專利名稱：鏡片結構及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鏡片結構，尤其涉及一種具有濾光功能的鏡片結構及其制作方 法。
背景技術：
隨著人們對便攜式電子設備小型化的需求的提高，安裝于各種電子設備的相機模 組的尺寸也不斷的縮小。因而，具有晶元級尺寸的鏡片在相機模組中廣泛應用。一種微型鏡 片的制作方法請參見文獻 The Novel Fabrication Method and Optimum Tooling Design Used forMicrolens Arrays, Proceedings of the 1st IEEE International Conference onNano/Micro Engineered and Molecular Systems ；January 18—21，2006，Zhuhai，China。在現(xiàn)有技術的相機模組中，鏡頭模組與影像感測器之間通常設置一紅外濾光片， 以濾除紅外光，以避免紅外光對成像效果的影響。而設置于鏡頭模組外的紅外濾光片占據(jù) 的空間增加了相機模組占據(jù)的空間，不能滿足人們對相機模組小型化的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，有必要提供一種鏡片結構及其制作方法，使得該鏡片結構具有濾除不需要 光線的功能。一種鏡片結構，其包括鏡片和濾光片，所述濾光片包括玻璃基板及形成于所述玻 璃基板的濾光膜，所述鏡片包括一體成型的透鏡和連接環(huán)，所述透鏡與所述濾光片相對，所 述連接環(huán)連接于所述透鏡與所述濾光片之間，并通過化學反應與所述濾光片的玻璃基板相
纟口口。一種鏡片結構的制作方法，包括以下步驟制作一個鏡片，所述鏡片包括一體成型 的透鏡和連接環(huán)；提供一濾光片，所述濾光片包括玻璃基板和形成于玻璃基板上的濾光膜； 對所述鏡片的表面和濾光片的玻璃基板的表面進行親水性處理；使親水性處理后的玻璃基 板的表面與連接環(huán)的表面通過化學反應結合，以形成鏡片結構。本實施例中的鏡片結構具 有濾除光線的功能，當將其安裝于相機模組中使用時，通過其的不需要的光線可以被濾除。 因此，在相機模組中不需另外設置紅外濾光片，可以達到減少因安裝濾光片而占據(jù)的空間 的作用。本技術方案提供的鏡片結構制作方法具有操作簡單方便的特點。


圖1是本技術方案提供的鏡片結構的示意圖。圖2是本技術方案實施例采用的母模的平面示意圖。圖3是圖2沿III-III線的剖面示意圖。圖4是本技術方案實施例提供的母模形成鏡片材料后的示意圖。圖5是本技術方案制作的鏡片陣列的示意圖。圖6是本技術方案制作的鏡片的示意圖。
圖7是本技術方案提供的濾光片的示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本技術方案的鏡片結構及其制作方法作進一步詳細說明。
請參閱圖1，本技術方案提供的鏡片結構100，其包括鏡片110及濾光片120。鏡片110由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成，其包括一體成型的透鏡111及連接環(huán) 112。透鏡111呈圓形，具有圓形的第一表面1111、與第一表面1111相對的第二表面1112 及連接于第一表面1111與第二表面1112之間的側(cè)面1113。第一表面第二表面透鏡111可 以球面透鏡，也可以為非球面透鏡。本實施例中，鏡片110為凸透鏡，其第一表面1111的中 心具有圓形凸起，圓形凸起具有曲面的表面，所述曲面的表面可為球面或非球面。第二表面 1112為平面。當然，鏡片110也可以為凹透鏡。連接環(huán)120用于連接鏡片110與濾光片120。連接環(huán)120呈圓環(huán)狀，其環(huán)繞透鏡 111并與透鏡111同軸設置。連接環(huán)120自第一表面1111沿著透鏡110的光軸方向向遠 離第一表面1111的方向延伸，連接環(huán)120的外徑與透鏡110的直徑相等，從而使得連接環(huán) 120透鏡111的側(cè)面1113齊平。連接環(huán)112凸出于第一表面1111的高度應大于第一表面 1111的圓形凸起凸出于第一表面1111的高度。濾光片120呈圓形片狀，其直徑與連接環(huán)120的外徑相等，濾光片120的中心軸線 與連接環(huán)120的中心軸線重合。濾光片120設置于連接環(huán)112上，并與連接環(huán)112不可逆 結合形成一體，并使得濾光片120與透鏡110相對。