专利名称：透镜单元和摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及透镜单元和摄像装置，更具体地说，涉及小型的透镜单 元和用该小型透镜单元的摄像装置。
背景技术：
作为以往的透镜单元，如图8所示，有具有在光轴方向上驱动2个 以上透镜组的变焦距功能的结构(例如参照特开2003-270509号公报)。 又，图8中，Z方向是摄像元件侧，一Z方向是被摄物体侧。
具有图8所示的变焦距功能的透镜单元，具有保持第l透镜组 50的第1透镜保持器51和保持第2透镜组52的第2透镜保持器53。 由第1导轴54在光轴方向上(Z方向)引导上述第l透镜保持器51。另 外，由第2导轴55在光轴方向上引导第2透镜保持器53。因此，第l 透镜保持器51和第2透镜保持器53可能沿两条第1、第2导轴55、 56在光轴方向上移动。在上述第1透镜保持器51和第2透镜保持器 53上设置有驱动单元(未图示)，在光轴方向上可能移动。因第l透镜 保持器51和第2透镜保持器53相互移动，所以有时接近。
但是，具有上述变焦距功能的透镜单元，存在以下问题。当透镜保 持器相互靠近时，为避免保持器之间接触，就需要空间。因此，使设 备縮短是困难的。有必要进行考虑设置该空间的光学设计。
另外，作为以往的其他透镜单元，有使用将树脂粘接到透镜表面上 的混合透镜的结构。通过用这种混合透镜，增大了光学设计的自由度， 减少光学整体长度的设计成为可能。因此，能縮短透镜单元的整体长 度。
图9示出上述混合透镜69的剖视图。如图9所示，透镜70的光学 面71上涂布树脂，为了用模子成型，在透镜70的光学面以外的缘(日 文- ")72生成树脂突出部73。该树脂突出部73在光轴方向上具有 厚度。
若用此种混合透镜69时，存在如下(1) (5)那样的问题。 (1) 因树脂突出部73也在光轴方向上具有厚度，其他构件靠近
3混合透镜是困难的。
(2) 因控制树脂突出部73的光轴方向厚度是困难的，所以与接
近的其他透镜组之间的距离必须取得大。
(3) 若以物理方式除去树脂突出部，由于产生尘埃，给透镜单 元的光学特性带来影响。
(4) 因为避开树脂突出部73就需要配置构件，所以有必要縮小 其他构件。
(5) 如若为了不生成树脂突出部而少用树脂量来成型，就会发 生树脂未充填的不良情况。
发明内容
因此，本发明的课题在于提供实现节省空间且光学特性优良的小型 透镜单元及利用该透镜单元的摄像装置。
为解决上述课题，本发明的透镜单元，包括 利用树脂形成至少一方的光学面的一部分，同时具有由所述树脂 构成的树脂突出部的第l透镜；
保持所述第1透镜的第1支持构件；
在所述第1透镜的所述树脂形成侧且在光轴方向上隔开间隔配置 的第2透镜；以及
保持所述第2透镜的第2保持构件，
所述第1透镜2和第2透镜是可以相对移动的，
所述第2保持构件具有使所述第1透镜的所述树脂突出部的至少 一部分可能出入的凹部。
根据上述结构，通过使所述第1透镜和第2透镜相对地移动，使 第1透镜的树脂突出部的至少一部分可能出入于设置在保持第2透镜 的第2支持构件上的凹部，能使第1透镜的树脂突出部与第2支持构 件在光轴方向上容易重叠，能縮短装置整体成为可能。这样一来，便 携设备的薄型化变得可能，方便性增加。另外，由于使第l透镜与第 2透镜接近变得可能，所以光学设计的自由度增大。另外，由于没有 必要縮小或除去上述第l透镜的树脂的突出部分，所以能利用因突出 部分大而造成不良情况的树脂构件。而且，使上述第l支持构件的树
4脂量增多成为可能，能降低成型时的未充填不良情况，也能容许树脂 部分的制作偏差。
因此，能实现节省空间且光学特性优良的小型透镜单元。另外， 本发明透镜单元既可适用于第2透镜具有可能移动的变焦距功能的透
