攝像透鏡制造技術

本發明專利技術的課題在于提供抑制因雜散光引起的作為光學不良狀況的反射光斑或雙重圖像發生、小型、能充分抑制諸像差的高性能的攝像透鏡。為了解決上述課題,使用利用玻璃和樹脂的接合型復合透鏡，通過合適地控制樹脂和玻璃的折射率及阿貝數的差，抑制具有大的入射角的光線入射場合的界面反射，抑制反射光斑或雙重圖像發生。再有，通過合適地控制折射率及阿貝數的差，能補正使得球面像差或像面彎曲、色像差等光學性能劣化的諸像差，能提供小型高性能的攝像透鏡。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及使用CCD型攝像元件或CMOS型攝像元件等固體攝像元件的小型攝像裝置的攝像透鏡。
技術介紹
以往，在攜帶電話等使用的攝像透鏡，從大量生產及成本角度考慮，大多通過使用熱可塑性塑料的注塑成形法制造。另一方面，近年，為了與工序簡單化及降低成本對應，要求透鏡模塊的回流工序對應，尤其，要求能耐錫焊回流工序的攝像透鏡。對于這種要求，用熱可塑性透鏡，不能與錫焊回流工序溫度對應，因此，開始提出各種各樣手法的耐熱攝像透鏡。作為上述耐高熱透鏡一例，在專利文獻I中公開了組合光學玻璃和耐熱性優異的UV硬化型樹脂或熱硬化型樹脂的作為一種復合透鏡的接合型復合透鏡(junction typecompound lens)。該接合型復合透鏡除了耐熱性課題以外，還通過將玻璃和樹脂材料的折射率差控制在一定值以內，解決在接合型復合透鏡中成為問題的界面反射。再有，在專利文獻2中公開了不使用衍射面、為實現減少色像差將形成在透明平行平板兩面的透鏡的阿貝數控制在所定值構成接合型復合透鏡的手法。日本專利第3926380號公報日本專利第4293291號公報如上所述，接合型復合透鏡通過組合耐熱性優異的能量硬化型樹脂和玻璃，在用例如錫焊回流對應那樣的樹脂透鏡難以適用場合，開始使用。玻璃透鏡在錫焊回流工序溫度下不發生形狀變化或性能劣化。但是，若為了減少諸像差，用玻璃材料制作常用的非球面透鏡，則成本非常高，這為人們所公知。制作玻璃的非球面透鏡場合，作為可大量生產的手法，廣泛實行非球面玻璃模制這種手法。其系使用低熔點玻璃和模具制造非球面玻璃透鏡的手法，但比用以往的注塑成形法得到的塑料透鏡或使用玻璃和硬化型樹脂的接合型復合透鏡成本高。玻璃模制法系將被體積管理、具有與目標非球面形狀比較接近形狀的精密預成形物設置在加熱到玻璃的屈服點以上的模具上，通過用另一方模具壓塌，在兩面或單面形成非球面的手法。被體積管理的精密預成形物價格貴，且受到高溫的模具壽命短，進行大量生產場合，需要準備多個模具。因此，難以供給低成本的透鏡。另一方面，在接合型復合透鏡中，用硬化型樹脂形成非球面部，因此，形狀自由度高，模具溫度在UV硬化型樹脂場合為室溫左右，即使熱硬化型樹脂場合為200°C左右，若與玻璃模制法的工序溫度400°C以上相比，為非常低溫的工序，因此，模具壽命長。再有，關于工序時間，在UV硬化型樹脂場合，需要幾秒至二分鐘左右，即使熱硬化型樹脂場合，需要一分鐘至十分鐘左右，與玻璃模制法相比間歇短。又，耐熱性高的UV硬化型樹脂及熱硬化型樹脂雖然一般大多高價，但在接合型復合透鏡中，由于使用球面玻璃及玻璃平行平板，因此，樹脂的使用體積變少。因此，在接合型復合透鏡中，能廉價提供能耐錫焊回流溫度的耐熱透鏡。另一方面，在接合型復合透鏡中，在玻璃和樹脂的界面，產生因折射率差引起的反射，這為人們所公知。例如，在使用折射率1. 4的樹脂和折射率1. 6的玻璃的接合型復合透鏡中，光線垂直入射場合，O. 44%的光線在界面反射。該反射光線不是設計上希望的光線，因此，上述光線經多次反射，入射到攝像元件場合，成為作為對比度降低原因的反射光斑、以及形成確認為清晰光點或光線的雙重圖像這樣的不良狀況的主要原因。為了抑制上述界面反射，將玻璃和樹脂的折射率差控制在O.1以內很有效果。但是，當具有角度的光線入射時，從折射率高的介質入射到折射率低的介質場合以及其相反場合，反射特性不同。光線從折射率高的介質以臨界角以上的角度入射到折射率低的介質場合，光線不折射，而是全反射。另一方面，從折射率低的介質向折射率高的介質入射時，不存在臨界角，因此，也不發生全反射。即，為了抑制界面反射，僅僅將折射率差設為O.1以內的條件不充分。 再有，若在接合型復合透鏡中，使得使用的樹脂的阿貝數差大，則色像差的補正能有效地進行。但是，樹脂的折射率和阿貝數的關系一般具有線性關系，這為人們所公知，若為了補正色像差，欲增大阿貝數的差，則二樹脂間的折射率差也變大。若折射率差變大，則如上所述玻璃和樹脂的界面反射增加，產生反射光斑或雙重圖像那樣的光學不良狀況。因此，為了補正色像差，僅僅著眼于阿貝數，作為提高光學性能的技術不充分。
