專利名稱：影像感測器及鏡頭模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鏡頭模組技術(shù)，尤其涉及一種可提高成像質(zhì)量的影像感測器及具有該 影像感測器的鏡頭模組。
背景技術(shù)：
隨著攝像技術(shù)的發(fā)展，鏡頭模組在各種用途的攝像裝置中得到廣泛的應(yīng)用，鏡頭 模組與各種便攜式電子裝置如手機(jī)、計(jì)算機(jī)等的結(jié)合，更得到眾多消費(fèi)者的青睞。鏡頭模組 品質(zhì)的優(yōu)劣，直接影響光學(xué)模組乃至數(shù)字影像產(chǎn)品的顯示品質(zhì)。請(qǐng)參閱圖4，常見的鏡頭模組30包括光學(xué)耦合的鏡頭31和影像感測器32。所述鏡 頭31用于進(jìn)行光學(xué)成像。所述鏡頭31可為短焦距鏡頭(又稱廣角鏡頭)，其具有景深大、 視角大等特點(diǎn)。影像感測器32包括封裝于封裝玻璃33內(nèi)的光感測芯片34，所述光感測芯 片34可將鏡頭31的光學(xué)成像轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的電子信號(hào)。然而，由于鏡頭31的焦距短，在短 距離拍攝時(shí)，其光學(xué)成像特別容易發(fā)生較大程度的場曲及像散等像差，該光學(xué)成像經(jīng)過影 像感測器32的封裝玻璃33并在光感測芯片34上被轉(zhuǎn)化為具有像差的成像。在鏡頭31內(nèi)使用非球面透鏡可解決這一問題，但是該透鏡很容易出現(xiàn)偏心現(xiàn)象， 制造良率低，而且成本高。因此，有必要提供一種可提高成像質(zhì)量的影像感測器及具有該影像感測器的鏡頭 模組。

發(fā)明內(nèi)容
一種影像感測器包括光感測芯片、封裝玻璃和光學(xué)像差補(bǔ)償片。所述光感測芯片 用于接收鏡頭的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。所述封裝玻璃與光感測芯片相對(duì)，用于保護(hù) 光感測芯片。所述光學(xué)像差補(bǔ)償片設(shè)置于所述封裝玻璃，且其與光感測芯片中心相對(duì)的部 位的厚度大于其與光感測芯片周邊相對(duì)的部位的厚度，以補(bǔ)償鏡頭成像像差?！N具有如上所述的影像感測器的鏡頭模組，還包括鏡座和鏡頭。所述影像感測 器收容于所述鏡座。所述鏡頭與所述影像感測器光學(xué)耦合。本技術(shù)方案提供的影像感測器的封裝玻璃具有光學(xué)像差補(bǔ)償片，無需改變光感測 芯片的微透鏡結(jié)構(gòu)即可對(duì)鏡頭的光學(xué)成像的像差進(jìn)行補(bǔ)償，結(jié)構(gòu)和制程簡單。具有該影像 感測器的鏡頭模組即使鏡頭中使用球面鏡片，最終成像也不會(huì)發(fā)生場曲現(xiàn)象，成像清晰度
尚ο


圖1是本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供的影像感測器的示意圖。 圖2是具有本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供的影像感測器的鏡頭模組的示意圖。圖3是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的影像感測器的示意圖。圖4是現(xiàn)有技術(shù)的鏡頭模組的示意圖。
具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖及多個(gè)實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖1，本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供一種影像感測器10，其包括光感測芯片 11、封裝外殼12、封裝玻璃13和光學(xué)像差補(bǔ)償片14。所述光感測芯片11用于接收鏡頭的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)，其包括 一個(gè)基板110、多個(gè)光感測單元111、多個(gè)微透鏡112和多個(gè)濾光片113。所述基板110的材料為硅。優(yōu)選地，所述基板110的厚度小于10 μ m。所述多個(gè)光感測單元111形成于所述基板110內(nèi)，其用于感測光信號(hào)并產(chǎn) 生光電效應(yīng)，以將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。所述光感測單元111可以是電荷耦合組件 (Charge Coupled Device, CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)等。