JP2015161853A - レンズ光学ユニット及びカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】車載カメラ、監視カメラ等に適用されるレンズ光学ユニットにおいて、バリア部材を回転駆動する駆動軸周りの防水性を向上させる。
【解決手段】ハウジング１０、レンズ光学系２０、窓部１１の前方を開閉するべくハウジングの外側に配置されたバリア部材４０、バリア部材を開閉駆動する駆動機構を備え、ハウジングは、貫通孔１４、貫通孔に連続すると共に貫通孔よりも拡径して外側に開口する環状凹部１５を含み、駆動機構は、貫通孔を通してハウジングの外側から内側まで伸長すると共にバリア部材に連結される回転軸６０、ハウジングの環状凹部と回転軸の間に嵌め込まれた環状シール部材８０を含み、環状シール部材の断面形状は、環状凹部の内周壁面と一箇所にて接触しかつ回転軸の外周面と複数個所にて接触するように形成されている。これによれば、環状シール部材のずれを防止して所望のシール性能を確保できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ光学系を備えたレンズ光学ユニット及びカメラに関し、特に、車載カメラ、監視カメラ等として屋外環境下で使用されると共に光路用の窓部の前方を開閉するバリア部材を備えたレンズ光学ユニット及びそれを備えたカメラに関する。

従来のカメラとしては、収容空間を画定するハウジング（筐体）、ハウジング内に配置されたレンズ光学系（レンズユニット）、ハウジング内においてレンズ光学系の後方に配置された撮像素子（ＣＣＤ）、ハウジング内において開口部（窓部）の内側でかつレンズ光学系の前側に配置されたカバーガラスの前方を開閉するバリア部材（レンズバリア）、バリア部材を開閉駆動するべくハウジング内に配置された駆動機構（レンズバリア駆動部、ピストン）等を備えた撮像装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
このカメラにおいて、バリア部材は、ハウジングの外部ではなくハウジング内に設けられた軸により開放位置と閉鎖位置の間を揺動自在に支持されているため、ハウジングの開口部がガラス等の透明窓として形成されている場合は、ハウジングの外側から内側に貫通する貫通孔が無く、特に防水対策等を講じる必要はない。

ところで、バリア部材を備えたレンズ光学ユニット又はカメラとして、図７に示すように、バリア部材１をハウジング２の外側に配置し、ハウジング２の内部に配置された駆動機構により開閉駆動するような場合には、その駆動機構の駆動力を、ハウジング２の貫通孔２ａに挿入されて外側から内側に伸長する回転軸３等を介してバリア部材１に伝達する手法が考えられ、又、回転軸３の周りを防水するために貫通孔２ａの外側に拡径して形成された環状凹部２ｂに嵌め込むゴム製のＯリング４（円形断面をなす環状シール部材）を採用することが挙げられる。
しかしながら、ハウジング２を金属材料又は樹脂材料等を用いて型成形する場合、環状凹部２ｂの内周壁面２ｃは、型の抜け勾配のために外向きに広がる（断面にて角度αをなす）形状になり（すなわち、環状凹部２ｂが略円錐台に形成されることになり）、又、抜け勾配をもつ環状凹部２ｃに所定の圧縮代に圧縮してＯリング４を嵌め込んだ状態で回転軸３が回動すると、回転軸３とＯリング４の接触領域及び内周壁面２ｃとＯリング４の接触領域等に生じる摩擦力や捩り力、Ｏリング４の圧縮力等の相互作用により、Ｏリング４が（図７中の矢印に示すように）外向きに移動して、所望の圧縮代を維持できなくなり、その結果、所望の防水作用が得られなくなる虞がある。

特開２００３−２１９２３７号公報

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、部品の増加等を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を図りつつ、環状シール部材が所定の嵌合位置からずれないようにして所望の防水作用を確保し（ハウジングの内部に水滴等が侵入するのを防止して）、窓部の前方を開閉するバリア部材を確実に駆動でき、所望の被写体像を結像（撮像）でき、又、耐久性等の向上も図れるレンズ光学ユニット及びそれを備えたカメラを提供することにある。

