JP2009003130A - Lens unit, method for manufacturing lens unit, and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズユニットおよびそれを備えた撮像装置に関するものであり、特に、高温下でのリフロー工程等により生じる熱変形の影響が小さいレンズユニットおよびそれを備えた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a lens unit and an image pickup apparatus including the same, and more particularly to a lens unit that is less affected by thermal deformation caused by a reflow process at a high temperature and an image pickup apparatus including the same.
従来、レンズユニットには、撮像光学系として1枚のレンズまたは複数枚のレンズからなるレンズ群が組み込まれている。そして、このような1枚のレンズまたはレンズ群を構成する複数枚のレンズと、これらのレンズを組み込んで保持するレンズホルダーとによって、レンズユニットを組み立てることが一般的に行われている。 Conventionally, a lens unit includes a lens group including one lens or a plurality of lenses as an imaging optical system. In general, a lens unit is assembled by a plurality of lenses constituting such a single lens or a lens group and a lens holder that incorporates and holds these lenses.
ここで、レンズをレンズホルダーに組み込んだ場合、レンズの外周部とレンズホルダー内壁部との間には、若干のクリアランスが存在するように、レンズの外径の寸法およびレンズホルダーの内径の寸法を決定することが一般的である。若干のクリアランスを設けることにより、レンズホルダーへのレンズの挿入が容易になり、レンズユニットの組立性が向上する。 Here, when the lens is assembled in the lens holder, the outer diameter of the lens and the inner diameter of the lens holder are set so that there is a slight clearance between the outer periphery of the lens and the inner wall of the lens holder. It is common to decide. By providing a slight clearance, the lens can be easily inserted into the lens holder, and the assemblability of the lens unit is improved.
しかし、近年の撮像光学系の小型化や高解像度化に伴い、撮像光学系の組立公差は厳しくなっている。そして、レンズホルダーに複数のレンズを組み込む際にクリアランスを設けたことにより生じるレンズ間の光軸のずれが光学特性に与える影響を無視できなくなっている。 However, with the recent miniaturization and higher resolution of the imaging optical system, the assembly tolerance of the imaging optical system has become severe. In addition, it is not possible to ignore the influence of the optical axis shift between the lenses caused by providing the clearance when incorporating a plurality of lenses in the lens holder on the optical characteristics.
よって、高精度の撮像光学系の組立を実現するためには、レンズの外径の寸法と、レンズホルダーの内径の寸法とをほぼ同じにすることでクリアランスを減少させ、レンズ間の光軸のずれが発生するのを抑える必要がある。 Therefore, in order to realize a highly accurate imaging optical system assembly, the clearance is reduced by making the outer diameter of the lens and the inner diameter of the lens holder substantially the same, and the optical axis between the lenses is reduced. It is necessary to suppress the occurrence of deviation.
しかし、上記レンズユニットを高温中で使用した場合、レンズとレンズホルダーとの間のクリアランスが小さいため、レンズが熱膨張した際、レンズがレンズホルダーに締め付けられるような形となり、レンズに熱変形が生じる。 However, when the lens unit is used at a high temperature, the clearance between the lens and the lens holder is small, so when the lens is thermally expanded, the lens is clamped to the lens holder, and the lens is thermally deformed. Arise.
また、上記レンズユニットを回路基板に表面実装するために半田のリフローを行う場合、リフロー工程では一般に230℃以上の高温に達する。そのため、使用するレンズは、例えばシリコーン系樹脂をレンズ材料とした耐熱性レンズとする必要がある。ところが、レンズ材料として多く用いられるポリカーボネート材料の線膨張係数が6×10−5/℃程度であるのに対し、リフロー工程に対して耐性を有するシリコーン系樹脂の線膨張係数は1〜2×10−4/℃程度である。よって、耐熱性レンズ材料としてシリコーン系樹脂を使用した場合には、高温中における熱変形がより顕著に現れるという問題が発生する。 Further, when performing reflow soldering in order to surface-mount the lens unit on a circuit board, the reflow process generally reaches a high temperature of 230 ° C. or higher. Therefore, the lens to be used needs to be a heat-resistant lens using, for example, a silicone resin as a lens material. However, the linear expansion coefficient of a polycarbonate resin that is often used as a lens material is about 6 × 10 −5 / ° C., whereas the linear expansion coefficient of a silicone-based resin that is resistant to the reflow process is 1 to 2 × 10. -4 / ° C. Therefore, when a silicone resin is used as the heat resistant lens material, there arises a problem that thermal deformation at a high temperature appears more remarkably.
特許文献1では、レンズと、そのレンズを保持する枠との間に弾性体を介在させることで、熱膨張によりレンズとレンズ枠との間に生じる負荷を弾性体が吸収し、レンズの熱変形を抑える方法が提案されている。
In
具体的には、図6に示すように、鏡枠105の収容凹溝106の小径周壁の直径をレンズ101の嵌合突縁104の内周壁の直径とほぼ等しく設けるとともに、収容凹溝106の大径周壁の直径を嵌合突縁104の外周壁の直径より適宜大径に設けてあり、かつ鏡枠105における収容凹溝106の小径周壁側端面を短形に切欠いて接着剤層収容段部110を設けてある。そして、鏡枠105の収容凹溝106の小径周壁には、レンズ101の嵌合突縁104の内周壁を、収容凹溝106の大径周壁とレンズ101の外周との間にレンズ変位吸収空隙111を形成し、かつ収容凹溝106の小径周壁側端面とレンズ101のフランジ部103とを当接せしめて嵌合してあるとともに、レンズ101と鏡枠105とを互いに固定保持すべく弾性を有する接着剤層108を接着剤層収容段部110とこれを囲続するレンズ101との間に介在してある。
Specifically, as shown in FIG. 6, the diameter of the small-diameter peripheral wall of the
また、特許文献2では、レンズとほぼ同じ線膨張係数を有し、かつレンズとレンズ枠との間にそれぞれ間隙を有する保持環を、レンズとレンズ枠との間に介在させることで、熱膨張によりレンズとレンズ枠との間に生じる負荷を保持環の弾性変形により吸収し、レンズの熱変形を抑える方法が提案されている。
Further, in
具体的には、図7に示すように、レンズ121は所定の曲率をなすレンズ本体部121aと、このレンズ本体部121aの周縁部に形成された平板な鍔部121bとで構成される。また、レンズ121の外周にプラスチックによる環状の保持環122の内周が嵌合し、この保持環122はレンズ121と同等の線膨張係数を持っており、レンズ121を保持する。さらに、保持環122の外周に同様に環状の保持枠123が嵌合し、この保持枠123はレンズ121および保持環122より線膨張係数の小さい材質により形成され、保持環122の外周を保持する。そして、この保持枠123の下部内周には、水平方向のフランジ部123aが設けられており、このフランジ部123aの上面により、保持環122を一体的に取付けたレンズ121の鍔部121bの下面を支持する。また、この保持枠123の上部内周にはねじ溝123bが螺刻されており、ここには、環状をなすレンズ押え124の外周が螺合している。さらに、このレンズ押え124は、フランジ部123aとともにレンズ121の鍔部121bを上下から挟持し、レンズ121をこのレンズ121の光軸に沿うスラスト方向に押える。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
ここで、レンズ121の外周と保持環122の内周との間には、これらレンズ121および保持環122の周方向に沿って所定長さに形成された第1の間隔126が配置されている。また、これら第1の間隙126以外の部分は相手側との第1の接合部127となる。また、保持環122の外周と保持枠123の内周との間には、相手方との第2の接合部130が設けられている。この第2の接合部130は、第1の間隙126に対応する範囲内にそれぞれ位置する。もちろん、この第2の接合部130以外は第2の間隙131となる。
