專利名稱：透鏡形成方法、透鏡和相機模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡形成方法、透鏡和相機模塊，具體地，涉及一種使用光硬化樹脂的透鏡形成方法、通過這種形成方法獲得的透鏡以及通過使用這種透鏡而構(gòu)造出來的相機模塊。
背景技術(shù)：
在使用樹脂的透鏡形成過程中，向形成有透鏡曲面的模制成型品提供未硬化的紫外線硬化樹脂，并用玻璃基板壓在該模制成型品的已被提供有上述未硬化樹脂的表面上。 此時，布置有間隙材料以用來在全體透鏡曲面的周圍保持預(yù)定的微小間隔。這使得易于去掉多余的樹脂和氣泡。在這樣的狀態(tài)下，用紫外線透過玻璃基板對未硬化的樹脂進行集體照射，由此使樹脂硬化(參見日本專利申請公開公報第2008-152038號(具體參見第0077 段)和日本專利申請公開公報第2008-152040號(具體參見第0087段))。然而，在上述的透鏡制造方法中，由于用紫外線從玻璃基板側(cè)進行集體照射，因此未硬化樹脂的硬化是突然從被紫外線照射的玻璃基板側(cè)開始的。據(jù)此，例如在凸透鏡的形成過程中，在厚度方向上首先在透鏡厚度較薄的外周邊緣部處完成了硬化，接著在凸透鏡的周圍部處完成了硬化，這就使得該透鏡的中心部被密封起來。此時，由于樹脂或多或少會發(fā)生硬化收縮，所以上述被密封起來的部分變得處于減壓狀態(tài)，這就可能導(dǎo)致出現(xiàn)與硬化收縮相對應(yīng)的程度的空隙。透鏡表面上的空隙的出現(xiàn)導(dǎo)致了表面缺陷，透鏡內(nèi)部的空隙的出現(xiàn)導(dǎo)致了內(nèi)部缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，期望提供一種能夠防止出現(xiàn)例如空隙等缺陷的透鏡形成方法，還期望通過應(yīng)用這種形成方法進一步提供不會出現(xiàn)缺陷的透鏡，并且提供具有這種透鏡的相機模塊。本發(fā)明的實施例的透鏡形成方法是按照下面的過程進行的。首先，讓透鏡成型板和平板狀透明基板以保持向外部敞開的間隔的方式彼此面對地布置著，將未硬化的樹脂夾持在所述透鏡成型板與所述平板狀透明基板之間。接著，在夾持于所述透鏡成型板與所述透明基板之間的所述樹脂上進行光照射，使得所述樹脂的硬化從所述透鏡成型板上的透鏡曲面部向著所述透鏡曲面部的周圍進行。在這種形成方法中，當(dāng)樹脂在硬化進行得較早的所述透鏡曲面部上硬化收縮時， 會從所述透鏡曲面部的周圍將未硬化的樹脂提供給所述透鏡曲面部。此時，由于在所述透鏡成型板與所述透明基板之間保持有向外部敞開的間隔，因此不會阻礙從所述透鏡曲面部的周圍向所述透鏡曲面部提供的未硬化樹脂。這樣，不會在所述透鏡曲面部中造成負壓，并且防止了空隙的出現(xiàn)。此外，本發(fā)明的實施例還提供了以上述方法獲得的透鏡和設(shè)有這種透鏡的相機模塊。這種透鏡包括平板狀透明基板和樹脂透鏡部，所述樹脂透鏡部的透鏡曲面位于所述透明基板上。特別地，所述樹脂透鏡部的外周邊緣被形成為朝著所述透明基板變寬的錐形形狀。這樣的錐形形狀是由如下現(xiàn)象導(dǎo)致的當(dāng)從所述透鏡曲面部的周圍向硬化進行得較早的所述透鏡曲面部提供未硬化的樹脂時，在所述透鏡成型板側(cè)發(fā)生的樹脂收縮多于在所述透明基板(該透明基板構(gòu)成透鏡的一部分并且與樹脂的粘附性更高)側(cè)發(fā)生的樹脂收縮。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在使用樹脂的透鏡形成過程中能夠可靠地防止出現(xiàn)空隙，并且能夠提高成品率。此外，通過應(yīng)用上述方法而獲得的透鏡和使用這種透鏡的相機模塊在質(zhì)量上能夠得以提高。


圖IA至圖IC是第一實施例的凸透鏡形成過程的截面工序圖(部分1)；圖2是第一實施例的凸透鏡形成時的特征部分的平面圖；圖3A至圖3C是第一實施例的凸透鏡形成過程的截面工序圖(部分2)；圖4A和圖4B是第二實施例的凸透鏡形成時的特征部分的截面工序圖；圖5A至圖5C是第三實施例的凹透鏡形成過程的截面工序圖(部分1)；圖6A至圖6C是第三實施例的凹透鏡形成過程的截面工序圖(部分2)；圖7是用于說明第四實施例的相機模塊制造方法的結(jié)構(gòu)圖；圖8是用于說明第四實施例的相機模塊制造方法的立體圖；以及圖9是第四實施例的相機模塊的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)附圖按照下列順序?qū)Ρ景l(fā)明的實施例進行說明。1.第一實施例(在凸透鏡形成過程中使用掩模進行光照射的方法)2.第二實施例(在凸透鏡形成過程中運用光強度分布進行光照射的方法)3.第三實施例(凹透鏡形成方法)4.第四實施例(相機模塊形成方法和相機模塊)第一實施例在凸透鏡形成過程中使用掩模進行光照射的方法圖IA至1C、圖2和圖3A至圖3C是用于說明本發(fā)明第一實施例的透鏡形成方法的工序圖。