JP2021196505A - レンズユニットおよびカメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】上下に積み重ねられたレンズ対の一方が特に高温環境における圧縮応力の作用下でレンズ対同士の当接端縁を支点とした光軸方向の撓みにより永久変形する量を抑制し得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のレンズ群は、第１のレンズ１８と、この第１のレンズ１８にその物体側で隣接するように積み重ねられて位置されるとともに、第１のレンズ１８よりも大径の第２のレンズ１７とを有する。第２のレンズ１７は、第１のレンズ１８よりも径方向外側に延出する延出部１７ｄを有する。光軸方向で第１のレンズ１８と対向する第２のレンズ１７の表面１７ｃには、第２のレンズ１７が第１のレンズ１８の径方向外端縁Ｒと接触することを防止する逃げ部５０が設けられる。【選択図】図３

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。

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）。

レンズユニットにおいては、一般に、レンズ群を構成する複数のレンズが、像側から物体側へ向けて順に積み上げられるように鏡筒の内側収容空間内に組み込まれる。この場合、振動や衝撃等によってレンズがずれて解像性能劣化や光軸ずれが生じないように、一般に、これらのレンズは、鏡筒の内面形状を利用して直接に鏡筒の内面に圧入されている。そして、そのような積み重ね状態で鏡筒内にレンズが組み込まれた後、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で光軸方向で規制されて保持される。

特開２０１３−２３１９９３号公報

ところで、このようにレンズ群が鏡筒内で光軸方向で規制されて保持された状態では、鏡筒とレンズとでその線膨張係数（熱膨張率）に差異があると（特に鏡筒に対してレンズの線膨張率が大きい場合）、高温環境下において、レンズの熱膨張によってレンズが鏡筒から光軸方向の圧縮応力を受け、レンズの面形状が変形する場合がある。例えば、一例として、図７に示されるように、レンズ１１８上に、レンズ１１６とレンズ１１７とが貼り合わされて成る貼り合わせレンズ１２０が積み重ねられて、レンズ１１６が鏡筒１１２に圧入され、レンズ１１７の外周面と鏡筒１１２の内周面との間に隙間が存在するとともに、レンズ１１７の外径がその下側のレンズ１１８の外径よりも大きく、レンズ１１８よりも径方向外側に延出するレンズ１１７の部位１１７ａが光軸方向で鏡筒１２０と接触することなく下側のレンズ１１８にも接触していない組み込み状態を考えると、高温環境下でレンズ群が光軸方向へ膨張した際には、レンズ１１７が上方のレンズ１１６の方向から光軸方向で下向きの圧縮力Ｆを受けることになり、したがって、径方向で鏡筒１１２に支持されることなく下方のレンズ１１８よりも径方向外側に延出して下方（光軸方向）に空間Ｓ１を伴うレンズ１１７の部位１１７ａが、図中に破線で示されるように、レンズ１１７とレンズ１１８との当接縁部（図中のレンズ１１８に対するレンズ１１７の着座面Ｐの径方向外側端縁）に対応するレンズ１１８の角部Ｒを支点とするように光軸方向に向けて（非球面形状に）撓み、レンズ１１７が弓なり状に永久変形した状態となる場合がある。
このようにレンズ１１７に大きな永久変形が生じると、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ぶ（光学性能が劣化する）場合がある。さらに、この高温状態からレンズユニットを低温環境下に移行させると、内部のレンズ群よりも先に外側の鏡筒１１２が急冷されて圧縮されるため、光軸方向で下向きの圧縮力Ｆがさらに増加してレンズ１１７の変形量がさらに増大し、永久変形量がますます増大してしまう結果となる。

