光電模塊、尤其是閃光燈模塊及其制造方法
【專利摘要】光電模塊包括基底組件(P)；安裝于所述基底(P)上的至少一個(gè)發(fā)光組件(E1，E2)；安裝于所述基底(P)上的至少一個(gè)探測(cè)組件(D)；至少一個(gè)光學(xué)組件(O)，其包括至少一個(gè)無源光學(xué)器件(L)；至少一個(gè)間隔組件(S)，其布置于所述基底組件(P)和所述光學(xué)組件(O)之間。該光電模塊可以非常小，并且能夠高質(zhì)量高產(chǎn)量地制造。特別是，提供了至少兩個(gè)發(fā)光組件(E1，E2)，例如兩個(gè)LED，用來發(fā)射顏色可變的光。這能夠改進(jìn)場(chǎng)景的照明。
【專利說明】光電模塊、尤其是閃光燈模塊及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電子領(lǐng)域，更具體的涉及光電器件的封裝和制造方法。更具體地，其 涉及光電模塊及其制造方法、應(yīng)用和包括這種模塊的電子裝置，特別地，其中該模塊為閃光 燈模塊。另外，提供一種場(chǎng)景成像的方法。本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求的前序部分的方法和 設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] US2010/0327164A1公開了一種光電模塊，更具體的公開了一種近距離傳感器，在 其制造過程中利用轉(zhuǎn)移模塑技術(shù)重疊模塑發(fā)光芯片和光探測(cè)芯片，從而在這些芯片上形成 透鏡。
[0003] US5, 912, 872公開了一種集成光學(xué)設(shè)備。在其制造過程中，其上具有多個(gè)有源元件 的支撐晶片與具有相應(yīng)的多個(gè)光學(xué)元件的透明晶片對(duì)準(zhǔn)。然后將這種支撐-透明晶片對(duì)切 割分離。
[0004] US2011/0050979A1公開了 一種用于電光裝置的具有功能兀件的光學(xué)模塊。光學(xué)模 塊包括一個(gè)具有至少一個(gè)透鏡元件的透鏡基底部分和一個(gè)隔離物。該隔離物起到在透鏡基 底和完整組裝的電光裝置的基底部分之間保持嚴(yán)格定義的軸向距離的作用。為了保證功能 元件具有優(yōu)化的性能，設(shè)置了 EMC屏蔽件。隔離物至少部分具有導(dǎo)電性，從而形成EMC屏蔽 件或形成其的一部分。US2011/0050979A1中還公開了一種用于在晶片級(jí)上制造多個(gè)該種模 塊的方法。
[0005] 術(shù)語定義
[0006] "有源光學(xué)器件"：光感測(cè)或光發(fā)射器件。例如，光電二極管、圖像傳感器、LED、 0LED、激光芯片。有源光學(xué)器件可以呈現(xiàn)為裸片或呈現(xiàn)為在封裝中，即作為封裝器件。
[0007] "無源光學(xué)器件":通過折射和/或衍射和/或（內(nèi)部和/或外部）反射改變光方向 的光學(xué)器件，諸如透鏡、棱鏡、反射鏡、或光學(xué)系統(tǒng)，其中光學(xué)系統(tǒng)為這種光學(xué)器件的集合， 且這種光學(xué)器件還可包括諸如孔徑光闌、圖像屏幕、支架的機(jī)械元件。
[0008] "光電模塊":包含有至少一個(gè)有源光學(xué)器件和至少一個(gè)無源光學(xué)器件的器件。
[0009] "復(fù)制":再現(xiàn)出給定結(jié)構(gòu)或其陰版（negative)的技術(shù)。例如，蝕刻、模壓、壓印、鑄 造、模塑。
[0010] "晶片"：基本為盤狀或板狀的物體，其在一個(gè)方向（z-方向或縱向）上的尺寸 (extension)小于其在另外兩個(gè)方向（X-和y-方向或橫向）上的尺寸。通常，在（非空白） 晶片上，典型地在矩形網(wǎng)格上布置有或在其中提供有多個(gè)相似的結(jié)構(gòu)或物品。晶片可具有 開口或孔，且晶片在其橫向區(qū)域的主要部分中甚至可沒有材料。晶片可以具有任何橫向形 狀，其中，通常為圓形和矩形。雖然大多數(shù)情況下，晶片被理解為通常由半導(dǎo)體材料制成，但 在本專利申請(qǐng)中，顯然沒有這種限制。因而，晶片可以通常由例如半導(dǎo)體材料、聚合物材料、 包含金屬和聚合物或聚合物和玻璃材料的復(fù)合材料制成。特別地，諸如加熱或UV-固化聚 合物的可硬化材料是結(jié)合本發(fā)明感興趣的晶片材料。 toon] "橫向":參見"晶片"。
[0012] "縱向":參見"晶片"。
[0013] "光"：多為電磁輻射；更特別地，電磁光譜的紅外、可見或紫外部分的電磁輻射。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014] 本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是創(chuàng)造特別緊湊和/或有益的光電模塊。此外，本發(fā)明還提供 了相應(yīng)的包括大量這種模塊的裝置、包括至少一個(gè)這種模塊的電子裝置、制造這種模塊的 方法以及場(chǎng)景成像的方法。
[0015] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是創(chuàng)造制造光電模塊的一種替代性的方式。
[0016] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是創(chuàng)造一種制造光電模塊的特別快速和/或特別簡(jiǎn)單的方 式。
[0017] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種具有特別精確的對(duì)準(zhǔn)的光電模塊和相應(yīng)的制造 方法。
[0018] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種具有特別小尺寸的光電模塊。
[0019] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種可重復(fù)制造的光電模塊。
[0020] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種能夠以非常少的步驟重復(fù)制造的光電模塊以及 相應(yīng)的制造方法。
[0021] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種涉及改進(jìn)的處理，特別是簡(jiǎn)化處理的制造光電模 塊的方法。
[0022] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種特別小和/或輕重量的照相裝置。
[0023] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是能夠?yàn)閷⒁涗浀膱?chǎng)景提供特別良好的照明，特別是能夠 通過特別小的電子裝置實(shí)現(xiàn)上述功能。
[0024] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種具有至少一個(gè)光電模塊的特別小的電子裝置。
[0025] 根據(jù)以下說明書和實(shí)施例可獲知其它目標(biāo)。
[0026] 通過根據(jù)本專利權(quán)利要求的設(shè)備、裝置和方法，能夠至少部分地實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)中 至少之一。
[0027] -種光電模塊，包括：
[0028] -基底組件；
[0029] -安裝于所述基底上的至少一個(gè)發(fā)光組件；
[0030] -安裝于所述基底上的至少一個(gè)探測(cè)組件；
[0031] -至少一個(gè)光學(xué)組件，包括至少一個(gè)無源光學(xué)器件；
[0032] -至少一個(gè)間隔組件，布置于所述基底組件和所述光學(xué)組件之間。
[0033] 所述發(fā)光組件用于發(fā)射光，特別是閃光。所述探測(cè)組件用來探測(cè)光，特別用來探測(cè) 光的至少一個(gè)與顏色有關(guān)的性質(zhì)。但是在某些實(shí)施方案中，探測(cè)組件也可以用于探測(cè)或確 定表征整體光強(qiáng)度和/或空間或角度光強(qiáng)分布的性質(zhì)。所述隔離組件的一個(gè)作用是在位于 其一側(cè)上的所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件和位于其另一側(cè)的至少一個(gè)發(fā)光組件和至少一個(gè) 探測(cè)組件之間提供嚴(yán)格定義的（縱向）距離。
[0034] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述光學(xué)組件包括至少一個(gè)不透明部分和至少一個(gè)包括所述至 少一個(gè)無源光學(xué)器件的透明部分。特別地，所述不透明部分環(huán)繞所述至少一個(gè)透明部分中 的至少一個(gè)，并且更特別，所述不透明部分環(huán)繞所述至少一個(gè)透明部分中的每一個(gè)。
[0035] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例組合的實(shí)施例中，所述隔離組件基本上由不透 明材料形成。這樣可以防止不希望的光進(jìn)入到光電模塊中。所述不透明材料可以基本上衰 減或阻擋光線。
[0036] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述基底組 件基本上為印刷電路板。特別的，所述基底組件主要由印刷電路板基材構(gòu)成，例如FR4材 料。所述基底組件可以為不透明的，并且提供從所述發(fā)光組件和所述探測(cè)組件到光電模塊 外部的電接觸。這樣可以容易地使得所述基底提供從所述至少一個(gè)探測(cè)組件開始穿過所述 基底的至少一個(gè)電連接，以及從所述至少一個(gè)發(fā)光組件開始穿過所述基底的電連接中的至 少一個(gè)電連接。
[0037] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述基底組 件大致為塊狀或板狀。
[0038] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，至少是在忽 略所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件時(shí)，所述光學(xué)組件大致為塊狀或板狀。
[0039] 特別地，所述基底組件和所述光學(xué)組件可以大體上互相平行的布置。
