包括至少一个复制面的光学器件及其相关方法技术

技术编号:4957747 阅读:311 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种光学器件包括:基底;非平面透明结构,位于该基底的第一面上,该非平面透明结构由第一材料形成;以及成型折射面,与该非平面透明结构相邻,位于该基底的第一面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
实施例涉及光学器件及其相关方法。更具体地说,实施例涉及具有至少一个复制 面的光学器件及其相关方法。
技术介绍
用于制造光学面,S卩,具有光学能力的面的大多数类型的材料,无论在制造方面, 还是在性能方面,都既有优点又有缺点。例如,聚合物材料可以精确实现各式各样的形状, 并且在制造基于圆片的光学元件时,可以提供更大的自由度。可是,这种材料可能承受与例 如折射率的光学特性、例如直径的机械特性相关的高温。此外,当形成特定透镜设计所需聚 合物材料的厚度增厚时,可能发生过多的收缩。相反,玻璃具有较小的热膨胀系数(CTE)和 小的光热系数,当玻璃透镜的凹处增大,并且同时形成的透镜数量增多时,透镜的不一致性 增大,降低了取决于所采用的生产技术的生产率。因此,需要在一个基底面上形成包括各光学面的光学元件,这样合并了一个以上 材料和/或者一种以上材料的优点。此外,需要不同折射率的透镜,这样可以实现更小型的 设计、更自由的设计、并且/或者更好的性能。在本
技术介绍
小节中描述的上述信息仅为了增强对本专利技术背景的理解,因此,它 可能含有不构成现有技术的信息。
技术实现思路
因此,实施例涉及光学器件及其相关方法,它们基本上克服了因为相关技术的局 限性和缺陷产生的一个或者多个问题。因此,实施例的特征是提供一种可以对工艺差异和/或者表面不规则进行补偿的 光学器件及其相关方法。因此,实施例的另一个特征是提供一种利用材料的最佳属性的光学器件及其相关 方法。因此,实施例的又一个特征是提供一种可以实现更复杂透镜设计的光学器件及其 相关方法。因此,实施例的又一个特征是提供一种可以实现许多面,而不增加基底数量的光 学器件及其相关方法。因此,实施例的另一个特征是提供一种可以使多个面结构自对准的光学器件及其 相关方法。因此,通过提供一种光学器件,可以实现上述以及其他特征和优点至少之一,该光 学器件包括基底;非平面透明结构,位于该基底的第一面上,该非平面透明结构由第一材 料形成;以及成型折射面,与该非平面透明结构相邻,位于该基底的该第一面上,该成型折 射面由与该第一材料不同的第二材料形成。该成型折射面可以位于该非平面透明结构的中心区域和/或者外围区域上。该成型折射面直接位于该基底的该第一面上。该第一材料和第二材料可以具有基本上相等的折 射率,也可以具有折射率差异和/或者阿贝数差异。该第一材料的折射率可以比该基底或 者该第二材料的折射率小。该基底可以由该第一材料形成。该成型折射面可以包括聚合 物。该第一材料可以包括第一聚合物,而该第二材料可以包括第二聚合物。该非平面透明 结构可以包括阶梯、折射光学元件、凸形光学元件、凹形光学元件等等。另一个非平面透 明结构可以堆叠在该成型折射面上,而另一个成型折射面堆叠在该另一个非平面透明结构 上。该成型折射面可以延伸该非平面透明结构的有效直径。该非平面透明结构可以是球面 透镜,而该光学器件是非球面的。该非平面透明结构和该成型折射面至少之一可以以圆片 级形成。该第一材料可以是玻璃,而该第二材料可以包括聚合物。多个光学器件形成在圆 片上。通过提供一种制造多个光学器件的方法,可以实现上述以及其他特征和优点至少 之一,该方法包括在基底的第一面上,设置多个非平面透明结构,该基片结构由第一材料 形成;以及在基底的第一面上,与该多个非平面透明结构中的相应非平面透明结构相邻,设 置多个成型折射面,该成型折射面是与该第一材料不同的第二材料,每个光学器件都包括 至少一个非平面透明结构和至少一个成型折射面。提供多个成型折射面可以包括特征化多个非平面透明结构的偏差,根据该偏差, 形成靠模,对该靠模与该基底之间的可成型材料应用该靠模。该非平面透明结构的光学参 数可以小于预定光学参数。设置多个成型折射面可以包括根据预定光学参数,形成靠模; 以及对该靠模与该基底之间的可成型材料应用该靠模。