JP2016184081A - Lens unit and camera module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも一部が露出するように屋外に配置されるカメラに好適に用いられるレンズユニットおよびカメラモジュールに関する。 The present invention relates to a lens unit and a camera module that are preferably used for a camera disposed outdoors so that at least a part of the camera is exposed.
近年、カーナビ等のために車にモニタが搭載されることから、例えば、バックモニタシステムとして、車両のバックに搭載された車載カメラが撮影した映像をモニタに表示することが行われている。また、このカメラをバックだけではなく、車両の前後左右に備え、車両の周囲を見渡せるような画像を略リアルタイムで合成してモニタに表示するようなシステムも開発されている。 In recent years, since a monitor is mounted on a car for car navigation or the like, for example, as a back monitor system, an image taken by a vehicle-mounted camera mounted on the back of the vehicle is displayed on the monitor. Also, a system has been developed in which this camera is provided not only in the back but also in the front, rear, left, and right sides of the vehicle, and an image overlooking the periphery of the vehicle is synthesized and displayed on a monitor in substantially real time.
このような車載カメラのレンズユニットは、広角のレンズユニットとなるとともに、物体側となる先端部が車両の外に出た状態となるので、強度、防水性、耐薬品性、高温耐性等が要求される。また、温度変化に対するレンズの曇りを防止する必要がある。
例えば、レンズの曇り防止等のために密閉構造にした車載カメラ用のレンズユニットが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Such an in-vehicle camera lens unit is a wide-angle lens unit, and the tip on the object side is out of the vehicle, so strength, waterproofness, chemical resistance, high temperature resistance, etc. are required. Is done. In addition, it is necessary to prevent the lens from fogging with respect to temperature changes.
For example, a lens unit for an in-vehicle camera having a sealed structure for preventing the lens from fogging has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
このレンズユニットにおいては、筒状の鏡筒に一群のレンズとして、例えば、4枚のレンズが略鏡筒内に光軸方向に重ねて配置され、最も物体側のレンズと鏡筒との間がシール材としてのOリングによりシールされている。また、最も結像側(撮像素子側)では、光学フィルタまたは最も結像側に配置されるレンズと鏡筒とが接着剤により固定されることにより、硬化した接着剤がシール材として機能している。
これにより、鏡筒の物体側のシールと結像側のシールとにより鏡筒内が気密された状態となっており、温度変化による鏡筒内のレンズの曇りの発生が防止されている。
In this lens unit, as a group of lenses in a cylindrical barrel, for example, four lenses are arranged substantially in the optical axis direction in the barrel, and the gap between the most object side lens and the barrel is Sealed by an O-ring as a sealing material. On the most imaging side (imaging device side), the optical filter or the lens disposed on the most imaging side and the lens barrel are fixed with an adhesive, so that the cured adhesive functions as a sealing material. Yes.
Accordingly, the inside of the lens barrel is hermetically sealed by the object-side seal and the imaging-side seal of the lens barrel, and the occurrence of fogging of the lens in the lens barrel due to a temperature change is prevented.
ところで、最も物体側のガラスレンズと樹脂製の鏡筒との間をシール材としてのOリングでシールする場合、従来、図9に示すように、断面形状が円形のOリング92を用いている。このため、Oリング92をガラスレンズ93の外周面のOリング用溝94に装着し、鏡筒95の保持部96内に圧入すると、断面形状が円形状であるために圧入過程でOリング92が回転し、Oリング92がガラスレンズ93の外周面と保持部96の内周面との間に噛み込まれたり、Oリング92が捻じれたりする組み立て不良が発生することがあり、このためレンズユニットの製造コストが高くなるという問題がある。
By the way, when the gap between the glass lens closest to the object side and the resin lens barrel is sealed with an O-ring as a sealing material, an O-
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、最も物体側のガラスレンズにOリングを装着して、鏡筒に組み込む際の組み立て不良を低減することができるレンズユニットおよびカメラモジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a lens unit and a camera module that can reduce assembly failure when an O-ring is attached to the glass lens closest to the object side and incorporated into a lens barrel. The purpose is to do.