[0040] 這些實(shí)施例于有助于使得光電模塊獲得特別好的可制造性。
[0041] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述基底和 所述間隔組件的外側(cè)橫向尺寸基本上相同，特別地所述基底、所述光學(xué)組件和所述間隔組 件的外側(cè)橫向尺寸基本相同。
[0042] 這些實(shí)施方式也有助于使得光電模塊獲得特別好的可制造性。
[0043] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述探測(cè)組 件被所述隔離組件環(huán)繞，并且其中所述發(fā)光組件被所述隔離組件環(huán)繞。這樣能夠抑制不希 望的光線入射到光電模塊中或由光電模塊出射。
[0044] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述模塊包 括一個(gè)外殼，特別地，其中所述基底組件、所述隔離組件、所述光學(xué)組件構(gòu)成所述外殼。通過 這種方式可以獲得良好的可制造性，特別地，可以制造小型光電模塊。
[0045] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述隔離組 件中的至少一個(gè)由硬化的可硬化材料形成，尤其是通過復(fù)制工藝（特別是模壓工藝）形成。 這樣能夠大規(guī)模地生產(chǎn)各種設(shè)計(jì)的隔離組件，同時(shí)獲得（在縱向和橫向方向上）的較高精 度。
[0046] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述至少一 個(gè)無源光學(xué)器件包括至少一個(gè)光學(xué)結(jié)構(gòu)，特別地，其中所述至少一個(gè)光學(xué)結(jié)構(gòu)中的至少一 個(gè)是由硬化的可硬化材料形成，并且通過復(fù)制工藝（特別是壓模工藝）形成。這樣能夠大 規(guī)模地生產(chǎn)各種設(shè)計(jì)的光學(xué)結(jié)構(gòu)，同時(shí)獲得（在縱向和橫向方向上）的較高精度。
[0047] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述至少一 個(gè)無源光學(xué)器件包括至少一個(gè)透鏡元件，特別地，至少一個(gè)衍射透鏡元件。在各種裝置中 (例如在用于發(fā)射閃光的閃光燈模塊中），透鏡具有優(yōu)勢(shì)。至少沿著縱向方向，衍射透鏡能 夠節(jié)約空間，從而能夠制造尺寸特別小的模塊。
[0048] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述至少一 個(gè)無源光學(xué)器件包括第一透鏡，所述第一透鏡和所述至少一個(gè)發(fā)光組件和所述至少一個(gè)探 測(cè)組件被布置為使得從所述至少一個(gè)發(fā)光組件射出的光基本全部或至少大部分穿過所述 第一透鏡，并且從光電模塊外部入射到所述至少一個(gè)探測(cè)組件的光基本全部或至少大部分 穿過所述第一透鏡。通過這種方式，單個(gè)透鏡能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種功能。
[0049] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例（但通常是最后討論的實(shí)施例）中的一個(gè)或多 個(gè)組合的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件包括第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡 以及所述至少一個(gè)發(fā)光組件被布置為使得從所述至少一個(gè)發(fā)光組件發(fā)射的光基本全部或 至少大部分通過所述第一透鏡；并且所述第二透鏡以及所述至少一個(gè)探測(cè)組件被布置為使 得光電模塊外部入射到所述至少一個(gè)探測(cè)組件的光基本全部或至少大部分通過所述第二 透鏡。通過這種方式，所述第一透鏡和第二透鏡可以被分別設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)各自的功能。例如， 也可以為每一個(gè)發(fā)光組件提供一個(gè)透鏡和/或?yàn)槊恳粋€(gè)探測(cè)組件提供一個(gè)透鏡。
[0050] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述隔離 組件包括設(shè)置于所述至少一個(gè)探測(cè)組件和所述至少一個(gè)發(fā)光組件之間的部分，特別地，其 中所述部分將所述光電模塊份為第一和第二隔室，所述第一隔室包括所述至少一個(gè)發(fā)光組 件，所述第二隔室包括所述至少一個(gè)探測(cè)組件。這樣可以防止或減少所述發(fā)光組件發(fā)射的 光對(duì)于探測(cè)組件的照射。
[0051] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述至少一 個(gè)發(fā)光組件是至少一個(gè)閃光燈光源，特別為至少一個(gè)閃光LED。閃光燈在現(xiàn)代小尺寸電子 器件中具有廣泛的應(yīng)用，對(duì)于該領(lǐng)域而言大規(guī)模生產(chǎn)和極小的形狀因子十分重要。但是，發(fā) 光組件還可以為可操作地或被操作為發(fā)射連續(xù)光。所述至少一個(gè)發(fā)光組件可以包括例如一 個(gè)LED。對(duì)于所述至少一個(gè)發(fā)光組件可發(fā)射的光或者發(fā)射的光而言，可見光是有利的，但是 (替換地或額外地）紅外光也是有益的，例如在光照不足的場(chǎng)景中拍照片或攝像時(shí)。
[0052] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，該光電模塊 包括至少兩個(gè)發(fā)光組件。這兩個(gè)發(fā)光組件（特別是各自的規(guī)格上）可以是名義上不同或者 相同的，特別地，所述至少兩個(gè)發(fā)光組件中的至少第一個(gè)和第二個(gè)具有光譜不同的光發(fā)射 特性。對(duì)于需要能夠?yàn)椴煌瑘?chǎng)景照明的情況，特別是對(duì)色溫和色調(diào)可選擇的場(chǎng)景，這樣使有 利的。例如，所述至少兩個(gè)發(fā)光組件中的第一個(gè)被構(gòu)造和配置為，與至少兩個(gè)發(fā)光組件中的 第二個(gè)相比，發(fā)出的光具有更高比例的藍(lán)色光譜范圍的光和/或具有更低比例的黃色光譜 范圍的光。額外地或者可替代地，通過改變至少兩個(gè)發(fā)光組件中的至少第一個(gè)和第二個(gè)的 相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度，這兩個(gè)發(fā)光組件中的至少第一個(gè)和第二個(gè)的光譜發(fā)射特性可形成或模擬各 種不同色溫的白光。例如，發(fā)光組件中的第一個(gè)與第二個(gè)相比，可以發(fā)射色溫更低的大致 白光。當(dāng)然，發(fā)光組件不僅可以設(shè)置為兩個(gè)也可以設(shè)置為三個(gè)、甚至是四個(gè)或五個(gè)，其中一 部分或者全部發(fā)光組件發(fā)射不同光譜組成的光線，特別地，使得發(fā)光組件能夠發(fā)射可調(diào)色 調(diào)和色溫的光，其中特別地，這可以通過改變各個(gè)發(fā)光組件射出的光的相對(duì)強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)。
[0053] 在一個(gè)從屬于最后討論的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施例中，光電模塊被構(gòu)造或配置為，由 所述發(fā)光組件中的第一個(gè)發(fā)射并通過所述一個(gè)透鏡離開光電模塊的光的光強(qiáng)分布（特別 是角光強(qiáng)度分布）與由所述發(fā)光組件中的第二個(gè)發(fā)射并通過所述另一個(gè)透鏡離開光電模 塊的光線的光強(qiáng)分布（特別是角光強(qiáng)度分布）是不同的。例如當(dāng)使用所述光電模塊的裝置 (諸如照相機(jī)）中具有不同的透鏡或變焦透鏡時(shí)，這種方法是有益的，并且可以通過多種方 式實(shí)現(xiàn)。例如，所述至少兩個(gè)發(fā)光組件相對(duì)于至少一個(gè)無源光學(xué)器件的布置可以相應(yīng)地被 選擇，也就是被選擇為對(duì)于至少兩個(gè)發(fā)光組件不同；和/或所述至少兩個(gè)發(fā)光組件被設(shè)計(jì) (或構(gòu)造和配置）為發(fā)射具有（基本上）不同的光強(qiáng)分布的光；和/或通過至少一個(gè)無源光 學(xué)器件實(shí)現(xiàn)的重新定向或光束形成對(duì)于所述第一個(gè)和第二個(gè)發(fā)光組件發(fā)射的光是不同的。 該實(shí)施例可以通過可被改變或可被選擇的所述至少兩個(gè)發(fā)光組件來提供（場(chǎng)景）照明，特 別地是通過改變或選擇由所述第一個(gè)和第二個(gè)發(fā)光組件各自發(fā)射的光的強(qiáng)度比而被改變 或選擇。
[0054] 在從屬于上述最后兩個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)或兩個(gè)（包括至少兩個(gè)發(fā)光組件的光電 模塊）的一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件包括一個(gè)分配給所述至少兩個(gè)發(fā)光組 件中的第一個(gè)的一個(gè)透鏡以及分配給所述至少兩個(gè)發(fā)光組件中的第二個(gè)的另一個(gè)透鏡，并 且所述一個(gè)透鏡和所述第一個(gè)發(fā)光組件被布置為使得從所述第一個(gè)發(fā)光組件發(fā)出的光基 本全部或者大部分基本上穿過所述一個(gè)透鏡，并且所述另一個(gè)透鏡和所述第二個(gè)發(fā)光組件 被配置為使得從所述第二發(fā)光組件發(fā)射的光基本全部或者大部分經(jīng)過所述另一個(gè)透鏡。特 別地，所述第一發(fā)光組件發(fā)出的、通過所述一個(gè)透鏡離開光電模塊的光的光強(qiáng)分布可以與 從所述第二發(fā)光組件發(fā)出的、通過所述另一個(gè)透鏡離開所述光電模塊的光相比，可以具有 不同的光強(qiáng)分布。進(jìn)一步，所述一個(gè)透鏡和所述另一個(gè)透鏡可以作為一個(gè)透鏡的兩個(gè)不同 的部分。
