專利名稱：透鏡單元的制造方法、透鏡陣列以及透鏡單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡單元的制造方法、透鏡陣列以及透鏡單元。
背景技術(shù)：
緊湊且非常薄的攝像裝置(以下，還稱為照相機(jī)模塊)被用于便攜電話機(jī)、PDA(Personal Digital Assistant,個(gè)人數(shù)字助理)等作為緊湊且薄的電子設(shè)備的便攜電話、PDA、智能手機(jī)等便攜終端。作為這些攝像裝置中使用的攝像元件，已知CXD型成像傳感器、CMOS型成像傳感器等固體攝像元件。近年來，攝像元件的高像素化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了高分辨率、高性能化。另外，對(duì)用于在這些攝像元件上形成被攝體像的攝像透鏡，與攝像元件的小型化對(duì)應(yīng)地要求緊湊化，而且該要求處于逐年變強(qiáng)的傾向。作為這樣的便攜終端中內(nèi)置的攝像裝置中使用的透鏡單元，已知如下方法:如專利文獻(xiàn)I所示，使用模具，例如由玻璃成形連結(jié)多個(gè)透鏡的玻璃透鏡陣列，以同時(shí)成形的肋條為基準(zhǔn)，進(jìn)行透鏡的光軸對(duì)準(zhǔn)之后，將一對(duì)玻璃透鏡陣列粘貼，并針對(duì)每個(gè)透鏡切出，從而制造透鏡單元。專利文獻(xiàn)I國(guó)際公開第2011/093502號(hào)小冊(cè)子專利文獻(xiàn)2日本特開2004- 323289號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)專利文獻(xiàn)I的技術(shù)，雖然能夠以玻璃透鏡陣列的肋條為基準(zhǔn)而高精度地進(jìn)行透鏡的光軸對(duì)準(zhǔn)，但在模具上加工玻璃透鏡陣列成形用的模具中的用于對(duì)肋條進(jìn)行成形的槽部的情況下，存在工具的形狀、姿勢(shì)被限制，高精度的加工變得困難這樣的問題。另外，隨著長(zhǎng)時(shí)間的使用，在槽部的邊緣產(chǎn)生磨耗、缺口，由此導(dǎo)致成形的肋條的形狀劣化，而有時(shí)高精度的定位變得困難。因此，需要以比較短的維護(hù)周期，更換模具，成本上升而且麻煩。另一方面，雖然還能夠如專利文獻(xiàn)2所示，使透鏡光學(xué)面的周圍的外壁成為圓筒狀，而用作用于定位的基準(zhǔn)面，但例如在通過再加熱成形方法形成透鏡的情況下，如果為了提高外壁的形狀精度而設(shè)置限定，則存在光學(xué)面、外壁周邊的形狀走樣，在預(yù)成形體的尺寸管理、成形條件的最佳化中花費(fèi)時(shí)間這樣的問題。另一方面，在通過液滴成形方法形成透鏡的情況下，存在由于滴落位置偏離而對(duì)外壁的形狀也產(chǎn)生影響這樣的問題。本發(fā)明是鑒于上述以往技術(shù)的問題而完成的，其目的在于提供一種能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行透鏡陣列的高精度的定位的透鏡單元的制造方法、透鏡陣列、以及透鏡單元。方案I記載的是一種透鏡單元的制造方法，從透鏡陣列制造出透鏡單元，該制造方法的特征在于，所述透鏡陣列是從模具一體地成形包括多個(gè)光學(xué)面的底面、以及以包圍所述光學(xué)面的方式設(shè)置于所述底面的周圍的內(nèi)周面而成的， 所述內(nèi)周面包括與所述光學(xué)面的光軸非正交的第I平面，該透鏡單元的制造方法具有:
使設(shè)置了包括第2平面的外周面和端面的保持架相對(duì)所述透鏡陣列以如下方式相對(duì)移動(dòng)的工序:在所述外周面被所述內(nèi)周面包圍的狀態(tài)下使所述第I平面和所述第2平面大致平行，并且使所述底面和所述端面接近；以及
在通過所述保持架保持了所述透鏡陣列之后，使所述保持架移動(dòng)而進(jìn)行所述透鏡陣列的定位的工序。
根據(jù)本發(fā)明，使所述保持架相對(duì)所述透鏡陣列以如下方式相對(duì)移動(dòng):在所述外周面被所述內(nèi)周面包圍的狀態(tài)下使所述第I平面和所述第2平面大致平行、并且使所述底面和所述端面接近。所以相對(duì)所述保持架，所述透鏡陣列在所述外周面被所述內(nèi)周面包圍的范圍內(nèi)其移動(dòng)被限制，特別是所述第I平面和所述第2平面對(duì)置，從而旋轉(zhuǎn)被阻止，所以能夠針對(duì)所述保持架對(duì)所述透鏡陣列高精度地進(jìn)行定位。所述第I平面和所述第2平面的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，旋轉(zhuǎn)阻止效果越高。進(jìn)而，對(duì)于所述透鏡陣列，如果至少僅所述內(nèi)周面能夠高精度地成形，則即使多余的原材料向外側(cè)露出，由于外形形狀不會(huì)對(duì)定位精度造成影響，所以是隨意的狀態(tài)即可，即使不嚴(yán)密地管理原材料的體積也能夠高精度地定位。另外，即使在透鏡陣列的模具的邊緣磨耗或產(chǎn)生缺口 了的情況下，所述透鏡陣列的內(nèi)周面的面形狀受到影響的危險(xiǎn)也少，能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地進(jìn)行定位。但是，內(nèi)周面的一部分也可以在周方向上不連續(xù)。此處，“大致平行”包括相對(duì)于平行在±5度以內(nèi)傾斜的情況。
方案2記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案I記載的發(fā)明中，具有:具有2個(gè)所述透鏡陣列和所述保持架的組合，在使一方的所述保持架中保持的所述透鏡陣列對(duì)于另一方的所述保持架中保持的所述透鏡陣列定位之后，將兩個(gè)透鏡陣列粘貼的工序；以及使用所述第I平面固定所述透鏡陣列，并針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面進(jìn)行切斷的工序。
通過經(jīng)由上述工序，能夠高效地制造使所述透鏡陣列的光學(xué)面高精度地組合了的透鏡單元。特別，通過在切斷時(shí)利用所述第I平面，能夠一次性高精度地切斷多個(gè)透鏡陣列，所以優(yōu)選。
方案3記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案2記載的發(fā)明中，具有:通過單一的所述保持架保持所粘貼的2個(gè)以上的所述透鏡陣列，通過別的保持架保持別的所述透鏡陣列，在使所述兩個(gè)保持架彼此相互定位之后將所述透鏡陣列粘貼的工序。
根據(jù)本發(fā)明，能夠在對(duì)3個(gè)以上的所述透鏡陣列高精度地進(jìn)行定位而重疊并粘貼之后，一次性切斷來形成透鏡單元，所以能夠確保高的生產(chǎn)效率。
方案4記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案I 3中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，所述第I平面相對(duì)所述光學(xué)面的光軸傾斜。
如果例如所述透鏡陣列的原材料是樹脂等，則即使所述第I平面與所述光學(xué)面的光軸平行，即使在成形時(shí)產(chǎn)生收縮，仍產(chǎn)生某種程度的彈性變形，所以也能夠進(jìn)行脫模，但如果所述透鏡陣列的原材料是玻璃等，則不產(chǎn)生彈性變形，所以如果在成形時(shí)產(chǎn)生收縮，則與模具較強(qiáng)地密接而脫模變得困難。相對(duì)于此，如果至少所述第I平面相對(duì)所述光學(xué)面的光軸傾斜，則在成形后易于從模具脫模，所以優(yōu)選。
方案5記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案4記載的發(fā)明中，所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角是10° 60°。
