JP6664347B2 - レンズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、レンズの製造方法に関する。

複数のレンズが鏡筒内に組み込まれたレンズユニットは、例えば携帯端末及び車載用撮像モジュールなどに内蔵されている。レンズにはガラス製のものがあるが、軽量化及び生産性などの観点で樹脂（プラスチック）製のものが増えている。

例えば、特許文献１には、シクロオレフィンコポリマーであるアペル（登録商標）で形成したレンズを備えたレンズユニットが記載されている。また、特許文献２には、シクロオレフィンポリマーで形成したレンズを備えた車載カメラ用のレンズユニットが記載されている。

特開２０１４−２４０９４７号公報 特開２０１５−０４０９４５号公報

樹脂製のレンズは、ガラス製のレンズに比べて、レンズ面の形状の継時的な変化が大きい。レンズ面の形状が変化した場合には、例えば焦点距離が変わるなどにより、レンズユニットとしての光学性能が落ちてしまうという問題がある。レンズ面の形状の変化を抑えるために、樹脂をレンズに成形した後に、レンズをアニールする手法が採られるのが通常である。アニールは、成形後の冷却過程において生じた成形体の内部歪みを取り除くための加熱処理である。そして、レンズ面の形状の継時的な変化を評価するために、レンズユニットを高温環境下におき、高温環境下におく前と後とで光学性能を比較する試験がある。従来の試験に対しては、ガラス転移点が例えば１３９℃という高めのガラス転移点をもつ樹脂でレンズを構成することで対応できた。ところが最近、特に車載用途においては、長期かつ高温の加熱試験を経てもレンズユニットの光学性能の劣化が抑制されていることが望まれるようになってきた。このような長期かつ高温の加熱試験に対しては、ガラス転移点を指標に樹脂を選定してもレンズ面の形状が経時的に変化してしまい、レンズユニットの光学性能が継時的に落ちてしまう。

そこで本発明は、レンズ面の形状の継時的変化が抑制されたレンズの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のレンズの製造方法は、準備工程と、レンズ作製工程と、レンズアニール工程とを有する。準備工程は、レンズサンプルを１２５℃で１０００時間熱処理した場合に、レンズサンプルの上記熱処理による外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内となる熱可塑性樹脂を準備する。レンズサンプルは目的とするレンズと同サイズである。レンズ作製工程は、上記熱可塑性樹脂によりレンズを作製する。レンズアニール工程はレンズをアニールする。

上記熱可塑性樹脂のガラス転移点は１４５℃以上であることが好ましい

上記熱可塑性樹脂は、シクロオレフィンポリマーと、シクロオレフィンコポリマーと、ポリカーボネートと、アクリル樹脂と、ポリエステルとのいずれかであることが好ましい。

レンズサンプルは、上記熱処理の前にアニールされていることが好ましい。

レンズが、鏡筒とこの鏡筒内に配される複数の鏡筒内レンズとを備えるレンズユニットの上記複数の鏡筒内レンズの少なくともひとつである場合に、本発明は特に効果がある。

上記鏡筒は、１２５℃で１０００時間熱処理した場合の収縮率が０％より大きく０．０７％以下である材料で形成されていることが好ましい。

本発明によれば、レンズ面の形状の継時的変化が抑制される。

本発明を実施して得られたレンズが組み込まれた撮影モジュールの断面図である。 レンズの製造方法のフロー図である。 加熱装置の概略図である。 レンズサンプルの説明図であり、（Ａ）はレンズサンプルの側面図、（Ｂ）は平面図である。 熱可塑性樹脂を選定するフロー図である。 アニール時間の求め方の説明図である。 互いに異なる熱可塑性樹脂を用いた３種のレンズの各Ｓ−Ｔ曲線である。

図１において、撮影モジュール１０は、レンズユニット１１と、撮像素子（イメージセンサ）１２等から構成されており、例えば自動車のセンサ（車載センサ）に使用したり、スマートフォン及び携帯電話などに内蔵される。レンズユニット１１は、４枚のレンズ１６〜１９と、レンズ１６〜１９が組み込まれる鏡筒２１等から構成される。この例では、レンズを４枚としているが、枚数は４枚に限られず、レンズ設計に応じて適宜に増減される。レンズユニット１１は、撮影と無関係な光を遮断する遮光部材（図示無し）を備えていてもよい。遮光部材は、例えば、レンズ１６とレンズ１７、レンズ１７とレンズ１８、レンズ１８とレンズ１９の各間と、レンズ１９の光の射出面側とに配される。遮光部材のそれぞれは、隣接するレンズに応じた大きさとされる。

