JP2006018253A - Optical member and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】 装置の大型化を防止して、解像度の向上を図る。
【解決手段】
撮像用レンズ1の光軸上に配設されて収差を補正する光学部材である。上記光軸上に配設されるIRカットフィルタ等の平板材4に、補正対象収差に応じた非球面形状に設定した補正膜5を施した。補正膜はレンズの受光素子側に設けた。補正膜5は紫外線硬化性樹脂で成形した。この紫外線硬化性樹脂は、その機能面の外側にまで広げて塗布されて、平板材4をバレル6に固定する接着剤として利用する。収差を補正する補正膜5は、平板材4の一面に紫外線硬化性樹脂を塗布し、押し型10を平板材4の紫外線硬化性樹脂の表面に押し付けた状態で紫外線照射処理を施して成形する。補正対象収差に応じた非球面形状に設定された型に合成樹脂を塗布し、平板材24の一面又は両面に上記合成樹脂を押し付けた状態で硬化処理を施して、正確な非球面形状の補正膜を成形する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the resolution by preventing the apparatus from becoming large.
[Solution]
An optical member that is disposed on the optical axis of the imaging lens 1 and corrects aberrations. A flat film 4 such as an IR cut filter disposed on the optical axis was provided with a correction film 5 set to an aspheric shape corresponding to the aberration to be corrected. The correction film was provided on the light receiving element side of the lens. The correction film 5 was formed of an ultraviolet curable resin. This ultraviolet curable resin is spread and applied to the outside of the functional surface, and is used as an adhesive for fixing the flat plate 4 to the barrel 6. The correction film 5 for correcting the aberration is formed by applying an ultraviolet curable resin to one surface of the flat plate material 4 and performing an ultraviolet irradiation process in a state where the pressing die 10 is pressed against the surface of the ultraviolet curable resin of the flat plate material 4. . Applying synthetic resin to a mold set to an aspherical shape according to the aberration to be corrected, and applying a curing process while pressing the synthetic resin on one or both sides of the flat plate 24, correct the aspherical shape accurately. Form the membrane.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、撮像用レンズ等に組み込まれる光学部材及びその製造方法に関し、特に携帯電話機等に用いる撮像用レンズ等のように、小型でレンズ枚数の少ない光学機器に用いて好適な光学部材及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical member incorporated in an imaging lens and the like, and a manufacturing method thereof, and more particularly to an optical member suitable for use in a small-sized optical apparatus having a small number of lenses, such as an imaging lens used in a mobile phone or the like. It relates to a manufacturing method.
例えば、携帯電話においては、画像を送受信できる機能が付加されたカメラ付き携帯電話が急速に普及している。 For example, in mobile phones, camera-equipped mobile phones to which an image transmission / reception function is added are rapidly spreading.
携帯電話に組み込まれるカメラにはCCD素子やCMOS素子が用いられている。これらの素子の画素数が30万画素以上の高画質になると、小型でかつ高解像度のレンズが必要となる。このため、各種の収差が小さく、良好な光学的特性を有する小型のレンズが求められている。 A CCD element or a CMOS element is used for a camera incorporated in a mobile phone. When the number of pixels of these elements is 300,000 or more, a small and high resolution lens is required. For this reason, there is a demand for a small lens having various aberrations and good optical characteristics.
この良好な光学的特性を実現するために、1枚又は2枚のレンズによって構成したものがある。このようなレンズの例としては、特許文献1,2に記載のものが知られている。
ところが、上述した従来のレンズのような構成においては、そのレンズだけですべての収差を効率的に補正するのは難しい。このため、収差を補正するためのレンズを組み込む必要が生じるが、収差の補正のために新たなレンズを組み込めば嵩張るため、枚数が少なくて小型で、かつ画質の良好なレンズを実現するのは難しいという問題点がある。 However, in a configuration such as the conventional lens described above, it is difficult to efficiently correct all aberrations with the lens alone. For this reason, it is necessary to incorporate a lens for correcting aberrations, but if a new lens is incorporated for correcting aberrations, it will be bulky, so it is possible to realize a small number of lenses with a small size and good image quality. There is a problem that it is difficult.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、小型、薄型の状態を維持しつつ、解像度を向上させることができる光学部材及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical member capable of improving resolution while maintaining a small and thin state, and a method for manufacturing the same.
