專利名稱：透鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有鏡筒的透鏡裝置，在所述鏡筒中容納由塑性納米復(fù)合材料形成的 透鏡。
背景技術(shù)：
成像設(shè)備，例如具有相機的移動電話，配置有由取像透鏡和鏡筒構(gòu)成的透鏡裝置， 所述鏡筒用于容納取像透鏡。已知將塑料透鏡(plastic lens)和玻璃透鏡用作取像透鏡。 特別地，塑料透鏡在輕重量(light weight)、生產(chǎn)率和成本方面優(yōu)于玻璃透鏡。另外，由于 塑料透鏡通過模塑形成，塑料透鏡可以形成為復(fù)雜的形狀如非球面透鏡。由于這些原因，塑 料透鏡比玻璃透鏡更常用。盡管塑料透鏡在上述特征方面優(yōu)于玻璃透鏡，但難以將塑料透鏡的折射率增加到 與玻璃透鏡的折射率相同的水平。為了解決此問題，由塑性納米復(fù)合材料形成塑料透鏡的 方法是已知的(例如，參見日本專利公布出版物2007-211164)。塑性納米復(fù)合材料是其中 分散有無機細(xì)微粒子的塑性材料如熱塑性聚合物。由這種塑性納米復(fù)合材料形成的塑料透 鏡具有比普通塑料透鏡更高的折射率，因而作為用于具有相機的移動電話的取像透鏡迅速 地廣泛流傳。盡管上述優(yōu)點，由塑性納米復(fù)合材料形成的塑料透鏡比普通塑料透鏡更易碎，因 而具有較低的抗沖擊性。當(dāng)凸緣的輪緣(rim)表面與鏡筒的內(nèi)圓周表面發(fā)生接觸時，塑料 透鏡的凸緣的拐角可能碎裂。碎片被視為異物。當(dāng)透鏡裝置受到?jīng)_擊時，塑料透鏡可能容 易破碎。從上述內(nèi)容考慮，本發(fā)明的目的是提供一種透鏡裝置，其防止由塑性納米復(fù)合材 料形成的塑料透鏡碎裂。
發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的和其它目的，具有容納透鏡的鏡筒的透鏡裝置具有安置在透鏡 的輪緣表面與鏡筒的內(nèi)圓周表面之間的緩沖構(gòu)件。透鏡由含有無機細(xì)粒和熱塑性聚合物的 塑性納米復(fù)合材料形成。熱塑性聚合物在主鏈末端和側(cè)鏈中的至少一個中具有官能團。所 述官能團與無機細(xì)粒中的至少一個化學(xué)結(jié)合。優(yōu)選的是，對透鏡的拐角部進行斜切(chamfering)。從而進一步防止透鏡的拐角 部的碎裂。優(yōu)選的是，緩沖構(gòu)件的依照ISO (國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Organization of Standardization)) 7619類型A的橡膠硬度在至少10到至多80的范圍內(nèi)。因此，進一 步防止透鏡的拐角部的碎裂。優(yōu)選的是，鏡筒容納沿光軸方向且彼此平行排列的多個透鏡，并且緩沖構(gòu)件在光 軸方向上延伸從而與相鄰?fù)哥R接觸。本發(fā)明的透鏡裝置提供在透鏡的輪緣表面與鏡筒的內(nèi)圓周表面之間的緩沖構(gòu)件。 因此，防止了由塑性納米復(fù)合材料形成的透鏡的拐角部等在與鏡筒的內(nèi)圓周表面發(fā)生接觸時碎裂。另外，防止了當(dāng)透鏡裝置受到?jīng)_擊時透鏡的破碎。附圖簡述
圖1是本發(fā)明的透鏡裝置的剖面圖；圖2是當(dāng)形成鏡筒時模具的剖面圖；圖3是當(dāng)形成緩沖構(gòu)件時模具的剖面圖；圖4是在形成緩沖構(gòu)件之后模具的剖面圖；圖5是將透鏡的拐角部R-斜切的另一個實施方案的透鏡的截面的放大視圖；和圖6是在透鏡的凸緣之間具有緩沖構(gòu)件的另一個實施方案的透鏡裝置的剖面圖。實施本發(fā)明的最佳方式在圖1中，透鏡裝置10提供在例如具有相機的移動電話(未顯示)中。透鏡裝置 10由鏡筒12和第一至第三透鏡(以下可以簡稱為透鏡)14至16構(gòu)成。鏡筒12由塑料如 聚碳酸酯或液晶聚合物、鋁等形成。鏡筒12由模塑成一體的第一筒部12a、第二筒部12b和 第三筒部12c構(gòu)成。第一至第三筒部(以下可以簡稱為筒部)12a至12c直徑彼此不同。在 鏡筒12的前部的第一筒部12a具有最小的直徑。在鏡筒12的后部的第三筒部12c具有最 大的直徑。第一至第三透鏡14、15和16分別連接并固定到第一至第三筒部12a、12b和12c。 第一透鏡14由透鏡主體14a和凸緣14b構(gòu)成。第二透鏡15由透鏡主體15a和凸緣15b構(gòu) 成。第三透鏡16由透鏡主體16a和凸緣16b構(gòu)成。凸緣14b至16b具有大致環(huán)狀形狀，并 且分別沿透鏡主體14a至16a的外周邊設(shè)置。凸緣14b至16b分別匹配到第一至第三筒部 12a至12c中。因此，透鏡主體14a至16a被固定在鏡筒12內(nèi)部。第一至第三透鏡14至16由塑性納米復(fù)合材料(以下簡稱為納米復(fù)合材料)形成。 納米復(fù)合材料是含有無機細(xì)粒和熱塑性聚合物的有機_無機復(fù)合材料。熱塑性聚合物具有 位于主鏈或側(cè)鏈中的官能團。所述官能團與無機細(xì)粒中的至少一個化學(xué)結(jié)合。更具體地， 在納米復(fù)合材料中，無機細(xì)粒分散在熱塑性聚合物中。應(yīng)當(dāng)指出，可以將一種或多種無機細(xì) 粒分散在塑性材料中。下面，描述用于形成納米復(fù)合材料的熱塑性聚合物和無機細(xì)粒的實 例。[熱塑性聚合物]有效地用于制備本發(fā)明的塑料透鏡的熱塑性聚合物(熱塑性樹脂)具有與無機細(xì) 粒中的至少一個化學(xué)結(jié)合并且位于主鏈末端(聚合物鏈末端)或側(cè)鏈中的至少一個中的官 能團。
列
IlIl
οο
t
這種熱塑性聚合物的優(yōu)選實例包括
(1)在側(cè)鏈中具有至少一個官能團的熱塑性聚合物，并且這樣的官能團選自下
OR11OR13
OR12—O —P— OR14
4
[R11，R12, R13和R14的每一個可以是下列各項中的任一種氫原子，取代或 未取代的烷基，取代或未取代的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳 基]，-SO3H, -OSO3H, -CO2H，和-Si (OR15)mlR1Vml [R15和R16的每一個為氫原子，取代或未取代 的烷基，取代或未取代的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳基，并且ml為1 至3的整數(shù)]；(2)在主鏈末端的至少一部分中具有至少一個官能團的熱塑性聚合物，并且這樣
