JP2011090264A - Lens module and imaging unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズモジュール及び撮像ユニットに関する。 The present invention relates to a lens module and an imaging unit.
携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器の携帯端末には、撮像ユニットが搭載されている。撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を備えている。 An imaging unit is mounted on a portable terminal of an electronic device such as a cellular phone or a PDA (Personal Digital Assistant). The imaging unit generally includes a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, and a lens for forming a subject image on the solid-state imaging device. Yes.
撮像ユニットは、複数のレンズを鏡筒内に配置したレンズユニットと、固体撮像素子が形成されたセンサ基板とを備える。撮像ユニットを組み立てる際に、センサ基板上にはんだペーストを印刷し、その上にレンズユニットを載せてからリフロー炉で加熱してはんだを溶かし、センサ基板にレンズユニットを接合する。 The imaging unit includes a lens unit in which a plurality of lenses are arranged in a lens barrel, and a sensor substrate on which a solid-state imaging element is formed. When assembling the imaging unit, a solder paste is printed on the sensor substrate, and the lens unit is placed thereon, and then heated in a reflow furnace to melt the solder, and the lens unit is joined to the sensor substrate.
リフロー時に、レンズユニットの鏡筒とレンズで封止された空間では、空気の熱膨張が生じることでレンズに圧力がかかり、光学性能を劣化させることが懸念されている。例えば、下記特許文献１では、レンズに通気孔を設け、レンズ間の空間をレンズモジュールの外部と連通させ、リフロー時に空気が通れるようにしている。 At the time of reflow, there is a concern that in the space sealed with the lens barrel and the lens of the lens unit, the thermal expansion of air causes pressure on the lens and deteriorates the optical performance. For example, in Patent Document 1 below, a vent is provided in the lens so that the space between the lenses communicates with the outside of the lens module so that air can pass through during reflow.
しかし、特許文献１では、レンズの光軸方向に沿って貫通するように通気孔を設けており、レンズモジュールの外部から塵埃が通気孔を通って鏡筒内に進入し、レンズの表面に付着する。このレンズモジュールを設けた撮像ユニットで撮像した場合に、画像が劣化してしまうことが懸念される。
また、このような通気孔を有するレンズを成形する場合には、成形材料となる樹脂の流れが妨げられ、成形の精度を上げられないことが懸念される。
However, in Patent Document 1, a ventilation hole is provided so as to penetrate along the optical axis direction of the lens, and dust enters the lens barrel through the ventilation hole from the outside of the lens module and adheres to the surface of the lens. To do. There is a concern that the image deteriorates when an image is taken by an imaging unit provided with this lens module.
Further, when molding a lens having such a vent hole, there is a concern that the flow of resin as a molding material is hindered and the molding accuracy cannot be increased.
本発明は、リフロー時によるレンズの光学性能の劣化を防止でき、また、塵埃の進入を防止できるレンズモジュール及び撮像ユニットを提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a lens module and an imaging unit that can prevent the optical performance of a lens from being deteriorated during reflow and can prevent dust from entering.
本発明は、少なくとも１つのレンズと前記レンズを収容する鏡筒とを備えたレンズモジュールであって、
前記レンズの表面及び前記レンズと接触する接触部材のうち少なくとも一方に、空気を通過させる通気手段が設けられるレンズモジュールである。
The present invention is a lens module comprising at least one lens and a lens barrel that houses the lens,
In the lens module, at least one of a surface of the lens and a contact member in contact with the lens is provided with a ventilation unit that allows air to pass therethrough.
本発明のレンズモジュールは、鏡筒の内部の封止された空間が通気手段によって鏡筒の外部と通気できる構成である。リフロー時の加熱によって封止された空間で空気の熱膨張が生じた際に、空気が通気手段を通して鏡筒の外部へ逃がされる。このため、リフロー時の加熱によってレンズの光学性能を劣化させることを防止できる。
また、通気手段は、レンズの非光学面やレンズと接触する接触部材に設けられているため、塵埃が進入しにくく、レンズの光学面に塵埃が付着することを防止できる。
さらに、レンズ自体の形状を変更する必要がなく、成形が容易である。
The lens module of the present invention is configured such that the sealed space inside the lens barrel can be ventilated from the outside of the lens barrel by the ventilation means. When thermal expansion of air occurs in a space sealed by heating during reflow, air is released to the outside of the lens barrel through the ventilation means. For this reason, it can prevent that the optical performance of a lens deteriorates by the heating at the time of reflow.
Further, since the ventilation means is provided on the non-optical surface of the lens or the contact member that contacts the lens, it is difficult for dust to enter and it is possible to prevent the dust from adhering to the optical surface of the lens.
Furthermore, it is not necessary to change the shape of the lens itself, and molding is easy.
本発明によれば、リフロー時によるレンズの光学性能の劣化を防止でき、また、塵埃の進入を防止できるレンズモジュール及び撮像ユニットを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a lens module and an imaging unit that can prevent deterioration of the optical performance of the lens during reflow and prevent dust from entering.
