CN116184605A - 光学元件、光学设备和摄像装置 - Google Patents

光学元件、光学设备和摄像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116184605A
CN116184605A CN202211464450.7A CN202211464450A CN116184605A CN 116184605 A CN116184605 A CN 116184605A CN 202211464450 A CN202211464450 A CN 202211464450A CN 116184605 A CN116184605 A CN 116184605A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
optical element
transparent member
main surface
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211464450.7A
Other languages
English (en)
Inventor
田中康裕
松本真持
熊谷竹晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2021192000A external-priority patent/JP2023078735A/ja
Priority claimed from JP2021192001A external-priority patent/JP2023078736A/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN116184605A publication Critical patent/CN116184605A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/025—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)

Abstract

本发明涉及光学元件、光学设备和摄像装置。一种光学元件，其包括：第一透明部件，与第一透明部件接触并且具有不同于第一透明部件的线性膨胀系数的第二透明部件，以及接合部件，所述接合部件被配置为将第一透明部件和第二透明部件彼此接合。在‑30℃的温度，所述接合部件的弹性模量为1700MPa以下。

Description

光学元件、光学设备和摄像装置
技术领域
本公开涉及光学元件、光学设备和摄像装置。
背景技术
通常，在光学设备的光学系统中，试图通过使用树脂透镜作为光学系统中包括的透镜来减小光学设备的重量。优选将透镜以高的位置精度牢固地固定到安装部件，而不使透镜的光学功能表面畸变。作为将透镜附接到安装部件的方法，有一种方法是通过热敛缝使安装部件变形从而将透镜附接到安装部件。在透镜是树脂透镜的情形中，树脂透镜可能在热敛缝期间变形，并且树脂透镜的变形可能导致树脂透镜的光学性能劣化。日本专利公开号2018-72766提出了一种方法，其使用玻璃透镜作为通过热敛缝(heat caulking)固定到安装部件上的透镜，并通过使用粘合剂等将树脂透镜接合到该玻璃透镜。
然而，当上述两个透镜暴露于低温然后将两个透镜所处的环境的温度从低温恢复到室温时，两个透镜中的一个与另一个发生位移。
发明内容
根据本发明的第一方面，光学元件包括：第一透明部件，与第一透明部件接触放置并且具有与第一透明部件不同的线性膨胀系数的第二透明部件，以及配置为将第一透明部件和第二透明部件彼此接合的接合部件。在-30℃的温度下，接合部件的弹性模量为1700MPa以下。
根据本发明的第二方面，光学元件包括：第一透明部件，具有与第一透明部件不同的线性膨胀系数的第二透明部件，以及配置为将第一透明部件和第二透明部件彼此接合的接合部件。第一透明部件具有第一主表面。第二透明部件具有与第一主表面部分接触的第二主表面。接合部件从第一主表面和第二主表面彼此接触的位置分离。
从对示例性实施方案的以下描述并且参考附图，将清楚本发明的其它特征。
附图说明
图1是示出用作根据第一实施方案的摄像装置的示例的数码相机的示意性配置的说明图。
图2A是根据第一实施方案的光学单元的平面图。
图2B是根据第一实施方案的光学单元的截面图。
图2C是根据第一实施方案的光学单元的放大截面图。
图3是根据第一比较例的光学单元的平面图。
图4A是根据第一实施方案的光学元件的制造方法的步骤的说明图。
图4B是根据第一实施方案的光学元件的制造方法的步骤的说明图。
图4C是根据第一实施方案的光学元件的制造方法的步骤的说明图。
图4D是根据第一实施方案的光学元件的制造方法的步骤的说明图。
图5A是第一调整例的光学单元的说明图。
图5B是第二调整例的光学单元的说明图。
图5C是第三调整例的光学单元的说明图。
图6是示出实施例1-7和比较例1的条件和结果的表格。
图7是示出实施例1-7的结果的坐标图。
图8A是根据第二实施方案的光学单元的平面图。
图8B是根据第二实施方案的光学单元的截面图。
图8C是根据第二实施方案的光学单元的放大截面图。
图9A是第二调整例的光学单元的平面图。
图9B是第二调整例的光学单元的截面图。
图9C是第二调整例的光学单元的放大截面图。
图10A是根据第二实施方案的光学元件的制造方法的步骤的说明图。
图10B是根据第二实施方案的光学元件的制造方法的步骤的说明图。
图10C是根据第二实施方案的光学元件的制造方法的步骤的说明图。
图10D是根据第二实施方案的光学元件的制造方法的步骤的说明图。
图11A是第四调整例的光学单元的说明图。
图11B是第五调整例的光学单元的说明图。
图12A是第六调整例的光学单元的说明图。
图12B是第六调整例的光学单元的说明图。
图13是示出实施例8-24以及比较例2和3的条件和结果的表格。
图14是示出实施例8-24以及比较例2和3的条件的表格。
图15是示出实施例8-24以及比较例2和3的条件的表格。
具体实施方式
在下面的描述中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方案。
第一实施方案
摄像装置
图1是示出充当根据第一实施方案的摄像装置的示例的数码相机600的示意性配置的说明图。数码相机600是例如单反镜头数码相机。数码相机600包括充当摄像装置主体的示例的相机主体602和充当光学设备的示例的镜筒601。镜筒601是可更换镜头，其可附接到相机主体602，也可从相机主体602卸下。
镜筒601包括壳体610和设置在壳体610内部的光学系统611。光学系统611是摄像光学系统，并且包括设置在光轴L0上的多个透镜603、光学元件10、光圈605和多个透镜606。来自物体的光穿过多个透镜603、光学元件10、光圈605和多个透镜606，然后被相机主体602的图像传感器621接收。
光学元件10包括光学单元100和支撑光学单元100的内筒604。光学单元100包括充当第一透明部件的示例的透镜11和充当第二透明部件的示例的透镜12。透明对应于400nm至780nm波长范围内的光的透射率为10％以上的状态。
透镜11由内筒604保持，并且透镜12固定在透镜11上。内筒604充当保持部件的示例。内筒604即光学元件10被设置在壳体610内部，以便可在光轴L0的方向上相对于壳体610移动，用于聚焦、变焦等。
相机主体602包括壳体620和设置在壳体620内部的上述图像传感器621。图像传感器621是例如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电荷耦合装置(CCD)图像传感器。
在成像前的观察时期，已通过镜筒601的光学系统611的来自物体的光被相机主体602的壳体620中的主镜607反射。反射光穿过棱镜622，因此拍照者可以通过取景器透镜612看到捕捉的图像。主镜607是例如半透半反镜。穿过主镜607的光被副镜608反射到自动聚焦单元：AF单元613。该反射用于例如距离测量。此外，通过使用粘合剂等将主镜607附接到主镜座640，因此主镜由主镜座640支撑。在成像时，在拍摄者按压快门按钮(未示出)的情况下，驱动机构(未示出)将主镜607和副镜608移出光路，并打开快门609。因此，已穿过镜筒601的光学系统611的来自物体的光，即，捕捉的光学图像在图像传感器621上形成。因此，可以从图像传感器621获得捕捉的图像。应注意的是，光圈605被配置为可以通过改变其开孔面积来改变成像的亮度和聚焦深度。
光学单元
图2A是根据第一实施方案的光学单元100的平面图。图2B是根据第一实施方案的光学单元100的截面图。图2C是根据第一实施方案的光学单元100的放大截面图。图2B示出了沿图2A的线I IB-I IB截取的光学单元100的横截面。图2C以放大形式示出了图2B的局部。
如上所述，光学单元100包括透镜11和透镜12。透镜11和透镜12被设置成彼此接触，处于透镜11的中心轴和透镜12的中心轴彼此重合的状态。
在光轴L0的方向看时，透镜11和12各自具有圆形的外部形状。光轴L0也充当穿过透镜11和12中每一个的中心的中心轴。在光轴L0的方向看时，透镜11大于透镜12。也就是说，透镜11的直径大于透镜12。在下面的描述中，光轴L0的方向将被称为Z方向。此外，与光轴L0正交并从光轴L0延伸的方向将被称为径向R1。此外，以光轴L0为中心的围绕光轴L0的方向将被称为周向R2。
透镜11包括充当第一主表面的主表面111、在主表面111背面的主表面112、和外周表面113。透镜12包括充当第二主表面的主表面121、在主表面121背面的主表面122、和外周表面123。每个主表面111、112、121和122的一部分或全部被用作光学功能表面。
主表面121在Z方向上与主表面111分隔并且面向主表面111。即，主表面111和121之间存在距离。主表面111、112、121和122中每一个的形状不受限制，优选诸如凹球面、凸球面、轴对称非球面和平面中的一种形状。
透镜11被固定到图1所示的内筒604的内壁6041。在第一实施方案中，内筒604由树脂制成。透镜11通过热敛缝固定到内筒604。
透镜12包括相对于主表面121突起的突起部125。突起部125朝向透镜11的主表面111突起。在第一实施方案中，当在Z方向看时，突起部125形成为环形。提供突起部125用于将主表面121定位在距主表面111预定距离处，并且被设置成与主表面111接触。因此，透镜12相对于透镜11以高精度定位，使得主表面121被设置成在Z方向上距主表面111预定距离。
