CN1333473A - 具有光学透镜的焦点位置调整机构的光学透镜单元 - Google Patents

Abstract

一种光学透镜单元,具有:使光会聚的光学透镜;内周面上有支撑光学透镜的一个表面的外周部的支撑部的呈筒状的透镜架;介于支撑部和光学透镜之间的弹性构件;以及沿着光学透镜的光轴方向能移动地设置在透镜架内、通过与透镜架一起夹持光学透镜而保持该光学透镜的透镜镜筒。透镜镜筒通过按压光学透镜的另一表面的外周部,使弹性构件变形,从而控制光学透镜的焦点位置。

Description

具有光学透镜的焦点位置调整机构的光学透镜单元

技术领域

本发明涉及光学透镜单元。特别是涉及安装在携带通信机器中的光学透镜单元的光学透镜的焦点位置调整机构。

背景技术

近年来携带用摄像机器和移动体通信机器的进展显著。而且现在与移动体通信机器的信息传输容量扩大的同时，备有摄像机器的携带电话等移动体通信机器的开发取得了进展。这不仅将携带电话作为声音通信用机器，而且实现了将携带电话作为摄像机器及其图像的通信机器用。摄像机器中作为必不可少的部件是光学透镜单元。用图1说明现有的光学透镜单元的结构。图1是光学透镜单元的剖面结构图。

如图所示，光学透镜单元10备有透镜架11、光学透镜12、透镜镜筒13、以及光学透镜安装环14。

透镜架11呈圆筒状，在其内壁上形成了螺纹15。

透镜镜筒13呈筒状，其外周壁的一部分接合在上述透镜架11的内周壁上，在其外周壁上形成了螺纹16，与透镜架11的螺纹15嵌合。而且透镜镜筒13是一种可动机构，能通过螺纹15、16的螺纹式旋转，沿光轴1的方向移动到透镜架11内。

光学透镜12沿其外周有平坦的边缘，该平坦的边缘被上述透镜镜筒13和光学透镜安装环14夹在中间保持并固定。

在上述结构中，从光源2发出的光经由光学透镜12会聚后，在成像面上成像。另外，通过利用上述可动机构，使由透镜镜筒13和光学透镜安装环14固定保持的光学透镜12沿着光轴1的方向移动到透镜架11内，能调整光学透镜12的焦点位置。

迄今，在光学透镜单元中，上述的光学透镜的焦点位置调整机构成为必须的构件。这是因为在光学透镜中存在焦距的离散。光学透镜一般是利用金属模成形批量生产的。该方法是使树脂流入金属模中，通过加热制造光学透镜，但通常是用一个金属模制造多个光学透镜。另外，通过增加加热时间，虽然能提高光学透镜的特性，但从生产效率方面来看，该加热时间存在缩短的倾向。鉴于这种情况，各光学透镜的焦距从一开始就产生了特性的离散。为了修正该焦距的离散，上述的焦点位置调整机构就成为必要的了。

可是，现有的光学透镜单元是利用设置在透镜镜筒13和透镜架11之间的螺纹15、16构成焦点位置调整机构的。而且光学透镜12及其保持体呈一体且可动。因此，光学透镜单元10难以小型化。另外，伴随构成这样的可动机构用的零件个数的增加，往往使得安装精度恶化。另外，在作为联系光学透镜和成像面的空间的透镜架11内部存在螺纹15、16的滑动部分。因此，该滑动部分产生的摩擦粉末有时对成像面上形成的像有不良影响。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于简化透镜焦点位置调整机构，提供一种能小型化的光学透镜单元。

如下构成光学透镜单元能达到上述目的，即该光学透镜单元包括：

使光会聚的光学透镜；

内周面上有支撑上述光学透镜的一个表面的外周部的支撑部的呈筒状的透镜架；

介于上述支撑部和上述光学透镜之间的弹性构件；以及

沿着上述光学透镜的光轴方向能移动地设置在上述透镜架内、通过与上述透镜架一起夹持上述光学透镜而保持该光学透镜的透镜镜筒，该透镜镜筒通过用一个开口端按压上述光学透镜的另一表面的外周部，使上述弹性构件变形，控制上述光学透镜的焦点位置。

另外，如下构成光学透镜单元能达到上述目的，即该光学透镜单元包括：

使光会聚的光学透镜，该光学透镜在其外周部上沿着圆周方向有第一倾斜面；

内周面上有支撑上述光学透镜的一个表面的外周部的支撑部的呈筒状的透镜架，该透镜架在其支撑部上有沿着对应于上述第一倾斜面的圆周方向设置的第二倾斜面；以及沿着上述光学透镜的光轴方向能移动地设置在上述透镜架内、与上述光学透镜嵌合的透镜镜筒，该透镜镜筒在上述光学透镜的第一倾斜面和上述透镜架的第二倾斜面接触的状态下，通过使该光学透镜沿圆周方向旋转，控制上述光学透镜的焦点位置。

