JP2005017951A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an imaging apparatus improved in environmental resistance performance. <P>SOLUTION: The opening of a front casing 2 is sealed by a retaining member 30, and the opening of the member 30 is sealed with a first lens 23. The inner diameter of an O-ring 34 used for sealing the front casing 2 is made larger than the outer diameter of the lens 23 and the outer diameter thereof is made smaller than the inner diameter of the member 30. When the member 30 is screw-fitted, the O-ring 34 is compressed. Thus, a clearance formed by the edge portion of the lens 23 and the inner wall surface of the member 30 is sealed with the deformation of the O-ring 34 occurring when it is pressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関し、特に耐環境性能を向上した撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
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。
【0003】
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、一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。
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封止する技術が開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平2−1984903号公報
【0005】
【特許文献2】
特開平11−313235号公報
【0006】
【特許文献3】
実開平4−101511号公報
【0007】
【特許文献4】
特許第2679784号公報
【0008】
【特許文献5】
実開平6−55871号公報
【0009】
【特許文献6】
特開平2−80107号公報
【0010】
【特許文献7】
特開平5−787272号公報
【0011】
【特許文献8】
実開平2−64927号公報
【0012】
【特許文献9】
特開平9−265035号公報
【0013】
【特許文献10】
特開2002−90603号公報
【0014】
【特許文献11】
特開平5−241227号公報
【0015】
【特許文献12】
特開平8−29851号公報
【0016】
【非特許文献1】
写真工業、Vol.50、1992年、No.7、P.11〜12、新商品紹介
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置によれば、第1の開口を備えた前ケースと、後ケースと、パッキン部材と、前記前ケースと前記後ケースに内包される鏡筒と、該鏡筒に収納されるレンズ群と、該レンズ群の1枚目のレンズを押圧する第2の開口を備える押え部材と、を備え、 前記パッキン部材によって前記前ケースと前記後ケースとを封止し、前記押え部材によって前記第1の開口を封止し、前記1枚目のレンズによって前記第2の開口を封止することを特徴とする。
【0019】
本発明の他の撮像装置によれば、第1の開口を備えたケースと、該ケースに内包される鏡筒と、該鏡筒に収納されるレンズ群と、該レンズ群の1枚目のレンズを光軸方向に押圧する第2の開口を備えた押え部材と、前記1枚目のレンズの外周部に配置された弾性部材と、前記ケースに内包される撮像素子と、前記1枚目のレンズに被写体側から順に設けた第1の径部と、第1の径部の径より大きい第2の径部と、第2の径部の径より径の小さい第3の径部と、を備え、少なくとも前記第3の径部を前記鏡筒内に位置させることにより前記1枚目のレンズを前記鏡筒に収納するとともに、前記押え部材によって前記第1の開口を封止し、前記押え部材が前記弾性部材を介して前記第2の径部を押圧することにより前記1枚目のレンズによって前記第2の開口を封止することを特徴とする。
【0020】
本発明の他の撮像装置によれば、前記押え部材に設けた前記1枚目のレンズの外周部を押圧する突起部と、前記押え部材に設けた前記弾性部材を押圧する押圧面と、を備え、前記弾性部材を前記押圧面と前記第2の径部の間に配置したことを特徴とする。
【0021】
本発明の他の撮像装置によれば、第1の開口を備えた前ケースと、後ケースと、弾性部材と、前記前ケースと前記後ケースに内包される鏡筒と、該鏡筒に収納されるレンズ群と、該レンズ群の1枚目のレンズを押圧する第2の開口を備える押え部材と、前記1枚目のレンズの側面に備えたレンズ突出部と、前記レンズ突出部より被写体側に配置される弾性部材と、を備え、少なくとも前記レンズ突出部より撮像側の前記1枚目のレンズの一部を前記鏡筒内に嵌入して前記1枚目のレンズを前記鏡筒に収納すると共に、前記押え部材によって前記第1の開口を封止し、前記押え部材が前記弾性部材を介して前記レンズ突出部を押圧することにより前記第2の開口を封止することを特徴とする。
【0022】
本発明の他の撮像装置によれば、前記押え部材に設けた前記1枚目のレンズの外周部を押圧する突起部と、前記押え部材に設けた前記弾性部材を押圧する押圧面と、を備え、前記弾性部材を前記押圧面と前記レンズ突出部の間に配置したことを特徴とする。
【0023】
本発明の他の撮像装置によれば、前記1枚目のレンズの被写体側の外周部に切り欠き部を設け、該切り欠き部と前記突起部とが当接し、前記1枚目のレンズを押圧することを特徴とする。
【0024】
本発明の他の撮像装置によれば、前記押え部材に設けた係止部と、前記鏡筒に設けた前記係止部を係止する凹部と、を備え、前記係止部を前記凹部に係止することにより、前記押え部材を前記鏡筒に固定することを特徴とする。
【0025】
本発明の他の撮像装置によれば、前記押え部材はねじ込み式の部材であって、前記鏡筒の外周と螺合することにより前記押え部材を前記鏡筒に固定することを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
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。
【0027】
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。
【0028】
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、レンズアッシ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。
【0029】
レンズアッシ20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。
【0030】
第1レンズ23は、外周部分が段カット構造となっており、その部分にOリング34が配設される。鏡筒32の外周部分と嵌合するねじ込み式の押え部材30によって、第1レンズ23は略光軸OA方向に押えられる。このとき、Oリング34は、レンズ押え部材30と第1レンズ23の段カット部分によって押圧される。これによって、レンズ押え部材30の内壁と第1レンズ23の段カット部分で封止がされ、防水性能が得られる。
【0031】
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。
【0032】
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、レンズアッシ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、レンズアッシ20に対して自由に回転可能に嵌合される。
【0033】
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、レンズアッシ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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
なお、レンズホルダ46は、レンズアッシ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。
【0037】
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。
【0038】
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、レンズアッシ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。
【0039】
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、レンズアッシ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。
【0040】
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。
【0041】
レンズアッシ20を詳述する。図8はレンズアッシ20の断面図、図9は前ケース2の開口を押え部材30と第1レンズ23で封止した断面図である。レンズアッシ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の外周部分の段カット構造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。
【0042】
図9に示す如く押え部材30の周縁部には段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の開口に押え部材30を挿入する際、レンズアッシ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、レンズアッシ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、押え部材30により封止される。
【0043】
図10、図11は、図8のレンズアッシ20の断面図に示す領域70を拡大した図であり、レンズアッシ20の開口を第1レンズ23にて封止する構造を説明する。
【0044】
第1レンズ23は鏡筒32の被写体側で保持、収納され、押え部材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。この押え部材30を鏡筒32にねじ込むことで、第1レンズ23と押え部材30の間に配置されたOリング34が押圧変形し、押え部材30の開口は第1レンズ23により封止される。このとき、以下の設計的配慮をする。
【0045】
まず、Oリング34の内径は、第1レンズ23の外径より大きく、Oリング34の外径は、押え部材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、押え部材30の内壁面や、第1レンズ23のコバ部との間で、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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
前ケース2の開口を押え部材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。
【0049】
(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でるほど精妙である。
【0050】
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。
【0051】
(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でにくい。なお、レンズ押え部材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。
