JP2019109381A - Lens unit and camera module - Google Patents

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Toru Watanabe
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Abstract

To provide a lens unit and a camera module that can obtain a desired optical characteristic adapted to desired working temperature by suppressing looseness or deformation of a lens at a low temperature and a high temperature.SOLUTION: A lens unit 11 according to the present invention has an elastic member 40 interposed at least between lenses 13 and 14. The elastic member can absorb deformation in an optical axis direction of the lens, accompanied by temperature change.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、特に自動車等の車両に搭載される車載カメラを構成す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 which particularly constitute an on-vehicle camera mounted on a vehicle such as a car.

近年、自動車に車載カメラを搭載し、駐車をサポートしたり、画像認識により衝突防止を図ったりすることが行なわれており、さらにそれを自動運転に応用する試みもなされている。また、このような車載カメラ等のカメラモジュールは、一般に、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群と、このレンズ群を収容保持する鏡筒(バレル)と、レンズ群の少なくとも一個所のレンズ間に配置される絞り部材とを有するレンズユニットを備える(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, an on-vehicle camera has been mounted on a car to support parking and to prevent collisions by image recognition, and attempts are also being made to apply it to automatic driving. In addition, a camera module such as such a car-mounted camera generally includes a lens group formed by arranging a plurality of lenses along an optical axis, a barrel for housing and holding the lens group, and at least the lens group. And a lens unit having an iris member disposed between the lenses at one point (for example, see Patent Document 1).

そして、このレンズユニットでは、複数のレンズが積み重ねられるように鏡筒内に組み込まれ、最後に、鏡筒の物体側端部にキャップを取り付け、または、鏡筒の物体側端部をカシメることによって、積層構造のレンズから成るレンズ群が鏡筒内に光軸方向で保持される。   Then, in this lens unit, a plurality of lenses are incorporated in the lens barrel so as to be stacked, and finally, a cap is attached to the object end of the lens barrel, or the object end of the lens barrel is crimped. Thus, a lens group composed of lenses of a laminated structure is held in the optical axis direction in the lens barrel.

特開2013−231993号公報JP, 2013-231993, A

ところで、このように鏡筒内にレンズを積み重ねて組み込んだ状態では、特に金属製の鏡筒と樹脂製のレンズとを組み合わせて使用する場合に1つの問題が生じる。すなわち、金属と樹脂とではその線膨張係数(熱膨張率)に差異があるため、その差異に伴って、例えば低温環境下では、レンズが鏡筒に対して大きく収縮することによって、特にレンズ間に隙間が生じて、レンズが光軸方向でガタつき、一方、高温環境下では、特に鏡筒内側のレンズの熱膨張によって圧縮応力がレンズに作用して、レンズの面形状が変形する場合がある。とりわけ、レンズ同士が当接して互いを支持するレンズ間の接触支点部の位置が各レンズ間で異なる場合には、この接触支点部のズレと接触支点部で生じる応力集中とが相俟って、特に径方向内側に凹部を有するレンズが、物体側および像側(結像側)の一方側で押し下げられ他方側で押し上げられることによって径方向内側に変形し易くなる。   By the way, in the state in which the lenses are stacked and incorporated in the lens barrel as described above, one problem occurs particularly when using a combination of a metal lens barrel and a resin lens. That is, since there is a difference between the metal and the resin in linear expansion coefficient (coefficient of thermal expansion), for example, under a low temperature environment, the lens largely shrinks relative to the lens barrel, for example, A gap is created in the lens, and the lens rattles in the optical axis direction. On the other hand, in a high temperature environment, compressive stress acts on the lens due to thermal expansion of the lens inside the lens barrel, in particular. is there. In particular, when the position of the contact fulcrum between the lenses supporting each other is different between the lenses, the displacement of the contact fulcrum and the stress concentration occurring at the contact fulcrum combine. In particular, a lens having a recess on the radially inner side is easily deformed radially inward by being pushed down on one side of the object side and the image side (image forming side) and pushed up on the other side.

このような低温時のレンズのガタつきは、レンズの面間距離の変化に伴う解像度の悪化をもたらすとともに、高温時のレンズの変形は、所望の解像性能が得られなくなったり、焦点がずれるなど、光学特性に悪影響を及ぼし、それにより、レンズユニットがその使用温度に適合し得ないものとなる。   Such low-temperature lens rattling causes a deterioration in resolution due to a change in the distance between lens surfaces, and deformation of the lens at high temperatures may result in the failure of achieving desired resolution performance or defocusing. Etc., which adversely affect the optical properties, which makes the lens unit incompatible with its use temperature.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、低温時および高温時におけるレンズのガタつきや変形を抑えて、所望の使用温度に適合する所望の光学特性を得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-mentioned circumstances, and a lens unit capable of obtaining desired optical characteristics adapted to a desired use temperature by suppressing rattling and deformation of the lens at low and high temperatures. It aims at providing a camera module.

