CN100349020C - 光学透镜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种通过模具形成的光学透镜及其制造方法,其能够用简易的方法,高精度地测定及调整两透镜面的偏心。光学透镜(1)具有透镜部(2),透镜部(2)在两面具有由凸状面或凹状面构成的透镜面(20),透镜部(2)的透镜面(20、20)分别具有凸部(23),凸部(23)由在其光轴上具有中心的小突起构成,凸部(23),分别规定为使用波长的大致4倍以下的高度,以不影响透镜部(2)的光学特性。
Description
技术领域
本发明涉及在两面具有透镜面的光学透镜及其制造方法,具体涉及在利用模具注射成型的在两透镜面的中心分别具有凸部或凹部的光学透镜及其制造方法。
背景技术
作为与相机等摄像用透镜或光学元件的成像用透镜等光学透镜的制造方法,一般采用适合低成本、大批量生产的注射成型法。该注射成型法,是对向配置与所需成型品的外形对应地形成的上下模具,在其空间部内注入熔融了的材料,通过冷却固化形成成型品的方法。
此外,形成的光学透镜,为了成像被拍摄像,通常在光轴方向排列多个透镜,形成透镜系。这里,各透镜的中心轴的偏移,由于成为分辨率的降低等的原因,所以构成透镜系的各透镜,其配置位置要求高精度。透镜相互间的中心轴的偏移,是可通过在各透镜上配置压电元件,使透镜微小移动调整的。作为如此的调整方法,例如有在专利文献1中列举了的方法。
专利文献1:特开2002-277705号公报
但是,在上述调整方法中,对于两面具有透镜形状的透镜,因成型时的上下模具的配置误差,两透镜面的中心轴相互偏移,在偏心的情况下,不能处置。关于单透镜的偏心,测定两透镜面的偏心量,通过根据测定结果,调整模具位置,进行对应处置,但是以往的单透镜的偏心测定,由于分别从透镜的周边轮廓及透镜的高度等推断出透镜面的中心,通过测定两面的中心的偏移进行,因此是采用三维测定器的复杂测定。
此外,随着近年来的数码相机等的小型化、高分辨率化,透镜也要求小型、高分辨力,单透镜的偏心量的允许值在几微米以下。用上述方法推断的假想中心和实际的光学中心,容易产生差异。尤其在是注射成型的光学透镜的情况下,由于因注入的树脂的流动,透镜的周边轮廓容易变形,因此难于高精度地测定偏心量,难于进行调整。
发明内容
本发明是鉴于以上的事实而提出的,其目的在于提供一种光学透镜及其制造方法,通过模具形成,能够用简易的方法,高精度地测定及调整两透镜面的偏心。
为解决上述问题,本发明的光学透镜,具有在两面具有由凸状面或凹状面构成的透镜面的透镜部,其特征在于:
所述透镜部的两透镜面,分别具有凸部,该凸部由在其光轴上具有中心的小突起构成,该凸部,分别规定为使用波长的大致4倍以下的高度,以不影响所述透镜部的光学特性。
此外,本发明的光学透镜,具有在两面具有由凸状面或凹状面构成的透镜面的透镜部,其特征在于:
所述透镜部的两透镜面分别具有凹部,该凹部由在其光轴上具有中心的小孔构成,该凹部分别形成大致圆筒状或大致圆锥状,同时凹部的底部的直径尺寸为0.5μm~5μm。
此外,本发明的光学透镜,其特征在于:所述凸部形成十字形状,同时该十字形状的交点部配置在所述透镜面的光轴上。
另外,本发明的光学透镜,其特征在于:所述透镜部的两透镜面在所述凹部或凸部附近具有以该凹部或凸部为中心的同心圆状的阶梯差部。
另外,本发明的光学透镜,其特征在于:所述透镜部的两透镜面,在所述凸部附近的各自对向的位置上,具有方位凹部或方位凸部。
此外,本发明的光学透镜,其特征在于:在所述透镜部的周边上形成平板状的边缘部,在该边缘部的两表面分别对应的位置上形成多个周边凸部。
另外,本发明的光学透镜的制造方法,由上下模形成,具有在两面具有由凸状面或凹状面构成的透镜面的透镜部,其特征在于:
