专利名称：塑料透镜、摄影透镜、图像拍摄装置以及便携式设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用于照相机、光拾取装置这样的光学设备的塑料透镜、摄影透镜、图像拍摄装置以及便携式设备。
背景技术：
这种塑料透镜是通过使聚碳酸酯树脂或异丁烯树脂等树脂流入到成形模具中来制造的。首先，准备与塑料透镜的形状对应的成形模具，将该成形模具安装在注塑成形机上，使熔融状态的树脂从作为设于成型模具的树脂注入流路的浇口(gate)部流入到腔内， 使其填充到腔内之后，使其冷却固化，再从成型模具中取出。取出的塑料透镜虽然从光轴方向观察是圆形，但是由于从外周的凸缘部的一部分起，处于浇口部和流道(runner)相连的状态，因此，作为最终的工序，切断浇口部，将其从流道取出，来完成塑料透镜。但是，若切断浇口部时残留了一部分，则会有无法将塑料透镜安装在透镜架(lens holder)内，或即使能安装也无法和透镜架对准中心的情况。因此，作为切断浇口部的方法， 提出了将凸缘部的和浇口部相连的部位和浇口部一起切断的方法(例如参照专利文献1)。 另外，还提出了如下的方法，对于使用凸缘部的一部分被切除的、腔状且在该缺口部位设置浇口部的成型模具而成形的塑料透镜，在凸缘部的假想外周圆的内侧切断浇口部(例如参照专利文献2)。另外，已知通过注塑成形而制造的上述现有的塑料透镜若被小型化(薄型化)、并成为复杂的形状，则会变得容易产生内部变形。因此，对于面向为了应对高画质、小型化的要求而较多使用复杂形状的塑料透镜的近年的便携式设备的照相机而言，解决该问题是当务之急。为了使内部变形较小，降低注塑成形时的树脂的填充压力即可。但是，若降低树脂的填充压力，则因为填充不良而在透镜面产生凹痕(sink mark)，有可能无法获得良好的形状精度。在注塑成形中，由于内部变形的产生和形状精度的降低是此消彼长的问题，因此， 为了一下子解决它们，需要尝试其它的途径。专利文献1 JP特开2001-272501号公报专利文献2 JP特开2004-177609号公报
发明内容
本发明的塑料透镜在透镜有效径部的外周具有凸缘部，通过使树脂经由浇口部流入到成形模具中而制造，在设透镜有效径部的边缘厚度为s [mm]、透镜有效径部的中心厚度为t [mm]、透镜有效径为E. D [mm]、透镜外径为D [mm]的情况下，满足s/t ( 0.61且Ε. D/ D ^ 0.4的条件。通过这样的构成，即使透镜被小型化(薄型化)、成为复杂的形状，也能获得良好的形状精度，并且，能减小内部变形。
图1是采用了本发明的一实施方式的塑料透镜的图像拍摄装置的纵剖面图。图2A是本发明的一实施方式的塑料透镜的剖面图。图2B是本发明的一实施方式的塑料透镜的俯视图。图3A是本发明的一实施方式的便携式设备的主视图。图;3B是本发明的一实施方式的便携式设备的后视图。符号说明1透镜镜筒2摄影透镜2a透镜有效径部2b凸缘部2ba插入部2bb按压部2c缺口部位2d 浇口部3透镜架5、15、16 粘接剂6 遮光板(隔片(spacer))7图像拍摄装置8外支架9 主体10图像拍摄元件11 基板12玻璃板13红外线截止滤光器14,31 支撑部14a定位部14b突起部17连接部18便携式设备19主体外壳19a显示器19b操作部21第1透镜22第2透镜23第3透镜24第4透镜32保持部33 开口部
34外螺纹D外径(透镜外径)E. D透镜有效径部的直径(透镜有效径)s透镜有效径部的边缘厚度(最薄部分的壁厚)t透镜有效径部的中心厚度(中心部分的壁厚)
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的塑料透镜、摄影透镜、图像拍摄装置以及便携式设备的实施方式。图1表示本实施方式的图像拍摄装置7。如图1所示，作为图像拍摄装置7的一个构成要素的透镜镜筒1由摄影透镜2、和收纳摄影透镜2的透镜架3构成。更具体来说，透镜镜筒1由摄影透镜2和透镜架3构成，其中摄影透镜2由在透镜有效径部加的外周具有凸缘部(周缘部(二 〃部))2b的多枚透镜构成；透镜架3为筒状，用内壁来保持摄影透镜 2。摄影透镜2是多枚例如4枚凹凸透镜，各透镜的直径等外形尺寸和形状不同。详细来说，越是靠近成像面(图像拍摄元件10)的透镜(下面，在接近成像面的方向上依次称作第1透镜21、第2透镜22、第3透镜23、第4透镜对)，尺寸(直径等外形尺寸)就越大， 因此，离成像面最远的第1透镜21的尺寸最小，离成像面最近的第4透镜M的尺寸最大。 第4透镜M在其凸缘部2b具备插入部2ba，其比透镜架3的后述的保持部32的内径小； 和按压部2bb，其和插入部连续，比保持部32的内径大，且在从保持部32的端面(透镜架3中的成像面侧的端面)离开的位置具有相对面，第4透镜M的凸缘部2b的外径比保持部32的外径小。透镜架3构成为收纳多个(在图例中为4枚)摄影透镜2，在一个端部(被摄体侧的端部)形成有支撑部31，并且在另一端部(成像面侧的端部)形成有保持部32，其中，支撑部31在光轴方向上整体或部分地支撑第1透镜21的一面侧(被摄体侧)的凸缘部2b ； 保持部32整体或部分地和第4透镜M的另一面侧(成像面侧)的凸缘部2b相对。