本发明的其它目的和优点将在后面的描述中提出，也可在实践中认识到。本发明的目的和优点可从下面的教导中认识到。

附图简述

附图构成说明书的一部分，与对优选实施方案的描述一起，用来解释本发明原理。

图1是现有的光学透镜单元的剖面结构图，

图2A是按照本发明的第一实施形态构成光学透镜单元的各构件的斜视图，

图2B、图2C是在图2A所示的光学透镜单元中，远离及接近各焦点位置时的光学透镜单元的剖面结构图，

图3A是按照本发明的第二实施形态构成光学透镜单元的各构件的斜视图，

图3B、图3C是在图3A所示的光学透镜单元中，远离及接近各焦点位置时的光学透镜单元的剖面结构图，

图4A是本发明的第三实施形态的光学透镜单元的一部分斜视剖面图，

图4B是图4A所示的光学透镜单元中的透镜架的俯视图，

图4C、图4D是在图4A所示的光学透镜单元中，远离及接近各焦点位置时的光学透镜单元的剖面结构图，

图5A是按照本发明的第四实施形态构成光学透镜单元的各构件的斜视图，

图5B、图5C是在图5A所示的光学透镜单元中，远离及接近各焦点位置时的光学透镜单元的剖面结构图，

图5D是第四实施形态的变形例的光学透镜单元的剖面图，

图6A是按照本发明的第五实施形态构成光学透镜单元的各构件的斜视图，

图6B、图6C是在图6A所示的光学透镜单元中，远离及接近各焦点位置时的光学透镜单元的剖面结构图，

图6D是按照第五实施形态的变形例构成光学透镜单元的各构件的斜视图，

图7A是按照本发明的第六实施形态构成光学透镜单元的各构件的斜视图，

图7B、图7C是在图7A所示的光学透镜单元中，远离及接近各焦点位置时的光学透镜单元的剖面结构图，

图8A、图8B是按照本发明的第七实施形态构成光学透镜单元的各构件的斜视图，

图9A是本发明的第一至第七实施形态的第一变形例的光学透镜单元的剖面图，

图9B是按照本发明的第一至第七实施形态的第二变形例构成光学透镜单元的各构件的斜视图，

图9C是图9B所示的光学透镜单元的剖面图。

具体实施方式

图2A是按照本发明的第一实施形态构成具有光学透镜的焦点位置调整机构的光学透镜单元的各构件的斜视图，图2B、图2C是光学透镜单元的剖面图。

如图所示，光学透镜单元20备有透镜架30、软垫材料40、光学透镜50、以及透镜镜筒60。

透镜架30呈圆筒形状，在其底面的一部分上有开口31，在内壁上形成螺纹32。

软垫材料40有与光学透镜50相似的折射率，而且是具有密封性和弹性的黑色光吸收体，呈环形形状。该软垫材料40设置在上述透镜架30的底面(法兰面33)上，利用其密封性与法兰面33紧密接触。

光学透镜50使其外周部分平坦的边缘部分与上述软垫材料40接触，设置在透镜架30的法兰面33上。该光学透镜50配置得使其中央部和透镜架30的开口31位于光轴3上。另外，软垫材料40还与光学透镜50的平坦的边缘紧密接触。

透镜镜筒60呈圆筒形状，在其上面和底面上有开口。而且，在透镜镜筒60的外壁上设有与透镜架30的螺纹32嵌合的螺纹61。而且，通过用该透镜镜筒60在光学透镜50一侧的开口端和软垫材料40将上述光学透镜50的平坦的边缘夹在中间，固定并保持光学透镜50。

在上述结构中，从光源4发出的光经由光学透镜50会聚后，通过透镜架30的开口31，在成像面5上成像。另外，图中未示出的光传感器位于成像面5上。

其次参照图2B及图2C，说明光学透镜50的焦点位置的调整方法。图2B是远离焦点位置时的光学透镜单元的剖面图，图2C是接近焦点位置时的光学透镜单元的剖面图。

调整焦点位置时，利用螺纹式旋转机构使透镜镜筒60沿着光轴3的方向(在图2B、图2C中沿上下方向)相对于透镜架30移动。如图2B所示，如果相对于透镜架30将透镜镜筒60压入，则软垫材料40由于具有弹性而被压缩。因此，光学透镜50向透镜架30的法兰面33一侧移动。反之如图2C所示，如果相对于透镜架30将透镜镜筒60拉出，软垫材料40利用其弹性力而膨胀。因此，光学透镜50从透镜架30的法兰面33向透镜镜筒60一侧移动。这样做就能调整光学透镜50的焦点位置。

如果是具有这样的光学透镜的焦点位置调整机构的光学透镜单元，则透镜镜筒60只要呈能将光学透镜50压入的结构就足够了。而且，利用软垫材料40的弹性变形，进行光学透镜50的焦点位置的调整。因此，能减少焦点位置调整机构的零件个数，同时能简化结构，光学透镜单元能小型化，还能简化组装工序。

