JP2019117312A - Lens unit and camera module - Google Patents
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Description
本発明は、レンズユニットおよびこのレンズユニットを備えるカメラモジュールに関する。 The present invention relates to a lens unit and a camera module including the lens unit.
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われており、さらに自動運転への応用が試みられている。
このような車載カメラ等のカメラモジュールは、一般的に、複数のレンズが光軸に沿って並べられた複数のレンズからなるレンズ群と、このレンズ群が収納される鏡筒と、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ている。
In recent years, an on-vehicle camera has been mounted on a car to support parking, to prevent collision by image recognition, and application to automatic driving has been attempted.
A camera module such as an on-vehicle camera generally includes a lens group consisting of a plurality of lenses in which a plurality of lenses are arranged along an optical axis, a lens barrel in which the lens group is accommodated, and a lens group. And a lens unit having an iris member disposed between at least one lens.
従来のレンズユニットの一例として、特許文献1に記載のものが知られている。このレンズユニットにおいては、4枚のレンズが、鏡筒に光軸方向をそれぞれ揃えて一列に並べられた状態に保持されている。また、レンズとレンズとの間に、平板環状の絞り部材が設けられている。
絞り部材は、通過する光の範囲を制限するものであり、絞り部材を適切な位置に配置することでゴーストを適切に抑えることができ、カメラの光学性能を向上させることができる。
このような絞り部材の外周縁はレンズのフランジ部を越えて鏡筒の内周面まで延出され当該内周面に当接されている。したがって、鏡筒の入射側(物体側)の開口部から入った光の一部がレンズのフランジ部等を通っても当該光の一部は絞り部材によって遮蔽されるので、当該光の一部が鏡筒の出射側の開口部に達するのを抑えることができ、これによってゴーストを抑えている。
The thing of patent document 1 is known as an example of the conventional lens unit. In this lens unit, four lenses are held in a state in which the optical axis direction is aligned with the lens barrel and arranged in a line. A flat annular member is provided between the lens and the lens.
The throttling member limits the range of light passing therethrough, and by arranging the throttling member at an appropriate position, ghosts can be appropriately suppressed, and the optical performance of the camera can be improved.
The outer peripheral edge of such a diaphragm member extends beyond the flange portion of the lens to the inner peripheral surface of the lens barrel and is in contact with the inner peripheral surface. Therefore, even if part of the light entering from the opening on the incident side (object side) of the lens barrel passes through the flange of the lens etc., part of the light is blocked by the diaphragm member, so that part of the light Can be suppressed from reaching the opening on the exit side of the lens barrel, thereby suppressing the ghost.
ところで、近年、車載カメラでは光学設計上のさらなる高精度化が求められている。例えば、複数のレンズからなるレンズ群のうち光軸方向に隣り合う所定のレンズどうしを貼り合わせて一体化した接合レンズとすることによって、レンズの径方向の位置精度を高めることができる。
この場合、一体化すべきそれぞれのレンズの外周部のフランジ部どうしを嵌合させてレンズどうしを貼り合わせることでレンズの径方向の位置精度を確保しつつ容易に一体化することができる。
By the way, in recent years, in the on-vehicle camera, further higher precision in optical design is required. For example, by forming a cemented lens in which predetermined lenses adjacent to each other in the optical axis direction in a lens group consisting of a plurality of lenses are bonded and integrated, the positional accuracy in the radial direction of the lenses can be enhanced.
In this case, the flange portions of the outer peripheral portions of the respective lenses to be integrated can be fitted together and the lenses can be bonded to each other easily while securing positional accuracy in the radial direction of the lenses.
しかしながら、レンズのフランジ部どうしを嵌合させると、この嵌合部が邪魔になってレンズとレンズとの間に設ける絞り部材の外周縁を鏡筒の内周面まで延出することができず、当該絞り部材はフランジ部どうしの嵌合部の内側に設けることになる。
このため、鏡筒の入射側の開口部から入った光の一部が、絞り部材の外周縁より外側の部位、例えば絞り部材の外周縁と鏡筒の内周面との間にある前記嵌合部やこの嵌合部と鏡筒の内周面との間の隙間を通って、屈折や反射して鏡筒の出射側(像側)の開口部に達する場合があり、ゴーストを適切に抑えることができなくなる。
However, when the flange portions of the lens are fitted, this fitting portion interferes and the outer peripheral edge of the diaphragm member provided between the lens and the lens can not be extended to the inner peripheral surface of the lens barrel. The throttling member is provided inside the fitting portion of the flange portions.
For this reason, the fitting in which a part of the light entering from the opening on the incident side of the lens barrel is between a portion outside the outer peripheral edge of the diaphragm member, for example, the outer peripheral edge of the diaphragm member and the inner circumferential surface It may be refracted or reflected to reach the opening on the exit side (image side) of the lens barrel through the joint portion or the gap between the fitting portion and the inner circumferential surface of the lens barrel, and ghosts may be appropriately made. It can not be suppressed.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、レンズどうしをそれらのフランジ部どうしを嵌合させて一体化し、その嵌合部の内側に絞り部材を設けた場合でも、ゴーストを適切に抑えることができるレンズユニットおよびこのレンズユニットを備えた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 even when the lenses are integrally fitted with their flanges and the diaphragm member is provided inside the fitting, the ghost is properly made. It is an object of the present invention to provide a lens unit that can be suppressed and a camera module provided with this lens unit.
