JP2006023480A - レンズ固定構造及び撮像カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】止めネジを用いることなく、小型かつ簡易な構成で、レンズユニットの位置調節及び脱着を可能とすることができるとともに、光軸のずれも防止でき、組み立ても容易なレンズ固定構造を提供する。
【解決手段】このレンズ固定構造では、ナット体３５をレンズホルダ部３１又はレンズユニット３３に外挿するとともに、レンズユニット３３をレンズホルダ部３１内の所望の挿入位置まで挿入し、ナット体３５をレンズホルダ部３１の雄ネジ部４１に螺着させてねじ込んでゆくと、ナット体３５の当接部４５が、レンズホルダ部３１の前面側端部３１ａの先端部に当接し、その前面側端部３１ａを径方向内方に押圧して撓ませ、これによって、その縮径された前面側端部３１ａによってレンズユニット３３が締め付けられて固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラの略筒状のレンズホルダ部にレンズユニットを固定するレンズ固定構造及び撮像カメラに関する。

図７は、従来のレンズ固定構造を示す断面図である。このレンズ固定構造では、図７に示すように、略筒状のレンズホルダ部１にレンズユニット３が六角穴付きの止めネジ５，７によって固定されている。止めネジ５，７を緩めることによりレンズユニット３を挿入方向Ａ上流側及び下流側に位置調節できるようになっている。なお、レンズユニット３のレンズホルダ部１への他の固定手段としては、止めネジ５，７の代わりに接着剤を用いたものがある。

レンズユニット３は、複数のレンズからなるレンズ系１１と、そのレンズ系１１を保持する筒状の保持部材１３と、レンズ系１１を保持部材１３内に抜け止め保持する押さえ部材１５とを備えている。レンズホルダ部１は、本体ケースであるカメラケース１７の前面部に一体的に設けられている。カメラケース１７内には、撮像素子１９と、撮像素子１９及びその他の回路構成が実装される基板２１，２３が備えられている。

しかしながら、上述の従来技術では、レンズホルダ部１に止めネジ５，７のネジ穴を設ける必要があるため、次のような不都合がある。すなわち、レンズホルダ部１のネジ穴周辺に応力が集中するため、レンズホルダ部１の疲労破壊が生じる場合がある。また、ネジ穴加工のため、レンズホルダ部１のネジ穴の周辺面積を広くとる必要があり、構成が大型化する。また、止めネジ５，７からの応力が点状にレンズユニット３に与えられるため、レンズユニット３に与えられる応力に偏りが生じやすく、光軸のずれが生じる場合がある。

また、接着剤によりレンズユニット３を固定する構成では、接着剤の塗布、乾燥等に手間及び時間がかかり、コスト負担が大きいとともに、固定後にレンズユニット３の位置調節や脱着ができないという問題がある。

そこで、本発明の解決すべき課題は、止めネジを用いることなく、小型かつ簡易な構成で、レンズユニットの位置調節及び脱着を可能とすることができるとともに、光軸のずれも防止でき、組み立ても容易なレンズ固定構造及び撮像カメラを提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、カメラの略筒状のレンズホルダ部にレンズユニットを固定するレンズ固定構造であって、前記レンズホルダ部における前記レンズユニットの挿入方向上流側端部に、前記挿入方向に延びるスリットが設けられたチャック部を設け、前記レンズホルダ部の外周面に雄ネジ部を設け、その内周面に前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を有し、前記レンズホルダ部に螺着された際に前記チャック部を内方に押圧して縮径させるナット体を設け、前記ナット体を前記レンズホルダ部に螺着させて前記ナット体で前記チャック部を内方に押圧して縮径させることにより、前記チャック部によって前記レンズユニットを締め付けて固定する。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るレンズ固定構造において、前記チャック部は前記レンズホルダ部と一体に設けられる。

また、請求項３の発明では、請求項１の発明に係るレンズ固定構造において、前記チャック部は前記レンズホルダ部と独立した部品として設けられる。

また、請求項４の発明では、請求項１ないし３のいずれかの発明に係るレンズ固定構造において、前記ナット体の内周部に、前記チャック部を内方に押圧する内方に張り出す当接部を設ける。