濾光片120包括玻璃基板121及形成 于玻璃基板121表面的濾光膜122。玻璃基板12采用二氧化硅玻璃制成。玻璃基板121與 連接環(huán)112相接觸的表面通過發(fā)生化學反應，形成一體結構。所述濾光膜122可以為紅外 截止濾光膜、紅外通過濾光膜或者濾除其它波長范圍光線的濾光膜。本實施例中的鏡片結構100具有濾除光線的功能，因此，當將其安裝于相機模組 中使用時，通過其的不需要的光線可以被濾除。因此，在相機模組中不需另外設置紅外濾光 片，可以達到減少因安裝濾光片而占據(jù)的空間的作用。本技術方案第二實施例提供一種鏡片結構的制作方法，下面以制作第一實施例中 的鏡片結構100為例進行說明。鏡片結構100的制作方法包括如下步驟請參閱圖6，第一步，制作一個鏡片110，所述鏡片110包括一體成型的透鏡111和 連接環(huán)112。請一并參閱圖2及圖3，首先，提供一個母模20，其材質(zhì)為鋁或鎳。該母模具有一 個成型面21，為了使得成型面21具有較高的精度并且能夠形成非球面，本實施例中利用超 精密加工技術形成成型面21。將所需要的光學設計即鏡片110的數(shù)據(jù)輸入超精密加工機 臺，可以保證成型面21的精準度，并且能夠得到成型面21包括非球面。本實施例中，為了同時制得多個鏡片110，采用母模20制作鏡片陣列200。在成型 面21上形成有多個與鏡片110的形狀互補的鏡片凹槽22，每個鏡片凹槽22包括一個與透 鏡111形狀互補的第一凹槽221及一個與連接環(huán)112形狀互補的第二凹槽222。第一凹槽 221與第二凹槽222均自成型面21向母模20內(nèi)部延伸。其中，第一凹槽221向母模20內(nèi) 延伸的深度小于第二凹槽222向母模20內(nèi)延伸的深度。多個凹槽22在成型面21上陣列 排布，相鄰的凹槽22相互隔離。
當鏡片110為凹透鏡時，則第一凹槽221可以設置為與凹透鏡形狀互補的凸起。請一并參閱圖4與圖5，然后，采用母模20制作鏡片陣列200。為了使將來制得的鏡片陣列200易于從母模20上脫離，本實施例中，在進行涂布 鏡片材料之前，在母模20的成型面21上涂布脫模劑。具體地，先將脫模劑置于玻璃瓶中， 將該玻璃瓶和母模20 —起置于真空腔中，在一定溫度下，脫模劑揮發(fā)出的氣體將附著在母 模20的成型面21。優(yōu)選地，脫模劑為硅烷類液體。當脫模劑附著在成型面21時，在以后的 翻模中，就可以避免粘模現(xiàn)象，提高翻模品質(zhì)。本實施例中，采用旋轉(zhuǎn)涂布法在母模20的成型面204涂布熔融態(tài)的鏡片材料，采 用的鏡片材料為聚二甲基硅氧烷。將母模20置于旋轉(zhuǎn)臺上，再將聚二甲基硅氧烷材料倒于 成型面21上，啟動旋轉(zhuǎn)臺，通過控制旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速來控制聚二甲基硅氧烷材料的厚度和均 勻度，并使聚二甲基硅氧烷材料與成型面21貼合。另外，也可以使用點滴法向母模20的成 型面21形成聚二甲基硅氧烷材料。固化聚二甲基硅氧烷材料，可采用例如熱固化、紫外光固化、長時間置于干燥環(huán)境 中等方法。優(yōu)選地，在125攝氏度下對該聚二甲基硅氧烷材料40進行15分鐘的烘烤以實 現(xiàn)固化，從而形成鏡片陣列200。對鏡片陣列200翻模，使其與母模20分離。由于聚二甲基硅氧烷材料具有良好的 彈性，可以將其自母模20的成型面21剝離得到鏡片陣列200。由于成型面具有脫模劑，翻 模后的成型面不會遭到破壞，仍然保持很高的精準度。請參閱圖6，最后，對鏡片陣列200進行切割，以得到多個鏡片110。采用切割機對鏡片陣列200進行切割，得到多個鏡片110。請參閱圖7，第二步，提供一濾光片120。本實施例中，濾光片120包括玻璃基板121及通過濺鍍形成于玻璃基板121表面 的濾光膜122。玻璃基板121的材質(zhì)為二氧化硅玻璃。濾光片120的形狀與透鏡111的形 狀相對應。第三步，將鏡片110和紅外濾光片120放置于氧等離子體中進行親水處理。本實施例中，將鏡片110和紅外濾光片120均放入氧等離子體中進行表面處理，從 而使得鏡片110和紅外濾光片120的表面親水改性。其中，鏡片110由聚二甲基硅氧烷制 成，在氧等離子體中，鏡片110表面的甲基經(jīng)處理過后轉(zhuǎn)化為羥基。玻璃基板121由二氧化 硅制成，玻璃基板121表面的氧經(jīng)過氧等離子體處理后也轉(zhuǎn)化為羥基，從而使得玻璃基板 121與鏡片110的表面具有親水性。