JP2009169303A

JP2009169303A - レンズユニット、レンズモジュール及びカメラモジュール

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Publication number: JP2009169303A
Application number: JP2008009826A
Authority: JP
Inventors: Keiko Hirao; 恵子平尾; Ikuo Shinoda; 郁夫信太
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2009-07-30

Abstract

【課題】リフロー時のレンズの熱膨張によるレンズホルダの変形量を減少させることが可能なレンズユニット、レンズモジュール及びカメラモジュールを提供する。
【解決手段】レンズユニット２は、バレル４、レンズ５及びレンズ押さえ６を備えている。このレンズ５は、バレル４よりも熱膨張率が大きい樹脂で成形されている。レンズ５は、レンズ部５１と、レンズ部５１の周囲に隣接して形成された所定の厚さを有するフランジ部５２と、を有する。フランジ部５２は、レンズ部５１から離れるに従ってフランジ部５２の厚さが薄くなるように形成される傾斜角θの傾斜面５２ｂを有する。レンズ５は、フランジ部５２に中心面５２ａに対する傾斜を設け、バレル４と比較して体積を少なくするように構成されている。バレル４は、入射絞り部４ａの内面側に形成され、傾斜面５２ｂと互いに係合する傾斜面４ｄを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、銀塩カメラや電子カメラ等の撮影光学系や、カメラのファインダ、双眼鏡等の目視観察光学系に利用されるレンズユニット等に関するものである。

近年、携帯電話の普及に伴い携帯端末に搭載するカメラモジュールの需要が高まっており、この傾向はますます強くなると予想される。
このカメラモジュールは、一般にＣＣＤ（Change Coupled Device。電化結合素子）及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor。相補型金属酸化物半導体）等の撮像センサと撮像用のレンズとを組み合わせた構成である。予め組み立てられたカメラモジュールは、他の電子部品と同様に半田接合や導電接着剤等の接合手段を用いて回路基板に実装される。

撮像用のレンズの耐熱温度は、一般の電子部品の接合過程時に印加される温度（例えば、半田接合を用いる場合のリフロー温度、導電接着剤を用いる場合の熱硬化温度）よりも低い。したがって、カメラモジュールを回路基板に接合する場合、他の電子部品の接合を終えた後にカメラモジュールを単独で回路基板に接合する方法が採用されている。

このカメラモジュールの接合作業は、複雑であり、かつ、手作業で行われている。すなわち、小型部品であるカメラモジュールについては、回路基板上の電極に接合部を位置合わせされた後、熱ダメージを与えないよう細心の注意を払いながら半田付けされるという複雑な作業を必要としている。このため、従来のカメラモジュールの実装作業は、生産性が低いことから、生産性向上のための方策が求められている。

このようなカメラモジュールの生産性の向上を目的として、受光部上に光学画像を結像させるレンズの材質を、回路基板への電子部品の接合過程における加熱温度よりも高い耐熱温度を有する材質とし、カメラモジュールを、他の電子部品と同一接合行程で回路基板に実装する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この耐熱性の高いカメラモジュールにおいて、レンズを保持するレンズホルダの材料として樹脂を使用する。レンズとして光学ガラスを使用した場合の熱膨張率は、０．５×１０^-5〜１．０×１０^-5程度である。一方、レンズホルダに使われる樹脂材料の熱膨張率は、２．０×１０^-5〜１０．０×１０^-5であり、ガラスに比べ熱膨張率がかなり大きい。レンズユニットと回路基板との接合行程時にリフロー炉に投入されると、レンズユニットと回路基板は、通過搬送されながら２００〜３００℃近くまで加熱される。したがって、レンズホルダの方がレンズに比べ膨張し、更にリフロー炉を通過搬送するとき等の衝撃でレンズがレンズホルダ内で動き、レンズの位置ずれが発生する場合がある。その結果、レンズの光軸がセンサに対してずれることになるため、収差が発生し画像劣化が生じるという問題がある。

