JP2018205701A - 撮像レンズユニットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ素子の位置ずれをより効果的に抑制できる撮像レンズユニットおよびその簡易的な製造方法を提供する。【解決手段】撮像レンズユニット１は、第１のレンズ素子１０、第２のレンズ素子２０、第３のレンズ素子３０、第４のレンズ素子４０および第５のレンズ素子５０の隣接するレンズ素子同士、鏡筒２と第１のレンズ素子１０、および、鏡筒２と第５のレンズ素子５０、が真空紫外光の照射により形成された表面改質部で結合されている。【選択図】図７

Description

本発明は、撮像レンズユニット、および撮像レンズユニットの製造方法に関する。

上記技術分野において、特許文献１には、複数枚の撮像レンズと、撮像レンズを保持する筒状のレンズバレルとを具備し、レンズバレルは、撮像レンズの一方面側に対するレンズ支持部と、撮像レンズの他方面側に対するレンズ保持部とを備え、結像面側に位置する後方レンズの外周端部は、バレル挿入部と、レンズ保持部の内径より大きく、かつレンズ保持部の端面から離間した位置に対向面を有するレンズ押圧部とを備え、端面と対向面との間に接着剤を充填する技術が開示されている。

特開２０１１−５３２８３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている撮像装置は、レンズバレルのレンズ保持部と後方レンズとを、外周部で接着する構造になっているため、製造が非常に困難である。また、レンズバレル内部に収納された部材は、後方レンズの接着のみで保持されるため、撮像装置に熱衝撃や物理的衝撃等が加わると、内部構造に位置ずれが生じるおそれがある。その場合、光学性能が劣化し画質が悪化する課題があった。

本発明は、上述した課題を解決する技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットは、樹脂材料形成された鏡筒と、前記鏡筒に収納される樹脂材料で形成された複数のレンズ素子とを有する撮像レンズユニットであって、複数のレンズ素子はそれぞれ、レンズ部およびレンズ部の周囲にコバ部を有しており、コバ部には、真空紫外光の照射による表面改質部が形成されており、隣接するレンズ素子の表面改質部を結合して構成した。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットは、鏡筒の、最も物体側に配置されるレンズ素子のコバ部が当接する光軸に直交した受け面および光軸方向に延在した円筒状の内周面に、真空紫外光の照射による表面改質部を形成し、最も物体側に配置されるレンズ素子のコバ部と鏡筒の受け面を表面改質部で結合した構成を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットは、最も像側に配置されるレンズ素子のコバ部外周面に、真空紫外光の照射による表面改質部を形成し、コバ部外周面の表面改質部と鏡筒に形成した表面改質部が圧入により加圧して結合された構成を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットは、鏡筒の最も像側に、複数のレンズ素子を固定する樹脂材料で形成された環状固定部材をさらに有しており、環状固定部材の外周面に、真空紫外光の照射による表面改質部を形成し、環状固定部材の外周面の表面改質部と鏡筒に形成した表面改質部が圧入により加圧し結合された構成を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットの製造方法は、樹脂材料で形成された鏡筒と、鏡筒に収納される樹脂材料で形成された複数のレンズ素子とを有する撮像レンズユニットの製造方法であって、複数のレンズ素子はそれぞれ、レンズ部およびレンズ部の周囲にコバ部を有しており、レンズ素子のコバ部に、真空紫外光を照射して表面改質部を形成する表面改質工程、および、表面改質部を加圧してレンズ素子同士を結合する、結合工程を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットの製造方法は、鏡筒の、最も物体側に配置されるレンズ素子のコバ部が当接する光軸に直交した受け面および光軸方向に延在した円筒状の内周面に、真空紫外光を照射して表面改質部を形成する表面改質工程、およびレンズ素子のコバ部と鏡筒のそれぞれの表面改質部を加圧して結合する、結合工程を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットの製造方法は、最も像側に配置されるレンズ素子のコバ部外周面に、真空紫外光を照射して表面改質部を形成する表面改質工程、およびレンズ素子のコバ部外周面を鏡筒の内周面に圧入により加圧して結合する、結合工程を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットの製造方法は、鏡筒の最も像側に、複数のレンズ素子を固定する樹脂材料で形成された環状固定部材をさらに有しており、環状固定部材の外周面に、真空紫外光を照射して表面改質部を形成する表面改質工程、および前記環状固定部材を前記鏡筒の内周に圧入して結合する、結合工程を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズユニットの製造方法は、上述した真空紫外線照射による表面改質工程の前後、又は結合工程時に表面改質部を加熱する加熱工程を含む。

