JPWO2011102056A1 - 撮像レンズユニット - Google Patents

Abstract

撮像レンズＯＵのフランジ部と鏡枠４０の当接部４２ａとを当接させることで、撮像レンズＯＵの光軸方向における位置決めを実現でき、また撮像レンズＯＵの光学面Ｓ１の全周の一部を、鏡枠４０の開口４３に当接させることで、撮像レンズＯＵの光軸交差方向における位置決めを実現できるので、鏡枠４０を基板５２上に載置するだけで、撮像レンズＯＵの焦点位置にイメージセンサ５１の受光面を精度良く位置決めすることができる。

Description

本発明は、撮像レンズユニットに関し、特に小型で大量生産に好適な撮像レンズユニットに関する。

コンパクトで非常に薄型の撮像装置（以下、カメラモジュールとも称す）が、コンパクトで薄型の電子機器である携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯端末に用いられている。これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子が知られている。近年では撮像素子の高画素化が進んでおり、高解像、高性能化が図られてきている。このような携帯端末に内蔵される撮像装置に用いられる撮像レンズユニットとして、特許文献１に示すものがある。

特許文献１によれば、真空ポンプを作動させ、被写体光を入射させるための鏡枠の開口部より撮像レンズ１１を吸引し、この吸引によって第４レンズの端面が被写体側に吸引され、更に第４レンズに押圧された第１レンズ、遮光板、第２レンズ、遮光板、第３レンズ、遮光板が被写体側に移動し、第１レンズの前面端部が鏡枠の内壁に当接するようになっており、かかる状態で接着を行えば精度良い組付けを行うことができる。

特開２００８−１４５９２９号公報

特許文献１の撮像レンズユニットにおいては、レンズのフランジ部外形が円筒面であるので、レンズと鏡枠との光軸直交方向の位置決めは、円筒面同士の当接により高精度に行うことができる。ところで、最近では、撮像レンズの大量生産を行うため、複数のレンズを１枚のウエハ状に形成して、各レンズ毎に切り出すことによりレンズを得る製法が開発されている。かかる製法によれば、一度の成形で複数のレンズを製造できるが、切り出し部の精度は機械加工の精度によるため、成形により形成されるレンズの円形フランジ部の精度に及ばない。従って、このように切り出されたレンズを、どのようにして精度良く鏡枠に固定するかという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易に大量生産可能な撮像レンズを、鏡枠に対して精度よく固定できる撮像レンズユニットを提供することを目的とする。

請求項１に記載の撮像レンズユニットは、撮像レンズと、前記撮像レンズを保持する鏡枠とを有し、
前記撮像レンズは、光学面と、前記光学面の周囲に形成され外周の少なくとも一部が切断されたフランジ部とを有し、
前記鏡枠は、前記撮像レンズの光軸方向において前記フランジ部が当接して光軸方向の位置決めを行う第１当接部と、前記撮像レンズの光軸交差方向において前記光学面の全周の一部又は前記フランジ部に前記光軸と同心円状に形成した傾斜面の全周の一部と当接することで光軸交差方向の位置決めを行う第２当接部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、前記フランジ部と前記鏡枠の第１当接部とを当接させることで、前記撮像レンズの光軸方向における位置決めを実現でき、また前記撮像レンズの光学面の全周の一部又は前記フランジ部に前記光軸と同心円状に形成した傾斜面の全周の一部を、前記鏡枠の第２当接部に当接させることで、前記撮像レンズの光軸交差方向における位置決めを実現できるので、例えフランジ部の外形の精度が悪くても、前記鏡枠に対して前記撮像レンズの光学面を高精度に位置決めできる。ここで、前記第２当接部に当接する場所としては、撮像素子の結像に用いられる光束が通過する有効レンズ面の周囲のレンズ面部分や、有効レンズ面の周囲に当接用に形成したテーパ面が好ましい。このような面は、金型を用いたレンズ成形時にレンズ面と一緒に形成することで、レンズ光軸と同心状に精度良く形成されるからである。またフランジ部に光軸と同心状に形成した傾斜面も、金型を用いたレンズ成形時にレンズ面と一緒に形成することで、レンズ光軸と同心状に精度良く形成されることになる。

請求項２に記載の撮像レンズユニットは、請求項１に記載の発明において、前記撮像レンズのフランジ部は矩形状であることを特徴とする。これにより、前記撮像レンズを直線状に切断するカッタ等で効率的に切断できる。

請求項３に記載の撮像レンズユニットは、請求項１又は２に記載の発明において、前記鏡枠の内周面の少なくとも一部には、粗し面が形成されていることを特徴とする。

前記撮像レンズのフランジ部外形が切断された構成であると、前記鏡枠との間には比較的大きな隙間が生じる恐れがある。かかる場合、鏡枠の内周面で反射した光がゴーストとなって前記撮像素子の受光面に入射して、画像の画質を損ねる恐れがある。これに対し本発明によれば、前記鏡枠の内周面の少なくとも一部に、粗し面を形成することによって、ゴーストの発生を抑制するのである。尚、粗し面とは表面粗さＲａが１μｍ以上の面をいう。

請求項４に記載の撮像レンズユニットは、請求項３に記載の発明において、前記鏡枠は金型を用いた成形により形成されており、前記粗し面を転写形成する金型の転写面はブラスト処理が施されていることを特徴とする。これにより、前記鏡枠の内周に粗し面を効率的に形成できる。

請求項５に記載の撮像レンズユニットは、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記鏡枠は、周壁と、前記周壁の一端面を覆う頂壁とから一体的に形成されており、前記周壁に塗布された接着剤を用いて、前記撮像レンズと前記鏡枠とが固定されるようになっており、前記頂壁には、接着剤を捕獲する捕獲部が設けられていることを特徴とする。余分な接着剤を前記捕獲部で捕獲することにより、接着剤による光学面の汚染等が抑制される。

