JP4875682B2 - レンズ枠、レンズ組立体および撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のレンズが装入されるレンズ枠、そのレンズ枠を備えたレンズ組立体、およびそのレンズ組立体を備えた撮影装置に関する。

最近、自動車にカメラが配備されるようになってきている。自動車に配備されるカメラの多くは、ナビゲーションシステムが普及し運転席に表示画面が設けられていることを利用して、ドライバの死角になる場所の状態をその表示画面上に表示するものである。

ところで、自動車は夏の炎天下や冬の厳寒屋外に野晒しにされることもあり、車載用のカメラはそのような極めて広範な温度環境下で正常に動作する必要がある。この正常動作を保証するために車載用のカメラに適用されるレンズ組立体に要求される性能としては、軽量性や頑強性などの一般的な性質のほか、温度変化に起因するピンボケを生じさせないために温度による伸縮が少ないことなどが挙げられる。これらの要求を満足するために、セラミック製の鏡胴が考えられている（例えば特許文献１、２参照）。また、本出願人は、多孔質セラミックを光学部品に適用することを提案している（例えば特許文献３参照）。この特許文献３の明細書で言う、多孔質とは、気孔率１０％以上である多孔質構造体である。

ここで特許文献４には、例えば、レンズ鏡胴の前側開口より、レンズ、間隔環を挿入し、押え環をレンズ鏡胴の前側にねじ込むことによって、レンズ鏡胴にレンズを固定したレンズ組立体を構成することが記載されている。その特許文献４の構成に多孔質セラミックの鏡胴を適用した場合の構成を説明する。

図１は、その多孔質セラミック製のレンズ枠を備えたレンズ組立体の構成例を示す図である。

図１のレンズ組立体１には鏡胴１０が備えられており、その鏡胴１０には対物側開口１０１と結像側開口１０２とを有する中空部１００が設けられている。この鏡胴１０の対物側外周には雄ネジＳＲ１が形成され、その対物側開口１０１から複数のレンズＬ１〜Ｌ４，複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３が光軸を揃えて装入される。この例では、複数の光学部材として複数のレンズＬ１〜Ｌ４と複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３とが交互に配置されるようにして鏡胴１０の中空部１００に順次に装入される。

更に図１のレンズ組立体１には、鏡胴１０の中空部１００の内部に装入された複数の光学レンズＬ１〜Ｌ４および間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３を、対物側開口１０１から押さえ込んで固定するための押さえ環１１が備えられている。この押さえ環１１は、鏡胴１０の対物側の部分が入り込む装着開口１１０と、鏡胴内に装入された複数のレンズのうちの最も対物側に装入されたレンズＬ１の中央部を露出させる光学開口１１１とを有し、装着開口内側の内壁に、上記雄ネジＳＲ１と螺合する雌ネジＳＲ２が形成され、その雄ネジＳＲ１とその雌ネジＳＲ２との螺合により最も対物側に位置するレンズＬ１の対物側の面の周縁部を押えるものである。

この押え環１１によって鏡胴１０内の複数のレンズＬ１〜Ｌ４および複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３が結像側開口側に向かって押さえ込まれることにより図１のレンズ組立体１が組み立てられている。

こうして組み立てられたレンズ組立体１が自動車に搭載されたときには、多孔質セラミック製のレンズ枠１０が威力を発揮して所定の性能を充分に発揮することができる。

ここで、上記構造のレンズ組立体においては、中空部内に複数のレンズと複数の間隔環とが交互に配置されるように装入して、最後に押え環で最も対物側のレンズを押えることにより中空部内の複数のレンズと複数の間隔環とを所定の位置に配置する構造になっている。このため図１のレンズ組立体が自動車に搭載された後においては走行時の振動や加速又は減速制動時の衝撃等を受けてレンズ組立体内の間隔環とレンズとが連なって動いてしまう恐れがある。もしレンズと間隔環とが連なって動いてしまうと、所定の光学性能が得られなくなってしまう。

そこで、例えば特許文献２の技術を使ってレンズ枠内のレンズをレンズ枠に接着固定することが考えられる。しかし、図１のような中空部を有するレンズ枠１０に接着部と接着剤塗布部とを設けて、各レンズを装入する度に外部からニードルを使って接着剤を接着剤塗布部に塗布して各レンズを固定していく構成にすると、レンズ枠の構造が複雑になるとともに組立作業が複雑になるという問題がある。そこで、レンズ枠の構成を簡略化するとともに組立作業を容易にするために、本出願人が先行出願している特願２００８−０８８５２８号公報の技術を使って、レンズ枠に貫通穴を設けてその貫通穴から接着剤を注入してレンズをレンズ枠に接着固定することが考えられる。

