JP2016005872A - 型装置及び光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑制しつつ調整用の突起部の形成を容易に可能にし、迷光を防止でき、使用環境によって光学性能を劣化させにくい型装置及び光学素子を提供すること。
【解決手段】第１〜第５レンズ１１〜１５のうち特定のレンズを他のレンズに固定する際に、３つの突起部１０ｇが光軸ＯＡ方向の間隔や傾きに関して位置決めを可能にする。特に、本体部１０ａ等が薄い場合、レンズ１１〜１５が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部１０ｇを利用した３点支持により、支持を安定させやすい。ここで、突起部１０ｇの表面１０ｍ、特に突起部１０ｇの先端部１０ｔの表面にシボ加工が施されているので、突起部１０ｇに入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまうことを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズその他の光学素子を成形するための型装置及び当該型装置によって形成される光学素子に関する。

電子製品に組み込まれる光学素子は、一般に本体部と枠部とを有するが、前者の本体部に形成される光学面と後者の枠部に形成される取付け用の基準面とをともに精密に作製することは容易でない。例えば光ピックアップレンズでは、レンズが比較的肉厚なこともあって基準面が光学面の光軸に対して特定方向に傾く傾向が強く、金型補正によってこのような傾きを修正又は補償する対処が比較的容易である。一方、撮像レンズでは、近年薄型化の進展が著しいこともあって、基準面の傾きや変形方向がバラバラとなる傾向が強く、金型補正が比較的容易でない。また、基準面の傾きを補正できても、その平坦度を完全にゼロにすることはできないため、基準面同士の当り方に依存してレンズ間隔や傾きの調整が容易でない。さらに、薄型のレンズの場合、レンズ全体が湾曲して形成されやすくなるが、このようなレンズをホルダーに複数枚組み込んだ場合に湾曲が矯正又は修正される。これにより、単品レンズで基準面等を高精度にできても、レンズ間の相互作用によって光学性能が却って劣化する可能性がある。このような性能劣化は、例えば特定レンズを回転させることによって改善する可能性もあるが、多元的な事象の調整になり、調整にコストや時間を要する割に十分な効果が得られない場合が多い。

環境変化によるレンズの光軸方向の位置ズレや傾き等を防止する手法として、多点支持を利用するものが公知となっている（特許文献１）。この方法では、複数のレンズのいずれかのレンズのフランジ部の一方の面に３つ以上の突起部を設け、これらの突起部を隣接するレンズのフランジ部の面に当接させることにより、フランジ部間に隙間を設けた状態でレンズ同士を光軸方向に押圧して複数のレンズを固定している。

また、光学部品をアライメントしつつ固定する方法として、樹脂の半硬化を利用するものが公知となっている（特許文献２）。この方法では、光学部品の取付面に液体状態の樹脂材を塗布し、これに対して光を照射して弾性を有する半硬化状態とし、半硬化状態の樹脂材を有した光学部品を光学装置の所定位置に位置決めする。この状態で樹脂材に対して光を照射することにより、樹脂材を硬化状態として、光学部品を光学装置に調整しつつ固定することができる。

上記特許文献１の方法では、３つ以上の突起部を用いるので、面間隔やチルトの調整が比較的容易になる。しかしながら、特許文献１の方法では、突起部を型面に形成した凹部の転写によって形成しているので、突起部の高さ調整が容易でない。また、突起部やその対向面にシボが形成されておらず、突起部に入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまう可能性がある。

上記特許文献２の方法では、樹脂材を突起に成形したり加工したりする必要があり、高さ調整は容易でない。また、樹脂材を半硬化したり硬化したりする工程の追加によってコストアップにつながる。さらに、光学部品の材料と樹脂材とが異なるため、使用環境によって光学性能等に悪影響がある可能性がある。

特開２０１０−２２４２０８号公報 特開２０１０−１３９７２２号公報

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、コストを抑制しつつ調整用の突起部の形成を容易に可能にし、迷光を防止でき、使用環境によって光学性能を劣化させにくい型装置及び光学素子を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る型装置は、本体部と枠部とを有する光学素子を成形するための型装置であって、枠部において光軸方向に向かう３箇所に突起部を形成するため、転写面の一部として３つの凹部を有し、３つの凹部は、当該凹部に埋め込まれたピンによって深さを調整可能にされている。

