JP2014238468A - Imaging lens, imaging lens unit and camera module - Google Patents

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一啓 和田
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一啓 和田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a weld line from being formed in an imaging lens that is relatively thin and large in a thickness difference.SOLUTION: Since an imaging lens 100 is formed of a plastic material by an injection molding, when a thickness deviation index is equal to or less than 0.1 mm, the imaging lens has a tendency to have a weld line formed. However, selection of the plastic material for the injection molding so as to make a refractive index nd equal to or less than 1.52 results in reduction in a molecular weight of the plastic material, and fluidity of molten resin J upon injection is made easy to be sufficiently high. As a result, by causing the fluidity of the resin to be enhanced, occurrence of the weld line can be easily prevented.

Description

本発明は、プラスチック材料から射出成形によって形成される撮像用のレンズ、並びに、かかるレンズを組み込んだ撮像レンズユニット及びカメラモジュールに関する。   The present invention relates to an imaging lens formed by injection molding from a plastic material, and an imaging lens unit and a camera module incorporating such a lens.

近年の撮像光学系は、多数のレンズを組み合わせたものとなっており、特に低背化及び高精度化に伴ってレンズ構成によって、中心部が薄くなるとともに周辺部が厚くなるレンズ形状が採用される傾向がある。このように、中心部が薄く周辺部が厚い形状の成形では、金型内でゲートを通過した溶融樹脂が多方向に分かれ、反ゲート側にウェルドラインと呼ばれる樹脂の流れの接合痕が残りやすく、外観不良として工程収率が下がる等の不都合がある。   Recent imaging optical systems are a combination of a large number of lenses, and a lens shape is adopted in which the central part becomes thinner and the peripheral part becomes thicker, depending on the lens configuration, especially with the reduction in height and accuracy. There is a tendency to. In this way, in molding with a shape that is thin in the center and thick in the periphery, the molten resin that has passed through the gate in the mold is divided into multiple directions, and a resin trace called a weld line tends to remain on the opposite gate side. There is a disadvantage that the process yield is lowered as an appearance defect.

なお、ウェルドライン自体は、高NAの光ピックアップレンズ等を含む他の分野でも問題となっており、様々な手法で成形工程の改善が試みられている(特許文献1〜4)。しかしながら、いずれの手法も成形サイクルタイムの増加や設備費用の増加によるコストアップにつながるものであるため、実際に導入されることは希である。   In addition, the weld line itself is a problem in other fields including a high NA optical pickup lens and the like, and attempts have been made to improve the molding process by various methods (Patent Documents 1 to 4). However, since either method leads to an increase in molding cycle time or an increase in equipment costs, it is rarely introduced in practice.

例えば特許文献1では、熱可塑性樹脂の射出成形において、二酸化炭素を溶融させた樹脂を使用し、樹脂の流動性を向上させて転写不良やウェルドラインを生じさせにくくしているが、二酸化炭素を溶融させた樹脂を使用するなど樹脂の限定があり一般的ではない。また、特許文献2では、射出時に成形空間の圧縮を行うことによって、転写性向上やウェルドライン低減を図っている。また、特許文献3では、凹レンズのようなウェルドの発生しやすいレンズに対してゲートのある一方向だけでなく成形空間の外周全体から樹脂を充填することとしている。さらに、特許文献4では、肉薄部と肉厚部とを有しその比が1/30〜1/2の射出成形品についてヒートサイクル成形を行う際に金型表面を予め加熱している。いずれの手法においても、圧縮や加熱する設備が必要となったり、圧縮や加熱のため時間がかかるという問題がある。   For example, in Patent Document 1, in the injection molding of a thermoplastic resin, a resin in which carbon dioxide is melted is used to improve the fluidity of the resin so that transfer defects and weld lines are less likely to occur. Resin is limited, such as using a molten resin, and is not common. In Patent Document 2, the molding space is compressed at the time of injection to improve transferability and reduce weld lines. Moreover, in patent document 3, it is supposed that it fills resin not only from one direction with a gate but the whole outer periphery of molding space with respect to the lens which is easy to generate | occur | produce a weld like a concave lens. Further, in Patent Document 4, the mold surface is preheated when heat cycle molding is performed on an injection molded product having a thin portion and a thick portion and a ratio of 1/30 to 1/2. In any of the methods, there is a problem that a facility for compression or heating is required or it takes time for compression or heating.

特開平10−538386号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-538386 国際公開WO2007/000930号公報International Publication WO2007 / 000930 特開平03−39218号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-39218 特開平10−44203号公報JP-A-10-44203

本発明は、上記背景技術の課題に鑑みてなされたものであり、比較的薄く厚み差の大きな撮像用のレンズにおいて、ウェルドラインが形成されることを抑制することを目的とする。
また、本発明は、上記のような撮像用のレンズを組み込んだ撮像レンズユニット及びカメラモジュールを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems of the background art, and an object thereof is to suppress the formation of a weld line in an imaging lens that is relatively thin and has a large thickness difference.
Another object of the present invention is to provide an imaging lens unit and a camera module incorporating the above-described imaging lens.

