CN101791836A - 用于制造光学元件的装置和方法、光学元件和成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制造光学元件的装置和方法、以及光学元件和成像装置，所述用于制造光学元件的装置包括：挠性模具，其具有转印预定形状的转印部分并且具有可变曲率；模具保持机构，其保持所述模具；元件保持机构，其保持具有凸形或凹形曲面的光学元件，所述曲面作为被转印表面，模具的转印部分的形状被转印到所述被转印表面；曲率改变机构，其根据光学元件的被转印表面的曲率改变模具的曲率；以及移动机构，其在模具的转印部分移动远离或靠近光学元件的被转印表面的方向上移动被模具保持机构保持的模具和被元件保持机构保持的光学元件中的至少一个。

Description

用于制造光学元件的装置和方法、光学元件和成像装置

技术领域

本发明涉及用于制造光学元件的装置、制造光学元件的方法、光学元件和成像装置。具体地说，本发明涉及用于通过将曲率可变的模具的转印部分的形状转印到形成在光学元件的曲面中的被转印面，而不考虑所述被转印面的曲率，来改善通用性和减少制造成本的技术领域。

背景技术

已知一种用于制造光学元件的装置，包括用于将显微结构等的形状转印到例如透镜等光学元件的预定面的模具(例如，见日本未审专利申请No.2006-130841)。

在日本未经审查的专利申请No.2006-130841中所公开的制造光学元件的装置中，压模(模具)设置有具有显微结构的转印部分，并且当所述模具的转印部分被压向所述光学元件的被转印面时，所述转印部分的形状被转印到光学元件的被转印面。

然而，在日本未经审查的专利申请No.2006-130841所公开的用于制造光学元件的装置中，由于所述模具是压模，在所述光学元件的被转印面形成为曲面的情况下，所述模具的转印部分形成为具有与被转印面的曲面相同的曲率。

因此，所述模具只能用于被转印面形成为具有预定曲率的一种类型的光学元件，而同一模具不能用于被转印面分别形成为具有不同曲率的不同类型的光学元件。因此，出现以下问题：模具不具有通用性和制造成本增大。

因此，希望提供一种制造光学元件的装置、一种制造光学元件的方法、光学元件和成像装置，其能通过改善通用性以便不论被转印面的曲率如何都能执行转印操作来解决以上问题和减少制造成本。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于制造光学元件的装置，包括：挠性模具，其具有转印预定形状的转印部分并且具有可变曲率；模具保持机构，其保持所述模具；元件保持机构，其保持具有凸形或凹形曲面的光学元件，所述曲面作为被转印表面，模具的转印部分的形状被转印到所述被转印表面；曲率改变机构，其根据光学元件的被转印表面的曲率来改变模具的曲率；以及移动机构，其在模具的转印部分远离或靠近光学元件的被转印表面的方向上移动被模具保持机构保持的模具和被元件保持机构保持的光学元件中的至少一个。

从而，在所述用于制造光学元件的装置中，曲率根据光学元件的被转印表面的曲率而改变的转印部分的形状被转印到所述被转印表面。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，所述光学元件的被转印表面可形成为凹形，并且在模具的转印部分与光学元件的被转印表面接触以将转印部分的形状转印到被转印表面之前的状态下，所述转印部分的曲率可设定为大于被转印表面的曲率。

由于在转印部分的形状转印到凹形被转印表面之前的状态下转印部分的曲率被设置为大于被转印表面的曲率，所述模具的转印部分能够点接触光学元件的被转印表面。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，所述光学元件的被转印表面可形成为凸形，并且在模具的转印部分与光学元件的被转印表面接触以将转印部分的形状转印到被转印表面之前的状态下，所述转印部分的曲率可设定为小于被转印表面的曲率。

由于在转印部分的形状转印到凸形被转印表面之前的状态下转印部分的曲率被设置为小于被转印表面的曲率，所述模具的转印部分能够点接触光学元件的被转印表面。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，模具的转印部分能接触或移近光学元件的被转印表面，并且模具的转印部分的中心能对齐光学元件的被转印表面的中心。