另外，将软垫材料40设置在光学透镜50和透镜架30的法兰面之间。因此，能防止螺纹32、61产生的摩擦粉末进入连接光学透镜50和成像面的空间。另外，用折射率与光学透镜50相似的材料构成软垫材料40。因此，进入该部分的杂散光在光学透镜50和软垫材料40的界面上几乎不反射地入射到软垫材料40上。而且，由于软垫材料40是黑色光吸收体，所以入射到软垫材料40上的杂散光被该软垫材料40吸收。因此，能防止不需要的杂散光进入成像面。另外，由于降低了闪光(flare)等伪信号，所以能提高在成像面5上生成的像的对比度。

下面，用图3A至图3C说明按照本发明的第二实施形态构成的光学透镜单元。图3A是构成具有光学透镜的焦点位置调整机构的光学透镜单元的各构件的斜视图，图3B、图3C是各构件组装后的光学透镜单元的剖面结构图。

如图所示，光学透镜单元20备有透镜架30、软垫材料40、光学透镜50、透镜镜筒60、以及透镜盖70。

透镜架30呈圆筒形状，在其底面的一部分上有开口31，在内壁上形成突起34。

软垫材料40具有与光学透镜50相似的折射率，而且是具有密封性和弹性的黑色光吸收体，呈环形形状。该软垫材料40设置在上述透镜架30的底面(法兰面33)上，利用其密封性与法兰面33紧密接触。

光学透镜50设置在透镜架30的法兰面33上，使边缘(コバ)部分与上述软垫材料40接触。该光学透镜50配置得使其中央部和透镜架30的开口31位于光轴3上。另外，软垫材料40还与光学透镜50的边缘紧密接触。

透镜镜筒60呈圆筒形状，在其内壁上设有将上述透镜架30夹入用的槽64。另外，在相当于透镜架30的突起34的位置设有空洞63。另外，在与透镜盖70衔接的开口端设有突起62。该突起62是为了确定透镜盖70相对于透镜镜筒60的面方向而设置的，至少需要设置3个以上。

透镜盖70是例如保护光学透镜50的透明盖，与透镜镜筒60的突起62嵌合。

如上所述，按照本实施形态构成的光学透镜单元20不特别固定透镜镜筒60和透镜架30。本光学透镜单元20呈浮动结构，在将透镜架30夹入透镜镜筒60的槽64中的状态下，透镜镜筒30能自由地活动。另外，透镜镜筒60的活动范围限定在突起34能在空洞63内活动的范围。

在上述结构中，从光源4发出的光通过透镜盖70，入射到光学透镜单元20中，经由光学透镜50会聚后，通过透镜架30的开口31，在成像面5上成像。

其次参照图3B及图3C，说明光学透镜50的焦点位置的调整方法。图3B是远离焦点位置时的光学透镜单元的剖面图，图3C是接近焦点位置时的光学透镜单元的剖面图。

调整焦点位置时，使透镜盖70沿着光轴3的方向(在图3B、图3C中沿上下方向)移动。如图3B所示，如果相对于光学透镜50将透镜盖70压入，则与此相对应，透镜镜筒60将光学透镜50压到透镜架30的法兰面33一侧。通过该按压，软垫材料40由于具有弹性而被压缩。因此，光学透镜50向透镜架30的法兰面33一侧移动。反之如图3C所示，如果使透镜盖70远离光学透镜50，则软垫材料40利用其弹性力而膨胀。其结果，光学透镜50从透镜架30的法兰面33向透镜盖70一侧移动。因此，能调整光学透镜单元中的光学透镜的焦点位置。

如上所述，按照本实施形态构成的光学透镜单元通过将按压力加在透镜盖70上，调整透镜镜筒60沿光轴在透镜架30内的位置。而且，通过将透镜镜筒60压入或拉出透镜架30，控制软垫材料40的弹性变形量，从而调整光学透镜50的焦距。因此，不需要在透镜架30及透镜镜筒60上设置螺纹。由于没有该螺纹，所以能大幅度地简化透镜架30及透镜镜筒60的形状，同时能谋求光学透镜单元的小型化。因此，能简化这些构件的制造工序，降低制造成本。其结果，也能大幅度地降低光学透镜单元的制造成本。另外由于组装工序被简化，所以能提高组装精度，还解决了由于螺纹摩擦而产生的粉末问题。另外，由于在透镜镜筒60上设有突起62，所以加在透镜盖70上的按压力只加在该突起62上。因此，能降低透镜镜筒60相对于透镜盖70的横向偏移产生的负荷。

