多层式镜片组及其制造方法
【专利摘要】本发明关于一种多层式镜片组，包含有一第一镜片、一第二镜片以及一间隔物，其中，该第一镜片以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95％，且折射率大于1；该第二镜片以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95％，且折射率大于1；该间隔物以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95％，且折射率大于1、但不等于该第一镜片与该第二镜片的折射率；另外，该间隔物位于该第一镜片与该第二镜片之间，并与该第一镜片与该第二镜片的镜面连接。另外，本发明还提供有该多层式镜片组的制造方法。
【专利说明】多层式镜片组及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是与光学元件有关，更详而言之是指一种多层式镜片组及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来,随着光学科技的进步,如电荷稱合元件(Charge coupled Device, CO))或互补性氧化金属半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)...等影像撷取装置大量地被使用于如数字相机或手机….等影像设备(image pick-up apparatus)上。随着近年来这些影像设备的小型化，上述影像撷取装置以及应用在上述影像设备上的镜头的体积，也被大幅地缩小。
[0003]请参阅图1，现有镜头所使用的多层式镜片组2至少包含有一第一透镜60以及一堆栈设置于该第一透镜60上的第二透镜62,且该第一透镜60与该第二透镜62之间以空气作为介质。
[0004]然而，上述结构设计虽能透过堆栈透镜60、62来达到小型化的效果，但因空气与所述透镜60、62之间的折射率差较大，是以，在光线穿透该多层式镜片组2时，于介质转换时，造成光线偏移量提升，使得光线因偏移而不易完全穿透，进而造成光线整体穿透率降低。是以，为改善光线在空气中的偏移现象，则必须增大该第一透镜60与该第二透镜62之间的间距，而使得该多层式镜片组2的整体厚度增加，而有违影像设备的小型化的设计理念。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多层式镜片组及其制造方法，可有效地提升光线的整体穿透率，并可达到小型化的目的。
[0006]缘以达成上述目的，本发明提供有一种多层式镜片组，包含有一第一镜片、一第二镜片以及一间隔物，其中，该第一镜片以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95%，且折射率大于I ;该第二镜片以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95%，且折射率大于I ;该间隔物以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95%，且折射率大于1、但不等于该第一镜片与该第二镜片的折射率；另外，该间隔物位于该第一镜片与该第二镜片之间，并与该第一镜片与该第二镜片的镜面连接。
[0007]依据上述构思，所述镜片以及该间隔物的折射率介于1.2~2.0之间。
[0008]依据上述构思，所述镜片与该间隔物之间的折射率差小于0.5。
[0009]依据上述构思，该第一镜片、该第二镜片以及该间隔物是以具有紫外光固化特性的环氧树脂(epoxy)制成。
[0010]依据上述构思，该第一镜片与该间隔物连接的镜面上还镀设有一层红外线滤光膜。
[0011]依据上述构思，该第一镜片相反于与该间隔物连接处的镜面上还镀设有一层红外线滤光膜。[0012]依据上述构思，该第二镜片与该间隔物连接的镜面上还镀设有一层红外线滤光膜。
[0013]依据上述构思，该第二镜片相反于与该间隔物连接处的镜面上还镀设有一层红外线滤光膜。
[0014]依据上述构思，还包含有至少一支撑件，设于该第二镜片相反于与该间隔物连接处的镜面周围。
[0015]依据上述构思，该间隔物的厚度大于I微米(U m)。
[0016]缘以达成上述目的，本发明还提供有上述的多层式镜片组的制造方法，包含有下列步骤:
[0017]A.放置熔融的镜片材于一基模上，并以模具压抵该熔融的镜片材后，固化该熔融的镜片材，以形成一镜片层，而后，将该镜片层与模具分离；
[0018]B.放置熔融的间隔材于最顶层的镜片层上，并以模具压抵该熔融的间隔材后，固化该熔融的间隔材，用以于最上层的镜片层上形成一层间隔层，而后，将形成的间隔层与模具分离；
[0019]C.放置熔融的镜片材于最顶层的间隔层上，并以模具压抵该熔融的镜片材后，固化该熔融的镜片材，用以于最上层的间隔层上形成一层镜片层，而后，将形成的镜片层与模具分离；
[0020]D.将步骤A所形成的镜片层与该基模分离，以取得一具有交互堆栈的镜片层及间隔层的复合镜片板后，而后，切割该复合镜片板，以取得多个多层式镜片组。