図２は、接着剤を注入する穴Ｈ１，Ｈ２をレンズ枠１０に設けた場合のレンズ組立体１Ａの構成を示す図である。

図２に示す様に、レンズ枠１０Ａ内の各レンズＬ３，Ｌ４に対応する位置に穴Ｈ１，Ｈ２を設けて接着剤をそれらの穴Ｈ１，Ｈ２から注入して各レンズＬ３，Ｌ４をレンズ枠１０に接着固定する構成にすると、レンズ枠１０Ａを大型化させずに済み、かつ組立作業が容易になる。

しかし、図２の構成にすると、レンズ枠１０Ａに設けられた穴Ｈ１，Ｈ２からレンズ枠１０Ａの内部に光が漏れ込んでレンズ枠内部の光学性能に影響が与えられてしまう懸念がある。
特開２００６−２８４９９１号公報 特開２００６−２９２９２７号公報 特開２００７−２３８４３０号公報 特開２００７−２７９５５７号公報

本発明は、上記事情に鑑み、内部のレンズを接着固定することができるようにしても所定の光学性能が維持されるレンズ枠、そのレンズ枠を備えたレンズ組立体、およびそのレンズ組立体を備えた撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のレンズ枠は、レンズを含む光学部材が装入される中空部を有する、多孔質構造体からなるレンズであって、
外向きに開口し上記中空部との間に隔壁を残した、当該レンズ枠に装入された光学部材を接着固定するための接着剤が注入される凹部を有することを特徴とする。

上記本発明のレンズ枠によれば、レンズ枠の材質が多孔質構造体であることを積極的に活用して、図２のように穴を開けずに、レンズ枠に外向きに開口し上記中空部との間に隔壁を残した凹部を設けその凹部から接着剤を注入することにより隔壁の多数の気孔を通して接着剤をレンズ枠の内壁つまりレンズの外周にまで到達させることによってレンズをレンズ枠に接着固定する。

つまり、内部のレンズを接着固定することができるようにしても所定の光学性能が維持されるレンズ枠が実現する。

ここで、当該レンズ枠が、多孔質構造体の一種である多孔質セラミックであっても良い。

多孔質とは気孔率１０％以上である多孔体である。

多孔質セラミックの中でも特に特許文献３に記載されている多孔質セラミックは、可視光領域の光の反射を２パーセント以下に抑えることができるので光学用として好適に適用される。

ここで、上記目的を達成する本発明のレンズ組立体は、
レンズを含む光学部材と、
中空部を有しその中空部に上記光学部材が装入されてなるレンズ枠とを備え、
上記レンズ枠が、多孔質構造体で形成され、外向きに開口し上記中空部との間に隔壁を残した凹部を有し、その凹部に接着剤が注入されて上記中空部に装入された光学部材が接着固定されてなることを特徴とする。

上記本発明のレンズ組立体によれば、多孔質構造体であることを積極的に活用して、上記凹部から接着剤を注入することにより、その多孔質構造体が有する多数の気孔を通してその接着剤をレンズの外周にまで到達させてレンズをレンズ枠に接着固定することができる。

この構成にすると、図２のように穴を設ける訳ではないので光漏れによる光学性能への影響がなくなる。さらにこのレンズ組立体が自動車に搭載された後において走行時の振動や加速や減速制動時の衝撃が加えられてもレンズおよび間隔環が動くことが防止され、いつまでも所定の光学性能が維持される。

ここで、上記多孔質構造体は、前述の多孔質セラミックであっても良い。

多孔質セラミックの中でも特に特許文献１にある多孔質セラミックは、可視光領域の光の反射率を２パーセント以下に抑えることができるので光学用として好適に適用される。

また上記目的を達成する本発明の撮影装置は、上記本発明のレンズ組立体を備え、そのレンズ組立体を構成するレンズ枠に装入された光学部材が結像光学系を成すものであって、結像光学系の結像面に配置された撮像素子を、さらに備えたことを特徴とする。

上記本発明の撮影装置によれば、当該撮影装置が自動車に搭載されて走行時の振動や加速あるいは減速制動時の衝撃を受けても上記本発明のレンズ組立体が備える鏡胴内のレンズが動くようなことが防止されて所定の光学性能が維持される。

以上、説明したように、内部のレンズを接着固定することができるようにしても所定の光学性能が維持されるレンズ枠、そのレンズ枠を備えたレンズ組立体、およびそのレンズ組立体を備えた撮影装置が実現する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図３は、本発明の一実施形態であるレンズ組立体１Ｂを示す図である。

図３には、図２の穴Ｈ１，Ｈ２の代わりに、レンズ枠１０Ｂ内の各レンズＬ３，Ｌ４の位置に応じた部分に凹部Ｋ１，Ｋ２が設けられているレンズ組立体１Ｂが示されている。

図３に示すレンズ枠１０Ｂには、外向きに開口し中空部１００との間に隔壁を残した、レンズ枠１０に装入された光学部材であるレンズＬ３，Ｌ４を接着固定するための接着剤が注入される凹部が設けられている。

