JPWO2012165281A1 - 複眼ユニット - Google Patents

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Abstract

外形寸法精度が良くない複眼のレンズ部材を使用しても、レンズホルダに対して位置精度良く組み立てることができる、精度の良い複眼ユニットを提供する。また、複数の開口を有する遮光部材を位置精度良く組み立てることができる、精度の良い複眼ユニットを提供する。開口ＡＰ２，ＡＰ３の中心間距離Ｗ２は、凸レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光軸間距離Ｗ１より小さいので、図１３のように、光軸方向に沿ってレンズ部材ＩＭ３をレンズホルダＬＨに接近させてゆくと、凸レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光学面もしくは周辺面の外側が、開口ＡＰ２，ＡＰ３の縁部に２点Ｐ、Ｑで当接し、且つ平坦面ＦＰが当接部ＣＴに当接する。このとき、レンズ部材ＩＭ３とレンズホルダＬＨとの光軸方向の位置決めは、平坦面ＦＰと当接部ＣＴとの当接によってなされる。一方、光軸直交方向の位置決め、及びＺ軸回りの位置決めは、凸レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光学面もしくは周辺面と、開口ＡＰ２，ＡＰ３との当接によって行われる。

Description

本発明は、複眼撮像装置に用いると好適な複眼ユニットに関する。
近年、携帯電話機やパソコン等に搭載する小型・薄型のカメラモジュールとして複眼撮像装置が開発されている。複眼撮像装置は、概略的には、複数のレンズ部が配置された複眼ユニットと、複眼ユニットのレンズ部によって形成される複数の像を撮像する撮像素子と、撮像素子によって撮像された複数の画像から１つの画像を再構成する画像再構成回路と、から構成されている。
複眼撮像装置に関連する技術としては、例えば、広角被写領域をいくつかに分け、それぞれの領域に対応する撮像レンズを複数備えて、各レンズによって得られた像を画像処理にて繋ぎ合わせて、広角被写領域を再生する技術や、可視光通信システムにおいて、透過波長帯域の異なる複数のバンドパスフィルタと、それぞれのフィルタに対応するする撮像レンズを複数備えて、各レンズによって得られた像を通信データ化する技術などがある。
特許文献１に、複眼撮像装置が開示されている。この複眼撮像装置にて用いられる複眼レンズ部材は、射出成形により製造されている。射出成形によって製造された複眼レンズ部材においては、その外形状は金型により成形されるので、一般的にその寸法精度が良いという特徴がある。よって、複眼レンズ部材に付随させる部品の位置決め部も外形基準に寸法精度良く形成でき、例えば、絞りやホルダなどを位置精度良く組み立てることができる。
特開２００９−２１７０２９号公報
一方、複眼レンズ部材の別の製造方法においては、溶融したガラスを金型で押圧して成形するガラスモールド(GM)レンズや、多数のレンズをウェハサイズで一括して基板上に成形した後に、かかる基板をダイシングして個々のレンズを得るウェハレベルオプティクス(WLO)などがある。この製造方法によれば、一度に多数個のレンズを製造することができるため、複眼レンズ部材の生産性が向上するというメリットがある。
しかるに、このような製造方法により、レンズ部を複数個有するレンズ部材を形成したときに、複数の撮像素子に対して各レンズ部をどのように精度良く位置決めするかという問題がある。これを具体的に説明する。まず、撮像素子に対しては、レンズホルダを精度良く位置決めできるので、レンズ部材とレンズホルダを精度良く取り付ければ良いとされる。ところが、上述のGMレンズの場合、そのGMレンズの外形が金型で形成されず出来なりとなるので、その外形寸法精度を期待できないから、これをレンズホルダに組み付ける際に、何を基準に位置決めしたらよいのかという問題が生じるのである。また、上述のWLOの場合も、ダイシングして得られた個々のレンズの外形が矩形で、かつ、その外形寸法精度が比較的悪いため、同様に位置決めの問題がある。つまり外形基準によってレンズ部材とレンズホルダを取付が行えない場合に問題が生じる事となる。特に複眼撮像装置では、単眼撮像装置と異なり、光軸回りの回転位置決めが必要になってくるので、位置決めの問題は重要である。
さらに、このような製造方法により、レンズ部を複数個有するレンズ部材を形成したときに、ゴーストが生じることを抑制する遮光部材を、各レンズ部に対してどのように精度良く位置決めするかという問題がある。具体的には、上述のGMレンズの場合、そのGMレンズの外形が金型で形成されず出来なりとなるので、その外形寸法精度を期待できないから、何を基準に遮光部材を位置決めしたらよいのかという問題が生じる。また、上述のWLOの場合も、ダイシングして得られた個々のレンズの外形が矩形で、かつ、その外形寸法精度が比較的悪いため、同様に位置決めの問題がある。特に複眼撮像装置では、単眼撮像装置と異なり、光軸回りの回転位置決めが必要になってくるので、位置決めの問題は重要である。
本発明の目的は、外形寸法精度が良くない複眼のレンズ部材を使用しても、レンズホルダに対して位置精度良く組み立てることができる、精度の良い複眼ユニットを提供することである。
本発明のもう１つの目的は、複数の開口を有する遮光部材を位置精度良く組み付けることができる、精度の良い複眼ユニットを提供することである。
請求項１に記載の複眼ユニットは、
金型により成形され、複数個のレンズ部を所定の位置関係で形成したレンズ部材と、
前記レンズ部に応じた開口を複数個備えたレンズホルダと、を有し、
前記金型により成形された複数個のレンズ部を含むレンズ部材表面を、前記レンズ部材と前記レンズホルダとの光軸方向相対位置と、光軸直交方向相対位置と、回転方向相対位置と、の少なくとも１つを規定する前記レンズ部材の基準面とすることを特徴とする。
本発明によれば、前記金型により成形された複数個のレンズ部を含むレンズ部材表面を、前記レンズ部材と前記レンズホルダとの光軸方向相対位置と、光軸直交方向相対位置と、回転方向相対位置の少なくとも１つを規定する前記レンズ部材の基準面とするので、前記レンズ部材の外形状が精度良く形成されていない場合でも、前記レンズホルダとの位置決めを精度良く行うことができる。なお、複数個のレンズ部を含むレンズ部材表面とは、金型により成形されたレンズ部周囲の面を指し、金型で形成されていない光軸直交方向のレンズ部材の外周面は含まないものである。
請求項２に記載の複眼ユニットは、請求項１に記載の発明において、前記複数個のレンズ部の内、２つの凸レンズ部の曲面を前記基準面とすることを特徴とする。レンズ部の曲面は、金型からの転写により精度良く形成されるので、基準面として用いるのに好適である。凸レンズ部は、レンズホルダ側に突出した光学面を有するものとする。
請求項３に記載の複眼ユニットは、請求項２に記載の発明において、前記２つの凸レンズ部は、その光学面の互いに離れた側もしくは周辺面の互いに離れた側を前記基準面として、前記レンズホルダの開口に当接させることを特徴とする。これにより、前記レンズ部材と前記レンズホルダの位置決めを精度良く行える。「周辺面」とは光学面の外側であって、光学面に続く曲面形状の部分をいう。
請求項４に記載の複眼ユニットは、請求項２に記載の発明において、前記２つの凸レンズ部は、その光学面の互いに近接した側もしくは周辺面の互いに近接した側を前記基準面として、前記レンズホルダの開口に当接させることを特徴とする。これにより、前記レンズ部材と前記レンズホルダの位置決めを精度良く行える。
請求項５に記載の複眼ユニットは、請求項３又は４に記載の発明において、前記２つの凸レンズ部以外のレンズ部は、その光学面もしくは周辺面を、前記レンズホルダの開口に当接させないことを特徴とする。前記基準面以外は前記開口に当接させないことで、前記レンズ部材と前記レンズホルダの位置決めを精度良く行える。