上記型装置では、転写面の一部として３つの凹部を有するので、光学素子の成形に際してその枠部において光軸方向に向かう３箇所に突起部を形成することができる。この３つの突起部は、光学素子を他の光学素子やホルダーに固定する際に光軸方向や傾きに関して位置決めを可能にする。特に、本体部等が薄い場合、光学素子が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部を利用した３点支持により、支持を安定させやすい。ここで、型装置に形成された３つの凹部は、これに埋め込まれたピンによって深さを調整可能になっているので、金型に刻設する場合に比較して突起部の高さ調整が容易になり、光学素子の組付け精度を簡易に高めることができる。

本発明の具体的な観点又は側面では、上記型装置において、凹部の底部に対応するピンの先端面にシボ加工が施されている。この場合、突起部に入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまうことを抑制できる。

本発明の別の側面では、凹部の底部は、中央が深く周辺が浅い湾曲面に形成されている。この場合、凹部によって形成された突起部の上端部をドーム状に形成できるので、ピンとこれを挿入する挿通孔との間にバリが形成されても、バリが突起部による支持の邪魔になることを防止できる。

本発明のさらに別の側面では、枠部は、本体部を囲んで平坦に延びる平坦部を有し、突起部は、光軸方向に垂直に延びる平坦面から突起する。

本発明のさらに別の側面では、積み重ねるように隣接して配置される一対の光学素子の一方の光学素子を成形するために用いられ、当該一方の光学素子を構成する枠部のうち他方の光学素子を構成する枠部に対向する面に突起部を形成するため、３つの凹部を有する。この場合、複数の光学素子を積層して組レンズ等を形成する場合にも、これらの間隔や傾きを適正な状態に調整することができる。

本発明のさらに別の側面では、単独で用いられる光学素子を成形するために用いられる。

本発明のさらに別の側面では、光学素子は、ピン突出し又はコア突出しによって離型される。この場合、成形品の離型の便宜を図ることができる。

本発明のさらに別の側面では、ピン突出しは、ピンとは別に設けた突出し用ピンによって行われる。この場合、突起部用のピンの組み込み精度を高めることが容易になる。

上記目的を達成するため、本発明に係る光学素子は、本体部と枠部とを備え、枠部において光軸方向に向かう３箇所に突起部を有し、各突起部の先端面にシボ加工が施されている。

上記光学素子では、光学素子をホルダーや他の光学素子に固定する際に、３つの突起部が光軸方向や傾きに関して位置決めを可能にする。特に、本体部等が薄い場合、光学素子が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部を利用した３点支持により、支持を安定させやすい。ここで、突起部の先端面にシボ加工が施されているので、突起部に入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまうことを抑制できる。

本発明の具体的な観点又は側面では、上記光学素子において、突起部の頂部は、中央が高い湾曲面に形成されている。

（Ａ）及び（Ｂ）は、実施形態の光学素子を組み込んだ撮像レンズの断面図及び裏面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、１つの光学素子の平面図及び裏面図である。 一対の光学素子間の当接状態を説明する部分拡大図である。 光学素子の成形用の型装置の一例を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、型装置の側方断面図及び端面図である。 突起部を形成する高さ調整ピンの先端部を説明する部分拡大断面図である。 撮像レンズを構成するレンズ枚数の変形例を説明する図である。 突起部の配置の変更例を説明する部分拡大断面図である。 突起部の形状の変更例を説明する図である。 突起部の形状の変更例を説明する図である。 光学素子の離型方法の変更例を説明する図である。

以下、本発明に係る型装置及び光学素子の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１（Ａ）及び１（Ｂ）は、実施形態の型装置によって形成される光学素子を組み込んだ撮像レンズの断面図及び裏面図であり、図１（Ａ）は、図１（Ｂ）のＡ−Ａ断面図である。また、図２（Ａ）及び２（Ｂ）は、撮像レンズを構成する１つの光学素子（具体的には第２レンズ）の表面及び裏面を例示したものである。図示の撮像レンズ１００は、例えば携帯電話、スマートフォン等に組み込まれる。

