JP2021028662A - レンズユニットおよびカメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】最も物体側に位置されるレンズとこれに隣接するレンズとの間のレンズ間空間内への水蒸気の侵入を抑制してレンズ表面結露を防止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。【解決手段】本発明のレンズユニット１１は、複数のレンズ１３−１７が光軸Ｏに沿って並べられて成るレンズ群Ｌと、レンズ群Ｌを収容保持するための内側収容空間Ｓを有する筒状の鏡筒１２とを有する。レンズ群Ｌは、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とその像側で隣接する第２のレンズ１４とを有し、光軸Ｏ方向で互いに対向する第１のレンズ１３および第２のレンズ１４の対向面１３ａ，１４ａ同士は、第１のレンズ１３と第２のレンズ１４との間のレンズ間空間Ｓ１内が外部に対して密閉されるように互いに接着される。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される車載カメラを構成し得るレンズユニットおよびカメラモジュールに関する。

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）。

また、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、防水および防塵のため、図１６に示されるように、鏡筒１０２の内側収容空間Ｓ内にレンズ群Ｌが組み込まれて収容保持された状態で、レンズ群Ｌの最も物体側に位置される第１のレンズ１００と鏡筒１０２との間に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、例えば、第１のレンズ１００の外周側面１００ａに、該レンズ１００の像側部分で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、第１のレンズ１００の外周側面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。

さらに、鏡筒１０２は、その内側収容空間Ｓ内にレンズ群Ｌが組み込まれて収容保持された状態で、その物体側の端部（図１６において上端部）のカシメ部１２３が径方向内側にカシメられることにより、第１のレンズ１００をこのカシメ部１２３で鏡筒１０２の物体側端部に固定する。

特開２０１３−２３１９９３号公報

ところで、前述したようにＯリング１０４によって防水対策を行なっても、湿気（水蒸気）は様々な経路を通じてレンズユニット内に侵入し得る。そのため、外気温とレンズユニット内の温度との間の差が大きくなると、レンズユニット内の水蒸気が凝縮してレンズ表面に結露が生じる。特に、外部との温度差の影響が最も大きい第１のレンズ１００とこれに隣接する第２のレンズ１０１との間のレンズ間空間Ｓ１内で、とりわけ第１のレンズ１００の裏面１００ｃに結露が生じ易い。

外気温とレンズユニット内の温度との間の差が大きくなる要因としては、外気が冷たい冬期にレンズユニット内の温度が上昇すること、例えばレンズユニットを通じて集光される光を受光して電気信号に変換するための常時通電されたイメージセンサ（撮像素子）から伝わる熱によりレンズユニット内の温度が上昇すること、あるいは、前記イメージセンサや周囲環境（例えば車両のエンジン）からの熱によりレンズユニット内の温度が高い状態で第１のレンズ１００の表面１００ｄが雨に晒されたり路面上の水溜りの水しぶきを受けるなどして第１のレンズ１００が冷却されることなどが挙げられる。

また、レンズユニット内への水蒸気の侵入を許容する経路としては、例えば、鏡筒１０２のカシメ部１２３と第１のレンズ１００との間の隙間からＯリング１０４の周囲の一部並びに第１のレンズ１００と鏡筒１０２および／または第２のレンズ１０１との間の隙間を通じてレンズ間空間Ｓ１等へと至る経路、あるいは、鏡筒１０２やレンズを形成する透湿性の樹脂などを挙げることができる。

いずれにしても、このような経路を通じて水蒸気がレンズユニット内に侵入し、前述したような要因により外気とレンズユニット内との間で温度差が生じると、レンズ間空間Ｓ１内で、とりわけ第１のレンズ１００の裏面１００ｃに結露が起こり、撮像画像がぼやけて、所望の解像度が得られなくなる（視認性が悪化する）。したがって、レンズユニットの気密性を更に一層確保して、レンズ間空間Ｓ１内への水蒸気の侵入を抑制することが求められる。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、最も物体側に位置されるレンズとこれに隣接するレンズとの間のレンズ間空間内への水蒸気の侵入を抑制してレンズ表面結露を防止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。

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レンズ群と、該レンズ群を収容保持するための内側収容空間を有する筒状の鏡筒とを有するレンズユニットにおいて、
前記レンズ群は、最も物体側に位置される第１のレンズと、この第１のレンズとその像側で隣接する第２のレンズとを有し、光軸方向で互いに対向する前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの対向面同士は、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間のレンズ間空間内が外部に対して密閉されるように互いに接着されることを特徴とする。

