TW201710726A - 堆疊式透鏡結構及其製造方法，以及電子裝置 - Google Patents

堆疊式透鏡結構及其製造方法，以及電子裝置 Download PDF

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藤井宣年
田澤洋志
白岩利章
石田實
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Abstract

抑制一堆疊式透鏡之一變形。 一種堆疊式透鏡結構具有其中具有透鏡之基板藉由直接鍵結而鍵結及堆疊之一組態，該等基板具有經安置在經形成於該基板中之一通孔之一內側上之一透鏡。例如，本發明技術可應用於其中一堆疊式透鏡結構與一光接收元件經整合之一相機模組或類似者，在該堆疊式透鏡結構中，具有透鏡之至少三個基板包含具有透鏡之第一至第三基板，其等係其中一通孔經形成於基板中且一透鏡經形成於該通孔之一內側上之具有透鏡的基板。

Description

堆疊式透鏡結構及其製造方法，以及電子裝置 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2015年7月31日申請之日本優先權專利申請案JP 2015-152921之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本發明技術係關於一種堆疊式透鏡結構、一種製造該堆疊式透鏡結構之方法及一種電子裝置，且更特定言之，係關於一種堆疊式透鏡結構、一種製造該堆疊式透鏡結構之方法及一種電子裝置，該堆疊式透鏡結構係藉由下列步驟而形成：在可用於製造一電子器件(諸如一半導體器件或一平板顯示器件)之一基板上形成透鏡；及在一基板狀態中堆疊該等透鏡。
在其中複數個透鏡配置於一晶圓基板之一平面方向上之一晶圓級透鏡程序中，難以在形成該等透鏡時獲得形狀準確度或位置準確度。特定言之，極難以執行其中晶圓基板經堆疊以製造一堆疊式透鏡結構之一程序，且無法以大規模生產水平實現三層或更多層之堆疊。
已設計及提出與晶圓級透鏡程序相關之各種技術。例如，PTL 1提出其中在將一透鏡材料填充至形成於一基板中之通孔中以形成一透鏡時，該透鏡材料自身用作用來堆疊晶圓基板之一黏著劑的一方法。
引文清單
專利文獻
[PTL 1]
JP 2009-279790 A
然而，如PTL 1中所揭示，在使用一黏著性樹脂附接晶圓基板時，一堆疊式透鏡之一變形(諸如一畸變或一位置偏移)可能歸因於該樹脂之收縮及膨脹而發生。
本發明技術已配合此情境說明，且經提供以抑制一堆疊式透鏡之一變形。
根據本發明技術之一第一態樣，一種堆疊式透鏡結構包含：複數個基板，其等包含具有一第一通孔之一第一基板及具有一第二通孔之一第二基板；及複數個透鏡，其等包含安置於該第一通孔中之一第一透鏡及安置於該第二通孔中之一第二透鏡，其中該第一基板直接鍵結至該第二基板。
根據本發明技術之一第二態樣，一種製造堆疊式透鏡結構之方法包含：形成一第一基板，該第一基板包含其中安置有一第一透鏡之一第一通孔；及形成一第二基板，該第二基板包含其中安置有一第二透鏡之一第二通孔，其中該第一基板直接鍵結至該第二基板。
根據本發明技術之一第三態樣，一種電子裝置包含一相機模組，該相機模組包含一堆疊式透鏡結構，該堆疊式透鏡結構包含：複數個基板，其等包含具有一第一通孔之一第一基板及具有一第二通孔之一第二基板；及複數個透鏡，其等包含安置於該第一通孔中之一第一透鏡及安置於該第二通孔中之一第二透鏡，其中該第一基板直接鍵結至該第二基板。
該堆疊式透鏡結構及該電子裝置可係獨立組件或裝置且可係併入至另一裝置中之模組。
根據本發明技術之第一至第三態樣，可減少一堆疊式透鏡之一變形。
未必在一限制意義上提出本文中所述之有利效應，但可展現本發明技術中所揭示之有利效應之任一者。
1‧‧‧相機模組
1A‧‧‧相機模組
1B‧‧‧相機模組
1C‧‧‧相機模組
1D‧‧‧相機模組
1E‧‧‧相機模組
1F‧‧‧相機模組
1G‧‧‧相機模組
1H‧‧‧相機模組
1J‧‧‧相機模組
1L‧‧‧相機模組
11‧‧‧堆疊式透鏡結構
11f‧‧‧堆疊式透鏡結構
11g‧‧‧堆疊式透鏡結構
11h‧‧‧堆疊式透鏡結構
11W‧‧‧堆疊式透鏡結構
12‧‧‧光接收元件
13‧‧‧光學單元
21‧‧‧透鏡
21X‧‧‧空隙
41(41a-41g)‧‧‧具有透鏡之基板
41a'-1‧‧‧具有透鏡之基板
41a'-2‧‧‧具有透鏡之基板
41W‧‧‧具有透鏡之基板
41W-a‧‧‧具有透鏡之基板
41W-b‧‧‧具有透鏡之基板
41W-c‧‧‧具有透鏡之基板
41W-d‧‧‧具有透鏡之基板
41W-e‧‧‧具有透鏡之基板
42‧‧‧表面層
43‧‧‧感測器基板
43W‧‧‧感測器基板
44‧‧‧相機模組
44W‧‧‧相機模組
51‧‧‧隔膜板
51a‧‧‧屏蔽區域
51b‧‧‧開口區域
51W‧‧‧隔膜板
52‧‧‧開口
71‧‧‧晶片上透鏡
72‧‧‧外部端子
73‧‧‧結構材料
74‧‧‧透鏡鏡筒
81‧‧‧支撐基板
81a‧‧‧支撐基板
81b‧‧‧支撐基板
81c‧‧‧支撐基板
81d‧‧‧支撐基板
81e‧‧‧支撐基板
81W‧‧‧支撐基板
82‧‧‧透鏡樹脂部分
82a‧‧‧透鏡樹脂部分
82b‧‧‧透鏡樹脂部分
82c‧‧‧透鏡樹脂部分
82d‧‧‧透鏡樹脂部分
82e‧‧‧透鏡樹脂部分
83‧‧‧通孔
83a‧‧‧通孔
83b‧‧‧通孔
83c‧‧‧通孔
83d‧‧‧通孔
83e‧‧‧通孔
84‧‧‧單點劃線
85‧‧‧傾斜入射光
91‧‧‧透鏡部分
92‧‧‧支撐部分
101‧‧‧臂部分
102‧‧‧支腳部分
121‧‧‧光阻斷膜
121'‧‧‧光阻斷膜
122‧‧‧上表面層
123‧‧‧下表面層
124‧‧‧下表面層
125‧‧‧上表面層
131‧‧‧第一開口寬度
132‧‧‧第二開口寬度
141‧‧‧蝕刻遮罩
142‧‧‧保護膜
151‧‧‧通槽
171‧‧‧前平面部分
172‧‧‧後平面部分
181‧‧‧下模具
182‧‧‧光學轉印表面
183‧‧‧平面表面
191‧‧‧能量可固化樹脂
201‧‧‧上模具
202‧‧‧光學轉印表面
203‧‧‧平面表面
221‧‧‧樓梯部分
241‧‧‧蝕刻停止膜
242‧‧‧硬遮罩
243‧‧‧硬遮罩
301a‧‧‧結構材料
301b‧‧‧結構材料
302‧‧‧光透射基板
311‧‧‧樹脂層
331‧‧‧軸件
332‧‧‧移動部件
333‧‧‧固定部件
334‧‧‧外殼
335‧‧‧保護基板
336‧‧‧黏著劑
351‧‧‧壓電元件
500‧‧‧堆疊式透鏡結構
511‧‧‧透鏡
512‧‧‧基板
513‧‧‧樹脂
1000‧‧‧晶圓級堆疊式結構
1010‧‧‧晶圓基板
1011‧‧‧影像感測器
1012‧‧‧感測器陣列基板
1021‧‧‧透鏡陣列基板
1022‧‧‧柱狀間隔件
1031‧‧‧透鏡
1032‧‧‧透鏡
1041‧‧‧透鏡陣列基板
1051‧‧‧平面基板
1052‧‧‧通孔
1053‧‧‧透鏡
1054‧‧‧樹脂
1061‧‧‧下模具
1062‧‧‧上模具
1081‧‧‧透鏡陣列基板
1091‧‧‧平面基板
1092‧‧‧通孔
1093‧‧‧透鏡
1094‧‧‧樹脂
1101‧‧‧下模具
1102‧‧‧上模具
1121‧‧‧透鏡陣列基板
1141‧‧‧基板
1142‧‧‧通孔
1143‧‧‧透鏡
1144‧‧‧樹脂
1151‧‧‧下模具
1152‧‧‧上模具
1161‧‧‧透鏡陣列基板
1171‧‧‧基板
1172‧‧‧通孔
1173‧‧‧透鏡
1174‧‧‧樹脂
1175‧‧‧樹脂突出區域
1211‧‧‧透鏡陣列基板
1212‧‧‧光可固化樹脂
1311‧‧‧堆疊式透鏡結構
1321‧‧‧具有透鏡之基板
1322‧‧‧具有透鏡之基板
1323‧‧‧具有透鏡之基板
1332‧‧‧透鏡
1341‧‧‧樹脂
1361‧‧‧具有透鏡之基板
1362‧‧‧具有透鏡之基板
1363‧‧‧具有透鏡之基板
1371‧‧‧堆疊式透鏡結構
1501‧‧‧防護玻璃
1501W‧‧‧防護玻璃
1502‧‧‧光阻斷膜
1503‧‧‧開口
1511‧‧‧基板
1512‧‧‧基板
1531‧‧‧具有透鏡之基板
1531W-a‧‧‧具有透鏡之基板
1531W-b‧‧‧具有透鏡之基板
1532‧‧‧通孔
1533‧‧‧透鏡
1535‧‧‧抗反射膜
1536‧‧‧外來材料
1541‧‧‧金屬遮罩
1542‧‧‧金屬膜
1543‧‧‧外來材料
1551‧‧‧第一區域
1552‧‧‧第二區域
1561W‧‧‧高度摻雜基板
1571W‧‧‧摻雜基板
1601a1‧‧‧光接收區域
1601a2‧‧‧光接收區域
1601a3‧‧‧光接收區域
1601a4‧‧‧光接收區域
1601b1‧‧‧像素陣列
1601b2‧‧‧像素陣列
1601b3‧‧‧像素陣列
1601b4‧‧‧像素陣列
1062c1‧‧‧重複單元
1602c2‧‧‧重複單元
1602c3‧‧‧重複單元
1602c4‧‧‧重複單元
2000‧‧‧成像裝置
2001‧‧‧影像感測器
2002‧‧‧相機模組
2003‧‧‧數位信號處理器(DSP)電路
2004‧‧‧圖框記憶體
2005‧‧‧顯示單元
2006‧‧‧記錄單元
2007‧‧‧操作單元
2008‧‧‧電力供應單元
2009‧‧‧匯流排線
5400‧‧‧內部資訊擷取系統
5401‧‧‧膠囊內視鏡
5403‧‧‧膠囊形外殼
5405‧‧‧光源單元
5407‧‧‧影像捕捉單元
5409‧‧‧影像處理單元
5411‧‧‧無線通信單元
5413‧‧‧天線
5415‧‧‧電力供應單元
5417‧‧‧電源單元
5419‧‧‧狀態偵測單元
5421‧‧‧控制單元
5423‧‧‧外部控制器件
5425‧‧‧天線
D1‧‧‧孔直徑
D2‧‧‧孔直徑
D3‧‧‧孔直徑
D4‧‧‧孔直徑
圖1A及圖1B係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第一實施例之圖。
圖2係繪示專利文獻1中所揭示之堆疊式透鏡結構之一橫截面結構之一圖。
圖3係繪示圖1A及圖1B中所繪示之相機模組之堆疊式透鏡結構之一橫截面結構之一圖。
圖4A至圖4B係繪示具有透鏡之基板之直接鍵結之圖。
圖5係繪示形成圖1A及圖1B中所繪示之相機模組之一步驟之一圖。
圖6係繪示形成圖1A及圖1B中所繪示之相機模組之一步驟之一圖。
圖7係繪示形成圖1A及圖1B中所繪示之相機模組之另一步驟之一圖。
圖8A至圖8H係繪示具有透鏡之基板之一組態之圖。
圖9A至圖9H係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第二實施例之圖。
圖10A至圖10F係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第三實施例之圖。
圖11A至圖11D係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第四實施例之圖。
圖12A至圖12D係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第五實施例之圖。
圖13係繪示根據第四實施例之相機模組之一詳細組態之一圖。
圖14繪示一支撐基板及一透鏡樹脂部分之一平面視圖及橫截面視圖。
圖15係繪示一堆疊式透鏡結構及一隔膜板之一橫截面視圖。
圖16係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第六實施例之一圖。
圖17係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第七實施例之一圖。
圖18A至圖18C係繪示具有透鏡之基板之一詳細組態之橫截面視圖。
圖19A及圖19B係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之圖。
圖20A至圖20C係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之圖。
圖21A至圖21F係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之圖。
圖22A及圖22B係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之圖。
圖23A至圖23G係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之圖。
圖24係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之一圖。
圖25係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之一圖。
圖26係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之一圖。
圖27A至圖27F係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之圖。
圖28係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之一圖。
圖29係繪示製造具有透鏡之基板之一方法之一圖。
圖30A及圖30B係繪示在一基板狀態中鍵結具有透鏡之基板之 圖。
圖31A及圖31B係繪示在一基板狀態中鍵結具有透鏡之基板之圖。
圖32A至圖32F係繪示在一基板狀態中堆疊五個具有透鏡之基板之一第一堆疊方法之圖。
圖33A至圖33F係繪示在一基板狀態中堆疊五個具有透鏡之基板之一第二堆疊方法之圖。
圖34係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第八實施例之一圖。
圖35係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第九實施例之一圖。
圖36係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第十實施例之一圖。
圖37係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第十一實施例之一圖。
圖38係作為比較結構實例1之一晶圓級堆疊式結構之一橫截面視圖。
圖39係作為比較結構實例2之一透鏡陣列基板之一橫截面視圖。
圖40A至圖40C係繪示製造圖39中所繪示之透鏡陣列基板之一方法之圖。
圖41係作為比較結構實例3之一透鏡陣列基板之一橫截面視圖。
圖42A至圖42C係繪示製造圖41中所繪示之透鏡陣列基板之一方法之圖。
圖43係作為比較結構實例4之一透鏡陣列基板之一橫截面視圖。
圖44係繪示製造圖43中所繪示之透鏡陣列基板之一方法之一圖。
圖45係作為比較結構實例5之一透鏡陣列基板之一橫截面視圖。
圖46A至圖46C係繪示形成一透鏡之樹脂之效應之圖。
圖47A至圖47C係繪示形成一透鏡之樹脂之效應之圖。
圖48A至圖48C係示意地繪示作為比較結構實例6之一透鏡陣列基板之圖。
圖49係作為比較結構實例7之一堆疊式透鏡結構之一橫截面視圖。
圖50A至圖50D係繪示圖49中所繪示之堆疊式透鏡結構之效應之圖。
圖51係作為比較結構實例8之一堆疊式透鏡結構之一橫截面視圖。
圖52A至圖52D係繪示圖51中所繪示之一堆疊式透鏡結構之效應之圖。
圖53A及圖53B係採用本發明結構之一堆疊式透鏡結構之橫截面視圖。
圖54A至圖54C係示意地繪示圖53A及圖53B中所繪示之堆疊式透鏡結構之圖。
圖55係繪示其中將一隔膜添加至一防護玻璃之一第一組態實例之一圖。
圖56A及圖56B係用於描述製造圖55中所繪示之防護玻璃之一方法之圖。
圖57係繪示其中將一隔膜添加至一防護玻璃之一第二組態實例之一圖。
圖58係繪示其中將一隔膜添加至一防護玻璃之一第三組態實例之一圖。
圖59A至圖59C係繪示其中一通孔之一開口自身被組態為一隔膜 機構之一組態實例之圖。
圖60A至圖60E係用於描述使用金屬鍵結之晶圓級附接之圖。
圖61A及圖61B係繪示使用一高度摻雜基板的具有透鏡之一基板之一實例之圖。
圖62A至圖62D係用於描述製造圖61A中所繪示之具有透鏡之基板之一方法之圖。
圖63A至圖63F係用於描述製造圖61B中所繪示之具有透鏡之基板之一方法之圖。
圖64A至圖64D係繪示包含於一相機模組中之一隔膜板之一平面形狀之圖。
圖65係用於描述一相機模組之一光接收區域之一組態之一圖。
圖66係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第一實例之一圖。
圖67係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第二實例之一圖。
圖68係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第三實例之一圖。
圖69係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第四實例之一圖。
圖70係繪示圖66中所繪示之像素配置之一修改之一圖。
圖71係繪示圖68中所繪示之像素配置之一修改之一圖。
圖72係繪示圖69中所繪示之像素配置之一修改之一圖。
圖73A至圖73D係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第五實例之圖。
圖74A至圖74D係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第六實例之圖。
圖75係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第七實例之一圖。
圖76係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第八實例之一圖。
圖77係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第九實例之一圖。
圖78係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第十實例之一圖。
圖79A至圖79D係繪示一相機模組之一光接收區域中之一像素配置之一第十一實例之圖。
圖80係繪示作為應用本發明技術之一電子裝置之一成像裝置之一組態實例之一方塊圖。
圖81係繪示一內部資訊擷取系統之一示意組態之一實例之一方塊圖。
圖82係繪示一影像感測器之一使用實例之一圖。
在下文中，將描述用於實行本發明技術之模式(下文中稱為實施例)。將以下列順序給定描述：
1. 相機模組之第一實施例
2. 相機模組之第二實施例
3. 相機模組之第三實施例
4. 相機模組之第四實施例
5. 相機模組之第五實施例
6. 第四實施例之相機模組之詳細組態
7. 相機模組之第六實施例
8. 相機模組之第七實施例
9. 具有透鏡之基板之詳細組態
10. 製造具有透鏡之基板之方法
11. 具有透鏡之基板之鍵結
12. 相機模組之第八及第九實施例
13. 相機模組之第十實施例
14. 相機模組之第十一實施例
15. 本發明結構與其他結構相比之優點
16. 各種修改
17. 光接收元件及結構之像素配置以及隔膜板之使用
18. 電子裝置之應用之實例
19. 影像感測器之使用實例
<1. 相機模組之第一實施例>
圖1A及圖1B係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第一實施例之圖式。
圖1A係繪示作為一相機模組1之一第一實施例的一相機模組1A之一組態之一示意圖。圖1B係相機模組1A之一示意橫截面視圖。
相機模組1A包含一堆疊式透鏡結構11及光接收元件12。堆疊式透鏡結構11總共包含二十五個光學單元13，在垂直方向及水平方向上各五個光學單元。光學單元13經組態以在一個光學軸方向上包含複數個透鏡21。相機模組1A係具有複數個光學單元13之一多目相機模組。
包含於相機模組1A中之複數個光學單元13之光學軸經安置以便朝向該模組之外側擴展，如圖1B中所繪示。歸因於此，可拍攝一廣角影像。
儘管圖1B中所繪示之堆疊式透鏡結構11具有其中為了簡便起見僅將透鏡21堆疊成三層之一結構，但可自然地堆疊更大數目個透鏡 21。
圖1A及圖1B中所繪示之相機模組1A可將由複數個光學單元13拍攝之複數個影像拼接在一起以產生一個廣角影像。為了將複數個影像拼接在一起，需要拍攝該等影像之光學單元13之形成及配置之高準確度。此外，由於尤其在廣角側上之光學單元13具有入射於透鏡21上之光之一小入射角，故需要光學單元13中透鏡21之位置關係及配置之高準確度。
圖2係繪示使用專利文獻1中所揭示之一基於樹脂之固定技術的一堆疊式透鏡結構之一橫截面結構之一圖式。
在圖2中所繪示之一堆疊式透鏡結構500中，樹脂513用作用於固定各具有透鏡511之基板512之一單元。樹脂513係能量可固化樹脂，諸如UV可固化樹脂。
在將基板512附接在一起之前，在基板512之一整個表面上形成樹脂513之一層。此後，將基板512附接在一起，且固化樹脂513。以此方式，將經附接基板512固定在一起。
然而，在固化樹脂513時，樹脂513經歷固化收縮。在圖2中所繪示之結構之情況下，由於在整個基板512上形成樹脂513層之後固化樹脂513，故樹脂513之位移量增大。
此外，甚至在藉由將基板512附接在一起而形成之堆疊式透鏡結構500被劃分成個別成像元件且該等成像元件經組合以形成一相機模組之後，提供於該相機模組中之堆疊式透鏡結構500在具有透鏡511之基板512之間具有整個樹脂513，如圖2中所繪示。歸因於此，在相機模組經安裝至一相機之外殼中且實際上被使用時，堆疊式透鏡結構500之基板之間的樹脂可歸因於由裝置產生之熱引起之溫度之一增大而經歷熱膨脹。
圖3係繪示圖1A及圖1B中所繪示之僅相機模組1A之堆疊式透鏡 結構11之一橫截面結構之一圖。
相機模組1A之堆疊式透鏡結構11亦藉由堆疊複數個具有透鏡之基板41(其等具有透鏡21)而形成。
在相機模組1A之堆疊式透鏡結構11中，使用一固定單元(其完全不同於用於圖2中所繪示之堆疊式透鏡結構500中之固定單元或相關技術中所揭示之固定單元)作為用於將具有透鏡之基板41(其等具有透鏡21)固定在一起之一單元。
即，藉由形成於一個基板之表面上之一基於氧化物或氮化物之表面層與形成於另一基板之表面上之一基於氧化物或氮化物之表面層之間的共價鍵而直接鍵結待堆疊之兩個具有透鏡之基板41。作為一特定實例，如圖4A中所繪示，在待堆疊之兩個具有透鏡之基板41之表面上形成二氧化矽膜或氮化矽膜作為一表面層，且組合羥基自由基與該膜。此後，將兩個具有透鏡之基板41附接在一起且使其等加熱並經受脫水縮合。因此，在兩個具有透鏡之基板41之表面層之間形成矽-氧共價鍵。以此方式，直接鍵結兩個具有透鏡之基板41。由於縮合，故包含於兩表面層中之原子可直接形成共價鍵。
作為另一實例，如圖4B中所繪示，在待堆疊之兩個具有透鏡之基板41之表面上形成氮化矽膜42作為一表面層，且組合羥基自由基與該膜。例如，可在電漿活化程序期間使用NH3。此後，將兩個具有透鏡之基板41附接在一起且使其等加熱並經受脫水縮合。因此，在兩個具有透鏡之基板41之表面層42之間形成矽-氮共價鍵。以此方式，直接鍵結兩個具有透鏡之基板41。由於縮合，故包含於兩個表面層中之原子可直接形成共價鍵。
在本說明書中，直接鍵結意謂藉由安置於兩個具有透鏡之基板41之間的無機材料層而固定兩個具有透鏡之基板41。替代地，直接鍵結意謂藉由化學組合安置於兩個具有透鏡之基板41之表面上之一無機 材料之層而固定兩個具有透鏡之基板41。替代地，直接鍵結意謂藉由在安置於兩個具有透鏡之基板41之表面上之一無機材料之層之間形成一基於脫水縮合之鍵而固定兩個具有透鏡之基板41。替代地，直接鍵結意謂藉由在安置於兩個具有透鏡之基板41之表面上之一無機材料之層之間形成基於氧之共價鍵或在包含於無機材料之層中之原子之間形成共價鍵而固定兩個具有透鏡之基板41。替代地，直接鍵結意謂藉由在安置於兩個具有透鏡之基板41之表面上之氧化矽層或氮化矽層之間形成矽-氧共價鍵或矽-矽共價鍵而固定兩個具有透鏡之基板41。替代地或此外，直接鍵結可指代直接鍵結基板。
為了實現基於附接及加熱之脫水縮合，在本發明實施例中，使用在製造半導體器件及平板顯示器件之領域中所使用之一基板在一基板狀態中形成透鏡，在一基板狀態中實現基於附接及加熱之脫水縮合，且在一基板狀態中實現基於共價鍵之鍵結。其中形成於兩個具有透鏡之基板41之表面之間的一無機材料之層藉由共價鍵而鍵結之結構具有以下效應或優點：該結構抑制整個基板中由樹脂513之固化收縮引起之一變形及在實際使用期間由樹脂513之熱膨脹引起之一變形，其可在使用專利文獻1中所揭示之圖2中所述的技術時發生。