[0021 ] 依据上述构思，于步骤D之前，还可包含有重复执行步骤B至步骤C 一预定次数的步骤。
[0022]依据上述构思，该镜片材与该间隔材是选用具有光固化特性的材料制成，且于步骤A、B与C中，模具压抵该熔融的镜片材或间隔材后，以光线照射进行固化。
[0023]依据上述构思，是选用透明的模具压抵该熔融的镜片材或间隔材。
[0024]依据上述构思，该镜片材是选用具有紫外光固化特性的环氧树脂(epoxy)，且于步骤A、B与C中是照射紫外光进行固化。
[0025]依据上述构思，该镜片材与该间隔材是选用固化后透光率大于95%的材料所制成。
[0026]依据上述构思，该镜片材与该间隔材是选用固化后折射率大于I的材料所制成，且该镜片材的折射率不等于该间隔材的折射率。
[0027]依据上述构思，该镜片材与该间隔材是选用固化后折射率为1.2?2.0的材料所制成。
[0028]依据上述构思，于步骤B中，在放置熔融的间隔材之前，还可于最上层的该镜片层上镀设一层红外线滤光膜。
[0029]依据上述构思，于步骤C中，在放置熔融的镜片材之前，还可于最上层的该间隔层上镀设一层红外线滤光膜。
[0030]依据上述构思，于步骤D中，在分离镜片层与该基模后，还可于复合镜片板上镀设一层红外线滤光膜。
[0031]依据上述构思，于步骤C中，将形成的镜片层与模具分离后，还可于最上层的镜片层上设置一支撑层，且该支撑层遮蔽部分最上层的镜片层，且于步骤D中，取得具有支撑层的复合镜片板后，以该支撑层遮蔽处切割该复合镜片板。
[0032]依据上述构思，于步骤A前，还包含有一步骤，是放置熔融的塑材于一基板上，并以模具压抵后，固化该熔融的塑材，以形成该基模，而后，将形成的该基模与模具分离。
[0033]依据上述构思，于步骤B中，是于最上层的镜片层上形成一层厚度大于I微米(um)的间隔层。
[0034]由此，透过上述的设计，便可有效地降低光线穿透时的光线偏移量，而可提升光线的整体穿透率，且亦可有效地减低整体厚度，进而有效地达到小型化设计的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为现有多层式镜片组的结构图。
[0036]图2至图11为本发明多层式镜片组的制作流程。
[0037]图12为本发明多层式镜片组的结构图。
[0038]图13及图14为本发明的基模制作流程。
[0039]主要元件符号说明
[0040]I多层式镜片组
[0041]15第一镜片 25间隔物
[0042]35第二镜片45支撑件
[0043]50红外线滤光膜
[0044]10镜片材11镜片层
[0045]20间隔材21间隔层
[0046]30镜片材31镜片层
[0047]40支撑层
[0048]100基模102塑材101基板
[0049]110模具120模具
[0050]130模具140模具
[0051]2多层式镜片组
[0052]60第一镜片62第二镜片【具体实施方式】
[0053]为能更清楚地说明本发明，兹举较佳实施例并配合图示详细说明如后。
[0054]请参阅图2至图11，本发明较佳实施例的多层式镜片组I的制造方法，包含有下列步骤:
[0055]A.放置熔融的镜片材10于一基模100上(如图2)，于本实施例中，该镜片材10是选用具有紫外光固化特性的环氧树脂(epoxy)，且固化后透光率大于95%、折射率介于
1.2~2.0之间；之后，以透明的模具110压抵该熔融的镜片材10，并以紫外光照射该熔融的镜片材10，用以固化该熔融的镜片材10(如图3)，以形成一镜片层11 ;而后，将该镜片层11与模具110分离。
[0056]B.于该镜片层11上镀设一层红外线滤光膜50(如图4)后，放置熔融的间隔材20于该镜片层11上(如图5)，于本实施例中，该间隔材20同样是选用环氧树脂，但固化后的折射率与该镜片层11的折射率不相等，且与该镜片层11的折射率差小于0.5 ;之后，以透明的模具120压抵该熔融的间隔材20，并以紫外光照射该熔融的间隔材20，用以固化该熔融的间隔材20(如图6)，以于该镜片层11上形成一层间隔层21，而后，将形成的间隔层21与模具120分离；
[0057]C.放置熔融的镜片材30于该间隔层21上(如图7)，并以透明的模具130压抵该熔融的镜片材30后，以紫外光照射该熔融的镜片材30，用以固化该熔融的镜片材30(如图8)，以于该间隔层21上再形成一层镜片层31，而后，将形成的镜片层31与模具130分离；
[0058]D.于该镜片层31上设置一层支撑层40(如图9)后，蚀刻该支撑层40，使该支撑层40仅遮蔽部分该镜片层31 (如图10)，之后，将该镜片层11与该基模100分离，以取得一具有交互堆栈的镜片层11、31及间隔层21的复合镜片板200后，而后，以该支撑层40的遮蔽处为基准切割该复合镜片板200，以取得多个多层式镜片组I (如图11)。
[0059]请参图12,上述方法制成的多层式镜片组I包含有依序连接的一第一镜片15、一间隔物25、一第二镜片35以及一支撑件45。其中，该第一镜片15是该镜片层11切割后形成，且该第一镜片11与该间隔物25连接的镜面上镀有该红外线滤光膜50。
