专利名称：影像感测器及相机模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及相机领域，尤其是涉及一种可提高成像质量的影像感测器及具有该影 像感测器的相机模组。
背景技术：
随着摄像技术的发展，相机模组在各种用途的摄像装置中得到广泛的应用，相机 模组与各种便携式电子装置如手机、计算机等的结合，更得到众多消费者的青睐。相机模组 品质的优劣，直接影响数字影像产品的显示品质。相机模组通常是由装有光学元件的镜筒与设置有影像感测器的镜座组成。请参 阅图7所示的相机模组600，其包括镜座610、镜筒620、镜片630、及影像感测器640。镜筒 620通过螺纹旋入镜座610中固定调整镜筒620与镜座610的相对位置，并使镜筒620内的 光学镜片630所形成的光学系统的成像面落在影像感测器640上。影像感测器640包括一 光感测芯片642及一封装外壳644。该光感测芯片642包括一个基板6422、形成于该基板 6422内的多个光感测单元6424、多个滤光片6428，及多个微透镜6426。该多个微透镜6426 的曲率半径相等，且相对于基板6422表面的高度均相等。然而，目前的小型化相机模组中，由于镜片630的焦距较短，通常容易发生较大程 度的场曲(Field Curvature)，即被摄物通过镜片630在影像感测器640的成像平面是一个 曲面650，该曲面650由靠近镜片630的光轴660处向远离于镜片630的光轴处的方向逐渐 弯曲。由于周边微透镜相对于中心微透镜而言，其距离镜片630的光轴较远，所以被摄物在 周边微透镜区域的成像清晰度较差，从而影响整个相机模组的成像质量。使用非球面微透 镜可解决这一问题，但是该非球面微透镜很容易出现偏心现象，制造良率低，而且成本高。因此，有必要提供一种可提高成像质量的影像感测器及具有该影像感测器的镜头 模组。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可提高成像质量的影像感测器及具有该影像感测器的 相机模组。一种影像感测器，其包括一光感测芯片，该光感测芯片包括一个基板，多个微透 镜，及形成于该基板内的多个光感测单元，该多个光感测单元与该多个微透镜一一对应，该 微透镜用于将光线汇聚至与其对应的光感测单元，位于基板中心区域的微透镜相对于基板 表面的高度小于位于基板周边区域的微透镜相对于基板表面的高度。一种相机模组，其包括一镜筒；一镜座；一镜片；一影像感测器，所述影像感测器 收容在所述镜座内，该影像感测器包括一光感测芯片，该光感测芯片包括一个基板，多个微 透镜，及形成于该基板内的多个光感测单元，该多个光感测单元与该多个微透镜一一对应， 该微透镜用于将光线汇聚至与其对应的光感测单元，位于基板中心区域的微透镜相对于基 板表面的高度小于位于基板周边区域的微透镜相对于基板表面的高度。
相较于现有技术，由于影像感测器中位于基板中心区域的微透镜相对于基板表面 的高度小于位于基板周边区域的微透镜相对于基板表面的高度，可较好的消除透镜单元引 起的场曲现象，提高了相机模组的成像质量。而且，具有该影像感测器的相机模组即使使用 球面镜片，最终成像也不会发生场曲现象，成像清晰度高。
图1是本发明第一实施例提供的影像感测器的剖面示意图。图2是图1中的多个微透镜的俯视图。图3是本发明第二实施例提供的影像感测器的剖面示意图。图4是图3中的多个微透镜的俯视图。图5是本发明第三实施例提供的影像感测器的剖面示意图。图6是本发明第四实施例提供的相机模组的剖面示意图。图7是现有技术的相机模组的剖面示意图。
具体实施例方式下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。请一并参阅图1和图2，其为本发明第一实施例提供的一种影像感测器100。该影 像感测器100包括一光感测芯片110、一封装主体120，及一封装盖体130。该封装主体120用于将该光感测芯片110收容固持于内部。该封装主体120包括 一围合侧壁122及一底板124，该围合侧壁122与该底板124共同构成一个用于收容该光感 测芯片110的收容空间126。该侧壁122可以由金属或树脂构成，例如可以由环氧树脂构 成。该底板124可为电路板，其用于承载所述光感测芯片110并将所述光感测芯片110的 电信号导出。该封装盖体130与光感测芯片110相对，用于保护光感测芯片110，其连接于所述 封装主体120的围合侧壁122远离底板124的一端，以将所述光感测芯片110密封于所述 收容空间126内。该封装盖体130的材料优选为玻璃。该光感测芯片110用于将光信号转化为相应的电信号，其包括一个基板112、多个 光感测单元114及多个微透镜116。该基板112具有一与该底板124相接触的第一表面1122及与第一表面1122相对 的第二表面1124。该基板112的第一表面1122上开设有阵列排布的多个凹槽1126。该基 板112的材料为硅。优选地，该基板112的厚度小于10 μ m。该多个光感测单元114收容于该基板112开设的凹槽1126中，其用于感测光 信号并产生光电效应，以将光信号转化为电信号。该多个光感测单元114可以是电荷耦 合元件(ChargeCoupled Device, CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor, CMOS)或光电二极管(Photodiode)等元件。该多个微透镜116与该多个光感测单元114 一一对应，每一微透镜116均用于将 光线汇聚至与之对应的光感测单元114，以增大投射到该光感测单元114的光通量。每个微 透镜116具有一个曲面体1162及与该曲面体相连的主体部1164。该曲面体1162的截面 优选为半圆形，当然也可以是其他形状。每个微透镜116的曲面体1162的曲率半径相等。该主体部1164可以为长方体、正方体或其他形状，该主体部1164与该光感测单元114相接 触。该多个微透镜116可划分为位于基板中心区域的多个微透镜116a，围绕中心区域 微透镜116a的次周边区域的微透镜116b，及围绕次周边区域微透镜116b的周边区域微透 镜116c(图中以虚线框示意)。该微透镜116b的数量不局限于本实施例中的一个，也可以 为多个。其中，从微透镜116a至微透镜116b，116c，主体部1164的厚度是逐渐增大的，即微 透镜116a，116b，116c的相对于基板112表面的厚度也是逐渐增大的。当微透镜116b的数 量为多个时，其沿着远离该基板112中心区域的方向是逐渐增大的。由于光学透镜(图未 示)在该影像感测器100的成像平面是一曲面140，而多个微透镜116相对于基板112表面 的高度变化也是与该曲面对应的，可以保证每个像点都聚焦在对应的微透镜116上，从而 消除场曲。请参阅图3及图4，其为本发明第二实施例提供的一种影像感测器200，其与第一 实施例提供的影像感测器100大致相同，其主要区别在于，该每个微透镜216的厚度均相 等，该影像感测器200进一步包括多个滤光片218。该多个滤光片218与多个光感测单元 214 —一对应，每一滤光片218均设置于一个微透镜216与一个光感测单元214之间，用于 仅使一单色光透过该滤光片218到达相应的光感测单元214。该多个滤光片218与该光感 测单元214相接触。该多个滤光片218也相应划分为与微透镜216a相对应的多个滤光片 218a,及与微透镜216b，216c相对应的滤光片218b，218c。该多个滤光片218a的厚度相等， 该滤光片218b，218c的厚度沿着远离该基板212中心区域的方向逐渐增大。所以，微透镜 216a.216b.216c的相对于基板212的高度是逐渐增加的。当然，滤光片218b的数量不限于 本实施例中的一个，其也可以为多个，多个滤光片218b的厚度也是沿着远离该基板212中 心区域的方向逐渐增大的。请参阅图5，其为本发明第三实施例提供的一种影像感测器300，其与第二实施例 提供的影像感测器200大致相同，其主要区别在于，该影像感测器300的多个滤光片318远 离该基板312的表面共同构成一抛物面的一部分，该抛物面以背离于该基板312的方向延伸。可以理解的是，当影像感测器用于黑白显示时，该滤光片可以为普通的透光板，用 于调整微透镜的高度并将光线导入至光感测单元。请参阅图6，其为本发明第四实施例提供的一种相机模组400。该相机模组400包 括一镜筒410 ；—镜座420 ；—镜片430 ；及第二实施例中的影像感测器200，该影像感测器 200收容在所述镜座420内。请一并参阅图3、图4及图6，由于镜片430在该影像感测器 200的成像平面是一曲面450，而多个微透镜216相对于基板212表面的高度变化也是与该 曲面对应的，可以保证每个像点都聚焦在对应的微透镜216上，从而消除场曲，提高相机模 组400的成像质量。相较于现有技术，由于影像感测器中位于基板中心区域的微透镜相对于基板表面 的高度小于位于基板周边区域的微透镜相对于基板表面的高度，可较好的消除透镜单元引 起的场曲现象，提高了相机模组的成像质量。而且，具有该影像感测器的相机模组即使使用 球面镜片，最终成像也不会发生场曲现象，成像清晰度高。另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思 做出其他各种相应的变化，而所有这些变化都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
一种影像感测器，其包括一光感测芯片，该光感测芯片包括一个基板，多个微透镜，及形成于该基板内的多个光感测单元，该多个光感测单元与该多个微透镜一一对应，该微透镜用于将光线汇聚至与其对应的光感测单元，其特征在于，位于基板中心区域的微透镜相对于基板表面的高度小于位于基板周边区域的微透镜相对于基板表面的高度。
2.如权利要求1所述的影像感测器，其特征在于，每个微透镜具有一个曲面体及与该 曲面体相连的主体部，该主体部与与其对应的光感测单元相接触，该主体部的厚度由该基 板的中心区域至周边区域是逐渐增大的。
3.如权利要求2所述的影像感测器，其特征在于，该曲面体的截面为半圆形。
4.如权利要求1所述的影像感测器，其特征在于，该光感测芯片还包括多个滤光片，该 多个滤光片分别设置于每个微透镜与每个光感测单元之间。
5.如权利要求4所述的影像感测器，其特征在于，该滤光片的厚度由该基板的中心区 域至周边区域是逐渐增大的。
6.如权利要求4所述的影像感测器，其特征在于，该多个滤光片远离于基板的表面共 同构成一抛物面的一部分，该抛物面以背离于该基板的方向延伸。
7.一种相机模组，其包括一镜筒；一镜座；一镜片；一影像感测器，所述影像感测器收 容在所述镜座内，该影像感测器包括一光感测芯片，该光感测芯片包括一个基板，多个微透 镜，及形成于该基板内的多个光感测单元，该多个光感测单元与该多个微透镜一一对应，该 微透镜用于将光线汇聚至与其对应的光感测单元，其特征在于，位于基板中心区域的微透 镜相对于基板表面的高度小于位于基板周边区域的微透镜相对于基板表面的高度。
8.如权利要求7所述的相机模组，其特征在于，每个微透镜具有一个曲面体及与该曲 面体相连的主体部，该主体部与与其对应的光感测单元相接触，该主体部的厚度由该基板 的中心区域至周边区域是逐渐增大的。
9.如权利要求7所述的相机模组，其特征在于，该光感测芯片还包括多个滤光片，该多 个滤光片分别设置于每个微透镜与每个光感测单元之间。
10.如权利要求9所述的相机模组，其特征在于，该滤光片的厚度由该基板的中心区域 至周边区域是逐渐增大的。
11.如权利要求9所述的相机模组，其特征在于，该多个滤光片远离于基板的表面共同 构成一抛物面的一部分，该抛物面以背离于该基板的方向延伸。
全文摘要
本发明提供一种影像感测器，其包括一光感测芯片，该光感测芯片包括一个基板，多个微透镜，及形成于该基板内的多个光感测单元，该多个光感测单元与该多个微透镜一一对应，该微透镜用于将光线汇聚至与其对应的光感测单元，位于基板中心区域的微透镜相对于基板表面的高度小于位于基板周边区域的微透镜相对于基板表面的高度。本发明还提供一种具有上述影像感测器的相机模组。
文档编号G02B7/02GK101901817SQ20091030260
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者张仁淙 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司