這里，基于圖IA至圖1C、圖2和圖3A至圖3C來說明陣列形式的凸透鏡的形成方法。首先，如圖IA中所示，準(zhǔn)備透鏡成型板1。該透鏡成型板1的一個主表面?zhèn)染哂卸鄠€透鏡曲面部3。在各透鏡曲面部3上，形成有用于形成凸透鏡的凹曲面，并且這些曲面在透鏡成型板1的上述一個主表面?zhèn)壬弦跃仃嚨男问讲贾弥?。例如，?dāng)將這里所要形成的透鏡安裝到相機模塊中時，假設(shè)透鏡曲面部3的布置狀態(tài)與構(gòu)成相機模塊的攝像器件在晶片上的布置狀態(tài)是一致的。此外，該透鏡成型板1可以是金屬模制成型品或者可以由透光材料形成。這里，例如，假設(shè)透鏡成型板1是由透光材料制成的。接著，向該透鏡成型板1的各透鏡曲面部3提供未硬化的樹脂5。這里使用的樹脂5是通過光照射進行硬化的樹脂，并且假設(shè)例如是紫外線硬化樹脂。所述紫外線硬化樹脂可以是任意一種陽離子型(cationic type)樹脂或自由基型(radical type)樹脂。這里，例如，填充于注射器(syringe)等中的樹脂5通過分料器(dispenser) 7等而被定量地供應(yīng)，并且以分離且獨立的方式向各透鏡曲面部3提供未硬化的樹脂5。調(diào)節(jié)向各透鏡曲面部3提供的樹脂5的量，使得在稍后布置與透鏡成型板1面對著的透明基板時， 樹脂5從透鏡曲面部3溢出而蔓延到透鏡曲面部3的周圍，并且被提供給相鄰的透鏡曲面部3的樹脂5并不成為一體而是保持獨立。在此狀態(tài)下，如圖IB中所示，準(zhǔn)備要與透鏡成型板1面對地布置的平板狀透明基板9。假設(shè)該透明基板9構(gòu)成各透鏡的一部分并且該透明基板9是使用這樣的材料構(gòu)成的 該材料對樹脂5的粘附性大于樹脂5與透鏡成型板1之間的粘附性。例如，使用玻璃基板作為這樣的透明基板9。此外，該透明基板9的外部形狀與上面形成有多個攝像器件的晶片的外部形狀大致相同。接著，如圖IC中所示，透明基板9與透鏡成型板1的形成有透鏡曲面部3的表面?zhèn)认嗝鎸Φ夭贾弥?，并且透鏡成型板1與透明基板9將未硬化的樹脂5夾在中間。此時，在透鏡成型板1與透明基板9之間保持了預(yù)定的向外部敞開的間隔d作為間隙。這樣，在被提供給相鄰的透鏡曲面部3的樹脂5并不成為一體而是保持獨立狀態(tài)的同時，使被提供給各透鏡曲面部3的樹脂5從透鏡曲面部3溢出并且蔓延到透鏡曲面部3的周圍。圖2是與圖IC相對應(yīng)的平面圖，其中，為了說明而局部剖開了透明基板9。如該圖所示，當(dāng)透鏡成型板1與透明基板9將未硬化的樹脂5夾在中間時，未硬化的樹脂5被布置得覆蓋著各透鏡曲面部3和各透鏡曲面部3的周圍。此外，被提供至各透鏡曲面部3的樹脂5保持著獨立的狀態(tài)，且各個樹脂5的周圍在透鏡成型板1及透明基板9的外部是連通的。這里，為了在透鏡成型板1與透明基板9之間保持有間隔d，可以在透鏡成型板1 與透明基板9之間夾持間隔件11。優(yōu)選將這些間隔件11分別設(shè)置在位于各透鏡曲面部3 之外且位于樹脂5之間的位置處。此外，通過例如從外側(cè)均等地施壓，使透鏡成型板1與透明基板9之間保持間隔d。另外，透鏡成型板1和透明基板9可以在位于各透鏡曲面部3之外且位于樹脂5之間的位置處布置有向外部敞開的流動路徑。上述到目前為止的處理工藝可以在空氣中進行，但優(yōu)選在減壓氣氛中進行。這樣， 在進行處理工藝的同時還能夠防止在樹脂5中封住氣泡，并且防止了由于在透鏡中混有氣泡而導(dǎo)致的內(nèi)部缺陷的發(fā)生，使得成品率得到提高。此外，在將未硬化的樹脂5以預(yù)定的狀態(tài)夾持在透鏡成型板1與透明基板9之間后，將處理氣氛恢復(fù)到大氣壓力，或者變成加壓氣氛。接著，如圖3A中所示，用光(例如，紫外線)h照射夾持于透鏡成型板1與透明基板 9之間的樹脂5，從而開始進行樹脂5的硬化。這里，通過使用能夠遮斷用來使樹脂5硬化的光h的掩模13來進行第一階段的光照射。該掩模13具有多個分別對應(yīng)于透鏡曲面部3 的開口 13a。例如，假設(shè)這些開口 13a分別具有與各透鏡曲面部3的尺寸大致相同的尺寸。
這里，掩模13布置在由透光材料形成的透鏡成型板1的外側(cè)。隨后將掩模13的開口 13a布置得與透鏡成型板1的透鏡曲面部3相對應(yīng)。在這樣的狀態(tài)下，從掩模13的外側(cè)進行光h的照射，并且光h穿過掩模13的開口 13a并隨后透過透鏡成型板1對各透鏡曲面部3上的樹脂5進行照射。從樹脂5的被照射部位開始硬化。此時，光h的照射是通過掩模13來進行的，從而防止了蔓延至各透鏡曲面部3的周圍的那部分樹脂5被光h照射。這就防止了 在各透鏡曲面部3周圍處的樹脂5被硬化從而導(dǎo)致透鏡曲面部3變成被封閉的狀態(tài)。這樣，對于在這一階段由于樹脂5的硬化的開始而發(fā)生硬化收縮的透鏡曲面部3，在從透鏡曲面部3的周圍部向透鏡曲面部3提供未硬化的樹脂5的同時，進行透鏡曲面部3上的樹脂5的硬化。