図１は、撮像ユニットの一例を断面視した図である。撮像ユニット１は、レンズモジュールＬＭと、センサ基板Ｄを備える。レンズモジュールＬＭは、リフローによってセンサ基板Ｄに接合されている。図１の上側をレンズモジュールの光入射側とし、下側をセンサ基板側とする。 FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an imaging unit. The imaging unit 1 includes a lens module LM and a sensor substrate D. The lens module LM is bonded to the sensor substrate D by reflow. The upper side in FIG. 1 is the light incident side of the lens module, and the lower side is the sensor substrate side.
レンズモジュールＬＭは、２つのレンズ１１，１２と、これらレンズ１１，１２を収容する鏡筒２１を備える。レンズ１１，１２の光軸を図中一点鎖線で示している。
The lens module LM includes two
鏡筒２０は、略円筒形状の鏡筒胴部２１を有する。鏡筒胴部２１の内にはレンズ１１とレンズ１２が、それぞれ光軸が一致するように収容されている。鏡筒胴部２１のセンサ基板側の端部がセンサ基板Ｄに接合され、センサ基板Ｄに接合されていない光入射側の端部には鏡筒端部２２が形成されている。鏡筒端部２２には、光入射側からみて正円状の開口２２ａが形成されている。鏡筒胴部２１の内側には、円周状の内面２１ａが形成されている。
The
センサ基板Ｄは、該センサ基板Ｄの光入射側の面に設けられた固体撮像素子などのイメージセンサを含んでいる。センサ基板Ｄは、例えばシリコンなどの半導体材料で形成されたウェハを平面視略矩形状に切り出して成形されている。固体撮像素子は、センサ基板Ｄの略中央部に設けられている。固体撮像素子は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。センサ基板Ｄは、チップ化された固体撮像素子を実装した構成とすることができる。又は、固体撮像素子は、センサ基板Ｄに対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程等を繰り返し、該センサ基板Ｄに電極、絶縁膜、配線等を形成して構成されてもよい。 The sensor substrate D includes an image sensor such as a solid-state imaging device provided on the light incident side surface of the sensor substrate D. The sensor substrate D is formed by cutting a wafer formed of a semiconductor material such as silicon into a substantially rectangular shape in plan view. The solid-state imaging device is provided in the substantially central portion of the sensor substrate D. The solid-state image sensor is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor. The sensor substrate D can be configured to mount a solid-state imaging device formed into a chip. Alternatively, the solid-state imaging device is configured by repeating a well-known film formation process, photolithography process, etching process, impurity addition process, etc. on the sensor substrate D, and forming electrodes, insulating films, wirings, etc. on the sensor substrate D May be.
レンズ１１は、光入射側の面及びセンサ基板側の面のそれぞれに所定の形状を有するレンズ面１１Ｌが形成されている。レンズ面１１Ｌは、入射光がセンサ基板側に入射し、像を形成するための光が通過する光学面である。レンズ１１において、レンズ面１１Ｌ以外の面を非光学面とする。レンズ１１の両方のレンズ面１１Ｌは光軸が一致する。同様に、レンズ１２は、光入射側の面及びセンサ基板側の面のそれぞれに所定の形状を有するレンズ面１２Ｌが形成されている。レンズ１２の両方のレンズ面１２Ｌは光軸が一致する。レンズ１２の光入射側の面にはクロム（Ｃｒ）などの遮光性材料からなるアパーチャ３２が形成されている。アパーチャ３２は、レンズ面１２Ｌに相当する部分が開口している。
The
レンズ１１，１２はいずれも、光入射側からみて円形であって、それぞれ光軸方向の厚みを有する。レンズ１１，１２の厚み部分に相当する外周面が鏡筒胴部２１の内面２１ａに接触している。
The
鏡筒２０は、鏡筒胴部２１内で、光入射側にレンズ１１を保持し、該レンズ１１とは光軸方向に対してセンサ基板Ｄ側に所定の間隔をおいてレンズ１２を保持する。レンズ１１とレンズ１２との間、及び、センサ基板Ｄとレンズ１２との間にはそれぞれ、スペーサ３１が設けられている。
The
スペーサ３１は、円環状の部材であって、外周面が鏡筒胴部２１の内面２１ａに当接し、中央部分が光軸方向に沿って貫通する形状である。スペーサ３１は、鏡筒胴部２１の内部でレンズ１１，１２同士が所定の間隔となるように保持している。
The
鏡筒胴部２１の内部には、レンズ１１とレンズ１２との間に封止された空間Ｓが存在する。
A space S sealed between the
次に、レンズの材料について説明する。
レンズの材料としては、樹脂を用いることもできる。樹脂は加工性に優れており、型等でレンズ面を簡易かつ安価に形成するのに適している。樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも用いることができるが、上述した撮像ユニットのリフロー実装を考慮すると、軟化点が例えば２００℃以上の比較的高いものが好ましく、２５０℃以上のものがより好ましい。
Next, the material of the lens will be described.
