專利名稱：用于裝配相機(jī)模塊的鏡筒組件的激光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相機(jī)模塊的鏡筒組件以及一種用于裝配該鏡筒組件的激光設(shè)備， 更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及這樣一種相機(jī)模塊的鏡筒組件，其通過(guò)在不用螺紋結(jié)合工藝、粘涂 (bonding coating)工藝或粘接固化(bonding curing)工藝的情況下，方便和快速地執(zhí)行永久地裝配筒和固定器(retainer)的工藝而能夠提高可加工性和生產(chǎn)率，并且通過(guò)增加模具的腔(cavity)的數(shù)量而減少生產(chǎn)成本，并且本發(fā)明還涉及一種用于裝配該鏡筒組件的激光設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，在目前的便攜式通信終端(例如，移動(dòng)電話、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)和便攜式 PC (個(gè)人計(jì)算機(jī)))中，普遍使用文本、語(yǔ)音和圖像數(shù)據(jù)的傳輸。在這種情況下，用于圖像數(shù)據(jù)的傳輸或圖像聊天(image chatting)的相機(jī)模塊被設(shè)置為目前的便攜式通信終端的基本模塊。圖1是示出普通的相機(jī)模塊1的分解透視圖。相機(jī)模塊1包括設(shè)置有透鏡L的鏡筒組件10。鏡筒組件10包括筒10a，其外表面上設(shè)置有外螺紋11 ；固定器10b，與筒IOa 的上端結(jié)合，以固定透鏡L。光入射孔13 (即，透鏡暴露孔)形成在固定器IOb的上表面的中心區(qū)域并穿透所述上表面。鏡筒組件10與具有內(nèi)部圓柱形空間的殼20結(jié)合。所述內(nèi)部圓柱形空間的內(nèi)表面上設(shè)置有用于與筒IOa的外螺紋11結(jié)合的內(nèi)螺紋21。用于過(guò)濾穿過(guò)透鏡L的光的頂濾光器25設(shè)置在所述內(nèi)部圓柱形空間的底部。板40設(shè)置在殼20的下方，在所述板40上安裝有具有用于使用穿過(guò)透鏡L的光來(lái)對(duì)物體成像的成像區(qū)域的圖像傳感器30。殼20的下端被安裝在板40的一個(gè)端部上，在板 40的另一個(gè)端部上設(shè)置有用于電連接到顯示裝置(未示出)的連接器45。在圖像傳感器30被倒裝焊接(flip-chip bonding)的情況下，在板40的所述一個(gè)端部中形成敞開(kāi)的用于暴露成像區(qū)域的窗口 42。將一個(gè)透鏡或多個(gè)透鏡裝配到相機(jī)模塊1的鏡筒組件10中的工藝如下如圖2A 和2B以及圖3A和;3B所示，多個(gè)透鏡沿著從筒IOa的上部到下部的箭頭方向A被依次插入和疊放。此時(shí)，設(shè)置隔離件15以保持透鏡L之間的間隔。接著，固定器IOb與形成在筒IOa的上端表面上的外螺紋11結(jié)合，以固定疊放在筒IOa中的透鏡L，從而獲得透鏡被臨時(shí)裝配的臨時(shí)裝配的鏡筒組件10。在圖2A和圖2B中，標(biāo)號(hào)19表示用于防止透鏡向下脫離的限位突起。如圖3A所示，疊放在筒IOa中的透鏡L被固定器IOb臨時(shí)固定的鏡筒組件10被安裝到夾具(binding jig，未示出)上。接著，在鏡筒組件沿著箭頭方向B旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，UV粘接材料9通過(guò)使用分配器3被均勻地涂覆到筒IOa的外表面和固定器IOb的內(nèi)表面之間的邊界區(qū)域上。然后，執(zhí)行UV固化處理。如圖;3B所示，在UV固化處理中，涂覆在鏡筒組件10中的UV粘接材料9通過(guò)從與 UV粘接材料9對(duì)應(yīng)地設(shè)置的UV燈3照射的UV光束而固化，從而獲得固定器IOb被永久地固定到筒IOa上的永久裝配的鏡筒組件10。在將固定器IOb永久固定到其內(nèi)疊放有透鏡L的筒IOa的傳統(tǒng)工藝中，使用了螺紋結(jié)合方法。