CN107735246B - 透镜基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

为了抑制透镜的污染或损坏的发生。在本技术中,例如,制造装置允许比透镜树脂部从基板突出的高度更厚的间隔件附接到所述基板。此外,例如,在本技术中,所述制造装置通过使用由两层模具构成的模型在形成于所述基板中的通孔的内侧模制所述透镜树脂部,并且在模制所述透镜树脂部之后,在一个模具附接在所述基板上的状态下,所述制造装置将所述基板从所述另一个模具脱模。例如,本技术可以适用于带透镜的基板、层叠透镜结构、相机模块、制造装置、制造方法、电子设备、计算机、程序、存储介质、系统等。

Description

透镜基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种带透镜的基板、层叠透镜结构、相机模块以及制造装置和制造方法,更具体地,涉及可以用于制造诸如半导体装置或平板显示装置等电子设备的其中形成有透镜的带透镜的基板、层叠透镜结构、相机模块以及制造装置和制造方法。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月31日提交的日本在先专利申请JP2015-152918的权益,其全部内容通过引用的方式并入本文。
背景技术
在多个透镜沿晶片基板的平面方向排列的晶片级透镜工艺中,形成透镜时的形状精度和位置精度的要求很严格。特别地,通过使晶片基板层叠来制造层叠透镜结构的工艺的难度非常高,并且尚未实现三层以上的层叠的批量生产。
对于晶片级透镜工艺,至今为止,已经设计和提出了各种技术。例如,在现有技术中,已经提出了在玻璃基板上形成的混合型晶片透镜、仅由树脂材料形成的单片型晶片透镜等。另外,专利文献1公开了一种在基板的通孔中形成透镜的方法。
[引用文献列表]
[专利文献]
专利文献1:JP 2011-180292 A
发明内容
[技术问题]
然而,在专利文献1所公开的方法的情况下,存在以下可能性:根据透镜的形状,透镜从基板(通孔)突出。在这种情况下,在输送基板时或在诸如薄膜形成等后续阶段的制造过程中,透镜可能与制造装置、安装台等接触,从而存在导致透镜的污染或损坏的可能性。
鉴于上述情况提出了本技术,并且期望抑制在制造过程等中透镜的污染或损坏的发生。
[问题的解决方案]
根据本公开的实施方案,提供了一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:提供包括其中形成有透镜部的通孔的基板,其中所述透镜部从所述基板突出;以及将间隔件附接到所述基板,其中所述间隔件的厚度大于所述透镜部从所述基板突出的高度。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括透镜的基板的制造方法,所述方法包括:在所述基板中形成通孔;在所述基板的所述通孔中形成透镜部,所述透镜部具有从所述基板突出的突出部分;以及将间隔件附接到所述基板,其中所述间隔件的厚度大于所述透镜部从所述基板突出的高度。
根据本公开的实施方案,提供了一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:提供包括其中配置有透镜材料的通孔的基板;使用模型将所述透镜材料模制成透镜部,其中所述模型的第一部分接触所述透镜材料,并且所述模型的第二部分附接到所述基板的一侧;以及在将所述透镜材料模制成所述透镜部之后,使所述模型的第一部分脱离所述透镜部。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括层叠透镜结构和包含光学传感器的传感器基板的相机模块的制造方法,所述方法包括:提供包括其中形成有透镜部的通孔的基板,其中所述透镜部从所述基板突出;将间隔件附接到所述基板,其中所述间隔件的厚度大于所述透镜部从所述基板突出的高度;从所述基板上去除所述间隔件;对多个透镜基板进行层叠和接合以形成所述层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔;以及对所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括层叠透镜结构和包含光学传感器的传感器基板的相机模块的制造方法,所述方法包括:提供包括其中配置有透镜材料的通孔的基板;使用模型将所述透镜材料模制成透镜部,其中所述模型的第一部分接触所述透镜材料,并且所述模型的第二部分附接到所述基板的一侧;在将所述透镜材料模制成所述透镜部之后,使所述模型的第一部分脱离所述透镜部;将所述模型的第二部分从所述基板的一侧去除;对多个透镜基板进行层叠和接合以形成所述层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔;以及对所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
根据本公开的实施方案,提供了一种透镜基板,所述透镜基板包括:基板,所述基板包括形成在所述基板的光入射侧表面或所述基板的光发射侧表面上的通孔和凸部;和形成在所述通孔的内侧的透镜部,其中所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括多个层叠透镜基板的层叠透镜结构,所述多个层叠透镜基板中的各个透镜基板都包括:基板,所述基板包括形成在所述基板的光入射侧表面或所述基板的光发射侧表面上的通孔和凸部;和形成在所述通孔的内侧的透镜部,其中所述透镜部的一部分从所述通孔突出并且具有比所述凸部的高度更低的高度。
根据本公开的实施方案,提供了一种相机模块,所述相机模块包括包含多个层叠透镜基板的层叠透镜结构和形成在传感器基板上的光学传感器,所述多个层叠透镜基板中的各个透镜基板都包括:基板,所述基板包括形成在所述基板的光入射侧表面或所述基板的光发射侧表面上的通孔和凸部;和形成在所述通孔的内侧的透镜部,其中所述透镜部的一部分从所述通孔突出并且具有比所述凸部的高度更低的高度;并且其中所述传感器基板和所述层叠透镜结构层叠在一起。
根据本公开的实施方案,提供了一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:在基板的光入射侧表面或所述基板的光发射侧表面上形成凸部;在所述基板中形成通孔;以及在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出。
根据本公开的实施方案,提供了一种层叠透镜结构的制造方法,所述方法包括:在透镜基板的光入射侧表面或所述透镜基板的光发射侧表面上形成凸部;在所述基板中形成通孔;在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出;以及对多个透镜基板进行层叠和接合以形成层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔。
根据本公开的实施方案,提供了一种层叠透镜结构的制造方法,所述方法包括:在透镜基板的光入射侧表面或所述透镜基板的光发射侧表面上形成凸部,在所述透镜基板中形成通孔,在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出,并对多个透镜基板进行层叠和接合。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括层叠透镜结构和包含光学传感器的传感器基板的相机模块的制造方法,所述方法包括:在透镜基板的光入射侧表面或所述透镜基板的光发射侧表面上形成凸部,在所述透镜基板中形成通孔,并且在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出,对多个透镜基板进行层叠和接合以形成层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔;以及对所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
根据本公开的实施方案,提供了一种透镜基板,所述透镜基板包括:包括多个基板的层叠基板;形成在所述层叠基板中的通孔;和形成在所述通孔的内侧的透镜部。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括多个层叠透镜基板的层叠透镜结构,所述多个层叠透镜基板中的各个透镜基板都包括:包括多个基板的层叠基板;形成在所述层叠基板中的通孔;和形成在所述通孔的内侧的透镜部。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括层叠在传感器基板上的层叠透镜结构的相机模块,所述相机模块包括:包括多个层叠透镜基板的层叠透镜结构,所述多个层叠透镜基板中的各个透镜基板都包括:包括多个基板的层叠基板、形成在所述层叠基板中的通孔和形成在所述通孔的内侧的透镜部,其中所述传感器基板包括光学传感器。
根据本公开的实施方案,提供了一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:对多个基板进行层叠和附接,从而形成层叠基板;在所述层叠基板中形成通孔;以及在所述通孔中形成透镜部。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括透镜基板的层叠透镜结构的制造方法,所述方法包括:对多个基板进行层叠和附接,在形成于层叠和附接有多个所述基板的层叠基板中的通孔中形成透镜部,并且对多个透镜基板进行层叠和接合以形成层叠透镜结构。
根据本公开的实施方案,提供了一种包括层叠透镜结构和包含光学传感器的传感器基板的相机模块的制造方法,所述方法包括:对多个基板进行层叠和附接,在形成于层叠和附接有多个所述基板的层叠基板中的通孔中形成透镜部,并且对多个透镜基板进行层叠和接合,从而形成层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔;以及对所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
附图说明
图1是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第一实施方案的图。
图2是专利文献1中公开的层叠透镜结构的断面结构图。
图3是图1的相机模块的层叠透镜结构的断面结构图。
图4是用于说明带透镜的基板的直接接合的图。
图5是示出了图1的相机模块的形成过程的图。
图6是示出了图1的相机模块的形成过程的图。
图7是示出了图1的相机模块的另一个形成过程的图。
图8是用于说明带透镜的基板的构成的图。
图9是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第二实施方案的图。
图10是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第三实施方案的图。
图11是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第四实施方案的图。
图12是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第五实施方案的图。
图13是用于说明根据第四实施方案的相机模块的详细构成的图。
图14示出了支撑基板和透镜树脂部的平面图和断面图。
图15是示出了层叠透镜结构和孔径光阑板的断面图。
图16是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第六实施方案的图。
图17是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第七实施方案的图。
图18是示出了带透镜的基板的详细构成的断面图。
图19是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图20是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图21是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图22是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图23是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图24是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图25是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图26是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图27是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图28是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图29是用于说明带透镜的基板的制造方法的图。
图30是用于说明基板状态的带透镜的基板的接合的图。
图31是用于说明基板状态的带透镜的基板的接合的图。
图32是用于说明使五个基板状态下的带透镜的基板层叠的第一层叠方法的图。
图33是用于说明使五个基板状态下的带透镜的基板层叠的第二层叠方法的图。
图34是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第八实施方案的图。
图35是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第九实施方案的图。
图36是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第十实施方案的图。
图37是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第十一实施方案的图。
图38是示出了作为比较结构例1的晶片级层叠结构的断面图。
图39是示出了作为比较结构例2的透镜阵列基板的断面图。
图40是用于说明图39的透镜阵列基板的制造方法的图。
图41是示出了作为比较结构例3的透镜阵列基板的断面图。
图42是用于说明图41的透镜阵列基板的制造方法的图。
图43是示出了作为比较结构例4的透镜阵列基板的断面图。
图44是用于说明图43的透镜阵列基板的制造方法的图。
图45是示出了作为比较结构例5的透镜阵列基板的断面图。
图46是用于说明从待成为透镜的树脂获得的效果的图。
图47是用于说明从待成为透镜的树脂获得的效果的图。
图48是示出了作为比较结构例6的透镜阵列基板的示意图。
图49是示出了作为比较结构例7的层叠透镜结构的断面图。
图50是用于说明从图49的层叠透镜结构获得的效果的图。
图51是示出了作为比较结构例8的层叠透镜结构的断面图。
图52是用于说明从图51的层叠透镜结构获得的效果的图。
图53是示出了采用根据本技术实施方案的结构的层叠透镜结构的断面图。
图54是示出了图53的层叠透镜结构的示意图。
图55是示出了未分割的带透镜的基板和间隔件的例子的立体图。
图56是示出了制造装置的主要构成的例子的框图。
图57是示出了带透镜的基板制造处理的工序的例子的流程图。
图58是用于说明所制造的带透镜的基板的状态的例子的断面图。
图59是用于说明间隔件的例子的图。
图60是用于说明间隔件的例子的图。
图61是示出了制造装置的主要构成的例子的框图。
图62是示出了层叠透镜结构制造处理的工序的例子的流程图。
图63是示出了制造装置的主要构成的例子的框图。
图64是示出了相机模块制造处理的工序的例子的流程图。
图65是用于说明透镜形成状态的例子的断面图。
图66是示出了制造装置的主要构成的例子的框图。
图67是示出了带透镜的基板制造处理的工序的例子的流程图。
图68是用于说明所制造的带透镜的基板的状态的例子的断面图。
图69是用于说明晶片级透镜的另一个例子的断面图。
图70是用于说明模具的另一个例子的断面图。
图71是示出了带透镜的基板的构成例的断面图。
图72是示出了制造装置的主要构成的例子的框图。
图73是示出了带透镜的基板制造处理的工序的例子的流程图。
图74是用于说明所制造的带透镜的基板的状态的例子的图。
图75是用于说明所制造的带透镜的基板的状态的例子的图。
图76是用于说明所制造的带透镜的基板的状态的例子的图。
图77是示出了带透镜的基板的构成例的断面图。
图78是示出了带透镜的基板的构成例的断面图。
图79是示出了带透镜的基板制造处理的工序的例子的流程图。
图80是示出了带透镜的基板的构成例的断面图。
图81是示出了制造装置的主要构成的例子的框图。
图82是示出了带透镜的基板制造处理的工序的例子的流程图。
图83是用于说明所制造的带透镜的基板的状态的例子的断面图。
图84是示出了层叠透镜结构的主要构成的例子的断面图。
图85是示出了制造装置的主要构成的例子的框图。
图86是示出了带透镜的基板制造处理的工序的例子的流程图。
图87是用于说明所制造的带透镜的基板的状态的例子的断面图。
图88是示出了层叠透镜结构的主要构成的例子的断面图。
图89是示出了带透镜的基板的主要构成的例子的断面图。
图90是示出了作为采用本技术的电子设备的摄像装置的构成的例子的框图。
图91是示出了内部信息获取系统的示意性构成的例子的框图。
图92是用于说明图像传感器的使用例的图。
具体实施方式
在下文中,对用于实施本技术的各方面(以下称为实施方案)进行说明。另外,按照以下顺序进行说明。
1.相机模块的第一实施方案
2.相机模块的第二实施方案
3.相机模块的第三实施方案
4.相机模块的第四实施方案
5.相机模块的第五实施方案
6.第四实施方案的相机模块的详细构成
7.相机模块的第六实施方案
8.相机模块的第七实施方案
9.带透镜的基板的详细构成
10.带透镜的基板的制造方法
11.带透镜的基板的接合
12.相机模块的第八和第九实施方案
13.相机模块的第十实施方案
14.相机模块的第十一实施方案
15.与其他结构相比根据本技术实施方案的结构的效果
16.其他实施方案1
17.其他实施方案2
18.其他实施方案3
19.其他实施方案4
20.电子设备的应用例
21.图像传感器的使用例
22.软件
23.其他
<1.相机模块的第一实施方案>
图1A和图1B是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第一实施方案的图。
图1A是示出了作为相机模块1的第一实施方案的相机模块1A的构成的示意图。图1B是相机模块1A的示意性断面图。
相机模块1A构造成包括层叠透镜结构11和受光元件12。层叠透镜结构11构造成在纵向和横向方向上分别包括五个光学单元,即,总共包括二十五个光学单元13。光学单元13构造成在一个光轴方向上包括多个透镜21。相机模块1A是包括多个光学单元13的复眼相机(compound-eye camera)模块。
如图1B所示,设置于相机模块1A上的多个光学单元13的光轴配置成朝向模块的外侧扩展,由此可以拍摄广角图像。
另外,在图1B中,为了简单起见,层叠透镜结构11构造成仅层叠有三层透镜21的结构,但显而易见的是,优选层叠有更多层的透镜21。
图1A和图1B的相机模块1A可以通过使经由多个光学单元13拍摄的多个图像接合而产生一个广角图像。为了使多个图像接合,拍摄各图像的各光学单元13的形成和配置优选具有高精度。另外,特别地,对于广角侧的光学单元13,由于光在透镜21上的入射角小,所以光学单元13内的各透镜21的位置关系和配置优选具有高精度。
图2是专利文献1中公开的使用树脂基固定技术的层叠透镜结构的断面结构图。
在图2所示的层叠透镜结构500中,作为使设有透镜511的基板512固定的手段,使用树脂513。树脂513是诸如UV固化树脂等能量固化树脂。
在将基板512彼此贴合之前,在各基板512的整个前表面上形成树脂513的层。之后,将基板512彼此贴合,接着,使树脂513固化。因此,使贴合的基板512彼此固定。
然而,当树脂513固化时,树脂513会固化收缩。在图2所示的结构的情况下,由于在整个基板512上形成树脂513的层之后使树脂513固化,所以树脂513的位移量变大。
另外,即使在对通过使基板512贴合在一起而形成的层叠透镜结构500进行分割并且通过组合摄像元件而形成相机模块之后,如图2所示,在包含在相机模块内的层叠透镜结构500中,树脂513也存在于设有透镜511的基板512之间的所有部分中。为此,当相机模块安装在相机的壳体内并且被实际使用时,存在这样的可能性:层叠透镜结构500的基板之间的树脂会由于设备发热引起的温度升高而热膨胀。
图3是仅示出了图1的相机模块1A的层叠透镜结构11的断面结构图。
相机模块1A的层叠透镜结构11也通过使设有透镜21的多个带透镜的基板41层叠来形成。
在相机模块1A的层叠透镜结构11中,作为用于固定设有透镜21的带透镜的基板41的手段,使用与图2的层叠透镜结构500或者引用文献列表中指出的其他层叠透镜结构完全不同的固定手段。
即,待层叠的两个带透镜的基板41通过在一个基板的表面上形成的氧化物或氮化物的表面层与在另一个基板的表面上形成的氧化物或氮化物的表面层之间的共价键彼此直接接合。作为具体例子,如图4所示,在待层叠的两个带透镜的基板41的表面上形成作为表面层的氧化硅膜或氮化硅膜,并使羟基与该膜结合。之后,使两个带透镜的基板41彼此贴合,并且通过升温来进行脱水缩合。结果,在两个带透镜的基板41的表面层之间形成硅-氧共价键。因此,两个带透镜的基板41彼此直接接合。另外,作为缩合的结果,可以在包含在两个表面层中的元素之间直接形成共价键。
在本说明书中,以这种方式,以下这些都被称为直接接合:通过配置在两个带透镜的基板41之间的无机膜来固定两个带透镜的基板41,通过使配置在两个带透镜的基板41的表面上的无机膜进行化学键合来固定两个带透镜的基板41,在配置在两个带透镜的基板41的表面上的无机膜之间通过根据脱水缩合而形成键来固定两个带透镜的基板41,在配置于两个带透镜的基板41的表面上的无机膜之间通过形成基于氧的共价键或无机膜中包含的元素之间的共价键来固定两个带透镜的基板41,或者通过在配置于两个带透镜的基板41的表面上的氧化硅层或氮化硅层之间形成硅-氧共价键或硅-硅共价键来固定两个带透镜的基板41。
为了进行贴合并通过升温来进行脱水缩合,在本实施方案中,使用半导体装置或平板显示装置中使用的基板,在基板状态下形成透镜,在基板状态下进行贴合并通过升温来进行脱水缩合,并且在基板状态下通过共价键进行接合。由于通过共价键接合在两个带透镜的基板41的表面上形成的无机膜而获得的结构而可以获得以下作用或效果:抑制了在整个基板上树脂513的固化收缩引起的变形或实际使用中树脂513的热膨胀引起的变形,这是在使用专利文献1中公开的参照图2说明的技术的情况下存在的问题。
图5和图6是示出了通过使层叠透镜结构11和受光元件12进行组合来形成图1A和图1B的相机模块1A的过程的图。
首先,如图5所示,制备其中在平面方向上形成有多个透镜21(未示出)的多个带透镜的基板41W并使带透镜的基板层叠。因此,获得其中层叠有多个基板状态的带透镜的基板41W的基板状态的层叠透镜结构11W。
接下来,如图6所示,在平面方向上形成有多个受光元件12的基板状态的传感器基板43W与图5所示的基板状态的层叠透镜结构11W分开地制作和制备。
接下来,使基板状态的传感器基板43W和基板状态的层叠透镜结构11W层叠,并将外部端子连接到贴合的基板的各模块上,从而获得基板状态的相机模块44W。
最后,以模块或芯片为单位对基板状态的相机模块44W进行分割。分割的相机模块44密封在单独制备的壳体(未示出)中,从而获得作为最终产品的相机模块44。
另外,在本说明书和附图中,附图标记带有“W”的诸如带透镜的基板41W等部件表示部件处于基板状态(晶片状态),并且附图标记不带“W”的诸如带透镜的基板41等部件表示部件处于其中该部件被分割成模块或芯片单位的状态。这些标记同样适用于传感器基板43W、相机模块44W等。
图7是示出了通过使层叠透镜结构11和受光元件12进行组合来形成图1A和图1B的相机模块1A的另一过程的图。
首先,与上述过程类似,制造其中层叠有多个基板状态的带透镜的基板41W的基板状态的层叠透镜结构11W。
接下来,对基板状态的层叠透镜结构11W进行分割。
另外,与基板状态的层叠透镜结构11W分开地制作和制备基板状态的传感器基板43W。
接下来,将分割的层叠透镜结构11一个接一个地安装在基板状态的传感器基板43W的各受光元件12上。
最后,将安装有分割的层叠透镜结构11的基板状态的传感器基板43W分割成模块或芯片单位。将安装有层叠透镜结构11的分割后的传感器基板43密封在单独制备的壳体(未示出)中,并且将外部端子进一步连接到其上,从而获得作为最终产品的相机模块44。
另外,作为通过使层叠透镜结构11和受光元件12进行组合来形成图1A和图1B的相机模块1A的另一个过程的例子,对图7所示的基板状态的传感器基板43W进行分割,并且作为分割结果而获得的各个受光元件12安装在分割后的层叠透镜结构11上,从而可以获得分割的相机模块44。
图8A~8H是用于说明相机模块1A中的带透镜的基板41的构成的图。
图8A是与图1A类似地示出了相机模块1A的示意图。
图8B是与图1B类似的相机模块1A的示意性断面图。
如图8B所示,相机模块1A是包括通过组合多个透镜21而形成的具有一个光轴的多个光学单元13的复眼相机模块。层叠透镜结构11构造成在纵向和横向方向上分别包括五个光学单元,即,总共包括二十五个光学单元13。
在相机模块1A中,多个光学单元13的光轴被配置成朝向模块的外侧扩展,从而可以拍摄广角图像。在图8B中,为了简单起见,层叠透镜结构11构造成其中仅层叠有三层带透镜的基板41的结构,但显而易见的是,优选层叠有更多层的带透镜的基板41。
图8C~8E是示出了构成层叠透镜结构11的三层带透镜的基板41的平面形状的图。
图8C是在三层之中最上层的带透镜的基板41的平面图,图8D是中间层的带透镜的基板41的平面图,图8E是最下层的带透镜的基板41的平面图。由于相机模块1是复眼广角相机模块,因此随着朝向上层前进,透镜21的直径增大,并且透镜之间的间距扩宽。
图8F~8H是用于获得图8C~8E所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。
图8F所示的带透镜的基板41W示出了与图8C所示的带透镜的基板41相对应的基板状态,图8G所示的带透镜的基板41W示出了与图8D所示的带透镜的基板41相对应的基板状态,并且图8H所示的带透镜的基板41W示出了与图8E所示的带透镜的基板41相对应的基板状态。
