JP2004295119A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像装置に関し、特に耐環境性能を向上した広角用撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device, and more particularly to a wide-angle imaging device with improved environmental resistance.
近年、CCD(charge-coupled device)やCMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)等の撮像素子の小型化等の性能向上に伴い、多様な用途、例えば屋外用途の撮像装置が実用化され、以下に示すような技術が提案されている。 2. Description of the Related Art In recent years, along with performance improvements such as miniaturization of imaging elements such as charge-coupled devices (CCDs) and complementary metal-oxide semiconductors (CMOSs), imaging devices for various applications, for example, outdoor applications, have been put into practical use. Such a technique has been proposed.
特許文献1〜4には、レンズを収納・保持する樹脂材料で形成された鏡筒の周縁に形成したリング円状突起突起を1番目のレンズの前面側周縁部に被せるように熱溶着によりかしめる技術が開示されている。
また、特許文献5〜8には、レンズ系に対する広い視野範囲を確保するものとして、1番目の凸状レンズの凸状表面をケース等から突出させる技術が開示されている。 Further, Patent Documents 5 to 8 disclose a technique in which a convex surface of a first convex lens protrudes from a case or the like to secure a wide visual field range for a lens system.
また、非特許文献1、特許文献8、及び、9には、水中カメラ等に用いられる技術であって、保護ガラスを用いずに1番目の広角レンズによって直接密閉封止するようにした技術が開示されている。
更に、特許文献10〜12には、ケース開口を鏡筒で密閉封止する技術が開示されている。
Further,
しかしながら、上述の提案の技術では、防水性能等の耐環境性能において必ずしも十分ではない場合があり、更なる技術改良が望まれていた。本発明はこうした現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐環境性能等を改良した撮像装置を提供することにある。 However, the above-mentioned proposed technology may not always have sufficient environmental resistance performance such as waterproof performance, and further technical improvement has been desired. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging device with improved environmental resistance and the like.
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、
本発明の撮像装置の装置本体側の態様は、固体撮像素子上に、光軸を一致させて配置されたレンズ群の内、少なくとも入射側に位置する広角レンズ群が鏡筒により光軸間隔を位置保持された状態で収納配置され、前記広角レンズ群のうち1枚目のレンズが光像入射領域を形成する凸状表面で形成してなる撮像装置本体を有する撮像装置において、
前記1枚目のレンズは、その外周面側に凸状表面側に向けて光軸と平行に延在させて形成した立上げ部と、該立上げ部基側よりレンズ光軸と直交する面内に沿って拡径されたリング円状平坦部とを有し、
一方前記鏡筒の先側には、その基側に設けた鏡筒係止部を介して1枚目のレンズの凸状表面を被写体側に突出するように前記鏡筒に固定された押さえ部材が設けられ、該押さえ部材は、前記環状開口の基側を拡径して前記リング円状平坦部と対面してなる押圧部位を有する第1のリング状段部を設け、該第1のリング状段部の前記押圧部位によるリング円状平坦部への押圧により、押さえ部材の開口が封止されていることを特徴とする。ここで光軸間隔とは、光軸方向におけるレンズ等の間隔をいう。
尚前記押さえ部材は、ねじ込み式でもよく、鏡筒の外周と嵌合して1枚目のレンズを光軸方向に押圧してもよい。1枚目のレンズは、2枚目のレンズの被写体側の所定面と当接することにより光軸方向の位置決めがなされてもよい。
又1枚目及び2枚目のレンズは、前記鏡筒と当接することにより光軸方向の位置決めがなされてもよい。また、1枚目のレンズの被写体側面に施すべきコーティングを廃してもよい。
Therefore, the present invention, in order to solve such a problem,
The aspect of the imaging device of the present invention on the apparatus main body side is such that, of the lens groups arranged on the solid-state imaging device with their optical axes aligned, at least the wide-angle lens group located on the incident side has an optical axis interval by a lens barrel. An image pickup apparatus having an image pickup apparatus main body that is housed and arranged in a state where the position is held, and the first lens of the wide-angle lens group is formed by a convex surface forming an optical image incident area,
The first lens has a rising portion formed on the outer peripheral surface side so as to extend toward the convex surface side in parallel with the optical axis, and a surface perpendicular to the lens optical axis from the rising portion base side. A ring-shaped flat portion whose diameter is enlarged along the inside,
On the other hand, a holding member fixed to the barrel so that the convex surface of the first lens projects toward the subject side via a barrel locking portion provided on the base side of the barrel. The pressing member is provided with a first ring-shaped step portion having a pressing portion formed by expanding a base side of the annular opening so as to face the ring-shaped flat portion; The opening of the holding member is sealed by the pressing of the pressing portion on the ring-shaped flat portion by the pressing portion. Here, the optical axis interval refers to an interval between lenses and the like in the optical axis direction.
The pressing member may be of a screw type, and may be fitted to the outer periphery of the lens barrel to press the first lens in the optical axis direction. The first lens may be positioned in the optical axis direction by contacting a predetermined surface of the second lens on the subject side.
Further, the first and second lenses may be positioned in the optical axis direction by contacting the lens barrel. Further, the coating to be applied to the side surface of the subject of the first lens may be omitted.
また、前記撮像装置本体をカメラケースに収納固定する構成において、前記押さえ部材の外周側にシールリングが載置される第2のリング状段部を設け、前記1枚目のレンズの凸状表面を含む押さえ部材の先端部側が撮像装置本体を収容するカメラケースの開口から突出するごとく前記第2のリング状段部に載置したシールリングが、カメラケース内面側支持面を押圧してカメラケースの開口が封止された状態で、撮像装置本体が該カメラケース内に収容固定されているのがよい。
例えば前記カメラケースは、前ケースと後ケースとを有し、前記広角レンズ群、鏡筒および押さえ部材を含む機構を前ケースの開口を封止するように固定した後、前ケースの後面を後ケースによって封止してもよく、更に前記撮像装置本体にリング円状突起突起を設けるとともに、前記前ケースに突起受部を設けて、前記撮像装置本体は前記前ケースの所定位置に位置決めするのがよい。
Further, in the configuration in which the imaging device body is housed and fixed in a camera case, a second ring-shaped step portion on which a seal ring is mounted is provided on an outer peripheral side of the pressing member, and a convex surface of the first lens is provided. The seal ring placed on the second ring-shaped step portion presses the camera case inner side support surface so that the distal end side of the holding member including the projection protrudes from the opening of the camera case accommodating the imaging device main body. It is preferable that the imaging device main body is housed and fixed in the camera case in a state where the opening is sealed.
For example, the camera case has a front case and a rear case, and after fixing a mechanism including the wide-angle lens group, the lens barrel and the pressing member so as to seal the opening of the front case, the rear surface of the front case is rearward. It may be sealed with a case, and furthermore, a ring-shaped projection is provided on the imaging device main body, and a projection receiving portion is provided on the front case, and the imaging device main body is positioned at a predetermined position of the front case. Is good.
又本発明の撮像装置の態様は、前記第1のリング状段部の押圧部位が、リング円状平坦部と面接触にて接触して液密シール、つまり密閉封止をおこなう面接触シール構造であってもよく、又前記第1のリング状段部の押圧部位とリング円状平坦部との間にシールリングを介在させて液密シールをおこなうシール構造であってもよいが、後者の場合は、Oリングを用いるのがよい。
特に前記シールリングがOリングである場合に、Oリングを規定された押圧以上押すことがなく、Oリングの破損を防止するために、第1のリング状段部の押圧部位の、リング円状平坦部と対面する側にOリング収納溝を設け、該収納溝の収納高さによりOリングの規定押圧を設定するか、若しくは、前記押さえ部材の鏡筒と対面する位置に、Oリングの押圧量規制面を設け、該規制面に前記押さえ部材を係止させてOリングの規定押圧を設定するか、更には、前記1枚目のレンズの凸状表面外周縁に、Oリングの押圧量規制面を設け、該規制面に前記押さえ部材を係止させてOリングの規定押圧を設定するのがよい。
Also, the aspect of the image pickup apparatus of the present invention is a surface contact seal structure in which a pressing portion of the first ring-shaped step portion comes into contact with a ring circular flat portion in surface contact to perform a liquid-tight seal, that is, a hermetic seal. Or a seal structure in which a seal ring is interposed between the pressed portion of the first ring-shaped step portion and the ring-shaped flat portion to perform a liquid-tight seal. In this case, an O-ring is preferably used.
In particular, when the seal ring is an O-ring, the O-ring is not pressed beyond a prescribed pressure, and in order to prevent the O-ring from being damaged, a ring-shaped circular portion of the pressed portion of the first ring-shaped step portion is provided. An O-ring storage groove is provided on the side facing the flat portion, and the specified pressing of the O-ring is set according to the storage height of the storage groove, or the O-ring is pressed at a position facing the lens barrel of the pressing member. An amount regulating surface is provided, and the pressing member is locked to the regulating surface to set a prescribed pressing force of the O-ring, or furthermore, the pressing amount of the O-ring is formed on the outer peripheral edge of the convex surface of the first lens. It is preferable that a regulating surface is provided, and the pressing member is locked to the regulating surface to set the prescribed pressing of the O-ring.
又本発明を自動車用の後方監視用防水カメラとして用いる場合に、1枚目のレンズに入射する光を妨げることがなく、広い視野角を確保が必要である。このように用いる場合は、前記押さえ部材の環状開口頂面が1枚目のレンズの光像入射最大角度(視野角)か若しくは待避する方向に延在されているか、又は、前記1枚目のレンズと対峙する押さえ部材の環状開口頂面が1枚目のレンズの凸状表面外周縁より低い位置で延在しても良い。 Further, when the present invention is used as a waterproof camera for rear monitoring of an automobile, it is necessary to secure a wide viewing angle without obstructing light incident on the first lens. In this case, the top surface of the annular opening of the pressing member extends in the direction of the maximum light image incidence angle (viewing angle) of the first lens or in the retracting direction, or The top surface of the annular opening of the pressing member facing the lens may extend at a position lower than the outer peripheral edge of the convex surface of the first lens.
又前記広角レンズ群が鏡筒により光軸間隔を位置保持する場合に視野角が広いにかかわらず小型化を達成するために光軸間隔が狭小であり、そのため光軸及びその直交する面での精度保持は極めて重要である。
このため本発明では、前記1枚目のレンズは、その外周面側に凸状表面側に向けて光軸と平行に延在させて形成した2つの支持面を有し、第1の支持面が押さえ部材に対する支持面であり、第2の支持面が鏡筒に対する支持面であるとともに、該夫々の支持面が相手側部材により光軸方向に移動自在に光軸と直交する面内に位置規制されている。
そして、開口を備えたカメラケースと、鏡筒に収納された広角レンズ群と、環状の押え部により規定された開口を有する円筒形状の押さえ部材と、前記押さえ部材の外周に設けた段部と、前記広角レンズ群のうちの1枚目のレンズの撮像側に設けた所定の直径を有する立上げ部と、該立上げ部に連続して設けた光軸と略直交する平坦部と、を備え、前記押さえ部材は前記1枚目のレンズの前記平坦部を押圧すると共に該1枚目のレンズによって該押さえ部材の開口が封止され且つ該1枚目のレンズの凸状表面が該押さえ部材の開口から該押さえ部材の外方に突出するように前記鏡筒の外周部に螺合固定され、該螺合固定された押さえ部材はその先端部を前記カメラケースの開口から突出させ且つ該押さえ部材の前記段部によって該カメラケースの開ロが封止されるよう該カメラケースに収容固定されたことを特徴とする。
Further, when the wide-angle lens group holds the position of the optical axis interval by the lens barrel, the optical axis interval is small to achieve miniaturization regardless of the wide viewing angle, so that the optical axis and the plane orthogonal to the optical axis Maintaining accuracy is extremely important.