该光学参数可以是垂度、直径、光 学屈光度、等等。通过提供照相机,可以实现上述以及其他特征和优点至少之一,该照相机包括其 折射率约为1. 526,而阿贝数约为62. 8的基底材料的第一基底;第一材料的第一非球面,位 于该第一基底的第一面上,该第一材料具有约1. 519的折射率和约50. 9的阿贝数;第一材 料的第二非球面,位于该第一基底的第二面上;第二材料的第三非球面,位于该第二非球面 上,该第二材料具有约1. 582的折射率和约33的阿贝数;该基底材料的第二基底;该第二 材料的第四非球面,位于该第二基底的第一面上;该第二材料的第五非球面,位于该第二基 底的第二面上;该第一材料的第六非球面,位于该第五非球面上;该基底材料的第三基底; 该第二材料的第七非球面,位于该第三基底的第一面上;该第一材料的第八非球面,位于该 第三基底的第二面上;该第二材料的第九非球面,位于该第八非球面上;以及传感器。附图说明通过参考附图,详细描述本专利技术的典型实施例,上述以及其他特征和优点对于本
内的普通技术人员显而易见,其中图1至4示出在根据实施例的光学结构的制造方法中,各阶段的剖视图;图5至8示出在根据实施例的光学结构的制造方法中,各阶段的剖视图;图9示出根据实施例的光学结构的剖视图;图10示出根据实施例的光学结构的剖视图;图11示出根据实施例的光学结构的剖视图;图12示出根据实施例的光学结构的剖视图13示出根据实施例的光学结构的剖视图;图14至16示出在根据实施例的光学结构的制造方法中,各阶段的剖视图;图17示出根据实施例的光学结构的剖视图;图18示出在图17所示的根据实施例的光学结构的制造方法中,一个阶段的剖视 图;图19示出在图17所示的根据实施例的光学结构的制造方法中,一个阶段的剖视 图;图20至21示出在根据实施例的光学结构的制造方法中,各阶段的剖视图;图22示出根据实施例的光学结构的剖视图;图23示出根据实施例的光学结构的剖视图;图24示出根据实施例的光学结构的剖视图;图25示出根据实施例的光学结构的剖视图;以及图26至30示出在根据实施例的光学结构的制造方法中,各阶段的剖视图。 具体实施例方式现在,将参考附图,更全面描述典型实施例,然而,它们可以以不同的形式实现,并 且不应当认为它们构成对在此描述的实施例的限制。相反,提供这些实施例,是为了使本说 明书透彻和完整,并且向本
内的技术人员全面传达本专利技术的范围。附图中,为了使示图清楚,各层和各区域的尺寸被放大。还应当明白,当指一层或 者一个元件位于另一层或者另一个基底“上”时,它可以直接位于该另一层或者另一个基底 之上,也可以存在中间层。此外,应当明白,当指一层位于另一层“下”时,它可以直接位于 之下,并且还可以存在一个或者多个中间层。此外,还应当明白,当指一层位于两层“之间” 时,它可以是两层之间的唯一层,也可以存在一个或者多个中间层。在此使用的术语“圆片” 应当理解为,指在其上沿水平方向形成多个部件的基底,在最终使用前,通过在垂直方向上 切割(singulation),该多个部件被水平分离。在本专利申请中,同样的参考编号指同样的 单元。首先讨论使用具有相同折射率的不同材料。使用这种材料可以使工艺差异得到补 偿,利用这两种材料的最佳属性,可以实现更复杂的透镜设计,等等。如图1所示,基底100上可以包括多个基本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光学器件,包括:  基底;  非平面透明结构,位于该基底的第一面上,该非平面透明结构由第一材料形成;以及  成型折射面,与该非平面透明结构相邻,位于该基底的该第一面上,该成型折射面由与该第一材料不同的第二材料形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩洪涛艾伦凯瑟曼R黄迈克尔费尔德曼罗伯特D泰科斯特杰里米赫德尔斯顿詹姆斯卡里尔迈克尔马贡杰克施密特
申请(专利权)人:德萨拉北美公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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