这样，如果采用本实施形态，则能实现生产效率及成像面上的像的可靠性更好的光学透镜单元。

下面，用图4A至图4D说明按照本发明的第三实施形态构成的光学透镜单元。本实施形态是在上述第二实施形态中使用弹簧代替软垫材料40的实施形态。图4A是按照本实施形态构成光学透镜单元的一部分的构件的斜视图，图4B是图4A所示的光学透镜单元中的透镜架的俯视图，图4C、图4D是光学透镜单元的剖面图。

如图所示，按照本实施形态构成的光学透镜单元20用设置在透镜架30的法兰面33上的弹簧41来代替软垫材料40。该弹簧41是法兰面33的一部分，是从该法兰面33上突出出来的片状的弹簧。该弹簧41的上端面与光学透镜50的边缘接触。而且，如上述第一、第二实施形态中所述，通过调整加在透镜镜筒60上的按压力，来增加或减少对弹簧41的按压力，能调整光学透镜50的焦点位置(参照图4C、图4D)。

如上所述，如果采用本实施形态，则由于采用与透镜架30形成一体的弹簧41作为软垫材料40，所以能减少光学透镜单元的组装零件的个数，能简化组装工序及降低成本。另外，虽然本实施形态是在第二实施形态中将软垫材料40换成弹簧41构成的，但当然也适用于第一实施形态的结构。可是，如果考虑到螺纹式旋转机构产生的粉末问题，最好采用不使用螺纹的结构(第二实施形态)。

下面，用图5A至图5C说明按照本发明的第四实施形态构成的光学透镜单元。本实施形态是在上述第二实施形态中说明的具有不采用螺旋式旋转的焦点位置调整机构的光学透镜单元中，关于控制对软垫材料40的按压力用的结构。图5A是构成光学透镜单元的各构件的斜视图，图5B、图5C是各构件组装后的光学透镜单元的剖面结构图。

本实施形态是在第二实施形态中，再设置调焦滑板，将透镜盖和调焦滑板作为透镜焦点位置调整机构用。

如图所示，光学透镜50通过软垫材料40设置在透镜架30的法兰面33上，再设置透镜镜筒60，与透镜架30的法兰面33一起夹持着该光学透镜50的边缘。透镜盖70设置在透镜镜筒60上，透镜盖70和透镜镜筒60利用突起62进行嵌合。

在透镜盖70中，与透镜镜筒60衔接的面71的垂线与光学透镜50的光轴3平行。另一方面，相对一侧的面72的垂线相对于光轴3倾斜规定的角度。

在该透镜盖70上设有调焦滑板73，该调焦滑板73的一面与透镜盖70的面72接触。该调焦滑板73与透镜盖70接触的面74也呈与透镜盖70的面72同样的倾斜面。

在上述结构中，从光源4发出的光通过调焦滑板73及透镜盖70，入射到光学透镜单元20中。然后，该入射光经由光学透镜50会聚后，通过透镜架30的开口31，在成像面5上成像。

其次参照图5B及图5C，说明光学透镜50的焦点位置的调整方法。图5B是远离焦点位置时的光学透镜单元的剖面图，图5C是接近焦点位置时的光学透镜单元的剖面图。

使调焦滑板73沿垂直于光轴3的方向(在图5B、图5C中沿左右方向)平行移动。与透镜盖70接触的面74呈倾斜面的调焦滑板73通过平行移动，在与调焦滑板73接触的面72呈同样的倾斜面的透镜盖0上发生按压力。具体地说，在图5A中，如果使调焦滑板73向右平行移动，则如图5B所示，在透镜盖70上发生向下的按压力。其结果，透镜镜筒60将光学透镜50压到透镜架30的法兰面33上。通过该按压，软垫材料40由于具有弹性而被压缩。反之，如图5C所示，在使调焦滑板73向左平行移动的情况下，加在透镜盖70上的按压力减轻，透镜盖70向上移动。于是，软垫材料40利用其弹性力而膨胀。其结果，光学透镜50从透镜架30的法兰面33向透镜盖70一侧移动。这样，由于加在透镜盖70上的力的作用，软垫材料40发生弹性变形，能沿光轴3的方向调整光学透镜50的位置。

如果采用上述这样的结构及焦点位置调整方法，则通过使调焦滑板73沿垂直于光轴3的方向平行移动，调整焦点位置。因此，通过使面72、74的倾斜角小一些，能进行光学透镜的焦点位置的更微小的调整。

另外，在本实施形态中，虽然在调焦滑板73上设有使光通过用的窗口，但如果调焦滑板73采用透光的材质，则不需要设置该窗口。

另外，图5A至图5C表示使用软垫材料40的光学透镜单元的结构。可是，如图5D中的光学透镜单元的剖面图所示，即使在使用第三实施形态中说明的弹簧41的结构的情况下，也能适用本实施形态。