所述多個(gè)微透鏡112與所述多個(gè)光感測單元111 一一對(duì)應(yīng)，每一微透鏡112均用 于將光線會(huì)聚至與之對(duì)應(yīng)的光感測單元111，以增大投射到該光感測單元111的光通量。所 述多個(gè)微透鏡112的大小相同，曲率半徑相等。所述多個(gè)濾光片113也與多個(gè)光感測單元111 一一對(duì)應(yīng)，每一濾光片113均設(shè)置 于一個(gè)微透鏡112與一個(gè)光感測單元111之間，用于僅使一單色光透過該濾光片113到達(dá) 相應(yīng)的光感測單元111。例如該彩色濾光片可選用R(紅)、G (綠)、B (藍(lán))三種色彩的濾 光片中的一種。可以理解，所述濾光片113也可以為設(shè)置于多個(gè)微透鏡112構(gòu)成的陣列與 形成有多個(gè)光感測單元111的基板110之間的一整塊紅外濾光片。所述封裝外殼12用于收容光感測芯片11，其包括相連接的側(cè)壁120和底壁121， 所述側(cè)壁120和底壁121共同構(gòu)成一個(gè)用于收容該光感測芯片11的收容空間122。所述側(cè) 壁120可以由金屬或樹脂構(gòu)成，例如可以由環(huán)氧樹脂構(gòu)成。所述底壁121可為電路板，其用 于承載所述光感測芯片11并將所述光感測芯片11的電信號(hào)導(dǎo)出，具體地，其與基板110遠(yuǎn) 離所述濾光片113的一側(cè)面相接觸。當(dāng)然，所述光感測芯片11也可通過粘接或其他方式與 封裝外殼12相連接。所述封裝玻璃13與光感測芯片11相對(duì)，用于保護(hù)光感測芯片11，其連接于所述 封裝外殼12的側(cè)壁120遠(yuǎn)離底壁121的一端，以將所述光感測芯片11密封于所述收容空 間122內(nèi)。所述封裝玻璃13具有相對(duì)的第一表面130和第二表面131，其中，所述第一表 面130連接于所述封裝外殼12的側(cè)壁120并與光感測芯片11相對(duì)，第二表面131位于所 述封裝外殼12的收容空間122外部。優(yōu)選地，所述第一表面130與所述光感測芯片11之 間的距離小于40 μ m。所述光學(xué)像差補(bǔ)償片14設(shè)置于所述封裝玻璃13，且其與光感測芯片11中心相對(duì) 的部位的厚度大于其與光感測芯片11周邊相對(duì)的部位的厚度。所述光學(xué)像差補(bǔ)償片14可 采用玻璃等折射率大于空氣的材料制成，用于補(bǔ)償鏡頭成像的像差。本實(shí)施例中，為縮小影 像感測器10的封裝高度，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片14位于封裝玻璃13的第一表面130。且中 心軸線與光感測芯片11的中心軸線重合。當(dāng)然，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片14還可位于封裝玻 璃13的第二表面131。所述光學(xué)像差補(bǔ)償片14為階梯形結(jié)構(gòu)，包括第一補(bǔ)償片140和連接 于所述第一補(bǔ)償片140中心處的第二補(bǔ)償片141。所述第二補(bǔ)償片141的橫截面積小于第一補(bǔ)償片140的橫截面積。第一補(bǔ)償片140設(shè)置于封裝玻璃13的第一表面130，第一補(bǔ)償 片140具有遠(yuǎn)離第一表面130的、且與光感測芯片11相對(duì)的第一階梯面142。第二補(bǔ)償片 144設(shè)置于第一階梯面142中央部位，其具有第二階梯面143以及連接面144。所述第二階 梯面143遠(yuǎn)離第一補(bǔ)償片143，且與光感測芯片11相對(duì)。所述連接面144連接于第一階梯 面142與第二階梯面143之間。本實(shí)施例中，所述第一補(bǔ)償片140和第二補(bǔ)償片141均為 方形，因此第一階梯面142、第二階梯面143均為方形面。所述光學(xué)像差 補(bǔ)償片14可通過粘接方式附加于厚度等于第一表面130和第 二表面131間距的封裝玻璃13上。當(dāng)然，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片14還可通過光刻技術(shù) (Photolithography Technology)與封裝玻璃13 —體成型，即，提供一厚度大于第一表面 130和第二表面131間距的玻璃板，蝕刻掉該玻璃板周邊的部分從而得到與光學(xué)像差補(bǔ)償 片14 一體的封裝玻璃13。當(dāng)具有像差的成像光線自所述封裝玻璃13的第二表面131進(jìn)入影像感測器10 后，遠(yuǎn)離影像感測器10中心處的光線聚焦點(diǎn)可能偏離影像感測器10中心處光線的聚焦平 面。