CN1206559C

CN1206559C - 摄像镜头、摄像装置和该摄像镜头的成形方法

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Publication number: CN1206559C
Application number: CNB021418136A
Authority: CN
Inventors: 山口进; 服部洋幸
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: US7092174B2; EP1258764A2; US20030016454A1; EP1258764B1; TW535008B; CN1396473A; ATE413619T1; KR20020088364A; DE60229691D1; EP1258764A3

Abstract

本发明提供一种可靠性高的摄像镜头、摄像装置以及该摄像镜头的成形方法，该摄像镜头、摄像装置以及该摄像镜头的成形方法为廉价、可减少构件数量、达到小型化、且即使不调整就可进行高精度组装、并具有防尘、防湿结构，而且可获得高质量图像。所述的摄像镜头，包括：一个在预定距离形成目标点的图象点的透镜部；一个支撑透镜部的支撑部，该支撑部沿着透镜部的光轴一体形成为从透镜部的外周延伸的筒状，该筒状的末端包含在一个与该透镜部的光轴垂直的假想平面上；其中，图象点位于该假想平面上。

Description

摄像镜头、摄像装置和该摄像镜头的成形方法

技术领域

本发明涉及摄像镜头、摄像装置和该摄像镜头的成形方法，特别涉及可设置在便携式电话机与个人计算机等上的摄像镜头、摄像装置和该摄像镜头的成形方法。

背景技术

近年来，由于CPU的高性能化、图像处理技术的发达等，可以很简便的处理数字式图像数据。尤其是在便携式电话和PDA(Personal DigitalAssistance)中，装有可显示图像的显示器的摄像设备正在上市。由于近年来可期待无线通讯速度的飞越提高，因而可以预测，在该便携式电话和PDA间可以频繁地传输图像数据。

然而，用目前数字式静态摄像机等将被摄体物象变换为图像数据后，由个人计算机等通过国际计算机互联网就能将这些图像数据进行传输。然而在该状态下，为了传输图像数据，必须具有数字式静态摄像机以及个人计算机两种设备。对此，曾尝试在便携式电话上搭载CCD(Charge Coupled Device)型图像传感器等摄像元件。根据该尝试，无须拥有数字静态摄像机和个人计算机，由便于携带的便携电话将图像拍摄就很能容易地传输给对方。

然而，现状是如果使该便携式电话具有远比便携式电话大的大型数字式静态摄像机的功能，则便携式电话本身重量则大大增加，造成不能轻易移动等问题，而且其制造成本也增加。

特别是将数字式静态摄像机主要构成元件的摄影光学系统和摄像元件即使做成单元，也不能将摄像元件的光电变换部准确地调整在摄像光学系统的对焦位置。其对焦位置的如何调整则成为问题。例如：在分别将摄像元件和摄影光学系统设置在同一基板上时，由于安装在基板上所用的粘合剂的厚度误差和构成元件的尺寸公差等主要原因，可以说对摄影光学系统的对焦位置，高精度地组装摄影元件光电变换部是困难的。因此，为了提高摄影光学系统的对焦位置与摄像元件光电变换部的组装精度，需要高精密度的组装技术或需要可调整对焦位置的机构。这样一来，则存在着制造成本上升的这类问题。以下举例说明现有技术中存在的问题。

图6是表示现有技术的摄像装置的一个实例的剖面图，但在玻璃-环氧树脂的基板PC上配置摄像元件110，用多条金属丝W，从上表面的接线端(图中未示出)连接在基板PC背面上配置的图像处理IC电路111上。

为覆盖摄像元件110，而配置第一筐体101，在其上配置第二筐体102，用螺栓103同时对基板固定。在第一筐体101和第二筐体102间配置红外线滤色镜104。

第二筐体102的上部形成圆筒状，在其内面上形成的阴螺纹102a上拧入阳螺纹105a。安装内含透镜106的透镜筒105以使其对第二筐体102可调整光轴的位置。透镜筒105在其上部形成光阑部105b。

于是，现有技术的摄像装置就成为由多数零件构成的比较大的大型装置，因此存在着上述制造成本问题，同时在这些零件的组装时也十分繁琐，而且在组装时需将透镜筒105转动，同时还需要对摄像元件110与透镜106的相对位置进行调整。

为了消除上述问题，曾尝试在透镜上设置直至延伸到其焦点位置附近的支撑部，通过将该支撑部直接接触在摄像元件上，构成摄像装置。根据该试验，则在透镜的对焦位置上，能容易进行配置摄像元件的光电变换部，因此可大幅度减少摄像装置组装时的时间。

然而有关上述问题，首先存在着将透镜的支撑部加工成何种形状的问题，即：一般认为也可从透镜，例如将3～4根支撑部向摄像元件延展，但该支撑部存在受外力易产生变形的这类问题。一旦支撑部变形，摄像元件的光电变换部与透镜的对焦位置就产生偏离，而可能降低图像质量。

而且，对于使透镜部的凸缘沿光轴方向延展的摄像镜头，如何制造就成问题。因此若以塑料为原材料，则由用金属模的注塑成形大量生产质量稳定的摄像镜头是可能的。然而，若采用注塑成形，那么在模具的分开部易产生毛刺，即使切断注入口部时也易出现毛刺。而组装精度有可能随毛刺产生的位置而降低。从而有不能发挥摄像装置的功能的危险。

而且，为了在镜头的对焦位置高精度配置摄像元件的光电变换部，有如何调整长延伸的由支撑部末端形成的面与镜头面的位置关系的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研制的，本发明的目的是提供一种可靠性高的摄像镜头、摄像装置和该摄像镜头的成形方法，该摄像镜头的优点在于廉价、可减少零件数量、实现小型化、且即使不经调整就可高精密度组装，并具有防尘、防湿结构，因而可获得高质量的图像。

上述课题由以下结构构成实现。

结构1-(1)

一种摄像镜头，具有以下结构：

透镜部；和

在上述透镜部的外缘上一体形成并沿上述透镜部的光轴方向形成筒状的支撑部(以下也称支脚部)；

其特征在于：形成上述支撑部，以便使有规定物距的光轴上的物点的像点位于在包括其末端并直达上述光轴的假想平面上。

结构1-(2)

一种摄像装置，具有以下结构：

具有光电变换部的摄像元件；

摄像镜头，该摄像镜头含有：

透镜部；和

在上述透镜部的外缘上一体形成沿上述透镜部的光轴方向形成筒状的支撑部；

其特征在于：形成上述支撑部，使有规定物距的光轴上的物点的像点位于在包括其末端并直达上述光轴的假想平面上。

结构1-(3)

一种结构1-(1)的摄像镜头的成形方法，具有以下步骤：利用第1模具形成上述支撑部的末端的面、和利用第2模具形成上述透镜部的末端侧的光学面；该方法包括，使上述第1模具和第2模具沿上述透镜部光轴方向相对移动，以使上述像点位于上述假想的平面上。

在本发明中所谓透镜部的外缘至少表示在透镜部上的光线透过区域之外。

而且所谓沿透镜部的光轴方向形成支撑部(或沿光轴方向延伸)，不是仅指与光轴和性能平行形成支撑部，而且包含对摄像元件的光电变换部具有规定间隔并使透镜部定位地形成的支撑部。

另外，所谓有上述规定物体距离的物点的像成像是指位于从无限远处直到最近距离的何处的物点的图像对焦。

结构2-(1)

一种塑料材料成形的摄像镜头，含有以下结构：

透镜部；

设置在透镜部的周围的凸缘部；

从上述透镜部的外缘沿光轴方向延伸的支撑部，

其特征在于：使用对上述凸缘部配置在接近于光轴侧的上述支撑部的外周面，进行与上述透镜部的光轴成直角方向定位。

结构2-(2)

一种摄像镜头，含有以下结构：

透镜部；

设置在上述透镜部的周围的凸缘部；

沿上述透镜部的光轴方向，设置在上述透镜部的外缘部上的支撑部；

对着上述凸缘部设置在靠近上述光轴的上述支撑部的规定位置并对上述光轴直达方向定位用的结合部。

按照上述结构2-(1)及结构2-(2)的摄像镜头，例如在注塑成形时，由于在上述凸缘部设置注入口部，可产生所谓树脂向上述透镜部良好流动的优点，通过使用对上述凸缘部在接近光轴侧配置上述支撑部的外周面，进行与上述透镜部的光轴成直角方向定位，即使在上述注入口部出现毛刺和卷边，也可在该定位中忽略其影响，使其定位精度提高。另外上述支撑部也可在光轴方向的任意侧延伸。

