JP2014098860A - 光学ユニットおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い耐環境性能を長期間維持させながら、最も物体側に樹脂製のレンズを適用する。
【解決手段】光学ユニット１１は第１の撮像レンズ１４と固定部２４と第１の防水部２０とを有する。第１の撮像レンズ１４はレンズ有効部２６と傾斜部２７と保持部２８とを有する。レンズ有効部２６はレンズとして機能する。傾斜部２７はレンズ有効部２６の径方向外側に延びる。傾斜部２７は光軸ａｘに対する角度がレンズ有効部２６の外縁における角度より大きく９０°未満である。保持部２８は傾斜部２７の径方向外側に鍔状に延びる。固定部２４は第１の撮像レンズ１４を保持部２８の物体側の面から鏡筒１３内に固定する。第１の防水部２０は保持部２８および固定部２４の間を防水する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高い耐環境性能の維持を長期化させながら、最外部に樹脂製のレンズを適用可能な光学ユニットに関する。

車載カメラおよび監視カメラなどのように、屋外環境に曝される頻度の高いカメラが知られている。このような屋外向けのカメラに用いる光学ユニットには、耐擦傷性、耐薬性、耐候性などの耐環境性能の向上、および製造コストの低減化が求められる。

従来は、高い耐環境性能をもたせるために複数のレンズを有する光学ユニットの最も物体側にガラス製のレンズを配置し、製造コストの低減化のために内部に樹脂製のレンズを配置することが開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−３２９０２号公報

しかし、製造コストの低減化に対する要望はより大きく、最も物体側のレンズも樹脂製のレンズを適用することが求められている。樹脂性レンズは耐環境性能が比較的低いため、雨水などに曝される最も外側のレンズに適用することは困難である。そこで、樹脂製のレンズにハードコートを塗布することにより、樹脂製レンズに高い耐環境性能を付与することが可能である。

しかし、所望の光学特性を付与するためには膜厚を管理しながらハードコートを塗布する必要があるため、レンズ全体にハードコートを塗布することは困難である。それゆえ、ハードコートが塗布されない箇所から雨水が浸入し、耐環境性能の長期間の維持が困難となり得る。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、高い耐環境性能を長期間維持させながら、最も物体側に樹脂製のレンズを適用可能な光学ユニットを提供することにある。

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による光学ユニットは、
レンズとして機能するレンズ有効部と、前記レンズ有効部の端部から径方向外側に延び、前記レンズ有効部の光軸に対する垂線の角度が前記光軸に対するレンズ有効部の端部における垂線の角度より大きく９０°未満である傾斜部と、前記傾斜部の径方向外側に延びる保持部とを有する撮像レンズと、
前記撮像レンズを前記保持部の撮像対象側の面から鏡筒内に固定する固定部と、
前記保持部および前記固定部の間を防水する第１の防水部を備える
ことを特徴とするものである。

また、第２の観点による光学ユニットは、
前記保持部は前記第１の防水部を収容する第１の収容部を有する
ことが好ましい。

また、第３の観点による光学ユニットは、
前記第１の防水部は弾性部材である
ことが好ましい。

また、第４の観点による光学ユニットは、
前記固定部は、前記鏡筒に装着されることにより前記撮像レンズを固定し、
前記第１の防水部は、前記鏡筒および前記固定部の間も防水する
ことが好ましい。

また、第５の観点による光学ユニットは、
前記固定部は前記鏡筒への装着時に前記第１の防水部を前記保持部および前記鏡筒に押付ける押付部を有する
ことが好ましい。

また、第６の観点による光学ユニットは、
前記第１の防水部は断面にＶ字形状を有する
ことが好ましい。

また、第７の観点による光学ユニットは、
前記第１の防水部は硬化した接着剤である
ことが好ましい。

また、第８の観点による光学ユニットは、
前記接着剤は熱硬化型接着剤である
ことが好ましい。

また、第９の観点による光学ユニットは、
前記撮像レンズは樹脂部材によって形成される
ことが好ましい。

また、第１０の観点による光学ユニットは、
前記レンズ有効部、前記傾斜部、および前記保持部にはハードコートが塗布される
ことが好ましい。

また、第１１の観点による光学ユニットは、
前記鏡筒の内径の一部は前記保持部の外径に実質的に等しく、前記鏡筒には、前記保持部から径方向外側に突出する凸部を収容する第２の収容部が形成される
ことが好ましい。