かかる課題を解決するために第1の発明に係る光学部材は、光軸上に配設されて特定機能を果たす平板材でなる光学部材であって、上記平板材の一面又は両面を、当該光学部材が組み込まれる光学系の収差を補正する非球面形状に設定したことを特徴とする。 In order to solve such a problem, an optical member according to a first invention is an optical member made of a flat plate that is disposed on an optical axis and performs a specific function, wherein one or both sides of the flat plate is attached to the optical member. An aspherical shape for correcting aberration of an optical system in which the member is incorporated is set.
上記構成により、例えば、光軸上に既に配設されているフィルタ等の平板材の場合は当然であるが、光軸上に新たに配設される平板材の場合でも、レンズに比べて薄いため、嵩張らない。この透明な平板材の表面を、補正対象収差に応じた非球面形状に設定することにより、各種の収差を補正することができる。補正対象収差に応じた非球面形状に設定する平板材の面としては、平板材自体を直接上記非球面形状にしてもよく、平板材に膜材を貼付してもよい。また、上記非球面形状にする面は、必要に応じて一面又は両面とする。 With the above configuration, for example, in the case of a flat plate material such as a filter already disposed on the optical axis, it is natural, but even in the case of a flat plate newly disposed on the optical axis, it is thinner than the lens. Therefore, it is not bulky. Various aberrations can be corrected by setting the surface of the transparent flat plate to an aspheric shape corresponding to the aberration to be corrected. As the surface of the flat plate material set to an aspheric shape corresponding to the aberration to be corrected, the flat plate material itself may be directly made into the above aspheric shape, or a film material may be attached to the flat plate material. Moreover, the surface made into the aspherical shape is one surface or both surfaces as required.
第2の発明に係る光学部材は、第1の発明に係る光学部材であって、上記平板材の一面又は両面に、上記補正対象収差に応じた非球面形状に設定された補正膜を施したことを特徴とする。 An optical member according to a second invention is the optical member according to the first invention, wherein a correction film set to an aspherical shape corresponding to the correction target aberration is applied to one surface or both surfaces of the flat plate material. It is characterized by that.
上記構成により、上記平板材の一面又は両面に施した補正膜を、例えば数十ミクロン程度の厚さで、上記補正対象収差に応じた非球面形状に設定して、光軸上に配設することで、この光軸上の他のレンズによる収差を補正する。 With the above configuration, the correction film formed on one or both surfaces of the flat plate material is set on the optical axis with a thickness of, for example, about several tens of microns and an aspheric shape corresponding to the correction target aberration. Thus, the aberration due to the other lens on the optical axis is corrected.
第3の発明に係る光学部材は、第2の発明に係る光学部材であって、上記補正膜が合成樹脂で成形されると共に、当該合成樹脂が、上記平板材に、上記補正対象収差に応じた非球面形状の機能面の外側にまで広げて塗布されて、当該平板材の固定用の接着剤として機能することを特徴とする。 An optical member according to a third invention is the optical member according to the second invention, wherein the correction film is molded from a synthetic resin, and the synthetic resin is applied to the flat plate material according to the correction target aberration. Further, it is spread and applied to the outside of the aspherical functional surface and functions as an adhesive for fixing the flat plate material.
上記構成により、上記機能面の外側にまで広げて塗布された合成樹脂が、平板材とこの平板材が取り付けられるバレル等との間にも付着して、これらの間を固定する。 With the above configuration, the synthetic resin spread and applied to the outside of the functional surface adheres between the flat plate material and the barrel to which the flat plate material is attached, and fixes the space therebetween.
第4の発明に係る光学部材は、第1ないし第3のいずれかの発明に係る光学部材であって、上記平板材が、IRカットフィルタであることを特徴とする。 An optical member according to a fourth invention is the optical member according to any one of the first to third inventions, wherein the flat plate material is an IR cut filter.
上記構成により、光軸上に既に配設されている透明な平板材としてのIRカットフィルタを利用して補正膜を施すことで、IRカットフィルタで赤外線をカットすると共に、補正膜で各種の収差を補正する。 With the above configuration, by applying a correction film using an IR cut filter as a transparent flat plate already provided on the optical axis, infrared rays are cut by the IR cut filter, and various aberrations are generated by the correction film. Correct.
第5の発明に係る光学部材は、第1ないし第4のいずれかの発明に係る光学部材であって、上記平板材が、上記光軸上に配設されたレンズの内側に位置することを特徴とする。 An optical member according to a fifth invention is the optical member according to any one of the first to fourth inventions, wherein the flat plate material is located inside a lens disposed on the optical axis. Features.
上記構成により、レンズの内側に位置する平板材が、受光素子に近い位置で収差を補正する。 With the above configuration, the flat plate material positioned inside the lens corrects the aberration at a position close to the light receiving element.
