專利名稱：影像感測器及相機(jī)模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可提高成像質(zhì)量的影像感測器及具有該影 像感測器的相機(jī)模組。
背景技術(shù)：
隨著攝像技術(shù)的發(fā)展，相機(jī)模組在各種用途的攝像裝置中得到廣泛的應(yīng)用，相機(jī) 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。相機(jī)模組 品質(zhì)的優(yōu)劣，直接影響數(shù)字影像產(chǎn)品的顯示品質(zhì)。相機(jī)模組通常是由裝有光學(xué)元件的鏡筒與設(shè)置有影像感測器的鏡座組成。請(qǐng)參 閱圖7所示的相機(jī)模組600，其包括鏡座610、鏡筒620、鏡片630、及影像感測器640。鏡筒 620通過螺紋旋入鏡座610中固定調(diào)整鏡筒620與鏡座610的相對(duì)位置，并使鏡筒620內(nèi)的 光學(xué)鏡片630所形成的光學(xué)系統(tǒng)的成像面落在影像感測器640上。影像感測器640包括一 光感測芯片642及一封裝外殼644。該光感測芯片642包括一個(gè)基板6422、形成于該基板 6422內(nèi)的多個(gè)光感測單元6424、多個(gè)濾光片6428，及多個(gè)微透鏡6426。該多個(gè)微透鏡6426 的曲率半徑相等，且相對(duì)于基板6422表面的高度均相等。然而，目前的小型化相機(jī)模組中，由于鏡片630的焦距較短，通常容易發(fā)生較大程 度的場曲(Field Curvature)，即被攝物通過鏡片630在影像感測器640的成像平面是一個(gè) 曲面650，該曲面650由靠近鏡片630的光軸660處向遠(yuǎn)離于鏡片630的光軸處的方向逐漸 彎曲。由于周邊微透鏡相對(duì)于中心微透鏡而言，其距離鏡片630的光軸較遠(yuǎn)，所以被攝物在 周邊微透鏡區(qū)域的成像清晰度較差，從而影響整個(gè)相機(jī)模組的成像質(zhì)量。使用非球面微透 鏡可解決這一問題，但是該非球面微透鏡很容易出現(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
有鑒于此，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 相機(jī)模組。一種影像感測器，其包括一光感測芯片，該光感測芯片包括一個(gè)基板，多個(gè)微透 鏡，及形成于該基板內(nèi)的多個(gè)光感測單元，該多個(gè)光感測單元與該多個(gè)微透鏡一一對(duì)應(yīng)，該 微透鏡用于將光線匯聚至與其對(duì)應(yīng)的光感測單元，位于基板中心區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板 表面的高度小于位于基板周邊區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度。一種相機(jī)模組，其包括一鏡筒；一鏡座；一鏡片；一影像感測器，所述影像感測器 收容在所述鏡座內(nèi)，該影像感測器包括一光感測芯片，該光感測芯片包括一個(gè)基板，多個(gè)微 透鏡，及形成于該基板內(nèi)的多個(gè)光感測單元，該多個(gè)光感測單元與該多個(gè)微透鏡一一對(duì)應(yīng)， 該微透鏡用于將光線匯聚至與其對(duì)應(yīng)的光感測單元，位于基板中心區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基 板表面的高度小于位于基板周邊區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，由于影像感測器中位于基板中心區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面 的高度小于位于基板周邊區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度，可較好的消除透鏡單元引 起的場曲現(xiàn)象，提高了相機(jī)模組的成像質(zhì)量。而且，具有該影像感測器的相機(jī)模組即使使用 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。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的影像感測器的剖面示意圖。圖2是圖1中的多個(gè)微透鏡的俯視圖。圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的影像感測器的剖面示意圖。圖4是圖3中的多個(gè)微透鏡的俯視圖。圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的影像感測器的剖面示意圖。圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的相機(jī)模組的剖面示意圖。圖7是現(xiàn)有技術(shù)的相機(jī)模組的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，其為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種影像感測器100。該影 像感測器100包括一光感測芯片110、一封裝主體120，及一封裝蓋體130。該封裝主體120用于將該光感測芯片110收容固持于內(nèi)部。該封裝主體120包括 一圍合側(cè)壁122及一底板124，該圍合側(cè)壁122與該底板124共同構(gòu)成一個(gè)用于收容該光感 測芯片110的收容空間126。