JP2009251302A - Lens unit - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話に搭載のデジタルカメラやモバイル用カメラ等に用いるレンズユニットに関し、特に、小型撮像モジュールとしてパッケージ化する際、組み立てが容易なレンズユニットに関する。 The present invention relates to a lens unit used for a digital camera or a mobile camera mounted on a mobile phone, and more particularly to a lens unit that can be easily assembled when packaged as a small imaging module.
近年、携帯電話機用に多くの撮影機能が付加されており、この種の携帯電話機用のカラメに搭載されるレンズユニットは高画素に対応するめに複数のレンズを鏡筒内に光軸方向に重ね合わせたレンズユニットを採用した構造が一般的である。 In recent years, many photographing functions have been added for mobile phones, and the lens unit mounted on this type of mobile phone's caramel has a plurality of lenses stacked in the optical axis direction in the lens barrel to accommodate high pixels. A structure using a combined lens unit is common.
ところで、このように複数のレンズから成るレンズユニットを組み込んだ鏡筒は、ホルダに組み付けられ、そのホルダと撮像素子を実装した基板を組付けて最終的に小型撮像モジュールとしてパッケージ化することから、レンズユニットを構成する複数のレンズの光軸がそれぞれ撮像素子の受光面に対して傾くことなく鏡筒によって位置決め保持することが重要である。このような各レンズを光軸方向に位置合わせて鏡筒に組み込む技術として例えば特許文献1には、互いに外径の異なる複数のレンズと、各レンズ径に対応するサイズのレンズ保持部を階段状に形成した鏡筒とを用い、レンズ径に応じて、順次、鏡筒に各レンズを組み込んだレンズユニットの鏡筒装置が提案されている。また、特許文献2には、複数のレンズの重ね合わせ面に相互に嵌合する円錐状のテーパ面を形成し、そのテーパ面を嵌め合わせることによってレンズ間の光軸方向の位置合わせを行うようにしたレンズの位置決め固定方法が提案されている。
By the way, the lens barrel incorporating the lens unit composed of a plurality of lenses in this manner is assembled to the holder, and the substrate on which the holder and the image sensor are mounted is assembled and finally packaged as a small imaging module. It is important that the optical axes of a plurality of lenses constituting the lens unit are positioned and held by the lens barrel without being inclined with respect to the light receiving surface of the image sensor. As a technique for aligning each lens in the optical axis direction and incorporating the lens into the lens barrel, for example,
前記特許文献1及び特許文献2で提案されるレンズユニットにおいては、鏡筒の内周面に各レンズの外周面を嵌め入れることによって、レンズ間の光軸方向の位置合わせを行うことから、鏡筒の内周面に各レンズとの間には隙間が生じた場合、各レンズが径方向に移動してしまい、レンズ間の偏芯が生じてしまうため、この種の小型撮像モジュールに組み込まれるレンズユニットにおいては、鏡筒の内径と各レンズの外径は、鏡筒の内周面と各レンズとの間に隙間が生じないように、高精度に寸法管理されている。
In the lens units proposed in
ところで、小型撮像モジュールに用いる基板は、撮像素子を含む多数の電子部品を実装しており、その基板に形成した導電パターンに電子部品のリード端子を半田付けによって電気的に接続されている。この電子部品の半田付けする方法として自動化による生産効率の向上を目的としてリフロー半田により基板に電子部品を半田することが一般的である。リフロー半田にて基板に各種の電子部品を半田付けする場合、基板に電子部品を実装した状態でリフロー炉に搬送し、リフロー炉で加熱ガスを循環させることによって半田を溶融させて電子部品を半田付けする。このため、前記特許文献1及び特許文献2で提案されるレンズユニットにおいては、レンズユニットを組み込んだ鏡筒と撮像素子を実装した基板とをホルダに組み付けて小型撮像モジュールとしてパッケージ化した状態でリフロー半田にて基板に各種の電子部品を半田付けすることが不可能である。
By the way, the board | substrate used for a small imaging module has mounted many electronic components containing an image pick-up element, and is electrically connected to the conductive pattern formed in the board | substrate by soldering the lead terminal of an electronic component. As a method of soldering the electronic component, it is common to solder the electronic component to the substrate by reflow soldering for the purpose of improving production efficiency by automation. When soldering various electronic components to the board with reflow solder, the electronic parts are transported to the reflow furnace with the electronic components mounted on the board, and the solder is melted by circulating the heating gas in the reflow furnace to solder the electronic parts. Attach. Therefore, in the lens units proposed in
