JP2023534677A - リフレクタ、その製造方法、レンズモジュールおよび電子デバイス - Google Patents
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Abstract
リフレクタ（１０）、その製造方法、レンズモジュール（００１）および電子デバイスが提供され、光学技術の分野に関連する。リフレクタ（１０）は、平面構造を有するシリコンベース基板（１０１）を基材として用いていることで、正三角柱と比較した場合、リフレクタ（１０）の体積および質量を効果的に低減できる。加えて、リフレクタ（１０）が傾斜して配置された後に、外側へ突出する直角が第２の側面（１ｄ）と第２の表面（１ｂ）との間に形成されないことを保証するために、シリコンベース基板（１０１）の第２の側面（１ｄ）と第２の表面（１ｂ）との間の夾角（γ）は、鈍角として設計されている。したがって、ペリスコープレンズモジュールに適用されるリフレクタ（１０）が低減され得る場合に占有される空間だけでなく、リフレクタ（１０）の組み立て中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされるシリコンベース基板（１０１）の側縁の亀裂または縁部破損のリスクを低減できる。
Description
本願は、２０２０年７月１７日に出願された、「リフレクタ、その製造方法、レンズモジュールおよび電子デバイス」と題する中国特許出願第２０２０１０６９３０１７．５号の優先権を主張する。当該中国特許出願は、参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。
本願は、光学技術の分野に関し、特に、リフレクタ、その製造方法、レンズモジュールおよび電子デバイスに関する。
望遠撮像を実現するために、携帯電話など、電子デバイスは概して、ペリスコープレンズモジュールを用いる。ペリスコープレンズモジュールは、順に配置された正三角柱、レンズセットおよび感光素子を含み得る。正三角柱の傾斜面とレンズセットの光軸との間の夾角は４５度であり、傾斜面は、入射光をレンズセットへ反射できる。次に、レンズセットは、反射光を感光素子へ伝送し得る。
しかしながら、正三角柱の体積および質量の両方が比較的大きいので、結果として、レンズモジュールの体積が比較的大きくなり、質量が比較的大きくなる。
本願は、リフレクタ、その製造方法、レンズモジュールおよび電子デバイスを提供し、これにより、リフレクタとしての正三角柱の使用がレンズモジュールの比較的大きい体積および比較的大きい質量につながるという、関連技術における技術的課題を解決できる。
一態様によれば、リフレクタが提供される。リフレクタは、シリコンベース基板および第１の反射膜を含む。シリコンベース基板は、互いに対向する第１の表面および第２の表面、第１の側面および第２の側面を有する。第１の側面は、第１の表面および第２の側面の両方に接続されており、第２の側面は、第２の表面に接続されている。第１の反射膜は、第１の表面上に位置している。第１の側面と第１の表面との間の夾角は、第１の角度閾値よりも大きく、第２の側面と第１の側面との間の夾角は、第２の角度閾値よりも大きい。第２の側面と第２の表面との間の夾角は、鈍角である。
本願において提供されるリフレクタは、平面構造を有するシリコンベース基板を基材として用いていることで、正三角柱と比較した場合、リフレクタの体積および質量を効果的に低減できる。加えて、リフレクタが傾斜して配置された後に、外側へ突出する直角が第２の側面と第２の表面との間に形成されないことを保証するために、シリコンベース基板の第２の側面と第２の表面との間の夾角は、鈍角として設計されている。したがって、ペリスコープレンズモジュールに適用されるリフレクタが低減され得る場合に占有される空間、およびさらに、リフレクタの組み立て中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされるシリコンベース基板の側縁の亀裂または縁部破損のリスクを効果的に低減できる。
任意選択的に、第２の側面と第１の表面との間の夾角は、４５度である。リフレクタがペリスコープレンズモジュールに適用される場合、第１の反射膜とレンズセットの光軸との間の夾角は通常、４５度である。したがって、第２の側面と第１の表面との間の夾角も４５度と設計されているので、シリコンベース基板の第２の側面がレンズセットの光軸に平行であることを保証でき、これにより、外側へ突出する角度が第２の側面と第２の表面との間に形成されないことが保証され、さらに、シリコンベース基板の側縁の亀裂または縁部破損のリスクが低減する。
任意選択的に、リフレクタは、第２の表面上に位置する第２の反射膜をさらに含み、第２の反射膜の材料は、第１の反射膜のものと同じであってよい。
シリコンベース基板の第１の表面および第２の表面は、同じ材料の反射膜でコーティングされており、その結果、薄膜コーティングプロセスにより生成される２種類の応力が互いに相殺されることで、薄膜コーティング中に生成されるシリコンベース基板の変形をさらに低減でき、これにより、調整されたリフレクタの質が保証される。
任意選択的に、シリコンベース基板の材料は、ターゲット結晶方位を有する単結晶シリコンである。異なる結晶方位を有する単結晶シリコンのヤング率が異なるので、同じ結晶方位を有する単結晶シリコンを用いてシリコンベース基板を形成することにより、シリコンベース基板の全体的なヤング率の一貫性を保証できる。さらに、シリコンベース基板の応力耐性性能の比較的高い一貫性を保証でき、その結果、シリコンベース基板を用いることにより作成されるリフレクタは、より良い平坦度を有することになる。
任意選択的に、ターゲット結晶方位は、（１１１）である。（１１１）という結晶方位を有する単結晶シリコンが高いヤング率およびより良い応力耐性を有するので、（１１１）という結晶方位を有する単結晶シリコンで作られたシリコンベース基板はさらに、製造されたリフレクタの平坦度を保証できる。
任意選択的に、第１の反射膜は、絶縁膜または金属膜であってよい。金属膜の材料は、アルミニウム、金および銀のうちの少なくとも１つを含み得る。絶縁膜の材料は、非金属化合物であってよい。
任意選択的に、第１の側面の高さは、０に等しく、第１の側面の高さ方向は、第１の表面に垂直である。シリコンベース基板の総厚をさらに低減するために、第１の側面の高さは０と設計されており、これにより、リフレクタの体積および質量が低減する。
別の態様によれば、リフレクタを製造する方法が提供される。この方法では、少なくとも１つのリフレクタを取得するために、まず、第１の反射材料膜層が、シリコンウェハの第１の面上に形成され、次に、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層が加工される。各リフレクタは、シリコンウェハを加工することにより取得されるシリコンベース基板、および、第１の反射材料膜層を加工することにより取得される第１の反射膜を含む。シリコンベース基板は、互いに対向する第１の表面および第２の表面、第１の側面および第２の側面を有する。第１の側面は、第１の表面および第２の側面の両方に接続されており、第２の側面は、第２の表面に接続されている。第１の反射膜は、第１の表面上に位置している。第１の側面と第１の表面との間の夾角は、第１の角度閾値よりも大きく、第２の側面と第１の側面との間の夾角は、第２の角度閾値よりも大きい。第２の側面と第２の表面との間の夾角は、鈍角である。
本願において提供される製造方法では、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層は、複数のリフレクタを取得するために加工され得る。このように、リフレクタの大量生産が実現され得ることにより、効果的に、リフレクタ調整効率が向上し、リフレクタ調整コストが低減する。加えて、複数の調整されたリフレクタの性能の一貫性が保証され得る。
任意選択的に、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層を加工するプロセスは、まず、リフレクタの第２の側面を形成するために、第１の切断ブレードを用いることによりシリコンウェハの第２の面を切断することであって、第１の切断ブレードの切断深さは、シリコンウェハの厚さよりも小さく、第２の面および第１の面は、シリコンウェハの２つの対向面である、切断すること、および、次に、リフレクタの第１の側面およびリフレクタの第１の反射膜を形成するために、第２の切断ブレードを用いることによりシリコンウェハの切断を継続し、第１の反射材料膜層を切断することを含み得る。
