專利名稱：光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在由玻璃等構(gòu)成的透明基板表面上形成透鏡部的光學(xué)元 件，尤其涉及在透明基板表面上還形成遮光用被膜的光學(xué)元件。
背景技術(shù)：
作為用于照相機等的、具有透鏡部的光學(xué)元件，以往所公知的結(jié)構(gòu)為， 在由玻璃或樹脂等構(gòu)成的透明基板的表面上形成透鏡部。透鏡部在表面上 具有起到透鏡作用的透鏡功能面，并具有會聚光線的功能。而且還公知， 為了在透明基板上以陣列狀高效率地形成該透鏡部，作為透鏡部的材料使 用紫外線硬化樹脂。
在這種情況下，在透明基板的上面載置未硬化的紫外線硬化樹脂之后， 從紫外線硬化樹脂的上面朝向透明基板的上面蓋上模具，并按壓模具使紫 外線硬化樹脂在透明基板和模具之間的空間展開，接著穿過透明基板照射 紫外線，從而使紫外線硬化樹脂硬化并形成透鏡。作為這種透鏡部的形成 方法，例如可參照專利文獻l。
專利文獻l:(日本)特開2002-355826號公報
在透明基板上形成透鏡部的光學(xué)元件，在透明基板上還設(shè)有成為透鏡 光圈的遮光用被膜。遮光用被膜粘附在透鏡基板的表面以便具有圓形開口 部，該圓形開口部具有規(guī)定的直徑，而且將透鏡部配置成使具有透鏡功能 面的部分覆蓋開口部，從而可以使遮光用被膜的開口部作為透鏡光圈發(fā)揮 功能。
但是，如果透鏡部的外周面位于遮光用被膜的開口部附近，從該外周 面進入的光線或者由外周面反射的光線等就可以穿過構(gòu)成光圈的遮光用被 膜的開口部，因此有時在通過光學(xué)元件得到的影像上產(chǎn)生重影或者光斑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述課題而提出的，其目的在于提供一種在透明基板的 表面形成遮光用被膜的同時還可防止產(chǎn)生重影及光斑的光學(xué)元件。
為了解決上述課題，在透明基板的表面上形成透鏡部的、本發(fā)明所涉 及到的光學(xué)元件的特征在于，在上述透明基板的至少一面上設(shè)有粘附在該 面上并具有圓形開口部的遮光用被膜、和由紫外線硬化樹脂構(gòu)成并在表面 上形成透鏡功能面的透鏡部，該透鏡部配置成以表面上形成上述透鏡功能 面的部分覆蓋上述開口部并且與該開口部外周側(cè)的上述遮光用被膜相重 疊。
而且，本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件的特征在于，上述透鏡部的外周直
徑為上述第1開口部直徑的1. 95倍以上。
另外，本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件的特征在于，在上述透明基板的、 與形成上述透鏡部的一面相反側(cè)的面上設(shè)置由紫外線硬化樹脂構(gòu)成并在表 面上形成第2透鏡功能面的第2透鏡部，而且該第2透鏡部的外周直徑為 上述開口部直徑的1. 95倍以上。
還有，本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件的特征在于，隔著隔板設(shè)置與上述 透明基板相對置的第2透明基板，在與該第2透明基板的上述第2透鏡部 相對置的面上設(shè)置粘附在該面上并具有圓形第2開口部的第2遮光用被膜、 和由紫外線硬化樹脂構(gòu)成并在表面形成第3透鏡功能面的第3透鏡部，該 第3透鏡部配置為以表面上形成上述第3透鏡功能面的部分覆蓋上述第2 開口部，并與該第2開口部的外周側(cè)的上述遮光用被膜相重疊。
而且，本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件的特征在于，上述第3透鏡部的外 周直徑為上述第2開口部直徑的1. 3倍以上。
而且，本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件的特征在于，在上述第2透明基板 的、與形成上述第3透鏡部的面相反側(cè)的面上設(shè)置由紫外線硬化樹脂構(gòu)成 并在表面上形成第4透鏡功能面的第4透鏡部，而且該第4透鏡部的外周 直徑為上述第2開口部直徑的1. 45倍以上。
另外，本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件的特征在于，上述透鏡部由低色散 材料構(gòu)成，而上述第2透鏡部由高色散材料構(gòu)成。
