[发明专利]光学成像设备

说明书

光学设备包括半导体衬底和至少一个光学衬底。半导体衬底包括建立第一图像传感器的第一有源区域，所述半导体衬底还包括与所述第一有源区域不同的附加有源区域。附加有源区域建立非图像传感器的附加传感器或者其一部分。并且至少一个光学衬底包括用于所述第一图像传感器的至少一个透镜元件，该至少一个透镜元件用于将从前侧照射到光学设备上的光成像到第一图像传感器上。优选地，提供至少两个，或者更确切地至少三个图像传感器，使得可实现计算摄影机。附加传感器可包括例如环境光传感器和/或邻近度传感器。

技术领域

本发明涉及光学，特别是微光学领域，并且具体涉及在成像时，特别是当在并非仅专用于图像捕获的装置或设备中完成计算成像时，有用的光学装置或设备。本发明涉及根据权利要求的开放条款的方法和设备。这种装置和设备可用于例如手持应用中(如移动通信和/或移动计算中)。

应注意，成像和摄影，并且特别是计算成像和计算摄影，不限于静态摄影(即，不限于以一般与时间方面无关的方式来捕获单个图像)，还可以包括捕获图像的序列(即，影片和视频)。

术语的定义

“有源光学组件”：光传感或光发射组件。例如，光电二极管、图像传感器、LED、OLED、激光芯片。有源光学组件可作为裸片而存在，或者存在于封装中，即作为封装的组件。

“无源光学组件”：通过折射和/或衍射和/或(内部和/或外部)反射来重定向光的光学组件，例如透镜、棱镜、反射镜或光学系统，其中，光学系统是这些光学组件的集合，其可能还包括机械元件，如孔径光阑、图像屏幕、支架。

“光电模块”：其中包含了至少一个有源和至少一个无源光学组件的组件。

“复制”：通过该技术重新生产给定的结构或其底片。例如，蚀刻、压制、压印、铸造、模塑。

“晶圆”：大体似碟或盘形的物品，其在一个方向(z方向或垂直方向)上的延伸相对于其在其他两个方向(x和y方向或横向方向)上的延伸来说较小。通常，在(非空)晶圆上，一般在矩形网格上，在其中布置或提供多个类似的结构或物品。晶圆可具有开口或孔，并且晶圆甚至可以没有其横向区域的主要部分中的材料。晶圆可具有任何横向形状，其中圆形和矩形是非常常见的。尽管在许多上下文中，晶圆被认为主要由半导体材料构成，在本专利申请中，这明显不是限制。相应地，晶圆可主要由以下材料构成：例如半导体材料、聚合材料、包括金属和聚合物或者聚合物和玻璃材料的复合材料。特别地，诸如热或紫外光固化聚合物的可硬化材料是与本发明结合使用的有趣的晶圆材料。

“光”：一般大多指电磁辐射；更具体地，电磁波谱的红外、可见或紫外部分的电磁辐射。

背景技术

通过在移动通信装置和手持计算装置中提供相应的功能，成像和摄影已被提供给非常广泛的社会公众。

在计算成像时，通过处理子图像来获得最终图像，其中，至少通常来说，每个子图像大体描述相同的场景，该场景自然也与最终图像的场景大体相同。子图像是使用光通道中的不同的光学性质采集的，典型地并且举例来说，子图像是以不同的颜色采集的，例如，通过仅捕获红光来创建一个子图像、通过仅捕获蓝光来创建另一个子图像，以及通过仅捕获绿光来创建另一个(或两个)子图像。因此，最终图像可以是全彩色图像，如RGB图像。

从US 2011/025905 A1可得知计算摄影机的例子。

在US 2007/211164 A1中公开了计算摄影机的例子。

发明内容

本发明的一个目的是创建改进的光学设备，更具体地，创建改进点在于不仅提供了用于(计算)成像的装置还提供了用于不同的目的的进一步的装置的光学设备。在一方面，将提供相应的光学设备，其可以是从用于摄影机或者用于电子或其他装置的光学模块(更具体地，光电模块)到电子或光学或计算装置(如智能电话)之中的任何一个，并且在另一方面，将提供制造该光学设备的方法。