(57)【要約】【課題】電子機器における撮像装置の小型化・薄型化に伴いレンズユニットの部品に悪影響を及ぼすことがなくなるとともに、撮像装置の組立性を改善する。【解決手段】本発明のレンズユニットは、光学特性を有する光学面部３ａ、及び光学面部３ａを取り囲むコバ３ａ・３ｂからなる第３のレンズ３と、第３のレンズ３を収容する筒状のバレル４と、第３のレンズ３の光軸方向の一端を固定する固定部材５とを備えたレンズユニットである。固定部材５は、第３のレンズ３の光学面部３ａを避けコバ３ｂに当接する当接部５ａと、当接部５ａからバレル４の側壁４ｄへ跨って延びる外周部５ｂとを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学特性を有する光学面部、及び該光学面部を取り囲む外縁部からなるレンズと、
上記レンズを収容する筒状のバレルと、
上記レンズの光軸方向の一端を固定する固定部材とを備えたレンズユニットであって、
上記固定部材は、上記レンズの光学面部を避け外縁部に当接する当接部と、該当接部から上記バレルの側壁へ跨って延びる外周部とを有していることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
上記固定部材は、上記バレルと同一の大きさの外周になっていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
上記外周部は、上記バレルの側壁と光軸方向で離間していることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
上記固定部材と上記レンズの外縁部との間に、遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項５】
上記固定部材が、遮光機能を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項６】
上記固定部材には、レンズの上記一端と反対側の他端に向けて幅広になるように傾斜した傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項７】
上記固定部材における、当接部と外周部とは、光軸方向において、厚さが互いに異なっていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項８】
上記固定部材は、レンズの上記外縁部と嵌合する嵌合領域を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項９】
上記固定部材は、上記レンズと一体的に形成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１０】
固定部材における上記外周部は、その一部が上記バレルの側壁側へ突出した突出部になっており、
上記バレルの側壁には、上記突出部を囲うように凹んだ凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１１】
上記固定部材の外周部には、溝部が形成されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１２】
物体からの光線を入射し撮像素子に結像するためのレンズユニットであって、
上記レンズは、光軸方向に互いに当接した複数のレンズからなり、
複数のレンズのうち、像面側に配されたレンズの光学面部の面積が、物体側に配されたレンズの光学面部の面積よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１３】
固定部材における上記当接部は、上記複数のレンズのうち最も像面側に配されたレンズにおける上記外縁部に当接していることを特徴とする請求項１２に記載のレンズユニット。
【請求項１４】
固定部材における上記当接部は、上記複数のレンズのうち最も物体側に配されたレンズにおける上記外縁部に当接していることを特徴とする請求項１２に記載のレンズユニット。
【請求項１５】
請求項１〜１４の何れか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装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の撮像装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
筒状のバレルにレンズを挿入する挿入工程と、
上記レンズの光軸方向の一端と当接するように固定部材を配し、該固定部材を光軸方向に押圧する第１の押圧工程と、
上記バレルと上記固定部材とを固着する固着工程とを含むことを特徴とするレンズユニットの組立方法。
【請求項１８】
固定部材にレンズを嵌合する嵌合工程と、
固定部材におけるレンズの嵌合部から外周へ延びる外周部に、接着剤を塗布する塗布工程と、
筒状のバレルをレンズに被せ、バレルを光軸方向に押圧する第２の押圧工程と、
固定部材とバレルとを固着する固着工程とを含むことを特徴とするレンズユニットの組立方法。
【請求項１９】
上記第２の押圧工程の後に、上記塗布工程を行うことを特徴とする請求項１８に記載のレンズユニットの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニット、撮像装置、電子機器、及びレンズユニットの組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタルスチルカメラ等の電子機器の小型化・薄型化に伴い、これらの電子機器に搭載される撮像装置（例えば、携帯電話に搭載されるカメラモジュール）においても小型化・薄型化が求められている。
【０００３】
携帯電話に搭載されるカメラモジュールを一例として説明すると、カメラモジュールの小型化・薄型化を実現するために、カメラモジュールを構成する部材をより小さくしたり、部品の肉厚の薄肉化を行ったりしている。それゆえ、部品のサイズや強度は、ぎりぎりの対応をしている。
【０００４】
一方、カメラモジュールに要求される光学性能は、より高精度化が求められており、それを実現するためには、高精度な組立技術が必要となっている。
【０００５】
さらに、光学性能を維持するためには、光学性能に影響を及ぼす迷光の対策が重要となっている。特に、小型化・薄型化されたカメラモジュールにおいては、カメラモジュールへ入射する入射光がレンズの有効径領域（光学面部）や有効領域以外の領域（外縁部）を透過または反射しやすくなる。その結果、カメラモジュール内で迷光が発生し、ゴースト・フレアとして光学性能に影響を及ぼすこととなる。そこで、こうした小型化・薄型化のカメラモジュールにあっては、特に迷光の対策を十分に行っておくことが必要となる。
【０００６】
迷光の対策としては、まず、レンズの光学設計によって、あらかじめ迷光となる可能性のある入射光線の光路を特定しておく。そして、カメラモジュール内で入射光線の光路を遮断する遮光部材を設ける。このような迷光対策のための構成としては、例えば、複数のレンズ間に遮光板が設けられた構成、またはレンズの有効径領域の周囲に遮光部材を設ける構成が挙げられる。
【０００７】
例えば特許文献１には、撮像素子上に像を結像することを対象とした撮像レンズであって、開口絞り、第１のレンズ、第２のレンズ、および第３のレンズを有し、物体側から像側へ順に、前記第１のレンズ、前記第２のレンズ、前記第３のレンズが配置され、前記開口絞りが前記第１のレンズの物体側に配置された撮像レンズが開示されている。
【０００８】
特許文献１に開示された撮像レンズでは、筒状の鏡枠（バレル）に第１のレンズ、第２のレンズ、および第３のレンズが順に組み込まれた構成になっており、これらレンズの組込みが容易になっている。
【０００９】
また、特許文献１に開示された撮像レンズでは、各レンズの間隔を決める部材が設けられている。そして、この部材は、シート部材や鏡枠と同部材により構成されており、黒色等にして反射光をカットする遮光部材になっている。また、鏡枠内部で各レンズを保持するために、像側に配された第３のレンズを保持する固定部材が設けられている。そして、この固定部材が、鏡枠に固着または螺合している。
【特許文献１】特開２００７−１５６２７７号公報（平成１９年６月２１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、特許文献１に開示されている撮像レンズでは、鏡枠と固定部材とが固着または螺合した構成になっているため、カメラモジュールの組立てに際し、薄肉化した鏡枠では、変形・破損してしまうという問題が生じる。以下、この問題について、具体的に説明する。
【００１１】
例えば、携帯電話に搭載されるカメラモジュールでは、電子機器の小型化・薄型化に伴い、カメラモジュールを構成する部品のサイズがより小さくなる。そして、部品の厚みの薄肉化もされる。このため、従来の方法を用いて、個々の部品を組立てて、カメラモジュールを作製すると、部品の破損や変形が生じる。その結果、組立てたカメラモジュールにおいて、十分な光学性能を得ることができなくなるおそれがある。
【００１２】
特に、レンズユニットにおいては、レンズをバレルに組立てるとともに、ユニット内の迷光を防止する遮光部材を設けることで、カメラモジュールの光学性能を確保することが重要である。しかしながら、特許文献１に開示された撮像レンズは、固定部材をバレルに圧入する、または螺合することにより組立てられる。それゆえ、薄肉化したバレルでは、圧入時または螺合時に、変形や破損が生じるおそれがある。さらに、このような変形・破損は、完成したレンズユニットをカメラモジュールに組立てるときに、影響を及ぼすおそれがある。例えば、撮像素子とレンズユニットとの間隔を調整するときに、バレルの側面に設けられたネジ部が変形していると、精度が良い調整を行うことができなくなる。