由于第一補(bǔ)償片140和第二補(bǔ)償片141的折射率大于空氣的折射率，靠近影像感測器 10中心處的光線自第一補(bǔ)償片140和第二補(bǔ)償片141出射后，在封裝外殼12的收容空間 122內(nèi)的傳播的距離縮小，從而靠近影像感測器10中心處的光線的聚焦點(diǎn)被調(diào)整至與遠(yuǎn)離 影像感測器10中心處的光線聚焦點(diǎn)共面。可以理解，第一補(bǔ)償片140和第二補(bǔ)償片141的 厚度并無限制，可根據(jù)第一補(bǔ)償片140和第二補(bǔ)償片141的折射率而定，只要能使光線在第 一補(bǔ)償片140和第二補(bǔ)償片141內(nèi)傳播的光程增大一定的量即可。當(dāng)然，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片14不一定為僅包括第一補(bǔ)償片140和第二補(bǔ)償片141 這兩階的階梯形結(jié)構(gòu)，可根據(jù)對(duì)于成像像差補(bǔ)償精度的實(shí)際要求選擇相應(yīng)的階數(shù)。請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，本技術(shù)方案還提供一種具有如第一實(shí)施例所述的影像感 測器10的鏡頭模組100，其還包括用于收容所述影像感測器10的鏡座101和與所述影像感 測器10光學(xué)耦合的鏡頭102。所述鏡座101具有相連接的第一座體103和第二座體104。所述第一座體103用 于容置所述影像感測器10，其包括相連接的第一底壁105和第一側(cè)壁106。第一底壁105 中心處具有通孔107，所述第二座體104自第一底壁105的通孔107邊緣處垂直延伸。所述 第二座體104的內(nèi)徑小于第一座體103的內(nèi)徑，其遠(yuǎn)離第一座體103的一端具有用于與所 述鏡頭102相配合的內(nèi)螺紋108。所述鏡頭102連接于所述鏡座101的第二座體104，其包括鏡筒109和收容于所述 鏡筒109內(nèi)的光學(xué)元件1010。所述鏡筒109包括相連接的第二側(cè)壁1011和第二底壁1012。所述第二側(cè)壁1011 靠近所述鏡座101，且具有外螺紋1013。所述外螺紋1013與所述內(nèi)螺紋108相匹配從而使 所述鏡筒109連接于鏡座101并使光學(xué)元件1010與鏡座101內(nèi)的影像感測器10光學(xué)耦 合。所述第二底壁1012連接于第二側(cè)壁1011遠(yuǎn)離鏡座101的一端，其中心處開設(shè)有光圈 孔1014用于供成像光線透過。所述光學(xué)元件1010用于進(jìn)行光學(xué)成像，本實(shí)施例中，其為一片透鏡。當(dāng)光線進(jìn)入鏡頭102并通過光學(xué)元件1010成像，可能會(huì)出現(xiàn)場曲現(xiàn)象，S卩，遠(yuǎn)離鏡 頭102的光軸處的光線的聚焦點(diǎn)會(huì)偏離聚焦平面。由于所述影像感測器10的封裝玻璃13具有光學(xué)像差補(bǔ)償片14，該光學(xué)像差補(bǔ)償片14可補(bǔ)償靠近鏡頭102光軸處光線的光程，從 而將該處的光線的聚焦點(diǎn)調(diào)整至與遠(yuǎn)離鏡頭102光軸處光線聚焦點(diǎn)共面，從而該影像感測 器10可得到像差被校正的成像的電信號(hào)，提高鏡頭模組100成像清晰度。請(qǐng)參閱圖3，本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的影像感測器20與第一實(shí)施例影像感測 器10大致相同，其區(qū)別在于，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片24遠(yuǎn)離封裝玻璃23的表面25為拋物面。 所述表面25向靠近光感測芯片21處凸出，且其與光感測芯片21中心相對(duì)的部位的厚度大 于其與光感測芯片21周邊相對(duì)的部位的厚度。本實(shí)施例中，由于所述光學(xué)像差補(bǔ)償片24的厚度是漸變的，對(duì)于與封裝玻璃23中 心處具有不同間距的光線的聚焦點(diǎn)，可具有不同程度的調(diào)整，從而可進(jìn)一步提高對(duì)于鏡頭 成像像差的補(bǔ)償精度。當(dāng)然，本技術(shù)方案的影像感測器的形狀并不限于為長方體形，從而封裝玻璃的形 狀也可相應(yīng)發(fā)生變化。且其封裝方式并不限于為芯片尺寸封裝(Chip Scale Package, CSP)，還可以為硅貫通電極封裝(through silicon via，TSV)。本技術(shù)方案提供的影像感測器的封裝玻璃具有光學(xué)像差補(bǔ)償片，無需改變光感測 芯片的微透鏡結(jié)構(gòu)即可對(duì)鏡頭的光學(xué)成像的像差進(jìn)行補(bǔ)償，結(jié)構(gòu)和制程簡單。具有該影像 感測器的鏡頭模組即使鏡頭中使用球面鏡片，最終成像也不會(huì)發(fā)生場曲現(xiàn)象，成像清晰度
