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      透鏡單元及攝像單元的制作方法

      文檔序號:2696140閱讀:84來源:國知局
      透鏡單元及攝像單元的制作方法
      【專利摘要】本實用新型提供一種即使對于溫度變化,也能夠穩(wěn)定地維持性能的透鏡單元及具備該透鏡單元的攝像單元。一種透鏡單元,其具備多個透鏡,所述多個透鏡配置成它們的光軸相互一致的狀態(tài),其中,各透鏡與相鄰的透鏡進行錐形嵌合,或者與相鄰的透鏡之間夾著間隔件而與該間隔件進行錐形嵌合,從而在各透鏡與所述相鄰的透鏡之間圍成空間,在相鄰的兩個透鏡中的至少一方的透鏡和與該透鏡嵌合的另一方的透鏡這兩個構件之間的嵌合部上,或者在相鄰的兩個透鏡中的至少一方的透鏡和夾在所述一方的透鏡與另一方的透鏡之間的間隔件這兩個構件之間的嵌合部上,設有至少一個通氣路,該通氣路沿著所述兩個構件之間的交界將在所述相鄰的兩個透鏡之間圍成的空間與該空間之外連通。
      【專利說明】透鏡單元及攝像單元
      【技術領域】
      [0001]本實用新型涉及透鏡單元及具備所述透鏡單元的攝像單元。
      【背景技術】
      [0002]便攜式電話或監(jiān)視相機等中使用的攝像單元通常由(XD(Charge CoupledDevice)圖像傳感器或CMO S (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)圖像傳感器等固體攝像元件、在固體攝像元件的受光面上成像的透鏡單元構成(例如,參照專利文獻1、2)。
      [0003]透鏡單元由多個透鏡和對這些透鏡進行收容的鏡筒構成。在專利文獻I所記載的透鏡單元中,多個透鏡嵌入鏡筒,且它們的光軸配置成相互一致的狀態(tài)。另外,在專利文獻2所記載的透鏡單元中,多個透鏡相互嵌合,且它們的光軸配置成相互一致的狀態(tài)。
      [0004]上述的攝像單元安裝于便攜式電話等的電路基板上,但為了縮短安裝エ序,而攝像単元的安裝中采用回流處理?;亓魈幚硎侵冈陔娐坊迳习惭b部件的部位上預先配置釬料,在該釬料上配置部件并將它們與電路基板一起進行加熱,由此使釬料熔融,從而將部件釬焊于電路基板的處理。
      [0005]在回流處理中,攝像單元暴露于200°C以上的溫度中。在嵌入鏡筒或相互嵌合而配置的相鄰兩個透鏡之間圍成閉空間,該閉空間內的空氣通過回流處理而發(fā)生熱膨脹。并且,當閉空間內的空氣膨脹吋,閉空間內的壓カ上升。由此,在透鏡上產生裂紋或破裂等損傷,并且,相鄰的兩個透鏡的光軸可能產生錯動。
      [0006]在專利文獻I所記載的透鏡單元中,關于在相鄰的兩個透鏡之間圍成的閉空間內的空氣的膨脹沒有特別對策。在專利文獻2所記載的透鏡單元中,在相鄰的兩個透鏡中,在一方的透鏡的邊端部設置沿光軸方向貫通所述邊端部的通氣路,通過該通氣路來使相鄰的兩個透鏡之間的空間內的空氣逃散。
      [0007]在先技術文獻
      [0008]專利文獻
      [0009]專利文獻1:日本特開2008-148020號公報
      [0010]專利文獻2:日本特開2009-98614號公報
      [0011]實用新型的概要
      [0012]實用新型要解決的課題
      [0013]但是,在專利文獻2所記載的透鏡單元中,為了將沿著光軸方向貫通的通氣路設置在透鏡上,需要在邊端部設置相應的空間,從而妨礙透鏡及鏡筒的小型化。另外,在成形透鏡時,在其成形模中,形成通氣路的部分使樹脂的流動紊亂,從而可能導致成形精度的降低。
      實用新型內容
      [0014]因此,本實用新型鑒于上述的情況而提出,提供ー種即使對于溫度變化,也能夠穩(wěn)定地維持性能的透鏡單元及具備所述透鏡單元的攝像單元。
      [0015]解決方案
      [0016]一種透鏡単元,其具備多個透鏡,所述多個透鏡配置成多個透鏡的光軸相互一致的狀態(tài),其中,各透鏡與相鄰的透鏡進行錐形嵌合,或者在與相鄰的透鏡之間夾著間隔件而與間隔件進行錐形嵌合,從而在各透鏡與相鄰的透鏡之間圍成空間,在相鄰的兩個透鏡中的至少一方的透鏡和與所述透鏡嵌合的另一方的透鏡這兩個構件之間的嵌合部上,或者在相鄰的兩個透鏡中的至少一方的透鏡和夾在所述一方的透鏡與另一方的透鏡之間的間隔件這兩個構件之間的嵌合部上,設有至少ー個通氣路,該通氣路沿著所述兩個構件之間的交界將在相鄰的兩個透鏡之間圍成的空間與該空間之外連通并沿著兩個構件之間延伸。
      [0017]一種攝像単元,其具備:具有基板及設置在該基板上的固體攝像元件的傳感器單元;在所述固體攝像元件上成像的透鏡單元,其中,所述透鏡單元為上述的透鏡單元。
      [0018]實用新型效果
