JP6357904B2 - Mold apparatus and optical element - Google Patents
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Description
本発明は、レンズその他の光学素子を成形するための型装置及び当該型装置によって形成される光学素子に関する。 The present invention relates to a mold apparatus for molding a lens and other optical elements, and an optical element formed by the mold apparatus.
電子製品に組み込まれる光学素子は、一般に本体部と枠部とを有するが、前者の本体部に形成される光学面と後者の枠部に形成される取付け用の基準面とをともに精密に作製することは容易でない。例えば光ピックアップレンズでは、レンズが比較的肉厚なこともあって基準面が光学面の光軸に対して特定方向に傾く傾向が強く、金型補正によってこのような傾きを修正又は補償する対処が比較的容易である。一方、撮像レンズでは、近年薄型化の進展が著しいこともあって、基準面の傾きや変形方向がバラバラとなる傾向が強く、金型補正が比較的容易でない。また、基準面の傾きを補正できても、その平坦度を完全にゼロにすることはできないため、基準面同士の当り方に依存してレンズ間隔や傾きの調整が容易でない。さらに、薄型のレンズの場合、レンズ全体が湾曲して形成されやすくなるが、このようなレンズをホルダーに複数枚組み込んだ場合に湾曲が矯正又は修正される。これにより、単品レンズで基準面等を高精度にできても、レンズ間の相互作用によって光学性能が却って劣化する可能性がある。このような性能劣化は、例えば特定レンズを回転させることによって改善する可能性もあるが、多元的な事象の調整になり、調整にコストや時間を要する割に十分な効果が得られない場合が多い。 An optical element incorporated in an electronic product generally has a main body and a frame. However, both the optical surface formed on the former main body and the reference surface for mounting formed on the latter frame are precisely manufactured. It is not easy to do. For example, in an optical pickup lens, since the lens is relatively thick, the reference surface has a strong tendency to tilt in a specific direction with respect to the optical axis of the optical surface. Is relatively easy. On the other hand, in recent years, the thinning of the imaging lens has been remarkably progressed, and the inclination and deformation direction of the reference surface tend to be different, and mold correction is relatively easy. Further, even if the inclination of the reference plane can be corrected, the flatness cannot be completely reduced to zero. Therefore, it is not easy to adjust the lens interval and the inclination depending on how the reference planes are brought into contact with each other. Further, in the case of a thin lens, the entire lens is easily formed by being curved, but the curvature is corrected or corrected when a plurality of such lenses are incorporated in a holder. As a result, even if the reference surface and the like can be made highly accurate with a single lens, the optical performance may be deteriorated due to the interaction between the lenses. Such performance degradation may be improved, for example, by rotating a specific lens, but it is a multi-factor adjustment, and there may be a case where a sufficient effect cannot be obtained for the adjustment requiring cost and time. Many.
環境変化によるレンズの光軸方向の位置ズレや傾き等を防止する手法として、多点支持を利用するものが公知となっている(特許文献1)。この方法では、複数のレンズのいずれかのレンズのフランジ部の一方の面に3つ以上の突起部を設け、これらの突起部を隣接するレンズのフランジ部の面に当接させることにより、フランジ部間に隙間を設けた状態でレンズ同士を光軸方向に押圧して複数のレンズを固定している。 As a technique for preventing a positional shift or inclination of the lens in the optical axis direction due to environmental changes, a technique using multi-point support is known (Patent Document 1). In this method, three or more protrusions are provided on one surface of the flange portion of any one of the plurality of lenses, and these protrusions are brought into contact with the surface of the flange portion of the adjacent lens, thereby providing a flange. A plurality of lenses are fixed by pressing the lenses in the optical axis direction with a gap provided between the portions.
また、光学部品をアライメントしつつ固定する方法として、樹脂の半硬化を利用するものが公知となっている(特許文献2)。この方法では、光学部品の取付面に液体状態の樹脂材を塗布し、これに対して光を照射して弾性を有する半硬化状態とし、半硬化状態の樹脂材を有した光学部品を光学装置の所定位置に位置決めする。この状態で樹脂材に対して光を照射することにより、樹脂材を硬化状態として、光学部品を光学装置に調整しつつ固定することができる。 Further, as a method for fixing optical components while aligning them, a method using semi-curing of a resin is known (Patent Document 2). In this method, a resin material in a liquid state is applied to the mounting surface of the optical component, and light is irradiated on the mounting surface to make it a semi-cured state having elasticity. Is positioned at a predetermined position. By irradiating the resin material with light in this state, it is possible to fix the optical component to the optical device with the resin material in a cured state.
