JP5910628B2 - 撮像レンズユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホルダー内にレンズ等を組み込んだ撮像レンズユニットの製造方法に関する。

携帯電話機などに組み込まれる撮像レンズユニットは、近年の携帯電話の小型化薄型化に伴い同様に小型化薄型化を求められているが、その反面高精度化の要望も強くある。そのためレンズユニット自体は小さくする必要があるが、光学性能の高精度化のためには光学レンズ自体はなるべく大きくするといった相反する課題がある。これらの課題を解決するために、ホルダーの小型化が重要になってくる。

従来の撮像レンズユニットは、光学レンズを周囲から保持するようにホルダー内に埋め込んだ構造を有し、かかるレンズユニットを備えるカメラモジュールでは、レンズと撮像素子との間にＩＲカットフィルターを配置している。ＩＲカットフィルターの組立は、レンズユニットを成形した後に接着剤を用いてレンズユニットのホルダーに固定する方法が一般的である。しかしこの方法だと、カメラモジュールの小型化が進むほど接着剤を塗布する面積が減少してしまい、確実な固定が難しくなる。

接着面積の減少による接着不良の問題を解決するため、ＩＲカットフィルターをインサート成形することで、接着剤を用いずに確実に固定する方法がある（特許文献１参照）。この方法では、ハウジングの型内にＩＲカットフィルターをセットした状態で樹脂を流し込み、ハウジングの一体成形と同時にＩＲカットフィルターの周縁部の埋設を行うことにより、ＩＲカットフィルターの固定面積を確保しながら、接着剤を用いて固定した時よりもホルダーの小型化を達成している。しかしながら、レンズユニットのホルダー部とＩＲカットフィルターのハウジングとを個別に成形すると、工程数の増加によるコストの増加や歩留まりの悪化といった新たな問題点が生じる。

特開２００９−７６１６３１号公報

本発明は、上記背景技術の課題に鑑みてなされたものであり、工程の複雑化を回避しつつ確実に組み付けられたＩＲカットフィルターを有し小型で高性能な撮像レンズユニットの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る撮像レンズユニットの製造方法は、レンズと、フィルターと、レンズとフィルターとを内部に保持するホルダーとを備え、第１の金型と第２の金型とによってレンズとフィルターとを保持するとともに、レンズ及びフィルターの周囲に成形空間を形成する工程と、成形空間内に樹脂を充填して固化させることにより、レンズ及びフィルターを内部に保持したホルダー部材を成形する工程とを備える。

上記製造法では、成形空間内に樹脂を充填して固化させることにより、レンズ及びフィルターを内部に保持したホルダー部材を成形するので、レンズとフィルターとを組み付込んだ状態のホルダーを一体成形することができる。このようにレンズとフィルターとを組み付込んだ状態でホルダーを一体成形することにより、撮像レンズユニットをより小型化することができ、部品点数と組立工数とを削減できる。

さらに、本発明に係る撮像レンズユニットの製造方法では、レンズ及びフィルターの周囲に成形空間を形成する際に、レンズとフィルターとの間にレンズとフィルターとに挟まれた内部空間を封止する封止部を配置する。この場合、レンズとフィルターとを組み付込んだ状態のホルダーを一体成形する際に、レンズとフィルターとの間に樹脂が流れ込むことを防止できる。

本発明の具体的な側面では、上記製造方法において、第１の金型と第２の金型とを型閉じして成形空間を形成する前に、レンズを第１の金型に保持させるとともに、フィルターを第２の金型に保持させる。この場合、第１及び第２の金型を型閉じ及び型締めすることで、レンズとフィルターと適切に組み合わせることができる。

本発明の別な側面では、第１の金型と第２の金型との少なくとも一方に、レンズとフィルターとの少なくとも一方の型開閉方向に関する位置を調整するための変位機構を有する。この場合、レンズとフィルターとを組み付込んだ状態のホルダーを一体成形する際に、レンズとフィルターとの間に過度の力が加わることを防止でき、レンズとフィルターとの間に意図しない隙間ができることを防止できる。

本発明のさらに別な側面では、第１の金型と第２の金型との少なくとも一方に、レンズとフィルターとの少なくとも一方を保持のため負圧によって吸着させる固定機構を有する。この場合、第１の金型や第２の金型の型閉じ前や型閉じ中に、レンズとフィルターとが第１の金型や第２の金型に対して適切な力で支持される。

本発明のさらに別な側面では、第１の金型と第２の金型との少なくとも一方に、レンズとフィルターとの少なくとも一方を保持する際に金型に対する位置決めを行う位置決め保持部を有する。この場合、第１及び第２の金型を介してレンズとフィルターとを精密にアライメントすることができる。

本発明のさらに別な側面では、取り付け治具を用いて、型開き状態の第１の金型と第２の金型との少なくとも一方にレンズとフィルターとを位置決めしつつ取り付ける。この場合、第１の金型や第２の金型にレンズやフィルターを取り付ける際の作業性を高めることができ、レンズとフィルターと適切に組み合わせ精度を簡易に高めることができる。

本発明のさらに別な側面では、レンズとフィルターとを、これらを仮組した状態で第１の金型と第２の金型との少なくとも一方に取り付ける。この場合、レンズとフィルターとの組み合わせを予め精密に行うことができる。

本発明のさらに別な側面では、ホルダーの内部に第１レンズと第２レンズとを保持するため、第１の金型に第１レンズを保持させ、第２の金型に第２レンズとフィルターとを仮組したものを保持させ、第１の金型と第２の金型とを型締めして第１レンズと第２レンズとを当接させる。この場合、ホルダー内で、第１レンズと、第２レンズと、フィルターとを精密にアライメントして固定することができる。

