CN102712515B - 透镜单元的制造方法、摄像装置、模具的制造方法、成型模具以及玻璃透镜阵列的成型方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用玻璃素材大量生产适合于摄像装置的透镜单元的透镜单元的制造方法、摄像装置、模具的制造方法以及成型模具。成型具有第1定位基准面的第1玻璃透镜阵列和具有第2定位基准面的第2玻璃透镜阵列，通过采用所述第1定位基准面及所述第2定位基准面，使所述第1玻璃透镜阵列及所述第2玻璃透镜阵列的各透镜部的光轴一致地叠层、接合、形成第3玻璃透镜阵列，能够采用第1基准面和第2基准面精度良好地定位多个第1透镜部和多个第2透镜部，进一步切断，由此能够大量生产高精度的透镜单元。

Description

透镜单元的制造方法、摄像装置、模具的制造方法、成型模具以及玻璃透镜阵列的成型方法

技术领域

本发明涉及透镜单元的制造方法、摄像装置、模具的制造方法、成型模以及玻璃透镜阵列的成型方法。

背景技术

小型薄型的摄像装置（又称为照相模块）被用于手机、PDA（Personal Digital Assistant）等为小型薄型电子器械的手机、PDＡ等便携终端。作为这些摄像装置中使用的摄像元件，已知有CCD型影像传感和CMOS型影像传感等固体摄像元件。近年来，随着摄像元件高像素化的进展，高图像分辨、高性能化不断进展。另外，与摄像元件的小型化相应，用来在这些摄像元件上形成被摄物体像的摄像透镜被要求小型化，并且该要求有连年提高的倾向。

作为内藏于上述便携终端的摄像装置中所使用的摄像透镜，已知有用树脂透镜构成的光学系统。对此，有一种手法被建议，其中是在数英寸的晶圆上通过复制法同时大量成型树脂透镜要素，组合这些晶圆与传感晶圆，然后切开，大量生产照相模块（请参照专利文献1）。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开2006－323365号公报

发明内容

发明欲解决的课题

但是，由于树脂相对温度变化的折射率变化大，所以，为了不拘于摄像条件地形成高图像质量的图像，优选采用能够安定发挥光学功能的玻璃透镜。而以往的玻璃透镜，其制造方法是用玻璃一个个成型多个透镜，然后组合，所以费功夫，不适合大量生产，存在问题。

对此，可以考虑与上述树脂透镜相同，在晶圆上阵列状地成型玻璃透镜。但此时出现树脂透镜晶圆化时没有相像到的新的技术课题。其中之一是在整个透镜阵列中两面透镜的光轴偏离问题。树脂透镜时，是隔着玻璃基板在一面上用树脂形成透镜部，然后在另一面上用树脂形成透镜面，由此形成两面透镜的透镜阵列，此时，各透镜两面的光轴偏离可以进行相对一面透镜部的光轴对准另一面透镜部的光轴。但是，玻璃透镜阵列的情况时，因为两面的透镜部是在玻璃透镜成型时一起同时成型的，所以，必须在成型之前预先进行成型两面透镜阵列之模具的位置调整，要求模具的面形状和位置精度。这一点在单一玻璃透镜成型时也一样，但同时成型多个透镜部的透镜阵列的情况时，不仅仅是两面透镜间的位置，同时还必须考虑相邻透镜间的位置偏离，所以极其困难。因此，为了简单地得到上述高形状精度、位置精度，必须花费一些功夫，另外，还有对于一旦得到的高精度形状、位置的模具结构希望尽可能维持的新要求。

本发明鉴于上述以往技术的问题点，目的在于提供一种透镜单元的制造方法、摄像装置、模具的制造方法、成型模具以及玻璃透镜阵列的成型方法，是以用玻璃素材高精度简单大量地生产适合于摄像装置的透镜单元。

用来解决课题的手段

本发明第1形态之透镜单元的制造方法，其特征在于，具有以下步骤：

在第1组模具间配置玻璃素材，关模该第1组模具进行玻璃成型，由此成型具有以所定配列形成的多个第1透镜部和第1定位基准面之第1玻璃透镜阵列；

在第2组模具间配置玻璃素材，关模该第2组模具进行玻璃成型，由此成型具有以所定配列形成的多个第2透镜部和第2定位基准面之第2玻璃透镜阵列；

采用所述第1定位基准面及所述第2定位基准面，使所述第1玻璃透镜阵列及所述第2玻璃透镜阵列的各透镜部的光轴一致地进行叠层、接合，形成第3玻璃透镜阵列；

按每个至少各含有一个所述第1透镜部及所述第2透镜部之透镜单元，切断所述第3玻璃透镜阵列。

根据上述结构，可以采用反映了由透镜模具定位得到的高精度状态而成型的所述第1定位基准面和所述第2定位基准面，一次精度良好地定位多个第1透镜部和多个第2透镜部，并且通过接合、切断，能够大量生产高精度的透镜单元。“所定配列”有整列成n列m行以及圆形的情况等。

另外，优选所述第1定位基准面平行于所述第1透镜部的光轴，由相交方向的第1及第2基准面部构成，所述第2定位基准面平行于所述第2透镜部的光轴，由相交方向的第3及第4基准面部构成。这样，可以采用所述第1至第4基准面部，一次对准多个第1透镜部和多个第2透镜部的光轴。

优选所述第1定位基准面具有垂直于所述第1透镜部光轴的第1倾斜基准面，所述第2定位基准面具有垂直于所述第2透镜部光轴的第2倾斜基准面。这样，可以采用所述第1倾斜基准面和所述第2倾斜基准面，一次对准多个第1透镜部与多个第2透镜部的光轴的倾斜。

优选接合所述第1玻璃透镜阵列与所述第2玻璃透镜阵列之步骤包括下述步骤：在铅直方向下方载置所述第1玻璃透镜阵列并推进所述第1基准面，在该状态下使被支承在铅直方向上方的所述第2玻璃透镜阵列在所述第2基准面被推进的状态下接近。由此能够进行多个第1透镜部和多个第2透镜部的高精度定位。

