專利名稱:光學(xué)元件模塊、電子元件模塊及制造方法和電子信息設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及其中一個或多個光學(xué)元件被容納在光屏蔽保持器內(nèi)的光學(xué)元件模塊 (諸如透鏡模塊和光學(xué)功能元件模塊),及其制造方法;通過模塊化光學(xué)元件模塊和電子元 件而獲得的電子元件模塊,及其制造方法;以及包括作為用于其圖像捕獲部的圖像輸入設(shè) 備的電子元件模塊的電子信息設(shè)備,諸如數(shù)字?jǐn)z像機(例如數(shù)字視頻攝像機或數(shù)字靜止攝 像機)、圖像輸入攝像機(例如監(jiān)控攝像機)、掃描儀、傳真機、電視電話設(shè)備以及配備攝像 機的蜂窩電話設(shè)備。
背景技術(shù):
在一些用于攝像機模塊等等的常規(guī)透鏡單元中,為相鄰?fù)哥R提供的凹部分和凸部 分彼此接合以把多個透鏡定位在透鏡管中。圖14是文獻1中公開的常規(guī)透鏡單元的縱向截面圖。如圖14所示,常規(guī)透鏡單元100被如下制造孔徑開口 IOla被倒置并且第一透鏡 102首先被插入到在平面圖中為圓形的透鏡管101中;并接著,第二透鏡103被插入到第一 透鏡102的凹部分中。作為第一透鏡102的凹部分的圓周的凸部分傾斜表面102a接觸作 為第二透鏡103的凸部分側(cè)壁的凹部分傾斜表面103a以被面對面地定位。因此,第一透鏡 102和第二透鏡103彼此的定位使得能夠精確地控制透鏡的光軸的未對準(zhǔn)以及在光軸方向 上透鏡之間的空間。文獻1 日本特許公開公布NO. 2009-139693
發(fā)明內(nèi)容
然而在上述的常規(guī)透鏡單元100中,可能存在如圖15所示的情況。S卩,如果用于 傳遞第二透鏡103的吸附夾具104在把第二透鏡103插入到第一透鏡102的凹部分中期間 偏斜,則凸部分傾斜表面102a和凹部分傾斜表面103a將在其傾斜表面上彼此不接觸。這 將導(dǎo)致第二透鏡103相對于第一透鏡102偏斜被固定。結(jié)果,透鏡之間的間隔將不被穩(wěn)定 并且從光軸C到光學(xué)表面上的光軸Cl將存在未對準(zhǔn)或偏斜,這可能導(dǎo)致諸如光學(xué)特性的降 低或變化之類的問題。此外,由于在第一透鏡的外壁和透鏡管之間存在空間,在透鏡管101的空間開口 IOla的中心和第一透鏡102的光學(xué)表面的光軸C之間將存在位置未對準(zhǔn)。本發(fā)明旨在解決上述的常規(guī)問題。本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止透鏡光軸 C相對于透鏡管的孔徑開口和孔徑開口的中心的未對準(zhǔn)和偏斜以使光學(xué)特性良好的光學(xué)元 件模塊(諸如透鏡單元)及其制造方法;使用透鏡單元的電子元件模塊(諸如攝像機模塊) 及其制造方法;以及包括作為用在圖像捕獲部中的圖像輸入設(shè)備的電子元件模塊的電子信息設(shè)備,諸如配備攝像機的蜂窩電話設(shè)備。提供根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊,其中一個或多個光學(xué)元件被容納在光屏蔽保 持器內(nèi);傾斜表面被提供在面向光屏蔽保持器的孔徑開口的光學(xué)元件的光學(xué)表面的外周側(cè) 上;傾斜表面被提供在光屏蔽保持器的孔徑開口的后側(cè)上的內(nèi)表面上以使得面向光學(xué)元件 的傾斜表面;并且光學(xué)元件的傾斜表面和光屏蔽保持器的傾斜表面被引導(dǎo)在一起,使得光 屏蔽保持器的孔徑開口和光學(xué)元件的光學(xué)表面被定位,從而實現(xiàn)上述的目的。優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,在面向光屏蔽保持器的孔徑開口的光 學(xué)元件的光學(xué)表面的外周側(cè)上,從平坦部提供隔離物部,其中插入傾斜表面;在光屏蔽保持 器的孔徑開口的后側(cè)的內(nèi)表面上提供平坦底表面,其中插入的傾斜表面面向光學(xué)元件的傾 斜表面;并且光學(xué)元件的傾斜表面由光屏蔽保持器的傾斜表面引導(dǎo),使得底表面接觸光學(xué) 元件的隔離物部。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,在面向光屏蔽保持器的孔徑開口的 光學(xué)元件的光學(xué)表面的外周側(cè)上,從平坦部提供隔離物部,其中插入傾斜表面;在光屏蔽保 持器的孔徑開口的后側(cè)的內(nèi)表面上提供平坦底表面,其中插入的傾斜表面面向光學(xué)元件的 傾斜表面;并且光學(xué)元件的傾斜表面由光屏蔽保持器的傾斜表面引導(dǎo),使得底表面接觸光 學(xué)表面的外周側(cè)上的平坦部。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,傾斜表面是環(huán)形傾斜表面。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面形成凹部, 而光屏蔽保持器的環(huán)形傾斜表面形成凸部。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面形成凸部, 而光屏蔽保持器的環(huán)形傾斜表面形成凹部。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面和光屏蔽 保持器的環(huán)形傾斜表面相對于平坦表面傾斜30到80度。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面和光屏蔽 保持器的環(huán)形傾斜表面相對于平坦表面傾斜45到60度。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,在光屏蔽保持器的內(nèi)表面和一個或 多個光學(xué)元件的外表面之間存在30微米到100微米的間隙,所述光學(xué)元件在平面圖中是四 邊形。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,在光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面和光屏 蔽保持器的環(huán)形傾斜表面之間的間隙最大為20微米。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,粘合劑僅被布置在由底部圍繞的空 間部分中,使得上光學(xué)元件和下光學(xué)元件彼此粘附,其中所述底部被提供在上光學(xué)元件的 后表面上的光學(xué)表面的外周側(cè)上的隔離物部和下光學(xué)元件的前表面上的光學(xué)表面的外周 側(cè)上的隔離物部的相應(yīng)平坦表面的更外周側(cè)上,其中插入錐形部。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中粘合劑僅被布置在由具有插入的錐 形部的底部圍繞的空間部分中;粘合劑至少不布置在由上錐形部和下錐形部圍繞的空間部 分中;并且至少由錐形部圍繞的空間部分具有防止粘合劑由于被上光學(xué)元件和下光學(xué)元件 在粘合期間擠壓而擴散到隔離物部的足夠空間。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,在多個光學(xué)元件當(dāng)中,通過上光學(xué)元件的隔離物部和下光學(xué)元件的隔離物部的相應(yīng)平坦表面的直接接觸來限定上光學(xué)元件和 下光學(xué)元件之間的透鏡間隔以及整體厚度。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,在多個光學(xué)元件當(dāng)中,光屏蔽板被插 入在上光學(xué)元件的隔離物部和下光學(xué)元件的隔離物部的至少相應(yīng)平坦表面之間。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,光屏蔽板包括被提供在與光學(xué)元件 的光學(xué)表面對應(yīng)的位置處的開口并且包括通過切掉其外周邊緣的一部分而形成的切割部。