JP6221769B2 - Lens unit manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明はレンズユニットの製造方法に関するものであり、更に詳しくは、レンズとレンズホルダーとの組み合わせからなるレンズユニットの製造方法、並びにレンズユニットの製造に用いる金型，及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method of the lens unit, and more particularly, those method of manufacturing a lens unit comprising a combination of a lens and the lens holder, and a mold used for manufacturing the lens unit, and a manufacturing how is there.
携帯電話やコンパクトデジタルカメラ向けのプラスチック製レンズユニットの量産を行う際には、ユニットを構成するレンズ又はレンズホルダーをそれぞれ複数個同時に射出成形するのが一般的である。しかし、この方式では複数個の金型を使用することになるため、金型間で成形品の内径や外径の寸法にバラツキが生じてしまう。このバラツキが許容公差以上であると、成形品によって径寸法が異なることからユニットが組み立てられなくなるという事態が起こる。このため、各金型ごとに成形品を分別する必要が生じてしまい、生産性が著しく低下することになる。 When mass-producing plastic lens units for mobile phones and compact digital cameras, it is common to perform injection molding of a plurality of lenses or lens holders constituting the unit at the same time. However, in this method, since a plurality of molds are used, the inner diameter and outer diameter of the molded product vary among the molds. If this variation is greater than the allowable tolerance, the unit cannot be assembled because the diameter varies depending on the molded product. For this reason, it becomes necessary to separate the molded product for each mold, and the productivity is significantly reduced.
近年、求められるレンズユニットの光学性能は高くなっており、上記バラツキ公差の要求精度が高くなっている。加工精度が３μｍの機械加工では精度の確保が困難であり、許容限度以下にするためには、複数回の追加工が必要となる場合が多い。その結果、製造コストが高くなり、金型加工期間も長くなるといった問題が生じる。また、加工機の精度限界での加工は失敗することもあり、その場合、金型を廃棄することになるため、より製造コストがかさむことになる。こういった事情から、レンズユニットの圧入・組立において成形品の公差を考慮した作業性向上のための種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 In recent years, the required optical performance of lens units has increased, and the required accuracy of the above-described variation tolerance has increased. In machining with a machining accuracy of 3 μm, it is difficult to ensure the accuracy, and in order to make it less than the allowable limit, a plurality of additional machining is often required. As a result, there arises a problem that the manufacturing cost becomes high and the mold processing period becomes long. In addition, the processing at the accuracy limit of the processing machine may fail, and in this case, the mold is discarded, which increases the manufacturing cost. Under these circumstances, various methods for improving workability in consideration of tolerances of molded products in press-fitting and assembling of lens units have been proposed (for example, see Patent Document 1).
しかし、従来の方法はどれも特別な保持部材を用いているか、あるいはレンズユニットに特別な機構を備えているため、それらを作製する手間やコストが新たに生じることになる。また、部品の増加や機構の複雑化によって圧入・組立時に時間がかかることも、問題点として挙げられる。 However, since all the conventional methods use a special holding member or have a special mechanism in the lens unit, new labor and cost for manufacturing them are generated. Another problem is that it takes time during press-fitting and assembly due to an increase in parts and a complicated mechanism.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、成形品の嵌め合い部のバラツキを抑えて、特別な保持部材や機構を必要とせずに容易な圧入・組立を可能とするレンズユニットの製造方法、並びにレンズユニットの製造に用いる金型，及びその金型の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and the object thereof is to suppress the variation of the fitting portion of the molded product, and to perform easy press-fitting and assembly without requiring a special holding member or mechanism. a method of manufacturing a lens unit that enables there and die used in the production of the lens unit, and to provide a manufacturing how the mold.
上記目的を達成するために、第１の発明のレンズユニットの製造方法は、レンズホルダーにレンズが嵌め合わされた構造を有するレンズユニットの製造方法であって、
金型を用いた成形法にてレンズ又はレンズホルダーを成形する成形工程と、
前記成形工程で得られたレンズ又はレンズホルダーの嵌め合い部の寸法を測定する測定工程と、
前記嵌め合い部の所定寸法と前記測定工程で得られた測定寸法との差を低減するように、前記成形工程で用いた金型において前記レンズ又はレンズホルダーの嵌め合い部を形成する金型面に成膜処理を施す成膜工程と、
前記成膜処理が施された金型でレンズ又はレンズホルダーを成形する再成形工程と、
前記再成形工程で得られたレンズ又はレンズホルダーと、それに対応するレンズホルダー又はレンズと、の嵌め合わせにより、前記レンズユニットの組み立てを行う組み立て工程と、
を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a lens unit according to a first aspect of the present invention is a method for manufacturing a lens unit having a structure in which a lens is fitted to a lens holder,
A molding process for molding a lens or a lens holder by a molding method using a mold;
A measurement step of measuring the size of the fitting portion of the lens or lens holder obtained in the molding step;
A mold surface that forms the fitting part of the lens or lens holder in the mold used in the molding process so as to reduce the difference between the predetermined dimension of the fitting part and the measurement dimension obtained in the measurement process. A film forming process for performing a film forming process on
A re-molding step of molding a lens or a lens holder with the mold subjected to the film-forming treatment;
An assembly step of assembling the lens unit by fitting the lens or lens holder obtained in the re-molding step and the corresponding lens holder or lens;
It is characterized by including.
第２の発明のレンズユニットの製造方法は、上記第１の発明において、前記レンズ又はレンズホルダーの径方向について、前記嵌め合い部の所定寸法と前記測定工程で得られた測定寸法との差が所定値以上である場合、前記成膜工程において前記金型面の全周に均等に成膜処理を施すことを特徴とする。 In the method of manufacturing a lens unit according to a second aspect, in the first aspect, a difference between a predetermined dimension of the fitting portion and a measurement dimension obtained in the measurement step is about the radial direction of the lens or the lens holder. When it is equal to or greater than a predetermined value, the film formation process is performed uniformly on the entire circumference of the mold surface.
第３の発明のレンズユニットの製造方法は、上記第１の発明において、前記レンズ又はレンズホルダーの真円度又は同軸度について、前記嵌め合い部の所定寸法と前記測定工程で得られた測定寸法との差が所定値以上である場合、前記成膜工程において前記金型面の一部に成膜処理を施すことを特徴とする。 The lens unit manufacturing method according to a third aspect of the present invention is the method of manufacturing the lens unit according to the first aspect, wherein the roundness or the coaxiality of the lens or the lens holder is a predetermined dimension of the fitting portion and a measurement dimension obtained in the measurement step. Is equal to or greater than a predetermined value, a film forming process is performed on a part of the mold surface in the film forming process.
第４の発明のレンズユニットの製造方法は、上記第１の発明において、前記レンズ又はレンズホルダーの真円度又は同軸度について、前記嵌め合い部の所定寸法と前記測定工程で得られた測定寸法との差が所定値以上である場合、前記成膜工程において前記金型面の全周に不均一な厚さで成膜処理を施すことを特徴とする。 The method of manufacturing a lens unit according to a fourth aspect of the present invention is the method of manufacturing the lens unit according to the first aspect, wherein the roundness or the coaxiality of the lens or the lens holder is a predetermined dimension of the fitting portion and a measurement dimension obtained in the measurement step. Is equal to or greater than a predetermined value, the film forming process is characterized in that a film forming process is performed with a non-uniform thickness on the entire circumference of the mold surface.
第５の発明の金型は、嵌め合い部品を成形するための金型であって、
成形品の嵌め合い寸法を決める金型面に、厚さ０．５〜５．０μｍの成膜処理が施されていることを特徴とする。
The mold of the fifth invention is a mold for molding a fitting part,
The metal mold surface which determines the fitting dimension of a molded article is subjected to a film forming process having a thickness of 0.5 to 5.0 μm.
第６の発明の金型は、上記第５の発明において、前記金型面の全周に均等な厚さで成膜処理が施されていることを特徴とする。 A mold according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the fifth aspect of the present invention, a film forming process is performed on the entire circumference of the mold surface with a uniform thickness.
第７の発明の金型は、上記第５の発明において、前記金型面の一部に成膜処理が施されていることを特徴とする。 A mold according to a seventh aspect is characterized in that, in the fifth aspect, a film forming process is performed on a part of the mold surface.
第８の発明の金型は、上記第５の発明において、前記金型面の全周に不均一な厚さで成膜処理が施されていることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, a film forming process is performed on the entire circumference of the mold surface with a non-uniform thickness.