的官能團選自下列 [R21，R22，R23和R24的每一個可以是下列各項中的任一種氫原子，取代或 未取代的烷基，取代或未取代的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳 基]，-SO3H, -OSO3H, -CO2H，和-Si (OR25) m2R263_m2 [R25和R26的每一個為氫原子，取代或未取代 的烷基，取代或未取代的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳基，m2是1至3的 整數(shù)]；和(3)由疏水性鏈段和親水性鏈段組成的嵌段共聚物。下面，詳述熱塑性聚合物(1)至(3)。熱塑性聚合物(1)本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(1)具有與無機細(xì)粒中的至少一個化學(xué)結(jié)合并且 位于側(cè)鏈中的官能團。本文中使用的“化學(xué)鍵”的實例包括，例如，共價鍵，離子鍵，配位鍵， 和氫鍵。在熱塑性聚合物(1)具有多個官能團的情況下，每一個官能團可以與無機細(xì)粒中 的至少一個形成不同的化學(xué)鍵。官能團與無機粒子化學(xué)結(jié)合與否由當(dāng)將熱塑性聚合物和無 機細(xì)粒分散于有機溶劑中時，官能團與無機細(xì)粒之間化學(xué)鍵的存在確定。熱塑性聚合物的 官能團的全部或一部分與無機細(xì)粒化學(xué)結(jié)合。通過在無機細(xì)粒和官能團之間形成化學(xué)鍵，無機細(xì)粒被穩(wěn)定地分散于熱塑性聚合 物中。這樣的官能團選自 [R11，R12, R13和R14的每一個可以是下列各項中的任一種氫原子，取代或 未取代的烷基，取代或未取代的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳 基]，-SO3H, -OSO3H, -CO2H,或-Si (OR15)ffllR1Vffll [R15和R16的每一個為氫原子，取代或未取代 的烷基，取代或未取代的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳基，并且ml為1至3的整數(shù)]。烷基具有優(yōu)選1至30個碳原子，并且更優(yōu)選1至20個碳原子，其實例包括甲基，乙 基，和正丙基。取代的烷基包括，例如，芳烷基。芳烷基具有優(yōu)選7至30個碳原子，更優(yōu)選7 至20個碳原子，并且其實例包括芐基，和對甲氧基芐基。烯基具有優(yōu)選2至30個碳原子， 并且更優(yōu)選2至20個碳原子，其實例包括乙烯基和2-苯基乙烯基。炔基具有優(yōu)選2至20 個碳原子，并且更優(yōu)選2至10個碳原子，其實例包括乙炔基，和2-苯基乙炔基。芳基具有 優(yōu)選6至30個碳原子，并且更優(yōu)選6至20個碳原子，其實例包括苯基，2,4,6-三溴苯基，和 1-萘基。本文中使用的芳基包括雜芳基。除上述烷基、烯基、炔基和芳基以外，用于烷基、烯 基、炔基和芳基的取代基的實例包括鹵素原子(例如，氟原子，氯原子，溴原子，和碘原子) 和烷氧基(例如，甲氧基或乙氧基)。對于R15和R16的優(yōu)選的原子數(shù)、官能團和取代基與對 于R11, R12，R13和R14的那些相同。ml優(yōu)選為3。在上述官能團中，優(yōu)選的是 ，-SO3H, -CO2H,或-Si (0R15)mlR163_ml。更優(yōu)選的官能團是 ，或-C02H。特別優(yōu)選的官能團是 特別優(yōu)選的是，在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物是具有由以下通式(1)表示的重 復(fù)單元的共聚物。這樣的共聚物通過由以下通式(2)表示的乙烯基單體的共聚合成。[通式⑴] [通式⑵] 在通式(1)和(2)中，“R”表示氫原子，鹵素原子和甲基中的一種?！癤”表示二價 連接基團，其選自由-C02-，-0C0-, -CONH-, -OCONH-, -0C00-, _0_，-S-, -NH-,和取代或未取 代的亞芳基組成的組。更優(yōu)選“X”為-CO2-或?qū)啽交！癥”表示具有1至30個碳原子的二價連接基團。碳原子的數(shù)目優(yōu)選為1至20，更 優(yōu)選2至10，并且還更優(yōu)選2至5。更具體地，可以使用亞烷基，亞烷基氧基，亞烷基氧基羰 基，亞芳基，亞芳基氧基，亞芳基氧基羰基，和上述基團的組合。特別地，亞烷基是優(yōu)選的。
表示0至18、更優(yōu)選0至10、還更優(yōu)選0至5、并且特別優(yōu)選0或1的整數(shù)。 iZ"表示選自由下列各項組成的組的官能團
，-SO3H, -OSO3H, -CO2H 和-Si (OR15)mlR1Vmlo 這些中，優(yōu)選的官能團是
OR
I
P-
II ο
11
OR
12
更優(yōu)選的官能團是
OR
I
13
O —P— OR
Il ο
14
7 在此，R11, R12，R13, R14，R15, R16和ml的定義和具體實例與之前所述的R11，R12，R13， R14，R15, R16和ml的定義和具體實例相同，不同之處在于R11，R12，R13，R14，R15和R16的每一個 是氫原子或烷基。下面，顯示由通式(2)表示的單體的具體實例。然而，可用于本發(fā)明中的單體不限 于這些實例。
(q = 5和q = 6的混合物)
= 4禾口 q = 5的混合物)
^0x7xO— PO (OH)2 O 可與由上述通式(2)表示的單體共聚的其它種類的單體描述于“聚合物手冊第2 片反(Polymer Handbook 2nd ed. ) ",J. Brandrup,ffiley Interscienece (1975)白勺第 2 章第 1 至483頁中。具體地，例如，可以例舉的有具有一個可加聚的不飽和鍵的化合物，其選自苯乙 烯衍生物、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、乙烯基咔唑、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙 烯酸酯、丙烯酰胺類、甲基丙烯酰胺類、烯丙基化合物、乙烯基醚、乙烯基酯、衣康酸二烷基 酯和富馬酸的二烷基酯或一烷基酯。苯乙烯衍生物的實例包括苯乙烯、2，4，6-三溴苯乙烯、2-苯基苯乙烯。丙烯酸酯的實例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯 酸叔丁酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸2-羥乙酯、三羥甲基丙烷一丙烯酸酯、丙烯酸芐酯、丙烯 酸甲氧基芐酯、丙烯酸糠酯和丙烯酸四氫糠酯。甲基丙烯酸酯的實例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲 基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸氯乙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、三羥甲基丙 燒一甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸甲氧基芐酯、甲基丙烯酸糠酯和甲基丙烯 酸四氫糠酯。