JPWO2012039304A1 - 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 - Google Patents
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Abstract
部品を増やすことなく、接続用の樹脂流路を設けることなく、ホルダー本体とカバーとを簡易に接続することができ、位置決め形状に起因するゴーストやフレアーの発生等を回避でき、小型化に有利な撮像レンズユニットである。第1ホルダー部材20を金型内に残したままレンズ10を挿入して位置決めし、第2成形工程で、レンズ10が位置決めされた第1ホルダー部材に溶着されるように、レンズ10の離脱を防止する第2ホルダー部材30を成形する。このため、第2ホルダー部材30の成形と第1ホルダー部材20への接合とを一括して確実に行うことができ、ホルダー組み立てのための部品点数の増加等を回避できる。また、第1ホルダー部材20と第2ホルダー部材30との接合のための樹脂流路を設ける必要がなく、撮像レンズユニットを小型化することができる。さらに、第1ホルダー部材20等に大きな位置決め形状が残って寸法精度が劣化することを回避できる。
Description
この発明は、ホルダー内にレンズを組み込んだ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に関する。
携帯電話機等に組み込まれる撮像レンズユニットは、光学レンズの周囲をホルダーによって保持する構造を有する。光学レンズのホルダーへの組み付けは、非常に位置決め精度が厳しく、画像認識技術を取り入れた自動組立システムで行われるのが通常である。しかし、かかるシステムは、非常に高価であるのとともに、ホルダーへのレンズの挿入工程やホルダーへのレンズの接着工程などに工程を分けて製造ラインが構成されるため非常に広い敷地を必要とし、レンズの種類変更ごとに行われる設備の交換が非常に大掛かりになり、多くの工数が必要となる。
このような不具合を解決するための製造方法として、同じ金型の別の部位で、樹脂製の複数の光学レンズとこれらを保持するためのホルダー本体及びカバーとを個別に成形した後、ホルダー本体を金型内に残したまま、これらの樹脂部材を移動させて組み立て、再度の成形により組立・成形品を得る技術が知られている(特許文献1参照)。
また、他の製造方法として、光学ガラスレンズと絞りとを予め金型内で位置決めしてセットしたのち、光学ガラスレンズ等の周囲に射出成形にてホルダーを形成することで、撮像レンズユニットを一括して組み立てる技術も知られている(特許文献2参照)。
しかし、上記特許文献1の製造方法では、ホルダー本体にカバーを接合するための成形部品が増えて成形工程が複雑化する欠点がある。また、かかる接合部品の樹脂流路を作る必要があり、携帯電話機等に組み込まれる撮像レンズユニットに利用されるような薄肉のホルダーでは、充填性・接合強度の確保が極めて難しく、携帯電話に組み込まれる撮像ユニットに望まれる小型化を実現することは困難である。
また、上記特許文献2の製造方法では、金型で光学レンズと絞りとを直接に挟み込む必要があるので、挟み込みが弱いと隙間から樹脂が流れ出し光学レンズの光学面や絞りに樹脂が付着してしまい、一方、挟み込みが強いと光学レンズや絞りが変形又は破損し、挟み込み強度の条件幅が狭く、挟み込み作業が非常に難しいという欠点がある。また、レンズ位置決め形状を金型で作っているので、この位置決め形状が成形品において外観上の窪みとして残ってしまい、その箇所に不要光が入り込みゴーストやフレアーなどの光学的不具合が発生するだけでなく、撮像装置等の製品に装着することを想定した場合に要求される外観仕様を満たせない可能性がある。さらに、このような位置決め形状のために離型時の変形が生じて、寸法精度を悪化させる原因となっている。
本発明は、部品を増やすことなくホルダー本体とカバーとを簡易に接続することができ、撮像レンズユニットを小型化でき、位置決め形状に起因するゴーストやフレアーの発生、外観仕様上の問題、寸法精度の悪化等を回避することができる撮像レンズユニットの製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、少ない部品で構成され、小型にすることができ、上記のようなゴーストやフレアーの発生、外観仕様上の問題、寸法精度の悪化等を簡易に回避することができる撮像レンズユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、小型化を可能としつつもレンズを安定して保持することができる撮像レンズユニットを提供することを他の目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る第1の撮像レンズユニットの製造方法は、レンズと、第1ホルダー部材と、第1ホルダー部材と協働してレンズを収納するように保持する第2ホルダー部材とを備える撮像レンズユニットの製造方法であって、金型内に樹脂材料を流入させ、レンズの位置決め部を有する第1ホルダー部材を成形する第1成形工程と、金型内にある第1ホルダー部材内にレンズを挿入し、第1ホルダー部材の位置決め部にレンズを当接させて位置決めする位置決め工程と、金型内に樹脂材料を流入させ、金型内にありレンズが位置決めされた第1ホルダー部材に溶着するように、レンズの離脱を防止する第2ホルダー部材を成形する第2成形工程とを備える。
上記第1の撮像レンズユニットの製造方法によれば、第2成形工程で、レンズが位置決めされた第1ホルダー部材に対して成形を行うことによって、レンズの離脱を防止する第2ホルダー部材を第1ホルダー部材に溶着するように成形するので、第2ホルダー部材の成形と第1ホルダー部材への接合とを一括して確実に行うことができ、ホルダー組み立てのための部品点数の増加や接続部における部品形状の複雑化を回避できる。特に、第2ホルダー部材の成形によって第2ホルダー部材と第1ホルダー部材とを溶着できることから、第2ホルダー部材を第1ホルダー部材に接合するための二次成形用の樹脂流路を第1ホルダー部材に設ける必要がなく、撮像ユニットの大型化を防ぐことができる。また、第1ホルダー部材にレンズを位置決めした状態で第2ホルダー部材を成形するので、金型に設けた位置決め部材を使って成形時にのみレンズの位置決めを行う製造方法とは異なり、成形後に第1ホルダー部材等に大きな位置決め形状が空間として残って寸法精度が劣化することを回避できる。
本発明に係る第2の撮像レンズユニットの製造方法は、第1光学面が形成された第1表面及び当該第1表面とは反対側に第2光学面が形成された第2表面を有するレンズと、第1ホルダー部材と、第1ホルダー部材と協働してレンズを収納するように保持する第2ホルダー部材とを備える撮像レンズユニットの製造方法であって、金型内に樹脂材料を流入させ、レンズの位置決め部を有する第1ホルダー部材を成形する第1成形工程と、金型内にある第1ホルダー部材内にレンズを挿入し、レンズの第2光学面の周囲に位置決め部を当接させて位置決めする位置決めする位置決め工程と、金型内に樹脂材料を流入させ、金型内にありレンズが位置決めされた第1ホルダー部材に溶着するように、レンズの離脱を防止する第2ホルダー部材を成形する第2成形工程とを備える。ここで、レンズの周囲には、第2光学面の最外縁の内側における環状領域だけでなく、第2光学面の最外縁の外側における環状領域も含まれるものとする。
上記第2の撮像レンズユニットの製造方法によれば、第2成形工程で、レンズが位置決めされた第1ホルダー部材に対して成形を行うことによって、レンズの離脱を防止する第2ホルダー部材を第1ホルダー部材に溶着するように成形するので、第2ホルダー部材の成形と第1ホルダー部材への接合とを一括して確実に行うことができ、ホルダー組み立てのための部品点数の増加や接続部における部品形状の複雑化を回避できる。特に、第2ホルダー部材の成形によって第2ホルダー部材と第1ホルダー部材とを接続できることから、第2ホルダー部材を第1ホルダー部材に接合するための二次成形用の樹脂流路を第1ホルダー部材に設ける必要がなく、撮像ユニットの大型化を防ぐことができる。また、第1ホルダー部材にレンズを位置決めした状態で第2ホルダー部材を成形するので、金型に設けた位置決め部材を使って成形時にのみレンズの位置決めを行う製造方法とは異なり、成形後に第1ホルダー部材等に大きな位置決め形状が空間として残って寸法精度が劣化することを回避できる。しかも、位置決め部がレンズの第2光学面の周囲に当接して位置決めを行うので、レンズの第1ホルダー部材や全体のホルダーに対する位置決めを簡単でありながら精密なものとできる。
本発明の具体的な側面では、上記第2の撮像レンズユニットの製造方法において、位置決め部が、レンズの第2光学面の外縁部に線接触又は面接触する。