优选所述第1玻璃透镜阵列具有表示所述第1基准面的第1标志，所述第2玻璃透镜阵列具有表示所述第2基准面的第2标志。这样，所述玻璃透镜阵列的推进方向明确。

优选成型所述第1玻璃透镜阵列及所述第2玻璃透镜阵列的至少一个步骤包括下述步骤：使熔融玻璃素材从铅直方向上方落到所述第1组模具及所述第2组模具之至少一组模具的下模中，然后进行成型。这样，能够容易地成型凸缘厚和轴上厚不同的透镜部。也可以采用板状玻璃素材一次成型多个透镜部。

本发明第2形态之摄像装置，具有：用上述透镜单元制造方法制造的透镜单元；围着所述透镜单元的镜框；所述透镜单元的透镜部或透镜部的延长面相对镜框定位。

这样不用精度较粗造的切断面，能够高精度地装配透镜单元。

本发明第3形态之模具的制造方法，是采用第1上模、第1下模、第2上模、第2下模，在所述第1上模与所述第1下模之间配置玻璃素材，关模该第1上下模，成型一体形成了玻璃制的多个透镜部和凸缘部的第1玻璃透镜阵列，在所述第2上模与所述第2下模之间配置玻璃素材，关模该第2上下模，成型一体形成了玻璃制的多个透镜部和凸缘部的第2玻璃透镜阵列，叠层、接合所述第1玻璃透镜阵列及所述第2玻璃透镜阵列，以得到玻璃透镜阵列叠层体的、所述第1上下模及所述第2上下模的制造方法，其中，

所述第1上模具有第1上模套和多个第1上模型芯部件，所述第1上模套被形成了多个筒状的贯通孔，具有与该贯通孔平行的第1侧面部，所述第1上模型芯部件各个被插入所述贯通孔，一端具有用来形成透镜部的转印面；

所述第1下模具有第1下模套和多个第1下模型芯部件，所述第1下模套被形成了多个筒状的贯通孔，具有与该贯通孔平行的第2侧面部，所述第1下模型芯部件各个被插入所述贯通孔，一端具有用来形成透镜部的转印面；

所述第2上模具有第2上模套和多个第2上模型芯部件，所述第2上模套被形成了多个筒状的贯通孔，具有与该贯通孔平行的第3侧面部，所述第2上模型芯部件各个被插入所述贯通孔，一端具有用来形成透镜部的转印面；

所述第2下模具有第2下模套和多个第2下模型芯部件，所述第2下模套被形成了多个筒状的贯通孔，具有与该贯通孔平行的第4侧面部，所述第2下模型芯部件各个被插入所述贯通孔，一端具有用来形成透镜部的转印面；

模具制造方法的特征在于，叠层所述第1上模、所述第1下模、所述第2上模及所述第2下模，用机械加工同时加工所述第1上模、所述第1下模、所述第2上模及所述第2下模的各贯通孔。

根据本发明，能够使采用所述第1上模及第1下模的第1上模型芯部件及第1下模型芯部件成型的多个第1透镜部的轴间距离，与采用所述第2上模及第2下模的第2上模型芯部件及第2下模型芯部件成型的多个第2透镜部的轴间距离一致地高精度加工，由此，容易使多个第1透镜与多个第2透镜的光轴同时一致，有助于高精度透镜单元的大量生产。

另外，优选在进行所述贯通孔的同时加工的同时，用机械加工进行所述第1至第4侧面部的形成加工，在所述贯通孔的同时加工之后，使所述第1至第4侧面部为同一面地用机械加工同时加工，这样在透镜成型时能够用该第1至第4侧面部精度良好地定位，故较优选。

本发明第4形态之成型模具，是成型一体形成了多个透镜部和凸缘部之玻璃透镜阵列的成型模具，其特征在于，

具有：上模，其具有形成了多个筒状的多个贯通孔的上模套和被插入所述多个贯通孔各个中的一端具有用来形成透镜部之转印面的多个上模型芯部件，被配置在铅直方向上方；下模，其转印面对着所述上模，被配置在铅直方向下方；

在所述上模与所述下模之间配置玻璃素材，关模所述上模及所述下模，成型一体形成了玻璃制的多个透镜部和凸缘部的玻璃透镜阵列。

根据上述结构，对于一体形成了两面具有透镜面之透镜部的玻璃透镜阵列，能够减轻两面的光轴偏离以及邻接透镜部的轴偏离，能够成型高精度的玻璃透镜阵列，进而言之能够大量生产高精度的透镜单元。

另外，优选所述上模的贯通孔是从上到下遍及整体以同一径构成的，并备有相对所述上模套克服重力铅直支承所述上模型芯部件的支承手段，这样，能够抑制上模型芯部件的破损，同时能够抑制意外的落下。

另外，优选所述支承手段是磁铁，所述上模型芯部件的至少一部分由磁性材料构成。其中，作为所述支承手段，可以采用吸气等手段。

另外，所述下模具有形成了筒状贯通孔的下模套和被插入所述贯通孔的一端具有用来形成透镜部之转印面的多个下模型芯部件，

优选所述上模型芯部件及所述下模型芯部件的至少一方被配置成能够相对所述上模套及所述下模套的至少一方用隔件调整突出量。这样容易调整成型时的型芯突出量。

本发明第5形态之玻璃透镜阵列的成型方法，是在被配置在铅直方向的上模与下模之间配置玻璃素材，关模该上模及下模，成型一体形成了凸缘部和多个透镜部的玻璃透镜阵列之玻璃透镜阵列的成型方法，其特征在于，

具有以下工序：准备被配置在铅直方向下方的具有与所述多个透镜部的透镜面对应的多个转印面的所述下模之工序；从上方对下模一次滴下成型至少2个所述透镜部所必需的量的熔融玻璃之工序；对被滴下了熔融玻璃的所述下模配置所述上模，关模所述上模及所述下模之工序。

