JP2008197282A - プラスチックレンズユニット、カメラモジュール、及びこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラモジュール等に搭載する光学系において、組立調整工程におけるレンズ同士の光軸合わせや間隔調整を極めて簡易に行う。
【解決手段】レンズ2と、レンズホルダ3と、レンズ2の第1面側に形成された第1嵌合部4と、レンズ2の第2面側に形成された第2嵌合部5とが一体に成型されてなるプラスチックレンズユニット1。第1嵌合部4及び第2嵌合部5は、第1面と第2面を対面させた2つのプラスチックレンズユニット1、1の光軸6、6同士が一致するときに、一方のプラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4と他方のプラスチックレンズユニット1の第2嵌合部5が互いに嵌合するように形成されている。
【選択図】図2
【解決手段】レンズ2と、レンズホルダ3と、レンズ2の第1面側に形成された第1嵌合部4と、レンズ2の第2面側に形成された第2嵌合部5とが一体に成型されてなるプラスチックレンズユニット1。第1嵌合部4及び第2嵌合部5は、第1面と第2面を対面させた2つのプラスチックレンズユニット1、1の光軸6、6同士が一致するときに、一方のプラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4と他方のプラスチックレンズユニット1の第2嵌合部5が互いに嵌合するように形成されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、カメラモジュール等の光学系を構成するプラスチックレンズとその周辺部の構造からなるプラスチックレンズユニット、該プラスチックレンズユニットを複数個備えるカメラモジュール、及びこれらの製造方法に関する。
近年、携帯電話、小型機器等に搭載されるカメラモジュールは、数百万画素といった高い画素数に対応したり、変倍機構を設けて、広角撮影や望遠撮影が可能な構成にするなど高機能化が図られている。一方で、機器の小型化や薄型化に対応するために、機器に搭載するカメラモジュールの小型化や薄型化が求められている。
機器の小型化、薄型化の要求に応えた結果、カメラモジュールを構成する光学系に使用するレンズ径が益々小さくなり、レンズの小径化に伴って光学系の組み立て調整が困難になってきている。このため、光学系の組み立て調整をできるだけ簡易にすることが検討課題となっている。
カメラモジュールに搭載される光学系は、複数のレンズ、レンズホルダなどで構成される。一般に、レンズ同士の光軸のずれ及びチルト、レンズ同士の間隔等が、光学系の性能を左右するため、それらを調整により最適な状態とする組立調整工程が必要となる。
光学系を構成する、レンズ、レンズホルダの従来技術としては、特許文献1に開示されているものがある。特許文献1に開示されているプラスチックレンズ(1)は、インサート成形により遮光レンズ枠(2)内にレンズ部(3)を一体成形して構成したものである。このプラスチックレンズ(1)によれば、インサート成形により、遮光レンズ枠(2)とレンズ部(3)とが一体成型により作製されるので、高精度で作製された金型を用いることで、遮光レンズ枠(2)の光入射規制窓の中心とレンズ部(3)の光軸との芯合わせが極めて高い精度で実現される。なお、(1)〜(3)は特許文献1における符号である。
しかし、かかるプラスチックレンズをカメラモジュールに複数個搭載して光学系を構成する場合は、遮光レンズ枠の光入射規制窓の中心とレンズ部の光軸との芯合わせは行う必要がないものの、複数のレンズ部同士の光軸合わせや、レンズ部同士の間隔を最適値にする作業は従来通り行う必要がある。そして、かかる作業は簡易に行うことができず、多くの時間と労力を要するため、特許文献1に開示された技術を光学系の構成に適用しても、光学系の組立調整工程に掛かる時間の短縮はあまり期待できず、タクトタイムの改善にはつながらない。なお、タクトタイムとは、カメラモジュールの光学系1セット当たりの製造時間のことである。
特開2005−84328号公報
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたものであり、カメラモジュール等に搭載する光学系において、組立調整工程におけるレンズ同士の光軸合わせや間隔調整を極めて簡易に行うことができるプラスチックレンズユニット、カメラモジュール及びこれらの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明のプラスチックレンズユニットは、レンズと、レンズホルダと、前記レンズの第1面側に形成された第1嵌合部と、前記レンズの第2面側に形成された第2嵌合部とが一体に成型されてなるプラスチックレンズユニットであって、第1面と第2面を対面させた2つのプラスチックレンズユニットの光軸同士が一致するときに、一方のプラスチックレンズユニットの第1嵌合部と他方のプラスチックレンズユニットの第2嵌合部が互いに嵌合するように、それら第1嵌合部及び第2嵌合部が形成されている。
この構成によれば、光学系において複数のプラスチックレンズを並設する際に、各プラスチックレンズユニットの第1面と第2面とを対向させ、隣接する第1嵌合部と第2嵌合部とをそれぞれ嵌合させるだけで、極めて簡易に光軸合わせを行うことができる。しかも、高精度で作製された金型を用いて成型すれば、高い精度でレンズ同士の光軸を合わせることが可能となる。なお、第1面と第2面は何れが物体側或いは像面側であってもよい。
また、前記レンズホルダは、遮光部を有する。
この構成によれば、カメラモジュール等の光学系を構成するための組立調整工程において、遮光板を取り付ける作業を省くことができる。
また、前記遮光部は、前記光軸と一致した中心を有する絞りを形成している。
この構成によれば、絞りを取り付ける作業を省くことができるとともに、光軸と絞りの中心を合わせる作業も省くことができる。
また、第1嵌合部は、前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした環状に縦断面凸状で形成されている。
この構成によれば、第1嵌合部の強度、耐久性の向上が図られる。また、第1嵌合部の形状が単純になるため、かかるプラスチックレンズユニットを成型する際に用いる金型の製作費が安価で済む。
一方、第1嵌合部を、前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした円周上で同一長さで光軸に対して平行に突出した少なくとも3本の円柱体で構成してもよい。
かかる構成によれば、第1嵌合部と第2嵌合部の摺動箇所が少なくなるため嵌合時の摺動抵抗が少なくなり嵌合作業が容易となる。また、成型時に使用する樹脂材料の量を少なくできるという利点もある。
さらに、第2嵌合部は、前記レンズの第2面側の外周部において光軸を中心とした環状に縦断面凹状で形成されている。この第2嵌合部は、第1嵌合部が円柱体の場合には、少なくとも3本の円柱体と内接又は外接するように形成されている。
この構成によれば、嵌合は縦断面凸状の環状体と縦断面凹状の環状体の嵌め合わせとなるため、第1嵌合部及び第2嵌合部の強度、耐久性の向上が図られる。また、第1嵌合部と第2嵌合部の形状が単純なため、かかるプラスチックレンズユニットを成型する際に用いる金型の製作費が安価で済む。
第2嵌合部は、円柱体の配置及び本数に対応した位置に形成したものとしてもよい。
かかる構成によれば、嵌合に必要な箇所にのみ第2嵌合部を設けた構成とすることで、プラスチックレンズユニットを組み込んだ光学系の軽量化が図られ、併せて樹脂材料費の削減も図られる。
また、第2嵌合部を挿嵌止端面と、レンズ境界部又は、前記挿嵌止端面の内周縁より光軸に対して平行な方向に略円柱状に隆起した、内接凸部の何れかと、で構成したものとしてもよい。
第2嵌合部を挿嵌止端面とレンズ境界部とからなるものとする場合は、前記レンズが凸レンズであれば、多くの場合、第2嵌合部が必然的に形成されることとなる。故に、必然的に形成される形状を利用して第1嵌合部と嵌合させることができる。一方、第2嵌合部を挿嵌止端面と内接凸部とからなるものとする場合は、小径レンズに対しても嵌合部を確保することができる。
また、上記何れかの構成において、前記円柱体を先端側に向かって細くなるテーパ状としてもよい。
この構成によれば、円柱体による光線の反射を抑制することができる。
また、上記何れかの構成において、前記円柱体の先端部を半球状としてもよい。
この構成によれば、より高い精度で簡易にプラスチックレンズユニットのレンズ同士の光軸を合わせることが可能となる。また、適切な嵌合深さを確保し易いという利点がある。
また、上記何れかの構成において、第1嵌合部を前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした円周上で同一長さで光軸に対して平行に突出した少なくとも3本の角柱体で構成してもよい。
また、上記何れかの構成において、第1嵌合部は、前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした円周上で同一長さで光軸に対して平行に突出した少なくとも3本の角柱体で構成されており、第2嵌合部は、挿嵌止端面と該挿嵌止端面の外周縁より第2面側へ光軸に対して平行な方向に円筒状に突出した円筒部とで構成されており、前記円筒部は少なくとも3本の前記角柱体に外接するように形成されていてもよい。
これらプラスチックレンズユニットのように第1嵌合部の円柱体を角柱体とした構成によっても、第1嵌合部を円柱体で構成した場合と同様の作用効果が奏される。さらに、角柱体の角部を第2嵌合部に内接又は外接させた構成とすることにより、レンズ同士の光軸の一致精度が更に向上するという利点がある。
前記角柱体で構成された第1嵌合部を先端側に向かって細くなるテーパ状とした構成としてもよい。また、環状に縦断面凸状に形成された第1嵌合部を先端側に向かって薄肉となる縦断面テーパ状とした構成としてもよい。
かかる構成によれば、円柱体をテーパ状とした場合と同様の作用効果が奏される。