また、第１２の観点による光学ユニットは、
前記鏡筒には複数の前記第２の収容部が形成される
ことが好ましい。

また、第１３の観点による光学ユニットは、
前記第２の収容部は、前記鏡筒の内側に形成される溝、または前記鏡筒の端部に形成される切欠である
ことが好ましい。

また、第１４の観点による光学ユニットは、
前記鏡筒に装着されることにより前記撮像レンズを固定する前記固定部と、前記鏡筒との間を防水する第２の防水部をさらに備える
ことが好ましい。

また、第１５の観点による撮像装置は、
レンズとして機能するレンズ有効部と、前記レンズ有効部の端部から径方向外側に延び、前記レンズ有効部の光軸に対する垂線の角度が前記光軸に対するレンズ有効部の端部における垂線の角度より大きく９０°未満である傾斜部と、前記傾斜部の径方向外側に延びる保持部とを有する撮像レンズと、前記撮像レンズを前記保持部の撮像対象側の面から鏡筒内に固定する固定部と、前記保持部および前記固定部の間を防水する第１の防水部を有する光学ユニットと、
当該光学ユニットを介して結像する被写体像を撮像する撮像素子とを備える
ことを特徴としている。

上記のように構成された本発明に係る発光ユニットおよび撮像装置によれば、高い耐環境性能を長期間維持させながら、最も物体側に樹脂製のレンズを適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す光軸に沿った断面図である。 光学ユニットの組立て前の第１の実施形態の鏡筒の断面図である。 固定部を形成する前の第１の実施形態の撮像装置の概略構成を示す断面図である。 図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った鏡筒の断面図である。 第１の撮像レンズの光軸に沿った断面図である。 第１の撮像レンズの正面図である。 第１の撮像レンズへの、ハードコートの一般的な塗布方法を示す図である。 第１の撮像レンズから傾斜部を省いて形成したレンズの光軸に沿った断面図である。 第１の収容部の有無による接着強度の違いを説明するための比較図である。 最外縁の一部を切削した形状に凸部を設けた撮像レンズの正面図である。 第２の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す光軸に沿った断面図である。 第３の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す光軸に沿った断面図である。 第３の実施形態の鏡筒の断面図である。 固定部を装着する前の第３の実施形態の撮像装置の概略構成を示す断面図である。 第２の実施形態における鏡筒の変形例を示す、光軸に垂直な面に沿った鏡筒の断面図である。 第３の実施形態の第１の撮像レンズの変形例を示す、撮像装置の光軸に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

まず、本発明の第１の実施形態に係る光学ユニットについて説明する。図１は、第１の実施形態に係る光学ユニットを有する撮像装置の概略構成を示す光軸に沿った断面図である。

図１に示すように、撮像装置１０は、光学ユニット１１および撮像素子１２を含んで構成される。光学ユニット１１は被写体像を結像させる。撮像素子１２は、光学ユニット１１を透過して結像した被写体像を撮像する。

光学ユニット１１は、鏡筒１３、第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第３の撮像レンズ１６、第４の撮像レンズ１７、第１のスペーサ１８、第２のスペーサ１９、および第１の防水部２０を含んで構成される。

図２に示すように、鏡筒１３は像側から物体側（撮像対象側）まで貫通する内孔ｈを有する。内孔ｈの内径は、像側から物体側に向かうにつれて、段階的に、および一部において連続的に、広がるように形成される。鏡筒１３は、内孔ｈの像側の端部に壁部２１を有する。壁部２１は、中央に、被写体像を通過させる孔部２２を有する。

第４の撮像レンズ１７、第２のスペーサ１９、第３の撮像レンズ１６、第１のスペーサ１８、第２の撮像レンズ１５、および第１の撮像レンズ１４が、順番に内孔ｈの物体側から嵌入される（図１参照）。第４の撮像レンズ１７、第２のスペーサ１９、第３の撮像レンズ１６、第１のスペーサ１８、第２の撮像レンズ１５、および第１の撮像レンズ１４は、互いに当接しており、第４の撮像レンズ１７と係合する壁部２１が、第４の撮像レンズ１７、第２のスペーサ１９、第３の撮像レンズ１６、第１のスペーサ１８、第２の撮像レンズ１５、および第１の撮像レンズ１４の像側への変位を規制する。

図３に示すように、光学ユニット１１の組立て前において、鏡筒１３の物体側端部は、第１の撮像レンズ１４の最外縁より物体側に延びている。第４の撮像レンズ１７、第２のスペーサ１９、第３の撮像レンズ１６、第１のスペーサ１８、第２の撮像レンズ１５、および第１の撮像レンズ１４を内孔ｈに嵌入した状態で、鏡筒１３の物体側の端部２３を内側に折曲げることにより、鏡筒１３の物体側にカシメ状の固定部２４が形成される（図１参照）。固定部２４は、後述するように、第１の撮像レンズ１４の一部を覆う。