圖5及圖6係繪示組合堆疊式透鏡結構11及光接收元件12以形成圖1A及圖1B中所繪示之相機模組1A之一步驟之圖。
首先，如圖5中所繪示，製備複數個具有透鏡之基板41W(在該等具有透鏡之基板41W上沿一平面方向形成複數個透鏡21(未繪示))並將其等堆疊在一起。以此方式，獲得在一基板狀態中之一堆疊式透鏡結構11W，其中堆疊在一基板狀態中之複數個具有透鏡之基板41W。
隨後，如圖6中所繪示，獨立於圖5中所繪示之在該基板狀態中之堆疊式透鏡結構11W而製造並製備在一基板狀態中之一感測器基板43W，其中在一平面方向上形成複數個光接收元件12。
此外，將在該基板狀態中之感測器基板43W及在該基板狀態中之堆疊式透鏡結構11W堆疊並附接在一起，且將外部端子附接至經附接基板之各自模組以獲得在一基板狀態中之一相機模組44W。
最後，將在該基板狀態中之相機模組44W劃分成各自模組或晶片。將經劃分相機模組44圍封於單獨製備的一外殼(未繪示)中，藉此獲得一最終相機模組44。
在本發明書及圖中，例如，由具有添加至其之「W」之元件符號表示之組件(如同具有透鏡之基板41W)例如指示該等組件係在一基板狀態(晶圓狀態)中，且由無「W」之元件符號表示之組件指示該等組件被劃分成各自模組或晶片。此同樣適用於感測器基板43W、相機模組44W及類似者。
圖7係繪示組合堆疊式透鏡結構11及光接收元件12以形成圖1A及圖1B中所繪示之相機模組1A之另一步驟之一圖。
首先，類似於上述步驟，製造在一基板狀態中之一堆疊式透鏡結構11W(在其上堆疊在一基板狀態中之複數個具有透鏡之基板41W)。
隨後，將在該基板狀態中之堆疊式透鏡結構11W劃分成個別件。
此外，獨立於在該基板狀態中之堆疊式透鏡結構11W而製造並製備在一基板狀態中之一感測器基板43W。
此外，將經劃分堆疊式透鏡結構11逐個安裝於在該基板狀態中之感測器基板43W之各自光接收元件12上。
最後，將在其上安裝經劃分堆疊式透鏡結構11之在該基板狀態中之感測器基板43W劃分成各自模組或晶片。將在其上安裝堆疊式透鏡結構11之經劃分感測器基板43圍封於單獨製備的一外殼(未繪示)中且將外部端子附接至該外殼以獲得一最終相機模組44。
此外，作為組合堆疊式透鏡結構11及光接收元件12以形成圖1A 及圖1B中所繪示之相機模組1A之步驟之另一實例，可將在圖7中所繪示之在一基板狀態中之一感測器基板43W劃分成個別光接收元件12，且可將經劃分堆疊式透鏡結構11安裝於個別光接收元件12上以獲得一經劃分相機模組44。
圖8A至圖8H係繪示相機模組1A之具有透鏡之基板41之一組態之圖。
圖8A係相同於圖1A之示意圖，其繪示相機模組1A之一組態。
圖8B係相機模組1A之相同於圖1B之示意橫截面視圖。
如圖8B中所繪示，相機模組1A係包含複數個光學單元13之一多目相機模組，該複數個光學單元13具有藉由組合複數個透鏡21形成之一個光學軸。堆疊式透鏡結構11總共包含二十五個光學單元13，在垂直方向及水平方向上各五個光學單元。
在相機模組1A中，複數個光學單元13之光學軸經安置以便朝向該模組之外側擴展。歸因於此，可拍攝一廣角影像。儘管圖8B中所繪示之堆疊式透鏡結構11具有其中為了簡便起見僅堆疊三個具有透鏡之基板41之一結構，但可自然地堆疊更大數目個具有透鏡之基板41。
圖8C至圖8E係繪示形成堆疊式透鏡結構11之三個具有透鏡之基板41之平面形狀之圖。
圖8C係三層中之頂部層上具有透鏡之基板41之一平面視圖。圖8D係中間層上具有透鏡之基板41之一平面視圖，且圖8E係底部層上具有透鏡之基板41之一平面視圖。由於相機模組1係一多目廣角相機模組，故透鏡21之直徑及透鏡至透鏡節距隨著其從底部層上升至頂部層而增大。
圖8F至圖8H係用於分別獲得圖8C至圖8E中所繪示之具有透鏡之基板41的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W之平面視圖。
圖8F中所繪示之具有透鏡之基板41W繪示對應於圖8C中所繪示 之具有透鏡之基板41之基板狀態，圖8G中所繪示之具有透鏡之基板41W繪示對應於圖8D中所繪示之具有透鏡之基板41之基板狀態，且圖8H中所繪示之具有透鏡之基板41W繪示對應於圖8E中所繪示之具有透鏡之基板41之基板狀態。
圖8F至圖8H中所繪示之在基板狀態中之具有透鏡之基板41W經組態以針對一個基板獲得圖8A中所繪示之八個相機模組1A。
可瞭解，在圖8F至圖8H之具有透鏡之基板41W之間，在各自模組之具有透鏡之基板41中，頂部層上具有透鏡之基板41W之透鏡至透鏡節距不同於底部層上具有透鏡之基板41W之透鏡至透鏡節距，且在各具有透鏡之基板41W中，從頂部層上具有透鏡之基板41W至底部層上具有透鏡之基板41W，各自模組之具有透鏡之基板41之配置節距係恆定的。
<2. 相機模組之第二實施例>
圖9A至圖9H係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第二實施例之圖。
圖9A係繪示作為相機模組1之第二實施例的一相機模組1B之一外觀之一示意圖。圖9B係相機模組1B之一示意橫截面視圖。
相機模組1B包含兩個光學單元13。兩個光學單元13包含在堆疊式透鏡結構11之頂部層上之一隔膜板51。一開口52形成於隔膜板51中。
儘管相機模組1B包含兩個光學單元13，但兩個光學單元13具有不同光學參數。即，相機模組1B包含具有不同光學參數之兩個光學單元13。兩種類型之光學單元13可包含具有用於拍攝一近景之一短焦距之一光學單元13及具有用於拍攝一遠景之一長焦距之一光學單元13。
在相機模組1B中，由於兩個光學單元13之光學參數係不同的， 故兩個光學單元13之透鏡21之數目係不同的，如圖9B中所繪示。此外，在包含於兩個光學單元13中之堆疊式透鏡結構11之相同層上之透鏡21中，直徑、厚度、表面形狀、體積及相鄰透鏡之間的距離之至少一者可不同。歸因於此，例如，相機模組1B之透鏡21可具有一平面形狀，使得兩個光學單元13可具有含相同直徑之透鏡21(如圖9C中所繪示)且可具有含不同形狀之透鏡21(如圖9D中所繪示)，且兩個光學單元13之一者可具有一空隙21X而不具有透鏡21(如圖9E中所繪示)。
圖9F至圖9H係用於分別獲得圖9C至圖9E中所繪示之具有透鏡之基板41的在一基板狀態中之具有透鏡之基板41W之平面視圖。
圖9F中所繪示之具有透鏡之基板41W繪示對應於圖9C中所繪示之具有透鏡之基板41之基板狀態，圖9G中所繪示之具有透鏡之基板41W繪示對應於圖9D中所繪示之具有透鏡之基板41之基板狀態，且圖9H中所繪示之具有透鏡之基板41W繪示對應於圖9E中所繪示之具有透鏡之基板41之基板狀態。
圖9F至圖9H中所繪示之在該基板狀態中之具有透鏡之基板41W經組態以針對一個基板獲得圖9A中所繪示之十六個相機模組1B。
如圖9F至圖9H中所繪示，為了形成相機模組1B，可在該基板狀態中之具有透鏡之基板41W之整個表面上形成具有相同形狀之透鏡或具有不同形狀之透鏡，且可形成或不形成透鏡。
<3. 相機模組之第三實施例>
圖10A至圖10F係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第三實施例之圖。
圖10A係繪示作為相機模組1之第三實施例的一相機模組1C之一外觀之一示意圖。圖10B係相機模組1C之一示意橫截面視圖。
相機模組1C在一光學入射表面上總共包含四個光學單元13，在垂直方向及水平方向上各兩個。透鏡21在四個光學單元13中具有相同 形狀。
儘管四個光學單元13在堆疊式透鏡結構11之頂部層上包含一隔膜板51，但隔膜板51之開口52之尺寸在四個光學單元13當中係不同的。歸因於此，例如，相機模組1C可實現下列相機模組1C。即，在一預防犯罪監視攝影機中，例如，在使用光接收元件12(其等包含：用於在日間監視彩色影像之目的之一光接收像素，其包含三種類型之RGB彩色濾光器且接收三種類型之RGB光束；及用於在夜間監視單色影像之目的之一光接收像素，其不包含RGB彩色濾光器)之相機模組1C中，可增大用於在其中照度為低之夜間拍攝單色影像的像素之隔膜之開口之尺寸。歸因於此，例如，一個相機模組1C之透鏡21具有一平面形狀，使得包含於四個光學單元13中之透鏡21具有相同直徑(如圖10C中所繪示)，且隔膜板51之開口52之尺寸取決於光學單元13而不同(如圖10D中所繪示)。
圖10E係用於獲得圖10C中所繪示之具有透鏡之基板41之在基板狀態中之具有透鏡之基板41W之一平面視圖。圖10F係用於獲得圖10D中所繪示之隔膜板51之在基板狀態中之隔膜板51W之一平面視圖。
圖10E中所繪示之在基板狀態中之具有透鏡之基板41W及圖10F中所繪示之在基板狀態中之隔膜板51W經組態以針對一個基板獲得圖10A中所展示之八個相機模組1C。
如圖10F中所繪示，在基板狀態中之隔膜板51W中，為了形成相機模組1C，開口52之尺寸可被設定為針對包含於相機模組1C中之各自光學單元13而不同。
<4. 相機模組之第四實施例>
圖11A至圖11D係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第四實施例之圖。
圖11A係繪示作為相機模組1之第四實施例的一相機模組1D之一外觀之一示意圖。圖11B係相機模組1D之一示意橫截面視圖。
類似於相機模組1C，相機模組1D在一光學入射表面上總共包含四個光學單元13，在垂直方向及水平方向上各兩個。在四個光學單元13中，透鏡21具有相同形狀，且隔膜板51之開口52具有相同尺寸。
在相機模組1D中，安置於光入射表面之垂直方向及水平方向上之兩組光學單元13之光學軸延伸在相同方向上。圖11B中所繪示之單點劃線指示光學單元13之各者之光學軸。具有此一結構之相機模組1D對於使用一超解析度技術拍攝高於使用一個光學單元13拍攝之一解析度影像而言係理想的。
在相機模組1D中，可在光軸指向相同方向時藉由使用安置在不同位置處之複數個光接收元件12(而垂直及水平方向之各者中的光軸指向相同方向)來拍攝影像或藉由使用一個光接收元件12之不同區域中的光接收像素來拍攝影像而獲得未必相同的複數個影像。藉由組合複數個非相同影像之各自位置之影像資料，可獲得一高解析度影像。歸因於此，一個相機模組1D之透鏡21較佳在四個光學單元13中具有相同平面形狀，如圖11C中所繪示。
圖11D係用於獲得圖11C中所繪示之具有透鏡之基板41的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W之一平面視圖。在基板狀態中之具有透鏡之基板41W經組態以針對一個基板獲得圖11A中所繪示之八個相機模組1D。
如圖11D中所繪示，在基板狀態中之具有透鏡之基板41W中，為了形成相機模組1D，相機模組1D包含複數個透鏡21且複數個模組透鏡組以一固定節距安置於該基板上。
<5. 相機模組之第五實施例>
圖12A至圖12D係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構 的一相機模組之一第五實施例之圖。
圖12A係繪示作為相機模組1之一第五實施例的一相機模組1E之一外觀之一示意圖。圖12B係相機模組1E之一示意橫截面視圖。
相機模組1E係其中在相機模組1E中提供具有一個光學軸之一個光學單元13之一單目相機模組。
圖12C係具有透鏡之基板41之一平面視圖，其繪示相機模組1E之透鏡21之一平面形狀。相機模組1E包含一個光學單元13。
圖12D係用於獲得圖12C中所繪示之具有透鏡之基板41的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W之一平面視圖。在基板狀態中之具有透鏡之基板41W經組態以針對一個基板獲得圖12A中所繪示之三十二個相機模組1E。
如圖12D中所繪示，在基板狀態中之具有透鏡之基板41W中，相機模組1E之複數個透鏡21以一固定節距安置於該基板上。
<6. 第四實施例之相機模組之詳細組態>
接著，將參考圖13描述根據圖11A至圖11D中所繪示之第四實施例之相機模組1D之一詳細組態。
圖13係圖11B中所繪示之相機模組1D之一橫截面視圖。
相機模組1D經組態以包含其中堆疊複數個具有透鏡之基板41a至41e之一堆疊式透鏡結構11及一光接收元件12。堆疊式透鏡結構11包含複數個光學單元13。單點劃線84指示光學單元13之各者之一光學軸。光接收元件12安置於堆疊式透鏡結構11之下側上。在相機模組1D中，從上方進入相機模組1D之光穿過堆疊式透鏡結構11，且由安置於堆疊式透鏡結構11之下側上之光接收元件12接收該光。
堆疊式透鏡結構11包含五個具有透鏡之堆疊式基板41a至41e。在不必特定區別五個具有透鏡之基板41a至41e時，具有透鏡之基板將簡稱為具有透鏡之基板41。
形成堆疊式透鏡結構11之具有透鏡之基板41之一通孔83之一橫截面形狀具有一所謂的向下呈錐形形狀使得一開口寬度隨著其朝向下側(在其上安置光接收元件12之側)前進而減小。
一隔膜板51安置於堆疊式透鏡結構11上。例如，隔膜板51具有由具有一光吸收性質或一光阻斷性質之一材料形成的一層。一開口52形成於隔膜板51中。
例如，光接收元件12係由一前照或後照式互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器形成。晶片上透鏡71形成於光接收元件12之接近於堆疊式透鏡結構11之一上側上之一表面上，且用於輸入及輸出信號之外部端子72形成於光接收元件12之一下側上之一表面上。
堆疊式透鏡結構11、光接收元件12、隔膜板51及類似者容納於一透鏡鏡筒74中。
一結構材料73安置於光接收元件12之上側上。堆疊式透鏡結構11及光接收元件12藉由結構材料73而固定。例如，結構材料73係基於環氧樹脂之樹脂。
在本發明實施例中，儘管堆疊式透鏡結構11包含五個具有透鏡之堆疊式基板41a至41e，但具有透鏡之堆疊式基板41之數目不受特定限制，只要堆疊具有透鏡之兩個基板或更多個基板。
藉由將一透鏡樹脂部分82添加至一支撐基板81而組態形成堆疊式透鏡結構11之具有透鏡之基板41之各者。支撐基板81具有通孔83，且透鏡樹脂部分82形成於通孔83之內側上。透鏡樹脂部分82係包含上述透鏡21且延伸直至支撐基板81並且與藉由形成透鏡21之一材料支撐透鏡21之一部分整合的一部分。
在區別各自具有透鏡之基板41a至41e之支撐基板81、透鏡樹脂部分82或通孔83時，各自組件將稱為支撐基板81a至81e、透鏡樹脂部分82a至82e或通孔83a至83e，以便對應於具有透鏡之基板41a至41e，如 圖13中所繪示。
<透鏡樹脂部分之詳細描述>
接著，將藉由具有透鏡之基板41a之透鏡樹脂部分82a之一實例描述透鏡樹脂部分82之形狀。
圖14繪示形成具有透鏡之基板41a之支撐基板81a及透鏡樹脂部分82a之一平面視圖及橫截面視圖。
圖14中所繪示之支撐基板81a及透鏡樹脂部分82a之橫截面視圖係沿平面視圖中之線B-B'及C-C'截取之橫截面視圖。
透鏡樹脂部分82a係由形成透鏡21之材料一體地形成之一部分且包含一透鏡部分91及一支撐部分92。在上文描述中，透鏡21對應於整個透鏡部分91或整個透鏡樹脂部分82a。
透鏡部分91係具有一透鏡之效能之一部分，且換言之，係「折射光使得光會聚或發散之一部分」或「具有一彎曲表面(諸如一凸表面、一凹表面或一非球面表面)之一部分」或「其中連續地安置用於使用一菲涅爾螢幕或一繞射光柵之一透鏡中之複數個多邊形之一部分」。
支撐部分92係從透鏡部分91延伸直至支撐基板81a以支撐透鏡部分91之一部分。支撐部分92包含一臂部分101及一支腳部分102且定位於透鏡部分91之外圓周處。
臂部分101係安置於透鏡部分91之外側上而與透鏡部分91接觸且以一恆定厚度從透鏡部分91向外延伸。支腳部分102係支撐部分92之除臂部分101以外之一部分且包含與通孔83a之側壁接觸之一部分。支腳部分102中樹脂之厚度較佳大於臂部分101中樹脂之厚度。
形成於支撐基板81a中之通孔83a之平面形狀呈圓形，且橫截面形狀自然係相同的，而無關於直徑方向。透鏡樹脂部分82a之橫截面形狀(其係在形成一透鏡期間由上模具及下模具判定之形狀)係相同的， 而無關於直徑方向。
圖15係繪示堆疊式透鏡結構11及隔膜板51(其等係圖13中所繪示之相機模組1D之部分)之一橫截面視圖。
在相機模組1D中，在藉由隔膜板51使進入模組之光變窄之後，該光在堆疊式透鏡結構11內變寬且入射於安置於堆疊式透鏡結構11之下側上之光接收元件12上(圖15中未繪示)。即，在整個堆疊式透鏡結構11之一總視圖中，進入模組之光移動，同時實質上以一扇形形狀從隔膜板51之開口52朝向下側變寬。歸因於此，作為提供於堆疊式透鏡結構11中之透鏡樹脂部分82之尺寸之一實例，在圖15中所繪示之堆疊式透鏡結構11中，提供於安置於隔膜板51正下方之具有透鏡之基板41a中之透鏡樹脂部分82a係最小的，且提供於安置於堆疊式透鏡結構11之底部層上之具有透鏡之基板41e中之透鏡樹脂部分82e係最大的。
若具有透鏡之基板41之透鏡樹脂部分82具有一恆定厚度，則製造一較大透鏡比製造一較小透鏡更難。此係因為一大透鏡可能歸因於在製造該透鏡時施加於該透鏡之一負載而變形且難以維持強度。歸因於此，較佳將一大透鏡之厚度增大至大於一小透鏡之厚度。因此，在圖15中所繪示之堆疊式透鏡結構11中，提供於安置於底部層上之具有透鏡之基板41e中之透鏡樹脂部分82e之厚度在透鏡樹脂部分82當中係最大的。
圖15中所繪示之堆疊式透鏡結構11具有下列特徵之至少一者以便增大一透鏡設計之自由度。
(1)支撐基板81之厚度至少在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中係不同的。例如，支撐基板81之厚度在底部層上之具有透鏡之基板41中係最大的。
(2)提供於具有透鏡之基板41中之通孔83之一開口寬度至少在形成堆疊式透鏡結構11之具有透鏡之複數個基板41當中係不同的。例 如，通孔83之開口寬度在底部層上之具有透鏡之基板41中係最大的。
(3)提供於具有透鏡之基板41中之透鏡部分91之直徑至少在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中係不同的。例如，透鏡部分91之直徑在底部層上之具有透鏡之基板41中係最大的。
(4)提供於具有透鏡之基板41中之透鏡部分91之厚度至少在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中係不同的。例如，透鏡部分91之厚度在底部層上之具有透鏡之基板41中係最大的。
(5)提供於具有透鏡之基板41中之透鏡之間的距離至少在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中係不同的。
(6)提供於具有透鏡之基板41中之透鏡樹脂部分82之體積至少在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中係不同的。例如，透鏡樹脂部分82之體積在底部層上之具有透鏡之基板41中係最大的。
(7)提供於具有透鏡之基板41中之透鏡樹脂部分82之材料至少在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中係不同的。
一般言之，入射於一相機模組上之光包含垂直入射光及傾斜入射光。傾斜入射光之一大部分照射隔膜板51且吸收於其中或反射於相機模組1D外部。未藉由隔膜板51變窄之傾斜入射光可取決於其之一入射角而照射通孔83之側壁且可從該側壁反射。
由傾斜入射光85之入射角及通孔83之內壁之角度判定傾斜入射光之經反射光之移動方向，如圖13中所繪示。在通孔83之開口具有一所謂的扇形形狀使得開口寬度隨著其從入射側朝向光接收元件12前進而增大時，若未藉由隔膜板51變窄之一特定入射角之傾斜入射光85照射通孔83之側壁，則該傾斜入射光可在光接收元件12之方向上反射，且經反射光可變成雜散光或雜訊光。
然而，在圖13中所繪示之堆疊式透鏡結構11中，如圖15中所繪 示，通孔83具有一所謂的向下呈錐形形狀使得開口寬度隨著其朝向下側(在其上安置光接收元件12之側)前進而減小。在此形狀之情況下，照射通孔83之側壁之傾斜入射光85在上方向(所謂的入射邊方向)而非下方向(所謂的光接收元件12之方向)上反射。歸因於此，獲得抑制雜散光或雜訊光發生之一效應或一優點。
一光吸收材料可安置於具有透鏡之基板41之通孔83之側壁中以便抑制照射該側壁且從該側壁反射之光。
作為一實例，當在使用相機模組1D作為一相機時接收之一波長光(例如，可見光)係第一光且不同於該第一光之一波長光(例如，UV光)係第二光時，可將藉由使作為吸收第一光(可見光)之一材料之碳顆粒分散至藉由該第二光(UV光)固化之樹脂中而獲得之一材料施覆或噴塗至支撐基板81之表面，可藉由用該第二光(UV光)輻照而固化通孔83之僅側壁部分之樹脂，且可移除其他區域中之樹脂。以此方式，可在通孔83之側壁上形成具有吸收該第一光(可見光)之一性質之一材料之一層。
圖15中所繪示之堆疊式透鏡結構11係其中隔膜板51安置於複數個具有透鏡之堆疊式基板41之頂部上的一結構之一實例。隔膜板51可藉由嵌入於任何具有透鏡之中間基板41中而安置而非安置於複數個具有透鏡之堆疊式基板41之頂部上。
作為又另一實例，具有一光吸收性質之一材料層可形成於具有透鏡之基板41之表面上以便用作一隔膜，而非獨立於具有透鏡之基板41提供平面隔膜板51。例如，可將藉由使作為吸收第一光(可見光)之一材料之碳顆粒分散於藉由該第二光(UV光)固化之樹脂中而獲得之一材料施覆或噴塗至具有透鏡之基板41之表面，可用該第二光(UV光)輻照除在該層用作一隔膜時光穿過之一區域以外之一區域中之樹脂以固化該樹脂以便保留，且可移除該區域(即，在該層用作一隔膜時光穿 過之一區域)中未固化之樹脂。以此方式，可在具有透鏡之基板41之表面上形成隔膜。
具有透鏡之基板41(其中該隔膜形成於該表面上)可係安置於堆疊式透鏡結構11之頂部層上之具有透鏡之基板41或可係作為堆疊式透鏡結構11之一內層之具有透鏡之基板41。
圖15中所繪示之堆疊式透鏡結構11具有其中堆疊具有透鏡之基板41之一結構。
作為另一實施例，堆疊式透鏡結構11可具有包含複數個具有透鏡之基板41及不具有透鏡樹脂部分82之至少一個支撐基板81的一結構。在此結構中，不具有透鏡樹脂部分82之支撐基板81可安置於堆疊式透鏡結構11之頂部層或底部層上且可安置為堆疊式透鏡結構11之一內層。例如，此結構提供可任意地設定包含於堆疊式透鏡結構11中之複數個透鏡之間的距離及堆疊式透鏡結構11之底部層上之透鏡樹脂部分82與安置於堆疊式透鏡結構11之下側上之光接收元件12之間的距離之一效應或一優點。
替代地，此結構提供以下效應或優點：在適當地設定不具有透鏡樹脂部分82之支撐基板81之開口寬度且將具有一光吸收性質之一材料安置於不包括開口之一區域中時，該材料可用作一隔膜板。
<7. 相機模組之第六實施例>
圖16係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第六實施例之圖。
在圖16中，將由相同元件符號表示對應於圖13中所繪示之第四實施例之部分之部分，且將主要描述不同於圖13中所繪示之相機模組1D之部分之部分。
在圖16中所繪示之一相機模組1F中，類似於圖13中所繪示之相機模組1D，在入射光藉由隔膜板51變窄之後，該光在堆疊式透鏡結 構11內變寬且入射於安置於堆疊式透鏡結構11之下側上之光接收元件12上。即，在整個堆疊式透鏡結構11之一總視圖中，該光移動，同時實質上以一扇形形狀從隔膜板51之開口52朝向下側變寬。
圖16中所繪示之相機模組1F與圖13中所繪示之相機模組1D不同之處在於形成堆疊式透鏡結構11之具有透鏡之基板41之通孔83之橫截面形狀具有一所謂的扇形形狀使得開口寬度隨著其朝向下側前進(在其上安置光接收元件12之側)而增大。
相機模組1F之堆疊式透鏡結構11具有其中入射光移動同時以一扇形形狀從隔膜板51之開口52朝向下側變寬之一結構。因此，與通孔83之開口寬度朝向下側減小之此一向下呈錐形形狀相比，通孔83之開口寬度朝向下側增大之此一扇形形狀使支撐基板81較不可能阻塞一光學路徑。歸因於此，獲得增大一透鏡設計之自由度之一效應。
此外，在通孔83之開口寬度朝向下側減小之向下呈錐形形狀之情況下，包含支撐部分92之透鏡樹脂部分82之基板平面方向中之橫截面積在透鏡樹脂部分82之下表面中具有一特定尺寸以便使進入透鏡21之光透射。另一方面，橫截面積隨著光從透鏡樹脂部分82之下表面朝向上表面前進而增大。
相比之下，在通孔83之開口寬度朝向下側增大之扇形形狀之情況下，透鏡樹脂部分82之下表面中之橫截面積實質上相同於向下呈錐形形狀之情況。然而，橫截面積隨著其從透鏡樹脂部分82之下表面朝向上表面前進而減小。
歸因於此，其中通孔83之開口寬度朝向下側增大之結構提供可減小包含支撐部分92之透鏡樹脂部分82之尺寸之一效應或一優點。因此，可提供可降低在透鏡為大時發生之上述透鏡形成難度之一效應或一優點。
