CN111381341A - 镜片组及其贴合方法 - Google Patents

Abstract

一种镜片组及其贴合方法，贴合方法包括以下步骤：将所述第一镜片和所述第二镜片进行主动对位，并使所述第一贴合面和所述第二贴合面相对设置；在所述第一镜片和所述第二镜片的边缘涂布UV解粘胶以形成挡墙，所述第一贴合面、所述第二贴合面及所述挡墙围合形成具有注入口的注胶空间；通过所述注入口向所述注胶空间注入液态光学透明胶；照射紫外光，固化所述液态光学透明胶以形成透明胶层，同时使所述UV解粘胶的粘度降低；移除UV解粘胶。上述贴合方法，通过在第一镜片和第二镜片的边缘设置UV解粘胶形成挡墙，避免灌胶过程中液态光学透明胶由第一镜片和第二镜片的边缘溢出，提高贴合良率。

Description

镜片组及其贴合方法

技术领域

本发明涉及光学镜片技术领域，特别是涉及一种镜片组及其贴合方法。

背景技术

采用液态光学透明胶(LOCA，Liquid Optical Clear Adhesive)对两个形成有曲面结构的光学镜片进行贴合时，由于液态光学透明胶具有流动性，会出现溢胶的情形，导致光学镜片贴合良率低。

发明内容

基于此，有必要针对光学镜片贴合过程中存在溢胶的问题，提供一种镜片组及其贴合方法。

一种贴合方法，用于贴合第一镜片和第二镜片，所述第一镜片具有第一贴合面，所述第二镜片具有第二贴合面，所述第一贴合面为曲面，所述第二贴合面为曲面或平面，包括以下步骤：

将所述第一镜片和所述第二镜片进行主动对位，并使所述第一贴合面和所述第二贴合面相对设置；

在所述第一镜片和所述第二镜片的边缘涂布UV解粘胶以形成挡墙，所述第一贴合面、所述第二贴合面及所述挡墙围合形成具有注入口的注胶空间；

通过所述注入口向所述注胶空间注入液态光学透明胶；

照射紫外光，固化所述液态光学透明胶以形成透明胶层，同时使所述UV解粘胶的粘度降低；

移除UV解粘胶。

上述贴合方法，通过在第一镜片和第二镜片的边缘设置UV解粘胶形成挡墙，避免灌胶过程中液态光学透明胶由第一镜片和第二镜片的边缘溢出，提高贴合良率。采用紫外光照射以使液态光学透明胶发生固化时，UV解粘胶能够吸收紫外光而实现解粘，简化了生产流程，有利于提高生产效率。