For this reason, in the present invention, the first lens has two support surfaces formed on the outer peripheral surface side toward the convex surface side so as to extend in parallel with the optical axis. Is a support surface for the holding member, the second support surface is a support surface for the lens barrel, and each of the support surfaces is located in a plane orthogonal to the optical axis so as to be movable in the optical axis direction by a partner member. Regulated.
A camera case having an opening, a wide-angle lens group housed in a lens barrel, a cylindrical holding member having an opening defined by an annular holding portion, and a step provided on the outer periphery of the holding member. A rising portion having a predetermined diameter provided on the imaging side of the first lens in the wide-angle lens group, and a flat portion provided substantially continuous with the optical axis and provided continuously to the rising portion. The pressing member presses the flat portion of the first lens, the opening of the pressing member is sealed by the first lens, and the convex surface of the first lens is pressed. The holding member is screwed and fixed to the outer peripheral portion of the lens barrel so as to protrude from the opening of the member to the outside of the holding member. The camera case is formed by the step of the holding member. Open circuit, characterized in that it is housed and fixed to said camera case to be sealed in.
以上記載のごとく本発明により、防水性能等の耐環境性能において好適に適用される撮像装置を得ることができ、特に自動車に搭載する後方監視(後方視認カメラ)として有効である。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an imaging device that is suitably applied in environmental resistance performance such as waterproof performance, and is particularly effective as a rear monitor (a rear view camera) mounted on an automobile.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Not just.
図1は本実施の形態に係る撮像装置の断面図、図2は撮像ユニットの斜視図、図3は撮像ユニットの正面図、図4は前ケースに撮像ユニットを組み込んだ斜視図である。
図1に示す如く、本実施の形態の撮像装置1は前ケース2と後ケース3を備え、前ケース2と後ケース3との間にパッキン4を挿入して密閉封止し、図2に示す如く、ケース内に撮像ユニット10を組み込んでいる。尚、前ケース2と後ケース3とは、前ケース2の図示しないボスに対して後ケース3の背面より後ケース3の図示しない孔を挿通したネジによるネジ止めにより固定される。
1 is a cross-sectional view of the imaging apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view of the imaging unit, FIG. 3 is a front view of the imaging unit, and FIG. 4 is a perspective view in which the imaging unit is incorporated in a front case.
As shown in FIG. 1, the
図5、図6は撮像ユニット10の分解斜視図であり、図7は図3に示した撮像ユニット10の正面図のA−A線断面図である。撮像ユニット10は被写体側から順に、撮像装置本体20と、フォームリング40と、調整用リング42と、リング固定板44と、レンズホルダ46と、CCD基板48と、電源基板50とを備える。
5 and 6 are exploded perspective views of the
撮像装置本体20(レンズアッシ)は、広角レンズ群として被写体側から順に第1レンズ23、第2レンズ24、絞り29、第3レンズ25、第4レンズ26、第5レンズ27、及び第6レンズ28を備える。なお、本実施の形態においては、絞り29と第3レンズ25の間にはマスクを設け、レンズの有効光線から入射する光線を遮っているが、これは実際のレンズ性能に鑑み、増減または移動させてもよい。
The imaging device body 20 (lens assembly) includes a
第1レンズ23は、光像入射側を凸状表面239で形成して図10及び図11の拡大図に示すように、外周部分が段カット構造となっており、具体的には凸状表面239外周面縁側に光軸と平行に延在させて形成した立上げ部である第1の段部231(第1の支持面)とその基端より拡径されOリング34載置用の平坦部230aを有するリング状段突起230を備える。更にリング状段突起230の下側に第1の段部231より大径の第2の段部232(第2の支持面)を備えている。そして、レンズ23の外周部分に設けられた段カット部分であるリング状段突起230上面のリング状平坦部230aにOリング34が配設される。
一方、前記鏡筒32の先側には、1枚目のレンズ23の凸状表面239を被写体側に突出するように、その基側内周に設けた鏡筒螺合部302を介して前記鏡筒32に螺合固定された押さえ部材30が設けられている。該押さえ部材30は、前記前記1枚目のレンズの凸状表面239外周縁に向けて狭口に設定した環状開口192の下側192aを光軸方向に垂下させるとともに、その基側を(矩形状に)拡径した前記リング円状平坦部230aと対面してなる押圧面301を有する第一のリング状段部310を備え、該第1のリング状段部310の前記押圧面301とリング円状平坦部230aの挟圧により、押さえ部材30が第1のレンズ23を封止している。
第2の段部232は鏡筒32先端内周側に設けた段部321に係止されており、その鏡筒32の外周部分と螺合するねじ込み式の押さえ部材30の環状の突起192によって、図11に示すように第1レンズ23はその第1の段部231とその凸状表面外縁234を介して略光軸OA方向に押さえられる。このとき、Oリング34は、レンズ押さえ部材30と第1レンズ23のリング状段突起230上面のリング状平坦部230aによって押圧される。なお、螺合以外の係止として、嵌合、かしめ、溶接等を例示することができる。
又、立上げ部である第1の段部231及び第2の段部232はその外周面側に凸状表面側に向けて光軸と平行に延在させてあるために、2つの支持面として機能し、即ち第1の段部231が押さえ部材30の環状開口192の下側192aと同径にして押さえ部材30に対する支持面として機能させ、又第2の段部232は鏡筒32先端内周側に設けた段部321より僅かに小径にし、鏡筒に対する支持面として機能する。
これによって、前記第1の段部231及び第2の段部232が夫々規定する支持面が相手側部材により光軸方向に移動自在に光軸と直交する面内に位置規制され、この状態でレンズ押さえ部材30と第1レンズ23が、Oリング34を介して密閉封止がされ、防水性能が得られる。ここで、立上げ部231は、後述する通り、レンズ23を外方へ突出させ、広い視野角を得るために有効なものであるが、上述の通り押さえ部材に対する支持面として機能させることもできる。
The
On the other hand, on the front side of the
The
Further, the
As a result, the support surfaces respectively defined by the
第4レンズ26、第5レンズ27、及び第6レンズ28を保持するレンズ保持部材22には、3本のキー溝21が直線的に、かつ、レンズ保持部材22の外周を3等分する位置関係で設けられている。なお、本図ではキー溝21は1本で代表している。また、本実施の形態では3本に限定せず適宜に設けることができる。
In the
フォームリング40は、発泡ゴムを材料とし、環状の形状を有し、撮像装置本体20に内挿される。調整用リング42は、内側にねじ加工が施され、また、撮像装置本体20に対して自由に回転可能に嵌合される。
The
リング固定板44は、調整用リング42を挟むように、第1及び第2タップタイトネジ80および82によって、撮像装置本体20に固定される。このとき、調整用リング42の回転自由度は維持されたまま、調整用リング42が脱落しないよう設計が配慮されている。
The
レンズホルダ46は、その内側に、レンズ保持部材22に設けられた3本のキー溝21とキー嵌合する3本のキー47が直線的に設けられている。なお、本図ではキー47は1本で代表している。また、本実施の形態では3本に限定せず適宜に設けることができる。
The
また、レンズホルダ46は、その外周に所定の長さだけ、雄ねじ加工が施され、調整用リング42の内側に施されたねじと螺合するように構成されている。したがって、調整用リング42が回転すると、キー嵌合がガイドとなって、レンズホルダ46は非回動のまま光軸方向に前後動する。
Further, the
なお、レンズホルダ46は、撮像装置本体20と嵌合し設計上のピント位置となる直前の所定の位置となると、レンズホルダ46の被写体寄りの端部は、フォームリング40に当接する。レンズホルダ46に押されてフォームリング40が圧縮された際に発生する予張力により、調整用リング42とレンズホルダ46とが嵌合するねじ部および調整用リング42の構造部全体が一方向に片寄せされ、ねじ部のバックラッシュや構成部品寸法ばらつきによる調整用リング42格納部の寸法変化の影響を受けない。
When the
リング固定板44には、調整用リング42の外周に対して平行となるような雌ねじ部45が形成されている。この雌ねじ部45にとがり先のリング固定ネジ56を組み付け、調整用リング42とリング固定板44が一体化することで、ピントが確実に固定される。また、ピントの固定の際に鏡筒32を直接固定しないため、レンズに負荷が直接かからない。したがって、レンズに歪みが生じず、撮像品位の低下が避けられる。
A
レンズホルダ46には、第3及び第4タップタイトネジ84及び86によって、撮像素子であるCCDが設けられたCCD基板48が固定される。レンズホルダ46は、上述の通り、撮像装置本体20に対してキー嵌合しており、その位置の調整が調整用リング42で行われ、それぞれの部品の精度を適切に管理することにより、いわゆる「垂直出し」または「アオリ調整」とよばれる位置あわせが不要となる。CCD基板48がレンズホルダ46に対して垂直となるように取り付けることで、撮像面は、光軸方向に対して垂直となる。したがって、撮像面の調整は、光軸方向をZ軸方向とした場合、X及びY軸方向、及び回転方向(θ)のみでよい。なお、上記タップタイトネジは、場合により、タッピンネジや普通ネジでもよい。
A
CCD基板48には、CCD基板48に電力を供給するとともに、CCD基板48が出力する信号を撮像ユニット10の外部に出力する機能を備える電源基板50が取り付けられる。撮像ユニット10は、撮像装置本体20に設けられる、第1及び第2外装止めネジ穴92及び94とで、前ケース2にねじ止めされる。
A
以上の構成により、レンズ自体を調整することなくピント調整が可能となり、調整作業の効率が向上する。また、調整用リング42を用いることで、ピント調整、及び、レンズ光軸と撮像素子の所定の画素を一致させる、いわゆる「光軸調整」を独立して行うことが可能となる。さらに、ピント固定は、調整用リング42を固定することで実現できるので、レンズに直接負荷がかからず、レンズに歪みが発生することが回避できる。
With the above configuration, focus adjustment can be performed without adjusting the lens itself, and the efficiency of the adjustment operation is improved. In addition, by using the
撮像装置本体(レンズアッシ)20を詳述する。図8は撮像装置本体20の断面図、図9は前ケース2の開口を押さえ部材30と第1レンズ23で封止した断面図である。撮像装置本体20の被写体側には鏡筒32が配置され、この鏡筒32の被写体側には第1レンズ23が配置され、第1レンズ23の外周部分は段カット構造となっており、具体的には、第1レンズの凸状表面の外周面縁側に、光軸を平行させて延在させて形成した立上げ部と、その基端より拡径されOリング載置用平坦部を有するリング状段突起を備え、該Oリング載置用平坦部にシーリング材であるOリング34が配置され、第1レンズ23がOリング34を介して押さえ部材30によって略光軸OA方向に押さえられる。ここでは、Oリング34は、水素化ニトリルブタジエンゴム(HNBR: Hydrogenated Nitrile-Butadiene Rubber)で形成される。一般に、ニトリルブダジエンゴム(NBR:Nitrile-Butadiene Rubber)は、その耐油性や耐候性により、防水カメラなどのシール材に用いられる。さらに、NBRの耐オゾン性や、耐熱性、耐候性を向上させ劣化寿命を延ばしたHNBRは、シーリング材としてより好適である。なお、第1レンズ23の像面側の所定の面と第2レンズ24の被写体側の所定の面とが当接することにより、第1レンズ23の光軸OA方向の位置を規定している。
The imaging device body (lens assembly) 20 will be described in detail. FIG. 8 is a cross-sectional view of the imaging device
図9に示す如く押さえ部材30の周縁部には第2のリング状段部である段55が形成されており、その段55に前述のものとは別のOリング54が配置される。前ケース2の開口に押さえ部材30を挿入する際、撮像装置本体20に設けた突起91(図2に記載)が前ケース2の背面に設けた図示しない凹部に位置決めされ、撮像装置本体20に設けた孔90に挿通したネジにより前ケース2の背面に設けた図示しないボスにネジ止めすることで前ケース2の開口は、押さえ部材30により封止される。
As shown in FIG. 9, a
図10、図11は、図8の撮像装置本体20の断面図に示す領域70を拡大した図であり、撮像装置本体20の開口を第1レンズ23にて封止する構造を説明する。
FIGS. 10 and 11 are enlarged views of a
第1レンズ23は鏡筒32の被写体側で保持、収納され、押さえ部材30の端部には、内側に向かう小さな爪状かつ環状の突起192が設けられている。この押さえ部材30を鏡筒32にねじ込むことで、第1レンズ23と押さえ部材30の間に配置されたOリング34が押圧変形し、第1レンズ23はその第1の段部231に位置された状態で押さえ部材30の開口は第1レンズ23により密閉封止される。このとき、以下の設計的配慮をする。