上記特許文献1の方法では、3つ以上の突起部を用いるので、面間隔やチルトの調整が比較的容易になる。しかしながら、特許文献1の方法では、突起部を型面に形成した凹部の転写によって形成しているので、突起部の高さ調整が容易でない。また、突起部やその対向面にシボが形成されておらず、突起部に入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまう可能性がある。 In the method of Patent Document 1, since three or more protrusions are used, it is relatively easy to adjust the surface interval and tilt. However, in the method of Patent Document 1, since the protrusion is formed by transferring a recess formed on the mold surface, it is not easy to adjust the height of the protrusion. In addition, there is no wrinkle formed on the protrusion and its opposite surface, and there is a possibility that the light incident on the protrusion is guided in an unintended direction by refraction or reflection and becomes stray light.
上記特許文献2の方法では、樹脂材を突起に成形したり加工したりする必要があり、高さ調整は容易でない。また、樹脂材を半硬化したり硬化したりする工程の追加によってコストアップにつながる。さらに、光学部品の材料と樹脂材とが異なるため、使用環境によって光学性能等に悪影響がある可能性がある。 In the method of Patent Document 2, it is necessary to form or process a resin material into a protrusion, and the height adjustment is not easy. In addition, the addition of a process for semi-curing or curing the resin material leads to an increase in cost. Furthermore, since the optical component material and the resin material are different, there is a possibility that the optical performance and the like may be adversely affected depending on the use environment.
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、コストを抑制しつつ調整用の突起部の形成を容易に可能にし、迷光を防止でき、使用環境によって光学性能を劣化させにくい型装置及び光学素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described background art, and can easily form an adjustment protrusion while suppressing cost, can prevent stray light, and hardly deteriorates optical performance depending on the use environment. And it aims at providing an optical element.
上記目的を達成するため、本発明に係る型装置は、本体部と枠部とを有する光学素子を成形するための型装置であって、枠部において光軸方向に向かう3箇所に突起部を形成するため、転写面の一部として3つの凹部を有し、3つの凹部は、当該凹部に埋め込まれたピンによって深さを調整可能にされ、凹部の底部に対応するピンの先端面にシボ加工が施され、凹部の底部は、中央が深く周辺が浅い湾曲面に形成されている。 In order to achieve the above object, a mold apparatus according to the present invention is a mold apparatus for molding an optical element having a main body portion and a frame portion, and has projections at three positions in the frame portion toward the optical axis direction. In order to form, there are three recesses as a part of the transfer surface, and the three recesses can be adjusted in depth by a pin embedded in the recess, and the tip surface of the pin corresponding to the bottom of the recess Processing is performed, and the bottom of the recess is formed in a curved surface having a deep center and a shallow periphery .
上記型装置では、転写面の一部として3つの凹部を有するので、光学素子の成形に際してその枠部において光軸方向に向かう3箇所に突起部を形成することができる。この3つの突起部は、光学素子を他の光学素子やホルダーに固定する際に光軸方向や傾きに関して位置決めを可能にする。特に、本体部等が薄い場合、光学素子が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部を利用した3点支持により、支持を安定させやすい。ここで、型装置に形成された3つの凹部は、これに埋め込まれたピンによって深さを調整可能になっているので、金型に刻設する場合に比較して突起部の高さ調整が容易になり、光学素子の組付け精度を簡易に高めることができる。また、凹部の底部に対応するピンの先端面にシボ加工が施されており、突起部に入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまうことを抑制できる。凹部の底部については、中央が深く周辺が浅い湾曲面に形成されており、凹部によって形成された突起部の上端部をドーム状に形成できるので、ピンとこれを挿入する挿通孔との間にバリが形成されても、バリが突起部による支持の邪魔になることを防止できる。 Since the mold apparatus has three concave portions as a part of the transfer surface, projections can be formed at three locations in the frame portion in the optical axis direction when the optical element is molded. These three protrusions enable positioning with respect to the optical axis direction and inclination when the optical element is fixed to another optical element or a holder. In particular, when the main body or the like is thin, the optical element tends to be bent slightly, but the support is easily stabilized by the three-point support using the protrusions. Here, since the depth of the three recesses formed in the mold apparatus can be adjusted by pins embedded in the recess, the height of the protrusion can be adjusted as compared with the case of engraving the mold. As a result, the assembly accuracy of the optical element can be easily increased. In addition, the tip end surface of the pin corresponding to the bottom portion of the concave portion is subjected to a graining process, so that it is possible to prevent the light incident on the protrusion from being guided in an unintended direction by refraction or reflection and becoming stray light. The bottom of the recess is formed in a curved surface with a deep center and a shallow periphery, and the upper end of the protrusion formed by the recess can be formed in a dome shape, so there is a variability between the pin and the insertion hole into which the pin is inserted. Even if formed, it is possible to prevent the burr from interfering with the support by the protrusion.