在其中一个实施例中，所述UV解粘胶的粘度为12000～50000cps，曝光能量为400～3000mJ/cm²。

在其中一个实施例中，所述液态光学透明胶的粘度小于100cps，曝光能量为200～3000mJ/cm²。

在其中一个实施例中，在所述第一镜片和所述第二镜片的边缘涂布UV解粘胶的步骤为：

所述第二贴合面划分为贴合区域和裁切区域，所述裁切区域围绕所述贴合区域设置，所述贴合区域与所述第一贴合面相对应，所述UV解粘胶形成的挡墙位于所述裁切区域。

在其中一个实施例中，所述移除UV解粘胶的步骤之后还包括：

切除所述第二镜片的裁切区域。

在其中一个实施例中，所述裁切区域的宽度≤300μm。

在其中一个实施例中，所述第二镜片的周缘设置有溢流槽。

在其中一个实施例中，所述通过所述注入口向所述注胶空间注入液态光学透明胶的步骤为：

采用点胶阀向所述注胶空间内注入液态光学透明胶。

在其中一个实施例中，所述将所述第一镜片和所述第二镜片进行主动对位的步骤包括：

装载并固定所述第一镜片；

装载所述第二镜片；

移动所述第二镜片，以使所述第一镜片的光轴与所述第二镜片的光轴相互对准。

一种镜片组，采用所述的贴合方法制成。

附图说明

图1为一实施例中成像装置的示意图；

图2a为一实施例中镜片组的示意图；

图2b为另一实施例中镜片组的示意图；

图2c为又一实施例中镜片组的示意图；

图3为一实施例中贴合方法的流程图；

图4为图3所示贴合方法中步骤S100中第一镜片和第二镜片进行主动对位的示意图；

图5为一实施例中镜片组中第二镜片的俯视图。

符号说明：

1000—成像装置

100—镜片组

10—第一镜片

11—第一贴合面

20—第二镜片

21—第二贴合面

211—贴合区域

212—裁切区域

200—基板

300—影像感测晶片

400—镜头模组

410—镜筒

A—上治具

B—下治具

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

相机、VR(Virtual Reality，虚拟现实)或者AR(Augmented Reality，增强现实)设备等均具有成像装置。

请参阅图1，成像装置1000包括基板200、影像感测晶片300及镜头模组400。基板200可以由玻璃纤维、强化塑料或陶瓷等材质制成。影像感测晶片300设于基板200上。影像感测晶片300可以是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合组件传感器)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补性金属氧化物传感器)，用于将镜头模组400摄取到的光信号转变为电信号。镜头模组400包括镜筒410和镜片组100，镜筒410连接于基板200，镜片组100设于镜筒410内。镜片组100包括第一镜片10和第二镜片20，第一镜片10和第二镜片20设于镜筒410内。

将第一镜片10与第二镜片20进行贴合时，需要在第一镜片10和第二镜片20之间填充液态光学透明胶(LOCA，Liquid Optical Clear Adhesive)，液态光学透明胶固化后形成透明胶层30。透明胶层30的存在，可有效避免第一镜片10和第二镜片20之间残留空气而影响镜片组100整体的折射率。然而，在贴合过程中，由于液态光学透明胶具有流动性，部分液态光学透明胶可能会由第一镜片10和第二镜片20的边缘溢出，影响贴合良率。

为解决上述技术问题，本发明提出一种贴合方法，用于贴合第一镜片10和第二镜片20。其中，请参阅图2a、图2b或图2c，所述第一镜片10具有第一贴合面11，所述第二镜片20具有第二贴合面21，所述第一贴合面11为曲面，所述第二贴合面21为曲面或平面。可以理解的，第一镜片10和第二镜片20均为薄透镜，在光学中，薄透镜是指透镜的厚度(穿过光轴的两个透镜子表面的距离)与焦距的长度比较时，可以忽略不计的透镜。

在一些实施例中，请参阅图2a，第一贴合面11为凹曲面，第二贴合面21为凸曲面，且第一贴合面11的曲率小于第二贴合面21的曲率。在其他实施例中，请参阅图2b，第一贴合面11为凹曲面，第二贴合面21为平面。在另一些实施例中，请参阅图2c，第一贴合面11为凸曲面，第二贴合面21为凹曲面。需要说明的是，第一贴合面11和第二贴合面21的曲率R>10mm。若R<10mm，第一镜片10和第二镜片20具有锥形结构，无法满足使用需求。

请参阅图3，本发明贴合方法包括以下步骤：

S100：将所述第一镜片10和所述第二镜片20进行主动对位，并使所述第一贴合面11和所述第二贴合面21相对设置。

第一镜片10和第二镜片20均为透镜，第一镜片10具有第一光轴，第二镜片20具有第二光轴。为使镜片组的光学成像品质稳定，需要使第一镜片10和第二镜片20完成主动对位(Active Align，AA)，即第一镜片10的第一光轴与第二镜片20的第二光轴必须对准。

将所述第一镜片10和所述第二镜片20进行主动对位的步骤具体包括：

S110：装载并固定所述第一镜片10。

请参阅图4，将第一镜片10装载并固定于上治具A，第一镜片10的第一贴合面11朝下设置。

S120：装载所述第二镜片20。

将第二镜片20装载于下治具B，第二镜片20的第二贴合面21朝上设置。

S130：移动所述第二镜片20，以使所述第一镜片10的光轴与所述第二镜片20的光轴相互对准。

设定第一镜片10的光轴为第一光轴，第二镜片20的光轴为第二光轴。第一镜片10和第二镜片20上分别设置有若干对位标记，通过相机识别第一镜片10和第二镜片20上的对位标记，根据对位标记与光轴的对应关系，计算出第一光轴和第二光轴的位置。下治具B在水平方向带动第二镜片20相对第一镜片10移动，直至第二光轴和第一光轴重合。具体地，第一镜片10和第二镜片20上分别设置有4个对位标记，其中两个相对设置的对位标记的连线与另外两个相对设置的对位标记的连线形成有交点，该交点位于第一镜片10或第二镜片20的光轴上。通过相机识别出第一镜片10或第二镜片20上对位标记的位置，即可计算出第一光轴或第二光轴的位置，并以此作为基准，调节第二镜片20相对于第一镜片10的位置，直至第一光轴和第二光轴相互重合。对位标记的形状包括十字形、方框、线条等。在一实施例中，对位标记与第一镜片10或第二镜片20一体成型。可采用专门设计的模具，在第一镜片10或第二镜片20成型过程中同步形成对位标记，以提高生产效率。