第９の発明の金型の製造方法は、嵌め合い部品を成形するための金型の製造方法であって、
成形品の嵌め合い寸法を決める金型面をターゲット面に向けて配置し、スパッタ法により厚さ０．５〜５．０μｍの成膜処理を施すことを特徴とする。
A mold manufacturing method of a ninth invention is a mold manufacturing method for molding a fitting part,
A mold surface for determining the fitting size of the molded product is arranged facing the target surface, and a film forming process with a thickness of 0.5 to 5.0 μm is performed by a sputtering method.
第１０の発明の金型の製造方法は、嵌め合い部品を成形するための金型の製造方法であって、
金型を用いた成形法にて樹脂を成形する成形工程と、
前記成形工程で得られた形成物の嵌め合い部の寸法を測定する測定工程と、
前記嵌め合い部の所定寸法と前記測定工程で得られた測定寸法との差を低減するように、前記成形工程で用いた金型において前記形成物の嵌め合い部を形成する金型面に成膜処理を施す成膜工程と、
を含むことを特徴とする。
A mold manufacturing method according to a tenth aspect of the present invention is a mold manufacturing method for forming a fitting part,
A molding step of molding a resin by a molding method using a mold;
A measuring step for measuring the size of the fitting portion of the formed product obtained in the molding step;
In order to reduce the difference between the predetermined dimension of the fitting part and the measurement dimension obtained in the measurement process, the mold surface used to form the fitting part of the formed product in the mold used in the molding process is formed. A film forming process for performing a film treatment;
It is characterized by including .
本発明のレンズユニットの製造方法によれば、嵌め合い部を形成する金型面に成膜処理を施す構成になっているため、薄膜での金型面の補正により、成形品の嵌め合い部のバラツキが抑えられて、特別な保持部材や機構を必要とせずに容易な圧入・組立が可能となる。また、本発明の金型の製造方法によれば、成形品の嵌め合い寸法を決める金型面をターゲット面に向けて配置し、スパッタ法により厚さ０．５〜５．０μｍの成膜処理を施す構成になっているため、薄膜での金型面の補正により、成形品の嵌め合い部のバラツキが抑えられて、特別な保持部材や機構を必要とせずに容易な圧入・組立が可能となる。 According to the manufacturing method of the lens unit of the present invention, since the film surface is formed on the mold surface forming the fitting portion, the fitting portion of the molded product is obtained by correcting the mold surface with the thin film. Therefore, it is possible to easily press fit and assemble without requiring a special holding member or mechanism. Further, according to the mold manufacture how the present invention, the mold surface which determines the dimensions fit of the molded article was placed towards the target surface, the deposition thickness 0.5~5.0μm by sputtering Because it is configured to perform processing, variations in the fitting part of the molded product can be suppressed by correcting the mold surface with a thin film, and easy press-fitting and assembly is possible without the need for special holding members or mechanisms. It becomes possible.
上記のように成膜技術を用いることで、機械加工（精度３μｍ）では実現できない０．１μｍの精度で、嵌め合い部を形成する金型面を径方向に補正することができる。レンズコアやホルダーコアに求められる公差の精度は２〜３μｍ程度なので、十分に余裕を持って補正を行うことができるため、機械加工に比べて補正に失敗する可能性が極めて低くなる。したがって、機械加工と比較して安価で短時間の加工が可能である。また、特別な保持部材を用いることやユニットに特別な機構を作らないので、製造コストの低減が可能となり、圧入・組立を行う際に余計な時間がかからないという効果も得られる。 By using the film forming technique as described above, it is possible to correct the die surface forming the fitting portion in the radial direction with an accuracy of 0.1 μm that cannot be realized by machining (accuracy of 3 μm). Since the tolerance accuracy required for the lens core and the holder core is about 2 to 3 μm, the correction can be performed with a sufficient margin. Therefore, the possibility of the correction failure is extremely low as compared with machining. Therefore, processing can be performed in a short time at a lower cost compared to machining. In addition, since a special holding member is not used or a special mechanism is not formed in the unit, the manufacturing cost can be reduced, and there is an effect that no extra time is required for press-fitting and assembly.
以下、本発明に係るレンズユニットの製造方法、並びにレンズユニットの製造に用いる金型，その製造方法等を説明する。なお、実施の形態，参考・比較のための形態等の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。 Hereinafter, a manufacturing method of a lens unit according to the present invention, a mold used for manufacturing the lens unit, a manufacturing method thereof, and the like will be described. Note that the same or corresponding parts in the embodiment, the reference / comparison form, and the like are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as appropriate.
本発明に係るレンズユニットの製造方法は、レンズホルダーにレンズが嵌め合わされた構造を有するレンズユニットの製造方法であって、以下の５つの工程、つまり、成形工程，測定工程，成膜工程，再成形工程，及び組み立て工程を含んでいる。成形工程では、金型を用いた成形法にてレンズ又はレンズホルダーを成形する。測定工程では、成形工程で得られたレンズ又はレンズホルダーの嵌め合い部の寸法を測定する。成膜工程では、嵌め合い部の所定寸法と測定工程で得られた測定寸法との差を低減するように、成形工程で用いた金型においてレンズ又はレンズホルダーの嵌め合い部を形成する金型面に成膜処理を施す。再成形工程では、成膜処理が施された金型でレンズ又はレンズホルダーを成形する。組み立て工程では、再成形工程で得られたレンズ又はレンズホルダーと、それに対応するレンズホルダー又はレンズと、の嵌め合わせにより、レンズユニットの組み立てを行う。 The method of manufacturing a lens unit according to the present invention is a method of manufacturing a lens unit having a structure in which a lens is fitted to a lens holder, and includes the following five steps: a molding step, a measurement step, a film formation step, It includes a molding process and an assembly process. In the molding process, the lens or the lens holder is molded by a molding method using a mold. In the measurement process, the size of the fitting part of the lens or lens holder obtained in the molding process is measured. In the film forming process, a mold for forming the fitting part of the lens or the lens holder in the mold used in the molding process so as to reduce the difference between the predetermined dimension of the fitting part and the measurement dimension obtained in the measuring process. A film forming process is performed on the surface. In the re-molding step, a lens or a lens holder is molded with a mold subjected to film formation. In the assembly process, the lens unit is assembled by fitting the lens or lens holder obtained in the re-molding process and the corresponding lens holder or lens.
上記成膜工程では、嵌め合い部を形成する金型面に成膜処理を施す構成になっているため、薄膜での金型面の補正により、成形品の嵌め合い部のバラツキが抑えられて、特別な保持部材や機構を必要とせずに容易な圧入・組立が可能となる。このように成膜技術を用いることで、機械加工（精度３μｍ）では実現できない０．１μｍの精度で、嵌め合い部を形成する金型面を径方向に補正することができる。レンズコアやホルダーコアに求められる公差の精度は２〜３μｍ程度なので、十分に余裕を持って補正を行うことができるため、機械加工に比べて補正に失敗する可能性が極めて低くなる。したがって、機械加工と比較して安価で短時間の加工が可能である。また、特別な保持部材を用いることやユニットに特別な機構を作らないので、製造コストの低減が可能となり、圧入・組立を行う際に余計な時間がかからないという効果も得られる。 In the above film forming process, since the film forming process is performed on the mold surface that forms the fitting portion, variation of the fitting portion of the molded product is suppressed by correcting the mold surface with the thin film. Thus, it is possible to easily press-fit and assemble without requiring a special holding member or mechanism. By using the film forming technique in this way, it is possible to correct the die surface forming the fitting portion in the radial direction with an accuracy of 0.1 μm that cannot be realized by machining (accuracy of 3 μm). Since the tolerance accuracy required for the lens core and the holder core is about 2 to 3 μm, the correction can be performed with a sufficient margin. Therefore, the possibility of the correction failure is extremely low as compared with machining. Therefore, processing can be performed in a short time at a lower cost compared to machining. In addition, since a special holding member is not used or a special mechanism is not formed in the unit, the manufacturing cost can be reduced, and there is an effect that no extra time is required for press-fitting and assembly.
