光学透镜及其制造方法及透镜单元、摄像模块、电子设备的制造方法_2

文档序号:9438723阅读:来源:国知局
过表面粗糙化处理,遮光膜17的表 层成为具有微小凹凸的粗糙面。该粗糙面的微小凹凸的深度tb为1 μπι以上且5 μπι以下。 并且,表面粗糙化处理后残留的遮光膜17的膜厚ta为10~40 μ m,更优选为20~30 μ m。 通过将表面粗糙化处理后的遮光膜17的膜厚ta设在上述范围内,可以在不使生产率下降 的范围内得到所需且充分的遮光性,与光学透镜15A的粘附性也得到良好的维持。
[0048] 关于通过表面粗糙化处理形成的微小凹凸的平均间距p与上述深度tb之间的关 系,(tb/p)的值为0.1以上,更优选该值大于1。通过设在上述范围内,能够将表面粗糙化 处理后的区域的表面反射抑制在不影响摄像模块100的摄像画质的水平。微小凹凸的平均 间距过大或过小,都具有表面反射变强的倾向,但若设在上述范围内,则光散射效果得到提 尚。
[0049] 该表面粗糙化处理后的区域的表面粗糙度根据光学设计适当决定,若以RMS值表 不,则优选为 〇· 1 ~5 μ m 以下(测定器:Form Talysurf (Taylor Hobson Ltd 制))。
[0050] 接着,对遮光膜17的形成和表面粗糙化处理进行说明。
[0051] 图4A、图4B及图4C是表示形成遮光膜17并进行表面粗糙化处理的情况的说明 图。首先,如图4A所示,在光学透镜15A的遮光部15b的光入射侧的面15c通过喷墨方式 形成遮光膜17。接着,如图4B及图4C所示,在所形成的遮光膜17的露出面,通过扫描激光 的激光喷射处理,在遮光膜17上赋予微小的凹凸而进行表面粗糙化。
[0052] 激光喷射处理中,将激光的照射仅实施于遮光膜17的成膜范围即可,但难以将激 光的照射范围与喷射处理前的遮光膜17的内缘23高精确度地对位。即,当以遮光膜17的 内缘23为目标位置进行喷射处理时,有时因工序误差而喷射处理波及不到遮光膜17的内 缘23,从而在遮光膜17的缘部产生喷射未处理部分。此时,残留于遮光膜17的内缘23的 喷射未处理部分成为反射面,来自此处的反射光成为杂散光而成为闪光和鬼影的原因。
[0053] 因此,通过一直到从遮光膜17的内缘23进一步向透镜部15a侧(透镜光轴Ax侧) 超出的位置为止进行喷射处理,能够对包含遮光膜17的内缘23的遮光膜的表层可靠地进 行表面粗糙化处理。在从遮光膜17的内缘23向透镜部15a侧突出的喷射处理范围,透镜部 15a的表面被表面粗糙化加工。但是,即使透镜部15a的表面的一部分被表面粗糙化而产生 光扩散性,由于透射光束的光量下降较少,因此也不会对被摄体的光学图像带来较大影响。
[0054] 并且,优选如图4A所示,喷射处理前的遮光膜17的厚度从遮光部15b朝向透镜部 15a较薄地形成。通过使遮光膜17的厚度具有倾斜度,从透镜光轴Ax观察光学透镜15A 时,不存在遮光膜17所隐蔽的部分,激光不会被遮挡。因此,容易进行遮光膜17的整个露 出部分的表面粗糙化处理。
[0055] 图5是表示遮光膜的表面粗糙化区域和遮光膜本身的作用的说明图。遮光膜17的 表面粗糙化区域能够通过由表面粗糙化后的表层的微小凹凸产生的光散射和由遮光膜17 本身产生的光吸收来防止外光的镜面反射和向透镜内的进入。
[0056] 透镜内的内部反射光L。在透镜母材27的表面的光出射侧的面15c与遮光膜17的 界面分为再次向透镜侧返回的反射光L1和被遮光膜17吸收的吸收光L2。由于遮光膜17为 接近透镜的折射率的材料,所以透镜母材27表面的光出射侧的面15c与遮光膜17的界面 的反射率较小,因此,反射光L1的强度变小。由此,由透镜内的内部反射光L。产生的反射光 L1因所分离的吸收光L2而减弱,反射光Ll的强度本身也减弱。并且,由于透镜母材27的 表面的出射侧的面15c与遮光膜17的界面的平坦性较高,油墨密度保持为均匀的状态,因 此,由此也可以抑制返回到透镜内的光的散射。
[0057] 遮光膜17的表面粗糙化处理除了上述激光喷射处理以外,还可以是喷砂。当表面 粗糙化处理中适用激光喷射处理时,无需进行在被处理面设置掩模等前处理,能够简化表 面粗糙化处理,因此更优选。并且,由于可以自如地进行激光光点尺寸的增减,因此能够对 任意位置简单地进行以较宽的光点尺寸均等地处理较宽范围、或者以较窄的光点尺寸高精 确度地处理微小区域。另外,能够根据激光输出的强弱调整或激光描绘的图案自如地改变 表面粗糙度,从而能够轻松地改变为所希望的表面粗糙化程度。
