(57)【要約】      （修正有）【課題】従来円筒形状であった鏡筒の外形を部分的に切り欠いて装置内に空間を確保するとともに、組立誤差による性能劣化が生じにくい撮像レンズを得る。【解決手段】光学有効面と、光学有効面Ｌ１ａの周囲に形成されたコバ部Ｌ１ｋとを備えたプラスチック材料を射出成形して形成されたレンズＬ１と、レンズを収納保持する鏡筒１０２とを有する撮像レンズであって、レンズのコバ部外形は多角形に形成されており、鏡筒の内周面におけるレンズが収納される位置には、レンズの外形に形成された少なくとも一つの直線部に対応する直線部が少なくとも一つ形成されているとともに、鏡筒の外形には、鏡筒の内周面に形成した直線部に平行な直線部が形成されている。【選択図】図１
2019164253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学有効面、および前記光学有効面の周囲に形成されたコバ部、を備えたレンズと、前記レンズを収納保持する鏡筒と、を有する撮像レンズであって、
前記レンズのコバ部外形は多角形に形成されており、
前記鏡筒の内周面における前記レンズが収納される位置には、前記レンズの外形に形成された少なくとも一つの直線部に対応する直線部が少なくとも一つ形成されているとともに、
前記鏡筒の外形には、前記鏡筒の内周面に形成した直線部に平行な直線部が形成されている
ことを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
前記撮像レンズは、複数のレンズで構成され、物体側に配置される少なくとも２枚のレンズの外形は、ともに同じ角数の多角形に形成されているとともに、光軸を回転中心軸として互いに同じ位相で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
前記レンズのコバ部外形は正多角形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記複数のレンズのそれぞれが対向する面の前記光学有効面の外側に、円環状の傾斜面が形成されており、それぞれの円環状の傾斜面が嵌合することでレンズの中心軸が位置合わせ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。
【請求項５】
前記レンズは、前記多角形の少なくとも一つの角部において、前記多角形の最大外形よりも内側に、射出成形用ゲートカットの端部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記レンズの光学有効面とコバ部外形との、最小の距離は０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかの撮像レンズを用いたことを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に使用される撮像レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報端末機器を始めとする様々な商品にカメラ機能が搭載されるようになった。
【０００３】
このような機器に搭載されるカメラには、機器の小型化に対応することが望まれている。
【０００４】
従来、小型化を目指した撮像レンズとしては、以下の特許文献１のような撮像レンズが知られている。
【０００５】
特許文献１には、ＣＭＯＳ型撮像素子と、被写体像を撮像させる複数のレンズで構成された撮像レンズと、撮像素子を保持するとともにその電気信号の送受を行う基板と、物体側からの光入射用の開口部を有し遮光部材からなる鏡筒とを備え、それらが一体に形成された撮像ユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−７９１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の撮像レンズは、撮像レンズを構成する複数のレンズのすべてが、光軸を中心として回転対象な円形状に形成されており、レンズの外形も円環状に形成されている。そのため、鏡筒の外形は、レンズの外形の大きさに依存した円筒状の形状にならざるを得なかった。これは特許文献１に記載の撮像レンズに限ったことではなく、一般の撮像レンズに共通した構造である。
【０００８】
また、特許文献１に記載の撮像レンズは、複数のレンズの外形部を鏡筒の内周面に嵌合させることで中心軸（光軸）を合わせる構造のため、複数のレンズの中心軸を精度よく一致させることが困難である。従って各部材の寸法公差のばらつきや組立誤差による性能劣化の懸念があった。