【００１３】
さらに、レンズをバレルに挿入して組立てたとき、レンズ周囲に設けられた平坦部（コバと記す）がほとんどないため、組立性が悪くなる。また、レンズ挿入時に使用する治具でレンズ面を触ったり、レンズが傾斜してバレルに挿入されたりする等の問題が生じる。
【００１４】
例えば、バレルや固定部材は、量産によるコストダウンや製造時間の短縮を要求されることから、一般に成形した樹脂材料等を用いて構成されることが多い。その結果、製造ばらつきが発生し、均一な部材を得ることはできない。そのため、部材の各寸法に公差を設け、許容できるばらつきを決定する。つまり、特許文献１の発明のように固定部材をバレルに圧入したり螺合したりする方法では、部材のばらつきにより、隙間の発生やバレルの変形が容易に発生し、十分な光学性能を得ることが出来ないことがある。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子機器における撮像装置の小型化・薄型化に伴いレンズユニットの部品に悪影響を及ぼすことがなくなるとともに、撮像装置の光学性能を損なわず組立性を改善することができるレンズユニット、撮像装置、電子機器、及びレンズユニットの組立方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のレンズユニットは、上記の課題を解決するために、光学特性を有する光学面部、及び該光学面部を取り囲む外縁部からなるレンズと、上記レンズを収容する筒状のバレルと、上記レンズの光軸方向の一端を固定する固定部材とを備えたレンズユニットであって、上記固定部材は、上記レンズの光学面部を避け外縁部に当接する当接部と、該当接部から上記バレルの側壁へ跨って延びる外周部とを有していることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、レンズに十分な面積の外縁部がなく、部材による遮光が困難になった場合や、バレルにレンズを挿入する治具により押圧することができなくなった場合でも、固定部材はレンズの外縁部に当接する当接部を有しているので、この当接部を介して押圧することで、押圧領域を確保することができる。それゆえ、上記の構成によれば、バレルに挿入されたレンズを治具によって押圧することが容易になるとともに、固定部材のサイズを大きくすることができる。これにより、固定部材の取り扱いが容易となる。
【００１８】
また、上記の構成によれば、固定部材は、該当接部から上記バレルの側壁へ跨って延びる外周部を有しているので、外周部とバレルの側壁との干渉がなく、バレルの変形を防止することができる。
【００１９】
したがって、上記の構成によれば、電子機器における撮像装置の小型化・薄型化に伴いレンズユニットの部品に悪影響を及ぼすことがなくなるとともに、撮像装置の光学性能を損なわず組立性を改善することができるレンズユニットを提供することができる。
【００２０】
なお、上記固定部材の外周部は、当接部から上記バレルの側壁へ跨って延びる構成になっている。この外周部は、当接部を介して固定部材を押圧する途中、または押圧した後において、バレル側壁に接触され得る。固定部材の外周部がバレル側壁に接触する場合、外周部がバレル側壁に対し垂直に当接させることで、固定部材を光軸方向に押圧する際に生じるバレルの変形を抑制することが可能である。
【００２１】
本発明のレンズユニットでは、上記固定部材は、上記バレルと同一の大きさの外周になっていることが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、上記固定部材は、上記バレルと同一の大きさの外周になっているので、レンズユニットを光軸方向に調整する際に、固定部材の外周部が影響することがない。
【００２３】
本発明のレンズユニットでは、上記外周部は、上記バレルの側壁と光軸方向で離間していることが好ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、上記外周部は、上記バレルの側壁と光軸方向で離間しているので、固定部材を光軸方向に押圧する際に生じるバレルの変形を抑制することができるとともに必要に応じて固定する部材を容易に設けることが出来る。それゆえ、上記の構成によれば、レンズユニットの光学性能を維持することができる。
【００２５】
本発明のレンズユニットでは、上記固定部材と上記レンズの外縁部との間に、遮光部材が設けられていることが好ましい。
【００２６】
これにより、固定部材に遮光機能を付与することができる。
【００２７】
本発明のレンズユニットでは、上記固定部材が、遮光機能を有していてもよい。
【００２８】
この場合、固定部材と上記レンズの外縁部との間に、遮光部材が設けられている構成と比較して、部材の削減や部材コスト、タクトタイムの削減が可能となる。
【００２９】
本発明のレンズユニットでは、上記固定部材には、レンズの上記一端と反対側の他端に向けて幅広になるように傾斜した傾斜部が形成されていることが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、上記固定部材には、レンズの上記一端と反対側の他端に向けて幅広になるように傾斜した傾斜部が形成されているので、レンズユニット内のレンズ群を通過してきた入射光線と固定部材とが干渉することがなくなる。それゆえ、固定部材の影響を受けずに、光学性能の良好なレンズユニットを得ることができる。
【００３１】
本発明のレンズユニットでは、上記固定部材における、当接部と外周部とは、光軸方向において、厚さが互いに異なっていることが好ましい。
【００３２】
固定部材が入射光線と干渉しない構成とする必要があるために、固定部材の厚みが制限される。その結果、十分に固定部材の強度を得ることができないおそれがある。上記の構成によれば、上記固定部材における、当接部と外周部とは、光軸方向において、厚さが互いに異なっているので、固定部材の強度を確保することができる。
【００３３】
本発明のレンズユニットでは、上記固定部材は、レンズの上記外縁部と嵌合する嵌合領域を有することが好ましい。
【００３４】
これにより、固定部材の位置決めに際し、上記嵌合領域を介して、粗調整を容易に行うことができる。
【００３５】
本発明のレンズユニットでは、上記固定部材は、上記レンズと一体的に形成されていることが好ましい。
【００３６】
これにより、部品点数をさらに削減することができるととともに製造時間の短縮をすることが出来る。
【００３７】
本発明のレンズユニットでは、固定部材における上記外周部は、その一部が上記バレルの側壁側へ突出した突出部になっており、上記バレルの側壁には、上記突出部を囲うように凹んだ凹部が形成されていることが好ましい。
【００３８】
上記の構成によれば、固定部材における上記外周部は、その一部が上記バレルの側壁側へ突出した突出部になっており、上記バレルの側壁には、上記突出部を囲うように凹んだ凹部が形成されているので、レンズユニットの輸送時に、トレイ等との接触によるレンズ面の破損を防止することができる。
【００３９】
本発明のレンズユニットでは、上記固定部材の外周部には、溝部が形成されていることが好ましい。
【００４０】
上記溝部は、バレルの側壁と固定部材とを接着剤により固定するに際し、接着剤の明確な塗布領域となる。これにより、レンズユニットの組立てにおいて、接着剤の塗布時間を短縮することができるとともに、接着剤の硬化時間も短縮することができる。
【００４１】
本発明のレンズユニットでは、物体からの光線を入射し撮像素子に結像するためのレンズユニットであって、上記レンズは、光軸方向に互いに当接した複数のレンズからなり、複数のレンズのうち、像面側に配されたレンズの光学面部の面積が、物体側に配されたレンズの光学面部の面積よりも大きくなっていることが好ましい。
【００４２】
上記の構成によれば、複数のレンズのうち、像面側に配されたレンズの光学面部の面積が、物体側に配されたレンズの光学面部の面積よりも大きくなっているので、より小型・薄型化のレンズユニットとすることができる。
【００４３】
本発明のレンズユニットは、固定部材における上記当接部は、上記複数のレンズのうち最も像面側に配されたレンズにおける上記外縁部に当接している構成であってもよい。
【００４４】
本発明のレンズユニットは、固定部材における上記当接部は、上記複数のレンズのうち最も物体側に配されたレンズにおける上記外縁部に当接している構成であってもよい。
【００４５】
本発明の撮像装置は、上記の課題を解決するために、上述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。
【００４６】
また、本発明の電子機器は、上記の課題を解決するために、上記撮像装置を備えていることを特徴としている。
【００４７】
これにより、電子機器における撮像装置の小型化・薄型化に伴いレンズユニットの部品に悪影響を及ぼすことがなくなるとともに、撮像装置の光学性能を損なわず組立性を改善することができる撮像装置、及び電子機器を提供することができる。
【００４８】
また、本発明のレンズユニットの組立方法は、上記の課題を解決するために、筒状のバレルにレンズを挿入する挿入工程と、上記レンズの光軸方向の一端と当接するように固定部材を配し、該固定部材を光軸方向に押圧する第１の押圧工程と、上記バレルと上記固定部材とを固着する固着工程とを含むことを特徴している。