如果所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角是10° 60°，則得到高的定位精度，所以優(yōu)選。另外，如果所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角是20° 50°，則得到更高的定位精度，所以優(yōu)選。更優(yōu)選為，使所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角成為45°，由此，可得到最佳的定位精度。方案6記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案I 5中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，所述第I平面是隔著多個(gè)所述光學(xué)面對(duì)置的2面。如果使所述第I平面成為隔著多個(gè)所述光學(xué)面對(duì)置的2面，則該2面之間的定位精度提聞。方案7記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案I 5中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，所述第I平面是包圍多個(gè)所述光學(xué)面的4面，鄰接的所述第I平面彼此的軸線相互正交。如果使所述第I平面成為包圍多個(gè)所述光學(xué)面的4面，并使鄰接的所述第I平面彼此的軸線相互正交，則所述透鏡陣列的內(nèi)周面接近方形形狀，由此，能夠高精度地進(jìn)行所述光學(xué)面的光軸正交面內(nèi)的定位。此時(shí)，優(yōu)選使所述第I平面的長(zhǎng)度相等。另外，如果使所述第I平面成為包圍多個(gè)所述光學(xué)面的8面以上，則透鏡陣列成形時(shí)的原材料收縮量成為各向同性，所以優(yōu)選。方案8記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案I 7中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，在通過所述保持架保持了所述透鏡陣列時(shí)，在所述第I平面與所述第2平面之間形成10 μ m以下的縫隙。通過在所述第I平面與所述第2平面之間形成10 μ m以下的縫隙，易于將所述保持架的外周面插入于所述透鏡陣列的內(nèi)周面。另外，該縫隙比較小，所以針對(duì)所述保持架的所述透鏡陣列的誤差變小，不會(huì)使定位精度大幅降低。另外，不必須限定于“ΙΟμπι以下”，如果另外根據(jù)調(diào)心規(guī)格確定了縫隙，則也能夠使用該值。方案9記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案8記載的發(fā)明中，在通過所述保持架保持了所述透鏡陣列時(shí)，使所述端面抵接到所述光學(xué)面以外的所述底面。在通過所述保持架保持了所述透鏡陣列時(shí)，通過使所述端面抵接到所述光學(xué)面以外的所述底面，能夠減小所述透鏡陣列與所述保持架的插入方向的定位誤差。方案10記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案I 9中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，在所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間設(shè)置了 R部或者倒角。所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間是凹狀，所以對(duì)其進(jìn)行成形的模具的角部成形部成為凸?fàn)?。因此，如果使該角部成形部成為邊緣，則有可能由于長(zhǎng)時(shí)間的使用而產(chǎn)生磨耗、缺口。相對(duì)于此，如果在所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間形成R部或者倒角，則模具的角部成形部也成為與R部或者倒角對(duì)應(yīng)的平滑的形狀，能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行高精度的成形。另外，R部是指，剖面通過單一或者多個(gè)圓弧平滑地連接的形狀。方案11記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案10記載的發(fā)明中，在所述保持架的所述第2平面與所述端面之間設(shè)置了退避部。在所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間形成了 R部或者倒角的情況下，如果與其對(duì)置的所述保持架的所述第2平面與所述端面之間是邊緣，則兩者有可能干擾。因此，通過在所述保持架的所述第2平面與所述端面之間形成退避部，抑制兩者的干擾，而實(shí)現(xiàn)了高精度的定位?！巴吮懿俊?具有例如凹陷的形狀。方案12記載的透鏡單元的制造方法的特征在于，在方案I 11中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，在成形所述透鏡陣列時(shí)，使用所述模具在所述透鏡陣列的外周形成基準(zhǔn)面，以所述基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，整隊(duì)并重疊多個(gè)所述透鏡陣列，針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面一次性進(jìn)行切斷。
在所述透鏡陣列的成形時(shí)，在使用所述模具而在所述透鏡陣列的外周形成了基準(zhǔn)面的情況下，在使用該基準(zhǔn)面而使所述透鏡陣列彼此整隊(duì)時(shí)，雖然難以得到在所述光學(xué)面的光軸對(duì)準(zhǔn)中使用的程度的精度，但能夠充分地確保針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面切斷所述透鏡陣列的位置的精度。因此，通過以所述基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)將多個(gè)所述透鏡陣列整隊(duì)并重疊，并針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面一次性切斷，能夠提高透鏡單元的生產(chǎn)效率。
方案13記載的透鏡陣列是一種用于制造透鏡單元的透鏡陣列，其特征在于，
從模具一體地成形包括多個(gè)光學(xué)面的底面、以及以包圍所述光學(xué)面的方式設(shè)置于所述底面的周圍的內(nèi)周面而成，所述內(nèi)周面包括與所述光學(xué)面的光軸非正交的第I平面，
通過設(shè)置了包括第2平面的外周面和端面的保持架，將2個(gè)所述透鏡陣列分別以在所述外周面被所述內(nèi)周面包圍的狀態(tài)下使所述第I平面和所述第2平面大致平行、并且使所述底面和所述端面接近的方式保持之后進(jìn)行定位，在將兩個(gè)透鏡陣列粘貼之后，針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面切斷所述透鏡陣列，從而能夠制造透鏡單元。
根據(jù)本發(fā)明，在使所述保持架相對(duì)所述透鏡陣列，以在所述外周面被所述內(nèi)周面包圍的狀態(tài)下使所述第I平面和所述第2平面大致平行、并且使所述底面和所述端面接近的方式相對(duì)移動(dòng)時(shí)，相對(duì)所述保持架，所述透鏡陣列在所述外周面被所述內(nèi)周面包圍的范圍內(nèi)其移動(dòng)被限制，特別是所述第I平面和所述第2平面對(duì)置，從而旋轉(zhuǎn)被阻止，所以能夠針對(duì)所述保持架對(duì)所述透鏡陣列高精度地進(jìn)行定位。所述第I平面和所述第2平面的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，旋轉(zhuǎn)阻止效果越高。進(jìn)而，對(duì)于所述透鏡陣列，如果至少高精度地僅對(duì)所述內(nèi)周面進(jìn)行成形，則即使多余的原材料向外側(cè)露出，由于外形形狀不會(huì)對(duì)定位精度造成影響，所以是隨意的狀態(tài)即可，即使不嚴(yán)密地管理原材料的體積，也能夠高精度地定位。另外，即使在透鏡陣列的模具的邊緣磨耗或者產(chǎn)生缺口了的情況下，所述透鏡陣列的內(nèi)周面的面形狀受到影響的危險(xiǎn)也少，能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行穩(wěn)定的定位。在進(jìn)行兩個(gè)透鏡陣列的定位并粘貼之后，針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面切斷所述透鏡陣列，從而能夠高效地制造高精度的透鏡單元。此時(shí)，如果使用所述第I平面對(duì)多個(gè)透鏡陣列進(jìn)行定位并一次性切斷，則切斷精度高并且切斷效率良好而優(yōu)選。
