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1、(10)申请公布号 CN 103080779 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103080779 A *CN103080779A* (21)申请号 201080068891.4 (22)申请日 2010.09.02 G02B 3/00(2006.01) B29D 11/00(2006.01) (71)申请人 EV 集团有限责任公司 地址 奥地利圣弗洛里安 (72)发明人 M. 卡斯特 M. 温普林格 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 杜荔南 刘春元 (54) 发明名称 用于制造透镜晶片的冲模工具、 设备和方法 (57) 摘要 本发明涉。
2、及用于制造、 尤其是冲压具有多个 微透镜 （20） 的单片透镜晶片 （10） 的冲模工具、 设 备和方法。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.03.01 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2010/005374 2010.09.02 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/028163 DE 2012.03.08 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图8页 (10)申请公布号 CN 103080779 A CN 103080779 A *CN10。
3、3080779A* 1/2 页 2 1. 用于制造、 尤其是冲压具有大量微透镜 （20） 的单片透镜晶片 （10） 的冲模工具， 由以 下组成 ： - 带有具有第一冲压结构 （8） 的第一冲压侧 （6） 的第一冲模 （1） ， 和 - 带有具有第二冲压结构 （9） 的第二冲压侧 （7） 的第二冲模 （2） ， 其中 冲模 （1， 2） 中的至少一个在其冲压侧 （6,7） 处具有在周边至少部分地限定冲压空间 （19） 的凸出部。 2. 根据权利要求 1 所述的冲模工具， 其中凸出部构造为尤其是环形的、 优选圆环形的 坝 （3） ， 所述坝 （3） 尤其是具有 200mm、 300mm 或 450。
4、mm 的内径 Di。 3. 根据前述权利要求之一所述的冲模工具， 其中冲压空间 （19） 在冲压时部分地、 尤其 是在上面由第二冲压侧 （9） 限定。 4. 根据前述权利要求之一所述的冲模工具， 其特征在于， 冲模 （1， 2） 中的至少一个、 尤 其是第一冲模 （1） 对于电磁辐射是能穿透的。 5. 根据前述权利要求之一所述的冲模工具， 其中第一冲模 （1） 具有用于相对于第二冲 模 （2） 的第二定向标记 （5a， 5i） 定向第一冲模 （1） 的第一定向标记 （4a， 4i） 。 6. 用于制造具有大量微透镜 （20） 的单片透镜晶片 （10） 的设备， 具有 ： - 根据前述权利要求之。
5、一所述的冲模工具， - 用于尤其是牢固地固定地在背离第一冲压侧 （6） 的第一接纳侧 （23） 处接纳第一冲模 （1） 的第一接纳装置 （21） ， 和 - 用于在其背离第二冲压侧 （7） 的第二接纳侧 （24） 处接纳第二冲模 （2） 的第二接纳装 置 （22） ， 其中 能实施第二冲模 （2） 在 X-Y 层面中和与此正交地伸展的 Z 方向上的受控制的运动以 及围绕平行于 Z 方向伸展的旋转轴的受控制的旋转以用于使第一冲模 （1） 与第二冲模 （2） 定向， 并且其中定向能根据冲模 （1， 2） 的位置、 尤其是定向标记 （4a， 4i， 5a， 5i） 的位置来控 制。 7. 根据权利要。
