プラスチックレンズ、プラスチックレンズウエハ、成形金型、プラスチックレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びプラスチックレンズの製造方法
【課題】レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズ、プラスチックレンズウエハ、成形金型、プラスチックレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びプラスチックレンズの製造方法を提供する。
【解決手段】プラスチックレンズ10は、第1の貫通孔1を有するレンズ基板2と光学樹脂からなるレンズ有効径部3とを備えている。第1の貫通孔1には光学樹脂が充填されている。光学樹脂はレンズ基板裏面2aを覆うように延在されている。レンズ基板表面2bの第1の貫通孔1の周辺には、光学樹脂が充填された掘り込み部6が形成されている。
【解決手段】プラスチックレンズ10は、第1の貫通孔1を有するレンズ基板2と光学樹脂からなるレンズ有効径部3とを備えている。第1の貫通孔1には光学樹脂が充填されている。光学樹脂はレンズ基板裏面2aを覆うように延在されている。レンズ基板表面2bの第1の貫通孔1の周辺には、光学樹脂が充填された掘り込み部6が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プラスチックレンズ、プラスチックレンズウエハ、成形金型、プラスチックレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びプラスチックレンズの製造方法に関するものであり、詳細には、レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制するプラスチックレンズ等に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、カメラモジュールには、レンズ、及びレンズによって結像された光を認識して画像信号に変換するイメージセンサが備えられる。この画像信号の精度には、レンズとイメージセンサとの相対的な位置精度が大きく影響する。このため、レンズとイメージセンサとの位置合わせには、高い位置精度が要求される。
【0003】
しかしながら、レンズとイメージセンサとの相対的な位置精度は、多くの要素に依存するため、各カメラモジュールにおいて均一的な位置合わせを行うことは困難である。
【0004】
そこで、カメラモジュールを製造した後に、各カメラモジュール単位で、レンズとイメージセンサとの相対的な位置のずれを検出し、相対位置の補正を行う工程が必要となる。
【0005】
このようなカメラモジュール単位の相対位置の補正を行う工程は、カメラモジュールの製造工程数を増加させ、さらには製造コストを増大させる要因となる。
【0006】
そこで、上記の問題を解決するために、例えば特許文献1には、図12に示すように、インサート成形によって遮光部材である遮光レンズ枠101にレンズ102が組みつけられ、遮光レンズ枠101とレンズ102とが一体化されたプラスチックレンズ100が開示されている。
【0007】
このプラスチックレンズ100では、遮光レンズ枠101の中心とレンズ102の光軸との心出しが極めて高い精度で実現されるため、製造コストが低減される。
【0008】
また、例えば特許文献2には、図13(a)(b)に示すように、カメラ・デバイス201をウエハスケールで製造する方法が開示されている。図13(a)はカメラ・デバイス201の構成を示す断面図であり、図13(b)は個々のカメラ・デバイス201を切断する前の基板スタック200を示す斜視図である。特許文献2では、ウエハスケールでカメラ・デバイス201…を製造することによって、カメラ・デバイス201を一度に大量生産する工程を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2005−84328号公報(2005年3月31日公開)
【特許文献2】特表2005−539276号公報(2005年12月22日公開)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、上記従来の特許文献1に開示されたプラスチックレンズ100は、図12に示すように、遮光レンズ枠101の一方向に主に樹脂を充填して硬化させるため、樹脂の硬化収縮により遮光レンズ枠101の反りが発生する。つまり、遮光レンズ枠101の上下で充填樹脂量が異なるので、樹脂の硬化収縮により遮光レンズ枠101の反りが発生する。
【0011】
また、レンズ102を成形する光学樹脂が熱硬化性樹脂である場合、高温で成形した後常温まで温度が低下したときに、遮光レンズ枠101とレンズ102とを成形する光学樹脂との線膨張差に起因した熱歪みが生じる。さらに、レンズ102を成形する光学樹脂と遮光レンズ枠101とが250℃以上の耐熱性を有する材料であれば、はんだリフロー工程を通すことができるが、この工程でも熱歪みが生じる。これらの熱歪みはプラスチックレンズ100の反りや変形となって現れ、その面精度に影響を与えるため、高精度なレンズ形状を得ることができないという問題点を有している。
【0012】
次に、特許文献2においては、図13(a)に示すように、レンズ211・221は貫通穴付近にのみ位置し、複数のレンズ211・221はそれぞれレンズ基板210・220から独立している。このとき、レンズ基板210・220の剛性が小さければ、レンズの硬化収縮によりレンズ基板210・220の反りが発生する。また、レンズ211とレンズ基板210、及びレンズ221とレンズ基板220との各線膨張係数差が大きい場合、熱硬化性樹脂の成形段階及びリフロー工程で反りが顕著に現れる。
【0013】
このレンズ樹脂の硬化収縮、又はレンズ211とレンズ基板210、及びレンズ221とレンズ基板220との各線膨張係数差により発生する反りは、各々のレンズ211・221で見た場合微小であってもレンズウエハ全体で見ると非常に大きくなる。ウエハサイズが大きくなるにしたがって、その反り量は二次関数的に増大するため、レンズウエハを精度よく貼り付けることができず、高精度なカメラモジュールを製造することができない。加えて、歩留まりが低下する課題も生じる。
【0014】
また、上述したように、レンズ211・221はそれぞれレンズ基板210・220から独立しているため、レンズ部を成形する際には各レンズ211・221に対しそれぞれ個別にレンズ樹脂を充填する必要があり、生産性が悪いという課題が生じる。このとき、レンズ樹脂をレンズ基板210・220の少なくともどちらか一方に延在させ、フレームをインサートする形でレンズ211・221を成形すれば、個別にレンズ樹脂を充填する必要が無く、生産性が向上する。
【0015】
しかし、レンズ基板210・220の一方の面のみにレンズ樹脂を延在させた場合、延在した樹脂が収縮することによって、ウエハには著しい反りが発生するという問題点を有している。
【0016】
これに対し、レンズ基板210・220の両面にレンズ樹脂を延在させることができれば、レンズ樹脂の収縮に伴い発生するモーメントが上下面で釣合うため、一方の面にのみレンズ樹脂を延在させた場合よりも反りは低減できる。
【0017】
しかし、実際にレンズ部をインサート成形する際には、どちらか一方の面が金型と接するため、レンズ基板210・220の両面にレンズ樹脂を延在させることは事実上困難である。また、両面にレンズ樹脂を延在させると、レンズ厚みが増加するという問題が生ずる。
【0018】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズ、プラスチックレンズウエハ、成形金型、プラスチックレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びプラスチックレンズの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明のプラスチックレンズは、上記課題を解決するために、第1の貫通孔を有するレンズ基板と光学樹脂からなるレンズとを備えたプラスチックレンズであって、上記第1の貫通孔には光学樹脂が充填されており、かつ該光学樹脂はレンズ基板の裏面を覆うように延在されていると共に、上記レンズ基板の表面における上記第1の貫通孔の周辺には、光学樹脂が充填された掘り込み部が形成されていることを特徴としている。
【0020】
上記の発明によれば、第1の貫通孔には光学樹脂が充填されており、かつ該光学樹脂は、レンズ基板の裏面を覆うように延在されている。このため、この状態であれば、レンズ基板の裏面に延在された光学樹脂によって、レンズ基板の表裏面における光学樹脂量の差により、レンズ基板に、光学樹脂の硬化収縮に伴う反りが発生すると共に、高温で成形した後常温まで温度が低下したときの光学樹脂とレンズ基板との各線膨張係数差に基づく反りが発生する。
【0021】
そこで、本発明では、上記レンズ基板の表面における上記第1の貫通孔の周辺には、掘り込み部が形成されていると共に、この掘り込み部には光学樹脂が充填されている。
【0022】
この結果、レンズ基板の表裏面には、いずれも光学樹脂が設けられているので、レンズ基板の表裏面における光学樹脂の硬化収縮率、及び線膨張係数差に基づく収縮率が略等しくなる。
【0023】
したがって、レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズを提供することができる。
【0024】
本発明のプラスチックレンズでは、前記レンズ基板の掘り込み部には、レンズ基板を貫通する第2の貫通孔が設けられていると共に、上記第2の貫通孔には、掘り込み部に充填された光学樹脂とレンズ基板の裏面を覆うように延在されている光学樹脂とを接続する光学樹脂が充填されていることが好ましい。
【0025】
これにより、レンズ基板の掘り込み部には、レンズ基板を貫通する第2の貫通孔が設けられている。このため、インサート成形を行う場合に、レンズ基板の表面に第1の金型をセットしておけば、レンズ基板の裏面側から第2の貫通孔を通して掘り込み部に光学樹脂を充填して、掘り込み部の光学樹脂を成形することができる。
【0026】
したがって、掘り込み部に、レンズ基板の表面側から光学樹脂を別途充填するプロセスが不要となるため、生産工程が簡略化される。
【0027】
