JP2022034211A - レンズユニットおよびカメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】最も物体側に位置する第１レンズを面状ヒータによって安定かつ確実に加熱することができるレンズユニットおよびカメラモジュールを提供する。【解決手段】光軸に沿って並べられた複数のレンズと、これら複数のレンズを収容保持する鏡筒１２と、最も物体側に位置する第１レンズ１３を加熱可能な面状ヒータ５０とを備え、面状ヒータ５０は、第１レンズ１３を加熱する加熱部５１を備え、加熱部５１が第１レンズ１３の像側の端面１３ａに接着剤によって接着されているこので、第１レンズ１３を面状ヒータ５０によって安定かつ確実に加熱することができる。【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。

監視カメラ、車載カメラ等、屋外に設置されるカメラが知られている。そのような屋外に設置されるカメラでは、降雪時にレンズ前面に氷雪が付着することがある。また、外気温が氷点下以下になった場合に、レンズ前面が凍結し霜が付着することがある。その場合、レンズ前面への付着物によって撮像画像が不鮮明となり、カメラの撮像性能が低下してしまう。
近年、車両にカメラ（車載カメラ）が搭載されるようになっており、車載カメラが撮像した画像は、自動ブレーキ機能、自動運転機能等の機能に利用されている。それらの機能は車両の走行を制御する機能であり、車載カメラの撮像機能の低下は、事故等の発生につながってしまう虞がある。そのため、レンズ前面に付着した付着物を融かす融雪機能を備えたカメラの開発が求められている。
また、車載カメラのレンズユニットは、撮像対象に向けられる側（物体側）が車外に露出した状態となるので、強度、防水性、耐薬品性、高温耐久性等が要求される。
また、温度変化によるレンズの曇りを防止する必要などがある。

特許文献１には、レンズ前面の凍結やレンズの曇りを防止するために、鏡筒内部の気密状態を確保したレンズユニットが開示されている。このレンズユニットでは、４つのレンズが鏡筒内に光軸方向に沿って並べて配置されている。物体側では、最も物体側のレンズと鏡筒の内周面との間に０リングを配置することで、シール性が実現されている。また、像側（撮像素子側）では、接着剤を介して光学フィルタを鏡筒に取り付けることで、シール性が実現されている。このように、物体側のシールと結像側のシールとにより鏡筒内部の気密性が確保され、レンズの曇りが防止されるようになっている。

特開２００８－２３３５１２号公報

ところで、上述したように鏡筒内部の気密状態を確保しても、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レンズ（最も物体側の位置するレンズ）とこれに隣り合う第２レンズとの間のレンズ間空間内で、とりわけ第１レンズの裏面に結露が生じ易い。

このため、第１レンズの裏面の結露を除去するために、当該第１レンズをＦＰＣヒータ等の面状ヒータによって加熱することが考えられる。面状ヒータは、ドーナツ板形状に形成されて、第１レンズを加熱する加熱部と、この加熱部から延出して当該加熱部に電気を供給する帯状の延出部を備えている。
このような面状ヒータの加熱部は第１レンズと、当該第１レンズに対して光軸方向に隣接するレンズまたはスペーサとの間に挟持されるようにして配置される。
しかし、レンズユニットが環境によって温度変化する、特に高温になると、鏡筒とその内部に収容保持されているレンズまたはスペーサとの間に線膨張係数が異なることに起因して、隙間が生じるおそれがある。この隙間によって第１レンズと面状ヒータの加熱部との間に隙間が生じると、当該隙間に空気が介在するため、熱伝導性が低下して加熱部によって第１レンズを安定かつ確実に加熱することが困難になるという課題がある。
また、上述した環境温度の変化のほかに、ヒータの加熱による温度変化もあり、この場合も上記と同様に、第１レンズを安定かつ確実に加熱することが困難になるという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、最も物体側に位置する第１レンズを面状ヒータによって安定かつ確実に加熱することができるレンズユニットおよびカメラモジュールを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、光軸に沿って並べられた複数のレンズと、これら複数のレンズを収容保持する鏡筒と、最も物体側に位置する第１レンズを加熱可能な面状ヒータとを備えたレンズユニットにおいて、
前記面状ヒータは、前記第１レンズを加熱する加熱部を備え、
前記加熱部が前記第１レンズの像側の端面に接着剤によって接着されていることを特徴とする。