【0052】
(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。
【0053】
(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。
【0054】
(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えている構成では、押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。
【0055】
(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。
【0056】
(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。
【0057】
(8)防水性能
一般にOリングによる封止、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。
【0058】
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。
【0059】
このように、Oリングによる封止の際、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。
【0060】
なお、レンズ押え部材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。
【0061】
(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。
【0062】
(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。
【0063】
(11)その他
本実施の形態の構成では、上記の他に、押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、外に露出する押え部材を上述の金属等で形成することにより、押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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
図12は、変形例に係るレンズアッシ20の断面図である。図10では、Oリング34が第1レンズ23と押え部材30の隙間に配置され、これらによって押圧されたが、図12ではOリング34は押え部材30と鏡筒95の隙間に配置され、これらによって押圧される。
【0068】
レンズアッシ20の被写体寄りには鏡筒95が配置され、この鏡筒95の被写体側には第1レンズ193が配置され、この鏡筒95の先端部であって、押え部材30の段カット構造によって生じる隙間にHNBR等の材質からなるOリング34が配置され、第1レンズ193が押え部材30によって略光軸OA方向に押さえられる。
【0069】
第1レンズ193は鏡筒95に保持、収納され、光軸OA方向の位置決めや中心の位置決めなどが行われる。押え部材30のねじ込みにより、第1レンズ193が光軸OA方向に押し付けられ、Oリング34が押圧変形する。第1レンズの外周部分でかつ鏡筒95の先端部分でOリング34により封止がされる。
【0070】
前述の実施の形態では、第1レンズ193の像面側の所定面と第2レンズ24の被写体側の所定面とが当接することにより、第1レンズ193の光軸OA方向の位置が規定されたが、ここでは、鏡筒95により光軸OA方向の位置が規定される。そこで、第2レンズ24の被写体側と第1レンズ193の像面側に生じるクリアランスに別のOリング194を介在させ、第2レンズを光軸OA方向で押え、第2レンズの取り付け位置を固定する。ただし、このための部材はOリング194に限定されず、板バネ等、いろいろな形状と素材による一般的な弾性体であってもよい。図12の第1レンズ193には、図10の第1レンズ23のようにレンズ外周面にツバを形成する必要がなくなり、簡易なレンズ構成になる。
【0071】
図13及び図14は、図12のレンズアッシ20の断面図に示す領域71を拡大した図である。レンズアッシ20の開口を第1レンズ193にて封止する構造を説明する。
【0072】
第1レンズ193は鏡筒95の被写体側で保持、収納され、押え部材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。この押え部材30を鏡筒32にねじ込むことで、第1レンズ193は鏡筒95に押えられ光軸方向の位置を規定され、同時に第1レンズ93の外周部分でかつ鏡筒95の先端部分に配置されたOリング34が押圧変形して封止される。
【0073】
Oリング34の内径は、第1レンズ193の外径より大きく、Oリング34の外径は、押え部材30の内径より小さく設計することで、図13に示すように押え部材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14に示す押え部材30を鏡筒32にねじ込んだ後においても、Oリング34は、押え部材30の内壁面や鏡筒95の先端部分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。これによる効果は前述のとおりである。
【0074】
レンズの変形についても設計上の配慮が可能である。図15は、第1レンズ193の形状と第1レンズ193の外周部分に用いられるOリング34との位置関係を示す拡大断面図である。本図のごとく、このレンズアッシ20において、押え部材30がねじ込まれた際、Oリング34の圧縮によって第1レンズ193の径方向に生じる力の線上100には第1レンズ193の肉が連続的に存在する。したがって、Oリング34からの力によって、第1レンズ193の凹状部が変形しにくく、硬度の高いレンズを用いる必要がない。その結果、製造コスト面、レンズ設計の自由度の面で有利であり、特に外部からの衝撃が強い場合、この構成は有利である。
【0075】
図16及び図17は、レンズアッシ20の開口を封止するための構成の変形例を示す断面図である。ここで、押え部材30以外の構成は図13及び図14同様であるので説明を略す。
押え部材96は、Oリング34が配置される第1レンズ193の外周部分において、内壁面に溝120を有する。図16では、Oリング34を押え部材96に接する径で設け、図17では第1レンズ193に接する径で設けている。溝120により、Oリング34が押圧変形しても、押え部材96に対し、それが第1レンズ193から離れる方向への力がかかりにくくなり、良好に第1レンズ193を鏡筒95に押えることができる。
【0076】
図18は、図13及び図14に示す、レンズアッシ20の開口を封止した構成の変形例を示す断面図である。第1レンズ110は、像面側の径が小さくなるように外周部に段差を設け、その段差部にOリング34を配置する。押え部材113は先端に爪状の突起112をもち、Oリング34が配置される個所に溝120が掘られている。第1レンズ110の側に段差があるため、押え部材113は溝120の分しか段差を持っていない。そのため、突起112が図13及び図14に比べて大きくなっている。
【0077】
以上の構成において、押え部材30を鏡筒95にねじ込むことで、押え部材30により第1レンズ110が鏡筒95に押さえられ、同時にOリング34は鏡筒95の先端部分と第1レンズ110により押圧変形して封止がされる。
【0078】
図19及び図20は、図13及び図14の別の変形例を示す。ここでは、第1レンズ193の側面と押え部材114との間に隙間122を設けた点で構成が異なり、他の点は同一である。この隙間122により、Oリング34を押圧変形したことによる力を逃がすことができ、押え部材114が第1レンズ193から離れる方向に広がることを防止できる。
【0079】
同様に、図21及び図22は、図16及び図17の変形例を示し、図23は図18の変形例を示す。ここでも第1レンズ193、110の側面と押え部材115、116との間に隙間122を設けた点で構成が異なり、他の点は同一である。また、その効果は上述のとおりである。
【0080】
次に、上述した図10のレンズアッシの構成の変形例を図24乃至図29にて説明する。
【0081】
図24乃至図29は図10変形例を示す断面図である。なお、図10と同一構成のものには同一符号を付す。
【0082】
まず、図24のレンズアッシの構成について説明する。
【0083】
前記1枚目のレンズの側面に突出部204を設け、この突出部204の被写体側で、かつ、レンズの側面に前記Oリング34を配置し、前記突出部204の撮像側でレンズの一部を当接して前記鏡筒32に収納されるように構成している。
【0084】
図29を参照して詳述すると、前記1枚目のレンズ23bは光軸を中心としてレンズの径をそれぞれ被写体側から径200を有する第1の径部と、この第1の径部より径の長い径201を有する第2の径部と、前記第1の径部と径の長さの等しい径202を有する第3の径部を有する形状とし、第3の径部を前記鏡筒32(32b)内に位置して1枚目のレンズ23bを鏡筒32(32b)に収納している。
【0085】
なお、本例において前記第2の径部は前記突出部204に相当する。
【0086】
また、図24のレンズアッシの構成の説明については、図10のレンズアッシの構成と比べて、1枚目のレンズの形状が異なる点の他は、構成が同一なので、説明は省略する。
【0087】
上述の如く、レンズ23bの側面に突出部204を設け、この突出部204の被写体側と撮影側のレンズの径(第1の径部と第3の径部)を同じ長さとしたことで、レンズの形状を単純な形状とすることができ、これにともないレンズを成形する金型も単純な形状となし、金型形成のコストを低く抑えることができる。
【0088】
なお、本例においては第1の径部と第3の径部とを同一の長さとしたが、これに限定されず、第1の径部と第3の径部の長さを適宜設定すればよい。
【0089】
例えば、上述した図10の1枚目のレンズ23は、径の長さを第2の径、第3の径、第1の径の順に径の長さが小さくなったレンズの形状である。
【0090】
この構成であれば、1枚目のレンズを押す押圧面を広くでき、安定して1枚目のレンズと鏡筒に押圧することができる。
【0091】
図10の構成に変えて、第3の径部の径の長さを第1の径部の長さより大きくすると、レンズの突出部(第2の径部)と鏡筒32との当接する当接面を広くすることができ、1枚目のレンズに外部から光軸方向に力が加えられても、光軸のずれを防止することができる。
【0092】
次に、図25に示すレンズアッシの構成について説明する。
【0093】
図25に示すレンズアッシの構成は、図24にて説明した1枚目のレンズ23の径202を長さの異なる2つの径部に分けてレンズ23cとし、このレンズ23cの形状に対応して鏡筒32の先端部付近に段部を形成して鏡筒32cを成し、前記レンズ23cの2つに分けた径部を前記鏡筒32cの開口部に挿入して収納される。
【0094】
その他の構成については、図24と同様の構成である。
【0095】
したがって、レンズ23cと鏡筒32cとの当接面を大きくすることができ、外部からの振動に対して光軸のずれの防止を向上する事ができる。
【0096】
また、前記押え部材30を鏡筒32cにねじ込む際に、突出部204が破損したとしても、さらに突出部204の撮像側でレンズ23cは鏡筒32cに固定され、レンズ23cが、外部からの振動によりぐらつくことを防止することができる。
【0097】
次に、図26のレンズアッシの構成について説明する。
【0098】
図26に示す如く、係止部203を設けた押え部材30bと、この係止部203を係止する凹部205を設けた鏡筒30bとを設け、押え部材30bを鏡筒30bに押すことで前記係止部203を前記凹部205に係止して前記押え部材を前記鏡筒に固定している。その他の構成は図25を用いて説明したレンズアッシと同様な構成であるので説明を省略する。
【0099】
このように、押え部材30bに係止部203を設け、この係止部203に対応して鏡筒32dに凹部205を設けたことで、単に押え部材30bを鏡筒32dに押し込むだけで押え部材30bと鏡筒32dとを固定することができる。
【0100】
したがって、押え部材を鏡筒にすばやく固定することができるので、製造工程を短時間にでき、これにより製造コストを抑えることができる。特に前ケース2の開口を押え部材30で封止する際に、前ケース2に押え部材30、鏡筒32、Oリング34及びOリング54を所要に配置し、鏡筒32を前ケース2の開口に配置して押圧し、所定の位置に固定するのみで、押え部材30、鏡筒32、Oリング34及びOリング54を一連して所定の配置で固定することが可能となる。
【0101】
