(57)【要約】【課題】リフロー処理の際の耐熱性に優れたレンズユニット及びレンズユニットの製造方法を提供する。【解決手段】鏡筒と、鏡筒の内側に光軸が位置する少なくとも１つのレンズとを備えるレンズユニットであって、鏡筒の材料は、レンズに形成するレンズ材料と同じ材料に光を透過させない着色材料を含有させたものであるレンズユニットである。このレンズユニットの製造方法としては、レンズ材料を用いて前記レンズを成形するステップと、少なくとも１つのレンズを保持部材に保持させ、保持部材に保持されたレンズに着色材料を含む樹脂を用いて鏡筒を一体に成形するステップと、レンズから保持部材を取り外すステップと、を有する。【選択図】図２
2012073403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒と、前記鏡筒の内側に光軸が位置する少なくとも１つのレンズとを備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒の材料は、前記レンズに形成するレンズ材料と同じ材料に光を透過させない着色材料を含有させたものであるレンズユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズユニットであって、
前記着色材料は、黒色顔料であるレンズユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズユニットであって、
前記黒色顔料は、カーボンブラックであるレンズユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の前記レンズユニットを製造する製造方法であって、
前記レンズと前記鏡筒とをそれぞれ別々に成形し、その後、成形された前記鏡筒の内部に、成形されたレンズを組み込むことによって前記レンズユニットを得るレンズユニットの製造方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の前記レンズユニットを製造する製造方法であって、
レンズ材料を用いて前記レンズを成形するステップと、
少なくとも１つの前記レンズを保持部材に保持させ、前記保持部材に保持された前記レンズに前記着色材料を含む樹脂を用いて前記鏡筒を一体に成形するステップと、
前記レンズから前記保持部材を取り外すステップと、を有するレンズユニットの製造方法。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の前記レンズユニットを製造する製造方法であって、
成形型のキャビティ内に、光を透過する透明材料と、前記透明材料と同じ材料に着色材料を含有させた不透明材料とを配置するステップと、
少なくとも前記レンズの有効径を含む部分は前記透明材料を成形して前記レンズを得ると同時に、前記透明材料と一体となるように前記不透明材料を成形して前記鏡筒を得るステップと、を有する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、レンズユニット及びレンズユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や監視カメラなどに用いられる撮像装置は、一般に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子の受光面に結像するレンズユニットと一体化してなる撮像ユニットを含んで構成される。
【０００３】
レンズユニットは、複数のレンズと、金属やプラスチックからなる筒状の鏡筒とを備え、複数のレンズが鏡筒に並べて収容されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
撮像ユニットを回路基板に実装する方法としては、リフロー方式の半田付けを採用することが考えられる。リフロー方式とは、回路基板板上で部品を実装する箇所に予め半田を配置し、そこに部品を配置して回路基板ごとリフロー槽で加熱し、それによって半田を溶融させて部品を回路基板に半田付けする手法をいう。
【０００５】
従来、熱可塑性の樹脂を用いて射出成形等で成形されたレンズは、リフロー槽の高温（２３０℃程度）では、熱膨張や変形などの不具合が生じてしまうためレンズを備えるレンズユニットをリフロー槽に通すことができなかった。このため、撮像ユニットにおけるレンズユニットと固体撮像素子とを先にモジュール化することが困難であり、また、他の電気部品（集積回路、抵抗、コンデンサ等）と同じようにリフロー槽で加熱できないため、製造工程の効率化が図れなかった。よって、リフロー方式の半田付けの際に高温に晒されても不具合が生じない耐熱性に優れたレンズ及びレンズユニットが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−９８６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、リフロー処理の際の耐熱性に優れたレンズユニット及びレンズユニットの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