Resin can also be used as the lens material. Resin is excellent in processability and is suitable for forming a lens surface easily and inexpensively with a mold or the like. As the resin, any of an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin can be used. However, in consideration of the above-described reflow mounting of the imaging unit, a softening point of, for example, 200 ° C. or higher is relatively high. Preferably, the thing of 250 degreeC or more is more preferable.
紫外線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性シリコン樹脂、紫外線硬化性エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を例示することができる。エポキシ樹脂としては、線膨張係数が４０〜８０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０、好ましくは１．５０〜１．６５のものを用いることができる。熱硬化性樹脂としては、熱硬化性シリコン樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等を例示できる。例えば、シリコン樹脂としては、線膨張係数が３０〜１６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．５５のものを用いることができる。エポキシ樹脂は線膨張係数が４０〜８０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０、好ましくは１．５０〜１．６５のものを用いることができる。フェノール樹脂は、線膨張係数が３０〜７０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０のものを用いることができる。アクリル樹脂としては、線膨張係数が２０〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．６０、好ましくは１．５０〜１．６０のものを用いることができる。熱硬化性樹脂としては、具体的には、富士高分子工業株式会社製ＳＭＸ−７８５２・ＳＭＸ−７８７７、株式会社東芝製ＩＶＳＭ−４５００、東レ・ダウコーニング社製ＳＲ−７０１０、等を例示することができる。熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等を例示することができる。ポリカーボネートは、線膨張係数が６０〜７０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．７０、好ましくは１．５０〜１．６５のものを用いることができる。ポリサルフォン樹脂は、線膨張係数が１５〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．６３のものを用いることができる。ポリエーテルサルフォン樹脂は、線膨張係数が２０〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．６５のものを用いることができる。 Examples of the ultraviolet curable resin include an ultraviolet curable silicon resin, an ultraviolet curable epoxy resin, and an acrylic resin. As the epoxy resin, those having a linear expansion coefficient of 40 to 80 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.50 to 1.70, preferably 1.50 to 1.65 can be used. Examples of the thermosetting resin include a thermosetting silicone resin, a thermosetting epoxy resin, a thermosetting phenol resin, and a thermosetting acrylic resin. For example, a silicon resin having a linear expansion coefficient of 30 to 160 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.40 to 1.55 can be used. An epoxy resin having a linear expansion coefficient of 40 to 80 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.50 to 1.70, preferably 1.50 to 1.65 can be used. A phenol resin having a linear expansion coefficient of 30 to 70 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.50 to 1.70 can be used. As the acrylic resin, those having a linear expansion coefficient of 20 to 60 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.40 to 1.60, preferably 1.50 to 1.60 can be used. Specific examples of thermosetting resins include SMX-7852 / SMX-7877 manufactured by Fuji Polymer Industries Co., Ltd., IVSM-4500 manufactured by Toshiba Corporation, SR-7010 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., and the like. Can do. Examples of the thermoplastic resin include polycarbonate resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, and the like. Polycarbonate having a linear expansion coefficient of 60 to 70 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.40 to 1.70, preferably 1.50 to 1.65 can be used. A polysulfone resin having a linear expansion coefficient of 15 to 60 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.63 can be used. As the polyethersulfone resin, one having a linear expansion coefficient of 20 to 60 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.65 can be used.
一般に、光学ガラスの線膨張係数は２０℃で４．９〜１４．３［１０−６／Ｋ］であり、屈折率は波長５８９．３ｎｍで１．４〜２．１である。また、石英ガラスの線膨張係数は０．１〜０．５［１０−６／Ｋ］であり、屈折率は約１．４５である。 In general, the optical glass has a linear expansion coefficient of 4.9 to 14.3 [10 −6 / K] at 20 ° C., and a refractive index of 1.4 to 2.1 at a wavelength of 589.3 nm. Further, the linear expansion coefficient of quartz glass is 0.1 to 0.5 [10 −6 / K], and the refractive index is about 1.45.
また、無機微粒子を樹脂マトリックス中に分散させることによって得られる有機無機複合材料を使用することが好ましい。無機微粒子としては、例えば酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。 Moreover, it is preferable to use an organic-inorganic composite material obtained by dispersing inorganic fine particles in a resin matrix. Examples of the inorganic fine particles include oxide fine particles, sulfide fine particles, selenide fine particles, and telluride fine particles. More specifically, for example, fine particles of zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zinc sulfide and the like can be mentioned.
無機微粒子は、単独で用いて２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等の異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チナネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）又は有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。 The inorganic fine particles may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the composite by several components may be sufficient. In addition, for various purposes such as photocatalytic activity reduction and water absorption reduction, the inorganic fine particles are doped with different metals, the surface layer is coated with different metal oxides such as silica and alumina, silane coupling agents, The surface may be modified with an acid coupling agent, an organic acid (carboxylic acids, sulfonic acids, phosphoric acids, phosphonic acids, etc.) or a dispersant having an organic acid group.
