WO2011086646A1 - プラスチックレンズ、撮影レンズ、撮像装置及び携帯機器 - Google Patents

プラスチックレンズ、撮影レンズ、撮像装置及び携帯機器 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a plastic lens, an imaging lens, an imaging device, and a portable device used for an optical device such as a camera or an optical pickup device.
  • This type of plastic lens is manufactured by pouring a resin such as polycarbonate resin or methacrylic resin into a molding die.
  • a molding die matched to the shape of the plastic lens is prepared, and the molding die is mounted on an injection molding machine, and a resin in a molten state is formed from the gate portion as a resin injection flow path provided in the molding die.
  • the mixture is cooled and solidified and removed from the molding die.
  • the plastic lens taken out is circular when viewed from the optical axis direction, but since the gate part is in a state of being connected to the runner from a part of the flange part of the outer periphery, the gate part is cut as a final process, Take it out of the runner and complete the plastic lens.
  • the filling pressure of the resin at the time of injection molding may be lowered.
  • the filling failure may cause sink marks on the lens surface, which may make it impossible to obtain good shape accuracy.
  • the occurrence of internal strain and the decrease in shape accuracy are contradictory problems, and in order to solve them at once, it is necessary to try another approach.
  • the plastic lens of the present invention is a plastic lens which has a flange portion on the outer periphery of the lens effective diameter portion and is manufactured by pouring a resin into a molding die through the gate portion, and the peripheral thickness of the lens effective diameter portion Is s [mm], the center thickness of the lens effective diameter portion is t [mm], and the lens effective diameter is E.
  • D [mm] and the lens outer diameter are D [mm]
  • s / t ⁇ 0.61 E.S.
  • the condition of D / D ⁇ 0.4 is satisfied.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an imaging device employing a plastic lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a plastic lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a plan view of a plastic lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a front view of a portable device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a rear view of a portable device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an imaging device 7 according to the present embodiment.
  • the lens barrel 1, which is a component of the imaging device 7, includes a photographing lens 2 and a lens holder 3 that houses the photographing lens 2. More specifically, the lens barrel 1 holds the photographing lens 2 formed of a plurality of lenses having a flange portion (edge portion) 2b on the outer periphery of the lens effective diameter portion 2a, and the photographing lens 2 at the inner wall And a cylindrical lens holder 3.
  • the photographing lens 2 is a plurality of, for example, four concave and convex lenses, and the outer dimensions and the shape such as the diameter of each lens are different.
  • lenses positioned near an imaging surface imaging element 10) (hereinafter, first lens 21, second lens 22, third lens 23, fourth lens 24) in the direction approaching the imaging surface
  • the larger the size the outer dimension such as the diameter
  • the fourth lens 24 is continuous with the insertion portion 2 ba smaller than the inner diameter of the holding portion 32 of the lens holder 3 described later and the insertion portion 2 ba in the flange portion 2 b and larger than the inner diameter of the holding portion 32.
  • a pressing portion 2bb having an opposing surface at a position separated from the end surface of the lens holder 3 (the end surface on the image forming surface side), and the outer diameter of the flange portion 2b of the fourth lens 24 is the outer diameter of the holding portion 32 It is smaller.
  • the lens holder 3 is configured to accommodate a plurality of (four in the illustrated example) photographic lenses 2, and the flange portion 2 b on one surface side (subject side) of the first lens 21 is entirely or in the optical axis direction A partially supported support portion 31 is formed at one end (end on the subject side), and the entire or partial to the flange portion 2b on the other surface side (imaging surface side) of the fourth lens 24 A holding portion 32 facing the end is formed at the other end (end on the image forming surface side).
  • An opening 33 is provided on the top of the lens holder 3.
  • the opening 33 functions as the stop of the photographing lens 2.
  • a male screw 34 (for screwing with an outer holder 8 described later) is formed.
  • the photographing lens 2 is accommodated from the support portion 31 of the lens holder 3 to the holding portion 32. More specifically, the photographing lens 2 and the light shielding plate (spacer) 6 are housed inside the lens holder 3 and are formed on the flange portion 2b of the photographing lens 2 (except the fourth lens 24). The flange portion 2b of the photographing lens 2 (excluding the fourth lens 24) and the lens as shown in the right half of FIG. 1 due to the notched portion (notched portion according to either method described in the [Background Art] column) A gap (a space) is partially generated between the inner circumferential surface of the holder 3 and the holder 3.
