摄像装置以及该摄像装置的制造方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:摄像装置以及该摄像装置的制造方法
技术领域
本发明涉及摄像装置以及该摄像装置的制造方法。
背景技术
以往,在光学透镜的制造领域,已针对通过相对于玻璃基板设置由固化性树脂制成的透镜部来获得高耐热性光学透镜的技术进行了研究(例如,參见专利文献I)。作为采用该技术来制造光学透镜的方法的一例,还提出了下述方法在玻璃基板的表面形成设有多个由固化性树脂制成的光学构件的所谓“晶片透镜”,然后再针对每个透镜部切割玻璃基板的方法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利第3926380号公报

发明内容
发明要解决的问题上述晶片透镜在能够大量且成批性地生产摄像装置、特别是便携式电话用相机这样的小型光学系统方面优异,但也存在着技术上的问题。即便如此,近来,对于上述的便携式电话用相机而言,其高析像度化得到发展,透镜片数也趋向于増加。因此,由晶片透镜来构成上述的光学系统的情况下,不是由在単一的玻璃基板上形成透镜部的晶片透镜构成,而是需要由多片晶片透镜叠层而成的晶片透镜集合体构成。然而,将多片晶片透镜叠层并且进行切割的情况下,不仅其间存在的玻璃基板的片数增加,在各晶片透镜的表面还分别形成有各个透镜部,因此,会引发下述问题用于规定各透镜部的间隔的间隔件构件、用于规定与接受来自透镜的光的摄像元件之间的间隔的间隔件构件等其它介在构件增加,导致切割时的切割阻抗增大,引起切割刀具等的恶化,进而导致生产效率下降、或由此而导致难以在保持高光学性能的情况下进行精度良好的切割。于是,本发明的主要目的在于提供摄像装置的制造方法,该方法能够获得下述摄像装置对由多个晶片透镜叠层而得到的晶片透镜集合体进行接合、切割,并与传感器共同进行接合而得到的摄像装置,该摄像装置特别是能够减轻在切割晶片透镜时的切割阻杭,保持高生产效率,且具有良好的光学性能。另外,本发明还提供一种摄像装置,该摄像装置包含对由多个晶片透镜叠层而得的晶片透镜集合体进行单片化(个片化)而得到的透镜单元,其结构紧凑,并且光学性能也良好。解决问题的方法为了解决上述问题,本发明的ー实施方式提供一种摄像装置的制造方法,其包括下述エ序
以所述第I非透镜部与所述第2非透镜部对置的方式,从物体侧依次将第I透镜部件和第2透镜部件直接接合来制作光学単元的エ序,所述第I透镜部件具有在第I玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成第I透镜部和该第I透镜部周围的第I非透镜部;所述第2透镜部件具有在第2玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的第2透镜部和该第2透镜部周围的第2非透镜部;将间隔件的一端面直接接合于所述第2透镜部件的与形成有所述第2透镜部及第2非透镜部的面相反一侧的面上的エ序,所述间隔件由玻璃制成,且在与所述第I及第2透镜部对应的位置具有开ロ部;将传感器単元接合于所述间隔件的其它端面的エ序,所述传感器単元具有由玻璃制成的罩构件,并具有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件;以及,至少使所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及所述间隔件的侧面部形成为同一面,并设置覆盖该侧面部的透镜罩的エ序。另外,本发明的另ー实施方式提供的一种摄像装置的制造方法,其包括下述エ序以所述第2非透镜部与所述第3非透镜部对置的方式,从物体侧依次将第I透镜部件和第2透镜部件直接接合来制作光学単元的エ序,所述第I透镜部件具有在第I玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的第I透镜部和在第I玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的第2透镜部及该第2透镜部周围的第2非透镜部;所述第2透镜部件具有在第2玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的第3透镜部和该第3透镜部周围的第3非透镜部及在第2玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的第4透镜部,将间隔件的一端面直接接合于所述第2透镜部件的形成有所述第4透镜部的面上的エ序,所述间隔件由玻璃制成,且在与所述第I 第4透镜部对应的位置具有开ロ部;将传感器単元接合于所述间隔件的其它端面的エ序,所述传感器単元具有由玻璃制成的罩构件,并具有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件;以及,至少使所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及所述间隔件的侧面部形成为同一面,并设置覆盖该侧面部透镜罩的エ序。本发明的另ー实施方式提供的一种摄像装置的制造方法,其包括下述エ序以所述第2非透镜部与所述第3非透镜部对置的方式,从物体侧依次将第I透镜部件和第2透镜部件直接接合来制作光学単元的エ序,所述第I透镜部件具有在第I玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的凸面朝向物体侧的第I透镜部和在第I玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的凹面朝向像侧的第2透镜部及该第2透镜部周围的第2非透镜部;所述第2透镜部件具有在第2玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的凹面朝向物体侧的第3透镜部和该第3透镜部周围的第3非透镜部及在第2玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的第4透镜部,将间隔件的一端面直接接合于所述第2透镜部件的形成有所述第4透镜部的面上的エ序,所述间隔件由玻璃制成,且在与所述第I 第4透镜部对应的位置具有开ロ部;将传感器単元接合于所述间隔件的其它端面的エ序,所述传感器単元具有由玻璃制成的罩构件,并具有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件;以及,至少使所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及所述间隔件的、侧面部形成为同一面,并设置覆盖该侧面部的透镜罩的エ序。本发明的另ー实施方式提供的一种摄像装置,其具备光学単元、间隔件及传感器单元,所述光学単元是,以所述第I非透镜部与所述第2非透镜部对置的方式,从物体侧依次将第I透镜部件和第2透镜部件直接接合而得到的,所述第I透镜部件具有在第I玻璃基板的至少ー侧的面上利用树脂形成的第I透镜部和该第I透镜部周围的第I非透镜部;所述第2透镜部件具有在第2玻璃基板的至少ー侧的面上利用树脂形成的第2透镜部和该第2透镜部周围的第2非透镜部,