由此，在一次成型多个透镜部时，不容易出现各透镜部的形状误差、光学特性差，能够用简单的结构成型大量的玻璃透镜。

另外，优选在所述滴下工序滴下的熔融玻璃，被滴到离开形成所述透镜部的多个转印面等距离的位置。这样，成型时，各透镜部中被均匀充填熔融玻璃，性能差异少，能够一次得到大量质量优异的透镜。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种透镜单元的制造方法、摄像装置、模具的制造方法以及成型模具、玻璃透镜阵列的成型方法，它们用于采用玻璃素材高精度且简单大量生产适合于摄像装置的透镜单元。

附图说明

图1：本实施方式中采用的成型模具的一部分截面图。

图2：本实施方式中采用的成型模具的立体图。

图3：上模的下面图。

图4：下模的上面图。

图5：将装配到模具架之前的上模12、下模22及上模12’、下模22’直列排列，一起加工的状态示意图。

图6：采用模具的成型工序示意图。

图7：采用模具的成型工序示意图。

图8：采用模具的成型工序示意图。

图9：第1玻璃透镜阵列IM1正面的立体图。

图10：第1玻璃透镜阵列IM1反面的立体图。

图11：第2玻璃透镜阵列IM2正面的立体图。

图12：第2玻璃透镜阵列IM2反面的立体图。

图13：支承第1玻璃透镜阵列IM1或第2玻璃透镜阵列IM2反面的夹具JZ的一部分示意图。

图14：形成第3玻璃透镜阵列IM3之工序的示意图。

图15：形成第3玻璃透镜阵列IM3之工序的示意图。

图16：形成第3玻璃透镜阵列IM3之工序的示意图。

图17：从第3玻璃透镜阵列IM3得到的透镜单元的立体图。

图18：使用了本实施方式透镜单元之摄像装置50的立体图。

图19：用箭头XIX－XIX线截断图18的结构，朝箭头方向看到的截面图。

图20：在作为数码器械便携终端的手机100中装备了摄像装置50之状态的示意图。

图21：手机100的控制方框图。

具体实施方式

以下参照附图，说明本发明的实施方式。图1是本实施方式中采用的成型模具的一部分截面图。图1中，以上下方向为铅直方向。

如图1所示，中空圆筒状的型芯支承部件1是全长外径相等的中空圆筒部件，在轴线方向具有贯通孔1a，素材由磁性体STAVAX（预坚钢）构成。STAVAX的热膨胀系数为12×10^-5／K。

模具套2具有圆筒状的开口2a。型芯支承部件1嵌合在开口2a内。陶瓷制的型芯3具有端面上形成了成型转印面3a的头部3b以及连结于头部3d的轴部3c。将圆筒状的轴部3c插入贯通孔1a中，用耐热性粘结剂固定，由此型芯3被装在型芯支承部件1的端部。型芯3和型芯支承部件1构成型芯部件。型芯3以热膨胀系数为4.7×10^-6／K的SiC为素材。

本实施方式中，使型芯支承部件1介于所述模具套的开口与所述型芯之间，并且使所述型芯支承部件的热膨胀系数大于所述模具套的热膨胀系数地选定素材。这样，即使常温时设使所述型芯与所述型芯支承部件容易嵌合程度的间隙，转印成型时，由于热膨胀，型芯支承部件的外径膨胀大于模具套开口径的膨胀，能够使嵌合中的间隙消失，所以，形成在型芯上的成型转印面相对开口精度良好地定位，能够成型高精度的透镜。

尤其是持有模具光学面的型芯部件，有时由于成型条件而使用的材料受到限定。例如作为型芯材料，大多是SiC最为适合，但由于SiC的热膨胀系数较小，所以，如果想利用热膨胀来埋没嵌合间隙的话，则模具套的材料必须使用热膨胀系数更小的素材。但是，如果仅仅是热膨胀系数小于SiC的素材的话倒是存在的，但实际上考虑在成型中使用的话还不得不考虑热膨胀系数之外的其他条件，这样的话材料的选择有所困难。而如果改变看法则可以认为，只不过是成型转印面部分必须是SiC而已，嵌合部分并不一定要采用SiC。于是，通过将销的结构分为：具有光学面转印所必须之功能的部分；具有通过热膨胀来埋没嵌合间隙之功能的部分；由此能够在采用SiC的同时避免轴线偏离之问题。这样，既利用通过热膨胀进行调芯的机构，又扩大光学面上想使用的材料的选择自由度，能够制作更有利于成型的模具，所以较优选。

另外，较优选型芯支承部件的热膨胀系数，在该型芯支承部件被安装在的模具套的热膨胀系数的2倍以上（包括2倍）。通过这种构成，容易使确保用来嵌合所必须的间隙和通过热膨胀消去间隙得到两立。

另外，优选所述型芯粘结于所述型芯支承部件。但也可以用螺丝等作机械固定。

另外，优选外径尺寸是常温时所述型芯支承部件嵌合部的外径小于所述型芯的最外径，且成型时所述型芯支承部件嵌合部的外径大于所述型芯的最外径。通过这种构成，能够减小热膨胀后所述型芯的外径与型芯支承部件的外径之差，能够进一步减小模具套开口部与型芯的间隙。

并且，优选所述模具套的素材是WC，所述型芯支承部件的素材是STAVAX，所述型芯的素材是SiC。

本来就是因为在模具间成型单一透镜时双方模具的光轴对准比较容易，所以一般在模具本身上形成透镜成型面。但像本发明实施方式那样在模具间一次成型多个透镜部时，不仅仅是两面的透镜，还必须精度良好地对准同时形成的相邻透镜的位置偏离以及与它们另一面对应的透镜面的光轴，在模具自身上直接形成这种高精度两侧的透镜成型面有所困难，所以可以考虑以下方法：用型芯部件和设有插入型芯部件之贯通孔的套之2部件结构进行，在各个型芯部件上形成各透镜成型面，在贯通孔内分个进行严密的光轴对准调整。也可以按各型芯分割底板，在分割后的各底板上设螺槽，用螺丝固定各个对应的模具套和圆板状隔件，按各型芯分别对各个对应的模具套和圆板状隔件进行位置调整。

