JP5031510B2 - レンズユニット、レンズユニットの組立方法、撮像モジュールおよび撮像機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばコンパクトデジタルカメラおよびモバイル用カメラなどの撮像機器に用いられるレンズユニット、撮像モジュールに関するものである。より詳細には、レンズユニットを精度よく組み立てるためのレンズホルダおよびその組立方法に関するものである。

コンパクトデジタルカメラおよびモバイル用カメラなどの光学機器に用いられるレンズユニットは、一般的に、レンズ群と、このレンズ群を保持する筒状のレンズホルダとを備えている。

従来、レンズ群をホルダ内に位置決めする場合には、レンズ群をホルダに圧入し、ホルダの内面とレンズ群の外形とを接触させ、それぞれの中心を位置決めしている。また、レンズ群の光軸方向の位置は、レンズ群に設けた、光軸に対して垂直な平面領域と、ホルダとを接触させて決めている。このように作製されたレンズユニットは、撮像モジュールを構成する場合、ホルダに設けられた雄ネジ部と筐体に設けられた雌ネジ部とをネジ係合により固定される。

例えば、特許文献１には、レンズが固定されたレンズ枠（レンズホルダ）と、そのレンズ枠を保持するためのホルダ（筐体）からなるレンズ装置（レンズユニット）であり、レンズ枠に雄ネジが形成され、ホルダに雌ネジが形成されたレンズユニットについて開示されている。特許文献１に開示されたレンズ装置の詳細について、図１０（ａ）および（ｂ）を参照して以下に説明する。

図１０（ａ）および（ｂ）は、従来のレンズ装置を示す図であり、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。図１０（ａ）に示すように、レンズ装置５０は、レンズ群５１と、レンズ群５１を保持するレンズ枠５２と、レンズ枠５２を保持するホルダ５３と、ＣＣＤ５７とを備えている。

レンズ群５１は、前群レンズ５１ａと後群レンズ５１ｂとの２群から構成されており、レンズ枠５２の内部に所定の間隔をもって配置されている。レンズ枠５２は、円筒状に形成されており、その先端部内周に雌ネジ部５６が形成されている。雌ネジ部５６の形成されたホルダ５７の先端部分には、図１０（ｂ）に示すような２本１組の切込み５５が９０度間隔で形成されている。各切込み５５は、ホルダ５３の先端部から光軸に沿って雌ネジ部５６の終端位置を超えるまで形成されており、内周部から外周部に貫通して形成されている。ホルダ５３は、切込み５５を形成することによって、その先端部分が弾性変形して半径方向に拡縮可能となっている。

レンズ枠５２は、その基端部外周に形成された雄ネジ部５４をこのホルダ５３の雌ネジ部５６に螺合させることによりホルダ５３に取り付けられる。ここで、特許文献１に開示されているレンズ装置では、ホルダ５３の雌ネジ部５６の径は、レンズ枠５２の雄ネジ部５６の径よりも小さい。このため、レンズ枠５２の雄ネジ部５４は、ホルダ５３の雌ネジ部５６を押し広げながら雌ネジ部５６に螺合される。一方、ホルダ５２の雌ネジ部５６は、その弾性復元力によってレンズ枠５３の雌ネジ部５４を締め付けるように螺合する、これによって、互いのネジ係合部に生じるガタ（バックラッシ）を取り除くことができる。
特開２００３−２７９８３０号公報（平成１５年（２００３年）１０月２日公開）

しかし、特許文献１に開示されているレンズ装置では、弾性変形を利用してレンズ枠とホルダとをネジ係合しているため、レンズ枠とホルダとが精度よくネジ係合されていないとセンサーに対して光軸方向の位置を調整するバックフォーカス調整の際に、締め付けるトルク量が安定しない。すなわち、レンズ枠およびホルダのいずれかのねじ部にひずみがある場合には、精度良くネジ係合することができないため、締め付けるトルク量にばらつきが生じてしまう。このように、締め付けるトルク量が安定しない場合、微小な調整をすることが困難となり、量産時における撮像モジュールの不良率の増加につながる。また、オートフォーカス機能を有したアクチュエータに搭載した場合、構成として板バネを用いる、例えば、ＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）では、レンズホルダ（レンズ枠）を筐体（ホルダ）にネジ係合する際に過大な締め付けトルクが必要となることがあり、結果としてアクチュエータを破損させるおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、筐体とレンズホルダとをネジ係合する際の締め付けトルクの安定したレンズユニットを提供することにある。また、上記のレンズユニットを備えることによって良好な光学特性を有する撮像モジュールを提供することである。

本発明に係るレンズユニットは、上記課題を解決するために、
外側面の一部の領域にねじ山の形成されている筒状のレンズホルダと、上記レンズホルダの筒孔内に保持された複数のレンズと、を備えたレンズユニットであって、
上記ねじ山は、上記レンズホルダの一部分であり、当該部分の内側面が上記複数のレンズの何れとも当接しない非当接部分の外側面に形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、ねじ山は、レンズホルダの内側面のうち、複数のレンズの何れとも当接しない非当接部分の外側面に形成されている。言い換えれば、複数のレンズのうち、レンズホルダの外側面においてねじ山の形成された領域に位置するレンズは、レンズホルダの内側面のうち、ねじ山の形成された領域の内側に位置する領域に当接することなくレンズホルダに配置されている。