高o可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做 出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種影像感測器，其包括光感測芯片和封裝玻璃，所述光感測芯片用于接收鏡頭的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，所述封裝玻璃與光感測芯片相對(duì)，用于保護(hù)光感測芯片，其特征在于，所述影像感測器還包括光學(xué)像差補(bǔ)償片，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片設(shè)置于所述封裝玻璃，且其與光感測芯片中心相對(duì)的部位的厚度大于其與光感測芯片周邊相對(duì)的部位的厚度，以補(bǔ)償鏡頭成像像差。
2.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片的折射率大于 空氣的折射率。
3.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片與所述封裝玻璃一體成型。
4.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，所述封裝玻璃與光感測芯片的間距 小于40 μ m0
5.如權(quán)利要求4所述的影像感測器，其特征在于，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片設(shè)置于封裝玻 璃靠近光感測芯片的表面。
6.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片的中心軸線與 光感測芯片的中心軸線重合。
7.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片遠(yuǎn)離封裝玻璃 的表面為拋物面。
8.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，所述光學(xué)像差補(bǔ)償片為階梯形結(jié)構(gòu)， 其包括第一階梯面、第二階梯面以及連接面，所述第一階梯面靠近封裝玻璃，所述第二階梯 面遠(yuǎn)離封裝玻璃，且與第一階梯面平行，所述連接面連接于第一階梯面和第二階梯面之間。
9.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，所述光感測芯片包括一個(gè)基板、多個(gè) 光感測單元和多個(gè)微透鏡，所述多個(gè)光感測單元形成于基板內(nèi)，所述多個(gè)微透鏡與多個(gè)光 感測單元一一對(duì)應(yīng)，用于將光線會(huì)聚至與之對(duì)應(yīng)的光感測單元，以增大投射到該光感測單 元的光通量。
10.如權(quán)利要求9所述的影像感測器，其特征在于，所述光感測芯片還包括多個(gè)濾光 片，所述多個(gè)濾光片也與多個(gè)光感測單元一一對(duì)應(yīng)，每一濾光片均設(shè)置于一個(gè)微透鏡與一 個(gè)光感測單元之間，用于僅使一單色光透過該濾光片到達(dá)相應(yīng)的光感測單元。
11.一種具有如權(quán)利要求1所述的影像感測器的鏡頭模組，其特征在于，還包括鏡座和 鏡頭，所述影像感測器容置于所述鏡座，所述鏡頭與所述影像感測器光學(xué)耦合。
全文摘要
一種影像感測器包括光感測芯片、封裝玻璃和光學(xué)像差補(bǔ)償片。所述光感測芯片用于接收鏡頭的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。所述封裝玻璃與光感測芯片相對(duì)，用于保護(hù)光感測芯片。所述光學(xué)像差補(bǔ)償片設(shè)置于所述封裝玻璃，且其與光感測芯片中心相對(duì)的部位的厚度大于其與光感測芯片周邊相對(duì)的部位的厚度，以補(bǔ)償鏡頭成像像差。本技術(shù)方案還提供一種具有上述影像感測器的鏡頭模組。
文檔編號(hào)G02B7/02GK101866935SQ20091030168
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者張仁淙 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司