JP6427691B2 - 撮像装置用レンズモジュール及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置用レンズモジュール及びその製造方法に関する。本願は、２０１６年１１月３０日に、日本に出願した特願２０１６−２３２０８０号の優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、携帯電話、スマートフォン、ゲーム機器、タブレット等の携帯電子端末には、小型で薄型な撮像装置が搭載されている。このような撮像装置には、受光素子と、受光素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を有するレンズモジュールが備えられている。

撮像装置に用いられるレンズモジュールとしては、例えば、基板部と該基板部に一体成形されたレンズ部とを含むレンズモジュールと、半導体基板と半導体基板に設けられた固体撮像素子を含むセンサモジュールと、を備え、レンズモジュールの基板部とセンサモジュールの半導体基板とが、互いに略同一となるように平面視略矩形状に成形されている撮像ユニットが知られている（特許文献１参照）。

他に、基板上に載置された撮像素子と、上記撮像素子に備えられる光電変換部に被写体像を結像させるレンズ部と、上記レンズ部と一体化され、上記レンズ部を支持する脚部と、上記撮像素子に当接する当接面とを備えた光学部材と、を有し、上記光学部材の上記当接面は、上記撮像素子の上記周囲面のみに直接当接するか、もしくは上記撮像素子の上記周囲面に表面材が設けられている場合には、上記周囲面もしくは上記表面材のみに当接する撮像装置が知られている（特許文献２参照）。

他に、入射光を撮像素子の撮像面に対して結像させるレンズ部と、当該レンズ部と一体的に形成され、上記撮像素子を内側に収納する取り付け脚部とを備えたレンズモジュールであって、上記取り付け脚部は、上記レンズ部の光軸に対して傾斜しているレンズモジュールが知られている（特許文献３参照）。

他に、本体回路基板に撮像素子を接続したカメラ用回路基板に、撮像素子により撮像可能な位置に、内部にレンズを保持し外周に雄ねじ部を設けたホルダと、雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を設けたホルダ受けを有しカメラ用回路基板に連結される地板とからなる光学機器ユニットが連結された固体撮像装置が知られている（特許文献４参照）。

他に、光学部品を有する第１の層と第２の層とを含み、第１のスペーサ部は第１の層に付随しており、第２のスペーサ部は第２の層に付随しており、第１のスペーサ部は凸部を有し、第２のスペーサ部は溝を有し、第１のスペーサ部と第２のスペーサ部とは凸部と溝とで積層方向に接合している光学積層体が知られている（特許文献５参照）。

特開２０１０−２６６６６４号公報 特開２００３−０４６８２５号公報 特開２００６−３１３１８５号公報 特開２００３−０３２５２５号公報 特開２０１５−１８０６９３号公報

しかしながら、レンズモジュールの設計の都合上焦点距離（レンズから撮像素子又は受光素子までの距離）が決まっている場合があり、長い焦点距離と決められている場合には、特許文献１に開示の撮像ユニットはスペーサーの高さが短いため使用できない。また、特許文献１に開示の撮像ユニットは、スペーサーとレンズとの接触面積が小さく、レンズの水平位置の調節が困難である。

一方、特許文献２に開示の撮像装置及び特許文献３に開示のレンズモジュールは、長い焦点距離の場合にも適用可能である。しかしながら、このようにレンズの有効部分と脚部が一体化しており脚部が長いレンズは、一体成形が可能であるが、射出成形やインプリント成形の場合であっても一体成形により得られるレンズは形状精度が低くなる。このため、形状精度を高くする場合、長い焦点距離のものを得ることは困難となり、すなわち高い形状精度と長い焦点距離の確保の両立が困難である。

特許文献４に開示の固体撮像装置は、長い焦点距離の場合にも適用可能である。そして、レンズはレンズホルダに固定され、レンズホルダと鏡筒とで焦点距離を調節することを可能としている。しかしながら、焦点距離の調節にあたり、レンズホルダ、鏡筒、レンズの３つの部品を使用する必要があり、焦点距離の調節に必要な部品数が比較的多い。また、このような構造ではレンズの水平位置の調節が困難である。

特許文献５に開示の光学積層体は、長い焦点距離の場合にも適用可能である。しかしながら、スペーサが嵌合方式で固定されているため、レンズの水平位置の調節が困難である。また、焦点距離の調節にあたり、第１の層、第１のスペーサ、第２のスペーサの３つの部品を使用する必要があり、焦点距離の調節に必要な部品数が比較的多い。