S200：在所述第一镜片10和所述第二镜片20的边缘涂布UV解粘胶以形成挡墙40，所述第一贴合面11、所述第二贴合面21及所述挡墙40围合形成具有注入口的注胶空间。

可以理解的，第一镜片10和第二镜片20具有一定的间隙，用于填充液态光学透明胶。通过调节下治具B与上治具A在竖直方向的间距，可控制该间隙值的范围。

UV解粘胶的粘度为21000～50000cps，UV解粘胶的粘度应不低于21000cps，确保UV解粘胶具有足够强的粘接力，当将UV解粘胶涂覆第一镜片10和第二镜片20的边缘时，其能够粘接于第一镜片10和第二镜片20之间以形成挡墙40，防止液态光学透明胶由第一镜片10和第二镜片20的边缘溢出。需要说明的是，UV解粘胶的粘度应不超过50000cps，以免影响涂胶效率。

S300：通过所述注入口向所述注胶空间注入液态光学透明胶。

所述液态光学透明胶的粘度小于100cps，也就是说，液态光学透明胶具有较好的流动性，其能够完全填充于第一镜片10和第二镜片20之间。即使第一贴合面11或第二贴合面21的曲率较大，也能够被液态光学透明胶完全覆盖，使第一镜片10和第二镜片20之间的空气被彻底排出，避免气泡残留。液态光学透明胶的组分包括光引发剂、预聚物、活性稀释剂及其他助剂。光引发剂用于吸收紫外光并产生活性自由基，引发聚合反应。预聚物为液态光学透明胶的主体，决定液态光学透明胶固化后的主要性能，预聚物的种类包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。活性稀释剂用于调整粘度并参与固化反应，其可以是单官能度、双官能度、多官能度。助剂包括流平、消泡、附着力促进剂、助引发剂等。

具体的，可采用点胶阀向所述注胶空间内注入液态光学透明胶。

S400：照射紫外光，固化所述液态光学透明胶以形成透明胶层30，同时使所述UV解粘胶的粘度降低。

液态光学透明胶的固化原理是光引发剂在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发预聚物和活性稀释剂发生连锁聚合、交联化学反应，使液态光学透明胶在数秒钟内由液态转化为固态。液态光学透明胶的曝光能量为200～3000mJ/cm²，当采用能量为200～3000mJ/cm²的紫外光照射液态光学透明胶时，其可以发生固化。

所述UV解粘胶的组分包括基础共聚物、交联剂、寡聚体及光引发剂。UV解粘胶的解粘原理是光引发剂在紫外线照射下产生活性自由基或阳离子等活性中间体，活性中间体引发基础共聚物与交联剂发生交联反应或者寡聚物发生聚合反应，形成三维网状结构而使UV解粘胶硬化，黏着力急剧下降，方便剥除。UV解粘胶的曝光能量为400～3000mJ/cm²。根据测试结果，紫外光的能量越强，UV解粘胶的剥离强度越低，那么UV解粘胶越容易去除。

对液态光学胶和UV解粘胶照射紫外光，使液态光学胶固化同时使UV解粘胶解粘。即，对液态光学胶进行紫外光固化处理的同时，UV解粘胶实现了解粘，简化了生产流程，有利于提高生产效率。

需要说明的是，本发明选用特定类型的液态光学透明胶以及UV解粘胶，液态光学透明胶的固化能量与UV解粘胶的解粘曝光能量大致相等，因而液态光学透明胶固化过程与UV解粘胶解粘过程能够在同一紫外光照射条件下进行。

由于第一镜片10的顶部被上治具A遮挡，第二镜片20的底部被下治具B遮挡，紫外光照射需要在第一镜片10和第二镜片20的侧面进行。

S500：移除UV解粘胶。

上述贴合方法，通过在第一镜片10和第二镜片20的边缘设置UV解粘胶形成挡墙40，避免灌胶过程中液态光学透明胶由第一镜片10和第二镜片20的边缘溢出，提高第一镜片10和第二镜片20的贴合良率。采用紫外光照射以使液态光学透明胶发生固化时，UV解粘胶能够吸收紫外光而实现解粘，简化了生产流程，有利于提高生产效率。

在本实施例中，所述第二镜片20的周缘还可设置溢流槽，溢流槽为分布于第二镜片20周缘的环形凹槽。当UV解粘胶被移除后，溢流槽可有效阻止透明光学胶层30向外部扩散。

在另一实施例中，步骤S200中，在所述第一镜片10和所述第二镜片20的边缘涂布UV解粘胶的步骤具体为：

请参阅图5，所述第二贴合面21划分为贴合区域211和裁切区域212，所述裁切区域212围绕所述贴合区域211设置，所述贴合区域211与所述第一贴合面11相对应，所述UV解粘胶形成的挡墙40位于所述裁切区域212。在第二镜片20的贴合区域以外增设裁切区域212，该裁切区域212能够对挡墙40起到承载作用。

