TWM653884U - 光學設備 - Google Patents

Abstract

提供用於車載系統的光學設備，在嚴苛的環境下也不容 易損壞。

一種光學設備，包括一光學組件、一基板、以及一接 著元件，基板沿著一第一方向與光學組件接著。接著元件接著光學組件與基板。

Description

光學設備

本創作是有關於一種光學設備，特別是有關於一種用於車載系統的光學設備。

近年來，具有攝像功能的光學設備被廣泛地應用在各種領域，例如車載系統等，而裝載於車載系統的光學設備必須能夠承受各種嚴苛的環境，像是天氣的急遽變化、行駛中的振動衝擊等，特別是在光學設備中元件之間接著的部分較易受上述情況影響，而可能導致部分元件脫落進而造成光學設備的整體損壞。

因此，在本創作實施例中，提供一種光學設備，具有即便在高溫高濕、溫度急遽變化、或振動衝擊等嚴苛的環境下也不容易脫落或損壞的結構。

本揭露之一實施例提供一種光學設備，包括一光學組件、一基板、以及一接著元件，基板沿著一第一方向與光學組件接著。接著元件接著光學組件與基板。

根據本揭露一些實施例，基板包括複數個通孔，複數個通孔沿著第一方向貫通基板，接著元件的一部份設置於複數個通孔內。

根據本揭露一些實施例，基板具有複數個積層，複數個積層沿著第一方向層疊。

根據本揭露一些實施例，複數個積層的數量為四層至六層。

根據本揭露一些實施例，複數個通孔分別貫通複數個積層。

根據本揭露一些實施例，複數個通孔中之任一通孔的一內面的一粗糙度大於基板的一第一表面的一粗糙度，第一表面朝向光學組件。

根據本揭露一些實施例，接著元件與任一通孔內的一單位接觸面積大於接著元件與第一表面的一單位接觸面積。

根據本揭露一些實施例，複數個積層包括一第一積層以及一第二積層，第一積層層疊鄰接於第二積層，其中在通孔內的第一積層與第二積層的一界面處的一粗糙度大於在通孔內的非該界面處的一粗糙度。

根據本揭露一些實施例，接著元件與界面處的一單位接觸面積大於接著元件與非界面處的一單位接觸面積。

根據本揭露一些實施例，當沿著第一方向觀察時，光學組件、接著元件、以及通孔至少部分重疊。

為了讓本揭露之目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示做詳細說明。其中，實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本揭露。且實施例中圖式標號之部分重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本揭露。

應了解的是當一元件被提及是被「連接於」或是「耦接於」另一元件時，此元件可能直接連接於或是耦接於另一個元件，或是在兩元件之間存在一個或是多個元件。此外，像是第一、第二以及第三之類的序數的使用不一定隱含等級的順序感，而是可以僅區分動作或結構的多個實例。

在整個說明書中對「一個實施例」或「一實施例」的參考是指結合實施例描述的特定特徵、結構或特性包括在至少一個實施例中。因此，在整個說明書中各處出現的句子「在一個實施例中」或「在一實施例中」不一定都指的是同一實施例。此外，在一個或多個實施例中，可以以任何合適的方式組合特定的特徵、結構或特性。

首先，請先參考第1圖至第4圖。第1圖為根據本揭露一實施例的一光學設備1的立體示意圖。第2圖為根據本揭露一實施例的光學設備1的爆炸圖。第3圖為沿第1圖中A-A線段切開之光學設備1的剖面圖。第4圖為沿第1圖中B-B線段切開之光學設備1的剖面圖。光學設備1包括一光學組件100、一基板200、以及一接著元件300。

在本實施例中，光學設備1可以應用於車載系統，更詳細地說，光學設備1可以是一車載攝像設備，接著元件300接著光學組件100與基板200，基板200可以設置並連接於外部的電子設備。藉由光學組件100接收既定範圍的外部光線並將其轉換為電訊號，經由基板200傳送至外部的電子設備，而可以得到例如車輛行進中的影像，但不限於此。

光學組件100包括一光學元件110、一承載座120、以及一感光元件130。光學元件110可以是一攝像鏡頭，而承載座120承載光學元件。可以藉由螺絲或接著劑將光學元件110與承載座120連接，但不限於此。

上述將光學元件110連接於承載座120的步驟為主動對焦（Active Alignment）製程的其中一個步驟，若是藉由螺絲或接著劑將光學元件110與承載座120連接，則後續必須有鎖附螺絲或將接著劑烘烤乾的步驟，因此，在本實施例中，將光學元件110與承載座120一體式地形成，如此一來，可以節省鎖附螺絲或接著劑烘烤乾的時間，並且節省這些工件的成本。