本発明のプラスチックレンズでは、前記レンズ基板の表面には、前記掘り込み部と第1の貫通孔との間を接続する溝が形成されていると共に、上記溝には、前記掘り込み部に充填された光学樹脂と、前記レンズ基板の第1の貫通孔に形成された光学樹脂とを連通する光学樹脂が充填されているとすることができる。
【0028】
これにより、レンズ基板に光学樹脂をインサート成形する場合に、レンズ基板の表面側に第1の金型を当接しておくだけで、第1の貫通孔に光学樹脂を充填することにより、その光学樹脂は溝を通して掘り込み部に流れていく。このため、掘り込み部に光学樹脂を充填し、成形することができる。
【0029】
したがって、掘り込み部に別途樹脂を充填するプロセスが不要となるため、生産工程が簡略化される。例えば、レンズ基板に前述した第2の貫通孔を設ける必要がないため、レンズ基板を簡便で安価に製造することができる。
【0030】
本発明のプラスチックレンズでは、前記レンズ基板の少なくとも裏面には突起部が形成されていることが好ましい。
【0031】
これにより、プラスチックレンズが複数存在する場合に、各プラスチックレンズを積層するときに、突起部をスペーサとして利用することができる。
【0032】
したがって、スペーサを作製する工程、及びスペーサを応力位置調整する工程を必要とせず、低コストでレンズを製造する方法を提供することができる。
【0033】
また、リブ構造を必要としないため、内部応力の発生を考慮することなく、高精度・高信頼性のレンズモジュールを提供することができる。
【0034】
本発明のプラスチックレンズでは、前記掘り込み部の掘り込み深さが、上記レンズ基板における光軸方向の厚さの1/2以下であることが好ましい。
【0035】
これにより、レンズ基板におけるフレーム材料の剛性を著しく損なうことなく、プラスチックレンズの反り抑制効果を得ることができる。
【0036】
また、フレームであるレンズ基板を成形により製造する場合のショートショット等の問題を回避することができる。さらに、フレーム材料からなるレンズ基板を機械加工により製造する場合に、レンズ基板の厚さが著しく小さくなることがないため、加工によるレンズ基板のチッピング不良等を低減し、生産性を向上することができる。
【0037】
本発明のプラスチックレンズウエハは、上記課題を解決するために、上記記載のプラスチックレンズがアレイ状に成形されていることを特徴としている。
【0038】
上記の発明によれば、プラスチックレンズウエハには、第1の貫通孔と掘り込み部とをアレイ状に設けた複数のプラスチックレンズが成形されている。すなわち、レンズ基板に光学樹脂にてレンズを一括成形することによって、プラスチックレンズアレイが得られる。このプラスチックレンズアレイ、絞り、スペーサを積層及び接着した後、プラスチックレンズウエハをダイシングし、各プラスチックレンズを個片化することによって、プラスチックレンズユニットを安価に大量生産することが可能である。
【0039】
また、CMOS、CCDに代表される撮像素子をウエハレベルでプラスチックレンズアレイ、絞り、スペーサと共に積層及び接着した後、プラスチックレンズレンズウエハをダイシングし個片化することによって、撮像装置を安価に大量生産することができる。
【0040】
すなわち、従来では、プラスチックレンズアレイを積層するときに、プラスチックレンズウエハの反りがプラスチックレンズウエハ同士の位置合わせや傾きに影響を与えていたが、本発明では、プラスチックレンズがアレイ状に並ぶプラスチックレンズウエハを使用することによって、高性能なプラスチックレンズユニット又は撮像装置を安価に大量生産することができる。
【0041】
本発明の成形金型は、上記課題を解決するために、上記記載のプラスチックレンズを成形するために使用されていることを特徴としている。
【0042】
上記の発明によれば、成形金型に予めレンズ基板をインサート設置しておくことによって、本発明の効果を有するプラスチックレンズを簡便にインサート成形にて製造することができる。また、プラスチックレンズの多数個取りが可能な成形金型の構造とすることによって、安価に大量生産する方法を提供することができる。
【0043】
本発明のプラスチックレンズユニットは、上記課題を解決するために、上記記載のプラスチックレンズを備えていることを特徴としている。
【0044】
上記の発明によれば、高精度のプラスチックレンズ及び高精度の組み立てにより、高性能なプラスチックレンズユニットを低コストで提供することができる。
【0045】
本発明の撮像装置は、上記課題を解決するために、上記記載のプラスチックレンズユニットを備えていることを特徴としている。
【0046】
上記の発明によれば、高精度のプラスチックレンズ及び高精度の組み立てにより、高性能な撮像装置を低コストで提供することができる。
【0047】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上記記載の撮像装置を備えていることを特徴としている。
【0048】
上記の発明によれば、高性能な電子機器を低コストで提供することができる。
【0049】
本発明のプラスチックレンズの製造方法は、上記課題を解決するために、上記記載の成形金型の内部に前記レンズ基板を配置した後、前記第1の貫通孔及び前記掘り込み部に光学樹脂を成形することを特徴としている。
【0050】
上記の発明によれば、レンズ基板の裏面にレンズ樹脂が延在するように製造される場合に、レンズ樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とそのレンズ基板やフレームとなる材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズの製造方法をインサート成形により提供することができる。
【発明の効果】
【0051】
本発明のプラスチックレンズは、以上のように、第1の貫通孔には光学樹脂が充填されており、かつ該光学樹脂はレンズ基板の裏面を覆うように延在されていると共に、上記レンズ基板の表面における上記第1の貫通孔の周辺には、光学樹脂が充填された掘り込み部が形成されているものである。
【0052】
本発明のプラスチックレンズウエハは、以上のように、上記記載のプラスチックレンズがアレイ状に成形されているものである。
【0053】
本発明の成形金型は、以上のように、上記記載のプラスチックレンズを成形するために使用されているものである。
【0054】
本発明のプラスチックレンズユニットは、以上のように、上記記載のプラスチックレンズを備えているものである。
【0055】
本発明の撮像装置は、以上のように、上記記載のプラスチックレンズユニットを備えているものである。
【0056】
本発明の電子機器は、以上のように、上記記載の撮像装置を備えているものである。
【0057】
本発明のプラスチックレンズの製造方法は、以上のように、上記記載の成形金型の内部に前記レンズ基板を配置した後、前記第1の貫通孔及び前記掘り込み部に光学樹脂を成形する方法である。
【0058】
それゆえ、レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズ、プラスチックレンズウエハ、成形金型、プラスチックレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びプラスチックレンズの製造方法を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】(a)は本発明におけるプラスチックレンズの実施の一形態を示すものであって、プラスチックレンズの構成を示す平面図であり、(b)はプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図2】(a)は上記プラスチックレンズの変形例を示すものであって、ランナーを設けたプラスチックレンズの構成を示す平面図であり、(b)はランナーを設けたプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図3】(a)は上記プラスチックレンズの他の変形例を示すものであって、掘り込み部を第1の貫通孔に連続して設けたプラスチックレンズの構成を示す平面図であり、(b)は掘り込み部を第1の貫通孔に連続して設けたプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図4】(a)は上記プラスチックレンズのさらに他の変形例を示すものであって、突起部を設けたプラスチックレンズの構成を示す平面図であり、(b)は突起部を設けたプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図5】(a)は上記プラスチックレンズを複数個アレイ状に形成したプラスチックレンズウエハの構成を示す斜視図であり、(b)はプラスチックレンズウエハの構成を示すものであって、(a)のA−A線矢視断面図である。
【図6】上記プラスチックレンズウエハを複数枚積層する場合における積層前の構成を示す断面図である。
【図7】上記プラスチックレンズウエハを複数枚積層する場合における積層後の構成を示す断面図である。
【図8】上記プラスチックレンズウエハを複数枚積層したものを個片化した撮像装置の構成を示す断面図である。
【図9】プラスチックレンズを製造するときに用いる成形金型の構成を示す断面図である。
【図10】(a)はプラスチックレンズウエハの実施例を示すものであって、プラスチックレンズウエハの表面の構成を示す斜視図であり、(b)はプラスチックレンズウエハの裏面の構成を示す斜視図である。
【図11】(a)はプラスチックレンズウエハの実施例を示すものであって、掘り込み部がない場合のプラスチックレンズウエハの構成を示す平面図であり、(b)は掘り込み部が存在する場合のプラスチックレンズウエハの構成を示す平面図である。
【図12】従来のプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図13】(a)は従来の積層されたプラスチックレンズの構成を示す断面図であり、(b)は従来の積層されたプラスチックレンズウエハの構成を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0060】
