(57)【要約】【課題】本発明は、レンズを筒状ホルダーの所定の位置に短時間で、かつ高精度に接着固定することができるレンズユニットおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】透光性を有する第１の筒状ホルダー１と、この第１の筒状ホルダー１内に紫外線硬化型の接着剤８ａ，８ｂ，８ｃ，９により接着固定されるレンズ４，５，６と、前記第１の筒状ホルダー１を内部に接着固定する遮光性を有する第２の筒状ホルダー２とを備えたものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する第１の筒状ホルダーと、この第１の筒状ホルダー内に紫外線硬化型の接着剤により接着固定されるレンズと、前記第１の筒状ホルダーを内部に接着固定する遮光性を有する第２の筒状ホルダーとを備えたレンズユニット。
【請求項２】
第１の筒状ホルダーと第２の筒状ホルダーとの間隙に断熱材を充填した請求項１記載のレンズユニット。
【請求項３】
第１の筒状ホルダー内に、レンズの外径とほぼ等しい階段状の保持部を形成した請求項１記載のレンズユニット。
【請求項４】
透光性を有する第１の筒状ホルダー内にレンズを挿入してレンズの位置決めをする第一の工程と、前記レンズの外周面と前記第１の筒状ホルダーの内壁との間に形成される間隙に紫外線硬化型の接着剤を充填するとともに、前記レンズの外周部に紫外線硬化型の接着剤を塗布する第二の工程と、絞り体を前記レンズの外周部に位置する接着剤に接触させてレンズの位置決めをする第三の工程と、前記第１の筒状ホルダーを通して紫外線光を照射することにより前記第二の工程における紫外線硬化型の接着剤を硬化させる第四の工程と、前記第１の筒状ホルダーを遮光性を有する第２の筒状ホルダー内に挿入して接着固定する第五の工程とを備えたレンズユニットの製造方法。
【請求項５】
第五の工程において、第１の筒状ホルダーと第２の筒状ホルダーとの間隙に断熱材を充填した請求項４記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項６】
第一の工程において、ＭＴＦの光学特性や同軸度を測定してレンズの位置決めを行うようにした請求項４記載のレンズユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状ホルダーと、この筒状ホルダー内に接着固定して収納されるレンズとからなるレンズユニットおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話にカメラモジュールが内蔵され、その機能が高められている。カメラモジュールを構成する重要な部品であるレンズユニットは、筒状ホルダー内にレンズを接着固定して収納することにより各種の収差改善が図られている。具体的にはレンズの外周面と筒状ホルダーの内壁との間に空隙を設け、この空隙に接着剤を塗布して固定する方法、または筒状ホルダーの内径をレンズの外径よりやや小さくすることにより、レンズを筒状ホルダー内に圧入して固定する方法が採用されている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開平２−１１０５０３号公報
【特許文献２】特開平６−１６０６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来のレンズユニットにおいて問題となるのは、接着剤の硬化時間である。すなわち、レンズの外周面と筒状ホルダーの内壁との間隙が狭いため、紫外線硬化型の接着剤を用いた場合、紫外線光が届きにくく、完全な硬化が困難となる。未硬化の接着剤が残留した場合、未硬化接着剤よりガスが揮発し、そしてこの揮発ガスによりレンズのクモリが発生したり、最悪の場合、レンズの外れが発生するおそれがある。
【０００５】
