JPWO2012043191A1 - ガラスレンズ - Google Patents
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Abstract
溶融ガラスのプレスによって形成されたレンズアレイやこれから得た組レンズ等である四角形のガラスレンズの搬送等に際して、ひび割れ等の重大な損傷が生じにくいガラスレンズを提供することを目的とする。四角形の輪郭の隅において厚みを薄くした段差部10a,10cを有するので、組レンズ10の搬送等に際して角の部分で欠けやひび割れが生じても、段差部10a,10cにおいてひび割れの拡大を防止できるので、ひび割れが光学面11d,12dの近くに達するといった重大な損傷の発生を抑えることができる。
Description
本発明は、溶融ガラスをプレスによって成形したガラス成形品から得られるガラスレンズに関し、特に撮像レンズ等として用いられる角形のガラスレンズに関する。
ガラスレンズとして、光学機能部の周囲に設けられたフランジ部に窪み部と外周部とが形成されており、外周部よりも内側の窪み部の一部に突起状のマーキング部が設けられているものがある(特許文献1参照)。
なお、プラスチックレンズであるが、フランジ部に段差を設けるとともにレンズを固定するための枠体にも段差を設けることで、両者の段差によって径方向に位置決めするとともに対向する段差面間に接着剤を充填して固定するものがある(特許文献2参照)。
上記特許文献1のガラスレンズは、円形の輪郭を有しており搬送に際して欠けが生じにくいが、四角形の輪郭を有する角形のガラスレンズの場合、搬送に際して角の部分で欠けが生じやすい。
すなわち、近年、携帯電話等に組み込まれる撮像レンズについては、性能を維持しつつ安価に小型化することが要求されており、多数のレンズ素子を2次元的に配列したレンズアレイを加工することで量産されるようになってきている。具体的には、プラスチック製のレンズアレイやガラス基板を用いたウェハーレンズ型のレンズアレイを準備し、複数のレンズアレイを積層して互いに接着した後、矩形ブロック状に切断することで多数の組レンズを得ている。
一方、溶融ガラスのプレスによってレンズアレイを作製することも可能であり、かかる純ガラス製のレンズアレイについても、上記プラスチック製又はウェハーレンズ型のレンズアレイと同様の加工を施すことで、ガラス製の組レンズを得ることができる。しかし、ガラス製のレンズアレイやその積層体を矩形ブロックに切り出した場合、ガラスの脆性により、搬送やその後の加工の際に矩形ブロックの角の部分で欠けが生じひび割れが拡大しやすい。このような損傷が大きくなると、ガラスレンズの耐久性を劣化させ光学性能に影響する可能性もある。
本発明は、溶融ガラスのプレス等によって形成されたレンズアレイやこれから得たレンズ素子、組レンズ等である四角形のガラスレンズの搬送等に際して、ひび割れ等の重大な損傷が生じにくいガラスレンズを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係るガラスレンズは、レンズ本体と、レンズ本体の周囲に延在するフランジ部又は鍔状部とを備え、レンズ本体の光軸方向から見て四角形の輪郭を有し、四角形の輪郭の隅において厚みを薄くした段差部を有する。
上記ガラスレンズによれば、四角形の輪郭の隅において厚みを薄くした段差部を有するので、搬送等に際して角の部分で欠けやひび割れが生じても、段差部においてひび割れの拡大を防止でき、ひび割れが光学面の近くに達するといった重大な損傷の発生を抑えることができる。
本発明の具体的な態様又は観点では、上記ガラスレンズにおいて、フランジ部が、四角形状の外形の4隅において段差部を有する。この場合、レンズ本体とフランジ部とを一組とするレンズ素子を切り出した状態で取り扱う場合に、フランジ部に大きなひび割れが形成されることを防止できる。
本発明の別の観点では、フランジ部が、四角形状の外形の4隅において光軸方向から見た表側及び裏側に段差部をそれぞれ有する。この場合、レンズ素子単体で取り扱う場合にも、周囲にむけて突起する角部において重大な損傷が発生することを防止できる。