そのような問題を鑑みて、レンズホルダの材料より熱膨張率の高いシリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂又はポリスルホン系樹脂等の耐熱光学樹脂材料をレンズに使用し、上記問題を解決しようとする技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２―１８５８２７号公報特開２００７―２０８７９３号公報

ここで、レンズ材料の熱膨張率がレンズホルダ材料の熱膨張率より高い構成の耐熱性カメラモジュールにおいては、レンズユニットと回路基板との接合行程におけるリフロー炉投入時には、レンズがレンズホルダに比べ膨張する。その際、レンズホルダと接するレンズコバ部がレンズホルダを押し上げ、レンズホルダに歪みや破損が生じるという問題がある。

本発明は、リフロー時のレンズの熱膨張によるレンズホルダの変形量を減少させることが可能なレンズユニット、レンズモジュール及びカメラモジュールを提供することを目的とする。

本発明が適用されるレンズユニットは、レンズ部と当該レンズ部から延びるフランジ部とを備え、樹脂で構成される略円板形状のレンズと、前記レンズを収容する円筒形状の収容空間を備え、当該レンズを構成する樹脂よりも熱膨張率が小さい材料で構成されるバレルと、を含み、前記バレルは、当該バレルの前記収容空間にて前記レンズを光軸方向において所定の位置に配置するように当該レンズの前記フランジ部と接触する接触部を備え、前記レンズの前記フランジ部は、当該レンズの前記レンズ部に隣接する当該フランジ部の第１部分の光軸方向厚よりも当該レンズ部から離れた当該フランジ部の第２部分の光軸方向厚を薄くするように傾斜すると共に当該フランジ部の体積が前記バレルの前記接触部の体積よりも少なくなるように位置する傾斜面を備えることを特徴とするものである。

ここで、前記フランジ部の前記傾斜面は、前記レンズの半径方向に関して一定の傾斜角で傾斜していることを特徴とすることができる。また、前記フランジ部の前記傾斜面は、前記レンズの半径方向に関して当該フランジ部の中心寄りの端から外側の端にわたって形成されていることを特徴とすることができる。また、前記バレルの前記接触部のうち光軸方向厚が最も厚い部分は、前記フランジ部の前記第２部分に対応する当該接触部の部分であることを特徴とすることができる。

本発明が適用されるレンズモジュールは、レンズユニットと、前記レンズユニットが取り付けられる台座マウントと、を含み、前記レンズユニットは、レンズ部と当該レンズ部から延びるフランジ部とを備え、樹脂で構成される略円板形状のレンズと、前記レンズを収容する円筒形状の収容空間を備え、当該レンズを構成する樹脂よりも熱膨張率が小さい材料で構成されるバレルと、を有し、前記バレルは、当該バレルの前記収容空間にて前記レンズを光軸方向において所定の位置に配置するように当該レンズの前記フランジ部と接触する接触部を備え、前記レンズの前記フランジ部は、当該レンズの前記レンズ部に隣接する当該フランジ部の部分の光軸方向厚よりも当該レンズ部から離れた当該フランジ部の部分の光軸方向厚を薄くするように傾斜すると共に当該フランジ部の体積が前記バレルの前記接触部の体積よりも少なくなるように位置する傾斜面を備えることを特徴とするものである。

ここで、前記傾斜面が前記フランジ部の入射側に形成され、前記レンズ部に隣接する前記フランジ部の部分の光軸方向厚よりも当該レンズ部から離れた当該フランジ部の部分の光軸方向厚を薄くするように傾斜する別の傾斜面が当該フランジ部の出射側に形成されていることを特徴とすることができる。