該側(cè)壁122可以由金屬或樹脂構(gòu)成，例如可以由環(huán)氧樹脂構(gòu) 成。該底板124可為電路板，其用于承載所述光感測芯片110并將所述光感測芯片110的 電信號(hào)導(dǎo)出。該封裝蓋體130與光感測芯片110相對(duì)，用于保護(hù)光感測芯片110，其連接于所述 封裝主體120的圍合側(cè)壁122遠(yuǎn)離底板124的一端，以將所述光感測芯片110密封于所述 收容空間126內(nèi)。該封裝蓋體130的材料優(yōu)選為玻璃。該光感測芯片110用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)，其包括一個(gè)基板112、多個(gè) 光感測單元114及多個(gè)微透鏡116。該基板112具有一與該底板124相接觸的第一表面1122及與第一表面1122相對(duì) 的第二表面1124。該基板112的第一表面1122上開設(shè)有陣列排布的多個(gè)凹槽1126。該基 板112的材料為硅。優(yōu)選地，該基板112的厚度小于10 μ m。該多個(gè)光感測單元114收容于該基板112開設(shè)的凹槽1126中，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)。該多個(gè)光感測單元114可以是電荷耦 合元件(ChargeCoupled Device, CCD)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal OxideSemiconductor, CMOS)或光電二極管(Photodiode)等元件。該多個(gè)微透鏡116與該多個(gè)光感測單元114 一一對(duì)應(yīng)，每一微透鏡116均用于將 光線匯聚至與之對(duì)應(yīng)的光感測單元114，以增大投射到該光感測單元114的光通量。每個(gè)微 透鏡116具有一個(gè)曲面體1162及與該曲面體相連的主體部1164。該曲面體1162的截面 優(yōu)選為半圓形，當(dāng)然也可以是其他形狀。每個(gè)微透鏡116的曲面體1162的曲率半徑相等。該主體部1164可以為長方體、正方體或其他形狀，該主體部1164與該光感測單元114相接 觸。該多個(gè)微透鏡116可劃分為位于基板中心區(qū)域的多個(gè)微透鏡116a，圍繞中心區(qū)域 微透鏡116a的次周邊區(qū)域的微透鏡116b，及圍繞次周邊區(qū)域微透鏡116b的周邊區(qū)域微透 鏡116c(圖中以虛線框示意)。該微透鏡116b的數(shù)量不局限于本實(shí)施例中的一個(gè)，也可以 為多個(gè)。其中，從微透鏡116a至微透鏡116b，116c，主體部1164的厚度是逐漸增大的，即微 透鏡116a，116b，116c的相對(duì)于基板112表面的厚度也是逐漸增大的。當(dāng)微透鏡116b的數(shù) 量為多個(gè)時(shí)，其沿著遠(yuǎn)離該基板112中心區(qū)域的方向是逐漸增大的。由于光學(xué)透鏡(圖未 示)在該影像感測器100的成像平面是一曲面140，而多個(gè)微透鏡116相對(duì)于基板112表面 的高度變化也是與該曲面對(duì)應(yīng)的，可以保證每個(gè)像點(diǎn)都聚焦在對(duì)應(yīng)的微透鏡116上，從而 消除場曲。請(qǐng)參閱圖3及圖4，其為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種影像感測器200，其與第一 實(shí)施例提供的影像感測器100大致相同，其主要區(qū)別在于，該每個(gè)微透鏡216的厚度均相 等，該影像感測器200進(jìn)一步包括多個(gè)濾光片218。該多個(gè)濾光片218與多個(gè)光感測單元 214 —一對(duì)應(yīng)，每一濾光片218均設(shè)置于一個(gè)微透鏡216與一個(gè)光感測單元214之間，用于 僅使一單色光透過該濾光片218到達(dá)相應(yīng)的光感測單元214。該多個(gè)濾光片218與該光感 測單元214相接觸。該多個(gè)濾光片218也相應(yīng)劃分為與微透鏡216a相對(duì)應(yīng)的多個(gè)濾光片 218a,及與微透鏡216b，216c相對(duì)應(yīng)的濾光片218b，218c。該多個(gè)濾光片218a的厚度相等， 該濾光片218b，218c的厚度沿著遠(yuǎn)離該基板212中心區(qū)域的方向逐漸增大。所以，微透鏡 216a.216b.216c的相對(duì)于基板212的高度是逐漸增加的。當(dāng)然，濾光片218b的數(shù)量不限于 本實(shí)施例中的一個(gè)，其也可以為多個(gè)，多個(gè)濾光片218b的厚度也是沿著遠(yuǎn)離該基板212中 心區(qū)域的方向逐漸增大的。請(qǐng)參閱圖5，其為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的一種影像感測器300，其與第二實(shí)施例 提供的影像感測器200大致相同，其主要區(qū)別在于，該影像感測器300的多個(gè)濾光片318遠(yuǎn) 離該基板312的表面共同構(gòu)成一拋物面的一部分，該拋物面以背離于該基板312的方向延伸?？梢岳斫獾氖牵?dāng)影像感測器用于黑白顯示時(shí)，該濾光片可以為普通的透光板，用 于調(diào)整微透鏡的高度并將光線導(dǎo)入至光感測單元。請(qǐng)參閱圖6，其為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的一種相機(jī)模組400。