JP2002350608A - 撮像レンズ、撮像装置、金型及び撮像レンズの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価でありながら、部品点数を削減でき、小型
化が図れ、かつ無調整であっても精度良く組み付けで
き、さらには防塵、防湿の構造を有し、また高画質な画
像を提供できる信頼性の高い撮像装置を提供する。 【解決手段】成形時の金型分割部が当接部１ｄの端面以
外の位置（Ｐ４）になるように成形されるので、たとえ
成形時の金型分割部に沿ってバリが生じたような場合で
も、かかるバリが当接部１ｄの端面から突出するような
ことを抑制できる。かかるバリが、当接部１ｄの端面か
ら突出したりすると、当接部１ｄと、撮像素子２ｂの周
囲面との間に介在し、そのバリ分だけ合焦位置に誤差が
生じてしまい、画質を低下させる恐れがあるが、本発明
により、そのような問題は解消できる。又、バリが当接
部１ｄの端面から突出していると、バリが折れてゴミと
なり、例えば凸レンズ部１ａや撮像素子２ｂに付着など
する恐れもあるが、本発明により、そのような問題は解
消できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像レンズ、撮像
装置、金型及び撮像レンズの成形方法に関し、特に携帯
電話やパソコンなどに設置可能な撮像レンズ、撮像装
置、及びそのような撮像レンズの金型及び成形方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、ＣＰＵの高性能化、画
像処理技術の発達などにより、デジタル画像データを手
軽に取り扱えるようになってきた。特に、携帯電話やＰ
ＤＡにおいて、画像を表示できるディスプレイを備えた
機種が出回っており、近い将来、無線通信速度の飛躍的
な向上が期待できることから、このような携帯電話やＰ
ＤＡ間で画像データの転送が頻繁に行われることが予想
される。

【０００３】ところで、現状では、デジタルスチルカメ
ラなどで被写体像を画像データに変換した後に、パソコ
ンなどを介してインターネットを通じて、かかる画像デ
ータを転送することが行われている。しかし、このよう
な態様では、画像データを転送するために、デジタルス
チルカメラとパソコンと双方の機器を有していなくては
ならない。これに対し、携帯電話にＣＣＤなどの撮像素
子を搭載しようとする試みがある。このような試みによ
れば、デジタルスチルカメラやパソコンを所有する必要
はなく、手軽に持ち歩ける携帯電話により画像を撮像し
て相手に送るということが容易に行えることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状で
は携帯電話より遙かに大型のデジタルスチルカメラの有
する機能を、その携帯電話に持たせるとなると、携帯電
話自体が大きく重くなり、手軽に持ち運べなくなるとい
う問題がある。又、その分製造コストも増大する。

【０００５】特に、デジタルスチルカメラの主要構成要
素である撮影光学系と、撮像素子とをユニット化すると
しても、撮像光学系の合焦位置に、撮像素子の受光面を
適切にセットしなくてはならず、その調整をどうするか
が問題となる。例えば、撮像素子と撮影光学系とを同一
の基板にそれぞれ設置する場合、基板に取り付けるため
に用いる接着剤の厚みのバラツキや、構成部品の寸法バ
ラツキなどの要因から、撮影光学系の合焦位置に撮影素
子受光面を精度良く組み付けることは困難であるといえ
る。従って、撮影光学系の合焦位置と撮像素子受光面の
組み付け精度を高めるためには、高精度の組み付け技術
が必要となり、或いは別個に合焦位置を調整する機構が
必要となり、そうすると製造コストが上昇するという問
題がある。例を挙げて、従来技術の問題点を指摘する。

【０００６】図１２は、従来技術の撮像装置の一例を示
す断面図であるが、ガラスエポキシ製の基板ＰＣ上に、
撮像素子１１０が配置され、上面の端子（不図示）から
多数のワイヤＷで、基板ＰＣの裏面に配置された画像処
理ＩＣ回路１１１に接続されている。

【０００７】撮像素子１１０を覆うようにして、第１筐
体１０１が配置され、その上に第２筐体１０２が載置さ
れて、ボルト１０３で基板に対して共締めされている。
第１筐体１０１と第２筐体１０２との間には、赤外線カ
ットフィルタ１０４が配置されている。

【０００８】第２筐体１０２の上部は円筒状となってお
り、その内面に形成された雌ねじ１０２ａに雄ねじ１０
５ａを螺合させることで、レンズ１０６を内包するレン
ズ鏡筒１０５が、第２筐体１０２に対し光軸方向の位置
を調整可能に取り付けられている。レンズ鏡筒１０５
は、上部に絞り部１０５ｂを形成している。

【０００９】このように従来技術の撮像装置は、多数の
部品からなる比較的大型の装置となっており、従って上
述した製造コストの問題もさることながら、これら部品
の組み付けに手間取ると共に、組み付け時には、レンズ
鏡筒１０５を回転させつつ撮像素子１１０とレンズ１０
６との相対位置調整を行う必要もある。

【００１０】このような問題を解消すべく、レンズのフ
ランジを光軸方向に、レンズの焦点位置近傍まで延在さ
せた上で、かかるフランジを撮像素子に直接的に当接さ
せることによって撮像装置を構成しようとする試みがあ
る。かかる試みによれば、レンズの合焦位置に撮像素子
の受光部を配置することができ、撮像装置の組み付け時
の手間を大幅に減少させることができる。

【００１１】ところが、レンズのフランジを光軸方向に
延在させた撮像レンズを、どのようにして製造するかが
問題となる。ここで、プラスチック材料を素材とすれ
ば、金型を用いた射出成形で、安定した品質の撮像レン
ズの大量生産が可能である。しかしながら、射出成形に
よれば、金型の分割部にバリが生じやすいが、そのバリ
の生じた位置によっては、撮像装置の機能を発揮できな
い恐れがある。又、レンズの合焦位置に、撮像素子の受
光部を精度良く配置するために、長く延在するフランジ
端面と、レンズ面との位置関係をどのようにして調整す
るかが問題となる。

