JP2006209033A - レンズモジュール、これを備えた固体撮像装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズの位置ずれを防止可能なレンズモジュール及びこれを備えた固体撮像装置に関する。
【解決手段】 円筒形状をなすレンズホルダ（６）内に、被写体側の第１レンズ（９ａ）と、中間の第２レンズ（９ｂ）との間に、リング状のスペーサ（１５）を挿入する。レンズホルダ（６）は、各レンズの側面と前記レンズホルダが当接する面が一つの金型で形成されており、レンズホルダ（６）は、第１レンズ（９ａ）の下面とスペーサ（１５）の上面が当接し、スペーサ（１５）の下面と第２レンズ（９ｂ）の上面とが当接した状態で、各レンズを保持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズの位置ずれを防止できるレンズモジュール、これを備えた固体撮像装置及び電子機器に関する。

図４は、特許文献１に示された従来の固体撮像装置５０の、一部分の断面図である。固体撮像装置５０は、第１レンズ１０２ａと、第２レンズ１０２ｂと、第３レンズ１０２ｃと、第４レンズ１０３ａと、第５レンズ１０３ｂと、第６レンズ１０３ｃと、これら複数のレンズを保持するレンズホルダ１００とを備えている。

この固体撮像装置５０は、レンズホルダ１００の中央部に、第３レンズ１０２ｃと第４レンズ１０３ａに当接するフランジ部１０１が設けられている。フランジ部１０１の被写体側と撮像素子側には光軸に垂直な面が形成されている。このフランジ部１０１から被写体側（図４上側）においては、第１レンズ１０２ａと、第２レンズ１０２ｂと、第３レンズ１０２ｃが保持される。フランジ部１０１の撮像素子側（図４下側）では、第４レンズ１０３ａと、第５レンズ１０３ｂと、第６レンズ１０３ｃとが保持されている。

レンズホルダ１００に対するこれら複数のレンズの組み付け方法は、レンズホルダ１００の被写体側から順に、第３レンズ１０２ｃ、第２レンズ１０２ｂ、第１レンズ１０１ａの順にレンズホルダ１００に挿入する。一方、レンズホルダ１００の撮像素子側からは、第４レンズ１０３ａ、第５レンズ１０３ｂ、第６レンズ１０３ｃレンズの順にレンズホルダ１００に挿入して組みつける。従って、フランジ部１０１を基準にして、被写体側と撮像素子側の両側からそれぞれレンズを組み付ける。このように、フランジ部１０１を境にして被写体側と撮像素子側の両側からレンズを組み付けることにより、片側一方からのみレンズを組み付けるよりも、容易にレンズホルダ１００にレンズを組み付けることができる。また、フランジ部１０１の光軸に垂直な面にレンズが当接するので、各レンズの光軸が傾くことを防止できる。従って、フランジ部１０１は、レンズホルダ１００に組み付けるレンズが複数の場合の、基準部材としての役割を果たしている。

特開２００２−９０６０３

ここで、レンズホルダ１００は、金型を用いた樹脂成形により製造される。具体的には、レンズホルダ１００は、フランジ部１０１を境にして、レンズホルダ１００の被写体側と撮像素子側では、異なる金型により成形される。よって、被写体側と撮像素子側で異なる金型で成形されることにより、レンズホルダ１００は、被写体側と撮像素子側との内面で誤差が生じる場合がある。この誤差により、レンズホルダ１００の被写体側と撮像素子側のそれぞれで保持されているレンズの位置が、光軸と垂直方向にずれる場合がある。レンズの位置がずれると、光軸がずれ、撮像した画像が不鮮明になるという問題が発生する。

そこで、本発明の目的はレンズの位置ずれを防止できるレンズモジュール、これを備えた固体撮像装置及び電子機器を提供する。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１及び第２のレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に挿入されるスペーサと、前記第１のレンズと前記第２のレンズを保持するレンズホルダとを備え、前記第２のレンズは、前記第１のレンズ側の面が前記レンズホルダに設けられた前記第１のレンズ及び第２のレンズの光軸に垂直な面に当接しており、前記スペーサは、前記第１及び第２のレンズに当接する部分に、前記第１及び第２のレンズの光軸に垂直な面を備える。