また、請求項５の発明では、請求項１ないし４のいずれかの発明に係るレンズ固定構造において、前記ナット体の外周部に、ローレット筋目を設ける。

また、請求項６の発明では、請求項１ないし４のいずれかの発明に係るレンズ固定構造において、前記ナット体の外周部に、径方向外方に張り出す複数の角部を設ける。

また、請求項７の発明では、請求項１ないし６のいずれかの発明に係るレンズ固定構造を備えた撮像カメラであって、車両に搭載される。

請求項１に記載の発明によれば、ナット体をレンズホルダ部に螺着させてナット体でレンズホルダ部の挿入方向上流側端部に設けたチャック部を内方に押圧して縮径させることにより、そのチャック部によってレンズユニットを締め付けて固定する構成であるため、ナット体をレンズホルダ部に螺着する前にレンズユニットの挿入位置を調節することにより、レンズ体をレンズホルダ部に対して所望の挿入位置で固定することができる。また、ナット体を回転させて緩めることにより、レンズユニットの位置調節や脱着を容易に行うことができる。また、レンズユニットをチャック部で周囲から締め付けて固定するため、チャック部及びナット体からレンズユニットに与えられる応力を均一化することができ、光軸のずれを防止できる。その結果、従来の止めネジや接着剤を用いることなく、小型かつ簡易な構成で、レンズユニットの位置調節及び脱着を可能とすることができるとともに、光軸のずれも防止でき、組み立ても容易なレンズ固定構造を提供することができる。

また、従来のように止めネジを用いないため、部品点数も削減できる。

請求項２に記載の発明によれば、チャック部がレンズホルダ部と一体に設けられるため、部品点数の削減及び構成の簡略化が図れる。

請求項３に記載の発明によれば、チャック部がレンズホルダ部と独立した部品として設けられるため、レンズホルダ部とチャック部とを異なる材質とすることができ、これによって、レンズホルダ部は強度確保の観点等から材質を選択する一方、それとは独立してチャック部の材質を選択することにより、ナット体によりチャック部を縮径させるのに必要な荷重を調節したり、締め付け固定時のチャック部とレンズユニットとの摩擦力を向上させることなどができる。

請求項４に記載の発明によれば、作業者がナット体をレンズホルダ部に螺着させた際に、ナット体の内周部に設けられた当接部がチャック部の部分に到達した時点で、当接部がチャック部を内方に押圧して撓ませてレンズユニットの固定が行われるため、作業者がナット体による締め付け固定が行われたことを容易に把握することができる。

請求項５に記載の発明によれば、ナット体の外周部に設けられたローレット筋目により、ナット体の締め付け、及び緩め作業を容易に行うことができる。

請求項６に記載の発明によれば、ナット体の外周部に設けられた複数の角部により、ナット体の締め付け、及び緩め作業を容易に行うことができる。

請求項７に記載の発明によれば、小型かつ低コストで高性能の撮像カメラを構成することができ、その撮像カメラにより車両周辺を撮像することにより、車両周辺の監視等を良好に行うことができる。

＜第１実施形態＞
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係るレンズ固定構造の分解側面図及び断面図である。このレンズ固定構造は、図１及び図２に示すように、カメラ（ここでは、車載カメラ）のレンズケース３０におけるレンズホルダ部３１にレンズユニット３３を固定するためのものである。なお、レンズケース３０はカメラケースと一体的に形成される場合と、別部品として別個に形成される場合がある。カメラケース及びその内部の構成は、前述の図５に示す構成とほぼ同様であり、ここでは説明を省略する。

本実施形態に係るレンズ固定構造では、図１及び図２に示すように、レンズユニット３３の固定が、レンズホルダ部３１に螺着されるナット体３５を用いて行われる。レンズホルダ部３１は、略筒状の形状を有し、レンズユニット３３のレンズホルダ部３１に挿入される部分（挿入部分３３ａ）の外径よりもやや大きい内径を有している。レンズユニット３３は、複数のレンズから構成されるレンズ系３６と、そのレンズ系３６を保持する略筒状の保持部材３７とを備えて構成され、レンズホルダ部３１の前面側（被写体側）から挿入方向Ａに沿ってレンズホルダ部３１内に挿入されて保持される。

レンズホルダ部３１のチャック部として機能する前面側端部（挿入方向Ａ上流側端部）３１ａには、挿入方向Ａに沿って延びる少なくとも１つ（例えば、周方向に１８０度間隔で２つ）のスリット３９が設けられており、そのスリット３９により分割された前面側端部３１ａの各部分が、径方向内方Ｂ（図４参照）に弾性的に撓み変形可能となっている。

また、レンズホルダ部３１の外周面におけるスリット３９よりも挿入方向Ａ下流側に位置する部分には、ナット体３５が螺合される雄ネジ部４１が設けられる。これに対応して、ナット体３５の内周面には、その雄ネジ部４１と螺合する雌ネジ部４３が設けられる。

また、ナット体３５の挿入方向Ａ上流側端部の内周部には、径方向内方に張り出す当接部４５が全周に渡って設けられている。ナット体３５が、図３に示すようにレンズホルダ部３１に螺着されてさらにねじ込まれてゆくと、図４に示すように、当接部４５が、レンズホルダ部３１の前面側端部３１ａの先端部に当接し、その前面側端部３１ａを径方向内方Ｂに押圧して撓ませるようになっている。このようにナット体３５によってレンズホルダ部３１の前面側端部３１ａが径方向内方Ｂに撓まされると、その縮径された前面側端部３１ａによってレンズユニット３３が締め付けられて固定されるようになっている。