しかしながら、上記特許文献1のレンズ保持装置では、弾性体としてのゴム系の接着剤を、レンズとレンズ枠との間の狭い空間内に注入するという困難な作業を行う必要がある。そのため、多くの組立工程を経なければならないという問題点を有している。
However, in the lens holding device of
また、上記特許文献2のレンズ保持構体では、レンズとレンズ枠との間に保持環を介在させる。そのため、部品点数が増え、それに伴い製造コストおよび組立工程が増加するという問題点を有している。
In the lens holding structure of
また、レンズユニットを高温中で使用した際、レンズは径方向(光軸と垂直の方向)に膨張するとともに、厚み方向(光軸方向)にも膨張する。そのため、上記特許文献1のレンズ保持装置および上記特許文献2のレンズ保持構体のように、レンズホルダー内にレンズが挿入され、レンズホルダーの内壁部とレンズの外周部とが弾性体等を介して接触している場合には、レンズユニットに対して温度上昇と温度低下とが繰り返されると、レンズホルダーの内壁部とレンズの外周部との接触面積が変化し、かつレンズホルダーの内壁部とレンズの外周部との間に摩擦抵抗が生じる。これにより、レンズの光軸方向における位置が変化する。その結果、レンズユニットの光学特性が低下する。しかし、上記特許文献1のレンズ保持装置および上記特許文献2のレンズ保持構体では、レンズの径方向の熱変形のみに対応しており、レンズの厚み方向の熱変形、即ちレンズの光軸方向における位置ずれには対応していない。その結果、上記特許文献1のレンズ保持装置および上記特許文献2のレンズ保持構体を高温中で使用した際、レンズの光軸方向における位置ずれが生じ、光学特性が低下するという問題点を有している。
Further, when the lens unit is used at a high temperature, the lens expands in the radial direction (direction perpendicular to the optical axis) and also expands in the thickness direction (optical axis direction). Therefore, like the lens holding device of
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、組立工程を簡略化しつつ、高温下でのレンズの熱膨張により生じるレンズの熱変形および光軸方向への位置ずれを防止することにより、光学特性の低下を防止することができるレンズユニットおよびそれを備えた撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to simplify the assembly process and to cause thermal deformation of the lens caused by thermal expansion of the lens at a high temperature and position in the optical axis direction. It is an object of the present invention to provide a lens unit that can prevent a decrease in optical characteristics by preventing a shift and an imaging apparatus including the lens unit.
本発明のレンズユニットは、上記課題を解決するために、レンズホルダーと、該レンズホルダー内に配置されたレンズとを備え、前記レンズホルダーには、前記レンズの外周部を固定する保持部が形成され、前記レンズの外周部は、前記保持部に固定され、前記レンズの外周部には、レンズ有効径内の最薄部よりも、厚みの薄い部位が形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the lens unit of the present invention includes a lens holder and a lens disposed in the lens holder, and the lens holder is formed with a holding portion for fixing the outer peripheral portion of the lens. The outer peripheral portion of the lens is fixed to the holding portion, and a portion having a smaller thickness than the thinnest portion within the lens effective diameter is formed on the outer peripheral portion of the lens.
上記の発明によれば、前記レンズホルダーには、前記レンズの外周部を固定する保持部が形成され、前記レンズの外周部は、前記保持部に固定されているので、該レンズの位置が該レンズホルダーにより規制されることになる。これにより、径方向および光軸方向におけるレンズの位置ずれを抑えることができる。その結果、本発明のレンズユニットは、光学特性の低下を防止することができる。さらに、前記レンズと前記レンズホルダーとの間に、弾性体や保持環を介在させる必要がない。その結果、本発明のレンズユニットは、組立工程を簡略化することができ、コストを低減することができる。 According to the above invention, the lens holder is formed with the holding portion that fixes the outer peripheral portion of the lens, and the outer peripheral portion of the lens is fixed to the holding portion. It will be regulated by the lens holder. Thereby, it is possible to suppress the positional deviation of the lens in the radial direction and the optical axis direction. As a result, the lens unit of the present invention can prevent a decrease in optical characteristics. Furthermore, there is no need to interpose an elastic body or a retaining ring between the lens and the lens holder. As a result, the lens unit of the present invention can simplify the assembly process and reduce the cost.
さらに、上記の発明によれば、前記レンズの外周部には、レンズ有効径内の最薄部よりも、厚みの薄い部位が形成されているので、高温中において、前記レンズホルダーの規制により、径方向に生じるひずみを、その部位に集中させることができる。これにより、レンズ有効径内の熱変形を抑えることができる。その結果、本発明のレンズユニットは、高温中でのレンズの熱変形による光学特性の低下を防止することができる。 Furthermore, according to the above invention, a portion having a smaller thickness than the thinnest portion within the lens effective diameter is formed on the outer peripheral portion of the lens. The strain generated in the radial direction can be concentrated at the site. Thereby, thermal deformation within the lens effective diameter can be suppressed. As a result, the lens unit of the present invention can prevent deterioration of optical characteristics due to thermal deformation of the lens at a high temperature.
また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズの外周部は、レンズ有効径内の最薄部よりも、厚みが薄くなるように形成されていることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, it is preferable that the outer peripheral portion of the lens is formed to be thinner than the thinnest portion within the effective lens diameter.
これにより、高温中において、前記レンズホルダーの規制により、径方向に生じるひずみを、前記レンズの外周部に集中させることができる。そして、レンズ有効径内の熱変形を抑えることができる。その結果、本発明のレンズユニットは、高温下でのリフロー工程等により生じる熱変形の影響を小さくすることができる。 Thereby, the distortion | strain which arises by radial direction by regulation of the said lens holder can be concentrated on the outer peripheral part of the said lens in high temperature. And thermal deformation within the lens effective diameter can be suppressed. As a result, the lens unit of the present invention can reduce the influence of thermal deformation caused by a reflow process at a high temperature.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズの外周部と、前記レンズホルダーの保持部とが、互いに当接していることが好ましい。また、本発明のレンズユニットは、前記レンズの外周部と、前記レンズホルダーの保持部とが、互いに嵌合する形状であることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, it is preferable that the outer peripheral portion of the lens and the holding portion of the lens holder are in contact with each other. In the lens unit of the present invention, it is preferable that an outer peripheral portion of the lens and a holding portion of the lens holder are fitted to each other.
