JPWO2011093502A1 - レンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法 - Google Patents

レンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2011093502A1
JPWO2011093502A1 JP2011551962A JP2011551962A JPWO2011093502A1 JP WO2011093502 A1 JPWO2011093502 A1 JP WO2011093502A1 JP 2011551962 A JP2011551962 A JP 2011551962A JP 2011551962 A JP2011551962 A JP 2011551962A JP WO2011093502 A1 JPWO2011093502 A1 JP WO2011093502A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
mold
glass
lens array
lower mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011551962A
Other languages
English (en)
Inventor
裕之 松田
裕之 松田
速水 俊一
俊一 速水
尚志 衣斐
尚志 衣斐
賢一 岩井田
賢一 岩井田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Advanced Layers Inc
Original Assignee
Konica Minolta Advanced Layers Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Advanced Layers Inc filed Critical Konica Minolta Advanced Layers Inc
Publication of JPWO2011093502A1 publication Critical patent/JPWO2011093502A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/082Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/20Uniting glass pieces by fusing without substantial reshaping
    • C03B23/22Uniting glass lenses, e.g. forming bifocal lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/025Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/41Profiled surfaces
    • C03B2215/414Arrays of products, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/76Pressing whereby some glass overflows unrestrained beyond the press mould in a direction perpendicular to the press axis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/80Simultaneous pressing of multiple products; Multiple parallel moulds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)

Abstract

ガラス素材を用いて撮像装置に好適なレンズユニットを大量生産するレンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法及び金型を提供する。第1位置決め基準面を有する第1ガラスレンズアレイと第2位置決め基準面を有する第2ガラスレンズアレイを成形し、前記第1位置決め基準面及び前記第2位置決め基準面を用いて、前記第1ガラスレンズアレイ及び前記第2ガラスレンズアレイの各レンズ部の光軸が一致するように積層、接合して第3ガラスレンズアレイを形成することにより、複数の第1レンズ部と複数の第2レンズ部を、第1基準面と第2基準面とを用いて精度良く位置決めでき、更に切断することによって、高精度なレンズユニットを大量生産できる。

Description

本発明は、レンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法に関する。
コンパクトで非常に薄型の撮像装置(以下、カメラモジュールとも称す)が、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)等のコンパクトで、薄型の電子機器である携帯電話やPDAなどの携帯端末に用いられている。これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子が知られている。近年では撮像素子の高画素化が進んでおり、高解像、高性能化が図られてきている。また、これら撮像素子上に被写体像を形成するための撮像レンズは、撮像素子の小型化に対応しコンパクト化が求められており、その要求は年々強まる傾向にある。
このような携帯端末に内蔵される撮像装置に用いる撮像レンズとして、樹脂レンズで構成される光学系が知られている。ここで、数インチのウェハ上にレプリカ法によって樹脂レンズ要素を同時に大量に成形し、それらのウェハをセンサウェハと組み合わせた後、切り離し、カメラモジュールを大量生産する手法が提案されている(特許文献1参照)。
特開2006−323365号公報
しかしながら、樹脂は温度変化に対する屈折率変化が大きいため、撮像条件に関わらず高画質な画像を形成するためには、安定して光学機能を発揮できるガラスレンズを用いるのが好ましい。一方、従来のガラスレンズの製法では、複数のレンズを個々にガラスで成形した後、組み合わせていたため、手間がかかり大量生産に不向きであるという問題がある。
これに対し、ガラスレンズを上述した樹脂レンズと同様にウェハ状でアレイ状に成形することが考えられる。しかしながらこの場合、樹脂レンズのウェハ化では想定されない新たな技術課題が生じる。その一つは、レンズアレイ全体における両面のレンズの光軸のずれの問題である。樹脂レンズの場合、ガラス基板を介して一方の面に樹脂でレンズ部を形成し、その後、他方の面に樹脂でレンズ面を形成することで両面レンズのレンズアレイを形成するが、この場合、各レンズの両面の光軸ズレは一方のレンズ部の光軸に対して他方の面のレンズ部の光軸を合わせる構成を行うことが可能である。これに対して、ガラスレンズアレイの場合、両面のレンズ部はガラスレンズ成形時に一括同時成形されるため、両面のレンズアレイを成形する金型の位置調整を成形前に予め行う必要があり、金型の面形状、位置精度が要求される。この点、単一のガラスレンズ成形の場合も同様であるが、複数のレンズ部を一括成形するレンズアレイの場合、両面レンズ間の位置だけでなく、隣接するレンズ間の位置ずれも同時に考慮する必要があるため、困難を極める。従って、上記の様な高い形状精度、位置精度を簡易に得るための工夫が必要な一方、そこで一旦高精度な形状、位置が得られた金型構成の状態は、出来るだけ維持しておきたい、という新たな要求も出てきている。
そこで本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ガラス素材を用いて撮像装置に好適なレンズユニットを高精度で且つ簡易に大量生産するためのレンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法を提供することを目的とする。
本発明に係る第1の形態のレンズユニットの製造方法であって、
第1組金型間にガラス素材を配置し、当該第1組金型を型締めすることでガラス成形することにより、所定の配列で形成された複数の第1レンズ部と、第1位置決め基準面とを有する第1ガラスレンズアレイを成形するステップと、
第2組金型間にガラス素材を配置し、当該第2組金型を型締めすることでガラス成形することにより、所定の配列で形成された複数の第2レンズ部と、第2位置決め基準面とを有する第2ガラスレンズアレイを成形するステップと、
前記第1位置決め基準面及び前記第2位置決め基準面を用いて、前記第1ガラスレンズアレイ及び前記第2ガラスレンズアレイの各レンズ部の光軸が一致するように積層、接合して第3ガラスレンズアレイを形成するステップと、
