攝像鏡頭和攝像裝置制造方法及圖紙

一種攝像鏡頭。其包括：利用如下材料形成的塑料透鏡，在該材料中，每個(gè)均具有３０納米或更小的最大長(zhǎng)度的多個(gè)顆粒分散在塑料材料中。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及使用CCD(Charge Coupled Device)型圖像傳感器和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型圖像傳感器等固體攝像元件的攝像裝置的攝像鏡頭，更詳細(xì)說(shuō)就是涉及溫度變化時(shí)像點(diǎn)位置變動(dòng)小的攝像鏡頭和使用它的攝像裝置。另外，還涉及使用塑料透鏡和溫度變化時(shí)像點(diǎn)位置變動(dòng)小的變焦鏡頭和使用它攝像裝置。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，具備攝像功能的手機(jī)等在急速普及，隨著可在其內(nèi)安裝的使用CCD型圖像傳感器和CMOS型圖像傳感器等固體攝像元件的攝像裝置的小型化，要求所安裝的攝像鏡頭小型化。因此就需要縮短攝像鏡頭整個(gè)系統(tǒng)的焦距，但隨之而來(lái)的是各透鏡的曲率半徑和外徑也變小，所以用磨削加工制造的玻璃透鏡加工變困難，在使用廉價(jià)且可大量生產(chǎn)的塑料透鏡。專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了把構(gòu)成攝像鏡頭的全部透鏡制作成塑料透鏡的現(xiàn)有例。專(zhuān)利文獻(xiàn)1特許第3396683號(hào)公報(bào)但專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)的透鏡有由溫度變化時(shí)塑料材料的折射率變化引起的像點(diǎn)位置的變動(dòng)比較大的問(wèn)題。特別是安裝在手機(jī)上那種小型的攝像裝置，其不具有透鏡的自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)，而是多采用所謂的全焦點(diǎn)方式，這種攝像裝置不能忽略溫度變化時(shí)像點(diǎn)位置的變動(dòng)，若在嚴(yán)峻的溫度環(huán)境下進(jìn)行攝像時(shí)有可能招致圖像模糊。相反，也能在攝像裝置上設(shè)置自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)，但這樣則手機(jī)變重體積變大，有可能招致?lián)p害攜帶性這個(gè)根本問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)鑒于該問(wèn)題點(diǎn)，其第一目的就是提供一種使用塑料透鏡和溫度變化時(shí)像點(diǎn)位置變動(dòng)小的攝像鏡頭和使用它的攝像裝置。近年來(lái)，使用CCD型圖像傳感器和CMOS型圖像傳感器等固體攝像元件的數(shù)字相機(jī)等在急速普及。在這種狀況下，則要求高性能且低價(jià)格的數(shù)字相機(jī)。對(duì)高性能化則多使用玻璃注模的非球面透鏡以謀求改善像差特性是主流，但玻璃注模的非球面透鏡加工困難且價(jià)格貴，所以有變焦鏡頭的價(jià)格非常高的問(wèn)題。于是在使用廉價(jià)且大量生產(chǎn)的塑料透鏡。專(zhuān)利文獻(xiàn)1就公開(kāi)了多用塑料透鏡的現(xiàn)有例。專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-50352號(hào)公報(bào)但專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)的透鏡由于多用塑料材料，所以存在由外部氣溫的變化而塑料材料產(chǎn)生折射率變化像點(diǎn)位置的變動(dòng)比較大的問(wèn)題。相反，近年使用變焦鏡頭的數(shù)字相機(jī)等由于一般安裝了自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)，所以也可以認(rèn)為其是通過(guò)使用它來(lái)驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭以吸收由溫度變化引起的透鏡折射率變化。但不使用自動(dòng)對(duì)焦而是設(shè)定成把焦點(diǎn)固定在超焦距上的模式和如所謂的階梯式變焦距而強(qiáng)制地驅(qū)動(dòng)透鏡到預(yù)先決定的多個(gè)透鏡位置的任一個(gè)上時(shí)的情況，若溫度變化時(shí)像點(diǎn)位置的變動(dòng)大，則必須安裝修正它用的機(jī)構(gòu)存在變焦距機(jī)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。而且在變焦鏡頭上使用塑料透鏡時(shí)，有為了減輕像點(diǎn)位置的變動(dòng)存在不能使用折射力大的透鏡和限制鏡頭結(jié)構(gòu)的各種限制。本專(zhuān)利技術(shù)是鑒于該問(wèn)題點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的，其第二目的就是提供一種使用塑料透鏡和溫度變化時(shí)像點(diǎn)位置變動(dòng)小的變焦鏡頭和使用它的攝像裝置。達(dá)到第一目的用的項(xiàng)目1-1的攝像鏡頭，由于其具有使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散到塑料材料中的原料而成型的塑料透鏡，所以其通過(guò)把最大長(zhǎng)度是30納米以下的顆粒分散到塑料材料中而抑制由溫度變化引起的像點(diǎn)位置的變動(dòng)，而且不降低光的透射率，能提供與環(huán)境變化無(wú)關(guān)的具有優(yōu)良光學(xué)特性的攝像鏡頭。達(dá)到第二目的用的項(xiàng)目2-1的變焦鏡頭，是通過(guò)改變由多個(gè)透鏡組構(gòu)成各組的間隔而進(jìn)行變倍數(shù)的變焦鏡頭中，具有使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散到塑料材料中的原料而成型的塑料透鏡。