[发明专利]透镜阵列模块及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种接触式影像感测装置，尤其涉及一种接触式影像感测装置的透镜阵列模块。

背景技术

接触式影像感测装置(Contact Image Sensor,CIS)为线型影像感测器的一种，可用于扫描一文件表面上的图像或文字，并将其转换成为电子格式，以便于储存、传输或显示，其主要的应用包含有扫描器、传真机以及多功能事务机等。

如图1所示，接触式影像感测装置10的工作原理是将线状光源11所产生的光线照射到待扫描的文件12上，并利用对应的线状透镜阵列13将该文件12所反射的光线汇聚于影像感测元件14之上。目前常用的影像感测元件14如电荷耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)或是互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等。利用影像感测元件14将光信号转变为电信号，进而产生模拟或数字的像素(pixel)数据。

现有的线状透镜阵列13通常采用自聚焦透镜阵列(self-focus lens array)，或是两片微透镜阵列(micro lens array)的组合，以便在有限的物距及像距下得到1:1的正立实像，并减少整体装置的体积大小。如图2所示，自聚焦透镜130是利用其本身的折射率变化使光线曲折以达到成像的目的，其内部的折射率分布是沿径向逐渐减小。然而，自聚焦透镜130本身的工艺即相当复杂，而要组成透镜阵列则更为复杂，如图3所示，需将多颗单独的自聚焦透镜130精准地彼此平行排列，并以黑色硅胶131将该些自聚焦透镜130固定于两片平板132之间。制造过程相当复杂，以致造成良率无法提升以及成本居高不下。

相似地，如图4所示，两片微透镜阵列组合20需将两片分别单独制作的微透镜阵列21、22彼此对准并且加以固定，并且需利用外加的遮光元件23来滤掉大角度行进的光线，以避免光线在行进间产生交互干扰(crosstalk)的现象，也因此增加了额外的工艺与成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透镜阵列模块，适用于接触式影像感测装置，具有简便工艺的特性，可以有效地降低所需成本。

为达上述目的，本发明的透镜阵列模块包含一固定座，以及一透镜单元。固定座为一不透光材质所制成的长方体，并具有多个沿该长方体的长轴方向等间隔排列的贯孔。该透镜单元具有多个透镜柱分别对应地设置于该多个贯孔内，各该透镜柱为一负透镜，并具有一紧配合地嵌设于该贯孔内的柱状部，以及二分别由该柱状部两相反端延伸且突出于该贯孔两相反侧的外的突出部，各该突出部具有一外凸曲面。

此外，上述本发明的透镜阵列模块的制法，包含下列步骤：首先，以第一次射出成型方式形成一固定座，该固定座为一不透光材质所制成的长方体，并具有多个沿该长方体的长轴方向等间隔排列的贯孔；然后，以第二次射出成型方式于该多个贯孔内分别对应地形成多个透镜柱，各该透镜柱为一负透镜，并具有一紧配合地嵌设于该贯孔内的柱状部，以及二分别由该柱状部两相反端延伸的突出部，各该突出部具有一外凸曲面。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有的接触式影像感测装置的一剖视图；

图2为现有的的自聚焦透镜的一示意图；

图3为现有的的自聚焦透镜阵列的一局部示意图；

图4为现有的的微透镜阵列组合的一剖视图；

图5为本发明的透镜阵列模块的立体图；

图6为本发明的透镜阵列模块的剖视图；

图7为本发明的透镜阵列模块的透镜柱的示意图；

图8为本发明的透镜阵列模块的剖视图；以及

图9至图17为本发明的透镜阵列模块的制法的各步骤的剖视图。

其中，附图标记

现有技术

接触式影像感测装置10  光源11

文件12                透镜阵列13

自聚焦透镜130         硅胶131

平板132               影像感测元件14

微透镜阵列组合20      微透镜阵列21、22

遮光元件23

本发明

透镜阵列模块30        固定座31

贯孔311               通道312

透镜单元32            透镜柱320