鏡筒と、前記鏡筒の内側に光軸が位置する少なくとも１つのレンズとを備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒は、前記レンズに形成するレンズ材料と同じ材料に光を透過させない着色材料を含有させたものであるレンズユニット。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、リフロー処理の際の耐熱性に優れたレンズユニット及びレンズユニットの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像ユニットの一例を示す断面図である。
【図２】図１のレンズユニットにおける、鏡筒と、鏡筒に組み込まれるレンズとを示す図である。
【図３】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図４】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図５】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図６】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図７】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図８】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図９】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図１０】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図１１】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【図１２】レンズユニットの他の製造方法の手順を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、撮像ユニットの一例を示す。
【００１２】
撮像ユニット１００を構成するレンズユニット１０は、光学系を構成する複数のレンズと、複数のレンズを収容する鏡筒１とを備えている。複数のレンズは、光の入射側から順に第１レンズ１１と、第２レンズ２１とで構成されている。複数のレンズは、３枚でもあってもよい。また、レンズは１枚であってもよい。
【００１３】
第１レンズ１１は、表裏に光学面を有するレンズ部１２と、レンズ部１２の周囲に鍔状に広がるフランジ部１３とで構成されている。同様に、第２レンズ２１も、表裏に光学面を有するレンズ部２２と、レンズ部２２の周囲に鍔状に広がるフランジ部２３とで構成されている。
【００１４】
第１レンズ１１は、第２レンズ２１に比べて、僅かに径が小さい。第１レンズ１１と、第２レンズ２１は、各レンズ部１２，２２の光軸Ａを一致させた状態で鏡筒１により保持される。
【００１５】
鏡筒１は、筒状の筒部２を含む。この例では、筒部２は円筒形状である。筒部２の軸方向における一方の端部と他方の端部はそれぞれ開口端である。光入射側である一方の開口端の径が、他方の開口端の径と等しい。鏡筒１の内面には、該鏡筒１の筒部２の中心軸を中心とする円環状の２つの嵌合部１ａ，１ｂが設けられている。嵌合部１ａが嵌合部１ｂよりも光入射側に形成されている。嵌合部１ａの内径が嵌合部１ｂの内径よりも小さい。
【００１６】
第１レンズ１１は、筒部２の内周面と嵌合部１ａによって位置決めされる。筒部２には、その内周面に嵌合するように、筒部２の中心軸を中心とする円環状のスペーサ３がくみつけられている。スペーサ３は、第１レンズ１１のフランジ部１３と、第２レンズ２１のフランジ部２３とに当接する。第２レンズ２１は、筒部２の他方の端部から組みこまれて筒部２の嵌合部１ｂに突き当てられる。筒部２には、その内周面に嵌合するように、筒部２の中心軸を中心とする円環状の押さえ部材６がくみつけられている。押さえ部材６は、第２レンズ２１のフランジ部２３に当接する。第２レンズ２１は、鏡筒１の内周面、嵌合部１ｂ、及び押さえ部材６によって位置決めされる。こうして、第１レンズ１１と、第２レンズ２１とは、互いに光軸方向に間隔をおいて鏡筒１の内部に配列される。
【００１７】
鏡筒１の筒部２の一方の端部には、第１レンズ１１に入射光を取り込むための開口部が形成されている。開口部は、筒部２の中心軸を中心とする円形状である。
