DE102015002536B4 - Optikanordnung, Endoskop und korrespondierendes Verfahren zur Fertigung - Google Patents

Optikanordnung, Endoskop und korrespondierendes Verfahren zur Fertigung Download PDF

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Abstract

Optikanordnung (1), mit einem ersten optischen Kanal (2) und einem zweiten optischen Kanal (3) und in dem ersten optischen Kanal (2) und in dem zweiten optischen Kanal (3) in einer Stapelanordnung (8) angeordneten optischen Elementen (4, 5, 6), wobei jeweils korrespondierende optische Elemente (4, 5, 6) des ersten optischen Kanals (2) und des zweiten optischen Kanals (3) miteinander verbunden an einer Funktionseinheit (9, 10, 11) angeordnet sind, wobei ein gemeinsamer Bildsensorchip (13) zur Erfassung des ersten optischen Kanals (2) und des zweiten optischen Kanals (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,- dass in einer Stapelanordnung von drei optischen Elementen (4, 5, 6) zwei optische Elemente (4, 6) als Linsenanordnung von unterschiedlichen Linsen (7) angeordnet sind, zwischen denen als drittes optisches Element (5) eine Blende angeordnet ist,- wobei die Blende eine Blendenöffnung definiert, die kleiner ist als jeweilige Durchmesser der zugeordneten Linsen (7),- wobei die optischen Elemente (4, 5, 6) jeweils paarweise ausgebildet sind,- wobei ein optisches Element (4, 5, 6) eines Paares dem ersten optischen Kanal (2) und ein anderes optisches Element (4,5,6) desselben Paares dem zweiten optischen Kanal (3) zugeordnet ist,- wobei die zueinander korrespondierenden optischen Elemente (4, 5, 6) des ersten optischen Kanals (2) und des zweiten optischen Kanals (3) jeweils paarweise an einer gemeinsamen Funktionseinheit (9, 10, 11) ausgebildet und somit verbunden sind,- sodass die jeweiligen Blenden des ersten und zweiten Kanals (2, 3) als jeweiliges drittes optisches Element (5) von einer eigenen Funktionseinheit (10) ausgebildet sind,- wobei diese Funktionseinheit (10) als optische Elemente (5) ausschließlich Blenden ausbildet,- wobei die Funktionseinheiten (9, 10, 11) in der Stapelanordnung (8) aufeinandergelegt sind und- die Funktionseinheiten (9, 10, 11) aus jeweils einem für diese Funktionseinheit (9, 10, 11) vorgesehenen Wafer (14, 15, 16) gefertigt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Optikanordnung, mit einem ersten optischen Kanal und einem zweiten optischen Kanal und in dem ersten optischen Kanal und in dem zweiten optischen Kanal in einer Stapelanordnung angeordneten optischen Elementen, wobei jeweils korrespondierende optische Elemente des ersten optischen Kanals und des zweiten optischen Kanals miteinander verbunden an einer Funktionseinheit angeordnet sind.
  • Derartige Anordnungen sind beispielsweise von stereoskopischen Anordnungen bekannt und werden beispielsweise bei Endoskopen eingesetzt, um eine räumliche Aufnahme eines Sichtfeldes an einem distalen Ende des Endoskops zu ermöglichen.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Fertigung einer Optikanordnung, wobei die Optikanordnung eine Stapelanordnung von jeweils einen ersten optischen Kanal und einen zweiten optischen Kanal definierenden Funktionseinheiten aufweist. Die Optikanordnung kann hierbei wie zuvor beschrieben ausgebildet sein.
  • Die Fertigung einer Optikanordnung vollzieht sich in einer Vielzahl von mehr oder weniger komplexen Einzelschritten, die unter anderem zum Einbau der optischen Elemente und zur Ausrichtung der optischen Elemente aufeinander bisher nötig sind.
  • Aus US 2004 0012698 A1 und WO 2013 172 786 A1 sind unterschiedliche Ansätze für eine Wafer-Level-Herstellung von optischen Anordnungen (zur Bildgebung oder für optoelektronische Abstandsmessung) bekannt, wobei jeweils mehrere Wafer in einer Stapelanordnung miteinander verbunden werden und die jeweiligen Optikanordnungen durch Vereinzeln aus dem jeweiligen Wafer-Stapel gewonnen werden. Hierbei werden neben Substratwafern, die elektronische Komponenten tragen, auch Spacer-Wafer und optische Wafer, die Linsen tragen, ausgebildet.
  • Daneben sind auch Ansätze bekannt, etwa aus US 2011 0176020 A1 , mehrere optische Kanäle, die jeweils mindestens eine Abbildungslinse aufweisen, auf einen gemeinsamen Bildsensorchip abzubilden.
  • Auch hochkompakte elektronische Abbildungssysteme für stereoskopisches Sehen sind vorbekannt, etwa aus JP 2002 329849 A oder US 2003 / 0 060 679 A1 .
  • Ausgehend von diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Fertigung einer Optikanordnung zu vereinfachen.
  • Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einer Optikanordnung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein gemeinsamer Bildsensorchip zur Erfassung des ersten optischen Kanals und des zweiten optischen Kanals ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine getrennte Ausrichtung eines Bildsensorchips für den zweiten optischen Kanal relativ zu einem Bildsensorchip für den ersten optischen Kanal verzichtbar ist. Von Vorteil ist weiter, dass jeweilige Aufnahmeflächen an dem Bildsensorchip für den zweiten optischen Kanal und für den ersten optischen Kanal näher zusammen angeordnet werden können. Hierdurch sind ungenutzte Räume oder Bereiche zwischen den optischen Kanälen reduzierbar oder sogar ganz vermeidbar. Somit ist ein geringes Außenmaß erreichbar, welches besonders günstig bei einer miniaturisierten Bildaufnahmevorrichtung beispielsweise in einem Endoskop ist. Der Bildaufnahmechip ist bevorzugt in einem distalen Ende dieses Endoskops angeordnet. Somit sind optische Bildleiter weitestgehend oder vollständig verzichtbar. Durch die Verwendung eines gemeinsamen Bildaufnahmechips sind außerdem die Fertigungskosten und ein Beschaltungsaufwand reduzierbar.
    In einer Ausgestaltung sind zur Lösung der genannten Aufgabe zusätzlich die Merkmale des Anspruchs 2 vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einer Optiktanordnung der eingangs beschriebenen Art alternativ oder zusätzlich vorgeschlagen, dass die Funktionseinheiten in der Stapelanordnung den ersten optischen Kanal von dem zweiten optischen Kanal lückenlos trennen. Von Vorteil ist dabei, dass ein Übersprechen zwischen den optischen Kanälen beispielsweise durch Streulicht auf einfache Weise vermeidbar ist, so dass zusätzliche Abschottungen verzichtbar sind. Es ist so sich eine Teilereduktion erreichbar, welche die Fertigung vereinfacht. Zusätzlich können mit der Erfindung die optischen Kanäle dichter zueinander oder mit geringerem Abstand voneinander angeordnet werden, wodurch ein geringeres Außenmaß der Optikanordnung erreichbar ist. Dies ist besonders günstig für eine Miniaturisierung.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Funktionseinheiten scheibenförmig ausgebildet sind. Somit sind die Funktionseinheiten einfach montierbar und insbesondere stapelbar. Besonders günstig ist es, wenn die Funktionseinheiten jeweils aus einem Wafer geschnitten sind. Von Vorteil ist dabei, dass Strukturierungsprozesse und Formgebungsprozesse aus der Wafertechnik zu einer kostengünstigen Fertigung verwendbar sind. Ein Wafer kann hierbei als ein scheibenförmiges Objekt charakterisiert werden, das aus einem kristallinen, beispielsweise aus Silizium oder einer Siliziumverbindung, polykristallinen oder amorphen, beispielsweise aus einem Polymer, Material einstückig gefertigt ist.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeweils benachbarte Funktionseinheiten direkt aufeinander gelegt sind. Es ist somit ein lückenloses Aufeinanderliegen erreichbar. Zwischenteile zwischen den Funktionseinheiten sind verzichtbar. Durch das direkte und lückenlose Aufeinanderliegen der Funktionseinheiten ist eine definierte Ausrichtung der Funktionseinheiten zueinander einfach erreichbar.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste optische Kanal und der zweite optische Kanal jeweils durch miteinander fluchtende Abschnitte in den Funktionseinheiten gebildet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die optischen Kanäle auf einfache Weise durchgängig und seitwärts nach außen abgeschlossen ausbildbar sind. Streulichteinflüsse sind somit reduzierbar. Die Abschnitte können hierbei jeweils ein optisches Element aufnehmend und/oder bildend sein, beispielsweise wenigstens eine Linse, eine Blende, einen Filter, ein Beugungsgitter, eine Schutz- oder Abdeckscheibe aufnehmend und/oder bildend. Somit sind unterschiedliche Funktionseinheiten zur Ausgestaltung einer gewünschten Funktionalität der optischen Kanäle bereitstellbar. Günstig ist es, wenn in jeder Funktionseinheit der Abschnitt des ersten optischen Kanals beabstandet von dem Abschnitt des zweiten optischen Kanals angeordnet ist. Somit bildet die jeweilige Funktionseinheit ein Trennmittel zwischen den optischen Kanälen, um gegenseitige Störungen zu vermeiden. Bevorzugt ist ein Abstand zwischen den optischen Kanälen in jeder Funktionseinheit ausgefüllt mit einem vorzugsweise lichtundurchlässigen Material.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Funktionseinheiten jeweils einen Rahmen aus einem Wafer aufweisen. Somit ist eine stabile Aufnahme oder Halterung für optische Elemente bereitstellbar. Der Wafer kann ein Polymerwafer sein. Besonders günstig ist es, wenn der Wafer aus PC (Polycarbonat) und/oder PMMA (Polymethylmethacrylat, Plexiglas) und/oder COC (Cycloolefincopolymer) gefertigt ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Funktionseinheiten jeweils einen Rahmen aus einem optisch undurchlässigen Material aufweisen. Somit sind Streulichteinflüsse einfach unterdrückbar.