請求項６に記載の撮像レンズユニットは、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記鏡枠は、内外の空気の連通を行う連通部を有することを特徴とする。例えば撮像装置を基板等に実装する際にリフロー処理を用いる場合、内部が２００〜３００℃になるリフロー炉に撮像装置を通過させねばならないが、このとき撮像装置が密閉されていると、内部空気が膨張して鏡枠等を破壊する恐れがある。これに対し本発明のように連通部を設けると、かかる連通部を介して内外を空気が連通するので、内部の空気が膨張して鏡枠等を破壊することを抑制できる。

請求項７に記載の撮像レンズユニットは、請求項６に記載の発明において、前記連通部は、前記撮像レンズの撮像素子が取り付けられる側に設けられる光学素子が固定される前記鏡枠の部位に設けられた切欠であることを特徴とする。これにより撮像装置の底面側からの気体の連通を確保できる。

請求項８に記載の撮像レンズユニットは、請求項７に記載の発明において、前記光学素子は矩形状であり、前記切欠は前記光学素子の対角方向に２カ所設けられていることを特徴とする。これにより、前記撮像素子が一方の切欠に寄って固定された場合でも、空気の連通を確保できる。

請求項９に記載の撮像レンズユニットは、請求項６に記載の発明において、前記連通部は、前記撮像レンズの光軸方向において前記フランジ部が当接する前記当接部に形成された切欠であることを特徴とする。これにより撮像装置の頂面側からの気体の連通を確保できる。

請求項１０に記載の撮像レンズユニットは、請求項１〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記撮像レンズは、遮光部材を介して前記鏡枠に取り付けられていることを特徴とする。これにより、前記撮像レンズの固定を容易に行える。

本発明によれば、簡易に大量生産可能な撮像レンズを、鏡枠に対して精度よく固定できる撮像レンズユニットを提供することができる。

金型を用いた撮像レンズの成形工程を示す図である。 金型を用いた撮像レンズの成形工程を示す図である。 金型を用いた撮像レンズの成形工程を示す図である。 第１ガラスレンズアレイＩＭ１の表側の斜視図である。 第１ガラスレンズアレイＩＭ１の裏側の斜視図である。 第２ガラスレンズアレイＩＭ２の表側の斜視図である。 第２ガラスレンズアレイＩＭ２の裏側の斜視図である。 第１ガラスレンズアレイＩＭ１又は第２ガラスレンズアレイＩＭ２の裏面を保持する治具ＪＺの一部を示す図である。 第３ガラスレンズアレイＩＭ３を形成する工程を示す図である。 第３ガラスレンズアレイＩＭ３を形成する工程を示す図である。 第３ガラスレンズアレイＩＭ３を形成する工程を示す図である。 第３ガラスレンズアレイＩＭ３から得られた撮像レンズユニットの斜視図である。 鏡枠の成形工程を示す図である。 鏡枠４０を図１３の矢印XIV方向に見た図である。 図１４の鏡枠４０をXV−XV線で切断して矢印方向に見た図である。 開口４３の拡大断面図である。 鏡枠４０の組み付け工程を示す図である。 図１４の鏡枠に撮像レンズＯＵとＩＲカットフィルタＦとを組み付けた状態でXVIII−XVIII線で切断して矢印方向に見た図である。 鏡枠４０を軸線方向に見た図である。 変形例にかかる鏡枠４０’を示す断面図である。 変形例にかかる鏡枠４０’を軸線方向に見た図である。 変形例にかかる鏡枠４０’を軸線方向に見た図である。 本実施の形態にかかる撮像レンズ及び鏡枠を使用した撮像装置５０の斜視図である。 図２３の構成を矢印XXIV−XXIV線で切断して矢印方向に見た断面図である。 撮像装置５０をデジタル機器である携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。 携帯電話機１００の制御ブロック図である。 別な変形例にかかる鏡枠４０”を撮像レンズＯＵ”とフィルタＦと共に示す断面図である。 図２７の矢印XXVIIIで示す部位を拡大して示す図である。 別な変形例にかかる鏡枠４０’”を撮像レンズＯＵ’”とフィルタＦと共に示す断面図である。 図２９の矢印XXXで示す部位を拡大して示す図である。 別な変形例にかかる鏡枠４０””を撮像レンズＯＵ””と遮光部材ＳＨ””とフィルタＦと共に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。まず、撮像レンズの製造について、図１〜３を用いて説明する。尚、図中、４は上金型１２，下金型２２の端部を覆う底板であり、５はコア１３，２３の突き出し量を調整する為のスペーサである。図１において、まずコア２３を上端に取り付けたコア支持部材２１を４つの開口２２ａ内にそれぞれ組み付けた下金型２２を、ガラスを加熱溶融させた貯蔵部（不図示）に連通する白金ノズルＮＺの下方に位置させ、白金ノズルＮＺから溶融したガラスＧＬの液滴を、複数の成形面から等距離の位置に向けて上面２２ｂ上に一括滴下させる。かかる状態では、ガラスＧＬの粘度は低いので、落下したガラスＧＬは、上面２２ｂ上に広がり、コア２３の転写面２３ａ内に容易に進入してその形状を転写すると共に、溝２２ｅの形状も精度良く転写する。