[0060]该间隔物25是以厚度大于I微米(Pm)的该间隔层21切割形成，而设计厚度大于I微米的目的，在于当光线穿过该间隔物25时，能受该间隔物25的材质影响来达到改变光学特性的效果。
[0061]该第二镜片35则是该镜片层31切割后形成。
[0062]该支撑件45是该支撑层40切割后形成，且位于该第二镜片35的镜面周围，而可作为支撑与光路调整之用。
[0063]如此一来，透过所述镜片15、35与该间隔物25之间的低折射率差(小于0.5)设计，便可降低光线于介质转换时的偏移量，进而大幅提升光线通过该多层式镜片组I时的整体穿透率，且降低光线的偏移量后，便可不须增大该第一透镜15与该第二透镜15之间的间距来进行校正，进而可达到小型化设计的目的。
[0064]另外，透过该红外线滤光膜50，将使得该多层式镜片组I可滤除不必要的红外线，进而提升该多层式镜片组I的光学效校能。
[0065]再者，在该多层式镜片组I的制作过程中，透过选用特定折射率的环氧树脂形成该镜片层11、31与该间隔层21，且各镜片层11、31亦可选用不同折射率的环氧树脂的方式，便可有效地控制光线于该多层式镜片组I中的光路，进而可大幅地提升该多层式镜片组光学效能。
[0066]值得一提的是，步骤A之前还可包含有一制作基模100的步骤:先放置熔融的塑材102于一基板101上(如图13)后，并以模具140压抵并固化该熔融的塑材102 (如图14)，而后，将固化后的塑材102与模具140分离，以形成步骤A所使用的基模。由此，便可利用将该塑材102塑形来制成该基模100，而可不必担心使用固定模具而有模具耗损及汰换的问题，进而可降低制作时的成本。当然，使用固定模具做为基模，同样可达到本发明的目的。
[0067]另外，该红外线滤光膜50除于上述步骤B中镀设外，亦可改为步骤C或步骤D中镀设，而使该红外线滤光膜50位于该第一镜片15的另一镜面、或是第二镜面35的镜面上。而必须说明的是，在某些光学设计的条件下，即使不设置该红外线滤光膜50或是该支撑层40，也能达到本发明的目的。
[0068]再者，上述各镜片15、35镜面的设计亦可依照使用需求使用不同的模具，而可为凹面、凸面、平面、球面或非球面。
[0069]除上述的双镜片结构设计外，亦可再步骤D之前，依据需求重复执行步骤B与步骤C，而使得切割后取得的多层式镜片组为三片式或三片以上的结构。另外，上述的镜片材10、30以及间隔材20除使用紫外光固化特性的环氧树脂外，亦可选用其它折射率大于I的光固化材料代替。再者，以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为之等效结构与方法变化，理应包含在本发明的专利范围内。
【权利要求】
1.一种多层式镜片组，其特征是，包含有: 一第一镜片，以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95%，且折射率大于I ; 一第二镜片，以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95%，且折射率大于I ;以及 一间隔物，以具有光固化特性的材料制成，其透光率大于95%，且折射率大于1、但不等于该第一镜片与该第二镜片的折射率；另外，该间隔物位于该第一镜片与该第二镜片之间，并与该第一镜片与该第二镜片的镜面连接。
2.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，该第一镜片、该第二镜片以及该间隔物的折射率介于1.2~2.0之间。
3.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，该第一镜片、该第二镜片以及该间隔物是以具有紫外光固化特性的环氧树脂制成。
4.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，所述镜片与该间隔物之间的折射率差小于0.5。
5.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，该第一镜片与该间隔物连接的镜面上还镀设有一层红外线滤光膜。
6.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，该第一镜片相反于与该间隔物连接处的镜面上还镀设有一层红外线滤光膜。
7.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，该第二镜片与该间隔物连接的镜面上还镀设有一层红外线滤光膜。
8.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，该第二镜片相反于与该间隔物连接处的镜面上还镀设有一层红外线滤光膜。
9.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，还包含有至少一支撑件，设于该第二镜片相反于与该间隔物连接处的镜面周围。