下面，用图6A至图6C说明按照本发明的第五实施形态构成的光学透镜单元。本实施形态也与上述第四实施形态一样，是关于在有不采用螺旋式旋转的焦点位置调整机构的光学透镜中，控制对软垫材料40的按压力用的技术。图6A是构成光学透镜单元的各构件的斜视图，图6B、图6C是各构件组装后的光学透镜单元的剖面图。

本实施形态不是象第四实施形态那样将横向动作变换成按压力，而是将旋转动作变换成按压力。

如图所示，透镜架30呈圆筒状，在底面的一部分上有开口31。而且，在上面的开口端的三个地方沿其圆周方向形成倾斜面34-1～34-3。

软垫材料40具有与光学透镜50相似的折射率，而且是具有密封性和弹性的黑色光吸收体，呈环形形状。该软垫材料40设置在上述透镜架30的底面(法兰面33)上，利用其密封性与法兰面33紧密接触。

光学透镜50设置在透镜架30的法兰面33上，使边缘部分与上述软垫材料40接触。该光学透镜50配置得使其中央部和透镜架30的开口31位于光轴3上。另外，软垫材料40还与光学透镜50的边缘紧密接触。

透镜镜筒60呈圆筒状，有至少为两个台阶的外周部(第一外周部65、第二外周部66)。第一外周部65的下面开口端与光学透镜50的边缘接触，有与透镜架30的内周相等的外周。另外第二外周部66的下面与透镜架30的上面开口端接触。在该第二外周部66与透镜架30的上面开口端接触的部分上，与透镜架30的倾斜面34-1～34-3对应地设有沿圆周方向的三个倾斜面63-1～63-3(在图6A中，在图示的情况下，只示出了倾斜面63-1、63-2)。而且，光轴3存在于设置在该透镜镜筒60中的圆筒空间内。利用该透镜镜筒60和透镜架30的法兰面33上的软垫材料40夹着上述光学透镜50的周边部分，固定地保持着。

在上述结构中，入射的光经由光学透镜50会聚后，通过透镜架30的开口31，在成像面5上成像。

其次参照图6B及图6C，说明光学透镜50的焦点位置的调整方法。图6B是远离焦点位置时的光学透镜单元的剖面图，图6C是接近焦点位置时的光学透镜单元的剖面图。

调整焦点位置时，在使透镜镜筒60的第二外周部66与透镜架30的上面开口端接触的状态下，使透镜镜筒60沿圆周方向旋转。因此，透镜镜筒60沿光轴3的方向相对于透镜架30移动。图6B示出了远离光学透镜50的焦点位置的形态。例如，使透镜架30的各个倾斜面34-1～34-3接触在透镜镜筒60的倾斜面63-1～63-3的全部表面上。于是，透镜镜筒60被压入透镜架30内，所以软垫材料40由于具有弹性而被压缩。因此，光学透镜50向透镜架30的法兰面33一侧移动。在该图6B所示的状态下，使透镜镜筒60向左旋转。图6C示出了该状态。由于向左旋转，所以透镜架30的倾斜面34-1～34-3和透镜镜筒60的倾斜面63-1～63-3互相接触的区域逐渐变小，透镜镜筒60被从透镜架30拉出。其结果，软垫材料40利用其弹性力而膨胀。因此，光学透镜50从透镜架30的法兰面33向透镜镜筒60一侧移动。这样做，能调整光学透镜单元的光学透镜的焦点位置。

采用上述方法能控制对软垫材料40的按压力。另外，如图6D所示，不言而喻，也能适用于用弹簧41代替软垫材料40构成的光学透镜单元。

下面，用图7A至图7C说明按照本发明的第六实施形态构成的光学透镜单元。图7A是构成具有光学透镜的焦点位置调整机构的光学透镜单元的各构件的斜视图，图7B、图7C是各构件组装后的光学透镜单元的剖面结构图。

本实施形态是说明不象第一至第五实施形态那样使用弹性构件(软垫材料40、弹簧41等)、而且不使用螺旋式旋转机构的能调整光学透镜的焦点位置的光学透镜单元的实施形态。

如图所示，光学透镜单元20备有透镜架30、光学透镜50、以及透镜镜筒60。

透镜架30有圆筒部，该圆筒部在底面33(法兰面33)的一部分上有光轴3通过的开口31。而且，在底面上有沿着其圆周方向的三个地方的倾斜面35-1～35-3。

光学透镜50有边缘，被设置在上述透镜架30的圆筒内的法兰面33上。与光学透镜50的边缘紧密接触。沿其圆周方向的三个地方的倾斜面51-1～51-3与透镜架30的倾斜面35-1～35-3对应地设置在该光学透镜50的边缘与法兰面33接触的面上。另外，三个突起52-1～52-3大致等间隔地设置在边缘不与法兰面33接触的面上。而且，光学透镜50的倾斜面51-1～51-3与透镜架30的各个倾斜面35-1～35-3相接触地将光学透镜50置于透镜架30内。