前記課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、複数のレンズが当該レンズの光軸に沿って並べられたレンズ群と、このレンズ群が収納される鏡筒と、前記レンズ群の少なくとも一個所のレンズ間に配置される平板環状の絞り部材とを備えるレンズユニットであって、
前記複数のレンズのうち、隣り合う複数のレンズは、それらの外周縁部のフランジ部どうしの嵌合によって互いに径方向の位置決めがなされたレンズ体となっており、
前記レンズ体を構成する第1のレンズは、前記鏡筒に圧入されており、
前記レンズ体を構成し前記第1のレンズに隣接する第2のレンズは前記鏡筒から離間しており、前記第2のレンズの外周には物体側から像側に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面が設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the lens unit according to the present invention, a lens group in which a plurality of lenses are arranged along the optical axis of the lens, a lens barrel in which the lens group is accommodated, and at least the lens group A lens unit comprising a flat annular diaphragm member disposed between lenses at one point;
Among the plurality of lenses, a plurality of lenses adjacent to each other are lens bodies whose positions in the radial direction are mutually determined by fitting the flange portions of the outer peripheral edge portions of the lenses.
The first lens constituting the lens body is press-fit into the lens barrel,
A second lens that constitutes the lens body and is adjacent to the first lens is separated from the lens barrel, and the outer diameter of the outer periphery of the second lens increases from the object side toward the image side. It is characterized in that an inclined surface is provided.
本発明においては、複数のレンズからなるレンズ体を構成し、鏡筒から離間する第2のレンズの外周に物体側から像側に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面が設けられているので、物体側から入射し、レンズ体の内部あるいは外表面で反射した光線であって、第2レンズ内部から第2レンズのフランジ部の外周面に向かう光線について、光軸方向の成分を増加させて反射させ、センサ方向へ向かうことを抑制し、ゴーストの発生を適切に抑えることができる。 In the present invention, a lens body composed of a plurality of lenses is formed, and an inclined surface whose outer diameter increases from the object side to the image side is provided on the outer periphery of the second lens separated from the lens barrel. The light beam incident from the object side and reflected by the inner or outer surface of the lens body from the inside of the second lens to the outer peripheral surface of the flange portion of the second lens is increased in the component in the optical axis direction It is possible to suppress the reflection and the direction of the sensor, and to appropriately suppress the generation of the ghost.
また、本発明の前記構成において、前記第2のレンズと隣接する第3のレンズとの間には、前記フランジ部どうしの嵌合部より内側に前記絞り部材が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、鏡筒の入射側(物体側)の開口部から入った像形成に寄与しない光線を絞り部材により遮蔽することができるので、ゴーストの発生を適切に抑えることができる。
Further, in the configuration of the present invention, it is preferable that the diaphragm member is provided inside the fitting portion between the flange portions between the second lens and the adjacent third lens.
According to such a configuration, the light beam which does not contribute to the image formation entering from the opening on the incident side (object side) of the lens barrel can be shielded by the diaphragm member, so that the generation of ghost can be appropriately suppressed. .
また、本発明の前記構成において、前記第2のレンズの外周面の斜面の傾斜角は10度以上30度以内であることが好ましい。
このような構成によれば、光線を十分鉛直方向(像側方向)に向かうように反射でき、かつ、レンズユニットの小型化を抑制することができる。
In the configuration of the present invention, it is preferable that an inclination angle of the slope of the outer peripheral surface of the second lens be 10 degrees or more and 30 degrees or less.
According to such a configuration, the light beam can be sufficiently reflected in the vertical direction (image side direction), and the miniaturization of the lens unit can be suppressed.
また、本発明の前記構成において、前記第2のレンズの外周面の斜面にはシボが設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、第2のレンズの外周面の斜面に形成されたシボがこの外周面に向かう偶発的に発生する特定の強い反射光線を散乱させ、ゴーストとなることを抑制することができる。
In the above-mentioned composition of the present invention, it is preferred that a slope is provided in a slope of a peripheral face of the 2nd lens.
According to such a configuration, the emboss formed on the inclined surface of the outer peripheral surface of the second lens scatters a specific strong reflected light beam which is generated accidentally toward the outer peripheral surface, thereby suppressing the formation of a ghost. Can.
また、本発明の前記構成において、前記第3のレンズは前記鏡筒から離間しており、前記第3のレンズの外周面には、物体側から像側に向かうにしたがって外径が大きくなる斜面が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、第3レンズ内部から第3レンズのフランジ部の外周面に向かう光線について、光軸方向の成分を増加させて反射させ、センサ方向へ向かうことを抑制し、ゴーストの発生を適切に抑えることができる。
In the configuration of the present invention, the third lens is separated from the lens barrel, and the outer peripheral surface of the third lens is a slope whose outer diameter increases from the object side toward the image side. Is preferably provided.
