專利名稱：多鏡頭圖像感測模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種圖像掃描模塊，尤其有關(guān)于一種多鏡頭圖像感測模塊。
背景技術(shù)：
常見于掃描器或多功能一體機(jī)中的圖像掃描模塊包括有電荷耦合器件式(CCDM) 以及接觸圖像感應(yīng)式(CISM)兩種形式。這兩種圖像掃描模塊皆可用以對(duì)一待測文件進(jìn)行圖像掃描，以取得待測文件上的文字或圖像的圖像。圖1為傳統(tǒng)CCDM的一示意圖，其包含一設(shè)置在電路板10上的感測芯片11、一透鏡 12，以及多個(gè)長條狀的反射鏡13。透鏡12的一端面朝向感測芯片11，另一端面則朝向其中一反射鏡13。利用該些反射鏡13取得待測文件14的線狀圖像并傳送至透鏡12后，通過透鏡12將圖像縮小并投射至感測芯片11上。圖2為CCDM的一光學(xué)結(jié)構(gòu)圖，由于透鏡12的物距m遠(yuǎn)大于像距n，也使得CCDM在待測文件14上可具有較大的聚焦深度(D0F > Imm)， 使得在實(shí)際進(jìn)行圖像感測時(shí)，待測文件14與透鏡12之間的相對(duì)距離的可容許較大的變化， 因此在CCDM的組裝公差較大或待測文件14不平整時(shí)，感測芯片11仍可清晰的取得待測文件14的圖像。然而，CCDM有以下幾個(gè)缺點(diǎn)由于為了要使CCDM厚度較薄，勢必利用多個(gè)反射鏡 13來調(diào)整光路，也因此使得光線的反射次數(shù)增多，導(dǎo)致光線能量損耗，并且，眾多的光學(xué)組件也導(dǎo)致成本增加以及模塊尺寸較大。此外，透鏡12與反射鏡13之間需配合做前后焦調(diào)整，亦使得組裝成本較高。再者，由于僅有一個(gè)感測芯片11，感測芯片11的分辨率需求較高，以致感測芯片11的各像素尺寸較小，相對(duì)的各像素的感光度較差，在實(shí)際拍攝時(shí)需要補(bǔ)以較高照度的光源以取得清晰圖像，也因此光源的耗電量較高。圖3為CISM的一示意圖，其包含一設(shè)在電路板20上的感測芯片陣列21，以及一位于感測芯片陣列21上方的柱狀透鏡陣列(Rod lens array) 22，藉由柱狀透鏡陣列22使待測文件23直接成像在感測芯片陣列21上。如圖4所示的CISM的一光學(xué)結(jié)構(gòu)圖，由于柱狀透鏡陣列22的物距m等于像距n，可讀取的待測文件23的長度與所需的感應(yīng)芯片陣列21 長度大致相等，意味著感測芯片陣列21需要由多顆感測芯片210來組成，因此在安裝感測芯片210時(shí)，需考慮任二感測芯片210之間的間隙問題，也提高了所有感測芯片210所需的打線接合(wire bonding)次數(shù)，并使得電路板20的尺寸不易縮小，也因此電磁干擾較大， 制作成本也較高。此外，雖然CISM沒有額外的光學(xué)鏡片，也因此使得整體模塊體積較小，但由于柱狀透鏡陣列22的聚焦深度較小(D0F = 士0. 3mm)，當(dāng)CISM的組裝公差較大或待測文件23 不平整時(shí)，易造成掃描時(shí)待測文件23各部位的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)(MTF)不一致，使得有些區(qū)域的圖像較為清楚有些區(qū)域的圖像則否。再者，由于柱狀透鏡陣列22的制作程序較復(fù)雜且成本高，在取得上較為不易，也影響了 CISM的市場普及率
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種多鏡頭圖像感測模塊，可具有較高的聚焦深度，并采用數(shù)量較少的感測芯片。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的多鏡頭圖像感測模塊，用以相對(duì)一待測文件沿一第一方向移動(dòng)以掃描該待測文件的圖像，該多鏡頭圖像感測模塊包含一電路板、多個(gè)圖像感測芯片，以及多個(gè)非球面透鏡。該圖像感測芯片用以接收?qǐng)D像，且間隔地設(shè)置于該電路板上且沿一第二方向間隔排列，且該第二方向正交于該第一方向。該非球面透鏡分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置于各該感測芯片前方，各該非球面透鏡將該待測文件沿該第二方向延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的感測芯片上，并由各該感測芯片接收。此外，本發(fā)明的另一種多鏡頭圖像感測模塊，用以相對(duì)一待測文件沿一第一方向移動(dòng)以掃描該待測文件的圖像，該多鏡頭圖像感測模塊包含一電路板、多圖像感測芯片，以及一鏡片陣列。