本発明によれば、真空紫外線の照射による表面改質部を加圧して部材を結合させることができる。従って、接着剤等を用いることなく、組立が容易で、且つ熱衝撃や物理的衝撃に強い撮像レンズユニットを得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る撮像レンズユニットの断面図である。 図１の撮像レンズユニットが有する鏡筒を示す図である。 図１の撮像レンズユニットが有するレンズアセンブリの分解図である。 レンズ素子のコーティング領域および非コーティング領域を説明する断面図である。 図１の撮像レンズユニットの製造方法を説明する図である。 図５に続き、図１の撮像レンズユニットの製造方法を説明する図である。 図６に続き、図１の撮像レンズユニットの製造方法を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る撮像レンズユニットの断面図である。 図８の撮像レンズユニットが有する鏡筒および環状固定部材の断面図である。 図８の撮像レンズユニットの製造方法を説明する図である。 図１０に続き、図８の撮像レンズユニットの製造方法を説明する図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明記載する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成は一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る撮像レンズユニットについて、図１から図７を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る撮像レンズユニットの全体構成を示す断面図である。図２は、図１の撮像レンズユニットが有する鏡筒を示す図である。図２の（ａ）は、後方から見た図であり、（ｂ）は断面図である。図３は、図１の撮像レンズユニットが有するレンズアセンブリの分解図である。図４は、レンズ素子のコーティング領域、および非コーティング領域を説明する断面図である。なお、以下の説明において、図１、および図３の左側を前方（または物体側）、右側を後方（または像側）と定義する。

図１に示すように、本実施形態の撮像レンズユニット１は、例えば、携帯情報端末のカメラに搭載され、撮像センサＳや赤外線カットフィルターＦと組み合わせて用いられる。

撮像レンズユニット１は、鏡筒２と、鏡筒２に収納されたレンズアセンブリ７とを有している。

鏡筒２は、例えばカーボンを添加したポリカーボネートなどの黒色で不透光性の樹脂で形成されている。

鏡筒２は、前後を開口した円筒状の周壁部３と、中央に開口４ａを有する前壁部４とで構成されている。前壁部４の後方にはレンズ素子の受け面４ｂが形成されている。受け面４ｂは、光軸Ｐに対して垂直となるように形成されている。また、受け面４ｂには、後述する第１のレンズ素子１０が当接される。図２（ａ）に示すように、周壁部３の内周面３ａには、前後方向に延在する複数のリブ３ｂが形成されている。

図２（ｂ）に示すように、鏡筒２の内面には表面改質部８が形成されている。この表面改質部８は、波長が１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の真空紫外光（ＶＵＶ光）を照射することにより形成される。

なお、ここでいう表面改質とは、真空紫外光の照射により、大気中の酸素分子が励起され、酸化反応が促進されて樹脂の表面に極性官能基（−ＯＨ、−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ）が形成されることを指す。

これにより、樹脂の表面が、疎水性から親水性に改質され、接着性が生じる。二つの樹脂表面にこのような処理を施し、処理された面同士を接触させることで、両者を結合することが可能になる。

後述するレンズ素子も、コバ部に同様の表面改質部が形成されている。

なお、このような表面改質による接着性の原理については、例えば、真空紫外光に関する学術論文（「真空紫外光による高分子材料の大気圧表面改質」杉村博之、表面技術Ｖｏｌ．６３（２０１２） Ｎｏ．１２）などで解説されており、本明細書での説明は省略する。

撮像レンズユニット１に収納されるレンズアセンブリ７は、前方から後方に向けて順に、第１のレンズ素子１０、第２のレンズ素子２０、第３のレンズ素子３０、第４のレンズ素子４０および第５のレンズ素子５０の５枚で構成されている。

第２のレンズ素子２０と第３のレンズ素子３０との間、第３のレンズ素子３０と第４のレンズ素子と４０の間、第４のレンズ素子４０と第５のレンズ素子５０との間には、遮光板６０が配置されている。

本実施形態において、すべてのレンズ素子の材料は、樹脂で構成されている。樹脂の種類は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、または、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などである。

図４に示すように、第１のレンズ素子１０は、レンズ部１１の全面（すなわち物体側の面および像側の面の全体）に、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）や酸化チタン（ＴｉＯ_２）、または、これらの複合材などの無機材料で構成された反射防止膜１６が形成されている。

また、レンズ部１１の周囲のコバ部１２の全面に、真空紫外光の照射による表面改質部１７が形成されている。他のレンズ素子も同様に、レンズ部には反射防止膜が形成され、コバ部には表面改質部が形成されている。

図３に示すように、第１のレンズ素子１０は、物体側、および像側がともに凸面のレンズ部１１と、レンズ部１１の周囲に位置するコバ部１２とを有している。

コバ部１２の物体側には、鏡筒２の受け面４ｂに当接する当接面１３が形成されている。この当接面１３は、光軸Ｐに対して垂直となるように形成されている。

コバ部１２の像側には、環状段部１４が形成されている。環状段部１４は、光軸Ｐを中心とする内向きの円錐状傾斜面１４ａ、および円錐状傾斜面１４ａの端部から外側に連接する円環状平面１４ｂからなっている。

第２のレンズ素子２０は、第１のレンズ素子１０の像側に配置されている。第２のレンズ素子２０は、物体側が凸面、像側が凹面のレンズ部２１と、そのレンズ部２１の周囲に位置するコバ部２２とを有している。

