专利名称：光学透镜组件和该塑料透镜成型模具及塑料透镜的制造方法
技术领域：
本发明涉及在便携电话和掌上终端用的或普通变焦镜头，以及在数码相机等中作为光学透镜所使用，特别是能够高精度地定位光学透镜以及镜筒的光学透镜组件和该塑料透镜成型模具及塑料透镜的制造方法。
背景技术：
近年来，伴随着配备摄像装置的便携终端市场的扩大，在摄像装置中搭载高像素小型的固体摄像元件变成了潮流。与该摄像元件的小型化、高像素化相对应，例如，如专利文献1、2所示，由多个透镜构成的摄像透镜正在逐步普及。专利文献1中所示的摄像透镜，具有如下构成具有1片塑料透镜和1片玻璃透镜，以及装入了这些透镜的镜筒，使塑料透镜和玻璃透镜接触的镜片周边区域为同一曲率或同一锥度面，各透镜装入镜框时，在使最先装入镜框的塑料透镜的接触部和镜筒的承接面抵接，镜筒和塑料透镜被定位的状态下，使玻璃透镜与镜筒的内圆周面嵌合的同时，通过将塑料透镜向光轴方向加压，用镜筒的承接面和玻璃透镜将塑料透镜夹住，通过在各透镜的周边区域形成的同一曲率或相同倾斜的锥度面的嵌合，使各透镜的光轴重合。另外，在专利文献2中，提出了一种方案，该方案是装入到镜筒中的透镜全部是由塑料透镜构成的摄像镜头，用于普通的便携电话等的摄像镜头，镜筒中装入的透镜全部是由容易成型加工的塑料透镜构成，另外，在数码相机等中，变焦镜头作为主流，镜筒内装入的透镜仅由玻璃透镜构成，或者通常是如专利文献1上述的玻璃透镜和塑料透镜的组合。 在专利文献1以及专利文献2中示出的摄像镜头，如图3、图4所示，形成为塑料透镜的外径略小于镜筒的内径的状态，保持与镜筒之间的径向的间隙而插入镜筒，以沿光轴方向按压插入镜筒的透镜的状态，将最后一段透镜以粘合剂固定，或者以压入镜筒的透镜压边进行固定。以往技术文献专利文献1 特开平9-113783号公报专利文献2 特开2005-338869号公报如专利文献2 (专利文献1也同样)所示的摄像透镜，例如，如图3所示，使最先插入镜筒K的第1塑料透镜Rl的承接面U与形成在镜筒K上的抵接面Kl抵接，由于该承接面U和抵接面Kl垂直于光轴，将第1塑料透镜Rl相对于镜筒K在光轴方向定位，以该状态，
按顺序将下一段的第2塑料透镜R2(在专利文献1中为玻璃透镜)......插入，通过使在
各透镜Rl，R2的边缘部Rla，R2a的重合面上形成的圆锥面T相互嵌合(或者卡合)，以各透镜Rl、R2双方光轴一致的状态下使其组件化，将最终插入的末段透镜以粘合剂等固定在镜筒K的内圆周面上。然而，在镜筒K中配置的上述组件化的上述透镜群Rl，R2......，形成为各透镜
R1，R2......的外径小于镜筒K内径的状态，因为在与镜筒K之间形成细微的间隙，通过将
最先插入的塑料透镜Rl的承接面U和镜筒K的抵接面Kl抵接，相对于镜筒K将组件化的
全部塑料透镜Rl，R2......进行定位，并且，由于上述塑料透镜Rl的承接面U和镜筒K的
抵接面Kl相对于光轴垂直而构成，由于各塑料透镜Rl，R2......与镜筒K间的径向间隙，
各塑料透镜R1，R2......可以沿径向移动，具有相对于镜筒K各塑料透镜R1，R2......的
定位精度降低的问题。作为防止上述该各塑料透镜R1，R2......和镜筒K的径向的间隙造成的定位精度
的降低的方法，考虑将最先插入镜筒K的塑料透镜Rl和镜筒K在径向定位。例如，对最先插入的塑料透镜Rl与镜筒K采用与各塑料透镜Rl，R2相同的同心构造。S卩，如图4所示，在塑料透镜Rl的承接面U，镜筒K的抵接面Kl上分别形成圆锥状的圆锥面Tl和圆锥承接面 T2，如果使这些圆锥面Tl和圆锥承接面T2分别嵌合(或卡合)，与各塑料透镜R1，R2的同心构造相同，可以将镜筒K和塑料透镜Rl在径向定位，镜筒K和塑料透镜Rl形成同心状。 如上上述，如果以相对于镜筒K进行同心状定位的塑料透镜Rl作为基准，按顺序将下一段