請求項６に記載の複眼ユニットは、請求項２〜５のいずれかに記載の発明において、前記２つの凸レンズ部は、前記複数個のレンズ部の内、光軸が最も離れているレンズ部であることを特徴とする。これにより、前記レンズ部材と前記レンズホルダの位置決めを更に精度良く行える。
請求項７に記載の複眼ユニットは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材は、金型によって成形された前記レンズ部材表
面に１つ以上のリブを有し、前記リブの表面を前記基準面として、前記レンズホルダの一部に当接させることを特徴とする。前記リブは金型によって形成されているので、前記レンズ部との相対位置も精度良く形成されており、その表面を基準面とすることで、前記レンズ部材と前記レンズホルダの位置決めを精度良く行える。
請求項８に記載の複眼ユニットは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材は、金型によって成形された、前記複数個のレンズ部を囲う周囲面を有し、前記周囲面を前記基準面として、前記レンズホルダの一部に当接させることを特徴とする。前記周囲面は金型によって形成されているので、前記レンズ部との相対位置も精度良く形成されており、それを基準面とすることで、前記レンズ部材と前記レンズホルダの位置決めを精度良く行える。ここで周囲面とは、複数個のレンズ部を囲い、光軸側を向いている面を含むものである。
請求項９に記載の複眼ユニットは、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材は、金型によって成形され、前記レンズ部材表面であって前記複数個のレンズ部の周囲に形成された段差面を有し、前記段差面を前記基準面として、前記レンズホルダの一部に当接させることを特徴とする。前記段差面は金型によって形成されているので、前記レンズ部との相対位置も精度良く形成されており、それを基準面とすることで、前記レンズ部材と前記レンズホルダの位置決めを精度良く行える。
請求項１０に記載の複眼ユニットは、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材を成形する金型は、前記レンズ部材の周囲を規制せず、前記レンズ部材はガラスであることを特徴とする。このような金型を用いて成形を行ったとき、本発明の効果が特に有効に発揮される。
請求項１１に記載の複眼ユニットは、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材は基板を有し、少なくとも基板の一方の面にレンズ部を形成した事を特徴とする。このようにして製造されたレンズ部材においても、本発明は有効である。
請求項１２に記載の複眼ユニットは、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材は、１枚の基板上に多数のレンズ部を形成した後に、所定数のレンズ部を含むようにして前記基板を切り出して得られたことを特徴とする。このようにして製造されたレンズ部材においても、本発明は有効である。
請求項１３に記載の複眼ユニットは、請求項１〜１２のいずれかに記載の発明において、前記金型により成形された面を、前記レンズ部に隣接して配置される遮光部材の位置決めを行う基準面としたことを特徴とする。これにより前記レンズ部に対して遮光部材を精度良く位置決めできる。
請求項１４に記載の複眼ユニットは、請求項１〜１３のいずれかに記載の発明において、前記金型により成形された面を、撮像素子の位置決めを行う基準面としたことを特徴とする。これにより前記レンズ部に対して撮像素子を精度良く位置決めできる。
請求項１５に記載の複眼ユニットは、
金型により成形され、複数個のレンズ部を所定の位置関係で形成したレンズ部材と、
前記レンズ部に応じた開口を複数個備えた遮光部材と、を有し、
前記金型により成形された複数個のレンズ部を含むレンズ部材表面を、前記レンズ部材と前記遮光部材との光軸方向相対位置と、光軸直交方向相対位置と、回転方向相対位置と、の少なくとも１つを規定する前記レンズ部材の基準面とすることを特徴とする。
本発明によれば、前記金型により成形された複数個のレンズ部を含むレンズ部材表面を、前記レンズ部材と前記遮光部材との光軸直交方向相対位置と、回転方向相対位置の少なくとも１つを規定する前記レンズ部材の基準面とするので、例えば前記レンズ部材の外形状が精度良く形成されていない場合でも、前記遮光部材との位置決めを精度良く行うことができる。なお、複数個のレンズ部を含むレンズ部材表面とは、金型により成形されたレンズ部周囲の面を指し、金型で形成されていない光軸直交方向のレンズ部材の外周面は含まないものである。
請求項１６に記載の複眼ユニットは、請求項１５に記載の発明において、前記複数個のレンズ部の内、２つの凸形レンズ部の曲面を前記基準面とすることを特徴とする。レンズ部の曲面は、金型からの転写により精度良く形成されるので、基準面として用いるのに好適である。「凸形レンズ部」とは、遮光部材側に光学面が突出したレンズ部をいう。
請求項１７に記載の複眼ユニットは、請求項１６に記載の発明において、前記２つの凸形レンズ部は、その光学面の互いに離れた側もしくは周辺面の互いに離れた側を前記基準面として、前記遮光部材の開口に当接させることを特徴とする。これにより、前記レンズ部材に対する前記遮光部材の位置決めを精度良く行える。「周辺面」とは光学面の外側であって、光学面に続く曲面形状の部分をいう。
請求項１８に記載の複眼ユニットは、請求項１６に記載の発明において、前記２つの凸形レンズ部は、その光学面の互いに離れた側もしくは周辺面の互いに近接した側を前記基準面として、前記遮光部材の開口に当接させることを特徴とする。これにより、前記レンズ部材に対する前記遮光部材の位置決めを精度良く行える。
請求項１９に記載の複眼ユニットは、請求項１７又は１８に記載の発明において、前記２つの凸形レンズ部以外のレンズ部は、その光学面もしくは周辺面を、前記遮光部材の開口に当接させないことを特徴とする。前記基準面以外は前記開口に当接させないことで、前記レンズ部材に対する前記遮光部材の位置決めを精度良く行える。
請求項２０に記載の複眼ユニットは、請求項１６〜１９のいずれかに記載の発明において、前記２つの凸形レンズ部は、前記複数個のレンズ部の内、光軸が最も離れているレンズ部であることを特徴とする。これにより、前記レンズ部材に対する前記遮光部材の位置決めを更に精度良く行える。
請求項２１に記載の複眼ユニットは、請求項１５に記載の発明において、前記複数個のレンズ部の内、２つの凹形レンズ部の曲面を前記基準面とし、前記遮光部材の開口の少なくとも一部に突起部を有し、その突起部を前記基準面に当接させることを特徴とする。かかる構成によれば、前記レンズ部が凹形レンズ部の場合にも、前記遮光部材との位置決めを精度良く行うことができる。「凹形レンズ部」とは、遮光部材側の光学面が窪んだレンズ部をいう。尚、「突起部」は、凹形レンズ部に引っ掛けるための突起の全てを含み、例えばプレス部品では、後述する実施の形態のように曲げ加工という手段で、その突起部を実現することができる。一方、樹脂成型や旋盤加工などにより、突起部を形成することもできる。
請求項２２に記載の複眼ユニットは、請求項１５に記載の発明において、前記レンズ部の外側に金型により形成された前記レンズ部材表面に段差面を設けて、前記基準面とすることを特徴とする。かかる構成によれば、前記レンズ部が凹形レンズ部の場合にも、前記遮光部材との位置決めを精度良く行うことができる。
請求項２３に記載の複眼ユニットは、請求項１５に記載の発明において、前記レンズ部の外側に金型により形成された前記レンズ部材表面に突起を設けて、前記突起の側面を前記基準面とすることを特徴とする。かかる構成によれば、前記レンズ部が凹形レンズ部の場合にも、前記遮光部材との位置決めを精度良く行うことができる。