【０００９】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、鏡筒に収納するレンズの外形を多角形に形成することで、従来円筒形状であった鏡筒の外形を部分的に切り欠いて装置内に空間を確保するとともに、組立誤差による性能劣化が生じにくい撮像レンズを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズは、光学有効面、および前記光学有効面の周囲に形成されたコバ部を備えたレンズと、前記レンズを収納保持する鏡筒とを有する撮像レンズであって、前記レンズのコバ部外形は多角形に形成されており、前記鏡筒の内周面における前記レンズが収納される位置には、前記レンズの外形に形成された少なくとも一つの直線部に対応する直線部が少なくとも一つ形成されているとともに、前記鏡筒の外形に、前記鏡筒の内周面に形成した直線部に平行な直線部を形成して構成した。
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズは、複数のレンズで構成され、物体側に配置される少なくとも２枚のレンズの外形は、ともに同じ角数の多角形に形成されているとともに、光軸を回転中心軸として互いに同じ位相で配置されている構成を含む。
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズはさらに、前記レンズのコバ部外形は正多角形状に形成されていることを含む。
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズはさらに、前記複数のレンズは、それぞれが対向する側の面の前記光学有効面の外側に、円環状の傾斜面が形成されており、それぞれの円環状の傾斜面が嵌合することで光軸の中心が位置合わせされた構成を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鏡筒の外形を少なくとも一部切り欠いた形状とすることで、切り欠き部分に確保されたスペースを有効に活用することができる。また、複数のレンズをそれぞれに形成した傾斜面で嵌合させることにより、組立誤差による性能劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像レンズの鏡筒の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る撮像レンズのレンズ形状を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る撮像レンズの組立方法を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る撮像レンズの分解斜視図である。
【図６】図５の一部を断面化した構造図である。
【図７】本発明の撮像レンズが搭載される携帯端末機器の模式図である。
【図８】図７の部分断面を示す模式図である。
【００１６】
次に図１から図８を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態に係る撮像レンズを示している。
【００１８】
図１に示すように、撮像レンズ１００はレンズ部１０１と鏡筒部１０２とからなっている。
【００１９】
レンズ部１０１は、物体側（図面上方  Ｏｂｊｅｃｔ  ｓｉｄｅ）から像側（図面下方  Ｉｍａｇｅ  ｓｉｄｅ）に向かって順に第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５の５枚のレンズで構成されている。第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間、および第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間にはそれぞれ遮光板１０３が配置されている。また、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間には中間環１０４が配置され、第５レンズＬ５の像側には押さえ環１０５が配置されている。
【００２０】
なお、遮光板１０３は、撮像レンズ１００の内部で発生する不要光を遮光するためのものである。中間環は、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との光軸Ｚ方向の間隔を決定する。押さえ環１０５は、レンズ有効径の外側から出射する不要光を遮光する。
【００２１】
図２は図１の鏡筒１０２の断面図を示している。図２（ａ）は、鏡筒１０２全体の断面図、図２（ｂ）、および図２（ｃ）は、鏡筒１０２の第１レンズＬ１と第２レンズＬ２が挿入される位置の断面図の一例を示している。
【００２２】
図３（ａ）は、本実施形態のレンズ形状を模式的に表わしたものである。また、本実施形態のレンズは、ゲートＧを有していることから分かるように射出成形によって形成されるものである。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、本実施形態のレンズは、光学有効面Ｌ１ａ、Ｌ１ｂと光学有効面の周囲に形成されたコバ部Ｌ１ｋからなっている。そしてコバ部Ｌ１ｋの外周は正八角形に形成されている。なお、光学有効径Ｄ１、Ｄ２と正八角形の直線部Ｌ１ｓとの最小の距離であるｍ１、ｍ２は、それぞれ０．１ｍｍ以上確保するようになっている。
