光学单元制造技术

本发明专利技术涉及一种光学单元包括。本发明专利技术还涉及这种光学单元的使用方法。在从物侧至成像面的方向上观察时，这种光学单元包括第一基板、第一透镜元件、第二透镜元件和第二基板，其特征在于所述第一基板包括光圈功能。

Optical element

The present invention relates to an optical unit including. The invention also relates to the use of the optical element. In the direction from the object side to the imaging plane on the observation, the optical unit includes a first substrate, a first lens, a second lens element and the second substrate, wherein the substrate includes a first aperture function.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光学单元。本专利技术进一步涉及这种光学单元的使用方法。该光学单元可被视为一种透镜组件，且在从物侧至成像面的方向上观察时，该光学单元包括第一基板、第一透镜元件、第二透镜元件和第二基板。
技术介绍
国际申请W02009/158105涉及一种由多个两侧设置有所谓的孔层的透明基板、多个透镜元件和像素阵列类型的图像传感器构成的成像模块，其中上述基板的两侧布置所述透镜，从而使得所述孔层内含在所述透镜和所述基板之间。和本申请名称相同的欧洲专利申请2202796号涉及一种光学单元，在从物侧至成像面的方向上观察时，其包括第一基板、第一透镜元件、平坦的透明中间层、第二透镜元件和第二基板,其中中间层具有成像面附近的光学校正功能(correction function near theimaging surface)。国际申请W02010/074743涉及一种用于形成成像模块的方法，其中透镜堆叠片、间隔片和图像传感器片被形成为模块。US2010/0118420涉及一种图像捕捉透镜，其包括第一玻璃基板、所述基板的一侧上的第一透镜材料和所述基板的另一侧上的第二透镜材料。已知光学单元本身和其他物件一起被用于摄像系统，其中关于该摄像系统，人们一直做着不断地努力以找到更小、更轻、更薄、更好和更便宜的摄像系统。例如，根据和本申请名称相同的国际申请W02004/027880已知一种摄像系统，该摄像系统包括图像捕捉元件、用于将物体在图像捕捉元件处成像的透镜元件、用于保持透镜元件和图像捕捉元件之间的预定间距的间隔件，而此外设置了透镜基板以承载透镜。另外，根据美国专利6985307号已知一种透镜组件，该透镜组件的光学长度必须小，其中光学长度被定义为成像透镜的物侧至CCD等构件的成像面之间的距离。这种透镜通常也被称为紧凑透镜，例如在移动电话中，光学长度必须至少小于电话本身的厚度。透镜还必须被构造成利用这种透镜获得的图像在视觉上能够被接受。因此美国专利6985307号提供了一种透镜组件，该透镜组件由第一透镜元件、第二透镜元件和第三透镜元件构成，其中透镜元件必须符合关于其曲率、透镜元件之间的相对间隔和所使用的透镜元件的厚度的特殊要求。根据国际申请W02008/011003,已知另外一种摄像系统，其包括三个基板层，在该三个基板层上形成了五个光学兀件。移动电话中使用的摄像模块在越来越减小尺寸的同时需要越来越大的分辨率和越来越多的光学功能。因此，存在开发新的透镜系统的需求，该新的透镜系统包括具有更大的矢高(sag height)的透镜元件,该透镜元件有时被称为更深的透镜元件(deeper lenseselement)，其中透镜元件必须至少具有和现有透镜元件相同的尺寸精度。本申请人发现，随着越来越深的透镜元件，使用现有的生产方法时，需要很多的努力以控制预期的尺寸精度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种光学单元，其中可在没有不期望地增大光学单元的尺寸的同时实现透镜系统的期望的尺寸精度。