WO2015141264A1 - 光学レンズ、レンズユニット、撮像モジュール、電子機器、射出成形型及び射出成形方法 - Google Patents

光学レンズ、レンズユニット、撮像モジュール、電子機器、射出成形型及び射出成形方法 Download PDF

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WO2015141264A1
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optical lens
flange
lens
mold
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英周 井藤
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富士フイルム株式会社
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    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses

Definitions

  • the optical functional part of the optical lens is a part that transmits light when incorporated in an imaging module or the like and exhibits optical characteristics as a lens. Accordingly, the optical functional part of the optical lens is required to be molded with particularly high accuracy in order to guarantee the optical characteristics as a lens.
  • Another aspect of the present invention relates to an electronic device including the above imaging module.
  • the convex portion of the injection mold suppresses the flow of the resin in the flange molding portion, so that the inflow of the resin to the optical molding portion of the injection molding die is promoted.
  • the injection mold according to this aspect controls the “flow state of the resin flowing into the optical molding portion” and the “flow state of the resin flowing into the flange molding portion” to mold the optical lens.
  • An optical function part having characteristics can be made with high accuracy.
  • FIG. 5 is a plan view of the back surface of the optical lens used in Examples 1 to 3 when viewed from the optical axis direction. It is the side view which looked at the optical lens shown in FIG. 10 from the direction of the arrow U shown in FIG.
  • Example 3 is a table showing the relationship between the conditions and quality evaluation of optical lenses (sample Nos. 1 to 7) considered in Example 1.
  • 6 is a table showing conditions for optical lenses (samples Nos. 8 to 12) considered in Example 2.
  • FIG. 7 is a table showing the conditions of the optical lens 10 (Sample Nos. 13 to 17) considered in Example 3.
  • the ratio between the area of the concave portion of the optical lens and the area of the flange portion of the optical lens is taken as the horizontal axis, and the ratio of “the thickness of the flange portion at the position where the concave portion is provided” and “the thickness of the thinnest portion”
  • the “weld line expression state” is shown on the vertical axis.
  • FIG. 19 is an external perspective view of the imaging module illustrated in FIG. 18 with a lens unit omitted.
  • FIG. 20 is a cross-sectional perspective view of the imaging module taken along section line 20-20 in FIG. It is a figure which shows the external appearance of the smart phone by which an imaging module is mounted. It is a functional block diagram which shows the structural example of the smart phone shown in FIG. It is the top view which looked at the back surface of the optical lens made with the conventional shaping
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of the optical lens taken along section line 24-24 in FIG.
  • FIG.23 and FIG.24 It is sectional drawing which shows an example of the conventional injection molding die used in order to shape
  • the flange portion 14 has a cut portion 42 on the side surface where the gate portion 16 (see FIG. 4) is cut, and a plurality of (three in this example) concave portions 40a, 40b, and 40c (hereinafter, these concave portions 40a are formed on the back surface. , 40b, 40c are collectively referred to as “recess 40”.
  • the recesses 40a, 40b, and 40c in this example all have the same shape, but may have different shapes.
  • a resin is supplied to an injection mold 20 to be described later through a sprue, a runner, and a gate to mold the optical lens 10, and a sprue portion made of resin in the sprue, a runner portion made of resin in the runner
  • the optical lens 10 is molded in a state where the gate portion 16 composed of the resin 34 and the resin in the gate is integrally added.
  • the gate portion 16 composed of the resin 34 and the resin in the gate is integrally added.
  • FIG. 4 only the optical lens 10, the gate portion 16, and the runner portion 34 are illustrated, and the illustration of the sprue portion is omitted.
  • the cutting portion 42 is formed on the flange portion 14 of the optical lens 10.
  • a part of the first region 44 is provided as shown in FIG. 5A. In this case, the entire cut portion of the flange portion 14 corresponds to the “cut portion 42”.
  • the resin that is injected from the gate 26 into the resin inflow space 28 to form the optical lens 10 is preferably a thermoplastic resin, but is not particularly limited.
  • the resin constituting the optical lens 10 for example, COC (Cyclo Olefin Polymer), COP (Cyclo Olefin Polymer), acrylic, polycarbonate, and the like can be used.
  • Commercial Apel (registered trademark) 5514ML (Mitsui Chemicals, Inc. , Inc.)) is preferably used.
  • At least one flange molding part 24 of the first mold 21 and the second mold 22 has a convex part 50 that molds the concave part 40 (see FIG. 1) of the optical lens 10, and in this example, it moves during molding.
  • a convex portion 50 is provided on the flange forming portion 24 of the second mold 22 that is possible.
  • the gate 26 is connected to the flange molding portion 24.
  • the two lines L4 and L5 that connect both ends 27a and 27b of the portion to be formed and the position O corresponding to the center of the optical axis of the optical lens 10 in the optical molding portion 23 and the gate 26 in the flange molding portion 24 are connected.
  • the thinnest portion (thinnest portion molding portion) 29 in a region 54 (hereinafter referred to as “second region”) 54 surrounded by one line L6 connecting both ends 27a and 27b of the portion to be formed is the optical molding portion 23.
  • the thinnest portion 18 of the optical lens 10 is formed.
  • the second region 54 is a space where the resin directly flows into the resin inflow space 28 from the gate 26, the second region 54 that is as large as possible is secured from the viewpoint of ensuring a smooth inflow of resin from the gate 26. It is preferable. Therefore, by providing the convex portion 50 outside the second region 54 as in the present embodiment, the convex portion 50 is prevented from obstructing the inflow of resin from the gate 26, and smoothly enters the resin inflow space 28 from the gate 26. Resin can be supplied.
  • the inclination angle ⁇ formed by the inner peripheral surface 46 of the concave portion 40 and the outer peripheral surface of the convex portion 50 with respect to the direction W perpendicular to the flange surface 30 satisfies 0 ⁇ ⁇ 15 ° from the viewpoint of ensuring good releasability. It is preferable.
  • FIG. 9 shows the resin inflow space 28 formed between the first mold 21 and the second mold 22 shown in FIGS. 6 to 8 in the direction of the arrow “Z” in FIG. It is a top view seen from the (optical axis direction) and shows an example of the flow position of resin with time.
  • “P1” to “P9” indicate the position of the resin that has flowed from the gate 26 into the resin inflow space 28 with time
  • “P1” indicates the position of the resin after the first time has elapsed from the start of the resin inflow.
  • the boundary position is indicated
  • “P2” indicates the boundary position of the resin after the second time (first time ⁇ second time) has elapsed from the start of the inflow of the resin.
  • “P3” to “P9” indicate the boundary positions of the resin with respect to the time from the start of the inflow of the resin.
  • the resin poured into the resin inflow space 28 from the gate 26 does not “spread along only the flange molding portion 24 (see FIG. 26)”. That is, the boundary position of the resin flowing through the resin inflow space 28 is gradually separated from the gate 26 with the passage of time in both the optical molding portion 23 and the flange molding portion 24, and after the resin has spread and filled the optical molding portion 23. The resin spreads over the flange molding portion 24 located on the opposite side of the gate 26.
  • the optical lens 10 (especially the optical function portion 12) has a weld line or the like. It is possible to effectively prevent the occurrence of defects.
  • the inventors of the present invention actually tested the optical lens 10 and the injection mold 20 described above, and confirmed various characteristics. Specific examples relating to the molding of the optical lens 10 using the injection mold 20 will be described below.
  • the diameter D1 of the optical lens 10 is 5.3 mm
  • the diameter D2 of the optical function portion 12 is 3 mm
  • the thickness B of the flange portion 14 in the optical axis direction is 0.50 mm.
  • a part of the flange portion 14 provided with the gate portion 16 is notched, the opening width W1 of the gate portion 16 is 0.6 mm, and the opening length of the gate portion 16 in the optical axis direction is 0.5 mm.
  • the distance K between the portion of the flange portion 14 to which the gate portion 16 is connected and the optical function portion 12 is 0.95 mm.
  • the cutting portion 42 is formed at a “portion of the flange portion 14 to which the gate portion 16 is connected” that is a boundary portion between the flange portion 14 and the gate portion 16.
  • the second recess 40b and the third recess 40c provided across the first recess 40a are provided at equal intervals from the first recess 40a with respect to the circumferential direction V of the flange portion 14, and the first recess
  • the central angle H2 formed by two straight lines connecting the end of 40a and the end of the second recess 40b to the optical axis center O is equal to the end of the first recess 40a and the third recess 40c. It is equal to a central angle H2 formed by two straight lines connecting each of the end portions and the optical axis center O.
  • the central angle formed by two straight lines connecting the end portion of the second recess 40b on the gate portion 16 side and the end portion of the third recess 40c on the gate portion 16 side and the optical axis center O is denoted by “H1”. Therefore, this symbol “H1” indicates two end portions of the concave portion 40 (second in the example shown in FIG. 10) that are disposed at positions sandwiching the center point of the cutting portion 42 when viewed from the optical axis direction of the optical lens 10.
  • the projection area obtained by projecting the entire optical lens 10 in the optical axis direction is 21.7777 mm 2
  • the projection area obtained by projecting the optical function unit 12 in the optical axis direction of the optical lens 10 is 7.056 mm. 2
  • the projection area obtained by projecting the flange portion 14 of the optical lens 10 in the optical axis direction was 14.72 mm 2 .
  • Apel registered trademark 5514ML (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) is used as a resin constituting the optical lens 10, and from the gate 26 to the injection mold 20 (resin inflow space 28).
  • the temperature of this resin at the time of inflow was set to “270 ° C.”.
  • the speed of the resin flowing from the gate 26 into the injection mold 20 (resin inflow space 28) is “20 mm / sec”, and the temperatures of the first mold 21 and the second mold 22 constituting the injection mold 20 are the whole. The temperature was kept at “110 ° C.”.
  • FIG. 12 is a table showing the relationship between the conditions and the quality evaluation of the optical lens 10 (sample Nos. 1 to 7) studied in Example 1.
  • the unit of the numerical value of each item represented by “T1”, “B”, “C”, and “BC” in FIG. 12 is “millimeter (mm)”.
  • Each optical lens 10 (sample Nos. 1 to 7) molded in Example 1 has the thickness “T1” of the thinnest portion 18 and the optical axis direction Z of the flange portion 14 at a position where the concave portion 40 is not provided.
  • the thickness “B” and the depth “C” of the recess 40 in the optical axis direction Z were the values shown in FIG.
  • Example Nos. 1 to 7 Each optical lens 10 (sample Nos. 1 to 7) molded in Example 1 is evaluated for the optical characteristics indicated by the optical function unit 12 of the optical lens 10 (“Quality Evaluation” in FIG. 12). ”Column).
  • Example 1 As shown in FIG. 1, as shown in FIG. for the optical lenses 10 of 1 to 5, the optical characteristics of the optical lens 10 were good (see “good” display in the “quality evaluation” column of FIG. 12).
  • Sample No. The optical lens 10 of Sample No. Although the optical characteristics were inferior to those of the optical lenses 10 of 1 to 5, the optical characteristics showed no problem in practical use (see the “normal” display in the “quality evaluation” column of FIG. 12).
  • the optical characteristics are inferior to those of the optical lenses 10 of 1 to 6, and in consideration of the actual use in an optical device such as an imaging module, attention should be paid regarding the optical characteristics (see “Quality” in FIG. 12). (See “bad” in the “Evaluation” column).
  • the ratio “T2 / T1” between the “thickness T2 of the flange portion 14 at the position where the recess 40 is provided” and the “thickness T1 of the thinnest portion 18” is “ It is preferably in the range of 0.4 or more and 1.2 or less (see Sample Nos. 1 to 5), and next in the range of “greater than 1.2 and 1.4 or less” (sample No. 6).
  • the inventor preferably found that the thickness T2 of the flange portion 14 in the recess 40 is 1.4 times or less the thickness T1 of the thinnest portion 18, and It came to the knowledge that it is more preferable that it is 1.2 times or less of thickness (T1).
  • Example 2 the limit value in consideration of practical use was considered for the ratio between the area of the concave portion 40 and the area of the flange portion 14 of the optical lens 10.
  • the numerical values in the columns indicated by “H1”, “H2”, and “H3” in FIG. 13 indicate specific central angles (°) of “H1”, “H2”, and “H3” shown in FIG.
  • “Flange area S1 (cm 2 )” in FIG. 13 is a flange when it is assumed that the concave portion 40 is not provided on the surface of the flange portion 14 where the concave portion 40 is provided (the back surface in the optical lens 10 in FIG. 10).
  • the area of the part 14 is shown. That is, the projected area obtained by projecting the flange portion 14 including the recess 40 in the optical axis direction corresponds to “flange area S1 (cm 2 )” in FIG.
  • the “concave 1 area (cm 2 )”, “concave 2 area (cm 2 )” and “concave 3 area (cm 2 )” in FIG. 13 are the surfaces of the flange portion 14 on which the concave portions 40 a, 40 b and 40 c are provided ( 10 shows the area occupied by each of the recesses 40a, 40b, and 40c in the optical lens 10 of FIG. That is, the “concave 1 area (cm 2 )” in FIG. 13 corresponds to a projected area obtained by projecting the first concave portion 40a in the optical axis direction, and the “concave 2 area (cm 2 )” is the second concave portion.
  • Total concave area S2 (cm 2 )” in FIG. 13 is an area occupied by the concave portions 40a, 40b, and 40c on the surface of the flange portion 14 where the concave portions 40a, 40b, and 40c are provided (the back surface in the optical lens 10 in FIG. 10). Indicates the total. “Total concave area / flange area” in FIG.
  • FIG. 13 shows the conditions of the optical lens 10 (sample Nos. 8 to 12) that can be used practically without any particular problem. “The ratio of the area of the concave portion 40 of the optical lens 10 to the area of the flange portion 14 (see the column“ total concave area / flange area ”in FIG. 12 (numerical value “0.66” in FIG. 13) ”(strictly, it is larger than“ 0.6 ”as shown in FIGS. 14A to 16 to be described later). It was confirmed that caution was required regarding use.