第6の発明に係る光学部材は、第5の発明に係る光学部材であって、上記平板材が、上記光軸上に配設されたレンズの内側であって受光素子の近傍に位置することを特徴とする。 An optical member according to a sixth invention is the optical member according to the fifth invention, wherein the flat plate material is located in the vicinity of the light receiving element inside the lens disposed on the optical axis. It is characterized by.
上記構成により、受光素子の近傍に位置する平板材が、受光素子のより近い位置で収差を補正する。 With the above configuration, the flat plate material located in the vicinity of the light receiving element corrects the aberration at a position closer to the light receiving element.
第7の発明に係る光学部材の製造方法は、光学系の光軸上に配設されて当該光学系の収差を補正する光学部材の製造方法であって、上記光軸上に配設される平板材の一面又は両面に合成樹脂を塗布し、補正対象収差に応じた非球面形状に設定された押し型を上記合成樹脂に押し付けた状態で硬化処理を施して、補正対象収差に応じた非球面形状の補正膜を成形することを特徴とする。 A method for manufacturing an optical member according to a seventh aspect of the present invention is a method for manufacturing an optical member that is disposed on the optical axis of an optical system and corrects aberrations of the optical system, and is disposed on the optical axis. A synthetic resin is applied to one or both sides of the flat plate material, and a curing process is performed in a state in which a pressing die set to an aspherical shape corresponding to the correction target aberration is pressed against the synthetic resin, so that a non-corresponding to the correction target aberration is obtained. A spherical correction film is formed.
上記構成により、押し型の曲面に沿った補正膜を正確にかつ容易に成形することができる。 With the above configuration, the correction film along the curved surface of the pressing die can be accurately and easily formed.
第8の発明に係る光学部材の製造方法は、光学系の光軸上に配設されて当該光学系の収差を補正する光学部材の製造方法であって、補正対象収差に応じた非球面形状に設定された型に合成樹脂を塗布し、上記光軸上に配設される平板材の一面又は両面に上記合成樹脂を押し付けた状態で硬化処理を施して、補正対象収差に応じた非球面形状の補正膜を成形することを特徴とする。 An optical member manufacturing method according to an eighth aspect of the present invention is an optical member manufacturing method that is disposed on the optical axis of an optical system and corrects aberrations of the optical system, and has an aspheric shape corresponding to the correction target aberration. Aspherical surface corresponding to the aberration to be corrected by applying a synthetic resin to the mold set to, and applying a curing process with the synthetic resin pressed onto one or both surfaces of the flat plate disposed on the optical axis. A shape correction film is formed.
上記構成により、合成樹脂は、補正対象収差に応じた非球面形状に設定された型の表面に塗布された状態で硬化処理が施されるため、合成樹脂が完全に固まるまで設定された非球面形状に維持される。 With the above configuration, the synthetic resin is cured while being applied to the surface of the mold set to an aspheric shape according to the aberration to be corrected, so the aspheric surface set until the synthetic resin is completely solidified. Maintained in shape.
第9の発明に係る光学部材の製造方法は、第7又は第8の発明に係る光学部材の製造方法であって、上記合成樹脂が熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂又は速乾性樹脂からなり、上記硬化処理が加熱処理、紫外線照射処理又は乾燥処理からなることを特徴とする。 An optical member manufacturing method according to a ninth invention is the optical member manufacturing method according to the seventh or eighth invention, wherein the synthetic resin comprises a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or a quick-drying resin. The curing treatment is characterized by comprising a heat treatment, an ultraviolet irradiation treatment or a drying treatment.
上記構成により、合成樹脂に加熱処理、紫外線照射処理又は乾燥処理を施すことで、短い時間で補正膜を成形することができる。 With the above structure, the correction film can be formed in a short time by subjecting the synthetic resin to heat treatment, ultraviolet irradiation treatment, or drying treatment.
以上のように、本発明によれば、次のような効果を奏することができる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) 平板材の表面を、補正対象収差に応じた非球面形状に設定することにより、各種の収差を補正することができるため、光学部材を含む光学機器の小型、薄型の状態を維持しつつ解像度を向上させることができる。 (1) Various aberrations can be corrected by setting the surface of the flat plate to an aspherical shape corresponding to the correction target aberration, so that the optical device including the optical member can be kept small and thin. In addition, the resolution can be improved.
(2) 平板材の表面に補正膜を施すことで、平板材の表面を補正対象収差に応じた非球面形状にするため、光軸上に既に配設されているIRカットフィルタやカバー等の平板材に対しても容易に、光学部材を成形することができる。 (2) By applying a correction film to the surface of the flat plate material, the surface of the flat plate material has an aspheric shape corresponding to the aberration to be corrected, so that an IR cut filter or a cover already disposed on the optical axis is used. An optical member can be easily molded even for a flat plate material.