本発明のさらに別の観点では、四角形状の外形の4隅のうち少なくとも1つの隅に設けられた段差部の表面に突起するマークをさらに備える。この場合、レンズ素子やレンズアレイについて、品質管理、製造管理、来歴管理等が可能になる。
本発明のさらに別の観点では、レンズ本体とフランジ部とを一組とする複数のレンズ素子を積層してなるとともに、積層によって全体として四角柱状である外形の8つの頂部に段差部を有する。この場合、積層された組レンズとして取り扱う場合に、周囲にむけて突起する角部において重大な損傷が発生することを防止できる。
本発明のさらに別の観点では、複数のレンズ素子が、フランジ部同士が当接する状態で積層され、対向するフランジ面間又は対向する段差部間に接着剤を充填することで互いに接合されている。この場合、フランジ部を利用したアライメントが可能になり、段差部を利用して複数のレンズ素子相互の確実な接着が達成される。
本発明のさらに別の観点では、複数のレンズ素子の間に挟まれて固定された絞りをさらに備える。この場合、ガラスレンズ自体で迷光の発生をより確実に防止できる。
本発明のさらに別の観点では、レンズ本体とフランジ部とを一組とする複数のレンズ素子を2次元的に配列して一体化したレンズアレイを有し、レンズアレイの四角板状の外形の4隅において段差部を有する。この場合、レンズアレイ単体で取り扱う場合に、周囲にむけて突起する角部において重大な損傷が発生することを防止できる。
本発明のさらに別の観点では、レンズアレイを複数積層してなるとともに、積層によって全体として四角柱状である外形の8つの頂部に段差部を有する。レンズアレイの積層体を取り扱う場合に、周囲にむけて突起する角部において重大な損傷が発生することを防止できる。
〔第1実施形態〕
図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るガラスレンズ(組レンズ)について説明する。
図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るガラスレンズ(組レンズ)について説明する。
図1(A)及び1(B)に示すガラスレンズとしての組レンズ10は、後述するレンズアレイ積層体からダイシング(切断加工)によって切り出された四角柱状の部材であり、光軸OA方向から見て四角形の輪郭を有する。組レンズ10は、第1レンズ素子11と、第2レンズ素子12と、これらの間に挟まれた絞り15とを備える。なお、組レンズ10は、例えば別途準備したホルダーに収納され、撮像レンズとして撮像素子に接着される。
組レンズ10のうち、第1レンズ素子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フランジ部11bとを有するガラス製のレンズである。中央のレンズ本体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。周囲の鍔状のフランジ部11bは、表側の光学面11dの周囲に広がる平坦なフランジ面11gと、裏側の光学面11eの周囲に広がる平坦なフランジ面11hとを有する。両フランジ面11g,11hは、光軸OAに垂直なXY面に対してそれぞれ平行に配置されている。また、フランジ部11bは、両フランジ面11g,11h間においてXZ面又はYZ面に平行な状態で四角筒状に配置された4つの側面11iを有しており、全体として四角形状の外形を有する。フランジ部11bは、四角形状の外形の4隅において、光軸OA方向から見た表側に4つの段差部10aを有し、光軸OA方向から見た裏側に4つの段差部10bを有する。これらのうち、表側に設けた4つの段差部10aは、表側のフランジ面11gの外側に隣接して形成されており、フランジ面11gよりも後退した肉薄の部分として略三角形の平坦面P1を有している。一方、裏側に設けた4つの段差部10bは、裏側のフランジ面11hの外側に隣接するとともに表側の段差部10aに対向するように形成されており、フランジ面11hよりも後退した肉薄の部分として略三角形の平坦面P2を有している。なお、表側の4つの段差部10aのうち1つの段差部10aには、1つ以上のドーム状の突起からなる印としてのマークMAが形成されている。マークMAの高さhは、段差部10aに形成された段差Dよりも小さく又は低く設定されており、マークMAの頂部がフランジ面11gよりも高くなることを防止している。マークMAは、例えば第1レンズ素子11がレンズアレイのどの位置から切り出されたものであるかを特定できるようにしている。具体的な実施例では、段差部10aの段差Dを10μm程度とし、マークMAの高さhを5μm程度とした。