本発明のさらに別な側面では、ホルダーが、ＬＣＰ樹脂及びＰＰＡ樹脂の少なくとも一方で形成されている。

図１Ａは、第１実施形態に係る撮像レンズユニットの構造を示す側方断面図であり、図１Ｂは、撮像レンズユニットの斜視図である。 図１に示す撮像レンズユニットの製造手順を説明するフロー図である。 インサート治具による金型への光学部材及びＩＲカットフィルターのセットを説明する断面図である。 インサート治具の除去後を説明する断面図である。 製造装置におけるキャビティーの形成を説明する断面図である。 ホルダー部材の成形を説明する断面図である。 金型の型開きと撮像レンズユニットの取り出しとを説明する断面図である。 図８Ａは、第２実施形態の撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する図であり、図８Ｂは、図８Ａの撮像レンズユニット等の変形例を説明する図である。 第３実施形態の撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する図である。 第４実施形態の撮像レンズユニットを説明する図である。 第４実施形態の撮像レンズユニットの製造方法を説明する図である。

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る撮像レンズユニットの構造やその製造方法について説明する。

図１Ａ及び１Ｂに示すように、撮像レンズユニット１００は、ブロック状の光学部材１０と、板状のＩＲカットフィルター１２と、光学部材１０及びＩＲカットフィルター１２を一体的に収納するケース状のホルダー４０とを備える。

ここで、光学部材１０は、例えば多数のレンズを配列したレンズウェハ（ウェハ状母材）からダイシングによって切り出されたものであり、平面視方形の輪郭を有しており、四角柱状の側面を有している。光学部材１０は、光学的機能を有する本体としてのレンズ１１と、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間に介在する封止部１４とを備え、これらのレンズ１１と封止部１４とを一体化して単一部材としたものとなっている。

光学部材１０のうちレンズ１１は、光軸ＯＡ周辺の中央部に設けられた円形輪郭のレンズ本体１１ａと、このレンズ本体１１ａの周辺に延在する方形輪郭の枠部１１ｂとを有する。レンズ本体１１ａは、例えば非球面型のレンズ部であり、第１及び第２光学面１１ｄ，１１ｅを有している。

封止部１４は、光軸ＯＡを軸方向とする四角筒状の部材である。封止部１４は、上端側において、上述のように光学部材１０の枠部１１ｂに連結されて光学部材１０と一体化されている。また、封止部１４は、下端側において、ＩＲカットフィルター１２の外周に密着してＩＲカットフィルター１２を支持する環状の当接面１４ｅを有している。さらに、封止部１４の内面１４ｉは、遮光用の塗装で被覆されている。封止部１４は、ＩＲカットフィルター１２の傾きを防止するとともに、レンズ１１からＩＲカットフィルター１２までの間隔を調整する位置決め部としての役割を有する。さらに、封止部１４は、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２とに挟まれた内部空間ＩＳを封止する役割を有している。つまり、封止部１４は、後述するホルダー４０の成形に際して、ホルダー４０内に挿入されるレンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間に樹脂が流れ込むことを防止しており、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２とを対向配置するインサート成形を可能にしている。

以上の光学部材１０は、例えばリフロー耐熱性を有する硬化性樹脂で形成される。このような硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等が挙げられる。なお、光学部材１０は、全体を樹脂で形成する必要はなく、例えばガラス板を樹脂成形体又は樹脂層で挟んだ構造とすることもできる。この場合、ガラス板の主面全体が、樹脂成形体で覆われる場合もあるが、ガラス板の主面中央が、樹脂成形体で覆われる場合もある。

ＩＲカットフィルター１２は、例えばシート状のフィルター板からダイシングによって切り出されたものであり、平面視方形の輪郭を有している。ＩＲカットフィルター１２は、例えばガラス材料で形成された光透過性の基板上に赤外線を遮光するフィルター膜が形成されたものであり、リフロー耐熱性を有する。ＩＲカットフィルター１２は、光軸ＯＡ周辺の中央部に設けられた円形輪郭のフィルター本体１２ａと、このフィルター本体１２ａの周辺に延在する方形輪郭の枠部１２ｂとを有する。フィルター本体１２ａは、レンズ１１からの光束が通過する略平行な一対の第１及び第２平面１２ｄ，１２ｅを有している。ＩＲカットフィルター１２は、枠部１２ｂにおいて、封止部１４に支持されており、封止部１４の当接面１４ｅに当接する当接面（フィルター枠面）１２ｆを有している。なお、ＩＲカットフィルター１２の基板は、ガラスに限らずリフロー耐熱性を有する硬化性樹脂等で形成することができる。また、ＩＲカットフィルター１２は、基板上にフィルター膜を形成したものに限らず、反射防止膜を形成したものとすることができ、さらに、基板全体で赤外線を遮光するものとすることができる。

光学部材１０及びＩＲカットフィルター１２を一体的に収納するホルダー４０は、リフロー耐熱性を有する熱可塑性樹脂（例えばＬＣＰ、ＰＰＡ等）で形成されており、方形板状の輪郭を有する上部４１と、方形枠状の輪郭を有する底部４２と、方形筒状の輪郭を有する側壁部４３とを備え、その内部には、光学部材１０及びＩＲカットフィルター１２を嵌め込んで保持するための四角柱状の収納空間ＨＳが形成されている。ホルダー４０は、後に詳述するが、樹脂の射出成形によって一体成形され、一体的な単一部材として形成される。

なお、以上のように、光学部材１０、ＩＲカットフィルター１２、及びホルダー４０がリフロー耐熱性を有する材料で形成されることにより、耐熱性を有する撮像レンズユニット１００をリフロー工程で処理することが可能となる。