【００１２】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れてものであり、安価でありながら、部品点数を削減で
き、小型化が図れ、かつ無調整であっても精度良く組み
付けでき、さらには防塵、防湿の構造を有し、また高画
質な画像を提供できる信頼性の高い撮像装置、及びそれ
に用いる撮像レンズ、その成形方法又成形金型を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、第１の本発明の撮像レンズは、レンズ部と、前記レ
ンズ部に対して光軸方向に延在する脚部とを備えたプラ
スチック材料から成形されてなる撮像レンズにおいて、
前記脚部は、前記撮像レンズの合焦位置に対して位置決
めを行うために用いる位置決め面を有し、前記撮像レン
ズは、成形時の金型分割部が前記位置決め面以外の位置
になるように成形されるので、たとえ前記成形時の金型
分割部に沿ってバリが生じたような場合でも、かかるバ
リが前記位置決め面から突出するようなことを抑制でき
る。かかるバリが、前記位置決め面から突出したりする
と、前記位置決め面と、それが載置される合焦位置の基
準となる面との間に介在し、そのバリ分だけ合焦位置に
誤差が生じてしまい、画質を低下させる恐れがあるが、
本発明により、そのような問題は解消できる。又、バリ
が前記位置決め面から突出していると、前記位置決め面
を、合焦位置の基準となる面に載置した際に、かかるバ
リが折れてゴミとなり、例えば前記レンズ部や撮像素子
部に付着などする恐れもあるが、本発明により、そのよ
うな問題は解消できる。

【００１４】更に、前記撮像レンズの合焦位置は、前記
位置決め面を含む平面内に存在すると、合焦位置を合わ
せやすく好ましい。

【００１５】又、前記脚部の内周面は、前記レンズ部に
向かうに連れて縮径するテーパ面となっており、前記テ
ーパ面のテーパ角は３度以上であると好ましい。例えば
前記脚部で反射する結像に寄与しない不要光を散乱させ
るため、前記脚部の内周面に微細な凹凸形状を設けるこ
とが考えられるが、そのような場合、前記内周面の離型
性が悪化する恐れがある。そこで、前記テーパ面のテー
パ角は３度以上とすることで、成形時の離型性を高める
ことができる。

【００１６】第２の本発明の撮像レンズは、レンズ部
と、前記レンズ部に対して光軸方向に延在する脚部とを
備えたプラスチック材料から成形されてなる撮像レンズ
において、前記脚部は、その端部に形成され、且つ前記
撮像レンズの合焦位置に対して位置決めを行うために用
いる位置決め面を有し、又、前記脚部は、前記位置決め
面が設けられた部分の光軸直交方向の肉厚が、それ以外
の部分の肉厚よりも薄くなっているので、前記位置決め
面より金型の分割部を離すことができ、従って、たとえ
成形時に金型の分割部に沿ってバリが生じたような場合
でも、かかるバリが前記位置決め面から突出するような
ことを抑制できる。かかるバリが、前記位置決め面から
突出したりすると、前記位置決め面と、それが載置され
る合焦位置の基準となる面との間に介在し、そのバリ分
だけ合焦位置に誤差が生じてしまい、画質を低下させる
恐れがあるが、本発明により、そのような問題は解消で
きる。又、バリが前記位置決め面から突出していると、
前記位置決め面を、合焦位置の基準となる面に載置した
際に、かかるバリが折れてゴミとなり、例えば前記レン
ズ部や撮像素子部に付着などする恐れもあるが、本発明
により、そのような問題は解消できる。

【００１７】更に、前記脚部は、光軸方向に突出した凸
部を備え、前記凸部に位置決め面が形成されていると、
前記位置決め面に、成形時の金型分割部を設けないこと
が容易となる。

【００１８】又、前記脚部の内周面は、前記レンズ部に
向かうに連れて縮径するテーパ面となっており、前記テ
ーパ面のテーパ角は３度以上であると、成形時の離型性
を高めることができる。

【００１９】第３の本発明の撮像装置は、受光部を有す
る撮像素子と、レンズ部と、前記レンズ部に対して光軸
方向に延在する脚部とを備えたプラスチック材料から成
形されてなる撮像レンズと、を有する撮像装置におい
て、前記撮像レンズの脚部は、前記撮像素子に当接する
位置決め面を有し、前記撮像レンズは、成形時の金型分
割部が前記位置決め面以外の位置になるように成形され
るので、たとえ前記成形時の金型分割部に沿ってバリが
生じたような場合でも、かかるバリが前記位置決め面か
ら突出するようなことを抑制できる。かかるバリが前記
位置決め面から突出したりすると、前記位置決め面を前
記撮像素子の上面に当接させて組み付けを行う際に、前
記位置決め面と前記撮像素子の上面との間にバリが介在
し、そのバリ分だけ合焦位置に誤差が生じてしまい、画
質を低下させる恐れがあるが、本発明により、そのよう
な問題は解消できる。又、バリが前記位置決め面から突
出していると、前記位置決め面を、合焦位置の基準とな
る面に載置した際に、かかるバリが折れてゴミとなり、
例えば前記レンズ部や前記受光部に付着などする恐れも
あるが、本発明により、そのような問題は解消できる。

【００２０】更に、前記撮像レンズの合焦位置は、前記
位置決め面が当接する前記撮像素子の受光部であると、
前記撮像素子に前記位置決め面を当接させることで、容
易に合焦位置の調整を行うことができる。

【００２１】又、前記脚部の内周面は、前記レンズ部に
向かうに連れて縮径するテーパ面となっており、前記テ
ーパ面のテーパ角は３度以上であると、成形時の離型性
を高めることができる。

