[发明专利]制造多个用于相机的光学装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及诸如CMOS或CCD相机的数码相机装置的领域。它涉及制造光学装置的方法、用于这种相机的光学装置以及含有所述光学装置的照相机。

背景技术

如今，所制造的电子设备（包括手机、电脑、网络摄像机等）中的很大一部分中集成有相机，特别是集成的相机光学元件。越来越重要的是这种相机能够被经济地制造（例如并行处理），以及他们有尽可能少的机械上复杂的、制造困难的或需要细致处理的部件。尤其是针对移动电话以及其它应用，对相机的薄（即延光学轴的延伸要小）的需求不断增加。然而这样的集成相机所能获得的分辨率的需求也在不断增长。

出于经济原因，光学装置的部件(例如透镜模块)往往以晶片级制造。因此先由自动化的进程生产出晶片或晶片堆叠，其包含多个同类部件（例如透镜模块），然后在随后的处理步骤中通过从晶片或晶片堆叠分离这些同类部件来分割出各个部件。

例如透镜模块的光学装置还包含具有图像传感器的光电单元，所述光电单元限定了在其上布置有图像传感器元件的图像传感器平面。该光电单元可以如上面所述以晶片级制造。这样的制造工艺是本领域所公知的，例如在专利公开WO2009/076786中所描述的。

模块包括一个或多个透镜或透镜部分的布置，以用于入射光在相机的光电单元的图像传感器平面的导向和分配。这种透镜模块有一个固定焦距，所述固定焦距被布置为：一旦透镜模块组装到光学装置中，此固定焦距将匹配于光电单元的透镜模块和图像传感器的平面之间的距离。因此法兰焦距（FFL）限定了所述固定焦距，所述法兰焦距对应于透镜（或物镜）的最后物理平面（即，在目前的情况下，晶片的朝向传感器最近的平面）与待成像物体相反侧上的焦平面（即传感器侧）之间的距离。因此，法兰焦距是指背面FFL。为了实现高的图像清晰度，焦平面和图像传感器平面必须一致。即，在相机光学装置的大规模生产中使用固定聚焦透镜模块，所有透镜模块必须具有恒定的FFL。

然而，由于制造公差，晶片或晶片堆叠组件的透镜模块和/或不同的晶片或晶片堆叠组件的透镜模块在一定程度上具有变化的FFL值。也就是说，透镜模块的FFL值偏向于服从正态分布，如在图3中所示。很显然，FFL不位于此正态分布中心的透镜模块是被丢弃的，因为透镜模块的焦点平面将远离图像传感器平面。然而，为了使光学装置的生产更经济，需要尽可能少的丢弃透镜模块。为了减少上述的制造公差，生产过程只能在有限的程度上加以改进。因此，必需发现其他的方法以减少被丢弃的部件。

本领域公知的是，透镜被组装进圆筒和底座，然后在组装到聚焦到图像传感器上。这种方法的一个缺点是需要额外的组装成本，这是由聚焦步骤造成的。由于圆筒/底座解决方案通常相对较大，因此另一个缺点是其占用较大的相机空间。另外，这种方法在图像传感器上有所谓的“异物”的风险。因为这种圆筒/底座的颗粒在对焦操作时可能会落到传感器上。

本领域还公知的是，可用固定焦距来组装透镜，例如给所有的透镜提供具有固定的高度的底部间隔物或底座。此方法克服了上述方法的缺点，但有如下风险：如果在一个生产批次的透镜有特定的FFL分布（这是由其常规的制造公差引起），许多的组装透镜将不在焦点并因此产量会相当低。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于相机的多个光学装置的制造方法，经济且具有尽可能少的报废品。本发明的另一个目的是提供用于根据本发明的制造方法所生产的这种相机的多个光学装置。

这些目的根据权利要求1所述的方法和如权利要求10所述的光学装置实现。此外，通过专利从属权利要求，优选的实施例是显然的。方法权利要求的特征可以与装置的权利要求的特征组合，反之亦然。

正如上面已经提到的，每个光学装置包括具有一个或多个透镜或透镜部分的固定焦距透镜模块。所述固定焦距透镜模块是用于与具有图像传感器的光电单元组装，所述图像传感器具有图像传感器平面。

所述光电单元可以是根据本专利申请所定义的光学装置的一部分。传感器元件被布置在图像传感器的图像传感器平面上。光被引导通过透镜模块至图像传感器平面，并照射在传感器元件上。因此，光被正确地定向到传感器平面是重要的。图像传感器可以包括像素阵列，即传感元件的阵列。图像传感器可以例如是有源像素传感器（APS），也被称为CMOS传感器或CCD传感器。

现在，该方法包括以下步骤：

·制造多个透镜模块；

·对于每个透镜模块确定透镜模块聚焦参数值；