面状ヒータとしては、例えば、ＦＰＣヒータや有機ＰＴＣヒータが挙げられる。このような面状ヒータは、ドーナツ板状に形成されて、第１レンズを加熱する加熱部と、この加熱部から延出して前記加熱部に電気を供給する帯状の延出部とを備えている。
接着剤は熱伝導に優れた接着剤であるエポキシ樹脂、導電性フィラを含んだエポキシ樹脂等を使用するのが好ましい。

本発明においては、面状ヒータの加熱部が第１レンズの像側の端面に接着剤によって接着されているので、レンズユニットが環境によって温度変化する、特に高温になって、鏡筒とその内部に収容保持されている第２レンズまたはスペーサとの間に、隙間が生じても、第１レンズと面状ヒータの加熱部との間に隙間が生じることがないため、当該隙間に空気が介在することがない。このように、空気が介在しないので熱伝導率が低下することがなく、よって、第１レンズを加熱部によって安定かつ確実に加熱することができる。

また、本発明の前記構成において、前記第１レンズと、第２レンズまたはスペーサとは光軸方向で隣接するとともに互いに当接しており、
前記第１レンズと、前記第２レンズまたは前記スペーサとの間には、前記面状ヒータの前記加熱部を収容する空隙が設けられていてもよい。

このような構成によれば、面状ヒータの加熱部を空隙に収容することができるので、加熱部を容易に配置できる。

また、本発明の前記構成において、前記面状ヒータがＦＰＣヒータまたは有機ＰＴＣヒータであってもよい。

また、本発明の前記構成において、前記面状ヒータが有機ＰＴＣヒータであり、
前記第１レンズに対して光軸方向に隣接する第２レンズまたはスペーサと、前記有機ＰＴＣヒータの前記加熱部との間に隙間が設けられていてもよい。

有機ＰＴＣヒータは加熱部が厚さ方向に加圧されると、電気抵抗値が上がって使用が困難となる場合がある。
これに対し、前記構成によれば、第１レンズに対して光軸方向に隣接する第２レンズまたはスペーサと、有機ＰＴＣヒータの加熱部との間に隙間が設けられているので、加熱部が第１レンズと、当該第１レンズに対して光軸方向に隣接するレンズまたはスペーサとによって挟み付けられて加圧されることがない。このため、有機ＰＴＣヒータを容易に使用できる。

また、本発明の前記構成において、前記面状ヒータは、前記加熱部から延出して当該加熱部に電気を供給する帯状の延出部を備え、
前記第１レンズに対して光軸方向に隣接する第２レンズまたはスペーサの外周部に、前記面状ヒータの前記延出部を前記鏡筒の軸方向に沿って挿通する挿通部が設けられ、
前記鏡筒に、前記挿通部に挿入された前記延出部を外部に導出するための導出孔が前記挿通部と連通して設けられていてもよい。

ここで、前記挿通部は、第１レンズに対して光軸方向に隣接する第２レンズまたはスペーサの外周部に設けた挿通溝や挿通孔であってもよく、この場合、挿通溝の溝幅や挿通孔の内径は延出部の幅より広いことが好ましい。

このような構成によれば、第１レンズに対して光軸方向に隣接する第２レンズまたはスペーサの外周部に、面状ヒータの延出部を鏡筒の軸方向に沿って挿通する挿通部が設けられているので、当該挿通部に延出部を挿通することによって、当該延出部を鏡筒内で容易に引き回すことができ、さらに、鏡筒に、挿通部に挿通された延出部を外部に導出するための導出孔が挿通部と連通して設けられているので、挿通部に挿通された延出部を導出孔から容易に外部に導出できる。

また、本発明の前記構成において、前記接着剤が熱硬化性接着剤であってもよい。

このような構成によれば、面状ヒータの加熱部が第１レンズの像側の端面に熱硬化性接着剤によって接着されているので、第１レンズの像側の端面に、ゴースト防止のための墨塗り部を設けられている場合に、ＵＶ硬化接着剤では加熱部を第１レンズの像側の端面に接着できないが、熱硬化性接着剤によって確実に接着できる。

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、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。

