光场成像模组制造技术

本实用新型专利技术提供一种光场成像模组，包括：图像传感器，包括二维排列的感光单元；第一基板以及形成在所述第一基板上的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元，每个所述微透镜单元对应所述图像传感器的多个感光单元；第二基板以及形成在所述第二基板上的透镜，所述透镜用于接收光线并经所述微透镜阵列入射到所述图像传感器上。通过合理设置各个光学元件的位置及连接关系并采用WLO工艺减小光场成像模组的体积，更进一步的，结合反射光路设计减小光场成像模组的体积。

Optical field imaging module

The utility model provides an optical field imaging module, including an image sensor, including a two-dimensional array of photosensitive units, a first substrate and a microlens array formed on the first substrate, and the microlens array includes a plurality of microlens units. Each of the microlens single elements corresponds to a plurality of sense of the image sensor. A light unit; a second substrate and a lens formed on the second substrate; the lens is used to receive light and incident on the image sensor through the microlens array. By setting up the location and connection of all optical elements and using WLO technology to reduce the volume of the optical field imaging module, the volume of the optical field imaging module is reduced by the design of the reflective optical path.

【技术实现步骤摘要】
光场成像模组
本技术涉及光学技术及制造领域，具体涉及一种光场成像模组。
技术介绍
光场相机相对于传统相机而言，不仅可以获取光线的强度还可以采集到光线的方向，这使得光场相机拥有更多的功能，比如先拍照后聚焦、大景深成像、3D成像以及透视成像等等。光场相机中使用比如广泛的结构是基于微透镜阵列(MLA)的结构，即通过在感光芯片与成像透镜之间布置一个MLA阵列，每个MLA阵列单元对应于多个感光芯片上的像素，通过MLA单元即可以使得原本聚焦为一点的目标光线经MLA单元以不同的角度成像在该单元对应的像素上，后期通过对这些像素的处理从而实现上述多种功能。随着智能移动设备如手机、平板、电视等设备朝向微型化发展并且对相机的需求越来越广泛，使得相机往体积越来越小的趋势发展。传统镜头、相机或传统的制造工艺难以适应这一趋势；对于光场相机而言，目前也存在着体积过大难以被集成到微型设备中的问题。
技术实现思路
本技术为了解决光场相机体积过大难以被集成到微型设备中问题，提供一种体积小的光场成像模组。为了解决上述问题，本技术采用的技术方案如下所述：一种光场成像模组，包括：图像传感器，包括二维排列的感光单元；第一基板以及形成在所述第一基板上的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元，每个所述微透镜单元对应所述图像传感器的多个感光单元；第二基板以及形成在所述第二基板上的透镜，所述透镜用于接收光线并经所述微透镜阵列入射到所述图像传感器上。进一步的，还包括间隙块，用于固定所述图像传感器、所述第一基板以及所述第二基板。在本技术提供的上述光场成像模组中，所述第一基板和/或第二基板为透明基板；所述第一基板和/或第二基板是玻璃或硅材料；所述微透镜阵列是晶圆级微透镜阵列；所述微透镜阵列形成在所述第一基板的至少一个表面上；所述透镜形成在所述第二基板的至少一个表面上；所述图像传感器包括CCD或CMOS。本技术还提供一种光场成像模组，包括第一反射基板，所述第一反射基板上设有第一反射面，所述第一反射面用于接收并反射由透镜透射过的光线；进一步的，还包括第二反射基板，所述第二反射基板上设有第二反射面，所述第二反射面用于接收并反射由第一反射面反射出的光线。更进一步的，还包括间隙块，用于固定所述图像传感器与所述第一基板。本技术的有益效果为：提供一种光场成像模组的结构设计，通过合理设置各个光学元件的位置及连接关系并采用WLO工艺减小光场成像模组的体积，更进一步的，结合反射光路设计减小光场成像模组的体积。附图说明图1是本技术实施例中光场成像模组的结构示意图。图2是本技术实施例中单次反射光场成像模组示意图。图3是本技术实施例中两次反射光场成像模组示意图。其中，10-光场成像模组，101-第二基板，102-透镜，103-第一基板，104-微透镜阵列，105-图像传感器，106-间隙块，20-光场成像模组，201-第二基板，202-透镜，203-第一基板，204-微透镜阵列，205-图像传感器，206-间隙块，207-反射基板，208-反射面，30-光场成像模组，301-第二基板，302-透镜，303-第一基板，304-微透镜阵列，305-图像传感器，306-间隙块，307-第一反射基板，308-第一反射面，309-第二反射基板，310-第二反射面。