また、このようなレンズの変形は、一般に、鏡筒または隣接するレンズによって支持されていないレンズの部位で起こり得るものであり、レンズが薄ければ薄いほど、あるいは、硬度が異なるレンズ同士の間で、特に、図７の例では、レンズ１１７が樹脂製でレンズ１１８がガラス製である場合に顕著となる。また、レンズ１１６とレンズ１１７とが貼り合わせレンズではなく単独のレンズであって、両方のレンズ１１６，１１７が鏡筒１１２に圧入されているような場合でも、レンズ１１７の径方向延出部位１１７ａの下方に空間Ｓ１が存在すれば、レンズ１１７の下方向への永久変形は、その量が図７の場合と比べて少ないものの生じ得る。かかる変形による光学性能の劣化は、従来のビュー用途カメラではさほど問題とはならなかったが、高画素化が進みセンシング用途カメラでは誤認識につながる大きな問題となってきている。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、上下に積み重ねられたレンズ対の一方が特に高温環境における圧縮応力の作用下でレンズ対同士の当接端縁を支点とした光軸方向の撓みにより永久変形する量を抑制し得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、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、
前記レンズ群は、第１のレンズと、この第１のレンズに光軸方向の一方側で隣接するように積み重ねられて位置されるとともに、前記第１のレンズよりも大径の第２のレンズとを有し、
前記第２のレンズは、前記第１のレンズよりも径方向外側に延出する延出部を有し、
光軸方向で互いに対向する前記第１のレンズの表面および前記第２のレンズの表面の少なくとも一方には、前記第２のレンズが前記第１のレンズの径方向外端縁と接触することを防止する逃げ部が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、第２のレンズが第１のレンズの径方向外端縁（当接端縁）と接触することを防止する逃げ部を光軸方向で互いに対向する第１のレンズの表面および第２のレンズの表面の少なくとも一方に設けたため、第１のレンズよりも径方向外側に延出する第２のレンズの延出部が、高温環境における圧縮応力の作用下で、第１のレンズの径方向外端縁を支点とするように、すなわち、第１のレンズと第２のレンズとの当接縁部に対応する第１のレンズの角部を支点とするように光軸方向に向けて（非球面形状に）変形することを防止でき、結果として、第２のレンズの永久変形量を抑制できる。

なお、上記構成において、第１のレンズの「径方向外端縁」とは、光軸方向で第２のレンズと対向する第１のレンズの表面上の径方向の最も外側に位置される端縁（角部）を意味する。また、上記構成において、逃げ部は、第１のレンズのみ、第２のレンズのみ、あるいは、第１および第２のレンズの両方に設けられてもよい。また、逃げ部は、光軸方向で互いに対向する第１のレンズの表面または第２のレンズの表面に設けられる切り欠き、溝等によって形成されてもよく、また、逃げ部を形成する第１のレンズおよび／または第２のレンズの表面は、湾曲状または直線状あるいはこれらの組み合わせを成していてもよい。

また、上記構成において、逃げ部は、第１および第２のレンズの前述した構成形態、すなわち、互いに積み重ねられる一対のレンズのうち一方のレンズ（第２のレンズ）が他方のレンズ（第１のレンズ）よりも大きい外径を有し且つ外径が大きい一方のレンズが他方のレンズよりも径方向外側に延出する延出部を有する構成形態を成すレンズ群の全てのレンズ対において適用できるが、特に図７に関連して前述した貼り合わせレンズを構成するレンズ対において効力を発揮する。この場合、第１のレンズの径方向外端縁を支点とする第２のレンズの延出部の光軸方向に沿う変形は、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズが第１のレンズと対向する側とは反対の側で隣接する他のレンズから光軸方向で圧縮力を受ける場合に、また、第２のレンズの延出部が鏡筒よって支持されていない場合に特に起こり易く、さらに、レンズが薄ければ薄いほど、また、硬度が異なるレンズ同士の間で生じ易いことから、逃げ部は、第２のレンズの延出部が第２のレンズに隣接する第３のレンズを支持している場合、第２のレンズの延出部が径方向で鏡筒と接触していない場合、第１および第２のレンズがレンズユニットの像側に位置されている場合、あるいは、第１のレンズがガラス製であり且つ第２のレンズが樹脂製である場合において、光軸方向に沿うレンズ変形防止作用を効果的に果たすことができる。