ホルダー４０のうち上部４１は、収納空間ＨＳ内に保持された光学部材１０の上側の枠面１１ｆに対向して光学部材１０の光軸ＯＡに沿った上方向への移動を制限している。底部４２は、ＩＲカットフィルター１２の下側の第２枠面１２ｇに対向してＩＲカットフィルター１２の光軸ＯＡに沿った下方向への移動を制限している。側壁部４３は、光学部材１０の４つの側面１０ｃ、ＩＲカットフィルター１２の側面１２ｃ等に対向して光学部材１０やＩＲカットフィルター１２の光軸ＯＡに垂直な横方向に関する移動を制限している。このように、単一の部材であるホルダー４０が、その上部４１及び側壁部４３で光学部材１０等に密着し、底部４２でＩＲカットフィルター１２に密着しているため、光学部材１０とＩＲカットフィルター１２とを相互の位置ズレを防止しつつ周囲から安定して保持することができる。

上部４１の中央には、円形の開口ＯＰ１が形成されており、この開口ＯＰ１を囲む環状の縁部４０ｉは、光学部材１０の光学面１１ｄの周囲に対向して光学面１１ｄを支持するだけでなく、光学面１１ｄの周囲を遮蔽するように配置されている。これにより、縁部４０ｉは、一種の絞りとしても機能している。底部４２にも、矩形の開口ＯＰ２が形成されており、この開口ＯＰ２を囲む環状の縁部４０ｊは、ＩＲカットフィルター１２の第２枠面１２ｅの周囲に対向して枠部１２ｂの周囲を支持している。

なお、光学部材１０の外側の表面のうち、最終的に露出する光学面１１ｄと、ホルダー４０の成形時に金型が接する光学面１１ｄ近傍の領域とを除いた表面は、ホルダー４０の射出成形に際して、固化前の液体状の樹脂に接することになるので、樹脂が固化することによって、光学部材１０の枠面１１ｆや側面１０ｃに対して、ホルダー４０の上部４１の内面４０ｅや側壁部４３の内面４０ｇが隙間なく溶着した状態となる。また、ＩＲカットフィルター１２の外側の表面のうち、最終的に露出する第２平面１２ｅと、ホルダー４０の成形時に金型が接する第２平面１２ｅ近傍の領域とを除いた表面は、ホルダー４０の射出成形に際して、固化前の液体状の樹脂に接することになるので、樹脂が固化することによって、ＩＲカットフィルター１２の第２枠面１２ｇ及び側面１２ｃに対して、ホルダー４０の底部４２の内面４０ｆ等が隙間なく溶着した状態となる。ここで、光学部材１０は樹脂製であり、例えば光学部材１０の枠面１１ｆとホルダー４０の上部４１の内面４０ｅとは、ホルダー４０の射出成形の際の熱によって枠面１１ｆの表面が軟化し互いに溶着することによって、強固に接合され接着剤を用いることなく直接接合された状態となる。なお、ＩＲカットフィルター１２が無機材料で形成されている場合、ＩＲカットフィルター１２の第２枠面１２ｇとホルダー４０の底部４２の内面４０ｆとは溶着しないが、ＩＲカットフィルター１２の枠部１２ｂは、ホルダー４０の側壁部４３と底部４２との境界に形成された溝４０ｓに嵌め込まれて安定した状態で固定されている。

以上のような構造の撮像レンズユニット１００では、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間に配置され、これらに挟まれた内部空間ＩＳを封止する封止部１４を設けており、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間にホルダー４０の成形時に流動樹脂が流れ込むことを防止しつつ、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２とを組み付込んだ状態のホルダー４０を形成することができる。このようにレンズ１１とＩＲカットフィルター１２とを組み付込んだ状態でホルダー４０を一体成形することにより、レンズ１１のサイズを維持したままで撮像レンズユニット１００をより小型化することができ、部品点数と組立工数を削減できる。また、レンズ１１を含む光学部材１０やＩＲカットフィルター１２の側面に不要な隙間がないため、撮像レンズユニット１００が小型化され、撮像装置等の最終製品に装着することを想定した場合に要求される外観仕様を満たしやすくなる。このことによってホルダー４０は、単体で成形するよりも、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２とを一体成形した方が離型時の変形に起因する寸法精度の悪化も抑制される。さらに、ホルダー４０が光学部材１０の周囲に隙間なく密着しているため、ゴーストやフレアの発生を抑制することができる。そのほか、ホルダー４０の成形時にレンズ１１とＩＲカットフィルター１２とが高温の金型装置５０中で連結されるので、成形後は空気が収縮し、リフロー時に内部空間ＩＳの空気が膨張してホルダー４０等が変形することを防止できる。

以下、図２等に示す製造手順を参照して、図１Ａ等に示す撮像レンズユニット１００の製造方法について説明する。

まず、図３に示すように、第１金型５１と第２金型５２とを備える金型装置５０を適宜動作させて両金型５１，５２を開状態にするとともに、図面左側の第１金型５１に設けた第１成形部６１に対して、光学部材１０を予め保持させている第１インサート治具（第１取り付け治具）７０をアライメントした状態で一時的に固定する。つまり、第１インサート治具７０を第１金型５１の第１成形部６１へ取り付けるセットを行う（図２のステップＳ１１の前半）。第１インサート治具７０をセットする対象である第１成形部６１は、第１金型５１のパーティング面５１ａから窪むように設けられており、凹部ＲＥ１が形成されている。セット状態の第１インサート治具７０に保持された光学部材１０は、凹部ＲＥ１内でアライメントされた状態で支持される。