これによって、レンズホルダは、ねじ山の形成されている領域を含むレンズホルダの外側面の形状を変形させることなく、複数のレンズを保持することができる。したがって、例えば、レンズユニットの外周に係合される筐体に本発明に係るレンズユニットをねじ係合する場合であっても、ねじ山の形成されている領域の形状に変形が生じていないため、レンズユニットと筐体とのねじ係合において生じるトルクを略一定とすることができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記ねじ山は、上記レンズホルダの一部分であり、当該部分の内側面が上記複数のレンズのいずれとも当接しない非当接部分の外側面にのみ形成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、レンズホルダは、ねじ山の形成されている領域を含むレンズホルダの外側面の形状を全く変形させることなく、複数のレンズを保持することができる。したがって、例えば、レンズユニットの外周に係合される筐体に本発明に係るレンズユニットをねじ係合する場合であっても、ねじ山の形成されている領域の形状に全く変形が生じていないため、レンズユニットと筐体とのねじ係合において生じるトルクを略一定とする効果を最大限得ることができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記複数のレンズのうち、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズは、上記ねじ山の形成された領域の内側に位置する領域における径よりも小さい直径を有する小径レンズであり、
上記小径レンズは、上記複数のレンズのうち、上記レンズホルダに固定された他のレンズを介して保持されていることが好ましい。

上記の構成によれば、ねじ山の形成された領域に位置するレンズを、レンズホルダの内側面のうち、ねじ山の形成されている領域の内側に位置する領域に当接させることなく、レンズホルダの筒孔内に保持させることができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記レンズホルダに固定された他のレンズの少なくとも１つは、上記レンズホルダの内側面に押圧固定されていることが好ましい。

上記の構成によれば、ねじ山の形成された領域に位置する小径レンズに傾きおよび偏芯を生じさせることなく、保持することができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記レンズホルダに固定された他のレンズの少なくとも１つは、上記レンズホルダに接着固定されていることが好ましい。

上記の構成によれば、レンズユニットの耐衝撃性を向上することができる効果を奏する。また、レンズホルダの孔径の大きさに影響を受けることなく、レンズをレンズホルダに固定することができる。これによって、レンズホルダに対するレンズの大きさの精度を緩和することができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記小径レンズと、上記レンズホルダの内側面との間には、空隙が設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、レンズホルダの内側面のうち、ねじ山の形成されている領域の内側には、いかなる部材も当接していない。したがって、レンズホルダは、ねじ山の形成されている領域を含む外側面を変形することなく、複数のレンズをその筒孔内に保持することができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記レンズホルダの内側面に押圧固定されたレンズの配置される位置における上記レンズホルダの外周径と内周径との差は、上記レンズホルダの内側面に押圧固定されたレンズの配置されていない位置における上記レンズホルダの外周径と内周径との差よりも大きいことが好ましい。

レンズホルダの内側面に押圧固定されたレンズの配置される位置における上記レンズホルダの外周径と内周径との差を大きくする、すなわち、押圧固定によって負荷のかかる領域を含む側壁の肉厚を厚くすることによって、レンズホルダの強度を増加させることができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記レンズホルダの外周径と内周径との差の変化する部分は、上記レンズホルダの内側面側に向かって突き出した曲面形状またはテーパー状であることが好ましい。

上記の構成によれば、押圧固定によってレンズホルダに固定されるレンズを圧入を容易とすることができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記レンズホルダに接着固定されるレンズの配置される位置における上記レンズホルダの側壁の一部は、切欠かれていることが好ましい。

上記の構成によれば、レンズホルダの内側面だけでなく、側面に設けられた切欠部に接着剤を塗布することができる。これによって、レンズホルダに接着固定されるレンズをより一層強固に固定することができるため、レンズユニットの耐衝撃性を向上することができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記複数のレンズは、光学特性を有している光学面部と、当該光学面部を取り囲む外縁部と、からなり、
上記小径レンズおよび当該小径レンズに隣接するレンズにおける上記外縁部は、上記小径レンズの上記外縁部と嵌合する形状を有していることが好ましい。

小径レンズをレンズホルダの筒孔内に取り付けるときに、小径レンズとそれに隣接するレンズとの外縁部を嵌め合わせることによって、レンズ間の偏芯および各レンズのチルトを容易に調整することができる効果を奏する。

また、レンズホルダの筒孔内において、小径レンズの水平面方向の位置がずれることにより、レンズホルダに取り付けられたレンズの光軸の位置がずれることを防ぐことができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットは、さらに、上記ねじ山のネジピッチは、０．２〜０．４ｍｍの範囲内であることが好ましい。

ネジピッチを上記範囲内とすることによって、レンズユニットを例えばレンズユニットの外周に係合される筐体に係合するとき、レンズユニットを所定の位置に移動させるまでの回転数を抑制しつつ、光軸方向への細かい調整を可能にする効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットの組立方法は、上記課題を解決するために、
外側面の一部の領域にねじ山の形成されている筒状のレンズホルダと、上記レンズホルダの筒孔内に保持された複数のレンズとを備えたレンズユニットの組立方法であって、
上記複数のレンズのいずれも、上記レンズホルダの内側面のうち、上記ねじ山の形成された領域の内側に位置する領域に当接することなく上記レンズホルダの筒孔内に取り付けるレンズ取付工程を含むことを特徴といる。

上記の構成によれば、本発明に係るレンズユニットと同様の作用効果を生じる。

本発明に係るレンズユニットの組立方法は、さらに、上記レンズ取付工程では、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズを、上記レンズホルダに固定された他のレンズを介して保持するように取り付けることが好ましい。

上記の構成によれば、ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズを、レンズホルダの内側面のうち、ねじ山の形成された領域の内側に位置する領域に当接することなく保持することができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットの組立方法は、さらに、上記レンズ取付工程では、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズよりも後に取り付けるレンズのうち、最後に取り付けるレンズを、上記レンズホルダに固定することが好ましい。