但是，用玻璃素材的模压成型进行上述2部件结构时，不管是采用像预成型品那样近似透镜形状的固体的方法，还是采用预先被熔融的玻璃素材进行成型的方法，一般都是模具上下开模的方法，尤其是后者的情况，因为是在一个成型面上滴下熔融玻璃素材，所以必须这种开模结构。

这样，如果不采取措施的话，上模的型芯部件很可能从开口脱落，因此如虚线所示，使型芯支承部件1为大径部和小径部直列接合的形状，与此对应，使开口2a的下部径缩小，使大径部碰到该高低部，由此能够抑制型芯支承部件1从开口2a落到铅直方向下方。与此同时还能够规制型芯3的突出量。但此时在插入型芯支承部件1时，型芯支承部件1的大径部碰到开口2a高低部的角而相互妨碍，会引起高低部缺损等破损，破损的破片还有可能被夹在间隙中等等。

对此，本实施方式中采用下述结构：构成型芯支承部件1的外周径与开口2a的内周径相等的从上到下几乎同一径的筒形状，并且在模具套2上面安装由磁石构成的底板4，使其覆盖开口2a的上端。这样，通过构成同径的筒形状，实现抑制插入时的破损，另外，因为型芯支承部件1由磁性材料构成，所以作为支承手段的底板4向上方吸引、铅直支承开口2a内的型芯支承部件1，这样，能够抑制从下方插入时型芯支承部件1的意外落下。

有关型芯3的突出量，可以在型芯支承部件1的上端与底板4之间配置适当厚度的圆板状隔件5从而设定到所希望的数值。另外，并非整个底板4需要用磁石形成，可以如虚线所示，对着开口2a，在非磁性的底板4中安装圆板状的磁铁MG。

图2是本实施方式中采用的成型模具的立体图。图3是上模的下面图，图4是下模的上面图。图2中，通过插通螺杆孔BH的螺杆（非图示）而被固定支承于上部框19的上模（第1上模套）12具有：多个（这里是2列2行）圆筒状的开口（贯通孔）12a；延续在开口12a周围的矩形平面的下面12b；垂直于下面12b并相互垂直的基准侧面（第1侧面部）12c、12d。这些侧面形成与圆筒状贯通孔的中心轴平行的面。开口12a内能够嵌合与图1所示结构相同结构的型芯支承部件11。型芯13和型芯支承部件11构成第1上模型芯部件。

通过插通螺杆孔BH的螺杆（没有图示）而被固定支承于下部框29的下模（第1下模套）22具有：多个（这里是2列2行）圆筒状的开口（贯通孔）22a；延续在开口22a周围的圆形平面的上面22b；在开口22a之间相互对着并以等间隔从外周伸出的4个槽22e；邻接一个槽22e形成在上面22b上的缝状标志22f；垂于上面22b并相互垂直的基准侧面（第2侧面部）22c、22d。在上面22b的周围形成了锥体部22g。开口22a内能够嵌合型芯支承部件21。型芯23和型芯支承部件21构成第1下模型芯部件。另外，槽22e以x方向的面22x和y方向的面为基准面22y（请参照图4）。

本实施方式中，除了上模12下模22之外，还使用同样结构的上模12’下模22’。有关上模（第2上模）12’下模（第2下模）22’，对与上模12下模22相同的部位,在相同符号上标（’），省略说明。其中，第1组模具是上模12下模22的组合，第2组模具是上模12’下模22’的组合，上模12’是第2上模套，上模12’的基准面12c’、12d’为第3侧面部，型芯13’及型芯支承部件11’是第2上模型芯部件，下模22’是第2下模套，下模22’的基准面22c’、22d’是第4侧面部，型芯23’及型芯支承部件21’是第2下模型芯部件。

在后述透镜单元形成时，上模12下模22以及上模12’下模22’的开口精度成为问题。对此，本实施方式中，如图5所示，利用没有图示的导向器等，使基准侧面22c、12c、12c’、22c’（图5中位于背面一侧）位于同一平面地重合、并使基准侧面22d、12d、12d’、22d’（图5中位于背面一侧）位于同一平面地重合下模22上模12以及上模12’下模22’，然后用转子等切削工具一起加工开口22ａ、12ａ、12ａ’、22ａ’。这样，4个开口22ａ、12ａ、12ａ’、22ａ’的各xy方向坐标一致。第1模具基准面是形成上模12下模22各侧面的4个面中如上所述位于同一平面的相互垂直的2特定侧面：基准侧面12c、22c、12d、22d，同样，第2模具基准面是上模12‘下模22’各个的2特定侧面：基准侧面12c’、22c’、12d’、22d’。

如果精度得到保证的话，也可以利用离开基准位置的机械精度来加工形成贯通孔，以此代替在使基准侧面为同一平面地进行重合之后用切削工具同时加工贯通孔。例如，也可以将一个被加工物贴紧表示基准位置的部件等，在离开基准位置的所定距离上依次形成贯通孔。另外，也可以先同时加工必须形成各开口的贯通孔，然后再机械加工必须形成的基准侧面。此时，基准侧面并不一定需要同时加工为同一平面，也可以以所定的偏差量预先形成各基准侧面。也可以以连续加工进行贯通孔的形成加工和基准侧面的加工。这里所谓的连续加工，是在作业台上安置被加工物之后不从作业台卸下被加工物地继续加工。

接下去参照附图6～8，说明透镜单元的成型。附图6～8中省略了上模架和下模架。由上模12下模22成型为第1玻璃透镜阵列的第1玻璃透镜阵列IM1，由上模12’下模22’成型为第2玻璃透镜阵列的第2玻璃透镜阵列IM2，在此仅说明上模12下模22的成型。