第2レンズ素子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フランジ部12bとを有するガラス製のレンズである。中央のレンズ本体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。周囲のフランジ部12bは、表側の光学面12dの周囲に広がる平坦なフランジ面12gと、裏側の光学面12eの周囲に広がる平坦なフランジ面12hとを有する。両フランジ面12g,12hは、光軸OAに垂直なXY面に対してそれぞれ平行に配置されている。また、フランジ部12bは、両フランジ面12g,12h間においてXZ面又はYZ面に平行な状態で四角筒状に配置された4つの側面12iを有しており、全体として四角形状の外形を有する。フランジ部12bは、四角形状の外形の4隅において、光軸OA方向から見た表側に4つの段差部10cを有し、光軸OA方向から見た裏側に4つの段差部10dを有する。これらのうち、表側に設けた4つの段差部10cは、表側のフランジ面12gの外側に隣接して形成されており、フランジ面12gよりも後退した肉薄の部分として略三角形の平坦面P3を有している。一方、裏側に設けた4つの段差部10dは、裏側のフランジ面12hの外側に隣接するとともに表側の段差部10cに対向するように形成されており、フランジ面12hよりも後退した肉薄の部分として略三角形の平坦面P4を有している。
絞り15は、中央に開口OPを有する輪帯状の部材であり、第1レンズ素子11のフランジ部11bの内周側と、第2レンズ素子12のフランジ部12bの内周側との間に挟まれて固定されている。図示の例において、絞り15は、第2レンズ素子12のフランジ部12bの裏側に設けた環状の溝12rに嵌め込まれている。この絞り15は、例えば遮光性の金属板や樹脂フィルムで形成されており、ガラスレンズである組レンズ10で迷光が発生することを防止している。
第1レンズ素子11のフランジ部11bの外周側と、第2レンズ素子12のフランジ部12bの外周側とは、外縁又は分離した4箇所で接着剤によって接合されて固定されており、両レンズ素子11,12を含む組レンズ10は、単レンズのように取り扱い可能になっている。具体的に説明すると、第1レンズ素子11の裏側のフランジ面11hと第2レンズ素子12の裏側のフランジ面12hの間に、例えばUV硬化型の樹脂である接着剤16が薄く塗られることで密着した状態で接合され、第1レンズ素子11と第2レンズ素子12との光軸OA方向に関する位置合わせ(すなわちアライメント)を可能にしている。さらに、第1レンズ素子11と第2レンズ素子12とは、光軸OAのまわりの相対的な回転により、それぞれの裏側に設けた段差部10b,10dが正確に対向するように配置されている。これらの段差部10b,10dは、互いに離間した状態で対向することにより層状の窪みREを形成している。これらの窪みREには、フランジ面11hとフランジ面12hに塗られた接着剤16のうちフランジ面11hとフランジ面12hを密着させた結果、余分となった接着剤16が流れ込んで充填されている。つまり、窪みREは、第1レンズ素子11のフランジ部11bと第2レンズ素子12のフランジ部12bとを四角形の4隅で余分な接着剤16を受け入れる役割を有するとともに、窪みREで接着剤16を満たすことでさらなる接着強度を持たせることができる。以上の接合において、第1レンズ素子11のフランジ面11hと第2レンズ素子12のフランジ面12hとが極めて薄い接着剤16の層を介して密着しているので、レンズ素子11,12の間隔調整が正確になる。また、両フランジ面11h,12hを密着させることで、チルトの発生を防止できる。さらに、窪みRE付近のフランジ面11h,12hに接着剤16を適量塗布することにより、硬化前の接着剤16は、フランジ面11h,12hの間に薄く広がるとともに、余分な接着剤16は窪みREに流れ込むので、光学面11e,12eに硬化前の接着剤16が回り込むことを極力に防止できる。
