專利名稱：用于數(shù)字相機的光學模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一數(shù)字相機，尤其涉及一種用于數(shù)字相機的光學模塊，該光學模塊內的光敏器件僅接收到從光學模塊內的光學鏡頭所傳來的光線，而光學模塊內的緩沖墊可減少光學模塊內的螺絲的螺絲頭對光學模塊內的基板所造成的撞擊。
背景技術：
網(wǎng)路的興起帶動了數(shù)字相機的快速發(fā)展，數(shù)字相機的使用者可將該數(shù)字機相所拍攝到的圖像經(jīng)由網(wǎng)路傳送至遠方的朋友。數(shù)字相機是利用設置在數(shù)字相機內的光學鏡頭及光敏器件提取圖像，數(shù)字相機內的光學鏡頭及光敏器件必需妥善安裝，也就是該光學鏡頭的光軸必需平行于該光敏器件的法線，這樣才能使數(shù)字相機所提取到的圖像具有完美的品質。
參考圖1和圖2，圖1為一公知數(shù)字相機10的前視圖，圖2為圖1所示的數(shù)字相機10沿一切線X-X′的剖面示意圖。數(shù)字相機10包括一殼體12和一光學模塊13，光學模塊13包含一印刷電路板14，其設于殼體12內、一互補式金屬氧化半導體檢測器(complementarymetal oxidesemiconductor sensor，CMOS sensor，以下簡稱CMOS)16設置在印刷電路板14上、一鏡頭承載座18定位于CMOS16上、一光學鏡頭20設置于鏡頭承載座18上。光學鏡頭20將數(shù)字相機10所欲拍攝的圖像的光線聚焦到CMOS16上，CMOS16則將由光學鏡頭20處所傳來的聚焦后的圖像光線轉換成相對應的電子信號，該電子信號可經(jīng)由印刷電路板18傳送至位于印刷電路板18上的電子元件(如處理器等)，以待進一步進行處理。
當數(shù)字相機10中的鏡頭承載座18準確地定位于CMOS16上時，鏡頭20的光軸22平行于CMOS16的法線24。由于數(shù)字相機10中的鏡頭承載座18僅以干涉的方式定位于CMOS16上，因此當數(shù)字相機10受到外力撞擊時，鏡頭承載座18很容易偏離CMOS16。當鏡頭承載座不再準確地定位于CMOS16上時，如前所述，鏡頭20的光軸22也將不再平行于CMOS16的法線24，如此將會降低數(shù)字相機10所提取到的圖像的品質。不僅如此，由于光學模塊13中的鏡頭承載座18并未鄰接于印刷電路板14，因此光線會由鏡頭承載座18與印刷電路板14之間的間隙處(圖2中箭頭所示處)漫射至CMOS16上，并進而影響到CMOS16的正常運作。
參考圖3及圖4，圖3為另一公知數(shù)字相機30的前視圖，圖4為圖3所示的數(shù)字相機30沿一切線Y-Y′的剖面示意圖。數(shù)字相機30的結構與數(shù)字相機10的結構大體相同，其中的不同點僅在于數(shù)字相機30中的光學模塊33內的鏡頭承載座38接觸于光學模塊33中的印刷電路板34。這樣，數(shù)字相機30外的光線就不會經(jīng)由鏡頭承載座38與基板14的鄰接處漫射至數(shù)字相了機30的CMOS36上。然而，由于數(shù)字相機30的鏡頭承載座38仍采用干涉的方式定位在CMOS36上，因此任何對于數(shù)字相機30的震動都有可能影響鏡頭承載座38與CMOS36之間的定位，并進而影響到數(shù)字相機30所提取到的圖像的品質。
參考圖5及圖6，圖5為另一公知數(shù)字相機50的前視圖，圖6為圖5所示的數(shù)字相機50沿一切線Z-Z′的剖面示意圖。數(shù)字相機50的結構與數(shù)字相機30的結構大體相同，其中的不同點僅在于數(shù)字相機50還包括一固定裝置68(例如螺絲)，用于將數(shù)字相機50的鏡頭承載座58固定在數(shù)字相機50內的印刷電路板54。這樣，除了數(shù)字相機50外的光線不會經(jīng)由鏡頭承載座58鄰接于印刷電路板54處(如圖2中所示的箭頭)漫射至數(shù)字相機50的CMOS56上外，并且任何對于數(shù)字相機50的震動也不會影響鏡頭承載座58與CMOS56之間的定位。