图8F~8H所示的基板状态的带透镜的基板41W构造成使得从一个基板获得8个图8A所示的相机模块1A。
可以理解的是,在图8F~8H所示的各带透镜的基板41W之中,在模块单位的带透镜的基板41内的透镜之间的间距在上层的带透镜的基板41W和下层的带透镜的基板41W之间是不同的,另一方面,在各个带透镜的基板41W中,模块单位的带透镜的基板41的配置间距从上层的带透镜的基板41W到下层的带透镜的基板41W是恒定的。
<2.相机模块的第二实施方案>
图9A~9H是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第二实施方案的图。
图9A是示出了作为相机模块1的第二实施方案的相机模块1B的外观的示意图。图9B是示出了相机模块1B的示意性断面图。
相机模块1B构造成包括两个光学单元13。两个光学单元13在层叠透镜结构11的最上层上设有孔径光阑板51。在孔径光阑板51中安装有孔口部52。
尽管相机模块1B包括两个光学单元13,但是两个光学单元13具有不同的光学参数。即,相机模块1B包括具有不同光学性能的两种类型的光学单元13。例如,两种类型的光学单元13可以是用于拍摄近景的短焦距的光学单元13和用于拍摄远景的长焦距的光学单元13。
在相机模块1B中,由于两个光学单元13的光学参数不同,因此例如,如图9B所示,两个光学单元13之间的透镜21的数量是不同的。另外,包括2个光学单元13的层叠透镜结构11的相同层的透镜21可以构造成使得直径、厚度、表面形状、体积和与相邻透镜之间的距离中的一者是不同的。为此,例如,相机模块1B的透镜21的平面形状可以具有如图9C所示的其中两个光学单元13包括具有相同直径的透镜21的结构,可以具有如图9D所示的其中两个光学单元包括具有不同形状的透镜21的结构,并且可以具有如图9E所示的其中一个光学单元不具有透镜21而具有空洞21X的结构。
图9F~9H是用于获得图9C~9E所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。
图9F所示的带透镜的基板41W示出了与图9C所示的带透镜的基板41相对应的基板状态,图9G所示的带透镜的基板41W示出了与图9D所示的带透镜的基板41相对应的基板状态,并且图9H所示的带透镜的基板41W示出了与图9E所示的带透镜的基板41相对应的基板状态。
图9F~9H所示的基板状态的带透镜的基板41W构造成使得从一个基板获得16个图9A所示的相机模块1B。
如图9F~9H所示,为了形成相机模块1B,在基板状态的带透镜的基板41W的整个基板表面上可以形成具有相同形状的透镜、可以形成具有不同形状的透镜或者可以形成透镜或不形成透镜。
<3.相机模块的第三实施方案>
图10A~10F是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第三实施方案的图。
图10A是示出了作为相机模块1的第三实施方案的相机模块1C的外观的示意图。图10B是相机模块1C的示意性断面图。
相机模块1C构造成在光入射面上在纵向和横向方向上分别包括两个光学单元13,即,总共包括四个光学单元。在四个光学单元13之间,透镜21的形状设定为相同。
尽管4个光学单元13在层叠透镜结构11的最上层上具有孔径光阑板51,但是孔径光阑板51的孔口部52的尺寸在四个光学单元13中是不同的。因此,对于相机模块1C,例如可以实现下面的相机模块1C。即,例如,在用于预防犯罪的监视相机中,在使用包括用于监视白天的彩色图像的设有三种类型的R、G和B滤色器以接收三种类型的R、G和B光束的受光像素以及用于监视夜间的黑白图像的没有设置R、G和B滤色器的受光像素的受光元件12的相机模块1C中,仅仅对于用于在照明度较低时的夜间拍摄黑白图像的像素,可以增大孔径光阑的孔径尺寸。为此,例如,一个相机模块1C中的透镜21的平面形状构造成使得,如图10C所示,设置到四个光学单元13上的透镜21的直径相同,并且如图10D所示,孔径光阑板51的孔口部52的尺寸在光学单元13之间是不同的。
图10E是用于获得图10C所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。图10F是用于获得图10D所示的孔径光阑板51的基板状态的孔径光阑板51W的平面图。
图10E的基板状态的带透镜的基板41W和图10F的基板状态的孔径光阑板51W构造成使得从一个基板获得8个图10A所示的相机模块1C。
如图10F所示,在基板状态的孔径光阑板51W中,为了形成相机模块1C,孔口部52的尺寸设定为在设置于相机模块1C上的光学单元13之间是不同的。
<4.相机模块的第四实施方案>
图11A~11D示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第四实施方案。
图11A是示出了作为相机模块1的第四实施方案的相机模块1D的外观的示意图。图11B是相机模块1D的示意性断面图。
类似于相机模块1C,相机模块1D构造成在光入射面上在纵向和横向方向上分别包括两个光学单元13,即,总共包括四个光学单元。在四个光学单元13之间,透镜21的形状以及孔径光阑板51的孔口部52的尺寸设定为相同。
相机模块1D构造成使得配置在光入射面的每个纵向和横向方向上的两个光学单元13的光轴在相同的方向上延伸。图11B所示的单点划线表示光学单元13的光轴。与使用超分辨率技术通过一个光学单元13进行拍摄相比,具有这种构成的相机模块1D适用于拍摄高分辨率图像。
在相机模块1D中,虽然纵向和横向方向中的每一个方向上的光轴指向相同的方向,但是可以通过配置在不同位置处的多个受光元件12来拍摄图像,或者可以通过在一个受光元件12中的不同区域的受光像素来拍摄图像,从而可以在光轴指向相同方向的同时获得不一定相同的多个图像。通过对不相同的多个图像的各个位置的图像数据进行匹配,可以获得高分辨率图像。为此,如图11C所示,优选的是,一个相机模块1D中的透镜21的平面形状在四个光学单元13之间是相同的。
图11D是用于获得图11C所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。基板状态的带透镜的基板41W构造成使得从一个基板获得8个图11A所示的相机模块1D。
如图11D所示,在基板状态的带透镜的基板41W中,为了形成相机模块1D,相机模块1D构造成包括多个透镜21,并且用于一个模块的多个透镜组以特定间距配置在基板上。
<5.相机模块的第五实施方案>
图12A~12D是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第五实施方案的图。
图12A是示出了作为相机模块1的第五实施方案的相机模块1E的外观的示意图。图12B是相机模块1E的示意性断面图。
相机模块1E是单目相机(monoscopic camera)模块,其中在一个相机模块1E上设有具有一个光轴的光学单元13。
图12C是示出了相机模块1E中的透镜21的平面形状的带透镜的基板41的平面图。相机模块1E构造成包括一个光学单元13。
图12D是用于获得图12C所示的带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的平面图。基板状态的带透镜的基板41W构造成使得从一个基板获得32个图12A所示的相机模块1E。
如图12D所示,在基板状态的带透镜的基板41W中,用于相机模块1E的多个透镜21以特定间距配置在基板上。
<6.根据第四实施方案的相机模块的详细构成>
接下来,参照图13对图11A~11D所示的根据第四实施方案的相机模块1D的详细构成进行说明。
图13是图11B所示的相机模块1D的断面图。
相机模块1D构造成包括其中层叠有多个带透镜的基板41a~41e的层叠透镜结构11和受光元件12。层叠透镜结构11包括多个光学单元13。单点划线84表示光学单元13的光轴。受光元件12配置在层叠透镜结构11的下方。在相机模块1D中,从上方入射到相机模块1D中的光穿透层叠透镜结构11,并且由配置在层叠透镜结构11的下方的受光元件12接收。
层叠透镜结构11包括五个层叠的带透镜的基板41a~41e。如果没有特别区分彼此,则在说明中五个带透镜的基板41a~41e被简称为带透镜的基板41。
构成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41的通孔83的断面形状是其中开口宽度朝向下侧(配置有受光元件12的一侧)减小的所谓的向下渐缩形状。
在层叠透镜结构11上配置有孔径光阑板51。孔径光阑板51构造成包括例如由具有光吸收性或遮光性的材料形成的层。在孔径光阑板51中安装有孔口部52。
例如,受光元件12由前面或背面照射型互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器构成。在受光元件12的靠近层叠透镜结构11的上表面上形成有片上透镜71,并且在受光元件12的下表面上形成有用于输入和输出信号的外部端子72。
层叠透镜结构11、受光元件12、孔径光阑板51等被容纳在透镜筒74中。
在受光元件12的上侧配置有结构材料73。层叠透镜结构11和受光元件12通过结构材料73彼此固定。例如,结构材料73是环氧基树脂。
在本实施方案中,虽然层叠透镜结构11构造成包括五个层叠的带透镜的基板41a~41e,但是层叠的带透镜的基板41的数量没有特别限制,只要数量是两个以上即可。
构成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41构造成使得透镜树脂部82添加到支撑基板81上。支撑基板81具有通孔83,并且在通孔83的内侧形成有透镜树脂部82。透镜树脂部82包括上述透镜21,并且表示延伸到支撑基板81以支撑透镜21的部分以及与构成透镜21的材料一体化的部分。
另外,在区分带透镜的基板41a~41e的支撑基板81、透镜树脂部82或通孔83的情况下,如图13所示,在说明中这些部件被称作支撑基板81a~81e、透镜树脂部82a~82e或通孔83a~83e,以便与带透镜的基板41a~41e相对应。
<透镜树脂部的详细说明>
接下来,以带透镜的基板41a的透镜树脂部82a为例对透镜树脂部82的形状进行说明。
图14示出了构成带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。
图14所示的支撑基板81a和透镜树脂部82a的断面图是沿着平面图中所示的线B-B'和C-C'截取的断面图。
透镜树脂部82a是与构成透镜21的材料一体形成的部分,并且包括透镜部91和支撑部92。在上面的说明中,透镜21与透镜部91或整个透镜树脂部82a相对应。
透镜部91是具有作为透镜的性能的部分,换句话说,其是“折射光以使光会聚或发散的部分”或者是“具有诸如凸面、凹面或非球面等曲面的部分,或者其中通过连续配置用作利用菲涅耳屏或衍射光栅的透镜的多个多边形而形成的部分”。
支撑部92是从透镜部91延伸到支撑基板81a以支撑透镜部91的部分。支撑部92配置有臂部101和腿部102,并且位于透镜部91的外周。
臂部101配置在透镜部91的外侧以与透镜部91接触,并且从透镜部91以特定厚度朝向外侧延伸。腿部102是支撑部92的臂部101以外的部分,并且是包括与通孔83a的侧壁接触的那部分的部分。就树脂的厚度而言,腿部102优选比臂部101更厚。
形成在支撑基板81a中的通孔83a的平面形状是圆形的,并且断面形状自然地相同,而不管直径方向如何。作为在形成透镜期间根据上模型和下模型的形式限定的形状的透镜树脂部82a的形状也形成为使得断面形状是相同的,而不管直径方向如何。
图15是示出了作为图13的相机模块1D的一部分的层叠透镜结构11和孔径光阑板51的断面图。
在相机模块1D中,入射到模块的光被孔径光阑板51缩窄,之后,光在层叠透镜结构11的内部扩展,以入射到配置在层叠透镜结构11的下方的受光元件12(图15中未示出)上。即,在整个层叠透镜结构11的概观中,入射到模块的光从孔径光阑板51的孔口部52朝向下侧传播而以大致扇形形状扩展。为此,作为设置在层叠透镜结构11上的透镜树脂部82的尺寸的例子,在图15的层叠透镜结构11中,设置在配置于孔径光阑板51正下方的带透镜的基板41a上的透镜树脂部82a最小,设置在配置于层叠透镜结构11的最下层的带透镜的基板41e上的透镜树脂部82e最大。
如果将带透镜的基板41的透镜树脂部82的厚度设定为恒定,则与小尺寸的透镜相比,制造大尺寸的透镜更为困难。这是因为,在制造透镜期间施加到透镜上的重量使透镜容易变形,并且难以保持大尺寸的透镜的强度。为此,优选的是,大尺寸的透镜形成为比小尺寸的透镜更厚。为此,在图15的层叠透镜结构11中,对于透镜树脂部82的厚度,设置在配置于最下层的带透镜的基板41e上的透镜树脂部82e最厚。
为了提高透镜设计的自由度,图15的层叠透镜结构11具有以下特征中的至少一个。(1)支撑基板81的厚度在构成层叠透镜结构11的至少多个带透镜的基板41之间是不同的。例如,下层的带透镜的基板41中的支撑基板81的厚度大。(2)设置在带透镜的基板41中的通孔83的开口宽度在构成层叠透镜结构11的至少多个带透镜的基板41之间是不同的。例如,下层的带透镜的基板41中的通孔83的开口宽度大。(3)设置在带透镜的基板41中的透镜部91的直径在构成层叠透镜结构11的至少多个带透镜的基板41之间是不同的。例如,在下层的带透镜的基板41的透镜部91中,透镜部91的直径大。(4)设置在带透镜的基板41中的透镜部91的厚度在构成层叠透镜结构11的至少多个带透镜的基板41之间是不同的。例如,在下层的带透镜的基板41的透镜部91中,透镜部91的厚度大。(5)设置在带透镜的基板41中的透镜之间的距离在构成层叠透镜结构11的至少多个带透镜的基板41之间是不同的。(6)设置在带透镜的基板41中的透镜树脂部82的体积在构成层叠透镜结构11的至少多个带透镜的基板41之间是不同的。例如,在下层的带透镜的基板41的透镜树脂部82中,透镜树脂部82的体积大。(7)设置在带透镜的基板41中的透镜树脂部82的材料在构成层叠透镜结构11的至少多个带透镜的基板41之间是不同的。
通常,入射到相机模块的入射光包括垂直入射光和倾斜入射光。大量的倾斜入射光撞击孔径光阑板51,以被孔径光阑板吸收,或被反射到相机模块1D的外侧。未被孔径光阑板51缩窄的倾斜入射光很可能根据入射角撞击通孔83的侧壁,以便被从那里反射。
倾斜入射光的反射光的传播方向由图13所示的倾斜入射光85的入射角和通孔83的侧壁的角度限定。在其中通孔83的开口宽度从入射侧朝向受光元件12侧增加的所谓的扇形形状的情况下,当未由孔径光阑板51缩窄的具有特定入射角的倾斜入射光85撞击通孔83的侧壁时,倾斜入射光在朝向受光元件12的方向上被反射,使得倾斜入射光很可能是杂散光或噪声光。
然而,在图13所示的层叠透镜结构11中,如图15所示,通孔83形成为其中开口宽度朝向下侧(配置有受光元件12的一侧)减小的所谓的向下渐缩形状。在这种形状的情况下,撞击通孔83的侧壁的倾斜入射光85在向上方向(所谓的“入射侧方向”)而不是向下方向(所谓的“受光元件12的方向”)上被反射。因此,可以获得抑制杂散光或噪声光的发生的作用或效果。
在带透镜的基板41的通孔83中,为了减少撞击侧壁并被反射的光,更优选的是,在侧壁上配置具有光吸收性的材料。
作为例子,在相机模块1D用作相机的情况下,当希望接收的光(例如,可见光)设定为第一光,并且波长不同于第一光的光(例如,UV光)设定为第二光时,通过将作为第一光(可见光)的吸收材料的碳粒子分散到由第二光(UV光)固化的树脂中而获得的材料可以被涂布或喷涂到支撑基板81的表面上,仅通孔83的侧壁部上的树脂通过用第二光(UV光)照射而固化,并且可以去除其他区域的树脂,从而可以在通孔83的侧壁上形成相对于第一光(可见光)具有光吸收性的材料的层。
图15所示的层叠透镜结构11是其中孔径光阑板51配置在多个层叠的带透镜的基板41的顶部上的结构的例子。孔径光阑板51可以配置成插入在中间的带透镜的基板41的任一个中,而不是在多个层叠的带透镜的基板41的顶部。
此外,作为另一个例子,平板状的孔径光阑板51不与带透镜的基板41分开设置,而是可以在带透镜的基板41的表面上形成具有光吸收性的材料的层,并且可以允许该材料的层用作孔径光阑。例如,通过将作为第一光(可见光)的吸收材料的碳粒子分散到待由第二光(UV光)固化的树脂中而获得的材料被涂布或喷涂到带透镜的基板41的表面上,用第二光(UV光)照射在用作孔径光阑时期望透过光的区域以外的其他区域的树脂,以固化树脂并残留,去除未被固化的区域的树脂(即,在用作孔径光阑时期望透过光的区域的树脂),从而可以在带透镜的基板41的表面中形成孔径光阑。
另外,待在其表面中形成孔径光阑的带透镜的基板41可以是配置在层叠透镜结构11的最上层中的带透镜的基板41,或者可以是在层叠透镜结构11的中间层中的带透镜的基板41。
图15所示的层叠透镜结构11具有其中层叠有带透镜的基板41的结构。
作为另一个实施方案,层叠透镜结构11也可以是包括多个带透镜的基板41和没有设置透镜树脂部82的至少一个支撑基板81的结构。在该结构中,没有设置透镜树脂部82的支撑基板81可以配置在层叠透镜结构11的最下层或最上层,或者可以配置为层叠透镜结构11的内侧的层。例如,由于该结构,所以可以获得以下作用或效果:设置于层叠透镜结构11中的多个透镜之间的距离或层叠透镜结构11的最下层的透镜树脂部82与配置在层叠透镜结构11的下方的受光元件12之间的距离是任意设定的。
另外,由于该结构,所以可以获得以下作用或效果:没有设置透镜树脂部82的支撑基板81的开口宽度被适宜地设定,并且具有光吸收性的材料配置在除了孔口部之外的区域中,从而允许该结构用作孔径光阑板。
<7.相机模块的第六实施方案>
图16是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第六实施方案的图。
在图16中,与图13所示的第四实施方案相对应的部件用相同的附图标记表示,并且主要对与图13的相机模块1D不同的部件进行说明。
类似于图13所示的相机模块1D,在图16所示的相机模块1F中,入射光被孔径光阑板51缩窄,之后,在层叠透镜结构11的内部扩展以便入射到配置在层叠透镜结构11的下方的受光元件12上。即,在整个层叠透镜结构11的概观中,光从孔径光阑板51的孔口部52朝向下侧传播,以便以大致扇形形状扩展。
图16的相机模块1F与图13的相机模块1D的不同之处在于以下方面:构成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41的通孔83的断面形状是其中开口宽度朝向下侧(配置有受光元件12的一侧)增大的所谓的扇形形状。
由于相机模块1F的层叠透镜结构11具有其中入射光从孔径光阑板51的孔口部52朝向下侧传播而以扇形形状扩展的结构,所以例如,相比于通孔83的开口宽度朝向下侧减小的向下渐缩形状,在通孔83的开口宽度朝向下侧增大的扇形形状中,支撑基板81不太可能阻碍光路。因此,获得高的透镜设计自由度的作用。
另外,对于包括支撑部92的透镜树脂部82在基板平面方向上的断面积,在其中通孔83的开口宽度朝向下侧减小的向下渐缩形状的情况下,透镜树脂部82的下表面的断面积具有特定的尺寸以透过入射到透镜21上的光束,并且断面积从透镜树脂部82的下表面朝向其上表面增大。
相对地,在其中通孔83的开口宽度朝向下侧增大的扇形形状的情况下,透镜树脂部82的下表面的断面积基本上与向下渐缩形状的情况相同,但是断面积从透镜树脂部82的下表面朝向其上表面减小。
因此,由于通孔83的开口宽度朝向下侧增大的结构,所以可以获得以下作用或效果:可以将包括支撑部92的透镜树脂部82的尺寸抑制为很小。因此,另外,由于该结构,所以可以获得以下作用或效果:可以降低在上述透镜较大的情况下出现的形成透镜的难度。
<8.相机模块的第七实施方案>
图17是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第七实施方案的图。
在图17中,与图13的部件相对应的部件用相同的附图标记表示,并且主要对与图13的相机模块1D不同的部件进行说明。
图17的相机模块1G与图13所示的相机模块1D的不同之处在于以下方面:构成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41的透镜树脂部82和通孔83的形状不同。
相机模块1G的层叠透镜结构11构造成包括其中通孔83的形状是开口宽度朝向下侧(配置有受光元件12的一侧)减小的所谓的向下渐缩形状的带透镜的基板41和其中通孔83的形状是开口宽度朝向下侧增大的所谓的扇形形状的带透镜的基板41。
在其中通孔83具有开口宽度朝向下侧减小的所谓的向下渐缩形状的带透镜的基板41中,如上所述,撞击通孔83的侧壁的倾斜入射光85在向上方向(所谓的入射侧方向)上反射,从而可以获得抑制杂散光或噪声光的发生的作用或效果。
因此,在图17的层叠透镜结构11中,在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之中,特别是对于上侧(入射侧)的多个带透镜的基板,使用的是其中通孔83具有开口宽度朝向下侧减小的所谓的向下渐缩形状的带透镜的基板41。
在其中通孔83形成为开口宽度朝向下侧增大的所谓的扇形形状的带透镜的基板41中,如上所述,设置于带透镜的基板41中的支撑基板81不太可能阻碍光路,从而可以获得以下作用或效果:增大透镜设计的自由度,并且将设置于带透镜的基板41中的包括支撑部92的透镜树脂部82的尺寸抑制为很小。
在图17的层叠透镜结构11中,由于光从孔径光阑朝向下侧传播而以扇形形状扩展,所以在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之中,设置在配置于下侧的一些带透镜的基板41中的透镜树脂部82的尺寸较大。如果对于这种较大的透镜树脂部82使用扇形通孔83,则抑制透镜树脂部82的尺寸的作用表现为很大。
因此,在图17的层叠透镜结构11中,在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之中,特别是对于下侧的多个带透镜的基板,使用的是其中通孔83具有开口宽度朝向下侧增大的所谓的扇形形状的带透镜的基板41。
<9.带透镜的基板的详细构成>
接下来,对带透镜的基板41的详细构成进行说明。
图18A~18C是示出了带透镜的基板41的详细构成的断面图。
另外,在图18A~18C中,示出了在五个带透镜的基板41a~41e之中的最上层的带透镜的基板41a,但是其他带透镜的基板41具有相同的构成。
作为带透镜的基板41的构成,可以采用图18A~18C的构成中的任一种。
在图18A所示的带透镜的基板41中,相对于设置在支撑基板81中的通孔83,透镜树脂部82形成为当从上表面观察时阻塞通孔83。如以上参照图14所述的,透镜树脂部82构造成包括在中央部的透镜部91(未示出)和在周边部的支撑部92(未示出)。
为了防止因光的反射而产生的重影或眩光,在带透镜的基板41的通孔83的侧壁上形成具有光吸收性或遮光性的膜121。为了方便起见,该膜121被称作遮光膜121。
在支撑基板81和透镜树脂部82的上表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的上表面层122,并且在支撑基板81和透镜树脂部82的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层123。
作为例子,上表面层122由通过交替地层叠多个低折射率膜和多个高折射率膜而获得的防反射膜构成。例如,防反射膜可以通过交替地层叠总共四层膜的低折射率膜和高折射率膜来构成。例如,低折射率膜由SiOx(1≦x≦2)、SiOC、SiOF等氧化膜构成,并且例如,高折射率膜由TiO、TaO、Nb2O5等金属氧化物膜构成。
另外,例如,上表面层122的构成可以设计成使用光学模拟来获得期望的防反射性能,并且低折射率膜和高折射率膜的材料、厚度、层叠膜的层数等没有特别限制。在本实施方案中,上表面层122的最外表面由低折射率膜构成,并且其厚度例如为20~1000nm,密度例如为2.2~2.5g/cm3,平坦度例如是具有约为1nm以下的均方根粗糙度Rq(RMS)。另外,如将在后面详细说明的,上表面层122在与其他带透镜的基板41接合时是接合膜。
作为例子,上表面层122可以由通过交替地层叠多个低折射率膜和多个高折射率膜而获得的防反射膜构成,并且优选地可以是防反射膜之中的无机防反射膜。作为另一个例子,上表面层122可以是含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的单层膜,或者可以是单层膜之中的无机膜。
作为例子,下表面层123也可以由通过交替地层叠多个低折射率膜和多个高折射率膜而获得的防反射膜构成,并且优选地可以是防反射膜之中的无机防反射膜。作为另一个例子,下表面层123可以是含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的单层膜,或者可以是单层膜之中的无机膜。
对于图18B和图18C的带透镜的基板41,仅对与图18A所示的带透镜的基板41不同的部分进行说明。
在图18B所示的带透镜的基板41中,形成在支撑基板81和透镜树脂部82的下表面上的膜与图18A所示的带透镜的基板41不同。
在图18B的带透镜的基板41中,在支撑基板81的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层124,下表面层124未形成在透镜树脂部82的下表面上。下表面层124可以由与上表面层122相同的材料构成,或者可以由与上表面层不同的材料构成。
例如,可以通过在形成透镜树脂部82之前在支撑基板81的下表面上形成下表面层124并随后形成透镜树脂部82的方法来形成该结构。可选择地,在形成透镜树脂部82之后,在透镜树脂部82上形成掩模,在支撑基板81上没有形成掩模的状态下例如通过PVD法将构成下表面层124的膜沉积到支撑基板81的下表面上。
在图18C的带透镜的基板41中,在支撑基板81的上表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的上表面层125,上表面层125未形成在透镜树脂部82的上表面上。
类似地,在带透镜的基板41的下表面中,在支撑基板81的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层124,下表面层124未形成在透镜树脂部82的下表面上。