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,切割部被提供在平面圖中除了其拐 角部分之外的四邊形的四側(cè)或者形成在其四個拐角部分處。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,在四個拐角部分處的切割部沿著拐 角部分處于1/4圓形或處于L形。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊模塊中,光學(xué)表面、在其外周側(cè)上的傾斜 表面、以及隔離物部用透明樹脂材料同時形成。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,光學(xué)元件是透鏡。仍優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊中,光學(xué)元件是導(dǎo)向輸出光直線輸出并 且以預(yù)定方向折射和引導(dǎo)入射光的光學(xué)功能元件。提供根據(jù)本發(fā)明的用于制造光學(xué)元件模塊的方法以制造根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件 模塊,該方法包括組裝步驟,其中光學(xué)元件模塊從靠近光學(xué)元件模塊的最上光學(xué)元件的側(cè) 插入到光屏蔽保持器的開口側(cè)中,并且由于光學(xué)元件模塊本身的重量,最上光學(xué)元件的傾 斜表面和光屏蔽保持器的孔徑開口的內(nèi)側(cè)上的傾斜表面被引導(dǎo)在一起,使得定位光屏蔽保 持器的孔徑開口和光學(xué)元件的光學(xué)表面,從而實現(xiàn)上述的目的。優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的用于制造光學(xué)元件模塊的方法中,該方法還包括在組裝 步驟之前組合步驟,用于通過粘合劑來組合在其上二維布置多個光學(xué)表面的上透鏡晶片 和在其上二維布置多個光學(xué)表面的下透鏡晶片,其中在其間插入光屏蔽板晶片,使得上光 學(xué)表面和下光學(xué)表面的光軸對應(yīng)于光屏蔽板晶片的開口,以制造光學(xué)元件晶片模塊;UV光 發(fā)射步驟,發(fā)射UV光到粘合劑上以固化粘合劑;以及切割步驟,沿切割線把光學(xué)元件晶片 模塊同時切割成個體化的光學(xué)元件模塊。提供根據(jù)本發(fā)明的電子元件模塊,其中圖像捕獲元件芯片模塊被固定在根據(jù)本發(fā) 明的光學(xué)元件模塊的光屏蔽保持器中,所述圖像捕獲元件芯片模塊包括被粘附并固定到其 上以覆蓋面向光學(xué)元件的光學(xué)表面的電子元件的透明支撐襯底,并且所述圖像捕獲元件芯 片模塊通過相對于光學(xué)表面定位電子元件進行粘附,從而實現(xiàn)上述的目的。提供根據(jù)本發(fā)明的一種制造電子元件模塊的方法,該方法包括光學(xué)元件模塊組 裝步驟,使用根據(jù)本發(fā)明的用于制造光學(xué)元件模塊的方法;以及電子元件芯片模塊組裝步 驟,通過用光學(xué)元件的光學(xué)表面定位面向所述光學(xué)表面的電子元件來把包括被粘附并固定 到其上以覆蓋所述電子元件的透明支撐襯底的電子元件芯片模塊固定在光屏蔽保持器內(nèi), 從而實現(xiàn)上述的目的。根據(jù)本發(fā)明的電子信息設(shè)備包括作為在其圖像捕獲部中的傳感器模塊的電子元 件模塊,所述電子元件模塊包括為此提供的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊根據(jù)本發(fā)明的電子信息設(shè)備包括在其信息記錄和再現(xiàn)部中的電子元件模塊,所述 電子元件模塊包括為此提供的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊。
下文將描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的功能。在本發(fā)明中,一個或多個光學(xué)元件被容納在光屏蔽保持器內(nèi);傾斜表面被提供在 面向光屏蔽保持器的孔徑開口的光學(xué)元件的光學(xué)表面的外周側(cè)上;傾斜表面被提供在光屏 蔽保持器的孔徑開口的后側(cè)上的內(nèi)表面上以使得面向光學(xué)元件的傾斜表面;并且光學(xué)元件 的傾斜表面和光屏蔽保持器的傾斜表面被引導(dǎo)在一起,使得光屏蔽保持器的孔徑開口和光 學(xué)元件的光學(xué)表面被定位。結(jié)果,第一透鏡的傾斜表面和在光屏蔽保持器內(nèi)部的傾斜表面被引導(dǎo)在一起,使 得突出的傾斜表面與凹入的傾斜表面接合。這例如使得能夠沿光屏蔽保持器的接合部高精 確地定位具有第一透鏡和第二透鏡的透鏡模塊。結(jié)果,可以防止透鏡光軸C相對于光屏蔽 保持器的孔徑開口和孔徑開口的中心未對準(zhǔn)或偏斜以使光學(xué)特性良好。根據(jù)上述的本發(fā)明,第一透鏡的環(huán)形傾斜表面和光屏蔽保持器的環(huán)形傾斜表面被 引導(dǎo)在一起,使得突出的環(huán)形傾斜表面與凹環(huán)形傾斜表面接合。因此,可以例如沿光屏蔽保 持器的接合部高精確地定位具有第一透鏡和第二透鏡的透鏡模塊。結(jié)果,可以防止透鏡光 軸C相對于光屏蔽保持器的孔徑開口和孔徑開口的中心未對準(zhǔn)或偏斜以使光學(xué)特性良好。本發(fā)明的這些以及其他優(yōu)點在參考附圖閱讀并理解以下詳細(xì)描述之后將對本領(lǐng) 域技術(shù)人員變得顯而易見。
圖1是根據(jù)實施例1的電子元件模塊的示意性外視圖,其中圖1(a)是透視圖而圖 1(b)是電子元件模塊的頂視圖。圖2是示出根據(jù)實施例1的電子元件模塊的詳細(xì)示范性結(jié)構(gòu)的縱向截面圖。圖3(a)是示出圖2的第一透鏡的前表面的平面圖,而圖3 (b)是示出第一透鏡的 背表面以及圖2的第二透鏡的前后表面的平面圖。圖4(a)到4(c)每一個是示出用于模塊化第一透鏡晶片和第二透鏡晶片以制造透 鏡晶片模塊的每個制造步驟的主要部分縱向截面圖。圖5是每個構(gòu)件的截面圖,示出了用于把透鏡模塊和圖像捕獲元件芯片模塊容納 在光屏蔽保持器內(nèi)的圖像捕獲元件模塊組裝步驟。圖6是示出第一透鏡晶片的一個示例的平面圖。圖7是示出光屏蔽板晶片的一個示例的平面圖,其中圖7(a)是示出其中切割引導(dǎo) 孔是矩形孔的情況的視圖,而圖7(b)是示出其中切割引導(dǎo)孔包括十字形孔和L形孔的情況 的視圖。圖8是示出第二透鏡晶片的一個示例的平面圖,其中圖8(a)示出其中依據(jù)光屏蔽 板晶片的切割引導(dǎo)孔是矩形孔來涂敷粘合劑的狀態(tài),而圖8(b)示出依據(jù)光屏蔽板晶片的 切割引導(dǎo)孔是十字形孔和L形孔來涂敷粘合劑的狀態(tài)。圖9(a)和9(b)每一個是示出用于促進圖7的光屏蔽板晶片中的同時切割的、切 割引導(dǎo)孔和切割線DL之間的位置關(guān)系的平面圖。圖9(c)是圖9(a)的矩形孔的放大圖,而 圖9(d)是圖9(b)的十字形孔的放大圖。圖10是用于描述其中第一透鏡的隔離物不直接接觸第二透鏡的隔離物部的情況 以及其中光屏蔽板晶片不直接插入其間的情況的圖示,其中圖10(a)是第一透鏡的前表面形狀的主要部分截面圖,圖10(b)是在第一透鏡被粘合劑固定到玻璃板上的情況下其背表 面形狀的主要部分截面圖,圖10(C)是第一透鏡和第二透鏡的接合表面的主要部分截面 圖,圖10(d)、10(e)和10(g)每一個是在光屏蔽板直接放在第一透鏡和第二透鏡之間的情 況下接合表面的主要部分截面圖,而圖10(f)是在光屏蔽板直接放在玻璃板和第一透鏡之 間的情況下接合表面的主要部分截面圖。圖11是用于描述其中使用從圖7(b)的光屏蔽板晶片切割的光屏蔽板的情況以及 其中不使用光屏蔽板的情況的圖示,其中圖11(a)是其中不使用光屏蔽板的情況的透鏡接 合表面的主要部分截面圖,圖11 (b)是其平面圖,圖11 (c)是在其中使用光屏蔽板的情況的 透鏡接合表面的主要部分截面圖,而圖11(d)是其平面圖。圖12是示出根據(jù)實施例2的圖像捕獲元件模塊的詳細(xì)示范性結(jié)構(gòu)的縱向截面圖。圖13是示意性地示出本發(fā)明的實施例3的電子信息設(shè)備的示范性配置的框圖,在 圖像捕獲部中使用包含根據(jù)本發(fā)明的實施例1或2的傳感器模塊的固態(tài)圖像捕獲裝置。圖14是文獻1中公開的常規(guī)透鏡單元的縱向截面圖。圖15是示出其中透鏡光軸在圖14中的常規(guī)透鏡單元在組裝期間中被傾斜的情況 的縱向截面圖。
