[发明专利]塑料透镜

说明书

技术领域

本发明涉及由塑性纳米复合材料形成的塑料透镜(plastic lens)。

背景技术

成像装置，例如具有相机的移动电话，配置有由取像透镜和镜筒构成的透镜装置，所述镜筒用于容纳取像透镜。已知将塑料透镜和玻璃透镜用作取像透镜。特别地，塑料透镜在轻重量(light weight)、生产率和成本方面优于玻璃透镜。另外，由于塑料透镜通过模塑形成，塑料透镜可以形成为复杂的形状如非球面透镜。由于这些原因，塑料透镜比玻璃透镜更常用。

尽管塑料透镜在上述特征方面优于玻璃透镜，但难以将塑料透镜的折射率增加到与玻璃透镜的折射率相同的水平。为了解决此问题，由塑性纳米复合材料形成塑料透镜的方法是已知的(例如，参见日本专利公布出版物2007-211164)。塑性纳米复合材料是其中分散有无机细微粒子的塑性材料如热塑性聚合物。由这种塑性纳米复合材料形成的塑料透镜具有比普通塑料透镜更高的折射率，因而通常用作具有相机的移动电话的取像透镜。

尽管上述优点，由塑性纳米复合材料形成的塑料透镜比普通塑料透镜更易碎，因而具有较低的抗冲击性。特别地，弯月形塑料透镜在向较薄部分施加应力时容易破碎，所述弯月形塑料透镜的中心部分或周边部分制作得比该透镜的其它部分更薄。

从上述内容考虑，本发明的目的是提供塑料透镜，其由塑性纳米复合材料形成，比常规的塑料透镜更抵抗破碎。

发明内容

为了实现上述目的和其它目的，本发明的塑料透镜具有透镜主体部分和沿透镜主体部分的外周边形成的凸缘。透镜主体部分的直径CA、透镜主体部分的中心厚度Ft、凸缘在光轴方向上的厚度Lt，和作为凸缘的外径与直径CA之间的差的一半的长度b满足1＜(Lt/Ft)＜5和(CA/4)≤b。塑料透镜由含有无机细粒和热塑性聚合物的塑性纳米复合材料形成。热塑性聚合物在主链末端和侧链中的至少一个中具有官能团。所述官能团与无机细粒中的至少一个化学结合。

优选的是，对凸缘的拐角部进行斜切。从而避免凸缘的拐角部的碎裂。

优选的是，厚度Lt大于透镜主体部分在直径CA的最外周边处的厚度。

形成本发明的塑料透镜使得透镜主体部分和凸缘满足1＜(Lt/Ft)＜5并且(CA/4)≤b。从而提高塑料透镜的机械强度。结果，即使塑料透镜由塑性纳米复合材料形成，本发明也防止塑料透镜被容易地损坏。

附图简述

图1是透镜装置的剖面图；

图2是由纳米复合材料形成的凸弯月形透镜(convex meniscus lens)的剖面图；

图3是用于由纳米复合材料形成透镜的模具的剖面图；和

图4是另一个实施方案的凸弯月形透镜的剖面图。

实施本发明的最佳方式

在图1中，透镜装置10提供在例如具有相机的移动电话(未显示)中。透镜装置10由镜筒12和第一至第三透镜14至16构成。镜筒12由塑料如聚碳酸酯或液晶聚合物、铝等形成。镜筒12由模塑成一体的第一筒部12a、第二筒部12b和第三筒部12c构成。第一至第三筒部12a至12c直径彼此不同。在镜筒12的前部的第一筒部12a具有最小的直径。在镜筒12的后部的第三筒部12c具有最大的直径。

第一至第三透镜14、15和16分别连接并固定到第一至第三筒部12a、12b和12c。第一透镜14是凸面玻璃透镜。第二透镜15是凹弯月形塑料透镜(concave meniscus plastic lens)。第三透镜16是凸塑料透镜。第一透镜14由透镜主体部分14a和凸缘14b构成。第二透镜15由透镜主体部分15a和凸缘15b构成。第三透镜16由透镜主体部分16a和凸缘16b构成。凸缘14b至16b具有大致环状形状并且分别沿透镜主体部分14a至16a的外周边(轮缘(rims))设置。对于透镜主体部分14a至16a，使得凸弯月型的透镜主体部分15a的中心部分比其周边部分薄。凸缘14b至16b分别匹配到第一至第三筒部12a至12c中。因此，透镜主体部分14a至16a被固定在镜筒12内部。

对于作为塑料透镜的第二和第三透镜15和16，第二透镜15由于需要高折射率而由塑性纳米复合材料(以下简称为纳米复合材料)形成。另一方面，第三透镜16由于不需要高折射率而由普通塑性材料形成。