在所述上下模上,分别形成由与所述透镜面对应的凸状面或凹状面构成的透镜面成型部,此时,以与所述透镜面的光轴对应的位置为中心,形成所述透镜部的使用波长的4倍以下的深度的小孔,其后利用形成所述透镜面成型部的上下模,注射成型所述透镜部,基于利用所述小孔形成在两透镜面上的各凸部的位置偏移,调整所述上下模具的相对位置。
另外,本发明的光学透镜的制造方法,由上下模形成,具有在两面具有由凸状面或凹状面构成的透镜面的透镜部,其特征在于:
在所述上下模上,在分别与所述透镜面对应的凸状面或凹状面,以所述透镜面的光轴对应的位置为中心,形成具有底部的直径尺寸为0.5μm~5μm的大致圆筒状或大致圆锥状的小突起的透镜面成型部,其后利用形成所述透镜面成型部的上下模,注射成型所述透镜部,基于利用所述小突起形成在两透镜面上的各凹部的位置偏移,调整所述上下模具的相对位置。
根据本发明的光学透镜,由于通过透镜部的两透镜面分别具有由在其光轴上具有中心的小突起构成的凸部,从各凸部的位置偏移求出两透镜面的偏心量,所以与以往相比,能够容易求出,能够抑制制造成本。
此外,根据本发明的光学透镜,由于透镜部的两透镜面,分别具有由在其光轴上具有中心的小突起构成的凹部,该凹部是底部的直径尺寸为0.5μm~5μm的大致圆筒状或大致圆锥状,因此能够从各凹部的位置偏移简便、高精度地求出偏心量,能够提高生产性及制品精度。
此外,根据本发明的光学透镜,由于凸部形成十字形状,同时该十字形状的交点部配置在透镜面的光轴上,所以只要在模具上与凸部对应地形成2根槽状就可以,易于利用切削加工制作。
另外,根据本发明的光学透镜,由于透镜部的两透镜面,在凹部或凸部附近,具有以该凹部或凸部为中心的同心圆状的阶梯差部,因此即使在凹部或凸部附近具有微小的异物或伤痕的情况下,也不会判断错,能够正确进行偏心测定。
另外,根据本发明的光学透镜,由于透镜部的两透镜面在凹部或凸部附近的各自对向的位置具有方位凹部或方位凸部,因此能够利用方位凹部或方位凸部确认浇口位置,能够容易测定对树脂液的流动方向及其正交方向的偏心量。
此外,根据本发明的光学透镜,由于在透镜部的周边上形成平板状的边缘部,在分别与该边缘部的两表面对应的位置上形成多个周边凸部,分别从对应的多个周边凸部的位置偏移求出各凸部的位置偏移,因此能够更精密地测定各凸部的位置偏移。
此外,根据本发明的光学透镜的制造方法,由于各凸部,当在上下模上分别形成与透镜面对应的透镜面成型部时,通过以透镜面的光轴对应的位置为中心,形成使用波长的4倍以下的深度的小孔,其后利用形成透镜面成型部的上下模具,注射成型透镜部而形成,基于在两透镜面的光学轴上具有的各凸部的位置偏移,调整上下模具的相对位置,所以能够形成无偏心的光学透镜。
另外,根据本发明的光学透镜的制造方法,由于各凹部,通过在上下模上,在分别与透镜面对应的凸状面或凹状面的透镜面成型部,透镜面成型部具有以透镜面的光轴对应的位置为中心、底部的直径尺寸为0.5μm~5μm的大致圆筒状或大致圆锥状的小突起,其后利用形成透镜面成型部的上下模,注射成型透镜部而形成,基于在两透镜面的光学轴上具有的各凹部的位置偏移,调整上下模具的相对位置,所以能够形成无偏心的光学透镜。
附图说明
图1是本实施方式的光学透镜的立体图。
图2是图1的纵剖面图。
图3是形成本实施方式的光学透镜的上下模具的纵剖面图。
图4是模具形成装置的简要图。
图5是表示本实施方式的上下模具的形成过程(A~C)的纵剖面图。
图6是表示透镜面的偏心的放大剖面图。
图7是表示透镜面的偏心的放大俯视图。
图8是第2实施方式的光学透镜的纵剖面图。
图9是形成第2实施方式的光学透镜的上下模具的纵剖面图。
图10是表示第2实施方式的上下模具的形成过程(A~C)的纵剖面图。
图11是第3实施方式的光学透镜的纵剖面图。
图12是形成第3实施方式的光学透镜的上下模具的纵剖面图。
图13是第4实施方式的光学透镜的立体图。
