(57)【要約】【課題】複数のレンズを有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得るレンズユニット、撮像モジュール、及び光学機器を提供する。【解決手段】レンズユニット１０ａには、筒状のレンズホルダー４の内部に複数のレンズが挿入されて設けられている。複数のレンズは互いに当接している。複数のレンズのうちの第１のレンズ１にのみ、レンズホルダー４の内部への挿入方向に向けて狭幅となるテーパー部１４が形成されている。レンズホルダー４の内部には、第１のレンズ１にのみ形成されたテーパー部１４を嵌合させるテーパー部４ｃが形成されている。【選択図】図１
2009048024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズと筒状のレンズホルダーとからなり、上記レンズホルダーの内部に複数のレンズが挿入されて設けられているレンズユニットにおいて、
上記複数のレンズは互いに当接していると共に、
上記複数のレンズのうちの１つのレンズにのみ、上記レンズホルダーの内部への挿入方向に向けて狭幅となるレンズ側傾斜部が形成されている一方、上記レンズホルダーの内部には、上記１つのレンズにのみ形成されたレンズ側傾斜部を嵌合させるホルダー側傾斜部が形成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記レンズ側傾斜部が形成されているレンズは、光を透過・屈折させるレンズ光学面と、光軸に対して垂直でありかつ前記レンズホルダーの内部への挿入方向に向けて形成された平面領域と、上記レンズ側傾斜部とを少なくとも有すると共に、
上記レンズ側傾斜部と上記平面領域との境界は、曲面形状が形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記レンズ側傾斜部と前記平面領域との境界に形成された曲面形状の曲率半径Ｒは、レンズ側傾斜部を有するレンズのレンズ厚さをＬとすると、
０．０５ｍｍ≦Ｒ≦Ｌ
となっていることを特徴とする請求項２記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記レンズ側傾斜部が形成されているレンズは、さらに光軸に対して平行な円筒領域とを有すると共に、
上記レンズ側傾斜部と上記円筒領域との境界は、曲面形状が形成されていることを特徴とする請求項２記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記レンズ側傾斜部は、平面形状にてなっていると共に、
前記ホルダー側傾斜部は、平面形状にてなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記レンズ側傾斜部は、平面形状にてなっており、かつ前記ホルダー側傾斜部は、平面形状にてなっていると共に、
前記レンズ側傾斜部と前記平面領域とのなす角度は、９５°〜１３５°であることを特徴とする請求項２記載のレンズユニット。
【請求項７】
前記レンズ側傾斜部は、曲面形状にてなっていると共に、
前記ホルダー側傾斜部は、平面形状にてなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項８】
前記レンズホルダーの挿入方向の内部奥には、レンズにおける光を透過・屈折させるレンズ光学面を露出させる第１の開口部を有する絞り部が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項９】
前記ホルダー側傾斜部は、前記絞り部とレンズホルダーの内部側面壁との間の交差部に設けられていることを特徴とする請求項８記載のレンズユニット。
【請求項１０】
前記複数のレンズのそれぞれには光軸に対して平行な円筒領域が形成されていると共に、
上記各レンズの円筒領域と前記レンズホルダーの内部側面壁との間には、隙間が形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のレンズユニット。
【請求項１１】
前記複数のレンズのうち前記絞り部に対向するレンズには、絞り部に対向する側に光軸に対して垂直な平面領域が形成されていると共に、
上記平面領域と上記絞り部との間には、隙間が形成されていることを特徴とする請求項１０記載のレンズユニット。
【請求項１２】
前記隙間の少なくとも一部には接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１０又は１１記載のレンズユニット。
【請求項１３】
前記複数のレンズは、少なくとも３枚のレンズからなっていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のレンズユニットと、撮像素子とを備えていることを特徴とする撮像モジュール。
【請求項１５】
前記レンズユニットと前記撮像素子との間に、光学特性を補正する補正レンズが設けられていることを特徴とする請求項１４記載の撮像モジュール。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のレンズユニット、又は請求項１４若しくは１５記載の撮像モジュールを搭載していることを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコンパクトデジタルカメラやモバイル用カメラ等の光学機器に用いられるレンズユニット、撮像モジュール、及び光学機器に関するものであり、より詳しくは、複数のレンズとレンズホルダーとを精度良く組み立てるためのレンズ及びレンズホルダーの形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンパクトデジタルカメラやモバイル用カメラ等の光学機器に用いられるレンズユニットは、レンズとこのレンズを保持する筒状のレンズホルダーとからなっている。
【０００３】
上記レンズをレンズホルダー内に位置決めする場合、従来、レンズをレンズホルダーに挿入し、レンズホルダーの内面とレンズの外形とを接触させ、それぞれの中心に位置決めしている。また、光軸方向の距離は、レンズに設けた光軸に対して垂直な平面領域とレンズホルダーとを接触させたりして決定している。
【０００４】
例えば、特許文献１には、鏡筒内にレンズを位置決め固定したレンズユニットに関して、鏡筒とレンズとがそれぞれテーパー部を有し、このテーパー部を用いてレンズユニットの組み立てを行うレンズユニットが開示されている。
【０００５】
上記特許文献１に開示されたレンズユニットについて、図９に基づいて詳細に説明する。
【０００６】
図９示すように、レンズユニット１００は、レンズ１２０・１３０を保持する樹脂からなるレンズホルダーである鏡筒１１０を有しており、円板状のレンズ１３０の外周でレンズ１２０の筒部内周を円周方向外方に押圧するように押し込んだ構成となっている。このように、レンズ１２０にレンズ１３０を押圧挿入することにより、より低背化を実現したレンズユニット１００を提供している。
【０００７】
また、上記特許文献１のレンズユニット１００では、鏡筒１１０の内周部１１１をテーパー形状に形成し、レンズ１２０の外周部１２１にもテーパー形状のフランジ部１２２を設けている。ここで、鏡筒１１０の内周部１１１とレンズ１２０のフランジ部１２２とは、鏡筒１１０の開口部１１０ａから開口部１１０ｂに向かって径が広がるテーパー形状となっている。この構成により、開口部１１０ｂからレンズ１２０・１３０を挿入し、鏡筒１１０内に保持する際に、定位置に精度よく挿入、保持することが可能となる。
【０００８】
また、鏡筒１１０の内周部１１１と、レンズ１２０のフランジ部１２２の外周部１２１と、レンズ１２０の筒部１２３の内周部１２３ａとを粗面として形成する。
【０００９】
この構成により、レンズ１２０の筒部１２３の内周部１２３ａにレンズ１３０を押圧挿入し、鏡筒１１０の内周部１１１にレンズ１２０を押圧挿入したとき、それぞれの接触面が噛み付き状態となって、レンズ１２０・１３０を鏡筒１１０内に安定させて保持することができる。
