JP2019113734A - Lens unit and camera module - Google Patents

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Toru Watanabe
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Abstract

To provide a lens unit and camera module that can make a radius of curvature of a concave surface on an image side of a lens to be located on the most object side small in comparison with a conventional art even when a hemisphere rate is limited.SOLUTION: A lens unit 11 of the present invention comprises: a lens barrel 12; and a lens group L that consists of a wide-angle lens. A glass lens 13, which consists of the lens group L and is located on the most object side, has a negative power and is formed as a convex-like surface 13a in which a surface on an object side protrudes toward the object side, and has, in a surface on an image side, a concave surface part 13b radially on an inner side denting toward the object side and an outer end part 13c radially on an outer side facing an optical axis direction. A seal member 26 is interposed between an outer end part 13d of the glass lens 13 and a lens support surface part 12b of the lens barrel 12, which face each other in the optical axis direction. When 1/2 of a length of a string connecting between either end in a radial direction of the concave surface part 13b is x, and a radius of curvature of the concave surface part 13b is R, x/R is 0.9 or more.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.

従来から、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)。   Conventionally, an on-vehicle camera is mounted on a car to support parking, to prevent collisions by image recognition, and attempts are also 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).

特に、車載カメラ用のレンズユニットでは、少なくとも一部が車外に設置される場合、防水および防塵の目的で、図4に示すように、例えば最も物体側に位置されるガラスレンズ100と鏡筒102との間に径方向でOリング104が介挿され、鏡筒102の内側のレンズ群L内に水や塵埃が侵入しないようにしている。この場合、ガラスレンズ100の外周面100aに、該レンズ100の像側(結像側)部分に径が小さくなった段差状の縮径部100bが設けられ、この縮径部100bにOリング104が装着されて、ガラスレンズ100の外周面100aと鏡筒102の内周面102aとの間でOリング104が径方向で圧縮されることにより、鏡筒102の物体側端部が封止された状態となっている。   In particular, in a lens unit for an on-vehicle camera, when at least a part is installed outside the vehicle, for example, as shown in FIG. An O-ring 104 is interposed in the radial direction to prevent water and dust from entering the lens unit L inside the lens barrel 102. In this case, on the outer peripheral surface 100 a of the glass lens 100, a step-shaped reduced diameter portion 100 b with a reduced diameter is provided on the image side (image forming side) of the lens 100. Is mounted, and the O-ring 104 is radially compressed between the outer peripheral surface 100a of the glass lens 100 and the inner peripheral surface 102a of the lens barrel 102, thereby sealing the object side end of the lens barrel 102. It is in a state of

特開2013−231993号公報JP, 2013-231993, A

一般に、車載レンズにおいては、外部からの水の侵入を防止したりレンズ空間内の気密化を図るなどの目的で、前述したように、ガラスレンズ100と鏡筒102との間にOリング104を設ける必要があり、その装着方法として、Oリング104を装着するための段差状の縮径部100bをガラスレンズ100に設け、当該縮径部100bと鏡筒102との間にOリング104を配置している。この場合、縮径部100bから光軸方向に向かう径方向のレンズ100の厚みの存在により、Oリング104から径方向に発生する応力に対抗している。したがって、縮径部100bを設けてここにOリング104を配置する構造では、縮径部100bの厚み(光軸方向の厚み)の分だけガラスレンズ100の厚さ(光軸方向の寸法)を厚くせざるを得なかった。   Generally, in the on-vehicle lens, as described above, the O-ring 104 is interposed between the glass lens 100 and the lens barrel 102 for the purpose of preventing the entry of water from the outside or making the inside of the lens space airtight. The glass lens 100 needs to be provided with a step-shaped reduced diameter portion 100b for mounting the O-ring 104, and the O-ring 104 is disposed between the reduced diameter portion 100b and the lens barrel 102. doing. In this case, the stress generated in the radial direction from the O-ring 104 is countered by the presence of the thickness of the lens 100 in the radial direction from the reduced diameter portion 100 b in the optical axis direction. Therefore, in the structure where the reduced diameter portion 100b is provided and the O-ring 104 is disposed here, the thickness (dimension in the optical axis direction) of the glass lens 100 is increased by the thickness of the reduced diameter portion 100b (thickness in the optical axis direction). I had to make it thicker.

