JP5646028B2 - レンズユニット及びカメラモジュール - Google Patents

Description

本発明は、レンズユニット及びカメラモジュールに関する。

近年、携帯電話、ノート型パソコン等といった様々な電子機器にはカメラモジュールが組み込まれることが一般的になっている。電子機器にカメラモジュールを組み込み、電子機器に撮像機能を付加することによって、電子機器の更なる高付加価値化を図ることができる。

このようなカメラモジュールにおいては、性能向上、小型化、及び低価格化等といったように様々な開発目標がある。

例えば、特許文献１には、カメラモジュールに含まれるレンズユニットの小型化を図る技術が開示されている。特許文献１では、レンズと鏡筒の双方に形成させた凹部同士を互いに連結させることで、レンズと鏡筒を接着させるための接着剤の保持溝を形成させている。これによって従来必要であったレンズ押さえという別の部材を設ける必要性を排除し、レンズユニットの小型化を図っている。

特開２００７−３３３９９９号公報

ところで、カメラモジュールの解像度を高めるためには、調芯によってレンズの配置位置を調整することが求められる場合がある。この調芯工程では、移動対象としたレンズを固定されたレンズに対して移動させ、ＭＴＦ(Modulation Transfer Function)特性（解像度）が最大となった位置でそのレンズを位置決めし、この場所でレンズを接着剤により固定する。

特許文献１の場合は、レンズの外形（上面視形状）を基準としてレンズを鏡筒に嵌め込んでいる。レンズは、鏡筒に押圧された状態で、鏡筒により保持される。

レンズは金型成形によって大量生産される部品であり、金型の製造誤差、金型嵌合部分の隙間による偏り、金型の磨耗等に起因して、実際に製造される個々のレンズの形状（特に、レンズの上面視形状）には個々のレンズ間でばらつきが生じる場合がある。従って、圧力をかけてレンズを鏡筒に押し込み、レンズを鏡筒に保持させるだけでは、レンズを意図したように位置決めさせることは難しい。

積層されるレンズを調芯する場合、次の手順を採用しても良い。まず、レンズを積層させてレンズ同士を位置決めさせる。次に、このレンズ積層体上に新たなレンズ（例えば、最も物体側に位置するレンズ）を載置し、載置したレンズを光軸に交差する方向に移動させて、ＭＴＦ特性が最大となる位置でこのレンズを固定させる。その後、積層されたレンズに対して鏡筒を取り付ける。

しかしながら、このように調芯する場合、レンズの積み上げ作業に所定の時間が必要になり、簡易に調芯を行い得ない。このように、レンズの調芯を簡素な手順で実現することが強く求められている。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、レンズの調芯を簡素な構成で実現させることを目的とする。

本発明のレンズユニットは、
入射した光束を複数のレンズを介して出射するレンズユニットであって、
レンズ部及び当該レンズ部を囲むフランジ部を有する複数のレンズと、
光軸に沿って順次配置された複数の前記レンズを保持する保持体と、を備え、
前記保持体は、
前記光軸に沿って順次形成された第１受け部および第２受け部を有し、
前記第１受け部は、前記光軸に交差する方向に移動可能な状態で前記レンズのうちの一枚を受け入れられるような形状を有し、
前記第２受け部は、前記光軸に交差する方向に移動不能な状態で他の前記レンズを保持できる形状を有し、
前記第１受け部は、前記一枚のレンズをその内周内に受け入れており、
前記第２受け部は、前記他のレンズをその内周内に受け入れており、
前記第１受け部の内周内に受け入れられた前記一枚のレンズの前記フランジ部は、光軸方向において、少なくとも部分的に前記保持体の前記第１受け部の端部より突出し、
前記第１受け部の内周内に受け入れられた前記一枚のレンズは、調芯された状態で前記保持体の前記第１受け部内に接着剤によって保持されている
ことを特徴とする。

本発明では、
前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズの前記フランジ部の光入射側又は光出射側の外周縁は、前記保持体の前記第１受け部の端部より突出している
ことが好ましい。

本発明では、
前記第１受け部側の前記保持体上に配置され、前記第１受け部の端部より突出した前記一枚のレンズの前記フランジ部を収容し、前記光軸に対応する位置に光学的な開口を有する蓋体を更に備える
ことが好ましい。

本発明では、
前記保持体の前記第２受け部は、前記光軸に沿う前記フランジ部の側面を押圧することで１つ以上の前記他のレンズを保持する
ことが好ましい。

本発明では、
前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズの前記フランジ部の光入射側外周縁は、前記保持体の前記第１受け部の端部より突出し、
前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズは最も物体側に位置する
ことが好ましい。

本発明では、
前記第１受け部は、
内側面に前記光軸に向かって突出する複数の突出部を有し、
互いに隣り合う前記突出部により形成された凹部空間の少なくとも一つには、前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズを固着するための接着剤が設けられている
ことが好ましい。

本発明では、
前記第１受け部は、
内側面に前記光軸に向かって突出する複数の突出部を有し、
互いに隣り合う前記突出部により形成された凹部空間の少なくとも一つには、前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズを固着するための接着剤が設けられ、
当該蓋体の前記保持体側の面には、前記保持体の前記凹部に嵌め合わされる複数の凸部が形成されている
ことが好ましい。

本発明では、
前記凸部が嵌め合わされた前記凹部には前記接着剤が注入されていない
ことが好ましい。

本発明では、
前記蓋体の前記保持体側の面には、前記光軸を囲む壁部が形成されており、複数の前記凸部は前記壁部によって連結されている
ことが好ましい。

本発明では、
前記凹部の上面視形状は円弧状である
ことが好ましい。

本発明では、
前記第１受け部の前記一枚のレンズを受け入れる開口幅は、前記レンズの幅よりも３０μｍから１５０μｍ広い
ことが好ましい。

本発明では、
前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズは、前記第２受け部に保持された前記他のレンズによって光軸方向の位置が規制されている
ことが好ましい。
なお、前記第２受け部に保持された前記他のレンズが複数である場合には、前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズは、前記第２受け部に保持された前記他のレンズのうちで前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズに最も近位したものによって光軸方向の位置が規制されていることが好ましい。