前述の機械的な切断方式は、比較的単純かつ効率的である。加えて、異なる形状の第１の切断ブレードを選択して、異なる傾斜角度を有する第２の側面を形成してよく、これは、異なるリフレクタの設計要件を満たすための一助となる。
任意選択的に、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層を加工することは、まず、リフレクタの第１の側面およびリフレクタの第１の反射膜を形成するために、第１の反射材料膜層およびシリコンウェハを、第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて加工すること、および、次に、リフレクタの第２の側面を形成するために、第１の切断ブレードを用いることによりシリコンウェハの第２の面を切断することであって、第２の面および第１の面は、シリコンウェハの２つの対向する側面である、切断することを含み得る。
本願において、代替的に、まず、シリコンウェハの第１の反射材料膜層および第１の面が加工されてよく、次に、シリコンウェハの第２の面が加工される。
任意選択的に、第１の反射材料膜層およびシリコンウェハを、第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて加工するプロセスは、第１の反射材料膜層およびシリコンウェハを、第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めてエッチングすること、または第２の切断ブレードを用いることにより、第１の反射材料膜層およびシリコンウェハを、第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて切断することを含み得る。
本願において提供される方法では、シリコンウェハの第１の反射材料膜層および第１の面は、リフレクタの第１の側面およびリフレクタの第１の反射膜を形成するために、異なるプロセスを用いることにより加工され得る。この製造方法は、比較的高い柔軟性を有する。エッチングを通じて第１の反射材料膜層を加工することにより、第１の反射材料膜層が亀裂することを防止でき、エッチングの信頼性が比較的高くなる。
任意選択的に、第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて第１の反射材料膜層およびシリコンウェハを加工する前に、まず、アライメントマークが、シリコンウェハの第２の面上に形成されてよく、次に、アライメントマークは、第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて第１の反射材料膜層およびシリコンウェハを加工するための基準として用いられてよく、アライメントマークは、第１の切断ブレードを用いることによりシリコンウェハの第２の面を切断するための基準として用いられてよい。
複数のリフレクタを取得するために、２回の加工の後にシリコンウェハが効果的に分離され得ることを保証すべく、まず、アライメントマークがシリコンウェハの第２の面上に形成され、その結果、続いて、シリコンウェハの第１の面および第２の面を順に加工するための基準としてアライメントマークが用いられ得る。
任意選択的に、方法は、シリコンウェハの第２の面上に第２の反射材料膜層を形成するために、第１の反射材料膜層のものと同じ材料を用いる段階、およびリフレクタ内の第２の反射膜を取得するために第２の反射材料膜層を加工する段階であって、第２の反射膜は、シリコンベース基板の第２の表面上に位置している、加工する段階をさらに含む。
同じ材料で作られた反射材料膜層がシリコンウェハの第１の面および第２の面上に形成され、その結果、薄膜コーティングプロセスにより生成される２種類の応力が互いに相殺され得ることで、薄膜コーティング中に生成されるシリコンウェハの変形がさらに低減されることにより、調整されたリフレクタの平坦度が保証される。
さらに別の態様は、レンズモジュールを提供する。レンズモジュールは、前述の態様において提供されるリフレクタと、レンズセットと、感光素子とを含む。レンズセットは、リフレクタと感光素子との間に位置しており、リフレクタ内の第１の反射膜は、シリコンベース基板よりもレンズセットにより近く、第１の反射膜は、入射光をレンズセットへ反射するように構成されている。
任意選択的に、シリコンベース基板の第２の側面と第１の表面との間の夾角は、第１の反射膜とレンズセットの光軸との間の夾角に等しい。このように、シリコンベース基板の第２の側面がレンズセットの光軸に平行であることが保証されてよく、これにより、外側へ突出する角度が第２の側面と第２の表面との間に形成されないことが保証され、さらに、シリコンベース基板の側縁の亀裂または縁部破損のリスクが低減する。
任意選択的に、第１の反射膜とレンズセットの光軸との間の夾角は、４５度である。
さらに別の態様は、電子デバイスを提供する。電子デバイスは、ハウジングと、前述の態様において提供される、ハウジング内に配置されたレンズモジュールとを含む。
要約すると、本願の実施形態は、リフレクタ、その製造方法、レンズモジュールおよび電子デバイスを提供する。リフレクタは、平面構造を有するシリコンベース基板を基材として用いていることで、正三角柱と比較した場合、リフレクタの体積および質量を効果的に低減できる。加えて、リフレクタが傾斜して配置された後に、外側へ突出する直角が第２の側面と第２の表面との間に形成されないことを保証するために、シリコンベース基板の第２の側面と第２の表面との間の夾角は、鈍角として設計されている。したがって、ペリスコープレンズモジュールに適用されるリフレクタが低減され得る場合に占有される空間、およびさらに、リフレクタの組み立て中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされるシリコンベース基板の側縁の亀裂または縁部破損のリスクを効果的に低減できる。また、シリコンベース基板のヤング率が比較的高いので、反射膜を有するシリコンベース基板の表面のコーティングはシリコンベース基板の比較的大きい変形を引き起こさず、これにより、調整されたリフレクタの比較的高い品質を保証できる。
以下では、添付図面を参照して、本願の実施形態において提供されるリフレクタ、その製造方法、レンズモジュールおよび電子デバイスを詳細に説明する。
本願の一実施形態は、リフレクタを提供する。リフレクタは、関連技術における三角柱の体積および質量が大きいという課題を解決するために、平面構造を有するシリコンベース基板で作られている。図１は、本願の一実施形態によるリフレクタの構造の概略図である。図１に示されるように、リフレクタ１０は、シリコンベース基板１０１および第１の反射膜１０２を含む。
シリコンベース基板１０１は、互いに対向する第１の表面１ａおよび第２の表面１ｂ、第１の側面１ｃおよび第２の側面１ｄを有する。第１の側面１ｃは、第１の表面１ａおよび第２の側面１ｄの両方に接続されており、第２の側面１ｄは、第２の表面１ｂに接続されている。第１の表面１ａおよび第２の表面１ｂが互いに対向していることは、第１の表面１ａが第２の表面１ｂに平行であるか、第１の表面１ａが第２の表面１ｂに略平行であることを意味する。
第１の反射膜１０２は、第１の表面１ａ上に位置しており、第１の側面１ｃと第１の表面１ａとの間の夾角αは、第１の角度閾値よりも大きい。第２の側面１ｄと第１の側面１ｃとの間の夾角βは、第２の角度閾値よりも大きい。第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γは、鈍角である。つまり、シリコンベース基板１０１は、シリコンベース基板１０１の表面に対して傾斜した第２の側面を有する。
