專利名稱：數(shù)碼相機(jī)模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種數(shù)碼相機(jī)模組，尤其是關(guān)于一種無光學(xué)焦距限制的數(shù)碼相機(jī)模組。
背景技術(shù)：
目前，數(shù)碼相機(jī)模組被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、PDA或數(shù)碼相機(jī)上。在該數(shù)碼相機(jī)模組中，在一襯底上安裝一圖像擷取裝置和一光學(xué)透鏡系統(tǒng)，圖像擷取裝置的光接收平面設(shè)置于光學(xué)透鏡系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置。該模組可將擷取的影像通過其所嵌入的終端設(shè)備以有線或無線的方式傳送給他人。
用戶通常希望其所持可拍照的便攜式終端的鏡頭變焦范圍越寬越好。可變焦的數(shù)碼相機(jī)模組通常采用多個(gè)透鏡構(gòu)成光學(xué)透鏡系統(tǒng)，拍攝時(shí)通過改變各透鏡的間距而改變該光學(xué)透鏡系統(tǒng)的焦距，以達(dá)成變焦的目的。中國專利申請(qǐng)第02258495號(hào)公開了一種用于鏡頭的鏡片組，其由四個(gè)透鏡組成，可形成長后焦距，可以有足夠大的后焦距來保證鏡頭在接收器成像。但是，該種設(shè)計(jì)雖擴(kuò)大了鏡頭焦距的范圍，卻始終是有限的，而且增加了鏡頭長度和重量，不便應(yīng)用于小型終端設(shè)備。
因此，迫切需要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、無光學(xué)焦距限制的數(shù)碼相機(jī)模組。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、無光學(xué)焦距限制的數(shù)碼相機(jī)模組。
本實(shí)用新型的數(shù)碼相機(jī)模組，包括導(dǎo)光板、微透鏡陣列和濾光片陣列。該導(dǎo)光板上設(shè)有多個(gè)通孔；該微透鏡陣列包括透鏡基板和排列于該透鏡基板上的多個(gè)微透鏡；該濾光片陣列包括多個(gè)濾光片。該導(dǎo)光板、該微透鏡陣列和該濾光片陣列按照光線入射的路徑依次排列，該通孔的出口、該微透鏡和該濾光片在二維空間上對(duì)應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過設(shè)有多個(gè)通孔的導(dǎo)光板和微透鏡陣列進(jìn)行成像，導(dǎo)光板的通孔傾斜角度各不相同，使其具有光線選擇作用。物體上所折射的光線經(jīng)由導(dǎo)光板的通孔進(jìn)行方向選擇后，通過微透鏡陣列成像于微透鏡的焦平面。數(shù)碼相機(jī)通過濾光片陣列獲得色彩訊息。本實(shí)用新型取代了傳統(tǒng)的多個(gè)透鏡成像，減小了數(shù)碼相機(jī)模組的體積，不論物距多少皆不必調(diào)節(jié)焦距即可成像于微透鏡的焦平面，無傳統(tǒng)光學(xué)焦距的限制。本實(shí)用新型為平板式結(jié)構(gòu)，易與影像傳感器等組件模組化，便于生產(chǎn)和安裝。

圖1是本實(shí)用新型數(shù)碼相機(jī)模組的剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型數(shù)碼相機(jī)模組的導(dǎo)光板前視圖。
圖3是本實(shí)用新型數(shù)碼相機(jī)模組的部分光路示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型數(shù)碼相機(jī)模組10包括導(dǎo)光板11、微透鏡陣列13和濾光片陣列15。
導(dǎo)光板11由遮光材質(zhì)制成，具良好吸收光線的性能。該導(dǎo)光板11具一定的厚度，其上設(shè)有多個(gè)狹小通孔111，各通孔111的傾斜角度各不相同。
請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D2，導(dǎo)光板11其中心軸線上的通孔111a垂直于該導(dǎo)光板11所在的平面，其它通孔111b的入射口以該中心軸線上的通孔為對(duì)稱點(diǎn)呈中心對(duì)稱狀排列。離中心軸線愈遠(yuǎn)的通孔111b，其傾斜角度愈大。各通孔111的反向延長線交匯于中心軸線上的匯聚點(diǎn)113，整體觀之呈放射狀。該匯聚點(diǎn)113確定各通孔111的傾斜角度，其距導(dǎo)光板11的距離非定值，可根據(jù)需要調(diào)整。
微透鏡陣列13包括透鏡基板131和多個(gè)微透鏡133。該微透鏡133為半球型，每一微透鏡133在二維空間上對(duì)應(yīng)于一通孔111的出口，排列于透鏡基板131上。該微透鏡陣列13可由透明的合成樹脂材質(zhì)和利用合成樹脂的熱流動(dòng)性采用注射或電鑄成型。微透鏡133周邊環(huán)設(shè)擋光環(huán)135，以吸收衍射的光線。該擋光環(huán)135由遮光材質(zhì)制成。為更好地吸收衍射的光線，于透鏡基板131上的未設(shè)置微透鏡133的表面設(shè)置不透光層(圖未示)。
濾光片陣列15由多個(gè)濾光片151排列而成，每一濾光片151在二維空間上對(duì)應(yīng)于一微透鏡133。濾光片陣列15包括紅、綠和藍(lán)原色濾光片或青、紫和黃補(bǔ)色濾光片。該濾光片151通過鍍膜技術(shù)布置成對(duì)應(yīng)微透鏡133排列的陣列，以獲得色彩信息。
