透鏡單元的制造方法以及透鏡單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及符合提供在抑制制造成本的同時具有高的光學性能的透鏡單元的要求的、透鏡單元的制造方法。在本發(fā)明的透鏡單元的制造方法中，在形成透鏡光學面時，根據(jù)其形狀、位置的容許誤差，選擇PNP方式以及NPNP方式中的某一個，并且選擇直接方式以及分步重復方式中的某一個。層疊所得到的1個或者2個以上的晶片透鏡以及其他部件，針對每個透鏡單元進行分割，而得到透鏡單元。
【專利說明】透鏡單元的制造方法以及透鏡單元
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具有在光軸方向上排列配置的多個透鏡光學面的透鏡單元的制造方法以及由此得到的透鏡單元。
【背景技術】
[0002]在光學透鏡的制造領域中，已知通過使用硬化性樹脂在玻璃基板的表面上形成包括作為光學透鏡發(fā)揮功能的透鏡部的樹脂層，制造耐熱性高的光學透鏡的技術。作為應用了該技術的光學透鏡的制造方法，提出了制造在玻璃基板的表面形成了多個由硬化性樹脂構成的透鏡部的、所謂“晶片透鏡(wafer lens) ”的方法。通過在制造了晶片透鏡之后，將晶片透鏡的玻璃基板切斷而針對每個透鏡部進行分割，能夠一次性地得到多個光學透鏡。
[0003]作為晶片透鏡的制造方法，可以舉出通過使硬化性樹脂材料介于排列配置了多個與透鏡光學面的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面的主(master)成形模具與玻璃基板之間，并使該樹脂材料硬化，而在玻璃基板上對由硬化性樹脂構成的透鏡部進行成形的方法。即，主成形模具以及透鏡部的形狀按照負形狀一正形狀的順序變化(以下稱為“NP方式”)。但是，主成形模具是通過對金屬等的硬質母材進行切削等加工而制作的，所以如果晶片透鏡的尺寸變大(例如8英寸徑)，則在加工中花費工夫，主成形模具顯著變得昂貴。因此，在現(xiàn)實中難以采用NP方式。作為晶片透鏡的其他制造方法，還有使用利用主成形模具制作的中間成形模具，在玻璃基板上對由硬化性樹脂構成的透鏡部進行成形的方法(參照例如專利文獻1、2)。
[0004]在專利文獻1、2中，記載了使用主成形模具以及I種中間成形模具(子(sub)主成形模具)來制造晶片透鏡的方法。在該制造方法中，首先，使用具有與透鏡光學面的形狀對應的正形狀的透鏡用成形面的主成形模具，在基板上對具有負形狀的透鏡用成形面的樹脂成形物進行成形，從而制作子主成形模具。接下來，使用子主成形模具，在玻璃基板上對由硬化性樹脂構成的透鏡部進行成形，從而制造晶片透鏡。即，主成形模具、子主成形模具以及透鏡部的形狀按照正形狀一負形狀一正形狀這樣的順序變化(以下稱為“PNP方式”)。
[0005]另外，在專利文獻2中，還記載了使用主成形模具以及2種中間成形模具(子主成形模具以及子子主成形模具)來制造晶片透鏡的方法。在該制造方法中，首先，使用具有與透鏡光學面的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面的主成形模具，在基板上對具有正形狀的透鏡用成形面的樹脂成形物進行成形，從而制作子主成形模具。接下來，使用子主成形模具，在基板上對具有負形狀的透鏡用成形面的樹脂成形物進行成形，從而制作子子主成形模具。最后，使用子子主成形模具，在玻璃基板上對由硬化性樹脂構成的透鏡部進行成形，從而制造晶片透鏡。即，主成形模具、子主成形模具、子子主成形模具以及透鏡部的形狀按照負形狀一正形狀一負形狀一正形狀這樣的順序變化(以下稱為“NPNP方式”)。
[0006]通過這樣并非使用主成形模具來對透鏡部直接進行成形，而使用中間成形模具來對透鏡部進行成形，能夠降低主成形模具的使用次數(shù)。其結果，能夠防止昂貴的主成形模具的劣化，能夠降低制造成本。[0007]通常，子主成形模具是通過包括a)在基板或者主成形模具上供給樹脂材料的分配(dispense)工序、b)使主成形模具和基板相互接近而在兩者之間夾持樹脂材料以模仿主成形模具的成形面的形狀的夾持工序、c)使由主成形模具和基板夾持的樹脂材料固化的固化工序、以及d)使主成形模具和基板分離而使在基板上接合了的樹脂成形物從主成形模具起模的起模工序的成形工序制造的。作為子主成形模具的制造方法，設想“直接(direct)方式(一并成形方式)”和“分步重復(step and repeat)方式”。
[0008]在“直接方式(一并成形方式)”中，例如，在使用8英寸徑的圓板狀的玻璃基板(玻璃晶片)來制作晶片透鏡的情況下，通過使用具有其以上的徑的大型(整片尺寸)的主成形模具，將分配工序、夾持工序、固化工序以及起模工序進行I次，來制作子主成形模具。在該情況下，在主成形模具中，形成有與在子主成形模具中形成的透鏡用成形面相同的數(shù)量以上(例如5000個)的透鏡用成形面。另一方面，在“分步重復方式”中，通過使用小型的主成形模具,反復進行分配工序、夾持工序、固化工序以及起模工序,來制作子主成形模具(例如參照專利文獻3)。在該情況下，在主成形模具中，形成有比想要制作的晶片透鏡的透鏡部的數(shù)量(即在子主成形模具中形成的透鏡用成形面的數(shù)量)少的數(shù)量(例如I?100個)的透鏡用成形面。
[0009]專利文獻1:日本特開2011-51132號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2009-226638號公報
[0011]專利文獻3:國際公開第2007/140643號

【發(fā)明內容】

[0012]近年來，針對在便攜電話機、智能手機、平板型終端等便攜電子設備中搭載的攝像用透鏡，也要求具有高的光學性能，采用為了高性能化而從物體側向像側排列配置了多個透鏡光學面的結構的透鏡單元。具有這樣的多個透鏡光學面的透鏡單元能夠通過組合多個種類的分割晶片透鏡而得到的透鏡部來構成。例如，通過分別制作第I晶片透鏡以及第2晶片透鏡，將它們在介有隔離物的狀態(tài)下粘接，并將所得到的層疊體針對每個透鏡單元進行分割，能夠制造具有上述多個透鏡光學面的透鏡單元。
[0013]在這樣具有在光軸方向上排列的多個透鏡光學面的透鏡單元、特別是層疊多個晶片透鏡而得到的透鏡單元中，透鏡光學面的數(shù)量多，所以為了得到期待的光學性能，要求各透鏡光學面按照意圖的形狀正確地再現(xiàn)，并且在意圖的位置正確地配置。
[0014](PNP方式和NPNP方式)
[0015]在NPNP方式中，為了得到子子主成形模具，經(jīng)過2次的轉印，所以雖然在成本方面有利，但在透鏡形狀的再現(xiàn)性這一點上不利。因此，如果通過NPNP方式制作了具有上述多個透鏡光學面的透鏡單元的所有透鏡光學面，則存在作為透鏡單元整體難以得到充分的要求性能這樣的問題。另一方面，在具有這樣的多個透鏡光學面的透鏡單元中，在各透鏡光學面中要求的功能不同，所以針對每個透鏡光學面，其形狀不同。例如，在攝像裝置中搭載的攝像用透鏡單元中，為了防止發(fā)生暗影(shading)，減小在攝像元件的攝像面上成像的光束的主光線入射角度，為此要求增大位置最靠近像側的透鏡光學面的有效徑。因此，在最靠近像側的透鏡光學面中，關于形狀、位置的容許誤差比較大，即使通過NPNP方式制作，作為透鏡單元整體，光學性能不易降低。即，根據(jù)透鏡光學面，留下采用NPNP方式的余地。[0016]另外，近年來，強烈要求透鏡單元的小型化。此處，在透鏡部的周圍形成凹凸形狀的情況下，如果想要實現(xiàn)透鏡單元的小型化，則必須使透鏡部周圍的凹凸形狀微細化。因此，主成形模具的制作變得困難。