本発明のレンズ光学ユニットは、光路用の窓部を有するハウジングと、ハウジング内において窓部の背後に配置されたレンズ光学系と、窓部の前方を開閉するべくハウジングの外側において移動自在に配置されたバリア部材と、バリア部材を開閉駆動する駆動機構と、を備えたレンズ光学ユニットであって、上記ハウジングは、その内側から外側に貫通する貫通孔と、貫通孔に連続すると共に貫通孔よりも拡径して外側に開口する環状凹部を含み、上記駆動機構は、貫通孔を通してハウジングの外側から内側まで伸長すると共にバリア部材に連結される回転軸と、ハウジングの環状凹部と回転軸の間に嵌め込まれた環状シール部材を含み、環状シール部材の断面形状は、環状凹部の内周壁面と一箇所にて接触しかつ回転軸の外周面と複数個所にて接触するように形成されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、ハウジングの外側に設けられたバリア部材は、ハウジングの貫通孔を挿通すると共に環状シール部材によりその外周がシールされた回転軸を含む駆動機構により駆動されて、レンズ光学系の前方に配置された光路用の窓部を開閉する。
ここで、ハウジングが金属材料又は樹脂材料を用いて型成形される場合には、環状凹部の内周壁面は、型の抜け勾配を設けるため外側に向けて拡開するような形状（略円錐台をなす環状凹部）になり、仮に環状シール部材として断面形状が円形をなす従来のＯリングを使用すると、回転軸の回動に伴ってＯリングが外側に移動して圧縮率が低下し、所望のシール性能が得られなくなる虞があるものの、この環状シール部材は、その断面形状が、環状凹部の内周壁面と一箇所にて接触しかつ回転軸の外周面と複数個所にて接触するように形成されている、すなわち、抜け勾配が付く内周壁面とは一箇所にて接触し、回転軸の外周面とは複数個所にて接触するため、内周壁面の抜け勾配の影響を抑えつつ回転軸側の複数個所の接触領域で環状シール部材の移動を抑制する作用を得ることができ、これにより、所期の圧縮代を維持して所望のシール性能（水滴等の侵入を防止する密封作用）を確保することができ、それ故に、バリア部材を確実に駆動することができ、又、レンズ光学系により所望の結像作用を得ることができる。
尚、ハウジングが金属材料等の加工品であって、環状凹部の内周壁面に抜け勾配が無いような場合であっても、上記環状シール部材を用いることにより、その抜け落ちを防止しつつ所期のシール性能を確保することができる。

上記構成において、環状シール部材の断面形状は、回転軸の外周面と二箇所にて接触する二股形状でかつ回転軸に垂直な直線に対して線対称に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、回転軸の外周面は、二股形状（すなわち、二つのシール部分と両者の間に挟まれる凹み部分（肉抜き部分）をなす形状）によりシールされるため、シール部分が圧縮されて弾性変形する際に、凹み部分への逃げ代が確保され、所期の圧縮量を維持しつつ弾性力の劣化を防止することができ、又、線対称に形成されているため、組込み時に向きを間違えることがなく、組付け作業性が向上する。

上記構成において、回転軸は、その径方向において貫通孔に密接嵌合されて回動自在に支持される縮径軸部と、その軸線方向において環状凹部の底面に当接する段差部を画定する拡径軸部を含み、環状シール部材は、環状凹部の内周壁面と拡径軸部の外周面の間に嵌め込まれている、構成を採用することができる。
この構成によれば、回転軸は、縮径軸部がハウジングの貫通孔をラジアル軸受として支持され、拡径軸部の段差部がハウジングの環状凹部の底面をスラスト軸受として支持され、拡径軸部の外周面と環状凹部の内周壁面の間に嵌め込まれた環状シール部材によりシール（密封）される。

上記構成において、バリア部材は、窓部の前方において対向し得るバリア部と、バリア部から伸長して一体的に形成されると共にハウジングに対して回動自在に支持される第１アーム部及び第２アーム部を含み、第１アーム部は、回転軸に一体的に回動するように連結され、第２アーム部は、回転軸と同軸上に配置されると共にハウジングの外側に設けられた軸部材により回動自在に支持されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、バリア部材は、第１アーム部が回転軸により回動自在に支持され、第２アーム部がハウジングの外側に（ハウジング内に貫通しないように）設けられた軸部材により回動自在に支持され、回転軸を介して開閉の駆動力が伝達され、バリア部がハウジングの窓部を開閉する。
ここで、バリア部材の第２アーム部を回動自在に支持する軸部材は、ハウジング内に貫通しないように外部に設けられた軸部材（例えば、ハウジングの外側に設けられたネジ穴に螺合あるいは嵌合穴に圧入された金属材料等からなる軸部材、又は、ハウジングから外向きに突出するように一体成形された金属製又は樹脂製の軸部材等）であるため、その部分にシール部材を設ける必要がなく密封性を高めることができる。

上記構成において、回転軸は、その軸線方向において、拡径軸部の外側に形成された鍔部と、鍔部の外側に形成された連結軸部を有し、連結軸部には、ハウジングに着脱自在に固定されて回転軸の抜け落ちを規制する規制板が嵌め込まれ、規制板の外側において第１アーム部が連結されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、例えば環状シール部材が拡径軸部に装着された状態で、回転軸がハウジングの貫通孔に挿入され（その後、適宜内部の駆動機構を構成する例えば歯車等の部品と連結され）て、鍔部の外側から規制板が（その円孔に連結軸部を通すように）嵌め込まれ、その外側からバリア部材の第１アーム部が連結されることで、規制板により回転軸を所定位置に回動自在に保持することができ、第１アーム部を介して回転軸によりバリア部材を開閉駆動することができる。