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像用のレンズは、プラスチック材料から射出成形によって形成されるものであって、偏肉指数が0.1mm以下であり、d線の屈折率が1.52以下である。なお、偏肉指数は、最厚部の厚さをTmaxとし最薄部の厚さをTminとして、Tmin/Tmaxで与えられる。 In order to achieve the above object, an imaging lens according to the present invention is formed from a plastic material by injection molding, has a thickness deviation index of 0.1 mm or less, and a d-line refractive index of 1. 52 or less. The uneven thickness index is given by Tmin 2 / Tmax, where Tmax is the thickness of the thickest part and Tmin is the thickness of the thinnest part.

上記撮像用のレンズは、プラスチック材料から射出成形によって形成されるものであるが、d線の屈折率が1.52以下となる射出成形用のプラスチック材料を選択することで、その分子量を下げることになるので、射出時の溶融樹脂の流動性を十分に高くすることが容易になり、樹脂の流動性を向上させて、偏肉指数が0.1mm以下の撮像用のレンズであってもウェルドラインの発生を防止できる。   The imaging lens is formed by injection molding from a plastic material. By selecting a plastic material for injection molding whose d-line refractive index is 1.52 or less, its molecular weight is lowered. Therefore, it becomes easy to sufficiently increase the fluidity of the molten resin at the time of injection, and the fluidity of the resin is improved, so that even an imaging lens having a thickness deviation index of 0.1 mm or less is welded. Generation of lines can be prevented.

本発明の具体的な態様又は側面では、上記撮像用のレンズにおいて、一対の金型の型合わせ面に沿って樹脂が供給されるサイドゲート方式によって形成されるものである。この場合、溶融樹脂は偏肉指数が小さなレンズ形状に対応する成形空間に不均一に充填される傾向が強まるが、溶融樹脂の流動性を簡易に高めることができるプラスチック材料によってウェルドラインの発生を確実に防止できる。また、サイドゲート方式を採用したため、レンズ外形部にゲートが配置されるので、ゲートカットの残りがあっても光学部分には影響が生じにくい。   In a specific aspect or aspect of the present invention, the imaging lens is formed by a side gate method in which a resin is supplied along the mold-matching surfaces of a pair of molds. In this case, the molten resin is more likely to be unevenly filled into the molding space corresponding to the lens shape with a small deviation index, but the plastic material that can easily improve the fluidity of the molten resin can cause the generation of weld lines. It can be surely prevented. Further, since the gate is arranged in the lens outer shape portion because the side gate method is adopted, even if the gate cut remains, the optical portion is hardly affected.

本発明の別の側面では、最薄部の厚さTminが0.25mm以下である。この場合、溶融樹脂の流動が最薄部に対応する成形空間を避ける傾向が生じやすいが、上述のように高い流動性を有する溶融樹脂によってウェルドラインが発生しにくくなる。   In another aspect of the present invention, the thickness Tmin of the thinnest part is 0.25 mm or less. In this case, the flow of the molten resin tends to avoid the molding space corresponding to the thinnest portion, but the weld line is less likely to be generated by the molten resin having high fluidity as described above.

本発明のさらに別の側面では、最薄部が、円形の輪郭の中央部に配置されている。最薄部が中央部にある場合、周囲から回り込んだ溶融樹脂が反ゲート側で会合することによってここにウェルドラインを形成する傾向が生じるので、低屈折率のプラスチック材料を用いる意義が高まる。   In still another aspect of the present invention, the thinnest part is disposed at the center of the circular contour. When the thinnest part is in the central part, the melted resin that has circulated from the surroundings tends to form a weld line here by meeting on the side opposite to the gate, so that the significance of using a plastic material having a low refractive index is increased.

本発明のさらに別の側面では、最厚部の厚さTmaxが1.0mm以下である。成形空間内全体に溶融樹脂が流れにくく不均一に充填されやすくなる場合もあるが、上述のように高い流動性を有する溶融樹脂によってウェルドラインが発生しにくくなる。   In yet another aspect of the present invention, the thickness Tmax of the thickest portion is 1.0 mm or less. In some cases, the molten resin does not easily flow in the entire molding space and is likely to be filled unevenly. However, as described above, a weld line is less likely to be generated by the molten resin having high fluidity.

本発明のさらに別の側面では、最厚部が、光軸と外縁部との間に配置されている。この場合、光軸付近の最薄部に溶融樹脂が流れにくく、反ゲート側で会合することによってここにウェルドラインを形成する傾向が生じるので、低屈折率のプラスチック材料を用いる意義が高まる。   In yet another aspect of the present invention, the thickest portion is disposed between the optical axis and the outer edge portion. In this case, the molten resin does not flow easily in the thinnest part near the optical axis and tends to form a weld line here by meeting on the side opposite to the gate, so that the significance of using a plastic material having a low refractive index is increased.

本発明のさらに別の側面では、プラスチック材料は、シクロオレフィン系樹脂で形成される。この場合、溶融樹脂の流動性を簡易に高めることができ、吸水が少ないなど光学的性能も高いものとできる。また、溶融樹脂が比較的冷めにくいと考えられ、一旦ウェルドライン画が形成されても、消滅し或いは目立たないものとなる。   In still another aspect of the present invention, the plastic material is formed of a cycloolefin resin. In this case, the fluidity of the molten resin can be easily improved, and the optical performance can be high, such as low water absorption. In addition, it is considered that the molten resin is relatively difficult to cool, and once the weld line image is formed, it disappears or becomes inconspicuous.

