分案申請(qǐng)

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年2月3日、申請(qǐng)?zhí)枮?01080006564.6、發(fā)明名稱為“光學(xué)成像設(shè)備及制造該光學(xué)成像設(shè)備的方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)資料

本申請(qǐng)根據(jù)35u.s.c.§119(e)要求在2009年2月3日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/149,558的優(yōu)先權(quán)，其通過(guò)引用被整體并入于此。

本發(fā)明涉及一種包括相機(jī)的光學(xué)成像設(shè)備及制造該光學(xué)成像設(shè)備的方法。

背景技術(shù)：

包含固態(tài)感測(cè)元件的光學(xué)成像設(shè)備適用于范圍從軍事偵查和監(jiān)視到消費(fèi)者電子產(chǎn)品的多種領(lǐng)域。固態(tài)相機(jī)例如用在包括手機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、計(jì)算機(jī)、玩具和汽車行駛輔助儀的多種消費(fèi)者電子產(chǎn)品中。為了滿足要求，需要大量地制造固態(tài)相機(jī)。在2008年，例如，預(yù)期全世界生產(chǎn)的固態(tài)相機(jī)的數(shù)量將達(dá)到每天大約2.5百萬(wàn)個(gè)。根據(jù)這些數(shù)字，固態(tài)相機(jī)的有效和低成本制造高度重要。

傳統(tǒng)上，固態(tài)相機(jī)模塊被制造為離散單元。在這樣的制造中，圖像傳感器被通過(guò)粘合劑附接到襯底，并且通過(guò)絲焊而互連到襯底。相機(jī)的光學(xué)部件被獨(dú)立地安裝在鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)架中。鏡頭筒隨后附接到襯底，并且鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)架通過(guò)螺紋被插入鏡頭筒內(nèi)，以將光學(xué)部件定位在圖像傳感器上。

上述的制造技術(shù)的缺點(diǎn)是順次地有效制造每一個(gè)相機(jī)模塊。以順次形式來(lái)制造固態(tài)相機(jī)模塊會(huì)顯著地增加制造成本和時(shí)間。當(dāng)生產(chǎn)大量的相機(jī)模塊時(shí)，這樣的低效被放大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種光學(xué)成像設(shè)備，包括：

第一光學(xué)組件，所述第一光學(xué)組件包括輻射透射襯底和第一隔離物，所述輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面，所述第一隔離物由可用于吸收通過(guò)所述第一光學(xué)組件的一種或多種波長(zhǎng)的電磁輻射的材料構(gòu)成，其中，所述第一光學(xué)組件的所述第一隔離物包括孔并且是光學(xué)組件隔離物晶片的預(yù)先單分部分，并且其中所述至少一個(gè)光學(xué)表面被聯(lián)接到所述第一光學(xué)組件的所述第一隔離物的頂表面；以及

傳感器組件，所述傳感器組件包括第二隔離物和至少一個(gè)感測(cè)元件，所述第二隔離物包括彼此聯(lián)接的兩種或更多種材料的復(fù)合構(gòu)造，其中所述傳感器組件的所述第二隔離物包括孔，使得所述第二隔離物不干擾經(jīng)過(guò)所述至少一個(gè)光學(xué)表面的所述電磁輻射到達(dá)所述至少一個(gè)感測(cè)元件，并且

其中，所述第一光學(xué)組件的所述第一隔離物聯(lián)接到所述傳感器組件的所述第二隔離物。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種光學(xué)成像設(shè)備，包括：

光學(xué)組件，所述光學(xué)組件包括聯(lián)接到第一隔離物的頂表面的多個(gè)光學(xué)元件，所述第一隔離物由可用于吸收通過(guò)所述光學(xué)組件的一種或多種波長(zhǎng)的電磁輻射的材料構(gòu)成；以及

傳感器組件，所述傳感器組件包括第二隔離物和至少一個(gè)感測(cè)元件，所述第二隔離物限定一孔，電磁輻射從所述多個(gè)光學(xué)元件通過(guò)所述孔到達(dá)所述至少一個(gè)感測(cè)元件而不受所述第二隔離物干擾，其中，所述光學(xué)組件的所述第一隔離物直接聯(lián)接到所述傳感器組件的所述第二隔離物，并且

其中，所述光學(xué)組件的隔離物包括多個(gè)凹陷，所述光學(xué)元件至少部分地布置在所述多個(gè)凹陷中，并且

其中，所述光學(xué)組件的所述第一隔離物的高度和所述傳感器組件的所述第二間隔物的高度提供了所述第一隔離物和所述第二隔離物的組合高度，其中所述組合高度將所述光學(xué)組件的焦點(diǎn)設(shè)定在所述至少一個(gè)感測(cè)元件的平面處或附近。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法，包括：

提供包括多個(gè)光學(xué)組件的晶片，所述光學(xué)組件包括第一隔離物和輻射透射襯底，所述輻射透射襯底具有至少一個(gè)光學(xué)表面；

提供傳感器晶片，所述傳感器晶片包括多個(gè)傳感器組件，所述傳感器組件包括感測(cè)元件和第二隔離物，所述第二隔離物限定一孔，電磁輻射從所述多個(gè)光學(xué)元件通過(guò)所述孔到達(dá)所述至少一個(gè)感測(cè)元件而不受所述第二隔離物干擾；

將所述光學(xué)組件的所述第一隔離物直接聯(lián)接到所述傳感器組件的所述第二隔離物，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備；以及

對(duì)所述結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行單分。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法，包括：

提供包括多個(gè)光學(xué)組件的晶片，所述光學(xué)組件包括輻射透射襯底，所述輻射透射襯底具有至少一個(gè)光學(xué)表面；

對(duì)所述光學(xué)組件進(jìn)行單分；

將所述光學(xué)組件聯(lián)接到隔離物；

提供傳感器晶片，所述傳感器晶片包括多個(gè)傳感器組件，所述傳感器組件包括感測(cè)元件和隔離物，所述隔離物限定一孔，電磁輻射從所述多個(gè)光學(xué)元件通過(guò)所述孔到達(dá)所述至少一個(gè)感測(cè)元件，其中所述第二隔離物不干擾所述電磁輻射經(jīng)過(guò)所述多個(gè)光學(xué)元件到達(dá)所述至少一個(gè)感測(cè)元件；

將所述光學(xué)組件的隔離物直接聯(lián)接到所述傳感器組件的隔離物，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備；以及

對(duì)所述結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行單分。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法，包括：

提供多個(gè)光學(xué)元件；

提供隔離物晶片，所述隔離物晶片包括多個(gè)凹陷；

將所述多個(gè)光學(xué)元件至少部分地布置在所述隔離物晶片的所述凹陷中，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件；

提供包括多個(gè)感測(cè)元件的傳感器晶片，其中所述隔離物晶片限定至少一個(gè)孔，電磁輻射從所述多個(gè)光學(xué)元件通過(guò)所述孔到達(dá)所述多個(gè)感測(cè)元件，其中所述第二晶片不干擾所述電磁輻射經(jīng)過(guò)所述多個(gè)光學(xué)元件到達(dá)所述多個(gè)感測(cè)元件；

將隔離物晶片聯(lián)接到所述傳感器晶片，以提供多個(gè)傳感器組件；

將所述光學(xué)組件的隔離物晶片直接聯(lián)接到所述傳感器組件的隔離物晶片，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備；以及

對(duì)所述結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行單分。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種對(duì)場(chǎng)景成像的方法，包括：

提供光學(xué)成像設(shè)備，所述光學(xué)成像設(shè)備包括第一光學(xué)組件和傳感器組件，所述第一光學(xué)組件包括第一隔離物和輻射透射襯底，所述輻射透射襯底具有至少一個(gè)光學(xué)表面，且所述傳感器組件包括第二隔離物和至少一個(gè)感測(cè)元件，其中，所述第一光學(xué)組件的所述第一隔離物直接聯(lián)接到所述傳感器組件的所述第二隔離物以建立所述第一隔離物和所述第二隔離物的組合高度，其中所述組合高度建立了所述至少一個(gè)光學(xué)表面和所述至少一個(gè)感測(cè)元件之間的總間隔；以及

通過(guò)所述感測(cè)元件接收來(lái)自所述場(chǎng)景的電磁輻射，其中所述第一隔離物和所述第二隔離物的所述組合高度將所述電磁輻射的焦點(diǎn)設(shè)定在所述至少一個(gè)感測(cè)元件的平面處或附近，并且其中所述第二隔離物限定一孔，使得所述第二隔離物不干擾所述電磁輻射經(jīng)過(guò)所述至少一個(gè)光學(xué)元件到達(dá)所述至少一個(gè)感測(cè)元件。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種光學(xué)成像設(shè)備，包括：

第一光學(xué)組件，所述第一光學(xué)組件包括隔離物晶片的第一隔離物，所述第一隔離物包括沿著光軸的多個(gè)凹陷區(qū)域和布置在每一個(gè)凹陷區(qū)域中的光學(xué)元件；以及