以上において、組レンズ10は、積層によって全体として四角柱状の外形を有し、その8つの頂部に段差部10a,10cを有する。よって、組レンズ10を搬送したり装置に組み付けたりする際に、段差部10a,10cにおいて仮にひび割れが生じても、段差部10a,10cのエッジEGにて割れの拡張が阻止されることになるので、周囲にむけて突起する角部から光学面11d,12d等に向かう重大な損傷が生じにくい。
以下、図1(A)等に示す組レンズ10の製造方法について説明する。まず、図2(A)〜2(C)に示すような円板状又は円柱状のレンズアレイ積層体100を作製し、ダイシング(切断加工)等を利用してレンズアレイ積層体100の連結部100cを除去することで、同一形状に分割された4つの四角柱状のガラスレンズとして、図1(A)等に示す組レンズ10を得る。言い換えれば、レンズアレイ積層体100は、複数の組レンズ10を2次元的に配列して一体化したものとなっている。なお、レンズアレイ積層体100において、各組レンズ10の表面側領域の片隅には、切り出す前の位置を表すマークMAが予め形成されている。
レンズアレイ積層体100は、図3の分解斜視図に示す第1及び第2レンズアレイ101,102が軸AXに垂直なXY面内での並進及び軸AXのまわりの回転に関してアライメントされて接合されたものであり、第1及び第2レンズアレイ101,102の間には、4つの組レンズ10に対応して4つの絞り15が挿入される。第1レンズアレイ101は、レンズ本体11aとフランジ部11bとを一組とする4つのレンズ素子11をXY面内で2次元的に配列した半製品であり、これら4つのレンズ素子11は、連結部101cを介して一体に成形されている。同様に、第2レンズアレイ102も、レンズ本体12aとフランジ部12bとを一組とする4つのレンズ素子12をXY面内で2次元的に配列した半製品であり、これら4つのレンズ素子12は、連結部102cを介して一体に成形されている。
第1及び第2レンズアレイ101,102を接合する際には、予め、第2レンズアレイ102に設けた4つの第2レンズ素子12の周囲に形成された4つの環状の溝12rに絞り15をそれぞれ嵌め込んでおく。その後、第2レンズアレイ102のフランジ面12hのうち、連結部102cに近い位置に接着剤16を薄く塗布し、第2レンズアレイ102に向けて第1レンズアレイ101を降下させるようにして両レンズアレイ101,102を貼り合わせ、フランジ面11h,12hの間の接着剤16を硬化させる。この際、第1レンズ素子11のフランジ面11hと第2レンズ素子12のフランジ面12hとを互いに密着した状態で接合するので、これらフランジ面11h,12hの間には必要以上の接着剤16は残らず、余分な接着剤は、連結部101c,102cに流れ込む。接着剤16を挟んで対向する連結部101c,102cは、レンズアレイ積層体100をダイシング等によって分割する際に、連結部100cとして大半が除去されるが、第1レンズ素子11や第2レンズ素子12の周辺の4箇所が残って段差部10a,10b,10c,10dとなる。つまり、これらの段差部10a,10b,10c,10dは、直線的な切断に際して残る隅部分であり、付随的又は自動的に形成される。
なお、図2(A)等に示すレンズアレイ積層体100において、X方向に延びる境界線L1やY方向に延びる境界線L2は、格子点に配置された4つの組レンズ10の外縁を示しており、境界線L1,L2を挟んで組レンズ10の外側が連結部100c又は連結部101c,102cとなる。これらの境界線L1,L2は、レンズアレイ積層体100に対してダイシングを行う際の基準となっている。
以下、図3に示す第1及び第2レンズアレイ101,102の製造方法の一例について説明する。図4、図5に示す成形装置200は、原材料であるガラスを溶融して直接プレスする加圧成形用の装置であり、図2(A)等に示すレンズアレイ積層体100を得るための材料又は部品として、図3のレンズアレイ101,102を製造することができる。なお、成形装置200は、主要な部材である成形金型40の他に、レンズアレイ101,102の製造にあたって成形金型40に移動、開閉動作等を行わせるための制御駆動装置60、ガラス滴形成装置80(図5参照)等をさらに備える。