本発明の一実施形態について図1〜図11に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0061】
本実施の形態のプラスチックレンズの構成について、図1を用いて以下に説明する。図1(a)はプラスチックレンズを示す平面図であり、図1(b)はプラスチックレンズの光軸中心と、プラスチックレンズのレンズ非有効径部における正方形形状の一辺の中点とを通り、光軸方向に平行な断面図である。
【0062】
本実施の形態のプラスチックレンズ10は、図1(a)(b)に示すように、第1の貫通孔1を有するレンズ基板2と、光学樹脂により光学機能を形成するレンズとしてのレンズ有効径部3とを有している。プラスチックレンズ10の光軸方向から見た平面形状は、例えば正方形となっている。ただし、必ずしもこれに限らず、例えば、他の多角形、円形又はそれに類する形状でもよい。
【0063】
上記レンズ有効径部3は、例えば、上面が凸状に盛り上がった凸メニスカスレンズとなっている。ただし、レンズ有効径部3は、必ずしもこれに限らず、凸レンズ、凹レンズ、凹メニスカスレンズ又は非球面形状のレンズであってもよい。
【0064】
上記レンズ有効径部3の外側はレンズ基板2にて構成されるレンズ非有効径部4となっている。上記レンズ非有効径部4を構成するレンズ基板2の一方の面であるレンズ基板裏面2aには、光学樹脂が延在して成形された光学樹脂延在部5が形成されている。
【0065】
また、本実施の形態では、上記レンズ非有効径部4において、上記レンズ基板裏面2aとは異なるレンズ基板2の他方の面であるレンズ基板表面2bには、掘り込み部6が凹部として設けられており、この掘り込み部6にも光学樹脂が充填されている。この掘り込み部6は、図1(a)(b)においては、レンズ有効径部3の光学樹脂とは離間して、このレンズ有効径部3の外周に沿ってリング状に形成されている。
【0066】
本実施の形態のプラスチックレンズ10は、上述したように、光学樹脂が充填された掘り込み部6を有している。このため、プラスチックレンズ10を成形した場合に、光学樹脂延在部5の収縮と共に、掘り込み部6に充填された光学樹脂も収縮する。すなわち、レンズ基板2のレンズ基板裏面2a及びレンズ基板表面2bの両面には、光学樹脂がそれぞれ設けられているので、レンズ基板2の表裏面における光学樹脂の硬化収縮率、及び線膨張係数差に基づく収縮率が略等しくなる。
【0067】
したがって、レンズ基板2のレンズ基板裏面2aにレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレームとなる材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制することができる。
【0068】
また、プラスチックレンズ10のセンサーモジュールへの位置合わせ及び貼り合わせ、並びにプラスチックレンズ同士の位置合わせ及び貼り合わせを高精度に行うことができるプラスチックレンズ10を提供することができる。
【0069】
さらに、光学樹脂をレンズ基板2の片面であるレンズ基板裏面2aに延在させるように成形することによって、レンズ基板2の厚み誤差を光学樹脂で補正することができ、厚さ方向に高精度なプラスチックレンズ10を提供することができる。
【0070】
また、レンズ基板2のレンズ基板裏面2aに光学樹脂を延在させることによって、レンズ基板2に光学樹脂を成形する場合に、レンズ基板2が上型及び下型の両面の金型と同時に接触することがないため、光学樹脂に金型の成形圧力を効率よく伝達させることができる。これにより、高精度なレンズ形状を得ることができる。
【0071】
さらに、レンズ基板2が不透明材料であれば、プラスチックレンズ10の遮光機能性を付与することができる。
【0072】
また、掘り込み部6がレンズ有効径部3と接続していなければ、プラスチックレンズ10を重ね合わせる場合に、掘り込み部6が接着部となることによって、掘り込み部6に充填された光学樹脂が原因となる撮像時の迷光やフレアを防止することができる。
【0073】
ここで、上記プラスチックレンズ10では、図1(b)に示すように、レンズ基板2の掘り込み部6には、例えば、レンズ基板2を貫通する第2の貫通孔7が設けられていると共に、この第2の貫通孔7には、掘り込み部6に充填された光学樹脂とレンズ基板裏面2aを覆うように延在されている光学樹脂延在部5の光学樹脂とを接続する光学樹脂が充填されているとすることができる。尚、第2の貫通孔7の数は、少なくとも1個は必要であるが、複数個でもよく、その数は問わない。
【0074】
これにより、インサート成形を行う場合に、レンズ基板表面2bに後述する例えば下型42をセットしておけば、レンズ基板裏面2a側から第2の貫通孔7を通して掘り込み部6に光学樹脂を充填して、掘り込み部6の光学樹脂を成形することができる。
【0075】
したがって、掘り込み部6に、レンズ基板表面2b側から光学樹脂を別途充填するプロセスが不要となるため、生産工程が簡略化される。
【0076】
また、掘り込み部6がレンズ有効径部3と接続していないため、プラスチックレンズ10を重ね合わせる場合に、掘り込み部6が接着部となることによって、掘り込み部6に充填された光学樹脂が原因となる撮像時の迷光やフレアを防止することができる。
【0077】
上記掘り込み部6の深さは、フレーム材料であるレンズ基板2における光軸方向の厚さの1/2以下にすることが好ましい。これにより、フレーム材料であるレンズ基板2の剛性を著しく損なうことなく、プラスチックレンズ10の反り抑制効果を得ることができる。また、フレームであるレンズ基板2を成形により製造する場合のショートショット等の問題を回避することができる。尚、ショートショットとは、成形品の一部が欠け、不完全な形状の成形品を生ずる現象をいう。
【0078】
また、フレームであるレンズ基板2を機械加工により製造する場合には、フレームの厚さが著しく小さくなることがないため、加工によるフレームのチッピング不良等を低減し、生産性を向上することができる。尚、チッピング不良とは、チップが欠けることをいう。
【0079】
ここで、本実施の形態のプラスチックレンズ10は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【0080】
例えば、上記の説明では、第1の貫通孔1の光学樹脂と掘り込み部6の光学樹脂とは完全に離間していたが、特にこれに限定するものではない。例えば、図2(a)(b)に示すように、レンズ基板表面2bに、掘り込み部6と第1の貫通孔1との間を接続する溝としてのランナー8を形成すると共に、ランナー8には、掘り込み部6に充填された光学樹脂と、第1の貫通孔1に形成された光学樹脂とを連通する光学樹脂を充填しておくことが可能である。
【0081】
これにより、レンズ基板2に光学樹脂を成形する場合に、ランナー8を通り、掘り込み部6に光学樹脂を充填して、掘り込み部6の光学樹脂を成形することができる。この結果、掘り込み部6に別途光学樹脂を充填するプロセスが不要となるため、生産工程が簡略化される。
【0082】
また、図1(b)に示す第2の貫通孔7を設ける必要がないため、レンズ基板2を簡便で安価に製造することができる。
【0083】
一方、掘り込み部6は、例えば、図3(a)(b)に示すように、レンズ有効径部3と接した形態の掘り込み部16とすることも可能である。この場合、粘度の高い光学樹脂でもショートショットを生じることなく掘り込み部16に充填することができる。
【0084】
また、本実施の形態では、図4(a)(b)に示すように、レンズ基板2の少なくともレンズ基板裏面2aには突起部9を形成しておくことが好ましい。
【0085】
これにより、少なくとも2つのプラスチックレンズ10を貼り合わせる場合に、突起部9をスペーサとして利用することができる。この結果、スペーサを作製する工程、及びスペーサを応力位置調整する工程を必要とせず、低コストでプラスチックレンズ10を製造する方法を提供することができる。
【0086】
また、リブ構造を必要としないため、内部応力の発生を考慮することなく、高精度・高信頼性のレンズモジュールを提供することができる。
【0087】
また、本実施の形態では、図5(a)(b)に示すように、複数のプラスチックレンズ10をアレイ状に成形したプラスチックレンズウエハ20にて形成することが可能である。すなわち、プラスチックレンズウエハ20には、第1の貫通孔1と掘り込み部6とをそれぞれ設けたプラスチックレンズ10がアレイ状に複数個成形されている。
【0088】
このように、レンズ基板2に熱硬化性の光学樹脂にてレンズであるレンズ有効径部3を一括成形することによって、プラスチックレンズアレイが得られる。したがって、図6〜図8に示すように、このプラスチックレンズアレイ、図示しない絞り、スペーサ21を積層及び接着した後、プラスチックレンズウエハ20をダイシングし、各プラスチックレンズ10を個片化することによって、積層された複数のプラスチックレンズ10からなるプラスチックレンズユニット31を安価に大量生産することが可能である。
【0089】
また、図6〜図8に示すように、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:相補形金属酸化膜半導体)、CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)に代表される撮像素子22をウエハレベルでレンズアレイ、図示しない絞り、スペーサ21と共に積層・接着した後、レンズウエハをワイヤやレーザーを用いてダイシングし個片化することによって、撮像装置30を安価に大量生産することができる。
【0090】
このように、レンズアレイを積層する場合に、プラスチックレンズウエハ20には、アレイ状に並設された複数個のレンズ基板2…の各第1の貫通孔1…に対して熱硬化性光学樹脂により各レンズ有効径部3…が成形される一方、熱硬化性樹脂の線膨張係数はフレーム材料であるレンズ基板2よりも大きい。このため、プラスチックレンズウエハ20の反りがプラスチックレンズウエハ20同士の位置合わせや傾きに影響を与える。
【0091】
しかし、本実施の形態では、プラスチックレンズ10…がアレイ状に並ぶプラスチックレンズウエハ20を使用しているので、その問題は発生せず、その結果、高性能なプラスチックレンズユニット31及び撮像装置30を安価に大量生産することができる。
【0092】