上記の構成によれば、取り付けたレンズをレンズホルダに固定する工程を一工程のみとすることができるため、レンズユニットの組み立てに要する工程数を低減することができる。これによって、レンズユニットの組み立てに要する時間を短縮することができる効果を奏する。また、レンズユニットの製造に要するコストを削減することができる効果も併せて奏する。

本発明に係るレンズユニットの組立方法は、さらに、上記レンズ取付工程では、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズよりも前に取り付けるレンズを、上記レンズホルダに固定することが好ましい。

上記の構成によれば、ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズを、レンズホルダの内側面のうち、ねじ山の形成された領域の内側に位置する領域に当接することなくより一層強固に保持することができる効果を奏する。

本発明に係るレンズユニットの組立方法は、さらに、上記レンズ取付工程では、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズよりも前に取り付けるレンズのうち、最初に取り付けるレンズを上記レンズホルダに固定した後、他のレンズを取り付けることが好ましい。

ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズよりも前に取り付けるレンズのうち、最初に取り付けるレンズは、その他のレンズに対して調整誤差の大きい。したがって、調整誤差の大きいレンズを予めレンズホルダに固定することによって、その後から取り付けるレンズも精度よく取り付けることができる効果を奏する。

また、本発明に係るレンズユニットを備えた撮像モジュールおよび撮像機器についても本発明の範疇に含まれる。

本発明に係るレンズユニットにおいて、ねじ山は、レンズホルダの内側面のうち、複数のレンズの何れとも当接しない非当接部分の外側面に形成されている。すなわち、本発明に係るレンズユニットは、ねじ山の形成されている領域であるレンズホルダの外側面の形状を変形させることなく、複数のレンズをレンズホルダの筒孔内に保持することができる。これによって、例えば、レンズユニットの外周に係合される筐体に本発明に係るレンズユニットをねじ係合する場合であっても、ねじ山の形成されている領域の形状に変形が生じていないため、レンズユニットと筐体とのねじ係合において生じるトルクを略一定とすることができる効果を奏する。

〔実施形態１〕
本発明に係るレンズユニットについて、図面を参照しつつ以下に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るレンズユニットを示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。

レンズユニット１０は、図１（ｃ）に示すように、第１レンズ１、第２レンズ２（小径レンズ）、第３レンズ３（小径レンズ）、レンズホルダ４、遮光板５および遮光板６を備えている。各部材について以下に説明する。

（レンズホルダ４）
レンズホルダ４は、レンズホルダ４には、その内部が中空となるように孔が形成されており、その筒孔内に第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３からなるレンズ群を保持することができる。なお、レンズホルダ４は、上記のレンズ群を保持するのみでなく、例えば、以下に説明する遮光板、および特定の波長の光を除去するフィルタなどを保持することができることが好ましい。

また、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、レンズホルダ４の外側面には、例えばレンズホルダ４の外周に係合される筐体に係合するためのねじ山９が設けられている。ねじ山９の設けられている位置の詳細については下記に説明する。

（第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３）
第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３は、それぞれを組み合わせることによって特定の作用を有する光学素子となるレンズ群である。なお、本実施形態では、光線が、第１レンズ１から入射し、第２レンズ２を経て第３レンズ３から出射されるレンズユニットである場合を例に挙げて説明する。すなわち、レンズユニット１０を撮像機器に取り付けた場合には、被写体側に配置される順に第１レンズ１、第２レンズ２そして第３レンズ３となる。

図１（ｃ）に示すように、第１レンズ１は、第１レンズ１の配置される位置におけるレンズホルダ４の内径と略同じ大きさの直径であり。レンズホルダ４の内側面に押圧固定されている。一方、第２レンズ２および第３レンズ３は、第２レンズ２および第３レンズ３の配置される位置におけるレンズホルダ４の内径よりも小さい直径を有している小径レンズである。すなわち、第２レンズ２および第３レンズ３は、レンズホルダ４に当接することなく、レンズホルダ４内に保持されている。より具体的には、第３レンズ３は、接着剤７によってレンズホルダ４に接着固定されており、第２レンズ２は、レンズホルダ４に固定されている第１レンズ１および第３レンズ３を介してレンズホルダ４内に保持されている。

より具体的に説明すると、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３は、それぞれ、光学特性を有する光学面部１ａ、２ａおよび３ａと、光学面部１ａ、２ａおよび３ａを取り囲むコバ部（外縁部）１ｂ、２ｂおよび３ｂとからなる。さらに、隣接するレンズのコバ部、すなわちコバ部１ｂとコバ部２ｂ、およびコバ部２ｂとコバ部３ｂとは、互いに嵌合する形状となるように形成されている。

これによって、レンズホルダ４に当接していない第２レンズ２であっても、レンズホルダ４の筒孔内において偏芯およびチルトすることなく保持することができる。また、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３をレンズホルダ４に取り付ける際に、各レンズの光軸が最適な位置となる、すなわち偏芯およびチルトの最も小さくなる位置となるように各レンズを取り付けることを容易とすることができる。さらに、各レンズがレンズホルダ４内において水平方向にずれ、各レンズの光軸がずれることを防ぐことができる。

また、図１（ｃ）に示すように、第２レンズ２および第３レンズ３は、小径レンズであるため、レンズホルダ４との間には、空隙部８が形成されている。空隙部８の大きさは、３０〜５０μｍ程度であることが好ましい。これは、一般的に、レンズの外形の製造公差は、±１０μｍ程度であり、レンズホルダ４の内径精度は、±２０μｍ程度であるためである。