撮像レンズ１００は、複数の光学素子として、５枚のレンズすなわち第１〜第５レンズ１１〜１５を備える。これらの第１〜第５レンズ（光学素子）１１〜１５は、組レンズとして相互に位置決めされた状態で積み重ねられてホルダー２１内に固定又は保持されている。各レンズ（光学素子）１１〜１５は、樹脂製の一体品であり、本体部１０ａと枠部１０ｂとを有する。本体部１０ａは、光学設計による光学面１０ｉ，１０ｊを有するが、５枚を組み合わせることもあって比較的薄く成形されている。各枠部１０ｂは、環状部材であり、内側に環状の平坦部１０ｙを有する。各平坦部１０ｙには、光軸ＯＡに垂直な方向に延びる一対の対向する平坦面１０ｄ，１０ｅが形成されている。第１〜第５レンズ１１〜１５は、平坦面１０ｄ，１０ｅのうち、物体側の平坦面１０ｄの３箇所に突起部１０ｇを有する。各突起部１０ｇは、光軸ＯＡの方向に突起しており、半球状又はドーム状の外形を有する。また、図２（Ａ）に示すように、第２レンズ１２において、３つの突起部１０ｇは、枠部１０ｂの周を３等分する角度位置に形成されている。同様に、第１、第３〜第５レンズ１１，１３〜１５においても、枠部１０ｂの周を３等分する角度位置に３つの突起部１０ｇが形成されている。本実施形態の場合、第１〜第５レンズ１１〜１５において、各枠部１０ｂに突起部１０ｇを形成する方位は一致させてある。つまり、図１（Ｂ）を参照すると、第５レンズ１５において、３つの突起部１０ｇは、像側から見て紙面上で時計の１時、５時及び９時に対応する方位又は位置に形成されており、第１〜第４レンズ１１〜１４においても、図示を省略するが、３つの突起部１０ｇは、像側から見て時計の１時、５時及び９時に対応する方位又は位置に形成されている。

図２（Ａ）を参照して、第２レンズ１２内における突起部１０ｇの配置について説明する。第２レンズ１２の場合、図面右側（時計の９時に対応する方位）にゲート跡Ｇ１が形成され、仕上げ加工によって除去されている。第２レンズ１２において、枠部１０ｂのうちゲート跡Ｇ１の反対側（時計の３時に対応する方位）の１箇所は、ウェルドが形成されやすい箇所Ｇ２となっている。このため、この箇所Ｇ２を避けて３つの突起部１０ｇが形成されている。つまり、３つの突起部１０ｇは、紙面上で時計の１時、５時及び９時に対応する方位又は位置に設けられている。このような配置とすることにより、ウェルドを避けて突起部１０ｇを形成でき、突起部１０ｇの形状をより精密なものとすることができる。なお、ウェルドが形成されやすい箇所Ｇ２は、ゲート跡Ｇ１の反対側とは限らず、レンズの形状や肉厚に応じて変化するものである。したがって、３つの突起部１０ｇの配置は、ゲート跡Ｇ１との関係で考えた場合、第２〜第５レンズ１２〜１５ごとに個別に設定することができる。ウェルドの形成は、流動シミュレーションによって事前に予測できるが、試作によって確認することもできる。

第２レンズ１２において、３つの突起部１０ｇの配置は、成形時に形成される突出しピンの痕跡であるピン跡１０ｈを回避した配置ともなっている。第２レンズ１２は、射出成形によって形成されるが、第２レンズ１２を型装置から分離する離型の際に突出しピンによる押出しが行われる。この突出しピンは、摺動する部材であり、その先端では、その周囲に隙間が存在し、かつ周辺に対して凸又は凹となる若干の高低差が形成されるので、成形面にバリや段差が形成されピン跡１０ｈとして残る。ここで、突出しピンを適宜加工すれば、突出しピン自体によって突起部１０ｇを形成することも不可能ではないが、突出しピンの位置を精密に調整することは容易でなく、本実施形態では、詳細は後述するが突出しピンとは別に設けた専用の高さ調整ピン（すなわち突起部用ピン）を用いて突起部１０ｇを形成している。