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットは、上述した撮像用のレンズを備える。   In order to achieve the above object, an imaging lens unit according to the present invention includes the imaging lens described above.

上記撮像レンズユニットによれば、上述の撮像用のレンズを備えるので、成形時の流動性を簡易に高めてウェルドラインをなくした低コストのレンズによって、薄型ながら高い結像性能を実現できる。   According to the imaging lens unit, since the imaging lens described above is provided, high imaging performance can be realized with a low cost by using a low-cost lens that easily improves fluidity during molding and eliminates the weld line.

上記目的を達成するため、本発明に係るカメラモジュールは、上述した撮像レンズユニットと、撮像レンズユニットによる像を検出する撮像素子とを備える。   In order to achieve the above object, a camera module according to the present invention includes the above-described imaging lens unit and an imaging element that detects an image by the imaging lens unit.

上記カメラモジュールによれば、上述の撮像レンズユニットを備えるので、薄型ながら高い結像性能を有し製造が容易な撮像レンズユニットによって、低背化に対応しつつ低コスト及び高性能の要求を満たすことができる。   According to the camera module, since the imaging lens unit described above is provided, the imaging lens unit that is thin but has high imaging performance and is easy to manufacture satisfies the requirements of low cost and high performance while supporting low profile. be able to.

(A)は、本発明の一実施形態の撮像用のレンズの側方断面図であり、(B)は、撮像用のレンズの平面図である。(A) is a side sectional view of an imaging lens according to an embodiment of the present invention, and (B) is a plan view of the imaging lens. (A)及び(B)は、図1(A)に示す撮像用のレンズを射出成形によって形成するための金型の要部等を説明する図であり、(C)は、溶融樹脂の供給を説明する図である。(A) And (B) is a figure explaining the principal part etc. of the metal mold | die for forming the lens for imaging shown in FIG. 1 (A) by injection molding, (C) is supply of molten resin. FIG. 図1(A)に示す撮像用のレンズを組み込んだ撮像レンズユニット及びカメラモジュールを説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the imaging lens unit and camera module incorporating the imaging lens shown in FIG.

以下、本発明の一実施形態に係る撮像用のレンズ等について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an imaging lens and the like according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(A)及び1(B)に示す撮像用のレンズ100は、平面視円形の輪郭を有し、光学的機能を発揮するレンズ本体10と、レンズ本体10の周囲にあって支持に利用されるフランジ部20とを有する。レンズ本体10は、全体として両凹型の素子であり、第1光学面11と第2光学面12とを有する。両光学面11,12は、いずれも非球面であり、特に第1光学面11は、中央部10aにおいて凹形状を有しつつ周辺部10bおいて環状の凸形状を有する。フランジ部20は、比較的肉厚が大きいが、半径方向の幅は狭くなっている。   An imaging lens 100 shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B) has a circular outline in a plan view, and has a lens body 10 that exhibits an optical function, and is around the lens body 10 and is used for support. The flange portion 20 is provided. The lens body 10 is a biconcave element as a whole, and has a first optical surface 11 and a second optical surface 12. Both optical surfaces 11 and 12 are both aspherical surfaces. In particular, the first optical surface 11 has a concave shape at the central portion 10a and an annular convex shape at the peripheral portion 10b. The flange portion 20 has a relatively large thickness, but has a narrow radial width.

レンズ本体10の中央部10aには、光軸AX方向の厚みが最も小さい最薄部14aが存在し、レンズ本体10の周辺部10bには、光軸AX方向の厚みが最も大きい最厚部14bが存在する。最薄部14aは、光軸AX上に設けられ、最厚部14bは、中央部10aと外縁部10cとの間に設けられている。つまり、レンズ本体10は、中央部10aで薄く周辺部10bで厚い。撮像用のレンズ100又はレンズ本体10は、全体として薄型で、偏肉指数が0.1mm以下となっている。また、最薄部14aの厚さTminは0.25mm以下であり、最厚部14bの厚さTmaxは1.0mm以下である。撮像用のレンズ100の外径D1は、4〜10mm程度であり、レンズ本体10の本体径D2は、2〜8mm程度である。具体的な作製例では、最薄部14aの厚さTminが0.29mmであり、最厚部14bの厚さTmaxが0.8mmであり、外径D1が5.3mmであり、本体径D2は、4.2mm程度である。この場合、レンズ本体10の偏肉比Tmax/Tminは、2.75であり、偏肉指数Tmin/Tmaxは、0.1mmである。偏肉指数Tmin/Tmaxは、最薄部14aと最厚部14bとの厚み比に対して最薄部14aの厚みをかけたものであり、厚みの較差と薄さの程度とを表しており、偏肉指数Tmin/Tmaxが小さいほど最薄部14aが周囲に比較して薄く絶対値としても薄いことを意味する。 The thinnest part 14a having the smallest thickness in the optical axis AX direction exists in the central part 10a of the lens body 10, and the thickest part 14b having the largest thickness in the optical axis AX direction is present in the peripheral part 10b of the lens body 10. Exists. The thinnest part 14a is provided on the optical axis AX, and the thickest part 14b is provided between the central part 10a and the outer edge part 10c. That is, the lens body 10 is thin at the central portion 10a and thick at the peripheral portion 10b. The imaging lens 100 or the lens body 10 is thin as a whole and has an uneven thickness index of 0.1 mm or less. Further, the thickness Tmin of the thinnest portion 14a is 0.25 mm or less, and the thickness Tmax of the thickest portion 14b is 1.0 mm or less. The outer diameter D1 of the imaging lens 100 is about 4 to 10 mm, and the main body diameter D2 of the lens body 10 is about 2 to 8 mm. In a specific manufacturing example, the thickness Tmin of the thinnest part 14a is 0.29 mm, the thickness Tmax of the thickest part 14b is 0.8 mm, the outer diameter D1 is 5.3 mm, and the body diameter D2 Is about 4.2 mm. In this case, the thickness ratio Tmax / Tmin of the lens body 10 is 2.75, and the thickness index Tmin 2 / Tmax is 0.1 mm. The thickness deviation index Tmin 2 / Tmax is obtained by multiplying the thickness ratio of the thinnest part 14a and the thickest part 14b by the thickness of the thinnest part 14a, and represents the thickness difference and the degree of thinness. In other words, the smaller the thickness deviation index Tmin 2 / Tmax is, the thinner the thinnest portion 14a is compared to the surrounding area, which means that the absolute value is thin.

