[發(fā)明專利]制造多個(gè)用于相機(jī)的光學(xué)裝置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180039940.6
• 申請(qǐng)日: 2011-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103229084B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·拉德曼;P·倫琴;M·馬盧克;M·羅西
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新加坡恒立私人有限公司
• 主分類號(hào): G02B7/04
• 分類號(hào): G02B7/04;H01L27/146;B29D11/00;G02B3/00;G02B7/02;G02B13/00
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及諸如CMOS或CCD相機(jī)的數(shù)碼相機(jī)裝置的領(lǐng)域。它涉及制造光學(xué)裝置的方法、用于這種相機(jī)的光學(xué)裝置以及含有所述光學(xué)裝置的照相機(jī)。

背景技術(shù)

如今，所制造的電子設(shè)備（包括手機(jī)、電腦、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等）中的很大一部分中集成有相機(jī)，特別是集成的相機(jī)光學(xué)元件。越來(lái)越重要的是這種相機(jī)能夠被經(jīng)濟(jì)地制造（例如并行處理），以及他們有盡可能少的機(jī)械上復(fù)雜的、制造困難的或需要細(xì)致處理的部件。尤其是針對(duì)移動(dòng)電話以及其它應(yīng)用，對(duì)相機(jī)的薄（即延光學(xué)軸的延伸要小）的需求不斷增加。然而這樣的集成相機(jī)所能獲得的分辨率的需求也在不斷增長(zhǎng)。

出于經(jīng)濟(jì)原因，光學(xué)裝置的部件(例如透鏡模塊)往往以晶片級(jí)制造。因此先由自動(dòng)化的進(jìn)程生產(chǎn)出晶片或晶片堆疊，其包含多個(gè)同類部件（例如透鏡模塊），然后在隨后的處理步驟中通過(guò)從晶片或晶片堆疊分離這些同類部件來(lái)分割出各個(gè)部件。

例如透鏡模塊的光學(xué)裝置還包含具有圖像傳感器的光電單元，所述光電單元限定了在其上布置有圖像傳感器元件的圖像傳感器平面。該光電單元可以如上面所述以晶片級(jí)制造。這樣的制造工藝是本領(lǐng)域所公知的，例如在專利公開(kāi)WO2009/076786中所描述的。

模塊包括一個(gè)或多個(gè)透鏡或透鏡部分的布置，以用于入射光在相機(jī)的光電單元的圖像傳感器平面的導(dǎo)向和分配。這種透鏡模塊有一個(gè)固定焦距，所述固定焦距被布置為：一旦透鏡模塊組裝到光學(xué)裝置中，此固定焦距將匹配于光電單元的透鏡模塊和圖像傳感器的平面之間的距離。因此法蘭焦距（FFL）限定了所述固定焦距，所述法蘭焦距對(duì)應(yīng)于透鏡（或物鏡）的最后物理平面（即，在目前的情況下，晶片的朝向傳感器最近的平面）與待成像物體相反側(cè)上的焦平面（即傳感器側(cè)）之間的距離。因此，法蘭焦距是指背面FFL。為了實(shí)現(xiàn)高的圖像清晰度，焦平面和圖像傳感器平面必須一致。即，在相機(jī)光學(xué)裝置的大規(guī)模生產(chǎn)中使用固定聚焦透鏡模塊，所有透鏡模塊必須具有恒定的FFL。

然而，由于制造公差，晶片或晶片堆疊組件的透鏡模塊和/或不同的晶片或晶片堆疊組件的透鏡模塊在一定程度上具有變化的FFL值。也就是說(shuō)，透鏡模塊的FFL值偏向于服從正態(tài)分布，如在圖3中所示。很顯然，F(xiàn)FL不位于此正態(tài)分布中心的透鏡模塊是被丟棄的，因?yàn)橥哥R模塊的焦點(diǎn)平面將遠(yuǎn)離圖像傳感器平面。然而，為了使光學(xué)裝置的生產(chǎn)更經(jīng)濟(jì)，需要盡可能少的丟棄透鏡模塊。為了減少上述的制造公差，生產(chǎn)過(guò)程只能在有限的程度上加以改進(jìn)。因此，必需發(fā)現(xiàn)其他的方法以減少被丟棄的部件。

本領(lǐng)域公知的是，透鏡被組裝進(jìn)圓筒和底座，然后在組裝到聚焦到圖像傳感器上。這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)是需要額外的組裝成本，這是由聚焦步驟造成的。由于圓筒/底座解決方案通常相對(duì)較大，因此另一個(gè)缺點(diǎn)是其占用較大的相機(jī)空間。另外，這種方法在圖像傳感器上有所謂的“異物”的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)檫@種圓筒/底座的顆粒在對(duì)焦操作時(shí)可能會(huì)落到傳感器上。

本領(lǐng)域還公知的是，可用固定焦距來(lái)組裝透鏡，例如給所有的透鏡提供具有固定的高度的底部間隔物或底座。此方法克服了上述方法的缺點(diǎn)，但有如下風(fēng)險(xiǎn)：如果在一個(gè)生產(chǎn)批次的透鏡有特定的FFL分布（這是由其常規(guī)的制造公差引起），許多的組裝透鏡將不在焦點(diǎn)并因此產(chǎn)量會(huì)相當(dāng)?shù)汀?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于相機(jī)的多個(gè)光學(xué)裝置的制造方法，經(jīng)濟(jì)且具有盡可能少的報(bào)廢品。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于根據(jù)本發(fā)明的制造方法所生產(chǎn)的這種相機(jī)的多個(gè)光學(xué)裝置。

這些目的根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法和如權(quán)利要求10所述的光學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)。此外，通過(guò)專利從屬權(quán)利要求，優(yōu)選的實(shí)施例是顯然的。方法權(quán)利要求的特征可以與裝置的權(quán)利要求的特征組合，反之亦然。

正如上面已經(jīng)提到的，每個(gè)光學(xué)裝置包括具有一個(gè)或多個(gè)透鏡或透鏡部分的固定焦距透鏡模塊。所述固定焦距透鏡模塊是用于與具有圖像傳感器的光電單元組裝，所述圖像傳感器具有圖像傳感器平面。

所述光電單元可以是根據(jù)本專利申請(qǐng)所定義的光學(xué)裝置的一部分。傳感器元件被布置在圖像傳感器的圖像傳感器平面上。光被引導(dǎo)通過(guò)透鏡模塊至圖像傳感器平面，并照射在傳感器元件上。因此，光被正確地定向到傳感器平面是重要的。圖像傳感器可以包括像素陣列，即傳感元件的陣列。圖像傳感器可以例如是有源像素傳感器（APS），也被稱為CMOS傳感器或CCD傳感器。

現(xiàn)在，該方法包括以下步驟：

·制造多個(gè)透鏡模塊；

·對(duì)于每個(gè)透鏡模塊確定透鏡模塊聚焦參數(shù)值；