ここで、第１金型５１は、パーティング面５１ａを有する本体５３ａと、本体５３ａを背後から支持する取付板５３ｂとを備える。本体５３ａの第２金型５２に対向する内側において、前述の第１成形部６１が形成されており、この第１成形部６１に付随して光学部材１０を支持するための保持部５５が形成されている。保持部５５には、第１インサート治具７０から受け取った光学部材１０を吸着するため、この保持部５５の底面中央に連通する吸引管５１ｄが設けられている。この吸引管５１ｄは、金型装置５０に付随する駆動機構によって適当なタイミングで外部に吸引可能になっており、吸引管５１ｄを介しての排気によってレンズ１１のレンズ本体１１ａに隣接する空間Ｓ１を減圧する又はこれを負圧にすることができる。このような空間Ｓ１の減圧により、保持部５５に対向して接する光学部材１０を吸引して、保持部５５に所望の吸着力で固定することができる。つまり、吸引管５１ｄは、光学部材１０のための固定機構として機能する。なお、保持部５５に対する光学部材１０の固定を解除したい場合には、空間Ｓ１に対する減圧を停止し或いは空間Ｓ１に加圧し又はこれを陽圧にすればよい。

なお、第１金型５１には、第１金型５１を加熱するための加熱機構や第１金型５１を背後から押圧するためのプラテン等も設けられているが、理解を容易にするため図示を省略している。

一方、第１インサート治具（第１取り付け治具）７０は、不図示の制御駆動装置によって遠隔的に駆動され光学部材１０を一時的に保持して搬送する。第１インサート治具７０は、本体７１と、光学部材１０の封止部１４を支持する支持部７２と、第１金型５１に対して光学部材１０を位置決めするための複数の嵌合ピン７６とを有する。支持部７２の凹部７２ｃに設けた段差底面７２ａは、封止部１４を介して光学部材１０を軸ＡＸ方向にアライメントし、支持部７２の凹部７２ｃに設けた段差側面７２ｂは、封止部１４を介して光学部材１０を軸ＡＸに垂直な方向にアライメントする。支持部７２には、その凹部７２ｃの底面中央に連通する吸引管７２ｄが形成されている。吸引管７２ｄは、第１インサート治具７０に付随する駆動機構によって適当なタイミングで外部に吸引可能になっており、第１インサート治具７０に保持されている光学部材１０のレンズ１１等に隣接する空間Ｖ１を排気によって減圧することで、光学部材１０を吸引して支持部７２の凹部７２ｃに所望の吸着力で固定することができる。なお、支持部７２に対する光学部材１０の固定を解除したい場合には、空間Ｖ１の減圧を停止或いは空間Ｖ１に加圧すればよい。嵌合ピン７６は、第１インサート治具７０を第１金型５１に対してセットする際の位置決めに用いられ、第１金型５１の本体５３ａに設けた複数の嵌合穴６５と嵌合する。これにより、第１インサート治具７０に保持された光学部材１０の光軸ＯＡと、第１金型５１の第１成形部６１の軸ＡＸとを簡易に略一致させることができる。さらに、第１インサート治具７０の基準面７１ａを第１金型５１のパーティング面５１ａに密着させることで、光学部材１０を第１成形部６１に設けた保持部５５に近接する目標位置に移動させることができる。この状態で、第１金型５１に設けた保持部５５の吸引管５１ｄの減圧を開始するとともに、第１インサート治具７０の吸引管７２ｄによる減圧を停止して固定を解除したリリース状態に切り替えることにより、第１インサート治具７０の支持部７２から第１金型５１の保持部５５に光学部材１０を渡し、保持部５５を利用してその精度によって固定する。つまり、光学部材１０の第１成形部６１への取り付けすなわちセットを行う（図２のステップＳ１１の後半）。なお、嵌合ピン７６及び嵌合穴６５からなるアライメント部は、第１インサート治具７０を安定して支持するため、２箇所以上に設けられている。図示の例では、アライメント部が同一の縦断面に設けられておらず、上側の嵌合ピン７６及び嵌合穴６５については点線で示されている。

光学部材１０を固定するための保持部５５は、円筒状の突起６１ｄからなり、突起６１ｄは、位置決め部材として、光学部材１０を光軸ＯＡ方向に支持するとともに、光軸ＯＡに垂直な横方向にアライメントする。ここで、レンズ本体１１ａの外周面と枠部１１ｂとの間には、光学面１１ｄを囲むように屈曲部としての斜面１１ｊが設けられており、保持部５５の突起６１ｄの上端側には、枠部１１ｂに対向する当接平面６１ｊと、斜面１１ｊに対向する当接斜面６１ｋとが設けられている（図３中の拡大図参照）。突起６１ｄの当接斜面６１ｋは、光学部材１０を受け取る際に、レンズ本体１１ａの斜面１１ｊと接することで、第１成形部６１の軸ＡＸとレンズ１１の光軸ＯＡとを精密に一致させる役割を有する。保持部５５の突起６１ｄは、後述する成形に際して、レンズ１１の光学面１１ｄに隣接する空間Ｓ１への流動樹脂ＭＰの流れ込みを阻止する役割も有する（図６参照）。以上のような突起６１ｄに対して第１インサート治具７０に保持された光学部材１０を渡す際には、突起６１ｄの端面６１ｊ，６１ｋとレンズ１１の光学面１１ｄとを僅かに離間させておくことが望ましい。これにより、レンズ１１の光学面１１ｄの損傷を確実に防止することができる。

第１金型５１に対する光学部材１０の位置決めは、レンズ本体１１ａの光学面１１ｄの面内であって有効領域よりも外の領域の傾斜部（湾曲部）１１ｋに対向する当接面を保持部５５の突起６１ｄに形成し、この当接面を上記傾斜部（湾曲部）１１ｋに当接させることによって実現してもよい。この場合は、レンズ本体１１ａの光学面１１ｄが形成された表面を利用することができ、位置決めのために光学面１１ｄの外側に上記のような斜面１１ｊ等を別に設けなくても済む。