固定部２４は、第１の撮像レンズ１４を鏡筒１３内に固定する。また、固定部２４は、第１の撮像レンズ１４を固定することにより、第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第１のスペーサ１８、第３の撮像レンズ１６、第２のスペーサ１９、および第４の撮像レンズ１７の物体側への変位を規制する。

前述のように、第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第１のスペーサ１８、第３の撮像レンズ１６、第２のスペーサ１９、および第４の撮像レンズ１７の光軸ａｘに沿った変位が規制され、それぞれの光軸ａｘに沿った位置が定められる。当該定められた位置における鏡筒１３の内周面によって、第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第１のスペーサ１８、第３の撮像レンズ１６、第２のスペーサ１９、および第４の撮像レンズ１７は、直接あるいは間接的に、光軸ａｘに垂直な方向への変位が規制される。

図４に示すように、第１の撮像レンズ１４が位置付けられる鏡筒１３の内周面ｉｓには、複数の第２の収容部２５が形成される。各第２の収容部２５は、物体側の開口端まで連続する溝である。後述するように、第２の収容部２５は、第１の撮像レンズ１４に形成される凸部を収容する。第１の実施形態では、例えば４つの第２の収容部２５が等間隔、すなわち９０°毎の回転位置に設けられる。ただし、第２の収容部２５の数は４つに限定されず、また等間隔でなくてもよい。

第１の撮像レンズ１４は、例えば、物体側に凸である樹脂製のメニスカスレンズである。図５に示すように、第１の撮像レンズ１４は、レンズ有効部２６、傾斜部２７、および保持部２８を有する。

レンズ有効部２６は物体側においてレンズ有効面として機能する凸面を形成する部位である。傾斜部２７は、レンズ有効部２６の端部ｅから径方向外側に延び、光軸ａｘに対する垂線の角度θ_１が光軸ａｘに対するレンズ有効部２６の端部ｅにおける垂線の角度θ_２より大きく、９０°未満である傾斜面を有する部位である。保持部２８は傾斜部２７の径方向外側に鍔状に延びる部位である。

保持部２８は、傾斜部２７の傾斜面と連続する第１の収容部２９を有する。第１の収容部２９は、例えば傾斜部２７の傾斜面の周囲に形成される溝である。第１の収容部２９には、固定部２４の形成前に、熱硬化型接着剤が充填される。前述のように固定部２４の形成後、加熱により接着剤は硬化する。硬化した接着剤は、保持部２８および固定部２４の間に介在し、保持部２８および固定部２４の間を防水する第１の防水部２０として機能する（図１参照）。

第１の撮像レンズ１４は金型を用いて形成され、樹脂の金型への供給経路であるゲートが、図６に示すように、保持部２８から径方向外側に突出する凸部３０として形成される。凸部３０を除いた保持部２８の外径は、収容される位置における鏡筒１３の内径に実質的に等しい。

レンズ有効部２６、傾斜部２７、および保持部２８の物体側の面（図５における上面）には、均一な膜厚のハードコート３１が塗布される。例えば、図７に示すように、第１の撮像レンズ１４は物体側の面を上に向けてベルトコンベヤ３２上に並べられ、ベルトコンベヤ３２の上方からハードコート剤３３を噴射することによりハードコート３１は塗布される。

第２の撮像レンズ１５、第３の撮像レンズ１６、および第４の撮像レンズ１７は金型を用いて形成される。第２の撮像レンズ１５および第４の撮像レンズ１７の外径は、収容される位置における鏡筒１３の内径に実質的に等しい。第１のスペーサ１８および第２のスペーサ１９は、第２の撮像レンズ１５および第４の撮像レンズ１７の間において第３の撮像レンズ１６を保持し、かつ絞りとして機能するように形成される。第１のスペーサ１８および第２のスペーサ１９の外径は、収容される位置における鏡筒１３の内径に実質的に等しい。

以上のような構成の第１の実施形態の光学ユニットによれば、以下に説明するように、第１の撮像レンズ１４の高い耐環境性能を長期間維持させながら、最も物体側に樹脂製の第１の撮像レンズ１４を適用可能である。