图14是第5实施方式的光学透镜的立体图。
图15是第6实施方式的光学透镜的立体图。
图16是图15的纵剖面图。
图17是凹部的放大剖面图。
图18是形成第6实施方式的光学透镜的上下模具的纵剖面图。
图19是表示第6实施方式的上下模具的形成过程(A~C)的纵剖面图。
图20是第7实施方式的光学透镜的纵剖面图。
图21是形成第7实施方式的光学透镜的上下模具的纵剖面图。
图22是表示第7实施方式的上下模具的形成过程(A~C)的纵剖面图。
图23是第8实施方式的光学透镜的纵剖面图。
图24是形成第8实施方式的光学透镜的上下模具的纵剖面图。
图25是第9实施方式的凹部附近的放大剖面图。
图26是凹部附近的放大俯视图。
图27是图25中的另一实施例。
图中:1-光学透镜,2-透镜部,3-边缘部,4-模具,20-透镜面,21-顶部,22-底部,23-凸部,24-交点部,25-凹部,26-阶梯差部,27-方位凹部,31-周边凸部,40-透镜面成型部,41-小孔,43-小突起。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是本实施方式的光学透镜1的立体图。图2是图1的纵剖面图。如上述各图所示,本实施方式的光学透镜1,例如使用于相机等光学仪器中,具有:两面具备由凸状面构成的透镜面20的透镜部2、和形成在透镜部2的周边的平板状的边缘部3。
透镜部2在两面具有由凸状面构成的透镜面20,使光折射透过。此外,边缘部3,形成在透镜部2的周边上与透镜部2一体化,安装在光学仪器等的透镜保持架上,将透镜部2固定在规定位置上。
透镜部2的两透镜面20、20分别具有以顶部21为中心的旋转对称形状,在两透镜面20、20的顶部21分别具有由小突起构成的凸部23。即,在透镜面20的光轴上形成凸部23。这里,各凸部23,规定在使用波长的大致4倍以下,以不影响透镜部2的光学特性。只要凸部23的高度在5μm以下,就能够忽视对透镜部2的光学特性的影响。由于可视光为0.4μm~0.7μm,如果将使用波长规定在该中间值的0.55μm,即使达到4倍,也在2μm左右,所以即使形成凸部23,也不影响对透镜部2的光学特性。另外,图1及图2所示的各凸部,实际上为了不影响透镜部2的光学特性,相对于透镜面20非常小,但为了便于本实施方式的说明,放大图示。
由于各凸部23配置在各自的透镜20的旋转中心,因此各凸部23的中心轴向的位置偏移,成为两透镜面20、20的光轴的偏移,即偏心。这里,各凸部23的位置偏移,通过用显微镜相对于中心轴方向二维地测定而求出。两透镜面20、20的偏心量,由于能够通过测定各凸部23的位置偏移求出,所以与以往相比能够容易测定,能够抑制制造成本。
本实施方式中的光学透镜1,如图3所示,采用对向配置与其外形对应地形成的上下模具4,向其空间部注入熔融的材料,然后冷却固化的注射成型法形成。这里,上下模具4,由于需要具有不因向其空间部内注入材料时的加压力而变形的刚性,所以一般使用钢材。此外,为提高冷却效率,有时也使用铜合金或铝合金。
此外,上下模具4通过切削加工而形成。图4表示模具成型装置的简要构成图。模具4的形成,首先,以与被切削面45和车床5的旋转轴51正交的方式保持模具4,随着车床5的旋转轴51的旋转,使模具4旋转。然后,相对于被切削面45在垂直方向配置切削工具52即车刀,通过移动车刀,切入被切削面45,以规定形状形成模具。
以下,具体说明本实施方式的光学透镜1的制造方法。首先,说明形成本实施方式的光学透镜1的上下模具4中的上模4a的形成。图5是表示上模4a的形成过程的剖面图。首先,在被切削面45上形成与形成在透镜部2的周边上的平板状的边缘部3对应的周边成型部42(图5A)。接着,形成由与透镜面20对应的凹状面构成的透镜面成型部40(图5B)。然后,在与透镜面20的旋转中心对应的透镜面成型部40的中心形成透镜部2的使用波长的大致4倍以下的小孔41(图5C)。小孔41的形成设成在形成透镜面成型部40后连续进行。因此,能够在形成在上模4a上的透镜面成型部40的中心和切削工具52高精度位置对正的状态下,形成小孔41。如此,形成上模4a。