従って、本発明の目的は、焦点距離（レンズと受光素子との距離）が長い場合であっても形状精度の高いレンズが使用可能であり、少ない部品数で焦点距離を容易に調節でき、レンズとスペーサーとを接合する前は焦点位置（レンズの有効部分の水平位置）を容易に調節できる撮像装置用レンズモジュールを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、レンズとしての有効部分、該有効部分の外周に上記有効部分と一体化した非有効部分、及び該非有効部分と一体化しレンズを支持する脚部と、を有するレンズと、受光素子を備えた基板と、上記受光素子の周囲の上記基板上に設けられており且つ平坦面である上端面とレンズの脚部の平坦面である底面とを接着してレンズを支持するスペーサーと、を有し、上記スペーサーの上端面の幅の長さが脚部の底面の幅の長さよりも大きく、上記脚部の高さＬ１と上記スペーサーの高さＬ２との合計が上記有効部分の直径Ｄよりも大きく、且つ上記Ｄが上記Ｌ１以上である撮像装置用レンズモジュールによれば、焦点距離（レンズと受光素子との距離）が長い場合であっても形状精度の高いレンズが使用可能であり、少ない部品数で焦点距離を容易に調節でき、レンズとスペーサーとを接合する前は焦点位置（レンズの有効部分の水平位置）を容易に調節できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成させたものである。

すなわち、本発明は、レンズと、スペーサーと、受光素子を備えた基板と、を有し、上記レンズは、レンズとしての有効部分と、上記有効部分の外周に上記有効部分と一体化した非有効部分と、上記非有効部分と一体化し上記レンズを支持する脚部と、を有し、上記スペーサーは上記受光素子の周囲の上記基板上に設けられており、上記スペーサーの上端面及び上記レンズの上記脚部の底面が平坦面であり、上記スペーサーはその上端面と上記レンズの上記脚部の底面とで接着して上記レンズを支持しており、上記スペーサーの上端面の幅の長さは、上記脚部の底面の幅の長さよりも大きく、上記レンズにおける上記脚部の底面から上記非有効部分の最下部までの高さＬ１と上記スペーサーの高さＬ２との合計が上記有効部分の直径Ｄよりも大きく、且つ上記Ｄが上記Ｌ１以上である、撮像装置用レンズモジュールを提供する。

上記スペーサーは、上記有効部分の周縁と上記受光素子の周縁とを結んで形成される壁と、上記有効部分の底面と、上記基材の上端面と、で形成される空間の外側に設けられていることが好ましい。

上記スペーサーは、中央部にテーパー形状の空間を有することが好ましい。

また、本発明は、上記レンズ及び上記スペーサーをインプリント成形により成形する上記の撮像装置用レンズモジュールの製造方法を提供する。

本発明の撮像装置用レンズモジュールによれば、焦点距離が長い場合にも適用可能であり、また焦点距離が長い場合であっても形状精度の高いレンズが使用可能であり、少ない部品数で焦点距離を容易に調節でき、焦点位置を容易に調節できる。

本発明の撮像装置用レンズモジュールの一例を示す概略図（正面断面図）である。 図１に示す本発明の撮像装置用レンズモジュールの上面図である。 図１に示す本発明の撮像装置用レンズモジュールの斜視図ある。 本発明の撮像装置用レンズモジュールの他の一例を示す概略図（正面断面図）である。 本発明の撮像装置用レンズモジュールの他の一例を示す概略図（正面断面図）である。 本発明の撮像装置用レンズモジュールの他の一例を示す概略図（正面断面図）である。 本発明の撮像装置用レンズモジュールの他の一例を示す概略図（正面断面図）である。

［撮像装置用レンズモジュール］
図１は、本発明の撮像装置用レンズモジュール（単に「本発明のレンズモジュール」と称する場合がある）の一例を示す概略図（正面断面図）である。図２は、図１に示す本発明のレンズモジュールの上面図である。図３は、図１に示す本発明のレンズモジュールの斜視図である。本発明のレンズモジュールは、レンズ１と、レンズ１を保持（載置）するスペーサー２と、スペーサー２を保持（載置）し受光素子３ａを備える基板３と、を有する。