6、求 6 所述的设备， 其中设置行程驱动装置 （31） ， 通过所述行程驱动装置 能实施第二接纳装置 （22） 在 Z 方向上的运动。 8. 根据权利要求 6 或 7 所述的设备， 所述设备包括楔误差均衡装置 （34,35,36） ， 利用 所述楔误差均衡装置能均衡在冲模 （1， 2） 之间的楔误差。 9. 根据权利要求 6 至 8 之一所述的设备， 其中设置尤其是能在 Z 方向上运动的光学系 统 （32， 33） 以用于检测定向标记 （4a， 4i， 5a， 5i） 在 X、 Y 和 Z 方向上的位置。 10. 用于利用根据权利要求 1 至 5 之一所述的冲模工具和 / 或根据权利要求 6 至。
7、 9 之 一所述的设备制造具有大量微透镜 （20） 的单片透镜晶片 （10） 的方法， 具有以下步骤， 尤其 是具有以下流程 ： - 在接纳装置 （21， 22） 上相对地布置和固定冲模 （1， 2） ， - 在 X 和 Y 方向上以及围绕旋转轴至少粗略地彼此定向冲模 （1,2） ， - 将可硬化的流体 （15） 、 尤其是聚合物以流体的形式施加到冲压侧 （6,7） 之一、 尤其是 第二冲压侧 （7） 上， 和 - 通过楔误差均衡装置 （34,35,36） 执行楔误差均衡以用于平行地定向冲压侧 （6,7） ， - 冲压透镜晶片 （10） 以用于使可硬化的流体 （15） 成型并且接着硬化， 其中。
8、成型通过冲 权 利 要 求 书 CN 103080779 A 2 2/2 页 3 模 （1,2） 的朝向彼此的运动来进行。 11. 根据权利要求 10 所述的方法， 其中冲压在冲模 （1,2） 之间无接触的情况下进行。 12.根据权利要求10或11所述的方法， 其中冲压以经过力调节和/或位置调节的方式 来进行。 权 利 要 求 书 CN 103080779 A 3 1/9 页 4 用于制造透镜晶片的冲模工具、 设备和方法 技术领域 0001 本发明涉及根据权利要求1、 6和10的用于制造、 尤其是冲压具有多个微透镜的单 片透镜晶片的冲模工具、 设备和方法。 背景技术 0002 微透镜首先应用于。
9、需要光学聚焦装置的设备， 例如应用于移动电话的相机。由 于微型化压力， 功能区域应该变得越来越小。微透镜越应该微型化， 其光学正确的制造越 困难， 因为同时对于理想地在大量生产中要制造的微透镜存在巨大成本压力。在现有技 术中， 在载体衬底上通过不同的制造方法来产生微透镜， 如例如在 US 6,846,137 B1、 US 5,324,623、 US 5,853,960和US 5,871,888中所示的那样。 所有前述方法共同的是， 原理决 定地需要一定的厚度并且穿过微透镜的光不仅必须通过透镜， 而且必须通过载体衬底。由 于同时所需要的高质量和在同时尤其是取决于沿着光轴、 也即光路的光学系统的厚。
10、度和数 量的较高亮度情况下对较高分辨率的要求， 对根据现有技术的微透镜的进一步优化是值得 期望的。 0003 此外， 需要尽可能高的光产量， 其尤其是对于微光学系统是决定性的， 因为图像传 感器占用大多非常小的光能射到上面的面。 0004 在 EP 2 168 746 A1 中公开了无载体式的微透镜阵列的制造方法。 0005 在制造无载体式的微透镜阵列时有问题的是在制造透镜阵列时、 尤其是在冲压和 硬化时透镜阵列材料的收缩。 发明内容 0006 本发明所基于的任务是， 说明一种冲模工作或者此类设备或此类方法， 利用它们 尤其是在大量生产中可以制造具有高的光产量以及高亮度和同时高生产精度的微透镜。
11、的 透镜晶片。 0007 该任务利用权利要求 1、 6 和 10 的特征来解决。本发明的有利的改进方案在从属 权利要求中说明。所有由至少两个在说明书、 权利要求书和 / 或图中所说明的特征组成的 组合均落入本发明的范围中。在所说明的值域情况下， 处于所述极限内的值也应该作为极 限值认为是公开的并且可以任意的组合要求保护。 0008 本发明所基于的思想是， 这样设计用于制造透镜晶片的冲模工具， 使得冲模限定 用于接纳可硬化的流体的冲压空间地构造用于制造透镜阵列， 使得在冲压或制造透镜阵列 时自动地构造透镜阵列的侧周边边缘。通过这种方式明显地简化透镜阵列的进一步处理， 因为为此可以使用已经存在的载。