本発明のカメラモジュールは、
前記レンズユニットと、
前記複数のレンズを介して結像された像を撮像する撮像素子と、を備える
ことを特徴とする。

本発明のカメラモジュールは、
レンズ部及び当該レンズ部を囲むフランジ部を有する複数のレンズと、
光軸に沿って順次配置された複数の前記レンズを保持する保持体と、
複数の前記レンズを介して結像された像を撮像する撮像素子と、を備え、
前記保持体は、
前記光軸に沿って順次形成された第１受け部および第２受け部を有し、
前記第１受け部は、前記光軸に交差する方向に移動可能な状態で前記レンズのうちの一枚を受け入れられるような形状を有し、
前記第２受け部は、前記光軸に交差する方向に移動不能な状態で他の前記レンズを保持できる形状を有し、
前記第１受け部は、前記一枚のレンズをその内周内に受け入れており、
前記第２受け部は、前記他のレンズをその内周内に受け入れており、
前記第１受け部の内周内に受け入れられた前記一枚のレンズの前記フランジ部は、光軸方向において、少なくとも部分的に前記保持体の前記第１受け部の端部から物体側又は前記撮像素子側に張り出し、
前記第１受け部の内周内に受け入れられた前記一枚のレンズは、調芯された状態で前記保持体の前記第１受け部内に接着剤によって保持されている
ことを特徴とする。

本発明のレンズユニットの製造方法は、
レンズ部及び当該レンズ部を囲むフランジ部を有する複数のレンズを保持する保持体を有するレンズユニットの製造方法であって、
前記保持体は、前記光軸に沿って順次形成された第１受け部および第２受け部を有し、前記第１受け部は、前記光軸に交差する方向に移動可能な状態で前記レンズのうちの一枚を受け入れられるような形状を有し、前記第２受け部は、前記光軸に交差する方向に移動不能な状態で他の前記レンズを保持できる形状を有しており、
圧力をかけて前記保持体の前記第２受け部内に前記レンズを嵌め込み、
前記保持体の前記第１受け部の内周内に前記光軸に交差する方向に移動可能な状態に前記一枚のレンズを配置し、
前記第１受け部の内周内に前記一枚のレンズを配置した際に少なくとも部分的に前記保持体の前記第１受け部の端部より光軸方向に突出している前記フランジ部の側面に治具を当接させて、光学特性が良好になる位置で前記一枚のレンズを位置決めし、
前記第１受け部内に前記一枚のレンズを接着剤によって固定する
ことを特徴とする。

本発明の第１の実施形態にかかるカメラモジュール１００の概略的な構成を示す分解斜視図である 本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニット５０の概略的な端面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニット５０の概略的な端面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる蓋部の概略的な前面斜視図及び前面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる蓋部の概略的な背面斜視図及び背面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる筒部６０の概略的な斜視図及び上面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニット５０の組み立て手順を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニット５０の組み立て手順を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の参考例に係るレンズユニット２００の概略的な断面構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の参考例に係るレンズユニット２００の製造手順を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の参考例に係るレンズユニット２００の製造手順を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態にかかるレンズユニット５０の斜視図である。 本発明の第２の実施形態にかかるレンズユニット５０の断面構成を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態にかかる筒部６０の上面構成のバリエーションを説明するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。

（第１実施形態）
以下、図１乃至図８を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、カメラモジュール１００の概略的な構成を示す分解斜視図である。図２Ａ及びＢは、レンズユニット５０の概略的な端面図である。図３は、蓋部の概略的な前面斜視図及び前面図である。図４は、蓋部の概略的な背面斜視図及び背面図である。図５は、筒部６０の概略的な斜視図及び上面図である。図６Ａ及びＢは、レンズユニット５０の組み立て手順を示す説明図である。図７は、参考例に係るレンズユニット２００の概略的な断面構成を示す模式図である。図８Ａ及びＢは、レンズユニット２００の製造手順を示す説明図である。

まず、図１を参照して、カメラモジュールの構成及び機能について説明する。図１に示すように、カメラモジュール１００は、レンズユニット５０、ホルダー５１、撮像素子５２、配線基板５３、信号処理回路５４、フレキシブル配線５５、及びコネクタ５６を有する。

カメラモジュール１００は、携帯電話又はノートパソコンといった小型電子機器に組み込まれる。カメラモジュール１００は、撮像素子５２で撮像した像をコネクタ５６から電気信号として出力する。

レンズユニット５０は、鏡筒にレンズが取り付けられた光学部品である。レンズユニット５０の外周面にはネジ溝が形成されている。

ホルダー５１は、レンズユニット５０が取り付けられる台座部品である。ホルダー５１は、筒部５１ａ及び基部５１ｂを有する。筒部５１ａの内周面にはネジ溝が形成されている。なお、レンズユニット５０内のレンズの光軸に対応する開口がホルダー５１には形成されている。

ホルダー５１に形成されたネジ溝に対してレンズユニット５０に形成されたネジ溝を噛み合わせた状態で、レンズユニット５０を回転させることで、レンズユニット５０はホルダー５１に取り付けられる。

撮像素子５２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)といった一般的な撮像素子である。撮像素子５２の撮像面（主面）には複数の画素がマトリクス状に形成されている。撮像素子５２は、ホルダー５１の基部５１ｂに設けられた収納空間に収納される。

配線基板５３は、単層又は複層の配線層を有する板状部材である。貫通電極等を介して上下面の配線は互いに接続される。

信号処理回路５４は、撮像素子５２を制御する半導体集積回路である。例えば、信号処理回路５４は、撮像素子５２に対して信号の蓄積を指示したり、撮像素子５２に蓄積された信号を出力させたりする。また、信号処理回路５４は、撮像素子５２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。