<8. 相機模組之第七實施例>
圖17係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第七實施例之圖。
在圖17中，將由相同元件符號表示對應於圖13中所繪示之第四實施例之部分之部分，且將主要描述不同於圖13中所繪示之相機模組1D之部分之部分。
在圖17中所繪示之一相機模組1G中，形成堆疊式透鏡結構11之具有透鏡之基板41的透鏡樹脂部分82及通孔83之形狀不同於圖13中所繪示之相機模組1D之形狀。
相機模組1G之堆疊式透鏡結構11包含其中通孔83具有一所謂的向下呈錐形形狀使得開口寬度朝向下側(在其上安置光接收元件12之側)減小的具有透鏡之基板41及其中通孔83具有一所謂的扇形形狀使得開口寬度朝向下側增大的具有透鏡之基板41兩者。
在其中通孔83具有開口寬度朝向下側減小之一所謂的向下呈錐形形狀的具有透鏡之基板41中，照射通孔83之側壁之傾斜入射光85在上方向上反射(所謂的入射邊方向)，如上述。歸因於此，獲得抑制雜散光或雜訊光發生之一效應或一優點。
在圖17中所繪示之堆疊式透鏡結構11中，在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中，其中通孔83具有開口寬度朝向下側減小之所謂的向下呈錐形形狀的複數個具有透鏡之基板41尤其在上側(入射側)上使用。
在其中通孔83具有開口寬度朝向下側增大之所謂的扇形形狀的具有透鏡之基板41中，提供於具有透鏡之基板41中之支撐基板81幾乎不可能阻塞如上所述之光學路徑。歸因於此，獲得增大一透鏡設計之自由度或減小提供於具有透鏡之基板41中包含支撐部分92的透鏡樹脂部分82之尺寸之一效應或一優點。
在圖17中所繪示之堆疊式透鏡結構11中，光移動同時以一扇形形 狀從隔膜朝向下側變寬。因此，提供於形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中安置於下側上之若干具有透鏡之基板41中之透鏡樹脂部分82具有一大尺寸。當在此一大透鏡樹脂部分82中使用具有扇形形狀之通孔83時，獲得減小透鏡樹脂部分82之尺寸之一顯著效應。
因此，在圖17中所繪示之堆疊式透鏡結構11中，在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中，其中通孔83具有開口寬度朝向下側增大之所謂的扇形形狀之複數個具有透鏡之基板41尤其在下側上使用。
<9. 具有透鏡之基板之詳細組態>
接著，將描述具有透鏡之基板41之一詳細組態。
圖18A至圖18C係繪示具有透鏡之基板41之一詳細組態之橫截面視圖。
儘管圖18A至圖18C繪示在五個具有透鏡之基板41a至41e當中在頂部層上之具有透鏡之基板41a，但類似地組態具有透鏡之其他基板41。
具有透鏡之基板41可具有圖18A至圖18C中所繪示之任一個組態。
在圖18A中所繪示之具有透鏡之基板41中，透鏡樹脂部分82經形成以便在從上表面相對於形成於支撐基板81中之通孔83觀看時阻斷通孔83。如參考圖14所述，透鏡樹脂部分82包含中心處之透鏡部分91(未繪示)及周邊中之支撐部分92(未繪示)。
具有一光吸收性質或一光阻斷性質之一膜121形成於具有透鏡之基板41之通孔83之側壁上以便防止起因於光反射之假影或光斑。為了方便起見，此一膜121將稱為一光阻斷膜121。
含有氧化物、氮化物或其他絕緣材料之一上表面層122形成於支 撐基板81及透鏡樹脂部分82之一上表面上，且含有氧化物、氮化物或其他絕緣材料之一下表面層123形成於支撐基板81及透鏡樹脂部分82之一下表面上。
作為一實例，上表面層122形成一抗反射膜，其中一低折射率膜及一高折射率膜交替地堆疊於複數個層中。該抗反射膜可藉由在總共四個層中交替地堆疊一低折射率膜及一高折射率膜而形成。例如，該低折射率膜係由氧化物膜(諸如SiOx(1x2)、SiOC或SiOF)形成，且該高折射率膜係由一金屬氧化物膜(諸如TiO、TaO或Nb2O5)形成。
上表面層122之組態可經設計以便(例如)使用一光學模擬獲得一所要抗反射效能，且低折射率膜及高折射率膜之材料、厚度、堆疊式層之數目及類似者未受特定限制。在本發明實施例中，上表面層122之頂部表面係一低折射率膜，其具有例如20nm至1000nm之一厚度，例如2.2g/cm3至2.5g/cm3之一密度及例如近似1nm或更小之一平坦度(以均方根粗糙度Rq(RMS)計)。此外，上表面層122亦在其鍵結至其他具有透鏡之基板41時用作一鍵結膜，此將在隨後詳細描述。
作為一實例，上表面層122可係一抗反射膜，其中一低折射率膜及一高折射率膜交替地堆疊於複數個層中，且在此等抗反射膜當中，上表面層122可係一無機材料抗反射膜。作為另一實例，上表面層122可係含有氧化物、氮化物或其他絕緣材料之一單層膜，且在此等單層膜當中，上表面層122可係一無機材料膜。
作為一實例，下表面層123可係一抗反射膜，其中一低折射率膜及一高折射率膜交替地堆疊於複數個層中，且在此等抗反射膜當中，下表面層123可係一無機材料抗反射膜。作為另一實例，下表面層123可係含有氧化物、氮化物或其他絕緣材料之一單層膜，且在此等單層膜當中，下表面層123可係一無機材料膜。
關於圖18B及圖18C中所繪示之具有透鏡之基板41，將僅描述不 同於圖18A中所繪示之具有透鏡之基板41之部分之部分。
在圖18B中所繪示之具有透鏡之基板41中，形成於支撐基板81及透鏡樹脂部分82之下表面上之一膜不同於圖18A中所繪示之具有透鏡之基板41之膜。
在圖18B中所繪示之具有透鏡之基板41中，含有氧化物、氮化物或其他絕緣材料之一下表面層124形成於支撐基板81之下表面上，且下表面層124未形成於透鏡樹脂部分82之下表面上。下表面層124可由相同於或不同於上表面層122之材料形成。
此一結構可藉由在形成透鏡樹脂部分82之前於支撐基板81之下表面上形成下表面層124且接著形成透鏡樹脂部分82之一製造方法而形成。替代地，此一結構可藉由下列步驟而形成：在形成透鏡樹脂部分82之後，於透鏡樹脂部分82上形成一遮罩，且接著例如在其中一遮罩未形成於支撐基板81上之一狀態中根據PVD將形成下表面層124之一膜沈積至支撐基板81之下表面。
在圖18C中所繪示之具有透鏡之基板41中，含有氧化物、氮化物或其他絕緣材料之一上表面層125形成於支撐基板81之上表面上，且上表面層125未形成於透鏡樹脂部分82之上表面上。
類似地，在具有透鏡之基板41之下表面中，含有氧化物、氮化物或其他絕緣材料之下表面層124形成於支撐基板81之下表面上，且下表面層124未形成於透鏡樹脂部分82之下表面上。
此一結構可藉由在形成透鏡樹脂部分82之前於支撐基板81上形成上表面層125及下表面層124且接著形成透鏡樹脂部分82之一製造方法而形成。替代地，此一結構可藉由下列步驟而形成：在形成透鏡樹脂部分82之後，於透鏡樹脂部分82上形成一遮罩；且接著例如在其中一遮罩未形成於支撐基板81上之一狀態中根據PVD將形成上表面層125及下表面層124之一膜沈積至支撐基板81之表面。下表面層124及 上表面層125可由相同材料或不同材料形成。
具有透鏡之基板41可以上述方式形成。
<10. 製造具有透鏡之基板之方法>
接著，將參考圖19A及圖19B至圖29描述製造具有透鏡之基板41之一方法。
首先，製備在其中形成複數個通孔83之一基板狀態中之一支撐基板81W。例如可使用一般半導體器件中所使用之一矽基板作為支撐基板81W。例如，支撐基板81W具有諸如如圖19A中所繪示之一圓形形狀，且例如，支撐基板81W之直徑係200mm或300mm。例如，除矽基板以外，支撐基板81W亦可係一玻璃基板、一樹脂基板或一金屬基板。
此外，在本發明實施例中，儘管通孔83之平面形狀係圓形(如圖19A中所繪示)，但通孔83之平面形狀可係多邊形，諸如如圖19B中所繪示之矩形。
例如，通孔83之開口寬度可介於近似100μm與近似20mm之間。在此情況下，例如，近似100個至5,000,000個通孔83可安置於支撐基板81W中。
在本說明書中，將在具有透鏡之基板41之平面方向上之通孔83之尺寸稱為一開口寬度。除非另有特別規定，否則開口寬度意謂在通孔83之平面形狀係矩形時一側之長度且意謂通孔83之平面形狀係圓形時之直徑。
如圖20A至圖20C中所繪示，通孔83經組態使得在面向支撐基板81W之一第一表面的一第二表面中之一第二開口寬度132小於該第一表面中之一第一開口寬度131。
作為其之第二開口寬度132小於第一開口寬度131的通孔83之一三維形狀之一實例，通孔83可具有一截頭圓錐形狀(如圖20A中所繪 示)且可具有一截頭多邊形錐體形狀。通孔83之側壁之橫截面形狀可係線性的(如圖20A中所繪示)且可係彎曲的(如圖20B中所繪示)。替代地，該橫截面形狀可具有如圖20C中所繪示之一階梯。
在將樹脂供應至具有使得第二開口寬度132小於第一開口寬度131之一形狀之通孔83中且藉由模具部件從第一表面及第二表面沿相反方向按壓樹脂以形成透鏡樹脂部分82時，形成透鏡樹脂部分82之樹脂接收來自兩個對向模具部件之力且被壓抵於通孔83之側壁。歸因於此，可獲得增大支撐基板與形成透鏡樹脂部分82之樹脂之間的黏著強度之一效應。
作為通孔83之另一實施例，通孔83可具有使得第一開口寬度131相同於第二開口寬度132之一形狀(即，通孔83之側壁之橫截面形狀為垂直之一形狀)。
<使用濕式蝕刻之通孔形成方法>
可藉由根據濕式蝕刻蝕刻支撐基板81W而形成支撐基板81W之通孔83。具體言之，在蝕刻支撐基板81W之前，在支撐基板81W之表面上形成用於防止支撐基板81W之一非開口區域被蝕刻之一蝕刻遮罩。例如，使用一絕緣膜(諸如二氧化矽膜或氮化矽膜)作為該蝕刻遮罩之材料。藉由在支撐基板81W之表面上形成一蝕刻遮罩材料層且敞開在該層中形成通孔83之平面形狀之一圖案而形成該蝕刻遮罩。在形成該蝕刻遮罩之後，蝕刻支撐基板81W藉此在支撐基板81W中形成通孔83。
例如，在使用基板平面定向係(100)之單晶矽作為支撐基板81W時，可使用使用一鹼性溶液(諸如KOH)之晶體各向異性濕式蝕刻來形成通孔83。
當對支撐基板81W(其為基板平面定向係(100)之單晶矽)執行使用一鹼性溶液(諸如KOH)之晶體各向異性濕式蝕刻時，蝕刻進展使得 (111)平面出現於開口側壁上。因此，甚至在蝕刻遮罩之開口之平面形狀係圓形或矩形時，獲得通孔83，其中平面形狀係矩形，通孔83之第二開口寬度132小於第一開口寬度131且通孔83之三維形狀具有一截頭錐體形狀或一類似形狀。具有截頭錐體形狀之通孔83之側壁之角度相對於基板平面成近似55°。
作為用於形成通孔之蝕刻之另一實例，可使用濕式蝕刻，其使用能夠以任意形狀蝕刻矽之一化學液體而無國際專利公開案第2011/010739號或類似者中所揭示之晶體定向之任何限制。此化學液體之實例包含藉由將聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧伸乙基烷基醚及聚乙二醇(其等係表面活性劑)之至少一者添加至TMAH(氫氧化四甲基銨)之一水溶液而獲得的一化學液體或藉由將異丙醇添加至KOH之一水溶液而獲得的一化學液體。
當使用任何一種上述化學液體而對支撐基板81W(其係基板平面定向為(100)之單晶矽)執行用於形成通孔83之蝕刻時，獲得通孔83，其中在蝕刻遮罩之開口之平面形狀係圓形時平面形狀係圓形，第二開口寬度132小於第一開口寬度131，且三維形狀係一截頭圓錐形狀或一類似形狀。
在蝕刻遮罩之開口之平面形狀係矩形時，獲得通孔83，其中平面形狀係矩形，第二開口寬度132小於第一開口寬度131，且三維形狀係一截頭錐體形狀或一類似形狀。具有截頭圓錐形狀或截頭錐體形狀之通孔83之側壁之角度相對於基板平面成近似45°。
<使用乾式蝕刻之通孔形成方法>
在用於形成通孔83之蝕刻中，亦可使用乾式蝕刻而非濕式蝕刻。
將參考圖21A至圖21F描述使用乾式蝕刻形成通孔83之一方法。
如圖21A中所繪示，在支撐基板81W之一個表面上形成一蝕刻遮 罩141。蝕刻遮罩141具有其中形成通孔83之部分敞開之一遮罩圖案。
隨後，在形成用於保護蝕刻遮罩141之側壁之一保護膜142之後(如圖21B中所繪示)，根據乾式蝕刻蝕刻支撐基板81W至一預定深度(如圖21C中所繪示)。運用乾式蝕刻步驟，儘管移除支撐基板81W之表面及蝕刻遮罩141之表面上之保護膜142，但保留蝕刻遮罩141之側表面上之保護膜142，且保護蝕刻遮罩141之側表面。在執行蝕刻之後(如圖21D中所繪示)，移除側壁上之保護膜142，且在增大開口圖案之尺寸之一方向上移除蝕刻遮罩141。
此外，重複地執行複數次圖21B至圖21D中所繪示之一保護膜形成步驟、一乾式蝕刻步驟及一蝕刻遮罩移除步驟。以此方式，如圖21E中所繪示，將支撐基板81W蝕刻成具有週期性階梯之一樓梯形狀(凹-凸形狀)。
最後，在移除蝕刻遮罩141時，在支撐基板81W中形成具有一階梯形側壁之通孔83，如圖21F中所繪示。例如，通孔83之樓梯形狀之平面方向上之寬度(一個階梯之寬度)介於近似400nm與1μm之間。
在使用上述乾式蝕刻形成通孔83時，重複地執行一保護膜形成步驟、一乾式蝕刻步驟及一蝕刻遮罩移除步驟。
由於通孔83之側壁具有一週期性樓梯形狀(凹-凸形狀)，可抑制入射光之反射。若通孔83之側壁具有一隨機尺寸之一凹-凸形狀，則在側壁與形成於通孔83中之透鏡之間的一黏著層中形成一空隙(腔)，且對透鏡之黏著度可歸因於該空隙而減小。然而，根據上述形成方法，由於通孔83之側壁具有一週期性凹-凸形狀，故改良黏著性質，且可抑制歸因於透鏡位置偏移之一光學特性變化。
例如，作為用於各自步驟中之材料之實例，支撐基板81W可係單晶矽，蝕刻遮罩141可係一光阻劑，且保護膜142可係使用氣體電漿(諸如C4F8或CHF3)形成之碳氟聚合物。蝕刻程序可使用使用含有F之 氣體(諸如SF6/O2或C4F8/SF6)之電漿蝕刻。遮罩移除步驟可使用使用O2氣體或含有O2之氣體(諸如CF4/O2)之電漿蝕刻。
替代地，支撐基板81W可係單晶矽，蝕刻遮罩141可為SiO2，蝕刻可使用含有Cl2之電漿，保護膜142可使用藉由使用O2電漿氧化一蝕刻目標材料而獲得之氧化膜，蝕刻程序可使用使用含有Cl2之氣體之電漿，且蝕刻遮罩移除步驟可使用使用含有F之氣體(諸如CF4/O2)之電漿蝕刻。
如上所述，儘管可藉由濕式蝕刻或乾式蝕刻在支撐基板81W中同時形成複數個通孔83，但可在支撐基板81W之其中未形成通孔83之一區域中形成通槽151，如圖22A中所繪示。
圖22A係其中形成通槽151以及通孔83之支撐基板81W之一平面視圖。
例如，如圖22A中所繪示，通槽151僅係安置於經安置成一矩陣形式之複數個通孔83外部沿列方向及行方向之各者之通孔83之間的一部分中。
此外，支撐基板81W之通槽151可係形成於形成堆疊式透鏡結構11之各自具有透鏡之基板41中的相同位置處。在此情況下，在其中複數個支撐基板81W堆疊為堆疊式透鏡結構11之一狀態中，複數個支撐基板81W之通槽151在複數個支撐基板81W之間通過，如在圖22B之橫截面視圖中般。
作為具有透鏡之基板41之一部分之支撐基板81W的通槽151可提供在從具有透鏡之基板41外部施加使具有透鏡之基板41變形之應力時減輕起因於該應力之具有透鏡之基板41之一變形之一效應或一優點。
替代地，通槽151可提供在從具有透鏡之基板41內部產生使具有透鏡之基板41變形之應力時減輕起因於該應力之具有透鏡之基板41之一變形之一效應或一優點。
<製造具有透鏡之基板之方法>
接著，將參考圖23A至圖23G來描述在一基板狀態中製造具有透鏡之基板41W之一方法。
首先，製備其中形成複數個通孔83之一支撐基板81W，如圖23A中所繪示。在通孔83之側壁上形成一光阻斷膜121。儘管歸因於繪製表面之限制而在圖23A至圖23G中繪示僅兩個通孔83，但實際上如圖19A及圖19B中所繪示，在支撐基板81W之平面方向上形成數個通孔83。此外，在接近於支撐基板81W之外圓周之一區域中，形成用於定位之一對準標記(未繪示)。
支撐基板81W之一上側上之一前平面部分171及支撐基板81W之一下側上之一後平面部分172係形成為平坦以便允許在一隨後步驟中執行之電漿鍵結的平面表面。支撐基板81W之厚度亦扮演間隔件之角色，其判定在支撐基板81W最終劃分為具有透鏡之基板41且被疊加於另一具有透鏡之基板41上時之一透鏡至透鏡距離。
宜使用具有10ppm/℃或更小之一低熱膨脹係數之一基底材料來作為支撐基板81W。
隨後，如圖23B中所繪示，將支撐基板81W安置於一下模具181上，其中以一固定間隔安置複數個凹光學轉印表面182。更具體言之，支撐基板81W之後平面部分172及下模具181之平面表面183經疊加在一起，使得凹光學轉印表面182係定位於支撐基板81W之通孔83內。下模具181之光學轉印表面182經形成以便依一對一對應性對應於支撐基板81W之通孔83，支撐基板81W及下模具181之平面方向上之位置經調整使得對應光學轉印表面182及通孔83之中心在光學軸方向上係相同的。例如，下模具181係由一硬模具部件形成，且係使用金屬、矽、石英或玻璃來組態。
隨後，如圖23C中所繪示，將一能量可固化樹脂191填充(滴入)至 疊加在一起之下模具181及支撐基板81W之通孔83中。透鏡樹脂部分82係使用能量可固化樹脂191而形成。因此，較佳使能量可固化樹脂191預先經受一消泡程序使得不包含泡沫。較佳執行一真空消泡程序或使用離心力之一消泡程序作為該消泡程序。此外，真空消泡程序較佳在填充之後執行。在執行消泡程序時，可形成透鏡樹脂部分82而無任何泡沫包含於其中。
隨後，如圖23D中所繪示，將上模具201安置於疊加在一起之下模具181及支撐基板81W上。複數個凹光學轉印表面202以一固定間隔安置於上模具201中，且類似於安置下模具181之情況，在通孔83及光學轉印表面202以高準確度對準使得其中心在光學軸方向上係相同之後安置上模具201。
在一高度方向(其係繪製表面上之垂直方向)上，在控制上模具201與下模具181之間的間隔之一控制器之協助下，上模具201之位置經固定使得上模具201與下模具181之間的間隔達到一預定距離。在此情況下，插入於上模具201之光學轉印表面202與下模具181之光學轉印表面182之間的空間等於由光學設計計算之透鏡樹脂部分82(透鏡21)之厚度。
替代地，如圖23E中所繪示，類似於安置下模具181之情況，可將上模具201之平面表面203及支撐基板81W之前平面部分171疊加在一起。在此情況下，上模具201與下模具181之間的距離相同於支撐基板81W之厚度，且可在平面方向及高度方向上實現高準確度對準。
在上模具201與下模具181之間的間隔經控制以達到一預定距離時，在圖23C之上述步驟中，滴入至支撐基板81W之通孔83中的能量可固化樹脂191之量控制至使得該樹脂不溢出支撐基板81W之通孔83以及由安置於支撐基板81W之上側及下側上之上模具201及下模具181包圍之空間之一量。歸因於此，可降低製造成本而不浪費能量可固化 樹脂191之材料。
隨後，在圖23E中所繪示之狀態中，執行固化能量可固化樹脂191之一程序。例如，能量可固化樹脂191藉由使用作為能量之熱或UV光輻照而固化且保持達一預定週期。在固化期間，向下推動上模具201並使其經受對準，藉此可儘可能地抑制起因於能量可固化樹脂191之收縮之一變形。
可使用一熱塑性樹脂來代替能量可固化樹脂191。在此情況下，在圖23E中所繪示之狀態中，加熱上模具201及下模具181，藉此能量可固化樹脂191經模製成一透鏡形狀且藉由冷卻而固化。
隨後，如圖23F中所繪示，控制上模具201及下模具181之位置之控制器向上移動上模具201且向下移動下模具181使得上模具201及下模具181與支撐基板81W分離。當上模具201及下模具181與支撐基板81W分離時，在支撐基板81W之通孔83內部形成包含透鏡21之透鏡樹脂部分82。
可用氟基或矽基脫模劑塗佈上模具201及下模具181之與支撐基板81W接觸之表面。如此一來，可容易地分離支撐基板81W與上模具201及下模具181。此外，可執行各種塗層(諸如含有氟之類鑽碳(DLC))作為容易地分離支撐基板81W與接觸表面之一方法。
隨後，如在圖23G中所繪示，在支撐基板81W及透鏡樹脂部分82之表面上形成上表面層122，且在支撐基板81W及透鏡樹脂部分82之後表面上形成下表面層123。在形成上表面層122及下表面層123之前或之後，可視需要執行化學機械拋光(CMP)或類似者以平面化支撐基板81W之前平面部分171及後平面部分172。
如上所述，在使用上模具201及下模具181將能量可固化樹脂191壓力模製(壓印)至形成於支撐基板81W中之通孔83中時，可形成透鏡樹脂部分82且製造具有透鏡之基板41。
光學轉印表面182及光學轉印表面202之形狀不限於上述凹形狀，但可根據透鏡樹脂部分82之形狀而適當判定。如圖15中所繪示，具有透鏡之基板41a至41e之透鏡形狀可採取由光學設計導出之各種形狀。例如，透鏡形狀可具有一雙凸形狀、一雙凹形狀、一平凸形狀、一平凹形狀、一凸彎月形狀、一凹彎月形狀或一高階非球面形狀。
此外，光學轉印表面182及光學轉印表面202可具有使得透鏡形狀在形成之後具有一蛾眼結構之一形狀。
根據上述製造方法，由於可藉由插入式支撐基板81W防止歸因於能量可固化樹脂191之一固化收縮的透鏡樹脂部分82之間的平面方向上之一距離變動，故可以高準確度控制透鏡至透鏡距離。此外，該製造方法提供運用強支撐基板81W強化弱能量可固化樹脂191之一效應。歸因於此，該製造方法提供可提供其中安置具有良好處置性質之複數個透鏡之透鏡陣列基板且抑制透鏡陣列基板之一翹曲的一優點。
<其中通孔具有多邊形形狀之實例>
如圖19B中所繪示，通孔83之平面形狀可係多邊形，諸如矩形。
圖24繪示在通孔83之平面形狀係矩形時具有透鏡之基板41a之支撐基板81a及透鏡樹脂部分82a之一平面視圖及橫截面視圖。
圖24中所繪示之具有透鏡之基板41a之橫截面視圖係沿平面視圖中之線B-B'及C-C'截取之橫截面視圖。
如從沿線B-B'及C-C'截取之橫截面視圖之間的比較可瞭解，在通孔83a係矩形時，從通孔83a之中心至通孔83a之一上外邊緣的距離及從通孔83a之中心至通孔83a之一下外邊緣的距離在通孔83a(其係一矩形)之邊方向及對角線方向上係不同的，且對角線方向上之距離大於邊方向上之距離。歸因於此，在通孔83a之平面形狀係矩形時，若透鏡部分91係圓形，則從透鏡部分91之外圓周至通孔83a之側壁的距離(即，支撐部分92之長度)在矩形之邊方向及對角線方向上必須不同。
因此，圖24中所繪示之透鏡樹脂部分82a具有下列結構。
(1)安置於透鏡部分91之外圓周上之臂部分101之長度在矩形之邊方向及對角線方向上係相同的。
(2)安置於臂部分101之外側上以延伸直至通孔83a之側壁的支腳部分102之長度經設定使得在矩形之對角線方向上支腳部分102之長度大於在矩形之邊方向上支腳部分102之長度。
如圖24中所繪示，支腳部分102與透鏡部分91不直接接觸，且臂部分101與透鏡部分91直接接觸。
在圖24中所繪示之透鏡樹脂部分82a中，與透鏡部分91直接接觸之臂部分101之長度及厚度在透鏡部分91之整個外圓周上係恆定的。因此，可提供運用恆定力支撐整個透鏡部分91而無偏離之一效應或一優點。
此外，當運用恆定力支撐整個透鏡部分91而無偏離時，可獲得以下效應或優點：例如，在從包圍通孔83a之支撐基板81a施加應力至通孔83a之整個外圓周時，將應力傳輸至整個透鏡部分91而無偏離，藉此防止應力以一偏離方式傳輸至透鏡部分91之一特定部分。
圖25繪示具有透鏡之基板41a之支撐基板81a及透鏡樹脂部分82a之一平面視圖及一橫截面視圖，其繪示平面形狀係矩形之通孔83之另一實例。
圖25中所繪示之具有透鏡之基板41a之橫截面視圖係沿平面視圖中之線B-B'及C-C'截取之橫截面視圖。
在圖25中，類似於圖22A及圖22B，從通孔83a之中心至通孔83a之一上外邊緣的距離及從通孔83a之中心至通孔83a之一下外邊緣的距離在通孔83a(其係一矩形)之邊方向及對角線方向上係不同的，且對角線方向上之距離大於邊方向上之距離。歸因於此，在通孔83a之平面形狀係矩形時，若透鏡部分91係圓形，則從透鏡部分91之外圓周至 通孔83a之側壁的距離(即，支撐部分92之長度)在矩形之邊方向及對角線方向上必須不同。
因此，圖25中所繪示之透鏡樹脂部分82a具有下列結構。
(1)安置於透鏡部分91之外圓周上之支腳部分102之長度沿通孔83a之矩形之四個邊係恆定的。
(2)為了實現結構(1)，臂部分101之長度經設定使得在矩形之對角線方向上該臂部分之長度大於在矩形之邊方向上該臂部分之長度。
如圖25中所繪示，支腳部分102中樹脂之厚度大於臂部分101中樹脂之厚度。歸因於此，在具有透鏡之基板41a之平面方向上每單位面積支腳部分102之體積大於臂部分101之體積。