前記第3ガラスレンズアレイを、少なくとも前記第1レンズ部及び前記第2レンズ部を各々一つずつ含むレンズユニット毎に切断するステップと、
を有することを特徴とする。
係る構成によれば、複数の第1レンズ部と複数の第2レンズ部を、レンズ金型の位置決めによって得られた高精度な状態を反映、成形された前記第1位置決め基準面と前記第2位置決め基準面とを用いて一度に精度良く位置決めでき、更に接合して切断することによって、高精度なレンズユニットを大量生産できる。「所定の配列」とは、n列m行や、円形に整列させる場合などがある。
また、前記第1位置決め基準面は、前記第1レンズ部の光軸に対して平行に形成され、互いに交差する方向の第1及び第2基準面部で構成され、前記第2位置決め基準面は、前記第2レンズ部の光軸に対して平行に形成され、互いに交差する方向の第3及び第4基準面部で構成されていることが好ましい。これにより、複数の第1レンズ部と複数の第2レンズ部の光軸を、前記第1乃至第4基準面部を用いて一度に合致させることができる。
前記第1位置決め基準面は、前記第1レンズ部の光軸に直交する第1傾き基準面部を有し、前記第2位置決め基準面は、前記第2レンズ部の光軸に直交する第2傾き基準面部を有すると好ましい。これにより、複数の第1レンズ部と複数の第2レンズ部の光軸の傾きを、前記第1傾き基準面部と前記第2傾き基準面部とを用いて一度に合わせることができる。
前記第1ガラスレンズアレイと前記第2ガラスレンズアレイとを接合するステップは、前記第1ガラスレンズアレイを鉛直方向下方に載置して前記第1基準面に付勢力を付与した状態で、その鉛直方向上方に保持した前記第2ガラスレンズアレイを、前記第2基準面に付勢力を付与した状態で接近させるステップを含むと好ましい。これにより複数の第1レンズ部と複数の第2レンズ部の高精度な位置決めを行える。
前記第1ガラスレンズアレイは、前記第1基準面を示す第1マークを有し、前記第2ガラスレンズアレイは、前記第2基準面を示す第2マークを有すると好ましい。これにより前記ガラスレンズアレイの付勢方向がわかる。
前記第1ガラスレンズアレイ及び前記第2ガラスレンズアレイのうち少なくとも一方を成形するステップは、溶融したガラス素材を鉛直方向上方から前記第1組金型及び前記第2組金型の少なくとも一方の組金型の下金型に落下させた後、成形を行うステップを含むと好ましい。これによりフランジ厚と軸上厚の異なるレンズ部を容易に成形できる。但し、板状のガラス素材を用いて複数のレンズ部を一度に成形しても良い。
本発明の第2の形態に係る撮像装置は、上記レンズユニットの製造方法により製造されたレンズユニットと、前記レンズユニットを囲う鏡枠とを有し、前記レンズユニットのレンズ部又はレンズ部を延長する面が鏡枠に対して位置決めされている。
これにより、比較的精度が粗くなりがちな切断面を用いることなく、レンズユニットを高精度に取り付けることができる。
本発明の第3の形態に係る金型の製造方法は、
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第1の側面部を有する第1上金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第1上金型コア部材と、を有する第1上金型と、
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第2の側面部を有する第1下金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第1下金型コア部材と、を有する第1下金型と、
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第3の側面部を有する第2上金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第2上金型コア部材と、を有する第2上金型と、
筒状の貫通孔が夫々形成され、当該貫通孔と平行な第4の側面部を有する第2下金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第2下金型コア部材と、を有する第2下金型と、
を用い、前記第1上金型及び前記第1下金型との間にガラス素材を配置し、当該第1上下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成された第1ガラスレンズアレイを成形し、前記第2上金型及び前記第2下金型との間にガラス素材を配置し、当該第2上下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成された第2ガラスレンズアレイを成形し、前記第1ガラスレンズアレイ及び前記第2ガラスレンズアレイを積層、接合してガラスレンズアレイ積層体を得るための前記第1上下金型及び前記第2上下金型の製造方法であって、
前記第1上金型、前記第1下金型、前記第2上金型及び前記第2下金型を積層し、前記第1上金型、前記第1下金型、前記第2上金型及び前記第2下金型の各貫通孔を機械加工で同時加工することを特徴とする。
本発明によれば、前記第1上金型及び第1下金型の第1上金型コア部材及び第1下金型コア部材を用いて成形される複数の第1レンズ部の軸間距離と、前記第2上金型及び第2下金型の第2上金型コア部材及び第2下金型コア部材を用いて成形される複数の第2レンズ部の軸間距離が一致するように高精度に加工することが出来、これにより複数の第1レンズと複数の第2レンズの光軸を同時に一致させることが容易となり、高精度なレンズユニットの大量生産に貢献できる。
また、前記貫通孔の同時加工と共に機械加工により前記第1乃至第4側面部の形成加工を行うことが好ましく、前記貫通孔の同時加工後、前記第1乃至第4側面部が同一面となるように機械加工で同時加工することが、レンズ成形時は当該第1乃至第4側面部を用いて精度良く位置決めが可能となるため、より好ましい。
本発明の第4の形態に係る成形金型は、複数のレンズ部と、フランジ部とが一体形成されたガラスレンズアレイを成形する成形金型であって、
複数筒状の複数の貫通孔が形成された上金型スリーブと、前記複数の貫通孔の各々に挿入される、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の上金型コア部材と、を有する、鉛直方向上方に配置される上金型と、
前記上金型と転写面が対向して鉛直方向下方に配置される下金型と、を有し、
前記上金型及び前記下金型との間にガラス素材を配置し、前記上金型上及び前記下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成されたガラスレンズアレイを成形することを特徴とする。
係る構成により、両面にレンズ面を有するレンズ部が複数、一体形成されたガラスレンズアレイを、両面の光軸ずれ、隣接するレンズ部の軸ずれを軽減でき、高精度なガラスレンズアレイを成形できるため、ひいては高精度なレンズユニットを大量生産することが可能となる。
また、前記上金型の貫通孔径は上方から下方の全体に亘り同一径で構成されると共に、前記上金型スリーブに対して前記上金型コア部材を鉛直に抗して保持する保持手段を備えることが好ましく、これにより上金型コア部材の破損を抑制できると共に、不用意な落下を抑制できる。
また前記保持手段はマグネットであり、前記上金型コア部材の少なくとも一部は磁性材料からなると好ましい。但し、前記保持手段として真空引きなどの手段を用いても良い。
また前記下金型は筒状の貫通孔が形成された下金型スリーブと、前記貫通孔に挿入される、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の下金型コア部材と、を有し、
前記上金型コア部材及び前記下金型コア部材の少なくとも一方は、前記上金型スリーブ及び前記下金型スリーブの少なくとも一方に対して、スペーサを用いて突出量を調整可能に配置されることが好ましい。これにより、成形時におけるコアの突き出し量の調整が容易になる。
本発明の第5の形態に係るガラスレンズアレイの成形方法は、鉛直方向に配置された上金型と下金型との間にガラス素材を配置して、当該上金型及び下金型を型締めすることで、フランジ部と、複数のレンズ部が一体形成されたガラスレンズアレイを成形するガラスレンズアレイの成形方法であって、
鉛直方向下方に配置された前記複数のレンズ部のレンズ面に対応する複数の転写面を有する前記下金型を準備する工程と、前記下金型に対して、上方から、少なくとも2つの前記レンズ部を成形するのに必要な量の溶融ガラスを一括滴下する工程と、溶融ガラスが滴下された前記下金型に対して前記上金型を配置し、前記上金型及び前記下金型を型締めする工程と、を有することを特徴とする。