  • the first lens 21 of the photographing lens 2 has the upper surface of the flange portion 2b in contact with the lower surface of the support portion 31 of the lens holder 3, and the lens surface of the lens effective diameter portion 2a excluding the flange portion 2b is the lens holder 3
  • the lens holder 3 is housed with a predetermined distance of, for example, more than 0 ⁇ m and not more than 50 ⁇ m from the lower surface and attached to the lens holder 3.
  • the fourth lens 24 is attached to the lens holder 3 such that the insertion portion 2 ba is inserted into the holding portion 32. In this inserted state, the pressing portion 2bb which is continuous from the insertion portion 2ba and is larger than the inner diameter of the holding portion 32 is at a position separated from the end face of the holding portion 32.
  • a recessed portion is formed by the flange portion 2 b of the lens 24.
  • the recessed portion is a concave and annular recessed portion formed by the holding portion 32 of the lens holder 3, the insertion portion 2ba of the fourth lens 24, and the pressing portion 2bb, and the adhesive 5 is filled, and the fourth lens 24 is fixed to the lens holder 3.
  • the gap between the lower surface of the lens holder 3 and the lens effective diameter portion 2a exceeds 50 ⁇ m, flare due to stray light (unwanted light) occurs, and when it is 0 ⁇ m or less, the lens effective diameter portion 2a is damaged and dust is generated. Because there is a problem, it is more than 0 ⁇ m and 50 ⁇ m or less.
  • the third lens 23 has a feature, and this point will be described below.
  • FIG. 2A shows a cross-sectional view of the third lens 23, and
  • FIG. 2B shows a plan view.
  • the third lens 23 includes the lens effective diameter portion 2a and the flange portion 2b on the outer periphery of the lens effective diameter portion 2a, as with the other lenses.
  • the third lens 23 is defined by a diameter (outer diameter) D [mm], and the lens effective diameter portion 2a has a diameter (lens effective diameter) E.I.
  • the convex lens is circular in plan view defined by D [mm], peripheral thickness (thinnest part thickness) s [mm], and center thickness (central part thickness) t [mm]. Further, the third lens 23 has a notch 2c (a distance E [mm] from the center to the notch 2c) in a part of the outer periphery of the flange 2b, and the gate 2d is disposed at the notch 2c. It is supposed to be
  • Table 1 shows the results of verification with various parameters changed. Internal distortion was confirmed by the orthogonal Nicol method. As a result, internal distortion was observed in the lenses of lens types NO 3 and 7, and no internal distortion was observed in the lenses of other lens types NO 1, 2, 4 to 6.
  • the 3rd lens 23 can select various resin materials, it verified about some resin materials.
  • Table 2 shows the results of verification conducted by changing various resin materials.
  • the resin material A is ZEONEX 480R (trade name) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • the resin material B is ZEONEX E48R (trade name)
  • the resin material C is ZEONEX F52R (trade name). It is a low dispersion resin material.
  • the resin material D is OKP 4 (trade name) manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.
  • the resin material E is PC AD-5503 (trade name) manufactured by Teijin Chemicals Ltd.
  • the resin material F is Teijin. It is SP-1516 (trade name) manufactured by Kasei Co., Ltd., and all of them are highly dispersed resin materials.
  • the refractive index nD is a refractive index at D line (587.6 nm).
  • the Abbe number ⁇ d is expressed by (nD-1) / (nF-nC), where nF is the refractive index of the F line (486.1 nm) and nC is the refractive index at the C line (656.3 nm).
  • Bending strength ⁇ b [MPa] refers to the maximum shear stress that occurs before a crack, failure or breakage occurs in a test piece in a bending test.
  • Flexural modulus e [MPa] is an elastic modulus calculated using a load-deflection curve obtained in a normal bending test 3 point bending and a 4 point bending test of a material.
  • the tensile elongation ⁇ [%] is a value representing the elongation at break as a percentage, and is measured by a tensile test.
  • the third lens 23 is such that 3.5 mm ⁇ D ⁇ 6.0 mm, 2.9 mm ⁇ E. D ⁇ 5.4 mm, 0.3 mm ⁇ s ⁇ 0.5 mm, 0.7 mm ⁇ t ⁇ 1.0 mm, and 1.75 mm ⁇ E ⁇ 2.9 mm.
  • the main body 9 includes a cylindrical outer holder 8 that accommodates the photographing lens 2 through the lens holder 3.
