JP2006195028A

JP2006195028A - レンズユニット

Info

Publication number: JP2006195028A
Application number: JP2005004778A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Koyo; 貴昭古用; Toshinari Noda; 俊成野田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】本発明はレンズ素子を鏡筒で一体化したレンズユニットにおいて、組み立てに伴う光学特性の劣化を抑制することを目的とするものである。
【解決手段】レンズユニットを第１の鏡筒４と、第１の鏡筒４に圧入される第２の鏡筒５から構成し、これらを組み合わせる前状態において、組み合わせ後のレンズ素子６の側方に位置する領域における第１の鏡筒４に設けられた貫通孔４ａの内周径と第２の鏡筒５の外周径との差をレンズ素子６の外周径と第２の鏡筒５における貫通孔５ａの内周径５ｃとの差より大きく設定する構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、レンズ素子を鏡筒内に配置したレンズユニットに関する。

近年、カメラ付き携帯電話のように本機能に対して付加的に取り付けられるレンズユニットは外部機器に取り付けるための鏡筒にレンズ素子を一体化した構成が用いられている。

従来、このように鏡筒にレンズ素子を一体化したレンズユニットを作製する場合、鏡筒に設けられた貫通孔にレンズ素子を圧入し、貫通孔内に設けられた段差部上面を基準面とし、この基準面に対してレンズ素子における下面外周端部を当接させ位置決めする構造としていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
特開平６−１６０６８５号公報特開平４−１６６９０５号公報

しかしながら、図３に示すようにレンズ素子１を鏡筒２の貫通孔２ａに圧入すれば、レンズ素子１の外周側面が貫通孔２ａの内周面を押しつけながら基準面となる段差２ｂまで移動させるため、貫通孔２ａの内周面に擦れジワ３が生じ、その擦れジワ３がレンズ素子１の基準面となる段差２ｂの付け根部分に集中しレンズ素子１の光軸精度に狂いが生じ、結果として、レンズユニットにおける初期の光学特性を再現することが困難なものとなっていた。

そこで、本発明はこのような問題を解決しレンズユニットの組み立てにおける光学特性の劣化を抑制することを目的とする。

この目的を達成するために本発明は、下記の構成を有する。

本発明の請求項１に記載の発明は、特にレンズユニットを形成する鏡筒の構造を、第１の鏡筒と、第１の鏡筒に圧入される第２の鏡筒から構成し、第１，第２の鏡筒及びレンズ素子を組み合わせる前状態において、組み合わせ後のレンズ素子の側方に位置する領域における第１の鏡筒における貫通孔の内周径と第２の鏡筒の外周径との差をレンズ素子の外周径と第２の鏡筒における貫通孔の内周径との差より大きく設定する構成としたのである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特にレンズユニットを形成する鏡筒の構造を、第１の鏡筒と、第１の鏡筒に圧入される第２の鏡筒から構成し、第１，第２の鏡筒及びレンズ素子を組み合わせる前状態において、組み合わせ後のレンズ素子の側方に位置する領域における第１の鏡筒における貫通孔の内周径と第２の鏡筒の外周径との差をレンズ素子の外周径と第２の鏡筒における貫通孔の内周径との差より大きく設定し、前記レンズ素子の硬度に比べ第２の鏡筒の硬度が低い、もしくは、硬度が同等の材料とすることにより、擦れジワを抑制する構成としたのである。

この構成により本発明のレンズユニットは、レンズ素子を挿入した第２の鏡筒を第１の鏡筒に圧入した際、この圧入に伴う応力が第１，第２の鏡筒に分散されるので、これに伴う擦れジワの集中が抑制され、結果として圧入に伴うレンズ素子の光軸精度の狂いが抑制でき、結果としてレンズユニットの組み立てにおける光学特性の劣化を抑制することができるのである。

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。

図１はレンズユニットの断面図であり、その基本的な構造は、貫通孔４ａを有する樹脂製の第１の鏡筒４と、貫通孔５ａを有する樹脂製の第２の鏡筒５と、樹脂製のレンズ素子６とを組み合わせることにより、組み合わせ鏡筒７内にレンズ素子６を一体化するものである。なお、このレンズユニットは主としてカメラ付き携帯電話などの小型な固体撮像系に用いられるものである。

そして、第１，第２の鏡筒４，５はそれぞれが同じ樹脂材料から形成された貫通孔４ａ，５ａを有する筒状体であり、貫通孔４ａ，５ａには段差４ｂ，５ｂが設けられている。また、レンズ素子６は光軸を中心とした光学機能領域６ａとその外周部に設けられた外部取り付け用の支持領域６ｂとから構成されている。

そして、これらの第１，第２の鏡筒４，５およびレンズ素子６を組み合わせるにあたっては、図２に示されるように、先ず第２の鏡筒５に設けられた貫通孔５ａに対してレンズ素子６を挿入する。この時、挿入したレンズ素子６の支持領域６ｂは貫通孔５ａの開口端から突出した状態となる。次にこのレンズ素子６が挿入された第２の鏡筒５を第１の鏡筒４の貫通孔４ａに圧入してレンズ素子６の支持領域６ｂを第１の鏡筒４に設けられた段差４ｂに当接させる順で組み立てるものとしている。

なお、この組み立てを実現するために、第１，第２の鏡筒４，５及びレンズ素子６の寸方形状を、組み合わせ前の状態においてレンズ素子６を第２の鏡筒５の貫通孔５ａに挿入する条件としてレンズ素子６の外周径６ｃを第２の鏡筒５に設けられた貫通孔５ａの内周径５ｃより小さく設定するとともに、第２の鏡筒５を第１の鏡筒４に設けられた貫通孔４ａに圧入する条件として第２の鏡筒５の外周径５ｄを第１の鏡筒４に設けられた貫通孔４ａの内周径４ｃより大きく設定している。

