JP2005084470A - Image pickup optical system and image pickup unit, and portable terminal having image pickup unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image pickup optical system which can easily guarantee lens spacing and optical axis alignment and is focused to a predetermined object distance without adjustment in assembly even when the image pickup optical system is constituted of three or more lenses, and to provide an image pickup unit. <P>SOLUTION: In the image pickup unit, a supporting part for supporting the image pickup optical system is formed integrally with any one of the lenses constituting the image pickup optical system and this supporting part is made to abut on an imaging device. Abutment parts on which the other lenses constituting the image pickup optical system are individually made to abut are formed in a single body with the lenses where the supporting part is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に携帯端末への内蔵に好適な小型で薄型の撮像装置と該撮像装置に用いられる撮像光学系に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to a small and thin imaging apparatus suitable for incorporation in a portable terminal and an imaging optical system used in the imaging apparatus.

従来より、小型で薄型の撮像装置が携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)等の小型、薄型の電子機器に搭載されるようになっており、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。これらの撮像装置に用いられる撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサやCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子が使用されている。   Conventionally, a small and thin imaging device is mounted on a small and thin electronic device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant), so that not only audio information but also image information can be transmitted to a remote place. It is possible to transmit to each other. As an image pickup element used in these image pickup apparatuses, a solid-state image pickup element such as a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor is used.

これら携帯端末に内蔵される撮像装置は、撮像素子の画素ピッチが非常に小さいことと、開口F値が2〜4程度のものであるため、像側の焦点深度は非常に浅くなり、撮像面に対する撮像光学系の光軸方向の位置決めには厳しい精度が要求されている。   These imaging devices built in these portable terminals have a very small pixel pitch of the imaging element and an aperture F value of about 2 to 4, so that the focal depth on the image side becomes very shallow, and the imaging surface Strict accuracy is required for positioning the imaging optical system with respect to the optical axis direction.

これに対し、撮像装置の撮像光学系の位置設定方法に関して提案がなされている。例えば、撮像装置の製造時のピント調整を不要とすべく、光学部材と一体で形成された脚部(支持部)を撮像素子に当接させ、弾性部材で光学部材を撮像素子方向に付勢することにより、撮像素子と光学部材の光軸方向の位置決めをおこなうものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−37758号公報
On the other hand, proposals have been made regarding a position setting method for an imaging optical system of an imaging apparatus. For example, in order to eliminate the need for focus adjustment at the time of manufacturing the imaging device, a leg portion (support portion) formed integrally with the optical member is brought into contact with the imaging element, and the optical member is biased toward the imaging element by an elastic member. By doing so, a device that positions the imaging element and the optical member in the optical axis direction is disclosed (for example, see Patent Document 1).
JP 2003-37758 A

近年、携帯端末に内蔵される撮像装置は、より高画質を目指し、高画素の撮像素子の搭載されるものが増加しつつある。この高画素化は、上記の撮像光学系の光軸方向の位置決めに関して、従来より更に厳しい精度が必要となる。また、この撮像素子の高画素化により、要求される撮像光学系の結像性能についても、従来に比べ、より向上させる必要がある。   In recent years, the number of image pickup devices built in mobile terminals has been increasing in order to achieve higher image quality. In order to increase the number of pixels, the positioning accuracy in the optical axis direction of the imaging optical system described above requires higher accuracy than before. In addition, by increasing the number of pixels of the image sensor, it is necessary to further improve the imaging performance of the required imaging optical system as compared with the related art.

この撮像光学系の結像性能の向上策としては、撮像光学系を構成するレンズ枚数を増加させることで対応可能である。しかし、撮像光学系のレンズ構成枚数を増加させた場合、個々のレンズの間隔や光軸合わせをばらつき無く正確に組み立てる必要がある。これは、レンズ相互の間隔や光軸合わせに誤差を生じると、焦点位置のみならず結像性能にも変化が及ぶためである。   As a measure for improving the imaging performance of the imaging optical system, it can be dealt with by increasing the number of lenses constituting the imaging optical system. However, when the number of lenses constituting the imaging optical system is increased, it is necessary to accurately assemble the intervals between the individual lenses and the alignment of the optical axes. This is because if an error occurs in the distance between the lenses or the optical axis alignment, not only the focal position but also the imaging performance changes.

一方、撮像光学系と撮像素子の光軸方向の位置決めを正確に保つ方法として提案されている、上記特許文献1に記載のレンズ枚数を複数にした撮像装置の例の場合、以下の問題がある。   On the other hand, in the example of the imaging apparatus having a plurality of lenses described in Patent Document 1 proposed as a method for accurately maintaining the positioning of the imaging optical system and the imaging element in the optical axis direction, there are the following problems. .

像側レンズと被写体側レンズは、径方向で嵌合して軸合わせがなされ、光軸方向では絞り板をスペーサとして、レンズ間距離を規制している。このように撮像光学系を構成すると、光軸方向のレンズ間隔がスペーサの厚みのばらつきに依存することになる。撮像光学系のレンズ構成枚数が更に増加した場合、このスペーサのばらつきの累積がレンズ間隔の誤差となり、上述の焦点位置と結像性能のばらつきとなる問題を生じることになる。   The image side lens and the subject side lens are fitted and aligned in the radial direction, and in the optical axis direction, the distance between the lenses is restricted by using a diaphragm plate as a spacer. When the imaging optical system is configured in this way, the lens interval in the optical axis direction depends on the variation in the thickness of the spacer. When the number of lenses constituting the imaging optical system is further increased, the accumulated variation in the spacers becomes an error in the lens interval, which causes the above-described variation in the focal position and the imaging performance.