According to such a configuration, with respect to a ray traveling from the inside of the third lens toward the outer peripheral surface of the flange portion of the third lens, the component in the optical axis direction is increased and reflected to suppress the going toward the sensor direction. The occurrence can be properly suppressed.
また、本発明の前記構成において、前記鏡筒は、鏡筒本体部と、この鏡筒本体部より小径でかつ、当該鏡筒本体部と同軸かつ前記鏡筒の光出射側の開口部側に隣接して設けられた小径筒部とを備え、
前記レンズ体の第1レンズが前記小径筒部に圧入され、前記第2レンズが前記鏡筒本体部に収容され、
前記鏡筒本体部と前記小径筒部とを繋ぐ環状部に光遮蔽面が形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、第2レンズ内部から第2レンズのフランジ部の外周面に向かう光線について、傾斜面で光軸方向の成分を増加させて反射させ、光遮蔽面にて吸収することができ、ゴーストを適切に抑えることができる。
Further, in the above-mentioned configuration of the present invention, the lens barrel is smaller in diameter than the lens barrel main body and the lens barrel main body and coaxial with the lens barrel main body and on the light emission side opening of the lens barrel. And a small diameter cylindrical portion provided adjacent to each other;
The first lens of the lens body is press-fit into the small diameter cylindrical portion, and the second lens is accommodated in the barrel main portion.
Preferably, a light shielding surface is formed in an annular portion connecting the barrel main body portion and the small diameter cylindrical portion.
According to such a configuration, with respect to a ray traveling from the inside of the second lens to the outer peripheral surface of the flange portion of the second lens, the component in the optical axis direction is increased by the inclined surface and reflected, and absorbed by the light shielding surface The ghost can be properly suppressed.
また、本発明の前記構成において、前記光遮蔽面と、前記第2レンズのフランジ面が前記光遮蔽面と対向し、前記フランジ面と前記光遮蔽面との間の距離が0.5mm以下に設定されていることが好ましい。 In the configuration of the present invention, the light shielding surface and the flange surface of the second lens face the light shielding surface, and the distance between the flange surface and the light shielding surface is 0.5 mm or less. It is preferable that it is set.
また、本発明の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、上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, it is possible to obtain the effects of the above-described lens unit with the camera module.
本発明によれば、ゴーストを適切に抑えることができる。 According to the present invention, ghosts can be properly suppressed.
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。
本実施の形態のレンズユニットは、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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The lens unit according to the present embodiment is 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 and connected to a display or other device Be done.
図1および図2に示すように、この実施の形態のレンズユニット20は、段付きの円筒状の鏡筒1と、鏡筒1内に配置される複数(7枚)のレンズ2〜8からなるレンズ群9と、鏡筒1のレンズ2〜8が像を結ぶ(結像)側(撮像センサが配置される側)の一方の端部に配置される光学フィルタ10と、レンズ群9中に配置される絞り部材12,13とを備えている。なお、本明細書では光学系の光量をコントロールする絞り部材13を光学絞り、迷光をカットする絞り部材12をフレアカッターともいう。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