上述のように、本実施の形態のプラスチックレンズユニット31は、本実施の形態のプラスチックレンズ10を備えている。これにより、高精度のプラスチックレンズ10及び高精度の組み立てにより、高性能なプラスチックレンズユニット31を低コストで提供することができる。
【0093】
また、本実施の形態の撮像装置30は、本実施の形態のプラスチックレンズユニット31を備えている。これにより、高精度のプラスチックレンズ10及び高精度の組み立てにより、高性能な撮像装置30を低コストで提供することができる。
【0094】
さらに、本実施の形態では、本実施の形態の撮像装置30をカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に搭載することが可能である。これにより、高性能な電子機器を低コストで提供することができる。
【0095】
ここで、上記構成のプラスチックレンズ10の製造方法について説明する。
【0096】
本実施の形態のプラスチックレンズ10の製造方法では、例えば、図9に示すように、前記図1(a)(b)に示すレンズ基板2を天地逆にして、上型41及び下型42からなる成形金型40の下型42に載置する。つまり、レンズ基板2をインサートする。次いで、上側から上型41を下降し、上型41と下型42とを接触させる。そして、上型41の中央に設けた樹脂注入口41aから熱硬化性樹脂からなる光学樹脂を注入する。
【0097】
これにより、光学樹脂が、第1の貫通孔1及び光学樹脂延在部5に充填されると共に、光学樹脂延在部5に充填された光学樹脂は、第2の貫通孔7を通して掘り込み部6にまで充填される。
【0098】
その後、光学樹脂の温度が常温になったのを見計らって、成形金型40を離型し、完成したプラスチックレンズ10を取り出す。
【0099】
このように、本実施の形態では、成形金型40に予めフレームであるレンズ基板2を設置しておくことによって、本実施の形態の効果を有するプラスチックレンズ10を簡便に製造することができる。
【0100】
また、上記の説明では、1個のプラスチックレンズ10を製造するための成形金型40について説明したが、プラスチックレンズ10を多数個取りが可能な金型構造とすることによって、多数のプラスチックレンズ10を安価に大量生産する方法を提供することができる。
【0101】
また、本実施の形態では、光学樹脂がレンズ基板2のレンズ基板裏面2aを覆うことによって、レンズ基板2の厚みばらつきが生じても、そのばらつき分に対して樹脂が流入して補うこととなる。これにより、プラスチックレンズ10の厚みは、成形金型40の上型41及び下型42の位置合わせ精度で決まり、高精度の厚み精度を持ったプラスチックレンズ10を製造する方法を提供することができる。
【0102】
さらに、レンズ基板2に不透明材料を用いることによって、遮光特性を持ったプラスチックレンズ10を製造する方法を提供することができる。
【0103】
また、成形金型40とレンズ基板2のレンズ基板裏面2aが直接触れないため、成形金型40を閉じるときの力を光学樹脂に圧力として伝達でき、成形金型40に対して光学樹脂の転写精度が向上し、高品質のプラスチックレンズ10を製造する方法を提供することができる。
【0104】
以上のように、本実施の形態のプラスチックレンズ10、プラスチックレンズウエハ20、成形金型40、プラスチックレンズユニット31、撮像装置30、電子機器、及びプラスチックレンズ10の製造方法は、インサート成形や二色成形等によって、レンズ基板2の一方の面であるレンズ基板裏面2aにレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、レンズ基板2の形状を最適化することにより、レンズ用の光学樹脂の硬化収縮、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とフレーム材料であるレンズ基板2との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、低コストで高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズ10、プラスチックレンズウエハ20、成形金型40、プラスチックレンズユニット31、撮像装置30つまり光学素子を備えたカメラモジュール、電子機器、及びプラスチックレンズ10の製造方法を提供するものとなっている。
【0105】
尚、本発明は、上述した本実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、本実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【0106】
前記図5(a)(b)に示すプラスチックレンズウエハ20について、常温雰囲気での変形量及び変形モードを有限要素法(FEM:Finite Element Method )及び実験により検証した。尚、有限要素法(FEM)は、解析領域を要素(Element )と呼ばれる最小単位の領域に分割して各々の要素内のポテンシャル分布を単純な関数で近似して解析する手法である。
【0107】
有限要素法(FEM)に関しては、図10(a)(b)に示すモデルについて解析を実施した。このときの、プラスチックレンズウエハ20の表面の斜視図を図10(a)に示すと共に、プラスチックレンズウエハ20の裏面を図10(b)に示す。尚、離型直後の変形はないものとし、成形温度150℃から常温(24℃)になったときの変形量を計算した。
【0108】
変形については、図10(a)(b)に示すプラスチックレンズウエハ20のたわみ量を評価した。光学樹脂の線膨張係数は230ppm/℃、ヤング率は0.2GP、ポアソン比は0.4である。また、レンズ基板2はφ700mm、厚み0.5mmであり、第1の貫通孔1はφ5.4mmであり、図10(a)に示すように、5箇所設けられている。それぞれに設けられた掘り込み部6は、φ8.0mm、深さ0.2mmとした。
【0109】
また、プラスチックレンズウエハ20の材料は、線膨張係数47ppm/℃、ヤング率4.1GPa、ポアソン比0.4のものを使用した。
【0110】
プラスチックレンズウエハ20の裏面に延在している光学樹脂は30mm×30mmであり厚みは70μmである。
【0111】
このとき、掘り込み部6を設けない構造では、図10(a)(b)に示す反り測定箇所でのたわみ量は529μmであった。一方、掘り込み部6を設けた構造では、そのたわみ量は93μmに低減することができた。
【0112】
有限要素法(FEM)での解析の結果を踏まえ、上記と同様のモデルで成形実験を実施した。尚、反りの測定には、レーザーフォーカス変位計を使用した。このときの結果を、図11(a)(b)に示す。
【0113】
すなわち、図11(a)は掘り込み部6を設けない構造での結果であり、そのたわみ量は319μmであった。一方、図11(b)は掘り込み部6を設けた構造での結果であり、たわみ量を90μmに低減することができた。
【産業上の利用可能性】
【0114】
本発明のプラスチックレンズは、各種光学機器に搭載される光学素子として、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0115】
1 第1の貫通孔
2 レンズ基板
2a レンズ基板裏面
2b レンズ基板表面
3 レンズ有効径部
4 レンズ非有効径部
5 光学樹脂延在部
6 掘り込み部
7 第2の貫通孔
8 ランナー(溝)
9 突起部
10 プラスチックレンズ
16 掘り込み部
20 プラスチックレンズウエハ
21 スペーサ
22 撮像素子
30 撮像装置
31 プラスチックレンズユニット
40 成形金型
41 上型
41a 樹脂注入口
42 下型
【技術分野】
【0001】
本発明は、プラスチックレンズ、プラスチックレンズウエハ、成形金型、プラスチックレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びプラスチックレンズの製造方法に関するものであり、詳細には、レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制するプラスチックレンズ等に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、カメラモジュールには、レンズ、及びレンズによって結像された光を認識して画像信号に変換するイメージセンサが備えられる。この画像信号の精度には、レンズとイメージセンサとの相対的な位置精度が大きく影響する。このため、レンズとイメージセンサとの位置合わせには、高い位置精度が要求される。
【0003】
しかしながら、レンズとイメージセンサとの相対的な位置精度は、多くの要素に依存するため、各カメラモジュールにおいて均一的な位置合わせを行うことは困難である。
【0004】
そこで、カメラモジュールを製造した後に、各カメラモジュール単位で、レンズとイメージセンサとの相対的な位置のずれを検出し、相対位置の補正を行う工程が必要となる。
【0005】
このようなカメラモジュール単位の相対位置の補正を行う工程は、カメラモジュールの製造工程数を増加させ、さらには製造コストを増大させる要因となる。
【0006】
そこで、上記の問題を解決するために、例えば特許文献1には、図12に示すように、インサート成形によって遮光部材である遮光レンズ枠101にレンズ102が組みつけられ、遮光レンズ枠101とレンズ102とが一体化されたプラスチックレンズ100が開示されている。
【0007】
このプラスチックレンズ100では、遮光レンズ枠101の中心とレンズ102の光軸との心出しが極めて高い精度で実現されるため、製造コストが低減される。
【0008】
また、例えば特許文献2には、図13(a)(b)に示すように、カメラ・デバイス201をウエハスケールで製造する方法が開示されている。図13(a)はカメラ・デバイス201の構成を示す断面図であり、図13(b)は個々のカメラ・デバイス201を切断する前の基板スタック200を示す斜視図である。特許文献2では、ウエハスケールでカメラ・デバイス201…を製造することによって、カメラ・デバイス201を一度に大量生産する工程を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2005−84328号公報(2005年3月31日公開)
