JP5618736B2 - Mold and lens manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、レンズの成形型及びレンズの製造方法に関する。 The present invention relates to a lens mold and a lens manufacturing method.
携帯電話等に用いられる撮像ユニットや、光ディスクの記録・再生装置に用いられる光ヘッドには、一般に、安価で成形性に優れる樹脂で形成されたレンズが用いられる(例えば、特許文献1、2参照)。
In general, an imaging unit used in a mobile phone or an optical head used in an optical disk recording / reproducing apparatus uses a lens made of a resin that is inexpensive and has excellent moldability (see, for example,
樹脂レンズは、一般に、上型及び下型、並びに上型及び下型の周囲を囲む胴型で構成される成形型を用いて製造される。樹脂は、下型の成形面の中央部に盛られ、上型の降下に伴って胴型内で上型の成形面と下型の成形面との間で挟まれ、所定のレンズ形状に成形される。 In general, the resin lens is manufactured using a molding die including an upper die and a lower die, and a barrel die surrounding the upper die and the lower die. Resin is deposited in the center of the molding surface of the lower mold, and is sandwiched between the molding surface of the upper mold and the molding surface of the lower mold in the barrel mold as the upper mold is lowered, and molded into a predetermined lens shape. Is done.
胴型に対する上型や下型の挿抜を可能とするため、胴型の内周面と上型の外周面との間、及び胴型の内周面と下型の外周面との間には隙間が設けられる。しかし、これらの隙間に樹脂が浸入する場合があり、隙間に浸入した樹脂が硬化してレンズにバリとして残ると、レンズの外観を損ない、その除去に手間を要する。 In order to allow the upper and lower molds to be inserted into and removed from the trunk mold, between the inner circumferential surface of the trunk mold and the outer circumferential surface of the upper mold, and between the inner circumferential surface of the trunk mold and the outer circumferential surface of the lower mold A gap is provided. However, there are cases where the resin enters the gaps, and if the resin that has entered the gaps is cured and remains as burrs on the lens, the appearance of the lens is impaired and it takes time to remove it.
特許文献2に記載されたレンズの製造方法では、上型及び下型の少なくとも一方の成形面の縁部に当接する環状の凸部が胴型の内周面に設けられている。この凸部によって、胴型の内周面と上型の外周面との間や、胴型の内周面と下型の外周面との間にできる隙間を塞ぎ、これらの隙間に樹脂が浸入することを防止している。しかし、成形されるレンズの縁部には、胴型の内周面に設けられた凸部によって環状の凹部が形成され、レンズの有効径が狭められてしまう。
In the lens manufacturing method described in
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、成形型の隙間に樹脂が浸入するのを防止し、成形されるレンズにバリが発生するのを防止することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to prevent the resin from entering the gaps in the mold and prevent the generation of burrs in the molded lens.
(1)上型及び下型、並びに前記上型及び前記下型の周囲を囲む胴型を含み、前記胴型内で前記上型と前記下型との間に樹脂を挟んで該樹脂を所定のレンズ形状に加圧成形する成形型であって、対向する前記胴型の内周面と前記上型の外周面との間、及び対向する前記胴型の内周面と前記下型の外周面との間を充填する充填体を備え、前記充填体は、前記胴型の内周面と、前記上型の外周面及び前記下型の外周面と、の少なくともいずれか一方に形成された被膜であって、前記樹脂に対して撥液性を有する成形型。
(2)上型及び下型、並びに前記上型及び前記下型の周囲を囲む胴型を含む成形型を用い、対向する前記胴型の内周面と前記上型の外周面との間、及び対向する前記胴型の内周面と前記下型の外周面との間を、前記胴型の内周面と、前記上型の外周面及び前記下型の外周面と、の少なくともいずれか一方に形成された被膜であって、前記樹脂に対して撥液性を有する被膜で充填し、前記胴型内で前記上型と前記下型との間に樹脂を挟んで該樹脂を所定のレンズ形状に加圧成形するレンズの製造方法。
(1) An upper mold and a lower mold, and a body mold that surrounds the upper mold and the lower mold, and the resin is predetermined by sandwiching a resin between the upper mold and the lower mold in the body mold A molding die that is pressure- molded into a lens shape, between the inner peripheral surface of the barrel die and the outer peripheral surface of the upper die, and between the inner peripheral surface of the barrel die and the outer periphery of the lower die. A filler that fills the space between the surfaces, and the filler is formed on at least one of the inner peripheral surface of the barrel mold, the outer peripheral surface of the upper mold, and the outer peripheral surface of the lower mold A mold that is a coating and has liquid repellency with respect to the resin.
