光学透镜及其制造方法

技术领域

本发明涉及实现光学透镜单元的薄型化、小型化、且能够降低因界面的反射光引起的漏光的光学透镜及其制造方法以及包含该光学透镜的光学透镜单元。

背景技术

随着便携终端的小型化、薄型化、以及便携终端的普及，对搭载于其的光学透镜单元也要求进一步的小型化·薄型化，并且要求生产率好。

以往，为了抗反光和遮光，在透镜之间单独夹入隔片(专利文献1)。但是，在透镜与隔片之间存在折射率差时，产生表面反射，反射光成为漏光的原因。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－146878号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够实现光学透镜单元的薄型化、小型化、并且能够降低因界面的反射光引起的漏光的光学透镜。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的发明人进行了深入研究，结果发现通过在光学透镜的透镜边缘部设置特定的非透明部位，能够解决上述技术问题。

即，本发明为如下所述。

＜1＞一种光学透镜，上述光学透镜由作为光学有效部的具有光射入射出面的透镜部、和作为非光学有效部的具有光射入射出面以外的表面的透镜边缘部一体成型而成，其中，

上述透镜边缘部在其一部分或全部具有非透明部位，

上述透镜部和上述透镜边缘部含有热塑性树脂，

上述透镜边缘部中的非透明部位还含有合计为0.1～5质量％的黑色染料和黑色颜料中的1种以上。

＜2＞如上述＜1＞所述的光学透镜，其中，上述透镜部所含有的热塑性树脂包含选自下述式(1)所示的结构单元、下述式(2)所示的结构单元、下述式(3)所示的结构单元、下述式(4)所示的结构单元和下述式(5)所示的结构单元中的至少一种。

(式(1)中，R

a和b分别独立地表示0～5的整数。)

(式(2)中，R

c和d分别独立地表示0～6的整数，e和f分别独立地表示0～4的整数。)

(式(3)中，R

g～j分别独立地表示0～4的整数。)

(式(4)中，R表示氢原子或碳原子数1～5的烷基。)

(式(5)中，A表示碳原子数1～5的亚烷基，p表示0或1，K

＜3＞如上述＜2＞所述的光学透镜，其中，上述透镜部所含有的热塑性树脂包含上述式(1)所示的结构单元、上述式(2)所示的结构单元、和上述式(3)所示的结构单元中的全部结构单元。

＜4＞如上述＜1＞～＜3＞中任一项所述的光学透镜，其中，上述透镜部和上述透镜边缘部含有相同的树脂。

＜5＞一种光学透镜，上述光学透镜包括作为光学有效部的具有光射入射出面的透镜部、以及作为非光学有效部的具有光射入射出面以外的表面的透镜边缘部，

上述透镜边缘部在其一部分或全部具有非透明部位，

上述透镜边缘部中的非透明部位为将上述透镜边缘部用黑色材料涂敷而成的部位，或者为将上述透镜边缘部碳化而成的部位。

＜6＞如上述＜1＞～＜5＞中任一项所述的光学透镜，其用于智能手机。

＜7＞一种光学透镜单元，其包含上述＜1＞～＜6＞中任一项所述的光学透镜。

＜8＞如上述＜7＞所述的光学透镜单元，其不含隔片。

＜9＞一种光学透镜的制造方法，其用于制造上述＜1＞～＜4＞中任一项所述的光学透镜，其中，

利用插入成型和双色成型这两种成型方法，将上述透镜部和上述透镜边缘部一体成型。

发明的效果

通过将透镜部和透镜边缘部一体成型、并在透镜边缘部具有特定的非透明部位的本发明的光学透镜，在组装光学透镜单元时，能够提高称为镜筒(barrel)的框内的漏光和分辨率特性。并且，将本发明的优选方式的光学透镜用作智能手机用透镜时，提高抗反光性和遮光性，能够抑制光晕和重影，能够得到清楚的画像。

