WO2011024597A1 - レンズモジュール、撮影装置、レンズモジュールの製造方法 - Google Patents

レンズモジュール、撮影装置、レンズモジュールの製造方法 Download PDF

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WO2011024597A1
WO2011024597A1 PCT/JP2010/062805 JP2010062805W WO2011024597A1 WO 2011024597 A1 WO2011024597 A1 WO 2011024597A1 JP 2010062805 W JP2010062805 W JP 2010062805W WO 2011024597 A1 WO2011024597 A1 WO 2011024597A1
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optical
lens
optical axis
lens module
optical lenses
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PCT/JP2010/062805
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English (en)
French (fr)
Inventor
藍 匠
穣 上田
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三洋電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/022—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses lens and mount having complementary engagement means, e.g. screw/thread

Definitions

  • the present invention relates to a lens module, and more particularly, to a lens module including a lens stack and a photographing apparatus including the lens module.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a lens module that can easily match the optical axes.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • Patent Document 1 describes that “a lens barrel apparatus with good core accuracy between lens groups can be provided. ([0078])”.
  • the camera module 101 has a structure in which light incident on the lens module is imaged and recorded on the optical element 103 provided on the substrate 131.
  • An optical element 103 composed of a CCD image sensor or a CMOS image sensor is fixed on the substrate 131, and is electrically connected to the substrate 131 by a wiring 135.
  • the optical element 103 is also protected by being covered with a cover 140 fixed to the substrate 131.
  • the cover 140 has a shape in which a large-diameter covered cylindrical lower portion 141 and a small-diameter cylindrical upper portion 142 are combined, and a joint portion between the upper portion at the center of the lid portion 143 is a through hole 144.
  • Cover glass 102 is fixed inside lid portion 143 so as to cover this through hole 144. Further, a female screw is cut on the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical upper portion 142 so that the lens module 113 cut with a male screw corresponding to the outer peripheral surface 112a can be fixed.
  • the lens module 113 includes a bottomed cylindrical casing 112 having the above-described male screw cut on the outer peripheral surface 112a, and optical lenses 111a to 111c. Specifically, in the housing 112 having the through-hole 112d in the bottom portion 112b, a substantially circular optical lens 111a to 111c and a substantially circular shape for adjusting the distance between the optical lens 111a and the optical lens 11b in the optical axis direction.
  • the lens module 113 has a structure in which annular spacers 115 are stacked.
  • Each of the optical lenses 111a to 111c has a lens body 111a1 to 111c1 having an optical function and an edge 111a2 to 111c2 formed around the lens body 111a1 to 111c1.
  • the distance in the optical axis direction between the 111a1 to 111c1 is defined.
  • the distance in the optical axis direction can be adjusted by interposing a spacer between the optical lenses as necessary.
  • the spacer 115 is interposed between the optical lens 111a and the optical lens 111b.
  • An aperture stop 114 is integrally sandwiched between the optical lens 111b and the optical lens 111c.
  • the radial position is defined by bringing the outer edge portions 111a5 to 111c5 of the edges 111a2 to 111c2 into contact with the inner peripheral surface 112c of the housing 112. Therefore, when the accuracy of the housing 112 is insufficient, the optical axes of the optical lenses indicated by the one-dot difference lines in FIG. 8 do not coincide with each other, and an optical axis shift may occur. This problem is particularly serious in the combination of the resin case 112 and the plastic (resin) lens. As shown in the resin case 112, the case 112 may bend in the radial direction, the roundness of the cross section perpendicular to the optical axis direction may be reduced, and the shape may be elliptical.
  • the injection molded plastic lens needs to be formed with a notch 111a3 for preventing the gate trace 111a4 necessary for injecting the resin material from remaining on the outer edge 111a5 of the edge 111a2.
  • the outer edge portion 111a5 of the edge 111a2 contacts the minor axis portion of the ellipse. In order to correct the deflection of the housing 112, the deviation of the optical axis is minimized.
  • FIG. 9A when the cutout portion 111a3 of the plastic lens is positioned in the major axis direction of the elliptical shape of the casing 112, the outer edge portion 111a5 of the edge 111a2 contacts the minor axis portion of the ellipse. In order to correct the deflection of the housing 112, the deviation of the optical axis is minimized.
  • FIG. 9A when the cutout portion 111a3 of the plastic lens is positioned in the major axis direction of the elliptical shape of the casing 112, the outer edge
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a lens module capable of aligning the optical axes of the respective optical lenses regardless of the accuracy of the housing, a photographing apparatus including the lens module, and a lens module.
  • An object is to provide a manufacturing method.
  • the lens module according to the present invention is a lens module including a plurality of optical lenses stacked in the optical axis direction and a housing in which the plurality of optical lenses are inserted.
  • the plurality of optical lenses are connected via a connecting member extending between the plurality of optical lenses and integrated to form a lens stack, and the lens stack is fixed to the housing. Has been.
  • the light of each optical lens is influenced by the shape of the housing. It is possible to prevent the shaft from shifting.
  • the connecting member extends between the plurality of optical lenses, the connecting member normally extends in the direction of the optical axis, but it is sufficient that the optical lenses can be connected to each other. There is no need to extend linearly in the direction of the optical axis. Therefore, as long as it does not impair the function of connecting the optical lenses to each other, even if it extends in a direction inclined with respect to the optical axis direction or the extending direction is bent, it extends between the plurality of optical lenses. It can be said that.
  • connection member is disposed so as to be in contact with an outer edge portion in the radial direction of each of the plurality of optical lenses.
  • connection member is disposed so as to contact the outer edge portion in the radial direction of each of the plurality of optical lenses, the outer edge portions of the plurality of optical lenses are connected by the connection member and the plurality of optical lenses are connected.
  • the lens can be integrated. Therefore, a lens laminate can be easily formed.
  • each of the plurality of optical lenses has a through-hole that opens to the object side and the image side, or a bottomed hole that opens to either the object side or the image side. It is preferable that the connection member is disposed in the through hole or the bottomed hole.
  • the connecting member since the connecting member is disposed in the through hole or the bottomed hole, it is not necessary to dispose the multiple connecting member on the outer edge portion of the optical lens. Therefore, the lens stack can be downsized in the radial direction, and the housing can also be downsized.
  • the lens module according to the present invention is preferably provided with a plurality of the connecting members, and each of the plurality of connecting members is arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the optical axis.
  • each of the plurality of optical lenses can be connected by the connecting member and the plurality of optical lenses can be integrated more reliably. Therefore, the lens laminate can be formed more easily.
  • each of the plurality of connection members is arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the optical axis, the connection locations are also formed at equal intervals in the circumferential direction, and the stress balance applied to each connection location is balanced. Improved.
  • either the most object side optical lens or the most image side optical lens in the optical axis direction is in contact with the housing. It is preferable that the other side is fixed to the casing.
  • either the most object-side optical lens or the most image-side optical lens is in contact with the housing and the other is fixed to the housing. This prevents the optical axes of other lenses from shifting.
  • a plurality of optical lenses are integrated to form a lens stack, one of the most object side optical lens and the most image side optical lens is in contact with the housing, and the other one is the housing. By fixing to the body, the optical lens is fixed as a whole.
  • the lens module according to the present invention is preferably fixed by restricting movement of the optical lens in the optical axis direction.
  • a restriction can be easily made by fixing either the most object side optical lens or the most image side optical lens directly to the casing or indirectly by fixing it through a fixing member.
  • the optical lens that is not fixed to the casing is in contact with the casing, so that the lens stack is fixed by fixing that restricts movement in the optical axis direction. Fixed.
  • a photographing apparatus is a photographing apparatus provided with the lens module.
  • the lens module described above is a lens module that can adjust the optical axis of each optical lens regardless of the accuracy of the housing, so that it is easy to make an inexpensive and small lens module, and the housing is also limited. Absent. Therefore, it can be suitably used for a small photographic apparatus that needs to be manufactured at a particularly low cost.
  • the imaging device in this specification is a device that records a light beam incident on a lens module on a recording medium as a still image and a moving image, or a device that displays a display device such as a display. It is a concept that includes.
  • the method for manufacturing a lens module according to the present invention includes inserting a plurality of optical lenses in such a manner that an outer edge portion is in contact with an inner peripheral surface of a substantially cylindrical optical axis aligning jig, thereby changing the optical axes of the plurality of optical lenses.
  • the method includes an integration step of connecting and integrating the plurality of optical lenses aligned with each other through a connection member extending between the optical lenses.