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Funktionseinheiten zwischen dem ersten optischen Kanal und dem zweiten optischen Kanal ein optisches Trennelement aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Übersprechen zwischen den optischen Kanälen reduzierbar oder sogar vermeidbar ist, selbst wenn die Funktionseinheit ansonsten aus einem transparenten oder lichtdurchlässigen Material gefertigt ist. Somit ist eine sichere Trennung der optischen Kanäle voneinander auch dann einfach möglich, wenn die Funktionseinheit ein einstückig an einem Rahmen ausgebildetes optisches Element, beispielsweise eine Linse, aufweist. Vorzugsweise sind die Trennelemente der Funktionseinheiten aufeinander abgestimmt angeordnet.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste optische Kanal und/oder der zweite optische Kanal jeweils quer zu einer Verlaufsrichtung allseitig nach außen und/oder gegeneinander abgeschlossen ist/sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein Übersprechen von Streulicht zwischen den optischen Kanälen und/oder ein Störeinfluss durch Streulicht von außen und/oder von dem jeweils anderen Kanal vermeidbar ist/sind.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Funktionseinheiten Thermoformen und/oder Un- oder Urformen, insbesondere durch ein Spritzguss-, Press-, Stanz- und/oder Prägeverfahren, beispielsweise Präzisionsblankpressen, hergestellt sind. Somit sind die Funktionseinheiten mit den optischen Elementen kostengünstig und konstruktiv flexibel ausbildbar. Eine Montage der gegossenen, gepressten und/oder geprägten Funktionseinheiten ist vereinfachbar, weil ein Zusammensetzen der einzelnen Funktionseinheiten verzichtbar ist.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Optikanordnung als stereoskopische Optikanordnung ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht sein, dass der erste optische Kanal als ein rechter optischer Kanal und/oder der zweite optische Kanal ein linker optischer Kanal ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass dreidimensionale Rauminformationen mit der Optikanordnung erfassbar und bereitstellbar sind.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der erste optische Kanal und der zweite optische Kanal für voneinander abweichende Wellenlängenbereiche ausgebildet sind. Von Vorteil ist dabei, dass unterschiedliche Informationen gleichzeitig erfassbar sind. Beispielsweise ist so Fluoreszenz neben sichtbaren Phänomenen erfassbar. Alternativ oder zusätzlich sind auf diese Weise Temperaturinformationen oder Wärmeinformationen neben den sichtbaren Informationen erfassbar.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der erste optische Kanal und der zweite optische Kanal unterschiedliche Öffnungswinkel definieren. Von Vorteil ist dabei, dass Weitwinkelaufnahmen und Zoom-Aufnahmen gleichzeitig aufnehmbar sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der erste optische Kanal und der zweite optische Kanal für unterschiedliche Aufnahmerichtungen ausgebildet sind. Von Vorteil ist dabei, dass das erfassbare Gesamtsichtfeld oder der erfassbare Gesamtöffnungswinkel vergrößerbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der erste optische Kanal und der zweite optische Kanal unterschiedliche Blendenöffnungen definieren. Von Vorteil ist dabei, dass unterschiedliche Aufnahmen, beispielsweise mit unterschiedlichen Tiefenschärfen, gleichzeitig gewinnbar sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der erste optische Kanalteil und der zweite optische Kanal unterschiedliche Brennweiten definieren. Von Vorteil ist dabei, dass unterschiedliche Bildausschnitte und/oder unterschiedliche Tiefeninformationen gewinnbar sind.
  • Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung ist gegeben durch ein Endoskop mit einer erfindungsgemäßen Optikanordnung, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf eine Optikanordnung gerichteten Ansprüche. Bei Endoskopen ist die mit der Erfindung eröffnete Miniaturisierung zu günstigen Fertigungskosten besonders vorteilhaft einsetzbar.
  • Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass die Funktionseinheiten an jeweils einem Wafer ausgebildet werden, dass die Wafer mit den Funktionseinheiten zur Bildung der Stapelanordnung aufeinander gelegt werden und dass die aufeinander gelegten Wafer zugeschnitten werden, um die Optikanordnung zu vereinzeln. Die stereoskopische Anordnung kann hierbei erfindungsgemäß ausgebildet sein, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf eine stereoskopische Optikanordnung gerichteten Ansprüche. Somit kann ein Ausrichten der Funktionseinheiten zueinander bereits an den eine makroskopische Ausdehnung aufweisenden Wafern erfolgen. Hierdurch ist eine Handhabung bei der Fertigung vereinfachbar.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an jedem Wafer die jeweilige Funktionseinheit mehrfach ausgebildet wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine Massenfertigung durchführbar ist.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Wafer in aufeinandergelegter Position miteinander verbunden werden. Von Vorteil ist dabei, dass eine eingerichtete Ausrichtung der Funktionseinheiten zueinander dauerhaft beibehalten werden kann. Bevorzugt ist die Verbindung stoffschlüssig ausgebildet, beispielsweise durch Kleben, Bonden und/oder Schweißen. Somit sind kompakte, robuste Optikanordnungen bildbar.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Funktionseinheiten durch ein Spritzguss-, Press-, Stanz- und/oder Prägeverfahren hergestellt werden. Somit sind kostengünstige Herstellungsverfahren einsetzbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombinationen der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.
