(57)【要約】【課題】  光軸方向の厚みを減らし小型化を図ったレンズユニットを提供する。【解決手段】  被写体側および結像面側の各端面の中央にそれぞれレンズ部３２，３４が形成される撮影レンズ２と、この撮影レンズ２を内部に備える筒状のレンズホルダ３と、中央に貫通穴８３を有する薄板状の絞り８とで構成されるレンズユニット１において、絞り８は、撮影レンズ２に当接する第１環状部８１よりも外周寄りの部分が結像面側に屈曲され、この状態で突起７２を加熱し押しつけることにより第２環状部８２をレンズホルダ３の被写体側の先端に固定する。これにより、変形した突起７２を結像面側に退避させることができるので、レンズユニットの光軸方向における小型化を図ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズと、前記撮影レンズを内部に備え該撮影レンズに当接する位置決め部が設けられる筒状のレンズホルダと、中央に貫通穴を有し前記撮影レンズの被写体側の端面に当接し外周が前記レンズホルダに固定され撮影レンズの光軸方向全長に対して十分に薄い肉厚の高剛性材料からなる押さえ板とで構成されるレンズユニットであって、
前記押さえ板は、前記撮影レンズに当接する部分よりも外周寄りの部分が結像面側に屈曲されているレンズユニット。
【請求項２】
前記押さえ板の貫通穴の内壁径は、被写体側から結像面側にかけて少なくとも一部分が同径でない請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記押さえ板の貫通穴の内壁径は、結像面側が大径となっている請求項１または２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記押さえ板の貫通穴近傍が被写体側に突出している請求項１から３の何れか一つに記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記押さえ板が撮影レンズの絞りである請求項１から４の何れか一つに記載のレンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、より詳しくは、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話機などのデジタル撮像機器に搭載される撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタルカメラやカメラ付き携帯電話機などのデジタル撮像機器に搭載されるレンズユニット１１は、図８に示すような撮像装置１０に適用され、撮影レンズ３と、レンズホルダ２とからなる。
【０００３】
撮影レンズ３は、被写体側に絞りを配置するよう設計された、いわゆる前絞りタイプのレンズであり、被写体側の端面に環状の平面部３１を有するとともに、中央に凸状のレンズ部３２が形成されており、また、結像面側の端面に環状の平面部３３を有するとともに、中央に凹状のレンズ部３４が形成されている。
【０００４】
レンズホルダ２は、樹脂からなり、内部に撮影レンズ３を備える円筒部２１と、この円筒部２１の被写体側の端部から被写体側に向けて縮径するテーパ部２２と、このテーパ部２２の先端から内周に向けて延び中央に貫通穴２３を有する環状部２４とを一体的に形成したものである。環状部２４の貫通穴２３には、被写体側および結像面側のそれぞれからテーパ状に縮径して、貫通穴２３における光軸方向ほぼ中間位置で内周に向けて楔状に突出する突出部７５がさらに設けられている。この貫通穴２３の最小径部分、つまり突出部７５の先端の内径が撮影レンズ３の被写体側のレンズ部３２よりもわずかに小径となっており、撮影レンズ３の絞りとして機能する。レンズホルダ２の結像面側の外周面には雄ねじ２５が形成されている。
【０００５】
このようなレンズユニット１１は、被写体側の平面部３１がレンズホルダ２の環状部２４における結像面側の端面２６に当接されるとともに、結像面側の平面部３３が環状の押さえ部材３５により押さえられて接着されることにより、レンズホルダ２内に固定される。
【０００６】
以上の構成のレンズユニット１１が適用される撮像装置１０は、当該レンズユニット２の他に、撮像素子パッケージ４と、鏡筒５とを備える。
【０００７】