  • a fixing step of inserting the plurality of integrated optical lenses into a substantially cylindrical casing and fixing the optical lenses to the casing.
  • the optical axes of the plurality of optical lenses can be aligned regardless of the accuracy of the housing. Further, since the optical axis alignment jig can be used many times instead of the final product, even if the working accuracy of the optical axis alignment jig is improved, there is no significant increase in cost.
  • the optical lens is aligned with the optical axis because the plurality of optical lenses aligned with each other are connected and integrated with each other via a connecting member extending between the optical lenses. Integrated.
  • the optical lenses are inserted into the housing while maintaining the optical axis alignment. And fixed. Therefore, the manufactured lens module becomes a lens module whose optical axis is aligned regardless of the accuracy of the housing.
  • the present invention it is possible to provide a lens module capable of aligning the optical axes of the optical lenses regardless of the accuracy of the casing, a photographing apparatus including the lens module, and a method for manufacturing the lens module.
  • FIG. 3 is a perspective view of a fixing member.
  • FIG. 1 shows a folded state, and a cover glass 9 which is a part of the camera module is exposed on the front surface.
  • FIG. 2A is a diagram in which the mobile phone is opened and the display unit 81 and the operation unit 82 are in front.
  • FIG. 2B is a view of the opened mobile phone as viewed from the back. The photographer turns the shutter by operating the operation unit 82 while confirming the image on the display unit 81 toward the object for which the cover glass 9 is desired to be photographed with the mobile phone opened in this manner. You can shoot.
  • the camera module 1 has a structure in which light incident on the lens module is imaged and recorded on the optical element 3 provided on the substrate 31.
  • An optical element 3 composed of a CCD image sensor or a CMOS image sensor is fixed on the substrate 31, and is electrically connected to the substrate 31 by a wiring 35.
  • the optical element 3 is protected by being covered with a cover 40 fixed to the substrate 31.
  • the cover 40 has a shape in which a large-diameter covered cylindrical lower portion 41 and a small-diameter cylindrical upper portion 42 are combined, and a joint portion between the upper portion at the center of the lid portion 43 is a through hole 44.
  • the cover glass 2 is fixed inside the lid portion 43 so as to cover the through hole 44. Further, a female screw is cut on the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical upper portion 42 so that the lens module 13 cut with a male screw corresponding to the outer peripheral surface 12a can be fixed.
  • the camera module 1 is communicably connected to a microcomputer 5 built in the mobile phone body, and the microcomputer 5 is connected to the operation unit 82 in such a manner that a signal from the operation unit 82 can be received.
  • the microcomputer 5 obtains information of an image formed on the optical element 3 through the wiring 35 and the substrate 31, and a necessary shutter speed. After calculating the above, release the shutter and take a picture.
  • the lens module 13 includes a bottomed cylindrical casing 12 having the above-described male screw cut on the outer peripheral surface 12a, and optical lenses 11a to 11c. Specifically, in the housing 12 having the through hole 12c in the bottom portion 12b, a substantially circular optical lens 11a to 11c and a substantially circular shape for adjusting the distance between the optical lens 11a and the optical lens 11b in the optical axis direction.
  • the lens module 13 has a structure in which an annular spacer 15 and an aperture stop 14 are stacked.
  • Each of the optical lenses 11a to 11c includes lens bodies 11a1 to 11c1 each having an optical function, and edges 11a2 to 11c2 formed in the periphery thereof.
  • the distance in the optical axis direction between the lens bodies 11a1 to 11c1 is defined. Further, the distance in the optical axis direction can be adjusted by interposing a spacer between the optical lenses as necessary. For example, as described above, the spacer 15 is interposed between the optical lens 11a and the optical lens 11b.
  • the aperture stop 14 a resin film that is formed in a disk shape having the same diameter as the optical lenses 11a to 11c and provided with a through-hole having a required diameter in the center is used. Since this resin film is kneaded with a black substance such as carbon, it can block light except for the through-hole and functions as a diaphragm.
  • the aperture stop 14 is integrally sandwiched between the optical lens 11b and the optical lens 11c.
  • the optical lenses 11a to 11c are connected to each other by a connecting member 16 extending in the direction of the optical axis between the plurality of optical lenses 11a to 11c, and are integrated to form a lens stack.
  • a connecting member 16 extending in the direction of the optical axis between the plurality of optical lenses 11a to 11c, and are integrated to form a lens stack.
  • object side the optical lens 11c closest to the object side (hereinafter simply referred to as “object side”) in the optical axis direction is in contact with the housing 12, and is closest to the image side (hereinafter simply referred to as “object side”).
  • “Image side”) is fixed to the housing 12.
  • the optical lenses 11a to 11c are integrated by three connecting members 16 extending in the optical axis direction connected to the outer edge portions 11a5 to 11c5 of the optical lenses 11a to 11c. As shown in FIG.
  • each optical element is affected by the shape of the casing 12.
  • the optical axes of the lenses 11a to 11c are prevented from shifting.
  • the most object side optical lens 11c contacts the housing 12, and the most image side optical lens 11a is fixed by a fixing member 60 shown in FIG.
  • the fixing member 60 has an annular ring part 61 and a foot part 62 extending from the ring part in the optical axis direction.
  • the movement of the optical lens 11 a in the optical axis direction is restricted by the annular portion 61. Further, since the foot portion 62 enters the clearance ⁇ between the housing 12 and the outer edge portion 11a5 of the optical lens 11a, the foot portion 62 restricts the movement of the optical lens 11a in the radial direction. Since the optical lenses 11a to 11c are integrated to form a lens laminated body, if only the optical lens 11a is fixed in this way, the optical lenses 11a to 11c are all fixed. Further, since the outer edge portions 11b5 and 11c5 of the optical lenses 11b and 11c are not directly fixed to the housing 12, the optical axes of the optical lenses 11b and 11c are suppressed from being shifted due to the shape of the housing 12.
  • a substantially cylindrical optical axis alignment jig 20 is prepared.
  • the inner diameter of the optical axis aligning jig 20 exactly matches the diameter of the optical lenses 11a to 11c used in the lens module 13 to be manufactured.
  • three concave grooves 21 extending in the optical axis direction are formed on the inner peripheral surface of the optical axis alignment jig 20.
  • tool 20 is not specifically limited, Since it is a substantially cylindrical shape, you may produce by grinding and grind
  • the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the optical axis of the inner peripheral surface of the optical axis aligning jig 20 and the outer edge portions 11a5 to 11c5 of the optical lenses 11a to 11c is not necessarily circular, and the optical axis can be aligned. Other shapes are possible.
  • a plurality of optical lenses 11a to 11c are sequentially inserted in such a manner that the outer edge portions 11a5 to 11c5 are in contact with the inner peripheral surface of the optical axis alignment jig 20. Further, the necessary spacer 15 and aperture stop 14 are inserted in the same manner.
  • This process is an optical axis alignment process for aligning the optical axes of the plurality of optical lenses 11a to 11c in the same direction. Since the inner diameter of the optical axis aligning jig 20 is exactly the same as the diameter of the optical lenses 11a to 11c, the optical axes are shifted from each other if the optical lenses 11a to 11c are accurately formed and the optical axis is at the center. In other words, as shown by a one-dot chain line in FIG. 5A, the optical axes coincide as a whole.
  • connection member 16 is obtained. That is, the connection member 16 is formed of an adhesive. In this way, the adhesive bonds and solidifies the outer edge portions 11a5 to 11c5 of the optical lenses 11a to 11c, so that the optical lenses 11a to 11c are connected to each other and integrated while maintaining the optical axis alignment. Is done.
  • This process is an integration process.
  • the optical lenses 11a to 11c are extracted from the optical axis aligning jig 20 to the object side and inserted into the housing 12 as shown in FIG.
  • the states (a) and (b) are obtained.
  • the optical lenses 11a to 11c are affected by the shape of the casing 12.
  • the optical axis is prevented from shifting.
  • the optical lens 11a which is the most image side optical lens is fixed by the fixing member 60 shown in FIG.
  • This process is a fixing process.
  • the plurality of optical lenses 11a to 11c are inserted by inserting the outer edge portions 11a5 to 11c5 into contact with the inner peripheral surface of the substantially cylindrical optical axis aligning jig 20.
  • the optical axis aligning jig 20 is not a final product, it can be used many times. Therefore, even if the accuracy is improved, there is no significant cost increase.