これにより、レンズ部を複数一括で一体成形する場合であっても、各レンズ部の形状誤差、光学特性の差が出にくく、簡易な構成で大量のガラスレンズを成形することが可能となる。
また、前記滴下工程で滴下される溶融ガラスは、前記レンズ部を形成する複数の転写面から等距離の位置に滴下されることが好ましい。これにより、各レンズ部に均一に溶融ガラスが成形時に充填されることになり、性能のバラツキの少ない、良質なレンズを一回で大量に得ることができる。
本発明によれば、ガラス素材を用いて撮像装置に好適なレンズユニットを高精度で且つ簡易に大量生産するためのレンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法及び成形金型、ガラスレンズアレイの成形方法を提供することができる。
本実施の形態に用いる成形金型の一部断面図である。 本実施の形態で用いる成形金型の斜視図である。 上金型の下面図である。 下金型の上面図である。 型ホルダに取り付ける前の上金型12と下金型22、及び上金型12’と下金型22’を直列に並べて、一度に加工する状態を示す図である。 金型を用いた成形工程を示す図である。 金型を用いた成形工程を示す図である。 金型を用いた成形工程を示す図である。 第1ガラスレンズアレイIM1の表側の斜視図である。 第1ガラスレンズアレイIM1の裏側の斜視図である。 第2ガラスレンズアレイIM2の表側の斜視図である。 第2ガラスレンズアレイIM2の裏側の斜視図である。 第1ガラスレンズアレイIM1又は第2ガラスレンズアレイIM2の裏面を保持する治具JZの一部を示す図である。 第3ガラスレンズアレイIM3を形成する工程を示す図である。 第3ガラスレンズアレイIM3を形成する工程を示す図である。 第3ガラスレンズアレイIM3を形成する工程を示す図である。 第3ガラスレンズアレイIM3から得られたレンズユニットの斜視図である。 本実施の形態に係るレンズユニットを使用した撮像装置50の斜視図である。 図18の構成を矢印XIX−XIX線で切断して矢印方向に見た断面図である。 撮像装置50をデジタル機器である携帯端末としての携帯電話機100に装備した状態を示す図である。 携帯電話機100の制御ブロック図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に用いる成形金型の一部断面図である。尚、図1では上下方向を鉛直方向とする。
図1に示すように、中空円筒状のコア支持部材1は、全長にわたって等しい外径の中空円筒部材であって、軸線方向に貫通孔1aを有しており、素材は磁性体であるSTAVAX(プリハードン鋼)からなる。STAVAXの熱膨張係数は、1.2×10−5/Kである。
一方、金型スリーブ2は、円筒状の開口2aを有する。開口2a内には、コア支持部材1が嵌合している。セラミック製のコア3は、端面に成形転写面3aを形成した頭部3bと、頭部3bに連結した軸部3cとを有する。円筒状の軸部3cを貫通孔1aに挿入して、耐熱性の接着剤で固定することによって、コア3はコア支持部材1の端部に取り付けられている。尚、コア3とコア支持部材1とでコア部材を構成する。尚、コア3は、熱膨張係数が4.7×10−6/KであるSiCを素材としている。
ここで本実施形態では前記金型スリーブの開口と前記コアとの間に、コア支持部材1を介在させ、更に前記コア支持部材の熱膨張係数が、前記金型スリーブの熱膨張係数よりも大きくなるような素材を選定している。これにより、常温時において前記コアと前記コア支持部材とが嵌合が容易な程度の隙間を設けたとしても、転写成形時に、熱膨張によって金型スリーブの開口径が拡大する以上に、コア支持部材の外径も拡大することによって、嵌合している隙間を消失させるようになるので、コアに形成された成形転写面は、開口に対して精度良く位置決めされることとなり、高精度なレンズを成形できるのである。
特に、金型光学面をもつコアの部材について、成形条件上使用したい材料が限定される場合がある。例えば、コアの材料としてSiCが最適であることが多いが、SiCの熱膨張係数は比較的小さいので、熱膨張を利用して嵌合隙間を埋めようとすると、金型スリーブの材料は更に小さな熱膨張係数のものを使用しなくてはならない。ところが、単に熱膨張係数がSiCより小さい素材は存在するが、実際に成形に使用することを考えると熱膨張係数以外の条件も考慮せざるを得ず、すると材料の選定が困難になる。一方、視点を変えると、SiCが必要なのは成形転写面部分なので嵌合部分に必ずしもSiCを用いる必要はないともいえる。そこで、ピンの構造を光学面転写に必要な機能を有する部分と、熱膨張による嵌合隙間を埋めるための機能を有する部分とに分けることで、SiCを用いながらも軸線ズレの問題も回避できることとなる。これにより、熱膨張を利用して調心する機構を利用しつつ、光学面に使用したい材料選択の自由度が広がり、より成形に有利な金型を製作することが出来るため、より好ましい。
なお、コア支持部材の熱膨張係数は、当該コア支持部材が取り付けられた金型スリーブの熱膨張係数の2倍以上であることがより好ましい。係る構成により嵌合させるために必要な隙間の確保と熱膨張により隙間を消失させることを両立させることが容易となる。
また、前記コアは前記コア支持部材に接着されていることが好ましい。但し、ねじ等により機械的に固定しても良い。
また、常温では前記コア支持部材の嵌合部の外径が前記コアの最外径よりも小さく、かつ成形時には前記コア支持部材の嵌合部の外径が前記コアの最外径よりも大きくなるような外径寸法となっていることが好ましい。係る構成により熱膨張後の前記コアの外径とコア支持部材の外径の差を小さくすることができ、金型スリーブ開口部とコアの隙間をより小さくすることができる。
更に前記金型スリーブの素材がWCであり、前記コア支持部材の素材がSTAVAXであり、前記コアの素材がSiCであると好ましい。
そもそも、単一のレンズを金型間で成形する場合、双方の金型の光軸合わせは比較的容易であるため金型自体にレンズ成形面を形成するのが一般的である。しかしながら本発明の実施の形態のように複数のレンズ部を金型間で一括成形する場合、両面のレンズだけでなく、同時に形成される、隣り合うレンズの位置ずれやそれらの他方の対応するレンズ面との光軸を精度良く合わせる必要があり、そのような高精度な両側のレンズ成形面を金型自体に直接形成することは困難であるため、コア部材とそれを挿入する貫通孔を設けたスリーブの2部材構成で行い、各レンズ成形面はそれぞれのコア部材に形成し、厳密な光軸あわせは個々に貫通孔内で調整する方法が考えられる。なお、底板をコア毎に分割されたものとし、それぞれに対応する金型スリーブと円盤状スペーサとをネジ留めするためのネジ溝を、分割された各底板に設け、それぞれに対応する金型スリーブと円盤状スペーサとをコア毎に個別に位置調整を行えるようにしてもよい。
ところが、このような2部材構成をガラス素材のプレス成形で行う場合、プリフォームのようなレンズの近似形状の固体を用いる方法、予め溶融されたガラス素材を用いて成形する方法のいずれも金型は上下に型開きする方法が一般的であり、特に後者の場合には一方の成形面に溶融ガラス素材を滴下する関係上、このような型開き構成が必須となる。
すると、上金型のコア部材がそのままでは開口から脱落する可能性が高いため、コア支持部材1を、点線で示すように大径部と小径部とを直列に接合したような形状とし、これに対応するように開口2aの下部を縮径させてなる段部に、大径部を当接させることにより、コア支持部材1が開口2aから鉛直方向下方に落下することを抑制できる。またそれと共に、コア3の突出量を規制することも可能となる。しかしながら、かかる場合、コア支持部材1の挿入の際に開口2aの段部の角にコア支持部材1の大径部が衝接して、引っ掛かりが生じたり、段部の欠けなどの破損を招き、それにより破片が隙間に挟まるなどの恐れがある。
そこで、本実施の形態では、コア支持部材1の外周と開口2aの内周とをそれぞれ等しい径で上方から下方にかけてほぼ同一径の筒形状とし、さらに開口2aの上端を覆うようにして、金型スリーブ2の上面に磁石からなる底板4を取り付ける構成を採用している。これにより同径の筒形状としたことにより挿入時の破損の抑制が図られ、またコア支持部材1は磁性材料からなるので、保持手段としての底板4が、開口2a内のコア支持部材1を上方に吸引して鉛直に抗して保持することとなり、これにより下方から挿入した際におけるコア支持部材1の不用意な落下を抑制できる。
一方、コア3の突出量に関しては、コア支持部材1の上端と底板4との間に、適切な厚さの円盤状スペーサ5を配置することで、所望の値に設定できる。尚、底板4全体が磁石から形成される必要はなく、点線で示すような円盤状のマグネットMGを、開口2aに対向して非磁性の底板4に取り付けても良い。
