JP2015178197A - 保持装置、光学ユニットの製造方法及び光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】例えば位置決め時などにおいて、光学面を損傷することなく小型の光学素子を好適に保持できる保持装置、光学素子を含む光学ユニットの製造方法及びそれにより製造される光学ユニットを提供する。【解決手段】アレイレンズＡＬ１のはみ出し部ＡＬ１ｄが、４つの部材１２の上面に当接し、長孔１２ａを覆って蓋をした状態で、負圧ポンプＰ−を動作させると、配管Ｈを介して通気路１１ｅ及び長孔１２ａ内が負圧になるから、はみ出し部ＡＬ１ｄが吸引され、部材１２を圧縮するようになる。すると、アレイレンズＡＬ１が全体的に下降して、基準面ＡＬ１ｃが小角筒１１ａの先端に当接する。かかる状態で、保持装置１０の軸線とアレイレンズＡＬ１のレンズＡＬ１ｂの光軸は平行になる。【選択図】図４

Description

本発明は、光学素子の保持装置、光学素子を含む光学ユニットの製造方法及び光学ユニットに関するものである。

近年、スマートフォンなどの携帯端末においては、デザイン性向上のため，それに搭載される撮像装置の小型化が推進され、それに伴い撮像装置に搭載される光学系の低背化の要求はますます高まっている。一方で、例え携帯端末であっても撮像した画像が低画質であることは許されないことから、高画質を実現するために光学系の高性能化も要求されている。

これらの要求に対し、光軸を異ならせて配置した複数の撮像光学系（個眼光学系）で構成されるアレイレンズを用いて、複数の物体像を固体撮像素子の撮像面上に形成し、各物体像に対応する画像信号を画像処理することで、１つの画像を再構成するいわゆる超解像技術を用いた小型で薄型な撮像装置が開発されるに至った。このような撮像装置に用いる複眼撮像光学系では、複数の個眼光学系の視差を利用して画像を再構成することで低画素な画像から高画素な画像を作り出すことが出来るため、個眼光学系各々が対応するイメージエリアの画素数を少なくすることができ、少ないアレイレンズ枚数で光学系を構成することができる。その結果として、既存の光学系よりも大幅な低背化を実現しながらも高解像な撮像装置を提供することが可能となる。

ところで、アレイレンズのような光学素子は，複数枚積層して用いられることが多いので、アレイレンズを位置決めするために保持する治具が必要になる。しかるに、オープンタイプの金型を用いてアレイレンズを転写成形する場合、光学面やその周囲などは金型面で精度良く転写できるが、金型に拘束されない外周部は不定形状となることが多く、それにより外周部を治具でクランプすることが困難となる。また、光学素子が薄い場合、治具で外周部をクランプすることで、光学素子が歪む恐れもある。尚、同様な問題は，薄さを要求される単眼レンズや光学フィルタにおいても生じうる。

特許文献１には、光素子を一列に並べた光学部品を吸着面にて吸着保持する治具が開示されている。かかる光学部品は、光素子を実装した半導体基板等であり、本来的に一定の平面度を備えているので、吸着は比較的容易に行える。

特開２０１２−１０８２９２号公報 特開２００５−１２７８３９号公報

しかるに、特許文献１に開示された技術を流用して、アレイレンズなどの光学素子を保持しようとする場合、いずれの部分を吸着するかが問題となる。例えば、光学面の周囲は金型面を転写するので、一定の平面度を確保できることが多いから、ここを吸着することもできる。しかしながら、かかる場合、光学面の周囲にある程度のスペースを確保する必要が生じ、それにより光学素子の大型化を招くという問題がある。これに対し、吸着面の面積を小さくすれば、光学素子の大型化を回避できるものの、その分だけ吸着力が低下し、位置決め時に光学素子の落下を招く恐れがある。

次に、特許文献２には、レンズの光学面を吸着保持する構成が開示されている。しかしながら、直接レンズの光学面を吸着すると、光学面と吸着面との間に異物が介在していた場合、光学面の傷つきを招く恐れがあり好ましくない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば位置決め時などにおいて、光学面を損傷することなく小型の光学素子を好適に保持できる保持装置、光学素子を含む光学ユニットの製造方法及びそれにより製造される光学ユニットを提供することを目的とする。