前記角柱体で構成された第1嵌合部の先端部を半球状とした構成としてもよい。また、環状に縦断面凸状に形成された第1嵌合部の先端部を縦断面円弧状とした構成としてもよい。
かかる構成によれば、円柱体の先端部を半球状とした場合と同様の作用効果が奏される。
また、本発明のカメラモジュールは、前記した何れか1のプラスチックレンズユニットを複数有し、これら複数のプラスチックレンズユニットは、第1嵌合部と第2嵌合部をそれぞれ嵌合させた状態で連結されているものである。
この構成によれば、当該カメラモジュールの光学系において複数のプラスチックレンズを並設する際に、各プラスチックレンズユニットの第1面と第2面とを対向させ、隣接する第1嵌合部と第2嵌合部をそれぞれ嵌合させるだけで、簡易に光軸合わせを行うことができ、カメラモジュールのタクトタイムが改善される。また、高精度で作製された金型を用いて作製したプラスチックレンズユニットを使用すれば、高い精度でレンズ同士の光軸を合わせることが可能となる。
また、本発明のカメラモジュールは、少なくとも3本以上の円柱体又は角柱体で第1嵌合部が構成される前記プラスチックレンズユニットを複数有し、これら複数のプラスチックレンズユニットは、第1嵌合部と第2嵌合部とをそれぞれ嵌合させた状態で連結されており、第1嵌合部の光軸方向の長さは、それが第2嵌合部に嵌合されたときに、隣接するレンズ同士の間隔が自身の光学系における最適値となるように形成されているものである。
この構成によれば、当該カメラモジュールの光学系において複数のプラスチックレンズを並設する際に、各プラスチックレンズユニットの第1面と第2面とを対向させ、隣接する第1嵌合部と第2嵌合部とをそれぞれ嵌合させるだけで、簡易に光軸合わせを行うことができ、しかも、第1嵌合部と第2嵌合部との摺動箇所が少なくなるため嵌合時の摺動抵抗が少なくなり嵌合作業が一層容易となる。さらに、前記円柱体又は角柱体の長さは、第1嵌合部と第2嵌合部とが嵌合されたときに、互いに連結されたプラスチックレンズユニットのレンズ同士の間隔が光学系における最適値となるように形成されているので、光学系において複数のプラスチックレンズを連設する際に、各プラスチックレンズユニットの第1面と第2面とを対向させ、隣接する第1嵌合部と第2嵌合部とをそれぞれ嵌合させるだけで、レンズ同士の間隔を最適なものとすることができる。そしてこれらの結果、カメラモジュールのタクトタイムが大幅に改善される。また、高精度で作製された金型を用いて作製したプラスチックレンズユニットを使用すれば、高い精度でレンズ同士の光軸を合わせることが可能となる。
本発明のプラスチックレンズユニットの製造方法は、紫外線硬化樹脂を用いることを特徴としている。
一般に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを成型する場合には、成型過程において加熱及び冷却工程が不可欠となる。そこで加熱冷却工程を必要としない紫外線硬化樹脂を使用して成型することで成型時間を短縮し、ひいてはプラスチックレンズユニットの製造時間を短縮することができる。
本発明のプラスチックレンズユニットの製造方法は、レンズホルダを遮光性を有する樹脂材料で作製したインサート品として、インサート成型により、前記レンズ、前記レンズホルダ、第1嵌合部及び第2嵌合部を一体に成型するものである。或いは、本発明のプラスチックレンズユニットの製造方法は、レンズホルダに遮光性を有する樹脂材料を用いる二色成型により、前記レンズ、前記レンズホルダ、第1嵌合部及び第2嵌合部を一体に成型するものである。
これらの製造方法によれば、レンズに適した樹脂材料をレンズ部分に用いると同時に、遮光部に適した樹脂材料をレンズホルダに用いることができる。
また、本発明のプラスチックレンズユニットの製造方法は、上記したプラスチックレンズユニットの製造方法であって、レンズ部分に対応するレンズ部金型と、レンズ以外の部分に対応する側部金型とからなる分割金型を用いて成型するものである。
この製造方法によれば、レンズの寸法形状が異なるプラスチックレンズユニットを多数製造する場合であっても、レンズ部金型についてのみ、レンズの寸法形状に応じた金型を複数から選択して用いつつ、側部金型については、同一のものを用いることが可能となる。この結果、レンズの多様な形状寸法に対応したプラスチックレンズユニットを多数製造できるとともに、金型製作費の削減を図ることが可能となる。
また、一体型金型を用いる場合は、レンズの寸法形状に応じて複数の金型を用意し、使い分ける必要がある。この場合、レンズ以外の部分の寸法にばらつきが生じ、当該ばらつきが光学性能を低下させる原因となり得る。しかし、分割型金型を用いる場合は、側部金型として同一のものを共用するので、レンズ以外の部分の寸法精度の均一化が図られ、その結果、調整作業の簡略化や光学性能の向上が図られる。
また、その他の本発明のプラスチックレンズユニットの製造方法は、プラスチックレンズユニットを1組の金型で1度に複数個成型するものである。
この製造方法によれば、同時に多数のプラスチックレンズユニットを生産できると同時に、成型時の諸条件の均一化、例えば、温度、成型時間、使用する樹脂材料等の均一化が図られ、その結果出来上がったプラスチックレンズユニットの寸法のばらつきが少なくなり、製造されたプラスチックレンズユニットで構成される光学系の性能向上が図られる。
本発明のカメラモジュールの製造方法は、前記のプラスチックレンズユニットを複数個用い、それらのレンズの第1面と第2面とを対面させて第1嵌合部と第2嵌合部を嵌合させることにより、前記複数個のプラスチックレンズユニットを連結する工程を有するものである。
この構成によれば、レンズ同士の光軸が一致した場合に限り、隣接するプラスチックレンズユニットの第1嵌合部と第2嵌合部とが嵌合されるので、煩わしい光軸合わせの作業を行う必要がない。また、第1嵌合部と第2嵌合部とを嵌合させたとき、隣接するレンズ同士の間隔は、当該カメラモジュールの光学系における最適値となるので、従来必要であった間隔調整部材等を用いたレンズ同士の間隔調整作業を行う必要がない。さらに、レンズホルダは、遮光性を有するとともに、レンズの光軸とその中心が一致した絞りを形成しているので当該カメラモジュールの光学系において、新たに絞り部材を取り付ける作業及び絞りの中心とレンズの光軸を合わせる作業を省略することができる。
本発明によれば、カメラモジュール等に搭載する光学系の組立調整工程において、複数のプラスチックレンズユニットの第1面と第2面とを対面させて、第1嵌合部と第2嵌合部とを嵌合させるだけで、レンズ同士の光軸合わせやレンズ同士の間隔調整を極めて簡易に行うことができる。また、前記光学系に絞りを組み込むことも極めて簡易に行うことができる。この結果、各カメラモジュールの製作時間を大幅に短縮することが可能となる。さらに、プラスチックレンズユニットの成型に使用する金型を高い精度で製作することにより、レンズ同士の光軸合わせを高精度で行い、レンズ同士の間隔を高い精度で最適値とすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明のプラスチックレンズユニット1の全体構成を示す概略図である。図1(a)に平面図、図1(b)に縦断面図、図1(c)に底面図を示している。図2には2個のプラスチックレンズユニット1同士の相異なる面を対面させて連結した状態を断面図で示している。図3には、連結した2個のプラスチックレンズユニット1をカメラモジュールとして構成した状態を断面図で示している。
<プラスチックレンズユニットの構成>
プラスチックレンズユニット1は、レンズ2、レンズホルダ3、第1嵌合部4及び第2嵌合部5が一体に成型されて構成されたものである。まず、プラスチックレンズユニット1の各部2乃至5の形状等について説明する。
プラスチックレンズユニット1は、レンズ2、レンズホルダ3、第1嵌合部4及び第2嵌合部5が一体に成型されて構成されたものである。まず、プラスチックレンズユニット1の各部2乃至5の形状等について説明する。
レンズ2の形状は、複数のレンズからなる光学系の光学設計によって最適化されたものとなっており、必要に応じてその形状は球面レンズや非球面レンズとして形成される。レンズ2の材料としては、レンズとして必要な透明性や屈曲率を有するプラスチックが採用される。その樹脂材料としては、成型条件によって最適となる樹脂材料が用いられる。
レンズホルダ3は、図1に示すように、例えばレンズ2の光軸6を中心とした薄肉円環状をしている。レンズホルダ3の材料としては、遮光性を有するプラスチックが採用されており、レンズホルダ3の内周最小径部を形成する内周円3aの中心と光軸6とが一致している。このことにより、レンズホルダ3の内周円3aによって絞りが形成される。絞り径ないし絞り量としては、プラスチックレンズユニット1が搭載されるカメラモジュールの光学系における最適値が適用される。レンズホルダ3の厚みにより、光線がレンズホルダ3の内周部の影響を受けてしまう可能性を抑えるために、当該内周部は、物体側から像面側に向けて拡径したテーパ状に形成されている。テーパ角度は、光線の入射角度に合わせて適宜、最適化された角度が適用される。図1においては、レンズ径と絞りとして機能するレンズホルダ3の内周円3aの径が略等しく描かれているが、このプラスチックレンズユニット1が搭載される光学系においてさらに光量の絞りが要求される場合には、レンズホルダ3の内周円3aの径は更に小さくなりレンズ2内の中心側に食い込んだ形状となる。また、レンズホルダ3は、このプラスチックレンズユニット1の光軸に対して垂直方向に延出した形状となっており遮光部としても機能する。
例えば図3に示すようなカメラモジュール8は、複数のプラスチックレンズ2で構成される光学系と撮像素子9とからなるが、不要な入射光や反射光等がフレアやゴースト等となって光学性能を低下させてしまうことが問題となるおそれがある。そこで、本実施の形態のプラスチックレンズユニット1においては、遮光部として機能するレンズホルダ3がレンズとして機能させるべき範囲(レンズの有効径)から外れた筺体10内の領域を塞いで当該領域における一切の光の通過を遮断している。かかる構成により、フレアやゴースト等の防止が図られている。