本発明によれば、最も物体側に位置する第１レンズを面状ヒータによって安定かつ確実に加熱することができる。

本発明の第１の実施形態を示すもので、レンズユニットの概略断面図である。 同、（ａ）は鏡筒の第１例を示す平面図、（ｂ）は鏡筒の第２例を示す平面図である。 同、鏡筒を斜め上方から見た斜視図である。 同、鏡筒の別の斜め上方から見た斜視図である。 同、収容保持部によってレンズを支持した状態を模式的に示す図である。 同、カメラモジュールの概略断面図である。 同、ＦＰＣヒータの平面図である。 同、レンズやスペーサを示す平面図である。 同、スペーサを鏡筒に収容保持した状態を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態を示すもので、レンズユニットの概略断面図である。 同、スペーサの平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
なお、以下で説明される本実施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、全ての図においてレンズおよびスペーサについてはハッチングを省略している。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施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内に配置される複数の平面視円形状のレンズ、例えば、物体側（図１において上側）から、第１レンズ１３、第２レンズ１４、第３レンズ１５、第４レンズ１６および第５レンズ１７から成る５つのレンズと、３つの絞り部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃとを備えている。
また、鏡筒１２の底面には、鏡筒１２の底面内周からレンズ１７と接触していない部分に向けて径方向に延びる溝が設けられている。この溝は気密検査のための空気の流通のための溝ある。

３つの絞り部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうちの物体側から１番目の絞り部材２２ａは、第２レンズ１４と第３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レンズ１５と第４レンズ１６との間に配置されている。物体側から３番目の絞り部材２２ｃは、第４レンズ１６と第５レンズ１７との間に配置されている。
絞り部材２２ａ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」である。また、絞り部材２２ｂ，２２ｃ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内に収容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する第１レンズ１３は、物体側に平坦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、第２レンズ１４は物体側および像側にそれぞれ凸曲面を有する球面ガラスレンズである。その他のレンズ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レンズ１３および第２レンズ１４が樹脂レンズであっても構わない；第１および第２レンズ１３，１４が樹脂製の場合、第１レンズ１３および第２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）。

また、鏡筒１２には、第１レンズ１３と第３レンズ１５との間においてスペーサ３０が設けられ、第１レンズ１３と第３レンズ１５とスペーサ３０と第２レンズ１４とによって囲まれたレンズ間空間ＳＬを有し、第１レンズ１３とスペーサ３０、およびスペーサ３０と第３レンズ１５は、それぞれレンズ間空間ＳＬ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てもよい。レンズの数、スペーサの数やレンズ、スペーサ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。
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。

スペーサ３０は円筒状に形成され、その内側下端部に第２レンズ１４が保持されている。すなわち、スペーサ３０はその内径側の下端縁にカシメ部３１を有し、このカシメ部３１は、第２レンズ１４の対向面１４ａをスペーサ３０の対向面３０ｂに光軸方向において押し付けるようにして径方向内側に熱的にカシメられている。
このように、カシメ部３１によって第２レンズ１４の対向面１４ａがスペーサ３０の対向面３０ｂに押し付けられることによって、スペーサ３０に第２レンズ１４が保持されている。

また、本実施形態において、最も物体側に位置する第１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２６に限定されず、第１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、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する第１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している。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は、像側の端部（図１において下端部）において、第５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を有している。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，２２ｃ，２２ｄとが光軸方向で保持固定されている。

鏡筒１２は、レンズ１５，１６，１７および光軸方向に隣り合うレンズ１３，１５間に設けられたスペーサ３０を収容保持する収容保持部Ｓを備えている。
収容保持部Ｓは、図２および図３に示すように、内周面が八角形以上の多角形状に形成されているが、本実施形態では、周方向に所定間隔で配置された１２の直線状の辺（弦）と、周方向に隣り合う辺（弦）どうしを繋ぐように配置される１２の円弧との組み合わせによる形状となっている。
また、収容保持部Ｓは、その内径が物体側から像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、スペーサ３０、レンズ１５，１６，１７は、物体側から像側に向かうにつれて、外径が小さくなっている。基本的に、スペーサ３０、レンズ１５，１６，１７のそれぞれの外径と、鏡筒１２の収容保持部Ｓのスペーサ３０、各レンズ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。

すなわち、代表してレンズ１５について説明すると、図５に模式的に示すように、収容保持部Ｓは、内周面が正十二角形状に形成されることで、１２個の平面状の支持面ＳＳを有しており、これら１２個の支持面ＳＳは等しい角度で周方向に隣接している。各支持面ＳＳの周方向の中央部がレンズ１５の外周面を支持する支持点ＳＰであり、当該支持点ＳＰは１２個ある。したがって、レンズ１５は１２個の支持点ＳＰによって光軸と直交する方向において安定的に支持されている。
なお、図２では、上述したように、周方向に所定間隔で配置された１２の直線状の辺（弦）と、周方向に隣り合う辺（弦）どうしを繋ぐように配置される１２の円弧との組み合わせによる形状となっているが、以下では正十二角形状として説明する。