感光元件130設置於基板200上，接收通過光學元件110的光，並將其轉換為電訊號。舉例而言，感光元件130可以包括感光耦合元件（charge-coupled device, CCD）及/或互補式金屬氧化物半導體主動像素感測器（complementary metal-oxide-semiconductor （CMOS） active pixel sensor），但不限於此。

基板200沿著一第一方向D1與光學組件100接著，基板200為一板狀結構，具有一第一表面S1，第一表面S1垂直於第一方向D1延伸並且朝向光學組件100。在一些實施例中，基板200可以是印刷電路板（Printed circuit board, PCB），具有複數個積層以及一阻焊層210，複數個積層沿著第一方向D1層疊，而阻焊層210包覆複數個基層以達到絕緣以及保護的效果。更詳細地說，阻焊層210可以是基板的第一表面S1。

基板200包括複數個通孔H，複數個通孔H沿著第一方向D1貫通基板200。通孔H可以藉由電鑽或雷射加工，貫通複數個積層以及阻焊層210而形成。由於這些通孔H並非用於電性連接，因此無須電鍍銅，但不限於此，在一些實施例中，複數個通孔H中也可以部分或全部為具有電鍍銅的通孔H。

複數個通孔H設置在感光元件130的周圍，如第2圖至第4圖所示的示例中，在感光元件130的周圍設置八個通孔H，但通孔H的數量不限於此，可以視需求增加或減少。

接著元件300可為具有黏性的膠水，例如熱固性黏著劑、UV光/熱雙固化接著劑等。如第2圖至第4圖所示，接著元件300以一部份設置於複數個通孔H內並且對應於承載座120的一底面121的形狀的方式分配於感光元件130的周圍。當沿著第一方向D1觀察時，光學組件100的承載座120、接著元件300、以及通孔H至少部分重疊。

在本實施例中，由於複數個通孔H是在基板200上藉由電鑽或雷射加工而形成，並且基板200是由複數個積層所組成，相對於以印刷製程形成的表面光滑的阻焊層210，經由上述方式所形成的通孔H的一內面的一粗糙度大於基板200的第一表面S1(阻焊層)的一粗糙度。

因此，接著元件300在任一通孔H內的一單位接觸面積大於在第一表面S1的一單位接觸面積，更詳細地說，因為通孔H內面的粗糙度大於第一表面S1(阻焊層210)的表面粗糙度，所以在同一單位下，接著元件300與通孔H的內面的接觸面積大於接著元件300與基板200的第一表面S1的接觸面積。

此外，參考第5圖，第5圖為根據本揭露一實施例的光學設備1的部分結構的剖面放大示意圖，在第5圖所示的示例中，複數個積層為四層，位於上下兩層阻焊層210之間，包括一第一積層201、一第二積層202、一第三積層203、以及一第四積層204，第一積層201層疊鄰接於第二積層202、第二積層202層疊鄰接於第三積層203、第三積層203層疊鄰接於第四積層204，而四層積層之間具有三個界面。

由於界面的結構強度弱於非界面的結構強度，在經由電鑽或雷射加工時較容易受到破壞。也就是說，在通孔H的內面，界面處（即，包含界面的單位面積）的粗糙度大於非界面處（即，不包含界面的單位面積）的粗糙度。

因此，接著元件300在通孔H內的界面處的單位接觸面積大於在通孔H內的非界面處的單位接觸面積，更詳細地說，因為在通孔H的內面的界面處的粗糙度大於非界面處的粗糙度，所以在同一單位下，接著元件300與通孔H內的界面處的接觸面積大於接著元件300與通孔H內的非界面處的接觸面積。

以第5圖的示例來說，在通孔H內的第一積層201與第二積層202（或第二積層202與第三積層203、或第三積層203與第四積層204）的界面處由於加工而產生較大的一縫隙G，使得粗糙度大於在通孔H內的非界面處的粗糙度，而接著元件300可深入界面處的縫隙G，如同下錨在垂直第一方向D1的縫隙G進行勾合般，進而使得基板200與接著元件300更緊密地接著。

需注意的是，第5圖的放大剖面示意圖僅用於示意界面處的粗糙度較大，並非用於限定界面處產生的縫隙G的形狀、大小等。另一方面，雖然在第5圖中並未示出，但在阻焊層210與第一積層201、或第四積層204與阻焊層210之間，也可能具有較大的縫隙G。

如上述內容可知，若是基板200的複數個積層越多，則在通孔H中的界面處越多，基板200與接著元件300也可以更緊密地接著，但是考慮現行各種電子設備都朝薄型化發展，在本實施例中，積層的數量為四層至六層較佳，這樣一來，可以使得光學設備1維持在薄型化的情況下，也具有堅固的結構。