ここで、レンズホルダ部３１の前面側端部３１ａの先端部における外周部（外周側エッジ部）には、挿入方向Ａ上流側に向けて先細り状のテーパ面４７（図３及び図４参照）が設けられている。これによって、ナット体３５がレンズホルダ部３１にねじ込まれて、ナット体３５の当接部４５がこのテーパ面４７に摺接した際に、挿入方向Ａに沿ったナット体３５のねじ込み移動が、当接部４５が前面側端部３１ａを径方向内方Ｂに押圧する動きを効果的に生じさせ、レンズユニット３３の締め付けが行われるようになっている。

また、ナット体３５の外周部にはローレット筋目４９（図１参照）が設けられる。なお、ローレット筋目４９を設ける代わりに、ナット体３５の外周部に径方向外方に張り出す複数の角部を設けるようにしてもよい（具体的には、ナット体３５の外径形状を六角ナット形状にする等が考えられる）。

また、レンズユニット３３の保持部材３７の外周部におけるレンズホルダ部３１の前面側端部３１によって保持される部分には、図３及び図４に示すように、Ｏ（オー）リング５１が嵌め込まれる周溝５３が設けられている。

このレンズ固定構造の組み立ては、次のようにして行われる。まず、ナット体３５をレンズホルダ部３１又はレンズユニット３３に外挿するとともに、レンズユニット３３をレンズホルダ部３１内の所望の挿入位置まで挿入する。続いて、図３に示すようにナット体３５をレンズホルダ部３１の雄ネジ部４１に螺着させてねじ込んでゆくと、図４に示すように、ナット体３５の当接部４５が、レンズホルダ部３１の前面側端部３１ａの先端部に当接し、その前面側端部３１ａを径方向内方Ｂに押圧して撓ませ、これによって、その縮径された前面側端部３１ａによってレンズユニット３３が締め付けられて固定される。

これによって、レンズユニット３３をレンズホルダ部３１に対して所望の挿入位置で固定することができるようになっている。また、ナット体３５を回転させて緩めることにより、レンズユニット３３の位置調節や脱着を容易に行うことができるようになっている。また、レンズユニット３３をレンズホルダ部３１の前面側端部３１ａで周囲から締め付けて固定するため、レンズホルダ部３１及びナット体３５からレンズユニット３３に与えられる応力を均一化することができ、光軸のずれを防止できるようになっている。

このように固定されたレンズユニット３３によって、図示しないカメラケース内に収容された撮像素子上に像が形成される。

以上のように、本実施形態によれば、従来の止めネジや接着剤を用いることなく、小型かつ簡易な構成で、レンズユニット３３の位置調節及び脱着を可能とすることができるとともに、光軸のずれも防止でき、組み立ても容易なため、車載カメラに適したレンズ固定構造を提供することができる。

また、従来のように止めネジを用いないため、部品点数も削減できる。

また、レンズホルダ部３１の前面側端部３１ａがスリット３９が設けられてチャック部として機能するため、チャック部をレンズホルダ部３１と別部品として構成する場合に比して部品点数の削減及び構成の簡略化が図れる。

また、作業者がナット体３５をレンズホルダ部３１に螺着させた際に、ナット体３５の当接部４５がレンズホルダ部３１の前面側端部３１ａの先端部に到達した時点で、当接部４５がその前面側端部３１ａを内方に押圧して撓ませてレンズユニット３３の固定が行われるため、作業者がナット体３５による締め付け固定が行われたことを容易に把握することができる。

また、ナット体３５の外周部に設けられたローレット筋目４９により、ナット体３５の締め付け、及び緩め作業を容易に行うことができる。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係るレンズ固定構造の分解断面図である。本実施形態に係るレンズ固定構造が前述の第１実施形態に係るレンズ固定構造と実質的に異なる点は、チャック部６１の構成を変更した点及びその関連部分のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、図５に示すように、チャック体（チャック部）６１がレンズホルダ部３１と独立した別部品として設けられている。このチャック体６１は、全体として略リング状の形態を有し、挿入方向Ａに沿って延びる複数のスリット６３がその周方向に対して間隔をあけて設けられている。スリット６３は、周方向について交互に挿入方向Ａ上流側端面側又は下流側端面側に開口しており、ナット体３５の当接部４５によりチャック体６１に対して径方向内方に押圧力が付与されると、各スリット６３間の間隔が小さくなるようにしてチャック体６１の各部が撓み、これによって、チャック体６１が縮径するように変形し、レンズユニット３３を締め付け固定するようになっている。また、チャック体６１の外面６１ａは挿入方向Ａ上流側に向けて先細り状に形成されており、チャック体６１の内径は一定（寸胴）に設定されている。