なお、光学部材１０の第１成形部６１へのセットの完了後は、第１インサート治具７０を第１金型５１から取り去る（図４参照）。

次に、図３に示すように、図面右側の第２金型５２に設けた第２成形部６２に対して、ＩＲカットフィルターを予め保持させている第２インサート治具（第２取り付け治具）８０をアライメントした状態で一時的に固定する。つまり、第２インサート治具８０を第２金型５２の第２成形部６２へ取り付けるセットを行う（図２のステップＳ１２の前半）。第２インサート治具８０をセットする対象である第２成形部６２は、第２金型５２のパーティング面５２ａから窪むように設けられており、凹部ＲＥ２が形成されている。セット状態の第２インサート治具８０に保持されたＩＲカットフィルター１２は、凹部ＲＥ２内でアライメントされた状態で支持される。

ここで、第２金型５２は、パーティング面５２ａを有する本体５４ａと、本体５４ａを背後から支持する取付板５４ｂとを備える。本体５４ａの第１金型５１に対向する内側において、前述の第２成形部６２が形成されており、この第２成形部６２に付随してＩＲカットフィルター１２を支持するための保持部である固定部材５６が埋め込まれるとともに、第２成形部６２からパーティング面５２ａに沿って周辺に延びる樹脂注入部５２ｒが設けられている。固定部材（保持部）５６は、第２金型５２の本体５４ａに形成した穴５４ｄに嵌合するように埋め込まれており、固定部材５６の背面は、弾性体５７を介して取付板５４ｂに支持されている。弾性体５７以外の第１金型５１及び第２金型５２の各部は金属やセラミックス等の硬質材料で形成されている。これにより、固定部材５６は、パーティング面５２ａに垂直な方向から押圧力を受けた場合、本体５４ａに対して軸ＡＸ方向に弾性的に微小変位し、押圧力を受けなくなった場合、元の位置に復帰する。たとえば、インサート治具７０の受け渡しの際に、レンズ１１にチルト（レンズ１１の傾き）が発生しても、型締めを行うことによってレンズ１１の姿勢を優しく修正することが可能になり、レンズ１１にチルトを抑制できる。弾性体５７は、ゴムその他の樹脂からなる弾性材料で形成することもできるが、バネ等の弾性部材で形成することもできる。固定部材５６及び弾性体５７は、ＩＲカットフィルター１２や光学部材１０の厚み誤差を許容する変位機構として機能する。固定部材５６及び弾性体５７には、これを貫通する吸引管５２ｄが設けられている。この吸引管５２ｄは、金型装置５０に付随する駆動機構によって適当なタイミングで外部に吸引可能になっており、ＩＲカットフィルター１２に隣接する空間Ｓ２を排気によって減圧することで、ＩＲカットフィルター１２を吸引して固定部材５６に所望の吸着力で固定することができる。つまり、吸引管５２ｄは、ＩＲカットフィルター１２のための固定機構として機能する。

なお、第２金型５２には、第２金型５２を加熱するための加熱機構や第２金型５２を背後から押圧するためのプラテン等も設けられているが、理解を容易にするため図示を省略している。

一方、第２インサート治具（第２取り付け治具）８０は、不図示の制御駆動装置によって遠隔的に駆動されＩＲカットフィルター１２を一時的に保持して搬送する。第２インサート治具８０は、本体８１と、ＩＲカットフィルター１２を支持する支持部８２と、第２金型５２に対してＩＲカットフィルター１２を位置決めするための複数の嵌合ピン８６とを有する。支持部８２の凹部８２ｃに設けた支持面８２ａは、ＩＲカットフィルター１２を軸ＡＸ方向にアライメントする。支持部８２には、その凹部８２ｃの底面中央に連通する吸引管８２ｄが形成されている。吸引管８２ｄは、第２インサート治具８０に付随する駆動機構によって適当なタイミングで外部に吸引及び排気可能になっており、第２インサート治具８０に保持されているＩＲカットフィルター１２の第１平面１２ｄ側を減圧することで、ＩＲカットフィルター１２を吸引して支持部８２の凹部８２ｃに所望の吸着力で固定することができる。なお、支持部８２に対するＩＲカットフィルター１２の固定を解除したい場合には、吸引管８２ｄの減圧を停止し或いはこれに加圧すればよい。嵌合ピン８６は、第２インサート治具８０を第２金型５２に対してセットする際の位置決めに用いられ、第２金型５２の本体５４ａに設けた複数の嵌合穴６６と嵌合する。さらに、第２インサート治具８０の基準面８１ａを第２金型５２のパーティング面５２ａに密着させることで、ＩＲカットフィルター１２を第２成形部６２に設けた固定部材５６に近接する目標位置に移動させることができる。この状態で、第２金型５２に設けた固定部材５６等に設けた吸引管５２ｄの減圧を開始するとともに、第２インサート治具８０の吸引管８２ｄによる減圧を停止して固定を解除したリリース状態に切り替えることにより、第２インサート治具８０の支持部８２から第２金型５２の固定部材５６にＩＲカットフィルター１２を渡して固定する。つまり、ＩＲカットフィルター１２の第２成形部６２への取り付けすなわちセットを行う（図２のステップＳ１２の後半）。なお、嵌合ピン８６及び嵌合穴６６からなるアライメント部は、第２インサート治具８０を安定して支持するため、２箇所以上に設けられている。図示の例では、アライメント部が同一の縦断面に設けられておらず、上側の嵌合ピン８６及び嵌合穴６６については点線で示されている。

ＩＲカットフィルター１２を固定するための固定部材５６は、円筒状の突起６２ｄを有しており、突起６２ｄは、位置決め部材として、ＩＲカットフィルター１２を光軸ＯＡ方向にアライメントして支持する。固定部材５６の突起６２ｄは、後述する成形に際して、ＩＲカットフィルター１２の第２平面１２ｅに隣接する空間Ｓ２への流動樹脂ＭＰの流れ込みを阻止する役割も有する（図６参照）。