図4に示すように、成形金型40は、可動側の上型41と、固定側の下型42とを備える。成形の際、下型42は固定状態に維持され、上型41は下型42に対向するように移動して、両型41,42を互いに突き合わせるような型閉じが行われる。
上型41は、型本体41aと支持部41bとヒーター部41cとを備える。下型42も、型本体42aと支持部42bとヒーター部42cとを備える。上型41のうち型本体41aは、型面41e上に、成形に際しての転写面として複数の素子転写面51aと連結面転写面51bとを有する。下型42のうち型本体42aは、型面42e上に、成形に際しての転写面として複数の素子転写面52aと連結面転写面52bとを有する。ここで、上型41側の素子転写面51aは、光学面転写面51dとフランジ面転写面51gとを含み、下型42側の素子転写面52aは、光学面転写面52dとフランジ面転写面52gとを含んでいる。成形金型40がレンズアレイ101を成形するものである場合、光学面転写面51dは、第1レンズ素子11を構成するレンズ本体11aの光学面11eに対応し、光学面転写面52dは、レンズ本体11aの光学面11dに対応するものとなる。また、成形金型40がレンズアレイ102を成形するものである場合、光学面転写面51dは、第2レンズ素子12を構成するレンズ本体12aの光学面12eに対応し、光学面転写面52dは、レンズ本体12aの光学面12dに対応するものとなる。
なお、上型41の型面41eにおいて、各素子転写面51aの外側に近接する連結面転写面51bの一部分(計4箇所)は、段差部10b,10dを形成する役割を有し、この意味でレンズ素子11,12の転写面として機能している。また、下型42の型面42eにおいて、各素子転写面52aの外側に近接する連結面転写面52bの一部分(計4箇所)は、段差部10a,10cを形成する役割を有し、この意味でレンズ素子11,12の転写面として機能している。特に、下型42には、フランジ面転写面52gの外側に隣接する連結面転写面52bの一箇所において、レンズアレイ101のマークMAに対応する窪んだマーク転写面(不図示)が形成されている。このように、周囲から窪んだ凹部状のマーク転写面とすることにより、型面42eの加工が容易になり、マークMAの転写も確実で観察しやすいものとなる。
図示の成形金型40では、上型41に設けた4つの光学面転写面51dが僅かに凸となっており、下型42に設けた4つの光学面転写面52dが大きな凹となっている。これは、加圧成形時に上型41の素子転写面51aに空気が溜まって成形不良が発生するのを防ぐためでる。
図5に示すように、ガラス滴形成装置80は、原材料供給部81を有する。原材料供給部81は、不図示の坩堝等で溶融させた溶融ガラスGを溜めて適当な粘度に維持しており、所定のタイミングで溶融ガラスGから得たガラス滴GDをノズル81aから滴下させて、下型42の型面42eに供給する部分である。型面42eに着地したガラス滴GDは、素子転写面52aを埋め、連結面転写面52b全体を覆うように広がって平坦化する。型面42eに着地したガラス滴GDが、さらに多量のガラス滴であった場合には、素子転写面52aを超え、さらには型本体42aの側面にまで流れ込む場合もある。例えば、型本体42aが、投影面積でレンズアレイ101,102よりも十分大きくない場合に、型本体42aの側面にガラス滴が回りこんでしまう。その場合、型本体42aから、成型品であるレンズアレイ101,102が抜けなくなることがあり得るので、型本体42aの端面は、レンズアレイ101,102よりも投影面積に関してある程度大きく構成している。なお、型面42e上のガラス滴GDは、そのままの状態では徐々に冷却されるが、ヒーター部42cによる加熱などで冷却速度を制御されつつ、成形金型40による加圧成形によりレンズアレイ101,102が成形される。
図4に戻って、上型41と下型42とは、加圧成形時において、上型41の各素子転写面51aと、下型42の対応する各素子転写面52aとがそれぞれ同軸に配置され、プレス時及び冷却時に互いに所定間隔だけ離間する等、適切な位置関係を保つものとなっている。