由于模具的转印部分的中心对齐光学元件的被转印表面的中心，其定位精度以中心为基准。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，在模具的转印部分的中心对齐光学元件的被转印表面的中心的情况下，模具和光学元件可移近彼此，并且模具的转印部分朝向光学元件的被转印表面被下压，以逐渐改变转印部分的曲率并且将转印部分的形状转印到被转印表面。

由于是在转印部分的中心对齐被转印表面的中心的情况下通过逐渐改变转印部分的曲率来将转印部分的形状转印到被转印表面的，所以转印部分的形状在对齐状态下被转印到被转印表面。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，在模具和模具保持机构之间可形成密闭空间，并且可通过改变所述密闭空间中的压力来改变所述模具的转印部分的曲率。

由于通过改变所述密闭空间中的压力来改变模具的转印部分的曲率，所以能够对模具的整个区域施加均匀压力。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种制造光学元件的方法，其包括以下步骤：形成挠性模具，其具有转印预定形状的转印部分并且具有可变曲率；布置被模具保持机构保持的所述模具以使其转印部分面向被转印表面，所述被转印表面形成为被元件保持机构保持的光学元件的凸形和凹形曲面；通过使用曲率改变机构来根据光学元件的被转印表面的曲率改变模具的曲率；通过使用移动机构来在所述转印部分和所述被转印表面彼此移近的方向上移动所述模具和所述光学元件中的至少一个；并且通过朝向所述光学元件的被转印表面下压所述模具的转印部分来将所述转印部分的形状转印到所述被转印表面。

从而，在所述制造光学元件的方法中，曲率可根据光学元件的被转印表面的曲率而改变的转印部分的形状被转印到所述被转印表面。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种光学元件，其包括：用作被转印表面的凸形或凹形曲面，其中，通过使用具有转印预定形状的转印部分和可变曲率的挠性模具来将模具的转印部分的形状转印到所述被转印表面。

从而，在所述光学元件中，曲率可根据光学元件的被转印表面的曲率而改变的转印部分的形状被转印到所述被转印表面。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种成像装置，其包括：一种光学元件，其具有作为被转印表面的凸形或凹形曲面，其中，通过使用具有转印预定形状的转印部分和可变曲率的挠性模具来将模具的转印部分的形状转印到所述被转印表面。

从而，所述成像装置包括以下光学元件，其中，曲率可根据光学元件的被转印表面的曲率而改变的转印部分的形状被转印到所述被转印表面。

根据本发明的实施例，提供一种制造光学元件的装置，其包括：挠性模具，其具有转印预定形状的转印部分并且具有可变曲率；模具保持机构，其保持所述模具；元件保持机构，其保持具有凸形或凹形曲面的光学元件，所述曲面作为被转印表面，模具的转印部分的形状被转印到所述被转印表面；曲率改变机构，其根据光学元件的被转印表面的曲率改变模具的曲率；以及移动机构，其在模具的转印部分远离或靠近光学元件的被转印表面的方向上移动被模具保持机构保持的模具和被元件保持机构保持的光学元件中的至少一个。

从而，能够使用所述模具制造被转印表面分别具有不同曲率的多种类型的光学元件，并且改进模具的通用性。另外，还可以缩短光学元件的制造时间并且减少制造成本。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，所述光学元件的被转印表面形成为凹形，并且在模具的转印部分与光学元件的被转印表面接触以将转印部分的形状转印到被转印表面之前的状态下，所述转印部分的曲率设定为大于被转印表面的曲率。

因此，能通过使用预定点来轻松地进行模具和光学元件之间的定位操作。另外，能简化定位操作，并且改进定位精度。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，所述光学元件的被转印表面形成为凸形，并且在模具的转印部分与光学元件的被转印表面接触以将转印部分的形状转印到被转印表面之前的状态下，所述转印部分的曲率设定为小于被转印表面的曲率。

因此，能通过使用预定点来轻松地进行模具和光学元件之间的定位操作。另外，能简化定位操作，并且改进定位精度。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，模具的转印部分接触或移近光学元件的被转印表面，并且模具的转印部分的中心对齐光学元件的被转印表面的中心。