すなわち、従来の小型撮像モジュールでは、各レンズの素材として成形加工が容易なプラスチックレンズであり、また、レンズユニットを組み込む鏡筒及び撮像素子を含む多数の電子部品を実装する基板などを組み込むホルダはレンズユニットと異なる合成樹脂によって成形されている。このため、リフロー炉で半田付けする際、レンズユニットと鏡筒との熱膨張係数の違いなどに起因して、レンズユニットが熱膨張して鏡筒と干渉してしまう。すなわち、前述したように、鏡筒の内周面に嵌め入れた各レンズは、鏡筒と内周面との間に隙間が生じないように、高精度に寸法管理されているため、鏡筒内において径方向に熱膨張する余裕がないことから、レンズユニットが熱膨張して鏡筒と干渉してレンズユニットが鏡筒の内周面に強く押し付けられるとレンズに変形及び応力が発生し、レンズの性能の低下及び組付け精度が著しく低下してしまう。この結果、各レンズと撮像素子との焦点距離にも狂いが生じ、光学的性能を確保することができない。 That is, in the conventional small imaging module, a plastic lens that can be easily molded as a material of each lens, and a holder that incorporates a lens barrel that incorporates a lens unit and a substrate that mounts a large number of electronic components including an imaging element, etc. Molded with a synthetic resin different from the lens unit. For this reason, when soldering in a reflow furnace, the lens unit thermally expands and interferes with the lens barrel due to a difference in thermal expansion coefficient between the lens unit and the lens barrel. In other words, as described above, each lens fitted in the inner peripheral surface of the lens barrel is dimensionally controlled with high accuracy so that no gap is generated between the lens barrel and the inner peripheral surface. Since there is no room for thermal expansion in the radial direction inside the lens unit, when the lens unit is thermally expanded and interferes with the lens barrel and the lens unit is strongly pressed against the inner peripheral surface of the lens barrel, deformation and stress occur in the lens. The performance of the lens and the assembly accuracy are significantly reduced. As a result, the focal length between each lens and the image sensor is also distorted, and the optical performance cannot be ensured.
このため、従来はホルダに各種の電子部品を組み付けた基板のみを組み付けてリフロー炉にて半田付け処理した後、レンズを組み付けた鏡筒をホルダに螺合して、鏡筒のねじ込み量を調整することによりレンズと撮像素子との焦点距離の調整を行い、最終的に鏡筒とホルダとを接着固定して最終的に小型撮像モジュールとしてパッケージ化していた。このような作業工程では鏡筒が後付けとなるのでホルダへの組付け作業を連続的に行えないことから、効率性の向上が望めない、という課題を有していた。 Therefore, in the past, after mounting only the board with various electronic components assembled to the holder and soldering in the reflow furnace, the lens barrel with the lens assembled is screwed into the holder to adjust the screwing amount of the lens barrel Thus, the focal length between the lens and the image sensor is adjusted, and finally the lens barrel and the holder are bonded and fixed, and finally packaged as a small image pickup module. In such a work process, since the lens barrel is retrofitted, the assembly work to the holder cannot be performed continuously, and thus there is a problem that improvement in efficiency cannot be expected.
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであって、ホルダに全ての構成部品を組付けてパッケージ化した状態のまま、リフロー炉で半田付け処理することが可能なレンズユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a lens unit that can be soldered in a reflow furnace while all components are assembled and packaged in a holder. Objective.