コバ部２２の物体側には、環状段部２３が形成されている。環状段部２３は、光軸Ｐを中心とする外向きの円錐状傾斜面２３ａ、および円錐状傾斜面２３ａの端部から外側に連接する円環状平面２３ｂからなる。

コバ部２２の像側には、環状段部２４が形成されている。環状段部２４は、光軸Ｐを中心とする内向きの円錐状傾斜面２４ａ、および円錐状傾斜面２４ａの端部から外側に連接する円環状平面２４ｂからなる。

第２のレンズ素子２０の円錐状傾斜面２３ａは、第１のレンズ素子１０の円錐状傾斜面１４ａと当接する。これにより、第１のレンズ素子１０の中心と第２のレンズ素子２０の中心が、光軸Ｐ上で一致する。

また、第２のレンズ素子２０の円環状平面２３ｂは、第１のレンズ素子１０の円環状平面１４ｂと当接する。これにより、第１のレンズ素子１０と第２のレンズ素子２０の光軸Ｐ方向の間隔が決まる。

第１のレンズ素子１０の環状段部１４に形成された表面改質部１７、および第２のレンズ素子２０の環状段部２３に形成された表面改質部２７が、互いに当接することで結合される。

第３のレンズ素子３０は、第２のレンズ素子２０の像側に配置される。第３のレンズ素子３０は、光軸近傍で物体側、および像側が凹面であり、両面に非球面が形成されたレンズ部３１と、そのレンズ部３１の周囲に位置するコバ部３２とを有している。

コバ部３２の物体側には、環状段部３３が形成されている。環状段部３３は、光軸Ｐを中心とする外向きの円錐状傾斜面３３ａ、および円錐状傾斜面３３ａの端部から外側に連接する円環状平面３３ｂからなる。

コバ部３２の像側には、環状段部３４が形成されている。環状段部３４は、光軸Ｐを中心とする内向きの円錐状傾斜面３４ａ、および円錐状傾斜面３４ａの端部から外側に連接する円環状平面３４ｂからなる。

第３のレンズ素子３０の円錐状傾斜面３３ａは、第２のレンズ素子２０の円錐状傾斜面２４ａと当接する。これにより、第２のレンズ素子２０と第３のレンズ素子３０の中心が、光軸Ｐ上で一致する。

また、第３のレンズ素子３０の円環状平面３３ｂは、第２のレンズ素子２０の円環状平面２４ｂと当接する。これにより、第２レンズ素子２０と第３レンズ素子３０の光軸Ｐ方向の間隔が決まる。

第２のレンズ素子２０の環状段部２４に形成された表面改質部２７、および第３のレンズ素子３０の環状段部３３に形成された表面改質部３７が、互いに当接することで結合される。

第４のレンズ素子４０は、第３のレンズ素子３０の像側に配置される。第４のレンズ素子４０は、物体側が凹面、像側が凸面のレンズ部４１と、そのレンズ部４１の周囲に位置するコバ部４２とを有している。

コバ部４２の物体側には、環状段部４３が形成されている。環状段部４３は、光軸Ｐを中心とする外向きの円錐状傾斜面４３ａ、および円錐状傾斜面４３ａの端部から外側に連接する円環状平面４３ｂからなる。

コバ部４２の像側には、環状段部４４が形成されている。環状段部４４は、光軸Ｐを中心とする内向きの円錐状傾斜面４４ａ、および円錐状傾斜面４４ａの端部から外側に連接する円環状平面４４ｂからなる。

第４のレンズ素子４０の円錐状傾斜面４３ａは、第３のレンズ素子３０の円錐状傾斜面３４ａと当接する。これにより、第３のレンズ素子３０と第４のレンズ素子４０の中心が、光軸Ｐ上で一致する。

また、第４のレンズ素子４０の円環状平面４３ｂは、第３のレンズ素子３０の円環状平面３４ｂと当接する。これにより、第３のレンズ素子３０と第４のレンズ素子４０の光軸Ｐ方向の間隔が決まる。

また、第３のレンズ素子３０の環状段部３４に形成された表面改質部３７および第４のレンズ素子４０の環状段部４３に形成された表面改質部４７が、互いに当接することで結合される。

第５のレンズ素子５０は、第４のレンズ素子４０の像側に配置される。第５のレンズ素子５０は、光軸近傍において物体側が凸面、像側が凹面であり、両面に非球面が形成されたレンズ部５１と、そのレンズ部５１の周囲に位置するコバ部５２とを有している。

コバ部５２の物体側には、環状段部５３が形成されている。環状段部５３は、光軸Ｐを中心とする外向きの円錐状傾斜面５３ａ、および円錐状傾斜面５３ａの端部から外側に連接する円環状平面５３ｂからなる。

コバ部５２の像側には、環状段部５４が形成されている。環状段部５４は、光軸Ｐを中心とする外向きの円錐状傾斜面５４ａ、および円錐状傾斜面５４ａの端部から外側に連接する円環状平面５４ｂからなる。