なお、ＩＲカットフィルター１２の第２成形部６２へのセットの完了後は、第２インサート治具８０を第２金型５２から取り去る（図４参照）。

次に、図５に示すように、第１金型５１と第２金型５２とを近接させて型締めを行うことによって、第１金型５１と第２金型５２との間に第１成形部６１の凹部ＲＥ１と第２成形部６２の凹部ＲＥ２とを連結したキャビティーＣＡを形成する（図２のステップＳ１５）。この際、第１金型５１に設けた第１成形部６１と、第２金型５２に設けた第２成形部６２とが接合される。ここで、第１成形部６１には、図１に示すホルダー４０の上面４０ａ等を成形するための転写面６１ａが形成されている。また、第２金型５２側の第２成形部６２には、図１に示すホルダー４０の裏面４０ｂと外周側面４０ｃとをそれぞれ成形するための転写面６２ｂ，６２ｃとが形成されている。ここで、第１成形部６１には、円筒状の突起６１ｄを有し光学部材１０を支持する保持部５５が形成されており、第２金型５２側の第２成形部６２には、円筒状の突起６２ｄを有しＩＲカットフィルター１２を支持する固定部材５６が設けられており、パーティング面５２ａに垂直な方向に弾性的に微小変位可能になっている。このため、第１成形部６１側に支持された光学部材１０と第２成形部６２側に支持されたＩＲカットフィルター１２とが密着して、キャビティーＣＡ内で光学部材１０とＩＲカットフィルター１２とが安定して保持される。具体的には、光学部材１０の封止部１４の当接面１４ｅとＩＲカットフィルター１２の当接面１２ｆとが適度の圧力で密着する。この結果、光学部材１０とＩＲカットフィルター１２との間に密閉され樹脂等の流入が阻止される内部空間ＩＳが形成される。

次に、図６に示すように、成形空間であるキャビティーＣＡ中にホルダー４０の材料となるべき流動樹脂ＭＰを充填することにより、光学部材１０の枠面１１ｆ及び側面１０ｃ、並びにＩＲカットフィルター１２の第２平面１２ｇ等をそれぞれ樹脂で覆う。そして、温度調節された金型内で保持されることによって固化させることで、ホルダー４０を成形する（図２のステップＳ１６）。これにより、図１に示したような、ホルダー４０の開口ＯＰ１，ＯＰ２間に光学部材１０及びＩＲカットフィルター１２を支持した状態でホルダー４０内にレンズ１１及びＩＲカットフィルター１２を収納して固定した撮像レンズユニット１００が完成する。この際、第１及び第２成形部６１，６２に設けた保持部５５及び固定部材５６は、空間Ｓ１，Ｓ２に流動樹脂ＭＰが流れ込むことを防止することで、ホルダー４０に開口ＯＰ１，ＯＰ２を形成する役割を有する。

なお、以上の成形工程において金型の型締め直後に吸引管５１ｄ，５２ｄからの吸引を中止し空間Ｓ１，Ｓ２の減圧を終了している。しかしながら、キャビティーＣＡ内に流動樹脂ＭＰを充填した段階で吸引を中止してもよいし、樹脂が固化するまで吸引を継続してもよい。樹脂が固化するまで吸引を継続する場合、流動樹脂ＭＰの漏れに敏感な開口ＯＰ１，ＯＰ２周辺の第１光学面１１ｄや第２平面１２ｅに樹脂が回り込むことを確実に防止できる。

次に、図７に示すように、第２金型５２と第１金型５１とを互いに離間させる型開きによって第２金型５２を退避状態にし（図２のステップＳ１７）、成型品が残る第１金型５１又は第２金型５２に設けた不図示のエジェクターピン等を利用して撮像レンズユニット１００を突き出して離型することにより、第１金型５１又は第２金型５２から完成品としての撮像レンズユニット１００を取り出すことができる（図２のステップＳ１８）。撮像レンズユニット１００からは、樹脂注入部５２ｒの形状に対応して注入跡部４８が延びている。この注入跡部４８は、その後の仕上げ工程で除去される。注入跡部４８は、サブマリンゲート（不図示）を利用すれば、突き出しによる離型に際して除去することもできる。

以上説明した第１実施形態の撮像レンズユニット１００及びその製造方法によれば、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間に配置されレンズ１１とＩＲカットフィルター１２とに挟まれた内部空間ＩＳを封止する封止部１４を設けており、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間に流動樹脂ＭＰが流れ込むことを防止しつつ、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２とを組み付込んだ状態のホルダー４０を一体成形することができる。このようにレンズ１１とＩＲカットフィルター１２とを組み付込んだ状態でホルダー４０を一体成形することにより、撮像レンズユニット１００をより小型化することができ、部品点数と組立工数を削減できる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第２実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第１実施形態の撮像レンズユニット１００等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様であるものとする。

図８Ａに示すように、第２実施形態の撮像レンズユニット１００は、レンズ２１１と、ＩＲカットフィルター１２と、レンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間に介在する封止部１４と、これらを一体的に収納するケース状のホルダー４０とを備える。つまり、本実施形態の場合、レンズ１１と封止部１４とが別体となっている。この場合、封止部１４の形状や材料の自由度を高めることができる。また、レンズ２１１の当接面（レンズ枠面）１１ｇと封止部１４の当接面１４ｄとを予め接着剤によって接続することにより、第１インサート治具７０だけで、第１金型５１の第１成形部６１に対してレンズ１１と封止部１４とを連結した部材を一体的に取り付けることができる。

封止部１４は、レンズ１１と別体であることから明らかなように、レンズ１１と同一の材料で形成することもできるが、レンズ１１と別の材料で形成することもできる。封止部１４は、レンズ１１と別の材料で形成される場合、例えば遮光性を持たせることで、絞りとして機能する。封止部１４は、ガラス、樹脂、金属等で形成されるが、絞りとして機能させる場合、例えば封止部１４の内面１４ｉに遮光性の塗装処理を行うこともできる。