本発明においては、レンズユニット内への水蒸気の侵入を許容する経路となり得る第１のレンズおよび第２のレンズの対向面間が、第１のレンズと第２のレンズとの間のレンズ間空間内が外部に対して密閉されるように互いに接着されるため、高湿環境下であっても、最も結露が生じ易いレンズ間空間内への水蒸気の侵入を、ひいては更に像側へのレンズユニット内への水蒸気の侵入も抑えて（気密性を向上させて）、レンズ間空間内の水蒸気量を低下させ、レンズ表面結露、とりわけ、第１のレンズの像側の表面（裏面）に結露が生じることを抑制できる。すなわち、このようなレンズ同士の接着形態によれば、信頼性の高い密閉状態をレンズ間空間で確保できる。

特に、光軸方向で互いに対向する第１のレンズおよび第２のレンズの対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる場合、そのような接着媒体は、本発明において、レンズ同士の線膨張係数差に伴う温度変化時のレンズの膨張収縮量の違いに起因するレンズ同士の径方向の相対変位に追従できる「径方向追従性」（温度変化に伴うレンズの膨張（収縮）後にレンズ接着界面に加わる径方向の応力に十分に耐え得る柔軟性）、および／または、高温環境下におけるレンズ間空間の内圧上昇に伴うレンズ同士の光軸方向での離間に起因してレンズ間の接着界面が剥離しないようにする良好な「密着性」（レンズの対向面に対する接着媒体の密着性）、あるいは、光軸方向でのレンズ間の離間変位に追従できる「光軸方向追従性」を有する必要がある。

なお、接着媒体としては、例えば、アクリル系、エポキシ系の接着剤、粘着性を有する（例えばゲル状の）弾性材料などを挙げることができ、また、このような接着媒体は、レンズの有効径の外側（光線が通らない光学面外部位）に設けられる。また、上記構成では、第１のレンズと鏡筒との間をシールするシール部材が設けられることが好ましい。そのようなシール部材は、レンズユニット内への水蒸気の侵入を許容する経路中でシール性能（防水性能）を確保し、第１および第２のレンズ同士の間のレンズ間空間の密閉状態の形成に寄与し得る。また、上記構成において、鏡筒は、径方向内側にカシメられることにより内側収容空間内に組み込まれるレンズ群の第１のレンズを光軸方向で固定するためのカシメ部を有することが好ましい。そのようなカシメ部は、第１のレンズを第２のレンズに対して押し付ける光軸方向の力を生起するため、第１および第２のレンズ同士の接着界面の密着性、特に前述した接着媒体に求められる密着性に寄与し得る。なお、カシメに限らず、別部材である固定キャップを使用し、固定キャップをねじ込むことでレンズを固定する構造としてもよい。キャップを使用する場合には、レンズに光軸方向の圧縮荷重が生じるようにキャップねじ込み荷重を高くすることが望ましく、これにより、前記レンズ同士の接着界面の密着性を向上させることができる。

また、前述した接着媒体に求められる「径方向追従性」は、接着媒体の硬度をショア硬度でＡ１０〜Ａ１００（ショアＡ硬度１０〜１００）の範囲内またはショア硬度でＤ１０〜Ｄ９０（ショアＤ硬度１０〜９０）の範囲内に設定することによって実現できる。更には、Ａ３０〜Ａ９５またはＤ１０〜Ｄ６０の範囲内にすることが望ましい。また、このような「径方向追従性」は、接着媒体の硬度をこのような値の範囲内に設定することに加えまたは代え、接着媒体の厚さを所定以上に確保することによっても実現し得る。接着媒体の厚さを所定以上に確保する（接着媒体の径方向に沿う動き代を確保する）ための手段としては、例えば、接着媒体中にフィラーを含ませ、これらのフィラーの最大長さを５〜５００μｍに設定することが挙げられる。接着媒体中におけるフィラーの配向にもよるが、フィラーが接着媒体中で光軸方向側に向けて延在していれば、その延在するフィラーの長さによって接着媒体の厚み（光軸方向の寸法）が規定され得る。

また、接着媒体の厚さを所定以上に確保するための他の手段としては、互いに対向する第１のレンズおよび第２のレンズの２つの対向面の少なくとも一方の一部に突起（凸部）を５〜５００μｍの高さで設けることが挙げられる。このような突起は、第１および第２のレンズの対向面同士の間に、接着媒体が充填されるための充填領域を画定し、その高さによって接着媒体の厚み（光軸方向の寸法）を構造的に規定し且つ調整し得る。また、接着媒体の厚みを構造的に所定以上に確保できる他の手段としては、第１および第２のレンズの対向面同士の間にシートを５〜５００μｍの厚さで配置することが挙げられる。このようなシートは、第１および第２のレンズの対向面同士の間に、接着媒体が充填されるための充填領域を画定し、その厚さによって接着媒体の厚みを構造的に規定し且つ調整し得る。また、このようなシートの配置は、接着媒体厚さの確保のためにレンズに突起等を加工して設ける必要性を排除できるため、レンズの成形を容易にする。