The
まず、Oリング34の内径は、第1レンズ23の第1の段部231外径より大きく、Oリング34の外径は、押さえ部材30の内径より小さく設計する。こうすれば、図10に示すように押さえ部材30を鏡筒32にねじ込む前のOリングは押圧変形することなく配置され、図11に示す押さえ部材30を鏡筒32にねじ込んだ後においても、Oリング34は、押さえ部材30の内壁面や、第1レンズ23のコバ部234(凸状表面外縁)との間で、大きな摩擦力を発生するような接触が避けられる。その結果、Oリング34には不必要な回転方向の摩擦力やねじれの力が発生せず、ダメージを受けにくい。
First, the inner diameter of the O-
さらに、光学設計上、レンズ内部の乱反射や逆光によるゴースト、フレア等を防止するために被写体側の第1レンズに反射防止用のコーティングを施すことが設計常識として確立している。しかしながら、屋外用などの撮像装置であって、第1レンズの表面が露出し且つ風等によりゴミなどがレンズ表面に当たりうる悪環境下の場合、第1レンズの表面のコーティングが一部剥がれ、撮影される画質の低下を引き起こす可能性があった。また、熱膨張によるコーティングのクラック等も同様の問題を引き起こす。そこで、本実施の形態においては、悪環境下で用いる撮像装置の場合、従来の設計常識に反し、第1レンズの外側のコーディングを廃し、かつその場合においてもゴースト、フレア等が発生しにくいレンズ構成としている。 Furthermore, in optical design, it has been established as common design knowledge that an anti-reflection coating is applied to the first lens on the subject side in order to prevent ghost, flare, and the like due to irregular reflection or back light inside the lens. However, in an imaging apparatus for outdoor use, in a bad environment where the surface of the first lens is exposed and dust or the like can hit the lens surface due to wind or the like, a part of the coating on the surface of the first lens is peeled off and the photographing is performed. Image quality may be degraded. In addition, cracks in the coating due to thermal expansion cause the same problem. Therefore, in the present embodiment, in the case of an imaging device used in a bad environment, contrary to the conventional design common sense, the coding outside the first lens is abolished, and even in that case, a ghost, a flare, and the like are unlikely to occur. It has a configuration.
尚、悪環境下で利用されない撮像装置であれば、当然ながら従来どおりコーティングを施してもよい。一方、屋内用であっても第1レンズに何らかの物体が当たる恐れがある場合、または環境温度の変化を受けやすい場合、第1レンズのコーティングを廃してもよい。 In addition, as long as the imaging device is not used in a bad environment, the coating may be applied as usual. On the other hand, the coating of the first lens may be abolished when there is a possibility that some object may hit the first lens even if it is indoors, or when the first lens is susceptible to a change in environmental temperature.
前ケース2の開口を押さえ部材30により封止する構造を採用する本実施の形態の撮像装置は、例えば前述の特許文献10の図11に開示される、前ケースの開口を鏡筒により封止する構造のものと比較し、以下の作用効果上の違いを奏する。
The imaging device of the present embodiment that employs a structure in which the opening of the
以上が本発明のひとつの実施の形態である。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素やその組合せにいろいろな変形が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、変形例を挙げる。 The above is one embodiment of the present invention. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the components and combinations thereof and that such modifications are also within the scope of the present invention. Hereinafter, modified examples will be described.
(1)温度特性
屋外用のカメラでは、露出部分が直接外気に晒されたり、直射日光を受けるため、温度変動が大きい。鏡筒がケース外に露出する構造だと、レンズ鏡筒に温度変動による歪み、捩れ、変形が生じ、レンズの取り付け位置精度が落ちる。鏡筒は本来、1/100mm以下のずれで光学性能に影響が出るほど精妙である。
一方、本実施の形態のように鏡筒がケースより露出しない構成であれば、押さえ部材30が多少変形してもレンズの取り付け位置精度に影響がない。レンズの取り付け位置精度は鏡筒により補償されている。なお、レンズ押さえ部材30をアルマイト加工したアルミ材やステンレス材等の金属材料で構成することにより熱による変形をさらに防止できる。
(1) Temperature characteristics In an outdoor camera, the exposed portion is directly exposed to the outside air or receives direct sunlight, so that the temperature varies greatly. If the lens barrel is exposed outside the case, the lens barrel may be distorted, twisted, or deformed due to temperature fluctuation, and the mounting position accuracy of the lens may be reduced. The lens barrel is so sophisticated that a deviation of 1/100 mm or less affects the optical performance.
On the other hand, if the lens barrel is not exposed from the case as in the present embodiment, even if the holding
(2)強度
屋外用のカメラ、特に車載カメラは洗車やメンテナンスの際にカメラ部分に力が加わることがある。鏡筒が外部に露出していると、鏡筒に直接力が加えられ変形し、レンズ取り付け位置精度に影響しうる。一方、本実施の形態のように鏡筒がケースから露出しない構成であれば、力はむしろ押さえ部材30に加わり、鏡筒に加わる力が抑えられ、鏡筒の変形が抑えられる。そのため、レンズの取り付け位置精度に影響が出にくい。なお、レンズ押さえ部材30を前述の金属材料で構成すれば、外部からの衝撃による変形をより防止できる。
(2) Strength In the case of an outdoor camera, especially a vehicle-mounted camera, force may be applied to the camera portion during car washing or maintenance. When the lens barrel is exposed to the outside, a direct force is applied to the lens barrel and the lens barrel is deformed, which may affect the accuracy of the lens mounting position. On the other hand, if the lens barrel is not exposed from the case as in the present embodiment, a force is rather applied to the pressing
(3)薬品耐性
屋外用のカメラ、特に搭載カメラ等では、ワックス等の油脂、オイルに晒され易く、ポリマー等の腐食性のある薬品により腐食されうる。鏡筒が露出する構成では鏡筒の腐食によるレンズ取り付け位置精度の低下が懸念されるが、本実施の形態では鏡筒がケースから露出しないので、鏡筒の腐食は防止され、レンズの取り付け位置精度が維持できる。なお、レンズ押さえ部材30を前述の金属材料で構成すれば、腐食をより防止できる。
(3) Chemical resistance Outdoor cameras, especially mounted cameras, are easily exposed to oils and fats such as wax and oil, and can be corroded by corrosive chemicals such as polymers. In the configuration where the lens barrel is exposed, there is a concern that the lens mounting position accuracy may be reduced due to corrosion of the lens barrel. However, in the present embodiment, since the lens barrel is not exposed from the case, corrosion of the lens barrel is prevented, and the lens mounting position is prevented. Accuracy can be maintained. If the
(4)耐タンパー性
屋外用のカメラ、特に車載カメラ等は、外部からのいたずらを想定する必要がある。鏡筒が露出する構成だと、鏡筒に直接力が加わり、レンズずれが生じる。また、熱溶着の部分をカッター等で切り込んだり、はがされたりすることにより第1レンズが外れるおそれがある。一方、本実施の形態では鏡筒がケースから露出しないので、ケースを開けない限り第1レンズは外れず、耐久性に優れる。なお、レンズ押さえ部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらに耐タンパー性能が高まる。
(4) Tamper resistance Outdoor cameras, especially in-vehicle cameras and the like, need to assume mischief from the outside. If the lens barrel is exposed, a force is directly applied to the lens barrel, causing lens displacement. Further, the first lens may be detached by cutting or peeling off the heat-welded portion with a cutter or the like. On the other hand, in the present embodiment, since the lens barrel is not exposed from the case, the first lens does not come off unless the case is opened, and the durability is excellent. If the
(5)経時特性
経時変化により装置の各部材は劣化する。特に外部に露出している部分の劣化は内部の部材に比べて速い。鏡筒が露出し、熱溶着によりレンズを鏡筒に押さえている構成では、押さえ部分がクリープ破壊し、レンズが外れる懸念がある。一方、本実施の形態では鏡筒がケースから露出せず、第1レンズが外れにくく、経時変化に強い。なお、レンズ押さえ部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらに経時変化に強くなる。
(5) Temporal characteristics Each member of the device deteriorates due to a temporal change. In particular, the portion exposed to the outside deteriorates faster than the internal members. In a configuration in which the lens barrel is exposed and the lens is pressed against the lens barrel by thermal welding, there is a concern that the holding portion may be damaged by creep and the lens may come off. On the other hand, in the present embodiment, the lens barrel is not exposed from the case, the first lens is unlikely to come off, and is resistant to aging. If the
(6)保守性
レンズが鏡筒に熱溶着によりかしめられる構成では、保守整備の際、レンズと鏡筒を一体交換しなければならずコストがかかるが、本実施の形態では鏡筒に一体的に第1レンズを固定していないので、レンズ、鏡筒及び押さえ部材を別個に交換することができ、コスト面で有利である。
(6) Maintainability In the configuration in which the lens is caulked to the lens barrel by heat welding, the lens and the lens barrel must be replaced at the time of maintenance and maintenance, which is costly. In the present embodiment, the lens is integrated with the lens barrel. Since the first lens is not fixed, the lens, the lens barrel and the holding member can be replaced separately, which is advantageous in terms of cost.