該圖像感測芯片用以接收?qǐng)D像，且間隔地設(shè)置于該電路極上且沿一第二方向間隔排列，且該第二方向正交于該第一方向。該鏡片陣列具有一體成型的一基板以及多個(gè)形成于該基板上的非球面透鏡部，該非球面透鏡部分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置于各該感測芯片前方，各該非球面透鏡部將該待測文件沿該第二方向延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的感測芯片上，并由各該感測芯片接收。


圖1為現(xiàn)有CCDM圖像感測模塊的示意圖2為CCDM圖像感測模塊的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖3為現(xiàn)有CISM圖像感測模塊的示意圖4為CISM圖像感測模塊的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖5為多鏡頭圖像感測模塊的另一-實(shí)施方式的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖6為多鏡頭圖像感測模塊的另一-實(shí)施方式的示意圖7為多鏡頭圖像感測模塊的另一-實(shí)施方式的示意圖8為多鏡頭圖像感測模塊的另一-實(shí)施方式的示意圖9為多鏡頭圖像感測模塊的另一-實(shí)施方式的示意圖；以及
圖10為多鏡頭圖像感測模塊的另-一實(shí)施方式的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記:
電路板30圖像感測芯片31
非球面透鏡32反射鏡33
透光板34待測文件35
線狀光源36反射鏡37
第一方向X第二方向Y
物距m像距η
鏡片陣列40基板41
非球面透鏡部42
鏡片陣列50基板51
非球面透鏡部5具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、詳細(xì)說明，以及功效，現(xiàn)配合

如下如圖5所示，為本發(fā)明的一種多鏡頭圖像感測模塊的一較佳實(shí)施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。該多鏡頭圖像感測模塊主要包含有一電路板30、多個(gè)圖像感測芯片31、多個(gè)非球面透鏡32，以及多個(gè)反射鏡33，用以對(duì)一待測文件35進(jìn)行掃描。具體來說，如圖6所示，該多鏡頭圖像感測模塊還包含一透光板34，用以供該待測文件35平貼地設(shè)置于其上表面，此外，還包含一線狀光源36，用以透過該透光板34照明該待測文件35。多鏡頭圖像感測模塊可相對(duì)該待測文件35沿一第一方向X移動(dòng)以掃描該待測文件35的圖像。此待測文件35以一長方形文件(如A4尺寸)為例，該第一方向X可為長方形文件(如A4尺寸)的長軸方向或短軸方向。該電路板30可為一印刷電路板或一軟性電路板，且不以此為限。這些圖像感測芯片31間隔地設(shè)置于該電路板30上，分別用以接收外界圖像并將圖像轉(zhuǎn)為電信號(hào)。這些圖像感測芯片31沿一正交于該第一方向X的第二方向Y間隔地排列于該電路板30上。圖像感測芯片31可為CMOS感測芯片或CXD感測芯片，且不以此限。這些非球面透鏡32分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置于各該圖像感測芯片31前方。各該反射鏡33 呈長條狀，對(duì)應(yīng)用來取得待測文件35上的線狀圖像。各該非球面透鏡32經(jīng)由各該反射鏡 33及該透光板34將該待測文件35沿該第二方向Y延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片31上，并由各該圖像感測芯片31接收。如圖5所示，由于采用非球面透鏡32，使得多鏡頭圖像感測模塊的物距m可大于像距η。在待測文件35上，本發(fā)明使任一圖像感測芯片31接收的圖像至少部分地重迭于鄰近的圖像感測芯片31接收的圖像，并利用軟件或硬件對(duì)所有圖像感測芯片31所接收的圖像進(jìn)行處理以迭合成為一完整的圖像，藉此，由于物距m可大于像距η，單顆圖像感測芯片31 所對(duì)應(yīng)接收的圖像面積可較大，因此可使用數(shù)量較少的圖像感測芯片31以降低成本。如圖7所示，為本發(fā)明的多鏡頭圖像感測模塊的另一實(shí)施例，該多鏡頭圖像感測模塊大致與圖6的圖像感測模塊相同，不同之處在于這些非球面透鏡32以一鏡片陣列40 代替。