第2塑料透镜R2......重叠，使各透镜R1，R2......上形成的圆锥面T相互嵌合，则可以
将镜筒K中多个塑料透镜Rl，R2......高精度地进行定位。然而，这种光学透镜采用的塑料透镜R，通过成型模具以注塑成型的方式而成型。 关于这种塑料透镜成型模具的一般构造参照图5进行说明，塑料透镜成型模具是由固定模具100和可动模具101形成，在光学透镜中最重要的透镜部R'是用各模具100，101中的可自由装卸地安装的模具嵌块100A，IOlA而成型，含有位于透镜部R'的外圆周的圆锥面Ta 的塑料透镜R的边缘部Ra，是用固定模具100，和可动模具101成型。S卩，固定模具100，和可动模具101在合模时两模具100，101相碰撞，因此以高刚性的材料形成，另一方面，模具嵌块100A，101A，透镜部R'的透镜面成型的模具嵌块100A，IOlA的表面用镀Ni层包覆处理后进行切削加工，从构造上固定模具100，可动模具101和模具嵌块100A，IOlA以不同的部件形成，然后要将模具嵌块100A，101A相对于固定模具100，可动模具101进行组装。为了组装，固定模具100，可动模具101和模具嵌块100A，IOlA之间需要一定的间隙，由于该间隙，在用固定模具100，可动模具101形成的圆锥面Ta和用模具嵌块100A，IOlA形成的透镜部R'之间，可能会产生因放入模具嵌块100A，IOlA时的间隙而造成的径向的偏移。S卩，在圆锥面Ta和透镜部R'的径向上会产生被称为偏移的成型误差。结果是造成与镜筒K的圆锥承接面T2嵌合的透镜部R'的定位精度降低。
发明内容
本发明针对于上述问题，其目的是提供一种可以将镜筒和光学透镜光轴以高精度定位，并且，可以将光学透镜以高精度成型的光学透镜组件及其塑料透镜的成型模具以及塑料透镜的制造方法。为达上述目的，本发明采取的技术方案如下一种光学透镜组件，具有筒状的镜筒，其具有两端侧的开口部；塑料透镜，其收纳配置在该镜筒内；上述塑料透镜，具有位于外圆周上的边缘部和透镜部，将上述边缘部的外圆周面作为圆锥(taper)状的圆锥面，使上述镜筒的内圆周面与上述圆锥面以线接触状态抵接的垂直面。将塑料透镜装入镜筒内时，塑料透镜的边缘部外圆周的圆锥面以线接触状态抵接于镜筒的垂直的内圆周面，使镜筒和塑料透镜以同心状的方式精确定位。在上述镜筒内收纳配置多个塑料透镜，在这些塑料透镜各自重合的面分别形成可以互相卡合的圆锥面。使在最先插入镜筒的塑料透镜的边缘部的外圆周上形成的圆锥面以线接触状态抵接于镜筒的垂直的内圆周面，镜筒和塑料透镜在以同心状定位的状态，依次插入下一段的塑料透镜，通过使各塑料透镜的重合面上形成的各圆锥面卡合，以相对于镜筒定位后的塑料透镜作为基准，可以使收纳在镜筒中的所有塑料透镜的光轴成为一致。上述塑料透镜成型模具，具有固定模具；可动模具，其设置为相对于该固定模具可开合；以及模具嵌块，其在上述固定模具和可动模具上可装卸地安装，利用上述模具嵌块形成上述透镜部和上述圆锥面。由于塑料透镜的透镜部和圆锥面是用模具嵌块一体成型，不会由于模具嵌块和可动模具以及固定模具之间的间隙造成透镜部和圆锥面之间产生偏移，可以始终将透镜部和圆锥面的尺寸精度保持为高精度，其结果是，可以将镜筒的光轴和塑料透镜的光轴以高精