在圖25之實施例中，在支腳部分102之體積儘可能地減小且沿通孔83a之矩形之四個邊恆定時，可提供以下效應或優點：例如，在一變形(諸如樹脂之膨潤)發生時，儘可能地抑制起因於該變形之一體積變化且該體積變化在透鏡部分91之整個外圓周上儘可能不偏離。
圖26係繪示具有透鏡之基板41之透鏡樹脂部分82及通孔83之另一實例之一橫截面視圖。
圖26中所繪示之透鏡樹脂部分82及通孔83具有下列結構。
(1)通孔83之側壁具有含一樓梯部分221之一樓梯形狀。
(2)透鏡樹脂部分82之支撐部分92之支腳部分102安置於通孔83之側壁之上側上且亦安置於提供於通孔83中之樓梯部分221上以便在具有透鏡之基板41之平面方向上延伸。
將參考圖27A至圖27F描述形成圖26中所繪示之樓梯形通孔83之一方法。
首先，如圖27A中所繪示，在支撐基板81W之一個表面上形成在形成通孔時具有對濕式蝕刻之抵抗性之一蝕刻停止膜241。例如，蝕刻停止膜241可係氮化矽膜。
隨後，在支撐基板81W之另一表面上形成在形成通孔時具有對濕式蝕刻之抵抗性之一硬遮罩242。例如，硬遮罩242亦可係氮化矽膜。
隨後，如圖27B中所繪示，敞開硬遮罩242之一預定區域以執行一第一輪蝕刻。在該第一輪蝕刻中，蝕刻通孔83之形成樓梯部分221之上端之一部分。歸因於此，用於該第一輪蝕刻之硬遮罩242之開口係對應於圖26中所繪示之具有透鏡之基板41之上表面之表面之開口。
隨後，如圖27C中所繪示，執行濕式蝕刻使得根據硬遮罩242之開口蝕刻支撐基板81W至一預定深度。
隨後，如圖27D中所繪示，在經蝕刻支撐基板81W之表面上再次形成一硬遮罩243，且在對應於通孔83之樓梯部分221之下部分之一區域中敞開硬遮罩243。例如，第二硬遮罩243亦可係氮化矽膜。
隨後，如圖27E中所繪示，執行濕式蝕刻使得根據硬遮罩243之開口蝕刻支撐基板81W以到達蝕刻停止膜241。
最後，如圖27F中所繪示，移除支撐基板81W之上表面上之硬遮罩243及支撐基板81W之下表面上之蝕刻停止膜241。
當以上述方式在兩輪中執行用於形成通孔之支撐基板81W之濕式蝕刻時，獲得圖26中所繪示之具有樓梯形狀之通孔83。
圖28繪示在通孔83a具有樓梯部分221且通孔83a之平面形狀係圓形時具有透鏡之基板41a之支撐基板81a及透鏡樹脂部分82a之一平面視圖及橫截面視圖。
圖28中之具有透鏡之基板41a之橫截面視圖係沿平面視圖中之線B-B'及C-C'截取之橫截面視圖。
在通孔83a之平面形狀係圓形時，通孔83a之橫截面形狀自然相同而無關於直徑方向。除此以外，透鏡樹脂部分82a之外邊緣、臂部分101及支腳部分102之橫截面形狀係相同的，而無關於直徑方向。
圖28中所繪示之具有樓梯形狀之通孔83a提供以下效應或優點： 與圖14中所繪示之通孔83a(其中樓梯部分221未提供於通孔83a中)相比，其中透鏡樹脂部分82之支撐部分92之支腳部分102與通孔83a之側壁接觸的區域可增大。歸因於此，可提供增大透鏡樹脂部分82與通孔83a之側壁之間的黏著強度(即，透鏡樹脂部分82a與支撐基板81W之間的黏著強度)之一效應或一優點。
圖29繪示在通孔83a具有樓梯部分221且通孔83a之平面形狀係矩形時具有透鏡之基板41a之支撐基板81a及透鏡樹脂部分82a之一平面視圖及橫截面視圖。
圖29中之具有透鏡之基板41a之橫截面視圖係沿平面視圖中之線B-B'及C-C'截取之橫截面視圖。
圖29中所繪示之透鏡樹脂部分82a及通孔83a具有下列結構。
(1)安置於透鏡部分91之外圓周上之臂部分101之長度在矩形之邊方向及對角線方向上係相同的。
(2)安置於臂部分101之外側上以延伸直至通孔83a之側壁的支腳部分102之長度經設定使得在矩形之對角線方向上支腳部分102之長度大於在矩形之邊方向上支腳部分102之長度。
如圖29中所繪示，支腳部分102與透鏡部分91不直接接觸，而臂部分101與透鏡部分91直接接觸。
在圖29中所繪示之透鏡樹脂部分82a中，類似於圖24中所繪示之透鏡樹脂部分82a，與透鏡部分91直接接觸之臂部分101之長度及厚度在透鏡部分91之整個外圓周上係恆定的。歸因於此，可提供運用恆定力支撐整個透鏡部分91而無偏離之一效應或一優點。
此外，在運用恆定力支撐整個透鏡部分91而無偏離時，可獲得以下效應或優點：例如，在從包圍通孔83a之支撐基板81a施加應力至通孔83a之整個外圓周時，將應力傳輸至整個透鏡部分91而無偏離，藉此防止應力以一偏離方式傳輸至透鏡部分91之一特定部分。
此外，圖29中所繪示之通孔83a之結構提供以下效應或優點：與圖24中所繪示之通孔83a及類似者(其中樓梯部分221未提供於通孔83a中)相比，其中透鏡樹脂部分82a之支撐部分92之支腳部分102與通孔83a之側壁接觸的區域可增大。歸因於此，可提供增大透鏡樹脂部分82a與通孔83a之側壁之間的黏著強度(即，透鏡樹脂部分82a與支撐基板81a之間的黏著強度)之一效應或一優點。
<11. 具有透鏡之基板之直接鍵結>
接著，將描述在基板狀態中之具有透鏡之基板41W(其中形成複數個具有透鏡之基板41)之直接鍵結。
在下文描述中，如圖30A及圖30B中所繪示，在基板狀態中之具有透鏡之基板41W(其中形成複數個具有透鏡之基板41a)將稱為具有透鏡之基板41W-a，且在基板狀態中之具有透鏡之基板41W(其中形成複數個具有透鏡之基板41b)將稱為具有透鏡之基板41W-b。將類似地提及其他具有透鏡之基板41c至41e。
將參考圖31A及圖31B描述在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-a與在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-b之間的直接鍵結。
在圖31A及圖31B中，將由相同於具有透鏡之基板41W-a之元件符號之元件符號表示對應於具有透鏡之基板41W-a之各自部分的具有透鏡之基板41W-b之部分。
在具有透鏡之基板41W-a及41W-b之上表面上形成上表面層122或125。在具有透鏡之基板41W-a及41W-b之下表面上形成下表面層123或124。此外，如圖31A中所繪示，對包含具有透鏡之基板41W-a之後平面部分172的整個下表面及包含具有透鏡之基板41W-b之前平面部分171的整個上表面執行一電漿活化程序，該整個下表面及該整個上表面用作具有透鏡之基板41W-a及41W-b之鍵結表面。用於該電漿活化程序中之氣體可係可經電漿處理之任意氣體，諸如O2、N2、He、 Ar或H2。然而，可期望使用相同於上表面層122及下表面層123之組成元素之氣體作為用於該電漿活化程序中之氣體。如此一來，可抑制上表面層122及下表面層123之膜自身之劣化。
如圖31B中所繪示，將在經活化表面狀態中之具有透鏡之基板41W-a之後平面部分172及具有透鏡之基板41W-b之前平面部分171附接在一起。
運用具有透鏡之基板之附接程序，在具有透鏡之基板41W-a之下表面層123或124之表面上之OH自由基之氫與具有透鏡之基板41W-b之上表面層122或125之表面上之OH自由基之氫之間形成氫鍵。歸因於此，將具有透鏡之基板41W-a及41W-b固定在一起。可在大氣壓之條件下執行具有透鏡之基板之附接程序。
對經附接具有透鏡之基板41W-a及41W-b執行一退火程序。以此方式，脫水縮合從其中OH自由基形成氫鍵之狀態發生，且在具有透鏡之基板41W-a之下表面層123或124與具有透鏡之基板41W-b之上表面層122或125之間形成基於氧之共價鍵。替代地，具有透鏡之基板41W-a之下表面層123或124中含有之元素及具有透鏡之基板41W-b之上表面層122或125中含有之元素形成共價鍵。藉由此等鍵，將兩個具有透鏡之基板強力地固定在一起。在本說明書中將其中在安置於上側上之具有透鏡之基板41W之下表面層123或124與安置於下側上之具有透鏡之基板41W之上表面層122或125之間形成共價鍵藉此將兩個具有透鏡之基板41W固定在一起之一狀態稱為直接鍵結。專利文獻1中所揭示的藉由形成於整個表面上之樹脂固定複數個具有透鏡之基板之方法具有樹脂可經歷固化收縮及熱膨脹且透鏡可變形之一問題。相比之下，本發明技術之直接鍵結提供以下效應或優點：由於在固定複數個具有透鏡之基板41W時不使用樹脂，故可在不引起一固化收縮及一熱膨脹之情況下固定複數個具有透鏡之基板41W。
可在大氣壓之條件下執行退火程序。可在100℃或更高、150℃或更高、或200℃或更高之一溫度下執行此退火程序以便實現脫水縮合。另一方面，從保護用於形成透鏡樹脂部分82之能量可固化樹脂191免受熱之影響之角度及抑制能量可固化樹脂191脫氣之角度觀之，可在400℃或更低、350℃或更低、或300℃或更低之一溫度下執行此退火程序。
若在大氣壓之條件下執行具有透鏡之基板41W之附接程序或具有透鏡之基板41W之直接鍵結程序，則在經鍵結具有透鏡之基板41W-a及41W-b返回至大氣壓之環境時，在透鏡樹脂部分82之外部與經鍵結透鏡樹脂部分82之間的空間之間出現一壓力差。歸因於此壓力差，壓力被施加至透鏡樹脂部分82且透鏡樹脂部分82可變形。
當在大氣壓之條件下執行具有透鏡之基板41W之附接程序或具有透鏡之基板之直接鍵結程序兩者時，可提供以下效應或優點：可避免可在除大氣壓以外之條件下執行鍵結時發生的透鏡樹脂部分82之變形。
在直接鍵結(即，電漿鍵結)經受電漿活化程序之基板時，由於可抑制諸如在使用樹脂作為一黏著劑時之流動性及熱膨脹，故可改良在鍵結具有透鏡之基板41W-a及41W-b時之位置準確度。
如上述，在具有透鏡之基板41W-a之後平面部分172及具有透鏡之基板41W-b之前平面部分171上形成上表面層122或下表面層123。在上表面層122及下表面層123中，歸因於先前執行之電漿活化程序，可形成懸鍵。即，形成於具有透鏡之基板41W-a之後平面部分172上之下表面層123及形成於具有透鏡之基板41W-b之前平面部分171上之下表面層122亦具有增大鍵結強度之功能。
此外，在上表面層122或下表面層123係由氧化膜形成時，由於該層不受歸因於電漿(O2)之膜性質變化之影響，故可提供抑制透鏡樹 脂部分82之基於電漿之腐蝕之一效應。
如上述，在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-a(其中形成複數個具有透鏡之基板41a)及在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-b(其中形成複數個具有透鏡之基板41b)在經受一基於電漿之表面活化程序(即，使用電漿鍵結來鍵結基板)之後直接鍵結。
圖32A至圖32F繪示參考圖31A及圖31B所述之使用鍵結在基板狀態中之具有透鏡之基板41W之方法堆疊在基板狀態中之對應於圖13中所繪示之堆疊式透鏡基板11之五個具有透鏡之基板41a至41e的一第一堆疊方法。
首先，如圖32A中所繪示，製備定位於堆疊式透鏡結構11之底部層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-e。
隨後，如圖32B中所繪示，將定位於自堆疊式透鏡結構11之底部之第二層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-d鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-e。
隨後，如圖32C中所繪示，將定位於自堆疊式透鏡結構11之底部之第三層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-c鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-d。
隨後，如圖32D中所繪示，將定位於自堆疊式透鏡結構11之底部之第四層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-b鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-c。
隨後，如圖32E中所繪示，將定位於自堆疊式透鏡結構11之底部之第五層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-a鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-b。
最後，如圖32F中所繪示，將定位於堆疊式透鏡結構11之具有透鏡之基板41a之上層上的一隔膜板51W鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-a。
依此方式，當以從堆疊式透鏡結構11之下層上之具有透鏡之基板41W至上層上之具有透鏡之基板41W之順序逐個循序地堆疊在基板狀態中之五個具有透鏡之基板41W-a至41W-e時，獲得在基板狀態中之堆疊式透鏡結構11W。
圖33A至圖33F繪示參考圖31A及圖31B所述之使用鍵結在基板狀態中之具有透鏡之基板41W之方法堆疊在基板狀態中之對應於圖13中所繪示之堆疊式透鏡基板11之五個具有透鏡之基板41a至41e的一第二堆疊方法。
首先，如圖33A中所繪示，製備定位於堆疊式透鏡結構11之具有透鏡之基板41a之上層上的一隔膜板51W。
隨後，如圖33B中所繪示，上下倒置定位於堆疊式透鏡結構11之頂部層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-a並將該基板鍵結至隔膜板51W。
隨後，如圖33C中所繪示，上下倒置定位於自堆疊式透鏡結構11之頂部之第二層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-b並將該基板鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-a。
隨後，如圖33D中所繪示，上下倒置定位於自堆疊式透鏡結構11之頂部之第三層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-c並將該基板鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-b。
隨後，如圖33E中所繪示，上下倒置定位於自堆疊式透鏡結構11之頂部之第四層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-d並將該基板鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-c。
最後，如圖33F中所繪示，上下倒置定位於自堆疊式透鏡結構11之頂部之第五層上的在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-e並將該基板鍵結至在基板狀態中之具有透鏡之基板41W-d。
依此方式，以從堆疊式透鏡結構11之上層上之具有透鏡之基板 41W至下層上之具有透鏡之基板41W之順序逐個循序地堆疊在基板狀態中之五個具有透鏡之基板41W-a至41W-e時，獲得在基板狀態中之堆疊式透鏡結構11W。
使用一刀片、一雷射或類似者而將藉由圖32A至圖32F或圖33A或圖33F中所述之堆疊方法堆疊之在基板狀態中之五個具有透鏡之基板41W-a至41W-e劃分成各自模組或晶片，藉此獲得其中堆疊五個具有透鏡之基板41a至41e之堆疊式透鏡結構11。
<12. 相機模組之第八及第九實施例>
圖34係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第八實施例之圖。
圖35係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第九實施例之圖。
在圖34及圖35之描述中，將僅描述不同於圖13中所繪示之相機模組1D之部分之部分。
在圖34中所繪示之一相機模組1H及圖35中所繪示之一相機模組1J中，用另一結構取代圖13中所繪示之相機模組1D之結構材料73之部分。
在圖34中所繪示之一相機模組1H中，用結構材料301a及301b以及一光透射基板302取代相機模組1D之結構材料73之部分。
具體言之，結構材料301a安置於光接收元件12之上側之一部分中。光接收元件12及光透射基板302藉由結構材料301a而固定。例如，結構材料301a係基於環氧樹脂之樹脂。
結構材料301b安置於光透射基板302之上側上。光透射基板302及堆疊式透鏡結構11藉由結構材料301b而固定。例如，結構材料301b係基於環氧樹脂之樹脂。
相比之下，在圖35中所繪示之相機模組1J中，用具有一光透射性 質之樹脂層311取代圖34中所繪示之相機模組1H之結構材料301a之部分。
樹脂層311安置於光接收元件12之整個上表面上。光接收元件12及光透射基板302藉由樹脂層311而固定。安置於光接收元件12之整個上表面上之樹脂層311提供以下效應或優點：在從光透射基板302之上側施加應力至光透射基板302時，樹脂層311防止應力集中於光接收元件12之一部分區域上使得應力經接收同時分佈至光接收元件12之整個表面。
結構材料301b安置於光透射基板302之上側上。光透射基板302及堆疊式透鏡結構11藉由結構材料301b而固定。
圖34中所繪示之相機模組1H及圖35中所繪示之相機模組1J在光接收元件12之上側上包含光透射基板302。例如，光透射基板302提供以下效應或優點：抑制光接收元件12在製造相機模組1H或1J之進程中受損壞。
<13. 相機模組之第十實施例>
圖36係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第十實施例之圖。
在圖36中所繪示之相機模組1J中，堆疊式透鏡結構11容納於一透鏡鏡筒74中。透鏡鏡筒74藉由一固定部件333固定至沿一軸件331移動之一移動部件332。當透鏡鏡筒74藉由一驅動馬達(未繪示)而在軸件331之一軸向方向上移動時，調整從堆疊式透鏡結構11至光接收元件12之成像表面的距離。
透鏡鏡筒74、軸件331、移動部件332及固定部件333容納於外殼334中。一保護基板335安置於光接收元件12之一上部分上，且保護基板335及外殼334藉由一黏著劑336而連接。
移動堆疊式透鏡結構11之機構提供以下效應或優點：允許使用相 機模組1J之一相機在拍攝一影像時執行一自動聚焦操作。
<14. 相機模組之第十一實施例>
圖37係繪示使用應用本發明技術之一堆疊式透鏡結構的一相機模組之一第十一實施例之圖。
圖37中所繪示之一相機模組1L係其中添加基於一壓電元件之一焦點調整機構之一相機模組。
即，在相機模組1L中，類似於圖34中所繪示之相機模組1H，一結構材料301a安置於光接收元件12之上側之一部分中。光接收元件12及光透射基板302藉由結構材料301a而固定。例如，結構材料301a係基於環氧樹脂之樹脂。
一壓電元件351安置於光透射基板302之一上側上。光透射基板302及堆疊式透鏡結構11藉由壓電元件351而固定。
在相機模組1L中，當將一電壓施加至安置於堆疊式透鏡結構11之下側上之壓電元件351且阻斷該電壓時，可向上及向下移動堆疊式透鏡結構11。用於移動堆疊式透鏡結構11之構件不限於壓電元件351，但可使用在施加或阻斷一電壓時其形狀改變之另一器件。例如，可使用一MEMS器件。
移動堆疊式透鏡結構11之機構提供以下效應或優點：允許使用相機模組1L之一相機在拍攝一影像時執行一自動聚焦操作。
<15. 本發明結構與其他結構相比之優點>
堆疊式透鏡結構11具有其中具有透鏡之基板41藉由直接鍵結而固定之一結構(下文中稱為本發明結構)。將相較於其中形成透鏡之具有透鏡之基板之其他結構而描述本發明結構之效應及優點。
<比較結構實例1>
圖38係用於與本發明結構比較之一第一基板結構(下文中稱為比較結構實例1)之一橫截面視圖且係JP 2011-138089 A之圖14B中所揭示 之一晶圓級堆疊式結構之一橫截面視圖(下文中稱為比較文獻1)。
圖38中所繪示之一晶圓級堆疊式結構1000具有其中兩個透鏡陣列基板1021堆疊於一感測器陣列基板1012(其中複數個影像感測器1011配置於插入有一柱狀間隔件1022之一晶圓基板1010上)上之一結構。各透鏡陣列基板1021包含形成於形成於具有透鏡1031之基板中之複數個通孔部分中之具有透鏡1031及透鏡1032之基板。
<比較結構實例2>
圖39係用於與本發明結構比較之一第二基板結構(下文中稱為比較結構實例2)之一橫截面視圖且係JP 2009-279790 A之圖5A中所揭示之一透鏡陣列基板之一橫截面視圖(下文中稱為比較文獻2)。
在圖39中所繪示之一透鏡陣列基板1041中，透鏡1053提供於形成於一平面基板1051中之複數個通孔1052中。各透鏡1053係由樹脂(能量可固化樹脂)1054形成，且樹脂1054亦形成於基板1051之上表面上。
將參考圖40A至圖40C簡要描述製造圖39中所繪示之透鏡陣列基板1041之一方法。
圖40A繪示其中將基板1051(其中形成複數個通孔1052)放置於一下模具1061上之一狀態。下模具1061係在一後續步驟中從下側朝向上側按壓樹脂1054之一金屬模具。
圖40B繪示其中在將樹脂1054施覆至複數個通孔1052內部及基板1051之上表面之後，將上模具1062安置於基板1051上且使用上模具1062及下模具1061執行壓力模製的一狀態。上模具1062係從上側朝向下側按壓樹脂1054之一金屬模具。在圖40B中所繪示之一狀態中，固化樹脂1054。
圖40C繪示在固化樹脂1054之後移除上模具1062及下模具1061且獲得透鏡陣列基板1041之一狀態。
透鏡陣列基板1041之特徵在於(1)形成於基板1051之通孔1052之位置處之樹脂1054形成透鏡1053藉此複數個透鏡1053形成於基板1051中；及(2)樹脂1054之一薄層形成於定位於複數個透鏡1053之間的基板1051之整個上表面上。
在複數個透鏡陣列基板1041經堆疊以形成一結構時，可獲得以下效應或優點：形成於基板1051之整個上表面上的樹脂1054之薄層用作附接該等基板之一黏著劑。
此外，在複數個透鏡陣列基板1041經堆疊以形成一結構時，由於附接該等基板之區域可相較於圖38中所繪示之晶圓級堆疊式結構1000(作為比較結構實例1)而增大，故可用更強力附接該等基板。
<比較結構實例2中樹脂之效應>
在揭示圖39中所繪示之透鏡陣列基板1041(作為比較結構實例2)之比較文獻2中，描述用作透鏡1053之樹脂1054提供下列效應。
在比較結構實例2中，使用一能量可固化樹脂作為樹脂1054。此外，使用一光可固化樹脂作為能量可固化樹脂之一實例。當使用一光可固化樹脂作為能量可固化樹脂且用UV光輻照樹脂1054時，固化樹脂1054。運用此固化，在樹脂1054中發生一固化收縮。
然而，根據圖39中所繪示之透鏡陣列基板1041之結構，即使在發生樹脂1054之一固化收縮時，由於基板1051插入於複數個透鏡1053之間，故可防止起因於樹脂1054之一固化收縮的透鏡1053之間的一距離變動。因此，可抑制其中安置複數個透鏡1053之透鏡陣列基板1041之一翹曲。
<比較結構實例3>
圖41係用於與本發明結構比較之一第三基板結構(下文中稱為比較結構實例3)之一橫截面視圖且係JP 2010-256563 A之圖1中所揭示之一透鏡陣列基板之一橫截面視圖(下文中稱為比較文獻3)。
在圖41中所繪示之一透鏡陣列基板1081中，透鏡1093提供於形成於一平面基板1091中之複數個通孔1092中。各透鏡1093係由樹脂(能量可固化樹脂)1094形成，且樹脂1094亦形成於其中未形成通孔1092之基板1091之上表面上。
將參考圖42A至圖42C簡要描述製造圖41中所繪示之透鏡陣列基板1081之一方法。
圖42A繪示其中將基板1091(其中形成複數個通孔1092)放置於一下模具1101上之一狀態。下模具1101係在一後續步驟中從下側朝向上側按壓樹脂1094之一金屬模具。
圖42B繪示其中在將樹脂1094施覆至複數個通孔1092內部及基板1091之上表面之後，將一上模具1102安置於基板1091上且使用上模具1102及下模具1101執行壓力模製的一狀態。上模具1102係從上側朝向下側按壓樹脂1094之一金屬模具。在圖42B中所繪示之一狀態中，固化樹脂1094。
圖42C繪示在固化樹脂1094之後移除上模具1102及下模具1101以獲得透鏡陣列基板1081之一狀態。
透鏡陣列基板1081之特徵在於(1)形成於基板1091之通孔1092之位置處之樹脂1094形成透鏡1093藉此複數個透鏡1093形成於基板1091中；及(2)樹脂1094之一薄層形成於定位於複數個透鏡1093之間的基板1091之整個上表面上。
<比較結構實例3中樹脂之效應>
在揭示圖41中所繪示之透鏡陣列基板1081(作為比較結構實例3)之比較文獻3中，描述用作透鏡1093之樹脂1094提供下列效應。
