CN114096895B - 遮光部件、透镜单元、照相机组件以及电子仪器 - Google Patents

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Abstract

一种由环状的金属制基材形成的遮光部件，具有：表面；表面的相反侧的背面；以及外周端面，其在遮光部件的外周缘将表面和背面连结。在沿着与表面正交的平面的剖面中，外周端面具有朝向遮光部件的径向的外侧而在外周端面中最凸出的顶部。

Description

遮光部件、透镜单元、照相机组件以及电子仪器
技术领域
本发明涉及遮光部件、透镜单元、照相机组件以及电子仪器。
背景技术
搭载于照相机等光学仪器、便携信息终端装置以及个人计算机等电子仪器等的照相机组件中包含在使得多个透镜堆叠于透镜保持件、即镜筒的内部的基础上，与固体拍摄元件组合的透镜单元。固体拍摄元件例如为CCD以及CMOS等图像传感器。在这种透镜单元中，在透镜与透镜之间使用用于遮光以及确定孔阑(apertures)的遮光部件。孔阑是规定光圈的开口。
在制造遮光性能优异的遮光部件这方面，公开了利用铝(Al)、铜(Cu)、锡(Sn)、SUS(不锈钢)等金属制基材制造的遮光部件的现有技术(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，为了使遮光性能变得更可靠，在遮光部件的表面形成以规定尺寸、规定间距、且以规定朝向排列的锥体状的多个凸部即蛾眼构造。这种遮光部件在照相机组件的透镜单元中防止杂散光的进入以及耀斑和重影的产生，由此遮挡对拍摄有害的光而提高照相机组件的拍摄性能。
专利文献1：日本特开2017-15815号公报
发明内容
在利用具有厚度的金属制基材制造遮光部件时，在冲切加工中，在制造物会产生形变以及褶皱中的至少一者。另外，在切断加工中，根据切断加工而裁切面的具有金属光泽的部分会露出。因此，任何加工都会导致遮光性能下降。特别地，在对拍摄性能造成的影响较大的孔阑部的成型面中，上述2种加工对遮光性能的下降造成的影响较大。
作为利用金属制基材制造遮光部件的方法，还可以考虑采用光蚀刻。各向同性的光蚀刻伴随着与蚀刻加工的进行方向垂直的方向的侧部蚀刻，因此难以在具有厚度的金属制基材形成垂直的贯通孔。然而，通过对金属制基材的起始自表面的光蚀刻和起始自背面的光蚀刻进行组合，还能够积极地应用侧部蚀刻，对加工部的剖面形状进行控制。
用于消除耀斑以及重影的孔阑部的成型面、以及规定遮光部件的外形的成型面分别具有适当的剖面形状。通过金属制基材的起始自表面的各向同性的光蚀刻和起始自背面的各向同性的光蚀刻的组合而朝向金属制基材的内部，以分别描画出近似圆弧状的方式进行蚀刻，因此在从表面及背面形成的圆弧相交叉的贯通部位，形成作为剖视时的蚀刻的交点的边缘、即顶部。
本发明的目的在于提出一种遮光部件，在利用光蚀刻的贯通孔而形成规定作为环状的遮光部件的内周缘的孔阑部的内径、以及规定作为外周缘的外形的外径时，具有透镜单元的组装工序的操作性优异的外周缘的剖面形状。
用于解决上述问题的遮光部件是由环状的金属制基材形成的遮光部件。具有：表面；所述表面的相反侧的背面；以及外周端面，其在所述遮光部件的外周缘将所述表面和所述背面连结。在沿着与所述表面正交的平面的剖面中，所述外周端面具有朝向所述遮光部件的径向的外侧在所述外周端面中最凸出的顶部。
在上述遮光部件中，可以形成为，所述顶部的位置在所述金属制基材的厚度方向上相对于所述厚度方向的中央部而错开。
在上述遮光部件中，可以形成为，对于所述遮光部件，外部光相对于所述表面而射入，具有在所述金属制基材的厚度方向上将所述金属制基材贯通的开口部，所述开口部由内周端面包围，所述内周端面具有所述表面处的孔径大于所述背面处的孔径的锥状。
在上述遮光部件中，可以形成为，所述顶部在所述金属制基材的厚度方向上位于所述背面附近。
在上述遮光部件中，可以形成为，在被拍摄区域深度为0.4μm的拍摄条件下，在使得焦点与所述顶部对准的状态下沿所述遮光部件的所述径向对所述遮光部件进行拍摄时，在所述厚度方向上，焦点与所述遮光部件中的包含所述顶部在内的第1厚度的部分对准，在所述拍摄条件下，在使得焦点与所述开口部的边缘前端部对准的状态下沿所述遮光部件的所述径向对所述遮光部件进行拍摄时，在所述厚度方向上，焦点与所述遮光部件中的包含所述边缘前端部在内的第2厚度的部分对准，所述第1厚度大于所述第2厚度。
