JP2009282071A - レンズ組立体および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防水部材のレンズ枠への装入を容易にするレンズ組立体、そのレンズ組立体を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】第１のレンズ１４Ａの外周面のうちの対物側の部分に結像側の部分と比べ一段小径に形成された防水部材配置部１４１Ａを設ける。Ｏリング１５Ａをその防水部材配置部１４１Ａに配置して手等でＯリング１５Ａを抑えながらレンズ枠１０Ａに装入する。装入後にレンズ枠１０Ａの対物側開口を形成する対物側開口枠１０１Ａをその対物側開口全周に渡ってＯリング１５Ａの対物側に押圧するようにかしめ加工する。
【選択図】図２

Description

本発明は、防水機能を有するレンズ組立体およびそのレンズ組立体を備えた撮像装置に関する。

最近、自動車にカメラが配備されるようになってきている。このようなカメラの多くは、ナビゲーションシステムが普及し運転席に表示画面が設けられていることを利用して、ドライバの死角になる場所の状態をその表示画面上に表示するものである。

この様な車載用のカメラにあっては、最も対物側に位置するレンズが車体表面に露出して配備されることになるために厳しい防水性能が要求される。このため、その車載用のカメラに搭載されるレンズ組立体にあっては、最も対物側に位置するレンズの外周面とレンズ枠の内周面との間に防水部材であるＯリングが装入されて水の侵入等が防止されているものが多い（例えば特許文献１参照）。

この特許文献１等のレンズ組立体においては、大抵、最も対物側に配置されたレンズのレンズ外周面のうちの結像側の部分に、対物側の部分と比べ一段小径の防水部材配置部を設けてその防水部材配置部にＯリングを配置してレンズ枠に装入することが行なわれる。このため、この種のレンズ組立体を作業者が組み立てるときにはＯリングが配置された側を先にレンズ枠内に装入することになるためにＯリングをしっかりと抑えることができずにＯリングがＯリング配置部から脱落してしまうようなことが起こる。これは、Ｏリングをレンズとともに装入するときの組立が難しいということを示している。
特開２００２−９０６０３号公報

本発明は、上記事情に鑑み、防水部材のレンズ枠への装入を容易にするレンズ組立体およびそのレンズ組立体を備えた撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のレンズ組立体は、
複数枚のレンズと、
対物側開口と結像側開口とを有し、上記複数枚のレンズが光軸を揃えて装入される中空部が形成されたレンズ枠と、
上記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズの外周面と上記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれる、その第１のレンズの外周面を一周する円環上の防水部材とを備え、
上記第１のレンズが、その第１のレンズの外周面のうちの対物側の部分に結像側の部分と比べ一段小径に形成された防水部材配置部を有し、
上記防水部材が前記防水部材配置部に配置され、
上記レンズ枠の対物側開口を形成する対物側開口枠が、その対物側開口全周に渡って上記防水部材の対物側を押圧するようにかしめ加工されてなることを特徴とする。

上記本発明のレンズ組立体によれば、上記防水部材が、上記第１のレンズの外周面のうちの対物側の部分に結像側の部分と比べ一段小径に形成された上記防水部材配置部に配置されてその防水部材が上記レンズ枠に装入された後、上記レンズ枠の対物側開口を形成する対物側開口枠が、その対物側開口全周に渡って上記防水部材の対物側を押圧するようにかしめ加工されて防水部材がレンズ枠に装着される。

つまり防水部材をレンズ枠に装入するときには、最も対物側に位置する上記防水部材配置部に上記防水部材を配置してその防水部材を手等で抑えながらレンズ枠に装入することで上記防水部材のレンズ枠への装入をいままでよりも容易にできるようにし、その後、かしめ加工を行なって防水レンズを永久的にレンズ枠に固定することによって防水部材の防水性能がより高められる。

ここで、上記防水部材が、上記対物側開口枠のかしめ加工により変形してなることが好ましい。

そうすると、上記防水部材がかしめ加工により変形して上記レンズ枠の内壁面と上記レンズの外周面との間の空間の形状にフィットする形状になる。その結果、防水部材により優れた防水性能が付与されるという効果が得られる。

また、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、上記レンズ組立体と、撮像素子とを備えたことを特徴とする。

上記本発明の撮像装置によれば、優れた防水性能を持つ撮像装置が得られる。

以上、説明したように、防水部材のレンズ枠への装入を容易にするレンズ組立体およびそのレンズ組立体を備えた撮像装置が実現する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

