方形堆叠式玻璃镜头模块及其制法制造技术

一种方形堆叠式玻璃镜头模块及其制法，所述模块具有一方形柱体外形，其由一阵列堆叠式镜头模块以直线切割成数个单位而形成，包含：至少两光学玻璃镜片及其上用以相互连结的定位机构、及其他相配合的光学元件，而由粘胶组合成一堆叠体；其制法是以玻璃元材，利用多穴玻璃模造技术制成一具数个光学玻璃镜片且形成阵列的阵列光学玻璃镜片且其上具有定位机构，再利用至少两阵列光学玻璃镜片并由其定位机构并与其他相配合的光学元件堆叠成一阵列堆叠式镜头模块，再进行切割以形成数个方形堆叠式玻璃镜头模块；由此制法制成的方形堆叠式玻璃镜头模块不但可简易对正镜片光学中心轴以符合光学精度，且可大幅简化制程，达成量产化及降低制造成本的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种方形堆叠式玻璃镜头模块及其制法(Rectangular StackedGlass Lens Module with Alignment Fixture and Manufacturing Methodthereof),尤指一禾中玻 璃镜头模块内的各光学玻璃镜片、各光学元件可精密地堆叠组合，以使用于LED光源的组 合镜片、太阳能转换系统的组合镜片、照像机及手机相机的光学镜头等。
技术介绍
精密玻璃模造成型(glass precision molding)技术已大量应用于制造高 解析度、稳定性佳且成本较低廉的非球面模造玻璃镜片，如美国专利US2006/0107695、 US2007/0043463,台湾省专利 TW095101830、TW095133807,日本专利 JP63-295448 等，其是 利用玻璃在高温软化的特性，将一玻璃元材(或玻璃预型体，glass preform)在上、下模具 中加热软化，再由上、下模具对应闭合并施压，使上、下模具的光学模面(光学面)转印至软 化的玻璃预型体上，经冷却后分开上、下模具取出而完成一具有上、下模具模面光学面的模 造玻璃镜片。又为能降低制造成本，日本专利JP63-304201、美国专利US2005/041215公开 玻璃模造成型的阵列镜片(lens array)；对于制成单一镜片，日本专利JP02-044033公开 使用移动玻璃材料以多次模造方式，制成具有多个光学镜片的镜片毛胚，可进一步裁切成 单一镜片。玻璃模造成型的阵列镜片已开始大量运用于LED光源的组合镜片、太阳能转 换系统的组合镜片、相机及手机相机的光学镜头；一组合镜片或光学镜头，为光学成像 效果常需要以多片不同屈光度的光学镜片，并结合各种光学元件如遮光片、红外线镜 片(IR-cut lens)、光阑、影像感测元件ICD (image capturedevice)或光能转换元件 PED(photo-electronic device)等，以一定空气间隔组合成为一光学镜片模块。因此，当多 片不同屈光度的光学镜片及光学元件组合时，各光学镜片的光学中心轴(optical axis)需 要精密对正以避免解析度问题，且各光学镜片、光学元件也需要以一定间距组合而成，此将 耗费许多的工序与精密校正，致产量无法提高，成本也难以下降。为大量生产，近年以阵列光学镜片的制造愈形重视。在阵列光学镜片制造上， 日本专利JP2001194508公开塑胶阵列光学镜片制造方法；台湾省专利TWM343166公 开玻璃阵列光学镜片制造方法；在阵列光学镜片模块制造上，美国专利US 7，183，643、 US2007/007051 l,ffl PO 专利 W02008011003、W02008094499 等，公开晶元级镜片模块(Wafer level lens module)。一般阵列光学镜片模块如图1所示一三片式阵列光学镜片模块70，通 常包含一光阑701 (aperture)、一表玻璃702 (cover glass)、三片光学透镜包含第一光学透 镜 704 (first lens)、第二光学透镜 705 (second lens)及第三光学透镜 706 (third lens)、 及一红外线镜片707 (IR cut lens)，各光学透镜704、705、706之间以间隔片703 (spacer) 隔开；经组合后形成一阵列光学镜片模块70。