本発明のレンズユニットは、鏡筒と、前記鏡筒の内側に前記鏡筒の軸方向に並んで設けられる複数のレンズとを備え、前記複数のレンズのうちの少なくとも最も物体側に位置することになるレンズがガラスレンズであり、前記鏡筒の内周面の物体側の端部に物体側および径方向内側に開口する環状の保持部が形成され、前記保持部の内周面と前記ガラスレンズの外周面に形成された環状のOリング用溝との間にOリングが介在されて、前記保持部に前記ガラスレンズが嵌合されているレンズユニットであって、前記Oリングは、その外周面の少なくとも一部が前記Oリング用溝の内周面の一部と面接触する形状に形成されていることを特徴とする。 The lens unit of the present invention includes a lens barrel and a plurality of lenses arranged in the axial direction of the lens barrel inside the lens barrel, and is located at least on the most object side of the plurality of lenses. The lens to be is a glass lens, and an annular holding portion that opens to the object side and radially inward is formed at the object side end of the inner peripheral surface of the lens barrel, and the inner peripheral surface of the holding portion and the glass A lens unit in which an O-ring is interposed between an annular O-ring groove formed on the outer peripheral surface of the lens, and the glass lens is fitted to the holding portion. At least a part of the outer peripheral surface is formed in a shape in surface contact with a part of the inner peripheral surface of the groove for O-ring.
このような構成によれば、Oリングの外周面の少なくとも一部がOリング用溝の内周面の一部と面接触する形状に形成されているので、Oリングをガラスレンズの外周面のOリング用溝に装着し、鏡筒の保持部内に圧入しても、Oリングの外周面とOリング用溝の内周面とが面接触している部分の摩擦力が大きいため、Oリング溝からのOリングの移動が抑制される。このため、Oリングがガラスレンズの外周面と保持部の内周面との間に噛み込まれたり、Oリングが捻じれたりする組み立て不良を低減することができる。 According to such a configuration, since at least a part of the outer peripheral surface of the O-ring is formed in a shape in surface contact with a part of the inner peripheral surface of the O-ring groove, the O-ring is formed on the outer peripheral surface of the glass lens. Even when the O-ring groove is mounted and press-fitted into the holding portion of the lens barrel, the O-ring has a large frictional force between the outer peripheral surface of the O-ring and the inner peripheral surface of the O-ring groove. The movement of the O-ring from the groove is suppressed. For this reason, it is possible to reduce an assembly failure in which the O-ring is caught between the outer peripheral surface of the glass lens and the inner peripheral surface of the holding portion or the O-ring is twisted.
本発明の前記構成において、前記Oリング用溝は、前記ガラスレンズの外周面の前記鏡筒の前記保持部の底面側の端部に、前記保持部の前記底面側および径方向外側に開口する環状に形成されていることが好ましい。さらに、前記Oリング用溝は、前記鏡筒の軸線に沿う辺を有する断面形状が方形に形成されていることがより好ましい。さらには、前記Oリングは、前記鏡筒の前記保持部の前記底面側の端部は楔状に形成されていることがより好ましい。 In the above configuration of the present invention, the O-ring groove opens to the bottom surface side and the radially outer side of the holding portion at an end portion of the outer peripheral surface of the glass lens on the bottom surface side of the holding portion of the lens barrel. It is preferably formed in an annular shape. Further, it is more preferable that the O-ring groove has a square cross-sectional shape having sides along the axis of the lens barrel. Furthermore, it is more preferable that the O-ring has a wedge-shaped end portion on the bottom surface side of the holding portion of the lens barrel.