前記課題を解決するために、本発明は、レンズを収容保持するための内側収容空間を形成する筒状の鏡筒と、前記鏡筒の前記内側収容空間内に組み込まれ、複数のレンズが積み重ねられるように光軸に沿って並べられて成るレンズ群とを備えるレンズユニットであって、前記レンズ同士の間および/または前記レンズと前記鏡筒または鏡筒側部材との間には弾性部材が介挿されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, according to the present invention, a cylindrical lens barrel forming an inner housing space for housing and holding a lens, and a plurality of lenses stacked in the inner housing space of the lens barrel are stacked. And a lens unit arranged along the optical axis, and an elastic member is provided between the lenses and / or between the lens and the lens barrel or the lens barrel side member. It is characterized by being inserted.

本発明においては、レンズ間、または、レンズと鏡筒または鏡筒側部材との間、の少なくとも一方に弾性部材が介挿されているため、この弾性部材によって温度変化に伴うレンズの光軸方向の変形を吸収することができ、したがって、特に鏡筒が金属によって形成されるとともにレンズが樹脂によって形成される場合など、鏡筒とレンズとの間で線膨張係数(熱膨張率)に差異があっても、低温時および高温時におけるレンズのガタつきや変形を抑えて、所望の使用温度に適合する所望の光学特性を得ることができる。   In the present invention, since the elastic member is inserted in at least one of the lens, or between the lens and the lens barrel or the lens barrel side member, the elastic member causes an optical axis direction of the lens accompanying temperature change by the elastic member. Can absorb the deformation of the lens, so that there is a difference in the coefficient of thermal expansion (coefficient of thermal expansion) between the lens barrel and the lens, especially when the lens barrel is made of metal and the lens is made of resin. Even if the temperature is low and the temperature is high, rattling and deformation of the lens can be suppressed to obtain desired optical characteristics compatible with the desired use temperature.

すなわち、低温環境下では、レンズが収縮することによって、特にレンズ間に隙間が生じて、レンズが光軸方向でガタつこうとする傾向が生じても、そのガタつきを弾性部材によって吸収することができ(収縮変形およびそれに伴うガタつきを吸収でき)、したがって、レンズの面間距離の変化に伴う解像度の低下を防ぐことができる。一方、高温環境下では、特に鏡筒内側のレンズの熱膨張によって圧縮応力がレンズに作用して、レンズの面形状が変形しようとする場合でも、そのような変形を弾性部材によって吸収することができる。そのため、レンズの変形によって、所望の解像性能が得られなくなったり、焦点がずれるなど、光学特性に悪影響が及んで、レンズユニットがその使用温度に適合し得ないものとなることを防止できる。   That is, in a low temperature environment, the contraction of the lens causes a gap, in particular, between the lenses, and even if the lens tends to rattle in the optical axis direction, the elastic member absorbs the rattling. (Which can absorb shrinkage deformation and the rattling associated therewith), thus preventing the reduction in resolution due to the change in the distance between the surfaces of the lenses. On the other hand, in a high temperature environment, compressive stress is applied to the lens by thermal expansion of the lens especially inside the lens barrel, and even if the surface shape of the lens is to be deformed, such deformation may be absorbed by the elastic member it can. Therefore, it is possible to prevent the lens unit from becoming incompatible with the use temperature due to adverse effects on the optical characteristics such as the desired resolution performance being not obtained or the focal point being shifted due to the deformation of the lens.

本発明の上記構成では、レンズ群が広角レンズを構成し、弾性部材が、最も物体側に位置される第1のレンズとこの第1のレンズに隣接する第2のレンズとの間に介挿されることが好ましい。広角レンズでは、レンズ面間の距離の変化が解像度に影響を及ぼす度合いとしての面間感度が物体側のレンズほど鈍いため、このように最も物体側に位置される第1のレンズとこの第1のレンズに隣接する第2のレンズとの間に弾性部材を介挿すれば、光学特性(解像度)に殆ど影響を及ぼすことなく温度変化に伴うレンズの光軸方向の変形を効果的に吸収でき、有益である。
なお、広角レンズとは、本明細書中においては、例えば画角160°以上であるという条件を満たすレンズを言うものとする。
In the above configuration of the present invention, the lens group constitutes a wide-angle lens, and the elastic member is interposed between the first lens located closest to the object side and the second lens adjacent to the first lens. Is preferred. In the wide-angle lens, the inter-plane sensitivity as the degree to which the change in the distance between the lens surfaces affects the resolution is as dull as that of the lens on the object side, and thus the first lens positioned closest to the object and the first lens By inserting an elastic member between the lens and the second lens adjacent to the lens of the lens, it is possible to effectively absorb the deformation of the lens in the optical axis direction accompanying the temperature change without substantially affecting the optical characteristics (resolution). It is useful.
In the present specification, a wide-angle lens refers to a lens that satisfies, for example, an angle of view of 160 ° or more.