スペーサ３０およびレンズ１６，１７を収容保持する収容保持部Ｓも同様に、内周面が正十二角形状に形成されているが、物体側から像側に向かうにつれて、外径（光軸を中心として点対称に配置される支持点ＳＰ間の距離）が段階的に小さくなっている。また、レンズ１６，１７もそれぞれ１２個の支持点ＳＰによって光軸と直交する方向において安定的に支持されているが、スペーサ３０は後述するように、収容保持部Ｓに挿通溝５５を設けているため、１０個の支持点ＳＰによって光軸と直交する方向において安定的に支持されている。

ここで、収容保持部Ｓは、図１～図３に示すように、スペーサ３０を収容保持する第１収容保持部Ｓ１、レンズ１５を収容する第２収容保持部Ｓ２、レンズ１６を収容する第３収容保持部Ｓ３、レンズ１７を収容する第４収容保持部Ｓ４とから構成され、第１収容保持部Ｓ１から第４収容保持部Ｓ４に向けて段階的に内径が小さくなっている。そして、鏡筒１２の軸方向に隣り合う収容保持部どうし間には、径方向内側に張り出す段差面が設けられている。
また、図２（ａ）に示す収容保持部Ｓは、正十二角形の一つの頂点を後述する挿通溝５５の幅方向中央に向けて配置されているのに対し、図２（ｂ）に示す収容保持部Ｓは、正十二角形の一つの頂点を挿通溝５５の幅方向中央から周方向に１５°回転させた位置に向けて配置されているが、いずれにおいても、１０個の支持点ＳＰによってスペーサ３０が支持されている。

また、物体側に最も近いレンズ１３を収容する収容保持部ＳＵは、内周面が円形状に形成されており、当該収容保持部ＳＵにレンズ１３が収容保持されている。
また、第２レンズ１４はレンズ１３，１５，１６，１７より小径に形成され、スペーサ３０に保持固定されている。
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。

図６は、図１に示すレンズユニット１１を有する本実施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１０５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（図示略）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。
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は、図１および図７に示すように、最も物体側に位置するレンズ１３を加熱可能なＦＰＣヒータ（面状ヒータ）５０を備えている。なお、面状ヒータとして有機ＰＴＣヒータを用いてもよい。
ＦＰＣヒータ５０は、図７に示すように、フレキシブルプリント回路基板によって形成されており、第１レンズ１３を加熱する加熱部５１と、この加熱部５１から延出して加熱部５１に電気を供給する延出部５２とを備えている。
加熱部５１はドーナツ板状に形成されており、外径は第１レンズ１３の像側の端面１３ａの外径とほぼ等しくなっており、内径は第１レンズ１３の像側の端面１３ａの内径とほぼ等しくなっている。加熱部５１は、ドーナツ板状のベースフィルム上に細い線状の銅箔５１ａが外周側から半円弧を形成するように内周側に折返しながら半円状に形成された回路部を線対称的に形成したものであり、この回路部が発熱するようになっている。
延出部５２は加熱部５１から径方向外側に直線状に延出するものであり、帯状のベースフィル部上に２つの帯状の銅箔５２ａが平行に配置されることによって形成され、一方の銅箔５２ａが電源の陽極に接続され、他方の銅箔５２ａが陰極に接続される。

前記収容保持部Ｓには、図２および図３に示すように、鏡筒１２の軸方向に延びる挿通溝(挿通部)５５が設けられている。この挿通溝５５はＦＰＣヒータ５０の延出部５２の幅より広い溝幅を有するとともに、延出部５２の厚さより深い溝深さを有する。また、挿通溝５５は第１収容保持部Ｓ１の物体側の端から第１収容保持部Ｓ１の像側の端より若干物体側の位置まで延びている。
ＦＰＣヒータ５０の加熱部５１はレンズ１３の像側の端面１３ａに接着剤によって接着されている。接着剤としては、熱硬化性接着剤でかつ熱伝導性に優れたものを使用する。例えばエポキシ樹脂、導電性フィラを含んだエポキシ樹脂等が好適に使用される。接着剤の熱伝導率は０.２～２.０Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。
接着剤はＦＰＣヒータ５０の加熱部５１の上面（第１レンズ１３側を向く面）および／または第１レンズ１３の像側の端面１３ａに満遍なく均一に塗布したうえで、これら上面および端面１３ａを接着する。なお、接着剤は満遍なく塗布するのが好ましいが、複数の所定の部位に塗布して接着してもよい。
延出部５２は挿通溝５５側に向けられたうえで、当該挿通溝５５に挿通されている。