光学单元100包括至少一个由粘合剂形成的接合部件。在第一实施方案中，光学单元100包括多个(例如六个)接合部件13。透镜11和12经由多个接合部件13接合在一起。在第一实施方案中，透镜12经由多个接合部件13被胶粘并固定到透镜11。所述多个接合部件13在周向R2上间隔布置。在第一实施方案中，所述多个接合部件13在周向R2上以等间隔布置，例如，各自以60°的间隔围绕光轴L0。每个接合部件13部分地或全部地设置在透镜11和12之间。在第一实施方案中，接合部件13全部被设置在透镜11和12之间。此外，接合部件13各自被设置成与主表面111和121接触。
突起部125包括作为远端表面的端面1251。端面1251面向主表面111，并且部分地与主表面111接触。也就是说，端面1251和/或主表面111是粗糙表面，因此端面1251部分地与主表面111接触。特别地，主表面111和端面1251中的至少一个不是光滑表面，并且是在微米级或亚微米级上不平坦的表面。在图2C的示例中，主表面111是粗糙表面。因此，端面1251部分地与主表面111接触，并且在主表面111和端面1251之间的彼此不接触的部分中存在小间隙。每个接合部件13的至少一部分存在于主表面111和端面1251之间。
接合部件13各自包括存在于主表面111和端面1251之间的间隙中的接合部(固定部)131，以及与主表面111和121以及突起部125的外侧表面1252接触的接合部(固定部)132。接合部131和132连续且一体地形成。也就是说，接合部131和132彼此接触。接合部132在径向R1上的位置比接合部131更靠外侧。此外，接合部132的体积大于接合部131的体积。接合部件13是粘合剂的固化产物，并且粘合剂包括未固化树脂。接合部件13包括树脂的固化产物。
透镜11包括充当第一透明基底的示例的基底110。基底110是透镜本体。透镜11可以包括形成在基底110的表面上的功能膜。该功能膜由至少一个功能层构成。功能层是涂覆层，其实例包括抗反射层、亲水层等。例如，抗反射层由包括微米级尺寸的颗粒的涂料(paint)形成。例如，亲水层包括SiO2。
透镜12包括充当第二透明基底的示例的基底120。基底120是透镜本体。透镜12可以包括形成在基底120的表面上的功能膜。该功能膜由至少一个功能层构成。所述功能层是涂覆层，其实例包括抗反射层、亲水层等。例如，亲水层包括SiO2。
基底110的材料是玻璃，例如光学玻璃。玻璃可以选自硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、石英玻璃、玻璃陶瓷等。
基底120的材料不同于基底110的材料，并且在第一实施方案中为树脂。树脂优选为光学树脂。光学树脂可以选自环烯烃聚合物、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯等。
这里，将描述第一比较例的光学单元。应注意，在下面的描述中，透镜11也将被称为玻璃透镜，透镜12也将被称作树脂透镜。图3是第一比较例的光学单元100X的平面图。与第一实施方案类似，第一比较例的光学单元100X包括透镜11和12。第一比较例的光学单元100X包括多个接合部件13X，所述多个接合部件是由与构成接合部件13的材料不同的材料形成。接合部件13X各自由粘合剂形成。接合部件13X各自包括接合部131X和132X。接合部131X设置在与接合部131相同的位置。接合部132X设置在与接合部132相同的位置。
当包括第一比较例的光学单元100X的光学设备被用于低温环境中然后从低温环境恢复到室温环境时，在一些情况下会发生透镜12相对位移的现象，即相对于透镜11变得偏心。如上所述，存在透镜12相对于透镜11的固定位置改变并且摄像性能劣化的可能性。
因此，本发明人观察了光学单元100X，结果确认了所述多个接合部件13X中的一些所包括的接合部131X从突起部125或透镜11部分或全部剥离。例如，这是如下的现象：在六个接合部件13X中的四个接合部件13X中的每一个中，接合部131X部分或全部剥离。本发明人认为，由于这种界面脱层的发生，在接合部件13X之间发生粘合力的不平衡，并且当光学单元100X从低温环境恢复到室温环境时，透镜12相对于透镜11变得偏心。
对于这种界面脱层的发生原因，本发明人得到了以下想法。也就是说，基底120的材料不同于基底110的材料。由于基底120的材料不同于基底110的材料，所以基底120的线性膨胀系数不同于基底110的线性膨胀系数。也就是说，由玻璃形成的基底110的线性膨胀系数小于由树脂形成的基底120的线性膨胀系数。在光学单元100X所处的环境的温度从室温变为低温的情形中，包括由树脂形成的基底120的透镜12在径向R1上的热收缩量大于包括由玻璃形成的基底110的透镜11。这里，室温是常温，例如23℃±2℃。此外，低温是低于冰点。在低温环境下使用光学设备的情形中，由于透镜11的热收缩量与透镜12的热收缩量之间的差异，在每个接合部件13X中产生热应力。因此，可以认为，由于在接合部件13X的接合部131X中产生了热应力，从而在接合部件13X的接合部131X中发生界面脱层。
因此，本发明人发现，通过将每个接合部件13在低温环境中的弹性模量E调节为低，可以减少接合部件13的剥离。也就是说，第一实施方案的每个接合部件13在-30℃温度下的弹性模量E为1700MPa以下。这里，-30℃包括±0.5℃的容差。另外，在第一实施方案中，弹性模量E是储存弹性模量。应注意的是，包括纳米压头的显微压痕硬度计可用于测量接合部件13在-30℃温度下的弹性模量E。
根据第一实施方案，通过在低温环境中向接合部件13赋予柔性，可以使接合部件13跟从透镜11和12之间的热收缩量的差异，从而可以减轻在接合部件13的接合部131中产生的热应力。因此，能够抑制接合部件13的接合部131中的界面脱层。因此，即使当光学元件10暴露于低温环境并且然后光学元件10所处的环境的温度从低温变为室温时，也可以维持接合部件13中的粘合力的平衡，从而减小透镜12相对于透镜11的相对位移，即偏心度。关注于透镜12作为标准，可以减小透镜11相对于透镜12的相对位移。
此外，由于多个接合部件13在周向R2上以等间隔布置，所以由透镜11和12的热收缩在接合部件13中产生的应力相等，因此透镜12相对于透镜11的位移减小。
这里，即使透镜11包括功能膜，由于透镜11的大部分是基底110，基底110的热收缩可被视为透镜11的热收缩。此外，即使透镜12包括功能膜，由于透镜12的大部分是基底120，基底120的热收缩可被视为透镜12的热收缩。
在-30℃温度下，每个接合部件13的弹性模量E优选为200MPa以上。也就是说，将透镜12从透镜11剥离所需的力优选为40N以上。因此，透镜11和12经由接合部件13牢固地彼此固定。应注意的是，将透镜12从透镜11剥离所需的力等于将透镜11从透镜12剥离所需的力。在下面的描述中，这些力将被称为“脱层力”。
如上所述，在低温环境中，由于每个接合部件13的弹性模量E为200MPa至1700MPa，透镜11和12之间的相对位移可以减小，并且脱层力可以增大。从上述观点来看，在-30℃温度下，每个接合部件13的弹性模量E更优选为400MPa至1400MPa。
将描述脱层力的测量方法。首先，在温度范围从-10℃至0℃的环境中，保持透镜12，使得透镜12的外周表面123在径向R1上向内被压在分别以120°间隔布置的三个点处。然后，通过使用推拉力计(push-pul lgauge)使透镜11整体相对于透镜12提起。具体地，使透镜11相对于光学表面的中心在法线方向上提起。此时，使所述多个接合部件13从透镜12剥离的最大载荷称为脱层力。
此外，由SiO2等形成的亲水层可被用作形成于每个基底110和120的表面上的功能膜或功能膜上的外层。因此，可以改善接合部131在接合界面处的粘合紧密性，从而能够有效地减少接合部131的剥离。另外，可以在每个透镜11和12的表面上进行表面改性，例如通过大气压等离子体处理或UV臭氧处理将羰基、羧基等化学键合到表面上。由此能够改善接合部131在接合界面处的粘合紧密性，从而能够有效地减少接合部131的剥离。
这里，基底110的线性膨胀系数由α1表示，基底120的线性膨胀系数由α2表示。在满足α1/α2≤0.24的情形中，上述接合部件13的弹性模量E更为有效。也就是说，甚至在满足α1/α2≤0.24的线性膨胀系数α1和α2之间存在大的差异的情形中，也能够有效地减轻在每个接合部件13中产生的热应力，并且可以有效地减少接合部131的剥离。因此，可以有效地减小透镜12相对于透镜11的相对位移，即偏心度。
应注意的是，透镜11和12之间的尺寸关系不限于上述关系。此外，随着包括由树脂形成的基底120的透镜12的半径增大，透镜12在低温下沿径向R1的收缩量增加。因此，在接合部件13中产生的热应力也增加，但是由于接合部件13均具有上述构造，因此透镜12相对于透镜11的偏心度可以减小。
此外，接合部131在Z方向上的平均厚度T优选为0.05mm以下。在低温环境中，由于基底110和120之间的线性膨胀系数的差异，接合部件13可以有效地跟从透镜12相对于透镜11在径向R1上的相对收缩。出于类似的原因，接合部131在Z方向上的平均厚度T优选为0.01mm以上。也就是说，接合部131在Z方向上的平均厚度T优选为0.01mm至0.05mm。
将描述接合部131的厚度的测量方法。首先，在温度范围从-10℃至0℃的环境中,保持透镜12，使得透镜12的外周表面123在径向R1上向内被压在分别以120°间隔布置的三个点处。然后，透镜11整体相对于透镜12提起。具体地，使透镜11相对于光学表面的中心在法线方向上提起。由此，接合部件13从透镜12剥离，同时仍粘接至透镜11。通过膜厚计在三个位置处测量接合部件13的接合部131的膜厚，将三个测量值的平均值用作平均厚度T。
接下来，将描述用于形成接合部件13的粘合剂。接合部件13是粘合剂的固化产物，并且粘合剂包括未固化树脂。接合部件13包括树脂的固化产物。接合部件13各自优选为交联粘合剂的固化产物。也就是说，粘合剂优选为交联粘合剂。作为交联粘合剂，例如，可以使用光固化性粘合剂例如含有UV固化性树脂的UV固化性粘合剂、热固化性粘合剂或湿固化性粘合剂。在这些类型的粘合剂中，光固化性粘合剂更优选。在光固化性粘合剂中，UV固化性粘合剂更优选。UV固化性粘合剂可以通过用UV光照射而立即固化。因此，能够改善粘合性以及在应用中的可操作性。
此外，在-30℃的温度下每个接合部件13的弹性模量由E[MPa]表示并且每个接合部件13的接合部131的平均厚度由T[mm]表示的情形中，优选满足E≤3.5×104×T-50。
光学元件的制造方法
将描述光学元件10的制造方法。图4A至4D是根据第一实施方案的光学元件10的制造方法的各个步骤的说明图。
首先，如图4A所示，制备透镜11和12，并使透镜11和12彼此接触。具体地，使透镜12的突起部125与透镜11的主表面111接触。此时，调节位置以使透镜11的中心轴和透镜12的中心轴彼此重合。
