CN103744133A - 遮光阵列透镜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种遮光阵列透镜包含一个本体、多个光学有效区及一个遮光区，该本体包括一个顶面及一个底面，所述光学有效区设置于本体中且自顶面延伸至底面，光线可通过光学有效区，该遮光区自本体顶面向下凹入设置于本体中，该遮光区包括多个围绕界定光学有效区的内周面、一个邻近本体顶面周缘设置的外周面、一个界定于内周面与外周面间的容墨槽，及一个填于容墨槽中的遮光墨层，遮光墨层的厚度小于容墨槽的深度，由于填墨区域被限制而不会遮蔽光学有效区，且在容墨槽中的填墨位置可允许较大的位置偏移，降低对定位精密度的需求，确实能提高良率与降低成本。

Description

遮光阵列透镜及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于光学机构中的遮光设备，特别是涉及一种遮光阵列透镜及其制造方法。

背景技术

设计光学机构时的重点在于遮挡杂散光以提高成像品质，在单一镜片的领域中，经常应用冲压成型的实体遮光光圈安装于各个镜片之间，如中国台湾专利TWI400551所揭示。又或者如中国台湾专利TWI264556的压印涂具涂墨转印遮光胶体形成遮光膜的方法，需精密定位且难以控制压印之遮光膜厚度。又如中国台湾专利TWI279587的于成型模具中预先植入遮光层再射出成型透镜的方法，受限于遮光层、透镜材料的熔点高低问题，使制程成本高且良率不易提升。或者，如中国台湾专利TW201339622的于整体表面预先镀设遮光膜，再利用遮罩并照光移除光学有效区的遮光膜之光蚀刻方法，但亦需精密定位，且光蚀刻容易污染光学有效区。

在阵列透镜的领域中，由于尺寸微小，若使用冲压成型的实体遮光光圈将会衍生各光圈孔之间材料易冲断之缺点，而压印涂具涂墨转印遮光胶体也同单一镜片具有相同的缺点。而或者如中国台湾专利TW201011903，于基板上光蚀刻出阵列圆台体，再于圆台体外区域涂布遮光胶体，待干燥成型为有阵列光学有效区的遮光膜后，再使遮光膜与基板分离，而如中国台湾专利TW201122719与TW201113622是利用阵列磁屏蔽层，使用光蚀刻的方法于遮光膜上形成阵列光学有效区，但前揭专利皆使用光蚀刻，需精密定位且容易污染光学有效区。

因此，如何在阵列透镜的领域中，在除了冲压、压印与光蚀刻之外，另觅一种良率高且低成本的方法为目前业界的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种良率高且低成本的遮光阵列透镜。

本发明一种遮光阵列透镜，包含一个本体及多个光学有效区，该本体包括一个顶面及一个底面，所述光学有效区设置于该本体中且自该顶面延伸至该底面，光线可通过所述光学有效区；该遮光阵列透镜还包含一个遮光区，该遮光区自该本体顶面向下凹入设置于该本体中，该遮光区包括多个围绕界定所述光学有效区的内周面、一个邻近该本体顶面周缘设置的外周面、一个界定于所述内周面与该外周面间的容墨槽，及一个填于该容墨槽中的遮光墨层，该遮光墨层的厚度小于该容墨槽的深度。

本发明所述的遮光阵列透镜，该遮光阵列透镜满足关系式：

T/10≤D≤2T/3，

T为该本体的该顶面周缘至该底面周缘的距离，D为该本体的该顶面周缘至该容墨槽底面的距离。

本发明的另一目的在于提供一种良率高且低成本的遮光阵列透镜。

本发明的有益效果在于：提供一种低成本且良率高的遮光阵列透镜的制造方法。

本发明一种遮光阵列透镜的制造方法，其包含以下步骤：

一、预备一个阵列透镜，其包括一个本体、多个光学有效区及一个遮光区，该本体包括一个顶面及一个底面，所述光学有效区设置于该本体中且自该顶面延伸至该底面，光线可通过所述光学有效区，该遮光区自该本体顶面向下凹入设置于该本体中，该遮光区包括多个围绕界定所述光学有效区的内周面、一个邻近该本体顶面周缘设置的外周面，及一个界定于所述内周面与该外周面间的容墨槽；