これにより、径方向および光軸方向におけるレンズの位置ずれを確実に抑えることができる。その結果、本発明のレンズユニットは、光学特性の低下を確実に防止することができる。 Thereby, it is possible to reliably suppress the positional deviation of the lens in the radial direction and the optical axis direction. As a result, the lens unit of the present invention can surely prevent the deterioration of the optical characteristics.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズの外周部が、該レンズの最外部の方向に傾斜する面を有していることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, it is preferable that the outer peripheral portion of the lens has a surface inclined in the outermost direction of the lens.
これにより、前記レンズは、最外部の方向に厚みが徐々に薄くなるので、高温中において、レンズホルダーの規制により、径方向に生じるひずみを、該レンズの外周部に確実に集中させることができる。そして、レンズ有効径内の熱変形を確実に抑えることができる。その結果、本発明のレンズユニットは、高温中でのレンズの熱変形による光学特性の低下を確実に防止することができる。 Thereby, since the thickness of the lens gradually decreases in the outermost direction, distortion generated in the radial direction due to the restriction of the lens holder can be reliably concentrated on the outer peripheral portion of the lens at a high temperature. . And the thermal deformation within the lens effective diameter can be surely suppressed. As a result, the lens unit of the present invention can surely prevent deterioration of optical characteristics due to thermal deformation of the lens at high temperatures.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズの少なくとも一面が、凹面形状であることが好ましい。また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズは、中心部が最薄部となる非球面レンズであることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, it is preferable that at least one surface of the lens has a concave shape. In the lens unit of the present invention, it is preferable that the lens is an aspherical lens having a thinnest central portion.
両凹レンズ、平凹レンズまたは中心部が最薄部となる非球面レンズでは、レンズの外周部が中心部に比べて厚くなり、レンズの中心部付近にひずみが集中し、レンズの熱変形を生じるおそれがある。しかし、本発明のレンズユニットは、レンズ有効径内の最薄部よりもさらに薄くなるように、レンズ有効径範囲外である外周部を形成している。これにより、前記レンズの熱膨張時に、該レンズに生じるひずみを、該レンズの外周部に集中させることができる。その結果、本発明のレンズユニットは、前記レンズの熱変形およびレンズユニットの光学特性の低下を効果的に防止することが可能となる。 In bi-concave lenses, plano-concave lenses, or aspherical lenses where the center is the thinnest part, the outer periphery of the lens is thicker than the center, and strain is concentrated near the center of the lens, which may cause thermal deformation of the lens. There is. However, the lens unit of the present invention forms the outer peripheral portion outside the effective lens diameter range so as to be thinner than the thinnest portion within the effective lens diameter. Thereby, the distortion which arises in this lens at the time of the thermal expansion of the said lens can be concentrated on the outer peripheral part of this lens. As a result, the lens unit of the present invention can effectively prevent thermal deformation of the lens and deterioration of the optical characteristics of the lens unit.
また、本発明のレンズユニットは、前記保持部の一部には、前記レンズホルダーの外部につながる連絡部が形成されていることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, it is preferable that a connecting portion connected to the outside of the lens holder is formed in a part of the holding portion.
これにより、前記連絡部から前記レンズの外周部を冷却し、該レンズを部分的に低温化することができる。その結果、本発明のレンズユニットは、高温中において、レンズホルダーの規制により径方向に生じるひずみによる応力を緩和することが可能となる。 Thereby, the outer peripheral part of the lens can be cooled from the connecting part, and the temperature of the lens can be partially lowered. As a result, the lens unit of the present invention can relieve stress due to strain generated in the radial direction due to the restriction of the lens holder at high temperatures.
また、本発明のレンズユニットは、前記連絡部の少なくとも一部が、前記レンズを形成する材料と同一の材料で満たされていることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, it is preferable that at least a part of the connecting portion is filled with the same material as that forming the lens.
これにより、前記連絡部から前記レンズを形成する材料と同一の材料を冷却することができる。その結果、本発明のレンズユニットは、前記連絡部から前記レンズの外周部を冷却し易く、該レンズを部分的に低温化することができる。 Thereby, the material same as the material which forms the said lens from the said connection part can be cooled. As a result, the lens unit of the present invention can easily cool the outer peripheral portion of the lens from the connecting portion, and can partially lower the temperature of the lens.
また、本発明のレンズユニットは、前記保持部の一部には、少なくとも3つの前記連絡部が、等間隔で形成されていることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, it is preferable that at least three of the connecting portions are formed at equal intervals in a part of the holding portion.
これにより、前記連絡部からレンズの外周部を冷却し易くなる。その結果、本発明のレンズユニットは、高温中において、レンズホルダーの規制により径方向に生じるひずみによる応力を確実に緩和することができる。 Thereby, it becomes easy to cool the outer peripheral part of the lens from the connecting part. As a result, the lens unit of the present invention can reliably relieve stress due to strain generated in the radial direction due to the restriction of the lens holder at high temperatures.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズを形成する材料が、シリコーン系樹脂であることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, the material forming the lens is preferably a silicone resin.
シリコーン系樹脂は、線膨張係数が高い材料である。その結果、前記レンズを形成する材料としてシリコーン系樹脂を用いれば、本発明のレンズユニットは、該レンズの部分低温化による応力緩和をより効果的に行うことができる。さらに、シリコーン系樹脂は耐熱性を有している。これにより、前記レンズは、耐熱性を有することになる。 Silicone resin is a material having a high linear expansion coefficient. As a result, if a silicone resin is used as a material for forming the lens, the lens unit of the present invention can more effectively relieve stress due to partial temperature reduction of the lens. Furthermore, the silicone resin has heat resistance. Thereby, the lens has heat resistance.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズホルダーには、嵌合部が形成されていることが好ましい。 In the lens unit of the present invention, it is preferable that a fitting portion is formed in the lens holder.
前記嵌合部を互いに当接させることにより、前記レンズホルダー同士を嵌合させることができる。その結果、本発明のレンズユニットは、高精度のレンズ間の位置決めを容易に行うことが可能となる。 The lens holders can be fitted to each other by bringing the fitting portions into contact with each other. As a result, the lens unit of the present invention can easily perform positioning between the lenses with high accuracy.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズホルダーを形成する材料として、低熱膨張部材を使用することが好ましい。 The lens unit of the present invention preferably uses a low thermal expansion member as a material for forming the lens holder.
