光学镜头、成型模具和光学模组制造技术

本实用新型专利技术提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学镜头，其包括：至少两镜片单元，两所述镜片单元分别具有一第一面和一第二面，两所述镜片单元的相邻的所述第一面和所述第二面相叠合,相邻两所述镜片单元的折射率不同，以形成叠层布置的光学镜头替代传统的光学镜头。

Optical Lens, Molding Moulds and Optical Modules

【技术实现步骤摘要】
光学镜头、成型模具和光学模组
本技术涉及光学镜头领域，更进一步，涉及一光学镜头、成型模具和光学模组。
技术介绍
光线在人们的日常生活中起着非常重要的作用，物体反射的光线进入人眼，从而使得人们可以看到形形色色的物体。在一定程度上，光线决定了人们的观察结果。同样地，为了给人们呈现观察的物体信息，可以通过发射光线或获取光线而得到，比如在摄像模组中，通过获取光线而得到物体相关信息，在VCSEL中通过发射光线，而进一步获取反射的光线而得来物体相关信息，可是不管是在获取光线还是在反射光线的过程中，形成光路是其中必不可少的内容。比如，光学镜头就是最常见的光路元件之一，通常的镜头包括多个镜片和一个镜筒，各镜片各自独立地被安装在镜筒中的预定位置，镜片之间设有隔圈，以便于在各镜片之间形成预定的光路，且镜片之间具有空气间隙。传统镜头中存在一些影响光路的因素。首先传统镜头中，镜片被单独制造，也就是说，每个镜片各自按预定的形状被独立地制造，比如通过注塑的方式。即在制造期间，各自独立存在。进一步地，再通过组装、封装两道工序，完成整个光学系统的组装。具体地，各镜片按预定形状被制造完成后，按预定位置逐次被安装于镜筒中，组装过程中受限于安装精度，每个镜片之间以及镜片和镜筒之间都具有一定的组装公差，整个镜头在组装完成后一个累积公差，可以理解的是，在一定工艺条件下，累积公差会随着镜片的增多而增大。同时，为了保障良率，每一个镜片在组装过程中都会需要进行调整。进一步，光学系统是个非常敏感的系统，在镜片组装于镜筒中时，精度要求较高，而独立的镜片被安装于一个封闭的腔体的过程本身就是一个相对较难的工艺，这使得整个镜头的组装制造的需要的时间都比较久。再者，传统镜头组件在光学成像过程中，光的发散与汇聚主要依靠的是镜片的曲率以及镜片与空气之间折射率的不同，而这种光学设计的方法，自然会带来上述的组装问题。进一步，镜片之间具有空气间隙，这个空气间隙的形状由相邻镜片的形状来决定，空气间隙的大小影响镜头的光学效果，而空气间隙的控制在制造和组装过程都是较难精确控制的内容。换句话说，在传统的镜头中，镜片和空气层交替地排布，从而形成预定的光路。在一定程度上可以说，空气间隙形成“不定形的镜片”，而这个“不定形镜片”形状需要在制造和组装过程中控制，这种间接性的控制，使得光路存在不确定性和不稳定性，造成一定程度的精度降低。进一步，对于很多的光学投射模组而言，比如VCSEL模组，光源常常存在很大的发热情形，镜头受热会影响整体的成像，造成失焦、成像偏移，同时，常年高温的环境，也会对整个模组的可靠性提出更高的要求。而与此同时，对于需要发射预定的光线，通常通过光线发散的镜头来完成，同样地，传统镜头存在的问题，在VCSEL模组中的对光路和模组本身产生的影响更大，这也直接制约了整个光学投射模组小型化的实现。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学镜头包括至少两镜片单元，相邻两所述镜片单元相叠合的设置，光线直接在相邻的两镜片单元之间传播而不会经过空气层，替代传统的镜头结构。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学组件通过一次性模制成型，从而使整个模组具备更高的可靠性。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学组件的模塑成型的上表面具有曲率，可以产生光的发散或汇聚的作用。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学模组通过一次性模制成型，从而具备更好的散热性能。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中通过模制成型工艺逐层形成光路设计，并在整体成型镜片单元上进行遮光工序，再通过切割成单独的光学镜头、光学组件或光学模组。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学镜头通过模制成型工艺逐层形成整个光路。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学镜头中包括至少两镜片单元，各所述镜片单元相互依存。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中相邻两所述镜片单元相贴合，具备更加确定、稳定的光路。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中各所述镜片单元成型结构紧凑，相对可以形成一种更加紧凑和小型化的光学模组。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中各所述镜片单元对于光的折射采用的是固体、液体介质以及气体不同介质的折射，从而形成一种新的光学结构。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中各所述镜片在制造过程中，通过模具逐层成型形成具有相同或不同曲率的表面，减少组装的误差。