また、本発明の前記構成において、前記Oリング用溝は、前記ガラスレンズの外周面に、径方向外側に開口する環状に形成されていることが好ましい。 Moreover, the said structure of this invention WHEREIN: It is preferable that the said groove | channel for O-rings is formed in the outer peripheral surface of the said glass lens in the cyclic | annular form opened to a radial direction outer side.
また、本発明の前記構成において、前記鏡筒の前記保持部の内周面は、物体側の端部分に物体側の端に向かうにつれて次第に拡径するテーパ部分を備えており、このテーパ部分の物体側の端からの深さ寸法は、前記保持部の内周面に嵌合する前記ガラスレンズの外周面の部分の幅寸法tの1/5〜1/3に設定されていることが好ましい。
このようにすると、ガラスレンズの倒れを防ぎつつ、Oリング用溝にOリングを装着したガラスレンズを鏡筒の保持部内に嵌入し易くなり、このためOリングがガラスレンズの外周面と保持部の内周面との間に噛み込まれたり、Oリングが捻じれたりする組み立て不良をより低減することができる。
In the above configuration of the present invention, the inner peripheral surface of the holding portion of the lens barrel includes a tapered portion that gradually increases in diameter toward the object-side end portion at the object-side end portion. The depth dimension from the object side end is preferably set to 1/5 to 1/3 of the width dimension t of the outer peripheral surface portion of the glass lens fitted to the inner peripheral surface of the holding portion. .
If it does in this way, it will become easy to insert the glass lens which attached the O-ring in the groove for O-rings in the holding part of a lens-barrel, preventing the fall of a glass lens. It is possible to further reduce assembly failures such as being caught between the inner peripheral surface and the O-ring being twisted.
本発明のカメラモジュールは、前記構成のレンズユニットを備えるとともに、前記レンズユニットにより結像された画像を撮像する撮像素子を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、カメラモジュールは、上述の各レンズユニットと同様の作用効果を奏することができる。
The camera module of the present invention includes the lens unit having the above-described configuration, and further includes an imaging element that captures an image formed by the lens unit.
According to such a configuration, the camera module can achieve the same functions and effects as the lens units described above.
本発明によれば、最も物体側のガラスレンズにOリングを装着して、鏡筒に組み込む際の組み立て不良を低減することができるレンズユニットおよびカメラモジュールを提供する。 According to the present invention, it is possible to provide a lens unit and a camera module in which an O-ring is attached to the glass lens closest to the object side and assembly failure when being assembled into a lens barrel can be reduced.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態を説明する。
図1に示すように、この実施の形態のレンズユニットは、鏡筒1と、鏡筒1内に配置される複数のレンズ2,3,4,5,6とを備えている。
このレンズユニットは、この他に、レンズの間に介在される遮光フィルタ7,9やレンズ2,3,4,5,6が像を結ぶ(結像)側(撮像素子が配置される側)の一方の端部に配置される光学フィルタなどを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the lens unit of this embodiment includes a