因此，能改进模具和光学元件之间的定位精度。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，在模具的转印部分的中心对齐光学元件的被转印表面的中心的情况下，模具和光学元件移近彼此，并且模具的转印部分朝向光学元件的被转印表面被下压，以逐渐改变转印部分的曲率并且将转印部分的形状转印到被所述转印表面。

因此，由于转印部分的形状在定位操作高精度地执行的情况下被转印到被转印表面，所以能改进光学元件的模制精度。

在具有上述结构的制造光学元件的装置中，密闭空间形成在模具和模具保持机构之间，并且通过改变所述密闭空间中的压力来改变所述模具的转印部分的曲率。

因此，能轻松地改变模具的曲率，并且能在制造操作期间提高效率。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种制造光学元件的方法，其包括以下步骤：形成挠性模具，其具有转印预定形状的转印部分并且具有可变曲率；布置被模具保持机构保持的所述模具以使其转印部分面向被转印表面，所述被转印表面形成为被元件保持机构保持的光学元件的凸形和凹形曲面；通过使用曲率改变机构来根据光学元件的被转印表面的曲率改变模具的曲率；通过使用移动机构来在所述转印部分和所述被转印表面彼此移近的方向上移动所述模具和所述光学元件中的至少一个；并且通过朝向所述光学元件的被转印表面下压所述模具的转印部分来将所述转印部分的形状转印到所述被转印表面。

因此，能够使用所述模具制造被转印面分别具有不同曲率的多种类型的光学元件，并且改进模具的通用性。另外，还能缩短光学元件的制造时间并且减少制造成本。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种光学元件，其包括：用作被转印表面的凸形或凹形曲面，其其中，通过使用具有转印预定形状的转印部分和可变曲率的挠性模具来将模具的转印部分的形状转印到所述被转印表面。

因此，能使用所述模具制造被转印面分别具有不同曲率的多种类型的光学元件，并且改进模具的通用性。另外，还能缩短光学元件的制造时间并且减少制造成本。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种成像装置，其包括：一种光学元件，其具有作为被转印表面的凸形或凹形曲面，其中，通过使用具有转印预定形状的转印部分和可变曲率的挠性模具来将模具的转印部分的形状转印到所述被转印表面。

因此，能使用所述模具制造被转印面分别具有不同曲率的多种类型的光学元件，并且改进模具的通用性。另外，还能缩短光学元件的制造时间并且减少制造成本。

附图说明

图1与图2-16一起示出本发明的优选实施例，是示出用于制造光学元件的装置的示意性截面图。

图2是模具的示意性放大截面图。

图3是光学元件的放大截面图。

图4与图5-10一起示出通过使用所述制造光学元件的装置来制造光学元件的方法，是示出盘的示意性放大截面图。

图5是示出形成模具的状态的示意性放大截面图。

图6是示出形成模具的状态的示意性放大截面图。

图7是示出光学元件被元件保持机构保持的状态的示意性截面图。

图8是示出模具弯曲状态的示意性截面图。

图9是示出模具和所述光学元件得以定位的状态的示意性截面图。

图10是示出模具的转印部分的形状被转印且所述光学元件得以形成的状态的示意性截面图。

图11是示出另一光学元件的放大截面图。

图12与图13-15一起示出通过使用所述用于制造光学元件的装置来制造另一光学元件的方法，是示出光学元件被元件保持机构保持的状态的示意性截面图。

图13是示出模具弯曲状态的示意性截面图。

图14是模具和光学元件得以定位的状态的示意性截面图。

图15是示出模具的转印部分的形状被转印且光学元件得以形成的状态的示意性截面图。

图16是采用根据本发明的光学元件的成像装置的模块图。

具体实施方式

下面，参考附图描述根据本发明的实施例的用于制造光学元件的装置、制造光学元件的方法、光学元件和成像装置。

用于制造光学元件的装置的构造

用于制造光学元件的装置1包括模具2、模具保持机构3和元件保持机构4(见图1)。

所述模具2通过例如热塑性聚合物膜形成。具体地说，所述模具2由例如聚碳酸酯、烯烃基树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等形成。因此，所述模具2具有挠性，并且曲率在弯曲状态中是可变的。