另外，上述支撑部具有光轴方向定位使用的定位面时，由于很容易进行光轴方向定位，因此是理想的。

而且，上述凸缘部如果形成能承受弹性构件的弹力的部位，是理想的。

另外，上述弹性构件如果是螺旋弹簧，则可在长时间内稳定地发挥弹力，因此是理想的。

而且，上述凸缘部如果具有旋转限制部，则可阻止上述摄像镜头不小心地旋转，因此是理想的。

另外，若上述旋转限制部是D形切割，由于可简单形成旋转制动部，因此是理想的。

而且，在上述透镜部的被摄体侧，若形成配合地安装规定上述透镜部的F数值的光阑构件用的台阶部，则很容易设置光阑构件，因此是理想的。

结构2-(3)

一种摄像装置，含有以结构：

基板；

安装在上述基板上的摄像元件；

由塑料材料成成形并具有以下结构的摄像镜头：

透镜部；

设置在上述透镜部的周围的凸缘部；和

从上述透镜部的外缘沿光轴方向延伸的支撑部(也叫支脚部)；

其特征在于：用对着接近光轴侧配置的上述支撑部的外周面，相对上述凸缘部进行与上述透镜部的光轴直角方向的定位。

结构2-(4)

一种摄像装置，含有以下结构：

基板；

设置在上述基板上的摄像元件；

用于将光束聚焦在上述摄像元件上的摄像镜头；

其特征在于：上述摄像镜头，含有以下结构：

透镜部；

设置在上述透镜部的周围的凸缘部；

沿上述透镜部的光轴方向设置在上述透镜部外缘部的支撑部；和

按照上述2-(3)和2-(4)的摄像装置，例如：在注塑成形时由于在上述凸缘部设置注入口部，可产生所谓树脂向上述透镜部良好流动的优点，通过使用对上述凸缘部在接近光轴侧配置的上述支撑部的外周面进行与上述透镜部的光轴直角方向上定位，即使在上述注入口部产生毛刺和卷边，也可在该定位中忽略其影响，可使定位精度提高。另外，上述支撑部可沿偏离光轴侧设置，但若在上述摄像元件侧延伸，则可利用于光轴方向定位，所以是理想的。而且作为上述摄像元件，CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)型图像传感器是合适的，但也可用CCD形图像传感器。

另外，若上述支撑部具有与上述摄像元件上接触的接触部，则通过将上述支撑部延伸至上述透镜部的焦点位置，采用只将上述摄像镜头放置在上述摄像元件上，以完成对焦位置的调整，因而在安装时可大幅度减少繁杂的工序，因此是理想的。

而且，若上述凸缘部形成能承受由弹性构件产生的弹力的部位，则例如使用上述弹力则可向上述摄像元件对上述支撑部弹压，可有效地缓解振动和冲击所造成的影响，因此是理想的。

另外，上述弹性构件如果是螺旋弹簧，可在长时间稳定地发挥弹力，因此是理想的。

而且，上述摄像装置含有安装在上述基板的镜架，上述凸缘部含有可阻止与上述镜架之间相对转动旋转限制部时，例如在上述摄像元件上面设置为安装金属丝等布线用的焊点时，由于可阻止上述摄像镜头不小心旋转所引起的其支撑部对该焊点的干扰等，因此是理想的。

另外，上述旋转限制部，如果是D形挡块时，则由于可简单形成旋转限制部，因此是理想的。

而且，上述透镜部的被摄物体侧，若形成为嵌合地安装规定上述透镜部F光阑值的光阑构件用的台阶部，则很容易设置光阑构件，因此是理想的。

另外，上述摄像元件在光电变换部的表面，也可在至少一部分上设置由玻璃板等平行平板组成的保护构件。这时，上述摄像元件的支撑部碰上保护构件，就与上述摄像元件接触。

结构3-(1)

一种摄像镜头，含有以下结构：

透镜部；和

在上述透镜部的外缘连续且沿着上述透镜部的光轴方向形成的支撑部；

其特征在于上述透镜部与上述支撑部通过塑料材料注塑形成一体，上述支撑部含有在上述透镜部的光轴方向延伸的筒状形状，且在上述透镜部的焦点位置附近形成上述支撑部的末端。

按照上述3-(1)的摄像镜头，通过刚性高、筒状的上述支撑部，可从外力保护、支撑上述透镜部。另外通过使上述支撑部的末端与摄像元件的上面接触，因此可高精度地使上述透镜部的对焦位置与上述摄像元件的光电变换部重合。而且上述摄像镜头由塑料材料构成，因此可减少由于温度变化而引起上述透镜部的对焦位置的变动。即：塑料透镜随着温度的上升而折射率下降，因此在这种情况下，上述透镜部的对焦位置沿从上述透镜部离开的方向移动。另一方面，上述支撑部由于温度的上升而伸长，所以有降低聚焦位置从上摄像元件的光电变换部偏离的效果。

另外，若上述支撑部为圆筒状，则在通过注塑成形制造上述透镜时可进一步经减少模具结构，而且在注塑成形时，在上述透镜部的周围形成很难阻止从注入口部流入原材料流动的形状，由于有效地抑制了上述透镜面的非对称形状误差产生，因此是理想的。

另外，上述支撑部，具有在光轴交叉的方向进行定位的配合部，则是理想的。尤其若上述配合部为圆筒状，配合在对方一侧也呈圆筒状，则可完成精度较好的配合。

另外上述支撑部具有在光轴直行方向上的壁厚比圆筒状部分薄的末端部是理想的。在上述构成时，使上述摄像镜头成形时的模具分开部位于壁厚比上述末端部还厚的部分上，在注塑成形时既使沿模具分开部产生毛边的情况下，也能抑制该毛边由上述末端部突出。该毛边从上述的末端部突出，介在上述末端部和放置其的对焦的位置作为基准面的面之间，该毛边部分仅在对焦位置产生误差，解决了使图像质量下降的问题。

而且，在上述支撑部以上述末端为下而将上述摄像镜头装载在平面上时，若上述透镜部的光轴对上述平面形成如直行那样的形状，则如在组装时，在使上述末端部与平面接触的状态，可以使上述摄像镜头竖立，而无须支持台，就很方便。而且，在光轴直行方向上的支持不是面接触，点接触较好，在进行定位方面是理想的。

另外，上述摄像镜头其饱和吸水率为1.2％以下为理想。以塑料为原材料的透镜(以下称作：“塑料透镜”)由于比玻璃透镜的饱和吸水率大，因此，急剧湿度变化时，吸水量产生瞬态的不均匀，进而变成折射率不均匀，因此存在着得不到良好成像效果的倾向，但在1.2％以下(最好为0.7％以下)，则可以减少该不正常情况。另外，塑料透镜由于因吸湿性而使折射率变大，因此，在本发明时，上述透镜的对焦位置在靠近上述摄像镜头的方向变化。另一方面，由于上述支撑部还因吸湿而延伸，因而存在着由于吸湿而对焦位置偏离扩大的这类缺点。然而，若将饱和吸水率规定在1.2％(理想的是在0.7％)以下，则可减少该不正常的情况。另外，作为饱和吸水率在0.7％以下的原材料，有如聚烯烃系的塑料材料(0.01％)。

而且，由于用具有遮光性的塑料材料形成上述支撑部，可抑制无效光透过上述支撑部的周围面直射到成像面，因此，能够抑制对原有成像的影响，所以是理想的。

另外，上述圆筒状的支撑部的内圆周面的至少一部分实施内面防折射处理时，则可抑制无效光从上述支撑部的内圆周面反射直到成像面，因此，可抑制对本图像的影响，所以是理想的。

而且，上述圆筒状的支撑部的内圆周面随着向上述的透镜部变成缩径的圆锥面，上述圆锥面的圆锥角最好在3°以上。例如：由于使在上述支撑部反射的不利于成像的无效光发生散射，因此一般认为在上述的支脚的内周面设置细小的凹凸形状。但是，该情况下，上述的内圆周面的起模性有变差的危险。因此通过将上述圆锥面的圆锥角规定为3°以上，可以提高在注塑成形时的起模性。