最も物体側に位置されるガラスレンズ100は、球面レンズが多用されており、近年、レンズの広角化が進むにつれて、その像側の凹面100cの曲率半径が小さく(曲率がきつく)なってきている。そのような球面レンズは、従来から研磨によるレンズ加工法で製造されているが、研磨によるレンズ加工法では、製造上の困難性から、図5に示すような半球率x/R(x:凹面100cの径方向両端A,B間を結ぶ弦の長さの1/2、R:凹面100cの曲率半径)が所定値(例えば0.93〜0.95:完全な半球では半球率が1)以下に制限されている。   A spherical lens is frequently used as the glass lens 100 positioned closest to the object side, and the radius of curvature of the concave surface 100c on the image side has become smaller (curvature becomes tight) as the lens wide angle advances in recent years . Such a spherical lens is conventionally manufactured by a lens processing method by polishing, but in the lens processing method by polishing, the hemispheric ratio x / R (x: concave surface as shown in FIG. 5) due to the difficulty in manufacturing. Half of the length of the chord connecting both ends A and B in the radial direction 100c, R: curvature radius of concave surface 100c is a predetermined value (for example, 0.93 to 0.95: hemispherical rate is 1 in a perfect hemisphere) It is limited to:

レンズの広角化が進んで球面レンズであるガラスレンズ100の像側の凹面100cの曲率が小さくなると、ガラスレンズ100の外周とガラスレンズ100の像側フランジ面との間に設けられる縮径部100bの分だけガラスレンズ100の厚みが必要であることから、その厚みの分だけガラスレンズ100の像側の凹面100cも図5に破線で示されるようにその曲率半径をもって延長される(凹面延長部100c’)ため、さらに半球率が増加する傾向になる。しかしながら、前述の半球率の制限から、ガラスレンズ100の曲率半径を小さくするのには限界があった。   When the wide angle of the lens advances and the curvature of the concave surface 100c on the image side of the glass lens 100 which is a spherical lens decreases, the diameter-reduced portion 100b provided between the outer periphery of the glass lens 100 and the image side flange surface of the glass lens 100 Since the thickness of the glass lens 100 is necessary by the amount of the above, the concave surface 100c on the image side of the glass lens 100 is also extended with the radius of curvature as shown by the broken line in FIG. Because of 100c '), the hemisphere rate tends to increase further. However, there is a limit to reducing the radius of curvature of the glass lens 100 due to the above-described hemisphericity limit.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、半球率が制約される場合であっても最も物体側に位置されるレンズの像側の凹面の曲率半径を従来と比べて小さく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 it is possible to make the radius of curvature of the concave surface on the image side of the lens located closest to the object side smaller than the conventional one even when the hemispherical rate is restricted. It aims at providing a unit and a camera module.

前記課題を解決するために、本発明は、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成る広角レンズを構成するレンズ群を備えるとともに、前記レンズ群を収容保持するための内側収容空間と、前記レンズ群を構成する最も物体側に位置されるガラスレンズを支持するレンズ支持面部とを有する筒状の鏡筒を備えるレンズユニットであって、前記ガラスレンズは、負のパワーを有し、物体側の面が物体側へ向けて突出する凸状面として形成されるとともに、物体側へ向けて凹む径方向内側の凹面部と光軸方向に面する径方向外側の外端部とを像側の面に有し、光軸方向で互いに対向する前記ガラスレンズの前記外端部と前記鏡筒の前記レンズ支持面部との間にシール部材が介挿され、前記凹面部の径方向両端間を結ぶ弦の長さの1/2をxとし、前記凹面部の曲率半径をRとしたときに、x/Rが0.9以上であることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is provided with a lens group constituting a wide-angle lens in which a plurality of lenses are arranged along an optical axis, and an inner housing space for housing and holding the lens group; A lens unit comprising a cylindrical lens barrel having a lens supporting surface portion supporting a glass lens positioned closest to the object side constituting the lens group, wherein the glass lens has negative power and an object The side surface is formed as a convex surface projecting toward the object side, and the radially inner concave portion recessed toward the object side and the radially outer outer end portion facing the optical axis direction A seal member is interposed between the outer end of the glass lens and the lens support surface of the lens barrel, the seal member being interposed between the outer ends of the concave portion in the radial direction. Let x be 1/2 of the length of the connecting string, The radius of curvature of the serial concave portion is taken as R, x / R is equal to or less than 0.9.