[0055] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述至少一 個(gè)探測(cè)組件是顏色敏感的，更特別地，其中所述至少一個(gè)探測(cè)組件被構(gòu)造和配置為用于輸 出表征入射于其上的光的顏色組成的信號(hào)。額外地或者可替代地，所述至少一個(gè)探測(cè)組件 額外地或者僅僅能夠區(qū)分光的強(qiáng)度，并特別地輸出取決于入射于其上的光的量的信號(hào)。
[0056] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述至少一 個(gè)探測(cè)組件包括一個(gè)圖像傳感器，特別是一個(gè)彩色圖像傳感器。
[0057] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，所述模塊包 括至少兩個(gè)探測(cè)組件，特別地，其中所述兩個(gè)探測(cè)組件中的至少兩個(gè)具有光譜上不同的敏 感度。所述至少兩個(gè)探測(cè)組件可以為例如至少兩個(gè)光電二極管。例如，光譜上不同的濾波 器可以設(shè)置在探測(cè)組件上，該過濾器（以光譜上不同的方式）過濾被探測(cè)組件探測(cè)的光。
[0058] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，
[0059] -所述至少一個(gè)探測(cè)組件；以及
[0060] -所述至少一個(gè)發(fā)光組件；
[0061] 中的至少一個(gè)以芯片尺寸封裝的形式提供，或以裸芯片的形式提供，特別地，其中 所有的所述探測(cè)組件和發(fā)光組件都以裸芯片的形式提供或以芯片尺寸封裝的形式提供。光 電模塊能夠在其中安裝未封裝的芯片，這也有利于模塊小型化設(shè)計(jì)。
[0062] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，模塊包括一 阻擋部分。這種阻擋部分通常設(shè)置于所述光學(xué)組件的與光學(xué)晶片的設(shè)置有隔離組件那一側(cè) 相反的一側(cè)上。這種阻擋組件通常具有開口，隨后也通過所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件的光 和/或已經(jīng)預(yù)先通過所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件的光能夠通過該開口。這樣的阻擋組件可 以為機(jī)械卡止或被提供為機(jī)械卡止，用于嚴(yán)格定義的方式安裝或接附模塊。
[0063] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，該模塊包括 導(dǎo)光元件，特別地，其中所述導(dǎo)光元件被設(shè)置在所述光學(xué)組件的背離所述隔離組件的一側(cè) 上。該導(dǎo)光組件能夠與光學(xué)組件的至少一個(gè)部件或一部分整體形成或者作為與所述光學(xué)組 件不同的部件。該光學(xué)組件能夠包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)械引導(dǎo)元件，例如一個(gè)或多個(gè)凸部和/ 或一個(gè)或多個(gè)凹部和/或一個(gè)或多個(gè)邊緣。例如，該光學(xué)引導(dǎo)元件可為基本上棱柱的形狀， 例如基本上為圓柱形。
[0064] 在序列號(hào)為61/543,490,申請(qǐng)日為2011年10月5日，名稱為"微光學(xué)系統(tǒng)及其制 造方法"的美國臨時(shí)申請(qǐng)中，描述了一種光電模塊，其包括導(dǎo)光元件，并公開了其制造方法。 該模塊及其器件和它們的制造方式的特征可以容易地應(yīng)用于本發(fā)明專利申請(qǐng)的模塊中。因 此，上述序列號(hào)為61/543, 490的美國臨時(shí)申請(qǐng)通過引用并入本專利申請(qǐng)。其中，值得注意 的是（并且實(shí)際上從附圖的比較中已經(jīng)很清楚），序列號(hào)為61/543, 490的美國臨時(shí)申請(qǐng)中 的"基底"對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)組件的一部分。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明的裝置包括基底晶片、光學(xué)晶片、隔離晶片，其中所述基底晶片包含了 大量基底，所述光學(xué)晶片包含大量光學(xué)組件，所述隔離晶片包含了大量的隔離組件，特別 地，其中所述裝置是晶片堆疊。
[0066] 當(dāng)大量制造所述這種光電模塊時(shí)，這樣的裝置是有益的。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明的電子裝置，其包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的光電模塊，以及特別地，還 包括操作性地連接到所述至少一個(gè)發(fā)光組件和所述至少一個(gè)探測(cè)組件的處理單元。所述電 子裝置可包括一個(gè)電子電路，所述至少一個(gè)光電模塊操作性地連接于該電子電路，更特別 的，其中所述電子電路是通過印刷電路板來實(shí)現(xiàn)的，所述光電模塊安裝在所述印刷電路板 上。
[0068] 在包括所述處理單元的所述電子裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述處理單元被構(gòu)造并配 置為用來接收從所述探測(cè)組件發(fā)出的信號(hào)，并根據(jù)所述信號(hào)控制所述發(fā)光組件。因此所述 處理單元可包括或者為控制器。從而可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)場(chǎng)景和/或場(chǎng)景中的光線來為場(chǎng)景照 明，特別是來為調(diào)整場(chǎng)景中光線照明的閃光（通常包括由兩個(gè)或更多發(fā)光組件發(fā)出的基本 同時(shí)發(fā)射的至少兩個(gè)閃光）的色溫，特別是廣泛分布于場(chǎng)景中的色溫。替代地或者額外地， 例如，通過改變電子裝置（更特別是光電模塊）的不同的發(fā)光組件的光強(qiáng)（或相對(duì)光強(qiáng)） 可以（例如通過所述處理器單元或控制器的控制）實(shí)現(xiàn)例如所發(fā)出的光的空間和/或角度 光強(qiáng)分布。
[0069] 也可以使兩個(gè)或更多發(fā)光組件依次發(fā)射光線，但是通常在一個(gè)曝光時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)射 兩個(gè)或更多的閃光，也可以依次使用兩個(gè)或更多的照明曝光，每次照明由不同性質(zhì)的閃光 提供。
[0070] 在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的實(shí)施例中，該裝置為以 下的至少一個(gè)：
[0071]-手持裝置；
[0072] -通訊裝置，尤其是手持通信裝置；
[0073] -照相裝置，尤其是照相機(jī)或攝影機(jī)。
[0074] 光電模塊的制造方法包括以下步驟：
[0075] a)提供其上設(shè)置有大量探測(cè)組件和大量發(fā)光組件的基底晶片；
[0076] b)供間隔晶片；
[0077] c)提供光學(xué)晶片，所述光學(xué)晶片包括大量的無源光學(xué)器件，特別地，其中所述無源 光學(xué)器件為透鏡兀件；
[0078] d)制作晶片堆疊，其中所述間隔晶片設(shè)置于所述基底晶片和所述光學(xué)晶片之間， 特別地，使得所述探測(cè)組件和所述發(fā)光組件被設(shè)置于所述基底晶片和所述光學(xué)晶片之間。
[0079] 在一個(gè)方法的實(shí)施例中，步驟a)包括：
[0080] al)通過拾取與放置工藝將所述探測(cè)組件和發(fā)光組件放置在所述基底晶片上。
[0081] 在一個(gè)可以與在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的方法實(shí) 施例中，該方法包括以下步驟：
[0082] cl)通過復(fù)制工藝，特別是壓模工藝，制造所述無源光學(xué)器件。
[0083] 這能夠?qū)崿F(xiàn)無源光學(xué)器件的高精確性大規(guī)模生產(chǎn)。
[0084] 在一個(gè)可以與在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的方法實(shí) 施例中，所述隔離晶片由基本上衰減或阻擋光線的材料形成。這樣有助于簡(jiǎn)化制造工藝。
[0085] 在一個(gè)可以與在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的方法實(shí) 施例中，所述大量無源光學(xué)器件中的每一個(gè)都與至少一個(gè)所述發(fā)光組件和/或至少一個(gè)所 述探測(cè)組件相關(guān)。
[0086] 在一個(gè)可以與在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的方法實(shí) 施例中，該方法包括以下步驟：
[0087] h)通過復(fù)制工藝，特別是壓模工藝，獲得所述隔離晶片。
[0088] 在一個(gè)可以與在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的方法實(shí) 施例中，該方法包括以下步驟：
[0089] e)在基底傳感器的相反于基底組件的布置有所述探測(cè)組件的一側(cè)上設(shè)置焊料球。
[0090] 在一個(gè)可以與在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的方法實(shí) 施例中，該方法進(jìn)一步包括以下步驟：
[0091] f)將所述晶片堆疊分成為大量分離的模塊，其中每個(gè)模塊包括：
[0092] -所述基底晶片的一部分；
[0093] -至少一個(gè)所述探測(cè)組件；
[0094] -至少一個(gè)所述發(fā)光組件；
[0095]-所述間隔晶片的一部分。
[0096] 在一個(gè)可以與在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的方法實(shí) 施例中，該方法進(jìn)一步包括以下步驟：