在比較結構實例3中，使用一能量可固化樹脂作為樹脂1094。此外，使用一光可固化樹脂作為能量可固化樹脂之一實例。當使用一光可固化樹脂作為能量可固化樹脂且用UV光輻照樹脂1094時，固化樹 脂1094。運用此固化，在樹脂1094中發生一固化收縮。
然而，根據圖41中所繪示之透鏡陣列基板1081之結構，即使在發生樹脂1094之一固化收縮時，由於基板1091插入於複數個透鏡1093之間，故可防止起因於樹脂1094之一固化收縮的透鏡1093之間的一距離變動。因此，可抑制其中安置複數個透鏡1093之透鏡陣列基板1081之一翹曲。
如上述，在比較文獻2及3中，描述在固化光可固化樹脂時發生一固化收縮。亦在JP 2013-1091 A或類似者以及比較文獻2及3中揭示在固化光可固化樹脂時發生之固化收縮。
此外，在將樹脂模製成透鏡之形狀且固化經模製樹脂時發生在樹脂中之一固化收縮之問題不限於光可固化樹脂。例如，在固化期間發生之一固化收縮亦係熱可固化樹脂(其係類似於光可固化樹脂之一能量可固化樹脂之一種類型)中之一問題。例如，此亦揭示於JP 2010-204631 A或類似者以及比較文獻1及3中。
<比較結構實例4>
圖43係用於與本發明結構比較之一第四基板結構(下文中稱為比較結構實例4)之一橫截面視圖且係上述比較文獻2之圖6中所揭示之一透鏡陣列基板之一橫截面視圖。
圖43中所繪示之一透鏡陣列基板1121與圖中39所繪示之透鏡陣列基板1041不同之處在於，一基板1141(除通孔1142以外)之形狀朝向下側以及上側突出，且樹脂1144亦形成於基板1141之下表面之一部分中。透鏡陣列基板1121之其他組態相同於圖39中所繪示之透鏡陣列基板1041之組態。
圖44係繪示製造圖43中所繪示之透鏡陣列基板1121之一方法之一圖且係對應於圖40B之一圖。
圖44繪示其中在將樹脂1144施覆至複數個通孔1142內部及基板 1141之上表面之後，使用一上模具1152及一下模具1151執行壓力模製的一狀態。亦將樹脂1144注射於基板1141之下表面與下模具1151之間。在圖44中所繪示之狀態中，固化樹脂1144。
透鏡陣列基板1121之特徵在於(1)形成於基板1141之通孔1142之位置處之樹脂1144形成透鏡1143藉此複數個透鏡1143形成於基板1141中；及(2)樹脂1144之一薄層形成於定位於複數個透鏡1143之間的基板1141之整個上表面上，且樹脂1144之一薄層亦形成於基板1141之下表面之一部分中。
<比較結構實例4中樹脂之效應>
在揭示圖43中所繪示之透鏡陣列基板1121(作為比較結構實例4)之比較文獻2中，描述用作透鏡1143之樹脂1144提供下列效應。
在圖43中所繪示之透鏡陣列基板1121(其係比較結構實例4)中，使用一光可固化樹脂(其係能量可固化樹脂之一實例)作為樹脂1144。在用UV光輻照樹脂1144時，固化樹脂1144。運用此固化，類似於比較結構實例2及3，在樹脂1144中發生一固化收縮。
然而，在比較結構實例4之透鏡陣列基板1121中，樹脂1144之一薄層形成於基板1141之下表面之一特定區域以及定位於複數個透鏡1143之間的基板1141之整個上表面中。
以此方式，在使用其中樹脂1144形成於基板1141之上表面及下表面兩者上之一結構時，可抵消整個透鏡陣列基板1121之一翹曲之方向。
相比之下，在圖39中所繪示之透鏡陣列基板1041(作為比較結構實例2)中，儘管樹脂1054之一薄層形成於定位於複數個透鏡1053之間的基板1051之整個上表面上，但樹脂1054之一薄層未形成於基板1051之下表面上。
因此，在圖43中所繪示之透鏡陣列基板1121中，可提供其中翹曲 量與圖39中所繪示之透鏡陣列基板1041相比所有減小之一透鏡陣列基板。
<比較結構實例5>
圖45係用於與本發明結構比較之一第五基板結構(下文中稱為比較結構實例5)之一橫截面視圖且係上述比較文獻2之圖9中所揭示之一透鏡陣列基板之一橫截面視圖。
圖45中所繪示之一透鏡陣列基板1161與圖39中所繪示之透鏡陣列基板1041不同之處在於，一樹脂突出區域1175形成於一基板1171中之一後表面上接近形成於基板1171中之通孔1172。透鏡陣列基板1161之其他組態相同於圖39中所繪示之透鏡陣列基板1041之組態。
圖45繪示經劃分透鏡陣列基板1161。
透鏡陣列基板1161之特徵在於(1)形成於基板1171之通孔1172之位置處之樹脂1174形成透鏡1173藉此複數個透鏡1173形成於基板1171中；及(2)樹脂1174之一薄層形成於定位於複數個透鏡1173之間的基板1171之整個上表面上，且樹脂1174之一薄層亦形成於基板1171之下表面之一部分中。
<比較結構實例5中樹脂之效應>
在揭示圖45中所繪示之透鏡陣列基板1161(作為比較結構實例5)之比較文獻2中，描述用作透鏡1173之樹脂1174提供下列效應。
在圖45中所繪示之透鏡陣列基板1161(其係比較結構實例5)中，使用一光可固化樹脂(其係能量可固化樹脂之一實例)作為樹脂1174。在用UV光輻照樹脂1174時，固化樹脂1174。運用此固化，類似於比較結構實例2及3，在樹脂1174中發生一固化收縮。
然而，在比較結構實例5之透鏡陣列基板1171中，樹脂1174之一薄層(樹脂突出區域1175)形成於基板1171之下表面之一特定區域以及定位於複數個透鏡1173之間的基板1171之整個上表面中。歸因於此， 可提供其中抵消整個透鏡陣列基板1171之翹曲方向且減小翹曲量之一透鏡陣列基板。
<比較結構實例2至5中樹脂之效應之比較>
比較結構實例2至5中樹脂之效應可概述為如下。
(1)如在比較結構實例2及3中，在其中一樹脂層安置於一透鏡陣列基板之整個上表面上之結構之情況下，在其中安置複數個透鏡之基板中發生一翹曲。
圖46A至圖46C係示意地繪示其中一樹脂層安置於一透鏡陣列基板之整個上表面上之一結構之圖且係繪示用作透鏡之樹脂之效應之圖。
如圖46A及圖46B中所繪示，當用UV光輻照以用於固化時，在安置於一透鏡陣列基板1211(未繪示透鏡及通孔)之上表面上之光可固化樹脂1212之層中發生一固化收縮。因此，在光可固化樹脂1212之層中發生起因於光可固化樹脂1212之收縮方向上之力。
另一方面，即使在用UV光輻照時，透鏡陣列基板1211自身不收縮或膨脹。即，在透鏡陣列基板1211自身中不發生起因於該基板之力。因此，透鏡陣列基板1211翹曲成一向下凸形狀，如圖46C中所繪示。
(2)然而，如在比較結構實例4及5中，在其中一樹脂層安置於一透鏡陣列基板之上表面及下表面兩者上之一結構之情況下，由於抵消該透鏡陣列基板之翹曲方向，故與比較結構實例2及3相比，可減小該透鏡陣列基板之翹曲量。
圖47A至圖47C係示意地繪示其中一樹脂層安置於一透鏡陣列基板之上表面及下表面上之一結構之圖且係繪示用作透鏡之樹脂之效應之圖。
如圖47A及圖47B中所繪示，當用UV光輻照以用於固化時，在安 置於一透鏡陣列基板1211之上表面上之一光可固化樹脂1212之層中發生一固化收縮。因此，在安置於透鏡陣列基板1211之上表面上之光可固化樹脂1212之層中發生起因於光可固化樹脂1212之收縮方向上之力。歸因於此，使透鏡陣列基板1211翹曲成一向下凸形狀之力作用於透鏡陣列基板1211之上表面側上。
相比之下，即使在用UV光輻照時，透鏡陣列基板1211自身不收縮或膨脹。即，在透鏡陣列基板1211自身中不發生起因於該基板之力。
另一方面，在用UV光輻照以用於固化時，在安置於透鏡陣列基板1211之下表面上之光可固化樹脂1212之層中發生一固化收縮。因此，在安置於透鏡陣列基板1211之下表面上之光可固化樹脂1212之層中發生起因於光可固化樹脂1212之收縮方向上之力。歸因於此，使透鏡陣列基板1211翹曲成一向上凸形狀之力作用於透鏡陣列基板1211之下表面側上。
使透鏡陣列基板1211翹曲成一向下凸形狀而作用於透鏡陣列基板1211之上表面側上之力及使透鏡陣列基板1211翹曲成一向上凸形狀而作用於透鏡陣列基板1211之下表面側上之力彼此抵消。
因此，如圖47C中所繪示，比較結構實例4及5中透鏡陣列基板1211之翹曲量小於圖46C中所繪示之比較結構實例2及3中之翹曲量。
如上述，使透鏡陣列基板翹曲之力及透鏡陣列基板之翹曲量受下列兩者之間的一相對關係影響：(1)在透鏡陣列基板之上表面上作用於透鏡陣列基板上之力之方向及量值；及(2)在透鏡陣列基板之下表面上作用於透鏡陣列基板上之力之方向及量值。
<比較結構實例6>
因此，例如，如圖48A中所繪示，可考量其中安置於透鏡陣列基板1211之上表面上之光可固化樹脂1212之層及區域相同於安置於透鏡 陣列基板1211之下表面上之光可固化樹脂1212之層及區域的一透鏡陣列基板結構。此透鏡陣列基板結構將被稱為一第六基板結構(下文中稱為比較結構實例6)以用於與本發明結構比較。
在比較結構實例6中，在安置於透鏡陣列基板1211之上表面上之光可固化樹脂1212之層中發生起因於光可固化樹脂1212之一收縮方向上之力。在透鏡陣列基板1211自身中不發生起因於該基板之力。歸因於此，使透鏡陣列基板1211翹曲成一向下凸形狀之力作用於透鏡陣列基板1211之上表面側上。
另一方面，在安置於透鏡陣列基板1211之下表面上之光可固化樹脂1212之層中發生起因於光可固化樹脂1212之一收縮方向上之力。在透鏡陣列基板1211自身中不發生起因於該基板之力。歸因於此，使透鏡陣列基板1211翹曲成一向上凸形狀之力作用於透鏡陣列基板1211之下表面側上。
與圖47A中所繪示之結構相比，使透鏡陣列基板1211翹曲之兩種類型之力更有效地作用在彼此抵消之方向上。因此，相較於比較結構實例4及5，進一步減小使透鏡陣列基板1211翹曲之力及透鏡陣列基板1211之翹曲量。
<比較結構實例7>
然而，實際上，形成組裝至一相機模組中之堆疊式透鏡結構的具有透鏡之基板之形狀係不相同的。更具體言之，例如在形成一堆疊式透鏡結構之複數個具有透鏡之基板當中，具有透鏡之基板之厚度及通孔之尺寸可不同且形成於通孔中之透鏡之厚度、形狀、體積及類似者可不同。進一步具體言之，從一個具有透鏡之基板至另一具有透鏡之基板，形成於一具有透鏡之基板之上表面及下表面上的光可固化樹脂之厚度可不同。
圖49係藉由堆疊三個具有透鏡之基板而形成之作為一第七基板 結構(下文中稱為比較結構實例7)之一堆疊式透鏡結構之一橫截面視圖。在此堆疊式透鏡結構中，類似於圖48A至圖48C中所繪示之比較結構實例6，假定安置於具有透鏡之基板之各者之上表面及下表面上之光可固化樹脂之層及區域係相同的。
圖49中所繪示之一堆疊式透鏡結構1311包含三個具有透鏡之基板1321至1323。
在下文描述中，在三個具有透鏡之基板1321至1323當中，中間層上具有透鏡之基板1321將稱為一第一具有透鏡之基板1321，頂部層上具有透鏡之基板1322將稱為一第二具有透鏡之基板1322，且底部層上具有透鏡之基板1323將稱為一第三具有透鏡之基板1323。
安置於頂部層上之第二具有透鏡之基板1322之基板厚度及透鏡厚度不同於安置於底部層上之第三具有透鏡之基板1323之基板厚度及透鏡厚度。
更具體言之，第三具有透鏡之基板1323之透鏡厚度大於第二具有透鏡之基板1322之透鏡厚度。因此，第三具有透鏡之基板1323之基板厚度大於第二具有透鏡之基板1322之基板厚度。
樹脂1341形成於第一具有透鏡之基板1321與第二具有透鏡之基板1322之間的一整個接觸表面及第一具有透鏡之基板1321與第三具有透鏡之基板1323之間的一整個接觸表面上。
三個具有透鏡之基板1321至1323之通孔之橫截面形狀具有一所謂的扇形形狀使得基板之上表面寬於基板之下表面。
將參考圖50A至圖50D描述具有不同形狀之三個具有透鏡之基板1321至1323之效應。
圖50A至圖50C係示意地繪示圖49中所繪示之堆疊式透鏡結構1311之圖。
如在此堆疊式透鏡結構1311中，在具有不同基板厚度之第二及第 三具有透鏡之基板1322及1323分別安置於第一具有透鏡之基板1321之上表面及下表面上時，使堆疊式透鏡結構1311翹曲之力及堆疊式透鏡結構1311之翹曲量取決於存在於三個具有透鏡之基板1321至1323之整個接觸表面中之樹脂1341之層在堆疊式透鏡結構1311之厚度方向上所處之位置而改變。
除非存在於三個具有透鏡之基板1321至1323之整個接觸表面中之樹脂1341之層安置成關於穿過堆疊式透鏡結構1311之中心線(即，堆疊式透鏡結構1311之厚度方向上之中心點)且在該基板之平面方向上延伸之一線對稱，否則無法完全抵消歸因於安置於第一具有透鏡之基板1321之上表面及下表面上之樹脂1341之一固化收縮而發生的力之效應，如圖48C中所繪示。因此，堆疊式透鏡結構1311在一特定方向上翹曲。
例如，當第一具有透鏡1321之基板之上表面及下表面上之兩層樹脂1341經安置以在比堆疊式透鏡結構1311之厚度方向上之中心線更上之方向上偏移時，若在樹脂1341之兩個層中發生一固化收縮，則堆疊式透鏡結構1311翹曲成一向下凸形狀，如圖50C中所繪示。
此外，在第二及第三具有透鏡之基板1322及1323當中之一較薄基板中之通孔之橫截面形狀具有使得朝向第一具有透鏡之基板1321變寬之一形狀時，透鏡之損耗或破裂之可能性可增大。
在圖49中所繪示之實例中，在第二及第三具有透鏡之基板1322及1323當中具有較小厚度之第二具有透鏡之基板1322中之通孔之橫截面形狀具有一扇形形狀使得朝向第一具有透鏡之基板1321變寬。在此一形狀中，當在第一具有透鏡之基板1321之上表面及下表面上之兩層樹脂1341中發生一固化收縮時，使堆疊式透鏡結構1311翹曲成如圖50C中所繪示之一向下凸形狀之力作用於堆疊式透鏡結構1311上。此力充當作用於使第二具有透鏡之基板1322中之透鏡與基板分離之方向 上，如圖50D中所繪示。在此作用下，損失或損壞第二具有透鏡之基板1322之透鏡1332之可能性增大。
接著，將考量其中樹脂熱膨脹之一情況。
<比較結構實例8>
圖51係藉由堆疊三個具有透鏡之基板而形成之作為一第八基板結構之一堆疊式透鏡結構之一橫截面視圖(下文中稱為比較結構實例8)。在此堆疊式透鏡結構中，類似於圖48A至圖48C中所繪示之比較結構實例6，假定安置於具有透鏡之基板之各者之上表面及下表面上之光可固化樹脂之層及區域係相同的。
圖51中所繪示之比較結構實例8與圖49中所繪示之比較結構實例7不同之處在於，三個具有透鏡之基板1321至1323之通孔之橫截面形狀具有一所謂的向下呈錐形形狀使得基板之下表面窄於基板之上表面。
圖52A至圖52C係示意地繪示圖51中所繪示之堆疊式透鏡結構1311之圖。
當一使用者實際上使用一相機模組時，一相機之外殼中之溫度隨著伴隨該相機之操作之功率消耗之增大而增大且該相機模組之溫度亦增大。隨著此溫度上升，圖51中所繪示之安置於堆疊式透鏡結構1311之第一具有透鏡之基板1321之上表面及下表面上之樹脂1341熱膨脹。
即使在安置於第一具有透鏡之基板1321之上表面及下表面上之樹脂1341之區域及厚度相同於圖48A中所繪示般時，除非存在於三個具有透鏡之基板1321至1323之整個接觸表面中之樹脂1341之層安置成關於穿過堆疊式透鏡結構1311之中心線(即，堆疊式透鏡結構1311之厚度方向上之中心點)且在該基板之平面方向上延伸之一線對稱，否則無法完全抵消歸因於安置於第一具有透鏡之基板1321之上表面及下 表面上之樹脂1341之熱膨脹而發生的力之效應，如圖48C中所繪示。因此，堆疊式透鏡結構1311在一特定方向上翹曲。
例如，當第一具有透鏡之基板1321之上表面及下表面上之兩層樹脂1341經安置以在比堆疊式透鏡結構1311之厚度方向上之中心線更上之方向上偏移時，若在兩層樹脂1341中發生熱膨脹，則堆疊式透鏡結構1311翹曲成一向上凸形狀，如圖52C中所繪示。
此外，在圖51中所繪示之實例中，在第二及第三具有透鏡之基板1322及1323當中具有較小厚度之第二具有透鏡之基板1322之通孔之橫截面形狀具有朝向第一具有透鏡之基板1321變窄之一向下呈錐形形狀。在此一形狀中，當第一具有透鏡之基板1321之上表面及下表面上之兩層樹脂1341熱膨脹時，使堆疊式透鏡結構1311翹曲成一向上凸形狀之力作用於堆疊式透鏡結構1311上。此力充當作用於使第二具有透鏡之基板1322中之透鏡與基板分離之方向上，如圖52D中所繪示。在此作用下，損失或損壞第二具有透鏡之基板1322之透鏡1332之可能性增大。
<本發明結構>
圖53A及圖53B係繪示採用本發明結構之包含三個具有透鏡之基板1361至1363之一堆疊式透鏡結構1371之圖。
圖53A繪示對應於圖49中所繪示之堆疊式透鏡結構1311之一結構，其中通孔之橫截面形狀具有一所謂的扇形形狀。另一方面，圖53B繪示對應於圖51中所繪示之堆疊式透鏡結構1311之一結構，其中通孔之橫截面形狀具有一所謂的向下呈錐形形狀。
圖54A至圖54C係示意地繪示圖53A及圖53B中所繪示之堆疊式透鏡結構1371以便描述本發明結構之效應的圖。
堆疊式透鏡結構1371具有其中一第二具有透鏡之基板1362安置於一第一具有透鏡之基板1361上之中心處且一第三具有透鏡之基板 1363安置於該第一具有透鏡之基板1361下方之一結構。
安置於頂部層上之第二具有透鏡之基板1362之基板厚度及透鏡厚度不同於安置於底部層上之第三具有透鏡之基板1363之基板厚度及透鏡厚度。更具體言之，第三具有透鏡之基板1363中之透鏡厚度大於第二具有透鏡之基板1362中之透鏡厚度。因此，第三具有透鏡之基板1363中之基板厚度大於第二具有透鏡之基板1362中之基板厚度。
在本發明結構之堆疊式透鏡結構1371中，使用基板之直接鍵結作為用於固定具有透鏡之基板之方式。換言之，待固定之兩個具有透鏡之基板經受一電漿活化程序，且電漿鍵結待固定之兩個具有透鏡之基板。又換言之，在待堆疊之兩個具有透鏡之基板之表面上形成二氧化矽膜，且組合羥基自由基與該膜。此後，將兩個具有透鏡之基板附接在一起且使其等加熱並經受脫水縮合。以此方式，藉由矽-氧共價鍵直接鍵結兩個具有透鏡之基板。
因此，在本發明結構之堆疊式透鏡結構1371中，並未使用基於樹脂之附接作為用於固定具有透鏡之基板之方式。歸因於此，用於形成透鏡之樹脂或用於附接基板之樹脂未安置於具有透鏡之基板之間。此外，由於樹脂未安置於具有透鏡之基板之上表面或下表面上，故在具有透鏡之基板之上表面或下表面中不發生樹脂之熱膨脹或一固化收縮。
因此，不同於上述比較結構實例1至8，在堆疊式透鏡結構1371中，即使在具有不同透鏡厚度及不同基板厚度之第二及第三具有透鏡之基板1362及1363分別安置於第一具有透鏡之基板1361之上表面及下表面上時，仍不發生起因於固化收縮之基板翹曲及起因於熱膨脹之基板翹曲。
即，其中具有透鏡之基板藉由直接鍵結而固定之本發明結構提供以下效應及優點：即使在具有不同透鏡厚度及不同基板厚度之具有 透鏡之基板堆疊於本發明結構上及下方時，可比上述比較結構實例1至8更有效地抑制基板翹曲。
<16. 各種修改>
下文將描述上述各自實施例之其他修改。
<16.1 具有光學隔膜之防護玻璃>
一防護玻璃有時提供於堆疊式透鏡結構11之一上部分中以便保護堆疊式透鏡結構11之透鏡21之表面。在此情況下，該防護玻璃可具有一光學隔膜之功能。
圖55係其中一防護玻璃具有一光學隔膜之功能之一第一組態實例之一圖。
在其中一防護玻璃具有一光學隔膜之功能之第一組態實例中，如圖55中所繪示，一防護玻璃1501進一步堆疊於堆疊式透鏡結構11上。此外，一透鏡鏡筒74安置於堆疊式透鏡結構11及防護玻璃1501之一外側上。
一光阻斷膜1502形成於防護玻璃1501接近於具有透鏡之基板41a之一表面(在圖式中，防護玻璃1501之下表面)上。此處，與具有透鏡之基板41a至41e之透鏡中心(光學中心)相隔之一預定距離被組態為其中未形成光阻斷膜1502之一開口1503，且開口1503用作一光學隔膜。以此方式，例如，省略圖13中所繪示之形成於相機模組1D中之隔膜板51或類似者。
圖56A及圖56B係用於描述製造其中形成光阻斷膜1502之防護玻璃1501之一方法之圖。
首先，如圖56A中所繪示，藉由旋塗將一光吸收材料沈積至呈一晶圓或面板形式之防護玻璃(玻璃基板)1501W之一個表面之一整個區域，例如藉此形成光阻斷膜1502。例如，使用具有光吸收性質之含有一碳黑色素或一鈦黑色素之樹脂作為形成光阻斷膜1502之光吸收材 料。
隨後，藉由微影或蝕刻移除光阻斷膜1502之一預定區域，藉此以一預定間隔形成複數個開口1503，如圖56B中所繪示。開口1503之配置以一對一對應性對應於圖23A至圖23G中所繪示之支撐基板81W之通孔83之配置。作為形成光阻斷膜1502及開口1503之方法之另一實例，可使用將形成光阻斷膜1502之一光吸收材料噴射至不包括開口1503之一區域的一方法。
在將以此方式製造之在基板狀態中之防護玻璃1501W附接至在基板狀態中之複數個具有透鏡之基板41W之後，藉由使用一刀片或一雷射之切割或類似者劃分具有透鏡之基板41W。以此方式，獲得圖55中所繪示之其上堆疊有具有隔膜功能之防護玻璃1501之堆疊式透鏡結構11。
在防護玻璃1501以此方式形成為半導體程序之一步驟時，可抑制可在藉由另一組裝步驟形成該防護玻璃時發生之粉塵引起之缺陷之發生。
根據圖55中所繪示之第一組態實例，由於藉由沈積形成光學隔膜，故光阻斷膜1502可形成為如近似1μm般薄。此外，可抑制起因於歸因於具有一預定厚度之隔膜機構的屏蔽入射光之一光學效應之劣化(一周邊部分中之光衰減)。
在上述實例中，儘管在將防護玻璃1501W接合至複數個具有透鏡之基板41W之後劃分防護玻璃1501W，但可在接合之前劃分防護玻璃1501W。換言之，可以晶圓級或晶片級執行具有光阻斷膜1502之防護玻璃1501及五個具有透鏡之基板41a至41e之接合。
可粗糙化光阻斷膜1502之表面。在此情況下，由於可抑制其上形成有光阻斷膜1502之防護玻璃1501之表面上的表面反射且增大光阻斷膜1502之表面積，故可改良防護玻璃1501與具有透鏡之基板41之間 的接合強度。
作為粗糙化光阻斷膜1502之表面之方法之一實例，可使用以下方法：藉由在沈積形成光阻斷膜1502之一光吸收材料之後蝕刻或類似者而粗糙化該表面；在沈積一光吸收材料之前粗糙化防護玻璃1501之表面之後沈積該光吸收材料；在使用一凝結光吸收材料形成膜之後形成一非均勻表面；及在使用含有一固體含量之一光吸收材料形成膜之後形成一非均勻表面。
此外，可在光阻斷膜1502與防護玻璃1501之間形成一抗反射膜。
由於防護玻璃1501亦用作隔膜之支撐基板，故可減小相機模組1之尺寸。
圖57係繪示其中一防護玻璃具有一光學隔膜之功能之一第二組態實例之一圖。
在其中防護玻璃具有一光學隔膜之功能之第二組態實例中，如圖57中所繪示，防護玻璃1501安置於透鏡鏡筒74之開口位置處。其他組態相同於圖55中所繪示之第一組態實例之組態。
圖58係繪示其中一防護玻璃具有一光學隔膜之功能之一第三組態實例之一圖。
在其中防護玻璃具有一光學隔膜之功能之第三組態實例中，如圖58中所繪示，光阻斷膜1502形成於防護玻璃1501之一上表面上(即，與具有透鏡之基板41a相對之側上)。其他組態相同於圖55中所繪示之第一組態實例之組態。
在其中防護玻璃1501安置於透鏡鏡筒74之開口中之組態中，如圖57中所繪示，光阻斷膜1502可形成於防護玻璃1501之上表面上。
<16.2 使用通孔形成隔膜>
接著，將描述其中具有透鏡之基板41之通孔83之開口自身被組 態為一隔膜機構來代替使用隔膜板51或防護玻璃1501之隔膜的一實例。
圖59A係繪示其中通孔83之開口自身被組態為一隔膜機構之一第一組態實例之一圖。
在圖59A至圖59C之描述中，將僅描述不同於圖58中所繪示之堆疊式透鏡結構11之部分之部分且將適當省略相同部分之描述。此外，在圖59A至圖59C中，添加僅描述所需之元件符號以防止圖式變得複雜。
圖59A中所繪示之一堆疊式透鏡結構11f具有其中用具有透鏡之基板41f取代在形成圖58中所繪示之堆疊式透鏡結構11之五個具有透鏡之基板41a至41e當中定位成最接近光入射側且最遠離光接收元件12之具有透鏡之基板41a的一組態。
在比較具有透鏡之基板41f與圖58中所繪示之具有透鏡之基板41a時，圖58中所繪示之具有透鏡之基板41a之上表面中之孔直徑大於下表面中之孔直徑，而圖59A至圖59C中所繪示之具有透鏡之基板41f之上表面中之孔直徑D1小於下表面中之孔直徑D2。即，具有透鏡之基板41f之通孔83之橫截面形狀具有一所謂的扇形形狀。
形成於具有透鏡之基板41f之通孔83中的透鏡21之頂部表面之一高度位置低於由圖59A中之一單點劃線所指示的具有透鏡之基板41f之頂部表面之位置。
在堆疊式透鏡結構11f中，在複數個具有透鏡之基板41當中頂部層上具有透鏡之基板41f之通孔83之光入射側上之孔直徑係最小的，藉此通孔83之具有最小孔直徑之部分(對應於孔直徑D1之部分)用作限制入射光之射線之一光學隔膜。
圖59B係繪示其中通孔83之開口自身被組態為一隔膜機構之一第二組態實例之一圖。