これにより、前記レンズホルダーの熱膨張により発生する、光軸方向のレンズの位置ずれ量を低減することが可能となる。さらに、前記レンズホルダー同士を嵌合させた場合においても、前記レンズホルダーの熱膨張により発生する、レンズ間距離のずれを低減することが可能となる。 As a result, it is possible to reduce the amount of lens position deviation in the optical axis direction, which occurs due to thermal expansion of the lens holder. Furthermore, even when the lens holders are fitted to each other, it is possible to reduce the shift in the distance between the lenses that occurs due to thermal expansion of the lens holder.
また、本発明のレンズユニットの製造方法は、前記レンズホルダー内にレンズ型を挿入し、さらに該レンズ型の位置決めを行う第1工程と、前記連絡部より、前記レンズを形成する材料を注入する第2工程と、前記レンズを形成する材料を硬化させる第3工程と、前記レンズ型の離型を行う第4工程とを含むことが好ましい。 In the lens unit manufacturing method of the present invention, the lens mold is inserted into the lens holder, the lens mold is positioned, and the material for forming the lens is injected from the connecting portion. It is preferable to include a second step, a third step of curing the material forming the lens, and a fourth step of releasing the lens mold.
本発明のレンズユニットの製造方法は、前記レンズ型を用いることにより、所望の形状のレンズを形成することができる。その結果、本発明のレンズユニットの製造方法は、前記レンズの外周部を、レンズ有効径内の最薄部よりも、厚みが薄くなるように形成することが可能となる。 The lens unit manufacturing method of the present invention can form a lens having a desired shape by using the lens mold. As a result, the lens unit manufacturing method of the present invention enables the outer peripheral portion of the lens to be formed to be thinner than the thinnest portion within the lens effective diameter.
本発明の撮像装置は、前記レンズユニットと、撮像素子とを備えていることが好ましい。また、本発明の撮像機器は、前記撮像装置を搭載していることが好ましい。 The imaging device of the present invention preferably includes the lens unit and an imaging element. Moreover, it is preferable that the imaging device of the present invention is equipped with the imaging device.
これにより、本発明の撮像装置および撮像機器は、従来のレンズユニットを備えた撮像装置および撮像機器と比較して、高温中で使用した場合においても、熱膨張に起因するレンズ形状の変形およびレンズの光軸方向における位置の変化が抑えられている。その結果、本発明の撮像装置および撮像機器は、高温の使用環境に起因する解像度の劣化を防ぐことが可能となる。 As a result, the imaging apparatus and imaging apparatus of the present invention can be used for the deformation of the lens shape and the lens caused by thermal expansion even when used at a high temperature as compared with the imaging apparatus and imaging apparatus provided with the conventional lens unit. The position change in the optical axis direction is suppressed. As a result, the image pickup apparatus and the image pickup apparatus of the present invention can prevent resolution degradation due to a high temperature use environment.
本発明のレンズユニットは、以上のように、レンズホルダーと、該レンズホルダー内に配置されたレンズとを備え、前記レンズホルダーには、前記レンズの外周部を固定する保持部が形成され、前記レンズの外周部は、前記保持部に固定され、前記レンズの外周部には、レンズ有効径内の最薄部よりも、厚みの薄い部位が形成されているものである。 As described above, the lens unit of the present invention includes a lens holder and a lens disposed in the lens holder, and the lens holder includes a holding portion that fixes an outer peripheral portion of the lens. The outer peripheral portion of the lens is fixed to the holding portion, and a portion having a smaller thickness than the thinnest portion within the lens effective diameter is formed on the outer peripheral portion of the lens.
それゆえ、組立工程を簡略化しつつ、高温下でのレンズの熱膨張により生じるレンズの熱変形および光軸方向への位置ずれを防止することにより、光学特性の低下を防止することができるレンズユニットを提供するという効果を奏する。 Therefore, while simplifying the assembly process, the lens unit can prevent the deterioration of optical characteristics by preventing thermal deformation of the lens and displacement in the optical axis direction caused by thermal expansion of the lens under high temperature. There is an effect of providing.
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図5に基づいて説明すれば以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 as follows.
<レンズユニット>
図1は、本発明の実施形態を示すものであり、レンズユニット10の装置構成を説明する断面図である。図1において、レンズユニット10は、主として、レンズ1とレンズホルダー2とを備えている。
<Lens unit>
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view for explaining a device configuration of a
レンズユニット10を回路基板に表面実装するために半田のリフロー工程を行う場合、リフロー工程では一般に230℃以上の高温に達するため、レンズ1は、230℃以上の高温に対して耐性を有する耐熱レンズであることが好ましい。また、レンズ1として使用するレンズ材料は、特に限定されないが、例えば、シリコーン系樹脂等の高温に対して耐性を有する材料であることが好ましい。
When a solder reflow process is performed to surface-mount the
ここで、レンズ1の外周部とは、レンズ1のレンズ有効径範囲外の部分をいう。レンズ有効径とは、レンズの径の中で、固定リング等に遮られない径、即ち光を有効に通す径をいう。よって、本発明において、熱膨張に起因するレンズ1のレンズ有効径内の熱変形を低減するために、レンズ1の外周部には、レンズ有効径内の最薄部よりも、厚みの薄い部位が形成されている。また、レンズ1の外周部は、レンズ有効径内の最薄部よりも、厚みが薄くなるように形成されていることが好ましい。レンズ有効径内の最薄部とは、レンズ有効径内で、厚みが最も薄い部分をいう。
Here, the outer peripheral portion of the
また、レンズ1の外周部の形状は、特に限定されないが、レンズ1の最外部の方向に傾斜する面を有していることが好ましい。ここで、レンズ1の最外部の方向に傾斜するとは、レンズ1の外周部の中で最も外側の部分に向かうにつれて、レンズ1の厚みが徐々に薄くなることをいう。
Further, the shape of the outer peripheral portion of the
レンズホルダー2として使用する材料は、特に限定されないが、例えば、液晶ポリマー(LCP/Liquid Crystal Polymer、以下「LCP」という)、ポリフェニレンスルファイド(PPS/Poly Phenylene Sulfide、以下「PPS」という)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK/Poly Ether Ether Ketone、以下「PEEK」という)等の高温に対して耐性を有する材料であることが好ましい。また、レンズホルダー2として使用する材料の色については、レンズユニット内での反射による迷光防止のため、黒色であることが好ましい。
The material used as the
レンズホルダー2の内部には、レンズ1を保持するための保持部3が形成されており、その保持部3とレンズ1の外周部とは固定されている。レンズ1の外周部と、レンズホルダー2の保持部3とを固定する方法は、特に限定されない。また、レンズ1と保持部3とは互いに当接していることが好ましい。また、レンズ1と保持部3とは互いに嵌合する形状であることが好ましい。
A holding
リフロー工程に対して耐性のある上記レンズユニット10では、レンズホルダー2として使用する材料の線膨張係数よりもレンズ1として使用する材料の線膨張係数の方が大きい。例えば、レンズ1として使用する材料であるシリコーン系樹脂の線膨張係数が、1〜2×10−4/℃程度であるのに対し、レンズホルダー2として使用する材料であるLCPの線膨張係数は1×10−5/℃程度となっている。
In the
よって、レンズユニット10を高温中で使用した場合、レンズ1の熱膨張がレンズホルダー2によって径方向(光軸と垂直の方向)の規制を受けるため、レンズ1にひずみが発生し、レンズ1の形状変形が生じる。そして、レンズ1が径方向に規制を受けた際に、もっともひずみが集中する部分はレンズ1の最薄部であるため、レンズ有効径内に最薄部が形成されている場合、その部分にひずみが集中してしまう。その結果、レンズ1の形状が変形し、レンズユニット10の光学特性が低下する。
Therefore, when the
例えば、両凸レンズ等は中心部に最も厚みがあり、外周部にいくにつれて薄くなっているため、レンズホルダーの規制によるレンズのひずみは、レンズの外周部に集中する。一方、凹メニスカスレンズ、両凹レンズ、平凹レンズ等は中心部が最も厚みの薄い形状となっているため、レンズホルダーの規制によるレンズのひずみは、レンズの中心部に集中する。その結果、レンズとして、凹メニスカスレンズ、両凹レンズ、平凹レンズ等を用いれば、レンズユニットは、レンズ形状の変形により光学特性が低下する。 For example, a biconvex lens or the like has the greatest thickness at the center and becomes thinner toward the outer periphery, so that distortion of the lens due to the restriction of the lens holder is concentrated on the outer periphery of the lens. On the other hand, since a concave meniscus lens, a biconcave lens, a plano-concave lens, etc. have the thinnest central portion, distortion of the lens due to restriction of the lens holder is concentrated in the central portion of the lens. As a result, if a concave meniscus lens, a biconcave lens, a plano-concave lens, or the like is used as the lens, the optical characteristics of the lens unit deteriorate due to deformation of the lens shape.