レンズ又はレンズホルダーの嵌め合い部を形成する金型面に成膜処理を施すことにより形成される薄膜としては、前記金型面の全周に均等な厚さで成膜されたもの、前記金型面の一部に成膜されたもの、前記金型面の全周に不均一な厚さで成膜されたもの等が挙げられる。したがって、成膜工程において、嵌め合い部の所定寸法と測定工程で得られた測定寸法との差を低減する成膜処理としては、レンズ又はレンズホルダーの径方向について、嵌め合い部の所定寸法と測定工程で得られた測定寸法との差が所定値以上である場合、成膜工程において前記金型面の全周に均等に施す成膜処理が挙げられる。また、レンズ又はレンズホルダーの真円度又は同軸度について、嵌め合い部の所定寸法と測定工程で得られた測定寸法との差が所定値以上である場合、成膜工程において前記金型面の一部に施したり、前記金型面の全周に不均一な厚さで施す成膜処理が挙げられる。 The thin film formed by performing a film forming process on the mold surface forming the fitting portion of the lens or the lens holder includes a film formed with a uniform thickness on the entire circumference of the mold surface, Examples thereof include a film formed on a part of the mold surface and a film formed with a non-uniform thickness on the entire circumference of the mold surface. Therefore, in the film forming process, as a film forming process for reducing the difference between the predetermined dimension of the fitting part and the measurement dimension obtained in the measuring process, the predetermined dimension of the fitting part in the radial direction of the lens or the lens holder is used. In the case where the difference from the measurement dimension obtained in the measurement step is a predetermined value or more, there is a film formation process that is uniformly applied to the entire circumference of the mold surface in the film formation step. Further, regarding the roundness or coaxiality of the lens or lens holder, when the difference between the predetermined dimension of the fitting portion and the measurement dimension obtained in the measurement process is equal to or greater than a predetermined value, Examples thereof include a film forming process that is performed on a part of the mold surface and with a non-uniform thickness on the entire circumference of the mold surface.
また、前記成膜処理としては、前記金型面に対して平行な軸を中心に回転させて成膜を行う方法が挙げられ、その際の前記金型面に対して平行な軸は、前記金型の対称軸と異なるもの、前記金型の対称軸と同じであるものが挙げられる。さらに、前記金型が１回転する間に速度を変化させて前記成膜処理を行う方法も挙げられる。したがって、金型の製造装置としては、スパッタ法を用いてターゲット面に対する前記金型面の角度が可変であるものが挙げられ、前記金型面に対して平行な軸を中心とする自転角度が可変であるもの、前記金型面に対して平行な軸を中心とする１回転中の自転速度が可変であるものが挙げられる。 In addition, as the film forming process, a method of performing film formation by rotating around an axis parallel to the mold surface, the axis parallel to the mold surface at that time is Those different from the axis of symmetry of the mold and those which are the same as the axis of symmetry of the mold are mentioned. Furthermore, there is a method in which the film forming process is performed by changing the speed during one rotation of the mold. Therefore, the mold manufacturing apparatus includes an apparatus in which the angle of the mold surface with respect to the target surface is variable using a sputtering method, and the rotation angle around an axis parallel to the mold surface is Examples thereof include those that are variable and those in which the rotation speed during one rotation around an axis parallel to the mold surface is variable.
上記成膜工程において成膜処理が施された金型は、嵌め合い部品であるレンズやレンズホルダーを成形するための金型であって、その成形品の嵌め合い寸法を決める金型面には、厚さ０．５〜５．０μｍの成膜処理が施される。したがって、金型の製造方法及び製造装置としては、成形品の嵌め合い寸法を決める金型面をターゲット面に向けて配置し、スパッタ法により厚さ０．５〜５．０μｍの成膜処理を施す製造方法及び製造装置が挙げられる。このようにして薄膜で金型面を補正すると、成形品の嵌め合い部のバラツキが抑えられて、特別な保持部材や機構を必要とせずに容易な圧入・組立が可能となる。 The mold subjected to the film forming process in the film forming process is a mold for forming a lens or a lens holder that is a fitting part, and the mold surface that determines the fitting dimension of the molded product is provided on the mold surface. Then, a film forming process with a thickness of 0.5 to 5.0 μm is performed. Therefore, as a mold manufacturing method and manufacturing apparatus, a mold surface that determines the fitting size of a molded product is arranged facing a target surface, and a film forming process with a thickness of 0.5 to 5.0 μm is performed by a sputtering method. A manufacturing method and a manufacturing apparatus to be applied are listed. When the die surface is corrected with the thin film in this manner, variations in the fitting portion of the molded product are suppressed, and easy press-fitting and assembly are possible without requiring a special holding member or mechanism.
成膜処理により得られる膜厚は、上記のように０．５〜５．０μｍが好ましい。５．０μｍより大きいと、膜応力によるクラックや膜剥がれが発生する可能性がある。０．５μｍより小さい場合は、公差を考えると必要でない。また、摩耗防止のためには、上記補正後にモース硬度が５．０以上の耐摩耗性に優れる膜を０．１μｍ以上５．０μｍ以下の膜厚でオーバーコートすることが好ましい。 As described above, the film thickness obtained by the film forming process is preferably 0.5 to 5.0 μm. If it is larger than 5.0 μm, cracks or film peeling due to film stress may occur. When it is smaller than 0.5 μm, it is not necessary in view of tolerance. In order to prevent wear, it is preferable to overcoat a film having a Mohs hardness of 5.0 or more and excellent wear resistance after the above correction with a film thickness of 0.1 μm or more and 5.0 μm or less.
嵌め合い部を形成する金型面の径寸法は、スパッタターゲットの径よりも小さいことが好ましい。ターゲットの径から外れた場所では、得られる膜質が劣るからである。金型の材質としては、例えばＳＵＳやＷＣが挙げられるが、膜が密着するものであればこれらに限らない。また、成膜処理に使用する材料についても、金型に密着するものであれば特に限定されないが、Ｃｒ，ＴｉＮといった母材へのダメージがなくケミカルエッチングできる材料を選択することが好ましい。 The diameter dimension of the mold surface that forms the fitting portion is preferably smaller than the diameter of the sputter target. This is because the film quality obtained is inferior at a location outside the target diameter. Examples of the material of the mold include SUS and WC, but are not limited thereto as long as the film adheres. The material used for the film forming process is not particularly limited as long as it is in close contact with the mold, but it is preferable to select a material that can be chemically etched without damage to the base material such as Cr and TiN.
金型の成膜処理には、方向性のある成膜が可能な成膜装置（スパッタ装置，真空蒸着装置，ＣＶＤ装置等）を用いることが好ましく、金型保持基板のチルト機構と金型保持基板の自転機構とを備えたスパッタ装置を使用することが更に好ましい。チルト機構や自転機構は、それぞれ連続的に角度を変えることもできるが、チルト機構は０〜９０°、自転機構は０〜３６０°の範囲内の任意の角度で保持することもできるものである。 For the film forming process of the mold, it is preferable to use a film forming apparatus (sputtering apparatus, vacuum vapor deposition apparatus, CVD apparatus, etc.) capable of forming a directional film, and the mold holding substrate tilt mechanism and the mold holding It is more preferable to use a sputtering apparatus provided with a substrate rotation mechanism. The tilt mechanism and the rotation mechanism can be continuously changed in angle, but the tilt mechanism can be held at an arbitrary angle within a range of 0 to 90 ° and the rotation mechanism can be held at an arbitrary angle within a range of 0 to 360 °. .
ターゲット面に対する金型面の角度が２０°〜９０°であることが好ましい。つまり、チルト角度はターゲットに対する法線方向で２０°以上が好ましく、角度が９０°に近づく程より好ましい。チルト角度が小さいと成膜される膜質が悪くなり、成形時に膜剥がれや摩耗による膜の擦り減りが生じる可能性が高くなるからである。 The angle of the mold surface with respect to the target surface is preferably 20 ° to 90 °. That is, the tilt angle is preferably 20 ° or more in the normal direction relative to the target, and more preferably as the angle approaches 90 °. This is because, when the tilt angle is small, the film quality to be formed is deteriorated, and the possibility of film abrasion due to film peeling or abrasion during molding increases.