第一傳感器組件，所述第一傳感器組件包括感測(cè)元件晶片的第一感測(cè)元件，其中，所述第一光學(xué)組件直接聯(lián)接到所述傳感器組件，

其中，所述凹陷位于所述隔離物的相反兩側(cè)。

本發(fā)明提供了一種光學(xué)成像設(shè)備，包括可用于在晶片級(jí)上制造和組裝的固態(tài)感測(cè)元件和光學(xué)部件。在一些實(shí)施例中，固態(tài)感測(cè)元件和光學(xué)部件的晶片級(jí)組裝可以提供包括固態(tài)相機(jī)模塊的光學(xué)成像設(shè)備的有成本效率和時(shí)間效率的生產(chǎn)。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種光學(xué)成像設(shè)備，包括：第一光學(xué)組件，其包括輻射透射襯底和隔離物，所述輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面；以及，傳感器組件，其包括至少一個(gè)感測(cè)元件和隔離物，其中，所述第一光學(xué)組件的隔離物聯(lián)接到所述傳感器組件的隔離物。在一些實(shí)施例中，第一光學(xué)組件包括光學(xué)元件，其中，一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面不被輻射透射襯底支撐。

在一些實(shí)施例中，所述光學(xué)組件包括多個(gè)隔離物，并且所述傳感器組件包括多個(gè)隔離物。在這樣的實(shí)施例中，多個(gè)光學(xué)組件隔離物聯(lián)接到多個(gè)傳感器組件隔離物。在其他實(shí)施例中，所述傳感器組件不包括隔離物，并且所述光學(xué)組件的隔離物聯(lián)接到所述感測(cè)元件或所述感測(cè)元件的蓋玻片。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的一種光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)另外的光學(xué)組件，其包括另外的輻射透射襯底和另外的隔離物，所述另外的輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面。所述至少一個(gè)另外的光學(xué)組件通過(guò)所述另外的隔離物聯(lián)接到所述第一光學(xué)組件或相鄰的光學(xué)組件。在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)另外的光學(xué)組件包括多個(gè)另外的隔離物，其中，所述另外的隔離物聯(lián)接到所述第一光學(xué)組件或相鄰的光學(xué)組件。

在其他實(shí)施例中，一種光學(xué)成像設(shè)備的光學(xué)組件包括多個(gè)光學(xué)元件。在一些實(shí)施例中，例如，多個(gè)光學(xué)元件聯(lián)接到所述光學(xué)組件的隔離物。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的光學(xué)成像設(shè)備包括固態(tài)相機(jī)模塊。

在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了制造光學(xué)成像設(shè)備的方法。如在此進(jìn)一步所述，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的方法可以通過(guò)經(jīng)由晶片組裝和單分技術(shù)(singulationtechnique)提供多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備來(lái)克服現(xiàn)有的順次制造實(shí)踐的缺點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，一種制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法包括：提供晶片，所述晶片包括多個(gè)光學(xué)組件，所述光學(xué)組件包括輻射透射襯底和隔離物，所述輻射透射襯底具有至少一個(gè)光學(xué)表面；以及，提供傳感器晶片，所述傳感器晶片包括多個(gè)傳感器組件，所述傳感器組件包括感測(cè)元件和隔離物。所述光學(xué)組件的隔離物聯(lián)接到所述傳感器組件的隔離物，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。所述結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備被單分，以提供多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件的一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)表面不被輻射透射襯底支撐。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法包括：提供晶片，所述晶片包括多個(gè)光學(xué)組件，所述光學(xué)組件包括輻射透射襯底，所述輻射透射襯底具有至少一個(gè)光學(xué)表面；以及，對(duì)所述多個(gè)光學(xué)組件進(jìn)行單分。單分的光學(xué)組件隨后利用隔離物彼此聯(lián)接。提供傳感器晶片，所述傳感器晶片包括多個(gè)傳感器組件，所述傳感器組件包括感測(cè)元件和隔離物。所述光學(xué)組件的隔離物聯(lián)接到所述傳感器組件的隔離物，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。所述結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備被單分，以提供多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面不被輻射透射襯底支撐。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法包括：提供多個(gè)單分的光學(xué)元件；提供隔離物晶片，所述隔離物晶片包括多個(gè)凹陷；以及將所述多個(gè)單分的光學(xué)元件至少部分地布置在所述隔離物晶片的所述多個(gè)凹陷中。在所述隔離物晶片的所述凹陷中布置光學(xué)元件提供了光學(xué)組件。在所述隔離物晶片的所述多個(gè)凹陷中布置多個(gè)光學(xué)元件提供了多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件。如在此進(jìn)一步所述的，在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件包括具有堆疊構(gòu)造的光學(xué)元件。

提供了包括多個(gè)感測(cè)元件的傳感器晶片。隔離物晶片聯(lián)接到所述傳感器晶片以提供多個(gè)傳感器組件，傳感器組件包括在此所述的感測(cè)元件和隔離物。光學(xué)組件的隔離物晶片聯(lián)接到所述傳感器組件的隔離物晶片，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。所述結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備被單分以提供多個(gè)光學(xué)成像設(shè)備。

在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種對(duì)場(chǎng)景成像的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，一種對(duì)場(chǎng)景成像的方法包括：提供光學(xué)成像設(shè)備，所述光學(xué)成像設(shè)備包括第一光學(xué)組件和傳感器組件，所述第一光學(xué)組件包括輻射透射襯底和隔離物，所述輻射透射襯底具有至少一個(gè)光學(xué)表面，所述傳感器組件包括至少一個(gè)感測(cè)元件和隔離物，其中，所述第一光學(xué)組件的隔離物聯(lián)接到所述傳感器組件的隔離物；并且，接收來(lái)自所述場(chǎng)景的電磁輻射。接收的電磁輻射通過(guò)所述第一光學(xué)組件，并且被所述感測(cè)元件檢測(cè)到。所述感測(cè)元件將接收的電磁輻射轉(zhuǎn)換為用于構(gòu)造所述場(chǎng)景的電子圖像的電響應(yīng)。在對(duì)場(chǎng)景成像的一些實(shí)施例中，光學(xué)成像設(shè)備的光學(xué)表面不被輻射透射襯底支撐。在對(duì)場(chǎng)景成像的一些實(shí)施例中，光學(xué)成像設(shè)備包括固態(tài)相機(jī)。

在隨后的詳細(xì)描述中更詳細(xì)地描述了這些和其他實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備。

圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括多個(gè)光學(xué)組件的晶片。

圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括多個(gè)傳感器組件的傳感器晶片。

圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、在光學(xué)成像設(shè)備的生產(chǎn)中將光學(xué)組件的隔離物與傳感器組件的隔離物對(duì)準(zhǔn)。

圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、在多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備的生產(chǎn)中將光學(xué)組件的隔離物與傳感器組件的隔離物聯(lián)接并且對(duì)該多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行單分。

圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)光學(xué)組件的單分。

圖7(a)和(b)圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通過(guò)隔離物聯(lián)接的單分的光學(xué)組件。

圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備。

圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備。

圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備。

圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備。

圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在隔離物晶片的凹陷中布置光學(xué)元件以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件。

圖13圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備的單分。

圖14圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在隔離物晶片的凹陷中布置光學(xué)元件以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件。

圖15圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備的單分。

具體實(shí)施方式

可以通過(guò)參考下面的詳細(xì)說(shuō)明、示例和附圖和它們的先前和隨后的描述來(lái)更容易地理解本發(fā)明。然而，本發(fā)明的元件、設(shè)備和方法不限于在詳細(xì)說(shuō)明、示例和附圖中提供的特定實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這些實(shí)施例僅是本發(fā)明的原理的說(shuō)明。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，多種變型和改變對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。

本發(fā)明提供了一種光學(xué)成像設(shè)備，該光學(xué)成像設(shè)備包括可用于在晶片級(jí)制造和組裝的光學(xué)部件和固態(tài)感測(cè)元件。在一些實(shí)施例中，固態(tài)感測(cè)元件和光學(xué)組件的晶片級(jí)組裝可以提供包括固態(tài)相機(jī)模塊的光學(xué)成像設(shè)備的成本和時(shí)間有效的生產(chǎn)。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種光學(xué)成像設(shè)備，該光學(xué)成像設(shè)備包括：第一光學(xué)組件，其包括輻射透射襯底，該輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面和隔離物；以及傳感器組件，其包括至少一個(gè)感測(cè)元件和隔離物，其中，該第一光學(xué)組件的該隔離物聯(lián)接到該傳感器組件的該隔離物，以在所述光學(xué)表面和所述傳感器之間建立總體的間隔。

在晶片級(jí)上被組裝中，在一些實(shí)施例中，該第一光學(xué)組件的隔離物是光學(xué)組件隔離物晶片的單分部分(singulatedsection)。在其他實(shí)施例中，第一光學(xué)組件的隔離物是包括至少一個(gè)光學(xué)表面的光學(xué)晶片的單分部分。在其中該第一光學(xué)組件的隔離物是光學(xué)晶片的單分部分的一些實(shí)施例中，該隔離物和該光學(xué)晶片被設(shè)置為集成或單塊結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，包括至少一個(gè)光學(xué)表面的輻射透射襯底是光學(xué)晶片的單分部分。而且，在一些實(shí)施例中，傳感器組件的隔離物是傳感器組件隔離物晶片的單分部分。在一些實(shí)施例中，傳感器組件的隔離物不包括感測(cè)元件的蓋玻片或其他保護(hù)覆蓋物。在其他實(shí)施例中，蓋玻片或其他保護(hù)覆蓋物可以是傳感器組件的隔離物的一部分。

在此使用的輻射透射指的是在電磁譜的可見(jiàn)的、紅外線的和/或紫外線區(qū)域中至少部分地使輻射通過(guò)的能力。在一些實(shí)施例中，輻射透射材料可以以最小的吸收或其他干擾來(lái)使可見(jiàn)的電磁輻射通過(guò)。在一些實(shí)施例中，可以使用具有變化的或一致的色散(阿貝數(shù))的材料來(lái)獲得期望的鏡頭特性。也應(yīng)當(dāng)明白，輻射透射材料可以具有變化或一致的折射率，以獲得期望的鏡頭特性。