丙烯酰胺類的實例包括丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺(含有具有1至3個碳原子的 燒基，比如甲基、乙基或丙基)、N，N- 二烷基丙烯酰胺(含有具有1至6個碳原子的烷基)、N-羥乙基-N-甲基丙烯酰胺和N-2-乙酰胺乙基-N-乙酰基丙烯酰胺。甲基丙烯酰胺類的實例包括甲基丙烯酰胺、N-烷基甲基丙烯酰胺(含有具有1至 3個碳原子的烷基，比如甲基、乙基或丙基)、N，N- 二烷基甲基丙烯酰胺(含有具有1至6 個碳原子的烷基)、N_羥乙基-N-甲基甲基丙烯酰胺和N-2-乙酰胺乙基-N-乙酰基甲基丙 烯酰胺。烯丙基化合物的實例包括烯丙基酯(例如，乙酸烯丙酯、己酸烯丙酯、辛酸烯丙 酯、月桂酸烯丙酯、棕櫚酸烯丙酯、硬脂酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、乙酰乙酸烯丙酯和乳酸烯 丙酯)和烯丙氧基乙醇(allyl oxyethanol)。乙烯基醚的實例包括烷基乙烯基醚，其含有具有1至10個碳原子的烷基，比如己 基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、癸基乙烯基醚、乙基己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧 基乙基乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、1-甲基-2，2-二甲基丙基乙烯基醚、2-乙基丁基乙烯基 醚、羥乙基乙烯基醚、二甘醇乙烯基醚、二甲基氨基乙基乙烯基醚、二乙基氨基乙基乙烯基 醚、丁基氨基乙基乙烯基醚、芐基乙烯基醚和四氫糠基乙烯基醚。乙烯基酯的實例包括丁酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、二乙基乙酸 乙烯酯、新戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、二氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、 丁氧基乙酸乙烯酯、乳酸乙烯酯、丁酸乙烯基-β-苯酯(vinyl-β-phenyl butylate)和環(huán) 己基甲酸乙烯酯。衣康酸二烷基酯的實例包括衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯和衣康酸二丁酯。富馬 酸的二烷基酯或一烷基酯的實例包括富馬酸二丁酯。另外，可以例舉的有巴豆酸，衣康酸，丙烯腈，甲基丙烯腈，順丁烯二腈 (maleonitrile)等。在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(1)具有優(yōu)選1，000至500，000，更優(yōu)選3，000至 300, 000，并且特別優(yōu)選10，000至100，000的數(shù)均分子量。在熱塑性聚合物(1)具有至多 500，000的數(shù)均分子量的情況下，熱塑性聚合物(1)的加工性改善，并且在其至少為1，000 的情況下，機械強度提高。本文中使用的“數(shù)均分子量”是基于由使用四氫呋喃作為溶劑的具有TSK凝膠 GMHXL, TSK 凝膠 G4000HxL，和 TSK 凝膠 G2000HxL (TosohCorporation 的商品名)柱的 GPC 分析儀的示差折光計檢測的聚苯乙烯當(dāng)量分子量。在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(1)中，按每一個聚合物鏈計，與無機細(xì)粒結(jié)合 的官能團的平均數(shù)為優(yōu)選0. 1至20，更優(yōu)選0. 5至10，并且特別優(yōu)選1至5。在按每個聚合 物鏈計的官能團的平均數(shù)為至多20的情況下，防止了由熱塑性聚合物(1)與多個無機細(xì)粒 的配位導(dǎo)致的凝膠化和溶液狀態(tài)中粘度的增加。在按每個聚合物鏈計的官能團的平均數(shù)為 至少0. 1的情況下，無機細(xì)粒被穩(wěn)定地分散。在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(1)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為優(yōu)選80°C至400°C，并 且更優(yōu)選130°C至380°C。從具有至少80°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的熱塑性聚合物制備具有充 分耐熱性的光學(xué)組件。加工性通過使用具有至多400°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的熱塑性聚合物改善。在熱塑性聚合物(1)的折射率和無機細(xì)粒的折射率之間存在顯著差異的情況下 很可能發(fā)生瑞利散射。結(jié)果，需要減少要分散在熱塑性聚合物(1)中的無機細(xì)粒的量以保
持模塑制品的透明性。在熱塑性聚合物(1)的折射率為約1.48的情況下，可以提供具有 1.60水平的折射率的透明模塑制品。為了實現(xiàn)至少1.65的折射率，在本發(fā)明中使用的熱 塑性聚合物(1)的折射率為優(yōu)選至少1. 55，更優(yōu)選至少1. 58。這些折射率于22°C在589nm 波長測量。在Imm厚度的情況下，在589nm波長，在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物⑴具有優(yōu) 選至少80%，更優(yōu)選至少85%，并且特別優(yōu)選至少88%的透光率(light transmittance)。下面顯示可以在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(1)的優(yōu)選具體實例，但是可以在 本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物不限于下列實例。
(q = 4禾口 q = 5的混合物)
熱塑性聚合物(1)可以是一種上述熱塑性聚合物或兩種以上的上述熱塑性聚合 物的混合物。另外，熱塑性聚合物(1)可以與熱塑性聚合物(2)和/或熱塑性聚合物(3)