【００１８】
レンズユニット１０は、鏡筒１の他方の端部をセンサ４０の基板４１に接合し、センサ４０と一体とされる。鏡筒１の入射側の一方の端部から光学系に入射した光は、センサ４０の固体撮像素子４２の受光面に結像する。
【００１９】
撮像ユニット１００は、後述するように耐リフロー性を有する樹脂で成形されたレンズを用い、リフロー槽の高熱による破損が発生しないように、後述するようにレンズ、鏡筒を構成しているので通常の電子部品と同様にリフロー処理を行うことができる。そして、撮像ユニット１００は、リフロー処理によって、電子機器の回路基板に実装される。具体的には、回路基板には、撮像ユニット１００が実装される位置に予めペースト状の半田が印刷され、そこに撮像ユニット１００が載せられる。そして、撮像ユニット１００を含む回路基板に約２００℃の高温で加熱処理が施され、半田を溶かして撮像ユニット１００は回路基板に実装される。
【００２０】
鏡筒１を形成する鏡筒材料は、レンズに形成するレンズ材料と同じ材料に光を透過させない着色材料を含有させたものである。
【００２１】
このレンズユニットを備える撮像ユニットにおいては、鏡筒の遮光性を確保することができ、また、鏡筒とレンズそれぞれの材料が同じであるため線膨張係数がほぼ等しくなり、リフロー処理の際に、レンズや鏡筒に破損や変形が生じてしまうことが抑えられる。また、リフロー処理後に撮像ユニットを常温に戻した場合、鏡筒の開口部の中心とレンズの光軸とがずれてしまうことが抑えられる。よって、このレンズユニット及び撮像ユニットは、リフロー処理の際の耐熱性に優れている。
【００２２】
次に、レンズ材料について説明する。レンズ材料としては樹脂を用いることができる。
リフロー処理では、撮像ユニット１００全体が高温に晒されるため、第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂は、硬化後には高温に晒されても熱変形しない程度の耐熱性を有する。そのような樹脂としては、エネルギー硬化性の樹脂を用いることができ、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、等の熱により硬化する熱硬化性の樹脂、あるいはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、等の紫外線の照射により硬化する光硬化性の樹脂を用いることができる。
【００２３】
第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂の耐熱性は、硬化物のガラス転移温度が２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましく、３００℃以上であることが特に好ましい。樹脂にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、（１）単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、（２）剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段（例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、９，９’−ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平９−１３７０４３号公報、同１０−６７９７０号公報、特開２００３−５５３１６号公報、同２００７−３３４０１８号公報、同２００７−２３８８８３号公報等に記載の樹脂）、（３）無機微粒子など高Ｔｇの物質を均一に分散させる手段（例えば特開平５−２０９０２７号公報、同１０−２９８２６５号公報等に記載）等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。
【００２４】
第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂は、成形型の形状転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が１０００〜５００００ｍＰａ・ｓ程度のものが好ましい。
【００２５】