  • the present inventor stated that “the total area occupied by the recesses 40 in the surface of the flange portion 14 where the recesses 40 are provided” is “the recesses in the surface of the flange portion 14 where the recesses 40 are provided. It was found that 65.7% or less of the “area of the flange portion 14 when it is assumed that 40 is not provided” is preferable.
  • FIG. 14A is a table showing the conditions of the optical lens 10 (sample Nos. 13 to 17) studied in Example 3. Each item in FIG. 14A indicates a numerical value of a condition having the same contents as each item in FIG.
  • the above-mentioned “total concave area / flange area” (horizontal axis) is “0.3”, “0.4”, “0.45”, “0.5”, and “0.6”.
  • the “weld line expression state” when the ratio “T2 / T1” (vertical axis) is “0.6”, “1.0”, and “1.4” is shown.
  • “no weld” is displayed when no weld line is visually found in the molded optical lens 10.
  • the indication “within tolerance” indicates a case where a weld line is found in the molded optical lens 10 but the found weld line is so slight that it does not cause a problem in practice.
  • the indication “out of tolerance” indicates that a weld line is found in the molded optical lens 10 and the found weld line requires practical attention.
  • 15B shows the ratio of the area of the concave portion 40 of the optical lens 10 to the area of the flange portion 14 when the “weld line expression state” shown in FIG. 14B is “no weld line”. 15) and the ratio of the thickness T2 of the flange portion 14 and the thickness T1 of the thinnest portion 18 at the position where the recess 40 is provided (see “total area / flange area (S2 / S1)”). It is a table
  • FIG. 16 is a graph plotting conditions when the “weld line expression state” shown in FIG. 15 is “no weld line”.
  • the horizontal axis of FIG. 16 indicates “ratio of the area of the concave portion 40 of the optical lens 10 and the area of the flange portion 14 (see the display of“ S2 / S1 ”in FIG. 16)”, and the vertical axis indicates “the concave portion 40 is provided.
  • the ratio between the thickness T2 of the flange portion 14 and the thickness T1 of the thinnest portion 18 see the display of “T2 / T1” in FIG. 16) ”.
  • the “flow state of the resin flowing into the optical molding portion 23” and the “flow state of the resin flowing into the flange molding portion 24” can be appropriately controlled. It was confirmed that the molding accuracy of the optical lens 10 deteriorated.
  • the ratio (“T2 / T1”) between the thickness T2 of the flange portion 14 and the thickness T1 of the thinnest portion 18 at the position where the recess 40 is provided is smaller than “0.6”, the optical lens 10 (particularly the flange portion 14) is difficult to secure sufficient strength, and the “thickness T2 of the flange portion 14 at the position where the recess 40 is provided” becomes too thin. It was confirmed that it was difficult to sufficiently fill the resin.
  • the thinnest part 18 in the first region 44 surrounded by the two lines L1 and L2 connecting the two ends L1 and L2 and the one line L3 connecting the two end portions 42a and 42b of the cutting portion 42 exists in the optical function section 12, and
  • the concave portion 40 of the portion 14 is provided outside the first region 44.
  • the optical lens 10 (in particular, the optical function unit 12) that is controlled and has desired optical characteristics can be made with high accuracy.
  • optical lens 10 and the injection mold 20 are not limited to the above examples, and various modifications may be added.
  • FIGS. 17A to 17D are diagrams showing modifications of the optical lens 10.
  • nine concave portions 40 may be provided in the flange portion 14 as shown in FIG. 17A, or five concave portions 40 may be provided in the flange portion 14 as shown in FIG. 17B.
  • FIG. 17A nine concave portions 40 may be provided in the flange portion 14 as shown in FIG. 17A
  • five concave portions 40 may be provided in the flange portion 14 as shown in FIG. 17B.
  • a single recess 40 may be provided in the flange portion 14, and the end portions of the recess 40 are arranged at positions sandwiching the gate portion 16, and each of these ends and the optical axis center O are arranged.
  • a central angle H1 formed by two straight lines connecting the two can be set to 60 °, for example.
  • two concave portions 40 first concave portion 40a and second concave portion 40b may be provided in the flange portion 14 with the gate portion 16 interposed therebetween.
  • a central angle H1 formed by two straight lines connecting the optical axis center O and the end of the first recess 40a on the gate portion 16 side and the end of the second recess 40b on the gate portion 16 side. can be set to 60 °, for example.
  • the angle H2 can be set to 60 °, for example.
  • center angles H1 and H2 (see FIG. 10) formed by two straight lines connecting each end of the adjacent recess 40 and the optical axis center O” or “the optical axis center of each end of each recess 40”.
  • the central angle H3 formed by two straight lines connecting O is not particularly limited. As shown in FIG. 1, when three concave portions 40 are provided in the flange portion 14 of the optical lens 10, for example, the central angle H1 is 50 °, the central angle H2 is 30 °, and the central angle H3 is 83. It may be 3 °.
  • the central angle H1 is 50 °
  • the central angle H2 is 5 °
  • the central angle H3 is 30. It may be °.
  • 17B when five concave portions 40 are provided in the flange portion 14 of the optical lens 10, for example, the central angle H1 is 50 °, the central angle H2 is 10 °, and the central angle H3 is 54. It may be °.
  • the concave portion 40 is provided on the “back surface” of the flange portion 14 of the optical lens 10 in the above-described embodiment.
  • the concave portion 40 may be provided on the “front surface” of the flange portion 14, or the flange
  • the recess 40 may be provided on both the “front surface” and the “back surface” of the portion 14.
  • FIG. 18 is an external perspective view of an example of the imaging module 100.
  • the imaging module 100 includes a lens unit 110 and an imaging element unit 120.
  • the lens unit 110 includes a lens group 102 including the optical lens 10.
  • the image sensor unit 120 includes an image sensor (see reference numeral “127” in FIG. 19 described later) that images a subject through the optical lens 10 of the lens group 102.
  • the direction along the optical axis Ax of the lens group 102 is defined as the Z direction, and the two directions orthogonal to the Z direction and orthogonal to each other are defined as the X direction and the Y direction, respectively.
  • the lens unit 110 includes a casing 101 that accommodates each component described later.
  • an opening 101 b is formed with the optical axis Ax of the lens group 102 as the center.
  • the imaging module 100 captures subject light from the opening 101b into the lens group 102 and performs imaging.
  • a part of the flexible substrate 103 accommodated in the housing 101 is exposed outside the housing 101.
  • a lens unit terminal portion 114 including terminals 114A to 114F is connected to the tip of the exposed portion of the flexible substrate 103.
  • the lens unit terminal portion 114 is exposed from a surface other than the top surface 101a which is a surface orthogonal to the Z direction among the surfaces constituting the housing 101.
  • the lens unit terminal portion 114 includes terminals other than the terminals 114A to 114F, but in FIG. 18, only the terminals 114A to 114F are illustrated for simplification, and the other terminals are not illustrated.
  • FIG. 19 is an external perspective view of the imaging module 100 shown in FIG. 18 with the lens unit 110 omitted.
  • the image sensor unit 120 includes a substrate 121 on which an image sensor 127 such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor is mounted, and a flexible substrate 122 electrically connected to the substrate 121.
  • an image sensor 127 such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor is mounted
  • a flexible substrate 122 electrically connected to the substrate 121.
  • the pixel pitch of the image sensor 127 is not particularly limited. However, when the image sensor 127 having a pixel pitch of 1.0 ⁇ m or less is used, the above-described optical lens 10 (optical lens 10) having excellent optical characteristics is particularly effective. is there.
  • the pixel pitch of the image sensor 127 has become narrower.
  • the area per pixel is reduced, so that the radius of the permissible circle of confusion is reduced and the depth of focus is reduced.
  • the F number of the lens tends to decrease.
  • the recent imaging module 100 is required to have a very small depth of focus and high alignment accuracy between the lens unit 110 and the imaging element unit 120.
  • the pixel pitch is 1 ⁇ m or less, particularly high alignment accuracy is required.
  • a cylindrical base member 125 having an opening corresponding to the image sensor 127 is provided on the substrate 121, and the image sensor 127 is disposed inside the base member 125.
  • a cover glass (not shown) is fitted in the hollow portion of the base member 125 above the image sensor 127.
  • an image sensor unit terminal portion 124 including terminals 124A to 124F for electrical connection with the lens unit 110 is provided on the surface of the substrate 121 outside the base member 125.
  • an image sensor unit terminal portion 124 including terminals 124A to 124F for electrical connection with the lens unit 110 is provided on the surface of the substrate 121 outside the base member 125.
  • the lens unit terminal unit 114 only a part of the image sensor unit terminal unit 124 is illustrated.
  • the substrate 121 is provided with an image sensor wiring connected to a data output terminal, a drive terminal, and the like of the image sensor 127.
  • the imaging element wiring is connected to the external connection terminal portion 123 provided at the end portion of the flexible substrate 122 via the wiring provided in the flexible substrate 122.
  • the external connection terminal portion 123 functions as an electrical connection portion that is electrically connected to the image sensor 127.
  • the substrate 121 is provided with lens unit wirings connected to the respective terminals included in the image sensor unit terminal portion 124.
  • the lens unit wiring is connected to the external connection terminal portion 123 provided at the end of the flexible substrate 122 via the wiring provided on the flexible substrate 122.
  • each terminal of the lens unit terminal unit and each terminal of the image sensor unit terminal unit 124 corresponding thereto are electrically connected.
  • the terminal 114A and the terminal 124A are electrically connected, the terminal 114B and the terminal 124B are electrically connected, the terminal 114C and the terminal 124C are electrically connected, and the terminal 114D and the terminal 124D are connected.
  • the terminals 114E and 124E are electrically connected, and the terminals 114F and 124F are electrically connected.
  • FIG. 20 is a cross-sectional perspective view of the imaging module 100 taken along the cutting line 20-20 in FIG.
  • the image sensor 127 is mounted on the substrate 121 and sealed with a base member 125 provided on the substrate 121 and a cover glass 126 fitted into the base member 125.
  • the lens unit 110 includes a lens group 102 including the optical lens 10 disposed above the cover glass 126, a cylindrical lens barrel 105 that supports the lens group 102, an elastic support 140, and an OIS (Optical Image Stabilization) mechanism. 150 and a focus adjustment mechanism 160 that moves the lens barrel 105 in the optical axis direction.
  • a lens group 102 including the optical lens 10 disposed above the cover glass 126, a cylindrical lens barrel 105 that supports the lens group 102, an elastic support 140, and an OIS (Optical Image Stabilization) mechanism.
  • OIS Optical Image Stabilization
  • the lens unit 110 only needs to include at least one optical lens 10, but in this example, the lens group 102 is configured by five optical lenses 10.
  • Each optical lens 10 is positioned with its flange portion 14 (see FIG. 1) supported by a lens barrel 105.
  • at least a part of the area other than the recess 40 in the surface having the recess 40 of the flange portion 14 of each optical lens 10 (the back surface in the optical lens 10 shown in FIGS. 1 to 3) is in contact with the lens barrel 105.
  • the flange portion 14 of the optical lens 10 may be in contact with any member other than the lens barrel 105, such as a lens, a light shielding plate, and a spacing ring.
  • the elastic support portion 140 includes a plate spring 142 and four suspension wires 144 having one end fixed to the plate spring 142 and the other end fixed to the base member 125 side.
  • the OIS mechanism 150 includes a voice coil motor including an OIS driving coil 152 fixed to the base member 125 (fixed side) and an OIS driving magnet 154.
  • FIG. 20 a pair of OIS driving coils 152 and an OIS driving magnet 154 in the X direction of a three-axis orthogonal coordinate system with the optical axis direction of the lens group 102 as the Z axis are shown.
  • a pair of OIS driving coils 152 and an OIS driving magnet 154 are also provided in the direction.
  • the camera shake correction can be performed by driving the OIS driving coil 152 in the X direction and the Y direction.
  • the focus adjustment mechanism 160 includes a voice coil motor including an autofocus (AF) coil 162 and an AF magnet 164 disposed around the lens barrel 105. Focus adjustment can be performed by driving the voice coil motor and moving the lens barrel 105 in the optical axis direction (Z direction).
  • AF autofocus
  • Z direction optical axis direction
  • the OIS mechanism 150 and the focus adjustment mechanism 160 include Hall elements (not shown) as position detection elements that detect the positions of the lens group 102 (lens barrel 105) in the XYZ axis directions.
  • Examples of electronic devices on which the imaging module 100 having the above configuration is mounted include a smartphone, a mobile phone, a tablet terminal, a personal digital assistant (PDA), a glasses-type information terminal, a portable game machine, a portable music player, and a camera clock (watch type). Equipment), personal computers and the like.
  • a smartphone will be described as an example, and will be described in detail with reference to the drawings.
  • FIG. 21 shows an appearance of a smartphone 200 on which the imaging module 100 is mounted.
  • a smartphone 200 shown in FIG. 21 includes a flat housing 202, and a display input in which a display panel 221 as a display unit and an operation panel 222 as an input unit are integrated on one surface of the housing 202. Part 220 is provided.
  • the housing 202 includes a speaker 231, a microphone 232, an operation unit 240, and a camera unit 241 including the imaging module 100 described above.
  • the camera unit 241 is disposed in the vicinity of the speaker 231 that is a magnetic field generation unit and on the back side facing the operation side surface on which the speaker 231 is disposed.
  • casing 202 is not limited to this,
  • FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration example of the smartphone 200 illustrated in FIG.
  • the main components of the smartphone 200 include a wireless communication unit 210, a display input unit 220, a call unit 230, an operation unit 240, a camera unit 241, a storage unit 250, and an external input / output.
  • Unit 260 GPS (Global Positioning System) receiving unit 270, motion sensor unit 280, power supply unit 290, and main control unit 201.
  • a wireless communication function for performing mobile wireless communication via the base station device and the mobile communication network is provided as a main function of the smartphone 200.