請求項２４に記載の複眼ユニットは、請求項１５〜２３のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材は、金型によって成形された前記レンズ部材表面にリブを有し、前記リブの表面を前記基準面として、前記遮光部材の一部に当接させることを特徴とする。これにより前記レンズ部材に対する前記遮光部材の位置決めを精度良く行える。
請求項２５に記載の複眼ユニットは、請求項１５〜２４のいずれかに記載の発明において、前記遮光部材は、複数の前記レンズ部材の間に配置されていることを特徴とする。但し、遮光部材は単数もしくは複数の前記レンズ部材の最も像側もしくは最も物体側に設けられていても良い。
請求項２６に記載の複眼ユニットは、請求項１５〜２５のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材を成形する金型は、前記レンズ部材の周囲を規制せず、前記レンズ部材はガラスであることを特徴とする。例えば、このような金型を用いて成形を行ったとき、本発明の効果が特に有効に発揮される。
請求項２７に記載の複眼ユニットは、請求項１５〜２６のいずれかに記載の発明において、前記金型により成形された面を、撮像素子の位置決めを行う基準面としたことを特徴とする。これにより前記レンズ部に対して撮像素子を精度良く位置決めできる。
請求項２８に記載の複眼ユニットは、請求項１５〜２７のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部材は基板を有し、少なくとも基板の一方の面にレンズ部を形成した事を特徴とする。このようにして製造されたレンズ部材においても、本発明は有効である。
本発明によれば、外形寸法精度が良くない複眼のレンズ部材を使用しても、レンズホルダに対して位置精度良く組み立てることができる、精度の良い複眼ユニットを提供することができる。
また、本発明によれば、複数の開口を有する遮光部材を位置精度良く組み立てることができる、精度の良い複眼ユニットを提供することができる。
第１実施形態において金型を用いた撮像レンズの成形工程を示す図である。 金型を用いた撮像レンズの成形工程を示す図である。 金型を用いた撮像レンズの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。 複眼撮像装置の分解図である。 レンズ部材ＩＭ３の凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４（実線で示す）と、レンズホルダＬＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４（点線で示す）との位置関係を示す図である。 図１２の構成をXIII-XIII線で切断して矢印方向に見た図である。 開口の変形例を示す図である。 レンズ部材ＩＭ３の凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４（実線で示す）と、レンズホルダＬＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４（点線で示す）との別な位置関係を示す図である。 レンズ部材ＩＭ３の凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４（実線で示す）と、レンズホルダＬＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４（点線で示す）との別な位置関係を示す図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３を示す斜視図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３を示す斜視図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３を示す斜視図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３を示す斜視図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３を示す斜視図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３を示す斜視図である。 別の実施の形態にかかる複眼撮像装置の分解図である。 別な実施の形態にかかるレンズ部材の製造工程の一部を示す図である。 第２実施形態において第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。 複眼撮像装置の分解図である。 複眼撮像装置の分解図である。 レンズ部材ＩＭ３のレンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４（実線で示す）と、遮光部材ＳＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４（点線で示す）との位置関係を示す図である。 図２９の構成をXXX-XXX線で切断して矢印方向に見た図である。 開口の変形例を示す図である。 レンズ部材ＩＭ３のレンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４（実線で示す）と、遮光部材ＳＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４（点線で示す）との別な位置関係を示す図である。 レンズ部材ＩＭ３のレンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４（実線で示す）と、遮光部材ＳＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４（点線で示す）との別な位置関係を示す図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨを示す斜視図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨを示す斜視図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ１の断面図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨを示す斜視図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ１の断面図である。 別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３の分解断面図である。 遮光部材ＳＨの開口付近の断面図である。 別の実施の形態にかかる複眼撮像装置の分解図である。 別の実施の形態にかかる図３０と同様の断面図である。
〈第１実施形態〉
以下、本発明の第１実施形態を、図１〜図２４を参照して説明する。
まず、撮像レンズの製造について、図１〜図３を用いて説明する。尚、図中、４は金型１２，２２の端部を覆う底板であり、５はコア１３，２３の突き出し量を調整する為のスペーサである。図１において、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の形状も精度良く転写する。
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、不図示の位置決めガイドを用いて上金型１２に整合させる。更に図２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。つまり、成形中、金型１２，２２はガラスＧＬの周囲に接することなく、その伸展を規制しない。
