成像器件、制造装置、制造方法以及电子装置的制造方法_4

文档序号:9848359阅读:来源:国知局
不具有伸缩式功能的摄影机中,且此校正透镜31可通过如上参考图12所述的工艺来制造。
[0411]根据本技术的上述校正透镜31,诸如液体透镜151,也可用在成像器件10中,所述成像器件10为具有伸缩式功能的摄影机且为垂直谱类型。
[0412]如上所述,利用校正透镜31,主光线可在垂直谱类型的成像器件10中的任何位置垂直入射,且诸如阴影、色差和颜色混合特性的问题在成像器件10中可得到解决。
[0413]如上所述,根据本技术,校正透镜31设置在成像器件10上,所述校正透镜31具有凸型弯曲表面且由透明材料形成。因此,可执行阴影校正。此外,根据本技术,校正透镜31的弯曲表面的形状可以优化,以及成像器件10的灵敏度可以提高。
[0414]此外,校正透镜31可通过结合形状可变透镜或可转换透镜来优化。因此,可自最近端至最远端连续执行最佳阴影校正。
[0415]〈电子装置〉
[0416]本技术可不仅适用于成像装置,而且适用于诸如下列的成像装置:数字静物摄影机和视像摄影机;各具有成像功能的便携式终端设备,诸如便携式电话设备;和使用成像装置作为图像捕获单元(光电转换单元)的通用电子装置,诸如使用成像装置作为图像读取单元的复印机。很多情况下,安装在电子装置上的上述模块或摄影机模块充当成像装置。
[0417]图24为方块图,示出了成像装置的示例结构,所述成像装置为本发明的电子装置的实例。如图24所示,本发明的成像装置300包括:光学系统,包括透镜组301等;成像器件302 ; DSP电路303,作为摄影机信号处理单元;帧存储器304 ;显示器件305 ;记录器件306 ;操作系统307;电源系统308等。
[0418]DSP电路303、帧存储器304、显示器件305、记录器件306、操作系统307和电源系统308经由总线309彼此连接。CPU 310控制成像装置300中的各个组件。
[0419]透镜组301捕获来自物体的入射光(图像光),并在成像器件302的成像平面上形成图像。成像器件302以逐像素方式将通过透镜组301形成在成像平面上的图像的入射光的量转换为电信号,并输出电信号作为像素信号。根据上述实施例的固态成像器件可用作成像器件302。
[0420]显示器件305为面板显示器件,诸如液晶显示器件或有机电致发光(EL)显示器件,且显示通过成像器件302捕获的运动图像或静止图像。记录器件306将通过成像器件302捕获的运动图像或静止图像记录在记录介质上,诸如录像磁带或数字多功能磁盘(DVD)。
[0421]用户操作时,至于此成像装置的各种功能,操作系统307发出操作指令。必要时,电源系统308提供各种电源,作为DSP电路303、帧存储器304、显示器件305、记录器件306和操作系统307的操作源。
[0422]这种成像装置300用在视像摄影机、数字静物摄影机和移动器件(诸如便携式电话设备)的摄影机模块中。在这种成像装置300中,根据上述实施例的成像器件可用作成像器件 302。
[0423]本说明书中所公开的效果仅仅是举例。本技术的效果并不限于上述效果,且可包括任何其他效果。
[0424]应当注意,本技术的实施例并不限于上述实施例,且在不脱离本技术的范围的前提下,可对它们进行各种修改。
[0425]本技术也可以下列形式。
[0426](I)—种成像器件,包括:
[0427]光电转换单元;和
[0428]校正单元,所述校正单元校正入射在所述光电转换单元上的光的角度,所述校正单元位于所述光电转换单元的光入射侧上。
[0429](2)根据(I)所述的成像器件,其中所述校正单元具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为球形表面,所述表面形状为满足下列条件的形状:
[0430](I.15 Xn-0.38-0.0067473 X ((n_l.2)2/0.42) X 30) X xl[0431 ] <r < (((n-1.35)2/0.252) X 23.157/(20-24.925)0.46551
[0432]+44.5978-29Xn) Xxl
[0433]其中,r表示球形表面的半径,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及η表示形成校正单元的材料的折射率。
[0434](3)根据(I)所述的成像器件,其中所述校正单元具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为球形表面,所述表面形状为满足下列条件的形状:
[0435](I.15 Xn-0.38-0.0067473 X ((n-1.2)2/0.42) X 20) X xl
[0436]<r < (((n-1.35)2/0.252) X 23.157/(30-24.925)0'46551
[0437]+44.5978-29Xn) Xxl
[0438]其中,r表示球形表面的半径,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及η表示形成校正单元的材料的折射率。
[0439](4)根据(I)所述的成像器件,其中所述校正单元具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为球形表面,所述表面形状为满足下列条件的形状:
[0440](0.1733+1.7 Xn-0.02993 X ((n-0.9)2) X30) Xxl[0441 ] <r < (((n-1.I )2/0.52) X 9.2769/(20-19.206)0'3767
[0442]+9.94712-6.5Xn) Xxl
[0443]其中,r表示球形表面的半径,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及η表示形成校正单元的材料的折射率。
[0444](5)根据(I)所述的成像器件,其中所述校正单元具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为球形表面,所述表面形状为满足下列条件的形状:
[0445](0.1733+1.7 Xn-0.02993 X ((n-0.9)2) X 20) Xxl
[0446]<r < (((n-1.I )2/0.52) X 9.2769/(30-19.206)0'3767