所述模具的一个表面设置有形成为显微结构的转印部分2a(见图2)。

所述模具保持机构3包括压圈5，O形环6和按压构件7(见图1)。

压圈5形成为例如具有较薄厚度的环形。

所述O形环6位于例如压圈5的上方，并且将模具2保持在压圈5和O形环6之间。

按压构件7包括盘形基部8和从所述基部8的外缘部分向下突出的按压部9，并且所述基部8包括述压力调节孔8a。按压构件7设置有阀7a，并且所述压力调节孔8a通过阀7a打开或关闭。按压构件7用这样的方式保持所述模具2：按压部9通过所述O形环6将模具2压靠在压圈5上。

在所述O形环6被按压构件7按下的状态下，密闭空间10形成在所述模具2和按压构件7之间。当例如空气或液体等流体通过所述压力调节孔8a进入或退出时，所述密闭空间10的压力(内部压力)发生改变。

当所述密闭空间10中的压力变得大于大气压力到一正压力时，所述模具2在按压构件7内侧的内部2b弯曲，以具有向下的凸形。反之，当所述密闭空间10中的压力变得低于大气压力到一负压力时，所述模具2在按压构件7内侧的内部2b发生弯曲，以具有朝上的凸形。所述弯曲模具2的曲率根据所述密闭空间10中的压力而改变。因此，使用例如用于调节所述密闭空间10中的压力的空气等流体来改变所述模具2的曲率。

所述元件保持机构4设置在模具保持机构3的下方，并且形成为例如圆柱形。所述元件保持机构4的上表面形成为元件放置面4a，光学元件100放置在所述元件放置面4a上。

光学元件的构造

所述光学元件100是例如透镜，并且包括透镜部分101和连续到所述透镜部分101的外缘的边缘部分102(见图3)。在所述光学元件100中，所述透镜部分101的一个面例如形成为凸面101a，而所述透镜部分101的另一个面形成为凹面，该凹面是被转印面101b。所述透镜部分101的被转印面101b具有预定的显微结构。

制造光学元件的方法

下面，将描述通过使用用于制造光学元件的装置1来制造光学元件100的方法(见图4到10)。

首先，形成用于形成模具2的盘11(见图4)。盘11具有结构面11a，该结构面11a具有与作为最终产品而形成的光学元件100的被转印面101b相同的结构。

所述盘11通过例如电铸法、直接处理法、干燥蚀刻类型的活性离子蚀刻法(EIE)以及激光加工法等各种方法形成，其中，电铸法是通过电镀在加工物体上沉积金属层来形成模制产品，直接处理法是通过切割来直接处理加工物体，激光加工法是以激光束照射加工物体的方式在加工物体中形成预定形状。

所述盘11由例如金属、石英、硅、及其他非塑料材料形成。所述盘的所述结构面11a的曲率可不等于模制产品(光学元件100)的被转印面101b的曲率。例如结构面11a可形成为平面，并且其曲率可大致等于所述被转印面101b的曲率。

然后，使用所述盘11来形成所述模具2(见图5)。

所述模具2用这样的方式形成：将盘11的结构面11a压靠在膜材料2′的表面上，所述膜材料是用于形成模具2的材料，例如热塑性聚合物膜，并且将所述膜材料2′的表层加热到超过所述膜材料2′的玻璃转变温度的温度。

当所述膜材料2′的表层到达玻璃转变温度时，通过施加到盘11的压力来对所述膜材料2′的表层进行施压，以将所述结构表面11a的形状转印到膜材料2′。所述施压操作可通过使用液体或气体的施压方法来执行，也可通过机械施压方法来执行。

当盘11移动离开膜材料2′时，具有挠性的模具2得以形成(见图6)。

另外，在上述描述中，只是描述了将热塑性聚合物膜用作膜材料2′的例子，然而，也可将光固化聚合物膜用作膜材料2′。在光固化聚合物膜用作膜材料2′的情况中，模具2可用这样的方式形成：所述盘11的结构表面11a与所述膜材料2′的表层接触，并且所述结构表面11a的形状通过曝光而被转印到膜材料2′。在该情况下，不需要进行加热到超过玻璃转变温度的操作。