混合ο熱塑性聚合物(2)在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(2)具有與無機細(xì)粒中的至少一個化學(xué)結(jié)合并 且位于主鏈末端的至少一部分中的官能團。官能團可以存在于主鏈末端的一個或兩個中。 然而，優(yōu)選的是官能團僅存在于主鏈末端中的一個中。在主鏈末端中可以存在多個官能團。 “主鏈末端”是指排除重復(fù)單元和夾在重復(fù)單元之間的結(jié)構(gòu)以外的聚合物的部分?！盎瘜W(xué)鍵”被認(rèn)為與在上述熱塑性聚合物(1)中的化學(xué)鍵類似。與無機細(xì)粒中的至少一個化學(xué)結(jié)合的官能團是在下列中選擇的一種，和-SO3H。本發(fā)明中熱塑性聚合物(2)的基本骨架沒有特別限制。可以采用熟知的聚合物結(jié) 構(gòu)如聚(甲基)丙烯酸酯，聚苯乙烯，聚乙烯基咔唑，聚芳酯，聚碳酸酯，聚氨酯，聚酰亞胺， 聚醚，聚醚砜，聚醚酮，聚硫醚，環(huán)烯烴聚合物，和環(huán)烯烴共聚物的聚合物結(jié)構(gòu)。乙烯基聚合 物，聚芳酯和含芳基的聚碳酸酯是優(yōu)選的，并且乙烯基聚合物是更優(yōu)選的。具體實例與對于 熱塑性聚合物(1)描述的那些相同。在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(2)具有優(yōu)選至少1. 50，更優(yōu)選至少1. 55，進一 步優(yōu)選至少1. 60，并且特別優(yōu)選至少1. 65的折射率。本文中使用的折射率使用阿貝(Abbe) 折射儀(Atago的產(chǎn)品，型號DR-M4)以589nm波長的入射光測量。在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(2)具有優(yōu)選50°C至400°C，并且更優(yōu)選80°C至 380°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在熱塑性聚合物(2)具有至少50°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的情況下， 耐熱性提高。在熱塑性聚合物(2)具有至多400°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的情況下，加工變得便 利。在Imm熱塑性聚合物厚度的情況下，在589nm波長，在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合 物(2)具有優(yōu)選至少80%，并且更優(yōu)選至少85%的透光率。在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(2)具有優(yōu)選1，000至500，000的數(shù)均分子量。 數(shù)均分子量優(yōu)選為3，000至300，000，并且更優(yōu)選5，000至200，000，特別優(yōu)選10，000至 100，000。在使用數(shù)均分子量為至少1，000的熱塑性聚合物(2)的情況下，機械強度提高。 在使用數(shù)均分子量為至多500，000的熱塑性聚合物(2)的情況下，熱塑性聚合物的加工性改善。將官能團引入到主鏈末端中的方法沒有特別限制。例如，如在由日本聚合物科學(xué) 學(xué)會(Society of Polymer Science, Japan)編輯的“新聚合物試驗研究4，聚合物的合成 禾口反應(yīng)(3)聚合物的反應(yīng)禾口分角軍(New PolymerExperimental Studies 4，Synthesis and Reaction of Polymer (3) Reaction andDecomposition of Polymer)，，的第 3 章末端反應(yīng) 性聚合物中所述，可以在聚合時或在聚合之后將官能團引入。在聚合之后引入官能團的情 況下，將聚合物分離，然后對其進行末端官能團轉(zhuǎn)換或主鏈分解。還可以使用聚合物反應(yīng)， 例如通過使用具有官能團和/或受保護的官能團的引發(fā)劑、終止劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等聚合的合 成聚合物的方法，以及其中將從例如雙酚A合成的聚碳酸酯的酚末端用含有官能團的反應(yīng) 試劑修飾的方法。例如，可以例舉的有乙烯基單體通過使用含硫鏈轉(zhuǎn)移劑的鏈轉(zhuǎn)移方法 的自由基聚合，其描述于由日本聚合物科學(xué)學(xué)會(Society of Polymer Science, Japan) 編輯的“新聚合物試驗研究2，聚合物的合成和反應(yīng)(1)加成型聚合物的合成(NewPolymer Experimental Studies 2， Synthesis and Reaction of Polymer(1)Synthesis of Addition-Type Polymer) ”的第110-112頁中；使用含官能團的引發(fā)劑和/或含官能團的終 止劑的活性陽離子聚合，其描述于由日本聚合物科學(xué)學(xué)會(Society of Polymer Science, Japan)編輯的“新聚合物試驗研究2，聚合物的合成和反應(yīng)(1)加成型聚合物的合成(New Polymer ExperimentalStudies 2，Synthesis and Reaction of Polymer(1)Synthesis of Addition-TypePolymer) ”的第255-256頁中；和使用含硫鏈轉(zhuǎn)移劑的開環(huán)易位聚合，其描 述于大分子(Macromolecules)，第 36 卷，(2003)的 7020-7026 頁中?？梢栽诒景l(fā)明中使用的熱塑性聚合物(2)的優(yōu)選具體實例在下面顯示為化合物
20P-I至P-22中，但是熱塑性聚合物(2)不限于這些實例。括號中的結(jié)構(gòu)顯示重復(fù)單元，并且 重復(fù)單元的χ和y表示共聚比(摩爾比)。
可以使用上述熱塑性聚合物(2)中的一種，或兩種以上的混合物。這些熱塑性聚 合物(2)可以含有其它共聚組分。熱塑性聚合物(3)在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物(3)是由疏水性鏈段㈧和親水性鏈段⑶組成 的嵌段共聚物。一個或多個疏水性鏈段(A)構(gòu)成不溶于水或甲醇中的聚合物。一個或多個親水性 鏈段(B)構(gòu)成溶于水和甲醇中的至少一個的聚合物。嵌段共聚物的類型包括AB型、B1AB2型和A1BA2型。在B1AB2型中，兩個親水性鏈段B1和B2可以相同或不同。在A1BA2型中，兩 個疏水性鏈段A1和A2可以相同或不同。從分散性考慮，AB型或A1BA2型的嵌段共聚物是優(yōu) 選的。從生產(chǎn)適用性考慮，AB型或ABA型(其中兩個疏水性鏈段A1和A2相同的A1BA2型) 是優(yōu)選的，并且AB型是特別優(yōu)選的。疏水性鏈段㈧和親水性鏈段⑶的每一個可以選自熟知的聚合物如通過乙烯基 單體的聚合得到的乙烯基聚合物，聚醚，開環(huán)易位聚合聚合物和縮合聚合物(聚碳酸酯，聚 酯，聚酰胺，聚醚酮，聚醚砜等)。特別地，乙烯基聚合物，開環(huán)易位聚合聚合物，聚碳酸酯和 聚酯是優(yōu)選的。從生產(chǎn)適用性考慮，乙烯基聚合物是更優(yōu)選的。形成疏水性鏈段(A)的乙烯基單體(a)的實例包括下列丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯 (methacryl esters)(酯基是取代或未取代的脂族酯基或取代或未取代的芳族酯基，例如，