レンズユニットの一具体例として、図８に第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５（ＡＸ：光軸）とレンズホルダーＬＨとの組み合わせからなるレンズユニットＬＵを示す。また、前記成形工程で用いる金型の一具体例として、図９にレンズ成形用金型であるレンズコア１を示し、図１０にレンズホルダー成形用金型であるホルダーコアピン６を示す。図９（Ａ）はレンズコア１を示す上面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＡ−Ａ’線断面図（中央断面図）である。図１０（Ａ）はホルダーコアピン６を示す正面図であり、図１０（Ｂ）はホルダーコアピン６の先端部を示す拡大図である。また、図１０（Ｃ）はホルダーコアピン６の先端部を示す断面図であり、円周上の６箇所にＤカット加工（Ｄ１〜Ｄ６：Ｄカット部分）が施されたものを示している。このようにＤカット加工を施すと、Ｄカット部分でレンズが嵌合するので、加工のし易さと嵌め込み易さから、レンズ中心を合わせることが容易になる。なお、Ｄカット加工の数は、必要に応じて４箇所や８箇所等であっても構わない。
As a specific example of the lens unit, FIG. 8 shows a lens unit LU composed of a combination of first to fifth lenses L1 to L5 (AX: optical axis) and a lens holder LH. As a specific example of the mold used in the molding step, FIG. 9 shows a
図１１に、レンズＬｎの成形時の金型構造の一具体例を断面的に示す。レンズＬｎの成形は、レンズコア１，固定鏡面コア２及び可動鏡面コア３で構成される空間に樹脂を流し込み（矢印ｍ２）、可動鏡面コア３の移動（矢印ｍ１）による離型を行うことにより完了する。レンズＬｎの光学機能部分は固定鏡面コア２と可動鏡面コア３とで成形され、レンズＬｎの周辺部分（コバ部分等）はレンズコア１で成形される。したがって、レンズＬｎの外径寸法はレンズコア１の内径側面の立ち壁部１ａで決まる。その立ち壁部１ａには、図９に示すように、レンズＬｎの嵌め合い部Ｋ（図８）を形成する金型面として、側壁面１ｓが位置しており、その側壁面１ｓに施された成膜処理により薄膜Ｍｎが形成される。
FIG. 11 is a sectional view showing a specific example of the mold structure when the lens Ln is molded. The lens Ln is molded by pouring resin into the space formed by the
図１２に、レンズホルダーＬＨの成形時の金型構造の一具体例を断面的に示す。レンズホルダーＬＨの成形は、ホルダーコアピン６，固定コア７及び側面コア８で構成される空間に樹脂を流し込み（矢印ｍ２）、ホルダーコアピン６及び側面コア８の移動（矢印ｍ１）による離型を行うことにより完了する。レンズホルダーＬＨの内径寸法はホルダーコアピン６の外径側面の立ち壁部６ａで決まる。その立ち壁部６ａには、レンズホルダーＬＨの嵌め合い部Ｋ（図８）を形成する金型面として、図１０に示すように、側壁面６ｓが位置しており、その側壁面６ｓに施された成膜処理により薄膜Ｍ２，Ｍ４が形成される。なお、ここでは第２，第４レンズＬ２，Ｌ４とレンズホルダーＬＨとの嵌め合わせを想定しており、そのための成膜処理により得られた薄膜Ｍ２，Ｍ４を示している。
FIG. 12 is a sectional view showing a specific example of the mold structure when the lens holder LH is molded. The lens holder LH is molded by pouring resin into the space formed by the
上記のように側壁面１ｓ，６ｓに成膜処理を施すことにより薄膜Ｍｎ，Ｍ２，Ｍ４を形成し、それによりレンズＬｎやレンズホルダーＬＨの内径や外径の寸法のバラツキを補正するには、前述したように、方向性のある成膜が可能な成膜装置を用いることが好ましく、金型保持基板のチルト機構と金型保持基板の自転機構とを備えたスパッタ装置を使用することが更に好ましい。図７に、そのようなスパッタ装置の一具体例を基板動作に関して模式的に示す。 In order to correct variations in the inner and outer diameters of the lens Ln and the lens holder LH by forming the thin films Mn, M2, and M4 by performing film formation on the side wall surfaces 1s and 6s as described above, As described above, it is preferable to use a film forming apparatus capable of forming a directional film, and it is further preferable to use a sputtering apparatus including a mold holding substrate tilt mechanism and a mold holding substrate rotation mechanism. preferable. FIG. 7 schematically shows a specific example of such a sputtering apparatus with respect to the substrate operation.
図７に示すスパッタ装置は、３つのブロック、つまり第１〜第３ブロックＢ１〜Ｂ３に大きく分けることができ、第１ブロックＢ１の金型保持基板１０の下方にはターゲット（カソード）９が配置されている。各ブロックＢ１〜Ｂ３にはモーターＭＲ１〜ＭＲ３が設けられており、各ブロックＢ１〜Ｂ３は独立で駆動可能となっている。第１ブロックＢ１では、モーターＭＲ１で金型保持基板１０を自転させる（矢印ｒ１，基板自転）。第２ブロックＢ２では、モーターＭＲ２で第１ブロックＢ１ごと金型保持基板１０を傾斜させる（矢印ｒ２，基板傾斜）。第３ブロックＢ３では、モーターＭＲ３で第１，第２ブロックＢ１，Ｂ２ごと回転させる（矢印ｒ３，基板公転）。チルト機構や自転機構は、それぞれ連続的に角度を変えることもできるが、チルト機構は０〜９０°、自転機構は０〜３６０°の範囲内の任意の角度で保持することも可能となっている。
The sputtering apparatus shown in FIG. 7 can be roughly divided into three blocks, that is, first to third blocks B1 to B3, and a target (cathode) 9 is disposed below the
図４に、上記スパッタ装置（図７）の通常の使用状態を想定した成膜処理の様子を示す。図４（Ａ）は金型保持基板１０の基板中心１０ｃにホルダーコアピン６が固定された状態を示しており、図４（Ｂ）はその要部Ｐ（ホルダーコアピン６の先端部）を拡大して示している。図７に示すスパッタ装置で、立ち壁部６ａの側壁面６ｓ（図１０）に成膜処理を施そうとしても、図４（Ａ）に示すように、ホルダーコアピン６の先端部がターゲット９に対向しているため、側壁面６ｓには薄膜Ｍｎがあまりつかない。つまり、薄膜Ｍｎは、図４（Ｂ）に示すように、ホルダーコアピン６のほぼ先端部に付着しまう。回り込んで若干付着する薄膜Ｍｎもあるが、ボロボロで耐久性の無いものとなる。
FIG. 4 shows a film forming process assuming a normal use state of the sputtering apparatus (FIG. 7). 4A shows a state in which the
図１に、第１の実施の形態を構成するスパッタ装置による成膜処理の様子を示す。図１（Ａ）は金型保持基板１０の基板中心１０ｃにホルダーコアピン６が固定された状態を示しており、図１（Ｂ）はその要部Ｐ（ホルダーコアピン６の先端部）を拡大して示している。ただし、第１の実施の形態は、ホルダーコアピン６に対する成膜処理だけでなく、レンズコア１に対する成膜処理も対象としており、金型面（側壁面１ｓ，６ｓ）の全周に均等に成膜処理を施すことにより、補正する側壁面１ｓ，６ｓに対して全体的に均一な膜厚で薄膜Ｍｎを形成する例である。
FIG. 1 shows a film forming process performed by the sputtering apparatus constituting the first embodiment. FIG. 1 (A) shows a state in which the
第１の実施の形態の成膜方法を説明する。例えば図１に示すように、金型保持基板１０の基板中心１０ｃに金型（ホルダーコアピン６等）を設置した後、金型取付冶具チルト機構によって金型を２０°以上傾ける。チルト角度を固定した状態の金型保持基板１０を一定速度で自転させることにより、側壁面６ｓに均一な薄膜Ｍｎを付ける。このとき、側壁面６ｓに対して平行な軸を中心に回転させて成膜を行うことになるが、側壁面６ｓに対して平行な軸はホルダーコアピン６の対称軸と同じである。したがって、金型保持基板１０全体を傾けることで側壁面６ｓへの成膜が可能となり、一定速度で自転させることにより均一な膜厚の薄膜Ｍｎを形成することが可能となる。なお、成膜材料としては、例えば、薬品エッチングが可能なＣｒかＴｉＮを用いる。
A film forming method according to the first embodiment will be described. For example, as shown in FIG. 1, after a mold (
第１の実施の形態のレンズコア１（図９）に対する成膜処理を説明する。基本的には、成形→成形品外径測定→補正量決定→金型補正の繰り返しを行う。機械加工で作製されたレンズコア１により成形された成形品（レンズＬｎ）の外径測定をレーザー径測定機で行い、基準となる１つのレンズコア１に対してのレンズ外径の差を求める。公差外であった場合、レンズ外径を決めるレンズコア１の側壁面１ｓに差分から計算した所望の膜厚で成膜を行う。３個以上の同時成形を行う場合は、基準となる１個を除いた全てのレンズコア１において実施する。補正後のレンズコア１で再度成形を行い、公差内であれば金型補正は終了する。もし、未だ公差外であった場合は再度成膜を行い、所望の公差内になるまで上記の作業を繰り返し行う。
A film forming process for the lens core 1 (FIG. 9) according to the first embodiment will be described. Basically, molding, outer diameter measurement of the molded product, correction amount determination, and die correction are repeated. The outer diameter of a molded product (lens Ln) molded by the
膜厚が薄すぎた場合は残りの分を足すように成膜することが可能であるが、膜厚が厚すぎた場合はエッチング液により薄膜Ｍｎを全て剥離する。厚く付いた分だけを剥離するのは好ましくない。エッチング液が膜の内部に少量でも侵入すると、膜の劣化が著しくなるため、残存している膜の耐久性に懸念が生じる。エッチング液としては、例えば、Ｃｒの場合にはＥＣＲ２（ナカライテスク株式会社製）、ＴｉＮの場合にはチタピールＡとチタピールＢ（共に株式会社ＡＤＥＫＡ製）の混合液が挙げられる。 When the film thickness is too thin, it is possible to form a film so that the remaining amount is added. However, when the film thickness is too thick, the entire thin film Mn is peeled off by the etching solution. It is not preferable to peel only the thick part. If even a small amount of the etching solution enters the inside of the film, the film will deteriorate significantly, and there is concern about the durability of the remaining film. Examples of the etchant include ECR2 (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) in the case of Cr, and a mixed liquid of titapeel A and titapeel B (both manufactured by ADEKA Corporation) in the case of TiN.