【特許文献１】特開２００７−５２０９６号公報（２００７年３月１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来のレンズユニット１００では、鏡筒１１０は複数のレンズ１２０・１３０と当接している。この場合、レンズ１２０・１３０同士を組み立てるときに、偏芯やチルトが発生した場合において、レンズ１２０におけるテーパー形状の外周部１２１で鏡筒１１０と当接しても、レンズ１３０と鏡筒１１０とが当接しないため、結果として、鏡筒１１０の基準面に対して、レンズ１２０・１３０がチルトしていることになる。
【００１１】
一般的に、鏡筒１１０に設ける基準面は、撮像モジュールを構成する際の基準としているため、基準面に対してレンズ１２０・１３０がチルトしている場合には、良好な光学性能を得ることができない。また、チルトしたレンズ１３０を鏡筒１１０と当接するように挿入方向に押圧力を加えた場合、レンズ１３０と鏡筒１１０とが接触する際にレンズ１２０とレンズ１３０との間にも負荷が加わる。この結果、レンズ１２０・１３０が変形するため、良好な光学性能を実現することができない。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、複数のレンズを有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得るレンズユニット、撮像モジュール、及び光学機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のレンズユニットは、上記課題を解決するために、複数のレンズと筒状のレンズホルダーとからなり、上記レンズホルダーの内部に複数のレンズが挿入されて設けられているレンズユニットにおいて、上記複数のレンズは互いに当接していると共に、上記複数のレンズのうちの１つのレンズにのみ、上記レンズホルダーの内部への挿入方向に向けて狭幅となるレンズ側傾斜部が形成されている一方、上記レンズホルダーの内部には、上記１つのレンズにのみ形成されたレンズ側傾斜部を嵌合させるホルダー側傾斜部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
上記の発明によれば、レンズユニットには、レンズホルダーの内部に複数のレンズが挿入されて設けられている。そして、複数のレンズは互いに当接している。
【００１５】
この結果、相互のレンズに偏芯やチルトが発生した場合、複数のレンズの全てがレンズホルダーの内部に接触していると、レンズをレンズホルダーと当接するように挿入方向に押圧力を加えた場合、レンズとレンズホルダーとが接触する際にレンズ同士の間に負荷が加わる。この結果、相互のレンズが変形するため、良好な光学性能を実現することができない。
【００１６】
そこで、本発明では、複数のレンズのうちの１つのレンズにのみ、レンズホルダーの内部への挿入方向に向けて狭幅となるレンズ側傾斜部が形成されている一方、レンズホルダーの内部には、１つのレンズにのみ形成されたレンズ側傾斜部を嵌合させるホルダー側傾斜部が形成されている。
【００１７】
したがって、レンズホルダーには１つのレンズしか接触しないので、複数のレンズとレンズホルダーとが接触することによりレンズ同士の間に負荷が加わるということがない。
【００１８】
これにより、複数のレンズを有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得るレンズユニットを提供することができる。
【００１９】
また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズ側傾斜部が形成されているレンズは、光を透過・屈折させるレンズ光学面と、光軸に対して垂直でありかつ前記レンズホルダーの内部への挿入方向に向けて形成された平面領域と、上記レンズ側傾斜部とを少なくとも有すると共に、上記レンズ側傾斜部と上記平面領域との境界は、曲面形状が形成されていることが好ましい。
【００２０】
これにより、レンズにおけるレンズ側傾斜部と平面領域との境界は、曲面形状が形成されているので、レンズをレンズホルダーに挿入するときに、レンズの挿入側先端の角がレンズホルダーに擦れてレンズ及びレンズホルダーの内部を傷付けるということがない。
【００２１】
また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズ側傾斜部と前記平面領域との境界に形成された曲面形状の曲率半径Ｒは、レンズ側傾斜部を有するレンズのレンズ厚さをＬとすると、
０．０５ｍｍ≦Ｒ≦Ｌ
となっていることが好ましい。
【００２２】
これにより、確実に、レンズをレンズホルダーに挿入するときに、レンズの挿入側先端の角がレンズホルダーに擦れてレンズ及びレンズホルダーの内部を傷付けるということがない。
【００２３】
また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズ側傾斜部が形成されているレンズは、さらに光軸に対して平行な円筒領域とを有すると共に、上記レンズ側傾斜部と上記円筒領域との境界は、曲面形状が形成されていることが好ましい。
【００２４】
これにより、レンズ側傾斜部と円筒領域との境界にも曲面形状が形成されているので、レンズには角部がなくなっている。したがって、レンズをレンズホルダーに挿入する場合に、偏芯して挿入された場合においても、レンズの角がレンズホルダーに擦れてレンズ及びレンズホルダーの内部が傷付けられるということがない。
【００２５】
また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズ側傾斜部は、平面形状にてなっていると共に、前記ホルダー側傾斜部は、平面形状にてなっていることが好ましい。
【００２６】
これにより、レンズ側傾斜部とホルダー側傾斜部とは、嵌合するように互いに平面形状となっているので、レンズがレンズホルダーに挿入された場合には、レンズとレンズホルダーとの嵌合が固くなり、偏芯がなくなる。
【００２７】
また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズ側傾斜部は、平面形状にてなっており、かつ前記ホルダー側傾斜部は、平面形状にてなっていると共に、前記レンズ側傾斜部と前記平面領域とのなす角度は、９５°〜１３５°であることが好ましい。
【００２８】
これにより、レンズをレンズホルダーに挿入するときに、過大な押圧力を加えることなく、レンズユニットを組み立てることができる。
【００２９】
また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズ側傾斜部は、曲面形状にてなっていると共に、前記ホルダー側傾斜部は、平面形状にてなっていることが好ましい。
【００３０】
これにより、レンズをレンズホルダーに挿入するときに、レンズがレンズホルダーに摺動してもレンズホルダーの内部を傷付けることがない。
【００３１】
また、本発明のレンズユニットでは、前記レンズホルダーの挿入方向の内部奥には、レンズにおける光を透過・屈折させるレンズ光学面を露出させる第１の開口部を有する絞り部が設けられていることが好ましい。
【００３２】
これにより、レンズホルダーの絞り部における第１の開口部にてレンズにおける光を透過・屈折させるレンズ光学面を露出させることができると共に、レンズ光学面以外のレンズ側傾斜部、及びレンズホルダーのホルダー側傾斜部を見えないように隠すことができる。
【００３３】
また、本発明のレンズユニットでは、前記ホルダー側傾斜部は、前記絞り部とレンズホルダーの内部側面壁との間の交差部に設けられていることが好ましい。
【００３４】
これにより、レンズホルダーの内部への挿入方向の先端側のレンズにおけるレンズ側傾斜部を、レンズホルダーのホルダー側傾斜部に嵌合させることができる。
【００３５】
また、本発明のレンズユニットでは、前記複数のレンズのそれぞれには光軸に対して平行な円筒領域が形成されていると共に、上記各レンズの円筒領域と前記レンズホルダーの内部側面壁との間には、隙間が形成されていることが好ましい。