在上述遮光部件中，可以形成为，所述顶部向所述遮光部件的面方向外侧凸出的长度，小于所述边缘的前端部向所述开口部的中心侧凸出的长度。
形成金属制基材的材料可以是从铝、铁、铜、铬、镍、钴以及它们的合金构成的组选择的任1种。
形成金属制基材的材料可以是铁-镍系合金或铁-镍-钴系合金。
形成金属制基材的材料可以是殷钢或超级殷钢。
用于解决上述问题的透镜单元具有上述遮光部件、多个透镜以及透镜保持件。
用于解决上述问题的照相机组件具有上述透镜单元以及拍摄元件。
用于解决上述问题的电子仪器具有上述照相机组件。
发明的效果
根据本发明，提供一种具有透镜单元的组装工序的操作性优异的剖面形状的遮光部件。
附图说明
图1是表示第1实施方式的遮光部件的一部分的放大剖面图。
图2是使得图1所示的遮光部件的内周和外周的端面接近而示出的剖面图。
图3是表示图1所示的遮光部件的构造的俯视图。
图4是表示具有遮光部件的照相机组件的一个例子的构造的剖面图。
图5是表示蚀刻次序的一个例子的说明图。
图6是表示在板状的不锈钢制基材的主表面对遮光部件进行多面赋形成型的方法的一个例子的说明图。
图7是表示与设计变更相应的遮光部件的光学特性的概念图。
图8是使得第2实施方式的遮光部件的内周和外周的端面接近而示出的剖面图。
图9是使得第2实施方式的变更例中的遮光部件的内周和外周的端面接近而示出的剖面图。
具体实施方式
[第1实施方式]
图4中示出了照相机组件100的一个例子。然而，能够应用本公开的遮光部件的照相机组件并不限定于该照相机组件100。在图4中，照相机组件100具有透镜单元50以及拍摄元件(图像传感器)60。照相机组件100例如内置于智能手机以及手机等。透镜单元50具有第1透镜片材20、第2透镜片材22、遮光部件31、32、33、以及透镜保持件(镜筒)40。透镜片材20、22以及遮光部件31、32、33组装于透镜保持件40。
在图4所示的例子中，在第1透镜片材20的表面背面形成有透镜部20a、20b，在第2透镜片材22的表面背面形成有透镜部22a、22b。此外，透镜片材的个数并不局限于2个，即，透镜部的数量并不局限于4个，根据透镜单元50的设计而适当地增减。遮光部件31、32、33是环状的片材。遮光部件31、32、33在透镜部22a上的光的入射面侧、透镜部22b与透镜部20a之间、以及相对于透镜部20b的光的射出面侧与拍摄元件60的封闭玻璃板7之间各配置有1个。遮光部件31、32、33遮挡与拍摄无关的光。遮光部件31、32、33分别具有与相对于各遮光部件31、32、33相邻的透镜相应的大小及开口尺寸。开口尺寸是各遮光部件31、32、33具有的开口部的孔径。
在固体拍摄元件的硅基板1中，在硅基板1的上表面即受光元件面，针对每个像素而形成有颜色分解用的彩色滤光器26以及聚光用的微透镜27。由固体拍摄元件获得的图像信息的电信号经由铝电极28而由填充于硅通路孔(TSV)内、或者将TSV的内壁覆盖的导电物质2向硅基板1的背面引导。而且，利用实现了图案化的绝缘层3和导电层4将电信号向基于BGA方式的连接端子5引导，从连接端子5输入至外部电路。封闭玻璃板7隔着框壁6而位于硅基板1的上方。将封闭玻璃板7粘贴于框壁6而使得受光区域具有气密性。框壁6较薄，具有50μm左右的厚度。覆盖玻璃板23位于照相机组件100的最上部。
下面，对遮光部件31、32、33的第1实施方式进行说明。如图3的俯视图所示，遮光部件是成型为近似环状的片材。后文中对图3(a)及图3(b)中示出的遮光部件具有的形状的差异进行叙述。除了外径、内径以及厚度以外，遮光部件31、32、33的结构相同，因此对遮光部件33进行具体说明并省略遮光部件31、32的说明。
在制造遮光部件33时，可以采用冲切法、激光加工法、蚀刻法的任意方法，但本公开中为了将成型加工面加工成适当的形状而采用蚀刻法。
作为形成遮光部件33的金属制基材，优选为厚度大于或等于10μm而小于或等于100μm的不锈钢制基材。不锈钢例如以SUS304为代表。不锈钢是含有铬或铬与镍，以铁为主成分的合金。
在遮光部件33的厚度大于或等于10μm的情况下，能抑制金属制基材的翘曲对遮光部件33的形状造成影响。另外，在遮光部件33的厚度小于或等于100μm的情况下，能抑制形成开口部时的蚀刻精度下降。此外，遮光部件33可以由除了不锈钢以外的其他金属形成。在该情况下，只要不锈钢制的遮光部件具有的遮光性能、和除了不锈钢以外的金属形成的遮光部件具有的遮光性能相同即可。
形成金属制基材的其他金属可以是从铝、铁、铜、铬、镍、钴以及它们的合金构成的组选择的任一种。根据针对金属制基材进行黑色系镀覆以及粗面化等各种表面处理的观点，另外，根据实现强度等特性的提高的观点，其他金属优选为铝。铝的易加工性以及操作性优异。
形成金属制基材的其他合金可以是铁-镍系合金以及铁-镍-钴系合金。铁-镍系合金的热膨胀系数小于不锈钢的热膨胀系数。因此，铁-镍系合金制的遮光部件的伴随着外部气温的变化的变形较小，能抑制遮光部件的翘曲的产生。并且，能够抑制以遮光部件自身的翘曲、伴随着热膨胀以及热收缩的内径的变形为主要原因的伴随着外部气温的变化的外部光的入射量的变化。此外，外部光的入射量是指通过遮光部件而向透镜射入的外部光的入射量。因而，由铁-镍系合金形成遮光部件对于抑制伴随着外部光的入射量的变化的重影以及耀斑较为有效。
此外，铁-镍系合金是以铁和镍为主成分、且例如含有大于或等于30质量％的镍、以及作为剩余部分的铁的合金。在铁-镍系合金中，作为用于形成遮光部件的材料，也优选含有36质量％的镍的合金、即殷钢。在殷钢中，相对于36质量％的镍的剩余部分有时含有除了作为主成分的铁以外的添加物。添加物例如为铬、锰、碳以及钴等。铁-镍系合金中含有的添加物最大也小于或等于1质量％。
铁-镍-钴系合金的热膨胀系数小于铁-镍系合金的热膨胀系数。因此，铁-镍-钴系合金制的遮光部件的伴随着外部气温的变化的变形较小，能进一步抑制遮光部件的翘曲的产生。并且，能够进一步抑制以遮光部件自身的翘曲、伴随着热膨胀、热收缩的内径的变形为主要原因的、伴随着外部气温的变化的外部光的入射量的变化。因而，由铁-镍-钴系合金形成遮光部件对于抑制伴随着外部光的入射量的变化的重影以及耀斑更有效。
此外，铁-镍-钴系合金是以铁、镍以及钴为主成分，且例如含有大于或等于30质量％的镍、大于或等于3质量％的钴、以及作为剩余部分的铁的合金。在铁-镍-钴系合金中，也作为用于形成遮光部件的材料而优选含有32质量％的镍、大于或等于4质量％小于或等于5质量％的钴的合金即超级殷钢。在超级殷钢中，有时相对于32质量％的镍、以及大于或等于4质量％小于或等于5质量％的钴的剩余部分含有除了作为主成分的铁以外的添加物。添加物例如为铬、锰以及碳等。铁-镍-钴系合金中含有的添加物最大也小于或等于0.5质量％。
另外，形成金属制基材的合金可以是不锈殷钢。在不锈殷钢中，镍以及钴的含量大于超级殷钢，并且不锈殷钢含有铬。不锈殷钢的热膨胀系数进一步小于超级殷钢的热膨胀系数。下面，以采用不锈钢制基材为中心进行说明。
遮光部件33通过光刻方法而获得。在光刻方法中，将在板状的不锈钢制基材的主表面形成的抗蚀剂图案作为掩模，利用能够进行不锈钢制基材的蚀刻的蚀刻剂，从一个主表面即外表面(表面)对不锈钢制基材进行蚀刻。然后，从另一个主表面即背面，对不锈钢制基材进行蚀刻，由此能够从不锈钢制基材切出即分离出具有期望的形状的遮光部件33。此外，如后所述，可以在从背面进行了蚀刻之后从表面对不锈钢制基材进行蚀刻。
图1是表示对不锈钢制基材11进行蚀刻，切出期望形状而获得的遮光部件33的一部分的放大图。此外，图1放大示出了图3中的标号15处由点划线所示的外周缘的剖面构造。图1所示的遮光部件33具有端面(外周端面)11c和相对的一对主表面11a、11b。在不锈钢制基材11的主表面11a、11b分别形成抗蚀剂图案12a、12b，将该抗蚀剂图案12a、12b作为掩模而对不锈钢制基材11进行蚀刻。由此，为了从不锈钢制基材11的相对的两个主表面11a、11b分别以各向同性的方式进行蚀刻，通过起始自主表面11a(表面)的蚀刻、以及起始自主表面11b(背面)的蚀刻而在端面11c形成顶部15。
在该蚀刻中，在剖视观察时，从主表面11a以及主表面11b朝向不锈钢制基材11的内部以描画出近似圆弧的方式进行蚀刻。因此，在切出不锈钢制基材11时，端面11c在不锈钢制基材11的厚度方向上的中央部附近处具有圆弧交叉的形状。如图1(a)所示，顶部15是在端面11c最凸出的部分。在主表面11a、11b和抗蚀剂图案12a、12b的界面，进行侧部蚀刻的部分是前端部。前端部是将抗蚀剂图案12a、12b剥离后的遮光部件33的各主表面11a、11b的边缘部。在前端部中，位于表面11a的前端部为表面前端部13a，位于背面11b的前端部为背面前端部13b。