  • Es zeigt in für die Zwecke der Erfindungserläuterung stark vereinfachter Darstellung
    • 1 eine Anordnung von einzelnen, separaten Wafern vor Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fertigung,
    • 2 die Wafer gemäß 1 in einer Position, in welcher sich die Wafer direkt und lückenlos berühren und somit aufeinander liegen,
    • 3 Funktionseinheiten einer erfindungsgemäßen optischen Anordnung in Explosionsdarstellung,
    • 4 die Funktionseinheiten gemäß 3 in miteinander verbundener Position nach Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildung einer erfindungsgemäßen stereoskopischen Optikanordnung,
    • 5 Funktionseinheiten einer weiteren erfindungsgemäßen stereoskopischen Optikanordnung in Explosionsdarstellung,
    • 6 die Funktionseinheiten gemäß 5 in einer Position, in welcher die Funktionseinheiten direkt und lückenlos aufeinander liegen zur Bildung einer erfindungsgemäßen stereoskopischen Optikanordnung,
    • 7 eine weitere erfindungsgemäße Optikanordnung in dreidimensionaler Schrägdarstellung,
    • 8 eine weitere erfindungsgemäße Optikanordnung mit mehr als zwei optischen Kanälen,
    • 9 weitere erfindungsgemäße Optikanordnungen mit unterschiedlichen Anordnungen und Anzahlen von optischen Kanälen in einer Ansicht jeweils von vorn auf ein distales Ende und
    • 10 eine weitere erfindungsgemäße Optikanordnung mit unterschiedlich ausgerichteten Aufnahmerichtungen in dreidimensionaler Schrägdarstellung.
  • Die 1 bis 4 zeigen in stark vereinfachter Darstellung ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Fertigung einer im Ganzen mit 1 bezeichneten Optikanordnung, die hier als eine stereoskopische Optikanordnung gezeigt ist.
  • Hierbei zeigt 4 in einer Schnittdarstellung die fertigmontierte Optikanordnung 1, während 3 zur Erläuterung der Erfindung eine Explosionsdarstellung dieser Optikanordnung 1 darstellt.
  • Die Optikanordnung 1 weist demnach einen ersten optischen Kanal 2, der als ein rechter optischer Kanal ausgebildet ist, und eine zweiten optischen Kanal 3, der als linker optischer Kanal ausgebildet ist, auf, die in an sich bekannter Weise zum stereoskopischen Sehen zueinander seitlich versetzt angeordnet sind.
  • Die optischen Kanäle 2, 3 sind hierbei durch optische Elemente 4, 5, 6 definiert.
  • Die Darstellung gemäß 3 und 4 zeigt hierbei die optischen Elemente 4, 5, 6 jeweils paarweise, wobei ein optisches Element 4, 5, 6 eines Paares dem ersten optischen Kanal 2 und ein anderes optisches Element 4, 5, 6 des selben Paares dem zweiten optischen Kanal 3 zugeordnet ist.
  • In den Zeichnungen sind die optischen Elemente 4 und 6 als Linsenanordnungen von unterschiedlichen Linsen 7 dargestellt. Je nach Anforderungen an den optischen Kanal 2, 3 sind bei weiteren Ausführungsbeispielen auch andere Anordnungen von Linsen 7 und/oder mehr oder weniger optische Elemente vorgesehen.
  • Die 3 und 4 zeigen weiter das optische Element 5 beispielhaft als eine Blende. Auch hier können bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung andere Blendenformen oder andere optische Elemente in der gezeigten Position oder an anderen Positionen vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein optisches Element, welches eine Blende realisiert, zusätzlich oder alternativ zu dem optischen Element 5 an einem Eintritt jedes der optischen Kanäle 2, 3 angeordnet sein.
  • Die optischen Elemente 4, 5, 6 jedes optischen Kanals 2, 3 sind in einer Stapelanordnung 8 übereinander angeordnet.
  • Die jeweils zueinander korrespondierenden optischen Elemente 4, 5, 6 des ersten optischen Kanals 2 und des zweiten optischen Kanals 3 sind jeweils paarweise an einer gemeinsamen Funktionseinheit 9, 10, 11 ausgebildet und somit miteinander verbunden.
  • Diese Funktionseinheiten 9, 10, 11 sind in der Stapelanordnung 8 aufeinandergelegt.