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中相邻两所述镜片单元之间的折射率不同，从而使得光线由一个镜片单元到另一所述镜片单元时产生光线折射。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中在光线传播的过程中，相邻传播介质的折射率不同，且界面呈曲面，从而使得光线由一种介质至另一种介质时，产生光线折射。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中各所述镜片单元通过模制一体成型的方式逐次一体成型制造，从而借助相邻的所述镜片单元和模具形成镜片单元。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学镜头具有一透光区和一遮光区，通过遮光构造限定预定光路。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学组件包括一基层和一光学元件，其中所述基层适于遮盖于所述光学元件，在所述光学元件上方形成非空气层的传播介质。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中在一些实施例中，至少一所述镜片单元依附所述光学组件成型。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学元件是一感光元件或一光源，从而接收光线或发射光线。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中在一些实施例中，所述光学镜头具有一安装槽，适于被整体安装到所述光学组件的光路上，从而形成摄像模组或光源模组。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学镜头还包括一光学干涉元件，配合各所述镜片单元和所述光学组件形成预定的投射图像。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中通过一体成型的方式制造，降低公差，提高生产效率。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中通过模具一体成型的方式制造，得到精度更高的预定形状和装配精度。本技术的一个目的在于提供一光学镜头、成型模具和光学模组，其中所述光学镜头、光学组件可以任意组合，以及被安装于传统的镜头或模组结构中去，从而一定程度上降低安装精度的要求。为了实现以上至少一技术目的，本技术的一方面提供一光学镜头，其包括：至少两镜片单元，其中至少一镜片单元依附于另一镜片单元而形成。根据一些实施例，所述的光学镜头，其中相邻两所述镜片单元的折射率不同。根据一些实施例，所述的光学镜头，其中所述镜片单元具有至少一曲表面。根据一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一光学镜头，其特征在于，包括：至少两镜片单元，两所述镜片单元分别具有一第一面和一第二面，两所述镜片单元的相邻的所述第一面和所述第二面相叠合，相邻两所述镜片单元的折射率不同。

【技术特征摘要】
2017.06.02 CN 20171040896431.一光学镜头，其特征在于，包括：至少两镜片单元，两所述镜片单元分别具有一第一面和一第二面，两所述镜片单元的相邻的所述第一面和所述第二面相叠合，相邻两所述镜片单元的折射率不同。2.根据权利要求1所述的光学镜头，其中至少一个所述镜片单元的第一面和所述第二面各具有一曲表面，两所述曲表面之间形成一透镜。3.根据权利要求1所述的光学镜头，其中相邻两所述镜片单元的第一面和第二面形成一折射界面。4.根据权利要求2所述的光学镜头，其中至少一个所述镜片单元的第一面和所述第二面各具有一边缘面，所述边缘面环绕所述曲表面。5.根据权利要求3所述的光学镜头，其中一个所述镜片单元的所述第一面或所述第二面的所述边缘面是平面。6.根据权利要求1-5任一所述的光学镜头，其中所述光学镜头具有一遮光区，以形成预定光路，所述遮光区被设置于所述光学镜头的至少部分顶面。7.根据权利要求1-5任一所述的光学镜头，其中所述光学镜头具有一遮光区，以形成预定光路，所述遮光区被设置于所述光学镜头的至少部分顶面、侧面和/或底面。8.根据权利要求2所述的光学镜头，其中所述光学镜头具有一遮光区，以形成预定光路，所述遮光区被设置于所述光学镜头的至少部分顶面，所述镜片单元的第一面或第二面被所述遮光区遮挡的剩余区域的所述曲表面形成一透光区。9.根据权利要求2所述的光学镜头，其中所述光学镜头具有一遮光区，以形成预定光路，所述遮光区被设置于所述光学镜头的至少部分顶面、侧面和/或底面，所述镜片单元的第一面或第二面被所述遮光区遮挡的剩余区域的所述曲表面形成一透光区。10.根据权利要求4所述的光学镜头，其中所述光学镜头具有一遮光区，以形成预定光路，所述遮光区被设置于所述光学镜头的至少部分顶面，所述镜片单元的第一面或第二面被所述遮光区遮挡的剩余区域的所述曲表面形成一透光区。11.根据权利要求2所述的光学镜头，其中所述光学镜头具有一遮光区，以形成预定光路，所述遮光区被设置于所述光学镜头的至少部分顶面、侧面和/或底面，所述镜片单元的第一面或第二面被所述遮光区遮挡的剩余区域的所述曲表面形成一透光区。12.根据权利要求7所述的光学镜头，其中所述遮光区通过贴附、电镀、真空溅镀、涂覆或喷涂方式形成。13.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中一个所述镜片单元的第二面依附另一个所述镜片单元的第一面一体成型。14.根据权利要求12所述的光学镜头，其中一个所述镜片单元的第二面依附另一个所述镜片单元的第一面一体成型。15.