請求項１に記載の保持装置は、金型により光学素材に転写形成される光学面及び基準面と、更に前記金型で前記光学素材を押し出すことにより形成されるはみ出し部とを有する光学素子を保持する保持装置であって、
前記基準面を載置する第１保持部と、
前記はみ出し部を載置する第２保持部と、
前記はみ出し部を前記第２保持部に向かって付勢する付勢手段とを有し、
前記第２保持部は、前記付勢手段によって前記はみ出し部が付勢されたときに圧縮変形するようになっていることを特徴とする。

前記光学素子の基準面は、前記光学面と共に金型により転写成形されているので、転写成形された時点で前記光学面との位置関係が高精度に確保されることとなる。そこで、前記第１保持部により、前記基準面を保持することで、前記保持装置に対する前記光学面との位置関係を精度良く確保することができる。一方、前記光学素子の小型化を図るため、前記基準面の面積を極力小さくすると、前記第１の保持部にて前記光学素子を固定することが困難になる。そこで、本発明では前記付勢手段により、前記はみ出し部を前記第２保持部に付勢して保持している。しかしながら、前記はみ出し部は前記金型で前記光学素材を押し出すことにより形成されるため比較的成形精度が低く、前記はみ出し部が前記第２保持部に保持されたときに突っ張って、前記基準面が前記第１保持部から浮き上がったり、或いは前記基準面に前記第１保持部が当接した状態で、前記はみ出し部と前記第２保持部との間に隙間が生じる恐れがあり、それにより前記保持装置に対する前記光学面との位置関係を精度良く確保できなくなったり、前記保持装置による前記光学素子の保持が不安定になったりする恐れがある。そこで、前記第２保持部が、前記付勢手段によって前記はみ出し部が付勢されたときに圧縮変形することで、前記基準面と前記第１保持部とが当接した状態で、前記はみ出し部が前記第２保持部に適切に保持されるようにし、これにより前記保持装置に対する前記光学面との位置関係を精度良く確保しているのである。

請求項２に記載の保持装置は、請求項１に記載の発明において、前記付勢手段は、前記第２保持部側を負圧とすることにより、前記はみ出し部を前記第２保持部に吸着することを特徴とする。

これにより、前記光学素子の周囲のスペースが開放され、光学素子の位置決め時の自由度が向上する。但し、前記付勢手段は、負圧を用いたものに限らず、静電気やバネによる付勢なども利用できる。

請求項３に記載の保持装置は、請求項２に記載の発明において、前記第２保持部は、通気路を備えた圧縮変形可能な部材を有することを特徴とする。

前記はみ出し部を前記圧縮変形可能な部材に載置した状態で、前記部材内側を負圧にすることで、前記通気路を介して前記はみ出し部を吸引することができ、大気圧を用いて前記光学素子を前記第２保持部で保持することができる。

請求項４に記載の保持装置は、請求項３に記載の発明において、前記圧縮変形可能な部材は、前記光学素子より柔らかい素材からなることを特徴とする。

前記はみ出し部を前記圧縮変形可能な部材に載置して吸引すると、前記部材が変形して前記はみ出し部の外形に倣うから、前記光学素子と前記第２保持部との摩擦力が大幅に増大し、不用意な外力に抗して確実な保持を実現できる。尚、前記圧縮変形可能な部材の硬度としては、例えば針入度（ＪＩＳ Ｋ２２０７）やショア硬度を用いて計測可能なレベルであると，保持された前記光学素子の変形を極力抑制できるので好ましい。又、前記圧縮変形可能な部材は、外力の除去により復元する形状復元性を有していると，繰り返して使用できるから好ましい。

請求項５に記載の保持装置は、請求項４に記載の発明において、前記素材は、ウレタン、ウレタンフォーム、ポリウレタン、シリコンゲル、シリコンスポンジ、シリコンゴム、ポリプロピレン、天然ゴム、石油系ゴム、発泡スチロールのいずれかからなることを特徴とする。

これらの素材は、外力を与えることで圧縮変形可能であり、且つ外力の除去により復元する形状復元性を有しているので、前記圧縮変形可能な部材の素材として好適である。

請求項６に記載の保持装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記光学素子は、光軸を異ならせて複数のレンズを配置したアレイレンズ、単一の光軸を有するレンズ、光学フィルタ、回折格子、又は絞り部材であることを特徴とする。