第５のレンズ素子５０の円錐状傾斜面５３ａは、第４のレンズ素子４０の円錐状傾斜面４４ａと当接する。これにより、第４のレンズ素子４０と第５のレンズ素子５０の中心が、光軸Ｐ上で一致する。

また、第５のレンズ素子５０の円環状平面５３ｂは、第４のレンズ素子４０の円環状平面４４ｂと当接する。これにより、第４のレンズ素子４０と第５のレンズ素子５０の光軸Ｐ方向の間隔が決まる。

また、第４のレンズ素子４０の環状段部４４に形成された表面改質部４７および第５のレンズ素子５０の環状段部５３に形成された表面改質部５７が、互いに当接することで結合される。

このようにして、レンズアセンブリ７が完成する。なお、それぞれの表面改質部の結合は、表面改質部を加圧することで結合力が高まる。

上記のレンズアセンブリ７を鏡筒２に挿入することで撮像レンズユニットが完成する。

ここで、図２（ａ）に示したように、鏡筒２の周壁部３の内周面３ａには、内側に向かって凸形状の複数のリブ３ｂが設けられている。これらリブ３ｂの先端を結んで出来る仮想円の直径は、第５のレンズ素子５０の外径の直径よりわずかに小さくなっている。

すなわち、第５のレンズ素子５０の外周面５５と鏡筒２の複数のリブ３ｂとが、互いに加圧された圧入状態になる。

双方の加圧部分は、あらかじめ表面改質されているため互いに結合する。

レンズアセンブリ７の挿入工程は、第１レンズ素子１０のコバ部に設けられた当接面１３が鏡筒２の受け面４ｂに当接したときに終了する。

従って、鏡筒２の受け面４ｂに形成された表面改質部８と第１レンズ素子１０の当接面１３に形成された表面改質部１７も互いに結合される。

なお、上記実施形態は、鏡筒２の内周面３ａにリブ３ｂを設けた例だが、鏡筒２のリブ３ｂをなくし、第５のレンズ素子５０の外周面５５に複数のリブを形成した構造にしてもよいし、双方ともにリブを設ける構造、双方ともにリブを設けない構造も可能である。

また、図４に示すように、本実施形態における第１のレンズ素子１０のレンズ部１１の全面は、反射防止膜１６が形成されたコーティング領域Ｃになっており、コバ部１２の全面は、反射防止膜１６の無い非コーティング領域ＮＣになっている。

表面改質部１７は、非コーティング領域ＮＣに施される。なお、表面改質部はコバ部の全面ではなく、結合相手との当接部分に形成されていればよく、レンズ素子２０、３０、４０、５０も同様である。

複数の遮光板６０は、不透光性の樹脂や、遮光加工が施されたシート材または金属の薄板で形成された、平板で円環状の部材である。遮光板６０は、不要光を遮光し、ゴーストやフレアの発生を抑制するために用いる。

本実施形態において、遮光板６０は、第２のレンズ素子２０と第３のレンズ素子３０との間、第３のレンズ素子３０と第４のレンズ素子４０との間、および、第４のレンズ素子４０と第５のレンズ素子５０との間にそれぞれ１枚配置されている。

遮光板６０を配置する場所については、遮光する必要がなければ、上述した位置すべてに配置する必要はない。また、必要であれば、第１のレンズ素子１０と第２のレンズ素子２０との間に配置してもよい。

次に、上述した撮像レンズユニット１の製造工程の一例について、主に図５〜図７を参照して説明する。

図５は、図１の撮像レンズユニット１の製造方法を説明する図であり、レンズ素子１０、および鏡筒２に表面加工を施す工程を示している。

図５（ａ）は、表面加工を施す前のレンズ素子１０を示している。図５（ｂ）は、反射防止膜１６が形成されたレンズ素子１０を示している。図５（ｃ）は、表面改質部１７が形成されたレンズ素子１０を示している。図５（ｄ）は、表面改質部８が形成された鏡筒２を示している。

図６は、図１の撮像レンズユニット１の製造方法を説明する図であり、レンズアセンブリ７の組立工程を示している。

図６（ａ）は、第１のレンズ素子１０を示している。図６（ｂ）は、第１のレンズ素子１０に第２のレンズ素子２０を重ねた状態を示している。図６（ｃ）は、第２のレンズ素子２０に遮光板６０、および第３のレンズ素子３０を重ねた状態を示している。図６（ｄ）は、第３のレンズ素子３０に遮光板６０を重ね、第４のレンズ素子４０を重ね、さらに第５のレンズ素子５０を重ねて構成したレンズアセンブリ７の完成図を示している。