  • the imaging device 10 is disposed at a predetermined distance from the fourth lens 24 and has a light receiving unit at its center, and converts an optical signal corresponding to an object into an image signal and outputs the image signal.
  • the main body 9 has an outer holder 8 for holding the lens holder 3 and a support portion 14 provided on the outer holder 8 side and supporting the outer holder 8.
  • the outer holder 8 is formed in a cylindrical shape, and a female screw 81 is formed on the inner surface thereof.
  • An external thread 34 of the lens holder 3 is screwed into the internal thread 81 of the outer holder 8.
  • the supporting portion 14 is provided at a lower portion thereof with a positioning portion 14 a held by the outer holder 8 mainly for positioning the lens holder 3 and the photographing lens 2 in the vertical direction, and the imaging device 10 (or the substrate 11). And (protrudingly) protruding portion 14b.
  • the positioning portion 14a is formed in a planar shape having a predetermined area. Moreover, the outer periphery of this positioning part 14a is comprised by planar view square shape.
  • the positioning unit 14 a is configured to position the photographing lens 2 with respect to the imaging device 10 in the vicinity of the outer peripheral portion of the light receiving unit of the imaging device 10. Specifically, the positioning portion 14 a is in contact with the surface (upper surface) of the glass plate 12 located on the upper side of the imaging device 10. The positioning portion 14 a is fixed to the glass plate 12 via the adhesive 15 with low viscosity to obtain high positioning accuracy.
  • the protrusion 14 b is fixed to the surface (upper surface) of the substrate 11 via the adhesive 16.
  • the adhesive 16 is in a state in which a part thereof is sandwiched between the protrusion 14 b and the glass plate 12.
  • the positional deviation of the outer holder 8 can be effectively prevented by interposing the adhesive 16 having a viscosity higher than that of the adhesive 15 between the protrusion 14 b and the glass plate 12.
  • the imaging element 10 is fixed to the lower surface side of the glass plate 12.
  • the lower surface of the glass plate 12 is fixed to the substrate 11 via the connection portion 17.
  • the infrared cut filter 13 is provided at a position between the fourth lens 24 and the glass plate 12. Specifically, the infrared cut filter 13 is fixed to a support portion 14 provided on the outer holder 8 side.
  • FIG. 3A shows a front view of the portable device 18, and FIG. 3B shows a rear view.
  • the mobile device 18 is, for example, a mobile phone with a camera, and includes a main body case 19 and a display 19 a mounted on the main body case 19, an operation unit 19 b, and an imaging device 7.
  • the main body case 19 is formed of two foldable rectangular plate-like bodies, and one short side of each of the two plate-like bodies is connected.
  • the connecting portion is configured to be bendable in one direction by the hinge-like connecting portion, and one surface of one plate-shaped body and one surface of the other plate-shaped body face each other. It is folded.
  • the display 19a is disposed on the inner surface of one plate-like member constituting the main body case 19, and the operation unit 19b is disposed on the inner surface of the other plate-like member. .
  • the main body case 19 is folded so that the surface on which the display 19a is disposed and the surface on which the operation unit 19b is disposed are closely opposed to each other.
  • the display 19a is, for example, a rectangular liquid crystal screen on which screen display related to the operation of the mobile phone is performed.
  • the operation unit 19 b is for operating the function of the mobile phone, and includes circular and oval buttons.
  • the imaging device 7 is as described above, and is provided in the main body case 19. Specifically, the opening 33 side (first lens 21) of the lens holder 3 is disposed on the surface opposite to the surface on which the operation portion 19b of the main body case 19 is disposed.
  • the plastic lens, the imaging device, and the portable device according to the present invention are not limited to the above embodiments, and the scope without departing from the scope of the present invention, for example, an AF digital camera, a personal computer camera, a surveillance camera, an optical pickup device It goes without saying that various modifications such as can be made.
  • the photographing lens 2 is composed of four lenses, but it may not be four, and may be two or three, for example. Further, although the third lens 23 is targeted to satisfy the expressions 1 to 4, other lenses may be used.
  • the high dispersion resin material but also a low dispersion resin material may be adopted as the resin material of the plastic lens. Thereby, internal distortion of the plastic lens can be further suppressed.
  • the plastic lens, the photographing lens, the imaging device, and the portable device according to the present invention are miniaturized by setting the shape and size in a suitable range, and even when the shape becomes complicated, good shape accuracy can be obtained. It can be applied to applications where it is necessary to reduce internal distortion.