  • Die Stapelanordnung 8 wird an einem Ende durch eine Funktionseinheit 12 abgeschlossen. In der Funktionseinheit 12 ist ein gemeinsam von dem ersten optischen Kanal 2 und dem zweiten optischen Kanal 3 genutzter Bildsensorchip 13 angeordnet. Die Funktionseinheit 12 kann hierbei aus einem Silizumwafer mit integriertem Bildsensorchip 13 gefertigt sein.
  • In 4 ist ersichtlich, dass die Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 in der Stapelanordnung 8 direkt aufeinandergelegt sind, so dass zwischen den Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 keine seitlich durchgehenden, die optischen Kanäle 2, 3 verbindenden Lücken auftreten. Ein Abstand zwischen den optischen Kanälen 2, 3 ist somit durch ein Material der jeweiligen Funktionseinheit 9, 10, 11 ausgefüllt.
  • Hieraus ergibt sich, dass der erste optische Kanal 2 von dem zweiten optischen Kanal 3 durch die Funktionseinheiten 9, 10, 11 getrennt ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren werden die Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 aus jeweils einem für diese Funktionseinheit 9, 10, 11, 12 vorgesehenen Wafer 14, 15, 16, 17 gefertigt.
  • Hierzu wird die Funktionseinheit 9 an dem Wafer 14 ausgebildet, die Funktionseinheit 10 an dem Wafer 15, die Funktionseinheit 11 an dem Wafer 16 und die Funktionseinheit 12 an dem Wafer 17.
  • Hierzu werden beispielsweise die Linsen 7 der optischen Elemente 4, 6 in entsprechende Aufnahmen an der Funktionseinheit 9 bzw. 11 in dem Wafer 14 bzw. 16 eingesetzt. Das optische Element 5 kann beispielsweise durch einen Präge- oder Stanzschritt in der Funktionseinheit 10 an dem Wafer 15 ausgebildet sein. Der Bildsensorchip 13 kann in die Funktionseinheit 12 an dem Wafer 17 eingesetzt oder eingegossen werden. Diese Beispiele dienen zur Illustration der Erfindung und können nach Bedarf in anderer Weise kombiniert oder variiert werden.
  • Die Wafer 14, 15, 16, 17 gemäß 1 sind hierbei deutlich größer als die Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 und erlauben die mehrfache Ausbildung der jeweiligen Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 an dem Wafer 14, 15, 16, 17. Jeder Wafer 14, 15, 16, 17 enthält daher in dem Fertigungsschritt gemäß 1 mehrere identische Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 nebeneinander.
  • Die scheibenförmigen Wafer 14, 15, 16, 17 werden nun zur Bildung der Stapelanordnung 8 direkt aufeinandergelegt, so dass zwischen den Wafern 14, 15, 16, 17 keine Lücken verbleiben. Zueinander benachbarte Wafer 14, 15, 16, 17 berühren sich somit flächig. Hierbei werden die Wafer 14, 15, 16, 17 so zueinander ausgerichtet, dass die Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 miteinander in Deckung gebracht sind. Diese Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 bilden somit jeweils eine Optikanordnung.
  • In die Stapelanordnung 8 von Wafern 14, 15, 16, 17 werden nun in üblicher Weise Schnitte 18 eingebracht, durch welche die Wafer 14, 15, 16, 17 zugeschnitten werden, um die Optikanordnungen 1 zu vereinzeln.
  • Auf diese Weise entstehen aus einer Stapelanordnung 8 von Wafern 14, 15, 16, 17 viele Optikanordnungen 1 gemäß 4.
  • In 4 ist ersichtlich, dass in den Funktionseinheiten 9, 10, 11 jeweils ein Abschnitt 19 ausgebildet ist, welcher die jeweiligen optischen Elemente 4, 5, 6 aufnimmt. Diese Abschnitte 19 werden paarweise von jeweils einem Rahmen 20 der Funktionseinheit 9, 10, 11, 12 eingefasst.
  • In 4 sind die Abschnitte 19 beispielhaft nur für den zweiten optischen Kanal 3 eingezeichnet. Es ist ersichtlich, dass für den ersten optischen Kanal 2 korrespondierende Abschnitte ausgebildet sind, welche die jeweiligen optischen Elemente 4, 5, 6 aufnehmen.
  • Die Abschnitte 19 der Funktionseinheiten 9, 10, 11 eines optischen Kanals 2, 3 fluchten miteinander, so dass sich der jeweilige optische Kanal 2, 3 ergibt.
  • Die Abschnitte 19 des zweiten optischen Kanals 3 sind hierbei von den korrespondierenden Abschnitten 19 des ersten optischen Kanals 2 an der jeweiligen Funktionseinheit 9, 10, 11 beabstandet angeordnet.