In addition to this, the
このレンズユニットは、例えば、自動車の後方側や前方側、自動車の周囲を撮影するために、少なくとも物体側のレンズ2を自動車の車外に露出させた状態で配置される車載カメラに用いられる広角のレンズユニットである。
前記鏡筒1は、ナイロン系の樹脂をガラス繊維で強化したものである。このナイロン系の樹脂とは、一般に脂肪族骨格を含むポリアミドである。この樹脂は、耐薬品性に優れるとともに、優れた強靭性、耐衝撃性、柔軟性を示し、さらに、ガラス繊維など複合材との親和性も高くエンジニアリングプラスチックとして扱いやすものである。しかし、吸水率が高く、吸水すると膨張するので、できるだけ吸水率の低いポリアミド系樹脂を用いることが好ましい。そこで、吸水率が低減されたポリアミド樹脂である、例えば、レニー(三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製)を用いてもよい。
なお、鏡筒1は、他の樹脂で構成されていても、あるいはステンレス製またはアルミニウム合金製等の金属製であっても良い。
This lens unit is, for example, a wide-angle camera used in an in-vehicle camera that is disposed in a state in which at least the object-
The
The
また、鏡筒1は、その内側に鏡筒1の軸方向に沿って1つのレンズ群を構成する複数の(本例では4枚)のレンズ2,3,4,5,6が並べて配置される。また、鏡筒1の軸方向と略一致するように各レンズ2,3,4,5,6の光軸方向に配置されている。鏡筒1の一方の端部が結像側として撮像素子に向いて配置され、他方の端部が物体側として撮影対象を向いて配置される。本例の場合は、レンズ2側が物体側である。
最も物体側に位置することになるレンズ2は、ガラスレンズ(ガラス製のレンズ)である。他のレンズ3,4,5,6は、ガラスレンズであっても、樹脂レンズ(樹脂製のレンズ)であっても良い。
鏡筒1に対して複数のレンズ2,3,4,5,6と遮光フィルタ7,9は、物体側から結像側に向かって順番に挿入されて設置されるようになっている。
The
The
A plurality of
鏡筒1の物体側の端部の内周面には、物体側および径方向内側に開口する環状の保持部(段差部)12が形成され、この保持部12にレンズ2が嵌合されている。レンズ2は、保持部12に嵌入後、保持部12の底面13から僅かに離れている。
レンズ2の外周面の結像側の端部に、結像側および径方向外側に開口する環状のOリング用溝15が形成されている。Oリング用溝15の断面形状は、方形に形成されている。Oリング用溝15は、レンズ2の軸線に略平行な面とレンズ2の軸線に略直交する面とから構成されている。このOリング用溝15内にOリング16が装着されている。Oリング16の断面形状は、内径側がOリング16の軸線に平行な直線状になっている「D」形状に形成されている。なお、Oリング16の内径側の平面は、製造のための成形時に抜き勾配が必要とされる場合に若干の傾斜を有することがある場合を含むものである。このOリングは、Oリング用溝15内にOリング16が拡径されて弾性変形された状態で装着されている。このOリング16は、内径側の直線状部分がOリング用溝15の底面(溝深さを規定する面;レンズ2の軸線と平行な面)に面接触している。Oリング16は、Oリング用溝15への装着時において、Oリング用溝15の深さ方向ではOリング用溝15の深さより少し大きくてOリング用溝15より少し突出しているとともに、Oリング用溝15の幅方向ではOリング用溝15の幅よりも少し小さくてOリング用溝15内に位置している。
An annular holding portion (stepped portion) 12 that opens to the object side and radially inward is formed on the inner peripheral surface of the object side end of the
An annular O-
このレンズユニットにおいて、Oリング16が装着されたレンズ(ガラスレンズ)2を鏡筒1の保持部12に固定するには、例えば、まず、鏡筒1を物体側となる端部を上にして立てた状態で、鏡筒1の保持部12にレンズ2を軽く押して入れる。
次いで、鏡筒1を物体側となる端部を加締めるなどして、レンジ2を鏡筒1に固定する。
In this lens unit, in order to fix the lens (glass lens) 2 to which the O-
Next, the
このようなレンズユニットは、台座としてのホルダー(マウント)に取り付けられ、撮像素子、配線基板、信号処理回路、フレキシブル配線シートおよびコネクタ等とともに、カメラモジュールを構成する。なお、カメラモジュール(撮像装置)とは、少なくともレンズユニットと撮像素子とを備えたものを言う。 Such a lens unit is attached to a holder (mount) as a pedestal, and constitutes a camera module together with an imaging device, a wiring board, a signal processing circuit, a flexible wiring sheet, a connector, and the like. Note that the camera module (imaging device) is a device including at least a lens unit and an imaging element.