また、前述した接着媒体に求められる「密着性」または「光軸方向追従性」は、第１および第２のレンズの少なくとも一方の対向面の表面粗さを二乗平均粗さＲｑで０．０１μｍ〜２００μｍに設定することによって実現できる。これは、特に、前述した「径方向追従性」を敢えて考慮しなくて済むガラスによって第１および第２のレンズが形成される場合に有益である。ガラスの場合には、高温環境下におけるレンズ間空間の内圧上昇に伴うレンズ間の接着界面の剥離を特に懸念する必要があるからである。

また、上記構成では、レンズ対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる場合、互いに対向する第１のレンズおよび第２のレンズの２つの対向面の少なくとも一方の一部に、接着媒体を充填するための凹部が設けられることが好ましい。このような接着媒体充填用の凹部を設ければ、接着界面からの接着媒体の流出を防止できるとともに、接着界面に対する接着媒体の塗布も容易となる。

また、上記構成では、レンズ対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる場合、接着媒体の吸水率が５．０ｗｔ％（ＪＩＳ Ｋ６９１１（煮沸１時間））以下であることが好ましい。このように接着媒体の吸水率を低く設定すれば、レンズ間空間内への水蒸気の浸入を効果的に抑えることができる。

また、上記構成では、レンズ対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる場合、接着媒体が黒色である（接着媒体の光透過率が４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域で２０％以下である）ことが好ましい。このように接着媒体を黒色にしてその光透過率を抑えれば、遮光、ゴースト防止のための墨塗り処理を省くことも可能になる（接着媒体が墨を兼ねることができる）。しかしながら、このことは、墨と接着媒体との併用を妨げるものではない。

また、上記構成において、第１のレンズおよび第２のレンズは、その一方がガラス製であるとともに他方が樹脂製であってもよく、あるいは、第１のレンズおよび第２のレンズは、いずれも樹脂製であるとともに、互いの線膨張係数の差が４０×１０^−６／Ｋ（ｍ）以上（線膨張係数の異なるレンズ同士の組み合わせ）であってもよい。前述したように、レンズ対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる場合、その接着媒体は、レンズ同士の線膨張係数差に伴う温度変化時のレンズの膨張収縮量の違いに起因するレンズ同士の径方向の相対変位に追従できる「径方向追従性」を有し得るため、本発明によれば、このように線膨張係数の異なるレンズ同士の組み合わせであっても、信頼性の高い密閉状態をレンズ間空間で確保できる。

また、上記構成では、第１のレンズと第２のレンズとの間のレンズ間空間内の圧力が常温２０度で大気圧以下であることが好ましい。このように、レンズ間空間内の圧力が大気圧以下であれば、高温環境下であってもレンズ間空間の内圧上昇を生起させないで済むため、内圧上昇に伴うレンズ同士の光軸方向での離間に起因してレンズ間の接着界面が剥離してしまうといった問題を解消できる。なお、レンズ間空間内の圧力が大気圧以下となるようにレンズ対向面同士を接着する手法としては、例えば、真空雰囲気下でレンズ対向面同士の接着を行なう、レンズ間空間を吸引脱気しながら接着を行なうことなどを挙げることができる。

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。

本発明によれば、レンズユニット内への水蒸気の侵入を許容する経路となり得る第１のレンズおよび第２のレンズの対向面間が、第１のレンズと第２のレンズとの間のレンズ間空間内が外部に対して密閉されるように互いに接着されるため、高湿環境下であっても、最も結露が生じ易いレンズ間空間内への水蒸気の侵入を、ひいては更に像側へのレンズユニット内への水蒸気の侵入も抑えて（気密性を向上させて）、レンズ間空間内の水蒸気量を低下させ、レンズ表面結露、とりわけ、第１のレンズの像側の表面（裏面）に結露が生じることを抑制できる。

本発明の一実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図である。 図１の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。 レンズ対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる第１の実施例を示す概略的な模式図である。 レンズ対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる第２の実施例を示す概略的な模式図である。 図４の第１の変形例を示す概略的な模式図である。 図４の第２の変形例を示す概略的な模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第２の実施の形態における突起の４つの形態例を示す線図である。 図４における突起の形成形態の第１の例を示す第２のレンズの平面図である。 図４における突起の形成形態の第２の例を示す第２のレンズの平面図である。 第２の実施の形態における突起の形成形態の他の例を示す第２のレンズの平面図である。 レンズ対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる第３の実施例を示す概略的な模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第３の実施の形態における凹部の４つの形態例を示す線図である。 レンズ対向面同士の接着が接着媒体を用いて行なわれる第４の実施例を示す概略的な模式図である。 図１３の第１の変形例を示す概略的な模式図である。 図１３の第２の変形例を示す概略的な模式図である。 従来のレンズユニットの一例を示す概略断面図である。

