[發明專利]光學模塊及其對準、組裝方法

有效

• 申請號: 200710008031.1
• 申請日: 2007-02-05
• 公開（公告）號: CN101242471A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 吳明哲
• 申請（專利權）人: 環隆電氣股份有限公司
• 主分類號: H04N1/028
• 分類號: H04N1/028;H04N1/024;G02B7/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王英

技術領域

本發明涉及一種光學模塊，特別是指一種可感測圖像的光學模塊及其對準、組裝方法。

背景技術

參閱圖1，以一般光學式圖像輸入裝置如掃描器的光學模塊1為例，主要包含殼座單元11、感光單元12、透鏡單元13及發光單元14。該殼座單元11具有相互對合的一個外殼111與一個基座112，及形成在該外殼111的凹槽113。該感光單元12具有沿直線排列在該基座112上的多個感光元件121，該感光元件121是一種CMOS(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor)圖像感測掃描器(ImageSensor?Scanner)。該透鏡單元13是相對該感光單元12嵌置在該外殼111的凹槽113內。該發光單元14是相對玻璃平臺2設置在該外殼111，并具有多個發光二極管141。

當前述發光二極管141相對該玻璃平臺2上的物件發射光源時，光源會由該物件位置折射且沿該Z軸方向透過該透鏡單元13而聚焦成像于前述感光元件121，此時，前述感光元件121會感測到光源信號，而擷取該物件位置上的圖像。

由于前述感光元件121聚焦位置的精確度是決定前述光學式輸入裝置分辨率的首要關鍵，因此，該感光單元12與該透鏡單元13所需要的對準精度要求較高，而目前主要是將該外殼111、該基座112與該感光單元12預先組合為一體，然后，依據估算的理論值，將該透鏡單元13安裝在形成有預定深度的凹槽113內，以設定該透鏡單元13與該感光單元12的相對位置。最后，以封膠將該透鏡單元13固定于該基座112，即完成對準與組裝。

但是依成本考慮，該光學模塊1的透鏡單元13目前多以人工直接放置于該凹槽113內進行組裝，忽略該透鏡單元13本身光軸長度的誤差，約+/-400微米，且該透鏡單元13與該感光單元12間的相對位置，主要由該凹槽113的深度以及透鏡光軸長度來決定，因此，過大的誤差常常有過度聚焦或聚焦不足等對準精度不佳的情形，致使該光學模塊1的分辨率無法提升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以提升對準精度而有效提高光學分辨率的光學模塊及其對準、組裝方法。

本發明的特征在于：該光學模塊包含感光單元、殼座單元及透鏡單元。該感光單元具有可感測光源的至少一個感光元件。該殼座單元是設置有該感光單元并具有形成在一側且沿長度方向延伸的開口。該透鏡單元是相對該感光單元架置在該殼座上且顯露在該開口內。借此，透過該開口且沿該光軸方向將該光點至物件位置再扣除修正光程后的中心劃分有第一中心線，使該第一中心線重合于通過該透鏡單元中心的第二中心線。

本發明的光學模塊的對準方法，包含下列步驟：步驟1：沿光軸方向擷取該感光單元的至少一個感光元件，及以預設的一個物件位置，計算出該感光元件到該物件位置的實際總光程距離。步驟2：以該實際總光程距離扣除修正光程后，獲得修正總光程距離。步驟3：以該修正總光程距離的一半，劃分出垂直該光軸的第一中心線。步驟4：沿該光軸方向擷取該透鏡單元的至少第一端點與至少第二端點，計算出透鏡長度。步驟5：以該透鏡長度的一半，劃分出垂直該光軸的第二中心線。步驟6：組裝該透鏡單元與該殼座，且使該第二中心線重合于該第一中心線。

本發明的光學模塊的組裝方法，包含下列步驟：步驟1：將該感光單元安裝在該殼座單元內；步驟2：沿垂直該光軸的方向將該透鏡單元由該殼座單元的開口穿置入該殼座單元內；步驟3：使該透鏡單元的第二中心線重合于該第一中心線，并獲得定位。

本發明的功效是能通過側向組裝的方式，及重合該第一、第二中心線的對準方法，提升對準精度，及組裝、對準效率。

附圖說明

圖1是說明美國專利US6169564號案的剖視圖；

圖2是說明本發明的光學模塊的優選實施例的立體分解圖；

圖3是該優選實施例的組合剖視圖；

圖4是該優選實施例中的總光程距離的示意圖；

圖5-1、圖5-2是MTF特性關系圖；

圖6-1、圖6-2是MTF特性關系圖；

圖7-1、圖7-2是該優選實施例的MTF特性關系圖；

圖8是該優選實施例的對準、組裝流程圖；

圖9是該優選實施例的第一組裝立體圖；

圖10是該優選實施例的前述組裝立體圖的剖視圖；

圖11是該優選實施例的第二組裝立體圖；以及

圖12是該優選實施例的組合立體圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明。