图5中示出了蚀刻方法的一个例子。此外，在图5中，根据图示方面的限制，为了方便而省略剖面，仅记载了1个部位的贯通孔。在仅从一个主表面11b侧至中途为止对不锈钢制基材11进行半蚀刻之后(图5(b))，暂时中断蚀刻。而且，将耐蚀刻用清漆19埋设于蚀刻加工后的凹部(图5(c))，接下来仅从另一个主表面11a侧直至到达上述耐蚀刻用清漆19为止再次对不锈钢制基材11进行蚀刻(图5(d))，由此在不锈钢制基材11形成贯通孔(图5(e))。在表面的蚀刻到达耐蚀刻用清漆19之后，利用耐蚀刻用清漆19控制对不锈钢制基材11的蚀刻液的供给。由此，不锈钢制基材11在大于或等于10μm小于或等于100μm的广阔的范围内能够形成精度较高的剖面形状。
根据上述方法，能够抑制过度的侧部蚀刻，准确地控制微细孔的尺寸而进行成型。由此，还能够实现蚀刻加工的端面的剖面形状的控制。在图5中，抗蚀剂图案12a的孔径形成为大于抗蚀剂图案12b的孔径。在2个阶段的蚀刻中，采用在形成第1孔、即小孔之后形成第2孔、即大孔的蚀刻的顺序，但并不局限于此。例如，也可以预先以相同的孔径形成抗蚀剂图案12a、12b，通过使得2个阶段的蚀刻时间、以及蚀刻剂的喷射方法等产生差异等变更，从而对蚀刻加工的孔的端面的剖面形状进行控制。
在图1(a)中，示出了在不锈钢制基材11的厚度方向上顶部15位于相对于中央部略微向下方偏心的位置的剖面形状。在图1(b)中，示出了在不锈钢制基材11的厚度方向上顶部15位于相对于中央部大幅向下方偏心的位置的剖面形状。即，顶部15相对于不锈钢制基材11的厚度方向上的中央部而错开。顶部15在不锈钢制基材11的厚度方向上位于背面11b附近。
从主表面11a至顶部15的不锈钢制基材11的厚度ta和从主表面11b至顶部15的不锈钢制基材11的厚度tb的值在图1(a)中大致相同。与此相对，在图1(b)中，厚度ta大幅地大于厚度tb。基于在主表面11a、11b分别形成的抗蚀剂图案12a、12b的孔径的设计、或者起始自主表面11a侧的蚀刻时间和起始自主表面11b侧的蚀刻时间的控制、或者上述组合的变更，而进行厚度ta和厚度tb的关系的变更。并且，还能够通过上述方法而变更锐角的顶部15的形状。
图2是为了便于对各自的剖面形状进行对比而使得环形的遮光部件33的内周端面11d和外周端面11c接近而示出的说明图。此外，遮光部件33的内周是图3所示的开口的外形线即与边缘前端部16相连的虚线。另外，遮光部件33的外周是图3所示的环形的外形线即与顶部15相连的点划线。
在遮光部件33形成的开口(孔阑)决定构成透镜单元的各透镜的光圈，对透镜单元的光学特性以及拍摄性能直接造成影响，正因为如此对其边缘形状要求严格的设计。即，图2右侧所示的内周端面11d的边缘前端部16防止在边缘前端部16的前端产生的反射光相对于透镜单元内在正下方相邻的透镜而射入，在此基础上，要求排除绕进边缘前端部16与透镜之间的噪声光产生的影响。在遮光部件33中，外部光相对于表面11a而射入。因此，对于边缘前端部16，要求与正下方的透镜相邻的部位(下侧的主表面11b侧)形成为锐利的前端形状(尖端)。因此，对于遮光部件33的开口部11h，优选外部光射入一侧的孔径大于其相反侧的孔径。即，在遮光部件33的开口部11h，优选表面11a的孔径大于背面11b的孔径。另外，边缘前端部16是遮光部件33具有的开口部11h的背面11b处的开口。此外，在开口部11h，表面11a处的开口为表面前端部14a，背面11b处的开口为背面前端部14b。
与此相对，图2左侧所示的端面(外周)11c的顶部15对透镜单元的光学特性以及拍摄性能造成的影响较小。主要根据透镜单元的组装(装配)工序的操作性的观点而设计顶部15的剖面形状。
在透镜保持件(镜筒)40的内部按顺序置入遮光部件31、第1透镜片材20、遮光部件32、第2透镜片材22、遮光部件33、覆盖玻璃板23并使它们层叠而形成图4所示的透镜单元50。或者，通过使镜筒40将按顺序层叠一体化构成的构造体覆盖的次序而形成透镜单元50。