本発明の別の側面では、枠部は、本体部を囲んで平坦に延びる平坦部を有し、突起部は、光軸方向に垂直に延びる平坦面から突起する。 In another aspect of the present invention, the frame portion has a flat portion that extends flatly surrounding the main body portion, and the protruding portion protrudes from a flat surface extending perpendicularly to the optical axis direction.
本発明のさらに別の側面では、単独で用いられる光学素子を成形するために用いられる。 In still another aspect of the present invention, it is used for molding an optical element used alone.
本発明のさらに別の側面では、光学素子は、ピン突出し又はコア突出しによって離型される。この場合、成形品の離型の便宜を図ることができる。 In yet another aspect of the present invention, the optical element is released by a pin protrusion or a core protrusion. In this case, it is possible to facilitate the release of the molded product.
本発明のさらに別の側面では、ピン突出しは、ピンとは別に設けた突出し用ピンによって行われる。この場合、突起部用のピンの組み込み精度を高めることが容易になる。 In still another aspect of the present invention, the pin protruding is performed by a protruding pin provided separately from the pin. In this case, it becomes easy to increase the accuracy of assembling the projection pin.
上記目的を達成するため、本発明に係る光学素子は、本体部と枠部とを備え、枠部において光軸方向に向かう3箇所に突起部を有し、各突起部の先端面にシボ加工が施され、各突起部の頂部は、中央が高い湾曲面に形成されている。 In order to achieve the above object, an optical element according to the present invention includes a main body portion and a frame portion, and has protrusions at three positions in the frame portion toward the optical axis direction. The top of each projection is formed in a curved surface with a high center .
上記光学素子では、光学素子をホルダーや他の光学素子に固定する際に、3つの突起部が光軸方向や傾きに関して位置決めを可能にする。特に、本体部等が薄い場合、光学素子が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部を利用した3点支持により、支持を安定させやすい。ここで、突起部の先端面にシボ加工が施されているので、突起部に入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまうことを抑制できる。また、各突起部の頂部は、中央が高い湾曲面に形成されているので、その成形に際して、ピンとこれを挿入する挿通孔との間にバリが形成されても、バリが突起部による支持の邪魔になることを防止できる。 In the optical element, when the optical element is fixed to a holder or another optical element, the three protrusions can be positioned with respect to the optical axis direction and inclination. In particular, when the main body or the like is thin, the optical element tends to be bent slightly, but the support is easily stabilized by the three-point support using the protrusions. Here, since the embossing is performed on the tip surface of the protrusion, it is possible to prevent the light incident on the protrusion from being guided in an unintended direction by refraction or reflection and becoming stray light. In addition, since the top of each projection is formed in a curved surface with a high center, even when a burr is formed between the pin and the insertion hole for inserting the pin during molding, the burr is supported by the projection. You can prevent it from getting in the way.