さらに、既存のIRカットフィルタ等に補正膜を施すことで、部品点数を増やさずに低コストで光学部材を成形することができる。また、光学部材を嵩張らずに装着することができるため、装置全体の小型化を維持した状態で、画質の良好なレンズを実現することができる。 Furthermore, by applying a correction film to an existing IR cut filter or the like, an optical member can be molded at a low cost without increasing the number of parts. Further, since the optical member can be mounted without being bulky, a lens with good image quality can be realized in a state where the entire apparatus is kept downsized.
また、平板材を新たに配設する場合も、薄い板材が1枚挿入されるだけなので、装置全体の大型化を防止して、上記同様に、光学部材を容易にかつ低コストで成形できると共に、画質の良好なレンズを実現することができる。 In addition, when a flat plate material is newly provided, only one thin plate material is inserted, so that the overall size of the apparatus can be prevented and the optical member can be molded easily and at low cost in the same manner as described above. A lens with good image quality can be realized.
(3) 補正膜を成形する合成樹脂を、収差を補正する機能面の外側にまで広げて塗布して、平板材の固定用の接着剤として使うことで、接着作業工程を省略することができ、製造コストの低減を図ることができる。 (3) The bonding process can be omitted by applying the synthetic resin that forms the correction film to the outside of the functional surface that corrects aberrations and applying it as an adhesive for fixing the flat plate. The manufacturing cost can be reduced.
(4) 平板材に合成樹脂を塗布し、押し型を上記平板材の表面に押し付けた状態で硬化処理を施して補正膜を成形することで、補正膜を正確にかつ容易に成形することができるため、精度の高い光学部材を、短時間にかつ安価に製造することができる。 (4) The correction film can be accurately and easily formed by applying a synthetic resin to the flat plate material and performing a curing process in a state where the pressing die is pressed against the surface of the flat plate material. Therefore, an optical member with high accuracy can be manufactured in a short time and at a low cost.
(5) 熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂又は速乾性樹脂からなる合成樹脂を、加熱処理、紫外線照射処理又は乾燥処理で硬化させるため、光学部材を短時間に製造することができ、製造コストの低減を図ることができる。 (5) Since a synthetic resin composed of a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin or a quick-drying resin is cured by heat treatment, ultraviolet irradiation treatment or drying treatment, the optical member can be produced in a short time, and the production cost Can be reduced.
(6) 平板材を光軸上に配設されたレンズの内側に位置させて受光素子に近い位置で収差を補正するため、より正確な補正することができる。このとき、平板材を受光素子の近傍に位置させることで、さらに正確な補正することができる。 (6) Since the flat plate material is positioned inside the lens disposed on the optical axis and the aberration is corrected at a position close to the light receiving element, more accurate correction can be performed. At this time, more accurate correction can be performed by positioning the flat plate in the vicinity of the light receiving element.
(7) 合成樹脂は、設定非球面形状の型の表面に塗布された状態で硬化処理が施され、合成樹脂が完全に固まるまで設定非球面形状に維持されるため、より正確な補正膜を形成することができる。 (7) The synthetic resin is cured while being applied to the surface of the set aspheric shape mold, and is maintained in the set aspheric shape until the synthetic resin is completely hardened. Can be formed.
以下、本発明に係る光学部材及びその製造方法の実施形態を図面を参照しながら詳述する。 Hereinafter, embodiments of an optical member and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
以下に、本発明の第1実施形態について説明する。図1は本実施形態に係る撮像用レンズを示す側面断面図である。図2は本実施形態に係る光学部材の製造方法を説明するための模式図である。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a side sectional view showing an imaging lens according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing an optical member according to the present embodiment.