撮像素子１２は、基板２２に実装されており、この基板２２にレンズユニット１１が固定される。レンズ１６は、第一面側に光軸に対して軸対称である凸状の非球面１６ａ、第二面側に平面１６ｂ、及び、非球面１６ａの外周側のコバ部（フランジ）１６ｃを備え、レンズ１６の非球面１６ａに入射した被写体光は、レンズ１６、レンズ１７、レンズ１８、レンズ１９を順次通り、撮像素子１２の撮像面上に結像され、撮像が行われる。なお、レンズ１６〜１９の個々のサイズ（大きさと形）は、この例に限られず、用途等に応じて適宜設定される。また、この例のレンズ１６〜１９は熱可塑性樹脂製であるが、レンズ１６〜１９のうち一部のレンズがガラス製であってもよい。レンズ１６〜１９のそれぞれを形成している熱可塑性樹脂は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、熱可塑性樹脂で形成されているレンズは、外径Ｒ（図１中ではレンズ１６のみにおいて図示している）が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内であり、コバ部の厚みが０．５ｍｍ以上５．３ｍｍ以下の範囲内である。

前述のように、本実施形態においてはレンズ１６〜１９はいずれも熱可塑性樹脂製であり、これらはいずれも同様の製造方法により製造している。そこで、以下、レンズ１６を例にしてレンズの製造方法を説明し、レンズ１７〜１９の製造方法については説明を略す。

レンズ１６は、準備工程と、レンズ作製工程（レンズ成形工程）と、レンズアニール工程とにより製造され、製造されたレンズ１６はレンズユニット１１の組み立て工程に供される（図２参照）。準備工程は、レンズ１６を形成する熱可塑性樹脂を準備する。この準備工程の詳細については、別の図面を用いて後述する。レンズ作製工程は、準備した熱可塑性樹脂によりレンズ１６を作製（成形）する。レンズ１６の作製は、公知の各種成形方法で行うことができ、例えば、射出成形と、圧縮成形と、射出圧縮成形、リメルト成形等である。本実施形態では、射出成形によりレンズ１６を作製している。

レンズアニール工程は、作製したレンズ１６をアニールする。具体的には、レンズ作製工程により作製されたレンズ１６を加熱し、これにより、レンズ作製工程において成形後の冷却過程で生じた内部歪みを、取り除く。

レンズ１６のアニールは、例えば図３に示す加熱装置２６により行うことができる。加熱装置２６は、チャンバ２７と、チャンバ２７の内部の温度を調節する温度調節部２８と、レンズ１６が載置される載置台２９等から構成されている。載置台２９はチャンバ２７の内部に収容され、チャンバ２７は温度調節部２８により内部の温度が調節される。これにより、載置台２９に載置されたレンズ１６は、予め決められた温度（以下、アニール温度と称する）に調節される。なお、アニール温度に保持する時間を、以下、アニール時間と称する。したがって、レンズ１６を加熱装置２６にセットした後に昇温させ、アニール温度に達するまでの時間（昇温時間）と、アニール温度から例えばチャンバ２７から取り出し可能な温度にまで降温させる時間（降温時間）とはアニール時間に含まないものとする。

ところで、レンズを１２５℃で１０００時間熱処理した場合に、この熱処理によるレンズの外径収縮率と、レンズ面の経時的変化の程度とはほぼ一致することを見出した。なお、上記のレンズ１６のレンズ面は非球面１６ａ及び平面１６ｂである。そして、上記外径収縮率が０％よりも大きく０．０６％以下の範囲内であれば、レンズ面の継時的変化が十分に抑えられ、レンズユニットの光学性能が維持されることも確認されている。そこで、前述の準備工程は、テスト用のレンズであるサンプル（以下、単にサンプルと称する）を１２５℃で１０００時間熱処理した場合に、この熱処理によるサンプルの外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内となる熱可塑性樹脂を、レンズの材料であるレンズ材として準備する。外径収縮率を求める熱処理を、以下、長期高温処理と称する。

図４に示すサンプル３１は、目的とするレンズ、この例ではレンズ１６と同サイズとされている。すなわち、サンプル３１とレンズ１６とは、互いに同じ大きさ、かつ、互いに同じ形である。なお、図４においてサンプル３１の凸状の非球面には符号３１ａ、平面には符号３１ｂ、非球面３１ａの外周側のコバ部（フランジ）には符号３１ｃを付す。なお、サンプル３１のレンズ面は非球面３１ａ及び平面３１ｂである。ここで、サンプル３１及びレンズ１６の中央の厚みをＴｃとし、外径をＲとし、レンズ面である非球面３１ａ及び非球面１６ａの径をＲｒとする。本実施形態においては、サンプル３１とレンズ１６とが、中央部の厚みＴｃと、外径Ｒと、径Ｒｒとのすべてにおいて、１ｍｍ以内の差に収まる場合に、サンプル３１とレンズ１６とが同サイズであるとみなしている。