二、于该容墨槽中填入遮光墨；及

三、将遮光墨进行固化形成一个遮光墨层，该遮光墨层的厚度小于该容墨槽的深度。

本发明所述的遮光阵列透镜的制造方法，步骤一中，该阵列透镜满足关系式：

T/10≤D≤2T/3，

T为该本体的该顶面周缘至该底面周缘的距离，D为该本体的该顶面周缘至该容墨槽底面的距离。

本发明所述的遮光阵列透镜的制造方法，步骤二中，使用点胶机将遮光墨点注入该容墨槽中。

本发明所述的遮光阵列透镜的制造方法，步骤二中，使用喷墨机将遮光墨喷注入该容墨槽中。

本发明之功效在于，由于该遮光区的遮光墨层是由填入遮光墨形成，填墨区域被该容墨槽限制而不会遮蔽所述光学有效区，且在该容墨槽中的填墨位置可允许较大的位置偏移，降低对定位精密度的需求，确实能提高良率与降低成本。

附图说明

图1是一个立体示意图，说明本发明遮光阵列透镜之第一较佳实施例的制造状态；

图2是一个立体示意图，说明该第一较佳实施例的一个本体、多个光学有效区及一个遮光区；

图3是一个剖面示意图，说明该第一较佳实施例的该遮光区的一个遮光墨层；

图4是一个流程图，说明本发明遮光阵列透镜的制造方法之较佳实施例；

图5是一个立体示意图，说明本发明遮光阵列透镜之第二较佳实施例的制造状态；

图6是一个剖面示意图，说明该第二较佳实施例的该遮光区的该遮光墨层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图1、图2与图3，本发明遮光阵列透镜100的第一较佳实施例包含：一个本体1、多个光学有效区2，及一个遮光区3。

该本体1为塑胶材质制成并包括一个顶面11及一个底面12，在本较佳实施例中，该本体1的材质为光学塑胶，例如材料商三菱所贩售之PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、材料商帝人所贩售之PC-AD5503（聚碳酸脂）、材料商ZEONEX所贩售之ZEONEX480R，或材料商SABIC所贩售之ULTEM-1010等。

所述光学有效区（ClearAperture，CA）2设置于该本体1中，且自该顶面11延伸至该底面12，光线可通过所述光学有效区2，每一个光学有效区2的面形可以是凸面镜、凹面镜、球面透镜、非球面透镜、自由曲面透镜、平面透镜或是其他形状种类的透镜，在本第一较佳实施例中以凸面镜为例。

由于本发明不需要使用到任何遮罩，因此所述光学有效区2的面形设计自由不受限制，而现有使用遮罩会受限于遮罩的制造工艺而仅有平面或简单球面外形，因而限制了所述光学有效区2的面形设计。

该遮光区3自该本体1顶面11向下凹入设置于该本体1中，该遮光区3包括多个围绕界定所述光学有效区2的内周面31、一个邻近该本体1顶面11周缘设置的外周面32、一个界定于所述内周面31与该外周面32间的容墨槽33，及一个利用将遮光墨34’填于该容墨槽33中形成的遮光墨层34，该遮光墨层34的厚度小于该容墨槽33的深度，在本第一较佳实施例中，由于所述光学有效区2的面形为凸面镜，因此所述内周面31可以是所述光学有效区2邻近该容墨槽33的区域。

该遮光阵列透镜100满足关系式：

T/10≤D≤2T/3     （1）

T为该本体1的该顶面11周缘至该底面12周缘的距离，D为该本体1的该顶面11周缘至该容墨槽33底面的距离，D值也就是该容墨槽33的深度。

若D值小于上述关系式的下限值时，该容墨槽33将变得过浅，将使得遮光墨34’流动性不佳，甚至容易溢出而污染制程设备；若D值大于上述关系式的上限值时，该容墨槽33向下凹入该本体1的深度变得过深，将使得该本体1的结构被弱化，使用时易发生变形。

配合参阅图1、图4，本发明遮光阵列透镜100的制造方法之较佳实施例，依序包含以下步骤：

步骤401：首先，预备一个阵列透镜100’，该阵列透镜100’具有该本体1、所述光学有效区2及该遮光区3，此时该遮光区3仍尚未形成有该遮光墨层34，该阵列透镜100’满足前述关系式（1）。

步骤402：接着，于该容墨槽33中填入遮光墨34’，遮光墨34’于该容墨槽33中流动并遍布该容墨槽33中。

在步骤402中可以使用点胶机5将遮光墨34’点注入该容墨槽33中，或者使用喷墨机(图未示)将遮光墨34’喷注入该容墨槽33中。在本实施例中，该点胶机5采用KGN厂家SM-AX型号或Musashi厂家SuperCMII型号的设备，如采用喷墨机，可采用Microjet厂家S3628型号的设备。

