[发明专利]用于制造微透镜的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的用于制造微透镜(Mikrolinse)的方法、一种根据权利要求X的用于制造微透镜的装置以及一种根据权利要求X的微透镜。

背景技术

微透镜主要应用于需要光学聚焦装置的仪器，例如用于移动电话的摄像头。由于微型化压力(Miniatursierungsdruck)，功能性的构件应越来越小，这也适用于这种类型的微透镜。微透镜越应进一步微型化，其光学上正确的制造越困难，因为对于理想地待在批量生产中制造的微透镜同时存在巨大的成本压力。

在现有技术中，微透镜在载体基质(Traegersubstrat)上通过不同的制造方法来生产，例如在文件US 6,846,137 B1、US 5,324,623、US 5,853,960和US 5,871,888中所示。所有之前提到的方法共同的是，受原理限制，需要一定的厚度并且穿过微透镜的光必须不仅经过透镜而且经过载体基质。

由于同时所要求的高质量和在亮度(Brillanz)(其此外取决于沿着光学轴线、即光路(Strahlengang)的光学部件的厚度和数量)更高的同时对更高的分辨率的要求，根据现有技术的微透镜的进一步的优化是值得期望的。

此外，存在对尽可能高的光效率(Lichtausbeute)的要求，其尤其对于微型光学系统是决定性的，因为图像传感器占据大多非常小的面积(光冲击到其上)。

文件US 6,049,430显示了一种插入载体基质的开口中的透镜，其中，在图2中所显示的制造过程需要大量步骤并且因此是复杂的并且因为这里可达到的制造精度而对于上面所提到的要求来说可能太不精确。大量待使用的材料也是不利的。

发明内容

本发明因此目的在于说明一种尤其可在批量生产中制造的、带有尽可能高的光效率以及高亮度的微透镜，其通过根据本发明的方法和根据本发明的装置可以以简单的、适合于批量生产的方式利用灵活的形式来制造。

本目的利用权力要求1、X和X的特征来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中来说明。由至少两个在说明书、权力要求和/或附图中所说明的特征构成的全部组合也落到本发明的范围中。在所说明的值范围中，处于所提到的界限内的值也应作为限值有效公开并且能够以任意组合要求保护。

本发明基于由此来制造微透镜的思想，即透镜直接被模制到载体晶片(Traegerwafer)中，使得载体晶片不阻碍穿过透镜的光线或布置在光路之外。因此，透镜从载体晶片的两侧通过上部的和下部的透镜压模(Linsenstempel)来成形，使得通过上透镜压模与下透镜压模和/或与载体晶片的尤其共线的取向可制造高精度的微透镜。通过不同于在现有技术中的目前的做法，根据本发明使能够更灵活地设计透镜形状，尤其在目前由载体晶片占用的下透镜侧的区域中。

硬的载体晶片在此负责在制造透镜时的形状稳定性，因为其大多引起透镜的膨胀/收缩。

尤其在通过本方法和根据本发明的装置所实现的利用载体晶片矩阵和两个透镜压模矩阵同时制造大量透镜时，载体晶片此外确保透镜的光学轴线彼此间的完整性。每个对应的上压模和下压模以及载体晶片的对应的开口的相应的光栅位置因此可精确地来建立，因为载体晶片在制造时不经受尺寸变化。利用载体晶片矩阵和两个相应的透镜压模矩阵可在200mm的载体晶片直径的情况下利用根据本发明的工艺过程(Prozesslauf)来制造大约2000个透镜。

根据本发明，在此在每个透镜压模处设置有微透镜负片(Mikrolinsennegativ)，其形状确定利用根据本发明的方法所制造的微透镜的相应侧的曲率。透镜的形状可以凸状地、平面地或凹状地来实施。透镜型面根据本发明可以是球面的或非球面的。

透镜由可紫外硬化的或可热硬化的透镜材料来形成，其中，两个透镜压模中的一个在可紫外硬化的透镜材料的情况中构造成可透射紫外线。

透镜材料根据本发明至少大多数、优选地完全是无溶剂的且适合于完全的交联(Vernetzung)。