また、本発明の上記構成では、最も物体側に位置される第1のレンズとこの第1のレンズに隣接する第2のレンズとの間に介挿される弾性部材が、第1のレンズと鏡筒との間にわたってさらに延在し、第1のレンズと鏡筒との間を外部に対して密封するシール機能を有する遮光部材として形成されることが好ましい。このような構成では、前述の作用効果を有する弾性部材を設けるだけで、ゴーストやフレア等の現象を抑制するためにレンズに墨を塗る、いわゆる墨塗り処理を省くことができるだけでなく、鏡筒の内側収容空間を外部に対して密封するOリング等のシール部材をレンズと鏡筒との間に介挿する必要もなくなる。したがって、部材点数を減少させて、製造工程を簡略化できるとともに、ひいては、レンズユニットの小型化を図ることも可能になる。   Further, in the above configuration of the present invention, the elastic member interposed between the first lens located closest to the object side and the second lens adjacent to the first lens is the first lens and the mirror. It is preferable that the light shielding member is formed as a light shielding member having a sealing function that extends further between the cylinder and seals the space between the first lens and the lens barrel from the outside. In such a configuration, it is possible not only to dispense with the so-called redaction processing of painting the lens in order to suppress the phenomenon such as ghost and flare, but also by providing the elastic member having the above-mentioned operational effects. There is no need to interpose a sealing member such as an O-ring or the like for sealing the inner housing space from the outside between the lens and the lens barrel. Therefore, the number of members can be reduced, the manufacturing process can be simplified, and further, the lens unit can be miniaturized.

また、本発明に係るカメラモジュールは、前記レンズユニットを備えていることを特徴とする。
このような構成によれば、前述のレンズユニットの作用効果をカメラモジュールで得ることができる。
Further, a camera module according to the present invention is characterized by comprising the lens unit.
According to such a configuration, the function and effect of the above-described lens unit can be obtained by the camera module.

本発明によれば、温度変化に伴うレンズの光軸方向の変形を吸収するための弾性部材が、レンズ同士の間および/またはレンズと鏡筒または鏡筒側部材との間に介挿されているため、特に鏡筒が金属によって形成されるとともにレンズが樹脂によって形成される場合など、鏡筒とレンズとの間で線膨張係数(熱膨張率)に差異があっても、低温時および高温時におけるレンズのガタつきや変形を抑えて、所望の使用温度に適合する所望の光学特性を得ることができる。   According to the present invention, the elastic member for absorbing the deformation in the optical axis direction of the lens accompanying the temperature change is interposed between the lenses and / or between the lens and the lens barrel or the lens barrel side member. Because the lens barrel is made of metal and the lens is made of resin, even if there is a difference in the coefficient of thermal expansion (coefficient of thermal expansion) between the lens barrel and lens By suppressing rattling and deformation of the lens at times, it is possible to obtain desired optical characteristics that match the desired operating temperature.

本発明の第1の実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lens unit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the lens unit which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the lens unit which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the lens unit which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 第1の実施の形態に係るレンズユニットを有するカメラモジュールの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a camera module having a lens unit according to a first embodiment.

