TWI743347B

TWI743347B - 透鏡之製造方法

Info

Publication number: TWI743347B
Application number: TW107111410A
Authority: TW
Inventors: 七海裕貴
Original assignee: 日商富士軟片股份有限公司
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2021-10-21
Also published as: CN108688205A; JP6664347B2; TW201837497A; JP2018173449A; CN108688205B

Abstract

本發明提供一種透鏡面的形狀的繼時性變化得到抑制之透鏡之製造方法。透鏡藉由準備熱塑性樹脂的準備製程、透鏡製作製程及透鏡退火製程來製造。準備製程中準備將透鏡樣品在125℃下熱處理1000小時時基於該熱處理之外徑收縮率成為大於0%且0.06%以下的範圍內之熱塑性樹脂。透鏡樣品與目標透鏡為相同尺寸。透鏡製作製程中用已準備之熱塑性樹脂製作透鏡。透鏡退火製程中對已製作出之透鏡進行退火。

Description

透鏡之製造方法

本發明關於一種透鏡之製造方法。

複數個透鏡組裝在鏡筒內之透鏡單元例如內置於可攜式終端及車載用攝像模組等。透鏡中有玻璃製的透鏡，但從輕量化及生產率等的觀點上，樹脂(塑膠)製的透鏡逐漸增多。

例如，專利文獻1中記載有具備由環烯烴共聚物亦即Apare(註冊商標)形成之透鏡之透鏡單元。又，專利文獻2中記載有具備由環烯烴聚合物形成之透鏡之車載相機用透鏡單元。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2014-240947號公報

[專利文獻2]日本特開2015-040945號公報

樹脂製的透鏡與玻璃製的透鏡相比，透鏡面的形狀的繼時性變化較大。當透鏡面的形狀發生了變化時，例如存在因焦距發生變化等而導致作為透鏡單元的光學性能下降之問題。為了抑制透鏡面的形狀的變化，通常採用在將樹脂成形為透鏡之後，對透鏡進行退火的方法。退火為用於消除成形後的冷卻過程中所產生之成形體的內部變形的加熱處理。而且，為了評價透鏡面的形狀的繼時性變化，有將透鏡單元置於高溫環境下，並在置於高溫環境下的前後比較光學性能之試驗。對於習知之試驗，能夠藉由由具有玻璃轉移溫度例如高達139℃的玻璃轉移溫度的樹脂構成透鏡來應對。然而，最近，尤其在車載用途中，即便經過長期且高溫的加熱試驗，亦要求透鏡單元的光學性能的劣化得到抑制。對於這種長期且高溫的加熱試驗，即便以玻璃轉移溫度為指標來選定樹脂，透鏡面的形狀亦會發生經時變化，從而透鏡單元的光學性能將會繼時性下降。

本發明的目的在於提供一種透鏡面的形狀的繼時性變化得到抑制的透鏡之製造方法。

為了解決上述課題，本發明的透鏡之製造方法具有準備製程、透鏡製作製程及透鏡退火製程。準備製程中準備將透鏡樣品在125℃下熱處理1000小時時透鏡樣品的基於上述熱處理之外徑收縮率成為大於0%且0.06%以下的範圍內之熱塑性樹脂。透鏡樣品與目標透鏡為相同尺寸。透鏡製作製程用上述熱塑性樹脂製作透鏡。透鏡退火製程中對透鏡進行退火。

上述熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度為145℃以上為較佳。

上述熱塑性樹脂為環烯烴聚合物、環烯烴共聚物、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂及聚酯中的任一種為較佳。