まず、本発明の構成をよりわかりやすくするために、従来の構成を説明した後で本発明の構成を、従来との違いを示しながら説明することにする。

図１は、従来のレンズ組立体１の構成を説明する図である。

図１には、４枚のレンズ１１〜１４と、対物側開口と結像側開口とを有し４枚のレンズ１１〜１４が光軸を揃えて挿入される中空部が形成されたレンズ枠１０とを備えたレンズ組立体１が示されている。

この図１には、防塵性能や防水性能を得易くするために、各レンズ１１〜１４どうしの外周縁を接触させてレンズ枠１０内に光軸を揃えて装入するとともに、対物側にいくにしたがってレンズの径が大きくなるようにレンズ１１〜１４を構成した場合の例が示されている。この図１には、最も対物側に配置されたレンズ１４のレンズ外周面のうちの結像側の部分に、対物側の部分と比べ一段小径の防水部材配置部１４１を設けてその防水部材配置部１４１にＯリング１５を配置してレンズ枠１０に装入した後の状態が示されている。この図１に示す様にＯリング１５がレンズ枠内壁面１００と防水部材配置部（以降においてはＯリング配置部と記載することもある）１４１とに挟まれた状態で装入されている。

この図１の構成では、前述した様に、レンズ１４をレンズ枠１０に装入しようとしているときに先にレンズ枠内に装入されるＯリング１５をしっかりと抑えることができずにそのＯリング配置部１４１からＯリング１５が脱落してしまうようなことが起こっていた。

そこで、本実施形態では、図2に示す様にレンズ１４Ａに、そのレンズ１４Ａの外周面のうちの対物側の部分に結像側の部分と比べ一段小径に形成された防水部材配置部１４１Ａを設けて、その防水部材配置部１４１Ａに防水部材１５ＡであるＯリングを配置してＯリング１５Ａの脱落を防止する構成を提案している。

図２〜図５は、本発明の一実施形態であるレンズ組立体を示す図である。

図２には、レンズ枠１０Ａの構成とレンズ１４Ａの構成とＯリング１５Ａの構成が変更された以外は、図１と同じ構成のレンズ組立体１Ａが示されている。この図２には、Ｏリング１５Ａを装入した直後のレンズ組立体１Ａの状態が示されており、図３には、図２のＯリングが装着された部分の拡大図が示されている。また、図４には、Ｏリング１５Ａが装入された後かしめ加工が行なわれた後のレンズ組立体１Ａの状態が示されており、図５には、図４のレンズ組立体のＯリングが装着された部分の拡大図が示されている。

図１では、レンズ１４をレンズ枠１０に装入するときに先にレンズ枠内に装入されるところに防水部材配置部１４１が設けられていたが、図２に示す構成では、第１のレンズの外周面のうちの対物側の部分に結像側の部分と比べ一段小径に形成された防水部材配置部１４１Ａを設けてその防水部材配置部１４１Ａに防水部材であるＯリング１５Ａが配置される。

このため、Ｏリング１５Ａを手等でしっかりと抑えながらレンズ枠１０に装入することができるようになって、Ｏリング１５Ａの装入が容易になるという効果が得られる。また、図２、図３に示す様に、Ｏリング１５Ａの装入状態を外部から目視で確認することができるという効果も得られる。

一方、Ｏリング１５Ａが装入された後においては、図４に示す様に、上記レンズ枠１０の対物側開口を形成する対物側開口枠１０１Ａが、その対物側開口全周に渡ってＯリング１５Ａの対物側に押圧されるようにかしめ加工される。そうすると、図５に示す様に、Ｏリング１５Ａが、レンズ枠１０Ａの対物側開口枠１０１Ａとレンズ外周面１４１Ａとの間の空間にフィットする形状になるように変形して、より優れた防水性能が得られるようになる。ここで、上記のかしめ加工を行なうときには、熱かしめあるいは超音波かしめ等が採用される。

Ｏリング１５Ａには、エチレン・プロピレン系ゴム、シリコン系ゴムなどの弾性部材が用いられる。なお、レンズ枠の材質としては、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）などの利用が考えられ、これらの材質で製作されたレンズ枠に対して防水部材であるＯリングとしてＰＯＭ（ポリアセタノール）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）などの融点の低い材質の成型品を組み合わせても良い。このように防水部材の材質の融点がレンズ枠に比べて低ければ熱かしめを行なう際に、成型品が都合よく変形して対物側開口枠１０１Ａと溶着して防水性能が高くなる。