また、近年の撮像光学系の小型化に伴い、最大像高付近における、撮像素子の受光面に対する光線の入射角が大きくなっている。ここで、光軸中心と最大像高付近における光線の入射角の差は、通常、撮像素子側に形成されたマイクロレンズアレイにより補正される。しかし、光軸中心と最大像高付近における光線の入射角の差が大きい場合、マイクロレンズアレイのスケーリングでは対応できなくなってしまう。そこで、光軸中心と最大像高付近における光線の入射角の差を低減するために、レンズ有効径内の周辺部(外周部)の形状を非球面形状にする等、レンズの形状を複雑化する必要がある。 Further, with the recent miniaturization of the imaging optical system, the incident angle of the light beam with respect to the light receiving surface of the imaging device is increased near the maximum image height. Here, the difference in the incident angle of the light beam near the center of the optical axis and the maximum image height is normally corrected by a microlens array formed on the image sensor side. However, if the difference in the incident angle of the light beam near the center of the optical axis and the maximum image height is large, the scaling of the microlens array cannot cope. Therefore, in order to reduce the difference in the incident angle of the light beam near the center of the optical axis and the maximum image height, the shape of the lens is complicated by making the shape of the peripheral part (outer peripheral part) within the effective lens diameter an aspherical shape. There is a need to.
その結果として、従来のレンズユニットは、レンズの外周部が中心部に比べて厚くなり、レンズの中心部付近にひずみが集中し、レンズの熱変形を生じるおそれがある。 As a result, in the conventional lens unit, the outer peripheral portion of the lens is thicker than the central portion, and strain is concentrated near the central portion of the lens, which may cause thermal deformation of the lens.
本実施の形態のレンズユニット10では、レンズ1のレンズ有効径内の最薄部よりもさらに薄くなるように、レンズ1のレンズ有効径範囲外である外周部を形成することにより、熱膨張時にレンズ1に生じるひずみをレンズ1の外周部に集中させ、レンズ1の形状変形およびレンズユニット10の光学特性の低下を防止することが可能となる。
In the
さらに、レンズユニットを高温中で使用した際、レンズは径方向へ膨張するとともに、厚み方向へも膨張する。よって、従来のレンズユニットのように、レンズホルダー内にレンズが挿入され、レンズホルダーの内壁部とレンズの外周部とが接触しているような形となっている場合、レンズユニットに対して温度上昇と温度低下が繰り返された場合、レンズホルダーの内壁部とレンズの外周部との接触面積の変化や、レンズホルダーの内壁部とレンズの外周部との間の摩擦抵抗により、レンズの光軸方向における位置が変化する。その結果として、レンズユニットの光学特性の低下につながる。 Further, when the lens unit is used at a high temperature, the lens expands in the radial direction and also in the thickness direction. Therefore, when the lens is inserted into the lens holder and the inner wall of the lens holder and the outer periphery of the lens are in contact with each other as in a conventional lens unit, the temperature of the lens unit When the temperature rise and temperature decrease are repeated, the optical axis of the lens is affected by the change in the contact area between the inner wall of the lens holder and the outer periphery of the lens, and the frictional resistance between the inner wall of the lens holder and the outer periphery of the lens. The position in the direction changes. As a result, the optical characteristics of the lens unit are degraded.