在圖6所示的數(shù)字相機50中，鏡頭60的光軸62假設平行于CMOS56的法線64。然而，在數(shù)字相機50的制作及組裝過程中，常存在一些變數(shù)會使得鏡頭60的光軸62無法平行于CMOS56的法線64。舉例來說，在光學模塊53的制造過程中，由于光學模塊53內的印刷電路板54必需通過溢流爐等加熱裝置才能將光學模塊53在運作時所需的相關電子元件焊接在印刷電路板54上，而溢流爐所發(fā)出的高熱難免會使印刷電路板54產(chǎn)生一些變形，印刷電路板54的變形足以使得鄰接于印刷電路板54的鏡頭承載座58無法將鏡頭準確地定位在CMOS56上，因此，數(shù)字相機50所拍攝到的圖像的品質就不可避免地受到影響。
這些變數(shù)還包括厚度不同的用于將CMOS56電連接在印刷電路板54上的錫球。參考圖7，圖7為數(shù)字相機50在將CMOS56電連接至印刷電路板54的錫球59的厚度不同時的剖面示意圖。在圖7所示的數(shù)字相機50中，由于將CMOS56電連接至印刷電路板54的錫球59的厚度不同，因此當鏡頭承載座58放置在CMOS56上時，箭頭A所示處的鏡頭承載座58較箭頭B所示處的鏡頭承載座58先行碰觸印刷電路板54。這樣，在固定裝置68將鏡頭承載座58固定在印刷電路板54后，鏡頭60的光軸62就不能平行于CMOS56的法線64。
再有，即便是光學模塊50內的印刷電路板54沒有任何翹曲變形，或是將CMOS56電連接至印刷電路板54的錫球59的厚度完全相等，當光學模塊50內的螺絲68將鏡頭承載座58固定在印刷電路板54上時，螺絲68的螺絲頭直接撞擊印刷電路板54，很可能也會影響鏡頭承載座58與CMOS56之間的定位關系，并進一步影響到數(shù)字相機所提取到的圖像的品質。
新型內容因此本實用新型的主要目的在于提供一種用于數(shù)字相機的光學模塊，其只接收從該光學模塊內的光學鏡頭所傳來的光線，以解決公知技術中光線會從鏡頭承載座和基板間的間隙漫射至光敏器件上的缺點。
本實用新型的另一目的在于提供一種用于數(shù)字相機的光學模塊，其內的緩沖墊可有效地降低螺絲的螺絲頭對基板所造成的沖擊，因此可解決公知技術中無法兼顧該鏡頭承載座能準確地定位在光敏器件上，并且該鏡頭承載座能固定于該基板上的缺點。
根據(jù)本實用新型，其揭示一種用于數(shù)字相機中的光學模塊，該光學模塊包括一基板、一設置在該基板上用來感應光線的光敏器件、一套設于該光敏器件上的鏡頭承載座、一放置在該基板的上側與該鏡頭承載座的底端間的遮蔽裝置、一設置在該鏡頭承載座上用于將光線聚焦至該光敏器件上的光學鏡頭。該光學模塊的光敏器件僅能接收從該光學鏡頭所傳來的光線。
所述光學模塊還包括至少一以穿過基板的方式將鏡頭承載座固定在基板上的如螺絲的固定裝置、以及至少一設置于該螺絲的螺絲頭與基板間用來減少螺絲的螺絲頭對基板所造成的撞擊的緩沖墊。
上述的緩沖墊的彈性系數(shù)小于該遮蔽裝置的彈性系數(shù)。
由于本實用新型的遮蔽裝置可有效地防止光線從鏡頭承載座與基板間的間隙射入至該光敏器件上，因此可確保本實用新型的光學模塊所提取到的圖像的品質。設置于該螺絲的螺絲頭與基板間的緩沖墊可有效地降低螺絲的螺絲頭對基板所造成的沖擊，因此可確保鏡頭承載座得以準確地定位并固定在基板上。此外，由于緩沖墊的彈性系數(shù)小于遮蔽裝置的彈性系數(shù)，因此，如翹曲的基板和厚度不同的錫球等變數(shù)仍不會妨礙鏡頭承載座與光敏器件間的定位關系。


圖1為公知數(shù)字相機的前視圖；圖2為圖1中所顯示的數(shù)字相機沿一切線X-X′的剖面示意圖；圖3為另一公知數(shù)字相機的前視圖；圖4為圖3中所顯示的數(shù)字相機沿一切線Y-Y′的剖面示意圖；圖5為另一公知數(shù)字相機的前視圖；圖6為圖5中所顯示的數(shù)字相機沿一切線Z-Z′的剖面示意圖；圖7為圖5中所顯示的數(shù)字相機內的錫球的厚度不同時的剖面示意圖；圖8為一本實用新型數(shù)字相機的前視圖；圖9為圖8中所顯示的數(shù)字相機沿一切線W-W′的剖面示意圖；圖10為另一本實用新型數(shù)字相機的剖面示意圖。