請求項1のレンズユニットは、光軸方向に重ね合わせて配置する複数のレンズを円筒状の鏡筒内に収納するレンズユニットにおいて、前記レンズユニットを光軸方向に挟み付けて前記ホルダ内に前記各レンズを保持する一対のレンズ押えを設けるとともに、前記鏡筒の内径を各レンズの外径より径大として前記鏡筒の内周と前記各レンズの外周との間に径方向の間隙を設けるとともに、前記各レンズの重ね合わせ面に位置して光軸を中心とした円錐状の嵌合部をそれぞれ形成し、その嵌合部のテーパ面をそれぞれ嵌合させて各レンズを径方向に位置決めし、かつ、前記鏡筒と一体的に固定した少なくとも前記一方のレンズ押えと前記レンズとの重ね合わせ面に位置して光軸を中心とした円錐状の嵌合部をそれぞれ形成し、その嵌合部のテーパ面をそれぞれ嵌合させて前記鏡筒に対して各レンズを径方向に位置決めし保持したことを特徴とする。
The lens unit according to
請求項1のレンズユニットによれば、鏡筒内に複数のレンズを挿入し、各レンズに形成した嵌合部のテーパ面を嵌合させることによって、各レンズの光軸が互いに一致した状態で鏡筒内に収納される。このように鏡筒に収容されるレンズユニットは鏡筒に対して径方向に間隙を有して位置決めされているから、レンズユニットが熱膨張してもレンズユニットと鏡筒との干渉を防止することができる。
According to the lens unit of
請求項2のレンズユニットは、前記レンズ押えの一方を前記鏡筒に形成したフランジ部で構成するとともに、他方のレンズ押えが前記鏡筒の内周面にスライド自在に嵌入するレンズ押え枠で構成され、前記鏡筒内に前記レンズユニットを構成する複数のレンズと前記レンズ押え枠を順次、挿入して先行するレンズをフランジ部に当接させるとともに、レンズ押え枠を最後部のレンズに押し当てて前記鏡筒に対して前記各レンズを径方向に位置決めし保持した後、そのレンズ押え枠と前記鏡筒とを一体的に固定して成ることを特徴とする。
The lens unit according to
請求項2のレンズユニットによれば、鏡筒内に複数のレンズを挿入し、各レンズに形成した嵌合部のテーパ面を嵌合することによって、各レンズの光軸が互いに一致した状態で鏡筒内に収納される。この後、レンズ押え枠を鏡筒内に挿入すると、レンズとレンズ押え枠に形成した嵌合部のテーパ面が嵌合し、各レンズの光軸と鏡筒の軸線とが一致した状態で位置決めされ、かつ、鏡筒に形成したフランジ部とレンズ押え枠との間にレンズユニットが挟着保持される。 According to the lens unit of the second aspect, by inserting a plurality of lenses into the lens barrel and fitting the tapered surfaces of the fitting portions formed on the lenses, the optical axes of the lenses coincide with each other. It is stored in the lens barrel. After that, when the lens holding frame is inserted into the lens barrel, the lens and the tapered surface of the fitting portion formed on the lens holding frame are fitted, and the optical axis of each lens is aligned with the axis of the lens barrel. In addition, the lens unit is sandwiched and held between the flange portion formed on the lens barrel and the lens pressing frame.
請求項3のレンズユニットは、前記鏡筒と撮像素子を実装する基板とを組付けるホルダを設け、このホルダの内周面に雌ネジ部を形成し、この雌ネジ部に前記鏡筒の外周面に形成する雄ネジ部を螺着し、そのねじ込み量に応じて前記鏡筒内に組み付けたレンズユニットを光軸方向に位置調整して前記撮像素子に対する前記レンズユニットの焦点を合わせた後、前記ホルダと鏡筒とを一体化し、かつ、ホルダに前記鏡筒と撮像素子を実装する基板とを組付けて小型撮像モジュールとしてパッケージ化した状態で前記基板に実装する電子部品のリフロー半田処理工程を行うことを特徴とする。
The lens unit according to
請求項3のレンズユニットによれば、鏡筒と撮像素子を実装する基板とをホルダに組付けて小型撮像モジュールを組み立て、ホルダに螺着する鏡筒のねじ込み量に応じて鏡筒内に組み付けたレンズユニットを光軸方向に位置調整することによって撮像素子とレンズユニットとの焦点距離を合わせる。そして、小型撮像モジュールをリフロー半田炉に搬送し、基板に組み付けた撮像素子や各種電子部品の半田付け処理を行う。この際、半田付け処理による加熱でレンズユニットが熱膨張しても鏡筒に収容されるレンズユニットと鏡筒とは径方向に間隙を有して位置決めされているから、レンズユニットと鏡筒との干渉を防止することができる。 According to the lens unit of the third aspect, the small image pickup module is assembled by assembling the lens barrel and the substrate on which the imaging element is mounted to the holder, and is assembled in the lens barrel in accordance with the screwing amount of the lens barrel screwed to the holder. The focal length of the image pickup element and the lens unit is adjusted by adjusting the position of the lens unit in the optical axis direction. Then, the small imaging module is transported to a reflow soldering furnace, and soldering processing of the imaging element and various electronic components assembled on the substrate is performed. At this time, even if the lens unit is thermally expanded due to heating by the soldering process, the lens unit and the lens barrel accommodated in the lens barrel are positioned with a gap in the radial direction. Interference can be prevented.