然后，如图4B所示，将粘合剂A1供给到透镜11和12之间的间隙。对于粘合剂A1的供给，使用能够以恒定的量排放粘合剂A1的公知方法。例如，通过使用空气分配器41等将粘合剂A1从透镜12的外周表面123附近施加到透镜11和12之间的间隙。在第一实施方案中，在周向R2以等间隔在六个位置上施加粘合剂A1，如图2A所示。
当在每个位置上施加粘合剂A1时，每个位置处的粘合剂A1在透镜11和12之间湿扩展，并到达突起部125的端面1251和主表面111之间的间隙。此外，粘合剂A1通过毛细作用渗透到其间的间隙，从而所述间隙被粘合剂填充。
粘合剂A1的粘度没有限制，但优选小于3000mPa·s。在粘合剂A1的粘度小于3000mPa·s的情形中，粘合剂A1易于湿扩展，因此粘合剂A1易于在突起部125的端面1251和主表面111之间渗透。应注意的是，可以预先在端面1251上设置高度为0.05mm以下的突起，以控制要形成的接合部131的厚度。
然后，使粘合剂A1固化。粘合剂A1是例如UV固化性粘合剂。如图4C所示，通过用来自光源42的UV光L1照射粘合剂A1，使粘合剂A1固化。例如，可以使用高压汞灯、发光二极管照射器(LED照射器)等作为光源42。通过使粘合剂A1固化，形成将透镜12固定到透镜11的接合部件13。在-30℃的温度下，接合部件13的弹性模量E为1700MPa以下。以这种方式，透镜11和12经由接合部件13接合，从而获得光学单元100。
应注意的是，可以对获得的光学单元100进行退火处理。通过进行退火处理，可以减少由粘合剂的固化产物产生的排出气体，并且可以使接合部件13的粘合力更强。
然后，如图4D所示，将光学单元100设置在内筒604内部，对内筒604的内壁6041的一部分进行热敛缝，从而将透镜11固定到内筒604的内壁6041。通过上述步骤获得光学元件10。
应注意的是，步骤的顺序不限于此。例如，在通过热敛缝将透镜11固定到内筒604之后，可以将透镜12胶粘并固定到透镜11。
此外，接合部件13的数量不限于6个，可以是2个或更多，例如3个。
第一实施方案的调整例
将描述第一实施方案的调整例。图5A至5C是调整例的光学单元的说明图。图5A示出了第一调整例的光学单元100A，图5B示出了第二调整例的光学单元100B，且图5C示出了第三调整例的光学单元100C。应注意的是，在上述第一实施方案的镜筒601中，使用光学单元100A至100C之一来代替光学单元100。
如图5A所示，光学单元100A包括多个接合部件13A代替所述多个接合部件13。接合部件13A可以各自与透镜11的主表面111、透镜12的主表面121和透镜12的外周表面123接触。当制造光学单元100A时，可以施加粘合剂以流出透镜12。由于接合部件13A与透镜12的外周表面123接触，因此透镜12可以更牢固地固定到透镜11。因此，在低温环境中使用光学元件(即，数码相机)时，透镜12相对于透镜11的偏心度可以更有效地减小。
此外，如图5B所示，充当第二透明部件的示例的透镜12B可以包括在周向R2间隔布置的多个突起部152B。突起部152B中的每一个被设置为与多个接合部件13中的相应部件接触。
此外，如图5C所示，可以设置一个接合部件13C以围绕突起部125。当制造光学单元100C时，可以在透镜11和12之间于周向R2上整体施加粘合剂。
实施例
下面将描述与上述第一实施方案对应的实施例1至7和与上述第一比较例对应的比较例1作为实验结果。
实施例1
将描述光学单元100的制造过程。透镜11和12均不包括功能膜，并且分别由基底110和120构成。作为透镜11，制备由OHARA INC.制造的光学玻璃S-FPL53形成的玻璃透镜。玻璃透镜是直径为35mm的透镜，其R1表面是平面，其R2表面是凹球面。凹球面的曲率半径R为190mm。
作为透镜12，制备由Zeon Corporat ion制造的树脂ZEONEX E48R形成的树脂透镜。树脂透镜是直径为34mm的透镜，其R1表面为非球面，并且其R2表面为平面。突起部125形成为高度0.8mm的环形。突起部125设置在沿径向R1从外周表面123向内2mm的位置处。α1/α2的值为0.24。
调节位置，使得透镜12的突起部125与透镜11的R1表面接触，并且透镜11的中心轴和透镜12的中心轴重合。接合部131的平均厚度T为0.01mm。
作为粘合剂，使用由CHEMITECH INC.制造的丙烯酸UV粘合剂CHEMISEAL U-1455N。通过固化该粘合剂获得的固化产物在-30℃下的弹性模量E为1030MPa。将含有该粘合剂的注射器容器放置在由Musashi Engineering,Inc.制造的空气脉冲型空气分配器Super∑CMI I I中，并在透镜11和12之间各自以120°间隔布置的三个位置上各施加2mg粘合剂。自粘合剂的最后施加起经过10秒之后，采用光波长为365nm的LED区域照射器，用50mW的光照射透镜11和12的整体持续300秒，从而得到光学单元100。
评价
用CHINO CORPORATION制造的光学干涉仪IRMS8599B在三个点处测量接合部131的厚度，并计算三个点的平均值作为平均厚度T。使用Agi lent Technology制造的显微压痕硬度计测量接合部件13在-30℃下的弹性模量E。作为用显微镜从上方观察接合部件13的结果，在端面1251和主表面111之间存在一部分接合部件13作为接合部131。
通过NIKON CORPORATION制造的图像测量机NEAIV VHZ-H3030在常温下预先测量透镜12相对于透镜11的固定位置。然后，将光学单元100放置在内部温度为-30℃的冰箱中持续24小时。此后，将光学单元100从冰箱中取出并恢复到常温，然后用上述图像测量机以类似的方式测量透镜12相对于透镜11的固定位置。然后，计算透镜12相对于透镜11的固定位置的变化。
透镜12相对于透镜11的固定位置变化小于10μm的情形被评价为“A”，固定位置变化等于或大于10μm的情形被评价为“B”。此外，通过用IMADA CO.，LTD.制造的推拉力计从侧面向透镜12施加载荷来测量透镜11和12的脱层力。使透镜脱层的最大载荷为40N以上的情形被评价为“A”，以及最大载荷小于40N的情形被评价为“B”。
作为实施例1的测量结果，α1/α2为0.24，接合部131的平均厚度T为0.05mm，接合部件13在-30℃温度下的弹性模量E为1030MPa，脱层力为53N，固定位置的变化为3.2μm。
实施例1的固定位置的变化为3.2μm，因此评价结果为“A”。实施例1的脱层力为53N，因此评价结果为“A”。
实施例2
在实施例2中，制备由OHARA INC.制造的光学玻璃BK7形成的玻璃透镜作为透镜11。另外，在实施例2中，制备由Zeon Corporat ion制造的树脂ZEONEX E480R形成的树脂透镜作为透镜12。除这些以外，在与实施例1基本相同的条件下制造光学单元100。
作为实施例2的测量结果，α1/α2为0.10，接合部131的平均厚度T为0.05mm，接合部件13在-30℃的温度下的弹性模量E为1030MPa，脱层力为55N，固定位置的变化为6.4μm。
实施例2的固定位置的变化为6.4μm，因此评价结果为“A”。实施例2的脱层力为55N，因此评价结果为“A”。实施例2中的固定位置变化大于实施例1的原因可以认为是因为α1/α2值小于实施例1。
实施例3
在实施例3中，使用由CHEMITECH INC.制造的UV固化性粘合剂CHEMISEAL U-1558D作为粘合剂。通过固化该粘合剂获得的固化产物在-30℃下的弹性模量E为1700MPa。除此之外，在与实施例1基本相同的条件下制造光学单元100。
根据实施例3的测量结果，α1/α2为0.24，接合部131的平均厚度T为0.05mm，接合部件13在-30℃的温度下的弹性模量E为1700MPa，脱层力为60N，固定位置的变化为3.8μm。
实施例3的固定位置的变化为3.8μm，因此评价结果为“A”。实施例3的脱层力为60N，因此评价结果为“A”。
实施例4
在实施例4中，将接合部131的平均厚度T设定为0.01mm。此外，在实施例4中，使用由Kyoritsu Chemical&Co.，Ltd.制造的UV固化性粘合剂XVL-14L作为粘合剂。通过固化该粘合剂获得的固化产物在-30℃下的弹性模量E为200MPa。除这些以外，在与实施例1基本相同的条件下制造光学单元100。
作为实施例4的测量结果，α1/α2为0.24，接合部131的平均厚度T为0.01mm，接合部件13在-30℃的温度下的弹性模量E为200MPa，脱层力为42N，固定位置的变化为2.8μm。
实施例4的固定位置的变化为2.8μm，因此评价结果为“A”。另外，实施例4的脱层力为42N，因此评价结果为“A”。实施例4中的固定位置变化小于实施例1的原因可被认为是由于接合部131的弹性模量E小于实施例1中，因此接合部131的热应力减小。
实施例5
在实施例5中，将接合部131的平均厚度T设定为0.02mm。此外，在实施例5中，使用由Kyori tsu Chemical&Co.，Ltd.制造的UV固化性粘合剂XVL-90T3作为粘合剂。通过固化该粘合剂获得的固化产物在-30℃下的弹性模量E为400MPa。除这些以外，在与实施例1基本相同的条件下制造光学单元100。
作为实施例5的测量结果，α1/α2为0.24，接合部131的平均厚度T为0.02mm，接合部件13在-30℃温度下的弹性模量E为400MPa，脱层力为44N，固定位置的变化为3.2μm。
实施例5的固定位置的变化为3.2μm，因此评价结果为“A”。另外，实施例5的脱层力为44N，因此评价结果为“A”。
实施例6
在实施例6中，将接合部131的平均厚度T设定为0.03mm。除此之外，在与实施例1基本相同的条件下制造光学单元100。
作为实施例6的测量结果，α1/α2为0.24，接合部131的平均厚度T为0.03mm，接合部件13在-30℃温度下的弹性模量E为1030MPa，脱层力为53N，固定位置的变化为6.2μm。
实施例6的固定位置的变化为6.2μm，因此评价结果为“A”。另外，实施例6的脱层力为53N，因此评价结果为“A”。实施例6中的固定位置变化大于实施例1的原因可被认为是因为接合部131的平均厚度T小于实施例1，因此接合部131的热应力增加。
实施例7
在实施例7中，将接合部131的平均厚度T设定为0.04mm。除此之外，在与实施例5基本相同的条件下制造光学单元100。
作为实施例7的测量结果，α1/α2为0.24，接合部131的平均厚度T为0.04mm，接合部件13在-30℃温度下的弹性模量E为400MPa，脱层力为47N，固定位置的变化为3.0μm。
实施例7的固定位置变化为3.0μm，因此评价结果为“A”。另外，实施例7的脱层力为47N，因此评价结果为“A”。
比较例1