還有，本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件的特征在于，上述第2透鏡部以及/ 或者第3透鏡部由高色散材料構(gòu)成，而其它透鏡部由低色散材料構(gòu)成。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件，在透明基板的至少一面上設(shè)置具有 開口部的遮光用被膜和由紫外線硬化樹脂構(gòu)成的透鏡部，透鏡部配置成以 表面上形成透鏡功能面的部分覆蓋開口部，并且與開口部外周側(cè)的遮光用 被膜相重疊，由此，透鏡部的外周面處在離開開口部的位置，從而可防止 從該外周面進入的光線或者反射的光線等穿過成為光圈的開口部，并可防 止重影及光斑的產(chǎn)生。
而且，根據(jù)本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件，透鏡部的外周直徑為開口部
直徑的1. 95倍以上，由此能夠可靠地防止重影及光斑的產(chǎn)生。
還有，根據(jù)本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件，在透明基板的、與形成透鏡 部的面相反側(cè)的面上設(shè)置由紫外線硬化樹脂構(gòu)成的第2透鏡部，而且第2 透鏡部的外周直徑為開口部直徑的1. 95倍以上，由此能夠在透明基板的兩 面上形成透鏡功能面，并且能夠可靠地防止由第2透鏡部引起的重影和光 斑的產(chǎn)生。
另外，根據(jù)本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件，設(shè)置與透明基板相對置的第2 透明基板，在第2透明基板的、與第2透鏡部相對置的面上設(shè)置具有第2 開口部的第2遮光用被膜、和由紫外線硬化樹脂構(gòu)成的第3透鏡部，第3 透鏡部配置成以表面上形成第3透鏡功能面的部分覆蓋第2開口部，并與 第2開口部的外周側(cè)的遮光用被膜相重疊，由此，可設(shè)置3個作為透鏡發(fā) 揮作用的面，而且還可防止由第3透鏡部引起的重影和光斑的產(chǎn)生。
而且，根據(jù)本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件，第3透鏡部的外周直徑為第2 開口部直徑的1. 3倍以上，由此，能夠可靠地防止由第3透鏡部引起的重 影和光斑的產(chǎn)生。
而且，根據(jù)本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件，在第2透明基板的、與形成 第3透鏡部的面相反側(cè)的面上設(shè)置由紫外線硬化樹脂構(gòu)成的第4透鏡部， 而且第4透鏡部的外周直徑為第2開口部直徑的1.45倍以上，由此，可設(shè) 置4個作為透鏡發(fā)揮作用的面，還能夠可靠地防止由第4透鏡部引起的重 影和光斑的產(chǎn)生。
另外，根據(jù)本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件，透鏡部由低色散材料構(gòu)成， 而第2透鏡部則由高色散材料構(gòu)成，由此，可以通過透鏡部和第2透鏡部
補正色適應(yīng)。
還有，根據(jù)本發(fā)明所涉及到的光學(xué)元件，第2透鏡部以及/或者第3透 鏡部由高色散材料構(gòu)成，而其它透鏡部則由低色散材料構(gòu)成，由此，可以 通過各透鏡部補正色適應(yīng)。


圖1是本實施方式的光學(xué)元件的截面圖。
圖2是表示對第1透明基板形成第1遮光用被膜以及濾光膜為止的工 序的截面圖。
圖3是表示對已形成第1遮光用被膜和濾光膜的第1透明基板形成透 鏡部的工序的截面圖。
圖4是陣列狀地形成透鏡部的透明基板的立體圖。 附圖標(biāo)記
1第1透明基板，2第2透明基板，5受光部，10第l面，ll第 1遮光用被膜，lla第1開口部，12第1透鏡部，12a第1透鏡功能面， 15第2面，16濾光膜，17第2透鏡部，17a第2透鏡功能面，20第 3面，21第2遮光用被膜，21a第2開口部，22第3透鏡部，22a第3 透鏡功能面，25第4面，27第4透鏡部，27a第4透鏡功能面，30保 護膜，31樹脂材料，32透明模具，33紫外線光源，35樹脂材料， 36透明模具
具體實施例方式
