材，其設置於該濾光基板之上方；其中，每一該光學通道具有一第一光學透鏡，且任二該光學通道中之該第一光學透鏡係經由該壓印製程而形成於同一該第一透光基材上。
13. 如申請專利範圍第12項所述之光學模組，更包括：一第二透光基材，其位於該第一透光基材以及該濾光基板之間，抑或是該第一透光基材位於該第二透光基材與該濾光基板之間；其中，該複數光學通道中之至少一光學通道具有一第二光學 透鏡，且該第二光學透鏡係經由該壓印製程而形成於該第二透光基材上。
14. 如申請專利範圍第12項所述之光學模組，更包括一第一間隔件，且該第一間隔件垂直連接於該第一透光基材以及該第二透光基材之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之光學模組，其中該第一間隔件經由該壓印製程而形成於該第一透光基材或該第二透光基材上。
16. 如申請專利範圍第11項所述之光學模組，更包括一第二間隔件，且該濾光基板至少包括分別對應於二該光學通道的一第一濾光單元以及一第二濾光單元；其中，該第二間隔件係垂直連接於該濾光基板，並用以分隔該第一濾光單元以及該第二濾光單元。
17. 如申請專利範圍第16項所述之光學模組，其中該第二間隔件經由該壓印製程而形成於該濾光基板上。
18. 如申請專利範圍第11項所述之光學模組，更包括一第三間隔件，且該第三間隔件設置於該濾光基板以及該感測元件之間，用以垂直間隔該濾光基板以及該感測元件。
19. 如申請專利範圍第11項所述之光學模組，其中該光學模組之一最大厚度不超過5公厘(mm)。
20. 如申請專利範圍第11項所述之光學模組，其中該至少一光學透鏡具有一耐高溫材質，且該耐高溫材質之一可承受溫度超過攝氏90度。
21. 如申請專利範圍第11項所述之光學模組，其中該電路板設置於一可攜式電子裝置中。
22. 一種光學模組的製造方法，包括：(A)利用一壓印(imprinting)製程於至少一透光基材上形成至少一光學透鏡，使每一該光學透鏡之製造公差控制在5微米(μm)以下；(B)設置該至少一透光基材於一濾光基板之上方，並連接該至少一透光基材以及該濾光基板；以及(C)設置該濾光基板於一感測元件之上方，並連接該濾光基板以及該感測元件。
23. 如申請專利範圍第22項所述之光學模組的製造方法，其中該步驟(A)包括：(A1)利用該壓印製程於一第一透光基材上形成複數第一光學透鏡，並利用該壓印製程於一第二透光基材上形成用以與至少一該第一光學透鏡相對應之至少一第二光學透鏡。
24. 如申請專利範圍第23項所述之光學模組的製造方法，其中於 該步驟(A)與該步驟(B)之間還包括：利用一第一間隔件連接該第一透光基材以及該第二透光基材；其中，該第一間隔件垂直連接於該第一透光基材以及該第二透光基材之間。
25. 如申請專利範圍第24項所述之光學模組的製造方法，其中該步驟(A1)還包括：利用該壓印製程於該第一透光基材或該第二透光基材上形成該第一間隔件。
26. 如申請專利範圍第24項所述之光學模組的製造方法，還包括：於該第一間隔件外側形成用以阻檔光束之一阻檔件。
27. 如申請專利範圍第22項所述之光學模組的製造方法，其中於該步驟(B)之前還包括：於該濾光基板上設置一第二間隔件；其中，該第二間隔件用以分隔該濾光基板之二相臨的濾光單元。
28. 如申請專利範圍第27項所述之光學模組的製造方法，還包括：利用一壓印製程於該濾光基板上形成該第二間隔件。
29. 如申請專利範圍第22項所述之光學模組的製造方法，其中該步驟(B)包括：於連接該至少一透光基材以及該濾光基板之前，利用一主動 對準(Active Alignment)製程使該至少一光學透鏡對準該濾光基板的至少一濾光單元；其中，每一該濾光單元與其相應之該至少一光學透鏡形成一光學通道。
30. 如申請專利範圍第29項所述之光學模組的製造方法，其中於該步驟(B)與該步驟(C)之間還包括：檢測每一該光學通道所相對應之一前焦長(Front Focal Length)及/或一調制轉換函數(Modulation Transfer Function,MTF)。
31. 如申請專利範圍第29項所述之光學模組的製造方法，其中於該步驟(B)與該步驟(C)之間還包括：對該濾光基板進行切割而獲得複數個鏡頭組件，且每一該鏡頭組件具有複數該光學通道。
32. 如甲請專利範圍第22項所述之光學模組的製造方法，其中該步驟(C)包括：利用一第三間隔件垂直間隔該濾光基板以及該感測元件。
33. 如申請專利範圍第32項所述之光學模組的製造方法，還包括：於該第三間隔件外側形成用以阻檔光束之一阻檔件。
34. 如申請專利範圍第22項所述之光學模組的製造方法，其中該步驟(C)包括：於連接該濾光基板以及該感測元件之前，利用一主動對準 (Active Alignment)製程使該濾光基板之至少一濾光單元對準該感測元件之至少一感測單元。
35. 一種如申請專利範圍第11項所述之光學模組之焊接於電路板的方法，包括：提供一電路板；分別設置該光學模組以及複數電子元件於該電路板之複數錫膏上；以及利用大於攝氏90度之一溫度對該光學模組以及該複數電子元件進行熱處理而使該光學模組以及該複數電子元件焊接於該電路板上。
36. 如申請專利範圍第35項所述之光學模組之焊接於電路板的方法，其中該溫度介於攝氏90度與攝氏300度之間。
37. 如申請專利範圍第35項所述之光學模組之焊接於電路板的方法，其中該複數電子元件包括一運算處理晶片，其電性連接於該光學模組，用以對該感測元件所輸出之一電子訊號進行運算處理。

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