また、押え部材及び鏡筒の金型を形成する際には、例えば本例で説明した押え部材を鏡筒にねじ込んで固定する方式に比べて、押え部材や鏡筒の形状を簡便化することができるので、金型製造コストも押さえることができる。
【0102】
次に、図27のレンズアッシの構成について説明すると、図24の鏡筒32の構成をさらに簡便にした構成である。
【0103】
すなわち、鏡筒32においては、被写体側先端部の1枚目のレンズを収納する段差を設けた構成であるが、この段差をなくし、シンプルな構成としたものである。
【0104】
したがって、鏡筒を製造する際に、この部位の金型を簡便にすることができ、金型製造コストを下げることができる。
【0105】
また、レンズ23bに入射される光の一部を鏡筒の先端部で遮ることがなくなり、光の利用効率を向上することができる。
【0106】
次に、図28のレンズアッシの構成について説明すると、図26の構成とほぼ同一であるが、レンズ23の被写体側外周部を切り欠いた切り欠き部(以下、レンズ23を切り欠いた構成をレンズ23dと称する)を設け、この切り欠き部に対応して前記押え部材30の先端部に設けた突起192を当接する。この突起192は、前記レンズ23dに対応して所要に当接するように、当接面301に対応して切り欠いた形状としている(以下、突起192を所要に切り欠いた構成を突起206と称し、この突起206を備える押さえ部材を押え部材30cと称する)。
【0107】
さらに詳述すると、レンズ23dの切り欠き部と前記突起206の当接面301は、光軸に対して略垂直に構成する。
【0108】
したがって、押え部材30cを鏡筒32dに取り付ける際に、押え部材30cの先端部がレンズ23dを確実に光軸方向に押すことができ、鏡筒内部の機密性が向上される。
【0109】
なお、上述した変形例は、上述の説明に限定されず適宜他の実施例に組み入れることができる。
【0110】
また、上述した図10、図11、図24乃至29の図面に基づいて説明した各実施例において、Oリングのつぶししろの管理について説明する。
【0111】
ここで、1枚目のレンズを光軸方向に押す押え部材の先端部に設けた突起192と前記1枚目のレンズ23との当接面301からOリング34に圧力を加える前記押え部材の押圧面300までの距離を距離A、前記当接面301から突出部204に相当する第2の径部までの距離を距離B、当接面300から突出部204までの距離を距離Cとする。
【0112】
また、Oリングの一仕様であるつぶししろの規格を、例えば、密封機能を果たすのに最小の8%から圧縮永久歪の限界である最大30%までの範囲とした場合、このOリングはつぶししろが8%〜30%の範囲になるように使用する必要がある。このために、1枚目のレンズ23をその当接面301と突出部204の押圧面までの寸法精度を規定して設計すると共に、押え部材30bをその突起部192と押圧面300までの寸法精度を規定して設計することにより、上記距離Aと距離Bの精度を出すことができ、結果として距離Cの精度を出すことができる。これにより、Oリングのつぶししろの精度(距離Cの精度)を所望の範囲に規定することができ、Oリング自身の変形や破損の防止、規定された押圧力以下で使用したことによる鏡筒内の密封性の低下を防止することができる。
【0113】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に逸脱しない範囲内での種々の改良や変更等は何ら指し支えない。
【0114】
例えば、上記実施の形態例では、1枚目のレンズに所定の長さの径部を第1乃至第3の径部まで設けたが、これに限定されず種々用途におうじて増減すればよい。
【0115】
【発明の効果】
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る撮像装置の断面図である。
【図2】実施の形態に係る撮像ユニットの斜視図である。
【図3】実施の形態に係る撮像ユニットの正面図である。
【図4】実施の形態に係る前ケースに撮像ユニットを組み込んだ斜視図である。
【図5】実施の形態に係る撮像ユニットの分解斜視図である。
【図6】実施の形態に係る撮像ユニットの他の分解斜視図である。
【図7】実施の形態に係る撮像ユニットのA−A断面図である。
【図8】実施の形態に係るレンズアッシの断面図である。
【図9】実施の形態に係る前ケースの開口を押え部材で封止すると共に押え部材の開口を第1レンズで封止した断面図である。
【図10】レンズアッシの開口を第1レンズにて封止した断面図であり、押え部材で押える前の状態である。
【図11】レンズアッシの開口を第1レンズにて封止した断面図であり、押え部材で押えた後の状態である。
【図12】実施の形態に係る他のレンズアッシの断面図である。
【図13】図12のレンズアッシの所定領域を拡大した断面図である。
【図14】図12のレンズアッシの所定領域を拡大した断面図である。
【図15】第1レンズの構成と第1レンズの外周部分に用いられるOリングとの関係を示す断面図である。
【図16】図13に示すレンズアッシの開口を封止した構成の変形例を示す断面図である。
【図17】図14に示すレンズアッシの開口を封止した構成の変形例を示す断面図である。
【図18】図13及び図14に示すレンズアッシの開口を封止した構成の他の変形例を示す断面図である。
【図19】図13の他の変形例を示す断面図である。
【図20】図14の他の変形例を示す断面図である。
【図21】図16の変形例を示す断面図である。
【図22】図17の変形例を示す断面図である
【図23】図18の変形例を示す断面図である。
【図24】図10の変形例を示す断面図である。
【図25】図10の変形例を示す断面図である。
【図26】図10の変形例を示す断面図である。
【図27】図10の変形例を示す断面図である。
【図28】図10の変形例を示す断面図である。
【図29】図10の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 撮像装置
2 前ケース
3 後ケース
10 撮像ユニット
20 レンズアッシ
23、110、193 第1レンズ
30、96、113、114、115、116 押え部材
32、95 鏡筒
34、54、194 Oリング
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus with improved environmental resistance.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, imaging devices for various uses such as outdoor use have been put into practical use as performance of downsizing image sensors such as CCD (charge-coupled device) and CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) has been put into practical use. Such techniques have been proposed.
[0003]
Patent Documents 1 to 4 disclose a technique in which a protrusion formed on the periphery of a lens barrel made of a resin material that stores and holds a lens is caulked by thermal welding so as to cover the periphery on the front side of the first lens. Has been.
Patent Documents 5 to 8 disclose techniques for projecting the convex surface of the first convex lens from a case or the like as a method for ensuring a wide field of view range for the lens system.
Non-Patent Document 1, Patent Documents 8 and 9 disclose a technique used for an underwater camera or the like and directly sealed by a first wide-angle lens without using a protective glass. Has been.
Furthermore, Patent Documents 10 to 12 disclose a technique for sealing a case opening with a lens barrel.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2-1984903
[0005]
[Patent Document 2]
JP 11-313235 A
[0006]
[Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 4-101511
[0007]
[Patent Document 4]
Japanese Patent No. 2679784
[0008]
[Patent Document 5]
Japanese Utility Model Publication No. 6-55871
[0009]
[Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 2-80107
[0010]
[Patent Document 7]
JP-A-5-787272
[0011]
[Patent Document 8]
Japanese Utility Model Publication No. 2-64927
[0012]
[Patent Document 9]
JP-A-9-265035
[0013]
[Patent Document 10]
JP 2002-90603 A
[0014]
[Patent Document 11]
JP-A-5-241227
[0015]
[Patent Document 12]
JP-A-8-29851
[0016]
[Non-Patent Document 1]
Photo Industry, Vol. 50, 1992, no. 7, P.I. 11-12, new product introduction
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described proposed technique may not always be sufficient in environmental resistance performance such as waterproof performance, and further technical improvement has been desired. The present invention has been made in view of the current situation, and an object thereof is to provide an imaging apparatus with improved environmental resistance.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
According to the imaging apparatus of the present invention, the front case having the first opening, the rear case, the packing member, the lens barrel included in the front case and the rear case, and the lens barrel are accommodated in the lens barrel. A lens group, and a pressing member having a second opening that presses the first lens in the lens group, the front case and the rear case are sealed by the packing member, and the pressing member The first opening is sealed, and the second opening is sealed by the first lens.