结构3-(2)

一种摄像镜头，含有以下结构：

具有光电变换部的摄像元件；

透镜部；和

支撑部在上述透镜部的外缘连接且沿上述透镜部的光轴方向形成的摄像元件；

其特征在于：上述透镜部与上述支撑部通过塑料材料的注塑形成整体成形，上述支撑部具有沿上述透镜的光轴方向形成的筒状的形状，而且在靠近上述透镜的焦点位置形成上述支脚的末端。

按照结构[3-(2)]的摄像装置，能由上述刚性高的圆筒状支撑部从外力保护、且支撑上述透镜，另外，通过例如使上述支脚的末端与上述摄像元件的上面接触，可以高精度地使上述镜部的对焦位置与上述摄像元件的光电变换部重合。而且，由于上述摄像镜头由塑料材料构成，因此可以减少上述透镜的对焦位置因温度变化而产生的变动，即塑料透镜的折射率随着温度上升而下降，因此在这时上述透镜的对焦位置沿上述透镜部偏离的方向移动。另一方面，上述支撑部也由于温度的上升而伸长，因此具有可以降低对焦位置从上述摄像元件的光电变换部偏离的效果。尚且直到延伸到上述透镜部的焦点位置附近为止的含义是指在接触在上述支撑部的上述摄像元件的上面与上述光电变换部的受光面之间产生微小的误差时，从上述焦点位置延伸到引起(或增加)该误差的位置。

另外如上述支撑部为圆筒状，则在采用注塑成形制造上述摄像镜头时，可以更进一步简化模具的结构，而且在注塑成形时在上述透镜部的周围形成难以阻止由注入口部流入原材料流体的形状，由于有效地抑制了上述透镜的非对称性形状的误差的产生，因而是理想的。

而且上述摄像装置含有内部包含上述摄像镜头的镜框，上述摄像镜头的支撑部由于具有通过与上述镜框配合，而在光轴直行方向进行定位的嵌合部，因此很容易在在光轴直行方的定位，因此是理想的。

而且，上述支撑部如含有与上述摄像元件接触的接触部，由于能很容易使上述摄像元件的光电变换部和上述透镜部的对焦位置高精度地重合，因此是理想的。

而且若上述支撑部将上述末端放置在上述摄像元件上时，若上述透镜部的光轴对上述摄像元件是直行的形状，例如：即使在摄像镜头与其内含摄像镜头的镜框之间形成点接触的状态，通过向上述摄像元件面对上述摄像镜头施加力，可使摄像镜头保持毫不晃动。

另外，若上述摄像镜头饱和吸水率在1.2％(最好在0.7％以下)以下，则可以抑制对焦位置因吸湿而发生的变化。

而且将上述支撑部通过采用具有遮光性的塑料材料形成，可以抑制无效光透过上述支撑部的圆周面直至成像面，因此可以抑制对原始图像造成影响，所以是理想的。

而且，上述支撑部的内圆周面随着向上述透镜部的变成缩小直径的圆锥面，若上述圆锥面的圆锥角为3°以上，则由于可将起模性提高，因此是理想的。

另外本发明使用的摄像元件在受光面的表面，至少其一部分也可设置由玻璃板等平行的平板构成的保护构件。这时上述支撑部通过保护构件与上述摄影元件接触。

结构4-(1)

一种塑料材料成形的摄像镜头，含有以下结构：

透镜部；和

相对上述透镜部在光轴方向延伸的支撑部；

其特征在于：上述支撑部含有为对上述摄影镜头的对焦位置进行定位的定位面，形成上述摄像镜头，以使成形时的模具分开部在上述定位面以外的位置。

由于该结构，即使沿上述成形时的模具分开部产生毛边，可以抑制该毛边从上述定位面突出。该毛边从可以从上述定位面突出时，则介于上述定位面与放置其的对焦位置的基准面之间，该毛边仅在对焦位置产生误差，有使图像的质量降低的危险，但由于结构[4-(1)]的构成能够解除上述问题。另外，毛边由上述定位面突出时，则在将上述定位面放置在成为对焦位置基准的面时，该毛边折断则形成尘粒，例如：有附着在上述摄像镜头与摄像元件上的危险，由于采用上述结构也可将这一问题解决。

另外，上述摄像镜头的对焦位置最好在含有上述定位面的平面内存在时，则容易调整对焦位置。

而且，上述支撑部的内圆周面随着向上述透镜部变成缩小直径的圆锥面，上述圆锥面的圆锥角最好为3°以上。例如：认为为了使对由上述支撑部上的反射成像没有作用的无效光散射，因此在上述支撑部的内圆周面可以设置形状微小的凹凸状。然而，这时上述内圆周面的起模性变差。因此通过将上述圆锥面的圆锥角为3°以上，可将成形时的起模性提高。

结构4-(2)

一种塑料材料成形的摄像镜头，含有以下结构：

透镜部；和

相对上述透镜部在光轴方向延伸的支撑部；

其特征在于：上述支撑部在其端部形成，且含有用于对上述摄影镜头的对焦位置进行定位的定位面，上述支撑部设置上述定位面的部分与光轴成正交方向的厚度比除此以外的部分厚度还薄。由于该结构，使模具的分开部从上述定位面离开，因此，例如在成形时沿模具分模部即使产生毛边的情况下，也可抑制该毛边从上述定位面突出的部分。该毛边从上述定位面突出时，则介于上述定位面及放置其的对焦位置的基准面之间，该毛边仅在对焦位置产生误差，有使图像的质量降低的危险，但由于结构[4-(2)]的构成能够解除上述问题。而且，毛边由上述定位面突出时，则在将上述定位面放置在对焦位置的基准面时，该毛边折断则成为尘粒，例如：有附着在上述摄像镜头与摄像元件上的危险，由于采用上述结构则可以解决这一问题。

另外，上述支撑部含有在光轴方向突出的凸部。若在上述凸部形成定位面，则由于在上述定位面不设置成形时的模具分开部变得容易，所以是理想的。

而且，上述支撑部的内圆周面随着向上述透镜变成缩小直径的圆锥面，若上述圆锥面的圆锥角为3°以上，则由于可提高起模性，因此是理想的。

结构4-(3)

一种摄像装置，含有以下结构：

具有感光部(亦称“光电变换部”)的摄像元件和；

由塑料材料成形并含有以下结构的摄像镜头：

透镜部；

相对上述透镜在光轴方向延伸的支撑部；

其特征在于：上述支撑部含有用于对上述摄影镜头的对焦位置进行定位的定位面，上述摄像镜头形成使成形时的模具分开部在上述定位面以外的位置。

由于该结构，在上述成形时沿着模具分开部即使产生毛边的情况下，也可以抑制该毛边从上述定位面突出的部分。该毛边从上述定位面突出时，则介在上述定位面及放置其的对焦位置的基准面之间，该毛边仅在对焦位置产生误差，有可能降低图像的质量的危险，但由于结构[4-(3)]的构成能将上述问题解除。另外，毛边由上述定位面突出时，则在使对焦位置的基准面放置在以上述定位面时，该毛边折断则成为尘粒，例如：有附着在上述透镜部与摄像元件部上的危险，由于采用上述结构则可以解决这一问题。

另外，上述摄像镜头的对焦位置为上述定位面接触的上述摄像元件的感光部(光电变换部)时，则使上述定位与在上述摄像元件接触，容易调整对焦位置。

而且，上述支撑部的内圆周面随着向上述透镜部而变成缩小直径的圆锥面，若上述圆锥面的圆锥角为3°以下，则由于可以提高成形时的起模性，因此是理想的。

结构4-(4)