図３は、第１レンズ１１と第２レンズ１２との間における相対的な支持を説明する部分拡大断面図である。第２レンズ１２の枠部１０ｂから突起する突起部１０ｇの頂部又は先端部１０ｔは、隣接する第１レンズ１１の枠部１０ｂに当接しており、第２レンズ１２の枠部１０ｂは、光軸ＯＡの方向の位置に関して第１レンズ１１の枠部１０ｂに支持されている。この際、突起部１０ｇの表面１０ｍは、凸の湾曲面であり、第１レンズ１１の枠部１０ｂの平坦面１０ｅと接しており、第１レンズ１１の枠部１０ｂの平坦面１０ｅと、第２レンズ１２の枠部１０ｂの平坦面１０ｄとの間には、光軸ＯＡ方向に離間する隙間ＧＡが形成されている。この隙間ＧＡは、突起部１０ｇの光軸ＯＡ方向の高さｈに対応するものとなっている。なお、突起部１０ｇの周囲には、成形型のつなぎ目に起因してバリ１０ｒが形成されているが、突起部１０ｇの高さｈよりも十分に低いものとなっている。
図３では１つの突起部１０ｇについてのみ説明しているが、図２（Ａ）に示す第２レンズ１２の枠部１０ｂには、同様の形状を有する３つの突起部１０ｇが形成されており、これらの平坦面１０ｄからの突起量すなわち高さｈは、等しくなっているが、若干の差がある場合もある。また、３つの突起部１０ｇは、上記のように枠部１０ｂの周を３等分する角度位置に形成されており（図２参照）、第２レンズ１２は、３つの突起部１０ｇによって、第１レンズ１１の枠部１０ｂ上に均等に三点支持されている。つまり、第１レンズ１１と第２レンズ１２との間隔が適正に調整され、第１レンズ１１と第２レンズ１２とが相対的に傾きのない状態でアライメントされる。

突起部１０ｇの表面１０ｍが接する第１レンズ１１側の平坦面１０ｅは、バリが形成されていない箇所に選択される。つまり、第１レンズ１１の成形型や成形方法によっては、平坦面１０ｅにバリが形成される場合もあるが、突起部１０ｇを接触させる箇所は、バリが形成されているような箇所を回避してバリのない領域とすることが望ましい。

第１レンズ１１の枠部１０ｂと第２レンズ１２の枠部１０ｂとには、対応する位置に段差１１ｄ，１２ｄが形成されている。段差１１ｄ，１２ｄは、互いに嵌り合う形状を有しているが、段差面１１ｅ，１２ｅ同士は、近接するものの接していない。段差１１ｄ，１２ｄは、第１レンズ１１と第２レンズ１２とを光軸ＯＡに垂直な横方向に関してある程度の精度で位置決めを可能にしている。本実施形態の場合、第１レンズ１１と第２レンズ１２とは、レンズ表面に別途形成したマーク（不図示）を利用するといった別の手法によって、横方向に精密にアライメントされる。なお、段差１１ｄ，１２ｄの形状や段差面１１ｅ，１２ｅの近接度を調節することによって、段差面１１ｅ，１２ｅによる第１及び第２レンズ１１，１２の光軸ＯＡに垂直な横方向の位置決め精度を高めることもできる。

以上では主に第１レンズ１１と第２レンズ１２との間隔設定や軸合わせについて説明したが、図１（Ａ）等に示す第２〜第５レンズ１２〜１５間の間隔設定及び軸合わせも同様になされる。つまり、第３レンズ１３の枠部１０ｂにも、３つの突起部１０ｇが形成されており、これらの突起部１０ｇは、第２レンズ１２の枠部１０ｂに当接することによって両レンズ１２，１３の間隔を安定した３点支持によって規定値に保持するとともに光軸の相対的な傾きを防止する。第４レンズ１４の枠部１０ｂにも、３つの突起部１０ｇが形成されており、これらの突起部１０ｇは、第３レンズ１３の枠部１０ｂに当接することによって両レンズ１３，１４の間隔を安定した３点支持によって規定値に保持するとともに光軸の相対的な傾きを防止する。第５レンズ１５の枠部１０ｂにも、３つの突起部１０ｇが形成されており、これらの突起部１０ｇは、第４レンズ１４の枠部１０ｂに当接することによって両レンズ１４，１５の間隔を安定した３点支持によって規定値に保持するとともに光軸の相対的な傾きを防止する。