図７は、図６に続き、図１の撮像レンズユニット１の製造方法を説明する図であり、撮像レンズユニットの組立工程を示している。

図７（ａ）は、レンズアセンブリ７を鏡筒２に挿入する様子を示している。図７（ｂ）は撮像レンズユニット１が完成した状態を示している。

以下に詳細な製造方法を説明する。

第１のレンズ素子１０は、樹脂材料を射出成形する（図示しない）ことで得られる（図５（ａ））。

次に、第１のレンズ素子１０のレンズ部１１に無機材料を蒸着し、レンズ部１１の全面に反射防止膜１６を形成する（図５（ｂ））。

この工程は、第１のレンズ素子１０のレンズ部１１のみを露出させる治具（図示しない）に複数整列させた状態で、例えば真空蒸着法により行う。そして、レンズ部１１の全面にコーティング領域Ｃが形成される。

コバ部１２は、治具で覆われているため、非コーティング領域ＮＣになる。

次に、治具から取り外したレンズ素子１０の全面に真空紫外光を照射する。これにより、非コーティング領域ＮＣに表面改質部１７が形成される（図５（ｃ））。

この表面改質工程において、レンズ全体に真空紫外光を照射しても、レンズ部１１に形成された反射防止膜１６は無機材料のため、表面改質されない。従って、光学的な特性変化をもたらすことはない。

なお、図５（ａ）〜（ｃ）は、第１のレンズ素子１０の工程を示しているが、他のレンズ素子も同様の工程で反射防止膜、および表面改質部を形成する。

さらに、鏡筒２の内面に真空紫外光を照射して、鏡筒２の内面にも表面改質部８を形成する（図５（ｄ））。

次に、第１のレンズ素子１０を物体側の面を下方に向けて組立治具（図示しない）に設置する（図６（ａ））。次に、第１のレンズ素子１０の像側に第２のレンズ素子２０を重ねる（図６（ｂ））。

これにより、第２のレンズ素子２０の円錐状傾斜面２３ａが、第１のレンズ素子１０の円錐状傾斜面１４ａに当接し、また、第２のレンズ素子２０の円環状平面２３ｂが、第１のレンズ素子１０の円環状平面１４ｂに当接する。

その後、第２のレンズ素子２０のコバ部２２を第１のレンズ素子１０側に加圧することで、互いに中心が一致し、かつ所定の間隔をおいて互いに結合される。このときの加圧力は、例えば、１ＭＰａ程度である。

同様にして、第２のレンズ素子２０の像側に遮光板６０を重ねた後、第３のレンズ素子３０を重ねる（図６（ｃ））。

これにより、第３のレンズ素子３０の円錐状傾斜面３３ａが、第２のレンズ素子２０の円錐状傾斜面２４ａに当接し、また、第３のレンズ素子３０の円環状平面３３ｂが、第２のレンズ素子２０の円環状平面２４ｂに当接する。

その後、第３のレンズ素子３０のコバ部３２を第２のレンズ素子２０側に加圧することで、互いに中心が一致し、かつ所定の間隔をおいて互いに結合される。このときの加圧力は、例えば１ＭＰａ程度である。

上記の工程を第５のレンズ素子５０まで繰り返し行うことで、レンズ素子１０、２０、３０、４０、および５０は、互いに中心が一致し、かつ所定の間隔をおいて互いに結合され、レンズアセンブリ７が完成する。（図６（ｄ））。

なお、このようにして完成したレンズアセンブリ７に、後述する加熱工程をおこなえば、表面改質部の結合がより強固なものとなる。

次に、図７（ａ）に示すように、レンズアセンブリ７を鏡筒２の後端の開口部から挿入する。ここで、鏡筒２の内周面３ａの複数のリブ３ｂの先端を結ぶ仮想円の直径は、第５のレンズ素子５０の外周面５５の直径よりもわずかに小さくしているので、圧入で組込むことになる。

この圧入工程は、第５のレンズ素子５０のコバ部５２の円環状平面５４ｂを治具（図示しない）によって押し込むことで行われる。

なお、鏡筒２の内径の中心と第５のレンズ素子５０の外径の中心は、光軸Ｐに一致するよう設計されているので、レンズアセンブリ７と鏡筒２の中心は一致した状態で組込まれる。

そして、第１のレンズ素子１０が鏡筒２の前壁部４の受け面４ｂに当接したときに圧入工程は終了する。

すなわち、第５のレンズ素子５０の外周面５５に形成された表面改質部５７と、鏡筒２の複数のリブ３ｂに形成された表面改質部８が、互いに加圧されて結合される。

さらに、第１のレンズ素子１０の当接面１３に形成された表面改質部１７と、鏡筒２の受け面４ｂに形成された表面改質部８が、挿入の加圧力によって互いに結合される。なお、このときの加圧力は、例えば１ＭＰａ程度である。

このようにして組立てた撮像レンズユニット１を、３０℃〜１２０℃、好ましくは８０℃〜１００℃に加熱することで、表面改質部の結合力をより強固なものにすることが出来る。

なお、上記工程は、表面改質−加圧−組立−加熱の工程によるものだが、加熱−表面改質−加圧−組立の順序や、表面改質−加熱−加圧−組立の順序や、表面改質−加圧と同時に加熱−組立の順序で行っても良い。