  • Durch die lückenlose Kontaktierung der benachbarten Funktionseinheiten 9, 10, 11 ist erreicht, dass die optischen Kanäle 2, 3 in den Abschnitten 19 in der Verlaufsrichtung des jeweiligen optischen Kanals 2, 3 seitlich allseitig nach außen abgeschlossen sind. Insbesondere sind somit die optischen Kanäle 2, 3 gegeneinander abgeschlossen und voneinander getrennt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel aus 1 bis 4 sind die Wafer 14, 15, 16, 17 als Polymerwafer, beispielsweise aus Polycarbonat oder PMMA oder COC, ausgebildet. Das Material ist hierbei optisch undurchlässig, so dass die optischen Kanäle 2, 3 voneinander getrennt sind und kein Streulicht von einem optischen Kanal 2, 3 in den anderen optischen Kanal 2, 3 übertreten kann.
  • 5 und 6 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Optikanordnung 1, die wiederum als stereoskopische Optikanordnung ausgebildet ist.
  • Konstruktiv und/oder funktionell zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 4 gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den 1 bis 4 gelten daher zu den 5 und 6 entsprechend.
  • Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 sind die Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12 aus jeweils einem Wafer 14, 15, 16, 17 gemäß 1 und 2 gebildet.
  • Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 sind die Funktionseinheiten aus einem Rahmen 20 gebildet, der einstückig mit dem jeweiligen optischen Element 4, 5, 6 verbunden ist.
  • Die Funktionseinheiten 9, 11 weisen daher bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 optische Elemente 4, 6 mit Linsen 7 auf, die durch eine Formgebung des Wafermaterials der Wafer 14 bzw. 16 direkt geformt sind.
  • Die Wafer 14, 15, 16, 17 sind daher bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem transparentem Material.
  • Zur Verminderung von Übersprechen durch Streulichtübertrag ist daher in jeder Funktionseinheit 9, 10, 11 ein optisch undurchlässiges Trennelement 21 ausgebildet. Die Trennelemente 21 sind aufeinander ausgerichtet, so dass insgesamt eine Trennung zwischen den optischen Kanälen 2, 3 eingerichtet ist.
  • Dieses Trennelement 21 können beispielsweise jeweils eine Absorptionsschicht oder ein in einem Gussverfahren eingelegtes Absorptionsteil sein.
  • Es sei noch erwähnt, dass die Wafer 14, 15, 16, 17 in der aufeinandergelegten Situation gemäß 2 bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen miteinander stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verklebt, werden. Insbesondere ergibt sich so eine stoffflüssige Verbindung der Rahmen 20 miteinander.
  • 7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Optikanordnung 1. Konstruktiv und/oder funktionell zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den 1 bis 6 gelten daher zu 7 entsprechend.
  • Das Ausführungsbeispiel gem. 7 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass vor der Funktionseinheit 12, in welcher der Bildsensorchip 13 angeordnet ist, eine weitere Funktionseinheit 22 ausgebildet ist.
  • In dieser weiteren Funktionseinheit 22 können beispielsweise unterschiedliche Filter für unterschiedliche Wellenlängen angeordnet sein. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der erste optische Kanal 2 und der zweite optische Kanal 3 für unterschiedliche Wellenlängenbereiche ausgebildet sind.
  • Beispielsweise kann der erste optische Kanal 2 für ultraviolette (UV) Wellenlängenbereiche und der zweite optische Kanal für Infrarote (IR) Wellenlängenbereiche ausgebildet sein, in dem die Linsen 7 und/oder die bereits erwähnten Filter entsprechend ausgebildet sind.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der erste optische Kanal für sichtbare (VIS) Wellenlängenbereiche und der zweite optische Kanal 3 für UV und/oder IR-Wellenlängenbereiche ausgebildet sein.
  • Der Bildsensorchip 13 kann hierbei mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten für die unterschiedlichen optischen Kanäle 2, 3 entsprechend ausgebildet sein.
  • 8 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel für eine Optikanordnung 1. Funktionell und/oder konstruktiv zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind wieder mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gelten daher zu 8 entsprechend.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß 8 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass neben dem ersten optischen Kanal 2 und dem zweiten optischen Kanal 3 ein weiterer optischer Kanal 23 ausgebildet ist.
  • Die optischen Kanäle 2, 23 können hierbei einen ersten Öffnungswinkel definieren, während der zweite optische Kanal 3 einen zweiten, im Beispiel größeren Öffnungswinkel definiert.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der zweite optische Kanal 3 eine größere Blendenöffnung als die optischen Kanäle 2, 22 aufweisen.
  • Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können die optischen Kanäle 2, 3, 23 für unterschiedliche Wellenlängen und/oder für unterschiedliche Brennweiten ausgebildet sein.
  • 9 zeigt weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Optikanordnung 1. Dargestellt sind jeweils Ansichten von vorn auf die jeweils am distalen Ende angeordnete Funktionseinheit 9.
  • Es ist ersichtlich, dass unterschiedliche Anordnungen der optischen Kanäle 2, 3, 23 bei der Erfindung vorteilhaft möglich sind. Diese unterschiedlichen optischen Kanäle 2, 3, 23 können beispielsweise für unterschiedliche Wellenlängen, für unterschiedliche Öffnungswinkel, für unterschiedliche Blendenöffnungen und/oder für unterschiedliche Brennweiten vorgesehen sein.