[0017]例如，在用于對透鏡部進行成形的成形模具的各透鏡用成形面上各自配置樹脂材料而對透鏡部進行成形的情況下，為了控制在透鏡部的成形時樹脂材料向透鏡部周圍擴展，有時在該成形模具中形成環(huán)狀的凸部。在該情況下，成形的結果，反映成形模具的凸部形狀，在透鏡部的周圍形成環(huán)狀的凹部。另外，有時以防止透鏡光學面的損傷等目的，在透鏡部的周圍形成作為腳部的突起。在該情況下，在透鏡部與腳部之間也形成凹部。如上所述，攝像用透鏡單元中包含的多個透鏡光學面中的、位置最靠近像側的透鏡光學面要求增大其有效徑。但是，為了不使透鏡單元大型化，必須減小周邊部的尺寸，所以在這樣的透鏡光學面的周圍形成的凹部非常微細且陡峭。
[0018]在使用正型的主成形模具(金屬模)以及負型的子主成形模具(樹脂模具)來制造具有多個在周圍形成了上述凹部的透鏡部的晶片透鏡的情況(PNP形式)下，需要在正型的主成形模具的成形面上，設置與上述凹部對應的凹部。為了這樣在主成形模具中設置微細的凹部，需要使用其前端部的曲率半徑小于凹部的最小曲率半徑的工具。如果這些凹部的最小曲率半徑低于當前可獲得的工具的加工界限，則無法在主成形模具中形成凹部。
[0019]另外，在制作主成形模具的情況下，在I個模具中反復形成多個透鏡用成形面，所以工具的磨耗所致的加工不良的發(fā)生成為問題。該問題在使用前端部的曲率半徑小的工具時特別顯著。其原因為，關于前端部的曲率半徑小的工具，前端部易于磨損，且加工時間也易于變長。因此，實用上，在制作主成形模具時，無法使用前端部的曲率半徑過小的結構，微細的凹部的加工變得更困難。
[0020](直接方式和分步重復方式)
[0021]另一方面，如上所述，作為晶片透鏡的制造方法，設想通過直接方式制作子主成形模具的方法、和通過分步重復方式制作子主成形模具的方法。另外，在以下的說明中，有時將使用通過直接方式制作了的子主成形模具來制造晶片透鏡的方法稱為“直接方式的制造方法”，將使用通過分步重復方式制作了的子主成形模具來制造晶片透鏡的方法稱為“分步重復方式的制造方法”。
[0022]在比較這些方法時，同時形成子主成形模具的所有透鏡用成形面的直接方式的制造方法相比于分成多次來形成子主成形模具的透鏡用成形面的分步重復方式的制造方法，最終形成的透鏡光學面的精度(形狀精度以及位置精度)更優(yōu)良。因此，通過利用直接方式的制造方法形成透鏡單元中包含的各透鏡部，能夠制造透鏡光學面的形狀、位置按照意圖形成、還符合高性能化的要求的、光學性能優(yōu)良的透鏡單元。
[0023]但是，在通過直接方式的制造方法形成了透鏡單元中包含的所有透鏡部的子主成形模具的情況下，產生透鏡單元的制造成本大幅增大這樣的問題。即，在直接方式的制造方法中，必須準備整片尺寸的大型的主成形模具，但透鏡用成形面的個數(shù)越增加，加工越難，并且加工時間越長，所以直接方式中使用的大型的主成形模具的制作相比于分步重復方式中使用的小型的主成形模具，有時需要幾倍?10倍以上的時間以及費用。其結果，直接方式中使用的大型的主成形模具變得非常昂貴。另外，如果為了使透鏡單元小型化而減小透鏡部的徑，或者為了增加一次得到的透鏡單元的數(shù)量而增加每個晶片透鏡的透鏡部的個數(shù)，進而，為了實現(xiàn)透鏡單元的高性能化而使透鏡光學面具有復雜的形狀，或者以成形的狀況、防止損傷等目的在透鏡部周圍設置凹凸等，則主成形模具的加工的難易度進一步上升，主成形模具的加工本身實質上也可能變得困難。
[0024]本發(fā)明的目的在于提供一種符合提供在抑制制造成本的同時具有高的光學性能的透鏡單元的要求的、透鏡單元的制造方法。另外，本發(fā)明的其他目的在于提供一種通過該制造方法得到的透鏡單元。
[0025]本發(fā)明人著眼于以下情況完成了本發(fā)明:在具有多個透鏡光學面的透鏡單元中，為了得到期待的光學性能，要求按照意圖的形狀在正確的位置形成各透鏡光學面，另一方面，在各透鏡光學面中要求的功能不同，針對每個透鏡光學面，其形狀不同，所以存在形狀、位置的容許誤差比較大的透鏡光學面。本發(fā)明的透鏡單元的制造方法的特征在于，在形成透鏡光學面時，根據(jù)其形狀、位置的容許誤差，選擇PNP方式以及NPNP方式中的某一個、和/或、選擇直接方式以及分步重復方式中的某一個。
[0026]即，本發(fā)明的透鏡單元的制造方法是具有包括在光軸方向上排列配置的第I透鏡光學面以及第2透鏡光學面的多個透鏡光學面的透鏡單元的制造方法，其特征在于，所述第I透鏡光學面是通過第I晶片透鏡的制造方法形成的，該第I晶片透鏡的制造方法包括:通過使用具有第I成形面的第I主成形模具以及樹脂材料來進行成形，制作具有第2成形面的第I子主成形模具的工序，其中，所述第I成形面包括多個與所述第I透鏡光學面的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面，所述第2成形面包括多個與所述第I透鏡光學面的形狀對應的正形狀的透鏡用成形面；通過使用所述第I子主成形模具以及樹脂材料來進行成形，制作具有第3成形面的子子主成形模具的工序，其中，所述第3成形面包括多個與所述第I透鏡光學面的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面；以及通過使用所述子子主成形模具以及硬化性樹脂材料來進行成形，形成具有第I表面的第I樹脂層的工序，其中，所述第I表面包括多個所述第I透鏡光學面，所述第2透鏡光學面是通過第2晶片透鏡的制造方法形成的，該第2晶片透鏡的制造方法包括:通過使用具有第4成形面的第2主成形模具以及樹脂材料來進行成形，制作具有多個第5成形面的第2子主成形模具的工序，其中，所述第4成形面包括多個與所述第2透鏡光學面的形狀對應的正形狀的透鏡用成形面，所述第5成形面包括多個與所述第2透鏡光學面的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面；以及通過使用所述第2子主成形模具以及硬化性樹脂材料來進行成形，形成具有第2表面的第2樹脂層的工序，其中，所述第2表面包括多個所述第2透鏡光學面。
[0027]另外，本發(fā)明的透鏡單元的制造方法是具有包括在光軸方向上排列配置的第I透鏡光學面以及第2透鏡光學面的多個透鏡光學面的透鏡單元的制造方法，其特征在于，所述第I透鏡光學面以及所述第2透鏡光學面是通過晶片透鏡的制造方法形成的，該晶片透鏡的制造方法包括:通過使用具有與透鏡光學面的形狀對應的透鏡用成形面的主成形模具和樹脂材料來進行成形，制作具有多個與所述透鏡光學面的形狀對應的透鏡用成形面的子主成形模具的工序；以及通過使用所述子主成形模具或者使用所述子主成形模具制作了的子子主成形模具、和硬化性樹脂材料來進行成形，制作具有多個包括所述透鏡光學面的透鏡部的晶片透鏡的工序，與所述第I透鏡光學面對應的第I子主成形模具是通過分步重復方式制作的，其中，所述分步重復方式通過使用具有I個或者2個以上的與所述第I透鏡光學面的形狀對應的形狀的透鏡用成形面的第I主成形模具來反復形成I個或者2個以上的樹脂成形物而在I個基板上形成多個樹脂成形物，與所述第2透鏡光學面對應的第2子主成形模具是通過直接方式制作的，其中，所述直接方式通過使用具有多個與所述第2透鏡光學面的形狀對應的形狀的透鏡用成形面的第2主成形模具來同時形成所有樹脂成形物而在I個基板上形成多個樹脂成形物。
[0028]本發(fā)明的透鏡單元的特征在于，是通過上述本發(fā)明的透鏡單元的制造方法制造的。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能夠制造在抑制成本增大的同時，符合向光學性能的高性能化的要求的透鏡單元。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1A是本發(fā)明的第I實施方式以及第4實施方式的透鏡單元的剖面圖，圖1B是第I實施方式以及第4實施方式的透鏡單元的底面圖。
[0031]圖2A~圖2C是示出形成第I樹脂層的步驟的剖面圖。
[0032]圖3A~圖3C是示出形成第2樹脂層的步驟的剖面圖。
[0033]圖4A~圖4D是示出形成第4樹脂層的步驟的剖面圖。
[0034]圖5是示出通過分步重復方式形成子主成形模具的情況的平面圖。 [0035]圖6A~圖6C是示出形成第3樹脂層的步驟的剖面圖。