本発明が適用されるカメラモジュールは、レンズユニットと、前記レンズユニットにて結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を収納し、前記レンズユニットが取り付けられる台座マウントと、を含み、前記レンズユニットは、レンズ部と当該レンズ部から延びるフランジ部とを備え、樹脂で構成される略円板形状のレンズと、前記レンズを収容する円筒形状の収容空間を備え、当該レンズを構成する樹脂よりも熱膨張率が小さい材料で構成されるバレルと、を有し、前記バレルは、当該バレルの前記収容空間にて前記レンズを光軸方向において所定の位置に配置するように当該レンズの前記フランジ部と接触する接触部を備え、前記レンズの前記フランジ部は、当該レンズの前記レンズ部に隣接する当該フランジ部の部分の光軸方向厚よりも当該レンズ部から離れた当該フランジ部の部分の光軸方向厚を薄くするように傾斜すると共に当該フランジ部の体積が前記バレルの前記接触部の体積よりも少なくなるように位置する傾斜面を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、リフロー時のレンズの熱膨張によるレンズホルダの変形量を減少させることが可能になる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係るレンズモジュール１の外観を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態に係るレンズモジュール１の分解斜視図である。
図１又は図２に示すように、レンズモジュール１は、略円板形状のレンズ（対物レンズ、光学素子）５（図２参照）を保持するレンズユニット２と、レンズユニット２を保持する台座（台座マウント、筐体）３と、を備えている。このレンズモジュール１は、後述するように、センサ（撮像素子）７２（図５又は図６を参照）の受光部（撮像エリア、撮像面）７２ａ上に入射光を結像するための機能を有する。

レンズユニット２は、レンズユニット本体を構成するバレル（レンズホルダ）４を有する。このバレル４は、内部が中空の略円筒形状であり、レンズ５を内部に収容する円筒形状の収容空間Ａ（図３参照）を有する。また、バレル４は、台座３とは反対側（入射側）に入射絞り部（接触部）４ａが形成され、かつ、この入射絞り部４ａには、外光が入射するための開口部４ｂが形成されている。また、バレル４の外周面には雄ねじ４ｃが形成されている。

レンズユニット２は、バレル４の内部で入射側に位置するレンズ５と、バレル４の内部でレンズ５を押さえる略円環形状のレンズ押さえ６と、を有する。すなわち、レンズ５は、レンズ押さえ６によってバレル４内に固定保持されている。

レンズユニット２のレンズ５は、外光を透過してセンサ７２（図５参照）の受光部７２ａに結像させるためのものである。すなわち、開口部４ｂから入射した外光がレンズ５によってセンサ７２の受光部７２ａに結像する。レンズ５の形状については、後述する。
なお、本実施の形態では、レンズユニット２は、１枚のレンズ５で光学系を構成しているが、複数枚のレンズ群で構成することも考えられる。その場合には、レンズ群を構成するレンズ間に図示しない中間環を介装する。この中間環は、例えば薄板円環形状である。そして、中間環は、その厚みによってレンズ同士の面間距離を一定に保つと共に、通過光量を制限する絞り機能を有するものである。付言すると、この中間環は、光学系の開口径を決定する光学絞り、或いは、ゴースト、フレア等の不要光を遮光する遮光絞りとして用いられるものである。

台座３は、レンズユニット２が取り付けられる円筒部３ａと、フィルタ７１、センサ７２及びガラスカバー（カバーガラス）７３（いずれも図５参照）を収容保持する矩形部３ｂと、が一体成形により構成されている。また、台座３は、円筒部３ａの内部空間と矩形部３ｂの内部空間とが連続するように構成されている。
台座３の円筒部３ａにおける内周面には、バレル４の雄ねじ４ｃに対応する雌ねじ３ｃが形成されている。そして、バレル４の雄ねじ４ｃを台座３の雌ねじ３ｃに螺合させることにより、レンズユニット２が台座３の円筒部３ａに取り付けられる。更に説明すると、レンズユニット２は、台座３の円筒部３ａにねじ込まれ、そのねじ作用により結像調整が可能となる。