12、体系统和处理设备。 同时使得能够以高精度制造非常均质 的、 最佳硬化的透镜阵列。 此外， 通过本发明的构型可以作为具有大量微透镜的单片透镜晶 片利用唯一的冲压步骤制造实际上任意的透镜形状， 尤其是球面的和 / 或非球面的、 凸状 的和 / 或凹状的以及菲涅耳透镜。 0009 根据本发明， 通过冲模工具的该构型可制造无载体式的微透镜阵列， 其中微透镜 说 明 书 CN 103080779 A 4 2/9 页 5 由于放弃载体而具有比带有载体的微透镜小的厚度。 0010 根据冲模工具的一种有利的实施方式， 根据本发明规定， 凸出部被构造为尤其是 环形的、 优选圆形的坝， 所述坝尤其是具有200mm。
13、、 300mm或450mm的内径Di。 由此进一步简 化透镜晶片的处理。 0011 此外有利地规定， 冲压空间在冲压时部分地、 尤其是在上面由第二冲压侧限制。 0012 根据本发明的另一有利的实施方式规定， 冲模中的至少一个、 尤其是第一冲模对 于电磁辐射是可穿透的。 通过这种方式， 不仅可以通过穿过冲模照射进行硬化， 而且也可以 在制造透镜晶片时检测用于定向和楔误差补偿的可能的定向标记。 0013 本发明通过以下方式来改进， 即第一冲模具有相对于第二冲模的第二定向标记来 定向第一冲模的第一定向标记。由此并且尤其是通过将定向标记集成到冲模中、 优选凸出 部中， 能够实现冲模的高度精确的定向， 。
14、并且通过具有凸出部的冲模工具的本发明构型最 小化或甚至排除在进一步加工和进一步处理时的后续误差。 从利用本发明冲模工具制造的 透镜晶片的边缘可以精确地推断出每个单个的在透镜晶片中所设置的微透镜的位置， 甚至 当发生了透镜晶片材料的收缩时也是如此。 0014 利用本发明， 具有小于 3m、 尤其是小于 1m、 优选小于 0.5m、 更优选小于 0.1m 定向精度偏差的可再现精度的在 X 和 Y 方向上的定向精度是可能的。 0015 本发明设备除了前述冲模工具之外具有以下特征 ： - 用于在背离第一冲压侧的接纳侧处尤其是静态固定地接纳第一冲模的第一接纳装 置。该接纳装置可以是卡盘， 其安装在固定的。
15、或静态的支架处。例如可以通过真空槽来固 定第一冲模。 0016 - 用于在其背离第二载体侧的接纳侧接纳第二冲模的第二接纳装置。接纳装置尤 其是同样可以被构造为卡盘， 所述卡盘优选具有通过真空槽实施的固定装置。 0017 所述设备被构造为使得所述设备可以实施第二冲模在 X-Y 层面中和与之正交地 伸展的Z方向上的受控制的运动以及围绕平行于Z方向伸展的旋转轴的受控制的旋转以用 于使第一冲模与第二冲模定向。X-Y 层面基本上平行于在冲压时冲模的冲压侧。 0018 此外， 所述设备可被控制为使得定向根据冲模的位置、 尤其是定向标记的位置来 进行。 0019 根据本发明设备的一种有利的实施方式， 设置行。
16、程驱动装置， 通过所述行程驱动 装置可实施第二接纳装置在 Z 方向上的运动。行程驱动装置尤其是由三个机动化的、 彼此 无关的、 优选旋转对称地在周边处彼此以 120 度的角度间隔地在轴向上平行地定位的螺杆 传动装置组成。由此一方面能够实现第二冲模在接纳装置上在 Z 方向上的平行运动。另一 方面行程驱动装置同时可以引起第二冲模倾斜。 0020 只要本发明设备包括楔误差均衡装置， 利用其可以均衡冲模之间的楔误差， 则冲 模可以准确地彼此平行地被定向， 由此可以制造具有最佳光轴的均质透镜。这尤其是在多 个透镜稍后被堆叠时是重要的。 0021 楔误差均衡装置有利地被设置为均衡台或均衡卡盘， 其固定在行。
17、程驱动装置上。 0022 在本发明的另一实施方式中规定， 设置尤其是在 Z 方向上可运动的光学系统以用 于检测所述定向标记中的每一个在 X、 Y 和 Z 方向上的位置。 0023 本发明方法在使用前述冲模工具和 / 或前述设备的情况下通过以下方法步骤来 说 明 书 CN 103080779 A 5 3/9 页 6 表征 ： - 将冲模相对地布置和固定在相对应的接纳装置上， -只要需要， 尤其是以小于100m、 优选小于50m、 更优选小于10m的精度进行冲模 彼此在 X 和 Y 方向上以及在围绕旋转轴的旋转方向上的至少粗略的定向 （所谓的预对齐） ， - 通过楔误差均衡装置进行楔误差均衡， 以。