次いで、ガラスＧＬが冷却する前に、コア１３を下端に取り付けたコア支持部材１１を４つの開口１２ａ内にそれぞれ組み付けた上金型１２の下方で対向する位置まで、下金型２２を接近させ、不図示の位置決めガイドを用いて上金型１２に整合させる。更に図２に示すように、上金型１２と下金型２２とを接近させて成形を行う。これにより、コア１３の転写面１３ａ（ここでは凸形状）の形状を転写する。尚、転写面１３ａの周囲には浅い円形段部が形成されているので、これも同時に転写する。このとき、上金型１２の下面１２ｂと下金型２２の上面２２ｂとが、所定の距離で離間するように保持してガラスＧＬを冷却させる。ガラスＧＬは、周囲に回り込んでテーパ部２２ｇを覆った状態で固化する。

その後、図３に示すように上金型１２と下金型２２とを離間させ、ガラスＧＬを取り出すことで、第１ガラスレンズアレイＩＭ１が形成される。同様にして別な金型により、第２ガラスレンズアレイＩＭ２を形成できる。図４は、第１ガラスレンズアレイＩＭ１の表側の斜視図であり、図５は裏側の斜視図である。

図４，５に示すように、第１ガラスレンズアレイＩＭ１は、全体として円盤形状であって、上金型１２の下面１２ｂにより転写成形された高精度な平面である表面ＩＭ１ａと、表面ＩＭ１ａに転写面１３ａにより転写形成された４つの凹状光学面ＩＭ１ｂと、その周囲で円形段部により転写された浅い円形溝ＩＭ１ｃとを有する。この円形溝ＩＭ１ｃは、後述する遮光部材ＳＨを収容するためのものである。

また、第１ガラスレンズアレイＩＭ１は、下金型２２の上面２２ｂにより転写成形された高精度な平面である裏面ＩＭ１ｄと、裏面ＩＭ１ｄに転写面２３ａにより転写形成された４つの凸状光学面ＩＭ１ｅと、溝２２ｅにより転写形成された凸部ＩＭ１ｆとを有する。尚、方向を示す凸状マークＩＭ１ｇを同時に形成しても良い。光学面ＩＭ１ｂと光学面ＩＭ１ｅとで、第１レンズ部Ｌ１を構成する。尚、凸部ＩＭ１ｆは、第１レンズ部Ｌ１の光軸に対して平行であり、ｘ方向に対向する第１基準面部ＩＭ１ｘと、ｙ方向に対向する第２基準面部ＩＭ１ｙとで構成されている。裏面ＩＭ１ｄが第１傾き基準面を構成し、第１基準面部ＩＭ１ｘと第２基準面部ＩＭ１ｙとで第１シフト基準面が構成されている。

図６は、別な金型により転写形成される第２ガラスレンズアレイＩＭ２の表側の斜視図であり、図７は裏側の斜視図である。第１ガラスレンズアレイと同様に成形された第２ガラスレンズアレイＩＭ２は、図６，７に示すように、全体として円盤形状であって、不図示の金型により転写成形された高精度な平面である表面ＩＭ２ａと、表面ＩＭ２ａにより転写形成された４つの凹状光学面ＩＭ２ｂを有する。尚、第２ガラスレンズアレイＩＭ２では、後述する遮光部材ＳＨを収容するために用いる光学面ＩＭ２ｂの周囲における浅い溝は省略しているが、これを設けても良い。

また、第２ガラスレンズアレイＩＭ２は、不図示の金型により転写成形された高精度な平面である裏面ＩＭ２ｄと、裏面ＩＭ２ｄに転写形成された４つの凸状光学面ＩＭ２ｅと、凸部ＩＭ２ｆとを有する。尚、方向を示す凸状マークＩＭ２ｇを同時に形成しても良い。光学面ＩＭ２ｂと光学面ＩＭ２ｅとで、第２レンズ部Ｌ２を構成する。尚、凸部ＩＭ２ｆは、第２レンズ部Ｌ２の光軸に対して平行であり、ｘ方向に対向する第３基準面部ＩＭ２ｘと、ｙ方向に対向する第４基準面部ＩＭ２ｙとを有する。裏面ＩＭ２ｄが第２傾き基準面を構成し、第３基準面部ＩＭ２ｘと第４基準面部ＩＭ２ｙが第２シフト基準面を構成する。

次に、第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２とを貼り合わせて、第３ガラスレンズアレイＩＭ３を形成する工程を説明する。図８は、第１ガラスレンズアレイＩＭ１又は第２ガラスレンズアレイＩＭ２の裏面を保持する治具ＪＺの一部を示す図である。図８において、治具ＪＺの円径の端面は、十字型に切り込まれている。即ち、治具ＪＺの端面には、一様な高さの４つのランド部ＪＺａが形成されており、その上面ＪＺｂは平面となっており、また上面ＪＺｂには、不図示の負圧源に連通する吸引孔ＪＺｃが形成されている。ランド部ＪＺａは、切り込まれた部位に、ｘ方向に対向する基準保持面ＪＺｘとｙ方向に対向する基準保持面ＪＺｙとを有する。更に、治具ＪＺは、保持するガラスレンズアレイをｘ方向に付勢するバネＳＰｘ（簡略図示）と、ｙ方向に付勢するバネＳＰｙ（簡略図示）とを有する。

ここでは第２ガラスレンズアレイＩＭ２を鉛直に抗して保持するものとする。治具ＪＺの天地を逆にして、吸引孔ＪＺｃから空気を吸引しながら、ランド部ＪＺａの上面ＪＺｂを第２ガラスレンズアレイＩＭ２の裏面ＩＭ２ｄに突き当てる。このとき、治具ＪＺのランド部ＪＺａの上面ＪＺｂが裏面ＩＭ２ｄに密着することで、治具ＪＺに対する第２ガラスレンズアレイＩＭ２の傾きを精度良く設定できる。又、バネＳＰｘに付勢されることで、ランド部ＪＺａの基準保持面ＪＺｘが第３基準面部ＩＭ２ｘに当接し、且つバネＳＰｙに付勢されることで、基準保持面ＪＺｙが第４基準面部ＩＭ２ｙに当接する。このときマークＩＭ２ｇは、第３基準面部ＩＭ２ｘと第４基準面部ＩＭ２ｙの位置がいずれかを示す指標となる。これにより治具ＪＺに対する第２ガラスレンズアレイＩＭ２のｘｙ方向の位置決めを精度良く行える。第３基準面部ＩＭ２ｘと第４基準面部ＩＭ２ｙが、それぞれレンズ部を挟んで両側に形成されているので、長いスパンを有効に利用して高精度な位置決めを行える。