即，設(shè)置在筒IOa的外表面上的外螺紋11與固定器IOb的內(nèi)螺紋結(jié)合。在所述螺紋結(jié)合方法中，裝配任務(wù)非常復(fù)雜，并且需要花費(fèi)非常長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)執(zhí)行所述裝配任務(wù)。 另外，如果螺紋互相松開(kāi)，則會(huì)出現(xiàn)聚焦故障，并且會(huì)出現(xiàn)各種裝配缺陷。另外，由于螺紋的底切(under-cut)，用于形成筒的模具的腔的數(shù)量被限制為4 個(gè)。因此，降低鏡筒組件的生產(chǎn)成本受到限制。模具成本及其生產(chǎn)成本也增大了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面是提供一種相機(jī)模塊的鏡筒組件，其通過(guò)在不用螺紋結(jié)合工藝、 粘涂工藝或粘接固化工藝的情況下，方便和快速地執(zhí)行永久地裝配筒和固定器的工藝而能夠提高可加工性和生產(chǎn)力，并且通過(guò)增加模具的腔的數(shù)量而減少生產(chǎn)成本，并且本發(fā)明還提供一種用于裝配該鏡筒組件的激光設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種相機(jī)模塊的鏡筒組件，該鏡筒組件包括筒，用于容納至少一個(gè)透鏡，所述筒在其下端內(nèi)表面具有用于限制透鏡的限位突起；固定器，具有水平部分和豎直部分，水平部分具有透鏡暴露孔并且用于覆蓋筒的上部開(kāi)口，豎直部分從水平部分的外周沿著光軸方向延伸形成，并且筒的外表面插入到所述豎直部分中，其中，筒和豎直部分的重疊區(qū)域通過(guò)激光照射而被熔合固定。筒可形成為無(wú)螺紋的中空的圓柱形構(gòu)件，該構(gòu)件插入到固定器的豎直部分中。筒還可包括用于在相鄰的透鏡之間保持間隔的隔離件，并且重疊區(qū)域被設(shè)置到與所述隔離件對(duì)應(yīng)的位置。隔離件可由耐熱材料制成。在所述重疊區(qū)域，筒的主體的外表面和豎直部分的內(nèi)表面可互相面接觸并且可被豎直地裝配。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于裝配鏡筒組件的激光設(shè)備，該激光設(shè)備包括鏡筒組件，具有用于容納至少一個(gè)透鏡的筒、與筒的上端部結(jié)合的固定器以及筒和固定器的重疊區(qū)域；安裝夾具，鏡筒組件安裝在所述安裝夾具中；激光發(fā)生器，通過(guò)光纖線纜電連接到設(shè)置在與鏡筒組件的重疊區(qū)域?qū)?yīng)的位置的激光輸出端，以用特定頻率范圍的激光束照射所述重疊區(qū)域。安裝夾具可形成在設(shè)置在底面上的基座的上表面上，并且安裝夾具可設(shè)置有用于安裝鏡筒組件的具有預(yù)定深度的安裝開(kāi)口。激光輸出端可以選擇性地發(fā)射固體激光束、氣體激光束和液體激光束中的任一種。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是示出普通的相機(jī)模塊的分解透視圖；圖2A和圖2B示出了傳統(tǒng)技術(shù)的鏡筒組件被臨時(shí)裝配的狀態(tài)，其中，圖2A是示出透鏡疊放到筒中的狀態(tài)的示圖，圖2B是示出固定器被裝配到筒上的狀態(tài)的示圖；圖3A和圖;3B示出了傳統(tǒng)技術(shù)的鏡筒組件被永久裝配的狀態(tài)，其中，圖3A是示出 UV粘接材料被涂覆在筒和固定器之間的狀態(tài)的示圖，圖:3B是示出涂覆的UV粘接材料被固化的狀態(tài)的示圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的相機(jī)模塊的鏡筒組件的結(jié)構(gòu)的示圖；圖5是示出通過(guò)利用激光設(shè)備來(lái)熔合固定相機(jī)模塊的鏡筒組件的工藝的示圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的利用激光設(shè)備實(shí)現(xiàn)的熔合固定狀態(tài)的鏡筒組件的截面圖；圖7示出了筒和固定器的重疊區(qū)域的根據(jù)溫度的熔合固定狀態(tài)；圖8A和圖8B是分別示出鏡筒組件中的不同種類的材料之間以及同一種類的材料之間的粘接結(jié)構(gòu)的示意性示圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的相機(jī)模塊的鏡筒組件的結(jié)構(gòu)的示圖。