例如,可以通过在形成透镜树脂部82之前在支撑基板81上形成上表面层125和下表面层124并随后形成透镜树脂部82的方法来形成该结构。可选择地,在形成透镜树脂部82之后,在透镜树脂部82上形成掩模,在支撑基板81上没有形成掩模的状态下例如通过PVD法将构成上表面层125的膜和构成下表面层124的膜沉积到支撑基板81的表面上。下表面层124和上表面层125可以由相同的材料构成,或者可以由不同的材料构成。
带透镜的基板41可以以上述方式构成。
<10.带透镜的基板的制造方法>
接下来,参照图19~29,对带透镜的基板41的制造方法进行说明。
首先,制备其中形成有多个通孔83的基板状态的支撑基板81W。例如,用于典型的半导体装置的硅基板可以用作支撑基板81W。支撑基板81W的形状例如为图19A所示的圆形,并且其直径例如设定为200mm、300mm等。例如,支撑基板81W可以不是硅基板,而是玻璃基板、树脂基板或金属基板。
另外,在本实施方案中,通孔83的平面形状是图19A所示的圆形,但是如图19B所示,例如,通孔83的平面形状可以是诸如四边形等多边形。
例如,通孔83的开口宽度可以取为约100μm~约20mm。在这种情况下,例如,可以在支撑基板81W中配置约100~5,000,000个通孔。
在本说明书中,通孔83在带透镜的基板41的平面方向上的尺寸被称为开口宽度。相对于开口宽度,除非另有特别说明,否则在通孔83的平面形状为四边形的情况下,开口宽度表示一边的长度,并且在通孔83的平面形状为圆形的情况下开口宽度表示直径。
如图20A~20C所示,通孔83形成为使得在支撑基板81W的与第一表面相对的第二表面中的第二开口宽度132小于第一表面中的第一开口宽度131。
作为其中第二开口宽度132小于第一开口宽度131的通孔83的三维形状的例子,通孔83可以具有如图20A所示的截头圆锥形状或可以具有多边形截头棱锥形状。通孔83的侧壁的断面形状可以是如图20A所示的直线的,或者可以是如图20B所示的曲线的。或者,如图20C所示,断面形状可以具有台阶差。
对于其中第二开口宽度132小于第一开口宽度131的通孔83,将树脂供给到通孔83中,当通过用模型(mold frame)部件从第一和第二表面沿相对方向挤压该树脂来形成透镜树脂部82时,待成为透镜树脂部82的树脂通过被施加来自两个相对的模型部件的力而被挤压在通孔83的侧壁上。因此,可以获得提高待成为透镜树脂部82的树脂和支撑基板之间的粘合强度的作用。
另外,作为通孔83的另一个实施方案,第一开口宽度131和第二开口宽度132可以具有相同的形状,换句话说,可以具有其中通孔83的侧壁的断面形状是垂直的形状。
<使用湿蚀刻形成通孔的方法>
可以通过利用湿蚀刻来蚀刻支撑基板81W而形成支撑基板81W的通孔83。更具体地,在对支撑基板81W进行蚀刻之前,在支撑基板81W的表面上形成用于防止支撑基板81W的非开口区域被蚀刻的蚀刻掩模。例如,诸如氧化硅膜或氮化硅膜等绝缘膜用作蚀刻掩模的材料。蚀刻掩模通过在支撑基板81W的表面上形成蚀刻掩模材料的层并在该层中开设待成为通孔83的平面形状的图案而形成。在形成蚀刻掩模之后,通过蚀刻支撑基板81W,在支撑基板81W上形成通孔83。
作为支撑基板81W,例如,在使用基板表面取向为(100)的单晶硅的情况下,为了形成通孔83,可以采用使用诸如KOH等碱性溶液的结晶各向异性湿蚀刻。
如果在作为其基板表面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81W上进行使用诸如KOH等碱性溶液的结晶各向异性湿蚀刻,则蚀刻进行到使得(111)面出现在开口侧壁上。结果,在蚀刻掩模的开口部的平面形状是圆形和四边形中的任一个的情况下,获得这样的通孔83:其平面形状是四边形;对于通孔83的开口宽度,第二开口宽度132小于第一开口宽度131;并且通孔83的三维形状是截头棱锥形状或与截头棱锥形状类似的形状。变为截头棱锥形状的通孔83的侧壁相对于基板平面的角度约为55°。
作为用于形成通孔的蚀刻的另一个例子,可以进行WO 2011/010739等中公开的使用能够不限制晶体取向的以任意形状蚀刻硅的化学溶液的湿蚀刻。作为化学溶液,例如,可以采用通过将聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧化烯烷基醚和聚乙二醇中的至少一种添加到TMAH(氢氧化四甲基铵)水溶液中获得的化学溶液、通过将异丙醇添加到KOH溶液中获得的化学溶液等。
如果在作为基板表面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81W上通过使用上述化学溶液中的任一种进行用于形成通孔83的蚀刻,则在蚀刻掩模的开口部的平面形状为圆形时,获得这样的通孔83:其平面形状为圆形,第二开口宽度132小于第一开口宽度131;并且三维形状为截头圆锥形状或与截头圆锥形状类似的形状。
在蚀刻掩模的开口部的平面形状为四边形的情况下,获得这样的通孔83:其平面形状为四边形;对于开口宽度,第二开口宽度132小于第一开口宽度131;并且三维形状是截头棱锥形状或与截头棱锥形状类似的形状。变为截头圆锥形状或截头棱锥形状的通孔83的侧壁相对于基板平面的角度约为45°。
<使用干蚀刻形成通孔的方法>
另外,在用于形成通孔83的蚀刻中,可以使用干蚀刻而不是上述湿蚀刻。
参照图21A~21F对使用干蚀刻形成通孔83的方法进行说明。
如图21A所示,在支撑基板81W的一个表面上形成蚀刻掩模141。蚀刻掩模141具有其中待形成通孔83的部分开口的掩模图案。
接下来,如图21B所示,形成用于保护蚀刻掩模141的侧壁的保护膜142,之后,如图21C所示,通过干蚀刻将支撑基板81W蚀刻到预定深度。通过干蚀刻过程,去除了支撑基板81W的表面上以及蚀刻掩模141的表面上的保护膜142,但是保留了蚀刻掩模141的侧面的保护膜142,使得蚀刻掩模141的侧壁被保护。在进行蚀刻之后,如图21D所示,去除侧壁的保护膜142,并且使蚀刻掩模141沿增大开口图案的图案尺寸的方向缩回。
接下来,重复进行多次图21B~21D的保护膜形成过程、干蚀刻过程和蚀刻掩模缩回过程。因此,如图21E所示,支撑基板81W被蚀刻成具有周期性台阶差的阶梯形状(凹凸形状)。
最后,如果去除了蚀刻掩模141,则如图21F所示,具有台阶状的侧壁的通孔83形成在支撑基板81W中。例如,在通孔83的阶梯形状的平面方向的宽度(一个台阶的宽度)被设定为约400nm~1μm。
如上所述,在使用干蚀刻形成通孔83的情况下,重复进行保护膜形成过程、干蚀刻过程和蚀刻掩模缩回过程。
由于通孔83的侧壁具有周期性的阶梯形状(凹凸形状),所以可以抑制入射光的反射。另外,在通孔83的侧壁具有随机尺寸的凹凸形状的情况下,在通孔83内形成的透镜与侧壁之间的粘合层中产生空隙,在一些情况下,对透镜的粘合性可能由于空隙而劣化。然而,根据上述形成方法,由于通孔83的侧壁具有周期性的凹凸形状,所以粘合性得到提高,从而可以抑制由透镜的位置差别引起的光学特性的变化。
作为在各过程中使用的材料的例子,例如,支撑基板81W可以是单晶硅,蚀刻掩模141可以是光致抗蚀剂,保护膜142可以是通过使用诸如C4F8或CHF3等气体等离子体形成的氟碳聚合物。蚀刻过程可以是使用诸如SF6/O2或C4F8/SF6等含有F的气体的等离子体蚀刻,掩模缩回过程可以是诸如O2气体或CF4/O2等含有O2的气体的等离子体蚀刻。
另外,支撑基板81W可以是单晶硅,蚀刻掩模141可以是SiO2,蚀刻可以是含有Cl2的等离子体蚀刻,保护膜142可以是通过使用O2等离子体氧化蚀刻靶材料而获得的氧化膜,蚀刻过程可以是使用含有Cl2的气体的等离子体蚀刻,掩模缩回过程可以是使用诸如CF4/O2等含有F的气体的等离子体蚀刻。
如上所述,尽管通过湿蚀刻或干蚀刻可以在支撑基板81W中同时形成多个通孔83,但是如图22A所示,也可以在支撑基板81W的其中没有形成通孔83的区域中形成贯通槽151。
图22A是示出了其中形成有贯通槽151和通孔83的支撑基板81W的平面图。
例如,如图22A所示,贯通槽151仅配置在行方向和列方向上的通孔83之间的部分中,从而避免以矩阵形式配置的多个通孔83。
另外,支撑基板81W的贯通槽151可以在构成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41之中配置在相同位置处。在这种情况下,在其中多个支撑基板81W层叠为层叠透镜结构11的状态下,如图22B的断面图所示,该结构构造成使得多个支撑基板81W的多个贯通槽151贯通多个支撑基板81W。
由于支撑基板81W的贯通槽151作为带透镜的基板41的一部分,所以可以获得以下作用或效果:例如,在从带透镜的基板41的外部施加使带透镜的基板41变形的应力的情况下,缓和了由应力引起的带透镜的基板41的变形。
另外,由于贯通槽151,所以可以获得以下作用或效果:例如,在从带透镜的基板41的内部产生使带透镜的基板41变形的应力的情况下,缓和了由应力引起的带透镜的基板41的变形。
<带透镜的基板的制造方法>
接下来,参照图23A~23G对基板状态的带透镜的基板41W的制造方法进行说明。
首先,如图23A所示,制备形成有多个通孔83的支撑基板81W。在通孔83的侧壁上形成遮光膜121。在图23A~23G中,虽然由于图面的限制而仅示出了两个通孔83,但是实际上,如图19A和图19B所示,在支撑基板81W的平面方向上形成有多个通孔83。另外,在靠近支撑基板81W的外周的区域中形成有用于位置对准的对准标记(未示出)。
在支撑基板81W的上侧的表侧平坦部171和支撑基板的下侧的背侧平坦部172都是形成为很平坦以便在后续过程中可以进行等离子体接合的平坦面。支撑基板81W的厚度起到当基板被最终分割成带透镜的基板41并且带透镜的基板重叠在另一个带透镜的基板41上时确定透镜距离的间隔件的作用。
优选的是,对于支撑基板81W使用热膨胀系数为10ppm/℃以下的低热膨胀系数基板材料。
接下来,如图23B所示,支撑基板81W配置在其中多个凹状光学转印面182以特定间隔配置的下模型181上。更具体地,支撑基板81W的背侧平坦部172和下模型181的平坦面183重叠在一起,使得凹状光学转印面182位于支撑基板81W的通孔83的内侧。下模型181的光学转印面182形成为与支撑基板81W的通孔83一一对应,并且调整支撑基板81W和下模型181在平面方向上的位置,使得对应的光学转印面182和通孔83的中心在光轴方向上彼此一致。下模型181由硬模型部件形成,并且例如由金属、硅、石英或玻璃等构成。
接下来,如图23C所示,将能量固化树脂191滴落(填充)到重叠的下模型181和支撑基板81W的通孔83的内侧。通过使用能量固化树脂191来形成透镜树脂部82。为此,优选的是,能量固化树脂191预先进行消泡处理,从而不包含气泡。作为消泡处理,优选进行真空消泡处理或使用离心力的消泡处理。另外,优选的是,在填充后进行真空消泡处理。通过进行消泡处理,可以在未引入气泡的情况下进行透镜树脂部82的模制。
接下来,如图23D所示,将上模型201配置在重叠的下模型181和支撑基板81W上。多个凹状光学转印面202以特定间隔配置在上模型201上。与配置下模型181时的情况类似,光学转印面202以高精度定位,使得通孔83的中心和光学转印面202的中心在光轴方向上彼此一致,之后,配置上模型201。
相对于作为图中的纵向方向的高度方向,通过控制上模型201和下模型181之间的距离的控制装置来固定上模型201的位置,使得上模型201和下模型181之间的距离是预设距离。此时,夹在上模型201的光学转印面202和下模型181的光学转印面182之间的空间的厚度等于根据光学设计计算出的透镜树脂部82(透镜21)的厚度。
另外,如图23E所示,与配置下模型181的情况类似,上模型201的平坦面203和支撑基板81W的表侧平坦部171也可以重叠。在这种情况下,上模型201和下模型181之间的距离与支撑基板81W的厚度具有相同的值,并且可以获得在平面方向和高度方向上的高精度地定位。
当上模型201和下模型181之间的间隔被控制为预定距离时,在上述图23C的处理中,滴落到支撑基板81W的通孔83的内侧的能量固化树脂191的填充量变成控制为使得不会溢出支撑基板81W的通孔83以及由通孔上方和下方的上模型201和下模型181包围的空间的量。因此,不会浪费能量固化树脂191的材料,从而可以降低制造成本。
随后,在图23E所示的状态下,对能量固化树脂191进行固化处理。例如,对能量固化树脂191施加作为能量的热或UV光并将其放置预定时间,从而使能量固化树脂固化。在固化期间,通过向下按压上模型201或通过进行对准,可以将由能量固化树脂191的收缩引起的变形抑制到最低。
可以使用热塑性树脂代替能量固化树脂191。在这种情况下,在图23E所示的状态下,通过升高上模型201和下模型181的温度而将热塑性树脂模制成透镜形状,并通过冷却而固化。
接下来,如图23F所示,控制上模型201和下模型181的位置的控制装置向上移动上模型201并且向下移动下模型181,以使上模型201和下模型181从支撑基板81W脱模。当上模型201和下模型181从支撑基板81W脱模时,包括透镜21的透镜树脂部82形成在支撑基板81W的通孔83的内侧。
另外,与支撑基板81W接触的上模型201和下模型181的表面可以涂布有氟系或硅系脱模剂等。通过这样做,上模型201和下模型181可以容易地从支撑基板81W脱模。另外,作为从支撑基板81W的接触面容易地脱模的方法,可以进行诸如含氟金刚石状碳(DLC)等各种涂布。
接下来,如图23G所示,上表面层122形成在支撑基板81W和透镜树脂部82的前表面上,并且下表面层123形成在支撑基板81W和透镜树脂部82的背面上。在形成上表面层122和下表面层123的层之前或之后,根据需要,通过进行化学机械抛光(CMP)等,可以使支撑基板81W的表侧平坦部171和背侧平坦部172平坦化。
通过使用上模型201和下模型181将能量固化树脂191压缩成型(压印)到形成在支撑基板81W中的通孔83内,形成透镜树脂部82,从而可以制造带透镜的基板41。
光学转印面182和光学转印面202的形状不限于上述的凹状,而是可以根据透镜树脂部82的形状适宜地确定。如图15所示,带透镜的基板41a~41e的透镜形状可以根据光学系统的设计采用各种凸起形状,并且例如,可以采用双凸形状、双凹形状、平凸形状、平凹形状、凸弯月形状、凹弯月形状、高阶非球面形状等。
另外,光学转印面182的形状和光学转印面202的形状可以是其中形成后的透镜形状变为蛾眼结构的形状。
根据上述制造方法,由于通过使用支撑基板81W可以防止由能量固化树脂191的固化收缩所导致的透镜树脂部82之间的平面方向上的距离的变化,因此可以高精度地控制透镜距离。另外,可以获得其中通过强度较强的支撑基板81W来增强强度较弱的能量固化树脂191的效果。因此,可以获得其中可以提供配置有具有良好处理性能的多个透镜的透镜阵列基板并且可以抑制透镜阵列基板的翘曲的效果。
<多边形通孔形状的例子>
如图19B所示,例如,通孔83的平面形状可以是诸如四边形等多边形。
图24示出了在通孔83的平面形状为四边形的情况下的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。
图24的带透镜的基板41a的断面图示出了沿着该平面图的线B-B'和C-C'截取的断面图。
如通过比较B-B'线的断面图和C-C'线的断面图所理解的,在通孔83a为四边形的情况下,从通孔83a的中心到通孔83a的上外缘的距离和从通孔83a的中心到通孔83a的下外缘的距离在四边形的通孔83a的边方向和对角线方向上是不同的,并且对角线方向的距离大。为此,在通孔83a的平面形状为四边形的情况下,如果透镜部91被设定为圆形,则需要将从透镜部91的外周到通孔83a的侧壁的距离(换句话说,支撑部92的长度)设定为在四边形的边方向和对角线方向之间是不同的。
因此,图24所示的透镜树脂部82a具有以下结构。(1)配置在透镜部91的外周中的臂部101的长度在四边形的边方向和对角线方向上相同。(2)配置在臂部101的外侧并延伸到通孔83a的侧壁的腿部102的长度被设定为使得在四边形的对角线方向上的腿部102的长度大于在四边形的边方向上的腿部102的长度。
如图24所示,腿部102不与透镜部91直接接触,而臂部101与透镜部91直接接触。
在图24的透镜树脂部82a中,与透镜部91直接接触的臂部101的长度和厚度被设定为在透镜部91的整个外周上是恒定的,从而可以获得整个透镜部91被恒定的力均匀地支撑的效果。
另外,由于整个透镜部91被恒定的力均匀地支撑,因此例如,在应力由围绕通孔83a的支撑基板81a施加到通孔83a的整个外周的情况下,应力均匀地施加在整个透镜部91上,从而可以获得抑制应力不均匀地传递到透镜部91的特定部分的作用或效果。
图25示出了带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图,并且示出了其平面形状是四边形的通孔83的另一个例子。
图25的带透镜的基板41a的断面图示出了沿着平面图的线B-B'和C-C'截取的断面图。
在图25中,类似于图22A和图22B,从通孔83a的中心到通孔83a的上外缘的距离和从通孔83a的中心到通孔83a的下外缘的距离在四边形的通孔83a的边方向和对角线方向上是不同的,并且对角线方向的距离大。为此,在通孔83a的平面形状为四边形的情况下,如果透镜部91被设定为圆形,则需要将从透镜部91的外周到通孔83a的侧壁的距离(换句话说,支撑部92的长度)设定为在四边形的边方向和对角线方向之间是不同的。
因此,图25所示的透镜树脂部82a具有以下结构。(1)配置在透镜部91的外周中的腿部102的长度被设定为沿着通孔83a的四边形的四边是恒定的。(2)为了实现上述(1)的结构,臂部101的长度被设定为使得在四边形的对角线方向上的臂部的长度大于在四边形的边方向上的臂部的长度。
如图25所示,腿部102的树脂的厚度大于臂部101的树脂的厚度。为此,就带透镜的基板41a的平面方向上的每单位面积的体积来说,腿部102大于臂部101。
在图25的实施方案中,腿部102的体积被设定为尽可能地小,并且被设定为沿着通孔83a的四边形的四边是恒定的,从而可以获得以下作用或效果:例如,在发生诸如树脂的溶胀等变形的情况下,尽可能地抑制体积变化,并且体积的变化尽可能地在透镜部91的整个外周上不会不均匀地发生。
图26是示出了带透镜的基板41的透镜树脂部82和通孔83的另一个实施方案的断面图。
图26所示的透镜树脂部82和通孔83具有以下结构。(1)通孔83的侧壁呈具有阶梯型部分221的阶梯形状。(2)透镜树脂部82的支撑部92的腿部102配置在通孔83的侧壁上方,并且在设置于通孔83中的阶梯型部分221上沿带透镜的基板41的平面方向延伸。
参照图27A~27F对图26所示的台阶形状的通孔83的形成方法进行说明。
首先,如图27A所示,在支撑基板81W的一个表面上形成在开设通孔时具有耐湿蚀刻性的蚀刻停止膜241。例如,蚀刻停止膜241可以由氮化硅膜构成。
接下来,在支撑基板81W的另一个表面上形成在开设通孔时具有耐湿蚀刻性的硬掩模242。例如,硬掩模242也可以由氮化硅膜构成。
接下来,如图27B所示,打开硬掩模242的预定区域以进行第一轮蚀刻。在第一轮蚀刻中,蚀刻出待成为通孔83的阶梯型部分221的上端的部分。为此,用于第一轮蚀刻的硬掩模242的开口部变为与图26所示的带透镜的基板41的上侧基板表面中的开口相对应的区域。
接下来,如图27C所示,通过湿蚀刻,根据硬掩模242的开口部,将支撑基板81W蚀刻到预定深度。
接下来,如图27D所示,在蚀刻后的支撑基板81W的表面上再形成硬掩模243,并且使硬掩模243与待成为通孔83的阶梯型部分221的下侧的部分相对应地开口。例如,用于第二轮蚀刻的硬掩模243也可以由氮化硅膜构成。
接下来,如图27E所示,通过湿蚀刻,根据硬掩模243的开口部对支撑基板81W进行蚀刻,直到露出蚀刻停止膜241。
最后,如图27F所示,去除支撑基板81W的上表面的硬掩模243和下表面的蚀刻停止膜241。
如上所述,通过湿蚀刻形成通孔的支撑基板81W的蚀刻作为两次分开的蚀刻进行,从而获得图26所示的台阶形状的通孔83。
图28示出了在通孔83a具有阶梯型部分221并且通孔83a的平面形状为圆形的情况下的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。
图28的带透镜的基板41a的断面图示出了沿着平面图的线B-B'和C-C'截取的断面图。
在通孔83a的平面形状为圆形的情况下,通孔83a的断面形状自然地相同,而不管直径方向如何。另外,透镜树脂部82a的外边缘、臂部101和腿部102的断面形状形成为相同,而不管直径方向如何。
与在通孔83a内未设置阶梯型部分221的图14的通孔83a相比,由于具有图28的阶梯形状的通孔83a,所以可以获得以下作用或效果:可以增大透镜树脂部82的支撑部92的腿部102与通孔83a的侧壁之间的接触面积。另外,因此,可以获得透镜树脂部82和通孔83a的侧壁之间的粘合强度(换句话说,透镜树脂部82a和支撑基板81W之间的粘合强度)得到增大的作用或效果。
图29示出了在通孔83a具有阶梯型部分221并且通孔83a的平面形状为四边形的情况下的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。
图29的带透镜的基板41a的断面图示出了沿平面图的线B-B'和C-C'截取的断面图。
图29所示的透镜树脂部82和通孔83具有以下结构。(1)配置在透镜部91的外周中的臂部101的长度在四边形的边方向和对角线方向上相同。(2)配置在臂部101的外侧并延伸到通孔83a的侧壁的腿部102的长度被设定为使得在四边形的对角线方向上的腿部102的长度大于在四边形的边方向上的腿部102的长度。
如图29所示,腿部102不与透镜部91直接接触,而臂部101与透镜部91直接接触。
在图29的透镜树脂部82a中,类似于图24中记载的透镜树脂部82a,与透镜部91直接接触的臂部101的长度和厚度被设定为在透镜部91的整个外周上是恒定的,从而可以获得整个透镜部91被恒定的力均匀地支撑的效果。
另外,由于整个透镜部91被恒定的力均匀地支撑,所以例如在应力由围绕通孔83a的支撑基板81a施加到通孔83a的整个外周的情况下,应力均匀地施加在整个透镜部91上,从而可以获得抑制应力不均匀地传递到透镜部91的特定部分的作用或效果。
另外,与在通孔83a内未设置阶梯型部分221的图24等的通孔83a相比,由于图29的通孔83a的结构,所以可以获得以下作用或效果:可以增大透镜树脂部82a的支撑部92的腿部102与通孔83a的侧壁之间的接触面积。因此,可以获得透镜树脂部82a和通孔83a的侧壁部之间的粘合强度(换句话说,透镜树脂部82a和支撑基板81a之间的粘合强度)得到增大的作用或效果。
<11.带透镜的基板的直接接合>
接下来,对形成有多个带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W的直接接合进行说明。
在下面的说明中,如图30A和图30B所示,形成有多个带透镜的基板41a的基板状态的带透镜的基板41W被称作带透镜的基板41W-a,并且形成有多个带透镜的基板41b的基板状态的带透镜的基板41W被称作带透镜的基板41W-b。对于带透镜的基板41c~41e,应用相同的标记方法。
参照图31A和图31B对基板状态的带透镜的基板41W-a和基板状态的带透镜的基板41W-b的直接接合进行说明。
另外,在图31A和图31B中,与带透镜的基板41W-a的各部件相对应的带透镜的基板41W-b的部件由与带透镜的基板41W-a相同的附图标记表示。
在带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b的上表面上形成上表面层122或125。在带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b的下表面上形成下表面层123或124。接下来,如图31A所示,在作为带透镜的基板41W-a和41W-b的接合面的包括带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172的整个下表面和包括带透镜的基板41W-b的表侧平坦部171的整个上表面上进行等离子体活化处理。在等离子体活化处理中使用的气体可以是诸如O2、N2、He、Ar或H2等可以当作等离子体的任何气体。然而,如果使用与上表面层122和下表面层123的构成元素相同构成元素的气体,则可以抑制上表面层122和下表面层123的膜性质的变化,由此与其构成元素相同元素的气体优选为用于等离子体活化处理的气体。
接下来,如图31B所示,将其表面状态被活化的带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172和带透镜的基板41W-b的表侧平坦部171彼此贴合。
通过带透镜的基板的贴合处理,在带透镜的基板41W-a的下表面层123或124的表面的OH基的氢与带透镜的基板41W-b的上表面层122或125的表面的OH基的氢之间形成氢键。由此,使带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b彼此固定。带透镜的基板的贴合处理可以在大气压的条件下进行。
对经过上述贴合处理的带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b应用退火处理。因此,从OH基与氢键合的状态发生脱水缩合,并且在带透镜的基板41W-a的下表面层123或124与带透镜的基板41W-b的上表面层122或125之间形成基于氧的共价键。可选择地,包含在带透镜的基板41W-a的下表面层123或124中的元素与包含在带透镜的基板41W-b的上表面层122或125中的元素形成共价键。通过共价键,两个带透镜的基板被牢固地彼此固定。以这种方式,在配置于上侧的带透镜的基板41W的下表面层123或124与配置于下侧的带透镜的基板41W的上表面层122或125之间形成共价键,从而使两个带透镜的基板41W彼此固定(在本说明书中,这被称作“直接接合”)。专利文献1中公开的通过使用树脂在整个基板表面上固定多个带透镜的基板的方法具有以下的问题:树脂的固化收缩或热膨胀以及由树脂的固化收缩或热膨胀引起的透镜的变形。相对地,在根据本技术实施方案的直接接合中,由于在固定多个带透镜的基板41W时未使用任何树脂,所以可以获得以下作用或效果:可以固定多个带透镜的基板41W而不会发生固化收缩或热膨胀。