      [0019]根據(jù)本實用新型,能夠通過通氣路而使在相鄰的兩個透鏡之間圍成的空間內的空氣對應于其膨脹而逃散。由此,能夠防止在透鏡上產生裂紋或破裂等損傷的情況,并且,能夠將相鄰的兩個透鏡的光軸保持為一致的狀態(tài)。并且,沿著相互嵌合的兩個透鏡或者相互嵌合的透鏡及間隔件這兩個構件之間的交界來設置通氣路,從而能夠提高透鏡的成形精度。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0020]圖1是表示用于說明本實用新型的實施方式的攝像單元的一例的圖。
      [0021]圖2是表示圖1的攝像單元所包含的透鏡的圖。
      [0022]圖3是表示用于說明本實用新型的實施方式的攝像單元的另一例的圖。
      [0023]圖4是表示圖3的攝像單元所包含的透鏡的圖。
      [0024]圖5是表示圖4的透鏡的變形例的圖。
      【具體實施方式】
      [0025]圖1表示攝像單元的一例,圖2表示圖1的攝像單元所包含的透鏡。
      [0026]攝像單元I具備傳感器單元2和透鏡單元3。
      [0027]傳感器単元2通過由硅等半導體形成的基板10和在該基板的大致中央部設置的固體攝像元件11構成。固體攝像元件11例如為CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器等,其通過對基板10反復進行公知的成膜エ序、光刻エ序、蝕刻エ序、雜質添加工序等,在基板10上形成受光區(qū)域、電極、絕緣膜、配線等而構成。
      [0028]透鏡單元3包括包含多個透鏡的光學系統(tǒng)4和收容光學系統(tǒng)4的鏡筒5。在圖示的例子中,光學系統(tǒng)4由配置在入射側的第一透鏡20和配置在出射側的第二透鏡30構成。第一透鏡20及第ニ透鏡30都由透光性的樹脂形成。需要說明的是,光學系統(tǒng)4的結構沒有限定為圖示的例子,例如透鏡的片數(shù)可以為3片以上。
      [0029]第一透鏡20由在表背具有光學面的透鏡部21和在透鏡部21的周圍呈凸緣狀擴寬的邊端(日語原文:コバ)部22構成。第二透鏡30也同樣由在表背具有光學面的透鏡部31和在透鏡部31的周圍呈凸緣狀擴寬的邊端部32構成。第一透鏡20和第二透鏡30以使透鏡部21、31的光軸一致的狀態(tài)重疊。
      [0030]在第一透鏡20的邊端部22及第ニ透鏡30的邊端部32分別設有相互嵌合的嵌合區(qū)域。在第一透鏡20的邊端部22上設置的嵌合區(qū)域23是以透鏡部21的光軸為中心的圓環(huán)狀的凸部。另外,在第二透鏡30的邊端部32上設置的嵌合區(qū)域33是以透鏡部31的光軸為中心的圓環(huán)狀的凸部,內嵌于第一透鏡20的嵌合區(qū)域23。并且,第一透鏡20的嵌合區(qū)域23的內周面及第ニ透鏡30的嵌合區(qū)域33的外周面形成為相互匹配的錐形面。第一透鏡20和第二透鏡30通過使嵌合區(qū)域23、33嵌合,從而以使透鏡部21、31的光軸一致的方式相互定位。
      [0031]在第二透鏡30的嵌合區(qū)域33的錐形面(外周面)的周部上形成有以錐軸(光軸)為中心而向放射方向延伸的槽34。該槽34形成沿著第一透鏡20與第二透鏡30的交界而將在第一透鏡20與第二透鏡30之間圍成的空間與該空間之外連通的通氣路35。
      [0032]鏡筒5由筒部50、在筒部50的軸向的一方的端部設置的蓋部51和在筒部50的軸向的另一方的端部設置的底座部52構成。鏡筒5由遮光性的材料形成,例如由黒色的液晶聚合物等樹脂形成。
      [0033]光學系統(tǒng)4以其光軸與鏡筒5的筒部50的中心軸一致的狀態(tài)配置在筒部50內。在光學系統(tǒng)4的光軸所通過的蓋部51的中央部設有開ロ部54,通過該開ロ部54而使光向光學系統(tǒng)4入射。
      [0034]在光學系統(tǒng)4的第一透鏡20的邊端部22及鏡筒5的蓋部51上分別設有相互嵌合的嵌合區(qū)域。在第一透鏡20的邊端部22上設置的嵌合區(qū)域26是以光學系統(tǒng)4的光軸為中心的圓環(huán)狀的凸部。另外,在鏡筒5的蓋部51上設置的嵌合區(qū)域56是以筒部50的中心軸為中心的圓環(huán)狀的凸部,內嵌于第一透鏡20的嵌合區(qū)域26。并且,第一透鏡20的嵌合區(qū)域26的內周面及鏡筒5的嵌合區(qū)域56的外周面形成為相互匹配的錐形面。光學系統(tǒng)4通過使第一透鏡20的嵌合區(qū)域26與鏡筒5的嵌合區(qū)域56嵌合,從而以使其光軸與筒部50的中心軸一致的方式定位。
      [0035]光學系統(tǒng)4相對于鏡筒5的定位如上述那樣通過使第一透鏡20的嵌合區(qū)域26與鏡筒5的嵌合區(qū)域56嵌合來進行,因此在光學系統(tǒng)4的外周面(第一透鏡20及第ニ透鏡30的外周面)與鏡筒5的筒部50的內周面之間隔有間隙。通氣路35向光學系統(tǒng)4的外周面與鏡筒5的筒部50的內周面之間的間隙連通。另外,在鏡筒5的筒部50上設有將筒部5沿其厚度方向貫通并向光學系統(tǒng)4的外周面與鏡筒5的筒部50的內周面之間的間隙開ロ的貫通孔53。