具體實施例方式下文中,作為實施例1和2,將參考附圖詳細(xì)描述其中根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊 及其制造方法和電子元件模塊及其制造方法應(yīng)用于透鏡模塊及其制造方法以及使用透鏡 模塊的傳感器模塊及其制造方法的情況。此外,作為實施例3,將參考附圖詳細(xì)描述諸如配 備攝像機的蜂窩電話設(shè)備的電子信息設(shè)備,包括作為在圖像捕獲部中使用的圖形輸入設(shè)備 的傳感器模塊。(實施例1)圖1是根據(jù)實施例1的電子元件模塊400的示意性外視圖,其中圖1(a)是透視圖 而圖1(b)是電子元件模塊400的頂視圖。如圖1(a)和1(b)所示,作為根據(jù)實施例1的電子元件模塊的電子元件模塊 400 (傳感器模塊10)包括光學(xué)元件或光學(xué)元件模塊(未示出),諸如一個或多個透鏡,其 中光學(xué)表面A被提供在中央部分;以及圖像捕獲元件芯片401。光學(xué)元件或光學(xué)元件模塊 以及圖像捕獲元件芯片401容納在光屏蔽保持器402中,以致光學(xué)表面A與孔徑開口 B對 應(yīng)且對準(zhǔn)。通過光屏蔽保持器402覆蓋上表面和側(cè)表面(除了光學(xué)表面A)以屏蔽圖像捕 獲元件的表面曝光。多個電子元件模塊400從圖像捕獲元件晶片模塊同時切割,因此每個 電子元件模塊400的外形在平面圖中是四邊形,如圖1(b)所示。圖2是示出根據(jù)實施例1的電子元件模塊400的詳細(xì)示范性結(jié)構(gòu)的縱向截面圖。如圖2所示,根據(jù)實施例1的電子元件模塊400包括作為電子元件的圖像捕獲元 件芯片401,其中圖像捕獲元件403被布置在中央部分,該圖像捕獲元件403具有用于捕獲 對象的圖像的多個光接收部;樹脂粘附層404,其被布置在圖像捕獲元件芯片401上的圖像 捕獲元件403外圍;透明支撐襯底405,諸如玻璃板,其覆蓋圖像捕獲元件403并且粘附并 固定在樹脂粘附層404上;以及作為包括第一透鏡406和第二透鏡407的光學(xué)元件模塊的 透鏡模塊408,其被提供在透明支撐襯底405之上以使得相應(yīng)透鏡位置(相應(yīng)光學(xué)表面A的位置)與圖像捕獲元件403對應(yīng)且對準(zhǔn)。電子元件模塊400還包括光屏蔽保持器402。光 屏蔽保持器402把圖像捕獲元件芯片401、樹脂粘附層404以及透明支撐襯底405布置在梯 狀部402A之下,并且把透鏡模塊408布置在底表面部402B之下以屏蔽除了圖形捕獲光之 外的外部光。圖2示出了透鏡晶片模塊的一個單一透鏡模塊408。如稍后將詳述的,實際上 該單一透鏡模塊408被制成使得透鏡晶片模塊被切割成大量的個體化的透鏡模塊408。透 鏡模塊408被容納在光屏蔽保持器402中并且個體化的電子元件(即圖像捕獲元件芯片模 塊412,其稍后將參考圖5進行描述)被布置在光屏蔽保持器402內(nèi)的梯狀部402A上以制 造電子元件模塊400 (即傳感器模塊10,其將參考圖13進行描述)。如圖3(a)所示,透鏡模塊408的第一透鏡406的前表面包括平坦隔離物部 406C(平坦部或突出部),其環(huán)形突出以便圍繞光學(xué)表面A,其中外周端部部分、平坦表面 406A和傾斜表面406B插入其間。另外,如圖3(b)所示,第一透鏡406的背表面設(shè)有用于在 其上布置粘合劑的底部406E (或底表面部),底部406E在圍繞中央部分的光學(xué)表面A環(huán)形 突出的平坦隔離物部406D(突出部)的更外的外周側(cè)上,其中在其間插入梯狀部(傾斜表 面或錐形表面)。在這種情況下,第一透鏡406的前表面(諸如光學(xué)表面A、在其外周側(cè)上 的傾斜表面406B和隔離物部406C)連同第一透鏡406的背表面一起同時用透明樹脂材料 形成。如圖3 (b)所示,第二透鏡407的前表面和背表面兩者設(shè)有用于在其上布置粘合劑 的底部407E或(底表面部),底部407E在圍繞中央部分的光學(xué)表面A環(huán)形突出的平坦隔離 物部407D(突出部)的更外的外周側(cè)上,其中在其間插入梯狀部(傾斜表面)。粘合劑409被布置在由底表面部406E和407E圍繞的空間部分中,底表面部406E 和407E在上第一透鏡406的下側(cè)的隔離物部406D和下第二透鏡407的上側(cè)的隔離物部 407D的相應(yīng)平坦表面的更外的外周側(cè)上。因此,第一透鏡406和第二透鏡407被粘附到彼 此。在此情況下,UV固化樹脂用于粘合劑409。第一透鏡406的環(huán)形傾斜表面406B和光屏蔽保持器402的孔徑開口 B內(nèi)部的環(huán) 形傾斜表面402C被引導(dǎo)在一起,使得第一透鏡406的上隔離物部406C和傾斜表面406B與 光屏蔽保持器402的傾斜表面402C接合。為了在組裝期間促進把透鏡模塊408容納在光 屏蔽保持器402中,在光屏蔽保持器402的內(nèi)表面和透鏡模塊408的外側(cè)表面之間存在30 微米到100微米的間隙。在第一透鏡406的傾斜表面406B和在光屏蔽保持器402內(nèi)側(cè)的 傾斜表面402C之間也存在0微米到20微米的間隙。傾斜表面406B的接合角度θ大約在 30度和80度之間,并且優(yōu)選地大約在45度和60度之間。因此,第一透鏡406的光學(xué)表面 A和光屏蔽保持器402的孔徑開口 B之間的位置精度變得高達士 10微米。光屏蔽板410插在上第一透鏡406的下側(cè)上的隔離物部406D和下第二透鏡407 的上側(cè)的隔離物部407D之間。光屏蔽板410包括形成在對應(yīng)于光學(xué)表面的中央部分中的 通孔。此外,染黑的不銹鋼(SUS)、黑色PET或者具有在其表面上濺射或沉積的黑色金屬的 PI襯底可以用于光屏蔽板410。染黑的不銹鋼的光屏蔽板可以形成為薄至100微米或更少 的厚度,這減小在厚度方向上的尺寸的變化。例如,當(dāng)使用20微米厚的不銹鋼光屏蔽板時, 厚度變化大約為士2微米,這是在光學(xué)可接受的范圍內(nèi)的變化。光屏蔽板410被直接放在 隔離物部406D和隔離物部407D之間,并且光屏蔽板410也薄,這導(dǎo)致在透鏡模塊408的厚 度方向上幾乎沒有變化并且導(dǎo)致很小的光學(xué)影響。
如上所述且如圖2中的圓圈接觸部G所示,第一透鏡406和第二透鏡407之間的 透鏡間隔以及透鏡模塊408的厚度由隔離物部406D和隔離物部407D的環(huán)形突出部分的相 應(yīng)平坦表面的接觸控制。也就是說,透鏡間隔由第一透鏡406和第二透鏡407的接觸表面 (隔離物部406D和407D)以及光屏蔽板410的厚度確定。粘合劑409被布置在由接觸表面 的更外側(cè)的底表面部406E和407E所圍繞的空間部分(間隙部分)中,并且第一透鏡406 和第二透鏡407通過粘合劑409粘附。結(jié)果,即使提供大量的粘合劑409,粘合劑409僅在 間隙內(nèi)擴散從而不產(chǎn)生與粘合劑409的厚度或量的變化有關(guān)的有害影響。結(jié)果,透鏡間隔 被穩(wěn)定并且透鏡模塊408的光學(xué)特性也被穩(wěn)定。同樣在此情況下,可以在粘合劑409中提 供稍后描述的通氣孔409A,其被布置在光學(xué)表面A的外圍中以防止粘合劑409在回流時剝 罔。如圖2的圓圈內(nèi)的粘附部H所示,在平面圖中為四邊形(或碟形)的光屏蔽板410 包括切割部分411e,其是通過切掉光屏蔽板410的外周部分的一部分而形成的。切割部分 411e不到達第一透鏡406或第二透鏡407的外周端部,并且產(chǎn)生間隙。提供切割部分411e 的原因首先是防止光屏蔽板410屏蔽到粘合劑409的UV光以便UV光固化樹脂可以用于粘 合劑409,并且其次是減小在光屏蔽板410中切割的區(qū)域。如果熱固樹脂被用于粘合劑409, 則由于在熱處理期間上透鏡和下透鏡之間膨脹的不同而存在透鏡變形的可能性。如果UV 光固化樹脂用于粘合劑409,則可以在低溫下由UV光固化粘合劑409,這提供整體透鏡模塊 408的尺寸穩(wěn)定性。