フレキシブル配線５５は、可撓性を有する配線基板である。フレキシブル配線５５の一端には上述の信号処理回路５４が接続され、フレキシブル配線５５の他端にはコネクタ５６が取り付けられる。フレキシブル配線５５は、信号の伝送路として機能する。

コネクタ５６は、カメラモジュール１００を他の電子部品（マザーボード又はドーターボード等）に接続させる。

なお、フレキシブル配線５５上には、信号処理回路５４、配線基板５３、撮像素子５２、ホルダー５１、及びレンズユニット５０がこの順で積層される。また、撮像素子５２、配線基板５３、信号処理回路５４、フレキシブル配線５５、及びコネクタは、この順で電気的に接続されている。カメラモジュール１００の具体的な組み立て手順は任意である。

カメラモジュール１００は、次のように動作する。物体側から入射する光は、レンズユニット５０のレンズを介して撮像素子５２に入射する。撮像素子５２は、入射した像を電気信号に変換する。信号処理回路５４は、撮像素子５２からの電気信号に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換、画像補正処理等）を実行する。信号処理回路５４から出力される電気信号は、フレキシブル配線５５及びコネクタ５６を介して外部の電子機器に接続される。

図２乃至５を参照してレンズユニット５０の構成について説明する。なお、図２Ａは、図２Ｂが示す端面とは異なる端面を示す。

図２Ａ及びＢに示すように、レンズユニット５０は、レンズ１０、レンズ２０、レンズ３０、レンズ４０、筒部（保持体）６０、蓋部（蓋体）７０、遮光シート９８、遮光シート９９、及び押え部材１１０を有する。レンズユニット５０は、前方（物体側）から入射した光束を複数のレンズを介して後方（撮像素子側）に出射する。

レンズ１０〜４０は、物体側から入射した光束を撮像素子５２の撮像面に結像させる。各レンズ１０〜４０は、レンズ部及びフランジ部を有する。レンズ部は光学的に機能する部分であり、フランジ部はレンズを機械的に固定するための部分である。フランジ部はレンズ部の周りを囲む。

レンズ１０は、接着剤８０を介してレンズ２０、または筒部６０とレンズ２０の双方に固着されている（図２Ｂ参照）。レンズ１０は調芯を必要としている。レンズ２０〜４０のフランジ部は、筒部６０により押圧され、筒部６０により保持される。レンズ２０〜４０は調芯を必要としていない。すなわち、筒部６０に挿入（圧入）するだけで良い。

レンズ１０のレンズ幅（レンズを上面視したときのレンズの幅）Ｗ５０、レンズ２０のレンズ幅Ｗ５１、レンズ３０のレンズ幅Ｗ５２、及びレンズ４０のレンズ幅Ｗ５３は、Ｗ５０＜Ｗ５１≦Ｗ５２≦Ｗ５３の関係を満足する。

なお、レンズ１０の前面側のレンズ面は凸状であり、背面側のレンズ面は凸状である。レンズ２０の前面側のレンズ面は凸状であり、背面側のレンズ面は凹状である。レンズ３０の前面側のレンズ面は凹状であり、背面側のレンズ面は凸状である。レンズ４０の前面側のレンズ面は凸状であり、背面側のレンズ面は凹状の中央部を有する凸状である。これは、撮像時の収差を小さくするために決定されたもので、本発明を逸脱しない範囲で任意に設定できる。

蓋部７０は、平板状の部材である。蓋部７０の上面視形状は円状である。蓋部７０は黒色であり、蓋部７０に形成された開口によって、蓋部７０は光学的に絞りとして機能する。蓋部７０は、通常の固着手段によって筒部６０に固着される。

蓋部７０は、平板部７１および枠部７２を有する。平板部７１は、ＸＺ平面内で平坦な板状部分である。枠部７２は、光軸ＡＸに沿って延在する枠状部分である。枠部７２によってレンズ１０を部分的に受け入れる空間（受け部）が蓋部７０に形成される。平板部７１には、光軸ＡＸに対応して開口が形成される。開口を規定する平板部７１の縁は、光軸ＡＸに向かって先細りになっている。

蓋部７０は、厚みＷ２０〜Ｗ２４の部分を有する。

図２Ａに示す端面では、蓋部７０は、光軸ＡＸから離間する順に、厚みＷ２０、Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３へと肉厚が変わる。なお、Ｗ２０＜Ｗ２１、Ｗ２０＜Ｗ２２＜Ｗ２１、及びＷ２３＜Ｗ２２の関係を満足する。肉厚Ｗ２０〜肉厚Ｗ２２の設定によって、後述の壁部７２ａ（図４参照）が形成される。肉厚Ｗ２２〜Ｗ２３の設定によって、後述の係合部７３（図３参照）が形成される。

図２Ｂに示す端面では、蓋部７０は、光軸ＡＸから離間する順に、厚みＷ２０、Ｗ２４、Ｗ２３へと肉厚が変わる。なお、Ｗ２０＜Ｗ２４、Ｗ２３＜Ｗ２４の関係を満足する。肉厚Ｗ２０〜２３の設定によって、後述の突起７２ｂ（図４参照）が形成される。

図３及び４を参照して蓋部７０の構成について更に説明する。図３（ａ）は、蓋部７０の概略的な上面斜視図である。図３（ｂ）は、蓋部７０の概略的な上面図である。図４（ａ）は、蓋部７０の概略的な背面斜視図である。図４（ｂ）は、蓋部７０の概略的な背面図である。

図３に示すように、蓋部７０の前面には、回転工具（例えば、ハンドルレンチ）に係合する係合部７３が形成される。係合部７３は、前方に向かって突出する凸状部分である。係合部７３の上面視形状は矩形状である。係合部７３にハンドルレンチを嵌め合わせた状態でハンドルレンチを回転させることで蓋部７０を回転させることができる。

