JP5877206B2 - レンズユニット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、携帯型電子機器のカメラモジュールなどに用いられるレンズユニット及びその製造方法に関する。

携帯電話やモバイルパソコンなどの携帯型の電子機器には、カメラ機能を備えたものがある。こうした携帯型の電子機器に用いられるカメラモジュールは、被写体像を撮像する撮像素子、被写体像を撮像素子に結像させるレンズユニット、撮像素子からの撮像信号を処理する信号処理回路、撮像素子と信号処理回路とを電気接続するフレキシブル配線基板、このフレキシブル配線基板の一端に取り付けられ、カメラモジュールを電子機器に接続するためのコネクタ、及びこれらを一体に保持するホルダなどで構成されている。

レンズユニットは、複数枚のレンズと、これらの各レンズを内部に収容して保持する筒状のレンズ保持枠とを備えている（特許文献１参照）。レンズ保持枠の前端には前面板が一体成形され、前面板の中央部には１枚目のレンズの絞りとなる開口が形成されている。１枚目のレンズをレンズ保持枠の後端から挿入すると、レンズの外周に一体成形されたフランジ部の前面が、開口を形成したレンズ保持枠の前面板に背面側から当接して１枚目のレンズが位置決めされる。２枚目以降のレンズは、レンズ保持枠に先に挿入されたレンズのフランジ部に当接して順次に位置決めされ、位置決めの後には各レンズはレンズ保持枠に接着して保持される。

ところが、この構成では、各レンズがレンズ保持枠の中に組み込まれるため、レンズユニットの光軸の調整が困難であった。そこで、特許文献１では、２枚目以降のレンズを従来と同様に後端側から挿入してレンズ保持枠に保持させた後、レンズ保持枠の前端側から１枚目のレンズを取り付けている。

そして、特許文献１では、レンズユニットの光軸合わせに大きな影響をもつ１枚目のレンズをレンズ保持枠に接着保持する際に、その１枚目のレンズを光軸と直交する面に沿って移動し、ＭＴＦが最大となる位置で固定するという手法で光軸調整を行っている。こうすれば、レンズユニットの光軸調整を迅速かつ容易に行うことができ、レンズユニットの製造時間の短縮を図ることができる。

特開２００９−２８２２６４号公報

特に薄型化が求められる携帯型の電子機器に内蔵されるカメラモジュールには、そこに用いられるレンズユニットにも薄型化が要求され、光軸方向の厚みを極力薄くすることが望まれる。しかしながら、特許文献１では、１枚目のレンズをレンズ保持枠に取り付けた後、絞りとなる開口が中央に形成された円板形状の蓋を１枚目のレンズの上に被せる構造であるため、この蓋の厚み分は薄型化の妨げとなり、携帯型の電子機器のカメラモジュール用のレンズユニットとしては未だ不十分であった。

本発明の目的は、光軸調整を容易に行うことができ、かつ薄型化もできるレンズユニット、及びその製造方法を提供することである。

本発明のレンズユニットは、第１のレンズと、第２のレンズと、これらのレンズを保持する保持枠と、第１のレンズの絞りとなる遮光フィルムとを有する。第１及び第２のレンズは、それぞれ光学的なレンズ面が形成されたレンズ本体部とその周囲を環状に囲むフランジ部とを備えた円板形状であり、第２のレンズは第１のレンズよりも直径が大きい。これらのレンズを保持する保持枠は、第２のレンズの直径に応じた内径の円筒形状をした枠本体と、枠本体の前端部に内側に向かって突出して設けられた突出部であり、その中央部には第１のレンズの直径よりも大きく第２のレンズの直径よりも小さい直径の枠開口が形成され、光軸方向の厚みが第１のレンズのフランジ部と等しい突出部とを備えている。後端側から枠本体に第２のレンズを挿入してそのフランジ部を突出部に突き当て、枠本体の前端側から第１のレンズを枠開口で囲まれた空間に嵌め込むことにより、第１レンズのフランジ部前面と突出部の前面とが面一に保たれ、第１及び第２のレンズが光軸方向で重ね合わされた状態で保持枠に保持される。遮光性の薄いフィルムからなる遮光フィルムは中央部に絞り開口を備え、面一となった第１レンズのフランジ部又は突出部の前面の少なくとも一方に貼り付けられる。絞り開口は、第１のレンズの光軸を含むレンズ本体部の一部を露呈させ、第１のレンズに入射する光の光量は遮光フィルムによって制限される。