本発明においては、鏡筒の内側の光学系(レンズ群)を外部に対してシールするシール部材がガラスレンズと鏡筒との間に光軸方向で介挿され、シール部材が光軸方向で圧縮されることにより鏡筒の物体側端部が封止された状態となることから、図4に示される従来のようにガラスレンズの外周面にシール部材を装着するための段差状の縮径部を設ける必要がなく、そのため、少なくともこの縮径部を確保せずに済む分だけガラスレンズの厚さ(光軸方向の寸法)を従来と比べて薄く形成でき、したがって、従来と比べてガラスレンズの曲率半径を小さくできる。すなわち、ガラスレンズは、凹面部の曲率半径が同一である従来のガラスレンズ(図4に示すような縮径部を有する厚肉のガラスレンズ)と比べ、厚さが薄くなる分(半球率のx(図5参照)を小さくできる分)だけ、半球率を小さくすることができ、したがって、半球率に制約がある場合でも(半球率が制約される従来のレンズ加工方法であっても)、半球率の限界値に対して裕度ができ、その裕度分だけ凹面部の曲率半径を更に小さくできる。   In the present invention, a seal member for sealing the optical system (lens group) inside the lens barrel from the outside is interposed between the glass lens and the lens barrel in the optical axis direction, and the seal member is in the optical axis direction. Since the object side end of the lens barrel is sealed by being compressed, the step-like diameter reduction for mounting the seal member on the outer peripheral surface of the glass lens as in the conventional case shown in FIG. 4 It is not necessary to provide a portion, and therefore, the thickness (dimension in the direction of the optical axis) of the glass lens can be made thinner than in the prior art by at least an amount that does not secure the reduced diameter part. The radius of curvature of the lens can be reduced. That is, the glass lens has a smaller hemispherical ratio (a hemispherical ratio) as compared with a conventional glass lens having the same curvature radius of the concave portion (a thick glass lens having a diameter-reduced portion as shown in FIG. 4). The hemisphericity can be reduced by the amount by which x (see FIG. 5) can be made small, and therefore even when the hemisphericity is constrained (even by the conventional lens processing method in which the hemisphericity is constrained), A margin can be provided for the limit value of the hemispheric rate, and the radius of curvature of the concave portion can be further reduced by the margin.

また、従来は、前述したようにガラスレンズに縮径部を設ける必要性から、ガラスレンズの外周厚みが厚くならざるを得ず、一方で光学設計による面間距離(ガラスレンズの像側面とこのガラスレンズに隣接する第2のレンズの物体側面との間の距離)を確保する必要性から、ガラスレンズの形状を第2のレンズに食い込ませる形状としている(例えば、前述した図4では、ガラスレンズ100の一部がその像側でこれに隣接するレンズ107の凹部107aで受けられている(凹部107aに食い込んでいる))が、本発明によれば、前述したように最も物体側に位置されるガラスレンズの厚さを薄く形成できることにより、従来のように光学系(レンズ群)の光軸方向の寸法を抑えるべくこのガラスレンズの一部を像側でこれに隣接するレンズの凹部で受ける(食い込ませる)必要もなくなり、また、この凹部に伴う径方向のレンズ同士のずれに関連する組み立て性の不具合も解消できる。また、ガラスレンズの厚さを薄く形成できる分だけ、これらの2つの隣接するレンズ間に、必要な隙間を確保することも可能になる。   Also, conventionally, as described above, it is necessary to increase the outer peripheral thickness of the glass lens because it is necessary to provide the diameter reducing portion in the glass lens, while the distance between surfaces by the optical design (image side of the glass lens and this Due to the necessity of securing the distance between the second lens adjacent to the glass lens and the object side surface, the shape of the glass lens is made to bite into the second lens (for example, in FIG. According to the present invention, a part of the lens 100 is received by the recess 107a of the lens 107 adjacent to it on its image side (it is biting into the recess 107a), but according to the present invention, By making the thickness of the glass lens thin, it is possible to make a part of this glass lens adjacent to this on the image side so as to reduce the dimension in the optical axis direction of the optical system (lens group) as in the prior art. Receiving in the recess of the lens (bite causes) must also eliminated, also can be solved also assembling of the problem associated with the displacement of the lens between the radially associated with this recess. In addition, because the thickness of the glass lens can be formed thin, it is also possible to secure a necessary gap between these two adjacent lenses.