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。
なお、以下で説明される本実施の形態のレンズユニットは、特に車載カメラ等のカメラモジュール用のものであり、例えば、自動車の外表面側に固定して設置され、配線は自動車内に引き込まれてディスプレイやその他の装置に接続される。また、図1〜図5において複数のレンズについてはハッチングを省略している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The lens unit according to the present embodiment described below is especially for a camera module such as a car-mounted camera, and is fixedly installed on the outer surface side of a car, for example, and the wiring is drawn into the car Connection to a display or other device. Further, hatching is omitted for a plurality of lenses in FIGS. 1 to 5.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係るレンズユニット11を示している。図示のように、本実施の形態のレンズユニット11は、例えば金属製の円筒状の鏡筒(バレル)12と、鏡筒12の段付きの内側収容空間S内に配置される複数のレンズ、例えば、物体側から、第1のレンズ13、第2のレンズ14、第3のレンズ15、第4のレンズ16、第5のレンズ17、第6のレンズ18および第7のレンズ19から成る7つのレンズと、絞り部材22とを備えている。絞り部材22は、本実施の形態では、第3のレンズ15と第4のレンズ16との間に介挿されており、透過光量を制限し、明るさの指標となるF値を決定する「開口絞り」またはゴーストの原因となる光線や収差の原因となる光線を遮光する「遮光絞り」である。このようなレンズユニット11を備える車載カメラは、レンズユニット11と、図示しないイメージセンサを有する基板と、当該基板を自動車等の車両に設置する図示しない設置部材とを備えるものである。   FIG. 1 shows a lens unit 11 according to a first embodiment of the present invention. As illustrated, the lens unit 11 of the present embodiment includes, for example, a cylindrical barrel 12 made of metal, and a plurality of lenses disposed in the stepped inner accommodation space S of the barrel 12; For example, 7 from the object side, the first lens 13, the second lens 14, the third lens 15, the fourth lens 16, the fifth lens 17, the sixth lens 18 and the seventh lens 19 And a diaphragm member 22. In the present embodiment, the diaphragm member 22 is interposed between the third lens 15 and the fourth lens 16, limits the amount of transmitted light, and determines an F value as an index of brightness. An “aperture stop” or “a light blocking stop” that blocks a ray causing a ghost or a ray causing an aberration. An on-vehicle camera including such a lens unit 11 includes the lens unit 11, a substrate having an image sensor (not shown), and an installation member (not shown) for installing the substrate on a vehicle such as a car.

鏡筒12の内側収容空間S内に組み込まれて収容保持される複数のレンズ13,14,15,16,17,18,19は、それぞれの光軸を一致させた状態で積み重ねられて配置されており、1つの光軸Oに沿って各レンズ13,14,15,16,17,18,19が並べられた状態となって、撮像に用いられる1群のレンズ群Lを構成している。特に、本実施の形態では、レンズ群Lが例えば画角195°の広角レンズを構成しており、この場合、例えば、第1のレンズ13が負のパワーを有するガラス球面からなるレンズであり、第2のレンズ14が負のパワーを有する樹脂レンズであり、第3のレンズ15が正のパワーを有する樹脂レンズであり、第4のレンズ16が正のパワーを有するガラスレンズであり、第5のレンズ17が負のパワーを有する樹脂レンズであり、第6のレンズ18が正のパワーを有する樹脂レンズであり、第7のレンズ19が正のパワーを有する樹脂レンズであるが、これに限定されない。本実施の形態を含む本発明は、後述する弾性部材に特徴があり、レンズの数、レンズおよび鏡筒の素材、レンズのパワーの正負等については用途等に応じて任意に設定できるとともに、レンズ群が広角レンズを構成していなくても構わない。また、本実施の形態において、像側に位置される2つの第5および第6のレンズ17,18は貼り合わせレンズであるが、そうである必要はない。なお、これらのレンズ13,14,15,16,17,18,19の表面には、必要に応じて、反射防止膜、親水膜、撥水膜等が設けられる。   The plurality of lenses 13, 14, 15, 16, 17, 18 and 19 incorporated and housed in the inner housing space S of the lens barrel 12 are stacked and arranged with their optical axes aligned. , And the lenses 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 are arranged along one optical axis O to constitute one lens group L used for imaging. . In particular, in the present embodiment, the lens unit L constitutes, for example, a wide angle lens having a field angle of 195 °, and in this case, for example, the first lens 13 is a lens made of a glass spherical surface having negative power. The second lens 14 is a resin lens having negative power, the third lens 15 is a resin lens having positive power, and the fourth lens 16 is a glass lens having positive power, the fifth Lens 17 is a resin lens having a negative power, the sixth lens 18 is a resin lens having a positive power, and the seventh lens 19 is a resin lens having a positive power, but is limited thereto I will not. The present invention including the present embodiment is characterized by an elastic member to be described later, and the number of lenses, materials of lenses and barrels, positive / negative of power of lenses, etc. can be arbitrarily set according to applications etc. The group does not have to constitute a wide-angle lens. Also, in the present embodiment, the two fifth and sixth lenses 17 and 18 positioned on the image side are cemented lenses, but this is not necessary. In addition, an antireflective film, a hydrophilic film, a water repellent film, etc. are provided on the surface of these lenses 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 as necessary.