【００２２】第４の本発明の撮像装置は、受光部を有す
る撮像素子と、レンズ部と、前記レンズ部に対して光軸
方向に延在する脚部とを備えたプラスチック材料から成
形されてなる撮像レンズと、を有する撮像装置におい
て、前記撮像レンズの脚部は、前記撮像素子に当接する
位置決め面を有し、又、前記脚部は、前記位置決め面が
設けられた部分の光軸直交方向の肉厚が、それ以外の部
分の肉厚よりも薄くなっているので、前記位置決め面よ
り金型の分割部を離すことができ、従って、たとえ成形
時に金型の成形時の金型分割部に沿ってバリが生じたよ
うな場合でも、かかるバリが前記位置決め面から突出す
るようなことを抑制できる。かかるバリが、前記位置決
め面から突出したりすると、前記位置決め面を前記撮像
素子の上面に当接させて組み付けを行う際に、前記位置
決め面と前記撮像素子の上面との間にバリが介在し、そ
のバリ分だけ合焦位置に誤差が生じてしまい、画質を低
下させる恐れがあるが、本発明により、そのような問題
は解消できる。又、バリが前記位置決め面から突出して
いると、前記位置決め面を、合焦位置の基準となる面に
載置した際に、かかるバリが折れてゴミとなり、例えば
前記レンズ部や前記受光部に付着などする恐れもある
が、本発明により、そのような問題は解消できる。

【００２３】更に、前記脚部は、光軸方向に突出した凸
部を備え、前記凸部に位置決め面が形成されていると、
前記位置決め面に、成形時の金型分割部を設けないこと
が容易となる。

【００２４】又、前記脚部の内周面は、前記レンズ部に
向かうに連れて縮径するテーパ面となっており、前記テ
ーパ面のテーパ角は３度以上であると、成形時の離型性
が向上する。

【００２５】第５の本発明の撮像レンズの成形方法は、
レンズ部と、前記レンズ部に対して光軸方向に延在する
脚部とを備えた撮像レンズを成形する撮像レンズの成形
方法であって、前記脚部の端面を形成する第１の型と、
前記レンズ部における前記脚部の端面側の光学面を成形
する第２の型とを光軸方向に相対移動させることによ
り、前記レンズ部の合焦位置に対して、前記脚部の端部
を所定の位置関係におくので、前記レンズ部と前記脚部
とを、単一の型又は光軸方向に相対移動不能な複数の型
で成形する場合に比べ、例えば前記レンズ部の合焦位置
に前記脚部の端面を一致させ易く、それにより、撮像素
子の上面に載置するだけで、その受光部に合焦位置を精
度良く合わせることができる撮像レンズを成形すること
が可能となる。

【００２６】尚、本明細書で言う撮像素子は、受光面側
の表面において、少なくとも一部にガラス板などの平行
平板からなる保護部材を設けていても良い。かかる場
合、前記脚部は保護部材を介して前記撮像素子に当接す
ることとなる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の
撮像レンズを成形する状態を示した図である。図２は、
かかる撮像レンズの下面図である。撮像レンズ１は、透
明なプラスチック材料を素材とし、図１に示すように、
管状の脚部１ｃと、脚部１ｃの一部としてその下端に形
成された４つの当接部１ｄと、脚部１ｃの上端周囲に形
成された段部１ｅと、脚部１ｃの上端を塞ぐ板状の上面
部１ｂと、上面部１ｂの中央に形成された凸レンズ部１
ａとから一体的に形成されている。図１で下端面が位置
決め面となっている当接部１ｄは、脚部１ｃにおける内
径（光軸に交差する方向における最小寸法部）よりも光
軸から離れ、且つ脚部１ｃの外径（における光軸に交差
する方向における最大寸法部）よりも光軸に近づいて配
置された円筒状の凸部となっている。尚、図２から明ら
かであるが、段部１ｅは、完全な円筒状でなく、一部が
平面で切り取られており、いわゆるＤカットと呼ばれる
部分１ｆを形成している。

【００２８】撮像レンズ１の上面部１ｂ及び凸レンズ部
１ａの上面形状は、上部中央金型Ｆ１により形成され
る。撮像レンズ１の段部１ｅを含む上半部外側形状は、
上部中央金型Ｆ１の周囲に配置される上部周囲金型Ｆ２
により形成される。撮像レンズ１の脚部１ｃを含む下半
部外側形状と、撮像レンズ１の当接部１ｄを含む端部形
状は、下半部金型Ｆ３により形成される。撮像レンズ１
のレンズ部１ａと、脚部１ｃの内周面を含む内側形状
は、コア金型Ｆ４により形成される。

【００２９】次に、撮像レンズ１を用いた撮像装置につ
いて説明する。図３は、本実施の形態にかかる撮像装置
の断面図である。図４は、図２の撮像装置の斜視図であ
る。図５は、撮像レンズの斜視図であり、図６は、撮像
素子の上面図である。

【００３０】図３において、撮像レンズ１の上面部１ｂ
の上面であって、凸レンズ部１ａの周囲には、遮光性の
ある素材からなり、凸レンズ部１ａのＦナンバーを規定
する第１の絞りとしての開口３ａを有する絞り板３が接
着等により固定されている。

【００３１】撮像レンズ１の外側には、遮光性のある素
材からなる鏡枠４が配置されている。鏡枠４は、図４か
ら明らかなように、角柱状の下部４ａと、円筒状の上部
４ｂとを設けている。下部４ａの下端は、基板ＰＣ上に
当接し、接着剤Ｂにより固着されている。下部４ａの上
面は、隔壁４ｃにより周辺側が覆われており、隔壁４ｃ
の円形内周面には、撮像レンズ１の脚部１ｃが密着的に
嵌合している。従って、基板ＰＣと鏡枠４とを、例えば
自動組立機に備えられた光学センサ（不図示）などを用
いて位置決め配置するだけで、後述する撮像素子２ｂの
受光面２ｄに対してレンズ部１ａを、光軸直交方向に精
度良く位置決めすることができる。

【００３２】一方、鏡枠４の上部４ｂの上端には、遮光
板５が接着剤Ｂにより取り付けられている。遮光板５
は、その中央に第２の絞りとしての開口５ａを有してい
る。遮光板５の開口５ａの下方には、赤外線吸収特性を
有する素材からなるフィルタ７が、接着剤Ｂにより取り
付けられている。遮光板５とフィルタ７とでカバー部材
を構成する。