カメラモジュールは、次のように動作する。物体側から入射する光は、レンズユニットのレンズを介して撮像素子に入射する。撮像素子は、入射した像を電気信号に変換する。信号処理回路は、撮像素子からの電気信号に対して信号処理(A/D変換、画像補正処理等)を実行する。信号処理回路から出力される電気信号は、フレキシブル配線シートおよびコネクタを介して外部の電子機器に接続される。 The camera module operates as follows. Light incident from the object side enters the image sensor through the lens of the lens unit. The image sensor converts an incident image into an electric signal. The signal processing circuit performs signal processing (A / D conversion, image correction processing, etc.) on the electrical signal from the image sensor. An electrical signal output from the signal processing circuit is connected to an external electronic device via a flexible wiring sheet and a connector.
上述のように構成されたレンズユニットおよびカメラモジュールにあっては、レンズ(ガラスレンズ)2のOリング用溝15の断面形状が方形に形成されている一方、Oリング16の断面形状が「D」形状に形成され、Oリング16の内径側の直線状部分がOリング用溝15の底面に面接触しているので、Oリング16が装着されたレンズ2を鏡筒1の保持部12内に嵌入しても、前記面接触している部分の摩擦力が大きいため、Oリング溝15からのOリング16の移動が抑制される。したがって、Oリング16がレンズ2の外周面と保持部12の内周面との間に噛み込まれたり、Oリング16が捻じれたりする組み立て不良を低減することができる。
また、Oリング16がD形状であるので、レンズ2にOリング16を装着する時も、Oリング16がねじれ状態で装着されることがないため、装着後にOリング16の復元力によりレンズ2から脱落し難い。
In the lens unit and the camera module configured as described above, the cross-sectional shape of the O-
In addition, since the O-
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
図2に示すように、この第2の実施の形態のレンズユニットでは、Oリング16Aの断面形状が、内径側がOリング16Aの軸線に平行な直線状になっているとともに、Oリング用溝15の側面(溝幅を規定する面;物体側の面)に接触する側の面が直線状になった、4分の1(1/4)円形状に形成されている点でのみ、第1の実施の形態と異なり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2, in the lens unit according to the second embodiment, the cross-sectional shape of the O-
この第2の実施の形態では、Oリング16AとOリング用溝15とが2つの面で面接触しているので、面接触している部分の摩擦力が第1の実施の形態の場合よりもより大きいため、Oリング溝15からのOリング16Aの移動がより抑制される。すなわち、Oリング16Aの物体側の面とOリング溝15の側面(物体側の面)とが面接触していることにより、圧入の際にOリング16Aに加わる軸線方向の力に対してOリング16Aの捻じれの発生を抑制することができる。
In the second embodiment, since the O-
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。
図3に示すように、この第3の実施の形態のレンズユニットでは、Oリング16Bの断面形状が、内径側がOリング16Bの軸線に平行な直線状になっているとともに、Oリング用溝15の側面(溝幅を規定する面;物体側の面)に接触する側の面が直線状になっており、さらに外径側がOリング16Bの軸線に平行な直線状になっており、さらには結像側(鏡筒1の保持部12の底面13側)が楔状に形成された、ホームベース状に形成されている点でのみ、第2の実施の形態と異なり、他は第2の実施の形態と同様に構成されている。なお、Oリング16Bの内径側および外径側の平面は、製造のための成形時に抜き勾配が必要とされる場合に若干の傾斜を有することがある場合を含むものである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 3, in the lens unit according to the third embodiment, the cross-sectional shape of the O-
この第3の実施の形態では、Oリング16Bの結像側が楔状に形成されているので、Oリング16Bを抵抗なくより円滑に鏡筒1の保持部12内に嵌入することができる。
In the third embodiment, since the image forming side of the O-
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。
図4に示すように、この第4の実施の形態のレンズユニットでは、Oリング用溝15Aがレンズ2の外周面の結像側(鏡筒1の保持部12の底面13側)の端部の角部に、斜めの底面を有する扁平な方形状の断面形状の環状の溝に形成され、Oリング16は、内径側の直線状部分がOリング用溝15Aの底面(溝深さを規定する面)に面接触している。
その他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
この第4の実施の形態でも、Oリング溝15AからのOリング16の移動が抑制される。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 4, in the lens unit according to the fourth embodiment, the O-
Others are configured in the same manner as in the first embodiment.