一种摄像装置，含有以下结构：

具有感光部(亦称“光电变换部”)的摄像元件

含有由塑料材料成形具有以下结构摄像镜头：

透镜部；

相对上述透镜，在光轴方向延展的支撑部；

其特征在于：上述摄像镜头的支撑部含有与上述摄像元件接触的定位面，上述支撑部的设置上述定位面的部分的与光轴直行方向的厚度比除此以外的部分厚度还薄。

由于该结构，在上述成形时沿模具分开部即使产生毛边的情况下，也可抑制该毛边从上述定位面突出的部分。该毛边从上述定位面突出时，则介于上述定位面和放置其的对焦位置的基准面之间，该毛边仅在对焦位置产生误差，有使图像的质量降低的危险，但由于结构[4-(4)]的构成，能够将上述问题解除。另外，毛边由上述定位面突出时，则在对焦位置的基准面放置上述定位面时，该毛边折断，则变成尘粒，例如：有附着在上述透镜部与摄像元件上的危险，则通过上述结构也可以解决运一问题。

另外，上述摄像镜头的对焦位置若为上述定位面接触的上述摄像元件的感光部(光电变换部)，使上述定位面与在上述摄像元件接触，则容易进行对焦位置的调整，因此是理想的。

而且，上述支撑部的内圆周面随着向上述透镜部而变成缩小直径的圆锥面，若上述圆锥面的圆锥角为3°以上，则由于可提高成形时起模性，因此是理想的。

结构4-(5)

一种含有透镜部与对上述透镜部沿光轴方向延伸的支撑部的摄像镜头的成形方法，含有以下步骤：

通过使形成上述支撑部的端面的第一模具和在上述透镜部的上述支撑部的端面侧形成光学面的第2模具在光轴方向相对移动，以使上述支撑部的端部对上述透镜的对焦位置成形为指定位置关系。

按照该方法，将上述透镜部与上述支撑部以与单一型或沿光轴不能相对移动的多种型号成形时相比，例如：容易使上述透镜部的对焦位置与上述支脚的端面一致，因此，由于仅在摄像元件的上表面放置，能够使聚焦位置高精度与其光电变换部重合的摄像镜头成形。

附图说明

图1(a)为本发明摄像装置的剖面图。

图1(b)为本发明摄像装置的剖面图。

图2为本发明摄像装置的斜视图。

图3为本发明摄像镜头的斜视图。

图4(a)为本发明摄像装置的仰视图。

图4(b)为本发明摄像装置的仰视图。

图4(c)为本发明摄像装置的仰视图。

图4(d)为本发明摄像装置的仰视图。

图5(a)为本发明所采用的摄像元件的俯视图。

图5(b)为本发明所采用的摄像元件的俯视图。

图6为表示现有技术的摄像装置一例的剖面图。

图7为表示本发明摄像镜头的变形例的剖面图。

图8为本发明摄像装置的剖面图。

图9为本发明摄像装置的剖面图。

图10为表示本发明摄像镜头成形状态的图。

图11为表示本发明摄像镜头成形状态的图。

图12为表示现有摄像镜头成形状态的图。

图13为可在图1、图8的实施方式中使用的光学构件1的透镜部1a的第1实施例(实施例1)的像差图。

图14为可在图1、图8的实施方式中使用的光学构件1的透镜部1a的第2实施例(实施例2)的像差图。

具体实施方式

以下参照附图，说明本发明的实施方式。

图1为涉及本实施方式的摄像装置的剖面图。图2为图1摄像装置的透视图。图3为摄像镜头的斜视图。图4(a)～(d)分别为摄像镜头的仰视图。图5为摄像元件的俯视图。

摄像镜头1以透明的塑料材料为原材料，如图1所示，由圆筒状支撑部1c、作为支撑部1c的一部分并在其末端形成的4个接触部1d、在支撑部1c的上端周围形成的凸缘部1e、堵塞支撑部1c的上端的板状上面部1b、和形成在上表面部1b的中央的凸透镜1a构成为一体。略呈圆筒状的凸缘部1e，如图4(b)～(d)所示，作为用于与光轴交叉方向定位的配合部，其一部分被切割掉，形成所谓D形切割部1f是理想的；支撑部1c即使含有D形切割部1f，则对凸缘部1e被配置在光轴直角的方向上的内侧(即靠近光轴侧)是理想的。注塑成形时的注入口位置设置在凸缘部1e的外圆周部(无图示)时，则由于树脂对透镜部1a的流动性好，因此是理想的。另外，在上面部1b的上表面即在凸透镜部1a的周围，由具有遮光性的材料构成，用粘接等方法固定含有作为规定凸透镜部1 a的F值的第1光阑的开口3a光阑板3。

在摄像镜头1的外侧装配由具有遮光性的原材料构成的镜架4。镜架4如图2所示，设置方柱型的下部4a与圆筒型上部4 b，下部4a的下端接触在基板PC上，由黏合剂B固定。下部4a的上面由隔板4c覆盖周围边部。在隔板4c的圆形内圆周面4d上，贴紧地配合着摄像镜头1的支撑部1c的外侧圆周面1g(配合部)。因此，采用例如自动组装机上配备的光学传感器(无图示)等，仅对基板PC与镜架4进行定位配置，对于下述的摄像元件2b的光电变换部2d，可将透镜部1a高精密度地定位在光轴的正交方向。

另一方面，在镜架4的上部4b的上端，用黏合剂B安装遮光板5。遮光板5含有在其中央作为第2光阑的开口5a。在遮光板5的开口5a下表面，由黏合剂B安装由含有红外线吸收特性的原材料构成的滤光镜7。由遮光板5与滤光透镜构成保护构件。

在图1中，遮光板5与摄像镜头1的凸缘部1e之间，配置由橡胶等构成的弹性构件6。因将遮光板5安装在镜架4上引起弹性变形，由该弹力将摄像镜头1向图1中的下方挤压。由此，由遮光板5产生的弹力虽能传递到基板PC，但不直接传递到摄像元件2b上。由于弹性构件6能够长期发挥稳定的弹力，螺旋弹簧是理想的。而且，若将弹性构件6与光阑板3形成整体，则可削减构件的数量。

在图5a和图5b中，摄像元件2由CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)型图像传感器或CCD形图像传感器等摄像元件2构成。将矩形薄板状的摄像元件2b下面安装在基板PC的上表面。在摄像元件2b的上面的中央，形成像素呈二维排列的光电变换部2d。其周围形成为在摄像元件2b的内部，且内侧构成图像处理电路的周围面2a。在与薄侧面正交交叉的周围面2a的外侧边缘附近配置着数个焊点2c。作为接线端子的焊点2c。如图1和图2所示，通过金属丝W连接在基板上。金属丝W连接在基板上的规定电路上。

尚且在摄像镜头1的接触部1d是如图4a～4b的形状，从支撑部1c的下端突出，构成支撑部1c的一部分。即：接触部1d不连续地设置在支撑部1c的周围的方向。在本实施方式中，如图5a和图5b的虚线所示，在摄像元件2b的周围面2a上的焊点2c内侧，以接触的状态仅配置接触部1d。因此关于面平面度仅在接触部1d的下面保持在所规定范围是足够的。在此，在周围面2a的背面(图1中的下面侧)，设置摄像元件的无图示的电路(含信号处理电路)，但由于接触部1d的接触，变成对电路的处理不影响。

在此，对于研究接触部1d的接触位置，例如在图5(a)中示出的光电变换部2d中，如角部2g等由于有效像素领域稍比整个像素区域小，因此成为与像素形成无关的区域，所以该情况，即使在光电变换部2d内，也可以认为即使角部2g的区域与接触部1d接触，影响摄像元件2b的摄像性能的可能性很少。尚且，不管是接触在圆周面2a或光电变换部2d区域的任意一个区域，但最好由接触部1d产生的负载是500g以下(但表面压强为1000g/mm²以下)。超过该负载(面压强)时，则是摄像元件2b产生故障的缘故。然而，考虑到震动等引起的图像失真，则由接触部1d来的负载在5g以上，则是理想的。

根据本实施方式，支撑部1c由于直至在凸透镜部1a的焦点位置附近，从凸透镜部1a沿着光轴方向延伸成圆筒状，因此用刚性高的筒状支撑部1可以由外力保护、且支撑凸透镜部1a，而且通过使作为支撑部1c的接触部1d接触与摄像元件2b的圆周面2a接触，因此可使凸透镜部1a对焦位置与摄像元件2b的光电变换部2d得到高精密度地重合。

