遮光片及光学镜头的制作方法

1.本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种遮光片及光学镜头。


背景技术：

2.杂散光(flaer)在光学镜头行业中是指镜头拍出的图片有闪光区，导致图片有一片白色的盲区，图片不清晰。产生的原因是在拍摄成像过程中，光源发出的光会在光学元器件表面发生反射或散射，产生的杂散光在成像图片中形成大大小小的光斑。针对上述现象，在光学镜头的设计过程中，需要测定出对成像效果存在肉眼可见影响的杂散光，从而基于测定结果对光学镜头的结构或者光学镜片的镀膜进行调整，以消除这部分杂散光，优化光学镜头的成像效果。
3.光学镜头通常由镜筒、透镜、遮光片、垫片和压环组成。其中，遮光片在光学系统中是用于调控光量的光学元件，外界光线进入镜头时，在镜片之间设置的遮光片可阻挡不需要的光线进入，即用于阻挡杂散光。
4.但是由于遮光片本身的结构特性，在特定的入射光角度，当光线照射到遮光片通孔的孔壁时，会在孔壁处发生反射或漫反射，从而对光学系统造成干扰产生杂散光光斑，此时遮光片对控制光线效果的作用就会受到影响。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种遮光片，该遮光片能有效消除杂散光光斑对光学显示的影响，提升光学镜头品质。
6.另，本发明还提供一种光学镜头。
7.本发明提供了一种遮光片，所述遮光片包括基体，以及形成于所述基体上的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔同轴设置，所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径，所述基体的表面设有遮光涂层，所述遮光涂层延伸至所述第一通孔和所述第二通孔的孔壁。
8.所述基体的厚度为w，所述第一通孔的孔径为d，当入射光角度θ在45
°
～55
°
时，需满足以下关系：0.01≤w≤0.02，3≤d≤3.5，0.0122≤w/sinθ≤0.0283。
9.进一步，所述基体包括层叠设置的第一本体和第二本体，所述第一通孔形成于所述第一本体上，所述第一本体包括第一表面、与所述第一表面相对设置的第二表面、以及对应所述第一通孔设置的第一侧壁，所述第二通孔形成于所述第二本体上，所述第二本体包括第三表面和对应所述第二通孔设置的第二侧壁，所述第二侧壁上设有多个微结构。
10.进一步，所述微结构包括弧形结构、锯齿形结构、凹陷结构中的一种或几种。
11.进一步，所述弧形结构包括第一弧形部和第二弧形部，至少一所述第一弧形部与至少一所述第二弧形部相邻设置。
12.进一步，所述第一弧形部的曲率半径大于或等于所述第二弧形部的曲率半径。
13.进一步，所述遮光涂层延伸至所述微结构的表面。
14.进一步，所述第一本体与所述第二本体为一体成型结构，所述微结构与所述第二本体为一体成型结构。
15.进一步，所述第二表面的宽度为0.1mm～0.5mm。
16.进一步，所述遮光层为黑色遮光油墨层。
17.本发明还提供一种光学镜头，包括一镜筒，容置于所述镜筒内的压环、透镜、遮光片及垫片，所述遮光片位于所述透镜与所述垫片之间，所述遮光片为如上所述的遮光片。
18.相较于现有技术，本发明提供的遮光片具有以下有益效果：
19.1.根据特定的入射光角度设计遮光片的厚度和孔径，改善方案更有针对性，而且对避免形成杂散光光斑更有效，提升了光学镜头产品的品质和良品率。
20.2.在两通孔的孔壁形成一个台阶，阶梯的孔壁设计，可以抑制光学镜头中的杂散光反射或者漫反射至成像面，进而保证拍摄效果，提升拍摄图像的品质。
21.3.孔壁上微结构的设计，使光线反射的路径发生改变，从而避免杂散光光线进入成像面，另外微结构的设计还可增加光线的接收面积，增加对杂散光的吸收，提升对杂散光的消光效果。
22.4.遮光涂层不仅设计在遮光片的上下表面，同时还设计在孔壁表面和微结构表面上，能够有效提升遮光和消光的效果，避免杂散光光线进入到光学镜头产品的成像面，提升产品光学显示品质。
附图说明
23.图1是本发明一实施方式提供的一种遮光片的结构示意图。
24.图2是本发明一实施方式提供的一种遮光片的剖面图。
25.图3是图2中iii部分的放大图。
26.图4是本发明另一实施方式提供的一种遮光片的结构图。
27.图5是本发明一实施方式提供的一种光学镜头的结构图。
28.图6是采用现有技术的光学镜头拍摄的图片。
29.图7是采用本发明一实施方式提供的一种光学镜头拍摄的图片。
30.主要元件符号说明
[0031][0032][0033]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0034]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0036]
