[发明专利]具有聚焦偏移补偿的影像装置

说明书

技术领域

本发明之具体实施例关于一种用于在一影像传感器上形成一影像的影像装置。

背景技术

一影像装置20包括一透镜模块24，其将一影像引导至一影像传感器28之上，例如第1图中显示。透镜模块24包含一安装在一透镜筒32中的透镜30，其外部表面包含一螺纹33。影像传感器28可为(例如)具有一影像接收表面36之CCD或CMOS阵列，其包含将光、红外线或其它辐射之一入射影像转换成为一电信号之影像像素38。典型地，影像传感器28被封闭在一封装40中，其可包括一或多数盖板41，其对于光系透明且保护影像传感器28。一包含一内螺纹43之固定器42将透镜模块24中之透镜30接合及对准至封装40中的影像传感器28。影像装置20系用于(例如)电子装置中，诸如行动电话、个人数字助理、远程传感器、讯号传输相机、医学装置及诸如用于汽车安全系统之透镜的应用。

随着此等影像装置20逐渐发展成具有较小尺寸，故渐难以将更小之透镜30适当地定位至且对准影像传感器28的影像接收表面36之平面。例如，在透镜模块24的组装期间，难以对准一透镜30之轴使其平行于一透镜筒32的中心轴。即使轻微程度之未对准亦将造成由一透镜30产生之影像未聚焦。另外，透镜30必须在传感器28上之一特定高度处以在影像传感器28上提供经适当聚焦的影像。在聚焦测试期间，透镜30及影像传感器28之间的间隔系藉由调整在透镜固定器42内具有一螺纹33之透镜筒32的高度来改变。然而，螺纹33及43必须极准确以提供足够小之增量高度调整，其可能小至1微米，而不会使透镜30未置中或造成透镜30倾斜。聚焦测试及高度调整步骤增加组装成本且可导引组装缺陷及较低装置产量。

由于包括此等及其它缺点的各种原因，且尽管有各种影像装置的发展，仍持续寻找影像装置设计及组装方面之进一步改进。

发明内容

一种影像装置包含一具有透镜开口之透镜筒，及一定位在该透镜筒之透镜开口中的透镜，该透镜具有一光学中心、一焦距F、一孔径直径D及一孔径数字F_N＝F/D。一影像传感器包含各具有一尺寸P的光感测像素之一阵列。影像传感器与透镜之光学中心隔开一距离S，使得一聚焦偏移间隙X＝F-S。像素尺寸P及孔径数字F_N是经选择的，使得2·P·F_N≥X。

一种形成一影像装置的方法包括提供一具有透镜开口之透镜筒，及在该透镜筒之透镜开口中定位一透镜，该透镜具有一焦距F、一孔径直径D及一孔径数字F_N＝F/D。一影像传感器系置于距该透镜之光学中心之一距离S处，使得一聚焦偏移间隙X＝F-S，该影像传感器包含光感测像素之一阵列，各像素具有一尺寸P。光感测像素之尺寸P及透镜之孔径数字F_N是经选择的，使得2·P·F_N≥X。

附图说明

本发明之此等特征、态样及优点将可参考以下描述、随附申请专利范围及说明本发明之实例的附图而更加理解。然而，应理解该等特征之各者可通用于本发明而不仅用于特定图式之背景中，且本发明包括此等特征之任何组合：其中

第1图(先前技术)系一包含附接至一影像传感器之一透镜模块的习知影像装置之一示意性断面侧视图；

第2图系一包含对准至一影像传感器之一透镜模块的影像装置之一示意性断面侧视图；

第3A至3C图系一具有光线之影像装置的一示意性断面侧视图，该光线(i)当2·P·F_N系小于X时汇聚成为一未聚焦影像(第3A图)；(ii)当2·P·F_N系大于X时汇聚成为在一像素尺寸内之一聚焦影像(第3B图)，及(iii)当X等于零时汇聚成为一聚焦影像(第3C图)；

第4图系一制造影像装置之方法的一流程图；及

第5A至5E图系显示在一影像装置之制造中之步骤的一示意性断面侧视图，该影像装置包括：(i)一具有透镜筒与透镜开口及传感器腔的间隔板(第5A图)；(ii)透过一遮蔽透镜筒之侧壁的屏蔽之屏蔽开口施加之黏着剂(第5B图)；(iii)将一透镜插入各传感器腔以接触一透镜开口(第5C图)；(iv)将一对准工具之对准尖端插入传感器腔以对准透镜开口中的透镜(第5D图)；及(v)移除对准工具，翻转透镜模块阵列，及将各透镜筒对准一基材上之一影像传感器(第5E图)。

具体实施方式