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、前述した図１６を含む全ての図においてレンズについてはハッチングを省略している。

図１は、本発明の一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および第５のレンズ１７から成る５つのレンズと、２つの絞り部材２２ａ，２２ｂとを備えている。２つの絞り部材２２ａ，２２ｂのうちの物体側から１番目の絞り部材２２ａは、第２のレンズ１４と第３のレンズ１５との間に配置されている。物体側から２番目の絞り部材２２ｂは、第３のレンズ１５と第４のレンズ１６との間に配置されている。絞り部材２２ａ，２２ｂは透過光量を制限し、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。

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が並べられた状態となって、撮像に用いられる一群のレンズ群Ｌを構成している。この場合、レンズ群Ｌを構成する最も物体側に位置される第１のレンズ１３は、物体側に凸面を有するとともに像側に凹面を有する球面ガラスレンズであり、その他のレンズ１４，１５，１６，１７は樹脂レンズであるが、これに限定されない（例えば、第１のレンズ１３が樹脂レンズであっても構わない；第１および第２のレンズ１３，１４が樹脂製の場合、第１のレンズ１３および第２のレンズ１４は、例えば、互いの線膨張係数の差が４０×１０^−６／Ｋ（ｍ）以上であってもよい）。

本実施の形態を含む本発明は、第１のレンズ１３および第２のレンズ１４の対向面同士の間の接着によって第１のレンズ１３と第２のレンズ１４との間のレンズ間空間Ｓ１が密閉状態に確保される（後述する）ことを特徴としており、レンズの数、レンズおよび鏡筒の素材等については用途等に応じて任意に設定できる。また、本実施の形態において、像側に位置される２つの第４および第５のレンズ１６，１７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。

また、本実施の形態において、最も物体側に位置される第１のレンズ１３と鏡筒１２との間にはシール部材としてのＯリング２６が介挿され、鏡筒１２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、第１のレンズ１３の外周面１３ｄに、該レンズ１３の像側部分で径が小さくなった段差状の縮径部１３ｅが設けられ、この縮径部１３ｅにＯリング２６が装着されて、第１のレンズ１３の外周面１３ｄと鏡筒１２の内周面１２ａとの間でＯリング２６が径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っている。なお、第１のレンズ１３と鏡筒１２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、第１のレンズ１３と鏡筒１２との間をシールできる環状体であればどのような形態であっても構わない。

鏡筒１２の内側には物体側において円筒状の内壁１２ｂが設けられ、この内壁１２ｂと外壁１２ｃとの間には溝１８が形成されており、溝１８の中には環状体２７が設けられ、この環状体２７にＯリング２６が密接している。内壁１２ｂと外壁１２ａの間に溝１８を形成している理由は、溝がなく内壁１２ｂと外壁１２ａとが一体化している場合には壁厚が厚くなるため、樹脂の鏡筒１２を成形・冷却する際に大きくヒケが発生し寸法精度が狂うことを抑制するためである。環状体２７は比較的柔らかい弾性を有する物質から構成され、例えばテフロンが用いられる。環状体２７はＯリング２６を光軸方向に支持する機能を有している。環状体２７は鏡筒１２とは別部材になっているため、Ｏリング２６の大きさに応じて高さの異なる環状体２７に変更が可能であり、Ｏリング２６が適切な弾性力でシールすることを担保している。

また、鏡筒１２は、その内側収容空間Ｓ内にレンズ群Ｌが組み込まれて収容保持された状態で、その物体側の端部（図１において上端部）のカシメ部２３が径方向内側に熱的にカシメられることにより、レンズ群Ｌの最も物体側に位置される第１のレンズ１３をこのカシメ部２３により鏡筒１２の物体側端部に光軸方向で固定する。この場合、安定したカシメを行なえるように、カシメ部２３が圧接されるガラスレンズ１３の部位は平面状に斜めにカットされた平坦部１３ｂとして形成される。

また、鏡筒１２の像側の端部（図１において下端部）には、第５のレンズ１７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とカシメ部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と絞り部材２２ａ，２２ｂとが光軸方向で保持固定されている。

鏡筒１２は、その内径が物体側から像面側に向かって段階的に小さくなっている。これに対応して、レンズ１３，１４，１５，１６，１７は、物体側から像面側に向かうにつれて、外径が小さくなっている。基本的に、レンズ１３，１４，１５，１６，１７それぞれの外径と、鏡筒１２の各レンズ１３，１４，１５，１６，１７が支持される部分それぞれの内径とは略等しくなっている。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。

また、図２は、図１のレンズユニット１１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、カメラモジュール３００は、フィルタ１００が装着されたレンズユニット１１を含んで構成されている。

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。

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１２ｄ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。

