JP6566760B2 - 光学部品、光学部品の製造方法およびカメラ - Google Patents

光学部品、光学部品の製造方法およびカメラ Download PDF

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Description

本発明は、光学部品、光学部品の製造方法に関するもので、例えばデジタル一眼レフカメラのファインダーに使用されるホルダー付きのレンズである光学部品、光学部品の製造方法に関するものである。
樹脂製レンズはデジタルカメラの撮影レンズ、光ディスクの記録再生ピックアップレンズ、プロジェクターの投影用のレンズ等、幅広い用途で活用されている。これらの樹脂製レンズの多くは、コストダウンのため射出成形によって製造されている。樹脂製レンズを部品として製品に組み付けて機能させるために、後工程においてレンズを枠状のレンズホルダーの中に入れて一体化することがある。該レンズホルダーは鏡筒とも呼ばれるが、本発明では統一してホルダーと表記する。該ホルダーは、カメラへの取付を容易にしたり、レンズを動かし駆動部品としたり、レンズ側面反射によるゴーストを抑制する遮光(マスク)の機能を有することがある。
ホルダーにレンズを固定し一体化するために、一般的には接着剤が用いられる。しかし、接着という後工程にかかるコストが課題となる。また、ホルダーの内周にアンダーカット形状を形成して金型にインサートしておき、そこに溶融樹脂を流し込むことによりレンズを成形する方法も用いられる。ホルダーにアンダーカット形状を形成しておくと、溶融樹脂が、アンダーカット形状の部分に回り込む。その状態で溶融樹脂が固化すると、ホルダーにレンズがしっかり固定され一体化された状態で、ホルダー付きのレンズである光学部品を金型から取り出すことができる。
特許文献1では、樹脂製ホルダーに、その内周にレンズを固定するためのアンダーカット形状部が形成されていることに加えて、遮光部(マスク部)が形成されている。この樹脂性ホルダーを金型にインサートした状態で、樹脂レンズを成形することが記載されている。
特開2002−148501号公報
図8は特許文献1を説明する図であり、特許文献1に記載されているホルダー付きのレンズの、レンズ光軸を含み光軸と平行な面で切断した断面図である。図8において、樹脂製ホルダー82によって、樹脂性レンズ81の側面全域を囲う構成になっている。樹脂製ホルダー82の内周にはアンダーカット部85と遮光部(マスク部)812が存在し、その周りにレンズ材料が回り込み固化することで、アンダーカット部5と遮光部(マスク部)812は、レンズの側面811に食い込んでいる。ホルダー82を、レンズの光軸方向に向かってレンズに食い込ませることにより、ホルダーはレンズに固定される。
83を接眼側レンズ面、84を対物側レンズ面としたとすると、対物側レンズ面84から入射し、レンズ側面811で発生する反射光88は前記遮光部(マスク部)812に遮られて、接眼側レンズ面83に到達しない。同様に、対物側レンズ面84から入射し、アンダーカット部85の側面86における反射光89も前記遮光部(マスク部)812に遮られて接眼側レンズ面83に到達しない。
しかし、接眼側レンズ面83から入射し、接眼側レンズ面83から見たときに視認されるアンダーカット部85の表面87で発生する反射光810については、接眼側レンズ面83を透過して目側に返ってくるためゴーストとして視認されてしまう。また同様に、マスク812全体にレンズ樹脂を回り込ませているため、接眼側レンズ面から入射し、接眼側から見たときに視認されるマスク812の平面部818で反射光817が発生する。この反射光817も、接眼側レンズ面83を透過して目側に返ってくるゴーストとして視認されてしまう。
また、ホルダーを金型にインサートした状態で、溶融樹脂によりレンズを成形する際、接眼側レンズ面83及び対物側レンズ面84は金型表面に接した状態で冷却されるのに対して、レンズ側面812はホルダー82と接した状態で冷却される。ホルダー82は樹脂製であり、金属と比較して熱伝導率が低いため、冷却工程においてレンズ側面からの熱交換が阻害される。レンズ全体の熱交換に偏りがあるため、高精度に金型鏡面を転写することができないという課題がある。