請求項4のレンズユニットは、前記鏡筒と各レンズの間に形成される間隙が前記リフロー半田処理工程を行う際の各レンズの熱膨張による各レンズと前記鏡筒との干渉を防止する間隙であることを特徴する。 5. The lens unit according to claim 4, wherein a gap formed between the lens barrel and each lens prevents interference between each lens and the lens barrel due to thermal expansion of each lens when performing the reflow soldering process. It is characterized by being.
請求項4のレンズユニットによれば、基板に組み付けた撮像素子や各種電子部品の半田付け処理を行う際、半田が溶融する250〜255℃程度、加熱され、レンズユニットが熱膨張するが、鏡筒内に収納される各レンズと鏡筒との間には熱膨張分のクリアランスとなる間隙が形成されているから、各レンズが鏡筒と干渉することはない。 According to the lens unit of claim 4, when performing soldering processing of the image sensor and various electronic components assembled on the substrate, the lens unit is thermally expanded by being heated at about 250 to 255 ° C. at which the solder melts. Since a gap serving as a clearance for thermal expansion is formed between each lens housed in the cylinder and the lens barrel, each lens does not interfere with the lens barrel.
請求項5のレンズユニットは、前記レンズ押え枠が前記レンズより熱膨張係数が小さいことを特徴とする。
The lens unit according to
請求項6のレンズユニットによれば、基板に組み付けた撮像素子や各種電子部品の半田付け処理を行う際、レンズユニットとレンズ押え枠は、それぞれの嵌合部が相互に嵌合しているが、レンズ押え枠が前記レンズより熱膨張係数が小さいため、レンズの嵌合部がレンズ押え枠の嵌合部から離れ、レンズがレンズ押え枠と干渉することはない。 According to the lens unit of the sixth aspect, when performing the soldering process of the image sensor and various electronic components assembled on the substrate, the lens unit and the lens pressing frame are fitted to each other. Since the lens pressing frame has a smaller coefficient of thermal expansion than the lens, the lens fitting portion is separated from the lens pressing frame fitting portion, and the lens does not interfere with the lens pressing frame.
請求項6のレンズユニットは、前記各レンズがプラスチック材料で形成されることを特徴とする。
The lens unit according to
請求項6のレンズユニットによれば、レンズ成形が容易である。 According to the lens unit of the sixth aspect, lens molding is easy.
請求項7のレンズユニットは、前記レンズユニットが携帯電話に搭載されていることを特徴とする。
The lens unit according to
請求項7のレンズユニットによれば、携帯電話に搭載されるレンズユニットは、モジュール組み込み時に同時に製造することができる。 According to the lens unit of the seventh aspect, the lens unit mounted on the mobile phone can be manufactured simultaneously when the module is incorporated.
請求項1のレンズユニットによれば、光軸方向に重ね合わせて配置する複数のレンズを円筒状の鏡筒内に収納するレンズユニットにおいて、前記レンズユニットを光軸方向に挟み付けて前記ホルダ内に前記各レンズを保持する一対のレンズ押えを設けるとともに、前記鏡筒の内径を各レンズの外径より径大として前記鏡筒の内周と前記各レンズの外周との間に径方向の間隙を設けるとともに、前記各レンズの重ね合わせ面に位置して光軸を中心とした円錐状の嵌合部をそれぞれ形成し、その嵌合部のテーパ面をそれぞれ嵌合させて各レンズを径方向に位置決めし、かつ、前記鏡筒と一体的に固定した少なくとも前記一方のレンズ押えと前記レンズとの重ね合わせ面に位置して光軸を中心とした円錐状の嵌合部をそれぞれ形成し、その嵌合部のテーパ面をそれぞれ嵌合させて前記鏡筒に対して各レンズを径方向に位置決めし保持したものであるから、熱によってレンズユニットが径方向に熱膨張したとしても、レンズユニットは、鏡筒の内径と間隙を有して鏡筒内に収納されているから、レンズユニットと鏡筒との干渉を防止してレンズが強く押し付けられることなく、変形及び応力の発生を抑え、レンズユニットの位置ずれなどによる光学性能の劣化を防ぐことができる。