【００４９】
上記の構成によれば、筒状のバレルに挿入されたレンズの光軸方向の一端と当接するように固定部材を配し、該固定部材を光軸方向に押圧した（第１の押圧工程）後、上記バレルと上記固定部材とを固着する（固着工程）ので、レンズユニットの一括組立てが可能になる。それゆえ、レンズユニットの製造時間を短縮することができる。
【００５０】
また、本発明のレンズユニットの組立方法は、上記の課題を解決するために、固定部材にレンズを嵌合する嵌合工程と、固定部材におけるレンズの嵌合部から外周へ延びる外周部に、接着剤を塗布する塗布工程と、筒状のバレルをレンズに被せ、バレルを光軸方向に押圧する第２の押圧工程と、固定部材とバレルとを固着する固着工程とを含むことを特徴としている。
【００５１】
これにより、固定部材の位置決めに際し、固定部材におけるレンズの嵌合部を介して、粗調整を容易に行うことができる。
【００５２】
また、本発明のレンズユニットの組立方法では、上記第２の押圧工程の後に、上記塗布工程を行ってもよい。
【発明の効果】
【００５３】
本発明のレンズユニットは、以上のように、上記固定部材は、上記レンズの光学面部を避け外縁部に当接する当接部と、該当接部から上記バレルの側壁へ跨って延びる外周部とを有している構成である。
【００５４】
また、本発明の撮像装置は、以上のように、上記レンズユニットと、撮像素子とを備えている構成である。また、本発明の電子機器は、以上のように、上記撮像装置を備えている構成である。
【００５５】
また、本発明のレンズユニットの組立方法は、以上のように、筒状のバレルにレンズを挿入する挿入工程と、上記レンズの光軸方向の一端と当接するように固定部材を配し、該固定部材を光軸方向に押圧する第１の押圧工程と、上記バレルと上記固定部材とを固着する固着工程とを含む構成である。
【００５６】
本発明のレンズユニットの組立方法は、以上のように、固定部材にレンズを嵌合する嵌合工程と、筒状のバレルをレンズに被せ、バレルを光軸方向に押圧する第２の押圧工程と、固定部材とバレルとを固着する固着工程とを含む構成である。
【００５７】
それゆえ、電子機器における撮像装置の小型化・薄型化に伴いレンズユニットの部品に悪影響を及ぼすことがなくなるとともに、撮像装置の光学性能を損なわず組立性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
〔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５に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５９】
本実施形態の撮像装置（以下、本撮像装置と記す）の構成について、図１に基づいて説明する。図１は、本撮像装置の概略構成を示す断面図である。
【００６０】
なお、ここでは、本撮像装置として、携帯電話に搭載されるカメラモジュールを例に説明する。しかしながら、本撮像装置は、携帯電話以外の、その他の電子機器に搭載される撮像装置であってもよい。とりわけ、本発明に適用可能な電子機器としては、携帯電話が好ましい。携帯電話は、小型化・薄型化が顕著な電子機器である。そのため、この携帯電話に搭載されるカメラモジュールの小型化・薄型化に対する要望が最も高い。
【００６１】
一方、固体撮像素子のサイズの小型化には限界がある。それゆえ、電子機器としての携帯電話を小型化・薄型化していくと、光線は、カメラモジュールに対し大きな入射角度で入射することになる。そして、カメラモジュール内では、レンズ等の光学部品以外での入射光線の反射が増加する。その結果、カメラモジュールから出射する光が、迷光となって固体撮像素子に入射し、その迷光が、ゴースト・フレア等の光学性能に影響を及ぼす要因となる。そのため、携帯電話を小型化・薄型化するに際し、カメラモジュール内で十分に遮光をすることが重要である。特に、入射光線の通過するレンズの周辺部の遮光は一番重要である。
【００６２】
図１に示されるように、カメラモジュール１００は、レンズユニット１０と、レンズユニット１０を駆動する駆動機構１１と、センサー１２とを備えている。センサー１２は、固体撮像素子（撮像素子）１２ａを有している。そして、レンズユニット１０は、固体撮像素子１２ａに入射光線を結像する。カメラモジュール１００では、駆動機構１１が、固体撮像素子１２ａに対するレンズユニット１０の位置を微調整することで、固体撮像素子１２ａの結像を制御するようになっている。
【００６３】
なお、固体撮像素子１２ａに高画素な画像を結像する必要がある場合、カメラモジュールは、駆動機構１１が設けられた構成とする。また、駆動機構１１は、センサー１２に対してレンズユニット１０を最適な位置に固定するものであってもよい。
【００６４】
次にカメラモジュール１００を構成する各部材について、さらに具体的に説明する。
【００６５】
〔センサー１２〕
センサー１２に備えられる固体撮像素子１２ａとしては、必要となる画素数に合わせて、ＣＣＤやＣＭＯＳが利用される。また、固体撮像素子１２ａは、基板等に搭載されている。そして、固体撮像素子１２ａと対向した位置であり、かつ光線の通過する領域に、ガラスによる透光領域が設けられている。その透光領域の周囲は、黒色の樹脂等によって封止されている。センサー１２は、固体撮像素子１２ａ、固体撮像素子１２ａを搭載する基板、上記透光領域、透光領域の周囲に封止された上記樹脂によって、構成されている。
【００６６】
なお、上記透光領域におけるガラス表面には、必要に応じて、ＩＲカットフィルタ等が形成される。
【００６７】
〔レンズユニット１０〕
レンズユニット１０は、複数枚のレンズにより構成されていることが多く、固体撮像素子１２ａに入射光線を結像させる光学系として機能している。
【００６８】
カメラモジュールにおける光学系及び固体撮像素子１２ａの大きさは、携帯電話やデジタルスチルカメラ等のカメラモジュールを搭載する電子機器の大きさにより制約を受ける。また、固体撮像素子１２ａに対し、光学系（レンズユニット１０）は、光学設計によって、光学性能が最適となるようにレンズの形状や配置が最適化されている。
【００６９】
レンズユニット１０を構成するレンズは１枚であっても構わない。高性能化するほど枚数は増大するが、レンズ、バレル、及び迷光を遮光する部材の構成は同じである。
【００７０】
〔レンズユニット１０を構成するレンズ〕
光学系（レンズユニット１０）を構成する複数のレンズは、ガラスやプラスチック等によって形成されている。そして、このレンズは、削り出しや金型を用いたモールドによってレンズの形状に加工される。また、個々のレンズの形状は、複数のレンズに組み合わせたときの光学系の光学設計によって最適化されている。レンズの材料としては、必要な透明性や屈折率を有するガラス材料や樹脂材料が選定される。そして、このレンズは、球面レンズや非球面レンズとして形成され、さらに必要に応じてコバが形成されている。
【００７１】
カメラモジュールの小型化、薄型化や、高画素化といった要望に対し、このレンズの材料として、プラスチックが用いられる。そして、レンズは、非球面形状をモールドによって形成したプラスチックレンズが用いられることが多い。プラスチックレンズは、比較的小さい形状や複雑な非球面を形成するのに適しており、さらに金型を用いたモールド成形により、同様のプラスチックレンズを多数個作製することができる。それゆえ、レンズユニットを構成するレンズとしてプラスチックレンズを用いることで、光学性能が同一のカメラモジュールを量産することができる。
【００７２】
さらに、カメラモジュールの小型化によって、レンズユニット１０の組立調整が困難になってきている。レンズユニット１０の組立調整を容易にするために、レンズユニット１０を構成する個々のレンズの、光学特性を有する光学面部（レンズの有効径領域）の周囲にコバ（外縁部）が設けられる。そして、個々のレンズのコバ同士が嵌合可能になるように、コバ形状を設定することによって、レンズユニット１０の組立ての際にレンズの調整が不要になる。すなわち、個々のレンズ同士のコバ嵌合を介してレンズを組立てることにより、個々のレンズの組立調整が高精度になる。このようにレンズに嵌合部を設け、コバ嵌合を利用して、隣接するレンズ同士を固定することによって、レンズのシフトやチルトを抑制したレンズユニットを得ることができる。
【００７３】
なお、ここでいうコバとは、レンズの有効径領域の周辺に設けられ、光軸に対して垂直な面からなる領域のことである。例えば、このコバは、レンズホルダ１０にレンズを固定する際やレンズ同士の嵌合に際し、基準面として利用される。また、レンズ同士を接着剤で固定するに際し、この接着剤の塗布面として利用される。また、このコバは、必要に応じ、レンズ同士が嵌合する嵌合部分が設けられた構成であってもよい。
【００７４】
本発明のレンズユニット１０においては、レンズユニット１０の小型化・薄型化を実現するために、コバに、平面部と隣接するレンズとの嵌合部とが設けられた構成としている。そして、レンズユニット１０は、隣接するレンズ同士が当接している構成になっている。上記の構成においては、レンズとして、プラスチック成形により作製したレンズが用いられることが望ましい。成形によって得られたレンズは、レンズの外形や偏芯等の計測を行い、必要に応じて成形に用いた金型にフィードバックをかけて、適宜、修正していき、必要とするレンズ形状を実現していく。
【００７５】