なお、上記説明から明らかなように、レンズホルダ3の形状は、絞りとして機能する前記内周円3aを有し、光学系において遮光すべき部分を遮光できる形状を有し、レンズ2を設計上の強度で支持するものであれば前記薄肉円環状のものに限定されない。例えば、図5に示すように、前記レンズホルダ3の外周縁部より物体側(第2面側)へ延設された鍔部3bを有するレンズホルダ3’などであってもよい。鍔部3bは、プラスチックレンズユニット1’の物体側の外周側面全体を覆うように形成されている。このレンズホルダ3’を備えるプラスチックレンズユニット1’がカメラモジュール8に搭載されれば、プラスチックレンズユニット1’と筺体10との隙間から第2嵌合部5などを通じてレンズ2の物体側へ進入し得る不要光を当該鍔部3bによって遮ることができる。
レンズホルダ3の材料等についても、搭載されるカメラモジュールの用途に応じて設計により適宜決定される。例えば、プラスチックレンズユニット1が携帯端末等に搭載されるカメラモジュールに用いられる場合、カメラモジュールには小型化・薄型化が要求される。これに伴いレンズホルダ3の厚みも薄くする必要があることから、レンズホルダ3には、その形状が変形したり破損したりしないように、高い剛性を有する樹脂材料が用いられる。さらに、カメラモジュールの衝撃解析を行うことによって事前にレンズホルダ3の変形の大きい箇所や破損しやすい箇所を特定し、当該箇所の厚みを増加し、或いは、当該箇所を補強するために、その近傍にリブを追加するなどして、レンズホルダ3を変形や破損に強いものとすることが必要となる。また、レンズホルダ3の材料として金属を用いても構わない。この場合、金属表面に遮光処理を施すことによって、レンズホルダ3での光線の反射等を抑制することができる。
第1嵌合部4は、レンズ2の第1面側に形成されており、第2嵌合部5は、第2面側に形成されている。第1嵌合部4及び第2嵌合部5は、それぞれ、第1面側又は第2面側に形成されたものであればよく、レンズ2に直接に形成されている必要はない。例えば、レンズホルダ3と同じ樹脂材料を使用して、レンズホルダ3の第1面に第1嵌合部4、第2面に第2嵌合部5が直接的に形成されたものであってもよい。なお、第1面と第2面は互いに表裏関係を成し、以下では、第1面側を像面側、第2面側を物体側として説明するが、第1面側を物体側、第2面側を像面側とすることも勿論可能である。
例えば図2に示すように、第1嵌合部4及び第2嵌合部5は、第1面と第2面とを対面させた2つのプラスチックレンズユニット1、1の光軸6、6同士が一致するときに、一方のプラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4と他方のプラスチックレンズユニット1の第2嵌合部5が互いに嵌合するように形成されている。第1嵌合部4及び第2嵌合部5の形状は、前記したように光軸6、6が一致するときに限って嵌合するものであれば、その形状は図示するようなものに限定されない。ただし、本実施の形態においては、図示するような形状の第1嵌合部4及び第2嵌合部5を具体例に挙げて以下に説明する。
第1嵌合部4は、図1に示すように、レンズ2の外周部において光軸6を中心とした円周上で第1面側のコバ面7Aから突出した4本の円柱体4aで構成されている。なお、前記コバ面7Aは、レンズ2の外周部において光軸6に対して垂直な平坦面に形成されている部分である。円柱体4aは、円周方向に等間隔に形成されており、各々が光軸6に対して平行に突出している。全ての円柱体4aは同一の長さを有している。また、円柱体4aの先端面はレンズ2の光軸6に対して垂直な平坦面に形成されている。このため、図2に示すように、円柱体4aが第2嵌合部5に挿嵌されると、その先端面は、同じく光軸6に対して垂直な平坦面に形成された第2嵌合部5の挿嵌止端面5aに当接する。このとき、円柱体4aの先端面と第2嵌合部5の挿嵌止端面5aとは面同士で接するため、レンズ2、2同士の光軸6に対するチルトが安定的に抑制される。
なお、図4(a)に示すように、円柱体4aの先端部を半球状とし、その先端部を結んで形成される平面が光軸6に対して垂直となるように構成すれば、その半球状部分と第2嵌合部5との接触が点接触となるため、より高い精度で簡易にプラスチックレンズユニット1、1のレンズ2、2同士の光軸6を合わせることが可能となる。また、円柱体4aの先端部を半球状とすることにより第2嵌合部5との接触面積が小さくなるため、第2嵌合部5の成型に多少の不良箇所があっても設計上適切な嵌合深さを確保することができる。例えば、第2嵌合部5を構成する挿嵌止端面5aと円筒部5bとの交差部の縦断面形状が弧状に形成されていても、或いは、レンズ境界部5c(挿嵌止端面5a、円筒部5b、レンズ境界部5cについては後に詳述する。)の縦断面形状が弧状に成型されていても、円柱体4aの先端部が半球状であることにより、円柱体4aの先端部(半球状部の先端部)を当該弧状箇所を回避して、挿嵌止端面5aに当接させることができ、これにより設計上適切な嵌合深さを確保することができる。勿論、円柱体4aの先端部を半球状とせず、その先端面と側面とが交差してなるエッジ部に面取りを施すことでも同様の作用効果が奏される。また、円柱体4aの先端部を半球状とする代わりに錐体状としても同様の作用効果が奏される。
また、円柱体4aの本数は4本に限定されず、少なくとも3本以上であればよい。すなわち、平面は3点により定まるため、一方のプラスチックレンズユニット1のコバ面7Aと他方のプラスチックレンズユニット1の挿嵌止端面5aとの間に介在することとなる3本の円柱体4aの長さが同一であれば、一方のプラスチックレンズユニット1のコバ面7Aと他方のプラスチックレンズユニット1の挿嵌止端面5aとは互いに平行な状態となる。その結果、コバ面7A、挿嵌止端面5aに対してそれぞれ垂直関係にある双方のレンズ2、2の光軸6、6同士のチルトが抑制される。
なお、レンズ2を通過した光線が第1嵌合部4を構成する円柱体4aで反射することによって、プラスチックレンズユニット1で構成される光学系の光学性能が低下するおそれがある。このことを防止するため、円柱体4aはレンズ2の外周部からレンズ2の半径方向へできるだけ離して設けることが望ましい。円柱体4aをレンズ2の外周部近傍に設ける場合は、図4(b)に示すように、当該円柱体4aを先端側に向かって細くなるテーパ状とすることにより光学性能の低下を防止できる。テーパ状の円柱体4a’については、後に詳述する。また、円柱体4aの太さは、第2嵌合部5に嵌合してカメラモジュール8等に組み込んだ際に必要とされる最低強度を確保できる範囲で細くすることが可能であり、円柱体4aを細くすることでも上記光学性能の低下を防止できる。さらに、円柱体4aを先端側に向かって細くなるテーパ状とすることで、第1嵌合部4の金型からの離型性を向上させることもできる。円柱体4aは、金型からの離型時に破損する可能性が高いことから円柱体4aをテーパ状とすることは効率的な生産を行なう上で有効である。後述する角柱体からなる第1嵌合部4についてもテーパ状とすることにより上記したテーパ状の円柱体4aと同様の作用効果を奏する。勿論、円柱体4a、角柱体をテーパ状とするとともに、その先端部を半球状又は錐体状としたり、その先端面と側面とが交差してなるエッジ部に面取りを施した構成としてもよい。そうすることにより上記した夫々の効果が奏される。なお、円柱体4aをテーパ状とする場合、第2嵌合部の円筒部5bとの接点を確保するために円柱体4aの軸を基側から先端側に向かって、レンズ2の光軸6から離反する方向に適度に傾斜させたものとすることが望ましい。第1嵌合部4を角柱体で構成する場合も同様である。勿論、円柱体4aと第2嵌合部の円筒部5bとの接点を確保できれば、円柱体4aの軸の傾斜は不要である。
また、第1嵌合部4と第2嵌合部5は、互いに嵌合されたときに、隣接するレンズ2、2同士の間隔がプラスチックレンズ1、1が組み込まれる、例えば図3に示すような、カメラモジュール8の光学系における最適値となるように形成されている。より具体的には、第1嵌合部4を構成する円柱体4aの長さは、それが第2嵌合部5に嵌合されたときに、互いに連結されたプラスチックレンズユニット1、1のレンズ2、2同士の間隔が光学系における最適値となるように形成されている。このため、従来、カメラモジュールの光学系を構成する際に、レンズ2、2同士の間隔の調整のために使用していた調整部材の使用を省略することができるとともに、そのような調整作業をなくすことができる。なお、成型時の硬化収縮等により円柱体4aの長さに誤差が生じた場合は、第1嵌合部4と第2嵌合部5との間にスペーサ(不図示)を設けてプラスチックレンズユニット1、1のレンズ2、2同士の間隔を調整する。スペーサは、厚みが数μm単位で制御できる金属製のものを用いればよい。スペーサによる光線の反射を防止する必要がある場合は、スペーサの表面に反射防止処理を施す。例えば、黒色のスペーサを用いることで反射を防止することができる。
また、円柱体4aがコバ面7Aに形成されていることにより、次に説明するような利点を生じる。すなわち、円柱体4aの長さは、図3に示すように、レンズ2、2が凸面レンズの場合、一方のレンズ2の外周部の第1面側に形成されたコバ面7Aから同レンズ2の頂点までの光軸6方向の距離X、双方のレンズ2、2の頂点同士の間隔Y、及び他方のレンズ2の頂点から同レンズ2と一体関係にある挿嵌止端面5aまでの光軸6方向の距離X’の和に等しいので、レンズ2、2同士の間隔Yは、円柱体4aの長さ、距離X、及び距離X’によって定まる。そして、レンズ2の寸法形状は、距離X、距離X’、及び曲率半径によって管理されるので、円柱体4aの長さもコバ面7Aを基準に管理すれば、寸法基準が共通化されることにより、間隔Yの寸法誤差を円柱体4aの長さで管理することができる。円柱体4aの長さはプラスチックレンズユニット単体でも容易に計測できるので、プラスチックレンズユニット1の成型時の硬化収縮等を原因として生じうる間隔Yの寸法不良は、円柱体4aの長さを測定するだけで容易に検出し排除することができる。この結果、レンズ2、2同士の間隔について高い寸法精度を実現した光学系のみを提供することが可能となる。