所述裁切区域212的宽度≤300μm。通常来说，点胶阀的直径≤300μm，裁切区域212的宽度与点胶阀的直径相适配即可，若裁切区域212的宽度过大，造成物料浪费。

通过所述注入口向所述注胶空间注入液态光学透明胶的步骤S300可替换为：

提供能够密封的腔室，所述腔室内设置有槽体，所述槽体盛装有液态光学透明胶；

将形成有注胶空间的所述第一镜片10和所述第二镜片20转移至所述腔室；

密封所述腔室，并进行抽真空处理；

将所述注胶空间的注入口浸入所述液态光学透明胶；

对所述腔室进行破真空，使所述液态光学透明胶进入所述注胶空间内。

上述注胶方式，先采用抽真空的方式将第一镜片10和第二镜片20之间的空气排出干净，而后将注胶空间的注入口浸入液态光学透明胶，使得注胶空间与空气隔绝，有效避免填充于第一镜片10和第二镜片20的液态光学透明胶内残留气泡。

在本实施例中，所述移除UV解粘胶的步骤S500之后还包括：切除所述第二镜片20的裁切区域212。

进一步地，所述第二镜片20的贴合区域211周缘设置有溢流槽，溢流槽为分布于贴合区域211周缘的环形凹槽。当UV解粘胶被移除后，溢流槽可有效阻止透明光学胶层30向外部扩散。

本发明还提出一种镜片组100，采用上述贴合方法制得，因而该镜片组100不存在溢胶的情况，良率较高。镜片组100包括第一镜片10、第二镜片20及透明胶层30，透明胶层30设于第一镜片10和第二镜片20之间。透明胶层30一方面用于粘接第一镜片10和第二镜片20，另一方面能够避免第一镜片和第二镜片之间混入空气而影响镜片组100整体的折射率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种贴合方法，用于贴合第一镜片和第二镜片，所述第一镜片具有第一贴合面，所述第二镜片具有第二贴合面，所述第一贴合面为曲面，所述第二贴合面为曲面或平面，其特征在于，包括以下步骤：

将所述第一镜片和所述第二镜片进行主动对位，并使所述第一贴合面和所述第二贴合面相对设置；

在所述第一镜片和所述第二镜片的边缘涂布UV解粘胶以形成挡墙，所述第一贴合面、所述第二贴合面及所述挡墙围合形成具有注入口的注胶空间；

通过所述注入口向所述注胶空间注入液态光学透明胶；

照射紫外光，固化所述液态光学透明胶以形成透明胶层，同时使所述UV解粘胶的粘度降低；

移除UV解粘胶。

2.根据权利要求1所述的贴合方法，其特征在于，所述UV解粘胶的粘度为12000～50000cps，曝光能量为400～3000mJ/cm²。

3.根据权利要求1所述的贴合方法，其特征在于，所述液态光学透明胶的粘度小于100cps，曝光能量为200～3000mJ/cm²。

4.根据权利要求1所述的贴合方法，其特征在于，在所述第一镜片和所述第二镜片的边缘涂布UV解粘胶的步骤为：

所述第二贴合面划分为贴合区域和裁切区域，所述裁切区域围绕所述贴合区域设置，所述贴合区域与所述第一贴合面相对应，所述UV解粘胶形成的挡墙位于所述裁切区域。

5.根据权利要求4所述的贴合方法，其特征在于，所述移除UV解粘胶的步骤之后还包括：

切除所述第二镜片的裁切区域。

6.根据权利要求4所述的贴合方法，其特征在于，所述裁切区域的宽度≤300μm。

7.根据权利要求1所述的贴合方法，其特征在于，所述第二镜片的周缘设置有溢流槽。

8.根据权利要求1所述的贴合方法，其特征在于，所述通过所述注入口向所述注胶空间注入液态光学透明胶的步骤为：

采用点胶阀向所述注胶空间内注入液态光学透明胶。

9.根据权利要求1所述的贴合方法，其特征在于，所述将所述第一镜片和所述第二镜片进行主动对位的步骤包括：

装载并固定所述第一镜片；

装载所述第二镜片；

移动所述第二镜片，以使所述第一镜片的光轴与所述第二镜片的光轴相互对准。

10.一种镜片组，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的贴合方法制成。

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