また、上記構成によれば、レンズユニットの光軸方向に沿う断面において、径方向両側に位置される逃げ部の径方向寸法の和は、第１のレンズと第２のレンズとの当接部位の径方向寸法の和の５％以上１０％以下であることが好ましい。これは、逃げ部の径方向寸法の和が第１のレンズと第２のレンズとの当接部位の径方向寸法の和の５％未満であると、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズの延出部が第１のレンズの径方向外端縁を支点として光軸方向に変形しないように第１のレンズと光軸方向で対向する第２のレンズの表面を第１のレンズの径方向外端縁から十分に逃がすことができないからであり、一方、逃げ部の径方向寸法の和が第１のレンズと第２のレンズとの当接部位の径方向寸法の和の１０％を超えると、第１のレンズに対する第２のレンズの着座面（当接面）の面積が狭くなり、第１のレンズに対する第２のレンズの支持安定性に欠け、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズの延出部が光軸方向に変形し易くなるからである。ここで、逃げ部の径方向寸法の和とは、レンズユニットの光軸方向に沿う断面において、径方向両側（光軸の両側）に位置される各逃げ部の径方向寸法がＹであれば、２Ｙであり、一方、第１のレンズと第２のレンズとの当接部位の径方向寸法の和とは、第１のレンズと第２のレンズとの当接面が円形状を成すなど、レンズユニットの光軸方向に沿う断面において第１のレンズと第２のレンズとが径方向に沿って連続して当接して１つの当接部位を形成している場合には、その当接部位の径方向寸法であるが、第１のレンズと第２のレンズとの当接面が環状を成すなど、レンズユニットの光軸方向に沿う断面において第１のレンズと第２のレンズとの当接部位が径方向にわたって分散して（光軸の両側に）複数存在する場合には、各当接部位の径方向寸法をＸ１，Ｘ２．．．Ｘｎとすると、Ｘ１＋Ｘ２＋．．．Ｘｎとなる。したがって、本発明では、（Ｘ１＋Ｘ２＋．．．Ｘｎ）×５／１００≦２Ｙ≦（Ｘ１＋Ｘ２＋．．．Ｘｎ）×１０／１００ということになる。

また、上記構成によれば、レンズユニットの光軸方向に沿う断面において、前述した逃げ部により形成される第１のレンズと第２のレンズとの間の逃げ空間の光軸方向最大寸法（最大開口寸法）は、第２のレンズの光軸方向に沿う最大厚さ寸法の０．５％以上５％以下であることが好ましい。これは、逃げ空間の光軸方向最大寸法が第２のレンズの光軸方向に沿う最大厚さ寸法の０．５％未満であると、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズの延出部が第１のレンズの径方向外端縁を支点として光軸方向に変形しないように第１のレンズと光軸方向で対向する第２のレンズの表面を第１のレンズの径方向外端縁から十分に逃がすことができないからであり、一方、逃げ空間の光軸方向最大寸法が第２のレンズの光軸方向に沿う最大厚さ寸法の５％を超えると、レンズが薄くなり、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズの延出部が光軸方向に変形し易くなるからである。

また、上記構成において、第２のレンズは、光軸方向に沿うその最大厚さ寸法Ｔに対するその外径寸法Ｄの比率Ｄ／Ｔが５〜７であることが好ましい。このような比率を伴う第２のレンズにおいては、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズの延出部が光軸方向に変形し易くなるため、逃げ部の存在がレンズ変形防止に効果的に寄与し得る。

また、本発明は、上記構成のレンズユニットを備えるカメラモジュールも提供する。そのようなカメラモジュールによれば、前述のレンズユニットの作用効果を得ることができる。

本発明によれば、第２のレンズが第１のレンズの径方向外端縁と接触することを防止する逃げ部を光軸方向で互いに対向する第１のレンズの表面および第２のレンズの表面の少なくとも一方に設けたため、第１のレンズよりも径方向外側に延出する第２のレンズの延出部が、高温環境における圧縮応力の作用下で、第１のレンズの径方向外端縁を支点とするように光軸方向に向けて（非球面形状に）変形することを防止でき、結果として、第２のレンズの永久変形量を抑制できる。

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Ａ部の拡大断面図である。 図２のＣ部の拡大図である。 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。 図１のＢ部の拡大断面図である。 図５のＤ部の拡大図である。 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を鏡筒内に備える従来のレンズユニットの一例の要部拡大断面図である。