面一である第１のレンズのフランジ部前面と枠本体に設けられた突出部の前面は、レンズの光軸と直交する平面であることが望ましい。突出部に形成された枠開口の縁に、接着剤を流し込むための接着用切り欠きと、第１のレンズを枠開口で囲まれた空間に嵌め込むときに用いられる治具の一部を挿入する治具用切り欠きを設けることが好ましい。この場合、遮光フィルムを貼り付けて第１のレンズのフランジ部を覆う際には、各々の切り欠きも同時に遮光フィルムで覆うのがよい。

以上のようなレンズユニットの製造に際しては、後端側から枠本体の内部に第２のレンズを挿入し、第２のレンズのフランジ部を突出部に突き当てて第２のレンズを保持枠に保持させるステップ、枠本体の前端側から第１のレンズを枠開口で囲まれた空間内に嵌め込んで第２のレンズのフランジ部前面に第１のレンズのフランジ部背面を突き当て、第１のレンズのフランジ部前面と突出部の前面とが面一にしてから第１のレンズを保持枠に保持させるステップ、第１のレンズのフランジ部前面と突出部の前面との少なくともいずれかに遮光フィルムを貼り付けるステップを順次に行うことで対応が可能である。なお、レンズユニットに用いられるレンズの枚数が３枚以上である場合には、枠本体の後端側から第２のレンズを挿入した後、枠本体の後端側から第３のレンズ以降のレンズを順次に挿入して保持させればよい。

第１のレンズを保持枠に保持させるステップでは、第２のレンズのフランジ部前面に第１のレンズのフランジ部背面との当接により第１のレンズが光軸方向に移動しないようにした後、光軸と直交する方向に第１のレンズを移動させながら検査光を入射させ、各レンズを通して得られる結像画像を評価するステップを組み合わせ、光学性能が最適となる位置で第１のレンズを位置決め保持するのが好ましい。結像性能を評価するステップでは遮光フィルムは未貼付であるから、結像画像を評価するステップでは第１のレンズに入射する光の光量を制限する機能を治具にもたせ、遮光フィルムを貼付したのと同じ条件で評価できるようにしておくのが望ましい。

本発明では、第１のレンズのフランジ部と枠本体に設けられた突出部の前面とが面一になるようにし、これらの面の少なくとも一方に薄手の遮光フィルムを貼り付ける構成としたので、従来のように板状の蓋部を取り付ける場合に比べて、板厚分の厚みを増やさずにレンズユニットの薄型化を図ることができる。そして、第２のレンズを光軸方向で位置決めするために枠本体の前端に設けた突出部に枠開口を形成し、この枠開口で囲まれた空間を利用して第１のレンズを光軸と直交する方向に移動して光軸調整を行うことができるから、光軸調整機能のためにレンズユニットの構造を複雑化させ、あるいは薄型化が阻害されることもない。

レンズユニットの構成を示す断面図である。 各レンズの構成を示す説明図である。 保持枠の構成を示す説明図である。 保持枠の構成を示す斜視図である。 第１の遮光フィルムを貼り付けた状態を示す斜視図である。 位置決め用治具の構成を示す斜視図である。 位置決め用治具を保持枠の上に乗せた状態を示す説明図である。 第２〜第５のレンズを保持枠に保持させる手順を示す説明図である。 第５のレンズに接着剤を塗布する手順を示す説明図である。 第１のレンズを保持した位置決め用治具を保持枠の上に乗せる手順を示す説明図である。 第１のレンズを接着する手順を示す説明図である。 第１の遮光フィルムを貼り付ける手順を示す説明図である。 第１の遮光フィルムの位置決め用の突起を保持枠に設けた例を示す断面図である。

図１に示すように、レンズユニット１０は、第１〜第５の５枚のレンズ１１〜１５と、第１〜第５の５枚の遮光フィルム１６〜２０と、これらを保持する保持枠２２とで構成されている。このレンズユニット１０は、携帯電話やモバイルパソコンなどの携帯型の電子機器のカメラモジュールに用いられる。各レンズ１１〜１５は、レンズユニット１０がカメラモジュールに組み付けられた際に、その撮像素子に向けて被写体像を結像させるように、それぞれ光学的特性が調整されて構成されている。