また、レンズ素子６は第２の鏡筒５に挿入されたものであるため、この挿入状態においてはレンズ素子６が第２の鏡筒５に対して固定されないが、このレンズ素子６を挿入した第２の鏡筒５を第１の鏡筒４に圧入した際、この圧入応力が第２の鏡筒５に対して内向きに働き、これにより第２の鏡筒５が内向きに収縮し貫通孔５ａの内周径が小さくなり、結果的に第２の鏡筒５がレンズ素子６の外周部を圧接固定する構造となっている。

なお、レンズ素子６を確実に圧接固定するため、第１，第２の鏡筒４，５及びレンズ素子６を組み合わせる前状態において、組み合わせ後のレンズ素子６の側方に位置する領域における第１の鏡筒４に設けられた貫通孔４ａの内周径４ｃと第２の鏡筒５の外周径５ｄとの差をレンズ素子６の外周径６ｃと第２の鏡筒５に設けられた貫通孔５ａの内周径５ｃとの差より大きく設定している。

そして、このような構造とすることにより、図３に示された従来の鏡筒２にレンズ素子１を圧入する際の擦れジワ３によるレンズ素子１の光軸ズレを抑制でき、結果としてレンズユニットの組み立てにおける光学特性の劣化を抑制することができるのである。

すなわち、この擦れジワ３の発生については樹脂からなる鏡筒２にガラスからなるレンズ素子１を圧入する、つまり柔らかい構造物に対して硬い構造物を圧入することにより、柔らかい構造物に一方的に変形が生じることに起因する現象であることから、先に述べた図１に示されるレンズユニットのように硬さが同様の第１の鏡筒４に第２の鏡筒５を圧入した場合、圧入される側の第１の鏡筒４においては貫通孔４ａの下端側となる段差４ｂ近傍に擦れジワ８が発生するのであるが、圧入する側となる第２の鏡筒５においても最後に圧入される外周面の上端側にも擦れジワ９が発生することになる。

つまり、第１の鏡筒４に第２の鏡筒５を圧入する際に生じる摩擦応力が第１の鏡筒４と第２の鏡筒５に分散されるようになり、従来、課題としていた図３に示す擦れジワ３がレンズ素子１の基準面となる段差２ｂの付け根部分に集中することを抑制できるため、結果としてレンズユニットの組み立てにおける光学特性の劣化を抑制することができるのである。

なお、この一実施形態においてはレンズ素子６の材料としてガラスを挙げて説明したが、レンズ素子６の材料として樹脂材料を用いた場合においても、第１，第２の鏡筒４，５の硬さが樹脂材料により形成されたレンズ素子６の硬さより柔らかく、かつ第１，第２の鏡筒４，５の硬さがほぼ同等か或いは第１の鏡筒４の硬さが第２の鏡筒５の硬さより硬い材料を用いることにより上述した一実施形態における作用効果と同様の作用効果を得ることができるのである。

また、擦れジワ８，９は先に述べたように第１の鏡筒４における貫通孔４ａの内周面と第２の鏡筒５の外周面において形成されるものであるが、レンズ素子６の支持領域６ｂと当接し基準面となる段差４ｂの付け根部分に集中する擦れジワ８が特に光軸ズレに影響を及ぼすものとなる。

しかしながら、レンズ素子６が第２の鏡筒５に挿入された状態で第１の鏡筒４に圧入されることから、擦れジワ８が集中する段差４ｂの付け根部分にはレンズ素子６の支持領域６ｂが当接せず、レンズ素子６の支持領域６ｂが当接し基準面となる領域が擦れジワ８の影響を受けにくい段差４ｂの先端側領域となることから、レンズユニットにおける初期の光学特性の再現性を高めることができるのである。

以上のように本発明のレンズユニットは、組み立て時の光学特性の劣化を抑制するという効果を有し、小型高性能なコンパクトデジタルカメラやモバイルカメラ等に代表される各種電子機器の撮像素子の用途として有用である。

本発明の一実施形態におけるレンズユニットを示す断面図同レンズユニットの製造方法を示す模式図従来のレンズユニットの製造方法を示す模式図

符号の説明

４第１の鏡筒
４ａ第１の貫通孔
４ｃ第１の貫通孔の内周径
５第２の鏡筒
５ａ第２の貫通孔
５ｃ第２の貫通孔の内周径
５ｄ第２の鏡筒の外周径
６レンズ素子
６ｃレンズ素子の外周径

Claims

第１の貫通孔を有する第１の鏡筒と、第２の貫通孔を有するとともに前記第１の貫通孔内に圧入される第２の鏡筒と、前記第２の貫通孔内に挿入されるレンズ素子とを備え、前記第１，第２の鏡筒及び前記レンズ素子を組み合わせる前状態において、組み合わせ後の前記レンズ素子の側方に位置する領域における前記第１の貫通孔の内周径と前記第２の鏡筒の外周径との差を前記レンズ素子の外周径と前記第２の貫通孔の内周径との差より大きく設定したことを特徴とするレンズユニット。
請求項１に記載のレンズユニットで、前記レンズ素子の硬度に比べ、第１、第２の鏡筒の硬度が共に低い、もしくは、前記レンズ素子の硬度と同等の材料であることを特徴とするレンズユニット。