ここで、レンズユニット２のバレル４及び台座３は、例えば、黒色の液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフタルアミド樹脂（ＰＦＡ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の遮光性を有し、且つ、リフロー温度に耐えられる耐熱性を有する合成樹脂により構成されるのが好ましい。ここで、耐熱温度は２００℃以上が望ましく、より好ましくは２６０〜３００℃であることが望ましい。

また、レンズ５は、可視光を良好に透過する性質を有し、耐熱性を有する透明なシリコーン系樹脂材料（シリコーンレジン）で構成される。レンズモジュール１の全体がリフロー炉に入れられることから、レンズ５の耐熱温度も、バレル４や台座３と同じ２００℃以上が望ましく、より好ましくは２６０〜３００℃であることが望ましい。なお、上述した図示しない中間環としては、例えば、ＳＵＳ３０４に黒色塗料を焼き付けたもので構成することが考えられる。

また、レンズ押さえ６は、例えば、黒色の液晶ポリマー（ＬＣＰ）等リフロー温度に耐えられる耐熱性を有する合成樹脂により構成される。耐熱温度は、２００℃以上が望ましく、より好ましくは２６０〜３００℃である。レンズ押さえ６は、バレル４と同一の材料が好ましい。レンズ５は、レンズ押さえ６により、径方向の膨張及び収縮を阻害されることはなく、また、光軸方向（光路方向）のズレを抑制される。

図３は、本実施の形態に係るレンズユニット２の縦断面図である。
図３に示すレンズユニット２は、上述したように、バレル４、レンズ５及びレンズ押さえ６を備えている。このレンズ５は、所定の光軸５１ａを有するレンズ部５１と、レンズ部５１の周囲に隣接して形成され、所定の厚さ（光軸方向厚）を有するフランジ部（コバ部）５２と、レンズ部５１とフランジ部５２とを互いに接続する接続部分５３と、を備えている。このレンズ部５１は、入射側に突出するように形成された光学面５１ｂを有する。接続部分５３は、最も応力集中が発生し易い個所であると言える。

フランジ部５２は、フランジ部５２の厚さｔの中心に位置する中心面５２ａを有する。この中心面５２ａは、レンズ部５１の光軸５１ａと交差するように延びている。また、フランジ部５２は、同心円形状の円錐状面からなる傾斜面５２ｂを有する。

この傾斜面５２ｂは、一定の傾斜角θを有し、かつ、レンズ部５１から離れるに従ってフランジ部５２の厚さｔが薄くなるように形成されている。すなわち、傾斜面５２ｂは、レンズ５の半径方向に関して一定の傾斜角θで傾斜している。このため、レンズ部５１に近いフランジ部５２の部分である根元部分（第１部分。中心寄りの端）５２ｄの厚さ（第１部分の光軸方向厚）ｔ１が最も厚く、レンズ部５１に最も離れているフランジ部５２の部分である先端部分（第２部分。外側の端）５２ｃの厚さ（第２部分の光軸方向厚）ｔ２が最も薄い。すなわち、厚さｔ１＞厚さｔ２の関係であり、図３に示すように、フランジ部５２は、光軸５１ａを含む縦断面が先細形状である。このように、本実施の形態のレンズ５は、フランジ部５２に中心面５２ａに対する傾斜を設け、バレル４と比較して体積を少なくするように構成されている。