方案14記載的透鏡陣列的特征在于，在方案13記載的發(fā)明中，所述第I平面相對(duì)所述光學(xué)面的光軸傾斜。
如果例如所述透鏡陣列的原材料是樹脂等，則即使所述第I平面與所述光學(xué)面的光軸平行，即使在成形時(shí)產(chǎn)生收縮，仍產(chǎn)生某種程度的彈性變形，所以也能夠脫模，但如果所述透鏡陣列的原材料是玻璃等，則不產(chǎn)生彈性變形，所以如果在成形時(shí)產(chǎn)生收縮，則與模具較強(qiáng)地密接而脫模變得困難。相對(duì)于此，如果至少所述第I平面相對(duì)所述光學(xué)面的光軸傾斜，則在成形后易于從模具脫模，所以優(yōu)選。
方案15記載的透鏡陣列的特征在于，在方案14記載的發(fā)明中，所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角是10° 60°。
如果所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角是10° 60°，則得到高的定位精度，所以優(yōu)選。另外，如果所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角是20° 50°，則得到更高的定位精度，所以優(yōu)選。更優(yōu)選為，通過使所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角成為30° 50°，即使重復(fù)成形也不會(huì)在模具中發(fā)生缺口而模具壽命延長(zhǎng)。方案16記載的透鏡陣列的特征在于，在方案13 15中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，所述第I平面是隔著多個(gè)所述光學(xué)面對(duì)置的2面。如果使所述第I平面成為隔著多個(gè)所述光學(xué)面對(duì)置的2面，則該2面之間的定位精度提高。方案17記載的透鏡陣列的特征在于，在方案13 15中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，所述第I平面是包圍多個(gè)所述光學(xué)面的4面，鄰接的所述第I平面彼此的軸線相互正交。如果使所述第I平面成為包圍多個(gè)所述光學(xué)面的4面，并使鄰接的所述第I平面彼此的軸線相互正交，則所述透鏡陣列的內(nèi)周面接近方形形狀，由此，能夠高精度地進(jìn)行所述光學(xué)面的光軸正交面內(nèi)的定位。此時(shí)，優(yōu)選使所述第I平面的長(zhǎng)度相等。另外，如果使所述第I平面成為包圍多個(gè)所述光學(xué)面的8面以上，則透鏡陣列成形時(shí)的原材料收縮率成為各向同性，所以優(yōu)選。方案18記載的透鏡陣列的特征在于，在方案13 17中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，所述透鏡陣列具有如下尺寸:在被所述保持架支撐時(shí)在所述第I平面與所述第2平面之間形成ΙΟμπι以下的縫隙。通過在所述第I平面與所述第2平面之間形成10 μ m以下的縫隙，易于將所述保持架的外周面插入于所述透鏡陣列的內(nèi)周面。另外，該縫隙比較小，所以針對(duì)所述保持架的所述透鏡陣列的誤差變小、不會(huì)大幅降低定位精度。另外，不必須限定于“ΙΟμπι以下”，如果另外根據(jù)調(diào)心規(guī)格確定了縫隙，則也能夠使用該值。方案19記載的透鏡陣列的特征在于，在方案18記載的發(fā)明中，所述透鏡陣列在通過所述保持架支撐了時(shí)，使所述端面抵接到所述光學(xué)面以外的所述底面。在通過所述保持架保持了所述透鏡陣列時(shí)，通過使所述端面抵接到所述光學(xué)面以外的所述底面，能夠減小所述透鏡陣列和所述保持架的插入方向的定位誤差。方案20記載的透鏡陣列的特征在于，在方案13 19中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，在所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間，設(shè)置了 R部或者倒角。所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間是凹狀，所以對(duì)其進(jìn)行成形的模具的角部成形部成為凸?fàn)?。因此，如果使該角部成形部成為邊緣，則由于長(zhǎng)時(shí)間的使用而有可能產(chǎn)生磨耗、缺口。相對(duì)于此，如果在所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間形成R部或者倒角，則模具的角部成形部也成為與R部或者倒角對(duì)應(yīng)的平滑的形狀，能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行高精度的成形。另外，R部是指，剖面通過單一或者多個(gè)圓弧平滑地連接的形狀。方案21記載的透鏡陣列的特征在于，在方案13 20中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，所述透鏡陣列的材質(zhì)是玻璃。其中，也可以代替玻璃而使用樹脂。方案22記載的透鏡陣列的特征在于，在方案13 21中的任一個(gè)記載的發(fā)明中，所述透鏡陣列在外周具有使用所述模具在成形時(shí)形成的基準(zhǔn)面。在所述透鏡陣列的成形時(shí)，通過使用所述模具在所述透鏡陣列的外周形成基準(zhǔn)面，以所述基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)將多個(gè)所述透鏡陣列整隊(duì)重疊并針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面一次性切斷，由此能夠提高透鏡單元的生產(chǎn)效率。方案23記載的透鏡單元的特征在于， 通過重疊多個(gè)方案13 22中的任一個(gè)所述的透鏡陣列并切斷而形成。關(guān)于通過單一的所述保持架保持所粘貼的2個(gè)以上的所述透鏡陣列，通過別的保持架保持別的所述透鏡陣列，使所述兩個(gè)保持架彼此相互定位之后，使所述透鏡陣列粘貼的工序，通過經(jīng)由該工序，針對(duì)所述透鏡陣列不僅是2張而且還能夠高精度地定位3張以上來粘貼。方案24記載的透鏡單元的特征在于，通過將所述基準(zhǔn)面作為基準(zhǔn)，整隊(duì)并重疊多個(gè)方案22所述的所述透鏡陣列，針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面一次性切斷而形成。通過以所述基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)將多個(gè)所述透鏡陣列整隊(duì)重疊并針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面一次性切斷，能夠提高透鏡單元的生產(chǎn)效率。根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行透鏡陣列的高精度的定位的透鏡單元的制造方法、透鏡陣列、以及透鏡單元。