以上説明したように、本実施形態の撮像レンズユニット１によれば、レンズ素子１０、２０、３０、４０、および５０、それぞれが隣接するレンズ素子同士、鏡筒２と第１のレンズ素子１０、および、鏡筒２と第５のレンズ素子５０が、真空紫外光を照射して形成された表面改質部で結合される。

したがって、接着工程は不要であり、製造が容易になる。また、すべての部材が互いに結合されるので、構造的な強度が向上する。したがって、熱的衝撃や物理的衝撃に対する内部構造の位置ずれを防止することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る撮像レンズユニットについて、主に図８から図１１を用いて説明する。

図８は、本発明の第２実施形態に係る撮像レンズユニット１Ａの断面図である。図９は、図８の撮像レンズユニット１Ａが有する鏡筒２Ａ、および環状固定部材としての後方遮光リング６の断面図である。なお、以下の説明において、図８の左側を前方（または物体側）、右側を後方（または像側）と定義する。

図８に示す第２実施形態の撮像レンズユニット１Ａは、第１実施形態と同様に、例えば、携帯情報端末のカメラに搭載され、撮像センサＳや赤外線カットフィルターＦと組み合わせて用いられる。

撮像レンズユニット１Ａは、鏡筒２Ａと、鏡筒２Ａに収納されるレンズアセンブリ７、および後方からレンズアセンブリ７を固定する後方遮光リング６とで構成されている。なお、本実施形態において、上述した第１の実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して詳細説明を省略する。

また、本実施形態のレンズアセンブリ７は、それぞれのレンズのコバ部に表面改質部を形成しない例であり、それ以外は第１実施形態と同一の構成である。

鏡筒２Ａは、周壁部３Ａの内周面３ａにリブを形成しない例であり、それ以外は、表面改質を形成した上記第１の実施形態と同一の構成である。

後方遮光リング６は、例えば、カーボンを添加したポリカーボネートなどの、不透光性を有する樹脂で形成されている。後方遮光リング６は、鏡筒２Ａの後部から挿入することで鏡筒２Ａに収納されたレンズアセンブリ７を固定する。

後方遮光リング６の物体側には、環状角部６３が形成されている。環状角部６３は、光軸Ｐを中心とする内向きの円錐状傾斜面６３ａおよび円錐状傾斜面６３ａの物体側端部から外側に向かって連接する円環状平面６３ｂが形成されている。また、後方遮光リング６の全面には、真空紫外光の照射による表面改質部９が形成されている。

後方遮光リング６が鏡筒２Ａの像側から挿入されると、円錐状傾斜面６３ａが、第５のレンズ素子５０の円錐状傾斜面５４ａと当接される。これにより、第５のレンズ素子５０と後方遮光リング６の中心が、光軸Ｐ上で一致する。また、円環状平面６３ｂが、第５のレンズ素子５０の円環状平面５４ｂと当接する。

さらに、後方遮光リング６の外周面６ａの直径は、鏡筒２Ａの内周面３ｃの直径よりわずかに大きくなっている。すなわち、鏡筒２Ａと後方遮光リング６とは圧入構造になっている。そのため、後方遮光リング６を鏡筒２Ａに挿入すると、後方遮光リング６の外周面６ａと鏡筒２Ａの内周面３ｃとが互いに加圧され、その加圧力によって互いの表面改質部が結合する。

次に、上述した撮像レンズユニット１Ａの製造工程の一例について、図１０および図１１を参照して説明する。

図１０は、図８の撮像レンズユニット１Ａの製造方法を説明する図である。図１０（ａ）は、表面加工前の鏡筒を示している。図１０（ｂ）は、鏡筒２Ａに第１のレンズ素子１０を収納した状態を示している。図１０（ｃ）は、さらに鏡筒２Ａに第２のレンズ素子２０を収納した状態を示している。図１０（ｄ）は、さらに遮光板６０、第３のレンズ素子３０、遮光板６０、第４のレンズ素子４０、遮光板６０、および第５のレンズ素子５０を順に収納した状態を示している。

図１１は、図１０に続き、図８の撮像レンズユニット１Ａの製造方法を説明する図である。図１１（ａ）は、後方遮光リング６を鏡筒２Ａに挿入する様子を示している。図１１（ｂ）は、撮像レンズユニットが完成した状態を示している。

第１のレンズ素子１０を物体側の面を下方に向けて鏡筒２Ａに収納する（図１０（ｂ））。これにより、第１のレンズ素子１０の当接面１３が、鏡筒２Ａの前壁部４の受け面４ｂと当接する。

次に、第１のレンズ素子１０の像側に第２のレンズ素子２０を重ねる（図１０（ｃ））と、第２のレンズ素子２０の円錐状傾斜面２３ａが、第１のレンズ素子１０の円錐状傾斜面１４ａと当接する。