甲基，苯基，萘基等)；丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，更具體地，N-—取代丙烯酰胺，N-二取代丙烯酰胺， N- 一取代甲基丙烯酰胺，N- 二取代甲基丙烯酰胺(一取代產(chǎn)物和二取代產(chǎn)物的取代基包括 取代或未取代的脂族基團和取代或未取代的芳族基團，例如，甲基，苯基，萘基等)；烯烴，更具體地，二環(huán)戊二烯，降冰片烯衍生物，乙烯，丙烯，1- 丁烯(Ι-buten)， 1-戊烯(Ι-penten)，氯乙烯，偏二氯乙烯，異戊二烯，氯丁二烯，丁二烯，2，3- 二甲基丁二 烯，和乙烯基咔唑；苯乙烯類，更具體地，苯乙烯，甲基苯乙烯，二甲基苯乙烯，三甲基苯乙 烯，乙基苯乙烯，異丙基苯乙烯，氯甲基苯乙烯，甲氧基苯乙烯，乙酰氧基苯乙烯，氯苯乙烯， 二氯苯乙烯，溴苯乙烯，三溴苯乙烯，和乙烯基苯甲酸甲酯；和乙烯基醚，更具體地，甲基乙烯基醚；丁基乙烯基醚，苯基乙烯基醚，和甲氧基乙基 乙烯基醚；其它單體如巴豆酸丁酯，巴豆酸己酯，衣康酸二甲酯，衣康酸二丁酯，馬來酸二乙 酯，馬來酸二甲酯，馬來酸二丁酯，富馬酸二乙酯，富馬酸二甲酯，富馬酸二丁酯，甲基乙烯 基酮，苯基乙烯基酮，甲氧基乙基乙烯基酮，N-乙烯基噁唑烷酮，N-乙烯基吡咯烷酮，偏二 氯乙烯，亞甲基丙二腈，亞乙烯基，二苯基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯，二苯基-2-甲基丙烯 酰氧基乙基磷酸酯，二丁基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯，和二辛基-2-甲基丙烯酰氧基乙基 磷酸酯。特別地，優(yōu)選其酯基為未取代的脂族基團，或取代或未取代的芳族基團的丙烯酸 酯和甲基丙烯酸酯；其取代基為未取代的脂族基團，或取代或未取代的芳族基團的N- —取 代丙烯酰胺，N- 二取代丙烯酰胺，N- 一取代甲基丙烯酰胺和N- 二取代甲基丙烯酰胺；和苯 乙烯。特別優(yōu)選其酯基為取代或未取代的芳族基團的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；和苯乙烯。形成親水性鏈段(B)的乙烯基單體(b)的實例包括下列丙烯酸，甲基丙烯酸，在 酯部分具有親水性取代基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；在芳環(huán)具有親水性取代基的苯乙 烯；具有親水性取代基的乙烯基醚，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N- 一取代丙烯酰胺，N-二取 代丙烯酰胺，N- 一取代甲基丙烯酰胺，和N- 二取代甲基丙烯酰胺。親水性取代基優(yōu)選具有選自由下列各項組成的組中的官能團 ，禾口-CO2H,并且特別優(yōu)選， 在本發(fā)明中，優(yōu)選的是嵌段共聚物具有選自下列各項的官能團 [R31，R32, R33和R34的每一個可以為下列各項中的任一種氫原子，取代或 未取代的烷基，取代或未取代的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳 基]，-SO3H, -OSO3H, -CO2H, -0H，和-Si (OR35)m3R363_m3[R35 和 R36 的每一個為氫原子，取代或未 取代的烷基，取代或未取代的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳基，m3為1 至3的整數(shù)]。在R31，R32，R33，R34，R35和R36的每一個為取代或未取代的烷基，取代或未取代 的烯基，取代或未取代的炔基，或取代或未取代的芳基的情況下，對于R31，R32，R33，R34，R35和 R36的優(yōu)選原子數(shù)、官能團和取代基與對于R"，R12，R13，R14，(R15和R16)的那些相同。m3優(yōu)選 為3。官能團優(yōu)選為 ，-SO3H, -OSO3H, -CO2H, -0H,和-Si (0R35)m3R363_m3，并且官能團的含量為至少 0. 05mmol/g 禾口至多 5. 0mmol/go特別地，親水性鏈段(B)優(yōu)選為丙烯酸，甲基丙烯酸，在酯部分具有親水性取代基 的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，和在芳環(huán)中具有親水性取代基的苯乙烯。由乙烯基單體(a)形成的疏水性鏈段(A)還可以在不改變疏水性的范圍內(nèi)含有乙 烯基單體(b)。優(yōu)選的是，疏水性鏈段(A)中含有的乙烯基單體(a)與乙烯基單體(b)之間 的摩爾比為100 O至60 40。由乙烯基單體(b)形成的親水性鏈段(B)還可以在不改變親水性的范圍內(nèi)含有乙 烯基單體(a)。優(yōu)選的是，親水性鏈段⑶中含有的乙烯基單體(b)與乙烯基單體(a)之間 的摩爾比為100 O至60 40。乙烯基單體(a)和(b)的每一種可以由一種或兩種以上的單體組成。乙烯基單體 (a)和(b)根據(jù)目的(例如，調(diào)節(jié)酸含量，調(diào)節(jié)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，調(diào)節(jié)在有機溶劑或水 中的溶解度，或調(diào)節(jié)分散穩(wěn)定性)選擇。官能團相對于嵌段共聚物的總量的含量為優(yōu)選0. 05mmol/g至5. Ommol/g,并且更 優(yōu)選0. lmmol/g至4. 5mmol/g,并且特別優(yōu)選0. 15mmol/g至3. 5mmol/g。在官能團的含量 過低的情況下，分散適合性可能降低。在官能團的含量過高的情況下，水溶性可能變得過高 或納米復(fù)合材料可能凝膠化。在嵌段共聚物中，官能團可以與陽離子如堿金屬離子(例如， Na+, K+，等)或銨離子形成鹽。嵌段共聚物的數(shù)均分子量為優(yōu)選1000至100000，更優(yōu)選2000至80000，并且特別 優(yōu)選3000至50000。具有至少1000的數(shù)均分子量的嵌段共聚物形成穩(wěn)定的分散體。具有 至多100000的數(shù)均分子量的嵌段共聚物提高有機溶劑溶解度。在本發(fā)明中使用的嵌段共聚物的折射率為優(yōu)選至少1. 50，更優(yōu)選至少1. 55，進一 步更優(yōu)選至少1. 60，并且特別優(yōu)選至少1. 65。本文中使用的折射率使用阿貝折射儀(Atago 的產(chǎn)品，型號DR_M4)以589nm波長的入射光測量。在本發(fā)明中使用的嵌段共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在優(yōu)選從80°C至400°C的范圍 內(nèi)，并且更優(yōu)選在130°C至380°C的范圍內(nèi)。