また、積み上げ式にレンズを当接して撮像光学系を組み立てる場合、レンズを3枚以上使用すると、両端に配置されたレンズの光軸及び間隔の誤差は間挿されたレンズの誤差が累積された状態になる。このため、撮像光学系の焦点位置と結像性能が安定せず、この撮像光学系を使用した撮像装置は、量産時の良品率の低下を誘引することになる。   Also, when assembling the imaging optical system by abutting the lenses in a stacked manner, if three or more lenses are used, the errors of the interpolated lenses are accumulated as the errors in the optical axes and intervals of the lenses arranged at both ends. It becomes a state. For this reason, the focal position and imaging performance of the imaging optical system are not stable, and an imaging apparatus using this imaging optical system invites a decrease in the yield rate during mass production.

本発明は上記問題に鑑み、撮像光学系が3枚以上の多数枚で構成される場合でも、レンズ間隔及び光軸合わせを容易に保証することができ、組み立て時に無調整で所定の被写体距離に焦点の合った撮像光学系及び撮像装置を得ることを目的とするものである。   In view of the above problems, the present invention can easily guarantee the lens interval and optical axis alignment even when the imaging optical system is composed of a large number of three or more, and can be adjusted to a predetermined subject distance without adjustment during assembly. An object is to obtain an imaging optical system and an imaging apparatus that are in focus.

上記の目的は、以下のようにすることで解決される。   The above object can be solved by the following.

1) 被写体像を結像させる、少なくとも3枚のレンズで構成された撮像光学系であって、前記撮像光学系を構成するレンズのうちのいずれか1枚のレンズは、前記撮像光学系を支持する支持部と、他の複数のレンズを個々に当接させる当接部と、を有することを特徴とする撮像光学系。   1) An imaging optical system including at least three lenses for forming a subject image, and any one of the lenses constituting the imaging optical system supports the imaging optical system. An imaging optical system comprising: a supporting portion that performs contact with each other and a contact portion that individually contacts a plurality of other lenses.

2) 前記撮像光学系を構成するレンズのうちのいずれか1枚のレンズは、前記支持部と前記当接部が一体で形成されている1)の撮像光学系。   2) The imaging optical system according to 1), wherein any one of the lenses constituting the imaging optical system has the support portion and the contact portion formed integrally.

3) 前記支持部と前記当接部を有するレンズは、他の複数のレンズと径方向で嵌合する嵌合部が一体で形成されている1)又は2)の撮像光学系。   3) The imaging optical system according to 1) or 2), wherein the lens having the support portion and the contact portion is integrally formed with a fitting portion that is fitted in a radial direction with another plurality of lenses.

4) 前記支持部を形成したレンズは、前記撮像光学系を構成するレンズのうち最も誤差感度が高いレンズである1)〜3)のいずれかの撮像光学系。   4) The imaging optical system according to any one of 1) to 3), wherein the lens on which the support portion is formed is a lens having the highest error sensitivity among the lenses constituting the imaging optical system.

5) 撮像素子と、該撮像素子の光電変換領域に被写体光を導く、少なくとも3枚のレンズで構成された撮像光学系と、を有する撮像装置において、前記撮像光学系を構成するレンズのうちのいずれか1枚のレンズに、前記撮像光学系を支持する支持部を一体で形成し、前記支持部を前記撮像素子に当接させると共に、前記支持部を形成したレンズに、前記撮像光学系を構成する他のレンズを個々に当接させる当接部を一体で形成したことを特徴とする撮像装置。   5) In an imaging device having an imaging device and an imaging optical system composed of at least three lenses for guiding subject light to the photoelectric conversion region of the imaging device, among the lenses constituting the imaging optical system A supporting part that supports the imaging optical system is integrally formed on any one of the lenses, the supporting part is brought into contact with the imaging element, and the imaging optical system is attached to the lens on which the supporting part is formed. An image pickup apparatus in which an abutting portion for individually abutting other constituent lenses is integrally formed.

6) 前記撮像装置は弾性部材を有し、該弾性部材は前記撮像光学系を撮像素子方向に付勢する5)の撮像装置。   6) The imaging apparatus according to 5), wherein the imaging apparatus includes an elastic member, and the elastic member biases the imaging optical system toward the imaging element.

7) 前記支持部を形成したレンズは、前記撮像光学系を構成するレンズのうち最も誤差感度が高いレンズである5)又は6)の撮像装置。   7) The imaging device according to 5) or 6), wherein the lens having the support portion is a lens having the highest error sensitivity among the lenses constituting the imaging optical system.

8) 5)〜7)の撮像装置を備えた携帯端末。   8) A portable terminal provided with the imaging device of 5) to 7).