また、レンズの広角化が進むにつれて、最も物体側に位置されるガラスレンズの像側の凹面部の曲率半径が小さく(曲率がきつく)なってくることから、本発明の上記構成は、レンズ群が広角レンズを構成し、最も物体側に位置されるガラスレンズが負のパワーを有するとともに、半球率x/R(凹面部の径方向両端間を結ぶ弦の長さの1/2をxとし、凹面部の曲率半径をRとする)が0.9以上であるときに特に有益である。なお、広角レンズとは、本明細書中においては、例えば画角が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。   Further, as the wide angle of the lens advances, the radius of curvature of the concave portion on the image side of the glass lens positioned closest to the object side becomes smaller (curvature becomes tight). Forms a wide-angle lens, and the glass lens located closest to the object side has negative power, and a hemisphericity ratio x / R (1/2 of the length of the chord connecting the radial direction ends of the concave portion is x The radius of curvature of the concave portion is R, which is particularly useful when 0.9 or more. In the present specification, a wide-angle lens refers to, for example, a lens that satisfies the condition that the angle of view is 160 ° or more.

また、本発明の上記構成では、鏡筒の物体側端部に、ガラスレンズを鏡筒の物体側端部に対して光軸方向で固定するための固定部材が着脱可能に取り付けられることが好ましい。本発明の上記構成では、シール部材が光軸方向で圧縮されることから、例えば物体側端部のガラスレンズを固定するために従前から一般に行なわれる鏡筒端部のカシメだけではシール部材の圧縮に伴う光軸方向の反力を十分に支持できないことも考えられる。したがって、固定部材を鏡筒の物体側端部に着脱可能に取り付けて、この固定部材によってガラスレンズを鏡筒の物体側端部に対して光軸方向で固定すれば、十分な固定強度を確保でき、レンズ固定の信頼性を高めることができる。   In the above configuration of the present invention, it is preferable that a fixing member for fixing the glass lens to the object side end of the lens barrel in the optical axis direction be detachably attached to the object side end of the lens barrel. . In the above configuration of the present invention, since the seal member is compressed in the optical axis direction, for example, compression of the seal member is performed only by caulking the lens barrel end which is generally performed to fix the glass lens at the object side end. It is also conceivable that the reaction force in the direction of the optical axis can not be sufficiently supported. Therefore, if a fixing member is detachably attached to the object side end of the lens barrel and the glass lens is fixed to the object side end of the lens barrel in the optical axis direction by this fixing member, sufficient fixing strength is secured. The lens fixing reliability can be enhanced.

また、本発明の上記構成では、固定部材の先端部をガラスレンズの径方向内側に逃がすための逃げ溝がガラスレンズに設けられ、この逃げ溝に固定部材の先端部が係合されることが好ましい。このような構成によれば、光学系(レンズ群)へと入射する入射光の光路を遮るように固定部材の先端部が突出して、固定部材によって入射光がケラれることを防止できる。   Further, in the above configuration of the present invention, a clearance groove for escaping the tip end portion of the fixing member inward in the radial direction of the glass lens is provided in the glass lens, and the tip portion of the fixing member is engaged with the clearance groove. preferable. According to such a configuration, the distal end portion of the fixing member protrudes so as to block the light path of the incident light entering the optical system (lens group), and the fixing member can prevent the incident light from being vignetted.

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、鏡筒の内側のレンズ群を外部に対してシールするシール部材がガラスレンズと鏡筒との間に光軸方向で介挿されることから、従来のようにガラスレンズの外周面にシール部材を装着するための段差状の縮径部を設ける必要がなく、そのため、ガラスレンズの厚さ(光軸方向の寸法)を従来と比べて薄く形成でき、したがって、従来と比べてガラスレンズの曲率半径を小さくできる。   According to the present invention, since the seal member for sealing the lens group inside the lens barrel to the outside is inserted between the glass lens and the lens barrel in the optical axis direction, the outer periphery of the glass lens as in the prior art There is no need to provide a step-like reduced diameter portion for mounting the seal member on the surface, so that the thickness (dimension in the optical axis direction) of the glass lens can be thinner than in the conventional case. The radius of curvature of the glass lens can be reduced.

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. 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. 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. 従来のレンズユニットの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the conventional lens unit. 半球率を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating a hemispherical rate.

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. In addition, hatching is omitted for the lens in FIGS.

