CN109541779A - 透镜单元 - Google Patents

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CN109541779A CN201811085923.6A CN201811085923A CN109541779A CN 109541779 A CN109541779 A CN 109541779A CN 201811085923 A CN201811085923 A CN 201811085923A CN 109541779 A CN109541779 A CN 109541779A
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Abstract

本发明提供一种即使在使用于接合透镜的塑料透镜的凸透镜面大幅突出的情况下也不易产生由于成形时的树脂的收缩导致的光学特性的降低的透镜单元。在用于透镜单元的接合透镜(4)中，第一透镜(6)是具备面向第二透镜(7)侧的凹透镜面(620)的塑料透镜。第二透镜(7)是塑料透镜，其具备通过粘接剂层(5)接合于凹透镜面(620)的凸透镜面(710)及在外周侧包围凸透镜面(710)的第二凸缘部(75)。将第二透镜(7)的中心的光轴L方向的厚度设为T0、将第二凸缘部(75)的光轴L方向的厚度设为C时，厚度T0、C满足以下的关系。2.0≤T0/C≤3.2。

Description

透镜单元
技术领域
本发明涉及在筒状的保持架上保持有多个透镜的透镜单元。
背景技术
在筒状的保持架上保持有构成广角镜头的多个透镜的透镜单元中，有时为了减少像差而使用接合透镜，接合透镜是一透镜(第一透镜)和另一透镜(第二透镜)通过粘接剂层接合而成。在专利文献1、2中记载的透镜单元中，第一透镜及第二透镜双方为塑料。因此，第一透镜在面向第二透镜侧的凹透镜面的外周侧具备凸缘部(第一凸缘部)，第二透镜在通过粘接剂层接合于第一透镜的凹透镜面上的凸透镜面的外周侧具备凸缘部(第二凸缘部)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015－34922号公报
专利文献2：日本特开2016－57562号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在专利文献1、2等记载的接合透镜中，透镜面的曲率(1/曲率半径)越大，越能有效地减少像差，因此，在第二透镜中，凸透镜面从第二凸缘部大幅突出。因此，在模具成型第二透镜时，从设定于第二凸缘部的侧面的浇口到凸透镜面的顶部的光轴方向的距离变长。因此，在凸透镜面的顶部容易产生由于树脂的收缩导致的凹部。这种凹部会使透镜单元的分辨率等降低等、使透镜单元的光学特性降低，因此不理想。
鉴于以上的问题点，本发明的课题在于，提供一种即使在使用于接合透镜的塑料透镜的凸透镜面大幅突出的情况下，也不易产生由于成型时的树脂的收缩导致的光学特性的降低的透镜单元。
解决问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种透镜单元，其具有多个透镜和保持所述多个透镜的筒状的保持架，所述透镜单元在所述多个透镜中，包含第二透镜经由粘接剂层与第一透镜接合而成的接合透镜，所述第一透镜是具备面向所述第二透镜侧的凹透镜面、及在外周侧包围所述凹透镜面的第一凸缘部的塑料透镜，所述第二透镜是具备面向所述第一透镜侧通过所述粘接剂层接合于所述凹透镜面的凸透镜面、及在外周侧包围所述凸透镜面的第二凸缘部的塑料透镜，在将所述第二透镜的中心的光轴方向的厚度设为T0、将所述第二凸缘部的光轴方向的厚度设为C时，厚度T0、C满足以下的关系：
2.0≤T0/C≤3.2，
在将所述粘接剂层的折射率设为n0、将所述第一透镜的折射率设为n1、将所述第二透镜的折射率设为n2时，折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
|n1－n0|＞|n2－n0|。
在本发明中，因为第二透镜的中心的厚度T0除以第二凸缘部的厚度C所得的值(T0/C)为下限(2.0)以上，所以可以使第二透镜的凸透镜面大幅突出。因此，可以有效地降低色差等像差。该情况下，值(T0/C)也为上限(3.2)以下，在模具成型第二透镜时，从设定于第二凸缘部的侧面的浇口到凸透镜面的顶部的光轴方向的距离被限制。因此，树脂成型时的注塑压被适当地传递到凸透镜面的顶部，所以在凸透镜面的顶部不易产生由于树脂的收缩等导致的凹部。另外，即使在凸透镜面的顶部产生由于树脂的收缩等导致的凹部，在形成接合透镜时，粘接剂层也会填充在该凹部中。而且，粘接剂层的折射率n0为比第一透镜的折射率n1接近第二透镜的折射率n2的值。因此，因为填充在凹部的粘接剂层作为第二透镜的凸透镜面的一部分起作用，所以透镜单元的光学特性不易降低。