镜单元，也可用于第1、第2透镜组被固定的透镜单元或为了收装而 第l、第2透镜组可动的透镜单元等。
另外，在一实施形态的透镜单元中，在所述第1透镜和所述第2 透镜接近的状态下，所述第1透镜和所述第2透镜在光轴方向上重叠。
根据上述实施形态，通过使所述第1透镜和所述第2透镜在光轴 方向上重叠，能缩短光轴方向上尺寸。
另外，在一实施形态的透镜单元中，所述第2透镜和所述第2保 持构件的外周之间，所述第1透镜的所述树脂突出部和所述第2保持 构件在光轴方向上重叠。
根据上述实施形态，通过使所述第2透镜和所述第2保持构件的 外周之间，第1透镜的所述树脂突出部和所述第2保持构件在光轴方 向上重叠，能使对第2透镜的光学特性没有影响，可最大限度地利用 第2透镜的性能。
另外，在一实施形态的透镜单元中，所述第l支持构件只支持所 述第1透镜的圆周部。
根据上述实施形态，通过第1支持构件只支持第1透镜的圆周部，
能对第1透镜的光学特性没有影响，能最大限度地利用第1透镜的性
能。另外，在第1支持构件固定于单元上时，在第1支持构件的摄像 面侧与单元的被摄物体侧面设置是可能的。这时，由于通过减薄第1
支持构件的厚度来加大单元的厚度是可能的，所以增大单元的刚性成 为可能，减少因用户按压第1透镜引起的光学特性不良的情况。另外， 在摄像装置的组装中，由于从外部调整第1支持构件的位置变得容易， 使摄像装置的光学特性最佳化成为可能，因此，可降低组装不良的情 况。另外，因有可能利用第1支持构件盖住单元，所以能增加防尘效 果，降低因尘埃进入而引起的光学特性劣化。另外，在一实施形态的透镜单元中，将所述第l支持构件配置成 比所述第1透镜的摄像面侧的面更靠近被摄物体侧。
根据上述实施形态，通过将所述第1支持构件配置成比所述第1 透镜的摄像面侧的面更靠近被摄物体侧，可减薄第1支持构件在光轴
方向上的厚度，在光轴方向上加厚第2保持构件的外周部。这样一来， 能提高第2保持构件的刚性，防止透镜破裂，第2保持构件自身的破 裂或弯曲。因此，减少第2保持构件的弯曲，或减少透镜的光学特性 的劣化。
另外，本发明的摄像装置中，包括上述的透镜单元。 根据上述结构，通过使用节省空间且光学特性优良的小型的上述 透镜单元，能得到小型且高性能的摄像装置。
从上述可知，根据本发明的透镜单元，能实现节省空间且光学特 性优良的小型的透镜单元。
另外，根据本发明的摄像装置，通过使用节省空间且光学特性优 良的小型的上述透镜单元，能实现小型且高性能的摄像装置。
图1为本发明的第1实施形态的透镜单元的立体图。 图2A为图1所示的透镜单元的剖视图。 图2B为从图2A移动第2透镜组的剖视图。 图3为第l透镜组的立体图。 图4为第2透镜组的立体图。
图5示出第1透镜组与第2透镜组最接近时的状态图。 图6为本发明的第2实施形态的透镜单元的立体图。 图7A为图6所示的透镜单元的剖视图。 图7B为从图7A移动第2、第3透镜组的剖视图。 图8为以往的电子图像放大透镜单元的立体图。 图9为以往的混合透镜的剖视图。
具体实施例方式
下面，利用图示的实施形态详细说明本发明的透镜单元和图像装置。 [第1实施形态]
图1为本发明的第1实施形态的透镜单元的立体图。这里，以Z轴方向作为光轴方向，以X轴和Y轴的方向作为平行于摄像面的平面 的延伸方向。上述摄像面设定于摄像元件16上。另外，图2A为从X 轴方向来看图1所示的透镜单元10的ZY面的剖视图。
如图l、图2A所示，透镜单元10具有与XZ平面平行的实质上 长方形的板形基部14;在该基部14的被摄物体侧的一边，与对基部 14的平面实质上成直角的XY平面平行地设立的第1透镜组用固定部 15;以及在该基部14的摄像面侧的一边，与对基部14的平面实质上 成直角的XY平面平行地设立的第3透镜保持器11。上述基部14、第 1透镜组用固定部15和第3透镜保持器11利用树脂成型一体地形成。