本実施形態に係る撮像用レンズ1は主に、レンズ部2と、光学部材3とから構成されている。
The
レンズ部2は、CCD素子等の受光素子(図示せず)に焦点を絞るためのレンズである。レンズ部2は、非球面の凸レンズ1枚で成形されたり、2枚のレンズを組み合わせて成形されたりする。このレンズ部2で良好な画質が得られるように設計される。しかし、1枚又は2枚のレンズですべての収差を補正するのは容易でなく、補正しきれない収差が出てしまう。
The
光学部材3は、この収差を補正するための部材である。この光学部材3は、平板材4と、補正膜5とから構成されている。平板材4は、光軸上に既に配設されている透明な平板材としてのIRカットフィルタを利用している。この平板材4の外側面にIRカットコートを施して赤外線をカットするフィルタ機能を持たせている。また、光学部材3は、レンズ部2のカバーとしての機能も有する。
The
補正膜5は、レンズ部2で生じる収差を補正するための膜材である。この補正膜5は、平板材4の内側面に一体的に施されている。補正膜5は、10〜80μm程度の厚さで、補正対象収差に応じた非球面形状に設定されている。即ち、補正膜5は通常は非球面状となり、補正対象収差に応じた表面形状に適宜設定される。この補正膜5は、紫外線硬化性樹脂で成形されている。この紫外線硬化性樹脂は、紫外線照射前は液体状であるため、この紫外線硬化性樹脂を平板材4の内側面に塗布する。このとき、紫外線硬化性樹脂は、補正対象収差に応じた非球面形状の機能面を成形する部分だけでなく、その外側にまで広げて塗布される。
The
レンズ部2及び光学部材3はバレル6に取り付けられている。このバレル6は、円筒状の本体部7と、絞りを兼ねた支持板部8とから構成されている。本体部7は、レンズ部2及び光学部材3をホルダー(図示せず)等の部材を介して携帯電話等に取り付けるための部材で、後述する絞り9を外側に向けた状態で配設される。本体部7内にレンズ部2が支持されている。支持板部8は、本体部7の先端部を覆って絞り9を形成するための板部材である。この絞り9は、外部から光を取り込み、光量や光の径を調整するための開口である。支持板部8の内側には平板材4が取り付けられる。この平板材4は、上記紫外線硬化性樹脂によって固定されている。即ち、上記機能面の外側にまで広げて塗布された紫外線硬化性樹脂が、平板材4とこの平板材4が取り付けられるバレル6との間にも付着して接着剤として機能し、これらの間を固定している。
The
次に、光学部材3の製造方法について、図2を基に説明する。
Next, the manufacturing method of the
まず第1工程として、平板材4をバレル6内に挿入して、この平板材4の内側面に紫外線硬化性樹脂を塗布する。このとき、紫外線硬化性樹脂は、光学部材として機能する機能面よりも広い範囲に塗布する。具体的には、平板材4からはみ出して、バレル6の本体部7及び支持板部8にも付着する程度に塗布する。または、後述する第2工程の押し型10で押されたときに紫外線硬化性樹脂がはみ出して、はみ出し分5Aができ、バレル6の本体部7及び支持板部8にも付着する程度に塗布する。
First, as a first step, the
次いで、第2工程として、硬化処理を施す。ここではまず、補正対象収差に応じた非球面形状に設定された押し型10をバレル6内に挿入して平板材4の表面に押し付ける。このとき、押し型10は、バレル6内に挿入できる外径に設定されている。具体的には、バレル6の内径と押し型10の外径とが整合して、押し型10の光軸上の位置決めが正確に行われた状態でバレル6内に挿入するようになっている。
Next, a curing process is performed as a second step. Here, first, the
この押し型10は、紫外線硬化性樹脂を補正対象収差に応じた非球面形状に成形するために、補正対象収差に応じた非球面形状の曲面を裏返した形状に形成されている。さらに、押し型10は紫外線を透す材料で形成されている。この押し型10を平板材4の表面に押し付けた状態で紫外線を照射して硬化処理を施す。これにより、紫外線硬化性樹脂が短時間で硬化して、補正対象収差に応じた非球面形状の補正膜5が成形される。これと同時に、平板材4がバレル6に固定される。
In order to mold the ultraviolet curable resin into an aspherical shape corresponding to the correction target aberration, the
その後、レンズ部2をバレル6に固定して撮像用レンズ1の組み立てが完了する。次いで、撮像用レンズ1を、ホルダ等を介して携帯電話等の本体に組み込む。
Thereafter, the
以上のように構成された撮像用レンズ1では、光軸上に既に配設されているIRカットフィルタとしての平板材4に補正膜5を施すので、既存のレンズ等の厚みは実質的にほとんど変化せず、嵩張らずに、収差の補正機能を追加することができる。これにより、光学部材を含む光学機器の小型、薄型の状態を維持しつつ、撮像用レンズ1の解像度や歪曲収差等を向上させることができる。
In the
また、レンズ部2を1枚のレンズで構成する場合、このレンズ部2と平板材4とで3面の非球面を持つことになり、2枚のレンズでレンズ部2を構成する場合よりもコストを低減することができ、1枚のレンズでレンズ部2を構成する場合よりも光学的性能を向上させることができる。部品点数を増えないため、低コストで光学部材を成形することができる。
Further, when the
紫外線硬化性樹脂を機能面の外側にまで広げて塗布して、平板材4の固定用の接着剤として使うため、接着作業工程を省略することができ、製造コストの低減を図ることができる。通常、紫外線硬化性樹脂の液だれは欠点であるが、これを逆手にとって、接着剤として利用することで、接着工程を省略できる。さらに、積極的に液だれするように多くの紫外線硬化性樹脂を塗布するため、液不足による不良を確実に防止することができる。
Since the ultraviolet curable resin is spread and applied to the outside of the functional surface and used as an adhesive for fixing the
平板材4に紫外線硬化性樹脂を塗布し、押し型10を平板材4の表面に押し付けた状態で硬化処理を施して補正膜5を成形することで、押し型10の表面仕上げに応じて、補正膜5を正確にかつ容易に成形することができる。このため、押し型10の表面を正確に仕上げることで、精度の高い光学部材を、短時間で容易にかつ安価に製造することができる。
By applying a UV curable resin to the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図3は本実施形態に係る撮像用レンズを示す側面断面図である。図4は本実施形態に係る光学部材の製造方法を説明するための模式図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a side sectional view showing the imaging lens according to the present embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing an optical member according to the present embodiment.