撮像用のレンズ100は、プラスチック材料から射出成形によって形成されたものである。撮像用のレンズ100は、d線における屈折率が1.52以下となっている。つまり、撮像用のレンズ100は、比較的低分子量のプラスチック材料で形成されている。撮像用のレンズ100の具体的な材料は、シクロオレフィン系樹脂である。シクロオレフィン系樹脂は、環状オレフィン・ポリマー(COP)樹脂や環状オレフィン・コポリマー(COC)樹脂を基本要素とし、必要に応じて成形を容易にするための添加剤や製品の性能を向上させるための添加剤を含めることができる。環状オレフィン・ポリマー(COP)は、ノルボルネン等のシクロオレフィン類から合成される非晶性のポリマーである。環状オレフィン・コポリマー(COC)樹脂は、ノルボルネン等のシクロオレフィン類とエチレン等の他のモノマーとを共重合した非晶性のポリマーである。   The imaging lens 100 is formed by injection molding from a plastic material. The imaging lens 100 has a refractive index at d-line of 1.52 or less. That is, the imaging lens 100 is formed of a relatively low molecular weight plastic material. A specific material of the imaging lens 100 is a cycloolefin resin. Cycloolefin resin is based on cyclic olefin polymer (COP) resin and cyclic olefin copolymer (COC) resin, and is used to improve the performance of additives and products to facilitate molding as required. Additives can be included. Cyclic olefin polymer (COP) is an amorphous polymer synthesized from cycloolefins such as norbornene. Cyclic olefin copolymer (COC) resin is an amorphous polymer obtained by copolymerizing cycloolefins such as norbornene and other monomers such as ethylene.

図2(A)は、撮像用のレンズ100を成形するための金型を説明する図である。金型装置70は、第1金型71と第2金型72とを備える。第1金型71と第2金型72とは、型合わせ面PLで型合わせされ、金型71,72間にキャビティ70aを形成する。キャビティ70aに臨むように、第1金型71には、撮像用のレンズ100の第1光学面11の形状を転写するための転写面71aが形成され、第2金型72には、撮像用のレンズ100の第2光学面12の形状を転写するための転写面72aが形成されている。転写面71a,72aは、フランジ部20の表面を転写するための部分ともなっている。金型装置70には、キャビティ70aに連通するゲートGAが形成されている。この場合、ゲートGAは、転写面71a,72aの中央ではなく側方に配置されており、サイドゲート方式で射出成形が行われる。   FIG. 2A is a view for explaining a mold for molding the imaging lens 100. The mold apparatus 70 includes a first mold 71 and a second mold 72. The first mold 71 and the second mold 72 are mold-matched at the mold-matching surface PL, and a cavity 70 a is formed between the molds 71 and 72. A transfer surface 71a for transferring the shape of the first optical surface 11 of the imaging lens 100 is formed on the first mold 71 so as to face the cavity 70a. A transfer surface 72a for transferring the shape of the second optical surface 12 of the lens 100 is formed. The transfer surfaces 71 a and 72 a are also portions for transferring the surface of the flange portion 20. In the mold apparatus 70, a gate GA communicating with the cavity 70a is formed. In this case, the gate GA is disposed not on the center of the transfer surfaces 71a and 72a but on the side, and injection molding is performed by a side gate method.

図2(B)は、金型装置70の全体構造を説明する断面図である。図2(A)にも示すキャビティ70aには、ゲートGAを介してランナーRAが連結され、ランナーRAは、樹脂供給側のスプルーSPに繋がっている。結果的に、熱可塑性樹脂を溶融させることによって得たスプルーSPからの溶融樹脂Jは、ランナーRAを充填し、ゲートGAを介してキャビティ70aを充填する。溶融樹脂Jの冷却後に第1金型71と第2金型72とを離間させることで、スプルーSPに対応するスプルー部81と、ランナーRAに対応するランナー部82と、ゲートGAに対応するゲート部83と、キャビティ70aに対応する成形品本体84とを備える成形品80が形成される。この後、ゲート部83に対しては、ゲートカット処理が施され、ゲート部83の先の成形品本体84によって、撮像用のレンズ100が得られる。   FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating the entire structure of the mold apparatus 70. A runner RA is connected to the cavity 70a also shown in FIG. 2A through a gate GA, and the runner RA is connected to the sprue SP on the resin supply side. As a result, the molten resin J from the sprue SP obtained by melting the thermoplastic resin fills the runner RA and fills the cavity 70a through the gate GA. By separating the first mold 71 and the second mold 72 after cooling the molten resin J, a sprue portion 81 corresponding to the sprue SP, a runner portion 82 corresponding to the runner RA, and a gate corresponding to the gate GA. A molded product 80 including the portion 83 and a molded product main body 84 corresponding to the cavity 70a is formed. Thereafter, the gate portion 83 is subjected to a gate cut process, and the imaging lens 100 is obtained by the molded product main body 84 at the end of the gate portion 83.