第１〜第５レンズ１１〜１５の枠部１０ｂの像側又は物体側の表面には、シボ加工が施されている。ここで、シボ加工の深さ又は粗さは例えば数十μｍ程度としている。３つの突起部１０ｇの表面１０ｍにも、平坦面１０ｄ，１０ｅと同様に、光を散乱させるシボ加工が施された状態となっている。このため、突起部１０ｇを通過した光が明るいままに維持されて迷光となってしまうことを防止できる。つまり、例えば第２レンズ１２の枠部１０ｂに設けた突起部１０ｇに内部側から迷光が入射しても、突起部１０ｇの表面１０ｍを通過する際に拡散され、さらに対向する第１レンズ１１の枠部１０ｂの平坦面１０ｅに入射した際に拡散されるので、迷光の影響を低減することができる。

以上の第１〜第５レンズ１１〜１５は、ホルダー２１内に位置決めされた状態で保持されている。ホルダー２１は、円筒状の外周部２１ａと環状の端部２１ｂとを有する。外周部２１ａは、第５レンズ１５の光学面１０ｊを露出させ、端部２１ｂは、第１レンズ１１の光学面１０ｉを露出させる開口２１ｃを有する。第１レンズ１１は、ホルダー２１の端部２１ｂに対して位置決めされている。この際、第１レンズ１１の枠部１０ｂには、物体側に３つの突起部１０ｇが形成されており、これらの突起部１０ｇは、ホルダー２１の端部２１ｂ内面に当接することによって第１レンズ１１がホルダー２１に対して光軸ＯＡ方向に位置決めされ光軸ＯＡに対する傾斜が修正される。第１及び第５レンズ１１，１５は、ホルダー２１に設けた段部２１ｇや内壁面２１ｈによって光軸ＯＡに垂直な方向に関してホルダー２１に対して位置決めされている。第１〜第５レンズ１１〜１５のうち少なくとも第５レンズ１５等は、接着剤によってホルダー２１に固定されている。

図示を省略したが、第１〜第５レンズ１１〜１５の間には、隣接する任意の２つのレンズ間に形成される隙間を利用して、絞りを配置することができる。

本実施形態の撮像レンズ１００によれば、これを構成する光学素子である第１〜第５レンズ１１〜１５のうち特定のレンズを他のレンズに固定する際に、光軸ＯＡ方向に向かう３つの突起部１０ｇが、これらのレンズについてその光軸ＯＡ方向の間隔や傾きに関する位置決めを可能にする。特に、本体部１０ａ等が薄い場合、レンズ１１〜１５が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部１０ｇを利用した３点支持により、支持を安定させやすい。ここで、突起部１０ｇの表面１０ｍ、特に突起部１０ｇの先端部１０ｔの表面と、これに対向する平坦面１０ｅとにシボ加工が施されているので、突起部１０ｇに入射した光線が屈折や反射によって意図しない方向に導かれて迷光となってしまうことを抑制できる。

以下、図４等を参照して、図１（Ａ）等に示す第２レンズ１２の成形方法について説明する。

図４に示す型装置４０は、可動金型４１と固定金型４２とで構成され、両金型４１，４２は、パーティングラインＰＬを境として軸ＡＸ方向に開閉可能になっている。図４及び５（Ａ）に示すように、可動金型４１と固定金型４２とに挟まれた空間であるキャビティＣＶは、成形品である光学素子としての第２レンズ１２（図１（Ａ）参照）の形状に対応するものとなっている。

可動金型４１は、転写部分５１と、型板５３と、取付板５４とを備える。可動金型４１は、軸ＡＸに沿って移動可能になっており、固定金型４２に対して開閉動作する。可動金型４１において、転写部分５１は、キャビティＣＶを形成するため、固定金型４２の転写部分６１に対向して配置される。型板５３は、転写部分５１を周囲から保持する型部材であり、取付板５４は、型板５３を背後から一体的に支持する型部材である。

固定金型４２は、転写部分６１と、型板６３と、取付板６４とを備える。このうち、転写部分６１は、キャビティＣＶを形成するため、可動金型４１の転写部分５１に対向して配置される。型板６３は、転写部分６１を周囲から保持する型部材であり、取付板６４は、型板５３を背後から一体的に支持する型部材である。