レンズ１は、レンズとしての有効部分１ａと、該有効部分１ａの外周に該有効部分１ａと一体化した非有効部分１ｂと、該非有効部分１ｂと一体化しレンズ１を支持する脚部１ｃと、を有する。レンズとしての有効部分１ａは、受光素子に光を集める機能を有し、上面から見てレンズの中央部に位置する。有効部分１ａは、上面から見た形状（有効部分１ａの光軸に対して垂直方向（すなわち、水平方向）の断面形状）は、真円形状であるが、他の円形状（楕円形状等）であってもよく、多角形状（三角形状、正方形状、長方形状等）等であってもよい。また、有効部分１ａは両面が凸形状（球面形状）であるが、少なくとも受光素子３ａに対向する側（図１では下側）が凸形状であればよく、反対側（図１では上側）は凸形状、凹形状、平面形状、これらの形状の外周縁が環状に盛り上がった形状等のいずれであってもよく、その形状は特に限定されない。

非有効部分１ｂは、上面から見て円形状である有効部分１ａの外周縁に沿って正方形状に、有効部分１ａと一体化して形成されている。なお、非有効部分１ｂは、受光素子に光を集める機能を目的とはしておらず、実質的にレンズ機能（撮像機能、撮像系のレンズ機能）を有しない、又は撮像に関与しない。また、非有効部分１ｂは、図１に示す態様には限定されず、有効部分１ａの中心に対して外側（上面から見て円形状である有効部分１ａの円の外側）に広がりを有しながら、有効部分１ａと一体化して形成されていればよい。例えば、図１に示すように平面形状であってもよく、凸形状、凹形状であってもよい。

脚部１ｃは、非有効部分１ｂの周縁全体にわたって、直方体の中央部が円錐台形状の空間が打ち抜かれた形状で、非有効部分１ｂから下方向に伸びるように非有効部分１ｂと一体化して形成されており、有効部分１ａと非有効部分１ｂとを支持している。脚部１ｃの底面１ｄは平坦（平坦面）となっている。なお、上記「下方向」とは、鉛直下向きには限定されず、鉛直下方向に対して９０°未満の角度で傾いている方向も含むものとする。脚部１ｃは、図１及び図３に示すように周縁全体にわたって同じ高さであってもよいし、周縁にわたって規則的に又は不規則に高さの異なる部分を有していてもよい。また、脚部１ｃは、非有効部分１ｂの周縁全体にわたって形成されていなくてもよく、例えば、非有効部分１ｂの周縁に規則的に又は不規則に一体化して形成されていてもよい。

有効部分１ａの厚み（有効部分１ａのうち最も厚い部分の厚み）は、０．０５〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜１ｍｍ、特に好ましくは０．３〜０．７ｍｍである。また、直径Ｄは、特に限定されないが、０．１〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１５〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜２．５ｍｍ、特に好ましくは０．４〜２ｍｍである。なお、上記直径Ｄは、有効部分１ａを上面から見た際の最も長い部分の長さである。

非有効部分１ｂの厚みは、有効部分１ａの厚み以下であることが好ましく、例えば０．０５〜８ｍｍが好ましく、より好ましくは０．０８〜４ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．８ｍｍ、特に好ましくは０．２〜０．５ｍｍである。また、非有効部分１ｂの幅（有効部分１ａとの境界から外周縁までの最短距離）は、特に限定されないが、０．１〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．２〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜２ｍｍ、特に好ましくは０．３５〜１．５ｍｍである。

有効部分１ａの直径Ｄに対する非有効部分１ｂの幅の割合は、例えば０．１〜１、好ましくは０．１５〜０．８、より好ましくは０．２〜０．７、さらに好ましくは０．２５〜０．６である。

脚部１ｃの高さＬ１は、特に限定されないが、０．０３〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．３〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．４〜２ｍｍである。なお、上記高さＬ１は、レンズ１の脚部１ｃの底面１ｄの最下部から非有効部分１ｂの最下部までの高さである。

脚部１ｃの底面１ｄの幅の長さＡは、特に限定されないが、０．０３〜２ｍｍが好ましく、より好ましくは０．０５〜１ｍｍ、さらに好ましくは０．０７〜０．５ｍｍである。

レンズ１は、プラスチック製であることが好ましい。レンズ１を形成するプラスチックとしては、例えば、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂（メタクリル酸エステル系樹脂等）、スチレン系樹脂（例えば、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル変性アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（透明ＡＢＳ樹脂）等）、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂（脂環族ポリアミド樹脂等）、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。上記プラスチックは、熱可塑性樹脂であってもよく、硬化性樹脂（熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等）であってもよい。上記硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられ、エポキシ系樹脂が好ましい。これらの樹脂は、１種を使用してもよいし２種以上を組み合わせて使用してもよい。