第2嵌合部5は、図1及び図2に示すように、嵌合時に第1嵌合部4を構成する全ての円柱体4aに対して内接又は外接するように、或いは内接及び外接するように、レンズ2の外周部において光軸6を中心とした環状に縦断面凹状で形成されている。すなわち、第2嵌合部5は、第1嵌合部4の先端面が当接する挿嵌止端面5a、全ての円柱体4aに外接する円筒部5b、及び全ての円柱体4aに内接するレンズ境界部5cで構成されている。挿嵌止端面5aは、レンズ2の外周縁から光軸6に対して垂直方向に延出した平坦な面に形成されている。円筒部5bは、挿嵌止端面5aの外周縁より第2面側へ光軸に対して平行な方向に円筒状に突出した形状に形成されている。円筒部5bの突出寸法は、第1嵌合部4が第2嵌合部5に嵌合された際に、第1嵌合部4の先端部が第2嵌合部5に対してレンズ2の径方向へ移動しないように拘束される程度あればよい。円柱体4aの先端部を半球状とする場合は、円筒部5bが、当該円柱体4aの半球状部分より基側の円柱状部分を前記径方向へ拘束できればよい。レンズ境界部5cは、挿嵌止端面5aとレンズ2の曲面との交差線で形成されている。第2嵌合部5は、第1嵌合部4を構成する全ての円柱体4aに対して内接又は外接するように、或いは内接及び外接するように形成されているが、内接又は外接の何れかが行われていれば、互いに嵌合された第1嵌合部4と第2嵌合部5は、光軸に対して垂直方向へ互いにズレを生じない。したがって、第2嵌合部5は、円柱体4aに対して内接又は外接の何れかのみ行われるように形成されていればよい。なお、第2嵌合部5は、レンズ2の外周部において光軸6を中心とした円周の周方向全域に亘って形成されているが、円柱体4aと嵌合するために必要な範囲で形成されていれば足りる。例えば、第2嵌合部5は、前記円周の周方向に断続的に形成されたものであっても、円柱体4aの配置及び本数に対応した位置に形成されていればよい。
<プラスチックレンズユニットの製造方法>
次に、プラスチックレンズユニット1の製造方法について説明する。まず、既述したプラスチックレンズユニット1の形状に対応した金型を作製しておく。プラスチックレンズユニット1は、予め作製した前記金型を用い、例えばレンズホルダ3をインサート品として、インサート成型により、レンズ2、レンズホルダ3、第1嵌合部4及び第2嵌合部5を一体に成型することにより製造される。
次に、プラスチックレンズユニット1の製造方法について説明する。まず、既述したプラスチックレンズユニット1の形状に対応した金型を作製しておく。プラスチックレンズユニット1は、予め作製した前記金型を用い、例えばレンズホルダ3をインサート品として、インサート成型により、レンズ2、レンズホルダ3、第1嵌合部4及び第2嵌合部5を一体に成型することにより製造される。
まず、プラスチックレンズユニット1の全体成型に先立って、インサートするレンズホルダ3を作製する。レンズホルダの材料としては、遮光性を有するプラスチック、例えば黒色のプラスチック、が採用される。例えば、既述したレンズホルダ3の形状に対応した金型を用い、ABS、ポリカーボネート、液晶ポリマー等の樹脂を成型することにより、レンズホルダ3のみを製造する。或いは、そのような樹脂に対して切削等の加工を施すことによってレンズホルダ3を製造してもよい。使用する樹脂の種類は、プラスチックレンズユニット1が搭載されるカメラモジュールの用途に応じて適宜決定される。例えば、携帯端末等に搭載するカメラモジュールに用いられる場合、カメラモジュールには小型化・薄型化が要求され、それに伴いレンズホルダ3の厚みも薄くする必要がある。このことから、レンズホルダ3には、その形状が変形したり破損したりしないように、高い剛性を有する樹脂材料を用いることが望ましい。
次に、プラスチックレンズユニット1全体の形状に対応した金型を用いる。前記した方法で製造した前記レンズホルダ3をプラスチックレンズユニット1全体の金型の所定位置に配置する。そして、その金型内部に樹脂材料を注入後、金型を加熱する。ここで使用する樹脂材料は、レンズとして必要な精度、透明性、屈曲率等を有するものであって、成型方法に適したものが採用される。また、ここで使用する樹脂材料は、レンズホルダ3以外の部分、すなわち、レンズ2、第1嵌合部4及び第2嵌合部5の部分を形成する。
樹脂材料として熱硬化性樹脂を用いるのであれば、液状の樹脂材料を金型内部に注入し、金型全体を加熱することによって内部の樹脂材料を硬化させた後、各部2乃至5が一体に成型されたプラスチックレンズユニット1が得られる。
また、樹脂材料として熱可塑性樹脂を用いるのであれば、固形の樹脂材料を金型内部に入れておき、金型全体を加熱することによって、固形樹脂材料を金型内部の形状に溶融させる。その後、金型全体を冷却することによって金型内部の溶融した樹脂材料を硬化させ、各部2乃至5が一体に成型されたプラスチックレンズユニット1を得ることとなる。
一般に、成型に際して加熱を必要とする場合は、金型の加熱及び冷却工程が必要となり、プラスチックレンズユニット1を製造するためのタクトタイム(1個当たりの製造時間)が長くなるという問題がある。そこで、加熱工程を必要としない紫外線硬化樹脂等の樹脂材料を用いて各部2乃至5を一体に成型し、これによりプラスチックレンズユニット1を製造すれは成型時間の短縮化が可能である。この場合、透明材料で作製された金型を用い、液状の樹脂材料を金型内部に注入し、紫外線を照射することによって硬化させた後、各部2乃至5が一体に成型されたプラスチックレンズユニット1を得ることとなる。インサート品についても同様に紫外線硬化樹脂を使用して成型を行ってもよい。なお、透明材料で作製された金型を用いるのは、紫外線硬化樹脂は紫外線が照射されることで硬化するため、紫外線を透過しない金属性の金型では樹脂材料を硬化させることができないからである。
以上インサート成型によるプラスチックレンズユニット1の製造方法について説明したが、その他の成型方法によってもレンズホルダ3とレンズ2を異なる樹脂材料にて成型することが可能である。例えば、二色成型によってもレンズホルダ3に遮光性を有する樹脂材料を使用したプラスチックレンズユニット1を製造することができる。
二色成型とは、色や材質の異なる樹脂材料を同時に成型する方法である。したがって、二色成型によりプラスチックレンズユニット1を製造する場合は、レンズホルダ3に遮光性を有する樹脂材料を用い、その他の部分に光透過樹脂材料を用いて、各部2乃至5を一体に成型することにより、インサート成型により製造されるプラスチックレンズユニット1と同様の物を製造することができる。インサート成型又は二色成型の何れを採用するかは、レンズ2に使用する樹脂材料やレンズホルダ3に使用する樹脂材料の性能に応じて適宜決定される。
プラスチックレンズユニット1の製造は、基本的には、前述したように、各部2〜5の寸法形状に対応した1体的な金型を作製し、当該金型を用いて成型により行えばよいが、更に効率的な他の製造方法について、以下に説明する。
<他の製造方法1>
図6に示すように、他の製造方法1においては、プラスチックレンズユニット1の成型に用いる金型を分割金型とする。分割金型は、レンズ2部分に対応するレンズ部金型14A、14Bと、レンズ2以外の部分3、4、5等に対応する側部金型15A、15Bとからなる。レンズ部金型14A、14Bと側部金型15A、15Bは、互いに隙間なく嵌合して、プラスチックレンズユニット1全体の形状に対応した金型を構成する。
図6に示すように、他の製造方法1においては、プラスチックレンズユニット1の成型に用いる金型を分割金型とする。分割金型は、レンズ2部分に対応するレンズ部金型14A、14Bと、レンズ2以外の部分3、4、5等に対応する側部金型15A、15Bとからなる。レンズ部金型14A、14Bと側部金型15A、15Bは、互いに隙間なく嵌合して、プラスチックレンズユニット1全体の形状に対応した金型を構成する。
このような分割金型によれば、レンズ2の寸法形状が異なるプラスチックレンズユニット1を多数製造する場合であっても、レンズ部金型14A、14Bについてのみ、レンズ2の寸法形状に応じた金型を複数から選択して用いつつ、側部金型15A、15Bについては、同一のものを用いることが可能となる。この結果、レンズ2の多様な形状寸法に対応したプラスチックレンズユニットを多数製造できるとともに、金型製作費の削減を図ることが可能となる。また、レンズ2の寸法形状に応じて複数の一体型金型を使い分けると、第1嵌合部4、第2嵌合部5等の光軸6方向の寸法にばらつきが生じ、プラスチックユニット1をカメラモジュールに組み込む際に、多くの調整作業が必要となったり、当該ばらつきが光学系の光学性能を低下させる原因となり得る。しかし、上記のように側部金型15A、15Bとして同一のものを共用することで、レンズ2以外の部分3、4、5の光軸6方向の寸法精度の均一化が図られ、その結果として、調整作業の簡略化や光学性能の向上が図られる。
なお、レンズ径が大きいために、側部金型15A、15Bを変更する必要がある場合には、別途適切なサイズの側部金型15A、15Bを製作する必要がある。このため、側部金型15A、15Bは、全てのレンズ部金型14A、14Bと組み合わせて使用することができるように、生産し得る最大径のレンズ2に対応したレンズ部金型14A、14Bに合わせて製作することが望ましい。
また、比較的小径のレンズ2で構成されるプラスチックレンズユニット1を分割金型を用いて成型する場合は、当該レンズ2の曲面部の外周部に平坦部が存在することとなるが、当該平坦部での不要な光の反射を防止するために、レンズ2の周辺部をなし地状(粗面)に成型するレンズ部金型14A、14Bを用いることが望ましい。また、レンズ2の平坦部をなし地状とする代わりに当該平坦部に黒色処理を施して不要光の反射を防止してもよい。
<他の製造方法2>
つぎに、他の製造方法2について説明する。図7、図8に示すように、他の製造方法2においては、レンズ部金型14A、14Bを側部金型15A、15Bに対して、レンズ2の光軸6方向に距離Zだけ移動させた状態で成型を行う。元の金型の配置状態で成型した場合に比べ、レンズ2の位置が光軸6方向へ距離Zだけ移動したプラスチックレンズユニット1(以下、このプラスチックレンズユニット1を「プラスチックレンズユニット1A」ともいう。)を成型することができる。なお、図7は、レンズ2を当該プラスチックレンズユニット1Aのその他の部分に対して第2面側へ移動させて成型する場合の金型の状態を示している。図8は、レンズ2を当該プラスチックレンズユニット1(以下、このプラスチックレンズユニット1を「プラスチックレンズユニット1B」ともいう。)のその他の部分に対して第1面側へ移動させて成型する場合の金型の状態を示している。