図2は、本実施の形態で用いる成形金型の斜視図である。図3は、上金型の下面図であり、図4は、下金型の上面図である。図2おいて、ボルト孔BHに挿通されたボルト(不図示)により上部ホルダ19に固定支持された上金型(第1上金型スリーブ)12は、複数(ここでは2列2行に並んだ)の円筒状の開口(貫通孔)12aと、開口12aの周囲に延在する矩形状の平面である下面12bと、下面12bに直交すると共に互いに直交する基準側面(第1の側面部)12c、12dとを有する。これらの側面は円筒状の貫通孔の中心軸と平行な面を形成している。開口12a内には、図1に示すものと同様な構成のコア支持部材11が嵌合可能となっている。コア13とコア支持部材11とで、第1上金型コア部材を構成する。
一方、ボルト孔BHに挿通されたボルト(不図示)により下部ホルダ29に固定支持された下金型(第1下金型スリーブ)22は、複数(ここでは2列2行に並んだ)の円筒状の開口(貫通孔)22aと、開口22aの周囲に延在する円形状の平面である上面22bと、開口22aの間に向かうようにして等間隔で外周から延在する4つの溝22eと、一つの溝22eに隣接して上面22bに形成された形成されたスリット状のマーク22fと、上面22bに直交すると共に互いに直交する基準側面(第2の側面部)22c、22dとを有する。上面22bの周囲にはテーパ部22gが形成されている。開口22a内には、コア支持部材21が嵌合可能となっている。コア23とコア支持部材21とで、第1下金型コア部材を構成する。尚、溝22eは、x方向の面22xとy方向の面とを基準面22yとする(図4参照)。
本実施の形態では、上金型12と下金型22の他に、同様な構成の上金型12’と下金型22’とを使用する。尚、上金型(第2上金型)12’と下金型(第2下金型)22’については、上金型12と下金型22と同様な部位に付き、同じ符号にダッシュ(’)を付与して説明を省略する。但し、第1組金型は上金型12及び下金型22の組み合わせであり、第2組金型は上金型12’及び下金型22’の組み合わせであり、上金型12’が第2上金型スリーブであり、上金型12’の基準側面12c’、12d’が第3の側面部であり、コア13’及びコア支持部材11’が、第2上金型コア部材であり、下金型22’が第2下金型スリーブであり、下金型22’の基準側面22c’、22d’が第4の側面部であり、コア23’及びコア支持部材21’が、第2下金型コア部材である。
ここで、後述するレンズユニットの形成時には、上金型12と下金型22、及び上金型12’と下金型22’の開口の精度が問題となる。そこで、本実施の形態では、図5に示すように、不図示のガイド等を利用して、下金型22と上金型12、及び上金型12’と下金型22’を、基準側面22c、12c、12c’、22c’(図5では背面側に位置する)が同一平面上に並ぶように重ね合わせ、且つ基準側面22d、12d、12d’、22d’(図5では背面側に位置する)が同一平面上に並ぶように重ね合わせた後、ドリルなどの切削工具を用いて、一度に開口22a、12a、12a’、22a’を加工する。これにより、各4つの開口22a、12a、12a’、22a’のxy方向の座標が一致することとなる。ここで、第1金型基準面は上金型12、下金型22各々の側面を形成する4つの面の内、上記のように同一平面上に並べた互いに直交する特定の2側面である、基準側面12c、22c、12d、22dであり、同様に第2金型基準面は上金型12‘、下金型22’各々の特定の2側面である基準側面12c’、22c’、12d’、22d’である。
なお、精度が保証されるのであれば、基準側面が同一平面になるように重ね合わせた後に切削工具を用いて貫通孔を同時加工することに代えて、基準位置からの機械精度を利用して貫通孔形成の加工を行ってもよい。例えば、基準位置を示す部材に一つの被加工物を押し当てるなどして、その基準位置から所定の距離に順次貫通孔を形成するようにしても構わない。また、先に各開口を形成すべく貫通孔を同時加工した後、基準側面を形成すべく機械加工するものであっても良い。この場合、基準側面は必ずしも同一平面となるように同時加工する必要はなく、予め各基準側面を所定のズレ量で形成されるものであっても良い。貫通孔の形成加工と基準側面の加工とを連続加工で行うようにしてもよい。ここで、連続加工とは、被加工物を作業台にセットした後、被加工物を作業台から降ろすことなく続けて加工を行うことを言う。
次に、レンズユニットの成形について、図6〜8を用いて説明する。図6〜8では、上金型ホルダと下金型ホルダは省略されている。尚、上金型12と下金型22により第1のガラスレンズアレイである第1ガラスレンズアレイIM1が成形され、上金型12’と下金型22’により第2のガラスレンズアレイである第2ガラスレンズアレイIM2が成形されるが、ここでは上金型12と下金型22による成形のみを説明する。
本発明の実施の形態のように複数のレンズ部を金型間のプレス成形で一括成形する場合、
(1)従来のガラスレンズ成形のような予めレンズ部の近似形状に形成されたプリフォームを金型の各成形面内に配置して、それらを加熱、冷却して成形する方法
(2)液状の溶融ガラスを成形面に上方から滴下し、それらを加熱することなく、冷却して成形する方法
のいずれの方法も取り得るが、本発明の実施の形態ではガラスレンズアレイを成形するという構成上、特にレンズ部と非レンズ部(複数のレンズ部間又は中間体の端部を形成する部分)との芯厚の差を大きく取ることができる(2)の方法が好ましく、更に各成形面に個別にガラスを滴下する方法ではなく、大きなガラス滴、すなわち少なくとも2つの成形面に十分に充填される体積の溶融ガラス滴を一括滴下する方法が好ましい。また滴下位置は、充填を予定している複数の成形面から等距離の位置に滴下する方法がより好ましい。係る構成をとることにより、各成形面に充填されるガラス滴の時間差が小さくなり、成形されるレンズ形状の形状差、光学性能への悪影響が軽減される。勿論、当該時間差を考慮して各成形面に個別にガラス滴を同時に滴下しても同様な効果が得られるが、ガラスの小滴化は構成上装置が大型、複雑となるため、前者の方がより好ましい。
即ち、前者の大きな液滴の場合、まずコア23を上端に取り付けたコア支持部材21を4つの開口22a内にそれぞれ組み付けた下金型22を、ガラスを加熱溶融させた貯蔵部(不図示)に連通する白金ノズルNZの下方に位置させ、白金ノズルNZから溶融したガラスGLの液滴を、複数の成形面から等距離の位置に向けて上面22b上に一括滴下させる。かかる状態では、ガラスGLの粘度は低いので、落下したガラスGLは、上面22b上に広がり、コア23の転写面23a内に容易に進入してその形状を転写すると共に、溝22e及びマーク22fの形状も精度良く転写する。また後者の小さな液滴の個別摘下の場合には比較的大きなガラスGLの液滴を4つの小孔を通過させて滴下する量を調整した上、4つの小さな液滴に分解して、略同時に上面22b上に供給する。なお液状の溶融ガラスを滴下する場合、各成形面との間に空気だまりが生じやすくなるため、その滴下する体積等の滴下条件を十分考慮する必要がある。
次いで、ガラスGLが冷却する前に、コア13を下端に取り付けたコア支持部材11を4つの開口12a内にそれぞれ組み付けた上金型12の下方で対向する位置まで、下金型22を接近させ、上金型12に整合させる。このとき、不図示のガイド等を利用して、上述の加工時に用いた(図7では不図示の)上金型12の基準側面12c、12dと下金型22の基準側面22c、22dとを互いに面一とすることで、コア13とコア23の芯ズレを抑制でき、両レンズ面の光軸が揃った高精度な成形を行える。更に図7に示すように、上金型12と下金型22とを接近させて成形を行う。これにより、コア13の転写面13a(ここでは凸形状)の形状を転写する。尚、転写面13aの周囲には浅い円形段部が形成されているので、これも同時に転写する。このとき、上金型12の下面12bと下金型22の上面22bとが、所定の距離で離間するように保持してガラスGLを冷却させる。ガラスGLは、周囲に回り込んでテーパ部22gを覆った状態で固化する。
その後、上金型12と下金型22とを離間させ、ガラスGLを取り出すことで、第1ガラスレンズアレイIM1が形成される。図9は、第1ガラスレンズアレイIM1の表側の斜視図であり、図10は裏側の斜視図である。
図9,10に示すように、第1ガラスレンズアレイIM1は、全体として円盤形状であって、上金型12の下面12bにより転写成形された高精度な平面である表面IM1aと、表面IM1aに転写面13aにより転写形成された4つの凹状光学面IM1bと、その周囲で円形段部により転写された浅い円形溝IM1cとを有する。この円形溝IM1cは、後述する遮光部材SHを収容するためのものである。