第１の角度閾値は、９０°に近い鋭角であってよく、第２の角度閾値は、９０°に近い鋭角または鈍角であってよい。加えて、第１の角度閾値は、第２の角度閾値に等しくてもよく、第２の角度閾値に等しくなくてもよい。例えば、第１の角度閾値は、８０°または８５°であってよく、第２の角度閾値は、９０°であってよい。言い換えると、第１の側面１ｃと第１の表面１ａとの間の夾角αおよび第２の側面１ｄと第１の側面１ｃとの間の夾角βの両方は、比較的大きい角度である。例えば、夾角αは、直角、または直角に近い鋭角であってよく、夾角βは、直角または鈍角であってよい。リフレクタのパッケージング中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされる亀裂または縁部破損のリスクを効果的に低減することによりリフレクタの歩留まりを保証するために、第１の側面１ｃと第１の表面１ａとの間の夾角αおよび第２の側面１ｄと第１の側面１ｃとの間の夾角βの両方は、比較的大きい角度として設計されている。
本願の本実施形態において提供されるリフレクタ１０は、ペリスコープレンズモジュールに適用され得る。図２は、本願の一実施形態によるペリスコープレンズモジュールの部分構造の概略図である。図２に示されるように、ペリスコープレンズモジュールにおいて、リフレクタ１０は、傾斜して配置される必要があり、その結果、リフレクタ１０内の第１の反射膜１０２とペリスコープレンズモジュール内のレンズセット２０の（図２における発された光の透過方向に平行な）光軸との間の夾角は、鋭角になる。例えば、夾角は４５°である。リフレクタ１０内のシリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γが鈍角なので、リフレクタ１０が傾斜して配置されている場合、第２の側面１ｄは、レンズセット２０の光軸に平行または略平行であってよい。
図３では部分Ａにおいて示されるように、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄが第２の表面１ｂに垂直になるように設計されている場合、リフレクタ１０が傾斜して配置された後に、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間に形成される直角は、比較的大きい空間を占める。また、リフレクタ１０の組み立て中の衝突または摩擦力に起因して、直角の亀裂または縁部破損が容易に生じる。
上記分析に基づいて、本願の本実施形態において提供されるリフレクタ１０では、リフレクタ１０が傾斜して配置された後に、外側へ突出する直角が第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間に形成されないことを保証するために、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γは鈍角として設計されていることが分かり得る。したがって、リフレクタ１０により占有される空間を低減でき、さらに、リフレクタ１０の組み立て中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされるシリコンベース基板１０１の側縁の亀裂または縁部破損のリスクを効果的に低減できる。
任意選択的に、本願の本実施形態において、リフレクタ１０がペリスコープレンズモジュールに適用される場合、図２に示されるように、リフレクタ１０が傾斜して配置された後に、第１の反射膜１０２とレンズセット２０の光軸との間の夾角は、θである。シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄがレンズセット２０の光軸に平行になることを可能にすべく、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第１の表面１ａとの間の夾角δは、夾角θに等しい角度として設計され得る。代替的に、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γは、夾角θを補足する角度として設計されることが理解され得る。
例えば、第１の反射膜１０２とレンズセット２０の光軸との間の夾角θが４５°であると仮定すると、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第１の表面１ａとの間の夾角δは、４５°であってよく、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γは、１３５°であってよい。
シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第１の表面１ａとの間の夾角δは、夾角θに等しい角度として設計されており、その結果、リフレクタ１０がペリスコープレンズモジュールに適用される場合、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄは、レンズセット２０の光軸に平行であってよい。したがって、外側へ突出する角度が第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間に形成されないことにより、シリコンベース基板１０１の側縁の亀裂または縁部破損のリスクがさらに低減されることが保証され得る。
関連技術では通常、光学ガラスを反射膜でコーティングしてリフレクタを調整する解決手段が用いられる。しかしながら、光学ガラスのヤング率が概して７０ギガパスカル（ＧＰａ）と比較的小さいので、光学ガラスがコーティングされる前にまず、光学ガラス上の凹面を研削および研磨して、反射膜のコーティング中に生成される応力により引き起こされる光学ガラスの変形を相殺する必要がある。
本願の本実施形態において、シリコンベース基板１０１の材料は、単結晶シリコンであってよい。単結晶シリコンのヤング率は、約１６９ＧＰａであり、光学ガラスのものよりもはるかに高い。したがって、薄膜コーティングにより引き起こされる同じ応力の場合、シリコンベース基板１０１の変形量はより小さい。例えば、図４は、光学ガラスが基部として用いられる場合の変形量の概略図である。図５における参照符号を参照されたい。図４における横軸は、ミクロン（μｍ）の単位で測定される、基部の中心点Ａからの距離を表し、縦軸は、μｍの単位で測定される、基部の変形量（反り変位とも称される）を表す。光学ガラスがリフレクタの基部として用いられる場合、反射膜の調整中に生成される応力が光学ガラスの角部における０．５２μｍの変形を引き起こすことが、図４から分かり得る。図６は、（１００）という結晶方位を有するシリコンベース基板が基部として用いられる場合の変形量の概略図である。図６に示されるように、（１００）という結晶方位を有するシリコンベース基板がリフレクタの基部として用いられる場合、反射膜の調整中に生成される、同じ値を有する応力は、シリコンベース基板の角部における０．２４μｍの変形を引き起こす。光学ガラスのものと比較した場合、変形量は、２．２倍減る。
シリコンベース基板のヤング率が比較的高いので、反射膜の調整中に生成される応力は、シリコンベース基板の比較的少ない量の変形を引き起こす。したがって、凹面を前もって研削および研磨する方法を用いて、応力により引き起こされる変形を相殺する必要は、もはやない。したがって、これにより、効果的に、リフレクタ製造プロセスの複雑さを低減し、製造コストを減らし、このプロセスの歩留まりを向上させることができる。
任意選択的に、シリコンベース基板１０１の材料は、ターゲット結晶方位を有する単結晶シリコンであってよい。つまり、シリコンベース基板１０１により用いられる単結晶シリコンの結晶方位は、一貫している。異なる結晶方位を有する単結晶シリコンのヤング率が異なるので、同じ結晶方位を有する単結晶シリコンを用いてシリコンベース基板１０１を形成することにより、シリコンベース基板１０１の全体的なヤング率の一貫性を保証できる。さらに、シリコンベース基板１０１の応力耐性性能の比較的高い一貫性を保証でき、その結果、シリコンベース基板１０１を用いることにより作成されるリフレクタ１０は、より良い平坦度を有することになる。
