複合透鏡的製作方法

2023-08-07 20:05:26

專利名稱：複合透鏡的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種複合透鏡，尤其是關於一種塑料與玻璃複合的透鏡。
背景技術：
隨著多媒體技術的發展，數位相機、攝影機越來越為廣大消費者青睞，在人們對數位相機、攝影機追求小型化的同時，對其拍攝出物體的影像質量亦提出更高的要求，即希望拍攝物體的影像畫面清晰，而物體的成像質量於很大程度上取決於數位相機內各光學組件的優劣。
球面透鏡及非球面透鏡即為數位相機中不可或缺的光學組件，非球面透鏡主要運用透鏡本身的材料等調整折射率，故單一透鏡即可讓影像聚焦於固定點，可避免球面透鏡的慣有像差問題，可降低光學透鏡使用數量，從而使相機體積得以減小。在較低成像品質的數位相機中，可採用單一的非球麵塑料透鏡，然而在較高成像品質的數位相機中，通常採用兩片或兩片以上的非球面玻璃透鏡與球面透鏡組成透鏡組，一般現有的數位相機非球面玻璃透鏡是通過模造法製成，由於模造玻璃需要在高溫(大約600℃)及高壓(10-30KN)下進行，隨著非球面玻璃透鏡使用數量的增加必然會提高數位相機的成本。而非球麵塑料透鏡是通過射出成型方式製得，故成本較低，然而由於塑料透鏡本身的透光性比玻璃透鏡較差，且由於塑料材料具有較高的熱膨脹係數，故塑料透鏡於高溫時易膨脹，從而使用塑料透鏡會降低數位相機的成像品質。
數位相機的影像傳感器(CCD或CMOS)前一般需安裝一平面紅外濾光片，該濾光片用以濾除影響成像品質的紅外線，然而該濾光片增加了數位相機的組件數目，使得數位相機組裝複雜且增加了數位相機的體積。
有鑑於此，提供一種低成本、成像品質良好且具有紅外濾光作用的複合透鏡實為必要。
實用實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種低成本、成像品質良好且具有紅外濾光作用的複合透鏡。
為了實現本實用新型的目的，本實用新型提供一種複合透鏡，該複合透鏡包括塑料基材、玻璃膜層及紅外濾光膜層，其中該塑料基材具有球面或非球面曲面，該玻璃膜層至少形成於塑料基材的一個表面，該紅外濾光膜層形成於所述玻璃膜層表面。
相較現有技術，本實用新型的複合透鏡的採用成本較低的塑料材料作為主要基材，且利用鍍膜技術於塑料基材表面形成玻璃膜層及紅外濾光層，玻璃膜層具有較低的熱膨脹係數，故增強了該複合透鏡的成像品質，而紅外濾光膜使該複合透鏡具有了紅外濾光作用，減少了數位相機中的紅外濾光片，亦減少了數位相機的體積，且間接降低了數位相機的成本。

圖1是本實用新型複合透鏡的結構示意圖；圖2是本實用新型複合透鏡的紅外濾光膜的成份厚度表。
具體實施方式請參照圖1所示，本實用新型的複合透鏡1包括塑料基材10、玻璃膜層12及紅外濾光膜13，其中塑料基材10具有球面或非球面的表面，其材料為透明的塑料聚合物，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。玻璃膜層12形成於該塑料基材10的至少一個表面上，其材料為ZrO2-Y2O3或SiC。紅外濾光膜13形成於玻璃膜層12表面，如圖2所示，該紅外濾光膜13是由多層Ti2O3及SiO2的複合層層疊而成，該複合層的層數最佳應為25-35層。
該複合透鏡1的製造方法包括以下步驟提供一射出成型模具，該模具具有球面或非球面表面的模仁；向模具內射出塑料，成型一具有球面或非球面表面的塑料基材10；在該塑料基材10的至少一個表面上鍍一玻璃膜層12；
在該玻璃膜層表面鍍一紅外濾光層13，即可製得複合透鏡1。
製造該複合透鏡1時，首先需要提供一具有球面或非球面表面模仁的模具，於該模具內射出聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等透明聚合物，成型一具有球面或非球面表面的塑料基材10。然後將該塑料基材10裝入真空濺鍍腔內進行真空濺鍍或真空蒸鍍，採用真空濺鍍法或真空蒸鍍法鍍玻璃膜12層時應使用ZrO2-Y2O3或SiC作為濺鍍靶材或蒸鍍源，由ZrO2-Y2O3或SiC形成的玻璃膜12具有超低的熱膨脹係數，故可大大增強透鏡的成像品質。紅外濾光層13亦可通過真空濺鍍或真空蒸鍍法製得，鍍紅外濾光膜13時，Ti2O3及SiO2的結構分布及厚度如圖2所示，即當鍍一Ti2O3層後，於其上繼續鍍制一SiO2層，依次順序，大約需鍍25-35層具有Ti2O3及SiO2的複合層。
本實用新型的複合透鏡的採用成本較低的塑料材料作為主要基材，且利用鍍膜技術於塑料基材表面形成玻璃膜層及紅外濾光層，玻璃膜層的ZrO2-Y2O3或SiC具有較低的熱膨脹係數，故增強了該複合透鏡的成像品質，而紅外濾光膜使該複合透鏡具有了紅外濾光作用，減少了數位相機中的紅外濾光片，亦減少了數位相機的體積，且間接降低了數位相機的成本。
權利要求1.一種複合透鏡，其特徵在於其包括塑料基材、玻璃膜層及紅外濾光膜層，其中該塑料基材具有球面或非球面曲面，該玻璃膜層至少形成於塑料基材的一個表面，該紅外濾光膜層形成於所述玻璃膜層表面。
2.如權利要求1所述的複合透鏡，其特徵在於該塑料基材的材料為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯透明聚合物。
3.如權利要求1所述的複合透鏡，其特徵在於該玻璃膜層的材料為ZrO2-Y2O3。
4.如權利要求1所述的複合透鏡，其特徵在於該玻璃膜層的材料為SiC。
5.如權利要求1所述的複合透鏡，其特徵在於該紅外濾光膜層是由多層Ti2O3及SiO2的複合層構成。
6.如權利要求5所述的複合透鏡，其特徵在於該紅外濾光膜層包括25-35層所述Ti2O3及SiO2複合層。
專利摘要本實用新型是關於一種複合透鏡，該複合透鏡包括塑料基材、玻璃膜層及紅外濾光膜層，其中該塑料基材具有球面或非球面曲面，該玻璃膜層至少形成於塑料基材的一個表面，該紅外濾光膜層形成於所述玻璃膜層表面。
文檔編號G02B3/00GK2763819SQ200420103110
公開日2006年3月8日 申請日期2004年12月17日 優先權日2004年12月17日
發明者呂昌嶽 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司