【００３６】
これにより、複数のレンズのうちの１つのレンズにのみ、レンズホルダーのホルダー側傾斜部がレンズ側傾斜部に接触していると共に、各レンズの円筒領域と前記レンズホルダーの内部側面壁との間は、隙間としている。
【００３７】
したがって、複数のレンズのレンズホルダーへの組み付けが簡単である。
【００３８】
また、本発明のレンズユニットでは、前記複数のレンズのうち前記絞り部に対向するレンズには、絞り部に対向する側に光軸に対して垂直な平面領域が形成されていると共に、上記平面領域と上記絞り部との間には、隙間が形成されていることが好ましい。
【００３９】
したがって、平面領域と絞り部との間にも隙間が形成されているので、さらに、複数のレンズのレンズホルダーへの組み付けが簡単である。
【００４０】
また、本発明のレンズユニットでは、前記隙間の少なくとも一部には接着剤が塗布されていることが好ましい。
【００４１】
これにより、複数のレンズをレンズホルダーに装着した後に、隙間の少なくとも一部に接着剤が塗布されるので、レンズとレンズホルダーとを強固に固定することができる。また、レンズユニットの耐衝撃性を向上させることができる。
【００４２】
また、本発明のレンズユニットでは、前記複数のレンズは、少なくとも３枚のレンズからなっていることが好ましい。
【００４３】
これにより、少なくとも３枚のレンズをレンズホルダーに取り付ける場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得るレンズユニットを提供することができる。
【００４４】
また、本発明の撮像モジュールは、上記課題を解決するために、上記記載のレンズユニットと、撮像素子とを備えていることを特徴としている。
【００４５】
上記の発明によれば、複数のレンズを有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得る撮像モジュールを提供することができる。
【００４６】
また、本発明の撮像モジュールでは、前記レンズユニットと前記撮像素子との間に、光学特性を補正する補正レンズが設けられていることが好ましい。
【００４７】
これにより、補正レンズにて、例えば入射角の調整又は色収差等の光学特性を補正することができる。
【００４８】
また、本発明の光学機器は、上記課題を解決するために、上記記載のレンズユニット、又は上記記載の撮像モジュールを搭載していることを特徴としている。
【００４９】
上記の発明によれば、複数のレンズを有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得る光学機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明のレンズユニットは、以上のように、複数のレンズは互いに当接していると共に、上記複数のレンズのうちの１つのレンズにのみ、レンズホルダーの内部への挿入方向に向けて狭幅となるレンズ側傾斜部が形成されている一方、レンズホルダーの内部には、上記１つのレンズにのみ形成されたレンズ側傾斜部を嵌合させるホルダー側傾斜部が形成されているものである。
【００５１】
また、本発明の撮像モジュールは、以上のように、上記記載のレンズユニットと、撮像素子とを備えているものである。
【００５２】
さらに、本発明の光学機器は、以上のように、上記記載のレンズユニット、又は上記記載の撮像モジュールを搭載しているものである。
【００５３】
それゆえ、複数のレンズを有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得るレンズユニット、撮像モジュール、及び光学機器を提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５５】
本実施の形態のレンズユニット１０ａの構成について、図１に基づいて説明する。図１は、本実施の形態のレンズユニット１０ａの構成を示す断面図である。
【００５６】
図１に示すように、レンズユニット１０ａは、複数のレンズとしての第１のレンズ１と、第２のレンズ２と、第３のレンズ３と、筒状のレンズホルダー４と、有効径外の不要光を遮光する遮光板５・６とを有している。
【００５７】
上記第１のレンズ１と第２のレンズ２とは、互いの光軸が最適な位置（偏芯、チルトが小さくなる位置）になるように固定されていると共に、第２のレンズ２と第３のレンズ３とについても、互いの光軸が最適な位置（偏芯、チルトが小さくなる位置）になるように固定されている。
【００５８】
本実施の形態では、第１のレンズ１と第２のレンズ２との各光学面外の領域に設けられた嵌合部１ａ・２ａ同士を嵌合させ、第１のレンズ１と第２のレンズ２との間の偏芯、チルト調整を行っている。また、同様に、第２のレンズ２と第３のレンズ３との各光学面外の領域に設けられた嵌合部２ｂ・３ａ同士を嵌合させ、第２のレンズ２と第３のレンズ３との間の偏芯、チルト調整を行っている。なお、各レンズ間の調整は、嵌合部１ａ・２ａ同士及び嵌合部２ｂ・３ａ同士の嵌合以外に解像度を観測しながら調整する方法を採用してもよい。
【００５９】
上記遮光板５は、第１のレンズ１と第２のレンズ２との間に挿入され、それぞれのレンズ表面等の反射により発生する不要光を他のレンズに入射しない位置に配置されている。
【００６０】
上記遮光板６は、第２のレンズ２と第３のレンズ３との間に配置され、遮光板５と同様に、不要光が他のレンズに入射しない位置に配置されている。
【００６１】
上記レンズホルダー４には、第１の開口部４ａを有する絞り部４ｄと、第２の開口部４ｂと、ホルダー側傾斜部としてのテーパー部４ｃとが形成されている。この第１の開口部４ａは、第２の開口部４ｂよりも小さい。また、第１の開口部４ａは、絞りを兼ねていても良い。テーパー部１４は、平面形状であり、後述する第１のレンズ１のテーパー部１４の平面形状と一致する形状である。ここで、第２の開口部４ｂは、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３が挿入される側（入り口側）を示している。
【００６２】
また、テーパー部１４を有する第１のレンズ１とレンズホルダー４の内面との間では、テーパー部１４以外では、接しない構造とし、隙間としてのクリアランス７ａが設けられている。さらに、テーパー形状を有しない第２のレンズ２及び第３のレンズ３は、第２のレンズ２及び第３のレンズ３同士が接触する箇所以外は、レンズホルダー４と第２のレンズ２及び第３のレンズ３との間に隙間としてのクリアランス７ｂが設けられている。
【００６３】
上記第１のレンズ１とレンズホルダー４との間に設けられたクリアランス７ａには接着剤を塗布して、これら第１のレンズ１とレンズホルダー４との接着固定を行っても良い。接着剤は、例えば紫外線硬化接着剤や熱硬化接着剤の使用が考えられる。これにより、レンズユニット１０ａの耐衝撃性を向上させることができる。
【００６４】
さらに、レンズホルダー４に、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３を挿入した後、第２の開口部４ｂ側の近いレンズ（本実施の形態では、第３のレンズ３）とレンズホルダー４とを接着しても良い。また、接着時にレンズ後方に有効径外の光を遮光する図示しない遮光板を介して、この遮光板とレンズホルダー４とを接着しても良い。
【００６５】
また、レンズホルダー４のテーパー部４ｃと、第１のレンズ１のテーパー部１４とを粗面として形成しても良い。ただし、第１のレンズ１がガラス製である場合は第１のレンズ１に粗面を形成し難いため、レンズホルダー４のテーパー部４ｃにのみ粗面を形成してもよい。この構成により、レンズホルダー４の内部に第１のレンズ１を押圧挿入したとき、それぞれの接触面が噛み付き状態となって、第１のレンズ１をレンズホルダー４内に安定させて保持することができる。
【００６６】