さらに、ホルダー82は金型内でインサート保持する必要があるため、レンズ外形よりも大きくする必要があり、光学部品が大型化する課題がある。
このように従来、ホルダー付きレンズを製造するにおいて、小型化、低ゴースト、レンズ面の高精度化に課題があった。
本発明の光学部品は、レンズがホルダーに固定されている光学部品であって、前記レンズは、レンズの第一の面、レンズの第二の面、および前記レンズの第一の面と前記レンズの第二の面とを接続する側面を有し、前記ホルダーは、ホルダーの第一の面、ホルダーの第二の面、前記ホルダーの第一の面と前記ホルダーの第二の面とを接続する外周面、および前記ホルダーの第一の面と連続して形成される第1領域と前記ホルダーの第二の面と連続して形成される第2の領域を有する内周面を有前記第2の領域は、前記ホルダーの第一の面の方向から前記ホルダーの第二の面の方向に向かって前記レンズの光軸に近づくように形成され、前記ホルダーの第二のと、前記第2の領域のみが前記レンズと接していることを特徴とする。
また、本発明のカメラは、上記光学部品を含むことを特徴とする。
本発明の光学部品の製造方法は、ホルダーの第一の面、ホルダーの第二の面、前記ホルダーの第一の面と前記ホルダーの第二の面とを接続する外周面、および前記ホルダーの第一の面と連続して形成される第1領域と前記ホルダーの第二の面と連続して形成される第2の領域を有する内周面を有するホルダーの、前記ホルダーの第一の面および前記外周面を金型部品に接触させた状態で、溶融樹脂を金型内のキャビティに射出し、前記ホルダーの第二の面および前記第二の領域を前記溶融樹脂と接触させた状態で前記溶融樹脂を冷却し、レンズが前記ホルダーに固定された光学部品を製造することを特徴とする。
本発明によれば、小型化、低ゴーストを実現する光学部品を得ることが可能となる。
実施形態の光学部品を説明する図 実施形態の光学部品の製造方法で用いる金型を説明する図 実施例を説明する図 実施例を説明する図 実施例を説明する図 実施例を説明する図 実施例を説明する図 従来例を説明する図
図1に本発明に係る光学部品である、ホルダー付きレンズを示す。図1(a)は、本実施形態の光学部品であるホルダー付きのレンズの鳥瞰図である。図1(b)は、本実施形態の光学部品であるホルダー付きのレンズの、レンズ光軸を含み光軸と平行な面で切断した断面図である。1はレンズであり、本実施形態におけるレンズ1は接眼レンズである例を示す。3は接眼側レンズ面、4は対物側レンズ面、115はレンズの側面である。
2はホルダーであり、表面111、裏面112、外周面113、および内周面114を有する、レンズの一方の面の外周部(非光学有効域19)に、隣接して配置された筒状の部材であり、裏面112および内周面114の一部がレンズと接触している。具体的には、レンズが接眼レンズの場合、ホルダーの裏面112と、レンズ1の接眼側レンズ面3の非光学有効域19とが接触し、ホルダーの内周面114の少なくとも一部が接眼側レンズ面3に食い込むことにより、内周面114の一部がレンズと接する。これにより、ホルダー2はレンズ1に対して接眼側レンズ面3側に隣接して固定され、前記接眼側レンズ面3は、前記内周面114によって囲まれる。
本実施形態において、ホルダー2の表面111は、レンズの光軸Oに対して垂直な方向の面である例を示したが、レンズの光軸Oに対して垂直な方向の面に対して、0°以上70°以下の角度で傾斜している面であってもよい。つまり、図1(b)に示す角度αは、0°以上70°以下であることが好ましい。0°以上であると、レンズの外部に反射光を反射させることができるため好ましいが、70°をこえるとホルダーが薄くなり、強度が弱くなってしまう場合がある。
