TW201403132A - 變跡器製造方法及光學模組 - Google Patents

Abstract

根據實施形態，提供一種變跡器之製造方法及光學模組。變跡器之製造方法中，對支持台之上表面所形成之平面以成為特定厚度之方式而供給黑色樹脂。自上述黑色樹脂之上表面朝向上述支持台按壓凸狀之透明治具。自上述透明治具側對上述黑色樹脂照射紫外線。使上述治具自上述黑色樹脂離開而形成凹部。對上述凹部及上述黑色樹脂之上部供給具有與上述黑色樹脂相同之折射率之紫外線硬化性之透明樹脂。自上述透明樹脂之上表面朝向上述支持台按壓透明板。自上述透明板之上方照射紫外線而使上述透明樹脂硬化。自上述支持台使上述黑色樹脂離開。

Description

變跡器製造方法及光學模組 關聯申請案之引用

本申請案以2012年6月8日申請之先行之日本專利申請案第2012-130955號之優先權之利益為基礎，且，追求其利益，並將其內容整體藉由引用而包含於此。

本發明之實施形態係關於一種製造光學機器等中所使用之變跡器之變跡器製造方法及使用有該變跡器之光學模組。

組入於行動電話用相機中之光學模組要求薄型化。又，近年來自高畫質化之要求而多像素化進展，伴隨像素尺寸之縮小化之景深變淺。因此，為了使景深變深而使用光學遮罩。

作為光學遮罩之一種，眾所周知有如下變跡法之技術，即，於光學模組之入射瞳設置中心部之透過率較高、且隨著朝向周邊部而透過率降低之過濾器，改善像之對比度。根據變跡法，藉由使高次之繞射光減少而提高低頻之對比度。另一方面，高頻之對比度變低，因此像變得鮮明，解像度降低。將使用於此種變跡法之光學過濾器稱為變跡器。

圖10係模式性地表示變跡器之一例之剖面圖。變跡器H係將透明部位H1與黑色部位H2組合而形成。

該構造中，存在如下問題，藉由膜厚分佈而控制透過率之變跡器係於黑色部位與空氣層之界面產生折射，即便景深變深解像度亦降 低。又，存在若變跡器之光透過方向之厚度變厚則解像度降低之問題。

又，作為變跡器之製造方法，眾所周知有將使用吸光性玻璃之平凹透鏡與使用透明玻璃之凸平透鏡貼合，將使光學功率大致為零之變跡器之構造與其組入至光學系統時之光學特性。又，眾所周知有如下方法，藉由將光吸收材料經由圓錐形狀之遮罩構件進行真空蒸鍍而自光學中心朝向周邊光學濃度增加之變跡器之製造方法。

然而，於藉由將使用吸光性玻璃之平凹透鏡與使用透明玻璃之凸平透鏡貼合而製成之變跡器中，由於過濾器較厚故而成像光學系統之小型輕量化較為困難。又，於藉由將光吸收材料經由圓錐形狀之遮罩構件進行真空蒸鍍而製成之變跡器中，存在難以高精度地控制透過率分佈，直至達成必要之光學濃度為止之蒸鍍時間變得非常長，製造效率較差而花費成本之問題。

本發明之實施形態提供可有效且低成本地製造改善像之對比度之變跡器，而且可維持解像度之變跡器之製造方法及光學模組。

一實施形態之變跡器製造方法係，對支持台之上表面所形成之平面供給特定厚度之黑色樹脂，自上述黑色樹脂之上表面朝向上述支持台按壓凸狀之透明治具，自上述透明治具側對上述黑色樹脂照射紫外線，使上述治具自上述黑色樹脂離開而形成凹部，對上述凹部及上述黑色樹脂之上部供給具有與上述黑色樹脂相同之折射率之紫外線硬化性之透明樹脂，自上述透明樹脂之上表面朝向上述支持台按壓透明板，自上述透明板之上方照射紫外線而使上述透明樹脂硬化，使上述黑色樹脂自上述支持台離開。

一實施形態之光學模組具備：變跡器，其具備形成有沿著光透過方向而內徑變化之凹部之黑色樹脂層，及設置於上述凹部、且具有 與上述黑色樹脂層相同之折射率之紫外線硬化性之透明樹脂層，上述黑色樹脂層與上述透明樹脂層之沿著上述光透過方向之合計之厚度為0.001~0.10mm；入射側透鏡，其與該變跡器之上述黑色樹脂層側對向而設置；及出射側透鏡，其與上述變跡器之上述透明樹脂層側對向而設置。

根據上述之構成，可有效且低成本地製造改善像之對比度之變跡器，而且可維持解像度。

10‧‧‧光學模組

10A‧‧‧光學模組

11‧‧‧光學透鏡(入射側透鏡)