透鏡樣品在上述熱處理之前已進行了退火為較佳。

當透鏡為具備鏡筒及配設於該鏡筒內之複數個鏡筒內透鏡之透鏡單元的上述複數個鏡筒內透鏡中的至少一個時，本發明尤其有效。

上述鏡筒由在125℃下熱處理1000小時時的收縮率為大於0%且0.07%以下的材料形成為較佳。

依本發明，透鏡面的形狀的繼時性變化得到抑制。

10:攝影模組

11:透鏡單元

12:成像元件

16~19:透鏡

16a:非球面

16b:平面

16c:邊緣部

21:鏡筒

22:基板

26:加熱裝置

27:腔室

28:溫度調節部

29:載置台

31:樣品

31a:非球面

31b:平面

31c:邊緣部

31g:澆口痕

R:外徑

Rr:非球面的直徑

S、S(S):外徑收縮率

△S:外徑收縮率的判定中的最大值

Tf:邊緣部的厚度

T、T(S):退火時間

T(P):容許時間

Tc:中央的厚度

TS:試驗製程

圖1係組裝有實施本發明而獲得之透鏡的攝影模組的剖面圖。

圖2係透鏡之製造方法的流程圖。

圖3係加熱裝置的示意圖。

圖4係透鏡樣品的說明圖，圖4(A)係透鏡樣品的側視圖，圖4(B)係俯視圖。

圖5係選定熱塑性樹脂的流程圖。

圖6係退火時間的計算方法的說明圖。

圖7係使用了彼此不同之熱塑性樹脂之3種透鏡的各S-T曲線。

在圖1中，攝影模組10由透鏡單元11及成像元件(圖像感測器)12等構成，例如使用於汽車的感測器(車載感測器)，或內置於智慧手機及行動電話等。透鏡單元11由4片透鏡16~19及組裝透鏡16~19之鏡筒21等構成。在該例中，將透鏡設為4片，但片數並不限定於4片，依透鏡設計適當增減。透鏡單元11可以具備遮擋與攝影無關的光之遮光構件(未圖示)。遮光構件例如配設於透鏡16與透鏡17、透鏡17與透鏡18、透鏡18與透鏡19的各之間以及透鏡19的光的射出面一側。各遮光構件設成與相鄰之透鏡相應的大小。

成像元件12構裝於基板22，在該基板22中固定有透鏡單元11。透鏡16在第一面側具備相對於光軸而軸對稱之凸狀的非球面16a，在第二面側具備平面16b及非球面16a的外周側的邊緣部(凸緣)16c，入射到透鏡16的非球面16a之被攝體光依序通過透鏡16、透鏡17、透鏡18及透鏡19，並成像於成像元件12的成像面上，而進行拍攝。另外，各透鏡16~19的尺寸(大小及形狀)並不限定於該例，可依用途等適當設定。又，該例的透鏡16~19為熱塑性樹脂製，但透鏡16~19中的一部分透鏡可以為玻璃製。分別形成透鏡16~19之熱塑性樹脂可以彼此相同，亦可以不同。另外，由熱塑性樹脂形成之透鏡的外徑R(在圖1中，僅在透鏡16中進行了圖示)在1mm以上且20mm以下的範圍內，邊緣部的厚度在0.5mm以上且5.3mm以下的範圍內。

如前述，在本實施形態中，透鏡16~19均為熱塑性樹脂製，該些均以相同之製造方法來製造。因此，以下，以透鏡16為例子對透鏡之製造方法進行說明，而關於透鏡17~19之製造方法省略說明。

透鏡16藉由準備製程、透鏡製作製程(透鏡成形製程)及透鏡退火製程來製造，所製造出之透鏡16供透鏡單元11的組裝製程(參閱圖2)。準備製程中準備形成透鏡16之熱塑性樹脂。關於該準備製程的詳細內容，將利用另一圖式來進行後述。透鏡製作製程中用已準備之熱塑性樹脂製作(成形)透鏡16。透鏡16的製作能夠以公知的各種成形方法來進行，例如為射出成形、壓縮成形、射出壓縮成形及重熔成形等。在本實施形態中，藉由射出成形製作透鏡16。

透鏡退火製程中對已製作出之透鏡16進行退火。具體而言，藉由透鏡製作製程對所製作出之透鏡16進行加熱，藉此在透鏡製作製程中消除成形後的冷卻過程中所產生之內部變形。

透鏡16的退火例如能夠藉由圖3所示之加熱裝置26進行。加熱裝置26由腔室27、調節腔室27的內部溫度之溫度調節部28及載置透鏡16之載置台29等構成。載置台29容納於腔室27的內部，腔室27由溫度調節部28調節內部溫度。藉此，載置於載置台29上之透鏡16調節成預先確定之溫度(以下，稱為退火溫度)。另外，以下，將保持退火溫度之時間稱為退火時間。因此，透鏡16設置於加熱裝置26之後進行升溫直至達到退火溫度的時間(升溫時間)及從退火溫度例如降溫至能夠從腔室27取出的溫度之時間(降溫時間)設為不包含於退火時間。