然后，所述模具2被模具保持机构3保持在转印部分2a向下的方向(见图7)。如上所述，所述模具2以这样的方式被模具保持机构3保持，即通过将模具2沿垂直方向夹持在O形环6和压圈5之间，并通过按压构件7将O形环6压向模具2。

在模具2被模具保持机构3保持的状态下，用于形成光学元件100的基材100′被放置并且保持在元件保持机构4的元件放置面4a上。被元件保持机构4保持的所述基材100′位于模具2的转印部分2a的下方。将参考标记提前附着到模具2的部分2b的转印部分2a的中心。

基材100′被元件保持机构4保持，以使凹面(被转印表面)100a′面对模具2，并通过旋涂等工艺将紫外线固化树脂12施加到所述凹面100a′。将参考标记提前附着于凹面100a′的最深部分，即所述凹面100a′的中心。

将预定光学系统例如凸透镜13设置在基材100′下方。

然后，通过打开阀7a来打开所述压力调节孔8a，并将空气等通过所述压力调节孔8a送入密闭空间10，从而具有正压状态(见图8)。当所述密闭空间10处于正压状态时，所述模具2的未被压圈5按压的部分2b弯曲成向下的凸形。这时，调节所述密闭空间10中的压力，以使下凸部分2b的曲率大于基材100′的凹面100a′的曲率。当密闭空间10的压力得以调节后，通过关闭阀7a来关闭所述压力调节孔8a。

然后，通过移动机构(未示出)使保持所述模具2的模具保持机构3向下移动(见图9)。另外，使用移动机构的移动并不局限于模具保持机构3向下移动的例子。例如，保持基材100′的元件保持机构4可以朝上移动。或者，所述模具保持机构3可向下移动，并且所述元件保持机构4可朝上移动。

保持所述模具2的模具保持机构3的向下运动在基材100′的凹面100a′的最深部分移近模具2的部分2b的中心时停止。这时，调节所述模具2和基材100′在平面方向的位置，以使附着于模具2的转印部分2a的参考标记和附着于基材100′的凹面100a′的参考标记与所述凸透镜13的焦点对齐。

另外，在上述描述中，描述的是在模具2和基材100′彼此相邻时调节两者间的位置的例子。然而，也可在例如模具2和基材100′(紫外线固化树脂12的表面)彼此接触时调节两者间的位置。

如上所述，由于所述基材100′的所述凹面100a′的中心的位置被调节，所以如上所述，能够在模具2的转印部分2a的形状被转印到基材100′时确保高位置精度。

然后，通过移动机构再次向下移动用于保持模具2的模具保持机构3(见图10)。当模具保持机构3向下移动时，模具2的参考标记与基材100′的参考标记相配，并且所述部分2b逐渐变形成使得模具2的转印部分2a的曲率等于基材100′的凹面100a′的曲率。因此，基于所述部分2b的中心这个基准向下将转印部分2a压靠到紫外线固化树脂12上，以将转印部分2a的形状转印到紫外线固化树脂12。

然后，在转印部分2a被向下压靠在紫外线固化树脂12上的状态下，通过紫外线50照射所述紫外线固化树脂12以固化所述紫外线固化树脂12。

最后，当朝上移动保持模具2的模具保持机构3时，模具2脱离所述紫外线固化树脂12，从而获得转印部分2a的形状被转印至其上的光学元件100。

另外，在上述描述中，描述的是这样一个例子，即密闭空间10形成在模具2和模具保持机构3之间，并通过流体来调节密闭空间10中的压力以弯曲模具2。然而，例如，也可通过机械按压机构(未示出)来按压和弯曲模具2，以使其参考标记对准彼此。

制造另一光学元件的方法

下面，描述通过使用用于制造光学元件的装置1制造光学元件200的方法。

如图11所示，光学元件200包括透镜部分201和连续到所述透镜部分201的外缘的边缘部分202。在所述光学元件200中，所述透镜部分201的一个面形成为凹面201a，而所述透镜部分201的另一个面形成为凸面，该凸面是被转印面201b。