レンズ１は、上記プラスチック以外に添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤としては、例えば、安定剤（熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等）、可塑剤、滑剤、充填剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、レーザー光吸収剤、内部離型剤等が挙げられる。上記内部離型剤としては、フッ素系、シリコーン系、ステアリン酸エステル等公知乃至慣用の内部離型剤が挙げられる。

レンズ１を形成する上記プラスチックの屈折率は、１．４〜１．７が好ましく、より好ましくは１．４８〜１．６５、さらに好ましくは１．５〜１．６である。

レンズ１を形成する上記プラスチックの全光線透過率は、８０％以上（例えば８０〜９９％）が好ましく、より好ましくは８５％以上（例えば８５〜９８％）、さらに好ましくは９０％以上（例えば９０〜９５％）である。

レンズ１を形成する上記プラスチックの熱変形温度は、例えば７０〜３００℃、好ましくは１２０〜２５０℃、より好ましくは１７０〜２００℃である。

レンズ１は、公知乃至慣用の成形法で、有効部分１ａと非有効部分１ｂと脚部１ｃとを一体成形して製造することができる。上記成形法としては、例えば、圧縮成形法、トランスファー成形法、押出成形法、射出成形法、インプリント成形法等が挙げられる。中でも、高い形状精度での一体成形が容易である観点から、インプリント成形法が好ましい。言い換えると、レンズ１は、インプリント成形により成形されたものであることが好ましい。

有効部分１ａの少なくとも一方の面には、種々の加工処理、例えば、ハードコート処理、反射防止処理、防曇処理、防汚処理、ミラー加工処理等が施されていてもよく、これらの複数の加工処理を組み合わせて処理されていてもよい。

スペーサー２は、受光素子３ａを備えた基板３上の受光素子３ａの周囲に設けられている。スペーサー２は、その上端面２ａが平坦（平坦面）であり、その上端面２ａとレンズ１の脚部１ｃの底面１ｄとで接着してレンズ１を支持しており、有効部分１ａには接触していない。従って、スペーサー２の上端面２ａと脚部１ｃの底面１ｄとが接合している。なお、上端面２ａと底面１ｄとは、接着剤層を介して接着していてもよいし、接着剤層を介さないで接着（すなわち当接）していてもよい。このようにスペーサー２と脚部１ｃとは平坦面で接着しているため、焦点距離のズレを防止し、長い焦点距離であっても焦点距離の精度を高くすることができる。なお、接着剤層を介して接着する場合、接着面がより平坦となるように、圧力をかけて接着することが好ましい。

スペーサー２は、有効部分１ａの光軸方向に沿って、中央部に、下側から上側に向けて細くなるテーパー形状（円錐台形状）の空間を有している。このようなテーパー形状の空間は、有効部分１ａを通過した光を通過させるための貫通孔を形成する前の段階の成形が容易であり且つ後述の空間Ｓを形成できる。また、テーパー形状の空間とすることにより、円柱形状とするよりも上端面２ａの面積を大きくできるため、レンズ１をより安定して支持し、接着前はレンズ１をスペーサー２上で水平方向に移動させることがより容易となり、レンズ１の水平位置の調節がより容易となる。なお、上記テーパー形状の、有効部分１ａの光軸方向の断面における上記テーパー形状の断面を構成する線分２ｂは、直線であるが、一部又は全部が曲線であってもよい。すなわち、上記「テーパー形状」は、線分２ｂが曲線の場合も含む。また、線分２ｂは、傾きが異なる複数の直線を組み合わせたものであってもよく、すなわちテーパー形状の細くなる傾向が途中で変化していてもよい。また、上記テーパー形状の空間を有する場合、上記テーパー形状の空間は、略テーパー形状であればよく、例えば、上端又は下端が、垂直方向に打ち抜かれた形状あるいは水平方向の断面積が広がるように打ち抜かれた形状（例えば図７参照）等であってもよい。なお、スペーサー２は、テーパー形状の空間を打ち抜かれた形状には限定されず、例えば、円柱状に中空部が設けられた形状であってもよい。スペーサー２の中空部の上面から見た形状（水平方向の断面形状）は、円形状であるが、有効部分１ａの断面形状に対応していればよく、楕円形状、多角形状（三角形状、四角形状等）等であってもよい。