用附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。圖1表示本實施方式的光學(xué)元件 的截面圖。如該圖所示，在本實施方式的光學(xué)元件中，由透明玻璃構(gòu)成并 在表面上具有透鏡部的第1透明基板1和第2透明基板2隔著第1隔板3 相對置，而且第2透明基板2隔著第2隔板4與受光部5相對置。由此， 通過分別形成在第1透明基板1和第2透明基板2的表面上的透鏡部，從 第1透明基板1側(cè)射入的光線會聚在受光部5。
在第1透明基板1的第1面10的表面上粘附有第1遮光用被膜11。第 1遮光用被膜11的不透光層以薄膜狀形成，還形成具有規(guī)定直徑的圓形第
1開口部lla。而且，在第1面10上形成由紫外線硬化樹脂構(gòu)成的第1透 鏡部12，該第1透鏡部12覆蓋第1開口部lla及位于該第1開口部lla 外周側(cè)的第l遮光用被膜ll。
在第1透鏡部12的中央部的表面上形成第1透鏡功能面12a，第1透 鏡部12以形成該第1透鏡功能面12a的部分覆蓋第1開口部lla。第1透 鏡功能面12a形成為凸?fàn)罘乔蛎嫱哥R。而且，第1透鏡功能面12a的外周 側(cè)構(gòu)成薄壁狀的邊緣部12b。然后，將第1透鏡部12配置成從第1透鏡功 能面12a外緣的少許內(nèi)周側(cè)的位置到邊緣部12b的外周面12c為止的區(qū)域 與第1遮光用被膜11相重疊，并且該第1透鏡部12覆蓋第1遮光用被膜 11。
如上所述，由于具有第1開口部lla的第1遮光用被膜11形成在第1 面10上，所以第1開口部lla作為第1透鏡功能面12a的光圈發(fā)揮作用， 這時由第1透鏡部12的第1透鏡功能面12a的部分覆蓋上述第1開口部 lla。而且，因為第1透鏡部12的邊緣部12b與第1遮光用被膜11相重疊 地配置，所以邊緣部12b的外周面12c被配置在離開第1開口部lla的位 置，從而可防止從外周面12c進入或者由外周面12c反射的光線射入到第1 開口部lla。由此為了防止重影和光斑的產(chǎn)生，使第1透鏡部12的外周直 徑為第1開口部lla直徑的1. 95倍以上就可以。
在與第1透明基板1的第1面10相對置的第2面15的表面上粘附有 濾光膜16。濾光膜16由不透射紅外線的多層膜構(gòu)成，并形成在第2面15 的大致整個面上。由紫外線硬化樹脂構(gòu)成的第2透鏡部17形成為覆蓋該濾 光膜16。
在第2透鏡部17的中央部的表面上形成第2透鏡功能面17a。第2透 鏡功能面17a形成為凹狀非球面透鏡。而且，第2透鏡功能面17a的外周 側(cè)構(gòu)成邊緣部17b。然后，將第2透鏡部17配置成，從第2透鏡功能面17a 的外緣的少許內(nèi)周側(cè)的位置到邊緣部17b的外周面17c為止的區(qū)域與第1 遮光用被膜ll相重疊。第2透鏡部17也跟第1透鏡部12同樣，為了防止 重影和光斑的產(chǎn)生，需要使第2透鏡部17的外周直徑為第1開口部lla直 徑的1.95倍以上。
在與第1透明基板1的第2面15相對置的第2透明基板2的第3面20
的表面上粘附有第2遮光用被膜21。而且在第2遮光用被膜21上形成具有 規(guī)定直徑的圓形的第2開口部21a。另外，在第3面20上形成由紫外線硬 化樹脂構(gòu)成的第3透鏡部22，該第3透鏡部22覆蓋第2開口部21a以及其 外周側(cè)的第2遮光用被膜21。
在第3透鏡部22的中央部的表面上形成第3透鏡功能面22a，第3透 鏡部22以從第3透鏡功能面22a的外緣的少許內(nèi)周側(cè)的位置到邊緣部22b 的外周面22c為止的區(qū)域覆蓋第2開口部21a。第3透鏡功能面22a形成中 央部為凸?fàn)疃吘壊繛榘紶畹姆乔蛎嫱哥R。而且，第3透鏡功能面22a的 外周側(cè)構(gòu)成邊緣部22b。而且，第3透鏡部22的邊緣部22b的區(qū)域覆蓋第 2遮光用被膜21 ，并且第3透鏡部22與第2遮光用被膜21相重疊地配置。 在第3透鏡部22上為了防止重影和光斑的產(chǎn)生，需要使第3透鏡部22的 外周直徑為第2開口部21a直徑的1. 3倍以上。
在與第2透明基板2的第3面20相對置的第4面25上形成由紫外線 硬化樹脂構(gòu)成的第4透鏡部27。在第4透鏡部27的中央部的表面上形成第 4透鏡功能面27a。第4透鏡功能面27a形成中央部為凹狀而邊緣部為凸?fàn)?的非球面透鏡。而且，第4透鏡功能面27a的外周側(cè)構(gòu)成邊緣部27b。而且， 第4透鏡部27配置成從第4透鏡功能面27a外緣的少許內(nèi)周側(cè)的位置到邊 緣部27b的外周面27c為止的區(qū)域與第2遮光用被膜21相重疊。對第4透 鏡部27來說，為了防止重影和光斑的產(chǎn)生，需要使第4透鏡部27的外周 直徑為第2開口部21a直徑的1.45倍以上。