鏡筒1に固定されて支持されている複数のレンズ2〜8は、それぞれの光軸を一致させた状態に配置されており、1つの光軸に沿って各レンズ2〜8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9を構成している。したがって、以下に単に光軸と記載した場合には、各レンズ2〜8の光軸を示すとともにレンズ群9の光軸を示している。
The plurality of
鏡筒1は、両端開口の段付きの筒状部材であり、物体側(外側、入射側)の端部(一端部)に開口部21を有し、かつ、像側(内側、出射側)の端部(他端部)に開口部22を有している。また、鏡筒2の像側の端部には、開口部22を狭めるように形成された縮径部23aを有しており、縮径部23aの内周面は、絞り機能を果たす形状に形成されている。なお、開口部22は、開口部21よりも狭められている。
また、鏡筒1は、円筒状の鏡筒本体部1Aと、この鏡筒本体部1Aと同軸かつ鏡筒本体部1Aより小径の小径筒部1Bとを備え、鏡筒本体部1Aと小径筒部1Bとの間にはこれらを繋ぐ環状部1Cが設けられている。また、鏡筒本体部1A、小径筒部1Bおよび環状部1Cは一体的に形成されている。
The lens barrel 1 is a stepped cylindrical member with both ends open, and has an
The lens barrel 1 includes a cylindrical lens barrel
鏡筒本体部1Aは、レンズ群9を構成する複数のレンズのうち、レンズ2〜5が収納されるもので、当該鏡筒本体部1Aの開口部21側には、光軸方向と直交する環状の受け面23が光軸方向に離間し、かつ同軸に形成されている。
レンズ2〜5のうち、レンズ3は鏡筒本体部1A内に挿入されたうえで、当該レンズ3のフランジ部3bの下面がレンズ4に当接されるとともにフランジ部3bの外周面が鏡筒本体部1Aの内周面に当接されている。これによって、レンズ3はその光軸方向および径方向の位置決めがなされている。
The lens barrel
Among the
第1レンズ2は、物体側に最も近い位置の物体側レンズであり、その下面が第2レンズ3のフランジ部3bの上面に入射側絞り部材(第2の絞り部材)12を介して当接され、フランジ部2bの上側の外周面が鏡筒本体部1Aの入射側の開口部の内周面に当接されている。これによって、レンズ2はその光軸方向および径方向の位置決めがなされている。
第1レンズ2は、像側に凹状の球面となっているレンズ面200aと、光軸Oに対して直交するとともに、レンズ面200aの開口縁200bを含む平坦面(下面)201とを備えている。
The
The
そして、平坦面201に平板円環状の入力側絞り部材(第2の絞り部材)12が配置されている。この第2の絞り部材12は、通過する光の範囲を制限するものであり、当該第2の絞り部材12の内周縁12aは、レンズ面200aの有効径より径方向外側でかつレンズ面200aの開口縁200bより径方向内側に位置している。レンズ面200aの有効径と開口縁200bとの間の径方向における距離Tは80μm以下に設定さている。第2の絞り部材12の内周縁12aは、Tの範囲内に設定されている。好ましく、絞り部材12の内周縁12aは、レンズ面200aの開口縁200bより10μm以上8μm以下径方向内側であるのが好ましい。
また、第2の絞り部材12は、鏡筒本体部1Aの内周面まで延出されて、当該内周面に当接され、さらに第2の絞り部材12の外周縁部の下面は受け面23に当接されている。また、第2の絞り部材12は第1レンズ2と、この第1レンズ2に光軸方向において隣り合う第2レンズ3とによって挟持されている。
また、レンズ2のフランジ部2bの下側の外周面と鏡筒本体部1Aの入射側の開口部21の内周面との間にはリング状のシール部材30が介挿されている。
Then, on the
Further, the
Further, a ring-shaped
図1に示すように、第3レンズ4の物体側面はその有効径より外周側のフランジ面が、第2レンズ3の像側面に当接されているが、フランジ部4bと鏡筒本体部1Aの内周面との間には所定の隙間が設けられている。
また、第4レンズ5の物体側面はその有効径より外側において、第3レンズ4の像側面の有効径より外側の面に第1の絞り部材13を介して当接されているが、フランジ部5bと鏡筒本体部1Aの内周面との間には所定の隙間が設けられている。
As shown in FIG. 1, the object side surface of the third lens 4 is in contact with the image side surface of the
Further, the object side surface of the
そして、光軸方向において隣り合うレンズ4,5はそれらの外周縁部のフランジ部4b,5bどうしの嵌合によって一体化されて、一体化レンズ31となっている。すなわち、フランジ部4bの像側には、断面略L形の凹部4cが環状に設けられており、フランジ
部5bの物体側には断面凸形の凸部5cが環状に設けられている。凹部4cの内側面と凸部5cの内側面は円錐面の一部であり、レンズ4,5を重ねる際に当該2つの円錐面により光軸直交方向の位置決めが互いになされるようになっている。そして、凹部4cの内側面と凸部5cの内側面とが密接する部分が嵌合部25となっており、この嵌合部25によって、フランジ部4b,5bが嵌合されている。
The
また、フランジ部4b,5bどうしの嵌合部25より内側に前記第1の絞り部材13が設けられている。すなわち、第1の絞り部材13は金属製で平板環状に形成されており、上述したように、レンズ4の有効径より外側かつ嵌合部25より内側のフランジ部下面とレンズ5の有効径より外側かつ嵌合部25より内側のフランジ部上面とによって挟持されている。また、第1の絞り部材13の内周縁はレンズ5の有効径より若干内側に位置しており、外周縁は嵌合部25の内周縁まで延出され、凸部5cの内周面に当接されることにより、光軸直交方向の位置決めがなされている。また、隣り合うレンズ4,5の光軸方向の位置決めは、第1の絞り部材13を挟んで嵌合部25の内側のフランジ部4bの下面とフランジ部5bの上面の当接によりなされている。
Further, the
また、レンズ5の凸部5cの上面には所定の幅を有する溝部5dがリング状に形成されている。この溝部5dは、接着剤溜まりとして機能するものであり、深さが150μm程度に設定されている。また、溝部5dはフランジ部5bの上面の2つの凸部により形成されており、内側の凸部は嵌合部25の一部となっている。2つの凸部の高さは等しいか、外側の凸部が低く形成されている。2つの凸部と対向するレンズ4のフランジ部4bの間隔は約100μm程度に設定されている。
Further, a