本発明の別の側面では、第1ホルダー部材が、レンズの傾きを補正する補正部材を有する。この場合、レンズの配置を光軸に垂直な方向の位置に関してだけでなく傾きに関しても調整することができる。
本発明のさらに別の側面では、上記第1又は第2の撮像レンズユニットの製造方法において、第2ホルダー部材を成形するための金型が、レンズの第1光学面を第1ホルダー部材に向けて直接押さえる。この場合、第2成形工程で第2ホルダー部材を成形する際に第1ホルダー部材内にレンズを安定して保持することができる。なお、従来の金型同士で挟む方式と異なり、レンズが裏面側で樹脂製の第1ホルダー部材に支持されていることから、第2ホルダー部材を成形するための金型によってレンズを直接押圧したとしても樹脂製の第1ホルダー部材がクッションとなり、レンズの破損の発生を抑えることができる。
本発明のさらに別の側面では、第2ホルダー部材を成形するための金型が、レンズの光学面の周囲に対向する当接部を有する。この場合、第2ホルダー部材を形成するための樹脂が当接部に阻止されて光学面側に漏れ出すことを防止できる。
本発明のさらに別の側面では、第2ホルダー部材を成形するための金型が、レンズの光学面に対向し光学面と同一又は略同一の形状を有する当接面を有する。この場合、光学面と同一又は略同一な形状をしているため、光学面全体で当てることができ、第2ホルダー部材を形成するための樹脂が当接面の外周に阻止されて光学面側に漏れ出すことを防止できる。
本発明のさらに別の側面では、第1ホルダー部材に予め絞りを形成してあるので、撮像レンズユニットの組み立て時に、別途形成した絞りを第1ホルダー部材に近接して挿入する必要がなくなり、製造工程を簡便化できる。
本発明のさらに別の側面では、レンズが、単一のレンズ部品又は複数のレンズ要素を一体化した組レンズであることを特徴とする。この場合、第1ホルダー部材内にレンズを挿入して位置決めする工程が簡単になる。
本発明のさらに別の側面では、組レンズは、複数のレンズ要素と当該複数のレンズ要素間に配置される絞りとを一体化したものである。この場合、レンズ内部に絞りを設けた撮像レンズユニットを提供できる。
本発明のさらに別の側面では、レンズが、複数のレンズ要素を含み、複数のレンズ要素を第1ホルダー部材内に順次挿入する。
本発明のさらに別の側面では、レンズが、四角柱状の側面を有する。この場合、多数のレンズを一括形成したウェハー状の母材から個々のレンズ要素を簡易に切り出して利用することができる。
本発明のさらに別の側面では、第1成形工程により第1ホルダー部材を形成するための第1の成形空間の少なくとも一部と、第2成形工程により第2ホルダー部材を形成するための第2の成形空間の少なくとも一部とが、同一金型内に設けられている。この場合、第1ホルダー部材と第2ホルダー部材とを同一金型を利用して成形することができ、簡易に加工精度を高めることができるとともに、撮像レンズユニットの製造装置の省スペース化を図ることができる。
本発明のさらに別の側面では、レンズを成形するための第3の成形空間の少なくとも一部が、第1の成形空間の少なくとも一部、及び、第2の成形空間の少なくとも一部と同一金型内に設けられている。この場合、撮像レンズユニットの製造装置の省スペース化を図ることができる。
本発明のさらに別の側面では、第1及び第2ホルダー部材とレンズとが、リフロー耐熱材で形成される。この場合、耐熱性を有する撮像レンズユニットをリフロー工程で処理することが可能になる。
上記課題を解決するため、本発明に係る第1の撮像レンズユニットは、レンズと、レンズの位置決めを行う位置決め部を有する樹脂製の第1ホルダー部材と、第1ホルダー部材と協働してレンズを収納するように保持する樹脂製の第2ホルダー部材とを備え、第1ホルダー部材は、レンズに非接着状態で接しており、第2ホルダー部材は、レンズに溶着又は付着しており、第1ホルダー部材と第2ホルダー部材とは、溶着によって互いに接合されている。
上記第1の撮像レンズユニットによれば、第1ホルダー部材と第2ホルダー部材とが溶着によって互いに接合されているので、レンズの安定した保持を確保しつつホルダー組み立てのための部品点数の増加を回避できる。また、レンズを位置決めする前に第1ホルダー部材を成形するため、第1ホルダー部材の成形時にレンズを位置決め・支持する必要がなく、第1ホルダー部材の周囲にはレンズの位置決めに由来する空間などが形成されないので、寸法精度が劣化すること防止でき外観仕様上の問題が発生することを回避することができる。また、第1ホルダー部材と第2ホルダー部材との接合用部品を成形するための成形流路を省略することができ、撮像レンズユニットの大型化を防ぐことができる。さらに、第2ホルダー部材がレンズに溶着又は付着しており、撮像レンズユニットの小型化を可能としながら、レンズの保持を確実に安定化することができる。
上記課題を解決するため、本発明に係る第2の撮像レンズユニットは、第1光学面が形成された第1表面及び当該第1表面とは反対側に第2光学面が形成された第2表面を有するレンズと、レンズの第2光学面の周囲に当接してレンズを位置決めする位置決め部を有する樹脂製の第1ホルダー部材と、第1ホルダー部材と協働してレンズを収納するように保持する樹脂製の第2ホルダー部材とを備え、第1ホルダー部材は、レンズに非接着状態で接しており、第2ホルダー部材は、レンズに溶着又は付着しており、第1ホルダー部材と第2ホルダー部材とは、溶着によって互いに接合されている。
上記第2の撮像レンズユニットによれば、第1ホルダー部材と第2ホルダー部材とが溶着によって互いに接合されているので、レンズの安定した保持を確保しつつホルダー組み立てのための部品点数の増加を回避できる。また、レンズを位置決めする前に第1ホルダー部材を成形するため、第1ホルダー部材の成形時にレンズを位置決め・支持する必要がなく、第1ホルダー部材の周囲にはレンズの位置決めに由来する空間などが形成されないので、寸法精度が劣化すること防止でき外観仕様上の問題が発生することを回避することができる。また、第1ホルダー部材と第2ホルダー部材との接合用部品を成形するための成形流路を省略することができ、撮像レンズユニットの大型化を防ぐことができる。さらに、第2ホルダー部材がレンズに溶着又は付着しており、撮像レンズユニットの小型化を可能としながら、レンズの保持を確実に安定化することができる。しかも、第1ホルダー部材に設けた位置決め部をレンズの第2光学面の周囲に当接させて位置決めを行うので、レンズは、第1ホルダー部材や全体のホルダーに対して精密に位置決めされた状態となる。
本発明の具体的な側面では、上記第2の撮像レンズユニットにおいて、第1ホルダー部材が、レンズの傾きを補正する補正部材を有する。
本発明の別の側面では、上記第1又は第2の撮像レンズユニットにおいて、第1ホルダー部材がレンズの光学面を囲むように形成された絞りを有するので、別途形成した絞りを第1ホルダー部材に近接して挿入する必要がなくなり、撮像レンズユニットの構造を簡単化して製造工程を簡便化できる。
〔第1実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る撮像レンズユニットの構造やその製造方法について説明する。
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る撮像レンズユニットの構造やその製造方法について説明する。
図1や図2(A)、図2(B)に示すように、撮像レンズユニット100は、積層型の組レンズであるレンズ10と、方形の枠状又は升状の部材である第1ホルダー部材20と、方形の蓋状の部材である第2ホルダー部材30とを備える。なお、第1ホルダー部材20と第2ホルダー部材30とは、光軸OAに垂直に延びる境界面で溶着によって接続されており、一体的な部品であるホルダー40を構成している。
ここで、レンズ10は、例えば多数のレンズを配列したレンズウェハー(ウェハー状母材)からダイシング(切断加工)によって切り出されたものであり、平面視方形の輪郭を有しており、四角柱状の側面を有している。レンズ10は、物体側の第1レンズ要素11と、像側の第2レンズ要素12と、これらの間に挟まれた絞り15とを有する。第1レンズ要素11は、光軸OA周辺の中央部に設けられた円形輪郭のレンズ本体11aと、このレンズ本体11aの周辺に延在する方形輪郭の枠部11bとを有する。レンズ本体11aは、例えば非球面型のレンズ部であり、一対の光学面11d,11eを有している。ここで、上側の第1光学面11dと後述する第1枠面10aとは、レンズ10における第1表面となっている。第1レンズ要素11は、例えばリフロー耐熱性を有する硬化性樹脂で形成されるが、全体を樹脂で形成する必要はなく、ガラス板を樹脂成形体で挟んだ構造とすることもできる。さらに、第1レンズ要素11の全体をガラスで形成することもできる。なお、硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂などが挙げられる。
第2レンズ要素12も、光軸OA周辺の中央部に設けられる円形輪郭のレンズ本体12aと、このレンズ本体12aの周辺に延在する方形輪郭の枠部12bとを有する。レンズ本体12aは、例えば非球面型のレンズ部であり、一対の光学面12d,12eを有している。ここで、下側の第2光学面12eと後述する第2枠面10bとは、レンズ10における第2表面となっている。第2レンズ要素12は、例えば硬化性樹脂で形成されるが、ガラス板を樹脂成形体で挟んだ構造とでき、全体をガラスで形成することもできる。第1レンズ要素11の枠部11bの外周側と、第2レンズ要素12の枠部12bの外周側とは、例えば接着剤によって接着されて固定されることによって一体化されており、両レンズ要素11,12を含むレンズ10は、単レンズのように取り扱い可能になっている。なお、第2レンズ要素12も、第1レンズ要素11の枠部11bと同じように、光学面以外の枠部12bが段差を有した形状であってもよい。
以上のレンズ10は、第1レンズ要素11と第2レンズ要素12の間にスペーサー等を介して接着されたものであってもよい。レンズ10は、ガラス基板の一方の面に樹脂製の第1レンズ要素11が形成され、このガラス基板の他方の面に樹脂製の第2レンズ要素12が形成された構成を持つレンズであってもよい。
絞り15は、中央に開口OP3を有する輪帯状の部材であり、第1レンズ要素11の枠部11bの内周側と、第2レンズ要素12の枠部12bの内周側との間に挟まれて固定されている。絞り15は、例えば遮光性の金属板や樹脂フィルム、黒色等の不透明なフォトレジスト材料で形成されている。絞り15もリフロー耐熱性を有する材料で形成されていることが望ましい。
第1ホルダー部材20は、リフロー耐熱性を有する熱可塑性樹脂(例えばLCP(Liquid Crystal Polymer)、PPA(Polyphthalamide)等)で形成されており、方形筒状の輪郭を有する側壁部21と、方形板状の輪郭を有する底部22とを備え、全体としてレンズ10を嵌め込んで保持するための凹部REを形成している。側壁部21は、レンズ10の4つの側面10cに対向してレンズ10の光軸OAに垂直な横方向に関する移動を制限しており、底部22は、レンズ10の下側の第2枠面10bに対向してレンズ10の光軸OAに沿った下方向への移動を制限している。側壁部21の内周部又は内側には、図2(A)に示すように、レンズ10を第1ホルダー部材20の凹部に挿入する際に、レンズ10の側面10cに当接してレンズ10を内部に案内するための4つの段差状凸部21dが形成されている。底部22の中央には、円形の開口OP1が形成されており、開口OP1を囲む縁部22eは、絞りとして機能している。第1ホルダー部材20の一部が絞りを兼ねているため、レンズ10表面に絞りを配置する場合、ホルダー40とは別に絞りを形成する必要がなく、部品点数を減らすことができる。
本実施形態では、レンズ10の側面10cと、第1ホルダー部材20の段差状凸部21dとの間に僅かな隙間が設けられている。そして、部分拡大図に示すように、レンズ10の光学面12eと枠部12bとの間に斜面12fが設けられている。第1ホルダー部材20の縁部22eは、レンズ10の斜面12fに対向するように斜面部22fと、レンズの光学面に面して僅かに間隔をあけて光学面12eに沿った形状を有する曲面部22gと、レンズ10の光学面12eから離れるように形成された壁面部22hとを有する。縁部22eは、横方向に微動可能なレンズ10を光軸OAに垂直な方向に関して精密に位置決めするための位置決め部となっている。つまり、縁部22eは、第1ホルダー部材20にレンズ10を挿入する際に、第2レンズ要素12のうちレンズ本体12aの外周斜面と接することで、第1ホルダー部材20の光軸OAとレンズ10の光軸OAとを精密に一致させる役割を有する。このような構造とすることで、レンズ10と絞りとしての縁部22eとを精密に直接アライメントすることができる。
なお、第1ホルダー部材20に対するレンズ10の位置決めは、第2レンズ要素12の光学面12eであるレンズ本体12aの面内であって光学面の有効領域よりも外の領域の傾斜部に対向する当接面を、第1ホルダー部材20の縁部22eに形成し、この当接面をレンズ10の傾斜部に当接させることによって実現してもよい。この場合は、第2レンズ要素12の光学面12eが形成された表面に位置決めのために斜面などの屈曲部を別に設けなくても済む。なお、第2レンズ要素12の枠部12bが段差を有した形状である場合、段差の斜面を用いて位置決めを行ってもよい。この場合外周面でないため成形時に精度良く位置決めが行え、かつ光学面から離れていることから、位置決め時の光学性能に与える影響を最小限のものとすることができる。これらは他の実施形態又は実施例においても同様である。
以上の第1ホルダー部材20は、後に詳述するが、樹脂の射出成形によって形成される。
以上の第1ホルダー部材20は、後に詳述するが、樹脂の射出成形によって形成される。
第2ホルダー部材30は、リフロー耐熱性を有する熱可塑性樹脂(例えばLCP、PPA等)で形成されており、方形板状の輪郭を有する。第2ホルダー部材30は、レンズ10の上側の第1枠面10aに対向してレンズ10の光軸OAに沿った上方向への移動を制限している。第2ホルダー部材30の中央には、円形の開口OP2が形成されており、開口OP2を囲む縁部30eは、レンズ10の第1光学面11dの周囲を遮蔽するように配置されることにより、一種の絞りとして機能している。以上の第2ホルダー部材30は、後に詳述するが、第1ホルダー部材20の成形後に行われる樹脂の射出成形によって形成され、樹脂の溶着により第1ホルダー部材20と直接接合されている。つまり、第1ホルダー部材20の上端面20aと第2ホルダー部材30の外側矩形面30bとは、第1ホルダー部材20の射出成形の際の熱によって互いに強固に溶着しており、接着剤を用いることなく直接接合された状態となっている。なお、第1ホルダー部材20と第2ホルダー部材30の材料がともにLCPである場合、接着材として良好なものが少ないので、本実施形態のように溶着を利用することで、両ホルダー部材20,30の確実な接合が可能になる。
なお、第1ホルダー部材20の底部22の内面20gは、レンズ10の第2枠面10bと接している。レンズ10は、第1ホルダー部材20内に収納され下方に僅かに付勢されているだけであるので、上記の内面20gと第2枠面10bとは単に接しているだけであり、非接着状態である。
一方、第2ホルダー部材30の上側の内面30hは、レンズ10の第1枠面10aに付着又は溶着している。レンズ10の第1枠面10a(レンズ10の形状によっては側面10cの上側部分を含む)は、第2ホルダー部材30の射出成形の際に、流動樹脂又は溶融樹脂に接することになるので、レンズ10の表面が樹脂製である場合はレンズ10の第1枠面10a等の表面が射出成形時の熱によって軟化し、第2ホルダー部材30の内面30hと強固に溶着し、接着剤を用いることなく直接接合された状態となる。また、レンズ10の表面がガラス製の場合は、樹脂の射出成形の過程でレンズ10と樹脂とが溶着することはないが、液状の樹脂がレンズ10の第1枠面10a等に密に接した状態で固化するので、第2ホルダー部材30の内面30hがレンズに付着した状態となり、ホルダーをレンズに密着させることができる。このような構成をもつことにより、初期段階ではレンズ10の位置決めを自由に行うことができ、レンズ10の組み込み後は第2ホルダー部材30の内面30hがレンズ10の第1枠面10a等に溶着又は付着しているため、レンズ10、第1ホルダー部材20、第2ホルダー部材30のすべての部材が繋がり安定した位置決め精度が保持される。
一方、第2ホルダー部材30の上側の内面30hは、レンズ10の第1枠面10aに付着又は溶着している。レンズ10の第1枠面10a(レンズ10の形状によっては側面10cの上側部分を含む)は、第2ホルダー部材30の射出成形の際に、流動樹脂又は溶融樹脂に接することになるので、レンズ10の表面が樹脂製である場合はレンズ10の第1枠面10a等の表面が射出成形時の熱によって軟化し、第2ホルダー部材30の内面30hと強固に溶着し、接着剤を用いることなく直接接合された状態となる。また、レンズ10の表面がガラス製の場合は、樹脂の射出成形の過程でレンズ10と樹脂とが溶着することはないが、液状の樹脂がレンズ10の第1枠面10a等に密に接した状態で固化するので、第2ホルダー部材30の内面30hがレンズに付着した状態となり、ホルダーをレンズに密着させることができる。このような構成をもつことにより、初期段階ではレンズ10の位置決めを自由に行うことができ、レンズ10の組み込み後は第2ホルダー部材30の内面30hがレンズ10の第1枠面10a等に溶着又は付着しているため、レンズ10、第1ホルダー部材20、第2ホルダー部材30のすべての部材が繋がり安定した位置決め精度が保持される。