在通过进行相同的作业形成下模4b后,完成上下模具4。通过利用形成的上下模具4进行注射成型,分别在由凸状面构成的两透镜面20、20的顶部21上形成具有由小突起构成的凸部23的光学透镜1。这里,各凸部23,由于与高精度形成在透镜面成型部40的中心上的小孔41对应地形成,所以能够高精度地形成在两透镜面20、20的顶部21上。
图6及图7是表示两透镜面20、20的偏心的剖面图及俯视图。如该两图所示,即使充分确保模具4的成型精度,因对向配置上下模具4时的配置误差等,两透镜面20、20也偏心。这里,由于各凸部23配置在两透镜面20、20的光轴上,所以能够测定各凸部23的相对于光轴方向的位置偏移,通过基于测定结果,向水平方向调整上下模具4的相对位置,能够形成无偏心的光学透镜1。
下面,说明第2实施方式。本实施方式的光学透镜1,如图8所示,具有:两面具备由凹状面构成的透镜面20的透镜部2、和形成在透镜部2的周边上的平板状的边缘部3。
透镜部2,用在两面具有由凹状面构成的透镜面20的单透镜,使光折射透过。此外,边缘部3,形成在透镜部2的周边上,与透镜部2一体化,安装在光学仪器等的透镜保持架上,透镜部2固定在规定的位置上。
透镜部2的两透镜面20、20,由以底部22为中心的对称形状构成,在底部22分别具有由小突起构成的凸部23。即,在透镜面20的光轴上形成凸部23。这里,各凸部23,以不影响透镜部2的光学特性的方式,规定在使用波长的大致4倍以下。图8所示的各凸部,实际上,为了不影响透镜部2的光学特性,相对于透镜面20非常小,但为了便于说明,放大图示。
由于各凸部23配置在各自的透镜20的旋转中心,因此各凸部23的中心轴方向的位置偏移成为两透镜面20、20的光轴的偏移,即偏心,能够得到与第1实施方式相同的效果。
本实施方式中的光学透镜1,如图9所示,通过利用与其外形对应地形成的上下模具4注射成型法而形成。此外,上下模具4,与第1实施方式相同,可通过切削加工形成。
以下,具体说明本实施方式的光学透镜1的制造方法。首先,说明上下模具4中的上模4a的形成。图10是表示上模4a的形成过程的剖面图。首先,在被切削面45上形成由与透镜面20的对应的凸状面构成的透镜面成型部40(图10A)。然后,在与透镜面20的旋转中心对应的透镜面成型部40的中心,形成透镜部2的使用波长的大致4倍以下的小孔41(图10B)。小孔41的形成,规定在形成透镜面成型部40后连续进行。因此,能够在形成在上模4a上的透镜面成型部40的中心和切削工具52高精度位置对正的状态下,形成小孔41。接着,形成与形成在透镜部2的周边上的平板状的边缘部3对应的周边成型部42(图10C)。如此,形成上模4a。
在通过进行相同的作业形成下模4b后,完成上下模具4。通过利用形成的上下模具4注射成型,分别在由凹状面构成的两透镜面20、20的底部22上,形成具有由小突起构成的凸部23的光学透镜1。这里,各凸部23,由于与高精度形成在透镜面成型部40的中心上的小孔41对应地形成,所以能够高精度地形成在两透镜面20、20的底部22上。
这里,与第1实施方式同样,由于各凸部23配置在两透镜面20、20的光轴上,所以即使在两透镜面20、20偏心的情况下,也能够根据相对于各凸部23的光轴方向的位置偏移,通过向水平方向调整上下模具4的相对位置,能够形成无偏心的光学透镜1。
下面,说明第3实施方式。如图11所示,本实施方式的光学透镜1,具有一方作为凸状面另一方作为凹状面的透镜部2、和形成在透镜部2的周边的平板状的边缘部3。
