TW202036141A - 金屬化相機窗口 - Google Patents
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Abstract
一種光學總成包括具有一內表面及一相對之外表面之一窗口。一周界表面連接在該內表面與該外表面之間。一金屬層結合至該窗口之該周界表面。一防反射塗層(ARC)結合至該窗口之該內表面。一金屬蓋接合至該金屬層，以用於封閉與該窗口對準之一焦平面陣列(FPA)。
Description
本發明係關於光學系統，且更特定言之，係關於金屬化相機窗口。
例如在數位相機中之大多數焦平面陣列(FPA)封裝在保護性光學窗口之後面。為了提供氣密密封，金屬層沈積在窗口後表面之邊緣周圍，即，面向FPA之表面在其周界周圍收納金屬框架。此金屬區域用焊料預製件焊接至金屬蓋上。為了獲得最佳透射，窗口需要抗反射塗層(ARC)。ARC與金屬層不能完全重疊，因此在繁瑣之一對一對準過程中需要兩個掩蔽步驟。此對準過程通常為手動過程，其限制了處置時間及產量。
習知技術已被認為對於其預期目的係令人滿意的。然而，一直存在對改良之金屬化相機窗口之需要。本發明提供對於此需要之解決方案。
一種光學總成包括具有內表面及相對之外表面之窗口。包括一或多個側表面之周界表面連接在該內表面與該外表面之間。金屬層結合至該窗口之該周界表面。防反射塗層(ARC)結合至該窗口之該內表面。金屬蓋接合至該金屬層，以用於封閉與該窗口對準之焦平面陣列(FPA)。
ARC可完全覆蓋該窗口之該內表面。該ARC可覆蓋該窗口之該內表面之大部分，且該金屬層可延伸至該窗口之該內表面之外周邊上。該ARC亦可結合至該窗口之該外表面。該ARC可完全覆蓋該窗口之該外表面。該ARC可覆蓋該窗口之該外表面之大部分，且該金屬層可延伸至該窗口之該外表面之外周邊上。該蓋可形成在將FPA密封在其中之封裝的一部分。該窗口之該周界表面可限定圍繞該窗口之整個周界界定該窗口的四個矩形表面。
一種方法包括在連接於窗口之內表面與該窗口之外表面之間的該窗口之周界表面上沈積金屬。該方法包括藉由在蓋之金屬部分與該窗口之表面之周界上的金屬之間形成焊接點而將該窗口接合至該蓋。
該方法可包括在該窗口之該內表面上形成抗反射塗層(ARC)。在該內表面上形成ARC可包括在不進行掩蔽之情況下將該ARC整體沈積在該窗口之該內表面及該外表面上。
沈積金屬可包括在堆疊在一起之複數個窗口中之每一者之相應周界表面上沈積金屬，此可包括在該金屬之沈積期間用鏡頭紙或其他保護性材料使該等窗口彼此分離。該方法可包括在該等窗口中之每一者之該內表面上成批地形成抗反射塗層(ARC)。形成焊接點可包括使用焊絲及/或焊珠中之至少一者。
藉由以下結合附圖對較佳實施例之詳細描述，本發明之系統及方法之此等及其他特徵對於熟習此項技術者將變得更加顯而易見。
現在將參考附圖，其中相同附圖標記識別本發明之類似結構特徵或態樣。為了解釋及說明而非限制之目的，根據本發明之光學總成之例示性實施例之局部視圖在圖1中展示，且大體上由附圖標記100標示。在如將描述之圖2至圖6中提供根據本發明或其態樣之光學總成之其他實施例。可使用本文所述的系統及方法來促進將窗口接合至成像系統之蓋。
光學總成100包括具有內表面104及相對之外表面106的窗口102。例如包括圍繞如圖1所示之窗口102之整個周邊界定窗口的所有四個矩形表面之周界表面108連接在內表面104與外表面106之間。金屬層110結合至窗口102之周界表面108。