以上、説明したように、防水部材のレンズ枠への装入を容易にするレンズ組立体が実現する。

ここで、Ｏリング１５Ａを配置するＯリング配置部１４１Ａの形状は、特に図１の形状でなくても相応の効果が得られる。

図６は、図３に対応する図であって図３に示すＯリング配置部１４１Ａの異なる形状例を示す図である。

図６（ａ）に示すＯリング配置部１４１Ｂにして図３に示すＯリング配置部１４１Ａの角部を丸めてＲ形状にすることでＯリング１５Ａを受け止め易くしても良く、また図６（ｂ）に示すＯリング配置部１４１ＣにしてＯリング１５Ａを配置する側が広くなるように多少テーパを付けるとともにＯリング１５Ａを受け止める側１４２Ｃにも多少テーパを付けることでＯリング１５Ａを外側から配置し易くしても良く、またレンズ１４Ａの前端部を大きく面取りしてその面取りした部分をレンズ配置部１４１Ｄにしても良い。

いずれにしてもかしめ加工により防水部材であるＯリング１５Ａが図５に示す様にうまくフィットして相応の効果が得られる。

最後に図４のレンズ組立体１Ａを自動車に搭載するカメラに適用した場合の例を説明する。

図７は、図４に示すレンズ組立体１Ａを備えたカメラユニット２を示す図である。

図７には、カメラユニット２を光軸に沿って切断し切断した面が示されている。

図７に示すカメラユニット２は、図４に示すレンズ組立体１Ａと、カメラ本体枠２０と、撮像素子２１とを備えており、その撮像素子２１は基板２１０上に実装されカメラ本体枠２０に接着固定されている。この図４のレンズ組立体１Ａのレンズ枠１０の外周面およびカメラ本体枠２０の内周面には、それぞれ、ネジ部が形成されている。

このカメラユニット２を組み立てるときには、まずカメラ本体枠２０に図４のレンズ組立体１Ａをねじ込みながら挿入した後、レンズ組立体１Ａをカメラ本体枠２０に接着固定する。この際、レンズ枠１０の外周縁とカメラ本体枠２０の前端部に接着剤を塗布することによって、前端側からカメラユニット内部に水が入り込まないよう、防水処理を行なう。さらにＣＣＤ固体撮像素子等の撮像素子２１を搭載した基板２１０をカメラ本体枠２０に接着固定する。このような簡単な手順で図４のレンズ組立体１Ａをカメラユニット２に簡単に組み込むことができる。

以上、説明したように、防水部材のレンズ枠への装入を容易にするレンズ組立体およびそのレンズ組立体を備えた撮像装置が実現する。

従来のレンズ組立体１の例を示す図である。 本発明の一実施形態であるレンズ組立体１Ａを示す図である。 図２のＯリングが装着された部分の拡大図である。 図２のＯリング１５Ａが装入された後、かしめ加工が行なわれた後のレンズ組立体の状態を示す図である。 図４のＯリング部が装着された部分の拡大図である。 図３に対応する図であって図３に示すＯリング配置部１４１Ａの異なる形状例を示す図である。 図４に示すレンズ組立体１Ａを備えたカメラユニット２を示す図である。

符号の説明

１ レンズ組立体
１０ レンズ枠
１００ レンズ枠内壁面
１１〜１４ レンズ
１４１ 防水部材配置部
１５ Ｏリング
１Ａ レンズ組立体
１０Ａ レンズ枠
１００Ａ レンズ枠内壁面
１４Ａ レンズ
１４１Ａ 防水部材配置部
１５Ａ Ｏリング
２ カメラユニット
２０ カメラ本体枠
２１ 撮像素子

Claims (3)

1. 複数枚のレンズと、
   対物側開口と結像側開口とを有し、前記複数枚のレンズが光軸を揃えて装入される中空部が形成されたレンズ枠と、
   前記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズの外周面と前記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれる、該第１のレンズの外周面を一周する円環上の防水部材とを備え、
   前記第１のレンズが、該第１のレンズの外周面のうちの対物側の部分に結像側の部分と比べ一段小径に形成された防水部材配置部を有し、
   前記防水部材が前記防水部材配置部に配置され、
   前記レンズ枠の対物側開口を形成する対物側開口枠が、該対物側開口全周に渡って前記防水部材の対物側を押圧するようにかしめ加工されてなることを特徴とするレンズ組立体。
2. 前記防水部材が、前記対物側開口枠のかしめ加工により変形してなることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
3. 請求項１又は請求項２記載のレンズ組立体と、撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。

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