制御駆動装置60は、成形金型40によるレンズアレイ101,102の成形のために、ヒーター部41c,42cへの給電の制御や、上型41及び下型42の開閉動作等の、成形金型40を組み込んだ成形装置200全体の制御を行う。なお、制御駆動装置60に駆動された上型41は、図4に示すように、水平なAB方向に移動可能であるとともに、鉛直のCD方向に移動可能になっている。例えば両型41,42を合わせて型閉じを行う際には、まず下型42の上方位置に上型41を移動させて両型41,42の軸CX1,CX2を一致させ、延いては上側の素子転写面51aと下側の素子転写面52aとをそれぞれ一致させ、上型41を降下させて下型42側に所定の力で押し付ける。
以上の成形装置200により、図3に示す第1及び第2レンズアレイ101,102を、一体化した成形品として直接的に形成することができる。
第1実施形態のガラスレンズである組レンズ10によれば、四角形の輪郭の隅において厚みを薄くした段差部10a,10cを有するので、組レンズ10の搬送等に際して角の部分で欠けやひび割れが生じても、段差部10a,10cにおいてひび割れの拡大を防止できるので、ひび割れが光学面11d,12dの近くに達するといった重大な損傷の発生を抑えることができる。
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係るガラスレンズ(レンズアレイ積層体又は組レンズ)について説明する。なお、第2実施形態のガラスレンズは第1実施形態のガラスレンズを変形したものであり、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実施形態に係るガラスレンズ(レンズアレイ積層体又は組レンズ)について説明する。なお、第2実施形態のガラスレンズは第1実施形態のガラスレンズを変形したものであり、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6に示すレンズアレイ積層体103は、図2(A)等に示すレンズアレイ積層体100の周辺部を境界線L1,L2に沿って除去したものである。このレンズアレイ積層体103は、中央側に十字状の連結部100cを残した状態となっているが、全体として四角板柱状の部材であり、光軸OA方向から見て四角形の輪郭を有する。レンズアレイ積層体103は、外形の8つの頂部に段差部10a,10cを有する。このため、レンズアレイ積層体103を搬送等する際に、周囲にむけて突起する角部において重大な損傷が発生することを防止できる。
レンズアレイ積層体103に対してダイシングを施すことにより、連結部100cが除去されて、4つの組レンズ10に分割される。
なお、レンズアレイ積層体103を構成する第1及び第2レンズアレイ101A,102Aについては、第1及び第2レンズアレイ101,102を積層した後にその周辺をカットすることによって四角形板状としているが、これに限らず、第1及び第2レンズアレイ101,102の周辺をレンズアレイ101,102の積層前にカットすることによっても四角形板状とすることができる。
〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係るガラスレンズ(レンズアレイ又はレンズ素子)について説明する。なお、第3実施形態のガラスレンズは第1実施形態のガラスレンズを変形したものであり、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実施形態に係るガラスレンズ(レンズアレイ又はレンズ素子)について説明する。なお、第3実施形態のガラスレンズは第1実施形態のガラスレンズを変形したものであり、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7に示すレンズアレイ111は、図3に示す第1レンズアレイ101の周辺部を除去したガラスレンズである。このレンズアレイ111は、中央側に十字状の連結部101cを残した状態となっているが、全体として四角板柱状の部材であり、光軸OA方向から見て四角形の輪郭を有する。レンズアレイ111は、4隅において表側及び裏側に段差部10a,10bを有する。このため、レンズアレイ111を搬送等する際に、周囲にむけて突起する角部において重大な損傷が発生することを防止できる。