図８Ｂに示すように、図８Ａの変形例の撮像レンズユニット１００は、レンズ２１１と封止部１４とが別体になっているだけでなく、ＩＲカットフィルター１２が封止部１４の開口ＯＰ２側の外周に設けた段差部１４ｓに埋め込むように固定されている。ここで、ＩＲカットフィルター１２は、段差部１４ｓに対して圧入による嵌合等を利用して連結することができ、封止部１４等に仮組できるようになっている。つまり、封止部１４の段差部１４ｓは、ＩＲカットフィルター１２に対して位置決め部として機能する嵌合部を構成している。この場合、封止部１４とＩＲカットフィルター１２とを接着剤を用いないで連結することができ、ＩＲカットフィルター１２と封止部１４とを連結した部材として第２金型５２の第２成形部６２にセットすることができる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第３実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第１実施形態の撮像レンズユニット１００等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様であるものとする。

図９に示すように、第２実施形態の撮像レンズユニット１００に含まれる光学部材１０とＩＲカットフィルター１２とは、予め連結された状態で第１インサート治具７０に保持され、第１金型５１の第１成形部６１にセットされる。

ここで、光学部材１０に設けた封止部１４の開口側の外周に段差部１４ｓが形成されており、ＩＲカットフィルター１２は、段差部１４ｓに埋め込むように固定されている。ＩＲカットフィルター１２は、段差部１４ｓに嵌合を利用した連結によって仮組できるようになっている。つまり、光学部材１０の封止部１４の段差部１４ｓは、ＩＲカットフィルター１２に対して位置決め部として機能する嵌合部を構成している。この場合、光学部材１０とＩＲカットフィルター１２とを接着剤を用いないで連結することができ、光学部材１０とＩＲカットフィルター１２とを連結した部材として第１金型５１の第１成形部６１にセットすることができる。つまり、本実施形態の場合、図３に示す第２インサート治具８０が不要となる。さらに、成形後は、図８Ｂに示す第２実施形態の場合と同様に、光学部材１０の封止部１４とＩＲカットフィルター１２の枠部１２ｂとの境界を樹脂で覆うことができる。結果的に、光学部材１０とＩＲカットフィルター１２とがしっかり嵌合して連結されることになり、流動樹脂ＭＰの封止機能を高めたものとなる。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法を説明する。なお、第４実施形態に係る撮像レンズユニット及びその製造方法は、第１実施形態の撮像レンズユニット１００等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様であるものとする。

図１０に示すように、撮像レンズユニット１００は、第１光学部材１０Ａと、第２光学部材１０Ｂと、ＩＲカットフィルター１２と、ホルダー４０とを備える。ここで、第１及び第２光学部材１０Ａ，１０Ｂは、図１Ａの光学部材１０と略同様の構造を有する。つまり、第１光学部材１０Ａは、レンズ１１と封止部１４とを有し、第２光学部材１０Ｂも、レンズ１１と封止部１４とを有する。ただし、第１光学部材１０Ａのレンズ１１と第２光学部材１０Ｂのレンズ１１とは、光学面の形状が異なっている。また、第１光学部材１０Ａの封止部１４は、第１光学部材１０Ａのレンズ１１と第２光学部材１０Ｂのレンズ１１との間に介在するものとなっており、第２光学部材１０Ｂの封止部１４は、第２光学部材１０Ｂのレンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間に介在するものとなっている。また、第２光学部材１０Ｂに設けた封止部１４の開口側の外周に段差部１４ｓが形成されており、ＩＲカットフィルター１２は、段差部１４ｓに埋め込むように固定されている。これにより、図８Ｂに示す第２実施形態の場合と同様に、第２光学部材１０Ｂの封止部１４とＩＲカットフィルター１２の枠部１２ｂとの境界を樹脂で覆うことができる。結果的に、第２光学部材１０ＢとＩＲカットフィルター１２とは、接着剤を用いないで連結することができ、光学部材１０とＩＲカットフィルター１２とを連結した部材として第２金型５２の第２成形部６２にセットすることができる。なお、第１及び第２光学部材１０Ａ，１０Ｂは、全体を樹脂で形成する必要はなく、例えばガラス板を樹脂成形体で挟んだ構造とすることもできる。

本実施形態の撮像レンズユニット１００の場合、第１光学部材１０Ａのレンズ１１と第２光学部材１０Ｂのレンズ１１との間に、一方の封止部１４によって内部空間ＩＳ１が確保され、第２光学部材１０Ｂのレンズ１１とＩＲカットフィルター１２との間に、他方の封止部１４によって内部空間ＩＳ２が確保されている。

なお、第１光学部材１０Ａの封止部１４と、第２光学部材１０Ｂのレンズ１１との間には、相互の位置決め用の構造が形成されている。具体的には、第２光学部材１０Ｂのレンズ１１の外周面には、光学面１１ｄを囲むように斜面１１ｊが設けられており、第１光学部材１０Ａの封止部１４の当接面１４ｅには、斜面１１ｊに対向する当接斜面１４ｋが設けられている。これにより、第１金型５１と第２金型５２との型締めの際に、第１光学部材１０Ａの光軸ＯＡと第２光学部材１０Ｂの光軸ＯＡを簡易かつ精密に一致させることができる。つまり、第１光学部材１０Ａの封止部１４に設けた当接斜面１４ｋは、第２光学部材１０Ｂに対する位置決め部として機能している。なお、第１光学部材１０Ａの封止部１４と第２光学部材１０Ｂのレンズ１１との間に相互位置決め構造がなくても、第２インサート治具８０と第２金型５２とに設けた嵌合穴等で精密位置決めを行うことで、これらの位置決めを行うこともできる。

図１１に示すように、第２光学部材１０ＢとＩＲカットフィルター１２とは、予め連結された状態で第２インサート治具８０に保持され、第２金型５２の第２成形部６２にセットされる。