本願の本実施形態において、シリコンベース基板１０１により用いられる単結晶シリコンの結晶方位は、（１１１）であってよい。（１１１）という結晶方位を有する単結晶シリコンは、単結晶シリコン（１１１）と表され得る。単結晶シリコン（１１１）のヤング率は、１８８ＧＰａであり、１６９ＧＰａである単結晶シリコン（１００）のヤング率よりも大きい。したがって、単結晶シリコン（１１１）は、単結晶シリコン（１００）よりも良い応力耐性を有する。例えば、図７は、（１１１）という結晶方位を有するシリコンベース基板が基部として用いられる場合の変形量の概略図である。同じコーティング応力が生成される場合、単結晶シリコン（１００）を用いたシリコンベース基板１０１の変形は０．２４μｍであり、一方、単結晶シリコン（１１１）を用いたシリコンベース基板１０１の変形は０．２μｍのみであることが、図６と図７との間の比較を通じて分かり得る。変形量は１８％減る。
このことから、単結晶シリコン（１１１）を用いることにより作成されたシリコンベース基板１０１を用いることで、製造されたリフレクタ１０の平坦度をさらに保証できることが、分かり得る。
任意選択的に、図８に示されるように、本願の本実施形態において提供されるリフレクタ１０は、第２の表面１ｂ上に位置する第２の反射膜１０３をさらに含み、第２の反射膜１０３の材料は、第１の反射膜１０２のものと同じであってよい。
シリコンベース基板１０１の第１の表面１ａおよび第２の表面１ｂは、同じ材料の反射膜でコーティングされており、その結果、薄膜コーティングプロセスにより生成される２種類の応力が互いに相殺されることで、薄膜コーティング中に生成されるシリコンベース基板１０１の変形をさらに低減できる。例えば、図９は、（１１１）という結晶方位を有するシリコンベース基板が基部として用いられ、シリコンベース基板の２つの表面の両方が反射膜でコーティングされている場合の変形量の概略図である。シリコンベース基板１０１の第１の表面１ａのみがコーティングされている場合、シリコンベース基板１０１の変形が約０．２μｍであることが、図７と図９との間の比較を通じて分かり得る。シリコンベース基板１０１の第１の表面１ａおよび第２の表面１ｂの両方がコーティングされている場合、シリコンベース基板１０１の変形は、０．０９μｍへ低減され得る。変形量が２．２倍低減されることにより、シリコンベース基板１０１の変形耐性効果が著しく向上する。
任意選択的に、本願の本実施形態において、リフレクタ１０内の第１の反射膜１０２は、絶縁膜または金属膜であってよい。金属膜の材料は、アルミニウム、金および銀のうちの少なくとも１つを含み得る。絶縁膜の材料は、非金属化合物であってよい。
当然ながら、絶縁膜および金属膜に加え、第１の反射膜１０２は、代替的に、第１の反射膜が光を効果的に反射できるという条件で、他の材料で作られていてよい。
本願の本実施形態において、図８に示されるように、シリコンベース基板１０１の第１の側面１ｃの高さｈ１は、第２の側面１ｄの高さｈ２よりも小さくてよい。第１の側面１ｃおよび第２の側面１ｄの高さ方向の両方は、シリコンベース基板１０１の第１の表面に垂直である。
任意選択的に、図１０に示されるように、シリコンベース基板１０１の第１の側面１ｃの高さｈ１は、０であってよい。つまり、シリコンベース基板１０１は、第１の側面１ｃを含まなくてよいが、第２の側面１ｄのみを含んでよい。このように、シリコンベース基板１０１の厚さを効果的に低減できることにより、リフレクタ１０の体積および質量が低減する。
任意選択的に、図５に示されるように、シリコンベース基板１０１の第１の表面１ａは、矩形であってよく、例えば、正方形であってよい。したがって、シリコンベース基板１０１は、４つの第１の側面１ｃおよび４つの第２の側面１ｄを含まなくてよい。第１の側面１ｃおよび第１の表面１ａの夾角は、互いに等しくてもよく、互いに等しくなくてもよい。第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角（図５には示されていない）は、互いに等しくてもよく、互いに等しくなくてもよい。
本願の本実施形態において、リフレクタ１０の全体的な構造の対称性を保証すべく、シリコンベース基板１０１の第１の側面１ｃおよび第１の表面１ａの夾角は、例えば、それらの全てが９０°であるなど、互いに等しくてよい。加えて、第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角も、例えば、それらの全てが１３５°であるなど、互いに等しくてよい。
図１１は、本願の一実施形態によるさらに別のリフレクタの構造の概略図である。図１１に示されるように、第１の反射膜１０２は、第１の表面１ａを覆い得る。具体的には、第１の反射膜１０２の形状は、第１の表面１ａのものと同じであり、第１の反射膜１０２のサイズも、第１の表面１ａのものと同じである。
加えて、本願の実施形態は、リフレクタを提供する。リフレクタは、平面構造を有するシリコンベース基板を基材として用いていることで、正三角柱と比較した場合、リフレクタの体積および質量を効果的に低減できる。加えて、リフレクタが傾斜して配置された後に、外側へ突出する直角が第２の側面と第２の表面との間に形成されないことを保証するために、シリコンベース基板の第２の側面と第２の表面との間の夾角は、鈍角として設計されている。したがって、ペリスコープレンズモジュールに適用されるリフレクタが低減され得る場合に占有される空間、およびさらに、リフレクタの組み立て中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされるシリコンベース基板の側縁の亀裂または縁部破損のリスクを効果的に低減できる。また、シリコンベース基板のヤング率が比較的高いので、反射膜を有するシリコンベース基板の表面のコーティングはシリコンベース基板の比較的大きい変形を引き起こさず、これにより、調整されたリフレクタの平坦度を保証できる。
本願の一実施形態はさらに、リフレクタを製造する方法を提供する。この方法は、前述の実施形態において提供されるリフレクタを製造するために用いられ得る。
図１２を参照されたい。この方法は、以下の段階を含み得る。
図１２を参照されたい。この方法は、以下の段階を含み得る。
段階４０１：シリコンウェハの第１の面上に第１の反射材料膜層を形成する。
本願の本実施形態では、単結晶シリコンで作られたシリコンウェハが、シリコンベース基板を形成するたねの材料として用いられ得る。シリコンウェハは、単結晶シリコンで作られていてよく、例えば、単結晶シリコン（１１１）で作られていてよい。加えて、単結晶シリコンの抵抗率は、本願の本実施形態において限定されない。
任意選択的に、第１の反射材料膜層は、絶縁膜であってよい。したがって、第１の反射材料膜層は、化学蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）またはプラズマ拡張化学蒸着（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）プロセスを用いることにより形成され得る。
代替的に、第１の反射材料膜層は、金属膜であってよい。したがって、第１の反射材料膜層は、マグネトロンスパッタリングプロセスまたは電子ビーム蒸着（ｅ－ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）プロセスにより形成され得る。
シリコンウェハが、コーティング後に生成される比較的高いヤング率、比較的高い応力耐性および比較的少ない変形量を有するので、シリコンウェハの表面上の凹面を前もって研削および研磨することなくシリコンウェハの表面を直接コーティングして、コーティングプロセスにより生成される応力を相殺し得る。したがって、これにより、効果的に、リフレクタ製造プロセスの複雑さが低減され、リフレクタ製造コストが減り、リフレクタ調整効率が向上する。
段階４０２：少なくとも１つのリフレクタを取得するために、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層を加工する。
本願の本実施形態において、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層は、少なくとも１つのリフレクタを取得するために切断され得る。代替的に、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層は、少なくとも１つのリフレクタを取得するためにエッチングおよび切断され得る。