また、鏡筒１２の周壁には、導出孔５６が挿通溝５５と連通して設けられている。導出孔５６は矩形状の孔であり、孔幅は挿通溝５５の溝幅と等しくなっており、当該導出孔５６は、鏡筒１２の周壁を貫通するように形成されている。当該導出孔５６の出口は外側フランジ部２５より上方の鏡筒１２の周壁に配置されている。
このような導出孔５６は、挿通溝５５に挿通されたＦＰＣヒータ５０の延出部５２を鏡筒１２の外部に導出するためのものであり、挿通溝５５に挿通された延出部５２は導出孔５６の入口で略直角に径方向外側に曲げられたうえで、導出孔５６に挿通され、外部に導出されている。
なお、挿通溝５５を前記内側フランジ部２４の上面まで延ばすとともに、当該内側フランジ部２４に、導出孔を内側フランジ部２４の厚さ方向に貫通して設けてもよい。

ＦＰＣヒータ５０の加熱部５１を第１レンズ１３の像側の端面１３ａに接着剤によって接着するとともに、ＦＰＣヒータ５０の延出部５２を鏡筒１２の外部に導出する場合、以下のようにして行う。
まず、鏡筒１２内に物体側（図１において上端側）の開口から、順次、絞り部材２２ｄ、レンズ１７、絞り部材２２ｃ、レンズ１６、絞り部材２２ｂ、レンズ１５、絞り部材２２ａを挿入する。
一方、スペーサ３０およびレンズ１４は、鏡筒１２の外部で予め組み立てて組立体としておく。
また、鏡筒１２の外部で、第1レンズ１３の端面１３ａにＦＰＣヒータ５０の加熱部５１の上面を接着剤によって接着しておく。

次に、鏡筒１２内に前記組立体を挿入したうえで、ＦＰＣヒータ５０の加熱部５１が接着されている第１レンズ１３を鏡筒１２内に挿入する。その際、ＦＰＣヒータ５０の延出部５２が挿通溝５５側に向くように、第１レンズ１３を周方向に位置決めし、延出部５２を前記挿通溝５５に挿通していく。延出部５２を挿通溝５５に挿通して、その先端部が導出孔５６に達すると、延出部５２は径方向外側に向けて曲げられ、導出孔５６に沿って外部に向けて挿通され、鏡筒１２の外部に導出される。
そして、この導出された延出部５２を引張りながら、ＦＰＣヒータ５０の加熱部５１が接着されている第１レンズ１３を鏡筒１２内に挿入し、最後に、カシメ部２３を径方向内側に熱的にカシメることにより、レンズ群Ｌを鏡筒１２内で固定する。
また、第１レンズ１３を鏡筒１２内に挿入する際は、予め第１レンズ１３にＯリング２６を取り付けておく。

なお、これに限らず、以下のようにしてもよい。すなわち、前記組立体を鏡筒１２内に挿入する前に、ＦＰＣヒータ５０の加熱部５１が接着されている第１レンズ１３を鏡筒１２の外部に出した状態で、延出部５２を挿通溝５５に挿通し、さらに導出孔５６に挿通して、鏡筒１２の外部に導出する。
次に、前記組立体を鏡筒１２内に挿入したうえで、外部に出しておいた第１レンズ１３を鏡筒１２内に挿入し、最後に、カシメ部２３を径方向内側に熱的にカシメることにより、レンズ群Ｌを鏡筒１２内で固定する。

また、本実施形態では、図２に示すように、挿通溝５５の幅方向の両端と収容保持部Ｓ（第１収容保持部Ｓ１）の中心Оとを結ぶ線のなす角度θが６０°以内となっている。
図２（ａ）に示すように、第１収容保持部Ｓ１は、内周面が正十二角形以上の正多角形状に形成されているが、当該内周面の一部が矩形溝状に切り欠かれることによって、１２個の支持面ＳＳのうち、２つの支持面ＳＳが切除されている。したがって、スペーサ３０は、１０個の支持点ＳＰによって支持されている。このため、挿通溝５５が形成されていても、スペーサ３０を安定的に支持できる。
また、図２（ｂ）に示すように、第１収容保持部Ｓ１は、内周面が正十二角形以上の正多角形状に形成されているが、当該内周面の一部が矩形溝状に切り欠かれることによって、１２個の支持面ＳＳのうち、１つの支持面ＳＳと２つの支持面ＳＳの半分以下が切除されている。したがって、スペーサ３０は、１０個の支持点ＳＰによって支持されている。このため、挿通溝５５が形成されていても、スペーサ３０を安定的に支持できる。