而且，由于将透镜部和透镜边缘部一体成型，能够使光学透镜单元小型化，无需使用以往的隔片，因而能够使制造成本变得低廉，能够扩大光学透镜单元的设计的自由度。特别是在透镜部和透镜边缘部使用相同树脂时，镜筒内的漏光和分辨率特性进一步提高，能够抑制抗反光效果，抑制漫反射。

附图说明

图1是表示本发明的光学透镜的第一实施方式的示意剖面图。

图2是表示本发明的光学透镜的第二实施方式的示意剖面图。

图3是表示本发明的光学透镜的第三实施方式的示意剖面图。

图4是表示本发明的光学透镜的第四实施方式的示意剖面图。

图5是表示本发明的光学透镜的第五实施方式的示意剖面图。

图6是表示本发明的光学透镜的第六实施方式的示意剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的光学透镜的优选的实施方式进行详细说明。并且，在第一～第六实施方式中，对同一或同等的构成部分标注同一符号。

[第一实施方式]

如图1所示，光学透镜10适合用于智能手机、差示扫描量热测定(DSC)、车载等的照相机用透镜，是直径为1.0～20.0mm左右的小型，要求进一步的小型化和进一步的高精度化。上述直径优选为1.0～10.0mm，更优选为3.0～10.0mm。关于这种光学透镜10，将作为光学有效部的具有光射入射出面的透镜部1、和作为非光学有效部的具有光射入射出面以外的表面的透镜边缘部2通过插入成型而一体成型。其中，所谓“一体成型”是指不利用二次粘接或机械接合，而与部件的接合同时将制品一体成型。

第一实施方式涉及的光学透镜10是透镜边缘部2在其全部具有非透明部位的方式。所谓非透明部位，只要是不透的状态即可。第一实施方式中，为了设置非透明部位，透镜部1和透镜边缘部2含有热塑性树脂，透镜边缘部2中的非透明部位还含有合计为0.1～5质量％的黑色染料和黑色颜料中的1种以上。黑色染料和黑色颜料中的1种以上的合计含量优选为0.5～3质量％，更优选为0.5～2质量％。

作为黑色染料的具体例，例如可以列举住友Chemtex公司制造的、SumiplastBlack G－2、Sumiplast Black H3B、Sumiplast Black HLG、Sumiplast Black HB；中央合成化学株式会社制造的、Black S、Black SF，Black 109、Black 141；ORIENT化学工业株式会社制造的、VALIFAST BLACK 1815、VALIFAST BLACK 1821、OIL BLACK 860、NUBIAN BLACKPC－5857、5877、5856、NUBIAN BLACK PC－0855、NUBIAN BLACK NH－805、815、NUBIANBLACK TN－870、877、807；有本化学工业株式会社制造的、Plast Black 8950－N、PlastBlack 8970、Oil Black DA－411等。

作为黑色颜料的具体例，例如，可以列举ORIENT化学工业株式会社制造的、NUBIANGREY IR－B、OPLAS BLACK 838；炭黑、特别是用电子显微镜观察炭黑颗粒而求得的算术平均直径为5～60nm(优选为10～50nm)的炭黑(例如，Tokai Carbon株式会社制造的、SEAST、Aqua Black；Cabot公司制造的、BLACK PEARLS、ELFTEX、VULCAN、MOGUL、MONARCH、EMPORER、REGAL、UNITED、SPHERON、STERLING、SHOBLACK等；三菱化学株式会社制造的、HCF、MCF、RCF、LFF、SCF系列；NIPPON STEEL Carbon株式会社制造的、NITERON、HTC等)等。

本发明中，能够使用黑色染料(有机系)和黑色颜料(无机系)的双方，此时可以直接添加并混合，也可以作为母料制作高浓度品(例如50％左右)并将其混合。

举出第一实施方式涉及的光学透镜10的制造方法的一例，准备用于透镜部1的树脂、和用于透镜边缘部2的树脂。在用于透镜边缘部2的树脂中，添加规定量的黑色染料和黑色颜料中的1种以上，熔融混合而制备黑色的树脂。接下来，对这些2色的树脂，利用插入成型和双色成型这两种成型方法，将透镜部1和透镜边缘部2一体成型。通过一体成型完成的光学透镜10在透镜边缘部2的全部包含非透明部位。