スペーサー２の直径は、例えば０．１〜１２ｍｍ、好ましくは０．３〜８ｍｍ、より好ましくは０．５〜４ｍｍ、さらに好ましくは０．８〜３ｍｍである。なお、上記スペーサー２の直径は、スペーサー２を上面から見た際の中心を通る長さのうち最も短い部分の長さであり、図１では上面から見たときの正方形状のスペーサー２の一辺の長さと同じである。

スペーサー２の上端面２ａの幅の長さＢは、例えば０．０２〜１ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０７〜０．３ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２ｍｍである。

スペーサー２の高さＬ２は、特に限定されないが、０．１〜３ｍｍが好ましく、より好ましくは０．３〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．５〜１ｍｍである。なお、上記Ｌ２は、スペーサー２の最下部から上端面２ａの最下部までの高さである。

スペーサー２は、プラスチック製であることが好ましい。スペーサー２を形成するプラスチックとしては、例えば、ポリアミド系樹脂（ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド６／６６等の脂肪族ポリアミド系樹脂；ポリアミド６Ｔ等の芳香族ポリアミド系樹脂；脂環族ポリアミド系樹脂等）、ポリエステル系樹脂（ポリアルキレンアリレート系樹脂等）、ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレンゴム等の鎖状オレフィンの単独又は共重合体（エラストマーも含む）、環状オレフィン系樹脂等）、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂（例えば、メタクリル酸エステル系樹脂等）、ビニル系樹脂（塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体等）、ポリフェニレンオキシド系樹脂（ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド（ポリスチレンとのブレンド、ポリスチレンがグラフトしたポリフェニレンオキシド等）等）、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。上記プラスチックは、熱可塑性樹脂であってもよく、硬化性樹脂（熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等）であってもよい。上記硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられ、エポキシ系樹脂が好ましい。また、上記プラスチックは、結晶性樹脂であってもよく、非結晶性樹脂であってもよい。これらの樹脂は、１種を使用してもよいし２種以上を組み合わせて使用してもよい。

スペーサー２は、上記プラスチック以外に添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤としては、上述のレンズ１が含んでいてもよい添加剤として例示されたものが挙げられる。上記添加剤は、１種を使用してもよいし２種以上を使用してもよい。特に、スペーサー２は、レンズ１を保持する観点から、充填剤（通常、無機充填剤）を含んでいてもよい。

中央部にテーパー形状の空間を有するスペーサー２は、例えば、中央部に円錐台形状の空間を有し貫通孔を有しないように成形金型で成形した後、中央部の円錐台形状の上端を打ち抜くことで製造することができる。上記成形法としては、上述のレンズ１の成形法として例示されたものが挙げられる。中でも、高い形状精度での成形が容易である観点から、インプリント成形法が好ましい。言い換えると、スペーサー２は、インプリント成形により成形されたものであることが好ましい。

スペーサー２の上端面２ａは平坦面であり、レンズ１の脚部１ｃの底面１ｄも平坦面である。このため、接合前はレンズ１をスペーサー２上で水平方向に移動させることが容易であり、レンズ１の水平位置の調節が容易となる。なお、接合面となる上端面２ａと底面１ｄは、平行であればよく、水平面であることが好ましいが、斜面であってもよい。

スペーサー２と脚部１ｃの接着面におけるスペーサー２の上端面２ａの幅の長さＢは、脚部１ｃの底面１ｄの幅の長さＡよりも大きい。これにより、レンズ１はスペーサー２上に安定して支持されているため、接合前はレンズ１をスペーサー２上で水平方向に移動させることが容易であり、レンズ１の水平位置の調節が容易となる。また、同様の観点から、上端面２ａの面積は、底面１ｄの面積よりも大きいことが好ましい。なお、脚部１ｃの底面１ｄの幅の長さＡと上端面２ａの幅の長さＢとを対比する際の上記底面１ｄの幅の長さＡは、位置によって異なる場合は最も短い部分の長さをいうものとし、上記上端面２ａの幅の長さＢは、上記底面１ｄの幅の長さＡに対応する部分の幅の長さをいうものとする。

スペーサー２は、有効部分１ａの周縁と受光素子３ａの周縁とを結んで形成される壁と、有効部分１ａの底面と、基材３の上端面と、で形成される空間Ｓの外側に設けられている。本発明のレンズモジュールは、このような構成を有することにより、レンズ１の有効部分１ａに入射した光は、スペーサー２に阻害されることなく受光素子３ａに照射される。