第１の実施の形態のホルダーコアピン６（図１，図１０）に対する成膜処理を説明する。基本的には、成形→成形品真円度・同軸度測定→補正量決定→機械加工→成形内径測定→補正量決定→金型補正の繰り返しを行う。レンズ室にＤカット加工が施されているホルダーコアピン６の真円度を、真円度測定機を用いて測定する。ここでは、Ｄカット加工が６箇所に施されているので、Ｄカット部分Ｄ１，Ｄ３，Ｄ５の内接円と、Ｄカット部分Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６の内接円と、で中心のズレが公差内か否かを求める。レンズ室が複数個ある場合にはそれぞれで行う。また、レンズ室が複数個ある場合は、第１レンズＬ１用（図８）を基準として、その他のレンズ室の光軸ＡＸのズレを真円度測定機を用いて測定する。これらの結果から、どの箇所のＤカットをどの程度加工するかを決定する。この加工は機械加工で行う。
A film forming process for the holder core pin 6 (FIGS. 1 and 10) of the first embodiment will be described. Basically, molding, roundness and coaxiality measurement of molded product, correction amount determination, machining, molding inner diameter measurement, correction amount determination, and die correction are repeated. The roundness of the
上記の機械加工を施したホルダーコアピン６により成形された成形品（レンズホルダーＬＨ）の内径を、１μｍピッチで用意したピンゲージで測定する。内径がピンゲージよりも大きい場合はピンゲージが通り、ピンゲージよりも小さい場合はピンゲージが通らないという判定方法である。基準となる１つのホルダーコアピン６に対してのレンズホルダーＬＨの内径の差をレンズ室ごとに求める。公差外であった場合、レンズホルダーＬＨの内径を決めるホルダーコアピン６の側壁面６ｓに差分から計算した所望の膜厚で成膜を行う。
The inner diameter of the molded product (lens holder LH) molded by the
例えば、レンズ室が第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５用（図８）まであるホルダーコアピン６の場合で、第１レンズＬ１用レンズ室についてのみ成膜したいときには、他の部分をカプトンテープ（日東電工株式会社製）で覆う。このように特定の箇所のみ成膜したときは、エッジからの膜剥がれを防止するため、第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５用レンズ室についてホルダーコアピン６を覆うオーバーコートを行ってもよい。この場合、補正箇所ではないところもオーバーコートで成膜されるが、公差の範囲内の径寸法変化であれば問題ない。
For example, in the case of the
３個以上の同時成形を行う場合は、基準となる１個を除いた全てのホルダーコアピン６において実施する。補正後のホルダーコアピン６で再度成形を行い、公差内であれば金型補正は終了する。もし、未だ公差外であった場合は再度成膜を行い、所望の公差内になるまで上記の作業を繰り返し行う。
When three or more moldings are performed simultaneously, it is performed on all the holder core pins 6 except for one serving as a reference. Molding is performed again with the
膜厚が薄すぎた場合は残りの分を足すように成膜することが可能であるが、膜厚が厚すぎた場合はエッチング液により薄膜Ｍｎを全て剥離する。厚く付いた分だけを剥離するのは好ましくない。エッチング液が膜の内部に少量でも侵入すると、膜の劣化が著しくなるため、残存している膜の耐久性に懸念が生じる。 When the film thickness is too thin, it is possible to form a film so that the remaining amount is added. However, when the film thickness is too thick, the entire thin film Mn is peeled off by the etching solution. It is not preferable to peel only the thick part. If even a small amount of the etching solution enters the inside of the film, the film will deteriorate significantly, and there is concern about the durability of the remaining film.
上記工程を経て成形されたレンズホルダーＬＨにレンズＬｎを圧入し組み立てることで、レンズユニットＬＵが完成する。金型径の補正を行わずにレンズユニットＬＵの圧入・組立を行うと、ガタが発生したりレンズＬｎが傾いたりすることで光軸ＡＸがズレてしまい、光学性能が出せなくなる。そのため、金型径の補正を行わない金型で成形した成形品は、ユニットの部品として使用することができず、その分歩留まりが悪くなる。 The lens unit LU is completed by press fitting and assembling the lens Ln into the lens holder LH molded through the above steps. If the lens unit LU is press-fitted and assembled without correcting the mold diameter, the optical axis AX is displaced due to the occurrence of backlash or the lens Ln tilting, and the optical performance cannot be obtained. Therefore, a molded product molded with a mold that does not correct the mold diameter cannot be used as a component of the unit, and the yield is reduced accordingly.
図２に、第２の実施の形態を構成するスパッタ装置による成膜処理の様子を示す。図２（Ａ）は金型保持基板１０の基板中心１０ｃから離れた位置にホルダーコアピン６が固定された状態を示しており、図２（Ｂ）はその要部Ｐ（ホルダーコアピン６の先端部）を拡大して示している。ただし、第２の実施の形態は、ホルダーコアピン６に対する成膜処理だけでなく、レンズコア１に対する成膜処理も対象としており、金型面（側壁面１ｓ，６ｓ）の全周に不均一な厚さで成膜処理を施すことにより、補正する側壁面１ｓ，６ｓに対して不均一な膜厚で薄膜Ｍｎを形成する例である。なお、成膜材料としては、例えば、薬品エッチングが可能なＣｒかＴｉＮを用いる。
FIG. 2 shows a film forming process performed by the sputtering apparatus constituting the second embodiment. 2A shows a state in which the
第２の実施の形態の成膜方法を説明する。例えば図２に示すように、特定のＤカット位置を基準にして向きを調整した金型（ホルダーコアピン６等）を、金型保持基板１０の基板中心１０ｃから任意の距離ずらして設置した後、金型保持基板１０のチルト機構によって金型を２０°以上傾ける。金型保持基板１０全体を傾けることで側壁面６ｓへの成膜が可能となるため、チルト角度を固定した状態の金型保持基板１０を自転させることにより、側壁面６ｓの全周に薄膜Ｍｎを付けることができる。このとき、側壁面６ｓに対して平行な軸を中心に回転させて成膜を行うことになるが、側壁面６ｓに対して平行な軸はホルダーコアピン６の対称軸と異なる。つまり、ホルダーコアピン６の固定位置が基板中心１０ｃから離れているため、ホルダーコアピン６がターゲット９に最も近づいたときにターゲット９側を向く側壁面６ｓと、ホルダーコアピン６がターゲット９から最も離れたときにターゲット９側を向く側壁面６ｓと、は異なったものとなる。なお、金型保持基板１０，ターゲット９，ホルダーコアピン６は全て円形である。
A film forming method according to the second embodiment will be described. For example, as shown in FIG. 2, after a mold (such as a holder core pin 6) whose orientation is adjusted with respect to a specific D-cut position as a reference is installed at an arbitrary distance from the
金型保持基板１０が一定速度で自転しても、ターゲット９側を向く側壁面６ｓが変化するに伴って側壁面６ｓからターゲット９までの距離が変化するため、薄膜Ｍｎの膜厚が不均一化することになる。つまり、ターゲット９に近づくときにターゲット９側を向く側壁面６ｓに薄膜Ｍｎが厚く形成されるので、ホルダーコアピン６の設置位置を金型保持基板１０の基板中心１０ｃから離すほど、膜厚の差が生じることになる。したがって、金型保持基板１０におけるホルダーコアピン６の取り付け位置やホルダーコアピン６の向きを調整することにより、薄膜Ｍｎの膜厚分布を意図的に作ること（偏心補正）が可能となる。その際の自転速度は一定でもよく適宜変化させてもよい。また、ターゲット面９に対する側壁面６ｓの角度、側壁面６ｓに対して平行な軸を中心とする自転角度、側壁面６ｓに対して平行な軸を中心とする１回転中の自転速度等を可変とすることにより、薄膜Ｍｎの膜厚分布を意図的に変化させることが可能となる。
Even if the
第２の実施の形態のレンズコア１（図９）に対する成膜処理を説明する。レンズコア１においてはレンズ外径が円形であるため、均一に成膜することが求められる。したがって、本実施の形態を使用する必要性は無いが、一方向に設けられているゲートを基準に金型を設置することができるため、膜厚の分布を持たせることは可能である。
A film forming process for the lens core 1 (FIG. 9) according to the second embodiment will be described. In the
第２の実施の形態のホルダーコアピン６（図２，図１０）に対する成膜処理を説明する。基本的には、成形→成形品真円度・同軸度測定→補正量決定→金型補正→成形内径測定→補正量決定→金型補正の繰り返しを行う。上記工程を経て成形されたレンズホルダーＬＨにレンズＬｎを圧入し組み立てることで、レンズユニットＬＵが完成する。第１の実施の形態（図１）では真円度と同軸度の補正を機械加工で行う構成になっているが、その場合、部分的に従来の機械加工を用いることになるため効果が薄くなる。それに対し、第２の実施の形態の成膜方法を用いれば、それぞれのＤカットに対して異なる膜厚を成膜することが可能となり、また、機械加工を用いていた工程を成膜処理に置き換えることが可能となる。 A film forming process for the holder core pin 6 (FIGS. 2 and 10) according to the second embodiment will be described. Basically, molding, roundness and coaxiality measurement of molded product, correction amount determination, mold correction, molding inner diameter measurement, correction amount determination, and mold correction are repeated. The lens unit LU is completed by press fitting and assembling the lens Ln into the lens holder LH molded through the above steps. In the first embodiment (FIG. 1), the roundness and the coaxiality are corrected by machining. However, in this case, the conventional machining is partially used, so that the effect is small. Become. On the other hand, if the film forming method of the second embodiment is used, it becomes possible to form different film thicknesses for each D-cut, and the process using machining is used as the film forming process. It can be replaced.