在上述的第一階段的光照射中，掩模13的與各透鏡曲面部3相對應(yīng)的各開口 13a 的形狀以及光h的照射量對上述的樹脂5的硬化處理工藝有影響，并因此對通過樹脂5的完全硬化而獲得的透鏡的轉(zhuǎn)印精度有影響。因此，重要的是，在第一階段以優(yōu)化的各開口 13a的形狀和光h的照射量進行光照射使得能夠進行上述的樹脂5的硬化處理工藝并能夠提高透鏡的轉(zhuǎn)印精度。需要注意的是，在從透鏡成型板1側(cè)通過掩模13進行光h的照射時，在各開口 13a 的邊緣處可能發(fā)生光h的衍射，并且從透鏡成型板1的各透鏡曲面部3出去的光h可能會被折射。由于上述衍射和折射的影響，光h尤其是在開口 13a的邊緣處趨于分散。因此，只要如上所述能夠在從透鏡曲面部3的周圍部提供未硬化的樹脂5的同時在透鏡曲面部3上進行樹脂5的硬化，就不必將掩模13的開口 13a的結(jié)構(gòu)限定為小于透鏡曲面部3。接著，如圖;3B中所示，去除上述掩模，并且從由透光材料形成的透鏡成型板1的外側(cè)用光h對樹脂5進行全面照射。這樣，進行第二階段的光照射，使樹脂5完全硬化直至透鏡曲面部3的周圍。這里，以與用于使樹脂5硬化的推薦累積光量相當(dāng)?shù)恼丈淞縼磉M行光照射。通過上述兩個階段的光h的照射，樹脂5的硬化從透鏡曲面部3向著透鏡曲面部 3的周圍進行直到樹脂5完全硬化。完全硬化后的樹脂5成為樹脂透鏡部15，且透鏡成型板1的各透鏡曲面部3的曲面形狀被轉(zhuǎn)印給該樹脂透鏡部15。通過如上所述的兩個階段的光照射而進行的樹脂5的硬化處理工藝優(yōu)選在大氣壓或加壓氣氛下進行。這樣，確保了樹脂5朝著伴隨有樹脂5的硬化收縮的透鏡曲面部3的流動性，并且也保持了樹脂5的內(nèi)部壓力從而防止殘留在樹脂5中的微小氣泡的膨脹。此時，在透鏡成型板1與樹脂5之間的界面處以及在透明基板9與樹脂5之間的界面處具有更高的壓力是優(yōu)選的，這是因為這樣就具有更好的能夠確保樹脂5的流動性并且抑制氣泡的膨脹的效果。另外，當(dāng)樹脂5是陽離子型紫外線硬化樹脂時，此時的處理氣氛可以是大氣氣氛或空氣氣氛。另一方面，當(dāng)樹脂5是自由基型紫外線硬化樹脂時，不含氧的氣氛(例如含氮氣氛等)是優(yōu)選的氣氛，從而防止氧對硬化的阻礙。然而，由于硬化阻礙僅僅發(fā)生在與處理氣氛相接觸的外圍部分處，所以氧對硬化的阻礙這一影響是有限的。如果不是必須考慮這種影響，氣氛可以是大氣氣氛或空氣氣氛。接著，如圖3C中所示，通過提升透明基板9，將透明基板9及與透明基板9緊密接觸的樹脂透鏡部15從透鏡成型板1側(cè)剝離。此時，即使上述的光h的照射工序結(jié)束之后，構(gòu)成樹脂透鏡部15的樹脂的硬化反應(yīng)仍在繼續(xù)。因此，優(yōu)選的是，在光h的照射工序結(jié)束之后再經(jīng)過一些時間以使各樹脂透鏡部15的形狀穩(wěn)定化，然后才從透鏡成型板1上剝離樹脂透鏡部15。這樣做還有下面的效果由于光h的照射因而升高的樹脂溫度隨著時間而降低，從而增大了樹脂透鏡部15從透鏡成型板1上的脫離性，因此能夠以更小的力脫離。在如上所述的方式中，獲得了由平板狀透明基板9和布置在該透明基板9上的樹脂透鏡部15形成的凸透鏡17。此外，獲得了具有布置在透明基板9上的多個樹脂透鏡部 15的透鏡陣列19。各凸透鏡17具有這樣的特征該凸透鏡具有樹脂透鏡部15中的凸透鏡曲面形狀，并且具有各樹脂透鏡部15的外周邊緣A，該外周邊緣A被成型為朝著透明基板9 變寬的錐形形狀。這里，經(jīng)過上述兩個階段的光h的照射從透鏡曲面部3向透鏡曲面部3的周圍進行樹脂5的硬化，由此獲得了各樹脂透鏡部15，并且從透鏡曲面部3的周圍向硬化進行得較早的透鏡曲面部3提供未硬化的樹脂5。此時，樹脂5流向位于透鏡成型板1側(cè)的透鏡曲面部3側(cè)，且該透鏡成型板1側(cè)對樹脂5的粘附性小于透明基板9對樹脂5的粘附性，從而導(dǎo)致了樹脂5的收縮。這樣，樹脂5被硬化為朝著透明基板9變寬的錐形形狀。此外，在此之后，在某些情況下，可以通過切斷與各樹脂透鏡部15對應(yīng)的透明基板9來使各凸透鏡17單個地強化。根據(jù)上述的第一實施例，在保持有向外部敞開的間隔d且彼此面對地布置著的透鏡成型板1與透明基板9之間夾持有未硬化的樹脂5，對該未硬化的樹脂5進行兩個階段的光照射，使得樹脂5的硬化從各透鏡曲面部3向著各透鏡曲面部3的周圍進行。這樣，當(dāng)在硬化進行得較早的透鏡曲面部3上發(fā)生樹脂5的硬化收縮時，從透鏡曲面部3的周圍向著透鏡曲面部3提供未硬化的樹脂5。此時，由于在透鏡成型板1與透明基板9之間保持有向外部敞開的間隔d，因此從透鏡曲面部3的周圍向透鏡曲面部3提供的未硬化的樹脂5 不會受到阻礙。因此，不會導(dǎo)致透鏡曲面部3處于減壓狀態(tài)，并且能夠防止出現(xiàn)空隙。特別地，通過在加壓氣氛下進行上述的光照射工序，能夠確保樹脂5的朝著透鏡曲面部3的流動性，并且還能夠保持樹脂5的內(nèi)部壓力從而防止殘留在樹脂5中的微小氣泡的膨脹。