Also in the fourth embodiment, the movement of the O-
(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態を説明する。
図5に示すように、この第5の実施の形態のレンズユニットでは、Oリング用溝15Bがレンズ2の外周面の結像側(鏡筒1の保持部12の底面13側)の端部の角部に、4分の1(1/4)円形状の断面形状の環状の溝に形成されている一方、Oリング16Cは断面形状が円形に形成されており、Oリング16Cの外周面の略4分の1がOリング用溝15Aの全面に面接触している。
その他は第4の実施の形態と同様に構成されている。
この第5の実施の形態でも、Oリング溝15BからのOリング16Cの移動が抑制される。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 5, in the lens unit of the fifth embodiment, the O-
Others are configured in the same manner as in the fourth embodiment.
Also in the fifth embodiment, the movement of the O-
(第6の実施の形態)
次に、本発明の第6の実施の形態を説明する。
図6に示すように、この第6の実施の形態のレンズユニットでは、Oリング用溝15Cがレンズ2の外周面の厚さ方向の略中央部に、断面形状が半円形状の環状の溝として形成され、円形のOリング16Cは、外周面の内径側の略2分の1がOリング用溝15Cの全面に面接触している。
その他は第5の実施の形態と同様に構成されている。
この第6の実施の形態でも、Oリング溝15CからのOリング16Cの移動が抑制される。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 6, in the lens unit of the sixth embodiment, the O-
The other configuration is the same as that of the fifth embodiment.
Also in the sixth embodiment, the movement of the O-
(第7の実施の形態)
次に、本発明の第7の実施の形態を説明する。
図7および図8に示すように、この第7の実施の形態のレンズユニットでは、鏡筒1の保持部12Aの内周面22は、物体側の端部分に物体側の端に向かうにつれて次第に拡径するテーパ部分23を備えている。図8に示すように、このテーパ部分23の物体側の端からの深さ寸法は、保持部12の内周面22に嵌合するレンズ2の外周面の部分(コバ面)の幅寸法tの1/5〜1/3に設定されている。
その他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 7 and 8, in the lens unit of the seventh embodiment, the inner
Others are configured in the same manner as in the first embodiment.
この第7の実施の形態では、レンズ2の倒れを防ぎつつ、Oリング用溝15にOリング16を装着したレンズ2を鏡筒1の保持部12A内に嵌入し易くなる。このため、Oリング16がレンズ2の外周面と保持部12Aの内周面22との間に噛み込まれたり、Oリング16が捻じれたりする組み立て不良をより低減することができる。
In the seventh embodiment, the
1 鏡筒
2 レンズ(ガラスレンズ)
3,4,5,6 レンズ
12,12A 保持部
13 底面
15,15A,15B、15C Oリング用溝
16,16A,16B,16C Oリング
t 保持部に嵌合するレンズの外周面の部分(コバ面)の幅寸法
1
3, 4, 5, 6
Claims (7)
前記Oリングは、その外周面の少なくとも一部が前記Oリング用溝の内周面の一部と面接触する形状に形成されていることを特徴とするレンズユニット。 A lens barrel and a plurality of lenses provided inside the lens barrel along the axial direction of the lens barrel, and a lens that is positioned at least most on the object side among the plurality of lenses is a glass lens An annular holding portion that opens to the object side and radially inward is formed at the object side end of the inner peripheral surface of the lens barrel, and is formed on the inner peripheral surface of the holding portion and the outer peripheral surface of the glass lens. A lens unit in which an O-ring is interposed between the annular O-ring groove and the glass lens is fitted to the holding portion,
The O-ring is formed in a shape in which at least a part of an outer peripheral surface thereof is in surface contact with a part of an inner peripheral surface of the O-ring groove.
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