      [0036]透鏡單元3通過使鏡筒5的底座部52與傳感器単元2的基板10接合而與傳感器單兀2成為一體。光學系統(tǒng)4被夾持而保持在鏡筒5的蓋部51與傳感器單兀2的基板10之間。通過鏡筒5的開ロ部54而向光學系統(tǒng)4入射的光在傳感器単元2的固體攝像元件11的受光面上成像。
      [0037]光學系統(tǒng)4的外周面與鏡筒5的筒部50的內周面之間的間隙由鏡筒5的蓋部51和傳感器單兀2的基板10包圍,該鏡筒5的蓋部51與光學系統(tǒng)4的第一透鏡20嵌合,該傳感器単元2的基板10與光學系統(tǒng)4的第二透鏡30抵接,且將鏡筒5的底座部52接合。但是,通過在鏡筒5的筒部50上設置的貫通孔53,使光學系統(tǒng)4的外周面與鏡筒5的筒部50的內周面之間的間隙與鏡筒5外連通。[0038]以上那樣構成的攝像單元I通過回流處理而安裝于電子設備的電路基板。即,在電路基板上安裝攝像單元I的位置預先印刷糊劑狀的釬料,在該釬料上載置攝像単元I。然后,對包含該攝像單元I在內的電路基板實施紅外線的照射或熱風的噴吹這樣的加熱處理,由此使釬料熔化而將攝像単元I安裝于電路基板。
      [0039]在回流處理中,攝像單元I整體通過回流溫度而加熱,因此形成第一透鏡20及第二透鏡30的樹脂具有在固化后通過回流處理也不會發(fā)生熱變形的程度的耐熱性。作為這樣的樹脂,可以使用能量固化性的樹脂,例如可以使用硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等通過熱而固化的熱固化性的樹脂、或者環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等通過紫外線的照射而固化的光固化性的樹脂。
      [0040]形成第一透鏡20及第二透鏡30的樹脂的耐熱性中,固化物的?;瘻囟葍?yōu)選為2000C以上,更優(yōu)選為250°C以上,尤其優(yōu)選為300°C以上。為了對樹脂賦予這樣高的耐熱性,需要在分子水平上對運動性進行約束,作為有效的手段,列舉有(I)提高每単位體積的架橋密度的手段、(2)利用具有剛性的環(huán)結構的樹脂的手段(例如具有環(huán)己烷、降莰烷、四環(huán)十二烷等脂環(huán)結構、苯、萘等芳香環(huán)結構、9、9’ - 二苯基芴等cardo結構、螺環(huán)二酚等螺環(huán)結構的樹脂,具體而言,例如,在日本特開平9-137043號公報、日本特開平10-67970號公報、日本特開2003-55316號公報、日本特開2007-334018號公報、日本特開2007-238883號公報等中記載的樹脂)、(3)使無機微粒子等高Tg的物質均勻地分散的手段(例如在日本特開平5-209027號公報、日本特開平10-298265號公報等中記載)等。上述的手段可以多個并用,優(yōu)選在不損害流動性、收縮率、折射率特性等其他的特性的范圍內進行調整。
      [0041]另外,從成形模的形狀轉印適合性等、成形性的觀點出發(fā),優(yōu)選形成第一透鏡20及第二透鏡30的樹脂在固化前具有適度的流動性。具體而言,優(yōu)選常溫下為液體且粘度為1000~50000mPa ? s程度的樹脂。
      [0042]另外,從形狀轉印精度的觀點出發(fā),形成第一透鏡20及第二透鏡30的樹脂優(yōu)選固化反應引起的體積收縮率小的樹`脂。樹脂的固化收縮率優(yōu)選為10%以下,更優(yōu)選為5%以下,尤其優(yōu)選為3%以下。作為固化收縮率低的樹脂,能夠列舉出例如(I)含有高分子量的固化劑(預聚合物等)的樹脂(例如在日本特開2001-19740號公報、日本特開2004-302293號公報、日本特開2007-211247號公報等中記載,高分子量固化劑的數(shù)均分子量優(yōu)選為200~100、000的范圍,更優(yōu)選為500~50、000的范圍,尤其優(yōu)選1、000~20、000的情況。另外,通過所述固化劑的數(shù)均分子量/固化反應性基的個數(shù)而計算出的值優(yōu)選處于50~10,000的范圍,更優(yōu)選處于100~5、000的范圍,尤其優(yōu)選處于200~3、000的范圍。)、