  • the optical lens 11a has an integration step of connecting and integrating the plurality of optical lenses 11a to 11c aligned in the optical axis with the connecting member 16 extending in the optical axis direction. ⁇ 11c are integrated with their optical axes aligned.
  • the plurality of integrated optical lenses 11a to 11c are inserted into the substantially cylindrical housing 12 and fixed to the housing 12, the plurality of optical lenses 11a to 11c are aligned with the optical axis. It is inserted into the housing 12 while being kept in a fixed state and fixed. Therefore, the manufactured lens module 13 is a lens module whose optical axis is aligned regardless of the accuracy of the housing 12.
  • connection member 16 is formed by the adhesive inserted in the optical axis direction along the concave groove 21 extending in the optical axis direction, the connection member 16 can be easily formed. . Therefore, it becomes easy to integrate a plurality of optical lenses 11a to 11c whose optical axes are aligned. Further, since the adhesive is a general-purpose and inexpensive member, it can be used easily and at low cost.
  • the connection member 16 since a plurality of the concave grooves 21 are formed, the plurality of optical lenses 11a to 11c are connected to each other by the connection member 16 at a plurality of locations, and are more reliably integrated. Further, since the plurality of concave grooves 21 are formed at equal intervals in the circumferential direction, the connection locations are also formed at equal intervals in the circumferential direction, and the stress balance applied to the connection locations is improved.
  • the plurality of integrated optical lenses 11a to 11c are fixed by fixing the optical lens 11a closest to the image side in the optical axis direction among the plurality of optical lenses 11a to 11c. Therefore, the optical axes of the other optical lenses 11b and 11c are prevented from being shifted due to the shape of the housing 12. Further, since the optical lenses 11a to 11c are integrated, the most image side optical lens 11a is fixed to the casing 12 as a whole by fixing it to the casing 12.
  • fixing of the optical lens 11a closest to the image side in the optical axis direction fixes the optical lens to the housing 12 by restricting movement of the optical lens 11a in the radial direction and the optical axis direction. This is done via the fixing member 60. Therefore, compared with the case where the optical lens 11a closest to the image side in the optical axis direction is directly fixed, the optical axis of the optical lens 11a closest to the image side in the optical axis direction is deviated by the shape of the housing 12. It can be further suppressed. This is because, since the optical lens 11a is indirectly fixed to the housing 12 in the optical axis direction via the fixing member 60, the fixing member 60 may be able to absorb the influence caused by the shape.
  • the lens module 13 described above is a lens module 13 capable of aligning the optical axes of the optical lenses 11a to 11c regardless of the accuracy of the housing 12, it is easy to make an inexpensive and small lens module. Thus, the material of the housing 12 does not become a problem.
  • the above-described camera module is supplied in a small size and at a low cost, it is suitable as a camera module to be mounted on a mobile phone which is the photographing apparatus exemplified in the present embodiment.
  • the second embodiment has a configuration in which only the structure and the manufacturing method of the lens module 13 of the first embodiment are changed. Therefore, detailed description of the same parts is omitted.
  • each of the plurality of optical lenses 11a to 11c has a through-hole 11h that opens on the object side and the image side on the same straight line 17 parallel to the optical axis.
  • the hole 11h is formed by an adhesive inserted in the linear direction.
  • the edge 11a2 of the optical lens 11a has a through hole 11h penetrating in the optical axis direction.
  • the through-hole 11h also has an edge 11b2 of the optical lens 11b, an edge 11c2 of the optical lens 11c, a spacer 15, and an aperture stop 14, and the optical lenses 11a to 11c are laminated.
  • the through holes 11h are arranged on a straight line 17 parallel to the optical axis. Therefore, by inserting an adhesive into the through-hole 11h and solidifying it, it is possible to form the connecting member 16 and integrate the optical lenses 11a to 11c including the spacer 15 and the aperture stop 14 together. . According to this manufacturing method, it is not necessary to provide the concave groove 21 in the optical axis alignment jig 20 shown in FIG. 5A, and the structure of the optical axis alignment jig 20 can be simplified. Further, since the connecting member 16 is not connected to the outer edge portions 11a5 to 11c5 of the optical lenses 11a to 11c, it is not necessary to divide the foot portion 62 of the fixing member 60 into three as shown in FIG. It can be cylindrical.
  • the through-hole 11h may be provided in advance in each of the plurality of optical lenses 11a to 11c, and the plurality of optical lenses 11a to 11c may be stacked so that the through-holes 11h are arranged in a straight line parallel to the optical axis direction. Then, after the optical lenses 11a to 11c are stacked, the through holes 11h may be opened in a straight line parallel to the optical axis direction.
  • the optical lens 11a closest to the image side is fixed through the fixing member 60, but other configurations may be used.
  • the diameter of the optical lens 11 a may be the same as the inner diameter of the housing 12, and the optical lens 11 a may be directly fixed to the housing 12. With this configuration, the number of parts and processes can be reduced, which contributes to cost reduction.
  • the optical lens 11c closest to the object side is brought into contact with the housing 12 and the optical lens 11a closest to the image side is fixed, but other configurations may be used.
  • the optical lens 11a closest to the image may be brought into contact with the housing 12 and the optical lens 11c closest to the object may be fixed.
  • the fixing member 60 has an annular ring part 61 and a leg part 62 extending from the ring part 61 in the optical axis direction, and the image side of the optical lens 11 a inserted in the housing 12.
  • the movement of the optical lens 11a in the optical axis direction is restricted by the annular portion 61 by pressing the foot portion 62 toward the object side more, but other configurations may be used.
  • the optical lenses 11a to 11c are fixed.
  • the member 60 may include only the annular portion 61 and may not include the foot portion 62. If the fixing member 60 that does not have the foot portion 62 is used, a space for inserting the foot portion 62 is not necessary, so that the space ⁇ can be reduced and the lens module can be downsized.
  • the lens stack In a state where the lens stack is inserted into the housing 12, that is, in a state where one of the optical lens 11a closest to the image side and the optical lens 11c closest to the object is in contact with the housing 12.
  • the other optical lens, the fixing member 60 that does not have the foot 62, and the housing 12 may be fixed with an adhesive. According to this configuration, not only the movement of the other optical lens in the optical axis direction but also the movement in the radial direction can be restricted. Further, similarly to the above, the gap ⁇ can be reduced, and further, the lens module can be miniaturized.
  • connection member 16 is configured at three locations, but other configurations may be used. In order to stop the movement of each optical lens in the radial direction, it is preferable to provide three or more locations. However, if the adhesive strength is sufficient and the purpose of integrating the optical lenses 11a to 11c is achieved, it may be provided at one location or two locations. It may be provided. If three locations are insufficient, four or more locations may be provided.
  • connection member 16 is configured by solidifying the adhesive, but may have other configurations. Since the optical lenses 11a to 11c only need to be integrated, for example, the connecting member 16 is formed of a stick-like member having adhesiveness on the surface corresponding to the outer edge portions 11a5 to 11c5 from the beginning, and is bonded to the outer edge portions 11a5 to 11c5. You may do it.
  • the connecting member 16 extends in the optical axis direction, but it is sufficient that the optical lenses 11a to 11c can be connected to each other, and it is not necessarily required to extend linearly in the optical axis direction. There is no. As long as the function of connecting the optical lenses 11a to 11c to each other is not impaired, for example, the optical lenses 11a to 11c may be extended in a direction inclined with respect to the optical axis direction, or the extending direction may be bent.
  • each of the optical lenses 11a to 11c has a through hole 11h penetrating in the optical axis direction on the same straight line 17 parallel to the optical axis, and the connecting member 16 is a through hole 11h. Inside, it is formed of the adhesive inserted in the linear direction, but other configurations may be used. As described above, the connection member 16 extends in the optical axis direction. However, it is only necessary that the optical lenses 11a to 11c can be connected to each other, and it is not always necessary to extend linearly in the optical axis direction. Absent.
  • the optical lenses 11a to 11c may be extended in a direction inclined with respect to the optical axis direction, or the extending direction may be bent. Therefore, the through holes 11h of the optical lenses need only be in communication with each other, and may not be accurately provided on the same straight line 17 parallel to the optical axis.
  • each of the optical lenses 11a to 11c has a through hole 11h penetrating in the optical axis direction on the same straight line 17 parallel to the optical axis. There may be.
  • the optical lens 11c may have a bottomed hole instead of the through hole. Even in this case, since the inserted adhesive reaches the bottomed hole of the optical lens 11c, the optical lenses 11a to 11c are connected to each other and integrated by solidifying the adhesive.