具體實施方式
參考圖8和圖9，圖8為一包括本實用新型一光學模塊73的數(shù)字相機70的前視圖，圖9為圖8所示的數(shù)字相機70沿一切線W-W′的剖面示意圖。數(shù)字相機70還包括一殼體72。光學模塊73包含一基板74，設置于殼體72內、一光敏器件76設置在基板74上、一鏡頭承載座78套設在光敏器件76上、一鏡頭80設置在鏡頭承載座78上。鏡頭80將數(shù)字相機70所欲拍攝的圖像的光線聚焦到光敏器件76上，光敏器件76則將由鏡頭80處所傳來的聚焦后的圖像光線轉換成相對應的電子信號，該電子信號可經(jīng)由基板78傳送至位于基板78上的電子元件(如處理器等)，以待進一步的處理?；?8可以是一印刷電路板，而光敏器件76可為一互補式金屬氧化半導體檢測器。
應注意，本實用新型的光學模塊73中的鏡頭承載座78與基板74相隔一預定距離，也就是如公知的光學模塊10中的光學承載座18與基板14之間存在間隙一樣。本實用新型的光學模塊73還包含一遮蔽裝置86，放置在基板74上鄰接于光敏器件76周圍的位置處，用來防止光線從鏡頭承載座78的底端與基板74的上側之間漫射至光敏器件76上。遮蔽裝置86可以是一彈性遮蔽裝置，而該彈性遮蔽裝置可以是一橡膠墊。遮蔽裝置86的厚度略大于該預定距離，以使光學模塊73內的光敏器件76僅接收到從鏡頭80所傳來的光線。
光學模塊73還包括一固定裝置，用于將鏡頭承載座78固定在基板74上。在本實施例中，該固定裝置包括至少一螺絲88及至少一緩沖墊90，其中螺絲88以穿過基板74的方式將鏡頭承載座78固定在基板74上，緩沖墊90設置于螺絲88的螺絲頭92與基板74之間，用來降低螺絲88的螺絲頭92對基板74所造成的撞擊。在圖9所示的實施例中，螺絲88是以依序穿過緩沖墊90和基板74上對應的孔(未顯示)后旋進鏡頭承載座74的螺孔94的方式，將鏡頭承載座74固定在基板74上。螺絲88的螺絲頭92將緩沖墊90擠壓在螺絲頭90與基板74之間，而受擠壓的緩沖墊90可防止在光學鏡頭80與光敏器件76之間產(chǎn)生因螺絲頭90直接撞擊基板74所引起的定位偏移。
緩沖墊90的材質可以是橡膠墊或彈簧，而緩沖墊90的結構可呈環(huán)狀單片結構或可包含多個緩沖單元的多片式結構。但不論緩沖墊90為何種結構，緩沖墊90都必需對應于鏡頭承載座78的螺孔94，也就是說，如鏡頭承載座78包含四個螺孔94，當然該固定裝置也應相應地包含四個螺絲88，如緩沖墊90為多片式結構，則緩沖墊90所包含的每一緩沖單元都需要分別設置在該固定裝置的四個螺絲88的螺絲頭92、與基板74上對應于螺絲88的孔之間。
用于將鏡頭承載座78固定在基板74上的固定裝置也可以是一彈性卡鉤。參考圖10，圖10為本實用新型另一光學模塊113的示意圖。光學模塊113的結構相似于圖9中所示的光學模塊73的結構，光學模塊113與光學模塊73之間的不同點僅在于，光學模塊113的固定裝置為一組彈性卡鉤114，每一彈性卡鉤114的兩端都分別扣住光學模塊113的光學承載座118上的凹槽116與放置在基板74下方的緩沖墊90。當然，如緩沖墊90為四片式結構，該組彈性卡鉤114也相應地包含四個彈性卡鉤114。
為了使光學模塊73和113中的鏡頭承載座78和118能較為牢靠地固定在基板74上，上述的遮蔽裝置86的彈性系數(shù)需小于緩沖墊90的彈性系數(shù)。這樣，即便光學模塊73和113內的鏡頭80的光軸因某些變數(shù)(翹曲的基板和厚度不同的錫球)而暫時不能平行于光敏器件76的法線，光學模塊73和113仍可因遮蔽裝置86及緩沖墊90的彈性系數(shù)間的差異，利用固定裝置(螺絲88和彈性卡鉤114)將鏡頭承載座78和118固定在基板74上，并且光學模塊73和113內的鏡頭80的光軸也因而平行于光敏器件76的法線。