退火处理也可以在大气压的条件下进行。为了进行脱水缩合,退火处理的温度可以设定为100℃以上、150℃以上或200℃。另一方面,就保护用于形成透镜树脂部82的能量固化树脂191免受热量或抑制从能量固化树脂191的脱气方面而言,退火处理的温度可以设定为400℃以下、350℃以下或300℃以下。
如果带透镜的基板41W的贴合处理或带透镜的基板41W的直接接合处理在大气压以外的条件下进行,那么当接合的带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b返回到大气压的环境时,在接合的透镜树脂部82和透镜树脂部82之间的空间以及在透镜树脂部82的外部产生压力差。由于这种压力差,压力被施加到透镜树脂部82上,所以存在透镜树脂部82变形的问题。
由于带透镜的基板41W的贴合处理以及带透镜的基板41W的直接接合处理都在大气压的条件下进行,所以可以获得以下作用或效果:可以避免在大气压以外的条件下进行接合的情况下可能会发生的透镜树脂部82的变形。
由于通过进行等离子体活化处理将基板直接接合(换句话说,等离子体接合)可以抑制例如在使用树脂作为粘合剂的情况下的流体流动和热膨胀,所以可以提高在带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b接合时的位置精度。
如上所述,在带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172和带透镜的基板41W-b的表侧平坦部171上形成有上表面层122或下表面层123。在上表面层122和下表面层123中,通过先前进行的等离子体活化处理来容易地形成悬空键。即,形成在带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172上的下表面层123和形成在带透镜的基板41W-b的表侧平坦部171上的上表面层122具有增大接合强度的作用。
另外,在其中上表面层122或下表面层123由氧化膜构成的情况下,由于氧化膜不会受到由等离子体(O2)引起的膜性质的变化的影响,所以也可以获得抑制透镜树脂部82的由等离子体引起的腐蚀的效果。
如上所述,使用等离子体对形成有多个带透镜的基板41a的基板状态的带透镜的基板41W-a和形成有多个带透镜的基板41b的基板状态的带透镜的基板41W-b进行表面活化处理,之后,进行直接接合,换句话说,通过使用等离子体接合来进行接合。
图32A~32F示出了通过使用参照图31A和图31B说明的基板状态的带透镜的基板41W的接合方法对与图13的层叠透镜结构11相对应的在基板状态下的五个带透镜的基板41a~41e进行层叠的第一层叠方法。
首先,如图32A所示,制备位于层叠透镜结构11的最下层中的基板状态的带透镜的基板41W-e。
接下来,如图32B所示,将位于从层叠透镜结构11的底部起的第二层的基板状态的带透镜的基板41W-d接合到基板状态的带透镜的基板41W-e上。
接下来,如图32C所示,将位于从层叠透镜结构11的底部起的第三层的基板状态的带透镜的基板41W-c接合到基板状态的带透镜的基板41W-d上。
接下来,如图32D所示,将位于从层叠透镜结构11的底部起的第四层的基板状态的带透镜的基板41W-b接合到基板状态的带透镜的基板41W-c上。
接下来,如图32E所示,将位于从层叠透镜结构11的底部起的第五层的基板状态的带透镜的基板41W-a接合到基板状态的带透镜的基板41W-b上。
最后,如图32F所示,将位于层叠透镜结构11内的带透镜的基板41a的最上层中的孔径光阑板51W接合到基板状态的带透镜的基板41W-a上。
以这种方式,将五个基板状态的带透镜的基板41W-a~41W-e从层叠透镜结构11中的下层的带透镜的基板41W到上层的带透镜的基板41W一个接一个地顺次层叠,从而获得基板状态的层叠透镜结构11W。
图33A~33F示出了通过使用参照图31A和图31B说明的基板状态的带透镜的基板41W的接合方法对与图13的层叠透镜结构11相对应的在基板状态下的五个带透镜的基板41a~41e进行层叠的第二层叠方法。
首先,如图33A所示,准备位于层叠透镜结构11内的带透镜的基板41a的上层中的孔径光阑板51W。
接下来,如图33B所示,将位于层叠透镜结构11的最上层中的基板状态的带透镜的基板41W-a上下反转,并接合到孔径光阑板51W上。
接下来,如图33C所示,将位于从层叠透镜结构11的顶部起的第二层的基板状态的带透镜的基板41W-b上下反转,并接合到基板状态的带透镜的基板41W-a上。
接下来,如图33D所示,将位于从层叠透镜结构11的顶部起的第三层的基板状态的带透镜的基板41W-c上下反转,并接合到基板状态的带透镜的基板41W-b上。
接下来,如图33E所示,将位于从层叠透镜结构11的顶部起的第四层的基板状态的带透镜的基板41W-d上下反转,并接合到基板状态的带透镜的基板41W-c上。
最后,如图33F所示,将位于从层叠透镜结构11的顶部起的第五层的基板状态的带透镜的基板41W-e上下反转,并接合到基板状态的带透镜的基板41W-d上。
以这种方式,将五个基板状态的带透镜的基板41W-a~41W-e从层叠透镜结构11中的上层的带透镜的基板41W到下层的带透镜的基板41W一个接一个地顺次层叠,从而获得基板状态的层叠透镜结构11W。
通过使用刀片、激光等,对通过参照图32A~32F或33A~33F说明的层叠方法层叠的五个基板状态的带透镜的基板41W-a~41W-e以模块或芯片为单位进行分割,由此获得了其中层叠有五个带透镜的基板41a~41e的层叠透镜结构11。
<12.相机模块的第八和第九实施方案>
图34是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第八实施方案的图。
图35是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第九实施方案的图。
在图34和图35的说明中,仅对与图13所示的相机模块1D不同的部分进行说明。
在图34的相机模块1H和图35的相机模块1J中,图13所示的相机模块1D的结构材料73的一部分被替换为不同的结构。
在图34的相机模块1H中,相机模块1D中的结构材料73的部分被替换为结构材料301a和301b以及光透过性基板302。
更具体地,在受光元件12的上侧的一部分处配置有结构材料301a。受光元件12和光透过性基板302通过结构材料301a彼此固定。例如,结构材料301a是环氧系树脂。
在光透过性基板302的上侧配置有结构材料301b。光透过性基板302和层叠透镜结构11通过结构材料301b彼此固定。例如,结构材料301b是环氧系树脂。
相对地,在图35的相机模块1J中,图34的相机模块1H的结构材料301a的部分被替换为具有光透过性的树脂层311。
树脂层311配置在受光元件12的整个上侧表面上。受光元件12和光透过性基板302通过树脂层311彼此固定。由于树脂层311配置在受光元件12的整个上侧表面上,所以可以获得以下作用或效果:在将应力从光透过性基板302的上侧施加到光透过性基板302的情况下,防止应力集中施加在受光元件12的一些部分上,从而在受光元件12的整个表面上分散地接收应力。
在光透过性基板302的上侧配置有结构材料301b。光透过性基板302和层叠透镜结构11通过结构材料301b固定。
图34的相机模块1H和图35的相机模块1J构造成包括在受光元件12的上侧的光透过性基板302。由于光透过性基板302,所以可以获得以下作用或效果:例如,在相机模块1H或1J的制造期间防止受光元件12被划伤。
<13.相机模块的第十实施方案>
图36是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第十实施方案的图。
在图36所示的相机模块1J中,层叠透镜结构11容纳在透镜筒74中。透镜筒74通过固定构件333固定到沿着轴331移动的移动构件332上。透镜筒74通过驱动电机(未示出)沿轴331的轴向方向移动,以调整层叠透镜结构11到受光元件12的成像面的距离。
透镜筒74、轴331、移动构件332和固定构件333容纳在壳体334中。在受光元件12的上部中配置有保护基板335,并且保护基板335和壳体334通过粘合剂336彼此连接。
由于上述的移动层叠透镜结构11的机构,所以可以获得以下作用或效果:当使用相机模块1J的相机拍摄图像时,可以允许进行自动对焦操作。
<14.相机模块的第十一实施方案>
图37是示出了使用采用本技术的层叠透镜结构的相机模块的第十一实施方案的图。
图37的相机模块1L是具有使用压电元件的焦点调节机构的相机模块。
即,在相机模块1L中,类似于图34的相机模块1H,在受光元件12的上侧的一部分中配置有结构材料301a。受光元件12和光透过性基板302通过结构材料301a彼此固定。例如,结构材料301a是环氧系树脂。
在光透过性基板302的上侧配置有压电元件351。光透过性基板302和层叠透镜结构11通过压电元件351彼此固定。
在相机模块1L中,通过向配置在层叠透镜结构11的下侧的压电元件351施加电压或者通过切断电压,层叠透镜结构11可以在上下方向上移动。用于移动层叠透镜结构11的装置不限于压电元件351,而是可以使用其形状根据施加或切断电压而改变的其他器件。例如,可以使用MEMS器件。
由于上述的移动层叠透镜结构11的机构,所以可以获得以下作用或效果:当使用相机模块1L的相机拍摄图像时,可以允许进行自动对焦操作。
<15.与其他结构相比根据本技术实施方案的结构的效果>
层叠透镜结构11是其中带透镜的基板41直接接合的结构(以下被称为根据本技术实施方案的结构)。对与其中形成有透镜的带透镜的基板的其他结构相比根据本技术实施方案的结构的作用和效果进行说明。
<比较结构例1>
图38是作为JP 2011-138089 A(以下被称为比较文献1)的图14(b)中公开的晶片级层叠结构的用于与根据本技术实施方案的结构进行比较的第一基板结构(以下被称为比较结构例1)的断面图。
图38所示的晶片级层叠结构1000具有其中两个透镜阵列基板1021经由柱状间隔件1022层叠在传感器阵列基板1012(其中多个图像传感器1011配置在晶片基板1010上)上的结构。各透镜阵列基板1021构造成包括带透镜的基板1031和在形成于带透镜的基板1031中的多个通孔部分中形成的透镜1032。
<比较结构例2>
图39是作为JP 2009-279790 A(以下被称为比较文献2)的图5(a)中公开的透镜阵列结构的用于与根据本技术实施方案的结构进行比较的第二基板结构(以下被称为比较结构例2)的断面图。
在图39所示的透镜阵列基板1041中,在设置于板状的基板1051内的每个通孔1052中都设有透镜1053。各透镜1053由树脂(能量固化树脂)1054构成,并且树脂1054也形成在基板1051的上表面上。
参照图40A~40C简要说明图39的透镜阵列基板1041的制造方法。
图40A示出了其中形成有多个通孔1052的基板1051被配置在下模型1061上的状态。下模型1061是在随后的过程中将树脂1054从其下侧向上按压的模型。
图40B示出了其中在将树脂1054涂布到多个通孔1052的内部和基板1051的上表面之后将上模型1062配置在基板1051上并且通过使用上模型1062和下模型1061进行按压成型的状态。上模型1062是将树脂1054从其上侧向下按压的模型。在图40B所示的状态下,进行树脂1054的固化。
图40C示出了其中在树脂1054被固化之后使上模型1062和下模型1061脱模以完全形成透镜阵列基板1041的状态。
透镜阵列基板1041具有以下特征。(1)形成在基板1051的通孔1052的位置处的树脂1054变为透镜1053,并且在基板1051中形成有多个透镜1053。另外,(2)在配置于多个透镜1053之间的基板1051的整个上表面上形成树脂1054的薄层。
在形成其中层叠有多个透镜阵列基板1041的结构的情况下,可以获得以下作用或效果:形成在基板1051的整个上表面上的树脂1054的薄层用作粘接基板的粘合剂。
另外,在形成其中层叠有多个透镜阵列基板1041的结构的情况下,与表示为比较结构例1的图38的晶片级层叠结构1000相比,可以增大基板之间的粘接面积,并且可以用更强的力粘接基板。
<从比较结构例2中的树脂获得的作用>
在公开了作为比较结构例2的图39的透镜阵列基板1041的比较文献2中,公开了待成为透镜1053的树脂1054的以下作用。
在比较结构例2中,使用能量固化树脂作为树脂1054。另外,使用光固化树脂作为能量固化树脂的例子。在光固化树脂用作能量固化树脂的情况下,如果用UV光照射树脂1054,则树脂1054被固化。通过固化,树脂1054会固化收缩。
然而,根据图39的透镜阵列基板1041的结构,即使发生树脂1054的固化收缩,但是由于基板1051插入多个透镜1053之间,因此可以防止由树脂1054的固化收缩导致的透镜1053之间的距离的变化,从而可以抑制其中配置有多个透镜1053的透镜阵列基板1041的翘曲。
<比较结构例3>
图41是作为JP 2010-256563 A(以下被称为比较文献3)的图1中公开的透镜阵列基板的用于与根据本技术实施方案的结构进行比较的第三基板结构(以下被称为比较结构例3)的断面图。
在图41所示的透镜阵列基板1081中,在设置于板状的基板1091内的每个通孔1092中设有透镜1093。各透镜1093由树脂(能量固化树脂)1094构成,并且树脂1094也形成在其中未设置通孔1092的基板1091的上表面上。
参照图42A~42C简要说明图41的透镜阵列基板1081的制造方法。
图42A示出了其中形成有多个通孔1092的基板1091被配置在下模型1101上的状态。下模型1101是在随后的过程中将树脂1094从其下侧向上按压的模型。
图42B示出了其中在将树脂1094涂布到多个通孔1092的内部和基板1091的上表面之后将上模型1102配置在基板1091上并且通过使用上模型1102和下模型1101进行按压成型的状态。上模型1102是将树脂1094从其上侧向下按压的模型。在图42B所示的状态下,进行树脂1094的固化。
图42C示出了在树脂1094被固化之后使上模型1102和下模型1101脱模以完全形成透镜阵列基板1081的状态。
透镜阵列基板1081具有以下的特征。(1)形成在基板1091的通孔1092的位置处的树脂1094变为透镜1093,并且多个透镜1093形成在基板1091中。另外,(2)在配置于多个透镜1093之间的基板1091的整个上表面上形成有树脂1094的薄层。
<从比较结构例3中的树脂获得的作用>
在公开了作为比较结构例3的图41的透镜阵列基板1081的比较文献3中,公开了待成为透镜1093的树脂1094的以下作用。
在比较结构例3中,使用能量固化树脂作为树脂1094。另外,使用光固化树脂作为能量固化树脂的例子。在光固化树脂用作能量固化树脂的情况下,如果用UV光照射树脂1094,则树脂1094被固化。通过固化,树脂1094会固化收缩。
然而,根据图41的透镜阵列基板1081的结构,即使发生树脂1094的固化收缩,但是由于基板1091插入多个透镜1093之间,所以可以防止由树脂1094的固化收缩导致的透镜1093之间的距离的变化,从而可以抑制其中配置有多个透镜1093的透镜阵列基板1081的翘曲。
如上所述,比较文献2和3公开了当光固化树脂固化时发生固化收缩。另外,例如,除了比较文献2和3之外,在JP 2013-1091 A等中也公开了在光固化树脂固化时发生固化收缩。
另外,如果树脂成型为透镜形状并且使成型的树脂固化,则存在以下问题:在树脂中发生固化收缩。然而,该问题不限于光固化树脂。例如,与光固化树脂类似,在作为一种能量固化树脂的热固性树脂中,存在以下问题:在固化期间发生固化收缩。该问题也公开在例如比较文献1和3以及JP2010-204631A等中。
<比较结构例4>
图43是作为上述比较文献2的图6中公开的透镜阵列基板的用于与根据本技术实施方案的结构进行比较的第四基板结构(以下被称为比较结构例4)的断面图。
图43的透镜阵列基板1121与图39所示的透镜阵列基板1041的不同之处在于以下方面:通孔1042的部分以外的基板1141的形状是向下侧和上侧突出的形状,并且在基板1141的下表面的一部分中也形成有树脂1144。透镜阵列基板1121的其他构成与图39所示的透镜阵列基板1041的构成相同。
图44是用于说明图43的透镜阵列基板1121的制造方法的图,并且是与图40B相对应的图。
图44示出了其中在将树脂1144涂布到多个通孔1142的内部和基板1141的上表面之后通过使用上模型1152和下模型1151进行按压成型的状态。树脂1144也被注入到基板1141的下表面和下模型1151之间。在图44所示的状态下,进行树脂1144的固化。
透镜阵列基板1121具有以下特征。(1)形成在基板1141的通孔1142的位置处的树脂1144变为透镜1143,并且在基板1141中形成有多个透镜1143。另外,(2)在配置于多个透镜1143之间的基板1141的整个上表面上形成有树脂1144的薄层,并且在基板1141的下表面的部分中也形成有树脂1144的薄层。
<从比较结构例4中的树脂获得的作用>
在公开了作为比较结构例4的图43的透镜阵列基板1121的比较文献2中,公开了待成为透镜1143的树脂1144的以下作用。
在作为比较结构例4的图43的透镜阵列基板1121中,使用作为能量固化树脂的例子的光固化树脂作为树脂1144。接下来,如果用UV光照射树脂1144,则树脂1144被固化。通过固化,类似于比较结构例2和比较结构例3,树脂1144会固化收缩。
然而,在比较结构例4的透镜阵列基板1121中,在基板1141的下表面的特定区域中以及位于多个透镜1143之间的基板1141的整个上表面上形成有树脂1144的薄层。
以这种方式,在该结构中,在基板1141的上表面和下表面上都形成有树脂1144,从而可以平衡整个透镜阵列基板1121的翘曲的方向。
相对地,在作为比较结构例2的图39所示的透镜阵列基板1041中,树脂1054的薄层形成在配置于多个透镜1053之间的基板1051的整个上表面上,但是树脂1054的薄层未形成在基板1051的下表面上。
因此,在图43的透镜阵列基板1121中,与图39的透镜阵列基板1041相比,可以提供能够使翘曲的量变得很小的透镜阵列基板。
<比较结构例5>
图45是作为上述比较文献2的图9中公开的透镜阵列基板的用于与根据本技术实施方案的结构进行比较的第五基板结构(以下被称为比较结构例5)的断面图。
图45的透镜阵列基板1161与图39所示的透镜阵列基板1041的不同之处在于以下方面:在形成于基板1171中的通孔1172附近的基板的后表面上形成有树脂突出区域1175。透镜阵列基板1161的其他构成与图39所示的透镜阵列基板1041的构成相同。
另外,图45示出了在将透镜阵列基板1161分割之后的状态。
透镜阵列基板1161具有以下特征。(1)形成在基板1171的通孔1172的位置处的树脂1174变为透镜1173,并且在基板1171中形成有多个透镜1173。另外,(2)在配置于多个透镜1173之间的基板1171的整个上表面上形成有树脂1174的薄层,并且在基板1171的下表面的部分中也形成有树脂1174的薄层。
<从比较结构例5中的树脂获得的作用>
在公开了作为比较结构例5的图45的透镜阵列基板1161的比较文献2中,公开了待成为透镜1173的树脂1174的以下作用。
在作为比较结构例5的图45的透镜阵列基板1161中,使用作为能量固化树脂的例子的光固化树脂作为树脂1174。接下来,如果用UV光照射树脂1174,则树脂1174被固化。通过固化,类似于比较结构例2和比较结构例3,树脂1174会固化收缩。
然而,在比较结构例5的透镜阵列基板1161中,在基板1171的下表面的特定区域中以及位于多个透镜1173之间的基板1171的整个上表面上形成有树脂1174的薄层(树脂突出区域1175)。因此,平衡了整个透镜阵列基板1161的翘曲的方向,从而可以提供能够使翘曲的量变得很小的透镜阵列基板。
<从比较结构例2~5的树脂获得的作用的比较>
从比较结构例2~5的树脂获得的作用概括如下。
(1)类似于比较结构例2和比较结构例3,在其中在透镜阵列基板的整个上表面上配置有树脂的层的结构的情况下,在配置有多个透镜的基板中发生翘曲。
类似于比较结构例2和比较结构例3,图46A~46C是示出了其中在透镜阵列基板的整个上表面上配置有树脂的层的结构的示意图,并且是用于说明从待成为透镜的树脂获得的效果的图。
如图46A和图46B所示,在配置于透镜阵列基板1211(在图示中省略了透镜和通孔)的上表面上的光固化树脂1212的层中因用UV光照射以固化而发生固化收缩。因此,在光固化树脂1212的层内发生起因于光固化树脂1212在收缩方向上的力。
另一方面,即使透镜阵列基板被UV光照射,透镜阵列基板1211本身也不会收缩或膨胀。即,在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。结果,如图46C所示,透镜阵列基板1211被弯曲成向下凸的形状。
(2)然而,类似于比较结构例4和比较结构例5,在其中在透镜阵列基板的上表面和下表面上都配置有树脂的层的结构的情况下,由于平衡了透镜阵列基板的翘曲方向,因此与比较结构例2和比较结构例3相比,能够使透镜阵列基板的翘曲的量变得很小。
类似于比较结构例4和比较结构例5,图47A~47C是示出了其中在透镜阵列基板的上表面和下表面上都配置有树脂的层的结构的示意图,并且是用于说明从待成为透镜的树脂获得的效果的图。
如图47A和图47B所示,在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化树脂1212的层中因用UV光照射以固化而发生固化收缩。因此,在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化树脂1212的层内发生起因于光固化树脂1212的在收缩方向上的力。为此,使透镜阵列基板1211以向下凸的形状翘曲的力施加在透镜阵列基板1211的上表面侧上。
相对地,即使透镜阵列基板被UV光照射,透镜阵列基板1211本身也不会收缩或膨胀。即,在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。
另一方面,通过用于固化的UV光照射使配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化树脂1212的层固化收缩。因此,在配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化树脂1212的层内发生起因于光固化树脂1212的在收缩方向上的力。为此,使透镜阵列基板1211以向上凸的形状翘曲的力施加在透镜阵列基板1211的下表面侧上。
施加在透镜阵列基板1211的上表面侧上的使透镜阵列基板1211以向下凸的形状翘曲的力和施加在透镜阵列基板1211的下表面侧上的使透镜阵列基板1211以向上凸的形状翘曲的力相互平衡。
结果,如图47C所示,比较结构例4和比较结构例5中的透镜阵列基板1211的翘曲量小于图46C所示的比较结构例2和比较结构例3中的翘曲量。
以这种方式,使透镜阵列基板翘曲的力和透镜阵列基板的翘曲量受到以下(1)和(2)之间的关系的影响:(1)在透镜阵列基板的上表面中,施加在透镜阵列基板上的力的方向和大小,和(2)在透镜阵列基板的下表面中,施加在透镜阵列基板上的力的方向和大小。
<比较结构例6>
因此,例如,如图48A所示,考虑其中配置在透镜阵列基板1211的上表面上的光固化树脂1212的层和面积与配置在透镜阵列基板1211的下表面上的光固化树脂1212的层和面积相同的透镜阵列基板结构。这种透镜阵列基板结构被称作用于与根据本技术实施方案的结构进行比较的第六基板结构(以下被称为比较结构例6)。
在比较结构例6中,在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化树脂1212的层内发生起因于光固化树脂1212的在收缩方向上的力。在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。为此,使透镜阵列基板1211以向下凸的形状翘曲的力施加在透镜阵列基板1211的上表面侧上。
另一方面,在配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化树脂1212的层内发生起因于光固化树脂1212的在收缩方向上的力。在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。为此,使透镜阵列基板1211以向上凸的形状翘曲的力施加在透镜阵列基板1211的下表面侧上。
使透镜阵列基板1211翘曲的两种力以比图47A所示的结构进一步相互平衡的方向施加。结果,与比较结构例4和比较结构例5相比,使透镜阵列基板1211翘曲的力和透镜阵列基板1211的翘曲量进一步减小。
<比较结构例7>
然而,实际上,构成组装在相机模块中的层叠透镜结构的带透镜的基板的所有形状是不相同的。更具体地,在一些情况下,例如,构成层叠透镜结构的多个带透镜的基板就带透镜的基板的厚度或通孔的尺寸方面而言可以是不同的,或者就在通孔中形成的透镜的厚度、形状、体积等方面而言可以是不同的。另外,在一些情况下,带透镜的基板就形成于带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化树脂的厚度等方面而言可以是不同的。
图49是作为第七基板结构(以下被称为比较结构例7)的通过层叠三个带透镜的基板而构成的层叠透镜结构的断面图。在该层叠透镜结构中,类似于图48A~48C所示的比较结构例6,配置在各带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化树脂的层和面积被设定成形成为相同的。
图49所示的层叠透镜结构1311构造成包括三个带透镜的基板1321~1323。
在下文中,在三个带透镜的基板1321~1323之中,中间层的带透镜的基板1321被称作第一带透镜的基板1321,最上层的带透镜的基板1322被称作第二带透镜的基板1322,最下层的带透镜的基板1323被称作第三带透镜的基板1323。
配置在最上层中的第二带透镜的基板1322和配置在最下层上的第三带透镜的基板1323在基板厚度和透镜厚度方面彼此不同。
更具体地,第三带透镜的基板1323中的透镜厚度形成为大于第二带透镜的基板1322的透镜厚度,从而第三带透镜的基板1323中的基板厚度也形成为大于第二带透镜的基板1322中的基板厚度。
在第一带透镜的基板1321和第二带透镜的基板1322之间的整个接触面上以及在第一带透镜的基板1321和第三带透镜的基板1323之间的整个接触面上形成有树脂1341。