[0097] g)提供阻擋晶片，其設(shè)置在所述光學(xué)晶片的與設(shè)置有所述間隔晶片的一側(cè)相反的 一側(cè)上，并靠近所述光學(xué)晶片；
[0098] 其中，步驟d)被以下步驟替代：
[0099] d'）制備晶片堆疊，其中所述間隔晶片設(shè)置于所述基底晶片與所述光學(xué)晶片之間， 特別地，使得所述探測(cè)組件設(shè)置于所述基底晶片和所述光學(xué)晶片之間，并且其中所述光學(xué) 晶片設(shè)置在所述阻擋晶片和所述間隔晶片之間。
[0100] 在一個(gè)可以與在一個(gè)可以與上文中討論的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合的方法實(shí) 施例中，所述基底晶片、所述大量的探測(cè)組件以及所述大量的發(fā)光組件基本上形成印刷電 路板組件。
[0101] 一種場(chǎng)景成像的方法，其包括以下步驟：
[0102]-使用根據(jù)本發(fā)明的光電模塊；
[0103]-從所述至少一個(gè)探測(cè)組件獲得相關(guān)于來自所述場(chǎng)景的光的信號(hào)；
[0104] -控制所述至少一個(gè)發(fā)射組件，使得所述至少一個(gè)發(fā)光組件在曝光過程中發(fā)光，所 發(fā)出的光取決于所述信號(hào)，特別地，所發(fā)出的光的光譜成分取決于所述信號(hào)，和/或所發(fā)出 的光的光強(qiáng)度分布取決于所述信號(hào)。
[0105] 這種方法的一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)探測(cè)組件是顏色敏感的。特別地，該探測(cè) 組件被構(gòu)造并配置用來輸出取決于所述場(chǎng)景顏色成分的信號(hào)。這樣，能夠控制所述至少一 個(gè)發(fā)光組件以發(fā)射具有取決于所述信號(hào)的光譜成分的光線。在上下文中，設(shè)置至少兩個(gè)發(fā) 光組件是特別有利的。額外地或可替代地，可利用所述至少一個(gè)探測(cè)組件在記錄所述場(chǎng)景 圖像之前或過程中估算場(chǎng)景亮度。進(jìn)一步地，額外地或者或可替代地，可利用所述至少一個(gè) 探測(cè)組件估算光線強(qiáng)度和/或顏色（特別是色溫和/或顏色分布和/或整個(gè)場(chǎng)景的光強(qiáng)分 布）。這些可以在記錄場(chǎng)景之前（前置微曝光）的光發(fā)射，特別是閃光時(shí)完成。
[0106] 很容易理解在關(guān)于本發(fā)明中的某些部分，例如，對(duì)于方法或?qū)τ谀K-至少在類 推并在邏輯上有意義的條件下-談到的特征可以用于本發(fā)明的其他部分，例如電子裝置或 設(shè)備。其中，相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)基本上是對(duì)應(yīng)的。
[0107] 進(jìn)一步的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)可以從從屬權(quán)利要求和附圖中獲得。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0108] 以下通過示例的方式和所包括的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖示意性示出：
[0109] 圖1示出光電模塊的橫截面；
[0110] 圖2示出圖1中的模塊的組件的不同橫截面；
[0111] 圖3示出用于制造大量的圖1中的模塊的晶片的橫截面；
[0112] 圖4示出用于制造大量的圖1中的模塊的晶片堆疊的橫截面；
[0113] 圖5不出光電模塊的橫截面；
[0114] 圖6示出圖5中的模塊的組件的不同橫截面；
[0115] 圖7示出描述光電模塊制作過程的晶片堆疊的橫截面；
[0116] 圖8不出光電模塊的橫截面；
[0117] 圖9示出光電模塊的橫截面；
[0118] 圖10示出示出光電模塊的橫截面；
[0119] 圖11示出光電模塊的俯視圖；
[0120] 圖12示出光電模塊的俯視圖；
[0121] 圖13示出包括具有光導(dǎo)元件的光電模塊的電子裝置的細(xì)節(jié)的橫截面；
[0122] 圖14示出圖13中描述的光學(xué)組件的俯視圖；
[0123] 圖15示出圖13中描述的光學(xué)組件的光學(xué)晶片的俯視圖；
[0124] 圖16示出包括導(dǎo)光元件的光學(xué)組件的透視圖；
[0125] 圖17示出光電模塊的橫截面。
[0126] 所述實(shí)施例意味著作為示例并且將不限制本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0127] 附圖1示出了光電模1塊的截面示意圖。所描述的截面為縱向截面。附圖2所示 為附圖1的模塊構(gòu)件的各個(gè)橫截面的截面示意圖，其中附圖1中使用Sl到s5以及虛線示 出了上述橫截面的近似位置。用箭頭表示了橫截面s4和s5的觀察方向。
[0128] 模塊1包括多個(gè)構(gòu)件（P，S，0，B)，這些組件沿著定義的術(shù)語"縱向"方向（其對(duì)應(yīng) 于附圖1中的Z方向）彼此堆疊。垂直于縱向（z)方向的x-y平面（參見圖2)中的方向 被定義為"橫向"。
[0129] 模塊1包括彼此堆疊的基底組件P，隔離組件S，光學(xué)組件0以及選擇性阻擋 組件B?；捉M件P例如為印刷電路板（PCB)。更具體的，印刷電路板也可以為內(nèi)插板 (interposer)。PCB上可以安裝用于發(fā)射光線，特別是用于發(fā)射白光的發(fā)光組件E，例如，發(fā) 光二極管；探測(cè)組件D可以安裝在PCB上，用于探測(cè)光線，特別是用于探測(cè)可見光，該探測(cè)組 件D例如為光電二極管或者圖像傳感器。發(fā)光組件E和探測(cè)組件D的電觸頭被電連接到模 塊1外部接附有焊料球7的位置。也可以在PCB上設(shè)置不具有（或者稍后才設(shè)置）焊料球 的焊墊，來代替焊料球7。
[0130] 這樣，通過例如表面組裝技術(shù)（SMT)的手段，模塊1可以被安裝在印刷電路板9 上，靠近其他電子器件（未示出），該電子器件諸如根據(jù)探測(cè)組件D輸出的信號(hào)控制發(fā)光組 件E的控制器。印刷電路板9可以為電子裝置10的一個(gè)構(gòu)件，該電子裝置10諸如為手持 通信裝置或者例如照相機(jī)的攝影裝置。特別的，裝置10可以為智能電話。由于模塊1能夠 被制造成具有非常小的尺寸，因此其特別適于應(yīng)用于這類應(yīng)用。
[0131] 隔離組件S具有兩個(gè)開口 4,其中一個(gè)開口中設(shè)置發(fā)光組件E，另一個(gè)開口中設(shè)置 探測(cè)組件。這樣，隔離組件S橫向包圍發(fā)光組件E和探測(cè)組件D。
[0132] 隔離組件S可以完成多項(xiàng)任務(wù)：利用隔離組件S的縱向延伸，能夠保證基底組件P 和光學(xué)組件0之間嚴(yán)格定義的距離，這有利于嚴(yán)格定義從發(fā)光組件E經(jīng)由光學(xué)組件0到探 測(cè)組件D或者從模塊1外部經(jīng)由光學(xué)組件0到探測(cè)組件D的光路。通過將隔離組件S設(shè)置 為對(duì)于探測(cè)組件D可探測(cè)的基本光不透明的以及S形成作為模塊1外壁的一部分，隔離組 件S還能夠防止不應(yīng)該被探測(cè)組件D探測(cè)到的光線到達(dá)探測(cè)組件D。并且，通過將隔離組件 S設(shè)置為對(duì)于探測(cè)組件D可探測(cè)的光基本不透明以及在發(fā)光組件E和探測(cè)組件D之間形成 壁，隔離組件S還能夠防止發(fā)光組件E發(fā)出的不應(yīng)當(dāng)?shù)竭_(dá)探測(cè)組件D的光到達(dá)探測(cè)組件D， 從而減少在發(fā)光組件E和探測(cè)組件D之間的光串?dāng)_。由此，能夠防止在模塊1內(nèi)部反射的 光以及源于發(fā)光組件E的雜散光到達(dá)探測(cè)組件D。通常，隔離組件S由聚合物材料形成，尤 其是可硬化或特別是可固化聚合物材料，例如環(huán)氧樹脂。光學(xué)組件〇包含一個(gè)阻擋部分b 和兩個(gè)透明部分t，其中一個(gè)用于使從發(fā)光元件E發(fā)射的光離開模塊1，另一個(gè)用于使光從 模塊1外部進(jìn)入模塊1并到達(dá)探測(cè)組件D。
[0133] 例如通過使用適當(dāng)（聚合物）材料來制作阻擋部分b，阻擋部分b對(duì)于探測(cè)組件D 通?？商綔y(cè)的光基本上不透明。透明部分t包括一個(gè)無源光學(xué)器件L，或者更特別的并做 為一種舉例，包括透鏡組件L，均用來導(dǎo)光或者形成光束。如圖1所示，無源光學(xué)器件L可 以例如包括兩個(gè)與透明元件6緊密接觸的透鏡元件5。透明元件6和光學(xué)組件0形成阻擋 部分b的部分具有相同的縱向尺寸，從而使得光學(xué)組件0形成阻擋部分b的部分和透明元 件6 -起構(gòu)成了（接近完美的）固體板狀。透鏡元件5通過折射（參見附圖1)和/或衍 射改變光傳播方向。例如，透鏡元件5可以都具有大致凸面形（如附圖1所示），但是透鏡 元件5中的一個(gè)或多個(gè)可以具有不同的形狀，例如為大致或者部分的凹面形。特別地，衍射 透鏡元件能夠在縱向方向上節(jié)省空間。
[0134] 阻擋組件B能夠遮蔽不需要的光，尤其是離開模塊1的光或者在期望角度上入射 的光。如附圖1和2所示，阻擋組件B可以具有兩個(gè)分離的透明區(qū)域3,該透明區(qū)域3的具 體形式可以為開口或由透明材料形成。除透明區(qū)域3外，阻擋組件B能夠由對(duì)上述探測(cè)組 件通?？商綔y(cè)的光起到衰減或阻擋的材料形成，或者其設(shè)置有具有上述性能的涂層，其中 后者的制造通常更為復(fù)雜。當(dāng)然，阻擋組件B的形狀，或者更具體來說透明區(qū)域3的形狀能 夠與附圖1和2中所示的不同，例如可以為圓錐形或者截棱錐。另外，阻擋組件B能夠在組 裝模塊1時(shí)提供機(jī)械卡止。
[0135] 透明區(qū)域3、透明部分t和開口 4的橫向形狀不限于圓形，其可以為例如圓角的多 邊形或矩形的其他形狀。
[0136] 模塊1是光電子器件，更準(zhǔn)確地是封裝的光電子器件。模塊1的垂直側(cè)壁由物體 P，S，0, B構(gòu)成。模塊1的底部壁由基底組件P構(gòu)成，模塊1的頂部壁由阻擋組件B構(gòu)成或 者由阻擋組件B和光學(xué)組件0 -起構(gòu)成。