このような構成を備える撮像レンズユニット100は、第1ホルダー部材20及び第2ホルダー部材30がレンズ10の周囲に近接又は密着しているため、レンズ側面からの光の入射に起因するゴーストやフレアーの発生を防止することができる。また、レンズ側面に不要な隙間が殆ど形成されず、両ホルダー部材20,30を接合するための樹脂流路を確保する必要がないためホルダー40を薄肉化できるので、撮像レンズユニット100が小型化され、撮像装置等の最終製品に装着することを想定した場合に要求される外観仕様を満たしやすくなる。さらに、レンズ側面に不要な隙間がないので、離型時の変形に起因する寸法精度の悪化も抑制される。
以下、図3に示す製造手順等を参照して、図1等に示す撮像レンズユニット100の製造方法について説明する。
まず、図4(A)に示すように、固定側の第1金型51と可動側の第2金型52とを備える金型装置50を適宜動作させることにより、第2金型52を第1成型位置に移動させて型締めを行うことによって、第1金型51と第2金型52との間に第1ホルダー部材20用の成形空間である第1キャビティCA1を形成する(図3のステップS11)。この際、第1金型51には、パーティング面51aから突起するように第1成形部61が設けられており、第2金型52には、パーティング面52aから窪むように第2成形部62が設けられており、両成形部61,62が嵌合することで両成形部61,62に挟まれた空間として第1キャビティCA1が形成される。ここで、第1金型51側の第1成形部61には、図1に示す第1ホルダー部材20の外周側面20iと裏面20jとをそれぞれ成形するための転写面61a,61bが形成されている。また、第2金型52側の第2成形部62には、第1ホルダー部材20の段差状凸部21d等を含む内面20cと底側の内面20gとを成形するための転写面62a,62bがそれぞれ形成されている。
なお、第1成形部61の外周には、微小なテーパーを設けて立設された嵌合部材61gが設けられており、その外周面が嵌合面61fとなっている。また、第2成形部62の内周も、微小なテーパーを設けた嵌合面62fとなっているので、両成形部61,62を嵌合させるだけで、嵌合部材61gの嵌合面61fに第2成形部62の嵌合面62fが当接し、両成形部61,62間で横方向の精密なアライメントが達成される。また、両成形部61,62を嵌合させたとき、第1成形部61の嵌合部材61gの上面61pと第2成形部62の外周の底面62pとが近接又は密着して配置され、これらの面61p,62pは、第1ホルダー部材20の成形に関してパーティングラインのように機能する。またこの際、固定側の第1金型51と可動側の第2金型52にはテーパーロックピンなどが設けられてもよく、その場合は更に精度よく精密なアライメントが達成できる。両成形部61、62の少なくとも一方には、図示しない樹脂注入口が設けられている。また、金型51,52を加熱するための加熱機構や金型51,52を背後から押圧するためのプラテンなども設けられているが、理解を容易にするため図示を省略している。
次に、図4(B)に示すように、第1キャビティCA1に第1ホルダー部材20の材料となるべき流動樹脂(溶融樹脂)MPを充填するとともに温度調節によって固化させることで、第1ホルダー部材20を成形する(第1成形工程;図3のステップS12)。
次に、図5に示すように、第2金型52を第1金型51から離間させる型開きによって退避状態にする。この際、第1ホルダー部材20は、第1金型51内の第1成形部61上に埋め込まれたままで保持された状態となっている。この状態で、第1成形部61に保持された第1ホルダー部材20の上方位置にレンズ10を保持したインサート治具70を移動させる(図3のステップS13)。
インサート治具70は、環状の部材であり、中央の貫通孔71内にレンズ10を一時的に保持している。インサート治具70は、不図示の制御駆動装置によって遠隔的に駆動されレンズ10を搬送する。また、インサート治具70は、レンズ10の側面10cに向けて進退する複数の押圧部材を有する流体駆動型のチャック部材72を内蔵しており、レンズ10の側面10cを複数の方向から押圧することにより、図示のセット状態で貫通孔71の中心にレンズ10を支持することができ、後述するリリース状態で貫通孔71内のレンズ10を光軸OA方向に可動な状態とすることができる。なお、インサート治具70は、エアーの流れによってレンズ10を落下しないように保持する機構を採用することもできる。また、インサート治具70の下部には、第1金型51と嵌合するためのテーパーを有する環状の嵌合面73aが設けられている。
次に、図6に示すように、第2金型52を退避状態に保持したままで、インサート治具70を降下させてインサート治具70の下部内側の嵌合面73aを第1成形部61の嵌合部材61gの嵌合面61fと嵌合させる。これにより、インサート治具70に保持されたレンズ10の光軸OAと、第1金型51の第1成形部61に埋め込まれた第1ホルダー部材20の光軸OAとを略一致させることができレンズ10を精度良く第1ホルダー部材20に組み込むことができる。この状態でインサート治具70をリリース状態に切り替えると、チャック部材72による把持が解除されたレンズ10が落下し第1ホルダー部材20の凹部REに挿入される(挿入工程;図3のステップS14)。この際、レンズ10は、第1ホルダー部材20の側壁部21に設けた段差状凸部21d(図1参照)に案内されて下方に移動して底部22上に支持されるとともに、底部22に設けた縁部22e(図1参照)によって横方向に位置決めされる。
この後、図7に示すように、インサート治具70を第1金型51から取り去る(図3のステップS15)。
次に、図8(A)に示すように、第2金型52を第2成型位置に移動させて型締めを行うことによって、第1金型51と第2金型52との間に第2ホルダー部材30用の成形空間である第2キャビティCA2を形成する(図3のステップS16)。第2金型52には、第1成形部61に対向してパーティング面52aから窪むように第3成形部63が設けられており、両成形部61,63が位置合わせされた状態で嵌合する。第2金型52側の第3成形部63の内周も微小なテーパーを設けた嵌合面63fとなっているので、第3成形部63と第1成形部61とを嵌め合わせるだけで、第1成形部61の嵌合部材61gの嵌合面61fに、第3成形部63の嵌合面63fが当接し、精度よく第3成形部63と第1成形部61とを位置合わせすることができる。これによって、最終的に撮像レンズユニット100が完成した際に、第2ホルダー部材30の光軸OA、第1ホルダー部材20の光軸OA、及び、レンズ10の光軸OAを一致させることができる。第2金型52側の第3成形部63には、図1に示す第2ホルダー部材30の上面30u(図1参照)等を成形するための転写面63aが形成されている。この際、上側の転写面63aと下側の第1ホルダー部材20の上端面20aやレンズ10の第1枠面10aとの間には、成形空間としての第2キャビティCA2が形成される。また、第3成形部63には、レンズ10の光学面11dの外側の領域を囲むようにレンズ10に当接することによってレンズ10を固定するための固定部材63cが設けられている。固定部材63cは、第2キャビティCA2側で転写面63aの一部を構成するとともに、レンズ10の光学面11dに隣接する空間SPへの流動樹脂(溶融樹脂)MPの流れ込みを阻止する役割も果たす。この固定部材63cは、型締めによって第2キャビティCA2を形成した際に、レンズ10のうち枠部11bの最内周部分に接してレンズ10を下方に優しく押し付けることで、レンズ10を第1ホルダー部材20内で安定させてガタツキを防止している。なお、レンズ10は、樹脂製で多少の弾性を有する第1ホルダー部材20に支持されているので、固定部材63cによって直接押されることでレンズ10が破損等することを確実に防止できる。また、固定部材63cをレンズ10に対して押圧する位置を第1光学面11dに近づけ、固定部材63cの厚みを小さくするほど、成形で得られる第2ホルダー部材30の開口が光学面に近づくので、絞りとしての遮光機能を高めることができる。光学性能上問題がなければ、第1レンズ要素11の光学面であるレンズ本体11aの面内であって有効領域よりも外の領域の傾斜部に対向する当接面を固定部材63cに形成し、この当接面を傾斜部に当接させてレンズ10を固定してもよい。
なお、第3成形部63の内周には、第1成形部61の嵌合部材61gの嵌合面61fに対応した微小なテーパーを設けた嵌合面63fが形成されているので、第3成形部63を第1成形部61に嵌合させるだけで、嵌合部材61gの嵌合面61fに嵌合面63fが当接し、両成形部62,63間で横方向の精密なアライメントが達成される。これによって、最終的に撮像レンズユニット100が完成した際に、第2ホルダー部材30の光軸OAと、第1ホルダー部材20の光軸OAと、レンズ10の光軸OAとを一致させることができる。また、両成形部62,63を嵌合させたとき、第1成形部61の外周の上面61pと第3成形部63の外周の底面63pとが近接又は密着して配置され、これらの面61p,63pは、第2ホルダー部材30の成形に関してパーティングラインのように機能する。以上により、第1ホルダー部材20に対して第3成形部63を精密にアライメントすることができる。