透镜镜筒60有设置在光轴存在的区域的开口，嵌合在光学透镜50的突起52-1～52-3。

在上述结构中，从光源4发出的光入射的光经由光学透镜50会聚后，通过透镜架30的开口31，在成像面5上成像。

其次参照图7B及图7C，说明光学透镜50的焦点位置的调整方法。图7B是远离焦点位置时的光学透镜单元的剖面图，图7C是接近焦点位置时的光学透镜单元的剖面图。

调整焦点位置时，通过使透镜镜筒60沿其内周方向旋转进行调整。如果使透镜镜筒60旋转，则由于嵌合在52-1～52-3上，所以光学透镜50也在透镜架30内同样地从动。这样，在使光学透镜50接触在法兰面33上的状态下，通过沿圆周方向旋转，使光学透镜50沿光轴3的方向相对于透镜架30移动。图7B示出了远离焦点位置的形态。例如，使光学透镜50的的各个倾斜面51-1～51-3接触在透镜架30的倾斜面35-1～35-3的全部表面上。于是，光学透镜50被压入透镜架30内。在该图7B所示的状态下，使透镜镜筒60向右旋转。图7C示出了该状态。由于向右旋转，所以透镜架30的倾斜面35-1～35-3和光学透镜50的倾斜面51-1～51-3互相接触的区域逐渐变小，光学透镜50被从透镜架30拉出。这样做，能调整光学透镜单元的光学透镜的焦点位置。

如果采用上述的结构及方法，则由于不使用弹性构件，所以能进一步简化光学透镜单元的结构。因此，能降低光学透镜单元的制造成本，同时能谋求提高组装精度。

下面，用图8A、图8B说明按照本发明的第七实施形态构成的光学透镜单元。本实施形态图8A是构成具有光学透镜的焦点位置调整机构的光学透镜单元的各构件的斜视图，图8B是从不同的角度看图8A时的构成光学透镜单元的各构件的局部斜视图。

在光学透镜单元中，根据其用途的不同，有时使用阻断一定波长区域的或者使其通过的彩色滤光器。本实施形态是在上述第六实施形态中将这样的彩色滤光器安装在光学透镜单元内的实施形态。

如图所示，透镜架30备有在底面33的一部分上有光轴3通过的开口(图中未示出)的圆筒部，但在底面(法兰面33)上覆盖着该开口设有彩色滤光器36。而且，在将彩色滤光器36配置在法兰面33上后，在成为空闲区域的法兰面33上的四个区域设有沿圆周方向的倾斜面35-1～35-4。

在光学透镜50的边缘上设有与透镜架30上的倾斜面35-1～35-4对应地四个倾斜面(在图8A、图8B中，由于图示的情况，只示出了三个倾斜面51-1～51-3。

以下说明如上所述在法兰面33的空闲区域设置四个倾斜面35-1～35-4的效果。

虽然一般在光学透镜单元中使用彩色滤光器，但通常的彩色滤光器呈正方形。因此，如果考虑成本问题，则在光学透镜单元中最好使用正方形的彩色滤光器。因为例如如果使用与透镜架30的法兰面33一致的圆形的彩色滤光器，就必须特别制造作为光学透镜用的彩色滤光器，成本增大。

另外，彩色滤光器设置在透镜架30和成像面5之间的区域并不好。因为彩色滤光器的端面部分成为落上灰尘的地方。因此有必要将彩色滤光器设置在成像面存在的空间以外，换句话说设置在光传感器存在的空间以外。

因此在本实施形态中，首先，将正方形的彩色滤光器36配置在法兰面33上。然后，在彩色滤光器36和法兰面33不重叠的区域设置倾斜面。因此，倾斜面的个数必然为四个。其结果，能满足上述的两个要求。

另外，本实施形态的主旨说到底是与彩色滤光器的形状一致地设置倾斜面。因此，如上所述使用正方形的彩色滤光器，在四个空闲区域设置四个倾斜面虽然是最好的实施形态，但不限于该情况。

如在上述第一至第七实施形态中所述，如果采用本发明，则通过减少构成焦点位置调整机构的零件个数，能谋求简化组装工序、以及光学透镜单元的小型化。即，如在上述第一实施形态中所述，由于采用螺纹式旋转机构按压软垫材料40来调整焦点位置的结构，所以能减少零件个数。另外，由于能将设有螺纹的空间和存在成像面的空间分离，所以能提高像的可靠性。还能抑制闪光等伪信号的发生，能提高像的反差。

另外，如在第二实施形态中所述，例如由于利用透镜盖70压入透镜镜筒60，所以能省略螺纹式旋转机构。由于能省略该螺纹式旋转机构，所以能大幅度地减少光学透镜单元的制造成本。这是因为利用金属模成形等方法形成螺纹，除了单纯的成本高以外，技术上也有困难。另外，如果能省略螺纹式旋转机构，就能简化组装工序，能抑制组装时产生的特性离散。还能解决螺纹的摩擦粉末的问题。这样通过实现省略了螺纹的焦点位置调整机构，在光学透镜单元的制造方面及光学透镜单元本身的焦点位置调整能力方面都有很大好处。