これらの光学素子は、金型を用いて成形する際に前記はみ出し部が発生する場合があり、本発明の保持装置により好適に保持できる。

請求項７に記載の保持装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記光学素子は、前記光学部材としての溶融したガラスを金型で挟み込んだ後、固化させることにより形成されることを特徴とする。

溶融したガラスを金型で挟み込むことにより形成される光学素子において、前記はみ出し部が発生する場合があり、本発明の保持装置により好適に保持できる。

請求項８に記載の保持装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記光学素子の厚さは１．２ｍｍ以下であることを特徴とする。

特に前記光学素子の厚さが１．２ｍｍ以下と非常に薄い場合、前記光学素子の側方より把持することが困難であるから、本発明の保持装置により好適に保持できる。

請求項９に記載の保持装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記光学素子を保持した状態で、前記光学素子を透過する光束が通過する開口を有し、前記第２保持部は前記開口の周囲に配置されていることを特徴とする。

前記保持装置が前記光学素子を透過する光束が通過する開口を有すれば、前記光束を用いて前記光学素子の光学面の位置や光学性能を計測できる。又、前記第２の保持部が前記開口の周囲に配置されていれば、前記光学素子を安定した状態で、位置計測等を行える。

請求項１０に記載の光学ユニットの製造方法は、請求項１〜９のいずれかに記載の保持装置を用いた光学ユニットの製造方法であって、
２つの光学素子のうち少なくとも一方が前記保持装置により保持された状態で、前記光学素子を互いに対向させて位置決めを行い、更に前記光学素子を互いに固定することを特徴とする。

これにより、前記光学素子同士を安定して精度良く位置決めし、固定することで高精度な光学ユニットを得ることができる。

請求項１１に記載の光学ユニットは、請求項１０に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする。

本発明によれば、例えば位置決め時などにおいて、光学面を損傷することなく小型の光学素子を好適に保持できる保持装置、光学素子を含む光学ユニットの製造方法及びそれにより製造される光学ユニットを提供することができる。

図１（ａ）は、光学素子の一例であるアレイレンズＡＬ１の下面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のアレイレンズＡＬ１をIB-IB線で切断して矢印方向に見た図である。 アレイレンズＡＬ１を製造する工程を示す図である。 保持装置１０の上面図である。 アレイレンズＡＬ１を保持した保持装置１０の断面図である。 アレイレンズの位置調整及び製造方法を説明するための図である。 アレイレンズＡＬ１、ＡＬ２からなる光学ユニットの断面図である。 光学素子の別な例である単眼レンズＬＳを下面から見た図である。 単眼レンズＬＳを保持した保持装置１０の断面図である。 光学素子の別な例であるカラーフィルタＣＦを下面から見た図である。 カラーフィルタＣＦを保持した保持装置１０の断面図である。 光学素子の別な例である回折格子ＧＲを下面から見た図である。 回折格子ＧＲを保持した保持装置１０の断面図である。 光学素子の別な例である絞り部材ＡＰを下面から見た図である。 絞り部材ＡＰを保持した保持装置１０の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、光学素子の一例であるアレイレンズＡＬ１の下面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のアレイレンズＡＬ１をIB-IB線で切断して矢印方向に見た図である。

アレイレンズＡＬ１は、略円盤状の形状を有し、下面中央に矩形状の凹部ＡＬ１ａを形成している。凹部ＡＬ１ａ内に位置するようにして、光軸を互いに平行にした光学面を持つレンズＡＬ１ｂが、４行４列に並べて形成されている。又、凹部ＡＬ１ａ内におけるレンズＡＬ１ｂの周囲には、図１（ａ）にハッチングで示すように、基準面ＡＬ１ｃが形成されている。凹部ＡＬ１ａの外側が、はみ出し部ＡＬ１ｄとなっている。凹部ＡＬ１ａは円形であっても良い。アレイレンズＡＬ１の厚さｔは１．２ｍｍ以下である。

図２は、アレイレンズＡＬ１を製造する工程を示す図である。図２（ａ）において、金型Ｍ１は，金型上面Ｍ１ａの中央に台部Ｍ１ｂを形成している。台部Ｍ１ｂの上面には、レンズ転写面Ｍ１ｃが４行４列で形成されている。台部Ｍ１ｂ上において、レンズ転写面Ｍ１ｃの周囲は、その光軸に直交する平面である基準面転写面Ｍ１ｄとなっている。

一方、図２（ｂ）に示すように、金型Ｍ２には、金型下面Ｍ２ａの中央に、レンズ転写面Ｍ１ｃに対応して、レンズ転写面Ｍ２ｂが４行４列で形成されている。金型下面Ｍ２ａにおけるレンズ転写面Ｍ２ｂの周囲は、その光軸に直交する平面となっている。

アレイレンズＡＬ１を製造する工程について説明する。図２（ａ）に示すように、金型Ｍ１の台部Ｍ１ｂを覆うようにして、上方より溶融したガラス素材ＧＬを滴下する。その後、図２（ｂ）に示すように、金型Ｍ１の上方から金型Ｍ２を接近させて、溶融したガラス素材ＧＬを押圧すると、ガラス素材ＧＬは周囲に放射状に展開しつつ、金型Ｍ１に接する下面にはレンズ転写面Ｍ１ｃによりレンズＡＬ１ｂの一方の光学面が転写形成され、且つ基準面転写面Ｍ１ｄにより基準面ＡＬ１ｃが転写形成される。同時に金型Ｍ２に接するガラス素材ＧＬの上面には、金型Ｍ２のレンズ転写面Ｍ２ｂによりレンズＡＬ１ｂの他方の光学面が転写形成される。尚、金型Ｍ１，Ｍ２の外周側はオープンとなっており、金型Ｍ１，Ｍ２の相互の押圧により拘束されることなく放射状にはみ出したガラス素材ＧＬにより、不定形状のはみ出し部ＡＬ１ｄが形成される。

ガラス素材が固化した後、金型Ｍ１，Ｍ２を離型させることで、アレイレンズＡＬ１が形成される。尚、樹脂材を用いて同様な製法で，光学素子を成形しても良い。

図３は、保持装置１０の上面図である。図４は、アレイレンズＡＬ１を保持した保持装置１０の断面図である。保持装置１０は、例えば金属製の角筒状のフレーム１１を有する。フレーム１１は、小角筒１１ａと、小角筒１１ａによりサイズの大きい大角筒１１ｂとを同軸に配置して、中間壁１１ｃで端部同士を連結した一体の構成である。第１保持部である小角筒１１ａの内側が、開口１１ｄとなっている。

図３に示すように、小角筒１１ａの各辺外側における中間壁１１ｃ上に、４つの矩形板状の部材１２が接着固定されている。第２保持部である部材１２は、圧縮変形可能なウレタン等から形成され、中央に長手方向に延在する長孔（通気路の一部となる）１２ａを有している。

中間壁１１ｃには、外周側から延在し、部材１２の長孔１２ａに連通する通気路１１ｅが、４本形成されている。通気路１１ｅの外方端は、配管Ｈを介して付勢手段としての負圧ポンプＰ−に接続されている。

アレイレンズＡＬ１を保持する際に、レンズＡＬ１ｂを、小角筒１１ａの開口１１ｄに対向するように配置することで、アレイレンズＡＬ１の基準面ＡＬ１ｃが小角筒１１ａの先端に若干の隙間を持って対向するようになる。又、アレイレンズＡＬ１のはみ出し部ＡＬ１ｄは、４つの部材１２の上面に当接し、長孔１２ａを覆って蓋をした状態になる。

ここで、負圧ポンプＰ−を動作させると、配管Ｈを介して通気路１１ｅ及び長孔１２ａ内が負圧になるから、はみ出し部ＡＬ１ｄが吸引され、部材１２を圧縮するようになる。すると、アレイレンズＡＬ１が全体的に下降して、基準面ＡＬ１ｃが小角筒１１ａの先端に当接する。かかる状態で、保持装置１０の軸線とアレイレンズＡＬ１のレンズＡＬ１ｂの光軸は平行になる。尚、負圧ポンプＰ−を停止して配管Ｈ内を大気圧に戻すと、部材１２は自己反発してアレイレンズＡＬ１を上昇させることとなる。これにより、アレイレンズＡＬ１を保持から解放して別なものと交換できる。

本実施の形態によれば、負圧投入時に部材１２が圧縮変形することで、アレンレンズＡＬ１が薄く剛性が低いものであっても、その変形を効果的に抑制できる。又、部材１２がはみ出し部ＡＬ１ｄに倣って変形することで、アレイレンズＡＬ１と部材１２との間に作用する摩擦力が高まり、不用意な外力に対して抗することが出来、保持を確実に行える。更に、負圧中断により部材１２が形状復元することで、繰り返し使用することが出来る。

次に、保持装置１０を用いたアレイレンズの位置調整及び製造方法について説明する。図５は、アレイレンズの位置調整及び製造方法を説明するための図である。図５において、図４と同様に、保持装置１０によりアレイレンズＡＬ１を保持している。但し、保持装置１０は、光軸と平行なＺ軸方向に伸縮可能なＺ軸アクチュエータＺＡを介して、定盤Ｇに対してＺ軸方向に移動可能に支持されている。このとき、アレイレンズＡＬ１の基準面ＡＬ１ｃと、レンズＡＬ１ｂの光学面とのＺ軸方向の位置が精度良く定まっているために、小角筒１１ａの先端を基準面ＡＬ１ｃに突き当てることで、寸法が既知である保持装置１０を介して、Ｚ軸アクチュエータＺＡからＺ軸方向におけるレンズＡＬ１ｂまでの距離を精度良く把握でき、これにより位置決めを短時間で容易に行える。

又、フレーム１１の小角筒１１ａ内の開口１１ｄには、撮像面を上方に向けて設置された固体撮像素子ＳＳが配置され、台座ＢＳを介して定盤Ｇに固定されている。固体撮像素子ＳＳからの画像信号は、不図示の画像処理回路に出力されるようになっている。尚、固体撮像素子ＳＳの代わりにカメラを設け、アレイレンズＡＬ１，ＡＬ２に形成したアライメントマークを読み取って位置決めを行っても良い。

又、アレイレンズＡＬ１と同様にして成形され、レンズＡＬ２ｂを有するアレイレンズＡＬ２を、保持装置１０と同様な構成を有する保持装置１０'にて保持している。但し、保持装置１０に対して，保持装置１０'は天地を逆にしており、またＺ軸に対して直交するＸ軸及びＹ軸に沿って駆動可能なＸＹ軸アクチュエータＸＹＡに連結されている。保持装置１０'の開口１１ｄ’の上方には、チャートＣＴ（裏面に光源を配置してチャート面を透過発光させても良い）がＺ軸方向に移動可能に配置されており、デフォーカス特性を測定可能となっている。尚、チャートＣＴの代わりに平行光や収束光を出射する光源をおいても良い。

アレイレンズＡＬ１，ＡＬ２の位置決めについて説明する。保持装置１０'により保持したアレイレンズＡＬ２の下方にて、保持装置１０によりアレイレンズＡＬ１を保持した上で、アレイレンズＡＬ１上に遮光部材ＳＨを載置する。更にＺ軸アクチュエータＺＡを動作させて、保持装置１０共にアレイレンズＡＬ１を上昇させる。アレイレンズＡＬ１，ＡＬ２の間隔が最適値に近づくと、固体撮像素子ＳＳの撮像面にチャートＣＴの像が結像されるようになる。このとき、画像処理回路から出力されるＭＴＦ値などを参照して撮像面に適切な像が形成されるように、ＸＹ軸アクチュエータＸＹＡを動作させ、Ｘ軸及びＹ軸方向の微調整を行う。保持装置１０，１０'は、アレイレンズＡＬ１，ＡＬ２を吸着保持しているので、位置決め時に不用意に外力が付与された場合でも、安定した保持が可能である。

アレイレンズＡＬ１，ＡＬ２が最適な位置となったとき、その間に接着剤を塗布して、遮光部材ＳＨと共にアレイレンズＡＬ１，ＡＬ２の相対位置関係を固定する。その後、保持装置１０，１０'から取り外しても、図６に示すようにアレイレンズＡＬ１，ＡＬ２は固定されたまま一体となっており、且つレンズＡＬ１ｂ、ＡＬ２ｂの位置関係は適切な状態に保存される。その後、点線で示す位置でダイシングされた上で、遮光部材ＳＨを含むアレイレンズＡＬ１，ＡＬ２は鏡枠に設置されて、例えば超解像タイプの複眼撮像装置などの光学機器に搭載されることとなる。尚、アレイレンズＡＬ１，ＡＬ２はダイシングされることなく、光学機器に搭載されても良い。又、アレイレンズの一方を、後述する光学素子の置き換えても良い。

図７は、光学素子の別な例である単眼レンズＬＳを下面から見た図である。単眼レンズＬＳは、単一の光軸を持つ光学面ＬＳａと、光学面ＬＳａの周囲に形成された環状の基準面（図７でハッチングで示す）ＬＳｂと、基準面ＬＳｂの外側に放射状に広がるはみ出し部ＬＳｃとを有する。単眼レンズＬＳは、上述したアレイレンズと同様に金型にガラス素材を滴下して、別の金型で挟むことで成形される。

図８は、単眼レンズＬＳを保持した保持装置１０の断面図である。保持装置１０は、上述した実施の形態と同様な構成を有するが、フレーム１１は、小円筒１１ａと大円筒１１ｂとを中間壁１１ｃで連結した構成である。又、小円筒１１ａの周囲に配置された部材１２は環状であって、周方向に間欠的に延在し且つ通気路１１ｅに連通した長孔１２ａを有する。それ以外は、上述した実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

単眼レンズＬＳを保持する際に、光学面ＬＳａを、小円筒１１ａの開口１１ｄに対向するように配置することで、単眼レンズＬＳの基準面ＬＳｂが小円筒１１ａの先端に若干の隙間を持って対向するようになる。又、単眼レンズＬＳのはみ出し部ＬＳｃは、環状の部材１２の上面に当接し、全ての長孔１２ａを覆って蓋をした状態になる。

ここで、負圧ポンプＰ−を動作させると、配管Ｈを介して通気路１１ｅ及び長孔１２ａ内が負圧になるから、はみ出し部ＬＳｃが吸引され、部材１２を圧縮するようになる。すると、単眼レンズＬＳが全体的に下降して、環状の基準面ＬＳｂが小円筒１１ａの先端に当接する。かかる状態で、保持装置１０の軸線と単眼レンズＬＳの光軸は平行になる。尚、負圧ポンプＰ−を停止して配管Ｈ内を大気圧に戻すと、部材１２は自己反発して単眼レンズＬＳを上昇させることとなる。これにより単眼レンズＬＳを保持から解放して別なものと交換できる。

図９は、光学素子の別な例であるカラーフィルタＣＦを下面から見た図である。カラーフィルタＣＦは、複数の光学面Ｒ，Ｇ，Ｂと、光学面Ｒ，Ｇ、Ｂの周囲に形成された基準面（図９でハッチングで示す）ＣＦｂと、基準面ＣＦｂの外側に放射状に広がるはみ出し部ＣＦｃとを有する。カラーフィルタＣＦは、例えばレンズ転写面の代わりに４行４列で短円筒を形成した金型上に、上述した製法と同様にガラス素材を滴下して、別の平面金型で挟んで固化させて中間生成体を形成し、この中間生成体における短円筒を転写した円形の小くぼみ内に赤色、緑色、青色の顔料を塗布して，図９に示すごとき４行４列の光学面Ｒ、Ｇ、Ｂを形成することで製造できる。かかるカラーフィルタＣＦは、複眼撮像装置に用いることができる。

図１０は、カラーフィルタＣＦを保持した保持装置１０の断面図であり、カラーフィルタＣＦは図９のX-X線で切断した位置で示している。保持装置１０は、図４に示す実施の形態と同様な構成を有する。

カラーフィルタＣＦを保持する際に、光学面Ｒ，Ｇ，Ｂを、小角筒１１ａの開口１１ｄに対向するように配置することで、カラーフィルタＣＦの基準面ＣＦｂが小角筒１１ａの先端に若干の隙間を持って対向するようになる。又、カラーフィルタＣＦのはみ出し部ＣＦｃは、部材１２の上面に当接し、その長孔１２ａを覆って蓋をした状態になる。