次に、図8(B)に示すように、第2キャビティCA2に第2ホルダー部材30の材料となるべき流動樹脂(溶融樹脂)MPを充填するとともに温度調節によって固化させることで、第2ホルダー部材30を成形する(第2成形工程;図3のステップS17)。これにより、第1ホルダー部材20と第2ホルダー部材30との間にレンズ10を挟んで固定した撮像レンズユニット100が完成する。この際、第3成形部63に設けた固定部材63cは、空間SPに流動樹脂MPが流れ込むことを防止することで、第2ホルダー部材30に開口OP2を形成する役割を有する。
次に、図9(A)に示すように、第2金型52を第1金型51から離間させる型開きによって第2金型52を退避状態にし(図3のステップS18)、図9(B)に示すように、第1金型51に設けた不図示のエジェクターピン等を利用して撮像レンズユニット100を突き出して離型することにより、第1金型51から完成品としての撮像レンズユニット100を取り出すことができる(図3のステップS19)。
上記第1実施形態の撮像レンズユニット100によれば、第2成形工程で、レンズ10を挿入した第1ホルダー部材20に対して追加の成形を行うことによって、レンズ10の離脱を防止するとともに第1ホルダー部材20に溶着される第2ホルダー部材30を成形する。このため、第2ホルダー部材30の成形と第1ホルダー部材20への接合とを一括して確実に行うことができ、ホルダー組み立てのための部品点数の増加等を回避できる。これにより、撮像レンズユニット100の組み立てシステムが大掛かりになることを回避することができる。また、第1ホルダー部材20にレンズ10を嵌め込んだ状態で第2ホルダー部材30を成形するので、第1ホルダー部材20等に大きな位置決め形状が残って寸法精度が劣化することを回避できる。さらに、レンズ10を第1ホルダー部材20に挿入する際に第1ホルダー部材20によってレンズ10を位置決めしているので、画像認識装置を設置したり金型装置50に位置決め機構を設けたりする必要がなくなり、撮像レンズユニット100の製造装置を簡易に高精度化することができる。なお、第1ホルダー部材20の底部22に予め絞り(縁部22e)を形成してあるので、撮像レンズユニット100の組み立て時に、別途形成した絞りを第1ホルダー部材20に近接して挿入する必要がなくなり、製造工程を簡便化できる。
なお、以上の説明では、第1成形部61と第2、3成形部62,63とのアライメントのために、それ自体に設けた嵌合面61f,62f,63fを利用しているが、これら成形部61,62,63とは別に金型51,52上に設けたテーパーロックピン等によって同様のアライメントを行うことができる。
また、以上の説明では、レンズ10が、接合された一体型の組レンズであるものとした。この場合は、レンズ10の金型への挿入と位置決めの工程を簡単にすることができるが、第1レンズ要素11と第2レンズ要素12と絞り15とを別体とすることもできる。このように複数のレンズ要素と絞りとを別体にする場合は、以下に説明する第2実施形態、すなわち、レンズ10の側面10cを第1ホルダー部材20の段差状凸部21dに当接させてレンズ10と第1ホルダー部材20の位置決めを行う態様を採用するとよい。この場合、図3のステップS13〜S15を複数回繰り返すことにより、第1レンズ要素11、第2レンズ要素12等は、インサート治具70によって第1ホルダー部材20の凹部RE内に順次挿入され、第1ホルダー部材20の内壁面を利用して第1ホルダー部材20内に位置決めされる。本実施形態のように、レンズ10の側面10cと第1ホルダー部材20の段差状凸部21dとの間に僅かな隙間を設け、縁部22eに、第1ホルダー部材20の光軸OAとレンズ10の光軸OAとを精密に一致させる役割を果たすようにしている場合は、予め、第1レンズ要素11、第2レンズ要素12、絞り15に、それぞれの間で互いに位置決めを実現するための凹凸等を設けておくとよい。そして、図3のステップS13〜S15を実行して第2レンズ要素12を第1ホルダー部材20上に設置・位置決めした後、絞り15、次いで、第1レンズ要素11を積層し、上記凹凸等によって位置決めする。その後、図3のステップS16以降の工程を実行すればよい。
以上の説明では、第1ホルダー部材20や第2ホルダー部材30がリフロー耐熱材であるとしたが、これらのホルダー部材20,30を同一材料で形成する必要はなく、両ホルダー部材20,30を成形するための流動樹脂MPの固化温度等を互いに異なるものとすることで、両ホルダー部材20,30の溶着状態を調整することもできる。
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係る撮像レンズユニットの製造方法を説明する。なお、第2実施形態に係る撮像レンズユニットの製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100の製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
以下、第2実施形態に係る撮像レンズユニットの製造方法を説明する。なお、第2実施形態に係る撮像レンズユニットの製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100の製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
本実施形態においては、図10に示すように、レンズ10の側面10cと第1ホルダー部材20の段差状凸部21d又は内面20cとの間に僅かな隙間を開けず、レンズ10の外周を第1ホルダー部材の段差状凸部21dに当接させることでレンズ10と第1ホルダー部材20の位置決めを行うようにした。この場合、第1ホルダー部材20の内壁面を構成する段差状凸部21dが第1ホルダー部材20の光軸OAとレンズ10の光軸OAとを精密に一致させる役割を果たすことになる。
なお、第1ホルダー部材20の段差状凸部21dでレンズの位置決めを行う場合は、第2金型52の第2成形部62の転写面62aを精度良く加工しておくことが重要である。
〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係る撮像レンズユニットの製造方法を説明する。なお、第3実施形態に係る撮像レンズユニットの製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100の製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
以下、第3実施形態に係る撮像レンズユニットの製造方法を説明する。なお、第3実施形態に係る撮像レンズユニットの製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100の製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
図11(A)及び11(B)に示すように、撮像レンズユニット100を製造するための第2金型52において、第3成形部63の奥に設けた固定部材163cは、円柱状の突起であり、当接面である端面163dがレンズ10の光学面11dと同一の又は略同一の曲率を有しており、レンズ10の光学面11dに面状に接し得るように構成されている。これにより、固定部材163cの端面とレンズ10の光学面11dとが密着し、流動樹脂MPが光学面11dに漏れ出すことを防止でき、結果的に、第2ホルダー部材30に開口OP2を形成することができる。なお、固定部材163cと当接するレンズ10は、樹脂製で多少の弾性を有する第1ホルダー部材20に支持されているので、固定部材163cによってレンズ10が破損等することを防止できる。なお、光学面11dと固定部材163cとを全面的に密着させることが難しい場合、少なくとも光学面11dの有効領域外の領域に面状に接触させるようにするとよい。
〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第4実施形態に係る撮像レンズユニットやその製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100やその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
以下、第4実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第4実施形態に係る撮像レンズユニットやその製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100やその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