10.如权利要求1所述的多层式镜片组，其特征是，该间隔物的厚度大于I微米。
11.一种多层式镜片组的制造方法，其特征是，包含有下列步骤: A.放置熔融的镜片材于一基模上，并以模具压抵该熔融的镜片材后，固化该熔融的镜片材，以形成一镜片层，而后，将该镜片层与模具分离； B.放置熔融的间隔材于最顶层的镜片层上，并以模具压抵该熔融的间隔材后，固化该熔融的间隔材，用以于最上层的镜片层上形成一层间隔层，而后，将形成的间隔层与模具分离； C.放置熔融的镜片材于最顶层的间隔层上，并以模具压抵该熔融的镜片材后，固化该熔融的镜片材，用以于最上层的间隔层上形成一层镜片层，而后，将形成的镜片层与模具分离； D.将步骤A所形成的镜片层与该基模分离，以取得一具有交互堆栈的镜片层及间隔层的复合镜片板后，而后，切割该复合镜片板，以取得多个多层式镜片组。
12.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤D之前，还可包含有重复执行步骤B至步骤C 一预定次数的步骤。
13.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，该镜片材是选用具有光固化特性的材料制成，且于步骤A与步骤C中，模具压抵该熔融的镜片材后，以光线照射该熔融的镜片材进行固化。
14.如权利要求13所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，该镜片材是选用具有紫外光固化特性的环氧树脂，且于步骤A与步骤C中是照射紫外光进行固化。
15.如权利要求13所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤A与步骤C中，是选用透明的模具压抵该熔融的镜片材。
16.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，该间隔材是选用具有光固化特性的材料制成，且于步骤B中，模具压抵该熔融的间隔材后，以光线照射该熔融的间隔材进行固化。
17.如权利要求16所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，该间隔材是选用具有紫外光固化特性的环氧树脂，且于步骤B中是照射紫外光进行固化。
18.如权利要求16所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤B中，是选用透明的模具压抵该熔融的间隔材。
19.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，该镜片材与该间隔材是选用固化后透光率大于95%的材料所制成。
20.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，该镜片材与该间隔材是选用固化后折射率大于I的材料所制成，且该镜片材的折射率不等于该间隔材的折射率。
21.如权利要求20所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，该镜片材与该间隔材之间的折射率差小于0.5。
22.如权利要求20所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，该镜片材与该间隔材是选用固化后折射率为1.2~2.0的材料所制成。
23.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤B中，在放置熔融的间隔材之前，还可于最上层的该镜片层上镀设一层红外线滤光膜。
24.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤C中，在放置熔融的镜片材之前，还可于最上层的该间隔层上镀设一层红外线滤光膜。
25.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤D中，在分离镜片层与该基模后，还可于复合镜片板上镀设一层红外线滤光膜。
26.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤D中，分离该基模之前，还可于最上层的镜片层上设置一支撑层，且该支撑层遮蔽部分最上层的镜片层，且取得具有支撑层的复合镜片板后，以该支撑层遮蔽处切割该复合镜片板。
27.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤A前，还包含有一步骤，是放置熔融的塑材于一基板上，并以模具压抵后，固化该熔融的塑材，以形成该基模，而后，将形成的该基模与模具分离。
28.如权利要求11所述多层式镜片组的制造方法，其特征是，于步骤B中，是于最上层的镜片层上形成一层厚度大于1微米的间隔层。
【文档编号】G02B1/04GK103513397SQ201210218753
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】王武利 申请人:全球微型光学有限公司