図2(C)に示すように、金型装置70を用いた射出成形に際しては、ゲートGAからキャビティ70aに射出された溶融樹脂Jがd線の屈折率ndを1.52以下とするような比較的低分子量の材料で形成され粘度が十分低い場合、溶融樹脂Jは実線で示すように比較的一様に広がる。一方、溶融樹脂Jがd線の屈折率ndを1.52より大きくするようなあまり低分子量でない材料で形成され粘度があまり低くない場合、溶融樹脂Jは一点鎖線で示すように、薄い中央部CAを避けるように二手に分かれて充填される傾向が強まる。この結果、ゲート部83の反対側領域ARでは二手に分かれた溶融樹脂Jが合流するため、ウェルドライン91が形成されやすくなる。   As shown in FIG. 2C, in the injection molding using the mold apparatus 70, the molten resin J injected into the cavity 70a from the gate GA has a refractive index nd of d-line of 1.52 or less. When formed of a relatively low molecular weight material and sufficiently low in viscosity, the molten resin J spreads relatively uniformly as shown by the solid line. On the other hand, when the molten resin J is formed of a material that is not so low in molecular weight that the refractive index nd of the d line is larger than 1.52 and the viscosity is not so low, the molten resin J has a thin central portion as shown by a one-dot chain line. The tendency to fill in two hands to avoid CA increases. As a result, in the region AR opposite to the gate portion 83, the molten resin J divided into two hands joins, so that the weld line 91 is easily formed.

図3は、図1(A)等に示す撮像用のレンズ100を組み込んだ撮像レンズユニット200と、この撮像レンズユニット200を備えるカメラモジュール300又は撮像装置400とを説明する図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an imaging lens unit 200 in which the imaging lens 100 shown in FIG. 1A and the like is incorporated, and a camera module 300 or an imaging apparatus 400 including the imaging lens unit 200.

撮像レンズユニット200は、物体側から順に、開口絞りSTと、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5と、IRカットフィルターFLとを備える。撮像レンズユニット200は、被写体像を撮像素子51の像面又は撮像面Iに結像させる機能を有する。また、カメラモジュール300は、被写体像を形成する上記撮像レンズユニット200と、撮像レンズユニット200によって形成された被写体像を検出する撮像素子51と、この撮像素子51を背後から保持するとともに配線等を有する配線基板52と、撮像用のレンズ100等を保持するとともに物体側からの光束を入射させる開口部OPを有する鏡筒部54とを備える。   The imaging lens unit 200 includes, in order from the object side, an aperture stop ST, a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a fourth lens L4, a fifth lens L5, and an IR cut filter FL. With. The imaging lens unit 200 has a function of forming a subject image on the image plane or the imaging plane I of the imaging element 51. The camera module 300 also includes the imaging lens unit 200 that forms a subject image, an imaging element 51 that detects the subject image formed by the imaging lens unit 200, and holds the imaging element 51 from behind and wiring and the like. A wiring board 52 having an imaging lens 100 and the like, and a lens barrel portion 54 having an opening OP through which a light beam from the object side is incident are provided.

撮像レンズユニット200において、少なくとも第5レンズL5は、図1(A)等に示す撮像用のレンズ100に相当するものとなっている。つまり、第5レンズL5は、中央部に最薄部を有するとともに周辺部に最厚部を有し、偏肉指数が0.1mm以下となっている。また、第5レンズL5は、プラスチック材料から射出成形によって形成されたものであり、d線における屈折率ndが1.52以下となっている。   In the imaging lens unit 200, at least the fifth lens L5 corresponds to the imaging lens 100 shown in FIG. In other words, the fifth lens L5 has the thinnest part in the central part and the thickest part in the peripheral part, and the deviation index is 0.1 mm or less. The fifth lens L5 is formed by injection molding from a plastic material, and the refractive index nd at the d-line is 1.52 or less.

撮像素子51は、固体撮像素子からなるセンサーチップである。撮像素子51の光電変換部51aは、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化物半導体)からなり、入射光をRGB毎に光電変換し、そのアナログ信号を出力する。受光部としての光電変換部51aの表面は、像面又は撮像面(被投影面)Iとなっている。   The image sensor 51 is a sensor chip made of a solid-state image sensor. The photoelectric conversion unit 51a of the image sensor 51 is composed of a CCD (charge coupled device) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor), photoelectrically converts incident light for each RGB, and outputs an analog signal thereof. The surface of the photoelectric conversion unit 51a as the light receiving unit is an image plane or an imaging plane (projected plane) I.