透镜部2的两透镜面20、20分别由以顶部21和底部22为中心的旋转对称形状构成,在顶部21和底部22分别具有由小突起构成的凸部23。即,在两透镜面20、20的光轴上形成凸部23。这里,与第1或第2实施方式同样,凸部23的高度,规定在使用波长的大致4倍以下,以不影响透镜部2的光学特性。图11所示的各凸部23,实际上,相对于透镜面20非常小,但为了便于说明,放大图示。
由于各凸部23配置在各自的透镜20的旋转中心,因此各凸部23的中心轴向的位置偏移成为两透镜面20、20的光轴的偏移,即偏心,能够得到与第1或第2实施方式相同的效果。
如图12所示,本实施方式中的光学透镜1,通过利用与其外形对应地形成的上下模具4注射成型而形成。上下模具4,与第1或第2实施方式相同,通过切削加工形成。并且,形成的透镜面20为凸状面的上模4a,按与第1实施方式相同的顺序形成。形成的透镜面20为凹状面的下模4b,按与第2实施方式相同的顺序形成。
通过用形成的上下模具4注射成型,能够形成一方为凸状面另一方为凹状面并在两透镜面20、20的光轴上分别具有凸部23的光学透镜1。这里,与第1或第2实施方式同样,由于各凸部3配置在两透镜面20、20的光轴上,所以即使两透镜面20、20偏心,也能够通过根据相对于各凸部23的光轴方向的位置偏移,向水平方向调整上下模具4的相对位置,形成无偏心的光学透镜1。
在第1~第3实施方式中,将透镜面20形成以顶部21或底部22为中心的旋转对称形状,但即使在将透镜面形成椭圆形状或非对称形状的情况下,只要将凸部23分别形成在透镜面20的光轴上,就能与上述各实施方式同样,容易从各凸部23的位置偏移求出偏心量。
下面,说明第4实施方式。如图13所示,本实施方式的光学透镜1,凸部23形成十字形状,十字形状的交点部24配置在透镜面20的顶部21。同样,在透镜面20的形状为凹状面的情况下,交点部24配置在透镜面20的底部22上,在透镜面20的形状不是旋转对称形状的情况下,配置在透镜面的光轴上。这里,图13所示的各凸部23,实际上,为了不影响透镜部2的光学特性,相对于透镜面20非常小,但为了便于说明,放大图示。
各凸部23,与形成在模具4的透镜面成型部40的中心上的小孔41对应地形成。因此,小孔,只要以交点作为透镜面成型部40的旋转中心,形成2根槽状就可以,以易于利用切削加工制作。此外,由于十字形状的交点部24配置在透镜面20的光轴上,因此在用显微镜测定各凸部23的位置偏移时,容易特定两透镜面20、20的光轴上的位置。
下面,说明第5实施方式。如图14所示,本实施方式的光学透镜1,在与形成在透镜部2的周边上的边缘部3的两表面的各自对应的位置上形成多个周边凸部31。因此,能够从各自对应的多个周边凸部31、31的位置偏移求出各凸部23的位置偏移。通过基于各凸部23的位置偏移,调整上下模具4的相对位置,能形成无偏心的光学透镜1。这里,由于具有周边凸部31的边缘部3的表面不是光学有效面,所以在周边凸部31的形成中不用考虑透镜部2的光学特性。
下面,说明第6实施方式。本实施方式的光学透镜1,与第1实施方式同样,具有:两面具备由凸状面构成的透镜面20的透镜部2、和形成在透镜部2的周边上的平板状的边缘部3。图15是本实施方式的光学透镜1的立体图。图16是图15的纵剖面图。
如图15及图16所示,在本实施方式的光学透镜1的两透镜面20、20的顶部21上,与第1实施方式不同,分别具有由小孔构成的凹部25。图17表示凹部25的放大剖面图。
如图17所示,形成在透镜面20的顶部21上的凹部25分别形成大致圆筒状,透镜面20上的开口面即基底的直径d规定为0.5μm<d<5μm。