在本发明中，可以采用如下方式，所述第二透镜中，在将从所述凸透镜面的顶部到所述第二凸缘部的所述第一透镜侧的面的光轴方向上的尺寸设为T1时，尺寸T1及厚度C满足以下的关系：
T1/C≤1.5。
根据该方式，即使使凸透镜面从第二凸缘部大幅突出，因为设定了其上限(1.5)，所以在凸透镜面的顶部也不易产生由于树脂的收缩等导致的凹部。
在本发明中，可以采用如下方式，在将所述凸透镜面的透镜直径设为D时，透镜直径D及厚度T0满足以下的关系：
T0≤D。
根据该方式，即使将第二透镜加厚，因为设定了条件(D)，所以在凸透镜面的顶部也不易产生由于树脂的收缩等导致的凹部。
在本发明中，可以采用如下方式，折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
n0≤n2＜n1。
根据该方式，能够适当地减少色差等像差。
在本发明中，可以采用如下方式，折射率n0、n2满足以下的关系：
n0≥(n2－0.06)。
根据该方式，填充在凹部的粘接剂层作为第二透镜的凸透镜面的一部分适当地起作用，所以透镜单元的光学特性不易降低。
在本发明中，可以采用如下方式，所述第一透镜相对于所述第二透镜配置于物侧。根据该方式，可以适当地降低色差等像差。
在本发明中，可以采用如下方式，在将所述第一透镜的阿贝数设为ν1、将所述第二透镜的阿贝数设为ν2时，阿贝数ν1、ν2满足以下的两种关系：
ν1≤30
ν2≥50。
根据该方式，特别适合于减少色差。
发明效果
在本发明中，由于第二透镜的中心的厚度T0除以第二凸缘部的厚度C所得的值(T0/C)为下限(2.0)以上，因此可以使第二透镜的凸透镜面大幅突出。因此，能够有效地减少色差等像差。在这种情况下，值(T0/C)也为上限(3.2)以下，在模具成型第二透镜时，从设定于第二凸缘部的侧面的浇口到凸透镜面的顶部的光轴方向的距离被限制。因此，因为树脂成型时的注塑压被适当地传递到凸透镜面的顶部，所以在凸透镜面的顶部不易产生由于树脂的收缩等导致的凹部。另外，即使在凸透镜面的顶部产生由于树脂的收缩等导致的凹部，在形成接合透镜时，粘接剂层也会填充在该凹部中。而且，粘接剂层的折射率n0为比第一透镜的折射率n1更接近第二透镜的折射率n2的值。因此，填充在凹部的粘接剂层作为第二透镜的凸透镜面的一部分起作用，所以透镜单元的光学特性不易降低。
附图说明
图1是表示应用了本发明的透镜单元的截面结构的说明图。
图2是表示图1所示的接合透镜的截面结构的说明图。
图3是表示用于图2所示的接合透镜的第一透镜、及第二透镜的截面结构的说明图。
图4是将图2所示的第一透镜和第二透镜之间放大表示的说明图。
标号说明
1、2、3…透镜、4…接合透镜、5…粘接剂层、6…第一透镜、7…第二透镜、9…保持架、10…透镜单元、10a…广角镜头、50…粘接剂、65…第一凸缘部、75…第二凸缘部、82…光圈、620…凹透镜面、650、750…侧面、655、755…浇口痕迹、710…凸透镜面、711…顶部、L…光轴、La…物侧、Lb…像侧
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。在以下的说明中，以四组五片透镜结构的透镜单元为中心进行说明，关于其它透镜结构，将在其它实施方式中进行说明。
(透镜单元的结构)
图1是表示应用了本发明的透镜单元10的截面结构的说明图。如图1所示，本方式的透镜单元10具有由沿着光轴L配置的多个透镜构成的广角镜头10a和保持多个透镜的保持架9。在本方式中，透镜单元10具有四组五片的透镜结构，具有负的光焦度的透镜1、具有负的光焦度的透镜2、环状的遮光片81、具有正的光焦度的透镜3、光圈82、具有正的光焦度的接合透镜4从物侧La朝向像侧Lb依次排列。相对于接合透镜4，红外线滤光器83被保持架9保持在像侧Lb。保持架9具有沿光轴L方向延伸的第一筒部91、在第一筒部91的物侧La的端部扩大直径的凸缘部92、从凸缘部92的外缘向物侧La突出的第二筒部93，第二筒部93的内径比第一筒部91的内径大。在将该透镜单元10用于摄像装置时，相对于红外线滤光器83配置摄像元件(未图示)在像侧Lb。