本実施形態において、ホルダー2の裏面112は、レンズの光軸Oに対して垂直な方向の面である例を示したが、レンズの光軸Oに対して垂直な方向の面に対して、傾斜している面であってもよい。しかし、レンズの光軸Oに対して垂直な方向の面に対する角度(図1(b)における角度β)は、0°以上90°以下が好ましい。0°より小さい(内周面114に近づく方向)と、内周面114に近づいてくるのでホルダーが薄肉になり、強度が低下する場合がある。また、ホルダー成形時に樹脂が入りにくい場合がある。90°をこえると、レンズ内側に光が反射し、ゴーストが発生してしまう場合がある。レンズの光軸を含むレンズの光軸に対して平行な面と裏面112との交線と、前記平行な面と後述する内周面114との交線と、の成す角度は鋭角であることが好ましい。鋭角でないと、レンズを保持する力が弱く、ホルダーからレンズが脱落してしまう場合がある。裏面112と、後述する内周面114とが交わる稜線に、面取りが施されていてもよい。面取りの場合、面の幅(裏面112と内周面114との間の距離)は、1mmより短いことが好ましい。1mm以上であると、ゴーストが発生してしまう場合がある。
本実施形態において、ホルダー2の外周面113は、レンズの光軸に対して平行な方向の面である例を示したが、これに限るものではなく、傾斜していてもよい。
ホルダー2の内周面114は、裏面112と隣接する面である。そして、レンズの光軸Oを含むレンズの光軸に対して平行な面に対して、10°以上70°以下の角度で傾斜していることが好ましい。そして、レンズの光軸を含むレンズの光軸に対して平行な面と裏面112との交線と、前記平行な面と内周面114との交線と、の成す角度は鋭角(90°より小さい)ことが好ましい。鋭角でないと、レンズを保持する力が弱く、ホルダーからレンズが脱落してしまう場合がある。
また、内周面114と裏面112の交点201と、対物側レンズ面の端部稜線202を結ぶ線とレンズ光軸Oとのなす角度γ(マスクエッジと接眼側レンズ端部を結ぶ直線と、光軸が成す角度)は、10°以上であることが好ましい。201は、前記レンズの光軸を含む前記レンズの光軸に対して平行な面と前記裏面との交線と、前記平行な面と前記内周面との交線と、の交点である。また、202は、前記レンズの光軸を含む前記レンズの光軸に対して平行な面と接眼側レンズ端部であって前記交点201に最も近い点である。つまり角度γは、201と202とを結ぶ直線と、前記レンズの光軸との成す角度である。この角度γは、10°以上であることが好ましい。この角度γが10°より小さいと、ゴーストの発生が目立ってしまう場合がある。
ホルダー2は、遮光機能を有する樹脂であることが好ましいが、これに限らず、例えば遮光機能を有する金属であってもよい。遮光機能を有する樹脂は、例えば、ガラスフィラーをホルダー全体の重量に対して10重量%以上20重量%以下含む、黒色のポリカーボネートが好ましいがこれに限らない。10%重量より少ないと強度が不足する場合がある。また、20重量%より多いと成形性が低下し、表面に凹凸が発生してしまう場合がある。黒色にするために、ポリカーボネートに染料を加えてもよい。ABSを配合したポリカーボネート、ABS、PS,PMMAを含む樹脂を用いることができるが、ポリカーボネートを含む樹脂がより好ましい。これは、ポリカーボネートは、TGが高く、溶けにくいためである。
レンズ1は樹脂であることが好ましいが、これに限らず、例えばガラスであってもよい。レンズに用いる樹脂はシクロオレフィンポリマーが好ましいが、ホルダーと相溶性が低い材料であればこれに限らない。ホルダーと相溶性がある樹脂であると、線膨張差や熱収縮差、吸湿差による変形が出やすい。シクロオレフィンポリマーの他、オレフィン系樹脂に代表される非極性樹脂であれば用いることができる。
製造の都合上、非光学有効域19は、ほとんどのレンズにおいて光学有効域の外周部に存在する。非光学有効域19にホルダー2の内周面114の一部を食い込ませ、裏面112と、内周面114の一部をレンズと接触させればレンズ1をホルダー2に固定することができる。この構成により、従来のようにレンズの側面115とホルダーとを接合させる必要がないため、レンズの側面の延長面上に連続してホルダーの外周面113を配置し、レンズの側面11とホルダーの外周面113を連続した同一面とすることができる。よって、光学部品の外形寸法は、ホルダーが付いていてもレンズ1と同等の外形寸法にすることができ、小型化が実現可能となる。
光学設計上の非光学有効域19で必要な食い込み量が得られない場合は、非光学有効域19を拡大する必要があるが、レンズとホルダーに求められる接着強度によっては、拡大に要する寸法は1mm以下の微小な量で事足りる。レンズ外形をほとんど拡大させることなく、レンズ1とホルダー2とを一体化することが可能である。