可動金型４１に戻って、転写部分５１は、軸状のコア部５１ａと、コア部５１ａを囲む筒部状の周囲型部５１ｂと、コア部５１ａ等の根元側に配置される板状の支持部材５１ｃとを有する。コア部５１ａの先端には、キャビティＣＶを画成するため、光学面転写面５６ａとフランジ転写面５６ｂとが設けられている。光学面転写面５６ａは、コア部５１ａの先端部に形成された曲面であり、第２レンズ１２の一方の光学面１０ｉを成形するための転写面となっている。フランジ転写面５６ｂは、第２レンズ１２の一方の平坦面１０ｄを成形する環状の転写面である。光学面転写面５６ａは、鏡面であるが、フランジ転写面５６ｂは、シボ加工が施されて微少な凹凸を有する。周囲型部５１ｂは、コア部５１ａを収納する貫通孔５７ａを有しており、その先端面の適所には、ゲートＧやランナーＲのための凹部が形成されている。支持部材５１ｃは、周囲型部５１ｂやコア部５１ａのためのスペーサーとして機能している。

可動金型４１の型板５３には、転写部分５１を挿入させることによって支持する円柱状の貫通孔５７ｂが形成されている。また、型板５３は、パーティングラインＰＬを形成する端面５３ａを有する。

可動金型４１において、周囲型部５１ｂと支持部材５１ｃと取付板５４とを貫通するように、３つの摺動孔５８ｑが形成されている（図５（Ａ）及び５（Ｂ）参照）。この摺動孔５８ｑには、突出用しピン５８ｊが挿入されており、摺動孔５８ｑ内で軸ＡＸ方向に進退可能になっている。突出し用ピン５８ｊは、可動金型４１の背後に設けられたエジェクターに駆動されて進退動作する。つまり、不図示の駆動機構によって可動金型４１を後退させて可動金型４１と固定金型４２とが離間した状態となった状態で可動金型４１側に第２レンズ１２を含む成形品が残る。この成形品を突出し用ピン５８ｊで押し出すことによって、第２レンズ１２を含む成形品を可動金型４１から完全に離型させることができる。

周囲型部５１ｂの３つの摺動孔５８ｑの間には、３つの保持孔５８ｐが形成されている（図５（Ａ）及び５（Ｂ）参照）。この保持孔５８ｐには、高さ調整ピン５８ｉが凹所に埋め込まれるように挿入されている。高さ調整ピン５８ｉは、例えば根元側でスペーサー５９ｐを介して取付板５４に支持されており（図４参照）、保持孔５８ｐ内に固定されている。なお、スペーサー５９ｐは、交換可能であり高さ調整ピン５８ｉの先端の高さ位置を調整可能になっているが、高さ調整ピン５８ｉ自体の交換によって、高さ調整ピン５８ｉの先端の高さ位置を調整することもできる。

図６に拡大して示すように、高さ調整ピン５８ｉの先端部５９ａは、保持孔５８ｐの先端部５９ｓに埋め込まれている。この先端部５９ａは、中央が深く周辺で浅い凹の湾曲面（具体的には凹の半球面）に形成されており、その表面である先端面５９ｂには、シボ加工が施されている。この先端面５９ｂは、フランジ転写面５６ｂの一部となっている。高さ調整ピン５８ｉの先端面５９ｂの形状は、第２レンズ１２等に設けた突起部１０ｇを反転した凹部５９ｚとなっており、高さ調整ピン５８ｉの先端面５９ｂの転写によって突起部１０ｇが形成される。ここで、高さ調整ピン５８ｉと保持孔５８ｐとの間に存在する隙間Ｇ３は、極めて微少であり、溶融樹脂が入りにくいものとなっている。このため、成形品である第２レンズ１２等において、突起部１０ｇの周囲にバリ１０ｒ（図３参照）が形成されにくく、仮にバリ１０ｒが形成されても、突起部１０ｇの高さｈよりも十分に低いものとなると考えられる。つまり、高さ調整ピン５８ｉの凹の先端面５９ｂはバリ逃げとして機能する。高さ調整ピン５８ｉは、高さ調整可能になっている。これにより、点線で示すような位置に高さ調整ピン５８ｉの先端面５９ｂを配置することもできる。この場合、成形品である第２レンズ１２等において、突起部１０ｇの高さｈを若干高くすることになる。高さ調整ピン５８ｉによる凹部５９ｚの深さ調整量は、突起部１０ｇの直径が例えば０．１ｍｍとして、１０μｍ程度の範囲及び０．２μｍ程度の間隔で微調整する。高さ調整ピン５８ｉの高さ調整は、後端部５９ｎ側に交換可能に配置されるスペーサー５９ｐの厚みを変更することによって達成される。スペーサー５９ｐは、板状の基板に対して機械研磨、或いは薄膜蒸着等の加工を施すことによって異なる厚みを有するものとして多数準備される。ここで、３つの高さ調整ピン５８ｉの先端面５９ｂの高さ位置を全て一様に増減調整するのではなく、１つ又は２つの特定の高さ調整ピン５８ｉの先端面５９ｂの高さ位置のみを増減させることができ、この場合、チルト調整が可能になる。