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、図１〜図７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、レンズ１３、レンズ１４、レンズ１５、レンズ１６、レンズ１７およびレンズ１８から成る６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、物体側かから３番目のレンズ１５と４番目のレンズ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。

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、その全部または一部が鏡筒１２の内面形状を利用して直接に鏡筒１２の内面に圧入されている。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レンズ１３および最も像側に位置されるレンズ１８はガラス製であり、その他のレンズ１４，１５，１６，１７は樹脂製であるが、これに限らず、また、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、像側に位置される物体側から４番目および５番目のレンズ１６，１７は互いに嵌合された貼り合わせレンズ（接合レンズ）２０である。この場合、貼り合わせレンズ２０を構成するレンズ１６，１７は、物体側に位置されるレンズ１６の像側に面する表面の凹部１６ａ内に像側に位置されるレンズ１７の物体側に面する表面の凸部１７ａが嵌合されることにより位置決めされて、接着剤等によって固定される。また、貼り合わせレンズ２０を構成する物体側のレンズ１６は鏡筒１２に圧入されており、一方、像側のレンズ１７の外周面は鏡筒１２に対して接触せずに鏡筒１２との間に隙間を有する。また、貼り合わせレンズ２０を構成するレンズ１６，１７は、これらよりも物体側に位置される他のレンズ１３，１４，１５と比べてその光軸方向に沿う厚さ寸法が小さく（薄く）なっており、また、最も像側に位置されるレンズ１８と比べてもその厚さが薄くなっている。なお、レンズ群Ｌを構成するレンズ１３，１４，１５，１６，１７，１８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、レンズ１３の外周面１３ａ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１３ｂが設けられ、この縮径部１３ｂにＯリング２６が装着されて、第１のレンズ１３の外周面１３ａ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。

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（図１では、未だカシメ部２３がカシメられていない）。

また、鏡筒１２の像側の端部（図１において下端部）には、最も像側に位置されるレンズ１８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１３，１４，１５，１６，１７，１８と絞り部材２２とが光軸方向で保持固定されている。

また、上記構成の本実施の形態のレンズユニット１１は、レンズ群Ｌを構成する上下に積み重ねられたレンズ対の一方が特に高温環境における圧縮応力の作用下でレンズ対同士の当接端縁（径方向外端縁）を支点として光軸方向に（非球面形状に）変形しないようにする逃げ部を備えて成る。そのような逃げ部は、本実施の形態では、一例として、光軸方向に沿う前記変形を伴い易い一対のレンズ１７，１８間に設けられる。このレンズ対の一方を構成する第１のレンズ１８は、前述したようにレンズユニット１１において最も像側に位置されるガラス製のレンズであり、レンズ対の他方を構成する第２のレンズ１７は、貼り合わせレンズ（接合レンズ）２０の像側レンズを構成する樹脂製のレンズとして、第１のレンズ１８にその物体側で隣接するように積み重ねられて位置されるとともに、第１のレンズ１８よりも大径に設定される。そのため、この大径の第２のレンズ１７は、小径の第１のレンズ１８よりも径方向外側に延出する延出部１７ｄを有する。なお、延出部１７ｄは、貼り合わせレンズ２０を構成する物体側のレンズ（第２のレンズ１７にその物体側で隣接する第３のレンズ）１６を支持している。また、延出部１７ｄは、本実施の形態では、光軸方向で鏡筒１２に接触して支持されておらず、また、径方向でも鏡筒１２の内面に接触して支持されていない。しかしながら、他の変形例では、延出部１７ｄが径方向で鏡筒１２と接触していてもよい。