本专利技术的另一个目的在于提供一种光学单元-即透镜组件，其中组装前的各光学元件的性能(nominal performance)和组装后的光学单元的性能(performance aftertolerances)处于平衡。前序部分中描述的专利技术的特征在于第一基板包括光圈功能(diaphragmfunction)。根据本专利技术，已发现能够使用这种光学单元制造透镜元件系统，在该透镜元件系统中，光圈功能的具体位置(即在第一基板中的具体位置)提供了组装前的各光学元件的性能和组装后的光学单元的性能之间的优化平衡。其中光圈功能位于实质不同的位置(例如位于基板和存在于基板上的透镜元件之间)的光学系统在组装后的光学单元的性能领域表现不足，或者在了组装前的各光学元件的性能领域表现不足。本专利技术特别地涉及在基板中存在光圈功能，因此光圈被内含在构成基板的材料之间。例如根据W02009/158105的图2a应当不难理解该实施方式，在该图2a的结构中，光圈功能位于透明基板的两侧，该结构实质上不同于现有的光学单元中使用的结构。在本专利技术的特别的实施方式中，期望所述第一基板能够被视为由至少两个独立的单元组成的基板，其中通过对一个单元的表面施加涂层从而使得孔形成在所述表面上而获得所述光圈功能，该单元以所述光圈功能位于由此构成的所述第一基板内的位置的方式连接于至少另一单元。优选地，通过粘结剂实现单元的连接，粘结剂为辐射固化粘结剂或热固化粘结剂。术语“涂层”将被理解为能够执行光圈功能的任意层。这种层必须在需要的位置特别地屏蔽光，从而使得基板上的入射光能够在期望的位置通过基板。光圈功能可被解释为除了穿过孔的光之外阻挡光通过。如果基板由两个分离的单元构成，光圈功能将位于所述的两个分离的单元之间，即位于由上述两个分离的单元构成的基板中。优选地，期望上述两个分离的单元由相同的材料制成，特别是例如通过粘结层被牢固地相互连接。如果需要，该基板的一侧或两侧可额外设置有例如玻璃层等附加层，而且可设置红外滤光片、光圈或孔、或透镜层。在特别的实施方式中，平坦的透明中间层可被布置于第一透镜元件和第二透镜元件之间，该中间层具有成像面附近的光学校正功能，因此已发现与其中不使用这种透明中间层的光学单元相比能够使用相对较浅的透镜元件。在这点上应当注意，如此使用的透明中间层不具有这样的透镜功能，但是光的光束路径受到中间层本身的厚度以及空气和中间层本身的材料的折射率之间的折射率转变的影响。在具体的实施方式中，期望平坦的中间层由玻璃制成。在本专利技术的具体实施方式中，在成像面的方向上观察时，期望第三透镜元件在远离第一透镜元件的位置处抵接第一基板，特别地，第四透镜元件抵接第二基板。在具体实施方式中，期望所述第一透镜元件、所述第二透镜元件、所述第三透镜元件和所述第四透镜元件具有在20-80范围内的阿贝数和在1.4-1.7范围内的折射率。所述第一透镜元件、所述第二透镜元件、所述第三透镜元件和所述第四透镜元件可以具有相同的阿贝数和相同的折射率，但是在具体实施方式中，期望上述透镜元件中的一个或多个透镜元件具有不同的阿贝数和折射率值。在具体实施方式中，期望平坦的中间层被构造成由多个层构成的层，因此能够根据需求影响光学单元的光学性能。成像面附近的光学校正功能包括:增透功能、红外过滤功能和光圈功能。为了获得中间层和第一透镜元件以及中间层和第二透镜元件的稳固的和尺寸精确的连接，优选使用粘结剂，该粘结剂特别地从由紫外线固化粘结剂和热固化粘结剂构成的组中选择。在根据本专利技术的光学单元中，优选地，所述第三透镜元件是平凸透镜，所述第一透镜元件是平凹透镜，所述第二透镜元件是平凹透镜，所述第四透镜元件是平凸透镜，同时特别优选的是，第四透镜元件为平凸/凹透镜。在光学单元的具体实施方式中，光圈可被布置于第三透镜元件和第一基板之间，或孔可存在于第一基板和第一透镜元件之间。另外，其中附加的层(即光圈或红外滤光片)存在于第二基板的两侧的实施方式是可以想到的。本光学单元中使用的第一基板和第二基板均特别地包括透明玻璃板，其中与其相关的是，应当注意在具体实施方式中，用于第一基板和第二基板的玻璃优选不同于用于中间层的玻璃。在具体实施方式中，第二基板同时作为传感器屏蔽板。适于基板的玻璃类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：爱德温·玛丽亚·沃特尔英克，伊莲娜·沃拉蒂米洛娜·莎莉珀娃，
申请(专利权)人：安特尔耀恩国际有限公司，
类型：
国别省市：