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。

以上のような構成を成すレンズユニット１１およびカメラモジュール３００において、最も物体側に位置される第１のレンズ１３およびこの第１のレンズ１３とその像側で隣接する第２のレンズ１４はそれぞれ、光軸方向で互いに対向する対向面１３ａ，１４ａを有しており、これらの対向面１３ａ，１４ａ同士は、第１のレンズ１３と第２のレンズ１４との間のレンズ間空間Ｓ１内が外部に対して密閉されるように互いに接着されている。

特に、本実施の形態では、対向面１３ａ，１４ａ同士の接着が接着媒体４０を用いて行なわれる（図１および図２参照）が、他の接着形態によって対向面１３ａ，１４ａ同士が接着されても構わない。
ここで、本実施の形態で用いられる接着媒体４０としては、例えば、アクリル系、エポキシ系の接着剤、粘着性を有する（例えばゲル状の）弾性材料などを挙げることができ、また、このような接着媒体４０は、レンズ１３，１４の有効径の外側（光線が通らない光学面外部位）に設けられる。このようにして接着媒体４０を対向面１３ａ，１４ａ同士の間に配した状態が特に図３に模式的に若干誇張して示されている。

また、本実施の形態において、対向面１３ａ，１４ａ同士の接着に用いられる接着媒体４０は、レンズ１３，１４同士の線膨張係数差に伴う温度変化時のレンズの膨張収縮量の違いに起因するレンズ１３，１４同士の径方向の相対変位に追従できる「径方向追従性」（温度変化に伴うレンズ１３，１４の膨張（収縮）後にレンズ１３，１４の接着界面に加わる径方向の応力に十分に耐え得る柔軟性）、および／または、高温環境下におけるレンズ間空間Ｓ１の内圧上昇に伴うレンズ１３，１４同士の光軸Ｏ方向での離間に起因してレンズ１３，１４間の接着界面が剥離しないようにする良好な「密着性」（レンズ１３，１４の対向面１３ａ，１４ａに対する接着媒体４０の密着性）、あるいは、光軸Ｏ方向でのレンズ１３，１４間の離間変位に追従できる「光軸方向追従性」を有している。

接着媒体４０に求められる「径方向追従性」は、接着媒体４０の硬度をショア硬度でＡ１０〜Ａ１００（ショアＡ硬度１０〜１００）の範囲内またはショア硬度でＤ１０〜Ｄ９０（ショアＤ硬度１０〜９０）の範囲内に設定することによって実現できる。特に、Ａ３０〜Ａ９５またはＤ１０〜Ｄ６０の範囲内でより好適な結果が得られる。また、このような「径方向追従性」は、接着媒体の硬度をこのような値の範囲内に設定することに加えまたは代え、接着媒体の厚さを所定以上に確保することによっても実現し得る。接着媒体４０の厚さを所定以上に確保する（接着媒体４０の径方向に沿う動き代を確保する）ための手段としては、例えば、接着媒体４０中にフィラーを含ませ、これらのフィラーの最大長さを５〜５００μｍに設定することが挙げられる。接着媒体中におけるフィラーの配向にもよるが、フィラーが接着媒体４０中で光軸Ｏ方向側に向けて延在していれば、その延在するフィラーの長さによって接着媒体４０の厚み（光軸Ｏ方向の寸法）が規定され得る。

また、接着媒体４０の厚さを所定以上に確保するための他の手段としては、互いに対向する第１のレンズ１３および第２のレンズ１４の２つの対向面１３ａ，１４ａの少なくとも一方の一部に突起（凸部）を５〜５００μｍの高さで設けることが挙げられる。そのような例が図４〜図６にそれぞれ示されている。

図４では、第２のレンズ１４の対向面１４ａの径方向外側（最も外側）に突起４３が５〜５００μｍの高さで設けられ、この突起４３は、図８に示されるように環状（輪帯状）を成していてもよく（環状突起４３Ａ）、あるいは、図９に示されるように、周方向に沿って互いに所定の角度間隔を隔てて設けられる断面円形の複数の柱状突起４３Ｂ（図では、周方向に沿って９０°の角度間隔を隔てた４つの柱状突起）であっても構わない。このような突起４３（４３Ａ，４３Ｂ）は、第１のレンズ１３の対向面１３ａに当接して、第１および第２のレンズ１３，１４の対向面１３ａ，１４ａ同士の間（環状突起４３Ａの場合には環状突起４３Ａよりも径方向内側（図８参照）、柱状突起４３Ｂの場合には柱状突起４３Ｂ間および柱状突起４３Ｂよりも径方向内側（図９参照））に接着媒体４０が充填されるための充填領域を画定し、その高さによって接着媒体４０の厚み（光軸Ｏ方向の寸法）を構造的に規定し且つ調整し得る。なお、接着媒体４０の充填に際し、図８に示される環状突起４３Ａでは、接着媒体４０の充填流れを制御し易いとともに、対向面１４ａからの接着媒体４０の流出も防止できる。これに対し、図９に示される柱状突起４３Ｂでは、接着面積を広く確保できることから、接着力を高めることができる。