此外，由于在大氣壓力下或在加壓氣氛中進行樹脂5的硬化而不會導(dǎo)致透鏡曲面部3處于減壓狀態(tài)，因此從樹脂5的硬化開始到樹脂5的硬化結(jié)束的壓力波動小。因此，能夠防止在通過硬化而獲得的樹脂透鏡部15中殘留有內(nèi)部畸變，能夠防止出現(xiàn)透鏡的像差和延遲等，并且因此能夠獲得具有優(yōu)良光學(xué)特性的凸透鏡17。另外，由于在大氣壓力下或在加壓氣氛中進行樹脂5的硬化而不會導(dǎo)致透鏡曲面部3處于減壓狀態(tài)，因此當(dāng)硬化的樹脂透鏡部15從透鏡成型板1剝離時，樹脂透鏡部15不會由于拉力方向上的殘余應(yīng)力而在收縮方向上變形。這樣，能夠獲得良好地保持了與透鏡成型板1對應(yīng)的形狀的轉(zhuǎn)印精度的凸透鏡17。與之相反，在硬化的樹脂中會產(chǎn)生空隙的光照射條件下，壓力變成要處于極端低壓狀態(tài)下的樹脂的飽和氣壓。因此，在硬化的樹脂中， 在拉力方向上產(chǎn)生了殘余應(yīng)力。所以，當(dāng)從透鏡成型板1上剝離樹脂透鏡部時，樹脂透鏡部 15就會由于拉力方向上的殘余應(yīng)力而在收縮方向上變形。因此，根據(jù)第一實施例的透鏡形成方法，在使用樹脂的透鏡形成過程中能夠可靠地防止空隙的產(chǎn)生，并且能夠獲得具有優(yōu)良的光學(xué)特性和形狀精度的透鏡。
7
需要注意的是，在上述的第一實施例中，已經(jīng)說明的是有兩個階段(即，使用掩模進行的光照射和隨后的集體光照射)的用于使樹脂5硬化的光照射的過程。然而，在進行上述的樹脂5的硬化處理工藝時，可以以更多的階段來進行用于使樹脂5硬化的光照射，在這些階段中，掩模的開口直徑是逐漸加寬的。此外，在第一實施例中，透鏡成型板1是由透光材料構(gòu)成的，并且在根據(jù)圖3A和圖;3B說明的通過兩個階段的光h的照射而進行的樹脂 5的硬化處理工藝中，說明的是從透鏡成型板1側(cè)進行光h的照射的過程。然而，可以通過使用例如金屬模制成型品等不能讓光h透過的材料來構(gòu)成透鏡成型板1。在此情況下，從透明基板9側(cè)進行上述的兩個階段的光h的照射。當(dāng)從透明基板9側(cè)進行光照射時，在第一階段光照射中使用的掩模13的各開口 13a的形狀和在第二階段中的光照射量是與從透鏡成型板1側(cè)進行光照射的情況獨立地進行優(yōu)化的，以便進行上述的樹脂5的硬化處理工藝從而提高透鏡的轉(zhuǎn)印精度。第二實施例在凸透鏡形成過程中運用光強度分布進行光照射的方法圖4A和圖4B示出了第二實施例中的特征部分的截面工藝圖。圖4A和圖4B中所示的第二實施例的透鏡形成方法與第一實施例的形成方法在第一階段所進行的用光h 對未硬化的樹脂照射的過程上是不同的，而其他的工序與第一實施例中的對應(yīng)工序是相同的。也就是說，在第二實施例中，如圖4A中所示，當(dāng)未硬化的樹脂5被光h照射時，運用光強度分布進行光照射，在該光強度分布中，照射至透鏡曲面部3上的光h的光量大于照射至透鏡曲面部3周圍的光h的光量。這樣，從透鏡曲面部3向著透鏡曲面部3的周圍進行樹脂5的硬化。通過使用具有以矩陣狀布置的多個聚光透鏡的透鏡陣列來進行具有如上所述的光強度分布的光照射。在此情況下，將該透鏡陣列布置成面對著透鏡成型板1，并且集體進行由與透鏡曲面部3相對應(yīng)的各聚光透鏡聚集的光的照射。此時，各透鏡曲面部3的周圍也被強度低于照射至透鏡曲面部3上的光強度的光h照射。此時，與第一實施例一樣，樹脂5的硬化從被較高光強度的光h照射的透鏡曲面部 3開始。這樣，在從透鏡曲面部3的周圍部向發(fā)生了樹脂5的硬化收縮的透鏡曲面部3提供未硬化的樹脂5的同時，進行樹脂5的硬化。在此情況下，用于對樹脂5進行照射的光h的強度分布對上述的樹脂5的硬化處理工藝有影響，并且因此對通過樹脂5的完全硬化而獲得的透鏡的轉(zhuǎn)印精度有影響。因此， 重要的是，以具有優(yōu)化的光強度分布的光h進行集體照射，使得能夠進行上述的樹脂5的硬化處理工藝并且能夠提高透鏡的轉(zhuǎn)印精度。如圖4B中所示，利用如上所述的具有光強度分布的光h的集體照射，樹脂5的硬化從透鏡曲面部3向著透鏡曲面部3的周圍進行，直至樹脂5完全硬化。完全硬化的樹脂 5成為樹脂透鏡部15，且透鏡成型板1的各透鏡曲面部3的曲面形狀被轉(zhuǎn)印給該樹脂透鏡部15。與第一實施例相似的是，即使利用如上所述的光照射對樹脂5進行的硬化處理工藝也是優(yōu)選在大氣壓力下或在加壓處理氣氛中進行的。與第一實施例相同，即使通過上述第二實施例的過程獲得的凸透鏡17和透鏡陣列19也都具有平板狀透明基板9和布置在透明基板9上的樹脂透鏡部15。各樹脂透鏡部 15具有這樣的特征該樹脂透鏡部具有透鏡曲面，并且該樹脂透鏡部的外周邊緣被成型為朝著透明基板9變寬的錐形形狀。