図４に示すように、蓋部７０の背面には、壁部７２ａ、突起７２ｂ、窪み７２ｃ、島部７２ｄが形成されている。

壁部７２ａは、光軸ＡＸを囲む輪状の部分である。壁部７２ａによって蓋部７０と筒部６０間の隙間を介してレンズユニット５０内にゴミが入りこむことを効果的に抑制することができる。

突起７２ｂは、光軸ＡＸに沿って延在する部分である。突起７２ｂは、筒部６０に形成された凸部６２間の空間ＳＰ１に嵌め込まれる（図５参照）。突起７２ｂの空間ＳＰ１への嵌め込みによって、回転治具から蓋部７０が受けた力は筒部６０に伝達される。これによって、蓋部７０に対して回転力を加えることで、レンズユニット５０をホルダー５１に螺入させることができる。なお、複数の突起７２ｂは、上述の壁部７２ａによって互いに連結される。

窪み７２ｃは、壁部７２ａよりも外周側に形成される。窪み７２ｃ内には島部７２ｄが形成される。窪み７２ｃは、光軸ＡＸに沿って蓋部７０の背面が部分的に光入射側に窪んだ部分である。

島部７２ｄは、光軸ＡＸに沿って光出射側に延出する凸状部分である。島部７２ｄの上面視形状は円状である。なお、島部７２ｄは、窪み７２ｃが形成された面から突出していない。島部７２ｄの全体は、窪み７２ｃ内に完全に収納されている。

蓋部７０は、固定金型（下型）及び可動金型（上型）によって形成された空間に樹脂を注入し、これを硬化させることで形成される。成形された蓋部７０を金型から外すとき、予め金型に形成した突き出しピンで蓋部７０を押し出すことで金型から蓋部７０を外す。

上述の島部７２ｄは、突き出しピンが配置された部分である。上述の窪み７２ｃは、突き出しピンが形成される周りを囲む部分である。窪み７２ｃ内に島部７２ｄを形成することによって、島部７２ｄと窪み７２ｃの境界にバリが生じることによって筒部６０の上面に載置される蓋部７０の載置面７２ｅが非平坦、すなわち載置面７２ｅからバリや島部７２ｄが飛び出さないようにしている。島部７２ｄは、ここでは窪み７２ｃから飛び出しているが、窪んでいても良い。

再び図２Ａ及びＢに戻って説明する。

筒部６０は、光軸に沿って延在する筒状部材である。筒部６０は、レンズ１０を受け入れる受け部及びレンズ２０〜４０を受け入れる受け部を有する。筒部６０は、受け部に受け入れられたレンズ１０を移動可能な状態で保持する。また、筒部６０は、受け部に圧入されたレンズ２０〜４０を押圧した状態で保持する。

レンズ１０〜４０のレンズ幅に応じて、筒部６０の開口幅は、筒部６０の下端に向かって順に幅広になる。筒部６０の開口幅をレンズ１０のレンズ幅に対応させることで、レンズ１０を受け入れる受け部が筒部６０に形成される。筒部６０の開口幅をレンズ２０〜４０のレンズ幅に対応させることで、レンズ２０〜４０を受け入れる受け部が筒部６０に形成される。

レンズ１０を受け入れる筒部６０の受け部の開口幅は、レンズ１０のレンズ幅Ｗ５０よりも５０μｍ程度広い（尚、レンズ１０を受け入れる筒部６０の受け部の開口幅は、レンズ１０のレンズ幅Ｗ５０よりも２０〜６０μｍ程度広いと良い）。他方、レンズ２０を保持する筒部６０の受け部の開口幅は、レンズ２０のレンズ幅Ｗ５１よりも１０μｍ程度狭い（尚、レンズ２０を保持する筒部６０の受け部の開口幅は、レンズ２０のレンズ幅Ｗ５１よりも０〜１５μｍ（但し、０を除く）程度狭いと良い）。レンズ３０を保持する筒部６０の受け部の開口幅は、レンズ３０のレンズ幅Ｗ５２よりも１０μｍ程度狭い（上述の場合と同様に、０〜１５μｍ（但し、０を除く）の範囲であれば良い）。レンズ４０を保持する筒部６０の受け部の開口幅は、レンズ４０のレンズ幅Ｗ５３よりも１０μｍ程度狭い（上述の場合と同様に、０〜１５μｍ（但し、０を除く）の範囲であれば良い）。

レンズ１０は、筒部６０上に載置されたとき、ＸＺ平面にて可動である。従って、レンズ１０を筒部６０上に載置し、レンズ１０をＸＺ平面にて動かしてＭＴＦ特性が最大となる位置を探し、ＭＴＦ特性が最大となる位置にレンズ１０を固定することで調芯することができる。

本実施形態では、調芯が必要なレンズ１０を移動可能な状態で筒部６０に受け入れさせる。レンズ１０がレンズ２０上に載置されたとき、レンズ１０のフランジ部１２の物体側の外周縁１３は、筒部６０の前面（先端面）６１よりも物体側に位置する。これによって、レンズ１０のフランジ部１２の側面（光軸ＡＸに沿って延在する面）に対して直接的に治具を当接させることができる。

小さな部品を他の場所に移動させる技術としては、その部品を吸引して移動させる方法がある。しかしながら、レンズ１０は非常に小さな光学部品であり、レンズ１０を好適に吸引させることは難しい場合がある。ここでは、レンズ１０が小型である点を考慮して、レンズ１０のフランジ部１２の側面に対して治具を当接させる。これによれば、レンズ１０を確実に把持した状態でレンズ１０を移動させることができる。そして、レンズ１０の位置決め工程に要する時間を効果的に短縮することができる。

また、本実施形態では、調芯が必要なレンズ１０を移動可能な状態で筒部６０の受け部に受け入れさせ、調芯が不必要なレンズ２０〜４０を筒部の受け部に圧力をかけて嵌め込む。鏡筒に取り付ける前にレンズ１０〜４０を積層させる必要はないため、レンズユニットの組み立ての簡素化を図ることができる。調芯の必要がないレンズ２０〜４０は、予め筒部６０に押圧された状態で保持されているため、レンズ２０上にレンズ１０を載置して、レンズ１０をXZ方向に安定して動かすことができる。レンズ２０〜４０は、筒部６０に圧力をかけて嵌め込むのみであり、レンズユニット５０の組み立ては非常に簡易である。また、レンズ１０と筒部６０間には十分な接着空間も確保されているため、レンズ１０を筒部６０に確実に固着させることができる。