前述のように、ハードコート３１を塗布することにより、樹脂製のレンズに、高い耐環境性能が備わる。ただし、第１の撮像レンズ１４に所望の光学特性を持たせるためには、レンズ有効部２６に膜厚を調整したハードコート３１を塗布する必要がある。製造コストを極端に増加させること無く、膜厚を調整したハードコート３１を塗布するには、前述のように、物体側の面方向からハードコート剤３３と噴射することが望ましい（図７参照）。

しかし、このような方法では、樹脂製のレンズ全体にハードコート３１を塗布することは困難であり、第１の撮像レンズ１４はハードコートの非塗布面を有し得る。ハードコート３１の非塗布面を有すると、ハードコート３１の塗布面および非塗布面の境界からハードコート３１の塗布面の下に雨水や薬品などが浸入し得、第１の撮像レンズ１４が浸食され、高い耐環境性能の長期間の維持が困難となる。

そこで、第１の実施形態では、保持部２８と、第１の撮像レンズ１４を物体側の面から固定する固定部２４との間を第１の防水部２０が防水するので、ハードコート３１の非塗布面を外部に曝すことを防ぐことが可能であり、高い耐環境性能を長期間維持せることが可能である。

また、前述のハードコート塗布方法では、ハードコート剤３３の噴射方向に向いている面以外にハードコート３１を塗布することが困難である。例えば、図８に示すように、第１の撮像レンズ１４’において傾斜部２７を設けずに、レンズ有効部２６が光軸ａｘに垂直な側周面３４を有し、側周面３４が保持部２８と連続する場合には、側周面３４にはハードコート３１が塗布されない。それゆえ、側周面３４側から、ハードコート３１とレンズ有効部２６との間に雨水が浸入し得る。

そこで、第１の実施形態では、第１の撮像レンズ１４に傾斜部２７を設けることにより、レンズ有効部２６から保持部２８まで連続するように、ハードコート３１を塗布可能である。したがって、第１の撮像レンズ１４において外部に曝される面の全面にハードコート３１を塗布可能なので、第１の撮像レンズ１４の高い耐環境性能の長期間維持可能である。

また、第１の実施形態では、傾斜部２７の径方向外側に、さらに保持部２８が設けられる。保持部２８を設けることにより、第１の防水部２０を安定的に、第１の撮像レンズ１４に保持することが可能であり、第１の防水部２０の防水性を向上させることが可能である。

また、第１の実施形態では、保持部２８に第１の収容部２９が形成され、第１の防水部２０を収容可能である。第１の収容部２９に第１の防水部２０を収容することにより、以下に説明するように、第１の収容部２９が形成されない構成に対して、接着強度を向上させることが可能である。

図９（ａ）に示すように、第１の収容部２９を形成せずに、物体側の面全体が平坦な保持部２８を有する第１の撮像レンズ１４”の場合には、固定部２４による固定後に固定部２４、傾斜部２７、および保持部２８によって形成される空間に接着剤３５が充填される。第１の撮像レンズ１４”の接着においては、接着剤３５と保持部２８および固定部２４との接着面（符号“Ａ”参照）が互いに垂直であり、少なくとも一方の接着面においては接着面から垂直な方向に接着剤３５が剥離する力が加わりやすい。

一方、第１の実施形態では、接着剤３５と保持部２８および固定部２４との接着面（図９（ｂ）符号“Ｂ”参照）が互いに平行であり、いずれの接着面においても接着面から平行な方向に接着剤３５がせん断される力は加わりやすいが、剥離する力は加わりにくい。一般的に、接着剤のせん断強度は、剥離強度より大きい。それゆえ、第１の実施形態によれば、接着強度の向上により、第１の防水部２０の防水性を長期間維持することが可能となる。

また、第１の実施形態では、接着剤３５が熱硬化型であるので、光硬化型接着剤と異なり、固定部２４の形成後であっても周囲から加熱することにより、接着剤３５を硬化させることが可能である。

また、第１の実施形態では、鏡筒１３に第２の収容部２５が形成される。コスト低減化のために金型を用いて第１の撮像レンズ１４を形成する場合には、前述のように第１の撮像レンズ１４に凸部３０が形成される。凸部３０を有する撮像レンズを鏡筒１３内に収容するためには、図１０に示すように、撮像レンズ３６の最外縁の一部を切削した形状に凸部３０が設けられるように形成することが一般的である。

しかし、第１の撮像レンズ１４は、保持部２８を用いて第１の防水部２０を保持するので保持部２８の狭小化は第１の防水部２０の保持を不安定下させ、防水性を向上させることが困難となり得る。そこで、第１の実施形態では、鏡筒１３に凸部３０を収容可能な第２の収容部２５を形成し、全周囲に亘って保持部２８を狭小化させないので（図６参照）、防水性を向上可能である。