【特許文献2】特表2005−539276号公報(2005年12月22日公開)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、上記従来の特許文献1に開示されたプラスチックレンズ100は、図12に示すように、遮光レンズ枠101の一方向に主に樹脂を充填して硬化させるため、樹脂の硬化収縮により遮光レンズ枠101の反りが発生する。つまり、遮光レンズ枠101の上下で充填樹脂量が異なるので、樹脂の硬化収縮により遮光レンズ枠101の反りが発生する。
【0011】
また、レンズ102を成形する光学樹脂が熱硬化性樹脂である場合、高温で成形した後常温まで温度が低下したときに、遮光レンズ枠101とレンズ102とを成形する光学樹脂との線膨張差に起因した熱歪みが生じる。さらに、レンズ102を成形する光学樹脂と遮光レンズ枠101とが250℃以上の耐熱性を有する材料であれば、はんだリフロー工程を通すことができるが、この工程でも熱歪みが生じる。これらの熱歪みはプラスチックレンズ100の反りや変形となって現れ、その面精度に影響を与えるため、高精度なレンズ形状を得ることができないという問題点を有している。
【0012】
次に、特許文献2においては、図13(a)に示すように、レンズ211・221は貫通穴付近にのみ位置し、複数のレンズ211・221はそれぞれレンズ基板210・220から独立している。このとき、レンズ基板210・220の剛性が小さければ、レンズの硬化収縮によりレンズ基板210・220の反りが発生する。また、レンズ211とレンズ基板210、及びレンズ221とレンズ基板220との各線膨張係数差が大きい場合、熱硬化性樹脂の成形段階及びリフロー工程で反りが顕著に現れる。
【0013】
このレンズ樹脂の硬化収縮、又はレンズ211とレンズ基板210、及びレンズ221とレンズ基板220との各線膨張係数差により発生する反りは、各々のレンズ211・221で見た場合微小であってもレンズウエハ全体で見ると非常に大きくなる。ウエハサイズが大きくなるにしたがって、その反り量は二次関数的に増大するため、レンズウエハを精度よく貼り付けることができず、高精度なカメラモジュールを製造することができない。加えて、歩留まりが低下する課題も生じる。
【0014】
また、上述したように、レンズ211・221はそれぞれレンズ基板210・220から独立しているため、レンズ部を成形する際には各レンズ211・221に対しそれぞれ個別にレンズ樹脂を充填する必要があり、生産性が悪いという課題が生じる。このとき、レンズ樹脂をレンズ基板210・220の少なくともどちらか一方に延在させ、フレームをインサートする形でレンズ211・221を成形すれば、個別にレンズ樹脂を充填する必要が無く、生産性が向上する。
【0015】
しかし、レンズ基板210・220の一方の面のみにレンズ樹脂を延在させた場合、延在した樹脂が収縮することによって、ウエハには著しい反りが発生するという問題点を有している。
【0016】
これに対し、レンズ基板210・220の両面にレンズ樹脂を延在させることができれば、レンズ樹脂の収縮に伴い発生するモーメントが上下面で釣合うため、一方の面にのみレンズ樹脂を延在させた場合よりも反りは低減できる。
【0017】
しかし、実際にレンズ部をインサート成形する際には、どちらか一方の面が金型と接するため、レンズ基板210・220の両面にレンズ樹脂を延在させることは事実上困難である。また、両面にレンズ樹脂を延在させると、レンズ厚みが増加するという問題が生ずる。
【0018】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズ、プラスチックレンズウエハ、成形金型、プラスチックレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びプラスチックレンズの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明のプラスチックレンズは、上記課題を解決するために、第1の貫通孔を有するレンズ基板と光学樹脂からなるレンズとを備えたプラスチックレンズであって、上記第1の貫通孔には光学樹脂が充填されており、かつ該光学樹脂はレンズ基板の裏面を覆うように延在されていると共に、上記レンズ基板の表面における上記第1の貫通孔の周辺には、光学樹脂が充填された掘り込み部が形成されていることを特徴としている。
【0020】
上記の発明によれば、第1の貫通孔には光学樹脂が充填されており、かつ該光学樹脂は、レンズ基板の裏面を覆うように延在されている。このため、この状態であれば、レンズ基板の裏面に延在された光学樹脂によって、レンズ基板の表裏面における光学樹脂量の差により、レンズ基板に、光学樹脂の硬化収縮に伴う反りが発生すると共に、高温で成形した後常温まで温度が低下したときの光学樹脂とレンズ基板との各線膨張係数差に基づく反りが発生する。
【0021】
そこで、本発明では、上記レンズ基板の表面における上記第1の貫通孔の周辺には、掘り込み部が形成されていると共に、この掘り込み部には光学樹脂が充填されている。
【0022】
この結果、レンズ基板の表裏面には、いずれも光学樹脂が設けられているので、レンズ基板の表裏面における光学樹脂の硬化収縮率、及び線膨張係数差に基づく収縮率が略等しくなる。
【0023】
したがって、レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズを提供することができる。
【0024】
本発明のプラスチックレンズでは、前記レンズ基板の掘り込み部には、レンズ基板を貫通する第2の貫通孔が設けられていると共に、上記第2の貫通孔には、掘り込み部に充填された光学樹脂とレンズ基板の裏面を覆うように延在されている光学樹脂とを接続する光学樹脂が充填されていることが好ましい。
【0025】
これにより、レンズ基板の掘り込み部には、レンズ基板を貫通する第2の貫通孔が設けられている。このため、インサート成形を行う場合に、レンズ基板の表面に第1の金型をセットしておけば、レンズ基板の裏面側から第2の貫通孔を通して掘り込み部に光学樹脂を充填して、掘り込み部の光学樹脂を成形することができる。
【0026】
したがって、掘り込み部に、レンズ基板の表面側から光学樹脂を別途充填するプロセスが不要となるため、生産工程が簡略化される。
【0027】
本発明のプラスチックレンズでは、前記レンズ基板の表面には、前記掘り込み部と第1の貫通孔との間を接続する溝が形成されていると共に、上記溝には、前記掘り込み部に充填された光学樹脂と、前記レンズ基板の第1の貫通孔に形成された光学樹脂とを連通する光学樹脂が充填されているとすることができる。
【0028】
これにより、レンズ基板に光学樹脂をインサート成形する場合に、レンズ基板の表面側に第1の金型を当接しておくだけで、第1の貫通孔に光学樹脂を充填することにより、その光学樹脂は溝を通して掘り込み部に流れていく。このため、掘り込み部に光学樹脂を充填し、成形することができる。
【0029】
したがって、掘り込み部に別途樹脂を充填するプロセスが不要となるため、生産工程が簡略化される。例えば、レンズ基板に前述した第2の貫通孔を設ける必要がないため、レンズ基板を簡便で安価に製造することができる。
【0030】
本発明のプラスチックレンズでは、前記レンズ基板の少なくとも裏面には突起部が形成されていることが好ましい。
【0031】
これにより、プラスチックレンズが複数存在する場合に、各プラスチックレンズを積層するときに、突起部をスペーサとして利用することができる。
【0032】
したがって、スペーサを作製する工程、及びスペーサを応力位置調整する工程を必要とせず、低コストでレンズを製造する方法を提供することができる。
【0033】
また、リブ構造を必要としないため、内部応力の発生を考慮することなく、高精度・高信頼性のレンズモジュールを提供することができる。
【0034】
本発明のプラスチックレンズでは、前記掘り込み部の掘り込み深さが、上記レンズ基板における光軸方向の厚さの1/2以下であることが好ましい。
【0035】
これにより、レンズ基板におけるフレーム材料の剛性を著しく損なうことなく、プラスチックレンズの反り抑制効果を得ることができる。
【0036】
また、フレームであるレンズ基板を成形により製造する場合のショートショット等の問題を回避することができる。さらに、フレーム材料からなるレンズ基板を機械加工により製造する場合に、レンズ基板の厚さが著しく小さくなることがないため、加工によるレンズ基板のチッピング不良等を低減し、生産性を向上することができる。
【0037】
本発明のプラスチックレンズウエハは、上記課題を解決するために、上記記載のプラスチックレンズがアレイ状に成形されていることを特徴としている。
【0038】
上記の発明によれば、プラスチックレンズウエハには、第1の貫通孔と掘り込み部とをアレイ状に設けた複数のプラスチックレンズが成形されている。すなわち、レンズ基板に光学樹脂にてレンズを一括成形することによって、プラスチックレンズアレイが得られる。このプラスチックレンズアレイ、絞り、スペーサを積層及び接着した後、プラスチックレンズウエハをダイシングし、各プラスチックレンズを個片化することによって、プラスチックレンズユニットを安価に大量生産することが可能である。
【0039】
また、CMOS、CCDに代表される撮像素子をウエハレベルでプラスチックレンズアレイ、絞り、スペーサと共に積層及び接着した後、プラスチックレンズレンズウエハをダイシングし個片化することによって、撮像装置を安価に大量生産することができる。
【0040】
すなわち、従来では、プラスチックレンズアレイを積層するときに、プラスチックレンズウエハの反りがプラスチックレンズウエハ同士の位置合わせや傾きに影響を与えていたが、本発明では、プラスチックレンズがアレイ状に並ぶプラスチックレンズウエハを使用することによって、高性能なプラスチックレンズユニット又は撮像装置を安価に大量生産することができる。
【0041】
本発明の成形金型は、上記課題を解決するために、上記記載のプラスチックレンズを成形するために使用されていることを特徴としている。
【0042】
上記の発明によれば、成形金型に予めレンズ基板をインサート設置しておくことによって、本発明の効果を有するプラスチックレンズを簡便にインサート成形にて製造することができる。また、プラスチックレンズの多数個取りが可能な成形金型の構造とすることによって、安価に大量生産する方法を提供することができる。