各レンズ１１〜１５は、円板状に形成されている。各レンズ１１〜１５は、前側に位置する光入射側のレンズほど径が小さくなるように形成されている。すなわち、各レンズ１１〜１５では、最も後側の第５のレンズ１５が最も径が大きく、第１のレンズ１１が最も径が小さくなっている。なお、各レンズ１１〜１５の円板状の「円」の意味は、必ずしも真円のみを表すものではなく、楕円や一部に不連続部分をもつ形状であってもよい。

図２に示すように、各レンズ１１〜１５は、所定の光学的特性を有するレンズ面が形成されたレンズ本体部１１ａ〜１５ａと、このレンズ本体部１１ａ〜１５ａの周囲に環状に形成されたフランジ部１１ｂ〜１５ｂとを有している。フランジ部１１ｂ〜１５ｂは、各レンズ１１〜１５を保持枠２２に保持させる際に用いられる部分である。フランジ部１１ｂ〜１５ｂには、光軸と直交する平面（いわゆるコバ面）が、光入射側（前面側）及び出射側（背面側）の両面に形成されている。各レンズ１１〜１５は、このフランジ部１１ｂ〜１５ｂの平面部分を互いに当接させることで光軸方向の位置が決められる。なお、コバ面と光軸とは厳密な意味で直交していなくてもよく、レンズの位置決めや組み立てに大きな支障が生じなければよい。

保持枠２２は、各レンズ１１〜１５の直径に応じた円筒形状の枠本体２３を有している。枠本体２３の軸方向の長さは、各レンズ１１〜１５を光軸方向に重ねた際の高さに対応して形成されている。保持枠２２は、この枠本体２３の内部に各レンズ１１〜１５を光軸方向に重ねて保持する。

図１及び図３に示すように、枠本体２３の前端部分（光入射側の端部）には、突出部２４が設けられている。突出部２４は、円筒状の枠本体２３から内側（円筒の中心）に向かって径を狭めるように突出し、突出部２４の中央部には枠本体２３の内径よりも一回り小さい円形の枠開口２５が形成されている。この枠開口２５の直径は、第１のレンズ１１の直径よりも僅かに大きく、第２のレンズ１２の直径よりも小さく形成されている。

また、突出部２４は、第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂと同一の厚みを有する板状に形成されている。これにより、突出部２４の中央部には、その前面２４ａからの厚みがフランジ部１１ｂの厚みと同一で、開口２５の内周壁で周囲が囲まれた空間２６が形成される。保持枠２２は、この空間２６に第１のレンズ１１を嵌め込むようにして、第１のレンズ１１を保持する。また、突出部２４は、各レンズ１１〜１５の光軸と直交する方向に突出しており、前面２４ａ及び背面２４bは、それぞれ光軸と直交する平面に形成されている。なお、突出部２４の光軸方向の厚みとフランジ部１１ｂの厚みは、その差分が０．５ｍｍ程度の範囲内であれば同一厚みと見做して差しつかえない。

第１の遮光フィルム１６は、保持枠２２の前端よりも僅かに小さい直径を有する円形に形成されている。この第１の遮光フィルム１６には、遮光性のある材料が用いられている。第１の遮光フィルム１６の中央には、第１のレンズ１１のレンズ本体部１１ａに対応した円形の絞り開口１６ａが形成されている。

第１の遮光フィルム１６は、絞り開口１６ａの中心と第１のレンズ１１の光軸とが一致するように位置が合わせられた状態で、第１のレンズ１１の上に貼り付けられている。これにより、第１の遮光フィルム１６は、第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂを覆い、第１のレンズ１１のレンズ本体部１１ａのみに所望の光量の光を入射させる絞りとして機能する。

第２の遮光フィルム１７は、第２のレンズ１２と同一の直径を有する円形に形成されている。この第２の遮光フィルム１７にも、遮光性のある材料が用いられている。第２の遮光フィルム１７の中央には、第２のレンズ１２のレンズ本体部１２ａに対応した円形の絞り開口１７ａが形成されている。

