[发明专利]透镜单元的制造方法以及透镜单元

说明书

技术领域

本发明涉及具有在光轴方向上排列配置的多个透镜光学面的透镜单元的制造方法以及由此得到的透镜单元。

背景技术

在光学透镜的制造领域中，已知通过使用硬化性树脂在玻璃基板的表面上形成包括作为光学透镜发挥功能的透镜部的树脂层，制造耐热性高的光学透镜的技术。作为应用了该技术的光学透镜的制造方法，提出了制造在玻璃基板的表面形成了多个由硬化性树脂构成的透镜部的、所谓“晶片透镜(wafer lens)”的方法。通过在制造了晶片透镜之后，将晶片透镜的玻璃基板切断而针对每个透镜部进行分割，能够一次性地得到多个光学透镜。

作为晶片透镜的制造方法，可以举出通过使硬化性树脂材料介于排列配置了多个与透镜光学面的形状对应的负形状的透镜用成形面的主(master)成形模具与玻璃基板之间，并使该树脂材料硬化，而在玻璃基板上对由硬化性树脂构成的透镜部进行成形的方法。即，主成形模具以及透镜部的形状按照负形状→正形状的顺序变化(以下称为“NP方式”)。但是，主成形模具是通过对金属等的硬质母材进行切削等加工而制作的，所以如果晶片透镜的尺寸变大(例如8英寸径)，则在加工中花费工夫，主成形模具显著变得昂贵。因此，在现实中难以采用NP方式。作为晶片透镜的其他制造方法，还有使用利用主成形模具制作的中间成形模具，在玻璃基板上对由硬化性树脂构成的透镜部进行成形的方法(参照例如专利文献1、2)。

在专利文献1、2中，记载了使用主成形模具以及1种中间成形模具(子(sub)主成形模具)来制造晶片透镜的方法。在该制造方法中，首先，使用具有与透镜光学面的形状对应的正形状的透镜用成形面的主成形模具，在基板上对具有负形状的透镜用成形面的树脂成形物进行成形，从而制作子主成形模具。接下来，使用子主成形模具，在玻璃基板上对由硬化性树脂构成的透镜部进行成形，从而制造晶片透镜。即，主成形模具、子主成形模具以及透镜部的形状按照正形状→负形状→正形状这样的顺序变化(以下称为“PNP方式”)。

另外，在专利文献2中，还记载了使用主成形模具以及2种中间成形模具(子主成形模具以及子子主成形模具)来制造晶片透镜的方法。在该制造方法中，首先，使用具有与透镜光学面的形状对应的负形状的透镜用成形面的主成形模具，在基板上对具有正形状的透镜用成形面的树脂成形物进行成形，从而制作子主成形模具。接下来，使用子主成形模具，在基板上对具有负形状的透镜用成形面的树脂成形物进行成形，从而制作子子主成形模具。最后，使用子子主成形模具，在玻璃基板上对由硬化性树脂构成的透镜部进行成形，从而制造晶片透镜。即，主成形模具、子主成形模具、子子主成形模具以及透镜部的形状按照负形状→正形状→负形状→正形状这样的顺序变化(以下称为“NPNP方式”)。

通过这样并非使用主成形模具来对透镜部直接进行成形，而使用中间成形模具来对透镜部进行成形，能够降低主成形模具的使用次数。其结果，能够防止昂贵的主成形模具的劣化，能够降低制造成本。

通常，子主成形模具是通过包括a)在基板或者主成形模具上供给树脂材料的分配(dispense)工序、b)使主成形模具和基板相互接近而在两者之间夹持树脂材料以模仿主成形模具的成形面的形状的夹持工序、c)使由主成形模具和基板夹持的树脂材料固化的固化工序、以及d)使主成形模具和基板分离而使在基板上接合了的树脂成形物从主成形模具起模的起模工序的成形工序制造的。作为子主成形模具的制造方法，设想“直接(direct)方式(一并成形方式)”和“分步重复(step and repeat)方式”。

在“直接方式(一并成形方式)”中，例如，在使用8英寸径的圆板状的玻璃基板(玻璃晶片)来制作晶片透镜的情况下，通过使用具有其以上的径的大型(整片尺寸)的主成形模具，将分配工序、夹持工序、固化工序以及起模工序进行1次，来制作子主成形模具。在该情况下，在主成形模具中，形成有与在子主成形模具中形成的透镜用成形面相同的数量以上(例如5000个)的透镜用成形面。另一方面，在“分步重复方式”中，通过使用小型的主成形模具，反复进行分配工序、夹持工序、固化工序以及起模工序，来制作子主成形模具(例如参照专利文献3)。在该情况下，在主成形模具中，形成有比想要制作的晶片透镜的透镜部的数量(即在子主成形模具中形成的透镜用成形面的数量)少的数量(例如1～100个)的透镜用成形面。

专利文献1：日本特开2011-51132号公报

专利文献2：日本特开2009-226638号公报

专利文献3：国际公开第2007/140643号