在比较例1中，使用由CHEMITECH INC.制造的UV固化性粘合剂CHEMISEAL U-2043V作为粘合剂。通过固化该粘合剂获得的固化产物在-30℃下的弹性模量E为2600MPa。除这些以外，在与实施例1基本相同的条件下制造光学单元100X。
作为比较例1的测量结果，α1/α2为0.24，接合部131的平均厚度T为0.05mm，接合部件13X在-30℃温度下的弹性模量E为2600MPa，脱层力为35N，固定位置的变化为21μm。
比较例1的固定位置变化为21μm，因此评价结果为“B”。另外，比较例1的脱层力为35N，因此评价结果为“B”。
图6的表格示出了上述实施例1至7和比较例1的条件和结果。此外，图7的坐标图示出了图6所示的实施例1至7的结果。每个接合部件13在-30℃温度下的弹性模量由E[MPa]表示，每个接合部件13的接合部131的平均厚度由T[mm]表示。在图7中，横轴表示接合部131的平均厚度T[mm]，纵轴表示接合部件13的弹性模量E[MPa]。在图7所示的结果中，实施例1至7均落在E≤3.5×104×T-50的范围内。因此，优选满足E≤3.5×104×T-50。
第二实施方案
光学单元
图8A是根据第二实施方案的光学单元2100的平面图。图8B是根据第二实施方案的光学单元2100的截面图。图8C是根据第二实施方案的光学单元2100的放大截面图。图8B示出了沿着图8A的线VI I IB-VIIIB截取的光学单元2100的横截面。图8C以放大形式示出了图8B的一部分。在第二实施方案中，包括在图1的数码相机600的镜筒601中的光学元件10中的光学单元100被光学单元2100代替。
光学单元2100包括透镜211和透镜212。透镜211与透镜212被设置为以如下状态彼此接触：透镜211的中心轴与透镜212的中心轴彼此重合。
在光轴L0的方向上看时，透镜211和212各自具有圆形的外部形状。光轴L0也充当穿过透镜211和212中每一个的中心的中心轴。在光轴线L0方向上看时，透镜211大于透镜212。也就是说，透镜211的直径大于透镜212。在下面的描述中，光轴L0的方向将被称为Z方向。此外，与光轴L0正交并从光轴L0延伸的方向将被称为径向R1。此外，以光轴L0为中心的围绕光轴L0的方向将被称为周向R2。
透镜211包括充当第一主表面的主表面2111、在主表面2111的背面上的主表面2112、和外周表面2113。透镜212包括充当第二主表面的主表面2121、在主表面2121的背面上的主表面2122、和外周表面2123。主表面2111、2112、2121和2122的一部分或全部被用作光学功能表面。
主表面2121在Z方向上与主表面2111分隔并且面向主表面2111。即，主表面2111和2121之间存在距离。主表面2111、2112、2121和2122中每一个的形状不受限制，并且优选例如凹球面、凸球面、轴对称非球面和平面中的一种形状。
透镜211被固定到图1所示的内筒604的内壁6041。在第二实施方案中，内筒604由树脂形成。透镜211通过热敛缝固定到内筒604。
透镜212包括相对于主表面2121突起的突起部2125。突起部2125朝向透镜211的主表面2111突起。在第二实施方案中，当在Z方向上看时，突起部2125形成为环形。突起部2125被设置成用以将主表面2121定位在距主表面2111预定距离处，并且被设置成与主表面2111接触。因此，透镜212相对于透镜211以高精度定位，使得主表面2121被设置成在Z方向上距主表面2111预定距离。应注意的是，根据透镜211和212的形状，可以定位主表面2121和2111而不设置突起部2125。因此，主表面2121不必具有突起部2125。然而，从相对于透镜211以高精度定位透镜212的观点来看，更优选主表面2121包括突起部2125。
突起部2125包括作为远端表面的端面2251。端面2251面向主表面2111，并且部分地与主表面2111接触。即，端面2251和/或主表面2111是粗糙表面，因此端面2251部分地与主表面2111接触。具体地，主表面2111和端面2251中的至少一个不是光滑表面，而是在微米级或亚微米级上不平坦的表面。在图8C的示例中，主表面2111是粗糙表面。因此，端面2251部分地与主表面2111接触，并且在主表面2111和端面2251之间在它们两者彼此不接触的部位中存在小间隙。
透镜211包括充当第一透明基底的示例的基底2110。基底2110是透镜本体。透镜211可包括形成于基底2110的表面上的功能膜。该功能膜由至少一个功能层构成。所述功能层是涂覆层，其实例包括抗反射层、亲水层等。例如，抗反射层由包括微米级尺寸颗粒的涂料形成。例如，亲水层包括SiO2。
透镜212包括充当第二透明基底的示例的基底2120。基底2120是透镜本体。透镜212可包括形成于基底2120的表面上的功能膜。该功能膜由至少一个功能层构成。所述功能层是涂覆层，其实例包括抗反射层、亲水层等。例如，亲水层包括SiO2。
基底2110的材料是玻璃，例如光学玻璃。玻璃可以选自硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、石英玻璃、玻璃陶瓷等。
基底2120的材料不同于基底2110的材料，并且在第二实施方案中是树脂。树脂优选为光学树脂。光学树脂可以选自环烯烃聚合物、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯等。
这里，将描述第二比较例的光学单元。应注意的是，在下面的描述中，透镜211也将被称为玻璃透镜，透镜212也将被称为树脂透镜。图9A是第二比较例的光学单元2100X的平面图。图9B是第二比较例的光学单元2100X的截面图。图9C是第二比较例的光学单元2100X的放大截面图。图9B示出了沿着图9A的线IXB-IXB截取的光学单元2100X的横截面。图9C以放大形式示出了图9B的一部分。
与第二实施方案类似，第二比较例的光学单元2100X包括透镜211和212。第二比较例的光学单元2100X包括多个(例如六个)接合部件213X。所述多个接合部件213X在周向R2间隔地布置。每个接合部件213X被设置在透镜211和212之间。此外，接合部件213X各自被设置成与主表面2111和2121接触。每个接合部件213X的至少一部分存在于透镜211的主表面2111和透镜212的突起部2125的端面2251之间的间隙中。
也就是说，接合部件213X各自包括存在于主表面2111和端面2251之间的间隙中的接合部2131X，以及与主表面2111和2121和突起部2125的外侧表面2252接触的接合部2132X。接合部2131X和2132X连续且一体地形成。
当包括第二比较例的光学单元2100X的光学设备被用于低温环境中然后从低温环境恢复到室温环境时，在一些情况下会发生透镜212相对位移的现象，即相对于透镜211变得偏心。如上所述，存在透镜212相对于透镜211的固定位置改变并且摄像性能劣化的可能性。
因此，本发明人观察了光学单元2100X，并因此确认了多个接合部件213X中的一些所包括的接合部2131X从突起部2125或透镜211部分或全部剥离。例如，这是如下的现象：在六个接合部件213X内的四个接合部件213X中的每一个中，接合部2131X部分或全部剥离。本发明人认为，由于这种界面脱层的发生，在接合部件213X之间发生粘合力的不平衡，并且当光学单元2100X从低温环境恢复到室温环境时，透镜212相对于透镜211变得偏心。
对于这种界面脱层的发生原因，本发明人得到了以下想法。也就是说，基底2120的材料不同于基底2110的材料。由于基底2120的材料不同于基底2110的材料，所以基底2120的线性膨胀系数不同于基底2110的线性膨胀系数。也就是说，由玻璃形成的基底2110的线性膨胀系数小于由树脂形成的基底2120的线性膨胀系数。在光学单元2100X所处的环境的温度从室温变为低温的情形中，包括由树脂形成的基底2120的透镜212在径向R1上的热收缩量大于包括由玻璃形成的基底2110的透镜211。这里，室温是常温，例如23℃±2℃。此外，低温是低于冰点。在低温环境下使用光学设备的情形中，由于透镜211的热收缩量与透镜212的热收缩量之间的差异，在每个接合部件213X中产生热应力。此外，接合部2131X的厚度T’小于接合部2132X的厚度T”。因此，可以认为，比接合部2132X更薄的接合部2131X不能跟从透镜211和212在径向R1上的收缩，因此由于在接合部件213X的接合部2131X中产生热应力从而在接合部件213X的接合部2131X中发生界面脱层。
如图8A所示，第二实施方案的光学单元2100包括由粘合剂形成的至少一个接合部件。在第二实施方案中，光学单元2100包括多个(例如6个)接合部件213。接合部件213各自具有不同于接合部件213X的形状。也就是说，与第二比较例的接合部件213X不同，接合部件213各自不存在于主表面2111和端面2251之间的间隙中。
透镜211和212经由多个接合部件213接合在一起。在第二实施方案中，透镜212经由多个接合部件213胶粘并固定到透镜211。所述多个接合部件213在周向R2间隔地布置。在第二实施方案中，所述多个接合部件213在周向R2等间隔地布置，例如，各自以60°的间隔围绕光轴L0。每个接合部件213部分或全部地设置在透镜211和212之间。在第二实施方案中，接合部件213全部地设置在透镜211和212之间。另外，接合部件213各自被设置成与主表面2111和2121接触。也就是说，接合部件213各自将主表面2111和2121接合在一起。另外，接合部件213在径向R1上的位置比突起部2125更靠外侧。
在第二实施方案中，接合部件213均被设置在离开突起部2125的位置。也就是说，在突起部2125的外侧表面2252与接合部件213中的每一个之间存在间隙。由此，与第二比较例不同，接合部件213各自不包括薄接合部2131X，因此可以减少在接合部件213处发生界面脱层。也就是说，每个接合部件213的厚度T等于主表面2111和2121之间的距离，并且大于第二比较例的厚度T’。因此，可以减少在低温环境中在每个接合部件213处发生界面脱层。因此，即使当稍后将描述的图10D的光学元件210暴露于低温环境并然后使光学元件210所处的环境的温度从低温变为室温时，也能够维持接合部件213中的粘合力的平衡，从而可减小透镜212相对于透镜211的相对位移，即偏心度。关注于透镜212作为标准，可以减小透镜211相对于透镜212的相对位移。
此外，由于多个接合部件213在周向R2以等间隔布置，所以由透镜211和212的热收缩在接合部件213中产生的应力相等，因此透镜212相对于透镜211的位移减小。
这里，即使透镜211包括功能膜，由于透镜211的大部分是基底2110，所以基底2110的热收缩可被视为透镜211的热收缩。此外，即使透镜212包括功能膜，由于透镜212的大部分是基底2120，所以基底2120的热收缩可被视为透镜212的热收缩。