圖5是示出通過(guò)利用激光設(shè)備來(lái)熔合固定(fuse-secure)相機(jī)模塊的鏡筒組件的工藝的示圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的激光熔合狀態(tài)下的鏡筒組件的截面圖。如圖4至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的鏡筒組件100包括筒110和固定器120，通過(guò)利用激光來(lái)熔合固定重疊區(qū)域以將筒110和固定器120立刻裝配到彼此。筒110是中空的圓柱形透鏡容納構(gòu)件，至少一個(gè)透鏡L沿著從筒110的上部到下部的方向被插入以被疊放到筒110中。筒110由樹(shù)脂制成。筒110設(shè)置有用于沿著豎直方向限制疊放的多個(gè)透鏡L中的最下面的透鏡L的限位(stopping)突起119。限位突起119沿著內(nèi)圓周方向形成在筒110的下端內(nèi)表面上，并且沿著向內(nèi)的方向突出，以防止最下面的透鏡L向下脫離。在筒110的主體的外表面上形成無(wú)螺紋區(qū)域，從而筒110可沿著從其下部到上部的方向插入到固定器120中。根據(jù)筒110與殼20的裝配方式可在筒110的各個(gè)部分形成無(wú)螺紋區(qū)域。在筒110 與殼20的內(nèi)螺紋21按照螺紋結(jié)合方式結(jié)合的情況下，在筒110的主體的與固定器120的豎直部分120b對(duì)應(yīng)的上端外表面部分形成無(wú)螺紋區(qū)域。在筒110按照非螺紋結(jié)合方式插入到殼20的內(nèi)部圓柱形空間中的情況下，在筒110的主體的整個(gè)外表面上形成無(wú)螺紋區(qū)域。筒110可設(shè)置有可變光圈(iris diaphragm，未示出)，所述可變光圈和多個(gè)透鏡 L 一起被設(shè)置在筒110中?？勺児馊Ρ辉O(shè)置在疊放的透鏡L和相鄰的透鏡之間。優(yōu)選地，在透鏡L之間另外設(shè)置隔離件115，以在透鏡L之間保持預(yù)定間隔。與固定器120接觸的最上面的透鏡L(即，在筒110中的多個(gè)透鏡L中設(shè)置在最上層的透鏡)可用用于過(guò)濾紅外光的頂濾光器代替。另外的方案是，頂濾光器可被設(shè)置在的層)或被設(shè)置在最下層(即，被限位突起119限制的最下面的透鏡L被設(shè)置的地方)。通過(guò)將筒110的上端沿著從筒110的下部到上部的光軸方向插入到固定器120中來(lái)將固定器120固定到筒110上。S卩，固定器120是用于通過(guò)向下壓筒110中疊放的透鏡 L來(lái)固定筒110中的透鏡L的位置的固定構(gòu)件。固定器120包括覆蓋筒110的上端開(kāi)口的水平部分120a和從水平部分120a的外周沿著光軸方向延伸形成的圓柱形豎直部分120b。固定器120的水平部分120a設(shè)置有用于暴露透鏡L的具有預(yù)定尺寸的透鏡暴露孔123。透鏡暴露孔123穿透水平部分120a的中心區(qū)域形成。優(yōu)選地，豎直部分120b的內(nèi)徑被設(shè)計(jì)為等于或稍小于筒110的外徑，從而筒110 可被強(qiáng)制性地插入到豎直部分120b中。在筒110和固定器120被臨時(shí)裝配以形成筒110的外表面和豎直部分120b的內(nèi)表面的重疊區(qū)域W之后，重疊區(qū)域W的一部分通過(guò)外部熱源(即，激光)被熔合固定，并且所述重疊區(qū)域被固化。結(jié)果，筒Iio和固定器120永久地裝配到彼此。換句話說(shuō)，筒110的主體的外表面和豎直部分120b的內(nèi)表面在重疊區(qū)域W互相面接觸并且被豎直地裝配。優(yōu)選地，重疊區(qū)域W被設(shè)置為與設(shè)置在筒110中以保持相鄰的透鏡L之間的間隔的隔離件115對(duì)應(yīng)。優(yōu)選地，隔離件由耐熱材料制成。