なお、本実施の形態では、フランジ部５２の入射側（図３の上側）及び出射側（図３の下側）の各々に傾斜面５２ｂを形成しているが、いずれか一方のみに中心面５２ａに対する傾斜面５２ｂを形成し、他方に中心面５２ａに略平行な面を形成することも考えられる。
また、本実施の形態では、フランジ部５２の根元部分５２ｄから先端部分５２ｃまでの全区間を傾斜させるように傾斜面５２ｂを形成しているが、他の態様として、根元部分５２ｄと先端部分５２ｃとの間の一部区間を傾斜させるように傾斜面５２ｂを形成することも考えられる。例えば、根元部分５２ｄと先端部分５２ｃとの間の中間位置から先端部分５２ｃまでの区間を傾斜させるように傾斜面５２ｂを形成する場合や、根元部分５２ｄから中間位置までの区間を傾斜させるように傾斜面５２ｂを形成する場合が考えられる。
また、本実施の形態では、フランジ部５２の傾斜面５２ｂは、一定の傾斜角θを有するものであるが、所定の曲率を有するように構成することも考えられる。

また、バレル４は、入射絞り部４ａの内面側に形成された傾斜面４ｄを有する。この傾斜面４ｄは、レンズ５のフランジ部５２の傾斜面５２ｂと互いに接触する面である。そして、傾斜面４ｄは、レンズ５の半径方向に関して一定の傾斜角θで傾斜している。更に説明すると、この傾斜面４ｄは、傾斜面５２ｂに対応する傾斜角θを有するが、傾斜方向が傾斜面５２ｄとは逆である。このため、入射絞り部４ａの厚さは、開口部４ｂに近い入射絞り部４ａの部分である先端部分４ｈの厚さｓ１が最も薄く、開口部４ｂに最も離れている入射絞り部４ａの部分である根元部分（第２部分に対応する接触部の部分）４ｇの厚さｓ２が最も厚い。すなわち、厚さｓ１＜厚さｓ２の関係であり、図３に示すように、入射絞り部４ａは、光軸５１ａを含む縦断面が先細形状である。
また、バレル４は、入射絞り部４ａの開口部４ｂの端部に、開口部４ｂを狭めるように形成された縮径部４ｅを有し、この縮径部４ｅが、入射絞りの機能を果たしている。

ここで、リフロー炉投入時のバレル４及びレンズ５の熱膨張について説明する。一般に、材料の熱膨張に関して、ΔＬを温度による材料の伸び量（ｍｍ）、αを熱膨張率、Ｌを加熱前の材料の寸法（ｍｍ）、ΔＴを上昇温度（℃）とすると、
ΔＬ＝α×Ｌ×ΔＴ …式１
が成り立つ。

３００℃加熱時にレンズ５のフランジ部５２及びバレル４が膨張する量を定量的に計算する手順を説明する。加熱時、材料は中心から放射状に膨張するため、２５℃（常温）の時のフランジ部５２の中心面５２ａ（図３参照）からバレル４の入射絞り部４ａの外面である端面（レンズホルダの天面）４ｆまでの寸法を基準値Ｂとし、加熱による入射絞り部４ａの位置ズレを、バレル４がフランジ部５２に押し上げられた量として計算する。

フランジ部５２の傾斜面５２ｂが傾斜角θ＝０度の場合を比較例として計算すると、フランジ部５２の厚さｔ（＝ｔ１＝ｔ２）が０．６ｍｍ、入射絞り部４ａの厚さｓ（＝ｓ１＝ｓ２）が０．２ｍｍのときには、基準値Ｂは０．５ｍｍになる。そして、レンズ５の材料の熱膨張率αが７．０×１０^-5、バレル４の材料の熱膨張率αが３．０×１０^-5とすると、２５℃から３００℃に加熱したときにレンズ５のフランジ部５２の材料の伸びΔＬｌは、上記式１により
ΔLｌ＝７．０×１０^-5×０．３×２７５＝５．７７５×１０^-3（ｍｍ）
になる。また、バレル４の入射絞り部４ａの温度による材料の伸びΔＬｈは、上記式１により、
ΔＬｈ＝３．５×１０^-5×０．２×２７５＝１．９２５×１０^-3（ｍｍ）
になる。したがって、レンズモジュール１を２５℃から３００℃に加熱したときのずれ量ΔＬｔは、
ΔＬｔ＝ΔＬｌ＋ΔＬｈ＝７．７０×１０^-3（ｍｍ）
になる。