在一些實(shí)施例中，第一光學(xué)組件包括光學(xué)元件，其中，一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面不被輻射透射襯底支撐。

在一些實(shí)施例中，一種光學(xué)組件包括多個(gè)隔離物，并且傳感器組件包括多個(gè)隔離物。在這樣的實(shí)施例中，多個(gè)光學(xué)組件隔離物被聯(lián)接到多個(gè)傳感器組件隔離物。

而且，在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件包括多個(gè)光學(xué)表面。在一些實(shí)施例中，在輻射透射襯底上支撐多個(gè)光學(xué)表面。在其他實(shí)施例中，在輻射透射襯底上不支撐多個(gè)光學(xué)表面。在其中光學(xué)表面不被輻射透射襯底支撐的一些實(shí)施例中，像在例如模制聚合物晶片或玻璃光學(xué)晶片的情況下那樣，光學(xué)表面是單塊結(jié)構(gòu)的一部分。

現(xiàn)在參見(jiàn)附圖，圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備的橫截面圖。圖1的光學(xué)成像設(shè)備(100)包括光學(xué)組件(102)和傳感器組件(104)。光學(xué)組件(102)包括輻射透射襯底(106)，該輻射透射襯底(106)包括多個(gè)光學(xué)表面(108，110)。光學(xué)組件(102)還包括隔離物(112)。隔離物(112)包括與多個(gè)光學(xué)表面(108，110)對(duì)準(zhǔn)的孔(114)。因?yàn)榘ㄅc光學(xué)表面(108，110)對(duì)準(zhǔn)的孔(114)，所以該隔離物不干擾通過(guò)多個(gè)光學(xué)表面(108，110)的輻射。

如圖1中所示，隔離物(112)是聯(lián)接到包括光學(xué)表面(108，110)的輻射透射襯底(106)的隔離物晶片的獨(dú)立部分。在其他實(shí)施例中，隔離物(112)和包括光學(xué)表面(108，110)的輻射透射襯底(106)被設(shè)置為連續(xù)的或單塊的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，隔離物(112)是包括具有光學(xué)表面(108，110)的輻射透射襯底的模制光學(xué)晶片的連續(xù)部分。

在圖1中所示的實(shí)施例中，多個(gè)光學(xué)表面(108，110)在輻射透射襯底(106)的相反表面上彼此面對(duì)。在一些實(shí)施例中，光學(xué)表面(108，110)是透鏡或其他光學(xué)元件，諸如可用于與電磁輻射相互作用的衍射元件、濾波器、孔闌或其他折射件。在一些實(shí)施例中，光學(xué)表面(108，110)在同時(shí)或順序的處理步驟期間形成在襯底(106)上。例如，光學(xué)表面(108，110)可以被模制或復(fù)制到襯底(106)上。彼此作比較或與襯底(106)作比較，光學(xué)表面(108，110)可以以具有不同的折射率或色散值的類似或不同的材料形成。在一些實(shí)施例中，使用光刻或模制處理來(lái)將光學(xué)表面(108，110)形成在襯底(106)中。

傳感器組件(104)包括至少一個(gè)感測(cè)元件(116)和隔離物(122)。傳感器晶片的隔離物(122)包括與感測(cè)元件(116)對(duì)準(zhǔn)的孔(124)。在圖1中所示的實(shí)施例中，感測(cè)元件(116)包括半導(dǎo)體晶片(118)，半導(dǎo)體晶片(118)具有可用于檢測(cè)由光學(xué)成像設(shè)備(100)接收的電磁輻射的光敏區(qū)域(120)。因?yàn)榘ㄅc感測(cè)元件(116)對(duì)準(zhǔn)的孔(124)，所以在一些實(shí)施例中，隔離物(124)不干擾經(jīng)過(guò)光學(xué)表面(108，110)的電磁輻射到達(dá)感測(cè)元件(116)。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件(102)的光學(xué)表面(108，110)將電磁輻射聚焦在感測(cè)元件的光敏區(qū)域(120)上或附近。

在一些實(shí)施例中，隔離物(122)通過(guò)一種或多種粘合材料聯(lián)接到感測(cè)元件(116)的結(jié)合墊(126，128)。在一些實(shí)施例中，結(jié)合墊(126，128)是隔離物(122)的一部分。

如在此進(jìn)一步所述，傳感器組件的隔離物(122)可以具有各種結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，隔離物(122)形成為在感測(cè)元件(116)上的焊接掩模。在另一個(gè)實(shí)施例中，在感測(cè)元件(116)上由不導(dǎo)電或絕緣材料形成隔離物(122)?？梢允褂脹](méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何不導(dǎo)電或絕緣材料。在一些實(shí)施例中，不導(dǎo)電或絕緣材料包括液晶聚合物(lcp)、纖維增強(qiáng)塑料和/或其他聚合物種類。

在一些實(shí)施例中，隔離物(122)包括兩種或更多種材料的復(fù)合構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，該復(fù)合構(gòu)造包括彼此聯(lián)接的兩種或更多種材料。在一些實(shí)施例中，隔離物(122)具有包括聯(lián)接到結(jié)合墊的焊接掩模的復(fù)合構(gòu)造。在另一個(gè)實(shí)施例中，隔離物(122)具有包括聯(lián)接到硅隔離材料的焊接掩模的復(fù)合構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，包括聯(lián)接到硅隔離材料的焊接掩模的隔離物(122)進(jìn)一步包括聯(lián)接到焊接掩模的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合墊。

在一些實(shí)施例中，傳感器組件(104)進(jìn)一步包括在感測(cè)元件(116)的光敏區(qū)域(120)的表面上布置的光學(xué)表面(未示出)。在一些實(shí)施例中，該光學(xué)表面至少部分地覆蓋感測(cè)元件(116)的光敏區(qū)域(120)。在一些實(shí)施例中，在光敏區(qū)域(120)的表面上布置的光學(xué)表面包括一個(gè)或多個(gè)微透鏡結(jié)構(gòu)。

如圖1中所示，光學(xué)組件的隔離物(112)聯(lián)接到傳感器組件(104)的隔離物(122)。光學(xué)組件隔離物(112)和傳感器組件隔離物(122)的組合高度可以被設(shè)定為任何期望值。在一些實(shí)施例中，例如，光學(xué)組件隔離物(112)和傳感器組件隔離物(122)的組合高度被設(shè)定成提供光學(xué)成像設(shè)備(100)的期望焦距或其他光學(xué)參數(shù)。例如，可以參考光學(xué)組件的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面來(lái)確定光學(xué)成像設(shè)備的焦距。

在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物(112)和傳感器組件隔離物(122)的組合高度至少是大約1mm。在其他實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物(112)和傳感器組件隔離物(122)的組合高度達(dá)到大約1mm。在諸如其中傳感器尺寸足夠小或在鏡頭設(shè)計(jì)中包括另外的光學(xué)表面(未示出)的另一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物和傳感器組件隔離物的組合高度的范圍為從250μm至大約1.0mm。在例如具有較大的傳感器的一些實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物和傳感器組件隔離物的組合高度的范圍為從大約1.0mm至大約1.5mm或從大約1.5mm至大約2mm。在另一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物和傳感器組件隔離物的組合高度小于大約250μm或大于大約2mm。

在圖1中所示的實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物(112)顯示與傳感器組件隔離物(122)相同或基本上相同的高度。然而，在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物沒(méi)有與傳感器隔離物相同或基本上相同的高度。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物具有大于傳感器組件隔離物的高度。在另一個(gè)實(shí)施例中，傳感器組件隔離物具有大于光學(xué)組件隔離物的高度。

如圖1中所示，本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備可以進(jìn)一步包括聯(lián)接到傳感器組件(104)的電路。在一些實(shí)施例中，電路是用于與感測(cè)元件通信的輸入/輸出(i/o)回路。在一些實(shí)施例中，電路(130)包括在感測(cè)元件(116)的與光敏區(qū)域(120)相反的一側(cè)上的密封劑(132)，諸如電泳涂層(e涂層)。電路也包括在密封劑(132)上的濺射金屬(136)的硅通孔(tsv)(134)，該硅通孔(tsv)(134)在感測(cè)元件(116)和傳感器組件隔離物(122)之間的結(jié)合墊(126，128)/焊接掩模結(jié)構(gòu)處終止或通過(guò)其中或在其內(nèi)。在一些實(shí)施例中，濺射金屬與光刻技術(shù)相結(jié)合地沉積，以提供球狀柵格陣列界面的初始圖案。tsv(134)被鍍有另外的金屬(138)，諸如鉛，并且球狀柵格陣列(140)完成電路(130)。諸如聚合物或其他密封材料的另一密封劑(142)填充在球狀柵格陣列(140)的各個(gè)接觸部(144)之間。

在一些實(shí)施例中，電路(130)不包括一個(gè)或多個(gè)tsv，并且采用一個(gè)或多個(gè)邊緣連接的結(jié)構(gòu)。

在一些實(shí)施例中，聯(lián)接到本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備的感測(cè)元件的電路與技術(shù)的電路一致，該技術(shù)包括可例如從tesserainc.ofsanjose,california以商業(yè)方式獲得的mvp通孔接觸和op、oc或rt邊緣接觸技術(shù)。