三个带透镜的基板1321~1323的通孔的断面形状是其中基板的下表面大于基板的上表面的所谓的扇形形状。
参照图50A~50D对从具有不同形状的三个带透镜的基板1321~1323获得的作用进行说明。
图50A~50C是示出了图49所示的层叠透镜结构1311的示意图。
比如层叠透镜结构1311,在其中具有不同基板厚度的第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323分别配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的情况下,使层叠透镜结构1311翘曲的力和层叠透镜结构1311的翘曲量根据存在于三个带透镜的基板1321~1323之间的接触面的整个表面上的树脂1341的层在层叠透镜结构1311的厚度方向上所存在的位置而变化。
如果存在于三个带透镜的基板1321~1323之间的接触面的整个表面上的树脂1341的层未配置成关于层叠透镜结构1311的中心线(即,沿着基板平面方向穿过层叠透镜结构1311的厚度方向的中心的线)对称,则因配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的固化收缩而产生的力的作用没有如图48C所示地被完全平衡。结果,层叠透镜结构1311在任意方向上翘曲。
例如,在其中第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341配置成从层叠透镜结构1311的中心线在厚度方向上向上偏移的情况下,如果两层树脂1341被固化收缩,则层叠透镜结构1311以如图50C所示的向下凸的形状翘曲。
另外,在其中第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323之间的较薄的基板的通孔的断面形状是朝着第一带透镜的基板1321的方向增大的形状时,增加了透镜丢失或损坏的问题。
在图49所示的例子中,在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323之间,其厚度较小的第二带透镜的基板1322的通孔的断面形状是其中通孔的尺寸朝向第一带透镜的基板1321增大的扇形形状。在这种形状中,当第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341被固化收缩时,如图50C所示,以向下凸的形状翘曲的力施加在层叠透镜结构1311上,并且如图50D所示,该力作为在使透镜和基板分离的方向的力施加在第二带透镜的基板1322上。由于该力的作用,所以增加了第二带透镜的基板1322的透镜1332丢失或损坏的问题。
接下来,考虑树脂热膨胀的情况。
<比较结构例8>
图51是作为第八基板结构(以下被称为比较结构例8)的通过层叠三个带透镜的基板而构成的层叠透镜结构的断面图。类似于图48A~48C所示的比较结构例6,在该层叠透镜结构中,配置在各带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化树脂的层和面积被设定成形成为相同。
图51的比较结构例8与图49的比较结构例7的不同之处仅在于以下方面:三个带透镜的基板1321~1323的通孔的断面形状具有其中基板的下表面小于基板的上表面的所谓的向下渐缩形状。
图52A~52C是示出了图51所示的层叠透镜结构1311的示意图。
当使用者实际使用相机模块时,由于根据该操作的功耗增加,而使得相机的外壳的温度升高,所以相机模块的温度也升高。由于温度的升高,所以在图51的层叠透镜结构1311中,配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341热膨胀。
尽管配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的面积和厚度被设定成与图48A所示的相同,但是如果存在于三个带透镜的基板1321~1323之间的接触面的整个表面上的树脂1341的层未配置成关于层叠透镜结构1311的中心线(即,沿着基板平面方向穿过层叠透镜结构1311的厚度方向的中心的线)对称,则因配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的热膨胀而产生的力的作用没有如图48C所示地被完全平衡。结果,层叠透镜结构1311在任意方向上翘曲。
例如,在其中第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341配置成从层叠透镜结构1311的中心线在厚度方向上向上偏移的情况下,如果两层树脂1341热膨胀,则层叠透镜结构1311以如图52C所示的向上凸的形状翘曲。
另外,在图51所示的例子中,在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323之间,其厚度较小的第二带透镜的基板1322的通孔的断面形状是其中通孔的尺寸朝向第一带透镜的基板1321减小的向下渐缩形状。在这种形状中,当第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341热膨胀时,以向上凸的形状翘曲的力施加在层叠透镜结构1311上,并且如图52D所示,该力作为在使透镜和基板分离的方向上的力施加在第二带透镜的基板1322上。由于该力的施加,所以增加了第二带透镜的基板1322的透镜1332丢失或损坏的问题。
<根据本技术实施方案的结构>
图53A和图53B是示出了构造成包括采用根据本技术实施方案的结构的3个带透镜的基板1361~1363的层叠透镜结构1371。
图53A示出了与图49的层叠透镜结构1311相对应的结构,其是通孔的断面形状是所谓的扇形的结构。另一方面,图53B示出了与图51的层叠透镜结构1311相对应的结构,其是通孔的断面形状是所谓的向下渐缩形状的结构。
图54A~54C是示出了图53A和图53B所示的层叠透镜结构1371以说明从根据本技术实施方案的结构获得的作用的示意图。
层叠透镜结构1371是这样的结构,其中第二带透镜的基板1362配置在作为中间的带透镜的基板的第一带透镜的基板1361的上方,并且第三带透镜的基板1363配置在第一带透镜的基板1361的下方。
配置在最上层中的第二带透镜的基板1362的基板厚度和透镜厚度与配置在最下层中的第三带透镜的基板1363的基板厚度和透镜厚度不同。更具体地,第三带透镜的基板1363的透镜厚度形成为大于第二带透镜的基板1362的透镜厚度,并且因此,第三带透镜的基板1363的基板厚度也形成为大于第二带透镜的基板1362的基板厚度。
在根据本技术实施方案的结构的层叠透镜结构1371中,作为用于固定带透镜的基板的方法,使用基板的直接接合方法。换句话说,对待固定的带透镜的基板进行等离子体活化处理,以使两个待固定的带透镜的基板进行等离子体接合。此外,换句话说,在待层叠的两个带透镜的基板的表面上形成氧化硅膜,将羟基与该膜结合,此后,将两个带透镜的基板贴合在一起,并且通过升高基板的温度来进行脱水缩合。由此,通过硅-氧共价键将两个带透镜的基板直接接合。
因此,在根据本技术实施方案的结构的层叠透镜结构1371中,作为用于固定带透镜的基板的方法,未使用利用树脂的粘结方法。由此,用于形成透镜的树脂或用于粘结基板的树脂未配置在各带透镜的基板之间。此外,由于树脂未配置在带透镜的基板的上表面或下表面上,因此在带透镜的基板的上表面或下表面中不会发生树脂的热膨胀或固化收缩。
因此,在层叠透镜结构1371中,即使具有不同透镜厚度和不同基板厚度的第二带透镜的基板1362和第三带透镜的基板1363分别配置在第一带透镜的基板1361的上层和下层上,与上述比较结构例1~8不同,也不会发生由固化收缩引起的基板的翘曲和由热膨胀引起的基板的翘曲。
即,由于其中带透镜的基板通过直接接合而彼此固定的根据本技术实施方案的结构,可以获得以下作用或效果,即使在具有不同透镜厚度和不同基板厚度的带透镜的基板层叠在其上层和下层上的情况下,与上述比较结构例1~8相比,基板的翘曲也可以得到更大程度的抑制。
<16.其他实施方案1>
<晶片级透镜>
作为现有技术的晶片级透镜,存在在玻璃基板上形成的混合型晶片级透镜以及仅由树脂材料形成的单片型晶片级透镜等。关于此,专利文献1公开了一种在硅基板的通孔中形成透镜的方法。
然而,在该方法的情况下,根据透镜的形状,存在透镜从基板(通孔)突出的可能性。在这种情况下,在输送基板时或在诸如薄膜形成等后续阶段的制造过程中,透镜可能与制造装置、安装台等接触,因此,存在对透镜造成污染或损坏的可能性。
因此,在制造其中在基板的通孔中形成有透镜树脂部的带透镜的基板时,比透镜树脂部从基板突出的突出高度更厚的间隔件构造成附接到基板上。
<间隔件基板>
图55示出了其例子。图55所示的未分割的带透镜的基板2010对应于上述其他实施方案中的带透镜的基板41W。即,带透镜的基板2010是与带透镜的基板41W类似的装置,并且因此,对上述带透镜的基板41W的说明基本上也可以适用于带透镜的基板2010。因此,如图55所示,在带透镜的基板2010中形成多个通孔2012。通孔2012对应于上述其他实施方案中的通孔83。在通孔2012的内部形成有透镜树脂部2013。透镜树脂部2013对应于上述其他实施方案中的透镜树脂部82。
在带透镜的基板2010中,间隔件基板2021层叠并附接到带透镜的基板2010上,从而不会由于与制造装置等接触而在透镜树脂部2013中出现污染或损坏。间隔件基板2021的材料是任意的。例如,可以使用硅基板或玻璃基板,并且可以使用其他材料。
在其中透镜树脂部2013从通孔2012突出的情况下,间隔件基板2021可以附接到带透镜的基板2010的透镜树脂部2013从那突出的表面上。
间隔件基板2021具有与带透镜的基板2010基本上相同的大小,并且因此,两个基板可以以其外部形状彼此对准的方式彼此附接。此外,在与带透镜的基板2010的通孔2012对应的位置形成孔2022。即,在间隔件基板2021和带透镜的基板2010以其外部形状彼此对准的方式彼此附接的状态下,孔2022安装在间隔件基板2021的与通孔2012重叠的位置处。孔2022可以贯通间隔件基板2021或可以不贯通间隔件基板(可以不是通孔)。至少,孔2022形成为比通孔2012大并形成为比透镜树脂部2013从通孔2012突出的部分的高度更深。即,孔2022形成以下这种形状,透镜树脂部2013不与间隔件基板2021接触。此外,换句话说,间隔件基板2021也形成为比透镜树脂部2013从通孔2012突出的部分的高度更厚。
由于间隔件基板2021是在带透镜的基板2010的制造期间使用的,所以在带透镜的基板2010的制造完成状态下不包含间隔件基板。即,直到带透镜的基板2010制造完成(或如果带透镜的基板制造完成,那么至少在形成层叠透镜结构之前),才将间隔件基板2021从带透镜的基板2010剥离。
通过将间隔件基板2021附接到带透镜的基板2010,抑制了透镜树脂部2013的露出(透镜树脂部至少没有突出),从而使得在制造过程、输送期间等中,可以防止透镜树脂部2013与其他物体接触。因此,可以抑制透镜树脂部2013的污染或损坏的发生。此外,如上所述,由于透镜树脂部2013不与间隔件基板2021接触,所以当将间隔件基板2021从带透镜的基板2010剥离时,可以抑制透镜树脂部2013的污染或损坏。
因此,可以提高带透镜的基板2010(使用带透镜的基板2010的层叠透镜结构11或相机模块1)的质量。换句话说,可以抑制带透镜的基板2010(使用带透镜的基板2010的层叠透镜结构11或相机模块1)的产率下降。
<带透镜的基板的制造>
接着,说明带透镜的基板2010的制造。图56是示出了作为采用本技术的制造装置的实施方案的制造带透镜的基板的制造装置的主要构成的例子的框图。图56所示制造装置2100构造成包括控制单元2101和带透镜的基板制造单元2102。
控制单元2101构造成包括例如中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)等,从而控制带透镜的基板制造单元2102的部件以执行与带透镜的基板的制造相关的控制处理。例如,控制单元2101的CPU根据存储在ROM中的程序执行各种处理。此外,CPU根据从存储单元2113加载到RAM上的程序执行各种处理。RAM适宜地存储由CPU执行各种处理所用的数据等。
带透镜的基板制造单元2102由控制单元2101控制以执行与带透镜的基板的制造相关的处理。带透镜的基板制造单元2102构造成包括支撑基板加工单元2131、透镜形成单元2132、间隔件基板附接单元2133、表面层形成单元2134、遮光膜形成单元2135和间隔件基板剥离单元2136。
支撑基板加工单元2131执行与支撑基板2040的加工相关的处理。透镜形成单元2132执行与透镜树脂部2042的形成相关的处理。间隔件基板附接单元2133执行与带透镜的基板2010和间隔件基板2021之间的附接相关的处理。表面层形成单元2134执行与上表面层122或下表面层123(或下表面层124)的层形成相关的处理。遮光膜形成单元2135执行与遮光膜121的成膜相关的处理。这些处理单元由控制单元2101控制来执行相应的处理。
此外,制造装置2100构造成包括输入单元2111、输出单元2112、存储单元2113、通信单元2114和驱动器2115。
输入单元2111被构造为例如键盘、鼠标、触摸面板或外部输入端子等以接收使用者的指令或来自外部的信息输入并将指令或输入供给到控制单元2101。输出单元2112被构造为例如诸如阴极射线管(CRT)显示器或液晶显示器(LCD)等显示器、扬声器或外部输出端子等以将从控制单元2101供给的各种类型的信息输出为图像、声音、模拟信号或数字数据。
存储单元2113构造成包括诸如闪存、固态驱动器(SSD)或硬盘等任意存储介质以存储从控制单元2101供给的信息或者根据来自控制单元2101的请求读取或供给所存储的信息。例如,通信单元2114被构造为诸如用于有线局域网(LAN)和无线LAN的接口或调制解调器等以经由包括因特网在内的网络与外部装置进行通信。例如,通信单元2114将从控制单元2101供给的信息发送给通信对方或者将从通信对方接收的信息供给到控制单元2101。
必要时驱动器2115连接到控制单元2101。此外,例如,在驱动器2115中适宜地安装诸如磁盘、光盘、光磁盘或半导体存储器等可移除介质2121。此外,必要时经由驱动器2115从可移除介质2121读取的计算机程序安装在存储单元2113中。
具有上述构成的制造装置2100执行带透镜的基板制造处理以制造带透镜的基板。将参照图57的流程图来说明带透镜的基板制造处理的流程的示例。必要时参照图58A~58D说明该流程。
当带透镜的基板制造过程开始时,在步骤S2001中,支撑基板加工单元2131在未分割的支撑基板2011中形成通孔2012。
步骤S2002~S2006的用于形成透镜的处理通过与以上"10.带透镜的基板的制造方法"中参照图23A~23G的所述的方法基本类似的方法进行。
在步骤S2002中,透镜形成单元2132将支撑基板2011设置在下模型181上。在步骤S2003中,透镜形成单元2132将作为透镜树脂部2013的材料的例如能量固化树脂191填充到形成在支撑基板2011中的通孔2012中。在步骤S2004中,透镜形成单元2132将上模型201设置在支撑基板2011上。在步骤S2005中,透镜形成单元2132对能量固化树脂191进行固化处理。在步骤S2006中,透镜形成单元2132将上模型201和下模型181从支撑基板2011脱模。
通过这么做,如图58A所示,在支撑基板2011的通孔2012内部形成了透镜树脂部2013。
在步骤S2007中,如图58B所示,间隔件基板附接单元2133将间隔件基板2021附接到其中形成有如上所述的通孔2012和透镜树脂部2013的支撑基板2011(带透镜的基板2010)上。如图58B所示,在间隔件基板2021的与支撑基板2011的通孔2012对应的位置形成孔2022。因此,即使在透镜树脂部2013从支撑基板2011突出的情况下,间隔件基板2021也可以附接到支撑基板2011,而不与透镜树脂部2013接触。
间隔件基板附接单元2133可以附接支撑基板2011和间隔件基板2021以使支撑基板和间隔件基板不从图58C所示的层叠状态偏离。
间隔件基板2021的附接方法是任意的。例如,支撑基板2011和间隔件基板2021可以通过使用等离子体接合进行接合。通过如上所述这样做,可以抑制输送期间等支撑基板2011和间隔件基板2021的偏离。此外,可以容易进行随后将要执行的间隔件基板2021的剥离。
此外,例如,支撑基板2011和间隔件基板2021可以通过使用粘合剂彼此粘结。通过如上所述这样做,可以抑制输送期间等支撑基板2011和间隔件基板2021的偏离。然而,优选的是,所使用的粘合剂在间隔件基板2021被剥离之后不保留在支撑基板2011中。例如,通过使用其粘结力因为UV光、热等而下降的粘合剂,可以更容易执行间隔件基板2021的剥离。
此外,也可以使用其他方法。例如,支撑基板2011可以仅安装在间隔件基板2021上。在支撑基板2011和间隔件基板2021之间的接合面的光滑度足够好的情况下,仅通过安装(而不使用等离子体接合或粘合剂)在某些情况下可以充分抑制输送期间等支撑基板2011和间隔件基板2021的偏离。
在间隔件基板2021附接到支撑基板2011上的状态(图58C的状态)下进行以下处理。
在步骤S2008中,表面层形成单元2134在支撑基板2011和透镜树脂部2013的光入射侧表面上形成上表面层122(或上表面层125)并在光发射侧表面上形成下表面层123(或下表面层124)。
在步骤S2009中,在制造将要最靠近层叠透镜结构11中的光入射侧进行层叠的带透镜的基板2010的情况下,遮光膜形成单元2135在透镜树脂部2013的支撑部92的光入射侧表面上形成遮光膜121。在制造用作层叠透镜结构11的其他层的带透镜的基板2010的情况下,遮光膜形成单元2135省略该处理。
如果以这种方式制造带透镜的基板2010,那么在步骤S2010中,如图58D所示,间隔件基板剥离单元2136将间隔件基板2021从支撑基板2011剥离。
如果步骤S2010的处理结束,那么带透镜的基板制造过程结束。通过分割以这种方式制造的带透镜的基板来制造分割的带透镜的基板。
以这种方式,通过使用间隔件基板2021来制造带透镜的基板2010,从而使得如上所述,可以提高带透镜的基板2010的质量,并且可以抑制带透镜的基板2010的产率的下降。
此外,在上文中,尽管对在形成透镜树脂部2013之后将间隔件基板2021附接到支撑基板2011上的例子进行了说明,但是间隔件基板2021和支撑基板2011之间的粘合时间是任意的,并且该时间不限于该例子。例如,间隔件基板2021可以在形成透镜树脂部2013之前附接到支撑基板2011。即,在图57的流程图中,步骤S2007的处理可以在步骤S2006的处理之前的任意时间进行。例如,附接可以在步骤S2002的处理之前进行或可以在步骤S2001的处理之前进行。
此外,间隔件基板2021的形状是任意的。该形状可以与支撑基板2011的形状基本上相同或可以与支撑基板2011的形状不同。
例如,假定带透镜的基板2010(支撑基板2011)的形状为图59A所示的形状。在支撑基板2011中,形成多个通孔2012,并且在各个通孔中形成透镜树脂部2013。即,从带透镜的基板2010获得多个分割的带透镜的基板2151。
间隔件基板2021可以或可以不层叠在带透镜的基板2151上。
例如,如图59B所示,间隔件基板2021可以具有能够层叠在形成有分割的带透镜的基板2151的支撑基板2011的外周部上的形状。此外,例如,间隔件基板2021可以层叠在某些部分的带透镜的基板2151上。例如,如图59C所示,间隔件基板2021可以仅层叠在形成于支撑基板2011中的外侧的某些部分的带透镜的基板2151上。此外,例如,如图59D所示,像图59B的例子一样,间隔件基板2021可以层叠在支撑基板2011的外周部和穿过支撑基板2011的中央部的十字形区域上。此外,例如,如图59E所示,间隔件基板可以不层叠在支撑基板2011的外周部中。
此外,像图59F的例子一样,间隔件基板2021的孔2022可以不贯通基板。通过如上所述这样做,由于可以进一步降低透镜树脂部2013的露出程度,所以可以进一步抑制透镜树脂部2013的污染或损坏的发生。
此外,间隔件基板2021也可以大于支撑基板2011。例如,多个支撑基板2011可以附接到一个间隔件基板2021上。以这种方式,在间隔件基板2021大于支撑基板2011的情况下,可以提前设定支撑基板2011附接到间隔件基板2021上的位置。
此外,在上文中,尽管对一个间隔件基板2021附接到带透镜的基板2010(支撑基板2011)的情况进行了说明,但是多个间隔件基板2021可以附接到一个带透镜的基板2010(支撑基板2011)。
例如,像图60A和图60B的例子一样,间隔件基板2021可以附接到带透镜的基板2010(支撑基板2011)的两个表面(间隔件基板2021A和间隔件基板2021B)。图60A是示出了各基板的主要构成的例子的立体图,而图60B是断面图。如图60A和图60B所示,在这种情况下,与上述例子类似,可以在间隔件基板2021A和间隔件基板2021B的与通孔2012对应的位置形成孔2022(孔2022A和孔2022B)。
以这种方式,通过将间隔件基板2021附接到带透镜的基板2010(支撑基板2011)的两个表面,降低了透镜树脂部2013的露出程度,从而使得可以进一步抑制透镜树脂部2013的污染或损坏的发生。特别地,在透镜树脂部2013从支撑基板2011的两个表面突出的情况下,以这种方式,通过将间隔件基板2021附接到带透镜的基板2010(支撑基板2011)的两个表面,抑制了两个表面的透镜树脂部2013的露出,从而使得可以进一步抑制透镜树脂部2013的污染或损坏的发生。
<层叠透镜结构的制造>
接下来,将说明由包含上述带透镜的基板2010的多个带透镜的基板2010构成的层叠透镜结构11W的制造。图61是示出了作为采用本技术的制造装置的实施方案的制造层叠透镜结构的制造装置的主要构成的例子的框图。图61所示的制造装置2200构造成包括控制单元2201和层叠透镜结构制造单元2202。
例如,控制单元2201构造成包括CPU、ROM和RAM等,从而控制层叠透镜结构制造单元2202的部件以执行与层叠透镜结构的制造相关的控制处理。例如,控制单元2201的CPU根据存储在ROM中的程序执行各种处理。此外,CPU根据从存储单元2213加载到RAM上的程序执行各种处理。RAM适宜地存储由CPU执行各种处理所用的数据等。
层叠透镜结构制造单元2202由控制单元2201控制以执行与层叠透镜结构11W的制造相关的处理。层叠透镜结构制造单元2202构造成包括带透镜的基板制造单元2231和带透镜的基板接合单元2232。
带透镜的基板制造单元2231执行与带透镜的基板的制造相关的处理。带透镜的基板制造单元2231具有与制造装置2100的带透镜的基板制造单元2102(图56)相同的功能。即,带透镜的基板制造单元2231构造成包括支撑基板加工单元2131至间隔件基板剥离单元2136的各处理单元以执行与带透镜的基板制造单元2102相同的处理。
带透镜的基板接合单元2232执行与带透镜的基板的附接相关的处理。带透镜的基板制造单元2231和带透镜的基板接合单元2232由控制单元2201控制来执行相应的处理。
此外,制造装置2200构造成包括输入单元2211、输出单元2212、存储单元2213、通信单元2214和驱动器2215。可移除介质2221适宜地安装在驱动器2215上。输入单元2211至驱动器2215是与图56的制造装置2100中的输入单元2111至驱动器2115相同的处理单元并具有与其相同的功能。此外,可移除介质2221是与可移除介质2121相同的记录介质并且记录计算机程序等。
具有上述构成的制造装置2200执行层叠透镜结构制造处理以制造层叠透镜结构11W。参照图62的流程图说明层叠透镜结构制造处理的流程的例子。
当层叠透镜结构制造过程开始时,在步骤S2031中,带透镜的基板制造单元2231如上所述地制造带透镜的基板2010。在步骤S2032中,带透镜的基板制造单元2231确定是否构成层叠透镜结构11W的所有带透镜的基板2010均被制造出并且重复执行步骤S2031的处理,直到所有的带透镜的基板2010均被制造出。即,带透镜的基板制造单元2231通过重复进行带透镜的基板制造处理(图57)来制造构成层叠透镜结构11W的所有带透镜的基板2010。
如果所有的带透镜的基板2010均被制造出,那么处理进行到步骤S2033。在步骤S2033中,带透镜的基板接合单元2232使由带透镜的基板制造单元2231制造的带透镜的基板2010层叠和附接。附接方法是任意的。例如,可以允许带透镜的基板接合单元2232通过等离子体接合来使带透镜的基板2010接合或可以允许带透镜的基板接合单元2232通过使用粘合剂来粘结带透镜的基板2010。
此外,可以允许制造装置2100不将间隔件基板2021从带透镜的基板2010剥离,并且在使带透镜的基板2010层叠时,可以允许制造装置2200将间隔件基板2021从带透镜的基板2010剥离。
如果步骤S2033的处理结束,那么层叠透镜结构制造过程结束。通过分割上述制造的层叠透镜结构,制造出了层叠透镜结构11。
通过制造上述的层叠透镜结构11W,可以制造能够获得与上述带透镜的基板2010相同的效果的层叠透镜结构11。
<相机模块的制造>
接下来,说明上述相机模块1的制造。图63是示出了作为采用本技术的制造装置的实施方案的制造相机模块1的制造装置的主要构成的例子的框图。图63所示的制造装置2300构造成包括控制单元2301和相机模块制造单元2302。
例如,控制单元2301构造成包括CPU、ROM和RAM等,从而控制相机模块制造单元2302的部件以执行与相机模块1的制造相关的控制处理。例如,控制单元2301的CPU根据存储在ROM中的程序执行各种处理。此外,CPU根据从存储单元2313加载到RAM上的程序执行各种处理。RAM适宜地存储由CPU执行各种处理所用的数据等。
相机模块制造单元2302由控制单元2301控制以执行与相机模块1的制造相关的处理。相机模块制造单元2302构造成包括层叠透镜结构制造单元2331、传感器基板制造单元2332、接合单元2333、分割单元2334和模块化单元2335。
层叠透镜结构制造单元2331执行与层叠透镜结构的制造相关的处理。层叠透镜结构制造单元2331具有与制造装置2200的层叠透镜结构制造单元2202(图61)相同的功能。即,层叠透镜结构制造单元2331构造成包括带透镜的基板制造单元2231和带透镜的基板接合单元2232以执行与层叠透镜结构制造单元2202相同的处理。