本実施形態に係る撮像用レンズ11は主に、レンズ部12と、外側バレル13と、光学部材14とから構成されている。
The
レンズ部12は、CCD素子等(図示せず)に焦点を絞るためのレンズである。レンズ部12は、非球面の凹レンズ1枚で成形されている。なお、このレンズ部12は、上述した第1実施形態のレンズ部2と同様に、レンズ1枚で成形されたり、2枚のレンズを組み合わせて成形されたりする。このレンズ部12で良好な画質が得られるように設計される。そして、1枚又は2枚のレンズで補正しきれない収差を光学部材14で補正する。
The
外側バレル13は、レンズ部12及び光学部材14を支持するための部材である。外側バレル13は、円筒状の本体部16と、支持板部17とから構成されている。
The
本体部16は、レンズ部12及び光学部材14をホルダー(図示せず)等の部材を介して携帯電話等に取り付けるための部材で、支持板部17を外側に向けた状態で配設される。この本体部16内に光学部材14が正確に位置決めされて支持されている。
The
支持板部17は、本体部16の先端側(図3中の上側)に取り付けられた部材である。支持板部17は、第1実施形態の絞り9と同様の穴を有し、レンズ部12の外側を覆って配設されている。
The
光学部材14は、絞り機能とフィルタ機能と収差の補正機能とを備えた部材である。光学部材14は、内側バレル19と、IRカットフィルタ部20とから構成されている。
The
内側バレル19は円筒状に形成されている。内側バレル19の外径は、外側バレル13の内径とほぼ同じ寸法に設定されている。これにより、内側バレル19は、外側バレル13内の設定位置にがたつくことなく安定して確実に支持されている。内側バレル19の光軸方向最外側(携帯電話等に取り付けられた状態での最外側である、図3中の上側)には絞り部21が形成されている。この絞り部21は、外部から光を取り込み、その光量や光の径を調整するための開口である。設定された開口径に合わせて形成されている。
The
内側バレル19の光軸方向最内側には、IRカットフィルタ部20を支持するための円環状の切り欠き22が形成されている。この切り欠き22にIRカットフィルタ部20が取り付けられている。切り欠き22の位置は、後述する補正膜25の設定位置に合わせて正確に形成されている。
An
IRカットフィルタ部20は、第1実施形態と同様の部材である。即ち、IRカットフィルタ部20は、光軸上に既に配設されているもので、赤外線をカットするフィルタ機能を備えている。但し、本実施形態のIRカットフィルタ部20は、レンズ部12のカバーとしての機能は備えていない。
The IR cut
IRカットフィルタ部20は、平板材24と、補正膜25とから構成されている。
The IR cut
平板材24は、透明な板材で構成され、その光軸方向外側表面にIRカットコートが施されている。平板材24の光軸方向内側表面には補正膜25が設けられている。補正膜25は、レンズ部12で生じる収差を補正するための膜材である。補正膜25は、補正対象収差に応じた非球面形状に設定されている。即ち、補正膜25は通常は非球面状となり、補正対象収差に応じた表面形状に適宜設定される。個々では、歪曲収差を主な補正対象収差としている。補正膜25をレンズ部12の内側に設けることで、特に歪曲収差を高い精度で補正することができる。このため、補正膜25(平板材24)は、レンズ部12の内側であって、受光素子により近い位置に設けるのが望ましい。この補正膜25は、紫外線硬化性樹脂で成形されている。
The
次に、光学部材3の製造方法について、図4を基に説明する。
Next, the manufacturing method of the
まず第1工程として、平板材24を内側バレル19の切り欠き22に固定する。次いで、液体状の紫外線硬化性樹脂を、補正対象収差に応じた表面形状に形成された型27の表面に塗布する。次いで、内側バレル19に装着した平板材24の光軸方向内側表面に紫外線硬化性樹脂を押し付けた状態で、第2工程として、硬化処理を施す。
First, as a first step, the
この第2工程では、絞り部21から紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させる。これにより、紫外線硬化性樹脂が短時間で硬化して、補正対象収差に応じた非球面形状の補正膜25が成形される。
In the second step, the ultraviolet curable resin is cured by irradiating ultraviolet rays from the
これと並行して、レンズ部12が外側バレル13内に固定される。レンズ部12は、外側バレル13の支持板部17光軸方向内側面に当接して接着剤等で固定される。
In parallel with this, the
その後、内側バレル19を外側バレル13内側に装着して設定位置で固定することで、撮像用レンズ11の組み立てが完了する。次いで、撮像用レンズ11を、ホルダ等を介して携帯電話等の本体に組み込む。
Thereafter, the
以上のように構成された撮像用レンズ11では、上述した第1実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。特に、本実施形態の撮像用レンズ11では、上記第1実施形態と同様に、光軸上に既に配設されているIRカットフィルタとしての平板材24に補正膜25を施すことで、既存のレンズ等の厚みは実質的にほとんど変化せず、嵩張らずに、収差の補正機能を追加することができ、これにより、光学部材を含む光学機器の小型、薄型の状態を維持しつつ、撮像用レンズ11の解像度や収差等を向上させることができるが、特に本実施形態の撮像用レンズ11では、歪曲収差を吸収する機能に優れた撮像用レンズとすることができる。そしてこの場合、補正膜25を極力、受光素子に近い位置に設けることにより、歪曲収差補正機能をより一層高めることができる。