圖9圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備的橫截面圖。在圖9中所示的光學(xué)成像設(shè)備(900)包括光學(xué)組件(902)和傳感器組件(904)。光學(xué)組件(902)包括光學(xué)元件(906)，該光學(xué)元件包括具有多個(gè)光學(xué)表面(910，912)的輻射透射襯底(908)。在一些實(shí)施例中，擋板(914)被布置在光學(xué)表面(910)上。在一些實(shí)施例中，擋板(914)可用于調(diào)整通過(guò)光學(xué)組件(902)的輻射量。光學(xué)組件(902)也包括隔離物(916)。隔離物(916)包括與多個(gè)光學(xué)表面(910，912)對(duì)準(zhǔn)的孔(920)。因?yàn)榘?920)，所以在一些實(shí)施例中，隔離物(916)不干擾通過(guò)多個(gè)光學(xué)表面(910，912)的輻射。

在圖9中所示的實(shí)施例中，隔離物(916)另外是光學(xué)元件(906)的保持器。隔離物/保持器(916)例如包括凹陷或內(nèi)部部分，該凹陷或內(nèi)部部分具有其上可以安置光學(xué)元件(906)的凸緣或突出物(918)。在圖9中所示的實(shí)施例中，光學(xué)元件(906)配合在隔離物/保持器(916)內(nèi)。在其他實(shí)施例中，光學(xué)元件(906)可以至少部分地配合在隔離物/保持器(916)內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，隔離物/保持器(916)可以具有可用于調(diào)整通過(guò)光學(xué)組件(902)的輻射量的形狀，由此作為擋板、遮光罩或孔徑光闌。在一些實(shí)施例中，隔離物/保持器(916)可以具有可用于進(jìn)一步限制通過(guò)光學(xué)組件(902)的輻射量的形狀。在其他實(shí)施例中，隔離物/保持器(916)的形狀不進(jìn)一步限制通過(guò)光學(xué)組件(902)的輻射量。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，凸緣或突出物(918)可以作為擋板以調(diào)整通過(guò)光學(xué)組件的輻射量。例如，孔(920)可以具有由凸緣或突出物(918)形成的圓形、矩形、橢圓形或其他形狀，以限制通過(guò)光學(xué)組件(902)的輻射量。

在一些實(shí)施例中，隔離物/保持器(916)提供或輔助提供光學(xué)元件(906)與感測(cè)元件(922)的光敏區(qū)域(932)的正確的對(duì)準(zhǔn)。

在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件(902)進(jìn)一步包括聚焦隔離物(919)。在一些實(shí)施例中，聚焦隔離物(919)的尺寸適合于在相對(duì)于像平面的期望距離或高度處設(shè)置光學(xué)元件(906)以例如將光學(xué)元件(906)的焦點(diǎn)設(shè)定在感測(cè)元件的像平面處或附近。在一些實(shí)施例中，聚焦隔離物(919)被布置在光學(xué)元件(906)和隔離物/保持器(916)之間。在一些實(shí)施例中，聚焦隔離物(919)獨(dú)立于隔離物/保持器(916)和光學(xué)元件(906)，并且隨后聯(lián)接到隔離物/保持器(916)和/或光學(xué)元件(906)。在另一個(gè)實(shí)施例中，聚焦隔離物(919)與隔離物/保持器(916)或光學(xué)元件(906)連續(xù)。

傳感器組件(904)包括至少一個(gè)感測(cè)元件(922)和隔離物(924)。傳感器組件的隔離物(924)包括與感測(cè)元件(922)對(duì)準(zhǔn)的孔(926)。在圖9中所示的實(shí)施例中，感測(cè)元件(922)包括具有光敏區(qū)域(932)的半導(dǎo)體晶片(930)，可用于檢測(cè)由光學(xué)成像設(shè)備(900)接收的電磁輻射。因?yàn)榘ㄅc感測(cè)元件(922)對(duì)準(zhǔn)的孔(926)，所以在一些實(shí)施例中，隔離物(924)不干擾通過(guò)光學(xué)元件(906)的電磁輻射到達(dá)感測(cè)元件(922)。在其他實(shí)施例中，在隔離物(924)內(nèi)形成的孔(926)的形狀可以用于限制通過(guò)到達(dá)感測(cè)元件(922)的輻射量。

在一些實(shí)施例中，隔離物(924)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)粘合材料而聯(lián)接到感測(cè)元件(922)的結(jié)合墊(934)。在一些實(shí)施例中，結(jié)合墊(934)是隔離物(924)的一部分。

如在此所述，傳感器組件的隔離物(924)可以具有各種結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，隔離物(924)形成為在感測(cè)元件(922)上的焊接掩模。在另一個(gè)實(shí)施例中，由在感測(cè)元件(922)上的不導(dǎo)電或絕緣材料形成隔離物(924)。可以使用沒(méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何不導(dǎo)電或絕緣材料。在一些實(shí)施例中，不導(dǎo)電或絕緣材料包括液晶聚合物(lcp)、纖維增強(qiáng)塑料和/或其他聚合物種類。

在一些實(shí)施例中，隔離物(924)包括兩種或更多種材料的復(fù)合構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，該復(fù)合構(gòu)造包括彼此聯(lián)接的兩種或更多種材料。在一些實(shí)施例中，隔離物(924)具有包括聯(lián)接到結(jié)合墊的焊接掩模的復(fù)合構(gòu)造。在另一個(gè)實(shí)施例中，隔離物(924)具有包括聯(lián)接到硅隔離材料的焊接掩模的復(fù)合構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，包括聯(lián)接到硅隔離材料的焊接掩模的隔離物(924)進(jìn)一步包括聯(lián)接到焊接掩模的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合墊。

如圖9中所示，光學(xué)組件的隔離物/保持器(916)聯(lián)接到傳感器組件(904)的隔離物(924)。光學(xué)組件隔離物/保持器(916)和傳感器組件隔離物(924)的組合高度可以被設(shè)定為任何期望值。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物/保持器(916)和傳感器組件隔離物(924)的組合高度被設(shè)定成提供光學(xué)成像設(shè)備(900)的期望的焦距或其他光學(xué)參數(shù)。例如，可以參考光學(xué)組件的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面來(lái)確定光學(xué)成像設(shè)備的焦距。

在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物/保持器和傳感器組件隔離物的組合高度至少是大約1mm。在其他實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物/保持器和傳感器組件隔離物的組合高度達(dá)到大約1mm。在諸如其中傳感器尺寸足夠小或在鏡頭設(shè)計(jì)中包括另外的光學(xué)表面(未示出)的另一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物/保持器和傳感器組件隔離物的組合高度的范圍為從250μm至大約1.0mm。在例如具有較大的傳感器的一些實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物/保持器和傳感器組件隔離物的組合高度的范圍為從大約1.0mm至大約1.5mm或從大約1.5mm至大約2mm。在另一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)組件隔離物/保持器和傳感器組件隔離物的組合高度小于大約250μm或大于大約2mm。

如圖9中所示，光學(xué)成像設(shè)備(900)可以進(jìn)一步包括聯(lián)接到傳感器組件(904)的電路(935)。在一些實(shí)施例中，聯(lián)接到傳感器組件(904)的電路(935)與對(duì)于圖1的光學(xué)成像設(shè)備(100)所述的相同或基本上相同。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向本發(fā)明的光學(xué)成像設(shè)備的部件，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的光學(xué)成像設(shè)備包括：第一光學(xué)組件，其包括輻射透射襯底，所述輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面。如在此提供，在一些實(shí)施例中，輻射透射襯底包括多個(gè)光學(xué)表面。

在一些實(shí)施例中，輻射透射襯底包括沒(méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何適當(dāng)類型的玻璃。在其他實(shí)施例中，輻射透射襯底包括沒(méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何聚合物或溶膠凝膠材料。在一些實(shí)施例中，輻射透射聚合物材料包括聚碳酸酯或聚丙烯酸酯，諸如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或其混合物。

如在此所述，輻射透射襯底包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面。在一些實(shí)施例中，光學(xué)表面包括可用于與電磁輻射相互作用的透鏡或其他折射光學(xué)元件。

在一些實(shí)施例中，例如，光學(xué)表面包括凸、凹、球面或非球面形狀，其中包括在一些區(qū)域中同時(shí)為凹并且在其他區(qū)域中為凸的表面。在其中輻射透射襯底的相反兩側(cè)包括光學(xué)表面的一些實(shí)施例中，該相反兩側(cè)組合地形成雙凸、雙凹、平-凸、平-凹、正彎月形或負(fù)彎月形的透鏡。

在一些實(shí)施例中，光學(xué)表面包括可用于選擇性地通過(guò)或選擇性地阻擋電磁頻譜的區(qū)域的濾波材料。

在一些實(shí)施例中，在輻射透射襯底上的光學(xué)表面包括在此所述的玻璃或輻射透射聚合磁材料中的任一種。而且，在一些實(shí)施例中，直接地在輻射透射襯底上形成光學(xué)表面。在其他實(shí)施例中，光學(xué)表面獨(dú)立于輻射透射襯底地形成，并且隨后聯(lián)接或沉積在輻射透射襯底上。

在其他實(shí)施例中，光學(xué)組件包括在沒(méi)有襯底的情況下形成的光學(xué)表面。在一些實(shí)施例中，在沒(méi)有襯底的情況下形成的光學(xué)表面在橫截面中更均勻，如一些模制聚合物或模制玻璃晶片光學(xué)器件所示例的。