在激光熔合固定工藝中產(chǎn)生的熱的傳遞由于耐熱材料可被最小化或防止，所以可減少由于透鏡變形而導(dǎo)致的缺陷產(chǎn)品。如圖4所示，通過(guò)將筒110 (多個(gè)透鏡L疊放在該筒110中)插入到固定器120的豎直部分120b而獲得的臨時(shí)裝配的鏡筒組件通過(guò)使用圖5所示的作為熱源的激光設(shè)備200 產(chǎn)生的激光束而被熔合固定，從而獲得永久裝配的鏡筒組件。用安裝夾具210和激光發(fā)生器230來(lái)構(gòu)造激光設(shè)備200。容納有至少一個(gè)透鏡的鏡筒組件的固定器120被安裝在安裝夾具210上。具有預(yù)定深度的安裝夾具210在其上表面上設(shè)置有安裝孔212，使得鏡筒組件100可被豎直地設(shè)置。優(yōu)選地，安裝夾具210被設(shè)置在布置在底面上的基座220的上表面上。激光發(fā)生器230連接到面對(duì)安裝在安裝夾具210上的鏡筒組件100的重疊區(qū)域W 的激光輸出端231。激光輸出端231通過(guò)光纖線纜被連接。當(dāng)功率被供應(yīng)到激光發(fā)生器230時(shí)，筒110的外表面和固定器120的內(nèi)表面的重疊區(qū)域W被具有特定頻率范圍的激光束集中照射，所述激光束由激光發(fā)生器230產(chǎn)生并經(jīng)光纖線纜235被傳輸?shù)郊す廨敵龆?31。激光發(fā)生器230包括激光發(fā)生單元，用于產(chǎn)生具有預(yù)定頻率范圍的激光束；電源；穩(wěn)定器(ballast)，用于將激光束穩(wěn)定到合適的頻率范圍?，F(xiàn)在，描述利用激光設(shè)備200來(lái)永久裝配筒110的上端部按照非螺紋方式插入到固定器120中的臨時(shí)裝配的鏡筒組件100的工藝。首先，如圖5所示，將臨時(shí)裝配的鏡筒組件100安裝到安裝夾具210的安裝孔212中。激光輸出端231被設(shè)置為在同一水平面上面對(duì)重疊區(qū)域W并與之間隔預(yù)定距離。接著，開(kāi)啟激光發(fā)生器230以產(chǎn)生具有特定頻率范圍的激光束。激光束經(jīng)光纖線纜235被傳輸?shù)脚c光纖線纜235的端部結(jié)合的激光輸出端231，從而激光束從激光輸出端 231被發(fā)射出。如圖7所示，當(dāng)從激光輸出端231發(fā)射出的激光束被照射到重疊區(qū)域W的特定部分上時(shí)，由樹(shù)脂制成的筒110通過(guò)利用作為熱源的激光束被首先熔化。接著，在固定器120 的豎直部分120b被熔化的同時(shí)，筒的所述特定部分與豎直部分熔合固定到一起。也就是說(shuō)，面對(duì)激光輸出端231的重疊區(qū)域W的特定部分通過(guò)從激光輸出端231 照射的激光束R被熔合固定。僅僅局部的粘接部分(即，用激光束R照射的特定部分)被加熱到構(gòu)成筒110和固定器120的耐高溫萃取樹(shù)脂(heat-resistant extracting resin) 的熔合溫度150°C或更高，并且所述特定部分最好保持在150°C到300°C的加熱溫度范圍內(nèi)，從而粘接部分被熔合和固定。溫度的升高集中在粘接部分(即，用激光束照射的特定部分)。因此，在除了熔合固定部分之外的其它區(qū)域不發(fā)生變形。照射激光束R的激光輸出端231的直徑為0. 5至3mm。激光輸出端231被設(shè)置到包括一束光纖的光纖線纜235的端部。從激光輸出端231照射的激光束R的頻率被設(shè)置為在特定的頻率范圍內(nèi)，使得僅固定器120和筒110的重疊區(qū)域中的特定部分可被熔合固定，所述筒110由耐熱樹(shù)脂注塑成型(extracted and molded)。根據(jù)所設(shè)置的頻率范圍，可選擇固體激光束、氣體激光束和液體激光束中的任一種。圖8A和圖8B是分別示出在鏡筒組件中不同種類的材料之間和同一種類的材料之間的粘接構(gòu)造的示意性示圖。透明構(gòu)件透射從激光輸出端231照射的激光束R，從而不透明構(gòu)件的被照射部分通過(guò)激光束R被熔化。因此，如圖8A所示，在不同種類的材料(即，透明構(gòu)件和不透明構(gòu)件)通過(guò)激光束R的照射粘接的情況下，只有不透明構(gòu)件被穿過(guò)透明構(gòu)件的激光束R熔化。