所述间隔件由玻璃制成,其在与所述第I及第2透镜部对应的位置具有开ロ部,且该间隔件的一端面和所述第2透镜部件的与形成有所述第2透镜部及第2非透镜部的面相反一侧的面直接接合;所述传感器単元接合于所述间隔件的其它端面,其具有由玻璃制成的罩构件,并具有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件,其中,至少将所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及所述间隔件的侧面部形成为同一面,并设置覆盖它们的透镜罩。本发明的另ー实施方式提供的一种摄像装置,其自物体侧依次具备第I透镜部件、第2透镜部件、间隔件及传感器単元,所述第I透镜部件具有第I透镜部和第2透镜部,所述第I透镜部形成在树脂部的一部分上,所述第2透镜部经由第I玻璃基板而形成并且形成在树脂部的一部分上;所述第2透镜部件具有第3透镜部和第4透镜部,所述第3透镜部形成在与所述第I透镜部件的形成有所述第2透镜部的树脂部粘接的树脂部的一部分上,所述第4透镜部经由第2玻璃基板而形成并且形成在树脂部的一部分上;所述间隔件由玻璃制成,其在与所述第I 第4透镜部对应的位置具有开ロ部,且该间隔件配置于所述第2透镜部件的所述第4透镜部侧;所述传感器単元具有所述间隔件的其它端部所接合的由玻璃制成的罩构件,并在基板的一面上配置有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件,其中,该摄像装置中的所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及间隔件的侧面部形成为同一面,并且在所述第I透镜部件、所述第2透镜部件及间隔件的各侧面部与所述传感器単元的侧面部的台阶差内具备覆盖所述第I及第2透镜部件的透镜罩。本发明的另ー实施方式提供的一种摄像装置,其自物体侧依次具备第I透镜部件、第2透镜部件、间隔件及传感器単元,所述第I透镜部件具有第I透镜部和第2透镜部,所述第I透镜部形成在树脂部的一部分上,其凸面朝向物体侧,所述第2透镜部经由玻璃基板而形成,其凹面朝向像侧,且形成在树脂部的一部分上;所述第2透镜部件具有第3透镜部和第4透镜部,所述第3透镜部形成在与所述第I透镜部件的形成有所述第2透镜部的树脂部粘接的树脂部的一部分上,其凹面朝向物体侧,所述第4透镜部经由玻璃基板而形成并且形成在树脂部的一部分上;所述间隔件由玻璃制成,其在与所述第I 第4透镜部对应的位置具有开ロ部,且该间隔件配置于所述第2透镜部件的所述第4透镜部侧;所述传感器単元具有所述间隔件的其它端部所接合的由玻璃制成的罩构件,并在基板的一面上配置有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件,其中,该摄像装置中的所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及间隔件的侧面部形成为同一面,并且在所述第I透镜部件、所述第2透镜部件及间隔件的各侧面部与所述传感器単元的侧面部的台阶差内具备覆盖所述第I及第2透镜部件的透镜罩。更具体而言,本发明的摄像装置及摄像装置的制造方法中,制造所述第I透镜部 件和所述第2透镜部件作为晶片透镜,在将这些晶片透镜和间隔件基板接合之后进行单片化,并使上述各侧面部为同一面。发明的效果根据本发明,即使是将多片晶片透镜叠层的构成,也无须经由由玻璃基板等其它构件构成的间隔件构件将第I透镜部件和第2透镜部件接合粘接,因此无须显著增大切割时的切割阻抗,可維持只有晶片透镜才能够得到的高生产效率。另外,还可以克服下述问题对与其它构件粘接的晶片透镜间进行切割时因位置偏离而引发光轴偏离等,进而对光学性能造成不良影响。另外,本发明无须透镜间的间隔件构件的结果,可对包含摄像元件和光学系统之间的必要的间隔件构件在内进行切割,能够采取对该间隔件构件的材料及厚度的容许范围赋予自由度的设计,通过将由包含间隔件构件在内经过切割、单片化而得到的透镜单元与另外由晶片状态经单片化而得到的传感器単元,在侧面部具有台阶差并且进行接合,以把该台阶差部收入的方式,利用组件覆盖透镜部件,可提供一种不会从传感器単元露出,结构紧凑且摄像性能得到提高摄像装置。


[图I](a)示出摄像装置的简略构成的剖视图,(b)该摄像装置中的传感器単元的简略俯视图。[图2]摄像装置的俯视图,是示出拆除组件后状态的附图。[图3]示出组件的简略构成的立体图。[图4]摄像装置的俯视图,是示出安装有组件的状态的附图。[图5]示出晶片透镜叠层体的简略构成的俯视图。[图6]沿着图5的I-I线的分解剖视图。[图7]简略地示出晶片透镜的玻璃基板的SI面(光阑图案)的俯视图。[图8]简略地示出晶片透镜的玻璃基板的S2面(光阑图案)的俯视图。[图9]简略地示出晶片透镜的玻璃基板的S4面(光阑图案)的俯视图。[图10]简略地示出间隔件的构成的俯视图。[图11]示出凹状模具的简略构成的立体图。[图12]沿着图11的II-II线的剖视图。[图13A]示出切削装置的简略构成的(a)立体图(b)部分放大图。[图13B]示出图13A的切削装置的变形例的(a)立体图(b)部分放大图。
[图14]示出球头立铣刀的简略构成的(a)俯视图(b)侧视图。[图15]过程地示出凹状模具的制造方法的简图。[图16]用于对精加工的情况进行简略说明的附图。[图17]用于对精加工的原理进行简略说明的附图。[图18]示出精加工后 的模具的空腔的显微镜照片。[图19]用于对调整标记的形式进行简略说明的俯视图。[图20]示出凸状模具的简略构成的立体图。[图21]沿着图20的III-III线的剖视图。[图22]示出第I凹状树脂模具的简略构成的立体图。[图23]示出第I凸状树脂模具的简略构成的立体图。[图24]示出第2凹状树脂模具的简略构成的立体图。[图25]示出第2凸状树脂模具的简略构成的立体图。[图26]示出晶片透镜制造装置的简略构成的立体图。[图27]图26的晶片透镜制造装置的俯视图及侧视图。[图28]示出X轴移动机构的简略构成的图,是沿着图27的IV-IV线的剖视图。[图29]示出Y轴移动机构的简略构成的图,是沿着图27的V-V线的剖视图。[图30]示出XY载物台和定盘内的简略构成的剖视图。[图31]沿着图30的VI-VI线的剖视图。[图32]示出成形模具部的简略构成的剖视图。[图33]示出图32的简略构成的俯视图。[图34]剖视图,示出了相对于成形模具部相对地设置分配器(dispenser)时的简略构成。[图35]示出晶片透镜制造装置的简略的控制构成的框图。[图36]简略地示出摄像装置的制造方法的流程图。[图37]简略地示出晶片透镜的制造方法(第I例)的流程图。[图38]示出在光阑形成时使调整标记对准、一致时的状态的简图。[图39]简略地示出从图37的分配エ序到脱模エ序的压カ状态的时间图。[图40]对用于调整玻璃基板与成形模具的平行度的构成进行简略说明的附图。[图41]对于成形模具在ニ维平面上的坐标轴转换进行简略说明的附图。[图42]简略地示出成形模具的相对移动情况的俯视图。[图43]简略地示出成形模具的相对移动情况的剖视图。[图44]对于树脂部与玻璃基板的高度位置测定进行简略说明的附图。[图45]用于说明晶片透镜在光轴上的厚度的附图。[图46]示出图26、图27的晶片透镜制造装置的变形例的简略俯视图。[图47]简略地示出晶片透镜的制造方法(第2例)的流程图。[图48]用于对玻璃基板的翘曲(反り)及厚度的偏差进行说明的附图。[图49]示出成形模具的变形例的简略俯视图。[图50]沿着图49的VII-VII线的剖视图。[图51]简略地示出成形模具的相对移动情况的剖视图。