レンズ１６は、長期高温処理によるサンプル３１の外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内となる熱可塑性樹脂を、レンズ１６の材料であるレンズ材として準備し、これにより製造されるから、レンズ面である非球面１６ａ及び／または平面１６ｂの形状の継時的変化が抑制される。そのため、組み立てにより得られるレンズユニット１１も光学性能の継時的劣化が抑えられる。

外径収縮率は、以下の方法により求める。長期高温処理の前と後とのそれぞれにおいて、サンプル３１の外径Ｒを測定する。長期高温処理前における外径ＲをＲａ１とし、長期高温処理後における外径ＲをＲｂ１とするときに、｛（Ｒａ１−Ｒｂ１）／Ｒａ１｝×１００で求める百分率を外径収縮率（単位は％）とする。

この例ではサンプル３１は、サイドゲートの射出成形により作製しており、サンプル３１における射出成形でのゲート跡３１ｇは、サンプル３１のコバ部３１ｃの外周縁にスリット形状で存在している。外径Ｒは、スリット形状のゲート跡３１ｇの長手方向と平行に、測定することが好ましい。熱可塑性樹脂の配向の方向及び配向の程度が、サンプル３１を非球面３１ａまたは平面３１ｂの垂直方向から見たときに、サンプル３１の中央に関して最も対象な位置だからである。これによって、外径収縮率がより信頼性のある値として求められる。外径Ｒは、市販の三次元測定機または寸法測定器などを用いて測定することができ、本実施形態では（株）キーエンスのＬＳ−９０３０Ｍで測定している。

レンズ材としての熱可塑性樹脂の選定方法について図５を参照しながら説明する。熱可塑性樹脂の選定は、まず、レンズ材の候補としての熱可塑性樹脂（以下、候補樹脂と称する）により、サンプル３１を作製（成形）する（サンプル作製工程）。サンプル３１は、例えば、射出成形と、圧縮成形と、射出圧縮成形と、リメルト成形等、公知の各種成形方法で作製することができる。

サンプル３１は、レンズ１６と同様の方法及び条件により作製することが好ましい。これにより、試験工程ＴＳに供するサンプル３１としての適性が向上する。上記条件としては、例えば成形の際の賦形圧力（成形圧力）と、成形後における金型内での冷却の温度勾配、金型からの取り出し時におけるサンプル３１の温度（以下、取り出し温度と称する）、などがある。金型内における候補樹脂の温度及びサンプル３１の温度は、金型の温度と同じとみなしてよい。したがって、例えば取り出し温度は、検出される金型の温度と同じとみなしてよい。本実施形態では、レンズ１６を前述のように射出成形により作製するから、サンプル３１も同様に射出成形により作製している。また、射出成形に使用している金型は、レンズ１６の射出成形に用いる金型であり、賦形圧力と上記温度勾配と取り出し温度とは、レンズ１６の射出成形におけるこれら条件と同じにしている。

作製したサンプル３１は、試験工程ＴＳに供される。試験工程ＴＳは、サンプル３１の前述の長期高温処理による外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下であるかを試験する工程である。試験工程ＴＳは、第１外径測定工程と、長期高温処理工程と、第２外径測定工程と、外径収縮率を算出する工程と、外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下であるかを判定する工程とを有する。第１外径測定工程は、作製したサンプル３１の外径Ｒ（図４参照）を測定する。すなわち第１外径測定工程は前述のＲａ１を求める工程である。長期高温処理工程は、第１外径測定工程を経たサンプル３１に対して長期高温処理を施す。第２外径測定工程は、長期高温処理工程を経たサンプル３１の外径Ｒを測定する。すなわち第２外径測定工程は前述のＲｂ１を求める工程である。外径収縮率は、求めたＲａ１とＲｂ１とから、前述の算出式により算出する。外径Ｒの測定は、室温が調節された測定室で行うことが好ましく、２３．０℃±０．２℃の環境下、すなわち２２．８℃以上２３．２℃以下に温度が調節された環境下で行うことがさらに好ましい。また、サンプル３１は、線膨張及び／または成形応力の解放の影響で外径Ｒが変化する場合があるから、長期高温処理の前と後との各外径Ｒは、測定室内で２４時間以上経過してから測定することが好ましい。さらに、長期高温処理の前と後との外径Ｒは、できるだけ同じ環境下で測定することが好ましい。

算出した外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内である場合には、候補樹脂を、レンズ材としての熱可塑性樹脂に決定する。決定した熱可塑性樹脂は前述の準備工程において準備され、レンズ作製工程に供される。

外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内でない場合において、サンプル３１がアニール（サンプルアニール）を実施されたものである場合には、候補樹脂をレンズ材の候補から除外する。外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内でない場合において、サンプル３１がアニールされていないものである場合には、再び候補樹脂を用いて新たにサンプル３１を作製する。新たに作製したサンプル３１は、サンプルアニール工程に供し、アニールする。なお、アニールされていないサンプル３１について、外径収縮率が０．０６％よりも大きいことが明らかな場合には、試験工程ＴＳには供さずに、上記の新たなサンプル３１の作製とそのサンプル３１のアニールを実施してもよい。