以下所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，所述模块或电路的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
[0037]
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“及/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。
[0038]
请参阅图1至图3所示，为本发明实施例提供的一种遮光片100，所述遮光片100包括基体10，以及形成于所述基体10上的第一通孔3和第二通孔4，所述第一通孔3与所述第二通孔4同轴设置，所述第一通孔3的孔径小于所述第二通孔4的孔径，所述基体10的表面设有遮光涂层6，所述遮光涂层6延伸至所述第一通孔3和所述第二通孔4的孔壁。
[0039]
所述基体10的厚度对杂散光是否能形成影响光学镜头品质的光斑有重要的作用，通常情况下入射光角度在θ在45
°
～55
°
范围内时，遮光片会形成影响光拍摄效果的杂散光光斑，当所述基体10的厚度为w，所述第一通孔3的直径为d，针对上述入射光角度，需要满足以下关系：0.01≤w≤0.02，3≤d≤3.5，0.0122≤w/sinθ≤0.0283时，才不会形成影响光学镜头品质的杂散光光斑。
[0040]
如图2与图3所示，所述基体10包括层叠设置的第一本体1和第二本体2，所述第一本体1上形成有第一通孔3，所述第一本体1包括第一表面11、与所述第一表面11相对设置的第二表面12、以及对应所述第一通孔3设置的第一侧壁13，所述第二本体2上形成有第二通孔4，所述第二本体2包括第三表面21和对应所述第二通孔4设置的第二侧壁22。
[0041]
所述第二侧壁22上形成有多个微结构5，所述第一表面11、所述第二表面12、所述第三表面21、所述第一侧壁13及所述微结构5上均设有遮光涂层6。
[0042]
本实施方式中，所述第一本体1和所述第二本体2为一体成型结构，所述第一通孔3和所述第二通孔4通过去料形成的同轴通孔，同时所述第一通孔3的内径d要小于所述第二通孔4的内径，也就是在成型时，在所述遮光片100靠近两通孔的孔壁形成一个台阶，阶梯的孔壁设计，可以抑制光学镜头中的杂散光反射或者漫反射至成像面，进而保证拍摄效果，提升拍摄图像的品质。
[0043]
本实施方式中，所述第二表面12的宽度为0.1mm～0.5mm，同时在所述第二表面12上设置遮光涂层6，可以加强上述消除杂散光光斑的效果。
[0044]
本实施方式中，所述第一本体1与所述第二本体2均为塑料材质，例如可以是pet材料，当然也可以是其他材料。
[0045]
如图3与图4所示，所述微结构5可以是弧形结构、锯齿形结构、凹陷结构中的一种
或几种，也可以是其他形状的结构，通过异形凹凸的结构设计，使光线反射的路径发生改变，从而避免杂散光光线进入成像面，另外微结构5的设计还可增加光线的接收面积，增加对杂散光的吸收，提升对杂散光的消光效果。
[0046]
如图3所示，本实施方式中，所述微结构5为弧形结构，所述第二侧壁22向所述第二通孔4的中心轴方向延伸形成有多个弧形结构的所述微结构5，所述微结构5的顶点a位于所述第二表面12上，也就是所述微结构未超出所述第二表面12靠近所述第一通孔3的边缘。所述弧形结构包括第一弧形部51和第二弧形部52，所述第一弧形部51和所述第二弧形部52呈规律排布或者无规排布。本实施方式中，所述第一弧形部51和所述第二弧形部52相邻设置，可以理解的是，一个所述第一弧形部51相邻的两侧都是一个所述第二弧形部52，一个所述第二弧形部52相邻的两侧都是一个所述第一弧形部51；或者多个相邻的所述第一弧形部51和多个相邻的所述第二弧形部52相邻设置。
[0047]
本实施方式中，所述第一弧形部51的曲率半径大于或等于所述第二弧形部52的曲率半径。形成大小相同的弧形部或者大小不同的弧形部均可，当然形成大小不同的弧形部对改变光线的传播路径方面更有利。
[0048]
本实施方式中，所述微结构5与所述第二本体2为一体成型结构，通过刻蚀的方法在所述第二侧壁22上形成多个微结构5，刻蚀是属于去料的方式，形成的微结构5的最高顶点a也是在所述第二表面12内侧的，不会超出所述第二表面12靠近所述第一通孔3的边缘，这样结合通孔阶梯的设计和微结构5的设计，能够更好地改变杂散光光纤的传播路径，避免杂散光光线进入成像面，同时可以增大吸收杂散光的面积，提升消光效率，进而保证拍摄效果，提升拍摄图像的品质。
[0049]