  • the wireless communication unit 210 performs wireless communication with a base station apparatus accommodated in the mobile communication network in accordance with an instruction from the main control unit 201. Using this wireless communication, transmission and reception of various file data such as audio data and image data, e-mail data, and reception of Web data and streaming data are performed.
  • the display input unit 220 displays images (still images and moving images), character information, and the like by visually controlling the display under the control of the main control unit 201 and detects user operations on the displayed information.
  • This is a so-called touch panel, and includes a display panel 221 and an operation panel 222.
  • the display panel 221 is preferably a 3D display panel.
  • the display panel 221 uses an LCD (Liquid Crystal Display), an OELD (Organic Electro-Luminescence Display), or the like as a display device.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • OELD Organic Electro-Luminescence Display
  • the operation panel 222 is a device that is placed so that an image displayed on the display surface of the display panel 221 is visible and detects coordinates operated by a user's finger or stylus.
  • a detection signal generated due to the operation is output to the main control unit 201.
  • the main control unit 201 detects an operation position (coordinates) on the display panel 221 based on the received detection signal.
  • the display panel 221 and the operation panel 222 of the smartphone 200 integrally form the display input unit 220, but the operation panel 222 is arranged so as to completely cover the display panel 221. ing.
  • the operation panel 222 may have a function of detecting a user operation even in an area outside the display panel 221.
  • the operation panel 222 includes a detection area (hereinafter referred to as “display area”) for the overlapping portion overlapping the display panel 221 and a detection area (hereinafter referred to as “display area” for the other outer edge portion not overlapping the display panel 221). (Referred to as “non-display area”).
  • the operation panel 222 may include two sensitive regions of the outer edge portion and the other inner portion. Further, the width of the outer edge portion is appropriately designed according to the size of the housing 202 and the like. Furthermore, examples of the position detection method employed in the operation panel 222 include a matrix switch method, a resistive film method, a surface acoustic wave method, an infrared method, an electromagnetic induction method, and a capacitance method. You can also
  • the call unit 230 includes a speaker 231 and a microphone 232, converts the user's voice input through the microphone 232 into voice data that can be processed by the main control unit 201, and outputs the voice data to the main control unit 201.
  • the audio data received by 210 or the external input / output unit 260 is decoded and output from the speaker 231.
  • the speaker 231 and the microphone 232 can be mounted on the same surface as the surface on which the display input unit 220 is provided.
  • the operation unit 240 is a hardware key using a key switch or the like, and receives an instruction from the user.
  • the operation unit 240 is mounted on the lower and lower side of the display unit of the housing 202 of the smartphone 200 and is turned on when pressed with a finger or the like, and is turned off when the finger is released with a restoring force such as a spring. It is a button type switch.
  • the storage unit 250 stores the control program and control data of the main control unit 201, address data that associates the name and telephone number of the communication partner, transmitted / received e-mail data, Web data downloaded by Web browsing, and downloaded content Data is stored, and streaming data and the like are temporarily stored.
  • the storage unit 250 includes an internal storage unit 251 built in the smartphone and an external storage unit 252 having a removable external memory slot.
  • Each of the internal storage unit 251 and the external storage unit 252 constituting the storage unit 250 includes a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a multimedia card micro type, This is realized using a storage medium such as a card type memory (for example, Micro SD (registered trademark) memory), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or the like.
  • a card type memory for example, Micro SD (registered trademark) memory
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • the external input / output unit 260 serves as an interface with all external devices connected to the smartphone 200, and communicates with other external devices (for example, universal serial bus (USB), IEEE 1394, etc.) or a network.
  • external devices for example, universal serial bus (USB), IEEE 1394, etc.
  • a network for example, Internet, wireless LAN, Bluetooth (Bluetooth (registered trademark)), RFID (Radio Frequency Identification), infrared communication (Infrared Data Association: IrDA) (registered trademark), UWB (Ultra Wideband) (registered trademark), ZigBee) (registered trademark, etc.) for direct or indirect connection.
  • an external device connected to the smartphone 200 for example, a wired / wireless headset, a wired / wireless external charger, a wired / wireless data port, a memory card (Memory card) connected via a card socket, or a SIM (Subscriber).
  • Identity Module Card / UIM (User Identity Module Card) card external audio / video equipment connected via audio / video I / O (Input / Output) terminal, external audio / video equipment connected wirelessly, yes / no
  • the external input / output unit may transmit data received from such an external device to each internal component of the smartphone 200, or may allow the internal data of the smartphone 200 to be transmitted to the external device. it can.
  • the GPS receiving unit 270 receives GPS signals transmitted from the GPS satellites ST1 to STn in accordance with instructions from the main control unit 201, executes positioning calculation processing based on the received plurality of GPS signals, and calculates the latitude and longitude of the smartphone 200. , Detect the position consisting of altitude.
  • the GPS receiving unit 270 can acquire position information from the wireless communication unit 210 or the external input / output unit 260 (for example, a wireless LAN), the GPS receiving unit 270 can also detect the position using the position information.
  • the motion sensor unit 280 includes, for example, a three-axis acceleration sensor, and detects the physical movement of the smartphone 200 in accordance with an instruction from the main control unit 201. By detecting the physical movement of the smartphone 200, the moving direction and acceleration of the smartphone 200 are detected. This detection result is output to the main control unit 201.
  • the power supply unit 290 supplies power stored in a battery (not shown) to each unit of the smartphone 200 in accordance with an instruction from the main control unit 201.
  • the main control unit 201 includes a microprocessor, operates according to a control program and control data stored in the storage unit 250, and controls each unit of the smartphone 200 in an integrated manner.
  • the main control unit 201 includes a mobile communication control function for controlling each unit of the communication system and an application processing function in order to perform voice communication and data communication through the wireless communication unit 210.
  • the application processing function is realized by the main control unit 201 operating in accordance with application software stored in the storage unit 250.
  • Application processing functions include, for example, an infrared communication function for controlling external input / output unit 260 to perform data communication with an opposite device, an e-mail function for sending and receiving e-mails, and a web browsing function for browsing web pages. .
  • the main control unit 201 also has an image processing function such as displaying video on the display input unit 220 based on image data (still image or moving image data) such as received data or downloaded streaming data.