【0043】
本発明のプラスチックレンズユニットは、上記課題を解決するために、上記記載のプラスチックレンズを備えていることを特徴としている。
【0044】
上記の発明によれば、高精度のプラスチックレンズ及び高精度の組み立てにより、高性能なプラスチックレンズユニットを低コストで提供することができる。
【0045】
本発明の撮像装置は、上記課題を解決するために、上記記載のプラスチックレンズユニットを備えていることを特徴としている。
【0046】
上記の発明によれば、高精度のプラスチックレンズ及び高精度の組み立てにより、高性能な撮像装置を低コストで提供することができる。
【0047】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上記記載の撮像装置を備えていることを特徴としている。
【0048】
上記の発明によれば、高性能な電子機器を低コストで提供することができる。
【0049】
本発明のプラスチックレンズの製造方法は、上記課題を解決するために、上記記載の成形金型の内部に前記レンズ基板を配置した後、前記第1の貫通孔及び前記掘り込み部に光学樹脂を成形することを特徴としている。
【0050】
上記の発明によれば、レンズ基板の裏面にレンズ樹脂が延在するように製造される場合に、レンズ樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とそのレンズ基板やフレームとなる材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズの製造方法をインサート成形により提供することができる。
【発明の効果】
【0051】
本発明のプラスチックレンズは、以上のように、第1の貫通孔には光学樹脂が充填されており、かつ該光学樹脂はレンズ基板の裏面を覆うように延在されていると共に、上記レンズ基板の表面における上記第1の貫通孔の周辺には、光学樹脂が充填された掘り込み部が形成されているものである。
【0052】
本発明のプラスチックレンズウエハは、以上のように、上記記載のプラスチックレンズがアレイ状に成形されているものである。
【0053】
本発明の成形金型は、以上のように、上記記載のプラスチックレンズを成形するために使用されているものである。
【0054】
本発明のプラスチックレンズユニットは、以上のように、上記記載のプラスチックレンズを備えているものである。
【0055】
本発明の撮像装置は、以上のように、上記記載のプラスチックレンズユニットを備えているものである。
【0056】
本発明の電子機器は、以上のように、上記記載の撮像装置を備えているものである。
【0057】
本発明のプラスチックレンズの製造方法は、以上のように、上記記載の成形金型の内部に前記レンズ基板を配置した後、前記第1の貫通孔及び前記掘り込み部に光学樹脂を成形する方法である。
【0058】
それゆえ、レンズ基板の裏面にレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレーム材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズ、プラスチックレンズウエハ、成形金型、プラスチックレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びプラスチックレンズの製造方法を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】(a)は本発明におけるプラスチックレンズの実施の一形態を示すものであって、プラスチックレンズの構成を示す平面図であり、(b)はプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図2】(a)は上記プラスチックレンズの変形例を示すものであって、ランナーを設けたプラスチックレンズの構成を示す平面図であり、(b)はランナーを設けたプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図3】(a)は上記プラスチックレンズの他の変形例を示すものであって、掘り込み部を第1の貫通孔に連続して設けたプラスチックレンズの構成を示す平面図であり、(b)は掘り込み部を第1の貫通孔に連続して設けたプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図4】(a)は上記プラスチックレンズのさらに他の変形例を示すものであって、突起部を設けたプラスチックレンズの構成を示す平面図であり、(b)は突起部を設けたプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図5】(a)は上記プラスチックレンズを複数個アレイ状に形成したプラスチックレンズウエハの構成を示す斜視図であり、(b)はプラスチックレンズウエハの構成を示すものであって、(a)のA−A線矢視断面図である。
【図6】上記プラスチックレンズウエハを複数枚積層する場合における積層前の構成を示す断面図である。
【図7】上記プラスチックレンズウエハを複数枚積層する場合における積層後の構成を示す断面図である。
【図8】上記プラスチックレンズウエハを複数枚積層したものを個片化した撮像装置の構成を示す断面図である。
【図9】プラスチックレンズを製造するときに用いる成形金型の構成を示す断面図である。
【図10】(a)はプラスチックレンズウエハの実施例を示すものであって、プラスチックレンズウエハの表面の構成を示す斜視図であり、(b)はプラスチックレンズウエハの裏面の構成を示す斜視図である。
【図11】(a)はプラスチックレンズウエハの実施例を示すものであって、掘り込み部がない場合のプラスチックレンズウエハの構成を示す平面図であり、(b)は掘り込み部が存在する場合のプラスチックレンズウエハの構成を示す平面図である。
【図12】従来のプラスチックレンズの構成を示す断面図である。
【図13】(a)は従来の積層されたプラスチックレンズの構成を示す断面図であり、(b)は従来の積層されたプラスチックレンズウエハの構成を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0060】
本発明の一実施形態について図1〜図11に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0061】
本実施の形態のプラスチックレンズの構成について、図1を用いて以下に説明する。図1(a)はプラスチックレンズを示す平面図であり、図1(b)はプラスチックレンズの光軸中心と、プラスチックレンズのレンズ非有効径部における正方形形状の一辺の中点とを通り、光軸方向に平行な断面図である。
【0062】
本実施の形態のプラスチックレンズ10は、図1(a)(b)に示すように、第1の貫通孔1を有するレンズ基板2と、光学樹脂により光学機能を形成するレンズとしてのレンズ有効径部3とを有している。プラスチックレンズ10の光軸方向から見た平面形状は、例えば正方形となっている。ただし、必ずしもこれに限らず、例えば、他の多角形、円形又はそれに類する形状でもよい。
【0063】
上記レンズ有効径部3は、例えば、上面が凸状に盛り上がった凸メニスカスレンズとなっている。ただし、レンズ有効径部3は、必ずしもこれに限らず、凸レンズ、凹レンズ、凹メニスカスレンズ又は非球面形状のレンズであってもよい。
【0064】
上記レンズ有効径部3の外側はレンズ基板2にて構成されるレンズ非有効径部4となっている。上記レンズ非有効径部4を構成するレンズ基板2の一方の面であるレンズ基板裏面2aには、光学樹脂が延在して成形された光学樹脂延在部5が形成されている。
【0065】
また、本実施の形態では、上記レンズ非有効径部4において、上記レンズ基板裏面2aとは異なるレンズ基板2の他方の面であるレンズ基板表面2bには、掘り込み部6が凹部として設けられており、この掘り込み部6にも光学樹脂が充填されている。この掘り込み部6は、図1(a)(b)においては、レンズ有効径部3の光学樹脂とは離間して、このレンズ有効径部3の外周に沿ってリング状に形成されている。
【0066】
本実施の形態のプラスチックレンズ10は、上述したように、光学樹脂が充填された掘り込み部6を有している。このため、プラスチックレンズ10を成形した場合に、光学樹脂延在部5の収縮と共に、掘り込み部6に充填された光学樹脂も収縮する。すなわち、レンズ基板2のレンズ基板裏面2a及びレンズ基板表面2bの両面には、光学樹脂がそれぞれ設けられているので、レンズ基板2の表裏面における光学樹脂の硬化収縮率、及び線膨張係数差に基づく収縮率が略等しくなる。
【0067】
したがって、レンズ基板2のレンズ基板裏面2aにレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、光学樹脂の硬化収縮に起因する反り、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とレンズ基板等のフレームとなる材料との線膨張係数差に起因する反りを抑制することができる。
【0068】
また、プラスチックレンズ10のセンサーモジュールへの位置合わせ及び貼り合わせ、並びにプラスチックレンズ同士の位置合わせ及び貼り合わせを高精度に行うことができるプラスチックレンズ10を提供することができる。
【0069】
さらに、光学樹脂をレンズ基板2の片面であるレンズ基板裏面2aに延在させるように成形することによって、レンズ基板2の厚み誤差を光学樹脂で補正することができ、厚さ方向に高精度なプラスチックレンズ10を提供することができる。
【0070】
また、レンズ基板2のレンズ基板裏面2aに光学樹脂を延在させることによって、レンズ基板2に光学樹脂を成形する場合に、レンズ基板2が上型及び下型の両面の金型と同時に接触することがないため、光学樹脂に金型の成形圧力を効率よく伝達させることができる。これにより、高精度なレンズ形状を得ることができる。
【0071】
さらに、レンズ基板2が不透明材料であれば、プラスチックレンズ10の遮光機能性を付与することができる。
【0072】
また、掘り込み部6がレンズ有効径部3と接続していなければ、プラスチックレンズ10を重ね合わせる場合に、掘り込み部6が接着部となることによって、掘り込み部6に充填された光学樹脂が原因となる撮像時の迷光やフレアを防止することができる。