(7)製造容易性
鏡筒にレンズを熱溶着により押さえる構成では、熱溶着で固定する部品すべての寸法ばらつきが重なるため、レンズかしめを行うべきレンズの高さにばらつきが出て、かしめ強度を一定に保つことが困難であるが、本実施の形態の構成であれば、鏡筒へのレンズの固定が熱によらないため、レンズの取り付け位置は部品の寸法ばらつきに依存せず、工程管理や歩留まりで有利である。なお、レンズ押さえ部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらにレンズの取り付け位置精度が向上する。
(7) Manufacturability In the configuration in which the lens is pressed into the lens barrel by thermal welding, the dimensional variations of all the parts to be fixed by thermal welding overlap, and the height of the lens to be caulked varies, and the caulking strength is reduced. Although it is difficult to keep it constant, in the configuration of the present embodiment, since the fixing of the lens to the lens barrel does not depend on heat, the mounting position of the lens does not depend on the dimensional variation of the parts, and the process control is performed. And yield is advantageous. If the
(8)防水性能
一般にOリングによる密閉封止、すなわちシーリングを行う際、Oリングが押圧変形された際の圧縮率を、下限として8%、上限として40%を目安にするが、使用するOリングの線径により圧縮率の管理値を変えていくのが好ましい。即ち、線径が小さい場合、密着面積を増大させるために圧縮率を大きくとり、逆に線径が大きい場合、必要以上の密着面積をとる必要がないため、圧縮率は小さくともよい。圧縮率は、一般には公差や経年劣化を考慮して設定される。
(8) Waterproofing performance In general, when performing hermetic sealing with an O-ring, that is, sealing, the compression rate when the O-ring is pressed and deformed is 8% as a lower limit and 40% as an upper limit. It is preferable to change the control value of the compression ratio according to the diameter of the ring. That is, when the wire diameter is small, the compression rate is increased to increase the contact area, and when the wire diameter is large, the compression rate may be small because it is not necessary to take more contact area than necessary. The compression ratio is generally set in consideration of tolerance and aging.
一方、メーカー等の一般公表資料によれば、Oリングによる防水は、線径2mm以下では圧縮率が15%〜40%、線径2〜4mm未満では圧縮率10%〜30%、線径4mm以上では圧縮率8%〜20%がよいとされる。本実施の形態では、圧縮永久歪を考慮し、高圧縮側に5%のマージンを持たせ、圧縮率の管理値を15%〜35%としている。 On the other hand, according to general publication materials of manufacturers and the like, the waterproofness of the O-ring is 15% to 40% for a wire diameter of 2 mm or less, 10% to 30% for a wire diameter of less than 2 to 4 mm, and a wire diameter of 4 mm. In the above, it is considered that a compression ratio of 8% to 20% is good. In the present embodiment, in consideration of the permanent compression set, a margin of 5% is provided on the high compression side, and the management value of the compression ratio is set to 15% to 35%.
このように、Oリングによる密閉封止の際、圧縮率を厳しく管理しなければならないが、レンズを熱溶着により鏡筒に押さえる構成では、前述のごとく、レンズ構成部品の寸法ばらつきにより、かしめ部分の高さが変動するため、熱溶着治具により一定のかしめ量が確保し辛く、結果としてOリングの圧縮率がばらつきを生じ、所望の防水性能を実現することが困難である。一方、本実施の形態の構成であれば、押さえ部材のねじ込み量やねじ込み力を管理することでOリングの圧縮率を極めて容易に管理できるため、歩留まりよく、所望の防水性能を備えることができる。 As described above, the compression ratio must be strictly controlled at the time of hermetic sealing with the O-ring. However, in the configuration in which the lens is pressed against the lens barrel by heat welding, as described above, the caulking portion is formed due to the dimensional variation of the lens components. Since the height of the O-ring fluctuates, it is difficult to secure a certain amount of caulking by the heat welding jig, and as a result, the compression ratio of the O-ring varies, and it is difficult to realize a desired waterproof performance. On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, the compression rate of the O-ring can be extremely easily managed by managing the screwing amount and the screwing force of the pressing member, so that the yield can be improved and the desired waterproof performance can be provided. .
なお、レンズ押さえ部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらに厳密にOリングの圧縮率を管理できる。また、寸法精度も一般の樹脂成型品と較べ向上するので、圧縮率の管理もさらに容易となる。
If the
(9)小型化
レンズを熱溶着により鏡筒に押さえる構成では、上述のようにOリングの圧縮率の管理が困難であるため、Oリングの径が所定以上のものしか採用できず、小型化が困難である。一方、本実施の形態の構成であれば、極めて小径のOリングを採用でき、装置をより小型に設計できる。この場合も、レンズ押さえ部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらに厳密にOリングの圧縮率が管理できるので、更なる小型化に寄与する。
(9) Downsizing In the configuration in which the lens is pressed into the lens barrel by heat welding, as described above, it is difficult to control the compression ratio of the O-ring. Is difficult. On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, an O-ring having an extremely small diameter can be employed, and the apparatus can be designed to be smaller. Also in this case, if the
(10)耐振動性能
レンズを熱溶着により鏡筒に押さえる構成では、特に車載カメラ等の場合、車両その他の振動によりこの押さえが外れる懸念がある。一方、本実施の形態の構成では、このような問題は生じない。
(10) Vibration resistance performance In the configuration in which the lens is pressed against the lens barrel by thermal welding, there is a concern that the press may be released due to vibration of the vehicle or the like, particularly in the case of an in-vehicle camera. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, such a problem does not occur.
(11)その他
本実施の形態の構成では、上記の他に、押さえ部材のみを変更することにより、異なる開口寸法を有するケースに対応できるため設計の自由度が高い。また、外に露出する押さえ部材を上述の金属等で形成することにより、押さえ部材に彫刻シルク印刷などを施すことができ、また装飾用の処理などを施すことにより、美観の向上が容易である。
(11) Others In the configuration of the present embodiment, in addition to the above, by changing only the pressing member, it is possible to cope with a case having a different opening dimension, so that the degree of design freedom is high. In addition, by forming the holding member exposed to the outside with the above-described metal or the like, the holding member can be subjected to engraved silk printing or the like, and by performing a decoration process or the like, the appearance can be easily improved. .
本実施の形態の撮像装置はさらに、例えば前述の特許文献10や特許文献5に開示の前ケースの開口を第1レンズにより封止する構造のものと比較し、以下の作用効果上の違いを奏する。 The imaging apparatus according to the present embodiment further has the following differences in operation and effect as compared with those having a structure in which the opening of the front case is sealed with the first lens disclosed in, for example, Patent Documents 10 and 5 described above. Play.
上述の従来技術は、第1レンズが一般に樹脂で成形される前ケースにより取り付け位置精度が確保される。一方、第2レンズ以降のレンズは、同じく一般に樹脂で成形される鏡筒に保持、収納されてはいるが、この鏡筒自体が前ケースに取り付けられる構造のため、第2レンズ以降の位置精度は、鏡筒自体の精度に加えて、鏡筒と前ケースとの取り付け位置精度の分、悪化する。そのため、第1レンズと第2レンズ間の精度が悪化し、光学系の性能に改善の余地が認められる。一方、本実施の形態では、第1レンズと第2レンズ間がそれぞれのレンズの面精度で決定できるため、非常に光学系精度の高い撮像装置が実現する。 In the prior art described above, the mounting position accuracy is ensured by the front case in which the first lens is generally formed of resin. On the other hand, the second and subsequent lenses are held and housed in a lens barrel which is also generally formed of resin, but since the lens barrel itself is attached to the front case, the positional accuracy of the second lens and subsequent lenses is reduced. Is deteriorated by the accuracy of the mounting position between the lens barrel and the front case in addition to the accuracy of the lens barrel itself. Therefore, the accuracy between the first lens and the second lens deteriorates, and there is room for improvement in the performance of the optical system. On the other hand, in the present embodiment, since the distance between the first lens and the second lens can be determined by the surface accuracy of each lens, an imaging device with extremely high optical system accuracy is realized.
以上が本発明の実施の形態である。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素やその組合せにいろいろな変形が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The above is the embodiment of the present invention. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the components and combinations thereof and that such modifications are also within the scope of the present invention.
例えば図12(a)はOリング34を配置しない防水カメラ用撮像装置本体(レンズアッシ)の構成で、1枚目のレンズ23Aと押さえ部材30Aとの間を直接面接触にて封止したもので、前記押さえ部材30Aの第1のリング状段部310の押圧面301が、リング円状平坦部230と面接触にて接触して液密シールをおこなう面接触シール構造を持っている。
For example, FIG. 12A shows a configuration of a main body (lens assembly) of the imaging device for a waterproof camera in which the O-
即ち第1レンズ23Aは、光像入射側を凸状表面239で形成し、凸状表面239外周面縁側に光軸と平行に延在させて形成した立上げ部である第1の段部231(第一の支持面)とその基端より拡径されOリング34載置用の平坦部230aを有するリング状段突起230とリング状段突起230の下側に第1の段部231と同径の第2の段部232(第2の支持面)を具えており、そのリング状段突起230上面のリング状平坦部230aに押さえ部材30が面接触されて封止される。
That is, the
図12(b)はOリング34を配置した防水カメラの構成で、押さえ部材30Bの第1のリング状段部310の押圧面301に、リング円状平坦部230と対面する側にOリング収納溝3010を設け、該収納溝3010の収納高さによりOリング34の規定圧を設定している。かかる構成によれば、前記押さえ部材30Bの第1のリング状段部310の押圧面301のリング円状平坦部230aと接触する面にてOリング34の規定圧を設定してOリング34のつぶれを防止している。
又前記図12(a)、(b)において、いずれも押さえ部材30Aの頂面高さが第1レンズ23Aを凸状表面239外縁より低い位置に設定できるために、1枚目のレンズ球面(凸状表面239)に入射する光をさえぎらないようにでき、画角を広くすることができる。
特に図12(b)の防水カメラの構成では、押さえ部材30Aの第1のリング状段部310の押圧面301が、Oリング34を包むように1枚目のレンズの平坦部230aと面接触しているので、Oリング34を規定された押圧以上押すことがなく、Oリング34の破損を防止できる。
FIG. 12B shows a configuration of the waterproof camera in which the O-
12A and 12B, since the top surface of the
In particular, in the configuration of the waterproof camera of FIG. 12B, the
図12(c)の防水カメラ用撮像装置本体の構成は、押さえ部材30Cの基端を鏡筒先側の段部322に支持させて、押さえ部材の光軸方向の移動を規制する規制部を設けているものである。
即ち、押さえ部材30C基側は、前記押さえ部材の鏡筒と対面する位置で、鏡筒32Cの段部322に当接するように螺合させてOリング34の押圧量規制面として構成し、一方、前記押さえ部材30Cの先側の環状開口192の開口縁が1枚目のレンズの光像入射最大角度か若しくはそれ以上の角度に延在して設定されている。
The configuration of the main body of the imaging device for a waterproof camera in FIG. 12C has a regulating portion that supports the base end of the
That is, the base side of the
また図12の(d)の構成は、押さえ部材の基端側をリング状溝323内に収納するように鏡筒先側を形成するとともに、押さえ部材の外周部側面にリング状突出部3011を拡径させて押さえ部材30Dの光軸方向の移動を規制する構成である。
In the configuration shown in FIG. 12D, the lens barrel tip side is formed so that the base end side of the holding member is housed in the ring-shaped
従って図12(c)、(d)の構成では、前記押さえ部材の鏡筒と対面する位置に、Oリングの押圧量規制面を設け、該規制面に前記押さえ部材を係止させてOリングの規定圧を設定したために、Oリングを規定された押圧以上押すことがなく、Oリングの破損が防止できる。 Therefore, in the configuration of FIGS. 12C and 12D, a pressing amount regulating surface of the O-ring is provided at a position facing the lens barrel of the pressing member, and the pressing member is locked to the restricting surface so that the O-ring is locked. Since the specified pressure is set, the O-ring is not pressed more than the specified pressure, and the O-ring can be prevented from being damaged.