【００３３】図３において、遮光板５と、撮像レンズ１
の段部１ｅとの間には、ゴムなどからなる弾性部材６が
配置され、遮光板５が鏡枠４に取り付けられることで弾
性変形し、その弾性力により、撮像レンズ１を図３中、
下方に向かって押圧している。よって、遮光板５に、図
３の上方から外力が加えられた場合でも、かかる外力
は、基板ＰＣには伝達されるものの、直接、撮像素子２
ｂに伝達されることがない。尚、弾性部材を設ける代わ
りに、ばね部材を設けても良い。又、弾性部材６を絞り
板３と一体で形成すれば、部品点数の削減を図ることが
できる。

【００３４】図６において、撮像ユニット２は、ＣＭＯ
Ｓ或いはＣＣＤなどの撮像素子２ｂからなる。矩形薄板
状の撮像素子２ｂの下面は、基板ＰＣの上面に取り付け
られている。撮像素子２ｂの上面中央には、画素が２次
元的に配列された受光面２ｄが形成されており、その周
囲には、撮像素子２ｂの内部であって且つ内側に画像処
理回路が構成されている周囲面２ａが形成されている。
薄い側面に直交するように交差した周囲面２ａの外縁近
傍には、多数のパッド２ｃが配置されている。結線用端
子であるパッド２ｃは、図３に示すごとくワイヤＷを介
して、基板ＰＣに接続されている。ワイヤＷは、基板Ｐ
Ｃ上の所定の回路に接続されている。

【００３５】撮像レンズ１のレンズ部１ａは、被写体像
を、撮像素子２ｂの受光面２ｄに結像する。撮像素子２
ｂは、受光した光の量に応じた電気的信号を画像信号等
に変換しパッド２ｃおよびワイヤＷを介して出力できる
ようになっている。

【００３６】更に、撮像レンズ１の当接部１ｄは、図２
に示すごとき形状で、脚部１ｃの下端から突出し脚部１
ｃの一部を構成してなる。本実施の形態においては、図
６で点線に示すように、撮像素子２ｂの周囲面２ａ（合
焦位置の基準となる面）において、パッド２ｃの内側
に、当接部１ｄのみが当接した状態で配置されることと
なる。従って、面平面度に関しては、当接部１ｄの下面
のみ所定範囲に維持されれば足りる。ここで、周囲面２
ａの裏側（図３で下面側）には、撮像素子の不図示の回
路（信号処理回路を含む）が設けられているが、当接部
１ｄの当接により回路の処理には影響が及ばないように
なっている。ここでは、周囲面２ａを含むその内部を回
路部といい、受光面２ｄを含むその内部を受光部とい
う。

【００３７】次に、撮像レンズ１の成形方法について説
明する。図１に示すように、各金型Ｆ１〜Ｆ４をセット
した上で、ゲート（段部１ｅの一部に設けられる）か
ら、溶融したプラスチック材料が注入される。このと
き、金型の成形時の金型分割部は、図１に示すように部
分Ｐ１〜Ｐ３の位置となる。プラスチック材料が固化し
た後、Ｐ２部で金型が開き、撮像レンズ１が金型Ｆ１、
Ｆ２側に残る。その後金型Ｆ１が突き出されて、撮像レ
ンズ１を取り出すことができる。

【００３８】ここで、図３から明らかなように、部分Ｐ
１〜Ｐ３は、撮像素子２ｂなど他の部材と当接しない位
置であり、従って成形時に部分Ｐ１〜Ｐ３にバリが生じ
たとしても、撮像レンズ１の組み付け時における位置決
め（例えば凸レンズ部１ａの合焦位置決め）において影
響を与えることがなく、精度の良い組み付けが可能とな
る。

【００３９】又、撮像素子２ｂの受光面２ｄに対してピ
ントの合った像を結像させるためには、レンズ部１ａの
合焦位置と当接部１ｄの端面とを、光軸方向に一致させ
る必要がある。しかしながら、型の精度などにより、そ
れらが一致しない場合もある。そこで、そのような場
合、図１において、コア金型Ｆ４を光軸方向に移動させ
る。それにより、レンズ部１ａと当接部１ｄの端面との
距離（図３でＬ）が変わりうる。最適なコア金型Ｆ４の
位置が求まれば、その状態で撮像素子２ｂの受光面２ｄ
に対してピントの合った像を結像できる撮像レンズ１を
得ることができる。

【００４０】尚、撮像レンズ１の脚部１ｃの内周面に
は、不要な光の反射を防止するために、微小な凹凸を設
ける場合がある。従って、コア金型Ｆ４の外周面に、２
度以下の通常の抜き勾配を設けた場合、離型性が悪いこ
とも予想される。そこで、本実施の形態では、コア金型
Ｆ４の外周面を、奥に向かうに連れて縮径した３〜５度
もしくはそれ以上のテーパ角度を有するテーパ面とし
て、離型性を高めるようにしている。

【００４１】しかしながら、上述したように、コア金型
Ｆ４を金型Ｆ３に対して相対移動させる必要が生じるた
め、その相対位置によっては、コア金型Ｆ４のテーパ形
状のために、コア金型Ｆ４と金型Ｆ３との間にスキマが
増大し、比較的大きなバリが生じやすいという問題があ
る。そこで、コア金型Ｆ４を金型Ｆ３に対して相対移動
させても、それらの間のスキマが増大しないように、コ
ア金型Ｆ４の外周面において、成形時の金型分割部Ｐ４
からコア金型Ｆ４が最大に移動する範囲（Δ）までを円
筒状としている。