  • Weitere Ausführungsbeispiele zur Anordnung einer Vielzahl von optischen Kanälen mit unterschiedlich optischen Eigenschaften können vorteilhaft eingesetzt werden, um gleichzeitig unterschiedliche Bildinformationen zu erhalten. Die dargestellten Beispiele sind daher nicht erschöpfend aufgezählt, sondern weitere Ausführungsbeispiele sind für den Fachmann aus den gezeigten Beispielen nahegelegt.
  • Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen können der erste optische Kanal 2 und der zweite optische Kanal 3 als rechter optischer Kanal 2 und als linker optischer Kanal 3 einer stereoskopischen Anordnung 1 vorgesehen und ausgewertet werden, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
  • 10 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Optikanordnung in einer dreidimensionalen Schrägansicht. Wieder sind funktionell und/oder konstruktiv zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gelten daher zu 10 entsprechend.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß 10 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass die optischen Kanäle 2, 3 unterschiedliche Aufnahmerichtungen definieren. Gemeinsam mit dem weiteren optischen Kanal 23 ist somit ein größerer Gesamtöffnungswinkel erfassbar.
  • Sofern sich die einzelnen Öffnungswinkel der optischen Kanäle 2, 3, 23 zumindest teilweise überlappen, ist auch ein stereoskopisches Sehen einrichtbar.
  • Bei der Optikanordnung 1 mit Funktionseinheiten 9, 10, 11, 12, die in einer Stapelanordnung 8 angeordnet sind und einen ersten optischen Kanal 2 und einen zweiten optischen Kanal 3 definieren, wird vorgeschlagen, in einer Funktionseinheit 12 einen gemeinsamen Bildsensorchip für beide optische Kanäle 2, 3 auszubilden und/oder die optischen Kanäle 2, 3 voneinander durch die Funktionseinheiten 9, 10, 11 lückenlos zu trennen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Optikanordnung
    2
    erster optischer Kanal
    3
    zweiter optischer Kanal
    4
    optisches Element
    5
    optisches Element
    6
    optisches Element
    7
    Linse
    8
    Stapelanordnung
    9
    Funktionseinheit
    10
    Funktionseinheit
    11
    Funktionseinheit
    12
    Funktionseinheit
    13
    Bildsensorchip
    14
    Wafer
    15
    Wafer
    16
    Wafer
    17
    Wafer
    18
    Schnitt
    19
    Abschnitt
    20
    Rahmen
    21
    Trennelement
    22
    weitere Funktionseinheit
    23
    weiterer optischer Kanal

Claims (13)

  1. Optikanordnung (1), mit einem ersten optischen Kanal (2) und einem zweiten optischen Kanal (3) und in dem ersten optischen Kanal (2) und in dem zweiten optischen Kanal (3) in einer Stapelanordnung (8) angeordneten optischen Elementen (4, 5, 6), wobei jeweils korrespondierende optische Elemente (4, 5, 6) des ersten optischen Kanals (2) und des zweiten optischen Kanals (3) miteinander verbunden an einer Funktionseinheit (9, 10, 11) angeordnet sind, wobei ein gemeinsamer Bildsensorchip (13) zur Erfassung des ersten optischen Kanals (2) und des zweiten optischen Kanals (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, - dass in einer Stapelanordnung von drei optischen Elementen (4, 5, 6) zwei optische Elemente (4, 6) als Linsenanordnung von unterschiedlichen Linsen (7) angeordnet sind, zwischen denen als drittes optisches Element (5) eine Blende angeordnet ist, - wobei die Blende eine Blendenöffnung definiert, die kleiner ist als jeweilige Durchmesser der zugeordneten Linsen (7), - wobei die optischen Elemente (4, 5, 6) jeweils paarweise ausgebildet sind, - wobei ein optisches Element (4, 5, 6) eines Paares dem ersten optischen Kanal (2) und ein anderes optisches Element (4,5,6) desselben Paares dem zweiten optischen Kanal (3) zugeordnet ist, - wobei die zueinander korrespondierenden optischen Elemente (4, 5, 6) des ersten optischen Kanals (2) und des zweiten optischen Kanals (3) jeweils paarweise an einer gemeinsamen Funktionseinheit (9, 10, 11) ausgebildet und somit verbunden sind, - sodass die jeweiligen Blenden des ersten und zweiten Kanals (2, 3) als jeweiliges drittes optisches Element (5) von einer eigenen Funktionseinheit (10) ausgebildet sind, - wobei diese Funktionseinheit (10) als optische Elemente (5) ausschließlich Blenden ausbildet, - wobei die Funktionseinheiten (9, 10, 11) in der Stapelanordnung (8) aufeinandergelegt sind und - die Funktionseinheiten (9, 10, 11) aus jeweils einem für diese Funktionseinheit (9, 10, 11) vorgesehenen Wafer (14, 15, 16) gefertigt sind.
  2. Optikanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Funktionseinheiten (9, 10, 11) in der Stapelanordnung (8) den ersten optischen Kanal (2) von dem zweiten optischen Kanal (3) lückenlos trennen.