在对遮光部件31、32、33进行处理时，利用夹具(例如镊子)进行夹持遮光部件31、32、33的操作。使夹具与相当于遮光部件31、32、33的开口部11h(孔阑)内壁的图2所示的端面(内周)11d、以及精细且锐利的构造即边缘前端部16接触有可能会导致开口部11h以及边缘前端部16受到损伤，因此必须避免。因此，遮光部件33的夹具的接触部必须是图2所示的端面(外周)11c。本实施方式的遮光部件31、32、33具有顶部15，因此在沿着与遮光部件31、32、33的表面11a正交的平面的剖面中，与外周端面11c平坦的情况相比，容易利用夹具对遮光部件31、32、33进行把持，因此能够提高遮光部件31、32、33的操作性。
另外，在外周端面11c具有顶部15的情况下，与外周端面11c平坦的情况相比，在将粘接剂涂敷于外周端面11c时，粘接剂容易滞留于外周端面11c上。在这一点上，也因外周端面11c具有顶部15而能够提高遮光部件的操作性。
在分别在顶部15与圆形的外周的直径方向上的端部的2个部位接触而进行夹持的情况下，为了确保不会导致因夹具的夹入引起的变形以及损伤的机械强度，顶部15的前端可以不是极其锐利的形状，端面在附图中可以是接近90°的圆筒面(端面的锥度较小)。即，关于包含顶部15在内的外周端面11c，在与遮光部件33的表面11a正交的剖面中，端面11c可以具有直角三角形状。但是，如果顶部15在附图中过度处于下方，则夹具的接触部处于下方，在透镜单元的组装(装配)工序中，具有对遮光部件31、32、33进行夹持的夹具会与正下方的透镜面接触的风险。因此，优选顶部15位于与遮光部件31、32、33的下侧的主表面11b适度分离的厚度的位置。
因此，在以从顶部15的前端隔开恒定距离L的面内方向的遮光部件的厚度表示的情况下，要求图2所示的顶部15(外周侧)的厚度tout大于边缘前端部16(内周侧)的厚度tin。在利用厚度为10～100μm的不锈钢制基材进行成型而成的遮光部件的情况下，作为实质的厚度(能够利用卡尺等测量、利用夹具夹持的部位)，顶部15(外周侧)的厚度tout优选在最小部位也大于或等于3.0μm。另外，优选从遮光部件的主表面11b至图1所示的顶部15的厚度tb不是0、即大于0。
换言之，可以以如下方式对顶部15的厚度tout以及边缘前端部16的厚度tin进行定义。即，在被拍摄区域深度为0.4μm的拍摄条件下，在使得焦点与顶部15对准的状态下沿遮光部件33的径向对遮光部件33进行拍摄时，在遮光部件33的厚度方向上，焦点与遮光部件33中的包含顶部15在内的第1厚度的部分对准。该第1厚度为顶部15的厚度tout。
另外，在上述拍摄条件下，在使得焦点与边缘前端部16对准的状态下沿遮光部件33的径向对遮光部件33进行拍摄时，在遮光部件33的厚度方向上，焦点与遮光部件33中的包含边缘前端部16在内的第2厚度的部分对准。该第2厚度为边缘前端部16的厚度tin。第1厚度、即顶部15的厚度tout大于第2厚度、即边缘前端部16的厚度tin。
在本实施方式中，顶部15的厚度tout大于边缘前端部16的厚度tin，因此与顶部15的厚度tout小于或等于边缘前端部16的厚度tin的情况相比，能够提高利用夹具把持的顶部15的机械强度。因此，能够抑制因夹具的夹持引起的遮光部件33的变形，另外，能够容易地利用夹具对遮光部件33进行夹持。
优选顶部15的角度大于边缘前端部16的角度。例如可以以下面的方式对顶部15的角度以及边缘前端部16的角度进行测定。即，沿与遮光部件33的表面11a正交的平面对遮光部件33进行剖切而使得遮光部件33的剖面露出。接下来，在遮光部件33中，分别对包含顶部15在内的部分、以及包含边缘前端部16在内的部分进行拍摄。此时，以相同的倍率对包含顶部15在内的部分、以及包含边缘前端部16在内的部分进行拍摄。
接下来，在图像上设定形成顶部15的2条直线，对由这2条直线形成的顶部15的角度进行测定。另一方面，在图像上设定形成边缘前端部16的2条直线，对由这2条直线形成的边缘前端部16的角度进行测定。
顶部15的角度大于边缘前端部16的角度，从而与顶部15的角度小于或等于边缘前端部16的角度的情况相比，能够提高顶部15的机械强度。由此，在利用夹具夹持遮光部件33时，能够提高遮光部件33的操作性。
为了对顶部15以及边缘前端部16的形状造成的光学影响进行说明，图7中取代圆弧相交叉的端面形状、即基于蚀刻成型的端面形状，而示出外周端面以及内周端面假想地具有直线形状的顶部的情况下的遮光部件的光学特性。此外，图7中示出了4种顶部以及4种边缘前端部。各顶部的顶角θ为30°、45°、60°、90°的任一者。