According to the lens unit of
請求項2のレンズユニットによれば、前記レンズ押えの一方を前記鏡筒に形成したフランジ部で構成するとともに、他方のレンズ押えが前記鏡筒の内周面にスライド自在に嵌入するレンズ押え枠で構成され、前記鏡筒内に前記レンズユニットを構成する複数のレンズと前記レンズ押え枠を順次、挿入して先行するレンズをフランジ部に当接させるとともに、レンズ押え枠を最後部のレンズに押し当てて前記鏡筒に対して前記各レンズを径方向に位置決めし保持した後、そのレンズ押え枠と前記鏡筒とを一体的に固定して成るものであるから、レンズユニットの光軸と鏡筒の軸線とが一致した状態で鏡筒内においてレンズユニットを正確に位置決めすることができるとともに、鏡筒に形成したフランジ部とレンズ押え枠との間にレンズユニットを挟着してレンズユニットを固定することができる。
According to the lens unit of
請求項3のレンズユニットによれば、前記鏡筒と撮像素子を実装する基板とを組付けるホルダを設け、このホルダの内周面に雌ネジ部を形成し、この雌ネジ部に前記鏡筒の外周面に形成する雄ネジ部を螺着し、そのねじ込み量に応じて前記鏡筒内に組み付けたレンズユニットを光軸方向に位置調整して前記撮像素子に対する前記レンズユニットの焦点を合わせた後、前記ホルダと鏡筒とを一体化し、かつ、ホルダに前記鏡筒と撮像素子を実装する基板とを組付けて小型撮像モジュールとしてパッケージ化した状態で前記基板に実装する電子部品のリフロー半田処理工程を行うものであるから、後付けでホルダにレンズユニットを組みける必要はなく、ホルダにレンズユニット、撮像素子を実装した基板を組付けて撮像レンズモジュールとしてパッケージ化した状態でリフロー半田により基板に実装した撮像素子を含む各種電子部品の半田付処理が可能であるから、生産性が向上し、製造コストの削減が可能となる。
According to the lens unit of
請求項4のレンズユニットによれば、前記鏡筒と各レンズの間に形成される間隙が前記リフロー半田処理工程を行う際の各レンズの熱膨張による各レンズと前記鏡筒との干渉を防止する間隙であるから、ホルダにレンズユニット、撮像素子を実装した基板を組付けて撮像レンズモジュールとしてパッケージ化した状態で基板に実装した撮像素子を含む各種電子部品の半田付処理する際、レンズユニットが熱膨張しても鏡筒と干渉することはない。 According to the lens unit of claim 4, a gap formed between the lens barrel and each lens prevents interference between each lens and the lens barrel due to thermal expansion of each lens when performing the reflow soldering process. When the soldering process is performed on various electronic components including the image pickup device mounted on the substrate in a state where the lens unit and the substrate mounted with the image pickup device are assembled in the holder and packaged as an image pickup lens module, the lens unit is mounted on the holder. Will not interfere with the lens barrel even if it expands thermally.
請求項5のレンズユニットによれば、前記レンズ押え枠が前記レンズより熱膨張係数が小さいことから、ホルダにレンズユニット、撮像素子を実装した基板を組付けて撮像レンズモジュールとしてパッケージ化した状態で撮像素子の基板を半田付処理する際、レンズの嵌合部がレンズ押え枠の嵌合部から離れ、レンズがレンズ押え枠と干渉することはない。
According to the lens unit of
請求項6のレンズユニットによれば、前記各レンズがプラスチック材料で形成されるものでるから、レンズの成形加工が容易であるとともに、レンズと鏡筒との熱膨張係数とに違いが生じたとしてもレンズと鏡筒との干渉を防止することができる。
According to the lens unit of
請求項7のレンズユニットによれば、前記レンズユニットが携帯電話に搭載されているものであるから、レンズユニットを組み込んだ撮像レンズモジュールの生産性が向上により、携帯電話の製造コストの削減にも付与できる。
According to the lens unit of
以下、本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図1及び図2を参照して説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反さない範囲で、実施例において説明した以外のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。 Hereinafter, an embodiment as the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. Of course, it goes without saying that the present invention can be easily applied to other than those described in the embodiments without departing from the spirit of the invention.