[0036]圖7A~圖7D是示出制造透鏡單元的步驟的剖面圖。
[0037]圖8A~圖8C是示出制作主成形模具的情況的示意圖。
[0038]圖9是本發(fā)明的第2實施方式以及第5實施方式的透鏡單元的剖面圖。
[0039]圖1OA是本發(fā)明的第3實施方式以及第6實施方式的透鏡單元的剖面圖，圖1OB是第3實施方式以及第6實施方式的透鏡單元的底面圖。
[0040](附圖標記說明)
[0041]100、800、900:透鏡單元;109、119、129、139:光硬化性樹脂材料；110、805、910:第I樹脂層;110’:第I樹脂層的表面;110a、910a:第I透鏡部；110a’:第I透鏡光學面；110b、910b:第I透鏡部的周邊部；110b’:第I透鏡部的周邊部的表面；120、810、920:第2樹脂層；120’ --第2樹脂層的表面；120a、920a --第2透鏡部；120a’ --第2透鏡光學面；120b:第2透鏡部的周邊部；120b’:第2透鏡部的周邊部的表面；130、815:第3樹脂層；130’:第3樹脂層的表面；130a:第3透鏡部；130a’:第3透鏡光學面；130b:第3透鏡部的周邊部；130b’:第3透鏡部的周邊部的表面；140、820:第4樹脂層；140’:第4樹脂層的表面；140a:第4透鏡部；140a’:第4透鏡光學面；140b:第4透鏡部的周邊部；140b’:第4透鏡部的周邊部的表面；150、830、930:第 I 基板；160、835:第 2 基板;170、845:第 I 隔離物；180、850:第 2 隔離物;210、310、410、510:主成形模具;212、312、412、512:主成形模具的樹脂成形面；212a、312a、412a、512a:主成形模具的透鏡用成形面；212b、312b、412b、512b:主成形模具的周邊部用成形面；220、320、420、520:子主成形模具；222、322、422、522:子主成形模具的基板；223、323、423、433、523:樹脂材料;224、324、424、524:子主成形模具的樹脂成形面；224a、324a、424a、524a:子主成形模具的透鏡用成形面；224b、324b、424b、524b:子主成形模具的周邊部用成形面；230:具有第I透鏡部的晶片透鏡；330:具有第I透鏡部以及第2透鏡部的晶片透鏡；430:子子主成形模具；432:子子主成形模具的基板；434:子子主成形模具的樹脂成形面；434a:子子主成形模具的透鏡用成形面；434b:子子主成形模具的周邊部用成形面；440:具有第4透鏡部的晶片透鏡；530:具有第3透鏡部以及第4透鏡部的晶片透鏡；610:固定用薄片；620:切斷刀具；710:工具；720P:正型的主成形模具；720N:負型的主成形模具；825 --第5樹脂層；840:第3基板；855 --第3隔離物；920b:腳部；C1、C2、C3、C4:凹部。
【具體實施方式】
[0042]以下，參照附圖，詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0043]在本發(fā)明的各實施方式的透鏡單元的制造方法中，在形成透鏡光學面時，根據(jù)其形狀、位置的容許誤差，選擇制造方式(PNP方式/NPNP方式、以及直接方式/分步重復方式)。
[0044](第I實施方式)
[0045]圖1A是第I實施方式的透鏡單元的剖面圖(圖1B所示的A-A線的剖面圖)，圖1B是第I實施方式的透鏡單元的底面圖。如這些圖所示，本實施方式的透鏡單元100具有包括第I透鏡部IlOa以及其周邊部IlOb的第I樹脂層110、包括第2透鏡部120a以及其周邊部120b的第2樹脂層120、包括第3透鏡部130a以及其周邊部130b的第3樹脂層130、包括第4透鏡部140a以及其周邊部140b的第4樹脂層140、第I基板150、第2基板160、第I隔離物170、以及第2隔離物180。
[0046]第I樹脂層110形成于第I基板150的一方的面上，第2樹脂層120形成于第I基板150的另一方的面上。同樣地,第3樹脂層130形成于第2基板160的一方的面上,第4樹脂層140形成于第2基板160的另一方的面上。在第I基板150與第2基板160之間配置了第I隔離物170，相互對置的第2樹脂層120和第3樹脂層130相互分開。第2隔離物180配置于第2基板160的形成了第4樹脂層140的面上。第2隔離物180控制第4樹脂層140與未圖示的攝像元件的攝像面的間隔。
[0047]透鏡單元100具有用于粘接隔離物的粘接層，另外，也可以還具有光圈、紅外線截止涂層等。另外，也可以在第I基板150以及第2基板160中，設置用于與基板的兩面對位地形成包括透鏡部的樹脂層的對準標記、后述晶片透鏡層疊時的對位用的對準標記。為便于說明，關于它們，省略圖示及其說明。
[0048]第I透鏡部110a、第2透鏡部120a、第3透鏡部130a以及第4透鏡部140a分別具有第I透鏡光學面110a’、第2透鏡光學面120a’、第3透鏡光學面130a’以及第4透鏡光學面140a’，以使各透鏡光學面的光軸一致的方式，從物體側(圖中上側)向像側(圖中下側)依次配置。各透鏡光學面的形狀根據(jù)所要求的功能分別不同。在本實施方式中，第I透鏡光學面110a’相對物體側是凸形狀。第2透鏡光學面120a’相對像側是凹形狀。關于第3透鏡光學面130a’，中心部相對物體側是凸形狀，其周圍相對物體側是凹形狀。關于第4透鏡光學面140a’，中心相對像側是凹形狀，其周邊相對像側是凸。各透鏡光學面110a’、120a，、130a，、140a’都是非球面形狀。另外，關于各透鏡光學面110a，、120a，、130a，、140a，，有效徑以及外徑從物體側起依次變大。周邊部110b、120b、130b、140b分別包括后述環(huán)狀的凹部C1、C2、C3、C4。由各周邊部的表面110b’、120b’、130b’、140b’、和各透鏡光學面110a，、120a’、130a’、140a’，分別構成了樹脂層表面(第2表面)110’、120’、130’、樹脂層表面(第I表面)140’。
[0049]各透鏡光學面的容許誤差(形狀誤差以及位置誤差)針對每個透鏡光學面不同。例如，如果比較有效徑小的透鏡光學面和有效徑大的透鏡光學面，則在有效徑大的透鏡光學面中，透鏡光學面的形狀、位置的誤差所致的影響(光學性能的降低)相對小。即，在本實施方式中，位置最靠近像側的第4透鏡部140的容許誤差大，其他透鏡部110、120、130的
容許誤差小。
[0050]第I樹脂層110、第2樹脂層120、第3樹脂層130以及第4樹脂層140由光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等硬化性樹脂構成。在光硬化性樹脂的例子中，包括丙烯酸樹脂、烯丙酯(allyl ester)樹脂、環(huán)氧樹脂等。丙烯酸樹脂、烯丙酯樹脂是通過使包含聚合性單體以及自由基(radical)系聚合引發(fā)劑的丙烯酸樹脂組成物、烯丙酯樹脂組成物等硬化性樹脂材料進行自由基聚合而得到的。環(huán)氧樹脂是通過使包含聚合性單體以及陽離子(cation)系聚合引發(fā)劑的環(huán)氧樹脂組成物進行陽離子聚合而得到的。
[0051]第I基板150以及第2基板160是光透射性的平板狀或者大致平板狀的部件。在基板的例子中，包括玻璃基板、透明樹脂基板等。
[0052]第I隔離物170以及第2隔離物180是在與透鏡部對應的位置形成了貫通孔的大致平板狀的部件。在隔離物的例子中，包括在樹脂基板、金屬基板、玻璃基板等中，通過蝕亥IJ、機械加工等形成了貫通孔的例子。