図12に示すように、レンズ210は、単一のレンズ部品であり、樹脂、ガラス、又はこれらの複合体から形成される。この場合、レンズ210自体の製造が比較的簡単なものとなる。レンズ210は、溶着によって一体化した部品であるホルダー40に保持されている。なお、図12に示すホルダー40の形状は、図1に例示するものに限らず、後述する図14〜16、図17(A)、18(B)、19(B)に例示するような各種形状とすることができる。
以上のようなレンズ210が樹脂製である場合、レンズ210も金型装置50で形成することもできる。
図13は、レンズ210の製造方法の一例を説明する図である。この金型装置50は、固定側の第1金型251と可動側の第2金型252とを備える。第1金型251には、第1ホルダー部材成形用の第1成形部61と、レンズ成形用の第4成形部264とが設けられている。第2金型252には、第1ホルダー部材20の成形用の第2成形部62と、第2ホルダー部材30の成形用の第3成形部63と、レンズ成形用の第5成形部265とが設けられている。第1成形部61及び第2成形部62の少なくとも一方、第4成形部264及び第5成形部265の少なくとも一方、及び、第3成形部63には、図示しない樹脂注入口が設けられている。なお、第1成形部61〜第3成形部63の構成は第1実施形態と同様であるため、詳しい説明を省略する。
第2金型252を、第4成形部264と第5成形部265とが向き合う成形位置に移動させて型締めを行うことによって、第1金型251と第2金型252との間に、第4成形部264及び第5成形部265によってレンズ210用の成形空間である第3キャビティCA3を形成する。上記成形位置は、第1ホルダー部材を成形する位置(第1成形位置)でもあり、レンズ成形用のキャビティCA3の形成と同時に第1ホルダー部材形成用の第1キャビティCA1が形成される。そして、レンズ成形用のキャビティCA3に樹脂を充填して固化させることによりレンズ210を成形する。また、キャビティCA1に樹脂を充填して固化させることにより第1ホルダー部材20を成形する。
次に、レンズ210を第2金型252に保持したままこの第2金型252を移動させて、第1金型251内にある第1ホルダー部材20上で図示しないイジェクト機構を用いて第2金型252からレンズ210を離型して、第1成形部61に保持された第1ホルダー部材20の凹部REに嵌め込む。その後、第2金型252の第3成形部63が第1金型251の第1成形部61と向き合う位置に移動し、両者を嵌合させて(つまり、第2成形位置にセットして)、再度型締めし、キャビティCA2に樹脂を充填して固化することにより、第2ホルダー部材30を成形する。これにより、第2ホルダー部材30と第1ホルダー部材20等とが溶着し、ホルダー40内にレンズ210を収容して固定した撮像レンズユニット100が完成する。なお、第1ホルダー部材20の成形に合わせてキャビティCA3に樹脂を充填することにより、第1ホルダー部材20の成形と並行して新たなレンズ210の成形を行うことができる。従って、上述した工程を繰り返すことにより、短時間で撮像レンズユニット100を多数作製することができる。また、レンズ210を成形するための成形空間が、金型251,252の、ホルダー40を成形するための成形空間とは別の部位に設けられているため、撮像レンズユニット100の製造装置の省スペース化を図ることができる。
〔第5実施形態〕
以下、第5実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第5実施形態に係る撮像レンズユニットやその製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100やその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
以下、第5実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第5実施形態に係る撮像レンズユニットやその製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100やその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
図14に示すように、第5実施形態の撮像レンズユニット100は、積層型の組レンズであるレンズ10と、方形の枠状又は升状の部材である第1ホルダー部材20と、方形の蓋状の部材である第2ホルダー部材30とを備える。
本実施形態では、レンズ10の側面10cと、第1ホルダー部材20の側壁部21に設けた段差状凸部21dとの間に僅かな隙間が設けられている。レンズ10の第2枠面10bと、第1ホルダー部材20の底部22の内面20gとの間にも僅かな隙間が設けられている。そして、部分拡大図に示すように、第1ホルダー部材20の縁部22eは、レンズ10の第2光学面12eの有効領域外である周囲PAに対向するテーパー状の傾斜部322fと、レンズ10の光軸OAに平行な筒状の壁面部22hとを有している。傾斜部322fと壁面部22hとの境界には、鈍角のエッジ322jが形成されており、エッジ322jは、第2光学面12eの外縁環状領域PAaを線状すなわち線接触で支持しつつ位置決めしている。このように、縁部22eは、絞りとして機能するだけでなく、横方向に微動可能なレンズ10を光軸OAに垂直な方向に関して精密に位置決めするための位置決め部となっている。つまり、縁部22eは、第1ホルダー部材20にレンズ10を挿入する際に、第2レンズ要素12のうちレンズ本体12aの外縁環状領域PAaに設けた外周斜面と接することで、第1ホルダー部材20の光軸OAとレンズ10の光軸OAとを精密に一致させる役割を有する。このような構造とすることで、レンズ10と絞りとしての縁部22eとを精密に直接アライメントすることができる。
なお、レンズ10の第2光学面12eと第2枠面10bとの間には、テーパー状の斜面12fが設けられている。この斜面12fは、第2光学面12eの外縁環状領域PAaに隣接して外側に設けられた外側環状領域であるが、本明細書では、外縁環状領域PAaだけでなく斜面12fも第2光学面12eの周囲PAに含まれるものとする。ただし、本実施形態の場合、斜面12fが特に機能しておらず、斜面12fを省略することもできる。
既に説明したように、レンズ10の側面10cと第1ホルダー部材20の側壁部21との間には僅かな隙間が設けられており、レンズ10の第2枠面10bと第1ホルダー部材20の底部22との間にも僅かな隙間が設けられている。一方、第2ホルダー部材30の内面30hは、レンズ10の第1枠面10aに付着又は溶着している。レンズ10の表面が樹脂製である場合はレンズ10の第1枠面10a等の表面が射出成形時の熱によって軟化し、第2ホルダー部材30の内面30hと強固に溶着し、接着剤を用いることなく直接接合された状態となる。また、レンズ10の表面がガラス製の場合は、樹脂の射出成形の過程でレンズ10と樹脂とが溶着することはないが、液状の樹脂がレンズ10の第1枠面10a等に密に接した状態で固化するので、第2ホルダー部材30の内面30hがレンズ10に付着した状態となり、ホルダー40をレンズ10に密着させることができる。
図14に示す撮像レンズユニット100の製造方法は、第1実施形態の撮像レンズユニット100の製造方法と同様である。すなわち、図4(A)等に示す金型装置50を用いて、図3に示す工程によって撮像レンズユニット100が作製される。具体的には、図4(A)、4(B)、図5〜7、図8(A)、8(B)、図9(A)、9(B)に例示する処理が行われる。
上記第5実施形態の撮像レンズユニット100によれば、第2成形工程で、レンズ10を挿入した第1ホルダー部材20に対して追加の成形を行うことによって、レンズ10の離脱を防止する第2ホルダー部材30を第1ホルダー部材20に溶着するように成形する。このため、第2ホルダー部材30の成形と第1ホルダー部材20への接合とを一括して確実に行うことができ、ホルダー組み立てのための部品点数の増加等を回避できる。これにより、撮像レンズユニット100の組み立てシステムが大掛かりになることを回避することができる。特に、第2ホルダー部材30の成形によって第2ホルダー部材30と第1ホルダー部材20とを接続できることから、第1ホルダー部材20等に大きな位置決め形状が残って寸法精度が劣化することを回避できる。さらに、レンズ10を第1ホルダー部材20に挿入する際に第1ホルダー部材20の縁部22eによってレンズ10の第2光学面12eを位置決めしているので、画像認識装置を設置したり金型装置50に位置決め機構を設けたりする必要がなくなり、撮像レンズユニット100の製造装置を簡易に高精度化することができる。なお、第1ホルダー部材20の底部22に予め絞り(縁部22e)を形成してあるので、撮像レンズユニット100の組み立て時に、別途形成した絞りを第1ホルダー部材20に近接して挿入する必要がなくなり、製造工程を簡便化できる。