由于各凹部25分别配置在透镜面20的旋转中心,所以各凹部25的中心轴方向的位置偏移成为两透镜面20、20的光轴的偏移,即偏心。各凹部25的位置偏移,通过用显微镜相对于中心轴方向二维地测定求出。具体是,首先将显微镜的焦点与一方的凹部25的基底对正,以此作为基准坐标的中心,然后在坐标一致的状态下向另一方的凹部25的基底移动显微镜的焦点,测定与中心坐标的差。即,与以往相比能够容易测定,能够抑制制造成本。
此外,随着近年来的数码相机等的小型化、高分辨率化,透镜也要求小型、高分辨力,偏心的允许值严格到几微米(μm)以下。偏心量的测定精度要求1μm以下的精度。在本实施方式中,由于将各凹部25的底部的直径d规定在5μm以下,所以能够以1μm水平的高精度评价偏心量。此外,通过使凹部25的直径大于0.5μm,能够设定适合用普通显微镜检测凹部25的尺寸。
两透镜面20、20的偏心量,由于以各凹部25的基底作为基准求出,所以凹部25的基底的直径只要在0.5μm~5μm的范围,凹部25的形状不局限于大致圆筒状,例如形成大致圆锥状,也能够容易且高精度地进行偏心测定。
在本实施方式中,凹部25的基底的直径为1~2μm,深度为大约0.5μm,在显微镜倍率500倍下测定的结果表明,能够以重复测定精度为0.2μm的程度进行偏心测定,能够非常准确地评价2μm前后的微小偏心。
如图18所示,本实施方式的光学透镜1,通过与其外形对应地形成的上下模具4注射成型而形成。此外,上下模具4与第1实施方式同样,通过切削加工形成。
下面,具体说明本实施方式的光学透镜1的制造方法。首先,说明形成本实施方式的光学透镜1的上下模具4中的上模4a的形成。图19是表示上模4a的形成过程的剖面图。首先,在被切削面45上形成与形成在透镜部2的周边上的平板状的边缘部3对应的周边成型部42(图19A)。接着,形成由与透镜面20对应的凹状面构成的透镜面成型部40(图19B)。此时,在与透镜面20的旋转中心对应的凹状面的中心形成凹状面的直径尺寸为0.5μm~5μm的小突起的透镜面成型部40。即,透镜面成型部40,由于在切削形成与透镜面20对应的凹状面时,以残留与凹部25对应的部分的方式形成,所以能够以透镜面成型部40的中心和切削工具52高精度位置对正的状态形成小突起43。如此,形成上模4a。
在通过进行相同的作业形成下模4b后,完成上下模具4。通过利用形成的上下模具4注射成型,分别在由凸状面构成的两透镜面20、20的顶部21上形成具有由小孔构成的凹部25的光学透镜1。这里,各凹部25由于与高精度形成在透镜面成型部40的中心上的小突起43对应地形成,所以能够高精度地形成在两透镜面20、20的顶部21上。
由于各凹部25高精度地配置在两透镜面20、20的光轴上即旋转中心上,按透镜面20上的基底的直径为0.5μm~5μm的尺寸形成,所以能够利用显微镜容易且高精度地测定两透镜面20、20的偏心。并且,通过基于测定结果,向水平方向调整上下模具4的相对位置,能够形成满足偏心允许值的光学透镜1。
下面,说明第7实施方式。本实施方式的光学透镜1,如图20所示,具有:两面具备由凹状面构成的透镜面20的透镜部2、和形成在透镜部2的周边上的平板状的边缘部3。并且,在透镜面20的光轴上即底部22上分别形成凹部25。
形成在两透镜面20、20上的凹部25,与第6实施方式中的凹部25相同,透镜面20上的开口面即基底的直径为0.5μm~5μm。即,配置在透镜面20的光轴上的各凹部25的位置偏移是两透镜面20、20的偏心,能够得到与第6实施方式相同的效果。
本实施方式的光学透镜1,如图21所示,通过与其外形对应地形成的上下模具4注射成型而形成。此外,上下模具4与第6实施方式同样,通过切削加工形成。