本発明によれば、少なくとも3枚で構成された撮像光学系のレンズのうちのいずれか1枚のレンズに、撮像光学系を支持する支持部と、他の複数のレンズを個々に当接させる当接部とを有する撮像光学系とすることにより、他の要素の誤差が介在せず、レンズ相互の光軸及び間隔の組み立て誤差やばらつきを最少に抑えることができ、撮像光学系の焦点位置と結像性能を安定させ量産時の良品率を向上させることができる。   According to the present invention, the supporting unit that supports the imaging optical system and the other plurality of lenses are individually brought into contact with any one of the lenses of the imaging optical system including at least three lenses. By adopting an imaging optical system having a contact portion, errors of other elements do not intervene, assembly errors and variations in the optical axes and intervals between lenses can be minimized, and the focal position of the imaging optical system And the imaging performance can be stabilized and the yield rate in mass production can be improved.

また、支持部と当接部を一体で形成することにより、撮像素子との位置関係を正確に設定した撮像光学系とすることができる。   Further, by forming the support part and the contact part integrally, it is possible to obtain an imaging optical system in which the positional relationship with the imaging element is accurately set.

また、この支持部と当接部を有するレンズに、他の複数のレンズと径方向で嵌合する嵌合部を一体で形成することにより、レンズ相互の偏芯誤差を最少に抑えることができる。   In addition, the lens having the support portion and the abutting portion is integrally formed with a fitting portion that fits in a radial direction with other lenses, thereby minimizing the eccentric error between the lenses. .

更に、この支持部と当接部を形成するレンズは、撮像光学系を構成するレンズのうち最も誤差感度が高いレンズとすることにより、撮像素子との位置関係をばらつきを最少に抑えて正確に設定できる撮像光学系とすることができる。   Furthermore, the lens that forms the support portion and the abutting portion is the lens having the highest error sensitivity among the lenses constituting the imaging optical system, so that the positional relationship with the imaging element can be accurately suppressed with minimal variation. The imaging optical system can be set.

更に、本発明によれば、少なくとも3枚で構成された撮像光学系のレンズのうちのいずれか1枚のレンズに、撮像光学系を支持する支持部を一体で形成し、この支持部を形成したレンズに、撮像光学系を構成する他のレンズを個々に当接させ保持し、支持部を撮像素子に当接させた撮像装置とすることにより、組み立て時に無調整で所定の被写体距離に焦点の合った撮像装置を得ることができ、量産時の良品率を向上させることができる。   Furthermore, according to the present invention, a support portion that supports the imaging optical system is integrally formed on any one of the lenses of the imaging optical system that is configured by at least three lenses, and this support portion is formed. By focusing on a predetermined subject distance without adjustment at the time of assembly, an image pickup apparatus in which other lenses constituting the image pickup optical system are held in contact with each other and held in contact with the image pickup device. Can be obtained, and the yield rate at the time of mass production can be improved.

また、弾性部材を有し、撮像光学系を撮像素子方向に付勢した撮像装置とすることにより、撮像装置に外力が作用した場合でも撮像光学系には直接的に力がかからなくすることができ、その性能を長期にわたって維持することができる。   In addition, by using an imaging device having an elastic member and biasing the imaging optical system in the direction of the imaging device, even when an external force acts on the imaging device, no force is directly applied to the imaging optical system. And maintain its performance over a long period of time.

また、上記の支持部を形成するレンズは、撮像光学系を構成するレンズのうち最も誤差感度が高いレンズが望ましく、これにより撮像素子との位置関係を正確に設定し、組み立て時に無調整で所定の被写体距離に焦点の合った撮像装置を得ることができる。   In addition, the lens forming the support portion is preferably a lens having the highest error sensitivity among the lenses constituting the imaging optical system, so that the positional relationship with the imaging element is accurately set, and no adjustment is required during assembly. An imaging device that is focused on the subject distance can be obtained.

更に、この撮像装置を備えた携帯端末とすることで、上記の効果を有する携帯端末を得ることができるようになる。   Furthermore, it becomes possible to obtain a portable terminal having the above-described effects by using a portable terminal equipped with this imaging device.

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.

図1は、本発明の撮像装置を内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機Tの外観図である。   FIG. 1 is an external view of a mobile phone T that is an example of a mobile terminal in which an imaging device of the present invention is built.

同図に示す携帯電話機Tは、表示画面Dを備えたケースとしての上筐体71と、操作ボタンPを備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。撮像装置100は、上筐体71内の表示画面Dの下方に内蔵されており、撮像装置100が上筐体71の外表面側から被写体光を取り込めるよう配置されている。   In the mobile phone T shown in the figure, an upper casing 71 as a case having a display screen D and a lower casing 72 having an operation button P are connected via a hinge 73. The imaging device 100 is built below the display screen D in the upper housing 71, and is arranged so that the imaging device 100 can capture subject light from the outer surface side of the upper housing 71.

なお、この撮像装置100の位置は上筐体71内の表示画面Dの上方や側面に配置してもよい。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。   Note that the position of the imaging device 100 may be disposed above or on the side of the display screen D in the upper casing 71. Of course, the mobile phone is not limited to a folding type.

図2は、本発明の撮像装置100の斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view of the imaging apparatus 100 of the present invention.

