透镜阵列制造技术

技术编号:6721495 阅读:290 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种透镜阵列。该透镜阵列包含:基板,所述基板中形成多个通孔;和多个透镜,所述多个透镜通过分别填充所述多个通孔而设置在所述基板中。将对入射光不透明的突部设置在所述通孔中,作为截除入射到除开口部分以外的部分上的光的光圈。并且,所述突部在一个垂直于埋置在所述通孔中的所述透镜的光轴的平面内,从所述通孔的内壁朝所述透镜的光轴延伸,从而围绕所述光轴构成所述开口部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透镜阵列
技术介绍
如今,作为电子设备的移动终端如便携式电话、PDA(个人数字助理)等装备有小型并且薄型的摄像装置(image pickup unit)。通常,这样的摄像装置配备固态摄像器件如 CCD(电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等,以及一个以上用于在固态摄像器件上形成目标图像的透镜。依照移动终端尺寸和厚度的减小,摄像装置也需要尺寸和厚度的进一步减小。并且,摄像装置在生产时需要具有更好的产率。为了符合这样的要求,建议了如下方法将一个以上其中多个透镜分别对准的透镜阵列叠置在其中将多个固态摄像器件对准的传感器阵列上,然后通过切割所得层压结构体使得每个摄像装置包含固体摄像器件和透镜,大规模制备摄像装置(例如,见专利文件1 (W0-A-2008/l(^648,对应于US-A-2010/0046096))。作为用于以上应用中的透镜阵列,专利文件1公开了由基板和透镜构件构成透镜,其中将由树脂材料制成的透镜构件接合在由透光材料如玻璃等形成的平行板基板的表面。并且,专利文件2 (W0-A-2009/076790,对应于EP-A-2225097)公开了在基板中形成通孔并且由填充在通孔中的树脂材料形成透镜。在专利文件1中描述的透镜阵列中,无法使透镜的各个部分的厚度小于基板的厚度,并因而限制了透镜厚度的减小。反之,根据在专利文件2中描述的透镜阵列,透镜被设置在基板中的通孔中,并因而可以形成其部分的厚度小于基板厚度的透镜。此外,一般将用于调节图像亮度的光圈光阑(aperture diaphragm)装配到摄像装置上(例如,见专利文件1和专利文件3(JP-B-3926380,对应于US-A-2009/0279188))。在专利文件1中,还描述了这样的结构体通过涂布方法如涂覆、真空沉积等在基板上形成光圈图案,从而将光圈与透镜整体地安置在透镜中。并且,在专利文件3中,描述了这样的结构体将由不同于透镜的材料形成的光圈安置在透镜的外部。根据专利文件1中所述的结构体,在组装摄像装置时不需要透镜和光圈之间的对准,并且还可以将光圈一起装配到多个摄像装置中。因此,这样的结构体适于大规模生产摄像装置。然而,光圈的最佳位置取决于光学系统的结构而不同。例如,取决于光学系统的结构,甚至在透镜的内部,距离入射表面的最佳距离也不同。在专利文件1所述的结构体中, 光圈的位置被限制在基板的表面,并因此无法改变。
技术实现思路
本专利技术的一个示例性方面是提高光圈在透镜阵列中位置的灵活性,所述透镜阵列设置有其中分别整体地设置光圈的多个透镜。根据本专利技术的一个方面,所述透镜阵列包含基板,所述基板中形成多个通孔;和多个透镜,所述多个透镜通过分别填充所述多个通孔而设置在所述基板中。将对入射光不透明的突部设置在所述通孔中,作为截除入射到除开口部分以外的部分上的光的光圈。并且,所述突部在一个垂直于埋置在所述通孔中的所述透镜的光轴的平面内,从所述通孔的内壁朝所述透镜的光轴延伸,从而围绕所述光轴构成所述开口部分。根据本专利技术的一个方面,光圈的位置可以在通孔的深度方向变化。即,可以提高光圈位置的灵活性。附图说明图1是为了说明本专利技术的一个实施方案而显示摄像装置的一个实例的图。图2是为了说明本专利技术的实施方案而显示透镜阵列的一个实例的图。图3是显示图2中的透镜阵列沿III-III线截取的截面图。图4A至4D是显示制备图2中透镜阵列中包含的基板的方法的一个实例的图。图5是显示用于制备图2中透镜阵列的成型模具(molding die)的一个实例的图。图6A至6C是显示制备图2中透镜阵列的方法的一个实例的图。图7是显示图2中透镜阵列的一种变体的图。图8是显示图2中透镜阵列的另一种变体的图。图9是为了说明本专利技术实施方案而显示透镜阵列的另一个实例的图。图IOA是IOB是显示图9中的透镜阵列的变体的图。图IlA和IlB是显示制备图1中摄像装置的方法的一个实例的图。图12A至12C是显示图IlA和IlB中的制备摄像装置的方法的一种变体的图。图13是显示制备图1中摄像装置的方法的另一个实例的图。具体实施例方式图1显示摄像装置的一个实例。