如果不銹鋼板材料(SUS)例如被用于光屏蔽板410并且其使用切割刀或線被切 割,則刀片變鈍并且切割表面變粗糙。因此,希望盡可能地減小切割區(qū)域。為了減小在光屏 蔽板410中切割的區(qū)域,提供切割引導(dǎo)孔。例如,為了促進同時切割,圖7(a)示出了其中每 個切割引導(dǎo)孔是矩形孔的情況,而圖7(b)示出其中切割引導(dǎo)孔包括十字形孔和L形孔的情況。下文中,將描述第一透鏡晶片、光屏蔽板晶片和第二透鏡晶片,并且將使用光屏蔽 板晶片描述切割線DL。圖6是示出第一透鏡晶片416的示例的平面圖。在圖6中,多個光學(xué)表面A被平 均地布置在第一透鏡晶片416中的長度方向和寬度方向上。實際中,大量的光學(xué)表面A被 布置成矩陣。圖7是示出光屏蔽板晶片411的示例的平面圖,其中圖7(a)是示出其中切割引導(dǎo) 孔是矩形孔的情況的視圖,而圖7(b)是示出其中切割引導(dǎo)孔包括十字形孔和L形孔的情況 的視圖。在圖7(a)和圖7(b)中,多個透鏡開口 411a被平均地布置在長度方向和寬度方向 上。實際中,大量的透鏡開口 411a被布置成矩陣。形成與光學(xué)表面A的數(shù)量相同的透鏡開 口 411a,對應(yīng)于圖6中光學(xué)表面A的位置。在透鏡開口 411a的外圍和在相鄰的透鏡開口 411a之間,圖7(a)中的矩形孔411b或者圖7 (b)中的十字形孔411c和L形孔411d被形成 為切割引導(dǎo)孔以促進同時切割。0 9(a)和圖9(b)分別對應(yīng)于圖7(a)和圖7(b)。圖8是示出第二透鏡晶片417的示例的平面圖,其中圖8 (a)是第二透鏡晶片417A 的平面圖,示出其中依據(jù)光屏蔽晶片411A的切割引導(dǎo)孔是矩形孔來涂敷粘合劑409的狀 態(tài);而圖8(b)是第二透鏡晶片417B的平面圖,示出其中依據(jù)光屏蔽晶片411B的切割引導(dǎo) 孔是十字形孔、T形孔和L形孔來以圓形涂敷粘合劑409的狀態(tài)。
圖9 (a)和9 (b)分別示出在圖7 (a)和7 (b)中的每個光屏蔽板晶片中的、用于促進 同時切割的切割引導(dǎo)孔和切割線DL之間的位置關(guān)系。圖9(c)是圖9(a)中的矩形孔411b 的放大圖。圖9(d)是圖9(b)中的十字形孔411c的放大圖。在圖9(a)和圖9(c)中,當(dāng)光屏蔽板晶片411A放置在第二透鏡晶片417A的頂部 上時,矩形孔411b的位置對應(yīng)于粘合劑409的位置。作為切割引導(dǎo)孔的矩形孔411b沿寬 度方向中心線或切割線DL被切割成切割部分411e。在圖9(b)和圖9(d)中,當(dāng)光屏蔽晶 片411B放置在第二透鏡晶片417B的頂部上時,例如,十字形孔411c的中央部分的位置對 應(yīng)于圓形粘合劑409的位置。作為切割引導(dǎo)孔的十字形孔411c沿寬度方向中心線或切割 線DL被切割成沿著拐角部分的L形切割部分411e。因此,個體化的光屏蔽板410設(shè)有在與第一透鏡406和第二透鏡407的相應(yīng)光學(xué) 表面A對應(yīng)的位置處的透鏡開口 411a。個體化的光屏蔽板410也包括切割部分411e,其是 通過切掉光屏蔽板410的一部分外周邊緣而獲得的。切割部分411e形成在平面圖中的四 邊形的除了拐角部分之外的四個側(cè)面中,或者形成在四個拐角部分中。在四個拐角部分的 切割部分411e是1/4圓形(其是如先前所述的那樣圓形孔在被成十字狀地切割之后的剩 余部分),或者是沿著拐角部分的L形(其是十字形孔、T形孔或L形孔在被切割之后的剩 余部分)。接著,將參考圖4(a)到4(c)描述其中第一透鏡晶片416、光屏蔽板晶片411和第 二透鏡晶片417被模塊化以制造后面描述的透鏡晶片模塊418的情況。圖4 (a)到4 (c)每一個是示出在其中第一透鏡晶片416和第二透鏡晶片417被模 塊化以制造透鏡晶片模塊418的情況下的每個制造步驟的主要部分縱向截面圖。首先,在圖4(a)的粘合劑涂敷步驟中,通過分送器的噴嘴沿著第二透鏡晶片417 的網(wǎng)格狀切割線DL(見圖9)將粘合劑409涂敷在底表面部407E上,如圖8(a)和圖8(b) 所示。第二透鏡晶片417包括具有其中布置成矩陣的光學(xué)表面A的多個第二透鏡407。在 這個階段,如圖8 (a)所示,粘合劑409可以以矩形形狀被布置在光學(xué)表面A的除了四個外 圍拐角(通氣孔409A)之外的四個外圍側(cè)。在此情況下,光學(xué)表面A的四個外圍拐角部分 變?yōu)橥饪?09A。如圖8 (b)所示,粘合劑409可以以四邊形或圓形形狀被布置在光學(xué)表面A的僅四 個外圍拐角處。在此情況下,光學(xué)表面A的四個外圍側(cè)變?yōu)橥饪?09A。在這個實施例中,粘合劑409被涂敷在第二透鏡晶片417的表面上的第二透鏡407 之間的底表面部407E上;然而,不限于此,粘合劑409可以被涂敷在第一透鏡晶片416的背 表面上的第一透鏡406之間的底表面部406E上。可選地,粘合劑409可以涂敷在光屏蔽板 晶片411的預(yù)定位置上。光屏蔽板晶片411的預(yù)定位置是對應(yīng)于底部406E和底部407E的 切割引導(dǎo)孔的位置。接著,在圖4(b)的組合步驟中,第一透鏡晶片416中的每個第一透鏡406的光學(xué) 表面A的每個光軸與第二透鏡晶片417中的每個第二透鏡407的光學(xué)表面A的每個光軸對 準(zhǔn)。此外,光屏蔽板晶片411的透鏡開口 411a的每個中心被對準(zhǔn)以與光學(xué)表面A的每個 光軸對應(yīng)。隨后,以晶片尺度形成的上第一透鏡晶片416和下第二透鏡晶片417用粘合劑 409組合并且光屏蔽板晶片411置于其間以使它們模塊化。此后,從晶片的上面發(fā)出紫外線 (UV)以固化粘合劑409。在此情況下,雖然光屏蔽板晶片411通過粘合劑409粘附,但是光屏蔽板晶片411不需要通過粘合劑409粘附,從而與粘合劑409分離,如稍后詳細(xì)描述的。如上所述,優(yōu)選的是把UV固化樹脂用于粘合劑409。原因在于如果熱固樹脂用 于粘合劑409,則在熱處理期間第一透鏡晶片416和第二透鏡晶片417之間將存在膨脹的差 異并且上第一透鏡406和下第二透鏡407的位置可能彼此偏移。注意,通過UV光或者熱固 化的樹脂有效作為粘合劑409。在此情況下,光屏蔽板晶片411遮掩的樹脂部分可以通過熱 來固化。因此,當(dāng)通過首先通過UV樹脂固化來固定上第一透鏡406和下第二透鏡407的位 置并且執(zhí)行隨后的熱處理時,將很難使上第一透鏡406和下第二透鏡407的位置偏移。隨后,如圖4(c)中的切割步驟所示,切割固定帶(未示出)被粘附在晶片尺度的 第一透鏡晶片416的該多個第一透鏡406的前表面?zhèn)壬匣蛘叩诙哥R晶片417的該多個第 二透鏡407的背表面?zhèn)壬?。切割保護帶(未示出)也可以被粘附在切割固定帶的相對表面 側(cè)上。此外,沿著由虛線所示的切割線DL同時切割透鏡晶片模塊418以個體化為透鏡模塊 408。隨后,諸如玻璃板的晶片形透明支撐襯底(在被個體化為每個透明支撐襯底405 之前的襯底)通過樹脂粘附層404粘附并固定以覆蓋圖像捕獲元件晶片401的上部分,并 且制造圖像捕獲元件晶片單元。沿著切割線DL同時切割圖像捕獲元件晶片單元以個體化 為圖5中的圖像捕獲元件芯片模塊412。此外,如圖5中的圖像捕獲元件模塊組裝步驟所示,光屏蔽保持器402被顛倒放置 使得開口部分朝上放置。透鏡模塊408插入到光屏蔽保持器402中,其中第一透鏡406的側(cè) 面面向成使第一透鏡406的環(huán)形傾斜表面406B與光屏蔽保持器402的環(huán)形傾斜表面402C 接合。隨后,由于透鏡模塊408本身的重量,第一透鏡406的環(huán)形傾斜表面406B和光屏蔽保 持器402的孔徑開口 B內(nèi)側(cè)上的環(huán)形傾斜表面402C被引導(dǎo)在一起,使得第一透鏡406的上 側(cè)上的隔離物部406C與光屏蔽保持器402的底表面部402B精確接合。此外,透鏡模塊408 的側(cè)壁使用粘合劑等固定在光屏蔽保持器402中。隨后,圖像捕獲元件芯片模塊412的透 明支撐襯底405側(cè)被放置在光屏蔽保持器402的梯狀部402A并且圖像捕獲元件芯片模塊 412的側(cè)壁使用粘合劑等固定到光屏蔽保持器402。粘合劑固定側(cè)壁和光屏蔽保持器402, 使得透鏡模塊408和圖形捕獲元件之間的距離和水平狀態(tài)是精確的。結(jié)果,圖形捕獲元件 模塊400可以被制造。