本発明のレンズモジュールは、基板３上にレンズ１を直接載置しているのではなく、基板３上にスペーサー２を介してレンズ１を支持している。本発明のレンズモジュールは、このような構成を有するため、適宜の高さのスペーサー２を用いることができ、焦点距離が長い場合にも適用可能である。さらに、スペーサー２を用いるためレンズ１の脚部１ｃを長くする必要がなく、有効部分１ａ、非有効部分１ｂ、及び脚部１ｃを有するレンズ１を一体成形しても形状精度が高いものが得られる。このため、焦点距離が長い場合であっても形状精度の高いレンズが使用可能である。また、レンズとして、有効部分と脚部、又は有効部分と非有効部分のみからなるレンズを用いるのでは無く、有効部分１ａ、非有効部分１ｂ、及び脚部１ｃを有し且つ一体化されたレンズ１を用いることにより、一体成形した際には形状精度が高いレンズが得られ、且つ結果としてレンズ１及びスペーサー２のみの最小限の部品数で焦点距離を容易に調節でき、また焦点位置を容易に調節できる。

レンズ１の脚部１ｃの底面１ｄから非有効部分１ｂの最下部までの高さＬ１とスペーサー２の高さＬ２との合計（Ｌ１＋Ｌ２）は、有効部分１ａの直径Ｄよりも大きく、且つＤはＬ１以上である。スペーサー２に相当するものを有しない従来のレンズモジュールにおいては、Ｄよりも長い焦点距離に適用しようとする場合、レンズの脚部の高さで焦点距離の長さを稼ぐ必要があるが、このような脚部の高さがＤよりも長いレンズを高い形状精度で一体成形することは困難である。これに対し、本発明のレンズモジュールによれば、Ｄよりも長い焦点距離（Ｌ１＋Ｌ２）に適用しようとする場合であっても、スペーサー２を用いることによって、脚部の高さが短いレンズを用いて長い焦点距離を稼ぐことが可能であり、また脚部の高さＬ１がＤよりも短いレンズを用いることが可能であるため、レンズを高い形状精度で一体成形することが可能である。

上述のようにＬ１＋Ｌ２はＤよりも大きく、すなわち、（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｄ＞１．０であり、好ましくは（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｄ＞１．３、より好ましくは（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｄ＞１．５である。なお、（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｄ≦２．０であることが好ましい。

Ｌ１＋Ｌ２は、特に限定されないが、０．５〜２０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．７〜５ｍｍ、さらに好ましくは１．１〜１．５ｍｍである。

上述のようにＤはＬ１以上、すなわち、Ｌ１／Ｄ≦１．０であり、好ましくはＬ１／Ｄ≦０．８、より好ましくはＬ１／Ｄ≦０．７である。なお、Ｌ１／Ｄ≧０．４であることが好ましい。

図４〜図７に、本発明のレンズモジュールの他の例の概略図（正面断面図）を示す。図４に示す本発明のレンズモジュールでは、有効部分１ａの受光素子３ａに対向する側（図４では下側）が凸形状であり、反対側（図４では上側）が凹形状であるレンズ１を用いている。また、スペーサー２は、図１では有効部分１ａの光軸方向に沿って中央部に、下側から上側に向けて細くなるテーパー形状の空間を有しているが、図４では上側から下側に向けて細くなるテーパー形状の空間を有している。また、図４においても、スペーサー２は、有効部分１ａの周縁と受光素子３ａの周縁とを結んで形成される壁と、有効部分１ａの底面と、基材３の上端面と、で形成される空間Ｓの外側に設けられている。その他の点については図１に示す本発明のレンズモジュールと同様である。

図５に示す本発明のレンズモジュールは、レンズ１として図１に示す本発明のレンズモジュールにおけるレンズ（有効部分１ａが凸レンズ形状のレンズ）を用い、スペーサー２として図４に示す本発明のレンズモジュールにおけるスペーサー（中央部に上側から下側に向けて細くなるテーパー形状の空間を有するスペーサー）を用いたものである。図６に示す本発明のレンズモジュールは、レンズ１として図４に示す本発明のレンズモジュールにおけるレンズ（有効部分１ａの受光素子３ａに対向する側が凸形状であり反対側が凹形状であるレンズ）を用い、スペーサー２として図１に示す本発明のレンズモジュールにおけるスペーサー（中央部に下側から上側に向けて細くなるテーパー形状の空間を有するスペーサー）を用いたものである。また、図７に示す本発明のレンズモジュールは、図６に示す本発明のレンズモジュールにおいて、スペーサー２として、中央部にテーパー形状の空間を有し、該テーパー形状の上端が、水平方向の断面積が広がるように打ち抜かれた形状を有するスペーサーを用いたものである。