レンズ１５～１７およびスペーサ３０は、図８に示すように、外径部が円筒面によって形成されているが、当該円筒面の一部には、平坦面３０ａが形成されることで、Ｄカット形状となっている。このようなＤカット形状のＤカット部分を挿通溝５５に対向させるように配置するのが好ましい。後述する第２の実施形態でも同様である。
平坦面３０ａはレンズ１５～１７およびスペーサ３０を成形する際にゲートとなる部位であり、当該平坦面３０ａはもともと第１収容保持部Ｓ１の支持面ＳＳに当接されない部位である。したがって、図９に示すように、平坦面３０ａを挿通溝５５に配置することによって、スペーサ３０を１０個の支持点ＳＰによって支持できる。なお、挿通溝５５に配置された平坦面３０ａと挿通溝５５の溝底面との間にはＦＰＣヒータ５０の延出部５２を挿通可能な十分な隙間がある。

また、本実施形態では、図２に示すように、挿通溝５５の溝幅Ｗは３．５ｍｍ以内となっている。上述したように、挿通溝５５の溝幅を角度θが６０°以内とした場合、スペーサ３０の外径が大きくなるほど、挿通溝５５の溝幅が大きくなるので、過大となるのを抑制するため、挿通溝５５の溝幅Ｗを３．５ｍｍ以内と規定する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＦＰＣヒータ（面状ヒータ）５０の加熱部５１が第１レンズ１３の像側の端面１３ａに接着剤によって接着されているので、レンズユニット１１が環境によって温度変化して、特に高温になって、鏡筒１２とその内部に収容保持されているスペーサ３０との間に、隙間が生じても、第１レンズ１３とＦＰＣヒータ５０の加熱部５１との間に隙間が生じることがないため、空気が介在することがない。このように、空気が介在しないので熱伝導率が低下することがなく、よって、第１レンズ１３を加熱部５１によって安定かつ確実に加熱することができる。
また、ＦＰＣヒータ５０の加熱部５１が第１レンズ１３の像側の端面１３ａに熱硬化性接着剤によって接着されているので、第１レンズ１３の像側の端面１３ａに、ゴースト防止のための墨塗り部が設けられている場合に、ＵＶ硬化接着剤では加熱部５１を第１レンズ１３の像側の端面１３ａに接着できないが、熱硬化性接着剤によって確実に接着できる。

また、スペーサ３０を収容保持する第１収容保持部Ｓ１に、鏡筒１２の軸方向に延びて、ＦＰＣヒータ５０の延出部５２の幅より広い溝幅を有する挿通溝５５が設けられているので、当該挿通溝５５に延出部５２を挿通することによって、当該延出部５２を鏡筒内で容易に引き回すことができ、さらに、鏡筒１２の周壁に、挿通溝５５に挿通された延出部５２を外部に導出するための導出孔５６が挿通溝５５と連通して設けられているので、挿通溝５５に挿通された延出部５２を導出孔５６から容易に外部に導出できる。
また、ＦＣＣヒータ５０の延出部５２がスペーサ３０やレンズ１５，１６，１７に干渉しないので、延出部５２を鏡筒１２内で引き回しても、スペーサ３０やレンズ１５，１６，１７が偏心することがない。

また、導出孔５６が鏡筒１２に周壁に設けられているので、ＦＰＣヒータ５０の延出部５２を鏡筒１２の周壁から容易に導出できる。
さらに、挿通溝５５の向の両端と第１収容保持部Ｓ１の中心とを結ぶ線のなす角度が６０°以内であるので、内周面が正十二角形に形成された第１収容保持部Ｓ１にスペーサ３０の外周面を１０個の支持点ＳＰで保持でき、このため、当該スペーサ３０を安定的に保持できる。
加えて、挿通溝５５の溝幅が３．５ｍｍ以内であるので、ＦＰＣヒータ５０の幅が３．５ｍｍ以内の延出部５２を挿通溝５５に容易に挿通できる。
なお、本実施形態では、第１レンズ１３とスペーサ３０の組み合わせについて説明したが、スペーサ３０の代わりに第２レンズを組み合わせてもよい。