如上所述，在本實施方式的光學(xué)元件中，因為在第1透明基板1和第2 透明基板2的兩面上分別形成透鏡部，所以可配置共4個透鏡。其中，以 低色散材料構(gòu)成第1透鏡部12，而以高色散材料構(gòu)成第2透鏡部17，從而 可補正色適應(yīng)。而且，以高色散材料構(gòu)成第3透鏡部22而以低色散材料構(gòu) 成第4透鏡部27也可以。另外，下面兩方條件，即以低色散材料構(gòu)成第l 透鏡部12以及第4透鏡部27，以高色散材料構(gòu)成第2透鏡部17以及第3 透鏡部22，也同樣可以進行色適應(yīng)的補正。
接著，說明本實施方式的光學(xué)元件的制造工序。圖2是表示對第1透 明基板1形成第1遮光用被膜11以及濾光膜16為止的工序的截面圖。如 圖2 (a)所示，首先對以玻璃構(gòu)成的第1透明基板1的第1面10，在形成
第1開口部lla的位置上涂敷保護膜30。保護膜30被涂敷成具有其直徑與 第l開口部lla相同的圓形。
接著，如圖2 (b)所示，通過噴濺使構(gòu)成第1遮光用被膜11的材料在 第1透明基板1的第1面10上成膜，而形成遮光用被膜構(gòu)成膜37。接著， 如圖2 (c)所示，通過去除保護膜來形成具有第1開口部lla的第1遮光 用被膜11。而且，如圖2 (d)所示，通過蒸鍍使濾光膜16對第1透明基 板l的第2面15成膜。
通過以上工序，在第1透明基板1上形成第1遮光用被膜11以及濾光 膜16。圖3是表示對己形成第1遮光用被膜11以及濾光膜16的第1透明 基板1形成透鏡部22的工序的截面圖。首先如圖3 (a)所示，在第1透明 基板1的第1開口部lla的位置上載置由未成形的紫外線硬化樹脂構(gòu)成的 樹脂材料31。
接著，如圖3 (b)所示，使具備透鏡成形面32a的透明模具32接近第 1透明基板1的第1面10側(cè)，該透鏡成形面32a具有要成形的透鏡部的形 狀。透明模具32由玻璃或樹脂材料形成，并且是可透射紫外線的透明模具。 當(dāng)該透明模具32進一步接近第1面10時，與此同時樹脂材料31受到按壓， 從而在表面上轉(zhuǎn)印透鏡成形面32a的形狀并形成具有第1透鏡功能面12a 和邊緣部12b的第1透鏡部12。
如果以透明模具32按壓樹脂材料31，就如圖3 (c)所示，從配置在 第1面10側(cè)的紫外線光源33隔著透明模具32向樹脂材料31照射紫外線。 如上所述，因為透明模具32可透射紫外線，所以即使透明模具32按壓樹 脂材料31，也能夠使紫外線透射透明模具32照射到樹脂材料31。而且， 因為在第1透明基板1的第1面10上如上所述形成有第1遮光用被膜11， 第1透鏡部12形成為邊緣部與第1遮光用被膜11相重疊，所以即使從第2 面15側(cè)照射紫外線，也無法對該重疊部分照射紫外線。在本發(fā)明中，使按 壓成形樹脂材料31的模具透明，由此可以從模具側(cè)照射紫外線，并且即使 第1遮光用被膜11和第1透鏡部12相重疊，也可以經(jīng)過前面照射紫外線， 并可硬化樹脂材料31而形成第1透鏡部12。
接著如圖3 (d)所示，反轉(zhuǎn)第1透明基板1，并在第2面15上載置由 未成形的紫外線硬化樹脂構(gòu)成的樹脂材料35。然后，如圖3 (e)所示，使
具備透鏡成形面36a的透明模具36接近第2面15頂lj，該透鏡成形面36a 具有要成形的透鏡部的形狀。透明模具36也是可透射紫外線的透明模具， 由此透明模具36按壓樹脂材料35，從而在表面上轉(zhuǎn)印透鏡成形面36a的形 狀并形成具有第2透鏡功能面17a和邊緣部17b的第2透鏡部17。
如果由透明模具36按壓樹脂材料35，就如圖3 (f)所示，從配置在 第2面10側(cè)的紫外線光源33隔著透明模具36向樹脂材料35照射紫外線。 由此硬化樹脂材料35并形成第2透鏡部17。
雖然在這里省略了說明，但是以同樣的方法在第2透明基板2上形成 第2遮光用被膜21、第3透鏡部22以及第4透鏡部27。然后，在第1透 明基板1和第2透明基板2之間配置并粘附第1隔板3，并且在第2透明基 板2的第4面25側(cè)粘附第2隔板4，使受光部5配置成與第2透明基板2 相對置。
如圖4所示，以上說明的、形成在第1透明基板1及第2透明基板2 上的透鏡部等的結(jié)構(gòu)，都是陣列狀排列且多數(shù)為一次就形成。圖4表示第1 透鏡部12以陣列狀形成在第1透明基板1上的狀態(tài)的立體圖。在第1透明 基板1和第2透明基板2上形成各透鏡部，并隔著隔板通過粘附使第1透 明基板K第2透明基板2以及受光部5成為一體之后，對其進行切斷而完 成各個光學(xué)元件。