レンズアレイ111に対してダイシングを施すことにより、連結部101cが除去されて、4つの第1レンズ素子11に分割される。この第1レンズ素子11は、四角板柱状のガラスレンズであり、光軸OA方向から見て四角形の輪郭を有する。第1レンズ素子11は、4隅において表側及び裏側に段差部10a,10bを有する。このため、第1レンズ素子11を搬送等する際に、フランジ部11bのうち周囲にむけて突起する角部において重大な損傷が発生することを防止できる。
なお、詳細な説明を省略するが、本実施形態では、図1(A)等に示す第2レンズ素子12も、上記第1レンズ素子11と同様の手法で作製される。このようにして個別に切り出された第1レンズ素子11と第2レンズ素子12とは、絞り15を挟んでアライメントされて重ね合わされ、その際形成される周囲4箇所の段差部10b,10d間に樹脂を充填することで互いに接着され、一体的な組レンズ10とされる。
〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係るガラスレンズについて説明する。なお、第4実施形態のガラスレンズは第1実施形態のガラスレンズを変形したものであり、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実施形態に係るガラスレンズについて説明する。なお、第4実施形態のガラスレンズは第1実施形態のガラスレンズを変形したものであり、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8には、レンズアレイ積層体100を構成する第1及び第2レンズアレイ101,102の構成又は構造が図示されている。両レンズアレイ101,102は、アライメント部材101i,102jによって位置決めされつつ接合される。図示の例において、アライメント部材101iは四角柱状の凹部材であり、アライメント部材102jは四角柱状の凸部材である。両アライメント部材101i,102jの側面を精密に成形することで、両アライメント部材101i,102jを密着するように嵌合させることができ、第1及び第2レンズアレイ101,102の重ね合わせに際して、両レンズアレイ101,102の簡易なアライメントを達成することができる。なお、アライメント部材101i,102jを設ける場所は、図示のような軸AX上に存在する連結部100cの部分に限らず、周辺部に存在する連結部100cの部分とすることができ、また、連結部100c内の複数箇所とすることができる。
〔第5実施形態〕
以下、第5実施形態に係るガラスレンズについて説明する。なお、第5実施形態のガラスレンズは第1実施形態のガラスレンズを変形したものであり、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実施形態に係るガラスレンズについて説明する。なお、第5実施形態のガラスレンズは第1実施形態のガラスレンズを変形したものであり、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9には、レンズアレイ積層体100を構成する第1及び第2レンズアレイ101,102の構成が図示されている。図示の例において、レンズアレイ101には、連結部101cにおいて段差部10aが形成され、レンズアレイ102には、連結部102cにおいて段差部10cが形成される。第1実施形態の図1と比較すると、第1及び第2レンズアレイ101,102間に挟まれる側に位置する段差部10b,10dがない構成である。この構成により、第1実施形態と比較して、窪みREがないため、接着剤16のうち、余分な接着剤はレンズアレイ101,102の側面に流れる場合がある。しかしながら、接着剤の量を制御することにより、余分な接着剤を用意する必要がなく、接着強度も保たれる。第5実施形態のように、レンズアレイ101,102を組み合わせた場合に干渉しなければ、段差部は図示の10a,10bのように凹でなく、凸形状も取りうる。その場合にも、レンズアレイ101,102のフランジ面11g,12gと角部に形成される凸の段差部とがあれば、割れの拡張が阻止されることになるので、周囲にむけて突起する角部から光学面11d,12d等に向かう重大な損傷が生じにくい。
