TWI390324B - 影像模組及其製作及清潔方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種影像模組及其製作及清潔方法,特別關於一種可以降低元件於組裝過程的損壞率,使生產成本得以降低並提高生產效率的影像擷取模組及其製作及清潔方法。
受個人通訊裝置之流行風潮之影響,具有影像擷取功能的照相或攝影模組,也漸漸的被大量使用。尤其是這些影像擷取模組安裝/搭配於手機、PDA(Personal Digital Assistant,個人數位助理)、筆記型電腦等之攝錄影、視訊通話或各種網路應用時,實在為此等產品之使用帶來莫大的便利性及多樣性。此類的影像擷取裝置一般包括了鏡頭裝置(Lens),鏡頭座(Holder)、感光元件,如CCD(Charge Coupled Device,感光耦合元件)、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互補性金屬氧化半導體)晶片等,及印刷電路板(PCB,Printed CircuitBoard)等元件。
傳統的相機模組的製作方法,大致上可分為二種型式:其一是將感光元件固定於電路板上,並將具有濾光片及固定有鏡頭裝置的鏡頭座黏貼至電路板上,而形成一密閉空間。但由於在製造、運送及裝配各元件時,時常會有一些微粒(Particle)或灰塵、髒污等帶入鏡頭裝置或感光元件等會影響到擷取影像品質的地方,若發現有微粒或不潔時,則必需破壞已形成密閉空間的組裝結構,才能進行清潔。但此時,由於鏡頭裝置已膠固於電路板上,是故於拆除作業時,極易造成損壞,而引起更大的損失。中華民國新型專利第283188號之先前技術說明中即提到,當鏡頭裝置已與印刷電路板黏固後卻發現感光元件上有污漬,而必須由印刷電路板上拆除鏡頭裝置時,由於該拆除作業常具破壞性,極易造成製作成本較高之鏡頭裝置整組報廢而無法再使用,使製作成本相對提高。由此可見,此乃為業者所共見,於影像擷取模組之製造上亟待解決之問題。
另一種組裝形式,其相機模組的構造與上述形式類似,只是其包覆鏡頭裝置中包覆鏡片之鏡筒(barrel)在組裝完成後是可以旋開而進行清潔工作的。這樣的設計雖然比前述完全密閉的結構方便,但是在清除動作完成,而要將鏡筒再次旋入時,由於鏡筒與鏡頭座內壁的螺紋之接觸磨擦會產生碎屑,這些碎屑掉入相機模組內部後又產生了二次污染,使良率依舊無法有效的提昇。
本發明提供一種影像模組製作方法,用以製作一影像模組,其中該影像模組係包括一鏡頭裝置,一感光元件,一用以承載該感光元件之電路板,以及一用來連接該鏡頭裝置及該電路板之鏡頭裝置固定元件,該影像模組製作方法係包括的步驟有:於該鏡頭裝置固定元件上預開至少一個清潔孔並以一可移除之封口物封住該清潔孔;組合該電路板,該感光元件,該鏡頭裝置固定元件及該鏡頭裝置;測試組裝好之該鏡頭裝置以發現該鏡頭裝置內是否有異物;以及若發現該鏡頭裝置內有一異物時,移除封於該至少一個清潔孔之該封口物並由該清潔孔進行一清潔動作,之後再封閉該至少一個清潔孔。
於一較佳實施例中,該清潔動作乃一對異物吸取清除之動作。將該異物吸取清除之方法係可包括:以一管狀治具由該至少一清潔孔伸入該影像模組內部,以及以該管狀治具將該異物吸取清除。其中,該管狀治具為可為一針頭。
在另一種清潔方法中,係自該清潔孔將該異物吹除。在這種方法中,可以以一管狀治具由該至少一清潔孔伸入該影像模組內部,將該異物吹除。相同的,該管狀治具亦可為一針頭。