圖1是示出使用成形模具對(duì)本實(shí)施方式中使用的透鏡陣列進(jìn)行成形的工序的圖，Ca)示出從噴嘴NZ將玻璃GL向下模具20滴落的狀態(tài)，(b)示出上模具10。圖2是示出使用成形模具對(duì)本實(shí)施方式中使用的透鏡陣列進(jìn)行成形的工序的圖，示出通過模具成形的狀態(tài)。圖3是示出使用成形模具對(duì)本實(shí)施方式中使用的透鏡陣列進(jìn)行成形的工序的圖，示出脫模后的狀態(tài)。圖4是示出透鏡陣列脫模后的狀態(tài)的立體圖。圖5是第I玻璃透鏡陣列LAl的表面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。圖6是第I玻璃透鏡陣列LAl的背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。圖7是第I玻璃透鏡陣列LAl的剖面圖。圖8是示出分別保持玻璃透鏡陣列LAl的背面的保持架HLD的剖面圖。 圖9是保持架HLD的立體圖。圖10是通過保持架HLD保持了玻璃透鏡陣列LAl的狀態(tài)下的部分放大剖面圖。圖11是示出形成中間生成體頂?shù)墓ば虻膱D。圖12是從中間生成體頂?shù)玫降耐哥R單元的立體圖。圖13是使用了本實(shí)施方式的透鏡單元的攝像裝置50的立體圖。圖14是將圖13的結(jié)構(gòu)在箭頭XIV — XIV線切斷而向箭頭方向觀察的剖面圖。圖15是示出將攝像裝置50裝備于作為數(shù)字設(shè)備即便攜終端的便攜電話機(jī)100的狀態(tài)的圖，(a)是將折置的便攜電話機(jī)打開而從有液晶顯不部DP的正面觀察的圖、(b)是將折疊的便攜電話機(jī)打開而從背面觀察的圖。圖16是便攜電話機(jī)100的控制框圖。圖17是其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA2的立體圖。圖18是其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA3的立體圖。圖19是其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA4的表面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。圖20是其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA4的背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。圖21示出其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA5，Ca)是從背面?zhèn)扔^察了玻璃透鏡陣列LA5的圖，(b)是將圖21 (a)所示的結(jié)構(gòu)在B — B線切斷而向箭頭方向觀察的圖。
圖22是示出將向中間生成體粘貼的玻璃透鏡陣列LA3進(jìn)行成形的模具的剖面圖。
圖23是通過上模具10’和下模具20成形的玻璃透鏡陣列LA3的立體圖。
圖24是示出分別保持中間生成體頂中的玻璃透鏡陣列LAl的背面的保持架HLD、和分別保持玻璃透鏡陣列LA3的背面的保持架HLD’的剖面圖。
圖25是通過將圖24所示的中間生成體頂’在虛線的位置切斷而制作的透鏡單元OU的剖面圖。
圖26是示出玻璃透鏡陣列LAl的成形時(shí)的狀態(tài)的剖面圖。
圖27是將圖26的結(jié)構(gòu)在XXVII — XXVII線切斷而從箭頭方向觀察的圖。
圖28是示出將粘貼多個(gè)玻璃透鏡陣列LAl而成的中間生成體頂排列多個(gè)并一次性切斷的狀態(tài)的圖。
(附圖標(biāo)記說明)
10:上模具；11:下表面；12:光學(xué)面轉(zhuǎn)印面；13:圓形臺(tái)階部；20:下模具；21:上表面；22:岸臺(tái)部；23:上表面；24:光學(xué)面轉(zhuǎn)印面；25:平面部；26:角落部；40:鏡框；40a:凸緣部；40b:開口 ；40c:內(nèi)周面；50:攝像裝置；51:成像傳感器；51a:光電變換部；52:基板；60:輸入部；70:顯示部；80:無線通信部；92:存儲(chǔ)部；100:便攜電話機(jī);0U:透鏡單元；DB:切割刀具；GL:玻璃；HLD:保持架；HLD1:錐形面；HLD2:端面；HLD3:中央開口 ；HLD4:退避部；HLD5:角落錐形面；LA1:玻璃透鏡陣列；LAla:表面；LAlb:凹狀光學(xué)面；LAlc:圓形槽；LAld:底面；LAle:光學(xué)面、凸?fàn)罟鈱W(xué)面；LAlf:平面；LAlg:角落連結(jié)部；LA2:玻璃透鏡陣列；LA2d:平面；LA2e:光學(xué)面；LA3:玻璃透鏡陣列；LA3f:平面；LA4:玻璃透鏡陣列；LA5:玻璃透鏡陣列；LA5f’:圓筒面；LA5f:平面；LA5e:光學(xué)面；NZ:鉬噴嘴；RV:接受部；SH:遮光部件；TBL:臺(tái)子。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1 4是示出使用成形模具對(duì)本實(shí)施方式中使用的透鏡陣列進(jìn)行成形的工序的圖。在上模具10的下表面11，以2行2列突出形成了 4個(gè)光學(xué)面轉(zhuǎn)印面12。各光學(xué)面轉(zhuǎn)印面12的周圍成為比下表面11突出了一階的圓形臺(tái)階部13。對(duì)于上模具10，可使用能夠耐受玻璃成形的硬脆材料、例如超硬合金、碳化硅這樣的材料。另外，以下敘述的下模具20也是同樣的。
另一方面，在下模具20的上表面21上，形成了大致正方形形狀的岸臺(tái)(land)部22，在岸臺(tái)部22的平坦的上表面23上，以2行2列凹陷地形成了 4個(gè)光學(xué)面轉(zhuǎn)印面24。在岸臺(tái)部22的4個(gè)側(cè)面上，分別相對(duì)光學(xué)面轉(zhuǎn)印面24的光軸以規(guī)定的角度傾斜地形成了平面部25。以使軸線正交的方式鄰接的平面部25彼此通過角落部26 (參照?qǐng)D4)連結(jié)而成。這樣的平面部25能夠通過使用了銑刀等的機(jī)械加工而高精度地形成。另外，也可以在岸臺(tái)部22之上，設(shè)置用于轉(zhuǎn)印表示方向的標(biāo)志的凹部。另外，也可以將光學(xué)轉(zhuǎn)印面24的識(shí)別用的編號(hào)設(shè)置于光學(xué)轉(zhuǎn)印面24以外的場(chǎng)所。
另外，在模具的多面的光學(xué)面轉(zhuǎn)印面加工中，能夠使用超精密加工機(jī)，通過使用了磨刀石的磨削加工來形成。在磨削加工后，為了去掉磨削痕，能夠引入研磨工序而完成為鏡面。關(guān)于光學(xué)面的位置精度，能夠使用三維測(cè)定器，測(cè)量距平面部25的距離以及各光學(xué)面轉(zhuǎn)印面24間距離，來確認(rèn)收斂于所確定的規(guī)格內(nèi)。接下來，使用圖1 4來說明透鏡陣列的成形。在通過模具間的加壓成形對(duì)本發(fā)明那樣的具有多個(gè)光學(xué)面的透鏡陣列進(jìn)行一并成形的情況下，可以采用(I)以往的玻璃透鏡成形那樣的將預(yù)先形成為透鏡部的近似形狀的預(yù)成形體配置于模具的各成形面內(nèi)并對(duì)它們進(jìn)行加熱、冷卻來成形的方法(2)將液狀的熔化玻璃在成形面上從上方滴落，不對(duì)它們加熱而進(jìn)行冷卻來成形的方法中的任意一個(gè)方法，但在本發(fā)明中，從對(duì)玻璃透鏡陣列進(jìn)行成形這樣的結(jié)構(gòu)來看，特別優(yōu)選為能夠?qū)⑼哥R部與非透鏡部(多個(gè)透鏡部間或者形成中間體的端部的部分)的芯厚之差取得較大的(2)的方法，進(jìn)而優(yōu)選為一并滴落大的玻璃滴、即對(duì)至少2個(gè)成形面充分地填充的體積的熔化玻璃滴的方法而不是在各成形面獨(dú)立地滴落玻璃的方法。另外，關(guān)于滴落位置，更優(yōu)選為滴落到與預(yù)定了填充的多個(gè)成形面等距離的位置的方法。通過采用上述結(jié)構(gòu)，各成形面中填充的玻璃滴的時(shí)間差變小，所成形的透鏡形狀的形狀差、向光學(xué)性能的惡劣影響被減輕。當(dāng)然，考慮該時(shí)間差而在各成形面獨(dú)立地同時(shí)滴落玻璃滴，也得到同樣的效果，但玻璃的小滴化在結(jié)構(gòu)上使裝置大型、復(fù)雜，所以更優(yōu)選為前者。S卩，在前者的大的液滴的情況下，如圖1 (a)所示，使下模具20位于與使玻璃加熱熔化了的儲(chǔ)藏部(未圖示)連通的鉬噴嘴NZ的下方，從鉬噴嘴NZ，朝向與多個(gè)光學(xué)面轉(zhuǎn)印面24等距離的位置，在上表面21之上一并滴落熔化的玻璃GL的液滴。在該狀態(tài)下，玻璃GL的粘度低，所以所落下的玻璃GL以包圍岸臺(tái)部22的方式在上表面21之上擴(kuò)展，轉(zhuǎn)印岸臺(tái)部22的形狀。另外，在后者的小的液滴的獨(dú)立滴下的情況下，使比較大的玻璃GL的液滴通過4個(gè)小孔而調(diào)整了滴落的量之后，分解為4個(gè)小的液滴，而大致同時(shí)供給到上表面21之上。另外，在滴落液狀的熔化玻璃的情況下，在與各成形面之間易于產(chǎn)生氣泡，所以需要充分考慮其滴落的體積等滴落條件。接下來，在玻璃GL冷卻之前，使下模具20接近至在圖1 (b)的上模具10的下方對(duì)置的位置，并與上模具10整隊(duì)。進(jìn)而如圖2所示，使用未圖示的導(dǎo)軌使上模具10和下模具20接近而進(jìn)行成形。由此，在變得扁平的玻璃GL的上表面，轉(zhuǎn)印上模具10的光學(xué)面轉(zhuǎn)印面12以及圓形臺(tái)階部13，并在其下表面，轉(zhuǎn)印下模具20的岸臺(tái)部22的形狀。