【００４２】本実施の形態の撮像装置によれば、当接部
１ｄが、撮像素子２ｂの周囲面２ａに当接した状態で、
撮像レンズ１の段部１ｅの下面と、鏡枠４の下部４ａの
隔壁４ｃとの間には、スキマΔが形成されるようになっ
ているので、レンズ部１ａと撮像素子２ｂの受光面２ｄ
との距離Ｌ（即ち光軸方向の位置決め）は、脚部１ｃの
長さにより精度良く設定されるようになっている。本実
施の形態では、４ヶ所の当接部を設けてはいるが、１ヶ
所乃至３ヶ所でもよい。また、パッド２ｃとの干渉が回
避できるのであれば、撮像レンズ１の円筒状の脚部１ｃ
に沿った、輪帯状の当接部であっても良い。又、当接部
は、必ずしも円筒状且つ等間隔に形成される必要はな
く、図７に示す当接部１ｃ’のごとき、非対称の形状で
あっても良い。

【００４３】又、撮像レンズ１をプラスチック材料で構
成しているので、温度変化時のレンズ部の屈折率変化に
基づく合焦位置のずれを低減することも可能である。す
なわち、プラスチックレンズは温度が上昇するにつれ
て、レンズの屈折率が下がり、合焦位置がレンズから離
れる方向に変化する。一方、脚部１ｃは温度上昇により
伸びるため、合焦位置ずれの低減効果がある。尚、本実
施の形態の撮像レンズ１は、比重が比較的軽いプラスチ
ック材料からなるので、同一体積でもガラスに比べて軽
量であり、かつ衝撃吸収特性に優れるため、撮像装置を
誤って落としたような場合でも、撮像素子２ｂの破損を
極力抑制できるという利点がある。

【００４４】更に、撮像レンズ１が鏡枠４の中で任意に
回転できる構造であると、図６から明らかなように、当
接部１ｄがパッド２ｃと干渉してしまうので、回転が規
制されながら組付けられる構造（例えばＤカット１ｆを
用いて、鏡枠４に対して相対回転不能とする構成）が望
ましい。

【００４５】更に、本実施の形態においては、撮像レン
ズ１を基板ＰＣ上に取り付けるのではなく、撮像素子２
ｂの周囲面２ａ上に取り付けているので、撮像レンズ１
の脚部１ｃ（当接部１ｄを含む）の寸法精度、即ち、上
述した距離Ｌの精度を管理することで、組み付け時に、
レンズ部１ａの合焦位置に関する調整を不要とできる。
尚、合焦位置に関する調整を不要とするためには、撮像
素子２ｂの受光面２ｄと、光学部材１のレンズ部１ａの
像点のズレを、空気換算長で±Ｆ×２Ｐ（Ｆ：レンズ部
のＦナンバー、Ｐ：撮像素子の画素ピッチ）程度に抑え
る必要がある。

【００４６】又、本実施の形態によれば、撮像レンズ１
の脚部１ｃの当接部１ｄが、撮像素子２ｂの周囲面２ａ
に当接することで、レンズ部１ａと撮像素子２ｂの受光
面２ｄとの光軸方向の位置決めを行うことができる。
又、鏡枠４が、基板ＰＣに設置されることで、レンズ部
１ａと撮像素子２ｂの受光面２ｄとの光軸直交方向の位
置決めが行われるので、低コストでありながら高い位置
決め精度を達成できることとなる。

【００４７】特に、撮像素子２ｂの周囲面２ａに、撮像
素子２ｂと基板ＰＣとを接続するためのパッド２ｃ及び
ワイヤＷが形成されているような場合、脚部１ｃの当接
部１ｄが、パッド２ｃよりも受光面２ｄ側において周囲
面２ａに当接するように構成すれば、撮像素子２ｂをコ
ンパクトな構成に維持しつつも、当接部１ｄの当接面積
を大きく確保でき、それにより撮像レンズ１を安定させ
ると共に、当接面の面圧を低く抑えることができるた
め、撮像素子２ｂの保護を図りながらも、パッド２ｃや
ワイヤＷとの干渉が抑制され、しかも高精度の位置決め
が達成されることとなる。尚、鏡枠４が基板ＰＣに接着
されており、他の２ヶ所の接着部とあわせて、撮像装置
の外部に対して、異物が侵入しないよう密封された状態
に維持されるため、撮像素子２ｂの受光面２ｄに対する
異物の悪影響を排除することができる。これらに用いる
接着剤は、防湿性を有するのが好ましい。これにより、
湿気の侵入による撮像素子やパッドの表面劣化を防ぐこ
とができる。

【００４８】更に、レンズ部１ａを、鏡枠４に対して光
軸方向に押圧する弾性部材６を設けているので、かかる
弾性部材６の弾性力を用いて、レンズ部１ａを適切な力
で光軸方向に沿って押しつけることができ、内側に回路
や素子が配置された撮像素子２ｂの周囲面２ａに過大な
ストレスが生じることがない。また鏡枠４の光軸方向に
大きな力が加わった場合でもその力は基板ＰＣには伝達
するが、直接撮像素子２ｂに伝達されることはなく、撮
像素子２ｂの保護という観点から好ましい。

【００４９】又、遮光板５とフィルタ７とで構成するカ
バー部材を、レンズ部１ａより被写体側に配置している
ので、レンズ部１ａを剥き出しにすることなく、その保
護が図れると共に、レンズ面への異物の付着防止も図れ
る。更に、フィルタ７が、赤外線吸収特性を有する材質
から形成されているので、別個に赤外線カットフィルタ
を設ける必要がなくなり、部品点数を削減できるため好
ましい。フィルタ７に赤外線カットフィルタ特性を付与
する代わりに、撮像レンズ１自体を赤外線吸収特性のあ
る素材から形成したり、レンズ１ａの表面に、赤外線カ
ット特性を有する皮膜をコーティングすることも考えら
れる。