在使用吹除法時,可於組裝前在該鏡頭裝置固定元件之內壁塗佈一層黏性物質,以於自該至少一清潔孔吹除該異物時利用該層黏性物質吸附該異物。
另一種清潔方法是以一治具自該清潔孔伸入該影像模組內部,並以該治具之前端沾黏該異物並將該異物移除。
移除該封口物之方法可視封口物之材質不同而調整,有的封口物可以直接撕扯離開清潔孔,另有些封口物為固化膠,可以用溶劑溶解而移除。
本發明亦提供了一種影像模組,係包括:一印刷電路板;感光元件,安裝於該印刷電路板上;一鏡頭裝置;以及一鏡頭裝置固定元件,用來固定該鏡頭裝置於該印刷電路板上,其中該鏡頭裝置固定元件之一側壁上開設有至少一清潔孔,且該至少一清潔孔以一可移除之封口物封閉之,俾於需要清潔該影像模組時將該封口物自該至少一清潔孔移除並進行一清潔工作。
封口物可為一可經一撕扯動作而自該鏡頭裝置固定元件脫離之材質所製成,亦可為一可經一溶劑溶解之固化膠。
為了黏附清潔時被吹起的異物,可以在鏡頭裝置固定元件之內壁上塗覆一層黏膠。
鏡頭裝置固定元件可為一具相對二端之中空柱體,且有一第一開口及一第二開口分別分佈於該相對二端,其中該第一開口與該印刷電路板相接合。該第二開口則具一第一螺紋,且該鏡頭裝置之表面具一相對於該第一螺紋之第二螺紋,俾使該鏡頭裝置得以旋入及旋出該鏡頭裝置固定元件。
其中,該第二開口可以貼一透光片,俾使該感光元件密封於該印刷電路板、該鏡頭裝置固定元件、以及該透光片所形成的封閉空間。
本發明之影像模組亦可包括一促動元件,安裝於該鏡頭裝置及該鏡頭裝置固定元件之間,以驅動該鏡頭裝置進行對焦。
本發明所提供的影像模組清潔方法,除了應用在影像模組的製造及測試上,亦可單獨使用在影像模組出廠後的回廠重工或是維修程序上。
請參閱圖一本發明影像模組之一實施例示意圖。影像模組1包括了鏡頭裝置(Lens)11、感光元件(Sensor)12、印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)13,以及鏡頭裝置固定元件(Holder)14。圖二為圖一影像模組1組裝後的剖面圖。感光元件12安裝在印刷電路板13上。鏡頭裝置11包括一透鏡組(圖未示)及外部鏡筒110所組成,透過鏡頭裝置固定元件14固定在印刷電路板13上。藉此,外部光線透過鏡頭裝置11到達感光元件12而完成影像擷取的功能。諸如影像模組1之裝置常應用在如手機、個人數位助理及筆記型電腦等可攜式電子設備上。
鏡頭裝置固定元件14為一中空柱體,其在相對的二端各有一開口141及142。其中,開口141係膠合於印刷電路板13之上,開口142之內壁則有一內螺紋145,與鏡頭裝置11的鏡筒110上之外螺紋115相對應,使得鏡頭裝置11得以旋入及旋出鏡頭裝置固定元件14。在鏡頭裝置固定元件14的側壁140上開設有清潔孔15。清潔孔15由一可移除之封口物16所封閉。封口物16的材質,可使用可經撕扯或溶劑溶解等方法而移除的各種不同種類之固化膠或其他具類似效果的物質。移除封口物16的方法應視所選用的材質之性質來作調整。清潔孔15所開設的位置,形狀和大小亦應視影像模組1的尺寸、組裝後元件間的相對位置、與所欲使用的清潔工具之大小、形狀而作適當的調整。若有必要,亦可增加清潔孔15之數量,惟其總數以不超過二個為宜,以降低造成污染的風險。