[图52]简略地示出透镜部的形成顺序的俯视图。[图53]用于对成形模具与玻璃基板的外周缘部对置时的处理方法进行简略说明的俯视图。[图54]用于对玻璃基板上带有标识符时的处理方法进行简略说明的俯视图。[图55]简略地示出晶片透镜的叠层、品质检查方法的流程图。[图56]示出晶片透镜的品质检查的简略流程的框图。[图57]示出翘曲矫正夹具的简略构成的剖视图。[图58]示出MTF/FB检查机的简略构成的图。[图59]图58所示的MTF/FB检查机的光源部的详细图。[图60]图58所示的MTF/FB检查机的距离传感器的侧视图。[图61]示出在晶片透镜叠层时使调整标记对准、一致时的状态的简图。[图62]示出在间隔件叠层时使调整标记对准、一致时的状态的简图。[图63]示出映入检查机的简略构成的图。[图64]检查信息(错误数据)中与晶片透镜对应的映像显示图。[图65]简略地示出透镜单元与传感器単元的结合方法的流程图。[图66]简略地示出透镜单元-传感器单元的结合情况的剖视图。[图67]简略地示出透镜单元-传感器单元的结合情况的俯视图。[图68]示出成批方式的晶片透镜制造装置的简略构成的附图。[图69]示出成批方式的成形模具的简略构成的俯视图。[图70]示出成批方式的晶片透镜制造装置的简略控制构成的框图。[图71]简略地示出成批方式的晶片透镜的制造方法的流程图。[图72]示出向玻璃基板的一侧的面上滴加树脂的エ序等的附图。[图73]示出倾斜机构附近的放大说明图。[图74]示出在树脂成形时使调整标记对准、一致时的状态的简图。[图75]有关在成形模具与玻璃基板之间被挤压扩张的树脂的说明图。[图76]示出将玻璃基板挤压于成形模具中并进行光照的エ序的附图。[图77]示出从板状保持架卸下成形模具的エ序的附图。[图78]示出向玻璃基板的另ー侧的面上滴加树脂的エ序等的附图。[图79]示出将玻璃基板挤压于成形模具中并进行光照的エ序的附图。[图80]示出从板状保持架卸下成形模具的エ序的附图。[图81]示出将两面的成形模具从玻璃基板脱模的エ序的附图。[图82]示出倾斜机构的变形例的放大说明图。[图83]示出将两面的成形模具从变形例的玻璃基板脱模的エ序的附图。[图84]示出图83的夹持构件及爪构件的构成(配置等)的俯视图。
具体实施方式
、以下,參照附图对本发明的优选实施方式进行说明。[第I实施方式][摄像装置]
如图1(a)所示,摄像装置2主要由透镜单元4和传感器单元6构成,透镜单元4配置在传感器単元6上。传感器単元6具有大于透镜单元4的面积,因此,透镜单元4成为下述形式承载于传感器单元6的中央并留出周边(形成台阶差)。透镜单元4主要具有由凸透镜部20a、玻璃基板16、凹透镜部24a贴合而成的透镜部件8,由凹透镜部28a、玻璃基板26、凸透镜部32a贴合而成的透镜部件10,间隔件12和罩组件14,透镜部件8、10和间隔件12以粘接、叠层的状态被罩组件14所覆盖。透镜部件8具有呈平板状的玻璃基板16。玻璃基板16的上部形成有光阑(絞り)18和树脂部20,玻璃基板12的下部形成有光阑22和树脂部24。树脂部20的大致中央部形成有呈凸状的凸透镜部20a。在树脂部20中,凸透镜部 20a以外的部位为非透镜部20b。在非透镜部20b,从凸透镜部20a朝向外周部形成有向上方倾斜的倾斜部20c、平坦部20d、向下方倾斜的倾斜部20e。树脂部24的大致中央部形成有呈凹状的凹透镜部24a。在树脂部20中,凹透镜部24a以外的部位为非透镜部24b。非透镜部20b基本平坦。透镜部件10也具有呈平板状的玻璃基板26。玻璃基板26的上部形成有树脂部28,玻璃基板26的下部形成有光阑30和树脂部32。树脂部28的大致中央部形成有呈凹状的凹透镜部28a。在树脂部28中,凹透镜部28a以外的部位为非透镜部28b。非透镜部28b大致平坦。树脂部32的大致中央部形成有呈凸状的凸透镜部32a。在树脂部32中,凸透镜部32a以外的部位为非透镜部32b。非透镜部32b基本平坦。树脂部20、24、28、32在由光固化性树脂成形得到的部位具有透光性。树脂部20、24、28、32中的凸透镜部20a、凹透镜部24a、凹透镜部28a、凸透镜部32a为发挥透镜功能(光学功能)的透镜有效部。从物体侧(凸透镜部20a侧)观察透镜部件8、10的情况下,如图2所示,凸透镜部20a、凹透镜部24a、凹透镜部28a、凸透镜部32a配置成同心圆状,这些透镜部彼此之间上下叠层,并且光轴34相互一致。另外,各透镜部的透镜间隔可通过控制树脂部20、24、28、32及玻璃基板16、26的厚度来设定。因此,在树脂部24和树脂部28之间,像现有的透镜那样,无须间隔件。如图3所示,罩组件14呈无底箱状(下方敞开),由呈四角状的I块顶板部14a和4块侧板部14b构成。顶板部14a的中央部形成有圆形的开ロ部14c。4块侧板部14b中相邻的2块侧板部14b之间形成有3处切ロ部14d(在图3中背面侧的其余侧板部14b未形成切ロ部)。如图I所示,在摄像装置2中,透镜单元4从罩组件14下方的敞开侧安装至内部。特别是,透镜部件8的由倾斜部20c、平坦部20d、倾斜部20e构成的突起部嵌合于罩组件14的开ロ部14c。罩组件14以收于透镜部件8、10及间隔件基板12的侧面部与传感器単元6的侧面部的台阶差内的形式安装。如图l(a)、(b)所示,传感器単元6主要由传感器36、组件38、罩玻璃40构成。传感器36是接受透过透镜単元4的光的受光传感器,其能够将接受的光进行光电转换并且向外部设备(省略图示)输出电信号。组件38呈有底箱状,其上方敞开。如图1(b)所示,组件38的大致中央部配置有传感器36。罩玻璃40作为盖体设置于组件38的上部,传感器36被密闭于由组件38和罩玻璃40包围的空间中。如图I (a)所示,间隔件12存在于透镜部件8、10和传感器36之间,为这些构件间赋予一定的间隔。如图2、图4所示,间隔件12呈四角框状,在4边中相邻的2边及其拐角部形成有突起部12a。突起部12a从罩组件14的切ロ部14d向外侧突出(露出)。间隔件12形成有圆形的开ロ部12b。开ロ部12b的内侧设置有IR截止滤光器42。IR截止滤光器42配置于罩玻璃40的上方,对要入射至传感器36的红外线进行遮光。另外,在图I中,所显示的是IR截止滤光器42配置于罩玻璃40和透镜部件10之 间的情況,但未必限定于此,也可以是例如将滤光器设置成透镜部件8的物体侧及像侧的基板(玻璃基板16)表面两者并一体地构成。[晶片透镜叠层体]如图5所示,晶片透镜叠层体50主要由晶片透镜52、54和间隔件基板56构成,其具有由这些构件叠层而得到的结构。如图6所示,晶片透镜52具有晶片状的玻璃基板16。在玻璃基板16的上部形成有光阑18、ID记录部58、树脂部20。如图7所示,光阑18大多形成于玻璃基板16上的大部分上。光阑18呈矩形状,其中央部形成有圆形的开ロ部18a。ID记录部58形成于光阑18的周边部。玻璃基板16上存在有未形成光阑18的4个区域62、64、66、68。在内侧的区域64、66各形成有I个十字状的调整标记64a、66a。光阑18、ID记录部58、调整标记64a、66a由同一材料形成,具体由遮光性光致抗蚀剂构成。作为遮光性光致抗蚀剂,采用的是混入有炭黑的光致抗蚀剂。ID记录部58由2维条形码构成。ID记录部58通过规定位数的ニ进制表达来记录信息,在该信息中包含晶片透镜52的晶片ID。该信息可通过条形码阅读器读取。如图6所示,光阑18、ID记录部58被树脂部20覆盖。树脂部20形成于玻璃基板16的形成有光阑18、ID记录部58的面上,构成凸透镜部20a、非透镜部20b。玻璃基板16的下部形成有光阑22、树脂部24。如图8所不,光阑22大多形成于玻璃基板16上的大部分上。光阑22与光阑18呈同一形状,其中央部形成有圆形的开ロ部22a。玻璃基板16上,在与上述未形成光阑18的4个区域62、64、66、68对应的位置存在未形成光阑22的4个区域72、74、76、78。在外侧区域72、78中分别形成有在四角配置三角形的调整标记72a、78a和十字状的调整标记72b、78b。在内侧区域74、76中各形成有I个在四角配置三角形的调整标记74a、76a。光阑22、调整标记72a、72b、74a、76a、78a、78b也由与光阑18、ID记录部58、调整标记64a、66a相同的遮光性光致抗蚀剂构成。