12‧‧‧光學透鏡(出射側透鏡)

12A‧‧‧光學透鏡(出射側透鏡)

13‧‧‧光學透鏡

13A‧‧‧光學透鏡

14‧‧‧光學透鏡

14A‧‧‧光學透鏡

15‧‧‧光學透鏡

15A‧‧‧光學透鏡

16‧‧‧光學透鏡

16A‧‧‧光學透鏡

17‧‧‧攝像元件

20‧‧‧變跡器

20A‧‧‧變跡器

30‧‧‧黑色樹脂層

31‧‧‧凹部

31a‧‧‧底部

31b‧‧‧周邊部

40‧‧‧透明樹脂層

100‧‧‧支持台

101‧‧‧上表面

110‧‧‧透明治具

200‧‧‧透明治具

K‧‧‧黑色樹脂

Q‧‧‧成像面

R‧‧‧實像

T‧‧‧透明樹脂

δ‧‧‧厚度

圖1係模式性地表示本發明之一實施形態之光學模組之說明圖。

圖2係模式性地表示組入至該光學模組中之變跡器之剖面圖。

圖3係表示該變跡器之俯視圖。

圖4A係模式性地表示該變跡器製造步驟之剖面圖。

圖4B係模式性地表示該變跡器製造步驟之剖面圖。

圖4C係模式性地表示該變跡器製造步驟之剖面圖。

圖4D係模式性地表示該變跡器製造步驟之剖面圖。

圖4E係模式性地表示該變跡器製造步驟之剖面圖。

圖4F係模式性地表示該變跡器製造步驟之剖面圖。

圖4G係模式性地表示該變跡器製造步驟之剖面圖。

圖5係表示該光學模組之效果之說明圖。

圖6係表示該光學模組之效果之說明圖。

圖7係表示該光學模組之效果之說明圖。

圖8係表示該光學模組之厚度與解像度之關係之圖表。

圖9係模式性地表示本發明之一實施形態之光學模組之圖。

圖10係模式性地表示一般之變跡器之一例之剖面圖。

以下，一面參照圖式，一面對實施形態進行詳細說明。

圖1係模式性地表示本發明之一實施形態之光學模組10之說明圖，圖2係模式性地表示組入至光學模組10中之變跡器20之剖面圖，圖3係表示變跡器20之俯視圖。再者，圖1、2中光之透過方向為自左向右側。圖1中XYZ係表示相互正交之三個方向，Z方向表示光之透過方向。

光學模組10係自圖1中左側起具備光學透鏡(入射側透鏡)11、變跡器20、光學透鏡(出射側透鏡)12、光學透鏡13、14、15、16、及攝像元件17。光學模組10具有使入射之像於攝像元件17上成像之功能。

變跡器20具備形成有沿著光透過方向而內徑變化之凹部31之黑色樹脂層30，及設置於凹部31、且具有與黑色樹脂層30相同之折射率之紫外線硬化性之透明樹脂層40，黑色樹脂層30與透明樹脂層40之沿著光透過方向之合計之厚度δ形成為0.001~0.10mm。

具有如下構成：由於隨著接近凹部31之底部31a而黑色樹脂層30之厚度減少，故而如圖3所示中心部之透過率較高，由於隨著朝向周邊部31b而黑色樹脂層30之厚度增加，故而透過率上升。

光學透鏡(入射側透鏡)11與變跡器20之黑色樹脂層30側對向而配置，光學透鏡(出射側透鏡)12與變跡器20之透明樹脂層40側對向而配置。

圖4A至圖4G係模式性地表示變跡器製造步驟之剖面圖。

如圖4A所示，對支持台100上之平面狀之上表面101以成為特定厚度之方式供給硬化前之黑色樹脂K。其次，如圖4B所示，自黑色樹脂K之上表面朝向支持台100按壓凸狀之透明治具200。此時，透明治具200之前端以抵接於支持台100之上表面101之方式進行加壓。然後，照射紫外線而使黑色樹脂K硬化，形成黑色樹脂層30。如圖4C所示，若使透明治具200自支持台100離開則形成凹部31。

其次，如圖4D所示，將透明樹脂T供給至凹部31及黑色樹脂層30 之上表面。

如圖4E所示，自透明樹脂T之上表面朝向支持台100按壓平板狀之透明治具110。然後，經由透明治具110照射紫外線，使透明樹脂T硬化。藉此，形成透明樹脂層40，使黑色樹脂層30與透明樹脂層40一體化。於透明樹脂T硬化時，產生翹曲，但由於夾持於支持台100與透明治具110，故而可保持形狀。