配線基板52は、撮像素子51を他の部材(例えば鏡筒部54)に対してアライメントして固定する役割を有する場合もある。配線基板52は、外部回路から撮像素子51や駆動機構55aを駆動するための電圧や信号の供給を受けたり、また、検出信号を上記外部回路へ出力したりすることを可能としている。   The wiring board 52 may have a role of aligning and fixing the image sensor 51 to other members (for example, the lens barrel portion 54). The wiring board 52 can receive a voltage and a signal for driving the image pickup device 51 and the driving mechanism 55a from an external circuit, and can output a detection signal to the external circuit.

鏡筒部54は、撮像用のレンズ100を含む撮像レンズユニット200収納し保持している。鏡筒部54は、撮像レンズユニット200を構成するレンズL1〜L5のうちいずれか1つ以上のレンズを光軸AXに沿って移動させることにより、撮像レンズユニット200の合焦の動作を可能にするため、例えば駆動機構55aを有している。駆動機構55aは、例えばボイスコイルモーターとガイドとを備え、特定のレンズを光軸AXに沿って往復移動させる。   The lens barrel portion 54 houses and holds the imaging lens unit 200 including the imaging lens 100. The lens barrel portion 54 enables the focusing operation of the imaging lens unit 200 by moving any one or more of the lenses L1 to L5 constituting the imaging lens unit 200 along the optical axis AX. Therefore, for example, a drive mechanism 55a is provided. The drive mechanism 55a includes, for example, a voice coil motor and a guide, and reciprocates a specific lens along the optical axis AX.

撮像装置400は、既に説明したカメラモジュール300のほかに、制御部63、光学系駆動部65、撮像素子駆動部67、画像メモリー68等を備える。   The imaging apparatus 400 includes a control unit 63, an optical system driving unit 65, an imaging element driving unit 67, an image memory 68, and the like in addition to the camera module 300 described above.

制御部63は、撮像装置400の各部を制御する。制御部63は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含み、ROMから読み出されてRAMに展開された各種プログラムとCPUとの協働によって各種処理を実行する。   The control unit 63 controls each unit of the imaging device 400. The control unit 63 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and various types of programs are read out from the ROM and expanded in the RAM, in cooperation with the CPU. Execute the process.

光学系駆動部65は、制御部63の制御により合焦、露出等を行う際に、撮像用のレンズ100の駆動機構55aを動作させてレンズ100の状態を制御する。光学系駆動部65は、駆動機構55aを動作させてレンズ100中の特定のレンズを光軸AXに沿って適宜移動させることにより、レンズ100に合焦動作を行わせる。   The optical system driving unit 65 controls the state of the lens 100 by operating the driving mechanism 55 a of the imaging lens 100 when performing focusing, exposure, and the like under the control of the control unit 63. The optical system driving unit 65 operates the driving mechanism 55a to appropriately move a specific lens in the lens 100 along the optical axis AX, thereby causing the lens 100 to perform a focusing operation.

撮像素子駆動部67は、制御部63の制御により露出等を行う際に、撮像素子51の動作を制御する。具体的には、撮像素子駆動部67は、タイミング信号に基づいて撮像素子51を走査駆動させて制御する。また、撮像素子駆動部67は、例えば撮像素子51から出力された検出信号又は光電変換信号としてのアナログ信号をデジタルの画像データに変換する。さらに、撮像素子駆動部67は、撮像素子51によって検出された画像信号に対して、歪み補正、色補正、圧縮等の各種画像処理を施すことができる。   The image sensor driving unit 67 controls the operation of the image sensor 51 when performing exposure or the like under the control of the control unit 63. Specifically, the image sensor driving unit 67 controls the image sensor 51 by scanning the image sensor 51 based on the timing signal. Further, the image sensor driving unit 67 converts, for example, a detection signal output from the image sensor 51 or an analog signal as a photoelectric conversion signal into digital image data. Further, the image sensor driving unit 67 can perform various image processing such as distortion correction, color correction, and compression on the image signal detected by the image sensor 51.

画像メモリー68は、デジタル化された画像信号を撮像素子駆動部67から受け取って、読み出し及び書き込み可能な画像データとして記憶する。   The image memory 68 receives the digitized image signal from the image sensor driving unit 67 and stores it as readable and writable image data.

以下、具体的な実施例について説明する。本発明による実施例1は、d線波長での屈折率ndが1.515のCOP(環状オレフィン・ポリマー)であり、実施例2は、屈折率ndが1.512のCOPであった。一方、比較例1は、d線波長での屈折率ndが1.544のCOC(環状オレフィン・コポリマー)であり、比較例2は、屈折率ndが1.523のCOPであり、比較例3は、屈折率ndが1.532のCOPであり、比較例4は、屈折率ndが1.531のCOPであった。例えば実施例1の成形条件は、型温度が120℃であり、樹脂温度が280℃であった(ガラス転移点Tgは128℃)。比較例1の成形条件は、型温度が128℃であり、樹脂温度が280℃であった(ガラス転移点Tgは137℃)。樹脂の射速は50mm/s、100mm/s、及び150mm/sに設定した。以下の表1は、ウェルドラインの発生状況等をまとめたものである。
〔表1〕