另外，如在第三实施形态中所述，还能用弹簧41代替软垫材料40。如果使弹簧41与法兰33整体成形，能进一步减少零件个数。另外，代替软垫材料40的材料不限于有弹性的材料。这里，说明该弹性构件的材质。如上所述，作为弹性构件最好使用具有与光学透镜单元同样的折射率的黑色光吸收体。因此，能防止杂散光等对成像面上所成的像产生不良影响。具体地说，作为该材质能举出橡胶、树脂、弹簧等。另外，最好采用弹性构件对透镜镜筒60的弹性变形比在1∶10～1∶100以上、即弹性变形率在1/10～1/100以下的材质。在此情况下，在为了调整焦点位置而移动透镜镜筒60时，实际上能只使弹性构件发生弹性变形。因此，能将光学透镜50的弹性变形抑制在最小限度，能提高光学透镜单元的成像的可靠性。

另外，作为固定光学零件用的技术，有时在安装光学零件的面上使用有弹性的弹簧状的环。这样的环主要用于其固定位置不重要的平面滤光器等。可是，其目的在于缓和滤光器对安装零件的安装压力等，对光学透镜的焦点位置的调整不成问题。

另外，本实施形态的软垫材料与上述的平面滤光器上使用的弹簧状的安装环不同，具有将由光学透镜和成像面包围的空间与外部隔断的作用。同时，按压力均匀地加在光学透镜的周边部分，有助于提高光学透镜单元的焦点调整功能、以及提高光学透镜单元成像的可靠性。

另外，如在第四、第五实施形态中所述，通过利用设置在透镜盖70和调焦滑板73上的倾斜面、以及设置在透镜架30和透镜镜筒60上的倾斜面，将平行移动或转动变换成透镜镜筒60在透镜架30内的压力，能进行焦距的微小调整。

用于携带电话等携带机器中的图像传感器摄像孔径逐年缩小。将负荷直接加在这样小的光学系统中使用的光学透镜上，损伤光学透镜不管怎么说也不好。可是，如在第四、第五实施形态中所述，由于不直接按压光学透镜50，而是将调焦滑板的横向滑动或透镜镜筒60的旋转变换成按压力，所以能减少光学透镜的负荷。另外，本说明书中所说的“焦点位置调整”只不过是修正光学透镜的特性离散用的调整，不是用于焦点调整等。另外，上述图像传感器中使用的透镜焦距及其移动量具有短的特点。因此，在弹性构件(软垫材料40、弹簧41)的弹性变形的范围内能充分地满足焦点位置调整的范围。该调整范围例如为数微米至数十微米左右。另外，如上所述，在携带机器中使用的微小光学系统中，很少使用多个透镜群，一般使用单只透镜。因此在上述第一至第七实施形态中，说明了光学透镜为一个的光学透镜单元。可是，携带机器中使用的图像传感器中也有时使用由多个光学透镜构成的光学透镜群。本发明也能适用于这样的光学透镜单元。图9A是与本例有关的结构。如图所示，利用保持构件80保持着两个光学透镜53、54，该两个光学透镜53、64呈一体地工作。另外，如果着眼于光学透镜进一步说明，则即使在使用没有边缘的光学透镜的情况下，本发明当然也能适用。图9B是构成使用没有边缘的光学透镜单元的各构件的斜视图，图9C是各构件组装后的光学透镜单元的剖面结构图。如图所示，保持构件90将没有边缘的光学透镜50的周边部分夹入保持着。而且，该保持构件90与软垫材料40和透镜镜筒60接触。这样，即使是没有边缘的透镜，本发明也能适用，另外，在光学透镜个数少的光学透镜单元中，本发明的效果表现得显著。

另外在上述第六、第七实施形态中，将在第五实施形态中说明的倾斜面设置在透镜架30的法兰面33和光学透镜50上。而且，通过法兰面33和光学透镜50的旋转，直接进行光学透镜50的焦点位置调整。因此，不需要设置弹性构件，更能减少构成光学透镜的零件个数。另外，即使在装入彩色滤光器的情况下，也能使用一般情况下使用的正方形的彩色滤光器。

如上所述，本发明的主旨首先是利用弹性构件的弹性变形，进行光学透镜的位置调整。其次是通过将透镜镜筒直接压入透镜架内，省略螺旋式旋转机构。另外不是利用弹性构件的弹性变形，而是利用在透镜镜筒和光学透镜接触的面上设置的倾斜面，取消弹性构件。利用上述的方法简化光学透镜单元的结构，能实现光学透镜单元的小型化。