With the
[変形例]
(1) 上記各実施形態では、携帯電話機を例に説明したが、本発明は携帯電話機に限らず、1枚又は2枚程度のレンズで撮像用レンズ1、11を構成する小型の装置であれば、本発明を適用することができ、これによって上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。
[Modification]
(1) In each of the embodiments described above, the cellular phone has been described as an example. However, the present invention is not limited to the cellular phone, and may be a small device in which the
さらに、3枚以上のレンズで構成される光学機器にも本発明を適用することができる。3枚以上のレンズの中にフィルタやカバー等の平板材があれば、それに補正膜5、25を施すことで、上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。補正膜5、25を施すために新たに平板材を設けてもよい。
Furthermore, the present invention can also be applied to an optical apparatus composed of three or more lenses. If a flat plate material such as a filter or a cover is provided in three or more lenses, the same operations and effects as those in the above embodiment can be achieved by applying the
(2) 上記各実施形態では、補正膜5、25を平板材4、24の内側面に施したが、平板材4、24の外側面に施してもよいことは言うまでもない。さらに、平板材4、24の両側面に施してもよい。補正したい収差に応じて適宜選択する。
(2) In each of the above embodiments, the
(3) 上記第1実施形態では、補正膜5、25を施す平板材である、光軸上に配設されて特定機能を果たす平板材として、IRカットフィルタである平板材4、24を利用したが、カバーやUVカットフィルタ等の他の平板材を利用してもよいことは言うまでもない。さらに、新たに平板材を配設し、その平板材に補正膜5、25を施してもよい。新たに平板材を配設する場合でも、平板材自体はあまり厚くないので、撮像用レンズ1、11が大型化することもない。
(3) In the said 1st Embodiment, the
(4) 上記各実施形態では、補正膜5、25を紫外線硬化性樹脂で成形して、紫外線照射処理で硬化させるようにしたが、他の材料を用いてもよい。例えば、熱硬化性樹脂を用いて、加熱処理で補正膜5、25を成形してもよい。さらに、速乾性樹脂を用いて、乾燥処理を施してもよい。これらの場合も、上記実施形態同様に、短い時間で補正膜5、25を成形することができる。
(4) In each of the above embodiments, the
(5) 上記第2実施形態では、平板材24を内側バレル19の切り欠き22に取り付けたが、外側バレル13側に設けても良い。この場合も上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。
(5) In the said 2nd Embodiment, although the
1:撮像用レンズ、2:レンズ部、3:第2レンズ、4:平板材、5:補正膜、6:バレル、7:本体部、8:支持板部、9:絞り、10:押し型、11:撮像用レンズ、12:レンズ部、13:外側バレル、14:光学部材、16:本体部、17:支持板部、19:内側バレル、20:IRカットフィルタ部、21:絞り部、22:切り欠き、24:平板材、25:補正膜、27:型。
1: imaging lens, 2: lens part, 3: second lens, 4: flat plate material, 5: correction film, 6: barrel, 7: body part, 8: support plate part, 9: aperture, 10: push mold 11: imaging lens, 12: lens portion, 13: outer barrel, 14: optical member, 16: body portion, 17: support plate portion, 19: inner barrel, 20: IR cut filter portion, 21: aperture portion, 22: Notch, 24: Flat plate material, 25: Correction film, 27: Mold.