[0447]+9.94712-6.5Xn) Xxl
[0448]其中,r表示球形表面的半径,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及η表示形成校正单元的材料的折射率。
[0449](6)根据(I)所述的成像器件,其中所述校正单元具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为非球形表面,所述表面形状为满足下列条件的形状:
[0450]Arc Cos[Sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(x 1/Arc Tan[amax])]]
[0451]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]
[0452]/sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0453]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2
[0454]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]]~5
[0455]< e <
[0456]Arc Cos[Sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0457]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]
[0458]/sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0459]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2
[0460]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]]+5
[0461]其中,e表示垂直于校正单元的表面的线与垂直于成像平面的线之间的角度,n表示形成校正单元的材料的折射率,X表示离光轴中心的距离,xl表示自光轴中心至边缘的距离,amax表示光的最大入射角,以及301£?在20度至30度之间。
[0462](7)根据(I)所述的成像器件,其中所述校正单元具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为非球形表面,所述表面形状为满足下列条件的形状:
[0463]Arc Cos[Sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0464]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]
[0465]/sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0466]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2
[0467]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]]~2
[0468]< e <
[0469]Arc Cos[Sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0470]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]
[0471]/sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0472]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2
[0473]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]]+2
[0474]其中,e表示垂直于校正单元的表面的线与垂直于成像平面的线之间的角度,n表示形成校正单元的材料的折射率,X表示离光轴中心的距离,xl表示自光轴中心至边缘的距离,amax表示光的最大入射角,以及301£?在20度至30度之间。
[0475](8)根据(I)至(7)中任一项所述的成像器件,其中所述校正单元为可转换透镜和形状可变透镜中一者,且具有由拉应力控制的表面形状。
[0476](9)根据(I)至(7)中任一项所述的成像器件,其中所述校正单元为可转换透镜和形状可变透镜中一者,且由两层液体形成,所述液体中一者的接面形状为凸状形状,所述凸状形状由电压施加控制。
[0477](10)根据(9)所述的成像器件,其中所述凸状形状为满足下列条件的形状:
[0478](I.15 Xn-0.38-0.0067473 X ((n-1.2)2/0.42)
[0479]XArc Sin[Sin30/nl]) Xxl < r < (((n-1.35)2/0.252)
[0480]X23.157/(Arc Sin[Sin20/nl]-24.925)0'46551
[0481]+44.5978-29Xn) Xxl
[0482]其中,nl表示光入射侧上的第一液体的折射率,n2表示光电转换单元侧上的第二液体的折射率,η等于nl/n2,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及r表示凸状形状的半径,所述第一液体和所述第二液体为所述两层液体。
[0483](11)根据(9)所述的成像器件,其中所述凸状形状为满足下列条件的形状:
[0484](I.15 Xn-0.38-0.0067473 X ((n-1.2)2/0.42)
[0485]XArc Sin[Sin20/nl]) Xxl < r < (((n-1.35)2/0.252)
[0486]X23.157/(Arc Sin[Sin30/nl]-24.925)0'46551
[0487]+44.5978-29Xn) Xxl
[0488]其中,nl表示光入射侧上的第一液体的折射率,n2表示光电转换单元侧上的第二液体的折射率,η等于nl/n2,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及r表示凸状形状的半径,所述第一液体和所述第二液体为所述两层液体。