圖59B中所繪示之一堆疊式透鏡結構11g具有其中用具有透鏡之基板41g取代在形成圖58中所繪示之堆疊式透鏡結構11之五個具有透鏡之基板41a至41e當中頂部層上之具有透鏡之基板41a的一組態。此外，一基板1511進一步堆疊於具有透鏡之基板41g上。
類似於圖59A中所繪示之具有透鏡之基板41f，具有透鏡之基板41g之通孔83之孔直徑具有一扇形形狀使得光入射側上之孔直徑為小。基板1511係具有通孔83但不固持透鏡21之一基板。具有透鏡之基板41g及基板1511的通孔83之橫截面形狀具有一所謂的扇形形狀。
由於基板1511係堆疊於具有透鏡之基板41g上，故入射光入射於其上之一平面區域比圖59A中所繪示之具有透鏡之基板41f進一步變窄。基板1511之上表面中的孔直徑D3小於透鏡21之彎曲表面部分(透鏡部分91)中的孔直徑D4。歸因於此，基板1511之通孔83之具有最小孔直徑之部分(對應於孔直徑D3之部分)用作限制入射光之射線之一光學隔膜。
在光學隔膜的位置被定位成儘可能遠離堆疊式透鏡結構11g之頂部表面上的透鏡21時，可分離出射光瞳位置與光學隔膜，且抑制遮光。
如圖59B中所繪示，在基板1511進一步經堆疊於五個具有透鏡之基板41b至41e及41g上時，光學隔膜之位置可被定位成在與光入射方向相反之方向上儘可能遠離具有透鏡之基板41g的透鏡21(其係堆疊式透鏡結構11g之頂部表面上的透鏡21)，且可抑制遮光。
圖59C係繪示其中通孔83之開口自身被組態為一隔膜機構之一第三組態實例之一圖。
圖59C中所繪示之一堆疊式透鏡結構11h具有其中一基板1512進一步經堆疊於形成圖58中所繪示之堆疊式透鏡結構11之五個具有透鏡之基板41a至41f當中之具有透鏡的基板41a上。
基板1512係具有通孔83但不固持透鏡21之一基板。基板1512之通孔83具有一所謂的扇形形狀，使得基板1512之頂部表面中的孔直徑不同於底部表面中的孔直徑，且上表面中的孔直徑D5小於下表面中的孔直徑D6。此外，基板1512之頂部表面中的孔直徑D5小於透鏡21之彎曲表面部分(透鏡部分91)的直徑。歸因於此，通孔83之具有最小孔直徑的部分(對應於孔直徑D5的部分)用作限制入射光之射線之一光學隔膜。作為基板1512之形狀的另一實例，基板1512可具有一所謂的向下呈錐形形狀，使得上表面中之孔直徑D5大於下表面中之孔直徑D6。
在圖59A至圖59C之實例中，在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中，頂部表面上(在最遠離光接收元件12之位置處)之具有透鏡之基板41f之通孔83的孔直徑被組態為光學隔膜，或經安置於頂部層上之基板1511或1512之通孔83的孔直徑被組態為光學隔膜。
然而，在形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中，除頂部層以外之層上之具有透鏡之基板41b至41e之通孔83之任一者的孔直徑可係以類似於具有透鏡之基板41f或基板1511或1512來組態，以便用作光學隔膜。
然而，從抑制遮光之角度觀之，如圖59A至圖59C中所繪示，具有光學隔膜功能之具有透鏡之基板41可被安置於頂部層上或被安置成儘可能接近於頂部層(在最遠離光接收元件12之位置處)。
如上所述，當形成堆疊式透鏡結構11之複數個具有透鏡之基板41當中之預定一個具有透鏡的基板41或不固持透鏡21的基板1511或1522具有光學隔膜功能時，可減小堆疊式透鏡結構11及相機模組1的尺寸。
當光學隔膜與固持透鏡21之具有透鏡的基板41整合時，可改良 影響成像效能之在光學隔膜與最接近於該隔膜之彎曲透鏡表面之間的位置準確度，且改良成像效能。
<16.3 基於金屬鍵結之晶圓級鍵結>
在上述實施例中，儘管藉由電漿鍵結附接其中透鏡21形成於通孔83中之具有透鏡之基板41W，但可使用金屬鍵結附接具有透鏡之基板。
圖60A至圖60E係用於描述使用金屬鍵結之晶圓級附接之圖。
首先，如圖60A中所繪示，製備其中一透鏡1533形成於複數個通孔1532之各者中的在一基板狀態中之具有透鏡之基板1531W-a，且在具有透鏡之基板1531W-a之一上表面及一下表面上形成一抗反射膜1535。
具有透鏡之基板1531W對應於上述在基板狀態中之具有透鏡之基板41W。此外，抗反射膜1535對應於上述之上表面層122及下表面層123。
此處，將考量其中將一外來材料1536混合至形成於具有透鏡之基板1531W-a之上表面上的抗反射膜1535之一部分中的一狀態。具有透鏡之基板1531W-a之上表面係在圖60D之步驟中鍵結至具有透鏡之基板1531W-b之一表面。
隨後，如圖60B中所繪示，在具有透鏡之基板1531W-a之上表面(其係鍵結至具有透鏡之基板1531W-b之表面)上形成一金屬膜1542。在此情況下，使用一金屬遮罩1541遮蔽其中形成透鏡1533之通孔1532之部分，使得未形成金屬膜1542。
例如，可使用通常用於金屬鍵結之Cu作為金屬膜1542之一材料。可使用可在一低溫下形成一膜之一PVD方法(諸如一沈積方法、一濺鍍方法或一離子電鍍方法)作為形成金屬膜1542之一方法。
可使用Ni、Co、Mn、Al、Sn、In、Ag、Zn或類似者及此等材料 之兩者或更多者之一合金代替Cu作為金屬膜1542之材料。此外，可使用除上文所提及之材料以外的材料，只要該等材料係容易塑性變形之金屬材料。
例如，可使用一噴墨方法(其使用金屬奈米顆粒(諸如銀顆粒))來代替使用一PVD方法及一金屬遮罩之方法作為形成金屬膜1542之一方法。
隨後，如圖60C中所繪示，作為鍵結前之一預處理，使用一可還原氣體(諸如甲酸、氫氣或氫自由基)移除在曝露於空氣時形成於金屬膜1542之表面上的氧化膜，藉此清洗金屬膜1542之表面。
作為清洗金屬膜1542之表面之一方法，可將電漿中之Ar離子輻射至金屬表面以藉由濺鍍而非使用可還原氣體來物理地移除氧化膜。
運用相同於圖60A至圖60C中所繪示之步驟之步驟，製備具有透鏡之基板1531W-b，其係待鍵結之在基板狀態中之另一具有透鏡之基板1531W。
隨後，如圖60D中所繪示，安置具有透鏡之基板1531W-a及1531W-b使得其等鍵結表面面向彼此且執行對準。此後，在施加適當壓力時，藉由金屬鍵結而鍵結具有透鏡之基板1531W-a之金屬膜1542及具有透鏡之基板1531W-b之金屬膜1542。
此處，例如假定一外來材料1543亦混合至具有透鏡之基板1531W-b之下表面(其係具有透鏡之基板1531W-b之鍵結表面)中。然而，即使當存在外來材料1536及1543時，由於使用容易塑性變形之一金屬材料作為金屬膜1542，故金屬膜1542變形且具有透鏡之基板1531W-a及1531W-b鍵結在一起。
最後，如圖60E中所繪示，執行一熱處理以加速原子鍵結及金屬結晶以增大鍵結強度。可省略此熱處理步驟。
以此方式，可使用金屬鍵結而鍵結其中透鏡1533形成於複數個 通孔1532之各者中的具有透鏡之基板1531W。
為了實現具有透鏡之基板1531W-a與金屬膜1542之間的鍵結，可在具有透鏡之基板1531W-a與金屬膜1542之間形成用作一黏著層之一膜。在此情況下，該黏著層形成於抗反射膜1535之一上側(外側)上(即，在抗反射膜1535與金屬膜1542之間)。例如，可使用Ti、Ta、W或類似者作為該黏著層。替代地，可使用Ti、Ta、W或類似者之氮化物或氧化物或者氮化物及氧化物之一堆疊式結構。此同樣適用於具有透鏡之基板1531W-b與金屬膜1542之間的鍵結。
此外，形成於具有透鏡之基板1531W-a上的金屬膜1542之材料及形成於具有透鏡之基板1531W-b上的金屬膜1542之材料可係不同金屬材料。
當藉由鍵結具有一低楊氏模數且容易塑性變形之金屬而鍵結在基板狀態中之具有透鏡之基板1531W時，即使在一外來材料存在於一鍵結表面上時，該鍵結表面藉由壓力而變形且獲得一必需接觸區域。
當使用金屬鍵結而鍵結之複數個具有透鏡之基板1531W經劃分以獲得堆疊式透鏡結構11且堆疊式透鏡結構11併入至相機模組1中時，由於金屬膜1542具有極佳密封性質且可防止光及水分進入側表面，故可製造具有高可靠度之堆疊式透鏡結構11及相機模組1。
<16.4 使用高度摻雜基板之具有透鏡之基板>
圖61A及圖61B係具有透鏡之基板41a'-1及41a'-2(其等係上述具有透鏡之基板41a之修改)之橫截面視圖。
在圖61A及圖61B中所繪示之具有透鏡之基板41a'-1及41a'-2之描述中，將省略相同於上述具有透鏡之基板41a之部分的部分之描述且將僅描述不同部分。
圖61A中所繪示之具有透鏡之基板41a'-1係藉由將高濃度之硼(B)擴散(離子植入)至一矽基板中而獲得之一高度摻雜基板。具有透鏡之 基板41a'-1中之一雜質濃度係近似1×1019cm-3，且具有透鏡之基板41a'-1可有效地吸收一廣波長範圍中之光。
具有透鏡之基板41a'-1之其他組態相同於上述具有透鏡之基板41a。
另一方面，在圖61B中所繪示之具有透鏡之基板41a'-2中，矽基板之區域被劃分成具有不同雜質濃度之兩個區域(即，一第一區域1551及一第二區域1552)。
第一區域1551形成至自光入射側上之基板表面之一預定深度(例如，近似3μm)。例如，第一區域1551中之雜質濃度高達近似1×1016cm-3。例如，第二區域1552中之雜質濃度近似1×1010cm-3，且低於第一濃度。例如，類似於具有透鏡之基板41a'-1，擴散(離子植入)至第一區域1551及第二區域1552中之離子係硼(B)。
具有透鏡之基板41a'-2中光入射側上之第一區域1551之雜質濃度近似1×1016cm-3，且低於具有透鏡之基板41a'-1之雜質濃度(例如，1×1019cm-3)。因此，形成於具有透鏡之基板41a'-2之通孔83之一側壁上的一光阻斷膜121'之厚度大於圖61A中所繪示之具有透鏡之基板41a'-1的一光阻斷膜121之厚度。例如，若具有透鏡之基板41a'-1的光阻斷膜121之厚度係2μm，則具有透鏡之基板41a'-2的光阻斷膜121'之厚度係5μm。
具有透鏡之基板41a'-2之其他組態相同於上述具有透鏡之基板41a。
如上述，當使用一高度摻雜基板作為具有透鏡之基板41a'-1及41a'-2時，由於該基板自身可吸收已穿過光阻斷膜121及上表面層122且到達該基板之光，故可抑制光之反射。可取決於到達該基板之光量以及光阻斷膜121及上表面層122之厚度適當地設定摻雜量，此係因為僅需吸收已達到該基板之光。
此外，由於使用容易處置之一矽基板作為具有透鏡之基板41a'-1及41a'-2，故容易處置具有透鏡之基板。由於該基板自身可吸收已穿過光阻斷膜121及上表面層122且到達該基板之光，故可減小光阻斷膜121、上表面層122及堆疊式基板自身之厚度且簡化該基板。
在具有透鏡之基板41a'-1及41a'-2中，摻雜至矽基板中之離子不限於硼(B)。代替此，例如，可使用磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或類似者。此外，可使用可具有增大經吸收光之量之一帶結構的一任意元件。
形成堆疊式透鏡結構11之其他具有透鏡之基板41b至41e可具有相同於具有透鏡之基板41a'-1至41a'-2之組態。
<製造方法>
將參考圖62A至62D描述製造圖61A中所繪示之具有透鏡之基板41a'-1之一方法。
首先，如圖62A中所繪示，製備其中擴散(離子植入)一高濃度之硼(B)之在一基板狀態中之一高度摻雜基板1561W。例如，高度摻雜基板1561W之雜質濃度近似1×1019cm-3。
隨後，如圖62B中所繪示，藉由在高度摻雜基板1561W之預定位置處蝕刻而形成通孔83。在圖62A至圖62D中，儘管歸因於繪製表面之限制而僅繪示兩個通孔83，但實際上數個通孔83形成於高度摻雜基板1561W之平面方向上。
隨後，如圖62C中所繪示，藉由憑藉噴塗沈積一黑色光阻材料而在通孔83之一側壁上形成一光阻斷膜121。
隨後，如圖62D中所繪示，藉由使用參考圖23A至圖23G所述之上模具201及下模具181之壓力模製而在通孔83之內側上形成包含透鏡21之一透鏡樹脂部分82。
此後，儘管圖式中未繪示，但在高度摻雜基板1561W及透鏡樹脂部分82之上表面上形成一上表面層122，且在高度摻雜基板1561W及 透鏡樹脂部分82之下表面上形成一下表面層123，並劃分該結構。以此方式，獲得圖61A中所繪示之具有透鏡之基板41a'-1。
接著，將參考圖63A至63F描述製造圖61B中所繪示之具有透鏡之基板41a'-2之一方法。
首先，如圖63A中所繪示，製備其中擴散(離子植入)一預定濃度之硼(B)之在一基板狀態中之一摻雜基板1571W。例如，摻雜基板1571W之雜質濃度近似1×1010cm-3。
隨後，如圖63B中所繪示，藉由在摻雜基板1571W之預定位置處蝕刻而形成通孔83。在圖63A至圖63F中，儘管歸因於繪製表面之限制而僅繪示兩個通孔83，但實際上數個通孔83形成於摻雜基板1571W之平面方向上。
隨後，如圖63C中所繪示，在硼(B)經離子植入直至自摻雜基板1571W之光入射側上之基板表面之一預定深度(例如，近似3μm)之後，在900℃下執行一熱處理。因此，如圖63D中所繪示，形成具有一高雜質濃度之一第一區域1551及具有一較低雜質濃度之一第二區域1552。
隨後，如圖63E中所繪示，藉由憑藉噴塗沈積一黑色光阻材料而在通孔83之一側壁上形成一光阻斷膜121。
隨後，如圖63F中所繪示，藉由使用參考圖23A至圖23G所述之上模具201及下模具181之壓力模製而在通孔83之內側上形成包含透鏡21之一透鏡樹脂部分82。
此後，儘管圖式中未繪示，但在摻雜基板1571W及透鏡樹脂部分82之上表面上形成一上表面層122，且在摻雜基板1571W及透鏡樹脂部分82之下表面上形成一下表面層123，並劃分該結構。以此方式，獲得圖61B中所繪示之具有透鏡之基板41a'-2。
形成圖1A及圖1B中所繪示之堆疊式透鏡結構11的各自具有透鏡 之基板41a至41e可組態為諸如圖61A及圖61B中所繪示之一高度摻雜基板。以此方式，可增大由該基板自身吸收之光量。
<17. 光接收元件及結構之像素配置以及隔膜板之使用>
接著，將進一步描述包含於圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1中之光接收元件12之一像素配置以及隔膜板51之組態。
圖64A至圖64D係繪示包含於圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1中之隔膜板51之平面形狀之實例之圖。
隔膜板51包含吸收或反射光以防止光進入之一屏蔽區域51a及使光透射之一開口區域51b。
在包含於圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1中之四個光學單元13中，其隔膜板51之開口區域51b可具有相同於圖64A至圖64D中所繪示之開口直徑且可具有不同於圖64A至圖64D中所繪示之開口直徑。在圖64A至圖64D中，符號「L」、「M」及「S」分別指示開口區域51b之開口直徑為「大」、「中等」及「小」。
在圖64A中所繪示之隔膜板51中，四個開口區域51b具有相同開口直徑。
在圖64B中所繪示之隔膜板51中，兩個開口區域51b係具有一「中等」開口直徑之標準隔膜開口。例如，如圖13中所繪示，隔膜板51可與具有透鏡之基板41之透鏡21稍微重疊。即，隔膜板51之開口區域51b可稍微小於透鏡21之直徑。圖64B中所繪示之隔膜板51之剩餘兩個開口區域51b具有一「大」開口直徑。即，剩餘兩個開口區域51b具有大於「中等」開口直徑之一開口直徑。例如，此等大開口區域51b具有在一主體之照度為低時允許更大量之光進入包含於相機模組1中之光接收元件12之一效應。
在圖64C中所繪示之隔膜板51中，兩個開口區域51b係具有一 「中等」開口直徑之標準隔膜開口。圖64C中所繪示之隔膜板51之剩餘兩個開口區域51b具有一「小」開口直徑。即，剩餘兩個開口區域51b具有小於「中等」開口直徑之一開口直徑。例如，此等小開口區域51b具有在一主體之照度為高時允許減小進入光接收元件12之光量之一效應，且若從此等開口區域進入之光透過具有「中等」開口直徑之開口區域51b入射於包含於相機模組1中之光接收元件12上，則在包含於光接收元件12中之一光電轉換單元中產生之電荷之量可超過該光電轉換單元之一飽和電荷量。
在圖64D中所繪示之隔膜板51中，兩個開口區域51b係具有一「中等」開口直徑之標準隔膜開口。圖64D中所繪示之隔膜板51之剩餘兩個開口區域51b之一者具有「大」開口直徑且另一者具有「小」開口直徑。此等開口區域51b具有相同於參考圖64B及圖64C所述之具有「大」開口直徑及「小」開口直徑之開口區域51b的效應。
圖65繪示圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1之一光接收區域之一組態。
如圖65中所繪示，相機模組1包含四個光學單元13(未繪示)。此外，由對應於各自光學單元13之光接收單元接收入射於此四個光學單元13上之光分量。因此，圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1之光接收元件12包含四個光接收區域1601a1至1601a4。
作為與光接收單元相關之另一實施例，光接收元件12可包含接收入射於包含於相機模組1中之一個光學單元13上之光之一個光接收區域1601a，且相機模組1包含對應於包含於相機模組1中之數個光學單元13之數個光接收元件12。例如，在圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1之情況下，相機模組1包含四個光學單元13。
光接收區域1601a1至1601a4分別包含像素陣列1601b1至1601b4， 其中用於接收光之像素配置成一陣列形式。
在圖65中，為了簡明起見，未繪示用於驅動包含於像素陣列中之像素之一電路及用於讀取像素之一電路，且以相同於像素陣列1601b1至1601b4之尺寸繪示光接收區域1601a1至1601a4。
包含於光接收區域1601a1至1601a4中之像素陣列1601b1至1601b4包含由複數個像素組成之像素重複單元1602c1至1602c4。此等重複單元1602c1至1602c4以複數個陣列形式配置在垂直方向及水平方向兩者上，藉此形成像素陣列1601b1至1601b4。
光學單元13安置於包含於光接收元件12中之光接收區域1601a1至1601a4上。四個光學單元13包含作為其之一部分之隔膜板51。在圖65中，作為隔膜板51之四個開口區域51b之開口直徑之一實例，由一虛線描繪圖64D中所繪示之隔膜板51之開口區域51b。
在影像信號處理之領域中，一超解析度技術稱為藉由將超解析度技術應用於一原始影像而獲得具有一高解析度之影像的技術。例如，在JP 2015-102794 A中揭示該超解析度技術之一實例。
圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1可具有在圖13、圖16、圖17、圖34、圖35、圖37及圖55中繪示為其之一橫截面結構之結構。
在此等相機模組1中，各安置於模組1之用作光入射表面之表面之垂直方向及水平方向之各者上的兩個光學單元13之光學軸在相同方向上延伸。歸因於此，可在光學軸延伸於相同方向上之情況下使用不同光接收區域獲得複數個非相同影像。
具有此一結構之相機模組1適於藉由將超解析度技術應用於所獲得之複數個原始影像而基於此等影像獲得具有高於從一個光學單元13獲得之一個影像之解析度之一解析度之一影像。
圖66至圖69繪示圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機 模組1之光接收區域中之像素之組態實例。
在圖66至圖69中，G像素指示接收綠色波長中之光之像素，R像素指示接收紅色波長中之光之像素，且B像素指示接收藍色波長中之光之像素。C像素指示接收可見光之整個波長區域中之光之像素。
圖66繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之一像素配置之一第一實例。
重複單元1602c1至1602c4分別在列及行方向上重複配置於四個像素陣列1601b1之1601b4中。圖66中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、G像素、B像素及G像素組成。
圖66中所繪示之像素配置具有以下效應：該像素配置適於將來自用可見光輻照之一主體之入射光分裂成紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)光分量以獲得由三個色彩R、G及B組成之一影像。
圖67繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之一像素配置之一第二實例。
在圖67中所繪示之像素配置中，形成重複單元1602c1至1602c4之各自像素所接收之光之波長(色彩)之組合不同於圖66中所繪示之像素配置之組合。圖67中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、G像素、B像素及C像素組成。
圖67中所繪示之像素配置未將光分裂成如上述之R光分量、G光分量及B光分量，但具有接收可見光之整個波長區域中之光之C像素。C像素接收大於接收經分裂光分量之一部分之R像素、G像素及B像素的光量。歸因於此，此組態具有以下效應：例如，即使在一主體之照度為低時，仍可使用由接收大量光之C像素獲得之資訊(例如，主體之照度資訊)而獲得具有較高明度之一影像或具有一較大照度灰度之一影像。
圖68繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列 1601b1至1601b4之一像素配置之一第三實例。
圖68中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、C像素、B像素及C像素組成。
圖68中所繪示之像素重複單元1602c1至1602c4不包含G像素。藉由算術上處理從C像素、R像素及B像素獲得之資訊而獲得對應於G像素之資訊。例如，藉由從C像素之輸出值減去R像素及B像素之輸出值而獲得對應於G像素之資訊。
圖68中所繪示之像素重複單元1602c1至1602c4之各者包含接收整個波長區域中之光之兩個C像素，其係圖67中所繪示之重複單元1602c1至1602c4之各者中之C像素之數目的兩倍。此外，在圖68中所繪示之像素重複單元1602c1至1602c4中，兩個C像素安置於重複單元1602c之輪廓之對角線方向上，使得在像素陣列1601b之垂直方向及水平方向兩者上，圖68中所繪示之像素陣列1601b中之C像素之節距係圖67中所繪示之像素陣列1601b中之C像素之節距的兩倍。
歸因於此，圖68中所繪示之組態具有以下效應：例如，即使在一主體之照度為低時，仍可以兩倍於圖67中所繪示之組態之解析度的一解析度獲得從接收大量光之C像素獲得的資訊(例如，照度資訊)，藉此可獲得具有比藉由圖67中所繪示之組態獲得之解析度高一倍的一解析度之一清晰影像。
圖69繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之一像素配置之一第四實例。
圖69中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、C像素、C像素及C像素組成。
例如，當將一相機模組用於安裝於一車輛上之一相機以拍攝該車輛之前向側時，在諸多情況下，一彩色影像通常並非必需。通常需要辨識在前向側上行進之一車輛之一紅色剎車燈及一道路上之一交通 信號之紅色信號且辨識其他主體之形狀。
由於圖69中所繪示之組態包含辨識一車輛之紅色剎車燈及一道路上之一交通信號之紅色信號之R像素且包含接收大量光之大於圖68中所繪示之像素重複單元1602c中所包含之C像素之數目個C像素，故圖69中所繪示之組態提供以下效應：例如，即使在一主體之照度為低時，仍可獲得具有一較高解析度之一清晰影像。
包含圖66至圖69中所繪示之光接收元件12之相機模組1可使用圖64A至圖64D中所繪示之隔膜板51之任一形狀。
在圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1(包含圖66至圖69中所繪示之光接收元件12之任一者及圖64A至圖64D之任一者中所繪示之隔膜板51)中，各安置於相機模組1之用作一光入射表面之表面之垂直方向及水平方向上的兩個光學單元13之光學軸在相同方向上延伸。
具有此一結構之相機模組1具有以下效應：可藉由將超解析度技術應用於經獲得複數個原始影像而獲得具有一較高解析度之一影像。
圖70繪示圖66中所繪示之像素配置之一修改。