另外，第1透镜组1被固定于第1透镜组用固定部15。该第1透 镜组1由作为第1支持构件的一例的第1透镜保持器3与第1透镜2 所构成。
另外，在第1透镜组用固定部15与第3透镜保持器11之间，配 置其一端固定于第1透镜组用固定部15，另一端固定于第3透镜保持 器11的主导轴7。另外，虽未图示，但在第1透镜组用固定部15与 第3透镜保持器11之间，实质上与主轴7平行且隔开规定间隔地配置 其一端固定于第1透镜组用固定部15，另一端固定于第3透镜保持器 11的第2导轴。
另外，在第1透镜组用固定部15与第3透镜保持器11之间，配 置由主导轴7与第2导轴(未图示)在光轴方向上引导的第2透镜组5。 该第2透镜组5由第2透镜6、作为支持该第2透镜6的第2支持构 件的一例的第2透镜保持器4所构成。第2透镜6在第1透镜2的摄 像面侧且在光轴方向上隔开间隔地加以配置。
另外，第3透镜12保持在第3透镜保持器11中，由第3透镜12 与第3透镜保持器11构成第3透镜组13。
然后，在第3透镜保持器11的Z轴方向(光轴方向)外侧配置摄像 元件16。
这样一来，上述透镜单元10实质上具有从长方体中除去1个XZ 平面和1个YZ平面后的外形，除去上述1个XZ平面和1个YZ平面 后的平面在实质上垂直方向上分别连接。另外，沿光轴从Z轴方向(光 轴方向)的被摄物体侧向摄像元件16侧，依次配置第1透镜组1、第2 透镜组5和第3透镜组13。
上述第2透镜保持器4设置平行于Z轴方向(光轴方向)的主导轴7 贯通的贯通孔21(示于图4)，主导轴7贯通于该贯通孔中。第2透镜保持器4由另一个的第2导轴(未图示)抑制在XY平面内的转动。因 此，第2透镜保持器4可能沿主导轴7在Z轴方向上移动。
图2B示出第2透镜组5沿Z轴方向(光轴方向)移动到被摄物体侧 的样子。这样，第2透镜组5就可能从摄像面侧到被摄物体侧和从被 摄物体侧到摄像面侧移动。第一实施形态中，没有记载使第2透镜组 5移动的移动单元。
图3示出从第1透镜组1的摄像面侧看到的立体图。该第1透镜 组1的第1透镜2的摄像面侧为凹透镜。另外，第1透镜2为在摄像 面侧的透镜面上形成由树脂32构成的树脂透镜面的混合透镜。形成上 述第l透镜2的树脂32的面侧的缘(日文3")31上，形成树脂透镜 面之后再突出大于必要的树脂量的树脂，形成环形的树脂突出部33。 该树脂突出部33比缘(日文- ")31更突出于Z轴方向(光轴方向)且 摄像面侧。另外，第1透镜也可以用树脂形成摄像面侧的光学面的一 部分。
为使树脂突出部33不在光轴方向上具有厚度，有必要加大透镜的 直径，以使不要的树脂停滞在有效直径以外。然而，安装在小型携带 设备的透镜单元中，不能加大透镜直径。另外，该树脂突出部33是可 能在形成后用物理方法除去的，但因除去而引起尘埃，对摄像产生尘 粒的影子，或夹入驱动第2透镜保持器4的驱动部的滑动部分而发生 驱动不良。因此，如图3那样原样地形成树脂突出部33。
第1透镜保持器3具有与第1透镜2实质上相同直径的贯通孔， 并具有与XY平面平行的2个面。第1透镜保持器3支持第1透镜2 的外周部的被摄物体侧的一部分。具体地说，第1透镜保持器3支持 第l透镜2的光轴方向的厚度的实质上一半(被摄物体侧)。因此，第l 透镜2的摄像面侧的外径部不与第1透镜保持器3相接触。另外，该 第1透镜保持器3的被摄物体侧的XY面固定于第1透镜组用固定部 15的XY面的摄像面侧。
