CN103314313A - 堆叠型透镜阵列及透镜模块 - Google Patents

堆叠型透镜阵列及透镜模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不会因切割时的应力或使用时的振动·冲击而使透镜的粘接剥落的堆叠型透镜阵列。堆叠型透镜阵列通过将两张透镜板(11、12)层叠并粘接而形成，该透镜板(11、12)通过将微小透镜(14)以规定的间隔在平板部(15)上排列而形成。透镜(14)在凸面(16)和凹面(17)蒸镀有反射防止膜(18、19)，且以在凹面(17)的中心形成圆形的开口(22)的方式蒸镀遮光膜(21)，使开口(22)成为透镜(14)的光阑开口。在遮光膜(21)的外侧周围的相邻的透镜(14)之间设有未蒸镀反射防止膜(19)和遮光膜(21)的露出面(23)。在露出面(23)的正中央设定切割线(24)。在露出面(23)上形成有规定的图案的粘接层(25)。粘接层(25)例如通过紫外线固化型粘接材料的涂敷而形成。

Description

堆叠型透镜阵列及透镜模块
技术领域
本发明涉及将至少两张透镜板层叠并粘接而形成的堆叠型透镜阵列及使用了该堆叠型透镜阵列的透镜模块，该透镜板通过将多个透镜在平面上排列而形成。
背景技术
相机的透镜模块搭载于便携式电话等超小型设备，从而越发要求小型化。通常，透镜或透镜单元设有遮光构件或反射防止构件，以免发生透镜面处的反射引起的双重图像或光斑这样的不良情况。该情况在超小型透镜中也相同，但在超小型透镜中，遮光构件或反射防止构件大多作为通过蒸镀或涂敷形成的遮光膜或反射防止膜而直接形成在透镜上。
另一方面，提出有一种一次制作大量的透镜及透镜模块的方法。在下述专利文献1中示出将多张透镜板重叠并进行粘接而形成的堆叠型透镜阵列，该透镜板中将多个透镜排列而配置成一张板状。在各透镜的边界部分形成光吸收性膜，使在透镜板的四边形成的凹槽相互嵌合而将两张透镜板定位重叠，并利用在四角设置的销插通孔中穿过的熔敷销进行固定。
在下述专利文献2中示出一种带受光元件的相机模块，该带受光元件的相机模块通过将两张排列有多个透镜的透镜板和同样地排列有多个受光元件的传感器基板重叠，之后对各透镜分别切割来制作。各透镜通过模具将光学面形状转印到在透镜用基板上设置的开口中填充的树脂上，使所述开口成为光阑开口。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-337206号公报
专利文献2：日本特开2009-279790号公报
发明的概要
发明要解决的课题
通常，在重叠有多片透镜的透镜单元中，在各透镜面上蒸镀或涂敷杂散光截止用的遮光膜，来防止光斑或双重图像，但在上述专利文献2的结构中，在透镜面上形成遮光膜的困难性高。另外，由于上述专利文献1的两张透镜板在外周部分进行固定，因此无法切换成一个一个的透镜单元。这里，在如上述专利文献1或2所记载的透镜板那样将蒸镀了遮光膜的两张透镜板重合而进行粘接的情况下，由于在形成有遮光膜的部位进行粘接，因此粘接力低，有时会因切割时的应力或透镜模块化后的使用中的振动·冲击而使两片透镜的粘接剥落。
发明内容
本发明鉴于上述问题，提供一种不会因切割时的应力或使用时的振动·冲击而使透镜的粘接剥落的堆叠型透镜阵列。
用于解决课题的手段
本发明的堆叠型透镜阵列通过将至少两张透镜板层叠并粘接而形成，该透镜板通过将微小透镜在平板上以规定的间隔排列而形成，所述堆叠型透镜阵列的特征在于，两张透镜板中的一方在层叠时进行面对的内侧的面的一部分上具有：以包含微小透镜的透镜面的方式形成的反射防止层或以在微小透镜的透镜面的中心具有光阑开口的方式形成的遮光层中的至少一个；在反射防止层及遮光层的外周侧设置的透镜板的露出面上制图而形成的粘接层，两张透镜板中的另一方在层叠时进行面对的内侧的面的与粘接层贴合的部分为透镜板的露出面。
另外，另一方的透镜板可以在层叠时进行面对的内侧的面上设有反射防止层或遮光层中的至少一个。并且，反射防止层、遮光层及粘接层可以在相邻的各微小透镜上由透镜板的露出面隔离。另外，透镜板可以至少在形成有粘接层的露出面上实施提高粘接性的处理。此外，粘接层可以由预先制图而涂敷的粘接材料、预先制图而切断并粘贴的双面粘着板、或者在预先制图的两面上转印了粘接材料的薄膜或板形成。
此外，本发明的透镜模块的特征在于，所述透镜模块通过将堆叠型透镜阵列在相邻的所述微小透镜的中间位置切割进行单片化而形成。透镜模块还可以通过将堆叠型透镜阵列在透镜板的露出面处切割而形成。另外，本发明的摄像单元的特征在于，具备本发明的透镜模块。
发明效果
根据本发明，由于在未蒸镀反射防止膜或遮光膜等的透镜板上直接形成粘接层，因此两张透镜基于粘接材料的粘接力强，不会产生切割时的振动·冲击引起的粘接剥落。
附图说明
图1是堆叠型透镜阵列的立体外观图。
图2是将堆叠型透镜阵列的一部分放大而得到的剖视图。
图3是将透镜板的微小透镜部分放大而得到的剖视图。
图4是表示反射防止膜、遮光膜、粘接层、切割线的配置的示意图。
图5是图案化成另一形状的遮光膜、粘接层的示意图。
图6是在遮光膜与粘接层之间设有间隙的图案的示意图。
图7是在遮光膜与粘接层之间设有间隙的另一图案的示意图。
图8是将粘接层形成为四处的图案的示意图。
图9是透镜模块的剖视图。
图10是另一透镜模块的剖视图。
图11是通过截面表示装入透镜模块后的摄像单元的示意图。
具体实施方式
如图1所示，堆叠型透镜阵列10通过使透镜板11和将透镜板11翻过来而配置的透镜板12层叠并粘接而形成，该透镜板11通过将非球面的微小透镜(以下，简称为透镜)14以规定的间隔在平板部15上排列而形成。