  3. Optikanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei jeweils benachbarte Funktionseinheiten (9, 10, 11, 12) direkt und/oder lückenlos aufeinander gelegt sind.
  4. Optikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste optische Kanal (2) und der zweite optische Kanal (3) jeweils durch miteinander fluchtende, insbesondere jeweils ein optisches Element (4, 5, 6) aufnehmende und/oder bildende, Abschnitte (19) in den Funktionseinheiten (9, 10, 11) gebildet sind, - insbesondere wobei in jeder Funktionseinheit (9, 10, 11) der Abschnitt (19) des ersten optischen Kanals (2) beabstandet von dem Abschnitt (19) des zweiten optischen Kanals (3) angeordnet ist.
  5. Optikanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Funktionseinheiten (9, 10, 11, 12) jeweils einen Rahmen (20) aus einem Wafer (14, 15, 16, 17), insbesondere einem Polymerwafer, und/oder aus einem optisch undurchlässigen Material aufweisen.
  6. Optikanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens eine der Funktionseinheiten (9, 10, 11) zwischen dem ersten optischen Kanal (2) und dem zweiten optischen Kanal (3) ein optisches Trennelement (21) aufweist und/oder wobei der erste optische Kanal (2) und/oder der zweite optische Kanal (3) jeweils quer zu einer Verlaufsrichtung allseitig nach außen und/oder gegeneinander abgeschlossen ist/sind.
  7. Optikanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Funktionseinheiten (9, 10, 11, 12) durch ein Spritzguss-, Press-, Stanz- und/oder Prägeverfahren hergestellt sind.
  8. Optikanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, - wobei die Optikanordnung (1) als stereoskopische Optikanordnung (1) ausgebildet ist, insbesondere wobei der erste optische Kanal (2) als ein rechter optischer Kanal und/oder der zweite optische Kanal (3) als ein linker optischer Kanal ausgebildet ist/sind, und/oder - wobei der erste optische Kanal (2) und der zweite optische Kanal (3) für voneinander abweichende Wellenlängenbereiche ausgebildet sind und/oder unterschiedliche Öffnungswinkel, Aufnahmerichtungen, Blendenöffnungen und/oder Brennweiten definieren.
  9. Endoskop mit einer Optikanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  10. Verfahren zur Fertigung einer Optikanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, - wobei die Optikanordnung (1) eine Stapelanordnung (8) von jeweils einen ersten optischen Kanal (2) und einen zweiten optischen Kanal (3) definierenden Funktionseinheiten (9, 10, 11, 12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, - dass die Funktionseinheiten (9, 10, 11, 12) an jeweils einem Wafer (14, 15, 16, 17) ausgebildet werden, - dass die Wafer (14, 15, 16, 17) mit den Funktionseinheiten (9, 10, 11, 12) zur Bildung der Stapelanordnung (8) aufeinander gelegt werden und - dass die aufeinander gelegten Wafer (14, 15, 16, 17) zugeschnitten werden, um die Optikanordnung (1) zu vereinzeln.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei an jedem Wafer (14, 15, 16, 17) die jeweilige Funktionseinheit (9, 10, 11, 12) mehrfach ausgebildet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Wafer (14, 15, 16, 17) in aufeinandergelegter Position mit einander, vorzugsweise stoffschlüssig, verbunden werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Funktionseinheiten (9, 10, 11, 12) durch ein Spritzguss-, Press-, Stanz- und/oder Prägeverfahren hergestellt werden.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6918409B2 (ja) * 2017-01-26 2021-08-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 カメラモジュールおよびその製造方法、並びに電子機器
DE102017118035A1 (de) * 2017-08-08 2019-02-14 Blazejewski Medi-Tech Gmbh 3D-Video-Endoskop

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002329849A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
US20030060679A1 (en) 2001-06-25 2003-03-27 Olympus Optical Co., Ltd Stereoscopic observation system
US20040012698A1 (en) 2001-03-05 2004-01-22 Yasuo Suda Image pickup model and image pickup device
US20110176020A1 (en) 2010-01-20 2011-07-21 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Camera module with lens array
WO2013172786A1 (en) 2012-05-17 2013-11-21 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Assembly of wafer stacks

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009049387B4 (de) * 2009-10-14 2016-05-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung, Bildverarbeitungsvorrichtung und Verfahren zur optischen Abbildung
US9773765B2 (en) * 2013-11-22 2017-09-26 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Compact optoelectronic modules

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040012698A1 (en) 2001-03-05 2004-01-22 Yasuo Suda Image pickup model and image pickup device
JP2002329849A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
US20030060679A1 (en) 2001-06-25 2003-03-27 Olympus Optical Co., Ltd Stereoscopic observation system
US20110176020A1 (en) 2010-01-20 2011-07-21 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Camera module with lens array
WO2013172786A1 (en) 2012-05-17 2013-11-21 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Assembly of wafer stacks

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