図13は防水カメラ用撮像装置本体の他の実施例で、前記1枚目のレンズ23Eが、その外周面側に凸状表面側に向けて光軸と平行に延在させて形成した2つの支持面231、232を有し、第1の支持面231が押さえ部材30に対する支持面であり、第2の支持面232が鏡筒32に対する支持面であるとともに、該夫々の支持面231、23が相手側部材により光軸方向に移動自在に光軸と直交する面内に位置規制されている点は図10及び図12と同様である。
即ち第1レンズ23Eは、光像入射側を凸状表面239で形成し、凸状表面239外周面縁側に光軸と平行に延在させて形成した立上げ部である第1の段部231(第一の支持面)とその基端より拡径され、Oリング34載置用の平坦部230aを有するリング状段突起230とリング状段突起230の下側に第1の段部231より小径の第2の段部232(第2の支持面)を具えており、そのリング状段突起230上面のリング状平坦部230aに押さえ部材30がOリング34を介して封止されている。
FIG. 13 shows another embodiment of the main body of the imaging device for a waterproof camera, in which the
In other words, the
そして本実施例においては押さえ部材30E先側の環状開口192を、前記前記1枚目のレンズの凸状表面239外周縁に接触させてもよく(図13(a)(d))、又第1の段部231(第一の支持面)に環状開口192を接触若しくは非接触で対峙させてもよい。
即ち図13(a)は、押さえ部材30Eの環状開口192の周縁側が1枚目のレンズ23Eの光像入射最大角度から待避する方向に下向きに延在されており、1枚目のレンズに入射光が開口縁によって妨げないように構成して広い視野角を確保するとともに、且つ1枚目のレンズ34Eの第2の段部232を鏡筒32E内周に嵌合させて、光軸のずれを防止している。
図13(b)は、1枚目のレンズ23Eの第1の段部231が押さえ部材30Eの環状開口192により摺動自在に支持され(第1の支持面)、第2の段部232は鏡筒32Eの内周面で支持される(第2の支持面)構成である。
かかる実施例によれば、1枚目のレンズ34Eは、押さえ部材30Eと鏡筒32Eで支持されるので、1枚目のレンズ34E、押さえ部材30E及ぴ鏡筒32Eの熱膨張率に差があったとしても、1枚目のレンズ34を押さえ部材30E、又は、鏡筒32Eのどちらか一方もしくは両方で支持されるので、光軸のずれを確実に防止できる。
図13(c)の防水カメラ用撮像装置本体の構成は、図13(B)の変形例であり、1枚目のレンズ24Eが、押さえ部材30Eの内壁面と1枚目のレンズのリング状段突起230の外周面で支持され(第1の支持面)ている点で、図13(b)の構成と異なる。
かかる実施例によれば押さえ部材30Eの内周面301で1枚目のレンズ24Eを支持しているので、図13(b)の押さえ部材の環状開口192の開口縁で1枚目のレンズ23Eを支持するより、特に径方向の力に対して強固に支持することができる。
図13(d)の構成は、押さえ部材30Eの被写体側先端に設けた環状開口192の開口縁の形状を、1枚目のレンズに入射する光の入射角にあわせている構成である。
したがって、1枚目のレンズ23Eの凸状表面239外縁部で押さえ部材30Eの環状開口192により押圧する場合に、レンズに入射する光の入射角に合わせて環状開口縁の形状を構成でき、広い視野角を確保することができると共に、レンズに入射する光の入射角を狭めない範囲で押さえ部材のリング円状突起192の厚みを厚くして強度性の向上を図ることができるとともに、外部からの強い衝撃によって破損することを防止できる。
In this embodiment, the
That is, FIG. 13A shows that the peripheral side of the
FIG. 13B shows that the
According to this embodiment, since the first lens 34E is supported by the holding
The configuration of the imaging device body for a waterproof camera in FIG. 13C is a modified example of FIG. 13B, in which the
According to this embodiment, since the
The configuration shown in FIG. 13D is a configuration in which the shape of the opening edge of the
Therefore, when the outer edge of the
即ち図14の比較例で示すように、環状開口192の開口縁の押さえ環192Fによる1枚目のレンズ23Fの凸表面239Fの押さえでは、光線に制約を作り後方監視のカメラの最大の必要条件である画角(光像入射最大角度)の制約を作ってしまう。しかるに図13の実施例では、1枚目のレンズ23Eの凸状表面192を押圧するのではなく、1枚目のレンズ23Eの画角から外れた外周縁か、前記第1の段部231周面か、又はリング状突起230周面を押圧することによって視野角の制限を無くすることが出来る。従って本実施例によれば、視野角を所望の程度確保することが出来、かつ配置上制約の多い先端部外径の大きさを小さくすることができる。
That is, as shown in the comparative example of FIG. 14, when the
また、図14の比較例のように、1枚目のレンズ23Fの凸状表面を押さえ部材30Fの環状開口縁で押圧する方式では、環状開口縁に過大な応力が発生し環状開口縁の強度が要求される。この応力による環状開口縁の変形を防止するため、環状開口縁の強度を増さなければならない。強度を増すためには押さえ環の板厚を大きくしなければならない。すると、1枚目のレンズに入射する画角が必然的に制限され、後方監視カメラの特徴である広角視野を犠牲にしなければならなくなるという欠点を有す。
In the method of pressing the convex surface of the
さて図15に示すように、1枚目のレンズ23の設計で、1枚目のレンズ23の第1の段部231の基部に連なるリング状突起230の接続点に印加される押圧力は規定した規格350N/m2(ニュートン・パー・平方メートル)を越えないように設計する必要があり、特に、1枚目のレンズ23の側面に設けたリング状突起230の厚みTを、0.7mm以上で構成しなければならない。
従って前記第1の段部231も0.7mm以上で構成するのがよく、具体的にはOリング34の径の長さ、及び、押さえ部材の押さえ部の光軸方向の長さから算出される。
例えばOリング34は、15〜40%の値で押さえ部材30に圧縮されるので、Oリングの径を仮に防水性の観点から0.6mmとすると、Oリングのつぶされたときの光軸方向の長さ(潰し径X)は、0.435mmとなる。(圧縮率は15%で計算)
そして前記押さえ部材30を成形プラスチックで形成した場合に前記圧縮率を達成するに必要な押さえ部材のOリング押さえ面側の厚みYとその幅Zは、Z*X>(0.6/2)2πよりZ>0.65が導き出され、Y=√0.91*Zより、Y>0.7691が導き出される。
従って、立上部の光軸方向の長さSは、
S>0.435+0.7691=1.2041mmが最小の長さとなることが理解される。
Now, as shown in FIG. 15, in the design of the
Therefore, the
For example, since the O-
When the pressing
Therefore, the length S of the rising part in the optical axis direction is
It is understood that S> 0.435 + 0.7691 = 1.2041 mm is the minimum length.
(第1の実施形態に関する詳細説明(封止構造))
さてここで、第1の実施形態に関して、封止構造でありながら広角の撮像を可能にした点について詳細に説明する。
図16は、第1の実施形態の中でも図1から図11に示したOリングを用いて密閉封止した実施形態に対して、Oリングを用いずに密閉封止ではなく単なる封止をした構造の撮像装置を示したものである。
図16によれば、第1レンズ700は、その被写体側に広角撮影のための凸状表面702を有すると共に、その撮像側(図示しない撮像素子側)に結像レンズ面707を有する。また、第1レンズは被写体側から順に直径rの第1径部701と、r’>rなる直径r’の第2径部704と、r<r’’<rなる直径r’’第3径部709とを有している。これら径部により、第1レンズ700の被写体側に所定の径(直径r)を有すると共に所定の立ち上げ長さlの立上げ部721が形成される。また、これら径部により立上げ部721に連続して光軸と略直交する長さl’の平坦部が形成される。
また、第1レンズ700は、鏡筒706に形成した第1レンズの位置決め用の突出部711が第1レンズ700の撮像側の第2径部704と第3径部709とで形成される段部を位置決めすることにより、鏡筒706に位置決め収容される。
(Detailed description of first embodiment (sealing structure))
Now, the first embodiment will be described in detail in that wide-angle imaging is enabled while having a sealing structure.
FIG. 16 shows an embodiment in which the O-ring shown in FIGS. 1 to 11 is hermetically sealed in the first embodiment, but is not hermetically sealed but simply sealed without using the O-ring. 1 shows an imaging device having a structure.
According to FIG. 16, the
Further, the
更に、第1レンズ700は、その被写体側に配置したリング状の押え部705によって第1レンズ700の平坦部703を撮像側に押圧されることにより、鏡筒706に押圧固定される。この押さえ部材705は鏡筒706の外周部に螺合固定され、また、図示していないが押さえ部材705の外周には段部が設けられており、同じく図示しないカメラケースの開口から押さえ部材705が突出すると共に、押さえ部材705の前記段部がカメラケースの開口に挿通するようにしてカメラケースの開口が封止される。
また、押さえ部材705の被写体側の内周は第1レンズ700の外周部に沿って延在配置されるよう構成されており、特に第1レンズ700の立上げ部700の立上げ部721の外周のほぼ全域にわたって押さえ部材705の内周面724が形成されている。
Further, the
Further, the inner periphery of the holding
ここで、特に高い封止性能を求められる撮像装置の場合、第1レンズ700を鏡筒706に押圧固定する押圧力を高く保持することが求められている。このため、第1レンズ700を鏡筒706に押圧する押さえ部材705は、第1レンズ700の平坦部703を高い押圧力で保持し続けるために、肉厚mを大きく確保する必要がある。この肉厚mが薄い場合だと、第1レンズ700を押圧保持する能力が低くて十分な封止性能が得られないか、当初は十分な封止性能を得ていても経時変化を強く受けてしかる後に十分な封止性能が得られなくなる。
従って、求められる封止性能や押さえ部材の材質にもよるが第1レンズ700を押圧保持する押さえ部材705の肉厚mはある程度以上の大きさを備えていなくてはならない。
Here, in the case of an imaging device that requires particularly high sealing performance, it is required that the pressing force for pressing and fixing the
Therefore, depending on the required sealing performance and the material of the pressing member, the thickness m of the
ここで、第1レンズ700の代わりに、立上げ部721を有しない第1レンズ722を用いた揚合、同様に封止性能を確保した肉厚mを有した押さえ部材705を使用すると広角性能を著しく損なう例を同図16に示す。
第1レンズ722の被写体側の凸状表面を図16の点線722として示す。この揚合の撮像装置の最大の広角視野は線723の通りになる。つまり、線723より広角の光束は押さえ部材705の側面724にて遮られ、その分広角視野を狭める結果となる。ここで、封止性能を求めるほどより肉厚の押さえ部材705を使用しなければならないため、封止性能と視野角度との両立は困難なものとなる。
一方、立上げ部724を備える第1レンズ700の場合の撮像装置の最大の広角視野は線708になり、立上げ部を有しない第1レンズ722の場合と比較し、押さえ部材705の側面724に遮られることがなく、著しい広角視野を得られるものとなる。
つまり、立上げ部724を封止性能を満たすに十分な押さえ部材705の肉厚m相当かそれ以上とすることにより、十分な封止性能を確保しつつ且つ、高い広角視野を実現できることになる。
Here, instead of using the
The convex surface on the object side of the first lens 722 is shown as a dotted line 722 in FIG. The maximum wide-angle field of view of this imaging device is as shown by
On the other hand, the maximum wide-angle field of view of the imaging device in the case of the
That is, by setting the rising
ここで、第1レンズ700として光軸に垂直な断面が円形状のものを実施形櫨として示したが、本発明は被写体を図示しない撮像素子に結像できる光学系を形成することが可能であれば楕円形状や四角形状などであってもよいことは言うまでもない。
また、第1レンズ700として第3径部709が第1径部701より径が大で且つ第2径部704より径が小のものを実施形態として示したが、本発明は第3径部709の径の大小に限定されるものでなく、第1レンズ700が鏡筒706に位置決め保持されている構造であれば第3径部709を有しないものであってもよいことは言うまでもない。また、第1レンズ700が直接鏡筒706に位置決めされている必要はなく、例えば、図示しない第2レンズが鏡筒706に位置決め収容されており、第1レンズ700が図示しない第2レンズにより位置決めされ鏡筒706に収納されているような、間接的に位置決めされている場合であってもよい。
Here, the
Further, as the
(第1の実施形態に関する詳細説明(密閉封止構造))
第1の実施形態に関して、シーリング材としてOリングを用いた密閉封止構造でありながら広角の撮像を可能にした点について詳細に説明する。
図17は、第1の実施形態の中でも図1から図11に示したOリングを用いて密閉封止した実施形態について、十分な密閉封止性能を確保しつつ且つ、高い広角視野を実現できることを説明する図である。
尚、図17中、図16と同一の符合を付加したものは同一の内容を示すため、説明を省略する。
図17は、図16と同様に立上げ部721を有する第1レンズ700を用いたものであるが、Oリング712を第1レンズ700の平坦部703と押さえ部材705の間に配置する他、第1レンズ700の平坦部703を撮像側に押圧保持する押さえ部材705の第1レンズ700の凸状表面702側の先端に突起701を有している点が図16との差異である。
(Detailed description of first embodiment (sealed sealing structure))
Regarding the first embodiment, the point that a wide-angle imaging is enabled while having a hermetically sealed structure using an O-ring as a sealing material will be described in detail.