  • the image processing function refers to a function in which the main control unit 201 decodes the image data, performs image processing on the decoding result, and displays an image on the display input unit 220.
  • the main control unit 201 executes display control for the display panel 221 and operation detection control for detecting a user operation through the operation unit 240 and the operation panel 222.
  • the main control unit 201 displays an icon for starting application software, a software key such as a scroll bar, or a window for creating an e-mail.
  • a software key such as a scroll bar
  • the scroll bar refers to a software key for accepting an instruction to move a display portion of an image such as a large image that cannot fit in the display area of the display panel 221.
  • the main control unit 201 detects a user operation through the operation unit 240 or accepts an operation on the icon or an input of a character string in the input field of the window through the operation panel 222. Or a display image scroll request through a scroll bar.
  • the main control unit 201 causes the operation position with respect to the operation panel 222 to overlap with the display panel 221 (display area) or other outer edge part (non-display area) that does not overlap with the display panel 221.
  • a touch panel control function for controlling the sensitive area of the operation panel 222 and the display position of the software key.
  • the main control unit 201 can also detect a gesture operation on the operation panel 222 and execute a preset function in accordance with the detected gesture operation.
  • Gesture operation is not a conventional simple touch operation, but an operation that draws a trajectory with a finger or the like, designates a plurality of positions at the same time, or combines these to draw a trajectory for at least one of a plurality of positions. means.
  • the camera unit 241 is a digital camera that performs electronic photography using an imaging element such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or a CCD (Charge-Coupled Device).
  • an imaging element such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or a CCD (Charge-Coupled Device).
  • the imaging module 100 described above is applied to the camera unit 241.
  • the camera unit 241 converts image data obtained by shooting into compressed image data such as JPEG (Joint Photographic Coding Experts Group), for example, under the control of the main control unit 201, and records the data in the storage unit 250.
  • the data can be output through the external input / output unit 260 and the wireless communication unit 210.
  • the camera unit 241 is mounted on the back surface facing the display input unit 220. It may be mounted, or a plurality of camera units 241 may be mounted. In the case where a plurality of camera units 241 are mounted, the camera unit 241 used for shooting can be switched for shooting alone, or a plurality of camera units 241 can be used for shooting simultaneously.
  • the camera unit 241 can be used for various functions of the smartphone 200.
  • an image acquired by the camera unit 241 can be displayed on the display panel 221, or the image of the camera unit 241 can be used as one of operation inputs of the operation panel 222.
  • the GPS receiving unit 270 detects the position, the position can also be detected with reference to an image from the camera unit 241.
  • the optical axis direction of the camera unit 241 of the smartphone 200 is determined without using the triaxial acceleration sensor or in combination with the triaxial acceleration sensor. It is also possible to determine the current usage environment.
  • the image from the camera unit 241 can be used in the application software.
  • the OIS drive coil 152 is disposed on the base member side (fixed side), and the OIS drive magnet is disposed on the camera shake correction movable portion side (movable side).
  • an OIS driving magnet may be provided on the base member side and an OIS driving coil may be provided on the camera shake correction movable part side.
  • the number of optical lenses 10 constituting the lens group 102 is not particularly limited, and the lens type of the optical lens 10 is not particularly limited.
  • SYMBOLS 10 Optical lens, 12 ... Optical function part, 14 ... Flange part, 16 ... Gate part, 18 ... Thinnest part, 20 ... Injection mold, 21 ... 1st type
  • microphone 240 ... operation unit, 241 ... camera unit, 250 ... storage unit, 251 ... internal storage unit, 252 ... external storage, 260 ... external input and output unit, 270 ... GPS receiver, 280 ... motion sensor unit, 290 ... power supply unit

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Abstract

 射出成形型における樹脂の流動状態をコントロールして所望の光学特性を持つ光学的機能部を有する光学レンズを精度良く成形する射出成形方法及び射出成形型、その射出成形方法及び射出成形型によって成形される光学レンズ、及びその光学レンズを用いたレンズユニット、撮像モジュール及び電子機器を提供する。光学レンズ10は、光学的機能を有する光学的機能部12と、光学的機能部12の周囲に形成されるフランジ部14とを備える。フランジ部14は、ゲート部16が切断された切断部42を側面に有する。光学レンズ10の光軸方向から見た場合に、切断部42の両端42a、42bの各々と光学レンズ10の光軸中心Oとを結ぶラインL1、L2と、両端42a、42bを結ぶラインL3とによって囲まれる領域44における最薄部18は光学的機能部12に存在する。フランジ部14は領域44外に凹部40を有する。

Description

光学レンズ、レンズユニット、撮像モジュール、電子機器、射出成形型及び射出成形方法
 本発明は、光学的機能部及びフランジ部を有する光学レンズ、レンズユニット、撮像モジュール、電子機器、射出成形型及び射出成形方法に関する。
 撮影機能を有する携帯電話機等のモバイル型電子機器には、小型で薄型の撮像モジュールが搭載されている。この撮像モジュールは、撮影用のレンズが組み込まれたレンズユニットと、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子が組み込まれた撮像素子ユニットとが一体化されて構成される。
 レンズユニットに組み込まれる光学レンズは、樹脂を使用した射出成形によって作られることが多い。
 例えば特許文献1は、光ディスク用のピックアップレンズとして用いられる樹脂レンズを、射出成形金型を使って成形する方法を開示する。この樹脂レンズは、スプルーで形成されるスプルー部、ランナで形成されるランナ部、及びゲートで形成されるゲート部と共に成形される。
 また特許文献2は、スプルーゲート面を有するプラスチック製光学レンズを、射出成形金型を使って成形する方法を開示する。この方法によれば、光学有効径領域におけるボイドやウエルドラインと呼ばれる線状の欠陥が形成されるのを回避するために、光学有効径領域とスプルーゲート面との間に配置される入口流路によって光学レンズの突起部が形成され、成形の際に溶融樹脂が光学有効径領域に迅速に流入することが促される。
特開2010-014983号公報 米国特許出願公開第2013/0148208号明細書
 上述のような光学レンズは、一対の成形用金型間に形成される空間にゲートから溶融樹脂を流し込むことによって作られ、撮像モジュール等に組み込まれた場合に光を通過させる光学的機能部と、光学的機能部の周囲に配置されるフランジ部とを具備する。
 光学レンズの光学的機能部は、撮像モジュール等に組み込まれた場合に光を通過させ、レンズとしての光学特性を示す部分である。したがって光学レンズの光学的機能部は、レンズとしての光学特性を保証するために、とりわけ高い精度で成形されることが求められる。
 しかしながら従来の成形方法では、薄くて小型の光学レンズ(特に光学的機能部)を必ずしも精度良く成形することができなかった。
 図23は、従来の成形方法で作られた光学レンズ10の裏面を光軸方向から見た平面図である。図24は、図23の切断線24-24に沿った光学レンズ10の断面図である。光学レンズ10は、中央に設けられる光学的機能部12と、光学的機能部12の周囲に設けられるフランジ部14とを含み、フランジ部14の外周部にはゲート部16が設けられる。図24に示すように、光学的機能部12の表面及び裏面は曲面状に形成され、フランジ部14の表面及び裏面は平坦に形成され、光学的機能部12の周縁近傍の一部に最薄部18が設けられる。
 図25は、図23及び図24に示す光学レンズ10を成形するために使用される従来の射出成形型20の一例を示す断面図である。射出成形型20は第1の型21及び第2の型22を含み、第1の型21と第2の型22との間に形成される空間(以下、「樹脂流入空間」と称する)28にゲート26から溶融状態の樹脂が流し込まれて冷却されることで光学レンズ10が成形される。図25に示す例では、光学レンズ10の光学的機能部12及びフランジ部14の表面が第1の型21により成形され、光学的機能部12及びフランジ部14の裏面が第2の型22により成形される。そのため射出成形型20(第1の型21及び第2の型22)のうち、フランジ部14を成形するフランジ成形部24ではなく、光学的機能部12を成形する光学成形部23の一部に、最薄部18を成形する最も狭い部分(以下、「最薄部成形部29」と称する)が存在する。
 射出成形型20に流し込まれる樹脂は、ゲート26から徐々に広がり、最終的には樹脂流入空間28の全域に充填されるが、この充填過程において樹脂は、より流れやすい箇所に優先的に流入する。例えば「第1の型21と第2の型22との間隔が大きい箇所(すなわち成形される光学レンズ10の厚みが厚い箇所)」や「第1の型21及び第2の型22の温度が高い箇所」が、ここでいう「流れやすい箇所」に該当し、射出成形型20に流し込まれた樹脂はこれらの箇所に優先的に拡がっていく。
 図26は、図25に示す第1の型21と第2の型22との間に形成される樹脂流入空間28を、図25の矢印「Z」の方向(光学レンズ10の光軸方向)から見た平面図であり、樹脂の経時的な流動位置の一例を示す。図26において「P1」~「P9」は、ゲート26から樹脂流入空間28に流し込まれた樹脂の経時的な位置を示し、「P1」は樹脂の流入開始から第1の時間経過後における樹脂の境界位置を示し、「P2」は樹脂の流入開始から第2の時間(但し、第1の時間<第2の時間)経過後における樹脂の境界位置を示す。「P3」~「P9」も、同様に、樹脂の流入開始からの時間に関する樹脂の境界位置を示す。
 図26に示すように従来の成形方法では、ゲート26から樹脂流入空間28に流し込まれた樹脂は、樹脂流入空間28のうちフランジ成形部24に沿って拡がり、樹脂流入空間28のうち光学成形部23を避けて進行する(図26の「P1」~「P6」参照)。そして樹脂は、樹脂流入空間28のフランジ成形部24にある程度拡がった後に、光学成形部23にも徐々に流入する。そして樹脂流入空間28の光学成形部23に樹脂が行き渡るのは成形工程の最終段階であり、場合によっては、フランジ成形部24に樹脂が完全に行き渡った後に光学成形部23に樹脂が行き渡ることになる。
 樹脂流入空間28の光学成形部23に樹脂が行き渡り難いのは、樹脂流入空間28(射出成形型20)のうち、光学レンズ10の最薄部18を成形する間隔の狭い最薄部成形部29が光学成形部23への樹脂の流入を阻害するためである。例えば最薄部18の厚さT1とフランジ部14の厚さBとの比率が「B:T1=2~2.5:1」の場合には、樹脂流入空間28の光学成形部23に樹脂が非常に行き渡り難くなる。
 樹脂流入空間28の光学成形部23に樹脂が充填されるタイミングが成形工程の最終段階になってしまうと、エアーの逃げ場が無くなるため、光学的機能部12にエアーが混入した状態で光学レンズ10が成形され、光学的機能部12の転写不良やボイド(穴)が誘発される。また、樹脂流入空間28の光学成形部23に樹脂が充填されるタイミングが成形工程の最終段階ではなかったとしても、フランジ成形部24よりも著しく遅れて光学成形部23に樹脂が流入すると、成形される光学レンズ10(特に光学的機能部12)に所謂ウエルドラインが形成されてしまう。
 上述のように、光学レンズ10を射出成形する場合には、射出成形型20の樹脂流入空間28の光学成形部23に樹脂が流入するタイミングと、フランジ成形部24を進行するタイミングとに応じて、光学レンズ10の光学的機能部12の成形精度が左右される。
 なお、光学成形部23への樹脂の流入を促す観点からは樹脂流入空間28(射出成形型20)の最薄部成形部29の間隔を拡げることが有効ではあるが、光学レンズ10の最薄部18は光学的機能部12の一部を構成するため、光学的機能部12の光学特性を保証するために最薄部成形部29の間隔(最薄部18の厚み)を変更することは難しい。
 本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、射出成形型における樹脂の流動状態をコントロールして所望の光学特性を持つ光学的機能部を有する光学レンズを精度良く成形する射出成形方法及び射出成形型、並びにその射出成形方法及び射出成形型によって成形される光学レンズ及びその光学レンズを用いたレンズユニット、モジュール類及び電子機器類を提供することを目的とする。