然而，对于一阵列光学镜片模块，当多片阵列光学镜片组合时，各阵列光学镜片 的对正(alignment)将影响阵列光学镜片模块的解析度；在多片阵列光学镜片组合上，美国专利US2006/0249859公开使用红外线(infrared ray)产生基准点标号(fiducial marks)以组合晶元级镜片模块；在塑胶阵列光学镜片组合上，日本专利JP2000-321526、 JP2000-227505公开双凸型阵列光学镜片以凸块(height)与凹隙(crevice)组合的方 法；美国专利US7，187，501公开利用圆锥形凸体(cone-s haped projection)以堆叠 (stack)多片塑胶阵列光学镜片；美国专利US2008/0007623公开RGB多色的阵列相机模 块；如图2，如美国专利US 2006/0044450公开一晶元级的光学镜片模块71，其是先各在 一载板711 (substrate)上分别设置一阵列光学镜片712、713，并以间隔载板714 (spacer substrate)隔开而组成一阵列光学镜片模块71，再切开形成单一个光学镜片模块72 ；或 如图3，如WIPO专利W02008094499,将两光学透镜731、732，一影像感测元件733 (Image capture device, ICD)利用粘胶734组合于电路板735上，形成一镜头模块73。然而，在相机及手机相机的光学镜头使用的镜头模块，常是由多种不同凹凸形状 的光学面所组成，其光学面中心轴对准、光学面定位精度的要求较高。在现有塑胶阵列光学 镜片以突出部(projection)与凹穴(hole)组合的方法中，由于塑胶阵列光学镜片是以塑 胶射出成形，在凸块与凹隙处会因材料收缩而使尺寸发生改变，其定位精度难以提高，致光 学中心轴较难定位，使用上有相当限制。模造玻璃制成的镜片，其折射率比塑胶镜片佳，且 可耐热，已渐应用于各种光学系统中；由于模造玻璃制成的阵列光学镜片，其收缩问题相对 较小，但如图1 图3的阵列光学镜片或镜头模块，在光学镜片组合、光学元件组合时，仍难 以对正光学中心轴，造成解析度难以提高。因此发展一简易且精密度高的堆叠式镜头模块 的制法，以制成方形堆叠式镜头模块，提供给LED光源的组合镜片、太阳能转换系统的组合 镜片、相机及手机相机的光学镜头使用，才能符合量产化的良率与产量的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方形堆叠式镜头模块(rectangular stackedglass lens module)，以供作为LED光源的组合镜片、太阳能转换系统的组合镜片、相机及手机 相机的光学镜头等使用。所述方形堆叠式镜头模块包含至少两光学玻璃镜片，利用粘胶 (cement glue)以预定的间隔组合其他相配合光学元件而制成，其特征在于所述方形堆叠 式镜头模块是由一阵列堆叠式镜头模块以直线切割分离成数个单位而形成，使每一单位的 方形堆叠式镜头模块具有至少两光学玻璃镜片，并以预定的间隔与其他相配合的光学元件 组合，而构成一个单位的方形堆叠柱体状的完整的镜头模块。所述阵列堆叠式镜头模块是包含至少两阵列光学玻璃镜片，其中各阵列光学玻璃 镜片是以多穴玻璃模造技术(multi-cavity glass molding)制成，各阵列光学玻璃镜片 上设有多个以阵列排列的光学面(光学作用区)而各构成一单位的光学玻璃镜片；在所述 阵列光学玻璃镜片的非光学作用区的周边(periphery)上设有定位机构，且邻接组合的两 阵列光学玻璃镜片的定位机构可相互连结组合，使邻接组合的两阵列光学玻璃镜片上的各 光学作用区可由定位机构以对正光学中心轴；又所述至少两阵列光学玻璃镜片是与其他相 配合的各光学元件如表玻璃、光阑、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方形堆叠式镜头模块，其特征在于，其是由一阵列堆叠式镜头模块以直线切割分离成数个单位的方形堆叠式镜头模块而构成；其中所述阵列堆叠式镜头模块包含至少两阵列光学玻璃镜片，所述各阵列光学玻璃镜片是以多穴玻璃模造制成而具有数个以阵列排列的光学玻璃镜片，且在非光学作用区的周边上设有定位机构，使邻接组合的两阵列光学玻璃镜片的定位机构相互对应配合，以使邻接组合的两阵列光学玻璃镜片的各光学玻璃镜片由所述定位机构以对正光学中心轴；又所述至少两阵列光学玻璃镜片再与相配合的光学元件以预定的间隔并对正光学中心而由粘胶堆叠组合固定成一体；其中所述方形堆叠式镜头模块是一方形堆叠式柱状体，其包含：至少两光学玻璃镜片，各光学玻璃镜片的光学面的光学中心轴是相互对正；及数个光学元件，各光学元件是以预定的间隔并对正光学中心而由粘胶以堆叠方式与至少两光学玻璃镜片组合固定成一体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐三伟，
申请(专利权)人：一品光学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]