Figure 2014238468
上記表1において対ウェルド効果欄の○は、工程が良好であることを意味し、明確なウェルドラインが形成されないことを意味する。また、対ウェルド効果欄の×は、工程が良好でないこと(ウェルドが無視できない程度に顕著)を意味する。また、顕微鏡観察結果は、射速を変えて射出成形した複数のサンプルについて、光学顕微鏡によって横方向からの照明下で40倍の観察を行った結果である。ここで、ウェルドラインの長さは、レンズ外径部(外縁)から中央よりのウェルドライン先端までの距離とした。なお、工程の管理上は、40倍の低倍観察で足り、40倍の低倍観察で観察されないウェルドラインが存在しても、光学的性能に悪影響を及ぼす程のものではない。実際、実施例1、2でも、200倍の高倍観察を行うことにより、微細なウェルドラインが形成されていることを確認した。
以上の結果から、屈折率ndが1.515、1.512の材料で成形したレンズでは、ウェルドラインが発生しても、問題ない程度の微かなものであることが分かる。一方、屈折率ndが1.544、1.523、1.532、1.531の材料で成形したレンズでは、ある程度目立つウェルドラインが発生することが分かる。 Specific examples will be described below. Example 1 according to the present invention was a COP (cyclic olefin polymer) having a refractive index nd of 1.515 at the d-line wavelength, and Example 2 was a COP having a refractive index nd of 1.512. On the other hand, Comparative Example 1 is a COC (cyclic olefin copolymer) having a refractive index nd of 1.544 at the d-line wavelength, and Comparative Example 2 is a COP having a refractive index nd of 1.523. Was a COP with a refractive index nd of 1.532, and Comparative Example 4 was a COP with a refractive index nd of 1.531. For example, the molding conditions of Example 1 were a mold temperature of 120 ° C. and a resin temperature of 280 ° C. (glass transition point Tg of 128 ° C.). The molding conditions of Comparative Example 1 were a mold temperature of 128 ° C. and a resin temperature of 280 ° C. (glass transition point Tg of 137 ° C.). The injection speed of the resin was set to 50 mm / s, 100 mm / s, and 150 mm / s. Table 1 below summarizes the occurrence of weld lines and the like.
[Table 1]
Figure 2014238468
In Table 1 above, “o” in the column for the weld effect column means that the process is good and a clear weld line is not formed. Further, x in the anti-weld effect column means that the process is not good (conspicuous enough that the weld cannot be ignored). Further, the microscope observation result is a result of performing 40 times observation with a light microscope under illumination from the lateral direction with respect to a plurality of samples injection-molded at different firing speeds. Here, the length of the weld line was the distance from the lens outer diameter portion (outer edge) to the tip of the weld line from the center. In terms of process management, observation at a low magnification of 40 times is sufficient, and the presence of a weld line that is not observed at a low magnification of 40 times does not adversely affect the optical performance. In fact, also in Examples 1 and 2, it was confirmed that a fine weld line was formed by performing 200 times high magnification observation.
From the above results, it can be seen that a lens molded with a material having a refractive index nd of 1.515 or 1.512 is fine enough to cause no problem even if a weld line is generated. On the other hand, it can be seen that a weld line that is noticeable to some extent is generated in a lens molded with a material having a refractive index nd of 1.544, 1.523, 1.532, or 1.531.

以上のように、実施形態に係る撮像用のレンズ100は、プラスチック材料から射出成形によって形成されるものであることから、偏肉指数が0.1mm以下となるとウェルドラインが形成されやすくなる傾向が生じる。しかしながら、屈折率ndが1.52以下となるように射出成形用のプラスチック材料を選択することで、溶融樹脂Jの分子量を下げることになるので、溶融樹脂Jの流動性を十分に高くすることが容易になり、樹脂の流動性を向上させてウェルドラインの発生を簡易に防止できる。   As described above, since the imaging lens 100 according to the embodiment is formed by injection molding from a plastic material, a weld line tends to be easily formed when the deviation index is 0.1 mm or less. Arise. However, since the molecular weight of the molten resin J is reduced by selecting a plastic material for injection molding so that the refractive index nd is 1.52 or less, the fluidity of the molten resin J should be sufficiently increased. It becomes easy to improve the fluidity of the resin and easily prevent the generation of weld lines.

以上、本発明に係る実施形態としての撮像用のレンズ100等について説明したが、本発明に係る撮像用のレンズは上記のものには限られない。例えば、撮像用のレンズ100の形状は、図1(A)及び1(B)等に例示するものに限らず、光学設計の適正化によって決定される様々な面形状を有するものとできる。例えば、レンズ100は、最薄部14aが中央部10aの光軸AX上に設けられたものに限らず、中央部10aが若干厚く中央部10aに隣接する外側に最薄部14aが設けられたものであってもよい。   Although the imaging lens 100 and the like as the embodiment according to the present invention have been described above, the imaging lens according to the present invention is not limited to the above. For example, the shape of the imaging lens 100 is not limited to those illustrated in FIGS. 1A and 1B, and may have various surface shapes determined by optimizing the optical design. For example, the lens 100 is not limited to the thinnest part 14a provided on the optical axis AX of the central part 10a, and the thinnest part 14a is provided on the outer side adjacent to the central part 10a. It may be a thing.