[0137] 如附圖2所示，由于上述理由，四個(gè)物體P，S，0, B還可以被稱為外殼部件，它們具 有基本相同的橫向形狀和橫向尺寸。這涉及到一種制造這種模塊1的可能且非常高效的方 式，下文中將參照附圖3和4詳細(xì)說明。這些外殼部件P，S，0, B基本上都是塊狀或者板狀 的，或者更常見的是大致長(zhǎng)方體狀的，可能具有孔或者開口（例如像阻擋組件B和隔離組件 S那樣）或者凸出部（例如像光學(xué)組件0那樣）。
[0138] 圖1所示的模塊1(以及其它此處表述的光電子模塊）可以為閃光燈模塊，尤其可 以為具有光傳感器的閃光燈模塊。通過探測(cè)組件D，這樣的閃光燈模塊1能夠便于確定模塊 1外部出現(xiàn)的光的量，特別是其能夠確定諸如需要記錄的場(chǎng)景的場(chǎng)景中出現(xiàn)的光的量，并且 通過發(fā)光組件E，閃光燈模塊1可以根據(jù)上述被確定的模塊1外部出現(xiàn)的光的量提供一定量 的光線，特別是為需要記錄的場(chǎng)景提供照明，上述照明取決于所述場(chǎng)景中出現(xiàn)的光的量。
[0139] 此外，模塊可以按照上文中討論的相同的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是除了探測(cè)組件D和 發(fā)光組件E之外還可以包括一個(gè)或多個(gè)額外的電子器件，例如一個(gè)或多個(gè)額外的光探測(cè) 器、或一個(gè)或多個(gè)集成電路或者一個(gè)或多個(gè)光源。
[0140] 當(dāng)模塊1中存在至少一個(gè)額外的發(fā)光組件和/或一個(gè)額外的探測(cè)組件時(shí)（圖1中 未示出），非?？赡塬@得進(jìn)進(jìn)一步的改進(jìn)，這將在下文的描述中變得清晰。
[0141] 包含于模塊中的有源電子器件（諸如附圖1的示例中的發(fā)光組件和探測(cè)組件D) 可以為封裝或未封裝的電子器件。為了接觸基底組件P，可利用多種技術(shù)，諸如引線鍵合技 術(shù)、倒裝芯片技術(shù)或者其它已知的表面組裝技術(shù)，甚至常規(guī)的通孔技術(shù)。未封裝的器件（裸 芯片）使得涉及特別小的模塊1變得可能，其還可以應(yīng)用于芯片級(jí)封裝。
[0142] 附圖3為用于形成晶片堆疊（晶片堆疊在本專利申請(qǐng)中有時(shí)被稱為裝置）的晶片 的截面示意圖，該晶片堆疊用于制造多個(gè)附圖1所示的模塊。實(shí)際上可以完全以晶片級(jí)尺 寸制造這樣的模塊1，當(dāng)然需要隨后的分割步驟。雖然附圖3和4中僅示出了具有3個(gè)模塊 1的晶片堆疊結(jié)構(gòu)，但是在一個(gè)晶片堆疊結(jié)構(gòu)中在每個(gè)橫向方向上通常具有至少10個(gè)，至 少30個(gè)，甚至是多于50個(gè)模塊。每個(gè)晶片的典型尺寸為：在橫向方向上至少5cm或10cm， 最多30cm、4〇Cm、或者甚至50cm ;在垂直方向上（在基底晶片PW上未設(shè)置任何器件的條件 下測(cè)量）至少〇· 2mm或0· 4mm或甚至1mm，最多6mm或10mm或者甚至20mm。
[0143] 如附圖1所不，利用包括基底晶片PW、隔尚晶片SW、光學(xué)晶片0W和阻擋晶片BW的 四個(gè)晶片足以用來制作大量的模塊。每一個(gè)晶片都包括多個(gè)相應(yīng)模塊1中的大量相應(yīng)組件 (參見附圖1和2)，這些組件通常設(shè)置為矩形點(diǎn)陣，為了方便晶片分割多個(gè)相應(yīng)組件之間通 常保持微小間距。
[0144] 基底晶片PW是具有標(biāo)準(zhǔn)PCB材料的PCB板，該P(yáng)CB板的一側(cè)具有焊料球7,另一側(cè) 釬焊或膠粘有源光學(xué)器件（E和D)。其中，后者能夠通過利用標(biāo)準(zhǔn)取放設(shè)備而進(jìn)行的拾取和 放置被放置于基底晶片PW上。
[0145] 為了最大化的防止不希望的光，所有的晶片？1、51、01、81都可以由對(duì)于探測(cè)組件 D通?？商綔y(cè)的光基本上不透明的材料形成，當(dāng)然，諸如透明部分t或透明區(qū)域3的透明區(qū) 域除外。
[0146] 可以通過復(fù)制工藝制造晶片SW、BW以及全部或部分的晶片0W。在一個(gè)示例性的 復(fù)制工藝中，結(jié)構(gòu)化的表面被壓印至液態(tài)、粘稠或者塑性變形的材料中，接下來使該材料硬 化，例如通過紫外線輻射和/或加熱來固化，隨后移除該結(jié)構(gòu)化表面。這樣就獲得了結(jié)構(gòu) 化表面的復(fù)制品（在這種情況下為陰性復(fù)制品）。適于復(fù)制的材料為例如可硬化（特別是 可固化）聚合物材料或者其他復(fù)制材料，即，在硬化步驟（特別是在固化步驟）中能夠由液 態(tài)、粘稠或者塑性變形狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)材料。復(fù)制工藝是一種已知技術(shù)，關(guān)于它的更多細(xì)節(jié) 可參見例如 W02005/083789A2。
[0147] 對(duì)于光學(xué)晶片0W，其不透明部分（阻擋部分b)可以利用復(fù)制或者模塑工藝獲得。 對(duì)于需要設(shè)置透明部分t的位置，也可以通過鉆孔或蝕刻的方式來形成孔。
[0148] 接下來，在如此獲得的前體晶片上設(shè)置無源光學(xué)器件L，從而獲得光學(xué)晶片0W。這 可以通過復(fù)制來實(shí)現(xiàn)，例如如US2011/0043923A1中描述的，將無源光學(xué)器件L形成為整體 部件。不過，還可以從半成品部件開始制作該無源光學(xué)器件L，該半成品部件是限定透明區(qū) 域3的孔內(nèi)包括透明元件6的晶片。當(dāng)每個(gè)無源光學(xué)器件具有至少一個(gè)頂點(diǎn)，并且這些頂 點(diǎn)均位于不具有透鏡組件的光學(xué)晶片0W的縱向截面之外時(shí)，這種方法特別有效。這種半成 品部件（通常并且在附圖所示的情況中）為平坦的盤狀晶片，該晶片在透明區(qū)域3中不具 有穿通晶片的孔，并且在縱向上不具有或僅具有淺的表面起伏，這種表面起伏通常為凹陷， 艮P，未超越阻擋部分b限定的晶片表面。
[0149] 這樣的半成品部件可以由平坦的前體晶片（通常由一種材料制作）獲得，該前體 晶片在應(yīng)當(dāng)形成透明部分的位置上具有孔或開口，并且隨后例如使用點(diǎn)膠工藝用透明材料 填充該孔或開口，，例如，利用像倒裝芯片技術(shù)等中的填充工藝中使用的分配器一個(gè)接一個(gè) 的填充前體晶片的開孔，或者也可以一次性填充多個(gè)開孔，例如采用（例如絲網(wǎng)印刷中已 知的）刮膠工藝或者利用一個(gè)具有多個(gè)輸出材料的空心針的分配器。在點(diǎn)膠過程中，晶片 可以放置在例如由硅膠構(gòu)成的平坦的支撐板上。由于點(diǎn)膠材料中形成氣泡或者空洞會(huì)裂化 將要產(chǎn)出的無源，必須小心以防止在點(diǎn)膠材料中形成氣泡或者空洞，因?yàn)檫@會(huì)降低將要產(chǎn) 出的光學(xué)器件L的光學(xué)性質(zhì)。例如，可以采用以下這種方法完成點(diǎn)膠：從由晶片和下方支撐 板構(gòu)成的邊緣處（或者在非常接近該邊緣處）開始潤濕晶片材料，例如適當(dāng)引導(dǎo)空心針以 使輸出材料接近所述邊緣。接下來，利用加熱或紫外輻射等手段固化點(diǎn)膠材料，從而獲得硬 化的透明材料。
[0150] 通過上述方法可能會(huì)形成的凸的彎月面可以通過研磨去除，從而獲得適應(yīng)晶片厚 度的具有平行表面的透明元件6。隨后，通過復(fù)制，光學(xué)結(jié)構(gòu)5 (例如透鏡元件）通常被施加 在晶片0W的兩側(cè)（上側(cè)和下側(cè)）。也可以僅將光學(xué)結(jié)構(gòu)施加在一側(cè)，特別是施加在下側(cè)。 如果透明元件具有凹的彎月面，復(fù)制可以在其上進(jìn)行，其中所施加的復(fù)制材料的量應(yīng)該作 出相應(yīng)調(diào)整。
[0151] 關(guān)于上述的半成品部件和包括這種半成品部件的光學(xué)晶片及其各自的制作方法 的更多細(xì)節(jié)可以參見美國序列號(hào)為61/509. 357,其申請(qǐng)日為2011年7月19日，名稱為"無 源光學(xué)器件的制作方法以及包括其的裝置"臨時(shí)申請(qǐng)，該申請(qǐng)通過引用的方式并入本專利 申請(qǐng)。
[0152] 如前面所述，在使用特別類型的光學(xué)晶片的情況下，可以不設(shè)置所述隔離晶片SW 和/或所述阻擋晶片BW。也就是具有所述隔離晶片SW和/或所述阻擋晶片BW的特征和功 能的光學(xué)晶片（"組合光學(xué)晶片"）。制作這種"組合光學(xué)晶片"需要使用特別的前體晶片， 以及基于該前體晶片制作的特別的半成品部件。這樣的前體晶片和半成品部件分別具有至 少一個(gè)結(jié)構(gòu)化表面，該結(jié)構(gòu)化表面通常具有超過將設(shè)置在前體晶片并存在于半成品部件中 的透明元件的兩表面中的至少一個(gè)表面的縱向延伸凸部。將附圖4中的晶片0W和SW(或 晶片0W和BW、或晶片0W，SW和BW)作為單個(gè)部件，其容易想到用于制作附圖1中的模塊的 相應(yīng)的光學(xué)晶片（組合光學(xué)晶片）以及相應(yīng)的半成品部件的結(jié)構(gòu)。
[0153] 為了提供關(guān)于上述"組合隔離晶片"的附加信息和細(xì)節(jié)，前述美國序列號(hào)為 61/509. 357,申請(qǐng)日為2011年7月19日，名稱為"無源光學(xué)器件的制作方法以及包括其的 裝置"的臨時(shí)申請(qǐng)通過引用的方式并入本申請(qǐng)。
[0154] 為了形成晶片堆疊2,晶片被對(duì)準(zhǔn)并通過例如膠粘等方式結(jié)合在一起，例如采用熱 固化環(huán)氧樹脂。上述步驟，對(duì)于保證每個(gè)有源光學(xué)器件（例如在基底晶片PW上的探測(cè)組件 D和發(fā)光組件E)能夠足夠準(zhǔn)確地配備于相應(yīng)的無源光學(xué)器件（例如光學(xué)晶片0W的無源光 學(xué)器件L)十分關(guān)鍵。
[0155] 附圖4示出了用于制造大量附圖1所示的模塊1的采用上述方法制作的晶片堆疊 2的截面圖。虛線劃出的細(xì)長(zhǎng)矩形表示了分割的位置，該分割例如采用切割機(jī)或者激光切 割。
[0156] 事實(shí)上，多數(shù)對(duì)準(zhǔn)步驟在晶片級(jí)實(shí)施，這能夠以相當(dāng)簡(jiǎn)單并快捷的方式獲得良好 的對(duì)準(zhǔn)（特別是組件D，E關(guān)于無源光學(xué)器件L的對(duì)準(zhǔn)）。整個(gè)制造工藝非?？焖俸蜏?zhǔn)確。 由于采用了晶片級(jí)制造，制造大量模塊1所需的加工步驟的數(shù)量非常少。