また、第1ガラスレンズアレイIM1は、下金型22の上面22bにより転写成形された高精度な平面である裏面IM1dと、裏面IM1dに転写面23aにより転写形成された4つの凸状光学面IM1eと、溝22eにより転写形成された凸部IM1fと、マーク22fにより転写形成された凸状マーク(第1マーク)IM1gとを有する。凹状光学面IM1bと凸状光学面IM1eとで、第1レンズ部L1を構成する。尚、凸部IM1fは、第1レンズ部L1の光軸に対して平行であり、x方向に対向する第1基準面部IM1xと、y方向に対向する第2基準面部IM1yとで構成されている。裏面IM1dが第1傾き基準面を構成し、第1基準面部IM1xと第2基準面部IM1yとで第1シフト基準面が構成されている。
図11は、上金型12’と下金型22’により転写形成される第2ガラスレンズアレイIM2の表側の斜視図であり、図12は裏側の斜視図である。第1ガラスレンズアレイと同様に成形された第2ガラスレンズアレイIM2は、図11,12に示すように、全体として円盤形状であって、上金型12’の下面12b’により転写成形された高精度な平面である表面IM2aと、表面IM2aに転写面13a’により転写形成された4つの凹状光学面IM2bを有する。尚、第2ガラスレンズアレイIM2では、後述する遮光部材SHを収容するために用いる凹状光学面IM2bの周囲における浅い溝は省略しているが、これを設けても良い。
また、第2ガラスレンズアレイIM2は、下金型22’の上面22b’により転写成形された高精度な平面である裏面IM2dと、裏面IM2dに転写面23a’により転写形成された4つの凸状光学面IM2eと、溝22e’により転写形成された凸部IM2fと、マーク22f’により転写形成された凸状マーク(第2マーク)IM2gとを有する。凹状光学面IM2bと凸状光学面IM2eとで、第2レンズ部L2を構成する。尚、凸部IM2fは、第2レンズ部L2の光軸に対して平行であり、x方向に対向する第3基準面部IM2xと、y方向に対向する第4基準面部IM2yとを有する。裏面IM2dが第2傾き基準面を構成し、第3基準面部IM2xと第4基準面部IM2yが第2シフト基準面を構成する。なお、第1ガラスレンズアレイIM1や第2ガラスレンズアレイIM2の成形性をよくする等の目的で、上記凹状光学面や凸状光学面の面積を小さくし、これらの光学面周囲の平坦部(この平坦部の一部が後述するフランジを構成する)の面積を大とする場合、平坦部の厚みを大きくすると成形が容易になる。例えば、光軸方向から見たときの光学面の投影面積の合計が、光学面周囲の平坦部の合計面積より小さい場合、平坦部の厚みを光学面における厚みよりも大きくすると成形がよいになる。
次に、第1ガラスレンズアレイIM1と第2ガラスレンズアレイIM2とを貼り合わせて、第3ガラスレンズアレイIM3を形成する工程を説明する。図13は、第1ガラスレンズアレイIM1又は第2ガラスレンズアレイIM2の裏面を保持する治具JZの一部を示す図である。図13において、治具JZの円径の端面は、十字型に切り込まれている。即ち、治具JZの端面には、一様な高さの4つのランド部JZaが形成されており、その上面JZbは平面となっており、また上面JZbには、不図示の負圧源に連通する吸引孔JZcが形成されている。ランド部JZaは、切り込まれた部位に、x方向に対向する基準保持面JZxとy方向に対向する基準保持面JZyとを有する。更に、治具JZは、保持するガラスレンズアレイをx方向に付勢するバネSPx(簡略図示)と、y方向に付勢するバネSPy(簡略図示)とを有する。
ここでは第2ガラスレンズアレイIM2を鉛直に抗して保持するものとする。治具JZの天地を逆にして、吸引孔JZcから空気を吸引しながら、ランド部JZaの上面JZbを第2ガラスレンズアレイIM2の裏面IM2dに突き当てる。このとき、治具JZのランド部JZaの上面JZbが裏面IM2dに密着することで、治具JZに対する第2ガラスレンズアレイIM2の傾きを精度良く設定できる。又、バネSPxに付勢されることで、ランド部JZaの基準保持面JZxが第3基準面部IM2xに当接し、且つバネSPyに付勢されることで、基準保持面JZyが第4基準面部IM2yに当接する。このときマークIM2gは、第3基準面部IM2xと第4基準面部IM2yの位置がいずれかを示す指標となる。これにより治具JZに対する第2ガラスレンズアレイIM2のxy方向の位置決めを精度良く行える。第3基準面部IM2xと第4基準面部IM2yが、それぞれレンズ部を挟んで両側に形成されているので、長いスパンを有効に利用して高精度な位置決めを行える。
同様にして、別の治具JZにより第1ガラスレンズアレイIM1の裏面IM1dを、傾き方向及びxy方向に精度良く保持することができる。即ち、治具JZのランド部JZaの上面JZbが裏面IM1dに密着することで、治具JZに対する第1ガラスレンズアレイIM1の傾きを精度良く設定できる。又、バネSPxに付勢されることで、ランド部JZaの基準保持面JZxが第1基準面部IM1xに当接し、且つバネSPyに付勢されることで、基準保持面JZyが第2基準面部IM1yに当接する。このときマーク(第1マーク)IM1gは、第1基準面部IM1xと第2基準面部IM1yの位置がいずれかを示す指標となる。以上により2つの治具JZの相対位置を精度良く決めることで、第1ガラスレンズアレイIM1と第2ガラスレンズアレイIM2の位置決めを精度良く行うことができる。ここで、上金型12、12’、下金型22、22’における開口12a、22a、12a’、22a’のxy方向の座標が一致しているので、第1レンズ部L1と第2レンズ部L2の光軸は、それぞれ精度良く合致することとなる。即ち、上金型と下金型の各レンズ部を形成する成形面を有するコアの位置が精度よく出された金型により、レンズ部と共に成形された、当該レンズ部に対する相対位置精度の高い第1、第2基準面を用いて第1ガラスレンズアレイIM1と第2ガラスレンズアレイIM2の位置決めを行うため、当該位置決めを精度よく行うことができ、結果として第1、第2ガラスレンズアレイの対応する各レンズの光軸が一致した精度の高い第3ガラスレンズアレイを得ることができる。
更に図14に示すように、このようにして治具JZにより精度良く保持した第1ガラスレンズアレイIM1の表面IM1aと、別の治具JZにより精度良く保持した第2ガラスレンズアレイIM2の表面IM2aとを対向させ、両者間に4つのドーナツ板状の遮光部材SHを配置した上で、第1ガラスレンズアレイIM1と第2ガラスレンズアレイIM2の少なくとも一方の表面IM1a、IM2aに接着材を塗布した後、図15に示すように、治具JZを相対的に接近させ表面IM1a、IM2aを密着させて、接着剤の固化を待つ。接着剤が固化することで、円形溝IM1cに遮光部材SHを嵌合させてなり、第1ガラスレンズアレイIM1と第2ガラスレンズアレイIM2とを貼り合わせた第3ガラスレンズアレイIM3が形成される。
その後、上方の治具JZの吸引を停止し、且つ離間させることで、下方の治具JZに保持された第3ガラスレンズアレイIM3を取り出すことができるので、図16に示すように、ダイシングブレードDBにより、第3ガラスレンズアレイIM3を切断して、図17に示すようなレンズユニットOUを得ることができる。レンズユニットOUは、第1レンズ部L1と、第2レンズ部L2と、第1レンズ部L1の周囲の矩形板状フランジF1(第1ガラスレンズアレイIM1の表面IM1a、IM1dの一部で構成)と、第2レンズ部L2の周囲の矩形板状フランジF2(第2ガラスレンズアレイIM2の表面IM2a、IM2dの一部で構成)と、第1レンズ部L1と第2レンズ部L2の間に配置された遮光部材SHとを有する。
図18は、本実施の形態に係るレンズユニットを使用した撮像装置50の斜視図であり、図19は、図18の構成を矢印XIX−XIX線で切断して矢印方向に見た断面図である。図19に示すように、撮像装置50は、光電変換部51aを有する固体撮像素子としてのCMOS型イメージセンサ51と、このイメージセンサ51の光電変換部51aに被写体像を撮像させるレンズユニットOUと、イメージセンサ51を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子(不図示)を有する基板52とを備え、これらが一体的に形成されている。
上記イメージセンサ51は、その受光側の平面の中央部に、画素(光電変換素子)が2次元的に配置された、受光部としての光電変換部51aが形成されており、不図示の信号処理回路に接続されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するA/D変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、イメージセンサ51の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド(図示略)が配置されており、不図示のワイヤを介して基板52に接続されている。イメージセンサ51は、光電変換部51aからの信号電荷をデジタルYUV信号等の画像信号等に変換し、ワイヤ(不図示)を介して基板52上の所定の回路に出力する。ここで、Yは輝度信号、U(=R−Y)は赤と輝度信号との色差信号、V(=B−Y)は青と輝度信号との色差信号である。なお、固体撮像素子は上記CMOS型のイメージセンサに限定されるものではなく、CCD等の他のものを使用しても良い。