【００５０】更に、組み付け時において、遮光板５を鏡
枠４から取り外した状態で、撮像レンズ１を、鏡枠４に
対して被写体側より挿入することができ、その後、遮光
板５を鏡枠４に組み付けることができる。このような構
成により、撮像レンズ１の組み付け性が向上し、自動組
立などを容易に行うことができる。この際に、鏡枠４の
下部４ａいずれかに空気逃げの孔を形成しておくと、鏡
枠４と撮像レンズ１とのスキマがわずかであっても、容
易に組み付けを行うことができる。但し、かかる空気逃
げの孔は、組み付け後に充填剤などで封止することで、
外部からの異物の侵入や、湿気による撮像素子およびパ
ッドの表面劣化などを抑制することが好ましい。また、
かかる場合の充填剤は、光漏れを抑制するように遮光性
のあるものが好ましい。尚、基板ＰＣに鏡枠４を接着し
た後に、撮像レンズ１を挿入しても良く、或いは撮像レ
ンズ１を鏡枠４に取り付けた後に、そのユニット毎基板
ＰＣに接着するようにしても良く、それにより工程の自
由度が確保される。後者の組付手順とする場合は、鏡枠
４の隔壁４ｃは撮像レンズ１の抜け落ち防止の機能をか
ねることができる。

【００５１】撮像レンズ１の脚部１ｃが、撮像素子２ｂ
の受光面２ｄの近くに配置されているため、結像に寄与
しない光束が脚部１ｃに反射し、受光面２ｄに入射する
ことで、ゴーストやフレアが生じる原因となることが懸
念される。これを防止するには、レンズ部１ａのＦナン
バーを規定する第１の絞り（開口３ａ）の被写体側に、
周辺光束を規制する第２の絞り（開口５ａ）を配置し、
不要光の入射を低減させるのが効果的である。なお、撮
像素子２ｂの受光面２ｄの短辺・長辺、対角方向で画角
が異なるため、第２の絞りの開口５ａを矩形とすること
で、より一層の効果が得られる。更に、本実施の形態で
は、遮光板５の開口５ａにこの機能を持たせているが、
フィルタ７の被写体側に、遮光性を有する被膜を必要な
開口部以外にコーティングもしくは塗布することで絞り
を形成してもよい。又、同様な理由により、脚部１ｃの
少なくとも一部に内面反射防止処理を施すのが好まし
い。内面反射防止処理とは、例えば微小な凹凸を設けた
面を形成し、結像に寄与しない光束を散乱させるように
すること、反射防止コーティングまたは低反射特性を有
する塗料を塗布することを含む。

【００５２】又、開口３ａを備えた絞り板３をレンズ部
１ａの入射面側に設けているので、撮像素子２ｂの受光
面２ｄに入射する光束を、垂直に近い角度で入射させ、
すなわちテレセントリックに近いものとすることがで
き、それにより高画質な画像を得ることができる。更
に、レンズ部１ａの形状は、像側に強い曲率の面を向け
た正レンズの形状とすることで、絞り（開口３ａ）とレ
ンズ部１ａの主点との間隔が大きくとれ、よりテレセン
トリックに近い望ましい構成となる。本実施の形態で
は、レンズ部１ａを物体側に凸面を向けた正のメニスカ
ス形状としている。また、より高画質な画像を得るため
には、後述する第３の実施の形態のごとく、レンズ部を
複数枚のレンズで構成するのが好ましい。

【００５３】図８は、第２の実施の形態にかかる撮像装
置を示す図である。第２の実施の形態においては、上述
した実施の形態に対して、絞り板及び遮光板の構成を変
更した点のみが異なるため、脚部と撮像素子との当接位
置を含む、その他の同様な構成に関しては、同一符号を
付して説明を省略する。

【００５４】図８において、鏡枠４の上部４ｂの上端に
は、薄い遮光シート８を上面に貼り付けた保持部材５’
が、接着剤Ｂにより取り付けられている。遮光性のある
素材からなる保持部材５’の中央の開口５ａ’内には、
赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ７’が嵌
合配置されている。保持部材５’の開口５ａ’の上縁に
は、テーパ面５ｂ’が形成されており、ここに接着剤Ｂ
を付着させることによって、保持部材５’とフィルタ
７’との接合を行うことができる。更に、保持部材５’
は、開口５ａ’の下方に向かって突出し内径が段々と縮
径する縮径部５ｃ’を設けており、その下端の最も絞ら
れた部分が、第１の絞り５ｄ’を構成する。又、遮光シ
ート８の中央開口８ａが第２の絞りを構成する。保持部
材５’とフィルタ７’と遮光シート８とでカバー部材を
構成する。

【００５５】本実施の形態によれば、保持部材５’とフ
ィルタ７’と遮光シート８とで構成するカバー部材を、
撮像レンズ１のレンズ部１ａより被写体側に配置してい
るので、レンズ部１ａを剥き出しにすることなく、その
保護が図れると共に、レンズ面への異物の付着防止も図
れる。更に、かかるカバー部材は一体で形成できること
から、撮像装置全体の部品点数の削減に貢献する。

【００５６】上述の実施の形態と同様に、撮像レンズ１
の脚部１ｃが、撮像素子２ｂの受光面２ｄの近くに配置
されているため、結像に寄与しない光束が脚部１ｃに反
射し、受光面２ｄに入射することで、ゴーストやフレア
が生じる原因となることが懸念される。本実施の形態に
おいては、レンズ部１ａのＦナンバーを規定する第１の
絞り５ａ’の被写体側に、周辺光束を規制する第２の絞
り（開口８ａ）を配置し不要光の入射を低減している。
なお、撮像素子２ｂの受光面２ｄの短辺・長辺、対角方
向で画角が異なるため、第２の絞りの開口８ａを矩形と
することで、より一層の効果が得られる。

【００５７】図９は、第３の実施の形態にかかる撮像装
置を示す図である。第３の実施の形態においては、図３
の実施の形態に対して、複数のレンズ部を有するように
撮像レンズの構成を変更した点のみが主として異なるた
め、脚部と撮像素子との当接位置を含む、その他の同様
な構成に関しては、同一符号を付して説明を省略する。