鏡筒12の物体側の端部(図1において上端部)にはキャップ23が螺着されており、このキャップ23によってレンズ群Lの最も物体側に位置される第1のレンズ13が鏡筒12の物体側の端部に固定されている。無論、鏡筒12の物体側の端部を径方向内側にカシメることによって第1のレンズ13が鏡筒12の物体側の端部に固定されてもよい。   A cap 23 is screwed to the end (the upper end in FIG. 1) of the lens barrel 12 on the object side, and the first lens 13 positioned on the most object side of the lens unit L by the cap 23 is a lens barrel It is fixed to the end on the 12 object side. Of course, the first lens 13 may be fixed to the object-side end of the lens barrel 12 by caulking the object-side end of the lens barrel 12 radially inward.

また、鏡筒12の像側(結像側)の端部(図1において下端部)には、第7のレンズ19よりも径の小さい開口部を有する内側フランジ部24が設けられている。この内側フランジ部24と前記キャップ23とにより、鏡筒12内にレンズ群Lを構成する複数のレンズ13,14,15,16,17,18,19と絞り部材22とが光軸方向で保持固定されている。   Further, an inner flange portion 24 having an opening smaller in diameter than the seventh lens 19 is provided at an end (lower end in FIG. 1) of the lens barrel 12 on the image side (image forming side). The plurality of lenses 13, 14, 15, 16, 17, 18 and 19 constituting the lens unit L in the lens barrel 12 and the aperture member 22 are held in the optical axis direction by the inner flange portion 24 and the cap 23. It is fixed.

最も物体側に位置される第1のレンズ13の像側に面する表面と鏡筒12との間にはシール部材としてのOリング26が設けられ、これらの間を、鏡筒12の物体側端部で封止した状態となっている。これにより、レンズユニット11の物体側の端部から鏡筒12内に水や塵埃等の微粒子が浸入するのを防止している。なお、鏡筒12の外周面には、鏡筒12を車載カメラに設置する際に用いられる外側フランジ部25が鏡筒12の外周面に鍔状に設けられている。   An O-ring 26 as a seal member is provided between the lens barrel 12 and the surface facing the image side of the first lens 13 positioned closest to the object side, and the object side of the lens barrel 12 is provided between them. Sealed at the end. This prevents the entry of fine particles such as water and dust into the lens barrel 12 from the end of the lens unit 11 on the object side. In the outer peripheral surface of the lens barrel 12, an outer flange portion 25 used when the lens barrel 12 is installed in a vehicle-mounted camera is provided in a bowl shape on the outer peripheral surface of the lens barrel 12.

また、本実施の形態のレンズユニット11には、図1に示すように、温度変化に伴う各レンズの光軸方向の変形を吸収するための環状の弾性部材40が設けられる。本実施の形態では、特に、弾性部材40の設置による撮像性能への影響を小さくして、後述するパッケージセンサ(撮像素子)304(図5参照)から外側フランジ部25と後述するカメラモジュール300(図5参照)の上ケース301との接続部位までに至るレンズ群Lの光学距離を一定に保つ(機械的に変位しないようにする)べく、最も物体側に位置される第1のレンズ13とこの第1のレンズ13に隣接する第2のレンズ14との間に弾性部材40が介挿される。   Further, as shown in FIG. 1, the lens unit 11 of the present embodiment is provided with an annular elastic member 40 for absorbing the deformation in the optical axis direction of each lens due to the temperature change. In the present embodiment, in particular, the influence on the imaging performance due to the installation of the elastic member 40 is reduced, and the outside flange portion 25 and the camera module 300 described later are obtained from the package sensor (image sensor) 304 described later (see FIG. 5). The first lens 13 positioned closest to the object side in order to keep the optical distance of the lens unit L up to the connection position with the upper case 301 (see FIG. 5) constant (do not mechanically displace) An elastic member 40 is interposed between the second lens 14 adjacent to the first lens 13.

このような弾性部材40は、ゴムシート、ウェーブワッシャ、板バネ等からなり、本実施の形態では、弾性部材40の厚さ(光軸方向の寸法)が例えば0.25mmに設定される。なお、弾性部材40は、後述する第2〜第4の実施の形態にも示されるように、その設置位置が第1のレンズ13と第2のレンズ14との間に限定されず、温度変化に伴う光学系(レンズ群L)全体の変形量と鏡筒12全体の変形量との合算直に基づいて前記光学距離が一定となるようにその設置位置が定められる。特に本実施の形態のようにレンズ群Lが広角レンズを構成している場合には、レンズ面間の距離の変化が解像度に影響を及ぼす度合いとしての面間感度が物体側のレンズほど鈍いため、最も物体側に位置される第1のレンズ13と第2のレンズ14との間に弾性部材40を介挿すれば、光学特性(解像度)に殆ど影響を及ぼすことなく温度変化に伴うレンズの光軸方向の変形を効果的に吸収でき、有益である。   Such an elastic member 40 is made of a rubber sheet, a wave washer, a plate spring or the like, and in the present embodiment, the thickness (dimension in the optical axis direction) of the elastic member 40 is set to 0.25 mm, for example. In addition, as the elastic member 40 is shown also by the 2nd-4th embodiment mentioned later, the installation position is not limited between the 1st lens 13 and the 2nd lens 14, A temperature change is carried out The installation position is determined so that the optical distance becomes constant based on the total sum of the amount of deformation of the entire optical system (lens group L) and the amount of deformation of the entire lens barrel 12 involved. In particular, when the lens unit L configures a wide-angle lens as in the present embodiment, the inter-plane sensitivity as the degree that the change in distance between lens surfaces affects the resolution is as dull as the lens on the object side If the elastic member 40 is interposed between the first lens 13 and the second lens 14 positioned closest to the object side, the lens accompanying the temperature change with almost no influence on the optical characteristics (resolution). It can effectively absorb deformation in the optical axis direction, which is useful.