無機微粒子の数平均粒子サイズは、小さすぎると物質の特性が変化する場合がある。また、樹脂マトリックスと無機微粒子の屈折率差が大きい場合には、無機微粒子の数平均粒子サイズが大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となる。このため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで、上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。 If the number average particle size of the inorganic fine particles is too small, the properties of the substance may change. In addition, when the refractive index difference between the resin matrix and the inorganic fine particles is large, if the number average particle size of the inorganic fine particles is too large, the influence of Rayleigh scattering becomes significant. For this reason, 1 nm-15 nm are preferable, 2 nm-10 nm are still more preferable, and 3 nm-7 nm are especially preferable. Further, it is desirable that the particle size distribution of the inorganic fine particles is narrow. There are various ways of defining such monodisperse particles. For example, a numerical value range as described in JP-A No. 2006-160992 applies to a preferable particle size distribution range. Here, the above-mentioned number average primary particle size can be measured by, for example, an X-ray diffraction (XRD) apparatus or a transmission electron microscope (TEM).
無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９．３ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。 The refractive index of the inorganic fine particles is preferably 1.90 to 3.00, more preferably 1.90 to 2.70 at 22 ° C. and a wavelength of 589.3 nm, and more preferably 2.00 to 2 .70 is particularly preferred.
無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。 The content of the inorganic fine particles with respect to the resin is preferably 5% by mass or more, more preferably 10 to 70% by mass, and particularly preferably 30 to 60% by mass from the viewpoint of transparency and high refractive index.
有機無機複合材料に用いられる樹脂としては、公知の紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が使用できる。また、特開２００７−９３８９３号に記載された屈折率１．６０より大きい樹脂、特開２００７−２１１１６４号に記載された疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体、特開２００７−２３８９２９号、特願２００８−１２６４５号、同２００８−２０８４２７号、同２００８−２２９６２９号、同２００８−２１９９５２号に記載された高分子末端又は側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂、特願２００８−１９７０５４号、同２００８−１９８８７８号に記載された熱可塑性樹脂等を挙げることができる。有機無機複合材料には、必要に応じて、可塑剤、分散剤等の添加剤を加えることができる。 As the resin used for the organic-inorganic composite material, known ultraviolet curable resins, thermosetting resins, and thermoplastic resins can be used. Further, a resin having a refractive index higher than 1.60 described in JP-A-2007-93893, a block copolymer composed of a hydrophobic segment and a hydrophilic segment described in JP-A-2007-211114, and JP-A-2007 238929, Japanese Patent Application Nos. 2008-12645, 2008-208427, 2008-229629, and 2008-219952 can form arbitrary chemical bonds with inorganic fine particles at the polymer ends or side chains. Examples thereof include resins having functional groups and thermoplastic resins described in Japanese Patent Application Nos. 2008-197054 and 2008-198878. If necessary, additives such as a plasticizer and a dispersant can be added to the organic-inorganic composite material.
図２Ａは、図１のレンズモジュールＬＭの一部を拡大した図である。図２Ｂは、レンズと鏡筒の接触している部分を拡大した図である。
図２Ａに示すように、レンズ１１の光入射側の面の端部１１ａが鏡筒端部２２の内面と接触している。レンズ１１の周面１１ｂが鏡筒胴部２１の内面２１ａに接触している。レンズ１１のセンサ基板側の面の端部１１ｃがスペーサ３１に接触している。
FIG. 2A is an enlarged view of a part of the lens module LM of FIG. FIG. 2B is an enlarged view of a portion where the lens and the lens barrel are in contact with each other.
As shown in FIG. 2A, the
レンズ１１の端部１１ａ，周面１１ｂ，端部１１ｃの非光学面に、微細な凹凸が設けられている。この微細な凹凸は、シボ加工などを用いてレンズ１１の非光学面に設けられたものである。微細な凹凸の表面粗さ（Ｒａ）は、５μｍから５０μｍとすることが好ましい。
Fine irregularities are provided on the non-optical surfaces of the
図２Ｂに示すように、レンズ１１と鏡筒２０とが接触する部分では、レンズ１１の表面に設けられた微細な凹凸によって、空気が通過できる程度の隙間が形成される。つまり、レンズ１１の端部１１ａ，周面１１ｂ，端部１１ｃのそれぞれと胴部２０との間は、視覚上は当接しているものの、空気が通過できる。
As shown in FIG. 2B, in the portion where the
このため、リフロー時の加熱によって封止された空間Ｓで空気の熱膨張が生じた際に、空気がレンズ１１と鏡筒２０との間の隙間を通して鏡筒の外部へ逃がされる。こうして、リフロー時の加熱によってレンズ１１の光学性能を劣化させることを防止できる。
また、レンズ１１と鏡筒２０及びスペーサ３１とが接触する部分の隙間を空気が通過する構成であるため、塵埃が進入しにくく、レンズの表面に塵埃が付着することを防止できる。
さらに、レンズ１１の一部に微細な凹凸を加工するため、レンズ１１自体の形状を変更する必要がなく、成形が容易である。
For this reason, when thermal expansion of air occurs in the space S sealed by heating during reflow, the air is released to the outside of the lens barrel through the gap between the
In addition, since the air passes through the gap where the
Furthermore, since fine irregularities are processed in a part of the
この例では、レンズ１１の非光学面に設けられた微細な凹凸を通気手段として機能させる構成を説明したが、通気手段としてはこの構成に限定されず、以下説明する他の構成であってもよい。また、この例では、レンズ１１と接触する接触部材が鏡筒２０とスペーサ３１であるが、接触部材はこれに限定されず、以下説明する他の構成であってもよい。
In this example, the configuration in which fine irregularities provided on the non-optical surface of the
図３は、レンズの変形例を示す図である。図４は、図３のレンズを備えたレンズモジュールを示す図である。なお、以下に説明する変形例において、すでに説明した部材などと同等な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the lens. FIG. 4 is a diagram illustrating a lens module including the lens of FIG. Note that, in the modification described below, members having the same configuration / action as the members already described are denoted by the same or corresponding reference numerals in the drawings, and the description is simplified or omitted.
図３に示すように、レンズ１１の光照射側の面の端部１１ａと周面１１ｂと光センサ基板側の面の端部１１ｃとのそれぞれが当接する面面に溝１１ｇを設けている。溝１１は、レンズ１１の両面のレンズ面１１Ｌを除く領域である非光学面に設けられ、レンズ１１を光軸方向に見た状態で放射状に延びている。溝１１ｇは、周面１１ｂでは、スパイラル状に形成されている。レンズ１１の光照射側の面の端部１１ａから周面１１ｂの溝１１ｇに連なり、端部１１ｃへ延びている。なお、溝１１ｇは、スパイラル形状に限らず、例えばストレート形状であってもよい。また、溝１１ｇは、１本だけ形成されていてもよい。
As shown in FIG. 3, a
レンズ１１の溝１１は、その幅（溝の延びる方向に対して垂直方向の寸法）が１０μｍから１００μｍであり、その深さが１０μｍから１００μｍである。
The
図４に示すように、レンズ１１の端部１１ａ，周面１１ｂ，端部１１ｃの非光学面に、溝１１ｇが設けられ、この溝１１ｇで空気を通過させることができる。つまり、レンズ１１の端部１１ａ，周面１１ｂ，端部１１ｃのそれぞれと接触する胴部２０及びスペーサ３１との間で、溝１１ｇが通気手段として機能する。
As shown in FIG. 4, a
図５は、レンズモジュールの他の例を示す図である。このレンズモジュールＬＭは、レンズ１１の端部１１ａと鏡筒端部２２との間、レンズ１１の周面１１ｂと鏡筒胴部２１の内面２１ａとの間、レンズ１１の端部１１ｃとスペーサ３１との間のそれぞれにまたがって一体に設けられた多孔質材料からなる通気膜３５が設けられている。
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the lens module. This lens module LM includes a
多孔質材料としては、例えば、多孔質樹脂、多孔質金属、多孔質セラミックを用いることができる。 For example, a porous resin, a porous metal, or a porous ceramic can be used as the porous material.
レンズ１１の端部１１ａ，周面１１ｂ，端部１１ｃのそれぞれと接触する胴部２０及びスペーサ３１との間に設けられた通気膜３５が通気手段として機能する。リフロー時に、封止された空間Ｓの空気が通気膜３５を通過し、鏡筒２０の外部へ逃がされる。
The gas
この例では、レンズ１１と接触する通気膜３５を接触部材とし、この接触部材に通気手段を設けたものである。このように、通気手段は、レンズ１１側に設けてもよく、レンズ１１と接触する側に設けてもよい。
In this example, the
図６は、撮像ユニット及びレンズモジュールの他の例を示す図である。図７Ａは、図６のレンズモジュールのＸ−Ｘ線断面を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the imaging unit and the lens module. FIG. 7A is a diagram showing a cross section of the lens module of FIG.
図６及び図７Ａに示すように、鏡筒２０の鏡筒胴部２１における内面２１ａには、レンズ１１の周面１１ｂと接触する部分に、スリット２３が設けられている。レンズ１１の光入射側及びセンサ基板側の非光学面には、上述のように微細な凹凸や溝を通気手段として設ける。
As shown in FIGS. 6 and 7A, a
スリット２３は、リフロー時に、封止された空間Ｓの空気を通過させ、胴部２０の外部へ逃がす通気手段として機能する。
The
図７Ｂは、図７Ａの別の例を示す図である。図７Ｂは、図７Ａと同様に、図６のレンズモジュールＬＭのＸ−Ｘ線断面を示している。
図７Ｂの例では、鏡筒２０の鏡筒胴部２１の内面２１ａに、周方向に等間隔に設けられ、鏡筒胴部２１の内側に突出するレンズ固定凸部２５が複数設けられている。レンズ１１は、その周面１１ｂが複数のレンズ固定凸部２５に接触することで鏡筒胴部２１の内部で位置が固定される。なお、レンズ固定凸部２５が４つ設けられた構成としたが、レンズ１１を鏡筒胴部２１の内部に固定することができる範囲で、数は特に限定されない。
FIG. 7B is a diagram showing another example of FIG. 7A. FIG. 7B shows a cross section taken along line XX of the lens module LM of FIG. 6 in the same manner as FIG. 7A.
In the example of FIG. 7B, a plurality of lens fixing
また、レンズ１１の周面１１ｂと鏡筒胴部２１の内面２１ａとの間には、環状溝２４が形成される。この環状溝２４は、リフロー時に、封止された空間Ｓの空気を通過させ、胴部２０の外部へ逃がす通気手段として機能する。
An
図８は、レンズモジュールの他の例を示す図である。
レンズモジュールＬＭは、光入射側のレンズ１１と、センサ基板側のレンズ１２とが互いに接触している。レンズ１２の光入射側の面の端部に、光入射側に突出するスペーサ部１２ｓが一体に設けられている。レンズ１１のセンサ基板側の面の端部１１ｃとスペーサ部１２ｓが接触している。また、レンズ１１の光入射側の面の端部１１ａは、鏡筒２０の鏡筒端部２２の内面に接触し、レンズ１１の周面１１ｂは、鏡筒胴部２１の内面２１ａと接触している。つまり、この例では、レンズ１１と接触する接触部材は、鏡筒２０とレンズ１２のスペーサ部１２ｓを含む。
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the lens module.
In the lens module LM, the light
スペーサ１２ｓと接触するレンズ１１の端部１１ｃには、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、微細な凹凸を設けてもよい。又は、図３及び図４に示すように端部１１ａ，１１ｂや周面１１ｂに溝１１ｇを設けてもよい。
As shown in FIGS. 2A and 2B, fine irregularities may be provided on the
レンズ１１のセンサ基板側の非光学面の端部１１ｃとレンズ１２のスペーサ部１２ｓとの間に多孔質材料からなる通気膜を設けてもよい。このとき、通気膜が通気手段を有する接触部材として機能する。
A gas permeable film made of a porous material may be provided between the
図９は、レンズモジュールの他の例を示す図である。このレンズモジュールＬＭは、基本的に図８のレンズモジュールＬＭと同様であるが、レンズ１１のセンサ基板側の面の端部１１ｃを覆うように、遮光板３３が設けられた構成である。遮光板３３は、レンズ１１に接触する接触部材であり、遮光板３３と接触するレンズ１１の端部１１ｃには、上述した通気手段である微細な凹凸又は溝が設けられていてもよい。又は、遮光板３３自身が、空気を通過させることができる構成、例えば、多孔質材料からなる構成としてもよい。
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the lens module. This lens module LM is basically the same as the lens module LM of FIG. 8, but has a configuration in which a
図１０は、撮像ユニット及びレンズモジュールの他の例を示す図である。このレンズモジュールＬＭは、光入射側のレンズ１１にセンサ基板側のレンズ１２が嵌め合わされ、レンズ１１，１２同士の位置、及び、鏡筒２０に対するレンズ１１，１２の位置が決められる構成である。
FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the imaging unit and the lens module. The lens module LM has a configuration in which the
具体的には、レンズ１１のセンサ基板側の面の端部には、レンズ１２側に突出する環状のレンズ嵌合部１１ｔが設けられている。レンズ嵌合部１１ｔには、レンズ１１のセンサ基板側の非光学面からレンズ嵌合部１１ｔの先端に向かって傾斜するテーパ面１１ｄが形成されている。レンズ１２は、光入射側の面の端部に、レンズ１１側に突出する環状のレンズ嵌合部１２ｔが設けられている。レンズ嵌合部１２ｔには、レンズ１２のセンサ基板側の面の周端部からレンズ嵌合部１１ｔの先端に向かって傾斜するテーパ面１２ｄが形成されている。レンズ１１とレンズ１２は、それぞれのテーパ面１１ｄ，１２ｄ同士で接触する。また、レンズ１１の光入射側の面の端部１１ａが鏡筒端部２２の内面に接触し、レンズ１１の周面１１ｂが鏡筒胴部２１の内面２１ａに接触する。
Specifically, an annular lens
このレンズモジュールＬＭは、レンズ１１に接触する接触部材が鏡筒２０と、レンズ１２とを含む。
In the lens module LM, the contact member that contacts the
レンズ１１のテーパ面１１ｄには、上述した通気手段のように、微細な凹凸又は溝が設けられる。又は、レンズ１１のテーパ面１１ｄとレンズ１２のテーパ面１２ｄとの間に、多孔質材料からなる通気膜が設けられてもよい。
The tapered
レンズ１１の光入射側の面の端部１１ａと周面１１ｂには、通気手段として微細な凹凸又は溝が設けられる。又は、レンズ１１の端部１１ａと周面１１ｂと鏡筒２０との間に、多孔質材料からなる通気膜が設けられてもよい。
On the
レンズ１２の周面は、鏡筒胴部２１の内面２１ａに設けられたレンズ固定凸部２５（図７参照）に接触し、鏡筒２０の内部で位置が固定されてもよい。
The peripheral surface of the
レンズ１１と接触する鏡筒２０及びレンズ１２との間には通気手段が設けられているため、リフロー時に、封止された空間Ｓの空気が通気手段を通して鏡筒２０の外部へ逃がされる。
Since the ventilation means is provided between the
こすれば、リフロー時の加熱によってレンズ１１の光学性能を劣化させることを防止でき、また、レンズの表面に塵埃が付着することを防止できる。さらに、レンズ１１自体の形状を変更する必要がなく、成形が容易である。
If it rubs, it can prevent that the optical performance of the
図１１は、撮像ユニット及びレンズモジュールの他の例を示す図である。
この撮像ユニット１は、レンズモジュールＬＭの鏡筒２０に１個のレンズ１１のみ収容した構成である。レンズ１１や鏡筒２０の構成は、図１に示すレンズモジュールＬＭのものと同様である。
FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the imaging unit and the lens module.