如圖五所示,欲清潔影像模組1內部時,可將封口物16自清潔孔15移除,再利用清潔治具31自清潔孔15清潔影像模組1內部,完成後再以封口物16將清潔孔15再次封閉。由於此種清潔方法不需要將鏡頭裝置11旋開,故可以避免傳統方法在清潔後,因需再次將鏡頭裝置11旋入鏡頭裝置固定元件14而產生的二次污染。清潔的方法,可使用清潔治具31吹入乾冰或空氣等將影像模組1內的異物吹除、用吸塵的方法吸除,或將異物吸/黏附在清潔治具31上等方法而移除異物/微粒。不同的清潔方法可以視情況使用不同類型的清潔治具31。例如,使用吹/吸的方法移除異物時,可選用如圖七A的針頭治具33,但如果是用直接沾附的方法移除異物時,除了使用如圖七A的針頭治具,亦可使用如圖七B的棒狀治具34,利用其前端341直接接觸黏起異物後移除。為了增加對異物黏取的效果,可在治具接觸異物的一端先沾上紅膠等黏性物質,或直接以黏性較大的材質來製作該治具之前端341。
請參見圖二,由於異物存在於影像模組1的感光元件12的成像區時,會影響成像品質,故當使用吹除的方法來移除異物時,可預先在鏡頭裝置固定元件14的內壁149上塗一層黏膠17,以便當異物被針頭等治具吹出的氣體吹起之後,可以被黏在內壁149上,而不會再回到感光元件12的成像區。
一般而言,為了製造組裝上的方便,鏡頭固定元件14在組裝前即已先開好清潔孔15,在清潔孔15上補上封口物16,且在內壁149上塗好黏膠17。在組裝時,先將感光元件12固定在印刷電路板13上,再依次組合上鏡頭裝置固定元件14及鏡頭裝置11。組裝完成之後,便可進行測試。一般的測試方法是將感光元件12的接點(圖未示)連結上影像顯示裝置(圖未示),來判斷組裝好後的影像模組1內部是否有足以影響其成像品質的異物或微粒存在。一旦發現有異物,即可將封口物16移除,自清潔孔15進行清潔,並重新以封口物16封住清潔孔15後,再次進行測試。測試與清潔的動作可反覆進行,直到確定影像模組1內部已無會影像成像品質的異物/微粒存在時,即可出廠。
圖三及圖四所示之影像模組2為本發明之另一實施例。如圖三所示,影像模組2包括了鏡頭裝置21、感光元件22、印刷電路板23,鏡頭裝置固定元件24,以及促動元件29。圖四為影像模組2組裝後的剖面圖。感光元件22安裝在印刷電路板23上。鏡頭裝置固定元件24為一中空柱體,其在相對的二端各有一開口241及242。其中,開口241係膠合於印刷電路板23之上,開口242上則封有一透光片28。此透光片28可以是單純保護作用的透明片,亦可為具有特定濾光作用之濾光片,例如紅外線濾光片。
鏡頭裝置固定元件24固定在印刷電路板23上,且包圍感光元件22,再加上透光片28,形成一個封閉結構。促動元件29亦呈一中空柱體狀,其在相對的二端各有一開口291及292。其中,開口291固定在鏡頭裝置固定元件24的開口242之上,開口292之內壁則有一內螺紋295,與鏡頭裝置21的鏡筒210上之外螺紋215相對應,使得鏡頭裝置21得以旋入及旋出促動元件29。
鏡頭裝置21由一透鏡組(圖未示)及外部鏡筒210所組成,藉此,外部光線透過鏡頭裝置21,到達感光元件22,並且經由促動元件29帶動鏡頭裝置21對焦而完成影像擷取的功能。諸如影像模組2之裝置亦常應用在如手機、個人數位助理及筆記型電腦等可攜式電子設備上。
由於感光元件22被封裝在由印刷電路板23、鏡頭裝置固定元件24及透明片28所構成的封閉空間中,故類似影像模組2的裝置是無法以旋開鏡頭裝置21來進行清潔的。若使用傳統的清潔方法,只能拆下鏡頭裝置固定元件24來進行清潔工作,但如此一來,連接在鏡頭裝置固定元件24上之促動元件29亦會報廢。由於促動元件29的價格相當昂貴,若報廢勢必增加不少生產成本,是故,依據本發明之概念,在鏡頭裝置固定元件24的側壁240上開設有清潔孔25。清潔孔25由一可移除之封口物26所封閉。封口物26的材質,移除方法,及清潔孔25的各種設計考慮及相關清潔方法等與前述實施例類似,在此不再贅述。