此時(shí)，以使上模具10的下表面11和下模具20的上表面21平行地分開規(guī)定的距離的方式保持而使玻璃GL冷卻。玻璃GL以向周圍蔓延而轉(zhuǎn)印了平面部25的狀態(tài)固化。之后，如圖3、4所示，使上模具10和下模具20分開，取出玻璃GL，從而形成玻璃透鏡陣列LA1。圖5是玻璃透鏡陣列LAl的表面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖，圖6是背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。另外，圖7是包括玻璃透鏡陣列LAl的光軸的剖面圖。如圖所示，玻璃透鏡陣列LAl作為整體是薄的正方形(或者八邊形)板狀，具有通過上模具10的下表面11轉(zhuǎn)印成形的作為高精度的平面的表面LAla、在表面LAla之上通過光學(xué)面轉(zhuǎn)印面12轉(zhuǎn)印形成的4個(gè)凹狀光學(xué)面LAlb、以及在其周圍通過圓形臺(tái)階部13轉(zhuǎn)印的淺的圓形槽LAlc。該圓形槽LAlc用于收納例如遮光部件SH (參照?qǐng)D8)。另外，玻璃透鏡陣列LAl具有通過下模具20的岸臺(tái)部22的上表面23轉(zhuǎn)印成形的作為高精度的平面的底面LAld、 在底面LAld中通過光學(xué)面轉(zhuǎn)印面24轉(zhuǎn)印形成的4個(gè)凸?fàn)罟鈱W(xué)面LAle、和通過岸臺(tái)部22的平面部25以及角落部26轉(zhuǎn)印成形的第I平面LAlf以及角落連結(jié)部LAlg。另外，LAlh是同時(shí)轉(zhuǎn)印的表示方向的標(biāo)志。由第I平面LAlf以及角落連結(jié)部LAlg構(gòu)成內(nèi)周面。
在圖7中，第I平面LAlf相對(duì)光學(xué)面的光軸OA以10° 60° (此處45° )傾斜。
接下來，說明將以與玻璃透鏡陣列LAl同樣的方式另行成形的玻璃透鏡陣列與玻璃透鏡陣列LAl粘貼，而形成中間生成體頂?shù)墓ば?。圖8是示出分別保持玻璃透鏡陣列LAl的背面的保持架HLD的剖面圖，圖9是立體圖。保持架HLD搭載于可三維地移動(dòng)的XYZ臺(tái)子TBL。此處,將沿著光學(xué)面的光軸的方向設(shè)為Z方向，將與Z方向正交的方向設(shè)為X方向以及Y方向。
矩形筒狀的保持架HLD在保持側(cè)的外周具有錐形(taper)面HLD1，并且具有與錐形面HLDl交叉的端面HLD2。關(guān)于作為第2平面的錐形面HLD1，與玻璃透鏡陣列LAl的第I平面LAlf對(duì)應(yīng)地設(shè)置4個(gè)，相對(duì)保持架HLD的中央開口 HLD3的軸線以45°傾斜。中央開口 HLD3具有包圍玻璃透鏡陣列LAl的光學(xué)面LAle的大小，因此端面HLD2能夠與玻璃透鏡陣列LAl的底面LAld抵接。中央開口 HLD3的背面?zhèn)扰c負(fù)壓源P連接。另外，鄰接的錐形面HLDl彼此之間通過角落錐形面HLD5連接。由錐形面HLDl和角落錐形面HLD5構(gòu)成外周面。另外，優(yōu)選的是涉及端面HLD2和角落錐形面HLD5，形成標(biāo)志LAlH的退避部E。
保持架HLD優(yōu)選的是由不銹鋼材料制作，為了抑制磨耗以及形狀變化，進(jìn)行淬火處理，使硬度成為HRC56以上。另外，關(guān)于對(duì)置的錐形面HLDl的間隔，優(yōu)選計(jì)算透鏡陣列成形時(shí)的收縮量并反饋該收縮量來決定。
如果從圖8、9所示的狀態(tài)，使保持架HLD接近玻璃透鏡陣列LA1，則端面HLD2抵接到玻璃透鏡陣列LAl的底面LAld，所以如果在該狀態(tài)下使中央開口 HLD3內(nèi)成為負(fù)壓，則玻璃透鏡陣列LAl被吸附保持到保持架HLD。在該狀態(tài)下，玻璃透鏡陣列LAl的第I平面LAlf與保持架HLD的錐形面HLDl以10 μ m以下(例如2 μ m)的縫隙Λ (參照?qǐng)D10)對(duì)置或者抵接。但是，角落連結(jié)部LAlg以其以上的縫隙與角落錐形面HLD5對(duì)置。
如果第I平面LAlf抵接到錐形面HLD1，則玻璃透鏡陣列LAl不會(huì)再相對(duì)保持架HLD進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另一方面，通過對(duì)置的第I平面LAlf，錐形面HLDl被限定，所以玻璃透鏡陣列LAl不會(huì)再相對(duì)保持架HLD進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。即，通過用保持架HLD保持玻璃透鏡陣列LAl，能夠相對(duì)保持架HLD對(duì)玻璃透鏡陣列LAl高精度地進(jìn)行定位。因此，通過利用XYZ臺(tái)子TBL使2個(gè)保持架HLD彼此高精度地定位，能夠使利用保持架HLD保持的玻璃透鏡陣列LAl高精度地對(duì)置來定位，由此，能夠使4個(gè)光學(xué)面全部高精度地整隊(duì)。
圖10是通過保持架HLD保持了玻璃透鏡陣列LAl的狀態(tài)下的部分放大剖面圖。關(guān)于玻璃透鏡陣列LA1，能夠在底面LAld與第I平面LAlf之間，成形R部(或者倒角)LAli。其能夠通過將下模具20的岸臺(tái)部22的邊緣弄圓來形成。由此，防止模具的缺口、熔接(日語:融著)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。在該情況下，通過在保持架HLD的錐形面HLDl與端面HLD2之間，形成退避部HLD4 (此處，臺(tái)階部)，即使在玻璃透鏡陣列LAl中形成了 R部，也不會(huì)導(dǎo)致兩者干擾，而能夠確保高精度的定位。
在各玻璃透鏡陣列LAl的表面LAla涂覆UV硬化性粘接劑(未圖示)，使通過2個(gè)保持架HLD保持的玻璃透鏡陣列LA1，如圖8所示在其之間隔著圓形的遮光部件SH的同時(shí)使其接近而抵接表面LAla，并從外部照射紫外線，從而玻璃透鏡陣列LAl彼此粘接。作為結(jié)果，能夠得到2個(gè)玻璃透鏡陣列LAl的 對(duì)應(yīng)的光學(xué)面的光軸一致的高精度的中間生成體
根據(jù)本發(fā)明人的研究結(jié)果可知，在將第I平面LAlf與錐形面HLDl彼此的間隔設(shè)定為2 μ m的情況下,能夠?qū)⒐鈱W(xué)面間的芯偏離的偏差抑制為2 μ m左右。另一方面,例如在國(guó)際公開第2011/093502號(hào)小冊(cè)子中記載的技術(shù)中，產(chǎn)生最大7 μ m程度的光學(xué)面間的芯偏離，能夠確認(rèn)本發(fā)明的效果。之后，通過停止保持架HLD的吸引并且使其相互分開，能夠從保持架HLD取出粘貼了玻璃透鏡陣列LAl的中間生成體頂，所以如圖11所示，能夠利用切割刀具DB，切斷中間生成體頂，得到圖12所示那樣的透鏡單元0U。在切斷中間生成體頂時(shí)優(yōu)選的是，配置有與保持架HLD類似的形狀的錐形接受部RV，以第I平面LAlf為基準(zhǔn)而排列多個(gè)中間生成體IM，一次性大量切斷。透鏡單元OU具有第I透鏡部L1、第2透鏡部L2、第I透鏡部LI的周圍的矩形板狀凸緣Fl (由玻璃透鏡陣列LAl的表面LAla、底面LAld的一部分構(gòu)成)、第2透鏡部L2的周圍的矩形板狀凸緣F2 (由玻璃透鏡陣列LAl的表面LAla、底面LAld的一部分構(gòu)成)、以及配置于第I透鏡部LI與第2透鏡部L2之間的遮光部件SH。之后，對(duì)成形的透鏡單元OU進(jìn)行洗凈，通過蒸鍍機(jī)在兩面實(shí)施AR涂層。以下示出本實(shí)施方式的變形例。玻璃透鏡陣列不限于2張，也可以重疊3張以上。更具體而言，對(duì)粘貼多個(gè)玻璃透鏡陣列而成的中間生成體，粘貼別的玻璃透鏡陣列。像這樣用于重疊3張以上的玻璃透鏡陣列在一部分中具有固有的形狀。圖22是示出對(duì)在中間生成體上粘貼的玻璃透鏡陣列LA3進(jìn)行成形的模具的剖面圖。在圖22中，下模具20的形狀與圖1 4所示的實(shí)施方式相同。另一方面，關(guān)于上模具10’的形狀，在下表面11的外周附近，形成有隆起了 I階的岸臺(tái)部11a。岸臺(tái)部Ila具有八邊形剖面的內(nèi)周面，更具體而言，具有與下模具20的平面部25對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)斜面lib、與角落部26 (參照?qǐng)D4)對(duì)應(yīng)的短斜面(未圖示)、以及岸臺(tái)平面lid。