以上、本実施形態に係る光学素子の製造方法等について説明したが、本発明に係る光学素子の製造方法等は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、光学面11d,11e,12d,12eの形状、大きさは、用途や機能に応じて適宜変更することができる。
また、組レンズ10は、上記第1及び第2レンズ素子11,12のみで構成する場合に限らず、3枚以上のレンズ素子で構成することができ、この場合も、例えば外形の8つの頂部に段差部を設ければよい。
組レンズ10は、正方形柱状である必要はなく、長方形柱状とすることができ、この場合も、例えば外形の8つの頂部に段差部を設ければよい。
第1及び第2レンズアレイ101,102は、円板状である必要はなく、楕円形等の各種輪郭を有するものとできる。例えば第1及び第2レンズアレイ101,102を図6、7等に示すように当初から四角板状に成形することで、ダイシング工程を簡略化することができる。また、第1及び第2レンズアレイ101,102内に形成される第1及び第2レンズ素子11,12の数も、4つに限らず、2つ以上の複数とすることができる。この際、第1及び第2レンズ素子11,12の配置は、ダイシングの都合から格子点上が望ましい。さらに、隣接するレンズ素子11,12の間隔も、図示のものに限らず、加工性等を考慮して適宜設定することができる。
組レンズ10、レンズアレイ積層体103、レンズアレイ101,102等の外形の頂部に形成される段差は、8箇所に限らず、例えば他の部材と当たりやすい4箇所に限ることもできる。
上記実施形態において、さらに段差部10a,10b,10c,10dにおける段差量を調整することで、接着剤16の層厚も調整することができる。
レンズ素子11,12に形成するマークMAは、図示のものに限らず様々なものとでき、さらに、レンズアレイ101,102内の位置に関する情報に限らず、レンズの特性、履歴等を含む様々な情報を保持したものとすることができる。マークMAは、レンズ素子11,12の片面だけでなく両面に形成することができ、4隅の段差全てに形成することもできる。
上記実施形態において、レンズアレイ101,102は、溶融ガラスをプレスによって成形するとしたが、ガラス塊を軟化させて加工・転写を行う(リヒートプレス)ことによってレンズアレイ101,102を成形することもできる。
Claims (9)
- レンズ本体と、
前記レンズ本体の周囲に延在するフランジ部とを備え、
前記レンズ本体の光軸方向から見て四角形の輪郭を有し、
前記四角形の輪郭の隅において厚みを薄くした段差部を有するガラスレンズ。 - 前記フランジ部は、四角形状の外形の4隅において前記段差部を有する、請求項1に記載のガラスレンズ。
- 前記フランジ部は、前記四角形状の外形の4隅において光軸方向から見た表側及び裏側に前記段差部をそれぞれ有する、請求項2に記載のガラスレンズ。
- 前記四角形状の外形の4隅のうち少なくとも1つの隅に設けられた前記段差部の表面に突起するマークをさらに備える、請求項2及び請求項3のいずれか一項に記載のガラスレンズ。
- 前記レンズ本体と前記フランジ部とを一組とする複数のレンズ素子を積層してなるとともに、積層によって全体として四角柱状である外形の8つの頂部に前記段差部を有する、請求項1に記載のガラスレンズ。
- 前記複数のレンズ素子は、前記フランジ部同士が当接する状態で積層され、対向するフランジ面間又は対向する前記段差部間に接着剤を充填することで互いに接合されている、請求項5に記載のガラスレンズ。
- 前記複数のレンズ素子の間に挟まれて固定された絞りをさらに備える、請求項6に記載のガラスレンズ。
- 前記レンズ本体と前記フランジ部とを一組とする複数のレンズ素子を2次元的に配列して一体化したレンズアレイを有し、前記レンズアレイの四角板状の外形の4隅において前記段差部を有する、請求項1に記載のガラスレンズ。
- 前記レンズアレイを複数積層してなるとともに、積層によって全体として四角柱状である外形の8つの頂部に前記段差部を有する、請求項8に記載のガラスレンズ。
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