當將透鏡在125℃下熱處理1000小時時，發現基於該熱處理的透鏡的外徑收縮率與透鏡面的經時變化的程度大致一致。另外，上述透鏡16的透鏡面為非球面16a及平面16b。而且，還確認到只要上述外徑收縮率在大於0%且0.06%以下的範圍內，則透鏡面的繼時性變化充分得到抑制，維持透鏡單元的光學性能。因此，前述準備製程中，當將測試用透鏡亦即樣品(以下，簡稱為樣品)在125℃下熱處理1000小時時，將基於該熱處理的樣品的外徑收縮率成為大於0%且0.06%以下的範圍內之熱塑性樹脂作為透鏡的材料亦即透鏡材料來準備。以下，將求出外徑收縮率之熱處理稱為長期高溫處理。

圖4所示的樣品31設為目標透鏡，在該例中，設為與透鏡16相同的尺寸。亦即，樣品31與透鏡16為彼此相同的大小，且彼此相同的形狀。另外，在圖4中，對樣品31的凸狀的非球面標註符號31a，對平面標註符號31b，對非球面31a的外周側的邊緣部(凸緣)標註符號31c。另外，樣品31的透鏡面為非球面31a及平面31b。在此，將樣品31及透鏡16的中央的厚度設為Tc，將外徑設為R，將透鏡面亦即非球面31a及非球面16a的直徑設為Rr。在本實施形態中，關於中央部的厚度Tc、外徑R及徑Rr，樣品31與透鏡16之差均在1mm以內的情況下，將樣品31及透鏡16視為相同的尺寸。

透鏡16將基於長期高溫處理之樣品31的外徑收縮率成為大於0%且0.06%以下的範圍內之熱塑性樹脂作為透鏡16的材料亦即透鏡材料來準備，並以此進行製造，因此透鏡面亦即非球面16a和/或平面16b的形狀的繼時性變化得到抑制。因此，藉由組裝獲得之透鏡單元11的光學性能的繼時性劣化亦得到抑制。

外徑收縮率藉由以下方法求出。分別在長期高溫處理前後，測量樣品31的外徑R。當將長期高溫處理前的外徑R設為Ra1，將長期高溫處理後的外徑R設為Rb1時，將由{(Ra1-Rb1)/Ra1}×100求出之百分率設為外徑收縮率(單位為%)。

在該例中，樣品31藉由側澆口的射出成形製作，樣品31中的射出成形時的澆口痕31g在樣品31的邊緣部31c的外周緣以狹縫形狀存在。外徑R以與狹縫形狀的澆口痕31g的長邊方向平行的方式測量為較佳。因為，從非球面31a或平面31b的垂直方向觀察樣品31時，熱塑性樹脂的取向的方向及取向的程度於樣品31的中央上為最對稱的位置。藉此，作為具有更可靠性的值而求出外徑收縮率。外徑R能夠使用市售的三維測量儀或尺寸測量儀等來測量，本實施形態中用KEYENCE CORPORATION的LS-9030M來測量。

參閱圖5對作為透鏡材料的熱塑性樹脂的選定方法進行說明。熱塑性樹脂的選定首先用作為透鏡材料的候選的熱塑性樹脂(以下，稱為候選樹脂)製作(成形)樣品31(樣品製作製程)。樣品31例如能夠藉由射出成形、壓縮成形、射出壓縮成形及重熔成形等公知的各種成形方法製作。

樣品31以與透鏡16相同的方法及條件製作為較佳。藉此，作為供試驗製程TS之樣品31的適性提高。作為上述條件例如有成形時的賦形壓力(成形壓力)、成形後的模具內的冷卻的溫度梯度、從模具取出時的樣品31的溫度(以下，稱為取出溫度)等。模具內的候選樹脂的溫度及樣品31的溫度可以視為與模具的溫度相同。因此，例如取出溫度可以視為與所檢測之模具的溫度相同。在本實施形態中，如前述，藉由射出成形製作透鏡16，因此同樣地樣品31亦藉由射出成形來製作。又，使用射出成形的模具為透鏡16的射出成形中所使用之模具，且賦形壓力、上述溫度梯度及取出溫度設為與透鏡16的射出成形中的該些條件相同。