另外，由于制造光学元件200的方法的步骤与制造光学元件100的步骤相同，在以下描述中，与制造光学元件100的方法相同的步骤将被简单描述或省略描述。

即使在制造光学元件200的方法中，也像光学元件100的制造方法中那样，形成盘11和模具2。

然后，通过模具保持机构3将模具2保持在转印部分2a向下的方向上(见图12)。模具2以制造光学元件100的方法被模具保持机构3保持。

在模具2被模具保持机构3保持的状态下，用于形成光学元件200的基材200′被放置并且保持在元件保持机构4的元件放置面4a上。

基材200′被元件保持机构4保持为使得凸面(被转印表面)200a′面对模具2，并通过旋涂等工艺将紫外线固化树脂12施加到所述凸面200a′。一参考标记提前附着于凸面100a′的顶部，即所述凸面200a′的中心。

然后，通过打开阀7a打开所述压力调节孔8a，并且使空气等通过压力调节孔8a排出密闭空间10，以使得密闭空间10处于负压力状态(见图13)。当所述密闭空间10处于负压状态时，所述模具2的未被压圈5按压的部分2b弯曲成向下的凹形。这时，调节所述密闭空间10中的压力，以使向下的凹部分2b的曲率小于基材200′的凸面200a′的曲率。当密闭空间10的压力得以调节后，通过闭合阀7a使所述压力调节孔8a关闭。

然后，通过移动机构向下移动保持所述模具2的模具保持机构3(见图14)。

保持所述模具2的模具保持机构3的向下运动在基材200′的凸面200a′的顶部移近模具2的部分2b的中心时停止。这时，调节所述模具2和基材200′在平面方向的位置以使附着于模具2的转印部分2a的参考标记和附着于基材200′的凸面200a′的参考标记与凸透镜13的焦点对齐。

然后，通过移动机构再次向下移动用于保持模具2的模具保持机构3(见图15)。当模具保持机构3向下移动时，模具2的参考标记与基材200′的参考标记相配，并且所述部分2b逐渐变形成使得模具2的转印部分2a的曲率等于基材200′的凸面200a′的曲率。因此，基于所述部分2b的中心这个基准向下将转印部分2a压靠在紫外线固化树脂12上，以将转印部分2a的形状转印到所述紫外线固化树脂12。

然后，在转印部分2a被向下压靠在紫外线固化树脂12上的状态下，通过紫外线50照射紫外线固化树脂12以固化所述紫外线可固化树脂12。

最后，当保持模具2的模具保持机构3朝上移动时，模具2脱离所述紫外线固化树脂12，从而获得转印部分2a的形状被转印至其上的光学元件200。

成像装置的构造

下面，描述采用光学元件100或光学元件200的成像装置300(见图16)。

成像装置300是例如数字相机、数字摄相机、具有相机的移动电话、和例如具有相机的PDA(个人数字助理)等数字输入输出装置的相机。

所述成像装置300包括：负责成像功能的相机模块301；进行信号处理的相机信号处理单元302，例如对拍摄的图像信号进行A/D转换；对图像信号进行记录/再现处理的图像处理单元303。另外，成像装置300还包括：例如液晶板等显示单元304，用于在其上显示拍摄的图像等；R/W(读/写)单元305，其将图像信号写入存储卡400或从存储卡400读取图像信号；以及总体控制所述成像装置的CPU(中央处理器)306。另外，所述成像装置300还包括：输入单元307，其具有供用户操作以进行必要操作的各种开关等；以及透镜驱动控制单元308，其控制设置在相机模块301中的可动透镜的驱动操作。

所述相机模块301包括：透镜光学系统301a，其具有各种透镜，例如光学元件100和200；或成像元件301b，例如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)。