請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D1和圖3，按照光線入射的路徑，本實(shí)用新型數(shù)碼相機(jī)模組10自左向右依次排列為導(dǎo)光板11、微透鏡陣列13和濾光片陣列15。不同方向的光線入射至導(dǎo)光板11，因其由遮光材質(zhì)制成，光線在未設(shè)置通孔111的地方被阻擋。在入射至通孔111的光線中，因該導(dǎo)光板11具有一定的厚度，與該通孔111軸線方向成一定角度的入射光線171進(jìn)入通孔111后即被該通孔111的內(nèi)壁阻擋。因?qū)Ч獍?1具有良好吸收光線的性能，該入射光線171即被吸收，不再發(fā)生反射或折射。因通孔111內(nèi)徑狹小，所以可順利通過的入射光線173即被視為其入射角度與該通孔111的傾斜角度一致。
微透鏡陣列13緊貼導(dǎo)光板11。經(jīng)由導(dǎo)光板11進(jìn)行方向選擇的入射光線173通過通孔111的出口后，即進(jìn)入微透鏡133。微透鏡133的焦距微小，源自物體的入射光線173可視為自無窮遠(yuǎn)處射出。根據(jù)光學(xué)原理，該入射光線173于微透鏡133可視為平行的光線，匯聚于微透鏡133的焦點(diǎn)。入射光線173通過狹小通孔111后必然發(fā)生衍射，擋光環(huán)135將高階衍射光線阻擋并吸收，降低各通孔111的衍射光線對(duì)鄰近區(qū)域產(chǎn)生的影響。
濾光片陣列15設(shè)置于微透鏡陣列13后，每一濾光片151對(duì)應(yīng)一微透鏡133。入射光線173經(jīng)過微透鏡133折射后入射至與該微透鏡133相對(duì)應(yīng)的濾光片151，生成色彩訊息。
整體觀之，物體上任意一點(diǎn)所折射的光線經(jīng)由導(dǎo)光板11的通孔111進(jìn)行方向選擇后，通過微透鏡133于其焦點(diǎn)處成像。則物體成像于微透鏡陣列13的焦平面處。數(shù)碼相機(jī)通過濾光片陣列15獲得色彩訊息。導(dǎo)光板11的通孔111數(shù)量及其傾斜角度決定照片的分辨率及其像素的位置。單位面積上通孔111的數(shù)量愈多，照片的分辨率愈高；匯聚點(diǎn)113離導(dǎo)光板11愈近，通孔111的傾斜角度愈大，其發(fā)散趨勢愈明顯。數(shù)碼相機(jī)在后期處理數(shù)據(jù)時(shí)，將通過軟件插值等方式提高照片的非中央?yún)^(qū)域的分辨率。
可以理解，本實(shí)用新型數(shù)碼相機(jī)模組10可在導(dǎo)光板11與微透鏡陣列13之間設(shè)置一準(zhǔn)直鏡片，使得自導(dǎo)光板11射出的光線經(jīng)過該準(zhǔn)直鏡片后以平行于微透鏡133光軸的方向進(jìn)入微透鏡133，可實(shí)現(xiàn)理想成像。
權(quán)利要求1.一種數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于其包括一導(dǎo)光板，一微透鏡陣列以及一濾光片陣列，該導(dǎo)光板上設(shè)有多個(gè)通孔，該微透鏡陣列包括透鏡基板和排列于該透鏡基板上的多個(gè)微透鏡，該濾光片陣列包括多個(gè)濾光片，該導(dǎo)光板、該微透鏡陣列及該濾光片陣列依照光線入射的路徑依次排列，該通孔的出口、該微透鏡及該濾光片在二維空間上對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該導(dǎo)光板由遮光材質(zhì)制成，具有一定的厚度和良好吸收光線的性能。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該多個(gè)通孔的反向延長線交匯于一點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該微透鏡陣列由透明的合成樹脂材質(zhì)制成。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該微透鏡為半球型，其周邊環(huán)設(shè)擋光環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該擋光環(huán)由遮光材質(zhì)制成。
7.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該透鏡基板于其上的未設(shè)置該微透鏡的表面設(shè)置不透光層。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該濾光片陣列包括紅、綠及藍(lán)原色濾光片。
9.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該濾光片陣列包括青、紫及黃補(bǔ)色濾光片。
10.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機(jī)模組，其特征在于該導(dǎo)光板與所述微透鏡陣列之間設(shè)置一準(zhǔn)直鏡片。
專利摘要一種數(shù)碼相機(jī)模組，包括導(dǎo)光板、微透鏡陣列和濾光片陣列。該導(dǎo)光板上設(shè)有多個(gè)通孔；該微透鏡陣列包括透鏡基板和排列于該透鏡基板上的多個(gè)微透鏡；該濾光片陣列包括多個(gè)濾光片。該導(dǎo)光板、該微透鏡陣列和該濾光片陣列按照光線入射的路徑依次排列，該通孔的出口、該微透鏡和該濾光片在二維空間上對(duì)應(yīng)。本實(shí)用新型通過設(shè)有多個(gè)通孔的導(dǎo)光板和微透鏡陣列進(jìn)行成像，減小了數(shù)碼相機(jī)模組的體積，不必調(diào)節(jié)焦距亦可成像，無傳統(tǒng)光學(xué)焦距的限制。
文檔編號(hào)H01L31/00GK2657030SQ20032011796
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月8日
發(fā)明者李俊佑, 蔡明江, 江宗韋 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司