サンプルアニール工程は、具体的には、サンプル３１を加熱することにより、サンプル作製工程において成形後の冷却過程で生じた内部歪みを、取り除く。サンプル３１のアニールは、前述の加熱装置２６（図３参照）により行うことができる。なお、サンプルアニール工程におけるアニール温度とアニール時間との詳細については後述する。

サンプルアニール工程を経たサンプル３１は、試験工程ＴＳに供され、外径収縮率が算出される。外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内である場合には、候補樹脂をレンズ材としての熱可塑性樹脂に決定する。外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内でない場合、すなわち０．０６％よりも大きい場合には、このサンプル３１はサンプルアニールが実施済みのものであるから図５に示すように候補樹脂をレンズ材の候補から除外する。

サンプルアニール工程のアニール温度とアニール時間とは、レンズアニール工程でのアニール温度とアニール時間とが既に設定されている場合には、それらと同じにすることが好ましい。レンズアニール工程でのアニール温度とアニール時間とが既に設定されている場合としては、例えば、金型の制約がある場合、及び／またはレンズ１６の製造効率を考慮することによりアニール時間の制約がある場合等がある。一方、レンズアニール工程でのアニール温度とアニール時間が未設定である場合には、サンプルアニール工程でのアニール温度とアニール時間とは適宜設定してよい。サンプルアニール工程におけるアニール温度とアニール時間との設定方法について以下に説明する。

サンプルアニール工程におけるアニール温度は、長期高温処理工程における温度を基準に設定することが好ましい。長期高温処理工程における温度をＴｓ（＝１２５℃）とするときに、サンプルアニール工程でのアニール温度は（Ｔｓ−０．５℃）以上（Ｔｓ＋１５℃）以下の範囲内であることが好ましく、（Ｔｓ−０．５℃）以上（Ｔｓ＋１０℃）以下の範囲内であることがより好ましい。アニール時間の好ましい求め方については、別の図面を用いて後述する。

アンプルアニール工程におけるアニール時間は、例えば以下の方法により決められる。まず、候補樹脂によりサンプル３１を作製（成形）する。この作製は、前述のサンプル作製工程と同じ方法及び条件で行う。得られたサンプル３１を用いて、アニール時間Ｔと外径収縮率Ｓとの関係（以下、Ｓ−Ｔ関係と称する）を求める。具体的には、複数のサンプル３１を作製し、それぞれの外径ＲをＲａ２として測定する。外径Ｒを測定した後の複数のサンプル３１を、互いに同じアニール温度、かつ、互いに異なるアニール時間で、アニールし、このアニールの後に、それぞれの外径ＲをＲｂ２として測定する。なお、本実施形態ではＳ−Ｔ関係を求める際のアニール温度は、長期高温処理での温度と同じ１２５℃にしている。その後、各サンプル３１の外径収縮率Ｓを、｛（Ｒａ２−Ｒｂ２）／Ｒａ２｝×１００の算出式により求め、個々の外径収縮率Ｓとアニール時間Ｔとの関係が求められる。本例では、Ｓ−Ｔ関係を、図６に示すようにグラフ化しており、このグラフ（以下、Ｓ−Ｔ曲線と称する）によると、サンプル３１の外径収縮率Ｓはアニール時間Ｔによって異なること、さらには、外径収縮率Ｓはアニール時間Ｔが長いほど大きいことがわかる。なお、アニール温度をより高く設定した場合には、図６のＳ−Ｔ曲線は上側へシフトした曲線として得られ、アニール温度をより低く設定した場合には図６のＳ−Ｔ曲線は下側へシフトした曲線として得られる場合が多い。このように、Ｓ−Ｔ関係はアニール時間とアニール温度との両方に依存する。

ところで、前述の通りレンズアニール工程のアニール時間はサンプルアニール工程のアニール時間を基に設定することが好ましく、また、レンズアニール工程はレンズ１６の製造効率を考慮することが好ましい。そこで、レンズ１６の製造効率を考慮した場合において、レンズアニール工程のアニール時間として許容できる最長の時間を許容時間Ｔ（Ｐ）とする。この許容時間Ｔ（Ｐ）に長期高温処理の時間である１０００時間を加算し、加算により得られた時間（以下、加算時間と称する）をアニール時間Ｔとした場合の外径収縮率Ｓを、先に求めたＳ−Ｔ関係から求める。例えば、許容時間Ｔ（Ｐ）を１００時間に設定した場合には、加算時間は１１００時間であるから、アニール時間Ｔが１１００時間である場合の外径収縮率Ｓは図６に示すようにＳ（１１００）として求められる。