光阑22被树脂部24覆盖。树脂部24在与凸透镜部20a同轴的位置构成凹透镜部 24a。由I组的凸透镜部20a、光阑18、光阑22、凹透镜部24a构成的部分相当于部件的ー个单位,它们以大多保持于玻璃基板16的状态与晶片透镜54、间隔件基板56形成単元化。如图6所示,晶片透镜54具有晶片状的玻璃基板26。玻璃基板26的上部形成有树脂部28。树脂部28在与凸透镜部20a同轴的位置构成凹透镜部28a。玻璃基板26的下部形成有光阑30、ID记录部60、树脂部32。如图9所示,光阑30大多形成于玻璃基板26上的大部分上。光阑30呈圆形,其中央部形成有圆形的开ロ部30a。ID记录部60形成于光阑30的周边部。玻璃基板26上,在与上述未形成光阑22的4个区域72、74、76、78对应的位置存在未形成光阑30的4个区域82、84、86、88。在外侧区域82、88中各形成有2个在四角配置三角形的调整标记82a、82b、88a、88b。在内侧区域84、86中各形成有I个相对配置2个三角形的调整标记84a、86a。光阑30、ID记录部60、调整标记82a、82b、84a、86a、88a、88b也由与光阑18、ID记录部58、调整标记64a、66a相同的遮光性光致抗蚀剂构成。ID记录部60是与ID记录部58相同的部分,ID记录部60包含晶片透镜54的晶片ID。如图6所示,光阑30、ID记录部60被树脂部32覆盖。树脂部32形成于玻璃基板26的形成有光阑30、ID记录部60的面上,在与凸透镜部20a同轴的位置构成凸透镜部32a。由I组的凹透镜部28a、光阑30、凸透镜部32a构成的部分相当于部件的ー个单位,它们以大多保持于玻璃基板26的状态与晶片透镜52、间隔件基板56形成単元化。如图10所示,间隔件基板56是与玻璃基板16、26同样呈晶片状的玻璃制平板。间隔件基板56上形成有多个圆形开ロ部56a。间隔件基板56上存在未形成开ロ部56a的4个区域92、94、96、98。在内侧区域94,96中各形成有I个8字形的调整标记94a、96a。调整标记94a、96a也由与光阑18、ID记录部58、调整标记64a、66a相同的遮光性光致抗蚀剂构成。晶片透镜叠层体50中,在光轴34上(图6中,从上侧到下侧依次)配置有凸透镜部20a、光阑18的开ロ部18a、光阑22的开ロ部22a、凹透镜部24a、凹透镜部28a、光阑30的开ロ部30a、凸透镜部32a、间隔件基板56的开ロ部56a,沿着切割线61将他们一次性地切断而形成透镜单元4 (參见图I)。晶片透镜叠层体50中,玻璃基板16的区域62、64、66、68、玻璃基板16的区域72、74、76、78、玻璃基板26的区域82、84、86、88、以及间隔件基板56的区域92、94、96、98中的各区域I对I地对应,各调整标记用于构件之间的对位(參见图7 图10)。另外,也可以在间隔件基板56和晶片透镜52及54的集合体分别经过切割之后再将双方对位、接合。此外,如图I所示,上述形成的透镜单元4从敞开侧的下方插入罩组件14,但此吋,也可以设计成下述构成形成与罩组件14和透镜单元4的最靠物体侧的非透镜部、例如图I中的非透镜部20b相互成锥形嵌合的嵌合部,并通过嵌插透镜単元4而使罩组件14的开ロ部14c的中心与透镜单元4的光轴一致。[透镜材料]树脂部20、24、28、32基本上由光固化性树脂44构成。作为树脂44,可使用丙烯酸 树脂、烯丙基酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂等。丙烯酸树脂、烯丙基酯树脂可通过自由基聚合而发生反应固化。环氧树脂可通过阳离子聚合而发生反应固化。树脂部20、24、28、32也可以由热固性树脂构成。采用热固性树脂时,除了自由基聚合、阳离子聚合以外,也可以像有机硅等那样,通过加成聚合而固化。树脂44具体如下述⑴ ⑷所示。(I)丙烯酸树脂用于聚合反应的(甲基)丙烯酸酯并无特殊限制,可使用通过常规制造方法制造的下述(甲基)丙烯酸酷。可列举酷基(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酷、环氧基(甲基)丙烯酸酯、醚基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷基酷、亚烷基(甲基)丙烯酸酯、具有芳环的(甲基)丙烯酸酯、具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酷。可以使用它们中的I种或2种以上。特别优选具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯,也可以是包含氧原子、氮原子的脂环结构。可列举例如(甲基)丙烯酸环己酷、(甲基)丙烯酸环戊酷、(甲基)丙烯酸环庚酷、(甲基)丙烯酸双环庚酷、(甲基)丙烯酸三环癸酯、三环癸烷ニ甲醇(甲基)丙烯酸酷、(甲基)丙烯酸异冰片酯、加氢双酚类的ニ(甲基)丙烯酸酯等。另外,特别优选具有金刚烷骨架。可列举例如2_烷基-2-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯(日本特开2002-193883号公报)、金刚烷基ニ(甲基)丙烯酸酯(日本特开昭57-500785号公报)、金刚烷基ニ羧酸ニ烯丙基酯(日本特开昭60-100537号公报)、全氟金刚烷基丙烯酸酯(日本特开2004-123687号公报)、新中村化学制2-甲基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酷、1,3-金刚烷ニ醇ニ丙烯酸酷、1,3,5-金刚烷三醇三丙烯酸酯、不饱和羧酸金刚烷基酯(日本特开2000-119220号公报)、3,3’ -ニ烷氧基羰基-1,I’ -双金刚烷(日本特开2001-253835号公报)、1,1’ -双金刚烷化合物(美国专利第3342880号说明书)、四金刚烷(日本特开2006-169177号公报)、2-烷基-2-羟基金刚烷、2-亚烷基金刚烷、1,3-金刚烷ニ羧酸ニ叔丁酯等不具有芳环但具有金刚烷骨架的固化性树脂(日本特开2001-322950号公报)、双(羟基苯基)金刚烷类、双(缩水甘油氧基苯基)金刚烷(日本特开平11-35522号公报、日本特开平10-130371号公报)等。另外,也可以含有其它反应性単体。对于(甲基)丙烯酸酯的情况而言,可列举例如丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸正丁酷、甲基丙烯酸正丁酷、丙烯酸2-こ基己酷、甲基丙烯酸2-こ基己酷、丙烯酸异丁酷、甲基丙烯酸异丁酷、丙烯酸叔丁酷、甲基丙烯酸叔丁酷、丙烯酸苯酷、甲基丙烯酸苯酷、丙烯酸苄酷、甲基丙烯酸苄酷、丙烯酸环己酷、甲基丙烯酸环己酯等。作为多官能(甲基)丙烯酸酯,可列举例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酷、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、ニ季戊四醇六(甲基)丙烯酸酷、ニ季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、ニ季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、ニ季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酷、三季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等。