図1は、本発明の実施例による撮像レンズモジュールの断面図、図2はレンズユニットの分解状態を示す断面図である。同図において、撮像レンズモジュール1は、2枚の第1レンズ2及び第2レンズ3から構成されるレンズユニット4と、このレンズユニット4を組み込む鏡筒15と、この鏡筒15及びCCD等の撮像素子20を含む各種電子部品を実装する基板30が組込まれたホルダ40などで構成されている。なお、これら撮像レンズモジュール1を構成する第1レンズ2及び第2レンズ3、鏡筒15、ホルダ40は樹脂による一体成形品である。
FIG. 1 is a sectional view of an imaging lens module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing an exploded state of the lens unit. In FIG. 1, an
前記鏡筒15は、外周面に雄ネジ部16を形成し、この雄ネジ部16を前記ホルダ40の内周面に形成した雌ネジ17に螺着することによって、ホルダ40に鏡筒15を組み込む。この時、鏡筒15のネジ込み量によって、鏡筒15と、この鏡筒15に一体的に組み込まれるレンズユニット4とが光軸方向に位置調整可能となり、ホルダ40に対する鏡筒15の光軸方向の位置を調整した後、接着剤によってホルダ40と鏡筒15とを一体化している。
The
前記鏡筒15に挿入される第1レンズ2及び第2レンズ3は、鏡筒15の内周より径小に形成され、第1レンズ2及び第2レンズ3の外周と、鏡筒15の内周には間隙a、bが形成される。鏡筒15内において第1レンズ2及び第2レンズ3が径方向において可動する。このため、第1レンズ2及び第2レンズ3の重ね合わせ面に位置して、第1レンズ2及び第2レンズ3のコバ外周にはそれぞれ光軸Sを中心とした円錐状の嵌合部5、6がそれぞれ形成されており、第1レンズ2に形成した嵌合部5の内周面のテーパ面5aに嵌合部6の外周面のテーパ面6aを嵌合させることによって、第1レンズ2と第2レンズ3とが互いに径方向に位置決めされ、第1レンズ2と第2レンズ3のそれぞれの光軸Sが一致した状態で保持される。また、前述したように、第1レンズ2と第2レンズ3は、鏡筒15の内周より径小に形成されているため、鏡筒15内において第1レンズ2と第2レンズ3は、径方向において移動可能であるため、本実施例においては、鏡筒15内において第1レンズ2と第2レンズ3を一対のレンズ押えによって挟着保持している。このレンズ押えは前記鏡筒15の前面周縁から内側に成形したフランジ部7と、鏡筒15の内部に挿入するレンズ押え枠8とから成り、鏡筒15の内部に第1レンズ2、第2レンズ3、レンズ押え枠8を順に挿入し、先に挿入した第1レンズ2をフランジ部7に突き当てた状態で第2レンズ3にレンズ押え枠8を押し当て、フランジ部7とレンズ押え枠8とで第1レンズ2及び第2レンズ3を前後から挟み付ける。なお、押え枠8は周縁に突起状の突部が間隔をおいて突設され、その突部を鏡筒15の内部に圧入保持し、接着剤Aによって鏡筒15とレンズ押え枠8とを接着固定する。また、鏡筒15の軸線と第1レンズ2と第2レンズ3の光軸を一致させるため、第2レンズ3とレンズ押え枠8にそれぞれ光軸Sを中心とした円錐状の嵌合部9,10をそれぞれ形成し、第2レンズ3に形成した嵌合部9の内周面のテーパ面9aにレンズ押え枠8の嵌合部10の外周面のテーパ面10aを嵌合させる。このように、鏡筒15に固定したレンズ押え枠8と第2レンズ3のそれぞれの嵌合部9,10を嵌合させ、かつ、第1レンズ2と第2レンズ3のそれぞれの嵌合部5,6を嵌合させることによって、第1レンズ2と第2レンズ3の光軸と鏡筒15の軸線とを一致させた状態で鏡筒15に第1レンズ2と第2レンズ3を固定する。なお、本実施例においては、第1レンズ2と第2レンズ3との間に遮光絞り板45が介在している。
The