传感器基板制造单元2332执行与传感器基板43W的制造相关的处理。接合单元2333执行与层叠透镜结构11W和传感器基板43W的附接相关的处理。分割单元2334执行与将通过使层叠透镜结构11W和传感器基板43W附接在一起而获得的层叠基板分割相关的处理。模块化单元2335执行与分割的层叠基板的模块化相关的处理。这些处理单元由控制单元2301控制以执行相应的处理。
此外,制造装置2300构造成包括输入单元2311、输出单元2312、存储单元2313、通信单元2314和驱动器2315。可移除介质2321适宜地安装在驱动器2315上。输入单元2311至驱动器2315是与图56的制造装置2100中的输入单元2111至驱动器2115相同的处理单元并且具有与其相同的功能。此外,可移除介质2321是与可移除介质2121相同的记录介质并且记录计算机程序等。
具有上述构成的制造装置2300执行相机模块制造处理以制造相机模块1。参照图64的流程图说明相机模块制造处理的流程的例子。
当相机模块制造过程开始时,在步骤S2051中,层叠透镜结构制造单元2331如上所述地制造层叠透镜结构11W。在步骤S2052中,传感器基板制造单元2332制造其中将要形成有受光元件等传感器的传感器基板43W。例如,形成在传感器基板43W中的诸如光学传感器等传感器的构成是任意的。此外,传感器基板43W的制造方法也是任意的。
在步骤S2053中,接合单元2333使制造的层叠透镜结构和制造的传感器基板43W附接在一起。附接方法是任意的。例如,接合单元2333可以通过等离子体接合使层叠透镜结构与传感器基板43W接合或可以通过使用粘合剂使层叠透镜结构与传感器基板43W附接在一起。
在步骤S2054中,分割单元2334对其中层叠透镜结构和传感器基板43W彼此层叠和附接在一起的层叠基板进行分割。
在步骤S2055中,例如,模块化单元2335通过在分割的层叠基板上设置孔径光阑板51、透镜筒74等使分割的层叠基板模块化,从而生成相机模块1。模块化中进行的处理可以是任意的。
如果步骤S2055的处理结束,那么相机模块制造过程结束。
通过如上所述制造相机模块1,可以制造能够获得上述带透镜的基板2010的效果的相机模块。
<17.其他实施方案2>
<晶片级透镜>
因此,将说明透镜树脂部2013的模制。如上所述,透镜形成单元2132(图56)通过使用上模型或下模型来模制透镜树脂部2013。然而,在这种情况下,在脱模期间,在支撑基板2011和透镜树脂部2013之间的界面上施加负荷,并且存在透镜被剥离的问题。
例如,如图65A所示,在通过使用下模型2401来模制透镜树脂部2013的情况下,由于下模型2401和透镜树脂部2013之间的接触面积很大,所以当使下模型2401脱模时,在由箭头2402和箭头2403所示的部分(即,支撑基板2011和透镜树脂部2013之间的界面)上会出现应力集中,因此存在可能在支撑基板2011和透镜树脂部2013之间的界面上施加过多的负荷的问题。因此,如上所述,存在透镜被剥离的问题。即,因此,存在带透镜的基板2010的质量劣化或带透镜的基板2010的产率下降的问题。
因此,如图65B所示,在基板中形成的通孔的内部,可以通过使用由两层模具构成的模型来模制透镜树脂部,并且在模制透镜树脂部之后,在一个模具附接到基板上的状态下,可以将另一个模具构造成从基板脱模。
图65B所示的下模型2410由层叠的模具2411和2412构成。如图65B所示,尽管模具2411和模具2412彼此层叠,但是下侧的模具2411也构造成与透镜树脂部2013接触,并且因此,透镜树脂部2013的图中下侧的大部分构造成由模具2411模制。
相反,上侧的模具2412构造成主要与支撑基板2011的图中下侧的整个表面接触。此外,模具2412构造成附接到支撑基板2011和透镜树脂部2013之间的界面的附近。
如果透镜树脂部2013的模制完成,那么就使下模型2410脱模。然而,在这种情况下,如图65C所示,仅使下模型2410的下侧的模具2411脱模。如图65C所示,模具2412保持附接到带透镜的基板2010。与上述间隔件基板2021等类似,模具2412充当间隔件。即,由于模具2412而抑制了透镜树脂部2013的露出(至少透镜树脂部没有突出),从而使得在制造过程、输送期间等中,可以防止透镜树脂部2013与其他物体接触。因此,可以抑制透镜树脂部2013的污染或损坏的发生。
因此,可以提高带透镜的基板2010(使用带透镜的基板2010的层叠透镜结构11或相机模块1)的质量。换句话说,可以抑制带透镜的基板2010(使用带透镜的基板2010的层叠透镜结构11或相机模块1)的产率下降。
此外,如图65C所示,模具2412构造成与支撑基板2011和透镜树脂部2013之间的界面的附近接触,并且因此,当模具2411被剥离时,该部分构造成受到保护。即,尽管模具2411被剥离,但是由于模具2412按压支撑基板2011和透镜树脂部2013之间的界面的附近,所以在该部分上不会出现应力集中。此外,由于模具2412几乎不与透镜树脂部2013接触,如图65D所示,所以当模具2412被剥离时,在透镜树脂部2013上不会施加很大的力。以这种方式,由于施加在支撑基板2011和透镜树脂部2013之间的界面上的负荷被分散,所以可以抑制透镜树脂部2013的剥离的发生。
因此,可以提高带透镜的基板2010(使用带透镜的基板2010的层叠透镜结构11或相机模块1)的质量。换句话说,可以抑制带透镜的基板2010(使用带透镜的基板2010的层叠透镜结构11或相机模块1)的产率下降。
<带透镜的基板的制造>
图66示出了这种情况的制造装置2100的主要构成的例子。在这种情况下,带透镜的基板制造单元2102构造成包括支撑基板加工单元2131、透镜形成单元2432、表面层形成单元2134、遮光膜形成单元2135和模具剥离单元2436。
与透镜形成单元2132类似,透镜形成单元2432执行与透镜树脂部2013的形成相关的处理。然而,透镜形成单元2432通过使用具有如图65B所示的构成的下模型2410(模具2411和模具2412)来模制透镜树脂部2013。
此外,如图65D所示,模具剥离单元2436将模具2412从带透镜的基板2010剥离。剥离方法是任意的。
参照图67的流程图说明带透镜的基板制造处理的流程的例子。必要时参照图68A~68D说明该流程。
在步骤S2071中,支撑基板加工单元2131在支撑基板2011中形成通孔。在步骤S2072中,透镜形成单元2432将支撑基板2011设置在下模型2410上。如图68A所示,下模型2410由两层模具(模具2411和模具2412)构成。在步骤S2073中,透镜形成单元2432用能量固化树脂填充通孔2012。
在步骤S2074中,如图68A所示,透镜形成单元2432将上模型2441设置在支撑基板2011上。在步骤S2075,对能量固化树脂进行固化处理。如果能量固化树脂固化,那么在步骤S2076中,如图68B所示,在保留下模型2410的用于间隔件的模具2412的状态下,透镜形成单元2432使上模型2441和下模型2410从支撑基板2011脱模。
在步骤S2077中,表面层形成单元2134在带透镜的基板2010上形成表面层。此外,在步骤S2088中,遮光膜形成单元2135在带透镜的基板2010上形成遮光膜。
在带透镜的基板2010安装在卡盘台2442等上的状态下进行该处理。此时,如图68C所示,透镜树脂部2013受到模具2412的保护。尽管透镜树脂部2013在支撑基板2011的图中下侧突出,但是模具2412变为间隔件,从而使得透镜树脂部2013不与卡盘台2442接触。
在步骤S2079中,如图68D所示,模具剥离单元2436将用于间隔件的模具2412从带透镜的基板2010剥离。
如果步骤S2079的处理结束,那么带透镜的基板制造过程结束。通过如上所述这样做,可以制造能够获得上述效果的带透镜的基板。
<应用例>
此外,使用如上所述的模具形成透镜可以适用于制造具有其他构成的晶片级透镜的情况。即,例如,如图69A所示,由如上所述两层模具构成的下模型2410也可以用于仅通过使用树脂材料2451形成的单片型晶片透镜2450等的透镜形成。此外,例如,如图69B所示,下模型也可以用于其中透镜树脂部2462形成在玻璃基板2461上的混合型晶片透镜2460的透镜形成。此外,如图69C所示,下模型也可以用于其中透镜树脂部2462仅形成在玻璃基板2461的一侧的单侧混合型晶片透镜2470的透镜形成。
此外,在上文中,尽管说明了下模型的例子,但是与下模型2410类似,上模型可以由两层模具构成。此外,上模型和下模型可以都具有这种构成。
例如,如图70A所示,可以通过使用由模具2411和模具2412构成的下模型2410以及由模具2481和模具2482构成的上模型2480在带透镜的基板2010上进行透镜形成。
上模型2480的模具2481与下模型2410的模具2411相同。此外,上模型2480的模具2482与下模型2410的模具2412相同。通过如上所述这样做,由于带透镜的基板2010的支撑基板2011和透镜树脂部2013之间的界面的图中的上侧和下侧都受到保护,所以可以减小在脱模期间施加到这些部分上的负荷。
此外,如图70B所示,与单片型晶片透镜2450等类似,透镜形成可以通过使用上模型2480和下模型2410进行。此外,如图70C所示,与混合型晶片透镜2460类似,透镜形成可以通过使用上模型2480和下模型2410进行。
<层叠透镜结构>
通过使用如上所述的制造方法来制造构成层叠透镜结构的带透镜的基板,层叠透镜结构也可以获得与带透镜的基板相同的效果。此外,可以是构成层叠透镜结构的多个带透镜的基板中的仅一些带透镜的基板通过使用如上所述的制造方法来制造。
<相机模块>
此外,通过使用如上所述的制造方法制造构成包含在相机模块中的层叠透镜结构的带透镜的基板,相机模块也可以获得与带透镜的基板相同的效果。此外,可以是构成相机模块的多个带透镜的基板中的仅一些带透镜的基板通过使用如上所述的制造方法来制造。
<18.其他实施方案3>
<支撑基板的凸形状>
用于保护透镜的间隔件可以作为支撑基板2011的构成来实现。即,可以形成从支撑基板2011的外周突出的凸部(突起形状),并且可以允许凸部充当间隔件。
例如,如图71A所示,在其中透镜树脂部2013从支撑基板2011的图中向上的方向突出(透镜树脂部2013在虚线2501上方突出)的情况下,在制造过程或输送期间,透镜树脂部2013的突出部分与其他物体接触并且因此发生污染或损坏的可能性增大了,因此存在带透镜的基板2010的质量劣化或产率下降的问题。
因此,如图71B所示,比透镜树脂部2013从支撑基板2011突出的突出高度更高的凸部可以形成在支撑基板2011中。在图71B所示的带透镜的基板2510中,在形成于支撑基板2511中的通孔2512内形成了透镜树脂部2513。此外,与其他部分2522相比进一步突出的凸部2521形成在支撑基板2511的图中的上表面上。透镜树脂部2513形成为比其他部分2522的高度(虚线2531)更高并且形成为比凸部2521更低(虚线2532)。即,透镜树脂部2513从通孔2512突出以具有比凸部2521的高度更低的高度。
通过这种构成,如图71C所示,例如,即使在输送基板2541设置在带透镜的基板2510上的情况下,凸部2521也充当间隔件,并且因此,如双头箭头2542所示,可以允许透镜树脂部2513和输送基板2541不彼此接触。因此,可以抑制透镜树脂部2513的污染或损坏的发生。
因此,可以提高带透镜的基板2510(使用带透镜的基板2510的层叠透镜结构11或相机模块1)的质量。换句话说,可以抑制带透镜的基板2510(使用带透镜的基板2510的层叠透镜结构11或相机模块1)的产率下降。
<带透镜的基板的制造>
图72示出了这种情况的制造装置2100的主要构成的例子。在这种情况下,带透镜的基板制造单元2102构造成包括表面处理单元2551、通孔形成单元2552、透镜形成单元2132、表面层形成单元2134和遮光膜形成单元2135。
表面处理单元2551执行与凸部的形成相关的处理。通孔形成单元2552执行与通孔的形成相关的处理。
参照图73的流程图说明这种情况的带透镜的基板制造处理的流程的例子。必要时参照图74~76说明该流程。
在步骤S2101中,表面处理单元2551在支撑基板2511中形成突起形状(凸部2521)。
图74A示出了支撑基板2511的如从上侧看到的图。图74B是支撑基板2511的断面图。在图74A中,在由直线和曲线所指示的部分中形成凸部2521。如图74A所示,凸部2521形成在例如支撑基板2511的端部以及分割状态的带透镜的基板的端部等未形成通孔2512的位置处。以这种方式,凸部2521可以形成在任意位置处,只要该位置不妨碍带透镜的基板制造过程。
此外,凸部2521的形成方法是任意的。例如,表面处理单元2551可以通过向支撑基板2511施加一些材料来形成凸部2521。例如,表面处理单元2551可以通过向支撑基板2511的表面上堆积并固定一些材料来形成凸部2521。此外,例如,表面处理单元2551可以通过在凸部2521以外的其他部分2522上进行蚀刻等来在凸部2521和其他部分2522之间形成台阶差,从而使得可以相对地形成凸部2521。
例如,步骤S2102~S2107的各处理与图57的步骤S2001~S2006的相应处理类似地进行。通过这些处理,形成通孔2512和透镜树脂部2513。
图75A示出了支撑基板2511的如从上侧看到的图。图75B是支撑基板2511的断面图。在图75A中,在由直线和曲线所指示的部分中形成凸部2521。如图75A所示,通孔2512和透镜树脂部2513形成在其他部分2522(凸部2521以外的部分)中。此外,如图75B所示,透镜树脂部2513形成为比凸部2521更低。
例如,步骤S2108和S2109的处理与图57的相应步骤S2008和S2009类似地进行。通过这些处理,形成诸如上表面层、下表面层、遮光膜等薄膜。
在膜形成过程或输送期间,如图76A所示,输送基板2541被适宜地附接到带透镜的基板2510上。此外,例如,在改变待在其中形成薄膜的表面的情况下,如图76B所示,使带透镜的基板2510与输送基板2541一起反转。由于输送基板2541的粘合而可以稳定地进行这种旋转或移动,而不会向带透镜的基板2510施加大的负荷。此外,如图76A和76B所示,由于凸部2521而可以允许输送基板2541不与透镜树脂部2513接触。因此,可以抑制透镜树脂部2513的污染或损坏的发生。
<带透镜的基板的其他构成>
上述凸部2521可以插入其中的凹部可以形成在层叠在具有如上所述的凸部2521的带透镜的基板2510上的带透镜的基板2510的支撑基板2511上。
例如,如图77A所示,凹部2561可以形成在将要层叠在具有凸部2521的带透镜的基板2510A的形成有凸部2521的一侧的带透镜的基板2510B上。凹部2561形成在带透镜的基板2510B的面向支撑基板2511的凸部2521的一侧的表面上。接下来,凹部2561的位置、形状、尺寸、深度等形成为与凸部2521相对应。即,如图77B所示,凹部2561形成为使得,在带透镜的基板2510A和带透镜的基板2510B层叠的状态下,凸部2521可以插入凹部2561中。
如图77B所示,凹部2561形成为使得,可以抑制在带透镜的基板2510层叠的状态下由凸部2521引起的带透镜的基板2510之间的距离的增大。因此,可以抑制光轴的偏离或抑制重影或眩光的发生,并且可以抑制图像质量的劣化。
此外,在多个具有凸部2521的带透镜的基板2510层叠的情况下,与图78A所示的带透镜的基板2510C类似,在一个带透镜的基板2510中可以同时形成有凸部2521和凹部2561。
在这种情况下,凸部2521和凹部2561的位置、形状、尺寸、深度等形成为彼此对应。图78B示出了带透镜的基板2510A~2510C层叠的情况的例子。以这种方式,凸部2521插入相应凹部2561中。因此,可以抑制在带透镜的基板2510层叠的状态下由凸部2521引起的带透镜的基板2510之间的距离的增大。因此,可以抑制光轴的偏离或抑制重影或眩光的发生,并且可以抑制图像质量的劣化。
即,在带透镜的基板2510的光入射侧表面或光发射侧表面上是否形成凸部2521以及是否形成凹部2561根据本身或待层叠的带透镜的基板2510的透镜树脂部2513的形状等确定。
因此,在这种情况下,带透镜的基板制造处理按如下进行。参照图79说明这种情况的带透镜的基板制造处理的流程的例子。
当带透镜的基板制造过程开始时,在步骤S2121中,表面处理单元2551(图72)根据本身或待层叠的带透镜的基板2510透镜树脂部2513的形状等在支撑基板2511的光入射侧表面或光发射侧表面或这两个表面上形成突起形状(也就是说,凸部2521)、凹陷(也就是说,凹部2561),或同时形成突起形状和凹陷。
步骤S2122~S2129的各处理与图73的步骤S2102~S2109的相应处理类似地进行。
如果形成表面层或遮光膜,那么带透镜的基板制造过程结束。通过如上所述这样做,可以制造能够获得上述效果的带透镜的基板。
<层叠透镜结构>
通过使用如上所述的制造方法制造构成层叠透镜结构的带透镜的基板,层叠透镜结构也可以获得与带透镜的基板相同的效果。此外,可以是构成层叠透镜结构的多个带透镜的基板中的仅一些带透镜的基板通过使用如上所述的制造方法来制造。
<相机模块>
此外,通过使用如上所述的制造方法来制造构成包含在相机模块中的层叠透镜结构的带透镜的基板,相机模块也可以获得与带透镜的基板相同的效果。此外,可以是构成相机模块的多个带透镜的基板中的仅一些带透镜的基板通过使用如上所述的制造方法来制造。
<19.其他实施方案4>
<支撑基板的层叠>
此外,代替使用间隔件等,支撑基板可以构造成比透镜树脂部更厚。由此,例如,多个支撑基板可以层叠。即,例如,带透镜的基板可以构造成包括其中形成有通孔的多个基板层叠的层叠基板和在通孔内部形成的透镜树脂部。此外,层叠透镜结构11可以构造成包括带透镜的基板。此外,相机模块1可以构造成包括带透镜的基板。
图80是示出了带透镜的基板的构成例的断面图。该情况的带透镜的基板2610基本上具有与上述带透镜的基板2010等相同的构成。然而,在带透镜的基板2610的情况下,在层叠支撑基板2611中形成通孔2612,并且在通孔2612中形成透镜树脂部2613。
层叠支撑基板2611构造成使得两个支撑基板(支撑基板2621A和支撑基板2621B)层叠并附接在一起。与带透镜的基板2010等的情况类似,通孔2612形成为贯通层叠支撑基板2611。
以这种方式,由于层叠有多个支撑基板,所以层叠支撑基板2611可以容易地构造成比透镜树脂部2613更厚。即,由双头箭头2631所指示的层叠支撑基板2611的厚度(通孔2612的长度)可以设定为大于由双头箭头2632所指示的透镜树脂部2613的最大厚度。
因此,抑制了透镜树脂部2613的露出(透镜树脂部至少不突出到通孔2612的外部),并且因此,可以抑制透镜树脂部2613与其他物体接触的可能性,从而使得可以抑制透镜树脂部2613的污染或损坏的发生。此外,层叠为层叠支撑基板2611的支撑基板2621的数量是任意的。例如,可以层叠3层以上的支撑基板2621。
<带透镜的基板的制造>
图81示出了这种情况的制造装置2100的主要构成的例子。在这种情况下,带透镜的基板制造单元2102构造成包括支撑基板接合单元2641、层叠支撑基板加工单元2642、透镜形成单元2132、表面层形成单元2134和遮光膜形成单元2135。
支撑基板接合单元2641执行与层叠支撑基板的附接相关的处理。层叠支撑基板加工单元2642执行与通过附接多个层叠支撑基板形成的层叠支撑基板2611的通孔2612的形成相关的处理。
参照图82的流程图说明这种情况的带透镜的基板制造处理的流程的例子。必要时参照图83A~83C说明该流程。
在步骤S2141中,支撑基板接合单元2641附接支撑基板。例如,如图83A所示,支撑基板接合单元2641使支撑基板2621A和支撑基板2621B两个支撑基板层叠并附接在一起。附接方法是任意的。例如,支撑基板接合单元2641可以通过等离子体接合使支撑基板2621A和支撑基板221B接合在一起或可以通过使用粘合剂等使支撑基板2621A和支撑基板221B粘结在一起。此外,支撑基板接合单元2641可以仅将支撑基板2621A安装在支撑基板2621B上。
在步骤S2142中,如图83B所示,层叠支撑基板加工单元2642在层叠支撑基板2611中形成通孔2612。此外,在图83B中,如由虚线圆2651或虚线圆2652所指示的,在通孔2612的支撑基板彼此附接的部分中由氧化膜形成突起形状。
在步骤S2143中,透镜形成单元2132将层叠支撑基板设置在下模型上。在步骤S2144中,透镜形成单元2132用能量固化树脂填充层叠支撑基板2611的通孔2612。在步骤S2145中,透镜形成单元2132将上模型设置在层叠支撑基板上。在步骤S2146中,透镜形成单元2132对能量固化树脂进行固化处理。在步骤S2147中,透镜形成单元2132使上模型和下模型从层叠支撑基板脱模。通过这些处理,如图83C所示,透镜树脂部2613形成在层叠支撑基板2611的通孔2612中。
此外,如上所述,在这种情况下,由于突起形状形成在通孔2612的侧壁和透镜树脂部2613之间的界面中,所以可以提高侧壁和透镜树脂部2613之间的接合强度。
例如,步骤S2148和S2149的处理与图57的步骤S2008和S2009的相应处理类似地进行。通过这些处理,必要时,形成诸如上表面层、下表面层、遮光膜等薄膜。
以这种方式,通过制造带透镜的基板2610,由于可以更容易地调整(增大)支撑基板(层叠支撑基板2611)的厚度,所以可以更容易地允许透镜树脂部2613不从支撑基板(层叠支撑基板2611)突出。因此,如上所述,可以在不使用间隔件等的情况下抑制透镜树脂部2613与其他物体接触的可能性,从而使得可以抑制透镜树脂部2613的污染或损坏的发生。
<层叠透镜结构的构成>
例如,在这种情况下,层叠透镜结构2660可以如图84所示地构成。即,层叠透镜结构2660可以构造成使得多个具有上述层叠支撑基板2611的带透镜的基板2610层叠。在这种情况下,在所有带透镜的基板2610中,由于透镜树脂部2613不从层叠支撑基板2611突出,所以可以更容易地层叠带透镜的基板2610。
<带透镜的基板的制造的其他例子>
此外,在上文中,尽管说明了在使多个支撑基板层叠和附接在一起的状态下形成通孔的例子,但是带透镜的基板的制造方法不限于该方法。例如,可以在多个相应支撑基板中形成通孔,并且此后,可以使支撑基板层叠和附接在一起。
图85示出了这种情况的制造装置2100的主要构成的例子。在这种情况下,带透镜的基板制造单元2102构造成包括支撑基板加工单元2671、支撑基板接合单元2672、透镜形成单元2132、表面层形成单元2134和遮光膜形成单元2135。
支撑基板加工单元2671执行与各支撑基板的通孔的形成相关的处理。支撑基板接合单元2672执行与多个层叠支撑基板的附接相关的处理。
参照图86的流程图说明带透镜的基板制造处理的流程的例子。必要时参照图87A~87C说明该流程。
在步骤S2161中,如图87A所示,支撑基板加工单元2671在待彼此附接的支撑基板(支撑基板2621A和支撑基板2621B)中形成通孔。在图87A的情况下,支撑基板加工单元2671在支撑基板2621A中形成通孔2681A并在支撑基板2621B中形成通孔2681B。各支撑基板的通孔的位置、尺寸、形状等形成为彼此对应。即,位置、尺寸、形状等设定成使得各支撑基板的通孔在支撑基板层叠为层叠支撑基板2611的状态下变为一个通孔。例如,在图87A的情况下,在支撑基板2621A和支撑基板2621B中形成具有倒锥形状的通孔。
在步骤S2162中,支撑基板接合单元2672使其中形成有通孔的支撑基板2621附接在一起。例如,如图87B所示,支撑基板接合单元2672通过使支撑基板2621A和支撑基板2621B层叠和附接在一起来生成层叠支撑基板2611。此外,与图82的情况类似,附接处理是任意的。
如图87B所示,如果通过使支撑基板2621A和支撑基板2621B附接在一起来生成层叠支撑基板2611,那么由通孔2681A和通孔2681B形成一个通孔2612。
接下来,图86的步骤S2163~S2167的处理与图82的步骤S2143~S2147的相应处理类似地进行。因此,如图87C所示,针对通孔2612形成透镜树脂部2613。
在这种情况下,透镜树脂部2613与通孔2612的侧壁和支撑基板2621A以及支撑基板2621B之间的界面接触。因此,当模制透镜树脂部2613时,将树脂浸入相对于支撑基板2621A和支撑基板2621B的界面中,从而使得存在提高透镜树脂部2613和侧壁之间的接合强度的可能性。
此外,步骤S2168和S2169的处理与图82的步骤S2148和S2149的相应处理类似地进行。通过这些处理,必要时,形成诸如上表面层、下表面层、遮光膜等薄膜。
以这种方式,通过制造带透镜的基板2610,由于可以更容易地调整(增大)支撑基板(层叠支撑基板2611)的厚度,所以可以更容易地允许透镜树脂部2613不从支撑基板(层叠支撑基板2611)突出。因此,如上所述,可以在不使用间隔件等的情况下抑制透镜树脂部2613与其他物体接触的可能性,从而使得可以抑制透镜树脂部2613的污染或损坏的发生。
<层叠透镜结构的构成>
在这种情况下,例如,层叠透镜结构2660可以如图88所示地构成。即,层叠透镜结构2660可以构造成使得多个具有上述层叠支撑基板2611的带透镜的基板2610层叠。在这种情况下,在所有带透镜的基板2610中,由于透镜树脂部2613不从层叠支撑基板2611突出,所以可以更容易地层叠带透镜的基板2610。
<带透镜的基板的其他构成>
此外,作为层叠支撑基板2611的部件层叠的支撑基板2621A的通孔2681A的尺寸和作为层叠支撑基板的部件层叠的支撑基板2621B的通孔2681B的尺寸可以构造成不彼此对应。例如,像图89所示的例子的带透镜的基板2610,支撑基板2621A的通孔2681A可以大于支撑基板2621B的通孔2681B。在这种情况下,如图89所示,在通孔2612的壁上形成台阶差。以这种方式,通过使侧壁的形状复杂化,可以提高侧壁和透镜树脂部2613之间的接合强度。
<层叠透镜结构>
通过使用如上所述的制造方法来制造构成层叠透镜结构的带透镜的基板,层叠透镜结构也可以获得与带透镜的基板相同的效果。此外,可以是构成层叠透镜结构的多个带透镜的基板中的仅一些带透镜的基板通过使用如上所述的制造方法来制造。
<相机模块>
此外,通过使用如上所述的制造方法来制造构成包含在相机模块中的层叠透镜结构的带透镜的基板,相机模块也可以获得与带透镜的基板相同的效果。此外,可以是构成相机模块的多个带透镜的基板中的仅一些带透镜的基板通过使用如上所述的制造方法来制造。
