JP4507588B2 - レンズユニットとそれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は筒状のホルダー内に第１、第２のレンズを収納したレンズユニットとそれを用いた電子機器に関するものである。

近年携帯電話にレンズユニットが内蔵され、その機能が高められている。

レンズユニットはレンズを複数枚筒状のホルダー内に組合わせて収納されることにより、収差改善が図られている。

具体的には、筒状のホルダー内に、天面部がレンズ部となった第１、第２のレンズを組合わせて収納している。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−２８６９８７号公報

上記従来例で問題となるのは、筒状のホルダーと第１、第２のレンズの組合体との軸心がずれるおそれがあるということであった。

すなわち、第１、第２のレンズは組合わせにより一体化しているが、その組合体と筒状のホルダーとは隙間をもって配置されるようになっており、この結果ホルダーと第１、第２のレンズの組合体との軸心がずれ、収差改善効果が低くなるのであった。

そこで本発明はレンズユニットの収差改善効果を高めることを目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明の先ず請求項１の発明は、筒状のホルダーと、このホルダー内に収納された第１、第２のレンズとを備え、前記第１のレンズは、天面部がレンズ部となった有天筒状とし、この有天筒状の第１のレンズの筒部内に、第２のレンズを、この第２のレンズの外周で、前記第１のレンズの筒部内周を円周方向外方に押圧するように押込んだ構成とし、前記ホルダーの内周には、このホルダーの内周とは所定間隔をおいて設けられた弾性拡径する筒状の保持部を設け、この保持部の一端側には、前記ホルダーの内周から内方に伸びたフランジ部が一体化され、前記第１のレンズは、そのレンズ部を前記保持部の一端側からこの保持部内に挿入し、前記第１のレンズの筒部の前記保持部の外方部分において前記ホルダー内周に向けて外方に伸ばした鍔部を、前記フランジ部に当接させるとともに、前記第１のレンズの筒部内周と前記第２のレンズの外周との当接部は、前記フランジ部と前記鍔部との当接部よりも鍔部側としたレンズユニットであり、第１、第２のレンズが筒状のホルダーとも一体化するので、これら少なくとも二つのレンズの組合わせによりレンズの収差改善が図れるものとなる。すなわち、ホルダー内に保持部を設けることで、この保持部の内周で、第１のレンズの筒部外周を弾性保持することができるので、ホルダー内の定位置に第１、第２のレンズを保持できることができる。また、ホルダーの保持部にフランジ部を設け、第１のレンズに鍔部を設けることで、第１のレンズをホルダーの保持部内に挿入する際に、この第１のレンズの鍔部を、ホルダーの保持部のフランジ部に当接させることで、ホルダー内における第１のレンズの位置を安定化することができる。さらに、第１のレンズの筒部内周と第２のレンズの外周との当接部を、フランジ部と鍔部との当接部よりも鍔部側とすることで、第２のレンズを第１のレンズの筒部内に押し込む際に、第１のレンズは、ホルダーの保持部のフランジ部を支点として鍔部だけを外方に変形して広がることができる。そのため、第１のレンズの変形が容易で作業性が向上するとともに、第１および第２のレンズのレンズ部の変形を小さくすることができる。

次に請求項２の発明は、前記第１のレンズは樹脂により形成し、第２のレンズはガラスにより形成した請求項１に記載のレンズユニットであり、第１、第２のレンズが筒状のホルダーとも一体化するので、これら少なくとも二つのレンズの組合わせによりレンズの収差改善が図れるものとなる。

また第２のレンズをガラス製、第１のレンズを樹脂製とすることにより、第２のレンズを第１のレンズよりも硬くすることで、第１のレンズの筒部内に第２のレンズを押込む際に、第１のレンズの筒部内周を変形させ、この押込み作業を行いやすくするとともに、押込んだ後の第２のレンズの保持を安定させることができる。

さらに請求項３の発明は、前記第１のレンズの筒部の硬度を、前記保持部の硬度より高くした請求項１又は２に記載のレンズユニットであり、第１、第２のレンズが筒状のホルダーとも一体化するので、これら少なくとも二つのレンズの組合わせによりレンズの収差改善が図れるものとなる。

またホルダーの保持部より、第１のレンズの筒部の硬度を高くしたことにより、第１のレンズの筒部外周をホルダーの内周に押込んで弾性保持させる時に、ホルダーの保持部が変形しやすくなるので、第１のレンズの筒部、およびそれに連なるレンズ部の変形を少なくすることができる。