請參見圖六,與前述實施例類似,可預先在鏡頭裝置固定元件24的內壁249上塗一層黏膠27,以便當異物被針頭等治具吹出的氣體吹起之後,可以被黏在內壁249上,而不會再回到感光元件22的成像區。
一般而言,為了製造組裝上的方便,鏡頭固定元件24在組裝前即已先開好清潔孔25,在清潔孔25上補上封口物26,在開口242封上透光片28,且在內壁249上塗好黏膠27。在組裝時,先將感光元件22固定在印刷電路板23上,再依次組合上鏡頭裝置固定元件24,促動元件29,及鏡頭裝置21。組裝完成之後,便可進行測試。一般的測試方法是將感光元件22的接點(圖未示)連結上影像顯示裝置(圖未示),來判斷組裝好後的影像模組2內部是否有足以影響其成像品質的異物或微粒存在。一旦發現有異物,即可將封口物26移除,自清潔孔25進行清潔,並重新以封口物26封住清潔孔25後,再次進行測試。測試與清潔的動作可反覆進行,直到確定影像模組2內部已無會影像成像品質的異物/微粒存在時,即可出廠。
當然,本發明所提供的影像模組清潔相關設計,並不只限於應用在組裝測試,在產品的回廠重工或維修等狀況,亦可使用。例如,有某些污染物是具有可移動性的,故可能在組裝測試時未被發現,但在出廠後的運送或使用過程中,污染物被震動而掉入影像成像區,此時維修人員即可利用清潔孔的解膠-清潔-重新封膠的程序,快速而方便的處理這種狀況。
綜上所述,本發明所提供的影像模組及其組裝與清潔方法,可使微粒、異物清除的工作變得容易許多,大大結省所需的處理工時,同時亦可避免元件的損壞,或鏡筒旋入時產生的二次污染,有效的解決了困擾業者的二次不良問題,實為一極具產業價值之發明。
1、2...影像模組
11、21...鏡頭裝置
110、210...鏡筒
14、24...鏡頭裝置固定元件
140、240...側壁
149、249...內壁
31、32、33、34...清潔治具
141、142、241、242、291、292...開口
115、145、215、295...螺紋
12、22...感光元件
13、23...印刷電路板
15、25...清潔孔
16、26...封口物
17、27...黏膠
28...透光片
29...促動元件
圖一係根據本發明之一影像模組的立體分解圖。
圖二係圖一所示之影像模組的剖面圖。
圖三係根據本發明之另一影像模組的立體分解圖。
圖四係圖三所示之影像模組的剖面圖。
圖五係圖一所示之影像模組的清潔示意圖。
圖六係圖三所示之影像模組的清潔示意圖。
圖七A係根據本發明之清潔方法所用之清潔治具。
圖七B係根據本發明之清潔方法所用之另一清潔治具。
2...影像模組
21...鏡頭裝置
210...鏡筒
22...感光元件
23...印刷電路板
24...鏡頭裝置固定元件
240...側壁
241、242...開口
215...螺紋
249...內壁
25...清潔孔
26...封口物
27...黏膠
32...清潔治具
28...透光片
29...促動元件
291、292...開口
295...螺紋
Claims (22)
- 一種影像模組製作方法,用以製作一影像模組,其中該影像模組係包括一鏡頭裝置,一感光元件,一用以承載該感光元件之電路板,以及一用來連接該鏡頭裝置及該電路板之鏡頭裝置固定元件,該影像模組製作方法係包括下列步驟:於該鏡頭裝置固定元件上預開至少一個清潔孔並以一可移除之封口物封住該至少一個清潔孔;組合該電路板,該感光元件,該鏡頭裝置固定元件及該鏡頭裝置;測試組裝好之該影像模組以發現該影像模組內是否有異物;以及若發現該影像模組內有一異物時,移除封於該至少一個清潔孔之該封口物,並由該清潔孔進行該影像模組內部之一清潔動作,之後再封閉該至少一個清潔孔。