[0053]如在圖1A中用虛線所示，反映在成形模具中設置的后述凸部的形狀，在各透鏡部的周邊部110b、120b、130b、140b中，形成了同心圓狀的凹部C1、C2、C3、C4。另外，為了防止發(fā)生暗影，位置最靠近像側的第4透鏡光學面140a’構成為其有效徑大于其他透鏡光學面110a’、120a’、130a’。進而，為了使透鏡單元整體的尺寸不變大，使在位置最靠近像側的第4透鏡光學面140a’的周圍形成的凹部C4的曲率半徑小于在其他透鏡光學面110a’、120a’、130a’的周圍形成的凹部C1、C2、C3的曲率半徑。具體而言，在本實施方式中，包括位置最靠近像側的第4透鏡部140a的第4樹脂層140包括曲率半徑小于0.1mm的凹部C4。另一方面，包括其他透鏡部110a、120a、130a的、第I樹脂層110、第2樹脂層120、第3樹脂層130包括曲率半徑是0.1mm以上的凹部，但不包括曲率半徑小于0.1mm的凹部。
[0054]接下來，說明本實施方式的透鏡單元的制造方法。
[0055]本實施方式的透鏡單元的制造方法具有I)制作2個以上的晶片透鏡的第I工序、2)通過層疊2個以上的晶片透鏡以及其他部件并固定而得到層疊體的第2工序、以及3)針對每個透鏡單元分割包括晶片透鏡的層疊體的第3工序。
[0056]在上述I)的制作晶片透鏡的工序中，首先，使用具有與透鏡光學面的形狀對應的透鏡用成形面的主成形模具來制作子主成形模具。接下來，使用所得到的子主成形模具、或者使用所述子主成形模具制作了的子子主成形模具、和硬化性樹脂材料來進行成形，從而制作具有多個包括所述透鏡光學面的透鏡部的晶片透鏡。
[0057]特別，本實施方式的透鏡單元的制造方法的一個特征在于，在上述I)的制作晶片透鏡的工序中，關于包括曲率半徑小于0.1mm的凹部的樹脂層(第4樹脂層140)，使用負(negative)型的主成形模具來形成，關于不包括曲率半徑是0.1mm以下的凹部的樹脂層(第I樹脂層110、第2樹脂層110以及第3樹脂層130)，使用正(positive)型的主成形模具來形成。即，包括曲率半徑小于0.1mm的凹部的第4樹脂層140是依次使用負型的主成形模具、正型的子主成形模具以及負型的子子主成形模具而形成的(NPNP方式)。另一方面，不包括曲率半徑小于0.1mm的凹部的第I樹脂層110、第2樹脂層110以及第3樹脂層130是依次使用正型的主成形模具以及負型的子主成形模具而形成的(PNP方式)。此處，晶片透鏡的一方的面中包含的透鏡部的個數(shù)沒有特別限定，但根據(jù)低成本地制造多個透鏡單元的觀點，優(yōu)選例如1000?20000個程度，更優(yōu)選2000?10000個程度，特別優(yōu)選3000?5000個程度。
[0058]子主成形模具、子子主成形模具以及晶片透鏡都通過在基板上形成樹脂成形物來制造。它們是通過包括a)在基板以及成形模具的至少一方上供給樹脂材料的分配工序、b)使成形模具和基板相互接近而在兩者之間夾持樹脂材料以模仿成形模具的成形面的形狀的夾持工序、c)使介于成形模具與基板之間的樹脂材料固化的固化工序、以及d)將成形模具和基板分離而使在基板上接合了的樹脂成形物從成形模具起模的起模工序的成形工序制造的。
[0059]如上所述，在晶片透鏡中在基板上形成的透鏡部以及周邊部是由硬化性樹脂構成的成形物。另一方面，在子主成形模具以及子子主成形模具中在基板上形成的成形部(具有成形面的樹脂成形物)既可以是由硬化性樹脂構成的成形物，也可以是熱可塑性樹脂的成形物。作為硬化性樹脂，能夠使用上述硬化性樹脂。另一方面，在熱可塑性樹脂的例子中，包括脂環(huán)式烴系樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚醚樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等。在上述c)的固化工序中，作為樹脂材料使用光硬化性樹脂材料的情況下，照射紫外線，在使用熱硬化性樹脂材料的情況下，照射紅外線即可。另外，在作為樹脂材料使用熱可塑性樹脂的情況下，使熔融狀態(tài)的樹脂冷卻而固化即可。
[0060]另外，晶片透鏡的基板是玻璃基板、透明樹脂基板等透明基板。另一方面，子主成形模具以及子子主成形模具的基板也可以不一定透明。在這些成形模具的基板的例子中，包括玻璃基板、樹脂基板、金屬基板等。
[0061]主成形模具由金屬、金屬玻璃、玻璃等構成。在主成形模具的表面，通過金剛石切削等，形成了與透鏡部的透鏡光學面的形狀對應的形狀的多個透鏡用成形面。
[0062]本實施方式的透鏡單元的制造方法的一個特征在于，在制作該晶片透鏡的工序中，關于容許誤差小的透鏡部(第I樹脂層110、第2樹脂層120以及第3樹脂層130)，通過直接方式(一并成形方式)制作子主成形模具，關于容許誤差大的透鏡部(第4樹脂層140)，通過分步重復方式制作子主成形模具。
[0063]具體而言，在具有第I樹脂層110、第2樹脂層120以及第3樹脂層130的晶片透鏡的制造工序中，使用整片(full wafer)尺寸的大型的主成形模具，通過直接方式(一并成形方式)形成子主成形模具。此處“直接方式(一并成形方式)”意味著，通過同時形成所有樹脂成形物，在I個基板上形成多個樹脂成形物的方式。即，在“直接方式”中，通過使用整片尺寸的大型的主成形模具，將分配工序、夾持工序、固化工序以及起模工序進行I次，制作子主成形模具。在該情況下，在主成形模具中，形成了與在子主成形模具中形成的透鏡用成形面相同的數(shù)量以上的透鏡用成形面。然后，使用該子主成形模具、或者使用該子主成形模具制作了的子子主成形模具來形成透鏡部。
[0064]另一方面，在具有第4樹脂層140的晶片透鏡的制造工序中，使用小型的主成形模具，通過分步重復方式形成子主成形模具。此處“分步重復方式”意味著，通過反復形成I個或者2個以上的樹脂成形物，在I個基板上形成多個樹脂成形物的方式。即，在“分步重復方式”中，通過一邊使小型的主成形模具移動一邊反復進行分配工序、夾持工序、固化工序以及起模工序，制作子主成形模具(參照圖5)。在該情況下，在主成形模具中，形成了比在子主成形模具中形成的透鏡用成形面的數(shù)量少的數(shù)量(例如I?100個)的透鏡用成形面。然后，使用該子主成形模具或者使用該子主成形模具制作了的子子主成形模具來形成透鏡部。
[0065]以下，參照圖2?圖6，具體說明上述I)的制作晶片透鏡的第I工序。另外，以下，說明子主成形模具、子子主成形模具以及透鏡部都使用光硬化性樹脂材料制作的例子，但在使用了其他種類的樹脂材料的情況下，當然通過適合于它的方法而使樹脂材料固化即可。
[0066]圖2是示出形成第I樹脂層110的步驟的剖面圖。如上所述，第I樹脂層110通過直接方式的制造方法形成。另外，第I樹脂層110是使用正型的主成形模具以及負型的子主成形模具而形成的(PNP形式)。首先，如圖2A所示，使用具有分別包括多個與第I透鏡光學面110a’的形狀對應的正形狀的透鏡用成形面212a、和與周邊部的表面110b’的形狀對應的正形狀的周邊部用成形面212b的樹脂成形面(第4成形面)212的整片尺寸的主成形模具(第2主成形模具)210，使樹脂材料223介于該主成形模具210與玻璃基板222之間，從玻璃基板222側進行光照射而使樹脂材料223硬化，從而制作具有與第I樹脂層110的形狀對應的負形狀的樹脂成形面(第5成形面)224的整片尺寸的子主成形模具220。接下來，如圖2B所示，在整片尺寸的子主成形模具220與玻璃基板(第I基板)150之間夾持光硬化性樹脂材料109，從玻璃基板150側和/或玻璃基板222側進行光照射而使樹脂材料109硬化，從而形成第I樹脂層110。通過以上的步驟，如圖2C所示，得到具有多個第I樹脂層110的晶片透鏡230。另外，在成形時，在成形模具或者基板中的某一個中，針對與透鏡光學面對應的每個透鏡用成形面，將樹脂材料逐次適量地各自配置之后，使成形模具和基板接近而在兩者之間夾持樹脂材料，使樹脂材料固化。關于以下說明的各樹脂層120、130、140也是同樣的。另外，在直接方式中使用的主成形模具中，形成了晶片透鏡中形成的透鏡部的個數(shù)以上、即1000?20000個、更優(yōu)選2000?10000個、進一步優(yōu)選3000?5000個透鏡用成形面。