イメージセンサ51を支持する基板52は、不図示の配線により、イメージセンサ51に対して通信可能に接続されている。
基板52は、不図示の外部接続用端子を介して外部回路(例えば、撮像装置を実装した携帯端末の上位装置が有する制御回路)と接続し、外部回路からイメージセンサ51を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルYUV信号を外部回路へ出力したりすることを可能とする。
イメージセンサ51の上部は、図示しないカバーガラスで封止され、その上方には第2レンズ部L2との間にIRカットフィルタCGが配置されている。中空角筒状の鏡枠40は下部が開放しているが、上部はフランジ部40aで覆われている。フランジ部40aの中央には開口40bが形成されている。鏡枠40内にレンズユニットOUが配置されている。
レンズユニットOUは、物体側(図19で上方)より順に、鏡枠の開口縁が機能する開口絞り、第1レンズ部L1,不要光を遮光する遮光部材SH、第2レンズ部L2を有する。上述したように第1レンズ部L1、第2レンズ部L2はガラス製であるので光学特性に優れる。本実施の形態では、第1レンズ部L1の光学面、又は光学面を延長した曲面(但しフランジ面を含まない)に対して、開口40bのテーパ状の内周面40cが当該レンズがズレた場合に当接することで位置規制している。これにより鏡枠40を基板52上に載置するだけで、レンズユニットOUの焦点位置にイメージセンサ51の受光面を精度良く位置決めすることができる。
次に、上述した撮像装置50の使用態様について説明する。図20は、撮像装置50をデジタル機器である携帯端末としての携帯電話機100に装備した状態を示す図である。また、図21は携帯電話機100の制御ブロック図である。
撮像装置50は、例えば、レンズユニットOUの物体側端面が携帯電話機100の背面(液晶表示部側を正面とする)に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置になるよう配設される。
撮像装置50の外部接続用端子(不図示)は、携帯電話機100の制御部101と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部101側に出力する。
一方、携帯電話機100は、図21に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部(CPU)101と、番号等をキーにより支持入力するための入力部60と、撮像した画像や映像等を表示する表示部70と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部80と、携帯電話機100のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ID等の必要な諸データを記憶している記憶部(ROM)91と、制御部101によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像装置50による撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる一時記憶部(RAM)92とを備えている。
携帯電話機100を把持する撮影者が、被写体に対して撮像装置50のレンズユニットOUを向けると、イメージセンサ51に静止画又は動画の画像信号が取り込まれる。所望のシャッタチャンスで、図20に示すボタンBTを撮影者が押すことでレリーズが行われ、画像信号が撮像装置50に取り込まれることとなる。撮像装置50から入力された画像信号は、上記携帯電話機100の制御系に送信され、記憶部92に記憶されたり、或いは表示部70で表示され、さらには、無線通信部80を介して映像情報として外部に送信されることとなる。
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、金型を用いて第1ガラスレンズアレイの表面に凹部を設け、また第2ガラスレンズアレイの表面に凸部を設けて、凹部と凸部を嵌合させるように第1ガラスレンズアレイと第2ガラスレンズアレイとを貼り合わせることによって、第3ガラスレンズアレイを得るようにしても良い。
1 コア支持部材
2 金型スリーブ
2a 開口
2b 小径部
2c 貫通孔
3 コア
3a 成形転写面
3b 頭部
3c 軸部
4 底板
5 円盤状スペーサ
11 コア支持部材
12 コア支持部材
12 上金型
12a 開口
12b 下面
12c 基準側面
12d 基準側面
13 コア
13a 転写面
13d 円形段部
19 上部ホルダ
21 コア支持部材
22 コア支持部材
22 下金型
22a 開口
22b 上面
22c 基準側面
22e 溝
22f マーク
22g テーパ部
22x 基準面
22y 基準面
23 コア
23a 転写面
29 下部ホルダ
40 鏡枠
40a フランジ部
40b 開口
40c 内周面
50 撮像装置
51 イメージセンサ
51a 光電変換部
52 基板
60 入力部
70 表示部
80 無線通信部
92 記憶部
100 携帯電話機
101 制御部
BH ボルト孔
BT ボタン
CG カバーガラス
DB ダイシングブレード
F1 矩形板状フランジ
F2 矩形板状フランジ
IM1 第1ガラスレンズアレイ
IM2 第2ガラスレンズアレイ
IM3 第3ガラスレンズアレイ
JZ 治具
L1 第1レンズ部
L2 第2レンズ部
MG マグネット
NZ 白金ノズル
OU レンズユニット
SH 遮光部材
SPx バネ
SPy バネ

Claims (15)

  1. レンズユニットの製造方法であって、
    第1組金型間にガラス素材を配置し、当該第1組金型を型締めすることでガラス成形することにより、所定の配列で形成された複数の第1レンズ部と、第1位置決め基準面とを有する第1ガラスレンズアレイを成形するステップと、
    第2組金型間にガラス素材を配置し、当該第2組金型を型締めすることでガラス成形することにより、所定の配列で形成された複数の第2レンズ部と、第2位置決め基準面とを有する第2ガラスレンズアレイを成形するステップと、
    前記第1位置決め基準面及び前記第2位置決め基準面を用いて、前記第1ガラスレンズアレイ及び前記第2ガラスレンズアレイの各レンズ部の光軸が一致するように積層、接合して第3ガラスレンズアレイを形成するステップと、
    前記第3ガラスレンズアレイを、少なくとも前記第1レンズ部及び前記第2レンズ部を各々一つずつ含むレンズユニット毎に切断するステップと、
    を有することを特徴とするレンズユニットの製造方法。
  2. 前記第1位置決め基準面は、前記第1レンズ部の光軸に対して平行に形成され、互いに交差する方向の第1基準面部及び第2基準面部で構成され、
    前記第2位置決め基準面は、前記第2レンズ部の光軸に対して平行に形成され、互いに交差する方向の第3基準面部及び第4基準面部で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のレンズユニットの製造方法。
  3. 前記第1位置決め基準面は、前記第1レンズ部の光軸に直交する第1傾き基準面部を有し、
    前記第2位置決め基準面は、前記第2レンズ部の光軸に直交する第2傾き基準面部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレンズユニットの製造方法。
  4. 前記第1ガラスレンズアレイと前記第2ガラスレンズアレイとを接合するステップは、前記第1ガラスレンズアレイを鉛直方向下方に載置して前記第1位置決め基準面に付勢力を付与した状態で、その鉛直方向上方に保持した前記第2ガラスレンズアレイを、前記第2位置決め基準面に付勢力を付与した状態で接近させるステップを含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のレンズユニットの製造方法。
  5. 前記第1ガラスレンズアレイは、前記第1位置決め基準面を示す第1マークを有し、前記第2ガラスレンズアレイは、前記第2位置決め基準面を示す第2マークを有することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のレンズユニットの製造方法。