18、便尤其是以小于 5m、 优选小于 3m、 更优 选小于 1m 的精度平行地定向冲压侧， - 接着将可硬化的流体、 尤其是聚合物以流体形式施加到平面冲压侧之一上， 尤其是第 二冲压侧上， 所述第二冲压侧优选地布置在下面并且通过凸出部形成冲压空间， 所述冲压 空间的底部形成第二冲压侧， - 通过可硬化的流体的成型并且接着硬化来冲压透镜晶片， 其中成型通过冲模的朝向 彼此运动来进行。 0024 根据本发明的一种有利的实施方式规定， 冲压在冲模之间无接触的情况下进行。 由此， 在冲压空间的侧边缘处形成开放的环缝隙， 所述环缝隙被构造允许可硬化的流体在 成型透镜晶片时或在冲压透镜晶片时从侧向溢出。 00。
19、25 只要冲压在 Z 方向上以经过力调节和 / 或位置调节的方式来进行， 则可以以小于 10m、 优选小于5m、 优选小于3m、 更优选小于1m定向精度偏差的可再现精度精确地 定义和均质地制造透镜晶片。 0026 第一和第二冲模被设计为透镜冲模， 该透镜冲模具有构造微透镜的负片 （Negativ） 、 也即凹状 / 凸状的冲压结构， 其中也可设想球面的 / 非球面的和 / 或菲涅耳透 镜。在透镜冲模的直径约为 200mm 的情况下， 例如可以在一个冲压步骤中冲压大约 2000 个 微透镜。 0027 根据本发明可以由可 UV 硬化的或者可热硬化的材料形成可硬化的流体， 其中透 镜材料根据本发明。
20、至少主要地、 优选完全地是无溶剂的并且适用于完全交联。 0028 通过根据本发明单片地制造透镜晶片， 该透镜晶片具有均质的热膨胀系数， 使得 每个从该透镜晶片制造的微透镜在不同的温度状态下是自相似的并且其光学特性在一定 程度上不改变。 附图说明 0029 本发明的其他优点、 特征和细节从优选实施例的随后描述中以及根据附图得出。 这些附图 ： 图 1 示出用于制造具有大量微透镜的透镜晶片的本发明设备的示意性剖面侧视图， 图 2a 在第一实施方式中示出用于制造具有大量微透镜的透镜晶片的本发明冲模工具 的示意性剖面侧视图， 图 2b 在第二实施方式中示出本发明冲模工具的示意性剖面侧视图， 图 2c 。
21、示出利用根据图 2a 或图 2b 的冲模工具或根据图 1 的设备所制造的透镜晶片的 示意性剖面侧视图， 图 3a 至 3c 示出利用根据图 2a 的冲模工具冲压透镜晶片的方法流程的示意图， 图 4a 至 4c 示出利用根据图 2b 的冲模工具冲压透镜晶片的方法流程的示意图， 图5a至5c在第三实施方式中示出本发明冲模工具的示意性剖面侧视图和冲压透镜晶 说 明 书 CN 103080779 A 6 4/9 页 7 片的相应的方法流程， 和 图 6 示出根据图 5 的冲模工具的第二冲模的示意性俯视图。 具体实施方式 0030 在图中， 本发明的优点和特征用对其分别进行标识的附图标记根据本发明的实施。
22、 方式来表示， 其中具有相同的或起相同作用的功能的部件或特征用相同的附图标记来表 示。 0031 在图 1 中示出由具有本发明冲模工具的本发明设备组成的系统。冲模工具由第一 冲模 1 和第二冲模 2 组成并且冲模工具在根据图 2a 和 2b 的第一和第二实施方式中详细地 被示出并且进一步在下面予以描述。在图 1 中， 根据在图 2a 中所示的实施方式的冲模工具 被使用在设备中。 0032 第一冲模 1 在其第一接纳侧 23 尤其是水平地通过至少一个真空轨道 25 被固定在 第一接纳装置 21 上。第一接纳装置 21 通过尤其是环形的、 优选圆环形的支承装置 27 刚性 地和尽可能无震动地固定，。
23、 尤其是固定在在图中未示出的坚固的支架处。 0033 第一接纳装置 21 被构造为尤其是对于电磁辐射至少部分地可穿透的卡盘。电磁 辐射尤其是可见光或 UV 光。第一冲模 1 对于电磁辐射、 尤其是可见光也是可穿透的。 0034 第一冲模 1 尤其是在其与第一接纳侧 23 相对的第一冲压侧 6 处具有尤其是嵌入 式的第一定向标记 4a、 4i。第一定向标记 4a、 4i 在图 1 中处于水平的 X 方向和与 X 方向正 交的 Y 方向上以及在与之垂直地伸展的 Z 方向上的位置可以通过这里由显微镜 32、 33 组成 的、 尤其是光学的探测装置检测。 0035 探测装置、 尤其是显微镜 32、 3。