図１に示されるように、調整されたリフレクタの各々は、シリコンウェハを加工することにより取得されるシリコンベース基板１０１、および、第１の反射材料膜層を加工することにより取得される第１の反射膜１０２を含む。シリコンベース基板１０１は、互いに対向する第１の表面１ａおよび第２の表面１ｂ、第１の側面１ｃおよび第２の側面１ｄを有する。第１の側面１ｃは、第１の表面１ａおよび第２の側面１ｄの両方に接続されており、第２の側面１ｄは、第２の表面１ｂに接続されている。第１の反射膜１０２は、第１の表面１ａ上に位置しており、第１の側面１ｃと第１の表面１ａとの間の夾角αは、第１の角度閾値よりも大きい。第２の側面１ｄと第１の側面１ｃとの間の夾角βは、第２の角度閾値よりも大きい。第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γは、鈍角である。
本願の本実施形態において提供される製造方法では、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層は、複数のリフレクタを取得するために加工され得る。このように、リフレクタの大量生産が実現され得ることにより、効果的に、リフレクタ調整効率が向上し、リフレクタ調整コストが低減する。加えて、複数の調整されたリフレクタの性能の一貫性が保証され得る。
任意選択的な実装において、図１３に示されるように、本願の一実施形態において提供されるリフレクタを製造する方法は、以下の段階を含み得る。
段階５０１：シリコンウェハの第１の面上に第１の反射材料膜層を形成する。
図１４における段階Ｓ１１およびＳ１２を参照されたい。シリコンウェハ０１がまず取得されてよく、次に、第１の反射材料膜層０２がシリコンウェハ０１の第１の面上に形成される。段階５０１の実装プロセスについては、前述の段階４０１を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。
段階５０２：第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側にダイシング膜を取り付ける。
図１４における段階Ｓ１３を参照されたい。第１の反射材料膜層０２が設けられたシリコンウェハ０１は、裏返されてよく、次に、第１の反射材料膜層０２のシリコンウェハ０１とは反対の方向を向いた側が、ダイシング膜０３に取り付けられる。任意選択的に、ダイシング膜は、粘度を有する紫外線（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ、ＵＶ）膜であってよい。
段階５０３：リフレクタの第２の側面を形成するために、第１の切断ブレードを用いることによりシリコンウェハの第２の面を切断する。
図１４における段階Ｓ１４を参照されたい。第１の切断ブレード（Ｖ字形状ブレードまたはＶ字形状ハブ切断ブレードとも称される）Ｄ１は、シリコンウェハ０１の第２の面を切断するために用いられ得る。第２の面および第１の面は、シリコンウェハ０１の２つの対向面であり、例えば、第２の面は、第１の面に平行である。第１の切断ブレードＤ１の切断深さｈ１は、シリコンウェハ０１の厚さよりも小さい。
図１５は、本願の一実施形態による第１の切断ブレードの概略図である。図１５における側面図を参照されたい。第１の切断ブレードＤ１は、リング形状のものであってよい。図１５は、第１の切断ブレードの３つの任意選択的な断面図をさらに示す。図１５における左側および右側の断面図に示されるように、第１の切断ブレードＤ１の切断縁部Ｄ１１の断面は、台形であってよい。代替的に、図１５における中央の断面図に示されるように、切断縁部Ｄ１１の断面は、矩形と台形とを含む六角形であってよい。加えて、図１５における左側および中央の断面図にそれぞれ示されるように、切断縁部Ｄ１１の最大厚さは、第１の切断ブレードＤ１の中央部の厚さに等しくてよい。代替的に、図１５における右側の断面図に示されるように、切断縁部Ｄ１１の最大厚さは、第１の切断ブレードＤ１の中央部の厚さよりも小さくてよい。
第１の切断ブレードＤ１を用いることによりシリコンウェハ０１の第２の面が切断された後に、ベベル溝がシリコンウェハ０１の第２の面に形成されてよく、ベベル溝の側壁がリフレクタ内のシリコンベース基板の第２の側面１ｄになってよい。製造中に、異なる形状の第１の切断ブレードＤ１が、設計により必要とされる第２の側面１ｄの異なる傾斜角度（第２の側面１ｄと第２の表面との間の夾角である）に基づいてシリコンウェハ０１を切断するために柔軟に選択され得る。第１の切断ブレードＤ１を用いることによりシリコンウェハ０１を切断することで、切断を通じて形成される第２の側面１ｄの傾斜角度の正確な制御および調整を実現でき、これは、異なるリフレクタの設計要件を満たすための一助となる。
段階５０４：リフレクタの第１の側面およびリフレクタの第１の反射膜を形成するために、第２の切断ブレードを用いることによりシリコンウェハの切断を継続し、第１の反射材料膜層を切断する。
図１４における段階Ｓ１５を参照されたい。第２の切断ブレード（直線切断ブレードまたは垂直ハブ切断ブレードとも称され得る）Ｄ２は、シリコンウェハ０１の切断をシリコンウェハ０１のベベル溝の底面から始めて継続し、第１の反射材料膜層０２を切断するために用いられ得る。このように、リフレクタの第１の側面およびリフレクタの第１の反射膜は形成され得る。第２の切断ブレードＤ２の切断方向は、シリコンウェハ０１の第１の面に垂直であってよく、それに応じて、切断を通じて形成される第１の側面は、シリコンベース基板の第１の表面に垂直である。
第２の切断ブレードＤ２の側面図については、図１５に示される側面図を参照されたい。つまり、第２の切断ブレードＤ２も、リング形状のものであってよい。図１６は、本願の一実施形態による第２の切断ブレードの断面図である。図１６に示されるように、第２の切断ブレードＤ２の切断縁部Ｄ２１の断面は、矩形と台形とを含む六角形であってよい。切断縁部Ｄ２１の最大厚さは、第２の切断ブレードＤ２の中央部の厚さよりも小さい。
本願の本実施形態において、第２の切断ブレードＤ２が切断のために用いられる場合の切断深さｈ３は、第１の切断ブレードＤ１を用いることにより切断された後に取得されるシリコンウェハ０１の残りの厚さと、第１の反射材料膜層０２の厚さとの和よりも大きくてもよく、この和に等しくてもよい。つまり、第２の切断ブレードＤ２は、複数の分離されたリフレクタを取得するために、第１の反射材料膜層０２が設けられたシリコンウェハ０１を完全に切断し得る。
図１４に示されるように、第１の反射材料膜層０２の、シリコンウェハ０１とは反対の方向を向いた側にダイシング膜０３が取り付けられるので、第２の切断ブレードＤ２を用いることにより複数のリフレクタが分離された後に、複数のリフレクタは、これらのリフレクタが分散されて（飛散片とも称される）損傷を引き起こすことを防止するために、ダイシング膜０３上に固定され得る。
本願の本実施形態において、複数のリフレクタの大量生産が必要とされる場合、前述の段階５０３は、複数回実行されてよい、つまり、シリコンウェハの第２の面は、複数のベベル溝を取得するために、第１の切断ブレードを用いることにより複数回切断されてよい。それに応じて、前述の段階５０４も、複数回実行されてよい、つまり、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層は、複数の分離されたリフレクタを取得するために、第２の切断ブレードを用いることにより複数回切断されてよい。次に、複数の分離されたリフレクタは、ダイシング膜から剥離され、それぞれ、ペリスコープレンズモジュールにパッケージ化され得る。ダイシング膜がＵＶ膜である場合、リフレクタを剥離すべく、ＵＶ膜を照射してＵＶ膜の粘度を低減するために、ＵＶ照射デバイスが用いられ得る。
２つの異なる種類の切断ブレードを用いることによりシリコンウェハおよび反射材料膜層を機械的に切断する前述の方法は、比較的単純であり、比較的高い効率を有する。
別の任意選択的な実装において、図１７に示されるように、本願の一実施形態において提供されるリフレクタを製造する方法は、以下の段階を含み得る。
段階６０１：シリコンウェハの第２の面上にアライメントマークを形成する。
本願の本実施形態において、図１８における段階Ｓ２１に示されるように、複数のアライメントマーク０１１が、シリコンウェハ０１の第２の面上に形成され得る。複数のアライメントマーク０１１は、シリコンウェハ０１の縁部に位置し得る。