図2は本発明の第2の実施の形態を示している。図示のように、本実施の形態のレンズユニット11Aでは、温度変化に伴う各レンズの光軸方向の変形を吸収するための前述した環状の弾性部材40が第1のレンズ13とキャップ(鏡筒側部材)23との間に介挿される。このような位置は、撮像素子304から距離が離れているとともに、レンズの面間感度を殆ど考慮する必要もないため、設置スペースが限られるものの、光学特性に対する影響が小さいという点で、好ましい。   FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. As illustrated, in the lens unit 11A of the present embodiment, the above-described annular elastic member 40 for absorbing the deformation in the optical axis direction of each lens caused by the temperature change is the first lens 13 and the cap (lens barrel It is inserted between the side members 23. Such a position is preferable because it has a distance from the image sensor 304 and there is no need to consider the sensitivity between the surfaces of the lens, so the installation space is limited but the effect on the optical characteristics is small.

図3は本発明の第3の実施の形態を示している。図示のように、本実施の形態のレンズユニット11Bでは、温度変化に伴う各レンズの光軸方向の変形を吸収するための前述した環状の弾性部材40が第7のレンズ19と鏡筒12との間に介挿される。このような位置は、弾性部材40の弾性変形によって光学系(レンズ群L)全体が変位することになるため、その点に配慮する必要があるが、設置スペースを安定して大きく確保し得るため、有益である。   FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. As illustrated, in the lens unit 11B of the present embodiment, the above-described annular elastic member 40 for absorbing the deformation in the optical axis direction of each lens accompanying the temperature change is the seventh lens 19 and the lens barrel 12 Is inserted between In such a position, the entire optical system (lens group L) is displaced due to the elastic deformation of the elastic member 40, so it is necessary to consider that point, but the installation space can be stably secured large. It is useful.

図4は本発明の第4の実施の形態を示している。図示のように、本実施の形態のレンズユニット11Cでは、温度変化に伴う各レンズの光軸方向の変形を吸収するための前述した環状の弾性部材が、第1の実施の形態と同様に、最も物体側に位置される第1のレンズ13と第2のレンズ14との間に介挿されるが、この弾性部材40Aは、第1のレンズ13と鏡筒12との間にわたってさらに延在し、第1のレンズ13と鏡筒12との間を外部に対して密封するシール機能を有する遮光部材として形成される。   FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. As illustrated, in the lens unit 11C of the present embodiment, the above-described annular elastic member for absorbing the deformation in the optical axis direction of each lens accompanying the temperature change is the same as in the first embodiment, The elastic member 40A is further extended between the first lens 13 and the lens barrel 12 though interposed between the first lens 13 and the second lens 14 positioned closest to the object side. The light shielding member has a sealing function of sealing between the first lens 13 and the lens barrel 12 from the outside.

このような構成では、前述の作用効果を有する弾性部材を設けるだけで、ゴーストやフレア等の現象を抑制するためにレンズに墨を塗る、いわゆる墨塗り処理を省くことができるだけでなく、鏡筒12の内側収容空間Sを外部に対して密封する前述したOリング26等のシール部材をレンズ13と鏡筒12との間に介挿する必要もなくなる。したがって、部材点数を減少させて、製造工程を簡略化できるとともに、ひいては、レンズユニット11の小型化を図ることも可能になる。なお、このようなシール機能および遮光機能を有する弾性部材40Aの材料としては、例えばEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)を挙げることができ、その厚さ(光軸方向の寸法)を例えば0.25mmに設定できる。   In such a configuration, it is possible not only to dispense with the so-called redaction processing of painting the lens in order to suppress the phenomenon such as ghost and flare, but also by providing the elastic member having the above-mentioned operational effects. It is not necessary to insert a seal member such as the above-mentioned O-ring 26 or the like for sealing the inner accommodation space S of 12 from the outside between the lens 13 and the lens barrel 12. Therefore, the number of members can be reduced, the manufacturing process can be simplified, and the lens unit 11 can be miniaturized. As a material of the elastic member 40A having such sealing function and light shielding function, for example, EPDM (ethylene propylene diene rubber) can be mentioned, and its thickness (dimension in the optical axis direction) is, for example, 0.25 mm. It can be set.