 本発明の一態様は、光学的機能を有する光学的機能部と、光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部と、を備える光学レンズであって、フランジ部は、ゲート部が切断された切断部を側面に有し、光学レンズの光軸方向から見た場合に、切断部の両端の各々と光学レンズの光軸中心とを結ぶ2つのラインと、切断部の両端を結ぶ1つのラインとによって囲まれる領域における最薄部は光学的機能部に存在し、フランジ部は、その領域外に凹部を有する光学レンズに関する。
 本態様の光学レンズのフランジ部に設けられる凹部は、射出成形型に設けられる凸部によって成形可能であり、射出成形型においてその凸部の位置では樹脂が流動可能な空間が狭くなる。その凸部によって狭くなる空間は、光学レンズの最薄部を含む光学的機能部よりも外周側のフランジ部を構成する樹脂が流入する空間であり、射出成形型の凸部は成形時に樹脂の流動を抑制する。射出成形型の凸部がフランジ部を成形する樹脂の流動を抑制することで、射出成形型のうち「光学レンズの最薄部を含む光学的機能部を構成する箇所」への樹脂の流入が促される。このように、成形時に「射出成形型のうち光学レンズの最薄部を含む光学的機能部を構成する箇所に流入する樹脂の流動状態」及び「射出成形型のうち光学レンズのフランジ部を構成する箇所に流入する樹脂の流動状態」がコントロールされて本態様の光学レンズが成形されることで、所望の光学特性を持つ光学的機能部を精度良く作ることができる。
 ここでいう「光学的機能部」は、レンズとしての光学特性を担う部分であり、レンズユニットに光学レンズが組み込まれた場合に光学的機能部の一部又は全部を光が通過する。またフランジ部のうち凹部が設けられない領域が、ゲートから射出成形型に樹脂が直接的に流入される箇所を含むことで、樹脂は、射出成形型の上記の凸部によって阻害されることなく、スムーズに射出成形型に流し込まれる。
 望ましくは、光学レンズは、最薄部の厚さをT1とし、凹部におけるフランジ部の厚さをT2とし、フランジ部のうち凹部が設けられる面において凹部が設けられていないと仮定した場合のフランジ部の面積をS1とし、フランジ部のうち凹部が設けられる面において凹部の占める面積をS2とすると、T2/T1≦(8/3)×(S2/S1)-0.2、T2/T1≧0.6、及びS2/S1≦0.6を満たす。
 本態様によれば、光学レンズ(特に光学的機能部)は精度良く成形されて良好な光学特性を有する。なお、ここでいう「面積」とは、対応箇所が光軸に垂直な平面に射影されることで得られる面積である。
 望ましくは、光学レンズの光軸方向から見た場合の切断部の中心点を挟んだ位置に配置される凹部の2つの端部の各々と光軸中心とを結ぶ2つのラインによって形成される中心角は、60°以下である。
 本態様のように、凹部の端部と光軸中心とによって形成される中心角が60°以下の場合に、所望の光学特性を持つ光学的機能部を特に精度良く作ることができる。
 望ましくは、凹部におけるフランジ部の厚さは、最薄部の厚さの1.4倍以下である。
 より望ましくは、凹部におけるフランジ部の厚さは、最薄部の厚さの1.2倍以下である。
 これらの態様によれば、光学レンズ(特に光学的機能部)は精度良く成形されて良好な光学特性を有する。
 望ましくは、凹部の内周面は、フランジ部のうち凹部が設けられる面に垂直な方向に関して傾斜する。
 望ましくは、凹部の内周面が、フランジ部のうち凹部が設けられる面に垂直な方向に関して成す傾斜角αは、0<α≦15°を満たす。
 これらの態様によれば、光学レンズと射出成形型との間の離型性が良好になる。
 望ましくは、フランジ部のうち凹部が設けられる面における凹部の光軸方向から見た形状は、フランジ部の周方向に関する凹部の端部のうち、少なくとも切断部側の端部において曲線形状を有する。
 例えばフランジ部の周方向に関する凹部の端部が直線状であり、射出成形型の対応凸部の端部が直角部を有すると、光学レンズを成形する際に光学レンズ(フランジ部)と射出成形型とは強固に固着されて離型し難くなる。一方、本態様のようにフランジ部の周方向に関する凹部の端部を曲線形状として、射出成形型の対応凸部の端部も同様に曲線形状とすることで、成形時に光学レンズと射出成形型との間の離型性が良好になる。
 ここでいう「曲線形状」は特に限定されず、例えば真円や楕円の弧と同様の形状としうる。
 望ましくは、フランジ部は複数の凹部を有し、複数の凹部は、フランジ部のうち切断部の中心と光学レンズの光軸とを通過する軸に関して線対称に、フランジ部に設けられる。
 本態様によれば、射出成形型に流し込んだ樹脂の流動状態の乱れを効果的に防ぐことができ、「射出成形型のうち光学レンズの最薄部を含む光学的機能部を構成する箇所に流入する樹脂の流動状態」及び「射出成形型のうち光学レンズのフランジ部を構成する箇所に流入する樹脂の流動状態」を良好にコントロールすることができる。
 本発明の他の態様は、上記の光学レンズを少なくとも1枚備えるレンズユニットであって、光学レンズのフランジ部の凹部を有する面のうち凹部以外の領域の少なくとも一部が他の光学レンズ、遮光板、レンズバレル及び間隔環のうちの少なくともいずれかと接触するレンズユニットに関する。
 本態様によれば、良好な光学特性を有する光学レンズを搭載したレンズユニットを提供することができる。
 本発明の他の態様は、上記のレンズユニットと、レンズユニットの光学レンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備える撮像モジュールに関する。
 本態様によれば、良好な光学特性を有する光学レンズを用いて被写体が撮像されるため、良画質の撮像データを取得することができる。
 望ましくは、撮像素子の画素ピッチが1μm以下である。
 一般に、撮像素子の画素ピッチが小さいほど、光学レンズ(レンズユニット)と撮像素子との位置合わせの精度はシビアになり、とりわけ「撮像素子の画素ピッチが1μm以下」の場合には、光学レンズ(レンズユニット)と撮像素子との位置ずれが、取得される撮像データの画質に悪影響を及ぼしやすい。
 すなわち画素数の増加に伴い、撮像素子の画素ピッチは小さくなり、1画素あたりの面積は小さくなる。そのため画素ピッチが小さくなると、許容錯乱円の半径が小さくなって、焦点深度が浅くなり、また1画素あたりの集光量を増大させる必要があるため、必要とされるレンズのFナンバーも小さくなる傾向にある。したがって「撮像素子の画素ピッチが1μm以下」の場合には焦点深度が非常に浅くなって、レンズユニットと撮像素子ユニットとの位置合わせには高い精度が要求される。
 したがって本態様のように、画素ピッチが1μm以下の撮像素子を備える撮像モジュールに、良好な光学特性を有する上記の光学レンズが搭載されることが好ましい。
 ここで「画素ピッチ」とは、撮像素子が有する画素に含まれる光電変換領域の中心間距離のうち、最も小さい距離を意味する。
 本発明の他の態様は、上記の撮像モジュールを備える電子機器に関する。
 本態様によれば、良画質の撮像データを取得できる電子機器を提供することができる。
 ここでいう「電子機器」は特に限定されず、例えばスマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)、メガネ型情報端末、携帯ゲーム機、携帯音楽プレーヤ、カメラ付き時計(腕時計型機器等)及びパソコンなどが「電子機器」に含まれうる。
 本発明の他の態様は、ゲートの開口から樹脂が射出されて光学レンズを成形する射出成形型であって、光学レンズの表側を成形する第1の型と、光学レンズの裏側を成形する第2の型とを備え、第1の型及び第2の型の各々は、光学レンズの光学的機能部を成形する光学成形部と、光学レンズの光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部を成形するフランジ成形部とを有し、第1の型及び第2の型によって形成される空間のうち、光学レンズの光軸方向から見た場合に、フランジ成形部のうちゲートが接続される部分の両端の各々と光学成形部のうち光学レンズの光軸中心に対応する位置とを結ぶ2つのラインと、フランジ成形部のうちゲートが接続される部分の両端を結ぶ1つのラインとによって囲まれる領域における最も薄い箇所が光学成形部に存在し、第1の型及び第2の型のうち少なくとも一方のフランジ成形部は領域外に凸部を有する射出成形型に関する。
 本態様によれば、射出成形型の凸部がフランジ成形部における樹脂の流動を抑制することで、射出成形型の光学成形部への樹脂の流入が促進される。このように本態様の射出成形型は、「光学成形部に流入する樹脂の流動状態」及び「フランジ成形部に流入する樹脂の流動状態」をコントロールして光学レンズを成形するため、所望の光学特性を持つ光学的機能部を精度良く作ることができる。
 望ましくは、第1の型及び第2の型は、一方が固定された状態で他方が移動して重ね合わされて光学レンズを成形し、凸部は、第1の型及び第2の型のうち移動するほうに設けられる。
 凸部が設けられる型は、凸部が設けられない型に比べて、成形時に樹脂と接触する面積が大きくなる。したがって成形時に樹脂が固まって型同士を離間する場合、固化した樹脂によって構成される光学レンズは、樹脂と接触する面積が小さい「凸部が設けられない型」から離間して、樹脂と接触する面積が大きい「凸部が設けられる型」に付着する傾向がある。したがって本態様のように、第1の型及び第2の型のうち移動するほうに凸部を設けることによって、第1の型と第2の型とを離間した際に、移動するほうの型に付着した状態の光学レンズを得易くなり、便利である。
 本発明の他の態様は、上記の射出成形型に樹脂を射出して光学レンズを成形する射出成形方法に関する。
 本態様によれば、良好な光学特性を有する光学レンズを成形することができる。
 本発明によれば、射出成形型の凸部が光学レンズのフランジ部を成形する樹脂の流動を抑制することで、射出成形型のうち「光学レンズの最薄部を含む光学的機能部を構成する箇所」への樹脂の流入が促され、優れた光学特性を有する光学的機能部を含む光学レンズを得ることができる。
本発明の一実施形態に係る成形方法で作られた光学レンズの裏面を光軸方向から見た平面図である。 図1の切断線2-2に沿った光学レンズの断面図である。 図1の切断線3-3に沿った光学レンズの断面図である。 光学レンズからゲート部を切り離す位置を例示する図である。 切断部を例示する図である。 切断部を例示する図である。 図1~図3に示す光学レンズを成形する射出成形型の一例を示す断面図である。 第2の型のうち凸部が設けられる面を光軸方向から見た平面図である。 図6に示される凸部を拡大して表した図である。 図6~図8に示される第1の型と第2の型との間に形成される樹脂流入空間を、図6の矢印「Z」の方向(光学レンズの光軸方向)から見た平面図であり、樹脂の経時的な流動位置の一例を示す。 実施例1~3で用いられた光学レンズの裏面を光軸方向から見た平面図である。 図10に示す光学レンズを、図10に示す矢印Uの方向から見た側方図である。 実施例1において考察を行った光学レンズ(サンプルNo.1~7)の条件と品質評価との関係を示す表である。 実施例2において考察を行った光学レンズ(サンプルNo.8~12)の条件を示す表である。 実施例3において考察を行った光学レンズ10(サンプルNo.13~17)の条件を示す表を示す。 「光学レンズの凹部の面積と光学レンズのフランジ部の面積との比率を横軸とし、「凹部が設けられた位置におけるフランジ部の厚さ」と「最薄部の厚さ」との割合を縦軸とした場合の「ウエルドラインの発現状態」を示す。 図14Bに示す「ウエルドラインの発現状態」が「ウエルドライン無し」である場合の、「光学レンズの凹部の面積と光学レンズのフランジ部の面積との比率」及び「凹部が設けられた位置におけるフランジ部の厚さと最薄部の厚さとの割合」の条件を示す表である。 図15に示す「ウエルドラインの発現状態」が「ウエルドライン無し」である場合の条件をプロットしたグラフである。 光学レンズの変形例を示す図である。 光学レンズの変形例を示す図である。 光学レンズの変形例を示す図である。 光学レンズの変形例を示す図である。 撮像モジュールの一例の外観斜視図である。 図18に示す撮像モジュールにおいてレンズユニットを省略した状態の外観斜視図である。 図18の切断線20-20に沿った撮像モジュールの断面斜視図である。 撮像モジュールが搭載されたスマートフォンの外観を示す図である。 図21に示すスマートフォンの構成例を示す機能ブロック図である。 従来の成形方法で作られた光学レンズの裏面を光軸方向から見た平面図である。 図23の切断線24-24に沿った光学レンズの断面図である。 図23及び図24に示す光学レンズを成形するために使用される従来の射出成形型の一例を示す断面図である。 図25に示す第1の型と第2の型との間に形成される樹脂流入空間を、図25の矢印「Z」の方向(光学レンズの光軸方向)から見た平面図であり、樹脂の経時的な流動位置の一例を示す。
 以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
 以下で説明する光学レンズは、比較的小型なレンズであって、撮影機能付き携帯電話等のモバイル機器類に搭載される撮像モジュールで使用されるレンズとして好適に使用されるが、他の光学デバイスにおいて用いられてもよい。また以下で説明する光学レンズは、複数枚が組み合わされて光学デバイスで好適に使用されるが、単数枚で使用されてもよい。
 図1は、本発明の一実施形態に係る成形方法で作られた光学レンズ10の裏面を光軸方向から見た平面図である。図2は、図1の切断線2-2(第1の軸48)に沿った光学レンズ10の断面図である。図3は、図1の切断線3-3(第2の軸49)に沿った光学レンズ10の断面図である。
 光学レンズ10は、光学的機能を有する光学的機能部12と、光学的機能部12の周囲に形成されるフランジ部14とを備える。光学的機能部12は、レンズとしての光学特性を担う部位であり、撮像モジュール等の機器類に組み込まれた状態で光が通過する位置に光学的機能部12が配置される。したがって後述の撮像モジュール(図18~図20参照)及びスマートフォン(図21~図22参照)では、光学レンズ10のうち、レンズバレルに光学レンズ10を組み込んだ状態で光が通過する部分が光学的機能部12に相当する。
 フランジ部14は、ゲート部16(図4参照)が切断された切断部42を側面に有し、裏面において複数(本例では3つ)の凹部40a、40b、40c(以下、これらの凹部40a、40b、40cを纏めて「凹部40」とも称する)を有する。本例の凹部40a、40b、40cは、いずれも同じ形状を有するが、異なる形状を有していてもよい。
 光学レンズ10の光軸方向Zから見た場合、切断部42の両端部42a、42bの各々と光学レンズ10の光軸中心Oとを結ぶ2つのラインL1、L2と、切断部42の両端部42a、42bを結ぶ1つのラインL3とによって囲まれる領域(以下、「第1領域」と称する)44における最薄部18は、光学的機能部12に存在する。本例では光学的機能部12の全周に渡って円形状に最薄部18が設けられており、撮像モジュール等の機器類に光学レンズ10が組み込まれた状態では光線が通過する位置に最薄部18が配置される。
 フランジ部14に設けられる複数の凹部40は、最薄部18よりも外周側において第1領域44外に設けられ、フランジ部14のうち切断部42の中心42cと光学レンズ10の光軸とを通過する軸(以下、「第1の軸」と称する)48に関して線対称に設けられる。図1に示す例では、2つの凹部40b、40cが第1の軸48に関して線対称の位置に設けられ、これらの2つの凹部40b、40cの間に設けられる残りの1つの凹部40aは第1の軸48に関して線対称に配置される位置に設けられる。したがってこれらの2つの凹部40b、40cは、残りの1つの凹部40aに対し、フランジ部14の周方向Vに関して等距離に位置する。なお、第1の軸48と直交して光学レンズ10の光軸を通過する軸を第2の軸49と称する。
 またフランジ部14のうち凹部40が設けられる裏面における凹部40の「光軸方向Zから見た形状」は、フランジ部14の周方向Vに関する凹部40の端部のうち、少なくとも切断部42側の端部41aにおいて曲線形状を有することが好ましい。図1に示す例では各凹部40の両端部が曲線形状を有しており、切断部42に近い側の端部を符号「41a」で表し、切断部42から遠い側の端部を符号「41b」で表しており、第1の軸48に関して線対称の位置に設けられる凹部40aの両端部は切断部42から等距離にあるため符号「41a」が付されている。このように凹部40の端部(少なくとも切断部42側の端部41a)が曲線形状を有することで、射出成形型20(後述の図6参照)による成形加工時に射出成形型20と光学レンズ10との離型性が良好になる。
 また本件発明者は、鋭意研究の結果、下述の条件を満たす光学レンズ10が好ましいという知見を得るに至った。
 すなわち光学レンズ10は、後述の実施例3(図14A~図16参照)からも明らかなように、最薄部18の厚さをT1とし、凹部40におけるフランジ部14の厚さをT2とし、フランジ部14のうち凹部40が設けられる面において凹部40が設けられていないと仮定した場合のフランジ部14の面積をS1とし、フランジ部14のうち凹部40が設けられる面において凹部40の占める面積をS2とすると、以下の式1~式3を満たすことが好ましい。
 T2/T1≦(8/3)×(S2/S1)-0.2      (式1)
 T2/T1≧0.6                    (式2)
 S2/S1≦0.6                    (式3)
 なお本例では、最薄部18は光学的機能部12のうち最も薄い箇所であり、最薄部18の厚さT1は光学的機能部12の最も薄い箇所の厚さを示す。また凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2は、凹部40が設けられていない位置におけるフランジ部14の光軸方向Zに関する厚さBと凹部40の光軸方向Zに関する深さCとの差によって表される(T2=B-C)。
 また後述の実施例1(図12参照)からも明らかなように、光学レンズ10の凹部40におけるフランジ部14の厚さT2は、最薄部18の厚さT1の1.4倍以下(T2≦T1×1.4)であることが好ましく、最薄部18の厚さT1の1.2倍以下(T2≦T1×1.2)であることがより好ましい。
 なお切断部42は、ゲート部16が光学レンズ10から切り離されることによってフランジ部14の側面に形成される部位であるが、光学レンズ10からゲート部16を切り離す手法は特に限定されない。
 図4は、光学レンズ10からゲート部16を切り離す位置を例示する図である。
 一般に、スプルー、ランナ及びゲートを介して後述の射出成形型20に樹脂が供給されて光学レンズ10が成形され、スプルー内の樹脂によって構成されるスプルー部、ランナ内の樹脂によって構成されるランナ部34及びゲート内の樹脂によって構成されるゲート部16が一体的に付加した状態で光学レンズ10が成形される。図4に示す例では、光学レンズ10、ゲート部16及びランナ部34のみが図示され、スプルー部の図示は省略されている。