次に、第１のレンズ１の構成について、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて詳細に説明する。図２（ａ）は第１のレンズ１の構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は第１のレンズ１の端部形状を示す要部拡大断面図である。図２（ｃ）は第１のレンズ１の他の端部形状を示す要部拡大断面図である。
【００６７】
図２（ａ）に示すように、第１のレンズ１は、上記第１の開口部４ａを通過した光を透過及び屈折させるためのレンズ光学面１１と、光軸８に対して垂直な平面領域１２と、レンズ外周部に設けられ、かつ光軸８に対して平行な円筒領域としての円筒面１３と、例えば、レンズ外周部に設けられ、かつレンズ側傾斜部としてのテーパー部１４とを有している。
【００６８】
本実施の形態では、前述したように、テーパー部１４は平面形状となっていると共に、この平面形状はレンズホルダー４のテーパー部４ｃと嵌合するように、同じ平面形状となっている。ただし、必ずしもこれに限らず、例えば、図２（ｃ）に示すように、レンズホルダー４のテーパー部４ｃを平面形状とする一方、第１のレンズ１については、曲面形状のレンズ側傾斜部としてのテーパー部１４ａとすることも可能である。
【００６９】
また、図２（ｂ）に示すように、光軸８に対して垂直な平面領域１２とテーパー部１４との境界には、例えば、曲面１５を形成することが可能である。さらに、光軸８に対して平行な円筒面１３とテーパー部１４との境界にも、曲面１６を形成することが可能である。
【００７０】
ここで、平面形状のテーパー部１４の傾斜角度について、図３（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、テーパー部１４の角度θをレンズユニット１０ａの組み立て性との関係において示す断面図である。
【００７１】
すなわち、図３（ａ）は、一般的なレンズユニットの組み立てに用いられる形状を示しており、テーパー部１４を有しない構造となっている。図３（ｂ）〜（ｄ）は、光軸８に対して垂直な平面領域１２とテーパー部１４とのなす角度θが、それぞれ、９５度、１３５度、１５０度の状態を示している。一般的なこととして、第１のレンズ１等のレンズをレンズホルダー４に挿入する場合、第１のレンズ１の像面側におけるレンズ光学面１１以外の領域に押圧を加え、レンズホルダー４に対して、所望に位置に配置されるように調整される。
【００７２】
図３（ａ）に示すテーパー部１４のない構造及び角度θが９５度未満では、第１のレンズ１をレンズホルダー４に組み込む場合、レンズホルダー４の外形と第１のレンズ１の外形との嵌合によって組み込まれる。このため、レンズホルダー４と第１のレンズ１との加工精度の違いにより、光軸８に対して垂直な方向に誤差が生じ易い。また、レンズホルダー４と第１のレンズ１との嵌合公差によっては（例えば、レンズ外形が、レンズホルダー４の内径よりも大きい場合）、挿入する押圧が過大になり過ぎ、第１のレンズ１を変形させる可能性がある。
【００７３】
一方、本実施の形態においては、第１のレンズ１に直線的なテーパー部１４を設けることにより、レンズユニット１０ａの組み立て性を改善している。図３（ｂ）は、上記光軸８に対して垂直な平面領域１２とテーパー部１４とのなす角度θが９５度の場合を示している。この場合、光軸８に対して平行な方向への挿入押圧力に対して、テーパー部１４と平行な方向に９０％程度の圧力が印加される。一方、テーパー部１４と垂直な方向に印加される力は、テーパー部１４と平行な方向の力に対して小さい。この結果、レンズホルダー４に第１のレンズ１を容易に挿入することが可能となる。さらに、第１のレンズ１は、テーパー形状を有しているため、嵌合公差により、無理に第１のレンズ１を挿入することが無い。したがって、過大な押圧を加えることなく、所望の位置に配置することができるので、レンズ変形の発生を抑制することができる。さらに、第１の開口部４ａに対しても精度良く第１のレンズ１を配置することが可能であるため、良好な光学性能を有するレンズユニット１０ａの組み立てが可能となる。
【００７４】
次に、図３（ｃ）は、光軸８に対して垂直な平面領域１２とテーパー部１４とのなす角度θが、１３５度の場合を示している。この状態においても、光軸８に対して平行な方向への挿入押圧力に対して、テーパー部１４とは平行な方向に５０％程度の力が印加されるため、容易に第１のレンズ１をレンズホルダー４に挿入することが可能となる。
【００７５】
一方、図３（ｄ）は、光軸８に対して垂直な平面領域１２とテーパー部１４とのなす角度θが、１５０度の場合を示している。この場合、テーパー部１４と平行な方向に３５％程度の挿入押圧力しか印加されず、テーパー部１４と垂直な方向に６５％程度加わるため、第１のレンズ１における挿入時の圧力ロスが大きくなる。その結果、所望の位置に配設する過程で、レンズホルダー４に加えられる押圧力が大きくなる。この結果、レンズホルダー４の変形が発生し、第１のレンズ１が発生したり芯ズレが発生したりするため、良好な光学性能を有するレンズユニット１０ａの組み立てが困難となる。これは、光軸８に対して垂直な平面領域１２とテーパー部１４とのなす角度θが１３５度を超えると、テーパー部１４と平行な方向に対して、テーパー部１４と垂直な方向に加わる力が大きくなるためである。したがって、光軸８に対して垂直な平面領域１２とテーパー部１４とのなす角度θが、１３５度以下であることが望ましい。
【００７６】
以上の理由から、好ましくは、テーパー部１４と光軸８に対して垂直な平面領域１２とのなす角度θは、９５度から１３５度の範囲であるレンズユニット１０ａを組み立てることにより、レンズ変形のない良好な光学性能を有するレンズユニット１０ａを提供することが可能となる。
【００７７】
また、本実施の形態では、図２（ｂ）に示すように、テーパー部１４と上記光軸８に対して垂直な平面領域１２との境界には曲面１５が設けられると共に、テーパー部１４と光軸８に対して平行な円筒面１３との境界には曲面１６が設けられている。
【００７８】
この理由は、レンズホルダー４に第１のレンズ１が挿入される際に光軸８に対してチルトをもって挿入された場合、テーパー部１４と光軸８に対して垂直な平面領域１２及び光軸８に対して平行な曲面１６が、レンズホルダー４の内面に接触し、レンズホルダー４の内面部に傷によるバリが発生する。これに対して、曲面１５及び曲面１６を設けることによってバリの発生を抑制することができる。さらに、境界がエッジ形状である場合、挿入時の押圧力が先端に集中するため、特にチルトが発生する場合に、挿入時の押圧力を増加する必要がある。しかし、挿入時の押圧力を増加させた場合、第１のレンズ１及びレンズホルダー４を変形させる可能性あるため、境界を曲面形状にすることにより、チルトが発生した際の挿入時の押圧を低下させることができ、レンズユニット１０ａの作製時に第１のレンズ１及びレンズホルダー４を変形させることはない。さらに、第１のレンズ１及びレンズホルダー４の変形を抑えることにより、第１のレンズ１の光学性能を低下させないため、撮像モジュールに搭載した場合においても、良好な画像を得ることが可能となる。
【００７９】
ここで、図２（ｂ）に示すように、レンズ厚さＬを第１のレンズ１の最外周部の厚さとした場合、境界に設けた曲面１５及び曲面１６の曲率半径Ｒは、
０．０５ｍｍ≦Ｒ≦レンズ厚さＬ
の範囲であることが望ましい。この理由は、曲面１５及び曲面１６の曲率半径Ｒがレンズ厚さＬよりも大きい場合、テーパー部１４の領域が減少するため、レンズホルダー４との位置決め精度の低下に繋がる。一方、第１のレンズ１を成型する場合にレンズ金型を作製する場合、曲率半径Ｒを０．０５ｍｍ以上にすることにより、精度良くテーパー部１４を設けることが可能となる。なお、曲面１５及び曲面１６の曲率半径Ｒは、必ずしも同じにする必要はなく、互いに異なる値でもよい。また、本発明では、少なくとも曲面１５の曲率半径Ｒが上記関係にあれば足りる。
【００８０】