以上說明了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明的應(yīng)用不只限于本實施方 式，在其技術(shù)思想的范圍內(nèi)可進行各種各樣的應(yīng)用。例如，在本實施方式 中，在第1透明基板1和第2透明基板2的兩面上分別形成透鏡部，并且
設(shè)置4個作為透鏡發(fā)揮作用的面，但是只要具有至少各一個以上遮光用被 膜和透鏡部就可以，而且只要配置成透鏡部與遮光用被膜的開口部相重疊 就可以。
而且，作為透鏡而發(fā)揮作用的透鏡功能面，在本實施方式中采用了凸 透鏡、凹透鏡或者組合這兩者的形狀，但是采用例如衍射透鏡等的其它形 狀也可以。還有，雖然在本實施方式中透明基板由玻璃構(gòu)成，但是只要是 透明材料也可以使用樹脂材料等。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件，在透明基板的表面上形成透鏡部，其特征在于，在上述透明基板的至少一面上，設(shè)有粘附在該面上并具有圓形開口部的遮光用被膜、和由紫外線硬化樹脂構(gòu)成并在表面上形成透鏡功能面的透鏡部，該透鏡部配置成以表面上形成上述透鏡功能面的部分覆蓋上述開口部，并且與該開口部外周側(cè)的上述遮光用被膜相重疊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)元件，其特征在于， 上述透鏡部的外周直徑為上述開口部直徑的1.95倍以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)元件，其特征在于， 上述透明基板的、與形成上述透鏡部的一面相反側(cè)的面上，設(shè)有由紫外線硬化樹脂構(gòu)成并在表面上形成第2透鏡功能面的第2透鏡部，而且該 第2透鏡部的外周直徑為上述開口部直徑的1. 95倍以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的光學(xué)元件，其特征在于， 隔著隔板設(shè)置與上述透明基板相對置的第2透明基板，在該第2透明基板的、與上述第2透鏡部相對置的面上，設(shè)有粘附在該面上并具有圓形 第2開口部的第2遮光用被膜、和由紫外線硬化樹脂構(gòu)成并在表面上形成 第3透鏡功能面的第3透鏡部，該第3透鏡部配置成以表面上形成上述第3 透鏡功能面的部分覆蓋上述第2開口部，并且與該第2開口部外周側(cè)的上 述遮光用被膜相重疊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)元件，其特征在于，上述第3透鏡部的外周直徑為上述第2開口部直徑的1. 3倍以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光學(xué)元件，其特征在于， 上述第2透明基板的、與形成上述第3透鏡部的面相反側(cè)的面上，設(shè)有由紫外線硬化樹脂構(gòu)成并在表面上形成第4透鏡功能面的第4透鏡部， 而且該第4透鏡部的外周直徑為上述第2開口部直徑的1. 45倍以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光學(xué)元件，其特征在于， 上述透鏡部由低色散材料構(gòu)成，而上述第2透鏡部由高色散材料構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項所述的光學(xué)元件，其特征在于， 上述第2透鏡部以及/或者第3透鏡部由高色散材料構(gòu)成，而其它透鏡 部由低色散材料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在透明基板的表面上形成遮光用被膜的同時還可防止產(chǎn)生重影和光斑的光學(xué)元件。在透明基板的表面上形成透鏡部的光學(xué)元件，在透明基板的至少一面上設(shè)有粘附在該面上并具有圓形第1開口部的第1遮光用被膜、和由紫外線硬化樹脂構(gòu)成并在表面上形成第1透鏡功能面的第1透鏡部，第1透鏡部配置為以表面上形成第1透鏡功能面的部分覆蓋第1開口部，并且與第1開口部外周側(cè)的第1遮光用被膜相重疊。
文檔編號G02B3/00GK101354447SQ20081014433
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者京谷升一 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社