また、第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂は、形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂が好ましい。樹脂の硬化収縮率としては１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが特に好ましい。硬化収縮率の低い樹脂としては、例えば（１）高分子量の硬化剤（プレポリマ−など）を含む樹脂（例えば特開２００１−１９７４０号公報、同２００４−３０２２９３号公報、同２００７−２１１２４７号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は２００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは５００〜５０，０００の範囲であり、特に好ましくは１，０００〜２０，０００の場合である。また該硬化剤の数平均分子量／硬化反応性基の数で計算される値が、５０〜１０，０００の範囲にあることが好ましく、１００〜５，０００の範囲にあることがより好ましく、２００〜３，０００の範囲にあることが特に好ましい。）、（２）非反応性物質（有機/無機微粒子，非反応性樹脂等）を含む樹脂（例えば特開平６−２９８８８３号公報、同２００１−２４７７９３号公報、同２００６−２２５４３４号公報等に記載）、（３）低収縮架橋反応性基を含む樹脂（例えば、開環重合性基（例えばエポキシ基（例えば、特開２００４−２１０９３２号公報等に記載）、オキセタニル基（例えば、特開平８−１３４４０５号公報等に記載）、エピスルフィド基（例えば、特開２００２−１０５１１０号公報等に記載）、環状カーボネート基（例えば、特開平７−６２０６５号公報等に記載）等）、エン／チオール硬化基（例えば、特開２００３−２０３３４号公報等に記載）、ヒドロシリル化硬化基（例えば、特開２００５−１５６６６号公報等に記載）等）、（４）剛直骨格樹脂（フルオレン、アダマンタン、イソホロン等）を含む樹脂（例えば、特開平９−１３７０４３号公報等に記載）、（５）重合性基の異なる２種類のモノマーを含み相互貫入網目構造（いわゆるＩＰＮ構造）が形成される樹脂（例えば、特開２００６−１３１８６８号公報等に記載）、（６）膨張性物質を含む樹脂（例えば、特開２００４−２７１９号公報、特開２００８−２３８４１７号公報等に記載）等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること（例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂など）が物性最適化の観点からは好ましい。
【００２６】
また、第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂は、高−低２種類以上のアッベ数の異なる樹脂から成形されることが望まれる。高アッベ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が５０以上であることが好ましく、より好ましくは５５以上であり特に好ましくは６０以上である。屈折率（ｎｄ）は１．５２以上であることが好ましく、より好ましくは１．５５以上であり、特に好ましくは１．５７以上である。このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂（例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平１０−１５２５５１号公報、特開２００２−２１２５００号公報、同２００３−２０３３４号公報、同２００４−２１０９３２号公報、同２００６−１９９７９０号公報、同２００７−２１４４号公報、同２００７−２８４６５０号公報、同２００８−１０５９９９号公報等に記載の樹脂）が好ましい。低アッベ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が３０以下であることが好ましく、より好ましくは２５以下であり特に好ましくは２０以下である。屈折率（ｎｄ）は１．６０以上であることが好ましく、より好ましくは１．６３以上であり、特に好ましくは１．６５以上である。このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば９,９’−ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂（具体的には例えば、特開昭６０−３８４１１号公報、特開平１０−６７９７７号公報、特開２００２−４７３３５号公報、同２００３−２３８８８４号公報、同２００４−８３８５５号公報、同２００５−３２５３３１号公報、同２００７−２３８８８３号公報、国際公開第２００６／０９５６１０号パンフレット、特許第２５３７５４０号公報等に記載の樹脂等）が好ましい。
【００２７】