FIG. 17 shows that the first embodiment, in which the O-rings shown in FIGS. 1 to 11 are hermetically sealed, can realize a high wide-angle field of view while ensuring sufficient hermetic sealing performance. FIG.
Note that, in FIG. 17, those with the same reference numerals as those in FIG. 16 indicate the same contents, and therefore description thereof will be omitted.
FIG. 17 uses the
ここで、押さえ部材705は、第1レンズ700の平坦部703をOリング712を介して押圧保持することにより、相応の求められる密閉封止性能を得るべく相応の肉厚mを有するよう構成されている。
特に高い密閉封止性能を求められる撮像装置の場合、Oリング712を介して第1レンズ700を鏡筒706に押圧固定すると共に、密閉封止のため相応の圧縮比でOリング712を圧縮ナる必要がある。このため、Oリング712を介して第1レンズ700を鏡筒706に押圧する押さえ部材705は、第1レンズ700の平坦部703を高い押圧力で保持し続けるため、且つ、Oリング712を相応の圧縮比で圧縮保持するために、肉厚mを大きく確保する必要がある。この肉厚m.が薄い場合だと、第1レンズ700を押圧保持する能力が低かったり、Oリング712を相応の圧縮比で圧縮できなかったりの問題を生じ、求める密閉封止性能を得ることはできない。また、当初は十分な封止性能を得ていても経時変化により押さえ部材705の変質等を生じて、その押圧保持能力が低下して十分な封止性能が得られなくなることも起こり得る。
従って、求められる封止性能や押さえ部材の材質にもよるがOリング712を介して第1レンズ700を押圧保持する押さえ部材705の肉厚mはある程度以上の大きさを備えていなくてはならない。
Here, the pressing
In particular, in the case of an imaging device that requires high hermetic sealing performance, the
Therefore, depending on the required sealing performance and the material of the pressing member, the thickness m of the
次に、前述した第1レンズ700の平坦部703を撮像側に押圧保持する押さえ部材705の第1レンズ700の凸状表面702側の先端に配置した突起701について説明する。
この突起701は、図10及び図11に示した環状の突起192と同じ部材である。この突起701(突起192)は、確かに第1レンズ700の凸状表面702に当接してこれを撮像側に押圧する作用を奏するが、実際に押圧するのはこの突起701(突起192)の部分ではなく、図17にてOリング712の楕円形状上部(被写体側)にてOリング712を押圧変形させる押さえ部材705の撮像側面部726になる。このため、突起701(突起192)の主な用途は押圧ではなく以下に説明するところのOリング712の圧縮比設定にある。
前述したようにOリング712は、本実施形態にて、圧縮比の管理値を15%から35%で管理する必要がある。このため従来は、押さえ部材705を螺合固定する際、押さえ部材705の螺合量(ねじ込み回転数)や押さえ部材705のねじ込みによる移動量などを本撮像装置の製造工程にて検出し、規定の検出量までねじ込みを行うことで図17の寸法nを一定にし、結果としてOリング712の圧縮比を管理していた。
ここで、この螺合量や移動量の検出は容易ではなく、また製造工程上、余計な製造設備や工程が増えることになり、生産性、歩留まり、コストに多大なる悪影響を及ぼしていた。
Next, a description will be given of the
The
As described above, the O-
Here, the detection of the screwing amount and the moving amount is not easy, and unnecessary manufacturing equipment and steps are increased in the manufacturing process, which has a great adverse effect on productivity, yield, and cost.
しかし、本実施形態によれば、前述の突起710(突起192)が第1レンズ700の凸状表面702に当接する位置にて前述の寸法nを設定することにより、つまり、突起710(突起192)が凸状表面702に当接して押さえ部材705のねじ込みができなくなる位置状態にて、Oリング712が適切な圧縮比で圧縮されるようOリング712の圧縮スペースの寸法nを設計することにより、適切なOリング712の圧縮比管理が可能となる。
従って、単に押さえ部材705のねじ込みトルクのみを管理することで、螺合量や移動量の検出は不要となり、従前と比較し製造工程の削減、歩留まりの向上、製造設備の削減などを図ることができる。
However, according to the present embodiment, the dimension n is set at a position where the above-described protrusion 710 (the protrusion 192) comes into contact with the
Therefore, by simply managing only the screwing torque of the holding
尚、この突起710(突起192)には第1レンズ700を押圧保持する作用は求められていないため、前述したような肉厚mは必要ではなく、比較的薄い肉厚で構成することができる。よって、緕果として第1レンズ700の広角視野を若干損なうことはあっても、図17に示した広角視野を示す線725が示す通り、図16のものと比較しても良好な広角視野特性を確保していることが明らかである。
Since the projection 710 (projection 192) is not required to have an action of pressing and holding the
次に、車載用の撮像装置として本実施形態のものを設計した揚合の部材の寸法について説明する。
図18は、一般的に差圧試験と呼ばれるものであるが、所定の媒体による圧力を第1の経路にて本実施形態の撮像装置の前面部分に印加すると共に、第2の経路にてリファレンスの部材に印加した場合の両経路における圧力差をOリング712の径を変化させて試験した結果を示すものである。この試験にて縦軸の差圧値が小さい程良好な封止性能が得られることを示している。尚、同一径については5回計測を行っている。
一般に車載用の撮像装置としては上記差圧試験にて5回の試験を実施し何れも10Pa以下であることが求められている。従って、図18よりOリング712の径はO.5mm以上で設計する必要がある。一方、Oリング712の径を3.0mm以上とすると、このOリングの圧縮比を15%から35%にするために必要な押さえ部材705による押圧力が第1レンズ700の第2径部704の厚みにも影響を受けるが一般的な光学ガラスレンズのガラス強度の350*108N/m2を超えることとなり強度の面からNGとなる。従って、Oリング712の径は0.5mm以上3.0mm以下とするのが好ましい。
Next, a description will be given of the dimensions of the members of the assembling member that designed the image pickup device for the vehicle according to the present embodiment.
FIG. 18 is generally referred to as a differential pressure test, in which a pressure from a predetermined medium is applied to the front surface of the imaging apparatus according to the present embodiment through the first path, and the reference pressure is applied through the second path. 11 shows the results of a test in which the pressure difference between the two paths when the pressure was applied to the member No. 3 was changed by changing the diameter of the O-
In general, as a vehicle-mounted imaging device, the above-described differential pressure test is performed five times, and it is required that all of the tests be 10 Pa or less. Therefore, according to FIG. It is necessary to design at least 5 mm. On the other hand, when the diameter of the O-
また、図18より明らかなようにOリング712の径が1.4mm以上となるとほぼ測定値差動圧は0近傍で落ち着く。このため、敢えて1.4mm以上の径を有するより高価なOリングを選択することは好ましくない。また、押圧力も径が大きくなるにつれ大きな値が求められるため各種部材も強度あるものにする必要があるので、各種部材のコストアップや装置全体の大型化が懸念される。
Also, as is apparent from FIG. 18, when the diameter of the O-
また、第1レンズ700の平坦部703の長さlは、所定長さ以下であると第1レンズ700の製造時、又は運搬時の衝撃等により破損し易くなるという問題を有しているため、0.7mm以上で設計することが求められている。一方、Oリング712は押圧され変形した際に、図17に示したように第1レンズ700の第1径部701と押さえ部材705の内周面とにそれぞれ密接に接するよう変形するほうが、変形しても接しない揚合と較べ密閉封止性能が薯しく向上する。
従って、Oリング712はより好ましくは0.7mm以上1.4mm以下とすることが求められている。
In addition, if the length l of the
Therefore, it is required that the O-
ここで、より小型の撮像装置とするべく0.6mmのOリング712にて設計した場合の例を説明する。圧縮比を15%で管理するとOリング712の光軸方向の厚さnは0.435mmになる。
また、Oリング712の光軸と直交する方向の厚さZ(平坦部703のl’相当)は、
Z*n>(0.6/2)2πよりZ>0.65mmとなる。
ここで、押さえ部材の肉厚mは、
m=√0.91*l’で規定される。
従って、第1レンズ700の立上げ部701に必要な最短の長さlは、
1=n+mより、l=0.435+0.7691=1.2041mmとなる。
従って、立上げ部701の立上げ長は少なくとも1.2042mm以上とすることがより好好ましい。
Here, an example in the case of designing with a 0.6 mm O-
The thickness Z of the O-
Z> 0.65 mm from Z * n> (0.6 / 2) 2π.
Here, the thickness m of the holding member is
m = {0.91 * l '}.
Therefore, the shortest length l required for the rising
From 1 = n + m, 1 = 0.435 + 0.7691 = 1.2411 mm.