図５では、第２のレンズ１４の対向面１４ａの径方向の中央付近に突起４３が５〜５００μｍの高さで設けられる。この場合も、突起４３は、図８に示されるような環状突起４３Ａであってもよく、あるいは、図９に示されるような複数の柱状突起４３Ｂであっても構わない。このような突起４３（４３Ａ，４３Ｂ）は、第１のレンズ１３の対向面１３ａに当接して、第１および第２のレンズ１３，１４の対向面１３ａ，１４ａ同士の間（環状突起４３Ａの場合には環状突起４３Ａの径方向内側および外側の両方、柱状突起４３Ｂの場合には、柱状突起４３Ｂ間および柱状突起４３Ｂの径方向内側および外側の両方）に接着媒体４０が充填されるための充填領域を画定し、その高さによって接着媒体４０の厚み（光軸Ｏ方向の寸法）を構造的に規定し且つ調整し得る。

図６では、第２のレンズ１４の対向面１４ａの径方向内側に（例えば、更に内側に環状領域４９（レンズ有効径内の領域）を残した状態で；図４および図５では、接着媒体４０が充填（塗布）されない領域として環状領域４９が確保される）突起４３が５〜５００μｍの高さで設けられる。この場合も、突起４３は、図８に示されるような環状突起４３Ａであってもよく、あるいは、図９に示されるような複数の柱状突起４３Ｂであっても構わない。このような突起４３（４３Ａ，４３Ｂ）は、第１のレンズ１３の対向面１３ａに当接して、第１および第２のレンズ１３，１４の対向面１３ａ，１４ａ同士の間（環状突起４３Ａの場合には環状突起４３Ａの径方向外側、柱状突起４３Ｂの場合には、柱状突起４３Ｂ間および柱状突起４３Ｂの径方向外側）に接着媒体４０が充填されるための充填領域を画定し、その高さによって接着媒体４０の厚み（光軸Ｏ方向の寸法）を構造的に規定し且つ調整し得る。
なお、図４〜図６において、環状突起４３は１箇所にのみ設置されているが、任意に設定できる。例えば対向面１４ａの外側と内側の２箇所に設置してもよい。同様に、図９に示される柱状突起４３Ｂは、４つに限られるものではなく、３つ以上設置することで、接着媒体４０の厚さを確保する目的を達成できる。

なお、突起４３（４３Ａ，４３Ｂ）の断面形状（径方向に延びる平面で切断した断面）は、図７の（ａ）に示されるような正方形であってもよく（長方形等の他の矩形状であってもよい）、図７の（ｂ）に示されるような三角形であってもよく、図７の（ｃ）に示されるような台形であってもよく、図７の（ｄ）に示されるような半円であってもよい。無論、これらの形状に限定されず、任意の形状を適宜選択することができる。

また、第２のレンズ１４の対向面１４ａに設けられる突起は、図１０に示されるように、径方向に沿って延びる径方向延在突起４３Ｃであってもよい。この場合の突起４３Ｃの断面形状も図７に示されるような断面形状を採用することが好ましい。特に、図１０では、径方向延在突起４３Ｃが放射状に設けられている（４つの径方向延在突起４３Ｃが互いに周方向に９０°の角度間隔を隔てて設けられている）。このような径方向延在突起４３Ｃは、径方向延在突起４３Ｃ同士の間に接着媒体４０が充填されるための充填領域を画定し、接着面（接着層）を分断することにより、接着層の全体的な剥離を防止できる。すなわち、接着層を分断することにより、仮に一部の接着層が剥離したとしても、そのような剥離が接着面の全体にわたって広がることを抑制できる。なお、図１０では径方向延在突起４３Ｃが４つ設定されているが、これに限るものではなく、３つ以上の設定とすることにより、所望の目的を達成し得る。