上記構成において、駆動機構は、ハウジングの内側において、回転軸が着脱自在に連結される歯車及び歯車に回転駆動力を及ぼす駆動モータを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、駆動モータの回転力が、例えば減速用の歯車を介して、回転軸に伝達され、回転軸を介してバリア部材に伝達される。
このように、駆動機構に駆動モータが含まれる場合でも、環状シール部材により確実にシールされるため、水滴等の侵入を防止して、駆動モータの所期の機能を維持しつつ、かつ、簡単な構造により、バリア部材を開閉駆動することができるため、車載カメラや監視カメラ等の小型のカメラとして適用するのに好ましいレンズ光学ユニットを得ることができる。

本発明のカメラは、上記構成をなすいずれかのレンズ光学ユニットと、レンズ光学系の背後に配置された撮像素子とを備えた、ことを特徴としている。
この構成によれば、上記構成をなすレンズ光学ユニット及び撮像素子を備えたカメラとすることで、部品の増加を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成しつつ、環状シール部材が所定の嵌合位置からずれないようにして所望の防水作用を確保でき（ハウジングの内部に水滴等が侵入するのを防止でき）、窓部の前方を開閉するバリア部材を確実に駆動でき、所望の被写体像を結像（撮像）でき、又、耐久性等に優れた車載カメラや監視カメラ等として使用することができる。

上記構成をなすレンズ光学ユニットによれば、部品の増加等を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成しつつ、環状シール部材が所定の嵌合位置からずれないようにして所望の防水作用を確保でき（ハウジングの内部に水滴等が侵入するのを防止でき）、窓部の前方を開閉するバリア部材を確実に駆動でき、所望の被写体像を結像（撮像）でき、又、耐久性等を向上させることができ、車載カメラや監視カメラ等に適用でききるレンズ光学ユニット及びそれを備えたカメラを得ることができる。

本発明に係るレンズ光学ユニットを搭載した車載用のカメラを示すものであり、（ａ）はバリア部材が閉鎖位置に位置する状態を示す斜視図、（ｂ）はバリア部材が開放位置に位置する状態を示す斜視図である。 図１に示すカメラの分解斜視図である。 図１に示すカメラにおいて、ハウジング、駆動機構、回転軸、バリア部材の第１アーム部、環状シール部材を示す部分拡大断面図である。 図１に示すカメラにおいて、ハウジング、回転軸、環状シール部材、バリア部材の第１アーム部を示す部分拡大断面図である。 図１に示すカメラにおいて、ハウジング、バリア部材の第２アーム部、第２アームを回動自在に支持する軸部材を示す部分拡大断面図である。 図１に示すカメラにおいて、回転軸の周りをシールする環状シール部材を示す断面図である。 バリア部材をハウジングの外側に配置し、回転軸で駆動力を伝達するようにし、回転軸の周りを防水するために環状シール部材としてのＯリングを採用した構成を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
このカメラは、車体の外部に設けられる車載カメラとして適用されるものであり、図１ないし図４に示すように、ハウジング１０、ハウジング１０の内側に配置されると共に内側から窓部１１を密封するように嵌め込まれるレンズ光学系としての光軸Ｌを有するレンズ鏡筒２０、ハウジング１０内においてレンズ鏡筒２０の背後に配置される撮像ユニット３０、ハウジング１０の外側に配置されるバリア部材４０、バリア部材４０を駆動する駆動機構（駆動モータ５１、歯車５２等を含む駆動ユニット５０、回転軸６０、軸部材７０、環状シール部材８０）、規制板９０、抜け止め部材１００等を備えている。

ハウジング１０は、アルミニウム材料を用いて型成形されたものであり、図２ないし図５に示すように、光軸Ｌ方向において前後に着脱自在に二分割された構造に形成されると共に前方壁が凸状に湾曲しかつ両側壁が平坦に形成され、前方壁において光路用の窓部１１、一方の側壁において略矩形の凹部１２、凹部１２に設けられた二つのネジ穴１３、凹部１２の中央領域に設けられた円形の貫通孔１４、貫通孔１４と同軸（軸線Ｓ）上の外側に設けられた環状凹部１５、貫通孔１４と同一の軸線Ｓ上において他方の側壁に設けられたネジ穴１６、内部においてレンズ鏡筒２０及び駆動ユニット５０をそれぞれ固定する固定部（不図示）等を備えている。

