双图像传感器封装制造技术

一种图像传感器设备，在同一封装中包括两个或更多个图像传感器阵列

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双图像传感器封装

技术介绍

[0001]计算机视觉包括获取、处理、分析和理解用于各种应用的图像。在计算机视觉系统中，光学子系统可以在图像传感器上形成物体、场景、事件或其他环境特征的光学图像。图像传感器可以通过将光学图像转换成电图像数据来捕获环境特征的图像或视频。耦合到图像传感器的图像处理器可以对所获取的图像数据执行某些计算机视觉操作，以检测图像数据中的特征和/或图像数据中不同帧之间的变化。所检测到的特征和/或变化可以用于各种应用，诸如对象分类、面部识别、运动检测、对象/特征跟踪、手势检测、用户认证、自动驾驶等。例如，从图像或视频中提取的特征可以被用于活体检测和/或生物特征认证，以防止电子欺骗。由图像传感器生成的电图像数据也可以用于其他应用，诸如深度传感应用、位置跟踪应用、增强现实(AR)应用、虚拟现实(VR)应用、混合现实(MR)应用等。例如，在VR/AR/MR显示系统中，图像传感器可以用来跟踪用户的眼睛的运动，以便向用户的眼睛显示适当的内容。

技术实现思路

[0002]本文公开的技术通常涉及图像传感器。更具体地，本文公开了用于使用多个波长范围内的光捕获对象的多个图像的图像传感器设备。本文描述了各种专利技术具体实施，包括设备、系统、组件、封装、电路、装置、方法、材料等。
[0003]根据某些具体实施，图像传感器设备可以包括：电路板；处理器，该处理器结合到电路板；第一传感器阵列，该第一传感器阵列结合到并且电耦合到处理器；第一传感器阵列上的第一盖玻璃；第二传感器阵列，该第二传感器阵列结合到并且电耦合到处理器；第二传感器阵列上的第二盖玻璃；以及密封结构，该密封结构在电路板上并且围绕处理器、第一传感器阵列、第一盖玻璃、第二传感器阵列和第二盖玻璃。图像传感器设备还可以包括在密封结构上的封装顶盖，该封装顶盖包括分别与第一传感器阵列和第二传感器阵列对准的第一孔和第二孔。图像传感器设备可以进一步包括：第一透镜，该第一透镜在第一孔中；第二透镜，该第二透镜在第二孔中；以及滤镜，该滤镜在第一透镜、第一盖玻璃或第一传感器阵列中的至少一个的表面上。滤镜被配置为阻挡第一波长范围内的光并且透射第二波长范围内的光。在一些具体实施中，滤镜可以被配置为阻挡可见光并且透射红外光(例如，近红外(NIR)或短波IR(SWIR)光)。
[0004]根据示例实现方式，图像传感器设备可以包括：电路板；处理器，该处理器结合到电路板；第一传感器阵列，该第一传感器阵列结合到并且电耦合到处理器；第一传感器阵列上的第一盖玻璃；第二传感器阵列，该第二传感器阵列结合到并且电耦合到处理器；第二传感器阵列上的第二盖玻璃；密封结构，该密封结构在电路板上并且围绕处理器、第一传感器阵列、第一盖玻璃、第二传感器阵列和第二盖玻璃；在密封结构上的封装顶盖，该封装顶盖包括孔；在孔中的透镜；以及滤镜，该滤镜在第一盖玻璃或第一传感器阵列中的至少一个的表面上，该滤镜被配置为阻挡第一波长范围内的光并且透射第二波长范围内的光。
[0005]根据示例实现方式，光学传感器封装可以包括：电路板；处理器，该处理器结合到
电路板；传感器阵列，该传感器阵列结合到并且电耦合到处理器；盖玻璃，该盖玻璃在传感器阵列上；密封结构，该密封结构在电路板上，并且围绕处理器、传感器阵列和盖玻璃；在密封结构上的顶盖，该顶盖包括孔；在孔中的透镜组件；以及滤镜，该滤镜在透镜组件、盖玻璃或传感器阵列中的至少一个的区域上，该滤镜被配置为阻挡第一波长范围内的光并且透射第二波长范围内的光。
[0006]根据某些具体实施，封装中的装置可以包括：用于聚焦由对象所反射的光的器件，由对象所反射的光包括第一波长范围内的光和第二波长范围内的光；用于阻挡第二波长范围内的光并且透射第一波长范围内的光的器件；用于接收第一波长范围内的光并且将其转换成第一图像的电数据的器件；用于接收第二波长范围内的光并且将其转换成第二图像的电数据的器件；用于接收和处理第一图像的电数据和第二图像的电数据两者的器件；用于密封用于接收和转换第一波长范围内的光的器件、用于接收和转换第二波长范围内的光的器件和用于接收和处理第一图像的电数据和第二图像的电数据两者的器件的器件；以及用于保持用于聚焦由对象所反射的光的器件的器件，其中，用于保持的器件在用于封装的器件之上，并且对第一波长范围内的光和第二波长范围内的光不透明。
[0007]此概述既不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。本主题应通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每项权利要求来理解。在下面的说明书、权利要求书和附图中，将更详细地描述上述内容以及其他特征和示例。
附图说明
[0008]本公开的各个方面通过示例的方式示出。非限制性和非穷尽性的方面参考以下附图进行了描述。
[0009]图示1A示出了一种设置的示例，其中，用户可以与结合了本文描述的特征和技术的移动设备进行交互。
[0010]图示1B示出了另一种设置的示例，其中，用户可以与结合了本文描述的特征和技术的可穿戴设备进行交互。
[0011]图2是根据某些具体实施的包括图像传感器和主处理器的计算机视觉系统的示例的框图。
[0012]图3包括根据某些具体实施的图像传感器的示例的截面图。
[0013]图4示出了包括用于捕获对象的两个图像的两个单独的图像传感器设备的系统的示例。
[0014]图5示出了根据某些具体实施的在同一封装中包括用于捕获对象的两个图像的两个图像传感器阵列和处理器的图像传感器设备的示例。
[0015]图6示出了根据某些具体实施的包括用于捕获对象的两个图像的两个传感器阵列的图像传感器的示例。
[0016]图7示出了根据某些具体实施的在同一封装中包括用于捕获对象的两个图像的两个图像传感器阵列和处理器的图像传感器设备的另一示例。
[0017]图8示出了根据某些具体实施的在同一封装中包括用于捕获对象的两个图像的两个图像传感器阵列和处理器的图像传感器设备的又一示例。