また、図5は、以上のような構成を成すレンズユニットを有する本実施の形態のカメラモジュール300の概略断面図である。図示のように、このカメラモジュール300は、フィルタ100が装着された図1の第1の実施の形態に係るレンズユニット11を含んで構成されるが、図2〜図4の第2〜第4の実施の形態に係るレンズユニット11A,11B,11Cを含んで構成されても構わない。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a camera module 300 according to the present embodiment having a lens unit configured as described above. As illustrated, this camera module 300 is configured to include the lens unit 11 according to the first embodiment of FIG. 1 to which the filter 100 is attached, but the second to fourth of FIG. The lens units 11A, 11B, and 11C according to the embodiment may be configured.

カメラモジュール300は、外装部品である上ケース(カメラケース)301と、レンズユニット11を保持するマウント(台座)302とを備えている。また、カメラモジュール300は、シール部材303およびパッケージセンサ(撮像素子)304を備えている。   The camera module 300 includes an upper case (camera case) 301 which is an exterior component, and a mount (base) 302 for holding the lens unit 11. The camera module 300 further includes a seal member 303 and a package sensor (imaging element) 304.

上ケース301は、レンズユニット11の物体側の端部を露出させるとともに他の部分を覆う部材である。マウント302は、上ケース301の内部に配置されており、レンズユニット11の雄ねじ11aと螺合する雌ねじ302aを有する。シール部材303は、上ケース301の内面とレンズユニット11の鏡筒12の外周面12aとの間に介挿された部材であり、上ケース301の内部の気密性を保持するための部材である。   The upper case 301 is a member that exposes the end portion on the object side of the lens unit 11 and covers the other portion. The mount 302 is disposed inside the upper case 301 and has an internal thread 302 a screwed with the external thread 11 a of the lens unit 11. The seal member 303 is a member interposed between the inner surface of the upper case 301 and the outer peripheral surface 12 a of the lens barrel 12 of the lens unit 11, and is a member for maintaining the airtightness inside the upper case 301. .

パッケージセンサ304は、マウント302の内部に配置されており、かつ、レンズユニット11により形成される物体の像を受光する位置に配置されている。また、パッケージセンサ304は、CCDやCMOS等を備えており、レンズユニット11Aを通じて集光されて到達する光を電気信号に変換する。変換された電気信号は、カメラにより撮影された画像データの構成要素であるアナログデータやデジタルデータに変換される。   The package sensor 304 is disposed inside the mount 302 and is disposed at a position to receive an image of an object formed by the lens unit 11. Further, the package sensor 304 is provided with a CCD, a CMOS or the like, and converts the light condensed and reached through the lens unit 11A into an electric signal. The converted electrical signal is converted into analog data or digital data which is a component of image data captured by a camera.

以上説明したように、前述した第1〜第4の実施の形態においては、温度変化に伴うレンズの光軸方向の変形を吸収するための弾性部材40(40A)が、レンズ間および/またはレンズと鏡筒12または鏡筒側部材23との間に介挿されているため、特に前述した実施の形態のように鏡筒12が金属によって形成されるとともにレンズ13〜19が樹脂によって形成される場合など、鏡筒12とレンズ13〜19との間で線膨張係数(熱膨張率)に差異があっても、低温時および高温時におけるレンズ13〜19のガタつきや変形を抑えて、所望の使用温度に適合する所望の光学特性を得ることができる。   As described above, in the first to fourth embodiments described above, the elastic member 40 (40A) for absorbing the deformation in the optical axis direction of the lens accompanying the temperature change is an inter-lens and / or lens In particular, the lens barrel 12 is formed of metal and the lenses 13 to 19 are formed of resin, as in the embodiment described above, because the lens 13 is inserted between the lens barrel 12 and the lens barrel side member 23. Even if there is a difference in the coefficient of thermal expansion (coefficient of thermal expansion) between the lens barrel 12 and the lenses 13 to 19 as desired, it is desirable to suppress rattling and deformation of the lenses 13 to 19 at low temperatures and high temperatures. It is possible to obtain the desired optical properties compatible with the use temperature of