つぎに、他の製造方法2について説明する。図7、図8に示すように、他の製造方法2においては、レンズ部金型14A、14Bを側部金型15A、15Bに対して、レンズ2の光軸6方向に距離Zだけ移動させた状態で成型を行う。元の金型の配置状態で成型した場合に比べ、レンズ2の位置が光軸6方向へ距離Zだけ移動したプラスチックレンズユニット1(以下、このプラスチックレンズユニット1を「プラスチックレンズユニット1A」ともいう。)を成型することができる。なお、図7は、レンズ2を当該プラスチックレンズユニット1Aのその他の部分に対して第2面側へ移動させて成型する場合の金型の状態を示している。図8は、レンズ2を当該プラスチックレンズユニット1(以下、このプラスチックレンズユニット1を「プラスチックレンズユニット1B」ともいう。)のその他の部分に対して第1面側へ移動させて成型する場合の金型の状態を示している。
図9は、元の金型の配置状態で成型されたプラスチックレンズユニット1(レンズ2の曲面と挿嵌止端面5bとが連続的に形成されたプラスチックレンズユニット1)の第1面側(図9において上側)に、他の製造方法2で製造されたプラスチックレンズユニット1Aを、第1嵌合部4及び第2嵌合部5を互いに嵌合させて、連結した状態を示している。プラスチックレンズユニット1Aのレンズ2が当該プラスチックレンズユニット1Aのその他の部分に対して、距離Zだけ第2面側(図9において上側)へ移動しているため、連結されたプラスチックレンズユニット1、1Aのレンズ2、2同士の距離は、同一のプラスチックレンズユニット1、1同士を連結した場合に比べて、Zだけ短くなる。
図10は、元の金型の配置状態で成型されたプラスチックレンズユニット1の第1面側(図10において下側)に、他の製造方法2で得られたプラスチックレンズユニット1Bを、第1嵌合部4及び第2嵌合部5を互いに嵌合させて、連結した状態を示している。プラスチックレンズユニット1Bのレンズ2が当該プラスチックレンズユニット1Bのその他の部分に対して、距離Zだけ第1面側(図10において下側)へ移動しているため、連結されたプラスチックレンズユニット1、1Bのレンズ2、2同士の距離は、同一のプラスチックレンズユニット1、1同士を連結した場合に比べて、Zだけ長くなる。
このように、他の製造方法2によれば、プラスチックレンズユニット1におけるレンズ2の光軸方向の位置を適宜変更することができる。故に、プラスチックレンズユニット1を搭載する光学系において求められるレンズ2、2同士の間隔が多数パターンであっても、成型に際して、同一の側部金型15A、15Bを用いたまま、レンズ部金型14A、14Bについてのみ、レンズ2の形状寸法に応じて異なる金型を用い、要求されるプラスチックレンズユニット1を製造することができる。
<他の製造方法3>
つぎに、他の製造方法3について説明する。他の製造方法3は、1組の金型で一度に複数個のプラスチックレンズユニットを成型する製造方法である。なお、既述した製造方法と同様の工程については説明を省略し、相違する工程について以下に説明する。
つぎに、他の製造方法3について説明する。他の製造方法3は、1組の金型で一度に複数個のプラスチックレンズユニットを成型する製造方法である。なお、既述した製造方法と同様の工程については説明を省略し、相違する工程について以下に説明する。
先ず、レンズホルダを成型により製造する。レンズホルダの製造は、図11に示すように、複数個のレンズホルダ3を碁盤目状に配置し、且つそれらレンズホルダ3同士を互いに連結部3cにより連結した状態に成型する1組の金型(以下「レンズホルダ金型」という。;不図示)を用いて行われる。
つぎに、碁盤目状に配置された上記レンズホルダ3、3、・・・の配置に各別に対応するように形成された複数のプラスチックレンズユニットの型を有する1組の金型(以下「プラスチックレンズユニット金型」という。;不図示)を用意しておき、この金型に上記成型されたレンズホルダ3、3、・・・をそれぞれインサートする。このとき、複数のレンズホルダ3、3、・・・とプラスチックレンズユニット金型内の複数のプラスチックレンズユニットの型とは配置間隔が一致しており、複数のレンズホルダ3、3、・・・同士が連結部3cにより連結されているので容易に各別に最適位置にインサートすることができる。
レンズホルダ3をプラスチックレンズユニット金型にインサートしてレンズ2に用いる樹脂材料を注入して成型すると、図12に示すように、連結部3cで互いに連結されたプラスチックレンズユニット1、1、・・・が得られる。そして、連結部3cを図12に線分にて示す切断位置で切断してプラスチックレンズユニット1同士を分離し、連結部3cの切残片を切除することにより、図1に示すようなプラスチックレンズユニット1が完成する。
本明細書に記載されている他のプラスチックレンズユニットについても、複数のプラスチックレンズユニットの型を有する1組の金型を用いれば、一度に複数個のプラスチックレンズユニットを成型することができる。一度に複数個成型する製造方法によれば、成型時の諸条件の均一化、例えば、温度、成型時間、使用する樹脂材料等の均一化が図られ、その結果、同時に出来上がったプラスチックレンズユニットの寸法のばらつきが少なくなり、寸法精度の安定化が図られる。
<カメラモジュールの構成>
本発明のプラスチックレンズユニット1は、レンズ2を1枚だけ具備するが、実際のカメラモジュールの光学系にあっては、複数のレンズ2によって光学系が構成される。そこで、以下に、本発明のプラスチックレンズユニット1を複数個用いてカメラモジュールの光学系を構成する場合について説明する。なお、カメラモジュールに用いるプラスチックレンズユニット1として、既述したプラスチックレンズユニット1を例に挙げて説明するが、本明細書に記載されているその他のプラスチックレンズユニットを用いてカメラモジュールを構成することも勿論可能である。
本発明のプラスチックレンズユニット1は、レンズ2を1枚だけ具備するが、実際のカメラモジュールの光学系にあっては、複数のレンズ2によって光学系が構成される。そこで、以下に、本発明のプラスチックレンズユニット1を複数個用いてカメラモジュールの光学系を構成する場合について説明する。なお、カメラモジュールに用いるプラスチックレンズユニット1として、既述したプラスチックレンズユニット1を例に挙げて説明するが、本明細書に記載されているその他のプラスチックレンズユニットを用いてカメラモジュールを構成することも勿論可能である。
例えば、図3に示すように、複数個のプラスチックレンズユニット1を連結したものを用いて構成したカメラモジュール8の製造方法について説明する。
まず、既述したようにして、プラスチックレンズユニット1を複数個製造する。レンズ2の形状及び材質、レンズ2、2同士の間隔、レンズ2の絞り量などは、当該カメラモジュール8の光学系の光学設計によって最適化されたものを適用する。すなわち、最適化されたレンズ2の形状、レンズ2、2同士の間隔、レンズ2の絞り量に対応した金型と、最適化された樹脂材料を用いて、既述した一体成型によりプラスチックレンズユニット1を製造する。したがって、例えば、第1嵌合部の円柱体4aの長さは第2嵌合部に嵌合されたとき、隣接するレンズ2、2同士の間隔が当該カメラモジュール8の光学系における最適値となるように形成されたものとなる。
つぎに、製造した2個のプラスチックレンズユニット1の第1面と第2面を対面させて、一方のプラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4と他方のプラスチックレンズユニット1の第2嵌合部5とを互いに嵌合する。嵌合に際しては、第1嵌合部4と第2嵌合部5とが互いに接触する領域で、少なくとも3箇所に接着剤を塗布して、当該塗布箇所を固定し、プラスチックレンズユニット1、1同士を固定する。第1嵌合部4が3本以上の円柱体4aからなる場合は、各円柱体4aと第2嵌合部5とが互いに接触する領域にそれぞれ接着剤を塗布することが望ましい。接着剤としては、紫外線硬化性を有するものを用いることもできる。この場合、接着剤の塗布範囲に紫外線照射を行うことにより接着剤を硬化させ、プラスチックレンズユニット1、1同士を固定する。接着剤の塗布量及び塗布箇所は、カメラモジュール8の落下衝撃等に耐える強度を考慮して、適宜決定される。なお、一方のプラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4と他方のプラスチックレンズユニット1の第2嵌合部5との嵌合は、レンズ2、2同士の光軸6、6が一致した場合に限り行うことができるので簡易に高い精度の光軸合わせが実現される。また、第1嵌合部4と第2嵌合部5とを嵌合させるだけで、隣接するレンズ2、2同士の間隔は、当該カメラモジュール8の光学系における最適値となるので、従来必要であった間隔調整部材等を用いたレンズ2、2同士の間隔調整作業を行う必要がない。さらに、レンズホルダ3は、遮光性を有するとともに、レンズの光軸6とその中心が高い精度で一致した絞りを形成しているので当該カメラモジュール8の光学系において、新たに絞り部材を取り付ける作業が省かれ、併せて部材数の削減が図られる。なお、第1嵌合部4は、3本以上の円柱体4aで構成されているので、周方向全域に亘って環状に形成されたもの(例えば後述する他の構成例)に比べて第2嵌合部5との接触面積が少なく、嵌合する際の摺動抵抗が少なくて済み、嵌合作業をより一層楽に行うことができる。
このようにして連結された2個のプラスチックレンズユニット1、1に対し、さらにプラスチックレンズユニット1を連結してカメラモジュール8の光学系を構成する場合は、以上に説明した嵌合作業を繰り返す。
図3に示すようなカメラモジュール8は、例えば、上記のようにして連結した複数のプラスチックレンズユニット1、1の周囲に光学系を保護する筺体10を設け、更に撮像素子9を搭載したパッケージ11が組立調整によって設けられることにより製造される。