また、レンズユニット１０の光学系を通過する入射光線の一部や、レンズの有効径の周囲を通過した光が原因となる迷光を防止するために、レンズ同士の空間領域に入射光線の光路を遮断する遮光部材を設けた構成としてもよい。
【００７６】
また、光学系に絞りを設ける場合、いずれかの遮光部材を絞りとしても機能させてもよいし、鏡筒の一部に絞りの機能を付与した構成としてもよい。光学系の光学設計を行った結果、絞りの位置によって適宜構成していけばよい。
【００７７】
鏡筒の一部に絞りの機能を有するように光学系の絞りの位置を最適化すれば、新たに絞りを設ける必要がなく、遮光部材を削減できる共に、絞りとレンズ中心との光軸合わせも、調整をすることなく高精度で組立てることができる。
【００７８】
〔レンズユニット１０のバレル〕
レンズユニット１０は、複数枚のレンズを有する光学系が、バレル内に挿入され組立調整された構成になっている。そして、複数枚のレンズを有する光学系は、接着剤等により、バレルに、適宜固定されている。以下、バレルについて、説明する。
【００７９】
バレルは、黒色を有するプラスチック材料からなっている。バレルを構成するプラスチック材料としては、例えば、ＡＢＳ、ポリカーボネートまたは液晶ポリマー等の樹脂が挙げられる。そして、バレルは、上記のプラスチック材料を、成形や切削等の加工を行うことにより形成されている。
【００８０】
このときに使用する樹脂材料は、バレルを搭載するカメラモジュールの用途に応じて、適宜選定されうる。例えば、携帯する電子機器等に搭載されるカメラモジュールのバレルであれば、このカメラモジュールに小型化・薄型化が要求される。そして、この要求に伴い、バレルを構成する壁面の厚みも薄くする必要がある。このため、バレルを構成する樹脂材料として、落下時の衝撃によって形状が変形したり破損したりしないように、比較的高い剛性を有する樹脂材料を用いることが望ましい。また、落下時の衝撃対策として、バレルの衝撃解析を行うことによって、事前に変形の大きい箇所や破損しやすい箇所を特定してもよい。そして、特定した部分の厚みを増加させたりリブを追加したりすることにより、バレルを、変形や破損に強い形状に加工することができる。
【００８１】
〔駆動機構１１〕
駆動機構１１は、カメラモジュールの光学系（レンズユニット１０）を光軸に沿って摺動する。このような駆動機構としては、例えば、ステッピングモータを用いてカムやシャフト軸等に沿って光軸方向に鏡筒を摺動させる方式（以下、ステッピングモータ方式と記載）、マグネットとコイルとにより発生する電磁誘導現象によって発生した推力によって光軸方向に鏡筒を摺動させる方式（以下、ＶＣＭ方式と記載）、または圧電素子等により発生する摩擦力によって光軸方向に鏡筒を摺動させる方式（以下、摩擦駆動方式と記載）が挙げられる。
【００８２】
駆動機構１１の上記方式は、カメラモジュールのサイズや、光学系を摺動させる範囲に応じて適宜選択されうる。例えば、オートフォーカス機能を有するカメラモジュールで採用される駆動機構としては、ＶＣＭ方式が用いられることが多い。ＶＣＭ方式を用いた駆動機構は、例えば次の構成が挙げられる。すなわち、駆動機構１１の構成として、バレルの外周にコイルが配置され、電磁誘導現象によって光軸方向に発生する推力で光軸方向にバレルを摺動させる構成が挙げられる。
【００８３】
上記では、駆動機構１１がＶＣＭ方式になった構成を例にして説明した。しかしながら、駆動機構１１は、この方式に限定されず、ステッピングモータ方式、ＶＣＭ方式、及び摩擦駆動方式のいずれの駆動機構を用いて、アクチュエータを構成しても構わない。駆動機構１１は、カメラモジュールの小型化・薄型化と、それに伴う部品サイズの小型化から、最適な駆動方式を選定すればよい。
【００８４】
カメラモジュールの薄型・小型化を実現するためには、ＶＣＭ方式や摩擦駆動方式を採用することが多い。この場合、電磁力による推力や摩擦による摩擦力はそれほど大きくないために、駆動する部材は出来るだけ軽量であることが望ましい。したがって、レンズユニットのサイズを小さく（バレルの肉厚を薄くする）したり、レンズにプラスチック材料を採用したりといったことが行われる。
【００８５】
駆動機構１１には、レンズユニット１０に設けられたネジ部と螺合するネジ部が設けてられている。レンズユニット１０は、駆動機構１１の設けられたネジ部に螺合することによって、固体撮像素子１２ａとレンズユニット１０との光軸方向の位置調整が可能になっている。
【００８６】
特に、この位置調整は、カメラモジュールの光学性能を最終的に決定するものである。それゆえ、バレルの変形等によって、駆動機構１１のネジ部との螺合が悪くなると、レンズユニット１０の光軸方向の位置調整が不十分になるという問題が生じる。さらには、固体撮像素子１２ａに対して、レンズユニット１０にチルトが発生する（固体撮像素子１２ａに対しレンズユニット１０が傾斜して配される）という問題が生じることになる。
【００８７】
本発明のレンズユニットは、バレルの変形を防止することが可能である。それゆえ、カメラモジュールの組立てに際し、レンズユニット１０と固体撮像素子１２ａとの光軸方向の位置調整を高精度に行うことが可能である。以下、本発明の特徴である、レンズユニット１０の構成について、さらに詳述する。
【００８８】
ここでは、駆動機構について説明したが、高性能化を必要としない、つまりオートフォーカス機能を必要としない場合は、駆動機構のかわりにレンズユニットを固定する枠体を設けた構成であっても構わない。枠体としては、例えば、バレルと同様の材料を用いて成形や切削等により形成し、バレルと位置調整できるネジ部を設けた構成としておけばよい。１枚ないし２枚のレンズでよいこの構成においては、より小型化・薄型化が求められることとなり、本発明の構成がより有効なものとなる。
【００８９】
〔レンズユニット１０の構成〕
図２は、本発明のレンズユニット１０の概略構成を示す断面図である。
【００９０】
図２に示されるように、レンズユニット１０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、筒状のバレル４と、第３のレンズ３の光軸方向の一端を固定する固定部材５と、遮光部材６・７とを備えている。
【００９１】
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。
【００９２】
第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３は、それぞれを組み合わせることにより特定の作用を有する光学素子となるレンズ群である。なお、本実施形態では、光線が第１のレンズ１から入射し、第２のレンズ２を経て第３のレンズ３から出射されるレンズユニット１０について説明する。すなわち、レンズユニット１０を撮像機器に取り付けた場合には、被写体となる物体側に配置される順に第１のレンズ１、第２のレンズ２そして第３のレンズ３となる。以下の説明では、物体側と反対側を像面側としている。
【００９３】
第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３はそれぞれ、光学特性を有する光学面部１ｃ、２ｃ及び３ｃと、光学面部１ｃ、２ｃ及び３ｃを取り囲むコバ（外縁部）１ａ、２ａ・２ｂ及び３ａ・３ｂとからなる。
【００９４】
本実施の形態では、第１のレンズ１と第２のレンズ２との各光学面部外の領域に設けられたコバ１ａ・２ａ（外縁部）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との各光学面部外の領域に設けられたコバ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、コバ１ａ・２ａ同士及びコバ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。
【００９５】
上記遮光部材６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。
【００９６】
上記遮光部材７は、第２のレンズ２と第３のレンズ３との間に配置され、遮光部材６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。
【００９７】
第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３は、筒状のバレル４に収容されている。上記バレル４には、第１の開口部４ａを有する絞り部４ｃと、第２の開口部４ｂ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よい。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。
【００９８】
言い換えると、バレル４は、光軸方向の一端（物体側の一端）の内径（第１の開口部４ａを形成する内壁部の内径）が第１のレンズ１の外形よりも小さくなっている。そして、光軸方向の他端（像面側の一端）の内径（第２の開口部４ｂを形成する内壁部の内径）が第３のレンズ３の外形と同じ大きさになっている。そして、バレル４は、その内壁面が第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３の外周を覆うように配されている。
【００９９】
また、バレル４の外周には、鏡筒と螺合するネジ部９が設けられ、このネジ部９による回転により、固体撮像素子とレンズユニット１０との光軸方向の位置調整が可能になっている。
【０１００】