由SiO2等形成的亲水层可以用作在基底2110和2120各自的表面上形成的功能膜或者在所述功能膜上的外层。由此，能够改善接合部2131在接合界面处的粘合紧密性，从而能够有效地减少接合部2131的剥离。此外，可以在透镜211和212各自的表面上进行表面改性，例如通过大气压等离子体处理或UV臭氧处理将羰基、羧基等化学键合到表面上。由此能够改善接合部2131在接合界面处的粘合紧密性，并且能够有效地减少接合部2131的剥离。
基底2110的线性膨胀系数由α1表示，基底2120的线性膨胀系数由α2表示。第二实施方案在以下情形中更加有效：在基底2110的线性膨胀系数α1与基底2120的线性膨胀系数α2之间存在大的差异并且满足α1/α2≤0.2。也就是说，甚至在满足α1/α2≤0.2的线性膨胀系数α1和α2之间存在大的差异的情形中，也能够有效地减轻在每个接合部件213中产生的热应力，并且能够有效地减少接合部件213的剥离。因此，能够有效地减小透镜212相对于透镜211的相对位移，即偏心度。
应注意的是，透镜211和212之间的尺寸关系不限于上述关系。此外，随着包括由树脂形成的基底2120的透镜212的半径增加，透镜212在低温下沿径向R1的收缩量增加。因此，在接合部件213中产生的热应力也增加，但是由于接合部件213均具有上述构造，因此透镜212相对于透镜211的偏心度可以减小。
接下来，将描述用于形成接合部件213的粘合剂。接合部件213是粘合剂的固化产物，并且粘合剂包括未固化树脂。接合部件213包括树脂的固化产物。接合部件213各自优选为交联粘合剂的固化产物。也就是说，粘合剂优选为交联粘合剂。作为交联粘合剂，例如，可以使用光固化性粘合剂例如含有UV固化性树脂的UV固化性粘合剂、热固化性粘合剂或湿固化性粘合剂。在这些类型的粘合剂中，光固化性粘合剂更为优选。在光固化性粘合剂中，UV固化性粘合剂更为优选。UV固化性粘合剂可以通过用UV光照射而立即固化。因此，能够改善粘合力以及在应用中的可操作性。另外，能够容易地抑制粘合性渗入突起部2125的端面2251与主面2111之间的间隙中。
UV固化性粘合剂优选包含光聚合引发剂(A)、氨酯改性的(甲基)丙烯酸酯(B)和丙烯酸酯单体(C)。此外，为了调节粘合剂的粘度，UV固化性粘合剂优选包含触变性赋予材料(D)例如氧化硅微粒。此外，UV固化性粘合剂优选含有球形填料例如结晶氧化硅作为用于调节固化粘合剂的硬度的添加剂(E)。为了改善对接合目标的粘合性，可以将硅烷偶联剂添加到UV固化性粘合剂中。
光聚合引发剂(A)不受限制，其实例包括2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基膦氧化物、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物、1-羟基环己基苯基酮(Irgacure 184；由BASF制造)、2-羟基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物(ESACURE ONE；由Lambert i制造)、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(Irgacure 2959；由BASF制造)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(Irgacure 127；由BASF制造)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure 651；由BASF制造)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(DAROCUR 1173；由BASF制造)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮(Irgacure 907；由BASF制造)、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮、2-氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮(KAYACURE DETX-S；由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-苯基,2-(邻苯甲酰肟)](Irgacure OXE01；由BASF制造)和2-[2-氧-2-苯乙酰氧基乙氧基]乙基氧基苯基乙酸酯和2-(2-羟基乙氧基)乙基氧基苯基乙酸酯的混合物(Irgacre 754)。
氨酯改性的(甲基)丙烯酸酯(B)优选具有柔性的聚醚骨架。聚醚骨架的实例包括通过使二异氰酸酯化合物与具有羟基的丙烯酸酯进一步反应而获得的结构，所述二异氰酸酯化合物是聚亚烷基二醇和二异氰酸酯的反应产物。
丙烯酸酯单体(C)没有限制，可以优选使用分子内具有一个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯。其具体实例包括具有5至25个碳原子的(甲基)丙烯酸酯类，例如(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸异十四烷基酯、(甲基)丙烯酸异十八烷基酯和(甲基)丙烯酸十三烷基酯，具有环状骨架的(甲基)丙烯酸酯类，例如(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酰基吗啉、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸三环癸烷酯、丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、丙烯酸1-金刚烷基酯、丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯、聚环氧丙烷改性的(甲基)丙烯酸壬基苯基酯、乙氧基化的邻苯基苯酚丙烯酸酯、和(甲基)丙烯酸二环戊二烯氧基乙酯、具有羟基和2-7个碳原子的(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯类例如乙氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯和聚环氧丙烷改性的壬基苯基(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的苯氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的丁氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的辛氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、和己内酯改性的(甲基)丙烯酸四糠基酯。此外，为了改善对树脂透镜的粘合性，粘合剂优选含有含酰胺基的(甲基)丙烯酸酯。含酰胺基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N,N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺和丙烯酰基吗啉，并且可以组合使用这些中的一种或多种。其中，优选使用N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)，因其与环烯烃聚合物的优异粘合性，环烯烃聚合物是一种难以粘附到树脂透镜的物质。
为了确认接合部件213是否含有N,N-二甲基丙烯酰胺，可以通过使用气相色谱-质谱仪进行分析。此时，优选提供热解吸装置或顶空采样器作为预处理装置。作为预处理条件，例如，加热温度设定为80℃，加热时间设定为30分钟。作为气相色谱仪的温度条件，例如，将温度保持在40℃下持续3分钟，然后以20℃/min的升温速度提高至320℃，然后在320℃下保持5分钟。由此，可以检测N,N-二甲基丙烯酰胺。在通过电子电离法:EI法(其是气相色谱质谱分析中最常用的方法)进行质谱分析的情形中，通过聚焦于m/z＝55、72和99，可以容易地确定是否检测到N,N-二甲基丙烯酰胺。用于气相色谱质谱分析的装置不受限制，其实例包括由Thermo Fisher Scient ific制造的Trace GC Ul tra。
这里，在α1<α2成立的条件下，假设在α1/α2较小的情形中，线性膨胀系数为α2的基底2120相对于线性膨胀系数为α1的基底2110在低温下相对热收缩。因此，从使接合部件213跟从基底2110和2120之间的热收缩量差异的观点来看，在-30℃的温度下，每个接合部件213的弹性模量E优选尽可能小。在第二实施方案中，弹性模量E是储存弹性模量。应注意的是，包括纳米压头的显微压痕硬度计可用于测量接合部件213在-30℃温度下的弹性模量E。
从易于跟从基底2110和2120之间的热收缩量的差异的观点来看，接合部件213的厚度T优选较厚。在接合部件213的厚度T大的情形中，即使施加具有相对较大的弹性模量E的粘合剂，也可以减少低温环境中的脱层，可以减少透镜212相对于透镜211的固定位置的变化，并且由于大的弹性模数E从而能够维持高的粘合力。
从确保高粘合力和减少固定位置变化的观点来看，接合部件213的厚度T优选为0.2mm至1.5mm。接合部件213的厚度T更优选为0.5mm至1.1mm。此外，在接合部件213的厚度T小的情形中，从减小热应力的观点来看，优选选择使接合部件213在-30℃的温度下的弹性模量E小的粘合剂。接合部件213在-30℃温度下的弹性模量E优选为0.5GPa至1.7GPa。从确保高粘合力和减少固定位置变化的观点来看，接合部件213在-30℃温度下的弹性模量E更优选为0.7GPa至1.2GPa。这里，-30℃包括约±0.5℃的容差。
在第二实施方案中，在接合部件213在-30℃温度下的弹性模量由E[GPa]表示并且接合部件213在透镜211和212之间的部分的厚度由T[mm]表示的情形中，优选满足E≤2.3×T+2.5。作为满足该关系的结果，在低温下使用光学元件210的情形中透镜212相对于透镜211的固定位置的变化可以进一步减小。应注意的是，厚度T是接合部件213在透镜211和212之间的部分的厚度之中的最小厚度。
此外，在透镜212具有大直径的情形中，由于透镜212的直径在低温下的收缩量大，所以在每个接合部件213中产生的热应力也大。接合部件213在-30℃温度下的弹性模量由E[GPa]表示，接合部件213在透镜211和212之间的部分的厚度由T[mm]表示，并且主表面2121的中心轴即光轴L0和突起部2125在径向R1上的距离由r[mm]表示。在第二实施方案中，距离r是从光轴L0到突起部2125的最小距离。也就是说，距离r是从光轴L0到突起部2125的内侧表面2253的距离。光学单元2100优选满足E≤2.3×T-0.08×r+2.5。作为满足该关系的结果，透镜212相对于透镜211的固定位置的变化可以更有效地减小。