同様にして、別の治具ＪＺにより第１ガラスレンズアレイＩＭ１の裏面ＩＭ１ｄを、傾き方向及びｘｙ方向に精度良く保持することができる。即ち、治具ＪＺのランド部ＪＺａの上面ＪＺｂが裏面ＩＭ１ｄに密着することで、治具ＪＺに対する第１ガラスレンズアレイＩＭ１の傾きを精度良く設定できる。又、バネＳＰｘに付勢されることで、ランド部ＪＺａの基準保持面ＪＺｘが第１基準面部ＩＭ１ｘに当接し、且つバネＳＰｙに付勢されることで、基準保持面ＪＺｙが第２基準面部ＩＭ１ｙに当接する。このときマーク（第１マーク）ＩＭ１ｇは、第１基準面部ＩＭ１ｘと第２基準面部ＩＭ１ｙの位置がいずれかを示す指標となる。以上により２つの治具ＪＺの相対位置を精度良く決めることで、第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２の位置決めを精度良く行うことができる。

更に図９に示すように、上述のようにして治具ＪＺにより精度良く保持した第１ガラスレンズアレイＩＭ１の表面ＩＭ１ａと、別の治具ＪＺにより精度良く保持した第２ガラスレンズアレイＩＭ２の表面ＩＭ２ａとを対向させ、両者間に４つのドーナツ板状の遮光部材ＳＨを配置した上で、第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２の少なくとも一方の表面ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａに接着材を塗布した後、図１０に示すように、治具ＪＺを相対的に接近させ表面ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａを密着させて、接着剤の固化を待つ。接着剤が固化することで、円形の溝ＩＭ１ｃに遮光部材ＳＨを嵌合させてなり、第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２とを貼り合わせた第３ガラスレンズアレイＩＭ３が形成される。

その後、上方の治具ＪＺの吸引を停止し、且つ離間させることで、下方の治具ＪＺに保持された第３ガラスレンズアレイＩＭ３を取り出すことができるので、図１１に示すように、ダイシングブレードＤＢにより、第３ガラスレンズアレイＩＭ３を切断して、図１２に示すような撮像レンズＯＵを得ることができる。撮像レンズＯＵは、光学面Ｓ１，Ｓ２を有する第１レンズＬ１と、光学面Ｓ３，Ｓ４を有する第２レンズＬ２と、第１レンズＬ１の周囲の矩形板状フランジ部Ｆ１（第１ガラスレンズＩＭ１の面ＩＭ１ａ、ＩＭ１ｄの一部で構成）と、第２レンズＬ２の周囲の矩形板状フランジ部Ｆ２（第２ガラスレンズＩＭ２の面ＩＭ２ａ、ＩＭ２ｄの一部で構成）と、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間に配置された遮光部材ＳＨとを有する。本実施の形態によれば、レンズＬ１、Ｌ２の光学面Ｓ１〜Ｓ４に対し、フランジ部Ｆ１，Ｆ２の光軸直交度及び光軸方向位置は精度良く形成されている。

図１３は、鏡枠の成形工程を示す図である。鏡枠４０の外周面は、中空角筒状の上型Ｍ１から形成され、鏡枠４０の内周面は、角柱状の下型Ｍ２から形成される。ここで、下型Ｍ２の外周面下部には、図１３に示すようにテーパ面ＴＰが形成され、かかるテーパ面の表面は、ショットブラスト処理により面粗度が悪くなっている。

上型Ｍ１と下型Ｍ２とを型締めした上で、その内部空間に樹脂を射出成形することで、鏡枠４０が形成される。テーパ面ＴＰが抜き勾配を持つため、成形は比較的容易である。鏡枠４０は、周壁４１と、周壁４１の一端を閉止する頂壁４２と、頂壁４２の中央に形成された円形開口４３とを有する。周壁４１の内周面の頂壁４２側は軸線に略平行な面４１ａとなっており、周壁４１の内周面の開放端側は、粗し面としてのテーパ面４１ｂとなっている。このテーパ面４１ｂには、下型Ｍ２のテーパ面ＴＰの表面形状が転写され、面粗度が悪くなっている。周壁４１の下端には、ＩＲカットフィルタＦを固定するための段部４１ｃが内周全周に形成されている。このように金型を用いて一度の成形で鏡枠４０を形成しているので、後述する当接部４２ａと周壁４１の端面との距離、及び周壁４１に対する開口４３の位置は精度良く形成されている。

図１４は、鏡枠４０を図１３の矢印XIV方向に見た図である。図１５は、図１４の鏡枠４０をXV−XV線で切断して矢印方向に見た図である。図１４，１５に示すように、鏡枠４０の頂壁４２の内面には、開口４３を取り巻くようにして一段盛り上がった輪帯状の当接部（第１当接部）４２ａが形成されている。従って、当接部４２ａと周壁４１との間は、一段下がった（物体側に寄った）頂壁４２の内面であって外側が矩形で内側が円形の平面であり、ここが接着剤の捕獲部４２ｂとなる。更に、周壁４１の段部４１ｃの角部には、対角線上に切欠としての窪み（連通部ともいう）４１ｄが形成されている。