[0157] 附圖5和6分別以與附圖1和2相同的方式示出了光電子模塊1。在這種情況下， 并非為探測(cè)組件D和發(fā)光組件E提供獨(dú)立的無源光學(xué)器件。從模塊1外部入射到探測(cè)組件 D的光以及發(fā)光組件E發(fā)出的離開模塊1的光通過相同的例如透鏡元件的光學(xué)結(jié)構(gòu)5。相 應(yīng)的，模塊1的其他器件的構(gòu)造有所區(qū)別于附圖2中的構(gòu)造。特別的，與附圖2的實(shí)施例相 反，在模塊1中不具有使發(fā)光組件E和探測(cè)組件D分離的元件，該結(jié)構(gòu)與附圖1的實(shí)施例不 同，附圖1的實(shí)施例中隔離組件S的一部分用來形成兩個(gè)分離的隔室，其中一個(gè)包含探測(cè)組 件D，另一個(gè)包含發(fā)光組件E。
[0158] 附圖7示意性地示出其它光電模塊1的制造方法以及晶片堆疊2,虛線劃出的細(xì)長(zhǎng) 矩形表示了分割的位置。提供了透明光學(xué)晶片0W，僅示意性地示出了無源光學(xué)器件L。它 們位于模塊1內(nèi)側(cè)。例如無源光學(xué)器件L(如透鏡或透鏡元件）能夠通過例如復(fù)制（例如， 使用模塑工藝）形成在玻璃或者透明聚合物板上。這樣的光學(xué)晶片0W可以被看作為不具 有阻擋部分的透明部分。
[0159] 提供不透明隔離晶片SW(例如利用復(fù)制而制作，例如使用模塑工藝）和透明基底 晶片PW(例如玻璃板或者基于聚合物的板）。在形成晶片0W，SW，PW的堆疊2前，通常通過 粘合（如通過膠粘、釬焊或引線鍵合），使有源光學(xué)器件E和D (例如LEDs和光電二極管） 被（機(jī)械地）接附。接附有源光學(xué)器件D，E必然在將晶片堆疊2分割為獨(dú)立的光電模塊1 之前進(jìn)行，即在晶片級(jí)上進(jìn)行，因?yàn)橥ㄟ^這樣的方式，可簡(jiǎn)化操作并且可以相對(duì)簡(jiǎn)單的獲得 高（橫向）對(duì)準(zhǔn)精度。
[0160] 光電模塊1的電接觸通過例如接觸焊墊27形成，或者可通過引線框架或通過焊料 球形成，或被不同的方式提供。
[0161] 光學(xué)晶片0W也可以是部分地不透明的，例如附圖1至4所示。
[0162] 例如，可以基于如前述描述的半成品部件的方式，提供部分不透明的基底晶片PW。 可替代地，可以與前述前體晶片相同的方式形成部分不透明基底晶片PW。但是，如附圖7所 示，基底晶片P通常為（完全）不透明的。
[0163] 特別地，如果基底晶片PW和光學(xué)晶片0W中至少一個(gè)是部分透明、部分不透明的， 通過組合兩個(gè)晶片（0W和SW，或者PW和SW)的功能到一個(gè)晶片中，隔離晶片SW可以被基底 晶片PW和光學(xué)晶片0W中的一個(gè)取代。
[0164] 當(dāng)基底晶片PW是不透明的或者部分透明、部分不透明的，光學(xué)晶片0W是部分透 明、部分不透明的，并且隔離晶片（如果存在的話）為不透明的時(shí)候，能夠獲得這樣的光電 模塊1 :從中發(fā)出的光僅在需要的、嚴(yán)格定義的路徑中傳播，特別是僅通過希望的透明部件 (例如通過無源光學(xué)器件L)，并且其中，入射到探測(cè)組件D(更準(zhǔn)確的，入射到探測(cè)組件D 的光學(xué)活性表面）的光僅為沿著嚴(yán)格定義的路徑傳播的光，特別是僅穿過希望的透明部件 (例如穿過無源光學(xué)器件L)的光。
[0165] 當(dāng)然，除了如附圖7所示的那樣在一個(gè)模塊1中為所有有源光學(xué)器件（D，E)僅提 供一個(gè)無源光學(xué)器件，還可以為多個(gè)分離的有源光學(xué)器件提供多個(gè)分離的無源光學(xué)器件L。
[0166] 附圖8示意性地示出了另一個(gè)光電模塊1的橫截面。與進(jìn)一步在圖9至12和17 中所示的光電模塊1相同，該光電模塊1能夠以上文中描述過的方式制作。模塊1包括光 學(xué)組件0,隔離組件S和基底組件P，其中，光學(xué)組件0包括透明部分t和阻擋（不透明）部 分b，基底組件S上安裝有兩個(gè)發(fā)光組件El，E2和探測(cè)組件D，且基底組件S上施加有焊料 球7。提供有關(guān)聯(lián)于所有的有源光學(xué)器件E1，E2，D的單個(gè)無源光學(xué)器件L。隔離組件14可 以具有傾斜的、可涂敷有例如反射性涂層18的側(cè)壁。
[0167] 圖9示意性示出了另一個(gè)光電模塊1的截面圖。該模塊1在多個(gè)方面與圖8所示 的光電模塊1相似。但是，其未設(shè)置阻擋部分（但這種設(shè)置方式也是可以的），并類似于附 圖1-4中所示的實(shí)施例，利用隔離組件S的一部分使探測(cè)組件D和發(fā)光組件E相互分離，并 設(shè)置分離的透鏡等無源光學(xué)器件La，Lb。
[0168] 而在圖7至圖9中，描述了有源光學(xué)器件通過焊料球電連接于基底組件S。但是， 如上文所述，也可以使用其他提供機(jī)械和/或電學(xué)連接的方式。
[0169] 圖10示出與圖8相似的光電模塊1，但是，于此，為發(fā)光組件E1，E2和探測(cè)組件Dl， D2提供分離的無源光學(xué)器件La，Lb。還可以設(shè)置不同數(shù)量的無源光學(xué)器件，并將這些無源 光學(xué)組件分配給有源光學(xué)組件，例如，可以如圖8中的方式，為所有的有源光學(xué)器件提供一 個(gè)無源光學(xué)器件，或者為每一個(gè)有源光學(xué)器件提供一個(gè)無源光學(xué)器件。
[0170] 進(jìn)一步地，在圖10中描述了電接觸有源光學(xué)器件裸芯片的其他方式，也就是利用 引線鍵合（鍵合引線16)和導(dǎo)電膠17的方式。如圖10所示，通過鍵合引線16可電接觸有 源光學(xué)器件（發(fā)光組件El，E2和探測(cè)組件Dl，D2)的前側(cè)，同時(shí)通過導(dǎo)電膠可17電接觸有 源光學(xué)器件的背側(cè)。兩個(gè)接觸都可以被控制為接觸構(gòu)成基底組件P的PCB板或者內(nèi)插板的 焊盤。當(dāng)然，也可以采用其他電接觸該有源光學(xué)器件的方式。
[0171] 在模塊1中采用未封裝（裸芯片）的有源光學(xué)器件能夠?qū)崿F(xiàn)特別小尺寸的模塊1。
[0172] 雖然在多數(shù)示意性的描述中，有源光學(xué)器件被圖示為并排設(shè)置，在模塊1中存在 三個(gè)或者更多個(gè)有源光學(xué)器件的情況下，更優(yōu)選以不同的方式設(shè)置它們，例如，如圖11和 12中描述的。
[0173] 為了示出無源光學(xué)器件和有源光學(xué)器件在模塊1中的各種排布方式，圖11和12 不意性地不出了光電模塊1的俯視圖。有源光學(xué)器件（D，Dl，D2, El, E2)的內(nèi)部的矩形表 示各個(gè)有源光學(xué)器件的光學(xué)活性表面。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)阻擋部分b和阻擋組件是否存在， 在俯視圖中可視的外殼部分通過一個(gè)或者多個(gè)阻擋部件b來提供（例如附圖11所示）、通 過阻擋組件來提供（未示出）、或者通過隔離組件S來提供（如圖12所示）。
[0174] 發(fā)光組件（E1，E2)可以為例如發(fā)光二極管（LED)。其可以為例如目前相機(jī)或智能 電話中使用的高強(qiáng)度短脈沖光發(fā)射器。
[0175] 探測(cè)組件D，Dl，D2為例如附圖12所示的光電二極管，或者如圖11所示的像素陣 列（圖像傳感器），或者為其他器件。
[0176] 圖13至16涉及包括導(dǎo)光元件的光電模塊。
[0177] 圖13示出了電子裝置10的細(xì)節(jié)的示意截面圖，該電子裝置10包括具有光學(xué)組件 〇的光電模塊1，該光學(xué)組件〇中包括了導(dǎo)光元件11。電子裝置10包括外殼51，該外殼51 中設(shè)置有開口 52,例如該開口的形式可以為例如具有圓形截面的貫通孔。光學(xué)系統(tǒng)1包括 所述導(dǎo)光元件11，基板12和至少一個(gè)無源光學(xué)器件L，特別地該無源光學(xué)器件L為至少一 個(gè)透鏡元件，其中在附圖13的實(shí)施例中，僅存在一個(gè)無源光學(xué)器件，但按照上文給出的教 導(dǎo)，，顯然也可以根據(jù)光電模塊1的設(shè)計(jì)目的設(shè)置兩個(gè)、三個(gè)或者更多的無源光學(xué)器件。導(dǎo) 光元件11和基底12可以為不同的部件也可以一體形成。導(dǎo)光元件11或者至少部分導(dǎo)光 元件11設(shè)置于開口 52中。其形狀被設(shè)計(jì)為與開口 52的形狀互補(bǔ)。
[0178] 光電模塊1進(jìn)一步包括兩個(gè)或者通常至少兩個(gè)有源光學(xué)器件D、E (即探測(cè)組件D 和發(fā)光組件E，諸如LED和光電二極管或者其他本專利申請(qǐng)中描述的有源光學(xué)器件）以及保 持有源光學(xué)器件D，E的外殼部分25。外殼部分25可以為一體部件，也可以包括兩個(gè)或者 更多部件，特別地可以為圖13所示的包括隔離組件S和基底組件P，其中這些部件可以按照 如本專利申請(qǐng)中描述的其它實(shí)施例中描述的方式進(jìn)行構(gòu)建和制造。外殼部分25確保了有 源光學(xué)器件D，E(在橫向和縱向方向上）相對(duì)于光學(xué)組件0(特別是無源光學(xué)器件L)的準(zhǔn) 確和恒定的相對(duì)定位。圖13中縱向方向以z表不，為垂直于基底12的方向，橫向方向X，y 為位于基底12限定的平面內(nèi)部的方向。
[0179] 通過機(jī)械引導(dǎo)兀件55,殼體部分25在橫向上相對(duì)于光學(xué)組件0定位，該機(jī)械引導(dǎo) 元件為至少一個(gè)，通常為兩個(gè)或甚至三個(gè)或者四個(gè)。每一個(gè)機(jī)械引導(dǎo)元件55與對(duì)應(yīng)的其它 部件上的機(jī)械引導(dǎo)元件配合，例如殼體部件25上的引導(dǎo)銷與基底12中的孔的相互作用，反 之亦然?？v向?qū)?zhǔn)主要通過殼體部件25 (特別是隔離組件S)的縱向延伸，來實(shí)現(xiàn)，其使得 安裝在其上（特別是基底組件P上）的有源光學(xué)器件D位于嚴(yán)格定義且準(zhǔn)確的縱向位置。 有源光學(xué)器件D，E在殼體部分25中的橫向位置當(dāng)然也必須是嚴(yán)格定義和準(zhǔn)確的。但是， 可以通過不同的方法將光學(xué)組件0接附到殼體部分25,例如本申請(qǐng)中的其它實(shí)施例中描述 的，例如通過鍵合，膠粘，其中，有源光學(xué)器件D，E在殼體部分25中和基底組件P上的橫向 對(duì)準(zhǔn)分別可以利用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，在例如晶片級(jí)或在通過取放而實(shí)現(xiàn)。
