[发明专利]非球面透镜结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非球面透镜结构的制造方法，特别涉及一种具有双非球面表面的透镜结构阵列的制造方法。 

背景技术

传统的采用了高分辨率电子影像感侧器的数字照相机需搭配高分辨率的光学透镜，例如非球面透镜。尽管非球面透镜具有许多光学特性的优点，然而利用研磨玻璃及抛光等传统方式制造非球面透镜却非常困难，因此采用全玻璃构件的非球面透镜的光学装置，例如集成数字相机或内置于移动电话的照相装置，其制造成本相对昂贵。 

另一种传统的非球面透镜的制造方法是：利用压模法制作透明塑料材质或低熔点玻璃材质的非球面透镜。尽管以压模法制作塑料非球面透镜的成本低廉，然而其制作的透镜的精确度却不足以用于高分辨率相机，尤其是在将塑料非球面透镜应用于主要聚焦构件时。更有甚者，传统压模法仅能依次序模铸树脂，在透明板上制作单面的非球面透镜，并重复制成阵列，以供晶圆级封装，因此，以传统模铸法制造非球面透镜的批量生产能力有限，这也限制了其制造成本的降低。 

图1是剖面示意图，其示出了传统的制作塑料非球面透镜的压模法。请参阅图1，首先将透明树脂3灌注于透明基板1上。接着将一模具2移向基板，使其将透明树脂3压铸成透明基板1上的具有非球面表面3a的透镜。当完成压铸步骤后，使模具2返回原点。接着，重复复制上述模铸步骤，以在基板上制成非球面透镜阵列，以供晶圆级封装加工使用。 

图2是剖面示意图，其示出了另一传统混合结构的非球面透镜的制作方法，由此在凸透镜上转置一非球面复合层。传统的复合式透镜通过在单一透镜的表面上形成非球面复合层而制成，上述单一透镜的材质为光学玻璃或透镜板，以作为非球面透镜的母材，如此形成的非球面透镜的制造成本相对较低。请参阅图2，形成非球面透镜所使用的模具10具有一平滑凹入的转换面20，以用于形成一非球面的复合层30。将一特定量的紫外光硬化树脂设置于该转换面20上。上述紫外光硬化树脂用以作为非球面的复合层30的光学材料。接着，将采用光学玻璃材料制作的凸透镜40设置于模具10中，并用一支撑框50固定。该紫外光硬化树脂便均匀地固定在转换面20与凸透镜40之间。接着，将紫外光硬化树脂光硬化后，便形成非球面透镜。虽然采用模具制作的非球面透镜具有较佳的光学性质。然而，在凸透镜上形成非球面的复合层的批量生产性仍相对较低，因而其制造成本仍无法降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有双非球面的透镜结构的制造方法，该具有双非球面的透镜结构利用微影及蚀刻加工而成，其光学性质优于传统的单非球面透镜。 

本发明提供一种非球面透镜结构的制造方法，包括：提供一基板；在该基板上形成一通孔，用可光分解的树脂制成一球面透镜；向该通孔中插入该球面透镜，露出该球面透镜的一预留曲面；向该基板上涂布一黑色染料层，并挡住该球面透镜的部分区域；在该基板上顺应性地形成一光阻层，覆盖该球面透镜；对该光阻层进行灰阶微影加工，以通过该光阻层在球面透镜上形成具有一非球面顶表面的一第一透镜构件；利用紫外光照射该球面透镜，照射后的该球面透镜由化学溶剂溶解，留下一空穴；以及在该空穴中形成具有一非球面背表面的一第二透镜构件。 

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文将结合具体实施例，并配合附图，进行详细说明。 

附图说明

图1是剖面示意图，其示出了传统的制作塑料非球面透镜的压模法； 

图2是剖面示意图，其示出了另一传统混合结构的非球面透镜的制作方法； 

图3～10是剖面示意图，其示出了根据本发明一实施例的具有双非球面的透镜结构的制造方法的各个步骤；以及 

图11～12是剖面示意图，其示出了根据本发明另一实施例的具有双非球面的透镜结构的制造方法的各个步骤。 

其中，附图标记说明如下： 

现有技术部分(第1～2图)

1～透明基板；2～模具；3～透明树脂；3a～非球面表面；10～模具；20～转换面；30～非球面的复合层；40～凸透镜；50～支撑框。 

本发明部分(第3～12图)

100～基板；105～通孔；200～球面镜；110～黑色染料层；120～光阻层；300～光罩；125～非球面构件；125a～非球面构件的非球面顶表面；210～第三透镜构件；210a～第三透镜构件的非球面背表面；250～第二透镜构件；250a～第二透镜构件的非球面背表面。 

具体实施方式