專利名稱：晶片級(jí)光學(xué)模塊及晶片級(jí)微電子成像器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種光學(xué)模塊及微電子成像器，且特別是涉及ー種晶片級(jí)光學(xué)模塊及晶片級(jí)微電子成像器。
背景技術(shù)：
隨著電子科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的電子裝置配備有微電子成像器，例如數(shù)字相機(jī)、掌上型游戲裝置或手機(jī)等可攜式電子裝置。在一般的微電子成像器中，包含有光學(xué)透鏡堆疊以及鄰設(shè)于上述光學(xué)透鏡堆疊的影像感測(cè)管芯。其中，光學(xué)透鏡堆疊由多個(gè)光學(xué)透鏡以堆疊方式組合而成，而影像感測(cè)管芯可例如為電荷耦合元件(Charge-coupled Device ；CCD)管芯或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor ；CM0S)管芯。
當(dāng)外部的光線經(jīng)由光學(xué)透鏡堆疊抵達(dá)影像感測(cè)管芯時(shí)，影像感測(cè)管芯可將接收到的影像轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，以利于后續(xù)如儲(chǔ)存等其他步驟的進(jìn)行。此外，為了設(shè)計(jì)微電子成像器的光學(xué)性能，可針對(duì)光學(xué)透鏡堆疊中的多個(gè)光學(xué)透鏡彼此之間的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，由此變化相鄰光學(xué)透鏡之間光線的行進(jìn)路徑，或變化最末端的光學(xué)透鏡所射出的光線的行進(jìn)路徑，進(jìn)而符合設(shè)計(jì)規(guī)格的需求。然而，在一般的微電子成像器中，通常有如下的缺點(diǎn)為了滿足光學(xué)性能要求，使得微電子成像器整體厚度過(guò)大的缺點(diǎn)。而當(dāng)微電子成像器厚度過(guò)大時(shí)，對(duì)于電子裝置的薄型化相當(dāng)不利。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供ー種晶片級(jí)光學(xué)模塊及晶片級(jí)微電子成像器，其中光學(xué)透鏡堆疊容設(shè)有液體，可通過(guò)液體來(lái)調(diào)整光學(xué)透鏡堆疊中多個(gè)光學(xué)透鏡之間，或光學(xué)透鏡堆疊最末端的光學(xué)透鏡的ー側(cè)的折射率。根據(jù)本發(fā)明的ー實(shí)施例，提供一種適用于電子裝置的微電子成像器的晶片級(jí)光學(xué)模塊。此晶片級(jí)光學(xué)模塊包含具有內(nèi)部空間的殼體、以及固定地設(shè)置于上述內(nèi)部空間中的光學(xué)透鏡堆疊。上述光學(xué)透鏡堆疊包含沿著光軸堆疊的多個(gè)光學(xué)透鏡、設(shè)置于光學(xué)透鏡之間的至少ー第一間隔元件、以及第一液體。上述第一間隔元件使得多個(gè)光學(xué)透鏡的相鄰ニ者之間形成密閉的第一容置空間，而第一液體則容設(shè)于此第一容置空間中。根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例，提供一種適用于電子裝置的晶片級(jí)微電子成像器模塊。此晶片級(jí)微電子成像器模塊包含具有內(nèi)部空間的殼體、固定地設(shè)置于上述內(nèi)部空間中的光學(xué)透鏡堆疊、以及鄰設(shè)于光學(xué)透鏡堆疊的ー側(cè)的影像感測(cè)管芯。上述光學(xué)透鏡堆疊包含沿著光軸堆疊的多個(gè)光學(xué)透鏡、設(shè)置于光學(xué)透鏡之間的至少ー第一間隔元件、以及第一液體。