(2)烯丙基酯树脂烯丙基酯树脂是具有烯丙基且可通过自由基聚合而固化的树脂,可列举例如下述树脂,但并不特别限定于下述树脂。
可列举不含芳环的含溴(甲基)丙烯酸烯丙基酯(日本特开2003-66201号公报)、(甲基)丙烯酸烯丙基酯(日本特开平5-286896号公报)、烯丙基酯树脂(日本特开平5-286896号公报、日本特开2003-66201号公报)、丙烯酸酯与含有环氧基的不饱和化合物的共聚化合物(日本特开2003-128725号公报)、丙烯酸酯(acrylate)化合物(日本特开2003-147072号公报)、丙烯酸酯(acryl ester)化合物(日本特开2005-2064号公报)等。(3)环氧树脂作为环氧树脂,只要是具有环氧基且可通过光或热聚合固化的树脂则没有特殊限 制,也可以使用酸酐、阳离子发生剂等作为固化引发剂。环氧树脂由于固化收缩率低,因此在能够得到成形精度优异的透镜方面优选。作为环氧树脂的种类,可列举酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双环戊ニ烯型环氧树脂。作为其一例,可列举双酚F ニ缩水甘油基醚、双酚A ニ缩水甘油基醚、2,2’_双(4-缩水甘油氧基环己基)丙烷、3,4_环氧环己基甲基-3,4_环氧环己烷羧酸酷、こ烯基环己烯ニ氧化物、2-(3,4-环氧环己基)-5,5-螺-(3,4-环氧环己烷)-I,3- ニ _烷、己ニ酸双(3,4_环氧环己基)酷、1,2_环丙烷ニ羧酸双缩水甘油基酯等。固化剂只要是在构成固化性树脂材料方面使用的材料即可,并无特殊限制。另外,在本发明中,在对固化性树脂材料和添加了添加剂后的光学材料的透过率加以比较的情况下,固化剂不包含在添加剂中。作为固化剂,可优选使用酸酐固化剂、酚类固化剂等。作为酸酐固化剂的具体例,可列举邻苯ニ甲酸酐、马来酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、六氢邻苯ニ甲酸酐、3-甲基-六氢邻苯ニ甲酸酐、4-甲基-六氢邻苯ニ甲酸酐、或3-甲基-六氢邻苯ニ甲酸酐与4-甲基-六氢邻苯ニ甲酸酐的混合物、四氢邻苯ニ甲酸酐、降冰片烯ニ酸酐、甲基降冰片烯ニ酸野等。另外,可根据需要而含有固化促进剂。作为固化促进剂,只要是固化性良好、无着色、不破坏热固性树脂的透明性的材料则没有特殊限制,可使用例如2_こ基-4-甲基咪唑(2E4MZ)等咪唑类、叔胺、季铵盐、ニ氮杂双环十一烯等双环式脒类及其衍生物、膦、禱盐等,也可以将它们中的I种或2种以上混合使用。(4)有机硅树脂可使用以Si-O-Si为主链的具有硅氧烷键的有机硅树脂。作为该有机硅树脂,可使用由规定量的聚有机硅氧烷树脂构成的有机硅类树脂(例如,日本特开平6-9937号公报)。热固性的聚有机硅氧烷树脂只要是通过在加热下发生的连续水解-脱水缩合反应而形成硅氧烷键骨架的三维网状结构的树脂即可,并无特殊限制,其通常具有下述性质经过高温、长时间的加热而显示固化性,一旦发生固化则难以通过过热而再软化。这样的聚有机硅氧烷树脂含有下述通式(A)作为结构単元,其形状可以是链状、环状、网状形状中的任意形状。((R1) (R2) SiO) n··· (A)上述通式㈧中,“R/’及“R2”表示同种或异种的取代或非取代的ー价烃基。具体而目,作为“凡”及“R/’,可列举甲基、こ基、丙基、丁基等烧基,こ稀基、稀丙基等稀基,苯基、甲苯基等芳基,环己基、环辛基等环烷基,或上述基团中与碳原子键合的氢原子被卤原子、氰基、氨基等取代而得到的基团,例如氯甲基、3,3,3_三氟丙基、氰基甲基、Y-氨基丙基、N- ( β -氨基こ基)-Y -氨基丙基等。“ R1 ”及“ R2 ”也可以是选自羟基及烷氧基的基团。另外,上述通式㈧中,“η”代表50以上的整数。聚有 机硅氧烷树脂通常可溶于甲苯、ニ甲苯、石油类溶剂这样的烃类溶剂、或上述溶剂与极性溶剂的混合物中使用。另外,在互溶的范围内,也可以将组成不同的溶剂配合使用。聚有机硅氧烷树脂的制造方法并无特殊限定,也可以采用公知的任意方法。例如,可通过将有机齒代硅烷的ー种或ニ种以上的混合物水解或醇解而得到,聚有机硅氧烷树脂通常含有硅烷醇基或烷氧基等水解性基团,将这些基团換算成硅烷醇基,则含有I 10质量%。这些反应通常在能够熔融有机卤代硅烷的溶剂的存在下进行。另外,也可以通过使分子链末端具有羟基、烷氧基或齒原子的直链状聚有机硅氧烷与有机三氯硅烷进行共水解而合成嵌段共聚物的方法获得。由此得到的聚有机硅氧烷树脂中通常含有残留的HC1,但在本实施方式的组合物中,从保存稳定性良好方面考虑,使用残留IOppm以下、优选Ippm以下HCl的组合物为好。[凹状模具(母摸)]如图11所示,凹状模具100呈大致长方体状,其表面形成有多个凹部102 (空腔)。模具100是晶片透镜用模具的一例。对形成有凹部102的I块(block)的截面进行详细观察时,如图12所示,在凹部102的周边形成有平面部104、斜面部106、平面部108、斜面部110、平面部112,这些部位依次以凹部102为中心形成为同心圆状。光轴(由凹状模具100成形的光学系统的光轴)与凹部102的中心部正交。模具100的形状并不限定于大致长方体,也可以呈大致圆柱状、分割圆(分割円)状。[凹状模具材料]凹状模具100通常由金属构成。作为金属材料,可列举铁系材料、铁系合金、非铁系合金等。作为铁系材料,可列举热作工具钢、冷作工具钢、塑料模具用钢、高速工具钢、一般构造用冲压钢材、机械构造用碳素钢、铬钥钢、不锈钢。其中,作为塑料模具用钢,包括预硬钢、淬火回火钢、时效处理钢。作为预硬钢,可列举SC系、SCM系、SUS系。SC系包括PXZ。作为 SCM 系,可列举 HPM2、HPM7、PX5、IMPAX。作为 SUS 系,可列举 HPM38、HPM77、S-STAR、G-STAR、STAVAX, RAMAX-S, PSL。作为铁系合金,可列举日本特开2005-113161号公报、日本特开2005-206913号公报中公开的合金。作为非铁系合金,已知的主要有铜合金、铝合金、锌合金,可列举例如日本特开平10-219373号公报、日本特开2000-176970号公报中公开的合金。凹状模具100也可以由金属玻璃、非晶态合金构成。作为金属玻璃,可列举PdCuSi、PdCuSiNi等。金属玻璃在金刚石切削中的被切削性高,工具的磨耗少。
作为非晶态合金,包括无电解或电解镀镍磷等,其在金刚石切削中的被切削性良好。这些高切削性材料可以构成凹状模具100整体,也可以通过镀敷、溅射等方法仅特别地覆盖光学转印面的表面。[切削装置]这里,针对制作模具的装置、即切削装置进行说明。如图13A(a)所示,切削装置120A具有定盘122。定盘122上设置有具有直行轴及旋转轴的载物台124。载物台124可沿着X轴方向、Z轴方向移动,并且能够沿着B轴方向回转。载物台124上设置有主轴126。定盘122上设置有用以固定切削对象物(作业材料)的固定具128。在定盘122上,相对配置有主轴126和固定具128。固定具128能够沿着Y轴方向移动,以使主轴126和切削对象物能够相对地移动。 主轴126内置有主轴马达。如图13A(b)所示,主轴马达的主轴130上设置有球头立铣刀132。设置有作为旋转工具的球头立铣刀132的主轴126对光学面进行高精度加工,因此优选为具有空气轴承的主轴。使主轴126旋转的动カ包括内置主轴马达的主轴马达方式和供给高压空气的空气涡轮方式。作为该动力,由于是高刚性化,因此优选采用主轴马达方式。如图14所示,球头立铣刀132的前端部固定有切削刃134。切削刃134由单晶金刚石构成。于平面观察切削刃134时,如图14(a)所示,切削刃134具有圆弧部134a和直线部134b。