[0067]圖3是示出形成第2樹脂層120的步驟的剖面圖。第2樹脂層120也通過直接方式的制造方法形成。另外，第2樹脂層120也是使用正型的主成形模具以及負型的子主成形模具而形成的(PNP形式)。首先，如圖3A所示，使用具有分別包括多個與第2透鏡光學面120a’的形狀對應的正形狀的透鏡用成形面312a、和與周邊部的表面120b’的形狀對應的正形狀的周邊部用成形面312b的樹脂成形面(第4成形面)312的整片尺寸的主成形模具(第2主成形模具)310，使樹脂材料323介于該主成形模具310與玻璃基板322之間，從玻璃基板322側進行光照射而使樹脂材料323硬化，從而制作具有與第2樹脂層120的形狀對應的負形狀的樹脂成形面(第5成形面)324的整片尺寸的子主成形模具320。接下來，進行參照在玻璃基板150中形成了的未圖示的對準標記的操作等而使整片尺寸的子主成形模具320、和形成了第I樹脂層110的玻璃基板(第I基板)150(晶片透鏡230)對位了之后，如圖3B所示，在子主成形模具320與玻璃基板150的背面之間夾持硬化性樹脂材料119，從玻璃基板322和/或子主成形模具220側進行光照射而使樹脂材料119硬化，從而形成第2樹脂層120。通過以上的步驟，如圖3C所示，得到在一方的面具有多個第I樹脂層110，在另一方的面具有多個第2樹脂層120的晶片透鏡330。
[0068]另外，在本實施方式中，如圖3B所示，在第I基板150的一方的面上形成了第I樹脂層Iio之后，在使子主成形模具220起模之前，在第I基板150的另一方的面上形成了第2樹脂層120。由此，晶片透鏡230的處理變得容易。也可以在形成第I樹脂層110之前，形成第2樹脂層120。
[0069]圖4是示出形成第4樹脂層140的步驟的剖面圖。第4樹脂層140是使用負型的主成形模具通過NPNP方式形成的。另外，在本實施方式中，第4樹脂層140通過分步重復方式的制造方法形成。首先，如圖4A所示，使用具有分別包括多個與第4透鏡光學面140a’的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面412a、和與周邊部的表面140b’的形狀對應的負形狀的周邊部用成形面412b的樹脂成形面(第I成形面)412的小型的主成形模具(第I主成形模具)410，使樹脂材料423介于該主成形模具410與玻璃基板422之間，從玻璃基板422側進行光照射而使基板422上的樹脂材料423硬化，從而制作具有與第4樹脂層140的形狀對應的正形狀的樹脂成形面(第2成形面)424的子主成形模具420。在圖4A所示的例子中，如圖5所示，使用小型的主成形模具410，通過反復進行分配工序、夾持工序、固化工序以及起模工序的“分步重復方式”，制作了子主成形模具420。在主成形模具中，形成了比在子主成形模具中形成的透鏡用成形面的數(shù)量少的數(shù)量(例如I?200個)的透鏡用成形面。接下來，如圖4B所示，使樹脂材料433介于整片尺寸的子主成形模具420與玻璃基板432之間，從玻璃基板422側和/或玻璃基板432側進行光照射而使樹脂材料433硬化，從而制作具有與第4樹脂層140的形狀對應的負形狀的樹脂成形面(第3成形面)434的子子主成形模具430。接下來，如圖4C所示，在整片尺寸的子子主成形模具430與玻璃基板(第2基板)160之間夾持硬化性樹脂材料139，從玻璃基板432側和/或玻璃基板160側進行光照射而使樹脂材料139硬化，從而形成第4樹脂層140。通過以上的步驟，如圖4D所示，得到具有多個第4樹脂層140的晶片透鏡440。
[0070]此處，關于第4透鏡光學面140a’，起因于有效徑大和最接近攝像元件的攝像面等，相比于其他透鏡光學面，關于透鏡形狀以及位置的容許誤差比較大。因此，通過NPNP方式形成第4透鏡光學面140a’的做法根據(jù)容許誤差的觀點也是適當?shù)?，不會使作為透鏡單元100整體的光學性能降低，能夠降低主成形模具410的使用頻度。另外，在本實施方式中，作為用于對第4樹脂層140進行成形的主成形模具410，使用了具有比第4透鏡光學面140’的總數(shù)少的數(shù)量的透鏡用成形面412a的模具，所以相比于使用整片尺寸的主成形模具的情況，在成本方面是有利的。但是，如果主成形模具410的透鏡用成形面412a的數(shù)量過少，則使用了主成形模具的分步重復的次數(shù)增大，所以實際上，需要使用矩陣狀地配置了多個透鏡用成形面412a的(例如10X10個)主成形模具410，主成形模具仍昂貴。因此，通過如本實施方式那樣，采用NPNP方式，實現(xiàn)成本降低是有用的。
[0071]這樣，在本實施方式的透鏡單元的制造方法中，包括容許誤差小的透鏡光學面的透鏡部(第I樹脂層110、第2樹脂層120、以及、后述第3樹脂層130)是通過直接方式的制造方法形成的。另一方面，包括容許誤差大的透鏡光學面的透鏡部(第4樹脂層140)是通過分步重復方式的制造方法形成的。
[0072]在直接方式的制造方法中，同時形成子主成形模具的所有成形面，所以各成形面的形狀誤差以及位置誤差小。因此，能夠制作形狀誤差以及位置誤差小的晶片透鏡。其另一方面，在直接方式的制造方法中，必須制作整片尺寸的大的主成形模具，所以主成形模具的制造成本顯著增大。
[0073]相對于此，在分步重復方式的制造方法中，分成多次來制造子主成形模具的多個成形面，所以各成形面的形狀誤差以及位置誤差有時變大。因此，晶片透鏡的形狀誤差以及位置誤差有時變大某一程度。另一方面，在分步重復方式的制造方法中，主成形模具的尺寸小，所以主成形模具的制造成本低。
[0074]如本實施方式的透鏡單元那樣，在具有在光軸方向上排列的多個透鏡光學面的透鏡單元中，在各透鏡光學面中要求的功能不同，所以針對每個透鏡光學面，其形狀不同。例如，在攝像裝置中搭載的攝像用透鏡單元中，為了防止發(fā)生暗影，減小在攝像元件的攝像面上成像的光束的主光線入射角度，為此要求增大位置最靠近像側的透鏡光學面的有效徑。
[0075]因此，在本實施方式中，為了不損失透鏡單元的光學性能而降低制造成本，包括容許誤差小的透鏡光學面的透鏡部(第I樹脂層110、第2樹脂層120以及第3樹脂層130)是通過直接方式的制造方法形成，包括容許誤差大的透鏡光學面的透鏡部(第4樹脂層140)是通過分步重復方式的制造方法形成。
[0076]另外，小型的主成形模具410中的透鏡用成形面412a的數(shù)量優(yōu)選為晶片透鏡整體的透鏡個數(shù)的0.1?10%程度的數(shù)量，例如是I?200個程度、優(yōu)選為I?100個程度。特另|J，在將透鏡用成形面412a的數(shù)量設為I個(即單芯)的情況下，雖然分步重復的次數(shù)增力口，但在主成形模具410的制作中能夠使用車床加工，所以主成形模具410的加工時間、力口工難易度以及制作成本被大幅改善。另一方面，在透鏡用成形面412a的數(shù)量是多個的情況下，在主成形模具410的制作中需要多軸加工機、工具旋轉軸等，成為比單芯的情況更復雜的制造方法，但能夠與單芯的情況相比大幅減少子主成形模具制作時的分步重復的次數(shù)，所以能夠縮短晶片透鏡的制造時間，并且不易使主成形模具劣化。
[0077]另外，在第4樹脂層140的透鏡部140a的周邊，形成了反映了在成形模具中設置的用于控制樹脂的擴展的凸部的凹部C4。第4樹脂層140的透鏡光學面140a’的有效徑最大，所以凹部C4具有最小曲率半徑小的微細的構造。這樣，第4樹脂層140具有復雜的表面形狀。因此，主成形模具412也需要按照與該復雜的表面形狀對應的復雜的形狀實施加工，主成形模具412的制作困難。但是，在本實施方式中，通過令用于形成第4樹脂層140的主成形模具410成為小型的模具，使主成形模具的制作變得容易。
