CN103487854A - 变迹器制造方法及光学模块 - Google Patents

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Abstract

根据实施方式，提供变迹器的制造方法及光学模块。在变迹器的制造方法中，向形成在支撑台的上表面上的平面供给规定厚度的黑色树脂。从上述黑色树脂的上表面朝向上述支撑台按压凸状的透明模具。从上述透明模具侧向上述黑色树脂照射紫外线。使上述模具从上述黑色树脂分离而形成凹部。向上述凹部及上述黑色树脂的上部供给具有与上述黑色树脂相同的折射率的紫外线固化性的透明树脂。从上述透明树脂的上表面朝向上述支撑台按压透明板。从上述透明板的上方照射紫外线而使上述透明树脂固化。使上述黑色树脂从上述支撑台分离。

Description

变迹器制造方法及光学模块
相关申请的引用：本申请基于2012年6月8日申请的在先日本专利申请第2012-130955号且享受其优先权，通过引用将其内容整体包含于此。
技术领域
本发明的实施方式涉及对光学设备等所使用的变迹器（apodizer）进行制造的变迹器制造方法及使用了该变迹器的光学模块。
背景技术
组装于移动电话用摄像机的光学模块被要求薄型化。此外，近年来，根据高画质化的要求而多像素化发展，随着像素尺寸的缩小化而景深（Depth of field）变浅。因此，为了加深景深而使用光学掩模。
作为光学掩模之一，已知一种称为变迹法的技术，即：在光学模块的入射光瞳设置中心部的透射率较高、随着朝向周边部而透射率降低的滤波器，来改善像的对比度。根据变迹法，通过减少高阶的衍射光来提高低频的对比度。另一方面，由于高频的对比度降低，因此虽然像变得鲜明，但析像度降低。将这种变迹法中使用的光学滤波器称为变迹器。
图10是示意性地表示变迹器的一个例子的截面图。变迹器H是将透明部位H1和黑色部位H2组合而形成的。
在该构造中，通过膜厚分布来控制了透射率的变迹器存在的问题为，在黑色部位与空气层之间的界面产生折射，即使景深变深，析像度也降低。此外，还存在若变迹器在光透射方向上的厚度变厚则析像度降低这种问题。
此外，作为变迹器的制造方法已知将使用了吸光性玻璃的平凹透镜和使用了透明玻璃的凸平透镜粘合而使光学功率几乎为零的变迹器的构造、以及将该构造组装于光学系统时的光学特性。此外，已知如下的方法：经由圆锥形状的掩模部件对光吸收材料进行真空蒸镀，来制造从光学中心朝向周边使光学浓度增加的变迹器的方法。
然而，在通过将使用了吸光性玻璃的平凹透镜和使用了透明玻璃的凸平透镜粘合而制作的变迹器中，由于滤波器较厚，因此难以实现成像光学系统的小型轻量化。此外，在经由圆锥形状的掩模部件对光吸收材料进行真空蒸镀而制作的变迹器中，存在的问题为，难以高精度地控制透射率分布，到实现需要的光学浓度为止的蒸镀时间非常长，制造效率较差且花费成本。
发明内容
本发明的实施方式提供一种变迹器的制造方法及光学模块，能够高效且低成本地制造改善像的对比度的变迹器，并且能够维持析像度。
一个实施方式的变迹器制造方法中，向形成在支撑台的上表面上的平面供给规定厚度的黑色树脂，从上述黑色树脂的上表面朝向上述支撑台按压凸状的透明模具，从上述透明模具侧向上述黑色树脂照射紫外线，使上述模具从上述黑色树脂分离而形成凹部，向上述凹部及上述黑色树脂的上部供给具有与上述黑色树脂相同的折射率的紫外线固化性的透明树脂，从上述透明树脂的上表面朝向上述支撑台按压透明板，从上述透明板的上方照射紫外线而使上述透明树脂固化，使上述黑色树脂从上述支撑台分离。
一个实施方式的光学模块具备：变迹器，该变迹器具有：黑色树脂层，形成有内径沿着光透射方向变化的凹部；和紫外线固化性的透明树脂层，设置于上述凹部，具有与上述黑色树脂层相同的折射率；上述黑色树脂层和上述透明树脂层的沿着上述光透射方向的合计厚度为0.001～0.10mm；入射侧透镜，与该变迹器的上述黑色树脂层侧对置设置；以及出射侧透镜，与上述变迹器的上述透明树脂层侧对置设置。
根据上述结构，能够高效且低成本地制造改善像的对比度的变迹器，并且能够维持析像度。
附图说明
图1是示意性地表示本发明一个实施方式的光学模块的说明图。
图2是示意性地表示该光学模块中所设置的变迹器的截面图。
图3是表示该变迹器的平面图。
图4A是示意性地表示该变迹器制造工序的截面图。
图4B是示意性地表示该变迹器制造工序的截面图。
图4C是示意性地表示该变迹器制造工序的截面图。
图4D是示意性地表示该变迹器制造工序的截面图。
图4E是示意性地表示该变迹器制造工序的截面图。
图4F是示意性地表示该变迹器制造工序的截面图。
图4G是示意性地表示该变迹器制造工序的截面图。
图5是表示该光学模块的效果的说明图。
图6是表示该光学模块的效果的说明图。
图7是表示该光学模块的效果的说明图。
图8是表示该光学模块的厚度与析像度之间的关系的图表。