以下、本発明に係る型装置及び光学素子の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of a mold apparatus and an optical element according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(A)及び1(B)は、実施形態の型装置によって形成される光学素子を組み込んだ撮像レンズの断面図及び裏面図であり、図1(A)は、図1(B)のA−A断面図である。また、図2(A)及び2(B)は、撮像レンズを構成する1つの光学素子(具体的には第2レンズ)の表面及び裏面を例示したものである。図示の撮像レンズ100は、例えば携帯電話、スマートフォン等に組み込まれる。
1A and 1B are a cross-sectional view and a back view of an imaging lens incorporating an optical element formed by the mold apparatus of the embodiment, and FIG. 1A is a diagram of FIG. It is AA sectional drawing. 2A and 2B illustrate the front and back surfaces of one optical element (specifically, the second lens) constituting the imaging lens. The illustrated
撮像レンズ100は、複数の光学素子として、5枚のレンズすなわち第1〜第5レンズ11〜15を備える。これらの第1〜第5レンズ(光学素子)11〜15は、組レンズとして相互に位置決めされた状態で積み重ねられてホルダー21内に固定又は保持されている。各レンズ(光学素子)11〜15は、樹脂製の一体品であり、本体部10aと枠部10bとを有する。本体部10aは、光学設計による光学面10i,10jを有するが、5枚を組み合わせることもあって比較的薄く成形されている。各枠部10bは、環状部材であり、内側に環状の平坦部10yを有する。各平坦部10yには、光軸OAに垂直な方向に延びる一対の対向する平坦面10d,10eが形成されている。第1〜第5レンズ11〜15は、平坦面10d,10eのうち、物体側の平坦面10dの3箇所に突起部10gを有する。各突起部10gは、光軸OAの方向に突起しており、半球状又はドーム状の外形を有する。また、図2(A)に示すように、第2レンズ12において、3つの突起部10gは、枠部10bの周を3等分する角度位置に形成されている。同様に、第1、第3〜第5レンズ11,13〜15においても、枠部10bの周を3等分する角度位置に3つの突起部10gが形成されている。本実施形態の場合、第1〜第5レンズ11〜15において、各枠部10bに突起部10gを形成する方位は一致させてある。つまり、図1(B)を参照すると、第5レンズ15において、3つの突起部10gは、像側から見て紙面上で時計の1時、5時及び9時に対応する方位又は位置に形成されており、第1〜第4レンズ11〜14においても、図示を省略するが、3つの突起部10gは、像側から見て時計の1時、5時及び9時に対応する方位又は位置に形成されている。
The
図2(A)を参照して、第2レンズ12内における突起部10gの配置について説明する。第2レンズ12の場合、図面右側(時計の9時に対応する方位)にゲート跡G1が形成され、仕上げ加工によって除去されている。第2レンズ12において、枠部10bのうちゲート跡G1の反対側(時計の3時に対応する方位)の1箇所は、ウェルドが形成されやすい箇所G2となっている。このため、この箇所G2を避けて3つの突起部10gが形成されている。つまり、3つの突起部10gは、紙面上で時計の1時、5時及び9時に対応する方位又は位置に設けられている。このような配置とすることにより、ウェルドを避けて突起部10gを形成でき、突起部10gの形状をより精密なものとすることができる。なお、ウェルドが形成されやすい箇所G2は、ゲート跡G1の反対側とは限らず、レンズの形状や肉厚に応じて変化するものである。したがって、3つの突起部10gの配置は、ゲート跡G1との関係で考えた場合、第2〜第5レンズ12〜15ごとに個別に設定することができる。ウェルドの形成は、流動シミュレーションによって事前に予測できるが、試作によって確認することもできる。
With reference to FIG. 2A, the arrangement of the
第2レンズ12において、3つの突起部10gの配置は、成形時に形成される突出しピンの痕跡であるピン跡10hを回避した配置ともなっている。第2レンズ12は、射出成形によって形成されるが、第2レンズ12を型装置から分離する離型の際に突出しピンによる押出しが行われる。この突出しピンは、摺動する部材であり、その先端では、その周囲に隙間が存在し、かつ周辺に対して凸又は凹となる若干の高低差が形成されるので、成形面にバリや段差が形成されピン跡10hとして残る。ここで、突出しピンを適宜加工すれば、突出しピン自体によって突起部10gを形成することも不可能ではないが、突出しピンの位置を精密に調整することは容易でなく、本実施形態では、詳細は後述するが突出しピンとは別に設けた専用の高さ調整ピン(すなわち突起部用ピン)を用いて突起部10gを形成している。
In the