已製作出之樣品31供試驗製程TS。試驗製程TS為對樣品31的基於前述長期高溫處理之外徑收縮率是否為大於0%且0.06%以下進行試驗的製程。試驗製程TS具有第1外徑測量製程、長期高溫處理製程、第2外徑測量製程、計算出外徑收縮率之製程及判定外徑收縮率是否為大於0%且0.06%以下之製程。第1外徑測量製程測量已製作出的樣品31的外徑R(參閱圖4)。亦即第1外徑測量製程為求出前述Ra1之製程。長期高溫處理製程對經過了第1外徑測量製程之樣品31實施長期高溫處理。第2外徑測量製程測量經過了長期高溫處理製程之樣品31的外徑R。亦即第2外徑測量製程為求出前述Rb1之製程。由前述計算式從求出之Ra1及Rb1計算出外徑收縮率。外徑R的測量在調節為室溫的測量室中進行為較佳，在23.0℃±0.2℃的環境下，亦即在溫度調節為22.8℃以上且23.2℃以下的環境下進行為進一步較佳。又，關於樣品31，有時因線膨脹和/或成形應力釋放的影響而外徑R發生變化，因此長期高溫處理前後的各外徑R在測量室內經過24小時以上後測量為較佳。進而，長期高溫處理前後的外徑R儘量在相同的環境下測量為較佳。

當計算出之外徑收縮率在大於0%且0.06%以下的範圍內時，將候選樹脂確定為作為透鏡材料的熱塑性樹脂。已確定之熱塑性樹脂在前述準備製程中準備，供透鏡製作製程。

當外徑收縮率不在大於0%且0.06%以下的範圍內時，在樣品31已實施了退火(樣品退火)的情況下，將候選樹脂從透鏡材料的候選中排除。當外徑收縮率不在大於0%且0.06%以下的範圍內時，在樣品31未經退火的情況下，再次使用候選樹脂而製作新樣品31。新製作出之樣品31供樣品退火製程，而進行退火。另外，關於未經退火之樣品31，當明確外徑收縮率大於0.06%時，可以不供試驗製程TS，而實施上述新的樣品31的製作及該樣品31的退火。

具體而言，樣品退火製程藉由對樣品31進行加熱，在樣品製作製程中消除成形後的冷卻過程中所產生之內部變形。樣品31的退火能夠藉由前述加熱裝置26(參閱圖3)來進行。另外，關於樣品退火製程中的退火溫度及退火時間的詳細內容將進行後述。

經過了樣品退火製程的樣品31供試驗製程TS，計算出外徑收縮率。當外徑收縮率在大於0%且0.06%以下的範圍內時，將候選樹脂確定為作為透鏡材料的熱塑性樹脂。當外徑收縮率不在大於0%且0.06%以下的範圍內時，亦即大於0.06%時，該樣品31已實施了樣品退火，因此如圖5所示，將候選樹脂從透鏡材料的候選中排除。

當已設定了透鏡退火製程中的退火溫度及退火時間時，樣品退火製程的退火溫度及退火時間設成與它們相同為較佳。作為已設定了透鏡退火製程中的退火溫度及退火時間的情況，例如有存在模具限制的情況和/或藉由考慮透鏡16的製造效率而存在退火時間限制的情況等。另一方面，當未設定透鏡退火製程中的退火溫度及退火時間時，樣品退火製程中的退火溫度及退火時間可以適當設定。以下，對樣品退火製程中的退火溫度及退火時間的設定方法進行說明。

樣品退火製程中的退火溫度以長期高溫處理製程中的溫度為基準設定為較佳。當將長期高溫處理製程中的溫度設為Ts(=125℃)時，樣品退火製程中的退火溫度在(Ts-0.5℃)以上且(Ts+15℃)以下的範圍內為較佳，在(Ts-0.5℃)以上且(Ts+10℃)以下的範圍內為更佳。關於退火時間的較佳計算方法，將利用另一圖式來進行後述。