[0489](12)根据(9)所述的成像器件,其中所述凸状形状为满足下列条件的形状:
[0490](0.1733+1.7 Xn-0.02993 X ((n-0.9)2)
[0491 ] XArc Sin[Sin30/nl]) Xxl < r < (((n-1.1)2/0.52)
[0492]X9.2769/(Arc Sin[Sin20/nl]_19.206)。.3767
[0493]+9.94712-6.5Xn) Xxl
[0494]其中,nl表示光入射侧上的第一液体的折射率,n2表示光电转换单元侧上的第二液体的折射率,η等于nl/n2,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及r表示凸状形状的半径,所述第一液体和所述第二液体为所述两层液体。
[0495](13)根据(9)所述的成像器件,其中所述凸状形状为满足下列条件的形状:
[0496](0.1733+1.7 Xn-0.02993 X ((n-0.9)2)
[0497]XArc Sin[Sin20/nl]) Xxl < r < (((n-1.1)2/0.52)
[0498]X9.2769/(Arc Sin[Sin30/nl]-19.206)0'3767
[0499]+9.94712-6.5Xn) Xxl
[0500]其中,nl表示光入射侧上的第一液体的折射率,n2表示光电转换单元侧上的第二液体的折射率,η等于nl/n2,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及r表示凸状形状的半径,所述第一液体和所述第二液体为所述两层液体。
[0501](14)根据(9)所述的成像器件,其中所述凸状形状为满足下列条件的形状:
[0502]dmax,=Arc Sin[nl X Sin[cmax,]/n2]_b’
[0503]Arc Cos[Sqrt[n2-2 Xn XCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]
[0504]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]2]
[0505]/sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]
[0506]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]2
[0507]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax’])]]2]]-5
[0508]< e <
[0509]Arc Cos[Sqrt[n2-2 Xn XCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]
[0510]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,]) ] ]2]
[0511]/sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]
[0512]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,]) ] ]2
[0513]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax’])]]2]]+5
[0514]其中,e表示垂直于校正单元的表面的线与垂直于成像平面的线之间的角度,nl表示光入射侧上的第一液体的折射率,n2表示光电转换单元侧上的第二液体的折射率,η等于nl/n2,X表示离光轴中心的距离,xl表示自光轴中心至边缘的距离,cmax’表示入射在第二液体上的光的最大入射角,以及dmax’表不在第二液体中的光的最大入射角,所述第一液体和所述第二液体为所述两层液体。
[0515](15)根据(9)所述的成像器件,其中所述凸状形状为满足下列条件的形状:
[0516]dmax,=Arc Sin[nl X Sin[cmax’]/n2]_b’
[0517]Arc Cos[Sqrt[n2-2 Xn XCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]
[0518]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,]) ] ]2]
[0519]/sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]
[0520]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax’])]]2
[0521]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax’])]]2]]-2
[0522]<e<
[0523]Arc Cos[Sqrt[n2-2 Xn XCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax’])]]
[0524]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]2]
[0525]/sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax’])]]
[0526]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax,])]]2
[0527]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[dmax’])]]2]]+2
[0528]其中,e表示垂直于校正单元的表面的线与垂直于成像平面的线之间的角度,nl表示光入射侧上的第一液体的折射率,n2表示光电转换单元侧上的第二液体的折射率,η等于nl/n2,X表示离光轴中心的距离,xl表示自光轴中心至边缘的距离,cmax’表示入射在第二液体上的光的最大入射角,以及dmax’表不在第二液体中的光的最大入射角,所述第一液体和所述第二液体为所述两层液体。
[0529](16) —种用于制造成像器件的装置,所述成像器件包括:
[0530]光电转换单元;和
[0531]校正单元,所述校正单元校正入射在所述光电转换单元上的光的角度,所述校正单元位于所述光电转换单元的光入射侧上,
[0532]其中所述校正单元被设计成具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为球形表面,所述表面形状为满足下列条件之一的形状:
[0533](I.15 Xn-0.38-0.0067473 X ((n-1.2)2/0.42) X 30) X xl
[0534]<r < (((n-1.35)2/0.252) X 23.157/(20-24.925)0.46551
[0535]+44.5978-29Xn) Xxl
[0536]or
[0537](I.15 Xn-0.38-0.0067473 X ((n_l.2)2/0.42) X 20) X xl
[0538]<r < (((n-1.35)2/0.252) X 23.157/(30-24.925)0.46551
[0539]+44.5978-29Xn) Xxl
[0540]其中,r表示球形表面的半径,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及η表示形成校正单元的材料的折射率。
[0541](17) —种用于制造成像器件的装置,所述成像器件包括:
[0542]光电转换单元;和
[0543]校正单元,所述校正单元校正入射在所述光电转换单元上的光的角度,所述校正单元位于所述光电转换单元的光入射侧上,
[0544]其中所述校正单元被设计成具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为球形表面,所述表面形状为满足下列条件之一的形状:
[0545](0.1733+1.7 Xn-0.02993 X ((n-0.9)2) X30) Xxl
[0546]<r < (((n-1.I )2/0.52) X 9.2769/(20-19.206)0'3767
[0547]+9.94712-6.5Xn) Xxl
[0548]or
[0549](0.1733+1.7 Xn-0.02993 X ((n-0.9)2) X 20) Xxl
[0550]<r < (((n-1.1)2/0.52) X9.2 7 69/(30-19.206 ) 0.3767
[0551]+9.94712-6.5Xn)Xxl
[0552]其中,r表示球形表面的半径,xl表示自成像平面的光轴的中心至成像平面的边缘的距离,以及η表示形成校正单元的材料的折射率。
[0553](18) —种用于制造成像器件的装置,所述成像器件包括:
[0554]光电转换单元;和
[0555]校正单元,所述校正单元校正入射在所述光电转换单元上的光的角度,所述校正单元位于所述光电转换单元的光入射侧上,
[0556]其中所述校正单元被设计成具有弯曲表面,所述弯曲表面的表面形状为非球形表面,所述表面形状为满足下列条件之一的形状:
[0557]Arc Cos[Sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0558]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]
[0559]/sqrt[n2-2 Xn XCos[Tan[x/ (xl/Arc Tan [a.])]]
[0560]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2[0561 ]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]]~5
[0562]<e<
[0563]Arc Cos[Sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0564]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]
[0565]/sqrt[n2-2 Xn XCos[Tan[x/ (xl/Arc Tan [a.])]]
[0566]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2
[0567]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]]+5
[0568]or
[0569]Arc Cos[Sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0570]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]
[0571 ]/sqrt[n2-2 Xn XCos[Tan[x/ (xl/Arc Tan [a.])]]
[0572]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2
[0573]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]]~2
[0574]<e<
[0575]Arc Cos[Sqrt[n2-2XnXCos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]
[0576]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]
[0577]/sqrt[n2-2 Xn XCos[Tan[x/ (xl/Arc Tan [a.])]]
[0578]+Cos[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2
[0579]+Sin[Tan[x/(xl/Arc Tan[amax])]]2]]+2
[0580]其中,e表示垂直于校正单元的表面的线与垂直于成像平面的线之间的角度,n表示形成校正单元的材料的折射率,X表示离光轴中心的距离,xl表示自光轴中心至边缘的距离,amax表示光的最大入射角,以及&1^在20度至30度之间ο
[0581](19) 一种制造装置的方法,所述装置用于制造成像器件,所述成像器件包括:
[0582]光电转换单元;和
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