図3は、第1レンズ11と第2レンズ12との間における相対的な支持を説明する部分拡大断面図である。第2レンズ12の枠部10bから突起する突起部10gの頂部又は先端部10tは、隣接する第1レンズ11の枠部10bに当接しており、第2レンズ12の枠部10bは、光軸OAの方向の位置に関して第1レンズ11の枠部10bに支持されている。この際、突起部10gの表面10mは、凸の湾曲面であり、第1レンズ11の枠部10bの平坦面10eと接しており、第1レンズ11の枠部10bの平坦面10eと、第2レンズ12の枠部10bの平坦面10dとの間には、光軸OA方向に離間する隙間GAが形成されている。この隙間GAは、突起部10gの光軸OA方向の高さhに対応するものとなっている。なお、突起部10gの周囲には、成形型のつなぎ目に起因してバリ10rが形成されているが、突起部10gの高さhよりも十分に低いものとなっている。
図3では1つの突起部10gについてのみ説明しているが、図2(A)に示す第2レンズ12の枠部10bには、同様の形状を有する3つの突起部10gが形成されており、これらの平坦面10dからの突起量すなわち高さhは、等しくなっているが、若干の差がある場合もある。また、3つの突起部10gは、上記のように枠部10bの周を3等分する角度位置に形成されており(図2参照)、第2レンズ12は、3つの突起部10gによって、第1レンズ11の枠部10b上に均等に三点支持されている。つまり、第1レンズ11と第2レンズ12との間隔が適正に調整され、第1レンズ11と第2レンズ12とが相対的に傾きのない状態でアライメントされる。
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining relative support between the
Although only one
突起部10gの表面10mが接する第1レンズ11側の平坦面10eは、バリが形成されていない箇所に選択される。つまり、第1レンズ11の成形型や成形方法によっては、平坦面10eにバリが形成される場合もあるが、突起部10gを接触させる箇所は、バリが形成されているような箇所を回避してバリのない領域とすることが望ましい。
The
第1レンズ11の枠部10bと第2レンズ12の枠部10bとには、対応する位置に段差11d,12dが形成されている。段差11d,12dは、互いに嵌り合う形状を有しているが、段差面11e,12e同士は、近接するものの接していない。段差11d,12dは、第1レンズ11と第2レンズ12とを光軸OAに垂直な横方向に関してある程度の精度で位置決めを可能にしている。本実施形態の場合、第1レンズ11と第2レンズ12とは、レンズ表面に別途形成したマーク(不図示)を利用するといった別の手法によって、横方向に精密にアライメントされる。なお、段差11d,12dの形状や段差面11e,12eの近接度を調節することによって、段差面11e,12eによる第1及び第2レンズ11,12の光軸OAに垂直な横方向の位置決め精度を高めることもできる。
以上では主に第1レンズ11と第2レンズ12との間隔設定や軸合わせについて説明したが、図1(A)等に示す第2〜第5レンズ12〜15間の間隔設定及び軸合わせも同様になされる。つまり、第3レンズ13の枠部10bにも、3つの突起部10gが形成されており、これらの突起部10gは、第2レンズ12の枠部10bに当接することによって両レンズ12,13の間隔を安定した3点支持によって規定値に保持するとともに光軸の相対的な傾きを防止する。第4レンズ14の枠部10bにも、3つの突起部10gが形成されており、これらの突起部10gは、第3レンズ13の枠部10bに当接することによって両レンズ13,14の間隔を安定した3点支持によって規定値に保持するとともに光軸の相対的な傾きを防止する。第5レンズ15の枠部10bにも、3つの突起部10gが形成されており、これらの突起部10gは、第4レンズ14の枠部10bに当接することによって両レンズ14,15の間隔を安定した3点支持によって規定値に保持するとともに光軸の相対的な傾きを防止する。
In the above description, the distance setting and axis alignment between the
第1〜第5レンズ11〜15の枠部10bの像側又は物体側の表面には、シボ加工が施されている。ここで、シボ加工の深さ又は粗さは例えば数十μm程度としている。3つの突起部10gの表面10mにも、平坦面10d,10eと同様に、光を散乱させるシボ加工が施された状態となっている。このため、突起部10gを通過した光が明るいままに維持されて迷光となってしまうことを防止できる。つまり、例えば第2レンズ12の枠部10bに設けた突起部10gに内部側から迷光が入射しても、突起部10gの表面10mを通過する際に拡散され、さらに対向する第1レンズ11の枠部10bの平坦面10eに入射した際に拡散されるので、迷光の影響を低減することができる。
The surface on the image side or the object side of the
以上の第1〜第5レンズ11〜15は、ホルダー21内に位置決めされた状態で保持されている。ホルダー21は、円筒状の外周部21aと環状の端部21bとを有する。外周部21aは、第5レンズ15の光学面10jを露出させ、端部21bは、第1レンズ11の光学面10iを露出させる開口21cを有する。第1レンズ11は、ホルダー21の端部21bに対して位置決めされている。この際、第1レンズ11の枠部10bには、物体側に3つの突起部10gが形成されており、これらの突起部10gは、ホルダー21の端部21b内面に当接することによって第1レンズ11がホルダー21に対して光軸OA方向に位置決めされ光軸OAに対する傾斜が修正される。第1及び第5レンズ11,15は、ホルダー21に設けた段部21gや内壁面21hによって光軸OAに垂直な方向に関してホルダー21に対して位置決めされている。第1〜第5レンズ11〜15のうち少なくとも第5レンズ15等は、接着剤によってホルダー21に固定されている。