また、第１の実施形態では、形成される第２の収容部２５が複数である。従来の光学ユニットにおいて、鏡筒の内周面を用いてレンズの光軸合わせが行なわれ、さらにレンズを内周面に沿って回転させることにより光軸合わせの微調整が行なわれる。単一の第２の収容部２５が形成される場合には、凸部３０に対して第２の収容部２５に遊びを持たせても微調整可能な範囲は狭い。そこで、第１の実施形態では、複数の第２の収容部２５を形成することにより、光軸合わせの微調整の調整範囲を拡大可能である。

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では固定部の構成および防水部の数が第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。

図１１に示すように、撮像装置１００は、光学ユニット１１０および撮像素子１２を含んで構成される。光学ユニット１１０の機能は、第１の実施形態と同じである。撮像素子１２の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。

光学ユニット１１０は、鏡筒１３０、第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第３の撮像レンズ１６、第４の撮像レンズ１７、第１のスペーサ１８、第２のスペーサ１９、固定部２４０、第１の防水部２０、および第２の防水部３７０を含んで構成される。第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第３の撮像レンズ１６、第４の撮像レンズ１７、第１のスペーサ１８、第２のスペーサ１９、および第１の防水部２０の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。

鏡筒１３０の物体側の端部以外の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。したがって、鏡筒１３０は、像側に孔部２２が形成された壁部２１を有し、壁部２１が第４の撮像レンズ１７、第２のスペーサ１９、第３の撮像レンズ１６、第１のスペーサ１８、第２の撮像レンズ１５、および第１の撮像レンズ１４の像側への変位を規制する。

また、鏡筒１３０は、第１の実施形態と同様に、鏡筒１３０の内周面ｉｓによって、第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第１のスペーサ１８、第３の撮像レンズ１６、第２のスペーサ１９、および第４の撮像レンズ１７を、直接あるいは間接的に光軸ａｘに垂直な方向への変位を規制する。

鏡筒１３０の物体側の端部は、第１の実施形態と異なり、第１の撮像レンズ１４の保持部２８より物体側に延びず、第１の撮像レンズ１４の像側の変位を前述のように規制した状態で第１の撮像レンズ１４の保持部２８が鏡筒１３０の物体側端部より物体側に突出する。また、鏡筒１３０の物体側の端部には、端部の円周に沿った溝状の第３の収容部３８０が形成される。後述するように、第３の収容部３８０は第２の防水部３７０を収容する。

鏡筒１３０には、第１の実施形態と同様に、第１の撮像レンズ１４が位置付けられる、内周面ｉｓに、複数の第２の収容部２５が形成される（図４参照）。第２の収容部２５は、第１の撮像レンズ１４に形成される凸部３０を収容する。

固定部２４０は、第１の実施形態と異なり、鏡筒１３０の一部でなく、例えば螺合することにより鏡筒１３０に装着される環状のリテーナである。固定部２４０は、鏡筒１３０に装着されることにより、第１の撮像レンズ１４を鏡筒１３０内で固定する。固定部２４０は、第１の実施形態と同様に、第１の撮像レンズ１４を固定することにより、第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第１のスペーサ１８、第３の撮像レンズ１６、第２のスペーサ１９、および第４の撮像レンズ１７の物体側への変位を規制する。

固定部２４０には、第１の撮像レンズ１４の第１の収容部２９に突出する環部３９０が形成される。環部３９０は、鏡筒１３０に装着時に、第１の撮像レンズ１４の第１の収容部２９に充填させた接着剤３５に埋入する。環部３９０が第１の収容部２９の接着剤３５に埋入した状態で接着剤３５が硬化する。硬化した接着剤３５は、第１の実施形態と同様に、第１の防水部２０として機能する。

第２の防水部３７０は、例えば弾性部材で形成されたＯリングである。第２の防水部３７０は、鏡筒１３０の第３の収容部３８０に収容された状態で固定部２４０の鏡筒１３０への装着時に、鏡筒１３０および固定部２４０に押圧されることにより弾性変形する。第２の防水部３７０は弾性変形しながら、鏡筒１３０および固定部２４０を押圧することにより、鏡筒１３０および固定部２４０の間を防水する。