本発明のレンズモジュールは、ハウジング（又はケーシング）されていてもよい。このようなハウジングされたレンズモジュールは、スペーサー２を介してレンズモジュールをハウジング可能な部材（例えば鏡筒等）によりハウジングされていてもよく、スペーサー２そのものがハウジング（例えば鏡筒等）であってもよい。

本発明のレンズモジュールは、撮像装置用レンズモジュールを備えた種々の機器、例えば、カメラ、コンピューター、ワードプロセッサー、プリンター、コピー機、ファックス、電話、モバイル機器（携帯電話、スマートフォン、ゲーム機器、タブレット等の携帯情報端末（ＰＤＡ））、自動車機器、建築用機器、天文用機器等に利用できる。特に、小型の撮像装置用レンズ（さらには高精度のレンズ）、例えば、小型カメラ（例えば、携帯電話用カメラ（いわゆるカメラ付き携帯電話のカメラ）、車載用カメラモジュール等）等の撮像装置用レンズモジュールとして有用である。このような小型カメラレンズの幅（又は直径）は１０ｍｍ以下程度であってもよい。

［レンズモジュールの製造方法］
本発明のレンズモジュールは、公知乃至慣用の方法により、レンズ１とスペーサー２とを接着し、スペーサー２と基板３とを接着して製造することができる。レンズ１とスペーサー２との接着は、例えば、レンズ１の脚部１ｃの底面１ｄ、あるいはスペーサー２の上端面２ａに光硬化性接着剤を塗布し、底面１ｄと上端面２ａとを貼り合わせ圧着後、紫外線を照射してレンズ１とスペーサー２とを接合して行うことができる。他に、底面１ｄと上端面２ａとを面接触させ、接触部を熱融着してレンズ１とスペーサー２とを接合して行ってもよい。スペーサー２と基板３との接着は、スペーサー２の底面と基板３の上端面とを接触させ、接触部を接着してスペーサー２と基板３とを接合して行うことができる。なお、レンズ１とスペーサー２との接着、及び、スペーサー２と基板３との接着の順序は特に限定されない。

上記光硬化性接着剤としては、公知乃至慣用の光硬化性の接着剤を使用することができ、例えば、上述の光硬化性樹脂を含む接着剤等が挙げられる。上記光硬化性接着剤は、底面１ｄ又は上端面２ａの全面に塗布されていてもよく、部分的に塗布されていてもよい。部分的に塗布されている場合、例えば、図２における正方形状の四隅のみに塗布する態様が挙げられる。

スペーサー２と基板３との接着は、例えば、公知乃至慣用の接着剤を用いて行ってもよいし、熱融着により行ってもよい。

以上のまとめとして、本発明の構成及びそのバリエーションを以下に付記しておく。
［１］レンズと、スペーサーと、受光素子を備えた基板と、を有し、
上記レンズは、レンズとしての有効部分と、上記有効部分の外周に上記有効部分と一体化した非有効部分と、上記非有効部分と一体化し上記レンズを支持する脚部と、を有し、
上記スペーサーは上記受光素子の周囲の上記基板上に設けられており、
上記スペーサーの上端面及び上記レンズの上記脚部の底面が平坦面であり、上記スペーサーはその上端面と上記レンズの上記脚部の底面とで接着して上記レンズを支持しており、
上記スペーサーの上端面の幅の長さは、上記脚部の底面の幅の長さよりも大きく、
上記レンズにおける上記脚部の底面から上記非有効部分の最下部までの高さＬ１と上記スペーサーの高さＬ２との合計が上記有効部分の直径Ｄよりも大きく、且つ上記Ｄが上記Ｌ１以上である、撮像装置用レンズモジュール。
［２］上記スペーサーが、上記有効部分の周縁と上記受光素子の周縁とを結んで形成される壁と、上記有効部分の底面と、上記基材の上端面と、で形成される空間の外側に設けられている、［１］に記載の撮像装置用レンズモジュール。
［３］上記スペーサーが、中央部にテーパー形状の空間を有する、［１］又は［２］に記載の撮像装置用レンズモジュール。
［４］上記テーパー形状の空間が、上端又は下端が、垂直方向に打ち抜かれた形状あるいは水平方向の断面積が広がるように打ち抜かれた形状である、［３］に記載の撮像装置用レンズモジュール。
［５］上記Ｌ１とＬ２の合計（焦点距離）が０．５〜２０ｍｍである、［１］〜［４］のいずれか１つに記載の撮像装置用レンズモジュール。
［６］上記レンズ及び上記スペーサーがエポキシ樹脂製である、［１］〜［５］のいずれか１つに記載の撮像装置用レンズモジュール。
［７］上記スペーサーの上端面と上記脚部の底面が水平面である、［１］〜［６］のいずれか１つに記載の撮像装置用レンズモジュール。
［８］上記スペーサーの上端面の面積が上記脚部の底面の面積よりも大きい、［１］〜［７］のいずれか１つに記載の撮像装置用レンズモジュール。
［９］上記レンズ及び上記スペーサーをインプリント成形により成形する、［１］〜［８］のいずれか１つに記載の撮像装置用レンズモジュールの製造方法。