      (2)含有非反應性物質(有機/無機微粒子、非反應性樹脂等)的樹脂(例如在日本特開平6-298883號公報、日本特開平2001-247793號公報、日本特開平2006-225434號公報等中記載)、(3)含有低收縮架橋反應性基的樹脂(例如,開環(huán)聚合性基(例如環(huán)氧基(例如,在日本特開2004-210932號公報等中記載)、氧雜環(huán)丁烷基(例如,在日本特開平8-134405號公報等中記載)、環(huán)硫基(例如,在日本特開2002-105110號公報等中記載)、環(huán)狀碳酸基(例如,在日本特開平7-62065號公報等中記載)等)、烯/硫醇固化基(例如,在日本特開2003-20334號公報等中記載)、氫化甲硅烷化固化基(例如,在日本特開2005-15666號公報等中記載)等)、(4)含有剛性骨架樹脂(芴、金剛烷、異佛爾酮等)的樹脂(例如,在日本特開平9-137043號公報等中記載)、(5)含有聚合性基不同的兩種單體且形成有相互貫穿網(wǎng)眼結構(所謂的IPN結構)的樹脂(例如,在日本特開2006-131868號公報等中記載)、
      (6)含有膨脹性物質的樹脂(例如,在日本特開2004-2719號公報、日本特開2008-238417號公報等中記載)等,在本實用新型中可以適當利用。另外,從物性最佳化的觀點出發(fā),優(yōu)選將上述的多個固化收縮降低手段并用(例如,含有開環(huán)聚合性基的預聚合物和含有微粒子的樹脂等)。
      [0043]另外,形成第一透鏡20及第ニ透鏡30的樹脂優(yōu)選高-低兩種以上的阿貝數(shù)不同的樹脂的混合物。高阿貝數(shù)側的樹脂的阿貝數(shù)(vd)優(yōu)選為50以上,更優(yōu)選為55以上,尤其優(yōu)選為60以上。折射率(nd)優(yōu)選為1.52以上,更優(yōu)選為1.55以上,尤其優(yōu)選為1.57以上。作為這樣的樹脂,優(yōu)選脂肪族的樹脂,尤其優(yōu)選具有脂環(huán)結構的樹脂(例如,具有環(huán)己烷、降莰烷、金剛烷、三環(huán)葵烷、四環(huán)十二烷等環(huán)結構的樹脂、具體而言,例如,在日本特開平10-152551號公報、日本特開2002-212500號公報、日本特開2003-20334號公報、日本特開2004-210932號公報、日本特開2006-199790號公報、日本特開2007-2144號公報、日本特開2007-284650號公報、日本特開2008-105999號公報等中記載的樹脂)。低阿貝數(shù)側的樹脂的阿貝數(shù)(vd)優(yōu)選為30以下,更優(yōu)選為25以下,尤其優(yōu)選為20以下。折射率(nd)優(yōu)選為1.60以上,更優(yōu)選為1.63以上,尤其優(yōu)選為1.65以上。作為這樣的樹脂,優(yōu)選具有芳香族結構的樹脂,例如優(yōu)選含有9、9’ - ニ芳基芴、萘、苯并噻唑、苯并三唑等結構的樹脂(具體而言,例如,在日本特開昭60-38411號公報、日本特開平10-67977號公報、日本特開2002-47335號公報、日本特開2003-238884號公報、日本特開2004-83855號公報、日本特開2005-325331號公報、日本特開2007-238883號公報、國際公開第2006 / 095610號小冊子、日本專利第2537540號公報等中記載的樹脂等)。
      [0044]另外,在形成第一透鏡20及第ニ透鏡30的樹脂中,為了提高折射率或調整阿貝數(shù),優(yōu)選將無機微粒子分散在基體中。作為無機微粒子,列舉有例如氧化物微粒子、硫化物微粒子、硒化物微粒子、碲化物微粒子。更具體而言,能夠列舉出例如氧化鋯、氧化鈦、氧化鋅、氧化錳、氧化鈮、氧化鈰、氧化鋁、氧化鑭、氧化釔、硫化鋅等微粒子。尤其優(yōu)選使氧化鑭、氧化鋁、氧化鋯等的微粒子相對于上述高阿貝數(shù)的樹脂分散,并優(yōu)選使氧化鈦、氧化錳、氧化鋯等的微粒子相對于低阿貝數(shù)的樹脂分散。無機微粒子既可以単獨使用,也可以將兩種以上并用。另外,也可以為多個成分構成的復合物。另外,從降低光催化劑活性、降低吸水率等各種目的出發(fā),可以在無機微粒子中摻雜不同種金屬,或者使表面層由ニ氧化硅、氧化鋁等不同種金屬氧化物覆蓋,或者通過硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、具有有機酸(碳素酸類、磺酸類、磷酸類、膦酸類等)或有機酸基的分散劑等進行表面裝飾。無機微粒子的數(shù)均粒子尺寸通常為Inm?IOOOnm左右即可,而過小時,物質的特性有時發(fā)生變化,過大時,瑞利散射的影響變得顯著,因此優(yōu)選Inm?15nm,更優(yōu)選2nm?IOnm,尤其優(yōu)選3nm?7nm。另外,無機微粒子的粒子尺寸分布越窄越優(yōu)選。這樣的單分散粒子的定義的方法各種各樣,但例如日本特開2006-160992號所記載的那樣的數(shù)值規(guī)定范圍適合于優(yōu)選的粒徑分布范圍。在此,上述的數(shù)均I次粒子尺寸能夠通過例如X射線衍射(XRD)裝置或投射型電子顯微鏡(TEM)等進行測定。作為無機微粒子的折射率,在22°C、589nm的波長下,優(yōu)選為1.90?