另外支撑部1c由于为圆筒状，因此，在采用注塑成形制造摄像镜头时，可以进一步简化模具的结构，而且在注塑成形时在凸透镜部的周围，形成难以阻碍由注入口(无图示)流入的原材料液流的形状，可有效抑制凸透镜部1a的非对称性形状误差的发生。

而且支撑部1c含有作为比圆筒状的部分还薄的光轴正交方向壁厚的端部的接触部1d是理想的，通过使摄像镜头的模具的分开部位于比接触部1d的厚度还薄的部分(例如图1的点p)，在注塑成形时沿模具的分开部即使产生毛边的情况下，那么可以抑制该毛边介于接触部1d与摄像元件2b的圆周面2a之间的担心。而且在图4c中下端面或为定位面的接触部1d形成为比支撑部1c的内径(在与光轴交叉的方向上的最小尺寸部)还远离光轴，且比支撑部1c的外径(与光轴交叉方向上的最大尺寸部)还接近光轴的圆筒状的凸部。

尚且如图4(a)～(d)所示，通过使含有接触部1d的各个端面的假想平面与凸透镜部1a的光轴正交地配置，且使摄像透镜1的重心位于在各个端面包围的区域内，在将摄像透镜1以单体载放在平面上时，在凸透镜部1a的光轴与该平面呈正交状态下，支撑着摄像镜头1。根据该结构，例如：在组装时，在使接触部1d与平面接触的状态，可以将摄像透镜1竖放，而不需要支撑架等，因此是十分便利的。

而且将摄像镜头1在镜架4上组装时，通过弹性构件6对摄像镜头1面向摄像元件1加力，可对振动等不晃动地保持摄像透镜1。

而且上述支撑部1c的内圆周面形成由末端侧向凸透镜部1a，随着缩小直径的圆锥面。上述圆锥面的圆锥角为3°以上是理想的。为使对由支撑部1c反射的成像无用的无效光发生散射，因此普遍认为在支撑部1c的内圆周面可设置微小的凹凸状，但这时可能出现内圆周面的起模性下降。如本实施方式所述，通过将圆锥面的圆锥角规定为3°以上，则可将注塑成形时的起模性提高。

根据本实施方式，在接触部1d与摄像元件2b的圆周面2a接触的状态，在摄像镜头1的凸缘部1e的下面与镜架4的下部4a的隔板4c之间将形成间隙Δ，因此透镜部1a与摄像元件2b的光电变换部2d的距离L(光轴方向的定位)则变成根据支撑部1c的长度进行高精度地设定。在本实施方式中，设定4个接触部，但也可设置1～3个。另外，若可回避与焊点2c的干扰，则也可是沿摄像镜头1的圆筒状支撑部1c的环状接触部。而且接触部未必以圆筒状且等间隔形成，例如图4(d)所示的接触部1d’也可是非对称的形状。

而且由塑料材料构成的摄像镜头1时，也能减少在温度变化时由透镜部1a的折射率的变化引起的对焦位置的偏离。即：随着温度的上升塑料透镜的折射率下降，对焦位置沿偏离透镜的方向变化。另一方面，支撑部1c由于温度上升而伸长，而有降低对焦位置偏离的效果。还有，本实施方式的摄像镜头1由于是由比重较小的塑料材料构成的，因此，就同一体积与玻璃相比重量也小、且抗冲击性能优异，因此即使在错误操作摄像装置而掉落时也具有能有效抑制摄像元件2b损坏的优点。

另外在具有图5(a)所示的结构时，当摄像镜头1是在镜架4中任意转动的结构时，由于接触部1d与焊点2c相互干扰，所以最好是边限制转动边组装的结构(例如：将旋转制动器接触在镜架4上)。为此，在本实施方式中，利用D形切割部1f作为旋转制动部。更具体的结构如图4(b)所示，在虚线表示的镜架4的上半部4b的一部分，与摄像镜头1的凸缘部1e的D形切割部1f相对应，在内圆周侧形成突出的半月部4e。若从图4(b)的位置使摄像镜头1与镜架4相对转动，则D形切割部1f与半月部4e相互干涉，而发挥了阻止该相对转动的功能。

下面说明本实施方式的动作。摄像镜头1的透镜部1a将被摄体象在摄像元件2b的光电变换部2d上成像。摄像元件2b就可以将与感光的光通量响应的电信号变换为像素信号等，通过焊点2c和金属丝W输出。

另外在本实施方式中，由于不是将摄像镜头1安装在基板PC上，而安装在摄像元件2b的周围面2G上。通过控制摄像镜头1的支撑部1c(含接触部1d)的尺寸精度，即控制上述距离L的精度，因此组装时可不需要对透镜部1a的对焦位置进行调整。

本发明的摄像装置由于没有根据被摄物的距离调整焦点的功能，所以作为透镜为从远距离被摄体到近距离被摄体对焦的全焦点镜头是理想的。因此通过使远焦距Uf²/(F×2P)(其中f：透镜的焦距，F：透镜的F号，P：摄像元件的像素间距)中的透镜部1a的像点位置与摄像元件2b的光电变换部2d的光轴方向的位置一致，在几何学上则成为从无限远看焦点对准U/2距离物体的状态。

例如：在f＝3.2mm，F＝2.8mm，P＝0.0056时，作为基准被摄体的距离若设定上述距离L，使远焦距Uf²/(F×2P)＝0.33mm中的透镜部1a的像点位置与摄像元件2b的光电变换部2d的光轴方向的位置一致，则就成为从无限远方到0.17m的距离焦点合适状态。而且在也未必需要将远焦距作为基准被摄体，例如：准备将重点放在更远的图像品质时，可以将基准被摄体的距离设定在比远焦距更远的距离(具体是可将上述距离L进行若干缩减)上。

在此，距离L的精确度，作为全焦点镜头，为了不须调整对焦位置，需将摄像元件2b的光电变换部2d和透镜部1a的基准被摄体的距离上的像点位置在光轴方向的偏离，控制在用空气换算的长度为±0.5×(F×2P)(F：摄像镜头的F号码；P：摄像元件的像素间距)的程度。而且理想的是控制在±0.25×(F×2P)的程度。如果该偏离大，则无限远和最近距离中的图像质量恶化，所以不理想。

F数是表示光学系的明亮程度的一个物理量。将镜头的等效焦距被该透镜的入射瞳孔孔径除得的数值来表示。例如：焦距：100mm，入射光瞳孔径50mm的透镜的F数为2(参照“光电子学光技术术语词典)。

如果更具体地加以说明，则在本实施方式中，将摄像镜头1形成使设计基准的物像间距为500mm中的透镜部1a的像点位置与接触部1d的下面光轴方向的位置相一致的形状，由此，摄像装置是由使透镜部1a的像点可与摄像元件2b的光电变换部2d一致的结构构成。但是实际上由于产生所谓的摄像镜头1的透镜部1a的面形状误差、折射率误差、支撑部1c(含接触部1d)的尺寸误差的制造误差，因此考虑这些制造误差以后，要将透镜部1a的像点位置(对焦位置)和接触部1d下面的光轴方向位置偏离抑制在上述的±0.5×(F×2P)以下。

若例举出具体参数值，则如下述的表1、表2中示出透镜部1a的实施例所述，将F光阑数设成F2.8，设摄像元件2b的光电变换部2d的像素间距P为0.008mm，则需将上述偏离抑制在

±0.5×(F×2P)＝±0.5×2.8×0.008±0.022mm

以下。而且为获得更高质量的图像，将该值抑制在1/2的程度是理想的。况且，所谓本发明中所称的像点位置(对焦位置)是指考虑了像面弯曲而获得中心图像和其四周图像均良好的图像的位置。在以上所述的实施例中，是以在摄像元件2b的光电变换部2d与圆周面2a间不出现台阶差为前提的。在上述光电变换部2d与圆周面2a间存在台阶差时，正是这些台阶差使支撑部1c(含接触部1d)的长度延伸或缩短，因此可使透镜部1a的像点位置(对焦位置)与摄像元件2b的光电变换部2d相一致。

而且根据本实施方式，则由于摄像镜头1的支撑部1c的接触部1d与摄像元件2b的圆周面2a接触，因此可在透镜部1a和摄像元件2b的光电变换部2d的光轴方向上进行定位。而且由于镜架4设置在基板PC上，能进行透镜部1a和摄像元件2b的光电变换部2d的光轴方向上的定位，因此即能实现低成本，同时也能达到高的定位精度。