固定部材５は、第３のレンズ３の光軸方向の一端に配されたコバ３ｂに当接する当接部５ａと、当接部５ａからバレル４の側壁４ｄへ跨って延びる外周部５ｂとを有している。そして、固定部材５の外周部５ｂは、バレル４側壁４ｄと光軸方向で離間している。レンズユニット１０では、外周部５ｂと側壁４ｄとの間隙に接着剤８が注入されている。
【０１０１】
レンズユニットの小型化・薄型化により、バレルの側壁の肉厚が薄肉化しており、従来の技術のように、固定部材をバレルに圧入したり螺合したりすると、バレルが容易に変形してしまう。そのため、レンズユニットの光学性能に大きく影響してしまうことになる。
【０１０２】
レンズユニット１０では、固定部材５に第３のレンズ３のコバ３ｂと当接する当接部５ａが形成されている。さらに、当接部５ａからバレル４の側壁４ｄへ跨って（外周方向に）延びる外周部５ｂが形成されている。また、外周部５ｂがバレル４の側壁４ｄと光軸方向で離間している。この構成により、固定部材５の外周部５ｂを、バレル４と干渉することなく、側壁４ｄの厚み分まで大きくすることができる。それゆえ、固定部材５とバレル４とは互いに接触していないので、固定部材５押圧時にバレル４の変形は生じることなく、レンズユニット１０の光学性能を維持することができる。さらに、固定部材５を側壁４ｄの厚み分まで大きくすることができるため、レンズユニット１０の組立て時において固定部材５の取り扱いが容易になる。
【０１０３】
また、図２に示されるように、固定部材５の外周は、バレル４の外周と略同一の大きさ、あるいは固定部材を押圧する面を十分に確保することができれば、バレルの外周よりも小さくなっていることが好ましい。つまり、外周部５ｂは、バレル４の側壁４ｄにおける外周方向の一端４ｅと他端４ｆとを跨ぐように配設されている。これにより、レンズユニット１０をネジ嵌合によって光軸方向に調整する際に、固定部材５の外周部５ｂと駆動機構との接触を防止することができる。
【０１０４】
さらに、レンズユニット１０は、第３のレンズ３の光軸方向の端面が、バレル４の側壁４ｄの端面から少し突出した構成になっている。これにより、バレル４の側壁４ｄと固定部材５とが離れた構成、つまり、隙間を設けた構成としている。その結果、固定部材５の外周部５ｂが、バレル４の側壁４ｄと接触することは無いので、バレル４の変形は生じない。
【０１０５】
より具体的に作製したもので説明すると、レンズユニット１０のバレル４の外径は、φ５ｍｍ程度である。また、バレル４の側壁４ｄの厚さは、０．５ｍｍ程度である。それゆえ、バレル４に挿入されるレンズは、コバを含めてφ４．５ｍｍ程度もない。また、レンズユニット１０における各部材については、少なくとも±０．０１ｍｍ程度の公差（ばらつき）が発生する。このため、レンズユニット１０の設定は、レンズとバレル４の側壁４ｄとが接触するかしないか（レンズとバレル４の側壁４ｄとの間にクリアランスが設けられている）の設定になる。なぜなら、このようなバレル４の内壁４ｄとの接触は、バレル４の変形の原因にもなり、バレル４の外周に設けられた螺子部の変形にもつながるからである。
【０１０６】
なお、レンズユニット１０の組立方法においては、バレル４と固定部材５とが接触する場合を考慮し、接着剤８の塗布量を調整してもよい。また、レンズユニット１０は、バレル４や固定部材５に、接着剤８が逃げる溝等を適宜設けられた構成とであってもよい。
【０１０７】
また、図２では、レンズ群の外周とバレル４の内周との間に隙間が設けられているが、バレル４の側壁４ｄが変形しないように設けてもよいし、レンズ群をバレル４に軽く圧入した構成（接触している）としてもよい。軽く圧入した構成とすれば、レンズ群とバレル４とは固定された状態となり、接着剤等による固着をする必要がなくなることとなる。
【０１０８】
〔レンズの構成〕
図２に示されたレンズユニット１０におけるレンズは、固体撮像素子に入射光線を結像する３枚のレンズからなっている。つまり、レンズユニット１０は、物体からの光線を入射し撮像素子に結像するためのものである。そして、物体側のレンズとしての第１のレンズ１は相対的に小さく、像面側のレンズである第３のレンズ３は相対的に大きいレンズ構成となっている。
【０１０９】
レンズユニット１０のレンズ構成は、図２に示された構成に限定されず、光学設計によって必要となる光学性能を得ることができるように、１枚から数枚まで適宜設定できる。例えば、携帯電話に搭載されるカメラモジュールであって、オートフォーカス機能を必要とする３００万画素や５００万画素の高性能なものである場合、レンズ枚数は、３枚または４枚程度設けた構成とすることが多い。
【０１１０】
このとき、物体側のレンズの（光学面部の）有効径は相対的に小さく、像面側のレンズの（光学面部の）有効径は相対的に大きくなることが多い。それゆえ、像面側のレンズでは、光学面部の周囲のコバ形成に制約が生じ、十分なコバ面積を確保することができなくなる。その理由は、十分な面積を確保するようにコバを形成した場合、像面側のレンズの外形が大きくなってしまい、それに応じてバレルの外形も大きくする必要があるためである。これにより、レンズユニット全体のサイズが大きくなってしまい、撮像装置としては好ましくない。
【０１１１】
従って、像面側のレンズに設けるコバは、十分に確保することができず、遮光部材や固定部材を設けるスペースも十分に確保することは困難である。
【０１１２】
上記のようなレンズユニット全体のサイズといった物理的な制約に対し、光学性能(迷光)への影響はより顕著になってしまう。それゆえ、光学性能(迷光)への影響に対しては、十分な対策が必要となる。つまり、撮像装置の小型・薄型化を行った結果、
（１）レンズの有効径領域（光学面部）と、コバ（外縁部）やバレル外形側面とが近接した配置となる、及び、
（２）レンズの光軸に対する光線の入射する角度が大きくなる、
ことになり、迷光が発生しやすくなり、この迷光の対策を行うことがより重要になる。
【０１１３】
一方、レンズユニット全体のサイズを小さくするためには、バレル等の部材の厚みを薄くする必要がある。従来のような方法では、バレルの変形等により、光学性能(迷光)を確保するために行ったことが光学性能全体に影響して改善できないといった問題が生産時において生じることとなる。
【０１１４】
〔固定部材５の構成〕
レンズユニット１０は、上記のように、第３のレンズ３のコバ３ｂと当接する当接部５ａが形成されている。そして、当接部５ａから外周方向に延びる外周部５ｂは、バレル４の側壁４ｄにおける外周方向の一端４ｅと他端４ｆとを跨ぐように配設されている。この固定部材５は、金属や樹脂等によって構成される。固定部材５は、第３のレンズ３のコバ３ｂとの対向面（当接部５ａの第３のレンズ３との対向面）が粗面化されていることが好ましい。これにより、固定部材５に遮光機能を付与することができる。そして、レンズユニット１０で発生する迷光を防止することができる。なお、固定部材５に遮光機能を付与するために、第３のレンズ３との対向面に黒色の塗料が塗布されていてもよい。さらには、固定部材５の材料として、黒色の樹脂を用いてもよい。
【０１１５】
上述のように、固定部材５に遮光機能を付与すれば、別途遮光部材を設けることが不要となり、部材の削減や部材コスト、タクトタイムの削減も可能となる。
【０１１６】
また、レンズユニット１０は、第３のレンズ３のコバ３ｂと固定部材５との間に、遮光部材が設けられた構成であってもよい。この遮光部材の材料としては、金属や黒色の樹脂が挙げられる。この構成によれば、遮光機能を容易に構成することができる。
【０１１７】
以下、固定部材５の変形例について説明する。
【０１１８】
〔変形例１〕
固定部材５は、第３のレンズ３の光軸方向一端と反対側の他端に向けて幅広になるように傾斜した傾斜部が形成されている構成であってもよい。これにより、レンズユニット内を通過する光線が固定部材に干渉することを防止することができる。以下、変形例１としての固定部材５の構成について、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【０１１９】
図３（ａ）は、固定部材に傾斜部が設けられていないときの光線を説明するための要部の断面図であり、図３（ｂ）は、固定部材に傾斜部が設けられているときの光線を説明するための要部の断面図である。ここで、図３（ｂ）では、固定部材が、光学面部から離れた構成としているが、光線と固定部材に設けた傾斜部の関係を説明するためのものであり、光学面部と固定部材が近接した配置であってもよい。
【０１２０】
本撮像装置は、レンズユニット１０が組み込まれたとき、第１のレンズ１、第２のレンズ２、第３のレンズ３、固定部材５、及び固体撮像素子が、物体側から像面側へ順に配された構成になる。すなわち、第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３からなるレンズ群と固体撮像素子との間に固定部材５が配された構成になる。この場合、図３（ａ）に示されるように、レンズユニット１０内のレンズ群を通過してきた入射光線の一部が、固定部材５の内周（当接部５ａ）により遮光されてしまうおそれがある。特に、先に示したようにカメラモジュールの小型化・薄型化によって、固体撮像素子に入射する光線の入射角度が大きくなっており、厚みを有する固定部材の内周と干渉してしまうことがある。
【０１２１】
そこで、レンズユニットにおいては、図３（ｂ）に示されるように、固定部材５に、物体側から像面側に向けて幅広になるような傾斜部５ｃが設けられていることが好ましい。このような構成とすることにより、レンズユニット１０内のレンズ群を通過してきた入射光線と固定部材５とが干渉することがなくなる。それゆえ、固定部材５の影響を受けずに、光学性能の良好なレンズユニットを得ることができる。