透镜1配置于第二筒部93的内侧，与凸缘部92抵接。在这种状态下，第二筒部93的物侧La的端部930以从物侧La盖住透镜1的外周部分的方式被铆接在透镜1的外周部分，透镜1被保持于第二筒部93的内侧。在凸缘部92形成有环状的槽94，在透镜1和凸缘部92之间夹装有配置于槽94的内侧的环状密封部件95。
在第一筒部91的内侧配置有透镜2、遮光片81、透镜3、光圈82、及接合透镜4。在第一筒部91的内侧形成有环状的台阶部96，接合透镜4从物侧La与台阶部96抵接而被定位。相对于接合透镜4，依次在物侧La重叠配置有光圈82、透镜3、遮光片81及透镜2，在这种状态下，第一筒部91的物侧La的端部910以从物侧La盖住透镜2的外周部分的方式被铆接在透镜2的外周部分，透镜2、遮光片81、透镜3、光圈82及接合透镜4被保持于第一筒部91的内部。
透镜1的物侧La的透镜面11由凸状的曲面构成，像侧Lb的透镜面12由凹状的曲面构成。透镜2的物侧La的透镜面21由凸状的曲面构成，像侧Lb的透镜面22由凹状的曲面构成。透镜3的物侧La的透镜面31由凹状的曲面构成，像侧Lb的透镜面32由凸状的曲面构成。
(接合透镜4的结构)
图2是表示图1所示的接合透镜4的截面结构的说明图。图3是表示用于接合透镜4的第一透镜6及第二透镜7的截面结构的说明图。图4是将图2所示的第一透镜6和第二透镜7之间放大表示的说明图。
如图2、图3及图4所示，接合透镜4具有第一透镜6和经由粘接剂层5与第一透镜6接合的第二透镜7。在本方式中，第一透镜6配置于第二透镜7的物侧La，第二透镜7配置于第一透镜6的像侧Lb。
第一透镜6是具备面向第二透镜7侧的凹透镜面620及在外周侧包围凹透镜面620的第一凸缘部65的塑料透镜。在本方式中，第一透镜6中，物侧La的透镜面61由凸的曲面构成，像侧Lb的透镜面62由凹状的曲面构成，由像侧Lb的透镜面62构成凹透镜面620。透镜面61形成于比第一凸缘部65的物侧La的面651更向像侧Lb凹下的凹部66内，透镜面62(凹透镜面620)向比第一凸缘部65的像侧Lb的面652更向物侧La凹下。在第一凸缘部65的像侧Lb的面652上，在凹透镜面620的周围形成有圆环状或呈圆弧状延伸的粘接剂贮存用的凹部67。
第二透镜7是具备面向第一透镜6侧并通过粘接剂层5接合于凹透镜面620的凸透镜面710及在外周侧包围凸透镜面710的第二凸缘部75的塑料透镜。第二凸缘部75以构成接合透镜4的状态从像侧Lb覆盖到形成于第一透镜6的第一凸缘部65的粘接剂贮存用的凹部67。在本方式中，第二透镜7的物侧La的透镜面71由凸状的曲面构成，像侧Lb的透镜面72由凸状的曲面构成，由物侧La的透镜面71构成凸透镜面710。透镜面71(凸透镜面710)比第二凸缘部75的物侧La的面751更向物侧La突出，透镜面72比第二凸缘部75的像侧Lb的面752更向像侧Lb突出。在本方式中，第一透镜6的外径比第二透镜7的外径大。
在这样构成的接合透镜4的制造工序中，在相当于第一透镜6的第一凸缘部65的侧面650的部分设定浇口，在模具内进行树脂成型，制作第一透镜6。因此，在第一凸缘部65的侧面650留有浇口痕迹655。另一方面，在相当于第二透镜7的第二凸缘部75的侧面750的部分设定浇口，进行树脂成型，制作第二透镜7。因此，在第二凸缘部75的侧面750留有浇口痕迹755。
接着，在第一透镜6的像侧Lb的面、及第二透镜7的物侧La的面中的至少一方涂布粘接剂50后，将第一透镜6和第二透镜7重叠，然后，使粘接剂50固化，即可获得第一透镜6和第二透镜7经由粘接剂层5接合而成的接合透镜4。在本方式中，在第一透镜6的像侧Lb的面上涂布粘接剂50后，将第一透镜6和第二透镜7重叠，然后使粘接剂50固化。在本方式中，粘接剂50是UV固化型粘接剂。优选粘接剂层5在固化后仍具有弹性。
(第二透镜7等的详细结构)
在这样构成的接合透镜4中，在本方式中，满足以下说明的所有条件式(1)～(7)。首先，在将第二透镜7的中心的光轴方向的厚度设为T0、将第二凸缘部75的光轴L方向的厚度设为C时，厚度T0、C满足以下的关系：
2.0≤T0/C≤3.2···条件式(1)。
另外，在将粘接剂层5的折射率设为n0，将第一透镜6的折射率设为n1、将第二透镜7的折射率设为n2时，折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
|n1－n0|＞|n2－n0|···条件式(2)。