24、3 可在 X、 Y 和 / 或 Z 方向上活动并且分别可被固定， 以便能够检测定向标记 4a、 4i 的位置。探测装置如此起作用， 使得所述探测装置在定向标 记 4a、 4i 的方向上发送电磁辐射并且由此探测定向标记 4a、 4i 的位置。探测装置布置在第 一接纳装置 21 的背离第一接纳侧 23 的侧、 也即第一冲模 1 和第一接纳装置 21 的上部并且 支承在支架处。 0036 在第一接纳装置 21 和第一冲模 1 之下布置第二接纳装置 22 并且相对于第一接纳 装置可在 X、 Y 和 / 或 Z 方向上定向。此外， 通过旋转装置 28 可以围绕在 Z 方向上伸展的旋 转轴旋转第二接纳装置。
25、 22。在 X 方向上的运动通过 X 驱动装置 29 实施， 所述 X 驱动装置由 非示出的控制装置控制。在 Y 方向上的运动通过与 X 驱动装置 29 相邻地布置的 Y 驱动装 置 30 实施， 所述 Y 驱动装置 30 同样由控制装置控制。控制装置此外控制旋转装置 28 和探 测装置或各个显微镜 32、 33 的活动。 0037 第二接纳装置 22 在 Z 方向上的运动通过行程驱动装置 31 进行， 所述行程驱动装 置尤其是由执行器 34、 35、 36 组成。执行器 34、 35、 36 尤其是在 Z 方向上起作用地被定向。 作为执行器 34、 35、 36 例如可考虑螺杆。执行器 34。
26、、 35、 36 分别可以单独地通过控制装置被 控制。执行器 34、 35、 36 优选地在 X 驱动装置 29、 Y 驱动装置 30 或旋转装置 28 之下分布式 地布置在侧周边处， 以便布置在行程驱动装置 31 上的部件安全地位于行程驱动装置上并 且可以通过执行器 34、 35、 36 的彼此无关地可控制的内缩和外伸运动实现第二接纳装置 22 的精确地可控制的运动、 尤其是楔误差均衡。 0038 在第二接纳装置 22 上， 在与第一接纳侧 23 相对的第二接纳侧 24 处可接纳第二冲 说 明 书 CN 103080779 A 7 5/9 页 8 模 2。通过至少一个优选地布置在第二冲模 2。
27、 的侧周边处的真空轨道 26 进行固定。 0039 第二冲模 2 尤其是具有其背离第一接纳侧 23 的第二冲压侧 7、 尤其是嵌入式的第 二定向标记5a、 5i。 第二定向标记5a、 5i的位置可以通过布置在第一接纳装置21之上的探 测装置检测， 使得通过检测分别相对地布置的相对应的定向标记 4a、 4i、 5a、 5i 的位置能够 实现第一冲模 1 相对于第二冲模 2 的运动的精确控制。 0040 第一冲压侧 6 因此可以与第二冲压侧 7 平行地和相对地布置和定向， 而且在整个 冲压过程期间。 0041 第一冲压侧 6 具有第一冲压结构 8 并且第二冲压侧 7 具有第二冲压结构 9。冲压 结。
28、构 8、 9 对应于利用冲模工具或本发明设备所制造的透镜晶片 10 的上侧 11 和下侧 12 的 负片， 第一和第二冲压结构 8、 9 的每个相对应的、 相对的单结构从而对应于相对应的微透 镜 20 的第一光学有效面 13 和第二光学有效面 14 的负片。微透镜 20 可以在制造透镜晶片 10 之后被分离， 例如通过切割。 0042 在由冲压结构8、 9所构成的面之外， 根据本发明至少在两个冲模1、 2之一处、 尤其 是至少在第二冲模 2 处设置尤其是环形的、 优选圆环形的凸出部。该凸出部尤其是被构造 为坝 3、 3 。 0043 在图2a中所示的本发明实施方式情况下， 仅仅第二冲模2具有坝。