[0019]
According to another imaging apparatus of the present invention, a case having a first opening, a lens barrel contained in the case, a lens group housed in the lens barrel, and a first lens of the lens group A pressing member having a second opening for pressing the lens in the optical axis direction, an elastic member disposed on an outer peripheral portion of the first lens, an image pickup device included in the case, and the first sheet A first diameter portion provided in order from the subject side on the lens, a second diameter portion larger than the diameter of the first diameter portion, a third diameter portion having a diameter smaller than the diameter of the second diameter portion, The first lens is housed in the lens barrel by positioning at least the third diameter portion in the lens barrel, and the first opening is sealed by the pressing member, A pressing member presses the second diameter portion through the elastic member, so that the first lens moves forward. Characterized by sealing the second opening.
[0020]
According to another imaging device of the present invention, a protrusion that presses an outer peripheral portion of the first lens provided on the pressing member, and a pressing surface that presses the elastic member provided on the pressing member. And the elastic member is disposed between the pressing surface and the second diameter portion.
[0021]
According to another imaging device of the present invention, a front case having a first opening, a rear case, an elastic member, a lens barrel included in the front case and the rear case, and housed in the lens barrel A lens group, a holding member having a second opening for pressing the first lens of the lens group, a lens protrusion provided on a side surface of the first lens, and a subject from the lens protrusion An elastic member disposed on the side, and at least a part of the first lens on the imaging side from the lens protrusion is fitted into the lens barrel, and the first lens is attached to the lens barrel. The first opening is sealed by the pressing member, and the second opening is sealed by the pressing member pressing the lens protruding portion via the elastic member. To do.
[0022]
According to another imaging device of the present invention, a protrusion that presses an outer peripheral portion of the first lens provided on the pressing member, and a pressing surface that presses the elastic member provided on the pressing member. And the elastic member is disposed between the pressing surface and the lens protruding portion.
[0023]
According to another imaging device of the present invention, a notch is provided in the outer peripheral portion of the first lens on the object side, the notch and the protrusion are in contact with each other, and the first lens is It is characterized by pressing.
[0024]
According to another imaging device of the present invention, it is provided with a locking portion provided on the pressing member and a concave portion for locking the locking portion provided on the lens barrel, and the locking portion is formed on the concave portion. The holding member is fixed to the lens barrel by being locked.
[0025]
According to another imaging apparatus of the present invention, the pressing member is a screw-in type member, and the pressing member is fixed to the lens barrel by screwing with an outer periphery of the lens barrel.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
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 the front case.
[0027]
As shown in FIG. 1, the imaging apparatus 1 of the present embodiment includes a front case 2 and a rear case 3, and a packing 4 is inserted and sealed between the front case 2 and the rear case 3, as shown in FIG. As described above, the imaging unit 10 is incorporated in the case. The front case 2 and the rear case 3 are fixed to a boss (not shown) of the front case 2 by screwing with a screw inserted through a hole (not shown) of the rear case 3 from the rear surface of the rear case 3.
[0028]
5 and 6 are exploded perspective views of the imaging unit 10, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of the front view of the imaging unit 10 shown in FIG. The imaging unit 10 includes a lens assembly 20, a foam ring 40, an adjustment ring 42, a ring fixing plate 44, a lens holder 46, a CCD substrate 48, and a power supply substrate 50 in order from the subject side.
[0029]
The lens assembly 20 includes a first lens 23, a second lens 24, a diaphragm 29, a third lens 25, a fourth lens 26, a fifth lens 27, and a sixth lens 28 in order from the subject side as a wide-angle lens group. In the present embodiment, a mask is provided between the diaphragm 29 and the third lens 25 to block incident light from the effective light beam of the lens. This is increased or decreased or moved in view of actual lens performance. You may let them.
[0030]
The first lens 23 has a step-cut structure at the outer peripheral portion, and an O-ring 34 is disposed at that portion. The first lens 23 is pressed substantially in the direction of the optical axis OA by the screw-in type pressing member 30 fitted to the outer peripheral portion of the lens barrel 32. At this time, the O-ring 34 is pressed by the step-cut portions of the lens pressing member 30 and the first lens 23. As a result, the inner wall of the lens pressing member 30 and the step cut portion of the first lens 23 are sealed, and waterproof performance is obtained.
[0031]
In the lens holding member 22 that holds the fourth lens 26, the fifth lens 27, and the sixth lens 28, the three key grooves 21 are linear, and the position at which the outer periphery of the lens holding member 22 is equally divided into three. Provided in relation. In this figure, only one keyway 21 is represented. In this embodiment mode, the number is not limited to three and can be provided as appropriate.
[0032]
The foam ring 40 is made of foamed rubber, has an annular shape, and is inserted into the lens assembly 20. The adjustment ring 42 is threaded on the inside and is fitted to the lens assembly 20 so as to be freely rotatable.
[0033]
The ring fixing plate 44 is fixed to the lens assembly 20 by first and second tap tight screws 80 and 82 so as to sandwich the adjustment ring 42. At this time, the design is taken into consideration so that the adjustment ring 42 does not fall off while the rotation degree of the adjustment ring 42 is maintained.
[0034]
The lens holder 46 is linearly provided with three keys 47 that are key-fitted with the three key grooves 21 provided in the lens holding member 22 inside. In this figure, one key 47 is represented. In this embodiment mode, the number is not limited to three and can be provided as appropriate.
[0035]
Further, the lens holder 46 is configured so that a male screw is processed to a predetermined length on the outer periphery thereof and is screwed with a screw applied to the inside of the adjustment ring 42. Therefore, when the adjustment ring 42 rotates, the key fitting serves as a guide, and the lens holder 46 moves back and forth in the optical axis direction without rotating.
[0036]
When the lens holder 46 is in a predetermined position immediately before the lens assembly 20 is fitted to the designed focus position, the end of the lens holder 46 near the subject comes into contact with the foam ring 40. Due to the pretension generated when the foam ring 40 is compressed by being pushed by the lens holder 46, the threaded portion in which the adjustment ring 42 and the lens holder 46 are fitted and the entire structure of the adjustment ring 42 are unidirectional. It is offset and is not affected by the dimensional change of the accommodation portion of the adjustment ring 42 due to backlash of the threaded portion or variations in the component size.
[0037]
The ring fixing plate 44 is formed with a female thread portion 45 that is parallel to the outer periphery of the adjustment ring 42. By attaching the ring fixing screw 56 at the pointed end to the female thread portion 45 and integrating the adjustment ring 42 and the ring fixing plate 44, the focus is securely fixed. Further, since the lens barrel 32 is not directly fixed when the focus is fixed, a load is not directly applied to the lens. Therefore, the lens is not distorted, and the deterioration of the imaging quality can be avoided.
[0038]
A CCD substrate 48 provided with a CCD as an imaging device is fixed to the lens holder 46 by third and fourth tap tight screws 84 and 86. As described above, the lens holder 46 is key-fitted to the lens assembly 20, and its position is adjusted by the adjustment ring 42. By appropriately managing the accuracy of each component, the so-called “ Positioning called “vertical alignment” or “tilt adjustment” is not required. By attaching the CCD substrate 48 so as to be perpendicular to the lens holder 46, the imaging surface becomes perpendicular to the optical axis direction. Therefore, the adjustment of the imaging surface may be performed only in the X and Y axis directions and the rotation direction (θ) when the optical axis direction is the Z axis direction. The tap tight screw may be a tapping screw or a normal screw depending on circumstances.
[0039]
A power supply substrate 50 having a function of supplying power to the CCD substrate 48 and outputting a signal output from the CCD substrate 48 to the outside of the imaging unit 10 is attached to the CCD substrate 48. The imaging unit 10 is screwed to the front case 2 with first and second exterior set screw holes 92 and 94 provided in the lens assembly 20.
[0040]
With the above configuration, focus adjustment is possible without adjusting the lens itself, and the efficiency of adjustment work is improved. In addition, by using the adjustment ring 42, it is possible to independently perform focus adjustment and so-called “optical axis adjustment” in which the lens optical axis coincides with a predetermined pixel of the image sensor. Further, since the focus can be fixed by fixing the adjustment ring 42, it is possible to avoid the lens from being distorted without applying a load directly to the lens.