下面具体说明本实施方式的光学透镜1的制造方法。首先,说明上下模具4中的上模4a的形成。图22是表示上模4a的形成过程的剖面图。首先,形成由与透镜面20对应的凸状面构成的透镜面成型部40(图22A)。此时,在与透镜面20的旋转中心对应的凸状面的中心,以具有凸状面的直径尺寸为0.5μm~5μm的小突起43的方式形成透镜面成型部40。即,透镜面成型部40,在切削形成与透镜面20对应的凸状面时,由于以残留与凹部25对应的部分的方式形成,所以能够以透镜面成型部40的中心和切削工具52高精度位置对正的状态形成小突起43。然后,形成与形成在透镜部2的周边上的平板状的边缘部3对应的周边成型部42(图22B)。如此,形成上模4a。
在通过进行相同的作业形成下模4b后,完成上下模具4。通过利用形成的上下模具4注射成型,形成分别在由凹状面构成的两透镜面20、20的底部22上具有由小孔构成的凹部25的光学透镜1。这里,各凹部25由于与高精度形成在透镜面成型部40的中心上的小突起43对应地形成,所以能够高精度地形成在两透镜面20、20的底部22上。
由于各凹部25高精度地配置在两透镜面20、20的光轴上即旋转中心上,按透镜面20上的基底的直径为0.5μm~5μm的尺寸形成,所以能够利用显微镜容易且高精度地测定两透镜面20、20的偏心。并且,通过基于测定结果,向水平方向调整上下模具4的相对位置,能够形成满足偏心允许值的光学透镜1。
下面,说明第8实施方式。本实施方式的光学透镜1,如图23所示,具有:一方作为凸状面另一方作为凹状面的透镜部2、和形成在透镜部2的周边的平板状的边缘部3。并且,透镜部2的两透镜面20、20分别以由顶部21和底部22为中心的旋转对称形状构成,在顶部21和底部22分别具有由小突起构成的凹部25。
形成在两透镜面20、20上的凹部25,与第7实施方式中的凹部25相同,透镜面20上的开口面即基底的直径为0.5μm~5μm。即,配置在透镜面20的光轴上的各凹部25的位置偏移是两透镜面20、20的偏心,能够得到与第6或第7实施方式相同的效果。
本实施方式中的光学透镜1,如图24所示,通过利用与其外形对应地形成的上下模具4注射成型而形成。上下模具4,与第6或第7实施方式相同,通过切削加工形成。并且,形成的透镜面20为凸状面的上模4a,按与第6实施方式相同的顺序形成。形成的透镜面20为凹状面的下模4b,按与第7实施方式相同的顺序形成。
通过用形成的上下模具4注射成型,能够形成一方为凸状面另一方为凹状面并在两透镜面20、20的光轴上分别具有凹部25的光学透镜1。这里,与第6或第7实施方式同样,由于各凹部25配置在两透镜面20、20的光轴上,按透镜面20上的基底的直径为0.5μm~5μm的尺寸形成,所以能够利用显微镜容易且高精度地测定两透镜面20、20的偏心。并且,通过基于测定结果,向水平方向调整上下模具4的相对位置,能够形成满足偏心允许值的光学透镜1。
在第6~第8实施方式中,将透镜面20形成以顶部21或底部22为中心的旋转对称形状,但即使在将透镜面形成椭圆形状或非对称形状的情况下,只要将凹部25分别形成在透镜面20的光轴上,就能与上述各实施方式同样,容易从各凹部25的位置偏移求出偏心量。
下面,说明第9实施方式。本实施方式的光学透镜1,与第6实施方式同样,在两透镜面20、20的顶部21上分别具有凹部25,凹部25附近的形状与第6实施方式不同。图25是本实施方式的光学透镜1的凹部25附近的放大剖面图,图26是凹部25附近的放大俯视图。
如图25及图26所示,本实施方式的光学透镜1,具有以形成凹部25的透镜面20的顶部21为中心的同心圆状的阶梯差部26。阶梯差部26,被形成在:为测定偏心而用显微镜观察透镜面20时,能与凹部25同时观察的范围内。成为被成形的光学透镜1的两透镜面20、20的偏心测定的基点的口部25,具有在用显微镜观察时可检测的尺寸,但在凹部25附近有微小的损伤或异物的情况下,有时弄错它们和凹部25。在本实施方式中,由于在阶梯差部26的中心形成凹部25,所以不会与损伤等弄错,能够容易检测凹部25。