その後、図３に示すように上金型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。同様にして別な金型により、第２ガラスレンズアレイＩＭ２を形成できる。図４は、第１ガラスレンズアレイＩＭ１の表側の斜視図であり、図５は裏側の斜視図である。なお上記のようにガラスアレイを形成する方法以外にも、固形ガラスを加熱しながら金型で押さえ、金型のレンズ部を転写形成する方法もある。
図４，図５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、遮光部材を配置させるために用いることができる。
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とを有する。尚、方向を示す凸状マークＩＭ１ｇを同時に形成しても良い。光学面ＩＭ１ｂと光学面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。第１ガラスレンズアレイＩＭ１の光軸垂直方向の面である側面部ＩＭ１ｐは上下金型１２，２２によって形成されずに出来成りとなっている。
図６は、別な金型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７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６，図７に示すように、全体として円盤形状であって、不図示の金型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、不図示の金型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に転写形成された４つの凸状光学面ＩＭ２ｅと、凸部ＩＭ２ｆとを有する。尚、方向を示す凸状マークＩＭ２ｇを同時に形成しても良い。光学面ＩＭ２ｂと光学面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。尚、第２ガラスレンズアレイＩＭ２の光軸垂直方向の面である側面部ＩＭ２ｐは上下金型１２，２２によって形成されずに出来成りとなっている。
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８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８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。
更に図９に示すように、上述のようにして治具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１０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、円形の溝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。この第３ガラスレンズアレイをレンズ部材と呼び、レンズ部材ＩＭ３内に形成された互いの同一形状の４つの凸レンズ部をＰＬ１〜ＰＬ４とし、凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４が設けられたベースを基板ＢＢとする（図１１参照）。また、凸レンズ部をＰＬ１〜ＰＬ４の周囲における光軸直交面を基板ＢＢの平坦面ＦＰとする。凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４の光学面又は周辺面と、平坦面ＦＰとは、いずれも金型で精度良く形成されており、ここでは基準面を構成する。
次に、本実施形態の複眼ユニットを含む複眼撮像装置の組み付け方法について説明する。図１１は、複眼撮像装置の分解図である。レンズホルダＬＨは中空角筒状であって像側は開放しているが、図１１に示すように物体側は閉じた壁ＷＬであって、ここに４つの開口ＡＰ１〜ＡＰ４を有し、また開口の間に像側に突出した当接部ＣＴ（図１３参照）を有する。開口ＡＰ１〜ＡＰ４は、レンズ部材ＩＭ３の凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４に対応して２列２行のマトリクス状に配置されている。レンズホルダＬＨ内に、レンズ部材ＩＭ３を挿入して位置決めと固定した後、レンズホルダＬＨの像側開放端に、凸レンズ部ＰＬに対応して２列２行のマトリクス状に撮像素子ＣＣＤを配置した底板ＢＳを取り付けることで、複眼撮像装置が形成される。ここで、光軸方向をＺ方向とし、光軸直交方向をＸ方向およびＹ方向とする。
次に、レンズ部材ＩＭ３を、レンズホルダＬＨに位置決めする方法について述べる。図１２は、Ｚ方向から見た、レンズ部材ＩＭ３の凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４（実線で示す）と、レンズホルダＬＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４（点線で示す）との位置関係を示す図である。図１２から明らかなように、縦横に隣接する凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４の光軸の間隔Δは一定である。一方、開口ＡＰ１〜ＡＰ４の内径Ｄは、凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４の外径ｄより大きくなっていて、開口ＡＰ１，ＡＰ４の中心は、凸レンズ部ＰＬ１、ＰＬ４の光軸と一致するが、開口ＡＰ２，ＡＰ３の中心は、凸レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光軸に対して、内側にシフトしている。
図１３は、図１２の構成をXIII-XIII線で切断して矢印方向に見た図である。内側にシフトした開口ＡＰ２，ＡＰ３の中心間距離Ｗ２は、凸レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光軸間距離Ｗ１より小さいので、光軸方向に沿ってレンズ部材ＩＭ３をレンズホルダＬＨに接近させてゆくと、図１３に示すように、凸レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光学面もしくは周辺面の外側（離れた側）が、開口ＡＰ２，ＡＰ３の縁部に２点Ｐ、Ｑで当接し、且つ平坦面ＦＰが当接部ＣＴに当接する。このとき、レンズ部材ＩＭ３とレンズホルダＬＨとの光軸方向の位置決めは、平坦面ＦＰと当接部ＣＴとの当接によってなされる。一方、光軸直交方向の位置決め、及びＺ軸回りの位置決めは、凸レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光学面もしくは周辺面と、開口ＡＰ２，ＡＰ３との当接によって行われる。このとき凸レンズ部ＰＬ１、ＰＬ４と、開口ＡＰ１，ＡＰ４とはそれぞれ当接しないので、位置決めを妨げることはない。これにより、レンズ部材ＩＭ３を、レンズホルダＬＨに精度良く位置決めすることができる。尚、開口に当接させるのは、光学面よりも周辺面の方が好ましい。
図１４は、開口形状の変形例を示す図である。図１４に示す開口ＡＰ２’は、大円と小円とを組み合わせたダルマ形状をなしており、開口ＡＰ２’の小円が凸レンズ部ＰＬ２に嵌合することにより、位置決めを実現するようになっている。開口の形状は、これに限らず、例えば任意の開口を形成するストレートの２辺を、凸レンズ部の光学面もしくは周辺面と当接させるようにしても良い。