即，在本方式的接合透镜4中，因为第二透镜7的中心的厚度T0除以第二凸缘部75的厚度C所得的值(T0/C)为下限(2.0)以上，所以可以使第二透镜7的凸透镜面710大幅突出。因此，可以有效地减少色差等像差。该情况下，值(T0/C)也为上限(3.2)以下，在模具成型第二透镜7时，限制了从设定于第二凸缘部75的侧面750的浇口到凸透镜面710的顶部711的光轴L方向的距离。因此，因为树脂成型时的注塑压被适当地传递到凸透镜面710的顶部711，所以在凸透镜面710的顶部711不易产生由于树脂的收缩等导致的凹部。
另外，如图4中虚线所示，假如在凸透镜面710的顶部711产生由于树脂的收缩等导致的凹部715，在形成接合透镜4时，粘接剂层5也会填充在该凹部715。而且，粘接剂层5的折射率n0是比第一透镜的折射率n1更接近第二透镜的折射率n2的值。因此，被填充在凹部715的粘接剂层5作为第二透镜7的凸透镜面710的一部分起作用，所以透镜单元10的光学特性不易降低。在条件式(1)中，若值(T0/C)超过上限(3.2)，则容易产生图4所示的凹部715。另外，在条件式(1)中，若值(T0/C)超过上限(3.2)，则图4所示的凹部715容易形成为大幅凹下到几个微米(μm)左右的深度的形状。若产生这种事态，即使粘接剂层5填充在凹部715，透镜单元10的光学特性降低的可能性也会变高。例如，当凹部715凹下到2μm以上的深度时，光学特性降低的可能性会变高。
另外，第二透镜7中，在将从凸透镜面710的顶部到第二凸缘部75的第一透镜6侧的面751的光轴L方向上的尺寸设为T1时，尺寸T1及厚度C满足以下的关系：
T1/C≤1.5···条件式(3)。
即，在本方式中，即使使凸透镜面710从第二凸缘部75大幅突出，其上限(1.5)也被设定。因此，在凸透镜面710的顶部711不易产生由于树脂的收缩等导致的凹部715。此外，在条件式(3)中，若值(T1/C)超过上限(1.5)，则容易产生图4所示的凹部715。另外，在条件式(3)中，若值(T1/C)超过上限(1.5)，则图4所示的凹部715容易形成为大幅凹下到几μm左右的深度的形状。当产生这样的事态时，即使在凹部715填充有粘接剂层5，透镜单元10的光学特性降低的可能性也会变高。
另外，第二透镜7中，在将凸透镜面710的透镜直径设为D时，透镜直径D及厚度T0满足以下的关系：
T0≤D···条件式(4)。
即，在本方式中，即使将第二透镜7加厚，厚度的上限(D)也被设定。因此，在凸透镜面710的顶部711不易产生由于树脂的收缩导致的凹部715。此外，在条件式(4)中，若厚度T0超过上限(D)，则容易产生图4所示的凹部715。另外，在条件式(4)中，若厚度T0超过上限(D)，则图4所示的凹部715容易形成为大幅凹下到几μm左右的深度的形状。当产生这样的事态时，即使在凹部715填充有粘接剂层5，透镜单元10的光学特性降低的可能性也会变高。
在此，折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
n0≤n2＜n1···条件式(5)。
即，具备凸透镜面710的第二透镜7的折射率比具备凹透镜面620的第一透镜6的折射率小。因此，可以适当地减少色差等像差。另外，由于粘接剂层5的折射率n0比第二透镜7的折射率n2小，因此粘接剂层5的折射率n0与第一透镜6的折射率n1大不相同。因此，如图4中虚线所示，即使在凸透镜面710的顶部711产生由于树脂的收缩等导致的凹部715，填充在凹部715的粘接剂层5也作为第二透镜7的凸透镜面710的一部分适当地起作用，所以透镜单元10的光学特性不易降低。
进而，折射率n0、n2满足以下的关系：
n0≥(n2－0.06)···条件式(6)。
因此，如图4中虚线所示，即使在凸透镜面710的顶部711产生由于树脂的收缩等导致的凹部715，因为粘接剂层5的折射率n0为接近第二透镜的折射率n2的值，所以填充在凹部715的粘接剂层5作为第二透镜7的凸透镜面710的一部分适当地起作用。因此，透镜单元10的光学特性不易降低。
例如，第一透镜6的折射率n1为1.656、第二透镜7的折射率n2为1.538时，使用折射率n0为1.492的粘接剂层5。第一透镜6的折射率n1为1.635、第二透镜7的折射率n2为1.533时，使用折射率n0为1.488的粘接剂层5。第一透镜6的折射率n1为1.636、第二透镜7的折射率n2为1.544时，使用折射率n0为1.486的粘接剂层5。第一透镜6的折射率n1为1.641、第二透镜7的折射率n2为1.546时，使用折射率n0为1.488的粘接剂层5。在该结构例中，满足上述的所有条件式(2)、(5)、(6)。