上述第一間隔元件使得多個(gè)光學(xué)透鏡的相鄰二者之間形成密閉的第一容置空間，而第一液體則容設(shè)于此第一容置空間中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為，通過(guò)在光學(xué)透鏡堆疊中容設(shè)有液體，可對(duì)光學(xué)透鏡堆疊中光線行經(jīng)路徑的介質(zhì)的折射率進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)包含上述光學(xué)透鏡堆疊的晶片級(jí)光學(xué)模塊需要不同的光學(xué)性能吋，則可通過(guò)采用具有不同折射率的液體來(lái)滿足特定的光學(xué)性能需求，且同時(shí)保持晶片級(jí)光學(xué)模塊厚度的一致。換句話說(shuō)，在維持上述晶片級(jí)光學(xué)模塊的厚度一致的條件下，包含上述光學(xué)透鏡堆疊的晶片級(jí)光學(xué)模塊可設(shè)計(jì)成具有不同光學(xué)性能的多種型態(tài)。


為了能夠?qū)Ρ景l(fā)明的觀點(diǎn)有較佳的理解，請(qǐng)參照上述的詳細(xì)說(shuō)明并配合相應(yīng)的附圖。要強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)エ業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)，附圖中的各種特征并未依比例繪示。事實(shí)上，為清楚說(shuō)明上述實(shí)施例，可任意地放大或縮小各種特征的尺寸。相關(guān)附圖內(nèi)容說(shuō)明如下。圖I是繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的晶片級(jí)微電子成像器的剖面示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明100 :晶片級(jí)微電子成像器102 :殼體 102a:內(nèi)部空間104 :光學(xué)透鏡堆疊106:影像感測(cè)管芯108a_108b :光學(xué)透鏡108c:光軸110:第一間隔元件IlOa:第一容置空間112a:第一液體112b:第二液體114:密閉元件116:第二間隔元件116a:第二容置空間118:第三間隔元件
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1，其是繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的晶片級(jí)微電子成像器的剖面示意圖。晶片級(jí)微電子成像器100適用于可攜式電子裝置，例如數(shù)字相機(jī)、掌上型游戲裝置或手機(jī)。在一般的情況下，多個(gè)晶片級(jí)微電子成像器100是先形成于一晶片上，并通過(guò)晶片鋸予以切片以產(chǎn)生単一的晶片級(jí)微電子成像器100。在本實(shí)施例中，晶片級(jí)微電子成像器100包含殼體102、光學(xué)透鏡堆疊104、以及影像感測(cè)管芯106。其中，上述殼體102以及光學(xué)透鏡堆疊104可合稱為適用于晶片級(jí)微電子成像器100的晶片級(jí)光學(xué)模塊。在殼體102中，其具有內(nèi)部空間102a。此殼體102的主要功能是用以包覆固定以下即將說(shuō)明的光學(xué)透鏡堆疊104的各個(gè)組件、以及影像感測(cè)管芯106，由此形成單一晶片級(jí)微電子成像器100。如上所述,光學(xué)透鏡堆疊104固定地設(shè)置于上述殼體102的內(nèi)部空間102a中。此夕卜，光學(xué)透鏡堆疊104包含多個(gè)光學(xué)透鏡108a與108b、至少ー第一間隔元件110以及第一液體112a。在本實(shí)施例中，光學(xué)透鏡堆疊104僅包含兩個(gè)光學(xué)透鏡108a與108b。而在特定的實(shí)施例中，光學(xué)透鏡的數(shù)量可視需要加以調(diào)整，其并不以本實(shí)施例為限。此外，在本實(shí)施例中，光學(xué)透鏡108a與108b沿著其自身的光軸108c進(jìn)行堆疊，具體來(lái)說(shuō)，此兩個(gè)光學(xué)透鏡108a與108b所具有的兩個(gè)光軸108c互相重疊的。然而，在特定的實(shí)施例中，多個(gè)光學(xué)透鏡具有的多個(gè)光軸108c彼此之間并未重疊，這些光軸108c之間僅以互相平行方式進(jìn)行排列。至于第一間隔元件110，其主要設(shè)置于上述兩個(gè)光學(xué)透鏡108a與108b之間，使得相鄰兩個(gè)光學(xué)透鏡108a與108b之間形成密閉的第一容置空間110a。