本実施の形態のレンズユニット10は、レンズ1とレンズホルダー2とが一体化しているため、レンズ1の外周部がレンズホルダー2によって光軸方向に規制されている。そのため、レンズユニット10に対して温度上昇と温度低下を繰り返した場合であっても、熱膨張や熱収縮によってレンズ1の光軸方向における位置ずれを防止することが可能となる。その結果、レンズユニット10の光学特性の低下を抑えることができる。
In the
ここで、上記レンズユニット10は、レンズ1をレンズホルダー2に圧入し、レンズホルダー2に形成されている保持部3により、レンズ1を嵌合させる方法や、図1に示す点線部でレンズホルダー2を分割し、レンズ1を、分割したレンズホルダー2で挟み込み、接着する方法等により、作製が可能である。
Here, in the
図2は、本発明の実施形態を示すものであり、レンズユニット10の装置構成を説明する断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an apparatus configuration of the
図2において、レンズユニット10は、主として、レンズ1とレンズホルダー2とを備えている。
In FIG. 2, the
レンズホルダー2の内部に形成されている保持部3の一部には、レンズホルダー2の外部につながる連絡部4が形成されていることが好ましい。そして、連絡部4内の少なくとも一部は、レンズ1として使用するレンズ材料と同一の材料で満たされていることが好ましい。さらに、保持部3の一部には、少なくとも3つの連絡部4が、等間隔で形成されていることが好ましい。
It is preferable that a connecting portion 4 connected to the outside of the
連絡部4の径、数等については、レンズ1の外周部の冷却効率、レンズ1を構成する樹脂材料の注入工程におけるタクトタイム等から、任意に決定すればよい。
The diameter, number, and the like of the connecting portions 4 may be arbitrarily determined from the cooling efficiency of the outer peripheral portion of the
レンズユニット10を回路基板に表面実装するために半田のリフローを行う場合、レンズ1の熱膨張がレンズホルダーに規制されるため、保持部3に応力が集中し、保持部3付近に大きな負荷がかかり、レンズユニット10またはレンズ1の割れ等の問題が生じる場合がある。そこで、リフロー工程時に、連絡部4を通してレンズ1に冷却装置を接続することにより、レンズ1のみを部分的に冷却し、熱膨張によりレンズ1にかかる負荷を低減することが可能となる。
When solder reflow is performed to surface-mount the
ここで、レンズ1の部分冷却に使用する冷却装置としては、特に限定されないが、例えばペルチェモジュール等の冷却器が挙げられる。特に、レンズ1に使用するレンズ材料として線膨張係数の大きいシリコーン系樹脂を使用した場合には、冷却による応力緩和効果がより高くなる。
Here, the cooling device used for partial cooling of the
上述したように、本実施の形態に記載のレンズユニット10によれば、レンズ1の外周部にレンズホルダー2の規制により径方向に生じるひずみを集中させることにより、レンズ1のレンズ有効径内の変形を抑えることができる。その結果、熱変形による光学特性の低下を防ぐことができる。
As described above, according to the
また、レンズ1はレンズホルダー2により光軸方向に規制されているため、レンズ1の光軸方向における位置ずれを抑えることができる。
Further, since the
また、リフロー工程時には、連絡部4を通してレンズ1を部分的に冷却することにより、レンズ1にかかる応力を緩和することが可能となる。特に、線膨張係数の大きいシリコーン系樹脂等をレンズ材料として使用した場合には、より高い応力緩和効果を発揮する。
Further, during the reflow process, by partially cooling the
<レンズユニットの製造方法>
図3は、本発明の実施形態を示すものであり、図2で説明した、保持部3の一部に、レンズホルダー2の外部につながる連絡部4が形成されているレンズユニット10の製造方法を説明する断面図である。
<Lens unit manufacturing method>
FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. The method of manufacturing the
図3に示すように、レンズホルダー2内には、レンズ1を成型するためのレンズ型15およびレンズ型16がそれぞれ挿入されている。
As shown in FIG. 3, a
レンズ型15・16の光軸方向の位置については、所望のレンズの厚さになるように位置を決定すればよい。つまり、レンズ型15とレンズ型16との間隔が、所望のレンズの厚さになるようにレンズ型15・16の位置を決定すればよい。
The positions of the
レンズ型15・16の光軸方向の位置を決定した後、レンズホルダー2の外部につながる連絡部4から、レンズ1を構成する樹脂材料を注入する。そして、該樹脂材料を硬化させた後、レンズ型15・16を取り外すことにより、レンズユニット10を製造することができる。
After determining the positions of the
上記樹脂材料として熱可塑性樹脂を使用する場合には、高温の熱可塑性樹脂を連絡部4より注入し、注入後に該樹脂を冷却硬化させ、レンズ1を成型すればよい。また、上記樹脂材料として熱硬化性樹脂を使用する場合には、熱硬化性樹脂を連絡部4より注入し、注入後に昇温させたレンズ型15・16により樹脂を硬化させ、レンズ1を成型すればよい。また、上記樹脂材料として紫外線硬化樹脂を使用する場合には、紫外線硬化樹脂を連絡部4より注入し、注入後に紫外線を該樹脂に照射することで該樹脂を硬化させ、レンズ1を成型すればよい。
When a thermoplastic resin is used as the resin material, a high-temperature thermoplastic resin is injected from the connecting portion 4, and after the injection, the resin is cooled and cured to mold the
上記樹脂に紫外線を照射できるように、レンズ型15・16の構成材料としては、紫外線を透過する透明材料を使用することが好ましい。
It is preferable to use a transparent material that transmits ultraviolet rays as the constituent material of the
なお、本実施の形態では、本発明が効果的に適用できるレンズ1として、両凹レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズを例に挙げているが、本発明を適用できるレンズはこれらに限定されない。また、レンズ1の少なくとも一面は、凹面形状であることが好ましい。また、レンズ1は、中心部が最薄部となる非球面レンズであることが好ましい。
In the present embodiment, a biconcave lens, a plano-concave lens, and a concave meniscus lens are exemplified as the
また、レンズホルダー2は、低熱膨張部材からなっていることが好ましい。レンズホルダー2の材質として、LCP、PPS、PEEKを例に挙げているが、リフロー工程に対して耐性のある材料であれば、これらに限定されない。
The
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図4(a)・(b)に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
<レンズユニット>
図4(a)・(b)は、本発明の実施形態を示すものであり、レンズユニット20の装置構成を説明する断面図である。図4(a)・(b)において、レンズユニット20は、前記実施の形態1のレンズユニット10の構成と比べて、レンズホルダー12・22の形状が異なる。
<Lens unit>
FIGS. 4A and 4B show an embodiment of the present invention and are cross-sectional views illustrating the device configuration of the
前記実施の形態1で説明したレンズユニット10の製造方法は、レンズホルダー2内に2つのレンズ型15・16を挿入し、レンズ1の成型を行うため、1つのレンズホルダーに複数枚のレンズを成型することは不可能である。しかし、高解像度であり、かつ小型である撮像光学系等は、1枚のレンズで実現することは不可能であり、複数枚のレンズにより撮像光学系を構成する必要がある。
In the manufacturing method of the
そこで、本実施の形態では、前記実施の形態1で説明したレンズユニット10を複数個組み合わせて構成されたレンズユニット20について説明する。
Therefore, in the present embodiment, a
図4(a)・(b)に示すレンズユニット20は、レンズ11と、レンズ11を保持するレンズホルダー12、レンズ21と、レンズ21を保持するレンズホルダー22によって構成されている。
A
また、レンズホルダー12・22には前記実施の形態1と同様に、レンズ11・21を保持するための保持部13・23、レンズ11・21の構成材料と同様の材料で満たされている連絡部14・24がそれぞれ設けられている。
Similarly to the first embodiment, the
また、レンズホルダー12とレンズホルダー22には、それぞれのレンズホルダーを径方向(光軸と垂直の方向)および光軸方向に位置決めするための嵌合部8と嵌合部9がそれぞれ設けられている。嵌合部8・9は、嵌合面8a・9aを互いに当接させた際に、レンズ11・21の径方向および光軸方向の位置が所定の位置になるように形成されている。
The
図4(b)に示すように、上記嵌合部8・9を嵌め合わせることにより、レンズ11・21の径方向および光軸方向の高精度での位置決めを容易に行うことができる。嵌合部8・9を嵌合させた後、嵌合面8a・9aの接触部付近を、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂等で固定することにより、レンズ11・21の位置を固定すればよい。