図１６は、頂壁４２の開口４３の断面を、レンズＬ１と共に拡大して示す断面図である。図１６において、第２当接部である開口４３は頂壁４２の内面に隣接して、外方に向かうにつれて縮径するテーパ面４３ａを有している。テーパ面４３ａは、ここではレンズＬ１の凸レンズ面であるＳ１面よりも傾斜がきつく、光軸方向断面上、テーパ面４３ａは、レンズＬ１のＳ１面と接した場合、レンズＬ１のＳ１面に対して一点Ｐで接するようになっている。そして点Ｐを通過するテーパ面４３ａの内径が、点Ｐを通過するＳ１面の外径より僅かに大きく（例えば、１μｍ〜１０μｍ大きく）なるように寸法管理されている。なお、テーパ面４３ａは光軸方向断面上において、レンズＬ１のＳ１面よりも傾斜がきつくなっているのが望ましいが、レンズＬ１のＳ１面に対して一点Ｐで接するようになっていれば傾斜が緩くても良い。

次に、鏡枠４０に、撮像レンズＯＵと、撮像レンズユニットの一部を構成するＩＲカットフィルタＦとを組み付ける工程を説明する。図１７は、鏡枠４０の組み付け工程を示す図である。まず図１７（ａ）に示すように、周壁４１の開放端が上方を向くように鏡枠４０を固定し、その内周面の四隅（全周でも良い）にチューブ状の接着剤塗布部材ＴＢを介して接着剤ＢＤを塗布する。続いて、図１７（ｂ）に示すように、鏡枠４０の上方から撮像レンズＯＵを挿入し、押し治具ＰＺを用いて、撮像レンズＯＵのＳ４面を鏡枠４０の頂壁４２に向かって押圧する。押し治具ＰＺはＳ４面の周囲にのみ当接し、光軸付近には当接しない形状であるため、光軸の傾きを抑えつつ安定して撮像レンズＯＵを押圧することができる。

このとき最初に、撮像レンズＯＵのレンズＬ１のＳ１面が、開口４３のテーパ面４３ａに当接する。図１６を参照して、レンズＬ１の光学面曲面であるＳ１面がテーパ面４３ａに押圧されると、光軸直交方向に反力ｆ（ここでは半径方向成分のみを示す）を受けるので、この反力ｆを利用して（すなわちテーパ面４３ａのガイド機能により）、撮像レンズＯＵを光軸直交方向に移動し、光軸直交方向における撮像レンズＯＵと鏡枠４０との位置決めを、管理された僅かなガタの範囲内（すなわち、前述した点Ｐを通過するテーパ面４３ａの内径と、点Ｐを通過するＳ１面の外径との差で生じるガタの範囲内）で精度良く行うことができる。最終的には、撮像レンズＯＵの第１レンズＬ１のフランジ部Ｆ１が、鏡枠４０の頂壁４２に形成された当接部４２ａに当接して底付きした状態になるので、これにより光軸方向における撮像レンズＯＵと鏡枠４０との位置決めを精度良く行うことができる。なお、鏡枠４０の上方から撮像レンズＯＵを挿入する際、撮像レンズＯＵの光軸と開口４３の光軸とのずれが管理された僅かなガタよりも小さい場合は、撮像レンズＯＵのレンズＬ１のＳ１面と開口４３のテーパ面４３ａは当接しない。

撮像レンズＯＵは、そのフランジ部外周面により接着剤ＢＤを掻き取りながら鏡枠４０の内部へと進入する。本実施の形態によれば、撮像レンズＯＵのフランジ部Ｆ１，Ｆ２と、鏡枠４０の周壁４１との間に比較的大きな隙間があるので、この間に接着剤ＢＤを充填して撮像レンズＯＵと鏡枠４０とを強固に固着できる。又、例え接着剤ＢＤの塗布量が所定量よりも少し多くても、当接部４２ａと周壁４１との間に形成された捕獲部４２ｂが接着剤溜まりとなり、接着剤ＢＤが当接部４２ａに乗り上げたり、更に乗り越えて光学面を汚染することがないように捕獲することができる。尚、撮像レンズＯＵのフランジ部と鏡枠４０は、共に角筒状であるので、図１８を参照すると、鏡枠４０における対角方向の隙間Δが比較的大きくなっており、よって四隅に塗布する接着剤ＢＤの捕獲に有利である。接着剤ＢＤが固化するまで、押し治具ＰＺを用いて撮像レンズＯＵを押圧し続ける。

その後、図１７（ｃ）に示すように、鏡枠４０の周壁４１の段部４１ｃに、光学素子としての矩形板状平行平板であるＩＲカットフィルタＦを接着するが、図１９に示すように、接着剤ＢＤは、対角線上にある窪み４１ｄを避けるようにして段部４１ｃに塗布する。後工程で、不図示の基板と共にリフロー炉を通過させて、鏡枠４０に撮像素子を実装するが、このとき、加熱された鏡枠４０の内部の空気が膨張しても、図１５の矢印で示すように、窪み４１ｄを通過して外部にエスケープするので、鏡枠４０等の破壊を抑制できる。又、窪み４１ｄは対角線上に２カ所設けられているので、組み付け時にＩＲカットフィルタＦが一方に片寄ってしまっても、残りの窪み４１ｄを介して空気を逃がすことができる。本実施の形態によれば、特に撮像レンズの接着強度確保のため、フランジ部全周を接着封止する構造にした場合にも、空気のエスケープを確保できる。なお、窪み４１ｄは対角線上に限らず段部４１ｃの対向する辺の一部にもうけるようにしても良い。