因此，透镜单元10的第1透镜组用固定部15与第1透镜2的定 位，通过第透镜保持器3来实现。另外，因第1透镜保持器3与第1 透镜组用固定部15在XY面上接触，所以在XY面内即垂直于光轴的 面内可任意定位。因第1透镜保持器3位于第1透镜组用固定部15 的被摄物体侧，所以容易用外部的夹具进行与第1透镜组用固定部15 之间的定位。
图4示出从被摄物体侧看到第2透镜组5的立体图。如图4所示，第2透镜保持器4设置与光轴平行且主导轴7贯通的贯通孔21。另外，第2透镜保持器4形成为防止在XY平面内转动用的第2导轴(未图示)通过的槽22。上述第2透镜保持器4在Z轴方向(光轴方向)且在摄像面侧，对着被摄物体侧的XY平面即第2透镜保持器面20，形成作为凹部的一例的第2透镜保持器凹部8。该第2透镜保持器凹部8在第2透镜6的周围形成同心圆形状，第2透镜保持器凹部8的深度是从第2透镜6的缘(日文- "')部至第2透镜保持器面20的距离。另外，第2透镜保持器凹部8的直径小于第1透镜2的直径，而且大于形成第1透镜的树脂突出部33的缘(日文- "')面的环形区域的直径。
图5示出在第1透镜组1与第2透镜组5最接近时的状态。如图5所示，第1透镜2的树脂突出部33埋入第2透镜保持器4的第2透镜保持器凹部8内，第1透镜2的树脂突出部33与第2透镜保持器4在Z轴方向(光轴方向)上重叠。因此，第2透镜保持器4的Z轴方向的厚度可能加大到与第l透镜2不接触的程度。另外，树脂突出部33可能怎么也不与其他构件相接触地形成。
这样，根据上述结构的透镜单元10，避免树脂突出部33与第2透镜保持器4的接触成为可能，能防止因接触带来的树脂产生的尘埃。另外，因可能縮小混合透镜(第1透镜2)与可动透镜(第2透镜6)之间的距离，所以能增大透镜设计的自由度，方便性增加。另外，因可能加大作为混合透镜的第1透镜2的树脂突出部33，能在树脂成型时对透镜面涂布更多的树脂，可降低因树脂的未充填而引起成型不良的情况。
因此，能实现节省空间且光学特性优良的小型透镜单元。
另外，在第1透镜2与第2透镜6接近的状态下，通过使第1透镜2的树脂突出部33埋入作为设置于上述第2透镜保持器4的凹部的第2透镜保持器凹部8中，能容易地使第1透镜2的树脂突出部33与第2透镜保持器4在光轴方向上重叠。
另外，通过在光轴方向上使上述第2透镜6与第1透镜2重叠，能縮短光轴方向上的尺寸。
另外，在上述第2透镜6与第2透镜保持器4的外周之间，通过使第1透镜2的树脂突出部33与第2透镜保持器4在光轴方向上重叠，能够不影响第2透镜6的光学特性，最大限度地利用第2透镜6的性能。
另外，通过上述第1透镜保持器3只支持第1透镜2的圆周部，能够不影响第1透镜2的光学特性，最大限度地利用第1透镜2的性能。
另外，通过配置第1透镜保持器3比第1透镜2的摄像面侧更靠近被摄物体侧，使减薄第1透镜保持器3在光轴方向上的厚度并在光轴方向上加厚第2透镜保持器4的外周部成为可能。通过在光轴方向上加厚第2透镜保持器4的外周部，能提高第2透镜保持器4的刚性，防止透镜的破裂、第2透镜保持器4自身的破裂或弯曲。这样一来，减少第2透镜保持器4的弯曲，并减少透镜的光学特性的劣化。
而且，通过采用上述透镜单元10，能实现小型且高性能的摄像装置。
另外，上述第l实施形态中，能在狭小的空间中，使第2透镜组5可动，能实现具有连续性的变焦距动作。另外，通过第2透镜5接近第l透镜组1，能吸收第2透镜组5以外的透镜组的组装误差。
图6为本发明的第2实施形态的透镜单元的立体图。该第2实施形态的透镜单元，除第3透镜组120外，与第l实施形态的透镜单元相同。这里，以Z轴方向作为光轴方向，以X轴和Y轴的方向作为平行于摄像面的平面的延伸方向。上述摄像面设定于摄像元件116上。另外，图7A为从X轴方向看到图6所示的透镜单元110的ZY面的剖视图。