如上所述,圖形捕獲元件模塊400的制造方法包括透鏡模塊組裝步驟和圖形捕 獲元件芯片模塊組裝步驟。在透鏡模塊組裝步驟中,透鏡模塊408從上第一透鏡406側(cè)開始 插入到光屏蔽保持器402的開口側(cè)中,并且由于其重量,最上第一透鏡406的環(huán)形傾斜表面 406B被引導(dǎo)到光屏蔽保持器402的孔徑開口 B內(nèi)側(cè)上的環(huán)形傾斜表面402C,以定位光屏蔽 保持器402的孔徑開口 B和第一透鏡406的光學(xué)表面A。在圖形捕獲元件芯片模塊組裝步 驟中,其中透明支撐襯底405被粘附并固定以覆蓋圖形捕獲元件403的上部分的圖像捕獲 元件芯片模塊412通過定位圖形捕獲元件403和光學(xué)表面A而被固定在光屏蔽保持器402 內(nèi)。因此,透鏡或透鏡模塊408和圖像捕獲元件芯片模塊412被定位并固定在光屏蔽保持 器402內(nèi)以獲得圖形捕獲元件模塊400。如上所述,透鏡模塊408被插入到光屏蔽保持器402的半途中,光屏蔽保持器402 用作光屏蔽蓋。此后,透鏡模塊408被放下以沿著傾斜表面被精確地定位在接合部(環(huán)形 傾斜表面402C和406B)。此后,圖像捕獲元件芯片模塊412被安裝在光屏蔽保持器402中。
雖然定位精度為大約10微米的零件輸送設(shè)備非常昂貴,但是定位精度為大約30 微米的零件輸送設(shè)備比較便宜。因此,以下是可能的上至(up to)以大約30微米的定位 精度進行定位,透鏡模塊408被帶到要被插入的光屏蔽保持器402,并且此后透鏡模塊408 下落以便可以沿著光屏蔽保持器402的接合部(環(huán)形傾斜表面402C和406B)高精度的定 位透鏡模塊408。圖10是用于描述其中圖9(a)的光屏蔽板晶片411A被使用的情況以及其中其不 被使用的情況的圖示,其中圖10(a)是第一透鏡406的前表面形狀的主要部分截面圖,圖 10(b)是在其中通過粘合劑409將第一透鏡406粘附到不具有底部的平坦部上的情況下其 背表面形狀的主要部分截面圖,圖10(c)是第一透鏡406和第二透鏡407的接合表面的主 要部分截面圖,圖10(d)、10(e)和10(g)每一個是在其中光屏蔽板410直接放在第一透鏡 406和第二透鏡407之間的情況下接合表面的主要部分截面圖,而圖10(f)是在光屏蔽板 410直接放在不具有底部的平坦部和第一透鏡406之間的情況下接合表面的主要部分截面 圖。圖10(b)和10(c)示出了其中不使用光屏蔽板410的情況。在圖10(b)中,第一透 鏡406的隔離物部406D直接接觸不具有底部的平坦部以使透鏡間隔穩(wěn)定,并且粘合劑409 被布置在隔離物部406D的外周側(cè)上的底表面部406E的空間部分中。在此情況下,不具有 底部的平坦部和第一透鏡406的組合包括例如不具有底部的第二透鏡407和具有底部的第 一透鏡406的組合以及諸如玻璃板的透明支撐體和具有底部的第一透鏡406的組合等等。在圖10(c)中,第一透鏡406的隔離物部406D直接接觸第二透鏡407的隔離物部 407D以使透鏡間隔穩(wěn)定,并且粘合劑409被布置在隔離物部406D和407D的外周側(cè)上的底 表面部406E和407E之間的空間部分中。此外,圖10(d)到10(g)示出了其中使用光屏蔽板410的情況。圖10(d)示出了 其中使用延伸直到切割位置的光屏蔽板410A的情況。圖10(e)示出了其中光屏蔽板410B 比光屏蔽板410A短并且定位在粘合劑409內(nèi)部(其中包括切割引導(dǎo)孔)的情況。圖10(f) 和10(g)分別示出了其中使用與粘合劑409分離的光屏蔽板410C和410E的情況。下文將描述圖10 (d)到10 (g)的優(yōu)點和缺點。在圖10(d)中,光屏蔽板410A的外周部正好延伸直到切割外周,這在光屏蔽效果 方面極佳。就光屏蔽板410A的切割而言,這是不希望的,因為切割區(qū)域增加。此外,由于不 同材料即透鏡和光屏蔽板410A通過粘合劑409彼此粘附,例如在回流的熱處理期間粘合劑 409有可能在光屏蔽板410A或者透鏡底部之間的界面處剝離。在圖10 (e),盡管與圖10 (d) 中的光屏蔽板410A相比,由于與光屏蔽板410B存在間隙(切割部411e)而使光屏蔽效果 稍微下降,但是切割區(qū)域被減小,這改進了切割效果。由于存在在透鏡和粘合劑409之間通 過間隙(切割部411e)進行粘附的部分,使得粘合劑409難以剝離。在圖10(f)和10(g)中,盡管與圖10(e)中的光屏蔽板410B情況相比,由于存在 大間隙(切割部分411e),光屏蔽特性進一步下降,但是切割效果相同并且耐剝離性效果被 進一步改進,因為存在其中僅由透鏡和粘合劑409進行粘附的更多部分。將參考圖11 (a)到11 (d)描述其中第一透鏡406的隔離物部406D不直接接觸第 二透鏡407的隔離物部407D并且在回流期間提供通氣孔409A以防止樹脂被剝離的情況的 示例。
圖11是用于描述其中第一透鏡的隔離物部不直接接觸第二透鏡的隔離物部的情 況的圖示,其中圖11(a)是其中不使用光屏蔽板410F的情況的透鏡接合表面的主要部分截 面圖,圖11(b)是其平面圖,圖11(c)是其中使用光屏蔽板410F的情況的透鏡接合表面的 主要部分截面圖,而圖11(d)是其平面圖。如圖11(a)到11(d)所示,粘合劑409被布置在由上光學(xué)元件的隔離物部420的 平坦表面的更外的外周側(cè)上的平坦部和在下光學(xué)元件的隔離物部421的平坦表面的更外 的外周側(cè)上延續(xù)的平坦部圍繞的空間部中。在此情況下,上光學(xué)元件的隔離物部420的相 應(yīng)平坦表面不直接接觸下光學(xué)元件的隔離物部421。此外,如圖11(c)和11(d)所示,多個光學(xué)元件中,光屏蔽板410F插在上光學(xué)元件 的隔離物部420和下光學(xué)元件的隔離物部421的相應(yīng)平坦表面之間。然而,光屏蔽板410F 不接觸隔離物部420或421。作為代替,光屏蔽板410F用插入其間的粘合劑409連接到隔 離物部420和421。在此情況下,粘合劑409被布置在切割引導(dǎo)孔的位置處以粘附光屏蔽 板410F和上下透鏡;然而,粘合劑409不限于被布置在光屏蔽板410F的切割引導(dǎo)孔的位置 處。粘合劑409也可以被布置在光屏蔽板410F和上透鏡之間以及在光屏蔽板410F和下透 鏡之間。根據(jù)如上所述的實施例1,在面向光屏蔽保持器402的孔徑開口 B的第一透鏡406 的光學(xué)表面A的外周側(cè)上,從平坦部406A提供隔離物部406C,其間插入傾斜表面406B ;在 光屏蔽保持器402的孔徑開口的后側(cè)的內(nèi)表面上提供平坦底表面402B,其中插入傾斜表面 402C,面向第一透鏡406的傾斜表面406B ;并且第一透鏡406的傾斜表面406B由光屏蔽保 持器402的傾斜表面402C引導(dǎo),使得隔離物部406C與底表面402B接合。如上所述,第一 透鏡406的環(huán)形傾斜表面406B和光屏蔽保持器402的內(nèi)側(cè)上的環(huán)形傾斜表面402C被引導(dǎo) 在一起,使得突出環(huán)形傾斜表面與凹環(huán)形傾斜表面接合。結(jié)果,透鏡模塊408沿著光屏蔽保 持器402的接合部移動以便高精確地定位光屏蔽保持器402的孔徑開口 B和第一透鏡406 的光學(xué)表面A。從而,可以防止光學(xué)表面A的透鏡光軸C相對于光屏蔽保持器402的孔徑開 口 B和孔徑開口 B的中心未對準(zhǔn)或偏斜并且使光學(xué)特性良好。另外,根據(jù)實施例1,上第一透鏡406和下第二透鏡407被容納在光屏蔽保持器 402內(nèi);光屏蔽板410被插入在上第一透鏡406的隔離物部406D和下第二透鏡407的隔離 物部407D的至少相應(yīng)平坦表面之間;并且光屏蔽板410包括在與光學(xué)元件的光學(xué)表面A對 應(yīng)的位置處的開口 411a,并且包括通過切掉光屏蔽板410的外周部分的一部分而形成的切 割部411e。如上所述,光屏蔽板410被制得薄,使得可以進一步控制透鏡之間的未對準(zhǔn)從而 使光學(xué)特性良好。另外,包括通過切掉光屏蔽板410的外周部分的一部分而形成的切割部 411e,使得減小切割區(qū)域并且可以更好地執(zhí)行同時切割。另外,由于光屏蔽板410的外周部不達到第一透鏡406和第二透鏡407的外周端 部并且由切割部411e產(chǎn)生間隙,所以光屏蔽板410不屏蔽UV光到粘合劑409。