対物側レンズ面4から入射し、レンズ側面11で発生する反射光8はホルダー2の裏面112に遮られて、接眼側に到達することはない。接眼側から見たときにレンズの内部に食い込んでいる内周面114が視認できるが、内周面114は光軸に対して傾いているため、接眼側レンズ面3から入射して内周面114で反射した光15は、接眼側レンズ面3側に返ってこない。主要な反射光が接眼側レンズ面3に返ってこないため、発生するゴーストは従来にくらべてはるかに少ない。
本発明に係るホルダー付きレンズである光学部品では、ホルダー2の内周面114をアンダーカット部として用いるため、一体化のための追加形状は不要である。レンズ1の接眼側レンズ面3の内側に、レンズ側面で反射した光を遮光させるためのホルダーの光軸と垂直な方向の面(遮光部)は存在しないため、新たにゴースト発生源が生じることはない。また、ホルダーの一部をレンズの側面ではなく、レンズ面の非有効光学域の一部に食い込ませることで、レンズの外形形状よりもホルダーの外形形状を大きくする必要が無く、光学部品を小型化することが可能となる。
次に、本実施形態における光学部品の製造方法について説明する。
本実施形態におけるホルダー付きレンズである光学部品は、ホルダーを金型にインサートした状態でレンズ用樹脂を射出し、ホルダーの一部(内周面114)に樹脂を回り込ませることによって、アンダーカットおよび遮光機能を付加する。
レンズ成形時の金型内の断面図を図2に示す。図2は、ホルダー2を金型にインサートされている状態で、レンズ材料である溶融樹脂がキャビティに射出され、充填が完了した状態を示している。ゲートや金型全体構造、射出成形機は公知の技術を用いているため説明は省略する。
31は接眼側レンズ面を転写する金型部品、30は対物側レンズ面を転写する金型部品、29は31を収納する金型部品、28は30を収納する金型部品である。30を収納する金型部材28には、レンズの側面を転写する形状が形成されている。この30を収納する金型部材28と、接眼側レンズ面を転写する金型部品31、対物側レンズ面を転写する金型部品30、ホルダーの裏面、および内周面の一部でキャビティを構成する。
キャビティに射出され充填されたレンズ材料である溶融樹脂は、キャビティ内で、インサートされていたホルダーと接合され、冷却工程を経て金型から取り出される。
この冷却工程において、接眼側レンズ面3は接眼側レンズ面を転写する金型部品31に接し、対物側レンズ面4は対物側レンズ面を転写する金型部品30に接している。また、レンズ側面11も対物側レンズ面を転写する金型部品30を収納する金型部品28と接している。ホルダー2は樹脂製であり、金属と比較して熱伝導率が低いが、接眼側レンズ面に片寄った位置にインサートされている。これにより、レンズ側面11もホルダー2ではなく、金型部品28と接している状態で冷却することができるので、インサートによるレンズ全体の熱交換に影響が少なく、高精度に金型レンズ鏡面を転写することができる。つまり、レンズの光学面全面と側面の大部分を金型の金属部分と接した状態で成形できるため、レンズ全体を均一に冷却することができ、高精度な形状転写が可能となる。
また、金型にホルダー2をインサートする際も、ホルダーの表面111と外周面113を、金型部品29で直接保持すればよいので、保持する機構を特別に設ける必要がなく、金型の構成も簡素化できる。
次に実施例について説明する。図3は、本実施例で得た光学部品(ホルダー付きレンズと)その製造方法に関して図3、図4を用いて説明する。
図3は実施例で製造した光学部品の概略図である。図4(a)は、接眼側レンズ面3側から見た鳥瞰図である。図4(b)は、対物側レンズ面4側から見た鳥瞰図である。1はレンズ、2はホルダーである。レンズ1として、例えば、デジタル一眼レフカメラのファインダーを構成するレンズであり、視度調節用のレンズとして用いられるものを製造した。スリーブ部20が連結されているホルダー2を製造した。このスリーブに芯を挿入し、光軸方向にスライド動作可能となるように、カメラに組み込まれる。ホルダーの大きさは、短手b=15.3mm、長手a=21.06mmとした。レンズの材料はシクロオレフィンポリマー、ホルダーの材料はガラスフィラーを20%配合した黒色のポリカーボネートとした。3は対物側のレンズ面で非球面、4は接眼側のレンズ面で球面であり、両凸のレンズとした。レンズ最大厚みは4.46mmとした。