光学元件的制造方法
将描述光学元件210的制造方法。图10A至10D是根据第二实施方案的光学元件210的制造方法的各个步骤的说明图。
首先，如图10A所示，准备透镜211和212，并使透镜211与212彼此接触。具体而言，使透镜212的突起部2125与透镜211的主表面2111接触。此时，调节位置以使透镜211的中心轴和透镜212的中心轴彼此重合。
然后，如图10B所示，将粘合剂A2供给到透镜211和212之间的间隙。对于粘合剂A2的供给，使用能够以恒定的量排放粘合剂A2的公知方法。例如，通过使用空气分配器41等将粘合剂A2从透镜212的外周表面2123附近施加到透镜211和212之间的间隙。在第二实施方案中，在周向R2以等间隔在六个位置上施加粘合剂A2，如图8A所示。
当在每个位置上施加粘合剂A2时，每个位置处的粘合剂A2在透镜211和212之间湿扩展，但不湿扩展到突起部2125，因此与突起部2125分离。粘合剂A2的粘度没有限制，但优选为3000mPa·s以上。在粘合剂A2的粘度为3000mPa·s以上的情形中，粘合剂A2不太可能湿扩展到突起部2125。
从确保粘合剂A2施加的可操作性以及抑制粘合剂A2向突起部2125的端面2251和主表面2111之间的间隙中渗透的观点来看，粘合剂A2的粘度进一步优选为6000mPa·s以上且小于30000mPa·s。如果粘度为30000mPa·s以上，则粘合剂在透镜211和212上的润湿性低，并且有可能无法获得足够的粘合力。可以通过调节氨酯改性丙烯酸酯(B)和丙烯酸酯单体(C)的组成比率来调节粘合剂A2的粘度。
作为用于获得粘合剂A2与突起部2125分离的状态的方法，可以考虑下述。例如，可通过向粘合剂A2中添加触变性赋予材料(D)诸如氧化硅微粒来调节粘度，因为这允许仅调节粘合剂的粘度，同时保持粘合剂的力学性能，例如粘合力和硬度。此外，例如，为了防止粘合剂A2与突起部2125接触，还有效的是在树脂透镜和玻璃透镜之间的接触部上预先施加不与粘合剂混合并且在UV光照射之后维持流动性的流体，例如油脂。
然后，使粘合剂A2固化。粘合剂A2是例如UV固化性粘合剂。如图10C所示，通过用来自光源42的UV光L1照射粘合剂A2来固化粘合剂A2。例如，可以使用高压汞灯、LED照射器等作为光源42。通过使粘合剂A2固化，形成将透镜212固定到透镜211的接合部件213。接合部件213与突起部2125分离。由于经由接合部件213将透镜211和212接合在一起，得到了光学单元2100。
应注意的是，可以对获得的光学单元2100进行退火处理。通过进行退火处理，可以减少由粘合剂的固化产物产生的排出气体，并且可以使接合部件213的粘合更强。
然后，如图10D所示，将光学单元2100设置在内筒604内部，对内筒604的一部分内壁6041进行热敛缝，从而将透镜211固定到内筒604的内壁6041。通过上述步骤获得光学元件210。
应注意的是，步骤的顺序不限于此。例如，在通过热敛缝将透镜211固定到内筒604之后，可以将透镜212胶粘和固定到透镜211。另外，接合部件213的数量不限于6个，可以是2个以上，例如3个。
第二实施方案的调整例
将描述第二实施方案的调整例。图11A、11B、12A和12B是调整例的光学单元的说明图。图11A示出了第四调整例的光学单元2100A，图11B示出了第五调整例的光学单元2100B，图12A和12B示出了第六调整例的光学单元2100C。图12B示出了沿图12A的线XIIB-XIIB截取的光学单元2100C的横截面。应注意的是，在上述第二实施方案的镜筒中，使用光学单元2100A至2100C之一来代替光学单元2100。
如图11A所示，光学单元2100A包括多个接合部件213A来代替所述多个接合部件213。接合部件213A可以各自与透镜211的主表面2111、透镜212的主表面2121和透镜212的外周表面2123接触。当制造光学单元2100A时，可以施加粘合剂至流出透镜212。由于接合部件213A与透镜212的外周表面2123接触，所以透镜212可以更牢固地固定到透镜211。因此，当光学元件即数码相机用于低温环境中时，透镜212相对于透镜211的偏心度可以更有效地减小。
此外，如图11B所示，可以将一个接合部件213B设置成围绕突起部2125。接合部件213B与突起部2125分离。当制造光学单元2100B时，可以在透镜211和212之间在周向R2上整体施加粘合剂。
此外,如图12A和12B所示,充当第二透明部件的示例的透镜212C可以包括在周向R2上间隔布置的多个突起部2125C。所述多个接合部件213被设置在离开突起部2125C的位置，以便不与所述多个突起部2125C中的任一个接触。应注意的是，距离r是从透镜212的中心轴即光轴L0到多个突起部2125C之中的最靠近光轴L0的突起部2125C的最小距离。也就是说，距离r是从光轴L0到最靠近光轴L0的突起部2125C内侧表面2253C的距离。
实施例
作为实验结果，下面将描述与上述第二实施方案对应的实施例8至24以及与上述第二比较例对应的比较例2和3。
实施例8
将描述光学单元2100的制造过程。透镜211和212各自不包括功能膜，并且分别由基底2110和2120构成。作为透镜211，制备由OHARA INC.制造的光学玻璃S-FPL53形成的玻璃透镜。玻璃透镜是直径为35mm的透镜，其R1表面是平面，并且其R2表面是凹球面。凹球面的曲率半径R为190mm。
作为透镜212，制备由Zeon Corporat ion制造的树脂ZEONEX E48R形成的树脂透镜。树脂透镜是直径为34mm的透镜，其R1表面为非球面，并且其R2表面为平面。突起部2125形成为高度0.8mm的环形。突起部2125被设置在从外周表面2123沿径向R1向内2mm的位置。即，在图8B中，将外周表面2123与突起部2125的外侧面2252之间的径向R1距离B设定为2mm。α1/α2的值为0.24。
调节位置，使得透镜212的突起部2125与透镜211的R1表面接触，并且透镜211的中心轴和透镜212的中心轴彼此重合。
将描述粘合剂。粘合剂是UV固化性粘合剂。作为光聚合引发剂(A)，制备2质量份由IGM Res ins制造的Omnirad 127。作为氨酯改性丙烯酸酯(B)，制备28质量份的由KYOEISHACHEMICAL Co.Ltd.制造的双官能氨酯丙烯酸酯预聚物UF-8001G，其分子量为4500。作为丙烯酸酯单体(C)，制备27质量份的由Tokyo Chemical Indus try Co.,Ltd.制造的丙烯酸异冰片酯和5质量份的由MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY,INC.制造的甲基丙烯酸2-羟乙基酯。作为触变性赋予材料(D)，制备5质量份的由NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造的AEROSIL R972。作为添加剂(E)，制备33质量份的由NIPPON SHOKUBAI CO.，LTD制造的球形氧化硅KE-S100。通过使用THINKY CORPORATION制造的行星式离心混合机ARV-310将这些物质混合直到液体变得均匀，从而获得UV固化性粘合剂。将获得的UV固化性粘合剂装入注射器中，并进行真空消泡。通过TA Ins truments制造的旋转粘度计ARG2对UV固化性粘合剂进行测量，所得粘度为18000mPa·s。
将容纳该粘合剂的注射器容器放置在Musashi Engineering,Inc.制造的空气脉冲式空气分配器Super∑CMI I I中，并在透镜211和212之间各自以120°间隔布置的三个位置上各施加2mg粘合剂。自粘合剂的最后施加起经过10秒之后，采用光波长为365nm的LED区域照射器，用50mW的光照射整个透镜211和212持续300秒，从而得到光学单元2100。
评价
通过TA Ins truments制造的旋转粘度计ARG2测量固化前UV固化性粘合剂的粘度。通过使用CHINO CORPORATION制造的光学干涉仪IRMS8599B测量每个接合部件213的厚度T，并计算其平均值。通过利用可在低温下使用的Japan Laser Corporat ion制造的纳米压痕仪NanoTes t Xtreme来测量接合部件213在-30℃的弹性模量E。用显微镜从上方观察接合部件213的结果是，接合部件213不与突起部2125接触并且与突起部2125分离。
通过NIKON CORPORATION制造的图像测量机NEAIV VHZ-H3030在常温下预先测量透镜212相对于透镜211的固定位置。然后，将光学单元2100放置在内部温度为-30℃的冰箱中持续24小时。此后，将光学单元2100从冰箱中取出并恢复到常温，然后通过上述图像测量机以类似的方式测量透镜212相对于透镜211的固定位置。然后，计算透镜212相对于透镜211的固定位置的变化。
透镜212相对于透镜211的固定位置的变化小于10μm的情形被评价为“A”，以及固定位置的变化等于或大于10μm的情形被评价为“B”。
作为实施例8的测量结果，固定位置的变化为2.9μm。实施例8的固定位置的变化为2.9μm，因此评价结果为“A”。
实施例9
在实施例9中，制备由OHARA INC.制造的光学玻璃BK7形成的玻璃透镜作为透镜211。另外，在实施例9中，制备由Zeon Corporat ion制造的树脂ZEONEX E480R形成的树脂透镜作为透镜212。除这些以外，在与实施例8基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例9的固定位置的变化为8.1μm，因此评价结果为“A”。实施例9中的固定位置变化大于实施例8的原因可被认为是由于α1/α2的值为0.1，其小于实施例8。
实施例10
在实施例10中，粘合剂的施加量被设定为5mg。另外，接合部件213形成为也与透镜212的外周表面2123接触。除这些以外，以与实施例8中基本相同的条件制造光学单元2100。
实施例10的固定位置的变化为6.0μm，因此评价结果为“A”。可以认为，实施例10中的固定位置变化较小，因为接合部件213与透镜212的接合面积被设定为大于实施例9中的接合面积。
实施例11