次に、加算時間をアニール時間Ｔとした場合の外径収縮率Ｓから試験工程ＴＳでの外径収縮率の最大値である０．０６％を減算し、減算により得られた外径収縮率Ｓを示すアニール時間Ｔを、先に求めたＳ−Ｔ関係から求める。例えば、図６に示すように、Ｓ（１１００）から０．０６％を減じた外径収縮率ＳをＳ（Ｓ）として求め、このＳ（Ｓ）を示すアニール時間ＴがＴ（Ｓ）として求められる。なお、図６において、ΔＳは、加算時間をアニール時間Ｔとした場合の外径収縮率ＳであるＳ（１１００）とＳ（Ｓ）との差（Ｓ（１１００）−Ｓ（Ｓ））であり、試験工程ＴＳでの外径収縮率の最大値としての０．０６％である。

Ｔ（Ｓ）が許容時間Ｔ（Ｐ）よりも大きい場合には、候補樹脂はレンズ材の候補から除外する。すなわち、このようにサンプルアニール工程でのアニール時間を設定する場合には、候補樹脂を候補から除外する判定がより早いタイミングで可能である。また、Ｔ（Ｓ）が許容時間Ｔ（Ｐ）以下である場合には、サンプルアニール工程でのアニール時間はＴ（Ｓ）以上Ｔ（Ｐ）以下の範囲内に設定する。図６に示すＳ−Ｔ曲線においては、Ｔ（Ｓ）が許容時間Ｔ（Ｐ）以下であるから、サンプルアニール工程でのアニール時間をＴ（Ｓ）以上Ｔ（Ｐ）以下の範囲内に設定する。また、許容時間Ｔ（Ｐ）を例えば１０時間に設定した場合には、Ｔ（Ｓ）が許容時間Ｔ（Ｐ）よりも大きいから、この候補樹脂は熱可塑性樹脂の候補から除外される。このように、許容時間Ｔ（Ｐ）によって、候補樹脂をレンズ材の候補から除外するか否かが変わることがある。また、Ｓ−Ｔ関係を求めることにより、第１のアニール時間では候補から除外される候補樹脂であっても、第１のアニール時間と異なる第２のアニール時間でアニールすることにより候補樹脂が候補から除外されずに、レンズ材として選定される場合がある。

この例では、許容時間Ｔ（Ｐ）を、レンズ１６の製造効率を基準にして設定しているが、レンズ１６の製造効率に加えて、候補樹脂のアニールによる変色（例えば黄色化）を基準にして設定してもよい。黄変化などの変色の原因が酸素に起因するものである場合には、アニールを窒素環境下でことにより変色が抑制される。なお、レンズ１６の製造効率を基準にする場合における許容時間Ｔ（Ｐ）の上限は３００時間と考えている。

このようにして設定したサンプルアニール工程のアニール時間と、レンズアニール工程のアニール時間とは互いに異なっていてもよいが、同じにすることが特に好ましい。したがって、サンプルアニール工程のアニール時間は、レンズアニール工程でのアニール時間を考慮した上で、Ｔ（Ｓ）以上Ｔ（Ｐ）以下の範囲において設定することが好ましい。具体的には、レンズ１６の製造効率と非球面１６ａ及び平面１６ｂの経時的な形状変化を抑えることとのバランスをとるとよい。例えば、レンズ１６の製造効率の方を重視する場合には、レンズアニール工程のアニール時間はＴ（Ｓ）以上Ｔ（Ｐ）以下の範囲においてできるだけ低めに設定し、非球面１６ａ及び平面１６ｂの経時的な形状変化を抑える方を重視する場合には、レンズアニール工程のアニール時間はＴ（Ｓ）以上Ｔ（Ｐ）以下の範囲においてできるだけ高めに設定することが好ましい。そこで、本例でのサンプルアニール時間は、上記のようなバランスをとり、Ｔ（Ｓ）以上Ｔ（Ｐ）以下の範囲において設定している。したがって、サンプルアニール工程におけるアニール時間をこのように設定することにより、レンズアニール工程における好ましいアニール時間も求められ、かつ、レンズアニール工程でのアニール時間をサンプルアニール工程でのアニール時間と同じにした場合には製造効率と非球面１６ａ及び平面１６ｂの継時的変形を抑制した上で製造効率も考慮されたレンズ１６が製造される。

図７に示すように、Ｓ−Ｔ曲線は、候補樹脂の種類によって異なる。二点破線で示す曲線ａは、図６に示す候補樹脂として樹脂ａを用いた場合である。実線で示す曲線ｂは、樹脂ａと異なる樹脂ｂを候補樹脂として用いた場合である。破線で示す曲線ｃは、樹脂ａと樹脂ｂとのいずれとも異なる樹脂ｃを候補樹脂として用いた場合である。許容時間Ｔ（Ｐ）を１００時間とした場合には、樹脂ｂは、上記の方法で求めるＴ（Ｓ）が許容時間Ｔ（Ｐ）よりも大きい。したがって、樹脂ｂは熱可塑性樹脂の候補から除外される。また、同様に許容時間Ｔ（Ｐ）を１００時間に設定した場合において、樹脂ｃは、Ｓ（１１００）が試験工程ＴＳでの外径収縮率の最大値としての０．０６％以下となっているから、図５におけるフローＡにおいて熱可塑性樹脂として選定される樹脂であることがわかる。