図5(a)は、図3のA−A´断面図である。図5(b)は、図5(a)に示すC部の拡大図である、図5(c)は、図5(a)に示すD部の拡大図である。
図5(b)に示すように、C部の接眼側のレンズ面3とホルダーの内周面114とが交わるレンズ端21を含むレンズ光軸と平行な線と、ホルダーの内周面114と裏面112とが交わるエッジ先端22を含むレンズ光軸と平行な線と、の距離dを求めた。距離dは、d=0.138mmであった。この距離dの分がレンズの内側(レンズの光軸方向)に向かってレンズに食い込むことにより、ホルダーがレンズから抜けてしまうことなくしっかり固定することができていた。マスクエッジと接眼側レンズ端部を結ぶ直線と光軸が成す角度(図1(b)に示す角度γ)は44.17°であった。非光学有効領域は、レンズ端21からレンズ光軸と平行な方向に、内側に向かって、e=0.4mmのところにあり、前記食い込みは非光学有効領域内に収まっていた。
図5(c)に示す、D部においても同様であった。具体的には、D部の接眼側のレンズ面3とホルダーの内周面114とが交わるレンズ端21を含むレンズ光軸と平行な線と、ホルダーの内周面114と裏面112とが交わるエッジ先端22を含むレンズ光軸と平行な線と、の距離dを求めた。距離dは、d=0.138mmであった。この距離dの分がレンズの内側に向かってレンズに食い込むことにより、ホルダーがレンズから抜けてしまうことなくしっかり固定することができていた。マスクエッジと接眼側レンズ端部を結ぶ直線と光軸が成す角度(図1(b)に示す角度γ)は44.17°であった。非光学有効領域は、レンズ端21からレンズ光軸と平行な方向に、内側に向かって、e=0.4mmのところにあり、前記食い込みは非光学有効領域内に収まっていた。
図6(a)は、図3のB−B´断面図である。図6(b)は、図6(a)に示すE部の拡大図である、図5(c)は、図5(a)に示すF部の拡大図である。
図6(b)に示すように、E部の接眼側のレンズ面3とホルダーの内周面114とが交わるレンズ端21を含むレンズ光軸と平行な線と、ホルダーの内周面114と裏面112とが交わるエッジ先端22を含むレンズ光軸と平行な線と、の距離gを求めた。距離gは、g=0.142mmであった。この距離gの分がレンズの内側(レンズの光軸方向)に向かってレンズに食い込むことにより、ホルダーがレンズから抜けてしまうことなくしっかり固定することができていた。マスクエッジと接眼側レンズ端部を結ぶ直線と光軸が成す角度(図1(b)に示す角度γ)は19.64°であった。非光学有効領域は、レンズ端21からレンズ光軸と平行な方向に、内側に向かって、e=0.4mmのところにあり、前記食い込みは非光学有効領域内に収まっていた。
図6(c)に示す、F部においても同様であった。具体的には、F部の接眼側のレンズ面3とホルダーの内周面114とが交わるレンズ端21を含むレンズ光軸と平行な線と、ホルダーの内周面114と裏面112とが交わるエッジ先端22を含むレンズ光軸と平行な線と、の距離fを求めた。距離fは、f=0.038mmであった。この距離fの分がレンズの内側に向かってレンズに食い込むことにより、ホルダーがレンズから抜けてしまうことなくしっかり固定することができていた。マスクエッジと接眼側レンズ端部を結ぶ直線と光軸が成す角度(図1(b)に示す角度γ)は32.78°であった。非光学有効領域は、レンズ端21からレンズ光軸と平行な方向に、内側に向かって、e=0.4mmのところにあり、前記食い込みは非光学有効領域内に収まっていた。
これらの食い込み量d、g、fにより、レンズ面から光軸方向に向かって100gの荷重をかけたときに、アンダーカットが破壊に至らず、ホルダーがレンズから抜けてしまうことがなく、一体化を保つ強度を有していることが確認された。このことから、ホルダーの内周面114は、レンズ面との交線から、レンズの内側に向かって0.038mm以上レンズに食い込ませることによって一体化を保つ強度を有していることが分かった。
次に、本実施例で製造した光学部品(ホルダー付きレンズと)の製造方法に関して説明する。