As shown in FIG. 4B, by fitting the fitting portions 8 and 9, the
ここで、レンズ11・21は、前記実施の形態1におけるレンズ1と同一の機能を有するものである。よって、レンズ11・21の形状、構成材料等はレンズ1と同様である。また、レンズホルダー12・22は、前記実施の形態1におけるレンズホルダー2と同一の機能を有するものである。よって、レンズホルダー12・22の形状以外の構成材料等はレンズホルダー2と同様である。
Here, the
また、保持部13・23は、前記実施の形態1における保持部3と同一の機能を有するものである。また、連絡部14・24は、前記実施の形態1における連絡部4と同一の機能を有するものである。
The holding
複数枚のレンズの径方向および光軸方向の位置決め方法としては、従来、レンズの外周部に、それぞれのレンズを嵌合するための嵌合部をそれぞれ設け、それぞれの嵌合部の嵌合面を当接させることで、レンズ間の位置決めを行う方法が用いられている。しかし、レンズの外周部に設けられた嵌合部を嵌合させた場合、高温中ではレンズの熱膨張により、レンズ間の光軸方向における距離が変化してしまう。その結果として、レンズユニットの光学特性が低下してしまう。特に、半田のリフロー工程で使用されるシリコーン系樹脂は、線膨張係数が1〜2×10−4/℃程度であり、一般的にレンズ材料として使用されているポリカーボネート樹脂の線膨張係数6×10−5/℃に対して大きい。そのため、シリコーン系樹脂のようにリフロー工程に対して耐性を有するレンズ材料を使用する場合には、ポリカーボネート樹脂を使用した場合と比べて、レンズ間の光軸方向における距離の変化が、顕著に現れてしまう。そこで、レンズホルダー12・22の構成材料として、リフロー工程に耐性のある低熱膨張部材を使用することにより、熱膨張によるレンズ間の光軸方向における距離の変化を抑えることが可能となる。例えば、リフロー工程に耐性のある低熱膨張部材としては、LCP等が挙げられる。LCPの線膨張係数は1×10−5程度であるため、シリコーン系樹脂で構成されたレンズを用い、そのレンズの外周部に形成した嵌合部で位置合わせを行った場合と比較すると、光軸方向における距離の変化を1/10〜1/20程度に抑えることが可能となる。
As a positioning method in the radial direction and optical axis direction of a plurality of lenses, conventionally, a fitting portion for fitting each lens is provided on the outer peripheral portion of the lens, and the fitting surface of each fitting portion is provided. A method is used in which the lenses are positioned by contacting each other. However, when the fitting portion provided on the outer periphery of the lens is fitted, the distance in the optical axis direction between the lenses changes due to thermal expansion of the lens at high temperatures. As a result, the optical characteristics of the lens unit are degraded. In particular, the silicone resin used in the solder reflow process has a linear expansion coefficient of about 1 to 2 × 10 −4 / ° C., and the linear expansion coefficient of polycarbonate resin generally used as a lens material is 6 ×. Great for 10 −5 / ° C. Therefore, when using a lens material that is resistant to the reflow process, such as a silicone resin, the change in the distance in the optical axis direction between the lenses is more noticeable than when a polycarbonate resin is used. End up. Therefore, by using a low thermal expansion member resistant to the reflow process as a constituent material of the
上述したように、本実施の形態のレンズユニット20によれば、レンズホルダー12・22に設けられた嵌合部8・9を互いに当接させることにより、高精度のレンズ間の位置決めを容易に行うことが可能となる。よって、レンズホルダー12・22の構成材料として、低熱膨張部材を使用することにより、熱膨張によるレンズ間の光軸方向における距離の変化を抑えることが可能となる。
As described above, according to the
レンズ11・21に使用する材料としては、230℃以上に達するリフロー工程に対応するため、例えばシリコーン系樹脂等の耐熱性樹脂を使用することが好ましい。また、レンズ11に使用する材料とレンズ21に使用する材料とは、同じ材料であっても、異なる材料であってもよい。
As a material used for the
また、レンズホルダー12・22に使用する材料としては、例えばLCPのように、リフロー工程に耐性を有し、かつ低熱膨張である材料を使用することが好ましい。また、レンズホルダー12に使用する材料とレンズホルダー22に使用する材料とは、同じ材料であっても、異なる材料であってもよい。
Moreover, as a material used for the
<撮像装置>
図5は、本発明の実施形態を示すものであり、レンズユニット20を備えた撮像装置を説明する断面図である。
<Imaging device>
FIG. 5 shows an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view illustrating an imaging apparatus including a
本実施の形態の撮像装置30は、主として、本実施の形態で説明したレンズユニット20と、撮像素子17と、撮像素子17に対してレンズユニット20を位置決めおよび固定するためのベース18と、撮像素子17に入射する赤外光等を遮断するためのフィルター19とにより構成されている。
The
ここで、撮像装置30を構成する撮像素子17は、レンズユニット20によって結像された像を光電変換して電気信号として出力するものであり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)センサー、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサー等が挙げられる。
Here, the
レンズ11・21およびレンズホルダー12・22に耐熱性材料を用いることにより、上記撮像装置は回路基板に表面実装するためのリフロー工程に対応することが可能となる。
By using heat-resistant materials for the
また、高温中における上記レンズ11・21の径方向の変形については、保持部13・23にひずみを集中させることにより、レンズ有効径内の変形を抑えることができる。また、低熱膨張部材のレンズホルダー12・22に設けられた嵌合部8・9により、レンズ11・21の径方向および光軸方向の位置を規制することができる。これにより、熱膨張によるレンズ11とレンズ21との間の光軸方向における距離の変化を抑えることが可能となる。
Further, regarding the radial deformation of the
よって、上述したように、本実施の形態の撮像装置によれば、従来のレンズユニットを用いた撮像装置に比べ、高温中で使用した場合においても、熱膨張に起因するレンズ形状の変形およびレンズ間の光軸方向における距離の変化が抑えられているため、高温中での使用環境に起因する解像度の劣化を防ぐことが可能となる。 Therefore, as described above, according to the imaging device of the present embodiment, the lens shape deformation and the lens caused by thermal expansion even when used at a higher temperature than the imaging device using the conventional lens unit. Since the change in the distance in the optical axis direction is suppressed, it is possible to prevent the resolution from being deteriorated due to the use environment at a high temperature.
そして、上記撮像装置は、高温中でも信頼性の高い撮像機器として、例えば、デジタルカメラ、プロジェクター、携帯電話、パソコン(Personal Computer)、カーナビ(Car Navigation System)等の光学機器に利用することができる。 The image pickup apparatus can be used as an image pickup apparatus having high reliability even at high temperatures, for example, an optical apparatus such as a digital camera, a projector, a mobile phone, a personal computer (PC), a car navigation system (Car navigation system).