撮像素子パッケージ４は、基板１２に取り付けられ、ＣＣＤやＣＭＯＳなどからなる撮像素子（不図示）を樹脂製のケーシングに納めたものである。撮像素子パッケージ４の表面（基板１２側の反対側の面）４１は、撮像素子（不図示）と対向する位置で開口されており、この開口を閉塞する形で赤外線カットフィルタなどの透光性部材４２が貼り付けられている。
【０００８】
鏡筒５は、撮像素子パッケージ４を囲い基板１２に固定される角筒部５１と、レンズユニット１を装着する円筒部５２とが一体に形成されている。円筒部５２の内周にはレンズユニット１を螺合するための雌ねじ５３が形成されている。
【０００９】
以上の構成の撮像装置１０では、鏡筒５の角筒部５１が撮像素子パッケージ４を囲うとともに撮像素子パッケージ４の表面４１に載せられて貼り合わされ、鏡筒５の円筒部５２にレンズユニット１１が螺合される。
【００１０】
しかしながら、このようなレンズユニット１１では、レンズホルダ２が絞りとしての環状部２４と樹脂で一体成形されているため、剛性確保の観点から、環状部２４は所定の厚みを必要とし、撮像装置１０の小型化の妨げとなる。そこで、次に示すようなレンズユニットが提案されている。
【００１１】
図９に示すように、レンズユニット１３では、レンズホルダ２の被写体側の端部に、前記したような一体成形の環状部２４に代えて、別部材としての絞り６を設置している。この絞り６は、撮影レンズ３の厚さに対して十分に薄い薄板状に形成され、かつ、中心部に円形状の貫通穴６１が光軸方向で同じ大きさの径で形成されている。この絞り６は、レンズホルダ２の被写体側に形成した装着凹部２８内に上方から挿入されて撮影レンズ３の中心のレンズ部３２を除く平面部３１に密接され、装着凹部２８内に接着剤などによって固定されている。このとき、絞り６の上面６２と、レンズホルダ２の上端面２９とは、ほぼ同一平面をなした状態となっている。なお、レンズホルダ２の結像面側の端部には、撮影レンズ３を位置決めする鍔部７１が形成されている（例えば特許文献１参照）。
【００１２】
あるいは、図１０に示すように、上記と同様の薄板状の絞り６を設置した状態で、レンズホルダ２の被写体側の端縁の突起７２（図中点線）に超音波エネルギなどを付与することにより加熱し軟化させて押し潰すことにより、この絞りを固定することが考えられる（以下、この工法を熱かしめという。）（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−８４１８４号公報
【特許文献２】特開２００３−３３３４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記したようなレンズユニットでは、接着剤による固定の場合、接着剤が硬化するまでに長時間を要し、瞬間接着剤によると、撮影レンズ３の表面が白く曇ることがある。また、熱かしめによると、作業時間を短縮できる点で優れるが、加熱による変形部が被写体側に突出するため、その突出分だけ撮像装置１０の小型化が妨げられることとなる。また、絞り６の貫通穴６１が光軸方向で同径となっているため、貫通穴６１内に露出する内壁面で撮影光が乱反射し、撮影画像に悪影響を及ぼすことが懸念される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るレンズユニットは、撮影レンズと、前記撮影レンズを内部に備え該撮影レンズに当接する位置決め部が設けられる筒状のレンズホルダと、中央に貫通穴を有し前記撮影レンズの被写体側の端面に当接し外周が前記レンズホルダに固定され撮影レンズの光軸方向全長に対して十分に薄い肉厚の高剛性材料からなる押さえ板とで構成されるレンズユニットであって、前記押さえ板は、前記撮影レンズに当接する部分よりも外周寄りの部分が結像面側に屈曲されている。
【００１５】
この構成によれば、押さえ板が金属などの高剛性材料で構成されているため、押さえ板を薄く形成することができ、また、この押さえ板の外周部分が結像面側に向かって屈曲しているため、レンズホルダとの固定位置を撮影レンズの被写体側の端面よりも結像面側に退避させることができる。したがって、この退避分だけ熱かしめによる変形部を許容するスペースができ、熱かしめによってもレンズホルダを光軸方向に大型化することなく、レンズユニットを形成することができるようになる。
【００１６】
なお、撮影レンズの枚数は問わない。したがって、複数の場合は、撮影レンズの被写体側の端面とは、最も被写体側寄りのレンズにおける被写体側の端面をいい、撮影レンズの結像面側の端面とは、最も結像面側寄りのレンズにおける結像面側の端面をいう。また、被写体側、結像面側それぞれのレンズ部の形状は問わず、凸レンズであっても凹レンズであってもよい。