[0180] 基底12包括兩個(gè)諸如對(duì)準(zhǔn)銷的機(jī)械引導(dǎo)元件5,其與外殼51上的諸如孔的機(jī)械引 導(dǎo)元件配合，其中由于光導(dǎo)元件11也能夠起到機(jī)械引導(dǎo)元件的作用和/或由于引導(dǎo)元件5 可被設(shè)計(jì)為當(dāng)與外殼51的機(jī)械引導(dǎo)元件51配合時(shí)能夠防止光學(xué)組件0相對(duì)于外殼51旋 轉(zhuǎn)（例如將引導(dǎo)元件5形成為矩形、三角形或者星形的橫截面），也可以僅設(shè)置一個(gè)機(jī)械引 導(dǎo)元件。還可以在基板12中制造孔，作為與外殼51的銷相配合的機(jī)械引導(dǎo)元件。
[0181] 此外，機(jī)械引導(dǎo)元件5和55或者它們其中的一些還能夠用于通過螺紋、纏繞或卡 扣將光學(xué)組件0分別固定到外殼51和殼體部分25上。但是，也可以通過至少部分不同的 方式固定，例如通過粘合，諸如施加環(huán)氧樹脂膠體并使其硬化，例如通過輻射固化或熱固化 的固化（也可以參見前述內(nèi)容）。
[0182] 通常，導(dǎo)光元件11具有軸，例如中心軸。該軸通常為縱向?qū)?zhǔn)的。
[0183] 進(jìn)入或射出該有源光學(xué)器件D，E的光的光路通常經(jīng)過至少一個(gè)無源光學(xué)器件L， 經(jīng)過基底12以及經(jīng)過導(dǎo)光元件11。
[0184] 基底12可以由基本上透明的材料形成，諸如透明聚合物或玻璃。在這種情況下， 在至少其側(cè)壁（其具有橫向?qū)?zhǔn)的法線）上提供涂層是有益的，特別是不透明的涂層。但 是，也可以提供具有至少一個(gè)透明部分和至少一個(gè)不透明部分的基底12 (圖13中未示出）， 例如，不透明部分基本上由如圖1-6,8和10的實(shí)施例中所述的不透明材料形成。
[0185] 無源光學(xué)器件L可以為衍射或折射透鏡或者為折射和衍射透鏡，也可以包括兩個(gè) 或者更多的透鏡元件。其還可以利用全內(nèi)反射（TIR)。
[0186] 電子裝置10可以為攝影裝置或手持通訊裝置等，諸如移動(dòng)電話，特別是智能電 話。特別對(duì)于手持通訊裝置，由于空間有限，因此安裝于其中的光電模塊1必須盡可能的 小。
[0187] 基底12的橫向典型尺寸在10mm以下，尤其在7mm以下，并且其縱向典型尺寸在 0· 6mm以下，尤其是0· 4mm以下。導(dǎo)光元件11的橫向典型尺寸在5mm以下，尤其在3. 5mm以 下，并且其縱向典型尺寸在3_以下，尤其在2_以下。作為無源光學(xué)器件L的透鏡的橫向 典型尺寸在1〇_以下，尤其在6mm以下，并且其縱向典型尺寸在3. 5mm以下，尤其在1mm以 下。
[0188] 圖14示出了附圖13中所示的光學(xué)組件的俯視圖。
[0189] 圖15示出了附圖13所示的光學(xué)組件0的光學(xué)晶片30的俯視圖。直線示出的位 置為進(jìn)行分割的位置。利用晶片級(jí)制作方法可以實(shí)現(xiàn)這種光學(xué)組件〇的大規(guī)模生產(chǎn)。利用 這種方法可以實(shí)現(xiàn)高對(duì)準(zhǔn)精度、高產(chǎn)出和高生產(chǎn)率的制造。
[0190] 圖16示出了與圖13和14所示的光學(xué)組件相似的光學(xué)組件的透視圖。利用例如 激光切割或超聲切割，圖16所示的基底12的圓角可以被容易地制作。
[0191] 參考圖13至16論述的光電模塊和電子裝置的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)及其制造過程，被序 列號(hào)為61/543,490的美國臨時(shí)申請(qǐng)公開（申請(qǐng)日為2011年10月5日，發(fā)明名稱為"微光 學(xué)系統(tǒng)及其制造方法"），該申請(qǐng)通過引用的方式并入本申請(qǐng)。
[0192] 上文中已經(jīng)討論和解釋的是，應(yīng)用至少兩個(gè)發(fā)光組件，可以調(diào)整從光電模塊發(fā)射 的光的色彩和色調(diào)，下文中將參照?qǐng)D17進(jìn)行說明，還可以實(shí)現(xiàn)從光電模塊發(fā)射不同的光強(qiáng) 分布。
[0193] 圖17是另一個(gè)光電模塊1的截面示意圖。這個(gè)光電模塊很大程度上類似于附圖 9的光電模塊，因此對(duì)于其細(xì)節(jié)可以參見附圖9。但是，在圖17中，兩個(gè)發(fā)光組件El，E2發(fā) 出的光分別經(jīng)過不同的無源光學(xué)器件La，Lc。無源光學(xué)器件La，Lc具有不同的構(gòu)造，從而 使得從發(fā)光組件E1中發(fā)射的光的光強(qiáng)的角分布不同于從發(fā)光組件E2中發(fā)射的光的光強(qiáng)的 角分布，參見標(biāo)識(shí)在圖17中的，在透明部分t上方的虛線。利用例如控制器或處理器單元 (諸如上文提到的其中一個(gè)），可以控制發(fā)光組件El，E2從而發(fā)射出不同強(qiáng)度的光；值得注 意的是，為了實(shí)現(xiàn)上述功能，控制器或處理器單元不是必需地可操作地連接于探測(cè)組件D。 當(dāng)應(yīng)用于圖像捕捉時(shí)，可以根據(jù)使用的成像透鏡的焦距和/或根據(jù)在將要捕捉的場(chǎng)景中存 在的光分布，選擇從發(fā)光組件E1，E2中發(fā)射的光的強(qiáng)度比例，其中后者（將要捕捉的場(chǎng)景中 存在的光線分布）由探測(cè)組件D確定。
[0194] 裸芯片發(fā)光組件或在極小尺寸封裝（諸如芯片尺寸封裝）中的發(fā)光組件能夠?qū)?現(xiàn)非常緊湊的光電模塊。但是，如果發(fā)光組件E1，E2自身已經(jīng)具有不同的光強(qiáng)度分布，例 如由于它們其中的一個(gè)或多個(gè)被封裝成包括諸如透鏡、孔徑或反光器等無源光學(xué)器件，那 么可選擇性地提供不同的透鏡La，Lc。并且另一種形成可變光強(qiáng)分布的方法是使發(fā)光組件 El，E2(尤其是其它們各自的光學(xué)活性表面）與各自關(guān)聯(lián)的無源光學(xué)器件之間的（通常為 縱向）距離不同。在這種情況下，對(duì)于發(fā)光組件El，E2不必使用分離的或者不同的無源光 學(xué)器件，而可以采用同一個(gè)或者兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的無源光學(xué)器件。所述的選擇性的改變從光 電模塊發(fā)射的光的角度和空間分布的方法當(dāng)然可以混合使用，例如可以配對(duì)使用或者全部 使用。當(dāng)然，獲得可選擇的光強(qiáng)度分布（還有獲得可選擇的光顏色）的原則不限于參考各 個(gè)附圖中的實(shí)施例中描述的，而是也可以實(shí)現(xiàn)于其他形式的光電模塊結(jié)構(gòu)中，諸如根據(jù)其 它所描述的實(shí)施例可推斷出的結(jié)構(gòu)。
[0195] 對(duì)于本文公開的任何實(shí)施方式，發(fā)光組件通常發(fā)射可見光。但是，一個(gè)或者多個(gè)發(fā) 射紅外光的發(fā)光組件也是有用的，特別是在光線不足的情況下。并且，而光線突發(fā)（閃光） 發(fā)光，即發(fā)射（短暫且高強(qiáng)度的）光脈沖，在許多情況下是有價(jià)值的，特別是靜止攝影或者 錄像（制造一系列光脈沖），在一些情況下，發(fā)射連續(xù)的光線也是有價(jià)值的，例如在（電影， 錄像）的拍攝中。進(jìn)一步，發(fā)光組件可以被設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)不同的目的，和/或被相應(yīng)地控制， 例如通過上述控制器或處理器單元。
[0196] 本申請(qǐng)中描述的光電模塊可以非常小，同時(shí)能夠被大量和高質(zhì)量地生產(chǎn)，尤其是 考慮到橫向和縱向?qū)?zhǔn)精度。
[0197] 如前面提到的，本發(fā)明提供具有光線感應(yīng)能力，尤其是彩色感應(yīng)能力的閃光燈模 塊，特別是那種類型的小體積模塊。當(dāng)其應(yīng)用于拍攝照片或拍攝錄像等圖像記錄時(shí)，使用具 有至少兩個(gè)發(fā)光組件的模塊能夠?qū)τ趯⒈挥涗浀膱?chǎng)景獲得適應(yīng)的或改進(jìn)的、特別是更加自 然的照明，其中在這種情況下，對(duì)于至少部分發(fā)光組件，由至少兩個(gè)發(fā)光組件發(fā)射的光的顏 色或者光譜組成部分或者基本上不同，并且顏色或光譜組成特別地根據(jù)由所述至少一個(gè)探 測(cè)組件產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)而選擇，例如通過控制從至少兩個(gè)發(fā)光組件發(fā)出的光來提供 被選擇的（希望）的強(qiáng)度比例（根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)）。
【權(quán)利要求】
1. 一種光電模塊，包括： -基底組件； -安裝于所述基底上的至少一個(gè)發(fā)光組件； -安裝于所述基底上的至少一個(gè)探測(cè)組件； -至少一個(gè)光學(xué)組件，包括至少一個(gè)無源光學(xué)器件； -至少一個(gè)間隔組件，布置于所述基底組件和所述光學(xué)組件之間。
2. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述光學(xué)組件包括至少一個(gè)不透明部分和 至少一個(gè)透明部分，該透明部分包括所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件，特別地，其中所述不透明 部分環(huán)繞所述至少一個(gè)透明部分中的至少一個(gè)，尤其是環(huán)繞所述至少一個(gè)透明部分中的每 一個(gè)。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述間隔組件基本上由不透明材料形成。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述基底組件基本上為印刷電路板。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述基底組件大致為塊狀或板狀，并且至 少在忽略所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件時(shí)，所述光學(xué)組件大致為塊狀或板狀，并且其中所述 基底組件和所述光學(xué)組件基本上相互平行的布置。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中 -所述基底；和 -所述間隔組件； 的外側(cè)橫向尺寸基本相同，特別地，其中 -所述基底； -所述光學(xué)組件；和 -所述間隔組件； 的外側(cè)橫向尺寸基本相同。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件包括至少一個(gè)光學(xué) 結(jié)構(gòu)，其中所述至少一個(gè)光學(xué)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)由硬化的可硬化材料構(gòu)成并通過復(fù)制工藝 獲得。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件包括至少一個(gè) 透鏡元件，特別是至少一個(gè)衍射透鏡元件。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件包括第一透 鏡，所述第一透鏡以及所述至少一個(gè)發(fā)光組件和所述至少一個(gè)探測(cè)組件被布置為使得從所 述至少一個(gè)發(fā)光組件發(fā)射的光基本全部或至少大部分穿過所述第一透鏡，并且使得從光電 模塊外部入射到所述至少一個(gè)探測(cè)組件的光基本上全部或至少大部分穿過所述第一透鏡。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的模塊，其中所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件包括第 一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡以及所述至少一個(gè)發(fā)光組件被布置為使得從所述至少一 個(gè)發(fā)光組件發(fā)射的光基本上全部或至少大部分穿過所述第一透鏡，并且所述第二透鏡以及 所述至少一個(gè)探測(cè)組件被布置為使得從光電模塊外部入射到所述至少一個(gè)探測(cè)組件的光 基本全部或至少大部分穿過所述第二透鏡。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述間隔組件包括設(shè)置于所述至少一個(gè) 探測(cè)組件和所述至少一個(gè)發(fā)光組件之間的部分，特別地，其中所述部分將所述光電模塊分 為第一和第二隔室，所述第一隔室包括所述至少一個(gè)發(fā)光組件，所述第二隔室包括所述至 少一個(gè)探測(cè)組件。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述至少一個(gè)發(fā)光組件是至少一個(gè)閃光 燈光源，特別是至少一個(gè)閃光LED。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，包括至少兩個(gè)發(fā)光組件，特別地，其中，所述發(fā) 光組件中的至少兩個(gè)具有光譜不同的光發(fā)射特性，更加特別地，其中所述至少兩個(gè)發(fā)光組 件中的第一個(gè)被構(gòu)造和配置為，與至少兩個(gè)發(fā)光組件中的第二個(gè)相比，發(fā)出的光具有更高 比例的藍(lán)色光譜范圍的光和/或具有更低比例的黃色光譜范圍的光。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求13所述的模塊，所述至少一個(gè)無源光學(xué)器件包括分配給所述至 少兩個(gè)發(fā)光組件中的第一個(gè)的一個(gè)透鏡和分配給所述至少兩個(gè)發(fā)光組件中的第二個(gè)的另 一個(gè)透鏡，所述一個(gè)透鏡和所述第一個(gè)發(fā)光組件被布置為使得從所述第一發(fā)光組件發(fā)射的 光基本全部或至少大部分穿過所述一個(gè)透鏡，并且所述另一個(gè)透鏡和所述第二個(gè)發(fā)光組件 被布置為使得從所述第二發(fā)光組件發(fā)射的光基本全部或至少大部分通過所述另一個(gè)透鏡， 特別地，其中從所述第一發(fā)光組件發(fā)出的、通過所述一個(gè)透鏡離開所述光電模塊的光的光 強(qiáng)分布與從所述第二發(fā)光組件發(fā)出的、通過所述另一個(gè)透鏡離開所述光電模塊的光的光強(qiáng) 分布不相同。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中所述至少一個(gè)探測(cè)組件是顏色敏感的，特 別地，其中所述至少一個(gè)探測(cè)組件被構(gòu)造和配置為用于輸出表征入射于其上的光的顏色組 成的信號(hào)。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊，其中 -所述至少一個(gè)探測(cè)組件；以及 -所述至少一個(gè)發(fā)光組件； 中的至少一個(gè)以芯片尺寸封裝的形式提供，或以裸芯片的形式提供，特別地，其中所有 的所述探測(cè)組件和發(fā)光組件都以裸芯片的形式提供或以芯片尺寸封裝的形式提供。
17. -種包含大量的根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的模塊的裝置，該裝置包括基底晶片、 光學(xué)晶片、間隔晶片，其中所述基底晶片中包括大量基底，所述光學(xué)晶片中包括大量光學(xué)組 件，并且所述間隔晶片中包括大量間隔組件，特別地，其中所述裝置為晶片堆疊。
18. -種電子裝置，其包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-16之一所述的光電模塊以及可操 作地連接于所述至少一個(gè)發(fā)光組件和所述至少一個(gè)探測(cè)組件的處理單元，特別地，其中所 述電子裝置包括電子電路，所述至少一個(gè)光電模塊可操作地與該電子電路連接，更特別地， 其中所述電子電路利用印刷電路板實(shí)現(xiàn)，所述光電模塊安裝在所述印刷電路板上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子裝置，其中所述處理單元被構(gòu)造和配置為用于接收從 所述探測(cè)組件發(fā)出的信號(hào)并且用于根據(jù)所述信號(hào)控制所述發(fā)光組件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的電子裝置，其中所述裝置為以下中的至少一個(gè)： _手持裝直； -通訊裝置，尤其是手持通信裝置； -照相裝置，尤其是照相機(jī)或攝影機(jī)。
21. 至少一個(gè)光電模塊的制造方法，所述方法包括以下步驟： a)提供其上設(shè)置有大量探測(cè)組件和大量發(fā)光組件的基底晶片； b) 提供間隔晶片； c) 提供光學(xué)晶片，所述光學(xué)晶片包括大量的無源光學(xué)器件，特別地，其中所述無源光學(xué) 器件為透鏡兀件； d) 制作晶片堆疊，其中所述間隔晶片設(shè)置于所述基底晶片和所述光學(xué)晶片之間，特別 地，使得所述探測(cè)組件和所述發(fā)光組件被設(shè)置于所述基底晶片和所述光學(xué)晶片之間。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括以下步驟： cl)通過復(fù)制制作所述無源光學(xué)器件。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法，還包括以下步驟： h)通過復(fù)制工藝，獲得所述間隔晶片。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21-23中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟： f) 將所述晶片堆疊分成大量分離的模塊，其中每個(gè)模塊包括： -所述基底晶片的一部分； -至少一個(gè)所述探測(cè)組件； -至少一個(gè)所述發(fā)光組件； -所述間隔晶片的一部分。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21-24中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟： g) 提供阻擋晶片，其設(shè)置在所述光學(xué)晶片的與設(shè)置有所述間隔晶片的一側(cè)相反的一側(cè) 上，并靠近所述光學(xué)晶片； 其中，步驟d)被以下步驟替代： d'）制備晶片堆疊，其中所述間隔晶片設(shè)置于所述基底晶片與所述光學(xué)晶片之間，特別 地，使得所述探測(cè)組件設(shè)置于所述基底晶片和所述光學(xué)晶片之間，并且其中所述光學(xué)晶片 設(shè)置在所述阻擋晶片和所述間隔晶片之間。
26. -種場(chǎng)景成像的方法，其包括以下步驟： -使用根據(jù)權(quán)利要求1-16之一所述的光電模塊； -從所述至少一個(gè)探測(cè)組件獲得相關(guān)于來自所述場(chǎng)景的光的信號(hào)； -控制所述至少一個(gè)發(fā)光組件，使得所述至少一個(gè)發(fā)光組件在曝光過程中發(fā)光，所發(fā)出 的光取決于所述信號(hào)，特別地，所發(fā)出的光的光譜成分取決于所述信號(hào)，和/或所發(fā)出的光 的光強(qiáng)度分布取決于所述信號(hào)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述至少一個(gè)探測(cè)組件是色彩敏感的，尤其被 構(gòu)造或配置為用來輸出取決于所述場(chǎng)景的色彩成分的信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H01L25/16GK104106135SQ201280063999
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】H·拉德曼, M·羅西, R·克羅姆霍夫 申請(qǐng)人:新加坡恒立私人有限公司