在本變形例的成形時(shí)，在使上模具10’退避了的狀態(tài)下，在下模具20之上滴落玻璃GL，在其冷卻之前，使上模具10’和下模具20接近而進(jìn)行成形。由此，在成為扁平的玻璃GL的上表面，轉(zhuǎn)印上模具10’的光學(xué)面轉(zhuǎn)印面12、圓形臺(tái)階部13及岸臺(tái)部11a，在其下表面，轉(zhuǎn)印下模具20的岸臺(tái)部22的形狀。此時(shí)，以使上模具10的下表面11和下模具20的上表面21平行地分開規(guī)定的距離的方式來保持，從而使玻璃GL冷卻。之后，通過使上模具10’和下模具20脫模，能夠得到圖23所示的玻璃透鏡陣列LA3。玻璃透鏡陣列LA3作為整體是薄的正方形(或者八邊形)板狀，具有通過上模具10’的下表面11的中央來轉(zhuǎn)印成形的作為高精度的平面的中央表面LA3a、在中央表面LA3a之上通過光學(xué)面轉(zhuǎn)印面12來轉(zhuǎn)印形成的4個(gè)透鏡部L3、在中央表面LA3a的周圍通過上模具10’的長(zhǎng)斜面Ilb來成形的4個(gè)長(zhǎng)錐形面LA3s、通過短斜面(未圖示)成形的4個(gè)短錐形面LA3t、以及通過岸臺(tái)平面Ild成形的低面LA3u。另外，玻璃透鏡陣列LA3的背面通過下模具20與上述玻璃透鏡陣列LAl同樣地成形。長(zhǎng)錐形面LA3s相對(duì)光學(xué)面的光軸OA以10° 60° (此處,45° )傾斜。接下來，說明針對(duì)中間生成體 頂粘貼玻璃透鏡陣列LA3而形成中間生成體頂’的工序。圖24是示出中間生成體IM中的分別保持玻璃透鏡陣列LAl的背面的保持架HLDJP分別保持玻璃透鏡陣列LA3的背面的保持架HLD’的剖面圖。保持架HLD’搭載于可三維地移動(dòng)的XYZ臺(tái)子(未圖示)。此處，將沿著光學(xué)面的光軸的方向設(shè)為Z方向，將與Z方向正交的方向設(shè)為X方向以及Y方向。保持架HLD、HLD’的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式相同，所以省略說明。參照?qǐng)D8，在使各保持架HLD中保持的玻璃透鏡陣列LAl接近并粘貼而制作了中間生成體頂之后，使下方的保持架HLD的吸引力降低，從而中間生成體頂成為通過上方的保持架HLD保持的狀態(tài)。從該狀態(tài)，在隔著遮光部件SH’和未圖示的粘接劑的狀態(tài)下，使如上所述通過保持架HLD’保持的玻璃透鏡陣列LA3從下方接近中間生成體IM。在達(dá)到用于粘貼的規(guī)定位置時(shí)，在玻璃透鏡陣列LA3的長(zhǎng)錐形面LA3s、與對(duì)置的玻璃透鏡陣列LAl的第I平面LAlf之間產(chǎn)生縫隙，并且在玻璃透鏡陣列LA3的短錐形面LA3t、與對(duì)置的玻璃透鏡陣列LAl的第2平面LAlf之間產(chǎn)生縫隙，進(jìn)而在玻璃透鏡陣列LA3的低面LA3u、與對(duì)置的玻璃透鏡陣列LAl的下表面之間，產(chǎn)生縫隙。根據(jù)本實(shí)施方式，通過保持架HLD高精度地保持了中間生成體頂，通過保持架HLD’高精度地保持了玻璃透鏡陣列LA3，所以通過對(duì)保持架HLD、HLD’相對(duì)地高精度地進(jìn)行定位，能夠使中間生成體頂側(cè)的透鏡部L1、L2、和玻璃透鏡陣列LA3的透鏡部LA3的光軸高精度地整隊(duì)。圖25是通過將圖24所示的中間生成體頂’在虛線的位置切斷而制作的透鏡單元OU的剖面圖。根據(jù)本變形例，通過這樣使玻璃透鏡陣列重疊來進(jìn)行，能夠廉價(jià)地形成使3張以上的透鏡部成為使光軸高精度地對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)的透鏡單元0U。進(jìn)而，以下示出其他變形例。在從中間生成體切斷透鏡單元時(shí)，如果一個(gè)一個(gè)地切斷中間生成體，則生產(chǎn)性不提高。另一方面，如果將多個(gè)透鏡單元排列起來一次性切斷，則雖然生產(chǎn)性提高，但如果切斷位置有偏差，則透鏡單元的尺寸精度降低。根據(jù)以下的變形例，能夠消除上述問題。圖26是示出玻璃透鏡陣列LAl的成形時(shí)的狀態(tài)的剖面圖。圖27是將圖26的結(jié)構(gòu)在XXVI1- XXVII線切斷而從箭頭方向觀察的圖。成形中使用的模具10、20與上述實(shí)施方式相同，但在本實(shí)施方式中，設(shè)置了外周限定框30，在成形時(shí)在玻璃GL的外周側(cè)高精度地配置該外周限定框30。外周限定框30是矩形框狀，具有相對(duì)模具10、20的軸線(與光學(xué)面的軸線平行)以錐角θ=0° 5。傾斜的錐形形狀的內(nèi)周面31 (在圖27所示的光軸方向觀察是正方形剖面)。在玻璃透鏡陣列LAl的成形時(shí)，如果模具10、20接近，則在圖27中用虛線表示的玻璃GL，從上下被按壓而如陰影所示向周邊側(cè)展開，但此時(shí)，下模具20的岸臺(tái)部22的平面部25與外周限定框30的四邊的間隔比角落部26與外周限定框30的四角的間隔窄，所以展開的玻璃GL還與外周限定框30的內(nèi)周面31中的與4個(gè)平面部25對(duì)置的部位相接，但不會(huì)到達(dá)與4個(gè)角落部26對(duì)置的角部，在此產(chǎn)生空間D。該空間D成為玻璃GL的體積有偏差時(shí)的緩沖部，所以與空間D相接的玻璃GL的外周成為隨意的形狀。相對(duì)于此，玻璃GL的展開了的外周部中的、與外周限定框30的內(nèi)周面31相接的接觸面(基準(zhǔn)面)31a被高精度地成形為平面狀。關(guān)于4個(gè)接觸面SP，如圖26所示，具有玻璃透鏡陣列LAl的1/3左右的厚度t就足夠，但無需全部是相同的厚度。圖28是示出將粘貼如上所述形成的玻璃透鏡陣列LAl而成的中間生成體IM排列多個(gè)并一次性切斷的狀態(tài)的圖。 在圖28中，夾具ZG在基面ZGl上具有多個(gè)利用氣壓對(duì)玻璃透鏡陣列LAl的背面進(jìn)行吸附保持的未圖示的保持部ZG2。另外，在基面ZGl的端部，設(shè)置了垂直地延伸的垂直壁ZG3。
關(guān)于中間生成體頂，如上所述，使用保持架高精度地進(jìn)行透鏡部的光軸對(duì)準(zhǔn)，所以在其中各玻璃透鏡陣列LAl的接觸面SP也被高精度地整隊(duì)。作為切斷的前工序，首先，使玻璃透鏡陣列LAl的一方的接觸面SP頂?shù)酱怪北赯G3，在基面ZGl之上配置中間生成體頂(1)，并用保持部ZG2保持之后，在另一方的接觸面SP上，使別的玻璃透鏡陣列LAl的一方的接觸面SP頂上，從而在基面ZGl上配置中間生成體頂(2)，用相鄰的保持部ZG2來保持。以下同樣地，能夠使多個(gè)中間生成體頂排成I列。
接下來，在第I列的與垂直壁ZG3相接的中間生成體頂(I)之上，填充了未圖示的粘接劑(可通過后工序的藥品來洗凈)之后，與其重疊地，使別的玻璃透鏡陣列LAl的一方的接觸面SP頂?shù)酱怪北赯G3，而配置并固定別的中間生成體頂(3)。之后在中間生成體頂(3)的另一方的接觸面SP上，使別的玻璃透鏡陣列LAl的一方的接觸面SP頂上，來在第I列的中間生成體頂(2)之上配置中間生成體頂(4)，并用填充的粘接劑來固定。以下同樣地，能夠在第I列的中間生成體頂之上，層疊中間生成體頂?shù)牡?列。另外，關(guān)于中間生成體頂，能夠使接觸面SP彼此面對(duì)面來在紙面垂直方向上也縱橫地排列。
之后，在圖28的虛線所示的位置，通過未圖示的切割刀具，將所層疊的中間生成體頂一次性切斷，從而能夠得到圖12所示那樣的透鏡單元0U。對(duì)于用粘接劑連結(jié)的透鏡單元，能夠通過后工序中的藥品洗凈來去除。
在玻璃透鏡陣列LAl的成形時(shí)，在其外周形成了作為基準(zhǔn)面的接觸面SP的情況下，即使使用該接觸面SP，仍難以以能夠進(jìn)行光軸對(duì)準(zhǔn)的程度使玻璃透鏡陣列LAl彼此高精度地整隊(duì)，但能夠充分地確保滿足透鏡單元OU的要求尺寸的程度的精度。因此，通過以接觸面SP為基準(zhǔn)而整隊(duì)并重疊多個(gè)中間生成體頂來一次性切斷，能夠提高透鏡單元OU的生產(chǎn)效率。
圖13是使用了本實(shí)施方式的透鏡單元的攝像裝置50的立體圖，圖14是將圖13的結(jié)構(gòu)在箭頭XIV — XIV線切斷而向箭頭方向觀察的剖面圖。