同図に示すように撮像装置100の外表面は、撮像素子の実装されたプリント基板11と、携帯端末の他の基板に接続のためのコネクト基板17、このプリント基板11とコネクト基板17を接続するフレキシブルプリント基板FPC、外枠部材12、この外枠部材12の上面に組み込まれる赤外光カットフィルタ7とフィルタ押さえ14で構成されている。   As shown in the figure, the outer surface of the image pickup apparatus 100 is connected to a printed circuit board 11 on which an image sensor is mounted, a connect board 17 for connection to another board of the mobile terminal, and the printed board 11 and the connect board 17 connected to each other. A flexible printed circuit board FPC, an outer frame member 12, an infrared light cut filter 7 and a filter press 14 incorporated on the upper surface of the outer frame member 12.

以下、本発明の撮像光学系及び撮像装置について、実施の形態に従い説明する。   Hereinafter, an imaging optical system and an imaging apparatus of the present invention will be described according to embodiments.

(第1の実施の形態)
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る撮像光学系及び撮像装置の一部省略断面図である。同図は、図2に示すF−F線で切断した断面を示している。以下説明の重複を避けるため、同部材には同符号を付与して説明する。
(First embodiment)
FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional view of the image pickup optical system and the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention. This figure shows a cross section cut along line FF shown in FIG. Hereinafter, in order to avoid duplication of explanation, the same reference numerals are given to the same members.

同図において、外枠部材12の内部は、第1レンズ1、撮像光学系の開口F値を決める開口絞り4、第2レンズ2、不要光遮断のための固定絞り5a、5b、第3レンズ3、で構成された撮像光学系50と、プリント基板11上に実装された撮像素子8、弾性部材であるコイルバネ9、蓋部材13で構成されている。   In the figure, the outer frame member 12 includes a first lens 1, an aperture stop 4 that determines the aperture F value of the imaging optical system, a second lens 2, fixed apertures 5a and 5b for blocking unnecessary light, and a third lens. 3, the image pickup optical system 50 mounted on the printed circuit board 11, a coil spring 9 that is an elastic member, and a lid member 13.

なお、外枠部材12はプリント基板11に接着剤Cにより接着固定され、蓋部材13は外枠部材12に接着剤Bにより接着固定されている。   The outer frame member 12 is bonded and fixed to the printed circuit board 11 with an adhesive C, and the lid member 13 is bonded and fixed to the outer frame member 12 with an adhesive B.

同図に示すように、第1レンズ1は、他の第2レンズ2及び第3レンズ3を個々に当接させる当接部1b及び1cが一体で形成されている。この当接部1bには第2レンズ2が当接され、接着固定される。当接部1cには第3レンズ3が当接され、接着固定されて撮像光学系50はユニット化されている。また、第2レンズ2、第3レンズ3の径方向では、それぞれ第1レンズ1に形成された嵌合部1f、1gと嵌合している。この嵌合部1f、1gは、第2レンズ2、第3レンズ3の径方向の寸法と精密に嵌合するよう形成されている。   As shown in the figure, the first lens 1 is integrally formed with contact portions 1b and 1c for contacting the other second lens 2 and third lens 3 individually. The second lens 2 is brought into contact with the contact portion 1b and fixed by adhesion. The third lens 3 is brought into contact with the contact portion 1c and bonded and fixed, so that the imaging optical system 50 is unitized. Further, in the radial direction of the second lens 2 and the third lens 3, they are fitted with fitting portions 1 f and 1 g formed on the first lens 1, respectively. The fitting portions 1f and 1g are formed so as to be precisely fitted to the radial dimensions of the second lens 2 and the third lens 3.

この当接部1b、1cと嵌合部1f、1gにより、第1レンズ1に対して第2レンズ2と第3レンズ3は、それぞれの光軸方向の間隔と光軸のずれを最少にした撮像光学系とすることができる。   By the contact portions 1b and 1c and the fitting portions 1f and 1g, the second lens 2 and the third lens 3 with respect to the first lens 1 minimize the distance between the optical axes and the deviation of the optical axes. It can be set as an imaging optical system.

更に、第1レンズ1には、図示のように、撮像光学系50を支持する支持部1dが一体で形成されており、光軸に直交する方向は外枠部材12に形成された嵌合部12kにより嵌合されて位置決めされ、光軸方向ではコイルバネ9による付勢力により支持部1dが撮像素子8上に当接するようになっている。この第1レンズ1に形成された支持部1dにより、撮像素子8の光電変換面と撮像光学系50との光軸方向の位置決めがなされるようになっている。   Further, as shown in the figure, the first lens 1 is integrally formed with a support portion 1 d that supports the imaging optical system 50, and a fitting portion formed on the outer frame member 12 in the direction orthogonal to the optical axis. The support portion 1d is brought into contact with the image pickup device 8 by the biasing force of the coil spring 9 in the optical axis direction. The support portion 1d formed on the first lens 1 positions the photoelectric conversion surface of the image sensor 8 and the imaging optical system 50 in the optical axis direction.

このように、撮像光学系50を、構成するレンズのみで他の部材を介さず構成することにより、撮像光学系50の相互のレンズ間隔に関する誤差やばらつきを最少にして組み立てることができ、撮像光学系の焦点位置と結像性能を安定させ量産時の良品率を向上させることができる。   As described above, by configuring the imaging optical system 50 with only the constituent lenses without any other members, the imaging optical system 50 can be assembled with minimum errors and variations related to the distance between the lenses of the imaging optical system 50. The focus position and imaging performance of the system can be stabilized and the yield rate during mass production can be improved.