レンズ4、5、6は互いに感度の高いレンズであるため、レンズ組立時にはレンズ4、5、6を一体として接着剤で一部品としている。溝部5dは、レンズ4,5を接着剤によって接着する際に、接着剤をポッティングする場所としての機能を有する。レンズ4,5を嵌合する際に接着剤が溝部5dからあふれる場合、内側への接着剤への流入は嵌合部25により防止され、余分な接着剤はフランジ部外側に流出するので、光軸方向のレンズ間位置精度に影響を及ぼすことはない。凹溝5dにポッティングする接着剤は遮光性のある接着剤であることが好ましく、充填してレンズ4,5同士を接着することにより、接着剤層は遮光面を形成する。絞り部材13の外周側に遮光性を有する接着剤層を配置することにより、絞り部材13の外側でのセンサ方向に向かう迷光を遮断しゴーストを抑えることもできる。ポッティングした接着剤の保持するためには溝部5dの深さは100μm程度で十分であるが、接着剤自体による遮光作用を得るためには少なくとも130μm以上必要であり、組み立てコスト及び時間の要請から250μm以下である必要がある。なお、接着剤の遮光性能及び粘度により深さは適宜調整されるべきであるが、おおむね上記数値範囲であれば必要な効果を得ることができる。
Since the
鏡筒1には、絞り部材13の外周縁より外側の部位と光軸方向において対向する環状の光遮蔽面32が一体化レンズ31により挟持された第1の絞り部材13より像側に設けられている。
すなわち、光遮蔽面32は、鏡筒本体部1Aと小径筒部1Bとを連結する環状部1Cの上面に形成されており、当該光遮蔽面32は光軸と直交する平面となっている。また、光遮蔽面32の内周縁は第1の絞り部材13の外周縁より径方向内側に位置している。すなわち、光軸方向から見て、光遮蔽面32の内周縁と第1の絞り部材13の外周縁はオーバーラップしている位置関係にある。
さらに、光遮蔽面32と、一体化レンズ31のうち光遮蔽面32側に位置するレンズ5のフランジ部5bの光遮蔽面32と対向する対向面5fとの間の距離が0.5mm以下に設定されている。また、第1の絞り部材13と光遮蔽面32との間の距離Sが鏡筒1の光軸方向における長さHの15%以下に設定されている。いずれも当該領域での乱反射によるゴースト発生を抑制するためである。なお、本実施の形態において鏡筒1の高さHは16.0mmとなっている。
In the lens barrel 1, an annular
That is, the
Furthermore, the distance between the
また、光遮蔽面32には、放射に延びる所定幅の溝32aが周方向に等間隔で4つ形成されている。成型時に、当該溝32aはエジェクトピンが突き当てられ、鏡筒1が金型から離形されるようになっている。
Further, in the
物体側光軸方向から見て、第1の絞り部材13は、その外周縁部と光遮蔽面32の内周縁部とが重なるように、配置されている。言い換えれば、光遮蔽面32が第1の絞り部材13の外周部の遮蔽部分と重なるような位置関係となっている。このような配置とすることにより、第1の絞り部材13、凹溝5dの接着剤層及び光遮蔽面32より、物体側の前半レンズ群(レンズ2,3,4)から生じる迷光であって、後半レンズ群(レンズ5,6,7,8)に向かう迷光は殆どブロックされる。より詳細には、前半レンズ群(レンズ2,3,4)から生じる迷光であって、レンズ5のフランジ部5cを通過しセンサ方向に向かう光線は光遮蔽面32によりブロックされ、フランジ部5cの内側を透過しセンサ方向に向かう光線は光遮蔽面第1の絞り部材13によりブロックされるため、第1の絞り部材13、凹溝5dの接着剤層と光遮蔽面32の機能分担によりゴーストの発生を効果的に抑制することができる。
When viewed in the object side optical axis direction, the
また、鏡筒1の入射側の開口部21に設けられた第2の絞り部材12の内周縁と、第1の絞り部材13の外周縁とを結ぶ線分Lの延長線が光遮蔽面32と交差するように、第1および第2の絞り部材13,12、レンズ2〜5、鏡筒本体部1A、環状部1Cおよび光遮蔽面32のそれぞれ形状や寸法が設定されている。このような構成をとることにより、レンズ2から直接入射し、第2の絞り部材13の外側を通過した光を光遮蔽面32によりブロックあるいは物体側に反射させることができゴーストを抑制することができる。線分Lの延長線が鏡筒本体部1Aの内側面で交差する場合、鏡筒本体部1Aの内側面で反射した光線が像側方向に向かいゴーストの原因となる確率が高くなる。また、レンズユニットへの入射角をかえて想定外の部分での反射により発生する散乱光をシュミレーションした結果、線分Lの延長線が光遮蔽面32と交差するような位置関係にした場合、最もセンサへ向かう光線を少なくすることができることが分かった。
なお、第1の絞り部材13の替わりに第1レンズ2の像側面のフランジ部が墨塗りされている場合には、墨塗りの内周部分が線分Lの基準点となる。
In addition, an extension line of a line segment L connecting the inner peripheral edge of the
When the flange portion on the image side surface of the
また、光遮蔽面32の内周縁には、出射側の開口部22側ほど縮径するような円錐状の傾斜面33が形成されており、この傾斜面33の下端縁が小径筒部1Bの内周面に繋がっている。この傾斜面33は、組立時に一体化レンズ34のレンズ6を小径筒部1Bに挿入する際のガイドとしての機能を有する。
小径筒部1Bには、レンズ6〜8が収納されている。レンズ6のフランジ部6bが前記レンズ5に嵌合されることにより、一体化レンズ34全体の光軸直交方向の位置決めがなされている。
In addition, a conical
Lenses 6 to 8 are accommodated in the small diameter
すなわち、レンズ5のフランジ部5b像側には、断面L形の凹部5eが環状に設けられており、レンズ6のフランジ部6bの物体側には断面凸形の凸部6cが環状に設けられている。凹部5eの内側面と凸部6cの内側面は円錐面の一部であり、レンズ5,6を重ねる際に当該2つの円錐面により光軸直交方向の位置決めが互いになされるようになっている。そして、凹部5eの内側面と凸部6cの内側面とが密接する部分が嵌合部26となっており、この嵌合部26の嵌合面によって、フランジ部5b,5bが嵌合されている。この嵌合面は、頂点を嵌合面より像側に有する円錐の側面の一部をなす。