      3.00,更優(yōu)選為1.90?2.70,尤其優(yōu)選為2.00?2.70。從透明性和高折射率化的觀點出發(fā),無機微粒子相對于樹脂的含有量優(yōu)選為5質量%以上,更有選為10?70質量%,尤其優(yōu)選為30?60質量%。[0045]為了使微粒子均勻地分散于樹脂,例如優(yōu)選適當使用分散劑(例如在日本特開2007-238884號公報實施例等中記載)、由疏水性鏈段及親水性鏈段構成的嵌段共聚物(例如在日本特開2007-211164號公報中記載)、或者在高分子末端或側鏈具有與無機微粒子能夠形成任意的化學結合的官能基的樹脂(例如在日本特開2007-238929號公報、日本特開2007-238930號公報等中記載)等,來使微粒子分散,其中,該分散劑包含具有與形成基體的樹脂單體反應的反應性的官能基。
      [0046]另外,可以在形成第一透鏡20及第ニ透鏡30的樹脂中適當配合含有硅系、氟系、長鏈烷基的化合物等公知的分型劑或受阻酚等抗氧化劑等添加剤。
      [0047]另外,根據(jù)需要,還可以在形成第一透鏡20及第ニ透鏡30的樹脂中配合固化催化劑或引發(fā)劑。具體而言,能夠列舉出例如在日本特開2005-92099號公報(段號〔0063〕?〔0070〕)等中記載的通過熱或者活化能線的作用來促進固化反應(游離基聚合或離子聚合)的化合物。上述的固化反應促進劑的添加量根據(jù)催化劑或引發(fā)劑的種類、或者固化反應性部位的不同等而不同,不能籠統(tǒng)地規(guī)定,但通常相對于固化反應性樹脂的總固體量,優(yōu)選為0.1?15質量%左右,更優(yōu)選為0.5?5質量%左右。
      [0048]形成第一透鏡20及第ニ透鏡30的樹脂可以通過將上述成分適當配合來制造。此時,在液狀的低分子単體(反應性稀釋劑)等中能夠溶解其它成分的情況下,不需要另行添加溶劑,但在不適合于該情況時,通過使用溶劑來將各構成成分溶解,從而能夠制造固化性樹脂。作為能夠使用于所述固化性樹脂的溶剤,只要是能夠使組成物不沉淀且均勻地溶解或分散的溶劑即可,沒有特別地制限,可以適當選擇,具體而言,能夠列舉出例如酮類(例如,丙酮、丁酮、甲基異丁基酮等)、酯類(例如,こ酸こ酷、こ酸丁酯等)、醚類(例如,四氫呋喃、1、4_ ニ惡烷等)、醇類(例如,甲醇、こ醇、異丙醇、丁醇、こニ醇等)、芳香族烴類(例如,甲苯、ニ甲苯等)、水等。在固化性樹脂含有溶劑的情況下,優(yōu)選使溶劑干燥之后進行成形。
      [0049]在回流處理時,在第一透鏡20及第ニ透鏡30之間圍成的空間的空氣發(fā)生熱膨脹。膨脹后的空氣通過通氣路35而從在第一透鏡20及第ニ透鏡30之間圍成的空間向作為其外部的光學系統(tǒng)4的外周面與鏡筒5的筒部50的內周面之間的間隙排出。然后,通過貫通孔53而從光學系統(tǒng)4的外周面與鏡筒5的筒部50的內周面之間的間隙向鏡筒5外排出。
      [0050]通過使在第一透鏡20及第ニ透鏡30之間圍成的空間的空氣經過通氣路35及貫通孔53而向鏡筒5外排出,由此在第一透鏡20及第ニ透鏡30之間圍成的空間的壓力被保持為大致固定。由此,可防止在第一透鏡20或第二透鏡30上產生裂紋或破裂等損傷的情況。
      [0051 ] 并且,形成通氣路35的槽34形成在第二透鏡30的邊端部32的嵌合區(qū)域33的表面上。在將上述的樹脂成形為第二透鏡30的形狀的成形模中,且在收容樹脂的腔室中設有將槽34的形狀反轉的形狀的凸條,該凸條配置(形成)于在腔室中露出的成形模的表面上。因此,該凸條對腔室內的樹脂的流動產生的影響比較小,能夠實現(xiàn)第二透鏡30的成形精度的提聞。
      [0052]另外,在回流處理時,第一透鏡20、第二透鏡30及鏡筒5發(fā)生熱膨脹。在此,第一透鏡20及第ニ透鏡30錐形嵌合成使它們的光軸一致的狀態(tài),即使因熱膨脹而使透鏡間隔變化,它們的光軸也維持一致的狀態(tài)。另外,第一透鏡20及鏡筒5的蓋部51也錐形嵌合成使第一透鏡20的光軸與鏡筒5的筒部50的中心軸一致的狀態(tài),即使因熱膨脹而使第一透鏡20與蓋部51的間隔變化,第一透鏡20的光軸及筒部50的中心軸也維持為一致的狀態(tài)。并且,即使返回常溫,第一透鏡20、第二透鏡30及鏡筒5通過它們之間的錐形嵌合,也恢復成原來的位置關系。
      [0053]需要說明的是,在以上的說明中,說明了用于形成通氣路35的槽34設置在第二透鏡30的嵌合區(qū)域33上的情況,但該槽34也可以設置在第一透鏡20的嵌合區(qū)域23上。
      [0054]另外,鏡筒5的貫通孔53也可以在回流處理完成之后進行密封。由此,能夠防止灰塵向鏡筒5內的侵入。
      [0055]另外,光學系統(tǒng)4被夾持而保持在鏡筒5的蓋部51與傳感器單兀2的基板10之間。由此,在第二透鏡30與基板10之間也圍成空間。在此,也可以在第二透鏡30的與基板10抵接的抵接面上形成槽,來將第二透鏡30與基板10之間的空間和作為其外部的光學系統(tǒng)4的外周面與鏡筒5的筒部50的內周面之間的間隙連通。
      [0056]圖3表示攝像單元的另一例,圖4表示圖3的攝像單元中包含的透鏡。
      [0057]攝像單元101具備傳感器單元2和透鏡單元103。
      [0058]傳感器單元2由基板10和在該基板10的大致中央部設置的固體攝像元件11構成。