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中一个所述镜片单元的第二面贴合于另一个所述镜片单元的第一面。16.根据权利要求12所述的光学镜头，其中一个所述镜片单元的第二面贴合于另一个所述镜片单元的第一面。17.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中一个所述镜片单元的第一面藉由一成型模具一体成型。18.根据权利要求12所述的光学镜头，其中一个所述镜片单元的第一面藉由一成型模具一体成型。19.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中位于底部的所述镜片单元具有一安装槽，以便于所述光学镜头安装于一光学组件。20.根据权利要求12所述的光学镜头，其中位于底部的所述镜片单元具有一安装槽，以便于所述光学镜头安装于一光学组件。21.根据权利要求19所述的光学镜头，其中所述光学组件包括一光学元件和一线路板，所述光学元件电连接于所述线路板，所述光学镜头位于底侧的所述镜片单元适于遮盖所述光学元件。22.根据权利要求20所述的光学镜头，其中所述光学组件包括一光学元件和一线路板，所述光学元件电连接于所述线路板，所述光学镜头位于底侧的所述镜片单元适于遮盖所述光学元件。23.根据权利要求21所述的光学镜头，其中所述光学元件是一感光元件或一光源。24.根据权利要求22所述的光学镜头，其中所述光学元件是一感光元件或一光源。25.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中所述光学镜头适于设置于一光学组件形成一光学模组，所述光学组件包括一光学元件和一线路板，所述光学元件电连接于所述线路板，位于所述光学镜头底侧的所述镜片单元一体成型覆盖所述光学元件。26.根据权利要求12所述的光学镜头，其中所述光学镜头适于设置于一光学组件形成一光学模组，所述光学组件包括一光学元件和一线路板，所述光学元件电连接于所述线路板，位于所述光学镜头底侧的所述镜片单元一体成型覆盖所述光学元件。27.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中所述镜片单元藉由透明材料模塑一体成型。28.根据权利要求12所述的光学镜头，其中所述镜片单元藉由透明材料模塑一体成型。29.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中所述镜片单元的层数为1～40层。30.根据权利要求12所述的光学镜头，其中所述镜片单元的层数为1～40层。31.根据权利要求29所述的光学镜头，其中所述镜片单元的层数为2～15层。32.根据权利要求30所述的光学镜头，其中所述镜片单元的层数为2～15层。33.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中所述镜片单元的折射率的范围是1.1～1.9。34.根据权利要求12所述的光学镜头，其中所述镜片单元的折射率的范围是1.1～1.9。35.根据权利要求33所述的光学镜头，其中所述镜片单元的折射率的范围是1.4～1.55。36.根据权利要求34所述的光学镜头，其中所述镜片单元的折射率的范围是1.4～1.55。37.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中所述镜片单元的中心厚度范围为0.1mm～0.6mm。38.根据权利要求12所述的光学镜头，其中所述镜片单元的中心厚度范围为0.1mm～0.6mm。39.根据权利要求1、2、3、4、5、8、9、10或11所述的光学镜头，其中所述光学镜头包括一光学干涉元件，所述光学干涉元件被设置于所述光学镜头的顶端，以使得所述光学镜头产生干涉图样。40.根据权利要求12所述的光学镜头，其中所述光学镜头包括一光学干涉元件，所述光学干涉元件被设置于所述光学镜头的顶端，以使得所述光学镜头产生干涉图样。41.一光学镜头，其特征在于，包括：至少两介质层，两介质层分别具有一第一面和一第二面，两所述介质层相邻的第一面和和第二面相叠合，以使得光线直接地由一个所述介质层折射至另一个所述介质层，两所述介质层折射率不同。42.根据权利要求41所述的光学镜头，其中至少一个所述介质层的所述第一面和所述第二面各具有一曲表面，两所述曲表面之间形成一透镜。43.根据权利要求41所述的光学镜头，其中至少一个所述介质层的所述第一面和所述第二面各具有一边缘面，并且至少一个所述介质层的所述第一面和所述第二面各具有一曲表面，所述边缘面环绕于所述曲表面，所述边缘面是平面。44.根据权利要求42所述的光学镜头，其中所述光学镜头具有一遮光区，以形成预定光路，所述遮光区被设置于至少一所述介质层的第一面和/或第二面的边缘面。45.一光学模组，其特征在于，包括：一光学镜头，其中所述光学镜头包括至少两镜片单元，两所述镜片单元分别具有一第一面和一第二面，两所述镜片单元的相邻的所述第一面和所述第二面相叠合，相邻两所述镜片单元的折射率不同；和一光学组件，所述光学组件包括一光学元件和一线路板，所述光学元件电连接所述线路板，所述光学镜头位于所述光学元件的光路。46.根据权利要求45所述的光学模组，其中至少一个所述镜片单元的第一面和所述第二面各具有一曲表面，两所述曲表面之间形成一透镜。47.根据权利要求45所述光学模组，其中相邻两所述镜片单元的第一面和第二面形成一折射界面。48.根据权利要求46所述的光学模组，其中至少一个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明珠，庄怀港，田中武彦，赵波杰，梅其敏，陈振宇，郭楠，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33