チャック体６１の材質としては、ある程度の弾性変形性を有していれば樹脂（ＡＢＳ樹脂等）等の任意の材料が採用できる。

そして、このレンズ固定構造の組立ては、チャック体６１をレンズホルダ部３１の挿入方向Ａ上流側に配置した状態で、ナット体３５をレンズホルダ部３１又はレンズユニット３３に外挿するとともに、レンズユニット３３をレンズホルダ部３１内の所望の挿入位置まで挿入する。続いて、ナット体３５をレンズホルダ部３１の雄ネジ部４１に螺着させてねじ込んでゆくと、ナット体３５の当接部４５が、チャック体６１の外面６１ａに当接し、チャック体６１を径方向内方に押圧して縮径させ、これによって、その縮径されたチャック体６１によってレンズユニット３３が締め付けられて固定される。

以上のように、本実施形態においても、チャック体６１をレンズホルダ部３１と別部品とした点以外は前述の第１実施形態とほぼ同様な効果が得られるとともに、チャック体６１を別部品としたことにより次のような効果が得られる。すなわち、チャック体６１とレンズホルダ部３１とを異なる材質とすることができ、これによって、レンズホルダ部３１は強度確保の観点等から材質（アルミニウム等の金属）を選択する一方、それとは独立してチャック体６１の材質を選択することにより、ナット体３５によりチャック体６１を縮径させるのに必要な荷重を調節したり、締め付け固定時のチャック体６１とレンズユニット３３との摩擦力を向上させることなどができる。例えば、ナット体３５の締め付け力をせいぜい３Ｎ・ｍ程度に設定すればレンズユニット３３の固定が行える。

＜適用例＞
図６は、前述の第１及び第２実施形態に係るレンズ固定構造が車載撮像カメラ７１に適用された例を示す図である。図６に示す構成では、撮像カメラ７１が車両の前端部に設置され、車両前方側の撮像領域Ｂを撮像するようになっている。撮像カメラ７１によって撮像された画像は、制御ユニット７３で画像処理等が施されて車室内の表示装置７５に表示され、車両周辺の監視等に用いられる。

なお、図６の適用例では車両前方側の撮像領域Ｂを撮像するようにしたが、これに限らず車両後方側等の車両周辺における他の領域を撮像カメラ７１で撮像するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係るレンズ固定構造の分解側面図である。 図１のレンズ固定構造の断面図である。 図１におけるレンズユニットの固定完了前の要部断面図である。 図１におけるレンズユニットの固定完了後の要部断面図である。 本発明の第２実施形態に係るレンズ固定構造の分解断面図である。 図１及び図５のレンズ固定構造が車載撮像カメラに適用された例を示す図である。 従来のレンズ固定構造の断面図である。

符号の説明

３１ レンズホルダ部
３１ａ 前面側端部
３３ レンズユニット
３５ ナット体
３９ スリット
４１ 雄ネジ部
４３ 雌ネジ部
４５ 当接部
４９ ローレット筋目
６１ チャック体
６３ スリット
７１ 車載撮像カメラ

Claims (7)

1. カメラの略筒状のレンズホルダ部にレンズユニットを固定するレンズ固定構造であって、
   前記レンズホルダ部における前記レンズユニットの挿入方向上流側端部に、前記挿入方向に延びるスリットが設けられたチャック部を設け、
   前記レンズホルダ部の外周面に雄ネジ部を設け、
   その内周面に前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を有し、前記レンズホルダ部に螺着された際に前記チャック部を内方に押圧して縮径させるナット体を設け、
   前記ナット体を前記レンズホルダ部に螺着させて前記ナット体で前記チャック部を内方に押圧して縮径させることにより、前記チャック部によって前記レンズユニットを締め付けて固定することを特徴とするレンズ固定構造。
2. 請求項１に記載のレンズ固定構造において、
   前記チャック部は前記レンズホルダ部と一体に設けられることを特徴するレンズ固定構造。
3. 請求項１に記載のレンズ固定構造において、
   前記チャック部は前記レンズホルダ部と独立した部品として設けられることを特徴とするレンズ固定構造。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ固定構造において、
   前記ナット体の内周部に、前記チャック部を内方に押圧する内方に張り出す当接部を設けることを特徴とするレンズ固定構造。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ固定構造において、
   前記ナット体の外周部に、ローレット筋目を設けることを特徴とするレンズ固定構造。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ固定構造において、
   前記ナット体の外周部に、径方向外方に張り出す複数の角部を設けることを特徴とするレンズ固定構造。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズ固定構造を備えた撮像カメラであって、
   車両に搭載されることを特徴とする撮像カメラ。
   

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