なお、図４〜図１０の例では、突起４３（４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ）が第２のレンズ１４の対向面１４ａのみに設けられているが、第１のレンズ１３の対向面１３ａに突起４３（４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ）が設けられてもよく、あるいは、第１のレンズ１３および第２のレンズ１４の２つの対向面１３ａ，１４ａの両方に突起４３（４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ）が設けられてもよい。また、突起の代わりに、接着媒体４０を充填するための凹部が互いに対向する第１のレンズ１３および第２のレンズ１４の２つの対向面１３ａ，１４ａの少なくとも一方の一部に設けられてもよい。例えば図１１では、第２のレンズ１４の対向面１４ａの径方向の中央付近に環状の凹部４７が設けられている。このような接着媒体充填用の凹部４７を設ければ、接着界面からの接着媒体４０の流出を防止できるとともに、接着界面に対する接着媒体４０の塗布も容易となる。また、凹部４７の断面形状（径方向に延びる平面で切断した断面）は、図１２の（ａ）に示されるような長方形であってもよく、図１２の（ｂ）に示されるような三角形であってもよく、図１２の（ｃ）に示されるような台形であってもよく、図１２の（ｄ）に示されるような半円であってもよい。無論、これらの形状に限定されず、任意の形状を適宜選択することができる。なお、凹部の幅は、径方向において、レンズ当接領域の確保と接着領域の確保の両立のため、レンズ１３とレンズ１４の対向する領域の１０〜９５％、より好ましくは３０〜９０％であることが好ましい。

また、接着媒体４０の厚みを構造的に所定以上に確保できる他の手段としては、第１および第２のレンズ１３，１４の対向面１３ａ，１４ａ同士の間にシートを５〜５００μｍの厚さで配置することが挙げられる。そのような例が図１３〜図１５にそれぞれ示されている。

図１３では、対向面１３ａ，１４ａ間の径方向外側に環状のシート５２が５〜５００μｍの厚さで配置されている。このようなシート５２は、対向面１３ａ，１４ａ間に介挿されて、対向面１３ａ，１４ａ同士の間でシート５２よりも径方向内側に接着媒体４０が充填されるための充填領域を画定し、その厚さによって接着媒体４０の厚み（光軸Ｏ方向の寸法）を構造的に規定し且つ調整し得る。また、このようなシート５２の配置は、接着媒体厚さの確保のために前述したようにレンズ１３，１４に突起等を加工して設ける必要性を排除できるため、レンズ１３，１４の成形を容易にし得る。

図１４では、対向面１３ａ，１４ａ間の径方向中央付近に環状のシート５２が５〜５００μｍの厚さで配置されている。このようなシート５２は、対向面１３ａ，１４ａ間に介挿されて、対向面１３ａ，１４ａ同士の間でシート５２の径方向内側および外側の両方に接着媒体４０が充填されるための充填領域を画定し、その厚さによって接着媒体４０の厚み（光軸Ｏ方向の寸法）を構造的に規定し且つ調整し得る。

図１５では、対向面１３ａ，１４ａ間の径方向内側に環状のシート５２が５〜５００μｍの厚さで配置されている。このようなシート５２は、対向面１３ａ，１４ａ間に介挿されて、対向面１３ａ，１４ａ同士の間でシート５２の径方向外側に接着媒体４０が充填されるための充填領域を画定し、その厚さによって接着媒体４０の厚み（光軸Ｏ方向の寸法）を構造的に規定し且つ調整し得る。
なお、図１３〜図１５において、環状シート５２は１箇所にのみ設置されているが、任意に設定できる。例えば対向面１４ａの外側と内側の２箇所に設置してもよい。また、環状シート５２は、図１０に示されるように、径方向に沿って延びる径方向のシートとしてもよい。

また、前述した接着媒体４０に求められる「密着性」または「光軸方向追従性」は、第１のレンズ１３および第２のレンズ１４の少なくとも一方の対向面１３ａ（１４ａ）の表面粗さを二乗平均粗さＲｑで０．０１μｍ〜２００μｍに設定することによって実現できる。これは、特に、前述した「径方向追従性」を敢えて考慮しなくて済むガラスによって第１および第２のレンズ１３，１４が形成される場合に有益である。ガラスの場合には、高温環境下におけるレンズ間空間Ｓ１の内圧上昇に伴うレンズ１３，１４間の接着界面の剥離を特に懸念する必要があるからである。