第２の遮光フィルム１７は、第２のレンズ１２の上に載置され、第２のレンズ１２のフランジ部１２ｂと突出部２４の背面２４bとの間に挟み込まれるように配置されている。これにより、第２の遮光フィルム１７は、第２のレンズ１２のフランジ部１２ｂを覆い、フランジ部１２ｂに入射した光に起因する迷光の発生を防ぐ。なお、第２の遮光フィルム１７の直径は、第２のレンズ１２の直径に厳密な意味で同一でなくてもよく、保持枠２２に組み込むことができ、かつフランジ部１２ｂへの光入射を十分に防ぎ得る程度の直径であればよい。

第３の遮光フィルム１８は、第３のレンズ１３と同一の直径を有する円形に形成されている。第３の遮光フィルム１８の中央には、第３のレンズ１３のレンズ本体部１３ａに対応した円形の絞り開口１８ａが形成されている。第４の遮光フィルム１９は、第４のレンズ１４と同一の直径を有する円形に形成されている。第４の遮光フィルム１９の中央には、第４のレンズ１４のレンズ本体部１４ａに対応した円形の絞り開口１９ａが形成されている。第５の遮光フィルム２０は、第５のレンズ１５と同一の直径を有する円形に形成されている。第５の遮光フィルム２０の中央には、第５のレンズ１５のレンズ本体部１５ａに対応した円形の絞り開口２０ａが形成されている。なお、第３〜第５の遮光フィルム１８〜２０の直径も、前述した第２の遮光フィルム１７の直径と同様の意味で第３〜第５のレンズ１３〜１５の直径と同じであればよい。

以下、第３の遮光フィルム１８、第４の遮光フィルム１９、第５の遮光フィルム２０の構成及び機能は、第２の遮光フィルム１７と同様であるから、説明を省略する。また、各図では、便宜的に各遮光フィルム１６〜２０を厚く図示しているが、各遮光フィルム１６〜２０は、実際には厚さが数十μｍ程度（好ましくは２０〜５０μｍ）の極薄いフィルムである。

前述のように、各レンズ１１〜１５は、光入射側のものほど径が小さくなっている。このため、保持枠２２の枠本体２３の内側面には、前端側に向かうほど内径が小さくなるようにした第１〜第４の４つの段差部２３ｂ〜２３ｅが設けられている。

最も前端側に位置する第１の段差部２３ｂは、その内径が第２のレンズ１２の直径と同一に形成されている。この同一の意味は、第２のレンズ１２を挿入する際に、第２のレンズ１２の外周面を段差部２３ｂの内周面に摺接させながら組み込んで嵌合させることができる程度であればよく、これは以下の第２〜第４の段差部２３ｃ〜２３ｅでも同様である。これにより、第２のレンズ１２は、枠本体２３の後端側から挿入し、第１の段差部２３ｂの部分に嵌合させることで光軸と直交する方向の位置が決められる。そして、その状態でフランジ部１２ｂの前面を第２の遮光フィルム１７に当接させ、第２の遮光フィルム１７を挟んでフランジ部１２ｂの前面を突出部２４の背面２４bに突き当てることで光軸方向の位置が決められる。第２のレンズ１２は、このように位置が決められた状態で保持枠２２に保持される。

第２の段差部２３ｃは、その内径が第３のレンズ１３の直径と同一に形成されている。第３のレンズ１３は、枠本体２３の後端側から挿入し、第２の段差部２３ｃの部分に嵌合させることで光軸と直交する方向の位置が決められる。そして、その状態でフランジ部１３ｂの前面を第３の遮光フィルム１８に当接させ、第３の遮光フィルム１８を挟んでフランジ部１３ｂを第２のレンズ１２のフランジ部１２ｂの背面に突き当てることで光軸方向の位置が決められる。第３のレンズ１３は、このように位置が決められ、第２のレンズ１２の後方に重ねられた状態で保持枠２２に保持される。

第３の段差部２３ｄは、その内径が第４のレンズ１４の直径と同一に形成されている。第４の段差部２３ｅは、その内径が第５のレンズ１５の直径と同一に形成されている。第４のレンズ１４及び第５のレンズ１５は、第３のレンズ１３と同様の手順で位置が決められ、それぞれ光軸方向に重ねられて保持枠２２に保持される。

第２のレンズ１２〜第５のレンズ１５は、上記のように保持枠２２に保持された後、第５のレンズ１５のフランジ部１５ｂの背面（光出射側の面）と枠本体２３の内側面とが接触する部分に塗布される接着剤２８によって枠本体２３からの抜けが防止され、保持枠２２に固定される。この接着剤２８には、例えば、紫外線硬化型の樹脂接着剤などが用いられる。