任意選択的に、複数の溝が、エッチングまたは切断を通じて、シリコンウェハ０１の第２の面にアライメントマーク０１１として形成され得る。例えば、アライメントマーク０１１は、深堀り反応性イオンエッチング（ｄｅｅｐ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ、ＤＲＩＥ）技術を用いることにより、シリコンウェハ０１の第２の面に形成され得る。代替的に、アライメントマークが、シリコンウェハ０１の第２の面に直接取り付けられるかコーティングされ得る。
段階６０２：シリコンウェハの第１の面上に第１の反射材料膜層を形成する。
図１８における段階Ｓ２２を参照されたい。第１の反射材料膜層０２は、シリコンウェハ０１の第１の面（すなわち、アライメントマーク０１１が形成されていない面）上に形成され得る。第１の面および第２の面は、シリコンウェハ０１の２つの対向面である。段階６０２の実装プロセスについては、前述の段階４０１を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。
段階６０３：リフレクタの第１の側面およびリフレクタの第１の反射膜を形成するために、アライメントマークを基準として用いて、第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて第１の反射材料膜層およびシリコンウェハを加工する。
本願の本実施形態において、図１８における段階Ｓ２３に示されるように、アライメントマークは、第１の反射材料膜層およびシリコンウェハに 矩形溝を形成するために第１の反射材料膜層およびシリコンウェハを加工するための基準として用いられ得る。矩形溝の側壁は、リフレクタの第１の側面として形成され得る。加えて、矩形溝が第１の反射材料膜層０２を貫通しているので、リフレクタの第１の反射膜がさらに形成され得る。
任意選択的な実装において、第１の反射材料膜層０２およびシリコンウェハ０１は、リフレクタの第１の側面１ｃおよびリフレクタの第１の反射膜を形成するために、第１の反射材料膜層０２の、シリコンウェハ０１とは反対の方向を向いた側から始めてエッチングされ得る。例えば、第１の反射材料膜層０２およびシリコンウェハ０１は、ＤＲＩＥ技術を用いることによりエッチングされ得る。第１の反射材料膜層０２のエッチング深さは、第１の反射材料膜層０２の厚さに等しくてよい、つまり、第１の反射材料膜層０２は、完全にエッチングされる必要がある。シリコンウェハ０１のエッチング深さｈ２は、シリコンウェハ０１の厚さよりも小さくてよい。
第１の反射材料膜層０２の厚さが比較的薄いので、エッチングを通じて第１の反射材料膜層０２を加工することにより、第１の反射材料膜層０２における亀裂の発生確率を効果的に低減できる。言い換えると、エッチングの信頼性が高く、調整されたリフレクタの歩留まりが保証され得る。
別の任意選択的な実装において、第１の反射材料膜層０２およびシリコンウェハ０１は、リフレクタの第１の側面１ｃおよびリフレクタの第１の反射膜を形成するために、第２の切断ブレードを用いることにより、第１の反射材料膜層０２の、シリコンウェハ０１とは反対の方向を向いた側から始めて切断され得る。第２の切断ブレードを用いることにより切断される第１の反射材料膜層０２の深さは、第１の反射材料膜層０２の厚さに等しくてよい、つまり、第１の反射材料膜層０２は、完全にエッチングされる必要がある。シリコンウェハ０１の切断深さｈ２は、シリコンウェハ０１の厚さよりも小さくてよい。加えて、第２の切断ブレードの切断方向は、シリコンウェハ０１の第１の面に垂直であってよい。
段階６０４：第１の反射材料膜層の、シリコンウェハとは反対の方向を向いた側にダイシング膜を取り付ける。
図１８における段階Ｓ２４を参照されたい。第１の反射材料膜層０２およびシリコンウェハ０１は、裏返されてよく、次に、第１の反射材料膜層０２のシリコンウェハ０１とは反対の方向を向いた側が、ダイシング膜０３に取り付けられる。段階６０４の実装プロセスについては、前述の段階５０２を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。
段階６０５：リフレクタの第１の側面およびリフレクタの第２の側面を形成するために、アライメントマークを基準として用いて、第１の切断ブレードを用いることによりシリコンウェハの第２の面を切断する。
図１８における段階Ｓ２５を参照されたい。第１の切断ブレードＤ１は、シリコンウェハ０１の第２の面にベベル溝を形成すべく、シリコンウェハ０１の第２の面を切断するために用いられ得る。ベベル溝が前述の段階６０３において形成される矩形溝に接続されることを保証するために、つまり、シリコンウェハ０１が完全に切断されることを保証するために、アライメントマークは、切断のための基準として用いられる必要がある。第１の切断ブレードＤ１を用いることによりシリコンウェハ０１の第２の面が切断された後に、リフレクタの第２の側面が形成され得る。
本願の本実施形態において、複数のリフレクタの大量生産が必要とされる場合、前述の段階６０３において、複数の矩形溝が第１の反射材料膜層およびシリコンウェハに形成され得る。それに応じて、前述の段階６０５は、複数回実行されてよい、つまり、シリコンウェハは、複数の分離されたリフレクタを取得するために、第１の切断ブレードを用いることにより複数回切断されてよい。次に、複数の分離されたリフレクタは、ダイシング膜から剥離され、それぞれ、ペリスコープレンズモジュールにパッケージ化され得る。
図１９は、本願の一実施形態によるリフレクタを製造するさらに別の方法のフローチャートである。この方法は、第２の反射膜を含むリフレクタを製造するために用いられ得る。図１９に示されるように、方法は、以下の段階を含み得る。
段階７０１：シリコンウェハの第１の面上に第１の反射材料膜層を形成する。
段階７０１の実装プロセスについては、前述の段階４０１を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。
段階７０２：シリコンウェハの第２の面上に第２の反射材料膜層を形成する。
本願の本実施形態において、第１の反射材料膜層のものと同じ材料が、シリコンウェハの第２の面上に第２の反射材料膜層を形成するために用いられ得る。段階７０２の実装プロセスについても、前述の段階４０１を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。
同じ材料で作られた反射材料膜層がシリコンウェハの第１の面および第２の面上に形成され、その結果、薄膜コーティングプロセスにより生成される２種類の応力が互いに相殺され得ることで、薄膜コーティング中に生成されるシリコンウェハの変形がさらに低減されることにより、調整されたリフレクタの平坦度が保証される。
段階７０３：リフレクタ内の第２の反射膜を取得するために、第２の反射材料膜層を加工する。
最後に形成されたリフレクタにおけるシリコンベース基板１０１の第２の表面１ｂ上に第２の反射膜１０３が位置していることが、図８を参照して分かり得る。本願の本実施形態において、第２の反射材料膜層は、リフレクタ内の第２の反射膜を取得するために、切断ブレードを用いることにより切断され得る。例えば、シリコンウェハの第２の反射材料膜層および第２の面は、リフレクタ内の第２の反射膜を取得し、リフレクタ内のシリコンベース基板の第２の側面を形成するために、第１の切断ブレードを用いることにより切断され得る。段階７０３の実装プロセスについては、前述の段階５０３または前述の段階６０５を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。
段階７０４：少なくとも１つのリフレクタを取得するために、シリコンウェハおよび第１の反射材料膜層を加工する。
段階７０４の実装プロセスについては、前述の段階５０４または前述の段階６０３を参照されたい。ここでは詳細を再度説明しない。
任意選択的に、本願の実施形態において提供されるリフレクタを製造する方法の段階の順序は、適切に調整されてよく、それに応じて、これらの段階は、必要に応じて増やされるか減らされ得る。例えば、段階６０２は、段階６０１の前に実行されてよく、段階７０２は、段階７０１の前に実行されてよい。本願において開示される技術的範囲内で当業者が容易に考え出すあらゆる方法の変形が、本願の保護範囲に含まれるものとする。したがって、ここでは詳細を再度説明しない。