また、請求項４の発明は、本体ケースと、この本体ケースに装着されたレンズユニットと、このレンズユニットに対向する前記本体ケース内部分に設けられた撮像素子とを備え、前記レンズユニットとして請求項１〜３のいずれか一つを、その第１のレンズのレンズ部側が本体ケース内において撮像素子と対向するように配置した電子機器であって、第１、第２のレンズが一体化されたレンズユニットにより適切な撮像形成のできるものとなる。

以上のように本発明は、筒状のホルダーと、このホルダー内に収納された第１、第２のレンズとを備え、前記第１のレンズは、天面部がレンズ部となった有天筒状とし、この有天筒状の第１のレンズの筒部内に、第２のレンズを、この第２のレンズの外周で、前記第１のレンズの筒部内周を円周方向外方に押圧するように押込んだ構成とし、前記ホルダーの内周には、このホルダーの内周とは所定間隔をおいて設けられた弾性拡径する筒状の保持部を設け、この保持部の一端側には、前記ホルダーの内周から内方に伸びたフランジ部が一体化され、前記第１のレンズは、そのレンズ部を前記保持部の一端側からこの保持部内に挿入し、前記第１のレンズの筒部の前記保持部の外方部分において前記ホルダー内周に向けて外方に伸ばした鍔部を、前記フランジ部に当接させるとともに、前記第１のレンズの筒部内周と前記第２のレンズの外周との当接部は、前記フランジ部と前記鍔部との当接部よりも鍔部側としたものであるので、第１、第２のレンズが筒状のホルダーとも一体化するので、これら少なくとも二つのレンズの組合わせによりレンズの収差改善が図れるものとなる。

以下、本発明の一実施の形態を図１〜図３を用いて説明する。

図１〜図３に示すごとく本実施の形態のレンズユニットは、ポリカーボネート等の樹脂からなる円筒状のホルダー１と、このホルダー１内に収納された第１〜第３のレンズ２，３，４とを備えている。前記第１のレンズ２は透明樹脂よりなり、天面部がレンズ部２ａとなった有天円筒状とし、この有天円筒状の第１のレンズ２の筒部２ｂ内に、ガラス製で円板状の第２のレンズ３を、この第２のレンズ３の外周で、前記第１のレンズ２の筒部２ｂ内周を円周方向外方に押圧するように押込んだ構成としている。

また、ホルダー１の内周には、このホルダー１の内周とは所定間隔をおいて設けられた円筒状の保持部１ａを設け、この保持部１ａの内周で、第１のレンズ２の筒部２ｂ外周を弾性保持している。

つまり、ホルダー１の保持部１ａで、第１のレンズ２の筒部を弾性保持することで、このホルダー１内の定位置に第１、第２のレンズ２，３を保持できることとなる。

この場合、ホルダー１の保持部１ａは弾性拡径する形状とするとともに、この保持部１ａの内周径は、第１のレンズ２の筒部２ｂ外周の径よりも小さくしている。このため、ホルダー１の保持部１ａ内に、第１のレンズ２の筒部２ｂを図３の上方から押込むことで、ホルダー１の保持部１ａ内に、第１のレンズ２を定位置で弾性保持することができるようになっている。

また、ホルダー１と第１のレンズ２は樹脂で形成するとともに、ホルダー１の保持部１ａの肉厚は、図３からも明らかなように、第１のレンズ２の筒部２ｂの肉厚より薄くしている。

つまり、ホルダー１の保持部１ａの肉厚を、第１のレンズ２の筒部２ｂの肉厚よりも薄くしたことにより、上述のごとく第１のレンズ２の筒部２ｂ外周をホルダー１の内周に押込んで弾性保持させる時に、ホルダー１の保持部１ａが変形しやすくなる。このため、第１のレンズ２の筒部２ｂ、およびそれに連なるレンズ部２ａの変形を少なくすることができ、光学特性として好ましいものとなる。尚、第１のレンズ２の筒部２ｂの硬度を、ホルダー１の保持部１ａよりも高くすることにより、上記と同様の効果が得られる。

第２のレンズ３は非球面レンズであって、この第２のレンズ３は絞り体５によって第１のレンズ２の筒部２ｂ内に押込まれている。

つまり、ポリカーボネート等の樹脂よりなる円筒状の絞り体５には、第２のレンズ３を第１のレンズ２の筒部２ｂ内に押圧する押圧部５ａと、すでに設置ずみの第１のレンズ２を押圧する押圧部５ｂとを設けている。

このため、この絞り体をホルダー１内周の一端側に押圧挿入装着すればホルダー１内における第１のレンズ２の位置決めと、この第１のレンズ２の筒部２ｂ内における第２のレンズ３の位置決めも行えることとなる。

以上の絞り体５による第２のレンズ３の押圧において、第２のレンズ３をガラス製とし、第１のレンズ２を樹脂製としていることも特徴となっている。

つまり、第２のレンズ３をガラス製、第１のレンズ２を樹脂製とすることにより、第２のレンズ３を第１のレンズ２よりも硬くすることで、第１のレンズ２の筒部２ｂ内に第２のレンズ３を押込む際に、第１のレンズ２の筒部２ｂ内周を変形させ、この押込み作業を行いやすくするとともに、押込んだ後の第２のレンズ３の保持を安定させることができる。

また、このように第１のレンズ２を樹脂製、第２のレンズ３をガラス製として、両者の硬度に差を設けることで、第１のレンズ２の筒部２ｂを変形させ、これにより第１のレンズ２の筒部２ｂ内周と第２のレンズ３の外周を密着させている。

そしてこのように、第１のレンズ２の筒部２ｂ内周と第２のレンズ３の外周を密着させることで、第１、第２のレンズ２，３間を実質的な密封空間とし、この間に浸入する空気中の湿気で樹脂製の第１のレンズ２が劣化するのを抑制できるものとなる。

また、第１のレンズ２の筒部２ｂ内周と第２のレンズ３の外周を密着させるためには以下の構成も有効なものとなる。

つまり、第１のレンズ２の筒部２ｂの内周には、その鍔部２ｃ側からレンズ部２ａ側に向けて径の小さくなる傾斜を設けることである。

つまり、第１のレンズ２の筒部２ｂ内周に、鍔部２ｃ側からレンズ部２ａ側に向けて径の小さくなる傾斜を設けておけば、第２のレンズ３を絞り体５によって第１のレンズ２の筒部２ｂ内に押込んだ時に、この傾斜との当接により第２のレンズ３を定位置に装着できることとなるのである。

なお、第２のレンズ３の絞り体５の押圧部５ａが当接する部分は平面としている。そしてこのように、絞り体５の押圧部５ａが当接する第２のレンズ３部分を平面とすることにより、絞り体５で第２のレンズ３を第１のレンズ２の筒部２ｂ内に押込む時に、第２のレンズ３が全周にわたって略均一な押圧力を受けて適切な押込み装着ができるようになる。

ここでホルダー１の保持部１ａについて詳述する。

ホルダー１の保持部１ａの一端側（図３の上方側）には、ホルダー１の内周から内方に伸びたフランジ部１ｂが一体化されている。第１のレンズ２はそのレンズ部２ａを、前記ホルダー１の保持部１ａの一端側からこの保持部１ａ内に挿入し、この第１のレンズ２の筒部２ｂの保持部外方部分においてホルダー１内周に向けて外方に伸ばした鍔２ｃを、前記ホルダー１の保持部１ａのフランジ部１ｂに当接させている。

以上の構成にすれば、第１のレンズ２をホルダー１の保持部１ａ内に挿入する際に、この第１のレンズ２の鍔２ｃを、ホルダー１の保持部１ａのフランジ部１ｂに当接させることで、ホルダー１内における第１のレンズ２の位置を安定化することができる。

なお、ホルダー１の保持部１ａ内周と、第１のレンズ２の筒部２ｂ外周との少なくとも一方を粗面とすれば、ホルダー１の保持部１ａ内周に、第１のレンズ２の筒部２ｂ外周を押込んだ時に、これら内、外周間で、いわゆる噛み付き状態となって、保持部１ａによる第１のレンズ２の保持が安定することとなる。

そして以上の構成において重要なことは、第１のレンズ２の筒部２ｂ内における、この筒部２ｂ内周と第２のレンズ３外周との当接部は、フランジ部１ｂと鍔２ｃとの当接部よりも鍔２ｃ側としている。