図３及び図４に示すように、枠開口２５を形成する内周壁には、第１のレンズ１１を保持する接着剤３０を流し込むための接着用切り欠き３２と、第１のレンズ１１の位置決めを行う際に、治具４０（図６参照）の一部を入り込ませるための治具用切り欠き３４とが設けられている。接着用切り欠き３２と治具用切り欠き３４とは、互いに対面して配置され、例えばそれぞれ１２０度ごとに３つずつ設けられている。なお、接着剤３０には、接着剤２８と同様に、紫外線硬化型の樹脂接着剤などを用いればよい。

第１のレンズ１１は、第２のレンズ１２〜第５のレンズ１５を保持枠２２に保持させた後、枠本体２３の前端側から空間２６に嵌め込むようにして保持枠２２に取り付けられる。突出部２４は、第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂと同一の厚みで形成されているから、第１のレンズ１１を空間２６に嵌め、第２の遮光フィルム１７を挟んで第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂの背面を第２のレンズ１２のフランジ部１２ｂの前面に突き当てると、第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂの前面と、枠本体２３と一体の突出部２４の前面２４ａとが面一になる。面一とは、フランジ部１１ｂの前面と突出部２４の前面２４ｓとが同一の面上に並ぶことを意味するが、厳密に同一面上でなくてもよく、０．５ｍｍ程度の高低差であれば問題はない。

レンズユニット１０では、第１のレンズ１１を空間２６に嵌め込んだ後、光軸と直交する方向の第１のレンズ１１の位置を調節することによって、第２〜第５のレンズ１２〜１５に対する第１のレンズ１１の光軸調整が行われる。この光軸調整は、第１のレンズ１１の直径よりも僅かに大きい直径で形成された空間２６の中で、第１のレンズ１１を光軸と直交する方向に移動させながら、検査用の撮像素子や解像度チャートなどを用いて、各レンズ１１〜１５によって形成される結像画像の光学的特性（ＭＴＦ特性など）を測定し、この光学的特性が良好となるように、好ましくは最大となるように第１のレンズ１１の位置を決めることで行われる。

この位置決めの後、各接着用切り欠き３２に接着剤３０を流し込んで、第１のレンズ１１を保持枠２２に固定する。これにより、各レンズ１１〜１５の光軸が調整された状態で、第１のレンズ１１が保持枠２２に保持される。なお、接着剤３０は固化後に突出部２４の前面２４ａから突出しないように量が規定されている。

第１の遮光フィルム１６は、第１のレンズ１１が保持枠２２に保持された後、第１のレンズ１１の上に貼り付けられる。
この際、第１の遮光フィルム１６は、保持枠２２の前端よりも僅かに小さい直径を有する円形に形成されているから、図１及び図５に示すように、面一になっている第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂの光入射側の面と、突出部２４の前面２４ａとの両面に接するように載置される。そして、第１の遮光フィルム１６は前面２４ａに塗布された接着剤によって枠本体２３に貼り付けられる。

これにより、第１の遮光フィルム１６は、第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂの前面を覆うとともに、突出部２４の前面２４ａに現れている各切り欠き３２、３４も覆い、これらの各切り欠き３２、３４からの不要な光の入射も防ぐ。なお、第１の遮光フィルム１６は、フランジ部１１ｂの光入射側の面のみに貼り付けてもよいし、この面と前面２４ａとの両面に貼り付けてもよい。

このように、第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂの光入射側の面と、枠本体２３に形成された突出部２４の前面２４ａとが面一になるようにし、これらに跨って薄いフィルム状の部材である第１の遮光フィルム１６を貼り付けるようにすれば、従来のように板状の蓋部を取り付ける場合に比べて、板厚分の厚みが抑えられ、レンズユニット１０の薄型化を図ることができる。そして、レンズユニット１０では、薄型化を図った場合にも、第１のレンズ１１の光軸と直交する方向の位置を調節するだけで、各レンズ１１〜１５の光軸調整を容易に行うことができる。

第１のレンズ１１の位置決めを行う際には、図６に示す位置決め用治具４０が用いられる。位置決め用治具４０は、三角形状の３つの切り欠き４１を円板に設けた形状に形成されている。各切り欠き４１は、１２０度置きに設けられている。位置決め用治具４０の一面には、第１のレンズ１１を保持するための３つの爪部４２が設けられている。