 ゲート部16、ランナ部34及びスプルー部(図示省略)を光学レンズ10から切り離す手法として、ゲート部16と光学レンズ10との境界部で切断を行う場合(図4の切断線「Vb」参照)、ゲート部16と光学レンズ10との境界部よりも光学レンズ10側において切断を行う場合(図4の切断線「Va」参照)、及びゲート部16と光学レンズ10との境界部よりもゲート部16側において切断を行う場合(図4の切断線「Vc」参照)がある。例えばゲート部16と光学レンズ10との境界部で切断を行う場合(図4の切断線「Vb」参照)、切断部42の端部42a、42b及び光軸中心Oを通過するラインL1~L3によって規定される第1領域44は、図1に示すようになる。この場合、ゲート部16が設けられていたフランジ部14の側面箇所が「切断部42」に相当する。
 一方、ゲート部16と光学レンズ10との境界部よりも光学レンズ10側において切断を行う場合(図4の切断線「Va」参照)には、切断部42は光学レンズ10のフランジ部14の一部に設けられ、第1領域44は図5Aに示すようになる。この場合、フランジ部14の切断箇所の全体が「切断部42」に相当する。
 またゲート部16と光学レンズ10との境界部よりもゲート部16側において切断を行う場合(図4の切断線「Vc」参照)には、切断部42はゲート部16の一部に設けられ、第1領域44は図5Bに示すようになる。この場合、ゲート部16の切断箇所の全体が「切断部42」に相当する。なお図5Bに示す例では切断部42は、フランジ部14の外周が光軸中心Oを中心とした真円形状を有すると仮定した場合の外周ライン(仮想フランジ外周ライン)47よりも光軸中心O側に設けられている。
 ゲート部16、ランナ部34及びスプルー部(図示省略)を光学レンズ10から切り離す位置がいずれの位置であったとしても(図1、図4、図5A及び図5B参照)、光学レンズ10の凹部40は、切断部42と光軸中心Oとによって定められる第1領域44外に設けられる。これにより、後述の射出成形型20に流し込まれる樹脂は、射出成形型20に設けられた凸部50によって阻害されず、射出成形型20へのスムーズな流入が確保される。なお第1領域44は、後述のゲート26から射出成形型20(樹脂流入空間28)に樹脂が直接的に流入する箇所に対応する部分を含むことが好ましく、樹脂が直接的に流入する箇所よりも広い箇所を第1領域44としてもよい。
 次に、光学レンズ10を成形するための射出成形型20について説明する。
 図6は、図1~図3に示す光学レンズ10を成形する際に使用される射出成形型20の一例を示す断面図である。
 射出成形型20は、光学レンズ10の表側を成形する第1の型21と、光学レンズ10の裏側を成形する第2の型22とを備える。本例の射出成形型20はゲート26が接続され、第1の型21と第2の型22との間に形成される空間(樹脂流入空間)28に、ゲート26の開口から樹脂が射出されて光学レンズ10が成形される。
 ゲート26から樹脂流入空間28に射出されて光学レンズ10を構成する樹脂は、熱可塑性樹脂が好ましく用いられるが、特に限定されない。光学レンズ10を構成する樹脂として、例えばCOC(Cyclo Olefin Copolymer)、COP(Cyclo Olefin Polymer)、アクリル及びポリカーボネート等が使用可能であり、商用のアペル(登録商標)5514ML(三井化学株式会社(Mitsui Chemicals, Inc.)製)等が好ましく用いられる。
 第1の型21及び第2の型22の各々は、光学レンズ10の光学的機能部12を成形する光学成形部23と、光学レンズ10の光学的機能部12の周囲に形成されるフランジ部14を成形するフランジ成形部24とを有する。第1の型21及び第2の型22は、一方(本例では第1の型21)が固定された状態で他方(本例では第2の型22)が移動して(図6の矢印「M」参照)重ね合わされて光学レンズ10を成形する。
 第1の型21及び第2の型22のうち少なくとも一方のフランジ成形部24は、光学レンズ10の凹部40(図1参照)を成形する凸部50を有し、本例では、成形時に移動可能な第2の型22のフランジ成形部24に凸部50が設けられる。
 図7は、第2の型22のうち凸部50が設けられる面を光軸方向から見た平面図である。
 射出成形型20の凸部50と光学レンズ10の凹部40とは相互に対応して同数設けられるため、図1~図3に示す光学レンズ10を成形する射出成形型20の第2の型22には複数(本例では3つ)の凸部50a、50b、50c(以下、これらの凸部50a、50b、50cを纏めて「凸部50」とも称する)が設けられる。
 したがって第1の型21と第2の型22との間に形成される樹脂流入空間28のうち、光学レンズ10の光軸方向Zから見た場合に、フランジ成形部24のうちゲート26が接続される部分の両端27a、27bの各々と光学成形部23のうち光学レンズ10の光軸中心に対応する位置Oとを結ぶ2つのラインL4、L5と、フランジ成形部24のうちゲート26が接続される部分の両端27a、27b同士を結ぶ1つのラインL6とによって囲まれる領域(以下、「第2領域」と称する)54における最も薄い箇所(最薄部成形部)29が、光学成形部23に存在し、光学レンズ10の最薄部18を成形する。またフランジ成形部24の凸部50は、第2領域54外に設けられ、フランジ成形部24のうちゲート26が接続される部分の両端27a、27bの中心と、光学成形部23のうち光学レンズ10の光軸中心に対応する位置Oとを通過する軸に関し、線対称に設けられる。なお図7においてゲート26とランナ(図示省略)との境界部には符号「26a」が付されている。
 第2領域54はゲート26から樹脂流入空間28に直接的に樹脂が流入する空間であるため、ゲート26からのスムーズな樹脂の流入を確保する観点から可能な限り大きな第2領域54を確保することが好ましい。したがって、本実施形態のように凸部50を第2領域54外に設けることで、ゲート26からの樹脂の流入を凸部50が阻害することを防ぎ、ゲート26から樹脂流入空間28にスムーズに樹脂を供給することができる。
 図8は、図6に示される凸部50を拡大して表した図である。射出成形型20(第2の型22)の各凸部50の外周面は、フランジ部14のうち凹部40が設けられる面(以下、「フランジ面」と称する)30に垂直な方向Wに関して傾斜する。言い換えると、射出成形型20によって成形される光学レンズ10の凹部40の内周面46は、フランジ面30に垂直な方向Wに関して傾斜する。このように凹部40の内周面46及び凸部50の周面を傾斜させることで、射出成形型20と光学レンズ10との離型性が良好になる。凹部40の内周面46及び凸部50の外周面がフランジ面30に垂直な方向Wに関して成す傾斜角αは、良好な離型性を確保する観点からは、0<α≦15°を満たすことが好ましい。
 図9は、図6~図8に示される第1の型21と第2の型22との間に形成される樹脂流入空間28を、図6の矢印「Z」の方向(光学レンズ10の光軸方向)から見た平面図であり、樹脂の経時的な流動位置の一例を示す。図9において「P1」~「P9」は、ゲート26から樹脂流入空間28に流し込まれた樹脂の経時的な位置を示し、「P1」は樹脂の流入開始から第1の時間経過後における樹脂の境界位置を示し、「P2」は樹脂の流入開始から第2の時間(但し、第1の時間<第2の時間)経過後における樹脂の境界位置を示す。「P3」~「P9」も、同様に、樹脂の流入開始からの時間に関する樹脂の境界位置を示す。
 本実施形態の射出成形型20によれば、ゲート26から樹脂流入空間28に流し込まれた樹脂は、「フランジ成形部24のみに沿って拡がる(図26参照)」ことはない。すなわち樹脂流入空間28を流れる樹脂の境界位置は、光学成形部23及びフランジ成形部24の両方において、時間の経過と共にゲート26から徐々に離れ、光学成形部23に樹脂が行き渡って充填された後に、ゲート26と反対側に位置するフランジ成形部24に樹脂が行き渡る。
 これは、第2の型22に設けられる凸部50によって、フランジ成形部24のうち凸部50が設けられる位置の樹脂流入空間28の間隔が狭められ、樹脂が優先的にフランジ成形部24に沿って流動することを防ぎ、光学成形部23への樹脂の流入を効果的に促すことによるものである。
 したがって光学レンズ10の成形時において、射出成形型20の光学成形部23におけるエアーは光学成形部23に流入した樹脂によってフランジ成形部24に押し出され、光学レンズ10の光学的機能部12にエアーが混入することが効果的に防がれ、光学的機能部12を精度良く成形することができる。またフランジ成形部24を進行する樹脂の境界位置と、光学成形部23に流入した樹脂の境界位置とが著しく異なることはないため、光学レンズ10(特に光学的機能部12)にウエルドライン等の不具合が発生することを効果的に防ぐことができる。
 本件発明者は、上述の光学レンズ10及び射出成形型20に関して実際にテストを行って、各種の特性を確認した。以下に、射出成形型20を使った光学レンズ10の成形に関する具体的な実施例について示す。
 図10は、実施例1~3で用いられた光学レンズ10の裏面を光軸方向から見た平面図である。図11は、図10に示す光学レンズ10を、図10に示す矢印Uの方向から見た側方図である。以下の実施例1~3では、図10及び図11に示す光学レンズ10について考察されている。
 この光学レンズ10の直径D1は5.3mmであり、光学的機能部12の直径D2は3mmであり、フランジ部14の光軸方向に関する厚みBは0.50mmである。ゲート部16が設けられているフランジ部14の一部は切り欠かれており、ゲート部16の開口幅W1は0.6mmであり、ゲート部16の光軸方向に関する開口長さは0.5mmであり、フランジ部14のうちゲート部16が接続される部分と光学的機能部12との距離Kは0.95mmである。なおフランジ部14とゲート部16との境界部である「フランジ部14のうちゲート部16が接続される部分」に切断部42が形成される。
 フランジ部14には同一形状の3つの凹部40a、40b、40cが設けられており、各凹部40a、40b、40cの両端の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角H3は凹部40a、40b、40c間で共通する。また第1の凹部40aを挟んで設けられる第2の凹部40b及び第3の凹部40cは、フランジ部14の周方向Vに関して第1の凹部40aから等間隔の位置に設けられ、第1の凹部40aの端部及び第2の凹部40bの端部の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角H2は、第1の凹部40aの端部及び第3の凹部40cの端部の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角H2と等しい。なお第2の凹部40bのゲート部16側の端部及び第3の凹部40cのゲート部16側の端部の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角は、符号「H1」によって表されている。したがってこの符号「H1」は、光学レンズ10の光軸方向から見た場合の切断部42の中心点を挟んだ位置に配置される凹部40の2つの端部(図10に示す例では第2の凹部40b及び第3の凹部40cの端部)の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つのラインによって形成される中心角となる。この中心角H1が60°以下の場合に、「光学レンズ10の最薄部18を含む光学的機能部12を構成する箇所」への樹脂の流入が効果的に促される。
 光学レンズ10全体を光軸方向に投影して得られる投影面積は21.7772mmであり、光学レンズ10のうち光学的機能部12を光軸方向に投影して得られる投影面積は7.056mmであり、光学レンズ10のうちフランジ部14を光軸方向に投影して得られる投影面積を14.72mmとした。
 また、光学レンズ10を構成する樹脂として「アペル(登録商標)5514ML(三井化学株式会社(Mitsui Chemicals, Inc.)製)」を使用し、ゲート26から射出成形型20(樹脂流入空間28)に流入させる際のこの樹脂の温度を「270℃」とした。またゲート26から射出成形型20(樹脂流入空間28)に流入させる樹脂の速度は「20mm/sec」とし、射出成形型20を構成する第1の型21及び第2の型22の温度は全体にわたって「110℃」に保った。
 <実施例1>
 本実施例1では、光学レンズ10の最薄部18の厚さ「T1」、凹部40が設けられていない位置におけるフランジ部14の光軸方向Zに関する厚さ「B」、凹部40の光軸方向Zに関する深さ「C」、凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さ「B-C(=T2)」、及び「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2」と「最薄部18の厚さT1」との割合「T2/T1」の関係と、成形によって得られる光学レンズ10(特に光学的機能部12)の質(光学特性)との関係について考察した。
 図12は、実施例1において考察を行った光学レンズ10(サンプルNo.1~7)の条件と品質評価との関係を示す表である。図12の「T1」、「B」、「C」及び「B-C」で表される各項目の数値の単位は「ミリメートル(mm)」である。
 本実施例1で成形された各光学レンズ10(サンプルNo.1~7)は、最薄部18の厚さ「T1」、凹部40が設けられていない位置におけるフランジ部14の光軸方向Zに関する厚さ「B」及び凹部40の光軸方向Zに関する深さ「C」が図12に示す値であった。
 本実施例1で成形された各光学レンズ10(サンプルNo.1~7)は、光学レンズ10の光学的機能部12によって示される光学的な特性が評価されている(図12の「品質評価」の欄参照)。
 その他の条件として、図10に示す「中心角H1(°)」、「中心角H2(°)」、「中心角H3(°)」、「フランジ面積S1(cm)」及び「フランジ部14のうち凹部40a、40b、40cが設けられる面(図10の光学レンズ10では裏面)において凹部40a、40b、40cの各々が占める面積凹1、凹2、凹3(cm)」を調整した。具体的には、後述の図13に示すサンプルNo.8~12の各々に関して示される条件下で、光学レンズ10の光学的機能部12によって示される光学的な特性を評価した。図13に示すこれらの条件のいずれにおいても、同様の評価結果が得られた。
 すなわち本実施例1の結果として、図12に示すように、サンプルNo.1~5の光学レンズ10については、光学レンズ10の光学特性が良好であった(図12の「品質評価」の欄の「良い」の表示参照)。またサンプルNo.6の光学レンズ10は、サンプルNo.1~5の光学レンズ10と比較して光学特性が劣っていたが、実用上問題のない光学特性を示した(図12の「品質評価」の欄の「普通」の表示参照)。一方、サンプルNo.7の光学レンズ10は、サンプルNo.1~6の光学レンズ10と比較して光学特性が劣っており、撮像モジュール等の光学デバイスにおける実際の使用を考慮すると、光学特性に関して使用上の注意が必要であった(図12の「品質評価」の欄の「悪い」の表示参照)。
 言い換えれば、「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2」と「最薄部18の厚さT1」との割合「T2/T1」は、光学レンズ10の光学特性上、「0.4以上1.2以下の範囲」にあることが好ましく(サンプルNo.1~5参照)、「1.2よりも大きく1.4以下の範囲」にあることがその次に好ましい(サンプルNo.6参照)。
 本件発明者は、この実施例1の結果から、凹部40におけるフランジ部14の厚さT2は、最薄部18の厚さT1の1.4倍以下であることが好ましく、最薄部18の厚さ(T1)の1.2倍以下であることがより好ましいという知見を得るに至った。
 <実施例2>
 本実施例2では、光学レンズ10の凹部40の面積とフランジ部14の面積との比率について、実用上の使用を考慮した限界値について考察した。
 図13は、実施例2において考察を行った光学レンズ10(サンプルNo.8~12)の条件を示す表である。
 図13の「H1」、「H2」及び「H3」によって示される欄の数値は、図10に示す「H1」、「H2」及び「H3」の具体的な中心角(°)を示す。図13の「フランジ面積S1(cm)」は、フランジ部14のうち凹部40が設けられる面(図10の光学レンズ10では裏面)の、凹部40が設けられていないと仮定した場合のフランジ部14の面積を示す。すなわち、凹部40を含むフランジ部14を光軸方向に投影して得られる投影面積が、図13の「フランジ面積S1(cm)」に相当する。図13の「凹1面積(cm)」、「凹2面積(cm)」及び「凹3面積(cm)」は、フランジ部14のうち凹部40a、40b、40cが設けられる面(図10の光学レンズ10では裏面)において凹部40a、40b、40cの各々が占める面積を示す。すなわち、図13の「凹1面積(cm)」は第1の凹部40aを光軸方向に投影して得られる投影面積に相当し、「凹2面積(cm)」は第2の凹部40bを光軸方向に投影して得られる投影面積に相当し、「凹3面積(cm)」は第3の凹部40cを光軸方向に投影して得られる投影面積に相当する。図13の「凹面積合計S2(cm)」は、フランジ部14のうち凹部40a、40b、40cが設けられる面(図10の光学レンズ10では裏面)において凹部40a、40b、40cが占める面積の合計を示す。図13の「凹面積合計/フランジ面積」は、「光学レンズ10の凹部40の面積とフランジ部14の面積との比率」を示し、「凹面積合計S2(cm)」を「フランジ面積S1(cm)」で除して得られる値が示されている。
 なお図13に示すサンプルNo.12では、光学レンズ10のフランジ部14に凹部40が1つのみ設けられている。この凹部40の両端部の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角が符号「H1(°)」によって表され、この凹部40が設けられるフランジ部14の裏面において凹部40が占める面積が「凹1(cm)」によって表されている。
 図13には、特に問題なく実用上使用可能な光学レンズ10(サンプルNo.8~12)の条件が記載されている。「光学レンズ10の凹部40の面積とフランジ部14の面積との比率(図13の「凹面積合計/フランジ面積」の欄参照)がサンプルNo.12の場合(図13の数値「0.66」)」よりも大きい場合(厳密には後述の図14A~図16に示すように「0.6」よりも大きい場合)には、実用上の使用に関して注意が必要であることが確認された。
 図13に示す光学レンズ10(サンプルNo.8~12)の実用上の使用に関する評価は、物理的な寸法に基づいて推定される「光学レンズ10の強度」及び光学機器類に組み込まれて他のレンズ等に積み重ねられる場合に必要とされる「フランジ部14の面積」が考慮されて行われた。
 本件発明者は、この実施例2の結果を踏まえ、「フランジ部14のうち凹部40が設けられる面において凹部40が占める面積の合計」が「フランジ部14のうち凹部40が設けられる面において凹部40が設けられていないと仮定した場合のフランジ部14の面積」の65.7%以下であることが好ましいという知見を得た。
 <実施例3>
 本実施例3では、「光学レンズ10の凹部40の面積とフランジ部14の面積との比率」、「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さと最薄部18の厚さとの割合」及び「ウエルドラインの発現状態」の関係について考察した。