  • D Diameter of lens effective diameter (lens effective diameter) s Peripheral thickness of the lens effective diameter (thinnest part thickness) t Center thickness of lens effective diameter (center thickness)

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Abstract

本発明のプラスチックレンズは、レンズ有効径部の外周にフランジ部を有し、成形金型にゲート部を介して樹脂を流し込むことにより製造されるプラスチックレンズであって、レンズ有効径部の周縁厚みをｓ、レンズ有効径部の中心厚みをｔ、レンズ有効径をＥ．Ｄ、レンズ外径をＤとした場合、ｓ／ｔ≦０．６１、Ｅ．Ｄ／Ｄ≧０．４を満たす。

Description

プラスチックレンズ、撮影レンズ、撮像装置及び携帯機器
　本発明は、カメラや光ピックアップ装置といった光学機器に使用されるプラスチックレンズ、撮影レンズ、撮像装置及び携帯機器に関する。
　この種のプラスチックレンズは、ポリカーボネート樹脂やメタクリル樹脂等の樹脂を成形金型に流し込むことにより製造される。まず、プラスチックレンズの形状に合わせた成形金型を用意し、この成形金型を射出成形機に装着し、溶融状態の樹脂を成形金型に設けられた樹脂注入流路としてのゲート部からキャビティ内に流し込み、充填させた後、冷却固化させ、成形金型から取り出す。取り出されたプラスチックレンズは、光軸方向から見ると円形であるが、外周のフランジ部の一部からゲート部がランナーと繋がった状態にあるため、最終的な工程として、ゲート部を切断し、ランナーから取り出して、プラスチックレンズを完成させる。
　但し、ゲート部の切断時に一部が残ってしまうと、プラスチックレンズをレンズホルダ内に装着できなかったり、装着できたとしてもレンズホルダに対して心出しができなくなる場合がある。そのため、ゲート部を切断する方法として、ゲート部が繋がっているフランジ部の箇所をゲート部と一緒に切断する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、フランジ部の一部が切り欠かれるようなキャビティ形状で且つこの切り欠き箇所にゲート部を設けた成形金型を用いて成形したプラスチックレンズに対し、フランジ部の仮想外周円よりも内側でゲート部を切断する方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
　ところで、射出成形によって製造される上記従来のプラスチックレンズは、小型化（薄型化）され、複雑な形状になると、内部歪みが発生しやすくなることが知られている。そのため、高画質、小型化の要求から複雑な形状のものが多用されるようになってきている近年の携帯機器向けのカメラにとって、その問題解決は急務である。
　内部歪みを小さくするためには、射出成形時における樹脂の充填圧力を下げればよい。しかしながら、樹脂の充填圧力を下げると、充填不良によってレンズ面にヒケが発生し、良好な形状精度を得られなくなるおそれがある。射出成形において、内部歪みの発生と形状精度の低下は相反する方向性の問題であるため、これらを一挙に解決するためには、別のアプローチを試みる必要がある。
特開２００１－２７２５０１号公報 特開２００４－１７７６０９号公報
　本発明のプラスチックレンズは、レンズ有効径部の外周にフランジ部を有し、成形金型にゲート部を介して樹脂を流し込むことにより製造されるプラスチックレンズであって、レンズ有効径部の周縁厚みをｓ［ｍｍ］、レンズ有効径部の中心厚みをｔ［ｍｍ］、レンズ有効径をＥ．Ｄ［ｍｍ］、レンズ外径をＤ［ｍｍ］とした場合、ｓ／ｔ≦０．６１、Ｅ．Ｄ／Ｄ≧０．４なる条件を満たす。
　このような構成により、レンズが小型化（薄型化）され、複雑な形状になっても、良好な形状精度を得られると共に、内部歪みを小さくすることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係るプラスチックレンズを採用した撮像装置の縦断面図である。 図２Ａは、本発明の一実施形態に係るプラスチックレンズの断面図である。 図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るプラスチックレンズの平面図である。 図３Ａは、本発明の一実施形態に係る携帯機器の正面図である。 図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る携帯機器の背面図である。