      [0059]透鏡單元103包括:包含多個透鏡的光學系統(tǒng)104 ;收容光學系統(tǒng)104的鏡筒105。在圖示的例子中,光學系統(tǒng)104由配置在入射側的第一透鏡120、配置在出射側的第二透鏡130及配置在上述這兩個的透鏡之間的間隔件140構成。
      [0060]第一透鏡120由在表背具有光學面的透鏡部121和在透鏡部121的周圍呈凸緣狀地擴寬的邊端部122構成。第二透鏡130也同樣由在表背具有光學面的透鏡部131和在透鏡部131的周圍呈凸緣狀地擴寬的邊端部132構成。間隔件140呈圓環(huán)狀,其外徑形成為與第一透鏡120及第ニ透鏡130的外徑大致相同。第一透鏡120和第二透鏡130以在它們的邊端部122、132之間夾著間隔件140,并隔開規(guī)定的間隔,且使透鏡部121、131的光軸ー致的狀態(tài)重疊。
      [0061]在第一透鏡120的邊端部122及間隔件140的一方的端部上分別設有相互嵌合的嵌合區(qū)域。在第一透鏡120的邊端部122上設置的嵌合區(qū)域123是以透鏡部121的光軸為中心的圓環(huán)狀的凸部。另外,在間隔件140上設置的嵌合區(qū)域143是以間隔件140的中心軸為中心的圓環(huán)狀的凸部,內嵌于第一透鏡120的嵌合區(qū)域123。并且,第一透鏡120的嵌合區(qū)域123的內周面及間隔件140的嵌合區(qū)域143的外周面成為相互匹配的錐形面。第一透鏡120和間隔件140通過使嵌合區(qū)域123、143嵌合,從而以使透鏡部121的光軸與間隔件140的中心軸一致的方式相互定位。
      [0062]在第二透鏡130的邊端部132及間隔件140的另一方的端部分別設有相互嵌合的嵌合區(qū)域。在第二透鏡130的邊端部132上設置的嵌合區(qū)域133是以透鏡部131的光軸為中心的圓環(huán)狀的凸部。另外,在間隔件140上設置的嵌合區(qū)域146是以間隔件140的中心軸為中心的圓環(huán)狀的凸部,外嵌于第二透鏡130的嵌合區(qū)域133。并且,第二透鏡130的嵌合區(qū)域133的外周及間隔件140的嵌合區(qū)域146的內周成為相互匹配的錐形形狀。第二透鏡130和間隔件140通過使嵌合區(qū)域133、146嵌合,從而以使透鏡部131的光軸和間隔件140的中心軸一致的方式相互定位。[0063]在第二透鏡130的嵌合區(qū)域133的周部上的隔開相等的間隔的三個部位設有接觸部134。接觸部134是以錐軸為中心而向放射方向延伸的凸條,垂直于其延伸方向的截面的形狀為大致梯形形狀。第二透鏡130的嵌合區(qū)域133在上述的接觸部134處與間隔件140的嵌合區(qū)域146接觸。在除了接觸部134之外的第二透鏡130的嵌合區(qū)域133與間隔件140的嵌合區(qū)域146之間形成間隙,該間隙沿著第二透鏡130與間隔件140的交界而形成將在第一透鏡120與第二透鏡130之間圍成的空間與該空間之外連通的通氣路135。需要說明的是,在上述結構中,接觸部134僅設有三個部位,但接觸部的個數(shù)沒有限定于此,雖然省略圖示,但也可以將接觸部134設置成四個部位以上。另外,在上述結構中,接觸部134以等間隔配置,但接觸部134的配置沒有限定為等間隔,只要將第一透鏡120和第二透鏡牢固地嵌合,則就可以任意選擇接觸部134的配置。
      [0064]鏡筒105由筒部150、在筒部150的軸向的一方的端部設置的蓋部151、在筒部150的軸向的另一方的端部設置的底座部152構成。
      [0065]光學系統(tǒng)104以使其光軸與鏡筒105的筒部150的中心軸一致的狀態(tài)配置在筒部150內。在光學系統(tǒng)104的光軸所通過的蓋部151的中央部設有開ロ部154,通過該開ロ部154而向光學系統(tǒng)104入射光。
      [0066]在光學系統(tǒng)104的第一透鏡120的邊端部122及鏡筒105的蓋部151上分別設有相互嵌合的嵌合區(qū)域。在第一透鏡120的邊端部122上設置的嵌合區(qū)域126是以光學系統(tǒng)104的光軸為中心的圓環(huán)狀的凸部。另外,在鏡筒105的蓋部151上設置的嵌合區(qū)域156是以筒部150的中心軸為中心的圓環(huán)狀的凸部,內嵌于第一透鏡120的嵌合區(qū)域126。并且,第一透鏡120的嵌合區(qū)域126的內周面及鏡筒105的嵌合區(qū)域156的外周面成為相互匹配的錐形面。光學系統(tǒng)104通過使第一透鏡120的嵌合區(qū)域126與鏡筒105的嵌合區(qū)域156嵌合,從而以其光軸與筒部150的中心軸一致的方式被定位。
      [0067]光學系統(tǒng)104相對于鏡筒105的定位如上述那樣通過使第一透鏡120的邊端部122的嵌合區(qū)域126與鏡筒105的蓋部151的嵌合區(qū)域156嵌合來進行,因此在光學系統(tǒng)104的外周面與鏡筒105的筒部150的內周面之間隔有間隙。通氣路135向光學系統(tǒng)104的外周面與鏡筒105的筒部150的內周面之間的間隙連通。另外,在鏡筒105的筒部150上設有將筒部150沿其厚度方向貫通并向光學系統(tǒng)104的外周面與鏡筒105的筒部150的內周面之間的間隙開ロ的貫通孔153。