以上のような構成の第２の実施形態の光学ユニットによっても、第１の撮像レンズ１４は傾斜部２７および保持部２８を有し、第１の防水部２０により第１の撮像レンズ１４および固定部２４０の間を防水可能である。したがって、第１の実施形態と同様に、第１の撮像レンズ１４の高い耐環境性能を長期間維持させながら、最も物体側に樹脂製の第１の撮像レンズ１４を適用可能である。また、第２の実施形態の光学ユニットによっても、第１の撮像レンズ１４が保持部２８を有するので、第１の防水部２０の防水性を向上させることが可能である。また、第２の実施形態の光学ユニットによっても、保持部２８に第１の収容部２９が形成されるので、第１の防水部２０の防水性を長期間維持することが可能になる。また、第２の実施形態の光学ユニットによっても、接着剤３５が熱硬化型なので、固定部２４０の装着後に接着剤３５を硬化させることが可能である。また、第２の実施形態の光学ユニットによっても、鏡筒１３０に複数の第２の収容部２５が形成されるので、第１の防水部２０の防水性を向上させ且つ光軸合わせの微調整の調整範囲を拡大可能である。

さらに、第２の実施形態の光学ユニットによれば、リテーナを固定部２４０として用いた場合においても、第２の防水部３７０を有するので、鏡筒１３０および固定部２４０の間から進入し得る雨水を防水可能である。

また、第２の実施形態の光学ユニットによれば、固定部２４０に環部３９０が形成されるので、固定部２４０と接着剤３５の接着面が拡大するので、接着強度が向上し、第１の防水部２０の防水性を向上させることが可能である。

次に、本発明の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態では固定部の構成および第１の防水部の構成が第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。

図１２に示すように、撮像装置１０１は、光学ユニット１１１および撮像素子１２を含んで構成される。光学ユニット１１１の機能は、第１の実施形態と同じである。撮像素子１２の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。

光学ユニット１１１は、鏡筒１３１、第１の撮像レンズ１４１、第２の撮像レンズ１５、第３の撮像レンズ１６、第４の撮像レンズ１７、第１のスペーサ１８、第２のスペーサ１９、固定部２４１、および第１の防水部２０１を含んで構成される。第２の撮像レンズ１５、第３の撮像レンズ１６、第４の撮像レンズ１７、第１のスペーサ１８、および第２のスペーサ１９の構成および機能は第１の実施形態と同じである。

鏡筒１３１の物体側の端部以外の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。したがって、鏡筒１３１は、像側に孔部２２が形成された壁部２１を有し、壁部２１が第４の撮像レンズ１７、第２のスペーサ１９、第３の撮像レンズ１６、第１のスペーサ１８、第２の撮像レンズ１５、および第１の撮像レンズ１４１の像側への変位を規制する。

また、鏡筒１３１は、第１の実施形態と同様に、鏡筒１３１の内周面ｉｓによって、第２の撮像レンズ１５、第１のスペーサ１８、第３の撮像レンズ１６、第２のスペーサ１９、および第４の撮像レンズ１７を、直接あるいは間接的に光軸ａｘに垂直な方向への変位を規制する。ただし、第１の実施形態と異なり、第１の撮像レンズ１４１の当該方向への変位は、内周面ｉｓでなく、第１の撮像レンズ１４１に嵌合させた第２の撮像レンズ１５により規制される。

図１３に示すように、鏡筒１３１の内周面ｉｓにおいて、第１撮像レンズ１４１の保持部２８１の側周面に対向する面を座面４０１とする。座面４０１の物体側の端部には面取りが施され、座面４０１対して傾斜した傾斜面４１１が形成される。

固定部２４１は、第１の実施形態と異なり、例えば螺合することにより鏡筒１３１に装着される環状のリテーナである（図１２参照）。固定部２４１は、鏡筒１３１に装着されることにより、第１の撮像レンズ１４１を鏡筒１３１内に固定する。固定部２４１は、第１の実施形態と同様に、第１の撮像レンズ１４１を固定することにより、第１の撮像レンズ１４、第２の撮像レンズ１５、第１のスペーサ１８、第３の撮像レンズ１６、第２のスペーサ１９、および第４の撮像レンズ１７の物体側への変位を規制する。

固定部２４１には、鏡筒１３１への装着時に、鏡筒１３１の座面４０１および第１の撮像レンズ１４１の保持部２８１の間の空間に突出する押付部４２１が形成される。押付部４２１は、環状の固定部２４１に沿って連続する環状に形成される。押付部４２１は、後述するように、第１の防水部２０１を、第１の撮像レンズ１４１の保持部２８１および鏡筒１３１の傾斜面４１１に押付ける。

第１の撮像レンズ１４１は、第１の実施形態と同様に、レンズ有効部２６、傾斜部２７、および保持部２８１有する。レンズ有効部２６および傾斜部２７の構成および機能は、第１の実施形態と同様である。