図１５、図１６は、凸レンズ部と当接する開口の位置の変形例を示す図である。図１５の変形例では、凸レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光学面もしくは周辺面の内側（近接する側）が、開口ＡＰ２，ＡＰ３の縁部に２点Ｐ、Ｑで当接するものである。一方、図１６の変形例では、凸レンズ部ＰＬ１、ＰＬ２の光学面もしくは周辺面の外側のみが、開口ＡＰ１，ＡＰ２の縁部に２点Ｐ、Ｑで当接するものである。それ以外については、上述の実施の形態と同様である。
図１７は、別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３を示す斜視図である。本実施の形態では、レンズ部材ＩＭ３とレンズホルダＬＨとの光軸方向の位置決めは、上述したように、基準面である平坦面ＦＰと当接部ＣＴとの当接で行うと共に、金型で成形した４つの凸部ＩＭ１ｆの内、２つをリブの表面を基準面として、光軸直交方向及びＺ軸回りの位置決めに用いる。具体的には、レンズ部材ＩＭ３の１つのリブＩＭ１ｆの両側面ＳＰ１，ＳＰ２を基準面として、対向して形成されたレンズホルダＬＨ（図１１参照）の面に当接させる。又、１つのリブＩＭ１ｆと９０度離れたリブＩＭ１ｆ’の片側面ＳＰ３を基準面として、対向して形成されたレンズホルダＬＨの面に当接させる。これにより、光軸直交方向の位置決め、及びＺ軸回りの位置決めを行える。
又、図１８に示す変形例では、レンズ部材ＩＭ３とレンズホルダＬＨとの光軸方向の位置決めは、上述したように、基準面である平坦面ＦＰと当接部ＣＴとの当接で行うと共に、金型で成形した４つの凸部ＩＭ１ｆの内、いずれかのリブの片側面と、いずれかのレンズ部の表面を基準面として、光軸直交方向及びＺ軸回りの位置決めに用いる。具体的には、レンズ部材ＩＭ３の１つのリブの片側面（ここでは、ＳＰ１〜ＳＰ３のいずれか）を、対向して形成されたレンズホルダＬＨ（図１１参照）の面に当接させる。又、いずれかの凸レンズ部と開口（ここでは凸レンズ部ＰＬ４と開口ＡＰ４）との全周又は一部を当接させる。これにより、Ｚ軸回りの位置決め、及び光軸直交方向の位置決めを行える。
又、図１９に示す変形例では、レンズ部材ＩＭ３とレンズホルダＬＨとの光軸方向の位置決めは、上述したように、基準面である平坦面ＦＰと当接部ＣＴとの当接で行うと共に、金型で成形した４つの凸部ＩＭ１ｆの内、１つをリブの片側面と、金型で成形した凸レンズ部を囲う周囲面（ここでは内周面）ＰＰを基準面として、光軸直交方向及びＺ軸回りの位置決めに用いる。具体的には、レンズ部材ＩＭ３の１つのリブの片側面（ここでは、ＳＰ１〜ＳＰ３のいずれか）を、対向して形成されたレンズホルダＬＨ（図１１参照）の面に当接させる。又、周囲面ＰＰを、対向して形成されたレンズホルダＬＨ（図１１参照）の面に当接させる。これにより、Ｚ軸回りの位置決め、及び光軸直交方向の位置決めを行える。
又、図２０に示す変形例では、レンズ部材ＩＭ３とレンズホルダＬＨとの光軸方向の位置決めは、上述したように、基準面である平坦面ＦＰと当接部ＣＴとの当接で行うと共に、いずれかのレンズ部の表面と、金型で成形した凸レンズ部を囲う周囲面（ここでは内周面）ＰＰを基準面として、光軸直交方向及びＺ軸回りの位置決めに用いる。具体的には、いずれかの凸レンズ部と開口（ここでは凸レンズ部ＰＬ４と開口ＡＰ４）との全周又は一部を当接させる。又、周囲面ＰＰを、対向して形成されたレンズホルダＬＨ（図１１参照）の面に当接させる。これにより、Ｚ軸回りの位置決め、及び光軸直交方向の位置決めを行える。
又、図２１に示す変形例では、レンズ部材ＩＭ３とレンズホルダＬＨとの光軸方向の位置決めは、上述したように、基準面である平坦面ＦＰと当接部ＣＴとの当接で行うと共に、金型で成形した４つの凸部ＩＭ１ｆの内、いずれかのリブの片側面と、金型で成形した凸部ＩＭ１ｆの内側にて凸レンズ部を囲う段差面ＳＴを基準面として、光軸直交方向及びＺ軸回りの位置決めに用いる。段差面ＳＴは、その周囲より一段低くなるように、金型によって成形できる。具体的には、レンズ部材ＩＭ３の１つのリブの片側面（ここでは、ＳＰ１〜ＳＰ３のいずれか）と、対向して形成されたレンズホルダＬＨ（図１１参照）の面に当接させる。又、段差面ＳＴを基準面として、対向して形成されたレンズホルダＬＨ（図１１参照）の面に当接させる。これにより、Ｚ軸回りの位置決め、及び光軸直交方向の位置決めを行える。
又、図２２に示す変形例では、レンズ部材ＩＭ３とレンズホルダＬＨとの光軸方向の位置決めは、上述したように、基準面である平坦面ＦＰと当接部ＣＴとの当接で行うと共に、いずれかのレンズ部の表面と、金型で成形した凸部ＩＭ１ｆの内側にて凸レンズ部を囲う段差面ＳＴを基準面として、光軸直交方向及びＺ軸回りの位置決めに用いる。具体的には、いずれかの凸レンズ部と開口（ここでは凸レンズ部ＰＬ４と開口ＡＰ４）との全周又は一部を当接させる。又、段差面ＳＴを基準面として、対向して形成されたレンズホルダＬＨ（図１１参照）の面に当接させる。これにより、Ｚ軸回りの位置決め、及び光軸直交方向の位置決めを行える。尚、周囲面ＰＰや段差面ＳＴを基準面として用いる場合、その面が４５度等の精度の良い斜面の場合、光軸方向の位置決めに用いても良い。
以上の実施の形態では、レンズ部材を、２枚玉のレンズ部を有するものとしたが、１枚玉のレンズ部を有するものとしても良い。かかる場合、図８〜図１０に示す接合工程は不要となる。このようにレンズ部の表面、リブの表面、周囲面、段差面のいずれか１つ以上を基準面として組み合わせることで、高精度な位置決めを実現できる。
図２３は、別の実施の形態にかかる複眼撮像装置の分解図であって、像側から見た図である。本実施の形態では、上述の実施の形態と同様にレンズホルダＬＨに取り付けたレンズ部材ＩＭ３に、更に隔壁部材ＰＴを取り付けてなる。隔壁部材ＰＴは、板材を十字形に組み合わせてなる本体ＰＴ１と、本体ＰＴ１の物体側に接合した矩形薄板状の遮光部材ＳＨとからなる。ゴースト防止用の遮光部材ＳＨは、凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４に対応して開口ＳＨ１〜ＳＨ４を有する。本体ＰＴ１は、４象限それぞれに、撮像素子を物体側に形成した矩形板状の底板ＢＳ１〜ＢＳ４を光軸に直交するようにして接合している。また、撮像素子を個別に分けないで、単一の撮像素子としても良く、かかる場合には、単一の撮像素子から出力された画像信号に画像処理を施すことで、４つの画像に分けることができる。撮像素子との光軸方向の位置決めは、レンズホルダＬＨの底面を利用しても良いし、隔壁部材ＰＴの底面を利用しても良い。
本実施の形態は、図１３の態様と同様に、レンズ部材ＩＭ３の凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４のうち２つの光学面もしくは周辺面を基準面として、開口ＳＨ１〜ＳＨ４のうち２つと２点で当接させることによって、レンズ部材ＩＭ３と隔壁部材ＰＴとの光軸直交方向の位置決め、及びＺ軸回りの位置決めを行っている。よって、凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４と、遮光部材ＳＨの開口ＳＨ１〜ＳＨ４とが精度良く位置決めされ、また、隔壁部材ＰＴの本体ＰＴ１を介して、凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４と、底板ＢＳ１〜ＢＳ４すなわち撮像素子とが精度良く位置決めされるようになっている。それでも良いし、隔壁部材ＰＴと撮像素子との間はクリアランスを設けて、レンズホルダＬＨの底面（像側面）と撮像素子とで位置決めしても良い。尚、凸レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４の表面に限らず、リブＩＭ１ｆの表面、周囲面ＰＰ、段差面等を基準面としても良い。