(2) Using a molding die including an upper die and a lower die, and a barrel die surrounding the upper die and the lower die, between the inner peripheral surface of the opposing barrel die and the outer peripheral surface of the upper die, And at least one of the inner peripheral surface of the barrel mold, the outer peripheral surface of the upper mold, and the outer peripheral surface of the lower mold between the inner peripheral surface of the barrel mold and the outer peripheral surface of the lower mold facing each other. A film formed on one side, which is filled with a film having liquid repellency with respect to the resin, and sandwiching the resin between the upper mold and the lower mold in the barrel mold, A method of manufacturing a lens that is pressure- molded into a lens shape.
本発明によれば、成形型の隙間に樹脂が浸入するのを防止し、成形されるレンズにバリが発生するのを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the resin from entering the gap of the molding die and to prevent burrs from being generated in the molded lens.
図1は、撮像ユニットの一例を示す。 FIG. 1 shows an example of an imaging unit.
図1に示す撮像ユニット1は、センサユニット2と、レンズユニット3とを備えている。
An
センサユニット2は、シリコンなどの半導体で形成された基板10と、その略中央部に設けられた固体撮像素子11とで構成されている。固体撮像素子11は、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどであり、基板10に対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程、等を繰り返し、基板10上に受光領域、電極、絶縁膜、配線、等を形成して構成されている。
The
レンズユニット3は、一つ以上のレンズを含む光学系4と、光学系4を保持する鏡筒5とを含んでいる。光学系4は、図示の例では、入射側に配置される第1レンズ20と、出射側に配置される第2レンズ21と、第1レンズ20と第2レンズ21との間に配置された絞り22とで構成されている。第1レンズ20及び第2レンズ21は、いずれも透光性の樹脂で形成されている。また、絞り22は、遮光性の材料からなり、例えばステンレスなどの金属板で形成される。なお、光学系4の構成は、図示の例に限定されず、例えばレンズの枚数は1枚又は3枚以上であってもよく、また、絞り22は、第1レンズ20の入射面上など、適宜な箇所に配置されてもよい。
The
第1レンズ20は、表裏に光学面を有するレンズ部30と、レンズ部30の周囲に鍔状に広がるコバ部31とで構成されている。第2レンズ21もまた、同様に、表裏に光学面を有するレンズ部32と、レンズ部32の周囲に鍔状に広がるコバ部33とで構成されている。第1レンズ20と第2レンズ21とは、レンズ部30,32の光軸を一致させた状態で重ねられている。
The
対向する第1レンズ20のコバ部31及び第2レンズ21のコバ部33の対向面には、互いに嵌合する嵌合部がそれぞれ設けられている。第1レンズ20のコバ部31に設けられた嵌合部34は、レンズ部30の光軸を中心とする円環状の凸部である。また、第2レンズ21のコバ部33に設けられた嵌合部35は、レンズ部32の光軸を中心とする円環状の凸部であり、第1レンズ20の嵌合部34に内嵌する。そして、第1レンズ20の嵌合部34の内周面及び第2レンズ21の嵌合部35の外周面は、互いに整合するテーパ面とされている。第1レンズ20と第2レンズ21とは、嵌合部34,35を嵌合させることにより、レンズ部30,32の光軸が一致するように互いに位置決めされる。
On the opposing surfaces of the
鏡筒5は、筒部40と、筒部40の軸方向の一方の端部に設けられた蓋部41と、筒部40の軸方向の他方の端部に設けられた台座部42と、筒部40内で蓋部41に対向して配置された押さえ部材43とで構成されている。鏡筒5は、遮光性の材料で形成され、例えば黒色の液晶ポリマーなどの樹脂で形成される。
The