【００１７】
また、前記レンズユニットにおいて、前記押さえ板の貫通穴の内壁径は、被写体側から結像面側にかけて少なくとも一部分が同径でないことが好ましい。この構成によれば、貫通穴の内壁の露出が少なくなり、この露出部分における撮影光の乱反射を減らし、クリアな撮影画像を得ることが可能となる。
【００１８】
また、前記レンズユニットにおいて、前記押さえ板の貫通穴の内壁径は、結像面側が大径となっていることが好ましい。この構成によれば、煩雑な曲げ加工なしに押さえ板の貫通穴と被写体側のレンズ部の基端部付近との干渉をなくすことができる。
【００１９】
また、前記レンズユニットにおいて、前記押さえ板の貫通穴近傍が被写体側に突出していることが好ましい。この構成によれば、例えば撮影レンズの被写体側のレンズ部が凸レンズであり、被写体側の端面から突出している場合でも、押さえ板の貫通穴の近傍が被写体側のレンズ部の基端部付近に干渉するといったことがなくなる。
【００２０】
また、前記レンズユニットにおいて、前記押さえ板が撮影レンズの絞りであることが好ましい。この構成によれば、押さえ板が絞りとして機能するため、被写体以外の余分な入射光を制限し、よりクリアな撮影画像を得ることが可能となる。なお、押さえ板を絞りとして機能させるため、押さえ板の貫通穴の最小径部分における直径を、撮影レンズの被写体側のレンズ部の直径よりもわずかに小さく設定する。
【発明の効果】
【００２１】
以上の説明から明らかなように、本発明のレンズユニットでは、押さえ板の外周部分が結像面側に向かって屈曲しているため、レンズホルダとの固定位置を撮影レンズの被写体側の端面よりも結像面側に退避させることができる。したがって、この退避分だけ熱かしめによる変形部を許容するスペースができ、熱かしめによってもレンズホルダを光軸方向に大型化することなく、レンズユニットを形成することができるようになる。
【００２２】
また、押さえ板の貫通穴の内壁径は、被写体側から結像面側にかけて少なくとも一部分が同径でないため、貫通穴の内壁の露出が少なくなり、この露出部分における撮影光の乱反射を減らし、クリアな撮影画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施の形態１）
本発明に係るレンズユニットの第１の実施形態について、このレンズユニットを撮像装置に適用して、図１ないし図２を参照しながら説明する。ただし、従来例と同一部分は、同一符号を付して説明する。レンズユニット１は、撮影レンズ３と、レンズホルダ２と、絞り８とからなる。
【００２４】
撮影レンズ３は、被写体側に絞りを配置するよう設計された、いわゆる前絞りタイプのレンズであり、被写体側の端面に環状の平面部３１が形成されているとともに、中央に凸状のレンズ部３２が形成されており、また、結像面側の端面に環状の平面部３３が形成されているとともに、中央に凹状のレンズ部３４が形成されている。被写体側の平面部３１と、結像面側の平面部３３とは、ともに光軸に対して垂直に形成されている。また、被写体側の平面部３１は、被写体側のレンズ部３２の頂部３５とほぼ同一平面上に位置するように形成されており、レンズ部３２が被写体側に突出しない形状になっている。この撮影レンズ３は、必要に応じて複数に分割して設計することができ、また、材料にガラスなどを採用することができる。
【００２５】
レンズホルダ２は、光の乱反射が少ない黒色に着色された樹脂からなる筒状部材であり、撮影レンズ３を内包する円筒部２１と、撮影レンズ３の結像面側の平面部３３に当接し内周側に向けて延びる鍔部７１とが一体的に形成されている。この鍔部７１は、請求項に記載の位置決め部であり、被写体側の端面７３が光軸に対して垂直に形成されている。レンズホルダ２の被写体側の端縁において、内周寄りの部分には絞り８を配置する段部７４が設けられているとともに、この段部７４よりも外周寄りの部分には、被写体側に突出する突起７２（図中点線）が設けられている。レンズホルダ２の外周面における結像面側には、雄ねじ２５が形成されている。
【００２６】