図２０は、変形例にかかる鏡枠４０’を撮像レンズＯＵとフィルタＦと共に示す断面図であり、図２１、２２は、変形例にかかる鏡枠４０’を周壁４１’側から見た図である。変形例にかかる鏡枠４０’は、頂壁４２’に設けられた当接部４２ａ’の２カ所が半径方向に切り欠かれて、連通路（連通部ともいう）４２ｆ’を形成している。その代わり、周壁４１’の段部４１ｃ’には窪みが形成されていない。本変形例の場合、撮像レンズＯＵのフランジ部が当接部４２ａ’に当接しても、連通路４２ｆ’を介して内外の空気の連通が可能である。従って、リフロー炉を通過時に、加熱された鏡枠４０の内部の空気が膨張しても、図２０の矢印で示すように、連通路４２ｆ’を通過して外部にエスケープするので、鏡枠４０等の破壊を抑制できる。本実施の形態によれば、図２２に示すように、ＩＲカットフィルタＦを接着するために、段部４１ｃ’の全周に接着剤ＢＤを塗布できるので、塗布作業はより容易になる。

図２７は、別な変形例にかかる鏡枠４０”を撮像レンズＯＵ”とフィルタＦと共に示す断面図であり、図２８は、図２７の矢印XXVIIIで示す部位を拡大して示す図である。図２７、図２８において、鏡枠４０”の頂壁４２”の内面に形成された輪帯状の当接部４２ａ”は、光軸に向いた側面に、開口４３”側に向かうにつれて縮径する鏡枠テーパ面（第２当接部）４２ｂ”を有している。一方、撮像レンズＯＵ”の第１レンズＬ１”は、開口４３”側の凹面状の光学面の径方向外方において、光学面を成形する金型と同じ金型で成形される光軸方向に突出した輪帯部Ｌ１ａ”を有している。図２８に示すように、輪帯部Ｌ１ａ”は、光軸に垂直な端面Ｌ１ｃ”と、開口４３”側に向かうにつれて縮径し鏡枠テーパ面４２ｂ”に対向するレンズテーパ面Ｌ１ｂ”とを形成している。ここでレンズテーパ面Ｌ１ｂ”は、第１レンズＬ１”のフランジ部Ｆ１に光軸と同心円状に形成した傾斜面の一部である。鏡枠テーパ面４２ｂ”は、ここでは第１レンズＬ１”のレンズテーパ面Ｌ１ｂ”よりも傾斜がきつく、光軸方向断面上、鏡枠テーパ面４２ｂ”は、レンズテーパ面Ｌ１ｂ”と接した場合、その下端もしくは近傍の一点Ｐで接するようになっている。そして点Ｐを通過する鏡枠テーパ面４２ｂ”の内径が、点Ｐを通過するレンズテーパ面Ｌ１ｂ”の外径より僅かに大きく（例えば、１μｍ〜１０μｍ大きく）なるように寸法管理されている。なお、鏡枠テーパ面４２ｂ”は光軸方向断面上において、レンズテーパ面Ｌ１ｂ”よりも傾斜がきつくなっているのが望ましいが、レンズテーパ面Ｌ１ｂ”に対して一点Ｐで接するようになっていれば傾斜が緩くても良い。

鏡枠４０”に撮像レンズＯＵ”を組み付ける際、第１レンズＬ１”側から鏡枠４０”に挿入すると、レンズテーパ面Ｌ１ｂ”が鏡枠テーパ面４２ｂ”に当接する。図２８を参照して、レンズテーパ面Ｌ１ｂ”が鏡枠テーパ面４２ｂ”に押圧されると、光軸直交方向に反力ｆを受けるので、この反力ｆを利用して（すなわち鏡枠テーパ面４２ｂ”のガイド機能により）、撮像レンズＯＵ”を光軸直交方向に移動させ、光軸直交方向における撮像レンズＯＵ”と鏡枠４０”との位置決めを、管理された僅かなガタの範囲内（すなわち、前述した点Ｐを通過する鏡枠テーパ面４２ｂ”の内径と、点Ｐを通過するレンズテーパ面Ｌ１ｂ”の外径との差で生じるガタの範囲内）で精度良く行うことができる。最終的には、撮像レンズＯＵ”の第１レンズＬ１”の端面Ｌ１ｃ”が、鏡枠４０”の頂壁４２”における開口４３”の径方向外側の内面（第１当接部）４２ｃ”に当接して底付きした状態になるので、これにより光軸方向における撮像レンズＯＵ”と鏡枠４０”との位置決めを精度良く行うことができる。

図２９は、別な変形例にかかる鏡枠４０’”を撮像レンズＯＵ’”とフィルタＦと共に示す断面図であり、図３０は、図２９の矢印XXXで示す部位を拡大して示す図である。図２９、図３０において、鏡枠４０’”の頂壁４２’”の内面には、輪帯状の当接部（第１当接部）４２ａ’”よりも開口４３’”に近い側に、径方向外側を向いた鏡枠テーパ面（第２当接部）４２ｂ’”が形成されている。鏡枠テーパ面４２ｂ’”は、当接部４２ａ’”側に向かうにつれて拡径する形状を有している。一方、撮像レンズＯＵ’”の第１レンズＬ１’”は、開口４３’”よりも径方向外側まで伸びる凹面状のＳ１面を有している。ここでは鏡枠テーパ面４２ｂ’”は、少なくとも当接点近傍では、第１レンズＬ１’”のＳ１面よりも傾斜がきつく、光軸方向断面上、鏡枠テーパ面４２ｂ’”は、第１レンズＬ１’”のＳ１面と接した場合、Ｓ１面に対して、その下端もしくは近傍の一点Ｐで接するようになっている。そして点Ｐを通過する鏡枠テーパ面４２ｂ’”の外径が、点Ｐを通過するＳ１面の内径より僅かに小さく（例えば、１μｍ〜１０μｍ小さく）なるように寸法管理されている。なお、鏡枠テーパ面４２ｂ’”は光軸方向断面上において、第１レンズＬ１’”のＳ１面よりも傾斜がきつくなっているのが望ましいが、Ｓ１面に対して一点Ｐで接するようになっていれば形状は問わない。又、鏡枠テーパ面４２ｂ’”が当接するのは、撮像素子に結像する光線が通過する有効径外のＳ１面に限られず、Ｓ１面と同時に転写成形されてＳ１面の外側に延在するテーパ面なども含む。