この図３に示す凹部Ｋ１，Ｋ２から接着剤を注入することで、多孔質セラミック製のレンズ枠１０Ｂが有する多数の気孔を通してレンズ枠１０Ｂの中空部内壁側にまで接着剤を到達させその中空部内壁にレンズＬ３，Ｌ４を接着固定することができる。このため、従来のように接着用の穴を設ける必要がなくなってその穴からの光の漏れ込みによる光学性能への影響が回避される。

またこうしてレンズＬ３，Ｌ４がレンズ枠１０Ｂに堅固に接着固定されたことによって、自動車に搭載された後において走行時の振動や加速又は減速制動時の衝撃等を受けてもレンズ組立体１Ｂ内の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３とレンズＬ１〜Ｌ３とが連なって動いてしまうようなことが防止される。このため、いつまでも所定の光学性能が得られることとなる。

以上、説明したように、内部のレンズを接着固定することができるようにしても所定の光学性能が維持されるレンズ枠、そのレンズ枠を備えたレンズ組立体が実現する。

なお本実施形態では、多孔質セラミックを例に挙げたが、発泡体のような多孔質構造体であっても同様の効果が得られる。

最後に図３のレンズ組立体１Ｂを撮影装置に適用した場合の例を説明する。

図４は、図３のレンズ組立体１Ｂが組み込まれたカメラユニット２を示す図である。

図４には、カメラユニット２を光軸に沿って切断した面が示されている。

図４に示すカメラユニット２は、図３のレンズ組立体１Ｂと、カメラ本体枠２０と、撮像素子２１とを備えており、その撮像素子２１は撮像素子基板２１０上に実装されカメラ本体枠２０に接着固定されている。この図４のレンズ組立体１Ｂのレンズ枠１０の外周面およびカメラ本体枠２０の内周面には、それぞれ、ネジ部が形成されている。

このカメラユニット２を組み立てるときには、まずカメラ本体枠２０に図３のレンズ組立体１Ｂをねじ込みながら挿入した後、そのレンズ組立体１Ｂをカメラ本体枠２０に接着固定する。その後で、レンズ組立体１Ｂが備える鏡胴１０に装入された複数のレンズにより構成された結像光学系の結像面に位置するようにＣＣＤ固体撮像素子等の撮像素子２１を搭載した基板２１０をカメラ本体枠２０に接着固定する。このような簡単な手順で図３のレンズ組立体１をカメラユニット２に組み込むことが可能となる。

こうして組み立てられたカメラユニット２が自動車に搭載されると、走行時の振動や加速あるいは減速制動時の衝撃を受けても鏡胴内のレンズの位置がずれることのないカメラユニットが実現する。このためこのカメラユニットは、自動車に搭載された後において所定の光学性能が常に発揮されることとなる。

多孔質セラミック製のレンズ枠を備えたレンズ組立体の構成例を示す図である。 接着剤を注入する穴Ｈ１，Ｈ２をレンズ枠１０Ａに設けた場合のレンズ組立体１Ａの構成を示す図である。 本発明の一実施形態であるレンズ組立体１Ｂを示す図である。 図３のレンズ組立体１Ｂが組み込まれたカメラユニット２を示す図である。

符号の説明

１ １Ａ １Ｂ レンズ組立体
１０ １０Ａ １０Ｂ レンズ枠
１１〜１６ レンズ
ＳＰ１〜ＳＰ４ 間隔環
１００ 中空部
２ カメラユニット
２０ カメラ本体枠
２１ 撮像素子
２１０ 基板

Claims (5)

1. レンズを含む光学部材が装入される中空部を有する、多孔質構造体からなるレンズ枠であって、
   外向きに開口し前記中空部との間に隔壁を残した、当該レンズ枠に装入された光学部材を接着固定するための接着剤が注入される凹部を有することを特徴とするレンズ枠。
2. 当該レンズ枠が、多孔質構造体の一種である多孔質セラミックからなることを特徴とする請求項１記載のレンズ枠。
3. レンズを含む光学部材と、
   中空部を有し該中空部に前記光学部材が装入されてなるレンズ枠とを備え、
   前記レンズ枠が、多孔質構造体で形成され、外向きに開口し前記中空部との間に隔壁を残した凹部を有し、該凹部に接着剤が注入されて前記中空部に装入された光学部材が接着固定されてなることを特徴とするレンズ組立体。
4. 当該レンズ枠が、多孔質構造体の一種である多孔質セラミックからなることを特徴とする請求項３記載のレンズ組立体。
5. 請求項３又は４記載のレンズ組立体を備え、該レンズ組立体を構成するレンズ枠に装入された光学部材が結像光学系を成すものであって、該結像光学系の結像面に配置された撮像素子を、さらに備えたことを特徴とする撮影装置。

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