      [0068]透鏡單元103通過使鏡筒105的底座部152與傳感器単元2的基板10接合而與傳感器單兀2成為一體。光學系統(tǒng)104被夾持而保持在鏡筒105的蓋部151與傳感器單兀2的基板10之間。通過鏡筒105的開ロ部154而向光學系統(tǒng)104入射的光在傳感器單兀2的固體攝像元件11的受光面上成像。
      [0069]在回流處理時,在第一透鏡120及第ニ透鏡130之間圍成的空間的空氣發(fā)生熱膨脹。膨脹的空氣通過通氣路135而從在第一透鏡120及第ニ透鏡130之間圍成的空間向作為其外部的光學系統(tǒng)104的外周面與鏡筒105的筒部150的內周面之間的間隙排出。然后,通過貫通孔153而從光學系統(tǒng)104的外周面與鏡筒105的筒部150的內周面之間的間隙向鏡筒105外排出。
      [0070]通過使在第一透鏡120及第ニ透鏡130之間圍成的空間的空氣經過通氣路135及貫通孔153而向鏡筒105外排出,由此在第一透鏡120及第ニ透鏡130之間圍成的空間的壓カ被保持為大致固定。由此,可防止在第一透鏡120或第二透鏡130上產生裂紋或破裂等損傷的情況。
      [0071]并且,形成通氣路135的接觸部134形成在第二透鏡130的邊端部132的嵌合區(qū)域133的表面上。在將上述的樹脂成形為第二透鏡130的形狀的成形模中,且在收容樹脂的腔室中設有將接觸部134的凸形狀反轉的形狀的凹糟,該凹糟配置(形成)于在腔室中露出的成形模的表面上。因此,該凹糟對腔室內的樹脂的流動產生的影響比較小,能夠實現(xiàn)第二透鏡130的成形精度的提高。
      [0072]另外,在回流處理時,第一透鏡120、第二透鏡130、間隔件140及鏡筒105發(fā)生熱膨脹。在此,由于第一透鏡120及間隔件140、第二透鏡130及間隔件140、第一透鏡120及鏡筒105都錐形嵌合成使它們的軸一致的狀態(tài),因此即使發(fā)生熱膨脹,它們的軸也維持為一致的狀態(tài)。并且,若返回常溫,則第一透鏡120、第二透鏡130、間隔件140及鏡筒105恢復原來的位置關系。尤其是在第二透鏡130及間隔件140的錐形嵌合中,第二透鏡130的嵌合區(qū)域133與間隔件140的嵌合區(qū)域146的接觸通過在第二透鏡130的嵌合區(qū)域133上設置的三個接觸部134而成為三個部位的接觸。由此,第二透鏡130的嵌合區(qū)域133與間隔件140的嵌合區(qū)域146的接觸部位明確,從而使返回常溫時的第二透鏡130與間隔件140向原來的位置關系的恢復精度良好。
      [0073]需要說明的是,對于第一透鏡120及間隔件140的錐形嵌合而言,也可以使它們的嵌合區(qū)域彼此的接觸為三個部位。
      [0074]圖5表示圖4的透鏡的變形例。
      [0075]在圖5所示的第二透鏡130A的嵌合區(qū)域133的周部上的隔開相等的間隔的三個部位設有接觸部134。接觸部134是以錐軸為中心而向放射方向延伸的凸條,垂直于其延伸方向的截面的形狀為大致三角形的尖銳的形狀。第二透鏡130的嵌合區(qū)域133在上述的接觸部134處與間隔件140的嵌合區(qū)域146進行線接觸。
      [0076]根據(jù)上述的結構,第二透鏡130的嵌合區(qū)域133與間隔件140的嵌合區(qū)域146的接觸部位都為線接觸,接觸部位變得更加明確,從而使經過回流處理而返回常溫時的第二透鏡130與間隔件140向原來的位置關系的恢復精度良好。
      [0077]如以上說明的那樣,在本說明書中,公開ー種透鏡單元,其具備多個透鏡,且多個透鏡配置成它們的光軸相互一致的狀態(tài),其中,各透鏡與相鄰的透鏡進行錐形嵌合,或者與相鄰的透鏡之間夾著間隔件而與間隔件進行錐形嵌合,從而在各透鏡與相鄰的透鏡之間圍成空間,在相鄰的兩個透鏡中的至少一方的透鏡和與該透鏡嵌合的另一方的透鏡這兩個構件之間的嵌合部上,或者在相鄰的兩個透鏡中的至少一方的透鏡和夾在所述一方的透鏡與另一方的透鏡之間的間隔件這兩個構件之間的嵌合部上,設有至少ー個通氣路,該通氣路沿著所述兩個構件之間的交界將在所述相鄰的兩個透鏡之間圍成的空間與該空間之外連通。
      [0078]另外,本說明書所公開的透鏡單元中,形成嵌合部的兩個構件的嵌合區(qū)域中的一方的嵌合區(qū)域在其周部上分散的三個部位具有與另一方的嵌合區(qū)域接觸的接觸部。
      [0079]另外,本說明書所公開的透鏡單元中,接觸部是以嵌合部的錐軸為中心而呈放射狀延伸的凸條。
      [0080]另外,本說明書所公開的透鏡單元中,凸條在垂直于其延伸方向的截面的形狀上尖鋭,且與另一方的嵌合區(qū)域進行線接觸。
      [0081]另外,本說明書所公開的透鏡單元中,通氣路是在構成嵌合部的兩個構件的嵌合區(qū)域中的一方的嵌合區(qū)域的表面上形成的槽。
      [0082]另外,本說明書所公開的透鏡單元中,還具備收容多個透鏡的鏡筒,在鏡筒的內周面與多個透鏡的外周面之間隔有間隙。
      [0083]另外,本說明書所公開的透鏡單元中,鏡筒具有貫通其周壁且向其內周面與多個透鏡的外周面之間的間隙開ロ的貫通孔。
      [0084]另外,本說明書所公開的透鏡單元中,鏡筒在與多個透鏡的光軸交叉的部位具有開ロ,多個透鏡的排列方向的一端側的透鏡與鏡筒的開ロ的周邊部進行錐形嵌合。
      [0085]另外,本說明書中公開ー種攝像單元,該攝像単元具備:具有基板及在基板上設置的固體攝像元件的傳感器単元;在固體攝像元件上成像的透鏡單元,其中,透鏡單元為上述的透鏡單元。