以上のように、第１のレンズ１をレンズホルダー４に挿入する際の押圧力の管理とテーパー部１４を用いた第１のレンズ１の位置決め精度とを両立させるために上述の範囲の曲面１５及び曲面１６を設ける。これによって、レンズホルダー４に対する位置決め精度が向上し、さらに、第１のレンズ１をレンズホルダー４へ挿入するときの押圧力を増加させることなく、レンズユニット１０ａを組み立てることができる。したがって、光学性能が良好なレンズユニット１０ａを提供することができる。
【００８１】
さらに、本実施の形態のレンズユニット１０ａを後述するカメラモジュールに搭載する場合においては、カメラモジュールの撮像面とレンズユニット１０ａの光軸８と平行な方向への距離とを調整するため、光軸８に対して平行な方向への調整精度は必要ない。したがって、テーパー部１４のみ、第１のレンズ１とレンズホルダー４とを当接させて組み立てることにより、光軸８と平行な方向への位置決め部材を設ける必要がない。
【００８２】
この結果、レンズホルダー４を成型する金型の構造を簡略化することができ、レンズユニット１０ａの低コスト化を図ることが可能となる。
【００８３】
このように、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、レンズホルダー４の内部に複数の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３が挿入されて設けられている。そして、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３は互いに当接している。
【００８４】
この結果、相互の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３に偏芯やチルトが発生した場合、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３の全てがレンズホルダー４の内部に接触していると、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３をレンズホルダー４と当接するように挿入方向に押圧力を加えた場合、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３とレンズホルダー４とが接触する際に第１のレンズ１及び第２のレンズ２の間、並びに第２のレンズ２及び第３のレンズ３の間に負荷が加わる。この結果、相互の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３が変形するため、良好な光学性能を実現することができない。
【００８５】
そこで、本実施の形態では、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３のうちの１つの第１のレンズ１にのみ、レンズホルダー４の内部への挿入方向に向けて狭幅となるテーパー部１４が形成されている一方、レンズホルダー４の内部には、１つの第１のレンズ１にのみ形成されたテーパー部１４を嵌合させるテーパー部４ｃが形成されている。
【００８６】
したがって、レンズホルダー４には１つの第１のレンズ１しか接触しないので、複数の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３とレンズホルダー４とが接触することによりレンズ同士の間に負荷が加わるということがない。
【００８７】
これにより、複数の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３を有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得るレンズユニット１０ａを提供することができる。
【００８８】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、テーパー部１４が形成されている第１のレンズ１は、光を透過・屈折させるレンズ光学面１１と、光軸８に対して垂直でありかつレンズホルダー４の内部への挿入方向に向けて形成された平面領域１２と、テーパー部１４とを少なくとも有すると共に、テーパー部１４と平面領域１２との境界は、曲面形状の曲面１５にて形成されている。
【００８９】
これにより、第１のレンズ１をレンズホルダー４に挿入するときに、第１のレンズ１の挿入側先端の角がレンズホルダー４に擦れて第１のレンズ１及びレンズホルダー４の内部を傷付けるということがない。
【００９０】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、テーパー部１４と平面領域１２との境界に形成された曲面形状の曲面１５における曲率半径Ｒは、テーパー部１４を有する第１のレンズ１のレンズ厚さをＬとすると、
０．０５ｍｍ≦Ｒ≦Ｌ
となっていることが好ましい。
【００９１】
これにより、確実に、第１のレンズ１をレンズホルダー４に挿入するときに、第１のレンズ１の挿入側先端の角がレンズホルダー４に擦れて第１のレンズ１及びレンズホルダー４の内部を傷付けるということがない。
【００９２】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、テーパー部１４が形成されている第１のレンズ１は、さらに、光軸８に対して平行な円筒面１３とを有すると共に、テーパー部１４と円筒面１３との境界は、曲面形状の曲面１６にて形成されている。これにより、第１のレンズ１には角部がなくなっている。したがって、第１のレンズ１をレンズホルダー４に挿入する場合に、偏芯して挿入された場合においても、第１のレンズ１の角がレンズホルダー４に擦れて第１のレンズ１及びレンズホルダー４の内部が傷付けられるということがない。
【００９３】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、テーパー部１４は、平面形状にてなっていると共に、テーパー部４ｃは、平面形状にてなっていることが好ましい。
【００９４】
これにより、テーパー部１４とテーパー部４ｃとは、嵌合するように互いに平面形状となっているので、第１のレンズ１がレンズホルダー４に挿入された場合には、第１のレンズ１とレンズホルダー４との嵌合が固くなり、偏芯がなくなる。
【００９５】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、テーパー部１４は、平面形状にてなっており、かつテーパー部４ｃは、平面形状にてなっていると共に、テーパー部１４と平面領域１２とのなす角度は、９５°〜１３５°であることが好ましい。
【００９６】
これにより、第１のレンズ１をレンズホルダー４に挿入するときに、過大な押圧力を加えることなく、レンズユニット１０ａを組み立てることができる。
【００９７】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、テーパー部１４ａは、曲面形状にてなっていると共に、テーパー部４ｃは、平面形状にてなっているとすることができる。
【００９８】
これにより、第１のレンズ１をレンズホルダー４に挿入するときに、第１のレンズ１がレンズホルダー４に摺動してもレンズホルダー４の内部を傷付けることがない。
【００９９】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、レンズホルダー４の挿入方向の内部奥には、第１のレンズ１における光を透過・屈折させるレンズ光学面１１を露出させる第１の開口部４ａを有する絞り部４ｄが設けられていることが好ましい。
【０１００】
これにより、レンズホルダー４の絞り部４ｄにおける第１の開口部４ａにて第１のレンズ１における光を透過・屈折させるレンズ光学面を露出させることができると共に、レンズ光学面以外のテーパー部１４ａ、及びレンズホルダー４のテーパー部４ｃを見えないように隠すことができる。
【０１０１】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、テーパー部４ｃは、絞り部４ｄとレンズホルダー４の内部側面壁４ｅとの間の交差部に設けられていることが好ましい。