また、第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂には、屈折率を高めたり、アッベ数を調整したりするために、無機微粒子をマトリックス中に分散させることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。特に上記高アッベ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）又は有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号公報に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００２８】
樹脂に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤（例えば特開２００７−２３８８８４号公報実施例等に記載）、疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体（例えば特開２００７−２１１１６４号公報に記載）、あるいは高分子末端又は側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂（例えば特開２００７−２３８９２９号公報、特開２００７−２３８９３０号公報等に記載）等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。
【００２９】
また、第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂には、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。
【００３０】
また、第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂には、必要に応じて硬化触媒又は開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開２００５−９２０９９号公報（段落番号〔００６３〕〜〔００７０〕）等に記載の熱又は活性エネルギー線の作用により硬化反応（ラジカル重合あるいはイオン重合）を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性樹脂の全固形分に対して０．１〜１５質量％程度が好ましく、０．５〜５質量％程度がより好ましい。
【００３１】
第１レンズ１１，第２レンズ２１を形成する樹脂は、上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー（反応性希釈剤）等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより硬化性樹脂を製造することができる。該硬化性樹脂に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、エーテル類（例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等）アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン等）、水等を挙げることができる。硬化性樹脂が溶剤を含む場合には溶剤を乾燥させた後に成形を行うことが好ましい。
【００３２】
鏡筒を形成する鏡筒材料としては、上述したレンズ材料と同じ材料に着色材料を含有させたものを用いる。
【００３３】
着色材料としては、黒色顔料を用いることが好ましい。黒色顔料としては、カーボンブラックを用いることが好ましい。
【００３４】
次に、図１の撮像ユニットの製造方法の一例を説明する。本実施例では、レンズ材料及び鏡筒材料に熱硬化性の樹脂を用いることとする。
【００３５】
先ず、第１レンズ１１及び第２レンズ２１をそれぞれ樹脂で成形する。樹脂の成形には成形型を用いる。図示しないが、成形型は、上型と下型との一対で構成され、これら上型及び下型によって形成されるキャビティで樹脂を硬化、成形する。また、鏡筒１を、レンズ材料である樹脂と同じ樹脂に着色材料を含有させたものを用いて、別の成形型によって成形する。
【００３６】
図２は、図１のレンズユニット１０を示し、鏡筒にレンズを組む込む前の状態を示している。
第１レンズ１１及び第２レンズ２１の成形工程と、鏡筒１の成形工程の後、
成形された鏡筒１に、第１レンズ１１、スペーサ３、第２レンズ２１、押さえ部材６をこの順に組み込む。こうすることで、レンズユニット１０を得ることができる。
【００３７】
図１及び図２に示すように、鏡筒１の筒部２の内径面には溝４が形成されていることが好ましい。溝４は、筒部２の内周面において嵌合部１ｂから該筒部２の他方の端部と端部の端面にわたって形成されている。また、図示しないが、スペーサ３には一部開口が設けられ、溝４とスペーサ３の内側とが連通する構成となっている。このレンズユニット１０を備える撮像ユニット１００にリフロー処理を施した場合、第１レンズ１１と第２レンズ２１との間で熱膨張した空気を、溝４を通じて、レンズユニット１０の外部へ排出することができる。