图9是示意性地表示本发明一个实施方式的光学模块的图。
图10是示意性地表示一般的变迹器的一个例子的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明实施方式。
图1是示意性地表示本发明一个实施方式的光学模块10的说明图，图2是示意性地表示光学模块10中所组装的变迹器20的截面图，图3是表示变迹器20的平面图。此外，在图1、2中光的透射方向是从左向右侧。图1中XYZ表示相互正交的三个方向，Z方向表示光的透射方向。
光学模块10从图1中左侧起具备：光学透镜（入射侧透镜）11、变迹器20、光学透镜（出射侧透镜）12、光学透镜13、14、15、16及摄像元件17。光学模块10具有使入射的像在摄像元件17上成像的功能。
变迹器20具备：黑色树脂层30，形成有内径沿着光透射方向变化的凹部31；以及紫外线固化性的透明树脂层40，设置于凹部31，具有与黑色树脂层30相同的折射率；黑色树脂层30和透明树脂层40的沿着光透射方向的合计厚度δ形成为0.001～0.10mm。
随着接近凹部31的底部31a而黑色树脂层30的厚度减少，因此如图3所示，具有如下结构：中心部的透射率较高，随着朝向周边部31b而黑色树脂层30的厚度增加因而透射率上升。
光学透镜（入射侧透镜）11与变迹器20的黑色树脂层30侧对置配置，光学透镜（出射侧透镜）12与变迹器20的透明树脂层40侧对置配置。
图4A至图4G是示意性地表示变迹器制造工序的截面图。
如图4A所示，向支撑台100上的平面状的上表面101以成为规定厚度的方式供给固化前的黑色树脂K。接下来，如图4B所示，从黑色树脂K的上表面朝向支撑台100按压凸状的透明模具200。此时，以透明模具200的前端与支撑台100的上表面101抵接的方式进行加压。然后，照射紫外线而使黑色树脂K固化，形成黑色树脂层30。如图4C所示，若使透明模具200从支撑台100分离则形成凹部31。
接下来，如图4D所示，向凹部31及黑色树脂层30的上表面供给透明树脂T。
如图4E所示，从透明树脂T的上表面朝向支撑台100按压平板状的透明模具110。然后，经由透明模具110照射紫外线，使透明树脂T固化。由此，形成透明树脂层40，并使黑色树脂层30与透明树脂层40一体化。透明树脂T在固化时，虽然产生翘曲，但由于被支撑台100和透明模具110夹持，因此能够保持形状。
接下来，如图4F所示，将一体化了的黑色树脂层30和透明树脂层40从支撑台100抬起分离。如图4G所示，完成变迹器20。
此外，这种制造方法，能够不使用特殊的制造装置及大量工序地制造变迹器20，因此能够实现低成本。
如此构成、制造的光学模块10具有如下那样的效果。通过变迹器20本来的功能，景深变深。此外，关于析像度的提高，使用图5～图7进行说明。此外，这些图中的R表示实像、Q表示成像面。
即，图5表示未使用变迹器20的情况下的成像性能。该情况下的成像性能成为标准。接下来，图6表示使用以往的变迹器的情况下的成像性能。如上所述，以往的变迹器在黑色部位与空气层之间的界面产生折射，因此析像度降低。
接下来，如图7所示，使用本实施方式的变迹器20时，黑色树脂层30与透明树脂层40接触，这些黑色树脂层30与透明树脂层40的折射率相等，因此不产生折射。因此，析像度不会降低。
接下来，对变迹器20的厚度与析像度（MTF）之间的关系进行说明。当使上述变迹器20的厚度在0.001～0.20mm之间变化，来对像高中心在光轴方向上的成像位置的偏移进行调整时，如图8所示，像高较高的场所的MTF恶化。在该情况下可知，在成像高度2.855mm处满足尼奎斯特频率/8的MTF≥0.80的，厚度为0.10mm以下。因此，根据不使析像度降低以及制造上的限制，优选变迹器20的厚度为0.001～0.10mm的范围。
如上所述，根据本实施方式的光学模块10及变迹器20的制造方法，能够不使用特殊的制造装置及大量工序地以低成本来制造改善像的对比度的变迹器。此外，通过防止折射并且限制厚度，能够维持析像度。
根据情况，也可以如图9所示那样省略光学透镜（入射侧透镜）11。光学模块10A具备变迹器20A、光学透镜（出射侧透镜）12A、光学透镜13A、14A、15A、16A及摄像元件17。这些部件在图9中从左向右依次排列。光学模块10A具有使入射像在摄像元件17上成像的功能。光学模块10A能够具有与通过光学模块10得到的效果相同的效果地使用。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的宗旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、宗旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (3)