根據(jù)上述的第二實施例，在夾持于彼此面對地布置著且保持有向外部敞開的間隔 d的透鏡成型板1與透明基板9之間的未硬化樹脂5上，運用光強度分布進行光照射使得樹脂5的硬化從透鏡曲面部3向著透鏡曲面部3的周圍進行。這樣，如第一實施例中所述的那樣，當(dāng)樹脂5在硬化進行得較早的透鏡曲面部3上硬化收縮時，不會在透鏡曲面部3中形成負壓力。因此，與第一實施例相同，在使用樹脂的透鏡形成過程中能夠可靠地防止空隙的產(chǎn)生，并且能夠獲得具有優(yōu)良的光學(xué)特性和形狀精度的透鏡。需要注意的是，在上述的第二實施例中，也可以通過使用例如金屬模制成型品等不能讓光h透過的材料構(gòu)成透鏡成型板1。在此情況下，與第一實施例相同，從透明基板9 側(cè)進行光h的照射。在此情況下，集體照射時的光強度分布是與從透鏡成型板1側(cè)進行光照射的情況獨立地進行優(yōu)化的，以便進行上述的樹脂5的硬化處理從而提高透鏡的轉(zhuǎn)印精度。第三實施例凹透鏡形成方法圖5A至圖5C和圖6A至圖6C是用于說明本發(fā)明第三實施例的透鏡形成方法的工序圖。這里，基于圖5A至圖5C和圖6A至圖6C，說明以陣列形式布置的凹透鏡的形成方法。需要注意的是，在第三實施例中，與第一實施例的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)用相同的附圖標(biāo)記來表示，并且省略多余的說明。首先，如圖5A中所示，準(zhǔn)備透鏡成型板21。該透鏡成型板21在一個主表面?zhèn)染哂卸鄠€透鏡曲面部23。在各透鏡曲面部23上，形成有用于形成凹透鏡的凸曲面，并且這些曲面在透鏡成型板21的上述一個主表面?zhèn)壬弦跃仃嚨男问讲贾弥＠?，?dāng)將這里所要形成的透鏡安裝到相機模塊中時，假設(shè)透鏡曲面部23的布置狀態(tài)與構(gòu)成相機模塊的攝像器件在晶片上的布置狀態(tài)是一致的。此外，該透鏡成型板21可以是金屬模制成型品或者可以由透光材料形成。這里，例如，假設(shè)透鏡成型板21是由透光材料制成的。如上所述，第三實施例在透鏡成型板21的形狀上與第一實施例是不同的，而其它的結(jié)構(gòu)和過程可以與第一實施例中相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)和過程類似。下面說明過程。首先，向具有上述結(jié)構(gòu)的透鏡成型板21的各透鏡曲面部23提供未硬化的樹脂5。 這里使用的樹脂5是通過光照射進行硬化的樹脂，并且假設(shè)例如是紫外線硬化樹脂。所述紫外線硬化樹脂可以是任意一種陽離子型樹脂或自由基型樹脂。這里，例如，填充于注射器等中的樹脂5通過分料器7等而被定量地供應(yīng)，并且以分離的方式向各透鏡曲面部23提供未硬化的樹脂5。調(diào)節(jié)向各透鏡曲面部23提供的樹脂 5的量，從而使得在稍后布置與透鏡成型板21面對著的透明基板時，樹脂5從透鏡曲面部 23溢出而蔓延到透鏡曲面部23的周圍，并且被提供至相鄰的透鏡曲面部23的樹脂5并不成為一體而是保持獨立。在此狀態(tài)下，如圖5B中所示，準(zhǔn)備與透鏡成型板21面對地布置著的平板狀透明基板9。假設(shè)該透明基板9構(gòu)成各透鏡的一部分并且該透明基板9是使用這樣的材料構(gòu)成的 該材料對樹脂5的粘附性大于樹脂5與透鏡成型板21之間的粘附性。例如，使用玻璃基板作為這樣的透明基板9。此外，該透明基板9的外部形狀與上面形成有多個攝像器件的晶片的外部形狀大致相同。接著，如圖5C中所示，透明基板9與透鏡成型板21的形成有透鏡曲面部23的表面?zhèn)认嗝鎸Φ夭贾弥?，并且透鏡成型板21與透明基板9將未硬化的樹脂5夾持在中間。此時，在透鏡成型板21與透明基板9之間保持有預(yù)定的向外部敞開的間隔d作為間隙。這樣， 在被提供給相鄰的透鏡曲面部23的樹脂5并不成為一體而是保持獨立狀態(tài)的同時，使被提供給各透鏡曲面部23的樹脂5從透鏡曲面部23溢出并且蔓延到透鏡曲面部23的周圍。在此狀態(tài)下，如參照圖2的平面圖在第一實施例中所述的那樣，被提供給各透鏡曲面部23的樹脂5也是保持著獨立的狀態(tài)，且各個樹脂5的周圍在透鏡成型板21及透明基板9的外部是連通的。這里，與第一實施例一樣，為了在透鏡成型板21與透明基板9之間以預(yù)定的狀態(tài)保持有間隔d，可以在透鏡成型板21與透明基板9之間夾持間隔件。優(yōu)選將這些間隔件分別設(shè)置在位于各透鏡曲面部23之外且位于樹脂5之間的位置處。此外，通過例如從外側(cè)均等地施壓，使透鏡成型板21與透明基板9之間保持間隔d。另外，與第一實施例一樣，透鏡成型板21和透明基板9可以在位于各透鏡曲面部23之外且位于樹脂5之間的位置處布置有向外部敞開的流動路徑。上述到目前為止的處理工藝可以在空氣中進行，但優(yōu)選在減壓氣氛中進行。這樣， 在進行處理工藝的同時還能夠防止在樹脂5中封住氣泡，并且防止了由于在透鏡中混有氣泡而導(dǎo)致的內(nèi)部缺陷的出現(xiàn)，使得成品率得到提高。