  • the through-hole 11h is provided in the aperture stop 14, but the aperture stop 14 may not be provided with the through-hole 11h.
  • an adhesive is inserted into the through-hole 11h of the optical lens 11c and cured to form the connection member 16, whereby the optical lens 11c and the aperture stop 14 are formed. And unite.
  • an adhesive is inserted into each through-hole 11h and cured to form the connection member 16, thereby forming the optical lens 11a, the spacer 15, and the optical lens 11b.
  • the aperture stop 14 are integrated.
  • the optical lens 11a, the spacer 15, the optical lens 11b, the aperture stop 14 and the optical lens 11c are integrated to form a lens stack. Can do. According to this configuration, the difficult process of forming the through hole 11h in the aperture stop 14 that is a resin film can be omitted, which contributes to cost reduction.
  • the casing 12 is formed of an independent member, but may be configured integrally with other members.
  • it may be formed integrally with a cellular phone frame 88 shown in FIG. According to such a configuration, the number of parts can be reduced, which contributes to cost reduction.
  • the camera module 1 is exemplified by the fixed focus type, but other configurations may be used.
  • a lens moving device, a focus position measuring device, and the like may be provided, and an autofocus method (autofocus) may be used.
  • the cover glass 2 is fixed inside the lid portion 43, but other configurations may be used.
  • an optical filter such as an infrared filter may be used, or an optical filter may be used in addition to the cover glass.
  • the lens module 13 is mounted on the camera module 1, but other configurations may be used.
  • you may mount in other optical apparatuses, such as a telescope, a microscope, and binoculars.
  • the camera module 1 is mounted on a mobile phone as a photographing device, but may have other configurations. You may mount in a compact digital camera and a digital single-lens reflex camera, and you may mount in the camera for silver salt photography. Further, it may be mounted on a digital video camera or a film camera for moving image shooting.
  • Gate trace 111a5 ... Outer edge part, 11b ... Optical lens, 111b1 ... Lens body, 111b2 ... Edge, 111b5 ... Outer edge portion, 111c ... Optical lens, 111c1 ... Lens body, 111c2 ... Edge, 111c5 ... Outer edge portion, 112 ... Housing, 112a ... Outer peripheral surface, 112c ... Inner peripheral surface, 112b ... bottom, 112d ... through hole, 113 ... lens module, 114 ... aperture stop, 115 ... spacer, 131 ... substrate, 135 ... wiring, 140 ... cover, 141 ... lower part, 142 ... upper part, 143 ... lid part, 144 ... through Hole, H ... hinge, ⁇ ... gap.

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Abstract

【課題】筐体の精度にかかわらず、各光学レンズの光軸を合わすことができるレンズモジュールを提供する。 【解決手段】レンズモジュール１３は、光軸方向に積層された複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃと、前記複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃが挿入された筐体１２とを備えるレンズモジュールである。前記複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃは、該複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃ間に延設された接続部材１６を介して接続されるとともに一体化されてレンズ積層体が形成されており、前記レンズ積層体が前記筐体に固定されている。

Description

レンズモジュール、撮影装置、レンズモジュールの製造方法
　本発明は、レンズモジュールに関し、特にレンズ積層体を備えたレンズモジュール、及び該レンズモジュールを備えた撮影装置に関する。また、光軸を一致させることが容易なレンズモジュールの製造方法に関する。
　現在使用されている撮影装置として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサあるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを撮像素子として備えるデジタルカメラがある。この撮像素子の集積度の向上に伴い、コンパクトカメラや携帯電話に内蔵される小型のレンズモジュールであっても、画質の向上が求められている一方で、小型化の要請は当然に強い。更に、コンパクトカメラや携帯電話に内蔵される小型のレンズモジュールは、比較的安価に供給される商品であるため、製造コストを低く抑えることができる構成であることも重要となる。
　ここで、画質を向上させるためには、レンズモジュールを構成する複数の光学レンズの各々の光軸を正確に合わせることが重要となる。そこで複数のレンズ群を有する高精度に組み付けることが可能な鏡筒装置が提示されている（例えば、特許文献１、参照）。特許文献１には、「レンズ群間の芯精度がよく、高精度の鏡筒装置を提供することができる。（〔００７８〕）」と記載されている。
特開２００２－８２２７２号公報
　しかし、特許文献１の発明により、レンズ群間の光軸を合わせる精度（芯精度）が向上するとしても、レンズモジュールを構成する光学レンズそれぞれを個別に光軸合わせすることは困難である。
　特に樹脂の筐体を用いたレンズモジュールにおいて、筐体の精度には限界があり、筐体のばらつきを原因とする光学レンズ間の光軸ずれが問題となっている。以下に具体的に説明する。