特别在如摄像元件2b的周围面2a上形成用以连接摄像元件2b和基板PC的焊点2c以及金属丝W那样的情况，若支撑部1c的接触部1d远离焊点2c的光电变换部2d的周围面2a接触那样构成，将摄像元件2b维持小体积结构，并可确保接触部1d的接触面积大，由此可使摄像镜头1稳定，同时还较低地抑制接触面的面压，所以边保护摄像元件2b，边控制焊点2c同金属丝W之间的干扰，而且还能实现高精度地定位。尚且镜架4被粘接在基板PC上，与其它2处粘接部配合，由于对摄像装置的外部能维持防止异物侵入的密封状态，因此可以排除异物对摄像元件2b的光电变换部2d的不良影响。这里所用的粘接剂最好具有防潮性。由此，可以防止潮气侵入引起摄像元件和焊点表面恶化。

在本实施方式中，设置将透镜部1a对准镜架4，沿光轴方向推压的弹性构件6是理想的。另外，上述弹性构件6最好是以规定的附加力，将摄像镜头1的凸缘部1e沿光轴方向推压的螺旋弹簧。采用该弹性构件6的弹力，以适当的接触力(相当于上述5g以上500g以下的负载)将透镜部1a沿光轴方向推压，对在内侧配置电路和元件的摄像元件2b的周围面2a上既不产生过大的压力，也不因振动使摄像镜头1晃动。而且即使在镜架4的光轴方向加到很大的力的情况下，该力虽能传递到基板PC上，却不直接传递给摄像元件2b，从摄像元件2b的保护角度看来是理想的。另外，虽然也可考虑用氨基甲酸乙脂和海绵作为弹性构件6，但能发挥长时间稳定的弹力的金属螺旋弹簧等是理想的。

而且由于将遮光板5与滤光镜7构成防护盖构件配置在透镜部1a的被摄体侧，所以透镜部1a不会剥落，在图谋对其保护的同时也用于防止透镜面粘着异物。另外由于滤光镜7由具有吸收红外线性能的材料形成，而无须另设阻止红外线滤光镜，可减少零件数量，因此是理想的。一般认为代替滤光镜7所具有阻挡红外线性能，还可以将摄像镜头1本身是由具有吸收红外线性能的材料制成，或在摄像镜头1a的表面涂敷由具有阻挡红外线性能的薄膜。

另外在组装时，在将遮光板5从镜架4卸除的状态，可将摄像镜头1对镜架4从被摄体侧插入，然后可将遮光板5安装在镜架4上。由于该结构可提高摄像镜头1的组装性能，也可易于进行自动组装等。这时，当镜架4的下部4a任意一处形成空气逃逸孔时，则镜架4与摄像镜头1的空隙即使很微小也能容易进行组装。但是，在组装后，该空气逃逸孔通过采用填充剂等密封，抑制由外部异物的侵入以及湿气引起的摄像元件和焊点表面恶化等是理想的。而且这时的填充剂最好具有能控制光泄漏的遮光性的物质。并且在基板PC上粘接镜架4后也可插入摄像镜头1，或也可将摄像镜头1安装在镜架4上后将其每个元件粘接在基板PC上。由此确保工序的自由度。在采用后者的组装工序时，镜架4的隔板4c可以同时兼有防止摄像镜头1脱落的功能。

由于摄像镜头1的支撑部1c配置在摄像元件2b的光电变换部2d的附近，因此对成像无用的光束反射到支撑部1c，入射到光电变换部2d，而成为产生重影或反射光斑的原因。为了防止该现象，在规定透镜部1a的F数的第1光阑(开口3a)的被摄体侧，配置限制其周围光束的第2光阑(开口5a)，以减少无用光的入射是有效的。另外，由于在摄像元件2b的光电变换部2d的短边、长边、对角线方向上的视场角不同，因此通过将第2光阑的开口5a设置成矩形可获得更加有效的结果。另外，在本实施方式中，使遮光板5的开口5a具有这一功能，但在滤光镜7的被摄体侧，除必要的开口部外，也可以通过被覆或涂布具有遮光性的保护膜形成光阑。而且，根据同样的原理，也可以至少在支撑部1c的一部分实施内表面防反射处理是理想的。所谓内表面防反射处理，例如，包含：通过设置微小的凹凸形状等使内表面形成较大的粗糙度，以使不利于成像的光束发生散射；涂敷具有防止反射的涂层或低反射性的涂料。另外，通过由着色的遮光性原材料支撑部1c形成，可抑制透射光射到摄像元件2b的光电变换部2b。

而且由于将配备了开口3a的光阑板3设置在透镜部1a的入射面侧，因此使入射到摄像元件2b的光电变换部2d的光束以接近垂直的角度入射，即可变成接近远心的结构，由此可得到高质量的图像。况且，透镜部1a的形状通过形成使曲率较大面的向着成像侧正镜头的形状，加大光阑(开口3a)和透镜部1a像主点的间隔，则变成更接近远心的理想结构。在本实施方式中，将透镜部1a作为将凸面面向物体侧的正弯月形形状。而且，为了得到更高质量的图像，正如在下述的第3实施方式中，以数枚透镜构成镜头部1a是理想的。

图7为表示摄像镜头变形例的剖面图。图7中，在摄像透镜头1”的上面形成在圆筒状突出的阶台1h”，对该台阶1h”，以便周围圆筒部3b’配合的状态安装光阑板3’，光阑板3’在其中央具有作为光阑功能的开口3a’。

图8为表示涉及第2实施方式的摄像装置的剖面图。在第2实施方式中，对于上述实施方式，仅仅由于在光阑板和遮光板的结构变更的部位不同，所以涉及包含支撑部和摄像元件的接触位置的其它相同结构标注有同一种标记，而将其说明省略。

图8中，在镜架4的上部4b的上端，用粘接剂安装在上表面粘贴薄薄的遮光薄板8的保护构件5’。在由具有遮光性的原材料构成的保护构件5’的中央开口内，配合配置着由具有吸收红外线性能的原材料构成的滤光镜7’。在保护构件5’的开口5a’的上边缘形成圆锥面5b’，在此通过粘附粘接剂，可以进行保护构件5’与锥面5b’接合。另外，保护构件5’设置着使向开口5a’的下方突出的内径渐渐缩小的缩径部5c’，其下端最缩口的部分构成第1光阑。另外遮光板8的中央开口8a构成第2光阑。保护构件5’和滤光镜7’以及遮光板8构成盖构件。

根据本实施方式，由于将保护构件5’和滤光透镜7’以及遮光板8构成盖构件从摄像镜头1的透镜部1a配置在被摄体侧，因此透镜部1a不会脱落，图谋对其保护，同时也防止异物附着在透镜面上。另外，该盖构件由于是用整体成形，因此对减少整个摄像装置的零件数量做出了贡献。

与上述实施方式相同，摄像镜头1的支撑部1c由于被配置在摄像元件2b的光电变换部2d附近，因此不利于成像光束在支撑部1c反射，入射到光电变换部2d，而成为产生重影或反射光斑的原因。在本实施方式中，在规定透镜部1a的F数的第1光阑5a’的被摄体侧，配置限制周围光束的第2光阑(开口8a)，以减少无用光的入射。另外，在摄像元件2b的光电变换部2d的短边、长边、对角线方向上由于的视场角不同，因此通过将第2光阑的开口8a设置成矩形，可获得更加有效的结果。

图9为表示涉及第3实施方式的摄像装置的剖面图。在第3实施方式中，对于图2的实施方式，由于主要不同点在于变更摄像镜头的结构，使其含有多个透镜部，所以涉及包含支撑部和摄像元件的接触位置的其它相同结构，标注有同一种标记，而将其说明省略。