また、第1レンズ1の片側(本例では像面側)に第2レンズ2と第3レンズ3を当接させる当接部1b、1c及び嵌合部1f、1gを形成することで、第1レンズ1を成形する金型の一方に一体で当接部1b、1c及び嵌合部1f、1gの形状を形成することができる。このことは、間隔に関わる寸法精度を確保できるだけでなく、偏芯誤差をも抑えることが可能となり、相互のレンズ間隔の精度向上に加えて、各レンズ間の光軸合わせ精度も向上させることが可能となる。   In addition, by forming contact portions 1b and 1c and fitting portions 1f and 1g for contacting the second lens 2 and the third lens 3 on one side (image surface side in this example) of the first lens 1, The shape of the contact portions 1b and 1c and the fitting portions 1f and 1g can be formed integrally with one of the molds for molding the one lens 1. This not only ensures the dimensional accuracy related to the distance, but also suppresses eccentricity errors, and in addition to improving the accuracy of the mutual lens distance, it can also improve the accuracy of optical axis alignment between the lenses. It becomes possible.

なお、本例は第1レンズ1の光軸方向の位置ずれが、焦点位置ずれに対し最も敏感な撮像光学系に好適な構成である。   In this example, the first lens 1 is suitable for an imaging optical system in which the positional deviation in the optical axis direction is most sensitive to the focal positional deviation.

即ち、第1レンズ1が焦点位置のずれに関する誤差感度の最も高いレンズである場合に好適なものであり、誤差感度の最も高い第1レンズに支持部1dを設けて、第1レンズ1と撮像素子8との位置関係を他の部材を介さないことで正確に設定でき、この第1レンズ1に撮像光学系を構成する他のレンズを個々に当接させ保持することで、光学系内のレンズ間隔に関する誤差を最少にすることができ、組み立て時に無調整で所定の被写体距離に焦点の合った撮像装置を得ることが可能となる。   That is, it is suitable when the first lens 1 is the lens having the highest error sensitivity related to the shift of the focal position. The first lens 1 having the highest error sensitivity is provided with the support portion 1d so that the first lens 1 and the first lens 1 are imaged. The positional relationship with the element 8 can be accurately set without passing through other members, and the other lenses constituting the imaging optical system are brought into contact with each other and held on the first lens 1 so that the inside of the optical system can be maintained. An error relating to the lens interval can be minimized, and an image pickup apparatus that is focused on a predetermined subject distance without adjustment during assembly can be obtained.

(第2の実施の形態)
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る撮像光学系及び撮像装置の一部省略断面図である。同図は、図2に示すF−F線で切断した断面を示している。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a partially omitted cross-sectional view of an imaging optical system and an imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention. This figure shows a cross section cut along line FF shown in FIG.

同図において、外枠部材12の内部は図3と同様に、第1レンズ1、撮像光学系の開口F値を決める開口絞り4、第2レンズ2、不要光遮断のための固定絞り5a、5b、第3レンズ3、で構成された撮像光学系50と、プリント基板11上に実装された撮像素子8、弾性部材であるコイルバネ9、蓋部材13で構成され、外枠部材12はプリント基板11に接着剤Cにより接着固定され、蓋部材13は外枠部材12に接着剤Bにより接着固定されている。   In the same figure, the inside of the outer frame member 12 is the same as in FIG. 3, the first lens 1, the aperture stop 4 that determines the aperture F value of the imaging optical system, the second lens 2, the fixed aperture 5a for blocking unnecessary light, 5b, an imaging optical system 50 constituted by the third lens 3, an imaging element 8 mounted on the printed board 11, a coil spring 9 which is an elastic member, and a lid member 13, and the outer frame member 12 is a printed board. The lid member 13 is bonded and fixed to the outer frame member 12 with the adhesive B.

同図に示すように、第3レンズ3は、他の第1レンズ1及び第2レンズ2を個々に当接させる当接部3b及び3cが一体で形成されている。この当接部3cには第2レンズ2が当接され、接着固定される。当接部3bには第1レンズ1が当接され、接着固定され撮像光学系50はユニット化されている。また、第1レンズ1、第2レンズ2の径方向では、それぞれ第3レンズ3に形成された嵌合部3f、3gと嵌合している。この嵌合部3f、3gは、第1レンズ1、第2レンズ2の径方向の寸法と精密に嵌合するよう形成されている。   As shown in the figure, the third lens 3 is integrally formed with contact portions 3b and 3c for contacting the other first lens 1 and second lens 2 individually. The second lens 2 is in contact with the contact portion 3c and is fixed by adhesion. The first lens 1 is in contact with the contact portion 3b, and is fixed by adhesion, and the imaging optical system 50 is unitized. Further, in the radial direction of the first lens 1 and the second lens 2, they are fitted with fitting portions 3f and 3g formed on the third lens 3, respectively. The fitting portions 3f and 3g are formed so as to be precisely fitted with the radial dimensions of the first lens 1 and the second lens 2.

この当接部3b、3cと嵌合部3f、3gにより、第3レンズ3に対して第1レンズ1と第2レンズ2は、それぞれの光軸方向の間隔と光軸のずれを最少にした撮像光学系とすることができる。   Due to the contact portions 3b and 3c and the fitting portions 3f and 3g, the first lens 1 and the second lens 2 with respect to the third lens 3 minimize the distance in the optical axis direction and the shift of the optical axis. It can be set as an imaging optical system.