図２Ａに示すように、筒部６０の上端部分には、レンズ１０に向かって突出する凸部６２が形成される。凸部６２は、厚肉部６２ａ、及び薄肉部６２ｂを有する。光軸ＡＸに沿う厚肉部６２ａの厚み（幅）は、光軸ＡＸに沿う薄肉部６２ｂの厚み（幅）よりも厚い。

凸部６２は、レンズ１０の移動範囲を規制する規制部として機能する。筒部６０に規制部を設けることによって、レンズ１０を微動させるだけで調芯することができるようになる。また、凸部６２を形成させることで十分な接着空間（空間ＳＰ１）を確保することができる。

図５を参照して、レンズ１０〜４０を受け入れる筒部６０の構成について説明する。なお、図５（ａ）は、筒部６０の概略的な斜視図である。図５（ｂ）は、筒部６０（接着剤８０でレンズ１０が固定された状態）の概略的な上面図である。

図５に示すように、凸部６２は、光軸ＡＸを中心として円を描くように順次配置される。互いに隣り合う凸部６２の間には凹部が形成される。

互いに隣り合う凸部６２間に形成された凹部の上面視形状は円弧状である。凹部の上面視形状を円弧状にすることによって、筒部６０の機械的な強度を効果的に高めることができる。そしてレンズ２０〜４０及び押え部材１１０を十分な力をかけて筒部６０に入れ込むことができる。

凸部６２によって形成された３箇所の空間ＳＰ１には、レンズ１０を筒部６０に直接的又は間接的に固定させるための接着剤が塗布される。空間ＳＰ１に接着剤を塗布することによって、レンズ１０は強固にレンズ２０、または筒部６０とレンズ２０の双方に固着される。

他の３箇所の空間ＳＰ１には、蓋部７０の背面に形成された突起７２ｂ（図４参照）が挿入される。上述のように、突起７２ｂの空間ＳＰ１への嵌め込みによって、蓋部７０が受けた力は筒部６０に効果的に伝達される。蓋部７０に対して回転力を加えることで、レンズユニット５０をホルダー５１に螺入させることができる。

本実施形態では、６箇所の空間ＳＰ１のうち、３つを接着剤の受け入れ空間とし、他の３つを突起７２ｂの受け入れ空間とする。互いに目的が異なる空間を同一平面内に配置することによって、筒部６０の薄型化を図ることができる。

レンズユニット５０に含まれる各要素の配置関係は次のとおりである。レンズ１０〜４０は、光軸ＡＸに沿って積層されている。レンズ２０とレンズ３０の間には遮光シート９８が配置される。レンズ３０とレンズ４０の間には遮光シート９９が配置される。筒部６０は、レンズ１０〜４０を収納する。蓋部７０は、筒部６０の前面上に固定される。

各遮光シート９８、９９は、レンズの光軸ＡＸに対応する位置に開口を有する。遮光シート９８、９９の上面視形状は円状である。遮光シート９８のＸ軸に沿う幅は、遮光シート９９のＸ軸に沿う幅よりも狭い。なお、各遮光シート９８、９９に形成された開口は円状の開口である。

レンズ１０〜４０は、樹脂（例えば、シクロオレフィンポリマー樹脂）が金型で成形されることで製造される。筒部６０及び蓋部７０は、樹脂（例えば、ポリカーボネート樹脂）が金型で成形されることで製造される。なお、筒部６０と蓋部７０を同一材料とすることによって、相互の接着性あるいは密着性を高めることができる。

調芯後、レンズ１０は、通常の固定化手段（接着剤８０の塗布等）によって筒部６０に固着される。その後、蓋部７０は、通常の固定化手段（接着剤の塗布等）によって、筒部６０上に固定される（尚、蓋部７０は、筒部６０及びレンズ１０の一方又は双方に対して固着させても良い）。なお、ここでは、接着剤を外部から塗布することができるため、レンズ１０及び蓋部７０を簡易に筒部６０に対して固着させることができる。

各レンズの形状について図２Ｂを参照して補足的に説明する。図２Ｂに示すように、レンズ１０は、レンズ部１１及びフランジ部１２を有する。レンズ部１１は、レンズ面１１ａ及びレンズ面１１ｂを有する。フランジ部１２は、肉厚Ｗ１の外周部１２ａ、肉厚Ｗ２の中間部１２ｂ、及び肉厚Ｗ３の内周部１２ｃを有する。Ｗ１＜Ｗ２の関係を満足する。Ｗ３≦Ｗ２の関係を満足する。肉厚Ｗ３は、光軸ＡＸへ向かって次第に肉厚が薄くなる。

外周部１２ａと中間部１２ｂの境界部分は、外周部１２ａ用の金型（第１金型）と中間部１２ｂ用の金型（第２金型）の境界部分に対応する。外周部１２ａの肉厚と中間部１２ｂの肉厚を上述のように設定することによって、金型の境界部分に生じやすいバリ等の影響によってレンズの配置位置が所望の位置からずれることを効果的に抑制することができる。

レンズ２０も、レンズ１０と同様に、レンズ部２１及びフランジ部２２を有する。フランジ部２２は、肉厚Ｗ４の外周部２２ａ及び肉厚Ｗ５の内周部２２ｂを有する。Ｗ４＜Ｗ５の関係を満足する。外周部２２ａと内周部２２ｂの境界部分は、外周部２２ａ用の金型と内周部２２ｂ用の金型の境界部分に対応する。外周部１２ａの肉厚と内周部１２ｂの肉厚を上述のように設定することによって、金型の境界部分に生じやすいバリ等の影響によってレンズ２０の配置位置が所望の位置からずれることを効果的に抑制することができる。