なお、第３レンズ３とレンズホルダ４とを固定する接着剤７は、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂などを用いることができる。また、第３レンズ３は、必ずしも接着剤７によって、レンズホルダに接着されている必要はなく、例えば取り付け金具などを用いてレンズホルダ４に固定されていてもよい。

第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３は、従来公知のレンズを用いることができ、その形状、大きさなどの詳細は、使用する目的に合せて適宜設定することができる。

（遮光板５および６）
遮光板５および６は、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３の有効径外の光を遮光するためのものである。遮光板５およびは、従来公知の遮光板を用いることができる。

（レンズホルダ４の詳細）
次に、レンズホルダ４の詳細について、図２を参照しつつ以下に説明する。図２は、レンズユニット１０のＡ−Ａ断面図の部分拡大図である。

図２に示すように、レンズホルダ４は、その一部に開口部を有する天面部１１および側壁部１３から構成されている。さらに、図２に示すように、側壁部１３の外周面、すなわちレンズホルダ４の外側面にねじ山９が形成されている。そして、図２に示すように、ねじ山９は、側壁部１３の内側面のうち、レンズ群の何れとも当接しない非当接部分の外側面に形成されている。すなわち、側壁部１３の内側、すなわちレンズホルダ４の内側面のうち、ねじ山９の形成されている領域の内側の領域には、レンズホルダ４に保持されているいずれのレンズも当接していない。

これによって、レンズホルダ４に配置される第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３からなるレンズ群により、外側面においてねじ山９の形成されている領域の形状が変形することを防ぐことができる。

より具体的には、レンズホルダ９は、ポリカーボネートなどの樹脂を用いた、プラスチック射出成型によって作製されている。また、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３などの各レンズは、ポリカーボネートやシクロオレフィンポリマーの射出成型によって作製される。レンズホルダ４と各レンズは、その製造過程において製造公差を生じるため、各レンズをレンズホルダ４に圧入する際に、レンズホルダ４およびレンズに、公差範囲内の数μｍ程度の微小な変形を有する。これによって、例えば図３（ａ）に示すように、第１レンズ１とレンズホルダ４ｂとが当接する領域の外側にねじ山９ｂを形成した領域がある場合には、矢印の方向に変形が生じ、ねじ山９ｂの形成されている領域にも微小な変形が生じることになる。

図３（ａ）では、すでに、レンズユニット１０ｂと鏡筒（筐体）２０とがねじ係合により固定されているが、実際には、バックフォーカスの調整が行われるため、レンズユニット１０ｂは図３（ａ）において上方向から下方向に調整されることになる。このとき、ねじ山９ｂの形成されている領域に変形が生じている場合、レンズユニット１０ｂと鏡筒２０とが係合している係合部に負荷がかかることになる。この負荷により、ねじの締め付けトルクが増加する。この増加量は、レンズ外形とレンズホルダー内径との製造公差によってばらつくため、安定した締め付けトルクを得ることができない。

したがって、例えば、図３（ｂ）に示すように、ねじ山９を第１レンズ１とレンズホルダ４とが当接する領域以外の領域、すなわちレンズホルダ４に保持されているいずれのレンズも当接していない領域の外側の領域にねじ山９を形成することによって、ねじ山９の形成されている領域を変形させることなく、レンズホルダ４にレンズを圧入することができる。したがって、レンズユニット１０を鏡筒２０にねじ係合する際の締め付けトルクを略一定とすることができる。

なお、図３（ａ）および（ｂ）は、レンズユニット１０および１０ｂを鏡筒２０にねじ係合した状態の断面図の部分拡大図であり、（ａ）は第１レンズ１とレンズホルダ４ｂとが当接する領域の外側に位置する領域にねじ山９ｂが形成されている場合であり、（ｂ）ははレンズホルダ４がいずれのレンズとも当接しない領域の外側に位置する領域にねじ山９が形成されている場合である。

また、図２に示すように、レンズホルダ４の側壁部１３において第１レンズ１を押圧固定されている部分は、レンズホルダ４の内周径と外周径との差が、側壁部１３のその他の部分における内周径と外周径との差と比して大きくなっている。換言すれば、側壁部１３の一部には、第１レンズ１に当接する部分の厚みが厚くなっている厚肉部１２が設けられている。

これによって、レンズホルダ４の強度を増加させることができる。また、レンズホルダ４において筒孔内に保持されるレンズと当接しない領域を含む側壁部の肉厚を薄くすることによって、レンズホルダ４の射出成型時に使用する樹脂量を減らすことができるため、レンズユニット１０の製造に要するコストを削減することができる。さらに、ねじ山９を側壁部１３において肉厚の薄い薄肉部の外側面に設けることによって、ねじ山９の厚み分だけ薄肉部の肉厚が厚くなるため、薄肉部の強度を増加させることができる。

図２に示すように、側壁部１３において内周径と外周径との差の変化する、すなわち肉厚の変化する部分の形状は、レンズホルダ４の内側面側、すなわち筒孔内側に向かって突出した曲面形状１６またはテーパー状であることが好ましい。これによって、レンズホルダー４に第１レンズ１を圧入するとき、第１のレンズ１が肉厚の変化する部分においてひっかかることなく第１レンズ１を圧入することができる。すなわち、第１レンズ１の圧入を容易とすることができる。

なお、天面部１１の一部には、第１レンズ１の光軸方向の位置を決定するための位置決定領域１５が設けられていてもよい。

（ねじ山９のネジピッチ）
ねじ山９におけるネジピッチは、０．２〜０，４ｍｍピッチの範囲内であることが好ましい。例えば、レンズユニット１０の外周に係合される筐体が鏡筒であるとき、バックフォーカス調整、すなわちレンズユニット１０の光軸方向の位置は、レンズユニット１０を回転させることにより調整される。