再者，本實施例經由通孔H而增加接著面積，也就是沿著第一方向D1增加接著面積，而習知的光學設備通常是經由增加承載座的底面面積，也就是垂直於第一方向D1而增加接著面積。由於承載座的底面面積增加，光學組件整體的體積也勢必因而變大，因此，本實施例更可以使得光學設備1為小型化的情況下，也具有堅固的結構。

在本實施例的光學設備1與習知的光學設備的一比較試驗中，在光學設備1中，如第2圖以及第3圖所示在基板200上圍繞感光元件130設置八個通孔H，接著元件300接著基板200的第一表面S1與承載座120的底面121，並且接著元件300的一部分接著於八個通孔H。相對之下，習知的光學設備並未設置通孔，接著元件僅接著基板的表面與承載座的底面。

試驗結果，設置有八個通孔H的本實施例的接著面積為72.42mm ²，未設置通孔的比較例的接著面積為62.37mm ²，本實施例的接著面積大於比較例的接著面積，以百分比來看，本實施例相較於比較例可增加14%的接著面積。

在習知的光學設備中，當接著元件接著基板與光學組件時，由於阻焊層的表面平滑特性，使得基板與光學組件的接著性不佳而容易導致光學組件脫落，即便後續可以藉由以人工補接著劑的方式進行加強，但因為接著劑的寬度難以人為控制成一致，而有可能使得接著劑溢出基板造成報廢。另一方面，以人工補完接著劑後，也需要再次長時間的高溫烘烤固定接著劑。

相對於此，本實施例的光學設備1藉由使用複數個積層組成的基板200，並且在基板200上設置複數個通孔H，使得接著元件300的一部份設置於這些通孔H，可以增加接著元件300接著光學組件100與基板200的接著性，避免光學組件100脫落之外，也無須再進行人工補接著劑，進而達到降低製造成本並且增加產能的效果。

綜上所述，本揭露提供光學設備，包括一光學組件、一基板、以及一接著元件，基板沿著一第一方向與光學組件接著。接著元件接著光學組件與基板。藉由本實施例的光學設備，即便在高溫高濕、溫度急遽變化、或振動衝擊等嚴苛的環境下也不容易脫落或損壞。

雖然本創作的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本創作之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本創作揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本創作使用。因此，本創作之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本創作之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

1:光學設備 100:光學組件 110:光學元件 120:承載座 121:底面 130:感光元件 200:基板 201:第一積層 202:第二積層 203:第三積層 204:第四積層 210:阻焊層 300:接著元件 D1:第一方向 G:縫隙 H:通孔 S1:第一表面

本揭露可藉由之後的詳細說明並配合圖示而得到清楚的了解。要強調的是，按照業界的標準做法，各種特徵並沒有按比例繪製，並且僅用於說明之目的。事實上，為了能夠清楚的說明，因此各種特徵的尺寸可能會任意地放大或者縮小。 第1圖為根據本揭露一實施例的一光學設備的立體示意圖。 第2圖為根據本揭露一實施例的光學設備的爆炸圖。 第3圖為沿第1圖中A-A線段切開之光學設備的剖面圖。 第4圖為沿第1圖中B-B線段切開之光學設備的剖面圖。 第5圖為根據本揭露一實施例的光學設備的部分結構的剖面放大示意圖。

1:光學設備

100:光學組件

110:光學元件

120:承載座

130:感光元件

200:基板

300:接著元件

D1:第一方向

H:通孔

Claims (10)

1. 一種光學設備，包括： 一光學組件； 一基板，沿著一第一方向與該光學組件接著；以及 一接著元件，接著該光學組件與該基板。
2. 如請求項1之光學設備，其中該基板包括複數個通孔，該等通孔沿著該第一方向貫通該基板，該接著元件的一部份設置於該等通孔內。
3. 如請求項2之光學設備，其中該基板具有複數個積層，該等積層沿著該第一方向層疊。
4. 如請求項3之光學設備，其中該等積層的數量為四層至六層。
5. 如請求項3之光學設備，其中該等通孔分別貫通該等積層。
6. 如請求項3之光學設備，其中該等通孔中之任一通孔的一內面的一粗糙度大於該基板的一第一表面的一粗糙度，該第一表面朝向該光學組件。
7. 如請求項6之光學設備，其中該接著元件與該任一通孔內的一單位接觸面積大於該接著元件與該第一表面的一單位接觸面積。
8. 如請求項3之光學設備，其中該等積層包括一第一積層以及一第二積層，該第一積層層疊鄰接於該第二積層，其中在該通孔內的該第一積層與該第二積層的一界面處的一粗糙度大於在通孔內的非該界面處的一粗糙度。
9. 如請求項8之光學設備，其中該接著元件與該界面處的一單位接觸面積大於該接著元件與非該界面處的一單位接觸面積。
10. 如請求項3之光學設備，其中當沿著該第一方向觀察時，該光學組件、該接著元件、以及該通孔至少部分重疊。

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