于侧面观察切削刃134时,如图14(b)所示,切削刃134具有直线部134c、134d、134e。圆弧部134a、直线部134b 134e相当于构成切削刃134的各面相交的棱线。就主轴126而言,在主轴马达旋转吋,切削刃134将与其连动地边描绘出半球状的轨迹边进行旋转(參见图14中的双点划线)。此时,圆弧部134a、直线部134b、134c、134d的接点成为主轴126的旋转中心134f,而旋转中心134f实质上旋转。也可以使用图13B的切削装置120B来代替图13A的切削装置120A。如图13B(a)所示,切削装置120B中,主轴126 (球头立铣刀132)可沿着A轴方向、C轴方向回转。A轴、B轴、C轴的各旋转轴相互正交。切削装置120B的除此之外的构成与切削装置120A相同(參见图13B(b))。根据切削装置120B,可以对球头立铣刀132的姿态加以控制,使得球头立铣刀132的前端刀尖(切削刃134)的任意点与刀尖轮廓线的法线和加工面的法线始终平行。其结果,可以在工具刀尖(切削刃134)的一点进行加工,能够减小工具刀尖轮廓误差对加工形状的影响。[凹状模具的制造方法]如图15所示,凹状模具100大致经过エ序(a) (g)而制造。(a)准备切削对象物140,对规定区域进行毛坯加工。(b)对切削对象物140的规定区域实施无电解镀镍磷处理,形成镀层142。(c)使用通用的加工中心对切削对象物140的表面(镀层142)进行粗加工,形成凹部102等的原形(凹凸形状)。(d)对粗加工后的切削对象物140的表面进行研磨,使其光滑。
(e)使用金刚石切削刃对凹部102进行精加工。(f)对切削对象物140的表面进行平面加工以形成基准面,并相对于其基准面形成调整标记144。基准面是在与其它构件之间调整高度位置时成为基准的面。另外,调整标记144用于进行与其它构件之间的对位。根据加工面(基准面)的表面状态,在エ序(e)、(f)之后进行使表面光滑的研磨。(g)对切削对象物140进行清洗以除去加工屑等,在切削对象物140的表面形成SiO2膜,涂布脱模剂。脱模剂是使成形物从凹状模具100上的脱模变得容易的材料。
SiO2膜作为涂布脱模剂时的基底发挥作用。SiO2膜通过进行蒸镀、CVD中的任意处理来形成。为了在切削对象物140的表面形成膜厚均匀的SiO2膜,优选进行CVD处理。在エ序(e)中,基本上使用切削装置120A。如图13A(b)所示,使主轴126的主轴马达工作,从而使球头立铣刀132以高速旋转。同吋,协同进行使载物台124的X轴方向、Z轴方向的移动和固定具128的Y轴方向的移动,使球头立铣刀132相对于切削对象物140回旋。即,边使球头立铣刀132旋转,边使其回旋成漩涡状,从而对凹部102的表面进行精加工。在エ序(e)中,对凹部102和平面部104的部分或全部进行加工。此时,如图16所示,针对区域150、152、154分别改变球头立铣刀132的姿态。区域150是凹部102的中央部,并且包含与光轴正交的区域。所述“包含与光轴正交的区域的区域”是指,如后所述地使球头立铣刀132的旋转轴相对于光轴倾斜规定角度时,偏离的旋转轴与凹部102的形成面不发生干渉的区域,至少是指从凹部102的光轴到下述点范围内的区域所述点是与从所述光轴倾斜球头立统刀132的旋转轴正交的线、和该倾斜的旋转轴线与形成凹部102的面之间的交点处的切线所成的角度不为O度的点(这是由干,O度时,倾斜的球头立铣刀132的旋转轴中心依然处于与凹部102的形成面接触的关系)。区域152为凹部102的周边部,是与区域150邻接的区域。区域154为平面部104的部分或全部,是与区域152邻接的区域。特别是,在エ序(e)中,一边使球头立铣刀132从区域154、经区域152、到区域150回旋成漩涡状,一边进行加工(參见图13A(b)),但在区域154,球头立铣刀132的旋转轴相对于光轴稍有倾斜(I);在区域152,球头立铣刀132的旋转轴相对于光轴保持平行(2);在区域150,球头立铣刀132的旋转轴再次相对于光轴稍有倾斜(3)。优选为在从区域154到区域152、或从区域152到区域150,使球头立铣刀132的姿态改变时,在回旋I周时(球头立铣刀132的I次回旋)使姿态的改变结束。更优选为在区域150、154,使球头立铣刀132以安装球头立铣刀132时的倾斜角度、即球头立铣刀倾斜角的10 90%的预定角回旋。按照下述原理使球头立铣刀132的姿态改变(參见图17)。使球头立铣刀132的旋转轴与光轴持续保持平行的情况下,在包含光轴的凹部102的中央区域160,旋转中心134f进行接触而被主轴162的回旋动作所拖曳,而在其周边区域162,旋转中心134f不接触。另ー方面,使球头立铣刀132的旋转轴相对于光轴倾斜的情况下,在相对于光轴偏离的凹部102的一定区域164,旋转中心134f因接触而被主轴162的回旋动作所拖曳,而在其周边区域166、168,旋转中心134f不进行接触。因此,在区域160和区域164之间的区域170如果改变球头立铣刀132的姿态时,则能够防止在区域160和区域164,旋转中心134f被拖曳。使球头立铣刀132的旋转轴与光轴持续保持平行的情况下,旋转中心134f无旋转、且被主轴162的回旋动作所拖曳,因此会如图18(a)所示地,在凹部102的区域160形成凹凸状的加工伤。使球头立铣刀132的旋转轴相对于光轴倾斜的情况下,也会发生同样的现象。
与此相対,在区域170,如果使球头立铣刀132的姿态从与光轴平行的状态转换至倾斜状态,则不会发生旋转中心134f与凹部102的接触,因此能够如图18(b)所示地,防止加工伤的形成。另外,改变球头立铣刀132的姿态的情况下,有时主轴126的回旋中心会发生偏离、产生加工误差,但可以对此进行修正其误差的处理。在エ序(e)中,也可以使用切削装置120B。使用切削装置120B的情况下,也与使用切削装置120A的情况同样地,如图13B(b)所示,使主轴126的主轴马达工作,从而使球头立铣刀132以高速旋转。同时,协同进行载物台124的X轴方向、Z轴方向的移动和固定具128的Y轴方向的移动,使球头立铣刀132相对于切削对象物140回旋。此时,一边使球头立铣刀132沿A轴、C轴方向回转,一边使其回旋成漩涡状,以实现始终在工具刀尖(切削刃134)的一点进行加工,从而对凹部102的表面进行精加工。在エ序(f)中,也使用切削装置120AU20B。此时,将球头立铣刀132替换为方头立铣刀,一边使该方头立铣刀旋转ー边进行回旋,从而对平面部104(除精加工区域以外的其余区域)、108、112的表面进行平面加工。其结果,能够有效地对平面部104、108、112进行平面加工。所述方头立铣刀,是指立铣刀旋转时刀尖轮廓所描绘出的轨迹呈圆柱形或圆锥梯形。在エ序(f)中,也可以使用刀尖的一部分为R形的圆弧头立铣刀代替方头立铣刀。当然,在エ序(e)之后,也可以一直使用球头立铣刀132进行平面加工。然后,对于平面部112,如图19(a)所示地形成具有一定线宽的十字状调整标记144(沟槽)。调整标记144的形成使用方头立铣刀或球头立铣刀、平面上呈锐角的切削刃,使其发生直线性的相对移动。在调整标记144中,可以将纵的线宽与横的线宽的各中心线的交点用干与其它构件之间的对位。在エ序(f)中,也可以形成图19(b)所示的调整标记146。调整标记146是由十字状的沟槽部146a、146b叠合而成的。沟槽部146a与沟槽部146b的配置稍稍偏离,且沟槽部146a的深度比沟槽部146b的深度浅。沟槽部146a与沟槽部146b之间形成台阶差,其台阶差的幅度可用干与其它构件之间的对位。除了十字状以外,调整标记146的形状也可以是圆形、四边形等。只要能算出调整标记146的要求的位置,则其形状不限。[凸状模具(母摸)]如图20所示,凸状模具180呈大致长方体状,其表面形成有多个凸部182 (芯)。模具180是阵列透镜用模具的一例。