【０１０２】
これにより、レンズホルダー４の内部への挿入方向の先端側の第１のレンズ１におけるテーパー部１４を、レンズホルダー４のテーパー部４ｃに嵌合させることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３のそれぞれには光軸８に対して平行な円筒領域が形成されていると共に、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３の円筒領域とレンズホルダー４の内部側面壁４ｅとの間には、クリアランス７ｂが形成されている。これにより、複数のレンズのうちの１つの第１のレンズ１にのみ、レンズホルダー４のテーパー部４ｃがテーパー部１４に接触していると共に、各第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３の円筒領域とレンズホルダー４の内部側面壁４ｅとの間は、隙間としている。したがって、複数の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３のレンズホルダー４への組み付けが簡単である。
【０１０４】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、複数のレンズのうち絞り部４ｄに対向する第１のレンズ１には、絞り部４ｄに対向する側に光軸８に対して垂直な平面領域１２が形成されていると共に、平面領域１２と絞り部４ｄとの間には、クリアランス７ａが形成されている。
【０１０５】
したがって、平面領域１２と絞り部４ｄとの間にもクリアランス７ａが形成されているので、さらに、複数の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３のレンズホルダー４への組み付けが簡単である。
【０１０６】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、クリアランス７ａ・７ｂの少なくとも一部には接着剤が塗布されていることが好ましい。
【０１０７】
これにより、複数の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３をレンズホルダー４に装着した後に、クリアランス７ａ・７ｂの少なくとも一部に接着剤が塗布されるので、第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３とレンズホルダー４とを強固に固定することができる。また、レンズユニット１０ａの耐衝撃性を向上させることができる。
【０１０８】
また、本実施の形態のレンズユニット１０ａでは、前記複数のレンズは、少なくとも３枚の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３からなっていることが好ましい。
【０１０９】
これにより、少なくとも３枚の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３をレンズホルダー４に取り付ける場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得るレンズユニット１０ａを提供することができる。
【０１１０】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１１】
本実施の形態のレンズユニット１０ｂは、図４に示すように、前記実施の形態１のレンズユニット１０ａの構成に加えて、レンズホルダー４にレンズ保持部４１が追加されている点で異なっている。
【０１１２】
すなわち、本実施の形態では、レンズホルダー４に設けられたレンズ保持部４１が、第１のレンズ１における、光軸８に対して垂直な平面領域１２に接している。第１のレンズ１の形状は、実施の形態１と同様である。
【０１１３】
上記構成のレンズホルダー４の詳細について説明する。
【０１１４】
レンズホルダー４には、第１の開口部４ａを有する絞り部４ｄと、第２の開口部４ｂと、テーパー部４ｃと、レンズ保持部４１とが設けられている。第１の開口部４ａは、絞りを兼ねていても良い。テーパー部４ｃは、前述した第１のレンズ１のテーパー部１４の形状と一致する形状である。
【０１１５】
本実施の形態では、テーパー部１４を有する第１のレンズ１とレンズホルダー４の内面とは、第１のレンズ１の平面領域１２とレンズホルダー４のレンズ保持部４１とで接する構造となっている。これにより、落下衝撃が加わった際、レンズ保持部４１により、第１のレンズ１は保持されているため、第１のレンズ１が光軸８に対して平行な方向へ移動することなく、良好な光学性能を有するレンズユニット１０ｂを提供することが可能となる。
【０１１６】
また、レンズ保持部４１の内外周には、それぞれ隙間としてのクリアランス７ａ１・７ａ２を設け、その部分では、第１のレンズ１とレンズホルダー４とは接していない。さらに、テーパー形状を有しない第２のレンズ２及び第３のレンズ３は、レンズ同士が接触する箇所以外は、レンズホルダー４とレンズ間に隙間としてのクリアランス７ｂが設けられている。
【０１１７】
なお、第１のレンズ１とレンズホルダー４とは、クリアランス７ａ１・７ａ２に図示しない接着剤を塗布し接着固定を行っても良い。これにより、レンズユニット１０ｂの耐衝撃性を向上させることができる。さらに、レンズホルダー４に第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３を挿入した後に、第２の開口部４ｂ側に近いレンズ（本実施の形態では、第３のレンズ３）とレンズホルダー４とを接着しても良い。また、接着時に、第３のレンズ３の後方に有効径外の光を遮光する図示しない遮光板を介して、その遮光板とレンズホルダー４とを接着しても良い。
【０１１８】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１９】
前記実施の形態１のレンズユニット１０ａでは、図１に示すように、第１のレンズ１とレンズホルダー４とがテーパー部４ｃで接しているのに対して、本実施の形態のレンズユニット１０ｃでは、第２のレンズ２がレンズ側傾斜部としてのテーパー部５１を有し、レンズホルダー４のホルダー側傾斜部としてのテーパー部４ｃにて接している点で異なっている。なお、第１のレンズ１には、テーパー部１４は存在せず、円筒面１３のみが存在している。
【０１２０】
本実施の形態のレンズホルダー４の詳細について、図５に基づいて説明する。
【０１２１】
上記レンズホルダー４には、第１の開口部４ａを有する絞り部４ｄと、第２の開口部４ｂと、テーパー部４ｃとが設けられている。第１の開口部４ａは、絞りを兼ねていても良い。テーパー部４ｃは、第２のレンズ２のテーパー部５１の形状と一致する形状である。
【０１２２】
上記テーパー部５１を有する第２のレンズ２とレンズホルダー４の内面とは、レンズホルダー４のテーパー部４ｃにて接する構造となっている。ここで、第２のレンズ２のテーパー部５１におけるテーパー部形状は、実施の形態１の第１のレンズ１のテーパー形状と同様である。
【０１２３】
第２のレンズ２における光を透過及び屈折させるレンズ光学面５２は、第１のレンズ１とは異なっており、光学性能が得られるように最適設計がなされている。テーパー形状を有さない第１のレンズ１及び第３のレンズ３は、レンズ同士が接触する箇所以外は、レンズホルダー４とレンズとの間に隙間としてのクリアランス７ａ・７ｂが設けられている。実施の形態２と同様、クリアランス７ａに前記レンズ保持部４１が設けられていてもよい。
【０１２４】
第１のレンズ１とレンズホルダー４とは、クリアランス７ａに図示しない接着剤を塗布して接着固定を行っても良い。これにより、レンズユニット１０ｃの耐衝撃性を向上させることができる。さらに、レンズホルダー４の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３を挿入した後に、第２の開口部４ｂ側の近いレンズ（本実施の形態では、第３のレンズ３）とレンズホルダー４とを接着しても良い。また、接着時に第３のレンズ３後方に有効径外の光を遮光する図示しない遮光板を介して、その遮光板とレンズホルダー４とを接着しても良い。