図２４は、別な実施の形態にかかるレンズ部材の製造工程の一部を示す図である。図２４に示すように、レンズ部材ＩＭ３は、金型を用いて１枚の基板ＰＴ’上に多数のレンズ部ＰＬをマトリクス状に成形した後に、所定数（ここでは４つ）のレンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４を含むようにして、基板ＰＴ’を切り出すことにより形成される。レンズ部材ＩＭ３の取付や組込みなどは、上述したガラス製のレンズ部材と同様である。
〈第２実施形態〉
以下、本発明の第２実施形態を、図２５〜図４２を参照して説明する。
撮像レンズの製造について説明する。上述の図１〜図７と同様にして、第１ガラスレンズアレイＩＭ１、第２ガラスレンズアレイＩＭ２を形成することができる。次に、図８と同様にして、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。
次に、図２５に示すように、上述のようにして治具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、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２６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、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。この第３ガラスレンズアレイをレンズ部材と呼び、レンズ部材ＩＭ３内に形成された互いの同一形状の４つの物体側のレンズ部をＰＬ１’〜ＰＬ４’とし（図２７参照）、同一形状の４つの像側の凸形レンズ部をＰＬ１〜ＰＬ４とする（図２８参照）。また、凸形レンズ部をＰＬ１〜ＰＬ４の周囲における光軸直交面を基板ＢＢの平坦面ＦＰとする。凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４の光学面又は周辺面と、平坦面ＦＰとは、いずれも金型で精度良く形成されており、ここでは基準面を構成する。
次に、本実施形態の複眼ユニットを含む複眼撮像装置の組み付け方法について説明する。図２７は、物体側から見た複眼撮像装置の分解図である。レンズホルダＬＨは中空角筒状であって像側は開放しているが、図２７に示すように物体側は閉じた壁ＷＬであって、ここに４つの開口ＡＰ１’〜ＡＰ４’を有し、また開口の間に像側に突出した当接部（不図示）を有する。開口ＡＰ１’〜ＡＰ４’は、レンズ部材ＩＭ３のレンズ部ＰＬ１’〜ＰＬ４’に対応して２列２行のマトリクス状に配置されている。レンズホルダＬＨ内に、レンズ部材ＩＭ３を挿入して位置決めと固定した後、レンズホルダＬＨの像側開放端に、凸形レンズ部ＰＬに対応して２列２行のマトリクス状に撮像素子ＣＣＤを配置した底板ＢＳを取り付けることで、複眼撮像装置が形成される。ここで、光軸方向をＺ方向とし、光軸直交方向をＸ方向およびＹ方向とする。
図２８は、像側から見た複眼撮像装置の分解図であり、底板は省略している。図２８において、レンズホルダＬＨに取り付けたレンズ部材ＩＭ３に、更に遮光部材ＳＨを取り付けてなる。ゴースト防止用の遮光部材ＳＨは、凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４に対応して開口ＡＰ１〜ＡＰ４を有する。
次に、レンズ部材ＩＭ３に対して、遮光部材ＳＨを位置決めする方法について述べる。図２９は、Ｚ方向から見た、レンズ部材ＩＭ３の凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４（実線で示す）と、遮光部材ＳＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４（点線で示す）との位置関係を示す図である。図２９から明らかなように、縦横に隣接する凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４の光軸の間隔Δは一定である。一方、開口ＡＰ１〜ＡＰ４の内径Ｄは、凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４の外径ｄより大きくなっていて、開口ＡＰ１，ＡＰ４の中心は、凸形レンズ部ＰＬ１、ＰＬ４の光軸と一致するが、開口ＡＰ２，ＡＰ３の中心は、凸形レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光軸に対して、内側にシフトしている。
図３０は、図２９の構成をXXX-XXX線で切断して矢印方向に見た図である。遮光部材ＳＨの開口ＡＰ２，ＡＰ３は、レンズ部材ＩＭ３から離れるに連れて縮径するテーパ面Ｔ２，Ｔ３をそれぞれ内周に形成している。内側にシフトした開口ＡＰ２，ＡＰ３の中心間距離Ｗ２は、凸形レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光軸間距離Ｗ１より小さいので、光軸方向に沿ってレンズ部材ＩＭ３を遮光部材ＳＨに接近させてゆくと、図３０に示すように、遮光部材ＳＨの面がレンズ部材ＩＭ３の平坦面ＦＰに当接するが、このとき凸形レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光学面もしくは周辺面の外側（離れた側）が、開口ＡＰ２，ＡＰ３のテーパ面Ｔ２，Ｔ３に２点Ｐ、Ｑで当接して、レンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨとの、光軸直交方向の位置決め、及びＺ軸回りの位置決めがなされる。これにより、開口ＡＰ２，ＡＰ３の下縁が、平坦面ＦＰと凸形レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３との境界に当接しないようにできる。しかし、凸形レンズ部ＰＬ１、ＰＬ４と、開口ＡＰ１，ＡＰ４とはそれぞれ当接しないので、位置決めを妨げることはない。以上により、レンズ部材ＩＭ３に対して遮光部材ＳＨを精度良く位置決めすることができるので、かかる状態で接着剤等で固定されることとなる。尚、開口に当接させるのは、光学面よりも周辺面の方が好ましい。
図４２は、別の実施の形態にかかる図３０と同様の断面図である。本実施の形態では、金型により成形されてなり光軸に対して４５度で傾斜する周囲面ＰＰを基準面として、遮光部材ＳＨの周縁ＴＰ（対応して４５度で傾いていると好ましい）に当接させて、光軸方向及び光軸直交方向の位置決めを行っている。更に、凸形レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光学面もしくは周辺面の外側（離れた側）が、開口ＡＰ２，ＡＰ３（本実施例では円筒内周面）に２点Ｐ、Ｑで当接して、レンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨとのＺ軸回りの位置決めがなされる。尚、周囲面ＰＰとレンズ部との間に、同様の段差面（不図示）を設けて、遮光部材ＳＨの周縁ＴＰを当接させても良い。
図３１は、開口形状の変形例を示す図である。図３１に示す開口ＡＰ２０は、大円と小円とを組み合わせたダルマ形状をなしており、開口ＡＰ２０の小円が凸形レンズ部ＰＬ２に嵌合することにより、位置決めを実現するようになっている。開口の形状は、これに限らず、例えば任意の開口を形成するストレートの２辺を、凸形レンズ部の光学面もしくは周辺面と当接させるようにしても良い。
図３２、図３３は、凸形レンズ部と当接する開口の位置の変形例を示す図である。図３２の変形例では、凸形レンズ部ＰＬ２、ＰＬ３の光学面もしくは周辺面の内側（近接する側）が、開口ＡＰ２，ＡＰ３の縁部に２点Ｐ、Ｑで当接するものである。一方、図３３の変形例では、凸形レンズ部ＰＬ１、ＰＬ２の光学面もしくは周辺面の外側のみが、開口ＡＰ１，ＡＰ２の縁部に２点Ｐ、Ｑで当接するものである。それ以外については、上述の実施の形態と同様である。