熱可塑性樹脂のガラス転移点（以下、Ｔｇと称する）は、１４５℃以上であることが好ましく、本実施形態でもＴｇが１４５℃以上の熱可塑性樹脂を用いている。レンズ１６は、１４５℃以上のＴｇをもつ熱可塑性樹脂により形成されていることにより、非球面１６ａ及び／または平面１６ｂの継時的変形がより確実に抑えられる。熱可塑性樹脂のＴｇは、１４６℃以上であることがより好ましく、１５１℃以上であることがさらに好ましい。

Ｔｇは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ，Differential scanning calorimetry）により求めることができる。本実施形態においては熱可塑性樹脂が市販品であるので製品カタログ値に記載されるＴｇをそのまま利用している。

熱可塑性樹脂は、シクロオレフィンポリマー（以下、ＣＯＰと称する）と、シクロオレフィンコポリマー（以下、ＣＯＣと称する）と、ポリカーボネート（以下、ＰＣと称する）、アクリル樹脂と、ポリエステルとのいずれかであることが好ましい。

ＣＯＰの中でも長期高温処理での外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内であるものは、例えば、日本ゼオン（株）のゼオネックス（登録商標）Ｆ５２Ｒ及びＥ４８Ｒなどがある。これらのうち、ゼオネックス（登録商標）Ｆ５２Ｒ（以下、単に「Ｆ５２Ｒ」と称する場合がある，Ｔｇは１５６℃）はＴｇが１４５℃以上であるからより好ましい。Ｆ５２Ｒの場合のＴ（Ｓ）は１０時間であることが好ましい。したがって、Ｆ５２Ｒを用いたサンプルアニール工程とレンズアニール工程との各アニール時間は、製造効率を基準にする場合において、１０時間以上３００時間以下の範囲内であることが好ましい。

ＣＯＣの中でも長期高温処理での外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内であるものは、例えば、ポリプラスチックス（株）のＴＯＰＡＳ（登録商標） グレード６０１５とグレード６０１７、三井化学（株）のＡＰＥＬ（登録商標） ＡＰＬ５０１４ＣＬなどがある。これらのうち、ＴＯＰＡＳ（登録商標） グレード６０１５（以下、単に「ＴＯＰＡＳ６０１５」と称する場合がある，Ｔｇは１５８℃）とグレード６０１７（以下、単に「ＴＯＰＡＳ６０１７」と称する場合がある，Ｔｇは１７８℃）とはＴｇが１４５℃以上であるからより好ましい。ＴＯＰＡＳ６０１５またはＴＯＰＡＳ２０１７の場合のＴ（Ｓ）は９５時間であることが好ましい。したがって、ＴＯＰＡＳ６０１５またはＴＯＰＡＳ２０１７を用いたサンプルアニール工程とレンズアニール工程との各アニール時間は、製造効率を基準にする場合において、９５時間以上３００時間以下の範囲内であることが好ましい。ＴＯＰＡＳ６０１７の場合のＴ（Ｓ）は１２０時間であることがさらに好ましい。したがって、ＴＯＰＡＳ６０１７を用いたサンプルアニール工程とレンズアニール工程との各アニール時間は、製造効率を基準にする場合において、１２０時間以上３００時間以下の範囲内であることがさらに好ましい。

ＰＣの中でも長期高温処理での外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内であるものは、例えば、三菱ガス化学（株）の特殊ポリカーボネートであるユピゼータ（登録商標）ＥＰ６０００（Ｔｇは１４５℃）及びＥＰ６５００（Ｔｇは１４０℃）、帝人（株）の特殊カーボネート樹脂であるパンライト（登録商標）ＳＰ３８１０（Ｔｇは１５０℃）などがある。これらのうち、ユピゼータ（登録商標）ＥＰ６０００（以下、単に「ＥＰ６０００」と称する場合がある）とパンライト（登録商標）ＳＰ３８１０（以下、単に「ＳＰ３８１０」と称する場合がある）とはＴｇが１４５℃以上であるからより好ましい。ＥＰ６０００またはＳＰ３８１０の場合のＴ（Ｓ）は４８時間であることが好ましい。したがって、ＥＰ６０００またはＳＰ３８１０を用いたサンプルアニール工程とレンズアニール工程との各アニール時間は、製造効率を基準にする場合において、４８時間以上３００時間以下の範囲内であることが好ましい。