【００５８】図９において、撮像レンズ１９は、それぞ
れプラスチック材料からなる像側レンズ１’と被写体側
レンズ９とから構成されている。像側レンズ１’は、図
３に示す撮像レンズ１と類似の形状を有しているが、上
部に形成されたリング部１ｆ’の光軸方向高さが増大し
ている。リング部１ｆ’の半径方向内側であって上面部
１ｂ’の上方には、Ｆナンバーを規定する絞り板３を介
して被写体側レンズ９が配置されている。被写体側レン
ズ９は、リング部１ｆ’の内周に嵌合するフランジ部９
ｂと、中央に形成されたレンズ部９ａとから構成されて
いる。像側レンズ１’のレンズ部１ａ’が正のレンズで
あるのに対し、被写体側レンズ９のレンズ部９ａは、負
のレンズとなっている。尚、本実施の形態では絞り板３
は、レンズ部１ａ’、９ａのレンズ間距離を規制するス
ペーサとして機能し、且つ絞り板３の開口３ａがＦナン
バーを規定する第１の絞りとして機能する。

【００５９】像側レンズ１’のリング部１ｆ’の内周面
と、被写体側レンズ９のフランジ部９ｂの外周面とは、
互いに同径であり且つ光軸に平行になっているので、か
かる面同士が係合することにより、レンズ部１ａ’、９
ａの光軸直交方向の位置決めを行うことができ、それら
の光軸を容易に一致させることができる。尚、像側レン
ズ１’に対して、被写体側レンズ９は、その周囲に付与
された接着剤Ｂにより接合されている。

【００６０】鏡枠４の上部４ｂの上端には、薄い遮光シ
ート８を上面に貼り付けた保持部材５’が、接着剤Ｂに
より取り付けられている。遮光性のある素材からなる保
持部材５’の中央の開口５ａ’内には、赤外線吸収特性
を有する素材からなるフィルタ７’が嵌合配置されてい
る。保持部材５’の開口５ａ’の上縁には、テーパ面５
ｂ’が形成されており、ここに接着剤Ｂを付着させるこ
とによって、保持部材５’とフィルタ７’との接合を行
うことができる。更に、保持部材５’は、開口５ａ’の
下方に向かって突出し内径が段々と縮径する縮径部５
ｃ’を設けているが、かかる部分は、不要光の侵入を抑
制する遮光部として機能する。尚、遮光シート８の中央
開口８ａが第２の絞りを構成する。

【００６１】図１０は、第４の実施の形態の撮像レンズ
を成形する状態を示した図である。図１１は、かかる撮
像レンズの下面図である。図１３は、比較例を示す図で
ある。本実施の形態においては、図１等の実施の形態に
対し、型の形状が異なるのみであるので、その他につい
ては詳細な説明を省略する。

【００６２】例えば、下部金型Ｆ３’を、図１３に示す
ごとく、撮像レンズ１”の下半部全てを囲うような形状
とすると、脚部１ｃ”の端面にバリが生じることを抑制
できる。しかしながら、このような形状では、撮像レン
ズ１”の凸レンズ部１ａ”の焦点位置と、脚部１ｃ”の
端面との位置関係を調整するためには、下部金型Ｆ３’
を削るなどの追加工が必要となり、この位置関係を容易
に精度良く調整することが難しい。

【００６３】このような問題に対して、図１に示す実施
の形態では、コア金型Ｆ４の突き出し量を調整すること
で、撮像レンズ１の凸レンズ部１ａの焦点位置近傍に、
当接部１ｄの端面を位置させることができるようになっ
ている。しかしながら、コア金型Ｆ４の突き出し量を調
整すると、凸レンズ部１ａの軸上厚さが設計値に対して
ばらつく恐れがある。

【００６４】このような問題に対し、図１０に示す本実
施の形態では、図１０に示す下部周囲金型Ｆ３を、周囲
金型Ｆ３Ａと、端部金型Ｆ３Ｂとに分割している。ここ
で、撮像レンズ１の凸レンズ部１ａの焦点位置近傍に、
当接部１ｄの端面を精度良く位置させるため、図１にお
いて、まず周囲金型Ｆ３Ａと、端部金型（第１の型）Ｆ
３Ｂと、コア金型（第２の型）Ｆ４とを光軸方向に位置
決めする。かかる状態で、端部金型Ｆ３Ｂを光軸方向に
相対移動させれば、凸レンズ部１ａの軸上厚さを変える
ことなく、凸レンズ部１ａと当接部１ｄの端面との距離
（図３でＬ）を調整しうることとなる。

【００６５】本実施の形態においても、成形時の金型分
割部Ｐ３，Ｐ４は、図１と同様に当接部１ｄの端面から
離れた位置になるので、従ってバリが生じたとしても、
撮像レンズ１の組み付け時における位置決め（例えば凸
レンズ部１ａの合焦位置決め）において影響を与えるこ
とがなく、精度の良い組み付けが可能となる。

【００６６】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、本実施の形態では、撮像素子
２ｂと基板ＰＣとの接続は、ワイヤＷにより行っている
が、撮像素子２ｂの内部に配線をはわせて、撮像素子２
ｂの背面（受光面と反対側）又は側面より、信号を取り
出す構成も考えられる。かかる構成によれば、撮像素子
の周囲面を広く確保できると共に、結線を容易に行うこ
とができる。更に、本実施の形態では、撮像ユニットを
ベアチップである撮像素子のみから構成したが、その上
面又は下面にガラスなどの保護部材を張り付けること
で、一体形の撮像ユニットを構成することも考えられ
る。又、基板はハードなものに限らず、フレキシブルな
ものであっても良い。本発明の撮像装置は、携帯電話、
パソコン、ＰＤＡ、ＡＶ装置、テレビ、家庭電化製品な
ど種々のものに組み込むことが可能と考えられる。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、安価でありながら、部
品点数を削減でき、小型化が図れ、かつ無調整であって
も精度良く組み付けでき、さらには防塵、防湿の構造を
有し、また高画質な画像を提供できる信頼性の高い撮像
装置、及びそれに用いる撮像レンズ、その成形方法又成
形金型を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の撮像レンズを成形する状態
を示した図である。