更に、第3レンズ3には、図示のように、撮像光学系50を支持する支持部3dが一体で形成されており、光軸に直交する方向は外枠部材12に形成された嵌合部12kにより嵌合されて位置決めされ、光軸方向ではコイルバネ9による付勢力により支持部3dが撮像素子8上に当接するようになっている。この第3レンズ3に形成された支持部3dにより、撮像素子8の光電変換面と撮像光学系50との光軸方向の位置決めがなされるようになっている。   Further, as shown in the figure, the third lens 3 is integrally formed with a support portion 3d that supports the imaging optical system 50, and a direction perpendicular to the optical axis is a fitting portion formed on the outer frame member 12. The support portion 3d abuts on the image sensor 8 by the biasing force of the coil spring 9 in the optical axis direction. The support portion 3d formed on the third lens 3 positions the photoelectric conversion surface of the image sensor 8 and the image pickup optical system 50 in the optical axis direction.

この第2の実施の形態においても、撮像光学系50を、構成するレンズのみで他の部材を介さず構成することにより、撮像光学系50の相互のレンズ間隔に関する誤差やばらつきを最少にして組み立てることができ、撮像光学系の焦点位置と結像性能を安定させ量産時の良品率を向上させることができる。   Also in the second embodiment, the imaging optical system 50 is configured by using only the constituting lenses and not through other members, thereby assembling the imaging optical system 50 with minimal errors and variations related to the mutual lens interval. It is possible to stabilize the focal position and imaging performance of the imaging optical system and improve the yield rate during mass production.

また、第3レンズ3の片側(本例では被写体側)に第1レンズ1と第2レンズ2を当接させる当接部3b、3c及び嵌合部3f、3gを形成することで、第3レンズ3を成形する金型の一方に一体で当接部3b、3c及び嵌合部3f、3gに相当する形状を形成することができる。このことは、間隔に関わる寸法精度を確保できるだけでなく、偏芯誤差をも抑えることが可能となり、相互のレンズ間隔の精度向上に加えて、各レンズ間の光軸合わせ精度も向上させることが可能となる。   Further, by forming contact portions 3b and 3c and fitting portions 3f and 3g for contacting the first lens 1 and the second lens 2 on one side of the third lens 3 (subject side in this example), the third lens 3 is formed. A shape corresponding to the contact portions 3b and 3c and the fitting portions 3f and 3g can be formed integrally with one of the molds for molding the lens 3. This not only ensures the dimensional accuracy related to the distance, but also suppresses eccentricity errors, and in addition to improving the accuracy of the mutual lens distance, it can also improve the accuracy of optical axis alignment between the lenses. It becomes possible.

なお、本例は第3レンズ3の光軸方向の位置ずれが、焦点位置ずれに対し最も敏感な撮像光学系に好適な構成である。   This example is a configuration suitable for an imaging optical system in which the positional deviation of the third lens 3 in the optical axis direction is most sensitive to the focal positional deviation.

即ち、第3レンズ3が焦点位置のずれに関する誤差感度の最も高いレンズである場合に好適なものであり、誤差感度の最も高い第3レンズ3に支持部3dを設けて、第3レンズ3と撮像素子8との位置関係を他の部材を介さないことで正確に設定でき、この第3レンズ3に撮像光学系を構成する他のレンズを個々に当接させ保持することで、光学系内のレンズ間隔に関する誤差を最少にすることができ、組み立て時に無調整で所定の被写体距離に焦点の合った撮像装置を得ることが可能となる。   That is, it is suitable for the case where the third lens 3 is the lens having the highest error sensitivity related to the shift of the focal position. The third lens 3 having the highest error sensitivity is provided with the support portion 3d. The positional relationship with the image pickup device 8 can be accurately set without using other members, and the other lenses constituting the image pickup optical system are individually brought into contact with and held by the third lens 3 so that the inside of the optical system can be maintained. Thus, it is possible to obtain an image pickup apparatus that is focused on a predetermined subject distance without adjustment at the time of assembly.

(第3の実施の形態)
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る撮像光学系及び撮像装置の一部省略断面図である。同図は、図2に示すF−F線で切断した断面を示している。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a partially omitted cross-sectional view of an image pickup optical system and an image pickup apparatus according to the third embodiment of the present invention. This figure shows a cross section cut along line FF shown in FIG.

同図において、外枠部材12の内部は図3と同様に、被写体側より第1レンズ1、撮像光学系の開口F値を決める開口絞り4、第2レンズ2、不要光遮断のための固定絞り5a、5b、第3レンズ3、で構成された撮像光学系50と、プリント基板11上に実装された撮像素子8、弾性部材であるコイルバネ9、蓋部材13で構成され、外枠部材12はプリント基板11に接着剤Cにより接着固定され、蓋部材13は外枠部材12に接着剤Bにより接着固定されている。   In the same figure, the inside of the outer frame member 12 is the same as in FIG. 3, the first lens 1 from the object side, the aperture stop 4 that determines the aperture F value of the imaging optical system, the second lens 2, and the fixed for blocking unnecessary light. An imaging optical system 50 including the diaphragms 5a and 5b and the third lens 3, an imaging element 8 mounted on the printed circuit board 11, a coil spring 9 that is an elastic member, and a lid member 13, and the outer frame member 12 Is bonded and fixed to the printed circuit board 11 with an adhesive C, and the lid member 13 is bonded and fixed to the outer frame member 12 with an adhesive B.