窓部１１は、図２及び図３に示すように、円孔に形成されて、レンズ鏡筒２０のレンズ保持筒２１がシール部材（不図示）を介して密封状態に嵌め込まれるように形成されている。
凹部１２は、図２に示すように、一方の側壁において、略矩形をなす凹状に形成され、略矩形で平板状をなす規制板９０が嵌め込まれるように形成されている。
ネジ穴１３は、図２に示すように、凹部１２の底面において、貫通しないように形成されて規制板９０の円孔９２を通したネジＢが捩じ込まれるように形成されている。
貫通孔１４は、図４に示すように、ハウジング１０の内側から外側に貫通する円形孔として形成され、回転軸６０の縮径軸部６１を回動自在に支持するラジアル軸受として機能するように形成されている。
環状凹部１５は、図４に示すように、軸線Ｓ上において貫通孔１４に連続すると共に貫通孔１４よりも拡径して外側に開口するように形成され、軸線Ｓ方向において回転軸６０の段差部６３が当接する（スラスト軸受として機能する）円環状の底面１５ａ、型の抜け勾配により外側に向けて拡開する内周壁面１５ｂをもつ略円錐台の環状凹部として形成されている。
ネジ穴１６は、図５に示すように、軸線Ｓ上において、他方の側壁の外側に（内側まで貫通しないように）形成され、バリア部材４０の第２アーム部４３を嵌め込んだ軸部材７０のネジ部７１を捩じ込んで固定するように形成されている。

レンズ鏡筒２０は、図２及び図３に示すように、レンズ保持筒２１、レンズ保持筒２１の内部に保持されて光軸Ｌを規定する複数のレンズ２２、レンズ保持筒２１の後方に連結される保持筒２３等を備えている。
そして、レンズ鏡筒２０は、レンズ保持筒２１の前方側がハウジング１０の窓部１１にシール部材を介して嵌め込まれ、ハウジング１０の内側に固定されるようになっている。

撮像ユニット３０は、図３に示すように、基板３１、基板３１に実装されたＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子３２等により構成され、レンズ光学系２０の保持筒２３に基板３１が固定されて、光軸Ｌ方向及び光軸Ｌに垂直な方向において、撮像素子３２の撮像面の光軸合わせが行われるようになっている。

バリア部材４０は、図１ないし図５に示すように、ハウジング１０の外側において移動自在に配置されており、窓部１１の前方において対向し得るバリア部４１、バリア部４１から伸長して一体的に形成されると共にハウジング１０に対して軸線Ｓ回りに回動自在に支持される第１アーム部４２及び第２アーム部４３、第１アーム部４２の回動中心に形成された嵌合孔４４、第２アーム部４３の回動中心に形成された嵌合孔４５等を備えている。

バリア部４１は、図１及び図２に示すように、窓部１１を覆う略矩形の湾曲壁として形成されている。
第１アーム部４２及び第２アーム部４３は、軸線Ｓ方向におけるハウジング１０の両側壁を挟み込むように左右対称的に形成されている。
嵌合孔４４は、図２に示すように、平行な二面をもつ長孔に形成されており、ハウジング１０の貫通孔１４に回動自在に支持される回転軸６０（の連結軸部６５）の二面幅部６５ａを嵌め込むことにより、バリア部材４０が回転軸６０と一体的に回転するように形成されている。
嵌合孔４５は、図２に示すように、円形の孔に形成されており、ハウジング１０のネジ穴１６に捩じ込まれる軸部材７０の軸部７２を嵌め込むことにより、バリア部材４０が軸部材７０に対して相対的に回動自在に支持されるように形成されている。

駆動ユニット５０は、図２及び図３に示すように、駆動モータ５１、駆動モータ５１の駆動歯車（不図示）に噛合して減速しつつ回転駆動力を伝達するべく末端の歯車５２を含む歯車列（不図示）、駆動モータ５１及び歯車列等を保持（及び固定する）するケース５３等を備えている。
歯車５２は、ケース５３に回動自在に支持されると共に、回転軸６０の縮径軸部６１（の連結部６１ａ）に着脱自在に連結されるＵ字状の連結部５２ａを備えている。
そして、駆動モータ５１が起動して、駆動歯車が一方向に回転すると、歯車列（歯車５２）→回転軸６０→第１アーム部４２を介して、バリア部材４０を、図１（ａ）に示す閉鎖位置（窓部１１を覆う位置）から図１（ｂ）に示す上方の開放位置（窓部１１を外部に露出させるように開放する位置）まで移動させ、一方、駆動歯車が他方向に回転すると、歯車列（歯車５２）→回転軸６０→第１アーム部４２を介して、バリア部材４０を、図１（ｂ）に示す開放位置から図１（ａ）に示す閉鎖位置まで移動させるようになっている。

回転軸６０は、金属材料により形成されており、図３及び図４に示すように、貫通孔１４に密接嵌合されて回動自在に支持される縮径軸部６１、縮径軸部６１に連続すると共に拡径して形成された拡径軸部６２、縮径軸部６１と拡径軸部６２の境界に形成された段差部６３、拡径軸部６２に連続して外側に形成された鍔部６４、鍔部６４に連続して外側に形成された連結軸部６５等を備えている。