ポリエステルの中でも長期高温処理での外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内であるものは、例えば、大阪ガスケミカル（株）の光学用ポリエステルＯＫＰ（登録商標）−Ａ１及びＯＫＰ（登録商標）−Ａ２などがある。これらのうち、ＯＫＰ（登録商標）−Ａ２（Ｔｇは１４５℃）はＴｇが１４５℃以上であるからより好ましい。ＯＫＰ（登録商標）−Ａ２の場合のＴ（Ｓ）は４８時間であることが好ましい。したがって、ＯＫＰ（登録商標）−Ａ２を用いたサンプルアニール工程とレンズアニール工程との各アニール時間は、製造効率を基準にする場合において、４８時間以上３００時間以下の範囲内であることが好ましい。

鏡筒２１（図１参照）は、長期高温処理した場合の収縮率が０％より大きく０．０７％以下である材料で形成されていることが好ましい。これにより、レンズユニット１１においてレンズ１６の継時的な位置変動が小さく抑えられ、その結果、レンズユニット１１の光学性能がより確実に維持される。上記の収縮率は、鏡筒２１のうちレンズの周縁が接する内壁部位の径（内径）で求める。内径は三次元測定機を用いて測定することができ、測定は室温環境に鏡筒２１を２４時間放置したのちに行うことが好ましい。なお、上記の収縮率は、レンズサンプルの外径収縮率を求める場合と同様に、アニール処理を行うことによりＳ−Ｔ曲線を描き、求めることが好ましい。鏡筒２１を形成する材料は、長期高温処理した場合の収縮率が０．００％より大きく０．０７％以下の範囲内であることがより好ましく、０．００％より大きく０．０５％以下の範囲内であることがさらに好ましい。

鏡筒２１を形成する材料の長期高温処理した場合の収縮率をＳ２１（単位は％）とするときに、レンズ１６を形成する熱可塑性樹脂の上記外径収縮率Ｓ（単位は％）との差（Ｓ２１−Ｓ）は、０．００％以上０．０２％以下の範囲内であることが好ましい。これにより、レンズユニット１１においてレンズ１６の継時的な位置変動が小さく抑えられ、その結果、レンズユニット１１の光学性能がより確実に維持される。

以上のように長期高温処理の条件は１２５℃、１０００時間であるが、これは、レンズユニット１１に対して採用の可否を判定するために現在行われる長期かつ高温の加熱試験の温度と時間との条件に合わせた（一致させた）ものである。この長期かつ高温の加熱試験は、今後、より過酷な方向に変わる可能性がある。その場合には、上記長期高温処理の温度をより高い温度にする、及び／または時間をより長くすることにより、上記の長期かつ高温の加熱試験の各条件に合わせるとよい。

［実施例１］〜［実施例１０］
熱可塑性樹脂及び／またはレンズアニール工程でのアニール時間が異なる条件で、レンズ１６を作製し、実施例１〜１０とした。用いた熱可塑性樹脂は表１に示す。なお、表１の「熱可塑性樹脂」の「名称」欄の各記載は、以下の材料を意味する。
Ｆ５２Ｒ：日本ゼオン（株）のゼオネックス（登録商標）Ｆ５２Ｒ
Ｅ４８Ｒ：日本ゼオン（株）のゼオネックス（登録商標）Ｅ４８Ｒ
５０１５ＡＬ：三井化学（株）製ＡＰＥＬ（商標登録）ＡＰＬ５０１５ＡＬ
ＥＰ６０００：三菱ガス化学（株）のユピゼータ（登録商標）ＥＰ６０００
ＯＫＰ４ＨＴＬ：大阪ガスケミカル（株）製のＯＫＰ（登録商標）４ＨＴＬ
Ｆ４５２０：ＪＳＲ（株）製の耐熱透明樹脂ＡＲＴＯＮ（商標登録）Ｆ４５２０
ＴＯＰＡＳ６０１５：ポリプラスチックス（株）のＴＯＰＡＳ（登録商標） グレード６０１５
ＴＯＰＡＳ６０１７：ポリプラスチックス（株）のＴＯＰＡＳ（登録商標） グレード６０１７
５０１４ＣＬ：三井化学（株）製ＡＰＥＬ（商標登録）ＡＰＬ５０１４ＣＬ
ＥＰ５０００：三菱ガス化学（株）のユピゼータ（登録商標）ＥＰ５０００
ＥＰ６５００：三菱ガス化学（株）のユピゼータ（登録商標）ＥＰ６５００
ＳＰ３８１０：帝人（株）のパンライト（登録商標）ＳＰ３８１０
ＯＫＰ−Ａ１：大阪ガスケミカル（株）の光学用ポリエステルＯＫＰ（登録商標）−Ａ１
ＯＫＰ−Ａ２：大阪ガスケミカル（株）の光学用ポリエステルＯＫＰ（登録商標）−Ａ２