レンズ３０も、レンズ１０と同様に、レンズ部３１及びフランジ部３２を有する。フランジ部３２は、肉厚Ｗ６の外周部３２ａ及び肉厚Ｗ７の内周部３２ｂを有する。Ｗ６＜Ｗ７の関係を満足する。外周部３２ａと内周部３２ｂの境界部分は、外周部３２ａ用の金型と内周部３２ｂ用の金型の境界部分に対応する。外周部３２ａの肉厚と内周部３２ｂの肉厚を上述のように設定することによって、金型の境界部分に生じやすいバリ等の影響によってレンズ３０の配置位置が所望の位置からずれることを効果的に抑制することができる。

なお、図２Ｂに示すように、筒部６０の内側面には、スロープ６５、スロープ６６、及びスロープ６７が形成される。スロープ６５は、遮光シート９８及びレンズ３０の配置位置を規制する。スロープ６６は、遮光シート９９及びレンズ４０の配置位置を規制する。スロープ６７は、押え部材１１０の配置位置を規制する。

図６Ａ及びＢを参照して、レンズユニット５０の組み立てについて説明する。

まず、図６Ａ（ａ）に示すように、レンズ２０、レンズ３０、レンズ４０の順で、これらを順次筒部６０の受け部に圧力をかけて嵌め込む。なお、レンズ２０とレンズ３０間には遮光シート９８を配置する。レンズ３０とレンズ４０間には遮光シート９９を配置する。そして、押え部材１１０で、圧力をかけてレンズ２０〜レンズ４０の積層体を筒部６０内に嵌め入れる。次に、押え部材１１０を筒部６０内に嵌めいれ、接着剤等の通常の固着手段によって筒部６０に固着させる。ここでは、紫外線硬化樹脂を押え部材１１０に形成した接着剤樹脂溜部１１０ａと筒部６０間に塗布し、これに紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂を硬化させる。

次に、図６Ａ（ｂ）に示すように、レンズ２０〜４０を保持した状態の筒部６０を反転させる。

次に、図６Ｂ（ｃ）に示すように、レンズ１０をレンズ２０上に載置する。そして、レンズ１０のフランジ部１２の外周角部に治具１９９を当接させて、治具１９９でレンズ１０を把持した状態で、レンズ１０をＸＺ平面内で移動させて、ＭＴＦ特性が最大となる位置でレンズ１０を位置決めする。そして、レンズ１０と筒部６０間の空間ＳＰ１に紫外線硬化接着剤を塗布し、その後、紫外線を照射する。このようにして、レンズ１０は調芯された状態で、接着剤を介して筒部６０に直接的又は間接的に確実に固着される（尚、レンズ１０は、筒部６０及びレンズ２０の一方又は双方に対して固着させても良い）。ここで、紫外線硬化接着剤は、レンズ１０を載置する前に塗布し、レンズ１０の調芯後に紫外線を照射させる順でも良い。

次に、図６Ｂ（ｄ）に示すように、蓋部７０をレンズ１０上に配置する。そして、蓋部７０と筒部６０の間の隙間に紫外線硬化接着剤を塗布し、その後、紫外線を照射する。このようにして蓋部７０は、接着剤を介して筒部６０に固着される。蓋部７０と筒部６０の接着剤は、熱硬化型・自然硬化型のいずれでも良い。

ここで、図７及び図８の参考例ついて説明する。図７に参考例に係るレンズユニット２００の断面構成を示す概略的な模式図を示す。図８に参考例に係るレンズユニット２００の製造手順を説明するための模式図を示す。

図７に示すように、レンズユニット２００は、筒部２０１、レンズ２０２、レンズ２０３、レンズ２０４、レンズ２０５、押さえ部材２０６、遮光シート３００、遮光シート３０１、及び遮光シート３０２を有する。

筒部２０１内には、レンズ２０２〜２０５が積層された状態で収納される。押え部材２０６内によってレンズ２０２〜２０５は筒部２０１内に固定される。尚、押さえ部材２０６は、接着剤によって筒部２０１に固着されている。また、レンズ２０２とレンズ２０３間には遮光シート３００が配置される。同様に、レンズ２０３とレンズ２０４間には遮光シート３０１が配置される。同様に、レンズ２０４とレンズ２０５間には遮光シート３０２が配置される。

レンズ２０４は、レンズ２０５上に固定されている。レンズ２０４の突出部２０４ｂは、レンズ２０５の突出部２０５ａによって光軸ＡＸと交差する方向に押圧されている。

同様に、レンズ２０３は、レンズ２０４上に固定されている。レンズ２０３の突出部２０３ｂは、レンズ２０４の突出部２０４ａによって光軸ＡＸと交差する方向に押圧されている。

レンズ２０２は、レンズ２０３上に平面方向に移動可能な状態で配置されている。レンズ２０２の突出部２０２ａは、レンズ２０３の突出部２０３ａによって光軸ＡＸと交差する方向に押圧されていない。レンズ２０２は、レンズ２０３上で、ＸＺ平面内にて移動可能である。

この場合、レンズ２０３〜レンズ２０５を積層させた状態で、レンズ２０２を調芯する。レンズ２０３〜レンズ２０５は機械的に十分に固定されている状態ではない。従って、レンズ２０２をレンズ２０３〜レンズ２０５の積層体上に載置するためには高度な慎重さが要求される。従って、レンズ２０２の配置時間に要する時間が長くなる。また、同様の理由によって、レンズ２０２を動かして調芯することに要する時間が長くなる。また、位置決め後、小径のレンズ間に接着剤を塗布する必要があるため、十分な接着スペースを確保することができない。

図８Ａ及びＢを参照して、レンズユニット２００の組み立て手順について説明する。

まず、図８Ａ（ａ）に示すように、台座４００上に、レンズ２０５、遮光シート３０２、レンズ２０４、遮光シート３０１、レンズ２０３、遮光シート３００を順次配置する。なお、上述の嵌合構造によって、レンズ２０４はレンズ２０５上に固定される。同様に、レンズ２０３はレンズ２０４上に固定される。