光學(xué)組件也包括一個(gè)或多個(gè)隔離物。光學(xué)組件的隔離物可以具有沒(méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何形狀。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件的隔離物包括大體平坦的表面。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件的隔離物包括可用于容納一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件的一個(gè)或多個(gè)凹陷區(qū)域或內(nèi)部部分。在一些實(shí)施例中，如在此所述，隔離物可以具有可用于調(diào)整通過(guò)光學(xué)成像設(shè)備的光學(xué)組件的電磁輻射量的形狀。在一些實(shí)施例中，隔離物可以具有可用于進(jìn)一步限制通過(guò)光學(xué)組件的電磁輻射量的形狀。在其他實(shí)施例中，隔離物的形狀不進(jìn)一步限制通過(guò)光學(xué)組件的電磁輻射量。

光學(xué)組件的隔離物可以由沒(méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何期望材料構(gòu)成。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件的隔離物包括纖維增強(qiáng)聚合復(fù)合材料。在一些實(shí)施例中，纖維增強(qiáng)聚合材料包括玻璃纖維增強(qiáng)熱塑材料或玻璃纖維增強(qiáng)熱固材料。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件的隔離物包括lcp。lcp隔離物可以通過(guò)下述多種技術(shù)來(lái)形成：所述技術(shù)無(wú)限制地包括以液體形式模制或以散裝固體形式改變尺寸為期望的形狀。在一些實(shí)施例中，構(gòu)成光學(xué)組件的隔離物的材料可用于吸收一種或多種波長(zhǎng)的輻射，由此減少在光學(xué)成像設(shè)備中的散射或雜散光。

在一個(gè)實(shí)施例中，例如，光學(xué)組件的隔離物包括玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂。在一些實(shí)施例中，玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂包括fr-4。fr-4的特定形成形式在不同的方向上具有不同的熱膨脹系數(shù)(cte)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，隔離物材料的特征在于在第一方向上的較大熱膨脹系數(shù)和在第二基本上正交方向上的大體更小的熱膨脹系數(shù)。在cte上的這種差別可以是一個(gè)數(shù)量級(jí)那樣大(例如，在正交方向上的大約175ppm/攝氏度對(duì)14ppm/攝氏度)。在這樣的情況下，隔離物材料可以被定向成使得在基本上與光學(xué)和傳感器襯底平行的方向(如圖1中所示的x-y方向)上出現(xiàn)最小量的熱膨脹。沿著光軸(如圖1中所示的z方向)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的較大的熱膨脹。這種特定配置可以幫助最小化隨著溫度改變而在粘合結(jié)合部處的應(yīng)力。

在一個(gè)實(shí)施例中，在光學(xué)組件中的隔離物由與在傳感器組件中的隔離物相同的材料構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，在光學(xué)組件中的隔離物由與在傳感器組件中的隔離物不同的材料構(gòu)成。例如，在光學(xué)組件中的隔離物可以被選擇以具有與在光學(xué)組件中的其他材料的熱膨脹系數(shù)精密地匹配的熱膨脹系數(shù)。同樣，在傳感器組件的隔離物可以被選擇以具有與在傳感器組件中的其他材料的熱膨脹系數(shù)精密地匹配的熱膨脹系數(shù)。在傳感器組件中的隔離物例如可以是硅。在一些實(shí)施例中，該隔離物可以由具有在光學(xué)組件中使用的材料和在傳感器組件中使用的材料的熱膨脹系數(shù)之間的熱膨脹系數(shù)的材料構(gòu)造。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，隔離物附接到傳感器和/或光學(xué)晶片。在其他實(shí)施例中，隔離物可以使用光刻技術(shù)形成在傳感器和/或光學(xué)晶片上。例如，其可以由通過(guò)光刻建立的焊接掩模材料形成。

在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件的隔離物可以具有期望的高度，使得該光學(xué)組件的隔離物在與傳感器組件的隔離物聯(lián)接時(shí)產(chǎn)生具有在此所述的值的組合高度。

而且，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)一步包括：至少一個(gè)另外的光學(xué)組件，其包括另外的輻射透射襯底，該另外的輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面和另外的隔離物。該至少一個(gè)另外的光學(xué)組件通過(guò)該另外的隔離物聯(lián)接到該第一光學(xué)組件或相鄰的光學(xué)組件。在一些實(shí)施例中，該至少一個(gè)另外的光學(xué)組件包括多個(gè)另外的隔離物，其中，該另外的隔離物聯(lián)接到該第一光學(xué)組件或相鄰的光學(xué)組件。在一些實(shí)施例中，另外的光學(xué)組件的各個(gè)部件選自在此所述的任何一個(gè)。

圖8圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備，該光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)一步包括另外的光學(xué)組件，該另外的光學(xué)組件包括另外的輻射透射襯底，所述另外的輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面和另外的隔離物。圖8的光學(xué)成像設(shè)備(800)包括第一光學(xué)組件(102)和傳感器組件(104)。第一光學(xué)組件(102)包括輻射透射襯底(106)，該輻射透射襯底(106)包括多個(gè)光學(xué)表面(108，110)。第一光學(xué)組件(102)也包括隔離物(112)。隔離物(112)包括與多個(gè)光學(xué)表面(108，110)對(duì)準(zhǔn)的孔(114)。傳感器組件(104)包括至少一個(gè)感測(cè)元件(116)，該至少一個(gè)感測(cè)元件(116)包括光敏區(qū)域(120)和隔離物(122)。傳感器晶片的隔離物(122)包括與感測(cè)元件(116)和光敏區(qū)域(120)對(duì)準(zhǔn)的孔(124)。

該另外的光學(xué)組件(802)包括另外的輻射透射襯底(806)，該輻射透射襯底(806)包括多個(gè)光學(xué)表面(808，810)。該另外的光學(xué)組件(802)也包括另外的隔離物(812)。該另外的隔離物(812)包括與多個(gè)光學(xué)表面(808，810)對(duì)準(zhǔn)的孔(814)。該另外的隔離物(814)的孔(814)也與第一光學(xué)組件的多個(gè)光學(xué)表面(108，110)對(duì)準(zhǔn)。該另外的光學(xué)組件(802)通過(guò)另外的隔離物(812)聯(lián)接到第一光學(xué)組件(102)。

圖10圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備，該光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)一步包括另外的光學(xué)組件，該另外的光學(xué)組件包括另外的輻射透射襯底，該另外的輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面和另外的隔離物。圖10的光學(xué)成像設(shè)備(10)包括第一光學(xué)組件(12)和傳感器組件(14)。第一光學(xué)組件(12)包括光學(xué)元件(16)，光學(xué)元件(16)包括輻射透射襯底(18)，該輻射透射襯底(18)具有多個(gè)光學(xué)表面(20，22)。擋板(21)被布置在光學(xué)表面(20)上。第一光學(xué)組件(12)也包括隔離物(24)，該隔離物(24)具有與該多個(gè)光學(xué)表面(20，22)對(duì)準(zhǔn)的孔(26)。在圖10中所示的實(shí)施例中，隔離物(24)另外作為光學(xué)元件(16)的保持器。隔離物/保持器(24)包括其上可以安置光學(xué)元件(16)的凸緣或突出物(28)。光學(xué)元件(16)配合在隔離物/保持器(24)的內(nèi)部或凹陷內(nèi)。在圖10中所示的實(shí)施例中，在光學(xué)元件(16)和隔離物/保持器(24)之間布置有在此所述的聚焦隔離物(25)。

傳感器組件(14)包括至少一個(gè)感測(cè)元件(30)，該至少一個(gè)感測(cè)元件(30)包括光敏區(qū)域(32)。傳感器組件(14)也包括隔離物(34)，該隔離物(34)具有與感測(cè)元件(30)的光敏區(qū)域(32)對(duì)準(zhǔn)的孔(36)。

另外的光學(xué)組件(40)包括另外的光學(xué)元件(42)，該另外的光學(xué)元件(42)包括輻射透射襯底(45)，該輻射透射襯底(45)具有多個(gè)光學(xué)表面(44，46)。擋板(47)被布置在光學(xué)表面(44)上。該另外的光學(xué)組件(40)進(jìn)一步包括另外的隔離物(48)，該另外的隔離物(48)具有與多個(gè)光學(xué)表面(44，46)對(duì)準(zhǔn)的孔(50)。該另外的隔離物(48)的孔(50)也與第一光學(xué)組件(12)的多個(gè)光學(xué)表面(20，22)對(duì)準(zhǔn)。在圖10中所示的實(shí)施例中，該另外的隔離物(48)作為該另外的光學(xué)元件(42)的保持器。該另外的隔離物(48)包括其上安置光學(xué)元件(42)的凸緣或突出物(52)。該另外的光學(xué)元件(42)配合在隔離物/保持器(48)的內(nèi)部或凹陷內(nèi)。在圖10中所示的實(shí)施例中，在光學(xué)元件(42)和隔離物/保持器(48)之間布置有聚焦隔離物(53)。

該另外的光學(xué)組件(40)通過(guò)另外的隔離物/保持器(48)聯(lián)接到第一光學(xué)組件(12)。

在一些實(shí)施例中，光學(xué)成像設(shè)備的光學(xué)組件包括多個(gè)光學(xué)元件。在一些實(shí)施例中，例如，多個(gè)光學(xué)元件聯(lián)接到光學(xué)組件的隔離物。

圖11圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像設(shè)備，其中，多個(gè)光學(xué)元件被聯(lián)接到光學(xué)組件的隔離物。圖11的光學(xué)成像設(shè)備(1)包括光學(xué)組件(2)和傳感器組件(3)。光學(xué)組件(2)包括多個(gè)光學(xué)元件(4，5)，光學(xué)元件(4，5)包括輻射透射襯底(6)，輻射透射襯底(6)具有多個(gè)光學(xué)表面(7，8)。在一些實(shí)施例中，擋板(9)被布置在光學(xué)元件(4)的光學(xué)表面(7)上。