要約すると、本願の実施形態は、リフレクタを製造する方法を提供する。この方法において、シリコンウェハは、リフレクタの体積および質量を効果的に低減するために、リフレクタを製造するための基部として用いられる。加えて、この方法を用いることにより製造されたリフレクタでは、リフレクタが傾斜して配置された後に、外側へ突出する直角が第２の側面と第２の表面との間に形成されないことを保証するために、シリコンベース基板の第２の側面と第２の表面との間の夾角は、鈍角である。したがって、ペリスコープレンズモジュールに適用されるリフレクタが低減され得る場合に占有される空間、およびさらに、リフレクタの組み立て中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされるシリコンベース基板の側縁の亀裂または縁部破損のリスクを効果的に低減できる。また、シリコンウェハのヤング率が比較的高いので、反射材料膜層を有するシリコンウェハの表面のコーティングはシリコンウェハの比較的大きい変形を引き起こさず、これにより、調整されたリフレクタの比較的高い品質を保証できる。
本願の一実施形態はさらに、レンズモジュールを提供する。レンズモジュールは、ペリスコープレンズモジュールであってよい。図２０に示されるように、レンズモジュールは、前述の実施形態において提供されるリフレクタ１０と、レンズセット２０と、感光素子３０とを含む。
レンズセット２０は、リフレクタ１０と感光素子３０との間に位置しており、リフレクタ１０内の第１の反射膜１０２は、シリコンベース基板１０１よりもレンズセット２０により近く、第１の反射膜１０２は、入射光をレンズセット２０へ反射するように構成されている。例えば、第１の反射膜１０２は、入射光の光路方向を９０°変化させてよく、その結果、入射光がレンズセット２０へ伝送される。次に、レンズセット２０は、第１の反射膜１０２により反射された光を収束させ、この光を感光素子３０へ伝送し得る。
レンズセット２０は、複数のレンズを含み得る。感光素子３０は、相補型金属酸化膜半導体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、ＣＭＯＳ）デバイスであってよい。
任意選択的に、図２０に示されるように、レンズモジュール内のリフレクタ１０は、傾斜するように配置されており、第１の反射膜１０２とレンズセット２０の光軸との間の夾角は、θであり、夾角θは、鋭角である。シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄがレンズセット２０の光軸に平行になることを可能にすべく、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第１の表面１ａとの間の夾角δは、夾角θと同じになるように設計され得る。言い換えると、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γは、夾角θを補足する角度として設計され得る。
任意選択的に、レンズモジュール内のレンズセット２０の光軸と入射光との間の夾角は、直角であってよい。したがって、第１の反射膜１０２とレンズセット２０の光軸との間の夾角は、４５°であってよく、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第１の表面１ａとの間の夾角δは、４５°であってよく、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γは、１３５°であってよい。したがって、第１の反射膜１０２により反射された光が、レンズセット２０の光軸に平行または略平行な方向でレンズセット２０へ伝送され得ることが、保証され得る。入射光は、光ウィンドウを通じてシリコンベース平坦リフレクタに入射し、リフレクタにより反射されて９０°の光路変化を起こし、次に、レンズセットにより収束され、最後に、ＣＭＯＳ感光素子に照射される。
シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間の夾角γは、夾角θを補足する角度として設計されており、その結果、レンズモジュールにおいて、シリコンベース基板１０１の第２の側面１ｄがレンズセット２０の光軸に平行になり、これにより、外側へ突出する直角が第２の側面１ｄと第２の表面１ｂとの間に形成されないことが保証される。したがって、レンズモジュール内のリフレクタ１０により占有される空間を低減でき、さらに、リフレクタ１０の組み立て中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされるシリコンベース基板１０１の側縁の亀裂または縁部破損のリスクを効果的に低減できる。
要約すると、本願の一実施形態は、レンズモジュールを提供する。レンズモジュールの体積および質量も比較的小さくなることを保証するために、レンズモジュール内のリフレクタは、比較的小さい体積および比較的小さい質量を有する。加えて、リフレクタ内のシリコンベース基板の第２の側面と第２の表面との間の夾角は、鈍角である。したがって、ペリスコープレンズモジュールに適用されるリフレクタが低減され得る場合に占有される空間、およびさらに、リフレクタの組み立て中の衝突または摩擦力に起因して引き起こされるシリコンベース基板の側縁の亀裂または縁部破損のリスクを効果的に低減できる。
本願の一実施形態はさらに、電子デバイスを提供する。図２１に示されるように、電子デバイスは、ハウジング０００と、前述の実施形態において提供される、ハウジング０００内に配置されたレンズモジュール００１とを含み得る。
任意選択的に、図２１に示されるように、電子デバイスは、光ウィンドウ００２をさらに含む。ハウジング０００には、スロット００ａが設けられており、光ウィンドウ００２は、光透過のためにスロット００ａ内に配置され得る。具体的には、光ウィンドウ００２は、入射光をリフレクタ１０の第１の反射膜１０２へ伝送し得る。光ウィンドウ００２と第１の反射膜１０２との間の夾角は、４５°であってよい。光ウィンドウ００２は、透明な光学ガラスなど、透明材料で作られていてよい。
さらに、図２１を参照されたい。電子デバイスは、リフレクタ固定構造００３をさらに含み、リフレクタ固定構造００３は、リフレクタ１０の底面上、すなわち、リフレクタ１０の、第１の反射膜１０２と対向する表面上に位置している。リフレクタ固定構造００３は、リフレクタ１０を支持するように構成されており、その結果、リフレクタ１０は、ハウジング０００内で固定される。リフレクタ固定構造００３は、接着剤を用いた接合などの方式で、リフレクタ１０に固定的に接続され得る。
任意選択的に、図２１に示されるように、本願の本実施形態において提供される電子デバイスは、携帯電話であってよい。代替的に、電子デバイスは、タブレットコンピュータまたはウェアラブルデバイスなど、カメラ機能を有するデバイスであってよい。
要約すると、本願の一実施形態は、電子デバイスを提供する。電子デバイス内のレンズモジュールにより用いられるリフレクタは、比較的小さい体積および比較的小さい質量を有する。したがって、レンズモジュールの体積および質量は、比較的小さく、その結果、電子デバイスの体積および質量が低減され得る。加えて、手振れ補正機能を実現するために、電子デバイスには、偏向または変換するようにリフレクタを駆動するためのモータがさらに設けられ得る。電子デバイス内で用いられるリフレクタの質量が比較的小さいので、モータの電力消費を低減でき、これにより、電子デバイスの電力消費が低減し、さらに、リフレクタの偏向周波数を向上させることができ、これにより、電子デバイスの手振れ補正性能が向上する。
本願における「第１の」および「第２の」などの用語は、実質的に同じ効果および機能を有する同じまたは同様の項目を区別するために用いられている。「第１の」および「第２の」などの用語により説明される要素は、論理的または時間的な依存性を有しておらず、数および実行順序のいずれも限定されないことを理解されたい。「第１の」および「第２の」などの用語が、前述の説明における要素を説明するために用いられているが、これらの要素がこれらの用語により限定されるべきではないことをさらに理解されたい。これらの用語は、一方の要素と他方とを区別するように意図されているに過ぎない。例えば、説明された例の範囲から逸脱することなく、第１の側面は、第２の側面と称されてよく、同様に、第２の側面は、第１の側面と称されてよい。第１の側面および第２の側面の両方は、側面であってよく、場合によっては、別々かつ別個の側面であってよい。