図３に、第３の実施の形態を構成するスパッタ装置による成膜処理の様子を示す。図３（Ａ）は金型保持基板１０の基板中心１０ｃにホルダーコアピン６が固定された状態を示しており、図３（Ｂ）はその要部Ｐ（ホルダーコアピン６の先端部）を拡大して示している。ただし、第３の実施の形態は、ホルダーコアピン６に対する成膜処理だけでなく、レンズコア１に対する成膜処理も対象としており、金型面（側壁面１ｓ，６ｓ）の全周又は一部に成膜処理を施すことにより、補正する側壁面１ｓ，６ｓに対して不均一な膜厚で又は部分的に薄膜Ｍｎを形成する例である。なお、成膜材料としては、例えば、薬品エッチングが可能なＣｒかＴｉＮを用いる。
FIG. 3 shows a film forming process performed by the sputtering apparatus constituting the third embodiment. 3A shows a state in which the
第３の実施の形態の成膜方法を説明する。例えば図３に示すように、特定のＤカット位置を基準にして向きを調整した金型（ホルダーコアピン６等）を、金型保持基板１０の基板中心１０ｃに設置した後、金型保持基板１０のチルト機構によって金型を２０°以上傾ける。チルト角度を固定した状態の金型保持基板１０の自転機構により、厚く成膜したい側壁面６ｓをターゲット９から影にならないような向きにしたり、薄く成膜したい側壁面６ｓをターゲット９から影になるような向きにしたりすれば、不均一な膜厚の成膜や部分的な成膜が可能となる。このとき、側壁面６ｓに対して平行な軸を中心に回転させて成膜を行うことになるが（ただし、成膜は自転停止状態で行う。）、側壁面６ｓに対して平行な軸はホルダーコアピン６の対称軸と同じである。したがって、金型保持基板１０全体を傾けることで側壁面６ｓへの成膜が可能になるとともに、ターゲット９に対して影になる面が生じるため、金型保持基板１０の自転位置をある特定の所で止めることにより、薄膜Ｍｎの膜厚分布を意図的に作ること（偏心補正）が可能となる。
A film forming method according to the third embodiment will be described. For example, as shown in FIG. 3, a mold (such as a holder core pin 6) whose orientation is adjusted with a specific D-cut position as a reference is placed at the
第３の実施の形態のレンズコア１（図９）に対する成膜処理を説明する。レンズコア１においてはレンズ外径が円形であるため、均一に成膜することが求められる。したがって、本実施の形態を使用する必要性は無いが、一方向に設けられているゲートを基準に金型を設置することができるため、膜厚の分布を持たせることは可能である。
A film forming process for the lens core 1 (FIG. 9) according to the third embodiment will be described. In the
第３の実施の形態のホルダーコアピン６（図３，図１０）に対する成膜処理を説明する。基本的には、成形→成形品真円度・同軸度測定→補正量決定→金型補正→成形内径測定→補正量決定→金型補正の繰り返しを行う。上記工程を経て成形されたレンズホルダーＬＨにレンズＬｎを圧入し組み立てることで、レンズユニットＬＵが完成する。第１の実施の形態（図１）では真円度と同軸度の補正を機械加工で行う構成になっているが、その場合、部分的に従来の機械加工を用いることになるため効果が薄くなる。それに対し、第３の実施の形態の成膜方法を用いれば、それぞれのＤカットに対して異なる膜厚を成膜することが可能となり、また、機械加工を用いていた工程を成膜処理に置き換えることが可能となる。 A film forming process for the holder core pin 6 (FIGS. 3 and 10) according to the third embodiment will be described. Basically, molding, roundness and coaxiality measurement of molded product, correction amount determination, mold correction, molding inner diameter measurement, correction amount determination, and mold correction are repeated. The lens unit LU is completed by press fitting and assembling the lens Ln into the lens holder LH molded through the above steps. In the first embodiment (FIG. 1), the roundness and the coaxiality are corrected by machining. However, in this case, the conventional machining is partially used, so that the effect is small. Become. On the other hand, if the film forming method of the third embodiment is used, it becomes possible to form a different film thickness for each D-cut, and the process using machining is used as the film forming process. It can be replaced.
以下、本発明を実施したレンズユニットの製造方法等を、実施例１〜３を挙げて更に具体的に説明する。実施例１は、成形品の径寸法を測定して所望の径寸法と差異があったときに径の円周方向に薄膜を付けることによりその差異を無くした金型の製造方法等の実施例である。実施例２は、成形品の真円度又は同軸度が要求精度に達していないときに径の円周方向の一部に薄膜を付けることにより要求精度に達するようにした金型の製造方法等の実施例である。実施例３は、実施例１，２の金型補正を同時に行うタイプの実施例である。 Hereinafter, the manufacturing method of the lens unit which implemented this invention etc. are further demonstrated concretely, giving Examples 1-3. Example 1 is an example of a method for manufacturing a mold, etc. in which a difference is eliminated by measuring a diameter of a molded product and attaching a thin film in a circumferential direction of the diameter when there is a difference from a desired diameter It is. Example 2 is a method of manufacturing a mold that achieves the required accuracy by attaching a thin film to a part of the diameter in the circumferential direction when the roundness or coaxiality of the molded product does not reach the required accuracy. This is an example. The third embodiment is a type in which the mold correction of the first and second embodiments is performed simultaneously.