そして、フランジ部５２の傾斜面５２ｂが傾斜角θ＝１０度，２０度，３０度の場合を同様に計算すると、図４に示すグラフのとおりになる。図４の縦軸がずれ量ΔＬｔ（μｍ）であり、横軸が傾斜角θ（度）である。図４から明らかなように、傾斜角θを大きくすることにより、熱膨張によりバレル４の入射絞り部４ａが押し上げられる量が少なくなる。したがって、傾斜角θを大きくすると、バレル４の入射絞り部４ａにかかる応力が低減されると言える。

上述するように、レンズ５は、バレル４よりも高い熱膨張率を有する材料であり、リフロー炉投入時に、レンズ５がバレル４に比べて膨張する。そのような場合であっても、バレル４の入射絞り部４ａと比較してレンズ５のフランジ部５２の体積を少なくする本実施の形態の構成を採用することで、バレル４の入射絞り部４ａに生じる応力を小さくすることが可能である。すなわち、バレル４にレンズ５が保持されている状態でバレル４及びレンズ５が共に加熱される場合に、フランジ部５２に傾斜面５２ｂを設けることで、フランジ部５２が膨張することによりバレル４の入射絞り部４ａを押し上げる力が軽減される。

また、レンズ部５１に隣接するフランジ部５２の部分よりもフランジ部５２の縁部の方を薄くすることにより、基準値Ｂ（図３参照）を変更することなく、バレル４の入射絞り部４ａの根元部分４ｇを厚くすることができ、かつ、レンズ５のフランジ部５２の根元部分５２ｄを厚くすることができる。このため、レンズ５が熱膨張することで最大応力が生じる入射絞り部４ａの根元部分４ｇの強度を向上させることができる。加えて、レンズ５で応力集中が発生する接続部分５３ないしフランジ部５２の根元部分５２ｄの強度を向上させることができ、レンズ５全体の剛性を高めることができる。付言すると、基準値Ｂ（図３参照）を変更せずに上記効果を奏することが可能になるので、レンズ部５１とバレル４の端面４ｆとの位置関係を変更しなくも済み、したがって、本実施の形態を適用するに当たってレンズモジュール１の光学特性について設計変更する必要がない。

図５は、本実施の形態に係るカメラモジュール７０の分解斜視図であり、図６は、カメラモジュール７０の縦断面図である。
図５又は図６に示すように、カメラモジュール７０は、既述したレンズモジュール１と、レンズモジュール１を透過した光から赤外線をカットするフィルタ７１と、フィルタ７１を透過した光を光電変換して電気信号として出力するセンサ７２と、センサ７２を保持する板状のガラスカバー７３と、ガラスカバー７３に設けられる半田バンプ７４と、リフロー炉で半田実装される回路基板７５と、を備えている。

具体的に説明すると、フィルタ７１は、赤外線をカットするための多層膜が蒸着されている。このフィルタ７１は、台座３の矩形部３ｂ（図２参照）に収納され、接着される。すなわち、フィルタ７１は、レンズモジュール１のレンズ５（図６参照）とセンサ７２との間に位置するように組み立てられる。

また、センサ７２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサであり、ガラスカバー７３に一体に取り付けられている。すなわち、センサ７２の周辺部７２ｂに半田ボール７２ｃが配され、センサ７２の受光部７２ａがガラスカバー７３と向き合う方向で、ＣＳＰ（Chip Size Package）と呼ばれる技術を使ってセンサ７２がガラスカバー７３に取り付けられている。なお、センサ７２とガラスカバー７３との離間距離は、半田ボール７２ｃの大きさによって決定される。