图7左侧示出了具有4种顶角的顶部分别在上下方向上以均等的角度凸出的状态。图7右侧示出了具有4种顶角的顶部的各自的一条边与遮光部件的下方的主表面11b一致地凸出的状态。此外，在顶角为90°的情况下，形成顶部的两条边与下方的主表面11b不一致。
在图7的左侧，在顶角θ为90°的情况下，能够想到沿顶部的斜面向左下方以45°射入的拍摄时不需要的有害光会作为噪声光而到达遮光部件的下方。在顶角θ为30°、45°、60°的顶部，同样地沿顶部的斜面向左下方以45°射入的拍摄时，不需要的有害光会照射至各顶部斜面并向上方反射，避免了其到达遮光部件的下方。
在图7的右侧，能够想到沿顶角θ为90°的顶部的斜面(相对于遮光部件的下方的主表面未配置为直角)向右下方以略小于90°的角度射入的拍摄时，不需要的有害光会作为噪声光而到达遮光部件的下方的情况。在顶角θ为30°、45°、60°的顶部，同样地沿顶部的斜面向右下方以略小于90°的角度射入的拍摄时不需要的有害光会照射至各顶部并反射。此外，在顶角θ为45°、60°的顶部，照射至顶部的光比辅助线(虚线)更朝向下方，到达遮光部件的下方的噪声光未完全被排除。
图4所示的透镜单元的情况下，可以忽略在透镜部20a、20b、22a、22b的有效区域外产生并有可能射入至遮光部件的外周端面11c的有害光。与此相对，需要尽量排除在形成于遮光部件的开口(孔阑)的内侧产生并有可能射入至透镜部以及图像传感器的有害光。因此，不仅是边缘表面的黑化处理，关于确定开口(孔阑)的边缘形状，要求设为锐利的前端形状(尖端)，优选其顶角小于45°。
在通过蚀刻成型出由具有以上说明的剖面形状、平面形状的不锈钢制基材构成的遮光部件的情况下，光学浓度(OD)充分，需要降低具有金属光泽的部分引起的噪声光成分的反射，对遮光部件实施公知的黑化处理。作为黑化处理，能举例示出利用含有镍的电镀液的电镀法、将磷酸盐用作还原剂的基于Ni-P(镍-磷)镀覆的无电电镀法、上述方法和基于氧化处理的氧化膜的形成的并用、表面哑光化、形成蛾眼构造等。优选黑化处理后的遮光部件具有利用麦克白浓度计(Macbeth densitometer)测量的光学浓度大于或等于2.0的遮光性能。
在遮光部件31、32、33的蚀刻成型时，如图6所示，以如下方式进行蚀刻而切出期望的形状，即，在板状的不锈钢制基材11的主表面进行多面赋形(举例示出3列×2行的例子)而形成与作为成型对象的开口(孔阑)尺寸各不相同的遮光部件31、32、33相应的抗蚀剂图案的基础上，不保留对各遮光部件31、32、33进行保持的桥接部17。在从蚀刻成型至黑化处理之后，沿该图所示的虚线的切割线进行裁切，由此使得各遮光部件31、32、33实现单片化。对于切割，可以是切割刀之类的机械式的裁切手段，也可以是激光切割。切割刀的裁切速度优异，但还成为基材变形等的原因。激光切割能够抑制基材变形，但裁切速度比切割刀差。
在图6中，DL1、DL2所示的切割线不仅从裁切不锈钢制基材11的部位通过，从沿着规定遮光部件31、32、33的外形的轮带状的空间部的部位通过的比例也较多，因此施加于切割刀(刃)的负荷也减小，在单片化的作业方面也具有优势。如果沿DL1的切割线裁切，则实现了单片化的遮光部件如图3(a)所示那样，形成为未保留桥接部17的环状的结构。另一方面，如果沿DL2的切割线裁切，则如图3(b)所示，遮光部件形成为在外周部保留有桥接部17的结构。基于切割线的遮光部件的外形根据构成透镜单元50时的镜筒40的内壁形状(引导槽的有无)等而适当地选择。另外，对于遮光部件的裁切，在裁切桥接部、其周围部位之类的微小区域时，不会产生变形，因此激光切割较为有利。并且，如果是微小区域的裁切，则与切割刀那样必然具有刀刃的大小的方法相比，能够实现高精度的裁切。
如该图的下部所示，可以预先作为蚀刻图案而使得表示各遮光部件31、32、33的规格的识别符号18等残留于各遮光部件上。由此，在单片化后的装配中，在识别各遮光部件时不会出现失误，有助于在准确的配置部位进行操作。关于搭载于智能手机等便携终端的照相机的透镜单元，组装的多个遮光部件的开口(孔阑)随着接近图像传感器而变为大尺寸，由此增大了映射至图像传感器的图像，从而为优选，需要可靠无误地识别配置部位不同的遮光部件。即使是同一遮光部件，有时在表面背面形成的孔径也不同，从而在表面背面的识别这方面也有效。