对形成有凸部182的I块的截面进行详细观察时,如图21所示,在凸部182的周边形成有平面部184,平面部184以凸部182为中心形成为同心圆状。光轴与凸部182的中心部正交。模具180的形状并不限定于大致长方体,也可以呈大致圆柱状、分割圆状。[凸状模具材料]凸状模具180由与凹状模具100同样的材料构 成。[凸状模具的制造方法]凸状模具180的制造方法与凹状模具100的制造方法基本相同,在下述方面存在差异。在エ序(e)中,对凸部182和平面部184的部分或全部进行加工。此时,如图21所示,针对区域190、192、194分别改变球头立铣刀132的姿态。区域190是凸部182的中央部,其包含与光轴正交的区域。区域192为凸部182的周边部,是与区域190邻接的区域。区域194为平面部184的部分或全部,是与区域192邻接的区域。特别是,在エ序(e)中,一边使球头立铣刀132从区域194、经区域192、到区域190回旋成漩涡状,一边进行加工(參见图13A(b)),但在区域190,球头立铣刀132的旋转轴相对于光轴稍有倾斜(I);在区域192,球头立铣刀132的旋转轴与光轴保持平行(2);在区域190,球头立铣刀132的旋转轴再次相对于光轴稍有倾斜(3)。作为制造晶片透镜的方法,包括下述使用模具及2个树脂模具的情況,即,由模具制作第I树脂模具,接着,由第I树脂模具同样地制作第2树脂模具,再利用第2树脂模具制造树脂制晶片透镜。或者,也可以用第I树脂模具制造晶片透镜。其中,模具为主成形模具,树脂模具为副成形模具。使用副成形模具制作晶片透镜时,可以减少昂贵的主成形模具的使用次数,其结果,可以降低晶片透镜的成本。以下针对树脂模具进行说明。[第I凹状树脂模具]如图22所示,第I凹状树脂模具200主要由成形部202和基板204构成。成形部202中,多个凹部206(空腔)形成为阵列状。成形部202为树脂制,凹部206以凸状模具180为成形模具,通过其转印而成形。基板204是所谓的内衬材料(裏打ち材)。第I凹状树脂模具200仅在成形部202强度不良的情况下,如果设置基板204,则可使第I凹状树脂模具200自身的强度提高,能够将第I凹状树脂模具200作为成形模具进行多次使用。第I凹状树脂模具200可多次用于后述第2凸状树脂模具230的成形。或者,可多次用于晶片透镜52、54(凸透镜部20a、凸透镜部32a)的批量生产。其使用目的、使用频率与凹状模具100不同。[第I凹状树脂模具材料](I)成形部 202成形部202由树脂208形成。作为树脂208,优选脱模性良好的树脂、尤其是透明树脂,另外,优选使用即使不涂布脱模剂也能够脱模的树脂。作为树脂208,可使用光固化性树脂、热固性树脂、热塑性树脂中的任意树脂。作为光固化性树脂,可列举氟类树脂,作为热固性树脂,可列举氟类树脂、有机硅类树脂,作为热塑性树脂,可列举聚碳酸酷、环烯烃聚合物等透明且脱模性较为良好的烯烃类树脂。脱模性以氟类树脂、有机硅类树脂、烯烃类树脂的顺序变得良好。使用这些树脂作为树脂208时,可以不使用基板204,能够使第I凹状树脂模具200弯曲,因此在脱模时存在优势。树脂208的详细情况如(I. I) (I. 3)所示。(I. I)氟类树脂作为氟类树脂,可列举PTFE(聚四氟こ烯)、PFA(四氟こ烯-全氟烷基こ烯基醚共聚物)、FEP (四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(四、六氟化))、ETFE (四氟こ烯-こ烯共聚物)、PVDF (聚偏氟こ烯(ニ氟化))、PCTFE (聚氯三氟こ烯(三氟化))、ECTFE (氯三氟こ烯-こ烯共聚物)、PVF(聚氟こ烯)等。作为氟类树脂的优点,包括脱模性、耐热性、耐药品性、绝缘性、低摩擦性等,而其缺点为由于氟类树脂为结晶性,因此透明性不良。由于熔点高,因此在成形时需要高温(300°C 左右)。成形方法为注射成形、挤出成形、吹塑成形、传递成形等,其中,特别优选透光性优异、并且也能够进行注射成形、挤出成形的FEP、PFA、PVDF等。作为能够进行熔融成形的树脂,可列举例如旭硝子制造的Fluon PFA、住友3M公司制造的Dyneon PFA、Dyneon THV等。特别是,Dyneon THV系列由于显示低熔点(120°C左右),能够在较低温度下成形并且高透明,因此优选。作为热固性的无定形氟树脂,旭硝子制造的CYTOP (S-grade)也因高透过率、良好的脱模性而优选。(1.2)有机硅类树脂有机硅类树脂包括单组分湿气固化型的树脂和双组分加成反应型、双组分缩合型的树脂。作为其优点,包括脱模性、柔软性、耐热性、阻燃性、透湿性、低吸水性、透明等级多等,而作为其缺点,包括线性膨胀系数大等。特别是,包含PDMS(聚ニ甲基硅氧烷)结构这样的脱模(型取り)用途的有机娃树脂由于脱模性良好,因此优选,优选RTV弾性体的高透明等级。例如,优选MomentivePerformance Materials 制造的 TSE3450 (双组分混合、加成型)、Wacker AsahikaseiSilicone制造的ELASTOSIL M 4647 (双组分型RTV有机硅橡胶),以及Shin-EtsuSilicones制造的KE-1603 (双组分混合、加成型RTV橡胶)、Dow Corning Toray制造的SH-9555(双组分混合、加成型 RTV 橡胶)、SYLGARD 184、SILPOT 184、WL-5000 系列(感光性有机硅缓冲材料、可通过UV实现图案化)等。作为成形方法,对于双组分型RTV橡胶而言,为室温固化或加热固化。(I. 3)热塑性树脂作为热塑性树脂,可列举脂环式烃类树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂及聚酰亚胺树脂等透明树脂,其中,特别优选使用脂环式烃类树脂。由热塑性树脂构成时,可以直接借用以往实施的注射成形技术,能够容易地制作成形部202。热塑性树脂为脂环式烃类树脂吋,吸湿性非常低,因此可以延长成形部202的寿命。环烯烃树脂等脂环式烃类树脂由于耐光性、透光性优异,因此,为使活性光线固化、性树脂固化而使用UV光源等短波长的光的情况下劣化也较少,能够作为成形模具而长期使用。作为脂环式烃类树脂,可列举下述式(I)表示的树脂。
权利要求
1.一种摄像装置的制造方法,其包括下述工序 以第I非透镜部与第2非透镜部对置的方式,从物体侧依次将第I透镜部件和第2透镜部件直接接合来制作光学单元的工序,所述第I透镜部件具有在第I玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的第I透镜部和该第I透镜部周围的第I非透镜部;所述第2透镜部件具有在第2玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的第2透镜部和该第2透镜部周围的第2非透镜部; 将间隔件的一端面直接接合于所述第2透镜部件的与形成有所述第2透镜部及第2非透镜部的面相反一侧的面上的工序,所述间隔件由玻璃制成,且在与所述第I及第2透镜部对应的位置具有开口部; 将传感器单元接合于所述间隔件的其它端面的工序,所述传感器单元具有由玻璃制成的罩构件,并具有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件;以及, 至少使所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及所述间隔件的侧面部形成为同一面,并设置覆盖该侧面部的透镜罩的工序。