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、例えば樹脂製の円筒状の鏡筒(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 according to the present embodiment includes, for example, a cylindrical barrel 12 made of resin, 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Oリングの配置形態に特徴があり、レンズの数、レンズおよび鏡筒の素材(ただし、第1のレンズ13はガラス製)、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L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 glass lens having negative power. The lens 14 is a resin lens having a negative power, the third lens 15 is a resin lens having a positive power, and the fourth lens 16 is a glass lens having a positive power, a 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 not limited thereto. The present invention including the present embodiment is characterized by the arrangement form of the O-ring described later, and the number of lenses, materials of lenses and lens barrels (however, the first lens 13 is made of glass), positive and negative lens power For example, the lens group L may not be configured as a wide-angle lens, while it can be arbitrarily set according to the application etc. 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)には固定部材としての樹脂製のキャップ23が螺着され(したがって、着脱可能に取り付けられ)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(ガラスレンズ)13が鏡筒12の物体側の端部に光軸方向で固定されている。無論、このような固定部材23は、鏡筒12に螺合されるキャップに限らず、第1のレンズ13を光軸方向で鏡筒12の物体側端部に固定できるものであればどのような部材であってもよい。また、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構わない。   A resin-made cap 23 as a fixing member is screwed (hence, detachably attached) to the object-side end of the lens barrel 12 (the upper end in FIG. 1). A first lens (glass lens) 13 positioned closest to the object side is fixed to the object-side end of the lens barrel 12 in the optical axis direction. Of course, such a fixing member 23 is not limited to the cap screwed to the lens barrel 12, but what if the first lens 13 can be fixed to the object side end of the lens barrel 12 in the optical axis direction It may be a member. Alternatively, 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 inward in the radial direction.

また、鏡筒12の像側の端部(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 the end (the lower end in FIG. 1) of the lens barrel 12 on the image 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.

また、最も物体側に位置される第1のレンズ13は、その物体側の面が物体側へ向けて突出する凸状面13aとして形成されるとともに、その像側の面に、物体側へ向けて凹む径方向内側の凹面部13bと、光軸方向に面する径方向外側の平面としての外端部13cとを有する。そして、本実施の形態では、光軸方向で互いに対向する第1のレンズ13の外端部13cと鏡筒12の平面としてのレンズ支持面部(第1のレンズ13を光軸方向で支持する)12bとの間に、シール部材としてのOリング26が介挿されている。このOリング26は、第1のレンズ13の外端部13cと鏡筒12のレンズ支持面部12bとの間を鏡筒12の物体側端部で封止し、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、第1のレンズ13の外端部13cと鏡筒12のレンズ支持面部12bとの間に介挿されるシール部材は、Oリングに限定されず、外端部13cとレンズ支持面部12bとの間をシールできればどのような形態であっても構わない。   In addition, the first lens 13 located closest to the object side is formed as a convex surface 13a whose surface on the object side protrudes toward the object side, and on the image side surface, it is directed to the object side And an outer end 13 c as a radially outer flat surface facing in the optical axis direction. In the present embodiment, the outer end 13c of the first lens 13 and the lens support surface as a flat surface of the lens barrel 12 (which support the first lens 13 in the optical axis direction) face each other in the optical axis direction. An O-ring 26 as a sealing member is interposed between the housing 12 and the housing 12b. The O-ring 26 seals between the outer end 13 c of the first lens 13 and the lens support surface 12 b of the lens barrel 12 at the object side end of the lens barrel 12, whereby the object of the lens unit 11 is Particulates such as water and dust are prevented from entering the lens barrel 12 from the end on the side. The seal member inserted between the outer end 13c of the first lens 13 and the lens support surface 12b of the lens barrel 12 is not limited to the O-ring, and the seal member between the outer end 13c and the lens support surface 12b It may be in any form as long as it can seal the space.