本実施例の光学部品(ホルダー付きレンズ)は、ホルダーを金型にインサートした状態でレンズを成形し、ホルダーの裏面と内周面の一部とをレンズと接触させる。そして、内周面の一部にレンズ材を回り込ませることによって、アンダーカット部を形成しより強固に一体化する。図7(a)は、レンズの成形に使用する金型の断面図である。
23は可動側取り付け板、24はスペーサーブロック、25は可動側型板、26は固定側型板、27は固定側取り付け板である。30は対物側のレンズ面を転写する金型部品、31は接眼側のレンズ面を転写する金型部品である。28は30を収容する金型部品、29は31を収容する金型部品である。32はエジェクタピン、38はエジェクタプレートである。35はスプルブシュである。39は金型を温度調節するために温水を通水する水管39である。
図7(b)は金型を開いてホルダーをインサートした状態の断面図である。型開時に接眼側レンズ面3を転写する金型部品31と、31を収容する金型部品32の間にホルダーを挿入した。そして、ホルダーの外周面と表面を31を収容する金型部品32にしっかりと接触させて、金型を閉じた。水管39には135℃の温水を通水した。
この状態で成形機の可塑化装置のノズル(図示なし)をスプルブッシュ35に当接させ、レンズ材の溶融樹脂を射出した。これにより、ホルダーの内周面の一部にレンズ材が回り込む。保圧工程でレンズ材の溶融樹脂がレンズ面転写面押しつけられて、レンズ面が転写される。170秒間冷却時間を経て型開した。
図7(c)は型開後突き出し完了の状態の断面図である。エジェクタピン32と対物側のレンズ面4を転写する金型部品30が前進し、金型と成形品が離型する。この状態で取り出し機によって成形品を型外へ排出し、ホルダー付きレンズを得た。
食い込み量は少ないほどレンズの成形安定性が向上するが、食い込み量が少なくなると接着強度が低下する。両者のバランスを考慮することで生産性と接着強度を両立することが可能となる。
実施例ではレンズ材をシクロオレフィンポリマー、ホルダー材をガラスフィラー入りのポリカーボネートとした。両者は界面が相溶せず、一体化後の状態で界面に空気が入る。材料の組み合わせは特に限定されない。ただし、本件ではアンダーカットによって一体化する構成上、ホルダーとレンズの材料はお互いに相溶しない組み合わせであるときにより効果的である。
実施例ではレンズとホルダーの外形を一致させたが、両者は必ずしも一致している必要はない。周囲の部品等の構造的な設計や光学設計上の制約から、ホルダーがレンズよりも大きくしてもよい。逆に小さくなってもよい。
1 レンズ
2 ホルダー
3 接眼側レンズ面
4 対物側レンズ面

Claims (10)

  1. レンズがホルダーに固定されている光学部品であって、
    前記レンズは、レンズの第一の面、レンズの第二の面、および前記レンズの第一の面と前記レンズの第二の面とを接続する側面を有し、
    前記ホルダーは、ホルダーの第一の面、ホルダーの第二の面、前記ホルダーの第一の面と前記ホルダーの第二の面とを接続する外周面、および前記ホルダーの第一の面と連続して形成される第1領域と前記ホルダーの第二の面と連続して形成される第2の領域を有する内周面を有
    前記第2の領域は、前記ホルダーの第一の面の方向から前記ホルダーの第二の面の方向に向かって前記レンズの光軸に近づくように形成され、
    前記ホルダーの第二のと、前記第2の領域のみが前記レンズと接していることを特徴とする光学部品。
  2. 前記レンズは、接眼レンズであり、前記レンズの第一の面は接眼側であり、前記レンズの第二の面は対物側であることを特徴とする請求項1に記載の光学部品。
  3. 前記ホルダーの第二の面は、前記レンズの第二の面から入射し、前記側面で反射した光を遮光することを特徴とする請求項1または2に記載の光学部品。
  4. 前記レンズと接している第2の領域の長さは、0.038mm以上であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか一項に記載の光学部品。
  5. 前記ホルダーは、ポリカーボネートであって、ガラスフィラーをホルダー全体の重量に対して10重量%以上20重量%以下含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学部品。