縮径軸部６１は、図４に示すように、円柱状に形成されて、ハウジング１０の貫通孔１４に密接嵌合されて回動自在に支持されると共に、その内側端部において、歯車５２のＵ字状の連結部５２ａに着脱自在に挿入されて連結されるべく平行な二面を有する連結部６１ａを備えるように形成されている。
拡径軸部６２は、図４に示すように、縮径軸部６１よりも大きい外径をなす円柱状に形成されて、ハウジング１０の環状凹部１５の内周壁面１５ｂと対向するように形成されている。そして、拡径軸部６２の外周面と内周壁面１５ｂの間において環状シール部材８０が所定の圧縮代に圧縮された状態で嵌め込まれるようになっている。
段差部６３は、図４に示すように、軸線Ｓ方向において、環状凹部１５の底面１５ａに当接する環状の平坦面として形成されており、軸線Ｓ方向において位置決めされるようになっている。
鍔部６４は、図４に示すように、拡径軸部６２よりも軸線Ｓ方向の外側でかつハウジング１０の側壁から外側に突出しない位置において、拡径軸部６２の外径よりも大きくかつ内周壁面１５ｂの内径よりも小さい外径をなす円環状に形成され、又、環状凹部１５の底面１５ａと協働して環状シール部材８０を軸線Ｓ方向において所定の隙間をおいて嵌め込む空間（すなわち、環状シール部材８０が圧縮状態で嵌め込まれた際に、弾性変形を許容する逃げ領域を確保するための空間）を画定するように形成されている。
連結軸部６５は、図４に示すように、鍔部６４よりも軸線Ｓ方向の外側において拡径軸部６２よりも小さい外径に形成され、規制板９０の円孔９１に非接触にて通されると共に、バリア部材４０の第１アーム部４２の嵌合孔４４を嵌め込む平行な二面を有する二面幅部６５ａ、抜け止め部材１００を取り付けるべく縮径して形成された取付け部６５ｂ等を備えるように形成されている。

そして、回転軸６０は、予め環状シール部材８０をハウジング１０の環状凹部１５内に嵌め込んだ状態で（又は、予め拡径軸部６２に嵌め込んだ状態で）、ハウジング１０の外側から近づけられて、その縮径軸部６１が貫通孔１４に嵌め込まれると共に連結部６１ａが連結部５２ａに連結され、段差部６３が底面１５ａに当接させられて位置決めされ、その外側から規制板９０（の円孔９１）が連結軸部６５に嵌め込まれてハウジング１０の凹部１２に締結固定され、規制板９０の外側からバリア部材４０の第１アーム部４２（の嵌合孔４４）が二面幅部６５ａに嵌め込まれ、その外側から抜け止め部材１００が取付け部６５ｂに取り付けられることにより、ハウジング１０に対して抜け落ちないように回動自在に組み付けられると共に、バリア部材４０（の第１アーム部４２）に回転駆動力を及ぼすようになっている。

軸部材７０は、金属材料により形成されており、図２及び図５に示すように、ハウジング１０の他方の側壁に設けられたネジ穴１６に捩じ込まれるネジ部７１、軸線Ｓ方向においてネジ部７１の外側に拡径して形成された円柱状の軸部７２、軸線Ｓ方向において軸部７２の外側に拡径して形成された円環状の鍔部７３等を備えている。
そして、軸部材７０は、ハウジング１０の外側から近づけられて、その軸部７２にバリア部材４０の第２アーム部４３（の嵌合孔４５）が嵌め込まれ、ネジ部７１がハウジング１０のネジ穴１６に捩じ込まれて締結されることにより、バリア部材４０（の第２アーム部４３）を軸線Ｓ回りに回動自在に支持するようになっている。
このように、軸部材７０は、ハウジング１０内に貫通しないように外部に設けられているため、その部分にシール部材を設ける必要がなく密封性（防水性）を高めることができる。

環状シール部材８０は、ゴム材料を用いて形成されており、図６に示すように、その断面形状が、環状凹部１５の内周壁面１５ｂと一箇所にて接触するべく外周側に形成された凸状接触部８１、回転軸６０の拡径軸部６２（の外周面）と複数箇所（ここでは、二箇所）にて接触するべく内周側に形成された二股凸状接触部８２，８３、二股凸状接触部８２，８３の間に形成されたＶ字状の凹部８４、軸線Ｓ方向の幅を画定する両側の側面８５，８５等を備えている。
また、環状シール部材８０は、図６に示すように、その断面形状は、回転軸６０の軸線Ｓに垂直な直線Ｘに対して線対称に形成されている、すなわち、軸線Ｓ方向（幅方向）の中心を通る直線Ｘ上に一つの凸状接触部８１が位置付けられると共に直線Ｘに対して線対称の形状に形成され、二股凸状接触部８２，８３が直線Ｘから軸線Ｓ方向に等距離の位置に形成されると共に直線Ｘに対して線対称の形状に形成されている。