光學(xué)組件(2)也包括隔離物(10)。隔離物(10)包括與光學(xué)元件(4，5)的多個(gè)光學(xué)表面(7，8)對(duì)準(zhǔn)的孔(31)，以允許輻射通過(guò)光學(xué)組件(2)。在圖11中所示的實(shí)施例中，隔離物(10)另外是光學(xué)元件(4，5)的保持器。隔離物/保持器(10)例如包括沿著光軸的兩個(gè)凹陷(11，12)，每一個(gè)凹陷可用于容納光學(xué)元件。每一個(gè)凹陷(11，12)包括其上可以安置光學(xué)元件的凸緣或突出物(13)。如圖11中所示，光學(xué)元件(4)配合在凹陷(11)內(nèi)，并且光學(xué)元件(5)配合在凹陷(12)內(nèi)，以便以堆疊構(gòu)造來(lái)提供光學(xué)元件(4，5)。在光學(xué)元件(4，5)和隔離物(10)之間布置有聚焦隔離物(14)。在一些實(shí)施例中，光學(xué)元件至少部分地配合在隔離物/保持器的凹陷區(qū)域內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，隔離物/保持器(10)將光學(xué)元件(4，5)設(shè)置成彼此相距期望的距離。在一些實(shí)施例中，隔離物/保持器(10)的單塊或連續(xù)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)排除或減少與每一個(gè)光學(xué)元件(4，5)相關(guān)聯(lián)的另外的隔離物的使用來(lái)簡(jiǎn)化包括多個(gè)光學(xué)元件的光學(xué)成像設(shè)備的構(gòu)造。

在一些實(shí)施例中，隔離物/保持器(10)可以具有可用于調(diào)整通過(guò)光學(xué)組件(2)的輻射量的形狀，由此作為擋板、遮光罩或孔徑光闌。在一些實(shí)施例中，隔離物/保持器(10)可以具有可用于進(jìn)一步限制通過(guò)光學(xué)組件(2)的輻射量的形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，凸緣或突出物(13)可以作為擋板以調(diào)整通過(guò)光學(xué)組件(2)的輻射量。而且，孔(31)可以具有由凸緣或突出物(13)形成的圓形、矩形、橢圓形或其他形狀，以限制通過(guò)光學(xué)組件(2)的輻射量。在其他實(shí)施例中，隔離物/保持器(10)的形狀不進(jìn)一步限制通過(guò)光學(xué)組件(2)的輻射量。

在一些實(shí)施例中，隔離物/保持器(10)提供或輔助提供光學(xué)元件(4，5)與感測(cè)元件(16)的光敏區(qū)域(20)的正確的對(duì)準(zhǔn)。

光學(xué)成像設(shè)備(1)的傳感器組件(3)包括至少一個(gè)感測(cè)元件(16)和隔離物(17)。傳感器組件(3)的隔離物(17)包括與感測(cè)元件(16)的光敏區(qū)域(20)對(duì)準(zhǔn)的孔(18)。在圖11中所示的實(shí)施例中，感測(cè)元件(16)包括具有光敏區(qū)域(20)的半導(dǎo)體晶片(19)，該半導(dǎo)體晶片(19)可用于檢測(cè)由光學(xué)成像設(shè)備(1)接收的電磁輻射。因?yàn)榘ㄅc感測(cè)元件(16)的光敏區(qū)域(20)對(duì)準(zhǔn)的孔(18)，所以在一些實(shí)施例中，隔離物(17)不干擾通過(guò)光學(xué)元件(4，5)的電磁輻射到達(dá)光敏區(qū)域(20)。在其他實(shí)施例中，在隔離物(17)內(nèi)形成的孔(18)的形狀可以用于限制通過(guò)到達(dá)光敏區(qū)域(20)的輻射量。而且，隔離物(17)可以具有用于感測(cè)或光學(xué)組件的隔離物的、在此所述的任何構(gòu)造。

如圖11中所示，光學(xué)組件(2)的隔離物/保持器(10)被聯(lián)接到傳感器組件(3)的隔離物(17)。光學(xué)組件隔離物/保持器(10)和傳感器組件隔離物(17)的組合高度可以被設(shè)定為任何期望值。在一些實(shí)施例中，例如，光學(xué)組件隔離物/保持器(10)和傳感器組件隔離物(17)的組合高度被設(shè)定成提供光學(xué)成像設(shè)備(1)的期望的焦距或其他光學(xué)參數(shù)。在一些實(shí)施例中，可以參考光學(xué)組件的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面來(lái)確定光學(xué)成像設(shè)備的焦距。

在一些實(shí)施例中，傳感器組件不包括隔離物(17)，并且光學(xué)組件(2)的隔離物/保持器(10)被聯(lián)接到感測(cè)元件(16)或感測(cè)元件(16)的蓋玻片(未示出)。在這樣的實(shí)施例中，光學(xué)組件的隔離物/保持器(10)的高度被設(shè)置以提供光學(xué)成像設(shè)備(1)的期望的焦距或其他光學(xué)參數(shù)。

如圖11中所示，光學(xué)成像設(shè)備(1)可以進(jìn)一步包括聯(lián)接到傳感器組件(3)的電路(30)。在一些實(shí)施例中，聯(lián)接到傳感器組件(3)的電路(30)與關(guān)于圖1的光學(xué)成像設(shè)備(100)所述的相同或基本上相同。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向光學(xué)成像設(shè)備的傳感器組件的各種構(gòu)造，在一些實(shí)施例中，傳感器組件包括至少一個(gè)感測(cè)元件和一個(gè)或多個(gè)隔離物。在其他實(shí)施例中，傳感器組件包括至少一個(gè)感測(cè)元件，并且不包括隔離物。如在此所述，感測(cè)元件包括可用于檢測(cè)由光學(xué)成像設(shè)備接收的電磁輻射的光敏區(qū)域。在一些實(shí)施例中，包括光敏區(qū)域的感測(cè)元件包括半導(dǎo)體。沒(méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體可以用于包括光敏區(qū)域的該感測(cè)元件。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體包括iv族半導(dǎo)體，該iv族半導(dǎo)體包括硅或任何的iv族元素的組合。在另一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體包括iii/v族半導(dǎo)體或ii/vi族半導(dǎo)體。

在一些實(shí)施例中，感測(cè)元件的光敏區(qū)域包括焦平面陣列。在一些實(shí)施例中，焦平面陣列是vga傳感器，該vga傳感器包括640×480的像素。在一些實(shí)施例中，傳感器包括更少的像素(例如，cif、qcif)或更多的像素(一兆或更多兆的像素)。

在一個(gè)實(shí)施例中，包括光敏區(qū)域的感測(cè)元件包括電荷耦合器件(ccd)。在另一個(gè)實(shí)施例中，包括光敏區(qū)域的感測(cè)元件包括互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)結(jié)構(gòu)。

傳感器組件的隔離物可以包括沒(méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何材料。在一些實(shí)施例中，傳感器組件的隔離物包括任何在此所述的半導(dǎo)體材料。

如在此所述，傳感器組件的隔離物可以具有各種構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，隔離物形成為在感測(cè)元件上的焊接掩模。在另一個(gè)實(shí)施例中，隔離物由在感測(cè)元件上的不導(dǎo)電或絕緣材料形成。可以使用沒(méi)有與本發(fā)明的目的不一致的任何不導(dǎo)電或絕緣材料。在一些實(shí)施例中，不導(dǎo)電或絕緣材料包括lcp、纖維增強(qiáng)塑料和/或其他聚合物種類。

在一些實(shí)施例中，隔離物包括兩種或更多種材料的復(fù)合構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，該復(fù)合構(gòu)造包括彼此聯(lián)接的兩種或更多種材料。在一些實(shí)施例中，隔離物具有包括聯(lián)接到結(jié)合墊的焊接掩模的復(fù)合構(gòu)造。在另一個(gè)實(shí)施例中，隔離物具有包括聯(lián)接到硅隔離材料的焊接掩模的復(fù)合構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，包括聯(lián)接到硅隔離材料的焊接掩模的隔離物進(jìn)一步包括聯(lián)接到焊接掩模的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合墊。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的光學(xué)成像設(shè)備包括固態(tài)相機(jī)模塊。如在此提供的，本發(fā)明的固態(tài)相機(jī)模塊可以用在各種產(chǎn)品中，該產(chǎn)品包括手機(jī)相機(jī)、數(shù)字相機(jī)、玩具、計(jì)算機(jī)和汽車行駛輔助儀。

在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了制造光學(xué)成像設(shè)備的方法。如在此進(jìn)一步描述的，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的方法可以通過(guò)經(jīng)由晶片組裝和單分技術(shù)提供多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備來(lái)克服現(xiàn)有的順次制造實(shí)踐的缺點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法包括：提供晶片，該晶片包括多個(gè)光學(xué)組件，該光學(xué)組件包括輻射透射襯底，該輻射透射襯底具有隔離物和至少一個(gè)光學(xué)表面；以及提供傳感器晶片，該傳感器晶片包括多個(gè)傳感器組件，該傳感器組件包括感測(cè)元件和隔離物。該光學(xué)組件的該隔離物聯(lián)接到該傳感器組件的該隔離物，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。該多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備被單分，以提供該多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備