The imaging unit 1 has a configuration in which only one
レンズ１１とセンサ基板Ｄの間に封止された空間Ｓが設けられる。こすれば、リフロー時に、空間Ｓから空気を鏡筒２０の外部へ逃がすことでレンズ１１の光学性能を劣化させることを防止できる。また、レンズの表面に塵埃が付着することを防止できる。さらに、レンズ１１自体の形状を変更する必要がなく、成形が容易である。
A sealed space S is provided between the
この例のように、鏡筒２０に収容されるレンズ１１は１つでもよく、上述した例のように複数のレンズが設けられていてもよい。また、封止された空間は、レンズ同士の間で封止された空間だけでなく、レンズとセンサ基板Ｄとの間で封止された空間であってもよい。
As in this example, the
本明細書は、以下の事項を開示するものである。
（１）少なくとも１つのレンズと前記レンズを収容する鏡筒とを備えたレンズモジュールであって、
前記レンズの非光学面及び前記レンズと接触する接触部材のうち少なくとも一方に、空気を通過させる通気手段が設けられるレンズモジュール。
（２）上記（１）に記載のレンズモジュールであって、
前記接触部材と接触する前記レンズの非光学面に、微細な凹凸が設けられるレンズモジュール。
（３）上記（１）に記載のレンズモジュールであって、
前記接触部材と接触する前記レンズの非光学面に、溝が設けられるレンズモジュール。
（４）上記（１）に記載のレンズモジュールであって、
前記通気手段が、前記レンズと前記鏡筒との間に設けられた多孔質材料からなる通気膜であるレンズモジュール。
（５）上記（１）に記載のレンズモジュールであって、
前記接触部材が前記鏡筒を含み、前記通気手段が、前記レンズと接触する前記鏡筒の内面に形成されたスリットであるレンズモジュール。
（６）上記（１）に記載のレンズモジュールであって、
前記接触部材が前記鏡筒を含み、前記レンズが前記鏡筒の内面に複数箇所に当接して保持され、前記通気手段が前記レンズと前記鏡筒の内面との間に設けられた隙間であるレンズモジュール。
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つに記載のレンズモジュールであって、
前記接触部材が、前記レンズが複数配置されたときに互いに接触するレンズ同士のうちの一方を含むレンズモジュール。
（８）上記（７）に記載のレンズモジュールであって、
前記レンズ同士が、互いにテーパ面で嵌め合わされているレンズモジュール。
（９）上記（１）から（６）のいずれか１つに記載のレンズモジュールであって、
前記接触部材が、前記レンズの非光学面に設けられた遮光部材を含むレンズモジュール。
（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つに記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
前記レンズモジュールが接合されたセンサ基板を備える撮像ユニット。
This specification discloses the following matters.
(1) A lens module comprising at least one lens and a lens barrel that houses the lens,
A lens module, wherein at least one of a non-optical surface of the lens and a contact member in contact with the lens is provided with a ventilation means for allowing air to pass therethrough.
(2) The lens module according to (1) above,
A lens module in which fine irregularities are provided on a non-optical surface of the lens in contact with the contact member.
(3) The lens module according to (1) above,
A lens module in which a groove is provided on a non-optical surface of the lens that contacts the contact member.
(4) The lens module according to (1) above,
A lens module, wherein the ventilation means is a ventilation film made of a porous material provided between the lens and the lens barrel.
(5) The lens module according to (1) above,
A lens module, wherein the contact member includes the lens barrel, and the ventilation means is a slit formed on an inner surface of the lens barrel that contacts the lens.
(6) The lens module according to (1) above,
The contact member includes the lens barrel, the lens is held in contact with a plurality of locations on the inner surface of the lens barrel, and the ventilation means is a gap provided between the lens and the inner surface of the lens barrel. Lens module.
(7) The lens module according to any one of (1) to (6) above,
The lens module, wherein the contact member includes one of lenses that contact each other when a plurality of the lenses are arranged.
(8) The lens module according to (7) above,
A lens module in which the lenses are fitted to each other with a tapered surface.
(9) The lens module according to any one of (1) to (6) above,
The lens module in which the contact member includes a light shielding member provided on a non-optical surface of the lens.
(10) An imaging unit including the lens module according to any one of (1) to (9),
An imaging unit including a sensor substrate to which the lens module is bonded.