【図２】第１の実施の形態の撮像レンズの下面図であ
る。

【図３】第１の実施の形態にかかる撮像装置の断面図で
ある。

【図４】図１の撮像装置の斜視図である。

【図５】撮像レンズの斜視図である。

【図６】撮像素子の状面図である。

【図７】変形例にかかる撮像レンズの下面図である。

【図８】第２の実施の形態にかかる撮像装置の断面図で
ある。

【図９】第３の実施の形態にかかる撮像装置の断面図で
ある。

【図１０】第４の実施の形態の撮像レンズを成形する状
態を示した図である。

【図１１】第４の実施の形態の撮像レンズの下面図であ
る。

【図１２】従来技術の撮像装置の一例を示す断面図

【図１３】比較例にかかる撮像レンズを成形する状態を
示した図である。

【符号の説明】

１、１’ 撮像レンズ １ａ、１ａ’ レンズ部 １ｃ、１ｃ’ 脚部 １ｄ、１ｄ’ 当接部 １０１ｇ 段部 ２ 撮像ユニット ２ａ 周囲面 ２ｂ 撮像素子 ２ｄ 受光面 ３ 絞り板 ４ 鏡枠 ５ 遮光板 ６ 弾性部材 ７、７’ フィルタ ８ 遮光シート ５’ 保持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 7/02 Ｇ０２Ｂ 7/02 Ｈ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｄ // Ｂ２９Ｋ 105:32 Ｂ２９Ｋ 105:32 Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｆターム(参考） 2H044 AB06 AB13 AB18 AB25 AB28 AD01 AD03 AE06 AG01 4F202 AG21 AH74 CA11 CB01 CK13 CK42 CK52 5C022 AC42 AC54 AC77 AC78

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ部と、前記レンズ部に対して光軸
   方向に延在する脚部とを備えたプラスチック材料から成
   形されてなる撮像レンズにおいて、 前記脚部は、前記撮像レンズの合焦位置に対して位置決
   めを行うために用いる位置決め面を有し、 前記撮像レンズは、成形時の金型分割部が前記位置決め
   面以外の位置になるように成形されることを特徴とする
   撮像レンズ。
2. 【請求項２】 前記撮像レンズの合焦位置は、前記位置
   決め面を含む平面内に存在することを特徴とする請求項
   １に記載の撮像レンズ。
3. 【請求項３】 前記脚部の内周面は、前記レンズ部に向
   かうに連れて縮径するテーパ面となっており、前記テー
   パ面のテーパ角は３度以上であることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の撮像レンズ。
4. 【請求項４】 レンズ部と、前記レンズ部に対して光軸
   方向に延在する脚部とを備えたプラスチック材料から成
   形されてなる撮像レンズにおいて、 前記脚部は、その端部に形成され、且つ前記撮像レンズ
   の合焦位置に対して位置決めを行うために用いる位置決
   め面を有し、 又、前記脚部は、前記位置決め面が設けられた部分の光
   軸直交方向の肉厚が、それ以外の部分の肉厚よりも薄く
   なっていることを特徴とする撮像レンズ。
5. 【請求項５】 前記脚部は、光軸方向に突出した凸部を
   備え、前記凸部に位置決め面が形成されていることを特
   徴とする請求項４に記載の撮像レンズ。
6. 【請求項６】 前記脚部の内周面は、前記レンズ部に向
   かうに連れて縮径するテーパ面となっており、前記テー
   パ面のテーパ角は３度以上であることを特徴とする請求
   項４又は５に記載の撮像レンズ。
7. 【請求項７】 受光部を有する撮像素子と、 レンズ部と、前記レンズ部に対して光軸方向に延在する
   脚部とを備えたプラスチック材料から成形されてなる撮
   像レンズと、を有する撮像装置において、 前記撮像レンズの脚部は、前記撮像素子に当接する位置
   決め面を有し、 前記撮像レンズは、成形時の金型分割部が前記位置決め
   面以外の位置になるように成形されることを特徴とする
   撮像装置。
8. 【請求項８】 前記撮像レンズの合焦位置は、前記位置
   決め面が当接する前記撮像素子の受光部であることを特
   徴とする請求項７に記載の撮像レンズ。
9. 【請求項９】 前記脚部の内周面は、前記レンズ部に向
   かうに連れて縮径するテーパ面となっており、前記テー
   パ面のテーパ角は３度以上であることを特徴とする請求
   項７又は８に記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 受光部を有する撮像素子と、 レンズ部と、前記レンズ部に対して光軸方向に延在する
    脚部とを備えたプラスチック材料から成形されてなる撮
    像レンズと、を有する撮像装置において、 前記撮像レンズの脚部は、前記撮像素子に当接する位置
    決め面を有し、 又、前記脚部は、前記位置決め面が設けられた部分の光
    軸直交方向の肉厚が、それ以外の部分の肉厚よりも薄く
    なっていることを特徴とする撮像装置。
11. 【請求項１１】 前記脚部は、光軸方向に突出した凸部
    を備え、前記凸部に位置決め面が形成されていることを
    特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 【請求項１２】 前記脚部の内周面は、前記レンズ部に
    向かうに連れて縮径するテーパ面となっており、前記テ
    ーパ面のテーパ角は３度以上であることを特徴とする請
    求項１０又は１１に記載の撮像装置。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至６に記載のいずれかの撮
    像レンズ又は請求項７乃至１２のいずれかに記載の撮像
    装置の撮像レンズを成形する金型。
14. 【請求項１４】 レンズ部と、前記レンズ部に対して光
    軸方向に延在する脚部とを備えた撮像レンズを成形する
    撮像レンズの成形方法であって、 前記脚部の端面を形成する第１の型と、前記レンズ部に
    おける前記脚部の端面側の光学面を成形する第２の型と
    を光軸方向に相対移動させることにより、前記レンズ部
    の合焦位置に対して、前記脚部の端部を所定の位置関係
    におくことを特徴とする撮像レンズの成形方法。