其次，如圖4F所示，將經一體化之黑色樹脂層30與透明樹脂層40自支持台100脫膜。如圖4G所示完成變跡器20。

再者，此種製造方法無須使用特殊的製造裝置及多數之步驟，即可製造變跡器20，故而可實現低成本。

如此構成．製造之光學模組10具有如下之效果。藉由變跡器20之本來之功能，而景深變深。又，關於解像度之提高使用圖5~圖7來說明。再者，該等圖中R表示實像，Q表示成像面。

即，圖5表示未使用變跡器20之情形時之成像性能。該情形時之成像性能成為標準。其次，圖6表示使用先前之變跡器之情形時之成像性能。如上所述，先前之變跡器於黑色部位與空氣層之界面產生折射，故而解像度降低。

其次，如圖7所示，若使用本實施形態之變跡器20，則黑色樹脂層30與透明樹脂層40接觸，該等黑色樹脂層30與透明樹脂層40之折射率同等，故而不會產生折射。因此，解像度不會降低。

其次，對變跡器20之厚度與解像度(MTF)之關係進行說明。若使上述之變跡器20之厚度變化至0.001~0.20mm為止，調整像高中心之光軸方向上之成像位置之偏移，則如圖8所示，像高較高之場所之MTF惡化。於該情形時，判斷為成像高度2.855mm中滿足奈奎斯特頻率/8時之MTF≧0.80的是0.10mm以下。因此，自不使解像度降低且製造上之制約考慮，較佳為變跡器20之厚度為0.001~0.10mm之範 圍。

如上所述，根據本實施形態之光學模組10及變跡器20之製造方法，無須使用特殊的製造裝置及多數之步驟，即可低成本地製造改善像之對比度之變跡器。又，可藉由防止折射及限制厚度而維持解像度。

根據情形，光學透鏡(入射側透鏡)11亦可如圖9所示省略。光學模組10A具備變跡器20A、光學透鏡(出射側透鏡)12A、光學透鏡13A、14A、15A、16A、及攝像元件17。該等零件於圖9中自左向右依序排列。光學模組10A具有將入射像成像於攝像元件17上之功能。光學模組10A可具有與藉由光學模組10而獲得之效果相同之效果而使用。

對本發明之幾個實施形態進行了說明，但該等實施形態係作為例子而提示者，並非意圖限定發明之範圍。該等新穎之實施形態可以其他各種形態而實施，於不脫離發明之主旨之範圍內，可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態或其變化包含於發明之範圍或主旨，並且包含於申請專利範圍所記載之發明與其均等之範圍。

10‧‧‧光學模組

11‧‧‧光學透鏡(入射側透鏡)

12‧‧‧光學透鏡(出射側透鏡)

13‧‧‧光學透鏡

14‧‧‧光學透鏡

15‧‧‧光學透鏡

16‧‧‧光學透鏡

17‧‧‧攝像元件

20‧‧‧變跡器

Claims (3)

1. 一種變跡器製造方法，其係對支持台之上表面所形成之平面供給特定厚度之黑色樹脂，自上述黑色樹脂之上表面朝向上述支持台按壓凸狀之透明治具，自上述透明治具側對上述黑色樹脂照射紫外線，使上述治具自上述黑色樹脂離開而形成凹部，對上述凹部及上述黑色樹脂之上部供給具有與上述黑色樹脂相同之折射率之紫外線硬化性之透明樹脂，自上述透明樹脂之上表面朝向上述支持台按壓透明板，自上述透明板之上方照射紫外線而使上述透明樹脂硬化，使上述黑色樹脂自上述支持台離開。
2. 一種光學模組，其具備：變跡器，其具備形成有沿著光透過方向而內徑變化之凹部之黑色樹脂層，及設置於上述凹部、且具有與上述黑色樹脂層相同之折射率之紫外線硬化性之透明樹脂層，上述黑色樹脂層與上述透明樹脂層之沿著上述光透過方向之合計之厚度為0.001~0.10mm；入射側透鏡，其與該變跡器之上述黑色樹脂層側對向而設置；及出射側透鏡，其與上述變跡器之上述透明樹脂層側對向而設置。
3. 一種光學模組，其具備：變跡器，其具備形成有沿著光透過方向而內徑逐漸變化之凹部之黑色樹脂層，及設置於上述凹部、且具有與上述黑色樹脂 層相同之折射率之紫外線硬化性之透明樹脂層，上述黑色樹脂層與上述透明樹脂層之合計之厚度為0.001~0.10mm；及出射側透鏡，其與上述變跡器之上述透明樹脂層側對向而設置。