【０１２２】
傾斜部５ｃの光軸に対する傾斜角度は、入射光線の入射角度θよりも大きければ、適宜設定すればよい。入射角度θは、固体撮像素子の受光面の対角と、カメラモジュールの焦点距離（あるいは、センサー表面から物体側のレンズ面までの高さ）との正接（ｔａｎθ）より簡易に設定することができるし、あるいは光学設計により、より詳細に設定してもよい。
【０１２３】
変形例１のレンズユニットの具体的な実施例を以下に示す。
【０１２４】
〔実施例１〕
作製したカメラモジュールでは、センサー表面から物体側のレンズ面までの高さ４ｍｍ程度であるとき、センサーの対角がφ４ｍｍ程度である。このとき、光軸に対する光線の入射角度θは２７度程度となる。従って、傾斜部５ｃの光軸に対する傾斜角度θ’は、３０度程度とすれば、入射光線の妨げとならない。
【０１２５】
なお、傾斜部５ｃの光軸に対する傾斜角度θ’は、大きくとりすぎても構わない。しかしながら、傾斜角度θ’を大きく取ってしまうと、固定部材５を押圧する面（押圧領域Ａ）がなくなってしまい、さらに、入射角度の大きい迷光等が遮光されずにセンサーに入射されるおそれがある。
【０１２６】
従って、像面側の傾斜部５ｃの端が、コバの外周から内周に位置している構成が望ましい。なぜなら、押圧する面とコバとの接触面に重なる領域がないと、レンズの押圧が十分でなかったり、方向がチルトするためである。
【０１２７】
例えば、固定部材５の厚さを０．５ｍｍ(取り扱いや、加工の可否、撮像装置に影響しない大きさ等を考慮した値)とすると、傾斜角度３０度との関係から０．５×ｔａｎ３０＝０．３ｍｍ（傾斜部領域Ｂ）であり、コバを０．４ｍｍ以上とすれば、０．１ｍｍ程度の重なる領域を確保することが出来る。
【０１２８】
〔変形例２〕
また、固定部材５は、当接部５ａと外周部５ｂとが、光軸方向において、厚さが互いに異なっている構成であってもよい。図４及び図５は、変形例２としての固定部材５の構成を示す要部の断面図である。
【０１２９】
上記のように、固定部材５は、レンズ群と固体撮像素子との間に固定部材５が配された構成になる。それゆえ、固定部材５が入射光線と干渉しない構成とする必要があるために、固定部材５の厚みが制限される。その結果、十分に固定部材５の強度を得ることができないおそれがある。固定部材５の強度を確保するために、当接部５ａと外周部５ｂとが、光軸方向において、厚さが互いに異なっている構成とし、固定部材５の外周または内周のいずれか一方に少し厚みを持たせることが好ましい。
【０１３０】
図４に示された固定部材５は、光軸方向における当接部５ａの厚さが、外周部５ｂの厚さよりも小さくなっている。つまり、固定部材５の外周（外周部５ｂ）に少し厚みを持たせている。そして、この外周部５ｂとバレル４の側壁４ｄとを、光軸方向において、離間させることにより、バレル４の側壁４ｄの変形を防止することができる。
【０１３１】
また、図５に示された固定部材５は、光軸方向における当接部５ａの厚さが、外周部５ｂの厚さよりも大きくなっている。つまり、固定部材５の内周（当接部５ａ）に少し厚みを持たせている。このような構成では、同図に示されるように、バレル４の側壁４ｄは、第３のレンズ３のコバ３ｂよりも光軸方向像面側に突出した構成になっている。そして、外周部５ｂとバレル４の側壁４ｄとを、光軸方向において、離間させることにより、バレル４の側壁４ｄの変形を防止することができる。
【０１３２】
図４及び図５のいずれの構成においても、固定部材５によるバレル４の側壁４ｄの変形は生じることなく、さらに固定部材５の強度を確保することができる。それゆえ、固定部材５の取り扱いが容易となる。
【０１３３】
変形例２のレンズユニットの具体的な実施例を以下に示す。
【０１３４】
〔実施例２〕
本実施例は、上記実施例１と同様に、光軸に対する光線の入射角度θが２７度程度となる構成である。また、本実施例のレンズユニットにおける固定部材５は、実施例１と同様に、傾斜部５ｃを有しており、その傾斜角度が３０度である。
【０１３５】
上記実施例１では、固定部材の厚みを０．５ｍｍとした。一方、本実施例では、固定部材５の厚さを０．３ｍｍ（生産可能なサイズ）としている。この場合、実施例１と同様の計算（０．３×ｔａｎ３０）により、傾斜部領域Ｂは、０．２ｍｍ程度となり、実施例１よりも小さくなる。つまり、傾斜部領域Ｂが小さくなれば、コバを小さくすることが可能（この場合、０．３ｍｍ程度であればよい）である。あるいは、コバを大きくすることにより固定部材５との接触領域（押圧領域Ａ）を確保して、生産時への影響（例えば、押圧時における固定部材のチルトや変形の防止）を低減することもできる。しかしながら、固定部材５の厚みを小さくすると、変形が容易に生じるおそれがあるため、図４や図５に示すような構成をとることが望ましい。固定部材５における最も厚い部分が、最も薄い部分の２倍程度の厚さとした構成とすれば、先に示したような問題が改善され得る。
【０１３６】
〔固定部材の配置〕
第３のレンズ３と固定部材５との位置関係は、第３のレンズ３の光学面部３ａと固定部材５の内周（当接部５ａ）との干渉によって決定される。しかしながら、第３のレンズ３の光学面部３ａの形状によっては、上記干渉によって位置関係を決定できない場合がある。例えば、第３のレンズ３の光学面部３ａの曲率が大きいために、光学面部３ａの有効径とコバ３ａ・３ｂとの境界がはっきりしない場合が挙げられる。この場合、第３のレンズ３と固定部材５との位置関係が定まらず、固定部材５が第３のレンズ３の光学面部３ａにかかってしまう（固定部材５の当接部５ａが第３のレンズ３の光学面部３ａに当接してしまう）おそれがある。
【０１３７】
そこで、レンズユニット１０では、例えば、第３のレンズ３のコバ３ｂの一部と固定部材５の当接部５ａとに、互いが嵌合するような凹凸部が設けられていることが好ましい。すなわち、固定部材５は、第３のレンズ３のコバ３ｂと嵌合する嵌合領域を有することが好ましい。これにより、固定部材５の位置決めに際し、粗調整を容易に行うことができる。この構成は、例えば、レンズユニット１０の生産において、第３のレンズ３と固定部材５との位置決め工程の時間的な短縮を実現することができるので好適である。
【０１３８】
このように固定部材５が第３のレンズ３のコバ３ｂと嵌合する嵌合領域を有する構成としては、例えば、図４（ｂ）に示された構成が挙げられる。同図に示されるように、固定部材５は、光軸方向における当接部５ａの厚さが、外周部５ｂの厚さよりも小さくなっている。すなわち、固定部材５は、当接部５ａと外周部５ｂにより段差が形成された構成になっている。そして、この段差部分に、第３のレンズ３のコバ３ａ・３ｂが嵌合している。
【０１３９】
これまでの説明では、固定部材５は、第３のレンズ３と別個のもの（別体）としていた。しかしながら、固定部材５は、このような構成に限定されず、第３のレンズ３との一体成形により形成されていてもよい。例えば、第３のレンズ３の形成と同時に固定部材５を形成することによって、第３のレンズ３と固定部材５との位置決めの時間をゼロとすることができる。さらには、部品点数を削減することもできる。
【０１４０】
固定部材５と第３のレンズ３とを一体的に形成する方法としては、例えば、第３のレンズ３の成形時に固定部材５をインサート成形で形成する方法、または二色成形によって固定部材５及び第３のレンズ３それぞれの材料を同時に形成して一体化する方法が挙げられる。このとき、固定部材の領域が、入射光線の光路と干渉しないように、光学設計によって事前に確認しておくことが望ましい。固定部材５と第３のレンズ３とを一体的に形成することによって、部品点数の削減や、取り扱いを容易にすることができるため、レンズユニットの生産における時間の短縮を実現することができる。
【０１４１】
インサート成形や二色成形は、現状において、レンズ部分に対し用いられていない。しかしながら、撮像装置の小型・薄型化に伴い、従来のようにレンズをバレルに圧入してレンズユニットを構成するといった方法が困難となることを考慮すれば、インサート成形や二色成形は、レンズ部分に対し採用する必要もある。
【０１４２】
インサート成形や二色成形は、レンズユニットの構成に効果があるだけでなく、固定部材５と第３のレンズ３との位置決めを容易に可能にするため、小型・薄型化と同時に要求される光学性能の高性能化にも重要な方法である。例えば、インサート成形では、レンズの成形時に固定部材５を配置しておけばよいし、二色成形では、レンズの成形後に固定部材５を成形すればよい。いずれの方法で成形したレンズと固定部材であっても、レンズ面を汚すことなくレンズユニットを形成することが出来る。
【０１４３】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施形態１と同様の部材については、同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４４】
実施の形態１のレンズユニットでは、固定部材５の外周は、バレル４の外周と同一の大きさになっている構成であった。本実施形態のレンズユニットは、固定部材５の外周（外周部５ｂ）の一部が、バレル４の側壁まで跨って延びた構成である。図６は、本実施形態のレンズユニット１０の概略構成を示す平面図である。図７は、図６におけるＡＢ線断面図である。
【０１４５】