各突起部１０ｇの高さｈ調整については、試作的に成形した第１〜第５レンズ１１〜１５を積み重ねて組レンズとした状態で各レンズ１１〜１５の高さや傾きを測定し、この測定結果をフィードバックして成形することによって実現できる。この場合、実使用に適合させた組レンズからなる撮像レンズ１００を得ることができる。

図４に戻って、固定金型４２において、転写部分６１は、軸状のコア部６１ａと、コア部６１ａを囲む筒部状の周囲型部６１ｂと、コア部６１ａ等の根元側に配置される板状の支持部材６１ｃとを有する。コア部６１ａの先端には、キャビティＣＶを画成するため、光学面転写面６６ａとフランジ転写面６６ｂとが設けられている。光学面転写面６６ａは、コア部６１ａの先端部に形成された曲面であり、第２レンズ１２の他方の光学面１０ｊを成形するための転写面となっている。フランジ転写面６６ｂは、第２レンズ１２の他方の平坦面１０ｅを成形する環状の転写面である。光学面転写面６６ａは、鏡面であるが、フランジ転写面６６ｂは、シボ加工が施されて微少な凹凸を有する。周囲型部６１ｂは、コア部６１ａを収納する貫通孔６７ａを有しており、その先端面の適所には、ゲートＧやランナーＲのための凹部が形成されている。支持部材６１ｃは、周囲型部６１ｂやコア部６１ａのためのスペーサーとして機能している。

固定金型４２の型板６３には、転写部分６１を挿入させることによって支持する円柱状の貫通孔６７ｂが形成されている。また、型板６３は、パーティングラインＰＬを形成する端面６３ａを有する。

本実施形態の型装置４０によれば、フランジ転写面５６ｂの一部として３つの凹部５９ｚを有するので、第２レンズ１２等の成形に際してその枠部１０ｂにおいて光軸ＯＡ方向に向かう３箇所に突起部１０ｇを形成することができる。これらの３つの突起部１０ｇは、第２レンズ１２等を他のレンズに固定する際に、光軸ＯＡ方向や傾きに関して位置決めを可能にする。特に、本体部１０ａ等が薄い場合、レンズ１１〜１５が僅かに撓む傾向が生じるが、突起部１０ｇを利用した３点支持により、支持を安定させやすい。ここで、型装置４０に形成された３つの凹部５９ｚは、これに埋め込まれた高さ調整ピン５８ｉによって深さを調整可能になっているので、金型に刻設する場合に比較して突起部１０ｇの高さ調整が容易になり、第２レンズ１２等の組付け精度を簡易に高めることができる。

実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、撮像レンズ１００を構成する光学素子は、５枚の組レンズに限らず、目的に応じた枚数の組レンズとすることができ、単品のレンズの一枚構成とすることもできる（図７参照）。

以上では、各レンズ（光学素子）１１〜１５の枠部１０ｂにおいて、物体側の平坦面１０ｄに突起部１０ｇを設けているが、第１レンズ（光学素子）１１等の像側の平坦面１０ｅに突起部１０ｇを設けることもできる（図８参照）。また、特定レンズの物体側と像側とに突起部１０ｇを設けることができる。

突起部１０ｇの形状は、点又は短い線分での接触支持を可能にするものであればよく、半球状のものには限らない。例えば、図９に実線又は点線で示すように、突起部１０ｇを楕円形状とすることもできる。さらに、突起部１０ｇの表面は、球面に限らず平坦面を有してよく、例えば台形断面を形成するような表面形状とできる（図１０参照）。突起部１０ｇのサイズも、図示のものに限らず、レンズサイズや用途に応じて適宜変更・調整することができる。

以上では、突出し用ピン５８ｊによって第２レンズ１２その他の光学素子の離型を行っているが、コア部５１ａ等の突出しによって光学素子の離型を行うこともできる（図１１参照）。