【0073】
ここで、上記プラスチックレンズ10では、図1(b)に示すように、レンズ基板2の掘り込み部6には、例えば、レンズ基板2を貫通する第2の貫通孔7が設けられていると共に、この第2の貫通孔7には、掘り込み部6に充填された光学樹脂とレンズ基板裏面2aを覆うように延在されている光学樹脂延在部5の光学樹脂とを接続する光学樹脂が充填されているとすることができる。尚、第2の貫通孔7の数は、少なくとも1個は必要であるが、複数個でもよく、その数は問わない。
【0074】
これにより、インサート成形を行う場合に、レンズ基板表面2bに後述する例えば下型42をセットしておけば、レンズ基板裏面2a側から第2の貫通孔7を通して掘り込み部6に光学樹脂を充填して、掘り込み部6の光学樹脂を成形することができる。
【0075】
したがって、掘り込み部6に、レンズ基板表面2b側から光学樹脂を別途充填するプロセスが不要となるため、生産工程が簡略化される。
【0076】
また、掘り込み部6がレンズ有効径部3と接続していないため、プラスチックレンズ10を重ね合わせる場合に、掘り込み部6が接着部となることによって、掘り込み部6に充填された光学樹脂が原因となる撮像時の迷光やフレアを防止することができる。
【0077】
上記掘り込み部6の深さは、フレーム材料であるレンズ基板2における光軸方向の厚さの1/2以下にすることが好ましい。これにより、フレーム材料であるレンズ基板2の剛性を著しく損なうことなく、プラスチックレンズ10の反り抑制効果を得ることができる。また、フレームであるレンズ基板2を成形により製造する場合のショートショット等の問題を回避することができる。尚、ショートショットとは、成形品の一部が欠け、不完全な形状の成形品を生ずる現象をいう。
【0078】
また、フレームであるレンズ基板2を機械加工により製造する場合には、フレームの厚さが著しく小さくなることがないため、加工によるフレームのチッピング不良等を低減し、生産性を向上することができる。尚、チッピング不良とは、チップが欠けることをいう。
【0079】
ここで、本実施の形態のプラスチックレンズ10は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【0080】
例えば、上記の説明では、第1の貫通孔1の光学樹脂と掘り込み部6の光学樹脂とは完全に離間していたが、特にこれに限定するものではない。例えば、図2(a)(b)に示すように、レンズ基板表面2bに、掘り込み部6と第1の貫通孔1との間を接続する溝としてのランナー8を形成すると共に、ランナー8には、掘り込み部6に充填された光学樹脂と、第1の貫通孔1に形成された光学樹脂とを連通する光学樹脂を充填しておくことが可能である。
【0081】
これにより、レンズ基板2に光学樹脂を成形する場合に、ランナー8を通り、掘り込み部6に光学樹脂を充填して、掘り込み部6の光学樹脂を成形することができる。この結果、掘り込み部6に別途光学樹脂を充填するプロセスが不要となるため、生産工程が簡略化される。
【0082】
また、図1(b)に示す第2の貫通孔7を設ける必要がないため、レンズ基板2を簡便で安価に製造することができる。
【0083】
一方、掘り込み部6は、例えば、図3(a)(b)に示すように、レンズ有効径部3と接した形態の掘り込み部16とすることも可能である。この場合、粘度の高い光学樹脂でもショートショットを生じることなく掘り込み部16に充填することができる。
【0084】
また、本実施の形態では、図4(a)(b)に示すように、レンズ基板2の少なくともレンズ基板裏面2aには突起部9を形成しておくことが好ましい。
【0085】
これにより、少なくとも2つのプラスチックレンズ10を貼り合わせる場合に、突起部9をスペーサとして利用することができる。この結果、スペーサを作製する工程、及びスペーサを応力位置調整する工程を必要とせず、低コストでプラスチックレンズ10を製造する方法を提供することができる。
【0086】
また、リブ構造を必要としないため、内部応力の発生を考慮することなく、高精度・高信頼性のレンズモジュールを提供することができる。
【0087】
また、本実施の形態では、図5(a)(b)に示すように、複数のプラスチックレンズ10をアレイ状に成形したプラスチックレンズウエハ20にて形成することが可能である。すなわち、プラスチックレンズウエハ20には、第1の貫通孔1と掘り込み部6とをそれぞれ設けたプラスチックレンズ10がアレイ状に複数個成形されている。
【0088】
このように、レンズ基板2に熱硬化性の光学樹脂にてレンズであるレンズ有効径部3を一括成形することによって、プラスチックレンズアレイが得られる。したがって、図6〜図8に示すように、このプラスチックレンズアレイ、図示しない絞り、スペーサ21を積層及び接着した後、プラスチックレンズウエハ20をダイシングし、各プラスチックレンズ10を個片化することによって、積層された複数のプラスチックレンズ10からなるプラスチックレンズユニット31を安価に大量生産することが可能である。
【0089】
また、図6〜図8に示すように、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:相補形金属酸化膜半導体)、CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)に代表される撮像素子22をウエハレベルでレンズアレイ、図示しない絞り、スペーサ21と共に積層・接着した後、レンズウエハをワイヤやレーザーを用いてダイシングし個片化することによって、撮像装置30を安価に大量生産することができる。
【0090】
このように、レンズアレイを積層する場合に、プラスチックレンズウエハ20には、アレイ状に並設された複数個のレンズ基板2…の各第1の貫通孔1…に対して熱硬化性光学樹脂により各レンズ有効径部3…が成形される一方、熱硬化性樹脂の線膨張係数はフレーム材料であるレンズ基板2よりも大きい。このため、プラスチックレンズウエハ20の反りがプラスチックレンズウエハ20同士の位置合わせや傾きに影響を与える。
【0091】
しかし、本実施の形態では、プラスチックレンズ10…がアレイ状に並ぶプラスチックレンズウエハ20を使用しているので、その問題は発生せず、その結果、高性能なプラスチックレンズユニット31及び撮像装置30を安価に大量生産することができる。
【0092】
上述のように、本実施の形態のプラスチックレンズユニット31は、本実施の形態のプラスチックレンズ10を備えている。これにより、高精度のプラスチックレンズ10及び高精度の組み立てにより、高性能なプラスチックレンズユニット31を低コストで提供することができる。
【0093】
また、本実施の形態の撮像装置30は、本実施の形態のプラスチックレンズユニット31を備えている。これにより、高精度のプラスチックレンズ10及び高精度の組み立てにより、高性能な撮像装置30を低コストで提供することができる。
【0094】
さらに、本実施の形態では、本実施の形態の撮像装置30をカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に搭載することが可能である。これにより、高性能な電子機器を低コストで提供することができる。
【0095】
ここで、上記構成のプラスチックレンズ10の製造方法について説明する。
【0096】
本実施の形態のプラスチックレンズ10の製造方法では、例えば、図9に示すように、前記図1(a)(b)に示すレンズ基板2を天地逆にして、上型41及び下型42からなる成形金型40の下型42に載置する。つまり、レンズ基板2をインサートする。次いで、上側から上型41を下降し、上型41と下型42とを接触させる。そして、上型41の中央に設けた樹脂注入口41aから熱硬化性樹脂からなる光学樹脂を注入する。
【0097】
これにより、光学樹脂が、第1の貫通孔1及び光学樹脂延在部5に充填されると共に、光学樹脂延在部5に充填された光学樹脂は、第2の貫通孔7を通して掘り込み部6にまで充填される。
【0098】
その後、光学樹脂の温度が常温になったのを見計らって、成形金型40を離型し、完成したプラスチックレンズ10を取り出す。
【0099】
このように、本実施の形態では、成形金型40に予めフレームであるレンズ基板2を設置しておくことによって、本実施の形態の効果を有するプラスチックレンズ10を簡便に製造することができる。
【0100】
また、上記の説明では、1個のプラスチックレンズ10を製造するための成形金型40について説明したが、プラスチックレンズ10を多数個取りが可能な金型構造とすることによって、多数のプラスチックレンズ10を安価に大量生産する方法を提供することができる。
【0101】
また、本実施の形態では、光学樹脂がレンズ基板2のレンズ基板裏面2aを覆うことによって、レンズ基板2の厚みばらつきが生じても、そのばらつき分に対して樹脂が流入して補うこととなる。これにより、プラスチックレンズ10の厚みは、成形金型40の上型41及び下型42の位置合わせ精度で決まり、高精度の厚み精度を持ったプラスチックレンズ10を製造する方法を提供することができる。
【0102】
さらに、レンズ基板2に不透明材料を用いることによって、遮光特性を持ったプラスチックレンズ10を製造する方法を提供することができる。
【0103】
また、成形金型40とレンズ基板2のレンズ基板裏面2aが直接触れないため、成形金型40を閉じるときの力を光学樹脂に圧力として伝達でき、成形金型40に対して光学樹脂の転写精度が向上し、高品質のプラスチックレンズ10を製造する方法を提供することができる。
【0104】
以上のように、本実施の形態のプラスチックレンズ10、プラスチックレンズウエハ20、成形金型40、プラスチックレンズユニット31、撮像装置30、電子機器、及びプラスチックレンズ10の製造方法は、インサート成形や二色成形等によって、レンズ基板2の一方の面であるレンズ基板裏面2aにレンズ用の光学樹脂が延在するように製造される場合に、レンズ基板2の形状を最適化することにより、レンズ用の光学樹脂の硬化収縮、及び光学樹脂により成形されるレンズ材料とフレーム材料であるレンズ基板2との線膨張係数差に起因する反りを抑制し、低コストで高性能かつ高い信頼性を付与したプラスチックレンズ10、プラスチックレンズウエハ20、成形金型40、プラスチックレンズユニット31、撮像装置30つまり光学素子を備えたカメラモジュール、電子機器、及びプラスチックレンズ10の製造方法を提供するものとなっている。