安瓿退火製程中的退火時間例如藉由以下方法確定。首先，用候選樹脂製作(成形)樣品31。該製作以與前述的樣品製作製程相同的方法及條件來進行。使用所得到的樣品31求出退火時間T與外徑收縮率S之間的關係(以下，稱為S-T關係)。具體而言，製作出複數個樣品31，並將各外徑R設為Ra2而進行測量。對測量外徑R後的複數個樣品31以彼此相同的退火溫度，且以彼此不同的退火時間進行退火，在進行該退火之後，將各外徑R設為Rb2而進行測量。另外，在本實施形態中，求出S-T關係時的退火溫度與長期高溫處理中的溫度相同設為125℃。然後，由{(Ra2-Rb2)/Ra2}×100的計算式求出各樣品31的外徑收縮率S，求出各外徑收縮率S與退火時間T之間的關係。在本例中，如圖6 所示，對S-T關係進行了圖表化，依該圖表(以下，稱為S-T曲線)，樣品31的外徑收縮率S依退火時間T而不同，而且，可知退火時間T越長外徑收縮率S越大。另外，當更高地設定退火溫度時，圖6的S-T曲線作為向上側位移的曲線而獲得，當更低地設定退火溫度時，圖6的S-T曲線作為向下側位移的曲線而獲得的情況較多。如此，S-T關係依賴於退火時間及退火溫度這兩者。

但是，如前述，透鏡退火製程的退火時間以樣品退火製程的退火時間為基礎設定為較佳，又，透鏡退火製程考慮透鏡16的製造效率為較佳。因此，當考慮透鏡16的製造效率時，將作為透鏡退火製程的退火時間而能夠容許的最長時間設為容許時間T(P)。對該容許時間T(P)加以長期高溫處理時間亦即1000小時，從先前求出的S-T關係求出將藉由加法獲得之時間(以下，稱為加法時間)設為退火時間T時的外徑收縮率S。例如，當將容許時間T(P)設定為100小時時，加法時間為1100小時，因此如圖6所示，退火時間T為1100小時時的外徑收縮率S作為S(1100)來求出。

接著，從將加法時間設為退火時間T時的外徑收縮率S減去試驗製程TS中的外徑收縮率的最大值亦即0.06%，從先前求出之S-T關係求出表示藉由減法獲得之外徑收縮率S的退火時間T。例如，如圖6所示，將從S(1100)減去0.06%之外徑收縮率S作為S(S)來求出，作為T(S)而求出表示該S(S)的退火時間T。另外，在圖6中，△S為將加法時間作為退火時間T時的外徑收縮率S亦即S(1100)與S(S)之差(S(1100)-S(S))，是作為試驗製程TS中的外徑收縮率的最大值的0.06%。

當T(S)大於容許時間T(P)時，將候選樹脂從透鏡材料的候選中排除。亦即，當如此設定樣品退火製程中的退火時間時，能夠更早的時刻進行從候選中排除候選樹脂之判定。又，當T(S)為容許時間T(P)以下時，樣品退火製程中的退火時間設定在T(S)以上且T(P)以下的範圍內。在圖6所示的S-T曲線中，T(S)為容許時間T(P)以下，因此將樣品退火製程中的退火時間設定在T(S)以上且T(P)以下的範圍內。又，當將容許時間T(P)例如設定為10小時時，T(S)大於容許時間T(P)，因此該候選樹脂從熱塑性樹脂的候選中被排除。如此，依容許時間T(P)，有時是否從透鏡材料的候選中排除候選樹脂的情況發生變化。又，藉由求出S-T關係，即便是在第1退火時間從候選中被排除之候選樹脂，有時藉由在與第1退火時間不同之第2退火時間進行退火而候選樹脂不會從候選中被排除，而作為透鏡材料來選定。

在該例中，將容許時間T(P)以透鏡16的製造效率為基準進行了設定，但除了透鏡16的製造效率以外，亦可以以基於候選樹脂的退火之變色(例如黃化)為基準進行設定。在黃化等變色的原因是由氧而引起的情況下，藉由在氮環境下進行退火而變色得到抑制。另外，以透鏡16的製造效率為基準時的容許時間T(P)的上限認為300小時。