此外，在將未硬化的樹脂5以預(yù)定的狀態(tài)夾持在透鏡成型板21與透明基板9之間后，將處理氣氛恢復(fù)到大氣壓力，或者變成加壓氣氛。接著，如圖6A中所示，用光(例如，紫外線)h照射夾持于透鏡成型板21與透明基板9之間的樹脂5，從而開始進行樹脂5的硬化。這里，通過使用能夠遮斷用來使樹脂5硬化的光h的掩模13來進行第一階段的光照射。該掩模13具有多個分別對應(yīng)于透鏡曲面部 23的開口 13a。例如，假設(shè)這些開口 13a分別具有與各透鏡曲面部23的尺寸大致相同的尺寸。這里，掩模13布置在由透光材料形成的透鏡成型板21的外側(cè)。隨后將掩模13的開口 13a布置得與透鏡成型板21的透鏡曲面部23相對應(yīng)。在此狀態(tài)下，從掩模13的外側(cè)進行光h的照射，并且光h穿過掩模13的開口 13a并隨后透過透鏡成型板21對各透鏡曲面部23上的樹脂5進行照射。從樹脂5的被照射部位開始硬化。此時，光h的照射是通過掩模13進行的，從而防止了蔓延至各透鏡曲面部23周圍的那部分樹脂5被光h照射。這就防止了 在各透鏡曲面部23周圍處的樹脂5被硬化從而導(dǎo)致透鏡曲面部23變成被封閉的狀態(tài)。這樣，對于在這一階段由于樹脂5的硬化的開始而發(fā)生硬化收縮的透鏡曲面部23，在從透鏡曲面部23的周圍部向透鏡曲面部23提供未硬化的樹脂5的同時，進行透鏡曲面部23上的樹脂5的硬化。在上述的第一階段的光照射中，掩模13的與各透鏡曲面部23相對應(yīng)的各開口 13a 的形狀以及光h的照射量對上述的樹脂5的硬化處理工藝有影響，并因此對通過樹脂5的完全硬化而獲得的透鏡的轉(zhuǎn)印精度有影響。因此，重要的是，在第一階段以優(yōu)化的各開口 13a的形狀和光h的照射量進行光照射，以使得能夠進行上述的樹脂5的硬化處理工藝并能夠提高透鏡的轉(zhuǎn)印精度。需要注意的是，在從透鏡成型板21側(cè)通過掩模13進行光h的照射時，在各開口 13a的邊緣處可能發(fā)生光h的衍射，并且從透鏡成型板21的各透鏡曲面部23出去的光h可能會被折射。由于上述衍射和折射的影響，光h尤其是在開口 13a的邊緣處趨于分散。因此，只要如上所述能夠在從透鏡曲面部23的周圍部提供未硬化的樹脂5的同時在透鏡曲面部3上進行樹脂5的硬化，就不必將掩模13的開口 13a的結(jié)構(gòu)限定為小于透鏡曲面部23。接著，如圖6B中所示，去除上述掩模，并且從由透光材料形成的透鏡成型板21的外側(cè)用光h對樹脂5進行全面照射。這樣，進行第二階段的光照射，使樹脂5完全硬化直至透鏡曲面部23的周圍。這里，以與用于使樹脂5硬化的推薦累積光量相當(dāng)?shù)恼丈淞縼磉M行光照射。通過上述兩個階段的光h的照射，樹脂5的硬化從透鏡曲面部23向著透鏡曲面部 23的周圍進行直到樹脂5完全硬化。完全硬化的樹脂5成為樹脂透鏡部25，且透鏡成型板 21的各透鏡曲面部23的曲面形狀被轉(zhuǎn)印給該樹脂透鏡部25。通過如上所述兩個階段的光照射而進行的樹脂5的硬化處理工藝優(yōu)選在大氣壓力下或在加壓氣氛中進行。這樣，確保了樹脂5朝著伴隨有樹脂5的硬化收縮的透鏡曲面部23的流動性，并且也保持了樹脂5的內(nèi)部壓力從而防止殘留在樹脂5中的微小氣泡的膨脹。此時，在透鏡成型板21與樹脂5之間的界面處以及在透明基板9與樹脂5之間的界面處具有更高的壓力是優(yōu)選的，這是因為這樣具有更好的能夠確保樹脂5的流動性并且抑制氣泡的膨脹的效果。當(dāng)樹脂5是陽離子型紫外線硬化樹脂時，此時的處理氣氛可以是大氣氣氛或空氣氣氛。另一方面，當(dāng)樹脂5是自由基型紫外線硬化樹脂時，不含氧的氣氛(例如含氮氣氛等)是優(yōu)選的氣氛，從而防止氧對硬化的阻礙。然而，由于硬化阻礙僅僅發(fā)生在與處理氣氛相接觸的外圍部分處，所以氧對硬化的阻礙這一影響是有限的。如果不是必須考慮這種影響，氣氛可以是大氣氣氛或空氣氣氛。接著，如圖6C中所示，通過提升透明基板9，將透明基板9及與該透明基板9緊密接觸的樹脂透鏡部25從透鏡成型板21側(cè)剝離。此時，即使上述的光h的照射工序結(jié)束之后，構(gòu)成樹脂透鏡部25的樹脂的硬化反應(yīng)仍在繼續(xù)。因此，優(yōu)選地，在光h的照射工序結(jié)束之后再經(jīng)過一些時間以使各樹脂透鏡部25的形狀穩(wěn)定化，然后才從透鏡成型板21上剝離樹脂透鏡部25。這樣做還有如下的效果由于光h的照射因而升高的樹脂溫度隨著時間而降低，從而增大了樹脂透鏡部25從透鏡成型板21的脫離性，從而能夠以更小的力脫離。在如上所述的方式中，獲得了由平板狀透明基板9和布置在透明基板9上的樹脂透鏡部25形成的凹透鏡27。此外，獲得了具有布置在透明基板9上的多個樹脂透鏡部25 的透鏡陣列四。各凹透鏡27具有這樣的特征該凹透鏡具有樹脂透鏡部25的凹透鏡曲面形狀，并且該凹透鏡具有樹脂透鏡部25的外周邊緣A，該外周邊緣A被成型為朝著透明基板 9變寬的錐形形狀。