本願における「少なくとも１つの」という用語は、１つまたは複数を意味し、本願における「複数の」は、２つまたはそれより多くを意味する。例えば、複数のリフレクタは、２つまたはそれよりも多くのリフレクタを示す。
前述の説明は、本願の任意選択的な実施形態に過ぎず、本願の保護範囲を限定するようには意図されていない。本願において開示された技術的範囲内で当業者が容易に考え出すあらゆる修正または置き換えは、本願の保護範囲に含まれるものとする。したがって、本願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。
Claims (17)
- シリコンベース基板および第１の反射膜を備えるリフレクタであって、
前記シリコンベース基板は、互いに対向する第１の表面および第２の表面、第１の側面および第２の側面を有し、前記第１の側面は、前記第１の表面および前記第２の側面の両方に接続されており、前記第２の側面は、前記第２の表面に接続されており、
前記第１の反射膜は、前記第１の表面上に位置しており、前記第１の側面と前記第１の表面との間の夾角は、第１の角度閾値よりも大きく、前記第２の側面と前記第１の側面との間の夾角は、第２の角度閾値よりも大きく、前記第２の側面と前記第２の表面との間の夾角は、鈍角である、
リフレクタ。 - 前記第２の側面と前記第１の表面との間の夾角は、４５度である、請求項１に記載のリフレクタ。
- 前記リフレクタは、前記第２の表面上に位置する第２の反射膜をさらに備え、前記第２の反射膜の材料は、前記第１の反射膜のものと同じである、請求項１または２に記載のリフレクタ。
- 前記シリコンベース基板の材料は、ターゲット結晶方位を有する単結晶シリコンである、請求項１から３のいずれか一項に記載のリフレクタ。
- 前記ターゲット結晶方位は、（１１１）である、請求項４に記載のリフレクタ。
- 前記第１の反射膜は、絶縁膜または金属膜であってよい、請求項１から５のいずれか一項に記載のリフレクタ。
- 前記第１の側面の高さは、０に等しく、前記第１の側面の高さ方向は、前記第１の表面に垂直である、請求項１から６のいずれか一項に記載のリフレクタ。
- リフレクタを製造する方法であって、
シリコンウェハの第１の面上に第１の反射材料膜層を形成する段階；および
少なくとも１つのリフレクタを取得するために、前記シリコンウェハおよび前記第１の反射材料膜層を加工する段階であって、前記リフレクタは、前記シリコンウェハを加工することにより取得されるシリコンベース基板、および、前記第１の反射材料膜層を加工することにより取得される第１の反射膜を含む、加工する段階
を備え、
前記シリコンベース基板は、互いに対向する第１の表面および第２の表面、第１の側面および第２の側面を含み、前記第１の側面は、前記第１の表面および前記第２の側面の両方に接続されており、前記第２の側面は、前記第２の表面に接続されており、前記第１の反射膜は、前記第１の表面上に位置しており、前記第１の側面と前記第１の表面との間の夾角は、第１の角度閾値よりも大きく、前記第２の側面と前記第１の側面との間の夾角は、第２の角度閾値よりも大きく、前記第２の側面と前記第２の表面との間の夾角は、鈍角である、
方法。 - 前記シリコンウェハおよび前記第１の反射材料膜層を加工する前記段階は、
前記リフレクタの第２の側面を形成するために、第１の切断ブレードを用いることにより前記シリコンウェハの第２の面を切断する段階であって、前記第１の切断ブレードの切断深さは、前記シリコンウェハの厚さよりも小さく、前記第２の面および前記第１の面は、前記シリコンウェハの２つの対向面である、切断する段階；および
前記リフレクタの第１の側面および前記リフレクタの前記第１の反射膜を形成するために、第２の切断ブレードを用いることにより前記シリコンウェハの切断を継続し、前記第１の反射材料膜層を切断する段階
を有する、
請求項８に記載の方法。 - 前記シリコンウェハおよび前記第１の反射材料膜層を加工する前記段階は、
前記リフレクタの第１の側面および前記リフレクタの前記第１の反射膜を形成するために、前記第１の反射材料膜層および前記シリコンウェハを、前記第１の反射材料膜層の、前記シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて加工する段階；および
前記リフレクタの第２の側面を形成するために、第１の切断ブレードを用いることにより前記シリコンウェハの第２の面を切断する段階であって、前記第２の面および前記第１の面は、前記シリコンウェハの２つの対向する側面である、切断する段階
を有する、
請求項８に記載の方法。 - 前記第１の反射材料膜層および前記シリコンウェハを、前記第１の反射材料膜層の、前記シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて加工する前記段階は、
前記第１の反射材料膜層および前記シリコンウェハを、前記第１の反射材料膜層の、前記シリコンウェハとは反対の方向を向いた前記側から始めてエッチングする段階；または
第２の切断ブレードを用いることにより、前記第１の反射材料膜層および前記シリコンウェハを、前記第１の反射材料膜層の、前記シリコンウェハとは反対の方向を向いた前記側から始めて切断する段階
を含む、
請求項１０に記載の方法。 - 前記第１の反射材料膜層および前記シリコンウェハを、前記第１の反射材料膜層の、前記シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて加工する前記段階の前に、前記方法は、
前記シリコンウェハの前記第２の表面上にアライメントマークを形成する段階
をさらに備え、
前記第１の反射材料膜層および前記シリコンウェハを、前記第１の反射材料膜層の、前記シリコンウェハとは反対の方向を向いた側から始めて加工する前記段階は、
基準としての前記アライメントマークを用いることにより、前記第１の反射材料膜層および前記シリコンウェハを、前記第１の反射材料膜層の、前記シリコンウェハとは反対の方向を向いた前記側から始めて加工する段階
を含み、
第１の切断ブレードを用いることにより前記シリコンウェハの第２の面を切断する前記段階は、
基準としての前記アライメントマーク、および前記第１の切断ブレードを用いることにより、前記シリコンウェハの前記第２の面を切断する段階
を含む、
請求項１０または１１に記載の方法。 - 前記シリコンウェハの第２の面上に第２の反射材料膜層を形成するために、前記第１の反射材料膜層のものと同じ材料を用いる段階；および
前記リフレクタ内の第２の反射膜を取得するために前記第２の反射材料膜層を加工する段階であって、前記第２の反射膜は、前記シリコンベース基板の前記第２の表面上に位置している、加工する段階
をさらに備える、請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項１から７のいずれか一項に記載のリフレクタ、レンズセットおよび感光素子を備えるレンズモジュールであって、
前記レンズセットは、前記リフレクタと前記感光素子との間に位置しており、前記リフレクタ内の第１の反射膜は、シリコンベース基板よりも前記レンズセットにより近く、前記第１の反射膜は、入射光を前記レンズセットへ反射するように構成されている、
レンズモジュール。 - 前記シリコンベース基板の第２の側面と第１の表面との間の夾角は、前記第１の反射膜と前記レンズセットの光軸との間の夾角に等しい、請求項１４に記載のレンズモジュール。
- 前記第１の反射膜と前記レンズセットの光軸との間の前記夾角は、４５度である、請求項１４または１５に記載のレンズモジュール。
- ハウジング、および、前記ハウジング内に配置された請求項１４から１６のいずれか一項に記載のレンズモジュールを備える電子デバイス。
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