なお、筺体10のサイズ及び形状は、プラスチックレンズユニット1の最外周部を構成するレンズホルダ3との隙間ができるだけ少なくなるようにするのが望ましい。一般に、カメラモジュールにあっては、ゴミや埃が光学系に付着することにより光学性能が劣化することが問題となるが、筺体10のサイズ及び形状をそのようにすることで、レンズホルダ3により光学系を保護するような構成とすることができる。また、図5に示したように、鍔部3bを有するレンズホルダ3’であれば、鍔部3bが前記隙間を閉塞するように作用して、光学系へのゴミや埃の混入を防御することができる。
このようにして、製造されたカメラモジュール8についても、前述した他の製造方法1、2によりプラスチックレンズユニット1を製造し、レンズ2以外の部分に対応する金型を共通化することにより、金型製作費の削減を図ることもできる。また、レンズホルダ3をインサート品としたインサート成型を採用してプラスチックレンズユニット1を成型する場合は、レンズホルダ3については、その内周部の形状だけを適宜変更すれば済み、その外周部の形状については共通化することができ、部材加工工数の削減が図られる。
また、他の製造方法1、2により製造されたプラスチックレンズユニット1、1が連結されると、レンズ2以外の部分が同一金型で成型されているため、当該部分が互いに同径となる。すなわち、図3に破線Pで示すように、連結された複数のプラスチックレンズユニット1、1は、略円柱状の外形を形成する。このように、略円柱状の外形を形成した複数のプラスチックレンズユニット1、1の連結体は、光学ユニットとしての取り扱いが容易であり、ひいては、カメラモジュール8等の組立も容易となる。
なお、組み上がった光学系を構成するプラスチックレンズユニット1、1をステッピングモータ等で駆動させる構成(不図示)を設けることで、オートフォーカスやズームに対応したカメラモジュールとすることができる。
<プラスチックレンズユニットの他の構成例1>
以下、プラスチックレンズユニット1の他の構成例1について説明する。なお、既述した実施の形態と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
以下、プラスチックレンズユニット1の他の構成例1について説明する。なお、既述した実施の形態と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
図13及び図14に示すように、他の構成例1におけるプラスチックレンズユニット1Cは、既述したプラスチックレンズユニット1において、第1嵌合部4を図13に示すような形状の第1嵌合部12としたものである。すなわち、第1嵌合部12はレンズ2の第1面側の外周部において光軸6を中心とした環状に縦断面凸状で形成されている。かかる形状のプラスチックレンズユニット1Cによれば、成型に際して使用する金型の第1嵌合部12に対応する部分の形状が単純となり、金型の製作コストを削減することができる。
なお、第1嵌合部12はレンズ2の第1面側に形成されたものであればよく、レンズ2から直接的に形成されている必要はない。例えば、レンズホルダ3と同じ樹脂材料を使用してレンズホルダ3の第1面に直接的に形成したものであってもよい。
第1嵌合部12は、図14に示すように、第1面と第2面とを対面させた2つのプラスチックレンズユニット1Cの光軸6、6同士が一致するときに、一方のプラスチックレンズユニット1Cの第1嵌合部12と他方のプラスチックレンズユニット1の第2嵌合部5が互いに嵌合するように形成されている。
第1嵌合部12の端面は、光軸6に対して垂直に形成されており、同じく光軸6に対して垂直に形成された第2嵌合部5の挿嵌止端面5aに当接するまで挿嵌されると、面同士で接するため、レンズ2、2同士の光軸6に対するチルトが安定的に抑制されるようになっている。第1嵌合部12の光軸方向の長さは、プラスチックレンズユニット1と同様に、第1嵌合部12が第2嵌合部5に嵌合されたときに、互いに連結されたプラスチックレンズユニット1C、1Cのレンズ2、2同士の間隔が光学系における最適値となるように形成されている。
なお、図15(a)に示すように、第1嵌合部12の先端部を縦断面円弧状とすれば、第2嵌合部5との接触面積が小さくなるので、第2嵌合部5の成型に多少の不良箇所があっても設計上適切な嵌合深さを確保し易くなる。例えば、第2嵌合部5を構成する挿嵌止端面5aと円筒部5bとの交差部の縦断面形状が弧状に形成されていても、或いは、レンズ境界部5cの縦断面形状が弧状に形成されていても、第1嵌合部12の先端部が縦断面円弧状であれば、第1嵌合部12の当該先端部(縦断面円弧状部)を第2嵌合部5に形成されている弧状箇所(いわゆる「アール」)を回避して、挿嵌止端面5aに当接させることができ、これにより設計上適切な嵌合深さを確保することができる。勿論、第1嵌合部12の先端部を縦断面円弧状とせず、第1嵌合部12の先端面と側面とが交差してなるエッジ部に面取りを施すことでも同様の作用効果が奏される。
なお、レンズ2を通過した光線が第1嵌合部12で反射することによって、プラスチックレンズユニット1Cで構成される光学系の光学性能が低下するおそれがある。このことを防止するため、第1嵌合部12はレンズ2の外周部からレンズ2の半径方向へできるだけ離して設けることが望ましい。第1嵌合部12をレンズ2の外周部近傍に設ける場合は、図15(b)に示すように、当該第1嵌合部12を先端側に向かって薄肉となる縦断面テーパ状とすることにより光学性能の低下を防止できる。また、第1嵌合部12の肉厚は、第2嵌合部5に嵌合してカメラモジュール8等に組み込んだ際に必要とされる最低強度を確保できる範囲で薄くすることが可能であり、第1嵌合部12の肉厚を薄くすることでも上記光学性能の低下を防止できる。また、第1嵌合部12を先端側に向かって薄肉となる縦断面テーパ状とすることにより、第1嵌合部12の金型からの離型性を向上させることができる。第1嵌合部12は、金型からの離型時に破損する可能性が高いことから第1嵌合部12を縦断面テーパ状とすることは有効な構成である。
勿論、第1嵌合部12を先端側に向かって薄肉となる縦断面テーパ状とするとともに、第1嵌合部12の先端部を縦断面円弧状としたり、或いは第1嵌合部12の先端面と側面とが交差してなるエッジ部に面取りを施した構成としてもよい。そうすることにより上記した夫々の効果が奏される。なお、第1嵌合部12を縦断面テーパ状とする場合、第2嵌合部5の円筒部5bとの接点を確保するために、第1嵌合部12の内周径が基側から先端側に向かって拡径する一方、外周径は一定したものとすることが望ましい。勿論、第1嵌合部12と第2嵌合部5の円筒部5bとの接点を確保できれば、第1嵌合部12のテーパ形状はこれに限定されない。
第2嵌合部5は、図13に示すように、レンズ2の外周部において光軸6を中心とした環状に縦断面凹状で形成され、第1嵌合部12に対して嵌合するようになっている。より具体的に説明すると、第2嵌合部5は、第1嵌合部12の先端面が当接する挿嵌止端面5a、第1嵌合部12の外周面に外嵌する円筒部5b、及び第1嵌合部12の先端内周部に内接するレンズ境界部5cで構成されている。挿嵌止端面5aは、レンズ2の外周縁から光軸6に対して垂直方向に延出した形状に形成されている。円筒部5bは、挿嵌止端面5aの外周縁より第2面側へ光軸に対して平行な方向に円筒状に突出した形状に形成されている。レンズ境界部5cは、挿嵌止端面5aとレンズ2の曲面の交差線で形成されている。
なお、他の構成例1に係るプラスチックレンズユニット1C同士の接着剤による固定は、第1嵌合部4と第2嵌合部5とが互いに接触する領域の全体ではなく、数箇所で固定することが望ましい。全ての接触領域に接着剤を塗布すると、レンズ2、2同士の間の空間が封止された状態となり、信頼性試験や使用条件によっては、湿気により光学性能が劣化する可能性があるからである。また、上記したように第1嵌合部4を全周に亘って設けた構成としている場合は、連結されたレンズ2、2同士の間に封止された領域と当該領域外とを連通する溝や穴を少なくとも一箇所設けておくのが望ましい。そうすることで、上記光学性能の劣化を抑制することができる。
<プラスチックレンズユニットの他の構成例2>
以下、プラスチックレンズユニット1の他の構成例2について説明する。なお、既述した実施の形態と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
以下、プラスチックレンズユニット1の他の構成例2について説明する。なお、既述した実施の形態と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
図16に示すように、他の構成例2におけるプラスチックレンズユニット1Dは、既述したプラスチックレンズユニット1(図1に基づき説明したもの)において、第2嵌合部18が、挿嵌止端面5a及びレンズ境界部5cで構成されており、前記円筒部5b(図1、図2参照)を有しない構成となっている。この第2嵌合部18は、そのレンズ境界部5cが第1嵌合部4に対して内接されることにより第1嵌合部4と嵌合される。この場合、第1嵌合部4を円柱体4aで構成する代わりに、角柱体で構成してもよい。この場合、レンズ境界部5cに対して当該角柱体の面部が外接するような構成としてもよいが、図17(a)に示すように、レンズ境界部5cに対して角柱体4bの角部が外接することにより第1嵌合部4と第2嵌合部5とが嵌合する構成とすれば、プラスチックレンズユニット1、1の光軸6、6同士の一致精度が更に向上する。加えて、角柱体4bの面部の対面方向が光軸6方向から外れるため、矢印Lが示すように、光軸6側からの光線が角柱体4bの面部で反射して光軸6から離反する方向へ進行し、カメラモジュールの筺体(不図示)又はレンズホルダ3にて吸収されるので、光学性能を低下させることを抑制することができる。
なお、図17(a)は第2嵌合部5が、挿嵌止端面5a及びレンズ境界部5cで構成されるプラスチックレンズユニット1の場合を示している。図17(b)は、第2嵌合部5が、挿嵌止端面5a及び円筒部5bで構成され、少なくとも3本の角柱体4bに対して円筒部5bが外接することにより第1嵌合部4と第2嵌合部5とが嵌合する構成としたプラスチックレンズユニットを示している。
上述した構成のプラスチックレンズユニット1Dによれば、成型に際して使用する金型の第2嵌合部18に対応する部分の形状が単純となり、金型の製作コストを削減することができる。