[0078]圖6是示出形成第3樹脂層130的步驟的剖面圖。第3樹脂層130通過直接方式的制造方法形成。另外，第3樹脂層130是使用正型的主成形模具以及負型的子主成形模具而形成的(PNP形式)。首先，如圖6A所示，使用具有分別包括多個與第3透鏡光學面130a’的形狀對應的正形狀的透鏡用成形面512a、和與周邊部的表面130b’的形狀對應的正形狀的周邊部用成形面512b的樹脂成形面(第4成形面)512的整片尺寸的主成形模具(第2主成形模具)510，使樹脂材料523介于該主成形模具510與玻璃基板522之間，從玻璃基板522側進行光照射而使樹脂材料523硬化，從而制作具有與第3樹脂層130的形狀對應的負形狀的樹脂成形面(第5成形面)524的整片尺寸的子主成形模具520。接下來，進行參照在玻璃基板160中形成了的未圖示的對準標記的操作等而使子主成形模具520、和形成了第4樹脂層140的玻璃基板(第2基板)160 (晶片透鏡440)對位之后，如圖6B所示，在子主成形模具520與玻璃基板160的背面之間夾持硬化性樹脂材料129，從玻璃基板522側和/或玻璃基板432側進行光照射而使樹脂材料129硬化，從而形成第3樹脂層130。通過以上的步驟，如圖6C所示，得到在一方的面上具有多個第3樹脂層130，在另一方的面上具有多個第4樹脂層140的晶片透鏡530。
[0079]另外，在本實施方式中，如圖6B所示，在第2基板160的一方的面上形成了第4樹脂層140之后，在使子子主成形模具430起模之前，在第2基板160的另一方的面上形成了第3樹脂層130。也可以在形成第4樹脂層144之前，形成第3樹脂層134。
[0080]圖7是用于說明上述2)的層疊晶片透鏡以及其他部件的第2工序、和上述3)的分割包括晶片透鏡的層疊體的第3工序的剖面圖。
[0081]首先，如圖7A所示，將形成了第I樹脂層110以及第2樹脂層120的晶片透鏡330、第I隔離物170、形成了第3樹脂層130以及第4樹脂層140的晶片透鏡530、以及第2隔離物180按照該順序層疊并固定，而得到層疊體。通常，在各構成部件之間形成粘接層(未圖示)，而將這些構成部件相互粘接固定。另外，在得到層疊體時，最好進行參照在第I基板150、第2基板160中形成的未圖示的對準標記的操作等來進行對位。在這樣得到了的層疊體的第2隔離物180的下表面，粘貼具有粘著層的固定用薄片610。
[0082]接下來，如圖7B以及圖7C所示，使用切斷刀具620等，針對每個透鏡單元100分割(切斷)層疊體。此時，根據(jù)使處理變得容易的觀點，優(yōu)選不將固定用薄片610完全切斷而僅將透鏡單元100完 全切斷。通過以上的步驟，如圖7D所示，能夠制造在固定用薄片610上固定了的、多個透鏡單元100。之后，通過去除固定用薄片610，能夠得到圖1所示的透鏡單元100。
[0083]在本實施方式的透鏡單元的制造方法中，包括曲率半徑小于0.1mm的凹部的樹脂層(第4樹脂層140)是使用負型的主成形模具、正型的子主成形模具以及負型的子子主成形模具而形成的(NPNP方式)。另一方面，不包括曲率半徑小于0.1mm的凹部的樹脂層(第I樹脂層110、第2樹脂層120以及第3樹脂層130)是使用正型的主成形模具以及負型的子主成形模具而形成的(PNP方式)。參照圖8，說明這樣根據(jù)樹脂層的凹部的最小曲率半徑變更制造步驟的理由。
[0084]當前市面銷售的工具的前端部的曲率半徑的最小值是0.03mm程度。因此，在主成形模具中，無法形成比作為市面銷售工具的前端部的最小的曲率半徑的0.03mm小的曲率半徑的凹部。另外，如上所述，在制作主成形模具的情況下，在I個模具中反復形成多個透鏡用成形面，所以工具的磨耗所致的加工不良的發(fā)生成為問題。該問題在使用前端部的曲率半徑小的工具時特別成為問題。因此，實用上，優(yōu)選使用曲率半徑是0.1mm以上的工具，其結果，在主成形模具中可形成的凹部的最小曲率半徑充其量是0.1_。
[0085]圖8A示出想要在正型的主成形模具720P中加工的凹部的最小曲率半徑R2是加工工具710的前端部的曲率半徑Rl以上的情況下(R2 ^ Rl)，對主成形模具720P進行加工的情況。在該情況下，通過如圖所示使工具710進入到凹部內而加工主成形模具720P，能夠適當?shù)匦纬汕拾霃絉2的凹部。
[0086]圖SB是示出使用工具710來制作用于對包括凹部的樹脂層進行成形的負型的主成形模具720N的情況的示意圖。如該圖所示，在負型的主成形模具720N中形成與具有凹部的樹脂層對應的成形面的情況下，在主成形模具720N中形成使在樹脂層中形成的凹部反轉了的形狀的凸部。然后，在這樣形成凸部的情況下，如該圖所示，即使使用具有包括比凹部的最小曲率半徑R2大的曲率半徑Rl的前端部的工具710，也能夠對主成形模具720N進行適當?shù)募庸ぁ?br> [0087]圖8C示出想要在正型的主成形模具720P中加工的凹部(如虛線所示)的最小曲率半徑R2小于加工工具710的前端部的曲率半徑Rl的情況下的、主成形模具720P的加工的情況。如該圖所示，工具710的曲率半徑Rl大于想要形成的凹部的最小曲率半徑R2，且工具710干擾主成形模具720P，所以無法進行適當?shù)募庸ぁ?br> [0088]這樣，只要是在主成形模具中形成的凹部的最小曲率半徑R2是加工工具的曲率半徑Rl以上、或者在主成形模具中形成凸部、或者在主成形模具中無需形成具有比工具前端部的曲率半徑Rl小的曲率半徑的凹部的情況中的任意一個情況，就能夠適當?shù)剡M行加工。因此，在本實施方式的透鏡單元的制造方法中，包括最小曲率半徑R2小于0.1mm且低于加工工具的曲率半徑Rl那樣的凹部的樹脂層(第4樹脂層140)是選擇負型的主成形模具并使用負型的主成形模具、正型的子主成形模具以及負型的子子主成形模具而形成的(NPNP方式)。另一方面，根據(jù)使透鏡部的精度提高的觀點，優(yōu)選使用中間成形模具介入的次數(shù)少的、正型的主成形模具，所以關于形狀的容許誤差小、且不包括最小曲率半徑R2是
0.1mm以下的凹部的樹脂層(第I樹脂層110、第2樹脂層120以及第3樹脂層130)是使用正型的主成形模具以及負型的子主成形模具而形成的(PNP方式)。
[0089]如以上那樣，在本實施方式的透鏡單元的制造方法中，所有透鏡光學面是使用樹脂制的中間成形模具成形的，所以能夠在維持必要的光學性能的同時，抑制成本增大。另夕卜，在制作晶片透鏡的工序中，根據(jù)包括最終想要得到的透鏡部的樹脂層的形狀，選擇是使用正型的主成形模具、還是使用負型的主成形模具，所以即使使用前端部的R超過0.1mm的工具，也能夠制造高精度地形成了各透鏡光學面的透鏡單元。特別，第4樹脂層是通過NPNP方式成形的，所以中間成形模具的介入次數(shù)多于其他樹脂層，但容許誤差大，所以可以說光學性能不易降低。另外，在制作晶片透鏡的工序中，根據(jù)在透鏡部中要求的精度(容許誤差)，使子主成形模具的制造方式不同，所以能夠不損失透鏡單元的光學性能而降低制造成本。
[0090]另外，在本實施方式中，說明了組合2個晶片透鏡來制造透鏡單元的例子，但晶片透鏡的個數(shù)沒有特別限定。例如，既可以使用I個晶片透鏡來制造透鏡單元(參照第3實施方式)，也可以使用3個以上的晶片透鏡來制造透鏡單元(參照第2實施方式)。
[0091]另外，在本實施方式中，說明了使用在基板的兩面形成了透鏡部的晶片透鏡來制造透鏡單元的例子，但也可以使用僅在基板的單面形成了透鏡部的晶片透鏡(參照第2實施方式)。
[0092]另外，在本實施方式中，通過使用大型的主成形模具而將分配工序、夾持工序、固化工序以及起模工序進行I次的“直接方式”，制作了用于對第I?第3樹脂層進行成形的子主成形模具，通過使用小型的主成形模具而將分配工序、夾持工序、固化工序以及起模工序反復進行的“分步重復方式”，制作了作為用于形成第4樹脂層的中間成形模具的子主成形模具。第4樹脂層是通過使用利用分步重復方式成形了的子主成形模具的NPNP方式形成的，但第4樹脂層的容許誤差大，所以能夠在抑制光學性能降低的同時實現(xiàn)低成本化。另夕卜，特別，關于第4樹脂層，由于進行分步重復而小型的主成形模具的使用頻度變高時，通過使用子子主成形模具的NPNP方式進行成形，所以能夠降低主成形模具的使用頻度。但是，最好考慮光學性能和制造成本，來決定通過直接方式和分步重復方式中的哪一個方式制作各樹脂層的子主成形模具。例如，如果每個晶片透鏡的透鏡部的個數(shù)不太多，則也可以通過直接方式制作第4樹脂層的子主成形模具，如果在光學性能上可容許，則也可以通過分步重復方式制作第3樹脂層的子主成形模具。