而第一間隔元件110的數(shù)量，主要根據(jù)光學(xué)透鏡的數(shù)量加以調(diào)整，第一間隔元件110的數(shù)量至少需為光學(xué)透鏡的數(shù)量減一，由此使得相鄰兩個(gè)光學(xué)透鏡之間均可形成如圖I所示的密閉的第一容置空間IlOa0然而，在本實(shí)施例中，光學(xué)透鏡堆疊104除包含設(shè)置于兩個(gè)光學(xué)透鏡108a與108b之間的第一間隔元件110タト，還包含兩個(gè)設(shè)置在光學(xué)透鏡108a與108b之外的第二間隔元件116以及第三間隔元件118。此兩個(gè)額外的第二間隔元件116及第三間隔元件118與其他元件的相對(duì)位置與作用將于以下做進(jìn)ー步的說(shuō)明。至于光學(xué)透鏡堆疊104所包含第一液體112a，其容設(shè)于上述相鄰兩個(gè)光學(xué)透鏡108a與108b之間的第一容置空間IlOa之中。設(shè)計(jì)者可根據(jù)晶片級(jí)微電子成像器100所需的光學(xué)性能，來(lái)選擇第一液體112a的折射率，由此確保晶片級(jí)微電子成像器100整體的厚度可符合設(shè)計(jì)需求。換句話說(shuō)，當(dāng)最終晶片級(jí)微電子成像器100的厚度固定時(shí)，通過(guò)調(diào)整第一液體112a的折射率，可使得晶片級(jí)微電子成像器100具有更多樣的光學(xué)性能。 此外，影像感測(cè)管芯106鄰設(shè)于上述光學(xué)透鏡堆疊104的ー側(cè)，其中此影像感測(cè)管芯106主要用以接收來(lái)自于光學(xué)透鏡堆疊104的影像光源，并將此影像光源轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。在本實(shí)施例中，影像感測(cè)管芯106先與第三間隔元件118接合，而第三間隔元件118再與光學(xué)透鏡108b互相接合。然而，在其他實(shí)施例中，影像感測(cè)管芯106可直接接合于殼體102之上，而省略影像感測(cè)管芯106與光學(xué)透鏡108b之間的第三間隔元件118。另外，在特定的實(shí)施例中，影像感測(cè)管芯106可為CXD管芯或CMOS管芯。如圖I所示，在本實(shí)施例中，晶片級(jí)微電子成像器100的光學(xué)透鏡堆疊104還包含第二液體112b、密閉元件114以及第二間隔元件116。其中，密閉元件114主要用以密閉此光學(xué)透鏡堆疊104中與設(shè)置上述影像感測(cè)管芯106的一側(cè)相對(duì)另ー側(cè)，且此密閉元件114鄰設(shè)于光學(xué)透鏡108a。而第二間隔元件116則設(shè)置于密閉元件114與上述光學(xué)透鏡108a之間，由此使得密閉元件114與上述光學(xué)透鏡108a的其中一者之間形成密閉的第二容置空間116a。另外，上述第二液體112b容設(shè)于此第二容置空間116a中，通過(guò)選擇具有特定折射率的第二液體112b，可進(jìn)ー步調(diào)整晶片級(jí)微電子成像器100的光學(xué)性能。在本實(shí)施例中，上述第一液體112a與第二液體112b具有不同的折射率。而在特定的實(shí)施例中，上述第一液體112a與第二液體112b則具有相同的折射率。再者，在特定的實(shí)施例中，當(dāng)光學(xué)透鏡堆疊104所包含的光學(xué)透鏡的數(shù)量超過(guò)三個(gè)以上，使得容設(shè)于相鄰的如圖I所示的兩個(gè)光學(xué)透鏡108a與108b之間的第一液體112a超過(guò)兩個(gè)以上時(shí)，多個(gè)第一液體112a彼此之間也可具有不同或相同的折射率。采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可使得在相同的厚度前提下，晶片級(jí)光學(xué)模塊或晶片級(jí)微電子成像器能夠具備更多樣化的光學(xué)性能。故本發(fā)明除了可増加設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)自由度之外，也可提升晶片級(jí)光學(xué)模塊或晶片級(jí)微電子成像器的產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。