結(jié)果,可以 防止透鏡由于在常規(guī)的熱處理期間上透鏡和下透鏡之間的膨脹差異而變形。這給整體透鏡 模塊408提供尺寸穩(wěn)定性。(實施例2)在上面的實施例1中,描述了其中光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面形成凹部而光屏蔽 保持器的環(huán)形傾斜表面形成凸部的情況,也就是說,其中第一透鏡406的凹環(huán)形傾斜表面406B和朝光屏蔽保持器402的孔徑開口 B的內(nèi)部突出的凸環(huán)形傾斜表面402C被引導(dǎo)在一 起使得透鏡模塊408和光屏蔽保持器402被高精確地定位的情況。在實施例2中,將描述 其中光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面形成凸部而光屏蔽保持器的環(huán)形傾斜表面形成凹部的情況, 也就是說,其中第一透鏡側(cè)包括凸環(huán)形傾斜表面而光屏蔽保持器側(cè)包括在孔徑開口的內(nèi)側(cè) 上凹入的凹環(huán)形傾斜表面的情況。圖12是示出根據(jù)實施例2的圖像捕獲元件模塊500的詳細(xì)示范性結(jié)構(gòu)的縱向截 面圖。注意,相同的參考數(shù)字被提供用于那些具有與圖2中的那些相同的功能效果的結(jié)構(gòu) 構(gòu)件。如圖12所示,根據(jù)實施例2的圖像捕獲元件模塊500包括作為電子元件的圖 像捕獲元件芯片401,圖像捕獲元件芯片401包括被布置在其中央部分上的圖像捕獲元件 403,并且圖像捕獲元件芯片401包括用于捕獲對象的圖像的多個光接收部;樹脂粘附層 404,其被布置在圖像捕獲元件芯片401上的圖像捕獲元件403外圍;透明支撐襯底405,諸 如玻璃板,其覆蓋圖像捕獲元件403的上部分并且粘附并固定在樹脂粘附層404上;以及作 為具有第一透鏡506和第二透鏡407的光學(xué)元件模塊的透鏡模塊508,其被提供以使得相 應(yīng)透鏡位置(相應(yīng)光學(xué)表面A的位置)與圖像捕獲元件403對應(yīng)且對準(zhǔn)。根據(jù)實施例2的 圖像捕獲元件模塊500還包括光屏蔽保持器502。光屏蔽保持器502把圖像捕獲元件芯片 401、樹脂粘附層404以及透明支撐襯底405布置在梯狀部502A上,并且還把透鏡模塊508 布置在底表面部502B上以屏蔽除了圖形捕獲光之外的外部光。圖12示出了作為透鏡晶片 模塊的單一單元的透鏡模塊508。實際上,這個單一單元透鏡模塊508通過把透鏡晶片模塊 切割成大量的透鏡模塊508而被個體化。透鏡模塊508被容納在光屏蔽保持器502內(nèi)并且 個體件的電子元件(圖5所示的圖像捕獲元件單元412)被布置在光屏蔽保持器502中的 梯狀部502A上以制造圖像捕獲元件模塊500 (即傳感器模塊10A,其將稍后參考圖13進行 描述)O總而言之,這里的不同構(gòu)件是光屏蔽保持器502和第一透鏡506。第一透鏡506包 括其中突出光學(xué)表面A和附近的平坦部506A的凸環(huán)形傾斜表面506B。光屏蔽保持器502 包括在孔徑開口 B的內(nèi)側(cè)上凹入的凹環(huán)形傾斜表面502C。作為第一透鏡506的環(huán)形凸部 的傾斜表面506B和作為在光屏蔽保持器502的孔徑開口 B的內(nèi)側(cè)上的環(huán)形凹部的傾斜表 面502C被引導(dǎo)在一起,使得作為突出的環(huán)形凸部的傾斜表面506B接合或接觸凹入的環(huán)形 凹部的傾斜表面502C。在光屏蔽保持器502的內(nèi)表面和透鏡模塊508的外側(cè)表面之間存在30微米到100 微米的間隙以在組裝期間促進把透鏡模塊508容納在光屏蔽保持器502中。在第一透鏡506 的傾斜表面506B和在光屏蔽保持器502內(nèi)側(cè)的傾斜表面502C之間也存在0微米到20微 米的間隙。傾斜表面506B的接合角度θ大約在30度和80度之間,并且優(yōu)選地大約在45 度和60度之間。因此,第一透鏡506的光學(xué)表面A和光屏蔽保持器502的孔徑開口 B之間 的位置精度變得高達士 10微米。粘合劑409被布置在由在上第一透鏡506的下側(cè)上的隔離物部506D和下第二透 鏡407的上側(cè)上的隔離物部407D的相應(yīng)平坦表面的更外側(cè)的底表面部506Ε和507Ε所圍 繞的空間部分中。結(jié)果,第一透鏡506和第二透鏡407被彼此組合。根據(jù)如上所述的實施例2,在面向光屏蔽保持器502的孔徑開口 B的第一透鏡506的光學(xué)表面A的外周側(cè)上從平坦部506A提供隔離物部506C,其間插入傾斜表面506B ;平坦 底表面502D被提供在光屏蔽保持器502的孔徑開口 B的后側(cè)的內(nèi)表面上,其中插入傾斜表 面402C,面向第一透鏡506的傾斜表面506B ;并且第一透鏡506的傾斜表面506B由光屏蔽 保持器502的傾斜表面502C引導(dǎo),使得在光學(xué)表面A的外周側(cè)上的平坦部506A與底表面 502D接合。如上所述,第一透鏡506的環(huán)形凸傾斜表面506B和光屏蔽保持器502的內(nèi)側(cè)上 的環(huán)形凹傾斜表面502C被引導(dǎo)在一起,使得突出環(huán)形凸傾斜表面與凹入的環(huán)形凹傾斜表 面接合。結(jié)果,透鏡模塊508沿著光屏蔽保持器502的接合部被高精確地定位。從而,可以 防止光學(xué)表面A的透鏡光軸C相對于光屏蔽保持器502的孔徑開口 B和孔徑開口 B的中心 未對準(zhǔn)或偏斜并且使光學(xué)特性良好。在實施例2中,如果對于底表面部502D (天花板部)的厚度t不能保證大約0. 2mm 或更多,則將存在其中將未獲得足夠的剛性的強度問題。然而,根據(jù)實施例2的圖像捕獲元 件模塊500可以在整體厚度T方面小于(低于)根據(jù)實施例1的圖像捕獲元件模塊400。 實施例2的缺點在于光學(xué)表面A比隔離物部506C更突出,這使光學(xué)表面A在諸如組合之類 的過程期間更易受劃痕和塵埃的影響。(實施例3)圖13是示意性地示出本發(fā)明的實施例3的電子信息設(shè)備的示范性配置的框圖,在 圖像捕獲部中使用包含根據(jù)本發(fā)明的實施例1或2的傳感器模塊10或IOA的固態(tài)圖像捕獲裝置。在圖13中,根據(jù)本發(fā)明實施例3的電子信息設(shè)備90包括固態(tài)圖像捕獲裝置91, 用于對來自根據(jù)實施例1或2的傳感器模塊10或IOA的圖像捕獲信號執(zhí)行各種信號處理, 以便獲得彩色圖像信號;存儲部92 (例如記錄介質(zhì)),用于在為了進行記錄對彩色圖像信 號進行預(yù)定的信號處理之后對來自固態(tài)圖像捕獲裝置91的彩色圖像信號進行數(shù)據(jù)記錄; 顯示部93 (例如液晶顯示裝置),用于在為了進行顯示對彩色圖像信號進行預(yù)定信號處理 之后在顯示屏(例如液晶顯示屏)上對來自固態(tài)圖像捕獲裝置91的彩色圖像信號進行顯 示;通信部94 (例如發(fā)射與接收設(shè)備),用于在為了進行傳送對彩色圖像信號進行預(yù)定信號 處理之后傳送來自固態(tài)圖像捕獲裝置91的彩色圖像信號;以及圖像輸出部95 (例如打印 機),用于在為了進行打印執(zhí)行預(yù)定信號處理之后對來自固態(tài)圖像捕獲裝置91的彩色圖像 信號進行打印。不限于此,電子信息設(shè)備90可以包括除了固態(tài)圖像捕獲裝置91之外的存 儲部92、顯示部93、通信部94以及圖像輸出部95中的至少任一個。作為電子信息設(shè)備90,包括圖像輸入設(shè)備的電子信息設(shè)備是可設(shè)想的,如上所述, 諸如數(shù)字?jǐn)z像機(例如數(shù)字視頻攝像機或數(shù)字靜止攝像機)、圖像輸入攝像機(例如監(jiān)控攝 像機、門禁電話攝像機、安裝在交通工具中的攝像機(包括后視監(jiān)控攝像機)、或電視電話 中的攝像機)、掃描儀、傳真機、配備攝像機的蜂窩電話設(shè)備或個人數(shù)字助理(PDA)。