本发明的光学透镜的透镜部含有热塑性树脂，其中，该热塑性树脂包含选自下述式(1)所示的结构单元、下述式(2)所示的结构单元、下述式(3)所示的结构单元、下述式(4)所示的结构单元和下述式(5)所示的结构单元中的至少一种时，因满足折射率、阿贝数、Tg等作为光学透镜的性能，所以优选。

式(1)中，R

其中优选氢原子、

a和b分别独立地表示0～5的整数，优选分别独立地表示0或1。

式(2)中，R

其中，优选氢原子、

c和d分别独立地表示0～6的整数，优选分别独立地表示0或1。e和f分别独立地表示0～4的整数，优选分别独立地表示0或1。

式(3)中，R

其中，优选氢原子、

g～j分别独立地表示0～4的整数，优选分别独立地表示0或1。

式(4)中，R表示氢原子、或碳原子数1～5的烷基，优选表示氢原子。

式(5)中，A表示碳原子数1～5的亚烷基，p表示0或1，K

本发明的光学透镜中的透镜部所含有的热塑性树脂优选包含上述式(1)所示的结构单元、上述式(2)所示的结构单元、上述式(3)所示的结构单元、和上述式(4)所示的结构单元中的任意结构单元。另外，本发明的光学透镜中的透镜部所含有的热塑性树脂包含上述式(1)所示的结构单元、上述式(2)所示的结构单元、和上述式(3)所示的结构单元的全部时，因折射率等的光学特性良好，所以优选。

另外，本发明的光学透镜中的透镜部和透镜边缘部含有相同的树脂时，能够使反射率相同，作为其结果，漏光特性和反射特性变得良好，因而优选。

[第二实施方式]

如图2所示，第二实施方式的光学透镜20除了透镜边缘部2’在其一部分具有非透明部位以外，与第一实施方式的光学透镜10相同。光学透镜20的透镜边缘部2’中的斜线部分为非透明部位，但透镜边缘部2’中的非透明部位的比例没有特别限制，能够适当调整。

[第三实施方式]

如图3所示，第三实施方式的光学透镜30除了透镜边缘部2’中的非透明部位的形状不同以外，与第二实施方式的光学透镜20相同。光学透镜30的透镜边缘部2’中的斜线部分为非透明部位，但该非透明部位的形状没有特别限制，能够适当变更。

[第四实施方式]

如图4所示，第四实施方式的光学透镜40除了透镜边缘部2’中的非透明部位的形状不同以外，与第三实施方式的光学透镜30相同。光学透镜40的透镜边缘部2’中的斜线部分为非透明部位，但该非透明部位的形状没有特别限制，能够适当变更。

[第五实施方式]

如图5所示，第五实施方式的光学透镜50为如下方式：具有作为光学有效部的具有光射入射出面的透镜部1、和作为非光学有效部的具有光射入射出面以外的表面的透镜边缘部2’，透镜边缘部2’在其一部分具有非透明部位，该非透明部位是用黑色材料覆盖透镜边缘部2’而成的部位。

第五实施方式的光学透镜50与第一～第四实施方式的光学透镜不同，不需要透镜部与透镜边缘部一体成型。

作为上述黑色材料，只要能够均匀涂布于透镜边缘部即可，没有特别限制，能够使用市售的墨液、黑色涂料、黑色染料、例如作为漆黑性染料的ORIENT化学工业株式会社制造的NUBIAN BLACK PC－8550。

作为涂敷上述黑色材料的方法，可以列举将黑色材料进行涂布、喷雾、浸渍等。

光学透镜50的透镜部1所使用的树脂没有特别限制，能够优选地使用在第一实施方式的光学透镜10中所说明的树脂。

[第六实施方式]