圖66中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、G像素、B像素及G像素組成，且相同色彩之兩個G像素具有相同結構。相比之下，圖70中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、G1像素、B像素及G2像素組成，且相同色彩之兩個G像素(即，G1像素及G2像素)具有不同結構。
包含於G2像素中之一信號產生單元(例如，一光二極體)具有高於G1像素之一適當操作限制(例如，一飽和電荷量)。此外，包含於G2像素中之一信號轉換單元(例如，一充電電壓轉換電容器)具有大於G1像素之一尺寸。
根據此一組態，由於在G2像素每單位時間產生一預定量之信號 (例如，電荷)時該像素之一輸出信號小於G1像素之一輸出信號且G2像素之飽和電荷量大於G1像素之飽和電荷量，故該組態提供以下效應：例如，即使在一主體之照度為高時，該等像素無法達到其操作限制且獲得具有一高灰度之一影像。
另一方面，由於在G1像素每單位時間產生一預定量之信號(例如，電荷)時該像素提供大於G2像素之一輸出信號，故該組態提供以下效應：例如，即使在一主體之照度為低時，仍獲得具有一高灰度之一影像。
由於圖70中所繪示之光接收元件12包含此等G1及G2像素，故光接收元件12提供以下效應：獲得具有一廣照度範圍中之一高灰度之一影像(即，具有一廣動態範圍之一影像)。
圖71繪示圖68中所繪示之像素配置之一修改。
圖68中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、C像素、B像素及C像素組成，且相同色彩之兩個C像素具有相同結構。相比之下，圖71中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、C1像素、B像素及C2像素組成，且相同色彩之兩個C像素(即，C1像素及C2像素)具有不同結構。
包含於C2像素中之一信號產生單元(例如，一光二極體)具有高於C1像素之一適當操作限制(例如，一飽和電荷量)。此外，包含於C2像素中之一信號轉換單元(例如，一充電電壓轉換電容器)係大於C1像素之一尺寸。
圖72繪示圖69中所繪示之像素配置之一修改。
圖69中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、C像素、C像素及C像素組成，且相同色彩之三個C像素具有相同結構。相比之下，圖72中所繪示之重複單元1602c1至1602c4分別由R像素、C1像素、C2像素及C3像素組成，且相同色彩之三個C像素(即，C1像素 至C3像素)具有不同結構。
例如，包含於C2像素中之一信號產生單元(例如，一光二極體)具有高於C1像素之一操作限制(例如，一飽和電荷量)，且包含於C3像素中之一信號產生單元(例如，一光二極體)具有高於C2像素之一操作限制(例如，一飽和電荷量)。此外，包含於C2像素中之一信號轉換單元(例如，一充電電壓轉換電容器)係大於C1像素之一尺寸，且包含於C3像素中之一信號轉換單元(例如，一充電電壓轉換電容器)係大於C2像素之一尺寸。
由於圖71及圖72中所繪示之光接收元件12具有上述組態，故類似於圖70中所繪示之光接收元件12，光接收元件12提供以下效應：獲得具有一廣照度範圍中之一高灰度之一影像(即，具有一廣動態範圍之一影像)。
包含圖70至圖72中所繪示之光接收元件12之相機模組1之隔膜板51可具有圖64A至圖64D中所繪示之隔膜板51之各種組態及其等之修改。
在圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組1(包含圖70至圖72中所繪示之光接收元件12之任一者及圖64A至圖64D之任一者中所繪示之隔膜板51)中，各安置於相機模組1之用作一光入射表面之表面之垂直方向及水平方向上的兩個光學單元13之光學軸在相同方向上延伸。
具有此一結構之相機模組1具有以下效應：可藉由將超解析度技術應用於經獲得複數個原始影像而獲得具有一較高解析度之一影像。
圖73A繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之像素配置之一第五實例。
包含於光接收元件12中之四個像素陣列1601b1至1601b4未必具有相同於上述之結構，但可具有不同於圖73A中所繪示之結構。
在圖73A中所繪示之光接收元件12中，像素陣列1601b1及1601b4具有相同結構，且形成像素陣列1601b1及1601b4之重複單元1602c1及1602c4具有相同結構。
相比之下，像素陣列1601b2及1601b3具有不同於像素陣列1601b1及1601b4之一結構。具體言之，包含於像素陣列1601b2及1601b3之重複單元1602c2及1602c3中之像素具有大於像素陣列1601b1及1601b4之重複單元1602c1及1602c4之像素。更具體言之，包含於重複單元1602c2及1602c3之像素中之光電轉換單元具有大於重複單元1602c1及1602c4之像素中之光電轉換單元的一尺寸。重複單元1602c2及1602c3之區域具有大於重複單元1602c1及1602c4之區域的一尺寸，此係因為重複單元1602c2及1602c3之像素具有大於重複單元1602c1及1602c4之像素的一尺寸。歸因於此，儘管像素陣列1601b2及1601b3具有相同於像素陣列1601b1及1601b4之面積，但像素陣列1601b2及1601b3係由小於像素陣列1601b1及1601b4之數目個像素組成。
包含圖73A中所繪示之光接收元件12的相機模組1之隔膜板51可具有圖64A至圖64C中所繪示之隔膜板51之各種組態、圖73B至圖73D中所繪示之隔膜板51之組態或其等之修改。
大體言之，使用大像素之一光接收元件提供以下效應：獲得具有比使用小像素之一光接收元件更佳之一信雜比(S/N比)之一影像。
儘管在使用大像素之一光接收元件中之一信號讀出電路及一信號放大電路中產生之雜訊之量值相同於使用小像素之一光接收元件之雜訊之量值，但由包含於一像素中之一信號產生單元產生之一信號之量值隨著一像素之尺寸增大而增大。
歸因於此，使用大像素之光接收元件提供以下效應：獲得具有比使用小像素之光接收元件更佳之一信雜比(S/N比)之一影像。
另一方面，若一像素陣列之尺寸係相同的，則使用小像素之一 光接收元件提供高於使用大像素之一光接收元件之一解析度。
歸因於此，使用小像素之光接收元件提供以下效應：獲得具有高於使用大像素之光接收元件的一解析度之一影像。
圖73A中所繪示之光接收元件12之組態提供以下效應：例如，在一主體之照度為高且因此在光接收元件12中獲得一大信號時，可使用光接收區域1601a1及1601a4(其中像素具有一小尺寸且解析度為高)獲得具有高解析度之影像，且藉由將超解析度技術應用於此兩個影像而獲得具有一高解析度之一影像。
此外，可提供以下效應：例如，在一主體之照度為低且因此存在一影像之S/N比因在光接收元件12中未獲得一大信號而減小之一可能性時，可使用光接收區域1601a2及1601a3(其中獲得具有一高S/N比之影像)獲得具有一高S/N比之影像，且藉由將超解析度技術應用於此兩個影像而獲得具有一高解析度之一影像。
在此情況下，包含圖73A中所繪示之光接收元件12之相機模組1可使用例如圖73B至圖73D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖73B中所繪示之隔膜板51之形狀作為隔膜板51之形狀。
例如，在圖73B至圖73D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖73C中所繪示之隔膜板51中，結合使用大像素之光接收區域1601a2及1601a3使用的隔膜板51之開口區域51b大於結合其他光接收區域使用的隔膜板51之開口區域51b。
歸因於此，使用圖73A中所繪示之光接收元件12與圖73B至圖73D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖73C中所繪示之隔膜板51之一組合的相機模組1提供以下效應：例如，在一主體之照度為低且因此在光接收元件12中未獲得一大信號時，可在光接收區域1601a2及1601a3中獲得具有高於使用圖73A中所繪示之光接收元件12與圖73B中所繪示之隔膜板51之一組合的相機模組1之一S/N比之影像。
例如，在圖73B至圖73D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖73D中所繪示之隔膜板51中，結合使用大像素之光接收區域1601a2及1601a3使用的隔膜板51之開口區域51b小於結合其他光接收區域使用的隔膜板51之開口區域51b。
歸因於此，與使用圖73A中所繪示之光接收元件12與圖73B至圖73D中所繪示之三種形狀之隔膜板51當中的圖73B中所繪示之隔膜板51之一組合的相機模組1相比，使用圖73A中所繪示之光接收元件12與圖73B至圖73D中所繪示之三種形狀之隔膜板51當中的圖73D中所繪示之隔膜板51之一組合的相機模組1提供以下效應：例如，當一主體之照度為高且在光接收元件12中未獲得一大信號時，抑制更多入射於光接收區域1601a2及1601a3上之光量。
歸因於此，可提供抑制以下情境發生之效應：過大量光進入包含於光接收區域1601a2及1601a3中之像素，且因此，超過包含於光接收區域1601a2及1601a3中之像素之一適當操作限制(例如，飽和電荷量)。
圖74A繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之像素配置之一第六實例。
在圖74A中所繪示之光接收元件12中，像素陣列1601b1之重複單元1602c1之區域具有小於像素陣列1601b2及1601b3之重複單元1602c2及1602c3之區域的一尺寸。像素陣列1601b4之重複單元1602c4之區域具有大於像素陣列1601b2及1601b3之重複單元1602c2及1602c3之區域的一尺寸。
即，重複單元1602c1至1602c4之區域之尺寸具有此一關係：(重複單元1602c1)<[(重複單元1602c2)=(重複單元1602c3)]<(重複單元1602c4)。
重複單元1602c1至1602c4之各者之區域之尺寸愈大，像素尺寸愈 大且光電轉換單元之尺寸愈大。
包含圖74A中所繪示之光接收元件12的相機模組1之隔膜板51可具有圖64A至圖64C中所繪示之隔膜板51之各種組態、圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之組態或其等之修改。
圖74A中所繪示之光接收元件12之組態提供以下效應：例如，當一主體之照度為高且因此在光接收元件12中獲得一大信號時，可使用光接收區域1601a1(其中像素具有一小尺寸且解析度為高)獲得具有高解析度之影像。
此外，可提供以下效應：例如，當一主體之照度為低且因此存在一影像之S/N比因在光接收元件12中未獲得一大信號而減小之一可能性時，可使用光接收區域1601a2及1601a3(其中獲得具有一高S/N比之影像)獲得具有一高S/N比之影像，且藉由將超解析度技術應用於此兩個影像而獲得具有一高解析度之一影像。
此外，可提供以下效應：例如，當一主體之照度更低且因此存在一影像之S/N比在光接收元件12中進一步減小之一可能性時，可使用光接收區域1601a4(其中獲得具有一較高S/N比之影像)獲得具有一較高S/N比之影像。
在此情況下，包含圖74A中所繪示之光接收元件12之相機模組1可使用例如圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74B中所繪示之隔膜板51之形狀作為隔膜板51之形狀。
例如，在圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74C中所繪示之隔膜板51中，結合使用大像素之光接收區域1601a2及1601a3使用的隔膜板51之開口區域51b大於結合使用小像素之光接收區域1601a1使用的隔膜板51之開口區域51b。此外，結合使用更大像素之光接收區域1601a4使用的隔膜板51之開口區域51b更大。
歸因於此，使用圖74A中所繪示之光接收元件12與圖74B至圖 74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74C中所繪示之隔膜板51之一組合的相機模組1提供以下效應：例如當一主體之照度為低且在光接收元件12中未獲得一大信號時，可在光接收區域1601a2及1601a3中獲得具有一較高S/N比之影像，且例如當一主體之照度更低時，可在光接收區域1601a4中獲得具有高於使用圖74A中所繪示之光接收元件12與圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74B中所繪示之隔膜板51之一組合的相機模組1之一S/N比之影像。
例如，在圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74D中所繪示之隔膜板51中，結合使用大像素之光接收區域1601a2及1601a3使用的隔膜板51之開口區域51b小於結合使用小像素之光接收區域1601a1使用的隔膜板51之開口區域51b。此外，結合使用更大像素之光接收區域1601a4使用的隔膜板51之開口區域51b更小。
歸因於此，與使用圖74A中所繪示之光接收元件12與圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74B中所繪示之隔膜板51之一組合的相機模組1相比，使用圖74A中所繪示之光接收元件12與圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74D中所繪示之隔膜板51之一組合的相機模組1提供以下效應：例如當一主體之照度為高且在光接收元件12中獲得一大信號時，抑制更多入射於光接收區域1601a2及1601a3上之光量。
歸因於此，可提供抑制以下情境發生之一效應：過大量光進入包含於光接收區域1601a2及1601a3中之像素，且因此超過包含於光接收區域1601a2及1601a3中之像素之一適當操作限制(例如，飽和電荷量)。
此外，可提供進一步抑制入射於光接收區域1601a4上之光量以藉此抑制以下情境發生之一效應：過大量光進入包含於光接收區域1601a4中之像素，且因此超過包含於光接收區域1601a4中之像素之一 適當操作限制(例如，飽和電荷量)。
作為另一實施例，如在一般相機中使用般使用類似於藉由組合複數個板及改變該等板之一位置關係而改變一開口之尺寸的一隔膜之一結構，例如可使用其中一相機模組包含開口區域51b可變且一隔膜之開口尺寸根據一主體之照度而改變的一結構。
例如，在使用圖73A或圖74A中所繪示之光接收元件12時，可使用以下結構：在一主體之照度為低時，使用在圖73B至圖73D或者圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖73C或圖74C中所繪示之形狀；在該主體之照度高於上文所提及之照度時，使用圖73B或圖74B中所繪示之形狀；及在該主體之照度更高於上文所提及之照度時，使用圖73D或圖74D中所繪示之形狀。
圖75繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之像素配置之一第七實例。
在圖75中所繪示之光接收元件12中，像素陣列1601b1之所有像素係由接收綠色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b2之所有像素係由接收藍色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b3之所有像素係由接收紅色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b4之所有像素係由接收綠色波長中之光之像素組成。
圖76繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之像素配置之一第八實例。
在圖76中所繪示之光接收元件12中，像素陣列1601b1之所有像素係由接收綠色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b2之所有像素係由接收藍色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b3之所有像素係由接收紅色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b4之所有像素係由接收可見光之整個波長區域中之光之像素組成。
圖77繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列 1601b1至1601b4之像素配置之一第九實例。
在圖77中所繪示之光接收元件12中，像素陣列1601b1之所有像素係由接收可見光之整個波長區域中之光之像素組成。像素陣列1601b2之所有像素係由接收藍色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b3之所有像素係由接收紅色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b4之所有像素係由接收可見光之整個波長區域中之光之像素組成。
圖78繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之像素配置之一第十實例。
在圖78中所繪示之光接收元件12中，像素陣列1601b1之所有像素係由接收可見光之整個波長區域中之光之像素組成。像素陣列1601b2之所有像素係由接收可見光之整個波長區域中之光之像素組成。像素陣列1601b3之所有像素係由接收紅色波長中之光之像素組成。像素陣列1601b4之所有像素係由接收可見光之整個波長區域之光之像素組成。
如圖75至圖78中所繪示，光接收元件12之像素陣列1601b1至1601b4可經組態使得各自像素陣列之各者接收相同波長區域中之光。
相關技術中之一已知RGB三板類型固態成像裝置包含三個光接收元件，且各自光接收元件分別僅捕捉R影像、G影像及B影像。在相關技術中之已知RGB三板類型固態成像裝置中，藉由一棱鏡而使入射於一個光學單元上之光在三個方向上分裂，且使用三個光接收元件接收經分裂光分量。歸因於此，入射於三個光接收元件上之主體影像之位置係相同的。因此，難以藉由將超解析度技術應用於此三個影像而獲得一高度敏感影像。
相比之下，在使用圖75至圖78中所繪示之光接收元件12之任一者的圖10A至圖10F及圖11A至圖11D中所繪示之相機模組中，兩個光 學單元13安置於相機模組1之用作光入射表面之表面之垂直方向及水平方向之各者上，且此四個光學單元13之光學軸彼此平行地延伸在相同方向上。歸因於此，可在光學軸延伸於相同方向上之情況下使用包含於光接收元件12中之四個不同光接收區域1601a1至1601a4獲得未必相同的複數個影像。
具有此一結構之相機模組1提供以下效應：可藉由將超解析度技術應用於從具有上述配置之四個光學單元13獲得之複數個影像而基於此等影像獲得具有高於從一個光學單元13獲得之一個影像之一解析度的一解析度之一影像。
其中由圖75中所繪示之光接收元件12獲得色彩G、R、G及B之四個影像之組態提供相同於由圖66中所繪示之光接收元件12之組態(其中色彩G、R、G及B之四個像素形成一重複單元)提供之效應之效應。
其中由圖76中所繪示之光接收元件12獲得色彩R、G、B及C之四個影像之組態提供相同於由圖67中所繪示之光接收元件12之組態(其中色彩R、G、B及C之四個像素形成一重複單元)提供之效應之效應。
其中由圖77中所繪示之光接收元件12獲得色彩R、C、B及C之四個影像之組態提供相同於由圖68中所繪示之光接收元件12之組態(其中色彩R、C、B及C之四個像素形成一重複單元)提供之效應之效應。
其中由圖78中所繪示之光接收元件12獲得色彩R、C、C及C之四個影像之組態提供相同於由圖69中所繪示之光接收元件12之組態(其中色彩R、C、C及C之四個像素形成一重複單元)提供之效應之效應。
包含圖75至圖78中所繪示之光接收元件12之任一者的相機模組1之隔膜板51可具有圖64A至圖64D中所繪示之隔膜板51之各種組態及其等之修改。
圖79A繪示包含於相機模組1之光接收元件12中的四個像素陣列1601b1至1601b4之像素配置之一第十一實例。
在圖79A中所繪示之光接收元件12中，像素陣列1601b1至1601b4之各像素之像素尺寸或由各像素接收之光之波長係不同的。
關於像素尺寸，像素陣列1601b1具有最小尺寸，像素陣列1601b2及1601b3具有大於像素陣列1601b1之相同尺寸，且像素陣列1601b4具有大於像素陣列1601b2及1601b3之一尺寸。像素尺寸與包含於各像素中之光電轉換單元之尺寸成比例。
關於由各像素接收之光之波長，像素陣列1601b1、1601b2及1601b4係由接收可見光之整個波長範圍中之光之像素組成，且像素陣列1601b3由接收紅色波長中之光之像素組成。
圖79A中所繪示之光接收元件12之組態提供以下效應：例如當一主體之照度為高且因此在光接收元件12中獲得一大信號時，可使用光接收區域1601a1(其中像素具有一小尺寸)獲得具有一高解析度之影像。
此外，可提供以下效應：例如當一主體之照度為低且因此存在一影像之S/N比因在光接收元件12中未獲得一大信號而減小之一可能性時，可使用光接收區域1601a2(其中獲得具有一高S/N比之一影像)獲得具有一高S/N比之影像。
此外，可提供以下效應：例如當一主體之照度更低且因此存在一影像之S/N比在光接收元件12中進一步減小之一可能性時，可使用光接收區域1601a4(其中獲得具有一較高S/N比之影像)獲得具有一較高S/N比之影像。
其中結合圖79B至圖79D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖79B中所繪示之隔膜板51使用圖79A中所繪示之光接收元件12之組態提供相同於由其中結合圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74B中所繪示之隔膜板51使用圖74A中所繪示之光接收元件12之組態提供之效應之效應。
其中結合圖79B至圖79D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖79C中所繪示之隔膜板51使用圖79A中所繪示之光接收元件12之組態提供相同於由其中結合圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74C中所繪示之隔膜板51使用圖74A中所繪示之光接收元件12之組態提供之效應之效應。
其中結合圖79B至圖79D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖79D中所繪示之隔膜板51使用圖79A中所繪示之光接收元件12之組態提供相同於由其中結合圖74B至圖74D中所繪示之隔膜板51之三種形狀當中的圖74D中所繪示之隔膜板51使用圖74A中所繪示之光接收元件12之組態提供之效應之效應。
包含圖79A中所繪示之光接收元件12之相機模組1可具有圖64A至圖64D中所繪示之隔膜板51之組態、圖79B至圖79D中所繪示之隔膜板51之組態或其等之修改。
<18. 電子裝置之應用實例>
可以併入至以下者中之一形式使用相機模組1：一成像裝置，諸如一數位相機或一視訊攝影機；一行動終端器件，其具有一成像功能；及一電子裝置，其使用一影像捕捉單元(光電轉換單元)中之一固態成像裝置，諸如使用一影像讀取單元中之一固態成像裝置之一影印機。
圖80係繪示作為應用本發明技術之一電子裝置之一成像裝置之一組態實例之一方塊圖。
圖80中所繪示之一成像裝置2000包含一相機模組2002及一數位信號處理器(DSP)電路2003(其為一相機信號處理單元)。此外，成像裝置2000包含一圖框記憶體2004、一顯示單元2005、一記錄單元2006、一操作單元2007及一電力供應單元2008。DSP電路2003、圖框記憶體2004、顯示單元2005、記錄單元2006、操作單元2007、電力供 應單元2008經由一匯流排線2009彼此連接。
相機模組2002中之一影像感測器2001捕捉來自一主體之入射光(影像光)，將形成於一成像表面上之入射光之量轉換至各自像素中之一電信號，並將該電信號輸出為一像素信號。相機模組1用作相機模組2002，且影像感測器2001對應於光接收元件12。
顯示單元2005係一面板型顯示器件(諸如一液晶面板或一有機電發光(EL)面板)且顯示藉由影像感測器2001成像之一移動或靜止影像。記錄單元2006將藉由影像感測器2001成像之移動或靜止影像記錄於一記錄媒體上，諸如一硬碟機或一半導體記憶體。