高さ調整ピン５８ｉの先端面５９ｂには、シボ加工に限らず、他の粗面化の手法によって散乱による遮光性を持たせることができる。

第１〜第５レンズ１１〜１５における３つの突起部１０ｇを配置する方位又は位置は、互いに一致させる必要は必ずしもなく、隣接又は離れたレンズ間での突起部１０ｇの方位又は位置が異なっていてもよい。さらに、上記実施形態では、突起部１０ｇを配置する半径位置をレンズごとに異なるものとしたが、隣接又は離れた複数のレンズにおいて突起部１０ｇを配置する半径位置を一致させることもできる。

全てのレンズ１１〜１５の間に３つの突起部１０ｇを設けて間隔や傾きを調整する必要はなく、特定の２又は３枚のレンズの間に突起部を設けて間隔や傾きを調整することができる。つまり、感度のあまり高くないレンズについては、突起部１０ｇによる高さ調整や傾き調整は不要である。

以上はレンズ１１〜１５の間隔や傾斜調整を説明したが、その他の光学素子の間隔や傾斜調整に上記のような突起部１０ｇを用いることができる。光学素子としてのレンズは、撮像レンズに限らず、例えばアレイレンズや通信用レンズに上記突起部を設けることができる。

ＣＶ…キャビティ、 Ｇ…ゲート、 Ｇ１…ゲート跡、 ＧＡ…隙間、 ＯＡ…光軸、 ＰＬ…パーティングライン、 １１-１５…レンズ、 １０ａ…本体部、 １０ｂ…枠部、 １０ｄ，１０ｅ…平坦面、 １０ｇ…突起部、 １０ｈ…ピン跡、 １０ｉ，１０ｊ…光学面、 １０ｒ…バリ、 １０ｔ…先端部、 １０ｙ…平坦部、 ２１…ホルダー、 ２１ａ…外周部、 ２１ｂ…端部、 ２１ｃ…開口、 ４０…型装置、 ４１…可動金型、 ４２…固定金型、 ５１…転写部分、 ５３…型板、 ５４…取付板、 ５６ａ…光学面転写面、 ５６ｂ…フランジ転写面、 ５７ａ…貫通孔、 ５８ｉ…高さ調整ピン、 ５８ｊ…突出し用ピン、 ５８ｐ…保持孔、 ５８ｑ…摺動孔、 ５９ａ…先端部、 ５９ｂ…先端面、 ５９ｐ…スペーサー、 ５９ｚ…凹部、 ６１…転写部分、 ６３…型板、 ６４…取付板、 ６６ａ…光学面転写面、 ６６ｂ…フランジ転写面、 ６７ａ…貫通孔、 １００…撮像レンズ

Claims (10)

1. 本体部と枠部とを有する光学素子を成形するための型装置であって、
   前記枠部において光軸方向に向かう３箇所に突起部を形成するため、転写面の一部として３つの凹部を有し、
   前記３つの凹部は、当該凹部に埋め込まれたピンによって深さを調整可能にされていることを特徴とする型装置。
2. 前記凹部の底部に対応する前記ピンの先端面にシボ加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載の型装置。
3. 前記凹部の底部は、中央が深く周辺が浅い湾曲面に形成されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の型装置。
4. 前記枠部は、前記本体部を囲んで平坦に延びる平坦部を有し、前記突起部は、光軸方向に垂直に延びる平坦面から突起する請求項１から３までのいずれか一項に記載の型装置。
5. 積み重ねるように隣接して配置される一対の光学素子の一方の光学素子を成形するために用いられ、当該一方の光学素子を構成する枠部のうち他方の光学素子を構成する枠部に対向する面に前記突起部を形成するため、前記３つの凹部を有することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の型装置。
6. 単独で用いられる光学素子を成形するために用いられることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の型装置。
7. 光学素子は、ピン突出し又はコア突出しによって離型されることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の型装置。
8. 前記ピン突出しは、前記ピンとは別に設けた突出し用ピンによって行われることを特徴とする請求項７に記載の型装置。
9. 本体部と枠部とを備え、
   前記枠部において光軸方向に向かう３箇所に突起部を有し、
   各突起部の先端面にシボ加工が施されていることを特徴とする光学素子。
10. 前記突起部の頂部は、中央が高い湾曲面に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の光学素子。

Images