同図に示すように、第2レンズ2は、他の第1レンズ1及び第3レンズ3を個々に当接させる当接部2b及び2cが一体で形成されている。この当接部2bには第1レンズ1が当接され、接着固定される。当接部2cには第3レンズ3が当接され、接着固定され撮像光学系50はユニット化されている。また、第1レンズ1、第3レンズ3の径方向では、それぞれ第2レンズ2に形成された嵌合部2f、2gと嵌合している。この嵌合部2f、2gは、第1レンズ1、第3レンズ3の径方向の寸法と精密に嵌合するよう形成されている。   As shown in the figure, the second lens 2 is integrally formed with contact portions 2b and 2c for contacting the other first lens 1 and third lens 3 individually. The first lens 1 is brought into contact with the contact portion 2b and fixed by adhesion. The third lens 3 is in contact with the contact portion 2c, and is fixed by adhesion, and the imaging optical system 50 is unitized. Further, in the radial direction of the first lens 1 and the third lens 3, they are fitted with fitting portions 2f and 2g formed on the second lens 2, respectively. The fitting portions 2f and 2g are formed so as to be precisely fitted with the radial dimensions of the first lens 1 and the third lens 3.

この当接部2b、2cと嵌合部2f、2gにより、第2レンズ2に対して第1レンズ1と第3レンズ3は、それぞれの光軸方向の間隔と光軸のずれを最少にした撮像光学系とすることができる。   By the contact portions 2b and 2c and the fitting portions 2f and 2g, the first lens 1 and the third lens 3 minimize the distance between the respective optical axes and the optical axis with respect to the second lens 2. It can be set as an imaging optical system.

更に、第2レンズ2には、図示のように、撮像光学系50を支持する支持部2dが一体で形成されており、光軸に直交する方向は外枠部材12に形成された嵌合部12kにより嵌合されて位置決めされ、光軸方向ではコイルバネ9による付勢力により支持部2dが撮像素子8上に当接するようになっている。この第2レンズ2に形成された支持部2dにより、撮像素子8の光電変換面と撮像光学系50との光軸方向の位置決めがなされるようになっている。   Further, as shown in the figure, the second lens 2 is integrally formed with a support portion 2d that supports the imaging optical system 50, and the direction perpendicular to the optical axis is a fitting portion formed on the outer frame member 12. The support portion 2d is brought into contact with the image pickup device 8 by the urging force of the coil spring 9 in the optical axis direction. The support portion 2d formed on the second lens 2 positions the photoelectric conversion surface of the image sensor 8 and the image pickup optical system 50 in the optical axis direction.

この第3の実施の形態においても、撮像光学系50を、構成するレンズのみで他の部材を介さず構成することにより、撮像光学系50の相互のレンズ間隔に関する誤差やばらつきを最少にして組み立てることができ、撮像光学系の焦点位置と結像性能を安定させ量産時の良品率を向上させることができる。   Also in the third embodiment, the imaging optical system 50 is configured with only the constituent lenses and without any other members, thereby assembling the imaging optical system 50 with minimal errors and variations regarding the mutual lens interval. It is possible to stabilize the focal position and imaging performance of the imaging optical system and improve the yield rate during mass production.

なお、本例は第2レンズ2の光軸方向の位置ずれが、焦点位置ずれに対し最も敏感な撮像光学系に好適な構成である。   Note that this example is a configuration suitable for an imaging optical system in which the positional deviation of the second lens 2 in the optical axis direction is most sensitive to the focal positional deviation.

即ち、第2レンズ2が焦点位置のずれに関する誤差感度の最も高いレンズである場合に好適なものであり、誤差感度の最も高い第2レンズ2に支持部2dを設けて、第2レンズ2と撮像素子8との位置関係を他の部材を介さないことで正確に設定でき、この第2レンズ2に撮像光学系を構成する他のレンズを個々に当接させ保持することで、光学系内のレンズ間隔に関する誤差を最少にすることができ、組み立て時に無調整で所定の被写体距離に焦点の合った撮像装置を得ることが可能となる。   That is, it is suitable when the second lens 2 is a lens having the highest error sensitivity related to the shift of the focal position, and the second lens 2 having the highest error sensitivity is provided with a support portion 2d, The positional relationship with the image pickup device 8 can be set accurately without using other members, and the other lenses constituting the image pickup optical system are brought into contact with each other and held by the second lens 2 so that the inside of the optical system can be maintained. Thus, it is possible to obtain an image pickup apparatus that is focused on a predetermined subject distance without adjustment at the time of assembly.