[第2实施方式]
参照图8以及图9对遮光部件的第2实施方式进行说明。第2实施方式的遮光部件与第1实施方式的遮光部件相比，遮光部件的顶部以及边缘前端部的形状不同。因此，下面，对这些不同点详细进行说明，另一方面，省略除此以外的说明。
图8是为了便于对各自的剖面形状进行对比，使得环形的遮光部件33的内周和外周的端面11c、11d接近而示出的说明图。此外，遮光部件33的内周是图3所示的开口的外形线即与边缘前端部16相连的虚线。另外，遮光部件33的外周是图3所示的环形的外形线即与顶部15相连的点划线。
形成于遮光部件33的开口(孔阑)确定构成透镜单元的各透镜的光圈，直接影响透镜单元的光学特性以及拍摄性能，正因为如此，对其边缘形状要求严格的设计。即，要求图9右侧所示的内周的端面11d的边缘前端部16防止在边缘前端部16产生的反射光相对于透镜单元内在正下方相邻的透镜而射入，除此以外，还要求排除绕进边缘前端部16的前端与透镜之间的噪声光产生的影响。因此，对于边缘前端部16要求在与正下方的透镜相邻的部位(下侧的主表面侧)形成为锐利的前端形状(尖端)。因此，优选遮光部件33的开口部的外部光射入一侧的孔径大于其相反侧的孔径。即，在遮光部件33的开口部，优选表面11a处的孔径大于背面11b处的孔径。
与此相对，图8左侧所示的端面(外周)11c的顶部15对透镜单元的光学特性以及拍摄性能造成的影响较少。主要根据透镜单元的组装(装配)工序的操作性的观点而设计顶部15的剖面形状。
在透镜保持件(镜筒)40的内部按顺序置入遮光部件31、第1透镜片材20、遮光部件32、第2透镜片材22、遮光部件33、覆盖玻璃板23并使它们层叠，由此形成图4所示的透镜单元50。或者，使镜筒40将按顺序层叠并实现了一体化的构造体覆盖的次序，由此形成透镜单元50。
在对遮光部件31、32、33进行处理时，利用夹具(例如镊子)进行夹持遮光部件的操作。使夹具与相当于遮光部件的开口部(光圈)内壁的图8所示的端面(内周)11d、以及精细且锐利的构造即边缘前端部16接触有可能会导致开口部以及边缘前端部16受到损伤，因此必须避免。因此，遮光部件33的夹具的接触部必须是图8所示的端面(外周)11c。
在分别在顶部15与圆形的外周的直径方向上的端部的2个部位接触而进行夹持的情况下，为了确保不会导致因夹具的夹入引起的变形以及损伤的机械强度，顶部15的前端可以不是极其锐利的形状，端面在附图中可以是接近90°的圆筒面(端面的锥度较小)。即，关于包含顶部15在内的外周端面11c，在与遮光部件33的表面11a正交的剖面中，端面11c可以具有直角三角形状。但是，如果顶部15在附图中过度靠向下方，则夹具的接触部处于下方，在透镜单元的组装(装配)工序中，具有夹持遮光部件的夹具会与正下方的透镜面接触的风险。因此，优选顶部15位于与遮光部件的下侧的主表面11b适度地分离的厚度的位置。即，优选背面11b与顶部15之间的距离L15具有能够由夹具把持的程度的大小。
要求构成为图8所示的顶部15(外周侧)向遮光部件的面方向外侧凸出的长度Lout小于边缘前端部16(内周侧)向开口部的中心侧凸出的长度Lin。Lout即使是大于遮光部件的起始自主表面的端部(背面前端部)13b(下侧)的长度的起始自表面前端部13a(上侧)的长度，也优选小于Lin。在Lout尽量较小的剖面形状中，通过与构成透镜单元的镜筒的内壁面的接触而避免顶部15受到损伤。
顶部15凸出的长度Lout在沿着与表面11a正交的平面的剖面中，是将遮光部件33的表面11a和包含顶部15在内的端面11c连接的部分与顶部15之间的距离，且是沿着遮光部件33的径向的距离。边缘前端部16凸出的长度Lin在沿着与表面11a正交的平面的剖面中，是开口部的表面11a的开口与开口部的背面11b的开口之间的距离，且是沿着遮光部件33的径向的距离。边缘前端部16凸出的长度Lin在沿着与表面11a正交的平面的剖面中，是表面前端部14a与背面前端部14b之间的距离，且是沿着遮光部件33的径向的距离。
顶部15凸出的长度Lout小于边缘前端部16凸出的长度Lin，从而与顶部15凸出的长度Lout大于或等于边缘前端部16凸出的长度Lin的情况相比，能够抑制顶部15的机械强度降低。由此，在利用夹具把持遮光部件33的情况下，能够提高遮光部件33的操作性。