次に、図８Ａ（ｂ）に示すように、レンズ２０２を配置する。そして、レンズ２０２を移動させて調芯する。調芯後、通常の固定化手段（紫外線硬化樹脂等）により、レンズ２０２をレンズ２０３上で固定させる。

次に、図８Ｂ（ｃ）に示すように、筒部２０１にレンズ積層体を収納させる。

次に、図８Ｂ（ｄ）に示すように、押え部材２０６で筒部２０１内にレンズ積層体を固定させる。押え部材２０６は、通常の固定化手段(紫外線硬化樹脂等)によって、筒部２０１に固着される。

レンズユニット２００の場合、レンズ２０３〜レンズ２０５を積層させた状態で、レンズ２０２を調芯する。レンズ２０３〜レンズ２０５は構造的に十分に安定している状態ではない。従って、レンズ２０２をレンズ２０３〜レンズ２０５の積層体上に載置するためには高度な慎重さが要求される。従って、レンズ２０２の配置時間に要する時間が長くなる。また、同様の理由によって、レンズ２０２を動かして調芯することに要する時間が長くなる。また、位置決め後、小径のレンズ間に接着剤を塗布する必要があるため、十分な接着スペースを確保することができない。

本実施形態では、調芯が必要なレンズ１０を移動可能な状態で筒部６０に受け入れさせる。レンズ１０がレンズ２０上に載置されたとき、レンズ１０のフランジ部１２の物体側の外周縁１３は、筒部６０の前面（先端面）６１よりも物体側に位置する。これによって、レンズ１０のフランジ部１２の側面（光軸ＡＸに沿って延在する面）に対して直接的に治具を当接させることができる。これによって、レンズ１０を確実に把持した状態でレンズ１０を移動させることができる。そして、レンズ１０の位置決め工程に要する時間を効果的に短縮することができる。

また、本実施形態では、調芯が必要なレンズ１０を筒部６０上に載置し、この状態でレンズ１０をＸＺ平面にて動かし、ＭＴＦ特性が最大となる位置でレンズ１０を位置決めし、この位置で紫外線硬化樹脂等によって筒部６０に対してレンズ１０を固定させる。従って、レンズユニット２００の場合のような問題(作業性の悪さ、接着スペースが狭い等)は効果的に解消される。また、参考例のレンズと比較して、１つ１つのレンズのフランジ部が凹凸を有することなく複雑ではないため、レンズを簡易に成形することができる。

（第２実施形態）
以下、図９、１０を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は、レンズユニット５０の斜視図である。図１０は、レンズユニット５０の断面構成を示す斜視図である。

本実施形態では、第１の実施形態と比較して、レンズ１０、筒部６０、及び蓋部７０の具体的な形状が異なる。このような場合であっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図９に示すように、蓋部７０には４つの凹部（係合部）８１が形成されている。凹部８１に回転治具を嵌めこんで蓋部７０を回転させる。

図９及び１０に示すように、蓋部７０の側面には、ゲート部７０ｇが形成されている。ゲート部７０ｇは、樹脂の注入通路に残存した樹脂が硬化した部分であり、かつゲートの切断時にとり残された部分である。なお、ゲートを根元から完全に切り落とせば、完成品の蓋部７０にはゲート部７０ｇは残存しない。

筒部６０の側面には、ゲート部６０ｇが形成されている。ゲート部６０ｇは、樹脂の注入通路に残存した樹脂が硬化した部分であり、ゲートの切断時に取り残された部分である。

レンズ１０の側面には、ゲート部１０ｇが形成されている。ゲート部１０ｇは、樹脂の注入通路に残存した樹脂が硬化した部分であり、ゲートの切断時に取り残された部分である。

（第３実施形態）
以下、図１１を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。図１１は、筒部６０の上面構成のバリエーションを説明するための模式図である。

図１１に示す場合、筒部６０は、４つの凸部６２を有する。この場合も第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、凸部６２の数を増加させ、接着剤を注入する箇所を増加させることで、直接又は間接的に筒部６０に対してレンズ１０をより強固に固着させることができる。

本発明の技術的範囲は、上述の実施形態に限定されない。レンズ、蓋部、筒部の具体的な形状は任意である。レンズユニット及びカメラモジュールは、様々な電子機器に組み込むことができる。レンズユニット及びカメラモジュールの組み立て手順は任意である。

１００…カメラモジュール、５０…レンズユニット、１０−４０…レンズ、１３…外周縁、６０…筒部、７０…蓋部、６１…筒部６０の前面、７２ａ…壁部、７２ｂ…突起、７２ｄ…島部、７２ｃ…窪み、７２ｅ…載置面、６２…凸部、６２ａ…厚肉部、６２ｂ…薄肉部、５１…ホルダー、５２…撮像素子、５３…配線基板、５４…信号処理回路、５５…フレキシブル配線、５６…コネクタ。

Claims (12)