具有至少80°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的嵌段共聚物 提高耐熱性。具有至多400°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的嵌段共聚物改善加工性。優(yōu)選的是，在Imm厚度的情況下，在本發(fā)明中使用的嵌段共聚物具有至少80 %的 在589nm波長測量的透光率(optical transmittance)。更優(yōu)選的是透光率為至少85%。嵌段共聚物的具體實例(P-1至P-20的示出化合物)列舉在下面。然而，在本發(fā) 明中使用的嵌段共聚物不限于下列具體實例。[表1] [表2] 嵌段共聚物采用活性自由基聚合和活性離子聚合，以及必要的保護羧基或向聚合 物引入官能團的技術(shù)合成。還可以通過具有末端官能團的聚合物的自由基聚合以及在具 有末端官能團的聚合物之間形成鍵來合成嵌段共聚物。具體地，從分子量控制和嵌段共聚 物的收率考慮，優(yōu)選采用活性自由基聚合和活性離子聚合。嵌段共聚物的制備方法描述于 下列文獻中，例如，由日本聚合物科學(xué)學(xué)會(Society of Polymer Science, Japan)編輯并 且由 Kyoritsu Shuppan, Co.，Ltd. (1992)出版的“聚合物的合成和反應(yīng)(1) (Synthesis and reaction of polymer (1)) ES H(Chemical Society of Japan) 并 且由日本科學(xué)會出版社(Japan Scientific SocietiesPress) (1993)出版的“精確聚合 (Precision polymerization)，，，由日本聚合物禾斗學(xué)學(xué)會(Society of Polymer Science, Japan)編輯并且由Kyoritsu Shuppan Co.，Ltd. (1995)出版的“聚合物的合成·反應(yīng)(1) (Synthesis · reaction of polymer (1))，，，在“聚合物禾斗學(xué)進展(Progress in Polymer Science) ”，第16卷(1991)第837至906頁中R. Jerome等的‘遙爪聚合物合成，表征和應(yīng) 用(Telechelic Polymer :Synthesis, Characterization, and Applications)’,在"聚合物 科學(xué)進展(Progress in Polymer Science)，，，第 15 卷(1990)第 551 至 601 頁中 Y. Yagci 等的‘嵌段和接枝共聚物的光誘導(dǎo)合成(Light-induced synthesisof block and graft copolymers)，，和美國專利 5085698。可以使用上述嵌段共聚物的一種或兩種以上的混合物。[無機細(xì)粒]
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在本發(fā)明中使用的無機細(xì)粒(無機納米粒子)包括，例如，氧化物細(xì)粒和硫化物細(xì) 粒，更具體地，氧化鋯細(xì)粒，氧化鋅細(xì)粒，氧化鈦細(xì)粒，氧化錫細(xì)粒，和硫化鋅細(xì)粒。然而，無 機細(xì)粒不限于這些。這些中，金屬氧化物細(xì)粒是特別優(yōu)選的。特別地，選自由氧化鋯細(xì)粒，氧 化鋅細(xì)粒，氧化錫細(xì)粒和氧化鈦細(xì)粒組成的組中的一種是優(yōu)選的，并且選自由氧化鋯細(xì)粒， 氧化鋅細(xì)粒和氧化鈦細(xì)粒組成的組中的一種是更優(yōu)選的。另外，特別優(yōu)選的是使用具有低 光催化活性和優(yōu)異的在可見光區(qū)域透明性的氧化鋯細(xì)粒。在本發(fā)明中，從折射率、透明性和 穩(wěn)定性考慮，可以使用兩種以上的上述無機細(xì)粒的分散體。為了滿足諸如降低光催化活性 和吸水率的目的，上述無機細(xì)?？梢該诫s有不同種類的元素，并且無機細(xì)粒的表面可以用 不相似的金屬氧化物如二氧化硅和氧化鋁包覆。還可以將無機細(xì)粒用硅烷偶聯(lián)劑，鈦酸鹽 偶聯(lián)劑等表面改性。在本發(fā)明中使用的無機細(xì)粒的制備方法沒有特別限制，可以使用任何熟知的方 法。例如，如下制備所需的精細(xì)氧化物粒子使用金屬鹵化物或烷氧基金屬作為原料，并且 在含有水的反應(yīng)體系中將原料水解。具體地，制備氧化鋯細(xì)粒及其懸浮體的下列方法是已知的，并且可以使用它們中 的任一種一種制備氧化鋯懸浮體的方法，其中將含有鋯鹽的溶液用堿中和以得到鋯水合 物，并且將得到的鋯水合物干燥和燒結(jié)，然后分散在溶劑中；一種制備氧化鋯懸浮體的方 法，其中將含有鋯鹽的溶液水解；一種方法，其中通過含有鋯鹽的溶液的水解制備氧化鋯懸 浮體，然后將制備的氧化鋯懸浮體超濾以得到氧化鋯；一種通過烷氧基鋯的水解制備氧化 鋯懸浮體的方法；和通過在水熱條件下對含有鋯鹽的溶液進行加熱和施加壓力制備氧化鋯 懸浮體的方法。硫酸氧鈦例舉為用于氧化鈦細(xì)粒的合成的原料。鋅鹽如乙酸鋅和硝酸鋅例舉為用 于氧化鋅細(xì)粒的合成的原料。烷氧基金屬如四乙氧基硅烷和四異丙氧基鈦也適用于無機細(xì) 粒的原料。這種無機細(xì)粒的合成方法包括，例如，在日本應(yīng)用物理雜志(Japanese Journal of Applied Physics)，第 37 卷(1998)第 4603 至 4608 頁，和 Langmuir,第 16 卷，第 1 期 (2000)第241至246頁中描述的方法。具體地，在通過溶膠形成方法合成氧化物細(xì)粒的情況下，可以使用如下程序形 成前體如氫氧化物，然后用酸或堿將其脫水縮合(dehydrocondensing)或膠溶從而形成水 溶膠，如在使用硫酸氧鈦作為原料的氧化鈦細(xì)粒的合成中。在這樣的程序中，從最終產(chǎn)物 的純度考慮，適宜的是通過任何已知方法如過濾和離心分離將前體分離和純化?？梢酝ㄟ^ 向水溶膠中加入合適的表面活性劑如十二烷基苯磺酸鈉(縮寫為DBS)或二烷基磺基琥珀 酸一鈉鹽(Sanyo Chemical Industries, Ltd.的產(chǎn)品，商品名 “ELEMIN0L JS-2”)將在所 得到的水溶膠中的溶膠粒子在水中不溶解化和分離。例如，可以使用在“彩色材料(Color Material) ”，第57卷，6，(1984)的305至308頁中所述的眾所周知的方法。除了上述在水中的水解之外，還可以例舉在有機溶劑中制備無機細(xì)粒的方法。在 這種情況下，可以將在本發(fā)明中使用的熱塑性聚合物溶解在有機溶劑中。在上述方法中使用的溶劑的實例包括丙酮，2-丁酮，二氯甲烷，氯仿，甲苯，乙酸乙 酯，環(huán)己酮和茴香醚?？