  6. 前記第1ガラスレンズアレイ及び前記第2ガラスレンズアレイのうち少なくとも一方を成形するステップは、溶融したガラス素材を鉛直方向上方から前記第1組金型及び前記第2組金型の少なくとも一方の組金型の下金型に落下させた後、成形を行うステップを含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の製造方法。
  7. 請求項1〜6の何れか1項に記載のレンズユニットの製造方法により製造されたレンズユニットと、前記レンズユニットを囲う鏡枠とを有し、前記レンズユニットのレンズ部又はレンズ部を延長する面が鏡枠に対して位置決めされたことを特徴とする撮像装置。
  8. 筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第1の側面部を有する第1上金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第1上金型コア部材と、を有する第1上金型と、
    筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第2の側面部を有する第1下金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第1下金型コア部材と、を有する第1下金型と、
    筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第3の側面部を有する第2上金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第2上金型コア部材と、を有する第2上金型と、
    筒状の貫通孔が夫々形成され、当該貫通孔と平行な第4の側面部を有する第2下金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第2下金型コア部材と、を有する第2下金型と、
    を用い、前記第1上金型及び前記第1下金型との間にガラス素材を配置し、当該第1上下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成された第1ガラスレンズアレイを成形し、前記第2上金型及び前記第2下金型との間にガラス素材を配置し、当該第2上下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成された第2ガラスレンズアレイを成形し、前記第1ガラスレンズアレイ及び前記第2ガラスレンズアレイを積層、接合してガラスレンズアレイ積層体を得るための前記第1上下金型及び前記第2上下金型の製造方法であって、
    前記第1上金型、前記第1下金型、前記第2上金型及び前記第2下金型を積層し、前記第1上金型、前記第1下金型、前記第2上金型及び前記第2下金型の各貫通孔を機械加工で同時加工することを特徴とする金型の製造方法。
  9. 前記貫通孔の同時加工と共に機械加工により前記第1の側面部、前記第2の側面部、前記第3の側面部及び前記第4の側面部の形成加工を行うことを特徴とする請求項8に記載の金型の製造方法。
  10. 複数のレンズ部と、フランジ部とが一体形成されたガラスレンズアレイを成形する成形金型であって、
    複数筒状の複数の貫通孔が形成された上金型スリーブと、前記複数の貫通孔の各々に挿入される、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の上金型コア部材と、を有する、鉛直方向上方に配置される上金型と、
    前記上金型と転写面が対向して鉛直方向下方に配置される下金型と、を有し、
    前記上金型及び前記下金型との間にガラス素材を配置し、前記上金型上及び前記下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成されたガラスレンズアレイを成形することを特徴とする成形金型。
  11. 前記上金型の貫通孔径は上方から下方の全体に亘り同一径で構成されると共に、前記上金型スリーブに対して前記上金型コア部材を鉛直に抗して保持する保持手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の成形金型。
  12. 前記保持手段はマグネットであり、前記上金型コア部材の少なくとも一部は磁性材料からなることを特徴とする請求項11に記載の成形金型。
  13. 前記下金型は筒状の貫通孔が形成された下金型スリーブと、前記貫通孔に挿入される、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の下金型コア部材と、を有し、
    前記上金型コア部材及び前記下金型コア部材の少なくとも一方は、前記上金型スリーブ及び前記下金型スリーブの少なくとも一方に対して、スペーサを用いて突出量を調整可能に配置されていることを特徴とする請求項10〜12の何れか1項に記載の成形金型。
  14. 鉛直方向に配置された上金型と下金型との間にガラス素材を配置して、当該上金型及び下金型を型締めすることで、フランジ部と、複数のレンズ部が一体形成されたガラスレンズアレイを成形するガラスレンズアレイの成形方法であって、
    鉛直方向下方に配置された前記複数のレンズ部のレンズ面に対応する複数の転写面を有する前記下金型を準備する工程と、
    前記下金型に対して、上方から、少なくとも2つの前記レンズ部を成形するのに必要な量の溶融ガラスを一括滴下する工程と、
    溶融ガラスが滴下された前記下金型に対して前記上金型を配置し、前記上金型及び前記下金型を型締めする工程と、
    を有することを特徴とするガラスレンズアレイの成形方法。
  15. 前記工程で滴下される溶融ガラスは、前記レンズ部を形成する複数の転写面から等距離の位置に滴下されることを特徴とする請求項14に記載のガラスレンズアレイの成形方法。
JP2011551962A 2010-02-01 2011-02-01 レンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法 Pending JPWO2011093502A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010020286 2010-02-01
JP2010020286 2010-02-01
PCT/JP2011/051993 WO2011093502A1 (ja) 2010-02-01 2011-02-01 レンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2011093502A1 true JPWO2011093502A1 (ja) 2013-06-06

Family

ID=44319479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011551962A Pending JPWO2011093502A1 (ja) 2010-02-01 2011-02-01 レンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120300320A1 (ja)
JP (1) JPWO2011093502A1 (ja)
CN (1) CN102712515B (ja)
WO (1) WO2011093502A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102763014B (zh) * 2010-02-19 2015-05-13 柯尼卡美能达先进多层薄膜株式会社 摄像透镜单元
CN103221865A (zh) * 2011-10-31 2013-07-24 柯尼卡美能达株式会社 透镜单元的制造方法、透镜阵列以及透镜单元
CN104620139B (zh) * 2012-09-15 2017-05-24 柯尼卡美能达株式会社 透镜阵列、其层叠体及制造方法、透镜单元的制造方法
US20140368723A1 (en) * 2013-06-18 2014-12-18 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Lens module and camera module including the same
KR102232895B1 (ko) * 2020-02-07 2021-03-26 (주)대호테크 렌즈 및 금형 이송 시스템
CN114057382B (zh) * 2021-11-12 2023-03-21 江西超联光电科技有限公司 一种精密模压的玻璃非球面镜片制造设备
CN114083817A (zh) * 2021-11-15 2022-02-25 华天慧创科技(西安)有限公司 一种适用于wlo光学产品的模具及其制造方法