如图2所示，透镜板11和12在表背形成有作为透镜14的透镜面的凸面16和凹面17，各自的凹面17以在内侧面对的方式重叠。在透镜板11及12的形成有凹面17的背面侧的平板部15上例如涂敷紫外线固化型粘接材料来形成粘接层25，在将透镜板11和12以各自的透镜14的中心一致的方式进行定位重叠时，各自的粘接层25密接，之后，照射紫外线而使粘接层25固化，来制作堆叠型透镜阵列10。
在平板部15的背面侧的形成有粘接层25的范围实施提高粘接性的处理。提高粘接性的处理是指例如基于水或有机溶剂等进行的表面清洗、基于研磨材料等进行的表面研磨、基于酸·碱等进行的表面氧化或蚀刻、或者照射臭氧、等离子、紫外线等来实现表面的改性或能量提高的方法。需要说明的是，根据表面的状态，也可以省略上述的处理。另外，还可以在透镜阵列成形用的模具表面形成细微的凹凸形状，并将其反转形状转印到透镜阵列上，从而至少在形成有所述粘接层25的范围形成提高粘接性的细微的凹凸形状。
如图3所示，从透镜14的凸面(透镜面)16及凹面17分别到平板部15来蒸镀反射防止膜(反射防止层)18、19。并且，以在凹面17的中心形成圆形的开口22的方式从凹面17的周边部到平板部15来蒸镀遮光膜(遮光层)21，使开口22成为透镜14的光阑开口。在遮光膜21的外周侧设置反射防止膜19及遮光膜21均未蒸镀的状态的露出面23，在比遮光膜21的边缘靠外周侧形成粘接层25。相邻的透镜14的粘接层25以不接触的方式形成(参照图5～8)，在残留于它们之间的露出面23的中央设定切割线24。
如图4所示，作为粘接层25而涂敷的紫外线固化型粘接材料25a涂敷在从遮光膜21a的外周缘到设定有切割线24的位置的跟前的范围。对于涂敷有该粘接材料25a的范围而言，如图5所示，在遮光膜21b的外周缘形成为圆形的情况下，也可以在从遮光膜21b的外周缘到设定有切割线24的位置的跟前的范围涂敷粘接材料25b。另外，如图6、7所示，也可以与遮光膜21c、21d的外周缘之间设置间隙来涂敷粘接材料25c、25d。
如图8所示，粘接材料25e可以涂敷在图案化成任意的形状的范围内。另外，粘接材料25a～25e的形成中可以使用分配器(dispenser)、喷墨装置、或者网板印刷、胶版印刷等。或者，还可以粘贴与图4～8所示的粘接材料25a～25e相同的形状地切下的双面粘着板。或者，还可以粘贴向与图4～8所示的粘接材料25a～25e相同的形状地切下的薄膜或板的两面上整体地或局部地转印了粘接材料而成的构件。
形成粘接层25的粘接材料还可以为能量固化型以外的粘接材料。需要说明的是，虽然不优选将粘接材料25a～25e切割，但由于通过切割装置或切割方法没有问题，因此可以在相邻的粘接层25之间不设置间隙。
如图9所示，将堆叠型透镜阵列10在切割线24(参照图2～8)的位置切断而进行单片化，来制作透镜模块30。由于各自的粘接层25密接并固化，因此从透镜板11切下的透镜片31和从透镜板12切下的透镜片32成为被牢固地粘接的状态。
反射防止膜、遮光膜、粘接层可以不设置在两张透镜板的两方，只要在两张透镜板的面对的面中的至少一方蒸镀反射防止膜或遮光膜，且在反射防止膜或遮光膜的外周侧形成粘接层即可。需要说明的是，反射防止膜18、19及遮光膜21也可以不通过蒸镀形成，而通过涂敷或印刷形成。
如图10所示，例如，透镜模块35由形成有反射防止膜18、19、遮光膜21、粘接层25的透镜片31和仅形成有反射防止膜18、19的透镜片36构成。透镜片36在背面侧的反射防止膜19的外周侧未形成遮光膜21和粘接层25。与透镜片31的粘接层25贴合的部分为透镜板的露出面23，并实施了提高粘接性的处理。需要说明的是，透镜片36中也可以不形成反射防止膜18、19。
如图11所示，在透镜模块30上隔着间隔件42而安装红外线截止滤光片43，并通过具有遮光性的框体或树脂层44覆盖该红外线截止滤光片43的外周部分，之后隔着间隔件45而固定在设有图像传感器(摄像元件)46的电路基板47上，并一体化来制作摄像单元40。
上述实施方列举了将两张透镜层叠的例子，但构成透镜模块的透镜片也可以为三张以上，在该情况下，只要将三张以上透镜板层叠来制作堆叠型透镜阵列，并进行切割来制作透镜模块即可。
接着，对本发明的堆叠型透镜阵列10及透镜模块30的作用效果进行说明。由于将多个透镜14制作为一张透镜板11或12，并将两张透镜板重合粘接，来制作堆叠型透镜阵列10，因此制造效率良好，与一个一个地制作透镜模块30的情况相比，成本大幅下降。
透镜板11、12在平板部15设有未形成遮光膜21或反射防止膜19的露出面23，并在露出面23上形成粘接层25，而在遮光膜21或反射防止膜19那样的无机材料时，能量固化型粘接材料的粘接力弱，粘接后有时会剥落。因此，在将透镜14单片化时，在成为外周部分的平板部15上设置所述露出面23，并在所述露出面23上形成粘接层25，由此使粘接层(粘接材料)25直接与作为有机材料的透镜板11、12的平板部15接触。由此，可保持强力的粘接力，即使施加有切割时的应力，粘接部分也不会剥落。
符号说明：
10 堆叠型透镜阵列
11、12 透镜板
14 透镜(微小透镜)
15 平板部
16 凸面
17 凹面
18、19 反射防止膜
21 遮光膜
22 开口
24 切割线
25 粘接层
25a～25e 粘接材料
30、35 透镜模块
31、32、36 透镜片
40 摄像单元
42、45 间隔件
43 红外线截止滤光片
44 具有遮光性的框体或树脂层
46 图像传感器(摄像元件)
47 电路基板