上記のように、環状シール部材８０は、その断面形状が、環状凹部１５の内周壁面１５ｂと一箇所にて接触しかつ回転軸６０の外周面と二箇所にて接触するように形成されている、すなわち、抜け勾配が付く内周壁面１５ｂとは一箇所にて接触し、回転軸６０の外周面とは二箇所にて接触するため、内周壁面１５ｂの抜け勾配の影響を抑えつつ回転軸６０側の二箇所の接触領域で環状シール部材８０の移動を抑制する作用が得られ、これにより、所期の圧縮代を維持して、所望のシール性能（水滴等の侵入を防止する密封作用）を確保することができる。
ここでは、特に、二股形状（すなわち、二股凸状接触部８２，８３（二つのシール部分）と両者の間に挟まれる凹部８４（肉抜き部分）をなす形状）によりシールされるため、シール部分が圧縮されて弾性変形する際に、凹部８４への逃げ代が確保され、所期の圧縮量を維持することができ、それ故に、過圧縮による弾性力の劣化（へたり）等を防止することができる。
また、環状シール部材８０の断面形状が回転軸６０の軸線Ｓに垂直な直線Ｘに対して線対称に形成されているため、いずれの側面８５，８５からも組み付けることができ、組付け時に向きを間違えることがなく、組付け作業性を向上させることができる。

規制板９０は、図２及び図４に示すように、金属板を用いて、ハウジング１０の凹部１２内に嵌め込まれる略矩形の平板状に形成され、その中央領域において回転軸６０の連結軸部６５を非接触にて通す円孔９１、対角線上の二箇所においてハウジング１０のネジ穴１３に捩じ込むネジＢを通す二つの円孔９２，９２を備えている。
そして、規制板９０は、環状シール部材８０が環状凹部１５内に嵌め込まれると共に回転軸６０が貫通孔１４に嵌合された後に、円孔９１に回転軸６０の連結軸部６５が通されて、ハウジング１０の凹部１２に嵌め込まれ、円孔９２を通してネジＢをネジ孔１３に捩じ込むことにより、ハウジング１０に対して締結固定されるようになっている。
この規制板９０によれば、軸線Ｓ方向において、回転軸６０の鍔部６４の外側から規制板９０が嵌め込まれるため、回転軸６０を抜け落ちないように所定位置に回動自在に保持することができる。

抜け止め部材１００は、図３及び図４に示すように、金属材料を用いて、割口を有するスナップリングとして形成されており、回転軸６０の連結軸部６５に形成された（連結軸部６５の外周径よりも縮径した）取り付け部６５ｂにスナップフィット結合により着脱自在に取り付けられるようになっている。
そして、抜け止め部材１００は、ハウジング１０に対して、環状シール部材８０及び回転軸６０並びに規制板９０が組み付けられ、回転軸６０の連結軸部６５にバリア部材４０の第１アーム部４２（の嵌合孔４４）が嵌め込まれた後に、その外側から回転軸６０の取り付け部６５ｂに取り付けられることにより、第１アーム部４２が抜け落ちるのを規制するようになっている。

次に、上記構成をなすカメラの組み付けについて説明する。
先ず、ハウジング１０、レンズ光学系２０及び撮像ユニット３０、バリア部材４０、駆動ユニット５０、回転軸６０、軸部材７０、環状シール部材８０、規制板９０、抜け止め部材１００等が準備される。
そして、ハウジング１０を二つのハウジング半体に分割して、レンズ光学系２０及び撮像ユニット３０、駆動ユニット５０を収容すると共に所定位置に固定した後、二分割したハウジング半体同士を結合して全体を囲繞する。

続いて、環状シール部材８０をハウジング１０の環状凹部１５に嵌め込み、回転軸６０をハウジング１０の外側から近づけて、縮径軸部６１を貫通孔１４に嵌め込み、連結部６１ａを（駆動ユニット５０に含まれる歯車５２の）連結部５２ａに連結すると共に段差部６３を底面１５ａに当接させて位置決めし、その外側から規制板９０（の円孔９１）を連結軸部６５に嵌め込んでハウジング１０の凹部１２にネジＢを用いて締結固定する。
ここで、回転軸６０の組み付けの際に、環状シール部材８０は、ハウジング１０の環状凹部１５の内周壁面１５ｂと拡径軸部６２の外周面との間で所定の圧縮代に圧縮され、その断面状態では、凸状接触部８１が内周壁面１５ｂと圧縮されつつ一箇所にて接触し、二股凸状接触部８２，８３が拡径軸部６２の外周面と圧縮されつつ二箇所にて接触した状態となる。
尚、環状シール部材８０は、予め回転軸６０の拡径軸部６２に嵌め込まれた状態で、回転軸６０と一緒にハウジング１０に嵌め込まれてもよい。