前述した逃げ部を伴うレンズ対１７，１８を構成する像側の第１のレンズ１８は、物体側および像側に凸面を有する両凸レンズであり、一方、第１のレンズ１８上に積み重ねられる物体側の第２のレンズ１７は、その像側の面が凹面として形成され、その凹面を形成する凹部１７ｂ内に第１のレンズ１８の物体側の凸面を形成する凸部１８ａが入り込んだレンズ積み重ね形態を成している。そして、これらの凹凸部１７ｂ，１８ａの径方向両側のフランジ部で第１および第２のレンズ１８，１７同士が当接することにより環状の当接面（着座面）Ｐが形成され、したがって、図１に示されるレンズユニット１１の光軸方向に沿う断面では、光軸Ｏの両側に第１および第２のレンズ１８，１７同士の当接部位Ｐ１，Ｐ１が径方向に延びるように存在することになる。

以上から分かるように、レンズユニット１１の像側（したがって、レンズ積層構造の下側）に位置されてレンズ対の一方を構成する樹脂製の第２のレンズ１７は、レンズ対の他方を構成するガラス製の第１のレンズ１８よりも柔らかい材質を成し、他のレンズ１３，１４，１５，１８よりも薄いとともに、その延出部１７ｄも含めて物体側のレンズ１３，１４，５，１６を支持している。そのため、この第２のレンズ１７は、前記逃げ部を伴わない場合には、前述した従来技術のように、高温環境における圧縮応力の作用下で物体側に位置される他のレンズから光軸方向で圧縮力を受けると、光軸方向および径方向で鏡筒１２により支持されていないその延出部１７ｄが、第１のレンズ１８の径方向外端縁（光軸方向で第２のレンズ１７と対向する第１のレンズ１８の表面１８ｂ上の径方向の最も外側に位置される端縁（角部）、あるいは、径方向に面する第１のレンズ１８の外周側面１８ｃの物体側に位置される端縁（角部））Ｒを支点として光軸方向に向けて（非球面形状に）変形し易くなる。しかしながら、本実施の形態では、図２および図３に明確に示されるように、光軸方向で互いに対向する第１のレンズ１８の表面１８ｂおよび第２のレンズ１７の表面１７ｃの少なくとも一方に、ここでは、第２のレンズ１７の表面１７ｃに、第２のレンズ１７が第１のレンズ１８の径方向外端縁Ｒと接触すること（光軸方向に面する第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃが第１のレンズ１８の物体側の径方向外端縁Ｒと接触すること）を防止する逃げ部５０が設けられているため、第２のレンズ１７は、第１のレンズ１８の物体側の径方向外端縁Ｒを支点とした光軸方向への変形という事象の発生を抑制でき、その永久変形の量を抑制することができる。以下、この逃げ部５０について具体的に説明する。

本実施の形態では、逃げ部５０が、前述したように第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃにのみ設けられているが、第１のレンズ１８の物体側の表面１８ｂにのみ、あるいは、第１のレンズ１８の物体側の表面１８ｂおよび第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃの両方に設けられてもよい。また、逃げ部５０は、第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃを第１のレンズ１８の物体側の径方向外端縁Ｒと接触させないような形状とすることにより形成されてもよく、あるいは、第１のレンズ１８の物体側の表面１８ｂに径方向外端縁Ｒが形成されないように表面１８ｂと側面１８ｃとをなだらかな形状とすることにより形成されてもよい。あるいは、第１のレンズ１８の物体側の表面１８ｂおよび第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃの両方を前述の形状とすることにより設けられてもよい。その場合、逃げ部５０は、光軸方向に面する第１のレンズ１８の物体側の表面１８ｂまたは第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃに設けられる切り欠き、溝等によって形成されてもよく、また、そのようなレンズ面は、湾曲状または直線状あるいはこれらの組み合わせを成して、第１のレンズ１８の物体側の表面１８ｂと第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃとの間にこれらを離間させる逃げ空間Ｓ２を画定できる。特に、第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃのみに設けられる切り欠き部位１７ｃａによって逃げ部５０が形成される図３に示される本実施の形態では、切り欠き部位１７ｃａが湾曲状を成し、逃げ部５０（切り欠き部位１７ｃａ）と共に逃げ空間Ｓ２を画定する第１のレンズ１８の物体側の表面１８ｂの部位１８ｂａが直線状を成す。したがって、逃げ空間Ｓ２は、その径方向外側では、第１のレンズ１８の物体側の径方向外端縁Ｒへ向かって開口が広がるように延在するとともに、その径方向内側では、第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃの切り欠き部位１７ｃａと第１のレンズ１８の物体側の表面１８ｂの部位１８ｂａとが合流するように先細っている。