[0093]另外，例如，只要能夠稍微避免光學性能的降低，則也可以通過PNP方式形成第4樹脂層，如果在光學性能上容許，則也可以通過NPNP方式形成第I樹脂層?第3樹脂層中的任意一個。
[0094]關于使用子子主成形模具的NPNP形式，能夠從I個主成形模具制作更多的中間型(子子主成形模具)，所以在降低制造成本這一點上是優(yōu)良的。另一方面，主成形模具至晶片透鏡的轉印次數(shù)成為3次，所以形狀誤差以及位置誤差易于變大。相對于此，關于不使用子子主成形模具的PNP形式，主成形模具至晶片透鏡的轉印次數(shù)成為2次，所以適合于容許誤差小的透鏡部的制造。因此，通過將它們適當?shù)亟M合，能夠不損失光學性能而避免制造成本的增大。
[0095]如本實施方式所示，關于位置最靠近攝像面?zhèn)鹊耐哥R光學面(第4樹脂層)，容許誤差大，所以根據(jù)制造成本降低的觀點，優(yōu)選通過使用子子主成形模具的NPNP形式形成。
[0096](第2實施方式)
[0097]在第I實施方式中，示出了制造2層構造的透鏡單元的例子，但在第2實施方式中，示出制造3層構造的透鏡單元的例子。各構成部件的原材料等與第I實施方式的各構成部件相同，省略詳細的說明。
[0098]圖9是示出第2實施方式的透鏡單元的剖面圖。如該圖所示,透鏡單元800具有包括透鏡部的第I樹脂層805、包括透鏡部的第2樹脂層810、包括透鏡部的第3樹脂層815、包括透鏡部的第4樹脂層820、包括透鏡部的第5樹脂層825、第I基板830、第2基板835、第3基板840、第I隔離物845、第2隔離物850以及第3隔離物855。
[0099]第I樹脂層805形成于第I基板830的一方的面上。另外，第2樹脂層810形成于第2基板835的一方的面上,第3樹脂層815形成于第2基板835的另一方的面上。同樣地，第4樹脂層820形成于第3基板840的一方的面上,第5樹脂層825形成于第3基板840的另一方的面上。在第I基板830與第2基板835之間配置了第I隔離物845，相互對置的第I基板830和第2樹脂層810相互分開。同樣地，在第2基板835與第3基板840之間配置了第2隔離物850，相互對置的第3樹脂層815和第4樹脂層820相互分開。第3隔離物855配置于第3基板840的形成了第5樹脂層825的面上。第3隔離物855控制第5樹脂層825與未圖示的攝像元件的攝像面的間隔。
[0100]第I樹脂層805、第2樹脂層810以及第3樹脂層815不包括曲率半徑小于0.1mm的凹部，是使用正型的主成形模具以及負型的子主成形模具而形成的(PNP方式)。另外，與第I樹脂層805、第2樹脂層810以及第3樹脂層815分別對應的子主成形模具是通過直接方式制作的。
[0101]第4樹脂層820以及第5樹脂層825包括曲率半徑小于0.1mm的凹部，是使用負型的主成形模具、正型的子主成形模具以及負型的子子主成形模具而形成的(NPNP方式)。另外，與第4樹脂層820以及第5樹脂層825對應的子主成形模具是通過分步重復方式制作的。
[0102]在本實施方式的透鏡單元800的制造方法中，層疊晶片透鏡等的工序以及分割(切斷)層疊體的工序與在第I實施方式中說明的步驟相同。
[0103]這樣，通過使用子子主成形模具的第I晶片透鏡的制造方法制作的透鏡光學面不限于位置最靠近像側的透鏡光學面，也可以是其他透鏡光學面。另外，如本實施方式那樣，也可以通過使用子子主成形模具的第I晶片透鏡的制造方法，制作多個透鏡光學面。另外，如本實施方式那樣，通過分步重復方式的制造方法制作的透鏡光學面不限于位置最靠近像側的透鏡光學面，也可以是其他透鏡光學面。另外，如本實施方式那樣，也可以通過分步重復方式的制造方法，制作多個透鏡光學面。另外，無需一定如第I實施方式那樣，所有晶片透鏡在兩面具有透鏡部，也可以是如本實施方式那樣，層疊了僅在單面具有透鏡部的晶片透鏡的方式。
[0104]本實施方式的透鏡單元的制造方法得到與第I實施方式同樣的效果。
[0105](第3實施方式)
[0106]在第I實施方式中，示出了制造2層構造的透鏡單元的例子，但在第3實施方式中，示出制造I層構造的透鏡單元的例子。各構成部件的原材料等與第I實施方式的各構成部件相同，省略詳細的說明。
[0107]圖1OA是第3實施方式的透鏡單元的剖面圖(圖1OB所示的A-A線的剖面圖)，圖1OB是第3實施方式的透鏡單元的底面圖。如這些圖所示，透鏡單元900具有包括第I透鏡部910a以及其周邊部910b的第I樹脂層910、包括第2透鏡部920a以及腳部920b的第2樹脂層920、和第I基板930。
[0108]第I樹脂層910形成于第I基板930的一方的面上，第2樹脂層920形成于第I基板930的另一方的面上。另外，第2樹脂層920具有第2透鏡部920a、和沿著第2透鏡部920a的光軸方向突出了的腳部920b。腳部920b作為隔離物發(fā)揮功能，控制第2樹脂層920(第2透鏡部920a)與未圖示的攝像元件的攝像面的間隔。腳部920b還作為用于在制作攝像透鏡模塊時的各工序等在形成了第2透鏡部920a之后的各種工序中防止第2透鏡部920a接觸到其他部件而造成損傷的保護部件發(fā)揮功能。另外，在本實施方式中，使腳部920b成為環(huán)狀，但無需一定連續(xù)，而也可以離散地形成。
[0109]如圖10所示，第I樹脂層910在第I透鏡部910a與周邊部910b之間，包括與第I實施方式的第I樹脂層110同樣的凹部Cl，但不包括曲率半徑小于0.1mm的凹部，使用正型的主成形模具以及負型的子主成形模具來形成(PNP方式)。另外，與第I樹脂層910對應的子主成形模具通過直接方式制作。
[0110]第2樹脂層920(第2透鏡部920a以及腳部920b)成形為一體。第2樹脂層920在第2透鏡部920a和腳部920b的連接部分中包括曲率半徑小于0.1mm的凹部C2，使用負型的主成形模具、正型的子主成形模具以及負型的子子主成形模具來形成(NPNP方式)。另夕卜，與第2樹脂層920對應的子主成形模具通過分步重復方式制作。即，第2樹脂層920在透鏡部920a周邊具有陡峭的凹部C2，但由于通過NPNP方式形成，所以與該凹部對應的主成形模具的部位成為凸部，能夠與在第I實施方式、第2實施方式中說明的情況同樣地通過工具進行加工。
[0111]在本實施方式的透鏡單元900的制造方法中，不包括層疊晶片透鏡等的工序，但包括分割(切斷)晶片透鏡的工序。分割晶片透鏡的工序與在第I實施方式中說明的步驟相同。
[0112]本實施方式的透鏡單元的制造方法得到與第I實施方式同樣的效果。
[0113]本申請主張基于2011年12月6日申請的日本特愿2011-266782以及2011年12月6日申請的日本特愿2011-266783的優(yōu)先權。將在該申請說明書以及附圖中記載的內容全部引入本申請說明書中。
[0114]產業(yè)上的可利用性
[0115]本發(fā)明的透鏡單元的制造方法在例如攝像用透鏡單元的制造等中是有用的。
【權利要求】