該鏡片陣列40具有一體成型的一基板41以及多個(gè)形成于該基板41上的非球面透鏡部42。這些非球面透鏡部42分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置于各該圖像感測芯片31前方，各該非球面透鏡部42經(jīng)由各該反射鏡33及該透光板34將該待測文件35沿該第二方向Y延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片31上，并由各該圖像感測芯片31接收。該鏡片陣列40可利用塑料等透明材質(zhì)進(jìn)行射出成型或模造成型而制得，由于該鏡片陣列40 為單一組件，相較于圖6的多鏡頭圖像感測模塊需對(duì)多個(gè)透鏡32進(jìn)行安裝而言，顯然可有效簡化模塊的組裝步驟及成本。此外，如圖8所示，更可使用一長條狀反射鏡37來代替圖 7中的多個(gè)反射鏡33，各該非球面透鏡部42經(jīng)由該長條狀反射鏡37及該透光板34將該待測文件35沿該第二方向Y延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片31上， 并由各該圖像感測芯片31接收。如圖9所示，為本發(fā)明的多鏡頭圖像感測模塊的另一實(shí)施例，該多鏡頭圖像感測模塊大致與圖6的圖像感測模塊相同，不同之處在于省去了反射鏡33，各該非球面透鏡32 經(jīng)由各該反射鏡33及該透光板34將該待測文件35的一線狀圖像的一部分直接成像于對(duì)
5應(yīng)的圖像感測芯片31上，并由各該圖像感測芯片31接收。此外，如圖10所示，為本發(fā)明的多鏡頭圖像感測模塊的另一實(shí)施例，該多鏡頭圖像感測模塊大致與圖9的圖像感測模塊相同，不同之處在于該非球面透鏡32以一鏡片陣列 50代替。該鏡片陣列50具有一體成型的一基板51以及多個(gè)形成于該基板51上的非球面透鏡部52。該等非球面透鏡部52分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置于各該圖像感測芯片31前方，各該非球面透鏡部52經(jīng)由該透光板34將該待測文件35沿該第二方向Y延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片31上，并由各該圖像感測芯片31接收。該鏡片陣列50可利用塑料等透明材質(zhì)進(jìn)行射出成型或模造成型而制得，由于該鏡片陣列50為單一組件，相較于圖9的多鏡頭圖像感測模塊需對(duì)多個(gè)透鏡32進(jìn)行安裝而言，顯然可有效簡化模塊的組裝步驟及成本。因此，本發(fā)明的多鏡頭圖像感測模塊利用非球面透鏡32以及反射鏡33來調(diào)整光路，可有效提高聚焦深度(D0F > 0. 8mm)，當(dāng)模塊組裝公差較大或待測文件35不平整時(shí)，也不易造成掃描時(shí)待測文件35各部位的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)(MTF)不一致。并且，相較于CCDM來說，由于各該圖像感測芯片31僅需搭配一對(duì)應(yīng)的反射鏡33， 因此使得光線的反射次數(shù)減少，可減低光線能量損耗。并且，較少的光學(xué)組件也可使成本降低以及模塊尺寸縮小。另一方面，相較于CISM來說，由于圖像感測芯片31的數(shù)量減少亦可有效降低成本，圖像感測芯片31的分辨率需求亦較低。此外，由于不具有柱狀透鏡陣列，不僅可有效降低成本，也減少了零件取得的困難度。以上所述者僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍所作的等效變化與修改，皆仍屬本發(fā)明專利所涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，用以相對(duì)一待測文件沿一第一方向移動(dòng)以掃描該待測文件的圖像，該多鏡頭圖像感測模塊包含一電路板；多個(gè)圖像感測芯片，用以接收?qǐng)D像，且間隔地設(shè)置于該電路板上且沿一第二方向間隔排列，且該第二方向正交于該第一方向；以及多個(gè)非球面透鏡，分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置于各該圖像感測芯片前方，各該非球面透鏡將該待測文件沿該第二方向延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片上，并由各該圖像感測芯片接收。