再一次參見(jiàn)附圖，圖2圖示了包括多個(gè)光學(xué)組件的光學(xué)晶片。該多個(gè)光學(xué)組件(202)包括輻射透射襯底(206)，輻射透射襯底(206)包括多個(gè)光學(xué)表面(208，210)。在圖2中所示的實(shí)施例中，光學(xué)晶片作為輻射透射襯底(206)，其上沉積了光學(xué)表面(206，208)。光學(xué)組件(202)進(jìn)一步包括隔離物(212)，隔離物(212)具有與光學(xué)表面(208，210)基本上對(duì)準(zhǔn)的孔(214)。在一些實(shí)施例中，隔離物(212)被設(shè)置為聯(lián)接到光學(xué)晶片的隔離物晶片，該光學(xué)晶片包括輻射透射襯底(206)，該輻射透射襯底(206)具有光學(xué)表面(206，208)。在其他實(shí)施例中，隔離物(212)與包括具有光學(xué)表面(206，208)的輻射透射襯底(206)的光學(xué)晶片連續(xù)，以提供單塊結(jié)構(gòu)。

如在此所述，在其他實(shí)施例中，光學(xué)組件包括沒(méi)有襯底地形成的光學(xué)表面。在一些實(shí)施例中，沒(méi)有襯底地形成的光學(xué)表面在橫截面上更均勻，如一些模制聚合物或模制玻璃晶片光學(xué)器件所示例的。

在一些實(shí)施例中，隔離物(212)被設(shè)置為包括多個(gè)孔(214)的隔離物晶片。隔離物晶片的孔(214)與在光學(xué)晶片(206)上的光學(xué)表面(206，208)對(duì)準(zhǔn)。隔離物晶片隨后聯(lián)接到包括光學(xué)表面(208，210)的光學(xué)晶片(216)以提供包括多個(gè)光學(xué)組件的晶片。

圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括多個(gè)傳感器組件的傳感器晶片。該多個(gè)傳感器組件(304)包括感測(cè)元件(316)和隔離物(322)，該感測(cè)元件(316)包括光敏區(qū)域(320)，該隔離物(322)具有基本上與感測(cè)元件(316)的光敏區(qū)域(320)對(duì)準(zhǔn)的孔(324)。

在一些實(shí)施例中，隔離物(322)被提供為包括多個(gè)孔(324)的隔離物晶片。隔離物晶片的孔(324)與傳感器晶片的光敏區(qū)域(320)基本上對(duì)準(zhǔn)。隔離物晶片隨后聯(lián)接到包括光敏區(qū)域(320)的傳感器晶片，以提供包括多個(gè)傳感器組件的晶片。

在一些實(shí)施例中，隔離物(322)通過(guò)結(jié)合墊(326，328)聯(lián)接到隔離物晶片的感測(cè)元件(316)。在圖3中所示的實(shí)施例中，傳感器晶片作為用于多個(gè)光學(xué)組件(304)的感測(cè)元件(316)。諸如電泳涂層(332)這樣的絕緣層駐留在感測(cè)元件(304)的與光敏區(qū)域(320)相反的表面上。

在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)根據(jù)圖4和圖5將包括多個(gè)光學(xué)組件的晶片與包括多個(gè)傳感器組件的傳感器晶片聯(lián)接來(lái)形成多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。如圖4中所示，光學(xué)組件隔離物(212)與傳感器組件隔離物(322)對(duì)準(zhǔn)。一旦對(duì)準(zhǔn)，則光學(xué)組件隔離物(212)聯(lián)接到傳感器組件隔離物(322)，以提供如圖5中所示的多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。

將光學(xué)組件隔離物(212)與傳感器組件隔離物(322)對(duì)準(zhǔn)另外將在輻射透射襯底(206)上的光學(xué)表面(208，210)與感測(cè)元件(316)的光敏區(qū)域(320)對(duì)準(zhǔn)。替代地，在輻射透射襯底(206)上的對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)(未示出)可以與在感測(cè)元件(316)上的對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)。

而且，在光學(xué)組件隔離物(212)和傳感器組件隔離物(322)的聯(lián)接之前或之后，可以在傳感器組件(304)上構(gòu)造用于每一個(gè)光學(xué)成像設(shè)備的電路(430)。在一個(gè)實(shí)施例中，在向感測(cè)元件(304)的與光敏區(qū)域(320)相反的表面上施加絕緣層(332)之后，但是在電路(430)的金屬部分形成在傳感器組件(304)上之前，光學(xué)組件(202)和傳感器組件(304)對(duì)準(zhǔn)并且結(jié)合在一起。

另外，如圖5中所示，在一些實(shí)施例中，沿著聯(lián)接的光學(xué)組件(212)隔離物和傳感器組件(322)隔離物對(duì)該多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行單分，以提供多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備(100)?？梢酝ㄟ^(guò)保留光學(xué)成像設(shè)備的光學(xué)、結(jié)構(gòu)和電子完整性的任何方法來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備的單分。公知的技術(shù)包括切割和激光燒蝕。可以使用切割技術(shù)或步驟的組合。例如，可以從結(jié)合的晶片的頂側(cè)應(yīng)用第一切割，切割通過(guò)光學(xué)組件(202)?？梢詮慕Y(jié)合的晶片的底側(cè)應(yīng)用第二切割，切割通過(guò)傳感器組件(304)，以完全地分離各個(gè)光學(xué)成像設(shè)備(100)。在一些實(shí)施例中，多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備包括在此所述的固態(tài)相機(jī)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用于制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法包括：提供晶片，該晶片包括多個(gè)光學(xué)組件，該光學(xué)組件包括輻射透射襯底，該輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面；以及對(duì)該多個(gè)光學(xué)組件進(jìn)行單分。被單分的光學(xué)組件隨后利用隔離物彼此聯(lián)接。提供傳感器晶片，該傳感器晶片包括多個(gè)傳感器組件，該傳感器組件包括感測(cè)元件和隔離物。該光學(xué)組件的隔離物聯(lián)接到該傳感器組件的隔離物，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備被單分，以提供多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備。

再一次參見(jiàn)附圖，圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)光學(xué)組件的單分。如在此提供，多個(gè)光學(xué)組件(602)包括輻射透射襯底(606)，該輻射透射襯底(606)包括多個(gè)光學(xué)表面(608，610)。在圖6中所示的實(shí)施例中，光學(xué)晶片作為輻射透射襯底(606)，其上沉積了光學(xué)表面(608，610)?？梢酝ㄟ^(guò)保留光學(xué)組件的光學(xué)和結(jié)構(gòu)完整性的任何方法來(lái)對(duì)該多個(gè)光學(xué)組件進(jìn)行單分。在圖6中，通過(guò)切割刀片對(duì)光學(xué)組件(602)進(jìn)行單分。

在一些實(shí)施例中，在與傳感器組件相關(guān)聯(lián)之前對(duì)多個(gè)光學(xué)組件單分允許測(cè)試光學(xué)組件以保證該組件表現(xiàn)期望的性能。在這樣的實(shí)施例中，未能通過(guò)性能測(cè)試的光學(xué)組件在與傳感器組件聯(lián)接之前被丟棄。同樣，已知的良好光學(xué)組件可以從差的傳感器組件中省去，由此提高成本效率并且降低有缺陷的光學(xué)成像設(shè)備的等級(jí)。

在單分和光學(xué)性能測(cè)試后，在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件利用隔離物彼此聯(lián)接。圖7(a)和(b)圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通過(guò)隔離物聯(lián)接的單分的光學(xué)組件。在一些實(shí)施例中，單分的光學(xué)組件所聯(lián)接到的隔離物是隔離物晶片。在圖7(a)中圖示的實(shí)施例中，使用粘合層(642)來(lái)在載體(640)上布置多個(gè)單分的光學(xué)組件(602)。在利用隔離物(612)聯(lián)接之前，載體(640)可以按照彼此間的期望間隔來(lái)穩(wěn)定和固定單分的光學(xué)組件(602)。

一旦與隔離物(612)聯(lián)接，則在一些實(shí)施例中，從在圖7(b)中顯示的載體(640)移除光學(xué)組件(602)。在一個(gè)實(shí)施例中，該多個(gè)單分的光學(xué)組件(602)被布置在隔離物(612)上，而不使用載體(640)。在任何一種情況下，光學(xué)組件(602)可以隨后在在此所述的光學(xué)成像設(shè)備的生產(chǎn)中聯(lián)接到傳感器組件。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用于制造多個(gè)單獨(dú)的光學(xué)成像設(shè)備的方法包括：提供多個(gè)光學(xué)元件；提供隔離物晶片，該隔離物晶片包括多個(gè)凹陷；以及將該多個(gè)光學(xué)元件至少部分地布置在該隔離物晶片的該多個(gè)凹陷中。在該隔離物晶片的凹陷中布置光學(xué)元件提供了光學(xué)組件。在該隔離物晶片的多個(gè)凹陷中布置多個(gè)光學(xué)元件提供了多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件包括具有堆疊構(gòu)造的光學(xué)元件。在一些實(shí)施例中，光學(xué)元件是單分的光學(xué)元件。

在一些實(shí)施例中，如在此所述，光學(xué)元件包括輻射透射襯底，該輻射透射襯底包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面。在其他實(shí)施例中，光學(xué)元件包括未在輻射透射襯底上支撐的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面。在其中光學(xué)表面未被輻射透射襯底支撐的一些實(shí)施例中，光學(xué)表面是單塊結(jié)構(gòu)的一部分，就像在例如模制聚合或玻璃光學(xué)晶片的情況下那樣。