光学系4は、その光軸を筒部40の中心軸に一致させた状態で筒部40内に配置され、蓋部41と押さえ部材43とによって挟まれ、鏡筒5に保持されている。光学系4の光軸が通過する蓋部41の中央部には開口部44が設けられており、この開口部44を通して光学系4に光が入射する。
The
対向する光学系4の第1レンズ20のコバ部31及び蓋部41の対向面には、互いに嵌合する嵌合部がそれぞれ設けられている。第1レンズ20のコバ部31に設けられた嵌合部36は、光学系4の光軸(レンズ部30の光軸)を中心とする円環状の凸部である。また、蓋部41に設けられた嵌合部45は、筒部40の中心軸を中心とする円環状の凸部であり、第1レンズ20の嵌合部36に内嵌する。そして、第1レンズ32の嵌合部36の内周面及び蓋部41の嵌合部45の外周面は、互いに整合するテーパ面とされている。光学系4は、第1レンズ20の嵌合部36を蓋部41の嵌合部45に嵌合させることにより、その光軸が筒部40の中心軸に一致するように位置決めされる。
On the opposing surfaces of the
鏡筒5に対する光学系4の位置決めは、上述のとおり第1レンズ20の嵌合部36を蓋部41の嵌合部45に嵌合させることでなされるので、光学系4の外周面(第1レンズ20及び第2レンズ21の外周面)と筒部40の内周面との間には隙間がおかれている。この隙間は、後述するリフロー処理において、光学系4と鏡筒5との熱膨張に差が生じた場合に、その熱膨張差を吸収して光学系4に作用する応力を緩和する。
The positioning of the
レンズユニット3は、鏡筒5の台座部42をセンサユニット2の基板10に接合され、センサユニット2と一体とされる。鏡筒5の開口部44を通して光学系4に入射した光は、センサユニット2の固体撮像素子11の受光面に結像する。
The
以上のように構成された撮像ユニット1は、リフロー処理によって電子機器の回路基板に実装される。即ち、回路基板には、撮像ユニット1が実装される位置に予めペースト状の半田が印刷され、そこに撮像ユニット1が載せられる。そして、この撮像ユニット1を含む回路基板に赤外線の照射や熱風の吹付けといった加熱処理が施され、それにより半田を溶かして撮像ユニット1は回路基板に実装される。
The
リフロー処理では撮像ユニット1全体がリフロー温度で加熱されることから、第1レンズ20及び第2レンズ21を形成する樹脂は、硬化後にはリフロー処理によっても熱変形しない程度の耐熱性を有する。そのような樹脂としては、エネルギー硬化性の樹脂を用いることができ、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、等の熱により硬化する熱硬化性の樹脂、あるいはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、等の紫外線の照射により硬化する光硬化性の樹脂を用いることができる。
Since the
レンズ20,21を形成する樹脂の耐熱性は、硬化物のガラス転移温度が200℃以上であることが好ましく、250℃以上であることがより好ましく、300℃以上であることが特に好ましい。樹脂にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、(1)単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、(2)剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段(例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、9,9’−ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平9−137043号公報、同10−67970号公報、特開2003−55316号公報、同2007−334018号公報、同2007−238883号公報等に記載の樹脂)、(3)無機微粒子など高Tgの物質を均一に分散させる手段(例えば特開平5−209027号公報、同10−298265号公報等に記載)等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。
Regarding the heat resistance of the resin forming the
また、レンズ20,21を形成する樹脂は、成形型の形状転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が1000〜50000mPa・s程度のものが好ましい。
Moreover, it is preferable that the resin forming the