由于该遮光区3的遮光墨层34是由填入遮光墨34’形成，填墨区域被所述内周面31与该外周面32限制而不会遮蔽所述光学有效区2，且在该容墨槽33中的填墨位置可允许较大的位置偏移，降低对定位精密度的需求，确实能提高良率与降低成本。

步骤403：而后，将遮光墨34’进行固化形成该遮光墨层34，该遮光墨层34的厚度小于该容墨槽33的深度。

参阅图5与图6，本发明遮光阵列透镜100的第二较佳实施例与第一较佳实施例大致相同，不同之处在于所述光学有效区2的面形以凹面镜为例，所述光学有效区2是自该本体1的顶面11向下凹入，并非自该容墨槽33的底面向下凹入，因此借由所述内周面31能避免遮光墨34’流入所述光学有效区2中。

综上所述，本发明的功效在于：

一、相较于现有冲压成型的实体遮光光圈容易因所述光学有效区2之间的尺寸微小而冲断的缺点，本发明使用填入遮光墨34’形成的该遮光墨层34，制程难度低且不易在制作过程中损坏该遮光墨层34。

二、相较于现有压印涂具涂墨转印遮光胶体，具有必须精密定位、遮光膜厚度难以控制、在非平面区域将难以压印等缺点，本发明于该容墨槽33中填入遮光墨34’更加容易定位，允许较大的位置偏移，且遮光墨34’流动性佳，能形成厚度均一的该遮光墨层34。

三、相较于现有成型模具中预先植入遮光层再射出成型透镜的方法，射出材料熔点不同、制程温度不同，使得制程复杂、成本高且良率低，而本发明使用填入遮光墨34’能简化制程、降低成本、提高良率。

四、相较于现有使用光蚀刻而精密定位的需求，本发明于该容墨槽33中填入遮光墨34’更加容易定位，允许较大的位置偏移，此外本发明的填墨区域被所述内周面31与该外周面32限制而不会遮蔽所述光学有效区2，可以避免光蚀刻的材料污染所述光学有效区2的缺点。

Claims (6)

1.一种遮光阵列透镜，包含一个本体及多个光学有效区，该本体包括一个顶面及一个底面，所述光学有效区设置于该本体中且自该顶面延伸至该底面，光线可通过所述光学有效区；其特征在于：该遮光阵列透镜还包含一个遮光区，该遮光区自该本体顶面向下凹入设置于该本体中，该遮光区包括多个围绕界定所述光学有效区的内周面、一个邻近该本体顶面周缘设置的外周面、一个界定于所述内周面与该外周面间的容墨槽，及一个填于该容墨槽中的遮光墨层，该遮光墨层的厚度小于该容墨槽的深度。

2.如权利要求1所述的遮光阵列透镜，其特征在于：该遮光阵列透镜满足关系式：

T/10≤D≤2T/3，

T为该本体的该顶面周缘至该底面周缘的距离，D为该本体的该顶面周缘至该容墨槽底面的距离。

3.一种遮光阵列透镜的制造方法，其特征在于包含以下步骤：

一、预备一个阵列透镜，其包括一个本体、多个光学有效区及一个遮光区，该本体包括一个顶面及一个底面，所述光学有效区设置于该本体中且自该顶面延伸至该底面，光线可通过所述光学有效区，该遮光区自该本体顶面向下凹入设置于该本体中，该遮光区包括多个围绕界定所述光学有效区的内周面、一个邻近该本体顶面周缘设置的外周面，及一个界定于所述内周面与该外周面间的容墨槽；

二、于该容墨槽中填入遮光墨；及

三、将遮光墨进行固化形成一个遮光墨层，该遮光墨层的厚度小于该容墨槽的深度。

4.如权利要求3所述的遮光阵列透镜的制造方法，其特征在于：步骤一中，该阵列透镜满足关系式：

T/10≤D≤2T/3，

T为该本体的该顶面周缘至该底面周缘的距离，D为该本体的该顶面周缘至该容墨槽底面的距离。

5.如权利要求3所述的遮光阵列透镜的制造方法，其特征在于：步骤二中，使用点胶机将遮光墨点注入该容墨槽中。

6.如权利要求3所述的遮光阵列透镜的制造方法，其特征在于：步骤二中，使用喷墨机将遮光墨喷注入该容墨槽中。

Images