熱硬化型の接着剤あるいは熱硬化併用の紫外線硬化型の接着剤を用いた場合は、接着剤の未硬化の課題は解決するが、熱硬化の時間がかかって組立の時間が長くなるとともに、さらにレンズと筒状ホルダーとの線膨張係数の違いから組立中にレンズが移動したり、あるいは外れることにより組立時の歩留りが低下するおそれがあるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、レンズを筒状ホルダーの所定の位置に短時間で、かつ高精度に接着固定することができるレンズユニットおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明は、透光性を有する第１の筒状ホルダーと、この第１の筒状ホルダー内に紫外線硬化型の接着剤により接着固定されるレンズと、前記第１の筒状ホルダーを内部に接着固定する遮光性を有する第２の筒状ホルダーとを備えたもので、この構成によれば、透光性を有する第１の筒状ホルダー内にレンズを紫外線硬化型の接着剤により接着固定するようにしているため、レンズを第１の筒状ホルダーの所定の位置に短時間で、かつ高精度に接着固定することができ、これにより、高歩留りのレンズユニットを提供することができ、また、レンズユニットの外観の仕様が変更されても、遮光性を有する第２の筒状ホルダーの変更のみで外観の変更が済むため、この外観の変更がレンズの組立精度に影響するということはなくなり、これにより、開発期間の短縮が図れるとともに、レンズユニットの外観の自由度も広くなるという作用効果が得られるものである。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１の筒状ホルダーと第２の筒状ホルダーとの間隙に断熱材を充填したもので、この構成によれば、断熱材の存在によりレンズユニット自体の耐熱性を向上させることが可能となるため、電装品などの高耐熱性を要求される箇所への適用が可能となるなどレンズユニットの応用範囲を広げることができるという作用効果が得られるものである。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、第１の筒状ホルダー内に、レンズの外径とほぼ等しい階段状の保持部を形成したもので、この構成によれば、階段状の保持部を形成したことにより、レンズの位置決め精度を向上させることができるという作用効果が得られるものである。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、透光性を有する第１の筒状ホルダー内にレンズを挿入してレンズの位置決めをする第一の工程と、前記レンズの外周面と前記第１の筒状ホルダーの内壁との間に形成される間隙に紫外線硬化型の接着剤を充填するとともに、前記レンズの外周部に紫外線硬化型の接着剤を塗布する第二の工程と、絞り体を前記レンズの外周部に位置する接着剤に接触させてレンズの位置決めをする第三の工程と、前記第１の筒状ホルダーを通して紫外線光を照射することにより前記第二の工程における紫外線硬化型の接着剤を硬化させる第四の工程と、前記第１の筒状ホルダーを遮光性を有する第２の筒状ホルダー内に挿入して接着固定する第五の工程とを備えたもので、この製造方法によれば、透光性を有する第１の筒状ホルダーの内壁とレンズの外周面との間に形成される間隙に紫外線硬化型の接着剤を充填するとともに、前記レンズの外周部に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、そして前記第１の筒状ホルダーを通して紫外線光を照射することにより前記紫外線硬化型の接着剤を硬化させることにより、レンズを第１の筒状ホルダー内に接着固定しているため、レンズを第１の筒状ホルダーの所定の位置に短時間で、かつ高精度に接着固定することができ、これにより、高歩留りで、かつ短い組立時間でレンズユニットを製造することができるという作用効果が得られるものである。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、第五の工程において、第１の筒状ホルダーと第２の筒状ホルダーとの間隙に断熱材を充填したもので、この製造方法によれば、耐熱性の高いレンズユニットを製造できるという作用効果が得られるものである。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の発明は、第一の工程において、ＭＴＦの光学特性や同軸度を測定してレンズの位置決めを行うようにしたもので、この製造方法によれば、レンズの位置精度を高めることができるため、レンズユニットの特性が改善され、高歩留りで組立が可能になるという作用効果が得られるものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明のレンズユニットは、透光性を有する第１の筒状ホルダーと、この第１の筒状ホルダー内に紫外線硬化型の接着剤により接着固定されるレンズと、前記第１の筒状ホルダーを内部に接着固定する遮光性を有する第２の筒状ホルダーとを備えたもので、透光性を有する第１の筒状ホルダー内にレンズを紫外線硬化型の接着剤により接着固定するようにしているため、レンズを第１の筒状ホルダーの所定の位置に短時間で、かつ高精度に接着固定することができ、これにより、高歩留りのレンズユニットを提供することができ、また、レンズユニットの外観の仕様が変更されても、遮光性を有する第２の筒状ホルダーの変更のみで外観の変更が済むため、この外観の変更がレンズの組立精度に影響するということはなくなり、これにより、開発期間の短縮が図れるとともに、レンズユニットの外観の自由度も広くなるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態におけるレンズユニットの構造とその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態におけるレンズユニットの斜視図、図２は同レンズユニットの正面図、図３〜図５は図１のＡ−Ａ線断面図の各種変形例を示したものである。
【００１７】
図１〜図５において、１はポリカーボネート、液晶ポリマーなどの樹脂材料からなる透光性を有する第１の筒状ホルダー、２はポリカーボネート、液晶ポリマーなどの樹脂材料、あるいは金属材料からなる遮光性を有する第２の筒状ホルダー、３は前記第１の筒状ホルダー１と前記第２の筒状ホルダー２との間隙に充填された接着剤または断熱材である。４，５，６はそれぞれ樹脂あるいはガラスにより構成された第１、第２、第３のレンズ、７ａ，７ｂ，７ｃはそれぞれ遮光性を有する絞り体で、この絞り体７ａ，７ｂ，７ｃは前記第１、第２、第３のレンズ４，５，６の位置決めを行うものである。８ａ，８ｂ，８ｃは前記第１、第２、第３のレンズ４，５，６の外周面と前記第１の筒状ホルダー１の内壁との間に形成される間隙に充填された接着剤、９は前記第１、第２、第３のレンズ４，５，６の外周部に塗布された接着剤で、この接着剤９に接触するように前記絞り体７ａ，７ｂ，７ｃは設けられるものである。そしてこの接着剤９と前記接着剤８ａ，８ｂ，８ｃは紫外線光を照射することにより架橋して硬化するタイプの紫外線硬化型の接着剤を用いている。
【００１８】
なお、前記第１の筒状ホルダー１は、例えば高圧水銀ランプや紫外ＬＥＤなどの光源の主波長領域に対して透光性を有していればよく、必ずしも可視光領域で透光性を有する必要はない。また、この第１の筒状ホルダー１は円筒状に構成されているもので、この第１の筒状ホルダー１内には、第１のレンズ４と第２のレンズ５と第３のレンズ６を接着剤８ａ，８ｂ，８ｃにより接着固定している。
【００１９】
そしてまた、前記第１の筒状ホルダー１の内部には、図３に示すように、第１のレンズ４、第２のレンズ５および第３のレンズ６を所定の位置および間隔で位置決めできるように階段状の保持部１ａ，１ｂ，１ｃが形成されているもので、この階段状の保持部１ａ，１ｂ，１ｃにおける段差の外径と、ここに位置決めして接着固定される第１、第２、第３のレンズ４，５，６の外径との関係は、要求される解像度の仕様により決定する。現在の携帯電話に搭載されているメガピクセル機では、階段状の保持部１ａ，１ｂ，１ｃにおける段差の外径は、ここに位置決めして接着固定される第１、第２、第３のレンズ４，５，６の外径とほぼ等しく、その外径は大きくても１０ミクロン程度である。また、前記第１、第２、第３のレンズ４，５，６を接着固定するための接着剤８ａ，８ｂ，８ｃはこの１０ミクロン程度の間隙に流れ込むが、通常のレンズユニットではレンズを内部に接着固定する筒状ホルダーが遮光性を有するため、接着剤８ａ，８ｂ，８ｃを硬化させるために照射される光の方向は限定されることになる。すなわち、第３のレンズ６側の方から照射されることになる。この場合、狭い間隙を狙って照射される光を絞り、かつ高精度に位置決めして照射する必要がある。そして、特に厚いレンズを接着固定する場合は、深い深度まで紫外線光を照射する必要があるが、この場合、紫外線光が届かずに接着剤は未硬化となり、そしてこの未硬化接着剤よりガスが揮発し、この揮発ガスによりレンズのクモリが発生したり、最悪の場合、レンズの外れが発生することになる。しかしながら、本発明の一実施の形態においては、第１、第２、第３のレンズ４，５，６を接着固定する第１の筒状ホルダー１が透光性を有しているため、この第１の筒状ホルダー１の外側より接着剤８ａ，８ｂ，８ｃに簡単に紫外線光を照射して硬化させることができるものである。
【００２０】