【００２４】
また、射出成形のゲートＧは正八角形の少なくとも一つの角部Ｌ１ｃに設定されている。またゲートＧのカット位置ＧＣは、正八角形の内側でカットされる。
【００２５】
一般にレンズを射出成型で形成する際、ゲート部付近に残留応力が集中するため、ゲート付近のレンズ有効径の内部にまで応力が残り、部分的に解像性能の劣化が生じることがある。本実施形態では、正八角形の角部Ｌ１ｃにゲートＧを設定しているので、ゲート部がレンズ有効面Ｌ１ａ，Ｌ１ｂから遠ざかり、レンズ有効径内部への残留応力の発生を低減することが出来る。
【００２６】
なお、図１（ａ）は外形を正八角形にした実施形態だが、図３（ｂ）に示すように、正六角形でもよいし、図３（ｃ）に示すように、正方形にしても良いし、単に多角形を採用することも出来る。さらに、図３（ｄ）に示すように、円環状の外形と部分的に角部を形成した外形とを組み合わせた形状にしても良い。
【００２７】
そして、上述したレンズが挿入される鏡筒１０２の内周面は、図２（ｂ）のようにレンズの外形に合わせた正八角形に形成されている。または、図２（ｃ）のようにレンズの外形の少なくとも一つの直線部に合わせた一つの直線部を有するような形状にしても良い。このような形状に形成することで、鏡筒１０２の外形に内周面の直線部に平行な面１０２ｄを形成することが出来る。
【００２８】
次に、本実施形態の撮像レンズの組立方法について説明する。
【００２９】
図４は本実施形態の撮像レンズの組立方法を示す分解図であり、図５は本実施形態の分解斜視図、図６は図５を組立てた際の内部構造を示す斜視図である。
【００３０】
本実施形態は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２がともに同じ大きさの正八角形の外形を有している例である。また、第３レンズＬ３は、図３（ｅ）に示した例のように、レンズの有効径の外側のコバ部が平行にカットされた形状になっている。そしてその対辺の距離Ｗは第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の正八角形の直線部の対辺の距離Ｗと同じになっている。
【００３１】
図４に示すように、鏡筒１０２を上下反転させて組立治具（図示しない）に位置決めして載置する。その後、第１レンズＬ１の外形の直線部Ｌ１ｓと鏡筒１０２の内周に形成された直線部１０２ａとを、および第１レンズＬ１の外形の角部Ｌ１ｃと鏡筒１０２の内周に形成された角部１０２ｃとを合わせて挿入する。そして鏡筒１０２の受け面１０２ｂが第１レンズＬ１のコバ平面Ｌ１ｄを受けることで、光軸方向の位置が決まる。
【００３２】
次に、第２レンズＬ２の外形の直線部Ｌ２ｓと、鏡筒１０２の内周に形成された直線部１０２ａとおよび第２レンズＬ２の外形の角部Ｌ２ｃと鏡筒１０２の内周に形成された角部１０２ｃとを合わせて挿入する。従って、本実施形態では、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２それぞれの外形は光軸Ｚを中心軸に位相が一致した状態になる。すなわち、光軸Ｚに直交する面に投影したとき、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２のそれぞれの外形の直線部Ｌ１ｓ、およびＬ２ｓと、角部Ｌ１ｃ、およびＬ２ｃがそれぞれ一致した状態になる。
【００３３】
また、第２レンズＬ２が第１レンズＬ１に載置されると、第１レンズＬ１の像側のコバ部に形成された円環状傾斜面Ｌ１ｒが第２レンズＬ２の物体側のコバ部に形成した円環状傾斜面Ｌ２ｆに嵌合する。従って、双方のレンズの中心が光軸Ｚに一致した状態で組み込まれる。
【００３４】
次に、第２レンズＬ２の像側に遮光板１０３を載置後、第３レンズＬ３を鏡筒１０２に挿入する。この際も、第３レンズＬ３の外形の直線部Ｌ３ｓが鏡筒１０２の内周面に形成した直線部１０２ａに合うように挿入する。従って、第１レンズＬ１、および第２レンズＬ２の外形の直線部と、第３レンズＬ３の外形に形成した直線部が一致した状態で組み込まれる。
【００３５】
また、第３レンズＬ３が第２レンズＬ２に載置されると、第２レンズＬ２の像側のコバ部に形成した円環状傾斜面Ｌ２ｒが第３レンズＬ３の物体側のコバ部に形成した円環状傾斜面Ｌ３ｆに嵌合する。従って、双方のレンズの中心が光軸Ｚに一致した状態で組み込まれる。
【００３６】
次に、第３レンズＬ３の像側に遮光板１０３を載置後、第４レンズＬ４を鏡筒１０２に挿入する。第４レンズＬ４が第３レンズＬ３に載置されると、第３レンズＬ３の像側のコバ部に形成した円環状傾斜面Ｌ３ｒが第４レンズＬ４の物体側のコバ部に形成した円環状傾斜面Ｌ４ｆに嵌合する。従って、双方のレンズの中心が光軸Ｚに一致した状態で組み込まれる。
【００３７】