如圖14所示，攝像裝置50具備:作為具有光電變換部51a的固體攝像元件的CMOS型成像傳感器(image sensor) 51、使該成像傳感器51的光電變換部51a對(duì)被攝體像進(jìn)行攝像的透鏡單元0U、以及保持成像傳感器51并且具有進(jìn)行其電信號(hào)的發(fā)送接收的外部連接用端子(未圖示)的基板52，它們是一體地形成的。
上述成像傳感器51在其受光側(cè)的平面的中央部形成有二維地配置了像素(光電變換元件)的作為受光部的光電變換部51a，并與未圖示的信號(hào)處理電路連接。該信號(hào)處理電路包括對(duì)各像素依次進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而得到信號(hào)電荷的驅(qū)動(dòng)電路部、將各信號(hào)電荷變換為數(shù)字信號(hào)的A/D變換部、以及使用該數(shù)字信號(hào)來形成圖像信號(hào)輸出的信號(hào)處理部等。另外，在成像傳感器51的受光側(cè)的平面的外緣附近，配置了多個(gè)焊盤(省略圖示)，經(jīng)由未圖示的導(dǎo)線而與基板52連接。成像傳感器51將來自光電變換部51a的信號(hào)電荷變換為數(shù)字YUV信號(hào)等圖像信號(hào)等，經(jīng)由導(dǎo)線(未圖示)輸出到基板52之上的規(guī)定的電路。此處，Y是亮度信號(hào)、U (=R — Y)是紅色與亮度信號(hào)的色差信號(hào)、V (=B — Y)是藍(lán)色與亮度信號(hào)的色差信號(hào)。另夕卜，固體攝像元件不限于上述CMOS型的成像傳感器，也可以使用CCD等其他器件。
支撐成像傳感器51的基板52能夠通過未圖示的布線，與成像傳感器51可通信地連接?；?2能夠經(jīng)由未圖示的外部連接用端子而與外部電路(例如，安裝了攝像裝置的便攜終端的上位裝置具有的控制電路)連接，從外部電路接受用于驅(qū)動(dòng)成像傳感器51的電壓、時(shí)鐘信號(hào)的供給，并且將數(shù)字YUV信號(hào)輸出到外部電路。成像傳感器51的上部被未圖示的罩玻璃密封，并在其上方在與第2透鏡部L2之間配置了 IR截止濾波器CG。中空角筒狀的鏡框40的下部開放，但上部被凸緣部40a覆蓋。在凸緣部40a的中央形成了開口 40b。在鏡框40內(nèi)配置了透鏡單元0U。透鏡單元OU從物體側(cè)(在圖14中上方)依次具有:由鏡框的開口邊緣發(fā)揮功能的開口光圈、第I透鏡部L1、對(duì)不需要光進(jìn)行遮光的遮光部件SH、第2透鏡部L2。如上所述，第I透鏡部L1、第2透鏡部L2是玻璃制的，所以光學(xué)特性優(yōu)良。在本實(shí)施方式中，在該透鏡偏離了的情況下，開口 40b的錐形形狀的內(nèi)周面40c抵接到第I透鏡部LI的光學(xué)面、或者使光學(xué)面延長(zhǎng)了的曲面(但是不包括凸緣面)，從而進(jìn)行了位置限定。由此，僅通過將鏡框40載置于基板52之上，就能夠使成像傳感器51的受光面高精度地定位到透鏡單元OU的焦點(diǎn)位置。接下來，說明上述攝像裝置50的使用方式。圖15 (a)、(b)是示出將攝像裝置50裝備于作為數(shù)字設(shè)備即便攜終端的便攜電話機(jī)100的狀態(tài)的圖。另外，圖16是便攜電話機(jī)100的控制框圖。攝像裝置50被配設(shè)成:例如透鏡單元OU的物體側(cè)端面如圖15 (b)那樣設(shè)置于便攜電話機(jī)100的背面(以圖15 (a)的液晶顯示部DP側(cè)為正面)，成為與液晶顯示部DP的下方相當(dāng)?shù)奈恢?。攝像裝置50的外部連接用端子(未圖示)與便攜電話機(jī)100的控制部101連接，將亮度信號(hào)、色差信號(hào)等圖像信號(hào)輸出到控制部101偵U。另一方面，便攜電話機(jī)100如圖16所示，具備:控制部(CPU) 101，總體地控制各部，并且執(zhí)行與各處理對(duì)應(yīng)的程序；輸入部60，用于通過按鍵支持輸入編號(hào)等；顯示部70，顯示所攝像的圖像、影像等；無線通信部80，用于實(shí)現(xiàn)與外部服務(wù)器之間的各種信息通信；存儲(chǔ)部(ROM) 91，存儲(chǔ)有便攜電話機(jī)100的系統(tǒng)程序、各種處理程序以及終端ID等必要的諸多數(shù)據(jù)；以及暫時(shí)存儲(chǔ)部(RAM) 92，用作暫時(shí)地儲(chǔ)存由控制部101執(zhí)行的各種處理程序、數(shù)據(jù)、或者處理數(shù)據(jù)、或者由攝像裝置50得到的攝像數(shù)據(jù)等的作業(yè)區(qū)域。如果握持便攜電話機(jī)100的攝影者使攝像裝置50的透鏡單元OU朝向被攝體，則在成像傳感器51中取入靜止圖像或者運(yùn)動(dòng)圖像的圖像信號(hào)。通過攝影者在期望的快門時(shí)機(jī)按壓圖15(a)所示的按鈕BT來進(jìn)行釋放(release)，將圖像信號(hào)取入攝像裝置50。將從攝像裝置50輸入的圖像信號(hào)發(fā)送到上述便攜電話機(jī)100的控制系統(tǒng)，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部92中，或者在顯示部70中顯示，進(jìn)而，經(jīng)由無線通信部80作為影像信息發(fā)送到外部。圖17是其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA2的立體圖。圖17的玻璃透鏡陣列LA2是大致正八邊形形狀，在4個(gè)第I平面LA2f之間，具有別的第I平面LA2f’。因此，保持玻璃透鏡陣列LA2的保持架也具有2組錐形面。另外，在本實(shí)施方式中，以3行3列排列了光學(xué)面LA2e。除此以外與上述實(shí)施方式相同。在第I平面LA2f僅為4面時(shí)，45°方向(角落方向)遠(yuǎn)離透鏡陣列中心，所以針對(duì)每個(gè)角度，成形時(shí)的原材料收縮率不同，從而轉(zhuǎn)印精度有可能惡化，但通過使第I平面成為多面(8面等)，從透鏡陣列中心至第I平面LA2f、LA2f’的距離變近，能夠期待轉(zhuǎn)印性提高。另外，通過使第I平面成為多面(8面等)而減小平面面積，易于使玻璃滴分散，成為負(fù)荷少的成形，實(shí)現(xiàn)成品率的提聞、1旲具壽命的提聞。
圖18是其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA3的立體圖。在本實(shí)施方式中，以使軸線相互正交的方式，使4個(gè)第I平面LA3f交叉。除此以外與上述實(shí)施方式相同。
圖19是其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA4的表面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖，圖20是背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。在本實(shí)施方式中，玻璃透鏡陣列LA4的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)的形狀與玻璃透鏡陣列LAl相同，但玻璃透鏡陣列LA4的外周形狀成為圓盤狀。除此以外的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式相同。
圖21 Ca)是從背面?zhèn)扔^察了其他實(shí)施方式的玻璃透鏡陣列LA5的圖，圖21 (b)是將圖21 (a)所示的結(jié)構(gòu)在B — B線切斷并向箭頭方向觀察的圖。在本實(shí)施方式中，僅設(shè)置了 I個(gè)第I平面LA5f，除此以外的內(nèi)周成為圓筒面LA5f’。第I平面LA5f以及圓筒面LA5f’相對(duì)光學(xué)面LA5e的光軸平行地延伸。在該實(shí)施方式中，適合于以樹脂為原材料。除此以外的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式相同。另外，也可以如虛線所示切斷內(nèi)周面的一部分。
以下，說明本發(fā)明人進(jìn)行的研究結(jié)果。本發(fā)明人變更錐角Θ而調(diào)查了光學(xué)面的芯偏離的偏差和模具的缺口的狀態(tài)。其中，透鏡陣列的形狀如圖7所示，其原材料是玻璃。在表I示出研究結(jié)果。
表1
權(quán)利要求