29、3， 所述坝从第二 冲压侧 7 突出并且高出第二冲压结构 9。凸出部利用其指向第二冲压结构 9 的方向的壁 3w 与第二冲压侧 7 一起形成池状空间， 该池状空间是冲压空间 19 的一部分。 0044 冲压空间 19 此外在根据图 3c 和 4c 的冲压位置中由第一冲压侧 6 构成。 0045 冲压空间 19 在其尤其是圆环形的壁 3w 处具有内径 Di， 该内径基本上对应于根据 图 2d 的待制造的透镜晶片 10 的直径。在此 “基本上” 意味着， 可考虑透镜晶片 10 在冲压 或硬化时的可能的收缩。 0046 在图 2b 中所示的实施方式中， 第一冲模 1 同样具有作为坝 3 所构造的凸出。
30、部， 该 凸出部以其对应于壁 3w 的壁 3w 限定冲压空间 19。 0047 在图2a中所示的本发明实施方式中， 作为第一定向标记4a、 4i设置至少两个布置 在第一冲压结构8的区域中的内部定向标记4i。 此外， 在第一冲压结构8之外、 尤其是在凸 出部之外设置至少两个外部定向标记 4a。 0048 在图 2b 中所示的本发明实施方式中， 在凸出部中、 尤其是在坝 3 中设置外部定向 标记 4a。坝 3 与坝 3 相对地布置并且与所述坝 3 相对应地构造。 0049 坝 3、 3 具有环宽度 B 和高度 H， 其中高度 H 或者在根据图 2b 的实施方式情况下用 3、 3 表示的坝的高度 H。
31、1、 H2 大约与第一和第二冲压结构 8、 9 的高度相对应。 0050 通过将外部定向标记 4a、 5a 集成到坝 3、 3 中， 不仅可以检测定向标记 4a、 5a 的位 置而且同时也可以检测在 Z 方向上坝 3、 3 的位置， 而在根据图 2a 的实施方式情况下高度 H 被存储。 0051 通过根据本发明的设备可以如此控制冲模 1、 2， 使得在冲压位置中至少在坝 3 的 端侧 37 和第一冲压侧 6 或坝 3 的可相对地布置的端侧 38 之间设置间距 R， 该间距小于或 等于坝 3 或坝 3、 3 的高度 H、 H1 或 H2。 0052 在图 3a 和 4a 中， 冲模 1、 2 如。
32、此宽地相间隔， 使得可硬化的流体 15 尤其是作为水 洼被施加到第二冲压侧 7 上。水洼由于可硬化的流体 15 的表面张力形成。该可硬化的流 说 明 书 CN 103080779 A 8 6/9 页 9 体 15 优选居中地、 也即例如与壁 3w 等距地或同中心地被施加。 0053 根据 3b 和 4b， 通过行程驱动装置 31 使第二冲模 2 在 Z 方向上朝向第一冲模 1 运 动， 使得仍以流体形式存在的可硬化的流体15逐渐地在壁3w的方向上推进， 直至达到在图 3c 和 4c 中所示的冲压位置为止。 0054 可硬化的流体 15 的量精确地如此被定剂量， 使得冲压空间 19 在冲压位置中。
33、几乎 完全由可硬化的流体 15 填满。有利地， 如此测定该量， 使得在透镜晶片 10 的上侧周边边缘 18处形成圆的周边边缘， 从而透镜晶片10的定向毫无问题地可确定。 在相对的侧周边边缘 处， 透镜晶片 10 制造决定地具有有棱角的边缘。 0055 在冲模 1、 2 朝向彼此的通过控制装置控制的运动期间， 持续地由探测装置检测定 向标记 4a、 4i、 5a、 5i 的位置并且转发给控制装置， 所述控制装置根据相对应的定向标记 4a、 4i、 5a、 5i 的相对位置转发用于旋转装置 28、 X 驱动装置 29、 Y 驱动装置 30 和行程驱动 装置 31 或各个执行器 34、 35 和 3。
34、6 的所需要的控制指令。通过执行器 34、 35 和 36 可以同 时进行楔误差补偿。 0056 通过在冲压位置中在第一冲模1和第二冲模2之间设置最小间距R， 可以保证透镜 晶片 10 的均质的和完美的形状， 其中也可以考虑可硬化的流体在冲压或硬化成成品透镜 晶片时的收缩。 0057 通过根据本发明的设备或根据本发明的方法或根据本发明的冲模工具所制造的 透镜晶片 10 可直接地和无进一步加工步骤地在冲压之后由于其预先给定的外轮廓通过标 准化的晶片加工工具来处理。 0058 本发明的另一特殊优点在于， 根据本发明可制造单片透镜晶片 10， 其中可以放弃 载体衬底， 使得可以减小由这样的透镜晶片 。