さらに前記絞り体７ａ，７ｂ，７ｃの下面に塗布された接着剤９に関しても、第１、第２、第３のレンズ４，５，６を介して斜め下方より、あるいは第１、第２、第３のレンズ４，５，６の側面より紫外線光を照射することにより容易に硬化させることができるものである。
【００２１】
また、レンズユニットの外観を変更する場合、通常のレンズユニットでは外観と内部の成形精度の両方を考慮して設計を修正する必要がある。筒状ホルダーを樹脂材料で成形により作製する場合、特にレンズ近傍の形状がその成形精度に大きく影響する。すなわち、成形時の樹脂の流れによりひけなどが生じ、組立時の要求精度を満たせなくなり結果的に組立後の歩留りが低下することとなる。
【００２２】
本発明の一実施の形態におけるレンズユニットにおいては、上記したように、レンズユニットの外観を遮光性を有する第２の筒状ホルダー２で決定し、一方、光学特性は第１、第２、第３のレンズ４，５，６を透光性を有する第１の筒状ホルダー１内に高精度に接着固定することにより、別々に保証するようにしているため、外観変更に伴う成形精度の劣化や構造設計の制約を受けることなく、前記第２の筒状ホルダー２の設計変更を行うことができ、これにより、開発期間を短縮することができるものである。
【００２３】
また、第１の筒状ホルダー１と第２の筒状ホルダー２との間隙に断熱材３を充填すれば、レンズユニット自体の耐熱性を向上させることが可能となるため、電装品などの高耐熱性を要求される箇所への適用が可能となるものである。
【００２４】
図４に示すレンズユニットは、上記図３に示すレンズユニットにおける第１のレンズ４の位置決めを行う階段状の保持部１ａを第１の筒状ホルダー１の内部に形成していないもので、これ以外は図３に示すレンズユニットと同じ構成にしたものである。
【００２５】
図５に示すレンズユニットは、上記図３に示すレンズユニットにおける第１、第２、第３のレンズ４，５，６の位置決めを行う階段状の保持部１ａ，１ｂ，１ｃを第１の筒状ホルダー１の内部に形成していないもので、これ以外は図３に示すレンズユニットと同じ構成にしたものである。この場合、第１、第２、第３のレンズ４，５，６の外径はすべて等しくし、そしてこれらのレンズ４，５，６を挿入するジグの位置決め精度で組み立てるようにしているものである。
【００２６】
図６（ａ）〜（ｈ）は本発明の一実施の形態におけるレンズユニットの製造方法を示す製造工程図である。
【００２７】
以下、本発明の一実施の形態におけるレンズユニットの製造方法について、図６（ａ）〜（ｈ）を用いて説明する。
【００２８】
まず、図６（ａ）に示すように、透光性を有する第１の筒状ホルダー１を固定用ジグ１０に固定し、そして第１のレンズ４を前記第１の筒状ホルダー１内の階段状の保持部１ａにおける段差に挿入して位置決めをする（第一の工程）。
【００２９】
このとき、前記第１のレンズ４の外径と前記階段状の保持部１ａにおける段差の外径はほぼ等しいか、あるいはその差が１０ミクロン程度になるように設計しておく。この後、ディスペンサー１１を用いて紫外線硬化型の接着剤８ａを前記第１のレンズ４の外周部に塗布し、この接着剤８ａを第１のレンズ４の外周部と第１の筒状ホルダー１の内壁との間に形成される間隙に充填する（第二の工程）。
【００３０】
次に、図６（ｂ）に示すように、第１の筒状ホルダー１内の階段状の保持部１ａにおける段差に位置決め固定された第１のレンズ４の外周部に、図６（ａ）に示したディスペンサー１１を用いて紫外線硬化型の接着剤９を塗布する。この後、絞り体７ａを接着剤９を塗布した第１のレンズ４の外周部に装着して第１のレンズ４の位置決めをする（第三の工程）。
【００３１】
この状態で、固定用ジグ１０および透光性を有する第１の筒状ホルダー１を通して紫外線光１２を前記第１のレンズ４の側面および斜め下方より照射する（第四の工程）。
【００３２】
この場合、第１の筒状ホルダー１は透光性を有するため、第１のレンズ４の斜め下方より照射した紫外線光１２は第１の筒状ホルダー１を通して絞り体７ａと第１のレンズ４の外周部との間に位置する接着剤９に照射されてこの接着剤９を硬化させる。一方、第１のレンズ４の側面より照射した紫外線光１２は透光性を有する第１の筒状ホルダー１の全周から第１のレンズ４の外周面と第１の筒状ホルダー１の内壁との間に形成される間隙に充填された接着剤８ａに照射されるため、この接着剤８ａを短時間に、かつ完全に硬化させることができるものである。
【００３３】