如此設定之樣品退火製程的退火時間與透鏡退火製程的退火時間可以彼此不同，但相同為特佳。因此，在考慮透鏡退火製程中的退火時間的基礎上，樣品退火製程的退火時間在T(S)以上且T(P)以下的範圍內設定為較佳。具體而言，保持透鏡16的製造效率與抑制非球面16a及平面16b的經時形狀變化之間的平衡即可。例如，當重視透鏡16的製造效率時，透鏡退火製程的退火時間在T(S)以上且T(P)以下的範圍內儘量設定為較低為較佳，當重視抑制非球面16a及平面16b的經時形狀變化時，透鏡退火製程的退火時間在T(S)以上且T(P)以下的範圍內儘量設定為較高為較佳。因此，本例中的樣品退火時間保持如上述那樣的平衡，且在T(S)以上且T(P)以下的範圍內進行設定。因此，藉由如此設定樣品退火製程中的退火時間，亦求出透鏡退火製程中的較佳的退火時間，且當透鏡退火製程中的退火時間設為與樣品退火製程中的退火時間相同時，製造出在抑制了非球面16a及平面16b的繼時性變形的基礎上亦考慮到製造效率的透鏡16。

如圖7所示，S-T曲線依候選樹脂的種類而不同。以雙點劃線表示之曲線a為作為圖6所示的候選樹脂使用樹脂a的情況。以實線表示之曲線b為將與樹脂a不同的樹脂b用作候選樹脂的情況。以虛線表示之曲線c為將與樹脂a及樹脂b均不同的樹脂c用作候選樹脂的情況。當將容許時間T(P)設為100小時時，關於樹脂b，藉由上述方法求出之T(S)大於容許時間T(P)。因此，樹脂b從熱塑性樹脂的候選中被排除。又，同樣地，將容許時間T(P)設定為100小時時，S(1100)成為作為試驗製程TS中的外徑收縮率的最大值的0.06%以下，因此可知樹脂c為圖5中的流程TS中作為熱塑性樹脂而選定的樹脂。

熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度(以下，稱為Tg)為145℃以上為較佳，在本實施形態中亦使用Tg為145℃以上的熱塑性樹脂。透鏡16由具有145℃以上之Tg的熱塑性樹脂形成，藉此更確實地抑制非球面16a和/或平面16b的繼時性變形。熱塑性樹脂的Tg為146℃以上為更佳，151℃以上為進一步較佳。

Tg能夠藉由差示掃描量熱法(DSC，Differential scanning calorimetry)求出。在本實施形態中，熱塑性樹脂為市售品，因此直接利用產品目錄值中所記載之Tg。

熱塑性樹脂為環烯烴聚合物(以下，稱為COP)、環烯烴共聚物(以下，稱為COC)、聚碳酸酯(以下，稱為PC)、丙烯酸樹脂及聚酯中的任一種為較佳。

COP中長期高溫處理時的外徑收縮率在大於0%且0.06%以下的範圍內的熱塑性樹脂例如有Zeon Corporation的ZEONEX(註冊商標)F52R及E48R等。該些當中，ZEONEX(註冊商標)F52R(以下，有時簡稱為“F52R”，Tg為156℃)的Tg為145℃以上，因此為更佳。當為F52R時的T(S)為10小時為較佳。因此，當以製造效率為基準時，使用了F52R的樣品退火製程及透鏡退火製程的各退火時間在10小時以上且300小時以下的範圍內為較佳。

COC中長期高溫處理時的外徑收縮率在大於0%且0.06%以下的範圍內的熱塑性樹脂例如有POLYPLASTICS CO.,LTD.的TOPAS(註冊商標)品級6015及品級6017；Mitsui Chemicals的APEL(註冊商標)APL5014CL等。該些當中，TOPAS(註冊商標)品級6015(以下，有時簡稱為“TOPAS6015”，Tg為158℃)和品級6017(以下，有時簡稱為“TOPAS6017”，Tg為178℃)的Tg為145℃以上，因此為更佳。當為TOPAS6015或TOPAS2017時的T(S)為95小時為較佳。因此，當以製造效率為基準時，使用了TOPAS6015或TOPAS2017之樣品退火製程及透鏡退火製程的各退火時間在95小時以上且300小時以下的範圍內為較佳。當為TOPAS6017時的T(S)為120小時為進一步較佳。因此，當以製造效率為基準時，使用了TOPAS6017之樣品退火製程及透鏡退火製程的各退火時間在120小時以上且300小時以下的範圍內為進一步較佳。