1.一種透鏡單元的制造方法，從透鏡陣列制造出透鏡單元，該制造方法的特征在于， 所述透鏡陣列是從模具一體地成形包括多個(gè)光學(xué)面的底面、以及以包圍所述光學(xué)面的方式設(shè)置于所述底面的周圍的內(nèi)周面而成的，所述內(nèi)周面包括與所述光學(xué)面的光軸非正交的第I平面， 該透鏡單元的制造方法具有: 使設(shè)置了包括第2平面的外周面和端面的保持架相對(duì)所述透鏡陣列以如下方式相對(duì)移動(dòng)的工序:在所述外周面被所述內(nèi)周面包圍的狀態(tài)下使所述第I平面和所述第2平面大致平行，并且使所述底面和所述端面接近；以及 在通過所述保持架保持了所述透鏡陣列之后，使所述保持架移動(dòng)而進(jìn)行所述透鏡陣列的定位的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于，具有: 具有2個(gè)所述透鏡陣列和所述保持架的組合，在使一方的所述保持架中保持的所述透鏡陣列對(duì)于另一方的所述保持架中保持的所述透鏡陣列定位之后，將兩個(gè)透鏡陣列粘貼的工序；以及 使用所述第I平面固定所述透鏡陣列，并針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面進(jìn)行切斷的工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于，具有: 通過單一的所述保持架保持所粘貼的2個(gè)以上的所述透鏡陣列，通過別的保持架保持別的所述透鏡陣列，在使所述兩個(gè)保持架彼此相互定位之后將所述透鏡陣列粘貼的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I平面相對(duì)所述光學(xué)面的光軸傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角是10° 60°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I平面是隔著多個(gè)所述光學(xué)面對(duì)置的2個(gè)面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I平面是包圍多個(gè)所述光學(xué)面的4個(gè)面，鄰接的所述第I平面彼此的軸線相互正交。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任一項(xiàng)所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 在通過所述保持架保持了所述透鏡陣列時(shí)，在所述第I平面與所述第2平面之間形成IOym以下的縫隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 在通過所述保持架保持了所述透鏡陣列時(shí)，使所述端面抵接到所述光學(xué)面以外的所述 。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中的任一項(xiàng)所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 在所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間設(shè)置了 R部或者倒角。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 在所述保持架的所述第2平面與所述端面之間設(shè)置了退避部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中的任一項(xiàng)所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 在成形所述透鏡陣列時(shí)，使用所述模具在所述透鏡陣列的外周形成基準(zhǔn)面，以所述基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，整隊(duì)并重疊多個(gè)所述透鏡陣列，針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面一次性進(jìn)行切斷。
13.一種用于制造透鏡單元的透鏡陣列，其特征在于， 從模具一體地成形包括多個(gè)光學(xué)面的底面、以及以包圍所述光學(xué)面的方式設(shè)置于所述底面的周圍的內(nèi)周面而成，所述內(nèi)周面包括與所述光學(xué)面的光軸非正交的第I平面， 通過設(shè)置了包括第2平面的外周面和端面的保持架，將2個(gè)所述透鏡陣列分別以在所述外周面被所述內(nèi)周面包圍的狀態(tài)下使所述第I平面和所述第2平面大致平行、并且使所述底面和所述端面接近的方式保持之后進(jìn)行定位，在將兩個(gè)透鏡陣列粘貼之后，針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面切斷所述透鏡陣列，從而能夠制造透鏡單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的透鏡陣列，其特征在于， 所述第1平面相對(duì)所述光學(xué)面的光軸傾斜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的透鏡陣列，其特征在于， 所述第1平面的相對(duì)所述光學(xué)面的光軸的錐角是10° 60°。
16.根據(jù)權(quán)利要求13 15中的任一項(xiàng)所述的透鏡陣列，其特征在于， 所述第1平面是隔著多個(gè)所述光學(xué)面對(duì)置的2個(gè)面。
17.根據(jù)權(quán)利要求13 15中的任一項(xiàng)所述的透鏡陣列，其特征在于， 所述第1平面是包圍多個(gè)所述光學(xué)面的4個(gè)面，鄰接的所述第I平面彼此的軸線相互正交。
18.根據(jù)權(quán)利要求13 17中的任一項(xiàng)所述的透鏡陣列，其特征在于， 所述透鏡陣列具有如下尺寸:在被所述保持架支撐時(shí)在所述第I平面與所述第2平面之間形成10 μ m以下的縫隙。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的透鏡陣列，其特征在于， 所述透鏡陣列在被所述保持架支撐時(shí)，使所述端面抵接到所述光學(xué)面以外的所述底面。
20.根據(jù)權(quán)利要求13 19中的任一項(xiàng)所述的透鏡陣列，其特征在于， 在所述透鏡陣列的所述第I平面與所述底面之間，設(shè)置了 R部或者倒角。
21.根據(jù)權(quán)利要求13 20中的任一項(xiàng)所述的透鏡陣列，其特征在于， 所述透鏡陣列的材質(zhì)是玻璃。
22.根據(jù)權(quán)利要 求13 21中的任一項(xiàng)所述的透鏡陣列，其特征在于， 所述透鏡陣列在外周具有使用所述模具在成形時(shí)形成的基準(zhǔn)面。
23.一種透鏡單元，其特征在于， 通過重疊多個(gè)權(quán)利要求13 22中的任一項(xiàng)所述的透鏡陣列并進(jìn)行切斷來形成的。
24.一種透鏡單元，其特征在于， 通過以所述基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)整隊(duì)并重疊多個(gè)權(quán)利要求22所述的所述透鏡陣列、且針對(duì)每個(gè)所述光學(xué)面一次性進(jìn)行切斷來形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行透鏡陣列的高精度的定位的透鏡單元的制造方法、透鏡陣列、以及透鏡單元。如果第1平面(LA1f)抵接到錐形面(HLD1)，則玻璃透鏡陣列(LA1)不會(huì)再相對(duì)保持架(HLD)旋轉(zhuǎn)。另一方面，通過對(duì)置的第1平面(LA1f)，錐形面(HLD1)被限定，所以玻璃透鏡陣列(LA1)不會(huì)再相對(duì)保持架(HLD)相對(duì)移動(dòng)。即，通過用保持架(HLD)保持玻璃透鏡陣列(LA1)，能夠針對(duì)保持架(HLD)將玻璃透鏡陣列(LA1)高精度地進(jìn)行定位。
文檔編號(hào)B29D11/00GK103221865SQ201280003720
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者森本智之, 三京敬, 名古屋浩, 谷川裕海, 松田裕之, 今井利幸, 本田貞春, 水金貴裕, 鷹取康二郎, 蘆田修平 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)株式會(huì)社