ネジピッチは、その調整分解能を決定するため、小さければ小さいほど光軸方向への細かい調整が可能となる。しかし、ネジピッチを小さく構成した場合には、レンズユニット１０の一回転あたりの移動距離が短くなるため、レンズユニット１０が所定に位置に配置する粗調整に時間がかかることになる。逆に、ネジピッチが広い場合には、レンズユニット１０の光軸方向における細かい調整が困難となる。レンズユニット１０を移動させる距離が２ｍｍであり、ネジピッチが０．２ｍｍである場合、１０回転でレンズユニット１０を所定の位置に配置することができる。またこの場合には、分解能は、１°の回転角に対して０．５μｍとなる。また、ネジピッチが０，４ｍｍの場合には、所定の位置に配置されるまで５回転であり、分解能は１μｍとなり、いずれも量産時のおいても問題のない値となっている。したがって、ねじ山９におけるネジピッチは、上記の範囲内であることが好ましい。

（変形例）
本実施形態におけるレンズユニット１０の変形例について、図４（ａ）および（ｂ）を参照しつつ以下に説明する。図４（ａ）および（ｂ）は、実施形態１に係るレンズユニット１０の変形例を示した図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。

図４（ａ）および（ｂ）に示すように、レンズユニット１０ｃにおけるレンズホルダ４ｃの側面の一部には、切欠部１７が設けられている。切欠部１７は、図４（ｂ）に示すように、レンズホルダー４ｃにおいて第３レンズ３の配置される位置またはその位置の近傍に設けられており、第３レンズ３をレンズホルダ４ｃに接着固定する際の接着剤７の塗布部として用いられる。これによって、第３レンズ３をレンズホルダ４ｃに接着固定する際の接着面を確保することができるため、第３レンズ３とレンズホルダ４ｃとの接着強度を向上することができる。すなわち、レンズホルダ４ｃの耐落下衝撃性など耐衝撃性を向上することができる。

また、切欠部１７は、接着剤７の塗布部としての使用に限定されるものではなく、例えば第３レンズ３をレンズホルダ４ｃに取り付けるための取付金具などを留めるために用いてもよい。

（付記事項）
なお、本実施形態では、第１レンズ１をレンズホルダ４の内側面に押圧固定し、第３レンズ３をレンズホルダー４に接着固定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１レンズ１を接着固定によりレンズホルダ４に固定するようにしてもよい。また、レンズの数も３枚に限定されるものではない。すなわち、レンズホルダ４に保持されるレンズの数は、４枚もしくはそれ以上であってもよく、また２枚であってもよい。

〔実施形態２〕
本発明に係るレンズユニットの組立方法の一例について、実施形態２として以下に説明する。なお、実施形態１と同様の部材については、同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

レンズユニットの組立方法は、レンズホルダに保持された複数のレンズのうち、ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズを、レンズホルダの内側面のうち、ねじ山の形成された領域の内側に位置する領域に当接することなくレンズホルダに取り付けるレンズ取付工程を含んでいる。レンズ取付工程の詳細について、図５（ａ）〜（ｇ）を参照して以下に説明する。図５（ａ）〜（ｇ）は、実施形態２に係るレンズユニットの組立方法を示す図であり、（ａ）は第１レンズ１の取り付けを示し、（ｂ）は遮光板５の取り付けを示し、（ｃ）は第２レンズ２の取り付けを示し、（ｄ）は遮光板６の取り付けを示し、（ｅ）は第３レンズ３の取り付けを示し、（ｆ）は第１レンズ１の圧入を示し、（ｇ）は第３レンズ３の固定を示している。なお、図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、本実施形態におけるレンズホルダ４は、その一端が封されており、他端からのみレンズを挿入可能な形状である。したがって、本実施形態では、レンズホルダ４に取り付ける各レンズを、封されている端部とは逆の端部から順に挿入する場合を例に挙げて説明する。

まず、レンズホルダ４を調整機（図示しない）に固定する。固定したレンズホルダ４に対して第１レンズ１を挿入する（図５（ａ））。次に、レンズホルダ４に対して第１レンズ１と第２レンズ２との間の位置に配置される遮光板５を挿入する（図５（ｂ））。なお、このとき、遮光板５が第１レンズ１の所定の位置に配置されるように、第１レンズ１に嵌合形状が形成されていることが好ましい。

続いて、レンズホルダ４に対して第２レンズ２を挿入する（図５（ｃ））。このとき、実施形態１において説明したように、第１レンズ１のコバ部１ｂと第２レンズ２のコバ部２ｂとは嵌合するような形状を有している。したがって、第２レンズ２は、第２レンズ２のコバ部２ｂと第１レンズ１のコバ部１ｂとが嵌合するように挿入する。そして、遮光板５をと同様にして、第２レンズ２と第３レンズ３との間の位置に配置される遮光板６を挿入する（図５（ｄ））。

次に、第２レンズ２を挿入したときと同様にして、レンズホルダ４に対して第３レンズ３を挿入する（図５（ｅ））。すなわち、第３レンズ３のコバ部３ｂが第２レンズ２のコバ部２ｂに嵌合するように挿入する。続いて、挿入した第３レンズ３側から第１レンズ１に対して一定の押圧を加えることによって、第１レンズ１をレンズホルダ４に対して厚入する（図５（ｆ））。これによって、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３からなるレンズ群を一括して所定の位置に配置することができる。