如本发明实施方式所述，用模具间的模压成型一次形成多个透镜部时，可以采取下述任何一种方法：

（1）如以往玻璃透镜成型的那样，预先形成形状近似于透镜部的预成型品，将其配置在模具的各成型面内，然后加热、冷却、成型

（2）从上方将液状熔融玻璃滴到成型面，不加热，冷却、成型

但本发明实施方式中，因为是成型玻璃透镜阵列，所以从结构上说，尤其优选透镜部和非透镜部（多个透镜部中间或形成中间体端部的部分）的芯厚之差能够大一些的方法（2），并且优选不是在各成型面上分别滴下玻璃的方法，而是一次滴下大的玻璃滴、即充分充填到至少2个成型面之体积的熔融玻璃滴之方法。另外，较优选滴下位置是滴到离预定充填的多个成型面等距离的位置之方法。通过采取这种结构，充填到各成型面的玻璃滴的时间差小，能够减轻对成型透镜形状的形状差以及光学性能的不良影响。当然，考虑时间差将玻璃滴同时个别滴到各成型面也能够得到同样的效果，但玻璃的小滴化在结构上造成装置大型、复杂，所以较优选前者。

也就是说，前者大液滴的情况时，首先，使在4个开口22a内分别组装了上端装有型芯23之型芯支承部件21的下模22，位于与加热熔融玻璃的储藏部（非图示）连通的白金滴嘴NZ的下方，使熔融玻璃GL液滴从白金滴嘴NZ向着离开多个成型面等距离的位置一次滴到上面22b上。在该状态下，因为玻璃GL的粘度低，所以滴下的玻璃GL在上面22b上展开，容易地进入型芯23的转印面23a内，在转印其形状的同时，也精度良好地转印槽22e以及标志22f的形状。另外，后者小液滴个别滴下的情况时，是使较大的玻璃GL穿过4个小孔，调整滴下量，然后分4个小的液滴，略同时供给到上面22b上。滴下液状熔融玻璃时，与各成型面之间容易产生气泡，所以必须充分考虑其滴下体积等滴下条件。

接下去，在冷却玻璃GL之前，使下模22接近在4个开口12a内分别组装了下端装有型芯13之型芯支承部件11的上模12的下方，直至面对面的位置，与上模12整合。此时，利用没有图示的导向器等，通过使上述加工时所用的（图7中非图示）上模12的基准侧面12c、12d与下模22的基准侧面22c、22d相互同面，能够抑制型芯13与型芯23的芯偏离，能够进行两透镜面的光轴对准的高精度成型。进一步如图7所示，使上模12下模22接近进行成型。由此转印型芯13转印面13a（这里是凸状）的形状。因为转印面13a周围形成了浅的圆形台阶部，所以也同时转印。此时，保持上模12的下面12b与下模22的上面22b离开所定距离使玻璃GL冷却。玻璃GL在环绕周围覆盖锥形部22g的状态下固化。

然后使上模12下模22离间，取出玻璃GL，由此第1玻璃透镜阵列IM1被形成。图9是第1玻璃透镜阵列IM1的正面立体图，图10是反面立体图。

如图9、10所示，第1玻璃透镜阵列IM1整体呈圆板形状，具有：由上模12下面12b转印成型的高精度平面的正面IM1a；由转印面13a转印形成在正面IM1a上的4个凹状光学面IM1b；其周围由圆形台阶部转印的浅圆形槽IM1c。该圆形槽IM1c被用来收容后述遮光部件SH。

第1玻璃透镜阵列IM1还具有：由下模22上面22b转印成型的高精度平面的反面IM1d；由转印面23a转印形成在反面IM1d上的4个凸状光学面IM1e；由槽22e转印形成的凸部IM1f；由标志22f转印形成的凸状标志（第1标志）IM1g。凹状光学面IM1b和凸状光学面IM1e构成第1透镜部L1。凸部IM1f平行于第1透镜部L1的光轴，由对着x方向的第1基准面部IM1x和对着y方向的第2基准面部IM1y构成。反面IM1d构成第1倾斜基准面，由第1基准面部IM1x和第2基准面部IM1y构成第1位移基准面。

图11是用上模12’下模22’转印形成的第2玻璃透镜阵列IM2的正面立体图，图12是反面立体图。如图11、12所示，与第1玻璃透镜阵列同样成型的第2玻璃透镜阵列IM2整体呈圆板形状，具有：由上模12’下面12b’转印成型的高精度平面的正面IM2a；由转印面13a’转印形成在正面IM2a上的4个凹状光学面IM2b。第2玻璃透镜阵列IM2上省略了用来收容后述遮光部件SH的凹状光学面IM2b周围的浅槽，但也可以设有。

第2玻璃透镜阵列IM2还具有：由下模22’上面22b’转印成型的高精度平面的反面IM2d；由转印面23a’转印形成在反面IM2d上的4个凸状光学面IM2e；由槽22e’转印形成的凸部IM2f；由标志22f’转印形成的凸状标志（第2标志）IM2g。凹状光学面IM2b和凸状光学面IM2e构成第2透镜部L2。凸部IM2f平行于第2透镜部L2的光轴，具有对着x方向的第3基准面部IM2x和对着y方向的第4基准面部IM2y。反面IM2d构成第2倾斜基准面，第3基准面部IM2x和第4基准面部IM2y构成第2位移基准面。在为了良好第1玻璃透镜阵列IM1、第2玻璃透镜阵列IM2的成型性等而减小上述凹状光学面、凸状光学面的面积、增大所述光学面周围的平坦部（该平坦部的一部分构成后述凸缘部）的面积时，如果增大平坦部的厚度的话则容易成型。例如，从光轴方向看时光学面的投影面积的合计小于光学面周围的平坦部的合计面积时，如果使平坦部的厚度大于光学面中的厚度，则成型性好。

接下去，对贴合第1玻璃透镜阵列IM1、第2玻璃透镜阵列IM2形成第3玻璃透镜阵列IM3之工序作说明。图13是夹持第1玻璃透镜阵列IM1或第2玻璃透镜阵列IM2反面的夹具JZ的一部分示意图。图13中，夹具JZ的圆径端面被十字型切入。也就是说，在夹具JZ的端面上形成了一样高度的4个陆地部JZa，其上面JZb是平面，在上面JZb上形成了与没有图示的负压源连通的吸引孔JZc。陆地部JZa在被切入的部位具有对着x方向的基准夹持面JZx和对着y方向的基准夹持面JZy。夹具JZ并且具有在x方向和y方向推进被夹持的玻璃透镜阵列的弹簧SPx（简略图示）和弹簧SPy（简略图示）。