The above first to
図示を省略したが、第1〜第5レンズ11〜15の間には、隣接する任意の2つのレンズ間に形成される隙間を利用して、絞りを配置することができる。
Although illustration is omitted, a diaphragm can be arranged between the first to
本実施形態の撮像レンズ100によれば、これを構成する光学素子である第1〜第5レンズ11〜15のうち特定のレンズを他のレンズに固定する際に、光軸OA方向に向かう3つの突起部10gが、これらのレンズについてその光軸OA方向の間隔や傾きに関する位置決めを可能にする。特に、本体部10a等が薄い場合、レンズ11〜15が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部10gを利用した3点支持により、支持を安定させやすい。ここで、突起部10gの表面10m、特に突起部10gの先端部10tの表面と、これに対向する平坦面10eとにシボ加工が施されているので、突起部10gに入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまうことを抑制できる。
According to the
以下、図4等を参照して、図1(A)等に示す第2レンズ12の成形方法について説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 4 etc., the molding method of the
図4に示す型装置40は、可動金型41と固定金型42とで構成され、両金型41,42は、パーティングラインPLを境として軸AX方向に開閉可能になっている。図4及び5(A)に示すように、可動金型41と固定金型42とに挟まれた空間であるキャビティCVは、成形品である光学素子としての第2レンズ12(図1(A)参照)の形状に対応するものとなっている。
A
可動金型41は、転写部分51と、型板53と、取付板54とを備える。可動金型41は、軸AXに沿って移動可能になっており、固定金型42に対して開閉動作する。可動金型41において、転写部分51は、キャビティCVを形成するため、固定金型42の転写部分61に対向して配置される。型板53は、転写部分51を周囲から保持する型部材であり、取付板54は、型板53を背後から一体的に支持する型部材である。
The
固定金型42は、転写部分61と、型板63と、取付板64とを備える。このうち、転写部分61は、キャビティCVを形成するため、可動金型41の転写部分51に対向して配置される。型板63は、転写部分61を周囲から保持する型部材であり、取付板64は、型板53を背後から一体的に支持する型部材である。
The fixed
可動金型41に戻って、転写部分51は、軸状のコア部51aと、コア部51aを囲む筒部状の周囲型部51bと、コア部51a等の根元側に配置される板状の支持部材51cとを有する。コア部51aの先端には、キャビティCVを画成するため、光学面転写面56aとフランジ転写面56bとが設けられている。光学面転写面56aは、コア部51aの先端部に形成された曲面であり、第2レンズ12の一方の光学面10iを成形するための転写面となっている。フランジ転写面56bは、第2レンズ12の一方の平坦面10dを成形する環状の転写面である。光学面転写面56aは、鏡面であるが、フランジ転写面56bは、シボ加工が施されて微少な凹凸を有する。周囲型部51bは、コア部51aを収納する貫通孔57aを有しており、その先端面の適所には、ゲートGやランナーRのための凹部が形成されている。支持部材51cは、周囲型部51bやコア部51aのためのスペーサーとして機能している。
Returning to the
可動金型41の型板53には、転写部分51を挿入させることによって支持する円柱状の貫通孔57bが形成されている。また、型板53は、パーティングラインPLを形成する端面53aを有する。
A columnar through-
可動金型41において、周囲型部51bと支持部材51cと取付板54とを貫通するように、3つの摺動孔58qが形成されている(図5(A)及び5(B)参照)。この摺動孔58qには、突出用しピン58jが挿入されており、摺動孔58q内で軸AX方向に進退可能になっている。突出し用ピン58jは、可動金型41の背後に設けられたエジェクターに駆動されて進退動作する。つまり、不図示の駆動機構によって可動金型41を後退させて可動金型41と固定金型42とが離間した状態となった状態で可動金型41側に第2レンズ12を含む成形品が残る。この成形品を突出し用ピン58jで押し出すことによって、第2レンズ12を含む成形品を可動金型41から完全に離型させることができる。
In the
周囲型部51bの3つの摺動孔58qの間には、3つの保持孔58pが形成されている(図5(A)及び5(B)参照)。この保持孔58pには、高さ調整ピン58iが凹所に埋め込まれるように挿入されている。高さ調整ピン58iは、例えば根元側でスペーサー59pを介して取付板54に支持されており(図4参照)、保持孔58p内に固定されている。なお、スペーサー59pは、交換可能であり高さ調整ピン58iの先端の高さ位置を調整可能になっているが、高さ調整ピン58i自体の交換によって、高さ調整ピン58iの先端の高さ位置を調整することもできる。
Three holding