この場合、第1のレンズ13を光軸方向で支持する鏡筒12のレンズ支持面部12bには、Oリング26を装着保持するための凹陥状の環状溝72が設けられる。そして、本実施の形態では、レンズユニット11の物体側の端部から鏡筒12内へと侵入する水等の異物の侵入圧力がOリング26に作用することによってOリング26が径方向に押し潰されるように拡張変形してOリング26と第1のガラス13との間に光軸方向で隙間が生じる(シールが破壊される)ことを防止するべく、Oリング26の径方向の変形を抑えるための段差73がこの環状溝72の径方向内側に設けられている。   In this case, a concave annular groove 72 for mounting and holding the O-ring 26 is provided on the lens support surface 12b of the barrel 12 that supports the first lens 13 in the optical axis direction. Then, in the present embodiment, the inflow pressure of foreign matter such as water entering the lens barrel 12 from the object-side end of the lens unit 11 acts on the O-ring 26 to push the O-ring 26 in the radial direction. The radial deformation of the O-ring 26 is made in order to prevent the formation of a gap in the direction of the optical axis between the O-ring 26 and the first glass 13 (the seal is broken) by expansion deformation so as to be crushed. A step 73 for restraining is provided radially inward of the annular groove 72.

また、図2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、後述する図3の第2の形態に係るレンズユニット11Aを含んで構成されても構わない。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the camera module 300 of the present embodiment having the 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 according to the second embodiment of FIG. 3 described later. It may be configured to include the lens unit 11A.

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、鏡筒12の外周面12aに鍔状に設けられるフランジ部25に係合されるとともに、レンズユニット11の物体側の端部を露出させて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 which is engaged with the flange portion 25 provided in a bowl shape on the outer peripheral surface 12 a of the lens barrel 12 and exposes the object-side end of the lens unit 11 to cover other parts. 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11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 includes a CCD, a CMOS or the like, and converts the light collected through the lens unit 11 to reach 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の実施の形態に係るレンズユニット11およびそれを含むカメラモジュール300においては、鏡筒12の内側の光学系(レンズ群L)を外部に対してシールするOリング26が第1のレンズ(ガラスレンズ)13と鏡筒12との間に光軸方向で介挿され、Oリング26が光軸方向で圧縮されることにより鏡筒12の物体側端部が封止された状態となることから、図4に示される従来のようにガラスレンズの外周面にOリングを装着するための段差状の縮径部を設ける必要がなく、そのため、少なくともこの縮径部を確保せずに済む分だけ第1のレンズ13の厚さ(光軸方向の寸法)を従来と比べて薄く形成でき、したがって、従来と比べて第1のレンズ13の曲率半径を小さくできる。すなわち、第1のレンズ13は、凹面部13bの曲率半径が同一である従来のガラスレンズ(図4に示すような縮径部を有する厚肉のガラスレンズ)と比べ、厚さが薄くなる分(半球率のx(図5参照)を小さくできる分)だけ、半球率を小さくすることができ、したがって、半球率に制約がある場合でも(半球率が制約される従来のレンズ加工方法であっても)、半球率の限界値に対して裕度ができ、その裕度分だけ凹面部13bの曲率半径を更に小さくできる。   As described above, in the lens unit 11 according to the first embodiment described above and the camera module 300 including the same, the optical system (lens group L) inside the lens barrel 12 is sealed to the outside. The ring 26 is interposed between the first lens (glass lens) 13 and the lens barrel 12 in the optical axis direction, and the O-ring 26 is compressed in the optical axis direction so that the object side end of the lens barrel 12 is Since it is in a sealed state, it is not necessary to provide a step-like reduced diameter portion for mounting the O-ring on the outer peripheral surface of the glass lens as in the prior art shown in FIG. The thickness (dimension in the direction of the optical axis) of the first lens 13 can be made thinner as compared to the conventional case by the amount that does not need to secure a portion, and therefore the radius of curvature of the first lens 13 can be smaller than conventional. . That is, the first lens 13 is thinner than the conventional glass lens having the same curvature radius of the concave portion 13b (a thick glass lens having a diameter-reduced portion as shown in FIG. 4). The hemispherical rate can be reduced by (the amount that can reduce the hemispheric rate x (see FIG. 5)), and therefore, even if the hemispheric rate is limited (the hemispheric rate is limited, it is a conventional lens processing method) However, the radius of curvature of the concave portion 13b can be further reduced by a margin corresponding to the limit value of the hemispheric rate.