这里作为是克服重力铅直夹持第2玻璃透镜阵列IM2。颠倒夹具JZ的上下，从吸引孔JZc吸引空气并使陆地部JZa的上面JZb碰到第2玻璃透镜阵列IM2的反面IM2d。此时，通过夹具JZ陆地部JZa的上面JZb贴紧反面IM2d，能够相对夹具JZ精度良好地设定第2玻璃透镜阵列IM2的倾斜。另外，因弹簧SPx的推进，陆地部JZa的基准夹持面JZx碰到第3基准面部IM2x，且因弹簧Spy的推进，基准夹持面JZy碰到第4基准面部IM2y。此时，标志IM2g是表示第3基准面部IM2x、第4基准面部IM2y的位置是哪一个的一个指标。这样能够相对夹具JZ精度良好地进行第2玻璃透镜阵列IM2的x、y方向的定位。因为第3基准面部IM2x、第4基准面部IM2y是隔开透镜部分别形成在两侧的，所以能够有效地利用长的跨度进行高精度的定位。

同样，可以用别的夹具JZ在倾斜方向及x y方向精度良好地夹持第1玻璃透镜阵列IM1的反面IM1d。也就是说，通过夹具JZ陆地部JZa的上面JZb贴紧反面IM1d，能够相对夹具JZ精度良好地设定第1玻璃透镜阵列IM1的倾斜。另外因弹簧SPx的推进，陆地部JZa的基准夹持面JZx碰到第1基准面部IM1x，且因弹簧Spy的推进，基准夹持面JZy碰到第2基准面部IM1y。此时，标志（第1标志）IM1g是表示第1基准面部IM1x、第2基准面部IM1y的位置是哪一个的一个指标。根据上述，通过精度良好地定位2个夹具JZ的相对位置，能够精度良好地进行第1玻璃透镜阵列IM1、第2玻璃透镜阵列IM2的定位。因为在上模12、12’下模22、22’上，开口12ａ、22ａ、12ａ’、22ａ’的xy方向的坐标是一致的，所以，第1透镜部L1第2透镜部L2的光轴精度良好地一致。也就是说，因为是采用用上模下模之具有形成各透镜部之成型面的型芯位置被高精度定位的模具、与透镜部一起成型的相对该透镜部的相对位置精度高的第1、第2基准面，进行第1玻璃透镜阵列IM1、第2玻璃透镜阵列IM2的定位，所以，能够精度良好地进行上述定位，于是，能够得到第1、第2玻璃透镜阵列的各对应透镜的光轴一致的高精度的第3玻璃透镜阵列。

进一步如图14所示，使由夹具JZ精度良好夹持的第1玻璃透镜阵列IM1的正面IM1a，与由别的夹具JZ精度良好夹持的第2玻璃透镜阵列IM2的正面IM2a相对，在两者之间配置4个圆环板状遮光部件SH，并在第1玻璃透镜阵列IM1、第2玻璃透镜阵列IM2之至少一个正面IM1a、IM2a上涂布粘结剂，然后如图15所示，使夹具JZ相对接近，使正面IM1a、IM2a贴紧，待粘结剂固化。粘结剂固化使遮光部件SH嵌合于圆形槽IM1c中，形成第1玻璃透镜阵列IM1、第2玻璃透镜阵列IM2贴合而成的第3玻璃透镜阵列IM3。

然后停止上方夹具JZ的吸引，并使之离间，由此能够取出由下方夹具JZ夹持的第3玻璃透镜阵列IM3，所以如图16所示，用切割刀刃DB切断第3玻璃透镜阵列IM3，便可得到如图17所示的透镜单元OU。透镜单元OU具有：第1透镜部L1；第2透镜部L2；第1透镜部L1周围的矩形板状凸缘F1（由第1玻璃透镜阵列IM1正面IM1a、IM1d的一部分构成）；第2透镜部L2周围的矩形板状凸缘F2（由第2玻璃透镜阵列IM2正面IM2a、IM2d的一部分构成）；配置在第1透镜部L1与第2透镜部L2之间的遮光部件SH。

图18是使用了本实施方式透镜单元的摄像装置50的立体图，图19是图18中的结构用箭头XIX－XIX线剖开朝箭头方向看到的截面图。如图19所示，摄像装置50备有：作为具有光电变换部51a之固体摄像元件的CMOS型影像传感51；使被摄物体成像于上述影像传感51光电变换部51a的透镜单元OU；支承影像传感51并具有接发其电信号之外部连接用端子（非图示）的基板52；它们被形成为一体。

上述影像传感51在其受光侧平面中央部上形成了2维配置像素的（光电变换元件）、作为受光部的光电变换部51a，与没有图示的信号处理回路连接。该信号处理回路由依次驱动各像素得到信号电荷的驱动回路部、将各信号电荷变换为数码信号的A/D变换部、用该数码信号形成图像信号输出的信号处理部等构成。另外，在影像传感51受光侧平面的外缘附近配置了多个极垫（非图示），经没有图示的金属线与基板52连接。影像传感51将光电变换部51a发出的信号电荷变换为数码YUV信号等图像信号等，经金属线（非图示）输出到基板52上的所定回路中。其中Y是辉度信号，U（＝R－Y）是红与辉度信号的色差信号，V（＝B－Y）是蓝与辉度信号的色差信号。固体摄像元件并不局限于上述CMOS型的影像传感，也可以使用CCD等其他类型的。

支承影像传感51的基板52通过没有图示的配线与影像传感51连接，相互能够通信。

基板52通过没有图示的外部连接用端子与外部回路（例如装配了摄像装置的便携终端的上位装置所备有的控制回路）连接，能够从外部回路接受用来驱动影像传感51的电压和时钟信号的供给，以及向外部回路输出数码YUV信号。