図３４は、別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨの分解図である。本実施の形態では、金型で成形した４つの凸部ＩＭ１ｆの内、２つ以上をリブとして基準面に用いる。具体的には、レンズ部材ＩＭ３の９０度離れた２つのリブＩＭ１ｆの内周面ＳＰ１’，ＳＰ２’を基準面として、遮光部材ＳＨの交差する２辺の縁部ＥＤ１，ＥＤ２を当接させる。これにより、レンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨとの光軸直交方向の位置決め、及びＺ軸回りの位置決めを行える。又、レンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨとの光軸方向の位置決めは、レンズ部材ＩＭ３の平坦面ＦＰに遮光部材ＳＨを密着させることで行える。尚、４つのリブＩＭ１ｆの内周面に、遮光部材ＳＨの４辺を当接させても良い。
図３５は、別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨとの分解図である。本実施の形態では、上述の製造工程により形成された第１レンズ部材ＩＭ１と第２レンズ部材ＩＭ２との間に、遮光部材ＳＨを一体的に配置するものであり、これは図２５，１０の工程中に行える。本実施の形態では、遮光部材ＳＨは円板状であって、レンズ部材ＩＭ１の凸形レンズ部ＰＬ１’〜ＰＬ４’の周囲には、金型で形成された段差面ＳＴ（例えば光軸に対して４５度傾いたテーパー面）が形成されており、凸形レンズ部ＰＬ１’〜ＰＬ４’の周囲は一段低くなって平坦面ＦＰを形成している。
図３６は、組み付けた状態におけるレンズ部材ＩＭ１と遮光部材ＳＨの断面図である。図３６に示すように、組み付けた状態では、遮光部材ＳＨの２つの開口ＡＰ２（一方のみ図示）が、対応する凸形レンズ部ＰＬ２’（一方のみ図示）の光学面もしくは周辺面に２点Ｑ（一方のみ図示）で当接することにより、光軸直交方向の位置決めと、Ｚ軸回りの位置決めを行っている。一方、第１レンズ部材ＩＭ１に対して、第２レンズ部材ＩＭ２を点線の位置まで接近させて対向面同士を密着させることで、遮光部材ＳＨは平坦面ＦＰに当接した状態で両側から挟持されて光軸方向に位置決めできる。尚、レンズ部材ＩＭ１と遮光部材ＳＨの位置決めは、段差面ＳＴを基準面として遮光部材ＳＨの外周を当接させて行っても良い。第１レンズ部材ＩＭ１の代わりに、第２レンズ部材ＩＭ２に同様の態様で遮光部材ＳＨを取り付けることもできる。
次に、遮光部材ＳＨを設けるレンズ部が凹形レンズ部である場合について説明する。図３７は、別の実施の形態にかかるレンズ部材ＩＭ３と遮光部材ＳＨとの分解図である。本実施の形態においては、図３５の実施の形態に対して、第１レンズ部材ＩＭ１には、４つの凹形レンズ部ＰＬ１’〜ＰＬ４’が形成されているが、各凹形レンズ部ＰＬ１’〜ＰＬ４’の周囲が盛り上がって突起部としての環状部ＣＬ１〜ＣＬ４を形成している。
図３８は、組み付けた状態におけるレンズ部材ＩＭ１と遮光部材ＳＨの断面図である。図３８に示すように、組み付けた状態では、遮光部材ＳＨの２つの開口ＡＰ２（一方のみ図示）が、これに対応して遮光部材側が凹状に窪んだ凹形レンズ部ＰＬ２’（一方のみ図示）の周辺の環状部ＣＬ２の周囲に２点Ｑ（一方のみ図示）で当接することにより、光軸直交方向の位置決めと、Ｚ軸回りの位置決めを行っている。上述の実施の形態と同様に、第１レンズ部材ＩＭ１と第２レンズ部材ＩＭ２とを密着させることで、遮光部材ＳＨは平坦面ＦＰに当接した状態で両側から挟持されて光軸方向に位置決めできる。尚、環状部は、遮光部材の開口を当接させる２つレンズ部のみの周囲に設ければ足りる。
図３９は、別の実施の形態の分解断面図であり、図４０は、遮光部材の開口近傍の断面図である。本実施の形態は、上述したようにレンズ部の周囲に環状部を設けたくない場合に好適である。遮光部材ＳＨを金属板から形成し、２つの開口ＡＰ３（一方のみ図示）の周囲を、対応する凹形レンズ部ＰＬ３’側に倒れるようにプレスで折り曲げて突起部としてのテーパ部ＢＤ３とする。また遮光部材ＳＨを成形で作り、その際に突起部を同時に成形してもよい。また突起部を別個に作り貼りあわせてもよい。本実施の形態では、組み付けた状態で、遮光部材ＳＨの２つのテーパ部ＢＤ３（一方のみ図示）が、対応する凹形レンズ部ＰＬ３’の窪んだ光学面もしくは周辺面に２点Ｑ（一方のみ図示）で当接することにより、光軸直交方向の位置決めと、Ｚ軸回りの位置決めを行うことができる。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
以上の実施の形態では、レンズ部材を、２枚玉のレンズ部を有するものとしたが、１枚玉のレンズ部を有するものとしても良い。かかる場合、図８，図２５，図２６に示す接合工程は不要となる。このようにレンズ部の表面、リブの表面、周囲面、段差面のいずれか１つ以上を基準面として組み合わせることで、高精度な位置決めを実現できる。
図４１は、別の実施の形態にかかる複眼撮像装置の分解図であって、像側から見た図である。本実施の形態では、上述の実施の形態と同様にレンズホルダＬＨに取り付けたレンズ部材ＩＭ３に、更に隔壁部材ＰＴを取り付けてなる。隔壁部材ＰＴは、板材を十字形に組み合わせてなる本体ＰＴ１と、本体ＰＴ１の物体側に接合した矩形薄板状の遮光部材ＳＨとからなる。ゴースト防止用の遮光部材ＳＨは、凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４に対応して開口ＡＰ１〜ＡＰ４を有する。本体ＰＴ１は、４象限それぞれに、撮像素子を物体側に形成した矩形板状の底板ＢＳ１〜ＢＳ４を光軸に直交するようにして接合している。また、撮像素子を個別に分けないで、単一の撮像素子としても良く、かかる場合には、単一の撮像素子から出力された画像信号に画像処理を施すことで、４つの画像に分けることができる。撮像素子との光軸方向の位置決めは、レンズホルダＬＨの底面を利用しても良いし、隔壁部材ＰＴの底面を利用しても良い。
本実施の形態は、図３０の態様と同様に、レンズ部材ＩＭ３の凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４のうち２つの光学面もしくは周辺面を基準面として、開口ＡＰ１〜ＡＰ４のうち２つと２点で当接させることによって、レンズ部材ＩＭ３と隔壁部材ＰＴとの光軸直交方向の位置決め、及びＺ軸回りの位置決めを行っている。よって、凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４と、遮光部材ＳＨの開口ＡＰ１〜ＡＰ４とが精度良く位置決めされ、また、隔壁部材ＰＴの本体ＰＴ１を介して、凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４と、底板ＢＳ１〜ＢＳ４すなわち撮像素子とが精度良く位置決めされるようになっている。それでも良いし、隔壁部材ＰＴと撮像素子との間はクリアランスを設けて、レンズホルダＬＨの底面（像側面）と撮像素子とで位置決めしても良い。尚、凸形レンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４の表面に限らず、リブＩＭ１ｆの表面、周囲面ＰＰ、段差面等を基準面としても良い。
また、本実施形態のレンズ部材ＩＭ３は、図２４と同様にして、金型を用いて１枚の基板ＰＴ’上に多数のレンズ部ＰＬをマトリクス状に成形した後に、所定数（ここでは４つ）のレンズ部ＰＬ１〜ＰＬ４を含むようにして、基板ＰＴ’を切り出すことにより形成される。レンズ部材ＩＭ３の取付や組込みなどは、上述したガラス製のレンズ部材と同様である。
本発明は、明細書に記載の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施形態や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。
１１ コア支持部材
１２ 上金型
１２ａ 開口