なお、以上の説明では、レンズ10が、接合された一体型の組レンズであるものとしたが、第1実施形態の場合と同様に、第1レンズ要素11と第2レンズ要素12と絞り15とを別体とすることもできる。本実施形態のように、レンズ10の側面10cと第1ホルダー部材20の段差状凸部21dとの間に僅かな隙間を設け、縁部22eに、第1ホルダー部材20の光軸OAとレンズ10の光軸OAとを精密に一致させる役割を果たさせるようにしている場合は、予め、第1レンズ要素11と、第2レンズ要素12と、絞り15とに、それぞれの間で互いに位置決めを実現するための凹凸等を設けておくとよい。そして、図3のステップS13〜S15を実行して第2レンズ要素12を第1ホルダー部材20上に設置・位置決めした後、絞り15、次いで、第1レンズ要素11を積層し、上記凹凸等によって位置決めする。その後、図3のステップS16以降の工程を実行すればよい。
〔第6実施形態〕
以下、第6実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第6実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
以下、第6実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第6実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
図15中の部分拡大図に示すように、第1ホルダー部材20の縁部22eは、レンズ10の斜面12fに対向するテーパー状の斜面部422gと、レンズ10の第2光学面12eの外縁環状領域PAaに対向するテーパー状の傾斜部422fと、レンズ10の光軸OAに平行な筒状の壁面部22hとを有している。ここで、縁部22eの斜面部422gとレンズ10の斜面12fとは離間している。一方、傾斜部422fは、レンズ10の第2光学面12eに沿った曲面形状を有しており、第2光学面12eの外縁環状領域PAaに当接することで第2光学面12eの周囲PAを面接触で支持しつつ位置決めしている。このように、縁部22eは、絞りとして機能するだけでなく、レンズ10を光軸OAに垂直な方向に関して精密に位置決めするための位置決め部となっている。
〔第7実施形態〕
以下、第7実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第7実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
以下、第7実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第7実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
図16に示すように、第1ホルダー部材20の縁部22eは、レンズ10の斜面12fに対向するテーパー状の斜面部522gと、レンズ10の第2光学面12eの外縁環状領域PAaに対向するテーパー状の傾斜部522fと、レンズ10の光軸OAに平行な筒状の壁面部22hとを有している。ここで、縁部22eの傾斜部522fと第2光学面12eの外縁環状領域PAaとは離間している。一方、斜面部522gは、レンズ10の斜面12fに沿った形状を有しており、レンズ10の斜面12fに当接することで第2光学面12eの周囲PAを面接触で支持しつつ位置決めしている。このように、縁部22eは、絞りとして機能するだけでなく、レンズ10を光軸OAに垂直な方向に関して精密に位置決めするための位置決め部となっている。
〔第8実施形態〕
以下、第8実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第8実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
以下、第8実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第8実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
図17(A)及び17(B)に示すように、第1ホルダー部材20の底部22の内面20gには、低い突起状の補正部材622kが形成されており、この補正部材622kの上面622jは、レンズ10の第2枠面10bに接している。補正部材622kは、レンズ10の傾きを第2光学面12eの周囲から補正する役割を有し、レンズ10の光軸OAがホルダー40の光軸OAに対して傾かないように調整している。補正部材622kにより、レンズ10の配置を光軸OAに垂直な方向の位置に関してだけでなく傾きに関しても正確に調整することができる。第1ホルダー部材20の縁部22eによってもレンズ10の光軸OAの傾きを防止することができるが、補正部材622kによってレンズ10の光軸OAの傾きを確実に防止することができる。
なお、補正部材622kは、底部22の内面20g上に環状に形成することもできるが、例えば3つに分割された突起部分として適宜離れた3箇所に形成することもできる。
また、図17(B)等に示す第1ホルダー部材20(具体的には縁部22e)の形状は、例示であり、図15、16に例示するような形状とすることができる。
〔第9実施形態〕
以下、第9実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第9実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
以下、第9実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第9実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
図18(A)及び18(B)に示すように、第2金型52において、第3成形部63に設けた固定部材763cは、円筒状の突起であり、下端に設けた環状の端面763eは、レンズ10の第1光学面11dの周囲の斜面11fと当接する当接面となっている。このため、環状の端面763eは、第1光学面11dのうちと当接する部分と同一又は略同一の曲率を有している。
図18(A)等に示すように、第1金型51と第2金型52とを型締めして、これらの間に第2ホルダー部材30用のキャビティCA2を形成する際に、第2金型52の第3成形部63に設けた固定部材763cが第1ホルダー部材20上のレンズ10の第1光学面11dの周囲を下方に押し付けることで、第3成形部63側の固定部材763cの端面763eは、レンズ10の光学面11dのうち周囲の斜面11fに密着する。この際、第1ホルダー部材20がレンズ10を弾性的に支持するクッション的な役割を有する。つまり、レンズ10を傷つけることなく、レンズ10をキャビティCA2内又は第1ホルダー部材20で安定させてガタツキを防止できる。
なお、図18(A)等に示す第1ホルダー部材20(具体的には縁部22e)の形状は、図14、15、16、17(A)に例示するような各種形状とすることができる。
〔第10実施形態〕
以下、第10実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第10実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
以下、第10実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第10実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第5実施形態又は第1実施形態の撮像レンズユニット100及びその製造方法を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第5実施形態等と同様であるものとする。
図19(A)及び19(B)に示すように、第2金型52において、第3成形部63に設けた固定部材863cは、円柱状の突起であり、当接面である端面863eがレンズ10の光学面11dと同一又は略同一の曲率を有している。
図19(A)等に示すように、第1金型51と第2金型52とを型締めして、これらの間に第2ホルダー部材30用のキャビティCA2を形成する際には、第2金型52の第3成形部63に設けた固定部材863cが第1ホルダー部材20上のレンズ10の第1光学面11d全体を下方に押し付けることで、第3成形部63側の固定部材863cの端面863eは、レンズ10のうち第1光学面11d全体に密着する。この際、第1ホルダー部材20がレンズ10を弾性的に支持するクッション的な役割を有する。つまり、レンズ10を傷つけることなく、レンズ10をキャビティCA2内又は第1ホルダー部材20で安定させてガタツキを防止できる。