　図７に示すように、カメラモジュール１０１は、レンズモジュールに入射した光を基板１３１上に設けられた光学素子１０３上に結像させ、記録する構造となっている。一例を説明する。基板１３１上にはＣＣＤイメージセンサあるいはＣＭＯＳイメージセンサからなる光学素子１０３が固定され、配線１３５により基板１３１に電気的に接続されている。この光学素子１０３は同じく基板１３１に固定されたカバー１４０により覆われることにより保護されている。このカバー１４０は大径の有蓋筒型の下部１４１と小径の筒型の上部１４２を組み合わせた形状であるとともに蓋部１４３中央の上部との接合部分は貫通孔１４４となっている。この貫通孔１４４を覆うように、蓋部１４３の内側にカバーガラス１０２が固定されている。また、小径の筒型の上部１４２の内周面には雌ねじが切られており、外周面１１２ａに対応する雄ねじが切られたレンズモジュール１１３を固定できるようになっている。
　図８に示すように、レンズモジュール１１３は外周面１１２ａに上述の雄ねじが切られた有底筒状の筐体１１２と、光学レンズ１１１ａ～１１１ｃを備えている。具体的には、底部１１２ｂに貫通孔１１２ｄを有する筐体１１２の内部に、略円盤状の光学レンズ１１１ａ～１１１ｃおよび光学レンズ１１１ａと光学レンズ１１ｂの光軸方向の間隔を調節するための略円環状のスペーサ１１５が積層された構造をレンズモジュール１１３は有している。光学レンズ１１１ａ～１１１ｃは各々光学的機能を有するレンズ本体１１１ａ１～１１１ｃ１と、その周辺に形成されたコバ１１１ａ２～１１１ｃ２を有している。このコバ１１１ａ２～１１１ｃ２同士が互いに接するように積層されることにより、１１１ａ１～１１１ｃ１同士の光軸方向の距離が規定されている。また、光軸方向の距離必要に応じてスペーサを光学レンズ間に介在させることにより調整することもできる。例えば上述のように、光学レンズ１１１ａと光学レンズ１１１ｂの間にスペーサ１１５が介在している。また、光学レンズ１１１ｂと光学レンズ１１１ｃとの間には開口絞り１１４が一体的に挟みこまれている。
　一方、径方向の位置は、コバ１１１ａ２～１１１ｃ２の外縁部１１１ａ５～１１１ｃ５を筐体１１２の内周面１１２ｃに接触させることにより規定されている。従って、筐体１１２の精度が不十分な場合、図８中に一点差線で示した光学レンズ毎の光軸が一致せず、光軸ずれが発生しうる。特に樹脂製の筐体１１２とプラスチック（樹脂）レンズの組み合わせにおいてこの問題は大きくなる。図９に示すように、樹脂製の筐体１１２においては、径方向に筐体１１２が撓み、光軸方向に垂直な断面の真円度が低下し、楕円形となることがある。一方、射出成型させたプラスチックレンズには、樹脂材料を射出するために必要となるゲート跡１１１ａ４がコバ１１１ａ２の外縁部１１１ａ５に残ることを防止するための切り欠け部１１１ａ３を形成する必要がある。図９（ａ）に示すように、筐体１１２断面の楕円形の長径方向にプラスチックレンズの切り欠け部１１１ａ３が位置した場合には、コバ１１１ａ２の外縁部１１１ａ５が楕円の短径部分に接触し、筐体１１２の撓みを修正するため光軸のずれは最小限となる。一方図９（ｂ）に示すように、筐体断面の楕円形の短径方向にプラスチックレンズの切り欠け部１１１ａ３が位置した場合には、短径部分にコバ１１１ａ２の外縁部１１１ａ５の一方が接触しないため筐体１１２の歪が修正されず、光軸のずれが最大となる。
　また、筐体１１２の微細な撓み方向を測定し、プラスチックレンズの切り欠け部１１１ａ３の向きを調整することは困難であるし、コストアップとなる。また、小型化の要請を鑑みると、筐体や光学レンズの径を大きくして精度を出すことも困難である。更に、製造コスト圧縮および軽量化の要請から小型のレンズモジュールにおいては樹脂製の筐体が主流となっており、高精度の筐体を用いることも困難である。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、筐体の精度にかかわらず、各光学レンズの光軸を合わすことができるレンズモジュール、該レンズモジュールを備えた撮影装置、及びレンズモジュールの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明にかかるレンズモジュールは、光軸方向に積層された複数の光学レンズと、前記複数の光学レンズが挿入された筐体とを備えるレンズモジュールである。前記複数の光学レンズは、該複数の光学レンズ間に延設された接続部材を介して接続されるとともに一体化されてレンズ積層体が形成されており、前記レンズ積層体が前記筐体に固定されている。
　上記構成によると、複数の光学レンズは、複数の光学レンズ間に延設された接続部材を介して接続されるとともに一体化されているため、筐体の形状に影響されて各光学レンズの光軸がずれることが抑制される。
　なお、接続部材は、複数の光学レンズ間に延設されているのであるから、接続部材は通常は光軸方向に延設されているのであるが、光学レンズを互いに接続できれば良いのであり、必ずしも直線的に光軸方向に延設されている必要はない。従って、光学レンズを互いに接続する機能を害さない限度において、光軸方向に対して傾いた方向に延設されていても、延設方向が折れ曲がっていても、複数の光学レンズ間に延設されているといえる。
　本発明にかかるレンズモジュールにおける前記接続部材は、前記複数の光学レンズの各々の径方向における外縁部に接するように配置されていることが好ましい。
　上記構成によると、接続部材は、複数の光学レンズの各々の径方向における外縁部に接するように配置されているため、複数の光学レンズの各々の外縁部を接続部材によって接続するとともに複数の光学レンズを一体化することができる。従って、レンズ積層体を容易に形成することができる。
　本発明にかかるレンズモジュールは、前記複数の光学レンズの各々は、物側および像側に開口する貫通孔、または物側および像側のいずれか一方に開口する有底孔を有しており、前記接続部材は前記貫通孔または前記有底孔内に配置されていることが好ましい。
　上記構成によると、接続部材が貫通孔または有底孔内に配置されているため、複接続部材を、光学レンズの外縁部に配置する必要がない。従って、レンズ積層体を径方向に小型化することができ、ひいては筐体も小型化しうる。
　本発明にかかるレンズモジュールは、前記接続部材が、複数備えられており、前記複数の前記接続部材の各々が、光軸に対して周方向において等間隔に配置されていることが好ましい。
　上記構成によると、接続部材が、複数備えられているため複数の光学レンズの各々を接続部材によって接続するとともに複数の光学レンズを一体化することが一層確実にできる。従って、レンズ積層体を一層容易に形成することができる。また、複数の接続部材の各々が、光軸に対して周方向において等間隔に配置されているため、接続箇所も周方向において等間隔に形成されることとなり、各接続箇所にかかる応力バランスが改善される。
　本発明にかかるレンズモジュールは、前記レンズ積層体を形成している前記光学レンズのうち、光軸方向において最も物側の光学レンズおよび最も像側の光学レンズのいずれか一方が前記筐体と当接をされ、他の一方が前記筐体に固定をされていることが好ましい。
　光軸方向において最も物側の光学レンズおよび最も像側の光学レンズのいずれか一方が筐体と当接をされ他の一方が筐体に固定をされているため、筐体の形状に影響されて他のレンズの光軸がずれることが防止される。また、複数の光学レンズは一体化されてレンズ積層体を形成しているため、最も物側の光学レンズおよび最も像側の光学レンズのいずれか一方が筐体と当接され他の一方が筐体に固定されることにより、光学レンズが全体として固定される。
　本発明にかかるレンズモジュールは、前記光学レンズの光軸方向の移動を規制することにより、前記固定が行われることが好ましい。かかる規制は最も物側の光学レンズおよび最も像側の光学レンズのいずれか一方を直接筐体に固定するか、固定部材を介して間接的に固定することにより容易に可能である。また、最も物側の光学レンズおよび最も像側の光学レンズのうち、筐体に固定されない光学レンズは筐体に当接されているため、光軸方向の移動を規制する固定によりレンズ積層体が固定される。
　本発明にかかる撮影装置は、上記レンズモジュールを備えた撮影装置である。上述のレンズモジュールは筐体の精度にかかわらず各光学レンズの光軸を合わせることが可能なレンズモジュールであるため、安価かつ小型のレンズモジュールとすることが容易であって、筐体の制限もない。従って特に安価に製造する必要がある小型の撮影装置に好適に用いることができる。
　なお、本明細書における撮影装置とは、レンズモジュールに入射された光線を静止画および動画として記録媒体に記録する装置、ディスプレイ等の表示装置に表示する装置であって、いわゆるカメラやビデオカメラを含む概念である。
　本発明にかかるレンズモジュールの製造方法は、略円筒形の光軸合せ冶具の内周面に外縁部が接触する態様で複数の光学レンズを挿入することにより、前記複数の光学レンズの光軸を同一方向に合わせる光軸合せ工程を有する。また、前記光軸合せされた前記複数の光学レンズを、光学レンズ間に延設された接続部材を介して接続するとともに一体化する一体化工程を有する。更に、一体化された前記複数の光学レンズを略円筒状の筐体に挿入し、該筐体に固定する固定工程とを有する。
　上記構成によると、略円筒形の光軸合せ冶具の内周面に外縁部が接触する態様で複数の光学レンズを挿入することにより、複数の光学レンズの光軸を同一方向に合わせる光軸合せ工程を有するため、筐体の精度にかかわらず各光学レンズの光軸を合わせることが可能となる。また、光軸合せ冶具は最終製品ではなく何度も使用することができるため、光軸合せ冶具の工作精度を向上させても大きなコストアップとなることはない。