また、本実施の形態においては、更に、接着媒体４０の吸水率が５．０ｗｔ％（ＪＩＳ Ｋ６９１１（煮沸１時間））以下であることが好ましい。このように接着媒体４０の吸水率を低く設定すれば、レンズ間空間Ｓ１内への水蒸気の浸入を効果的に抑えることができる。また、本実施の形態では、接着媒体４０が黒色である（接着媒体４０の光透過率が４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域で２０％以下である）ことが好ましい。このように接着媒体４０を黒色にしてその光透過率を抑えれば、遮光、ゴースト防止のための墨塗り処理を省くことも可能になる（接着媒体４０が墨を兼ねることができる）。さらに、シート５２も４５０〜６５０ｎｍにおける光線透過率が２０％以下、片面反射率が１０％以下である素材を用いることが望ましい。これにより、迷光に起因するゴーストやフレアの発生を抑制することができる。例えば、絞り部材として使用されているような樹脂製の遮光素材や、金属薄板に黒化処理を施した遮光素材を用いることができる。また、本実施の形態では、第１のレンズ１３と第２のレンズ１４との間のレンズ間空間Ｓ１内の圧力が常温２０度で大気圧以下であることが好ましい。このように、レンズ間空間Ｓ１内の圧力が大気圧以下であれば、高温環境下であってもレンズ間空間Ｓ１の内圧上昇を生起させないで済むため、内圧上昇に伴うレンズ１３，１４同士の光軸Ｏ方向での離間に起因してレンズ１３，１４間の接着界面が剥離してしまうといった問題を解消できる。なお、レンズ間空間Ｓ１内の圧力が大気圧以下となるようにレンズ対向面１３ａ，１４ａ同士を接着する手法としては、例えば、真空雰囲気下でレンズ対向面１３ａ，１４ａ同士の接着を行なう、レンズ間空間Ｓ１を吸引脱気しながら接着を行なうことなどを挙げることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、レンズユニット１１内への水蒸気の侵入を許容する経路となり得る第１のレンズ１３および第２のレンズ１４の対向面１３ａ，１４ａ間が、第１のレンズ１３と第２のレンズ１４との間のレンズ間空間Ｓ１内が外部に対して密閉されるように互いに接着されるため、高湿環境下であっても、最も結露が生じ易いレンズ間空間Ｓ１内への水蒸気の侵入を、ひいては更に像側へのレンズユニット１１内への水蒸気の侵入も抑えて（気密性を向上させて）、レンズ間空間Ｓ１内の水蒸気量を低下させ、レンズ表面結露、とりわけ、第１のレンズ１３の像側の表面（裏面１３ｃ）に結露が生じることを抑制できる。すなわち、このようなレンズ１３，１４同士の接着形態によれば、信頼性の高い密閉状態をレンズ間空間Ｓ１で確保できる。

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、並びに、突起および凹部の形状等は、前述した実施の形態に限定されない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、前述した実施の形態の一部または全部を組み合わせてもよく、あるいは、前述した実施の形態のうちの１つから構成の一部が省かれてもよい。

１１ レンズユニット
１２ 鏡筒
１３ 第１のレンズ
１３ａ 対向面
１４ 第２のレンズ
１４ａ 対向面
４０ 接着媒体
４３，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ 突起
４７ 凹部
５２ シート
３００ カメラモジュール
Ｌ レンズ群
Ｏ 光軸
Ｓ 内側収容空間
Ｓ１ レンズ間空間

Claims (12)

1. 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、該レンズ群を収容保持するための内側収容空間を有する筒状の鏡筒とを有するレンズユニットにおいて、
   前記レンズ群は、最も物体側に位置される第１のレンズと、この第１のレンズとその像側で隣接する第２のレンズとを有し、光軸方向で互いに対向する前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの対向面同士は、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間のレンズ間空間内が外部に対して密閉されるように互いに接着されることを特徴とするレンズユニット。
2. 前記接着が接着媒体を用いて行なわれ、前記接着媒体の硬度がショア硬度でＡ１０〜Ａ１００の範囲内またはＤ１０〜Ｄ９０の範囲内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。
3. 前記接着が接着媒体を用いて行なわれ、前記接着媒体がその層の厚みを確保するためのフィラーを含有し、前記フィラーの最大長さが５〜５００μｍ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。
4. 前記接着が接着媒体を用いて行なわれ、互いに対向する前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの２つの前記対向面の少なくとも一方には、その一部に、前記接着媒体の層の厚みを確保するための突起が５〜５００μｍの高さで設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。
5. 前記接着が接着媒体を用いて行なわれ、互いに対向する前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの対向面同士の間には、前記接着媒体の層の厚みを確保するためのシートが５〜５００μｍの厚さで配置さ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。
6. 前記接着が接着媒体を用いて行なわれ、互いに対向する前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの２つの前記対向面の少なくとも一方には、その一部に、前記接着媒体を充填するための凹部が設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。
7. 前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの少なくとも一方は、その前記対向面の表面粗さが二乗平均粗さＲｑで０．０１μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズユニット。
8. 前記接着が接着媒体を用いて行なわれ、前記接着媒体の吸水率が５．０ｗｔ％（ＪＩＳ Ｋ６９１１（煮沸１時間））以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のレンズユニット。
9. 前記接着が接着媒体を用いて行なわれ、前記接着媒体は、黒色であって、その光透過率が４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域で２０％以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のレンズユニット。
10. 前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは、その一方がガラス製であるとともに他方が樹脂製であり、あるいは、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは、いずれも樹脂製であるとともに、互いの線膨張係数の差が４０×１０^−６／Ｋ（ｍ）以上であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のレンズユニット。
11. 前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間のレンズ間空間内の圧力が大気圧以下であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のレンズユニット。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載のレンズユニットを備えることを特徴とするカメラモジュール。

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