摄像装置1包括包含固态成像器件22的传感器组件2,和包含透镜32的透镜组件 3。传感器组件2具有晶片(wafer piece)210例如,晶片21是由半导体如硅形成的, 并且形成为当从上面看时大体是矩形的形状。固态成像器件22设置在晶片21的几乎中心的部分。固态成像器件22由例如CCD图像传感器、CMOS图像传感器等形成。对晶片21应用众所周知的膜形成步骤、光刻步骤、蚀刻步骤、杂质注入步骤等,并因而此固态成像器件 22由在晶片21上形成的光接受区域、电极、绝缘膜、布线等构成。透镜组件3具有基板片31和透镜32。当从上面看时,基板片31形成为几乎与传感器组件2的晶片21相同的大体矩形的形状。在厚度方向穿过基板片31的通孔34形成于基板片31的中心部分中。在此通孔34中设置光圈36。设置透镜32以填充通孔34,并且将其固定到基板片31。在所有示例的实例中使光学表面33成形为凸球面,但是可以根据应用采用由凸球面、凹球面、非球面、平面构成的各种组合。在基板片31和传感器组件2的晶片21之间插入隔体(spacer) 35的情况下,将透镜组件3层压在传感器组件2上。透镜32在固态成像器件22的光接受区域中形成目标的图像。优选地,基板片31具有遮光性质。因此,可以防止对于成像不必要的光穿过基板片31并且入射到固态成像器件22上这样的情况。在示例性的实例中,层压在传感器组件 2上的透镜组件3仅1个,然而可以将多个透镜组件3层压在传感器组件2上。不具体限制隔体35的形状,只要可以将透镜组件3稳定在传感器组件2上即可。 优选地,隔体35应当成形为围绕固态成像器件22的框架。当隔体35成形为框架时,在传感器组件2和透镜组件3之间形成的空间可以与外部隔绝。作为结果,可以防止异物如灰尘等进入在传感器组件2和透镜组件3之间形成的空间中,并且可以防止异物粘附到固态成像器件22或透镜32上。在此情况下,当对隔体35提供遮光性质时,也可以防止对于成像不必要的光穿过传感器组件2和透镜组件3之间的区域入射到固态成像器件22上这样的情况。典型地,将如上构造的摄像装置1回流安装(reflow-mount)在移动终端的电路基板上。更具体地,预先将焊膏印刷在电路基板中将要安装摄像装置1的位置,并将摄像装置 1安置于该位置上。然后,对包括此摄像装置1的电路基板应用加热处理如红外线照射、吹送热空气等。因此,焊料熔化然后变为固体,并从而将摄像装置1安装在电路基板上。 图2和图3显示透镜阵列的一个实例。图2和图3中所示的透镜阵列5具有基板30和多个透镜32。以上透镜组件3通过以下方法而获得通过切割基板30,然后将透镜阵列5分割为各自包含透镜32。换言之, 透镜阵列5是以上透镜组件3的组合件。将基板30形成为像晶片(圆形板),并且典型地,基板30的直径为6英寸、8英寸或12英寸。在基板30中形成分别在厚度方向穿过的多个通孔34。通孔34以矩阵方式排列,并且典型地,几千个通孔34排列在具有以上尺寸的基板30上。在此情况下,基板30的外形不限于晶片形并且,例如可以采本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种透镜阵列,所述透镜阵列包含:基板,所述基板中形成多个通孔;和多个透镜,所述多个透镜通过分别填充所述多个通孔而设置在所述基板中;其中,将对入射光不透明的突部设置在所述通孔中,作为截除入射到除开口部分以外的部分上的光的光圈,并且所述突部在一个垂直于埋置在所述通孔中的所述透镜的光轴的平面内,从所述通孔的内壁朝所述透镜的所述光轴延伸,从而围绕所述光轴构成所述开口部分。

【技术特征摘要】
2010.02.26 JP 2010-0431361.一种透镜阵列,所述透镜阵列包含基板,所述基板中形成多个通孔;和多个透镜,所述多个透镜通过分别填充所述多个通孔而设置在所述基板中;其中,将对入射光不透明的突部设置在所述通孔中,作为截除入射到除开口部分以外的部分上的光的光圈,并且所述突部在一个垂直于埋置在所述通孔中的所述透镜的光轴的平面内,从所述通孔的内壁朝所述透镜的所述光轴延伸,从而围绕所述光轴构成所述开口部分。2.根据权利要求1所述的透镜阵列,其中所述基板通过层压多个基板构件而构成,所述多个基板构件中分别以相同的排列形式设置多个孔,在所述多个基板构件的至少一个基板构件中设置的孔的开口面积形成为小于在其余的基板构件中设置的孔的开口面积,所述通孔通过层压所述多个基板构件使得所述多个孔的各个位置相互对准而形成于所述基板中,并且所述多个基板构件的所述至少一个基板构件延伸到至少埋置在所述通孔中的透镜中的部分形成为...

【专利技术属性】
技术研发人员:山田大辅原田明宪
申请(专利权)人:富士胶片株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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