此外,在采用微分干涉显微镜测定的情况下,由于阶梯差部26以顶部21为中心形成环状,所以将其高度差的尺寸规定在几十纳米的程度,也能够明确识别阶梯差部26。此外,由于阶梯差部26是以透镜面20的顶面21为中心的同心圆状的高度差,能够利用切削加工形成模具4,所以容易利用切削加工制作。
此外,通过在两透镜面20、20的凹部25附近的各自对向的位置上形成方位凹部,能够容易了解形成的光学透镜1在模具上的方位。例如,如图27所示,通过只在注入树脂液的浇口方向形成方位凹部27,能够从形成在透镜面20的旋转中心的凹部25了解树脂液的流动方向。由此,由于能够测定对树脂液的流动方向及其正交方向的偏心量,所以能够用于透镜面20的偏心评价。此外,如果将方位凹部27设在阶梯差部26的高度差上,就能够容易区别方位凹部27和凹部25。
以上,说明了本发明的实施方式,但本发明的应用不局限于上述实施方式,在本发明的技术思想的范围内,能够以多种方式实施。例如,关于凸部23或凹部25的形状,只要是能够容易特定透镜面20的光轴上的位置的形状,不局限于本实施方式,也可以是其它任何形状。
Claims (11)
1.一种光学透镜,具备在两面设有由凸状面或凹状面构成的透镜面的透镜部,其特征在于:
所述透镜部的两透镜面分别具有凸部,该凸部由在其光轴上具有中心的小突起构成,该凸部分别是使用波长的大致4倍以下的高度,以不影响所述透镜部的光学特性。
2.如权利要求1所述的光学透镜,其特征在于:所述透镜部的两透镜面,在所述凸部附近具有以该凸部为中心的同心圆状的阶梯差部。
3.如权利要求1所述的光学透镜,其特征在于:所述透镜部的两透镜面,在所述凸部附近的各自对向的位置具有方位凹部或方位凸部。
4.如权利要求1所述的光学透镜,其特征在于:在所述透镜部的周边形成有平板状的边缘部,在该边缘部的两表面的分别对应的位置形成有多个周边凸部。
5.如权利要求1所述的光学透镜,其特征在于:所述凸部形成十字形状,同时该十字形状的交点部配置在所述透镜面的光轴上。
6.如权利要求5所述的光学透镜,其特征在于:在所述透镜部的周边形成有平板状的边缘部,在该边缘部的两表面的分别对应的位置形成多个十字形状周边凸部。
7.一种光学透镜,具有在两面设有由凸状面或凹状面构成的透镜面的透镜部,其特征在于:
所述透镜部的两透镜面分别具有凹部,该凹部由在其光轴上具有中心的小孔构成,该凹部分别形成大致圆筒状或大致圆锥状,同时所述凹部的底部的直径尺寸为0.5μm~5μm。
8.如权利要求7所述的光学透镜,其特征在于:所述透镜部的两透镜面,在所述凹部附近具有以该凹部为中心的同心圆状的阶梯差部。
9.如权利要求7所述的光学透镜,其特征在于:所述透镜部的两透镜面,在所述凹部附近的分别对向的位置上具有方位凹部或方位凸部。
10.一种光学透镜的制造方法,该光学透镜由上下模形成,且具有在两面设有由凸状面或凹状面构成的透镜面的透镜部,其特征在于:
在所述上下模上分别形成有由与所述透镜面对应的凸状面或凹状面构成的透镜面成型部,此时,以与所述透镜面的光轴对应的位置为中心形成所述透镜部的使用波长的4倍以下的深度的小孔,其后利用形成所述透镜面成型部的上下模,注射成型所述透镜部,根据利用所述小孔形成在两透镜面上的各凸部的位置偏移来调整所述上下模具的相对位置。
11.一种光学透镜的制造方法,该光学透镜由上下模形成,且具有在两面设有由凸状面或凹状面构成的透镜面的透镜部,其特征在于:
在所述上下模上分别形成有与所述透镜面对应的凸状面或凹状面的透镜面成型部,该透镜面成型部具有以与所述透镜面的光轴对应的位置为中心且底部的直径尺寸为0.5μm~5μm的大致圆筒状或大致圆锥状的小突起,然后,利用形成所述透镜面成型部的上下模,注射成型所述透镜部,根据利用所述小突起形成在两透镜面上的各凹部的位置偏移,调整所述上下模具的相对位置。
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