影像传感51上部用没有图示的玻璃盖密封，在其上方与第2透镜部L2之间配置IR遮挡滤器CG。中空方筒状镜框40的下部是开放的，上部由突缘部40a覆盖。突缘部40a的中央形成了开口40b。透镜单元OU被配置在镜框40内。

透镜单元OU从物体侧（图19中的上方）起依次具有：镜框的开口边缘发挥功能的孔径光阑；第1透镜部L1；遮挡不要光的遮光部件SH；第2透镜部L2。如上所述，第1透镜部L1、第2透镜部L2是玻璃制的，所以光学特性优异。本实施方式中，第1透镜部L1偏离时，开口40b的锥形状内周面40c碰到第1透镜部L1的光学面或光学面的延长曲面（但不包括凸缘面），以此进行位置规制。这样，只要将镜框40载置在基板52上，就能够将影像传感51的受光面精度良好地定位在透镜单元OU的焦点位置上。

接下去说明上述摄像装置50的使用状态。图20是在作为数码便携终端的手机100中装备摄像装置50的状态示意图。图21是手机100的控制方框图。

摄像装置50例如被配设在相当于液晶显示部下方的位置，透镜单元OU的物体侧端面被设在手机100的背面（以液晶显示部一侧为正面）。

摄像装置50的外部连接用端子（非图示）与手机100控制部101连接，向控制部101输出辉度信号、色差信号等图像信号。

另外如图21所示，手机100备有：统括性控制各部并实行与各处理相应的程序的控制部（CPU）101；以用键支持输入号码等的输入部60；显示拍摄的图像和映像等的显示部70；用来与外部服务器之间实现各种信息通信的无线通信部80；记忆手机100的系统程序和各种处理程序以及终端ID等所必需的各种数据的记忆部（ROM）91；用作作业区域一时性存储由控制部101实行的各种处理程序和数据或处理数据或摄像装置拍摄的摄像数据等的一时记忆部（RAM）92。

手持手机100的摄影者只要将摄像装置50的透镜单元OU对着被摄物体，静画或动画的图像信号便被摄像传感51取入。摄像者在所望的快门时机按下图20所示的按钮BT进行释放，图像信号便被取入摄像装置50。从摄像装置50输入的图像信号被送往上述手机100的控制系统，记忆在记忆部92或由显示部70显示，进一步通过无线通信部80作为映像信息送往外部。

产业上的可用性

本发明并不局限于说明书中记载的实施例，本技术领域的专业人员可以从本说明书中记载的实施例和思想明确，本发明包括其他实施例和变形例。例如，也可以用模具在第1玻璃透镜阵列正面设凹部、在第2玻璃透镜阵列正面设凸部，贴合第1玻璃透镜阵列、第2玻璃透镜阵列使凹部凸部嵌合，由此得到第3玻璃透镜阵列。

符号说明

1  型芯支承部件

2  模具套

2a  开口

2b  小径部

2c  贯通孔

3  型芯

3a  成型转印面

3b  头部

3c  轴部

4  底板

5  圆板状隔件

11  型芯支承部件

12  型芯支承部件

12  上模

12a  开口

12b  下面

12c  基准侧面

12d  基准侧面

13  型芯

13a  转印面

13d  圆形台阶部

19  上部框

21  型芯支承部件

22  型芯支承部件

22  下模

22a  开口

22b  上面

22c  基准侧面

22e  槽

22f  标志

22g  锥形部

22x  基准面

22y  基准面

23  型芯

23a  转印面

29  下部框

40  镜框

40a  突缘部

40b  开口

40c  内周面

50  摄像装置

51  影像传感

51a  光电变换部

52  基板

60  输入部

70  显示部

80  无线通信部

92  记忆部

100  手机

101  控制部

BH  螺杆孔

BT  按钮

CG  玻璃盖

DB  切割刀刃

F1  矩形板状突缘

F2  矩形板状突缘

IM1  第1玻璃透镜阵列

IM2  第2玻璃透镜阵列

IM3  第3玻璃透镜阵列

JZ  夹具

L1  第1透镜部

L2  第2透镜部

MG  磁铁

NZ  白金滴嘴

OU  透镜单元

SH  遮光部件

SPx  弹簧

SPy  弹簧

Claims (13)

1.一种透镜单元的制造方法，其特征在于，具有以下步骤：

在第1组模具间配置玻璃素材，关模该第1组模具进行玻璃成型，由此成型具有以所定配列形成的多个第1透镜部和设置于反面的第1定位基准面之第1玻璃透镜阵列；

在第2组模具间配置玻璃素材，关模该第2组模具进行玻璃成型，由此成型具有以所定配列形成的多个第2透镜部和设置于反面的第2定位基准面之第2玻璃透镜阵列；

使第1夹具的基准夹持面碰到所述第1定位基准面，使第2夹具的基准夹持面碰到所述第2定位基准面，并使所述第1玻璃透镜阵列及所述第2玻璃透镜阵列的各透镜部的光轴一致地将所述第1玻璃透镜阵列的正面和所述第2玻璃透镜阵列的正面进行叠层、接合，形成第3玻璃透镜阵列；

按每个至少各含有一个所述第1透镜部及所述第2透镜部的透镜单元，切断所述第3玻璃透镜阵列，

所述第1定位基准面被形成为平行于所述第1透镜部的光轴，由相交方向的第1基准面部及第2基准面部构成，

所述第2定位基准面被形成为平行于所述第2透镜部的光轴，由相交方向的第3基准面部及第4基准面部构成。

2.如权利要求1记载的透镜单元的制造方法，其特征在于，

所述第1定位基准面具有垂直于所述第1透镜部光轴的第1倾斜基准面，

所述第2定位基准面具有垂直于所述第2透镜部光轴的第2倾斜基准面。

3.如权利要求1或2中记载的透镜单元的制造方法，其特征在于，接合所述第1玻璃透镜阵列与所述第2玻璃透镜阵列之步骤包括下述步骤：在铅直方向下方载置所述第1玻璃透镜阵列并推进所述第1定位基准面，在该状态下使被支承在其铅直方向上方的所述第2玻璃透镜阵列在所述第2定位基准面被推进的状态下接近。