鏡枠４０’”に撮像レンズＯＵ’”を組み付ける際、第１レンズＬ１’”側から鏡枠４０’”に挿入すると、第１レンズＬ１’”のＳ１面が鏡枠テーパ面４２ｂ’”に当接する。図３０を参照して、Ｓ１面が鏡枠テーパ面４２ｂ’”に押圧されると、光軸直交方向に反力ｆを受けるので、この反力ｆを利用して（すなわち鏡枠テーパ面４２ｂ’”のガイド機能により）、撮像レンズＯＵ’”を光軸直交方向に移動させ、光軸直交方向における撮像レンズＯＵ’”と鏡枠４０’”との位置決めを、管理された僅かなガタの範囲内（すなわち、前述した点Ｐを通過する鏡枠テーパ面４２ｂ’”の外径と、点Ｐを通過するＳ１面の内径との差で生じるガタの範囲内）で精度良く行うことができる。最終的には、撮像レンズＯＵ’”の第１レンズＬ１’”のフランジ部Ｆ１上面が、鏡枠４０’”の頂壁４２’”の当接部４２ａ’”に当接して底付きした状態になるので、これにより光軸方向における撮像レンズＯＵ’”と鏡枠４０’”との位置決めを精度良く行うことができる。

図３１は、別な変形例にかかる鏡枠４０””を撮像レンズＯＵ””と遮光部材ＳＨ””とフィルタＦと共に示す断面図である。本変形例では、図２９に示す構成に対して、撮像レンズＯＵ””が単レンズで構成されており、且つ遮光部材ＳＨ””の外径形状を鏡枠４０””の内径形状に対応した四角形状としている。又、これに対応して、鏡枠４０””の周壁４１””の内周面を、撮像素子側（図３１で下方側）から所定の位置まで拡径しており、ここに段部４１ｄ””を形成している。

上述したようにして、鏡枠４０””に対して撮像レンズＯＵ””を位置決めした後、遮光部材ＳＨ””を撮像素子側から挿入して、撮像レンズＯＵ””のＳ２面周囲を押さえつつ、その外周を周壁４１””の段部４１ｄ””に接着固定することができる。尚、撮像レンズＯＵ””に遮光部材ＳＨ””を嵌め込んでおき、遮光部材ＳＨ””を押しながら、鏡枠４０””内に撮像レンズＯＵ””を挿入して、光軸直交方向及び光軸方向の位置決めを行った後に、遮光部材ＳＨ””を周壁４１””の段部４１ｄ””に接着固定しても良い。本変形例の構成は、上述した実施の形態及び変形例のいずれとも組み合わせることができる。

図２３は、本実施の形態にかかる撮像レンズ及び鏡枠で構成される撮像レンズユニットを使用した撮像装置５０の斜視図であり、図２４は、図２３の構成を矢印XXIV−XXIV線で切断して矢印方向に見た断面図である。図２４に示すように、撮像装置５０は、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサ５１と、このイメージセンサ５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させる撮像レンズＯＵと、イメージセンサ５１を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子（不図示）を有する基板５２とを備え、これらが一体的に形成されている。

上記イメージセンサ５１は、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、不図示の信号処理回路に接続されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、イメージセンサ５１の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド（図示略）が配置されており、不図示のワイヤを介して基板５２に接続されている。イメージセンサ５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷をデジタルＹＵＶ信号等の画像信号等に変換し、ワイヤ（不図示）を介して基板５２上の所定の回路に出力する。ここで、Ｙは輝度信号、Ｕ（＝Ｒ−Ｙ）は赤と輝度信号との色差信号、Ｖ（＝Ｂ−Ｙ）は青と輝度信号との色差信号である。なお、固体撮像素子は上記ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。

イメージセンサ５１を支持する基板５２は、不図示の配線により、イメージセンサ５１に対して通信可能に接続されている。

基板５２は、不図示の外部接続用端子を介して外部回路（例えば、撮像装置を実装した携帯端末の上位装置が有する制御回路）と接続し、外部回路からイメージセンサ５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部回路へ出力したりすることを可能とする。

イメージセンサ５１の上部は、図示しないカバーガラスで封止され、その上方には第２レンズL２との間にＩＲカットフィルタＦが配置されている。中空角筒状の鏡枠４０は下部が開放しているが、上部は頂壁４２で覆われている。頂壁４２の中央には開口４３が形成されている。鏡枠４０内に撮像レンズＯＵが配置されている。