また、上記実施形態では、撮像レンズユニット200のうち最も像側のレンズ(最終玉)である第5レンズL5が、偏肉指数が0.1mm以下であり、かつ、屈折率ndが1.52以下のCOPで射出成形されるものであるとしているが、最も像側でない他のレンズL1〜L4のいずれかを第5レンズL5と同様の性質を有するレンズとすることもできる。また、図3に示す撮像レンズユニット200の構成は、単なる例示であり、撮像レンズユニット200を構成するレンズ数は、3枚、4枚、6枚以上とすることができる。   In the above embodiment, the fifth lens L5, which is the most image-side lens (final lens) in the imaging lens unit 200, has a thickness index of 0.1 mm or less and a refractive index nd of 1.52. Although the following COP is used for injection molding, any of the other lenses L1 to L4 that are not closest to the image side may be a lens having the same properties as the fifth lens L5. The configuration of the imaging lens unit 200 shown in FIG. 3 is merely an example, and the number of lenses constituting the imaging lens unit 200 can be 3, 4, 6, or more.

上記実施形態で説明した撮像用のレンズ100等の製造方法は、単なる例示であり、例示されていない様々な手法を用いることができる。   The manufacturing method of the imaging lens 100 and the like described in the above embodiment is merely an example, and various methods not illustrated can be used.

10…レンズ本体、 10a…中央部、 10b…周辺部、 10c…外縁部、 11,12…光学面、 14a…最薄部、 14b…最厚部、 20…フランジ部、 51…撮像素子、 52…配線基板、 54…鏡筒部、 65…光学系駆動部、 67…撮像素子駆動部、 70…金型装置、 70a…キャビティ、 71…金型、 71,72…金型、 71a,72a…転写面、 80…成形品、 82…ランナー部、 83…ゲート部、 84…成形品本体、 91…ウェルドライン、 100…撮像用のレンズ、 200…撮像レンズユニット、 300…カメラモジュール、 400…撮像装置、 AR…反対側領域、 AX…光軸、 CA…中央部、 D1…外径、 D2…本体径、 FL…IRカットフィルター、 I…撮像面、 J…溶融樹脂、 L1…レンズ、 L1-L4…レンズ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Lens body, 10a ... Center part, 10b ... Peripheral part, 10c ... Outer edge part, 11, 12 ... Optical surface, 14a ... Thinnest part, 14b ... Thickest part, 20 ... Flange part, 51 ... Imaging element, 52 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Wiring board 54 ... Optical-barrel part 65 ... Optical-system drive part 67 ... Imaging device drive part 70 ... Mold apparatus 70a ... Cavity 71 ... Mold 71, 72 ... Mold, 71a, 72a ... Transfer surface 80 ... Molded product 82 ... Runner portion 83 ... Gate portion 84 ... Molded product body 91 ... Weld line 100 ... Imaging lens 200 ... Imaging lens unit 300 ... Camera module 400 ... Imaging Device, AR ... opposite side region, AX ... optical axis, CA ... center part, D1 ... outer diameter, D2 ... main body diameter, FL ... IR cut filter, I ... imaging surface, J ... molten resin L1 ... lens, L1-L4 ... lens

Claims (9)

プラスチック材料から射出成形によって形成される撮像用のレンズであって、
最厚部の厚さをTmaxとし、最薄部の厚さをTminとして、偏肉指数Tmin/Tmaxが0.1mm以下であり、
d線の屈折率が1.52以下であることを特徴とする撮像用のレンズ。
An imaging lens formed by injection molding from a plastic material,
When the thickness of the thickest part is Tmax and the thickness of the thinnest part is Tmin, the thickness deviation index Tmin 2 / Tmax is 0.1 mm or less,
An imaging lens having a d-line refractive index of 1.52 or less.
一対の金型の型合わせ面に沿って樹脂が供給されるサイドゲート方式によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像用のレンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens is formed by a side gate method in which a resin is supplied along a mold-matching surface of a pair of molds. 最薄部の厚さTminが0.25mm以下であることを特徴とする請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載の撮像用のレンズ。   The imaging lens according to any one of claims 1 and 2, wherein a thickness Tmin of the thinnest portion is 0.25 mm or less. 前記最薄部は、円形の輪郭の中央部に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の撮像用のレンズ。   The imaging lens according to claim 3, wherein the thinnest part is disposed at a central part of a circular outline. 最厚部の厚さTmaxが1.0mm以下であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の撮像用のレンズ。   The imaging lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness Tmax of the thickest portion is 1.0 mm or less. 前記最厚部は、光軸と外縁部との間に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の撮像用のレンズ。   The imaging lens according to claim 5, wherein the thickest portion is disposed between an optical axis and an outer edge portion. 前記プラスチック材料は、シクロオレフィン系樹脂で形成されることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の撮像用のレンズ。   The imaging lens according to any one of claims 1 to 6, wherein the plastic material is formed of a cycloolefin-based resin. 請求項1から7までのいずれか一項に記載の撮像用のレンズを備えることを特徴とする撮像レンズユニット。   An imaging lens unit comprising the imaging lens according to any one of claims 1 to 7. 請求項8に記載の撮像レンズユニットと、前記撮像レンズユニットによる像を検出する撮像素子とを備えることを特徴とするカメラモジュール。   A camera module comprising: the imaging lens unit according to claim 8; and an imaging device that detects an image by the imaging lens unit.
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