また、レンズ20,21を形成する樹脂は、形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂が好ましい。樹脂の硬化収縮率としては10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることが特に好ましい。硬化収縮率の低い樹脂としては、例えば(1)高分子量の硬化剤(プレポリマ−など)を含む樹脂(例えば特開2001−19740号公報、同2004−302293号公報、同2007−211247号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は200〜100,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは500〜50,000の範囲であり、特に好ましくは1,000〜20,000の場合である。また該硬化剤の数平均分子量/硬化反応性基の数で計算される値が、50〜10,000の範囲にあることが好ましく、100〜5,000の範囲にあることがより好ましく、200〜3,000の範囲にあることが特に好ましい。)、(2)非反応性物質(有機/無機微粒子,非反応性樹脂等)を含む樹脂(例えば特開平6−298883号公報、同2001−247793号公報、同2006−225434号公報等に記載)、(3)低収縮架橋反応性基を含む樹脂(例えば、開環重合性基(例えばエポキシ基(例えば、特開2004−210932号公報等に記載)、オキセタニル基(例えば、特開平8−134405号公報等に記載)、エピスルフィド基(例えば、特開2002−105110号公報等に記載)、環状カーボネート基(例えば、特開平7−62065号公報等に記載)等)、エン/チオール硬化基(例えば、特開2003−20334号公報等に記載)、ヒドロシリル化硬化基(例えば、特開2005−15666号公報等に記載)等)、(4)剛直骨格樹脂(フルオレン、アダマンタン、イソホロン等)を含む樹脂(例えば、特開平9−137043号公報等に記載)、(5)重合性基の異なる2種類のモノマーを含み相互貫入網目構造(いわゆるIPN構造)が形成される樹脂(例えば、特開2006−131868号公報等に記載)、(6)膨張性物質を含む樹脂(例えば、特開2004−2719号公報、特開2008−238417号公報等に記載)等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること(例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂など)が物性最適化の観点からは好ましい。
The resin forming the
また、レンズ20,21を形成する樹脂は、高−低2種類以上のアッベ数の異なる樹脂の混合物が望まれる。高アッベ数側の樹脂は、アッベ数(νd)が50以上であることが好ましく、より好ましくは55以上であり特に好ましくは60以上である。屈折率(nd)は1.52以上であることが好ましく、より好ましくは1.55以上であり、特に好ましくは1.57以上である。このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂(例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平10−152551号公報、特開2002−212500号公報、同2003−20334号公報、同2004−210932号公報、同2006−199790号公報、同2007−2144号公報、同2007−284650号公報、同2008−105999号公報等に記載の樹脂)が好ましい。低アッベ数側の樹脂は、アッベ数(νd)が30以下であることが好ましく、より好ましくは25以下であり特に好ましくは20以下である。屈折率(nd)は1.60以上であることが好ましく、より好ましくは1.63以上であり、特に好ましくは1.65以上である。このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば9,9’−ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂(具体的には例えば、特開昭60−38411号公報、特開平10−67977号公報、特開2002−47335号公報、同2003−238884号公報、同2004−83855号公報、同2005−325331号公報、同2007−238883号公報、国際公開第2006/095610号パンフレット、特許第2537540号公報等に記載の樹脂等)が好ましい。
In addition, the resin forming the
また、レンズ20,21を形成する樹脂には、屈折率を高めたり、アッベ数を調整したりするために、無機微粒子をマトリックス中に分散させることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。特に上記高アッベ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸(カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等)又は有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常1nm〜1000nm程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、1nm〜15nmが好ましく、2nm〜10nmが更に好ましく、3nm〜7nmが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開2006−160992号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで上述の数平均1次粒子サイズとは、例えばX線回折(XRD)装置あるいは透過型電子顕微鏡(TEM)などで測定することができる。無機微粒子の屈折率としては、22℃、589nmの波長において、1.90〜3.00であることが好ましく、1.90〜2.70であることが更に好ましく、2.00〜2.70であることが特に好ましい。無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、5質量%以上であることが好ましく、10〜70質量%が更に好ましく、30〜60質量%が特に好ましい。