撮像レンズＯＵは、物体側（図２４で上方）より順に、鏡枠の開口縁が機能する開口絞り、第１レンズ部Ｌ１，不要光を遮光する遮光部材ＳＨ、第２レンズ部Ｌ２を有する。上述したように第１レンズ部Ｌ１、第２レンズ部Ｌ２はガラス製であるので光学特性に優れる。本実施の形態では、撮像レンズＯＵのフランジ部と鏡枠４０の当接部４２ａとを当接させることで、撮像レンズＯＵの光軸方向における位置決めを実現でき、また撮像レンズＯＵの光学面Ｓ１の全周の一部を、鏡枠４０の開口４３のテーパ面４３ａに当接させることで、撮像レンズＯＵの光軸交差方向における位置決めを実現できるので、鏡枠４０を基板５２上に載置するだけで、撮像レンズＯＵの焦点位置にイメージセンサ５１の受光面を精度良く位置決めすることができる。更に、鏡枠４０のテーパ面４１ｂが粗し面となっており、少なくとも像側レンズＬ２のＳ４面を覆う範囲に形成されているため、鏡枠４０と撮像レンズＯＵとの間に隙間が大きく生じても、有効にゴーストを抑制できる。尚、粗し面は周壁４１の内周面全体に設けても良い。

次に、上述した撮像装置５０の使用態様について説明する。図２５は、撮像装置５０をデジタル機器である携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。また、図２６は携帯電話機１００の制御ブロック図である。

撮像装置５０は、例えば、撮像レンズＯＵの物体側端面が携帯電話機１００の背面（液晶表示部側を正面とする）に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置になるよう配設される。

撮像装置５０の外部接続用端子（不図示）は、携帯電話機１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１側に出力する。

一方、携帯電話機１００は、図２６に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等をキーにより支持入力するための入力部６０と、撮像した画像や映像等を表示する表示部７０と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像装置５０による撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる一時記憶部（ＲＡＭ）９２とを備えている。

携帯電話機１００を把持する撮影者が、被写体に対して撮像装置５０の撮像レンズＯＵを向けると、イメージセンサ５１に静止画又は動画の画像信号が取り込まれる。所望のシャッタチャンスで、図２５に示すボタンＢＴを撮影者が押すことでレリーズが行われ、画像信号が撮像装置５０に取り込まれることとなる。撮像装置５０から入力された画像信号は、上記携帯電話機１００の制御系に送信され、記憶部９２に記憶されたり、或いは表示部７０で表示され、さらには、無線通信部８０を介して映像情報として外部に送信されることとなる。

本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、上述の実施形態では、ガラスレンズを用いているが、樹脂でアレイ状に形成して切断することにより得られる樹脂レンズや、ガラス基板上に硬化性樹脂でレンズ部を形成したレンズでも良い。撮影レンズは２枚レンズタイプあるいは単レンズとしているが、３枚以上のレンズで構成されたものでも良い。更に、接着剤としては、ＵＶ硬化接着剤や熱硬化接着剤が好ましく用いられるが、例えばＵＶ硬化接着剤で仮接着し、その後熱硬化接着剤で本接着を行ってもよい。

４０、４０’、４０”、４０’”、４０”” 鏡枠
４１、４１’、４１”” 周壁
４１ａ 略平行な面
４１ｂ テーパ面
４１ｃ 段部
４１ｄ 窪み
４２ 頂壁
４２ａ 当接部
４２ｂ 捕獲部
４２ｂ” 鏡枠テーパ面
４２ｆ’ 連通路
４３ 開口
４３ａ テーパ面
５０ 撮像装置
５１ イメージセンサ
５１ａ 光電変換部
５２ 基板
６０ 入力部
７０ 表示部
８０ 無線通信部
９２ 記憶部
１００ 携帯電話機
１０１ 制御部
ＢＤ 接着剤
ＢＴ ボタン
Ｆ ＩＲカットフィルタ
Ｆ１、Ｆ２ フランジ部
Ｌ１ レンズ部
Ｌ２ レンズ部
Ｍ１ 上型
Ｍ２ 下型
ＯＵ 撮像レンズ
ＰＺ 押圧用治具
Ｓ１〜Ｓ４ 光学面
ＳＨ 遮光部材
ＴＢ チューブ
ＴＰ テーパ面

Claims (10)

1. 撮像レンズと、前記撮像レンズを保持する鏡枠とを有し、
   前記撮像レンズは、光学面と、前記光学面の周囲に形成され外周の少なくとも一部が切断されたフランジ部とを有し、
   前記鏡枠は、前記撮像レンズの光軸方向において前記フランジ部が当接して光軸方向の位置決めを行う第１当接部と、前記撮像レンズの光軸交差方向において前記光学面の全周の一部又は前記フランジ部に前記光軸と同心円状に形成した傾斜面の全周の一部と当接することで光軸交差方向の位置決めを行う第２当接部とを有することを特徴とする撮像レンズユニット。
2. 前記撮像レンズのフランジ部は矩形状であることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズユニット。
3. 前記鏡枠の内周面の少なくとも一部には、粗し面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像レンズユニット。
4. 前記鏡枠は金型を用いた成形により形成されており、前記粗し面を転写形成する金型の転写面はブラスト処理が施されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズユニット。
5. 前記鏡枠は、周壁と、前記周壁の一端面を覆う頂壁とから一体的に形成されており、前記周壁に塗布された接着剤を用いて、前記撮像レンズと前記鏡枠とが固定されるようになっており、前記頂壁には、接着剤を捕獲する捕獲部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像レンズユニット。
6. 前記鏡枠は、内外の空気の連通を行う連通部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像レンズユニット。
7. 前記連通部は、前記撮像レンズの撮像素子が取り付けられる側に設けられる光学素子が固定される前記鏡枠の部位に設けられた切欠であることを特徴とする請求項６に記載の撮像レンズユニット。
8. 前記光学素子は矩形状であり、前記切欠は前記光学素子の対角方向に２カ所設けられていることを特徴とする請求項７に記載の撮像レンズユニット。
9. 前記連通部は、前記撮像レンズの光軸方向において前記フランジ部が当接する前記当接部に形成された切欠であることを特徴とする請求項６に記載の撮像レンズユニット。
10. 前記撮像レンズは、遮光部材を介して前記鏡枠に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像レンズユニット。