所述相机信号处理单元302对从成像元件301b输出的信号进行各种信号处理，例如数字转换、去噪、图像质量修正和亮度/色差信号转换等。

所述图像处理单元303基于预定图像数据格式对图像信号进行压缩编码/扩展解码处理、或进行例如分辨率等数据规格的转化处理。

所述显示单元304具有显示各种数据的功能，例如拍摄的图像或用户对输入单元307的操作状态。

所述读/写单元305通过使用所述图像处理单元303将编码图像数据写入到存储卡400或读取记录在存储卡400中的图像数据。

CPU 306用作控制处理单元，用于控制设置于成像装置300中的各电路模块，并且是基于从输入装置307输入的指令输入信号等来控制各电路模块。

输入装置307包括例如用于进行快门操作的快门释放按钮、用于选择操作模式的选择开关等等，并且根据用户的操作将指令输入信号输出到CPU306。

所述透镜驱动控制单元308控制马达(未示出)，该马达用于基于来自CPU 306的控制信号驱动可动透镜，例如变焦透镜。

所述存储卡400是例如半导体存储器，其从一插槽可拆卸地连接到所述读/写单元305。

成像装置的操作

下面，描述成像装置300的操作。

在拍摄待机状态，在CPU 306的控制下，相机模块301拍摄的图像信号通过相机信号处理单元302输出到显示单元304，并显示为相机直通图像(camera through image)。另外，当从输入装置307输入用于变焦操作的指令输入信号时，CPU 306输出一控制信号到所述透镜驱动控制单元308，并且基于透镜驱动控制单元308的控制来移动可动透镜。

当相机模块301的快门(未示出)被来自输入装置307的指令输入信号操作时，拍摄的图像信号从相机信号处理单元302输出到图像处理单元303，以接受压缩编码处理，从而获得数字数据的预定数据格式。转换后的数据输出到读/写单元305，并写入存储卡400。

调焦操作用这样的方式执行：例如当所述输入装置307的快门释放按钮为了记录(拍摄)操作而被半压或全压时，可动透镜基亍来自CPU 306的控制信号被透镜驱动控制单元308移动。

在存储于存储卡400中的图像数据被再现的情况下，根据输入装置307的操作，通过读/写单元305从存储卡400读取预定图像数据，通过图像处理单元303进行扩展解码处理，然后将再现图像信号输出到显示单元304以在其上显示再现图像。

如上所述，在用于制造光学元件的装置1中，将曲率根据光学元件100或200的被转印表面101b或201b而变化的模具2压靠在光学元件100或200的被转印表面101b或201b上，从而将转印部分2a的形状转印至被转印表面101b或201b上。

因此，能够使用所述模具2制造被转印表面101b和201b分别具有不同曲率的多种类型的光学元件，并且改进模具2的通用性。另外，还能缩短光学元件的制造时间并且减少制造成本。

另外，在用于制造光学元件的装置1中，对于具有凹形被转印表面101b的光学元件100，在转印操作执行前，模具2的转印部分2a的曲率被设置为大于被转印表面101b的曲率。对于具有凸形被转印表面201b的光学元件200，在转印操作执行前，模具2的转印部分2a的曲率被设置为小于被转印表面201b的曲率。

因此，能够通过使用预定点(参考标记)来轻松地进行模具2和光学元件100或200之间的定位操作。另外，能简化定位操作，并且改进定位精度。

另外，在用于制造光学元件的装置1中，模具2的转印部分2a接触或移近光学元件100或200的被转印表面101b或201b，并且执行模具2的转印部分2a的中心和光学元件100或200的被转印表面101b或201b的中心之间的定位操作。

因此，能改进模具2和光学元件100或200之间的定位精度。

另外，在用于制造光学元件的装置1中，在模具2的转印部分2a的中心与光学元件100或200的被转印表面101b或201b的中心之间的定位操作得以执行的状态下，模具2移近光学元件100或200以逐渐改变转印部分2a的曲率并将转印部分2a的形状转印到被转印表面101b或201b。

因此，由于转印部分2a的形状在定位操作高精度地执行的情况下被转印到被转印表面101b或201b，所以能改进光学元件100和200的模制精度。另外，由于能防止空气在转印操作期间进入转印部分2a和被转印表面101b或201b之间，所以能改进模制精度。

另外，在用于制造光学元件的装置1中，由于能通过改变形成在模具2和模具保持机构3之间的密闭空间10中的压力来改变模具2的部分2b的曲率，所以能轻松地改变部分2b的曲率，并且改进制造操作期间的操作效率。