　また、光軸合せされた複数の光学レンズを、光学レンズ間に延設された接続部材を介して互いに接続するとともに一体化する一体化工程を有するため、光学レンズは光軸合せされた状態で一体化される。また、一体化された複数の光学レンズを略円筒状の筐体に挿入し、該筐体に固定する固定工程とを有するため、光軸合せされた状態を保ったまま筐体内へ挿入されるとともに、固定される。従って、製造されたレンズモジュールは、筐体の精度にかかわらず、光軸合せされたレンズモジュールとなる。
　本発明によれば、筐体の精度にかかわらず、各光学レンズの光軸を合わすことができるレンズモジュール、該レンズモジュールを備えた撮影装置、及びレンズモジュールの製造方法を提供することができる。
本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、携帯電話の閉じた状態を示す模式図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、携帯電話の開いた状態を示す模式図であるとともに、（ａ）は内面を示す斜視図であり、（ｂ）は背面を示す斜視図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、カメラモジュールの構成を示す断面図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施形態について説明する図面であって、（ａ）はレンズモジュールの断面図であり、（ｂ）はレンズモジュールの固定部材を除いた平面図であり、（ｃ）は固定部材の斜視図である。 本発明にかかるレンズモジュールの製造方法の一実施形態について説明する図面であって、（ａ）は光軸合せ冶具に光学レンズを挿入した状態を示す斜視断面図であり、（ｂ）は平面図である。 本発明にかかる撮影装置の第２の実施形態について説明する図面であって、（ａ）はレンズモジュールの断面図であり、（ｂ）はレンズモジュールの固定部材を除いた平面図であり、（ｃ）は固定部材の斜視図である。 従来のカメラモジュールについて説明する図面であって、カメラモジュールの構成を示す断面図である。 従来のカメラモジュールについて説明する図面であって、レンズモジュールの断面図である。 従来のレンズモジュールの問題点について説明する図面であって、（ａ）は筐体の歪の影響による光軸のずれが小さい場合を示す平面図であり、（ｂ）は筐体の歪の影響による光軸のずれが大きい場合を示す平面図である。
　（第１の実施形態）
　以下、本発明を具体化した撮影装置の一実施形態である携帯電話を図面を用いて説明する。図１に示すように、係る撮影装置はヒンジＨを中心に折り畳む構成の携帯電話である。図１は折り畳んだ状態を示す図であり前面にはカメラモジュールの一部であるカバーガラス９が露出している。図２（ａ）は、この携帯電話を開いて表示部８１、操作部８２を前面にした図である。図２（ｂ）は、開いた携帯電話を背面から見た図である。撮影者は、このように携帯電話を開いた状態でカバーガラス９を撮影したい対象に向けて、表示部８１で画像を確認しつつ、操作部８２を操作することによりシャッターを切り、対象物を撮影することができる。
　次に、図３に示すように、カメラモジュール１は、レンズモジュールに入射した光を基板３１上に設けられた光学素子３上に結像させ、記録する構造となっている。一例を説明する。基板３１上にはＣＣＤイメージセンサあるいはＣＭＯＳイメージセンサからなる光学素子３が固定され、配線３５により基板３１に電気的に接続されている。この光学素子３は同じく基板３１に固定されたカバー４０により覆われることにより保護されている。このカバー４０は大径の有蓋筒型の下部４１と小径の筒型の上部４２を組み合わせた形状であるとともに蓋部４３中央の上部との接合部分は貫通孔４４となっている。この貫通孔４４を覆うように、蓋部４３の内側にカバーガラス２が固定されている。また、小径の筒型の上部４２の内周面には雌ねじが切られており、外周面１２ａに対応する雄ねじが切られたレンズモジュール１３を固定できるようになっている。
　このカメラモジュール１は携帯電話本体に内蔵されたマイコン５と通信可能に接続されているとともに、同マイコン５は操作部８２からの信号を受信できる態様で操作部８２と接続されている。撮影者が操作部８２を操作し、撮影命令がマイコン５に届くと、マイコン５は、光学素子３に結像した画像の情報を、配線３５および基板３１を介して入手し、必要なシャッター速度等を算出した上で、シャッターを切り、撮影する。
　図４（ａ）に示すように、レンズモジュール１３は外周面１２ａに上述の雄ねじが切られた有底筒状の筐体１２と、光学レンズ１１ａ～１１ｃを備えている。具体的には、底部１２ｂに貫通孔１２ｃを有する筐体１２の内部に、略円盤状の光学レンズ１１ａ～１１ｃおよび光学レンズ１１ａと光学レンズ１１ｂの光軸方向の間隔を調節するための略円環状のスペーサ１５、開口絞り１４が積層された構造をレンズモジュール１３は有している。光学レンズ１１ａ～１１ｃは各々光学的機能を有するレンズ本体１１ａ１～１１ｃ１と、その周辺に形成されたコバ１１ａ２～１１ｃ２を有している。このコバ１１ａ２～１１ｃ２同士が互いに接するように積層されることにより、レンズ本体１１ａ１～１１ｃ１間の光軸方向の距離が規定されている。また、光軸方向の距離必要に応じてスペーサを光学レンズ間に介在させることにより調整することもできる。例えば上述のように、光学レンズ１１ａと光学レンズ１１ｂの間にスペーサ１５が介在している。開口絞り１４としては光
学レンズ１１ａ～１１ｃと同一の径を有する円盤状に形成されるとともに中心部に必要な径の貫通孔を設けた樹脂フィルムが、用いられる。この樹脂フィルムにはカーボン等の黒色物質が練り込まれているため、貫通孔を除いて光を遮断することができ、絞りとして機能する。この開口絞り１４は光学レンズ１１ｂと光学レンズ１１ｃとの間に一体的に挟みこまれている。
　この光学レンズ１１ａ～１１ｃは、複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃ間、具体的には光軸方向に延設された接続部材１６により互いに接続されるとともに一体化されレンズ積層体を形成している。複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃのうち、光軸方向において最も物側（以下、単に、「物側」とする。）の光学レンズ１１ｃのみが筐体１２に当接し、最も像側（以下、単に、「像側」とする。）の光学レンズ１１ａが筐体１２に固定されている。具体的には、光学レンズ１１ａ～１１ｃの外縁部１１ａ５～１１ｃ５に接続された光軸方向に延設された３つの接続部材１６により、光学レンズ１１ａ～１１ｃは一体化されている。図４（ｂ）に示すように、筐体１２と光学レンズ１１ａ～１１ｃの外縁部１１ａ５～１１ｃ５との間には隙間αが設けられているため、筐体１２の形状に影響されて各光学レンズ１１ａ～１１ｃの光軸がずれることが抑制されている。この一体化された光学レンズにおいて、最も物側の光学レンズ１１ｃが筐体１２に当接し、最も像側の光学レンズ１１ａが、図４（ｃ）に示す固定部材６０により固定される。固定部材６０は円環状の円環部６１と円環部から光軸方向に延設された足部６２を有する。筐体１２に挿入された光学レンズ１１ａの像側より足部６２を物側に向けて押し付けることにより、円環部６１によって、光学レンズ１１ａの光軸方向の移動が規制される。また、足部６２が筐体１２と光学レンズ１１ａの外縁部１１ａ５と隙間αに入り込むため、足部６２によって、光学レンズ１１ａの径方向の移動が規制される。光学レンズ１１ａ～１１ｃは一体化されレンズ積層体を形成しているため、このように、光学レンズ１１ａのみ固定すれば、光学レンズ１１ａ～１１ｃは全て固定される。また、光学レンズ１１ｂおよび１１ｃの外縁部１１ｂ５お
よび１１ｃ５が筐体１２に直接固定されていないため、筐体１２の形状に影響されて光学レンズ１１ｂおよび１１ｃの光軸がずれることが抑制される。
　このレンズモジュール１３の製造方法を以下に説明する。図５（ａ）および（ｂ）に示すように、略円筒形の光軸合せ冶具２０を用意する。光軸合せ冶具２０の内径は製造するレンズモジュール１３に用いる光学レンズ１１ａ～１１ｃの径と正確に一致している。また、光軸合せ冶具２０の内周面には光軸方向に延設された凹溝２１が３つ形成されている。光軸合せ冶具２０の製造方法は特に限定されないが、略円筒形であるため、例えば、市販の円筒形金属部材を研削および研磨することにより作成しても良い。冶具であるため高精度を要求され、作成にコストがかかった場合であっても、繰り返し使用することができるため、最終製品１個当たりのコストは小さく抑えることができる。また、光軸合せ冶具２０の内周面や光学レンズ１１ａ～１１ｃの外縁部１１ａ５～１１ｃ５の光軸に垂直な方向の断面形状を必ずしも円形とする必要はなく、光軸合わせが可能であるならば他の形状とすることも可能である。
　光軸合せ冶具２０の内周面に、外縁部１１ａ５～１１ｃ５が接触する態様で複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃを順に挿入する。また、必要なスペーサ１５および開口絞り１４も同様に挿入する。この工程が、複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃの光軸を同一方向に合わせる光軸合せ工程である。光軸合せ冶具２０の内径は光学レンズ１１ａ～１１ｃの径と正確に一致しているため、光学レンズ１１ａ～１１ｃが各々正確に作成され、光軸が中心部にあれば、光軸が互いにずれることがなく、図５（ａ）中に１点鎖線で示したように、全体として一致した光軸を有することとなる。