1.一种变迹器制造方法，其中，
向形成在支撑台的上表面上的平面供给规定厚度的黑色树脂，
从上述黑色树脂的上表面朝向上述支撑台按压凸状的透明模具，
从上述透明模具侧向上述黑色树脂照射紫外线，
使上述模具从上述黑色树脂分离而形成凹部，
向上述凹部及上述黑色树脂的上部供给具有与上述黑色树脂相同的折射率的紫外线固化性的透明树脂，
从上述透明树脂的上表面朝向上述支撑台按压透明板，
从上述透明板的上方照射紫外线而使上述透明树脂固化，
使上述黑色树脂从上述支撑台分离。
2.一种光学模块，具备：
变迹器，该变迹器具有：黑色树脂层，形成有内径沿着光透射方向变化的凹部；和紫外线固化性的透明树脂层，设置于上述凹部，具有与上述黑色树脂层相同的折射率；上述黑色树脂层和上述透明树脂层的沿着上述光透射方向的合计厚度为0.001～0.10mm；
入射侧透镜，与该变迹器的上述黑色树脂层侧对置设置；以及
出射侧透镜，与上述变迹器的上述透明树脂层侧对置设置。
3.一种光学模块，具备：
变迹器，该变迹器具有：黑色树脂层，形成有内径沿着光透射方向逐渐变化的凹部；和紫外线固化性的透明树脂层，设置于上述凹部，具有与上述黑色树脂层相同的折射率；上述黑色树脂层和上述透明树脂层的合计厚度为0.001～0.10mm；以及
出射侧透镜，与上述变迹器的上述透明树脂层对置设置。
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