圆片级透镜系统及其制造方法技术方案

技术编号:12852733 阅读:98 留言:0更新日期:2016-02-11 16:58
一种圆片级透镜系统,其包含一或多个圆片级透镜,所述一或多个圆片级透镜中的每一者具有一含有相对的第一及第二表面的基板、一由第一材料制成且设置在所述第一表面上的第一透镜组件、以及一由第二材料制成且设置在所述第二表面上的第二透镜组件,其中,对于所述一或多个圆片级透镜中的至少一者,所述第一材料是与所述第二材料不同。另一圆片级透镜系统包含三个在光学上彼此串联耦合的圆片级透镜,所述三个圆片级透镜中的每一者具有一含有相对的第一及第二表面的基板、一设置在所述第一表面上且具有一背向所述第一表面的非球面表面的第一透镜组件、以及一设置在所述第二表面上且具有一背向所述第二表面的非球面表面的第二透镜组件。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
技术介绍
相机模块是整合至各式各样的装置中。诸如手机、平板计算机及笔记本电脑的消 费类电子装置通常包含一小型相机模块。大多数的这类装置装备有一由固定配置的塑料透 镜所组成的透镜系统。典型的相机模块具有约两百万像素或更高的像素分辨率。有了这样 大量像素共享入射光,相关的透镜系统必须具有高度的(高的)光收集效率以产生足够亮 的影像。光收集效率可用术语"光圈值(F-number)"表示,其定义为透镜系统的有效焦距 (EFFL)对入射光瞳直径(D)的比率,即,F = EFFL/D。因此,光圈值为来自该透镜系统所收 集与成像的景象的光线部分的量度。低光圈值就等同高收集效率。为满足成本的限制及性 能需求,许多相机模块是由三个塑料透镜构成以产生一相对低的光圈值及可接受的成像特 性。塑料透镜是使用注塑成型技术大量生产及组装,连同影像传感器及电子电路一起形成 一照相机模块。
技术实现思路
在一实施例中,一种用以将一景象成像在一像平面上的圆片级透镜系统包含一或 多个圆片级透镜,该一或多个圆片级透镜中的每一者具有(a) -具有相对的第一及第二表 面的基板,(b) -由一第一材料制成且设置在该第一表面上的第一透镜组件,以及(c) 一由 一第二材料制成且设置在该第二表面上的第二透镜组件,其中,对于该一或多个圆片级透 镜中的至少一者,该第一材料与该第二材料不同。 在一实施例中,一种用以将一景象成像在一像平面上的圆片级透镜系统包含三个 在光学上彼此串联耦合的圆片级透镜,该三个圆片级透镜中的每一者具有(a) -具有相对 的第一及第二表面的基板,(b) -设置在该第一表面上且具有一背向该第一表面的非球面 表面的第一透镜组件,以及(C) 一设置在该第二表面上且具有一背向该第二表面的非球面 表面的第二透镜组件。 在一实施例中,一种用以制造一圆片级透镜系统的圆片级方法包含藉由以下步骤 形成一透镜圆片:(a)设置复数个由一第一材料制成的第一透镜组件在一基板的一第一表 面上,以及(b)设置复数个由一第二材料制成的第二透镜组件在该基板的一第二表面上, 其中该第二表面与该第一表面相对,该第二材料与该第一材料不同,且该复数个第二透镜 与该复数个第一透镜对齐。【附图说明】 图1说明根据一实施例整合至一相机装置内并包含至少一圆片级透镜的相机模 块。 图2说明根据一实施例包含三个在光学上串联耦合的圆片级透镜的圆片级透镜 系统。 图3A为图2的圆片级透镜系统的纵向球面像差曲线图。 图3B为图2的圆片级透镜系统的畸变像差曲线图。 图3C为图2的圆片级透镜系统的场曲像差曲线图。 图3D为图2的圆片级透镜系统的像场横向色差曲线图。 图4说明根据一实施例包含三个在光学上串联耦合的圆片级透镜的另一圆片级 透镜系统。 图5A为图4的圆片级透镜系统的纵向球面像差曲线图。 图5B为图4的圆片级透镜系统的畸变像差曲线图。 图5C为图4的圆片级透镜系统的场曲像差曲线图。 图为图4的圆片级透镜系统的像场横向色差曲线图。 图6说明根据一实施例包含三个在光学上串联耦合的圆片级透镜的圆片级透镜 系统。 图7说明根据一实施例用以制造一透镜圆片或复数个圆片级透镜的方法。 图8说明根据一实施例用以制造一包含至少一圆片级透镜的相机模块的方法。 