ガラスカバー７３は、センサ７２の受光部７２ａを覆っており、受光部７２ａに異物が付着することを防ぐ役割を担っている。そして、センサ７２が取り付けられたガラスカバー７３は、フィルタ７１と同様に台座３の矩形部３ｂ（図２参照）に収納され、接着される。
更に説明すると、ガラスカバー７３の面（センサ７２側の面。図５での下面）７３ａには、電気回路（図示省略）が形成されている。また、ガラスカバー７３の面７３ａでの縁部には、半田バンプ７４が形成されている。そして、電気回路（図示省略）によって半田バンプ７４とセンサ７２とが互いに電気的に導通する。

回路基板７５は、携帯電話機などの情報通信端末に使われる電子部品が搭載された実装基板である。ここで、回路基板７５上の他の電子部品や回路パターンは省略して図示してある。回路基板７５上の半田付け部（図示省略）に半田ペーストをスクリーン印刷機等を使って塗布し、カメラモジュール７０を他の電子部品と共に回路基板７５上の指定位置に搭載する。

これらの部品の組み立てについて説明する。フィルタ７１と、互いに一体に構成されたセンサ７２及びガラスカバー７３と、をレンズモジュール１に取り付ける。このようにして、ガラスカバー７３と台座３とが互いに接着固定された後に、ねじ作用によりレンズユニット２の結像調整を行い、レンズユニット２が台座３に対して動かないよう接着固定し、カメラモジュール７０が完成する。

次いで、このようなカメラモジュール７０をリフロー炉に入れることによってガラスカバー７３に形成した半田バンプ７４が溶融し、回路基板７５の回路パターン（図示省略）と電気的に導通する。これにより、センサ７２と回路基板７５とが電気回路（図示省略）及び半田バンプ７４を介して電気的に導通する。なお、この半田バンプ７４は、ガラスカバー７３に固定されているセンサ７２と回路基板７５とが互いに離間するためのスペーサとしての機能も有する。

そして、カメラモジュール７０がリフロー炉から出されると、図６に示すように、レンズモジュール１、フィルタ７１、センサ７２、ガラスカバー７３及び回路基板７５が一体に構成される。

本実施の形態によれば、他の電子部品とは別にレンズモジュール１単体を回路基板７５に搭載する作業や、レンズモジュール１を単体で回路基板７５に接合する作業を省くことができ、作業性を向上させることができる。
また、カメラモジュール７０の回路基板７５への搭載をマウンタに行わせることができる。よって、搭載の作業性を向上させることができる。
マウンタによる自動実装をすることで実装領域の縮小化を実現することができる。よって、カメラモジュール７０の小型化を実現することができる。電子部品を回路基板７５に実装した後にカメラモジュール７０が搭載されたＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)基板をコネクタ接続する従来品に比べて、部品の実装面積比を従来の約５０％に削減できた。

本実施の形態に係るレンズモジュールの外観を示す斜視図である。本実施の形態に係るレンズモジュールの分解斜視図である。本実施の形態に係るレンズユニットの縦断面図である。傾斜角に対するずれ量を示すグラフである。本実施の形態に係るカメラモジュールの分解斜視図である。本実施の形態に係るカメラモジュールの縦断面図である。

符号の説明

１…レンズモジュール、２…レンズユニット、３…台座、３ａ…円筒部、３ｂ…矩形部、３ｃ…雌ねじ、４…バレル、４ａ…入射絞り部、４ｂ…開口部、４ｃ…雄ねじ、４ｄ，５２ｂ…傾斜面、４ｅ…縮径部、４ｆ…端面、４ｇ，５２ｄ…根元部分、４ｈ，５２ｃ…先端部分、５…レンズ、５１…レンズ部、５１ａ…光軸、５１ｂ…光学面、５２…フランジ部、５２ａ…中心面、５３…接続部分、６…レンズ押さえ、７０…カメラモジュール、７１…フィルタ、７２…センサ、７２ａ…受光部、７２ｂ…周辺部、７２ｃ…半田ボール、７３…ガラスカバー、７４…半田バンプ、７５…回路基板、Ａ…収容空間、Ｂ…基準値、ｓ１，ｓ２，ｔ１，ｔ２…厚さ、θ…傾斜角、ΔＬｌ，ΔＬｈ…伸び、ΔＬｔ…ずれ量