請參閱圖1，第四步，使親水性處理后的玻璃基板121的表面與連接環(huán)112的表面 通過化學反應結合，以形成鏡片結構100將經(jīng)過親水處理的紅外濾光片120的玻璃基板121與鏡片110的連接環(huán)112接觸， 并使得紅外濾光片120的中心軸線與鏡片110的中心軸線重合。在溫度為80攝氏度條件下 發(fā)生化學反應，反應時間為10分鐘，使得鏡片110和紅外濾光片120結合為一體。在化學 反應過程中，經(jīng)親水處理后的玻璃基板121與連接環(huán)112接觸表面的羥基及連接環(huán)112與 玻璃基板121接觸表面的羥基發(fā)生反應，發(fā)生反應的每兩個羥基脫除一個水分子，使得玻 璃基板121與連接環(huán)112相互接觸的表面之間通過化學鍵相互結合，從而玻璃基板121與 連接環(huán)112成為一體，從而使得鏡片結構100成為一個整體。
本技術方案提供的鏡片結構的制作方法，具有操作簡單、方便的優(yōu)點。另外，本領域技術人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
權利要求
一種鏡片結構，其包括鏡片和濾光片，所述濾光片包括玻璃基板及形成于所述玻璃基板的濾光膜，所述鏡片包括一體成型的透鏡和連接環(huán)，所述透鏡與所述濾光片相對，所述連接環(huán)連接于所述透鏡與所述濾光片之間，并通過化學反應與所述濾光片的玻璃基板相結合。
2.如權利要求1所述的鏡片結構，其特征在于，所述鏡片的材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷。
3.如權利要求1所述的鏡片結構，其特征在于，所述連接環(huán)的中心軸線與濾光片的中 心軸線重合。
4.如權利要求1所述的鏡片結構，其特征在于，所述連接環(huán)為圓環(huán)狀，所述濾光片為圓 形片狀，所述連接環(huán)的外徑與濾光片的直徑相等。
5.如權利要求1所述的鏡片結構，其特征在于，所述透鏡為非球面透鏡。
6.一種鏡片結構的制作方法，包括以下步驟制作一個鏡片，所述鏡片包括一體成型的透鏡和連接環(huán)；提供一濾光片，所述濾光片包括玻璃基板和形成于玻璃基板上的濾光膜；對所述鏡片的表面和濾光片的玻璃基板的表面進行親水性處理；使親水性處理后的玻璃基板的表面與連接環(huán)的表面通過化學反應結合，以形成鏡片結構。
7.如權利要求6所述的鏡片結構的制作方法，其特征在于，所述鏡片的制作包括如下 步驟提供一個母模，該母模具有一個成型面，該成型面上設置有多個與所述鏡片形狀互補 的鏡片凹槽；在該成型面形成并固化熔融的鏡片材料，以獲得鏡片陣列； 對所述鏡片陣列進行切割，從而得到多個鏡片。
8.如權利要求7所述的鏡片結構的制作方法，其特征在于，所述鏡片的材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷。
9.如權利要求8所述的鏡片結構的制作方法，其特征在于，所述玻璃基板由二氧化硅 玻璃制成。
10.如權利要求9所述的鏡片結構的制作方法，其特征在于在成型面涂布聚二甲基硅 氧烷之前，還包括于成型面上涂布脫模劑的步驟。
11.如權利要求9所述的鏡片結構的制作方法，其特征在于，進行所述玻璃基板與連接 環(huán)相互接觸的表面不可逆結合時的反應溫度為80攝氏度，反應時間為10分鐘。
12.如權利要求9所述的鏡片結構的制作方法，其特征在于，玻璃基板與連接環(huán)相互接 觸的表面通過化學鍵相互結合。
13.如權利要求9所述的鏡片結構的制作方法，其特征在于，在125攝氏度下對該聚二 甲基硅氧烷材料進行15分鐘的烘烤以固化該聚二甲基硅氧烷材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鏡片結構，其包括鏡片和濾光片，所述濾光片包括玻璃基板及形成于所述玻璃基板的濾光膜，所述鏡片包括一體成型的透鏡和連接環(huán)，所述透鏡與所述濾光片相對，所述連接環(huán)連接于所述透鏡與所述濾光片之間，并通過化學反應與所述濾光片的玻璃基板相結合。本發(fā)明還包括一種上述鏡片結構的制作方法。
文檔編號G02B7/00GK101872049SQ20091030189
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權日2009年4月27日
發(fā)明者莊信弘 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司