此外，由于能通过改变密闭空间10中的压力来改变模具2的部分2b的曲率，所以能施加均匀压力到部分2b的整个区域。因此，能轻松地并且可靠地获得部分2b的所需曲率。

本申请包含2009年1月30日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-019661所涉及的主题，其全部内容通过引用并入本文。

本领域的技术人员应该了解的是，在权利要求或其等同方案的范围内，可根据设计要求和其它因素做出各种修改、组合、子组合和变更。

Claims (11)

1.一种用于制造光学元件的装置，包括：

挠性模具，其具有转印预定形状的转印部分并且具有可变曲率；

模具保持机构，其保持所述模具；

元件保持机构，其保持具有凸形或凹形曲面的光学元件，所述曲面作为被转印表面，所述模具的转印部分的形状被转印到所述被转印表面；

曲率改变机构，其根据所述光学元件的被转印表面的曲率改变所述模具的曲率；以及

移动机构，其在所述模具的转印部分移动远离或靠近所述光学元件的被转印表面的方向上移动被所述模具保持机构保持的所述模具和被所述元件保持机构保持的所述光学元件中的至少一个。

2.如权利要求1所述的装置，

其中，所述光学元件的被转印表面形成为凹形，并且

其中，在所述模具的转印部分与所述光学元件的被转印表面接触以将所述转印部分的形状转印到所述被转印表面之前的状态下，所述转印部分的曲率设定为大于所述被转印表面的曲率。

3.如权利要求1所述的装置，

其中，所述光学元件的被转印表面形成为凸形，并且

其中，在所述模具的转印部分与所述光学元件的被转印表面接触以将所述转印部分的形状转印到所述被转印表面之前的状态下，所述转印部分的曲率设定为小于所述被转印表面的曲率。

4.如权利要求2所述的装置，其中，所述模具的转印部分接触或移近所述光学元件的被转印表面，并且所述模具的转印部分的中心对齐所述光学元件的被转印表面的中心。

5.如权利要求3所述的装置，其中，所述模具的转印部分接触或移近所述光学元件的被转印表面，并且所述模具的转印部分的中心对齐所述光学元件的被转印表面的中心。

6.如权利要求4所述的装置，其中，在所述模具的转印部分的中心对齐所述光学元件的被转印表面的中心的情况下，所述模具和所述光学元件移近彼此，并且所述模具的转印部分被向下压靠在所述光学元件的被转印表面上，以逐渐改变所述转印部分的曲率并将所述转印部分的形状转印到所述被转印表面。

7.如权利要求5所述的装置，其中，在所述模具的转印部分的中心对齐所述光学元件的被转印表面的中心的情况下，所述模具和所述光学元件移近彼此，并且所述模具的转印部分被向下压靠在所述光学元件的被转印表面上，以逐渐改变所述转印部分的曲率并将所述转印部分的形状转印到所述被转印表面。

8.如权利要求1所述的装置，其中，密闭空间形成在所述模具和所述模具保持机构之间，并且

其中，通过改变所述密闭空间中的压力来改变所述模具的转印部分的曲率。

9.一种制造光学元件的方法，包括以下步骤：

形成挠性模具，该挠性模具具有转印预定形状的转印部分并且具有可变曲率；

布置被模具保持机构保持的所述模具以使其转印部分面向被转印表面，所述被转印表面形成为被元件保持机构保持的光学元件的凸形和凹形曲面；

通过曲率改变机构来根据所述光学元件的被转印表面的曲率改变所述模具的曲率；

通过移动机构来在所述转印部分和所述被转印表面彼此移近的方向上移动所述模具和所述光学元件中的至少一个；并且

通过将所述模具的转印部分向下压靠在所述光学元件的被转印表面上，来将所述转印部分的形状转印到所述被转印表面。

10.一种光学元件，包括：

用作被转印表面的凸形或凹形曲面，

其中，通过使用具有转印预定形状的转印部分和可变曲率的挠性模具，来将所述模具的转印部分的形状转印到所述被转印表面。

11.一种成像装置，包括：一种光学元件，该光学元件具有作为被转印表面的凸形或凹形曲面，

其中，通过使用具有转印预定形状的转印部分和可变曲率的挠性模具，来将所述模具的转印部分的形状转印到所述被转印表面。

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