ここで、ＩＲカットフィルター１２は、第２光学部材１０Ｂの段差部１４ｓに対して嵌合を利用した連結によって仮組されており、これらの光学部材１０ＢとＩＲカットフィルター１２とは、連結された部材として第２金型５２の第２成形部６２にセットされる。

第２インサート治具８０は、第２光学部材１０Ｂを吸引管８２ｄからの負圧で吸引しながら保持部８５に支持している。ここで、保持部８５は、円筒状の突起８５ｄを有しており、第１金型５１に設けた保持部５５の突起６１ｄと同様の手法で、第２光学部材１０Ｂのレンズ１１を光軸ＯＡに垂直な方向と光軸ＯＡに沿った方向とにアライメントして支持することができるようになっている。

以上、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い。

例えば、上記第１〜第４実施形態において、光学部材１０、１０Ａ，１１Ｂ、ＩＲカットフィルター１２等が平面視矩形であるものとして説明したが、これは単なる例示であり、光学部材１０、１０Ａ，１１Ｂ及びＩＲカットフィルター１２を平面視円形とすることができる。この場合、全体の撮像レンズユニット１００としては、円柱状とすることもできるが、四角柱状とすることもできる。

また、上記実施形態では、図１Ａ、図８Ａ、図１０等に示す光学部材１０、１０Ａ，１１Ｂ、レンズ１１等が樹脂製であるとしたが、これらをハイブリッド型の光学素子又はレンズとすることができ、或いはガラス製の光学素子又はレンズとすることができる。ここで、ハイブリッド型の光学素子又はレンズとは、例えば、ガラス製又は樹脂製の透明な基板のうち片側又は両側の表面に対して光学的な機能を有する樹脂層を形成したウェハレンズ又はレンズウェハから切り出したものを意味する。

また、上記実施形態では、１つのＩＲカットフィルター１２のみを含むものとしたが、複数の機能の異なるフィルターを組み込んだタイプの撮像レンズユニット１００とすることもできる。

また、上記実施形態では、ＩＲカットフィルター１２の光軸ＯＡに垂直な方向の寸法と、光学部材１０、１０Ａ，１１Ｂの光軸ＯＡに垂直な方向の寸法とを特に限定していないが、両者の差が大きいと成形時の支持法や耐圧性に関して工夫が必要となる。

また、上記実施形態では、第２金型５２に固定部材５６を設け、この固定部材５６を弾性体５７で支持しているが、このような弾性調整機構を第１金型５１の保持部５５に設けることもできる。また、第１及び第２金型５１，５２による型締めの精度や、光学部材１０の形状寸法等が精密ならば、第２金型５２の固定部材５６を弾性体５７で変位させない固定的なものとすることもできる。さらに、弾性体５７に代えて交換可能な厚みの異なるスペーサを配置することもできる。

保持部５５の突起６１ｄは、円筒状のものに限らず、光学部材１０の光学面１１ｄに倣った面形状を頂部に有する円柱状の又は円錐台状の突起とすることができる。同様に、固定部材５６の突起６２ｄは、円筒状のものに限らず、ＩＲカットフィルター１２の第２平面１２ｅに倣った平坦な頂面を有する円柱状の又は円錐台状の突起とすることができる。

また、上記実施形態においては、第１金型５１と第２金型５２とを横置きにしているが、両者を上下方向に離間近接させる縦型の金型装置５０とすることもできる。

Claims (9)

1. レンズと、フィルターと、前記レンズと前記フィルターとを内部に保持するホルダーとを備える撮像レンズユニットの製造方法であって、
   第１の金型と第２の金型とによって前記レンズと前記フィルターとを保持するとともに、前記レンズ及び前記フィルターの周囲に成形空間を形成し、当該成形空間を形成する際に、前記レンズと前記フィルターとの間に前記レンズと前記フィルターとに挟まれた内部空間を封止する封止部を配置する工程と、
   前記成形空間内に樹脂を充填して固化させることにより、前記レンズ及び前記フィルターを内部に保持した前記ホルダー部材を成形する工程と
   を備える撮像レンズユニットの製造方法。
2. 前記第１の金型と前記第２の金型とを型閉じして前記成形空間を形成する前に、前記レンズを第１の金型に保持させるとともに、前記フィルターを第２の金型に保持させる、請求項１に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
3. 前記第１の金型と前記第２の金型との少なくとも一方に、前記レンズと前記フィルターとの少なくとも一方の型開閉方向に関する位置を調整するための変位機構を有する、請求項１及び２のいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
4. 前記第１の金型と前記第２の金型との少なくとも一方に、前記レンズと前記フィルターとの少なくとも一方を保持のため負圧によって吸着させる固定機構を有する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
5. 前記第１の金型と前記第２の金型との少なくとも一方に、前記レンズと前記フィルターとの少なくとも一方を保持する際に金型に対する位置決めを行う位置決め保持部を有する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
6. 取り付け治具を用いて、型開き状態の前記第１の金型と前記第２の金型との少なくとも一方に前記レンズと前記フィルターとを位置決めしつつ取り付ける、請求項１から５までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
7. 前記レンズと前記フィルターとを、仮組した状態で前記第１の金型と前記第２の金型との少なくとも一方に取り付ける、請求項１から６までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
8. 前記ホルダーの内部に第１レンズと第２レンズとを保持するため、前記第１の金型に前記第１レンズを保持させ、前記第２の金型に前記第２レンズと前記フィルターとを仮組したものを保持させ、前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めして前記第１レンズと前記第２レンズとを当接させる、請求項１から７までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
9. 前記ホルダーは、ＬＣＰ樹脂及びＰＰＡ樹脂の少なくとも一方で形成されている、請求項１から８までのいずれか一項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。

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