[0041]
The lens assembly 20 will be described in detail. FIG. 8 is a cross-sectional view of the lens assembly 20, and FIG. 9 is a cross-sectional view in which the opening of the front case 2 is sealed with the pressing member 30 and the first lens 23. A lens barrel 32 is disposed on the subject side of the lens assembly 20, a first lens 23 is disposed on the subject side of the lens barrel 32, and an O-ring that is a sealing material is provided in a step-cut structure on the outer peripheral portion of the first lens 23. 34 is disposed, and the first lens 23 is pressed in the direction of the optical axis OA by the pressing member 30 via the O-ring 34. Here, the O-ring 34 is formed of hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR: Hydrogenated Butylene Rubber). In general, nitrile-butadiene rubber (NBR) is used as a sealing material for waterproof cameras due to its oil resistance and weather resistance. Further, HNBR that improves the ozone resistance, heat resistance, and weather resistance of NBR and extends the deterioration life is more suitable as a sealing material. The position of the first lens 23 in the direction of the optical axis OA is defined by a contact between a predetermined surface on the image plane side of the first lens 23 and a predetermined surface on the subject side of the second lens 24.
[0042]
As shown in FIG. 9, a step 55 is formed at the peripheral portion of the pressing member 30, and an O-ring 54 different from the above-described one is arranged on the step 55. When the pressing member 30 is inserted into the opening of the front case 2, the protrusion 91 (shown in FIG. 2) provided on the lens assembly 20 is positioned in a not-shown recess provided on the back surface of the front case 2, and is provided on the lens assembly 20. The opening of the front case 2 is sealed by the pressing member 30 by screwing to a boss (not shown) provided on the back surface of the front case 2 with a screw inserted through the hole 90.
[0043]
10 and 11 are enlarged views of the region 70 shown in the cross-sectional view of the lens assembly 20 in FIG. 8, and a structure in which the opening of the lens assembly 20 is sealed by the first lens 23 will be described.
[0044]
The first lens 23 is held and housed on the subject side of the lens barrel 32, and a small claw-like and annular protrusion 192 directed inward is provided at the end of the pressing member 30. By screwing the pressing member 30 into the lens barrel 32, the O-ring 34 disposed between the first lens 23 and the pressing member 30 is pressed and deformed, and the opening of the pressing member 30 is sealed by the first lens 23. . At this time, the following design considerations are taken.
[0045]
First, the inner diameter of the O-ring 34 is designed to be larger than the outer diameter of the first lens 23, and the outer diameter of the O-ring 34 is designed to be smaller than the inner diameter of the pressing member 30. In this way, as shown in FIG. 10, the O-ring before screwing the presser member 30 into the lens barrel 32 is disposed without being pressed and deformed, and even after the presser member 30 shown in FIG. The O-ring 34 can avoid contact with the inner wall surface of the pressing member 30 and the edge portion of the first lens 23 so as to generate a large frictional force. As a result, unnecessary frictional force and twisting force in the rotational direction are not generated on the O-ring 34, and the O-ring 34 is not easily damaged.
[0046]
Furthermore, it has been established as a common sense of design that an antireflection coating is applied to the first lens on the object side in order to prevent irregular reflection inside the lens and ghost, flare and the like due to backlight in the optical design. However, in the case of an imaging device for outdoor use, 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 photographing is performed. Could cause degradation of image quality. Also, cracks in the coating due to thermal expansion cause similar problems. Therefore, in the present embodiment, in the case of an imaging device used in a bad environment, the lens outside the first lens is abolished and the ghost, flare, and the like are not easily generated in this case, contrary to conventional design common sense. It is configured.
[0047]
Of course, 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 when it is for indoor use, or when it is susceptible to a change in environmental temperature.
[0048]
The imaging apparatus of the present embodiment that employs a structure in which the opening of the front case 2 is sealed by the pressing member 30 is disclosed in, for example, FIG. Compared to the structure of the following, there are the following operational effects.
[0049]
(1) Temperature characteristics
In an outdoor camera, the exposed portion is directly exposed to the outside air or receives direct sunlight, so the temperature fluctuation is large. If the lens barrel is exposed outside the case, the lens barrel will be distorted, twisted and deformed due to temperature fluctuations, and the lens mounting position accuracy will be reduced. The lens barrel is inherently so delicate that the optical performance is affected by a deviation of 1/100 mm or less.
[0050]
On the other hand, as long as the lens barrel is not exposed from the case as in the present embodiment, the lens mounting position accuracy is not affected even if the pressing member 30 is slightly deformed. The lens mounting position accuracy is compensated by the lens barrel. The lens pressing member 30 can be further prevented from being deformed by heat by being formed of a metal material such as an alumite-processed aluminum material or stainless steel material.
[0051]
(2) Strength
An outdoor camera, particularly an in-vehicle camera, may exert a force on the camera part during car washing or maintenance. If the lens barrel is exposed to the outside, a force is directly applied to the lens barrel and the lens barrel is deformed, which may affect the lens mounting position accuracy. On the other hand, if the lens barrel is not exposed from the case as in the present embodiment, the force is applied to the holding member 30 rather, the force applied to the lens barrel is suppressed, and the deformation of the lens barrel is suppressed. Therefore, it is difficult to affect the accuracy of the lens mounting position. It should be noted that if the lens pressing member 30 is made of the above-described metal material, deformation due to external impact can be further prevented.
[0052]
(3) Chemical resistance
An outdoor camera, particularly a mounted camera, is easily exposed to fats and oils such as wax and oil, and can be corroded by a corrosive chemical such as a polymer. In the configuration where the lens barrel is exposed, there is a concern that the lens mounting position accuracy may be reduced due to the corrosion of the lens barrel, but in this embodiment, the lens barrel is not exposed from the case, so that the lens barrel is not corroded and the lens mounting position Accuracy can be maintained. In addition, if the lens holding member 30 is comprised with the above-mentioned metal material, corrosion can be prevented more.
[0053]
(4) Tamper resistance
An outdoor camera, particularly a vehicle-mounted camera, needs to be assumed to be mischievous from the outside. If the lens barrel is exposed, a force is directly applied to the lens barrel, causing lens displacement. Moreover, there is a possibility that the first lens may come off by cutting or peeling off the heat-welded portion with a cutter or the like. On the other hand, in this embodiment, since the lens barrel is not exposed from the case, the first lens is not detached unless the case is opened, and the durability is excellent. In addition, if the lens holding member 30 is comprised with the above-mentioned metal material, tamper-proof performance will improve further.
[0054]
(5) Aging characteristics
Each member of the apparatus deteriorates with time. In particular, the deterioration of the portion exposed to the outside is faster than that of the internal member. In the configuration in which the lens barrel is exposed and the lens is pressed against the lens barrel by heat welding, there is a concern that the pressing portion will creep-break and the lens may come off. On the other hand, in the present embodiment, the lens barrel is not exposed from the case, and the first lens is not easily detached, and is resistant to changes with time. It should be noted that if the lens pressing member 30 is made of the above-described metal material, it is more resistant to changes with time.
[0055]
(6) Maintainability
In the configuration in which the lens is caulked to the lens barrel by heat welding, it is necessary to replace the lens and the lens barrel at the time of maintenance, which is costly. In the present embodiment, the first lens is integrated with the lens barrel. Since it is not fixed, the lens, the lens barrel and the pressing member can be exchanged separately, which is advantageous in terms of cost.
[0056]
(7) Manufacturability
In the configuration in which the lens is pressed onto the lens barrel by thermal welding, the dimensional variations of all the parts to be fixed by thermal welding overlap, so there is a variation in the height of the lens that should be caulked and it is difficult to keep the caulking strength constant. However, with the configuration of the present embodiment, since the lens is not fixed to the lens barrel due to heat, the lens mounting position does not depend on the dimensional variation of the parts, which is advantageous in process management and yield. . If the lens pressing member 30 is made of the above-described metal material, the lens mounting position accuracy is further improved.
[0057]
(8) Waterproof performance
Generally, when sealing with an O-ring, that is, sealing, the compression rate when the O-ring is pressed and deformed is set to 8% as the lower limit and 40% as the upper limit, but the compression depends on the wire diameter of the O-ring used. It is preferable to change the rate management value. That is, when the wire diameter is small, the compression ratio is increased in order to increase the contact area, and conversely, when the wire diameter is large, it is not necessary to take an excessive contact area, so the compression ratio may be small. The compression rate is generally set in consideration of tolerance and aging deterioration.