第2嵌合部18は、図16に示すように、第1面と第2面とを対面させた2つのプラスチックレンズユニット1Dの光軸6、6同士が一致するときに、一方のプラスチックレンズユニット1Dの第1嵌合部4と他方のプラスチックレンズユニット1Dの第2嵌合部18が互いに嵌合するように形成されている。
<プラスチックレンズユニットの他の構成例3>
以下、プラスチックレンズユニット1の他の構成例3について説明する。なお、既述した実施の形態と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
以下、プラスチックレンズユニット1の他の構成例3について説明する。なお、既述した実施の形態と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
図18において、下方に連結されているプラスチックレンズユニット1Eは、第2嵌合部19が、挿嵌止端面5a及び内接凸部5dで構成されている。つまり、既述したプラスチックレンズユニット1(図1に基づき説明したもの)のような、円筒部5b(図2参照)を有さず、且つ、前記レンズ境界部5c(図2参照)を含まない構成となっている。内接凸部5dは、第1嵌合部4に内接して嵌合するように、挿嵌止端面5aの内周縁より光軸に対して平行な方向に略円柱状に隆起した形状に形成されている。そして、プラスチックレンズユニット1Eの第2嵌合部19とプラスチックレンズユニット1Fの第1嵌合部4a’とは、第1面と第2面とを対面させた2つのプラスチックレンズユニット1E、1Fの光軸6、6同士が一致するときに、互いに嵌合するように形成されている。
また、プラスチックレンズユニット1E及びその第2面側(図18において上側)に連結されているプラスチックレンズユニット1Fの第1嵌合部4の円柱体4a’は、内接凸部5dとの接触領域を除き、先端側に向かって細くなるテーパ状に形成されている。プラスチックレンズユニット1Eのように円筒部5bが省略されている場合は、第1嵌合部4を円柱体4aで構成する代わりに、先端側に向かって細くなるテーパ状の角柱体で構成することもできる。
この場合、内接凸部5dに対して当該角柱体の面部が外接するような構成としてもよいが、図19に示すように、内接凸部5dに対して角柱体4bの角部が外接することにより第1嵌合部4と第2嵌合部5とが嵌合する構成とすれば、プラスチックレンズユニット1、1の光軸6、6同士の一致精度が更に向上する。加えて、角柱体4bの面部の対面方向が光軸6方向から外れるため、矢印Lが示すように、光軸6側からの光線が角柱体4bの面部で反射して光軸6から離反する方向へ進行し、カメラモジュールの筺体(不図示)又はレンズホルダ3にて吸収されるので、光学性能を低下させることを抑制することができる。第1嵌合部4のテーパ形状領域は、粗面にしたり、黒色等にして遮光することが望ましい。第1嵌合部4の形状をテーパ状とすることにより、連結されたプラスチックレンズユニット1、1同士の間における光線と第1嵌合部との接触が軽減され、内乱光の発生を抑制することができる。なお、図18においては、プラスチックレンズユニット1Eとプラスチックレンズユニット1Fとがレンズ径において相異なる場合を例に挙げて図示している。
なお、他の構成例3は、図18に示すように、一方(図示上方)のプラスチックレンズユニット1において円周上に配置されてなる第1嵌合部4の当該円周径が、当該プラスチックレンズユニット1の第1面側に連結される他方(図示下方)のプラスチックレンズユニット1のレンズ2の径より格段に大きい場合などのように、一方のプラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4を他方のプラスチックレンズユニット1のレンズ境界部5に外接させることができない場合に適用される。
<プラスチックレンズユニットの他の構成例4>
以下、プラスチックレンズユニット1の他の構成例4について説明する。なお、既述した実施の形態と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
以下、プラスチックレンズユニット1の他の構成例4について説明する。なお、既述した実施の形態と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
図20において、下方に連結されているプラスチックレンズユニット1Gは、第2嵌合部20が、挿嵌止端面5a及び円筒部5bで構成されている。つまり、既述したプラスチックレンズユニット1(図1に基づき説明したもの)のような、レンズ境界部5c(図2参照)を含まない構成となっている。また、図10に示したように、レンズ2のレンズ面と挿嵌止端面5aとの間が不連続面を形成している場合も、第2嵌合部20は、挿嵌止端面5a及び円筒部5bで構成され、レンズ境界部5cを含まない構成となる。
また、図21は、下方に連結されているプラスチックレンズユニット1Hのレンズ2が凸面レンズの場合を示しており、この場合も、一方(図示上方)のプラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4が配置されている円周径がその第1面側に連結される他方(図示下方)のプラスチックレンズユニット1Hのレンズ2の径より格段に大きい場合など、一方(図示上方)のプラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4を他方(図示下方)のプラスチックレンズユニット1Hのレンズ境界部5cに外接させることができない場合も、結果的に、第2嵌合部20は、挿嵌止端面5a及び円筒部5bで構成され、レンズ境界部5cを含まない構成となる。
以上、プラスチックレンズユニットの他の構成例1〜4について説明したが、これらのプラスチックレンズユニット1の製造方法、これらのプラスチックレンズユニット1を用いたカメラモジュールの製造方法などについては、金型の形状を適宜変更するだけで既述した製造方法と同様にして実施することができるので、製造方法についての説明は省略する。また、上記他の構成例1〜4に係るプラスチックレンズユニットや、本明細書において説明したプラスチックレンズユニットの任意の部分(レンズ、第1嵌合部、第2嵌合部、レンズホルダ等)を、同じく本明細書において説明した他のプラスチックレンズユニットの任意の部分に置き換えてプラスチックレンズユニットを構成することも勿論可能である。その場合も金型の形状を適宜変更するだけで既述した製造方法と同様にして当該プラスチックレンズユニットを製造することができる。
<カメラモジュールの他の構成例>
つぎに、カメラモジュール8の他の構成例について説明する。なお、既述したカメラモジュール8と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。また、その内部に装着するプラスチックレンズユニットとして、プラスチックレンズユニット1’(図5に基づき説明したもの)を用いて説明するが、該プラスチックレンズユニット1’のほか、本明細書に記載されているその他のプラスチックレンズユニットを用いて以下に説明するカメラモジュールを構成することも可能である。
つぎに、カメラモジュール8の他の構成例について説明する。なお、既述したカメラモジュール8と同一の構成については同一符号を付してその説明を省略する。また、その内部に装着するプラスチックレンズユニットとして、プラスチックレンズユニット1’(図5に基づき説明したもの)を用いて説明するが、該プラスチックレンズユニット1’のほか、本明細書に記載されているその他のプラスチックレンズユニットを用いて以下に説明するカメラモジュールを構成することも可能である。
図22に示すように、他の構成例に係るカメラモジュール8Aにおいては、撮像素子9を搭載したパッケージ11Aに、プラスチックレンズユニット1’の第1嵌合部4が嵌合される嵌合部16(以下「撮像素子側嵌合部16」という。)が形成されている。撮像素子側嵌合部16は、当該プラスチックレンズユニット1’のレンズ2の光軸6が撮像素子9の所望の位置(例えば撮像素子9の中央部)と一致し、且つ、撮像素子9の撮像面と垂直な状態にあるときに、当該プラスチックレンズユニット1の第1嵌合部4と嵌合するように形成されている。
撮像素子側嵌合部16は、例えば図示するように、パッケージ11Aの物体側面に固定されたリング材21の内周面とパッケージ11Aの物体側面に形成された環状凹部とで形成される。ただし、パッケージ11Aに直接固定されるプラスチックレンズユニット1’のレンズ2と撮像素子9との間で設定されるべき最適距離に応じて、撮像素子側嵌合部16はリング材21の内周面又は環状凹部の何れか一方で構成することもできる。
また、プラスチックレンズユニット1’の第1嵌合部4がパッケージ11Aの撮像素子側嵌合部16に嵌合されて、当該プラスチックレンズユニット1’がパッケージ11A上に設置されたときに、当該プラスチックレンズユニット1’のレンズ2と撮像素子9との間の距離を調整するための設置距離調整手段が、パッケージ11A内に設けられている。
設置距離調整手段17は、例えば、パッケージ11Aの物体側面に設けられている撮像素子側嵌合部16内に嵌脱可能なスペーサ17が嵌め込まれることにより構成されている。すなわち、パッケージ11Aに固定されるプラスチックレンズユニット1のレンズ2と撮像素子9との距離が、カメラモジュール8Aの光学系に適した距離となるように、撮像素子側嵌合部16内に嵌め込むスペーサ17の厚さを選択することにより、当該プラスチックレンズユニット1’のレンズ2と撮像素子9との最適距離を簡易に確保することができるようになっている。なお、撮像素子側嵌合部16は、周方向全域に亘って形成されている必要はなく、例えば円柱体4aと嵌合するために必要な範囲で形成されていれば足りる。
以上説明したカメラモジュール8Aによれば、適切な厚さのスペーサ17を選択してパッケージ11Aに嵌め込み、プラスチックレンズユニット1’の第1嵌合部4と撮像素子側嵌合部16とを嵌合させるだけで、プラスチックレンズユニット1’のレンズ2の光軸と撮像素子9との位置合わせ、及び、レンズ2と撮像素子9との距離合わせを高精度で行うことが可能となり、当該作業の負担が大幅に軽減される。