絞り８は、金属などの高剛性部材板からなり、中央に貫通穴８３を有する第１環状部８１と、この第１環状部８１の外周から結像面側に向かって屈曲しテーパ状に拡径するテーパ部８４と、このテーパ部８４の外周から外周側へ向かって延びる第２環状部８２とで構成されている。絞り８の厚みは、撮影レンズ３の光軸方向全長約３．９ｍｍに対して約０．０５ｍｍと十分に薄い肉厚となっている。そして、第１環状部８１の貫通穴８３の直径ａは、撮影レンズ３の被写体側のレンズ部３２の直径ｂよりもわずかに小さく設定されている。絞り８は、光の乱反射を防ぐため表面全体が黒色に塗装されている。
【００２７】
以上の構成のレンズユニット１は、次のように組み付けられる。
【００２８】
まず、レンズホルダ２の内部に撮影レンズ３を組み込み、レンズホルダ２の鍔部７１の被写体側の端面７３に撮影レンズ３の結像面側の平面部３３を当接させる。次に、絞り８を被写体側からレンズホルダ２の被写体側の段部７４に配置する。このとき、絞り８の第１環状部８１の結像面側が、撮影レンズ３の被写体側の平面部３１に密着する。この状態で、レンズホルダ２の被写体側の突起７２（図中二点鎖線）に超音波エネルギなどを付与することにより加熱し軟化させ、これを押し潰すことにより、絞り８をレンズホルダ２に固定する（熱かしめ）。この状態では、レンズホルダ２の鍔部７１の被写体側の端面７３と、撮影レンズ３の結像面側の平面部３３とが光軸に対して垂直に形成されていることから、撮影レンズ３とレンズホルダ２との光軸が一致することとなる。
【００２９】
以上の構成のレンズユニット１では、絞り８が金属などの高剛性材料で構成されているため、絞り８を薄く形成することができ、また、絞り８の第１環状部８１よりも外周部分が結像面側に向かって屈曲しているため、レンズホルダ２との固定位置を撮影レンズ３の頂部３５よりも結像面側に退避させることができる。したがって、この退避分だけ熱かしめによる変形部を許容するスペースができ、熱かしめによってもレンズホルダ２を光軸方向に大型化することなく、レンズユニット１を形成することができるようになる。
【００３０】
以上の構成のレンズユニット１は、例えば次のような撮像装置１０に適用される。撮像装置１０は、上記したようなレンズユニット１の他に、撮像素子４と、鏡筒５とを備える。
【００３１】
撮像素子パッケージ４は、基板１２に取り付けられ、ＣＣＤやＣＭＯＳなどからなる撮像素子（不図示）を樹脂製のケーシングに納めたものである。撮像素子パッケージ４の表面（基板１２側の反対側の面）４１は、撮像素子（不図示）と対向する位置で開口されており、この開口を閉塞する形で赤外線カットフィルタなどの透光性部材４２が貼り付けられている。
【００３２】
鏡筒５は、撮像素子パッケージ４を囲い基板１２に固定される角筒部５１と、レンズユニット１を装着する円筒部５２とが一体に形成されている。円筒部５２の内周にはレンズユニット１を螺合するための雌ねじ５３が形成されている。
【００３３】
以上の構成の撮像装置１０では、鏡筒５の角筒部５１が基板１２に取り付けられた撮像素子パッケージ４を囲うとともにこの撮像素子パッケージ４の表面４１に載せられて貼り合わされ、鏡筒５の円筒部５２にレンズユニット１が螺合される。このような状態で、レンズユニット１の被写体側から入射した撮影光は、撮像素子パッケージ４内の撮像素子（不図示）上に結像するようになっている。そして、レンズユニット１を回転することにより、レンズユニット１は光軸方向に移動し、焦点調整が行われるようになっている。
【００３４】
（実施の形態２）
実施の形態２について、図３を参照しながら説明する。実施の形態２では、絞り８の第１環状部８１の貫通穴８３の近傍において、被写体側および結像面側をそれぞれハーフエッチングなどにより切削し段部８７，８８を形成している。この実施の形態２によれば、貫通穴８３の最小径部分における壁面８６の露出が少なくなり、この露出部分における撮影光の乱反射を減らし、クリアな撮影画像を得ることが可能となる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３５】
（実施の形態３）
実施の形態３について、図４を参照しながら説明する。実施の形態３では、被写体側の平面部３１がレンズ部３２の基端部３６と同一平面上に位置した形状となっており、被写体側のレンズ部３２が平面部３１よりも被写体側に突出する形状となっている。この場合、絞り８の貫通穴８３の直径をレンズ部３２の直径よりも小さく設定すると、絞り８の貫通穴８３の近傍がレンズ部３２の基端部３６付近に干渉することとなる（図中点線）。そのため、絞り８の貫通穴８３の近傍を被写体側に屈曲させてこのような干渉がないようにしている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３６】