【００３８】
次に、レンズユニットの製造方法の他の実施例を説明する。
【００３９】
この例で説明する製造方法は、第１レンズ及び第２レンズに鏡筒をインサート成形することでレンズユニットを得る。以下の例でも上述したレンズ材料を用いることとし、鏡筒材料としては、レンズ材料と同じ材料に着色材料を含有させたものを用いることとする。
【００４０】
図３は、第１レンズ、スペーサ、及び第２レンズの断面図を示している。
先ず、上述の例のように樹脂で成形された第１レンズ１１と第２レンズ２１とを用意する。スペーサ３０は、円環形状を有し、該スペーサ３０の中心軸の方向における両端に、該中心軸を中心とする円環状の嵌合部３０ａ，３０ｂが形成されている。第１レンズ１１は、フランジ部１３がスペーサ３０の一方の嵌合部３０ａに嵌め込まれる。第２レンズ２１は、フランジ部２３がスペーサ３０の嵌合部３０ｂに嵌め合わされる形状であり、該フランジ部２３がスペーサ３０の他方の嵌合部３０ｂに嵌め込まれる。こうして、第１レンズ１１と第２レンズ２１とがスペーサ３０に一体的に嵌め合わされてなるレンズ組Ｍが得られる。ここで、第２レンズ２１のフランジ部２３の径がスペーサ３０の径より大きいため、該フランジ部２３の周面がスペーサ３０よりも外径側に突出している。
【００４１】
図４及び図５は、レンズ組に鏡筒をインサート成形する状態を示す断面図である。
図４に示すように、レンズ組Ｍは保持部材２０１によって保持される。保持部材２０１には、板状の部材で、その表面から立設された円環状の保持部２０４を有する。レンズ組Ｍは、第２レンズ２１のフランジ部２３が保持部２０４に嵌め込まれることによって保持される。
【００４２】
次に、鏡筒をインサート成形するための成形型２００を用意する。成形型２００には、鏡筒を成形するためのキャビティを構成する成形部Ｓが形成されている。また、成形型２００には、キャビティに対して進退する可動部２０２が形成されている。可動部２０２は、円柱状に形成され、周方向の外径が、鏡筒の一方の端部に形成される開口部の開口径に相当する。
【００４３】
図４に示すように、成形型２００から進出した可動部２０２がレンズ組Ｍの第１レンズ１１のフランジ部１３に当接することで、レンズ組Ｍが保持部材２０１に押し付けられる。そして、成形型２００を保持部材２０１に被せて、レンズ組Ｍが成形部Ｓの内部に収容される。そして、成形型２００の成形部Ｓの内部における、成形型２００の内側面と保持部材２０１及びレンズ組Ｍとの隙間に、鏡筒を形成するための樹脂Ｒ１を注入する。
【００４４】
図５に示すように、保持部材２０１を成形部Ｓに押し込むことで、可動部２０２がレンズ組Ｍに押し込まれて成形型２００内部に退き、保持部材２０１が成形型２００に突き当てられ、成形部Ｓが密閉された状態となる。このとき、成形部Ｓの内部において、可動部２０２、保持部材２０１及びレンズ組Ｍの外側面、成形部Ｓの内側面がキャビティを形成する。そして、成形型２００を加熱することで樹脂Ｒ１を硬化させる。硬化した樹脂Ｒ１によって鏡筒１が形成される。その後、成形型２００の可動部２０２を成形部Ｓへ進出させることで、成型された鏡筒１、レンズ組Ｍ、及び保持部材２０１を成形型２００から取り出す。次いで、鏡筒１及びレンズ組Ｍから保持部材２０１を取り外す。こうして、レンズユニット１０を得られる。レンズユニット１０において、第２レンズ２１のフランジ部２３の径が鏡筒１の内周側の径よりも大きくなるように構成されているため、レンズ組Ｍが鏡筒１から脱落することなくより強固に結合される。
【００４５】
図６に示すように、レンズユニット１０をセンサ４０に接合して、撮像ユニットが完成する。
【００４６】
図７は、レンズユニットの構成を示す断面図である。レンズユニット１００は、複数のレンズ体を結合させてなるレンズユニット１０と、センサ４０とを備えている。この例では、レンズユニット１０は、第１レンズ体ｍ１と第２レンズ体ｍ２とで構成されている。複数のレンズ体は３つ以上であってもよく、または１つであってもよい。
【００４７】
第１レンズ体ｍ１は、光を透過する透明材料で形成された透明部５１と、透明材料と同じ材料に着色材料を含有させた不透明材料からなる遮光部５４とを備え、透明部５１と遮光部５４とが一体に成形されている。第１レンズ体ｍ１の透明部５１は、表裏に光学面を有するレンズ部５２と、レンズ部５２の周囲に鍔状に広がるフランジ部５３とを有する。遮光部５４は、フランジ部５３に一体に形成され、レンズ部５２の光軸を中心軸とする円筒状に形成される。ここで、透明材料として光透過性を有する樹脂を使用し、また、不透明材料として該樹脂に着色材料を含有させたものを使用する。
【００４８】