図６に示されるように、固定部材５の外周部は、一部が外周方向に突出した突出部５ｄになっている。そして、バレル４の側壁には、光軸方向に凹んだ数個の凹部４ｇが形成されている。凹部４ｇは、図７に示されるように、突出部５ｄを囲うように形成されている。凹部４ｇは、バレル４側壁の切り欠き部として形成されている。これにより、完成したレンズユニットにおける撮像側の第３のレンズ３の表面の防汚を防止するという効果を奏する。この効果について、以下に詳述する。
【０１４６】
カメラモジュール１００の製造においては、センサー１２、レンズユニット１０及び駆動機構１１を別々に組立てた後に、駆動機構１１を取り付けたセンサー１２とレンズユニット１０の光軸方向の調整を行う。これによって光学性能の最適な位置にレンズユニット１０を調整する。その後、レンズユニット１０を駆動機構１１に固定することによってカメラモジュール１００が完成する。
【０１４７】
したがって、カメラモジュール１００の製造においては、バレル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からなるレンズ群を挿入して、レンズユニット１０を組立てる。その後、センサー１２とレンズユニット１０の光軸方向の調整を行うため、レンズユニット１０を一旦トレイに保管することになる。組立てたレンズユニット１０をトレイに保管するに際し、像面側の第３のレンズ３を光軸方向下側にして保管することが好ましい。なぜなら、このように保管することにより、トレイから取り出したレンズユニット１０を、そのまま、駆動機構１１に取り付けることができる。このため、生産時間の短縮に繋がり、具体的には、レンズユニット１０を取り出して駆動機構１１に取り付けるといった単純作業になる。
【０１４８】
このように、生産時間の短縮の観点から、組立てたレンズユニット１０をトレイに保管するに際し、像面側の第３のレンズ３を光軸方向下側にして保管するという生産上の制約が生じることになる。この場合、レンズユニット１０をトレイに保管するに際し、第３のレンズ３の光学面部３ｃがトレイの表面とが接触することによって、運搬時に、キズになったり、汚れが付着したりするといった問題が生じる。
【０１４９】
図６に示されたレンズユニット１０では、バレル４の側壁に上記凹部４ｇが設けられ、この凹部４ｇが固定部材５の突出部５ｄを囲うように形成されている。このため、レンズユニット１０をトレイにて保管するに際し、第３のレンズ３の光学面部３ａがトレイに接触することなく、上記のような問題は生じない。
【０１５０】
ここで、バレル４の側壁は、第３のレンズ３の光学面部３ａよりも僅かに像面側に突出した構成であることが望ましい。また、凹部４ｇは、数箇所に設ければよいが、バレル４にレンズ群を挿入して固定することを考慮すれば、レンズ群に対して均等な荷重を付与できる構成が望ましい。
【０１５１】
例えば、バレル４の側壁に、等間隔に少なくとも３箇所の凹部４ｇが設けられた構成であればよい。これにより、バレル４にレンズ群を挿入後、レンズ群を保持する治具の荷重が、光軸に対して垂直な平面状にバランスよく付与される。それゆえ、バレル４とレンズ群とのチルトを抑制することができる。したがって、より光学性能のよいカメラモジュールを得ることができる。
【０１５２】
本実施形態のレンズユニット１０の他の構成例について、以下に説明する。図８は、他の構成例としてのレンズユニット１０の概略を示す平面図である。
【０１５３】
図８に示されるように、固定部材５の外周部５ｂに、溝部５ｅが形成されている。また、この溝部５ｅは、光軸方向に延びて形成されている。この溝部５ｅは、バレル４の側壁と固定部材とを接着剤８により固定するに際し、接着剤８の明確な塗布領域となる。これにより、レンズユニット１０の組立てにおいて、接着剤８の塗布時間を短縮することができるとともに、接着剤８の硬化時間も短縮することができる。
【０１５４】
バレル４の側壁と固定部材との固定に用いる接着剤８としては、例えば、紫外線照射により硬化する光硬化性材料、加熱により硬化する熱硬化性材料、あるいは光硬化性材料及び熱硬化性材料を組み合わせたハイブリッド材料のいずれであってもよい。接着剤８として光硬化性材料を用いることによって、生産時間の短縮化を実現することができる。その一方で、バレル４と固定部材５との固着のために光硬化性材料を用いることから、光硬化のための紫外線の照射領域は限られてしまうおそれがある。このため、接着剤８の未硬化部分が残ってしまうおそれがある。この場合、上記ハイブリッド材料からなる接着剤８を用いて、光硬化により仮固定を行った後、別途、オーブン等によって加熱して熱硬化を行うことによって生産時間の短縮化と同時に、未硬化部分をなくすることが可能となる。
【０１５５】
上記に示したように、バレル４の側壁と固定部材５との関係を最適化することによって、レンズユニット１０の生産性を向上させる構成を実現することができる。ここでは、図６に示された構成及び図８に示された構成について、別々に説明した。しかしながら、レンズユニット１０は、この構成に限定されず、図６及び図８に示された特徴的構成の両方を兼ね備えた構成であってもよい。これにより、より生産性を向上したレンズユニットを実現することができる。図６では、バレルをレンズ面から突出させた構成としたが、固定部材をレンズ面から突出させて同様の機能を付与しても構わない。いずれの構成とするかは、レンズユニットのサイズ等も大きく関係し、バレル側壁の薄肉化を考えれば、レンズユニットが小さい場合は、固定部材をレンズ面から突出させた構成とする方が好ましい。
【０１５６】
〔レンズユニットの組立方法〕
ここでは、本発明のレンズユニットの組立方法について説明する。
【０１５７】
上述したように、カメラモジュール１００の製造においては、センサー１２、レンズユニット１０及び駆動機構１１を別々に組立てた後に、駆動機構１１を取り付けたセンサー１２とレンズユニット１０の光軸方向の調整を行うことが多い。別々に組立てた後に調整してカメラモジュールとすることによって、リペアが容易となるためである。（不良箇所を交換することは、生産時によく行われることである。）これによって光学性能の最適な位置にレンズユニット１０を調整する。その後、レンズユニット１０を駆動機構１１に固定することによってカメラモジュール１００が完成する。
【０１５８】
したがって、レンズユニット１０の組立てにおいては、カメラモジュール１００の光学性能を実現すると共に、短時間で生産する（組立てる）ことが要求される。つまり、レンズユニット１０の組立方法においては、短時間で組立てる生産性の向上と光学性能の確保という互いに相反する条件が要求されている。
【０１５９】
上記の条件を両立するために、本発明のレンズユニット１０は、固定部材５が第３のレンズ３のコバ３ｂと当接する当接部５ａと、当接部５ａからバレル４の側壁に跨って延びる外周部と有する構成になっている。この構成によって、第３のレンズ３に十分な面積のコバ３ｂがなく、バレル４にレンズ群を挿入する治具により押圧することができなくなった場合でも、固定部材５によって、押圧領域を確保することができる。それゆえ、バレル４に挿入されたレンズ群を治具によって押圧することが容易になるとともに、固定部材５のサイズを大きくすることができる。これにより、固定部材５の取り扱いが容易となり、さらには、光学性能を確保することができる。すなわち、光学性能の確保と生産性の向上という互いに相反する条件を両立させることができる。
【０１６０】
本発明のレンズユニット１０の組立方法は、
（１）筒状のバレル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からなるレンズ群を挿入する挿入工程と、
（２）第３のレンズ３の光軸方向の一端（コバ３ｂ）と当接するように固定部材５を配し、固定部材５を光軸方向に押圧する第１の押圧工程と、
（３）バレル４と固定部材５とを固着する固着工程とを含む構成である。
【０１６１】
上記工程（１）〜（３）のように、第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３からなるレンズ群を順次挿入した後、第３のレンズ３のコバ３ｂに当接した固定部材５を介して光軸方向に押圧する。その後、バレル４と固定部材５とを固着することによって、レンズユニット１０が完成する。この構成によれば、個々のレンズを互いに固着することなく、一括したレンズユニットの組立てが可能になる。それゆえ、製造時間を短縮することができる。
【０１６２】
レンズユニットの光学性能を確保するために、第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３を互いに接着剤等で固着してレンズ群を形成した後、バレル４にレンズ群を挿入することが理想的であると考えられる。しかしながら、実際に、個々のレンズを互いに接着剤等で固着しレンズ群を形成すると、個々のレンズのコバ間に、接着剤が流出してしまい、レンズ群のチルトが発生する原因になることが判った。また、レンズの外周部（コバ）同士を接着剤で固定すると、この接着剤がレンズのコバ外部へ拡散してしまうおそれがある。その結果、形成されるレンズ群は、複数のレンズ外周よりも、拡散した接着剤の固化物分だけ大きくなってしまう。そして、接着剤の固化物がバレルの内壁と干渉するなどの問題が生じて、必ずしも十分な光学性能を得ることができないことが判った。
【０１６３】
さらに、干渉による問題点としては、（１）圧入に影響しチルト等が発生する圧入不良、（２）干渉により剥がれた固化物が、ゴミとなってレンズ等に付着することによる光学性能の低下といったものがある。
【０１６４】