In addition, in the resin forming the
樹脂に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤(例えば特開2007−238884号公報実施例等に記載)、疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体(例えば特開2007−211164号公報に記載)、あるいは高分子末端又は側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂(例えば特開2007−238929号公報、特開2007−238930号公報等に記載)等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。 In order to uniformly disperse the fine particles in the resin, for example, a dispersant containing a functional group having reactivity with the resin monomer forming the matrix (for example, described in Examples of JP-A-2007-238884), hydrophobic segment And a block copolymer composed of a hydrophilic segment (for example, described in JP-A-2007-2111164), or a resin having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer terminal or side chain ( For example, it is desirable to disperse the fine particles by appropriately using JP-A-2007-238929, JP-A-2007-238930, and the like.
また、レンズ20,21を形成する樹脂には、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。
In addition, the resins forming the
また、レンズ20,21を形成する樹脂には、必要に応じて硬化触媒又は開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開2005−92099号公報(段落番号〔0063〕〜〔0070〕)等に記載の熱又は活性エネルギー線の作用により硬化反応(ラジカル重合あるいはイオン重合)を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性樹脂の全固形分に対して0.1〜15質量%程度が好ましく、0.5〜5質量%程度がより好ましい。
Moreover, a curing catalyst or an initiator can be blended in the resin forming the
レンズ20,21を形成する樹脂は、上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー(反応性希釈剤)等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより硬化性樹脂を製造することができる。該硬化性樹脂に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、エステル類(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等)、エーテル類(例えば、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等)アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン等)、水等を挙げることができる。硬化性樹脂が溶剤を含む場合には溶剤を乾燥させた後に成形を行うことが好ましい。
The resin forming the
以下、第1レンズ20を例に、レンズの製造について説明する。
Hereinafter, the manufacturing of the lens will be described using the
図2に、レンズの成形型の一例を示す。 FIG. 2 shows an example of a lens mold.
成形型50は、上型51と、下型52と、胴型53とで構成されている。胴型53は筒状に形成されている。上型51は、柱状をなし、胴型53の上側の開口から胴型53内に挿入される。下型52もまた、柱状をなし、胴型53の下側の開口から胴型53内に挿入される。
The molding die 50 includes an