如圖4所示，抗反射塗層(ARC) 112結合至窗口102之內表面104。ARC 112可完全覆蓋窗口102之內表面104，如圖4所示，其中ARC 112展示為一直延伸至由周界表面108界定之窗口102之邊緣，因此ARC 112可延伸至內表面104之所有四個邊緣。亦可設想，如圖5所示，ARC 112可僅覆蓋窗口102之內表面104之大部分，其中金屬層110延伸至窗口104之內表面104之外周邊上，且ARC 112一直延伸至金屬層110。如圖4及圖5中用虛線示意性地指示，ARC亦可完全地(如在圖4中)或僅大部分(若金屬層110延伸至窗口110之外表面106之外周邊上)(如在圖5中)結合至窗口102之外表面106上。
再次參考圖1，金屬蓋114接合至金屬層110，以用於封閉與用於成像之窗口102對準之焦平面陣列(FPA) 116。蓋114在接合至背襯118時形成封裝之一部分，以將FPA 116氣密密封在其中。
參考圖2，複數個窗口102可堆疊在一起，例如，如圖2中之大箭頭所指示，由夾具126壓在一起。接著可一次將金屬層110沈積在每一窗口102之相應周界表面108上，如圖2中之平行箭頭所指示。窗口102可在金屬沈積期間用鏡頭紙128彼此分離。可使用除鏡頭紙之外的任何其他合適之保護材料，例如以保護表面104、106之光學品質。圖2展示金屬沈積在周界表面108之四個側面中之一者上，然而，對所有側面重複該過程，直至在每一窗口102上形成完整金屬層110為止。
現在參考圖3，在將金屬層110之金屬沈積在窗口102之周界表面108上之後，每一窗口102及其金屬層110可自堆疊體分離，且可成批地在窗口之內表面104上形成ARC 112，如圖3中之向下箭頭所指示。窗口102可翻轉以對外表面106 (在圖1中識別)重複ARC塗佈過程。ARC 112可在不進行掩蔽之情況下整體沈積在每一窗口102之內表面104與外表面106上。
再次參考圖1，在每一窗口102上形成有金屬層110及ARC 112之情況下，可藉由在蓋114之金屬部分120與窗口102之周邊表面108上的金屬層110之金屬之間形成焊接點來將個別窗口102接合至蓋114。舉例而言，整個蓋114可為金屬的，或者至少圖1中識別之部分120可為金屬的。形成焊接點可包括使用圖1所示之焊絲122及/或圖6所示之焊珠124中之至少一者，其在金屬層110之面向外之表面與蓋114之部分120的面向內之表面之間形成焊接點。此可在窗口102與蓋114之間形成氣密密封。蓋114可按將蓋114氣密地密封至背襯118之方式接合，以形成圍繞FPA 116之完全氣密密封之封裝。
雖然有可能在周界表面上形成金屬，隨後按上述次序形成ARC，但可顛倒此等兩個過程之次序。舉例而言，若發現金屬沈積過程在給定之應用中可能容易損壞ARC，則可首先進行金屬化，接著在各零件清洗後再形成ARC。然而，在某些應用中，可能出於某些原因而使該次序顛倒。
如上所述且在附圖中展示之本發明之方法及系統提供具有優異特性之光學總成，包括促進將窗口焊接至用於封裝焦平面陣列(FPA)之蓋。儘管已經參考較佳實施例展示及描述本發明之設備及方法，但熟習此項技術者將容易瞭解，可在不脫離本發明之範疇的情況下對其進行改變及/或修改。
100:光學總成
102:窗口
104:內表面
106:外表面
108:周界表面
110:金屬層
112:抗反射塗層(ARC)
114:蓋
116:焦平面陣列(FPA)
118:背襯
120:金屬部分