（第２の実施形態）
図１０および図１１は第２の実施形態を示すもので、図１０はレンズユニット１１の断面図、図１１はスペーサ３０の平面図である。
第２の実施形態のレンズユニット１１が第１の実施形態のレンズユニット１１と異なる点は、スペーサの構成、鏡筒１２の収容保持部の構成および面状ヒータの構成であるので、以下ではこの点について説明し、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付してその説明を省略することもある。

図１０および図１１に示すように、収容保持部Ｓは、内周面が円形状に形成されている。また、収容保持部Ｓは、その内径が物体側から像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、スペーサ３０、レンズ１５，１６，１７は、物体側から像側に向かうにつれて、外径が小さくなっている。基本的に、スペーサ３０、レンズ１５，１６，１７のそれぞれの外径と、鏡筒１２の収容保持部Ｓのスペーサ３０、各レンズ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。
また、収容保持部Ｓは、図１０に示すように、スペーサ３０を収容保持する第１収容保持部Ｓ１、レンズ１５を収容する第２収容保持部Ｓ２、レンズ１６を収容する第３収容保持部Ｓ３、レンズ１７を収容する第４収容保持部Ｓ４とから構成され、第１収容保持部Ｓ１から第４収容保持部Ｓ４に向けて段階的に内径が小さくなっている。そして、鏡筒１２の軸方向に隣り合う収容保持部どうし間には、径方向内側に張り出す段差面が設けられている。

また、本実施形態では、面状ヒータ６０として有機ＰＴＣヒータ６０を使用している。有機ＰＴＣヒータは、温度が上がると抵抗値も上がる性質によって、温度は緩やかに上昇した後、ある一定の温度で安定する。したがって、センサーなどの外部的な制御を必要とせず、自ら適温をコントロールでき、温度が上限に達して安定すると、消費電力量も少ない値で安定する。ＰＴＣヒータ６０としては、無機ＰＴＣヒータと有機ＰＴＣヒータがあるが、本実施形態では、有機ＰＴＣヒータが好適に使用される。
このような有機ＰＴＣヒータ６０も、ＦＰＣヒータ５０と同様に、第１レンズを加熱する加熱部６１と、この加熱部６１から延出して加熱部６１に電気を供給する帯状の延出部６２とを備えている。
加熱部６１はドーナツ板状に形成されており、外径は第１レンズ１３の像側の端面１３ａの外径とほぼ等しくなっており、内径は第１レンズ１３の像側の端面１３ａの内径とほぼ等しくなっている。

また、ＰＴＣヒータ６０の加熱部６１は第１レンズ１３の像側の端面１３ａに接着剤によって接着されている。
接着剤としては、第１の実施形態と同様に、エポキシ樹脂、導電性フィラを含んだエポキシ樹脂等の熱硬化性接着剤でかつ熱伝導性に優れたものを使用する。接着剤はＰＴＣヒータ６０の加熱部６１の上面（第１レンズ１３側を向く面）および／または第１レンズ１３の像側の端面１３ａに満遍なく均一に塗布したうえで、これら上面および端面１３ａを接着する。なお、接着剤は満遍なく塗布するのが好ましいが、複数の所定の部位に塗布して接着してもよい。

また、スペーサ３０の外周部には、面状ヒータ６０の延出部６２を鏡筒１２の軸方向に沿って挿通する挿通溝（挿通部）３０ｄが設けられている。挿通溝３０ｄは平面視において矩形状に形成され、溝幅は延出部６２の幅より広く、溝深さは（スペーサ３０の径方向における深さ）延出部６２の厚さより深い溝深さになっている。

また、鏡筒１２の周壁には、導出孔５６が挿通溝３０ｄと連通して設けられている。導出孔５６は矩形状の孔であり、孔幅は挿通溝３０ｄの溝幅と等しくなっている。鏡筒１２の周壁には矩形状の孔５６ａが設けられている。この孔５６ａは導出孔５６より大径に形成されるとともに、導出孔５６と連通している。また、孔５６ａは外側フランジ部２５より上方の鏡筒１２の周壁に配置されている。
導出孔５６は、挿通溝３０ｄに挿通されたＰＴＣヒータ６０の延出部６２を鏡筒１２の外部に導出するためのものであり、挿通溝３０ｄに挿通された延出部６２は導出孔５６の入口で略直角に径方向外側に曲げられたうえで、導出孔５６に挿通され、さらに孔５６ａから外部に導出されている。