如图6、图7A所示，透镜单元110具有与XZ平面平行的实质上长方形的板形基部114;在该基部114的被摄物体侧的一边，与对基部114的平面实质上成直角的XY平面平行地设立的第1透镜组用固定部115;以及在该基部114的摄像面侧的一边，与对基部114的平面实质上成直角的XY平面平行地设立的第4透镜保持器111。上述基部114、第1透镜组用固定部115和第4透镜保持器111利用树脂成型一体地形成。
另外，第1透镜组101被固定于第1透镜组用固定部115。该第1透镜组101由作为第1支持构件的一例的第1透镜保持器103与第1透镜102所构成。
另外，在第1透镜组用固定部115与第4透镜保持器111之间，配置其一端固定于第1透镜组用固定部115，另一端固定于第4透镜保持器111的主导轴107。另外，虽未图示，但在第1透镜组用固定
10部115与第4透镜保持器111之间，实质上与主导轴107平行且隔开规定间隔地配置其一端固定于第1透镜组用固定部115，另一端固定于第4透镜保持器111的第2导轴。
另外，在第1透镜组用固定部115与第4透镜保持器111之间，从第1透镜组101侧起依次配置由主导轴107与第2导轴(未图示)在光轴方向上引导的第2透镜组105，第3透镜组120。
上述第2透镜组105由第2透镜106、作为支持该第2透镜106的第2支持构件的一例的第2透镜保持器104所构成。第2透镜106在第1透镜102的摄像面侧且在光轴方向上隔开间隔地加以配置。
另外，上述第3透镜组120由从第1透镜组101起依次配置的透镜131、 132，保持该透镜13K 132的透镜保持器123、 124，以及安装在透镜保持器122上的快门121所构成。
第3透镜组112保持在第4透镜保持器111中，由第3透镜112与第4透镜保持器111构成第4透镜组113。
然后，在第4透镜保持器111的Z轴方向(光轴方向)外侧，配置摄像元件116。
这样一来，上述透镜单元IIO实质上具有从长方体中除去1个XZ平面和1个YZ平面后的外形，除去上述1个XZ平面和1个YZ平面后的平面在实质上垂直方向上分别连接。另外，从Z轴方向(光轴方向)的被摄物体侧向摄像元件116侧，沿光轴依次配置第1透镜组101、第2透镜组105、第3透镜组120和第4透镜组113。
上述第2透镜保持器104设置平行于Z轴方向(光轴方向)的主导轴107贯通的贯通孔，主导轴107贯通于该贯通孔中。第2透镜保持器104由另一个的第2导轴(未图示)抑制在XY平面内的转动。因此，第2透镜保持器104能沿主导轴107在Z轴方向上移动。
上述第3透镜组120的透镜保持器122设置平行于Z轴方向(光轴方向)的主导轴107贯通的贯通孔，主导轴107贯通于该贯通孔中。透镜保持器122由另一个的第2导轴(未图示)抑制在XY平面内的转动。因此，透镜保持器122能沿主导轴107在Z轴方向上移动。
图7B示出第2透镜组105与第3透镜组120沿Z轴方向(光轴方向)移动到被摄物体侧的样子。这样一来，第2透镜组105与第3透镜组120就可能从摄像面侧到被摄物体侧和从被摄物体侧到摄像面侧移动。第2实施形态中，没有记载使第2透镜组105与第3透镜组120移动的移动单元。
ii上述第2实施形态的透镜单元，具有与第1实施形态的透镜单元同样的效果。
另外，在上述第2实施形态中，能在狭小的空间中使第2透镜组105与第3透镜组120移动，能进行有连续性的变焦距动作。另外，通过第2透镜组105接近第1透镜组101，能吸收第2透镜组105以外的透镜组的组装误差。
又，本发明的透镜单元不限于上述的第1、第2实施形态，而可作种种变更，适当组合实施形态中分别揭示的技术手段而得到的实施形态，也包含在本发明的技术范围中。