 図14Aは、実施例3において考察を行った光学レンズ10(サンプルNo.13~17)の条件を示す表である。図14Aの各項目は、図13の各項目と同内容の条件の数値を示す。
 本実施例3では、「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2(=B-C)」と「最薄部18の厚さT1」とを調整しながら、ウエルドラインの有無を評価している。具体的には、図14Aに示すサンプルNo.13~17の各々に関し、図12に示すサンプルNo.1~6と同様の条件で「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2」及び「最薄部18の厚さT1」を変えて、ウエルドラインの有無を評価した。
 図14Bは、「光学レンズ10の凹部40の面積とフランジ部14の面積との比率(図14Bの「凹面積合計/フランジ面積」の表示参照)」を横軸とし、「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2(=B-C)」と「最薄部18の厚さT1」との割合「T2/T1」を縦軸とした場合の「ウエルドラインの発現状態」を示す。
 図14Bには、上記の「凹面積合計/フランジ面積」(横軸)が「0.3」、「0.4」、「0.45」、「0.5」及び「0.6」の各々の場合における、上記の割合「T2/T1」(縦軸)が「0.6」、「1.0」及び「1.4」の場合の「ウエルドラインの発現状態」を示した。図14Bにおいて「ウエルド無し」の表示は、成形した光学レンズ10にウエルドラインが視覚上見つからなかった場合を示す。「許容範囲内」の表示は、成形した光学レンズ10にウエルドラインが見つかったが、見つかったウエルドラインが実用上問題にならない程度の軽微なものである場合を示す。「許容範囲外」の表示は、成形した光学レンズ10にウエルドラインが見つかり、見つかったウエルドラインが実用上注意を要する場合を示す。
 図15は、図14Bに示す「ウエルドラインの発現状態」が「ウエルドライン無し」である場合の、「光学レンズ10の凹部40の面積とフランジ部14の面積との比率(図15の「凹面積合計/フランジ面積(S2/S1)」の表示参照)」及び「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2と最薄部18の厚さT1との割合(図15の「T2/T1」の表示参照)」の条件を示す表である。
 図16は、図15に示す「ウエルドラインの発現状態」が「ウエルドライン無し」である場合の条件をプロットしたグラフである。図16の横軸は「光学レンズ10の凹部40の面積とフランジ部14の面積との比率(図16の「S2/S1」の表示参照)」を示し、縦軸は「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2と最薄部18の厚さT1との割合(図16の「T2/T1」の表示参照)」を示す。
 図16にプロットされる「ウエルドラインの発現状態が「ウエルドライン無し」である条件」から、図16の斜線で示される範囲(以下、「適正域」と称する)60が好ましい条件を示す範囲であることが分かる。
 すなわち本件発明者は、この実施例3の結果から、「光学レンズ10の最薄部18の厚さT1」、「光学レンズ10の凹部40におけるフランジ部14の厚さT2」、「フランジ部14のうち凹部40が設けられる面において凹部40が設けられていないと仮定した場合のフランジ部14の面積S1」及び「フランジ部14のうち凹部40が設けられる面において凹部40の占める面積S2」が、「T2/T1≦(8/3)×(S2/S1)-0.2 (式1)」、「T2/T1≧0.6 (式2)」及び「S2/S1≦0.6 (式3)」を満たす図16の適正域60内に「S2/S1」及び「T2/T1」が存在することが好ましいという知見を得るに至った。
 なお上記の式1~式3を満たさない条件下では、「光学成形部23に流入する樹脂の流動状態」及び「フランジ成形部24に流入する樹脂の流動状態」を適切にコントロールすることができず、光学レンズ10の成形精度が悪化することが確認された。また特に「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2と最薄部18の厚さT1との割合(「T2/T1」)が「0.6」よりも小さいと、光学レンズ10(特にフランジ部14)として十分な強度を確保することが難しく、また「凹部40が設けられた位置におけるフランジ部14の厚さT2」が薄くなり過ぎてしまい、射出成形時に射出成形型20に樹脂を十分に充填することが困難になることが確認された。
 以上説明したように本実施形態の射出成形方法によれば、光学レンズ10の光軸方向Zから見た場合に、切断部42の両端部42a、42bの各々と光学レンズ10の光軸中心Oとを結ぶ2つのラインL1、L2と、切断部42の両端部42a、42bを結ぶ1つのラインL3とによって囲まれる第1領域44における最薄部18は光学的機能部12に存在し、フランジ部14の凹部40は第1領域44よりも外側に設けられる。これにより「射出成形型20のうち最薄部成形部29を含む光学成形部23に流入する樹脂の流動状態」及び「射出成形型20のうちフランジ成形部24に流入する樹脂の流動状態」がコントロールされ、所望の光学特性を持つ光学レンズ10(特に光学的機能部12)を精度良く作ることができる。
 <変形例>
 光学レンズ10及び射出成形型20は、上述の例に限定されず、各種の変形が加えられてもよい。
 図17A~図17Dは、光学レンズ10の変形例を示す図である。図1等に示す上述の光学レンズ10では、フランジ部14に凹部40が3つ又は1つ設けられる例について説明したが、任意の数の凹部40がフランジ部14に設けられてもよい。例えば図17Aに示すように9つの凹部40がフランジ部14に設けられてもよいし、図17Bに示すように5つの凹部40がフランジ部14に設けられてもよい。また図17Cに示すように、単数の凹部40がフランジ部14に設けられてもよく、ゲート部16を挟む位置に凹部40の端部が配置され、これらの端部の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角H1は例えば60°に設定することができる。また図17Dに示すように、ゲート部16を挟んで2つの凹部40(第1の凹部40a及び第2の凹部40b)がフランジ部14に設けられてもよい。この場合、第1の凹部40aのゲート部16側の端部及び第2の凹部40bのゲート部16側の端部の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角H1は例えば60°に設定することができる。また第1の凹部40aのゲート部16と反対側の端部及び第2の凹部40bのゲート部16と反対側の端部の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角H2は例えば60°に設定することができる。
 また「隣接する凹部40の各々の端部と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角H1、H2(図10参照)」や「各凹部40の両端の各々と光軸中心Oとを結ぶ2つの直線によって形成される中心角H3」も特に限定されない。図1に示すように光学レンズ10のフランジ部14に凹部40が3つ設けられる場合には、例えば上記の中心角H1を50°とし、中心角H2を30°とし、中心角H3を83.3°としてもよい。また図17Aに示すように光学レンズ10のフランジ部14に凹部40が9つ設けられる場合には、例えば上記の中心角H1を50°とし、中心角H2を5°とし、中心角H3を30°としてもよい。また図17Bに示すように光学レンズ10のフランジ部14に凹部40が5つ設けられる場合には、例えば上記の中心角H1を50°とし、中心角H2を10°とし、中心角H3を54°としてもよい。
 また上述の実施形態では光学レンズ10のフランジ部14の「裏面」に凹部40が設けられる例が示されているが、フランジ部14の「表面」に凹部40が設けられてもよいし、フランジ部14の「表面」及び「裏面」の両方に凹部40が設けられてもよい。
 <撮像モジュール>
 次に、上述の光学レンズ10を利用した撮像モジュールの一例について説明する。
 図18は、撮像モジュール100の一例の外観斜視図である。
 撮像モジュール100は、レンズユニット110及び撮像素子ユニット120を備える。レンズユニット110は、光学レンズ10を含むレンズ群102を有する。撮像素子ユニット120は、レンズ群102の光学レンズ10を通して被写体を撮像する撮像素子(後述の図19の符号「127」参照)を有する。
 図18では、レンズ群102の光軸Axに沿う方向をZ方向とし、Z方向に直交する2方向であって互いに直交する2つの方向をそれぞれX方向、Y方向としている。
 レンズユニット110は、後述する各構成部材を内部に収容する筐体101を備える。
 筐体101の天面101aには、レンズ群102の光軸Axを中心とする開口101bが形成されている。撮像モジュール100は、被写体光をこの開口101bからレンズ群102に取り込んで撮像を行う。
 また、筐体101の天面101aには、撮像モジュール100の製造時にレンズユニット110を製造装置に保持するための位置決め用の凹部95A、95B、95Cが形成されている。天面101aの対角線上に配置される凹部95A、95Cの底面には、凹部95A、95Cよりも小さい凹部95A1、95C1が形成されている。
 筐体101の外部には、筐体101に収容されるフレキシブル基板103の一部が露出している。このフレキシブル基板103の露出部分の先端には、端子114A~114Fを含むレンズユニット端子部114が接続されている。レンズユニット端子部114は、筐体101を構成する面のうち、Z方向に直交する面である天面101a以外の面から露出している。
 なお、レンズユニット端子部114は、端子114A~114F以外の端子も含むが、図18では、簡略化のために端子114A~114Fのみを図示し、その他の端子の図示を省略している。
 図19は、図18に示す撮像モジュール100においてレンズユニット110を省略した状態の外観斜視図である。
 図19に示すように、撮像素子ユニット120は、CCDイメージセンサ又はCMOSイメージセンサ等の撮像素子127が実装される基板121と、基板121と電気的に接続されるフレキシブル基板122と、を備える。
 撮像素子127の画素ピッチは特に限定されないが、画素ピッチが1.0μm以下である撮像素子127が用いられる場合には、光学特性に優れた上述の光学レンズ10(光学レンズ10)が特に有効である。
 近年、画素数の増加に伴い、撮像素子127の画素ピッチは狭くなっている。撮像素子127の画素ピッチが狭くなると、1画素あたりの面積が小さくなるので許容錯乱円の半径が小さくなり、焦点深度が浅くなる。さらに、1画素あたりの集光量を多くする必要があるため、レンズのFナンバーも小さくなる傾向にある。
 これらのことから、近年の撮像モジュール100は、非常に焦点深度が浅く、レンズユニット110と撮像素子ユニット120の位置合わせ精度は高いものが要求されている。画素ピッチが1μm以下になると、特に高い位置合わせ精度が要求される。
 基板121上には、撮像素子127に対応する開口を有する筒状のベース部材125が設けられ、ベース部材125内部に撮像素子127が配置されている。ベース部材125の中空部には撮像素子127上方において図示省略のカバーガラスが嵌め込まれる。
 ベース部材125の外側における基板121表面には、レンズユニット110との電気的接続をとるための端子124A~124Fを含む撮像素子ユニット端子部124が設けられている。この撮像素子ユニット端子部124も、レンズユニット端子部114と同様に、一部の端子のみ図示している。
 基板121には、撮像素子127のデータ出力用端子及び駆動用端子等と接続される撮像素子用配線が設けられている。撮像素子用配線は、フレキシブル基板122に設けられた配線を経由して、フレキシブル基板122端部に設けられた外部接続用端子部123に接続されている。外部接続用端子部123は、撮像素子127と電気的に接続された電気接続部として機能する。
 また、基板121には、撮像素子ユニット端子部124に含まれる各端子と接続されるレンズユニット用配線が設けられている。レンズユニット用配線は、フレキシブル基板122に設けられた配線を経由して、フレキシブル基板122端部に設けられた外部接続用端子部123に接続されている。
 レンズユニット110と撮像素子ユニット120を固定した状態では、レンズユニット端子部の各端子と、これに対応する撮像素子ユニット端子部124の各端子とが電気的に接続される。
 図18では、端子114Aと端子124Aとが電気的に接続され、端子114Bと端子124Bとが電気的に接続され、端子114Cと端子124Cとが電気的に接続され、端子114Dと端子124Dとが電気的に接続され、端子114Eと端子124Eとが電気的に接続され、端子114Fと端子124Fとが電気的に接続されている。
 図20は、図18の切断線20-20に沿った撮像モジュール100の断面斜視図である。
 図20に示すように、撮像素子127は、基板121に実装されると共に、基板121上に設けられたベース部材125及びベース部材125に嵌め込まれたカバーガラス126によって封止されている。
 レンズユニット110は、カバーガラス126上方に配置された光学レンズ10を含むレンズ群102と、レンズ群102を支持する筒状のレンズバレル105と、弾性支持部140と、OIS(Optical Image Stabilization)機構150と、レンズバレル105を光軸方向に移動させる焦点調節機構160と、を備えている。
 レンズユニット110は少なくとも1枚の光学レンズ10を備えていればよいが、本例では5枚の光学レンズ10によってレンズ群102が構成されている。各光学レンズ10は、そのフランジ部14(図1参照)がレンズバレル105により支持されて位置決めされている。本例では、各光学レンズ10のフランジ部14の凹部40を有する面(図1~3に示す光学レンズ10では裏面)のうち凹部40以外の領域の少なくとも一部がレンズバレル105と接触して光学レンズ10が位置決めされるが、光学レンズ10のフランジ部14はレンズバレル105以外の他のレンズ、遮光板、間隔環等のいずれかの部材と接触してもよい。
 弾性支持部140は、板バネ142と、一端が板バネ142に固定され、他端がベース部材125側に固定された4本のサスペンションワイヤ144とから構成されている。
 OIS機構150は、ベース部材125側(固定側)に固定されたOIS駆動用コイル152と、OIS駆動用マグネット154とからなるボイスコイルモータにより構成されている。
 なお、図20には、レンズ群102の光軸方向をZ軸とする3軸直交座標系のX方向の一対のOIS駆動用コイル152とOIS駆動用マグネット154とが図示されているが、Y方向にも一対のOIS駆動用コイル152とOIS駆動用マグネット154とが設けられている。X方向及びY方向のOIS駆動用コイル152を駆動し、手振れ補正を行うことができる。
 焦点調節機構160は、オートフォーカス(AF)用コイル162と、レンズバレル105の周囲に配設されたAF用マグネット164とからなるボイスコイルモータにより構成されている。ボイスコイルモータを駆動し、レンズバレル105を光軸方向(Z方向)に移動させることにより焦点調節を行うことができる。
 また、OIS機構150及び焦点調節機構160は、レンズ群102(レンズバレル105)のXYZ軸方向の位置をそれぞれ検出する位置検出素子としてのホール素子(図示省略)を備える。
 <電子機器>
 次に、上述の撮像モジュール100を備える電子機器について説明する。
 上記構成の撮像モジュール100が搭載される電子機器としては、例えばスマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、携帯情報端末(PDA)、メガネ型情報端末、携帯ゲーム機、携帯音楽プレーヤ、カメラ付き時計(腕時計型機器等)、パソコンなどが挙げられる。以下、スマートフォンを例に挙げ、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
 <スマートフォンの構成>
 図21は、撮像モジュール100が搭載されたスマートフォン200の外観を示すものである。図21に示すスマートフォン200は、平板状の筐体202を有し、筐体202の一方の面に表示部としての表示パネル221と、入力部としての操作パネル222とが一体となった表示入力部220を備えている。また、筐体202は、スピーカ231と、マイクロホン232、操作部240と、前述した撮像モジュール100を含むカメラ部241とを備えている。
 なお、カメラ部241は、磁界発生部であるスピーカ231の近傍であって、スピーカ231が配置されている操作側の面と対向する背面側に配設されている。また、筐体202の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用することや、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
 図22は、図21に示したスマートフォン200の構成例を示すブロック図である。図22に示すように、スマートフォン200の主たる構成要素として、無線通信部210と、表示入力部220と、通話部230と、操作部240と、カメラ部241と、記憶部250と、外部入出力部260と、GPS(Global Positioning System)受信部270と、モーションセンサ部280と、電源部290と、主制御部201とを備える。また、スマートフォン200の主たる機能として、基地局装置と移動通信網とを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
 無線通信部210は、主制御部201の指示に従って、移動通信網に収容された基地局装置に対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Webデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
 表示入力部220は、主制御部201の制御により、画像(静止画及び動画)や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達すると共に、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル221と、操作パネル222とを備える。生成された3D画像を鑑賞する場合には、表示パネル221は、3D表示パネルであることが好ましい。
 表示パネル221は、LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro-Luminescence Display)などを表示デバイスとして用いたものである。
 操作パネル222は、表示パネル221の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部201に出力する。次いで、主制御部201は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル221上の操作位置(座標)を検出する。