各爪部４２は、各切り欠き４１が形成されていない部分に設けられており、それぞれ各切り欠き４１と対面するように１２０度置きに配置されている。これらの各爪部４２の位置及び形状は、保持枠２２に形成された各治具用切り欠き３４の位置及び形状に対応しており、各爪部４２は、それぞれ各治具用切り欠き３４に入り込むように形成されている。また、各爪部４２の高さはフランジ部１１ｂの厚みよりも低く、第１のレンズ１１を保持した際に、フランジ部１１ｂが各爪部４２よりも僅かに突出するようにしている。

各切り欠き４１は、各爪部４２が設けられた面と反対側の面から見たときに、各爪部４２に保持された第１のレンズ１１の一部が露呈するように、側端面からの切り欠きの量が調節されている。

図７に示すように、位置決め用治具４０の中央には、円形の開口４３が形成されている。この開口４３は、第１の遮光フィルム１６の絞り開口１６ａと同一の直径で形成されている。これにより、位置決め用治具４０は、第１の遮光フィルム１６を貼り付けた場合と同様の光量の光を第１のレンズ１１に入射させるようになる。

第１のレンズ１１の位置決めを行う場合には、まず、出射側の面を外側に向けて各爪部４２に第１のレンズ１１を保持させる。この後、図７に示すように、各爪部４２が各治具用切り欠き３４に入り込むように位置を合わせ、第２〜第５のレンズ１２〜１５を保持した保持枠２２の上に位置決め用治具４０を乗せる。

上記のように位置決め用治具４０を保持枠２２の上に乗せると、各爪部４２が各治具用切り欠き３４に入り込み、第１のレンズ１１が空間２６に嵌る。この際、第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂは、各爪部４２よりも僅かに突出しているから、フランジ部１１ｂが第２の遮光フィルム１７に当接し、位置決め用治具４０の重みによってフランジ部１１ｂが第２のレンズ１２のフランジ部１２ｂに突き当てられる。

また、各切り欠き４１は、各爪部４２と対面する位置に設けられ、突出部２４の各接着用切り欠き３２は、各治具用切り欠き３４と対面する位置に設けられている。従って、保持枠２２の上に位置決め用治具４０を乗せた際にも、各切り欠き４１を介して各接着用切り欠き３２が露呈される。

第１のレンズ１１及び位置決め用治具４０を保持枠２２の上に乗せた後、各レンズ１１〜１５によって形成される結像画像の光学的特性を測定しながら第１のレンズ１１と位置決め用治具４０とを移動させることで、光学的特性が良好な第１のレンズ１１の位置を決める。

位置決め用治具４０を用いない場合、第１のレンズ１１が空間２６に嵌ると、把持する部分が無くなってしまうため、光軸と直交する方向に第１のレンズ１１を移動させるのが難しい。対して、位置決め用治具４０を用いた場合には、位置決め用治具４０の各爪部４２以外の部分が、保持枠２２の外側に突出しているから、位置決め用治具４０を把持することで、第１のレンズ１１を容易に移動させることができる。

また、位置決め用治具４０を用いた場合には、開口４３により、第１の遮光フィルム１６を貼り付けた場合と同様の光量の光を第１のレンズ１１に入射させることができるから、用いない場合に比べて光学的特性の測定の精度を高めることもできる。さらに、各切り欠き４１を介して各接着用切り欠き３２を露呈させているので、接着時に邪魔になることもない。

このように、位置決め用治具４０を用いれば、位置決め用治具４０の重みによって第１のレンズ１１が第２のレンズ１２に突き当てることができるとともに、空間２６に嵌った後の第１のレンズ１１を容易に移動させることができる。さらには、第１の遮光フィルム１６と同様の光量の光を第１のレンズ１１に入射させることができ、位置を合わせた状態で接着を行うこともできるので、光軸と直交する方向の第１のレンズ１１の位置決めを容易かつ適切に行うことができる。