附图标记说明: 相机装置100 相机模块110 晶圆级透镜系统120、200、400、600 影像传感器130 电子电路板140 晶圆级透镜 150、210(1)、210(2)、210(3)、410(1)、410(2)、410(3)、610(1)、 610(2)、610 (3) 透镜组件 152、154、230(1)-230(6)、430 (1)-430 (6)、630 (1)-630 (6) 基板 156、220(1)、220(2)、220(3)、420(1)、420(2)、420(3)、620(1)、620(2)、 620(3) 表面 162、164 非球面凸面 232(1,1)、232(4, 2)、432(1,1)、432(4, 2) 平面 232(1,2)、232(2, 1)、232(3, 2)、232(4, 1)、232(5, 2)、232(6, 1)、432(1,2)、 432 (2, 1)、432 (3, 2)、432 (4, 1)、432 (5, 2)、 非球面凹面 232(2, 2)、232(3, 1)、432(2, 2)、432(3, 1) 非球面鸥翼形表面 232 (5, 1)、232 (6, 2)、432 (6, 2) 盖玻璃 240、440、MO 影像平面 25〇、45〇、65〇 光轴 260、460、660 总轨道长度 270、470、670 FOV 角 280、480、680 纵向球面像差曲线 312、314、316、512、514、516 畸变曲线 322、324、326、522、524、526 像场弯曲 331-336、531-536 横向色彩 342、344、346、542、544、546、548 艾瑞盘半径348、548 非球面表面432 (5, I) 点 630(1) 方法 700、800 步骤 710、712、714、72〇、 810、82〇、83〇、84〇、85〇、 852 【具体实施方式】 本专利技术包含至少部分地使用圆片级制造方法所产生的圆片级透镜系统。圆片级制 造的价格便宜且可以有传统注塑成型透镜不能够实现的透镜设计改进。特别是在本文中揭 示的圆片级透镜系统及相关制造方法中,一圆片级透镜的两个表面是形成在载体基板的两 相对侧面上。因此,每个透镜可以由二或三种不同的材料所组成,从而在与注塑成型透镜及 其它传统透镜相比时,提供额外的自由度来优化该透镜系统的性能。此外,本专利技术的圆片级 透镜系统可以使用具有回流焊接相容材料形成。这简化了包含该圆片级透镜系统的相机模 块的制造。 图1说明一整合至一相机装置100内的例示性相机模块110。相机装置100为(例 如)手机、平板计算机、音乐播放器、笔记本计算机、桌上型计算机或另一电子装置或系统。 相机模块110包含一圆片级透镜系统120、影像传感器130及一电子电路板140。圆片级透 镜系统120将一景象成像在一影像传感器130上。电子电路板140促使了影像传感器130 的运作,诸如影像采集及影像读出。圆片级透镜系统120包含至少一圆片级透镜150。 圆片级透镜150包含二个设置在一基板156的两相对侧面上的透镜组件152、154。 透镜组件152、154包含各自背向基板156的表面162、164。表面162、164与设在表面162、 164之间的材料一起形成一单一透镜。然而,与传统整个由相同材料构成的单一透镜相比, 透镜组件152、透镜组件154及基板156可由各自不同的材料所构成。因此,与(例如)需 要整个由相同材料构成的传统注塑成型透镜相比时,圆片级透镜150在透镜设计上提供了 额外的自由度。在一实施例中,圆片级透镜组件152、154由各自不同的材料所构成以改善 圆片级透镜系统120的性能面。例如,圆片级透镜组件152、154的材料在某些实施例中将 诸如色差、球面像差、畸变或像场弯曲的光学像差减至最低程度。这可导致圆片级透镜系统 120所改本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种圆片级透镜系统,用以将一景象成像在一像平面上,其包括:一或多個晶圓級透鏡,其各包含:一基板,其具有相对的第一及第二表面;一第一透镜组件,其由一第一材料制成且设置在所述第一表面上,以及一第二透镜组件,其由一第二材料制成且设置在所述第二表面上;其中,对于所述一或多个圆片级透镜中的至少一者,所述第一材料与所述第二材料不同。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹淳义邓兆展
申请(专利权)人:全视技术有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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