2.如權(quán)利要求1所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，還包含至少一反射鏡，各該非球面透鏡經(jīng)由該反射鏡將該線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片上。
3.如權(quán)利要求2所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，該反射鏡呈長條狀。
4.如權(quán)利要求1所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，任一圖像感測芯片接收的圖像至少部分地重迭于鄰近的圖像感測芯片接收的圖像。
5.如權(quán)利要求1所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，還包含一供該待測文件設(shè)置于其上的透光板，且各該非球面透鏡經(jīng)由該透光板將該待測文件沿該第二方向延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片上。
6.如權(quán)利要求5所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，還包含一用以透過該透光板照明該待測文件的線狀光源。
7.一種多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，用以相對(duì)一待測文件沿一第一方向移動(dòng)以掃描該待測文件的圖像，該多鏡頭圖像感測模塊包含一電路板；多個(gè)圖像感測芯片，用以接收?qǐng)D像，且間隔地設(shè)置于該電路板上且沿一第二方向間隔排列，且該第二方向正交于該第一方向；以及一鏡片陣列，具有一體成型的一基板以及多個(gè)形成于該基板上的非球面透鏡部，該非球面透鏡部分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置于各該圖像感測芯片前方，各該非球面透鏡部將該待測文件沿該第二方向延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片上，并由各該圖像感測芯片接收。
8.如權(quán)利要求7所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，還包含至少一反射鏡，各該非球面透鏡部經(jīng)由該反射鏡將該線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片上。
9.如權(quán)利要求8所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，該反射鏡呈長條狀。
10.如權(quán)利要求7所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，任一圖像感測芯片接收的圖像至少部分地重迭于鄰近的圖像感測芯片接收的圖像。
11.如權(quán)利要求7所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，還包含一供該待測文件設(shè)置于其上的透光板，且各該非球面透鏡部經(jīng)由該透光板將該待測文件沿該第二方向延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片上。
12.如權(quán)利要求11所述的多鏡頭圖像感測模塊，其特征在于，還包含一用以透過該透光板照明該待測文件的線狀光源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多鏡頭圖像感測模塊，用以相對(duì)一待測文件沿一第一方向移動(dòng)以掃描該待測文件的圖像，包含一電路板、多個(gè)圖像感測芯片，以及多個(gè)非球面透鏡。該圖像感測芯片用以接收?qǐng)D像，且間隔地設(shè)置于該電路板上且沿一第二方向間隔排列，且該第二方向正交于該第一方向。該非球面透鏡分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置于各該圖像感測芯片前方，各該非球面透鏡將該待測文件沿該第二方向延伸的一線狀圖像的一部分成像于對(duì)應(yīng)的圖像感測芯片上，并由各該圖像感測芯片接收。
文檔編號(hào)H04N1/04GK102281378SQ20101020290
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者李彭榮 申請(qǐng)人:菱光科技股份有限公司