【０１２５】
また、本実施の形態では、第２のレンズ２がテーパー部５１を有しているが、必ずしもこれに限らず、第３のレンズ３以降のレンズがテーパー部を有してもよい。
【０１２６】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２７】
前記実施の形態１のレンズユニット１０ａが、図１に示すように、第１のレンズ１とレンズホルダー４とがテーパー部４ｃにて接しているのに対して、本実施の形態のレンズユニット１０ｄでは、図６に示すように、第３のレンズ３が、レンズ側傾斜部としてのテーパー部６１を有し、レンズホルダー４のホルダー側傾斜部としてのテーパー部４ｃにて接している点で異なっている。
【０１２８】
本実施の形態のレンズホルダー４の詳細について、図６に基づいて説明する。
【０１２９】
レンズホルダー４には、第１の開口部４ａと第２の開口部４ｂとテーパー部４ｃとが設けられている。テーパー部４ｃは、第３のレンズ３のテーパー部６１の形状と一致する形状である。
【０１３０】
テーパー部６１を有する第３のレンズ３とレンズホルダー４の内面とは、テーパー部４ｃにて接する構造となっている。ここで、第３のレンズ３のテーパー部６１におけるテーパー部形状は、実施の形態１における第１のレンズ１のテーパー部１４のテーパー形状と同様である。第３のレンズ３における光を透過、屈折させるレンズ光学面６２は、第１のレンズとは異なっており、光学性能が得られるように最適設計がなされている。
【０１３１】
テーパー形状を有さない第１のレンズ１及び第２のレンズ２は、レンズ同士が接触する箇所以外は、レンズホルダー４とレンズとの間に隙間としてのクリアランス７ｂ１・７ｂ２が設けられている。
【０１３２】
また、レンズユニット１０ｄでは、第１のレンズ１の外部側に、絞りの機能を有した絞り部としての遮光部材６３を有し、この遮光部材６３は、レンズホルダー４と接着固定されている。遮光部材６３には、第１の開口部としての開口部６３ａを有している。
【０１３３】
なお、レンズホルダー４に第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３を挿入した後、第２の開口部４ｂ側に近いレンズ（本実施の形態では、第３のレンズ３）とレンズホルダー４とを接着しても良い。また、接着時に、第３のレンズ３の後方に有効径外の光を遮光する図示しない遮光板を介して、この遮光板とレンズホルダー４とを接着しても良い。
【０１３４】
また、本実施の形態は、第３のレンズ３がレンズホルダー４と接しているが、必ずしもこれに限らず、撮像モジュールを構成した際、撮像素子に最も近いレンズがテーパー部を有していれば良い。
【０１３５】
〔実施の形態５〕
本発明のさらに他の実施の形態について図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態４と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態４の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３６】
本実施の形態では、前記レンズユニット１０ａを用いた撮像モジュール７０について、説明する。なお、必ずしもこれに限らず、本実施の形態の撮像モジュール７０は、前記レンズユニット１０ｂ〜１０ｄに適用することも可能である。
【０１３７】
上記撮像モジュール７０は、レンズユニット１０ａと、鏡筒７１と、センサー７２とからなっている。
【０１３８】
上記レンズユニット１０ａと鏡筒７１とは、ネジ歯合部４ｆで歯合され、光軸８に対して平行な方向に調整可能な構成である。
【０１３９】
上記センサー７２は、ＩＲカットフィルター７２ａと、撮像素子７２ｂと、これらＩＲカットフィルター７２ａ及び撮像素子７２ｂをそれぞれ保持するベース部７２ｃとからなっている。ＩＲカットフィルター７２ａは、赤外光の波長を遮断するためのフィルターである。撮像素子７２ｂには、受光部として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサーが搭載されている。
【０１４０】
また、鏡筒７１は、センサー７２に接着固定されている。
【０１４１】
レンズユニット１０ａは、撮像素子７２ｂに対して結像する位置に調整された後、鏡筒７１に固定されている。
【０１４２】
上記センサー７２では、被写体の像は、レンズユニット１０ａを介して、撮像素子７２ｂ上の図示しない受光部に結像する。結像した像は、受光部で光電変換され、電気信号として出力され、後段のＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で画像に変換される。
【０１４３】
本実施の形態の撮像モジュール７０においては、第１のレンズ１とレンズホルダー４とを、レンズ側傾斜部としてのテーパー部１４及びホルダー側傾斜部としてのテーパー部４ｃにより嵌合させたレンズユニット１０ａを用いているため、レンズホルダー４における前記第１の開口部４ａの中心と第１のレンズ１のレンズ中心との位置が精度良く組み立てられる。
【０１４４】
また、一般的な射出成型で加工されたレンズホルダー４は、前記第１の開口部４ａ及び第２の開口部４ｂとホルダー外形とが精度良く作製可能であるため、レンズ中心とレンズホルダー４の外形のいずれもが精度が良いことは明らかである。したがって、撮像モジュール７０を組み立てる場合においても、撮像素子７２ｂの中心とレンズ中心との位置関係を調整する組み立て方法を採用した場合に、レンズユニット１０ａが精度良く組み立てられる。この結果、鏡筒７１とセンサー７２とが接触している箇所の内径側に設けられた、ＩＲカットフィルター７２ａとの間の組み立てマージンを低減することが可能であるため、撮像モジュール７０として、小型化を実現することが可能となる。
【０１４５】
さらに、鏡筒７１とセンサー７２との間に位置決め用の部材を追加することにより、光軸８に対して垂直方向に調整を行うことがない。このため、組み立て工程にかかる時間を短縮することができ、低コストの撮像モジュール７０を実現できる。
【０１４６】
また、鏡筒７１の開口部と撮像素子７２ｂとに対して、画像処理を用いてそれぞれの中心位置検出を行うことにより中心位置同士の位置合わせを行う調整方法を採用することが可能である。この場合、レンズホルダー４の外形に対して、レンズ中心が精度良く組み立てられているため、鏡筒７１の開口部中心と撮像素子７２ｂの中心位置とを合わせる調整を行い、接着固定した後、レンズホルダー４における光軸８に対して平行な方向の位置調整を行うことにより、良好な解像度を得ることができる撮像モジュール７０を構成することができる。
【０１４７】
この結果、撮像モジュール７０の組み立て工程を簡略化することができるため、低コストの撮像モジュール７０を提供することができる。
【０１４８】
さらに、レンズ中心とレンズホルダー４の外形とを精度良く位置決めされた本実施の形態のレンズユニット１０ａは、レンズホルダー４とセンサー７２との組み立て調整範囲を考慮に入れたクリアランスを小さくすることが可能である。このため、撮像モジュール７０の小型化が可能となる。
【０１４９】
このように、本実施の形態の撮像モジュール７０は、上記のレンズユニット１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄと、撮像素子７２ｂとを備えている。これにより、複数の第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３を有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得る撮像モジュール７０を提供することができる。
【０１５０】
〔実施の形態６〕