Therefore, the rising length of the rising
ここで、Oリング712の内径は、第1レンズ700の第1径部701の外形より大きく、Oリング712の外形は、押さえ部材705の内径より小さく設計することにより、押さえ部材705を鏡筒706にねじ込んだ後においても、Oリング712は、押さえ部材705の内壁面や、第1レンズ700の第1径部701と平坦部703で形成されるコバ部との間で、大きな摩擦力を発生するような接触を避けるようにしていることは言うまでもない。この結果、Oリング712には不必要な回転方向の摩擦力やねじれの力が発生せず、ダメージも受けないため、長期にわたって経時変化を生じにくくすることが可能となる。
Here, the inner diameter of the O-
尚、上記の実施形態では、Oリング712の圧縮比を管理するために押さえ部材705の先端に突起710(突起192)を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図16に示した押さえ部材のように先端に突起を設けないものであってもよく、更に、押さえ部材705が螺合固定する鏡筒706の螺合ネジ部分の近傍に押さえ部材705のねじ込み量を規制する部材を設けたものとしてもよい。
また、シーリング材としてOリングを用いた例を示したが、本例はこれに限定されるものではなく、液状やテープ状の形態のシーリング材であってもよいことは言うまでもない。
In the above embodiment, the protrusion 710 (protrusion 192) is provided at the tip of the
Although an example using an O-ring as the sealing material has been described, the present example is not limited to this, and it is needless to say that a liquid or tape-shaped sealing material may be used.
以下、第1実施例の撮像装置において封止をポイントとしたものをまとめる。本例の撮像装置は、開口を備えたカメラケースと、鏡筒に収納されたレンズ群と、環状の押さえ部材により規定された開口を有する円筒形状の押さえ部材と、を備え、前記押さえ部材を前記鏡筒の外周部に螺合固定することにより前記レンズ群のうち1枚目のレンズによって前記押さえ部材の開口が封止され、前記螺合固定された押さえ部材をその先端部が前記カメラケースの開口から外部に突出するように前記カメラケースに収容固定することにより、前記カメラケースの開口が封止されるようにしたことを特徴とする。 Hereinafter, the imaging apparatus according to the first embodiment in which sealing is the point will be summarized. The imaging apparatus of this example includes a camera case having an opening, a lens group housed in a lens barrel, and a cylindrical pressing member having an opening defined by an annular pressing member, and The opening of the pressing member is sealed by the first lens of the lens group by screwing and fixing to the outer peripheral portion of the lens barrel, and the tip of the screwing and fixing pressing member is the camera case. The camera case is housed and fixed so as to protrude outside from the opening of the camera case, whereby the opening of the camera case is sealed.
また、本例の撮像装置は、前記鏡筒に収納されたレンズ群が広角レンズ群であり、前記押さえ部材は前記広角レンズ群のうち1枚目のレンズによって前記押さえ部材の開口が封止され、且つ該レンズの凸状表面が該押さえ部材の開口から該押さえ部材の外方に突出するように前記鏡筒の外周部に螺合固定されるとともに、該押さえ部材の内周が前記レンズ群のうちの1枚目のレンズの外周部に沿って延在配置されたことを特徴とする。 Further, in the imaging apparatus of the present example, the lens group housed in the lens barrel is a wide-angle lens group, and the pressing member has an opening of the pressing member sealed by a first lens of the wide-angle lens group. And, the convex surface of the lens is screwed and fixed to the outer peripheral portion of the lens barrel so that the convex surface protrudes outward from the opening of the pressing member, and the inner periphery of the pressing member is the lens group. Characterized by being arranged to extend along the outer peripheral portion of the first one of the lenses.
また、本例の撮像装置は、前記鏡筒に収納されたレンズ群が広角レンズ群であり、前記押さえ部材の外周に段部が設けられ、前記押さえ部材は前記広角レンズ群のうち1枚目のレンズの被写体側の凸状の面と撮像側の面との間に形成された側面に第1の段部と第2の段部とを形成するように設けた突出部を備え、前記1枚目のレンズは前記第2の段部により前記鏡筒に位置決め収納され、前記押さえ部材は前記1枚目のレンズの前記第1の段部に配置した第1のシーリング材と該1枚目のレンズとによって該押さえ部材の開口が密閉封止され、且つ該1枚目のレンズの前記被写体側の凸面が該押さえ部材の開口から該押さえ部材の外方に突出するように前記鏡筒の外周部に螺合固定され、前記螺合固定された押さえ部材はその先端を前記カメラケースの開口から突出させ、且つ該押さえ部材の前記段部に配置した第2のシーリング材と該螺合固定された押さえ部材とによって該カメラケースの開口が密閉封止されるように該カメラケースに収容固定されたことを特徴とする。 Further, in the imaging apparatus of the present example, the lens group housed in the lens barrel is a wide-angle lens group, a step is provided on the outer periphery of the pressing member, and the pressing member is a first lens of the wide-angle lens group. A projection provided to form a first step and a second step on a side surface formed between the object-side convex surface of the lens and the imaging-side surface; The second lens is positioned and accommodated in the lens barrel by the second step, and the pressing member includes a first sealing material disposed on the first step of the first lens and the first lens. The opening of the holding member is hermetically sealed by the lens, and the convex surface of the first lens on the subject side projects from the opening of the holding member to the outside of the holding member. The holding member screwed and fixed to the outer peripheral portion has The camera case so that the opening of the camera case is hermetically sealed by a second sealing member protruding from an opening of the case and disposed at the step of the holding member and the holding member fixed by screwing. Characterized in that it is housed and fixed in the housing.
また、本例の撮像装置は、前記押さえ部材と前記1枚目のレンズとの間に密閉封止をするシーリング材を配置すると共に、前記押さえ部材を前記鏡筒に螺合固定する前の状態では、前記押さえ部材と前記1枚目のレンズとのクリアランスが前記シーリング材の幅よりも大きく、前記押さえ部材を前記鏡筒に螺合固定した後の状態では、前記シーリング材が押圧変形して前記クリアランスが閉鎖される寸法関係を有することを特徴とする。 Further, the imaging device of the present example has a state in which a sealing material for hermetically sealing is arranged between the pressing member and the first lens, and the pressing member is not screwed and fixed to the lens barrel. In this case, the clearance between the pressing member and the first lens is larger than the width of the sealing material, and in a state after the pressing member is screwed and fixed to the lens barrel, the sealing material is pressed and deformed. The clearance has a dimensional relationship to be closed.
また、本例の撮像装置は、前記押さえ部材と前記カメラケースとの間に密閉封止をするシーリング材を配置すると共に、前記押さえ部材を前記鏡筒に螺合固定する前の状態では、前記押さえ部材と前記カメラケースとのクリアランスが前記シーリング材の幅よりも大きく、前記押さえ部材を前記鏡筒に螺合固定した後の状態では、前記シーリング材が押圧変形して前記クリアランスが閉鎖される寸法関係を有することを特徴とする。 Further, the imaging device of the present example, while disposing a sealing material for hermetically sealing between the pressing member and the camera case, and in a state before screwing and fixing the pressing member to the lens barrel, The clearance between the holding member and the camera case is larger than the width of the sealing material, and in a state after the holding member is screwed and fixed to the lens barrel, the sealing material is pressed and deformed to close the clearance. It has a dimensional relationship.
また、本例の撮像装置は、開口を備えたカメラケースと、鏡筒に収納された広角レンズ群と、環状の押さえ部材により規定された開口を有する円筒形状の押さえ部材と、前記押さえ部材の外周に設けた段部と、前記広角レンズ群のうちの1枚目のレンズの被写体側に設けた所定の径を有する立上げ部と、該立上げ部に連続して設けた光軸と略直交する平坦部と、を備え、前記押さえ部材は、前記1枚目のレンズの前記平坦部を押圧すると共に該1枚目のレンズによって該押さえ部材の開口が封止され且つ該1枚目のレンズの凸状表面が該押さえ部材の開口から該押さえ部材の外方に突出するように前記鏡筒の外周部に螺合固定され、前記螺合固定された押さえ部材をその先端部を前記カメラケースの開口から突出させ且つ該押さえ部材の前記段部によって該カメラケースの開口が封止されるように該カメラケースに収容固定されたことを特徴とする。 Further, the image pickup apparatus of the present example has a camera case having an opening, a wide-angle lens group housed in a lens barrel, a cylindrical pressing member having an opening defined by an annular pressing member, and a pressing member of the pressing member. A step portion provided on the outer periphery, a rising portion having a predetermined diameter provided on the subject side of the first lens in the wide-angle lens group, and an optical axis provided continuously with the rising portion. An orthogonal flat portion, wherein the pressing member presses the flat portion of the first lens, the opening of the pressing member is sealed by the first lens, and the first The convex surface of the lens is screwed and fixed to the outer periphery of the lens barrel such that the convex surface of the lens protrudes outward from the opening of the holding member. Projecting from the opening of the case, and Opening of the camera case is characterized in that it is housed and fixed to said camera case in a sealed manner by the section.
また、本例の撮像装置は、前記押さえ部材と前記1枚目のレンズとの間に配置した密閉封止をするシーリング材と、前記押さえ部材の先端に設けた前記1枚目のレンズの被写体側表面に当接する突起と、を備え、前記突起と前記1枚目のレンズの撮像表面との当接により、前記シーリング材の前記押さえ部材による圧縮比を設定することを特徴とする。
また、本例の撮像装置は、前記シーリング材の径を0.5mm以上3.0mm以下としたことを特徴とする。
また、本例の撮像装直は、前記シーリング材の径を0.7mm以上1.4mm以下としたことを特徴とする。
また、本例の撮像装置は、前記平坦部の長さを0.7mm以上としたことを特徴とする。また、本例の撮像装置は、前記立上げ部の立上げ長を1.1mm以上としたことを特徴とする。
Further, the imaging apparatus of the present example includes a sealing member that is disposed between the holding member and the first lens for hermetic sealing, and a subject of the first lens provided at a tip of the holding member. A projection that abuts on a side surface, wherein the compression ratio of the sealing member by the pressing member is set by the abutment between the projection and the imaging surface of the first lens.
Further, the imaging device of the present example is characterized in that the diameter of the sealing material is 0.5 mm or more and 3.0 mm or less.
Further, the imaging device according to the present embodiment is characterized in that the diameter of the sealing material is 0.7 mm or more and 1.4 mm or less.
Further, the imaging device of this example is characterized in that the length of the flat portion is 0.7 mm or more. Further, the imaging device of the present example is characterized in that the rising length of the rising portion is 1.1 mm or more.
また、本例の撮像装置は、開口を備えたカメラケースと、相互に位直決めされたレンズ群を収納する鏡筒と、前記鏡筒の外周部する円筒形状の押さえ部材と、前記押さえ部材により規定された開口と、を有するレンズアッシと、を備え、前記押さえ部材を前記鏡筒の外周部に螺合固定することにより前記レンズ群のうち1枚目のレンズによって前記押さえ部材の開口が封止され、前記螺合固定された押さえ部材をその先端部が前記カメラケースの開口から外部に突出するように前記カメラケースに収容固定することにより、前記カメラケースの開口が封止されるようにしたことを特徴とする。 Further, the imaging device of the present example includes a camera case having an opening, a lens barrel that stores the lens groups positioned relative to each other, a cylindrical pressing member that is an outer peripheral portion of the lens barrel, and the pressing member. And a lens assembly having an opening defined by the following. The fixing member is screwed and fixed to an outer peripheral portion of the lens barrel, so that the opening of the pressing member is formed by the first lens in the lens group. By sealing and holding the screwed and fixed holding member in the camera case so that the tip end projects outside from the opening of the camera case, the opening of the camera case is sealed. It is characterized in that.