最後に、第３レンズ３をレンズホルダ４に固定する（図５（ｇ））。これによって、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３からなるレンズ群をレンズホルダ４の筒孔内に固定することができる。第３レンズ３は、図５（ｇ）に示すように、接着剤７を用いてレンズホルダ４に接着固定することが好ましい。接着剤７としては、光学レンズをレンズホルダに接着固定できるものであれば、特に限定されるものではない。具体的には、従来公知の紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を含む接着剤などを挙げることができる。また、第３レンズ３の固定は、接着剤７を用いた固定に限定されるものではなく、例えば、第３レンズ３をレンズホルダ４の側壁部に取り付ける取付金具などを用いて固定してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係るレンズ組立工程によれば、レンズホルダ４に当接していない第２レンズ２も、レンズホルダ４の内側面に押圧固定されている第１レンズ１とレンズホルダ４に接着固定されている第３レンズ３とを介して、レンズホルダ４に保持されることとなる。

また、図５（ａ）〜（ｇ）に示すようなレンズ取付工程であれば、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３からなるレンズ群をレンズホルダ４に固定する工程を、第３レンズ３の固定のみとすることができるため、レンズユニット１０の組立工程の工程数を低減することができる。また、レンズユニット１０の組み立てに要する時間を短縮することができると共に、レンズユニット１０の製造に要する製造コストを削減することができる。

なお、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３をレンズホルダ４に挿入するときには、各レンズに設けられたゲートカット部（図示しない）を用いて、レンズ間の相対的なゲートカット位置の回転方向を調整してもよい。これによって、レンズ製造時に生じるレンズの偏芯をレンズ間において取り除くことができる。

（変形例１）
本実施形態におけるレンズユニットの組立方法におけるレンズ取付工程の変形例について図６（ａ）〜（ｈ）を参照しつつ、以下に説明する。

図６（ａ）〜（ｈ）は、レンズユニットの他の組立方法を示す図であり、（ａ）は第１レンズ１の取り付けを示し、（ｂ）は第１レンズ１の圧入を示し、（ｃ）は遮光板５の取り付けを示し、（ｄ）は第２レンズ２の取り付けを示し、（ｅ）は遮光板６の取り付けを示し、（ｆ）は第３レンズ３の取り付けを示し、（ｇ）は第２レンズ２および第３レンズ３の加圧を示し、（ｈ）は第３レンズ３の固定を示している。

変形例１におけるレンズ取付工程は、レンズホルダ４に第１レンズ１を挿入した後（図６（ａ））、第１レンズ１に対して一定の圧力を印加し、レンズホルダ４に圧入する（図６（ｂ））以外は、図５（ａ）〜（ｇ）を参照して説明したレンズ取付工程と同様である。したがって、図６（ｃ）〜（ｈ）については、その詳細な説明を省略する。

レンズホルダ４に最初に挿入する第１レンズ１は、レンズユニット１０を構成するレンズ群の他のレンズに対する調整誤差の影響が大きい。したがって、調整誤差の影響を最も及ぼしやすい第１レンズ１のレンズユニット４における位置を予め決定しておくことによって、その後に挿入するレンズおよび遮光板などのレンズユニット１０を構成する部材を精度よく組み立てることができる。また、第２レンズ２および第３レンズ３を挿入した後、加圧することによって、精度良く固定された第１レンズ１上に第２レンズ２および第３レンズ３を精度良く組み立てることができる。したがって、光学性能のよいレンズユニットを組み立てることができる。

（変形例２）
本実施形態におけるレンズユニットの組立方法におけるレンズ取付工程のさらなる変形例について図７（ａ）〜（ｈ）を参照しつつ、以下に説明する。

図７（ａ）〜（ｈ）は、レンズユニットのさらに他の組立方法を示す図であり、（ａ）は第１レンズ１の取り付けを示し、（ｂ）は遮光板５の取り付けを示し、（ｃ）は第２レンズ２の取り付けを示し、（ｄ）は第１レンズの圧入を示し、（ｅ）は遮光板６の取り付けを示し、（ｆ）は第３レンズ３の取り付けを示し、（ｇ）は第２レンズ２および第３レンズ３の加圧を示し、（ｈ）は第３レンズ３の固定を示している。

変形例２におけるレンズ取付工程は、レンズホルダ４に第１レンズ１、遮光および第２レンズ２を挿入した後（図７（ａ）〜（ｃ））、第２レンズ２側から第１レンズ１に対して一定の圧力を印加し、第１レンズ１をレンズホルダ４に圧入する（図７（ｄ））以外は、図５（ａ）〜（ｇ）を参照して説明したレンズ取付工程と同様である。したがって、図７（ａ）〜（ｃ）および図７（ｅ）〜（ｈ）については、その詳細な説明を省略する。

一般的に、３枚のレンズを有する光学系のおいては、第１レンズと第２レンズとの組立精度が要求される。レンズユニット１０においても、第１レンズ１と第２レンズ２と間のレンズ間の調整誤差の影響を抑制するために、組立精度が要求されている。上述したレンズ取付工程であれば、レンズユニット１０を構成した際に、レンズ間の調整誤差の影響を大きい第１レンズ１と第２レンズ２とをレンズホルダー４に予め圧入するため、他のレンズを挿入する前に、第１レンズ１と第２レンズ２との相対的な位置決めを行うことができる。これによって、図７（ｅ）以降においてレンズホルダ４に挿入する部材を位置精度良く取り付けることができる。したがって、レンズユニット１０の組み立て精度を緩和することができる。さらに、第３レンズ３以降にレンズホルダ４に挿入するレンズの精度も併せて緩和することができるため、レンズのコストを低減することができ、結果として、レンズユニット１０の製造に要するコストをより一層削減することができる。