另一方面，如圖8B所示，在同一種類的材料(S卩，不透明構(gòu)件)通過(guò)激光束R的照射而粘接的情況下，兩個(gè)不透明構(gòu)件都通過(guò)激光束R而熔化，從而從第一不透明構(gòu)件的被照射的表面向下直到第二不透明構(gòu)件的部分均熔化。因此，同一種類材料的構(gòu)件可更加牢固地熔合固定。優(yōu)選地，激光束R的頻率在合適的頻率范圍內(nèi)調(diào)整以使僅被照射的部分可熔化以粘接同一種類的構(gòu)件或不同種類的構(gòu)件。接著，在通過(guò)利用激光設(shè)備200執(zhí)行激光熔合固定工藝而裝配的鏡筒組件100在筒110的主體的外表面上沒(méi)有設(shè)置外螺紋的情況下，鏡筒組件100沿著光軸方向被插入到殼20中并且與殼20的內(nèi)表面按照非螺紋結(jié)合方式結(jié)合。另一方面，在鏡筒組件100在筒 110的主體的外表面上設(shè)置有外螺紋的情況下，鏡筒組件100與殼20的內(nèi)表面按照螺紋結(jié)
合方式結(jié)合。最后，將安裝有圖像傳感器30的板40設(shè)置到殼20的下端，從而制造相機(jī)模塊1， 其中，圖像傳感器30按照倒裝焊接方式或引線接合(wire bonding)方式安裝到板40上， 鏡筒組件按照非螺紋結(jié)合方式或螺紋結(jié)合方式結(jié)合到所述殼20。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)從激光輸出端發(fā)射出的作為熱源的激光束的照射，對(duì)筒和固定器的重疊區(qū)域的特定部分進(jìn)行熔合固定，從而永久裝配筒和固定器，其中，激光輸出端面對(duì)所述特定部分。因此，與傳統(tǒng)的鏡筒組件不同，永久裝配筒和固定器的工藝在不用螺紋結(jié)合工藝、粘涂工藝或粘接固化工藝的情況下被方便和快速地執(zhí)行，所以可有效地提高可加工性和生產(chǎn)率。另外，用于對(duì)筒注塑成型的模具的腔的數(shù)量可增加，從而可提高模制生產(chǎn)率。因此，可減少生產(chǎn)成本。雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例顯示并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可做出修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于裝配鏡筒組件的激光設(shè)備，包括鏡筒組件，具有用于容納至少一個(gè)透鏡的筒、與筒的上端部結(jié)合的固定器以及筒和固定器的重疊區(qū)域；安裝夾具，鏡筒組件安裝在所述安裝夾具中；激光發(fā)生器，通過(guò)光纖線纜連接到設(shè)置在與鏡筒組件的重疊區(qū)域?qū)?yīng)的位置的激光輸出端，以用特定頻率范圍的激光束照射所述重疊區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的激光設(shè)備，其中，安裝夾具形成在設(shè)置在底面上的基座的上表面上，并且安裝夾具設(shè)置有用于安裝鏡筒組件的具有預(yù)定深度的安裝開(kāi)口。
3.如權(quán)利要求1所述的激光設(shè)備，其中，激光輸出端選擇性地發(fā)射固體激光束、氣體激光束和液體激光束中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種相機(jī)模塊的鏡筒組件和用于裝配該鏡筒組件的激光設(shè)備。所述鏡筒組件包括筒，用于容納至少一個(gè)透鏡，所述筒在其下端內(nèi)表面上具有用于限制透鏡的限位突起；固定器，具有水平部分和豎直部分，水平部分具有透鏡暴露孔并且用于覆蓋筒的上部開(kāi)口，豎直部分從水平部分的外周沿著光軸方向延伸形成，并且筒的外表面插入到所述豎直部分中，其中，筒和豎直部分的重疊區(qū)域通過(guò)激光照射而被熔合固定。
文檔編號(hào)G02B27/62GK102354057SQ20111028865
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月10日
發(fā)明者李榮鎬 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社