（実施の形態４）
実施の形態４について、図５を参照しながら説明する。実施の形態４では、実施の形態３と同様の撮影レンズ３を適用しており、絞り８の貫通穴８３の近傍における結像面側をハーフエッチングなどにより切削し段部８９を形成することにより、この貫通穴８３の近傍がレンズ部３２の基端部３６付近に干渉しなうようにしている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。この場合、煩雑な曲げ加工なしに絞り８の貫通穴８３とレンズ部３２の基端部３６付近との干渉をなくすことができる。また、貫通穴８３における壁面８６の露出が少なくなるので、上記の実施の形態２と同様の効果も期待できる。
【００３７】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、以下に述べる実施の形態にも適用可能である。
【００３８】
（その他の例）
（１）絞り８の貫通穴８３内における壁面８６の露出を少なくするには、上記したような各実施の形態の他、以下のようにしてもよい。すなわち、図６に示すように、絞り８の貫通穴８３において被写体側から結像面側にかけてテーパ状に縮径するようにしてもよい。また、逆に、図示しないが、絞りの被写体側から結像面側にかけてテーパ状に拡径するようにしてもよい。あるいは、図７に示すように、貫通穴８３近傍における被写体側、結像面側の双方の角部９１，９２を切削するようにしてもよい。この場合、もちろん、被写体側、結像面側のいずれか一方のみを切削するようにしてもよい。
【００３９】
（２）上記各実施の形態において、絞り８の貫通穴８３の最小径は、必要に応じて撮影レンズ３の被写体側のレンズ部３２の直径と同じ、もしくはそれより大きく形成してもよい。この場合、絞り８は、単に撮影レンズ３の押さえ板として機能する。
【００４０】
（３）絞り８は、必ずしも金属でなくてもよいが、薄く構成しても剛性を確保でき、しかも屈曲加工がしやすいという観点から、金属で構成することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、小型化が著しい今日のデジタル撮像機器に搭載されるレンズユニットに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレンズユニットを適用した撮像装置の断面図
【図２】図１の要部拡大断面図
【図３】本発明の実施の形態２に係るレンズユニットの要部拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態３に係るレンズユニットの要部拡大断面図
【図５】本発明の実施の形態４に係るレンズユニットの要部拡大断面図
【図６】本発明の他の実施の形態に係るレンズユニットの要部拡大断面図
【図７】本発明のさらに他の実施の形態に係るレンズユニットの要部拡大断面図
【図８】従来のレンズユニットを適用した撮像装置の断面図
【図９】前記と異なる従来のレンズユニットを適用した撮像装置の断面図
【図１０】前記と異なる従来のレンズユニットを適用した撮像装置の断面図
【符号の説明】
【００４３】
１    レンズユニット
２    レンズホルダ
３    撮影レンズ
４    撮像素子パッケージ
５    鏡筒
８    絞り
１０  撮像装置
１２  基板
２１  円筒部
２５  雄ねじ
３１  平面部
３２  レンズ部
３３  平面部
３４  レンズ部
３５  頂部
３６  基端部
５１  角筒部
５２  円筒部
５３  雌ねじ
７１  鍔部
７２  突起
７４  段部
８１  第１環状部
８２  第２環状部
８３  貫通穴
８４  テーパ部
８６  壁面
【図１】
2005338218.tif 000003
【図２】
2005338218.tif 000004
【図３】
2005338218.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005338218.tif 000008
【図７】
2005338218.tif 000009
【図８】
2005338218.tif 000010
【図９】
2005338218.tif 000011
【図１０】
2005338218.tif 000012