また、前記鏡筒15と第1レンズ2及び第2レンズ3との間隙a、bは、各レンズ2,3の熱膨張係数によって決定され、本実施例では0.2mm程度に設定される。すなわち、本実施例では、各レンズ2,3と、この各レンズ2,3を組み込む鏡筒15、レンズ押え枠8は異なる合成樹脂によって一体成形され、各レンズ2,3を除く鏡筒15とレンズ押え枠8とは熱膨張係数がほぼ同じで各レンズ2,3のみが鏡筒15及びレンズ押え枠8より熱膨張係数より大きい。なお、鏡筒15とレンズ押え枠8及びホルダ40の熱膨張係数は各レンズ2,3の熱膨張係数のほぼ1/10である。また、前記撮像素子20を含む各種電子部品は、リフロー半田処理によって基板30に半田付けされるが、撮像レンズモジュール1をパッケージ化した状態、すなわち、2枚の第1レンズ2及び第2レンズ3から構成されるレンズユニット4を組み込んだ鏡筒15と、基板30とをホルダ40に組み込んだ状態でリフロー半田炉に搬送する。このリフロー半田処理時、第1レンズ2及び第2レンズ3に加わる熱による第1レンズ2及び第2レンズ3の熱膨張分のクリアランスが前記鏡筒15と第1レンズ2及び第2レンズ3との間隙a、bによって確保される。
Further, the gaps a and b between the
以上のように構成される上記実施例においては、先ず、第1レンズ2を鏡筒15の開口部より鏡筒15内に挿入し、次に、遮光絞り板45を介して第2レンズ3を鏡筒15内に挿入する。このとき、第1レンズ2に形成した嵌合部5のテーパ面5aに第2レンズ3の嵌合部6のテーパ面6aを嵌合させることによって、第1レンズ2のテーパ面5aに沿って第2レンズ3のテーパ面6aが案内され、第1レンズ2と第2レンズ3のそれぞれの光軸Sが互いに一致した状態となり、その第1レンズ2と第2レンズ3に遮光絞り板45が挟着保持される。さらに、鏡筒15にレンズ押え枠8を挿入することによって、第2レンズ3とレンズ押え枠8の嵌合部9,10をそれぞれ嵌合させ、かつ、鏡筒15のフランジ部7とレンズ押え枠8との間に第1レンズ2と第2レンズ3を挟着保持する。この後、鏡筒15とレンズ押え枠8とを接着固定することによって、第1レンズ2と第2レンズ3の光軸と鏡筒15の軸線とが一致した状態で鏡筒15の内部に第1レンズ2と第2レンズ3が収納固定される。この後、鏡筒15の外周面に形成する雄ネジ部16をホルダ40の内周面に形成した雌ネジ17に螺着してホルダ40に鏡筒15を仮り止めするとともに、ホルダ40に撮像素子20を含む各種電子部品を実装する基板30を組付けてモジュール化する。こうしてホルダ40に構成部品を組付けた状態でホルダ40に螺着した鏡筒15のネジ込み量を調整し、ホルダ40に対する鏡筒15の光軸方向の位置を調整して撮像素子20に対するレンズユニット4の焦点合わせを行った後、接着剤によってホルダ40と鏡筒15とを一体化する。この後、撮像レンズモジュール1をリフロー半田炉に搬送し、撮像素子20を含む各種電子部品を基板30に半田付けする。この際、撮像レンズモジュール1は、半田が溶融する250〜255℃程度に加熱される。このように、ホルダ40に各種構成部品を組付けて撮像レンズモジュール1としてパッケージ化した状態でリフロー半田炉にて半田付けする場合、ホルダ40、第1レンズ2及び第2レンズ3、鏡筒15を含んで全体的に加熱されるが鏡筒15やレンズ押え枠8と第1レンズ2及び第2レンズ3とは熱膨張係数が異なる合成樹脂によって形成され、鏡筒15とレンズ押え枠8より第1レンズ2及び第2レンズ3のほうが多く熱膨張する。しかし、鏡筒15と第1レンズ2及び第2レンズ3との間には第1レンズ2及び第2レンズ3の熱膨張分のクリアランスとなる間隙a、bが形成されているため、半田付け処理時に加わる熱によって、第1レンズ2及び第2レンズ3が熱膨張したとしても鏡筒15の内周面に突き当って干渉することもない。また、第2レンズ3と鏡筒15に固定したレンズ押え枠8の嵌合部9,10とが相互に嵌合しているが、レンズ押え枠8より第2レンズ3の熱膨張係数のほうが大きいため、半田付け工程において、第2レンズ3の嵌合部9がレンズ押え枠8の嵌合部10から離れ、第2レンズ3の嵌合部9がレンズ押え枠8の嵌合部10によって外側に押圧されることがない。これにより、半田付け工程において、第1レンズ2及び第2レンズ3と鏡筒15及びレンズ押え枠8との干渉を防止することができる。また、半田付け工程後、撮像レンズモジュール1の冷却工程が行われ、撮像レンズモジュール1が冷えた状態で第2レンズ3と鏡筒15に固定したレンズ押え枠8の嵌合部9,10とが再び嵌合し、第1レンズ2と第2レンズ3の光軸Sと鏡筒15の軸線とを一致させた状態で鏡筒15のフランジ部7とレンズ押え枠8との間に第1レンズ2と第2レンズ3を挟着保持することができる。