[0018]图9示出了根据某些具体实施的在同一封装中包括用于捕获对象的两个图像的两个图像传感器阵列和处理器的图像传感器设备的再一示例。
[0019]图10示出了根据某些具体实施的在封装中包括用于捕获对象的两个图像的一个图像传感器阵列和处理器的图像传感器设备的示例。
[0020]图11示出了根据某些具体实施的在封装中包括用于捕获对象的两个图像的一个图像传感器阵列和处理器的图像传感器设备的另一示例。
[0021]图12示出了根据某些具体实施的在同一封装中包括用于捕获对象的两个图像的单个透镜组件、两个图像传感器阵列和处理器的图像传感器设备的示例。
[0022]图13示出了根据某些具体实施的在同一封装中包括用于捕获对象的两个图像的单个透镜组件、两个图像传感器阵列和处理器的图像传感器设备的另一示例。
[0023]图14示出了根据某些具体实施的在同一封装中包括用于捕获对象的两个图像的单个透镜组件、两个图像传感器阵列和处理器的图像传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像传感器设备，包括：电路板；处理器，所述处理器结合到所述电路板；第一传感器阵列，所述第一传感器阵列结合到并且电耦合到所述处理器；第一盖玻璃，所述第一盖玻璃在所述第一传感器阵列上；第二传感器阵列，所述第二传感器阵列结合到并且电耦合到所述处理器；第二盖玻璃，所述第二盖玻璃在所述第二传感器阵列上；密封结构，所述密封结构在所述电路板上并且围绕所述处理器、所述第一传感器阵列、所述第一盖玻璃、所述第二传感器阵列和所述第二盖玻璃；封装顶盖，所述封装顶盖在所述密封结构上，所述封装顶盖包括分别与所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列对准的第一孔和第二孔；第一透镜，所述第一透镜在所述第一孔中；第二透镜，所述第二透镜在所述第二孔中；以及滤镜，所述滤镜在所述第一透镜、所述第一盖玻璃或所述第一传感器阵列中的至少一个的表面上，所述滤镜被配置为阻挡第一波长范围内的光并且透射第二波长范围内的光。2.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其中，所述滤镜被配置为阻挡可见光并且透射红外光。3.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其中，所述第一透镜和所述第二透镜的特征在于分别不同的相应的焦距、不同的相应的视场、不同的相应的放大率或距所述第一盖玻璃和所述第二盖玻璃的不同距离中的至少一个。4.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其中，所述第一透镜和所述第二透镜中的每一个的特征在于直径在0.1mm与2mm之间。5.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其中，所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列中的每一个的特征在于小于1
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1mm2的光敏区域。6.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其中，所述第一透镜包括透镜组件中的两个或更多个透镜的组。7.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其中，所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列通过所述电路板电耦合到所述处理器。8.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其中，所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列在同一裸芯上。9.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其中，所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列通过所述密封结构和所述封装顶盖光学隔离。10.根据权利要求1所述的图像传感器设备，其包括附加滤镜，所述附加滤镜在所述第二透镜、所述第二盖玻璃或所述第二传感器阵列中的至少一个的表面上，并且被配置为阻挡所述第二波长范围内的光并且透射所述第一波长范围内的光。11.一种图像传感器设备，包括：电路板；处理器，所述处理器结合到所述电路板；第一传感器阵列，所述第一传感器阵列结合到并且电耦合到所述处理器；
第一盖玻璃，所述第一盖玻璃在所述第一传感器阵列上；第二传感器阵列，所述第二传感器阵列结合到并且电耦合到所述处理器；第二盖玻璃，所述第二盖玻璃在所述第二传感器阵列上；密封结构，所述密封结构在所述电路板上并且围绕所述处理器、所述第一传感器阵列、所述第一盖玻璃、所述第二传感器阵列和所述第二盖玻璃；封装顶盖，所述封装顶盖在所述密封结构上，所述封装顶盖包括孔；透镜，所述透镜在所述孔中；以及滤镜，所述滤镜在所述第一盖玻璃或所述第一传感器阵列中的至少一个的表面上，所述滤镜被配置为阻挡第一波长范围内的光并且透射第二波长范围内的光。12.根据权利要求11所述的图像传感器设备，还包括分束器，所述分束器光学耦合到所述透镜，并且被配置为：将光束的第一部分从所述透镜引向所述第一传感器阵列；以及将所述光束的第二部分从所述透镜引向所述第二传感器阵列。13.根据权利要求12所述的图像传感器设备，其中，所述分束器包括三棱镜。14.根据权利要求12所述的图像传感器设备，还包括：第一棱镜，所述第一棱镜在所述第一盖玻璃上，并且被配置为折射来自所述分束器的所述光束的所述第一部分；以及第二棱镜，所述第二棱镜在所述第二盖玻璃上，并且被配置为折射来自所述分束器的所述光束的所述第二部分。15.根据权利要求11所述的图像传感器设备，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：