また、このように最も物体側に位置される第1のレンズ13の厚さを薄く形成できることにより、従来のように光学系(レンズ群)の光軸方向の寸法を抑えるべくこの第1のレンズ13の一部を像側でこれに隣接する第2のレンズ14の凹部で受ける(食い込ませる)必要もなくなり、また、この凹部に伴う径方向のレンズ13,14同士のずれに関連する組み立て性の不具合も解消できる。また、第1のレンズ13の厚さを薄く形成できる分だけ、これらの2つの隣接するレンズ13,14間に、必要な隙間を確保することも可能になる。   Further, since the thickness of the first lens 13 positioned closest to the object side can be formed thin as described above, the first lens 13 is designed to reduce the dimension of the optical system (lens group) in the optical axis direction as in the prior art. It is not necessary to receive a part of the lens 13 on the image side with the recess of the second lens 14 adjacent to it (make it bite), and the assemblability related to the displacement of the lenses 13 and 14 in the radial direction accompanying this recess. It is possible to solve the problem of In addition, it is also possible to secure a necessary gap between these two adjacent lenses 13 and 14 as much as the thickness of the first lens 13 can be formed thin.

また、前述した実施の形態では、レンズ群Lが広角レンズを構成し、最も物体側に位置される第1のレンズ13が負のパワーを有している。レンズの広角化が進むにつれて、最も物体側に位置される第1のレンズ13の像側の凹面部13bの曲率半径が小さく(曲率がきつく)なってくることから、本実施の形態の上記構成(Oリング26の光軸方向配置形態)は、レンズ群Lが広角レンズを構成し、最も物体側に位置される第1のレンズ13が負のパワーを有するとともに、半球率x/R(凹面部13bの径方向両端間を結ぶ弦の長さの1/2をxとし、凹面部13bの曲率半径をRとする)が0.9以上であるときに特に有益である。   Further, in the embodiment described above, the lens unit L constitutes a wide-angle lens, and the first lens 13 located closest to the object side has negative power. Since the radius of curvature of the concave portion 13b on the image side of the first lens 13 positioned closest to the object side becomes smaller (the curvature becomes tight) as the wide angle of the lens progresses, the above-described configuration of the present embodiment In the (arrangement form in the optical axis direction of the O-ring 26), the lens unit L constitutes a wide-angle lens, and the first lens 13 positioned closest to the object side has negative power, and the hemispherical ratio x / R (concave surface It is particularly useful when the half of the length of the chord connecting the radial direction ends of the portion 13b is x and the radius of curvature of the concave portion 13b is R or more 0.9.

また、前述した実施の形態では、鏡筒12の物体側端部に、第1のレンズ13を鏡筒12の物体側端部に対して光軸方向で固定するためのキャップ(固定部材)23が着脱可能に取り付けられている。前述した実施の形態では、Oリング26が光軸方向で圧縮されることから、例えば物体側端部の第1のレンズ13を固定するために従前から一般に行なわれる鏡筒端部のカシメだけではOリング26の圧縮に伴う光軸方向の反力を十分に支持できないことも考えられる。したがって、本実施の形態のようにキャップ23を鏡筒12の物体側端部に着脱可能に取り付けて、このキャップ23によって第1のレンズ13を鏡筒12の物体側端部に対して光軸方向で固定すれば、十分な固定強度を確保でき、レンズ固定の信頼性を高めることができる。   In the embodiment described above, the cap (fixing member) 23 for fixing the first lens 13 to the object side end of the lens barrel 12 in the optical axis direction is provided at the object side end of the lens barrel 12. Is removably attached. In the embodiment described above, since the O-ring 26 is compressed in the optical axis direction, for example, only by caulking the lens barrel end which is generally performed to fix the first lens 13 at the object side end It is also conceivable that the reaction force in the optical axis direction accompanying the compression of the O-ring 26 can not be sufficiently supported. Therefore, as in the present embodiment, the cap 23 is detachably attached to the object side end of the lens barrel 12, and the optical axis of the first lens 13 with respect to the object side end of the lens barrel 12 by the cap 23. By fixing in the direction, sufficient fixing strength can be secured, and the reliability of lens fixing can be enhanced.

図3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は、鏡筒12およびキャップ23が金属によって形成されており、また、キャップ23の先端部23aを第1のレンズ13の径方向内側に逃がすための逃げ溝13dが第1のレンズ13の外周面13eに設けられ、この逃げ溝13dにキャップ23の先端部23aが係合されている。   FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. As illustrated, in the lens unit 11A of the present embodiment, the lens barrel 12 and the cap 23 are formed of metal, and the tip 23a of the cap 23 is released radially inward of the first lens 13. A relief groove 13d is provided on the outer peripheral surface 13e of the first lens 13, and the tip 23a of the cap 23 is engaged with the relief groove 13d.

