[發明專利]光學模組及其制造方法與焊接光學模組于電路板的方法

在審

• 申請號: 201910745944.4
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN112394426A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 程章金
• 申請（專利權）人: 巴奇尼資本私人有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B1/00;H04N5/225;H05K3/34
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 張睿

本發明提供一種光學模組及其制造方法與焊接光學模組于電路板的方法。該光學模組包括多個光學通道、設置于該多個光學通道下方的濾光基板以及設置于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制程而形成的至少一光學透鏡，而感測元件具有分別對應于多個光學通道的多個感測單元，且每一感測單元用以感測通過相對應的光學通道的光束。此外，本發明還提供上述光學模組的制造方法與焊接方法。本發明能夠有效控制光學透鏡的制造公差，從而有效減化制造流程并減少制造時間與成本。

技術領域

本發明涉及光學領域，尤其是關于一種光學模組及其制造方法與焊接光學模組于電路板的方法。

背景技術

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、易于攜帶的方向開發，以利使用者隨時隨地應用于移動商務、娛樂或休閑等用途。舉例來說，各式各樣的影像擷取模組正廣泛應用于各種領域，例如智能型手機、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，人們得以于有使用需求時隨時取出進行影像擷取并儲存，或進一步透過移動網絡上傳至互聯網之中，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，其為現有影像擷取模組的結構示意圖。現有的影像擷取模組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包括堆疊設置的多個光學透鏡111，而感測元件12是用來感測來自影像擷取裝置1外并通過光學透鏡組11的光束，進而輸出用來獲得影像的感測信號。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多個光學透鏡組11予以聚集并排列設置，借以在同一時間區間攝取多個影像。

詳言之，請參閱圖2，其為現有以陣列形式實現的影像擷取模組的結構示意圖。圖2示意了影像擷取模組2包括呈陣列排列的多個光學透鏡組11、分別對應于該多個光學透鏡組11的多個感測元件(圖未示)以及用以固定該多個光學透鏡組11以及該多個感測元件的框架21。于影像擷取模組2的攝像過程中，每一感測元件于各自感測通過與其相應的光學透鏡組11的光束后產生感測信號，且該多個感測元件所產生的感測信號可分別被傳送至后端處理器(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所示的影像擷取模組1或2的制程中，每一光學透鏡111受限于其是經由射出成型制成而導致制造公差在幾十微米(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，因此組裝后的光學透鏡組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。有鑒于此，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，這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，此對于縮小制造公差與提升良率而言，所能帶來的效果仍然有限，并意味著生產線上需要額外增加用來進行微機械加工的加工機臺，如此不但增加影像擷取模組1、2的制造成本，亦拉長制造時間。

再者，前述提到，由于現有的光學透鏡111是經由射出成型所制成，故其材料的選擇性較少，且可用材料的耐熱程度較低，一般來說，若是影像擷取模組1、2處于大于攝氏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、芯片等)共同經由同一制程設置在電子裝置的電路板上，原因在于，其它電子元件(如電阻、電容、芯片等)焊接至電路板的過程需要經過大于攝氏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、芯片等)皆焊接至電路板后再經由另外的后加工制程才得以設置在電路板上。由此可知，現有影像擷取模組1、2組裝至電子裝置的過程極為繁瑣。

根據以上的說明，現有的影像擷取模組及其制造方法具有改善的空間。

發明內容