上型51の先端面は、成形面60とされ、レンズ20の表裏のいずれか一方の面形状を反転した形状を有し、上型51の成形面60の略中央部には、レンズ20のレンズ部30の一方の光学面を反転した形状の光学面成形部61が設けられる。下型52の先端面もまた、成形面62とされ、レンズ20の表裏の他方の面形状を反転した形状を有し、下型52の成形面62の略中央部には、レンズ部30の他方の光学面を反転した形状の光学面成形部63が設けられる。図1に示すレンズ20のレンズ部30は、入射側の光学面が凸の球面とされ、出射側の光学面が凹の球面とされており、図示の例では、上型51の光学面成形部61は、出射側の光学面を反転した凸の球面状に成形され、下型52の光学面成形部63は、入射側の光学面を反転した凹の球面状に成形されている。
The front end surface of the
上型51及び下型52が、それぞれ胴型53内に挿入された状態で、上型51の成形面60及び下型52の成形面62、並びに胴型53の内周面で囲まれてキャビティが形成され、成形型50は、キャビティに樹脂を収容して成形する。
The
上型51の外周面及び下型52の外周面と胴型53の内周面との間には、上型51及び下型52の挿抜を可能とするために僅かな隙間が設定されている。そして、これらの隙間は、充填体65でそれぞれ充填されている。充填体65は、胴型53の内周面上に形成された被膜であって、胴型53の内周面の全面を被覆している。なお、充填体65は、胴型53の内周面において上型51の外周面及び下型52の外周面と対向する領域のみ被覆するように設けられてもよい。また、充填体65は、上型51の外周面及び下型52の外周面上に設けられてもよいし、上型51の外周面及び下型52の外周面並びに胴型53の内周面上に設けられてもよい。
A slight gap is set between the outer peripheral surface of the
図3に、成形型50を用いたレンズ20の製造方法の一例を示す。
In FIG. 3, an example of the manufacturing method of the
(供給工程)
まず、下型52を胴型53内に挿入する。そして、下型52の成形面62上の中央部に、上述したエネルギー硬化性の樹脂Mを定量供給する。樹脂Mの供給は、例えばディスペンサ等を用いて行うことができる。なお、成形面62上に樹脂を供給した後に、下型52を胴型53内に挿入するようにしてもよい(FIG.3A)。
(Supply process)
First, the
(成形工程)
次いで、上型51を胴型53内に挿入する。上型51の移動は、例えばプレス機等の駆動手段を用いて行うことができる。上型51の挿入に伴い、上型51の成形面60と下型52の成形面62との間隔が狭まっていき、樹脂Mは、両成形面60,62の間で挟まれる。それにより、樹脂Mは、両成形面60,62の間で展延されながら、両成形面60,62に倣って変形される。両成形面60,62にそれぞれ設けられている光学面成形部61,63で、レンズ20のレンズ部30が成形され、また、両成形面60,62の光学面成形部61,63を除く部分、及び胴型53の内周面で、レンズ20のコバ部31が成形される(FIG.3B)。
(Molding process)
Next, the
(硬化工程)
次いで、成形工程で成形された樹脂Mに硬化エネルギーEを供給し、樹脂Mを硬化させる。樹脂Mが熱硬化性の樹脂である場合には、成形型50を加熱し、成形型50を介して樹脂Mに熱を供給する。また、樹脂Mが光硬化性の樹脂である場合には、上型51及び下型52並びに胴型53の少なくとも一つをガラス等の透光性の材料で形成し、これを透過させて樹脂Mに光を供給する(FIG.3C)。
(Curing process)
Next, the curing energy E is supplied to the resin M molded in the molding process, and the resin M is cured. When the resin M is a thermosetting resin, the
(離型工程)
次いで、上型51を胴型53から抜去し、硬化された樹脂Mからなるレンズ20を成形型50から取り出す。レンズ20の取り出しは、例えばロボットアーム等を用いて自動的に行うことができる(FIG.3D)。
(Release process)
Next, the
上述した成形工程や硬化工程において、樹脂Mは、上型51の成形面60と下型52の成形面62との間で挟まれ、加圧されている。さらに、エネルギー硬化性の樹脂は、一般に、硬化過程で一旦粘度が低下する。加圧され、粘度が低下した樹脂Mは、僅かな隙間にも浸入し得るが、上型51の外周面と胴型53の内周面との隙間、及び下型52の外周面と胴型53の内周面との隙間は、それぞれ充填体65で充填されており、それらの隙間への樹脂Mの浸入が阻止される。それにより、成形された樹脂Mが硬化されてなるレンズ20にバリが発生することが防止される。
In the molding process and the curing process described above, the resin M is sandwiched and pressed between the