また、本例の撮像装置は、前記カメラケースの開口を有する前ケースと、後ケースと、により該カメラケースを構成し、前記レンズアッシを前記前ケースの後方から挿入した後、該後方からネジ止め固定すると共に、該前ケースと前記後ケースとを、該後ケースの該後方からネジ止め固定することにより、一方向から組み付け可能とすることを特徴とする。 Further, the imaging device of the present example comprises a front case having an opening of the camera case, and a rear case, which constitutes the camera case, and after inserting the lens assembly from the rear of the front case, screws from the rear. The front case and the rear case are screwed and fixed from the rear of the rear case so that the front case and the rear case can be assembled from one direction.
(第1の実施形態に関する変形例1)
第1の実施形態に関して、Oリングを用いた密閉封止構造でありながら広角の撮像を可能にした変形例について説明する。
図19は、第1の実施形態の中の図17のシーリング材であるOリング712の圧縮比を押さえ部材705の先端に設げた突起710によって管理するものと異なり、鏡筒706に設けた規制部714によりOリング712の圧縮比を管理する例を示す図である。
尚、図19中、図16、図17と同一の符合を付加したものは同一の内容を示すため、説明を省略する。また、716は押さえ部材705に設けた段部である(図16、図17では図示を省略)。
(
Regarding the first embodiment, a modified example that enables wide-angle imaging while having a hermetically sealed structure using an O-ring will be described.
FIG. 19 is different from the first embodiment in which the compression ratio of the O-
Note that in FIG. 19, those with the same reference numerals as in FIGS. 16 and 17 indicate the same contents, and a description thereof will be omitted. Reference numeral 716 denotes a step provided on the pressing member 705 (not shown in FIGS. 16 and 17).
図19は、図17と同様に立上げ部721を有する第1レンズ700を用いたものであるが、前述のように押さえ部材705の先端に押さえ部材705の螺合量等を規制する突起710を備えていない。代わりに押さえ部材705が所定量以上ねじ込まれるのを防止するため、鏡筒706に押さえ部材705の下端面に接する規制部714を備えている。
この規制部714により押さえ部材705のねじ込み量が一定に規制され、結果としてOリング712の圧縮比が一定に管理されることになる。
また、図19では、押さえ部材705の先端に切欠き部713を有している。この切欠き部713により、切欠き部がない場合(図18にて点線にて示す)と比較して第1レンズ700の広角視野をより広く確保することができる。また言い換えると、この切欠き部713を備えることにより第1レンズ700の立上げ部701の立上げ長をより小さくすることが可能となり、装置の小型化が図られる。
FIG. 19 uses the
The screwing amount of the
In FIG. 19, a
また、図19に示す例では、押さえ部材705の内周面と第1レンズ700の第1径部701の側面との距離xと、押さえ部材705の内周面と第1レンズ700の第2径部704の側面との距離yとを、図16や図17のものより広く確保している。
このx及びyにより生じる押さえ部材705と第1レンズ700との間のスペーシングにより、装置から突出している押さえ部材705の外周部が何らかの外力Fを受けた場合に、押さえ部材705のみ変形を許容しつつ、精度の保持が求められる第1レンズ700に対し外力の影響を緩和するという作用効果を奏することができる。
なお、このスペーシングの量は、押さえ部材705の材質により適宜設定されるものである。また、xとy双方スペーシングを確保することがより好ましいが、一方を確保したものであっても相応の作用効果があり、本例は一方を確保したものであってもよいことは言うまでもない。
In the example shown in FIG. 19, the distance x between the inner peripheral surface of the
Due to the spacing between the
The amount of the spacing is appropriately set depending on the material of the
(第1の実施形態に関する変形例2)
第1の実施形態に関して、Oリングを用いた密閉封止構造でありながら広角の撮像を可能にした変形例について説明する。
図20は、第1の実施形態の中の図17のシーリング材であるOリング712の圧縮比を押さえ部材705の先端に設けた突起710によって管理するものと同様にこの突起705により0リング712の圧縮比を管理するものであるが、図19で示した変形例と同様に外力による第1レンズ700の精度の狂いを緩和する構造を備えた変形例を示す図である。
尚、図20中、図16、図17、図19と同一の符合を付加したものは同一の内容を示すため、説明を省略する。
図20のものは、押さえ部材705の被写体側先端を光軸から離れるに従ってなだらかに傾斜する傾斜面718を有している。この傾斜面により押さえ部材705に何らかの物体が衝突した場合であってもその衝突を傾斜面718にて上手く逃がすことが可能となり、押さえ部材705自体の破壊を防ぐことは勿論のこと、第1レンズ700への影響についても著しい低減を図ることが可能となる。
(
Regarding the first embodiment, a modified example that enables wide-angle imaging while having a hermetically sealed structure using an O-ring will be described.
FIG. 20 illustrates the O-
20, the same reference numerals as in FIGS. 16, 17, and 19 denote the same contents, and a description thereof will not be repeated.
20 has an
また、図20のものは、図19に示した例と同様に、押さえ部材705の内周面と第1レンズ700の第1径部701の側面との距離xと、押さえ部材705の内周面と第1レンズ700の第2径部704の側面との距離yとを、図16や図17のものより広く確保している。
このx及びyにより生じる押さえ部材705と第1レンズ700との間のスペーシングにより、装置から突出している押さえ部材705の外周部が何らかの外力Fを受けた楊合に、押さえ部材705のみ変形を許容しつつ、精度の保持が求められる第1レンズ700に対し外力の影響を緩和するという作用効果を奏することができる。
なお、このスペーシングの量は、押さえ部材705の材質により適宜設定されるものである。また、xとy双方スペーシングを確保することがより好ましいが、一方を確保したものであっても相応の作用効果があり、本例は一方を確保したものであってもよいことは言うまでもない。
20, similarly to the example shown in FIG. 19, the distance x between the inner peripheral surface of the
Due to the spacing between the
The amount of the spacing is appropriately set depending on the material of the
(第1の実施形態に関する変形例3)
第1の実施形態に関して、Oリングを用いた密閉封止構造でありながら広角の撮像を可能にした変形例について説明する。
図21は、第1の実施形態の中の図17のシーリング材であるOリング712の圧縮比を押さえ部材705の先端に設けた突起710によって管理するものと異なり、押さえ部材705自体に設けた凹部720によりOリング712の圧縮比を管理する例を示す図である。
尚、図21中、図16、図17、図19、図20と同一の符合を付加したものは同一の内容を示すため、説明を省略する。
(
Regarding the first embodiment, a modified example that enables wide-angle imaging while having a hermetically sealed structure using an O-ring will be described.
FIG. 21 is different from the first embodiment in which the compression ratio of the O-
In FIG. 21, the same reference numerals as in FIGS. 16, 17, 19, and 20 denote the same contents, and a description thereof will not be repeated.
図21は、図17と同様に立上げ部721を有する第1レンズ700を用いたものであるが、前述のように押さえ部材705の先端に押さえ部材705の螺合量等を規制する突起710を備えていない。代わりに押さえ部材705に備えた凹部720の光軸方向の深さzによってOリング712の圧縮比を管理するものである。
また、この凹部720は斜面719を備えており、この斜面719により押さえ部材705のねじ込み時におけるOリング712のねじれなどの変形を防ぐことができる。
なお、図21に示したものに代えて、第1レンズ700にOリング715の圧縮比を管理する凹部を設け、押さえ部材705の第1レンズ700を押圧する面を平坦に構成してもよい。
FIG. 21 uses the
In addition, the
Note that, instead of the one shown in FIG. 21, a concave portion for controlling the compression ratio of the O-
本発明によれば、特に耐環境性能を向上した撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging device with particularly improved environmental resistance performance.
1 撮像装置
2 前ケース
3 後ケース
10 撮像ユニット
20 撮像装置本体
23 第1レンズ
30 押さえ部材
32 鏡筒
34、54 Oリング
Claims (11)
前記1枚目のレンズは、その外周面側に凸状表面側に向けて光軸と平行に延在させて形成した立上げ部と、該立上げ部基側よりレンズ光軸と直交する面内に沿って拡径されたリング円状平坦部とを有し、
一方前記鏡筒の先側には、その基側に設けた鏡筒係止部を介して1枚目のレンズの凸状表面を被写体側に突出するように前記鏡筒に固定された押さえ部材が設けられ、該押さえ部材は、前記環状開口の基側を拡径して前記リング円状平坦部と対面してなる押圧部位を有する第1のリング状段部を設け、該第1のリング状段部の前記押圧部位によるリング円状平坦部への押圧により、押さえ部材の開口が封止されていることを特徴とする撮像装置。 On the solid-state imaging device, among the lens groups arranged with the optical axes aligned, at least the wide-angle lens group located on the incident side is housed and arranged with the optical axis interval maintained by the lens barrel, and the wide-angle lens In an imaging apparatus having an imaging apparatus main body in which a first lens of a group is formed by a convex surface forming an optical image incidence area,
The first lens has a rising portion formed on the outer peripheral surface side so as to extend toward the convex surface side in parallel with the optical axis, and a surface perpendicular to the lens optical axis from the rising portion base side. A ring-shaped flat portion whose diameter is enlarged along the inside,
On the other hand, a holding member fixed to the barrel so that the convex surface of the first lens projects toward the subject side via a barrel locking portion provided on the base side of the barrel. The pressing member is provided with a first ring-shaped step portion having a pressing portion formed by expanding a base side of the annular opening so as to face the ring-shaped flat portion; An image pickup device, wherein an opening of a pressing member is sealed by pressing a ring-shaped flat portion by the pressing portion of the step portion.
鏡筒に収納された広角レンズ群と、
環状の押え部により規定された開口を有する円筒形状の押さえ部材と、
前記押さえ部材の外周に設けた段部と、
前記広角レンズ群のうちの1枚目のレンズの撮像側に設けた所定の直径を有する立上げ部と、該立上げ部に連続して設けた光軸と略直交する平坦部と、を備え、
前記押さえ部材は前記1枚目のレンズの前記平坦部を押圧すると共に該1枚目のレンズによって該押さえ部材の開口が封止され且つ該1枚目のレンズの凸状表面が該押さえ部材の開口から該押さえ部材の外方に突出するように前記鏡筒の外周部に螺合固定され、
該螺合固定された押さえ部材はその先端部を前記カメラケースの開口から突出させ且つ該押さえ部材の前記段部によって該カメラケースの開ロが封止されるよう該カメラケースに収容固定されたことを特徴とする撮像装置。 A camera case with an opening,
A wide-angle lens group housed in the lens barrel,
A cylindrical holding member having an opening defined by an annular holding portion,
A step provided on the outer periphery of the holding member;
A rising portion having a predetermined diameter provided on the imaging side of the first lens in the wide-angle lens group; and a flat portion provided substantially continuous with the optical axis and provided continuously to the rising portion. ,
The pressing member presses the flat portion of the first lens, the opening of the pressing member is sealed by the first lens, and the convex surface of the first lens is It is screwed and fixed to the outer peripheral portion of the lens barrel so as to protrude from the opening to the outside of the holding member,
The holding member screwed and fixed was housed and fixed to the camera case so that the tip end protruded from the opening of the camera case, and the opening of the camera case was sealed by the step portion of the holding member. An imaging device characterized by the above-mentioned.
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