因此,根據(jù)本發(fā)明的實施例3,來自固態(tài)圖像捕獲裝置91的彩色圖像信號可以通 過顯示部93適當(dāng)?shù)仫@示在顯示屏上,使用圖像輸出部95適當(dāng)?shù)卦诩垙埳洗蛴〕鰜?,通過通 信部94經(jīng)由導(dǎo)線或無線電作為通信數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)貍魉停ㄟ^執(zhí)行預(yù)定的數(shù)據(jù)壓縮處理而適 當(dāng)?shù)卮鎯υ诖鎯Σ?2 ;并且可以適當(dāng)?shù)貓?zhí)行各種數(shù)據(jù)處理。不限于根據(jù)實施例3的電子信息設(shè)備90,電子信息設(shè)備可以是包括用在其信息記 錄和再現(xiàn)部中的本發(fā)明的電子元件模塊的拾取裝置。在此情況下,拾取裝置的拾取元件是光學(xué)功能元件(例如全息光學(xué)元件),其將導(dǎo)向輸出光直線輸出以及以預(yù)定方向折射和引 導(dǎo)入射光。此外,作為拾取裝置的電子元件,用于發(fā)射輸出光的光發(fā)射元件(例如半導(dǎo)體激 光元件或激光芯片)以及用于接收入射光的光接收元件(例如光IC)被包括。雖然沒有詳細(xì)具體地描述,但是在實施例1或2中執(zhí)行如下內(nèi)容一個或多個光學(xué) 元件被容納在光屏蔽保持器內(nèi);傾斜表面被提供在面向光屏蔽保持器的孔徑開口的光學(xué)元 件的光學(xué)表面的外周側(cè)上;傾斜表面被提供在光屏蔽保持器的孔徑開口的后側(cè)上的內(nèi)表面 上以使得面向光學(xué)元件的傾斜表面;并且光學(xué)元件的傾斜表面和光屏蔽保持器的傾斜表面 被引導(dǎo)在一起,使得光屏蔽保持器的孔徑開口和光學(xué)元件的光學(xué)表面被定位。從而,第一透 鏡的環(huán)形傾斜表面和在光屏蔽保持器的內(nèi)側(cè)上的環(huán)形傾斜表面被引導(dǎo)在一起,使得突出的 環(huán)形傾斜表面與凹環(huán)形傾斜表面接合。結(jié)果,可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的可以防止透鏡光軸C 相對于光屏蔽保持器的孔徑開口 B和孔徑開口 B的中心未對準(zhǔn)和偏斜,以使光學(xué)特性良好。如上所述,通過使用其優(yōu)選實施例1到3例證了本發(fā)明。然而,不應(yīng)當(dāng)僅基于上述 的實施例1到3來解釋本發(fā)明。理解的是,本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅在權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上進 行解釋。還理解的是,基于本發(fā)明的描述以及根據(jù)本發(fā)明的詳細(xì)優(yōu)選實施例1到3的描述 的公知常識,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實施等同的技術(shù)范圍。此外,理解的是,本說明書中引用 的任何專利、任何專利申請以及任何參考文獻應(yīng)當(dāng)以與在其中具體描述內(nèi)容相同的方式而 通過參考合并在本說明書中。工業(yè)實用性本發(fā)明可以應(yīng)用在如下領(lǐng)域中其中一個或多個光學(xué)元件被容納在光屏蔽保持器 內(nèi)的光學(xué)元件模塊(諸如透鏡模塊和光學(xué)功能元件模塊),及其制造方法;通過模塊化光學(xué) 元件模塊和電子元件而獲得的電子元件模塊,及其制造方法;以及包括作為用于其圖像捕 獲部的圖像輸入設(shè)備的電子元件模塊的電子信息設(shè)備,諸如數(shù)字?jǐn)z像機(例如數(shù)字視頻攝 像機或數(shù)字靜止攝像機)、圖像輸入攝像機(例如監(jiān)控攝像機)、掃描儀、傳真機、電視電話 設(shè)備以及配備攝像機的蜂窩電話設(shè)備。第一透鏡的環(huán)形傾斜表面和光屏蔽保持器的環(huán)形傾 斜表面被引導(dǎo)在一起,并且突出的環(huán)形傾斜表面與凹環(huán)形傾斜表面接合。因此,可以例如沿 光屏蔽保持器的接合部高精度地定位由第一透鏡和第二透鏡組成的透鏡模塊。結(jié)果,可以 防止透鏡光軸C相對于透鏡管的孔徑開口和孔徑開口的中心未對準(zhǔn)和偏斜,以使光學(xué)特性 良好。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下各種其他修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是 顯而易見的并且由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易做出。因此,隨附的權(quán)利要求書的范圍不打算受限 于這里所陳述的說明,而是寬泛地解釋權(quán)利要求書。元件列表400,500圖像捕獲元件模塊401圖像捕獲元件芯片(電子元件芯片)402,502光屏蔽保持器402B, 406B, 502C, 506B 傾斜表面403圖像捕獲元件404樹脂粘附層405透明支撐襯底
17
406,506 第一透鏡406A, 506A 平坦表面406C, 406D, 407D, 506C 隔離物部406E, 407E, 502D 底表面部(底部)407 第二透鏡408,508 透鏡模塊409粘合劑409A 通氣孔410,410A-410C,410E 光屏蔽板41 Ia透鏡開口 (通孔)411b矩形孔(矩形狀孔)411c十字形孔41 Id L 形孔41 Ie 切割部411,411A,411B 光屏蔽板晶片412圖像捕獲元件芯片模塊416第一透鏡晶片417第二透鏡晶片418透鏡晶片模塊420,421 隔離物部A光學(xué)表面B孔徑開口G接觸部H粘附部90電子信息設(shè)備91固態(tài)圖像捕獲裝置92存儲部93顯示部94通信部95圖像輸出部
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件模塊,其中一個或多個光學(xué)元件被容納在光屏蔽保持器內(nèi);傾斜表 面被提供在面向光屏蔽保持器的孔徑開口的光學(xué)元件的光學(xué)表面的外周側(cè)上;傾斜表面被 提供在光屏蔽保持器的孔徑開口的后側(cè)上的內(nèi)表面上以使得面向光學(xué)元件的傾斜表面;并 且光學(xué)元件的傾斜表面和光屏蔽保持器的傾斜表面被引導(dǎo)在一起,使得光屏蔽保持器的孔 徑開口和光學(xué)元件的光學(xué)表面被定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)元件模塊,其中在面向光屏蔽保持器的孔徑開口的光學(xué)元 件的光學(xué)表面的外周側(cè)上,從平坦部提供隔離物部,其中插入傾斜表面;在光屏蔽保持器的 孔徑開口的后側(cè)的內(nèi)表面上提供平坦底表面,其中插入的傾斜表面面向光學(xué)元件的傾斜表 面;并且光學(xué)元件的傾斜表面由光屏蔽保持器的傾斜表面引導(dǎo),使得底表面接觸光學(xué)元件 的隔離物部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)元件模塊,其中在面向光屏蔽保持器的孔徑開口的光學(xué)元 件的光學(xué)表面的外周側(cè)上,從平坦部提供隔離物部,其中插入傾斜表面;在光屏蔽保持器的 孔徑開口的后側(cè)的內(nèi)表面上提供平坦底表面,其中插入的傾斜表面面向光學(xué)元件的傾斜表 面;并且光學(xué)元件的傾斜表面由光屏蔽保持器的傾斜表面引導(dǎo),使得底表面接觸光學(xué)表面 的外周側(cè)上的平坦部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項的光學(xué)元件模塊,其中傾斜表面是環(huán)形傾斜表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的光學(xué)元件模塊,其中光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面形成凹部,而光 屏蔽保持器的環(huán)形傾斜表面形成凸部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3的光學(xué)元件模塊,其中光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面形成凸部,而光 屏蔽保持器的環(huán)形傾斜表面形成凹部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的光學(xué)元件模塊,其中光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面和光屏蔽保持器的 環(huán)形傾斜表面相對于平坦表面傾斜30到80度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的光學(xué)元件模塊,其中光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面和光屏蔽保持器的 環(huán)形傾斜表面相對于平坦表面傾斜45到60度。