本発明のレンズモジュールは、撮像装置用レンズモジュールを備えた種々の機器、例えば、カメラ、コンピューター、ワードプロセッサー、プリンター、コピー機、ファックス、電話、モバイル機器（携帯電話、スマートフォン、ゲーム機器、タブレット等の携帯情報端末（ＰＤＡ））、自動車機器、建築用機器、天文用機器等に利用できる。特に、小型の撮像装置用レンズ（さらには高精度のレンズ）、例えば、小型カメラ（例えば、携帯電話用カメラ（いわゆるカメラ付き携帯電話のカメラ）、車載用カメラモジュール等）等の撮像装置用レンズモジュールとして有用である。

１ レンズ
１ａ 有効部分
１ｂ 非有効部分
１ｃ 脚部
１ｄ 脚部１ｃの底面
２ スペーサー
２ａ スペーサー２の上端面
２ｂ テーパー形状の断面を構成する線分
３ 基板
３ａ 受光素子
Ａ 底面１ｄの幅の長さ
Ｂ 上端面２ａの幅の長さ
Ｄ 有効部分１ａの直径
Ｌ１ 脚部１ａの高さ
Ｌ２ スペーサー２の高さ
Ｓ 有効部分１ａの周縁と受光素子３ａの周縁とを結んで形成される壁と、有効部分１ａの底面と、基材３の上端面と、で形成される空間

Claims (7)

1. レンズと、スペーサーと、受光素子を備えた基板と、を有し、
   前記レンズは、レンズとしての有効部分と、前記有効部分の外周に前記有効部分と一体化した非有効部分と、前記非有効部分と一体化し前記レンズを支持する脚部と、を有し、
   前記スペーサーは前記受光素子の周囲の前記基板上に設けられており、
   前記スペーサーの上端面及び前記レンズの前記脚部の底面が平坦面であり、前記スペーサーはその上端面と前記レンズの前記脚部の底面とで接着して前記レンズを支持しており、
   前記スペーサーの上端面の幅の長さは、前記脚部の底面の幅の長さよりも大きく、
   前記レンズにおける前記脚部の底面から前記非有効部分の最下部までの高さＬ１と前記スペーサーの高さＬ２との合計が前記有効部分の直径Ｄよりも大きく、且つ前記Ｄが前記Ｌ１以上である、撮像装置用レンズモジュール。
2. 前記スペーサーが、前記有効部分の周縁と前記受光素子の周縁とを結んで形成される壁と、前記有効部分の底面と、前記基材の上端面と、で形成される空間の外側に設けられている、請求項１に記載の撮像装置用レンズモジュール。
3. 前記スペーサーが、中央部にテーパー形状の空間を有する、請求項１又は２に記載の撮像装置用レンズモジュール。
4. Ｌ１＋Ｌ２が０．５〜２０ｍｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置用レンズモジュール。
5. （Ｌ１＋Ｌ２）／Ｄ＞１．３を満たす請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置用レンズモジュール。
6. Ｌ１／Ｄ≦０．８を満たす請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置用レンズモジュール。
7. 前記レンズ及び前記スペーサーをインプリント成形により成形する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置用レンズモジュールの製造方法。

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