梢允褂萌軇┲械囊环N或兩種以上的混合物。在本發(fā)明中使用的無機細(xì)粒的數(shù)均粒度(直徑)過小的情況下，不能發(fā)揮形成細(xì) 粒的無機材料的固有性質(zhì)，另一方面，在其過大的情況下，瑞利散射的影響變得顯著，從而明顯降低納米復(fù)合材料的透明性。因此，在本發(fā)明中使用的無機細(xì)粒的數(shù)均粒度的下限為 優(yōu)選至少lnm，更優(yōu)選至少2nm，并且還更優(yōu)選至少3nm，其上限為優(yōu)選至多15nm，更優(yōu)選至 多l(xiāng)Onm，并且還更優(yōu)選至多7nm。即，在本發(fā)明中使用的無機細(xì)粒的數(shù)均粒度為優(yōu)選Inm至 15nm,更優(yōu)選2nm至IOnm并且還更優(yōu)選3nm至7nm。本文中使用的“數(shù)均粒度”使用例如X 射線衍射(XRD)裝置或透射電子顯微鏡(TEM)測量。在本發(fā)明中使用的無機細(xì)粒于22°C在589nm波長的折射率優(yōu)選在從1. 9至3. O的 范圍內(nèi)，更優(yōu)選在從2. O至2. 7的范圍內(nèi)，并且特別優(yōu)選在從2. 1至2. 5的范圍內(nèi)。在無機 細(xì)粒的折射率為至多3. O的情況下，由于無機細(xì)粒與熱塑性聚合物之間的折射率差異不太 大，瑞利散射被抑制。在無機細(xì)粒的折射率為至少1. 9的情況下，制備的光學(xué)透鏡實現(xiàn)高折射率。無機細(xì)粒的折射率通過下列方法得到例如，用阿貝折射儀(例如，Atago的產(chǎn)品， 型號DR-M4)測量在本發(fā)明中使用的由含有無機細(xì)粒和熱塑性聚合物的納米復(fù)合材料制 成的透明膜的折射率，并且使用分別測量的熱塑性聚合物組分的折射率轉(zhuǎn)化測量值。還可 以通過測量具有不同濃度的無機細(xì)粒分散體的折射率計算無機細(xì)粒的折射率。從透明性和實現(xiàn)高折射率考慮，無機細(xì)粒在本發(fā)明的納米復(fù)合材料中的含量為優(yōu) 選20質(zhì)量％至95質(zhì)量％，更優(yōu)選25質(zhì)量％至70質(zhì)量％，并且特別優(yōu)選30質(zhì)量％至60質(zhì) 量％。從分散性考慮，在本發(fā)明中，無機細(xì)粒與熱塑性聚合物(分散體聚合物)之間的質(zhì) 量比為優(yōu)選1 0.01至1 100，更優(yōu)選1 0.05至1 10，并且特別優(yōu)選1 0.05至 1 5。盡管上述由含有熱塑性聚合物和無機細(xì)粒的納米復(fù)合材料形成的第一至第三透 鏡14至16具有比普通塑料透鏡的折射率高的折射率，但是第一至第三透鏡14至16非常 易碎。因此，在本實施方案中，分別防止了拐角部14c至16c當(dāng)與鏡筒12的筒部12a至12c 的內(nèi)圓周表面接觸時的碎裂。拐角部14c在透鏡14(凸緣14b)的前表面和輪緣表面之間， 并且在后表面和輪緣表面之間。拐角部15c在透鏡15(凸緣15b)的前表面和輪緣表面之 間，并且在后表面和輪緣表面之間。拐角部16c在透鏡16 (凸緣16b)的前表面和輪緣表面 之間，并且在后表面和輪緣表面之間。更具體地，第一至第三緩沖構(gòu)件(以下可以簡稱為緩 沖構(gòu)件)18a至18c分別設(shè)置在凸緣14b至16b的輪緣表面與筒部12a至12c的內(nèi)圓周表 面之間。第一緩沖構(gòu)件18a具有大致環(huán)狀形狀，并且沿第一筒部12a的內(nèi)圓周表面形成。 以相同的方式，第二和第三緩沖構(gòu)件18b和18c具有大致環(huán)狀形狀，并且分別沿第二和第三 筒部12b和12c的內(nèi)圓周表面形成。因此，在此實施方案中，透鏡14至16分別由緩沖構(gòu)件 18a至18c保持。緩沖構(gòu)件18a至18c由其橡膠硬度在至少10到至多80的范圍內(nèi)的材料形成，更具 體地，由橡膠、聚硅氧烷S、彈性體等形成，所述橡膠硬度根據(jù)ISO 7619類型A(對應(yīng)于JIS K 6253類型A)測量。緩沖構(gòu)件18a至18c減少直接傳遞到透鏡14至18的沖擊和振動，并 且將透鏡14至16的位置相對于與光軸垂直的平面固定。在緩沖構(gòu)件18a至18c的橡膠硬度過低即表示它們過軟的情況下，盡管這樣的緩 沖構(gòu)件18a至18c有效地減少沖擊和振動，但它們導(dǎo)致在固定透鏡14至16的位置方面的 問題。相反，在緩沖構(gòu)件18a至18c的橡膠硬度過高即表示它們過硬的情況下，盡管透鏡14至16的位置被牢固地固定，但減少沖擊和振動的效果變低。因此，在此實施方案中，將緩沖 構(gòu)件18a至18c中每一個的橡膠硬度的范圍設(shè)定在至少10到至多80的范圍內(nèi)。透鏡14 至16在光軸方向上的位置分別固定在筒部12a的前向邊緣(forward edge)，在由筒部12a 和筒部12b限定的階梯部，和在由筒部12b和筒部12c限定的階梯部。通過雙色模塑(two-color molding)(嵌件模塑)將緩沖構(gòu)件18a至18c與鏡筒 12 一起形成。下面，參照圖2至4，描述用于制備透鏡裝置10 (鏡筒12和緩沖構(gòu)件18a至 18c)的方法的實例。首先，如圖2中所示，使用模具20形成鏡筒12。模具20由固定壓模21、第一活動 壓模22和稍后將描述的第二活動壓模23構(gòu)成(參見圖3)。為了打開或閉合模具20，將第 一活動壓模22或第二活動壓模23與固定壓模21結(jié)合或?qū)⒌谝换顒訅耗?2或第二活動壓 模23從固定壓模21移除。在固定壓模21中形成限定鏡筒12的外圓周表面形狀的空腔21a。將第一活動壓 模22的凸部22a插入到空腔21a中從而閉合模具20。凸部22a的外圓周表面限定鏡筒12 的內(nèi)圓周表面。因此，當(dāng)使用凸部22a將模具20閉合時，空腔21a采取鏡筒12的形式。然 后，將加熱且熔融的鏡筒材料(塑料、鋁等)通過在第一活動壓模22中形成的開口 22b放 入到空腔21a中，然后冷卻。由此，在空腔21a中形成鏡筒12。之后，如圖3中所示，將第一活動壓模22從固定壓模21移除。然后，通過第二活 動壓模23安放于固定壓模21中將模具20閉合。由此，將第二活動壓模23的凸部23a插 入到在固定壓模21中形成的鏡筒12中。在凸部23a的外圓周表面與鏡筒12的內(nèi)圓周表 面之間形成了具有緩沖構(gòu)件18a至18c的形狀的空腔24a。在將模具20閉合之后，將用于 形成緩沖構(gòu)件18a至18c的加熱且熔融的材料(例如，硅橡膠)通過在第二活動壓模23中 形成的開口 23b放入到空腔24a中，然后冷卻。由此，在鏡筒12的內(nèi)部形成緩沖構(gòu)件18a 至 18c。之后，如圖4中所示，將第二活動壓模23從固定壓模21移除。然后，將鏡筒12從 固定壓模21中取出。由此，形成了鏡筒12和緩沖構(gòu)件18a至18c。