続いて、バリア部材４０がハウジング１０に近づけられて、第１アーム部４２（の嵌合孔４４）が連結軸部６５の二面幅部６５ａに嵌め込まれ、又、軸部材７０がハウジング１０の外側から近づけられて、第２アーム部４３（の嵌合孔４５）に軸部７２が通されると共にネジ部７１がハウジング１０のネジ穴１６に捩じ込まれる。
続いて、第１アーム部４２の外側において、抜け止め部材１００が連結軸部６５の取付け部６５ｂに取り付けられる。
これにより、バリア部材４０は、第１アーム部４２が回転軸６０により回動自在に支持され、第２アーム部４３がハウジング１０の外側に（ハウジング１０内に貫通しないように）設けられた軸部材７０により回動自在に支持され、回転軸６０を介して開閉の駆動力が伝達され、バリア部４１がハウジング１０の窓部１１を開閉するように組み付けられた状態となる。

次に、上記構成をなすカメラ（及びレンズ光学ユニット）のバリア部材４０及び環状シール部材８０の動作及び作用について説明する。
先ず、カメラを使用しない状態では、図１（ａ）に示すように、バリア部材４０は下側に回転して略水平方向に向かう閉鎖位置に位置して、ハウジング１０の窓部１１を覆った状態にある。
続いて、カメラを使用する場合は、操作者の使用開始のスイッチ信号等に基づいて、駆動ユニット５０が起動して（駆動モータ５１が一方向に回転して）、バリア部材４０が図１（ａ）に示す閉鎖位置から上方に回転して図１（ｂ）に示す開放位置まで移動し、ハウジング１０の窓部１１を外部に露出させる。
一方、カメラの使用を止める場合は、操作者の使用停止のスイッチ信号に基づいて、駆動ユニット５０が起動して（駆動モータ５１が他方向に回転して）、バリア部材４０が図１（ｂ）に示す開放位置から下方に回転して図１（ａ）に示す閉鎖位置まで移動し、ハウジング１０の窓部１１を覆って閉鎖した状態となる。

上記のように、バリア部材４０の開閉動作の際に、回転軸６０は回動（一方向及び他方向の回転）を繰り返し、環状シール部材８０は回動する回転軸６０（の拡径軸部６２）と静止したハウジング１０の内周壁面１５ｂの間に挟持された状態にあるが、環状シール部材８０の断面形状が、内周壁面１５ｂと一箇所にて接触しかつ回転軸６０（の拡径軸部６２）の外周面と二箇所にて接触するように形成されている、すなわち、抜け勾配が付く内周壁面１５ｂとは一箇所にて接触し、回転軸６０（の拡径軸部６２）の外周面とは二箇所にて接触するため、内周壁面１５ｂの抜け勾配の影響を抑えつつ回転軸６０側の二箇所の接触領域で環状シール部材８０の移動を抑制する作用を得ることができる。
これにより、環状シール部材８０の所期の圧縮代を維持して所望のシール性能（水滴等の侵入を防止する密封作用）を確保することができ、それ故に、バリア部材４０を確実に駆動することができ、又、レンズ光学系２０により所望の結像作用を得ることができる。

特に、駆動機構に駆動モータ５１が含まれ、撮像ユニット３０に撮像素子３２が含まれる場合でも、環状シール部材８０が所定の嵌合位置からずれないようにして所望の防水作用を確保できる（ハウジング１０の内部に水滴等が侵入するのを防止できる）ため、駆動モータ５１の所期の機能を維持しつつ、又、部品の増加等を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成しつつ、窓部１１の前方を開閉するバリア部材４０を確実に駆動でき、撮像素子３２により所望の被写体像を撮像でき、耐久性等に優れた車載カメラや監視カメラ等として好適な小型のカメラを得ることができる。

上記実施形態においては、環状シール部材として、その断面形状が回転軸６０の外周面と二箇所にて接触する二股形状でかつ回転軸６０（軸線Ｓ）に垂直な直線Ｘに対して線対称に形成された環状シール部材８０を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、回転軸６０の外周面に接触する側が３箇所以上の複数個所にて接触するように形成された環状シール部材を採用してもよく、又、回転軸６０（軸線Ｓ）に垂直な直線Ｘに対して線対称ではなく異なる形状に、例えば、内周壁面１５ｂの抜け勾配を考慮して、軸線Ｓ方向の外側の領域が、径方向における肉厚が厚くなるような形状に形成してもよい。

上記実施形態においては、バリア部材４０の第２アーム部４３を回動自在に支持する軸部材として、ハウジング１０のネジ穴１６に捩じ込む軸部材７０を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、ハウジングに圧入される軸部材、あるいは、ハウジングから外向きに突出するように一体的に形成された又は植設された軸部材を採用し、この軸部材に対して外側から第２アーム部４３を嵌め込み、さらに、その外側から抜け止め部材等を取り付ける構成を採用してもよい。