　次に、矢印にて示したように、物側より凹溝２１に沿って光軸方向に接着剤が挿入される。この接着剤が固化することにより接続部材１６となる。つまり接続部材１６は接着剤により形成される。このように接着剤が光学レンズ１１ａ～１１ｃの外縁部１１ａ５～１１ｃ５を接着するとともに固化することにより、光学レンズ１１ａ～１１ｃは光軸合せされた状態を保ったまま、互いに接続されるとともに一体化される。この工程が一体化工程である。
　接着剤が完全に固化し、光学レンズ１１ａ～１１ｃが一体化された後、光学レンズ１１ａ～１１ｃを光軸合せ冶具２０から物側に抜き出し、筐体１２内に挿入すると、既に示した図４（ａ）および（ｂ）の状態となる。既に述べたように、筐体１２と光学レンズ１１ａ～１１ｃの外縁部１１ａ５～１１ｃ５との間には隙間αが設けられているため、筐体１２の形状に影響されて各光学レンズ１１ａ～１１ｃの光軸がずれることが抑制されている。その後、一体化された光学レンズ１１ａ～１１ｃにおいて、最も像側の光学レンズである光学レンズ１１ａが、図４（ｃ）に示す固定部材６０により固定される。この工程が、固定工程である。この固定工程によって、既に述べたように、光学レンズ１１ａ～１１ｃは光軸合せされた状態を保ったまま筐体１２に固定される。
　本実施形態によれば、以下に示す効果を奏することができる。
　（１）本実施形態において、略円筒形の光軸合せ冶具２０の内周面に外縁部１１ａ５～１１ｃ５が接触する態様で複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃを挿入することにより、複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃの光軸を同一方向に合わせる光軸合せ工程を有する。従って、筐体１２の精度にかかわらず各光学レンズ１１ａ～１１ｃの光軸を合わせることが可能となる。また、光軸合せ冶具２０は最終製品ではないため、何度も使用することができるので、精度を向上させても大きなコストアップとなることはない。
　（２）本実施形態において、光軸合せされた複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃを光軸方向に延設された接続部材１６により互いに接続するとともに一体化する一体化工程を有するため、光学レンズ１１ａ～１１ｃは光軸合せされた状態で一体化される。また、一体化された複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃを略円筒状の筐体１２に挿入し、該筐体１２に固定する固定工程とを有するため、複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃは光軸合せされた状態を保ったまま筐体１２内へ挿入されるとともに、固定される。従って、製造されたレンズモジュール１３は、筐体１２の精度にかかわらず、光軸合せされたレンズモジュールとなる。
　（３）本実施形態において、光軸方向に延設された凹溝２１に沿って光軸方向に挿入された接着剤により接続部材１６が形成されるため、接続部材１６の形成が容易である。したがって、光軸合せされた複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃを一体化することも容易となる。また、接着剤は汎用かつ安価な部材であるため、容易かつ低コストで用いることができる。
　（４）本実施形態において、凹溝２１が複数形成されているため、複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃが複数箇所において接続部材１６により接続されることになり、一層確実に一体化させる。また、複数の凹溝２１が周方向において等間隔に形成されているため、接続箇所も周方向において等間隔に形成されることとなり、接続箇所にかかる応力バランスが改善される。
　（５）本実施形態において、一体化された複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃの固定は、複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃのうち光軸方向において最も像側の光学レンズ１１ａを固定することによって行われるため、筐体１２の形状に影響されて他の光学レンズ１１ｂ，１１ｃの光軸がずれることが防止される。また、光学レンズ１１ａ～１１ｃは一体化されているため、最も像側の光学レンズ１１ａを筐体１２に固定することにより全体として筐体１２に固定されることとなる。
　（６）本実施形態において、光軸方向において最も像側の光学レンズ１１ａの固定が、該光学レンズ１１ａの径方向および光軸方向の移動を規制することにより該光学レンズを筐体１２に固定する固定部材６０を介して行われる。従って、光軸方向において最も像側の光学レンズ１１ａを直接固定する場合に比して、筐体１２の形状に影響されて光軸方向において最も像側の光学レンズ１１ａの光軸がずれることを一層抑制できる。固定部材６０を介して間接的に光軸方向において光学レンズ１１ａを筐体１２に固定するため、その形状を原因とする影響を固定部材６０が吸収することができる場合もあるためである。
　（７）上述のレンズモジュール１３は筐体１２の精度にかかわらず各光学レンズ１１ａ～１１ｃの光軸を合わせることが可能なレンズモジュール１３であるため、安価かつ小型のレンズモジュールとすることが容易であって、筐体１２の材質が問題となることもない。
　（８）上述のカメラモジュールは小型かつ安価に供給されるため、本実施形態において例示した撮影装置である携帯電話に搭載するカメラモジュールとして好適である。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明を具体化した撮影装置の第２の実施形態である携帯電話を図６（ａ）～（ｃ）にしたがって説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態のレンズモジュール１３の構造および製造方法を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
　第２の実施形態において複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃの各々は、光軸に平行な同一直線１７上に、物側および像側に開口する貫通孔１１ｈを有しており、接続部材１６は貫通孔１１ｈ内において、前記直線方向に挿入された接着剤により形成されることを特徴とする。具体的には、図６（ｂ）に示すように、光学レンズ１１ａのコバ１１ａ２には光軸方向に貫通する貫通孔１１ｈを有している。この貫通孔１１ｈは、図６（ａ）に示すように、光学レンズ１１ｂのコバ１１ｂ２、光学レンズ１１ｃのコバ１１ｃ２、スペーサ１５および開口絞り１４も有しており、光学レンズ１１ａ～１１ｃが積層された状態において、貫通孔１１ｈは光軸に平行な直線１７上に並んでいる。その為、接着剤をこの貫通孔１１ｈに挿入し、固化することにより、接続部材１６を形成し、光学レンズ１１ａ～１１ｃを、スペーサ１５および開口絞り１４も含めて一体化することが可能となる。この製造方法によれば、図５（ａ）に示した、光軸合せ冶具２０に凹溝２１を設ける必要がなく、光軸合せ冶具２０の構造を単純化できる。また光学レンズ１１ａ～１１ｃの外縁部１１ａ５～１１ｃ５に接続部材１６が接続されていないため、図６（ｃ）に示すように、固定部材６０の足部６２を３分割する必要はなく、単純な円筒形とすることができる。
　なお、貫通孔１１ｈは複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃの各々に予め設けておき、光軸方向に平行な直線状に貫通孔１１ｈが並ぶように複数の光学レンズ１１ａ～１１ｃを積層しても良いし、光学レンズ１１ａ～１１ｃを積層した後に光軸方向に平行な直線状に貫通孔１１ｈが並ぶように開けても良い。
　かかる第２の実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
　なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
　・上記実施形態において、最も像側の光学レンズ１１ａの固定は、固定部材６０を介して行われているが、他の構成であっても良い。例えば、光学レンズ１１ａの径を筐体１２の内径と同じ大きさにし、光学レンズ１１ａを直接筐体１２に固定しても良い。かかる構成とすれば、部品点数および工程の削減ができるため、コストダウンに資する。
　・上記実施形態において最も物側の光学レンズ１１ｃを筐体１２に当接させ、最も像側の光学レンズ１１ａを固定したが、他の構成であっても良い。即ち、最も像側の光学レンズ１１ａを筐体１２に当接させ、最も物側の光学レンズ１１ｃを固定しても良い。
　・上記実施形態において固定部材６０は円環状の円環部６１と円環部６１から光軸方向に延設された足部６２を有し、筐体１２に挿入された光学レンズ１１ａの像側より足部６２を物側に向けて押し付けることにより、円環部６１によって、光学レンズ１１ａの光軸方向の移動を規制しているが、他の構成であっても良い。例えば、光学レンズ１１ａ～１１ｃの一体化が強固であるとともに筐体１２への挿入が正確であって、光軸方向への移動を規制するだけで光軸のずれが抑制できるのであれば、固定部材６０は円環部６１のみを有し、足部６２を有さない構成であっても良い。足部６２を有さない固定部材６０を用いれば、足部６２を挿入する隙間が必要ないため、隙間αを小さくでき、更にはレンズモジュールを小型化しうる。