したがって、第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３からなるレンズ群を順次挿入した後、第３のレンズ３のコバ３ｂに当接した固定部材５を介して光軸方向に押圧する方が、一括したレンズユニットの組立てが可能になる。そして、個々のレンズ同士に嵌合精度を確保することができるとともに、レンズ群とバレル４内壁面との間に接着剤の干渉がない。このため、本発明のレンズユニットの組立方法によれば、光学性能が良好なレンズユニットを得ることができる。なお、バレル４と固定部材５との固着においては、レンズユニットの光学性能の低下しない接着剤が用いられることが好ましい。このような接着剤としては、例えば、径時変化のない接着剤、耐落下衝撃に強い接着剤が挙げられる。バレル４と固定部材５とを固着する別の方法としては、レーザー溶着や熱かしめ等も挙げられる。通常は、使用時の衝撃等による破損・光学性能の低下等を考慮して、レンズユニットを固着するが、バレルにレンズを圧入しただけの構成としても構わない。
【０１６５】
また、上述したレンズユニット１０では、バレル４は、物体側の一端に第１のレンズ１の外形よりも小さい内径を有する第１の開口部４ａを有し、像面側の他端に第３のレンズ３の外形と同じ内径を有する第２の開口部４ｂを有する構成になっている。この構成は、バレル４の像面側から、第１のレンズ１、第２のレンズ２、及び第３のレンズ３を順次挿入され、第３のレンズ３と当接するように固定部材５を配された構成となっている。このような構成においては、物体側の第１の開口部４ａをレンズユニット１０の絞りとすることが可能である。それゆえ、レンズユニット１０によれば、絞りを新たに設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【０１６６】
なお、絞りの位置は、レンズユニットの光学系を最適化するために、光学設計により適宜決定することができる。絞りの位置を、より物体側に設定することによって、カメラモジュールの小型化・薄型化をより実現することが可能である。
【０１６７】
さらに、レンズ群を構成する各レンズの光学面部とコバとの境界部と、絞りまたは第１の開口部４ａとを利用して、バレル４の中心とレンズ群の光軸とを一致させることもできる。
【０１６８】
また、バレル４の別の構成として、第１の開口部４ａが像面側の一端に形成される一方、第２の開口部４ｂが物体側の他端に形成された構成であってもよい。この場合、固定部材５の平面部分の面積をより大きくとることができるため、より高い安定性でレンズユニット１０を組立てることが可能になる。
【０１６９】
また、図４（ｂ）に示されるように、第３のレンズ３のコバ３ａ・３ｂと固定部材５とが嵌合した構成である場合、以下の工程(i)〜(iii)を含む組立方法を採用することもできる。
(i)固定部材５を基準面において、第３のレンズ３、第２のレンズ２、第１のレンズ１をこの順に嵌合し、固定部材に保持されたレンズ群を組み立てる工程、
(ii)上記レンズ群の上にバレル２を被せ、治具によりバレル２の光軸方向端部を押圧する（第２の押圧工程）ことで、バレル２に上記レンズ群を挿入する工程、
(iii)接着剤等により、固定部材５とバレル２とを固定する工程。
【０１７０】
ここで、工程(iii)で用いる接着剤は、工程(i)の後で塗布されてもよい。そして、その後、工程(ii)を行い、押圧によりバレル２と固定部材５とを接着・固定してもよい。
【０１７１】
このように、工程(iii)で用いる接着剤を、先の工程(i)の後で塗布する組立方法（先の組立手順と逆にした組立方法）は、以下の点において有効である。
【０１７２】
（１）レンズユニット１０の基準面が像面側に有している場合
ここで、レンズユニット１０の基準面とは、複数のレンズを組立する場合に基準とする面であり、例えば、組立誤差の影響が大きいレンズ（Ａ）を基準面とすることによって、その他のレンズを組立していっても、レンズＡに対して誤差の小さいレンズユニットとすることができる（高精度なレンズユニットとすることができる）。
【０１７３】
（２）レンズユニット１０と撮像素子とのチルトを最小限とする場合
物体側のバレル面に対してレンズユニット１０を組立した場合、バレル２を調整していくと、螺子のばらつきからどうしても組立による誤差が生じる。そこで、その誤差を許容するレンズユニット１０となるようにシミュレーションによってレンズの最適化を図る。しかしながら、カメラモジュールのような小型化・薄型化をし、さらに高精度な光学性能を要求された場合、レンズの最適化では、誤差を許容することが困難になる。そこで、許容できる誤差の範囲を抑制するために、部品や組立の精度を向上させる。
【０１７４】
部品の精度を向上させることは、部品コストの増大につながるため採用できない。そこで、組立方法を見直すことによって対応することが必要となる。
【０１７５】
本構成では、基準面と撮像素子が最も近接した構成とすることができるため、簡便な組立方法で高精度なレンズユニットを得ることができる。
【０１７６】
また、生産した状態でそのままトレイ等に移動して梱包することが出来るとともに、撮像装置を組立する際も、その状態で使用することが出来ることから、余分なタクトタイムを低減することも可能である。つまり、生産時に固定部材を押圧する構成では、逆の状態となっており、撮像装置を組立する際に、上下を反転させる工程が必要となる。
【０１７７】
さらに、レンズユニットが完成した後、その状態でレンズユニットの性能を評価することが出来るため、レンズユニット及びそれを用いた撮像装置の歩留を向上させることもできる。
【０１７８】
〔レンズユニット１０を有する撮像装置と、撮像装置を搭載した電子機器〕
ここまで、本発明のレンズユニット１０の構成、及びその組立方法について説明した。本発明は、レンズユニット１０を搭載したカメラモジュール（撮像装置）１００、そのカメラモジュール１００を搭載した電子機器を包含する。本発明の電子機器として、携帯電話を利用することができる。しかしながら、本発明の電子機器は、携帯電話に限定されず、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の他の電子機器を包含する。また、本発明の撮像装置は、上記で例示した電子機器に搭載される撮像装置を包含する。
【０１７９】
特に、近年は、電子機器の小型化・薄型化に対する要求が高いことから、本発明のレンズユニットを用いた撮像装置を搭載することによって、電子機器に撮像装置を搭載した新しいアプリケーションを実現することができる。
【０１８０】
さらに、近年では、安全運転を実現するために撮像装置が自動車に搭載されることもあり、車載用途のカメラモジュール（撮像装置）であってもよい。自動車に搭載されるカメラモジュールであっても、自動車の外観を損なわないために、内蔵できる小型・薄型化されたカメラモジュールの要望が高まっているため有効である。
【０１８１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明のレンズユニットは、携帯電話、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラなどの電子機器において広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明の実施の一形態の撮像装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の一形態のレンズユニットの概略構成を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、固定部材に傾斜部が設けられていないときの光線を説明するための要部の断面図であり、（ｂ）は、固定部材に傾斜部が設けられているときの光線を説明するための要部の断面図である。
【図４】（ａ）は、変形例２としての固定部材の構成を示す要部の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示された構成において、固定部材が第３のレンズのコバと嵌合する嵌合領域を有する構成を示す要部の断面図である。
【図５】変形例２としての固定部材の構成を示す要部の断面図である。
【図６】本発明の実施の他の形態のレンズユニットの概略構成を示す平面図である。
【図７】図６におけるＡＢ線断面図である。
【図８】図６の他の構成例としてのレンズユニットの概略を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１    第１のレンズ
１ａ    コバ（外縁部）
１ｃ    光学面部
２    第２のレンズ
２ａ・２ｂ    コバ（外縁部）
２ｃ    光学面部
３    第３のレンズ
３ａ・３ｂ    コバ（外縁部）
３ｃ    光学面部
４    バレル
４ａ    第１の開口部
４ｂ    第２の開口部
４ｃ    絞り部
４ｄ    側壁
４ｇ    凹部
５    固定部材
５ａ    当接部
５ｂ    外周部
５ｃ    傾斜部
５ｄ    突出部
５ｅ    溝部
６    遮光部材
７    遮光部材
８    接着剤
１０    レンズユニット
１１    駆動機構
１２    センサー
１２ａ  固体撮像素子（撮像素子）
１００  カメラモジュール（撮像装置）
【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】
2009157279.tif 000009
【図８】
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