Claims (8)

1.一种堆叠型透镜阵列，其通过将至少两张透镜板层叠并粘接而形成，该透镜板通过将微小透镜在平板上以规定的间隔排列而形成，所述堆叠型透镜阵列的特征在于，
所述两张透镜板中的一方在层叠时进行面对的内侧的面的一部分上具有：以包含所述微小透镜的透镜面的方式形成的反射防止层或以在所述微小透镜的透镜面的中心具有光阑开口的方式形成的遮光层中的至少一个；在所述反射防止层及遮光层的外周侧设置的所述透镜板的露出面上制图而形成的粘接层，
所述两张透镜板中的另一方在层叠时进行面对的内侧的面的与所述粘接层贴合的部分为所述透镜板的露出面。
2.根据权利要求1所述的堆叠型透镜阵列，其特征在于，
所述另一方的透镜板在层叠时进行面对的内侧的面上设有所述反射防止层或遮光层中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的堆叠型透镜阵列，其特征在于，
所述反射防止层、遮光层及粘接层在相邻的各所述微小透镜上由所述透镜板的露出面隔离。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的堆叠型透镜阵列，其特征在于，
所述透镜板至少在形成有所述粘接层的露出面上实施提高粘接性的处理。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的堆叠型透镜阵列，其特征在于，
所述粘接层是预先制图而涂敷的粘接材料、预先制图而切断并粘贴的双面粘着板、或者向预先制图的两面上转印了粘接材料的薄膜或板。
6.一种透镜模块，其特征在于，
所述透镜模块通过将权利要求1～5中任一项所述的堆叠型透镜阵列在相邻的所述微小透镜的中间位置切割进行单片化而形成。
7.根据权利要求6所述的透镜模块，其特征在于，
所述透镜模块通过将权利要求3～5中任一项所述的堆叠型透镜阵列在所述透镜板的露出面处切割进行单片化而形成。
8.一种摄像单元，其特征在于，
具备权利要求6或7所述的透镜模块。
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