PC中長期高溫處理時的外徑收縮率在大於0%且0.06%以下的範圍內的熱塑性樹脂例如有Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.的特殊聚碳酸酯亦即Iupizeta(註冊商標)EP6000(Tg為145℃)及EP6500(Tg為140℃)；Teijin Limited的特殊碳酸酯樹脂亦即PANLITE(註冊商標)SP3810(Tg為150℃)等。該些當中，Iupizeta(註冊商標)EP6000(以下，有時簡稱為“EP6000”)及PANLITE(註冊商標)SP3810(以下，有時簡稱為“SP381 0”)的Tg為145℃以上，因此為更佳。當為EP6000或SP3810時的T(S)為48小時為較佳。因此，當以製造效率為基準時，使用了EP6000或SP3810之樣品退火製程及透鏡退火製程的各退火時間在48小時以上且300小時以下的範圍內為較佳。

聚酯中長期高溫處理時的外徑收縮率在大於0%且0.06%以下的範圍內的熱塑性樹脂例如有Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.的光學用聚酯OKP(註冊商標)-A1及OKP(註冊商標)-A2等。該些當中，OKP(註冊商標)-A2(Tg為145℃)的Tg為145℃以上，因此為更佳。當為OKP(註冊商標)-A2時的T(S)為48小時為較佳。因此，當以製造效率為基準時，使用了OKP(註冊商標)-A2之樣品退火製程及透鏡退火製程的各退火時間在48小時以上且300小時以下的範圍內為較佳。

鏡筒21(參閱圖1)由進行了長期高溫處理時的收縮率為大於0%且0.07%以下的材料形成為較佳。藉此，透鏡單元11中透鏡16的繼時性位置變動抑制為較小，其結果，更確實地維持透鏡單元11的光學性能。上述收縮率由鏡筒21中透鏡的周緣相接的內壁部位的直徑(內徑)來求出。內徑能夠使用三維測量儀來測量，測量在室溫環境下將鏡筒21放置24小時之後進行為較佳。另外，上述收縮率與求出透鏡樣品的外徑收縮率時相同，藉由進行退火處理而畫出S-T曲線來求出為較佳。形成鏡筒21之材料進行了長期高溫處理時的收縮率在大於0.00%且0.07%以下的範圍內為更佳，在大於0.00%且0.05%以下的範圍內為進一步較佳。

當將形成鏡筒21的材料的進行了長期高溫處理時的收縮率設為S21(單位為%)時，與形成透鏡16之熱塑性樹脂的上述外徑收縮率S(單位為%)之差(S21-S)在0.00%以上且0.02%以下的範圍內為較佳。藉此，透鏡單元11中透鏡16的繼時性位置變動抑制為較小，其結果，更確實地維持透鏡單元11的光學性能。

如以上，長期高溫處理的條件為125℃、1000小時，這是為了對透鏡單元11判定能否採用而與當前進行之長期且高溫的加熱試驗的溫度及時間的條件配合(使一致)的條件。該長期且高溫的加熱試驗今後可能會向更嚴酷的方向轉變。在該情況下，藉由將上述長期高溫處理的溫度設為更高的溫度和/或將時間設為更長，與上述的長期且高溫的加熱試驗的各條件配合即可。

[實施例]

[實施例1]~[實施例10]

在熱塑性樹脂和/或透鏡退火製程中的退火時間不同的條件下，製作出透鏡16，並作為實施例1~10。將所使用之熱塑性樹脂示於表1中。另外，表1的“熱塑性樹脂”的“名稱”欄中的各記載表示以下材料。