本発明のさらに他の実施の形態について図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態５と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態５の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５１】
本実施の形態の撮像モジュール８０は、図８に示すように、前記実施の形態５の撮像モジュール７０に対して、センサー７２のＩＲカットフィルター７２ａ上に補正レンズとしての第４のレンズ８１が設けられている点で実施の形態５と異なっている。
【０１５２】
上記ＩＲカットフィルター７２ａ上の設けられた第４のレンズ８１について説明する。
【０１５３】
第４のレンズ８１は、例えば、センサー７２に入射する入射角を補正する目的で形成されている。一般的に、センサー７２内の撮像素子７２ｂは、入射角に対して光量に依存性があるため、入射角を仕様値の範囲内にする必要がある。仕様値の範囲外のときには、入射光量が低下するため、撮影した画像は暗くなる。この入射光量の低下を避けるために、第４のレンズ８１が設けられている。また、第４のレンズ８１は、入射光量を補正する以外に、レンズユニット１０ａの光学的な収差を補正する機能を有していてもよい。
【０１５４】
この第４のレンズ８１が設けられたセンサー７２は、レンズユニット１０ａとの調整位置精度が要求される。本実施の形態の撮像モジュール８０においては、前記実施の形態と同様の組み立て方法を採用することによって、レンズが形成されたセンサー７２を用いた撮像モジュールにおいても、精度良く組み立てを行うことができ、さらに組み立て工程にかかる時間を短縮することができるため、小型、低コストの撮像モジュール８０を提供することが可能となる。
【０１５５】
以上の撮像モジュール８０は、携帯電話用のカメラやコンパクトデジタルカメラ等の撮像機器に搭載することによって、良好な光学性能を有し、さらに低コストの撮像機器を提供することが可能となる。
【０１５６】
なお、本実施の形態においても、撮像モジュール８０は、前記レンズユニット１０ｂ〜１０ｄに適用することが可能である。
【０１５７】
このように、本実施の形態の撮像モジュール８０では、上記記載のいずれかのレンズユニット１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄと撮像素子７２ｂとの間に、光学特性を補正する第４のレンズ８１が設けられている。これにより、第４のレンズ８１にて、例えば入射角の調整又は色収差等の光学特性を補正することができる。
【０１５８】
また、本実施の形態のコンパクトデジタルカメラやモバイル用カメラ等の光学機器は、上記記載のいずれかのレンズユニット１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄ、又は上記記載の撮像モジュール８０を搭載している。
【０１５９】
このため、複数のレンズを有する場合に、レンズ同士の変形を生じることなく、良好な光学性能及び組み立て精度を実現し得る光学機器を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、複数のレンズと筒状のレンズホルダーとを有するレンズユニット、及びこのレンズユニットに撮像素子を組み込んだ撮像モジュール、並びにその撮像モジュールを搭載した例えばコンパクトデジタルカメラやモバイル用カメラ等の光学機器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明におけるレンズユニットの実施の一形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は上記レンズユニットにおける第１のレンズの構成を示す断面図であり、（ｂ）は上記第１のレンズにおける端部形状を拡大して示す要部拡大断面図であり、（ｃ）は上記第１のレンズにおける他の端部形状を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）はテーパー部を有しない第１のレンズを備えたレンズユニットの構成を示す断面図であり、（ｂ）は光軸に対して垂直な平面とテーパー部とのなす角度が９５度となっている第１のレンズを備えたレンズユニットの構成を示す断面図であり、（ｃ）は光軸に対して垂直な平面とテーパー部とのなす角度が１３５度となっている第１のレンズを備えたレンズユニットの構成を示す断面図であり、（ｄ）は光軸に対して垂直な平面とテーパー部とのなす角度が１５０度となっている第１のレンズを備えたレンズユニットの構成を示す断面図である。
【図４】本発明におけるレンズユニットの他の実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明におけるレンズユニットのさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】本発明におけるレンズユニットのさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図７】本発明における撮像モジュールの実施の形態を示す断面図である。
【図８】本発明における撮像モジュールの他の実施の形態を示す断面図である。
【図９】従来のレンズユニットの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１            第１のレンズ（レンズ）
１ａ          嵌合部
２            第２のレンズ（レンズ）
２ａ          嵌合部
２ｂ          嵌合部
３            第３のレンズ（レンズ）
３ａ          嵌合部
４            レンズホルダー
４ａ          第１の開口部
４ｂ          第２の開口部
４ｃ          テーパー部（ホルダー側傾斜部）
４ｄ          絞り部
４ｅ          内部側面壁
４ｆ          ネジ歯合部
７ａ          クリアランス（隙間）
７ａ１・７ａ２  クリアランス（隙間）
７ｂ          クリアランス（隙間）
８            光軸
１０ａ          レンズユニット
１０ｂ          レンズユニット
１０ｃ          レンズユニット
１０ｄ          レンズユニット
１１            レンズ光学面
１２            平面領域
１３            円筒面（円筒領域）
１４            テーパー部（レンズ側傾斜部）
１４ａ          テーパー部（レンズ側傾斜部）
１５・１６      曲面
４１            レンズ保持部
５１            テーパー部（レンズ側傾斜部）
５２            レンズ光学面
６１            テーパー部（レンズ側傾斜部）
６２            レンズ光学面
６３            遮光部材（絞り部）
６３ａ          開口部（第１の開口部）
７０            撮像モジュール
７１            鏡筒
７２            センサー
７２ａ          ＩＲカットフィルター
７２ｂ          撮像素子
７２ｃ          ベース部
８０            撮像モジュール
８１            第４のレンズ（補正レンズ）
Ｌ            レンズ厚さ
Ｒ            曲率半径
θ            角度
【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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【図９】
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