〔実施形態３〕
本発明に係る撮像モジュールについて、実施形態３として図８を参照しつつ以下に説明する。なお、実施形態１および２と同一の部材については、同一の参照符号を付し、その説明については省略する。図８は、本実施形態に係る撮像モジュール４０の構成を示す断面図である。

図８に示すように、レンズユニット１０、鏡筒（筐体）２０およびセンサー部３０を備えている。レンズユニット１０は、第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３、レンズホルダ４、遮光板５および遮光板６を備えており、レンズホルダ４の外側面にはねじ山９が設けられている。レンズユニット１０の詳細については、実施形態１において詳述したため、本実施形態ではその説明を省略する。

鏡筒２０は、レンズユニット１０の外周にねじ係合されるものであり、その内側面には、ねじ山９に係合するねじ山２１が設けられている。すなわち、レンズユニット１０は、鏡筒２０にねじ係合することによって、光軸方向に対して位置の調整が可能である。また、鏡筒２０の一端は、センサー部３０に接着固定されている。なお、鏡筒２０の材質は、光を透過しない材質であれば特に限定されるものではない。

センサー部３０は、ＩＲ（赤外線）カットフィルタ３１、撮像素子３２およびベース３３を備えている。ベース３３は、撮像素子３２およびＩＲフィルタ３１を保持するための基板であり、ＩＲカットフィルタ３１は、赤外光の波長を遮断するためのフィルタである。撮像素子３２は、レンズユニット１０を通過した光を電気信号に変換するものであり、その受光部としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーまたはＣＭＯＳイメージセンサーなどが搭載されている。

被写体の像は、レンズユニット１０を介して、撮像素子３２上の受光部に結像する。結像した像は、受光部で光電変換され、電気信号として出力され、後段のＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などにおいて画像に変換される。

本実施形態における撮像モジュール４０に備えられているレンズユニット１０では、実施形態１において説明したように、レンズホルダ４の内側面においてネジ山９の設けられている領域の内側の領域は、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３のいずれも当接していない。これによって、鏡筒２０にレンズユニット１０を搭載する際に必要となるバックフォーカス調整時の締め付けトルクを略一定とすることができる。すなわち、レンズユニット１０の位置を調整するための締め付けトルクが安定するため、レンズユニット１０を最も良い撮像画像を得られる位置に容易に調整することができる。

ここで、バックフォーカス調整は、レンズユニット１０に搭載された第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３からなるレンズ群の焦点位置を撮像素子上に配置する調整を意味している。調整方法としては、撮像チャートを用いて、コントラストが最も得られるようにして行うことが好ましい。この調整によって、良好な画像を得ることができる撮像モジュールとすることができる。

以上説明した撮像モジュール４０は、携帯電話用のカメラおよびコンパクトデジタルカメラなどの撮像機器に搭載することによって、良好な光学性能を有し、さらに低コストの撮像機器を提供することができる。

（変形例）
本実施形態に係る撮像モジュール４０は、図９に示すように、ＩＲカットフィルタ３１上に光学素子３４を備えていてもよい。なお、図９は、撮像モジュール４０の他の構成を示す断面図である。

ＩＲカットフィルター３１上の形成された光学素子３４は、レンズユニット１０を通過し、センサー部３０に入射する入射角を補正するために形成されている。一般的に、センサー部３０内の撮像素子３２は、入射角に対して光量に依存性があるため、入射角を仕様値の範囲内にする必要がある。仕様値の範囲外のときには、入射光量が低下するため、撮影した画像は暗くなる。光学素子３４は、この入射光量の低下を避けるために設けられている。また、光学素子３４は、入射光量を補正以外にもレンズユニット１０の光学的な収差を補正する機能を有していてもよい。

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。

本発明に係るレンズユニットは、コンパクトデジタルカメラおよびモバイル用カメラなどの撮像機器において広く利用することができる。

実施形態１に係るレンズユニットを示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。 レンズユニットのＡ−Ａ断面図の部分拡大図である。 レンズユニットを鏡筒にねじ係合した状態の断面図の部分拡大図であり、（ａ）は第１レンズとレンズホルダとが当接する領域の外側に位置する領域にねじ山が形成されているレンズユニットであり、（ｂ）はレンズホルダがいずれのレンズとも当接しない領域の外側に位置する領域にねじ山が形成されているレンズユニットである。 実施形態１に係るレンズユニットの変形例を示した図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 実施形態２に係るレンズユニットの組立方法を示す図であり、（ａ）は第１レンズの取り付けを示し、（ｂ）は第１レンズと第２レンズとの間に配置される遮光板の取り付けを示し、（ｃ）は第２レンズの取り付けを示し、（ｄ）は第２レンズと第３レンズとの間に配置される遮光板の取り付けを示し、（ｅ）は第３レンズの取り付けを示し、（ｆ）は第１レンズの圧入を示し、（ｇ）は第３レンズの固定を示している。 レンズユニットの他の組立方法を示す図であり、（ａ）は第１レンズの取り付けを示し、（ｂ）は第１レンズの圧入を示し、（ｃ）は第１レンズと第２レンズとの間に配置される遮光板の取り付けを示し、（ｄ）は第２レンズの取り付けを示し、（ｅ）は第２レンズと第３レンズとの間に配置される遮光板の取り付けを示し、（ｆ）は第３レンズの取り付けを示し、（ｇ）は第２レンズおよび第３レンズの加圧を示し、（ｈ）は第３レンズの固定を示している。 レンズユニットのさらに他の組立方法を示す図であり、（ａ）は第１レンズの取り付けを示し、（ｂ）は第１レンズと第２レンズとの間に配置される遮光板の取り付けを示し、（ｃ）は第２レンズの取り付けを示し、（ｄ）は第１レンズの圧入を示し、（ｅ）は第２レンズと第３レンズとの間に配置される遮光板の取り付けを示し、（ｆ）は第３レンズの取り付けを示し、（ｇ）は第２レンズおよび第３レンズの加圧を示し、（ｈ）は第３レンズの固定を示している。 実施形態３に係る撮像モジュールの構成を示す断面図である。 実施形態３に係る撮像モジュールの他の構成を示す断面図である。 従来のレンズ装置の構成を示す図であり、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ 第１レンズ
１ａ 光学面部
１ｂ コバ部（外縁部）
２ 第２レンズ（小径レンズ）
２ａ 光学面部
２ｂ コバ部（外縁部）
３ 第３レンズ
３ａ 光学面部
３ｂ コバ部（外縁部）
４、４ｂ、４ｃ レンズホルダ
５、６ 遮光板
７ 接着剤
８ 空隙部
９ ねじ山
１０、１０ｂ、１０ｃ レンズユニット
１１ 天面部
１２ 厚肉部
１３ 側壁部
１５ 位置決定領域
１７ 切欠部
２０ 鏡筒（筐体）
２１ ねじ山
３０ センサー部
３１ ＩＲフィルタ
３２ 撮像素子
３３ ベース部
３４ 光学素子
４０ 撮像モジュール