第２レンズ体ｍ２は、光を透過する透明材料で形成された透明部６１と、透明材料と同じ材料に着色材料を含有させた不透明材料からなる遮光部６４とを備え、透明部６１と遮光部６４とが一体に成形されている。第２レンズ体ｍ２の透明部６１は、表裏に光学面を有するレンズ部６２と、レンズ部６２の周囲に鍔状に広がるフランジ部６３とを有する。遮光部６４は、フランジ部６３に一体に形成され、レンズ部６２の光軸を中心軸とする円筒状に形成される。
【００４９】
図８は、図７のレンズユニットにおける第１レンズ体と第２レンズ体とを示す断面図である。
【００５０】
第１レンズ体ｍ１の遮光部５４には、レンズ部５２の光軸を中心とする円環状の嵌合部５４ａが形成されている。第２レンズ体ｍ２の透明部６１のフランジ部６３と第１レンズ体ｍ１の嵌合部５４ａを嵌め合わせることで、レンズユニット１０が得られる。
【００５１】
レンズユニット１０において、レンズ部５２の光軸とレンズ部６２の光軸とが一致する。また、第１レンズ体ｍ１の遮光部５４と第２レンズ体ｍ２の遮光部６４の外周面の径と、内周面の径とがそれぞれ一致する。この例では、遮光部５４と遮光部６４が、遮光性を有する鏡筒を形成する。
【００５２】
次に、図９及び図１０を参照して、第１レンズ体ｍ１を成形する手順を説明する。
【００５３】
第１レンズ体ｍ１を成形する成形型は、下型３００と、上型４００と、胴型５００を備える。
【００５４】
胴型５００は、円筒状に形成されている。下型３００及び上型４００は、円柱状に形成され、胴型５００内に挿入される。下型３００の先端面及び上型４００の先端面は、成形面である。
【００５５】
下型３００の成形面の略中央部に第１レンズ体ｍ１のレンズ部５２の一方の光学面を反転した形状の光学面成形部３０１が形成され、上型４００の成形面の略中央部に第１レンズ体ｍ１のレンズ部５２の他方の光学面を反転した形状の光学面成形部４０１が形成されている。下型３００の成形面において光学面成形部３０１の周囲に平坦部３０２が形成され、上型４００の成形面において光学面成形部４０１の周囲に平坦部４０２が形成されている。下型３００の光学面成形部３０１と上型４００の光学面成形部４０１はいずれも、第１レンズ体ｍ１のレンズ部５２の凸状の光学面を反転させた凹の球面状に形成されている。
【００５６】
下型３００の平坦部３０２の周囲には筒体成形部３０３が形成されている。筒体成形部３０３は、下型３００の中心軸を中心とする円環状の溝部である。
【００５７】
下型３００及び上型４００が、それぞれ胴型５００内に挿入された状態で、下型３００の成形面と、上型４００の成形面と、胴型５００の内周面で囲まれてキャビティが形成される。このキャビティで樹脂を成形する。
【００５８】
第１レンズ体ｍ１を成形する手順としては、先ず、下型３００の光学面成形部３０１上にレンズ部５２を形成するための透明な樹脂Ｒ１０を供給する。また、下型３００の筒体成形部３０３に遮光部５４を形成するための不透明な樹脂Ｒ２０を供給する。樹脂Ｒ１０，Ｒ２０はそれぞれ、図示しないディスペンサノズルを用いて、レンズ部５２及び遮光部５４の容積に応じた所定の量だけ供給される。
【００５９】
次いで、上型４００を下降させ、上型４００の成形面を下型３００に供給された樹脂Ｒ１０に押し付けると、樹脂Ｒ１０が上型４００の成形面と下型３００の成形面に倣って変形する。そして、樹脂Ｒ１０には、下型３００及び上型４００の各成形面に設けられている光学面成形部３０１，４０１で、レンズ部５２の表裏の光学面が成形される。また、下型３００及び上型４００の各成形面の平坦部３０２，４０２で、第１レンズ体ｍ１のフランジ部５３が成形される。さらに、樹脂Ｒ２０が、筒体成形部３０３で、遮光部５４に成形される。
【００６０】
ここで、透明な樹脂Ｒ１０は、少なくともレンズ部５２の有効径を含むように成形される。そして、樹脂Ｒ１０及び樹脂Ｒ２０は、両者の境界が、レンズ部５２の有効径に含まれない範囲で、該有効径と遮光部５４との間に位置するように、成形される（なお、後述する第２レンズ体ｍ２の樹脂Ｒ１０及び樹脂Ｒ２０についても同様である。）。
【００６１】
樹脂Ｒ１０，Ｒ２０を成形した状態で、加熱を行い、樹脂Ｒ１０，Ｒ２０を完全に硬化させる。
【００６２】
その後、成形された第１レンズ体Ｒ１０で形成されたレンズ部５２と、不透明な樹脂Ｒ２０で形成された遮光部５４とを備える第１レンズ体ｍ１を得ることができる。
【００６３】
次に、図１１及び図１２を参照して、第２レンズ体ｍ２を成形する手順を説明する。  
【００６４】
第２レンズ体ｍ２を成形する成形型は、下型６００と、上型７００と、胴型５００を備える。
【００６５】
胴型５００は、円筒状に形成されている。下型６００及び上型７００は、円柱状に形成され、胴型５００内に挿入される。下型６００の先端面及び上型７００の先端面は、成形面である。
【００６６】