このような構成により、レンズホルダにフランジ部を設ける必要がなくなる。従って、レンズホルダを成形する際に、レンズとレンズホルダとの当接面を同一の金型で成形することができる。レンズとレンズホルダとの当接面を同一の金型で成形されることにより、フランジ部を境にして異なる金型で成形した場合に生じる誤差が発生しない。よって、誤差によるレンズの位置ずれも発生しない。また、スペーサに設けられた光軸に垂直な面に第１及び第２のレンズが当接するので、各レンズの光軸が傾くことを防止できる。このように、各レンズの位置ずれを防止することにより、各レンズの中心を通る光軸のずれ及び傾斜を防止する。

また、請求項２記載の発明は、前記レンズホルダが、前記第１のレンズから前記第２のレンズ方向に拡大する円筒状である。

このような構成により、レンズとレンズホルダとの当接面を同一の金型で成形することができる。従って、各レンズの位置ずれを防止することができる。
また、請求項３記載の発明は、前記レンズホルダが、前記第１のレンズを前記第２のレンズと反対側から挿入可能な開口を備えている。これにより、容易にレンズホルダに第１のレンズを組み付けることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズモジュールを備えることを特徴とする固体撮像装置である。これにより、レンズの位置ずれを防止できる固体撮像装置を提供できる。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の固体撮像装置を備えることを特徴とする電子機器である。これにより、レンズの位置ずれを防止できる電子機器を提供できる。

本発明によると、レンズの位置ずれを防止可能なレンズモジュール及びこれを備えた固体撮像装置及び電子機器を実現することができる。

以下、図面を参照にして本発明に係る一実施形態を説明する。図１は固体撮像装置１の断面図である。図２は、固体撮像装置の正面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。

固体撮像装置１は、基板と、撮像素子（共に不図示）と、台板２と、光学フィルタ３と、レンズ駆動装置とを備えている。レンズ駆動装置は、レンズモジュールと、カム部材１０と、モータ（不図示）と、２つの弾性部材１１とを備える。ここで、レンズモジュールは、第１レンズ９ａと、第２レンズ９ｂと、第３レンズ９ｃと、スペーサ１５と、各レンズ９ａ〜９ｃを保持するレンズホルダ６から構成される。レンズホルダ６は略円筒状の形状をしている。撮像素子は基板に搭載され、台板２の下面に形成された凹部内に収納される。

レンズホルダ６内には、図１に示すように、第１レンズ９ａと、第２レンズ９ｂと、第３レンズ９ｃと、遮光部材８と、スペーサ１５が挿入されている。また、レンズホルダ６は、撮像素子方向（図１下方向）に段部を介して拡大していく円筒状であり、被写体側（図１上側）の開口は第１のレンズ９ａを被写体側から挿入可能な幅（本実施例では、第１のレンズ９ａが嵌合する幅）となっている。最も被写体側に配置されるレンズが第１レンズ９ａである。最も撮像素子側に配置されるレンズが第３レンズ９ｃであり、第１レンズ９ａと第３レンズ９ｃの中間にあるレンズが、第２レンズ９ｂである。第１のレンズ９ａは第２のレンズ９ｂよりも小径となっている。スペーサ１５は、第１レンズ９ａと第２レンズ９ｂの間に挟持され、各レンズ９ａ、９ｂに当接する部分に各レンズ９ａ、９ｂの光軸に垂直な面が設けられている。遮光部材８は、第２レンズ９ｂと第３レンズ９ｃの間に挟持される。スペーサ１５と遮光部材８とは各レンズの光軸を遮らないリング形状である。なお、スペーサ１５の開口内周面は、レンズ９ａ、９ｂの形状や大きさに応じて、すり鉢状に形成されている。レンズホルダ６の被写体側には、第１レンズ９ａを覆うようにレンズキャップ１２が接着される。