<20.电子设备的应用例>
上述相机模块1可以以相机模块内置到在图像获取单元(光电转换单元)中使用固态摄像装置的电子设备(例如,诸如数码相机或摄像机等摄像装置、具有摄像功能的便携终端装置、在图像读取单元中使用固态摄像装置的复印机等)中的形式来使用。
图90是示出了作为采用本技术的电子设备的摄像装置的构成例的框图。
图90的摄像装置3000构造成包括相机模块3002和作为相机信号处理电路的数字信号处理器(DSP)电路3003。此外,摄像装置3000构造成还包括帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006、操作单元3007和电源单元3008。DSP电路3003、帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006、操作单元3007和电源单元3008经由总线3009彼此连接。
相机模块3002中的图像传感器3001接收来自被摄体的入射光(图像光)并且将聚焦在成像面上的入射光的光量以像素为单位转换成电信号,从而输出像素信号。上述相机模块1被采用为相机模块3002,并且图像传感器3001对应于上述受光元件12。
例如,显示单元3005由诸如液晶面板或有机电致发光(EL)面板等面板型显示装置构成并显示由图像传感器3001拍摄的运动图片或静止图像。记录单元3006将由图像传感器3001拍摄的运动图片或静止图像记录在诸如硬盘或半导体存储器等记录介质中。
操作单元3007根据使用者的操作发出与摄像装置3000的各种功能相关的操作指令。电源单元3008将作为DSP电路3003、帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006和操作单元3007的操作电源的各种电源适当地供给到相应部件。
如上所述,配备有位置以高精度对准并接合(层叠)的层叠透镜结构11的相机模块1被用作相机模块3002,从而使得可以实现高的图像质量和小型化。因此,对于诸如摄像机、数码相机或诸如手机等便携装置的相机模块等摄像装置3000,可以同时实现半导体封装的小型化以及拍摄的图像的高质量。
<21.图像传感器的使用例>
根据本公开实施方案的技术可以适用于各种产品。例如,根据本公开实施方案的技术可以适用于使用内窥镜胶囊的患者用的内部信息获取系统。
图91是示出了根据本公开实施方案的技术可以适用的内部信息获取系统5400的示意性构成例的图。参照图91,内部信息获取系统5400包括内窥镜胶囊5401和集中控制内部信息获取系统5400的操作的外部控制装置5423。内窥镜胶囊5401在检查中被患者吞咽。内窥镜胶囊5401具有摄像功能和无线通信功能。内窥镜胶囊5401通过蠕动运动等移动经过诸如胃和肠等器官的内部,直到自然从患者体内排出,同时在预定间隔接连地拍摄有关器官内部的图像(以下也被称为内部图像),并且接连地将关于内部图像的信息无线传输到身体外部的外部控制装置5423。基于接收到的关于内部图像的信息,外部控制装置5423生成用于在显示装置(未示出)上显示内部图像的图像数据。以这种方式,利用内部信息获取系统5400,可以从内窥镜胶囊5401被吞咽的时间到内窥镜胶囊5401被排出的时间连续地获得描绘患者的内部状况的图像。
将更详细地说明内窥镜胶囊5401和外部控制装置5423的构成和功能。如图91所示,内窥镜胶囊5401具有以下的功能块:内置于胶囊型壳体5403内的光源单元5405、摄像单元5407、图像处理单元5409、无线通信单元5411、供电单元5415、电源单元5417、状态检测单元5419和控制单元5421。
例如,光源单元5405包括诸如发光二极管(LED)等光源,并且用光照射摄像单元5407的成像区域。
摄像单元5407包括图像传感器和由设置在图像传感器前面的多个透镜组成的光学系统。来自用于照射作为观察对象的身体组织的光的反射光(以下被称为观察光)由光学系统会聚并入射到图像传感器上。图像传感器接收观察光并且进行光电转换,从而生成对应于观察光的电信号,或者换句话说,对应于观察图像的图像信号。由摄像单元5407生成的图像信号被供给到图像处理单元5409。请注意,诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电荷耦合器件(CCD)图像传感器等各种已知的图像传感器可以用作摄像单元5407的图像传感器。
图像处理单元5409包括诸如中央处理单元(CPU)或图形处理单元(GPU)等处理器,并且对由摄像单元5407生成的图像信号执行各种类型的信号处理。该信号处理可以是用于将图像信号传输到外部控制装置5423的最低级别的处理(例如,图像数据压缩、帧速率转换、数据速率转换和/或格式转换)。将图像处理单元5409构造为仅执行必需的最低级别的处理使得可以以更低的功耗实现更加紧凑的图像处理单元5409,这对于内窥镜胶囊5401是优选的。然而,如果在壳体5403内部存在额外的空间或可用的功率,则附加信号处理(例如,噪声消除处理或其它图像质量改善处理)也可以由图像处理单元5409执行。图像处理单元5409将经过信号处理的图像信号作为原始数据提供给无线通信单元5411。请注意,如果由状态检测单元5419获取关于内窥镜胶囊5401的状态(例如,移动或取向)的信息,则图像处理单元5409还可以将与该信息相关联的图像信号提供给无线通信单元5411。这使得可以将拍摄图像的身体内部的位置、拍摄图像的方向等与拍摄的图像相关联。
无线通信单元5411包括能够向外部控制装置5423传输或从其接收各种信息的通信装置。该通信装置包括例如天线5413和处理电路,该处理电路执行诸如用于传输和接收信号的调制处理等处理。无线通信单元5411对由图像处理单元5409进行过信号处理的图像信号执行诸如调制处理等预定处理,并且经由天线5413将图像信号传输到外部控制装置5423。此外,无线通信单元5411经由天线5413从外部控制装置5423接收与内窥镜胶囊5401的驱动控制有关的控制信号。无线通信单元5411将接收到的控制信号提供给控制单元5421。
供电单元5415例如包括用于接收功率的天线线圈、用于从天线线圈中产生的电流再生功率的功率再生电路和升压电路。在供电单元5415中,使用所谓的非接触或无线充电的原理来产生功率。具体地,向供电单元5415的天线线圈提供的预定频率的外部磁场(电磁波)在天线线圈中产生感应电动势。该电磁波可以是例如经由天线5425从外部控制装置5423传输的载波。通过功率再生电路从感应电动势再生功率,并且在升压电路中适当地调节功率的电位,从而产生功率,以进行功率存储。由供电单元5415产生的功率被存储在电源单元5417中。
电源单元5417包括二次电池,并且存储由供电单元5415产生的功率。为了简洁起见,图91省略了指示来自电源单元5417的功率的接收者的箭头等,但是存储在电源单元5417中的功率被供给到光源单元5405、摄像单元5407、图像处理单元5409、无线通信单元5411、状态检测单元5419和控制单元5421,并且可以用于驱动这些部件。
状态检测单元5419包括用于检测内窥镜胶囊5401的状态的诸如加速度传感器和/或陀螺仪传感器等传感器。状态检测单元5419可以从传感器的检测结果获取关于内窥镜胶囊5401的状态的信息。状态检测单元5419将获取的关于内窥镜胶囊5401的状态的信息提供给图像处理单元5409。如前所述,在图像处理单元5409中,关于内窥镜胶囊5401的状态的信息可以与图像信号相关联。
控制单元5421包括诸如CPU等处理器,并且通过根据预定程序进行操作来集中控制内窥镜胶囊5401的操作。控制单元5421根据从外部控制装置5423传输的控制信号适宜地控制光源单元5405、摄像单元5407、图像处理单元5409、无线通信单元5411、供电单元5415、电源单元5417和状态检测单元5419的驱动,从而实现上述的各部件的功能。
外部控制装置5423可以是诸如CPU或GPU等处理器,或诸如微处理器等器件或者其上安装有处理器和诸如存储器等存储元件的控制板。外部控制装置5423包括天线5425,并且能够经由天线5425向内窥镜胶囊5401传输或从其接收各种信息。具体地,外部控制装置5423通过传输控制信号到内窥镜胶囊5401的控制单元5421来控制内窥镜胶囊5401的操作。例如,光源单元5405使用光照射观察对象的光照射条件可以通过来自外部控制装置5423的控制信号而改变。此外,摄像条件(例如,摄像单元5407中的帧速率和曝光水平)可以通过来自外部控制装置5423的控制信号而改变。此外,图像处理单元5409中的处理内容以及无线通信单元5411传输图像信号的条件(例如,传输间隔和图像的传输数量)可以通过来自外部控制装置5423的控制信号而改变。
此外,外部控制装置5423对从内窥镜胶囊5401传输的图像信号进行各种图像处理,并且生成用于在显示装置上显示拍摄的内部图像的图像数据。对于图像处理,可以执行诸如显像处理(去马赛克处理)、图像质量改善处理(例如,带增强处理、超分辨率处理、降噪(NR)处理)和/或抖动校正处理)和/或放大处理(电子变焦处理)等各种已知的信号处理。外部控制装置5423控制显示装置(未示出)的驱动,并且使显示装置基于生成的图像数据而显示拍摄的内部图像。可选择地,外部控制装置5423还可以使记录装置(未示出)记录生成的图像数据,或者使打印装置(未示出)打印出生成的图像数据。
以上描述了根据本公开实施方案的技术可以适用的内部信息获取系统5400的示例。在上面描述的构成中,根据本公开实施方案的技术可以有利地适用于内窥镜胶囊。具体地,本发明对于根据本公开实施方案的技术适用的摄像装置的小型化和减轻患者的负担是有效的。
图92是示出了使用构造为相机模块1的图像传感器的使用例的图。
例如,构造为相机模块1的图像传感器可以以下列方式用在感测诸如可见光、红外光、紫外光和X射线等光的各种情况中。
-用于拍摄鉴赏用图像的装置,例如,数码相机或具有相机功能的便携式装置
-用于交通用途的装置,用于诸如自动停车等安全驾驶以及识别驾驶员的状态等的拍摄汽车的前方、后方、周围和内部的车载传感器、监视行驶车辆或道路的监视相机和测量车辆之间的距离的距离测量传感器等
-用于诸如电视机、冰箱、空调等家用电器的装置,用以拍摄使用者的手势并根据手势进行设备操作
-用于医疗或保健用途的装置,诸如内窥镜或通过接收红外光进行血管造影的装置等
-用于安保用途的装置,诸如用于预防犯罪用途的监视相机和用于个人认证用途的相机等
-用于美容用途的装置,诸如用于拍摄皮肤图像的皮肤测量仪器和拍摄头皮图像的显微镜等
-用于运动用途的装置,诸如专用于运动用途的动作相机和可穿戴相机等
-用于农业用途的装置,诸如用于监测田地和农作物状态的相机等
本技术的实施方案不限于上述的实施方案,而是可以在不脱离本技术的精神的情况下进行各种修改。
例如,本技术不限于应用于检测可见光的入射光量的分布并拍摄图像的固态摄像装置,而是本技术也可以应用于拍摄红外光、X射线或粒子的入射光量的分布的固态摄像装置,或者在更广泛意义上,检测压力或静电电容等其他物理量并拍摄图像的诸如指纹检测传感器等固态摄像装置(物理量分布检测装置)。
<22.软件>
上述的一系列处理可以通过硬件或软件来执行。在通过软件执行上述的一系列处理的情况下,经由网络或从记录介质安装构成软件的程序。
例如,在图56、图66、图72、图81和图85的制造装置2100的情况下,记录介质由其中记录程序的可移除介质2121构成,并且可移除介质与设备主体分开分配以将程序传送到使用者。可移除介质2121包括磁盘(包括软盘)或光盘(包括CD-ROM或DVD)。此外,可移除介质也包括光磁盘(包括MD(微型盘))、半导体存储器等。在这种情况下,例如,可移除介质2121安装在驱动器2115中,从而使得可以读取存储在可移除介质2121中的程序以安装在存储单元2113中。
此外,例如,在图61的制造装置2200的情况下,记录介质由其中记录程序的可移除介质2221构成,并且可移除介质与设备主体分开分配以将程序传送到使用者。可移除介质2221包括磁盘或光盘。此外,可移除介质也包括光磁盘、半导体存储器等。在这种情况下,例如,可移除介质2221安装在驱动器2215中,从而使得可以读取可移除介质2221中存储的程序以安装在存储单元2213中。
此外,例如,在图63的制造装置2300的情况下,记录介质由其中记录程序的可移除介质2321构成,并且可移除介质与设备主体分开分配以将程序传送到使用者。可移除介质2321包括磁盘或光盘。此外,可移除介质也包括光磁盘、半导体存储器等。在这种情况下,例如,可移除介质2321安装在驱动器2315中,从而使得可以读取可移除介质2321中存储的程序以安装在存储单元2313中。
此外,程序可以通过诸如局域网、因特网和数字卫星广播等有线或无线传输介质来提供。例如,在制造装置2100的情况下,可以通过通信单元2114来接收程序以安装在存储单元2113中。此外,例如,在制造装置2200的情况下,可以通过通信单元2214接收程序以安装在存储单元2213中。此外,例如,在制造装置2300的情况下,可以通过通信单元2314来接收程序以安装在存储单元2313中。
此外,可以预先将程序安装到存储单元或ROM等中。例如,在制造装置2100的情况下,可以预先将程序安装到存储单元2113或包含在控制单元2101中的ROM等中。此外,例如,在制造装置2200的情况下,可以预先将程序安装到存储单元2213或包含在控制单元2201中的ROM等中。此外,例如,在制造装置2300的情况下,可以预先将程序安装到存储单元2313或包含在控制单元2301中的ROM等中。
此外,由计算机执行的程序可以是根据本说明书说明的顺序沿着时间序列执行的程序,或者可以是并行处理或在诸如呼叫时等必要时机处理的程序。
此外,在本说明书中,描述记录在记录介质中的程序的步骤包括根据所描述的顺序沿着时间序列执行的处理和不必沿着时间序列执行而是并列或个别执行的处理。
此外,上述各步骤的处理可以通过上述各装置或上述各装置之外的任意装置来执行。在这种情况下,用于执行处理的装置可以构造成具有执行上述处理所必需的功能(功能块等)。此外,处理所必需的信息可以构造成适宜地传送到所述装置。
<23.其他>
此外,在本说明书中,系统是指一组多个构成要素(装置、模块(部件)等),所有构成要素是否处于同一壳体中并不重要。因此,收容在分开的壳体中并且经由网络连接的多个装置是系统,并且多个模块收容在一个壳体中的一个装置也是系统。
此外,在上文中,作为一个装置(或处理单元)说明的构成可以被分割以构成多个装置(或处理单元)。相反,在上文中,作为多个装置(处理单元)说明的构成可以被集合以构成一个装置(或处理单元)。此外,上述构成之外的其他构成可以被添加到各个装置(或各个处理单元)。此外,如果整个系统的构成或操作基本上相同,那么装置(或处理单元)的构成的一部分可以被允许包含在其他装置(或处理单元)的构成中。
在上文中,尽管参照附图详细说明了本公开的示例性实施方案,但是本公开的技术范围不限于这些实施方案。应当指出的是,显而易见的是,本公开所属领域的技术人员可以在权利要求书所公开的范围内进行各种改变或修改,并且这些改变和修改也包含在本公开的范围内。
例如,本技术可以采用其中一个功能经由网络由多个装置共享以协同处理的云计算构成。
此外,上述流程图中所述的步骤除了可以由一个装置执行之外,还可以由多个装置共享执行。
此外,在多个处理包含在一个步骤中的情况下,包含在一个步骤中的多个处理除了可以由一个装置执行之外,还可以由多个装置共享执行。
此外,本技术不限于此,但是本技术可以实施为包含在这种装置或构成系统的装置中的所有构成要素,例如,作为系统大规模集成(LSI)等的处理器、使用多个处理器等的模块、使用多个模块等的单元或通过向单元添加其他功能而构成的集合等(装置的一些构成要素)。
此外,本技术可以采用全部或一些上述实施方案的组合。
此外,本说明书中公开的效果仅仅是示例性的,而不是限制性的,并且因此,可以具有本说明书中公开的效果以外的效果。
此外,本技术可以具有以下构成。
(1)一种制造带透镜的基板的制造装置,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
将间隔件附接到所述基板的附接单元,所述间隔件比所述透镜树脂部从所述基板突出的高度更厚。
(2)如(1)中公开的所述制造装置,还包括在所述基板的所述通孔中形成所述透镜树脂部的透镜形成单元。
(3)如(2)中公开的所述制造装置,其中所述附接单元在由所述透镜形成单元在所述基板上形成所述透镜树脂部之前将所述间隔件附接到所述基板。
(4)如(2)中公开的所述制造装置,其中所述附接单元在由所述透镜形成单元在所述基板上形成所述透镜树脂部之后将所述间隔件附接到所述基板。
(5)如(1)~(4)中的任一项中公开的所述制造装置,其中在所述间隔件中,在与所述基板的所述通孔对应的位置形成通孔。
(6)如(1)~(4)中的任一项中公开的所述制造装置,其中在所述间隔件中,在与所述基板的所述通孔对应的位置形成非贯通孔。
(7)如(1)~(6)中的任一项中公开的所述制造装置,其中所述附接单元通过等离子体接合将所述间隔件接合到所述基板。
(8)如(1)~(6)中的任一项中公开的所述制造装置,其中所述附接单元通过使用粘合剂将所述间隔件粘结到所述基板。
(9)如(1)~(6)中的任一项中公开的所述制造装置,其中所述附接单元将所述基板安装在所述间隔件上。
(10)如(1)~(9)中的任一项中公开的所述制造装置,还包括将由所述附接单元附接到所述基板上的所述间隔件从所述基板剥离的剥离单元。
(11)一种制造带透镜的基板的制造方法,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述方法包括:
将间隔件附接到所述基板,所述间隔件比所述透镜树脂部从所述基板突出的高度更厚。
(12)一种使用带透镜的基板制造层叠透镜结构的制造装置,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括将间隔件附接到所述基板的附接单元,所述间隔件比所述透镜树脂部从所述基板突出的高度更厚;和
接合单元,所述接合单元对包括由所述带透镜的基板制造单元制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合。
(13)一种使用带透镜的基板制造层叠透镜结构的制造方法,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造方法包括:
将间隔件附接到所述基板,所述间隔件比所述透镜树脂部从所述基板突出的高度更厚,并且制造所述带透镜的基板;以及
对包括制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合。
(14)一种使用带透镜的基板制造包括层叠透镜结构和其基板上形成有光学传感器的传感器基板的相机模块的制造装置,其中在所述带透镜的基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
层叠透镜结构制造单元,所述层叠透镜结构制造单元包括:
带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括将间隔件附接到所述基板的附接单元,所述间隔件比所述透镜树脂部从所述基板突出的高度更厚,和
第一接合单元,所述第一接合单元对包括由所述带透镜的基板制造单元制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合;以及
第二接合单元,所述第二接合单元对由所述层叠透镜结构制造单元制造的所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(15)一种使用带透镜的基板制造包括层叠透镜结构和其基板上形成有光学传感器的传感器基板的相机模块的制造方法,其中在所述带透镜的基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造方法包括:
将间隔件附接到所述基板,所述间隔件比所述透镜树脂部从所述基板突出的高度更厚,制造所述带透镜的基板,以及对包括制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合,从而制造所述层叠透镜结构;和
对制造的所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(16)一种制造带透镜的基板的制造装置,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
透镜形成单元,所述透镜形成单元通过使用由两层模具构成的模型在形成于所述基板中的所述通孔的内侧模制所述透镜树脂部,并且在模制所述透镜树脂部之后,在一个模具附接在所述基板上的状态下,使另一个模具从所述基板脱模。
(17)如(16)中公开的所述制造装置,其中所述透镜形成单元通过将填充在所述通孔中的所述透镜树脂部夹在两个模型之间来模制所述透镜树脂部。
(18)如(17)中公开的所述制造装置,
其中所述两个模型中的一个模型由所述两层模具构成,并且
其中,对于所述一个模型,当使所述模型从所述基板脱模时,所述透镜形成单元在所述一个模具附接在所述基板上的状态下使所述另一个模具从所述基板脱模。
(19)如(17)中公开的所述制造装置,
其中所述两个模型都由所述两层模具构成,并且
其中,对于各个所述模型,当使所述模型从所述基板脱模时,所述透镜形成单元在所述一个模具附接在所述基板上的状态下使所述另一个模具从所述基板脱模。
(20)如(16)~(19)中的任一项中公开的所述制造装置,还包括:
膜形成单元,所述膜形成单元相对于在附接有所述一个模具的状态下的所述基板或相对于形成在所述基板中的所述透镜树脂部形成预定薄膜;和
剥离单元,所述剥离单元在由所述膜形成单元形成所述薄膜之后将所述一个模具从所述基板剥离。
(21)一种制造带透镜的基板的制造方法,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述方法包括通过使用由两层模具构成的模型在形成于所述基板中的所述通孔的内侧模制所述透镜树脂部,并且在模制所述透镜树脂部之后,在一个模具附接在所述基板上的状态下,使另一个模具从所述基板脱模。
(22)一种使用带透镜的基板制造层叠透镜结构的制造装置,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括透镜形成单元,所述透镜形成单元通过使用由两层模具构成的模型在形成于所述基板中的所述通孔的内侧模制所述透镜树脂部,并且在模制所述透镜树脂部之后,在一个模具附接在所述基板上的状态下,使另一个模具从所述基板脱模;和
接合单元,所述接合单元对包括由所述带透镜的基板制造单元制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合。
(23)一种使用带透镜的基板制造层叠透镜结构的制造方法,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造方法包括:
通过使用由两层模具构成的模型在形成于所述基板中的所述通孔的内侧模制所述透镜树脂部,并且在模制所述透镜树脂部之后,在一个模具附接在所述基板上的状态下,使另一个模具从所述基板脱模,并且制造所述带透镜的基板;和
对包括制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合。
(24)一种使用带透镜的基板制造包括层叠透镜结构和其基板上形成有光学传感器的传感器基板的相机模块的制造装置,其中在所述带透镜的基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
层叠透镜结构制造单元,所述层叠透镜结构制造单元包括:
带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括透镜形成单元,所述透镜形成单元通过使用由两层模具构成的模型在形成于所述基板中的所述通孔的内侧模制所述透镜树脂部,并且在模制所述透镜树脂部之后,在一个模具附接在所述基板上的状态下,使另一个模具从所述基板脱模,和
第一接合单元,所述第一接合单元对包括由所述带透镜的基板制造单元制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合;以及
第二接合单元,所述第二接合单元对由所述层叠透镜结构制造单元制造的所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(25)一种使用带透镜的基板制造包括层叠透镜结构和其基板上形成有光学传感器的传感器基板的相机模块的制造方法,其中在所述带透镜的基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造方法包括:
通过使用由两层模具构成的模型在形成于所述基板中的所述通孔的内侧模制所述透镜树脂部,并且在模制所述透镜树脂部之后,在一个模具附接在所述基板上的状态下,使另一个模具从所述基板脱模,制造所述带透镜的基板,并且对包括制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合,从而制造所述层叠透镜结构;以及
对制造的所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(26)一种带透镜的基板,包括:
基板,其中形成有通孔并且在光入射侧表面或光发射侧表面上形成有凸部;和
透镜树脂部,所述透镜树脂部形成在所述通孔的内侧,所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出。
(27)如(26)中公开的所述带透镜的基板,其中
在所述基板的与形成有所述凸部的表面相对的表面上形成有凹部。
(28)一种层叠有多个带透镜的基板的层叠透镜结构,所述多个带透镜的基板包括具有以下构成的带透镜的基板:
基板,其中形成有通孔并且在光入射侧表面或光发射侧表面上形成有凸部;和
透镜树脂部,所述透镜树脂部形成在所述通孔的内侧,所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出。
(29)一种层叠有层叠透镜结构和传感器基板的相机模块,
其中在所述层叠透镜结构中层叠有多个带透镜的基板,并且所述多个带透镜的基板包括具有以下构成的带透镜的基板:
基板,其中形成有通孔并且在光入射侧表面或光发射侧表面上形成有凸部,和