次に、上記構成のレンズユニット１０の製造方法について説明する。レンズユニット１０を製造する場合には、まず図８に示すように、第２の遮光フィルム１７が載置された第２のレンズ１２、第３の遮光フィルム１８が載置された第３のレンズ１３、第４の遮光フィルム１９が載置された第４のレンズ１４、第５の遮光フィルム２０が載置された第５のレンズ１５の順に、後端側から枠本体２３に挿入し、これらの各レンズ１２〜１５、及び各遮光フィルム１７〜２０を保持枠２２に保持させる。なお、各遮光フィルム１７〜２０は、挟んで保持させるだけでなく、各レンズ１２〜１５に貼り付けてもよい。

各レンズ１２〜１５、及び各遮光フィルム１７〜２０を保持枠２２に保持させた後、図９に示すように、第５のレンズ１５のフランジ部１５ｂの光出射側の面と枠本体２３の内側面とが接触する部分に、接着剤２８を塗布することによって、これらを保持枠２２に固定する。

接着剤２８を塗布して各部を固定した後、図１０に示すように、出射側の面を外側に向けて位置決め用治具４０の各爪部４２に第１のレンズ１１を保持させる。そして、各爪部４２が各治具用切り欠き３４に入り込むように位置を合わせ、各レンズ１２〜１５を保持した保持枠２２の上に第１のレンズ１１及び位置決め用治具４０を乗せる。この後、前述のように、各レンズ１１〜１５によって形成される結像画像の光学的特性を測定しながら第１のレンズ１１と位置決め用治具４０とを移動させ、光学的特性が良好、好ましくは最大となる第１のレンズ１１の位置を決める。

第１のレンズ１１の位置決めの後、図１１に示すように、位置決め用治具４０に保持させたまま決定した位置から第１のレンズ１１が動かないようにし、位置決め用治具４０の各切り欠き４１を介して各接着用切り欠き３２に接着剤３０を流し込むことにより、第１のレンズ１１を保持枠２２に固定する。

接着剤３０が硬化し、第１のレンズ１１が保持枠２２に確実に固定されたことを確認した後、第１のレンズ１１から位置決め用治具４０を取り外す。そして、図１２に示すように、第１のレンズ１１の光軸と第１の遮光フィルム１６の絞り開口１６ａの中心とが一致するように位置を合わせ、面一になっている第１のレンズ１１のフランジ部１１ｂの光入射側の面と、突出部２４の前面２４ａとの両面に接するように第１の遮光フィルム１６を載置する。この後、前面２４ａに接着剤を塗布し、前面２４ａに第１の遮光フィルム１６を貼り付ける。以上により、レンズユニット１０が完成する。

上記実施形態では、枠本体２３に一体に形成された突出部２４の前面２４ａに第１の遮光フィルム１６を貼り付けるようにしたが、この構成では、第１の遮光フィルム１６の位置合わせが難しい。そこで、図１３に示すレンズユニット５０の保持枠５２のように、前面２４ａの外周付近に位置決め用突起５４を設けてもよい。なお、上記実施形態と機能・構成上同一のものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。

位置決め用突起５４は、前面２４ａの外周に沿って環状に形成され、その内径が第１の遮光フィルム１６の直径と同一になっている。こうすれば、この位置決め用突起５４の内側に第１の遮光フィルム１６を嵌めるだけで、第１の遮光フィルム１６の絞り開口１６ａの中心と、保持枠５２の枠開口２５の中心との位置を容易に合わせることができる。

位置決め用突起５４は、第１のレンズ１１の光入射側の面の頂点部分よりも低くしておくことが好ましく、図示のように第１の遮光フィルム１６の厚みと同一の高さで形成することが最適である。また、位置決め用突起５４は、別部材で構成された後、前面２４ａに貼り付けられるものでもよいし、保持枠５２と一体成形されたものでもよい。さらには、環状に形成された１つの位置決め用突起５４に限らず、所定の形状に形成された複数の突起を前面２４ａの外周付近に所定の間隔で環状に配置してもよい。

上記実施形態では、５枚のレンズ１１〜１５からなるレンズユニット１０を示したが、レンズの枚数は、２枚以上であればよい。上記実施形態では、円板状のレンズ１１〜１５を示したが、レンズの形状は、楕円形の板状や多角形の板状のものでもよい。また、保持枠や遮光フィルムは、こうしたレンズの形状に合わせて適宜形成すればよい。