充填体65は、樹脂Mに対して撥液性を有していることが好ましく、具体的には、樹脂Mとの接触角が90°以上であることが好ましく、110°以上であることがより好ましい。それによれば、レンズ20が充填体65に付着することを防止し、レンズ20の離型を円滑に行うことができる。さらに、隙間の充填という観点から、充填体65は弾性を有していることが好ましい。そして、上型51及び下型52が胴型53に挿入される際に、上型51及び下型52は、それらの外周面と胴型53の内周面との隙間を充填する充填体65に摺接する。そこで、上型51及び下型52の挿入に支障をきたすことがないよう、充填体65は低摩擦であることが好ましい。そのような充填体65としてフッ素系被膜を例示することができる。また、充填体65として、流動性を有する、例えばフッ素グリースやシリコーングリースなどのグリース、機械油、等を用いることもでき、その場合には、上型51及び下型52を胴型53内に挿入する前に、上記のグリースや機械油などを上型51の外周面や下型52の外周面や胴型53の内周面に塗布して充填体65とする。
The
なお、上述の説明では、レンズ20が、リフロー処理される撮像ユニット1を構成するものであって、耐熱性のあるエネルギー硬化性の樹脂で形成されるものとして説明したが、特に耐熱性が要求されない場合に、レンズ20は熱可塑性の樹脂で形成されてもよい。
In the above description, the
図4は、成形型50の変形例を示す。
FIG. 4 shows a modification of the
図4に示す成形型50aは、上型51及び下型52の組を複数備え、胴型53には、各組の上型51及び下型52がそれぞれ挿入される複数の収容孔54が設けられている。各収容孔54の内周面には、そこに挿入される上型51の外周面及び下型52の外周面との隙間を充填する充填体65が設けられている。そして、複数の上型51は、連結部材55によって連結され、一体に移動され、複数の下型52もまた、同様に、連結部材56によって連結され、一体に移動される。以上の構成を備える成形型50aによれば、複数のレンズを同時に成形することができる。
4 includes a plurality of sets of an
以上説明したように、本明細書には、上型及び下型、並びに前記上型及び前記下型の周囲を囲む胴型を含み、前記胴型内で前記上型と前記下型との間に樹脂を挟んで該樹脂を所定のレンズ形状に成形する成形型であって、対向する前記胴型の内周面と前記上型の外周面との間、及び対向する前記胴型の内周面と前記下型の外周面との間を充填する充填体を備える成形型が開示されている。 As described above, the present specification includes an upper mold and a lower mold, and a trunk mold that surrounds the upper mold and the lower mold. Between the upper mold and the lower mold in the trunk mold, A mold for molding the resin into a predetermined lens shape with a resin sandwiched between the inner peripheral surface of the barrel mold and the outer peripheral surface of the upper mold facing each other, and the inner circumference of the barrel mold facing each other There is disclosed a mold including a filler that fills a space between the surface and the outer peripheral surface of the lower mold.
また、本明細書に開示された成形型は、前記充填体の前記樹脂との親和性が、前記上型及び前記下型並びに前記胴型との親和性に比べて小さい。 In addition, the molding die disclosed in the present specification has a smaller affinity for the filler with the resin than for the upper die, the lower die, and the barrel die.
また、本明細書に開示された成形型は、前記充填体の前記樹脂との接触角が90°以上である。 Further, in the mold disclosed in this specification, the contact angle of the filler with the resin is 90 ° or more.
また、本明細書に開示された成形型は、前記充填体が、前記胴型の内周面と、前記上型の外周面及び前記下型の外周面と、の少なくともいずれか一方に形成された被膜である。 In the mold disclosed in the present specification, the filler is formed on at least one of the inner peripheral surface of the barrel mold, the outer peripheral surface of the upper mold, and the outer peripheral surface of the lower mold. Coating.