これによって、レンズ5,6は光軸方向の位置決めがなされレンズ5の像側の有効径を含むレンズ面とレンズ6の物体側の有効径を含むレンズ面の間には透明接着剤が充てんされて一体化されている。レンズ5の断面L形の凹部5eとレンズ6の断面凸形の凸部6cの間にも接着剤を設けてもよい。上述したように、レンズ4,5は一体化されているので、レンズ4〜6が一体化されて一体化レンズ34となっている。
なお、レンズ4〜6はフランジ部の嵌合によって一体化されるとともに、嵌合面どうしは接着剤によって接着されている。
That is, on the
Thus, the
The lenses 4 to 6 are integrated by fitting the flanges, and the fitting surfaces are bonded by an adhesive.
また、小径筒部1Bには、前記縮径部22aの上面に受け面35が設けられており、この受け面35にレンズ8のフランジ部8bの下面が当接されて、光軸方向の位置決めの基準面となっている。
Further, in the small diameter
また、レンズ8の物体側にはレンズ8の有効径より外側に受け面8dがリング状に設けられており、この受け面8dにレンズ7のフランジ部7bの下面が当接されている。また、レンズ6の像側にはレンズ6の有効径より外側に凸部6dがリング状に設けられ、この凸部6dがレンズ7のフランジ部7bの物体側面に当接されている。つまり、レンズ7はレンズ6,8によって挟持されている。
したがって、一体化されたレンズ4〜6(一体化レンズ34)は、その物体側(開口部21側)のレンズ4がレンズ3に当接しており、像側(開口部22側)のレンズ6がレンズ7を介してレンズ8に当接しており、レンズ8が受け面35に当接されているので、光軸方向の位置決めがなされている。
また、一体化されたレンズ4〜6(一体化レンズ34)は最も像側のレンズ6が小径筒部1Bに圧入されることにより径方向の位置決めがなされている。
また、小径筒部1Bの外周面には雄ねじ36が設けられている。
Further, on the object side of the
Therefore, in the integrated lenses 4 to 6 (integrated lens 34), the lens 4 on the object side (
Further, the integrated lenses 4 to 6 (integrated lens 34) are positioned in the radial direction by pressing the lens 6 closest to the image to the small diameter
Further, an
本実施例におけるゴースト対策は、レンズ4のフランジ部4bとレンズ5のフランジ部5bの外周面を光軸に対して傾斜面とすることによっても行われている。フランジ部4b、5bの外周面の傾斜は物体側から像側に向かって、外径が大きくなるように形成される。
レンズ4、5は嵌合部25により光軸直交方向の位置合わせがなされ、フランジ部4b、5bが凹部4cの接着剤により接着されており、一方、レンズ5、6は、嵌合部26により光軸直交方向の位置合わせがなされ、レンズ面間に接着剤が充てんされて接着されている。これにより、レンズ4、5、6は一体化レンズ34を構成している。この一体化レンズは、レンズ6が小径筒部1Bに圧入されることにより全体として光軸直交方向の位置決めがなされるようになっている。
Countermeasures against ghosting in the present embodiment are also carried out by setting the outer peripheral surfaces of the
The
レンズ4及びレンズ5は鏡筒1の鏡筒本体部1Aに圧入されることなく、鏡筒本体部1Aから離間した状態になっている。フランジ部5bの外周面5eとフランジ部4bの外周面4eは、物体側から像側に向かうにしたがって外径が大きくなるように傾斜しており、傾斜角は光軸に対して15°である。
このように傾斜面となっている外周面5eは、最も物体側のレンズ2から入射してレンズ2、3、4の内部あるいは外表面で反射した光線であって、レンズ5内部からフランジ部5bの外周面5e向かう光線について、光軸方向の成分を増加させて反射させ、レンズ5の溝部5dに形成された遮光性を有する接着剤層や、鏡筒1の光遮蔽面32にぶつけるように作用する。また、外周面4eは、最も物体側のレンズ2から入射してレンズ2、3、4の内部あるいは外表面で反射した光線であって、レンズ4内部からフランジ部4bの外周面4eに向かう光線について、光軸方向の成分を増加させて反射させ、レンズ5の溝部5dに形成された遮光性を有する接着剤層や、鏡筒1の光遮蔽面32にぶつけるように作用する。すなわち、レンズ内部から外周面5e、4eに向かって反射する光をより鉛直方向(像側方向)に向かうように反射させ、遮光性接着剤によって当該反射光を吸収させたり、光遮蔽面32によって当該反射光を吸収させたり、物体側に反射させる。このように絞り13の外側から回り込んでくる反射光を吸収あるいは反射させる機能を有する光遮光部に向かわせるようにし、その結果、光軸方向およびその先にあるセンサに飛び込む光を減少させ、ゴーストを抑制する。
The lens 4 and the
The outer
光遮光部としては光を吸収あるいは反射させる機能を有するものであればよく、遮光性接着剤、光遮蔽面32に限定されるものではなく、絞りの孔の外側部分であってもよい。レンズの外周面の傾斜角は傾斜面と光軸直交方向との角度として定義され、10°以上30°以内であることが望ましい。10度以下であれば反射光を十分鉛直方向(像側方向)に向かうように反射できず、ゴーストを抑制することが十分できない。30度を超えるとフランジ部の形状が大型化し、レンズユニットの小型化を阻害する。
The light shielding portion may be one having a function of absorbing or reflecting light, and is not limited to the light shielding adhesive and the
レンズ4のフランジ部4bとレンズ5のフランジ部5bの外周面4e、5eにはシボが設けてもよい。シボはこの外周面に向かう光線を散乱させ機能を有する。外周面4eあるいは5eで製品ごとに偶発的に発生する特定の強い反射光線を散乱させ、ゴーストとなることを抑制している。また、このシボ面を外周面だけではなく、隣り合うレンズ4,5のフランジ部4b,5bと接触する部分を除いたフランジ部4b,5bまで延在させることにより、さらにゴーストの発生を効果的に抑制することができる。
フランジ部4b,5bの外周面4e、5eの傾斜は、レンズを形成するに当たり抜き勾配としても作用する。特に、金型の外周面4e、5eに対応する部分にシボ面を形成する場合には有効に作用する。