度保持一致。一种塑料透镜的制造方法，使用上述的塑料透镜成型模具，向由上述固定模具和可动模具和模具嵌块所围成的空腔内填充树脂，将上述塑料透镜注塑成型。依据上述塑料透镜的制造方法，可以低成本且大量地制造始终高精度地保持透镜部和圆锥面的尺寸精度的塑料透镜，可以降低塑料透镜的制造成本。由于采用了上述技术，与现有技术相比，根据本发明，通过将塑料透镜的透镜部和圆锥面用成型模具的模具嵌块成型，可以始终高精度地保持透镜部和圆锥面的尺寸精度， 在向镜筒装入塑料透镜时，通过使塑料透镜的圆锥面和镜筒的圆锥承接面嵌合，能以镜筒和塑料透镜以同心状的方式精确地定位。另外，使最先插入镜筒的塑料透镜的圆锥面与镜筒的圆锥承接面嵌合，将最先插入的塑料透镜相对于镜筒进行定位，以该状态，将该塑料透镜作为基准，依次插入下一段的塑料透镜，通过使这些塑料透镜各自的重合面上形成的圆锥面分别卡合，可以使收纳在镜筒中的所有塑料透镜的光轴成为一致。以下结合附图及实施方式进一步说明本发明。
图1是实施方式的光学透镜的剖面图；图2是实施方式的塑料透镜用成型模具的剖面图；图3是现有的光学透镜的剖面图；图4是镜筒和塑料透镜的定位构造的改良构造的剖面图；图5是现有的塑料透镜用成型模具的剖面图。标号说明1塑料透镜
2透镜部3边缘部5、15 圆锥面20成型模具21固定模具22可动模具23,24模具嵌块K 镜筒T2圆锥承接面
具体实施例方式下面结合附图1进一步说明发明的
具体实施例方式图1示出了本发明实施方式的光学透镜的剖面图，图1示出的实施方式，省略了图 3、图5示出的与以往例子重复的部分，只对不同部分进行了标号说明。图1中，塑料透镜1，由透镜部2，以及从该透镜部2的周边部分向外圆周方向延伸的边缘部3组成。在边缘部3的外圆周面以及上面一侧分别形成了圆锥状的圆锥面15和 5。该边缘部3的外圆周面上形成的圆锥面15，在顺着上面一侧朝向下面一侧、向接近光轴 S的方向倾斜的圆锥状上形成。另外，收纳塑料透镜1的镜筒K，垂直的内圆周面被形成，在向镜筒K内装入塑料透镜1时，塑料透镜1的边缘部3的外圆周面上形成的圆锥面15的上端部以线接触状态卡合在垂直的镜筒K的内圆周面上，使镜筒K与塑料透镜1同心。此外，
与图4所示的改进方案相同，向镜筒K内装入塑料透镜1、塑料透镜R2......时，通过使在
塑料透镜1上方形成的圆锥面5嵌合于第2塑料透镜R2的圆锥面T上，能够使镜筒的光轴与各透镜R1、R2......的光轴高精度一致。图2中，上述塑料透镜1的成型模具20是由固定模具21、可动模具22、以及安装在该固定模具21与可动模具22的上下一对的模具嵌块23J4组成。固定模具21和可动模具22，沿塑料透镜1的光轴方向上下移动，进行开合操作，该固定模具21与可动模具22 进行合模，向由该固定模具21和可动模具22，以及安装在各模具21、22的模具嵌块23、24 所围成的空腔里填充熔融树脂，将塑料透镜1注塑成型。此外，塑料透镜1的透镜部2的上方的透镜面与圆锥面5通过上述模具嵌块23—体成型，塑料透镜1的透镜部2的下方的透镜面与圆锥面15通过模具嵌块M —体成型。即，本发明涉及的塑料透镜1的成型模具20中，决定塑料透镜1的光学性能的透镜部2的上方的透镜面与塑料透镜1的圆锥面5是通过安装在可动模具22中的模具嵌块 23—体成型，塑料透镜1的透镜部2的下方的透镜面和塑料透镜1的圆锥面15是通过安装在固定模具21中的模具嵌块M—体成型。在以往例子(图幻中，存在由于固定模具21、 可动模具22以及各自模具嵌块23、24间产生的间隙，而导致透镜部2和圆锥面5、15在径向上产生称为偏移的成型误差的担心。但通过本发明的模具构造，因可动一侧的透镜面及其圆锥面5、以及固定一侧的透镜面及其圆锥面15是一体形成的，所以能够提高透镜部2与圆锥面的位置精度。