透镜树脂部,所述透镜树脂部形成在所述通孔的内侧,所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出,以及
其中在所述传感器基板中,光学传感器形成在所述基板上。
(30)一种制造带透镜的基板的制造装置,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
凸部形成单元,所述凸部形成单元在所述基板的光入射侧表面或光发射侧表面上形成凸部;
通孔形成单元,所述通孔形成单元在所述基板的由所述凸部形成单元形成所述凸部的表面上不是所述凸部的部分中形成所述通孔;和
透镜形成单元,所述透镜形成单元在由所述通孔形成单元形成的所述通孔的内侧形成所述透镜树脂部,使得所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出。
(31)如(30)中公开的所述制造装置,
其中所述凸部形成单元通过对所述基板进行处理以在所述基板的表面上形成台阶差而形成所述凸部,
(32)如(30)中公开的所述制造装置,
其中所述凸部形成单元通过向所述基板的表面施加不同材料来形成所述凸部。
(33)如(30)~(32)中的任一项中公开的所述制造装置,
其中所述凸部形成单元还在所述基板的与形成有所述凸部的表面相对的表面上形成凹部。
(34)一种制造带透镜的基板的制造方法,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述方法包括:
在所述基板的光入射侧表面或光发射侧表面上形成凸部;
在所述基板的形成有所述凸部的表面上不是所述凸部的部分中形成所述通孔;和
在形成的所述通孔的内侧形成所述透镜树脂部,使得所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出。
(35)一种使用带透镜的基板制造层叠透镜结构的制造装置,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:
凸部形成单元,所述凸部形成单元在所述基板的光入射侧表面或光发射侧表面上形成凸部,
通孔形成单元,所述通孔形成单元在所述基板的由所述凸部形成单元形成所述凸部的表面上不是所述凸部的部分中形成所述通孔,和
透镜形成单元,所述透镜形成单元在由所述通孔形成单元形成的所述通孔的内侧形成所述透镜树脂部,使得所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出;以及
接合单元,所述接合单元对包括由所述带透镜的基板制造单元制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合。
(36)一种使用带透镜的基板制造层叠透镜结构的制造方法,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造方法包括:
在所述基板的光入射侧表面或光发射侧表面上形成凸部,在所述基板的形成有所述凸部的表面上不是所述凸部的部分中形成所述通孔,在形成的所述通孔的内侧形成所述透镜树脂部,使得所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出,并且制造所述带透镜的基板;和
对包括制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合。
(37)一种使用带透镜的基板制造包括层叠透镜结构和其基板上形成有光学传感器的传感器基板的相机模块的制造装置,其中在所述带透镜的基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
层叠透镜结构制造单元,所述层叠透镜结构制造单元包括:
带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:
凸部形成单元,所述凸部形成单元在所述基板的光入射侧表面或光发射侧表面上形成凸部,
通孔形成单元,所述通孔形成单元在所述基板的由所述凸部形成单元形成所述凸部的表面上不是所述凸部的部分中形成所述通孔,和
透镜形成单元,所述透镜形成单元在由所述通孔形成单元形成的所述通孔的内侧形成所述透镜树脂部,使得所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出,以及
第一接合单元,所述第一接合单元对包括由所述带透镜的基板制造单元制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合;和
第二接合单元,所述第二接合单元对由所述层叠透镜结构制造单元制造的所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(38)一种使用带透镜的基板制造包括层叠透镜结构和其基板上形成有光学传感器的传感器基板的相机模块的制造方法,其中在所述带透镜的基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造方法包括:
在所述基板的光入射侧表面或光发射侧表面上形成凸部,在所述基板的形成有所述凸部的表面上不是所述凸部的部分中形成所述通孔,在形成的所述通孔的内侧形成所述透镜树脂部,使得所述透镜树脂部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出,制造所述带透镜的基板,并且对包括制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合,从而制造所述层叠透镜结构;和
对制造的所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(39)一种带透镜的基板,包括:
层叠基板,其中形成有通孔并且层叠有多个基板;和
透镜树脂部,所述透镜树脂部形成在所述通孔的内侧。
(40)如(39)中公开的所述带透镜的基板,其中
在所述层叠基板的所述基板之间在所述通孔的侧壁上形成台阶差。
(41)一种层叠有包括带透镜的基板的多个带透镜的基板的层叠透镜结构,其中所述带透镜的基板包括:
层叠基板,其中形成有通孔并且层叠有多个基板;和
透镜树脂部,所述透镜树脂部形成在所述通孔的内侧。
(42)一种层叠有层叠透镜结构和传感器基板的相机模块,
其中在所述层叠透镜结构中层叠有包括带透镜的基板的多个带透镜的基板,并且所述带透镜的基板包括:
层叠基板,其中形成有通孔并且层叠有多个基板;和
透镜树脂部,所述透镜树脂部形成在所述通孔的内侧,以及
其中在所述传感器基板中,光学传感器形成在所述基板上。
(43)一种制造带透镜的基板的制造装置,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
附接单元,所述附接单元对多个所述基板进行层叠和附接;和
透镜形成单元,所述透镜形成单元在形成于层叠基板中的所述通孔中形成所述透镜树脂部,在所述层叠基板中通过所述附接单元层叠和附接多个所述基板。
(44)如(43)中公开的所述制造装置,还包括形成所述通孔的通孔形成单元,
其中所述透镜形成单元构造成在由所述通孔形成单元形成的所述通孔中形成所述透镜树脂部。
(45)如(44)中公开的所述制造装置,其中
所述通孔形成单元在所述层叠基板中形成所述通孔,
(46)如(44)中公开的所述制造装置,
其中所述通孔形成单元在所述层叠之前在各个所述基板中形成所述通孔,以及
其中所述附接单元对包括其中由所述通孔形成单元形成所述通孔的所述基板的多个所述基板进行层叠和附接。
(47)一种制造带透镜的基板的制造方法,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述方法包括:
对多个所述基板进行层叠和附接;和
在形成于层叠和附接有多个所述基板的层叠基板中的所述通孔中形成所述透镜树脂部。
(48)一种使用带透镜的基板制造层叠透镜结构的制造装置,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:
附接单元,所述附接单元对多个所述基板进行层叠和附接,和
透镜形成单元,所述透镜形成单元在形成于层叠基板中的所述通孔中形成所述透镜树脂部,在所述层叠基板中通过所述附接单元层叠和附接多个所述基板;以及
接合单元,所述接合单元对包括由所述带透镜的基板制造单元制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合。
(49)一种使用带透镜的基板制造层叠透镜结构的制造方法,其中在所述基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造方法包括:
对多个所述基板进行层叠和附接,在形成于层叠和附接有多个所述基板的层叠基板中的所述通孔中形成所述透镜树脂部,制造所述带透镜的基板,并且对包括制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合。
(50)一种使用带透镜的基板制造包括层叠透镜结构和其基板上形成有光学传感器的传感器基板的相机模块的制造装置,其中在所述带透镜的基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造装置包括:
层叠透镜结构制造单元,所述层叠透镜结构制造单元包括:
带透镜的基板制造单元,所述带透镜的基板制造单元包括:
附接单元,所述附接单元对多个所述基板进行层叠和附接,和
透镜形成单元,所述透镜形成单元在形成于层叠基板中的所述通孔中形成所述透镜树脂部,在所述层叠基板中通过所述附接单元层叠和附接多个所述基板,以及
第一接合单元,所述第一接合单元对包括由所述带透镜的基板制造单元制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合;和
第二接合单元,所述第二接合单元对由所述层叠透镜结构制造单元制造的所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(51)一种使用带透镜的基板制造包括层叠透镜结构和其基板上形成有光学传感器的传感器基板的相机模块的制造方法,其中在所述带透镜的基板的通孔中形成有透镜树脂部,所述制造方法包括:
对多个所述基板进行层叠和附接,在形成于层叠和附接有多个所述基板的层叠基板中的所述通孔中形成所述透镜树脂部,制造所述带透镜的基板,并且对包括制造的所述带透镜的基板的多个带透镜的基板进行层叠和接合,从而制造所述层叠透镜结构;和
对制造的所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(52)一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:
提供包括其中形成有透镜部的通孔的基板,其中所述透镜部从所述基板突出;和
将间隔件附接到所述基板,其中所述间隔件的厚度大于所述透镜部从所述基板突出的高度。
(53)根据(52)所述的制造方法,还包括:在所述基板的所述通孔中形成所述透镜部。
(54)根据(53)所述的制造方法,还包括:在所述通孔中形成所述透镜部之前,将所述间隔件附接到所述基板。
(55)根据(53)所述的制造方法,还包括:在所述通孔中形成所述透镜部之后,将所述间隔件附接到所述基板。
(56)根据(52)~(55)中任一项所述的制造方法,其中所述间隔件包括配置在与所述基板的所述通孔对应的位置处的通孔。
(57)根据(52)~(56)中任一项所述的制造方法,其中所述间隔件包括配置在与所述基板的所述通孔对应的位置处的凹部。
(58)根据(52)~(57)中任一项所述的制造方法,其中使用等离子体接合将所述间隔件附接到所述基板。
(59)根据(52)~(58)中任一项所述的制造方法,其中粘合剂将所述间隔件附接到所述基板。
(60)根据(52)~(59)中任一项所述的制造方法,其中将所述基板安装在所述间隔件上。
(61)根据(52)~(60)中任一项所述的制造方法,还包括:从所述基板去除所述间隔件。
(62)根据(52)~(61)中任一项所述的制造方法,还包括:对多个透镜基板进行层叠和接合,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔。
(63)一种包括透镜的基板的制造方法,所述方法包括:
在所述基板中形成通孔;
在所述基板的所述通孔中形成透镜部,所述透镜部具有从所述基板突出的突出部分;和
将间隔件附接到所述基板,其中所述间隔件的厚度大于所述透镜部从所述基板突出的高度。
(64)一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:
提供包括其中配置有透镜材料的通孔的基板;
使用模型将所述透镜材料模制成透镜部,其中所述模型的第一部分接触所述透镜材料并且所述模型的第二部分附接到所述基板的一侧;以及
在将所述透镜材料模制成所述透镜部之后,使所述模型的第一部分脱离所述透镜部。
(65)根据(64)所述的制造方法,还包括:通过在所述模型和第二模型之间压缩所述透镜材料来形成所述透镜部。
(66)根据(64)所述的制造方法,还包括:使所述第二模型脱离所述基板。
(67)根据(64)所述的制造方法,其中当将所述透镜材料模制成所述透镜部时,所述第二模型的第三部分接触所述透镜材料并且所述第二模型的第四部分附接到所述基板的第二侧,以及
在使所述第一模型的第一部分脱离所述透镜部之前,使所述第二模型的第三部分脱离所述透镜部。
(68)根据(63)~(67)中任一项所述的制造方法,还包括:
至少在所述基板的一部分上形成膜;和
在形成所述膜之后,将所述模型的第二部分从所述基板去除。
(69)根据(63)~(68)中任一项所述的制造方法,还包括:对多个透镜基板进行层叠和接合,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔。
(70)一种相机模块的制造方法,所述相机模块包括层叠透镜结构和包含光学传感器的传感器基板,所述方法包括:
提供包括其中形成有透镜部的通孔的基板,其中所述透镜部从所述基板突出;
将间隔件附接到所述基板,其中所述间隔件的厚度大于所述透镜部从所述基板突出的高度;
从所述基板去除所述间隔件;
对多个透镜基板进行层叠和接合以形成所述层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔;以及
对所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(71)一种相机模块的制造方法,所述相机模块包括层叠透镜结构和包含光学传感器的传感器基板,所述方法包括:
提供包括其中配置有透镜材料的通孔的基板;
使用模型将所述透镜材料模制成透镜部,其中所述模型的第一部分接触所述透镜材料并且所述模型的第二部分附接到所述基板的一侧;
在将所述透镜材料模制成所述透镜部之后,使所述模型的第一部分脱离所述透镜部;
将所述模型的第二部分从所述基板的一侧去除;
对多个透镜基板进行层叠和接合以形成所述层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔;以及
对所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(72)一种透镜基板,包括:
基板,所述基板包括形成在所述基板的光入射侧表面或所述基板的光发射侧表面上的通孔和凸部;和
形成在所述通孔的内侧的透镜部,
其中所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出。
(73)根据(72)所述的透镜基板,其中在所述基板的与形成有所述凸部的所述基板的所述光入射侧表面或所述基板的所述光发射侧表面相对的表面上形成有凹部。
(74)一种包括多个层叠透镜基板的层叠透镜结构,所述多个层叠透镜基板中的各个透镜基板都包括:
基板,所述基板包括形成在所述基板的光入射侧表面或所述基板的光发射侧表面上的通孔和凸部;和
形成在所述通孔的内侧的透镜部,
其中所述透镜部的一部分从所述通孔突出并且具有比所述凸部的高度更低的高度。
(75)一种相机模块,包括:
包括多个层叠透镜基板的层叠透镜结构,所述多个层叠透镜基板中的各个透镜基板都包括:
基板,所述基板包括形成在所述基板的光入射侧表面或所述基板的光发射侧表面上的通孔和凸部,和
形成在所述通孔的内侧的透镜部,其中所述透镜部的一部分从所述通孔突出并且具有比所述凸部的高度更低的高度;以及
形成在传感器基板上的光学传感器,其中所述传感器基板和所述层叠透镜结构层叠在一起。
(76)一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:
在基板的光入射侧表面或所述基板的光发射侧表面上形成凸部;
在所述透镜基板中形成通孔;以及
在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出。
(77)根据(76)所述的制造方法,其中通过对所述基板进行处理以在所述基板的表面上形成台阶差而形成所述凸部。
(78)根据(76)或(77)所述的制造方法,其中通过向所述基板的表面施加不同材料来形成所述凸部。
(79)根据(76)~(78)中任一项所述的制造方法,还包括:
在所述基板的与形成有所述凸部的表面相对的表面上形成凹部。
(80)一种层叠透镜结构的制造方法,所述方法包括:
在透镜基板的光入射侧表面或所述透镜基板的光发射侧表面上形成凸部,
在所述基板中形成通孔
在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出;以及
对多个透镜基板进行层叠和接合以形成层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔。
(81)一种层叠透镜结构的制造方法,所述方法包括:
在透镜基板的光入射侧表面或所述透镜基板的光发射侧表面上形成凸部,在所述透镜基板中形成通孔,在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出,并且对多个透镜基板进行层叠和接合。
(82)一种相机模块的制造方法,所述相机模块包括层叠透镜结构和包含光学传感器的传感器基板,所述方法包括:
在透镜基板的光入射侧表面或所述透镜基板的光发射侧表面上形成凸部,
在所述透镜基板中形成通孔,
在所述通孔的内侧形成透镜部,使得所述透镜部的一部分以比所述凸部的高度更低的高度从所述通孔突出,
对多个透镜基板进行层叠和接合以形成层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔;以及
对所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
(83)一种透镜基板,包括:
包括多个基板的层叠基板;
形成在所述层叠基板中的通孔;和
形成在所述通孔的内侧的透镜部。
(84)根据(83)所述的透镜基板,还包括:
在所述层叠基板的所述多个基板之间在所述通孔的侧壁上的台阶差。
(85)一种包括多个层叠透镜基板的层叠透镜结构,所述多个层叠透镜基板中的各个透镜基板都包括:
包括多个基板的层叠基板;
形成在所述层叠基板中的通孔;和
形成在所述通孔的内侧的透镜部。
(86)一种包括层叠在传感器基板上的层叠透镜结构的相机模块,所述相机模块包括:
包括多个层叠透镜基板的层叠透镜结构,所述多个层叠透镜基板中的各个透镜基板都包括:
包括多个基板的层叠基板,
形成在所述层叠基板中的通孔,和
形成在所述通孔的内侧的透镜部,
其中所述传感器基板包括光学传感器。
(87)一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:
对多个基板进行层叠和附接,从而形成层叠基板;
在所述层叠基板中形成通孔;以及
在所述通孔中形成透镜部。
(88)根据(87)所述的制造方法,其中透镜形成单元在所述通孔中形成所述透镜部。
(89)根据(88)所述的制造方法,其中通孔形成单元在所述层叠基板中形成所述通孔。
(90)根据(87)~(89)中任一项所述的制造方法,还包括:在对所述基板进行层叠之前在所述多个基板中的各个基板中形成所述通孔。
(91)一种包括透镜基板的层叠透镜结构的制造方法,所述制造方法包括:对多个基板进行层叠和附接,在形成于层叠和附接有多个所述基板的层叠基板中的通孔中形成透镜部,并且对多个透镜基板进行层叠和接合以形成层叠透镜结构。
(92)一种相机模块的制造方法,所述相机模块包括层叠透镜结构和包含光学传感器的传感器基板,所述方法包括:
对多个基板进行层叠和附接,在形成于层叠和附接有多个所述基板的层叠基板中的通孔中形成透镜部,并且对多个透镜基板进行层叠和接合,从而形成层叠透镜结构,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔;以及
对所述层叠透镜结构和所述传感器基板进行层叠和接合。
[附图标记列表]
1 相机模块
11 层叠透镜结构
12 光接元件
13 光学单元
21 透镜
41(41a~41e) 带透镜的基板
43 传感器基板
51 孔径光阑板
52 孔口部
81 支撑基板
82 透镜树脂部
83 通孔
121 遮光膜
122 上表面层
123 下表面层
141 蚀刻掩模
142 保护膜
2010 带透镜的基板
2011 支撑基板
2012 通孔
2013 透镜树脂部
2021 间隔件基板
2022 孔
2100 制造装置
2101 控制单元
2102 带透镜的基板制造单元
2131 支撑基板处理单元
2132 透镜形成单元
2133 间隔件基板附接单元
2134 表面层形成单元
2135 遮光膜形成单元
2136 间隔件基板剥离单元
2151 带透镜的基板
2200 制造装置
2201 控制单元
2202 层叠透镜结构制造单元
2231 带透镜的基板制造单元
2232 带透镜的基板接合单元
2300 制造装置
2301 控制单元
2302 相机模块制造单元
2331 层叠透镜结构制造单元
2332 传感器基板制造单元
2333 接合单元
2334 分割单元
2335 模块化单元
2401 下模型
2410 下模型
2411和2412 模具
2436 模具剥离单元
2441 上模型
2450 单片型晶片级透镜
2451 树脂
2460 混合型晶片级透镜
2461 玻璃基板
2462 树脂
2470 单侧混合型晶片级透镜
2480 上模型
2481和2482 模具
2510 带透镜的基板
2511 支撑基板
2512 通孔
2513 透镜树脂部
2521 凸部
2551 表面处理单元
2552 通孔形成单元
2561 凹部
2610 带透镜的基板
2611 层叠支撑基板
2612 通孔
2613 透镜树脂部
2621 支撑基板
2641 支撑基板接合单元
2642 层叠支撑基板处理单元
2660 层叠透镜结构
2671 支撑基板处理单元
2672 支撑基板接合单元
2681 通孔
3000 摄像装置
3001 图像传感器
3002 相机模块

Claims (17)

1.一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:
提供包括其中形成有透镜部的通孔的基板,其中所述透镜部从所述基板突出;
将间隔件附接到所述基板,其中所述间隔件的厚度大于所述透镜部从所述基板突出的高度;以及
在预定的制造过程之后或在输送所述基板之后,将所述间隔件从所述基板剥离。
2.根据权利要求1所述的制造方法,还包括:
在所述基板的所述通孔中形成所述透镜部。
3.根据权利要求2所述的制造方法,还包括:
在所述通孔中形成所述透镜部之前,将所述间隔件附接到所述基板。
4.根据权利要求2所述的制造方法,还包括:
在所述通孔中形成所述透镜部之后,将所述间隔件附接到所述基板。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其中所述间隔件包括配置在与所述基板的所述通孔对应的位置处的通孔。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其中所述间隔件包括配置在与所述基板的所述通孔对应的位置处的凹部。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其中使用等离子体接合将所述间隔件附接到所述基板。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其中粘合剂将所述间隔件附接到所述基板。
9.根据权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其中将所述基板安装在所述间隔件上。
10.根据权利要求1~4中任一项所述的制造方法,还包括:
对多个透镜基板进行层叠和接合,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔。
11.一种包括透镜的基板的制造方法,所述方法包括:
在所述基板中形成通孔;
在所述基板的所述通孔中形成透镜部,所述透镜部具有从所述基板突出的突出部分;以及
将间隔件附接到所述基板,其中所述间隔件的厚度大于所述透镜部从所述基板突出的高度,
在预定的制造过程之后或在输送所述基板之后,将所述间隔件从所述基板剥离。
12.一种透镜基板的制造方法,所述方法包括:
提供包括其中配置有透镜材料的通孔的基板;
使用第一模型将所述透镜材料模制成透镜部,所述第一模型包括附接到所述基板的一侧的第一部分和第二部分,其中所述第一模型的所述第一部分用作间隔件且接触所述透镜材料;以及
在将所述透镜材料模制成所述透镜部之后,使所述第一模型的所述第一部分脱离所述透镜部。
13.根据权利要求12所述的制造方法,还包括:
通过在所述第一模型和第二模型之间压缩所述透镜材料来形成所述透镜部。
14.根据权利要求13所述的制造方法,还包括:
使所述第二模型脱离所述基板。
15.根据权利要求13所述的制造方法,其中当将所述透镜材料模制成所述透镜部时,所述第二模型的第三部分接触所述透镜材料并且所述第二模型的第四部分附接到所述基板的第二侧,和
在使所述第一模型的所述第一部分脱离所述透镜部之前,使所述第二模型的第三部分脱离所述透镜部。
16.根据权利要求12~15中任一项所述的制造方法,还包括:
至少在所述基板的一部分上形成膜;和
在形成所述膜之后,将所述第一模型的所述第二部分从所述基板去除。
17.根据权利要求12~15中任一项所述的制造方法,还包括:
对多个透镜基板进行层叠和接合,其中所述多个透镜基板中的各个透镜基板都包括其中形成有透镜部的通孔。
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