  6. 前記レンズの光軸を含む前記光軸に対して平行な面と前記ホルダーの第二の面との交線と、前記平行な面と前記内周面との交線と、の交点と、前記平行な面と前記レンズの第二の面の端部であって前記交点に最も近い点と、を結ぶ直線と、前記レンズの光軸との成す角度は、10°以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学部品。
  7. 前記レンズの側面と、前記ホルダーの外周面は、連続した円筒面を有することを特徴とする請求項1乃至6いずれか一項に記載の光学部品。
  8. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の光学部品を有することを特徴とするカメラ。
  9. ホルダーの第一の面、ホルダーの第二の面、前記ホルダーの第一の面と前記ホルダーの第二の面とを接続する外周面、および前記ホルダーの第一の面と連続して形成される第1領域と前記ホルダーの第二の面と連続して形成される第2の領域を有する内周面を有するホルダーの、前記ホルダーの第一の面および前記外周面を金型部品に接触させた状態で、溶融樹脂を金型内のキャビティに射出し、前記ホルダーの第二の面および前記第二の領域を前記溶融樹脂と接触させた状態で前記溶融樹脂を冷却し、レンズが前記ホルダーに固定された光学部品を製造することを特徴とする光学部品の製造方法。
  10. 前記キャビティは、レンズの第一の面を転写する金型部材、レンズの第二の面およびレンズの側面を転写する金型部材、前記ホルダーの第二の面および前記第二の領域により形成されることを特徴とする請求項に記載の光学部品の製造方法。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6576393B2 (ja) * 2016-07-29 2019-09-18 キヤノン株式会社 光学部品、光学部品の製造方法、カメラ、およびファインダー
TWI656372B (zh) * 2017-02-16 2019-04-11 日商阿爾卑斯阿爾派股份有限公司 Lens with holding frame and lens with holding frame
FR3065276B1 (fr) * 2017-04-12 2019-11-29 Valeo Vision Surmoulage d’un element optique sur un cadre thermoplastique
JP6826002B2 (ja) * 2017-06-16 2021-02-03 オリンパス株式会社 成形金型
KR102543522B1 (ko) * 2018-02-07 2023-06-15 현대모비스 주식회사 카메라 모듈 패키지 및 그 제조방법
TWI665474B (zh) 2018-04-20 2019-07-11 大立光電股份有限公司 環形光學元件、成像鏡頭模組與電子裝置
JP7197354B2 (ja) * 2018-12-28 2022-12-27 Hoya株式会社 レンズユニット及びレンズユニットの製造方法
TWI689750B (zh) 2019-03-20 2020-04-01 大立光電股份有限公司 光學鏡頭及電子裝置
WO2021000169A1 (zh) * 2019-06-30 2021-01-07 瑞声光学解决方案私人有限公司 镜片及镜头组件
JP7342681B2 (ja) * 2019-12-19 2023-09-12 セイコーエプソン株式会社 レンズユニット、投写光学系、およびプロジェクター

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2507399Y2 (ja) * 1984-08-24 1996-08-14 コニカ株式会社 光デイスク用ピツクアツプ対物レンズユニツト
JPH08254643A (ja) 1995-03-17 1996-10-01 Nikon Corp レンズ鏡筒
JP3310910B2 (ja) 1997-06-24 2002-08-05 日本板硝子株式会社 光モジュール
JP2000214368A (ja) 1999-01-26 2000-08-04 Canon Inc レンズ系光軸調整方法およびレンズ系光軸調整装置