在开口(孔阑)的表面背面的孔径、外周端面11c以及内周端面11d具有的顶部的形状、上述凸出长度满足以上说明的关系的情况下，还可以采用具有图9所示的剖面形状的遮光部件的设计变更例。即，边缘前端部16也可以构成为位于与顶部15相同的厚度的位置或者与顶部15相比进一步与遮光部件的下侧的主表面(背面)11b分离的厚度的位置。背面11b与边缘前端部16之间的距离L16可以与背面11b与顶部15之间的距离L15相等，也可以不同。
[变更例]
此外，可以以下面的方式对上述各实施方式进行变更实施。
[外周端面]
·外周端面11c在沿着与表面11a正交的平面的剖面中，可以具有朝向遮光部件33的径向的外侧而凸出的三角形状。即，在外周端面11c中，将表面11a和顶部15连接的部分可以具有直线状，另外，将背面11b和顶部15连接的部分可以具有直线状。在该情况下，也因外周端面11c具有顶部15而能够提高遮光部件33的操作性。
[遮光部件]
·第1实施方式的遮光部件33的构造可以与第2实施方式的遮光部件33的构造组合实施。即，遮光部件33可以具有满足上述厚度tout、tin的关系、以及长度Lout、Lin的关系这两者的构造。
标号的说明
11…不锈钢制基材
11a…主表面(表面)
11b…主表面(背面)
11c…端面(外周端面)
11d…端面(内周端面)
12a、12b…抗蚀剂图案
15…顶部
16…边缘前端部
23…覆盖玻璃板
40…透镜保持件(镜筒)
50…透镜单元
20…第1透镜片材
20a、20b、22a、22b…透镜部
22…第2透镜片材
31、32、33…遮光部件
100…照相机组件

Claims (10)

1.一种遮光部件，其由环状的金属制基材形成，其中，
所述遮光部件具有：
表面；
所述表面的相反侧的背面；以及
外周端面，其在所述遮光部件的外周缘将所述表面和所述背面连结，
在沿着与所述表面正交的平面的剖面中，所述外周端面具有朝向所述遮光部件的径向的外侧而在所述外周端面中最凸出的顶部，
对于所述遮光部件，外部光相对于所述表面而射入，
具有在所述金属制基材的厚度方向上将所述金属制基材贯通的开口部，
所述开口部由内周端面包围，
所述内周端面具有所述表面处的孔径大于所述背面处的孔径的锥状，
在被拍摄区域深度为0.4μm的拍摄条件下，在使得焦点与所述顶部对准的状态下沿所述遮光部件的所述径向对所述遮光部件进行拍摄时，在所述厚度方向上，焦点与所述遮光部件中的包含所述顶部在内的第1厚度的部分对准，
在所述拍摄条件下，在使得焦点与所述开口部的边缘前端部对准的状态下沿所述遮光部件的所述径向对所述遮光部件进行拍摄时，在所述厚度方向上，焦点与所述遮光部件中的包含所述边缘前端部在内的第2厚度的部分对准，
所述第1厚度大于所述第2厚度。
2.根据权利要求1所述的遮光部件，其中，
所述顶部的位置在所述金属制基材的厚度方向上，相对于所述厚度方向的中央部而错开。
3.根据权利要求2所述的遮光部件，其中，
所述顶部在所述金属制基材的厚度方向上位于所述背面附近。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的遮光部件，其中，
所述顶部向所述遮光部件的面方向外侧凸出的长度，小于所述边缘的前端部向所述开口部的中心侧凸出的长度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的遮光部件，其中，
形成金属制基材的材料是从铝、铁、铜、铬、镍、钴以及它们的合金构成的组选择的任1种。
6.根据权利要求5所述的遮光部件，其中，
形成金属制基材的材料是铁-镍系合金或铁-镍-钴系合金。
7.根据权利要求6所述的遮光部件，其中，
形成金属制基材的材料是殷钢或超级殷钢。
8.一种透镜单元，其中，
所述透镜单元具有：
权利要求1至7中任一项所述的遮光部件；
多个透镜；以及
透镜保持件。
9.一种照相机组件，其中，
所述照相机组件具有：
权利要求8所述的透镜单元；以及
拍摄元件。
10.一种电子仪器，其中，
所述电子仪器具有权利要求9所述的照相机组件。
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