附圖說(shuō)明圖1是包括攝像鏡頭的攝像裝置的模式圖；圖2是第二實(shí)施例攝像鏡頭的剖面圖； 圖3是第三實(shí)施例攝像鏡頭的剖面圖；圖4是包括實(shí)施例4、5的變焦鏡頭的攝像裝置光軸方向的剖面圖；圖5是包括實(shí)施例6的變焦鏡頭的攝像裝置光軸方向的剖面圖；圖6是包括實(shí)施例7的變焦鏡頭的攝像裝置光軸方向的剖面圖。具體實(shí)施例方式首先說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)的基本概念。一般來(lái)說(shuō)由于把微粉末混合進(jìn)透明的樹(shù)脂材料中，則產(chǎn)生光的散射而降低透射率，所以作為光學(xué)材料使用是困難的，但人們了解到通過(guò)把微粉末的尺寸制成比透射光束的波長(zhǎng)小就能使散射實(shí)際上不發(fā)生。另外，雖然塑料材料由溫度上升而折射率下降，但無(wú)機(jī)顆粒是溫度上升時(shí)折射率上升。因此利用它們的溫度依賴(lài)性，通過(guò)相互抵消的作用能使折射率幾乎不產(chǎn)生變化。具體說(shuō)就是通過(guò)把最大長(zhǎng)度是30納米以下、最好是20納米以下、更理想是10～15納米的無(wú)機(jī)顆粒分散到作為母體材料的塑料材料中，就能提供綜合的溫度依賴(lài)性極低的材料。例如通過(guò)把氧化鈮(Nb2O5)的微顆粒分散到丙烯烴樹(shù)脂中就能縮小這種相對(duì)溫度的折射率變化，從而能有效抑制由溫度變化引起的攝像鏡頭的像點(diǎn)位置變化。下面說(shuō)明達(dá)到第一目的用的理想結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目1-2的攝像鏡頭是在項(xiàng)目1-1所述的攝像鏡頭中，使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散到塑料材料中的原料而成型的所述塑料透鏡是正塑料透鏡，所以通過(guò)使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散的原料而成型正塑料透鏡就能有效抑制由溫度變化引起的攝像鏡頭的像點(diǎn)位置變化。項(xiàng)目1-3的攝像鏡頭是在項(xiàng)目1-1所述的攝像鏡頭中，至少由兩個(gè)透鏡構(gòu)成，所以通過(guò)把所述攝像鏡頭制成至少由兩個(gè)透鏡構(gòu)成的攝像鏡頭就能進(jìn)行比一個(gè)透鏡的攝像鏡頭好的各像差的修正。項(xiàng)目1-4的攝像鏡頭是在項(xiàng)目1-1所述的攝像鏡頭中，至少具有兩個(gè)塑料透鏡，所述塑料透鏡中折射力最強(qiáng)的塑料透鏡是使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散到塑料材料中的原料而成型的塑料透鏡，所以通過(guò)把該原料使用在折射力最強(qiáng)的透鏡中就能更有效抑制由溫度變化引起的攝像鏡頭的像點(diǎn)位置變化。項(xiàng)目1-5的攝像鏡頭是在項(xiàng)目1-1所述的攝像鏡頭中，至少具有正塑料透鏡和負(fù)塑料透鏡，所述正塑料透鏡是使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散到塑料材料中的原料而成型的塑料透鏡。由于塑料透鏡容易附加非球面，所以通過(guò)制成至少具有正塑料透鏡和負(fù)塑料透鏡的攝像鏡頭就能容易地把非球面附加在攝像鏡頭中的正透鏡和負(fù)透鏡上，所以能對(duì)攝像鏡頭整個(gè)系統(tǒng)的各像差進(jìn)行良好修正。而且若把正塑料透鏡制成是使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散了的原料而成型的塑料透鏡時(shí)，則不但良好修正攝像鏡頭整個(gè)系統(tǒng)的各像差，還能有效抑制由溫度變化引起的攝像鏡頭的像點(diǎn)位置變化。項(xiàng)目1-6的攝像鏡頭是在項(xiàng)目1-1所述的攝像鏡頭中，全部由塑料透鏡構(gòu)成，且至少一個(gè)塑料透鏡是使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散到塑料材料中的原料而成型的塑料透鏡，所以通過(guò)把構(gòu)成攝像鏡頭的所有透鏡制成塑料透鏡就可實(shí)現(xiàn)比包括玻璃透鏡的攝像鏡頭重量輕。而且若把至少一個(gè)透鏡制成是使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散了的原料而成型的塑料透鏡時(shí)，則能抑制攝像鏡頭整個(gè)系統(tǒng)由溫度變化引起的像點(diǎn)位置變化。項(xiàng)目1-7的攝像鏡頭是在項(xiàng)目1-1所述的攝像鏡頭中，至少包括一個(gè)玻璃透鏡。用于透鏡上的塑料材料與玻璃材料相比其種類(lèi)少，且折射率和色散的值被限制。因此通過(guò)制成在攝像鏡頭中至少包括一個(gè)玻璃透鏡的結(jié)構(gòu)，來(lái)增加折射率和色散的選擇自由度，所以能進(jìn)行更良好的像差修正。項(xiàng)目1-8的攝像鏡頭是在項(xiàng)目1-1到項(xiàng)目1-7任一項(xiàng)所述的攝像鏡頭中，具有孔徑光闌，所述塑料透鏡中與孔徑光闌最鄰接的塑料透鏡和與所述最鄰接的塑料透鏡更鄰接的塑料透鏡中的至少一個(gè)是使用把最大長(zhǎng)度是30納米以下顆粒分散到塑料材料中的原料而成型的塑料透鏡，所以通過(guò)把該原料本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種攝像鏡頭，包括：利用如下材料形成的塑料透鏡，在該材料中，每個(gè)均具有３０納米或更小的最大長(zhǎng)度的多個(gè)顆粒分散在塑料材料中。

【技術(shù)特征摘要】
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【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：山口進(jìn)，佐藤正江，佐野永悟，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]