另外，上述第l实施形态中，说明了具有可移动第2透镜组5的变焦距功能的透镜单元10，但不限于具有变焦距功能的透镜单元，也可适用于第1、第2透镜组被固定的透镜单元，或为收装而可移动第1、第2透镜组的透镜单元等(第2实施形态也同样)。
另外，上述第l、第2实施形态中，能在狭小的空间中可使第2透镜与第3透镜移动，能进行有连续性的变焦距动作。
又，作为本发明的透镜单元，也可以包括
利用树脂形成摄像面侧的至少一部分的第1透镜；保持所述第1透镜的第1支持构件；
在所述第1透镜的摄像面侧且在光轴方向上隔开间隔配置的第2透镜；以及
保持所述第2透镜的第2保持构件，
在所述第1透镜2和所述第2透镜接近的状态下，所述第1透镜的所述树脂突出部与所述第2保持构件在光轴方向上重叠。
根据上述结构的透镜单元，通过使第1透镜的树脂突出部与第2支持构件重叠，能縮短装置整体尺寸。这样一来，便携设备的薄型化成为可能，方便性增加。另外，因可能使第1透镜与第2透镜接近，所以增大了光学设计的自由度。另外，由于没有必要縮小或除去上述第1透镜的树脂突出部分，因此能利用因突出大而造成不良情况的树脂构件。而且，增大上述第1支持构件的树脂量成为可能，能降低成型时的未充填的不良情况，也能许容树脂部分的制作偏差。
因此，能实现节省空间且光学特性优良的小型的透镜单元。另外，本发明的透镜单元既可适用于具有第2透镜可移动的变焦距功能的透镜单元，也可适用于第1、第2透镜组被固定的透镜单元或为收装而
可移动第l、第2透镜组的透镜单元等。
另外，在上述第l透镜和上述第2透镜接近的状态下，也可在上述第2保持构件设置上述第1透镜的树脂突出部埋入的凹部。这时，在第1透镜与第2透镜接近的状态下，通过使第1透镜的树脂突出部埋入上述第2保持构件上所设的凹部，能容易地使第1透镜的树脂突出部与第2支持构件在光轴方向上重叠。
权利要求
1. 一种透镜单元，其特征在于，包括利用树脂形成至少一方的光学面的一部分，同时具有由所述树脂构成的树脂突出部的第1透镜；保持所述第1透镜的第1支持构件；在所述第1透镜的所述树脂形成侧且在光轴方向上隔开间隔配置的第2透镜；以及保持所述第2透镜的第2保持构件，所述第1透镜和所述第2透镜是能够相对移动的，所述第2保持构件具有使所述第1透镜的所述树脂突出部的至少一部分能够出入的凹部。
2. 如权利要求l所述的透镜单元，其特征在于，在所述第1透镜和所述第2透镜接近的状态下，所述第1透镜和 所述第2透镜在光轴方向上重叠。
3. 如权利要求l所述的透镜单元，其特征在于，在所述第2透镜和所述第2保持构件的外周之间，所述第1透镜 的所述树脂突出部和所述第2保持构件在光轴方向上重叠。
4. 如权利要求1所述的透镜单元，其特征在于， 所述第1支持构件只支持所述第1透镜的圆周部。
5. 如权利要求4所述的透镜单元，其特征在于，所述第1支持构件被配置成比所述第1透镜的摄像面侧的面更靠 近被摄物体侧。
6. —种摄像装置，其特征在于， 包括权利要求1所述的透镜单元。
全文摘要
本发明提供的透镜单元，包括利用树脂(32)形成摄像面侧的光学面的第1透镜(2)，保持该第1透镜(2)的第1透镜保持器(3)，在摄像面侧且在光轴方向上与第1透镜(2)隔开间隔配置的第2透镜(6)，以及保持该第2透镜(6)的第2透镜保持器(4)。上述第1透镜(2)与第2透镜(6)可相对移动，且在第2透镜保持器(4)上设置有使第1透镜(2)的树脂突出部(33)可能出入的第2透镜保持器凹部(8)。
文档编号G02B7/02GK101506711SQ20078003126
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者藤田英明, 西川昌之 申请人:夏普株式会社