　・また、レンズ積層体を筐体１２に挿入した状態、即ち、最も像側の光学レンズ１１ａおよび最も物側の光学レンズ１１ｃのいずれか一方の光学レンズを筐体１２に当接させた状態で、他方の光学レンズと、足部６２を有さない固定部材６０と、筐体１２とを接着剤で固定しても良い。この構成によれば、他方の光学レンズの光軸方向への移動のみならず、径方向の移動も規制することができる。また、上記同様に、隙間αを小さくでき、更にはレンズモジュールを小型化しうる。
　・上記実施形態において、接続部材１６は３箇所に構成されているが、他の構成であっても良い。各光学レンズの径方向の移動を止める意味では３箇所以上設けるのが良いが、接着強度が十分であり、光学レンズ１１ａ～１１ｃを一体化する目的を果たすのであれば、１箇所または２箇所に設けても良い。また、３箇所で不十分であれば、４箇所以上設けても良い。
　・第１の実施形態において、接続部材１６は接着剤を固化することにより構成しているが、他の構成であっても良い。光学レンズ１１ａ～１１ｃを一体化できれば良いのであるから、例えば、始めから外縁部１１ａ５～１１ｃ５に対応する面に接着性を有する棒状の部材で接続部材１６を構成し、外縁部１１ａ５～１１ｃ５に接着しても良い。
　・上記実施形態において、接続部材１６は光軸方向に延設されているのであるが、光学レンズ１１ａ～１１ｃを互いに接続できれば良いのであり、必ずしも直線的に光軸方向に延設されている必要はない。光学レンズ１１ａ～１１ｃを互いに接続する機能を害さない限度において、例えば、光軸方向に対して傾いた方向に延設されている場合や、延設方向が折れ曲がっていても良い。
　・第２の実施形態において、光学レンズ１１ａ～１１ｃの各々は、光軸に平行な同一直線１７上に、光軸方向に貫通する貫通孔１１ｈを有しており、接続部材１６は貫通孔１１ｈ内において、前記直線方向に挿入された接着剤により形成されているが、他の構成であっても良い。上述のように、接続部材１６は光軸方向に延設されているのであるが、光学レンズ１１ａ～１１ｃを互いに接続できれば良いのであり、必ずしも直線的に光軸方向に延設されている必要はない。光学レンズ１１ａ～１１ｃを互いに接続する機能を害さない限度において、例えば、光軸方向に対して傾いた方向に延設されている場合や、延設方向が折れ曲がっていても良い。従って、各光学レンズの貫通孔１１ｈについても互に連絡していれば良いのであって、光軸に平行な同一直線１７上に正確に設けられていなくても良い。
　・また、第２の実施形態において、光学レンズ１１ａ～１１ｃの各々は、光軸に平行な同一直線１７上に、光軸方向に貫通する貫通孔１１ｈを有しているが、他の構成であっても良い。上述のように、光学レンズ１１ａ～１１ｃを互いに接続できればよいのであるから、光学レンズ１１ａ～１１ｃの全てが貫通孔を有している必要はない。例えば、光学レンズ１１ｃが貫通孔に換えて有底孔を有していても良い。この場合であっても、挿入された接着剤は光学レンズ１１ｃの有する有底孔内に到達するため、接着剤が固化することにより光学レンズ１１ａ～１１ｃは互いに接続され、一体化される。一方、貫通孔１１ｈに挿入された接着剤は有底孔によって物側への移動が規制されるため、光軸合せ冶具２０の底部に到達することがない。従って、光軸合せ冶具２０の底部に到達した接着剤が光軸合せ冶具２０をも接着してしまう可能性を排除できる。
　・第２の実施形態において、開口絞り１４に貫通孔１１ｈを設けたが、開口絞り１４には貫通孔１１ｈを設けない態様としても良い。具体的には、光軸合せ冶具２０に光学レンズ１１ｃを挿入後、光学レンズ１１ｃの貫通孔１１ｈに接着剤を挿入するとともに硬化させて接続部材１６を形成することにより光学レンズ１１ｃと開口絞り１４とを一体化させる。次いで、光学レンズ１１ｂ、スペーサ１５および光学レンズ１１ａを順次挿入後、各々の貫通孔１１ｈに接着剤を挿入するとともに硬化させて接続部材１６を形成することにより光学レンズ１１ａ、スペーサ１５、光学レンズ１１ｂおよび開口絞り１４を一体化させる。ここで、光学レンズ１１ｃと開口絞り１４と歯既に一体化しているのであるから、光学レンズ１１ａ、スペーサ１５、光学レンズ１１ｂ、開口絞り１４および光学レンズ１１ｃを一体化し、レンズ積層体を形成することができる。この構成によれば、樹脂フィルムである開口絞り１４に貫通孔１１ｈを形成するという困難な工程を割愛できるため、コストダウンに資する。
　・上記実施形態においては、筐体１２は独立した部材で形成されているが、他の部材と一体的に構成されていても良い。例えば、図２に示す携帯電話の枠体８８と一体的に形成されていても良い。かかる構成によれば、部品点数を減少させることができるため、コストダウンに資する。
　・上記実施形態において、カメラモジュール１は固定焦点式のものを例示したが、他の構成であっても良い。レンズ移動装置や焦点位置測定装置等を備え、自動焦点方式（オートフォーカス）としても良い。
　・上記実施形態において、蓋部４３の内側にカバーガラス２が固定されているが、他の構成であっても良い。例えば、赤外線フィルタ等の光学フィルタに換えても良いし、カバーガラスに加えて光学フィルタを用いても良い。
　・上記実施形態においてレンズモジュール１３は、カメラモジュール１に搭載したが、他の構成であっても良い。例えば、望遠鏡、顕微鏡、双眼鏡等の他の光学機器に搭載しても良い。
　・上記実施形態においてカメラモジュール１は撮影装置としての携帯電話に搭載したが、他の構成であっても良い。コンパクトデジタルカメラ、デジタル一眼レフカメラに搭載しても良いし、銀塩写真用のカメラに搭載しても良い。また、動画撮影用のデジタルビデオカメラやフィルムカメラに搭載しても良い。
　１…カメラモジュール、２…カバーガラス、３…光学素子、５…マイコン、９…カバーガラス、１１ａ…光学レンズ、１１ａ１…レンズ本体、１１ａ２…コバ、１１ａ５…外縁部、１１ｂ…光学レンズ、１１ｂ１…レンズ本体、１１ｂ２…コバ、１１ｂ５…外縁部、１１ｃ…光学レンズ、１１ｃ１…レンズ本体、１１ｃ２…コバ、１１ｃ５…外縁部、１１ｈ…貫通孔、１２…筐体、１２ａ…外周面、１２ｂ…底部、１２ｃ…貫通孔、１３…レンズモジュール、１４…開口絞り、１５…スペーサ、１６…接続部材、２０…光軸合せ冶具、２１…凹溝、３１…基板、３５…配線、４０…カバー、４１…下部、４２…上部、４３…蓋部、４４…貫通孔、６０…固定部材、６１…円環部、６２…足部、８１…表示部、８２…操作部、８８…枠体、１０１…カメラモジュール、１０２…カバーガラス、１０３…光学素子、１１１ａ…光学レンズ、１１１１ａ１…レンズ本体、１１１ａ２…コバ、１１１ａ３…切り欠け部、１１１ａ４…ゲート跡、１１１ａ５…外縁部、１１ｂ…光学レンズ、１１１ｂ１…レンズ本体、１１１ｂ２…コバ、１１１ｂ５…外縁部、１１１ｃ…光学レンズ、１１１ｃ１…レンズ本体、１１１ｃ２…コバ、１１１ｃ５…外縁部、１１２…筐体、１１２ａ…外周面、１１２ｃ…内周面、１１２ｂ…底部、１１２ｄ…貫通孔、１１３…レンズモジュール、１１４…開口絞り、１１5…スペーサ、１３１…基板、１３５…配線、１４０…カバー、１４１…下部、１４２…上部、１４３…蓋部、１４４…貫通孔、Ｈ…ヒンジ、α…隙間。

Claims (8)

  1. 　光軸方向に積層された複数の光学レンズと、
    　前記複数の光学レンズが挿入された筐体とを備えるレンズモジュールであって、
    　前記複数の光学レンズは、該複数の光学レンズ間に延設された接続部材を介して接続されるとともに一体化されてレンズ積層体が形成されており、
    　前記レンズ積層体が前記筐体に固定されているレンズモジュール。
  2. 　前記接続部材は、前記複数の光学レンズの各々の径方向における外縁部に接するように配置されている請求項１に記載のレンズモジュール。
  3. 　前記複数の光学レンズの各々は、物側および像側に開口する貫通孔、または物側および像側のいずれか一方に開口する有底孔を有しており、
    　前記接続部材は前記貫通孔または前記有底孔内に配置されている請求項１に記載のレンズモジュールの製造方法。
  4. 　前記接続部材が複数備えられており、
    　前記複数の前記接続部材の各々が、光軸に対して周方向において等間隔に配置されている請求項１～３のいずれか１項に記載のレンズモジュール。
  5. 　前記レンズ積層体を形成している前記光学レンズのうち、光軸方向において最も物側の光学レンズおよび最も像側の光学レンズのいずれか一方が前記筐体と当接をされ、他の一方が前記筐体に固定をされている請求項１～４のいずれか１項に記載のレンズモジュール。
  6. 　前記光学レンズの光軸方向の移動を規制することにより、前記固定が行われる請求項５に記載のレンズモジュールの製造方法。
  7. 　請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のレンズモジュールを備えた撮影装置。
  8. 　略円筒形の光軸合せ冶具の内周面に外縁部が接触する態様で複数の光学レンズを挿入することにより、前記複数の光学レンズの光軸を同一方向に合わせる光軸合せ工程と、
    　前記光軸合せされた前記複数の光学レンズを光軸方向に延設された接続部材を介して接続するとともに一体化する一体化工程と、
    　一体化された前記複数の光学レンズを略円筒状の筐体に挿入し、該筐体に固定する固定工程とを有するレンズモジュールの製造方法。
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