本実施例では、レンズ4のフランジ部4bとレンズ5のフランジ部5bの外周面4e、5eは断面直線状に形成されているが、球面あるいは非球面形状としてもよい。傾斜面に曲面を含む場合の傾斜角は均傾斜角とし、例えば、物体側のフランジ面端部と像側のフランジ面端部間を結ぶ線の角度とする。
The outer
The inclination of the outer
In the present embodiment, the
図5は、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5に示すように、カメラモジュール300は、フィルタ10が装着されたレンズユニット20を含んで構成されている。すなわち、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20を保持するマウント(フランジ、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。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the
上ケース301は、レンズユニット20の開口部21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20の雄ねじ36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20の鏡筒1の外周面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
パッケージセンサ304は、上ケース301の内部に配置されており、かつ、レンズユニット20により形成された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20を通じて集光して到達した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
以上のように本実施の形態によれば、鏡筒1に、第1の絞り部材13の外周縁より外側の部位と光軸方向において対向する環状の光遮蔽面32が一体化レンズ31より鏡筒1の像側の開口部22側に設けられているので、鏡筒1の入射側の開口部21から入った光の一部が、第1の絞り部材13の外周縁の外側の部位(例えば第1の絞り部材13の外周縁と鏡筒1の内周面との間にある嵌合部25やこの嵌合部25と鏡筒1の内周面との間の隙間)を通っても、この光は光遮蔽面32によって遮蔽される。したがって、当該光が鏡筒1の出射側の開口部22に達するのを抑制できるので、ゴーストを適切に抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, in the lens barrel 1, the ring-shaped
また、鏡筒本体部1Aと小径筒部1Bとを繋ぐ環状部1Cに光遮蔽面32が形成されているので、当該光遮蔽面32を第1の絞り部材13の外周縁より外側の部位に対向させて容易に設けることができる。また、鏡筒1が鏡筒本体部1Aと小径筒部1Bとを備えているので、鏡筒1を光軸方向において同径した場合に比して、鏡筒1の小型化を図ることができる。
Further, since the
また、第2の絞り部材12の内周縁と、嵌合部25の内周縁とを結ぶ線分Lの延長線が光遮蔽面32と交差しているので、第2の絞り部材12の内周縁から入射して、線分Lに沿って進む光は光遮蔽面32で遮蔽される。したがって、当該光に起因するゴーストを抑えることができる。
さらに、第1の絞り部材13と光遮蔽面32との間の距離Sが鏡筒1の光軸方向における長さHの15%以下に設定されているので、第1の絞り部材13を光遮蔽面32に近づけることができる。したがって、第1の絞り部材13の外周縁で回折した光の大部分は光遮蔽面32によって遮蔽されるので、当該光に起因するゴーストを抑えることができる。
加えて、光遮蔽面32の内周縁が第1の絞り部材13の外周縁より径方向内側に位置しているので、第1の絞り部材13の外周縁より外側を通る光を確実に光遮蔽面32によって遮蔽することができるので、ゴーストをより確実に抑えることができる。
Further, since an extension of a line segment L connecting the inner peripheral edge of the
Furthermore, since the distance S between the
In addition, since the inner peripheral edge of the
また、鏡筒1の入射側の開口部21から入ってきた光の一部は、鏡筒1内において、屈折したり反射したりして、光遮蔽面32と対向面5fとの間の隙間を通るが光遮蔽面32と、対向面5fとの間の距離が0.5mm以下に設定されているので、当該隙間を通り難くなる。したがって、この隙間を通った光に起因するゴーストを抑えることができる。
また、レンズ4のフランジ部4bおよびレンズ5のフランジ部5bが鏡筒1の入射側の開口部側ほど光軸に近づくように当該光軸に対して傾斜しているので、鏡筒1内で反射したり屈折したりしてフランジ部4b,5bに当たった光の一部は鏡筒1の入射側の開口部21側に向けて反射する。したがって、この当該光の一部に起因するゴーストを抑えることができる。
Further, a part of the light entering from the
Further, since the
また、レンズ面200aの開口縁200bを含む平坦面201に配置された平板円環状の第2の絞り部材12の内周縁が、レンズ面200aの有効径202より径方向外側でかつレンズ面200aの開口縁200bより径方向内側の所定範囲内に位置しているので、この第2の絞り部材12によって設計とおりに絞り部を形成することができる。
また、設計とおりに絞り部を形成できるので、画角θを従来に比して広げることができる。
さらに、第2の絞り部材12の内周縁12aが、有効径202より径方向外側でかつレンズ面200aの開口縁200bより径方向内側の80μm以下の所定範囲内に位置しているので、この所定範囲内で第2の絞り部材12の位置精度を管理できる。
The inner peripheral edge of the flat annular
Further, since the throttling portion can be formed as designed, the angle of view θ can be expanded as compared with the prior art.
Furthermore, since the inner