在透镜架3的上部设有开口部33。该开口部33起到摄影透镜2的光圈的功能。 另外，在透镜架3的外表面形成有外螺纹34 (用于和后述的外支架8螺合的螺纹)。从透镜架3的支撑部31到保持部32，收纳有摄影透镜2。具体来说，在透镜架3 的内侧，收纳有摄影透镜2和遮光板(隔片)6，并且，通过形成于摄影透镜2 (除了第4透镜 24以外)的凸缘部2b的缺口部位(背景技术中记载的任意方式的缺口部位)，如图1右半部分所示那样，在摄影透镜2 (除了第4透镜M以外)的凸缘部2b和透镜架3的内周面之间，在一部分产生缝隙(空间部)。摄影透镜2中，第1透镜21的凸缘部2b的上表面和透镜架3的支撑部31的下表面抵接，且除了凸缘部2b以外的透镜有效径部加的透镜面和透镜架3的下表面例如保持超过0 μ m、50 μ m以下的规定的距离而被收纳，并被安装在透镜架3上。第4透镜M的插入部2 插入到保持部32从而被安装在透镜架3上。在该插入的状态下，与插入部2 连续且比保持部32的内径大的按压部21Λ位于从保持部32的端面离开的位置，因此，通过透镜架3的前端部和第4透镜M的凸缘部2b而形成凹陷部。凹陷部具体来说，是由透镜架3的保持部32、第4透镜M的插入部2ba以及按压部21Λ形成的凹状且为环状的凹陷部， 在该凹陷部5中填充粘接剂5，将第4透镜M固定于透镜架3。另外，若透镜架3的下表面和透镜有效径部加之间的缝隙超过50 μ m就会因杂散光(无用光)而产生光斑(flare)，若为Ομπι以下，则透镜有效径部加会损伤而产生碎屑， 因为有如上问题，所以将缝隙设为超过0 μ m且50 μ m以下。在此，在本实施方式中，由于第3透镜23具有特征，因此下面对该点进行说明。图 2A示出了第3透镜23的剖面图，图2B示出了俯视图。如上所述，第3透镜23和其它的透镜相同，都是由透镜有效径部加和透镜有效径部加的外周的凸缘部2b构成。第3透镜23是用直径(外径)D [mm]来规定自身，用直径(透镜有效径)E. D [mm]、 边缘厚度(最薄部分壁厚)s [mm]、中心厚度(中心部分壁厚)t [mm]来规定透镜有效径部加的、俯视为圆形的凸透镜。另外，第3透镜23在凸缘部2b的外周的一部分具有缺口部位 2c (从中心到缺口部位2c的距离为E [mm])，在缺口部位2c配置有浇口部2d。表1表示变更各参数来进行了验证的结果。通过正交尼科耳(Nicol)法来确认内部的变形。其结果，在透镜种类N03、7的透镜看到了内部变形，在此外的透镜种类N01、2、 4 6、8的透镜，没有看到内部变形。[表 1]
权利要求
1.一种塑料透镜，其特征在于，在透镜有效径部的外周具有凸缘部，通过使树脂经由浇口部流入到成形模具中而制造，在设所述透镜有效径部的边缘厚度为S[mm]、所述透镜有效径部的中心厚度为t[mm]、 透镜有效径为E. D [mm]、透镜外径为D [mm]的情况下，满足s/t彡0. 61且E. D/D彡0. 4的条件。
2.根据权利要求1所述的塑料透镜，其特征在于， 还满足s < 0. 65的条件。
3.根据权利要求1所述的塑料透镜，其特征在于，采用如下树脂材料来制造所述塑料透镜在设阿贝数为ud、弯曲强度为ob[MPa]的情况下，满足洸.0 < υ d < 55. 8且104彡ob^ 125的条件。
4.根据权利要求1所述的塑料透镜，其特征在于，采用如下树脂材料来制造所述塑料透镜在设折射率为nD、弯曲强度为ob[MPa]的情况下，满足1. 53彡nD彡1. 62且104彡σ b彡125的条件。
5.根据权利要求1所述的塑料透镜，其特征在于， 所述树脂材料是低色散树脂材料。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的塑料透镜，其特征在于，在所述透镜有效径部的透镜面的任意一面具有衍射元件面，所述衍射元件面满足 f(doe)/f > 30 的条件。
7.一种摄影透镜，其特征在于，从被摄体侧向成像面侧具备光圈以及1个以上的透镜，至少其中1个透镜是权利要求 1所述的塑料透镜。
8.一种图像拍摄装置，其特征在于， 具备图像拍摄元件，其将与被摄体对应的光信号变换为图像信号并输出；和摄影透镜，其使所述被摄体的像成像于所述图像拍摄元件的成像面上， 作为所述摄影透镜，使用权利要求7所述的摄影透镜。
9.一种便携式设备，其特征在于， 使用权利要求8所述的图像拍摄装置。
全文摘要
本发明的塑料透镜是在透镜有效径部的外周具有凸缘部，通过使树脂经由浇口部流入到成形模具中而制造的塑料透镜，在设透镜有效径部的边缘厚度为s、透镜有效径部的中心厚度为t、透镜有效径为E.D、透镜外径为D的情况下，满足s/t≤0.61，E.D/D≥0.4。
文档编号G02B7/02GK102334046SQ20108000936
公开日2012年1月25日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年1月13日
发明者山下优年 申请人:松下电器产业株式会社