実施例１のレンズコア１（図９，図１１）に対する成膜処理等を説明する。内径の寸法がφ５．１ｍｍで一方向にゲートが設けられているレンズコア１を使用した。このレンズコア１で成形した成形品（レンズＬｎ）をレーザー径測定機で測定したところ、径寸法が基準としているレンズコア１で成形されたレンズの直径と比較して、３．０μｍ大きいことが分かった。そこで、レンズコア１の側面部（高さ０．５ｍｍ）に膜厚１．５μｍの厚さで成膜した。薄膜Ｍｎは円周状に付着するため膜厚の２倍の値が径補正量となる。
A film forming process for the lens core 1 (FIGS. 9 and 11) according to the first embodiment will be described. A
成膜条件は、膜材料Ｃｒ、金型保持基板１０のチルト角度３０°、自転速度５ｒｐｍとしたが、成形に耐えられる膜が付くのであれば条件は問わない。金型の材質にはＳＴＡＶＡＸ（ウッデホルム社）を用いた。狙いの膜厚：１．５μｍに対して測定膜厚：１．６μｍであった（１．５μｍ→１．６μｍ）。膜厚は、処理前後のレンズコア１の側壁面１ｓの径寸法をＵＡ３Ｐ−４００Ｔ（パナソニック株式会社製）を用いて測定することにより算出した。
The film forming conditions are the film material Cr, the tilt angle of the
このレンズコア１を用いて成形を５０００ショット行った。成形品の径は膜厚に反映して補正されており、成形後に再度レンズコア１の径寸法を測定したところ変化がなかった。このことから、成形による膜剥がれや膜の擦り減りが起こっていないことを確認した。また、成形時に樹脂離形不良が起こらないことも確認した。本技術により補正したレンズコア１による成形品（レンズＬｎ）をレンズホルダーＬＨに圧入させたところ、ガタつきなく組み立てられ、基準のレンズコア１による成形品の圧入時と組立易さが変わらないことを確認した。
Using this
実施例１のホルダーコアピン６（図１，図１０，図１２）に対する成膜処理等を説明する。レンズ室がレンズＬ１〜Ｌ５用（図８）まであり、それぞれの外径寸法がφ４．９〜φ５．５ｍｍのホルダーコアピン６を使用した。それぞれのレンズ室において６箇所のＤカット加工が施されている。また、Ｄカット部分はホルダーコアピン６の中心に対して点対称に配置されている。
A film forming process for the holder core pin 6 (FIGS. 1, 10, and 12) according to the first embodiment will be described. There are lens chambers for lenses L1 to L5 (FIG. 8), and holder core pins 6 having outer diameters of φ4.9 to φ5.5 mm are used. Six D-cuts are applied in each lens chamber. Further, the D-cut portion is arranged point-symmetrically with respect to the center of the
このホルダーコアピン６で成形した成形品（レンズホルダーＬＨ）の内径をピンゲージで測定したところ、径寸法が基準としているホルダーコアピン６で成形されたレンズホルダーＬＨの径と比較して、レンズＬ１用で２．０μｍ、レンズＬ４用で６．０μｍ小さいことが分かった。レンズＬ２，Ｌ３，Ｌ５用は公差の範囲だった。そこで、ホルダーコアピン６の側壁面６ｓのレンズＬ１用（高さ０．４ｍｍ）に０．８μｍ、レンズＬ４用（高さ０．５ｍｍ）に２．８μｍの厚さで成膜を行った。薄膜Ｍｎは円周状に付着するため膜厚の２倍の値が径補正量となる。
When the inner diameter of the molded product (lens holder LH) molded with the
膜厚がそれぞれ０．２μｍ薄いのは、後述のオーバーコート分の膜厚を考慮してのことである。レンズＬ１用の成膜時はレンズＬ２〜Ｌ５用を、レンズＬ４用の成膜時はレンズＬ１〜Ｌ３，Ｌ５用を、カプトンテープ（日東電工株式会社製）で覆った。レンズＬ１，Ｌ４用に成膜した後にエッジからの膜剥がれ防止のために、レンズＬ１〜Ｌ５用についてオーバーコートを行った。オーバーコートをすることで補正されてはいけない箇所（レンズＬ２，Ｌ３，Ｌ５用）に薄膜Ｍｎが付着するため、膜厚を０．２μｍにして径寸法変化を０．５μｍ以下に止めた。 The reason why each film thickness is 0.2 μm is that the film thickness for an overcoat described later is taken into consideration. During film formation for the lens L1, the lenses L2 to L5 were covered with Kapton tape (manufactured by Nitto Denko Corporation). In order to prevent film peeling from the edge after the film formation for the lenses L1 and L4, overcoating was performed for the lenses L1 to L5. Since the thin film Mn adheres to portions (for the lenses L2, L3, and L5) that should not be corrected by overcoating, the film thickness was set to 0.2 μm, and the dimensional change was stopped to 0.5 μm or less.
成膜条件は、レンズＬ１，Ｌ４，Ｌ１〜Ｌ５についての３回とも全て膜材料Ｃｒ、金型保持基板１０のチルト角度３０°、自転速度５ｒｐｍとしたが、成形に耐えられる薄膜Ｍｎが付くのであれば条件は問わない。金型の材質にはＳＴＡＶＡＸ（ウッデホルム社）を用いた。狙いの膜厚に対して１．０μｍ→１．０μｍ、３．０μｍ→３．１μｍであった。膜厚は、成膜処理前後のホルダーコアピン６のレンズ室の径寸法をＵＡ３Ｐ−４００Ｔ（パナソニック株式会社製）を用いて測定することにより算出した。
The film formation conditions were set to the film material Cr, the tilt angle 30 ° of the
このホルダーコアピン６を用いて成形を５０００ショット行った。成形品の径はレンズＬ１，Ｌ４についてのそれぞれで膜厚に反映して補正されており、成形後に再度ホルダーコアピン６の径寸法を測定したところ変化がなかった。このことから、成形による膜剥がれや膜の擦り減りが起こっていないことを確認した。また、成形時に樹脂離形不良が起こらないことも確認した。本技術により補正したホルダーコアピン６による成形品（レンズホルダーＬＨ）にレンズＬｎを圧入させたところ、ガタつきなく組み立てられ、基準のホルダーコアピン６による成形品にレンズＬｎを圧入させた時と組立易さが変わらないことを確認した。
The
実施例２のホルダーコアピン６（図５，図１０，図１２）に対する成膜処理等を説明する。図５に、実施例２を構成するスパッタ装置による成膜処理を示す。図５（Ａ）は設置されたホルダーコアピン６の先端部を示す断面図であり、円周上の６箇所にＤカット加工（Ｄ１〜Ｄ６：Ｄカット部分）が施されたものを示している。図５（Ｂ）は、ホルダーコアピン６，金型保持基板１０，ターゲット９の配置図である。
A film forming process for the holder core pin 6 (FIGS. 5, 10, and 12) according to the second embodiment will be described. FIG. 5 shows a film forming process by the sputtering apparatus constituting the second embodiment. FIG. 5 (A) is a cross-sectional view showing the tip of the installed
レンズ室がレンズＬ１〜Ｌ５用（図８）まであり、それぞれの外径寸法がφ４．９〜φ５．５ｍｍのホルダーコアピン６を使用した。それぞれのレンズ室において６箇所のＤカット加工が施されている。そのうちのＤカット部分Ｄ２，Ｄ３がターゲット９側に向くように、金型保持基板１０（自転無し）にホルダーコアピン６が設置されている。
There are lens chambers for lenses L1 to L5 (FIG. 8), and holder core pins 6 having outer diameters of φ4.9 to φ5.5 mm are used. Six D-cuts are applied in each lens chamber. Holder core pins 6 are installed on the mold holding substrate 10 (without rotation) so that the D cut portions D2 and D3 thereof face the
真円度測定機を用いて成形品（レンズホルダーＬＨ）の真円度の測定を行ったところ、公差から外れており、レンズＬ３用レンズ室のＤカット部分Ｄ２，Ｄ３の箇所のみを３．０μｍ分径を太く補正する必要があることが分かった。また、レンズＬ１，Ｌ４，Ｌ５用は公差の範囲内であった。局所的に補正したいＤカット部分Ｄ２，Ｄ３の面がターゲット９側に向いている状態で、金型保持基板１０の自転機構を止めて成膜を行った。
When the roundness of the molded product (lens holder LH) was measured using a roundness measuring machine, it was out of tolerance, and only the D cut portions D2 and D3 of the lens chamber for the lens L3 were removed. It has been found that it is necessary to correct the 0 μm diameter to be thick. The lenses L1, L4, and L5 were within the tolerance range. In a state where the surfaces of the D-cut portions D2 and D3 to be corrected locally face the
成膜条件は、膜材料Ｃｒ、金型保持基板１０のチルト角度９０°、自転速度０ｒｐｍとしたが、成形に耐えられる膜が付くのであれば条件は問わない。金型の材質にはＳＴＡＶＡＸ（ウッデホルム社）を用いた。狙いの膜厚に対して３．０μｍ→２．９μｍであった。膜厚は、成膜処理前後のホルダーコアピン６のレンズ室の径寸法をＵＡ３Ｐ−４００Ｔ（パナソニック株式会社製）を用いて測定することにより算出した。
The film forming conditions are the film material Cr, the tilt angle of the
それぞれのＤカット部分Ｄ１〜Ｄ６から基板中心１０ｃまでの寸法を、データとして出力することができる。Ｄカット部分Ｄ１，Ｄ４の面には、膜の回り込みにより０．１５μｍの厚さの薄膜Ｍｎが付着していたが、公差の範囲内の変化であるため支障はない。Ｄカット部分Ｄ５，Ｄ６の面には、膜の回り込みは確認されなかった。このホルダーコアピン６を用いて成形した成形品（レンズホルダーＬＨ）の真円度を測定したところ、膜厚に反映して補正されていた。
The dimensions from the respective D-cut portions D1 to D6 to the
実施例３のホルダーコアピン６（図６，図１０，図１２）に対する成膜処理等を説明する。図６に、実施例３を構成するスパッタ装置による成膜処理を示す。図６（Ａ）は設置されたホルダーコアピン６の先端部を示す断面図であり、円周上の６箇所にＤカット加工（Ｄ１〜Ｄ６：Ｄカット部分）が施されたものを示している。図６（Ｂ）は、ホルダーコアピン６，金型保持基板１０，ターゲット９の配置図である。