つまり、第２のレンズ３を第１のレンズ２の筒部２ｂ内に押込んだ際に、この第２のレンズ３の外周と第１のレンズ２の筒部２ｂの内周とが当接し、この結果としてこの第１のレンズ２が外方に変形して広がる際に、鍔部２ｃだけを外方に広げることとなるので、変形が容易で作業性の良いものとなる。

以上の構成により図３に示すごとくホルダー１内において第１〜第３のレンズ２〜４の光軸７が一致したものとなる。

そしてこれら図１〜図３に示したレンズユニットは、図４、図５に示すごとく電子機器の一例として用いた携帯電話の本体ケース８内に設置される。

図５において９は赤外線カット用のフィルター、１０は撮像素子（電荷結合素子）、１１は透明カバー、１２はレンズユニットの固定具である。

なお、第１のレンズ２のレンズ部２ａ側が本体ケース８内において撮像素子１０と対向しているので、第１〜第３のレンズ２〜４が一体化されたレンズユニットにより適切な撮像形成のできるものとなる。

つまり、本実施の形態においては、図４、図５に示すごとくレンズユニットを本体ケース８内に収納し、レンズユニットの絞り体５表面は、この本体ケース８表面から非突出状態としている。

つまり、レンズユニットの絞り体５が本体ケース８外に突出していないので、本体ケース８外から絞り体５に過度な力が加わらず、この結果として第１のレンズ２がこの絞り体５で過度に押されて損傷することはなくなる。

さらに、図５に示すごとくレンズユニットの絞り体５表面は透明カバー１１で覆っているので、この点からも本体ケース８外において絞り体５に過度な力が加わらず、その結果として第１のレンズ２がこの絞り体５で過度に押されて損傷することはなくなる。

以上のように本発明のレンズユニットはホルダー内において第１、第２のレンズが筒状のホルダーとも一体化するので、少なくともこれら第１、第２の二つのレンズの組合わせにより、レンズの収差改善が図られ、各種電子機器における撮像効果の高いものとなる。

本発明のレンズユニットの一実施の形態を示す斜視図 その正面図 図１のIII−III線断面図 図３のレンズユニットを組込んだ携帯電話の正面図 図４のＶ−Ｖ線断面図

１ ホルダー
１ａ 保持部
１ｂ フランジ部
２ 第１のレンズ
２ａ 第１のレンズのレンズ部
２ｂ 第１のレンズの筒部
２ｃ 第１のレンズの鍔部
３ 第２のレンズ
４ 第３のレンズ
５ 絞り体
５ａ，５ｂ 絞り体の押圧部
６ 押環
７ レンズ１〜３の光軸
８ 携帯電話本体
９ 赤外線カット用のフィルター
１０ 撮像素子
１１ 透明カバー
１２ レンズユニットの固定具＿

Claims (4)

1. 筒状のホルダーと、このホルダー内に収納された第１、第２のレンズとを備え、前記第１のレンズは、天面部がレンズ部となった有天筒状とし、この有天筒状の第１のレンズの筒部内に、第２のレンズを、この第２のレンズの外周で、前記第１のレンズの筒部内周を円周方向外方に押圧するように押込んだ構成とし、前記ホルダーの内周には、このホルダーの内周とは所定間隔をおいて設けられた弾性拡径する筒状の保持部を設け、この保持部の一端側には、前記ホルダーの内周から内方に伸びたフランジ部が一体化され、前記第１のレンズは、そのレンズ部を前記保持部の一端側からこの保持部内に挿入し、前記第１のレンズの筒部の前記保持部の外方部分において前記ホルダー内周に向けて外方に伸ばした鍔部を、前記フランジ部に当接させるとともに、前記第１のレンズの筒部内周と前記第２のレンズの外周との当接部は、前記フランジ部と前記鍔部との当接部よりも鍔部側としたレンズユニット。
2. 前記第１のレンズは、樹脂により形成され、第２のレンズはガラスにより形成された請求項１に記載のレンズユニット。
3. さらに、前記第１のレンズの筒部の硬度を、前記保持部の硬度より高くした請求項１又は２に記載のレンズユニット。
4. 本体ケースと、この本体ケースに装着されたレンズユニットと、このレンズユニットに対向する前記本体ケース内部分に設けられた撮像素子とを備え、前記レンズユニットとして請求項１〜３のいずれか一つを、その第１のレンズのレンズ部側が本体ケース内において撮像素子と対向するように配置した電子機器。

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