次に、遮光板１０３を第４レンズＬ４に載置後、中間環１０４を挿入し、第５レンズＬ５を挿入し、最後に押さえ環１０５を挿入する。
【００３８】
なお、中間環１０４は鏡筒１０２に対して圧入の関係になる径に設定すれば、第１レンズＬ１から第４レンズＬ４までを鏡筒１０２内に保持することが出来る。また、押さえ環１０５を鏡筒１０２内に対して圧入の関係になる径に設定すれば、中間環１０４、第５レンズＬ５を鏡筒１０２内へ保持することが出来る。
【００３９】
鏡筒１０２内部の構造を固定する手段が、最後に挿入する押さえ環１０５のみの場合、落下や衝撃等の外力に対して弱くなりやすい。従って、本実施形態では中間部に位置する中間環１０４で物体側の４枚のレンズを保持し、中間環１０４、第５レンズＬ５を押さえ環１０５で保持する構成にしている。
【００４０】
なお、中間環１０４と押さえ環１０５は圧入に限らず、接着や溶着等の方法を用いて固定しても良い。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態による撮像レンズ１００は、第１レンズＬ１から第３レンズＬ３の光軸方向の高さの範囲で、鏡筒１０２の破線で示した領域Ｓが切り取られた形状になっている。従って、領域Ｓに装置内の部材を配置可能な空間を提供する。
【００４２】
図５、および図６は、本実施形態の撮像レンズを斜視することで構造を明確化するものである。
【００４３】
次に、本実施形態の撮像レンズを携帯端末機器に適用した場合についての効果を説明する。
【００４４】
図７はスマートフォンを液晶パネル側から見た模式図であり、Ｓ−Ｓで示す場所にカメラモジュールＣＭが内蔵されている。カメラモジュールＣＭは、撮像レンズ、赤外線カットフィルタ、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサの撮像素子で構成されたモジュールである。図８は図７のカメラモジュールＣＭ部のＳ−Ｓ断面を示す模式図である。図８（ａ）は従来例を示し、図８（ｂ）は本発明の実施形態の撮像レンズ１００をカメラモジュールＣＭに採用した例である。
【００４５】
図８（ａ）の液晶パネルは、例えばサイズが１６：９のディスプレイＬＣＤである。このディスプレイＬＣＤは、カメラモジュールＣＭに非常に接近した状態でレイアウトされている。ここで、端末機器の外形サイズを維持した状態で１６：９よりも大型の、例えば１８：９のディスプレイＬＣＤを採用しようとすると、ディスプレイＬＣＤがカメラモジュールＣＭに干渉するため、携帯端末の外形を大きなものにする必要がある。
【００４６】
一方、図８（ｂ）は本発明の実施形態の撮像レンズ１００をカメラモジュールＣＭに採用した例である。鏡筒に切り欠きが設けられたことによって、寸法ｄで示した空間が確保される。従って、装置の外形の大きさを変えることなく、例えば１８：９のディスプレイＬＣＤを内蔵することが可能になる。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、高密度で実装される携帯端末機器の内部に空間を設けることが出来るため、装置を大型化することなく、例えば大型のディスプレイＬＣＤの搭載を可能にしたり、その空間に部材を配置することが出来る。
【００４８】
なお、本発明は上述した実施例に限られるものではない。撮像レンズの技術分野で広く適用することが可能である。例えば鏡筒に収納されるレンズは１枚、２枚、３枚、４枚でも良いし、６枚以上でもよい。また、外形を多角形にするレンズは１枚でもよいし、構成するレンズすべてに用いても良い。さらに鏡筒の外形はレンズの外形の多角形の形状に相似する形状にしても良い。発明の目的を達成するものであれば、様々な態様を採用することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１００  撮像レンズ
１０１  レンズ部
１０２  鏡筒
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
Ｌ４  第４レンズ
Ｌ５  第５レンズ
１０３  遮光板
１０４  中間環
１０５  押さえ環
Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ  光学有効面
Ｌ１ｋ  コバ部
ｍ１、ｍ２  光学有効径から外形までの距離
Ｇ  ゲート
ＧＣ  ゲートカット位置
Ｌ１ｃ  第１レンズ外形の角部
Ｌ１ｓ  第１レンズ外形の直線部
１０２ａ  鏡筒内周面の直線部
１０２ｂ  鏡筒の受け面
Ｌ１ｄ  第１レンズのコバ平面
Ｌ１ｒ、Ｌ２ｒ、Ｌ３ｒ  レンズ像側の円環状傾斜面
Ｌ２ｆ、Ｌ３ｆ、Ｌ４ｆ  レンズ物体側の円環状傾斜面
ＬＣＤ  ディスプレイ
ＣＭ  カメラモジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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