與公知的光學模塊13、33、和53相比較，本實用新型的光學模塊73和113中的遮蔽裝置86可防止光線從鏡頭承載座78、118與基板74間漫射至光敏器件76上，以確保本實用新型的光學模塊73及113所提取到的圖像的品質。此外，設置于螺絲88的螺絲頭92(或卡鉤114上抵住緩沖墊90的一端)與基板74間的緩沖墊90，可有效地降低螺絲88的螺絲頭92對基板74所造成的沖擊，因此可確保鏡頭承載座78、118得以準確地定位并固定在基板74上。此外，由于緩沖墊90的彈性系數(shù)小于遮蔽裝置86的彈性系數(shù)，因此一些如翹曲的基板及厚度不同的錫球等變數(shù)，仍不會妨礙鏡頭承載座78、118與光敏器件76間的定位關系。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依據(jù)本實用新型權利要求所做出的等同變化與修飾，都應屬于本實用新型保護范圍之內。
權利要求1.一種用于數(shù)字相機中的光學模塊，其特征在于，包括一基板；一光敏器件，設置在所述基板上，用于感應光線；一鏡頭承載座，套設在所述光敏器件上；一遮蔽裝置，放置在所述基板的上側及所述鏡頭承載座的底端之間；以及一光學鏡頭，設置在所述鏡頭承載座上，用于將光線聚焦至所述光敏器件上。
2.如權利要求1所述的光學模塊，其特征在于，所述遮蔽裝置為一彈性遮蔽裝置。
3.如權利要求2所述的光學模塊，其特征在于，所述彈性遮蔽裝置為一橡膠墊。
4.如權利要求1所述的光學模塊，其特征在于，還包括至少一固定元件，其以穿過基板的方式將鏡頭承載座固定在基板上。
5.如權利要求4所述的光學模塊，其特征在于，所述固定元件為一螺絲。
6.如權利要求4所述的光學模塊，其特征在于，所述固定元件為一彈性卡鉤。
7.如權利要求4所述的光學模塊，其特征在于，還包括至少一緩沖墊，設置在固定元件與基板之間，用于減少固定元件對基板所造成的撞擊。
8.如權利要求7所述的光學模塊，其特征在于，所述緩沖墊為一橡膠墊。
9.如權利要求7所述的光學模塊，其特征在于，所述緩沖墊為一彈簧。
10.如權利要求1所述的光學模塊，其特征在于，所述光敏器件為互補式金屬氧化半導體檢測器(CMOS)，而基板為一印刷電路板。
11.一種用于數(shù)字相機中的光學模塊，其特征在于，包括一基板；一光敏器件，設置在所述基板上，用于感應光線；一鏡頭承載座，套設在所述光敏器件上；一固定元件，以穿過所述基板的方式將所述鏡頭承載座固定在所述基板上；一緩沖墊，設置于所述固定元件與所述基板之間，用于降低所述固定元件對所述基板所造成的撞擊；以及一光學鏡頭，設置在所述鏡頭承載座上，用于將光線聚焦至所述光敏器件上。
12.如權利要求11所述的光學模塊，其特征在于，所述緩沖墊為一橡膠墊。
13.如權利要求11所述的光學模塊，其特征在于，所述緩沖墊為一彈簧。
14.如權利要求11所述的光學模塊，其特征在于，所述固定元件為一螺絲。
15.如權利要求11所述的光學模塊，其特征在于，所述固定元件為一彈性卡鉤。
16.如權利要求11所述的光學模塊，其特征在于，還包括一遮蔽裝置，放置于基板的上側和鏡頭承載座的底端之間。
17.如權利要求16所述的光學模塊，其特征在于，所述遮蔽裝置為一彈性遮蔽裝置。
18.如權利要求17所述的光學模塊，其特征在于，所述彈性遮蔽裝置為一橡膠墊。
19.如權利要求11所述的光學模塊，其特征在于，所述光敏器件為互補式金屬氧化半導體檢測器，而基板為一印刷電路板。
專利摘要提供一種用于數(shù)字相機的光學模塊，其包括一基板、一設置于基板上用于感應光線的光敏器件、一套設在光敏器件上的鏡頭承載座、一放置在基板上側與鏡頭承載座的底端間的遮蔽裝置、一設置在鏡頭承載座上用于將光線聚焦至光敏器件上的光學鏡頭、至少一如螺絲的固定元件、以及一設置于螺絲的螺絲頭與基板間的緩沖墊。該光敏器件僅接收從光學鏡頭所傳來的光線，緩沖墊可減少螺絲的螺絲頭對基板所造成的撞擊。
文檔編號G02B7/02GK2632696SQ0326494
公開日2004年8月11日 申請日期2003年6月19日 優(yōu)先權日2003年6月19日
發(fā)明者呂正賢, 楊智博 申請人:明基電通股份有限公司