另外，在将第一透镜6的阿贝数设为ν1、将第二透镜7的阿贝数设为ν2时，阿贝数ν1、ν2满足以下的两种关系：
ν1≤30···条件式(7a)
ν2≥50···条件式(7b)。
例如，第一透镜6的阿贝数ν1为24.0时，第二透镜7的阿贝数ν2为55.8。因此，用于本方式的透镜单元10的广角镜头10a特别适合于减少色差。
[其它实施方式]
在上述实施方式中，将本发明应用于具有四组五片透镜结构的透镜单元10，但也可以将本发明应用于具有五组六片、或六组七片透镜结构等的透镜单元10，不限定透镜结构，只要具有接合透镜4即可。另外，在上述实施方式中，具有一个接合透镜4，但本发明也适合于具备多个接合透镜的透镜单元。

Claims (14)

1.一种透镜单元，其具有多个透镜和保持所述多个透镜的筒状的保持架，所述透镜单元的特征在于，
在所述多个透镜中，包含第二透镜经由粘接剂层与第一透镜接合而成的接合透镜，
所述第一透镜是具备面向所述第二透镜侧的凹透镜面、及在外周侧包围所述凹透镜面的第一凸缘部的塑料透镜，
所述第二透镜是具备面向所述第一透镜侧通过所述粘接剂层接合于所述凹透镜面的凸透镜面、及在外周侧包围所述凸透镜面的第二凸缘部的塑料透镜，
在将所述第二透镜的中心的光轴方向的厚度设为T0、将所述第二凸缘部的光轴方向的厚度设为C时，厚度T0、C满足以下的关系：
2.0≤T0/C≤3.2，
在将所述粘接剂层的折射率设为n0、将所述第一透镜的折射率设为n1、将所述第二透镜的折射率设为n2时，折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
|n1－n0|＞|n2－n0|。
2.根据权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，
所述第二透镜中，在将从所述凸透镜面的顶部到所述第二凸缘部的所述第一透镜侧的面的光轴方向上的尺寸设为T1时，尺寸T1及厚度C满足以下的关系：
T1/C≤1.5。
3.根据权利要求2所述的透镜单元，其特征在于，
在将所述凸透镜面的透镜直径设为D时，透镜直径D及厚度T0满足以下的关系：
T0≤D。
4.根据权利要求3所述的透镜单元，其特征在于，
折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
n0≤n2＜n1。
5.根据权利要求4所述的透镜单元，其特征在于，
折射率n0、n2满足以下的关系：
n0≥(n2－0.06)。
6.根据权利要求2所述的透镜单元，其特征在于，
折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
n0≤n2＜n1。
7.根据权利要求6所述的透镜单元，其特征在于，
折射率n0、n2满足以下的关系：
n0≥(n2－0.06)。
8.根据权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，
在将所述凸透镜面的透镜直径设为D时，透镜直径D及厚度T0满足以下的关系：
T0≤D。
9.根据权利要求8所述的透镜单元，其特征在于，
折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
n0≤n2＜n1。
10.根据权利要求9所述的透镜单元，其特征在于，
折射率n0、n2满足以下的关系：
n0≥(n2－0.06)。
11.根据权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，
折射率n0、n1、n2满足以下的关系：
n0≤n2＜n1。
12.根据权利要求11所述的透镜单元，其特征在于，
折射率n0、n2满足以下的关系：
n0≥(n2－0.06)。
13.根据权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，
所述第一透镜相对于所述第二透镜配置于物侧。
14.根据权利要求13所述的透镜单元，其特征在于，
在将所述第一透镜的阿贝数设为ν1、将所述第二透镜的阿贝数设为ν2时，阿贝数ν1、ν2满足以下的两种关系：
ν1≤30
ν2≥50。
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