上記のレンズモジュール及び撮像ユニットは、デジタルカメラ、内視鏡装置、携帯型電子機器等の撮像部に適用することができる。 The lens module and the imaging unit described above can be applied to an imaging unit such as a digital camera, an endoscope apparatus, and a portable electronic device.
１ 撮像ユニット
１１，１２ レンズ
２０ 鏡筒
ＬＭ レンズモジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
前記レンズの非光学面及び前記レンズと接触する接触部材のうち少なくとも一方に、空気を通過させる通気手段が設けられるレンズモジュール。 A lens module comprising at least one lens and a lens barrel that houses the lens,
A lens module, wherein at least one of a non-optical surface of the lens and a contact member in contact with the lens is provided with a ventilation means for allowing air to pass therethrough.
前記接触部材と接触する前記レンズの非光学面に、微細な凹凸が設けられるレンズモジュール。 The lens module according to claim 1,
A lens module in which fine irregularities are provided on a non-optical surface of the lens in contact with the contact member.
前記接触部材と接触する前記レンズの非光学面に、溝が設けられるレンズモジュール。 The lens module according to claim 1,
A lens module in which a groove is provided on a non-optical surface of the lens that contacts the contact member.
前記通気手段が、前記レンズと前記鏡筒との間に設けられた多孔質材料からなる通気膜であるレンズモジュール。 The lens module according to claim 1,
A lens module, wherein the ventilation means is a ventilation film made of a porous material provided between the lens and the lens barrel.
前記接触部材が前記鏡筒を含み、前記通気手段が、前記レンズと接触する前記鏡筒の内面に形成されたスリットであるレンズモジュール。 The lens module according to claim 1,
The lens module, wherein the contact member includes the lens barrel, and the ventilation means is a slit formed on an inner surface of the lens barrel that contacts the lens.
前記接触部材が前記鏡筒を含み、前記レンズが前記鏡筒の内面に複数箇所に当接して保持され、前記通気手段が前記レンズと前記鏡筒の内面との間に設けられた隙間であるレンズモジュール。 The lens module according to claim 1,
The contact member includes the lens barrel, the lens is held in contact with a plurality of locations on the inner surface of the lens barrel, and the ventilation means is a gap provided between the lens and the inner surface of the lens barrel. Lens module.
前記接触部材が、前記レンズが複数配置されたときに互いに接触するレンズ同士のうちの一方を含むレンズモジュール。 The lens module according to any one of claims 1 to 6,
The lens module, wherein the contact member includes one of lenses that contact each other when a plurality of the lenses are arranged.
前記レンズ同士が、互いにテーパ面で嵌め合わされているレンズモジュール。 The lens module according to claim 7,
A lens module in which the lenses are fitted to each other with a tapered surface.
前記接触部材が、前記レンズの非光学面に設けられた遮光部材を含むレンズモジュール。 The lens module according to any one of claims 1 to 6,
The lens module in which the contact member includes a light shielding member provided on a non-optical surface of the lens.
前記レンズモジュールが接合されたセンサ基板を備える撮像ユニット。 An imaging unit comprising the lens module according to any one of claims 1 to 9,
An imaging unit including a sensor substrate to which the lens module is bonded.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2009245720A JP2011090264A (en) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | Lens module and imaging unit |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103033901A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 夏普株式会社 | Laminated wafer lens and manufacturing method thereof, multilayer lens |
| WO2013132708A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 富士フイルム株式会社 | Composite molded lens, method for manufacturing same, molding die and imaging module |
| US20200049862A1 (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Cemented lens, optical system including the same, optical apparatus, and method for manufacturing cemented lens |
-
2009
- 2009-10-26 JP JP2009245720A patent/JP2011090264A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103033901A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 夏普株式会社 | Laminated wafer lens and manufacturing method thereof, multilayer lens |
| WO2013132708A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 富士フイルム株式会社 | Composite molded lens, method for manufacturing same, molding die and imaging module |
| CN104115038A (en) * | 2012-03-08 | 2014-10-22 | 富士胶片株式会社 | Composite molded lens, method for manufacturing same, molding die and imaging module |
| JP5668174B2 (en) * | 2012-03-08 | 2015-02-12 | 富士フイルム株式会社 | Composite lens and method for manufacturing the same |
| CN104115038B (en) * | 2012-03-08 | 2015-09-16 | 富士胶片株式会社 | Combined shaping lens and manufacture method thereof |
| US9164253B2 (en) | 2012-03-08 | 2015-10-20 | Fujifilm Corporation | Composite molded lens and method for producing the same |
| US20200049862A1 (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Cemented lens, optical system including the same, optical apparatus, and method for manufacturing cemented lens |
| JP2020024331A (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | キヤノン株式会社 | Cemented lens, optical system having the same, optical device, and method of fabricating cemented lens |
| JP7301508B2 (en) | 2018-08-08 | 2023-07-03 | キヤノン株式会社 | Cemented lens, optical system having the same, optical equipment, and cemented lens manufacturing method |
| US11892658B2 (en) * | 2018-08-08 | 2024-02-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Cemented lens, optical system including the same, optical apparatus, and method for manufacturing cemented lens |
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