Claims (12)

1. 外側面の一部の領域にねじ山の形成されている筒状のレンズホルダと、上記レンズホルダの筒孔内に保持された複数のレンズと、を備えたレンズユニットであって、
   上記ねじ山は、上記レンズホルダの一部分であり、当該部分の内側面が上記複数のレンズのいずれとも当接しない非当接部分の外側面のみに形成されており、
   上記複数のレンズのうち、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズは、上記ねじ山の形成された領域の内側に位置する領域の径よりも小さい直径を有する小径レンズであり、
   上記小径レンズは、上記複数のレンズのうち、上記レンズホルダに固定された他のレンズを介して保持されており、
   上記レンズホルダに固定された他のレンズの少なくとも１つは、上記レンズホルダの内側面に押圧固定されており、
   上記レンズホルダに固定された他のレンズの少なくとも１つには、上記レンズホルダに設けられた、上記筒孔を覆い且つ当該筒孔よりも小径である開口部を有する天面部に最も近いレンズが含まれ、当該レンズが、上記レンズホルダの内側面に押圧固定されており、
   上記レンズホルダは、上記天面部に最も近いレンズを上記筒孔の上記天面部とは反対側から筒孔内に挿入させる構成となっており、
   上記複数のレンズは、光学特性を有している光学面部と、当該光学面部を取り囲む外縁部とからなり、隣接するレンズは当該外縁部同士を嵌合させている、ことを特徴とするレンズユニット。
2. 上記レンズホルダに固定された他のレンズの少なくとも１つは、上記レンズホルダに接着固定されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
3. 上記小径レンズと上記レンズホルダの内側面との間には、空隙が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
4. 上記レンズホルダの内側面に押圧固定されるレンズの配置される位置における上記レンズホルダの外周径と内周径との差は、上記レンズホルダの内側面に押圧固定されたレンズの配置されていない位置における上記レンズホルダの外周径と内周径との差よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
5. 上記レンズホルダの外周径と内周径との差の変化する部分は、上記レンズホルダの内側面側に向かって突き出した曲面形状またはテーパー状であることを特徴とする請求項４に記載のレンズユニット。
6. 上記レンズホルダに接着固定されるレンズの配置される位置における上記レンズホルダの側壁の一部は、切欠かれていることを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
7. 上記ねじ山のネジピッチは、０．２〜０．４ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
8. 外側面の一部の領域にねじ山の形成されている筒状のレンズホルダと、上記レンズホルダの筒孔内に保持された複数のレンズとを備えたレンズユニットの組立方法であって、
   上記複数のレンズのいずれも、上記レンズホルダの内側面のうち、上記ねじ山の形成された領域の内側に位置する領域に当接することなく上記レンズホルダの筒孔内に取り付けるレンズ取付工程を含み、
   上記複数のレンズは、光学特性を有している光学面部と、当該光学面部を取り囲む外縁部とからなり、
   上記レンズ取付工程では、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズを、上記レンズホルダに固定された他のレンズを介して保持するように取り付け、
   上記レンズ取付工程では、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズよりも前に取り付けるレンズのうち、少なくともいずれかを、上記レンズホルダに固定し、
   上記レンズ取付工程では、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズよりも前に取り付けるレンズのうち、最初に取り付けるレンズを上記レンズホルダの内側面に押圧固定し、
   上記レンズ取付工程では、隣接するレンズを上記外縁部同士を嵌合させて取り付けることを特徴とするレンズユニットの組立方法。
9. 上記レンズ取付工程では、上記ねじ山の形成された領域の位置に配置されるレンズよりも後に取り付けるレンズのうち、最後に取り付けるレンズを、上記レンズホルダに固定することを特徴とする請求項８に記載のレンズユニットの組立方法。
10. 請求項１から７のいずれか１項に記載のレンズユニットと、上記レンズユニットの外周にねじ係合されている筐体と、上記レンズユニットを通過した光を電気信号に変換する撮像素子と、を備えていることを特徴とする撮像モジュール。
11. 上記レンズユニットと上記撮像素子との間に、上記レンズユニットを通過した光を補正するための光学素子をさらに備えていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像モジュール。
12. 請求項１０または１１に記載の撮像モジュールを備えていることを特徴とする撮像機器。

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