このような構成によれば、光学系(レンズ群L)へと入射する入射光の光路を遮るようにキャップ23の先端部23aが突出して、キャップ23によって入射光がケラれることを防止できる。   According to such a configuration, the tip 23 a of the cap 23 protrudes so as to block the optical path of the incident light entering the optical system (lens group L), and the cap 23 can prevent the incident light from being vignetted.

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、固定部材およびシール部材の形態もキャップやOリングに限らない。さらに、シール部材(Oリング)は、第1のレンズと鏡筒との間に軸方向で配置されていればよく、その配設位置が外周側に特に限定されない。   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 forms of the fixing member and the sealing member are not limited to the cap and the O-ring. Furthermore, the sealing member (O ring) may be disposed in the axial direction between the first lens and the lens barrel, and the disposition position thereof is not particularly limited to the outer peripheral side.

11,11A レンズユニット
12 鏡筒
12b レンズ支持面部
13 ガラスレンズ(第1のレンズ)
14,15,16,17,18,19 第2〜第7のレンズ
13a 凸状面
13b 凹面部
13c 外端部
13d 逃げ溝
23 キャップ(固定部材)
23a 先端部
26 Oリング(シール部材)
300 カメラモジュール
O 光軸
S 内側収容空間
11 and 11A lens unit 12 lens barrel 12b lens support surface 13 glass lens (first lens)
14, 15, 16, 17, 18, 19 Second to Seventh Lenses 13a Convex Surface 13b Concave Part 13c Outer End Part 13d Relief Groove 23 Cap (Fixing Member)
23a Tip 26 O-ring (seal member)
300 Camera module O Optical axis S Inner housing space

Claims (4)

複数のレンズが光軸に沿って並べられて成る広角レンズを構成するレンズ群を備えるとともに、前記レンズ群を収容保持するための内側収容空間と、前記レンズ群を構成する最も物体側に位置されるガラスレンズを光軸方向で支持するレンズ支持面部とを有する筒状の鏡筒を備えるレンズユニットであって、
前記ガラスレンズは、負のパワーを有し、物体側の面が物体側へ向けて突出する凸状面として形成されるとともに、物体側へ向けて凹む径方向内側の凹面部と光軸方向に面する径方向外側の外端部とを像側の面に有し、
光軸方向で互いに対向する前記ガラスレンズの前記外端部と前記鏡筒の前記レンズ支持面部との間にシール部材が介挿され、
前記凹面部の径方向両端間を結ぶ弦の長さの1/2をxとし、前記凹面部の曲率半径をRとしたときに、x/Rが0.9以上であることを特徴とするレンズユニット。
The lens unit includes a lens group forming a wide-angle lens in which a plurality of lenses are arranged along an optical axis, and an inner accommodation space for accommodating and holding the lens unit, and is positioned closest to the object side configuring the lens unit A lens barrel having a cylindrical lens barrel having a lens supporting surface portion for supporting the glass lens in the optical axis direction,
The glass lens has negative power, and a surface on the object side is formed as a convex surface projecting toward the object side, and a concave portion on the radially inner side recessed toward the object side and the optical axis direction Having an outer end facing in the radial direction on the image side surface,
A seal member is interposed between the outer end of the glass lens and the lens support surface of the lens barrel, which face each other in the optical axis direction.
When a half of a length of a chord connecting both ends of the concave portion in the radial direction is x and a radius of curvature of the concave portion is R, x / R is 0.9 or more. Lens unit.
前記鏡筒の物体側端部には、前記ガラスレンズを前記鏡筒の前記物体側端部に対して光軸方向で固定するための固定部材が着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。   A fixing member for fixing the glass lens to the object side end of the lens barrel in the optical axis direction is detachably attached to the object side end of the lens barrel. The lens unit according to 1. 前記ガラスレンズには、前記固定部材の先端部を前記ガラスレンズの径方向内側に逃がすための逃げ溝が設けられ、この逃げ溝に前記固定部材の前記先端部が係合されることを特徴とする請求項2に記載のレンズユニット。   The glass lens is provided with a relief groove for escaping the tip portion of the fixing member to the inner side in the radial direction of the glass lens, and the tip portion of the fixing member is engaged with the relief groove. The lens unit according to claim 2. 請求項1から3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 3.
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