なお、図19(A)等に示す第1ホルダー部材20(具体的には縁部22e)の形状は、図14、15、16、17(A)に例示するような各種形状とすることができる。
以上、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い。例えば、上記各実施形態においては、第1ホルダー部材20の縁部22eや第1ホルダー部材20の内壁面を使ってレンズの位置決めを行うようにしているが、これらに加えて、あるいは、これらに代えて、図7及び図11(A)の第2金型52、152の固定部材63c、163cを位置決め部材として用いることもできる。例えば、第1実施形態において、第1レンズ要素11と第2レンズ要素とが別体であり、絞り15が第1レンズ要素11又は第2レンズ要素12に予め形成されたものを用いる場合は、次のようにして、第1金型51に支持された第1ホルダー部材20と第2金型53の固定部材63c(又は固定部材163c)とにより、レンズ10の位置決めを行うことができる。まず、図3のステップS13〜S15までを実行して第2レンズ要素12の位置決めを行った後、インサート治具70で保持する部材を第1レンズ要素11に変えて再度ステップS13〜15を実行する。そして、図3のステップS16を実行する。すなわち、可動側の第2金型52を固定側の第1金型51にセットすることで、第2金型52の固定部材63cによって上側の第1レンズ要素11の位置決めを行う。なお、固定部材63c,163cに限らず、図18(A)及び図19(A)の固定部材763c,863cも位置決め部材として用いることができる。
また、上記実施形態において、ホルダー40を構成する樹脂材料としては熱可塑性樹脂を用いたが、これに限らず、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂などの硬化性樹脂を用いることも可能である。
また、金型に複数の成形部を設けて複数のレンズに対して同時に並行してホルダー成形を行うようにしてもよい。この場合、アライメントのための部材を各成形部に配置する必要はなく、複数の成形部に対して共通のアライメント部材を使用するようにすればよい。
Claims (24)
- レンズと、第1ホルダー部材と、前記第1ホルダー部材と協働して前記レンズを収納するように保持する第2ホルダー部材とを備える撮像レンズユニットの製造方法であって、
金型内に樹脂材料を流入させ、前記レンズの位置決め部を有する前記第1ホルダー部材を成形する第1成形工程と、
前記金型内にある前記第1ホルダー部材内に前記レンズを挿入し、前記第1ホルダー部材の位置決め部に前記レンズを当接させて位置決めする位置決め工程と、
前記金型内に樹脂材料を流入させ、前記金型内にあり前記レンズが位置決めされた前記第1ホルダー部材に溶着するように、前記レンズの離脱を防止する前記第2ホルダー部材を成形する第2成形工程と、を備える撮像レンズユニットの製造方法。 - 前記レンズは、第1光学面が形成された第1表面及び当該第1表面とは反対側に第2光学面が形成された第2表面を有し、
前記位置決め工程で前記第1ホルダー部材の位置決め部に前記レンズを当接させて位置決めする際、前記レンズの第2光学面の周囲に前記位置決め部を当接させて位置決めする、請求項1に記載の撮像レンズユニットの製造方法。 - 前記位置決め部は、前記レンズの第2光学面の外縁部に線接触又は面接触する、請求項2に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記第1ホルダー部材は、前記レンズの傾きを補正する補正部材を有する、請求項1から3までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記第2ホルダー部材を成形するための金型は、前記レンズの第1光学面を前記第1ホルダー部材に向けて直接押さえる、請求項1から3までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記第2ホルダー部材を成形するための金型は、前記レンズの光学面の周囲に対向する当接部を有する、請求項5に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記第2ホルダー部材を成形するための金型は、前記レンズの光学面に対向し前記光学面と略同一の形状を有する当接面を有する、請求項5に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記第1ホルダー部材は、前記レンズの光学面を囲むように形成された絞りを有する、請求項1から7までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニット。
- 前記レンズは、単一のレンズ部品又は複数のレンズ要素を一体化した組レンズである、請求項1から8までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記組レンズは、複数のレンズ要素と前記複数のレンズ要素間に配置される絞りとを一体化したものである、請求項9に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記レンズは、複数のレンズ要素を含み、前記複数のレンズ要素を前記第1ホルダー部材内に順次挿入する、請求項1から10までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記レンズは、四角柱状の側面を有する、請求項1から11までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記第1成形工程により第1ホルダー部材を形成するための第1の成形空間の少なくとも一部と、前記第2成形工程により第2ホルダー部材を形成するための第2の成形空間の少なくとも一部とが、同一金型内に設けられている、請求項1から12までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記レンズを成形するための第3の成形空間の少なくとも一部が、前記第1の成形空間の少なくとも一部、及び、前記第2の成形空間の少なくとも一部と同一金型内に設けられている、請求項13に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- 前記第1及び第2ホルダー部材と前記レンズとは、リフロー耐熱材で形成される、請求項1から14までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
- レンズと、
前記レンズの位置決め部を有する樹脂製の第1ホルダー部材と、
前記第1ホルダー部材と協働して前記レンズを収納するように保持する樹脂製の第2ホルダー部材と、を備え、
前記第1ホルダー部材は、前記レンズに非接着状態で接しており、
前記第2ホルダー部材は、前記レンズに溶着又は付着しており、
前記第1ホルダー部材と前記第2ホルダー部材とは、溶着によって互いに接合されていることを特徴とする撮像レンズユニット。 - 前記レンズは、第1光学面が形成された第1表面及び当該第1表面とは反対側に第2光学面が形成された第2表面を有し、
前記第1ホルダー部材は、前記レンズの第2光学面の周囲に当接して前記レンズを位置決めする位置決め部を有する、請求項16に記載の撮像レンズユニット。 - 前記位置決め部は、前記レンズの第2光学面の外縁部に線接触又は面接触する、請求項17に記載の撮像レンズユニット。
- 前記第1ホルダー部材は、前記レンズの傾きを補正する補正部材を有する、請求項16に記載の撮像レンズユニット。
- 前記レンズは、単一のレンズ部品又は複数のレンズ要素を一体化した組レンズである、請求項16から19までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニット。
- 前記組レンズは、複数のレンズ要素と前記複数のレンズ要素間に配置される絞りとを一体化したものである、請求項20に記載の撮像レンズユニット。
- 前記レンズは、四角柱状の側面を有する、請求項16から21までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニット。
- 前記第1及び第2ホルダー部材と前記レンズとは、リフロー耐熱材で形成される、請求項16から22までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニット。
- 前記第1ホルダー部材は、前記レンズの光学面を囲むように形成された絞りを有する、請求項16から23までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニット。
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