保持部２８１には、第１の実施形態と異なり、第１の収容部２９が形成されない。また、保持部２８１の側周面の物体側の端部には面取りが施され、側周面に対して傾斜する傾斜面が形成される。保持部２８１の像側には、第２の撮像レンズ１５と嵌合する段差が形成される。保持部２８１を第２の撮像レンズ１５に嵌合させることにより、光軸ａｘに垂直な方向への変位が規制される。保持部２８１の外径は、座面４０１の内径より短い、したがって、保持部２８１および座面４０１の間には空隙が生じる。

第１の実施形態と同様に、第１の撮像レンズ１４１のレンズ有効部２６、傾斜部２７、および保持部２８１の物体側の面には、均一な膜厚のハードコート３１が塗布される。

第１の防水部２０１は、第１の実施形態と異なり、例えばＯリングなどの弾性部材である。図１４に示すように、第１の防水部２０１の光軸ａｘに沿った断面は、一部にＶ字形状を有する。すなわち、２方向に分かれた脚部４３１を有する。第１の防水部２０１は、保持部２８１および座面４０１の間の空隙に嵌入される。第１の防水部２０１を嵌入した状態で、固定部２４１を鏡筒１３１に装着することにより、固定部２４１の押付部４２１が脚部４３１を押し広げ（図１２参照）、保持部２８１の傾斜面および鏡筒１３１に形成された傾斜面４１１に押付ける。押付部４２１の押付けにより、第１の防水部２０１は、保持部２８１および鏡筒１３１と、固定部２４１との間に介在し、第１の撮像レンズ１４１および固定部２４１の間と、鏡筒１３１および固定部２４１の間とを防水する。

以上のような構成の第３の実施形態の光学ユニットによっても、第１の撮像レンズ１４１のレンズ有効部２６から保持部２８１まで連続してハードコート３１を塗布可能であり、ハードコート３１の塗布面に第１の防水部２０１が介在するので、第１の防水部２０１が第１の撮像レンズ１４１および固定部２４１の間を防水可能である。したがって、第１の実施形態と同様に、第１の撮像レンズ１４１の高い耐環境性能を長期間維持させながら、最も物体側に樹脂製の第１の撮像レンズ１４１を適用可能である。

また、第３の実施形態の光学ユニットによれば、リテーナを固定部２４１として用いた場合においても、第１の防水部２０１が鏡筒１３１および固定部２４１の間にも介在するので、鏡筒１３１および固定部２４１の間から進入し得る雨水を防水可能である。

また、第３の実施形態の光学ユニットによれば、固定部２４１が押付部４２１を有するので、第１の防水部２０１を、第１の撮像レンズ１４１および鏡筒１３１と固定部２４１との間に確実に導入可能である。したがって、第１の撮像レンズ１４１および固定部２４ｌの間と、鏡筒１３１および固定部２４１の間とを確実に防水可能である。

また、第３の実施形態の光学ユニットによれば、第１の防水部２０１の断面が、少なくとも一部にＶ字形状の断面を有するので、第１の防水部２０１を、第１の撮像レンズ１４１および鏡筒１３１と固定部２４１との間に確実に導入可能である。したがって、第１の撮像レンズ１４１および固定部２４１の間と、鏡筒１３１および固定部２４１の間とを確実に防水可能である。

本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

例えば、第１の実施形態および第２の実施形態において、第１の防水部２０は硬化した接着剤３５であるが、Ｏリングの様な弾性部材であってもよい。また、第２の実施形態において、第２の防水部３７０は弾性部材であるが、硬化した接着剤であってもよい。

また、第２の実施形態では、第２の収容部２５は、鏡筒１３０の内周面ｉｓに形成される溝であるが、図１５に示すように、鏡筒１３０の物体側の端部に形成される切欠であってもよい。

また、第３の実施形態では、保持部２８１の外径を座面４０１の内径より短い（図１２参照）が、図１６に示すように保持部２８１の一部の外径を、座面４０１の内径に実質的に等しくなるように拡径化させてもよい。第３の実施形態における第１の撮像レンズ１４１の形状では、金型を用いることにより保持部２８１の外径から突出する凸部３０（図６参照）が形成されるときに、第１の防水部２０１が保持部２８１の側周面から離間し得る。第１の防水部２０１が保持部２８１の外周面から離間すると、第１の撮像レンズ１４１および固定部２４１の間の防水性が低化する。一方、保持部２８１において拡径化される部位の一部を切削し（図１０参照）、当該切削した部位に凸部３０を形成させることにより、第１の防水部２０１の保持部２８１の外周面からの離間を防ぐことが可能である。また、保持部２８１の一部の外径を拡径化することにより、第１の撮像レンズ１４１の光軸ａｘに垂直な方向の変位を座面４０１によって規制することが可能となる。