また、第１レンズ１３と、スペーサ３０とは光軸方向で隣接するとともに互いに当接しており、第１レンズ１３と、スペーサ３０との間には、ＰＴＣヒータ６０の加熱部６１を収容する空隙ｋが設けられている。すなわち、スペーサ３０は、物体側の面で、外周部が凸状、内周側が凹状に形成され、外周側で第1レンズ１３に当接し、内周側で第1レンズ１３との間に空隙Ｋが設けられている。このような空隙Ｋは第１の実施形態における第１レンズ１３と、スペーサ３０との間に設けてもよい。
また、第１レンズ１３に対して光軸方向に隣接するスペーサ３０と、ＰＴＣヒータ６０の加熱部６１との間に隙間Ｇが設けられている。ＰＴＣヒータ６０は加熱部５１が厚さ方向に加圧されると、電気抵抗値が上がって使用が困難となる場合がある。
このような加圧を防止するため、スペーサ３０と、ＰＴＣヒータ６０の加熱部６１との間に隙間Ｇが設けられている。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、第１レンズ１３に対して光軸方向に隣接するスペーサ３０と、ＰＴＣヒータ６０の加熱部６１との間に隙間Ｇが設けられているので、加熱部６１が第１レンズ１３と、スペーサ３０とによって挟み付けられて加圧されることがないため、ヒータの性能の劣化を抑制し、安定した出力を確保できる。このため、ＰＴＣヒータ６０を容易に使用できる。

なお、本実施形態では、図１０に示すように、スペーサ３０の物体側の面で、外周部が凸状、内周側が凹状に形成され、外周側で第1レンズ１３に当接し、内周側で第1レンズ１３との間に空隙Ｋが形成されるようになっているが、逆に内周側凸、外周側凹にしてもよい。また、スペーサ３０に凸を設けているが、第1レンズ１３の像側の内周側あるいは外周側に凸を設けてスペーサ３０と当接させてもよい。

なお、第１および第２の実施形態では、収容保持部Ｓにスペーサ３０、レンズ１５，１６，１７を収容保持するようにしたが、収容保持部Ｓには複数のレンズのみを収容保持するようにしてもよい。つまり、スペーサ３０が無くてもよい。
また、第１および第２の実施形態では、最も物体側に位置するレンズ１３を収容保持する収容保持部ＳＵは、内周面が円形状に形成されているが、当該収容保持部ＳＵを内周面が八角形以上の多角形状に形成してもよい。

１１ レンズユニット
１２ 鏡筒
１３，１４，１５，１６，１７ レンズ
３０ スペーサ
５０ ＦＰＣヒータ（面状ヒータ）
５１ 加熱部
５２ 延出部
６０ ＰＴＣヒータ（面状ヒータ）
５５，３０ｄ 挿通溝（挿通部）
５６ 導出孔
Ｌ レンズ群
Ｏ 光軸

Claims (7)

1. 光軸に沿って並べられた複数のレンズと、これら複数のレンズを収容保持する鏡筒と、最も物体側に位置する第１レンズを加熱可能な面状ヒータとを備えたレンズユニットにおいて、
   前記面状ヒータは、前記第１レンズを加熱する加熱部を備え、
   前記加熱部が前記第１レンズの像側の端面に接着剤によって接着されていることを特徴とするレンズユニット。
2. 前記第１レンズと、第２レンズまたはスペーサとは光軸方向で隣接するとともに互いに当接しており、
   前記第１レンズと、前記第２レンズまたは前記スペーサとの間には、前記面状ヒータの前記加熱部を収容する空隙が設けら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。
3. 前記面状ヒータがＦＰＣヒータまたは有機ＰＴＣヒータであることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット
4. 前記面状ヒータが有機ＰＴＣヒータであり、
   前記第１レンズに対して光軸方向に隣接する第２レンズまたはスペーサと、前記有機ＰＴＣヒータの前記加熱部との間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
5. 前記面状ヒータは、前記加熱部から延出して当該加熱部に電気を供給する帯状の延出部を備え、
   前記第１レンズに対して光軸方向に隣接する第２レンズまたはスペーサの外周部に、前記面状ヒータの前記延出部を前記鏡筒の軸方向に沿って挿通する挿通部が設けられ、
   前記鏡筒に、前記挿通部に挿入された前記延出部を外部に導出するための導出孔が前記挿通部と連通して設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
6. 前記接着剤が熱硬化性接着剤であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のレンズユニット。
7. 請求項１～６のいずれか１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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