１２ｂ 下面
１３ コア
１３ａ 転写面
２１ コア支持部材
２２ 下金型
２２ａ 開口
２２ｂ 上面
２２ｅ 溝
２２ｇ テーパ部
２３ コア
２３ａ 転写面
ＡＰ１〜ＡＰ４ 開口
ＢＳ 底板
ＣＣＤ 撮像素子
ＣＴ 当接部
ＦＰ 平坦面
ＩＭ１ ガラスレンズアレイ
ＩＭ１ｆ，ＩＭ１ｆ’ リブ
ＩＭ２ ガラスレンズアレイ
ＩＭ３ ガラスレンズアレイ（レンズ部材）
ＪＺ 治具
ＪＺｘ 基準保持面
ＪＺｙ 基準保持面
ＬＨ レンズホルダ
ＮＺ 白金ノズル
ＰＬ１〜ＰＬ４ 凸レンズ部
ＰＰ 周囲面
ＳＰ１，ＳＰ２ 両側面
ＳＰ３ 片側面
ＳＰｘ バネ
ＳＰｙ バネ
ＳＴ 段差面
ＣＬ１〜ＣＬ４ 環状部
ＥＤ１，ＥＤ２ 縁部
ＰＬ１’〜ＰＬ４’ 凸形レンズ部又は凹形レンズ部
ＳＰ１’，ＳＰ２’ 内周面

Claims (28)

  1. 金型により成形され、複数個のレンズ部を所定の位置関係で形成したレンズ部材と、
    前記レンズ部に応じた開口を複数個備えたレンズホルダと、を有し、
    前記金型により成形された複数個のレンズ部を含むレンズ部材表面を、前記レンズ部材と前記レンズホルダとの光軸方向相対位置と、光軸直交方向相対位置と、回転方向相対位置と、の少なくとも１つを規定する前記レンズ部材の基準面とすることを特徴とする複眼ユニット。
  2. 前記複数個のレンズ部の内、２つの凸レンズ部の曲面を前記基準面とすることを特徴とする請求項１に記載の複眼ユニット。
  3. 前記２つの凸レンズ部は、その光学面の互いに離れた側もしくは周囲面の互いに離れた側を前記基準面として、前記レンズホルダの開口に当接させることを特徴とする請求項２に記載の複眼ユニット。
  4. 前記２つの凸レンズ部は、その光学面の互いに近接した側をもしくは周辺面の互いに近接した側を前記基準面として、前記レンズホルダの開口に当接させることを特徴とする請求項２に記載の複眼ユニット。
  5. 前記２つの凸レンズ部以外のレンズ部は、その光学面もしくは周辺面を、前記レンズホルダの開口に当接させないことを特徴とする請求項３又は４に記載の複眼ユニット。
  6. 前記２つの凸レンズ部は、前記複数個のレンズ部の内、光軸が最も離れているレンズ部であることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の複眼ユニット。
  7. 前記レンズ部材は、金型によって成形された前記レンズ部材表面に１つ以上のリブを有し、
    前記リブの表面を前記基準面として、前記レンズホルダの一部に当接させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の複眼ユニット。
  8. 前記レンズ部材は、金型によって成形された、前記複数個のレンズ部を囲う周囲面を有し、
    前記周囲面を前記基準面として、前記レンズホルダの一部に当接させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の複眼ユニット。
  9. 前記レンズ部材は、金型によって成形され、前記レンズ部材表
    面であって前記複数個のレンズ部の周囲に形成された段差面を有し、
    前記段差面を前記基準面として、前記レンズホルダの一部に当接させることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の複眼ユニット。
  10. 前記レンズ部材を成形する金型は、成形時に前記レンズ部材の外周を規制せず、前記レンズ部材はガラスであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の複眼ユニット。
  11. 前記レンズ部材は基板を有し、少なくとも基板の一方の面にレンズ部を形成した事を特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の複眼ユニット。
  12. 前記レンズ部材は、１枚の基板上に多数のレンズ部を形成した後に、所定数のレンズ部を含むようにして前記基板を切り出して得られたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の複眼ユニット。
  13. 前記金型により成形された面を、前記レンズ部に隣接して配置される遮光部材の位置決めを行う基準面としたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の複眼ユニット。
  14. 前記金型により成形された面を、撮像素子の位置決めを行う基準面としたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の複眼ユニット。
  15. 金型により成形され、複数個のレンズ部を所定の位置関係で形成したレンズ部材と、
    前記レンズ部に応じた開口を複数個備えた遮光部材と、を有し、
    前記金型により成形された複数個のレンズ部を含むレンズ部材表面を、前記レンズ部材と前記遮光部材との光軸方向相対位置と、光軸直交方向相対位置と、回転方向相対位置と、の少なくとも１つを規定する前記レンズ部材の基準面とすることを特徴とする複眼ユニット。
  16. 前記複数個のレンズ部の内、２つの凸形レンズ部の曲面を前記基準面とすることを特徴とする請求項１５に記載の複眼ユニット。
  17. 前記２つの凸形レンズ部は、その光学面の互いに離れた側もしくは周囲面の互いに離れた側を前記基準面として、前記遮光部材の開口に当接させることを特徴とする請求項１６に記載の複眼ユニット。
  18. 前記２つの凸形レンズ部は、その光学面の互いに離れた側もしくは周辺面の互いに近接した側を前記基準面として、前記遮光部材の開口に当接させることを特徴とする請求項１６に記載の複眼ユニット。
  19. 前記２つの凸形レンズ部以外のレンズ部は、その光学面もしくは周辺面を、前記遮光部材の開口に当接させないことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の複眼ユニット。
  20. 前記２つの凸形レンズ部は、前記複数個のレンズ部の内、光軸が最も離れているレンズ部であることを特徴とする請求項１６〜１９のいずれかに記載の複眼ユニット。
  21. 前記複数個のレンズ部の内、２つの凹形レンズ部の曲面を前記基準面とし、前記遮光部材の開口の少なくとも一部に突起部を有し、その突起部を前記基準面に当接させることを特徴とする請求項１５に記載の複眼ユニット。
  22. 前記レンズ部の外側に金型により形成された前記レンズ部材表面に段差面を設けて、前記基準面とすることを特徴とする請求項１５に記載の複眼ユニット。
  23. 前記レンズ部の外側に金型により形成された前記レンズ部材表面に突起を設けて、前記突起の側面を前記基準面とすることを特徴とする請求項１５に記載の複眼ユニット。
  24. 前記レンズ部材は、金型によって成形された前記レンズ部材表面にリブを有し、前記リブの表面を前記基準面として、前記遮光部材の一部に当接させることを特徴とする請求項１５〜２３のいずれかに記載の複眼ユニット。
  25. 前記遮光部材は、複数の前記レンズ部材の間に配置されていることを特徴とする請求項１５〜２４のいずれかに記載の複眼ユニット。
  26. 前記レンズ部材を成形する金型は、前記レンズ部材の周囲を規制せず、前記レンズ部材はガラスであることを特徴とする請求項１５〜２５のいずれかに記載の複眼ユニット。
  27. 前記金型により成形された面を、撮像素子の位置決めを行う基準面としたことを特徴とする請求項１５〜２６のいずれかに記載の複眼ユニット。
  28. 前記レンズ部材は基板を有し、少なくとも基板の一方の面にレンズ部を形成した事を特徴とする請求項１〜２７のいずれかに記載の複眼ユニット。
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