- 如請求項1所述之影像模組製作方法,其中該清潔動作係包括:自該至少一清潔孔將該異物吸取清除。
- 如請求項2所述之影像模組製作方法,其中將該異物吸取清除之方法係包括:以一管狀治具由該至少一清潔孔伸入該影像模組內部,以及以該管狀治具將該異物吸取清除。
- 如請求項3所述之影像模組製作方法,其中該管狀治具為一針頭。
- 如請求項1所述之影像模組製作方法,其中該清潔動作係包括:自該至少一清潔孔將該異物吹除。
- 如請求項5所述之影像模組製作方法,其中將該異物吹除之方法係包括:以一管狀治具由該至少一清潔孔伸入該影像模組內部,以及以該管狀治具將該異物吹除。
- 如請求項6所述之影像模組製作方法,其中該管狀治具為一針頭。
- 如請求項5所述之影像模組製作方法,更包括於該影像模組組裝前在該鏡頭裝置固定元件之內壁塗佈一層黏性物質之步驟,以於自該至少一清潔孔吹除該異物時利用該層黏性物質吸附該異物。
- 如請求項1所述之影像模組製作方法,其中該清潔動作包括:以一治具自該清潔孔伸入該影像模組內部,以及以該治具之前端沾黏該異物並將該異物移除。
- 如請求項1所述之影像模組製作方法,其中移除該封口物之方法為將該封口物撕扯離開該至少一清潔孔。
- 如請求項1所述之影像模組製作方法,其中該封口物為一固化膠,而移除該封口物之方法為以溶劑溶解該固化膠。
- 一種影像模組清潔方法,用以清潔一影像模組,其中該影像模組係包括一鏡頭裝置,一感光元件,一用以承載該感光元件之電路板,以及一用來連接該鏡頭裝置及該電路板之鏡頭裝置固定元件,其中該鏡頭裝置固定元件上開有至少一個清潔孔,該至少一個清潔孔並以一可移除之封口物封住;該影像模組清潔方法係包括下列步驟:移除封於該至少一個清潔孔之該封口物並由該清潔孔進行該影像模組內部之一清潔動作,之後再封閉該至少一個清潔孔。
- 如請求項12所述之影像模組清潔方法,其中該清潔動作係包括:自該至少一清潔孔將該異物吸取清除。
- 如請求項13所述之影像模組清潔方法,其中將該異物吸取清除之方法係包括:以一管狀治具由該至少一清潔孔伸入該影像模組內部,以及以該管狀治具將該異物吸取清除。
- 如請求項14所述之影像模組清潔方法,其中該管狀治具為一針頭。
- 如請求項12所述之影像模組清潔方法,其中該清潔動作係包括:自該至少一清潔孔將該異物吹除。
- 如請求項16所述之影像模組清潔方法,其中將該異物吹除之方法係包括:以一管狀治具由該至少一清潔孔伸入該影像模組內部,以及以該管狀治具將該異物吹除。
- 如請求項17所述之影像模組清潔方法,其中該管狀治具為一針頭。
- 如請求項16所述之影像模組清潔方法,更包括於該影像模組組裝前在該鏡頭裝置固定元件之內壁塗佈一層黏性物質之步驟,以於自該至少一清潔孔吹除該異物時利用該層黏性物質吸附該異物。
- 如請求項12所述之影像模組清潔方法,其中該清潔動作包括:以一治具自該清潔孔伸入該影像模組內部,以及以該治具之前端沾黏該異物並將該異物移除。
- 如請求項12所述之影像模組清潔方法,其中移除該封口物之方法為將該封口物撕扯離開該至少一清潔孔。
- 如請求項12所述之影像模組清潔方法,其中該封口物為一固化膠,而移除該封口物之方法為以溶劑溶解該固化膠。
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