　以下、本発明に係るプラスチックレンズ、撮影レンズ、撮像装置及び携帯機器の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
　図１は、本実施形態に係る撮像装置７を示している。図１に示すように、撮像装置７の一構成要素であるレンズ鏡筒１は、撮影レンズ２と、撮影レンズ２を収容するレンズホルダ３とから構成される。より具体的には、レンズ鏡筒１は、レンズ有効径部２ａの外周にフランジ部（コバ部）２ｂを有する複数枚のレンズから構成された撮影レンズ２と、撮影レンズ２を内壁にて保持する筒状のレンズホルダ３とからなる。
　撮影レンズ２は、複数枚、例えば４枚の凹凸レンズであり、各レンズの直径などの外形寸法や形状が異なる。詳細には、結像面（撮像素子１０）の近くに位置するレンズ（以下、結像面に近づく方向で順に、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４）ほど、サイズ（直径などの外形寸法）が大きく、従って、結像面に最も遠くに位置する第１レンズ２１のサイズが最も小さく、結像面に最も近くに位置する第４レンズ２４のサイズが最も大きくなる。第４レンズ２４は、そのフランジ部２ｂに、レンズホルダ３の後述する保持部３２の内径より小さい挿入部２ｂａと、挿入部２ｂａに連続し、保持部３２の内径より大きく、且つ、保持部３２の端面（レンズホルダ３のうち、結像面側の端面）から離間した位置に対向面を有する押圧部２ｂｂとを備え、第４レンズ２４のフランジ部２ｂの外径が保持部３２の外径より小さくなっている。
　レンズホルダ３は、複数（図例では４枚）の撮影レンズ２が収容されるように構成され、第１レンズ２１の一方面側（被写体側）のフランジ部２ｂを光軸方向において全体的又は部分的に支持する支持部３１が一端部（被写体側の端部）に形成されると共に、第４レンズ２４の他方面側（結像面側）のフランジ部２ｂに対して全体的又は部分的に対向する保持部３２が他端部（結像面側の端部）に形成されている。
　レンズホルダ３の上部には、開口部３３が設けられている。この開口部３３は、撮影レンズ２の絞りの機能を果たすものである。また、レンズホルダ３の外面には、雄ねじ３４（後述のアウタホルダ８と螺合するためのもの）が形成されている。
　レンズホルダ３の支持部３１から保持部３２にかけて、撮影レンズ２が収納されている。具体的には、レンズホルダ３の内側に、撮影レンズ２と遮光板（スペーサ）６が収納されており、しかも、撮影レンズ２（第４レンズ２４を除く）のフランジ部２ｂに形成された切り欠き箇所（〔背景技術〕欄で記載したどちらかの方式による切り欠き箇所）により、図１の右半分に示されるように、撮影レンズ２（第４レンズ２４を除く）のフランジ部２ｂとレンズホルダ３の内周面との間には一部で隙間（空間部）が生じている。
　撮影レンズ２のうち、第１レンズ２１は、フランジ部２ｂの上面がレンズホルダ３の支持部３１の下面に当接し、且つフランジ部２ｂを除くレンズ有効径部２ａのレンズ面がレンズホルダ３の下面から例えば０μｍを越えて５０μｍ以下の所定の距離を保って収納され、レンズホルダ３に取り付けられている。第４レンズ２４は、挿入部２ｂａが保持部３２に挿入されるようにして、レンズホルダ３に取り付けられている。この挿入された状態において、挿入部２ｂａから連続し、且つ、保持部３２の内径より大きい押圧部２ｂｂは、保持部３２の端面から離間した位置にあるため、レンズホルダ３の先端部と第４レンズ２４のフランジ部２ｂとによって窪み部が形成されている。窪み部は、具体的には、レンズホルダ３の保持部３２、第４レンズ２４の挿入部２ｂａ及び押圧部２ｂｂによって形成される凹状で且つ環状の窪み部であって、この窪み部に接着剤５が充填され、第４レンズ２４がレンズホルダ３に固定されている。
　なお、レンズホルダ３の下面とレンズ有効径部２ａとの隙間は、５０μｍを超えると迷光（不要光）によるフレアが発生し、０μｍ以下にするとレンズ有効径部２ａが損傷してごみが発生する問題があるので、０μｍを越えて５０μｍ以下としている。