图9中，摄像镜头19由分别由塑料材料构成的图像侧透镜1’和被摄体侧透镜9构成。图像侧透镜1’含有与图1a和图1b所示的摄像镜头1相类似的形状。但增加了在上部形成的环部1f’的光轴方向上的高度。在环部1f’的半径方向上的内侧的上面部1b’的上方通过规定F数的光阑板3配置被摄体透镜9。被摄体透镜9由嵌合在环部1F’内周上的凸缘部9b和形成在中央的透镜部9a构成。与图像侧透镜1’的透镜部1a’为正透镜相反，被摄体侧镜头9的透镜部9为负透镜。尚且在本实施方式中，光阑板3具有作为限制了透镜部1a’、9a的透镜间距离的隔片的功能，且具有作为光阑板3的开口3a规定F数的第1光阑的功能。

由于图像侧透镜1’的环部1f’内圆周面与被摄体侧透镜9的凸缘部9b的外圆周面互为同一直径，且平行于光轴，因此通过该两面相互之间的嵌合，可以进行透镜部1a’、9a的光轴正交方向的定位。并可很容易地使这些光轴一致。并且被摄体侧透镜9可以通过粘接在其周围的粘接剂B接合在图像侧透镜1’上。

在镜架4上部4b的上端，用粘接剂B安装在上表面粘贴薄遮光板8的保护构件5’。在由有遮光性原材料构成保护构件5’的中央开口5a’内，配合配置着具有吸收红外线性能的原材料构成的滤光透镜7’。在保护构件5’的开口5a’的上缘形成锥面5b’，这里通过粘着粘接剂B进行保护构件5’与滤光透镜7’接合。另外，保护构件5’设置有向开口5a’的下方突出的内径渐渐缩小的缩径部5c’，但该部分作为抑制无用光侵入的遮光部而发挥功能。另外遮光板8的中央开口8a构成第2光阑。

图10为表示将本发明的摄像镜头成形的状态一个实施例的图。图4(a)～(d)为由上述成形获得的摄像透镜的仰视图，摄像透镜1以透明的塑料材料作原材料，如图10所示，由作为管状的支撑部1c、支撑部1c的一部分并在其下端形成的4个接触部1d、支撑部1c的上端周围形成台阶部1e、堵塞支撑部1c的上端的板状的上面部1b和在上表面部1b的中央形成的凸透镜部a形成整体。而且如图4(b)～(d)所示，凸缘部1e呈不完全的圆筒状，一部分被用平面切下，形成所谓的被称为D形切割部的部分1f是理想的。

摄像镜头1的上面部1b及凸透镜部1a的上面的形状由上部中央模具F1形成。包含摄像镜头1的台阶部1e的上半部的外侧形状通过被配置在上部中央模具F1周围的上部周围模具F2形成。包含摄像镜头1的支撑部1c的下半部外侧形状和包含摄像镜头1的接触部1d的端部形状通过下半部模具F3形成。摄像镜头1的透镜部1a和包含支撑部1c的内圆周面的内侧形状通过芯型模具F4形成。

其次就摄像镜头1的成形方法加以说明。如图10所示，在调整各模具F1～F4以后，从注入口(最好设置在凸缘部1e的一部分上)注入熔融的塑料材料。这时，模具成形的模具分开部，如图10所示，最好形成部分P1～P4的位置。塑料材料固化后，在P2部开模，摄像透镜1留在模具F1、F2侧。然后，推出模具F1，可将摄像镜头1取出。

在此，由图1(b)可知，P1～P4部分为未与摄像元件等其它构件接触的位置，因此成形时P1～P4部分即使产生毛边，在摄像镜头1的组装时的定位(例如凸透镜部1a的对焦定位)中图像侧透镜1’也不会受到影响，可进行精密度良好地组装。

而且为了使焦点合适的图像在摄像元件2b的光电变换部2d成像，需要使透镜部1a的对焦位置与接触部1d的端面在其光轴上一致。但是由于模具的精度等，也有不一致的情况。因此在该情况下，在图10中，使芯型模具F4沿光轴方向移动。由此也改变了透镜部1a与接触部1d的距离(图1(b)中为L)。如果能计算出芯型模具F4的最佳位置，则可得到在该状态下使焦点合适的图像在摄像元件2b的光电变换部2d成像的摄像镜头1。

并且在摄像镜头1的支撑部1c的内圆周面为了防止光反射，有时设置微小的凹凸。因此也可预测在芯型模具F4的外圆周面设置通常为2。以下的折卸斜度时，起模性变差。因此在本实施方式中，将芯型模具F4的外圆周面制成具有随着向内延伸而缩径3°或其以上的圆锥角的圆锥面，可使起模性提高。

然而，如上所述，由于有必要使芯型模具F4对模具F3相对移动，所以根据其相对位置，存在着为芯型模具F4的圆锥形状，而在芯型模具F4与F3之间增大缝隙，也容易产生较大毛边的这类问题。因此，即使使芯型F4对模具F3相对移动，为不增大其间的缝隙，在芯型模具F4的外圆周面，将从成形时的模具分开部P4直至芯型模具F4最大的移动范围(Δ)加工成为圆筒状。

图11是表示将本发明的摄像镜头成形的状态其它实施例的图。图4(a)～(d)为该摄像镜头的仰视图。图12为表示比较例的图。在本实施方式中，对图1等实施方式，由于只是模具的形状不同。所以涉及其它情况，则将其详细说明省略。

例如若将下部中央模具F3’如图12所示，形成包围整个摄像镜头1”整个下半部的形状，则可以抑制在支撑部1”的端面产生毛边。然而，在该形状中，为调整摄像镜头1”的凸透镜部1a”的对焦位置与支撑部1c”端面间的位置关系，则有必要对下部模具F3进行切削等补充加工，所以使高精度调整该位置关系容易进行是困难的。

对于上述问题，在图10示出的实施方式中，通过调整芯型模具F4的推出量，使接触部1的端面位于摄像镜头1的凸透镜部1a的对焦位置附近。然而若调整芯型模具F4的推出量，则凸透镜部1a的轴向的厚度对设计值有误差。若轴向的设计值误差较大则关系到光学特性恶化，因此是不理想的。

对于上述问题，在图11示出的本发明实施方式中，将图11示出的下部周围模具F3分开成周围模具F3A与端部模具F3B。因此使接触部1d的端面精度较高地位于摄像镜头1的凸透镜部1a的对焦位置附近，因此在图10中首先将周围模具F3A，端部模具(第1型)F3B，中央模具(第2型)F4在光轴方向进行定位。在该状态下，若使端部模具F3B沿光轴方向进行相对移动，则不改变凸透镜部1a的轴向厚度，就可调整凸透镜部1a与接触部1d的端面间的距离(图1(b)中为L)。

在本实施方式中，成形时的模具分开部P3，P4与图1相同成为离开接触部1 d端面的位置，因此即使产生毛边，在摄像镜头1的组装时的定位(例如凸透镜部1a的对焦定位)中不会产生影响，因此可进行高精度组装。

图11为涉及可在图1、8实施方式中应用的光学构件1的透镜部1a的第1实施例(实施例1)的设计基准物象间距中像差图。而且在[表1]中示出本实施例的透镜部的透镜数据。尚且，本实施例的设计基准物象间距为500mm。而且本实施例的透镜是由聚烃系塑料材料构成。

表1

实施例

f＝3.21

F＝2.8

2ω＝70.0°

面No. r d nd vd

1(光阑) ∞ 0.20

^*2 -10.428 1.60 1.53000 55.5

^*3 -1.539

非球面系数

第2面

K＝0.0

A4＝-5.59450×10^-2

A6＝-2.90680×10^-2

A8＝-4.98890×10^-3

A10＝-1.38940×10^-3

A12＝-1.53220×10^-3

第3面

K＝0.0

A4＝7.96360×10^-3

A6＝2.83640×10^-4

A8＝3.51190×10^-5

A10＝1.61030×10^-5

A12＝9.74630×10^-6

关于本说明书中可用的表中的标记，f为整个系统的焦距(mm)、F为F数、ω为半视场角(°)、r为曲率半径(mm)、d为轴俯视间隔(mm)、nd为对d光线的折射率、υd为阿贝数。

而且面No.中的^*表示为非球面。该非球面以球面顶点为原点、以光轴方向为X轴的正交坐标系中，设顶点曲率为C、圆锥常数为K、非球面系数为A4、A6、A8、A10、A12，可为下式表示：

【数1】

X = \frac{C h^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + K) C^{2} h^{2}}} + A_{4} h^{4} + A_{6} h^{6} + A_{8} h^{8} + A_{10} h^{10} + A_{12} h^{12}