Claims

レンズ部と当該レンズ部から延びるフランジ部とを備え、樹脂で構成される略円板形状のレンズと、
前記レンズを収容する円筒形状の収容空間を備え、当該レンズを構成する樹脂よりも熱膨張率が小さい材料で構成されるバレルと、
を含み、
前記バレルは、当該バレルの前記収容空間にて前記レンズを光軸方向において所定の位置に配置するように当該レンズの前記フランジ部と接触する接触部を備え、
前記レンズの前記フランジ部は、当該レンズの前記レンズ部に隣接する当該フランジ部の第１部分の光軸方向厚よりも当該レンズ部から離れた当該フランジ部の第２部分の光軸方向厚を薄くするように傾斜すると共に当該フランジ部の体積が前記バレルの前記接触部の体積よりも少なくなるように位置する傾斜面を備えることを特徴とするレンズユニット。
前記フランジ部の前記傾斜面は、前記レンズの半径方向に関して一定の傾斜角で傾斜し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。
前記フランジ部の前記傾斜面は、前記レンズの半径方向に関して当該フランジ部の中心寄りの端から外側の端にわたって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズユニット。
前記バレルの前記接触部のうち光軸方向厚が最も厚い部分は、前記フランジ部の前記第２部分に対応する当該接触部の部分であることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
レンズユニットと、
前記レンズユニットが取り付けられる台座マウントと、
を含み、
前記レンズユニットは、
レンズ部と当該レンズ部から延びるフランジ部とを備え、樹脂で構成される略円板形状のレンズと、
前記レンズを収容する円筒形状の収容空間を備え、当該レンズを構成する樹脂よりも熱膨張率が小さい材料で構成されるバレルと、
を有し、
前記バレルは、当該バレルの前記収容空間にて前記レンズを光軸方向において所定の位置に配置するように当該レンズの前記フランジ部と接触する接触部を備え、
前記レンズの前記フランジ部は、当該レンズの前記レンズ部に隣接する当該フランジ部の部分の光軸方向厚よりも当該レンズ部から離れた当該フランジ部の部分の光軸方向厚を薄くするように傾斜すると共に当該フランジ部の体積が前記バレルの前記接触部の体積よりも少なくなるように位置する傾斜面を備えることを特徴とするレンズモジュール。
前記傾斜面が前記フランジ部の入射側に形成され、
前記レンズ部に隣接する前記フランジ部の部分の光軸方向厚よりも当該レンズ部から離れた当該フランジ部の部分の光軸方向厚を薄くするように傾斜する別の傾斜面が当該フランジ部の出射側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のレンズモジュール。
レンズユニットと、
前記レンズユニットにて結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子を収納し、前記レンズユニットが取り付けられる台座マウントと、
を含み、
前記レンズユニットは、
レンズ部と当該レンズ部から延びるフランジ部とを備え、樹脂で構成される略円板形状のレンズと、
前記レンズを収容する円筒形状の収容空間を備え、当該レンズを構成する樹脂よりも熱膨張率が小さい材料で構成されるバレルと、
を有し、
前記バレルは、当該バレルの前記収容空間にて前記レンズを光軸方向において所定の位置に配置するように当該レンズの前記フランジ部と接触する接触部を備え、
前記レンズの前記フランジ部は、当該レンズの前記レンズ部に隣接する当該フランジ部の部分の光軸方向厚よりも当該レンズ部から離れた当該フランジ部の部分の光軸方向厚を薄くするように傾斜すると共に当該フランジ部の体積が前記バレルの前記接触部の体積よりも少なくなるように位置する傾斜面を備えることを特徴とするカメラモジュール。