這里，通過上述兩個階段的光h的照射從透鏡曲面部23向著透鏡曲面部23的周圍進行樹脂5的硬化來獲得各樹脂透鏡部25，并且從透鏡曲面部23的周圍向硬化進行得較早的透鏡曲面部23提供未硬化的樹脂5。此時，樹脂5流向位于透鏡成型板21側(cè)的透鏡曲面部23側(cè)，且該透鏡成型板21側(cè)對樹脂5的粘附性小于透明基板9對樹脂5的粘附性，從而導(dǎo)致了樹脂5的收縮。這樣，樹脂5被硬化為朝著透明基板9變寬的錐形形狀。此外，在此之后，在某些情況下，可以通過切斷與各樹脂透鏡部25對應(yīng)的透明基板9來使各凹透鏡27單個地強化。根據(jù)上述的第三實施例，在保持有向外部敞開的間隔d且彼此面對地布置著的透鏡成型板21與透明基板9之間夾持有未硬化的樹脂5，對該未硬化的樹脂5進行兩個階段的光照射，使得樹脂5的硬化從各透鏡曲面部23向著各透鏡曲面部23的周圍進行。這樣， 如第一實施例中所述的那樣，當(dāng)樹脂5在硬化進行得較早的透鏡曲面部23上硬化收縮時， 透鏡曲面部23不會變成處于減壓氣氛下。因此，與第一實施例一樣，在使用樹脂的透鏡形成過程中，能夠防止空隙的產(chǎn)生，并且能夠獲得保持著優(yōu)良光學(xué)特性和優(yōu)良轉(zhuǎn)印精度的凹透鏡27。需要注意的是，在上述第三實施例中，已經(jīng)說明的是有兩個階段(即，使用掩模進行的光照射和隨后的集體光照射)的用于使樹脂5硬化的光照射的過程。然而，在進行上述的樹脂5的硬化處理工藝時，可以以更多的階段來進行用于使樹脂5硬化的光照射，在這些階段中，掩模的開口直徑是逐漸加寬的。此外，在第三實施例中，透鏡成型板21是由透光材料構(gòu)成的，并且在根據(jù)圖6A和圖6B說明的通過兩個階段的光h的照射而進行的對樹脂5 的硬化處理工藝中，說明的是從透鏡成型板21側(cè)進行光h的照射的過程。然而，可以通過使用例如金屬模制成型品等不能讓光h透過的材料構(gòu)成透鏡成型板21。在此情況下，從透明基板9側(cè)進行上述的兩個階段的光h的照射。當(dāng)從透明基板9側(cè)進行光照射時，在第一階段的光照射中使用的掩模13的各開口 13a的形狀和在第二階段中的光照射量是與從透鏡成型板21側(cè)進行的光照射情況獨立地進行優(yōu)化的，以便能夠進行上述的樹脂5的硬化處理從而提高透鏡的轉(zhuǎn)印精度。此外，可以將上述第三實施例與第二實施例進行組合。也就是說，可以用一個階段的過程來進行光h在未硬化的樹脂上的照射。在此情況下，如第二實施例中所述的那樣，當(dāng)未硬化的樹脂被光h照射時，運用光強度分布進行光照射，使得照射至透鏡曲面部23上的光h的光量大于照射至透鏡曲面部23周圍的光h的光量。另外，對集體照射中的光強度分布進行優(yōu)化，使得能夠進行上述的樹脂5的硬化處理工藝并提高透鏡的轉(zhuǎn)印精度。第四實施例相機模塊形成方法和相機模塊在第四實施例中，說明使用通過在第一實施例至第三實施例中所述的過程而獲得的透鏡陣列的相機模塊形成方法。首先，如圖7中所示，與在第一實施例至第三實施例中所述的過程中形成的多個透鏡陣列19，四一起，準(zhǔn)備了上面形成有多個攝像器件31的晶片33，還準(zhǔn)備了間隔件35和透鏡蓋陣列37。在這里使用的透鏡陣列19或透鏡陣列四分別形成有布置在透明基板上的多個凸透鏡17或凹透鏡27，該透明基板的外部形狀與上面形成有攝像器件31的晶片33的外部形狀大致相同。凸透鏡17或凹透鏡27的布置狀態(tài)與攝像器件31的布置狀態(tài)是一致的。間隔件35形成有多個布置在基板上的開口，該基板的外部形狀與上面形成有攝像器件31的晶片33的外部形狀大致相同。上述這些開口的布置狀態(tài)與攝像器件31及凸透鏡17 (或凹透鏡27)的布置狀態(tài)是一致的。
透鏡蓋陣列37形成有設(shè)置在基板上的遮光圖形，該基板的外部形狀與上面形成有攝像器件31的晶片33的外部形狀大致相同。該遮光圖形被形成為這樣的形狀其具有與攝像器件31及凸透鏡17 (或凹透鏡27)的布置相對應(yīng)的開口部，并且覆蓋住這些開口部周圍的區(qū)域。這里，如圖7中所示，在形成有攝像器件31的晶片33之上，按順序?qū)盈B地布置著間隔件35、透鏡陣列19或透鏡陣列29、另一間隔件35、另一透鏡陣列19或透鏡陣列29、以及透鏡蓋陣列37。此時，晶片33上的攝像器件31、間隔件35中的開口以及透鏡陣列19上的凸透鏡17 (或透鏡陣列四上的凹透鏡27)在層疊方向上是匹配的，并且將它們定位得使它們的周圍被透鏡蓋陣列37的遮光圖形所覆蓋。然后，在攝像器件31及凸透鏡17(或凹透鏡27)的周圍處將上述這些基板接合并固定，從而獲得層疊體39。然后，如圖8中所示，根據(jù)各攝像器件31，分割由晶片33、間隔件35、透鏡陣列 19 (四)、間隔件35、透鏡陣列1W29)和透鏡蓋陣列37形成的層疊體39，從而獲得多個透鏡模塊41。圖9示出了使用上述透鏡模塊41的相機模塊51的結(jié)構(gòu)。