JP2023089794A (ja) * 2021-12-16 2023-06-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 撮像装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983512U (ja) * 1982-11-30 1984-06-06 株式会社リコー レンズアレイ成形金型
JPH0572933U (ja) * 1992-03-06 1993-10-05 オリンパス光学工業株式会社 金型保持装置
JPH08133764A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Minolta Co Ltd ガラスプレスレンズの製造方法
JPH11236224A (ja) * 1998-02-24 1999-08-31 Minolta Co Ltd 光学素子の成形方法
JP2003267738A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Hoya Corp ガラス光学素子の製造方法
JP2003329808A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 Olympus Optical Co Ltd 接合レンズアレイ
JP2004323289A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Hitachi Maxell Ltd レンズ、レンズアレイ、レンズモジュール、レンズアレイの製造方法及びレンズアレイの製造装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324010B1 (en) * 1999-07-19 2001-11-27 Eastman Kodak Company Optical assembly and a method for manufacturing lens systems
CN1220089C (zh) * 2002-06-27 2005-09-21 奥林巴斯株式会社 摄像透镜单元和摄像装置及其制造方法
JP2007311006A (ja) * 2006-05-22 2007-11-29 Sanyo Electric Co Ltd 対物レンズ、光ピックアップ装置の製造方法
WO2008102575A1 (ja) * 2007-02-21 2008-08-28 Konica Minolta Opto, Inc. 撮像装置及び撮像装置の製造方法
CN103323893B (zh) * 2008-04-28 2015-07-29 柯尼卡美能达精密光学株式会社 晶圆透镜聚合体的制造方法及晶圆透镜聚合体
US20100284089A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 San-Woei Shyu Stacked optical glass lens array, stacked lens module and manufacturing method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983512U (ja) * 1982-11-30 1984-06-06 株式会社リコー レンズアレイ成形金型
JPH0572933U (ja) * 1992-03-06 1993-10-05 オリンパス光学工業株式会社 金型保持装置
JPH08133764A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Minolta Co Ltd ガラスプレスレンズの製造方法
JPH11236224A (ja) * 1998-02-24 1999-08-31 Minolta Co Ltd 光学素子の成形方法
JP2003267738A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Hoya Corp ガラス光学素子の製造方法
JP2003329808A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 Olympus Optical Co Ltd 接合レンズアレイ
JP2004323289A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Hitachi Maxell Ltd レンズ、レンズアレイ、レンズモジュール、レンズアレイの製造方法及びレンズアレイの製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102712515B (zh) 2015-07-01
WO2011093502A1 (ja) 2011-08-04
CN102712515A (zh) 2012-10-03
US20120300320A1 (en) 2012-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011093502A1 (ja) レンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法
US8670055B2 (en) Image pickup lens, camera module using the same, image pickup lens manufacturing method and camera module manufacturing method
WO2011102056A1 (ja) 撮像レンズユニット
TWI685065B (zh) 攝像模組及其模塑電路板元件與製造方法
JP5812521B2 (ja) 複眼ユニット
CN110650273B (zh) 摄像模组及其模塑感光组件和制造方法
CN102004295B (zh) 光学元件模块、电子元件模块及制造方法和电子信息设备
JP5202361B2 (ja) 成形方法、成形装置、成形金型、光学素子アレイ板の製造方法、電子素子モジュールの製造方法、電子情報機器
US8982486B2 (en) Image pickup lens unit manufacturing method and image pickup lens unit
JP3154934U (ja) 組合わせレンズモジュールのレンズホルダー
JPWO2006109638A1 (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
CN101459165B (zh) 电子元件晶片模块、其制造方法以及电子信息设备
US20130194676A1 (en) Glass Lens
CN107209342B (zh) 相机模块的制造方法、像面侧组透镜、像面侧组透镜的制造方法和摄像元件
CN103428413A (zh) 用于制造相机模块的设备和方法
JP6627933B2 (ja) 撮像レンズユニットの製造方法、及び、撮像レンズユニット
JPWO2008132979A1 (ja) 撮像装置の製造方法及び撮像装置
JP5673820B2 (ja) レンズユニットの製造方法
US9111827B2 (en) Manufacturing method of solid-state imaging apparatus, solid-state imaging apparatus, and electronic imaging apparatus
WO2011105201A1 (ja) 組レンズの製造方法、組レンズ及び撮像装置
JP5716958B2 (ja) レンズユニットの製造方法
US10416419B2 (en) Method for manufacturing optical modules
CN107682592B (zh) 摄像模组及其模塑电路板组件和制造方法
JP2011232614A (ja) 撮像レンズの製造方法
JP2014085361A (ja) レンズユニット及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130415

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130910

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20140115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141030

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150129