ここで、負圧ポンプＰ−を動作させると、配管Ｈを介して通気路１１ｅ及び長孔１２ａ内が負圧になるから、はみ出し部ＣＦｃが吸引され、部材１２を圧縮するようになる。すると、カラーフィルタＣＦが全体的に下降して、基準面ＣＦｂが小角筒１１ａの先端に当接する。かかる状態で、保持装置１０の軸線とカラーフィルタＣＦの光軸は平行になる。尚、負圧ポンプＰ−を停止して配管Ｈ内を大気圧に戻すと、部材１２は自己反発してカラーフィルタＣＦを上昇させることとなる。これによりカラーフィルタＣＦを保持から解放して別なものと交換できる。

図１１は、光学素子の別な例である回折格子ＧＲを下面から見た図である。回折格子ＧＲは、断面がブレーズ形状の微細な輪帯構造を有する複数の光学面ＧＲａと、光学面ＧＲａの周囲に形成された基準面（図１１でハッチングで示す）ＧＲｂと、基準面ＧＲｂの外側に放射状に広がるはみ出し部ＧＲｃとを有する。回折格子ＧＲは、例えば輪帯構造に対応した微細形状を持つ金型と、平面金型との間に、同様に溶融したガラス素材を滴下して両者で挟むことで成形される。尚、光学面ＧＲａは円形に限られず、正方形状でも良い。

図１２は、回折格子ＧＲを保持した保持装置１０の断面図である。保持装置１０は、図４に示す実施の形態と同様な構成を有する。

回折格子ＧＲを保持する際に、光学面ＧＲａを、小角筒１１ａの開口１１ｄに対向するように配置することで、回折格子ＧＲの基準面ＧＲｂが小角筒１１ａの先端に若干の隙間を持って対向するようになる。又、回折格子ＧＲのはみ出し部ＧＲｃは、部材１２の上面に当接し、その長孔１２ａを覆って蓋をした状態になる。

ここで、負圧ポンプＰ−を動作させると、配管Ｈを介して通気路１１ｅ及び長孔１２ａ内が負圧になるから、はみ出し部ＧＲｃが吸引され、部材１２を圧縮するようになる。すると、回折格子ＧＲが全体的に下降して、基準面ＧＲｂが小角筒１１ａの先端に当接する。かかる状態で、保持装置１０の軸線と回折格子ＧＲの光軸は平行になる。尚、負圧ポンプＰ−を停止して配管Ｈ内を大気圧に戻すと、部材１２は自己反発して回折格子ＧＲを上昇させることとなる。これにより回折格子ＧＲを保持から解放して別なものと交換できる。

図１３は、光学素子の別な例である絞り部材ＡＰを下面から見た図である。絞り部材ＡＰは、開口絞りを形成する複数の光学面ＡＰａと、光学面ＡＰａの周囲に形成された基準面（図１２でハッチングで示す）ＡＰｂと、基準面ＡＰｂの外側に放射状に広がるはみ出し部ＡＰｃとを有する。絞り部材ＡＰは、例えば開口絞りに対応した形状の円筒を形成した金型上に、黒色の樹脂材を上述と同様に滴下して、別の平面金型で挟むことで成形される。尚、光学面ＡＰａは円形に限られない。

図１４は、絞り部材ＡＰを保持した保持装置１０の断面図であり、絞り部材ＡＰは図１２のXIV-XIV線で切断した位置で示している。保持装置１０は、図４に示す実施の形態と同様な構成を有する。

絞り部材ＡＰを保持する際に、光学面ＡＰａを、小角筒１１ａの開口１１ｄに対向するように配置することで、絞り部材ＡＰの基準面ＡＰｂが小角筒１１ａの先端に若干の隙間を持って対向するようになる。又、絞り部材ＡＰのはみ出し部ＡＰｃは、部材１２の上面に当接し、その長孔１２ａを覆って蓋をした状態になる。

ここで、負圧ポンプＰ−を動作させると、配管Ｈを介して通気路１１ｅ及び長孔１２ａ内が負圧になるから、はみ出し部ＡＰｃが吸引され、部材１２を圧縮するようになる。すると、絞り部材ＡＰが全体的に下降して、基準面ＡＰｂが小角筒１１ａの先端に当接する。かかる状態で、保持装置１０の軸線と絞り部材ＡＰの光軸は平行になる。尚、負圧ポンプＰ−を停止して配管Ｈ内を大気圧に戻すと、部材１２は自己反発して絞り部材ＡＰを上昇させることとなる。これにより絞り部材ＡＰを保持から解放して別なものと交換できる。