図６の（ｃ）〜（ｇ）は本発明の一実施の形態におけるレンズユニットの製造方法の第一の工程から第四の工程のすべてを示しているもので、すなわち、第２のレンズ５および第３のレンズ６の位置決めおよび接着固定の工程を示しているものである。この場合、第２のレンズ５の位置決めおよび接着固定の工程は図６（ａ）（ｂ）で示した第１のレンズ４と同様である。
【００３４】
第３のレンズ６を位置決め固定する際には、第１のレンズ４および第２のレンズ５と同様にしてもよいが、さらに光学特性を改善するために、図６（ｅ）に示すレンズ吸着ジグ１３を用いて高精度に位置決めをしてもよい。すなわち、レンズ吸着ジグ１３をｘ，ｙ，ｚの３軸方向に微動させ、ＭＴＦなどの光学特性や同軸度などを測定しながら最適な位置に固定する。この後、図６（ｆ）に示すように、レンズ吸着ジグ１３で前記第３のレンズ６を吸着した状態で紫外線光１２を第１の筒状ホルダー１を通して照射することにより、第３のレンズ６を接着固定する。この場合、図６（ｄ）に示すように、第３のレンズ６を挿入する前に、あらかじめ第１の筒状ホルダー１内の階段状の保持部１ｃにおける段差にディスペンサー１１を用いて接着剤８ｃを塗布するようにすればよい。また、このような調心工程を行う場合、第３のレンズ６の組立公差が最も光学特性に影響するように光学設計を行うべきである。
【００３５】
図６の（ｈ）は本発明の一実施の形態におけるレンズユニットの製造方法の第五の工程を示したもので、すなわち、この第五の工程は、図６（ａ）〜（ｇ）の工程において第１の筒状ホルダー１内に第１、第２、第３のレンズ４，５，６を接着固定した後、第１の筒状ホルダー１を遮光性を有する第２の筒状ホルダー２内に挿入して接着剤３により接着固定する工程である。この場合、第１の筒状ホルダー１と第２の筒状ホルダー２は接着剤３による単なる接着のみでもよいが、電装品などの高耐熱性を要求される箇所へ適用する場合は、前記第１の筒状ホルダー１と前記第２の筒状ホルダー２との間隙に断熱材３を充填すればよい。このように断熱材３を充填した場合は、レンズユニット自体の耐熱性を向上させることが可能となるため、車内に設置するカメラへの応用展開が可能となるものである。
【００３６】
また、図４に示すレンズユニットを製造する場合は、固定用ジグ１０で第１のレンズ４を固定できるようにすればよく、その他の工程は上記した図６（ｂ）〜（ｈ）に示す工程と全く同じである。
【００３７】
そしてまた、図５に示すレンズユニットを製造する場合は、レンズ吸着ジグ１３を用いて行う。すなわち、レンズ吸着ジグ１３のｘ、ｙ、ｚ座標を制御することによって高精度に位置決めを行うことにより、上記と同様の組立を実施することが可能となるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係るレンズユニットは、レンズを第１の筒状ホルダーの所定の位置に短時間で、かつ高精度に接着固定することができ、これにより、高歩留りのレンズユニットを提供することができ、またレンズユニットの外観の仕様変更に対しても開発期間の短縮が図れるとともに、レンズユニットの自由度も広くなるという効果を有し、各種電子機器における撮像装置において有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態におけるレンズユニットの斜視図
【図２】同レンズユニットの正面図
【図３】同レンズユニットの一例を示す断面図
【図４】同レンズユニットの他の例を示す断面図
【図５】同レンズユニットのさらに他の例を示す断面図
【図６】（ａ）〜（ｈ）本発明の一実施の形態におけるレンズユニットの製造方法を示す製造工程図
【符号の説明】
【００４０】
１  第１の筒状ホルダー
１ａ，１ｂ，１ｃ  保持部
２  第２の筒状ホルダー
３  接着剤または断熱材
４  第１のレンズ
５  第２のレンズ
６  第３のレンズ
７ａ，７ｂ，７ｃ  絞り体
８ａ，８ｂ，８ｃ  接着剤
９  接着剤
１２  紫外線光
【図１】
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【図２】
2007240583.tif 000004
【図３】
2007240583.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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