35、10 或由此获得的微透镜 20 所制造的晶片级相 机的形状因子并且同时降低生产成本， 因为可以毫无问题地大量生产。 0059 使用聚合物作为可硬化的流体进一步积极地影响微透镜 20 的成本。 0060 可硬化的流体在冲压或硬化时的收缩可以通过以下方式得到优化， 即对行程驱动 装置 31 进行力调节。 0061 对于单片透镜晶片的进一步加工， 可以通过冲模工具和本发明设备同时地考虑透 镜晶片的以下特性， 即外径、 厚度和自动地将对齐配合标记压印到透镜晶片 10 上用于稍后 的加工过程， 例如切割透镜晶片 10 用于分离单个微透镜 20。 0062 执行器 34、 35、 36 尤其是被构造为三个。
36、机动化的、 彼此无关地运行地、 尤其是以 120的间距旋转对称地彼此平行地定位的螺杆。由此， 能够实现由 X 驱动装置 29 和 Y 驱 动装置 30 和旋转装置 28 组成的定向台连同工具夹持装置、 也即第二接纳装置 22 在 Z 方向 上的平行运动以及同时地在任意方向上的倾斜， 该倾斜对于楔误差均衡是需要的。在此可 以看出根据本发明的楔误差均衡装置。 0063 在冲压过程期间， 冲压力可以通过集成到行程驱动装置 31 中、 尤其是每个执行器 34、 35、 36 中的压力测量单元连续地被测量并且同时被调节。压力测量单元例如可以实现 在螺杆和定向台的下侧上的放置点之间。根据本发明的一种替换的。
37、实施方式， 第一接纳装 置 21 不是静态地、 而是可在至少一个规定的方向上、 也即 X、 Y 和 / 或 Z 方向上和 / 或在旋 转方向上被驱动。 0064 冲模 1、 2 的定向也可以在将可硬化的流体 15 施加到第二冲模 2 上之前进行。 说 明 书 CN 103080779 A 9 7/9 页 10 0065 可硬化的流体 15 的硬化尤其是通过 UV 辐射和 / 或热硬化进行。 0066 关于冲模 1、 2 的定向 （对齐） ， 微透镜冲压的本发明方法被分配给厚层处理。由于 单片透镜晶片 10 在 0.2mm 和 2mm 之间的厚度和光学探测装置的有限的景深范围， 探测装置 在 Z。
38、 方向上如此被定位， 使得冲模 1、 2 的定向标记 4a、 4i、 5a、 5i 在定向过程期间在探测装 置的景深内可清晰地被映射。替换于此地， 根据本发明可设想， 探测装置在 Z 方向上静态地 固定并且在 Z 方向上进行冲模的同步活动。 0067 就此而言， 根据图 2b 的实施方式是特别有利的， 因为定向标记 4a 和 5a 彼此具有 尽可能小的间距。 0068 根据本发明的一种优选的实施方式， 只有在持续的冲压过程期间、 尤其是冲压过 程快结束时、 优选地在基本上达到冲压位置的最终的间距 R 时或者在透镜晶片 10 被成 型， 但是还未被硬化时， 以小于 3m、 尤其是小于 1m、 优。
39、选地小于 0.5m、 更优选地小于 0.1m 偏差的可再现精度进行冲模在 X 和 Y 方向上以及在旋转方向上的精确定向。 0069 在本发明的另一实施方式中， 路径控制地、 也即尤其是经由用于检测间距 R 的测 量设备来控制冲模朝向彼此的运动， 所述间距 R 连续地至少在冲模工具的周边处的位置处 被测量。 0070 为了获得透镜晶片 10 的均质的表面， 根据一种优选的实施方式至少朝向彼此地 运动直至真空中的冲压位置为止， 以便在通过可硬化的流体 15 填满冲压空间 19 时避免气 泡或空腔的形成。 0071 根据本发明的一种有利的实施方式规定， 使用透气的聚合物作为可硬化的流体 15。 00。
40、72 根据本发明的另一有利的实施方式规定， 冲模 1、 2 中的至少一个由具有开放孔隙 度的材料制成， 其中孔隙度这样被定尺寸， 使得可硬化的流体 15 不能渗入孔中， 但是气体 分子可以畅通无阻地通过多孔的冲模逸出。 0073 在冲压过程和硬化过程之后的脱模过程于是通过对多孔的冲模的与透镜晶片 10 相对的侧施加过压来进行， 在所述脱模过程时透镜晶片 10 被脱模。 0074 在图 5a 至 5c 中所示的实施方式中， 除了在图 2b 中所示的实施方式之外， 设置至 少一个作为平台 39 所构造的凸出部， 在这里所示的实施方式情况下是大量平台 39。平台 39 的高度为坝 3 的高度 H、 。