雖然結(jié)合以上實(shí)施方式揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種晶片級(jí)光學(xué)模塊，適用于電子裝置的微電子成像器，其中該晶片級(jí)光學(xué)模塊包含: 殼體，具有一內(nèi)部空間；以及 光學(xué)透鏡堆疊，固定地設(shè)置于該內(nèi)部空間中，其中該光學(xué)透鏡堆疊包含 多個(gè)光學(xué)透鏡，沿著該些光學(xué)透鏡的光軸堆疊； 至少ー第一間隔元件，設(shè)置于該些光學(xué)透鏡之間，使得該些光學(xué)透鏡相鄰二者之間形成密閉的一第一容置空間；以及 第一液體，容設(shè)于該第一容置空間中。
2.如權(quán)利要求I所述的晶片級(jí)光學(xué)模塊，其中該光學(xué)透鏡堆疊還包含 第二液體； 密閉元件，用以密閉該光學(xué)透鏡堆疊的一端，其中該密閉元件鄰設(shè)于該些光學(xué)透鏡其中之一者；以及 第二間隔元件，設(shè)置于該密閉元件與該些光學(xué)透鏡其中的該者之間，使得該密閉元件與該些光學(xué)透鏡其中的該者之間形成密閉的一第二容置空間； 其中，該第二液體容設(shè)于該第二容置空間中。
3.如權(quán)利要求2所述的晶片級(jí)光學(xué)模塊，其中該第一液體與該第二液體具有不同的折射率。
4.如權(quán)利要求2所述的晶片級(jí)光學(xué)模塊，其中該第一液體與該第二液體具有相同的折射率。
5.一種晶片級(jí)微電子成像器，適用于電子裝置，其中該晶片級(jí)微電子成像器包含 殼體，具有一內(nèi)部空間； 光學(xué)透鏡堆疊，固定地設(shè)置于該內(nèi)部空間中，其中該光學(xué)透鏡堆疊包含 多個(gè)光學(xué)透鏡，沿著該些光學(xué)透鏡的光軸堆疊； 至少ー第一間隔元件，設(shè)置于該些光學(xué)透鏡之間，使得該些光學(xué)透鏡相鄰二者之間形成密閉的一第一容置空間；以及 第一液體，容設(shè)于該第一容置空間中；以及 影像感測(cè)管芯，鄰設(shè)于該光學(xué)透鏡堆疊的ー側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的晶片級(jí)微電子成像器，其中該光學(xué)透鏡堆疊還包含 第二液體； 密閉元件，用以密閉該光學(xué)透鏡堆疊的另ー側(cè)，其中該密閉元件鄰設(shè)于該些光學(xué)透鏡其中之一者；以及 第二間隔元件，設(shè)置于該密閉元件與該些光學(xué)透鏡其中的該者之間，使得該密閉元件與該些光學(xué)透鏡其中的該者之間形成密閉的一第二容置空間； 其中，該第二液體容設(shè)于該第二容置空間中。
7.如權(quán)利要求6所述的晶片級(jí)微電子成像器，其中該第一液體與該第二液體具有不同的折射率。
8.如權(quán)利要求6所述的晶片級(jí)微電子成像器，其中該第一液體與該第二液體具有相同的折射率。
9.如權(quán)利要求5所述的晶片級(jí)微電子成像器，其中該影像感測(cè)管芯選自于由一電荷耦合元件管芯及一互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體管芯所組成的一群組。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種適用于電子裝置的微電子成像器的晶片級(jí)光學(xué)模塊。晶片級(jí)光學(xué)模塊包含殼體及固設(shè)于殼體內(nèi)部空間中的光學(xué)透鏡堆疊。上述光學(xué)透鏡堆疊包含沿著光軸堆疊的多個(gè)光學(xué)透鏡、設(shè)置于光學(xué)透鏡之間的至少一第一間隔元件、以及第一液體，其中第一間隔元件使得光學(xué)透鏡相鄰二者之間形成密閉的第一容置空間，而上述第一液體容設(shè)于此第一容置空間中。上述晶片級(jí)光學(xué)模塊可應(yīng)用于晶片級(jí)微電子成像器中。
文檔編號(hào)G02B3/12GK102692659SQ20111007125
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者陳振亨 申請(qǐng)人:奇景光電股份有限公司