　ここで、本実施形態においては、第３レンズ２３に特徴があるので、その点を、以下に説明する。図２Ａは、第３レンズ２３の断面図、図２Ｂは平面図を示している。上述のとおり、第３レンズ２３は、他のレンズと同様、レンズ有効径部２ａと、レンズ有効径部２ａの外周のフランジ部２ｂとからなる。
　第３レンズ２３は、直径（外径）Ｄ［ｍｍ］で規定され、レンズ有効径部２ａが、直径（レンズ有効径）Ｅ．Ｄ［ｍｍ］、周縁厚み（最薄部肉厚）ｓ［ｍｍ］、中心厚み（中心部肉厚）ｔ［ｍｍ］で規定される平面視にて円形の凸レンズである。また、第３レンズ２３は、フランジ部２ｂの外周の一部に切り欠き箇所２ｃ（中心から切り欠き箇所２ｃまでの距離Ｅ［ｍｍ］）を有し、切り欠き箇所２ｃにゲート部２ｄが配置されるようになっている。
　表１は、各種パラメータを変更して検証を行った結果を示している。内部歪みは、直交ニコル法によって確認するようにした。その結果、レンズ種類ＮＯ３，７のレンズに内部歪みが認められ、それ以外のレンズ種類ＮＯ１，２，４～６，８のレンズには内部歪みが認められなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　内部歪みが認められなかったものには、以下の関係が認められる。そのため、第３レンズ２３を以下の関係式を満たすように設計することで、レンズが小型化され、複雑な形状になっても、良好な形状精度が得られつつも、（切り欠き箇所２ｃにおいて）内部歪みが発生するのを防止することができる。
　　ｓ／ｔ≦０．６１　　　・・・（式１）
　　Ｅ．Ｄ／Ｄ≧０．４　　・・・（式２）
　また、第３レンズ２３は、各種の樹脂材料を選択可能であるが、いくつかの樹脂材料について検証を行った。表２は、各種の樹脂材料を変更して検証を行った結果を示している。樹脂材料Ａは、日本ゼオン株式会社製のＺＥＯＮＥＸ　４８０Ｒ（商品名）であり、樹脂材料Ｂは、ＺＥＯＮＥＸ　Ｅ４８Ｒ（商品名）であり、樹脂材料Ｃは、ＺＥＯＮＥＸ　Ｆ５２Ｒ（商品名）であり、いずれも低分散樹脂材料である。また、樹脂材料Ｄは、大阪ガスケミカル株式会社製のＯＫＰ４（商品名）であり、樹脂材料Ｅは、帝人化成株式会社製のＰＣ　ＡＤ－５５０３（商品名）であり、樹脂材料Ｆは、帝人化成株式会社製のＳＰ－１５１６（商品名）であり、いずれも高分散樹脂材料である。
　上記と同様、内部歪みは、直交ニコル法によって確認するようにした。その結果、樹脂材料Ａ，Ｅを用いて作製されたレンズに内部歪みが認められ、それ以外の樹脂材料Ｂ～Ｄ，Ｆを用いて作製されたレンズには内部歪みが認められなかった。尚、屈折率ｎＤはＤ線（５８７．６ｎｍ）での屈折率である。アッベ数υｄは、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）の屈折率をｎＦ、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）での屈折率をｎＣとすると、（ｎＤ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）で表される。曲げ強度σｂ［ＭＰａ］は、曲げ試験において、試験片に亀裂や破損・破断が起こる前に生じる最大剪断応力のことをいう。曲げ弾性率ｅ［ＭＰａ］は、材料の通常の曲げ試験３点曲げと４点曲げ試験において求めた荷重－たわみ曲線を用いて計算される弾性率である。引張伸びλ［％］は、破断時の伸び率を百分率で表した値であり、引張試験で測定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　内部歪みが認められなかったものには、以下の関係が認められる。そのため、第３レンズ２３を以下の関係式を満たす樹脂材料で作製することで、内部歪みが発生するのをさらに抑えることができる。
　　２６．０≦υｄ≦５５．８　　・・・（式３）
　（１．５３≦ｎＤ≦１．６２）　・・・（式３’）
　　１０４≦σｂ≦１２５　　　　・・・（式４）
　また、さらには、内部歪みが認められなかったものには、以下の関係が認められる。そのため、第３レンズ２３を以下の関係式を満たす樹脂材料で作製することで、内部歪みが発生するのをさらに抑えることができる。
　　２≦λ≦１０　　　　　　　　・・・（式５）