これにより、第１のレンズ素子１０の中心と第２のレンズ素子２０の中心が、光軸Ｐ上で一致する。

また、第２のレンズ素子２０の円環状平面２３ｂが、第１のレンズ素子１０の円環状平面１４ｂと当接する。

これにより、第１のレンズ素子１０と第２のレンズ素子２０の光軸Ｐ方向の間隔が決まる。

次に、遮光板６０、第３のレンズ素子３０、遮光板６０、第４のレンズ素子４０、遮光板６０および第５のレンズ素子５０を順に鏡筒２Ａに収納して重ねる（図１０（ｄ））。

それぞれのレンズ素子に形成された円錐状傾斜面、および円環状平面が互いに当接することで、第１のレンズ素子１０から第５のレンズ素子５０の中心が光軸Ｐに位置決めされるとともに、それぞれの間隔が決まる。

次に、後方遮光リング６を、挿入治具（図示しない）を用いて鏡筒２Ａの後端開口から挿入する（図１１（ａ））。

後方遮光リング６の外周面６ａの直径は、鏡筒２Ａの内周面３ｃの直径よりわずかに大きいため、圧入による挿入となる。そして、後方遮光リング６の円環状平面６３ｂが、第５のレンズ素子５０の円環状平面５４ｂに当接したときに圧入工程は終了する（図１１（ｂ））。

すなわち、後方遮光リング６の外周面６ａに形成された表面改質部９と、鏡筒２Ａの内周面３ａに形成された表面改質部８とが、圧入による加圧力で互いに結合される。このときの加圧力は、例えば１ＭＰａ程度である。

このようにして組立てた撮像レンズユニット１Ａを、３０℃〜１２０℃、好ましくは８０℃〜１００℃に加熱することで、表面改質部の結合力をより強固なものにすることができる。

なお、上記工程は、撮像レンズユニット１Ａを組立後に加熱する工程であるが、鏡筒２Ａ、および後方遮光リング６を表面改質前に加熱しても良いし、表面改質後に加熱しても良い。さらに、鏡筒２Ａに後方遮光リング６を挿入する際に加熱しても良い。

以上説明したように、本実施形態の撮像レンズユニット１Ａによれば、鏡筒２Ａと後方遮光リング６がそれぞれの表面改質部で結合されているため接着剤等による固定が不要である。

なお、本実施形態において、鏡筒２Ａに収納されたレンズアセンブリ７は、レンズ同士の結合工程を施さない例である。しかし、それぞれのレンズ素子のコバ部に形成した円錐状傾斜面が互いに当接するため、それぞれのレンズの中心が、光軸Ｐ上で一致する。また、円環状平面が互いに当接することで、それぞれのレンズの間隔が決まり、光軸Ｐ方向に位置決めがなされる。そして後方遮光リング６を鏡筒２Ａに結合させることでその構造が維持される。

なお、必要に応じて、レンズ素子に表面改質部を形成し、部分的に結合させた構成を採用してもよい。

また、上述した各実施形態の撮像レンズユニットは、５枚のレンズ素子を有するレンズアセンブリの例を示したが、本発明は、２枚以上のレンズ素子を有するレンズアセンブリ、または、鏡筒と１枚のレンズ素子とを有する撮像レンズユニットであれば、適用可能である。

なお、上述した各実施形態の撮像レンズユニットは、鏡筒２の内面全体に表面改質部８が形成される構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、レンズ素子１０、５０または後方遮光リング６が結合される箇所のみに表面改質部８が形成される構成としてもよい。鏡筒の表面改質部は、少なくともレンズ素子または後方遮光リングとの結合箇所に形成されていればよい。

また、上述した第２実施形態の撮像レンズユニットは、レンズ素子同士が結合されていない構成だったが、これに限定されるものではない。例えば、第２実施形態の各レンズ素子のコバ部に、第１実施形態と同様な表面改質部を形成してもよい。そして各レンズ素子を順に鏡筒に収納する際、直前に収納したレンズ素子を加圧して、レンズ素子同士を結合させるようにしてもよい。また、全てのレンズ素子同士を結合させてもよいし、複数のレンズ素子のうち、光学的に感度の高い（位置ずれの影響を受けやすい）一部のレンズ素子のみを結合させてもよい。

第１実施形態、および第２の実施形態は、すべてのレンズ素子がコバ部に形成された円錐状傾斜面と、円環状平面によって径方向、光軸方向に位置決めができる構造である。

しかし、例えば、芯ずれの感度が高いレンズ素子を用いる場合、調芯が必要になることがある。その際は、当該レンズ素子およびそれに隣接するレンズ素子のコバ部を、円錐状傾斜面のない形状にすることで、レンズ素子を光軸と直交する方向へ移動可能にし、調芯工程を実施した後に、レンズ同士を加圧して結合させるような構造にしてもよい。

また、上述した各実施形態では、製造方法に加熱工程が含まれるが、加圧のみで十分な結合強度が確保できれば、加熱工程を省略してもよい。また、表面改質部を当接することにより十分な結合強度が確保できるのであれば、加圧する必要はない。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