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的光學(xué)元件模塊,其中在光屏蔽保持器的內(nèi)表面和一個或多個光學(xué) 元件的外表面之間存在30微米到100微米的間隙,所述光學(xué)元件在平面圖中是四邊形。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的光學(xué)元件模塊,其中在光學(xué)元件的環(huán)形傾斜表面和光屏蔽保持 器的環(huán)形傾斜表面之間的間隙最大為20微米。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項的光學(xué)元件模塊,其中粘合劑僅被布置在由底部圍繞 的空間部分中,使得上光學(xué)元件和下光學(xué)元件彼此粘附,其中所述底部被提供在上光學(xué)元 件的后表面上的光學(xué)表面的外周側(cè)上的隔離物部和下光學(xué)元件的前表面上的光學(xué)表面的 外周側(cè)上的隔離物部的相應(yīng)平坦表面的更外周側(cè)上,其中插入錐形部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的光學(xué)元件模塊,其中粘合劑僅被布置在由具有插入的錐形部 的底部圍繞的空間部分中;粘合劑至少不布置在由上錐形部和下錐形部圍繞的空間部分 中;并且至少由錐形部圍繞的空間部分具有防止粘合劑由于被上光學(xué)元件和下光學(xué)元件在 粘合期間擠壓而擴散到隔離物部的足夠空間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的光學(xué)元件模塊,其中在多個光學(xué)元件當(dāng)中,通過上光學(xué)元件的 隔離物部和下光學(xué)元件的隔離物部的相應(yīng)平坦表面的直接接觸來限定上光學(xué)元件和下光 學(xué)元件之間的透鏡間隔以及整體厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的光學(xué)元件模塊,其中在多個光學(xué)元件當(dāng)中,光屏蔽板被插入在 上光學(xué)元件的隔離物部和下光學(xué)元件的隔離物部的至少相應(yīng)平坦表面之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的光學(xué)元件模塊,其中光屏蔽板包括被提供在與光學(xué)元件的光學(xué) 表面對應(yīng)的位置處的開口并且包括通過切掉其外周邊緣的一部分而形成的切割部。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的光學(xué)元件模塊,其中切割部被提供在平面圖中除了其拐角部分 之外的四邊形的四側(cè)或者形成在其四個拐角部分處。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的光學(xué)元件模塊,其中在四個拐角部分處的切割部沿著拐角部分 處于1/4圓形或處于L形。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項的光學(xué)元件模塊,其中光學(xué)表面、在其外周側(cè)上的傾 斜表面、以及隔離物部用透明樹脂材料同時形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項的光學(xué)元件模塊,其中光學(xué)元件是透鏡。
20.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項的光學(xué)元件模塊,其中光學(xué)元件是導(dǎo)向輸出光直線輸 出并且以預(yù)定方向折射和引導(dǎo)入射光的光學(xué)功能元件。
21.一種用于制造光學(xué)元件模塊以制造根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項的光學(xué)元件模塊 的方法,該方法包括組裝步驟,其中光學(xué)元件模塊從靠近光學(xué)元件模塊的最上光學(xué)元件的 側(cè)插入到光屏蔽保持器的開口側(cè)中,并且由于光學(xué)元件模塊本身的重量,最上光學(xué)元件的 傾斜表面和光屏蔽保持器的孔徑開口的內(nèi)側(cè)上的傾斜表面被引導(dǎo)在一起,使得定位光屏蔽 保持器的孔徑開口和光學(xué)元件的光學(xué)表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的用于制造光學(xué)元件模塊的方法,該方法還包括在組裝步驟之 組合步驟,用于通過粘合劑來組合在其上二維布置多個光學(xué)表面的上透鏡晶片和在其 上二維布置多個光學(xué)表面的下透鏡晶片,其中在其間插入光屏蔽板晶片,使得上光學(xué)表面 和下光學(xué)表面的光軸對應(yīng)于光屏蔽板晶片的開口,以制造光學(xué)元件晶片模塊; UV光發(fā)射步驟,發(fā)射UV光到粘合劑上以固化粘合劑;以及 切割步驟,沿切割線把光學(xué)元件晶片模塊同時切割成個體化的光學(xué)元件模塊。
23.一種電子元件模塊,其中圖像捕獲元件芯片模塊被固定在根據(jù)權(quán)利要求1到3中任 一項的光學(xué)元件模塊的光屏蔽保持器中,所述圖像捕獲元件芯片模塊包括被粘附并固定到 其上以覆蓋面向光學(xué)元件的光學(xué)表面的電子元件的透明支撐襯底,并且所述圖像捕獲元件 芯片模塊通過相對于光學(xué)表面定位電子元件進行粘附。
24.一種制造電子元件模塊的方法,該方法包括光學(xué)元件模塊組裝步驟,使用根據(jù)權(quán)利要求21的用于制造光學(xué)元件模塊的方法;以及 電子元件芯片模塊組裝步驟,通過用光學(xué)元件的光學(xué)表面定位面向所述光學(xué)表面的電 子元件來把包括被粘附并固定到其上以覆蓋所述電子元件的透明支撐襯底的電子元件芯 片模塊固定在光屏蔽保持器內(nèi)。
25.一種電子信息設(shè)備,包括作為在其圖像捕獲部中的傳感器模塊的電子元件模塊,所 述電子元件模塊包括為此提供的根據(jù)權(quán)利要求19的光學(xué)元件模塊。
26.一種電子信息設(shè)備,包括在其信息記錄和再現(xiàn)部中的電子元件模塊,所述電子元件 模塊包括為此提供的根據(jù)權(quán)利要求20的光學(xué)元件模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)元件模塊、電子元件模塊及制造方法和電子信息設(shè)備。提供根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件模塊,其中一個或多個光學(xué)元件被容納在光屏蔽保持器內(nèi);傾斜表面被提供在面向光屏蔽保持器的孔徑開口的光學(xué)元件的光學(xué)表面的外周側(cè)上;傾斜表面被提供在光屏蔽保持器的孔徑開口的后側(cè)上的內(nèi)表面上以使得面向光學(xué)元件的傾斜表面;并且光學(xué)元件的傾斜表面和光屏蔽保持器的傾斜表面被引導(dǎo)在一起,使得光屏蔽保持器的孔徑開口和光學(xué)元件的光學(xué)表面被定位。
文檔編號H04N5/225GK102004295SQ20101026738
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者橫田浩, 矢野祐司, 藤本好昭 申請人:夏普株式會社