另外，模具嵌块23J4能在固定模具21以及可动模具22上自由装卸， 成型后，即使在通过模具嵌块23J4成型的透镜部2的收缩率不符合设计值的情况下，由于模具嵌块23J4的形状的改变比较容易，因此对成型后的透镜部2的面形状进行修改、加工或者对圆锥面的直径进行修改、加工也比较容易，从而使其接近设计值。对于上述构成的本实施方式，透镜部2和与该透镜部2连接的圆锥面15、5通过模具嵌块23J4成型，从而能使透镜部2与圆锥面15、5成为同心状态并高精度地一致。如上述，通过确保圆锥面15、5的成型精度，镜筒K里装入塑料透镜1时，通过使形成于塑料透镜 1外面侧的圆锥面15以线接触状态卡合到镜筒K的垂直的内圆周面上，从而使镜筒K与塑料透镜1能以同心状态精确地定位。另外，以设置在镜筒K的塑料透镜1作为基准，通过依次把下一段的塑料透镜的圆锥面嵌合到该塑料透镜1的圆锥面5，镜筒K里装入多个塑料透镜1......时，能在统一各透镜间的光轴的状态下，进行组件化，收纳配置到镜筒K中。此外，形成塑料透镜1的透镜部2与圆锥面15、5的模具嵌块23、24，能在固定模具 21与可动模具22上自由装卸，在变更模具嵌块23、24的非球面形状时，能够容易进行补修加工，进而，在本实施方式中，通过将镜筒K的内圆周面做成垂直面，简化镜筒K的形状，镜筒K的成型加工也变得容易。以上对本发明的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述实施方式，在本发明的主旨范围内可以有各种变形的实施方式。例如，各透镜的形状或与各透镜光轴重合的圆锥面的形状，或者，装入镜筒内的透镜的片数可以是1片，也可以应对于不同的装入光学透镜的仪器，适当选择装入镜筒内的透镜的片数。另外，成型光学透镜的成型模具的模具构造也不限于上述实施方式，可以适当进行选择。
权利要求
1.一种光学透镜组件，其特征在于具有筒状的镜筒，其具有两端侧的开口部；塑料透镜，其收纳配置在该镜筒内；上述塑料透镜，具有位于外圆周上的边缘部和透镜部，以上述边缘部的外圆周面作为圆锥状的圆锥面，使上述镜筒的内圆周面与上述圆锥面以线接触状态抵接的垂直面。
2.如权利要求1上述的光学透镜组件，其特征在于在上述镜筒内收纳配置多个塑料透镜，在该各个塑料透镜的重合面上分别形成可以相互卡合的圆锥面。
3.—种塑料透镜成型模具，用于形成如权利要求1上述的塑料透镜，其特征在于具有固定模具；可动模具，其设置为相对于该固定模具可开合，以及模具嵌块，其在上述固定模具和可动模具上可装卸地安装，利用上述模具嵌块形成上述透镜部和上述圆锥面。
4.一种塑料透镜的制造方法，采用如权利要求3上述的塑料透镜成型模具，其特征在于向由上述固定模具和可动模具和模具嵌块所围成的空腔内填充树脂，将上述塑料透镜注塑成型。
全文摘要
本发明的目的是使镜筒和光学透镜可以以高精度定位，并且，使用高精度的塑料透镜成型模具可以容易地成型。向由固定模具和可动模具、可装卸地安装在该固定模具和可动模具上的模具嵌块所围成的空腔中填充树脂，成型塑料透镜。塑料透镜的透镜部和圆锥面通过模具嵌块成型。由此，圆锥面和透镜部的径向不会发生偏移，成为同心状，可以提高成型精度，在将塑料透镜装入镜筒内时，使塑料透镜的外圆周面上形成的圆锥面以线接触状态抵接于镜筒内圆周的垂直面上，能以镜筒和塑料透镜成为同心状的方式精确地定位。
文档编号G02B3/00GK102375203SQ20111030567
公开日2012年3月14日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年7月13日
发明者栗原一郎 申请人:康达智株式会社