該相機(jī)模組400包 括一鏡筒410 ；—鏡座420 ；—鏡片430 ；及第二實(shí)施例中的影像感測器200，該影像感測器 200收容在所述鏡座420內(nèi)。請(qǐng)一并參閱圖3、圖4及圖6，由于鏡片430在該影像感測器 200的成像平面是一曲面450，而多個(gè)微透鏡216相對(duì)于基板212表面的高度變化也是與該 曲面對(duì)應(yīng)的，可以保證每個(gè)像點(diǎn)都聚焦在對(duì)應(yīng)的微透鏡216上，從而消除場曲，提高相機(jī)模 組400的成像質(zhì)量。相較于現(xiàn)有技術(shù)，由于影像感測器中位于基板中心區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面 的高度小于位于基板周邊區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度，可較好的消除透鏡單元引 起的場曲現(xiàn)象，提高了相機(jī)模組的成像質(zhì)量。而且，具有該影像感測器的相機(jī)模組即使使用 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。另外，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)方案和技術(shù)構(gòu)思 做出其他各種相應(yīng)的變化，而所有這些變化都應(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，其包括一光感測芯片，該光感測芯片包括一個(gè)基板，多個(gè)微透鏡，及形成于該基板內(nèi)的多個(gè)光感測單元，該多個(gè)光感測單元與該多個(gè)微透鏡一一對(duì)應(yīng)，該微透鏡用于將光線匯聚至與其對(duì)應(yīng)的光感測單元，其特征在于，位于基板中心區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度小于位于基板周邊區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度。
2.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，每個(gè)微透鏡具有一個(gè)曲面體及與該 曲面體相連的主體部，該主體部與與其對(duì)應(yīng)的光感測單元相接觸，該主體部的厚度由該基 板的中心區(qū)域至周邊區(qū)域是逐漸增大的。
3.如權(quán)利要求2所述的影像感測器，其特征在于，該曲面體的截面為半圓形。
4.如權(quán)利要求1所述的影像感測器，其特征在于，該光感測芯片還包括多個(gè)濾光片，該 多個(gè)濾光片分別設(shè)置于每個(gè)微透鏡與每個(gè)光感測單元之間。
5.如權(quán)利要求4所述的影像感測器，其特征在于，該濾光片的厚度由該基板的中心區(qū) 域至周邊區(qū)域是逐漸增大的。
6.如權(quán)利要求4所述的影像感測器，其特征在于，該多個(gè)濾光片遠(yuǎn)離于基板的表面共 同構(gòu)成一拋物面的一部分，該拋物面以背離于該基板的方向延伸。
7.一種相機(jī)模組，其包括一鏡筒；一鏡座；一鏡片；一影像感測器，所述影像感測器收 容在所述鏡座內(nèi)，該影像感測器包括一光感測芯片，該光感測芯片包括一個(gè)基板，多個(gè)微透 鏡，及形成于該基板內(nèi)的多個(gè)光感測單元，該多個(gè)光感測單元與該多個(gè)微透鏡一一對(duì)應(yīng)，該 微透鏡用于將光線匯聚至與其對(duì)應(yīng)的光感測單元，其特征在于，位于基板中心區(qū)域的微透 鏡相對(duì)于基板表面的高度小于位于基板周邊區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度。
8.如權(quán)利要求7所述的相機(jī)模組，其特征在于，每個(gè)微透鏡具有一個(gè)曲面體及與該曲 面體相連的主體部，該主體部與與其對(duì)應(yīng)的光感測單元相接觸，該主體部的厚度由該基板 的中心區(qū)域至周邊區(qū)域是逐漸增大的。
9.如權(quán)利要求7所述的相機(jī)模組，其特征在于，該光感測芯片還包括多個(gè)濾光片，該多 個(gè)濾光片分別設(shè)置于每個(gè)微透鏡與每個(gè)光感測單元之間。
10.如權(quán)利要求9所述的相機(jī)模組，其特征在于，該濾光片的厚度由該基板的中心區(qū)域 至周邊區(qū)域是逐漸增大的。
11.如權(quán)利要求9所述的相機(jī)模組，其特征在于，該多個(gè)濾光片遠(yuǎn)離于基板的表面共同 構(gòu)成一拋物面的一部分，該拋物面以背離于該基板的方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種影像感測器，其包括一光感測芯片，該光感測芯片包括一個(gè)基板，多個(gè)微透鏡，及形成于該基板內(nèi)的多個(gè)光感測單元，該多個(gè)光感測單元與該多個(gè)微透鏡一一對(duì)應(yīng)，該微透鏡用于將光線匯聚至與其對(duì)應(yīng)的光感測單元，位于基板中心區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度小于位于基板周邊區(qū)域的微透鏡相對(duì)于基板表面的高度。本發(fā)明還提供一種具有上述影像感測器的相機(jī)模組。
文檔編號(hào)G02B7/02GK101901817SQ20091030260
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25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