次に、レンズモジュールの組み立て方法について説明する。まず、レンズホルダ６の撮像素子側からスペーサ１５を挿入する。次に、撮像素子側から第２レンズ９ｂを挿入し、第２レンズ９ｂの外周部上面をレンズホルダ６の光軸に垂直な当接面に当接させる。次に、同方向から遮光部材８を挿入して、第２レンズ９ｂに当接させる。そして、同方向から第３レンズ９ｃを挿入し、第２レンズ９ｂ及び遮光部材８に当接させ、第３レンズ９ｃとレンズホルダ６の素子側端部とを接着剤１２ｂで接着させる。以上により、第２レンズ９ｂと、第３レンズ９ｃとを、レンズホルダ６に組み付けることができる。次に、レンズホルダ６の被写体側からの第１レンズ９ａを挿入し、スペーサ１５の下面外周部が第２レンズ９ｂの上面外周部に当接するように、第１レンズ９ａの下面外周部をスペーサ１５の上面に当接させる。最後に接着剤１２ａをレンズホルダ６凹部に塗布して、レンズキャップ１２をレンズホルダ６の被写体側に接着する。このようにして、第１レンズ９ａは、スペーサ１５を基準面として位置決めされる。このように、第１のレンズ９ａをレンズホルダ６に被写体側から挿入するので、撮像素子側から挿入する場合よりも、第１のレンズ９ａをレンズホルダ６に容易に組み付けることができる。

ここで、レンズホルダ６は、金型を用いた樹脂成形により形成される。樹脂成形に際しては、レンズホルダ６の円筒の内面及び外面の一部を形成する第１の金型と、レンズホルダ６の外面の残りを形成する第２の金型を用いて形成される。レンズホルダ６の内面を形成する第１の金型により、レンズホルダ６の第１レンズ９ａと、第２レンズ９ｂと、第３レンズ９ｃに当接する面が形成される。ここで、前述したように、フランジ部が設けられているレンズホルダを樹脂成形するには、円筒の内面をフランジ部を境にして異なる金型でレンズホルダを成形する必要がある。フランジ部を境にして異なる金型で成形することにより、被写体側と撮像素子側の内面では誤差が生じる。この誤差により、被写体側のレンズと撮像素子側のレンズの位置がずれる。この結果、光軸がずれることになる。しかし、本実施例のレンズホルダ６は、第１レンズ９ａと、第２レンズ９ｂと、第３レンズ９ｃと当接する面が、一つの金型で形成されるため、上記のような誤差は生じない。

以上のように、第１レンズ９ａは、スペーサ１５を介して第２レンズ９ｂに当接している。従って、第１レンズは、スペーサ１５により位置決めされる。このため、レンズホルダ６に従来のようなフランジを設ける必要がない。レンズホルダ６にフランジを設ける必要がないので、レンズホルダ６を成形する際に、各レンズ９ａ〜９ｂとレンズホルダ６との当接面を同一の金型で成形することができる。従って、フランジ部が設けられているレンズホルダを成形する場合に発生する誤差は生じない。よって、誤差によるレンズの位置ずれも発生しない。また、スペーサ１５の各レンズ９ａ、９ｂに当接する部分に各レンズ９ａ、９ｂの光軸に垂直な面が設けられているので、各レンズ９ａ、９ｂの光軸が傾くことを防止できる。このように、各レンズの位置ずれを防止することにより、各レンズの中心を通る光軸のずれ及び傾きを防止することができる。
なお、第１のレンズ９ａと第２のレンズ９ｂとを直接当接させることも考えられる。しかし、本実施例のように、第１のレンズ９ａが第２のレンズ９ｂに対して小径となっている場合には、光軸のずれを防止しながら第１のレンズ９ａと第２のレンズ９ｂとを直接当接させることが困難である。したがって、スペーサ１５を用いることで、レンズ９ａ、９ｂの大きさや形状によらず、より確実にレンズ９ａ、９ｂの光軸のずれを防止できる。