下型６００の成形面の略中央部に第２レンズ体ｍ２のレンズ部６２の一方の光学面を反転した形状の光学面成形部６０１が形成され、上型７００の成形面の略中央部に第２レンズ体ｍ２のレンズ部６２の他方の光学面を反転した形状の光学面成形部７０１が形成されている。上型７００の成形面において光学面成形部７０１の周囲に平坦部７０２が形成されている。下型６００の光学面成形部６０１と上型７００の光学面成形部７０１はいずれも、第２レンズ体ｍ２のレンズ部６２の凸状の光学面を反転させた凹の球面状に形成されている。
【００６７】
下型６００の光学面成形部６０１の周囲には筒体成形部６０３が形成されている。筒体成形部６０３は、下型６００の中心軸を中心とする円環状の溝部である。なお、第２レンズ体ｍ２のフランジ部６３の形状によっては、型６００の成形面において光学面成形部６０１の周囲に平坦部が形成され、その平坦部の周囲に筒体成形部６０３が形成されていてもよい。
【００６８】
下型６００及び上型７００が、それぞれ胴型５００内に挿入された状態で、下型６００の成形面と、上型７００の成形面と、胴型５００の内周面で囲まれてキャビティが形成される。このキャビティで樹脂を成形する。
【００６９】
第２レンズ体ｍ２を成形する手順として、上述の第１レンズ体ｍ１と同様の手順により、１回の成形工程によって、透明な樹脂Ｒ１０で形成されたレンズ部６２と、不透明な樹脂Ｒ２０で形成された遮光部６４とを備える第２レンズ体ｍ２を得ることができる。  
【００７０】
第１レンズ体ｍ１と第２レンズ体ｍ２を、図７のように重ね合わせることで、レンズユニット１０を得ることができる。このレンズユニット１０をセンサ４０に接合することで撮像ユニットが完成する。
【００７１】
上述の例では、レンズユニットにおいて、鏡筒の材料はレンズに形成するレンズ材料と同じ材料に光を透過させない着色材料を含有させた構成とし、着色材料を含有させることによる線膨張係数の変化派少ないことを前提とした。しかし、樹脂と着色材料との組合せでは、鏡筒が十分な遮光性持つように十分な割合で着色材料を含有させると線膨張率が変化してしまう場合が考えられる。このような場合には、リフロー処理の際の、レンズユニットのレンズと鏡筒との熱膨張率差に起因する不具合を防止する目的で、レンズ材料と鏡筒材料との線膨張係数の差が１０×１０−６以下となるように、レンズ材料、着色材料を選択し、着色材料の含有率を下げるとよい。
【００７２】
このような構成のレンズユニットは、図３から６に示すインサート成形を用いた製造方法や、図７から１２に示す複数の樹脂を同じ工程で成形する製造方法を用いて製造することができる。  
【００７３】
本明細書は、次の事項を開示する。
（１）鏡筒と、前記鏡筒の内側に光軸が位置する少なくとも１つのレンズとを備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒の材料は、前記レンズに形成するレンズ材料と同じ材料に光を透過させない着色材料を含有させたものであるレンズユニット。
（２）（１）に記載のレンズユニットであって、
前記着色材料は、黒色顔料であるレンズユニット。
（３）（２）に記載のレンズユニットであって、
前記黒色顔料は、カーボンブラックであるレンズユニット。
（４）（１）から（３）のいずれか１つに記載の前記レンズユニットを製造する製造方法であって、
前記レンズと前記鏡筒とをそれぞれ別々に成形し、その後、成形された前記鏡筒の内部に、成形されたレンズを組み込むことによって前記レンズユニットを得るレンズユニットの製造方法。
（５）（１）から（３）のいずれか１つに記載の前記レンズユニットを製造する製造方法であって、
レンズ材料を用いて前記レンズを成形するステップと、
少なくとも１つの前記レンズを保持部材に保持させ、前記保持部材に保持された前記レンズに前記着色材料を含む樹脂を用いて前記鏡筒を一体に成形するステップと、
前記レンズから前記保持部材を取り外すステップと、を有するレンズユニットの製造方法。
（６）（１）から（３）のいずれか１つに記載の前記レンズユニットを製造する製造方法であって、
成形型のキャビティ内に、光を透過する透明材料と、前記透明材料と同じ材料に着色材料を含有させた不透明材料とを配置するステップと、
少なくとも前記レンズの有効径を含む部分は前記透明材料を成形して前記レンズを得ると同時に、前記透明材料と一体となるように前記不透明材料を成形して前記鏡筒を得るステップと、を有するレンズユニットの製造方法。
【符号の説明】
【００７４】
１  鏡筒
１０  レンズユニット
１１  第１レンズ
２１  第２レンズ
【図１】
2012073403.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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