如图6所示，第六实施方式的光学透镜60除了透镜边缘部2’中的非透明部位是将透镜边缘部2’碳化而成的部位以外，与第五实施方式的光学透镜50相同。

作为将光学透镜60的透镜边缘部2’碳化的方法，可以列举通过加热、燃烧等形成碳化物的方法、通过利用硫酸等的强力的脱水反应的方法、以及通过激光照射的方法等。

[光学透镜单元]

本发明的光学透镜单元包含上述的本发明的光学透镜。本发明的光学透镜单元无需包含隔片，因而能够实现薄型化、小型化，能够降低因界面的反射光引起的漏光。

举出本发明的光学透镜单元的制造方法的一例，将4片本发明的光学透镜重叠，放入光学透镜用镜筒，能够制作光学透镜单元。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明不受以下实施例的任何限定。如下所述进行所得到的光学透镜的特性评价。

＜漏光特性＞

通过目视评价镜筒内的漏光。将没有漏光的情况评价为A，将几乎没有漏光的情况评价为B，将有些许漏光的情况评价为C，将漏光较多的情况评价为D。A和B为合格水平。

＜分辨率特性＞

将4片所得到的光学透镜重叠，放入光学透镜用镜筒，制作光学透镜单元。通过目视进行评价，将看不到投影文字发生模糊的情况评价为A，将几乎看不到模糊的情况评价为B，将能够看到些许模糊的情况评价为C，将模糊较多的情况评价为D。A和B为合格水平。

(实施例1)

准备下述的树脂A和树脂B。

＜树脂A的制备＞

作为原料，将下述构造式(i)所示的9,9－双[6－(2－羟基乙氧基)萘－2－基]芴8.0kg(14.85摩尔)、下述构造式(ii)所示的2,2’－双(2－羟基乙氧基)－1,1’－联二萘7.5kg(20.03摩尔)、下述构造式(iii)所示的9,9－双[4－(2－羟基乙氧基)－3－苯基苯基]芴7.5kg(12.70摩尔)、碳酸二苯酯10.5kg(49.02摩尔)、和2.5×10

＜树脂B的制备＞

利用双螺杆挤出机将10Kg的上述所得到的树脂A、与100g的作为黑色染料的树脂着色剂(ORIENT化学工业株式会社制造、商品名：NUBIAN BLACK PC－5857)进行熔融混合，制备树脂B。

＜光学透镜和光学透镜单元的制作＞

将上述树脂A和上述树脂B在100℃分别加热干燥3小时，之后，以树脂A成为透镜部、以树脂B成为透镜边缘部的方式进行插入成型和双色成型这两种成型，得到光学透镜。将4片所得到的光学透镜重叠，放入光学透镜用镜筒，制作光学透镜单元。将所得到的光学透镜单元的物性示于表1。

(实施例2)

＜树脂B－1的制备＞

利用双螺杆挤出机将10Kg的上述所得到的树脂A、与100g的作为黑色颜料的炭黑(三菱化学株式会社制的MCF系列#1000)进行熔融混合，制备树脂B－1。

除了将树脂B替换为树脂B－1以外，与实施例1同样制作光学透镜，进而制作光学透镜单元。将所得到的光学透镜单元的物性示于表1。

(实施例3)

准备下述的树脂C。

＜树脂C的制备＞

利用双螺杆挤出机将10Kg的三菱瓦斯化学株式会社制聚碳酸酯树脂(商品名：Iupilon S－3000R)、与100g的作为黑色染料的树脂着色剂(ORIENT化学工业株式会社制造、商品名：NUBIAN BLACK PC－5857)进行熔融混合，制备树脂C。

除了将树脂B替换为树脂C以外，与实施例1同样制作光学透镜，进而制作光学透镜单元。将所得到的光学透镜单元的物性示于表1。

(比较例1)

除了将树脂B替换为树脂A以外，与实施例1同样进行，得到光学透镜。将4片所得到的光学透镜重叠，放入光学透镜用镜筒，制作光学透镜单元。将所得到的光学透镜单元的物性示于表1。所得到的光学透镜由于透镜部和透镜边缘部使用相同的树脂A，因而没有进行双色成型。并且，透镜边缘部没有在其一部分或全部具有非透明部位。