在一些實(shí)施例中，在與隔離物晶片相關(guān)聯(lián)之前使用單分的光學(xué)元件來(lái)提供光學(xué)組件允許測(cè)量光學(xué)元件以保證該光學(xué)元件表現(xiàn)期望的性能。在一些實(shí)施例中，未能通過(guò)性能測(cè)試的光學(xué)組件在沉積在隔離物晶片的凹陷中之前被丟棄。同樣，已知的良好的光學(xué)元件以及因此的光學(xué)組件可以從差的傳感器組件省去，由此提高成本效率并且降低有缺陷的光學(xué)成像設(shè)備的等級(jí)。

提供了一種包括多個(gè)感測(cè)元件的傳感器晶片。隔離物晶片聯(lián)接到該傳感器晶片以提供多個(gè)傳感器組件，傳感器組件包括在此描述的感測(cè)元件和隔離物。該光學(xué)組件的隔離物晶片聯(lián)接到該傳感器組件的隔離物晶片，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備被單分以提供多個(gè)光學(xué)成像設(shè)備。在本發(fā)明的方法的一些實(shí)施例中，光學(xué)組件的隔離物和/或傳感器組件的隔離物可以包括一個(gè)或多個(gè)凹槽，以便利單分處理。

再一次參見(jiàn)附圖，圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的將光學(xué)組件沉積在隔離物晶片的凹陷內(nèi)以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件。如圖12中所示，隔離物晶片(20)包括多個(gè)凹陷(22，23)，用于容納光學(xué)組件(24，25)。凹陷(22，23)包括其上可以安置光學(xué)組件的凸緣或突出物(26)。該凸緣或突出物(26)也限定或輔助限定輻射可以通過(guò)的孔(28)。如在此所述，在一些實(shí)施例中，隔離物晶片(20)的凸緣或突出物(26)可以具有可用于限制通過(guò)隔離物晶片(20)的輻射量的形狀。

在圖12中所示的實(shí)施例中，光學(xué)組件(24，25)每一個(gè)包括輻射透射襯底(30)，該輻射透射襯底(30)具有多個(gè)光學(xué)表面(32，33)。在其他實(shí)施例中，光學(xué)元件的光學(xué)表面不被輻射透射襯底支撐。在光學(xué)組件(24，25)的光學(xué)表面(32)上布置有擋板(34)。

光學(xué)組件(24)被布置在隔離物晶片(20)的凹陷(22)中，并且被安置在凸緣或突出物(26)上。如在此所述，在光學(xué)組件(24)和凸緣或突出物(26)之間布置有聚焦隔離物(36)。當(dāng)被安置在凹陷(22)中時(shí)，光學(xué)組件(24)的光學(xué)表面(32，33)與通過(guò)凸緣或突出物(26)提供的孔(28)對(duì)準(zhǔn)。

光學(xué)組件(25)被定位以被布置在隔離物晶片的凹陷(23)中。在圖12中圖示的實(shí)施例中，聚焦隔離物(38)被附接到光學(xué)組件(25)。光學(xué)組件(25)在凹陷(24)內(nèi)的布置提供了多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件(40，41)。

在一些實(shí)施例中，光學(xué)元件被以順次的方式布置在隔離物晶片的凹陷中。在其他實(shí)施例中，光學(xué)元件被同時(shí)或基本上同時(shí)地布置在隔離物晶片的凹陷中。

而且，在一些實(shí)施例中，包括在另外的晶片的凹陷中布置的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件的至少一個(gè)另外的隔離物晶片可以聯(lián)接到隔離物晶片(20)以便以堆疊的構(gòu)造來(lái)提供光學(xué)組件。在一個(gè)實(shí)施例中，在圖10中圖示以堆疊構(gòu)造布置的多個(gè)光學(xué)組件。

現(xiàn)在參見(jiàn)圖13，提供了一種包括多個(gè)結(jié)合的傳感器組件(52，53)的傳感器晶片。傳感器組件(52，53)包括感測(cè)元件(54)和隔離物(56)。如在此所述，隔離物(56)包括與感測(cè)元件(54)對(duì)準(zhǔn)的孔(57)。在一些實(shí)施例中，隔離物(56)被提供為與傳感器晶片(58)聯(lián)接的隔離物晶片，傳感器晶片(58)包括多個(gè)感測(cè)元件(54)。

結(jié)合的光學(xué)組件(40，41)的隔離物晶片(20)聯(lián)接到結(jié)合的傳感器組件(52，53)的隔離物晶片(56)，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。沿著單分軸(60)來(lái)對(duì)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行單分以提供多個(gè)光學(xué)成像設(shè)備。

在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用單個(gè)隔離物晶片以堆疊的構(gòu)造來(lái)布置光學(xué)組件的多個(gè)光學(xué)元件。圖14圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件，該多個(gè)結(jié)合的光學(xué)組件包括具有通過(guò)單個(gè)隔離物晶片提供的堆疊結(jié)構(gòu)的多個(gè)光學(xué)元件。

如圖14中所示，單個(gè)隔離物晶片(70)用于提供具有堆疊構(gòu)造的光學(xué)元件的光學(xué)組件(72，73)。對(duì)于每一個(gè)光學(xué)組件(72，73)，隔離物晶片(70)提供可用于容納光學(xué)元件的兩個(gè)凹陷區(qū)域(80，82)。在一些實(shí)施例中，單個(gè)隔離物(70)的使用便于將光學(xué)元件設(shè)置為彼此具有固定的距離(d)。在一些實(shí)施例中，在光學(xué)元件之間的固定距離(d)平移跨過(guò)由隔離物晶片(70)提供的每一個(gè)光學(xué)組件，由此產(chǎn)生具有均勻的構(gòu)造的多個(gè)光學(xué)組件。在圖14中所示的實(shí)施例中，例如，隔離物(70)將光學(xué)組件(72)的光學(xué)元件(74，76)設(shè)定成彼此具有固定的距離(d)。隔離物(70)也將光學(xué)組件(73)的光學(xué)元件(75，77)設(shè)定成彼此具有相同的固定距離(d)。

在圖14中所示的實(shí)施例中，光學(xué)元件(74，75)可以被布置和固定在光學(xué)組件(72，73)的凹陷(80)中。而且，光學(xué)元件(76，77)可以被布置和固定在凹陷(82)中?？梢砸匀魏纹谕捻樞蚝?或方式來(lái)在隔離物(70)的凹陷中布置光學(xué)元件(74，75，76，77)。在一些實(shí)施例中，光學(xué)元件(74，75，76，77)同時(shí)被布置在隔離物(70)的凹陷中。在一些實(shí)施例中，同時(shí)或順序地在凹陷(80)中布置光學(xué)元件(74，75)。在一些實(shí)施例中，同時(shí)或順序地在凹陷(82)中布置光學(xué)元件(76，77)。

在一些實(shí)施例中，如在此所述，在隔離物(70)和光學(xué)元件(74，75，76，77)之間布置聚焦隔離物(83)。另外，光學(xué)元件(74，75)可以具有在一個(gè)或多個(gè)光學(xué)表面上的擋板(85)。隔離物晶片(70)提供用于每一個(gè)光學(xué)組件(72，73)的孔(86)，以允許輻射通過(guò)。在一些實(shí)施例中，隔離物(70)具有可用于進(jìn)一步限制通過(guò)光學(xué)組件(72，73)的輻射量的形狀。

現(xiàn)在參見(jiàn)圖15，提供了包括多個(gè)結(jié)合傳感器組件(92，93)的傳感器晶片(95)。傳感器組件(92，93)包括傳感器晶片(95)的感測(cè)元件(94)。在圖15中圖示的實(shí)施例中，圖14的結(jié)合的光學(xué)組件(72，73)的隔離物(70)聯(lián)接到傳感器晶片(95)或結(jié)合的傳感器組件(92，93)的相關(guān)聯(lián)的蓋玻片，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。因?yàn)槁?lián)接到傳感器晶片或結(jié)合的傳感器組件(92，93)的相關(guān)聯(lián)的蓋玻片，所以在一些實(shí)施例中，結(jié)合的光學(xué)組件(72，73)的隔離物(70)不聯(lián)接到傳感器組件(92，93)的隔離物。

替代地，在一些實(shí)施例中，結(jié)合的傳感器組件(92，93)包括結(jié)合的光學(xué)組件(72，73)的隔離物(70)所聯(lián)接到的隔離物，以提供多個(gè)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備。

沿著單分軸(100)來(lái)對(duì)結(jié)合的光學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行單分，以提供多個(gè)光學(xué)成像設(shè)備。

在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種對(duì)場(chǎng)景成像的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，一種對(duì)場(chǎng)景成像的方法包括：提供光學(xué)成像設(shè)備，該光學(xué)成像設(shè)備包括：第一光學(xué)組件和傳感器組件，該第一光學(xué)組件包括輻射透射襯底和隔離物，該輻射透射襯底包括至少一個(gè)光學(xué)表面，該傳感器組件包括至少一個(gè)感測(cè)元件和隔離物，其中，該第一光學(xué)組件的該隔離物聯(lián)接到該傳感器組件的該隔離物；并且，接收來(lái)自該場(chǎng)景的電磁輻射。該接收的電磁輻射通過(guò)該第一光學(xué)組件，并且被該感測(cè)元件檢測(cè)到。該感測(cè)元件將該接收的電磁輻射轉(zhuǎn)換為用于構(gòu)造該場(chǎng)景的電子圖像的電響應(yīng)。在對(duì)場(chǎng)景成像的一些實(shí)施例中，該光學(xué)成像設(shè)備包括固態(tài)相機(jī)。

已經(jīng)描述了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)目的的各個(gè)實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這些實(shí)施例僅是本發(fā)明的原理的說(shuō)明。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，多種變型及其改變對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。