本発明は、例えば、携帯電話、小型機器等に搭載されるカメラモジュールの光学系に適用可能である。
1、1’、1A〜1H プラスチックレンズユニット
2 レンズ
3、3’ レンズホルダ
4、12 第1嵌合部
4a、4a’ 円柱体
4b 角柱体
5a 挿嵌止端面
5b 円筒部
5c レンズ境界部
5d 内接凸部
5、18〜20 第2嵌合部
6 光軸
8、8A カメラモジュール
2 レンズ
3、3’ レンズホルダ
4、12 第1嵌合部
4a、4a’ 円柱体
4b 角柱体
5a 挿嵌止端面
5b 円筒部
5c レンズ境界部
5d 内接凸部
5、18〜20 第2嵌合部
6 光軸
8、8A カメラモジュール
Claims (30)
- レンズと、レンズホルダと、前記レンズの第1面側に形成された第1嵌合部と、前記レンズの第2面側に形成された第2嵌合部とが一体に成型されてなるプラスチックレンズユニットであって、
第1面と第2面を対面させた2つのプラスチックレンズユニットの光軸同士が一致するときに、一方のプラスチックレンズユニットの第1嵌合部と他方のプラスチックレンズユニットの第2嵌合部が互いに嵌合するように、それら第1嵌合部及び第2嵌合部が形成されていることを特徴とするプラスチックレンズユニット。 - 前記レンズホルダは、遮光部を有することを特徴とする請求項1に記載のプラスチックレンズユニット。
- 前記遮光部は、前記光軸と一致した中心を有する絞りを形成していることを特徴とする請求項2に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第1嵌合部は、前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした環状に縦断面凸状で形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第1嵌合部は、前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした円周上で同一長さで光軸に対して平行に突出した少なくとも3本の円柱体で構成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第2嵌合部は、前記レンズの第2面側の外周部において光軸を中心とした環状に縦断面凹状で形成されていることを特徴とする請求項4に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第2嵌合部は、前記レンズの第2面側の外周部において光軸を中心とした環状に縦断面凹状で形成されており、少なくとも3本の前記円柱体と内接又は外接するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第2嵌合部は、前記円柱体の配置及び本数に対応した位置に形成されており、少なくとも3本の前記円柱体と内接又は外接するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第2嵌合部は、挿嵌止端面と、レンズ境界部又は、前記挿嵌止端面の内周縁より光軸に対して平行な方向に略円柱状に隆起した、内接凸部の何れかと、で構成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニット。
- 前記円柱体は、先端側に向かって細くなるテーパ状であることを特徴とする請求項5、7又は8に記載のプラスチックレンズユニット。
- 前記円柱体は、先端側に向かって細くなるテーパ状であり、
第2嵌合部は、挿嵌止端面と、レンズ境界部又は、前記挿嵌止端面の内周縁より光軸に対して平行な方向に略円柱状に隆起した、内接凸部の何れかと、で構成され、少なくとも3本の前記円柱体と内接又は外接するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載のプラスチックレンズユニット。 - 前記円柱体の先端部が半球状であることを特徴とする請求項5、7、8、10又は11に記載のプラスチックレンズユニット。
- 前記円柱体の先端部が半球状であり、
第2嵌合部は、挿嵌止端面と、レンズ境界部又は、前記挿嵌止端面の内周縁より光軸に対して平行な方向に略円柱状に隆起した、内接凸部の何れかと、で構成され、少なくとも3本の前記円柱体と内接又は外接するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載のプラスチックレンズユニット。 - 第1嵌合部は、前記円柱体の代わりに、前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした円周上で同一長さで光軸に対して平行に突出した少なくとも3本の角柱体で構成されていることを特徴とする請求項5、7又は8に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第1嵌合部は、前記円柱体の代わりに、前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした円周上で同一長さで光軸に対して平行に突出した少なくとも3本の角柱体で構成されており、
第2嵌合部は、挿嵌止端面と、レンズ境界部又は、前記挿嵌止端面の内周縁より光軸に対して平行な方向に略円柱状に隆起した、内接凸部の何れかと、で構成され、少なくとも3本の前記角柱体に内接するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載のプラスチックレンズユニット。 - 第1嵌合部は、前記レンズの第1面側の外周部において光軸を中心とした円周上で同一長さで光軸に対して平行に突出した少なくとも3本の角柱体で構成されており、
第2嵌合部は、挿嵌止端面と該挿嵌止端面の外周縁より第2面側へ光軸に対して平行な方向に円筒状に突出した円筒部とで構成されており、前記円筒部は少なくとも3本の前記角柱体に外接するように形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニット。 - 前記角柱体は、先端側に向かって細くなるテーパ状であることを特徴とする請求項14乃至16の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニット。
- 前記角柱体の先端部が半球状であることを特徴とする請求項14乃至17の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニット。
- 前記角柱体の角部が前記レンズ境界部又は前記内接凸部に外接することにより、第1嵌合部と第2嵌合部とが互いに嵌合することを特徴とする請求項15に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第1嵌合部の先端部が縦断面円弧状に形成されていることを特徴とする請求項4に記載のプラスチックレンズユニット。
- 第1嵌合部が先端側に向かって薄肉となる縦断面テーパ状に形成されていることを特徴とする請求項4又は20に記載のプラスチックレンズユニット。
- 請求項1乃至21の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニットを複数有し、これら複数のプラスチックレンズユニットは、第1嵌合部と第2嵌合部をそれぞれ嵌合させた状態で連結されていることを特徴とするカメラモジュール。
- 請求項22に記載のカメラモジュールであって、第1嵌合部と第2嵌合部は、互いに嵌合されたときに、隣接するレンズ同士の間隔がカメラモジュール自体の光学系における最適値となるように形成されていることを特徴とするカメラモジュール。
- 請求項1乃至21の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニットを複数有し、これら複数のプラスチックレンズユニットは、第1嵌合部と第2嵌合部をそれぞれ嵌合させた状態で連結されているカメラモジュールであって、
第1嵌合部の光軸方向の長さは、それが第2嵌合部に嵌合されたときに、隣接するレンズ同士の間隔がカメラモジュール自体の光学系における最適値となるように形成されていることを特徴とするカメラモジュール。 - 請求項1乃至21の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニットの製造方法であって、成型に使用する樹脂材料として紫外線硬化樹脂を用いることを特徴とするプラスチックレンズユニットの製造方法。
- 請求項2に記載のプラスチックレンズユニットの製造方法であって、前記レンズホルダを遮光性を有する樹脂材料で作製したインサート品として、インサート成型により、前記レンズ、前記レンズホルダ、第1嵌合部及び第2嵌合部を一体に成型することを特徴とするプラスチックレンズユニットの製造方法。
- 請求項2に記載のプラスチックレンズユニットの製造方法であって、前記レンズホルダに遮光性を有する樹脂材料を用いる二色成型により、前記レンズ、前記レンズホルダ、第1嵌合部及び第2嵌合部を一体に成型することを特徴とするプラスチックレンズユニットの製造方法。
- 請求項1乃至21の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニットの製造方法であって、前記レンズ部分に対応するレンズ部金型と、前記レンズ以外の部分に対応する側部金型とからなる分割金型を用いて成型することを特徴とするプラスチックレンズユニットの製造方法。
- 請求項1乃至21の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニットを1組の金型で1度に複数個成型することを特徴とするプラスチックレンズユニットの製造方法。
- 請求項1乃至21の何れか1項に記載のプラスチックレンズユニットを複数個用い、それらのレンズの第1面と第2面を対面させて第1嵌合部と第2嵌合部を嵌合させることにより、前記複数個のプラスチックレンズユニットを連結する工程を有することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
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