[发明专利]光学模块及其对准、组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学模块，特别是指一种可感测图像的光学模块及其对准、组装方法。

背景技术

参阅图1，以一般光学式图像输入装置如扫描器的光学模块1为例，主要包含壳座单元11、感光单元12、透镜单元13及发光单元14。该壳座单元11具有相互对合的一个外壳111与一个基座112，及形成在该外壳111的凹槽113。该感光单元12具有沿直线排列在该基座112上的多个感光元件121，该感光元件121是一种CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像感测扫描器(ImageSensor Scanner)。该透镜单元13是相对该感光单元12嵌置在该外壳111的凹槽113内。该发光单元14是相对玻璃平台2设置在该外壳111，并具有多个发光二极管141。

当前述发光二极管141相对该玻璃平台2上的物件发射光源时，光源会由该物件位置折射且沿该Z轴方向透过该透镜单元13而聚焦成像于前述感光元件121，此时，前述感光元件121会感测到光源信号，而撷取该物件位置上的图像。

由于前述感光元件121聚焦位置的精确度是决定前述光学式输入装置分辨率的首要关键，因此，该感光单元12与该透镜单元13所需要的对准精度要求较高，而目前主要是将该外壳111、该基座112与该感光单元12预先组合为一体，然后，依据估算的理论值，将该透镜单元13安装在形成有预定深度的凹槽113内，以设定该透镜单元13与该感光单元12的相对位置。最后，以封胶将该透镜单元13固定于该基座112，即完成对准与组装。

但是依成本考虑，该光学模块1的透镜单元13目前多以人工直接放置于该凹槽113内进行组装，忽略该透镜单元13本身光轴长度的误差，约+/-400微米，且该透镜单元13与该感光单元12间的相对位置，主要由该凹槽113的深度以及透镜光轴长度来决定，因此，过大的误差常常有过度聚焦或聚焦不足等对准精度不佳的情形，致使该光学模块1的分辨率无法提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提升对准精度而有效提高光学分辨率的光学模块及其对准、组装方法。

本发明的特征在于：该光学模块包含感光单元、壳座单元及透镜单元。该感光单元具有可感测光源的至少一个感光元件。该壳座单元是设置有该感光单元并具有形成在一侧且沿长度方向延伸的开口。该透镜单元是相对该感光单元架置在该壳座上且显露在该开口内。借此，透过该开口且沿该光轴方向将该光点至物件位置再扣除修正光程后的中心划分有第一中心线，使该第一中心线重合于通过该透镜单元中心的第二中心线。

本发明的光学模块的对准方法，包含下列步骤：步骤1：沿光轴方向撷取该感光单元的至少一个感光元件，及以预设的一个物件位置，计算出该感光元件到该物件位置的实际总光程距离。步骤2：以该实际总光程距离扣除修正光程后，获得修正总光程距离。步骤3：以该修正总光程距离的一半，划分出垂直该光轴的第一中心线。步骤4：沿该光轴方向撷取该透镜单元的至少第一端点与至少第二端点，计算出透镜长度。步骤5：以该透镜长度的一半，划分出垂直该光轴的第二中心线。步骤6：组装该透镜单元与该壳座，且使该第二中心线重合于该第一中心线。

本发明的光学模块的组装方法，包含下列步骤：步骤1：将该感光单元安装在该壳座单元内；步骤2：沿垂直该光轴的方向将该透镜单元由该壳座单元的开口穿置入该壳座单元内；步骤3：使该透镜单元的第二中心线重合于该第一中心线，并获得定位。

本发明的功效是能通过侧向组装的方式，及重合该第一、第二中心线的对准方法，提升对准精度，及组装、对准效率。

附图说明

图1是说明美国专利US6169564号案的剖视图；

图2是说明本发明的光学模块的优选实施例的立体分解图；

图3是该优选实施例的组合剖视图；

图4是该优选实施例中的总光程距离的示意图；

图5-1、图5-2是MTF特性关系图；

图6-1、图6-2是MTF特性关系图；

图7-1、图7-2是该优选实施例的MTF特性关系图；

图8是该优选实施例的对准、组装流程图；

图9是该优选实施例的第一组装立体图；

图10是该优选实施例的前述组装立体图的剖视图；

图11是该优选实施例的第二组装立体图；以及

图12是该优选实施例的组合立体图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。