在实施例11中，将丙烯酸异冰片酯的量设定为22质量份，并使用5质量份的由KJChemicals Corporat ion制造的N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)。除这些以外，在与实施例10基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例11的固定位置的变化为5.2μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例11中，由于将N,N-二甲基丙烯酰胺添加到实施例10中，从而与实施例10相比粘合力改善，因此固定位置的变化与实施例10相比变得更小。
实施例12
在实施例12中，将UF-8001G的量设定为34质量份，将丙烯酸异冰片酯的量设定成34质量份，将AEROSIL R972的量设定为6质量份，并且将NIPPON SHOKUBAI CO.，LTD.制造的球形氧化硅KE-S100的量设定为14质量份。除这些以外，在与实施例11基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例12的固定位置的变化为4.2μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例12中，由于粘合剂的弹性模量E小于实施例11中，因此固定位置的变化较小。
实施例13
在实施例13中，将UF-8001G的量设定为40质量份，将丙烯酸异冰片酯的量设定成40质量份，并且将AEROSIL R972的量设定为8质量份。此外，在实施例13中，不添加球形氧化硅KE-S100。除这些以外，在与实施例12基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例13的固定位置的变化为1.1μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例13中，粘合剂的弹性模量E小于实施例12，因此固定位置的变化较小。
实施例14
在实施例14中，将基底2110的直径设定为45mm，将基底2120的直径设定为44mm。除这些以外，在与实施例12基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例14的固定位置的变化为4.7μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例14中，由于基底2110的直径增加，因此固定位置的变化比实施例12中更大。
实施例15
在实施例15中，将基底2110的直径设定为20mm，将基底2120的直径设定为19mm。
除这些以外，在与实施例12基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例15的固定位置的变化为3.2μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例15中，由于基底2110的直径减小，因此固定位置的变化比实施例12中更小。
实施例16
在实施例16中，将透镜212的突起部2125的高度设定为0.1mm。除这些以外，在与实施例11基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例16的固定位置的变化为8.2μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例16中，由于接合部件213的厚度T减小，因此固定位置的变化比实施例11中更大。
实施例17
在实施例17中，将UF-8001G的量设定为40质量份，将丙烯酸异冰片酯的量设定为40质量份。此外，在实施例17中，将AEROSIL R972的量设定为8质量份。另外，在实施例17中，不添加球形氧化硅KE-S100。除这些以外，在与实施例16基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例17的固定位置的变化为1.9μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例17中，接合部件213的弹性模量E小于实施例16中，因此固定位置的变化较小。
实施例18
在实施例18中，将透镜212的突起部2125的高度设定为0.01mm。除这些以外，在与实施例15基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例18的固定位置的变化为7.9μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例18中，由于接合部件213的厚度T减小，因此固定位置的变化比实施例15中更大。
实施例19
在实施例19中，将透镜212的突起部2125的高度设定为0.01mm。除这些以外，在与实施例17基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例19的固定位置的变化为3.0μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例19中，由于接合部件213的厚度T减小，因此固定位置的变化比实施例17中更大。
实施例20
在实施例20中，制备由OHARA INC.制造的光学玻璃S-FPL53形成的玻璃透镜作为透镜211，并且制备由Zeon Corporat ion制造的树脂ZEONEX E48R形成的树脂透镜作为透镜212。除这些以外，在与实施例16基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例20的固定位置的变化为4.0μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例20中，由于α1/α2与实施例16相比增加，所以在低温下的热应力变小，并且固定位置的变化变小。
实施例21
在实施例21中，UV固化性粘合剂的施加量被设定为2mg。另外，接合部件213被形成为不与透镜212的外周表面2123接触。除这些以外，在与实施例13基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例21的固定位置的变化为4.2μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例21中，由于接合部件213与透镜212的接触面积减小，所以固定位置的变化比实施例13中更大。
实施例22
在实施例22中，将UF-8001G的量设定为44质量份，将丙烯酸异冰片酯的量设定为44质量份。此外，在实施例22中，将AEROSIL R972的量设定为5质量份。另外，在实施例22中，不添加N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)和球形氧化硅KE-S100。除这些以外，在与实施例13基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例22的固定位置的变化为3.8μm，因此评价结果为“A”。另外，可以认为，在实施例22中，与实施例13相比，由于不含N,N-二甲基丙烯酰胺从而粘合力降低，因此固定位置的变化增加。
比较例2
在比较例2中，将UF-8001G的量设定为30质量份，将丙烯酸异冰片酯的量设定为29质量份，并且将AEROSIL R972的量设定为1质量份。作为结果，粘合剂的粘度为2000mPa·s。除这些以外，在与实施例8基本相同的条件下制造光学单元2100X。
比较例2的固定位置的变化为21μm，因此评价结果为“B”。在比较例2中，与实施例8相比，粘合剂的粘度低至2000mPa·s，因此，粘合剂在突起部2125和主表面2111之间渗透从而接触突起部2125，并且形成接合部2131X。由此，可以认为，在比较例2中，接合部2131X的界面脱层发生，因此固定位置的变化比实施例8中更大。
实施例23
在实施例23中，在突起部2125上施加油脂(grease)。除这些以外，在与比较例2基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例23的固定位置的变化为2.8μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例23中，因为油脂，接合部件213与突起部2125分离，因此与比较例2相比，固定位置的变化减小。
实施例24
在实施例24中，用紫外光照射粘合剂以便自施加粘合剂起1秒钟之后固化粘合剂。除这些以外，在与比较例2基本相同的条件下制造光学单元2100。
实施例24的固定位置的变化为2.8μm，因此评价结果为“A”。可以认为，在实施例24中，由于在粘合剂渗透到突起部2125和主表面2111之间的间隙之前使粘合剂固化，接合部件213与突起部2125分离，因此与比较例2相比，固定位置的变化减小。
比较例3
在比较例3中，制备了透镜212，其中具有环形形状的突起部2125的外侧表面2252与透镜212的外周表面2123之间的在径向R1上的距离B为0.1mm。除这些以外，在与实施例8基本相同的条件下制造光学单元2100X。
比较例3的固定位置的变化为22μm，因此评价结果为“B”。在比较例3中，突起部2125靠近透镜212的外周表面2123，并且由于粘合剂渗透到突起部2125和主面2111之间并与突起部2125接触，所以形成接合部2131X。由此，可以认为，在比较例3中，接合部2131X的界面脱层发生，因此与实施例8相比，固定位置的变化增大。
图13至15的表格示出了上述实施例8至24以及比较例2和3的条件和结果。在图13中，“分隔”表示接合部件213或213X是否与突起部2125分隔，其中“○”表示存在分隔，“-”表示不存在分隔。“粘附”表示接合部件213或213X是否与透镜212的外周表面2123接触，其中“○”表示存在接触，“-”表示没有接触。“DMAA”表示接合部件213或213X是否含有DMAA，其中“○”表示含有DMAA，“-”表示不含DMAA。“粘度”表示未固化粘合剂的粘度。“B”表示透镜212的外周表面2123和突起部2125的外侧表面2252之间的在径向R1的距离。“突起部的处理”表示是否在突起部2125上施加油脂，其中“油脂”表示施加油脂，以及“-”表示未施加油脂。“照射时间”表示从粘合剂的最后施加起过了多少秒照射紫外光。
从上述的结果，在接合部件213在-30℃温度下的弹性模量由E[GPa]表示并且接合部件213的在透镜211和212之间的部分的厚度由T[mm]表示的情形中，优选满足E≤2.3×T+2.5。此外，优选满足E≤2.3×T-0.08×r+2.5。
本发明不限于上述实施方案，并且可以在本发明的技术概念内以许多方式改变。此外，实施方案中描述的效果仅仅是可从本公开获得的最优选效果的列举，并且本发明的效果不限于实施方案中所描述的效果。
尽管在上述实施方案中描述了将本发明的光学元件应用于诸如数码相机的摄像装置以及诸如镜筒的光学设备的情形，但是配置不限于此。例如，本发明的光学元件可被应用于各种摄像装置和光学设备，例如智能手机、平板电脑、游戏设备、移动通信设备、可穿戴设备和投影仪。