固体撮像装置１のその他の部分の構成については、図２及び図３を用いて以下に説明する。

レンズホルダ６には、第１突起部１４ａと、第２突起部１４ｂとが形成されている。第1突起部１４ａは、レンズホルダ６の外周面に径方向に突出して台板２の一方の第１ガイド軸７ａに係合する貫通孔を有するとともに、カム部材１０のカム面に当接する第１つば部１３ａを備えている。また、第２突起部１４ｂには、外周面の径方向に突出するとともに台板２の第２ガイド軸７ｂを挟み込む挟持部１６が形成されている。また、レンズホルダ６は、外周面の他の２箇所に径方向に突出してカム面に当接する第２つば部１３ｂと第３つば部１３ｃを備える。また、レンズホルダ６は、弾性部材１１の他端を係止する係止部４が設けられている。

カム部材１０は、リング形状であり、モータの動作に連動して回転する。カム面の上面の３箇所には、周方向に高さが異なる第１カム面１０ａ、第２カム面１０ｂ、第３カム面１０ｃを備えている。３つのカム面は、それぞれレンズホルダ６の第１つば部１３ａ、第２つば部１３ｂ、第３つば部１３ｃに当接している。

次に、レンズの駆動方法について説明する。モータを駆動させて、カム部材１０を回転させる。ここで、前述したように、カム部材１０の第１カム面１０ａとレンズホルダ６の第１つば部１３ａが当接され、同様に、第２カム面１０ｂと第２つば部１３ｂが当接され、第３カム面１０ｃと第３部つば１３ｃが当接される。従って、カム部材１０の回転により、カム面１０ａ〜１０ｃに当接されるレンズホルダ６の第１つば部１３ａと第２つば部１３ｂと第３つば部１３ｃを光軸方向に駆動させる。以上により、レンズホルダ６を光軸方向に駆動する。よって、第１レンズ９ａ、第２レンズ９ｂ、第３レンズ９ｃを光軸方向に駆動することができる。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、本発明のレンズモジュール及び固体撮像装置は、携帯電話等の電子機器に搭載して使用できる。

本実施例に係る固体撮像装置１の断面図である。 本実施例に係る固体撮像装置１の正面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 従来技術による固体撮像装置５０の断面図である。

符号の説明

１ 固体撮像装置
２ 台板
３ 光学フィルタ
４ 系止部
５ 円筒部
６ レンズホルダ
７ａ 第１ガイド軸
７ｂ 第２ガイド軸
８ 遮光部材
９ａ 第１レンズ
９ｂ 第２レンズ
９ｃ 第３レンズ
１０ カム部材
１０ａ 第１カム面
１０ｂ 第２カム面
１０ｃ 第３カム面
１１ 弾性部材
１２ レンズキャップ
１２ａ、１２ｂ 接着剤
１３ａ 第１つば部
１３ｂ 第２つば部
１３ｃ 第３つば部
１４ａ 第１突起部
１４ｂ 第２突起部
１５ スペーサ
１６ 挟持部

Claims (5)

1. 第１及び第２のレンズと、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に挿入されるスペーサと、
   
   前記第１のレンズと前記第２のレンズとを保持するレンズホルダとを備え、
   前記第２のレンズは、前記第１のレンズ側の面が前記レンズホルダに設けられた前記第１のレンズ及び第２のレンズの光軸に垂直な面に当接しており、
   前記スペーサは、前記第１及び第２のレンズに当接する部分に、前記第１及び第２のレンズの光軸に垂直な面を備えることを特徴とするレンズモジュール。
2. 前記レンズホルダは、前記第１のレンズから前記第２のレンズ方向に拡大する円筒状であることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
3. 前記レンズホルダは、前記第１のレンズを前記第２のレンズと反対側から挿入可能な開口を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズモジュール。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズモジュールを備えることを特徴とする固体撮像装置。
5. 請求項４記載の固体撮像装置を備えることを特徴とする電子機器。
   
   
   

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