In the above-described embodiment configured as described above, first, the
以上のように、本実施例においては、後付けでホルダ40にレンズユニット4を組みける必要はなく、ホルダ40にレンズユニット4、撮像素子20を実装した基板30を組付けて撮像レンズモジュール1としてパッケージ化し、さらに、撮像素子20とレンズユニット4との焦点合わせも完了した状態のまま、撮像レンズモジュール1をリフロー半田炉に搬送し、撮像素子20を含む各種電子部品を基板30に半田付処理することが可能であるから、生産作業効率が向上し、生産の向上により製造コストを削減することが可能となる。また、レンズユニット4は、リフロー半田炉にて半田付けする際、第1レンズ2及び第2レンズ3が径方向に熱膨張しても鏡筒15の内周面とレンズユニット4とが干渉しないように、鏡筒15と第1レンズ2及び第2レンズ3との間には径方向の間隙a、bを形成され、鏡筒15によって第1レンズ2及び第2レンズ3を位置決めしていない構造であるが、第1レンズ2に形成した嵌合部5と第2レンズ3の嵌合部6を嵌合させることによって、第1レンズ2と第2レンズ3のそれぞれの光軸Sが互いに一致し、さらに、第2レンズ3と鏡筒15に固定したレンズ押え枠8の嵌合部9,10を嵌合させることによって、鏡筒15に対して第1レンズ2と第2レンズ3の光軸Sがそれぞれ一致させた状態で収納され、かつ、鏡筒15のフランジ部7とレンズ押え枠8との間に第1レンズ2と第2レンズ3が挟着され、レンズユニット4が変動することなく保持される。従って、第1レンズ2と第2レンズ3の位置ずれなどによって光学性能が劣化することはない。
As described above, in this embodiment, it is not necessary to attach the lens unit 4 to the
以上に、本発明の実施例について説明したが、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく、種々の設計変更が可能である。例えば、鏡筒に組み込むレンズの枚数や、ホルダや鏡筒の形状あるいは第1レンズ、第2レンズ及び押え枠に形成する嵌合部の形状などは適宜選定すればよい。例えば、前記実施例では、鏡筒15の開口部より第1レンズ2、遮光絞り板45、第2レンズ3を順次に挿入し、最終的に鏡筒15内にレンズ押え枠8を挿入した例を示したが、図3に示すように、第2レンズ3の表面側に形成する凹部49を形成し、その凹部49の周縁に斜め上方に向かって拡径に広がるテーパ面50aを有する嵌合部50を形成し、その嵌合部50のテーパ面50aと第1レンズ2の裏面側に形成する嵌合部60のテーパ面60aと嵌合すれば、第2レンズ3の凹部49に遮光絞り板45を位置決めできるから、レンズ押え枠8上に第2レンズ3、遮光絞り板45、第1レンズ2を順次重ねて位置決めしてユニット化できる。このように、レンズ押え枠8を基準として第2レンズ3、遮光絞り板45、第1レンズ2を組付けた状態で鏡筒15の開口部より挿入すればより組付け作業効率が向上する。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes are possible. For example, the number of lenses incorporated in the lens barrel, the shape of the holder or the lens barrel, or the shape of the fitting portion formed on the first lens, the second lens, and the presser frame may be appropriately selected. For example, in the embodiment, the
1 撮像レンズモジュール
2 第1レンズ
3 第2レンズ
4 レンズユニット
5,6,9,10,50,60 嵌合部
5a,6a,9a,10a,50a,60a テーパ面
7 フランジ部
8 レンズ押え枠
15 鏡筒
20 撮像素子
30 基板
40 ホルダ
a、b 間隙
DESCRIPTION OF
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