JP2000292672A (ja) 1999-04-02 2000-10-20 Fuji Photo Optical Co Ltd 光学装置のレンズ駆動装置
JP2001033677A (ja) 1999-07-26 2001-02-09 Nikon Corp 光学部品の保持構造
JP2001174682A (ja) 1999-12-20 2001-06-29 Canon Inc 焦点検出装置およびこれを備えた光学機器
JP3450778B2 (ja) 2000-01-28 2003-09-29 ペンタックス株式会社 遮光枠の固定装置
JP3809047B2 (ja) 2000-05-10 2006-08-16 シャープ株式会社 対物レンズ鏡筒駆動装置及び光情報記録再生装置
JP2001350074A (ja) 2000-06-07 2001-12-21 Azuma Koki:Kk 光ピックアップのレンズ取付構造
JP2002014267A (ja) 2000-06-28 2002-01-18 Konica Corp レンズユニットのレンズ調芯方法及びレンズユニット
JP2002072037A (ja) 2000-09-01 2002-03-12 Sony Corp 光学系、光学系の製造方法および光ピックアップ
JP2002148501A (ja) * 2000-11-13 2002-05-22 Nagano Kogaku Kenkyusho:Kk ホルダ付きモールドレンズ
JP2002189160A (ja) 2000-12-20 2002-07-05 Echo:Kk プラスチックレンズとプラスチック鏡筒の接合法
JP2003029116A (ja) 2001-07-13 2003-01-29 Canon Inc レンズ保持装置、およびレンズ保持装置を組み込んだ投影露光装置
JP2003295025A (ja) 2002-03-29 2003-10-15 Fuji Photo Optical Co Ltd レンズ鏡胴及びレンズ鏡胴の組立方法
JP2003307668A (ja) 2002-04-16 2003-10-31 Nobuo Komatsu 可変焦点距離レンズ装置
JP2003333437A (ja) 2002-05-13 2003-11-21 Rohm Co Ltd イメージセンサモジュールおよびその製造方法
JP2005084328A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Nidec Copal Corp プラスチックレンズ
JP4566613B2 (ja) 2004-04-28 2010-10-20 キヤノン株式会社 レンズ固定方法
JP4481750B2 (ja) 2004-07-08 2010-06-16 日本板硝子株式会社 ホルダ付き光学部品の製造方法
JP2010224306A (ja) 2009-03-24 2010-10-07 Sony Corp レンズ鏡筒及び撮像装置
JP5299067B2 (ja) 2009-05-08 2013-09-25 ソニー株式会社 金型スタンパーの製造方法、金型スタンパー及び成形品の製造方法
JP5610272B2 (ja) 2010-04-30 2014-10-22 株式会社リコー レンズ鏡胴、撮像装置および情報装置
WO2012127550A1 (ja) * 2011-03-22 2012-09-27 パナソニック株式会社 プラスチックレンズ、その製造方法及びそれを用いた撮像装置
US20140116089A1 (en) 2011-06-15 2014-05-01 Seiji Yuasa Apparatus for Manufacturing Optical Element and Method of Manufacturing Optical Element
JP6406861B2 (ja) * 2013-05-07 2018-10-17 キヤノン株式会社 複合成形レンズ、その製造方法、カメラ、撮像レンズ、ファインダー、および双眼鏡

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