2.一种摄像装置的制造方法,其包括下述工序 以第2非透镜部与第3非透镜部对置的方式,从物体侧依次将第I透镜部件和第2透镜部件直接接合来制作光学单元的工序,所述第I透镜部件具有在第I玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的第I透镜部和在第I玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的第2透镜部及该第2透镜部周围的第2非透镜部;所述第2透镜部件具有在第2玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的第3透镜部和该第3透镜部周围的第3非透镜部及在第2玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的第4透镜部, 将间隔件的一端面直接接合于所述第2透镜部件的形成有所述第4透镜部的面上的工序,所述间隔件由玻璃制成,且在与所述第I 第4透镜部对应的位置具有开口部; 将传感器单元接合于所述间隔件的其它端面的工序,所述传感器单元具有由玻璃制成的罩构件,并具有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件;以及, 至少使所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及所述间隔件的侧面部形成为同一面,并设置覆盖该侧面部的透镜罩的工序。
3.一种摄像装置的制造方法,其包括下述工序 以第2非透镜部与第3非透镜部对置的方式,从物体侧依次将第I透镜部件和第2透镜部件直接接合来制作光学单元的工序,所述第I透镜部件具有在第I玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的凸面朝向物体侧的第I透镜部和在第I玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的凹面朝向像侧的第2透镜部及该第2透镜部周围的第2非透镜部;所述第2透镜部件具有在第2玻璃基板的物体侧的面上利用树脂形成的凹面朝向物体侧的第3透镜部和该第3透镜部周围的第3非透镜部及在第2玻璃基板的像侧的面上利用树脂形成的第4透镜部, 将间隔件的一端面直接接合于所述第2透镜部件的形成有所述第4透镜部的面上的工序,所述间隔件由玻璃制成,且在与所述第I 第4透镜部对应的位置具有开口部; 将传感器单元接合于所述间隔件的其它端面的工序,所述传感器单元具有由玻璃制成的罩构件,并具有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件;以及, 至少使所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及所述间隔件的侧面部形成为同一面,并设置覆盖该侧面部的透镜罩的工序。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的摄像装置的制造方法,其中, 所述罩构件具有大于所述第I透镜部件和所述第2透镜部件的面积, 将所述传感器单元接合于所述间隔件的其它端面的工序包括将接合的所述第I透镜部件、所述第2透镜部件及所述间隔件与所述传感器单元相互定位的工序。
5.一种摄像装置,其具备光学单元、间隔件及传感器单元, 所述光学单元是从物体侧依次将第I透镜部件和第2透镜部件以所述第I非透镜部与所述第2非透镜部对置的方式直接接合而得到的,所述第I透镜部件具有在第I玻璃基板的至少一侧的面上利用树脂形成的第I透镜部和该第I透镜部周围的第I非透镜部;所述第2透镜部件具有在第2玻璃基板的至少一侧的面上利用树脂形成的第2透镜部和该第2透镜部周围的第2非透镜部, 所述间隔件由玻璃制成,其在与所述第I及第2透镜部对应的位置具有开口部,且该间隔件的一端面和所述第2透镜部件的与形成有所述第2透镜部及第2非透镜部的面相反一侧的面直接接合; 所述传感器单元接合于所述间隔件的其它端面,其具有由玻璃制成的罩构件,并具有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件, 其中,至少将所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及所述间隔件的侧面部形成为同一面,并设置覆盖它们的透镜罩。
6.一种摄像装置,其自物体侧依次具备第I透镜部件、第2透镜部件、间隔件及传感器单元, 所述第I透镜部件具有第I透镜部和第2透镜部,所述第I透镜部形成在树脂部的一部分上,所述第2透镜部经由第I玻璃基板而形成并且形成在树脂部的一部分上; 所述第2透镜部件具有第3透镜部和第4透镜部,所述第3透镜部形成在与所述第I透镜部件的形成有所述第2透镜部的树脂部粘接的树脂部的一部分上,所述第4透镜部经由第2玻璃基板而形成并且形成在树脂部的一部分上; 所述间隔件由玻璃制成,其在与所述第I 第4透镜部对应的位置具有开口部,且该间隔件配置于所述第2透镜部件的所述第4透镜部侧; 所述传感器单元具有所述间隔件的其它端部所接合的由玻璃制成的罩构件,并在基板的一面上配置有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件, 其中,该摄像装置中的所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及间隔件的侧面部形成为同一面,并且在所述第I透镜部件、所述第2透镜部件及间隔件的各侧面部与所述传感器单元的侧面部的台阶差内具备覆盖所述第I及第2透镜部件的透镜罩。
7.一种摄像装置,其自物体侧依次具备第I透镜部件、第2透镜部件、间隔件及传感器单元, 所述第I透镜部件具有第I透镜部和第2透镜部,所述第I透镜部形成在树脂部的一部分上,其凸面朝向物体侧,所述第2透镜部经由玻璃基板而形成,其凹面朝向像侧,且形成在树脂部的一部分上; 所述第2透镜部件具有第3透镜部和第4透镜部,所述第3透镜部形成在与所述第I透镜部件的形成有所述第2透镜部的树脂部粘接的树脂部的一部分上,其凹面朝向物体侧,所述第4透镜部经由玻璃基板而形成并且形成在树脂部的一部分上; 所述间隔件由玻璃制成,其在与所述第I 第4透镜部对应的位置具有开口部,且该间隔件配置于所述第2透镜部件的所述第4透镜部侧; 所述传感器单元具有所述间隔件的其它端部所接合的由玻璃制成的罩构件,并在基板 的一面上配置有与该罩构件隔开规定间隔而配置的摄像元件, 其中,该摄像装置中的所述第I透镜部件的侧面部、所述第2透镜部件的侧面部及间隔件的侧面部形成为同一面,并且在所述第I透镜部件、所述第2透镜部件及间隔件的各侧面部与所述传感器单元的侧面部的台阶差内具备覆盖所述第I及第2透镜部件的透镜罩。
全文摘要
本发明提供一种摄像装置,其能够减轻在切割晶片透镜时的切割阻抗,保持高生产效率,所得到的光学性能也良好。本发明的摄像装置具备第1透镜部件、第2透镜部件、间隔件及传感器单元,其中,第1透镜部件的侧面部、第2透镜部件的侧面部及间隔件的侧面部形成为同一面,并且,在第1透镜部件、第2透镜部件及间隔件的各侧面部与传感器单元的侧面部的台阶差内具备覆盖第1及第2透镜部件的透镜罩。
文档编号G02B13/00GK102667568SQ201080048090
公开日2012年9月12日 申请日期2010年10月26日 优先权日2009年11月5日
发明者今井利幸, 佐藤彰, 寺本东吾, 渡边大辅, 细江秀, 藤井雄一, 饭岛康司 申请人:柯尼卡美能达先进多层薄膜株式会社

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