　尚、第３レンズ２３は、本実施形態においては、３．５ｍｍ≦Ｄ≦６．０ｍｍ、２．９ｍｍ≦Ｅ．Ｄ≦５．４ｍｍ、０．３ｍｍ≦ｓ≦０．５ｍｍ、０．７ｍｍ≦ｔ≦１．０ｍｍ、１．７５ｍｍ≦Ｅ≦２．９ｍｍとなっている。
　レンズ鏡筒１（撮影レンズ２とレンズホルダ３）の他に、撮像装置７の構成要素としては、本体９と、撮像素子１０と、撮像素子１０が搭載される基板１１と、撮像素子１０を覆うガラス板１２と、赤外線カットフィルタ１３とが挙げられる。本体９は、レンズホルダ３を介して撮影レンズ２を収納する筒状のアウタホルダ８を備える。撮像素子１０は、第４レンズ２４から所定距離の位置に配置されると共に、その中央部に受光部を有し、被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する。
　本体９は、レンズホルダ３を保持するアウタホルダ８と、アウタホルダ８側に設けられ、アウタホルダ８を支持する支持部１４とを有する。アウタホルダ８は、筒状に構成されると共に、その内面に雌ねじ８１が形成されている。このアウタホルダ８の雌ねじ８１には、レンズホルダ３の雄ねじ３４が螺合するようになっている。
　支持部１４は、その下部に、アウタホルダ８に保持されている、レンズホルダ３及び撮影レンズ２の主として上下方向の位置決めを行うための位置決め部１４ａと、撮像素子１０（又は基板１１）に向かって（下方に）突出する突起部１４ｂとを有する。
　位置決め部１４ａは、所定の面積を有する平面状に形成されている。また、この位置決め部１４ａの外周は、平面視四角形状に構成されている。位置決め部１４ａは、撮像素子１０の受光部よりも外周部の近傍で、撮像素子１０に対する撮影レンズ２の位置決めを行うようになっている。具体的には、位置決め部１４ａは、撮像素子１０の上側に位置するガラス板１２の表面（上面）に当接するようになっている。この位置決め部１４ａは、高い位置決め精度を得るために粘度の低い接着剤１５を介して、ガラス板１２に固定される。
　突起部１４ｂは、接着剤１６を介して基板１１の表面（上面）に固定される。接着剤１６は、その一部が突起部１４ｂとガラス板１２とによって挟まれた状態となっている。このように、接着剤１５よりも粘度の高い接着剤１６が突起部１４ｂとガラス板１２との間に介在することで、アウタホルダ８の位置ずれを効果的に防止できるようになっている。
　撮像素子１０は、ガラス板１２の下面側に固着されている。ガラス板１２は、その下面が接続部１７を介して基板１１に固定されている。
　赤外線カットフィルタ１３は、第４レンズ２４とガラス板１２の間の位置に設けられている。具体的には、赤外線カットフィルタ１３は、アウタホルダ８側に設けられた支持部１４に固定されている。
　次に、上記撮像装置７を備える携帯機器１８について説明する。図３Ａは携帯機器１８の正面図、図３Ｂは背面図を示している。携帯機器１８は、例えば、カメラ付き携帯電話機であって、本体ケース１９と本体ケース１９に搭載されるディスプレイ１９ａ、操作部１９ｂ、撮像装置７を備える。
　本体ケース１９は、折畳み式の二つの長方形状の板状体からなり、二つの板状体の各々の一の短辺同士が連結されている。具体的には、ヒンジ状の連結部によって、当該連結箇所が一方向に折り曲げ可能なように構成され、一方の板状体の一の面と他方の板状体の一の面が対向するように折畳まれる。より詳細には、本体ケース１９を構成する一方の板状体の内側の面にはディスプレイ１９ａが配設され、また他方の板状体の内側の面には操作部１９ｂが配設されている。ディスプレイ１９ａの配設された面と操作部１９ｂの配設された面とが近接して対向するように、本体ケース１９は折畳まれる。ディスプレイ１９ａは、例えば、長方形状の液晶画面であって、携帯電話機の操作に関連する画面表示がなされる。操作部１９ｂは、携帯電話機の機能を操作するためのものであり、円形及び楕円形状のボタンからなる。撮像装置７は、上述したものであり、これが、本体ケース１９に備えられている。具体的には、本体ケース１９の操作部１９ｂの配設された面と逆の面に、レンズホルダ３の開口部３３側（第１レンズ２１）が配設されている。
　尚、本発明に係るプラスチックレンズ、撮像装置、携帯機器は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲、例えばＡＦデジタルカメラやパソコンカメラ、監視カメラ、光ピックアップ装置等の種々の変更が可能であることは言うまでもない。
