[发明专利]用于光学半导体组件的光学成像元件和模块、用于处理光学成像元件的方法以及图像捕获装置

说明书

技术领域

本发明涉及照相机的一般领域，更具体地涉及用于将图像投影在半导体组件的光学图像传感器上的光学成像模块领域。

发明内容

根据一个方面，一种光学元件，被设计成布置在半导体组件的光学传感器前面，待捕获的图像的光束被设计成穿过所述光学元件的至少一个光学有用部分，所述光学元件可以包括在所述光学元件的前表面和后表面之间延伸的至少一个通道，并且具有从所述至少一个通道的壁开始到所述光学有用部分中变化的折射率。

根据一个变体，所述至少一个通道可以形成在所述光学有用部分的外部，所述折射率变化直到该光学有用部分的内部。

根据另一变体，所述至少一个通道可以形成在所述光学有用部分的内部，该通道被填充有形成塞子的材料，所述塞子的至少外周具有等于或接近于与该通道直接相邻的部分的折射率的折射率。

根据另一变体，所述光学元件可以包括多个通道，并且具有从这些通道的壁开始变化的折射率。

根据本发明的一个变体，所述光学元件可以包括形成锭的两个平行的表面。

根据另一变体，所述光学元件可以包括形成光学透镜的至少一个突出部分。

根据一个方面，一种用于处理晶片的方法，所述晶片的至少特定部分被用于制造光学成像元件，所述光学成像元件被设计成布置在半导体组件的光学图像传感器前面，并且包括光学有用部分，待捕获的图像的光束被设计成穿过所述光学有用部分，所述方法可以包括以下步骤：在所述晶片的前表面和后表面之间形成通道；在所述晶片的前表面和后表面上形成不覆盖所述通道的掩模；以改变这些光学有用部分的一部分的折射率的方式，使用离子从所述通道的壁开始到所述光学有用部分中对所述晶片的材料进行掺杂；以及去除所述掩模。

根据一个变体，所述通道可以形成在所述光学元件的光学有用部分的外部。

根据另一变体，所述通道可以形成在所述光学元件的光学有用部分的内部，并且所述通道随后被填充有形成塞子的材料，所述塞子具有这些通道的壁的光学特性。

根据一个变体，所述晶片可以具有平行的表面。

根据另一变体，所述晶片可以具有形成光学透镜的突出部分。

根据再一方面，一种光学成像模块，可以包括至少一个诸如之前所限定的光学元件。

该模块可以包括具有与所述光学元件相对布置的图像传感器的半导体组件。

根据又一方面，一种图像捕获装置，可以包括布置在半导体组件的光学传感器前面的光学成像模块，其中该光学成像模块可以包括至少一个诸如之前所限定的光学元件。

附图说明

现在通过非限制性实例描述并由附图示出：被设计为布置在半导体组件的光学传感器前面或之前的、能够安装在装置中的光学元件和光学模块，以及它们的处理模式，附图中：

图1示出包括光学模块的图像捕获装置的轴向截面；

图2示出包括第一光学元件的第一晶片的俯视图；

图3示出根据图2的晶片的截面；

图4示出图2中晶片的放大的俯视图；

图5示出图3中晶片的放大的截面；

图6示出图4中晶片的变体实施例的俯视图；

图7示出包括第二光学元件的第二晶片的俯视图；

图8示出根据图7的晶片的截面；

图9示出图7中晶片的放大的俯视图；

图10示出图8中晶片的放大的截面；

图11示出图6的变体；

以及图12示出另一图像捕获装置。

具体实施方式

参见图1，示出可以包括光学单元1的图像捕获装置，光学单元1可以包括叠层2，叠层(stack)2包括在其前表面4内具有光学图像传感器5的半导体组件3，并且包括布置在光学图像传感器5的前表面4的前面或之前的光学成像模块6。

根据本说明书，光学图像传感器5能够捕获在单元1的前面发生的景象的图像。这种图像传感器5通常占据矩形中心区域5a，并且通常包括分别将光子流转换成电信号的多个最基本的光电二极管，从而形成像素。

根据本说明书，光学成像模块6是使光学图像传感器5通过光学成像模块6看到所述景象的光学设备。

根据所示的实例，从后向前并沿着穿过光学传感器5中心的同一光轴6a，光学成像模块6包括优选由玻璃制成的透明锭(pastille)7形成的光学元件、光圈8以及优选由玻璃制成的前端光学透镜9形成的光学元件。

透明锭7的后表面10与前表面11平行。

光学透镜12的后表面12与前表面13的外周平行，并且前表面13具有半球形的中心部分14，以便形成朝后会聚的透镜。

光圈8例如通过沉积形成在光学透镜9的后表面12上。