以上説明したように、撮像光学系の光学設計に応じて、撮像光学系を構成するレンズのうち焦点位置に関する誤差感度の最も大きいレンズに撮像素子との間隔を保証する支持部を形成し、この支持部を撮像素子に当接させることで位置決めし、更にこのレンズに撮像光学系を構成する他のレンズを当接してユニット化することにより、撮像光学系が3枚以上の枚数で構成される場合でも、レンズ間隔及び光軸合わせを容易に保証することができ、組み立て時に無調整で所定の被写体距離に焦点の合った撮像装置を得ることが可能になった。   As described above, according to the optical design of the imaging optical system, a support portion that guarantees the distance from the imaging element is formed on the lens that constitutes the imaging optical system and has the largest error sensitivity with respect to the focal position. The support unit is positioned by bringing it into contact with the image pickup device, and another lens constituting the image pickup optical system is brought into contact with this lens to form a unit, so that the image pickup optical system is composed of three or more sheets. Even in this case, it is possible to easily guarantee the lens interval and the optical axis alignment, and it is possible to obtain an imaging apparatus that is focused on a predetermined subject distance without adjustment during assembly.

なお、上述の第1〜第3の実施の形態においては3枚構成の撮像光学系で説明したが、これに限るものでなく、3枚以上で構成された撮像光学系に適用可能なことは勿論である。   In the first to third embodiments described above, the imaging optical system having three sheets has been described. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to an imaging optical system having three or more sheets. Of course.

本発明の撮像装置を内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機の外観図である。1 is an external view of a mobile phone that is an example of a mobile terminal in which an imaging device of the present invention is built. 本発明の撮像装置の斜視図である。It is a perspective view of the imaging device of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る撮像光学系及び撮像装置の一部省略断面図である。1 is a partially omitted sectional view of an imaging optical system and an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る撮像光学系及び撮像装置の一部省略断面図である。FIG. 5 is a partially omitted cross-sectional view of an imaging optical system and an imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る撮像光学系及び撮像装置の一部省略断面図である。FIG. 6 is a partially omitted cross-sectional view of an imaging optical system and an imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1レンズ
2 第2レンズ
3 第3レンズ
4 開口絞り
7 赤外光カットフィルタ
8 撮像素子
9 コイルバネ
11 プリント基板
12 外枠部材
13 蓋部材
14 フィルタ押さえ
17 コネクト基板
50 撮像光学系
100 撮像装置
FPC フレキシブルプリント基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st lens 2 2nd lens 3 3rd lens 4 Aperture stop 7 Infrared light cut filter 8 Image sensor 9 Coil spring 11 Printed circuit board 12 Outer frame member 13 Lid member 14 Filter presser 17 Connect substrate 50 Imaging optical system 100 Imaging apparatus FPC Flexible printed circuit board

Claims (8)

被写体像を結像させる、少なくとも3枚のレンズで構成された撮像光学系であって、
前記撮像光学系を構成するレンズのうちのいずれか1枚のレンズは、前記撮像光学系を支持する支持部と、他の複数のレンズを個々に当接させる当接部と、を有することを特徴とする撮像光学系。
An imaging optical system composed of at least three lenses for forming a subject image,
Any one of the lenses constituting the imaging optical system includes a support unit that supports the imaging optical system and an abutting unit that abuts a plurality of other lenses individually. A characteristic imaging optical system.
前記撮像光学系を構成するレンズのうちのいずれか1枚のレンズは、前記支持部と、前記当接部が一体で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。 The imaging optical system according to claim 1, wherein any one of the lenses constituting the imaging optical system has the support portion and the contact portion formed integrally. 前記支持部と前記当接部を有するレンズは、他の複数のレンズと径方向で嵌合する嵌合部が一体で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学系。 The imaging optical according to claim 1, wherein the lens having the support portion and the abutting portion is integrally formed with a fitting portion that fits in a radial direction with another plurality of lenses. system. 前記支持部を形成したレンズは、前記撮像光学系を構成するレンズのうち最も誤差感度が高いレンズであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像光学系。 The imaging optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the lens forming the support portion is a lens having the highest error sensitivity among lenses constituting the imaging optical system. 撮像素子と、該撮像素子の光電変換領域に被写体光を導く、少なくとも3枚のレンズで構成された撮像光学系と、を有する撮像装置において、
前記撮像光学系を構成するレンズのうちのいずれか1枚のレンズに、前記撮像光学系を支持する支持部を一体で形成し、前記支持部を前記撮像素子に当接させると共に、
前記支持部を形成したレンズに、前記撮像光学系を構成する他のレンズを個々に当接させる当接部を一体で形成したことを特徴とする撮像装置。
In an imaging apparatus comprising: an imaging element; and an imaging optical system including at least three lenses that guides subject light to a photoelectric conversion region of the imaging element.
A support portion that supports the imaging optical system is formed integrally with any one of the lenses that form the imaging optical system, and the support portion is brought into contact with the imaging element.
An image pickup apparatus, wherein a contact portion for individually contacting other lenses constituting the image pickup optical system is formed integrally with the lens on which the support portion is formed.
前記撮像装置は弾性部材を有し、該弾性部材は前記撮像光学系を撮像素子方向に付勢することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 5, wherein the imaging apparatus includes an elastic member, and the elastic member biases the imaging optical system toward the imaging element. 前記支持部を形成したレンズは、前記撮像光学系を構成するレンズのうち最も誤差感度が高いレンズであることを特徴とする請求項5又は6に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 5 or 6, wherein the lens forming the support portion is a lens having the highest error sensitivity among lenses constituting the imaging optical system. 請求項5〜7に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。 A portable terminal comprising the imaging device according to claim 5.
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