また、本明細書には、上型及び下型、並びに前記上型及び前記下型の周囲を囲む胴型を含む成形型を用い、対向する前記胴型の内周面と前記上型の外周面との間、及び対向する前記胴型の内周面と前記下型の外周面との間を充填体で充填し、前記胴型内で前記上型と前記下型との間に樹脂を挟んで該樹脂を所定のレンズ形状に成形するレンズの製造方法が開示されている。 Further, in the present specification, a molding die including an upper die and a lower die and a barrel die surrounding the upper die and the lower die is used, and an inner peripheral surface of the barrel die and an outer periphery of the upper die are opposed to each other. And between the inner peripheral surface of the barrel mold and the outer peripheral surface of the lower mold, which are opposed to each other, are filled with a filler, and a resin is placed between the upper mold and the lower mold in the barrel mold. A method for manufacturing a lens is disclosed in which the resin is molded into a predetermined lens shape by sandwiching the resin.
また、本明細書に開示されたレンズの製造方法は、前記充填体の前記樹脂との親和性が、前記上型及び前記下型並びに前記胴型との親和性に比べて小さい。 Further, in the lens manufacturing method disclosed in this specification, the affinity of the filling body with the resin is smaller than the affinity with the upper mold, the lower mold, and the trunk mold.
また、本明細書に開示されたレンズの製造方法は、前記充填体の前記樹脂との接触角が90°以上である。 In the method for manufacturing a lens disclosed in this specification, the contact angle of the filler with the resin is 90 ° or more.
1 撮像ユニット
2 センサユニット
3 レンズユニット
4 光学系
5 鏡筒
10 基板
11 固体撮像素子
20 レンズ
21 レンズ
50 成形型
51 上型
52 下型
53 胴型
60 成形面
62 成形面
65 充填体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
対向する前記胴型の内周面と前記上型の外周面との間、及び対向する前記胴型の内周面と前記下型の外周面との間を充填する充填体を備え、
前記充填体は、前記胴型の内周面と、前記上型の外周面及び前記下型の外周面と、の少なくともいずれか一方に形成された被膜であって、前記樹脂に対して撥液性を有する成形型。 An upper mold and a lower mold, and a barrel mold surrounding the upper mold and the lower mold, and a resin is sandwiched between the upper mold and the lower mold in the barrel mold so that the resin has a predetermined lens shape. A mold for pressure molding to
A filling body for filling the space between the inner peripheral surface of the body mold facing the outer peripheral surface of the upper mold and the space between the inner peripheral surface of the body mold facing the outer peripheral surface of the lower mold;
The filling body is a coating formed on at least one of the inner peripheral surface of the barrel mold, the outer peripheral surface of the upper mold, and the outer peripheral surface of the lower mold, and is liquid repellent with respect to the resin A mold having properties.
前記充填体は、前記樹脂との接触角が90°以上である成形型。 The mold according to claim 1, wherein
The filling body is a mold having a contact angle with the resin of 90 ° or more.
対向する前記胴型の内周面と前記上型の外周面との間、及び対向する前記胴型の内周面と前記下型の外周面との間を、前記胴型の内周面と、前記上型の外周面及び前記下型の外周面と、の少なくともいずれか一方に形成された被膜であって、前記樹脂に対して撥液性を有する被膜で充填し、
前記胴型内で前記上型と前記下型との間に樹脂を挟んで該樹脂を所定のレンズ形状に加圧成形するレンズの製造方法。 Using a mold including an upper mold and a lower mold, and a body mold surrounding the upper mold and the lower mold,
Between the inner peripheral surface of the barrel mold and the outer peripheral surface of the upper mold facing each other, and between the inner peripheral surface of the barrel mold and the outer peripheral surface of the lower mold facing each other, A film formed on at least one of the outer peripheral surface of the upper mold and the outer peripheral surface of the lower mold, and filled with a film having liquid repellency with respect to the resin,
A method of manufacturing a lens, wherein a resin is sandwiched between the upper mold and the lower mold in the body mold and the resin is pressure- molded into a predetermined lens shape.
前記被膜は、前記樹脂との接触角が90°以上であるレンズの製造方法。 A method of manufacturing a lens according to claim 3,
The said coating film is a manufacturing method of the lens whose contact angle with the said resin is 90 degrees or more.
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