【数2】

h＝(Y²+Z²)^-1/2

图14为涉及可在图1，8实施方式中应用的光学构件1的透镜部1a的第2实施例(实施例2)的设计基准物象间距离中像差图。而且表2中示出本实施例透镜部的透镜数据。尚且，本实施例的设计基准物像间距离为500mm。而且本实施例的透镜由聚烃系塑料材料构成。

【表2】

实施例2

f＝3.23

F＝2.8

2ω＝69.6°

面No. r d nd vd

1(光阑) ∞ 0.20

^*2 -11.087 1.60 1.50920 56.5

^*3 -1.500

非球面系数

第2面

K＝0.0

A4＝-5.80000×10^-2

A6＝-2.80000×10^-2

A8＝-9.00000×10^-3

A10＝-7.50000×10^-3

A12＝-1.70000×10^-3

第3面

K＝0.0

A4＝9.20000×10^-3

A6＝7.00000×10^-4

A8＝1.00000×10^-4

A10＝7.00000×10^-5

A12＝5.00000×10^-6

以上参照实施方式说明了本发明。然而本发明不应是仅限定上述实施方式的解释，当然可对其进行适当的变更和改良。例如：在本实施方式中，摄像元件2b与基板PC机的连接由金属丝W进行，但是一般认为在摄像元件2b的内部布设线路，从摄像元件2b的背面(与光电转换的反面)或侧面取出信号的结构。若根据该结构则可确保将摄像元件的周围面扩大，同时可使连接更容易。况且在本实施方式中，将摄像元件仅由裸芯片的摄像元件构成，但认为也可以通过其上面或下面粘上玻璃等保护构件，构成整体型摄像元件。而且基板不仅仅限制在硬的也包括挠性的基板。普遍认为本发明的摄像装置可组装成便携式电话、个人计算机、PDA、AV、电视，家庭电气化产品等各种电子设备。

根据本发明，可提供一种可靠性高的摄像镜头、摄像装置以及该摄像镜头的成形方法，该摄像镜头、摄像装置以及该摄像镜头的成形方法为廉价、可减少构件数量、达到小型化、且即使不调整就可进行高精度组装、并具有防尘、防湿结构，而且可获得高质量图像。

Claims

1.一种摄像镜头，包括：

一个在预定距离形成目标点的图象点的透镜部；

一个支撑透镜部的支撑部，该支撑部沿着透镜部的光轴一体形成为从透镜部的外周延伸的筒状，该筒状的末端包含在一个与该透镜部的光轴垂直的假想平面上；

其中，图象点位于该假想平面上。

2.一种如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是：透镜部和支撑部由塑性材料制成一体。

3.一种如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是：支撑部形成圆筒状。

4.一种如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是：支撑部具有把透镜部定位在垂直于透镜部分的光轴的方向上的配合部。

5.一种如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是：支撑部具有一个接触部，它包括一个支撑部分的末端，并且位于支撑部的边缘上，而且，接触部垂直于透镜光轴方向上的厚度薄于非接触部的支撑部的厚度。

6.一种如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是：支撑部具有接触部，它位于在圆周方向不连续的支撑部的边缘，并且包括支撑部的项端。

7.一种如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是：当透镜安装在一个平面上时，同时支撑部的项端与该平面相接触，透镜的光轴与该平面相垂直。

8.一种如权利要求1所示的摄像镜头，其特征是：摄像镜头的饱和吸水率小于1.2％。

9.一种如权利要求1所示的摄像镜头，其特征是：支撑部由具有遮光效果的塑性材料制成。

10.一种如权利要求1所示的摄像镜头，其特征是：至少支撑部内周面的一部分经过内部消反射处理。

11.一种如权利要求1所示的摄像镜头，其特征是：支撑部的内周面呈锥形，以使支撑部的内径在接近透镜部分时被缩小，内周面的锥度至少为3度。

12.一种摄像装置，包括：

一个将光学图象转换为图象信号并具有一个光电转换单元的摄像元件；

一个摄像镜头，该摄像镜头包括：

一个在预定距离形成目标点的图象点的透镜部；

其中，图象点位于理想平面上。

13.一种如权利要求12所述的摄像装置，其特征是：透镜部和支撑部由塑性材料制成一体。

14.一种如权利要求12所述的摄像装置，其特征是：支撑部形成圆筒状。

15.一种如权利要求12所述的摄像装置，其特征是：摄像装置具有一个内部包含摄像镜头的透镜架，而且支撑部具有将镜头通过与透镜架的配合而部分定位于垂直透镜部分的光轴方向上的配合部。

16.一种如权利要求12所述的摄像装置，其特征是：支撑部具有接触部，所述接触部包括支撑部分的末端并位于在圆周方向不连续的支撑部的边缘，并且该接触部与摄像装置接触。

17.一种如权利要求12所述的摄像装置，其特征是：摄像镜头安装在一个摄像装置上，而支撑部的项端与该摄像装置相接触，透镜部的光轴与该摄像装置相垂直。

18.一种如权利要求12所示的摄像装置，其特征是：摄像镜头的饱和吸水率小于1.2％。

19.一种如权利要求12所示的摄像装置，其特征是：支撑部由具有遮光效果的塑性材料制成。

20.一种如权利要求12所示的摄像装置，其特征是：至少支撑部内周面的一部分经过内部消反射处理。

21.一种如权利要求12所示的摄像装置，其特征是：支撑部的内周面呈锥形，以使支撑部的内径越接近透镜部分越小，内周面的锥度至少为3度。

22.一种摄像镜头，包括：

一个在预定距离形成目标点的图象点的透镜部；

一个支撑透镜部的支撑部，该支撑部沿着透镜部的光轴一体形成为从透镜部的外周延伸的筒状；和

一个围绕该支撑部的外表面配置的配合部分，所述的外表面比用于在垂直于透镜部的光轴定位的凸缘部的外表面更靠近透镜部的光轴。

23.一种如权利要求22所述的摄像镜头，其特征是：支撑部具有定位于透镜部光轴方向上的接触部。

24.一种如权利要求22所述的摄像镜头，其特征是：凸缘部是用来承受弹性元件的弹性力的部分。

25.一种如权利要求22所述的摄像镜头，其特征是：弹性元件是螺旋弹簧。

26.一种如权利要求22所述的摄像镜头，其特征是：凸缘部具有一个用来防止其围绕透镜部的光轴中心线旋转的旋转限制部。

27.一种如权利要求22所述的摄像镜头，其特征是：旋转限制部具有平行于或大致平行于透镜光轴的平面部分。

28.一种如权利要求22所述的摄像镜头，其特征是：摄像镜头具有一个凸肩，该凸肩把用来调节透镜F数值的光栏部装配在相对透镜部目标一侧上。

29.一种摄像装置，包括：

一个基板；

一个设置在基板上并且将光学图象转换为图象信号的摄像元件；

以及一个在摄像装置上形成图象的摄像镜头，它包括：

一个透镜部；

一个围绕着透镜部的外周形成的凸缘部；

30.一种如权利要求29所述的摄像装置，其特征是：支撑部具有在支撑部分的边缘上与摄像装置相接触的接触部分。

31.一种如权利要求29所述的摄像装置，其特征是：该装置具有一个将弹性力施加在摄像镜头上的弹性元件，以便使接触部与摄像装置相接触。

32.一种如权利要求31所述的摄像装置，其特征是：凸缘部承受来自弹性元件的弹性力。

33.一种如权利要求31所述的摄像装置，其特征是：弹性元件是螺旋弹簧。

34.一种如权利要求29所述的摄像装置，其特征是：该装置具有设置在基板上的透镜架，而凸缘部具有一个用来防止其围绕透镜部分的光轴中心线旋转的旋转限制部。

35.一种如权利要求34所述的摄像装置，其特征是：旋转限制部具有平行于或大致平行于透镜光轴的平面部分。

36.一种制造权利要求1的摄像镜头的方法，其特征在于：利用第1模具形成上述支撑部的末端的面、和利用第2模具形成上述透镜部的末端侧的光学面；该方法包括，

使上述第1模具和第2模具沿上述透镜部光轴方向相对移动，以使上述像点位于上述假想的平面上。