之后，用粘合劑等將透 鏡14至16分別固定在緩沖構(gòu)件18a至18c的內(nèi)圓周表面上。由此，制備了透鏡裝置10。在本發(fā)明中，如上所述，緩沖構(gòu)件18a至18b分別設(shè)置在由納米復(fù)合材料形成的透 鏡14至16的輪緣表面與鏡筒12的內(nèi)圓周表面之間。由此，防止了透鏡14至16與鏡筒12 之間的直接接觸。結(jié)果，防止了透鏡14至16 (凸緣14b至16b)的拐角部14c至16c由于 與鏡筒12的內(nèi)圓周表面發(fā)生接觸的碎裂。以相同的方式，也防止了除拐角部14c至16c以 外的透鏡14至16的部分碎裂。另外，當(dāng)透鏡裝置10受到?jīng)_擊時，防止了透鏡14至16被 損壞。結(jié)果，在鏡筒12中防止了由透鏡14至16的碎裂導(dǎo)致的異物。在上述實施方案中，緩沖構(gòu)件18a至18c分別設(shè)置在透鏡14至16與鏡筒12的內(nèi) 圓周表面之間，用于防止碎裂，具體而言，防止拐角部14c至16c的碎裂。然而，本發(fā)明不限 于上述內(nèi)容。例如，如圖5中所示，除了提供緩沖構(gòu)件18a至18c以外，還可以對拐角部14c 至16c進行作為一種類型的斜切加工的R-斜切(R-chamfering)。盡管在圖5中僅顯示了 第二透鏡15的拐角部15c，還對第一和第三透鏡14至16的拐角部14c和16c進行R-斜 切。為了防止透鏡的碎裂，可以對透鏡的所有拐角部進行R-斜切或其它類型的斜切以消除 尖銳邊緣。
即使沖擊和振動分別通過緩沖構(gòu)件18a至18c傳遞到透鏡14至16，拐角部14c至 16c的R-斜切也可靠地防止拐角部14c至16c的碎裂。代替R-斜切，可以對拐角部14c至 16c進行其它類型的斜切加工如C-斜切(C-chamfering)?？梢詫ν哥R14至16的除了拐 角部14c至16c以外的拐角部進行各種斜切加工如R-斜切。在上述實施方案中，描述了其中緩沖構(gòu)件18a至18c僅設(shè)置在透鏡14至16與鏡筒 12之間的實施例。然而，本發(fā)明不限于上述內(nèi)容。例如，如圖6中所示，除了緩沖構(gòu)件18a 至18c以外，可以在第一透鏡14與第二透鏡15之間設(shè)置第四緩沖構(gòu)件(以下可以簡稱為 緩沖構(gòu)件)18d，并且可以在第二透鏡15與第三透鏡16之間設(shè)置第五緩沖構(gòu)件(以下可以 簡稱為緩沖構(gòu)件)18e。第四緩沖構(gòu)件18d具有大致環(huán)狀形狀，并且形成在第一緩沖構(gòu)件18a的內(nèi)圓周表 面上。第四緩沖構(gòu)件18d的一個末端與凸緣14b的后表面發(fā)生接觸，而另一個末端與凸緣 15b的前表面發(fā)生接觸。第五緩沖構(gòu)件18e形成在第二緩沖構(gòu)件18b的內(nèi)圓周表面上。第 五緩沖構(gòu)件18e的一個末端與凸緣15b的后表面發(fā)生接觸，而另一個末端與凸緣16c的前 表面發(fā)生接觸。在透鏡14與15之間以及透鏡15與16之間設(shè)置緩沖構(gòu)件進一步減少傳遞 到透鏡14至16的沖擊和振動。因此，進一步防止了透鏡14至16碎裂。在上述實施方案中，描述了其中通過雙色模塑(嵌件模塑)形成鏡筒12和緩沖構(gòu) 件18a至18c的實施例。然而，本發(fā)明不限于上述內(nèi)容。例如，可以使用用于已知的金屬嵌 件注塑(outsert molding)的模具，分別圍繞透鏡14至16形成緩沖構(gòu)件18a至18c。之 后，可以形成鏡筒12以覆蓋緩沖構(gòu)件18a至18c的外圓周表面。鏡筒12和緩沖構(gòu)件18a 至18c可以使用除金屬嵌件注塑以外的模塑方法形成。在上述實施方案中，將大致環(huán)狀形狀的緩沖構(gòu)件18a至18e作為實例描述。然而， 本發(fā)明不限于上述內(nèi)容。緩沖構(gòu)件18a至18e的形狀可以按需要根據(jù)鏡筒12的橫截面形 狀或透鏡14至16的形狀改變。另外，鏡筒12中容納的透鏡的數(shù)目不限于3個。透鏡的數(shù) 目可以大于或小于3個。在上述實施方案中，第一至第三緩沖構(gòu)件18a至18c分別形成。備選地，緩沖構(gòu)件 18a至18c可以形成為一體。另外，第四和第五緩沖構(gòu)件18d和18e可以與第一至第三緩沖 構(gòu)件18a至18c —起形成為一體。在上述實施方案中，將用于具有相機的移動電話的透鏡裝置10作為實例描述。然 而，本發(fā)明不限于上述內(nèi)容。本發(fā)明可應(yīng)用于在除具有相機的移動電話以外的圖像獲取設(shè) 備如數(shù)碼相機和照相機、圖像投射設(shè)備如投影儀等中使用的透鏡裝置。在本發(fā)明中各種變化和改變是可行的，并且可以理解為在本發(fā)明內(nèi)。工業(yè)適用性本發(fā)明優(yōu)選應(yīng)用于在各種圖像獲取設(shè)備、圖像投射設(shè)備等中使用的具有容納由塑 性納米復(fù)合材料形成的塑料透鏡的鏡筒的透鏡裝置。
權(quán)利要求
一種透鏡裝置，所述透鏡裝置包含透鏡，其由塑性納米復(fù)合材料形成，所述塑性納米復(fù)合材料含有無機細(xì)粒和熱塑性聚合物，所述熱塑性聚合物在主鏈末端和側(cè)鏈中的至少一個中具有官能團，所述官能團與所述無機細(xì)粒中的至少一個化學(xué)結(jié)合；鏡筒，其容納所述透鏡；和緩沖構(gòu)件，其安置在所述透鏡的輪緣表面與所述鏡筒的內(nèi)圓周表面之間。
2.權(quán)利要求1所述的透鏡裝置，其中對所述透鏡的拐角部進行斜切。
3.權(quán)利要求1所述的透鏡裝置，其中所述緩沖構(gòu)件的依照IS0(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)7619 類型A的橡膠硬度在至少10到至多80的范圍內(nèi)。
4.權(quán)利要求1所述的透鏡裝置，其中所述鏡筒容納沿光軸方向且彼此平行排列的所述 多個透鏡，并且所述緩沖構(gòu)件在所述光軸方向上延伸從而與所述相鄰?fù)哥R接觸。
全文摘要
一種透鏡裝置(10)由鏡筒(12)和容納在鏡筒(12)中的第一至第三透鏡(14)至(16)構(gòu)成。第一至第三透鏡(14)至(16)由塑性納米復(fù)合材料形成，所述塑性納米復(fù)合材料是其中分散有無機細(xì)粒的塑性材料。第一至第三緩沖構(gòu)件(18a)至(18c)分別設(shè)置在第一至第三透鏡(14)至(16)的凸緣(14b)至(16b)的輪緣表面與鏡筒(12)的內(nèi)圓周表面之間。因此，防止了第一至第三透鏡(14)至(16)的拐角部(14c)至(16c)當(dāng)與鏡筒(12)的內(nèi)圓周表面接觸時碎裂。
文檔編號G02B7/02GK101925842SQ200980102708
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者大林達彥, 渡邊清一, 野村能光 申請人:富士膠片株式會社