また、本実施の形態では、図１〜図３に示されるレンズユニット１１の光軸方向に沿う断面において、径方向両側に位置される逃げ部５０の径方向寸法Ｙ（図３参照）の和２Ｙが、第１のレンズ１８と第２のレンズ１７との当接部位Ｐ１，Ｐ１の径方向寸法Ｘ（図２参照）の和２Ｘの５％以上１０％以下に設定される。ここで、逃げ部５０の径方向寸法Ｙの和２Ｙが第１のレンズ１８と第２のレンズ１７との当接部位Ｐ１，Ｐ１の径方向寸法Ｘの和２Ｘの５％未満であると、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズ１７の延出部１７ｄが第１のレンズ１８の径方向外端縁Ｒを支点として光軸方向に変形しないように光軸方向に面する第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃを第１のレンズ１８の径方向外端縁Ｒから十分に逃がすことができず、一方、逃げ部５０の径方向寸法Ｙの和２Ｙが第１のレンズ１８と第２のレンズ１７との当接部位Ｐ１，Ｐ１の径方向寸法Ｘの和２Ｘの１０％を超えると、第１のレンズ１８に対する第２のレンズ１７の着座面（当接面）Ｐの面積が狭くなり、第１のレンズ１８に対する第２のレンズ１２の支持安定性に欠け、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズ１７の延出部１７ｄが光軸方向に変形し易くなる。

また、本実施の形態では、図１〜図３に示されるレンズユニット１１の光軸方向に沿う断面において、逃げ部５０により形成される第１のレンズ１８と第２のレンズ１７との間の逃げ空間Ｓ２の光軸方向最大寸法Ｈ（径方向外側に向かって空間が広がる本実施の形態では、逃げ空間Ｓ２の径方向外側開口端の光軸方向寸法；図３参照）が、第２のレンズ１７の光軸方向に沿う最大厚さ寸法Ｔ（図１参照）の０．５％以上５％以下に設定される。ここで、逃げ空間Ｓ２の光軸方向最大寸法Ｈが第２のレンズ１７の光軸方向に沿う最大厚さ寸法Ｔの０．５％未満であると、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズ１７の延出部１７ｄが第１のレンズ１８の径方向外端縁Ｒを支点として光軸方向に変形しないように光軸方向に面する第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃを第１のレンズ１８の径方向外端縁Ｒから十分に逃がすことができないからであり、一方、逃げ空間Ｓ２の光軸方向最大寸法Ｈが第２のレンズ１７の光軸方向に沿う最大厚さ寸法Ｔの５％を超えると、逃げ部５０が第２のレンズ１７側に設けられる本実施の形態では第２のレンズ１７が薄くなり、高温環境における圧縮応力の作用下で第２のレンズ１７の延出部１７ｄが光軸方向に変形し易くなる。
なお、第２のレンズ１７の光軸方向に沿う最大厚さ寸法Ｔとは、第２のレンズ１７の厚さが径方向にわたって変化する場合には、厚さが最も大きい径方向部位における光軸方向寸法を意味する。また、本実施の形態において、第２のレンズ１７は、光軸方向に沿うその最大厚さ寸法Ｔに対するその外径寸法Ｄ（図１参照）の比率Ｄ／Ｔが５〜７となっている。

また、図４は、以上のような構成を成すレンズユニット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、このカメラモジュール３００は、フィルタ９９が装着された図１のレンズユニット１１を含んで構成される。フィルタ９９は接着剤などにより鏡筒２４に固定されている。接着剤としては例えばアクリル系の接着剤などが用いられる。

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、鏡筒１２の外周面１２ｂ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１２ｂ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。