4.如权利要求1或2中记载的透镜单元的制造方法，其特征在于，所述第1玻璃透镜阵列具有表示所述第1定位基准面的第1标志，所述第2玻璃透镜阵列具有表示所述第2定位基准面的第2标志。

5.如权利要求1或2中记载的透镜单元的制造方法，其特征在于，成型所述第1玻璃透镜阵列及所述第2玻璃透镜阵列的至少一个步骤包括下述步骤：使熔融玻璃素材从铅直方向上方落到所述第1组模具及所述第2组模具之至少一组模具的下模中，然后进行成型。

6.一种模具的制造方法，是采用第1上模、第1下模、第2上模、第2下模，在所述第1上模与所述第1下模之间配置玻璃素材，关模该第1上下模，成型一体形成了玻璃制的多个透镜部和凸缘部且具有设置于反面的第1定位基准面的第1玻璃透镜阵列，在所述第2上模与所述第2下模之间配置玻璃素材，关模该第2上下模，成型一体形成了玻璃制的多个透镜部和凸缘部且具有设置于反面的第2定位基准面的第2玻璃透镜阵列，使第1夹具的基准夹持面碰到所述第1定位基准面，使第2夹具的基准夹持面碰到所述第2定位基准面，并使所述第1玻璃透镜阵列及所述第2玻璃透镜阵列的各透镜部的光轴一致地将所述第1玻璃透镜阵列的正面及所述第2玻璃透镜阵列的正面进行叠层、接合，以得到玻璃透镜阵列叠层体的、所述第1上下模及所述第2上下模的制造方法，其中，

所述第1上模具有第1上模套和多个第1上模型芯部件，所述第1上模套被形成了多个筒状的贯通孔，具有与该贯通孔平行的第1侧面部，所述第1上模型芯部件各个被插入所述贯通孔，一端具有用来形成透镜部的转印面；

所述第1下模具有第1下模套和多个第1下模型芯部件，所述第1下模套被形成了多个筒状的贯通孔，具有与该贯通孔平行的第2侧面部以及用来形成第1定位基准面的转印面，所述第1下模型芯部件各个被插入所述贯通孔，一端具有用来形成透镜部的转印面；

所述第2上模具有第2上模套和多个第2上模型芯部件，所述第2上模套被形成了多个筒状的贯通孔，具有与该贯通孔平行的第3侧面部，所述第2上模型芯部件各个被插入所述贯通孔，一端具有用来形成透镜部的转印面；

所述第2下模具有第2下模套和多个第2下模型芯部件，所述第2下模套被形成了多个筒状的贯通孔，具有与该贯通孔平行的第4侧面部以及用来形成第2定位基准面的转印面，所述第2下模型芯部件各个被插入所述贯通孔，一端具有用来形成透镜部的转印面；

模具的制造方法的特征在于，叠层所述第1上模、所述第1下模、所述第2上模及所述第2下模，用机械加工同时加工所述第1上模、所述第1下模、所述第2上模及所述第2下模的各贯通孔，

所述第1定位基准面被形成为平行于所述第1透镜部的光轴，由相交方向的第1基准面部及第2基准面部构成，

所述第2定位基准面被形成为平行于所述第2透镜部的光轴，由相交方向的第3基准面部及第4基准面部构成。

7.如权利要求6中记载的模具的制造方法，其特征在于，在进行所述贯通孔的同时加工的同时，用机械加工进行所述第1侧面部、所述第2侧面部、所述第3侧面部及所述第4侧面的形成加工。

8.一种成型模具，是成型一体形成了多个透镜部和凸缘部之玻璃透镜阵列的成型模具，其特征在于，

具有：上模，其具有形成了多个筒状的多个贯通孔的上模套和被插入所述多个贯通孔各个中的一端具有用来形成透镜部之转印面的多个上模型芯部件，被配置在铅直方向上方；下模，其具有用来形成所述多个透镜部的转印面以及用来形成多个定位基准面的槽，所述转印面以及所述槽对着所述上模，被配置在铅直方向下方；

在所述上模与所述下模之间配置玻璃素材，关模所述上模及所述下模，成型一体形成了玻璃制的多个透镜部和凸缘部且具有与其他透镜阵列接合的正面以及形成了所述多个定位基准面的反面的玻璃透镜阵列。

9.如权利要求8中记载的成型模具，其特征在于，所述上模的贯通孔是从上到下遍及整体以同一径构成的，并备有相对所述上模套克服重力铅直支承所述上模型芯部件的支承部。

10.如权利要求9中记载的成型模具，其特征在于，所述支承部是磁铁，所述上模型芯部件的至少一部分由磁性材料构成。

11.如权利要求8至10的任何一项中记载的成型模具，其特征在于，

所述下模具有形成了筒状贯通孔的下模套和多个被插入所述贯通孔的一端具有用来形成透镜部之转印面的下模型芯部件，

所述上模型芯部件及所述下模型芯部件的至少一方被配置成能够相对所述上模套及所述下模套的至少一方用隔件调整突出量。

12.一种玻璃透镜阵列的成型方法，是在被配置在铅直方向的上模与下模之间配置玻璃素材，关模该上模及下模，成型一体形成了凸缘部和多个透镜部的玻璃透镜阵列之玻璃透镜阵列的成型方法，其特征在于，具有以下工序：

准备被配置在铅直方向下方的具有与所述多个透镜部的透镜面对应的多个转印面及在上面的周围形成的锥形部的所述下模之工序；

从上方对所述下模一次滴下成型至少2个所述透镜部所必需的量的熔融玻璃之工序；

对被滴下了熔融玻璃的所述下模配置所述上模，关模所述上模及所述下模，使玻璃在环绕周围覆盖锥形部的状态下固化之工序。

13.如权利要求12中记载的玻璃透镜阵列的成型方法，其特征在于，在所述滴下工序滴下的熔融玻璃，被滴到离开形成所述透镜部的多个转印面等距离的位置。