すなわち、低温環境下では、レンズが収縮することによって、特にレンズ間に隙間が生じて、レンズが光軸方向でガタついても、そのガタつきを弾性部材40(40A)によって吸収することができ、したがって、レンズの面間距離の変化に伴う解像度の低下を防ぐことができる。一方、高温環境下では、特に鏡筒12内側のレンズの熱膨張によって圧縮応力がレンズに作用して、レンズの面形状が変形しようとする場合でも、そのような変形を弾性部材40(40A)によって吸収することができる。そのため、レンズの変形によって、所望の解像性能が得られなくなったり、焦点がずれるなど、光学特性に悪影響が及んで、レンズユニットがその使用温度に適合し得ないものとなることを防止できる。   That is, in a low temperature environment, a contraction of the lens causes a gap particularly between the lenses, and even if the lens rattles in the optical axis direction, the rattling can be absorbed by the elastic member 40 (40A). Therefore, it is possible to prevent the reduction in resolution due to the change in the inter-plane distance of the lens. On the other hand, in a high temperature environment, compressive stress acts on the lens due to thermal expansion of the lens inside the lens barrel 12 in particular, and even if the surface shape of the lens tends to be deformed, such deformation is made by the elastic member 40 (40A) Can be absorbed by Therefore, it is possible to prevent the lens unit from becoming incompatible with the use temperature due to adverse effects on the optical characteristics such as the desired resolution performance being not obtained or the focal point being shifted due to the deformation of the lens.

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、本発明において、レンズ、鏡筒などの形状は、前述した実施の形態に限定されない。また、弾性部材は、温度変化に伴うレンズの光軸方向の変形を吸収できさえすればよく、その形状、設置形態等は任意に設定できる。また、前述した第1〜第4の実施の形態は個々に実現されてもよいが、組み合わせて実現されてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the present invention, the shapes of the lens, the lens barrel, and the like are not limited to the embodiments described above. Further, the elastic member only needs to be able to absorb the deformation in the optical axis direction of the lens due to the temperature change, and the shape, installation form and the like can be set arbitrarily. Further, the first to fourth embodiments described above may be realized individually, but may be realized in combination.

11,11A,11B,11C レンズユニット
12 鏡筒
13,14,15,16,17,18,19 レンズ
23 キャップ(鏡筒側部材)
40,40A 弾性部材
300 カメラモジュール
O 光軸
S 内側収容空間
11, 11A, 11B, 11C Lens Unit 12 Lens Barrel 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 Lens 23 Cap (lens barrel side member)
40, 40A Resilient member 300 Camera module O Optical axis S Inner housing space

Claims (5)

レンズを収容保持するための内側収容空間を形成する筒状の鏡筒と、前記鏡筒の前記内側収容空間内に組み込まれ、複数のレンズが積み重ねられるように光軸に沿って並べられて成るレンズ群とを備えるレンズユニットであって、
前記レンズ同士の間および/または前記レンズと前記鏡筒または鏡筒側部材との間には弾性部材が介挿されることを特徴とするレンズユニット。
A cylindrical barrel forming an inner accommodation space for accommodating and holding the lenses, and the inner barrel of the lens barrel are incorporated in the inner accommodation space and arranged along the optical axis so that a plurality of lenses are stacked. A lens unit comprising a lens group,
A lens unit characterized in that an elastic member is interposed between the lenses and / or between the lens and the lens barrel or the lens barrel side member.
前記鏡筒が金属製であり、前記レンズが樹脂製であることを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。   The lens unit according to claim 1, wherein the lens barrel is made of metal, and the lens is made of resin. 前記レンズ群が広角レンズを構成し、前記弾性部材は、最も物体側に位置される第1のレンズとこの第1のレンズに隣接する第2のレンズとの間に介挿されることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズユニット。   The lens group constitutes a wide-angle lens, and the elastic member is interposed between a first lens located closest to the object side and a second lens adjacent to the first lens. The lens unit according to claim 1 or 2. 前記弾性部材は、前記第1のレンズと前記鏡筒との間にわたってさらに延在し、前記第1のレンズと前記鏡筒との間を外部に対して密封するシール機能を有する遮光部材として形成されることを特徴とする請求項3に記載のレンズユニット。   The elastic member is formed as a light shielding member having a sealing function which further extends between the first lens and the lens barrel and seals the space between the first lens and the lens barrel from the outside. The lens unit according to claim 3, characterized in that: 請求項1から4のいずれか一項に記載のレンズユニットを備えていることを特徴とするカメラモジュール。   A camera module comprising the lens unit according to any one of claims 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114637126A (en) * 2022-05-18 2022-06-17 江西联创电子有限公司 Optical image stabilizing lens and assembling method thereof

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