本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、本発明の保持装置が、組み立て装置や測定装置に組み込まれていても良い。

１０，１０’ 保持装置
１１ フレーム
１１ａ 小角筒、小円筒
１１ｂ 大角筒、大円筒
１１ｃ 中間壁
１１ｄ 開口
１１ｅ 通気路
１２ 部材
１２ａ 長孔
ＡＬ１，ＡＬ２ アレイレンズ
ＡＬ１ａ 凹部
ＡＬ１ｂ レンズ
ＡＬ１ｃ 基準面
ＡＬ１ｄ はみ出し部
ＡＬ２ｂ レンズ
ＡＰ 絞り部材
ＡＰａ 光学面
ＡＰｂ 基準面
ＡＰｃ はみ出し部
ＢＳ 台座
ＣＦ カラーフィルタ
ＣＦｂ 基準面
ＣＦｃ はみ出し部
ＣＴ チャート
Ｇ 定盤
ＧＬ ガラス素材
ＧＲ 回折格子
ＧＲａ 光学面
ＧＲｂ 基準面
ＧＲｃ はみ出し部
Ｈ 配管
ＬＳ 単眼レンズ
ＬＳａ 光学面
ＬＳｂ 基準面
ＬＳｃ はみ出し部
Ｍ１，Ｍ２ 金型
Ｍ１ａ 金型上面
Ｍ１ｂ 台部
Ｍ１ｃ レンズ転写面
Ｍ１ｄ 基準面転写面
Ｍ２ 金型
Ｍ２ａ 金型下面
Ｍ２ｂ レンズ転写面
Ｐ− 負圧ポンプ
ＳＨ 遮光部材
ＳＳ 固体撮像素子
ＸＹＡ 軸アクチュエータ
ＺＡ 軸アクチュエータ

Claims (11)

1. 金型により光学素材に転写形成される光学面及び基準面と、更に前記金型で前記光学素材を押し出すことにより形成されるはみ出し部とを有する光学素子を保持する保持装置であって、
   前記基準面を載置する第１保持部と、
   前記はみ出し部を載置する第２保持部と、
   前記はみ出し部を前記第２保持部に向かって付勢する付勢手段とを有し、
   前記第２保持部は、前記付勢手段によって前記はみ出し部が付勢されたときに圧縮変形するようになっていることを特徴とする保持装置。
2. 前記付勢手段は、前記第２保持部側を負圧とすることにより、前記はみ出し部を前記第２保持部に吸着することを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
3. 前記第２保持部は、通気路を備えた圧縮変形可能な部材を有することを特徴とする請求項２に記載の保持装置。
4. 前記圧縮変形可能な部材は、前記光学素子より柔らかい素材からなることを特徴とする請求項３に記載の保持装置。
5. 前記素材は、ウレタン、ウレタンフォーム、ポリウレタン、シリコンゲル、シリコンスポンジ、シリコンゴム、ポリプロピレン、天然ゴム、石油系ゴム、発泡スチロールのいずれかからなることを特徴とする請求項４に記載の保持装置。
6. 前記光学素子は、光軸を異ならせて複数のレンズを配置したアレイレンズ、単一の光軸を有するレンズ、光学フィルタ、回折格子、又は絞り部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の保持装置。
7. 前記光学素子は、前記光学部材としての溶融したガラスを金型で挟み込んだ後、固化させることにより形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の保持装置。
8. 前記光学素子の厚さは１．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の保持装置。
9. 前記光学素子を保持した状態で、前記光学素子を透過する光束が通過する開口を有し、前記第２保持部は前記開口の周囲に配置されていることを特徴とする特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の保持装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の保持装置を用いた光学ユニットの製造方法であって、
    ２つの光学素子のうち少なくとも一方が前記保持装置により保持された状態で、前記光学素子を互いに対向させて位置決めを行い、更に前記光学素子を互いに固定することを特徴とする光学ユニットの製造方法。
11. 請求項１０に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする光学ユニット。

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