以上説明したように、本実施の形態によれば、光軸方向に面する第２のレンズ１７の像側の表面１７ｃが第１のレンズ１８の物体側の径方向外端縁Ｒと接触することを防止する逃げ部５０を第２のレンズ１７の表面１７ｃに設けたため、光軸方向で鏡筒１２に支持されることなく第１のレンズ１８よりも径方向外側に延出する第２のレンズ１７の延出部１７ｄが、高温環境における圧縮応力の作用下で、第１のレンズ１８の径方向外端縁Ｒを支点とするように光軸方向に向けて（非球面形状に）変形することを防止でき、結果として、第２のレンズ１７の永久変形量を抑制できる。

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、逃げ部などの形状は、前述した実施の形態に限定されない。また、本発明において、逃げ部は、第１および第２のレンズの前述した構成形態、すなわち、互いに積み重ねられる一対のレンズのうち一方のレンズ（第２のレンズ）が他方のレンズ（第１のレンズ）よりも大きい外径を有し且つ外径が大きい一方のレンズが他方のレンズよりも径方向外側に延出する延出部を有する構成形態を成すレンズ群の全てのレンズ対において適用できる。また、レンズ対を構成するレンズ同士がほぼ同じ外径を有している場合であっても、レンズ対の径方向外側でこれらのレンズ間に隙間が存在し、一方のレンズが他方のレンズから離間しつつ鏡筒に支持されることなく径方向に延在する延在部を伴っている場合には、そのような延在部が高温環境における圧縮応力の作用下でレンズ対同士の当接端縁である径方向外端縁を支点として光軸方向に変形する虞もあるため、そのようなレンズ対に対しても前述したような逃げ部を設けることができる。そのようなレンズ対の一例が貼り合わせレンズ２０を構成するレンズ１６，１７であり、図５に示されるように、レンズ対１６，１７の径方向外側でこれらのレンズ１６，１７間に隙間Ｓ３が存在し、物体側のレンズ１６が像側のレンズ１７から離間しつつ鏡筒１２に支持されることなく径方向に延在する延在部１６ｂを伴っていることから、この延在部１６ｂが高温環境における圧縮応力の作用下でレンズ対１６，１７同士の当接端縁である径方向外端縁Ｒを支点として光軸方向に変形しないように、図６に示されるべくレンズ１７と対向するレンズ１６の表面１６ｃに前述したような逃げ部５０を設けることができる。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
１３，１４，１５，１６ レンズ
１７ 第２のレンズ
１７ｃ 表面
１７ｄ 延出部
１８ 第１のレンズ
５０ 逃げ部
３００ カメラモジュール
Ｏ 光軸
Ｒ 径方向外端縁
Ｓ 内側収容空間

Claims (8)

1. 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、
   前記レンズ群は、第１のレンズと、この第１のレンズに光軸方向の一方側で隣接するように積み重ねられて位置されるとともに、前記第１のレンズよりも大径の第２のレンズとを有し、
   前記第２のレンズは、前記第１のレンズよりも径方向外側に延出する延出部を有し、
   光軸方向で互いに対向する前記第１のレンズの表面および前記第２のレンズの表面の少なくとも一方には、前記第２のレンズが前記第１のレンズの径方向外端縁と接触することを防止する逃げ部が設けられることを特徴とするレンズユニット。
2. 前記第２のレンズの前記延出部は、前記レンズ群を構成して前記第２のレンズに隣接する第３のレンズを支持す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. 前記第２のレンズの前記延出部は、径方向で前記鏡筒と接触しない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。
4. 前記第１のレンズがガラス製であり、前記第２のレンズが樹脂製であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズユニット。
5. レンズユニットの光軸方向に沿う断面において、径方向両側に位置される前記逃げ部の径方向寸法の和は、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの当接部位の径方向寸法の和の５％以上１０％以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズユニット。
6. レンズユニットの光軸方向に沿う断面において、前記逃げ部により形成される前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間の逃げ空間の光軸方向最大寸法は、前記第２のレンズの光軸方向に沿う最大厚さ寸法の０．５％以上５％以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズユニット。
7. 前記第２のレンズは、光軸方向に沿うその最大厚さ寸法Ｔに対するその外径寸法Ｄの比率Ｄ／Ｔが５〜７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. 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を備えていることを特徴とするカメラモジュール。

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