表１の「外径収縮率」欄は、作製したサンプル３１の長期高温処理での外径収縮率Ｓを以下の基準で判定した結果であり、Ｐは合格、Ｆは不合格である。なお、この判定に供したサンプル３１は、レンズ１６の作製における下記の成形条件と同じ条件で作製し、さらに、下記のレンズアニール工程と同じアニール温度及びアニール時間のサンプルアニール工程を経たものである。
Ｐ：０％＜Ｓ≦０．０６％
Ｆ：０．０６％＜Ｓ

レンズ１６は、射出成形により作製した。表１の「成形条件」の「樹脂温度」欄は射出成形の金型に導入する熱可塑性樹脂の温度であり、「金型温度」欄は金型の温度であり。「保圧」欄は、熱可塑性樹脂の金型（キャビティ）への充填後からゲートシール（gate seal）までの間保持した、金型内の圧力である。

作製したレンズ１６はレンズアニール工程に供した。表１の「レンズアニール」の「温度」欄はレンズアニール工程でのアニール温度、「時間」欄はアニール時間を示す。

得られた各レンズ１６において、非球面３１ａの継時的な変形を評価した。評価は、レンズアニール工程直後を基準とし、１０００時間経過した時点での継時的変化をもって行った。変形は、レンズユニットとしての光学特性を発揮する非球面１６ａの形状において行った。非球面１６ａの形状は、パナソニックプロダクションエンジニアリング（株）製の超高精度三次元測定機ＵＡ３Ｐを用いて求めた。以下の基準で評価した。ＡとＢとは合格、Ｃは不合格である。評価結果は表１に示す。
Ａ；非球面１６ａの面形状変化が、ピークトゥーバレー（peak to valley）値（以下、Ｐ−Ｖ値と称する）で０μｍ以上０．３μｍ未満であった。
Ｂ；非球面１６ａの面形状変化がＰ−Ｖ値で０．３μｍ以上１．０μｍ未満であった。
Ｃ；非球面１６ａの面形状変化がＰ−Ｖ値で１．０μｍ以上であった。

［比較例１］〜［比較例７］
用いる熱可塑性樹脂などを変えてレンズを作製し、比較例１〜７とした。熱可塑性樹脂、レンズの成形条件などは、表１に示す。

得られた各レンズにおいて、非球面３１ａの継時的な変形を評価した。評価は、実施例と同じ方法及び基準で行った。評価結果は表１に示す。なお、比較例３では、サンプルの非球面が長期高温処理によって大きく変形したので、長期高温処理での外形収縮率は求めなかった。そこで、比較例３の「外径収縮率」欄には「−」と記載している。

１０ 撮影モジュール
１１ レンズユニット
１２ 撮像素子
１６〜１９ レンズ
１６ａ 非球面
１６ｂ 平面
１６ｃ コバ部
２１ 鏡筒
２２ 基板
２６ 加熱装置
２７ チャンバ
２８ 温度調節部
２９ 載置台
３１ サンプル
３１ａ 非球面
３１ｂ 平面
３１ｃ コバ部
３１ｇ ゲート跡
Ｒ 外径
Ｒｒ 非球面の径
Ｓ，Ｓ（Ｓ） 外径収縮率
ΔＳ 外径収縮率の判定における最大値
Ｔｆ コバ部の厚み
Ｔ，Ｔ（Ｓ） アニール時間
Ｔ（Ｐ） 許容時間
Ｔｃ 中央の厚み
ＴＳ 試験工程

Claims (6)

1. 目的とするレンズと同サイズのレンズサンプルを１２５℃で１０００時間熱処理した場合に前記レンズサンプルの前記熱処理による外径収縮率が０％より大きく０．０６％以下の範囲内となる熱可塑性樹脂を準備する準備工程と、
   前記熱可塑性樹脂により前記レンズを作製するレンズ作製工程と、
   前記レンズをアニールするレンズアニール工程と、
   を有するレンズの製造方法。
2. 前記熱可塑性樹脂のガラス転移点は１４５℃以上である請求項１に記載のレンズの製造方法。
3. 前記熱可塑性樹脂は、シクロオレフィンポリマーと、シクロオレフィンコポリマーと、ポリカーボネートと、アクリル樹脂と、ポリエステルとのいずれかである請求項１または２に記載のレンズの製造方法。
4. 前記レンズサンプルは、前記熱処理の前にアニールされている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズの製造方法。
5. 前記レンズは、鏡筒と前記鏡筒内に配される複数の鏡筒内レンズとを備えるレンズユニットの前記複数の鏡筒内レンズの少なくともひとつである請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレンズの製造方法。
6. 前記鏡筒は、１２５℃で１０００時間熱処理した場合の収縮率が０％より大きく０．０７％以下である材料で形成されている請求項５記載のレンズの製造方法。

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