1.一種透鏡單元的制造方法，該透鏡單元具有包括在光軸方向上排列配置的第I透鏡光學面以及第2透鏡光學面的多個透鏡光學面，該透鏡單元的制造方法的特征在于， 所述第I透鏡光學面是通過第I晶片透鏡的制造方法形成的， 該第I晶片透鏡的制造方法包括: 通過使用具有第I成形面的第I主成形模具以及樹脂材料來進行成形，制作具有第2成形面的第I子主成形模具的工序，其中，所述第I成形面包括多個與所述第I透鏡光學面的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面，所述第2成形面包括多個與所述第I透鏡光學面的形狀對應的正形狀的透鏡用成形面； 通過使用所述第I子主成形模具以及樹脂材料來進行成形，制作具有第3成形面的子子主成形模具的工序，其中，所述第3成形面包括多個與所述第I透鏡光學面的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面；以及 通過使用所述子子主成形模具以及硬化性樹脂材料來進行成形，形成具有第I表面的第I樹脂層的工序，其中，所述第I表面包括多個所述第I透鏡光學面， 所述第2透鏡光學面是通過第2晶片透鏡的制造方法形成的， 該第2晶片透鏡的 制造方法包括: 通過使用具有第4成形面的第2主成形模具以及樹脂材料來進行成形，制作具有多個第5成形面的第2子主成形模具的工序，其中，所述第4成形面包括多個與所述第2透鏡光學面的形狀對應的正形狀的透鏡用成形面，所述第5成形面包括多個與所述第2透鏡光學面的形狀對應的負形狀的透鏡用成形面；以及 通過使用所述第2子主成形模具以及硬化性樹脂材料來進行成形，形成具有第2表面的第2樹脂層的工序，其中，所述第2表面包括多個所述第2透鏡光學面。
2.根據(jù)權利要求1所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I表面包括具有比用于制作所述第I主成形模具的工具的前端部的曲率半徑小的曲率半徑的凹部， 所述第2表面不包括具有比用于制作所述第2主成形模具的工具的前端部的曲率半徑小的曲率半徑的凹部。
3.根據(jù)權利要求1所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I表面包括曲率半徑小于0.1mm的凹部， 所述第2表面不包括曲率半徑小于0.1mm的凹部。
4.根據(jù)權利要求3所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I表面包括曲率半徑小于0.03mm的凹部。
5.根據(jù)權利要求1~4中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 在所述第I晶片透鏡的制造方法中，在至少針對所述子子主成形模具具有的所述第3成形面的多個所述透鏡用成形面各自配置了所述硬化性樹脂材料之后，使所述硬化性樹脂材料硬化來進行成形。
6.根據(jù)權利要求1~5中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I子主成形模具是通過分步重復方式制作的，其中，所述分步重復方式是通過使用所述第I主成形模具來反復形成I個或者2個以上的樹脂成形物而在I個基板上形成多個樹脂成形物的方式，所述第2子主成形模具是通過直接方式制作的，其中，所述直接方式是通過使用所述第2主成形模具來同時形成所有樹脂成形物而在I個基板上形成多個樹脂成形物的方式。
7.—種透鏡單元的制造方法，該透鏡單元具有包括在光軸方向上排列配置的第I透鏡光學面以及第2透鏡光學面的多個透鏡光學面，該透鏡單元的制造方法的特征在于， 所述第I透鏡光學面以及所述第2透鏡光學面是通過晶片透鏡的制造方法形成的， 該晶片透鏡的制造方法包括: 通過使用具有與透鏡光學面的形狀對應的透鏡用成形面的主成形模具和樹脂材料來進行成形，制作具有多個與所述透鏡光學面的形狀對應的透鏡用成形面的子主成形模具的工序；以及 通過使用所述子主成形模具或者使用所述子主成形模具制作了的子子主成形模具、和硬化性樹脂材料來進行成形，制作具有多個包括所述透鏡光學面的透鏡部的晶片透鏡的工序， 與所述第I透鏡光學面對應的第I子主成形模具是通過分步重復方式制作的，其中，所述分步重復方式是通過使用具有I個或者2個以上的與所述第I透鏡光學面的形狀對應的形狀的透鏡用成形面的第I主成形模具來反復形成I個或者2個以上的樹脂成形物而在I個基板上形成多個樹脂成形物的方式， 與所述第2透鏡光學面對應的第2子主成形模具是通過直接方式制作的，其中，所述直接方式是通過使用具有多個與所述第2透鏡光學面的形狀對應的形狀的透鏡用成形面的第2主成形模具來同時形成所有樹脂成形物而在I個基板上形成多個樹脂成形物的方式。
8.根據(jù)權利要求7所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I透鏡光學面是通過使用所述子子主成形模具和所述硬化性樹脂材料進行成形而形成的。
9.根據(jù)權利要求8所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 在使樹脂材料介于所述第I子主成形模具與基板之間并使所述樹脂材料固化之后，對所述第I子主成形模具進行起模，由此制作所述子子主成形模具。
10.根據(jù)權利要求7~9中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I主成形模具的透鏡用成形面的個數(shù)是所述第2主成形模具的透鏡用成形面的個數(shù)的1/100~1/10。
11.根據(jù)權利要求1~10中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述第I透鏡光學面與所述第2透鏡光學面相比，關于形狀和/或位置的容許誤差更大。
12.根據(jù)權利要求1~11中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 所述多個透鏡光學面中的位置最靠近像側的透鏡光學面是所述第I透鏡光學面。
13.根據(jù)權利要求1~12中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于， 在所述多個透鏡光學面中，所述第I透鏡光學面的有效徑最大。
14.根據(jù)權利要求1~13中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于，包括: 在基板的一方的面上形成多個所述第I透鏡光學面，在所述基板的另一方的面上形成多個所述第2透鏡光學面來制作晶片透鏡的工序。
15.根據(jù)權利要求14所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于，還包括: 針對每對所述第I透鏡光學面以及第2透鏡光學面的對，切斷所述晶片透鏡的工序。
16.根據(jù)權利要求1~15中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于，還包括: 隔著隔離物層疊在第I基板上形成了所述第I透鏡光學面的第I晶片透鏡、和在第2基板上形成了所述第2透鏡光學面的第2晶片透鏡來制作層疊體的工序。
17.根據(jù)權利要求16所述的透鏡單元的制造方法，其特征在于，還包括: 針對對應的所述第I晶片透鏡的第I透鏡光學面以及第2透鏡光學面、和所述第2晶片透鏡的第I透鏡光學面以及第2透鏡光學面的每一組切斷所述層疊體的工序。
18.—種透鏡單元，其特征在于， 通過權利要求1~17中的任意一項所述的透鏡單元的制造方法制造。
19.根據(jù)權 利要求18所述的透鏡單元，其特征在于， 在所述第I透鏡光學面的周圍，具有由用于對所述第I透鏡光學面進行成形的所述子主成形模具或者所述子子主成形模具中形成的凸部引起的凹部。
20.根據(jù)權利要求18或者19所述的透鏡單元，其特征在于， 在所述第I透鏡光學面的周圍，具有向透鏡光軸方向突出的腳部， 在所述腳部與所述第I透鏡光學面之間具有凹部。
【文檔編號】B29C39/10GK103974820SQ201280059771
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權日:2011年12月6日
【發(fā)明者】藤井雄一, 今井利幸, 青木健太郎, 松井一生 申請人:柯尼卡美能達株式會社