<他の実施の形態>
本実施の形態では、撮像光学系を構成するレンズユニット20中のレンズの枚数は2枚となっているが、これに限定されない。つまり、本発明のレンズユニットは、必要なレンズ枚数に応じて、レンズホルダーに形成する嵌合部を増やし、レンズユニットを組み合わせればよい。また、レンズの枚数は1枚であってもよい。つまり、図5におけるレンズユニット20を、前記実施の形態1で説明したレンズユニット10に変更してもよい。
<Other embodiments>
In the present embodiment, the number of lenses in the
また、本発明のレンズユニットは、嵌合部8・9の形状についても、図4(a)・(b)に示すような形状に限定されず、互いの嵌合部を当接させた際に、レンズ間の径方向および光軸方向の位置決めができるような形状であればよい。 In the lens unit of the present invention, the shapes of the fitting portions 8 and 9 are not limited to the shapes shown in FIGS. 4A and 4B, and the fitting portions 8 and 9 are not in contact with each other. In addition, any shape that allows positioning between the lens in the radial direction and the optical axis direction may be used.
〔その他〕
このように、本発明のレンズユニットは、レンズと、レンズホルダーと、レンズホルダーに形成された、レンズの外周部を保持する保持部とを備え、前記レンズの外周部分(外周部)はレンズ有効径内の最薄部よりも薄く形成されているという構成であってもよい。
[Others]
As described above, the lens unit of the present invention includes a lens, a lens holder, and a holding portion that is formed on the lens holder and holds the outer periphery of the lens. The structure of being thinner than the thinnest part in the diameter may be used.
また、本発明のレンズユニットは、レンズの外周部と接するレンズホルダーの保持部とは、互いに接すると共に、互いに嵌合する形状からなるという構成であってもよい。 In addition, the lens unit of the present invention may be configured such that the lens holder holding portion that is in contact with the outer peripheral portion of the lens is in contact with each other and is fitted into each other.
また、本発明のレンズユニットは、レンズの外周部と、レンズの外周部と接するレンズホルダーの保持部とは、嵌合する形状であると共に、レンズの外周部の最外方向へ傾斜構造を有するという構成であってもよい。 In the lens unit of the present invention, the outer peripheral portion of the lens and the holding portion of the lens holder in contact with the outer peripheral portion of the lens have a fitting shape and have an inclined structure in the outermost direction of the outer peripheral portion of the lens. It may be configured as follows.
また、本発明のレンズユニットは、レンズの少なくとも一面は、凹面形状からなるという構成であってもよい。 Further, the lens unit of the present invention may be configured such that at least one surface of the lens has a concave shape.
また、本発明のレンズユニットは、レンズは、中心部が最薄部からなる非球面レンズであるという構成であってもよい。 The lens unit of the present invention may be configured such that the lens is an aspherical lens having a thinnest central portion.
また、本発明のレンズユニットは、前記保持部の一部にレンズホルダー外部につながる連絡部が形成され、前記連絡部の少なくとも一部がレンズ材料と同一材料で満たされているという構成であってもよい。 In the lens unit of the present invention, a connecting portion connected to the outside of the lens holder is formed in a part of the holding portion, and at least a part of the connecting portion is filled with the same material as the lens material. Also good.
また、本発明のレンズユニットは、少なくとも3つの連絡部が等間隔で形成されているという構成であってもよい。 The lens unit of the present invention may be configured such that at least three connecting portions are formed at equal intervals.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズを形成する材料は、シリコーン系樹脂であるという構成であってもよい。 The lens unit of the present invention may be configured such that the material forming the lens is a silicone resin.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズホルダーにはレンズホルダー同士を嵌合するための嵌合部が形成されているという構成であってもよい。 The lens unit of the present invention may be configured such that a fitting portion for fitting the lens holders to each other is formed on the lens holder.
また、本発明のレンズユニットは、前記レンズホルダーを形成する材料は、低膨張部材であるという構成であってもよい。 The lens unit of the present invention may be configured such that the material forming the lens holder is a low expansion member.
また、本発明のレンズユニットの製造方法は、前記レンズホルダー内にレンズ型を挿入、位置決めを行う第1の工程と、前記連絡部よりレンズ材料を注入する第2の工程と、前記レンズ材料を硬化する第3の工程と、前記レンズ型の離型を行う第4の工程を有するという構成であってもよい。 The lens unit manufacturing method of the present invention includes a first step of inserting and positioning a lens mold in the lens holder, a second step of injecting a lens material from the connecting portion, and the lens material. The configuration may include a third step of curing and a fourth step of releasing the lens mold.
また、本発明の撮像装置は、前記レンズユニットと、撮像素子とを備えているという構成であってもよい。 Further, the imaging apparatus of the present invention may be configured to include the lens unit and an imaging element.
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments can be appropriately combined. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、リフロー工程等、高温中で使用した場合においても解像度等の光学特性の劣化が小さい撮像装置に適用することができる。具体的には、撮像機器として、例えば、デジタルカメラ、プロジェクター、携帯電話、パソコン(Personal Computer)、カーナビ(Car Navigation System)等の光学機器に利用することができる。 The present invention can be applied to an imaging apparatus in which deterioration of optical characteristics such as resolution is small even when used in a high temperature such as a reflow process. Specifically, as an imaging device, for example, it can be used for an optical device such as a digital camera, a projector, a mobile phone, a personal computer, and a car navigation system.
1 レンズ
2 レンズホルダー
3 保持部
4 連絡部
8 嵌合部
8a 嵌合面
9 嵌合部
9a 嵌合面
10 レンズユニット
11 レンズ
12 レンズホルダー
13 保持部
14 連絡部
15 レンズ型
16 レンズ型
17 撮像素子
18 ベース
19 フィルター
20 レンズユニット
21 レンズ
22 レンズホルダー
23 保持部
24 連絡部
30 撮像装置
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記レンズホルダーには、前記レンズの外周部を固定する保持部が形成され、
前記レンズの外周部は、前記保持部に固定され、
前記レンズの外周部には、レンズ有効径内の最薄部よりも、厚みの薄い部位が形成されていることを特徴とするレンズユニット。 A lens holder and a lens disposed in the lens holder;
The lens holder is formed with a holding portion for fixing the outer periphery of the lens,
The outer peripheral part of the lens is fixed to the holding part,
The lens unit is characterized in that a portion having a smaller thickness than the thinnest portion within the lens effective diameter is formed on the outer peripheral portion of the lens.
前記レンズホルダー内にレンズ型を挿入し、さらに該レンズ型の位置決めを行う第1工程と、
前記連絡部より、前記レンズを形成する材料を注入する第2工程と、
前記レンズを形成する材料を硬化させる第3工程と、
前記レンズ型の離型を行う第4工程とを含むことを特徴とするレンズユニットの製造方法。 A method for manufacturing the lens unit according to any one of claims 8 to 13,
A first step of inserting a lens mold into the lens holder and positioning the lens mold;
A second step of injecting a material forming the lens from the connecting portion;
A third step of curing the material forming the lens;
A lens unit manufacturing method comprising: a fourth step of releasing the lens mold.
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