図6に拡大して示すように、高さ調整ピン58iの先端部59aは、保持孔58pの先端部59sに埋め込まれている。この先端部59aは、中央が深く周辺で浅い凹の湾曲面(具体的には凹の半球面)に形成されており、その表面である先端面59bには、シボ加工が施されている。この先端面59bは、フランジ転写面56bの一部となっている。高さ調整ピン58iの先端面59bの形状は、第2レンズ12等に設けた突起部10gを反転した凹部59zとなっており、高さ調整ピン58iの先端面59bの転写によって突起部10gが形成される。ここで、高さ調整ピン58iと保持孔58pとの間に存在する隙間G3は、極めて微少であり、溶融樹脂が入りにくいものとなっている。このため、成形品である第2レンズ12等において、突起部10gの周囲にバリ10r(図3参照)が形成されにくく、仮にバリ10rが形成されても、突起部10gの高さhよりも十分に低いものとなると考えられる。つまり、高さ調整ピン58iの凹の先端面59bはバリ逃げとして機能する。高さ調整ピン58iは、高さ調整可能になっている。これにより、点線で示すような位置に高さ調整ピン58iの先端面59bを配置することもできる。この場合、成形品である第2レンズ12等において、突起部10gの高さhを若干高くすることになる。高さ調整ピン58iによる凹部59zの深さ調整量は、突起部10gの直径が例えば0.1mmとして、10μm程度の範囲及び0.2μm程度の間隔で微調整する。高さ調整ピン58iの高さ調整は、後端部59n側に交換可能に配置されるスペーサー59pの厚みを変更することによって達成される。スペーサー59pは、板状の基板に対して機械研磨、或いは薄膜蒸着等の加工を施すことによって異なる厚みを有するものとして多数準備される。ここで、3つの高さ調整ピン58iの先端面59bの高さ位置を全て一様に増減調整するのではなく、1つ又は2つの特定の高さ調整ピン58iの先端面59bの高さ位置のみを増減させることができ、この場合、チルト調整が可能になる。
As shown in an enlarged view in FIG. 6, the
各突起部10gの高さh調整については、試作的に成形した第1〜第5レンズ11〜15を積み重ねて組レンズとした状態で各レンズ11〜15の高さや傾きを測定し、この測定結果をフィードバックして成形することによって実現できる。この場合、実使用に適合させた組レンズからなる撮像レンズ100を得ることができる。
For adjusting the height h of each
図4に戻って、固定金型42において、転写部分61は、軸状のコア部61aと、コア部61aを囲む筒部状の周囲型部61bと、コア部61a等の根元側に配置される板状の支持部材61cとを有する。コア部61aの先端には、キャビティCVを画成するため、光学面転写面66aとフランジ転写面66bとが設けられている。光学面転写面66aは、コア部61aの先端部に形成された曲面であり、第2レンズ12の他方の光学面10jを成形するための転写面となっている。フランジ転写面66bは、第2レンズ12の他方の平坦面10eを成形する環状の転写面である。光学面転写面66aは、鏡面であるが、フランジ転写面66bは、シボ加工が施されて微少な凹凸を有する。周囲型部61bは、コア部61aを収納する貫通孔67aを有しており、その先端面の適所には、ゲートGやランナーRのための凹部が形成されている。支持部材61cは、周囲型部61bやコア部61aのためのスペーサーとして機能している。
Returning to FIG. 4, in the fixed
固定金型42の型板63には、転写部分61を挿入させることによって支持する円柱状の貫通孔67bが形成されている。また、型板63は、パーティングラインPLを形成する端面63aを有する。
The
本実施形態の型装置40によれば、フランジ転写面56bの一部として3つの凹部59zを有するので、第2レンズ12等の成形に際してその枠部10bにおいて光軸OA方向に向かう3箇所に突起部10gを形成することができる。これらの3つの突起部10gは、第2レンズ12等を他のレンズに固定する際に、光軸OA方向や傾きに関して位置決めを可能にする。特に、本体部10a等が薄い場合、レンズ11〜15が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部10gを利用した3点支持により、支持を安定させやすい。ここで、型装置40に形成された3つの凹部59zは、これに埋め込まれた高さ調整ピン58iによって深さを調整可能になっているので、金型に刻設する場合に比較して突起部10gの高さ調整が容易になり、第2レンズ12等の組付け精度を簡易に高めることができる。
According to the
実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、撮像レンズ100を構成する光学素子は、5枚の組レンズに限らず、目的に応じた枚数の組レンズとすることができ、単品のレンズの一枚構成とすることもできる(図7参照)。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, the optical element constituting the
以上では、各レンズ(光学素子)11〜15の枠部10bにおいて、物体側の平坦面10dに突起部10gを設けているが、第1レンズ(光学素子)11等の像側の平坦面10eに突起部10gを設けることもできる(図8参照)。また、特定レンズの物体側と像側とに突起部10gを設けることができる。
In the above description, in the
突起部10gの形状は、点又は短い線分での接触支持を可能にするものであればよく、半球状のものには限らない。例えば、図9に実線又は点線で示すように、突起部10gを楕円形状とすることもできる。さらに、突起部10gの表面は、球面に限らず平坦面を有してよく、例えば台形断面を形成するような表面形状とできる(図10参照)。突起部10gのサイズも、図示のものに限らず、レンズサイズや用途に応じて適宜変更・調整することができる。
The shape of the