A film forming process for the holder core pin 6 (FIGS. 6, 10, and 12) according to the third embodiment will be described. FIG. 6 shows a film forming process performed by the sputtering apparatus constituting the third embodiment. FIG. 6A is a cross-sectional view showing the tip portion of the installed
レンズ室がレンズＬ１〜Ｌ５用（図８）まであり、それぞれの外径寸法がφ４．９〜φ５．５ｍｍのホルダーコアピン６を使用した。それぞれのレンズ室において６箇所のＤカット加工が施されている。そのうちのＤカット部分Ｄ５，Ｄ６が金型保持基板１０の基板中心１０ｃ側に向くように、金型保持基板１０（自転有り）にホルダーコアピン６が設置されている。金型保持基板１０の基板中心１０ｃからホルダーコアピン６の中心までの距離は６０ｍｍである。
There are lens chambers for lenses L1 to L5 (FIG. 8), and holder core pins 6 having outer diameters of φ4.9 to φ5.5 mm are used. Six D-cuts are applied in each lens chamber. The
真円度測定機を用いて成形品（レンズホルダーＬＨ）の真円度の測定を行ったところ、レンズＬ３用レンズ室が公差から外れており、また、成形品の内径をピンゲージで測定したところ、基準としているホルダーコアピン６で成形されたレンズホルダーＬＨの径と比較して、レンズＬ３用の径寸法が小さいことも分かった。また、レンズＬ２，Ｌ４，Ｌ５用は真円度、径寸法ともに公差の範囲内であった。
When the roundness of the molded product (lens holder LH) was measured using a roundness measuring machine, the lens chamber for the lens L3 was out of tolerance, and the inner diameter of the molded product was measured with a pin gauge. It has also been found that the diameter of the lens L3 is small compared to the diameter of the lens holder LH molded with the
測定結果から、レンズＬ３用レンズ室のそれぞれのＤカット部分Ｄ１〜Ｄ６に対して、Ｄ１：２．０μｍ、Ｄ２：４．０μｍ、Ｄ３：４．０μｍ、Ｄ４：２．０μｍ、Ｄ５：１．０μｍ、Ｄ６：１．０μｍの補正が必要であることが分かった。ホルダーコアピン６をＤカット部分Ｄ４の面が金型保持基板１０の基板中心１０ｃ側に向くようにして、金型保持基板１０の基板中心１０ｃから６０ｍｍ離して設置して成膜を行った。
From the measurement results, D1: 2.0 μm, D2: 4.0 μm, D3: 4.0 μm, D4: 2.0 μm, D5: 1. It was found that correction of 0 μm and D6: 1.0 μm was necessary. The
成膜条件は、膜材料Ｃｒ、金型保持基板１０のチルト角度９０°、自転速度５ｒｐｍとしたが、成形に耐えられる膜が付くのであれば条件は問わない。金型の材質にはＳＴＡＶＡＸ（ウッデホルム社）を用いた。狙いの膜厚に対して、Ｄ１：２．０μｍ→２．０μｍ、Ｄ２：４．０μｍ→３．９μｍ、Ｄ３：４．０μｍ→４．０μｍ、Ｄ４：２．０μｍ→２．０μｍ、Ｄ５：１．０μｍ→１．０μｍ、Ｄ６：１．０μｍ→１．０μｍであった。膜厚は、成膜処理前後のホルダーコアピン６のレンズ室の径寸法をＵＡ３Ｐ−４００Ｔ（パナソニック株式会社製）を用いて測定することで算出した。
The film forming conditions are the film material Cr, the tilt angle of the
それぞれのＤカット部分Ｄ１〜Ｄ６から基板中心１０ｃまでの寸法を、データとして出力することができる。このホルダーコアピン６を用いて成形した成形品（レンズホルダーＬＨ）の真円度と径寸法を測定したところ、膜厚に反映して補正されていた。
The dimensions from the respective D-cut portions D1 to D6 to the
この実施例の方法を用いれば、全体の径補正を行いつつ局所的にＤカットの寸法補正が可能となるので、真円度・同軸度補正と径補正を同バッチで行うことができ、更なる時間短縮ができる。また、この方法では金型を設置する位置を金型保持基板１０の基板中心１０ｃから離すほど金型の円周内で膜厚分布が生じる。この距離を調整することで任意の膜厚分布を作成することができる。
If the method of this embodiment is used, it is possible to perform D-cut dimensional correction locally while performing overall diameter correction, so that roundness / coaxiality correction and diameter correction can be performed in the same batch. Can be shortened. Further, in this method, the film thickness distribution is generated in the circumference of the mold as the position where the mold is installed is separated from the
１ レンズコア（金型）
１ａ 立ち壁部
１ｓ 側壁面（金型面）
２ 固定鏡面コア
３ 可動鏡面コア
６ ホルダーコアピン
６ａ 立ち壁部
６ｓ 側壁面（金型面）
７ 固定コア
８ 側面コア
９ ターゲット
１０ 金型保持基板
１０ｃ 基板中心
Ｌｎ，Ｌ１〜Ｌ５ レンズ
ＬＨ レンズホルダー
Ｋ 嵌め合い部
Ｍｎ，Ｍ２，Ｍ４ 薄膜
Ｂ１〜Ｂ３ 第１〜第３ブロック
ＭＲ１〜ＭＲ３ モーター
ＡＸ 光軸
1 Lens core (mold)
2 Fixed
7
Claims (10)
金型を用いた成形法にてレンズ又はレンズホルダーを成形する成形工程と、
前記成形工程で得られたレンズ又はレンズホルダーの嵌め合い部の寸法を測定する測定工程と、
前記嵌め合い部の所定寸法と前記測定工程で得られた測定寸法との差を低減するように、前記成形工程で用いた金型において前記レンズ又はレンズホルダーの嵌め合い部を形成する金型面に成膜処理を施す成膜工程と、
前記成膜処理が施された金型でレンズ又はレンズホルダーを成形する再成形工程と、
前記再成形工程で得られたレンズ又はレンズホルダーと、それに対応するレンズホルダー又はレンズと、の嵌め合わせにより、前記レンズユニットの組み立てを行う組み立て工程と、
を含むことを特徴とするレンズユニットの製造方法。 A method of manufacturing a lens unit having a structure in which a lens is fitted to a lens holder,
A molding process for molding a lens or a lens holder by a molding method using a mold;
A measurement step of measuring the size of the fitting portion of the lens or lens holder obtained in the molding step;
A mold surface that forms the fitting part of the lens or lens holder in the mold used in the molding process so as to reduce the difference between the predetermined dimension of the fitting part and the measurement dimension obtained in the measurement process. A film forming process for performing a film forming process on
A re-molding step of molding a lens or a lens holder with the mold subjected to the film-forming treatment;
An assembly step of assembling the lens unit by fitting the lens or lens holder obtained in the re-molding step and the corresponding lens holder or lens;
The manufacturing method of the lens unit characterized by including.
成形品の嵌め合い寸法を決める金型面に、厚さ０．５〜５．０μｍの成膜処理が施されていることを特徴とする金型。 A mold for forming mating parts,
A mold having a thickness of 0.5 to 5.0 μm formed on a mold surface for determining a fitting size of a molded product.
成形品の嵌め合い寸法を決める金型面をターゲット面に向けて配置し、スパッタ法により厚さ０．５〜５．０μｍの成膜処理を施すことを特徴とする金型の製造方法。 A method of manufacturing a mold for forming a mating part,
A mold manufacturing method, wherein a mold surface for determining a fitting size of a molded product is arranged facing a target surface, and a film forming process with a thickness of 0.5 to 5.0 μm is performed by a sputtering method.
金型を用いた成形法にて樹脂を成形する成形工程と、
前記成形工程で得られた形成物の嵌め合い部の寸法を測定する測定工程と、
前記嵌め合い部の所定寸法と前記測定工程で得られた測定寸法との差を低減するように、前記成形工程で用いた金型において前記形成物の嵌め合い部を形成する金型面に成膜処理を施す成膜工程と、
を含むことを特徴とする金型の製造方法。 A method of manufacturing a mold for forming a mating part,
A molding step of molding a resin by a molding method using a mold;
A measuring step for measuring the size of the fitting portion of the formed product obtained in the molding step;
In order to reduce the difference between the predetermined dimension of the fitting part and the measurement dimension obtained in the measurement process, the mold surface used to form the fitting part of the formed product in the mold used in the molding process is formed. A film forming process for performing a film treatment;
Method for producing a mold you comprising a.
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