此外，尽管在上述实施方案中作为优选实例描述了其中基底110由玻璃形成且基底120由树脂形成的情形，但是材料不限于这些，只要基底110的线性膨胀系数和基底120的线性膨胀率不同即可。
此外，尽管在上述实施方案中作为优选实例描述了其中基底2110由玻璃形成并且基底2120由树脂形成的情形，但是材料不限于这些，只要基底2110的线性膨胀系数和基底2120的线性膨胀系数不同即可。
根据本公开，可以减小第二透明部件相对于第一透明部件的相对位移。
虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围应得到最宽广的解释，以便涵盖所有此类调整以及等效的结构和功能。

Claims (27)

1.一种光学元件，包括：
第一透明部件；
第二透明部件，其被设置成与所述第一透明部件接触并且具有与所述第一透明部件不同的线性膨胀系数；和
接合部件，该接合部件被配置为将所述第一透明部件和所述第二透明部件彼此接合，
其中在-30℃的温度，所述接合部件的弹性模量为1700MPa以下。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其中在-30℃的温度，所述接合部件的弹性模量为200MPa以上。
3.根据权利要求1所述的光学元件，其中从所述第一透明部件剥离所述第二透明部件所需的力为40N以上。
4.一种光学元件，包括：
第一透明部件；
第二透明部件，其具有与第一透明部件不同的线性膨胀系数；和
接合部件，该接合部件被配置为将所述第一透明部件和所述第二透明部件彼此接合，
其中所述第一透明部件具有第一主表面，
所述第二透明部件具有与所述第一主表面部分地接触的第二主表面，和
所述接合部件从第一主表面和第二主表面彼此接触的位置分离。
5.根据权利要求4所述的光学元件，其中所述接合部件将所述第一主表面和所述第二主表面彼此接合。
6.根据权利要求1所述的光学元件，
其中所述第二透明部件具有外周表面，并且
所述接合部件与所述外周表面接触。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学元件，
其中所述第一透明部件包括第一透明基底，以及
所述第二透明部件包括第二透明基底。
8.根据权利要求7所述的光学元件，其中在所述第一透明基底的线性膨胀系数由α1表示并且所述第二透明基底的线性膨胀系数由α2表示的情形中，满足α1/α2≤0.24。
9.根据权利要求7所述的光学元件，
其中所述第一透明基底由玻璃形成，以及
所述第二透明基底由树脂形成。
10.根据权利要求9所述的光学元件，还包括由树脂形成的保持部件，所述保持部件被配置为保持所述第一透明部件。
11.根据权利要求7所述的光学元件，其中所述接合部件是交联粘合剂的固化产物。
12.根据权利要求4所述的光学元件，其中所述接合部件包含N,N-二甲基丙烯酰胺。
13.根据权利要求1所述的光学元件，
其中所述第一透明部件具有第一主表面，
所述第二透明部件具有面向第一主表面的第二主表面，并且包括相对于所述第二主表面突起的突起部，
所述突起部具有面向所述第一主表面并与所述第一主表面部分地接触的端面，以及
所述接合部件的至少一部分存在于所述第一主表面和所述端面之间的间隙中。
14.根据权利要求13所述的光学元件，其中存在于所述第一主表面和所述端面之间的所述接合部件的至少一部分的平均厚度为0.05mm以下。
15.根据权利要求13所述的光学元件，其中在所述接合部件在-30℃温度的弹性模量由E[MPa]表示并且所述接合部件的所述至少一部分的平均厚度由T[mm]表示的情形中，满足E≤3.5×104×T-50。
16.根据权利要求4所述的光学元件，其中在所述接合部件在-30℃温度的弹性模量由E[GPa]表示并且所述接合部件的在所述第一透明部件和所述第二透明部件之间的部分的厚度由T[mm]表示的情形中，满足E≤2.3×T+2.5。
17.根据权利要求13所述的光学元件，其中所述接合部件与所述第一主表面和所述第二主表面接触。
18.根据权利要求13所述的光学元件，
其中所述第二透明部件具有外周表面，以及
所述接合部件与所述外周表面接触。
19.根据权利要求13所述的光学元件，其中所述第二主表面与所述第一主表面分离。
20.根据权利要求4所述的光学元件，
其中所述第二透明部件包括突起部，所述突起部与所述第一主表面接触并且相对于所述第二主表面突起，并且
所述接合部件与所述突起部分离。
21.根据权利要求20所述的光学元件，其中在所述接合部件在-30℃温度的弹性模量由E[GPa]表示，所述接合部件的在所述第一透明部件和所述第二透明部件之间的部分的厚度由T[mm]表示，以及在径向上所述第二主表面的中心轴与突起部之间的距离由r[mm]表示的情形中，满足E≤2.3×T-0.08×r+2.5。
22.根据权利要求13所述的光学元件，其中所述突起部是在周向上间隔布置的多个突起部中的一个。
23.根据权利要求13所述的光学元件，其中所述突起部具有环形形状。
24.根据权利要求7所述的光学元件，其中所述接合部件是在周向上间隔布置的多个接合部件中的一个。
25.一种光学设备，包括：
壳体；和
设置在所述壳体内部的根据权利要求1至24中任一项所述的光学元件。
26.根据权利要求25所述的光学设备，其中所述光学设备是能够附接到摄像装置的主体以及能够从摄像装置的主体拆卸的镜筒。
27.一种摄像装置，包括：
根据权利要求1至24中任一项所述的光学元件；和
图像传感器，其配置为接收已穿过所述光学元件的光。
CN202211464450.7A 2021-11-26 2022-11-22 光学元件、光学设备和摄像装置 Pending CN116184605A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-192000 2021-11-26
JP2021192000A JP2023078735A (ja) 2021-11-26 2021-11-26 光学素子、光学機器、撮像装置、及び光学素子の製造方法
JP2021-192001 2021-11-26
JP2021192001A JP2023078736A (ja) 2021-11-26 2021-11-26 光学素子、光学機器、撮像装置、及び光学素子の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116184605A true CN116184605A (zh) 2023-05-30

Family

ID=86433363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211464450.7A Pending CN116184605A (zh) 2021-11-26 2022-11-22 光学元件、光学设备和摄像装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230168463A1 (zh)
CN (1) CN116184605A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230168463A1 (en) 2023-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100103308A1 (en) Positioning wafer lenses on electronic imagers
US20110221950A1 (en) Camera device, wafer scale package
US7570442B2 (en) Lens module and method for assembling same
JP2008070484A (ja) レンズユニットの構造
US7724454B2 (en) Lens module with filter fastening member
CN116184605A (zh) 光学元件、光学设备和摄像装置
JP2021534453A (ja) レンズ群アセンブリ、光学レンズ、撮像モジュールおよびレンズ群組立方法
JP2011164284A (ja) 光学素子ユニット
JP5618736B2 (ja) 成形型及びレンズの製造方法
CN110596868A (zh) 光学单元和层叠体
CN112526692B (zh) 双镜筒镜头、镜头模组及组装方法
JP2023078735A (ja) 光学素子、光学機器、撮像装置、及び光学素子の製造方法
US10358580B2 (en) Adhesive composition, resin cured product obtained from adhesive composition, method for manufacturing semiconductor device using adhesive composition, and solid-state imaging element
CN110542969B (zh) 光学镜头、摄像模组及其组装方法
JP7277268B2 (ja) 光学素子、光学機器、撮像装置および光学素子の製造方法
CN111505746B (zh) 复合光学元件、光学装置和摄像装置
CN112946801B (zh) 衍射光学元件及其生产方法、光学设备和图像拾取装置
CN110109225B (zh) 光学元件、光学装置和成像装置
US11237300B2 (en) Optical element and optical apparatus
JP2023078736A (ja) 光学素子、光学機器、撮像装置、及び光学素子の製造方法
JP5514630B2 (ja) レンズの製造装置及びレンズの製造方法、レンズ、撮像装置
JP2018072766A (ja) 光学機器
JP2012073543A (ja) レンズユニット及び撮像ユニット
US20220003901A1 (en) Optical element manufacturing method, optical element, optical apparatus, and image capturing apparatus
US20220239809A1 (en) Polymerizable composition, optical element and method for producing the same, optical device, and image capturing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination