CN103091807B - 镜头与镜头单元片 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种镜头与镜头单元片，镜头包括一透光基板、一透镜部、一遮光层及至少一尺规。透镜部配置于透光基板上。遮光层配置于透光基板上，且暴露出透光基板上的透镜部所配置的区域。尺规配置于透光基板的角落。一种镜头单元片也被提出。

Description

镜头与镜头单元片

技术领域

本发明涉及一种光学元件，且特别是涉及一种镜头与镜头单元片(lensunit sheet)。

背景技术

随着光电技术的进步，影像感测器的尺寸越作越小，其中影像感测器例如为电荷耦合元件(charge coupled device，CCD)或互补式金氧半导体感测元件(complementary metal oxide semiconductor sensor，CMOS sensor)。如此一来，用以成像于影像感测器的镜头也越作越小。除此之外，由于照像与摄影功能在现今已通常整合于各种电子装置中，例如整合于移动电话、笔记型电脑、平板电脑等可携式电子装置中，因此镜头也需尽量地缩小，以符合可携式电子装置的小型化要求。

目前移动电话、笔记型电脑及平板电脑的镜头已作得相当的小，如此小的镜头的尺寸可达到芯片(chip)的尺寸的等级，所以这样的镜头可利用类似于晶片制作工艺的制作工艺来大量生产。因此，如此小的镜头又可称之为晶片级光学元件(wafer level optics)。

当制作晶片级光学元件时，通常是将多个镜头制作于一片透光圆片上，每个镜头间保留有切割道。利用刀刃沿着切割道切割后，便可将一设有多个镜头的圆片切割成多个镜头。一般而言，切割道的宽度大于刀刃的宽度，虽然这样的设计可使切割时较容易对位，然而，由于切割而成的大部分镜头的边缘仍留有部分的切割道，易产生漏光的问题，而影响成像品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜头，其有助于提升对位精准度，且可改善漏光问题。

本发明的另一目的在于提供一种镜头单元片，其有助于提升切割镜头单元片时的精准度。

本发明的一实施例提出一种镜头，其包括一透光基板、一透镜部、一遮光层及至少一尺规。透镜部配置于透光基板上。遮光层配置于透光基板上，且暴露出透光基板上的透镜部所配置的区域。尺规配置于透光基板的角落。

本发明的另一实施例提出一种镜头单元片，包括一透光基板及多个镜头单元。每一镜头单元包括一透镜部、一遮光层及至少一尺规。透镜部配置于透光基板上。遮光层配置于透光基板上，且暴露出透光基板上的透镜部所配置的区域。尺规配置于遮光层的角落，其中相邻二镜头单元的这些遮光层之间保留一透光切割区。

基于上述，由于本发明的实施例的镜头及镜头单元片具有尺规，因此镜头的制作可以较为精确，且切割镜头单元片时也可有较高的精确度，进而可提升镜头(或镜头单元)与其他光学元件的对位精确度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的镜头单元片的上视示意图；

图1B为图1A中的镜头单元的示意图；

图1C为图1A的镜头单元片沿着I-I线的剖面示意图；

图2为图1A的镜头单元片的另一种变化示意图；

图3A为由图1A所绘示的镜头单元片切割而成的其中一个镜头的上视示意图；

图3B为图3A的镜头的剖面示意图；

图4A为本发明的另一实施例的镜头单元片的上视示意图；

图4B为图4A中的镜头单元的上视示意图；

图4C为图4B中的尺规的放大示意图；

图5A为本发明的又一实施例的镜头单元片的上视示意图；

图5B为图5A中的镜头单元的上视示意图；

图5C为图5B中的尺规的放大示意图。

主要元件符号说明

50：切割刀刃

60：影像侦测器

100、100b、100c：镜头单元片

110：透光基板

112：第一表面

114：第二表面

120：透光切割区

200、200b、200c：镜头单元

210、210a：透镜部

220：遮光层

230、230b、230c：尺规

232：L型标记

232b、232c：透光区

234b：刻度线

240：透镜部

300：镜头

310：透光基板

D1：第一方向

D2：第二方向

W、T1、T2：宽度

具体实施方式

图1A为本发明的一实施例的镜头单元片的上视示意图，图1B为图1A中的镜头单元的示意图，而图1C为图1A的镜头单元片沿着I-I线的剖面示意图。请参照图1A至图1C，本实施例的镜头单元片100包括一透光基板110及多个镜头单元200。每一镜头单元200包括一透镜部210、一遮光层220及至少一尺规230(在图1A与图1B中是以多个尺规230为例)。在本实施例中，透光基板110例如为圆片(wafer)或晶片(wafer)，且透光基板110的材质例如为玻璃。然而，在其他实施例中，透光基板110的材质也可以是其他透光或透明材质。

透镜部210配置于透光基板110上。在本实施例中，透镜部210例如为凸透镜。然而，在其他实施例中，透镜部210也可以是凹透镜。此外，在本实施例中，透镜部210的材质例如为聚合物(polymer)。然而，在其他实施例中，透镜部210的材质也可以是其他透明或透光的材质。

遮光层220配置于透光基板110上，且暴露出透光基板110上的透镜部210所配置的区域。具体而言，在本实施例中，透光基板110具有相对的一第一表面112及一第二表面114，而遮光层220与透镜部210配置于第一表面112上。然而，在其他实施例中，遮光层220也可以配置于第二表面114上。在本实施例中，遮光层220例如为金属层、非金属吸光层或非金属反射层。

在本实施例中，每一镜头单元200还包括一透镜部240，配置于透光基板110的第二表面114上，其中透镜部240与透镜部210可相互对准，例如透镜部240与透镜部210的光轴互相重合。在本实施例中，透镜部240的材质例如为聚合物(polymer)。然而，在其他实施例中，透镜部240的材质也可以是其他透明或透光的材质。在本实施例中，透镜部210与透镜部240为凸透镜。然而，在另一实施例中，如图2所绘示，透镜部210a也可以是凹透镜，或者，在其他实施例中，透镜部也可以是其他形式的透镜。此外，在其他实施例中，也可以是透光基板110的第一表面112上配置有透镜部，而第二表面114上没有配置透镜部，如图2所绘示即第一表面112上配置有透镜部210a，而第二表面114上没有配置透镜部。此外，在其他实施例中，也可以是第二表面114上配置有透镜部，而第一表面112是没有配置透镜部。

相邻二镜头单元200的这些遮光层220之间保留一透光切割区120。在本实施例中，透光切割区120即为透光基板110的第一表面112上没有配置透镜部210与遮光层220的区域。此外，在本实施例中，透光切割区120呈长条状，即透光切割区120为透光切割道。

尺规230配置于遮光层220的角落。在本实施例中，尺规230包括多个L型标记232，且这些L型标记232由镜头单元200的角落往镜头单元200的中央等间隔配置。此外，在本实施例中，这些L型标记232的宽度W实质上相同。

在本实施例中，L型标记232为L型透光区，亦即在L型透光区中的第一表面112上没有配置遮光层220。此外，L型透光区的周围区域由遮光层220所覆盖，亦即在L型透光区的周围区域中的第一表面112上覆盖有遮光层220。然而，在其他实施例中，也可以是L型标记232为L型遮光区，而L型遮光区的周围区域为透光区，亦即在L型遮光区中的第一表面112上覆盖有如同遮光层220的材质的遮光层，而L型遮光区的周围区域则没有配置遮光层。

在本实施例中，尺规230的数量为四个，这些尺规230配置于遮光层220的四个角落，且这些尺规230环绕透镜部210。

图3A为由图1A所绘示的镜头单元片切割而成的其中一个镜头的上视示意图，而图3B为图3A的镜头的剖面示意图。请先参照图1A、图1C、图3A与图3B，当本实施例的镜头单元片100被沿着透光切割区120(在本实施例中即透光切割道)切割后，亦即让每个镜头单元200彼此分离，而分离后的每个镜头单元200即成为一镜头300。具体而言，可利用一切割刀刃50沿着透光切割区120切割镜头单元片100。在本实施例中，切割刀刃50的宽度T1等于透光切割区120的宽度T2。然而，在其他实施例中，切割刀刃50的宽度T1也可以大于透光切割区120的宽度T2。

由于本实施例的镜头单元片100具有尺规230，因此切割刀刃50在下刀前，可先以影像侦测器60侦测尺规230，进而根据影像侦测器60所侦测到的尺规230的影像来让刀刃对准透光切割区120。此外，当切割刀刃50完成一次下刀后，影像侦测器60可侦测切割处的一侧的镜头单元200的尺规230，以判断尺规230是否有被切到，并根据尺规230中的L型标记232被切除的数量或程度来判断此次切割所产生的误差为多少，亦即判断切偏了多少。在下一次下刀前，便可根据上一次的切割误差来调整切割刀刃50的位置。举例而言，如图3A所绘示的镜头的尺规230的最靠近边缘的L型标记232便被切掉了一部分，然而，切掉的这一小部分仍然在误差的容忍范围内，因此不会影响镜头300组装至其他光学元件(例如影像感测器)上的精确度，其中影像感测器例如是电荷耦合元件(charge coupled device，CCD)或互补式金氧半导体感测元件(complementary metal oxide semiconductor sensor，CMOS sensor)。在下一次下刀前调整切割刀刃50的位置，以将上一次的误差补偿回来，可使往后的每一次下刀不至于不断地累积误差。如此一来，便可确保整个镜头单元片100所切割而成的镜头300的误差都仍够保持在能够容忍的范围内。

在本实施例中，镜头300包括一透光基板310(如图3B所绘示)、透镜部210、遮光层220及尺规230。镜头单元片100被切割而分离成多个镜头300时，原本图1A的透光基板110也因被切割而分离成多个透光基板310。透镜部310配置于透光基板310上。遮光层220配置于透光基板310上，且暴露出透光基板310上的透镜部310所配置的区域。此外，尺规230配置于透光基板310的角落。在本实施例中，这些尺规230配置于透光基板310的四个角落。此外，在本实施例中，尺规230的这些L型标记232由透光基板310的角落往透光基板310的中央等间隔配置。

请参照图3A与图3B，在镜头300中，至少最靠透光基板310的角落的L型标记232以外的这些L型标记232的宽度W实质上相同。举例而言，图3A的最靠近左下角的L型标记232被切掉一部分而导致其宽度小于原本在镜头单元片100上的宽度W，但最靠近角落的其他两个L型标记232由于没有被切到，所以其宽度维持为原来在镜头单元片100上的宽度W。然而，若整个尺规230都没有被切割到，则最靠近角落的L型标记232的宽度仍会与其他L型标记232的宽度一样，都是宽度W。

值得注意的是，上述的具有其他形式的尺规的其他实施例的镜头单元片也可如本实施例一样切割成多个镜头，以形成具有其他形式的尺规的镜头。

在本实施例中，由于镜头300及镜头单元片100具有尺规230，因此镜头300的制作可以较为精确，且切割镜头单元片100时也可有较高的精确度，进而可提升镜头300与其他光学元件(例如影像感测器)的对位精确度。如此一来，便可提升影像感测器上的成像品质。此外，由于镜头单元片100的切割精度较高，且由于切割刀刃60的宽度T1大于等于透光切割区120的宽度，因此因切割刀刃的切割误差而遗留在镜头300边缘的透光切割区120的面积会变得很小或零。如此一来，当镜头300与其他光学元件(如影像侦测器)组装于一壳体中，且此壳体曝露出透镜部210并遮避镜头300的其他部分时，镜头300的边缘的漏光便能够大幅降低或者镜头300的边缘会没有漏光，进而提升影像感测器的成像品质。

图4A为本发明的另一实施例的镜头单元片的上视示意图，图4B为图4A中的镜头单元的上视示意图，而图4C为图4B中的尺规的放大示意图。请参照图4A至图4C，本实施例的镜头单元片100b类似于图1A的镜头单元片100，而两者的差异如下所述。在本实施例的镜头单元片100b中，每一尺规230b包括一透光区232b及多个刻度线234b。这些刻度线234b等间隔地配置于透光区232b中。在本实施例中，这些刻度线234b例如是以与遮光层220的材料相同的遮光材料所形成。在本实施例中，透光区232b呈L型。此外，在本实施例中，部分的这些刻度线234b沿着一第一方向D1排列，另一部分的这些刻度线234b沿着一第二方向D2排列，且第一方向D1实质上垂直于第二方向D2。本实施例的镜头单元片100b在被沿着透光切割区120切割后，因切割而分离的每一个镜头单元200b即形成一镜头。在每一次切割刀刃下刀前，可利用影像感测器感测这些刻度线234b，以使切割刀刃对准透光切割区120。此外，在下刀之后，可利用影像感测器判断切割误差，并在下一次下刀时根据此切割误差来调整切割刀刃的位置，以将切割误差补偿回来。

图5A为本发明的又一实施例的镜头单元片的上视示意图，图5B为图5A中的镜头单元的上视示意图，而图5C为图5B中的尺规的放大示意图。请参照图5A至图5C，本实施例的镜头单元片100c与图4A的镜头单元片100b类似，而两者的差异在于在本实施例的镜头单元片100c中，尺规230c的透光区232c呈矩形。然而，在其他实施例中，尺规的透光区也可以呈L形与矩形以外的其他的适当的形状。本实施例的镜头单元片100c在被沿着透光切割区120切割后，每一个镜头单元200c也形成一个镜头。

综上所述，由于本发明的实施例的镜头及镜头单元片具有尺规，因此镜头的制作可以较为精确，且切割镜头单元片时也可有较高的精确度，进而可提升镜头(或镜头单元)与其他光学元件的对位精确度。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (20)

1.一种镜头，包括：

透光基板；

透镜部，配置于该透光基板上；

遮光层，配置于该透光基板上，且暴露出该透光基板上的该透镜部所配置的区域；以及

至少一尺规，配置于该透光基板的角落。

2.如权利要求1所述的镜头，其中该尺规包括多个L型标记，且该些L型标记由该透光基板的该角落往该透光基板的中央等间隔配置。

3.如权利要求2所述的镜头，其中至少最靠该透光基板的角落的该L型标记以外的该些L型标记的宽度实质上相同。

4.如权利要求2所述的镜头，其中该L型标记为L型透光区，而该L型透光区的周围区域由该遮光层所覆盖。

5.如权利要求2所述的镜头，其中该L型标记为L型遮光区，而该L型遮光区的周围区域为透光区。

6.如权利要求1所述的镜头，其中该尺规包括：

透光区；以及

多个刻度线，等间隔地配置于该透光区中。

7.如权利要求6所述的镜头，其中该透光区呈矩形。

8.如权利要求6所述的镜头，其中该透光区呈L型。

9.如权利要求6所述的镜头，其中部分该些刻度线沿着一第一方向排列，另一部分该些刻度线沿着一第二方向排列，且该第一方向实质上垂直于该第二方向。

10.如权利要求1所述的镜头，其中该至少一尺规为四个尺规，该些尺规配置于该透光基板的四个角落，且该些尺规环绕该透镜部。

11.一种镜头单元片，包括：

透光基板；以及

多个镜头单元，每一镜头单元包括：

透镜部，配置于该透光基板上；

遮光层，配置于该透光基板上，且暴露出该透光基板上的该透镜部所配置的区域；以及

至少一尺规，配置于该遮光层的角落，其中相邻两个该镜头单元的该些遮光层之间保留一透光切割区。

12.如权利要求11所述的镜头单元片，其中该尺规包括多个L型标记，且该些L型标记由该镜头单元的角落往该镜头单元的中央等间隔配置。

13.如权利要求12所述的镜头单元片，其中该些L型标记的宽度实质上相同。

14.如权利要求12所述的镜头单元片，其中该L型标记为L型透光区，而该L型透光区的周围区域由该遮光层所覆盖。

15.如权利要求12所述的镜头单元片，其中该L型标记为L型遮光区，而该L型遮光区的周围区域为透光区。

16.如权利要求11所述的镜头单元片，其中该尺规包括：

透光区；以及

多个刻度线，等间隔地配置于该透光区中。

17.如权利要求16所述的镜头单元片，其中该透光区呈矩形。

18.如权利要求16所述的镜头单元片，其中该透光区呈L型。

19.如权利要求16所述的镜头单元片，其中部分该些刻度线沿着一第一方向排列，另一部分该些刻度线沿着一第二方向排列，且该第一方向实质上垂直于该第二方向。

20.如权利要求11所述的镜头单元片，其中该至少一尺规为四个尺规，该些尺规配置于该遮光层的四个角落，且该些尺规环绕该透镜部。