      [0086]符號說明:
      [0087]I攝像單元
      [0088]2傳感器單元
      [0089]3透鏡單元
      [0090]4光學系統(tǒng)
      [0091]5 鏡筒
      [0092]10 基板
      [0093]11固體攝像元件
      [0094]20 透鏡
      [0095]21透鏡部
      [0096]22邊端部
      [0097]23嵌合區(qū)域
      [0098]26嵌合區(qū)域
      [0099]30 透鏡
      [0100]31透鏡部
      [0101]32邊端部
      [0102]33嵌合區(qū)域
      [0103]34 槽
      [0104]35通氣路
      [0105]50 筒部
      [0106]51 蓋部
      [0107]52底座部
      [0108]53貫通孔
      [0109]54 開ロ部
      [0110]56嵌合區(qū)域
      [0111]101攝像單元
      [0112]103透鏡單元[0113]104光學系統(tǒng)
      [0114]105鏡筒
      [0115]120透鏡
      [0116]121透鏡部
      [0117]122邊端部
      [0118]123嵌合區(qū)域
      [0119]126嵌合區(qū)域
      [0120]130透鏡
      [0121]131透鏡部
      [0122]132邊端部
      [0123]133嵌合區(qū)域
      [0124]134接觸部
      [0125]135通氣路
      [0126]140間隔件
      [0127]143嵌合區(qū)域
      [0128]146嵌合區(qū)域
      [0129]150筒部
      [0130]151蓋部
      [0131]152底座部
      [0132]153貫通孔
      [0133]154開ロ部
      [0134]156嵌合區(qū)域
      【權利要求】
      1.一種透鏡単元,其具備多個透鏡,所述多個透鏡配置成它們的光軸相互一致的狀態(tài),其中, 各透鏡與相鄰的透鏡進行錐形嵌合,或者在與相鄰的透鏡之間夾著間隔件而與該間隔件進行錐形嵌合,從而在所述各透鏡與所述相鄰的透鏡之間圍成空間, 在相鄰的兩個透鏡中的至少一方的透鏡和與該透鏡嵌合的另一方的透鏡這兩個構件之間的嵌合部上,或者在相鄰的兩個透鏡中的至少一方的透鏡和夾在所述一方的透鏡與另一方的透鏡之間的間隔件這兩個構件之間的嵌合部上,設有至少ー個通氣路,該通氣路沿著所述兩個構件之間的交界將在所述相鄰的兩個透鏡之間圍成的空間與該空間之外連通并沿著兩個構件之間延伸。
      2.根據(jù)權利要求1所述的透鏡單元,其中, 形成所述嵌合部的兩個構件的嵌合區(qū)域中的一方的嵌合區(qū)域在其周部上分散的至少三個部位具有與另一方的嵌合區(qū)域接觸的接觸部。
      3.根據(jù)權利要求2所述的透鏡單元,其中, 所述接觸部是以所述嵌合部的錐軸為中心而呈放射狀延伸的凸條。
      4.根據(jù)權利要求3所述的透鏡單元,其中, 所述凸條在垂直于其延伸方向的截面的形狀上尖鋭,且與所述另一方的嵌合區(qū)域進行線接觸。
      5.根據(jù)權利要求1或2所述的透鏡單元,其中, 所述通氣路是在構成所述嵌合部的兩個構件的嵌合區(qū)域中的一方的嵌合區(qū)域的表面上形成的槽。
      6.根據(jù)權利要求1或2所述的透鏡單元,其中, 所述透鏡單元還具備收容所述多個透鏡的鏡筒, 在所述鏡筒的內周面與所述多個透鏡的外周面之間隔有間隙。
      7.根據(jù)權利要求6所述的透鏡單元,其中, 所述鏡筒具有貫通其周壁且向其內周面與所述多個透鏡的外周面之間的間隙開ロ的貫通孔。
      8.根據(jù)權利要求6所述的透鏡單元,其中, 所述鏡筒在與所述多個透鏡的光軸交叉的部位具有開ロ, 所述多個透鏡的排列方向的一端側的透鏡與所述鏡筒的開ロ的周邊部進行錐形嵌合。
      9.一種攝像単元,其具備:具有基板及設置在該基板上的固體攝像元件的傳感器單元;在所述固體攝像元件上成像的透鏡單元,其中, 所述透鏡単元為權利要求1或2所述的透鏡單元。
      10.一種攝像単元,其具備:具有基板及設置在該基板上的固體攝像元件的傳感器單元;在所述固體攝像元件上成像的透鏡單元,其中, 所述透鏡単元為權利要求6所述的透鏡單元。
      11.根據(jù)權利要求1或2所述的透鏡單元,其中, 所述通氣路以所述嵌合部的錐軸為中心而呈放射狀延伸。
      12.根據(jù)權利要求5所述的透鏡單元,其中, 所述通氣路以所述嵌合部的錐軸為中心而呈放射狀延伸。
      【文檔編號】G02B7/02GK203444154SQ201190000936
      【公開日】2014年2月19日 申請日期:2011年11月18日 優(yōu)先權日:2010年12月21日
      【發(fā)明者】渡邊清一, 增澤智成 申請人:富士膠片株式會社
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