Claims (9)
上記平板材の一面又は両面を、当該光学部材が組み込まれる光学系の収差を補正する非球面形状に設定したことを特徴とする光学部材。 An optical member made of a flat plate that is disposed on the optical axis and performs a specific function,
An optical member, wherein one surface or both surfaces of the flat plate material is set to an aspherical shape for correcting aberration of an optical system in which the optical member is incorporated.
上記平板材の一面又は両面に、上記補正対象収差に応じた非球面形状に設定された補正膜を施したことを特徴とする光学部材。 The optical member according to claim 1,
An optical member, wherein a correction film set to an aspherical shape corresponding to the correction target aberration is applied to one surface or both surfaces of the flat plate material.
上記補正膜が合成樹脂で成形されると共に、当該合成樹脂が、上記平板材に、上記補正対象収差に応じた非球面形状の機能面の外側にまで広げて塗布されて、当該平板材の固定用の接着剤として機能することを特徴とする光学部材。 The optical member according to claim 2,
The correction film is molded from a synthetic resin, and the synthetic resin is spread and applied to the outside of the functional surface of the aspherical shape corresponding to the correction target aberration to the flat plate material to fix the flat plate material. An optical member that functions as an adhesive for use.
上記平板材が、IRカットフィルタであることを特徴とする光学部材。 The optical member according to any one of claims 1 to 3,
An optical member, wherein the flat plate material is an IR cut filter.
上記平板材が、上記光軸上に配設されたレンズの内側に位置することを特徴とする光学部材。 The optical member according to any one of claims 1 to 4,
The optical member, wherein the flat plate material is positioned inside a lens disposed on the optical axis.
上記平板材が、上記光軸上に配設されたレンズの内側であって受光素子の近傍に位置することを特徴とする光学部材。 The optical member according to claim 5,
An optical member, wherein the flat plate member is located inside a lens disposed on the optical axis and in the vicinity of the light receiving element.
上記光軸上に配設される平板材の一面又は両面に合成樹脂を塗布し、補正対象収差に応じた非球面形状に設定された押し型を上記合成樹脂に押し付けた状態で硬化処理を施して、補正対象収差に応じた非球面形状の補正膜を成形することを特徴とする光学部材の製造方法。 A method of manufacturing an optical member that is disposed on an optical axis of an optical system and corrects aberrations of the optical system,
A synthetic resin is applied to one or both surfaces of the flat plate disposed on the optical axis, and a curing process is performed in a state where a pressing die set to an aspherical shape corresponding to the correction target aberration is pressed against the synthetic resin. Then, an aspherical correction film corresponding to the aberration to be corrected is formed.
補正対象収差に応じた非球面形状に設定された型に合成樹脂を塗布し、上記光軸上に配設される平板材の一面又は両面に上記合成樹脂を押し付けた状態で硬化処理を施して、補正対象収差に応じた非球面形状の補正膜を成形することを特徴とする光学部材の製造方法。 A method of manufacturing an optical member that is disposed on an optical axis of an optical system and corrects aberrations of the optical system,
A synthetic resin is applied to a mold set to an aspheric shape corresponding to the aberration to be corrected, and a curing process is performed in a state where the synthetic resin is pressed on one or both surfaces of the flat plate disposed on the optical axis. A method for manufacturing an optical member, comprising forming an aspherical correction film according to an aberration to be corrected.
上記合成樹脂が熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂又は速乾性樹脂からなり、
上記硬化処理が加熱処理、紫外線照射処理又は乾燥処理からなることを特徴とする光学部材の製造方法。
It is a manufacturing method of the optical member according to claim 7 or 8,
The synthetic resin is composed of a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or a quick-drying resin,
The method for producing an optical member, wherein the curing treatment comprises heat treatment, ultraviolet irradiation treatment or drying treatment.
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