１０、１００、１０１ 撮像装置
１１、１１０、１１１ 光学ユニット
１２ 撮像素子
１３、１３０、１３１ 鏡筒
１４、１４１、１４’、１４” 第１の撮像レンズ
１５ 第２の撮像レンズ
１６ 第３の撮像レンズ
１７ 第４の撮像レンズ
１８ 第１のスペーサ
１９ 第２のスペーサ
２０、２０１ 第１の防水部
２１ 壁部
２２ 孔部
２３ 物体側の端部
２４、２４０、２４１ 固定部
２５ 第２の収容部
２６ レンズ有効部
２７ 傾斜部
２８ 保持部
２９ 第１の収容部
３０ 凸部
３１ ハードコート
３２ ベルトコンベヤ
３３ ハードコート剤
３４ 側周面
３５ 接着剤
３６ 撮像レンズ
３７０ 第２の防水部
３８０ 第３の収容部
３９０ 環部
４０１ 座面
４１１ 傾斜面
４２１ 押付部
４３１ 脚部
ａｘ 光軸
ｈ 内孔
ｉｓ 内周面

Claims (15)

1. レンズとして機能するレンズ有効部と、前記レンズ有効部の端部から径方向外側に延び、前記レンズ有効部の光軸に対する垂線の角度が前記光軸に対するレンズ有効部の端部における垂線の角度より大きく９０°未満である傾斜部と、前記傾斜部の径方向外側に延びる保持部とを有する撮像レンズと、
   前記撮像レンズを前記保持部の撮像対象側の面から鏡筒内に固定する固定部と、
   前記保持部および前記固定部の間を防水する第１の防水部とを備える
   ことを特徴とする光学ユニット。
2. 請求項１に記載の光学ユニットであって、前記保持部は前記第１の防水部を収容する第１の収容部を有することを特徴とする光学ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載の光学ユニットであって、前記第１の防水部は弾性部材であることを特徴とする光学ユニット。
4. 請求項３に記載の光学ユニットであって、
   前記固定部は、前記鏡筒に装着されることにより前記撮像レンズを固定し、
   前記第１の防水部は、前記鏡筒および前記固定部の間も防水する
   ことを特徴とする光学ユニット。
5. 請求項４に記載の光学ユニットであって、前記固定部は前記鏡筒への装着時に前記第１の防水部を前記保持部および前記鏡筒に押付ける押付部を有することを特徴とする光学ユニット。
6. 請求項５に記載の光学ユニットであって、前記第１の防水部は断面にＶ字形状を有することを特徴とする光学ユニット。
7. 請求項１または請求項２に記載の光学ユニットであって、前記第１の防水部は硬化した接着剤であることを特徴とする光学ユニット。
8. 請求項７に記載の光学ユニットであって、前記接着剤は熱硬化型接着剤であることを特徴とする光学ユニット。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光学ユニットであって、前記撮像レンズは樹脂部材によって形成されることを特徴とする光学ユニット。
10. 請求項９に記載の光学ユニットであって、前記レンズ有効部、前記傾斜部、および前記保持部にはハードコートが塗布されることを特徴とする光学ユニット。
11. 請求項９または請求項１０に記載の光学ユニットであって、
    前記鏡筒の内径の一部は前記保持部の外径に実質的に等しく、前記鏡筒には、前記保持部から径方向外側に突出する凸部を収容する第２の収容部が形成される
    ことを特徴とする光学ユニット。
12. 請求項１１に記載の光学ユニットであって、前記鏡筒には複数の前記第２の収容部が形成されることを特徴とする光学ユニット。
13. 請求項１１または請求項１２に記載の光学ユニットであって、前記第２の収容部は、前記鏡筒の内側に形成される溝、または前記鏡筒の端部に形成される切欠であることを特徴とする光学ユニット。
14. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の光学ユニットであって、前記鏡筒に装着されることにより前記撮像レンズを固定する前記固定部と、前記鏡筒との間を防水する第２の防水部をさらに備えることを特徴とする光学ユニット。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の光学ユニットと、
    当該光学ユニットを介して結像する被写体像を撮像する撮像素子とを備える
    ことを特徴とする撮像装置。

Images