[0058] 并且,有时使其他光学透镜的一部分抵接于光学透镜15的遮光膜17而叠置光学 透镜或者抵接于透镜支架13 (参考图1)的阶梯部13a来经由遮光膜17固定透镜。此时, 能够将上述激光喷射处理利用于通过激光输出的强弱调整来改变遮光膜17的厚度并进行 透镜的支撑姿势的调整或透镜之间的间隔调整。
[0059] 另外,进一步优选分为多个层形成遮光部15b。在图6中示出由多个层构成遮光层 的光学透镜的局部放大剖视图。
[0060] 此时的遮光膜17A形成于光学透镜15A中的透镜母材27表面的光出射侧的面15c 上,是具有限制透射光束的遮光层19及形成于遮光层19上的表面粗糙化层21的多层薄 膜。遮光层19可以使用与上述遮光膜17相同的材料。表面粗糙化层21只要是通过印刷 或涂布等成膜之后在膜表面形成微小凹凸而被表面粗糙化的光扩散层即可。针对表面粗糙 化层21的表面粗糙化处理并不限于激光喷射法,也可以是喷砂法等其他公知的表面粗糙 化处理。
[0061] 通过在遮光部15b使用多层结构的遮光膜17A,对于遮光层19可以选择光吸收优 异的材料,而对于表面粗糙化层21可以选择适合于激光喷射处理等表面粗糙化处理的材 料。因此,材料选择的自由度增加,可以使用遮光性较高的材料、表面反射较少的材料等,从 而能够提尚设计自由度。
[0062] 本结构的光学透镜15中,利用喷墨方式形成遮光膜17。通过喷墨方式形成遮光 膜17,由此能够轻松地改变油墨涂布区域。因此,能够以低成本应对光学透镜的多品种生 产。并且,若使用紫外线固化型的UV油墨,则不会伴随热处理,能够在油墨着落后通过紫外 线照射使其即时固化。因此,对于不耐热的塑料透镜,可容易得到油墨着落位置的精确度即 遮光膜17内缘上的边缘位置的精确度。
[0063] 并且,在喷墨方式中,当将来自油墨喷出头的油墨每1次的喷出量设为0.1 fl以 上且IOpl以下时,在油墨着落位置的油墨流动或油墨溅起的产生变少,可以提高着落位置 (边缘位置)的精确度。因此,即使遮光膜的被形成面不平坦而存在较多凹凸时,也可以得 到较高的着落位置精确度,能够将遮光膜形成为准确的形状。并且,由于各个油墨液滴的着 落面积较小,因此还能够轻松地进行遮光膜17的形状微调。而且,由于每1次喷出的油墨 液滴的体积较小,因此着落后的油墨厚度较薄,能够极精细地调整成为遮光膜17的厚度的 油墨堆积量。
[0064] 以上,说明了针对光学透镜15A的遮光部15b,但对于透镜单元110所具有的所有 光学透镜15B、15D、15E也同样地形成遮光部。由此,能够更加可靠地防止整个透镜单元110 的闪光和鬼影的产生。
[0065] 根据上述结构的摄像模块100,由于在光学透镜的透镜表面形成遮光膜17,因此 无需在光学透镜之间夹入圆环状的遮光片。因此,不会产生由遮光片的内缘侧的侧面产生 的入射光的反射,能够将光学透镜与遮光膜17的界面上的反射率抑制为低于遮光片表背 面的反射率,从而能够减少杂散光的产生。并且,能够降低将多个光学透镜组合而成的透镜 单元110的光轴方向的高度。由此,能够形成有利于整个摄像模块的小型化、低高度化的结 构。
[0066] 当通过固定焦点的光学设计或变焦机构等将摄像模块100的视场角广角化时,通 过视场角的扩大,入射光还容易照射到比透镜部15a的外缘(遮光部15b的内缘23)进一 步靠外侧的位置。其结果,担心闪光和鬼影因透镜内的内部反射而增加,但根据上述结构的 摄像模块100,透镜部15a与遮光部15b的边界可靠地被表面粗糙化处理,各遮光膜17的遮 光性得到确保。因此,能够可靠地防止在透镜内产生杂散光或者反射光波及到其他透镜。
[0067] 另外,透镜的种类并不限于上述圆盘状的凸透镜、凹透镜,也可以是新月形透镜、 具有圆柱面状透镜面的柱面透镜、球形透镜、棒状透镜等。通过对这些各种透镜也设置与上 述同样的遮光部,能够防止闪光和鬼影的产生。
[0068] 并且,遮光部15b的遮光膜17的平面形状除了图7A所示的圆环状
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