(比较例2)

将4片在比较例1所得到的光学透镜和在其隔片部间夹入索马龙株式会社制遮光材料(商品名：SOMABLACK)，放入光学透镜用镜筒，制作光学透镜单元。将所得到的光学透镜单元的物性示于表1。

[表1]

(实施例4)

准备下述的树脂D。

＜树脂D的制备＞

将由下述构造式(a)表示、且2,6位的异构体与2,7位的异构体以质量比计为50﹕50的D－NDM：23.50kg(105.7摩尔)、碳酸二苯酯：22.98kg(107.3摩尔)和碳酸氢钠：0.13g(1.5×10

将下述构造式(b)所示的9,9－双[4－(2－羟基乙氧基)苯基]芴(BPEF)：20.0kg(45.6摩尔)、碳酸二苯酯：10.16kg(47.4摩尔)和碳酸氢钠：0.03g(3.6×10

在混合以上述D－NDM为原料得到的聚碳酸酯树脂(D－1)10.0kg、以BPEF为原料得到的聚碳酸酯树脂(D－2)4.8kg的粒料而成的物质中，添加14.8g的受阻酚系抗氧化剂(ADEKA制AO－60)、4.4g的亚磷酸酯系抗氧化剂(商品名：PEP－36)、14.8g的作为脱模剂的甘油单硬脂酸酯(RIKEN VITAMIN制S－100A)，利用双螺杆挤出机(IPEC－35)进行混炼，粒料化而得到聚碳酸酯树脂D。并且，所得到的树脂D是包含上述式(4)所示的结构单元的树脂。

准备下述的树脂E。

＜树脂E的制备＞

利用双螺杆挤出机将10Kg的上述所得到的树脂D、与100g的作为黑色染料的树脂着色剂(ORIENT化学工业株式会社制造、商品名：NUBIAN BLACK PC－5857)进行熔融混合，制备树脂E。

＜光学透镜和光学透镜单元的制作＞

将上述树脂D和上述树脂E在100℃分别加热干燥3小时后，以树脂D成为透镜部、树脂E成为透镜边缘部的方式进行插入成型和双色成型这两种成型得到光学透镜。将4片所得到的光学透镜重叠，放入光学透镜用镜筒，制作光学透镜单元。将所得到的光学透镜单元的物性示于表2。

(实施例5)

准备下述的树脂F。

＜树脂F的制备＞

作为原料，使用下述构造式(c)所示的2,2’－双(2－羟基乙氧基)－1,1’－联二萘4.53kg(12.1摩尔)、下述构造式(d)所示的9,9－双(4－(2－羟基乙氧基)－3－苯基苯基)芴8.72kg(14.8摩尔)、DPC5.99kg(27.9摩尔)、和2.5×10

准备下述的树脂G。

＜树脂G的制备＞

利用双螺杆挤出机将10Kg的上述所得到的树脂F、与100g的作为黑色染料的树脂着色剂(ORIENT化学工业株式会社制造、商品名：NUBIAN BLACK PC－5857)进行熔融混合，制备树脂G。

＜光学透镜和光学透镜单元的制作＞

将上述树脂F和上述树脂G在100℃分别加热干燥3小时后，以树脂F成为透镜部、树脂G成为透镜边缘部的方式进行插入成型和双色成型这两种成型得到光学透镜。将4片所得到的光学透镜重叠，放入光学透镜用镜筒，制作光学透镜单元。将所得到的光学透镜单元的物性示于表2。

[表2]

产业上的可利用性

通过本发明的光学透镜，能够实现光学透镜单元的薄型化、小型化，能够降低因界面的反射光引起的漏光。本发明能够适合用作智能手机、差示扫描量热计(DSC)、车载等的照相机用透镜。

符号说明

1…透镜部；2…透镜边缘部(在全部具有非透明部位)；2’…透镜边缘部(在一部分具有非透明部位)；10、20、30、40、50、60…光学透镜。