具体实施方式下面结合附图通过具体实施例对本技术进行详细的介绍，以使更好的理解本技术，但下述实施例并不限制本技术范围。另外，需要说明的是，下述实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构思，附图中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形状、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。图1是根据本技术实施例的光场成像模组的结构示意图。为了便于阐述，在图中仅示出了反映本技术思想的必要部件，可以理解的是，除了必要部件之外还可以包括光场成像模组的其他部件，比如底座、外壳、电路等。图1中的光场成像模组10包括图像传感器105、第一基板103以及形成在第一基板103上的微透镜阵列104、第二基板101以及形成在第二基板101上的透镜102。空间中物体发出的光线经过透镜102后聚焦到微透镜阵列104上，经微透镜阵列后成像在图像传感器105上。若没有微透镜阵列104，则空间中物体发出的光线经由透镜102后将直接成像于图像传感器105的相应像素单元中，这种传统成像的方式仅能记录目标物体上点所发射多束光线的总体强度信息。光场成像模组10通过增加微透镜阵列104，微透镜阵列104中每个微透镜单元对应多个图像传感器105的像素单元，这样空间中一点发出的光线经由透镜102聚焦到微透镜单元上之后会继续发散，最终到达该微透镜单元对应的多个像素单元上。由此空间中该点的多条光线的方向信息就可以通过像素单元与微透镜单元之间相对的角度计算出来，同时每个微透镜单元对应的多个像素单元强度的和可以看成是该空间点的总强度信息。因此光场相机不仅可以记录目标光线的强度信息，也可以记录目标光线的方向信息。在一个实施例中，图像传感器105位于微透镜阵列104的微透镜单元的焦面上，微透镜阵列104位于透镜102的焦面上。图像传感器105包括CCD(Charge-coupledDevice，电荷耦合元件)或者CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，金属氧化物半导体元件)等，一般包括二维规则排列的多个感光像素单元，各个像素单元用于接收光信号并转换成电信号。在一些实施例中，光场成像模组10还包括数字信号处理DSP模块，与图像传感器105连接，负责接收电信号并经处理后形成图片或视频。在一些实施例中，图像传感器105表面还设置有滤光片，比如用于彩色成像的拜尔滤光片、红外成像的红外滤光片等。微透镜阵列104靠近图像传感器105设置，在一个实施例中，二者之间的距离为微透镜阵列104微透镜单元的焦距。每个微透镜阵列104的微透镜单元对应多个图像传感器105的像素单元。透镜102一般称为主透镜，用于接收外部光线，可以包括沿光路方向排列的至少一个透镜。晶圆级光学工艺(WLO)可以进一步减小光场成像模组的体积。在图1所示的实施例中，微透镜阵列104形成在第一基板103上，第一基板103可以是晶圆、玻璃等，也可以是其他材料，晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；第一基板103需要是透明基板，即需要拥有让指定波长透过的能力。微透镜阵列104可以是晶圆级微透镜阵列。微透镜阵列104形成在第一基板103的两个表面上，在一个实施例中，也可仅形成在一个表面上。这里所说的“形成”即可以指微透镜阵列104以独立的部件安装在第一基板103上，也可以直接在第一基板103上以一定的工艺生成微透镜阵列104。透镜102与第二基板101的组成与微透镜阵列104与第一基板103的组成结构类似。第一基板103与第二基板101以及图像传感器105之间可以通过间隙块106固定，该间隙块可以是玻璃、硅等晶圆材料制成。可以理解的是，这里的固定可以是直接固定也可以是间接固定，比如第一基板103与图像传感器105之间可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光场成像模组，其特征在于,包括：图像传感器，包括二维排列的感光单元；第一基板以及形成在所述第一基板上的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元，每个所述微透镜单元对应所述图像传感器的多个感光单元；第二基板以及形成在所述第二基板上的透镜，所述透镜用于接收光线并经所述微透镜阵列入射到所述图像传感器上。

【技术特征摘要】
1.一种光场成像模组，其特征在于,包括：图像传感器，包括二维排列的感光单元；第一基板以及形成在所述第一基板上的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元，每个所述微透镜单元对应所述图像传感器的多个感光单元；第二基板以及形成在所述第二基板上的透镜，所述透镜用于接收光线并经所述微透镜阵列入射到所述图像传感器上。2.如权利要求1所述的光场成像模组，其特征在于，还包括第一反射基板，所述第一反射基板上设有第一反射面，所述第一反射面用于接收并反射由透镜透射过的光线。3.如权利要求2所述的光场成像模组，其特征在于，还包括第二反射基板，所述第二反射基板上设有第二反射面，所述第二反射面用于接收并反射由第一反射面反射出的光线。4.如权利要求1所述的光场成像模组，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆民，许星，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44