[0058]
On the other hand, according to publicly disclosed materials by manufacturers, etc., waterproofing with O-rings has a compression rate of 15% to 40% at a wire diameter of 2 mm or less, a compression rate of 10% to 30% at a wire diameter of 2 to 4 mm, and a wire diameter of 4 mm In the above, a compression rate of 8% to 20% is considered good. In the present embodiment, in consideration of compression set, a margin of 5% is provided on the high compression side, and the management value of the compression rate is 15% to 35%.
[0059]
Thus, when sealing with an O-ring, the compression ratio must be strictly controlled. However, in the configuration in which the lens is pressed against the lens barrel by thermal welding, as described above, due to dimensional variations in lens components, the caulking portion Since the height fluctuates, it is difficult to secure a certain amount of caulking with the heat welding jig. As a result, the compression ratio of the O-ring varies, and it is difficult to achieve a desired waterproof performance. On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, since the compression rate of the O-ring can be managed very easily by managing the screwing amount and screwing force of the presser member, the yield can be improved and the desired waterproof performance can be provided. .
[0060]
If the lens pressing member 30 is made of the above-mentioned metal material, the compression rate of the O-ring can be managed more strictly. In addition, since the dimensional accuracy is improved as compared with a general resin molded product, the management of the compression rate is further facilitated.
[0061]
(9) Miniaturization
In the configuration in which the lens is pressed against the lens barrel by heat welding, it is difficult to manage the compression rate of the O-ring as described above, and therefore, only those with a diameter of the O-ring or more can be adopted, and it is difficult to reduce the size. On the other hand, with the configuration of the present embodiment, an extremely small diameter O-ring can be adopted, and the apparatus can be designed to be smaller. Also in this case, if the lens pressing member 30 is made of the aforementioned metal material, the compression rate of the O-ring can be managed more strictly, which contributes to further miniaturization.
[0062]
(10) Vibration resistance
In the configuration in which the lens is pressed against the lens barrel by thermal welding, there is a concern that the presser may be released due to vibration of the vehicle or the like, particularly in the case of an in-vehicle camera or the like. On the other hand, such a problem does not occur in the configuration of the present embodiment.
[0063]
(11) Other
In the configuration of the present embodiment, in addition to the above, by changing only the pressing member, it is possible to deal with cases having different opening dimensions, and thus the degree of freedom in design is high. Further, by forming the pressing member exposed to the outside with the above-described metal or the like, engraving silk printing or the like can be performed on the pressing member, and aesthetics can be easily improved by performing a decoration process or the like. .
[0064]
The imaging apparatus according to the present embodiment further has the following operational effects compared to, for example, a structure in which the opening of the front case disclosed in Patent Document 10 and Patent Document 5 described above is sealed by the first lens. Play.
[0065]
In the above-described prior art, 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 lens after the second lens is also held and housed in a lens barrel generally formed of resin. However, since the lens barrel itself is attached to the front case, the positional accuracy after the second lens. In addition to the accuracy of the lens barrel itself, the accuracy of the mounting position between the lens barrel and the front case deteriorates. 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 apparatus with very high optical system accuracy is realized.
[0066]
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 each of those components and combinations thereof, and such modifications are also within the scope of the present invention. Hereinafter, modifications will be described.
[0067]
FIG. 12 is a cross-sectional view of a lens assembly 20 according to a modification. In FIG. 10, the O-ring 34 is disposed in the gap between the first lens 23 and the pressing member 30 and pressed by them, but in FIG. 12, the O-ring 34 is disposed in the gap between the pressing member 30 and the lens barrel 95. Is pressed by.
[0068]
A lens barrel 95 is disposed near the subject of the lens assembly 20, and a first lens 193 is disposed on the subject side of the lens barrel 95, and a step-cut structure of the presser member 30 at the tip of the lens barrel 95. The O-ring 34 made of a material such as HNBR is disposed in the gap generated by the above, and the first lens 193 is pressed substantially in the direction of the optical axis OA by the pressing member 30.
[0069]
The first lens 193 is held and housed in the lens barrel 95, and positioning in the direction of the optical axis OA, positioning of the center, and the like are performed. When the pressing member 30 is screwed, the first lens 193 is pressed in the direction of the optical axis OA, and the O-ring 34 is pressed and deformed. Sealing is performed by the O-ring 34 at the outer peripheral portion of the first lens and at the tip portion of the lens barrel 95.
[0070]
In the above-described embodiment, the position of the first lens 193 in the optical axis OA direction is defined by the contact of the predetermined surface on the image plane side of the first lens 193 and the predetermined surface on the subject side of the second lens 24. However, here, the position in the optical axis OA direction is defined by the lens barrel 95. Therefore, another O-ring 194 is interposed in the clearance generated on the subject side of the second lens 24 and the image plane side of the first lens 193, and the second lens is pressed in the direction of the optical axis OA to fix the mounting position of the second lens. To do. However, the member for this purpose is not limited to the O-ring 194, and may be a general elastic body made of various shapes and materials such as a leaf spring. The first lens 193 in FIG. 12 does not need to form a flange on the outer peripheral surface of the lens like the first lens 23 in FIG. 10, and has a simple lens configuration.
[0071]
13 and 14 are enlarged views of the region 71 shown in the cross-sectional view of the lens assembly 20 of FIG. A structure in which the opening of the lens assembly 20 is sealed by the first lens 193 will be described.
[0072]
The first lens 193 is held and housed on the subject side of the lens barrel 95, and a small claw-like and annular protrusion 192 directed inward is provided at the end of the pressing member 30. By screwing the holding member 30 into the lens barrel 32, the first lens 193 is pressed by the lens barrel 95 to define the position in the optical axis direction, and at the same time, at the outer peripheral portion of the first lens 93 and the tip portion of the lens barrel 95. The arranged O-ring 34 is pressed and deformed to be sealed.
[0073]
The inner diameter of the O-ring 34 is larger than the outer diameter of the first lens 193, and the outer diameter of the O-ring 34 is designed to be smaller than the inner diameter of the pressing member 30. The O-ring before being screwed into the O-ring is arranged without being pressed and deformed. Even after the presser member 30 shown in FIG. 14 is screwed into the lens barrel 32, the O-ring 34 is still connected to the inner wall surface of the presser member 30 and the tip of the lens barrel 95. Contact that generates a large frictional force between the parts is avoided. The effect of this is as described above.
[0074]
Design considerations are also possible for lens deformation. FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing the positional relationship between the shape of the first lens 193 and the O-ring 34 used in the outer peripheral portion of the first lens 193. As shown in this figure, in this lens assembly 20, when the presser member 30 is screwed, the flesh of the first lens 193 is continuously on the line 100 of the force generated in the radial direction of the first lens 193 by the compression of the O-ring 34. Exists. Therefore, the concave portion of the first lens 193 is not easily deformed by the force from the O-ring 34, and it is not necessary to use a lens having high hardness. As a result, this configuration is advantageous in terms of manufacturing cost and the degree of freedom in lens design, and this configuration is advantageous particularly when the impact from the outside is strong.
[0075]
FIGS. 16 and 17 are cross-sectional views showing modifications of the configuration for sealing the opening of the lens assembly 20. Here, the configuration other than the pressing member 30 is the same as that in FIGS.
The pressing member 96 has a groove 120 on the inner wall surface at the outer peripheral portion of the first lens 193 where the O-ring 34 is disposed. In FIG. 16, the O-ring 34 is provided with a diameter in contact with the pressing member 96, and in FIG. 17, it is provided with a diameter in contact with the first lens 193. Even if the O-ring 34 is pressed and deformed by the groove 120, it is difficult to apply a force to the pressing member 96 in the direction away from the first lens 193, and the first lens 193 can be favorably pressed to the lens barrel 95. Can do.
[0076]
18 is a cross-sectional view showing a modification of the configuration in which the opening of the lens assembly 20 shown in FIGS. 13 and 14 is sealed. The first lens 110 is provided with a step on the outer peripheral portion so that the diameter on the image plane side is small, and the O-ring 34 is disposed on the step portion. The holding member 113 has a claw-like protrusion 112 at the tip, and a groove 120 is dug in a place where the O-ring 34 is disposed. Since there is a step on the first lens 110 side, the pressing member 113 has a step corresponding to the groove 120 only. Therefore, the protrusion 112 is larger than those in FIGS. 13 and 14.
[0077]
In the above configuration, by screwing the pressing member 30 into the lens barrel 95, the first lens 110 is pressed by the lens barrel 95 by the pressing member 30, and at the same time, the O-ring 34 is fixed by the tip portion of the lens barrel 95 and the first lens 110. It is sealed by pressing deformation.