また、上記実施形態では、枠本体２３の前端に設けられた突出部２４が中央に開口２５が形成されたディスク状の板状部として示されているが、枠本体２３の前端外周側から中央に向かって延ばされた複数の突出片などで構成してもよい。すなわち、突出部２４は、枠本体２３の後端側から挿入された第２のレンズ１２を光軸方向で受け止め、第１のレンズ１１が光軸と直交する方向に移動調節可能となる空間を形成し、さらに第１の遮光フィルム１６の貼り付けが可能な形状であればよい。また、上記実施形態では、携帯型の電子機器のカメラモジュールに用いられるレンズユニット１０を例に説明したが、他の用途のレンズユニットに本発明を適用してもよい。

１０ レンズユニット
１１ 第１のレンズ
１２ 第２のレンズ
１６ 第１の遮光フィルム
１６ａ 絞り開口
２２ 保持枠
２３ 枠本体
２４ 突出部
２５ 枠開口
２６ 空間

Claims (6)

1. レンズ本体部の外周に環状のフランジ部を有する円板状の第１のレンズと、
   レンズ本体部の外周に環状のフランジ部を有し、前記第１のレンズよりも直径が大きい円板状の第２のレンズと、
   前記第１及び第２のレンズを光軸方向に重ねて保持する保持枠と、
   前記第１のレンズの絞りとなる遮光フィルムと
   を備え、
   前記保持枠は、前記第２のレンズに対応した内径を有する円筒形状の枠本体と、前記枠本体の前端部に内側に向かって突出して設けられ、中央部に前記第１のレンズの直径よりも大きく前記第２のレンズの直径よりも小さい枠開口が形成され、光軸方向の厚みが前記第１のレンズのフランジ部と等しい突出部とを有し、
   前記保持枠は、前記枠本体の後端側から挿入された前記第２のレンズのフランジ部を前記突出部で受け止め、且つ前記枠本体の前端側から前記第１のレンズを前記枠開口で囲まれる空間に嵌め込んだ状態で、前記第１のレンズのフランジ部前面と前記突出部の前面とを面一に保ち、
   前記遮光フィルムは、前記第１のレンズの光軸を含むレンズ本体部の一部を露呈させる絞り開口が形成され、前記第１のレンズのフランジ部前面及び、前記突出部の前面の少なくともいずれかに貼り付けられる
   レンズユニット。
2. 面一になっている前記第１のレンズのフランジ部前面と前記突出部の前面とは、前記各レンズの光軸と直交する平面に形成されている請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記突出部に形成された前記枠開口の縁には、前記第１のレンズを保持する接着剤を流し込む接着用切り欠きと、前記第１のレンズの嵌め込み時に用いられる治具の一部を挿入する治具用切り欠きとが設けられ、前記遮光フィルムは前記第１のレンズのフランジ部を覆い、かつこれらの各切り欠きも覆う請求項１又は２に記載のレンズユニット。
4. 請求項１から３いずれか１項に記載のレンズユニットの製造方法であって、
   前記枠本体の後端側から前記第２のレンズを前記枠本体の内部に挿入し、前記第２のレンズのフランジ部を前記突出部に突き当てた状態で、前記第２のレンズを前記保持枠に保持させるステップと、
   前記枠本体の前端側から前記第１のレンズを前記空間に嵌め込み、保持された前記第２のレンズのフランジ部前面に前記第１のレンズのフランジ部背面を突き当て、前記第１のレンズのフランジ部前面と前記突出部の前面とが面一になった状態で、前記第１のレンズを前記保持枠に保持させるステップと、
   面一になっている前記第１のレンズのフランジ部前面と前記突出部の前面との少なくともいずれか一方に前記遮光フィルムを貼り付けるステップとを有するレンズユニットの製造方法。
5. 前記第１のレンズを前記保持枠に保持させるステップには、前記第１のレンズを前記第２のレンズに突き当てて光軸方向の位置を決めた後、前記空間の中で前記第１のレンズを光軸と直交する方向に移動させながら、前記各レンズによって形成される結像画像の光学的特性が良好となるように前記第１のレンズの位置を決めるステップが含まれ、前記第１のレンズは、このステップで決めた位置で前記保持枠に保持される請求項４に記載のレンズユニットの製造方法。
6. 前記第１のレンズの光軸と直交する方向の位置を決める際には、前記遮光フィルムの絞り開口と同一の直径の開口が形成され、前記遮光フィルムを貼り付けた場合と同様の光量の光を前記第１のレンズに入射させる治具を用いる請求項５に記載のレンズユニットの製造方法。

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