另外，按压弹性构件的方法不限定于在上述第一至第五实施形态中说明的方法。另外，在第六实施形态中，说明了与光学透镜呈一体的倾斜面51-1～51-3，但很显然即使将倾斜部分作为另外的构件构成光学透镜单元也可以，能进行各种变形。

对于本领域技术人员来说，可以容易地做出其它变更。因此，本发明不应理解为局限于此处例的实施方案和具体细节。只要不脱离后附权利要求书限定的本发明的基本构思的精神或范围，就可以进行种种变形或更改。

Claims (12)

1.一种光学透镜单元，其特征在于包括：

使光会聚的光学透镜；

内周面上有支撑上述光学透镜的一个表面的外周部的支撑部的呈筒状的透镜架；

介于上述支撑部和上述光学透镜之间的弹性构件；以及

沿着上述光学透镜的光轴方向能移动地设置在上述透镜架内、通过与上述透镜架一起夹持上述光学透镜而保持该光学透镜的透镜镜筒，该透镜镜筒通过用一个开口端按压上述光学透镜的另一表面的外周部，使上述弹性构件变形，控制上述光学透镜的焦点位置。

2.根据权利要求1所述的光学透镜单元，其特征在于：

上述透镜架有沿着上述透镜镜筒接触的内周面设置的第一螺纹，

上述透镜镜筒有与上述第一螺纹嵌合的第二螺纹，通过该第一、第二螺纹的螺纹式旋转，在上述透镜架内沿光轴移动，由此控制对上述光学透镜的按压力。

3.根据权利要求1所述的光学透镜单元，其特征在于：

还包括其一面与上述透镜镜筒的另一开口端接触，而且覆盖该开口的透镜盖，该透镜盖通过将按压力加在上述透镜镜筒上，该透镜镜筒在上述透镜架内沿光轴移动，由此控制对上述光学透镜的按压力。

4.根据权利要求3所述的光学透镜单元，其特征在于：

还包括调焦滑板，该调焦滑板设置在上述透镜盖的另一面上，有相对于与上述光轴垂直的面一定的与第一倾斜面接触的第二倾斜面，该调焦滑板通过相对于与上述光轴垂直的面平行移动，通过上述透镜盖将按压力加在上述透镜镜筒上，该透镜镜筒在上述透镜架内沿光轴移动，由此控制对上述光学透镜的按压力。

5.根据权利要求1所述的光学透镜单元，其特征在于：

上述透镜架在靠近光源一侧的开口端有沿着圆周方向设置的一定的第三倾斜面，

上述透镜镜筒在与上述透镜架的上述一侧的开口端接触的部分有沿着圆周方向设置的与上述第三倾斜面接触的第四倾斜面，

上述第三倾斜面一边与上述第四倾斜面接触，一边使上述透镜镜筒相对于上述透镜架沿上述圆周方向旋转，通过将按压力加在上述透镜镜筒上，该透镜镜筒在上述透镜架内沿光轴移动，由此控制对上述光学透镜的按压力。

6.根据权利要求1所述的光学透镜单元，其特征在于：

上述弹性构件是其折射率与上述光学透镜实际上相等的黑色光吸收体，设置得与上述光学透镜及上述支撑部紧密接触，吸收入射到上述光学透镜的一部分上的杂散光。

7.根据权利要求1所述的光学透镜单元，其特征在于：

上述弹性构件是主要由橡胶、弹簧、树脂三者中的任意一者构成的。

8.根据权利要求1所述的光学透镜单元，其特征在于：

上述弹性构件是上述透镜架的支撑部相对于上述光学透镜的支撑面倾斜规定的角度的片状的弹簧结构。

9.根据权利要求8所述的光学透镜单元，其特征在于：

上述片状的弹簧结构由上述透镜架的一部分构成。

10.一种光学透镜单元，其特征在于包括：

使光会聚的光学透镜，该光学透镜在其外周部上沿着圆周方向有第一倾斜面；

内周面上有支撑上述光学透镜的一个表面的外周部的支撑部的呈筒状的透镜架，该透镜架在其支撑部上有沿着对应于上述第一倾斜面的圆周方向设置的第二倾斜面；以及

沿着上述光学透镜的光轴方向能移动地设置在上述透镜架内、与上述光学透镜嵌合的透镜镜筒，该透镜镜筒在上述光学透镜的第一倾斜面和上述透镜架的第二倾斜面接触的状态下，通过使该光学透镜沿圆周方向旋转，控制上述光学透镜的焦点位置。

11.根据权利要求10所述的光学透镜单元，其特征在于：

还备有介于上述光学透镜和上述透镜架的上述支撑部之间，设置在上述光学透镜的光轴上的彩色滤光器，

上述第一倾斜面设置在不与上述彩色滤光器重叠的区域的上述支撑部上。

12.根据权利要求11所述的光学透镜单元，其特征在于：

上述彩色滤光器呈正方形，上述第一倾斜面设置在与上述支撑部的该正方形的四个边相邻的四个地方。

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