 図21に示すように、スマートフォン200の表示パネル221と操作パネル222とは一体となって表示入力部220を構成しているが、操作パネル222が表示パネル221を完全に覆うような配置となっている。この配置を採用した場合、操作パネル222は、表示パネル221外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル222は、表示パネル221に重なる重畳部分についての検出領域(以下、「表示領域」と称する)と、それ以外の表示パネル221に重ならない外縁部分についての検出領域(以下、「非表示領域」と称する)とを備えていてもよい。
 なお、表示領域の大きさと表示パネル221の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要はない。また、操作パネル222が、外縁部分と、それ以外の内側部分の2つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体202の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル222で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
 通話部230は、スピーカ231やマイクロホン232を備え、マイクロホン232を通じて入力されたユーザの音声を主制御部201にて処理可能な音声データに変換して主制御部201に出力したり、無線通信部210あるいは外部入出力部260により受信された音声データを復号してスピーカ231から出力するものである。また、図21に示すように、例えば、スピーカ231及びマイクロホン232を表示入力部220が設けられた面と同じ面に搭載することができる。
 操作部240は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、操作部240は、スマートフォン200の筐体202の表示部の下部、下側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
 記憶部250は、主制御部201の制御プログラムや制御データ、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、WebブラウジングによりダウンロードしたWebデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部250は、スマートフォン内蔵の内部記憶部251と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部252により構成される。なお、記憶部250を構成するそれぞれの内部記憶部251と外部記憶部252は、フラッシュメモリタイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(hard disk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリ(例えば、Micro SD(登録商標)メモリ等)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などの格納媒体を用いて実現される。
 外部入出力部260は、スマートフォン200に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等(例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)、IEEE1394など)又はネットワーク(例えば、インターネット、無線LAN、ブルートゥース(Bluetooth(登録商標))、RFID(Radio Frequency Identification)、赤外線通信(Infrared Data Association:IrDA)(登録商標)、UWB(Ultra Wideband)(登録商標)、ジグビー(ZigBee)(登録商標)など)により直接的又は間接的に接続するためのものである。
 スマートフォン200に連結される外部機器としては、例えば、有/無線ヘッドセット、有/無線外部充電器、有/無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード(Memory card)やSIM(Subscriber Identity Module Card)/UIM(User Identity Module Card)カード、オーディオ・ビデオI/O(Input/Output)端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有/無線接続されるスマートフォン、有/無線接続されるパーソナルコンピュータ、有/無線接続されるPDA、及び有/無線接続されるイヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン200の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン200の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
 GPS受信部270は、主制御部201の指示に従って、GPS衛星ST1~STnから送信されるGPS信号を受信し、受信した複数のGPS信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン200の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。GPS受信部270は、無線通信部210や外部入出力部260(例えば、無線LAN)から位置情報を取得できるときには、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
 モーションセンサ部280は、例えば、3軸の加速度センサなどを備え、主制御部201の指示に従って、スマートフォン200の物理的な動きを検出する。スマートフォン200の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン200の動く方向や加速度が検出される。この検出結果は、主制御部201に出力されるものである。
 電源部290は、主制御部201の指示に従って、スマートフォン200の各部に、バッテリ(図示しない)に蓄えられる電力を供給するものである。
 主制御部201は、マイクロプロセッサを備え、記憶部250が記憶する制御プログラムや制御データに従って動作し、スマートフォン200の各部を統括して制御するものである。また、主制御部201は、無線通信部210を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
 アプリケーション処理機能は、記憶部250が記憶するアプリケーションソフトウェアに従って主制御部201が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部260を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Webページを閲覧するWebブラウジング機能などがある。
 また、主制御部201は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ(静止画や動画のデータ)に基づいて、映像を表示入力部220に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部201が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部220に表示する機能のことをいう。
 更に、主制御部201は、表示パネル221に対する表示制御と、操作部240、操作パネル222を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
 表示制御の実行により、主制御部201は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示し、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。なお、スクロールバーとは、表示パネル221の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
 また、操作検出制御の実行により、主制御部201は、操作部240を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル222を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
 更に、操作検出制御の実行により主制御部201は、操作パネル222に対する操作位置が、表示パネル221に重なる重畳部分(表示領域)か、それ以外の表示パネル221に重ならない外縁部分(非表示領域)かを判定し、操作パネル222の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
 また、主制御部201は、操作パネル222に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも1つについて軌跡を描く操作を意味する。
 カメラ部241は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge-Coupled Device)などの撮像素子を用いて電子撮影するデジタルカメラである。このカメラ部241に、前述した撮像モジュール100が適用されている。
 また、カメラ部241は、主制御部201の制御により、撮影によって得た画像データを、例えばJPEG(Joint Photographic coding Experts Group)などの圧縮した画像データに変換し、記憶部250に記録したり、外部入出力部260や無線通信部210を通じて出力することができる。図21に示すようにスマートフォン200において、カメラ部241は表示入力部220と対向する背面に搭載されているが、カメラ部241の搭載位置はこれに限らず、表示入力部220と同一の面に搭載されてもよいし、あるいは、複数のカメラ部241が搭載されてもよい。なお、複数のカメラ部241が搭載されている場合には、撮影に供するカメラ部241を切り替えて単独にて撮影したり、あるいは、複数のカメラ部241を同時に使用して撮影することもできる。
 また、カメラ部241はスマートフォン200の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル221にカメラ部241で取得した画像を表示することや、操作パネル222の操作入力のひとつとして、カメラ部241の画像を利用することができる。また、GPS受信部270が位置を検出する際に、カメラ部241からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部241からの画像を参照して、3軸の加速度センサを用いずに、あるいは、3軸の加速度センサと併用して、スマートフォン200のカメラ部241の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部241からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
 なお本実施形態のOIS機構150は、ベース部材側(固定側)にOIS駆動用コイル152が配設され、手振れ補正可動部側(可動側)にOIS駆動用マグネットが配設されているが、これとは逆に、ベース部材側にOIS駆動用マグネットを配設し、手振れ補正可動部側にOIS駆動用コイルを配設したものでもよい。
 また、レンズ群102を構成する光学レンズ10の枚数は特に限定されず、また光学レンズ10のレンズタイプも特に限定されない。
 本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
 10…光学レンズ、12…光学的機能部、14…フランジ部、16…ゲート部、18…最薄部、20…射出成形型、21…第1の型、22…第2の型、23…光学成形部、24…フランジ成形部、26…ゲート、28…樹脂流入空間、29…最薄部成形部、30…フランジ面、34…ランナ部、40…凹部、40a…第1の凹部、40b…第2の凹部、40c…第3の凹部、42…切断部、44…第1領域、46…内周面、48…第1の軸、50…凸部、50a…凸部、50b…凸部、50c…凸部、54…第2領域、60…適正域、95A…凹部、95A1…凹部、95B…凹部、95C…凹部、95C1…凹部、100…撮像モジュール、101…筐体、101a…天面、101b…開口、102…レンズ群、103…フレキシブル基板、105…レンズバレル、110…レンズユニット、114…レンズユニット端子部、120…撮像素子ユニット、121…基板、122…フレキシブル基板、123…外部接続用端子部、124…撮像素子ユニット端子部、125…ベース部材、126…カバーガラス、127…撮像素子、140…弾性支持部、142…板バネ、144…サスペンションワイヤ、150…OIS機構、152…OIS駆動用コイル、154…OIS駆動用マグネット、160…焦点調節機構、162…用コイル、164…AF用マグネット、200…スマートフォン、201…主制御部、202…筐体、210…無線通信部、220…表示入力部、221…表示パネル、222…操作パネル、230…通話部、231…スピーカ、232…マイクロホン、240…操作部、241…カメラ部、250…記憶部、251…内部記憶部、252…外部記憶部、260…外部入出力部、270…GPS受信部、280…モーションセンサ部、290…電源部

Claims (16)

  1.  光学的機能を有する光学的機能部と、
     当該光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部と、を備える光学レンズであって、
     前記フランジ部は、ゲート部が切断された切断部を側面に有し、
     前記光学レンズの光軸方向から見た場合に、前記切断部の両端の各々と前記光学レンズの光軸中心とを結ぶ2つのラインと、前記切断部の前記両端を結ぶ1つのラインとによって囲まれる領域における最薄部は前記光学的機能部に存在し、
     前記フランジ部は、前記領域外に凹部を有する光学レンズ。
  2.  前記最薄部の厚さをT1とし、前記凹部における前記フランジ部の厚さをT2とし、前記フランジ部のうち前記凹部が設けられる面において前記凹部が設けられていないと仮定した場合の前記フランジ部の面積をS1とし、前記フランジ部のうち前記凹部が設けられる面において前記凹部の占める面積をS2とすると、
     T2/T1≦(8/3)×(S2/S1)-0.2、
     T2/T1≧0.6、及び
     S2/S1≦0.6
     を満たす請求項1に記載の光学レンズ。
  3.  前記光学レンズの光軸方向から見た場合の前記切断部の中心点を挟んだ位置に配置される前記凹部の2つの端部の各々と前記光軸中心とを結ぶ2つのラインによって形成される中心角は、60°以下である請求項2に記載の光学レンズ。
  4.  前記凹部における前記フランジ部の厚さは、前記最薄部の厚さの1.4倍以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の光学レンズ。
  5.  前記凹部における前記フランジ部の厚さは、前記最薄部の厚さの1.2倍以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の光学レンズ。
  6.  前記凹部の内周面は、前記フランジ部のうち前記凹部が設けられる面に垂直な方向に関して傾斜する請求項1~5のいずれか一項に記載の光学レンズ。
  7.  前記凹部の内周面が、前記フランジ部のうち前記凹部が設けられる面に垂直な方向に関して成す傾斜角αは、0<α≦15°を満たす請求項6に記載の光学レンズ。
  8.  前記フランジ部のうち前記凹部が設けられる面における前記凹部の前記光軸方向から見た形状は、前記フランジ部の周方向に関する前記凹部の端部のうち、少なくとも前記切断部側の端部において曲線形状を有する請求項1~7のいずれか一項に記載の光学レンズ。
  9.  前記フランジ部は複数の前記凹部を有し、
     複数の前記凹部は、前記フランジ部のうち前記切断部の中心と前記光学レンズの前記光軸中心とを通過する軸に関して線対称に、前記フランジ部に設けられる請求項1~8のいずれか一項に記載の光学レンズ。
  10.  請求項1~9のいずれか一項に記載の光学レンズを少なくとも1枚備えるレンズユニットであって、
     前記光学レンズの前記フランジ部の前記凹部を有する面のうち前記凹部以外の領域の少なくとも一部が、他の光学レンズ、遮光板、レンズバレル及び間隔環のうちの少なくともいずれかと接触するレンズユニット。
  11.  請求項9に記載のレンズユニットと、
     前記レンズユニットの前記光学レンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備える撮像モジュール。
  12.  前記撮像素子の画素ピッチが1μm以下である請求項11に記載の撮像モジュール。
  13.  請求項11又は12に記載の撮像モジュールを備える電子機器。
  14.  ゲートの開口から樹脂が射出されて光学レンズを成形する射出成形型であって、
     前記光学レンズの表側を成形する第1の型と、
     前記光学レンズの裏側を成形する第2の型とを備え、
     前記第1の型及び前記第2の型の各々は、前記光学レンズの光学的機能部を成形する光学成形部と、前記光学レンズの前記光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部を成形するフランジ成形部とを有し、
     前記第1の型及び前記第2の型によって形成される空間のうち、前記光学レンズの光軸方向から見た場合に、前記フランジ成形部のうち前記ゲートが接続される部分の両端の各々と前記光学成形部のうち前記光学レンズの光軸中心に対応する位置とを結ぶ2つのラインと、前記フランジ成形部のうち前記ゲートが接続される部分の前記両端を結ぶ1つのラインとによって囲まれる領域における最も薄い箇所が前記光学成形部に存在し、
     前記第1の型及び前記第2の型のうち少なくとも一方の前記フランジ成形部は前記領域外に凸部を有する射出成形型。
  15.  前記第1の型及び前記第2の型は、一方が固定された状態で他方が移動して重ね合わされて前記光学レンズを成形し、
     前記凸部は、前記第1の型及び前記第2の型のうち移動するほうに設けられる請求項14に記載の射出成形型。
  16.  請求項14又は15に記載の射出成形型に樹脂を射出して光学レンズを成形する射出成形方法。
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