F52R：Zeon Corporation的ZEONEX(註冊商標)F52R；E48R：Zeon Corporation的ZEONEX(註冊商標)E48R；5015AL：Mitsui Chemicals製APEL(註冊商標)APL5015AL；EP6000：Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.的Iupizeta(註冊商標) EP6000；OKP4HTL：Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.製的OKP(註冊商標)4HTL；F4520：JSR Corporation製的耐熱透明树脂ARTON(註冊商標)F4520；TOPAS6015：POLYPLASTICS CO.,LTD.的TOPAS(註冊商標)品級6015；TOPAS6017：POLYPLASTICS CO.,LTD.的TOPAS(註冊商標)品級6017；5014CL：Mitsui Chemicals製APEL(註冊商標)APL5014CL；EP5000：Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.的Iupizeta(註冊商標)EP5000；EP6500：Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.的Iupizeta(註冊商標)EP6500；SP3810：Teijin Limited的PANLITE(註冊商標)SP3810；OKP-A1：Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.的光學用聚酯OKP(註冊商標)-A1；OKP-A2：Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.的光學用聚酯OKP(註冊商標)-A2。

表1的“外徑收縮率”欄為將已製作出之樣品31的長期高溫處理時的外徑收縮率S由以下基準來判定的結果，P為合格，F為不合格。另外，供該判定之樣品31在與透鏡16的製作中的下述成形條件相同的條件下製作，進而，是經過了與下述的透鏡退火製程相同的退火溫度及退火時間的樣品退火製程的樣品。

P：0%<S

0.06%；F：0.06%<S。

藉由射出成形製作出透鏡16。表1的“成形條件”的“樹脂溫度”欄為導入於射出成形的模具中之熱塑性樹脂的溫度，“模具溫度”欄為模具的溫度。“保壓”欄為從向熱塑性樹脂的模具(模穴)填充後到澆口密封(gate seal)為止進行保持的模具內的壓力。

製作出的透鏡16供透鏡退火製程。表1的“透鏡退火”的“溫度”欄表示透鏡退火製程中的退火溫度，“時間”欄表示退火時間。

在所得到的各透鏡16中，評價了非球面31a的繼時性變形。以剛結束透鏡退火製程之後為基準，依經過了1000小時的時點的繼時性變化進行了評價。關於變形，對發揮作為透鏡單元的光學特性之非球面16a的形狀進行了評價。使用Panasonic Production Engineering Co.,Ltd.製的超高精度三維測量儀UA3P來求出了非球面16a的形狀。由以下基準進行了評價。A及B為合格，C為不合格。將評價結果示於表1中。

A；非球面16a的面形狀變化以峰穀(peak to valley)值(以下，稱為P-V值)計為0μm以上且小於0.3μm。

B；非球面16a的面形狀變化以P-V值計為0.3μm以上且小於1.0μm。

C；非球面16a的面形狀變化以P-V值計為1.0μm以上。

[比較例1]~[比較例7]

改變所使用的熱塑性樹脂等而製作出透鏡，並作為比較例1~7。將熱塑性樹脂、透鏡的成形條件等示於表1中。

在所得到的各透鏡中，評價了非球面31a的繼時性變形。以與實施例相同的方法及基準進行了評價。將評價結果示於表1中。另外，在比較例3中，樣品的非球面藉由長期高溫處理而大大變形，因此未求出長期高溫處理時的外徑收縮率。因此，在比較例3的“外徑收縮率”欄中記載為“-”。

Claims

一種透鏡之製造方法，其具有：準備製程，準備將與目標透鏡為相同尺寸的透鏡樣品在125℃下熱處理1000小時時前述透鏡樣品的基於前述熱處理的外徑收縮率成為大於0%且0.06%以下的範圍內的熱塑性樹脂；透鏡製作製程，用前述熱塑性樹脂製作前述透鏡；及透鏡退火製程，對前述透鏡進行退火。
如申請專利範圍第1項所述之透鏡之製造方法，其中前述熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度為145℃以上。
如申請專利範圍第1項所述之透鏡之製造方法，其中前述熱塑性樹脂為環烯烴聚合物、環烯烴共聚物、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂及聚酯中的任一種。
如申請專利範圍第1項所述之透鏡之製造方法，其中前述透鏡樣品在前述熱處理之前已進行了退火。
如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之透鏡之製造方法，其中前述透鏡為具備鏡筒及配設於前述鏡筒內的複數個鏡筒內透鏡的透鏡單元的前述複數個鏡筒內透鏡中的至少一個。
如申請專利範圍第5項所述之透鏡之製造方法，其中前述鏡筒由在125℃下熱處理1000小時時的收縮率為大於0%且0.07%以下的材料形成。