操作單元2007根據一使用者之操作發佈關於成像裝置2000之各種功能之一操作指令。電力供應單元2008將用作操作電力之各種類型之電力供應至DSP電路2003、圖框記憶體2004、顯示單元2005、記錄單元2006及操作單元2007。
如上所述，當使用在其上以高準確度定位及鍵結(堆疊)堆疊式透鏡結構11之相機模組1作為相機模組2002時，可改良影像品質且減小尺寸。因此，在用於行動器件之一相機模組(諸如一視訊攝影機、一數位相機及一行動電話)之成像裝置2000中，可減小一半導體封裝之尺寸且改良一經拍攝影像之影像品質。
<19. 影像感測器之使用實例>
根據本發明之一實施例之技術可應用於各種產品。例如，根據本發明之一實施例之技術可應用於針對一患者使用一膠囊內視鏡之一內部資訊擷取系統。
圖81係繪示可應用根據本發明之一實施例之技術的一內部資訊擷取系統5400之一示意組態之一實例之一圖。參考圖81，內部資訊擷取系統5400包含一膠囊內視鏡5401及集中地控制內部資訊擷取系統5400之操作之一外部控制器件5423。在一檢查中由一患者吞服膠囊內 視鏡5401。膠囊內視鏡5401具有一影像捕捉功能及一無線通信功能。膠囊內視鏡5401藉由蠕動或類似者移動通過器官(諸如胃及腸道)之內部直至從患者自然地排出，同時亦以預定時間間隔連續捕捉相關器官之內部之影像(下文中亦稱為內部影像)，且將關於內部影像之資訊連續地無線傳輸至身體外部之外部控制器件5423。基於關於內部影像之經接收資訊，外部控制器件5423產生用於將內部影像顯示於一顯示器件(未繪示)上之影像資料。以此方式，運用內部資訊擷取系統5400，可從吞服膠囊內視鏡5401之時間至排出膠囊內視鏡5401之時間持續地獲得描繪患者之內部狀況之影像。
將進一步詳細地描述膠囊內視鏡5401及外部控制器件5423之組態及功能。如圖81中所繪示，膠囊內視鏡5401具有構建於一膠囊形外殼5403中之一光源單元5405、一影像捕捉單元5407、一影像處理單元5409、一無線通信單元5411、一電力供應單元5415、一電源單元5417、一狀態偵測單元5419及一控制單元5421之功能。
光源單元5405包含一光源(舉例而言，諸如一發光二極體(LED))且用光輻照影像捕捉單元5407之成像場。
影像捕捉單元5407包含一影像感測器及由提供於該影像感測器前方之多個透鏡組成之一光學系統。來自用來輻照一身體組織(其為觀察對象)之光之反射光藉由該光學系統聚集且入射於該影像感測器上。該影像感測器接收且光電地轉換觀察光以藉此產生對應於觀察光之一電信號，或換言之，對應於經觀察影像之一影像信號。將由影像捕捉單元5407產生之影像信號提供至影像處理單元5409。應注意，可使用各種已知影像感測器(諸如一互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器或一電荷耦合器件(CCD)影像感測器)作為影像捕捉單元5407之影像感測器。
影像處理單元5409包含一處理器(諸如一中央處理單元(CPU)或一 圖形處理單元(GPU))，且對由影像捕捉單元5407產生之影像信號執行各種類型之信號處理。此信號處理可係用於將影像信號傳輸至外部控制器件5423之最小位準之處理(舉例而言，諸如影像資料壓縮、圖框速率轉換、資料速率轉換及/或格式轉換)。組態影像處理單元5409以僅執行最小必需位準之處理使得可用更低電力消耗實現呈一更緊密形式之影像處理單元5409，其對膠囊內視鏡5401係較佳的。然而，若外殼5403內部存在額外空間或可用電力，則亦可由影像處理單元5409執行額外信號處理(舉例而言，諸如一雜訊移除程序或其他影像品質改良程序)。影像處理單元5409將經受信號處理之影像信號作為原始資料提供至無線通信單元5411。應注意，若由狀態偵測單元5419捕捉關於膠囊內視鏡5401之狀態之資訊(諸如移動或定向)，則影像處理單元5409亦可結合該資訊而將影像信號提供至無線通信單元5411。此可使捕捉一影像之身體內部之位置、捕捉該影像之方向及類似者與經捕捉影像相關聯。
無線通信單元5411包含能夠將各種類型之資訊傳輸至外部控制器件5423及從外部控制器件5423接收各種類型之資訊的一通信器件。例如，此通信器件包含一天線5413及執行用於傳輸及接收信號之處理(諸如調變處理)之一處理電路。無線通信單元5411對經受藉由影像處理單元5409之信號處理之影像信號執行預定處理(諸如調變處理)，且經由天線5413將影像信號傳輸至外部控制器件5423。此外，無線通信單元5411經由天線5413從外部控制器件5423接收與膠囊內視鏡5401之驅動控制相關之一控制信號。無線通信單元5411將經接收控制信號提供至控制單元5421。
例如，電力供應單元5415包含用於接收電力之一天線線圈、用於從該天線線圈中產生之一電流再生電力之一電力再生電路及一電壓步升電路。在電力供應單元5415中，使用所謂的非接觸式或無線充電 之原理來產生電力。具體言之，提供至電力供應單元5415之天線線圈的一預定頻率之一外部磁場(電磁波)在天線線圈中產生一感應電動勢。例如，此電磁波可係經由一天線5425從外部控制器件5423傳輸之一載波。藉由該電力再生電路從該感應電動勢再生電力，且在該電壓步升電路中適當地調整電力之電位，藉此產生電力以用於電力儲存。將由電力供應單元5415產生之電力儲存於電源單元5417中。
電源單元5417包含一二次電池，且儲存由電力供應單元5415產生之電力。圖81為了簡潔起見省略指示來自電源單元5417之電力之接收者之箭頭或類似者，但儲存於電源單元5417中之電力被供應至光源單元5405、影像捕捉單元5407、影像處理單元5409、無線通信單元5411、狀態偵測單元5419及控制單元5421，且可用來驅動此等組件。
狀態偵測單元5419包含用於偵測膠囊內視鏡5401之狀態之一感測器，諸如一加速度感測器及/或一陀螺感測器。狀態偵測單元5419可從來自該感測器之偵測結果擷取關於膠囊內視鏡5401之狀態之資訊。狀態偵測單元5419將關於膠囊內視鏡5401之狀態之經擷取資訊提供至影像處理單元5409。如先前所論述，在影像處理單元5409中，可使關於膠囊內視鏡5401之狀態之資訊與影像信號相關聯。
控制單元5421包含一處理器(諸如一CPU)，且藉由根據一預定程式操作而集中控制膠囊內視鏡5401之操作。控制單元5421根據從外部控制器件5423傳輸之一控制信號適當地控制光源單元5405、影像捕捉單元5407、影像處理單元5409、無線通信單元5411、電力供應單元5415、電源單元5417及狀態偵測單元5419之驅動，藉此實現如上所述之各組件之功能。
外部控制器件5423可係一處理器(諸如一CPU或GPU)，或其上安裝一處理器及一儲存元件(諸如記憶體)之一器件，諸如一微控制器或一控制板。外部控制器件5423包含天線5425，且能夠經由天線5425將 各種類型之資訊傳輸至膠囊內視鏡5401及從膠囊內視鏡5401接收各種類型之資訊。具體言之，外部控制器件5423藉由將一控制信號傳輸至膠囊內視鏡5401之控制單元5421而控制膠囊內視鏡5401之操作。例如，光源單元5405用光輻照一觀察目標之一光輻照條件可藉由來自外部控制器件5423之一控制信號而改變。此外，一影像捕捉條件(舉例而言，諸如影像捕捉單元5407中之圖框速率及曝光位準)可藉由來自外部控制器件5423之一控制信號而改變。此外，影像處理單元5409中之處理之內容及無線通信單元5411傳輸影像信號之一條件(舉例而言，諸如傳輸時間間隔及待傳輸影像之數目)可藉由來自外部控制器件5423之一控制信號而改變。
此外，外部控制器件5423對從膠囊內視鏡5401傳輸之影像信號執行各種類型之影像處理，且產生影像資料以用於將一經捕捉內部影像顯示於一顯示器件上。對於影像處理，可執行各種已知信號處理，諸如一顯影程序(馬賽克程序))、一影像品質改良程序(諸如一帶增強程序、一超解析度程序、一雜訊降低(NR)程序及/或一抖動校正程序)及/或一放大程序(電子縮放程序)。外部控制器件5423控制一顯示器件(未繪示)之驅動，且引起該顯示器件基於經產生影像資料顯示一經捕捉內部影像。替代地，外部控制器件5423亦可引起一記錄器件(未繪示)記錄經產生影像資料，或引起一印刷器件(未繪示)打印輸出(printout)經產生影像資料。
上文描述可應用根據本發明之一實施例之技術的內部資訊擷取系統5400之一實例。在前文中所述之組態當中，根據本發明之一實施例之技術可有利地應用於一膠囊內視鏡。具體言之，本發明有效地用於縮小一成像器件且減少應用根據本發明之一實施例之技術之患者之負擔。
圖82係繪示使用被組態為相機模組1之一影像感測器之一使用實 例之一圖。
例如，可在以下列方式感測光(諸如可見光、紅外光、紫外光及X射線)之各種情況下使用被組態為相機模組1之影像感測器。
用於拍攝經提供以用於觀看之影像之裝置，諸如數位相機、具有一相機特徵之行動裝置。
經提供用於運輸之裝置，諸如：車載感測器，其等用於拍攝一車輛之前面、後面、周圍、內部及類似者以實現一安全駕駛功能(諸如一自動停止功能)且辨識駕駛員之狀況；監控攝影機，其用於監控行駛車輛及道路；及距離量測感測器，其用於量測車輛之間的距離。
經提供用於消費性電子器件之裝置，諸如用來拍攝一使用者之姿勢以根據姿勢操作裝置之TV、冰箱及空調。
經提供用於醫療及健康護理目的之裝置，諸如用於使用紅外光拍攝血管之內視鏡及裝置。
經提供用於安全目的之裝置，諸如預防犯罪監視攝影機及用於個人認證之相機。
經提供用於美容目的之裝置，諸如用於拍攝皮膚之皮膚計(skin meter)及用於拍攝頭皮之顯微鏡。
經提供用於運動目的之裝置，諸如專用於運動之動作攝影機及穿戴式相機。
經提供用於農業目的之裝置，諸如用於監控農場及作物之狀況之攝影機。
本發明技術之實施例不限於上述實施例，但可在不背離本發明技術之精神之情況下作出各種改變。
例如，本發明技術不限於應用於偵測可見光之入射光強度之一分佈以將該分佈拍攝為一影像的一固態成像裝置。然而，本發明技術可應用於：一固態成像裝置，其將紅外光、X射線或顆粒之入射強度 之一分佈拍攝為一影像；及一整體固態成像裝置(物理量偵測器件)，其在一更廣意義上偵測其他物理量(諸如壓力或靜電電容)之一分佈以將該分佈拍攝為一影像，諸如一指紋偵測感測器。
例如，可採用其中組合上述複數個實施例之全部或部分之一實施例。
本說明書中所述之優點僅係實例且可提供除本說明書中所述之優點以外的其他優點。
本發明技術可具有下列組態。
(1)一種堆疊式透鏡結構，其中具有透鏡之基板藉由直接鍵結而鍵結及堆疊，該等基板具有安置於形成於該基板中之一通孔之一內側上之一透鏡。
(2)如(1)之堆疊式透鏡結構，其中一抗反射膜形成於該等具有透鏡之基板之一鍵結表面上。
(3)如(2)之堆疊式透鏡結構，其中該抗反射膜相同於形成於該透鏡之一表面上之一抗反射膜。
(4)如(2)或(3)之堆疊式透鏡結構，其中該抗反射膜係由具有不同折射率之複數個膜組成。
(5)如(4)之堆疊式透鏡結構，其中該複數個膜至少包含具有一第一折射率之一低折射率膜及具有一第二折射率之一高折射率膜，且該抗反射膜之一頂部層上之一膜係該低折射率膜。
(6)如(1)至(5)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中該直接鍵結係電漿鍵結。
(7)如(1)至(6)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中一光阻斷膜形成於該通孔之一側壁上。
(8)如(1)至(7)中任一項之堆疊式透鏡結構，其進一步包含： 一防護玻璃，其保護該透鏡，其中用作一光學隔膜之一光阻斷膜形成於該防護玻璃上。
(9)如(1)至(7)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中複數個該等堆疊式具有透鏡之基板之一者之該通孔之一孔直徑用作一光學隔膜。
(10)如(1)至(7)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中堆疊複數個該等具有透鏡之基板及其中在該通孔中未形成一透鏡之一基板，且其中未形成該透鏡之該基板之該通孔之一孔直徑用作一光學隔膜。
(11)如(9)及(10)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中用作該光學隔膜之該通孔之一孔直徑小於形成該堆疊式透鏡結構的複數個透鏡之一彎曲表面部分之一直徑。
(12)如(9)至(11)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中用作該光學隔膜之該通孔之一孔直徑安置於在與一光入射方向相反之一方向上遠離形成該堆疊式透鏡結構之複數個透鏡之一頂部層的一位置處。
(13)如(9)至(11)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中該等具有透鏡之基板藉由金屬鍵結而鍵結及堆疊。
(14)如(1)至(13)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中該基板係其中摻雜一預定元素之離子之一高度摻雜基板。
(15)如(14)之堆疊式透鏡結構，其中該基板被劃分成具有不同雜質濃度之兩個區域。
(16)如(1)至(15)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中該通孔之一側壁具有一樓梯形狀。
(17)如(16)之堆疊式透鏡結構，其中該樓梯形狀之一平面方向上之一寬度介於400nm與1μm之間。
(18)如(16)或(17)之堆疊式透鏡結構，其中該通孔藉由重複地執行複數次一遮罩之移除及蝕刻而形成。
(19)如(18)之堆疊式透鏡結構，其中該蝕刻包含形成用於保護一遮罩之一側壁之一保護膜及執行乾式蝕刻。
(20)一種製造堆疊式透鏡結構之方法，其包含：藉由直接鍵結而鍵結及堆疊具有透鏡之基板，該等基板具有安置於形成於該基板中之一通孔之一內側上之一透鏡。
(21)一種電子裝置，其包含：一相機模組，其包含一堆疊式透鏡結構，其中具有透鏡之基板藉由直接鍵結而鍵結及堆疊，該等基板具有安置於形成於該基板中之一通孔之一內側上之一透鏡。
(22)一種堆疊式透鏡結構，其中：堆疊至少三個具有透鏡之基板，包含第一至第三具有透鏡之基板，其等係其中一通孔形成於該基板中且一透鏡形成於該通孔之一內側上的具有透鏡之基板，該第二具有透鏡之基板安置於該第一具有透鏡之基板上方，該第三具有透鏡之基板安置於該第一具有透鏡之基板下方，該第二具有透鏡之基板具有不同於該第三具有透鏡之基板之一厚度，且在該等第二及第三具有透鏡之基板當中具有一較小厚度之一基板中，該通孔之一直徑朝向該第一具有透鏡之基板減小，且該等第一及第二具有透鏡之基板藉由直接鍵結而鍵結且該等第一及第三具有透鏡之基板藉由直接鍵結而鍵結。
(23)一種堆疊式透鏡結構，其中：堆疊至少三個具有透鏡之基板，包含第一至第三具有透鏡之基 板，其等係其中一通孔形成於該基板中且一透鏡形成於該通孔之一內側上的具有透鏡之基板，該第二具有透鏡之基板安置於該第一具有透鏡之基板上方，該第三具有透鏡之基板安置於該第一具有透鏡之基板下方，該第二具有透鏡之基板中之該透鏡具有不同於該第三具有透鏡之基板中之該透鏡之一厚度，且在該等第二及第三具有透鏡之基板當中其中形成於該通孔之該內側上之該透鏡具有一較小體積之一基板中，該通孔之一直徑朝向該第一具有透鏡之基板減小，且該等第一及第二具有透鏡之基板藉由直接鍵結而鍵結且該等第一及第三具有透鏡之基板藉由直接鍵結而鍵結。
(24)一種堆疊式透鏡結構，其包括：複數個基板，其等包含具有一第一通孔之一第一基板及具有一第二通孔之一第二基板；及複數個透鏡，其等包含安置於該第一通孔中之一第一透鏡及安置於該第二通孔中之一第二透鏡，其中該第一基板直接鍵結至該第二基板。
(25)如(24)之堆疊式透鏡結構，其中一第一層形成於該第一基板上且一第二層形成於該第二基板上，且該第一層及該第二層之各者包含氧化物、氮化物材料或碳之一或多者。
(26)如(25)之堆疊式透鏡結構，其中該第一基板經由該第一層及該第二層直接鍵結至該第二基板。
(27)如(26)之堆疊式透鏡結構，其中該第一層及該第二層包含一電漿鍵結部分。
(28)如(24)至(27)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中一抗反射膜形成於該複數個基板之該等基板之至少一者之一鍵結表面上。
(29)如(28)之堆疊式透鏡結構，其中該抗反射膜形成於該複數個透鏡之該等透鏡之至少一者之一表面上。
(30)如(28)之堆疊式透鏡結構，其中該抗反射膜包含具有不同折射率之複數個膜。
(31)如(30)之堆疊式透鏡結構，其中該複數個膜至少包含具有一第一折射率之一低折射率膜及具有一第二折射率之一高折射率膜，且該抗反射膜之一頂部層處之一膜係該低折射率膜。
(32)如(24)至(31)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中一光阻斷膜形成於該第一通孔及該第二通孔之至少一者之一側壁上。
(33)如(24)至(32)中任一項之堆疊式透鏡結構，其進一步包括：一防護玻璃，其包含形成於其上之一光學隔膜，其中該光學隔膜包含形成於一光阻斷膜中之一孔隙。
(34)如(24)至(33)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中基於形成於該複數個基板之該等基板之至少一者中的該通孔之一直徑之一光學隔膜減小穿過該等基板之該至少一者之一光量。
(35)如(24)至(34)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中堆疊包含無一透鏡之一通孔之一基板及該第一基板或該第二基板之至少一者，且基於無該透鏡之該通孔之一直徑之一光學隔膜控制穿過無該透鏡之該通孔之一光量。
(36)如(35)之堆疊式透鏡結構，其中無該透鏡之該通孔之該直徑小於該複數個透鏡之該等透鏡之至少一者之一彎曲表面部分之一直徑。
(37)如(35)之堆疊式透鏡結構，其中無該透鏡之該通孔之該直徑安置於形成該堆疊式透鏡結構的該複數個基板之該基板之一最上層上。
(38)如(24)至(37)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中該複數個基 板之該等基板之至少一者被劃分成具有不同雜質濃度之兩個區域。
(39)如(24)至(38)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中該第一通孔及該第二通孔中之該等通孔之至少一者之一側壁包含一樓梯形狀。
(40)如(24)至(39)中任一項之堆疊式透鏡結構，其中該樓梯形狀之一寬度介於400nm與1μm之間。
(41)如(24)至(40)中任一項之堆疊式透鏡結構，其進一步包括：一第三基板，其具有一第三通孔及安置於該第三通孔中之一第三透鏡，其中該第二基板安置於該第一基板上方，該第三基板安置於該第一基板下方，下列至少一者：(i)該第二基板之一厚度不同於該第三基板之一厚度；或(ii)該第二基板中之該第二透鏡之一厚度不同於該第三基板中之該第三透鏡之一厚度，且該第一基板及該第二基板直接鍵結且該第一基板及該第三基板直接鍵結。
(42)一種製造一堆疊式透鏡結構之方法，該方法包括：形成一第一基板，該第一基板包含其中安置有一第一透鏡之一第一通孔；及形成一第二基板，該第二基板包含其中安置有一第二透鏡之一第二通孔，其中該第一基板直接鍵結至該第二基板。
(43)一種電子裝置，其包括：一相機模組，其包含一堆疊式透鏡結構，該堆疊式透鏡結構包含：複數個基板，其等包含具有一第一通孔之一第一基板及具有一第二通孔之一第二基板；及複數個透鏡，其等包含安置於該第一通孔中之一第一透鏡及安置於該第二通孔中之一第二透鏡，其中該第一基板直接鍵結至該第二基板。
11‧‧‧堆疊式透鏡結構
13‧‧‧光學單元
21‧‧‧透鏡
41‧‧‧具有透鏡之基板

Claims (20)

  1. 一種堆疊式透鏡結構，其包括：複數個基板，其等包含具有一第一通孔之一第一基板及具有一第二通孔之一第二基板；及複數個透鏡，其等包含經安置於該第一通孔中之一第一透鏡及經安置於該第二通孔中之一第二透鏡，其中該第一基板係直接鍵結至該第二基板。
  2. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，其中一第一層係形成於該第一基板上且一第二層係形成於該第二基板上，且該第一層及該第二層之各者包含氧化物、氮化物材料或碳之一或多者。
  3. 如請求項2之堆疊式透鏡結構，其中該第一基板係經由該第一層及該第二層直接鍵結至該第二基板。
  4. 如請求項3之堆疊式透鏡結構，其中該第一層及該第二層包含一電漿鍵結部分。
  5. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，其中一抗反射膜經形成於該複數個基板之該等基板之至少一者之一鍵結表面上。
  6. 如請求項5之堆疊式透鏡結構，其中該抗反射膜經形成於該複數個透鏡之該等透鏡之至少一者之一表面上。
  7. 如請求項5之堆疊式透鏡結構，其中該抗反射膜包含具有不同折射率之複數個膜。
  8. 如請求項7之堆疊式透鏡結構，其中該複數個膜至少包含具有一第一折射率之一低折射率膜及具有一第二折射率之一高折射率膜，且該抗反射膜之一頂部層處之一膜係該低折射率膜。
  9. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，其中一光阻斷膜經形成於該第一 通孔及該第二通孔之至少一者之一側壁上。
  10. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，進一步包括：一防護玻璃，其包含經形成於其上之一光學隔膜，其中該光學隔膜包含經形成於一光阻斷膜中之一孔隙。
  11. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，其中基於經形成於該複數個基板之該等基板之至少一者中之該通孔之一直徑之一光學隔膜來減小穿過該等基板之該至少一者之一光量。
  12. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，其中堆疊包含無一透鏡之一通孔之一基板，及該第一基板或該第二基板之至少一者，且基於無該透鏡之該通孔之一直徑之一光學隔膜來控制穿過無該透鏡之該通孔之一光量。
  13. 如請求項12之堆疊式透鏡結構，其中無該透鏡之該通孔之該直徑小於該複數個透鏡之該等透鏡之至少一者之一彎曲表面部分之一直徑。
  14. 如請求項12之堆疊式透鏡結構，其中無該透鏡之該通孔之該直徑係安置於形成該堆疊式透鏡結構之該複數個基板之該等基板之一最上層上。
  15. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，其中該複數個基板之該等基板之至少一者被劃分成具有不同雜質濃度的兩個區域。
  16. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，其中該第一通孔及該第二通孔之該等通孔之至少一者之一側壁包含一樓梯形狀。
  17. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，其中該樓梯形狀之一寬度介於400nm與1μm之間。
  18. 如請求項1之堆疊式透鏡結構，進一步包括：一第三基板，其具有一第三通孔及經安置於該第三通孔中之 一第三透鏡，其中該第二基板係安置於該第一基板上方，該第三基板係安置於該第一基板下方，下列至少一者：(i)該第二基板之一厚度不同於該第三基板之一厚度；或(ii)該第二基板中之該第二透鏡之一厚度不同於該第三基板中之該第三透鏡之一厚度，且該第一基板及該第二基板係直接鍵結，且該第一基板及該第三基板係直接鍵結。
  19. 一種製造一堆疊式透鏡結構之方法，該方法包括：形成一第一基板，該第一基板包含其中經安置有一第一透鏡之一第一通孔；及形成一第二基板，該第二基板包含其中經安置有一第二透鏡之一第二通孔，其中該第一基板係直接鍵結至該第二基板。
  20. 一種電子裝置，其包括：一相機模組，其包含一堆疊式透鏡結構，該堆疊式透鏡結構包含：複數個基板，其等包含具有一第一通孔之一第一基板，及具有一第二通孔之一第二基板；及複數個透鏡，其等包含經安置於該第一通孔中之一第一透鏡及經安置於該第二通孔中之一第二透鏡，其中該第一基板係直接鍵結至該第二基板。
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