如图4所示，另一实施方式中，所述微结构7可以是多个凹陷结构，就是在第二通孔4的孔壁上通过刻蚀的方式形成大量的凹坑，使孔壁的表面变得粗糙，从而达到改变杂散光光线传播路径，避免杂散光光线进入成像面，同时增大吸收杂散光光线面积，提升消光的目的。
[0050]
本实施方式中，所述遮光涂层6为黑色遮光油墨层，具有遮光和消光的作用，例如具有炭黑的遮光油墨。
[0051]
本发明提供的所述遮光片100的制作方法包括以下步骤：
[0052]
步骤s1，提供一基体，在所述基体10上通过冲切工艺形成第一通孔3和第二通孔4，形成的第一通孔3的孔径比第二通孔4的孔径要小，也即是在形成一个台阶，可以抑制光学镜头中的杂散光反射或者漫反射至成像面，进而保证拍摄效果，提升拍摄图像的品质。
[0053]
步骤s2，对围城所述第二通孔4对应的第二侧壁22上的所述基体10通过刻蚀形成多个微结构5，微结构5可以增加吸收杂散光的面积，同时异形的结构还可以破坏杂散光光线的反射路线，使杂散光光线不会进入成像面，进而保证拍摄效果，提升拍摄图像的品质。
[0054]
步骤s3，通过油墨喷涂机在所述基体10的上下两个表面(即第一表面11和第三表面21)喷涂遮光涂层6，由于遮光片100的基体厚度通常很薄，喷涂时，会在靠近第一通孔3和第二通孔4的位置进一步向内延伸，使遮光油墨流入通孔的孔壁，进而使第一通孔3和第二通孔4的孔壁(包括第一侧壁13和微结构5的表面)上也附着一层遮光涂层6。遮光涂层6可以采用遮光油墨，固化形成一层涂层，能够实现遮光和消光的目的。
[0055]
针对步骤s2，微结构5的刻蚀成型的具体步骤包括：
[0056]
在第二侧壁22以及第三表面21靠近第二通孔4的边缘贴膜，其中在第三表面21的边缘的贴膜需要提前处理成与微结构5的形状一致的形状。
[0057]
贴膜后对第一表面11、第二表面12、未被遮挡的第三表面21以及第一侧壁13喷涂一层防腐蚀涂层。
[0058]
去掉贴膜，将半成品遮光片放入刻蚀液中进行刻蚀，刻蚀液可以选择能够腐蚀基体，但不会腐蚀防腐蚀涂层的刻蚀液，或者，对防腐蚀涂层的腐蚀速率远小于对基体的腐蚀速率的刻蚀液。
[0059]
刻蚀完之后取出半成品遮光片，洗净表面刻蚀液，烘干，备用。
[0060]
请参阅图5至图7，本发明还提供一种光学镜头200，包括一镜筒20，容置于所述镜筒20内的压环30、透镜40、遮光片100及垫片50，所述遮光片100位于所述透镜40与所述垫片50之间，所述遮光片100为如上所述的遮光片100。
[0061]
如图5所示，根据申请人前期大量的实验研究，针对遮光片的杂散光光斑通常是当入射光角度在θ在45
°
～55
°
范围内时才会产生的，这是由于，当入射光角度在这个范围时，由于遮光片孔壁的结构，会使杂散光光线在遮光片的孔壁处发生反射或漫反射，从而进入光学镜头的成像面，形成影响光学显示效果的杂散光光斑，图6中箭头所指的区域便为杂散光光斑，此光斑会严重影响光学镜头的显示效果。因此，就需要针对这一入射光角度，来改善遮光片的遮光效果。所述遮光片100的厚度对杂散光是否能形成影响光学镜头品质的光斑有重要的作用。请参阅图5并结合图2，所述遮光片100的厚度为w，第一通孔3的直径为d，入射光角度为θ，通常情况下入射光角度θ在45
°
～55
°
范围内时，遮光片会形成影响光拍摄效果的杂散光光斑，针对这一入射光角度，需要满足以下条件：0.01≤w≤0.02，3≤d≤3.5，0.0122≤w/sinθ≤0.0283时，才不会形成影响光学镜头品质的杂散光光斑。如图7所示，为采用本发明提高的遮光片100后，光学镜头200拍摄的图片，从图中可以看出箭头所指的区域杂散光光斑被有效减弱，对整体显示效果不会造成影响，说明本发明的遮光片100设计对消除杂散光光斑有非常好的效果。
[0062]
本实施方式中提供的光学镜头200适用于大多数带镜头的产品，如手机、笔记本、台式机、游戏机、电视等。
[0063]
相较于现有技术，本发明提供的遮光片具有以下有益效果：
[0064]
1.根据特定的入射光角度设计遮光片的厚度和孔径，改善方案更有针对性，而且对避免形成杂散光光斑更有效，提升了光学镜头产品的品质和良品率。
[0065]
2.在两通孔的孔壁形成一个台阶，阶梯的孔壁设计，可以抑制光学镜头中的杂散光反射或者漫反射至成像面，进而保证拍摄效果，提升拍摄图像的品质。
[0066]
3.孔壁上微结构的设计，使光线反射的路径发生改变，从而避免杂散光光线进入成像面，另外微结构的设计还可增加光线的接收面积，增加对杂散光的吸收，提升对杂散光的消光效果。
[0067]
4.遮光涂层不仅设计在遮光片的上下表面，同时还设计在孔壁表面和微结构表面上，能够有效提升遮光和消光的效果，避免杂散光光线进入到光学镜头产品的成像面，提升产品光学显示品质。
[0068]
另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。