[0078]
19 and 20 show another modification of FIGS. 13 and 14. Here, the configuration is different in that a gap 122 is provided between the side surface of the first lens 193 and the pressing member 114, and the other points are the same. By this gap 122, it is possible to release the force caused by pressing and deforming the O-ring 34, and it is possible to prevent the pressing member 114 from spreading in the direction away from the first lens 193.
[0079]
Similarly, FIGS. 21 and 22 show a modification of FIGS. 16 and 17, and FIG. 23 shows a modification of FIG. Again, the configuration is different in that a gap 122 is provided between the side surfaces of the first lenses 193 and 110 and the pressing members 115 and 116, and the other points are the same. The effect is as described above.
[0080]
Next, modified examples of the configuration of the lens assembly shown in FIG. 10 will be described with reference to FIGS.
[0081]
24 to 29 are sectional views showing modifications of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the thing of the same structure as FIG.
[0082]
First, the configuration of the lens assembly shown in FIG. 24 will be described.
[0083]
A protrusion 204 is provided on the side surface of the first lens, the O-ring 34 is disposed on the object side of the protrusion 204 and on the side surface of the lens, and a part of the lens is formed on the imaging side of the protrusion 204. The lens barrel 32 is configured to be in contact with each other.
[0084]
Referring to FIG. 29 in detail, the first lens 23b has a first diameter portion having a diameter 200 from the subject side and a diameter larger than the first diameter portion with the optical axis as the center. A second diameter portion having a long diameter 201 and a third diameter portion having a diameter 202 having the same diameter as the first diameter portion, and the third diameter portion is formed into the lens barrel 32. (32b), the first lens 23b is housed in the lens barrel 32 (32b).
[0085]
In this example, the second diameter portion corresponds to the protruding portion 204.
[0086]
Also, the configuration of the lens assembly in FIG. 24 is the same as the configuration of the lens assembly in FIG. 10 except that the shape of the first lens is different, and the description thereof will be omitted.
[0087]
As described above, the protruding portion 204 is provided on the side surface of the lens 23b, and the diameters of the lens on the subject side and the photographing side (the first diameter portion and the third diameter portion) of the protruding portion 204 are the same length. The shape of the lens can be made simple, and the mold for molding the lens can be made simple, and the cost for forming the die can be kept low.
[0088]
In this example, the first diameter portion and the third diameter portion have the same length. However, the present invention is not limited to this, and the lengths of the first diameter portion and the third diameter portion can be set as appropriate. That's fine.
[0089]
For example, the first lens 23 in FIG. 10 described above has a lens shape in which the length of the diameter becomes smaller in the order of the second diameter, the third diameter, and the first diameter.
[0090]
With this configuration, the pressing surface for pressing the first lens can be widened, and the first lens and the lens barrel can be stably pressed.
[0091]
If the diameter of the third diameter portion is made larger than the length of the first diameter portion instead of the configuration of FIG. 10, the contact portion between the lens projection 32 (second diameter portion) and the lens barrel 32 is contacted. The contact surface can be widened, and even if a force is applied to the first lens in the optical axis direction from the outside, the optical axis can be prevented from shifting.
[0092]
Next, the configuration of the lens assembly shown in FIG. 25 will be described.
[0093]
In the configuration of the lens assembly shown in FIG. 25, the diameter 202 of the first lens 23 described in FIG. 24 is divided into two diameter portions having different lengths to form a lens 23c, and the lens 23c corresponds to the shape of the lens 23c. A step portion is formed in the vicinity of the distal end portion of the lens barrel 32 to form a lens barrel 32c, and the diameter portion divided into two of the lens 23c is inserted into the opening of the lens barrel 32c and stored.
[0094]
Other configurations are the same as those in FIG.
[0095]
Therefore, the contact surface between the lens 23c and the lens barrel 32c can be increased, and the prevention of the deviation of the optical axis against external vibration can be improved.
[0096]
Further, even if the protrusion 204 is damaged when the pressing member 30 is screwed into the lens barrel 32c, the lens 23c is further fixed to the lens barrel 32c on the imaging side of the protrusion 204, and the lens 23c is vibrated from the outside. The wobble can be prevented.
[0097]
Next, the configuration of the lens assembly in FIG. 26 will be described.
[0098]
As shown in FIG. 26, a pressing member 30b provided with a locking portion 203 and a lens barrel 30b provided with a recess 205 for locking the locking portion 203 are provided, and the pressing member 30b is pushed onto the lens barrel 30b. The locking portion 203 is locked to the recess 205 to fix the pressing member to the lens barrel. The other configurations are the same as those of the lens assembly described with reference to FIG.
[0099]
As described above, the holding member 203 is provided with the locking portion 203, and the concave portion 205 is provided in the lens barrel 32d corresponding to the locking portion 203, so that the pressing member 30b is simply pushed into the lens barrel 32d. 30b and the lens barrel 32d can be fixed.
[0100]
Therefore, since the pressing member can be quickly fixed to the lens barrel, the manufacturing process can be shortened, and thus the manufacturing cost can be reduced. In particular, when the opening of the front case 2 is sealed with the presser member 30, the presser member 30, the lens barrel 32, the O-ring 34 and the O-ring 54 are disposed in the front case 2 as required. The presser member 30, the lens barrel 32, the O-ring 34 and the O-ring 54 can be fixed in series in a predetermined arrangement simply by placing and pressing in the opening and fixing in a predetermined position.
[0101]
Further, when forming the presser member and the lens barrel mold, the shape of the presser member and the lens barrel should be simplified compared to the method of screwing and fixing the presser member described in this example, for example. Therefore, the mold manufacturing cost can be reduced.
[0102]
Next, the configuration of the lens assembly shown in FIG. 27 will be described. The configuration of the lens barrel 32 shown in FIG. 24 is further simplified.
[0103]
In other words, the lens barrel 32 has a configuration in which a step for housing the first lens at the tip on the subject side is provided, but this step is eliminated and a simple configuration is provided.
[0104]
Therefore, when manufacturing the lens barrel, the mold of this part can be simplified, and the mold manufacturing cost can be reduced.
[0105]
In addition, part of the light incident on the lens 23b is not blocked by the tip of the lens barrel, and the light use efficiency can be improved.
[0106]
Next, the configuration of the lens assembly shown in FIG. 28 will be described. Although the configuration is almost the same as the configuration shown in FIG. 26, the lens 23 has a notched portion (hereinafter referred to as a configuration in which the lens 23 is cut). A lens 23d), and a protrusion 192 provided at the tip of the pressing member 30 is brought into contact with the notch. The protrusion 192 has a shape corresponding to the contact surface 301 so as to make a required contact corresponding to the lens 23d (hereinafter, a configuration in which the protrusion 192 is notched is referred to as a protrusion 206). The pressing member provided with the protrusion 206 is referred to as a pressing member 30c).
[0107]
More specifically, the notch portion of the lens 23d and the contact surface 301 of the projection 206 are configured substantially perpendicular to the optical axis.
[0108]
Therefore, when the pressing member 30c is attached to the lens barrel 32d, the tip of the pressing member 30c can surely press the lens 23d in the optical axis direction, and the confidentiality inside the lens barrel is improved.
[0109]
Note that the above-described modifications are not limited to the above description, and can be appropriately incorporated into other embodiments.
[0110]
In addition, in each of the embodiments described with reference to FIGS. 10, 11, and 24 to 29 described above, management of the crushing distance of the O-ring will be described.
[0111]
Here, the pressure member is configured to apply pressure to the O-ring 34 from the contact surface 301 between the projection 192 provided at the tip of the pressing member that presses the first lens in the optical axis direction and the first lens 23. A distance from the pressing surface 300 is a distance A, a distance from the contact surface 301 to a second diameter corresponding to the protrusion 204 is a distance B, and a distance from the contact surface 300 to the protrusion 204 is a distance C. .
[0112]
Also, if the standard of the crushing margin, which is one specification of the O-ring, is set, for example, from a minimum of 8% to fulfill the sealing function to a maximum of 30% which is the limit of compression set, this O-ring will be crushed It is necessary to use so that the margin is in the range of 8% to 30%. For this purpose, the first lens 23 is designed by specifying the dimensional accuracy from the contact surface 301 to the pressing surface of the protruding portion 204, and the pressing member 30 b is measured from the protruding portion 192 to the pressing surface 300. By specifying the accuracy and designing, the accuracy of the distance A and the distance B can be obtained, and as a result, the accuracy of the distance C can be obtained. As a result, the accuracy of the crushing distance of the O-ring (the accuracy of the distance C) can be defined within a desired range, the O-ring itself can be prevented from being deformed or damaged, and the lens barrel can be used when used below the specified pressing force. It is possible to prevent deterioration of the sealing performance inside.