　例えば、上記実施形態においては、撮影レンズ２は４枚のレンズからなるが、４枚でなくとも、例えば、２枚でも３枚でもよい。また、上記式１～４を満たすものとして、第３レンズ２３を対象としたが、その他のレンズであってもよい。
　また、レンズ有効径部２ａのレンズ面のいずれか一面に回折素子面を有し、この回折素子面がｆ（ｄｏｅ）／ｆ＞３０となるようにすることができる。その結果、回折のパワーを弱く（焦点距離を大きく）し、レンズ有効径部２ａ内の輪帯数を少なくすることで、回折不要次数光によるフレアを抑えることができる。
　また、プラスチックレンズの樹脂材料は高分散樹脂材料だけでなく、低分散樹脂材料を採用してもよい。これにより、プラスチックレンズの内部歪をさらに抑制することができる。
　本発明に係るプラスチックレンズ、撮影レンズ、撮像装置及び携帯機器は、形状寸法を好適なものに範囲設定することにより、小型化され、複雑な形状になっても、良好な形状精度を得ると共に、内部歪みを小さくすることが必要な用途に適用できる。
　１　　レンズ鏡筒
　２　　撮影レンズ
　２ａ　　レンズ有効径部
　２ｂ　　フランジ部
　２ｂａ　　挿入部
　２ｂｂ　　押圧部
　２ｃ　　切り欠き箇所
　２ｄ　　ゲート部
　３　　レンズホルダ
　５，１５，１６　　接着剤
　６　　遮光板（スペーサ）
　７　　撮像装置
　８　　アウタホルダ
　９　　本体
　１０　　撮像素子
　１１　　基板
　１２　　ガラス板
　１３　　赤外線カットフィルタ
　１４，３１　　支持部
　１４ａ　　位置決め部
　１４ｂ　　突起部
　１７　　接続部
　１８　　携帯機器
　１９　　本体ケース
　１９ａ　　ディスプレイ
　１９ｂ　　操作部
　２１　　第１レンズ
　２２　　第２レンズ
　２３　　第３レンズ
　２４　　第４レンズ
　３２　　保持部
　３３　　開口部
　３４　　雄ねじ
　Ｄ　　外径（レンズ外径）
　Ｅ．Ｄ　　レンズ有効径部の直径（レンズ有効径）
　ｓ　　レンズ有効径部の周縁厚み（最薄部肉厚）
　ｔ　　レンズ有効径部の中心厚み（中心部肉厚）

Claims (9)

  1. レンズ有効径部の外周にフランジ部を有し、成形金型にゲート部を介して樹脂を流し込むことにより製造されるプラスチックレンズであって、前記レンズ有効径部の周縁厚みをｓ［ｍｍ］、前記レンズ有効径部の中心厚みをｔ［ｍｍ］、レンズ有効径をＥ．Ｄ［ｍｍ］、レンズ外径をＤ［ｍｍ］とした場合、ｓ／ｔ≦０．６１かつＥ．Ｄ／Ｄ≧０．４の条件を満たすことを特徴とするプラスチックレンズ。
  2. ｓ≦０．６５の条件をさらに満たすことを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。
  3. アッベ数をυｄ、曲げ強度をσｂ［ＭＰａ］とした場合、２６．０≦υｄ≦５５．８かつ１０４≦σｂ≦１２５の条件を満たす樹脂材料を用いて作製されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。
  4. 屈折率をｎＤ、曲げ強度をσｂ［ＭＰａ］とした場合、１．５３≦ｎＤ≦１．６２かつ１０４≦σｂ≦１２５の条件を満たす樹脂材料を用いて作製されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。
  5. 前記樹脂材料が低分散樹脂材料であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。
  6. 前記レンズ有効径部のレンズ面のいずれか一面に回折素子面を有し、前記回折素子面がｆ（ｄｏｅ）／ｆ＞３０の条件を満たすことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
  7. 被写体側から結像面側に向かって、絞り及び一つ以上のレンズを備え、少なくともその一つのレンズが請求項１に記載のプラスチックレンズであることを特徴とする撮影レンズ。
  8. 被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像素子の結像面に被写体の像を結像させる撮影レンズとを備えた撮像装置であって、前記撮影レンズとして請求項７に記載の撮影レンズを用いることを特徴とする撮像装置。
  9. 請求項８に記載の撮像装置を用いたことを特徴とする携帯機器。
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