41、H1 或 H2 的至少一半高， 尤其是至少 3/4， 并且最大与坝 3 的高度 H、 H1 或 H2 完全一样高。平台 39 的宽度为坝 3 的宽度 B 的至少一半宽， 尤其是至少 3/4 并 且最大与坝 3 的宽度 B 完全一样宽。 0075 平台 39 总是分别与第二冲模 2 的两个相邻的第二冲模结构 9 等距 （参见图 6） 。 0076 平台 39 优选地与第二冲模 2 是单片的。 0077 平台 39 可以尤其是锥形地、 从第二冲模 2 的冲压侧逐渐变细地伸出。 0078 特别有利的是， 将内部定向标记51嵌入到平台39中， 尤其是在其背离第二接纳装 置 22 的侧处。通过这种方式，。
42、 在相对应的定向标记 4i 之间的间距被最小化， 使得能够实现 通过探测装置的较精确的检测和冲模 1、 2 的更精确的定向。 0079 在根据图 2a 和 2b 的两个实施方式中， 平台 39 是可设想的。 0080 此外， 根据本发明在一种实施方式中规定， 坝 3 和 / 或坝 3 弹性可变形地被构造， 使得在冲压时通过端面 37 和 38 的接触进行冲压空间 19 的密封。 说 明 书 CN 103080779 A 10 8/9 页 11 0081 第一冲模 1 例如可以由玻璃组成， 而第二冲模 2 由聚合物组成， 其中坝 3 和 / 或坝 3 的聚合物可以由比第二冲模 2 的聚合物软的聚。
43、合物组成。 0082 在图 6 中示出第二冲模 2 的俯视图并且在那里设置从坝 3 和 / 或坝 3 向内指向 冲压空间 19 的方向的凸出部 40， 所述凸出部负责在透镜晶片 10 处构造缺口。该缺口优选 地对应于在晶片情况下已知的缺口 （凹口） 。由此显著地简化透镜晶片 10 的进一步处理。 0083 只要定向标记 4a、 5a 集成在坝 3 和 / 或 3 中地被构造， 则坝 3、 3 不仅履行限定 冲压空间 19 的功能， 而且一并带来改善的定向精度， 因为定向标记移动得彼此更近并且可 以更清楚地在探测装置中被检测。 0084 这也适用于定向标记 4i、 5i， 只要这些定向标记集成到。
44、平台 39 中地被构造。 0085 附图标记列表 1 第一冲模 2 第二冲模 3， 3 坝 3w， 3w 壁 4a， 4i 第一定向标记 5a， 5i 第二定向标记 6 第一冲压侧 7 第二冲压侧 8 第一冲压结构 9 第二冲压结构 10 透镜晶片 11 上侧 12 下侧 13 第一光学有效面 14 第二光学有效面 15 可硬化的流体 18 边缘 19 冲压空间 20 微透镜 21 第一接纳装置 22 第二接纳装置 23 第一接纳侧 24 第二接纳侧 25 真空轨道 26 真空轨道 27 支承装置 28 旋转装置 29 X 驱动装置 30 Y 驱动装置 说 明 书 CN 103080779 A。
45、 11 9/9 页 12 31 行程驱动装置 32 显微镜 33 显微镜 34 执行器 35 执行器 36 执行器 37 端面 38 端面 39 平台 40 凸出部 Di 内径 H， H1， H2 高度 B 环宽度 R 间距。 说 明 书 CN 103080779 A 12 1/8 页 13 图 1 说 明 书 附 图 CN 103080779 A 13 2/8 页 14 图 2a 图 2b 说 明 书 附 图 CN 103080779 A 14 3/8 页 15 图 2c 图 3a 说 明 书 附 图 CN 103080779 A 15 4/8 页 16 图 3b 图 3c 说 明 书 附 图 CN 103080779 A 16 5/8 页 17 图 4a 图 4b 说 明 书 附 图 CN 103080779 A 17 6/8 页 18 图 4c 图 5a 说 明 书 附 图 CN 103080779 A 18 7/8 页 19 图 5b 图 5c 说 明 书 附 图 CN 103080779 A 19 8/8 页 20 图 6 说 明 书 附 图 CN 103080779 A 20 。