1. 入射した光束を複数のレンズを介して出射するレンズユニットであって、
   レンズ部及び当該レンズ部を囲むフランジ部を有する複数のレンズと、
   光軸に沿って順次配置された複数の前記レンズを保持する保持体と、を備え、
   前記保持体は、
   前記光軸に沿って順次形成された第１受け部および第２受け部を有し、
   前記第１受け部は、前記光軸に交差する方向に移動可能な状態で前記複数のレンズのうちの一枚を受け入れられるような形状を有し、
   前記第２受け部は、前記光軸に交差する方向に移動不能な状態で他の前記レンズを複数保持できる形状を有し、
   前記第１受け部は、前記一枚のレンズをその内周内に受け入れており、
   前記第２受け部は、前記他のレンズを複数その内周内に受け入れており、
   前記第１受け部の内周内に受け入れられた前記一枚のレンズの前記フランジ部は、光軸方向において、少なくとも部分的に前記保持体の前記第１受け部の端部より突出し、
   前記第１受け部の内周内に受け入れられた前記一枚のレンズは、調芯された状態で前記保持体の前記第１受け部内に接着剤によって保持されており、
   前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズの前記フランジ部の光入射側外周縁は、前記保持体の前記第１受け部の端部より突出し、
   前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズは最も物体側に位置し、その幅が前記複数のレンズの中で最も小さく、
   前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズは前記第２受け部内の前記複数のレンズのうちの最も物体側に位置するレンズに直に接し、
   前記保持体の前記第２受け部は、前記光軸に沿う前記フランジ部の側面を押圧することで前記他のレンズを複数保持する
   ことを特徴とするレンズユニット。
2. 請求項１に記載のレンズユニットにおいて、
   前記第１受け部側の前記保持体上に配置され、前記第１受け部の端部より突出した前記一枚のレンズの前記フランジ部を収容し、前記光軸に対応する位置に光学的な開口を有する蓋体を更に備える
   ことを特徴とするレンズユニット。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
   前記第１受け部は、
   内側面に前記光軸に向かって突出する複数の突出部を有し、
   互いに隣り合う前記突出部により形成された凹部の少なくとも一つには、前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズを固着するための接着剤が設けられている
   ことを特徴とするレンズユニット。
4. 請求項２に記載のレンズユニットにおいて、
   前記第１受け部は、
   内側面に前記光軸に向かって突出する複数の突出部を有し、
   互いに隣り合う前記突出部により形成された凹部の少なくとも一つには、前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズを固着するための接着剤が設けられ、
   当該蓋体の前記保持体側の面には、前記保持体の前記凹部に嵌め合わされる複数の凸部が形成されている
   ことを特徴とするレンズユニット。
5. 請求項４に記載のレンズユニットにおいて、
   前記凸部が嵌め合わされた前記凹部には前記接着剤が注入されていない
   ことを特徴とするレンズユニット。
6. 請求項４または請求項５に記載のレンズユニットにおいて、
   前記蓋体の前記保持体側の面には、前記光軸を囲む壁部が形成されており、複数の前記凸部は前記壁部によって連結されている
   ことを特徴とするレンズユニット。
7. 請求項４から請求項６のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
   前記凹部の上面視形状は円弧状である
   ことを特徴とするレンズユニット。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
   前記第１受け部の前記一枚のレンズを受け入れる開口幅は、前記レンズの幅よりも３０μｍから１５０μｍ広い
   ことを特徴とするレンズユニット。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
   前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズは、前記第２受け部に保持された前記他のレンズによって光軸方向の位置が規制されている
   ことを特徴とするレンズユニット。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載のレンズユニットと、
    前記複数のレンズを介して結像された像を撮像する撮像素子と、を備える
    ことを特徴とするカメラモジュール。
11. レンズ部及び当該レンズ部を囲むフランジ部を有する複数のレンズと、
    光軸に沿って順次配置された複数の前記レンズを保持する保持体と、
    複数の前記レンズを介して結像された像を撮像する撮像素子と、を備え、
    前記保持体は、
    前記光軸に沿って順次形成された第１受け部および第２受け部を有し、
    前記第１受け部は、前記光軸に交差する方向に移動可能な状態で前記複数のレンズのうちの一枚を受け入れられるような形状を有し、
    前記第２受け部は、前記光軸に交差する方向に移動不能な状態で他の前記レンズを複数保持できる形状を有し、
    前記第１受け部は、前記一枚のレンズをその内周内に受け入れており、
    前記第２受け部は、前記他のレンズを複数その内周内に受け入れており、
    前記第１受け部の内周内に受け入れられた前記一枚のレンズの前記フランジ部は、光軸方向において、少なくとも部分的に前記保持体の前記第１受け部の端部から物体側に張り出し、
    前記第１受け部の内周内に受け入れられた前記一枚のレンズは、調芯された状態で前記保持体の前記第１受け部内に接着剤によって保持されており、
    前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズの前記フランジ部の光入射側外周縁は、前記保持体の前記第１受け部の端部より突出し、
    前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズは最も物体側に位置し、その幅が前記複数のレンズの中で最も小さく、
    前記保持体の前記第１受け部内に保持された前記一枚のレンズは前記第２受け部内の前記複数のレンズのうちの最も物体側に位置するレンズに直に接し、
    前記保持体の前記第２受け部は、前記光軸に沿う前記フランジ部の側面を押圧することで１つ以上の前記他のレンズを複数保持する
    ことを特徴とするカメラモジュール。
12. レンズ部及び当該レンズ部を囲むフランジ部を有する複数のレンズを保持する保持体を有するレンズユニットの製造方法であって、
    前記保持体は、光軸に沿って物体側から順次形成された第１受け部および第２受け部を有し、前記第１受け部は、前記光軸に交差する方向に移動可能な状態で前記複数のレンズのうちの最も物体側に位置する最も幅の小さい一枚を受け入れられるような形状を有し、前記第２受け部は、前記光軸に沿う前記フランジ部の側面を押圧することにより前記光軸に交差する方向に移動不能な状態で他の前記レンズを複数保持できる形状を有しており、
    圧力をかけて前記保持体の前記第２受け部内に前記レンズを複数嵌め込み、
    前記保持体の前記第１受け部の内周内に、前記第２受け部内の前記複数のレンズのうちの最も物体側に位置するレンズに直に接し、かつ、前記光軸に交差する方向に移動可能な状態に前記一枚のレンズを配置し、
    前記第１受け部の内周内に前記一枚のレンズを配置した際に少なくとも部分的に前記保持体の前記第１受け部の端部より光軸方向に突出している前記フランジ部の光入射側外周縁の側面に治具を当接させて、光学特性が良好になる位置で前記一枚のレンズを位置決めし、
    前記第１受け部内に前記一枚のレンズを接着剤によって固定する
    ことを特徴とするレンズユニットの製造方法。

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