[0113]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0114]
For example, in the above embodiment, the first lens is provided with a predetermined length of the first to third diameter portions, but the present invention is not limited to this and may be increased or decreased according to various applications. .
[0115]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus with particularly improved environmental resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an imaging apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of an imaging unit according to the embodiment.
FIG. 3 is a front view of the imaging unit according to the embodiment.
FIG. 4 is a perspective view in which an imaging unit is incorporated in a front case according to the embodiment.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the imaging unit according to the embodiment.
FIG. 6 is another exploded perspective view of the imaging unit according to the embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of the imaging unit according to the embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a lens assembly according to an embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view in which the opening of the front case according to the embodiment is sealed with a pressing member and the opening of the pressing member is sealed with a first lens.
FIG. 10 is a cross-sectional view in which an opening of a lens assembly is sealed with a first lens, and shows a state before being pressed by a pressing member.
FIG. 11 is a cross-sectional view in which an opening of a lens assembly is sealed with a first lens, and shows a state after being pressed by a pressing member.
FIG. 12 is a cross-sectional view of another lens assembly according to the embodiment.
13 is an enlarged cross-sectional view of a predetermined region of the lens assembly of FIG.
14 is an enlarged cross-sectional view of a predetermined region of the lens assembly of FIG.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the relationship between the configuration of the first lens and an O-ring used in the outer peripheral portion of the first lens.
16 is a cross-sectional view showing a modification of the configuration in which the opening of the lens assembly shown in FIG. 13 is sealed.
17 is a cross-sectional view showing a modified example of the configuration in which the opening of the lens assembly shown in FIG. 14 is sealed.
18 is a cross-sectional view showing another modification of the configuration in which the opening of the lens assembly shown in FIGS. 13 and 14 is sealed. FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing another modification of FIG.
20 is a cross-sectional view showing another modification of FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
22 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a modified example of FIG.
24 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
25 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
26 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
27 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
28 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
29 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Imaging device
2 Front case
3 Rear case
10 Imaging unit
20 Lens assembly
23, 110, 193 First lens
30, 96, 113, 114, 115, 116 Presser member
32, 95
34, 54, 194 O-ring

Claims (8)

第1の開口を備えた前ケースと、後ケースと、パッキン部材と、前記前ケースと前記後ケースに内包される鏡筒と、該鏡筒に収納されるレンズ群と、該レンズ群の1枚目のレンズを押圧する第2の開口を備える押え部材と、を備え、
前記パッキン部材によって前記前ケースと前記後ケースとを封止し、前記押え部材によって前記第1の開口を封止し、前記1枚目のレンズによって前記第2の開口を封止することを特徴とする撮像装置。
A front case having a first opening, a rear case, a packing member, a lens barrel contained in the front case and the rear case, a lens group housed in the lens barrel, and one of the lens groups A presser member having a second opening for pressing the second lens,
The front case and the rear case are sealed by the packing member, the first opening is sealed by the pressing member, and the second opening is sealed by the first lens. An imaging device.
第1の開口を備えたケースと、該ケースに内包される鏡筒と、該鏡筒に収納されるレンズ群と、該レンズ群の1枚目のレンズを光軸方向に押圧する第2の開口を備えた押え部材と、前記1枚目のレンズの外周部に配置された弾性部材と、前記ケースに内包される撮像素子と、
前記1枚目のレンズに被写体側から順に設けた第1の径部と、第1の径部の径より大きい第2の径部と、第2の径部の径より径の小さい第3の径部と、を備え、
少なくとも前記第3の径部を前記鏡筒内に位置させることにより前記1枚目のレンズを前記鏡筒に収納するとともに、前記押え部材によって前記第1の開口を封止し、前記押え部材が前記弾性部材を介して前記第2の径部を押圧することにより前記1枚目のレンズによって前記第2の開口を封止することを特徴とする撮像装置。
A case provided with a first opening, a lens barrel contained in the case, a lens group housed in the lens barrel, and a second lens for pressing the first lens in the lens group in the optical axis direction A pressing member provided with an opening, an elastic member disposed on an outer peripheral portion of the first lens, an image sensor included in the case,
A first diameter portion provided in order from the subject side on the first lens, a second diameter portion larger than the diameter of the first diameter portion, and a third diameter smaller than the diameter of the second diameter portion A diameter portion, and
The first lens is housed in the lens barrel by positioning at least the third diameter portion in the lens barrel, the first opening is sealed by the pressing member, and the pressing member is An image pickup apparatus, wherein the second opening is sealed by the first lens by pressing the second diameter portion through the elastic member.
前記押え部材に設けた前記1枚目のレンズの外周部を押圧する突起部と、前記押え部材に設けた前記弾性部材を押圧する押圧面と、を備え、
前記弾性部材を前記押圧面と前記第2の径部の間に配置したことを特徴とする
請求項2記載の撮像装置。
A projection that presses the outer periphery of the first lens provided on the pressing member; and a pressing surface that presses the elastic member provided on the pressing member.
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the elastic member is disposed between the pressing surface and the second diameter portion.
第1の開口を備えた前ケースと、後ケースと、弾性部材と、前記前ケースと前記後ケースに内包される鏡筒と、該鏡筒に収納されるレンズ群と、該レンズ群の1枚目のレンズを押圧する第2の開口を備える押え部材と、前記1枚目のレンズの側面に備えたレンズ突出部と、前記レンズ突出部より被写体側に配置される弾性部材と、を備え、
少なくとも前記レンズ突出部より撮像側の前記1枚目のレンズの一部を前記鏡筒内に嵌入して前記1枚目のレンズを前記鏡筒に収納すると共に、前記押え部材によって前記第1の開口を封止し、前記押え部材が前記弾性部材を介して前記レンズ突出部を押圧することにより前記第2の開口を封止することを特徴とする撮像装置。
A front case having a first opening, a rear case, an elastic member, a lens barrel contained in the front case and the rear case, a lens group housed in the lens barrel, and one of the lens groups A pressing member having a second opening for pressing the first lens, a lens protruding portion provided on a side surface of the first lens, and an elastic member disposed on the subject side from the lens protruding portion. ,
At least a part of the first lens on the imaging side from the lens protruding portion is fitted into the lens barrel so that the first lens is accommodated in the lens barrel, and the first member is pressed by the pressing member. An image pickup apparatus, wherein an opening is sealed, and the second opening is sealed by the pressing member pressing the lens protruding portion via the elastic member.
前記押え部材に設けた前記1枚目のレンズの外周部を押圧する突起部と、前記押え部材に設けた前記弾性部材を押圧する押圧面と、を備え、
前記弾性部材を前記押圧面と前記レンズ突出部の間に配置したことを特徴とする請求項4記載の撮像装置。
A projection that presses the outer periphery of the first lens provided on the pressing member; and a pressing surface that presses the elastic member provided on the pressing member.
The imaging apparatus according to claim 4, wherein the elastic member is disposed between the pressing surface and the lens protruding portion.
前記1枚目のレンズの被写体側の外周部に切り欠き部を設け、該切り欠き部と前記突起部とが当接し、前記1枚目のレンズを押圧することを特徴とする請求項3又は請求項5に記載の撮像装置。The cutout part is provided in the outer peripheral part on the subject side of the first lens, and the cutout part and the projection are in contact with each other to press the first lens. The imaging device according to claim 5. 前記押え部材に設けた係止部と、前記鏡筒に設けた前記係止部を係止する凹部と、を備え、
前記係止部を前記凹部に係止することにより、前記押え部材を前記鏡筒に固定することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の撮像装置。
A locking portion provided in the pressing member, and a recess for locking the locking portion provided in the lens barrel,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the pressing member is fixed to the lens barrel by locking the locking portion in the concave portion.
前記押え部材はねじ込み式の部材であって、前記鏡筒の外周と螺合することにより前記押え部材を前記鏡筒に固定することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の撮像装置。The imaging device according to claim 1, wherein the pressing member is a screw-in type member, and the pressing member is fixed to the lens barrel by screwing with an outer periphery of the lens barrel. apparatus.
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