以上では、突出し用ピン58jによって第2レンズ12その他の光学素子の離型を行っているが、コア部51a等の突出しによって光学素子の離型を行うこともできる(図11参照)。
In the above, the
高さ調整ピン58iの先端面59bには、シボ加工に限らず、他の粗面化の手法によって散乱による遮光性を持たせることができる。
The
第1〜第5レンズ11〜15における3つの突起部10gを配置する方位又は位置は、互いに一致させる必要は必ずしもなく、隣接又は離れたレンズ間での突起部10gの方位又は位置が異なっていてもよい。さらに、上記実施形態では、突起部10gを配置する半径位置をレンズごとに異なるものとしたが、隣接又は離れた複数のレンズにおいて突起部10gを配置する半径位置を一致させることもできる。
The azimuths or positions where the three
全てのレンズ11〜15の間に3つの突起部10gを設けて間隔や傾きを調整する必要はなく、特定の2又は3枚のレンズの間に突起部を設けて間隔や傾きを調整することができる。つまり、感度のあまり高くないレンズについては、突起部10gによる高さ調整や傾き調整は不要である。
It is not necessary to adjust the interval and inclination by providing three
以上はレンズ11〜15の間隔や傾斜調整を説明したが、その他の光学素子の間隔や傾斜調整に上記のような突起部10gを用いることができる。光学素子としてのレンズは、撮像レンズに限らず、例えばアレイレンズや通信用レンズに上記突起部を設けることができる。
Although the distance and inclination adjustment of the
CV…キャビティ、 G…ゲート、 G1…ゲート跡、 GA…隙間、 OA…光軸、 PL…パーティングライン、 11-15…レンズ、 10a…本体部、 10b…枠部、 10d,10e…平坦面、 10g…突起部、 10h…ピン跡、 10i,10j…光学面、 10r…バリ、 10t…先端部、 10y…平坦部、 21…ホルダー、 21a…外周部、 21b…端部、 21c…開口、 40…型装置、 41…可動金型、 42…固定金型、 51…転写部分、 53…型板、 54…取付板、 56a…光学面転写面、 56b…フランジ転写面、 57a…貫通孔、 58i…高さ調整ピン、 58j…突出し用ピン、 58p…保持孔、 58q…摺動孔、 59a…先端部、 59b…先端面、 59p…スペーサー、 59z…凹部、 61…転写部分、 63…型板、 64…取付板、 66a…光学面転写面、 66b…フランジ転写面、 67a…貫通孔、 100…撮像レンズ
CV ... cavity, G ... gate, G1 ... gate mark, GA ... gap, OA ... optical axis, PL ... parting line, 11-15 ... lens, 10a ... main body, 10b ... frame, 10d, 10e ...
Claims (6)
前記枠部において光軸方向に向かう3箇所に突起部を形成するため、転写面の一部として3つの凹部を有し、
前記3つの凹部は、当該凹部に埋め込まれたピンによって深さを調整可能にされ、
前記凹部の底部に対応する前記ピンの先端面にシボ加工が施され、
前記凹部の底部は、中央が深く周辺が浅い湾曲面に形成されていることを特徴とする型装置。 A mold apparatus for molding an optical element having a main body portion and a frame portion,
In order to form protrusions at three locations in the frame portion toward the optical axis direction, it has three recesses as a part of the transfer surface,
The three recesses can be adjusted in depth by pins embedded in the recesses ,
The tip end surface of the pin corresponding to the bottom of the concave portion is subjected to a texture processing,
The mold apparatus is characterized in that the bottom of the recess is formed in a curved surface having a deep center and a shallow periphery .
前記枠部において光軸方向に向かう3箇所に突起部を有し、
各突起部の先端面にシボ加工が施され、
前記各突起部の頂部は、中央が高い湾曲面に形成されていることを特徴とする光学素子。 A main body and a frame,
The frame portion has projections at three locations in the optical axis direction,
The tip surface of each protrusion is subjected to graining ,
The top part of each said protrusion part is formed in the curved surface with a high center, The optical element characterized by the above-mentioned.
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