１、１Ａ…撮像レンズユニット
２、２Ａ…鏡筒
３、３Ａ…周壁部
３ａ、３ｃ…内周面
３ｂ…リブ
４…前壁部
４ａ…開口
４ｂ…受け面
６…後方遮光リング
６ａ…外周面
７…レンズアセンブリ
８、９…表面改質部
１０…第１のレンズ素子
２０…第２のレンズ素子
３０…第３のレンズ素子
４０…第４のレンズ素子
５０…第５のレンズ素子
１１、２１、３１、４１、５１…レンズ部
１２、２２、３２、４２、５２…コバ部
１３…当接面
２３、３３、４３、５３…環状段部
１４、２４、３４、４４、５４…環状段部
２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ…円錐状傾斜面
１４ａ、２４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａ…円錐状傾斜面
２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂ…円環状平面
１４ｂ、２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂ…円環状平面
５５…外周面
１６、２６、３６、４６、５６…反射防止膜
１７、２７、３７、４７、５７…表面改質部
６３…環状角部
６３ａ…円錐状傾斜面
６３ｂ…円環状平面
６０…遮光板
Ｐ…光軸
Ｃ…コーティング領域
ＮＣ…非コーティング領域
Ｆ…赤外線カットフィルター
Ｓ…撮像センサ

Claims (14)

1. 樹脂材料で形成された鏡筒と、前記鏡筒に収納される樹脂材料で形成された複数のレンズ素子とを有する撮像レンズユニットであって、前記複数のレンズ素子はそれぞれ、レンズ部およびレンズ部の周囲にコバ部を有しており、前記コバ部には、真空紫外光の照射による表面改質部が形成されており、隣接するレンズ素子が前記表面改質部で結合されていることを特徴とする撮像レンズユニット。
2. 前記鏡筒は、最も物体側に配置されるレンズ素子の前記コバ部が当接する、光軸に直交した受け面および光軸方向に延在した円筒状の内周面を有しており、前記受け面および前記内周面には、真空紫外光の照射による表面改質部が形成されており、前記最も物体側に配置されるレンズ素子の前記コバ部と前記鏡筒の受け面が前記表面改質部で結合されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズユニット。
3. 前記表面改質部は、互いに加圧して結合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズユニット。
4. 前記複数のレンズ素子のうち、最も像側に配置されるレンズ素子のコバ部外周面に、真空紫外光の照射による表面改質部が形成されており、前記コバ部外周面と前記鏡筒が圧入によって結合されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズユニット。
5. 前記複数のレンズ素子のコバ部には、隣接するレンズ素子に当接する当接部が形成されており、前記表面改質部は、少なくとも前記当接部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズユニット。
6. 前記当接部は、加圧して結合されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像レンズユニット。
7. 前記鏡筒の最も像側に、前記複数のレンズ素子を固定する樹脂材料で形成された環状固定部材をさらに有しており、前記環状固定部材の外周面には、真空紫外光の照射による表面改質部が形成されており、前記環状固定部材の外周面と前記鏡筒の内周面が圧入によって結合されていることを特徴とする請求項２または５に記載の撮像レンズユニット。
8. 樹脂材料で形成された鏡筒と、前記鏡筒に収納される樹脂材料で形成された複数のレンズ素子とを有する撮像レンズユニットの製造方法であって、前記複数のレンズ素子はそれぞれ、レンズ部およびレンズ部の周囲にコバ部を有しており、前記レンズ素子のコバ部に、真空紫外光を照射して表面改質部を形成する表面改質工程、および、表面改質部を加圧してレンズ素子同士を結合する、結合工程を含むことを特徴とする撮像レンズユニットの製造方法。
   
9. 前記鏡筒は、最も物体側に配置されるレンズ素子の前記コバ部が当接する、光軸に直交した受け面および光軸方向に延在した円筒状の内周面を有しており、前記受け面および前記内周面に、真空紫外光を照射して表面改質部を形成する表面改質工程、および前記最も物体側に配置されるレンズ素子の前記コバ部と前記鏡筒の受け面を加圧して表面改質部同士を結合する、結合工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の撮像レンズユニット。
10. 前記結合工程は、最も像側に配置されるレンズ素子のコバ部外周面に、真空紫外光を照射して表面改質部を形成する表面改質工程、および前記レンズ素子のコバ部外周面を前記鏡筒の内周面に圧入により加圧して結合する、結合工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
11. 前記鏡筒の最も像側に、複数のレンズ素子を固定する樹脂材料で形成された環状固定部材をさらに有し、前記環状固定部材の外周面に、真空紫外光を照射して表面改質部を形成する表面改質工程、および前記環状固定部材を前記鏡筒の内周に圧入により加圧して結合する、結合工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
12. 前記表面改質工程の前に、前記表面改質部を加熱する加熱工程をさらに含むことを特徴とする請求項８から１１の何れか１項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
13. 前記表面改質工程と前記結合工程との間に、前記表面改質部を加熱する加熱工程を含むことを特徴とする請求項８から１１の何れか１項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
14. 前記結合工程は、前記表面改質部を加熱する加熱工程を含むことを特徴とする請求項８から１１の何れか１項に記載の撮像レンズユニットの製造方法。
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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