技術實現思路
本專利技術就是為了解決這種問題而提出來的，其目的在于，提供能抑制界面反射、且諸像差得到良好補正的攝像透鏡。為了解決上述課題，本專利技術的攝像透鏡在用光學玻璃形成的平行平板玻璃的物體側面接合物體側樹脂透鏡，在像面側接合像側樹脂透鏡，形成接合型復合透鏡，將所述接合型復合透鏡作為一組，樹脂透鏡用能量硬化型樹脂形成，且滿足以下(1)-(6)式條件N1 ^ N2 ^ N3(I)O. 05 < N3 - N1(2)O ^ N2 - N1 ^ O.1(3)O ^ N3 — N2 ^ O.1(4)U1- υ 2 ^ 30(5)U2 — U3 彡 30(6)在此，各符號意義如下N1:上述物體側樹脂透鏡的折射率N2:上述玻璃平行平板的折射率N3:上述像側樹脂透鏡的折射率υ1上述物體側樹脂透鏡的阿貝數U2:上述玻璃平行平板的阿貝數υ 3上述像側樹脂透鏡的阿貝數。在此，當光線從高折射率介質進入低折射率介質時，因入射角度不同引起界面反射率的變化表示在圖1，當光線從低折射率介質進入高折射率介質時，因入射角度不同引起界面反射率的變化表示在圖2。圖1和圖2都以折射率1. 5的材料作為低折射率介質、折射率1. 6的材料作為高折射率介質為例進行計算。若比較圖1和圖2，雖然哪一種場合折射率差都為O.1,但當具有角度的光線入射場合，在圖1中，在入射角度65°附近，反射率達到10%，在70°附近，反射率成為100%。對此，在圖2中，在70°附近，反射率為10%左右。這樣，在垂直入射時，沒有產生差，但對于具有角度的入射光線，從低折射率介質向高折射率介質前進的光線在全部角 度，反射率低。在此，圖1和圖2中所示的S偏振光是相對入射面平行振動的光。又，P偏振光是相對入射面垂直振動的光。再有，通過滿足(2)式，能使得像側樹脂透鏡的折射率大。若能使得折射率大，則當透鏡的折射能力相同時，能使得曲率半徑值大。又，通過使得折射率差大，包含本專利技術的接合型復合透鏡的二組構成以上(含二組構成)的攝像透鏡單元場合，能效率良好地補正球面像差及像面彎曲。例如，若滿足(I)式和(2)式，構成接合型復合透鏡，作為具有正的折射能力的物體側透鏡以及具有負的折射能力的像側透鏡，則對于球面像差補正有利，若構成具有負的折射能力的物體側透鏡以及具有正的折射能力的像側透鏡，則對于像面彎曲補正有利。上述式全部是鄰接介質之間定義的關系。將玻璃平行平板置于中間，物體側樹脂透鏡和像側樹脂透鏡不直接接觸，因此，若用(1)-(6)式控制玻璃平行平板和兩者樹脂的折射率，則像側樹脂透鏡的折射率能比物體側樹脂透鏡大至O. 2，能使用高折射率材料效率良好地進行像差補正。另一方面，若折射率差低于O. 05，則像差補正效果變小。為了說明方便，以一組透鏡進行說明，但是，在二片以上的多片攝像透鏡中，若本專利技術的接合型復合透鏡至少包含一組，則能實現其效果，因此，本專利技術對于透鏡片數并不作任何限定。在此使用的能量硬化型樹脂指的是通過從外部接受能量，進行交聯反應或聚合反應的材料。作為外部能量，可以列舉例如熱或紫外線、電子射線等。作為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種攝像透鏡，其特征在于:在用光學玻璃形成的平行平板玻璃的物體側面接合物體側樹脂透鏡,在像面側接合像側樹脂透鏡,形成接合型復合透鏡,將所述接合型復合透鏡作為一組,所述攝像透鏡至少包含上述透鏡組一組,樹脂透鏡用能量硬化型樹脂形成,且滿足以下(1)?(6)式:N1≤N2≤N3?????????????(1)0.05＜N3－N1???????????(2)0≤N2－N1≤0.1?????????(3)0≤N3－N2≤0.1?????????(4)υ1－υ2≤30???????????(5)υ2－υ3≤30???????????(6)在此,各符號意義如下:N1:上述物體側樹脂透鏡的折射率N2:上述玻璃平行平板的折射率N3:上述像側樹脂透鏡的折射率υ1:上述物體側樹脂透鏡的阿貝數υ2:上述玻璃平行平板的阿貝數υ3:上述像側樹脂透鏡的阿貝數。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：平尾朋三，藤原逹也，
申請(專利權)人：杭州精工技研有限公司，
類型：發明
國別省市：