上記実施形態においては、回転軸として、縮径軸部６１、拡径軸部６２、段差部６３、鍔部６４、連結軸部６５等を一体的に備えた回転軸６０を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他の形態をなす回転軸を採用してもよい。
上記実施形態においては、バリア部材４０を駆動する駆動機構として、駆動モータ５１、歯車５２を含む駆動ユニット５０等を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、回転軸に回転駆動力を伝達できる機構であれば、その他の駆動機構を採用してもよい。

以上述べたように、本発明のレンズ光学ユニットは、部品の増加等を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成しつつ、環状シール部材が所定の嵌合位置からずれないようにして所望の防水作用を確保でき（ハウジングの内部に水滴等が侵入するのを防止でき）、窓部の前方を開閉するバリア部材を確実に駆動でき、所望の被写体像を結像（撮像）でき、又、耐久性等を向上させることができるため、屋外環境下で使用される車載カメラ、監視カメラ等のカメラに適用できるのは勿論のこと、その他の激しい環境下で使用されるカメラのレンズ光学ユニットとしても有用である。

１０ ハウジング
１１ 窓部
１４ 貫通孔
１５ 環状凹部
１５ａ 底面
１５ｂ 内周壁面
１６ ネジ穴
２０ レンズ鏡筒（レンズ光学系）
３０ 撮像ユニット
３２ 撮像素子
４０ バリア部材
４１ バリア部
４２ 第１アーム部
４３ 第２アーム部
４４，４５ 嵌合孔
５０ 駆動ユニット（駆動機構）
５１ 駆動モータ
５２ 歯車
５２ａ 連結部
６０ 回転軸（駆動機構）
Ｓ 軸線
６１ 縮径軸部
６１ａ 連結部
６２ 拡径軸部
６３ 段差部
６４ 鍔部
６５ 連結軸部
７０ 軸部材
８０ 環状シール部材
Ｘ 直線
８１ 凸状接触部
８２，８３ 二股凸状接触部
８４ 凹部
８５ 側面
９０ 規制板
９１，９２ 円孔
１００ 抜け止め部材

Claims (7)

1. 光路用の窓部を有するハウジングと、前記ハウジング内において前記窓部の背後に配置されたレンズ光学系と、前記窓部の前方を開閉するべく前記ハウジングの外側において移動自在に配置されたバリア部材と、前記バリア部材を開閉駆動する駆動機構と、を備えたレンズ光学ユニットであって、
   前記ハウジングは、その内側から外側に貫通する貫通孔と、前記貫通孔に連続すると共に前記貫通孔よりも拡径して外側に開口する環状凹部を含み、
   前記駆動機構は、前記貫通孔を通して前記ハウジングの外側から内側まで伸長すると共に前記バリア部材に連結される回転軸と、前記ハウジングの環状凹部と前記回転軸の間に嵌め込まれた環状シール部材を含み、
   前記環状シール部材の断面形状は、前記環状凹部の内周壁面と一箇所にて接触しかつ前記回転軸の外周面と複数個所にて接触するように形成されている、
   ことを特徴とするレンズ光学ユニット。
2. 前記環状シール部材の断面形状は、前記回転軸の外周面と二箇所にて接触する二股形状でかつ前記回転軸に垂直な直線に対して線対称に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ光学ユニット。
3. 前記回転軸は、その径方向において前記貫通孔に密接嵌合されて回動自在に支持される縮径軸部と、その軸線方向において前記環状凹部の底面に当接する段差部を画定する拡径軸部を含み、
   前記環状シール部材は、前記環状凹部の内周壁面と前記拡径軸部の外周面の間に嵌め込まれている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ光学ユニット。
4. 前記バリア部材は、前記窓部の前方において対向し得るバリア部と、前記バリア部から伸長して一体的に形成されると共に前記ハウジングに対して回動自在に支持される第１アーム部及び第２アーム部を含み、
   前記第１アーム部は、前記回転軸に一体的に回動するように連結され、
   前記第２アーム部は、前記回転軸と同軸上に配置されると共に前記ハウジングの外側に設けられた軸部材により回動自在に支持されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載のレンズ光学ユニット。
5. 前記回転軸は、その軸線方向において、前記拡径軸部の外側に形成された鍔部と、前記鍔部の外側に形成された連結軸部を有し、
   前記連結軸部には、前記ハウジングに着脱自在に固定されて前記回転軸の抜け落ちを規制する規制板が嵌め込まれ、前記規制板の外側において前記第１アーム部が連結されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載のレンズ光学ユニット。
6. 前記駆動機構は、前記ハウジングの内側において、前記回転軸が着脱自在に連結される歯車及び前記歯車に回転駆動力を及ぼす駆動モータを含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載のレンズ光学ユニット。
7. 請求項１ないし６いずれか一つに記載のレンズ光学ユニットと、前記レンズ光学系の背後に配置された撮像素子とを備えた、
   ことを特徴とするカメラ。
   

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