122:焊絲
124:焊珠
126:夾具
128:鏡頭紙
為了使本發明所屬領域之技術者將容易地理解如何在不進行過度實驗之情況下製造及使用本發明之裝置及方法，下文將參考某些附圖詳細描述其較佳實施例，其中：
圖1為根據本發明構造之光學總成之例示性實施例之示意性分解透視圖，其展示封裝中之窗口、蓋及焦平面陣列(FPA)；
圖2為如圖1所示之複數個窗口之示意性側視圖，其展示金屬沈積期間之窗口；
圖3為圖2之窗口之示意性透視圖，其展示在金屬沈積之後塗佈有抗反射塗層(ARC)之窗口；
圖4為圖1之窗口之一部分的示意性橫截面側視圖，其展示覆蓋窗口之整個內表面一直至外表面104之邊緣的ARC；
圖5為圖1之窗口之一部分的示意性橫截面側視圖，其展示與窗口之內表面之邊緣重疊的金屬層；以及
圖6為具有用於將圖1之窗口接合至蓋之焊珠的焊料預製件之示意性透視圖。
100:光學總成
102:窗口
104:內表面
106:外表面
108:周界表面
110:金屬層
112:抗反射塗層(ARC)
114:蓋
116:焦平面陣列(FPA)
118:背襯
120:金屬部分
122:焊絲
Claims (15)
- 一種光學總成，該光學總成包含： 一窗口，該窗口包括一內表面及一相對之外表面，其中包括一或多個側表面之一周界表面連接在該內表面與該外表面之間； 一金屬層，該金屬層結合至該窗口之該周界表面； 一抗反射塗層(ARC)，該抗反射塗層結合至該窗口之該內表面；以及 金屬蓋，該金屬蓋接合至該金屬層，以用於封閉與該窗口對準之一焦平面陣列(FPA)。
- 如申請專利範圍第1項之總成，其中該ARC完全覆蓋該窗口之該內表面。
- 如申請專利範圍第1項之總成，其中該ARC覆蓋該窗口之該內表面之大部分，且其中該金屬層延伸至該窗口之該內表面之一外周邊上。
- 如申請專利範圍第1項之總成，其中該ARC亦結合至該窗口之該外表面。
- 如申請專利範圍第4項之總成，其中該ARC完全覆蓋該窗口之該外表面。
- 如申請專利範圍第4項之總成，其中該ARC覆蓋該窗口之該外表面之大部分，且其中該金屬層延伸至該窗口之該外表面之一外周邊上。
- 如申請專利範圍第1項之總成，其中該蓋形成將一FPA氣密密封在其中之一封裝的一部分。
- 如申請專利範圍第1項之總成，其中該窗口之該周界表面限定圍繞該窗口之整個周界界定該窗口之四個矩形表面。
- 一種方法，該方法包含： 在連接於一窗口之一內表面與該窗口之一外表面之間的該窗口之一周界表面上沈積金屬；以及 藉由在一蓋之一金屬部分與該窗口之表面之周界上的金屬之間形成一焊接點而將該窗口接合至該蓋。
- 如申請專利範圍第9項之方法，該方法亦包含在該窗口之該內表面上形成一抗反射塗層(ARC)。
- 如申請專利範圍第10項之方法，其中在該內表面上形成一ARC包括在不進行掩蔽之情況下將該ARC整體沈積在該窗口之該內表面及該外表面上。
- 如申請專利範圍第10項之方法，其中沈積金屬包括在堆疊在一起之複數個窗口中之每一者的一相應周界表面上沈積金屬。
- 如申請專利範圍第12項之方法，該方法亦包含在該金屬之沈積或其他保護性材料沈積期間用鏡頭紙使該等窗口彼此分離。
- 如申請專利範圍第12項之方法，該方法亦包含在該等窗口中之每一者的該內表面上成批地形成一抗反射塗層(ARC)。
- 如申請專利範圍第9項之方法，其中形成一焊接點包括使用一焊絲及/或焊珠中之至少一者。
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