また、カメラモジュール300は、レンズユニット20を備えているので、上述のレンズユニット20の作用効果をカメラモジュール300で得ることができる。
Further, since the
なお、レンズユニット20のレンズ群9のレンズの枚数は7枚に限定されるものではなく、それ以下であってもそれ以上であってもよい。
The number of lenses of the
1 レンズユニット
1A 鏡筒本体部
1B 小径筒部
1C 環状部
2〜8 レンズ
4b,5b フランジ部
9 レンズ群
12 第2の絞り部材
12a 内周縁
13 第1の絞り部材
20 レンズユニット
21,22 開口部
25 嵌合部
31 一体化レンズ
32 光遮蔽面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記複数のレンズのうち、隣り合う複数のレンズは、それらの外周縁部のフランジ部どうしの嵌合によって互いに径方向の位置決めがなされたレンズ体となっており、
前記レンズ体を構成する第1のレンズは、前記鏡筒に圧入されており、
前記レンズ体を構成し前記第1のレンズに隣接する第2のレンズは前記鏡筒から離間しており、前記第2のレンズの外周には物体側から像側に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面が設けられていることを特徴とするレンズユニット。 A lens group in which a plurality of lenses are arranged along the optical axis of the lens; a lens barrel in which the lens group is accommodated; and a flat annular diaphragm member disposed between at least one lens of the lens group A lens unit comprising
Among the plurality of lenses, a plurality of lenses adjacent to each other are lens bodies whose positions in the radial direction are mutually determined by fitting the flange portions of the outer peripheral edge portions of the lenses.
The first lens constituting the lens body is press-fit into the lens barrel,
A second lens that constitutes the lens body and is adjacent to the first lens is separated from the lens barrel, and the outer diameter of the outer periphery of the second lens increases from the object side toward the image side. A lens unit characterized by comprising:
前記レンズ体の前記第1レンズが前記小径筒部に圧入され、前記第2レンズが前記鏡筒本体部に収容され、
前記鏡筒本体部と前記小径筒部とを繋ぐ環状部に光遮蔽面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。 The lens barrel has a lens barrel main body portion, and a small diameter cylinder portion smaller in diameter than the lens barrel main body portion, coaxial with the lens barrel main body portion, and adjacent to an opening on the light emission side of the lens barrel. Equipped with
The first lens of the lens body is press-fit into the small diameter cylindrical portion, and the second lens is accommodated in the barrel body portion.
The lens unit according to claim 1, wherein a light shielding surface is formed in an annular portion connecting the lens barrel main body portion and the small diameter cylindrical portion.
カメラモジュール。 A camera module comprising the lens unit according to any one of claims 1 to 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017251587A JP2019117312A (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Lens unit and camera module |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017251587A JP2019117312A (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Lens unit and camera module |
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Family Applications (1)
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JP2017251587A Pending JP2019117312A (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Lens unit and camera module |
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2017
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