【0105】
尚、本発明は、上述した本実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、本実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【0106】
前記図5(a)(b)に示すプラスチックレンズウエハ20について、常温雰囲気での変形量及び変形モードを有限要素法(FEM:Finite Element Method )及び実験により検証した。尚、有限要素法(FEM)は、解析領域を要素(Element )と呼ばれる最小単位の領域に分割して各々の要素内のポテンシャル分布を単純な関数で近似して解析する手法である。
【0107】
有限要素法(FEM)に関しては、図10(a)(b)に示すモデルについて解析を実施した。このときの、プラスチックレンズウエハ20の表面の斜視図を図10(a)に示すと共に、プラスチックレンズウエハ20の裏面を図10(b)に示す。尚、離型直後の変形はないものとし、成形温度150℃から常温(24℃)になったときの変形量を計算した。
【0108】
変形については、図10(a)(b)に示すプラスチックレンズウエハ20のたわみ量を評価した。光学樹脂の線膨張係数は230ppm/℃、ヤング率は0.2GP、ポアソン比は0.4である。また、レンズ基板2はφ700mm、厚み0.5mmであり、第1の貫通孔1はφ5.4mmであり、図10(a)に示すように、5箇所設けられている。それぞれに設けられた掘り込み部6は、φ8.0mm、深さ0.2mmとした。
【0109】
また、プラスチックレンズウエハ20の材料は、線膨張係数47ppm/℃、ヤング率4.1GPa、ポアソン比0.4のものを使用した。
【0110】
プラスチックレンズウエハ20の裏面に延在している光学樹脂は30mm×30mmであり厚みは70μmである。
【0111】
このとき、掘り込み部6を設けない構造では、図10(a)(b)に示す反り測定箇所でのたわみ量は529μmであった。一方、掘り込み部6を設けた構造では、そのたわみ量は93μmに低減することができた。
【0112】
有限要素法(FEM)での解析の結果を踏まえ、上記と同様のモデルで成形実験を実施した。尚、反りの測定には、レーザーフォーカス変位計を使用した。このときの結果を、図11(a)(b)に示す。
【0113】
すなわち、図11(a)は掘り込み部6を設けない構造での結果であり、そのたわみ量は319μmであった。一方、図11(b)は掘り込み部6を設けた構造での結果であり、たわみ量を90μmに低減することができた。
【産業上の利用可能性】
【0114】
本発明のプラスチックレンズは、各種光学機器に搭載される光学素子として、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0115】
1 第1の貫通孔
2 レンズ基板
2a レンズ基板裏面
2b レンズ基板表面
3 レンズ有効径部
4 レンズ非有効径部
5 光学樹脂延在部
6 掘り込み部
7 第2の貫通孔
8 ランナー(溝)
9 突起部
10 プラスチックレンズ
16 掘り込み部
20 プラスチックレンズウエハ
21 スペーサ
22 撮像素子
30 撮像装置
31 プラスチックレンズユニット
40 成形金型
41 上型
41a 樹脂注入口
42 下型
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の貫通孔を有するレンズ基板と光学樹脂からなるレンズとを備えたプラスチックレンズであって、
上記第1の貫通孔には光学樹脂が充填されており、かつ該光学樹脂はレンズ基板の裏面を覆うように延在されていると共に、
上記レンズ基板の表面における上記第1の貫通孔の周辺には、光学樹脂が充填された掘り込み部が形成されていることを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項2】
前記レンズ基板の掘り込み部には、レンズ基板を貫通する第2の貫通孔が設けられていると共に、
上記第2の貫通孔には、掘り込み部に充填された光学樹脂とレンズ基板の裏面を覆うように延在されている光学樹脂とを接続する光学樹脂が充填されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチックレンズ。
【請求項3】
前記レンズ基板の表面には、前記掘り込み部と第1の貫通孔との間を接続する溝が形成されていると共に、
上記溝には、前記掘り込み部に充填された光学樹脂と、前記レンズ基板の第1の貫通孔に形成された光学樹脂とを連通する光学樹脂が充填されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチックレンズ。
【請求項4】
前記レンズ基板の少なくとも一方の表面には突起部が形成されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載のプラスチックレンズ。
【請求項5】
前記掘り込み部の掘り込み深さは、上記レンズ基板における光軸方向の厚さの1/2以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラスチックレンズがアレイ状に成形されていることを特徴とするプラスチックレンズウエハ。
【請求項7】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラスチックレンズを成形するために使用されていることを特徴とする成形金型。
【請求項8】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラスチックレンズを備えていることを特徴とするプラスチックレンズユニット。
【請求項9】
請求項8記載のプラスチックレンズユニットを備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項10】
請求項9記載の撮像装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項11】
請求項7記載の成形金型の内部に前記レンズ基板を配置した後、前記第1の貫通孔及び前記掘り込み部に光学樹脂を成形することを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。
【請求項1】
第1の貫通孔を有するレンズ基板と光学樹脂からなるレンズとを備えたプラスチックレンズであって、
上記第1の貫通孔には光学樹脂が充填されており、かつ該光学樹脂はレンズ基板の裏面を覆うように延在されていると共に、
上記レンズ基板の表面における上記第1の貫通孔の周辺には、光学樹脂が充填された掘り込み部が形成されていることを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項2】
前記レンズ基板の掘り込み部には、レンズ基板を貫通する第2の貫通孔が設けられていると共に、
上記第2の貫通孔には、掘り込み部に充填された光学樹脂とレンズ基板の裏面を覆うように延在されている光学樹脂とを接続する光学樹脂が充填されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチックレンズ。
【請求項3】
前記レンズ基板の表面には、前記掘り込み部と第1の貫通孔との間を接続する溝が形成されていると共に、
上記溝には、前記掘り込み部に充填された光学樹脂と、前記レンズ基板の第1の貫通孔に形成された光学樹脂とを連通する光学樹脂が充填されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチックレンズ。
【請求項4】
前記レンズ基板の少なくとも一方の表面には突起部が形成されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載のプラスチックレンズ。
【請求項5】
前記掘り込み部の掘り込み深さは、上記レンズ基板における光軸方向の厚さの1/2以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラスチックレンズがアレイ状に成形されていることを特徴とするプラスチックレンズウエハ。
【請求項7】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラスチックレンズを成形するために使用されていることを特徴とする成形金型。
【請求項8】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラスチックレンズを備えていることを特徴とするプラスチックレンズユニット。
【請求項9】
請求項8記載のプラスチックレンズユニットを備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項10】
請求項9記載の撮像装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項11】
請求項7記載の成形金型の内部に前記レンズ基板を配置した後、前記第1の貫通孔及び前記掘り込み部に光学樹脂を成形することを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図12】
【図13】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図12】
【図13】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2010−237319(P2010−237319A)
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−83445(P2009−83445)
【出願日】平成21年3月30日(2009.3.30)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年3月30日(2009.3.30)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
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