如上所述制造而成的透鏡模塊例如可以應(yīng)用于諸如數(shù)碼相機或攝像機等相機系統(tǒng)，或者應(yīng)用于諸如具有攝像功能的手機或其它具有攝像功能的裝置等相機模塊。該相機模塊51設(shè)置有具有層疊起來的攝像器件31和凸透鏡17 (或凹透鏡27) 的透鏡模塊41 ；用于驅(qū)動攝像器件31的驅(qū)動電路43 ；以及對來自攝像器件31的輸出信號進行處理的信號處理電路45。攝像器件31是由CXD固體攝像器件或CMOS傳感器等形成的。通過層疊所需數(shù)量的用上述各實施例的形成方法制造出來的凸透鏡17或凹透鏡27，來形成凸透鏡17或凹透鏡27。基于來自拍攝對象的圖像光(入射光)，在攝像器件31的成像平面上形成圖像。驅(qū)動電路43提供用于控制攝像器件31的傳輸操作的驅(qū)動信號。根據(jù)從驅(qū)動電路43提供的驅(qū)動信號(時序信號)，從攝像器件31進行信號傳輸。信號處理電路45進行各種類型的信號處理。經(jīng)過信號處理的視頻信號被存儲在例如存儲器等存儲介質(zhì)中或者被輸出至顯示
ο根據(jù)第四實施例的相機模塊51，如第一實施例至第三實施例所述的那樣，所使用的凸透鏡17和凹透鏡27保持了優(yōu)良的光學(xué)特性和優(yōu)良的轉(zhuǎn)印精度而不會產(chǎn)生空隙。因此， 能夠改善相機模塊51中的攝像器件31的聚光特性，從而改善圖像質(zhì)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計要求和其他因素，可以在本發(fā)明所附的權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)進行各種修改、組合、次組合以及改變。
權(quán)利要求
1.一種透鏡形成方法，其包括如下步驟讓透鏡成型板和平板狀透明基板以保持向外部敞開的間隔的方式彼此面對地布置著， 將未硬化的樹脂夾持在所述透鏡成型板與所述平板狀透明基板之間；以及在夾持于所述透鏡成型板與所述透明基板之間的所述樹脂上進行光照射，使得所述樹脂的硬化從所述透鏡成型板上的透鏡曲面部向著所述透鏡曲面部的周圍進行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡形成方法，其中，在所述透鏡成型板上形成多個所述透鏡曲面部，并且在將所述未硬化的樹脂夾持在所述透鏡成型板與所述平板狀透明基板之間的所述步驟中，將所述未硬化的樹脂布置成覆蓋著各個所述透鏡曲面部及各個所述透鏡曲面部的周圍，并且所述未硬化的樹脂處于彼此獨立的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡形成方法，其中，所述透鏡成型板具有透光特性，并且進行光照射的所述步驟是在加壓氣氛中進行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡形成方法，其中，在進行光照射的所述步驟中，首先通過具有與所述透鏡曲面部相對應(yīng)的開口的掩模進行光照射，接著在比通過所述掩模進行光照射的區(qū)域?qū)挼恼丈鋮^(qū)域上進行光照射。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡形成方法，其中，在進行光照射的所述步驟中，在所述透鏡曲面部上進行的光照射的光量大于在所述透鏡曲面部的周圍進行的光照射的光量。
6.一種透鏡，其包括平板狀透明基板；和樹脂透鏡部，所述樹脂透鏡部的透鏡曲面位于所述透明基板上，所述透鏡的特征在于，所述樹脂透鏡部的外周邊緣被形成為朝著所述透明基板變寬的錐形形狀。
7.一種相機模塊，其包括透鏡，所述透鏡包括平板狀透明基板和樹脂透鏡部，所述樹脂透鏡部的透鏡曲面位于所述透明基板上，所述樹脂透鏡部的外周邊緣被形成為朝著所述透明基板變寬的錐形形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了透鏡形成方法、透鏡和相機模塊。所述透鏡形成方法包括如下步驟讓透鏡成型板和平板狀透明基板以保持向外部敞開的間隔的方式彼此面對地布置著，將未硬化的樹脂夾持在所述透鏡成型板與所述平板狀透明基板之間；以及在夾持于所述透鏡成型板與所述透明基板之間的所述樹脂上進行光照射，使得所述樹脂的硬化從所述透鏡成型板上的透鏡曲面部向著所述透鏡曲面部的周圍進行。所述透鏡包括平板狀透明基板和樹脂透鏡部，所述樹脂透鏡部的透鏡曲面位于所述透明基板上，所述樹脂透鏡部的外周邊緣被形成為朝著所述透明基板變寬的錐形形狀。所述相機模塊包括上述透鏡。本發(fā)明能夠可靠地防止出現(xiàn)空隙因此提高成品率，提高透鏡和相機模塊的質(zhì)量。
文檔編號G02B3/00GK102343681SQ20111020812
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者佐佐木純 申請人:索尼公司