JP5166969B2 - レンズ組立体および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数枚のレンズと中空部を有し、その中空部にその複数枚のレンズが装入されるレンズ枠と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像装置に関する。

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。このようなカメラの多くは、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。

この様な車載用のカメラにあっては、最も対物側に位置するレンズが車体表面に露出して配備されることになるために厳しい防水性能が要求される。このため、その車載用のカメラに搭載されるレンズ組立体にあっては、最も対物側に位置するレンズの外周面とレンズ枠の内周面との間にＯリングが装入されて水の侵入等が防止されているものが多い（例えば特許文献１参照）。

ここで、この特許文献１のようにＯリングがレンズ枠に装入されるときには、例えば、複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズの外周面のうちの結像側の部分に、対物側の部分と比べ一段小径に形成されたＯリング配置部が設けられそのＯリング配置部とレンズ枠の中空部内壁との間にＯリングが挟まれた状態でＯリングがレンズ枠に装入される。このため、作業者によってＯリングとともに第１のレンズがレンズ枠に装入されるときにはＯリング配置部上のＯリングがそのＯリング配置部からはややずれた状態で装入されてしまうようなことが起こる。もしもこのようなことが起こると、所望の防水性能が得られなくなってしまう。
特開２００２−９０６０３号公報

ところで、自動車においては洗車機により洗車が行なわれることがある。このときには車体表面に露出しているレンズに相当な圧力で水がかけられることになる。このため、場合によっては、その圧力により正しく組み立てられた後の上記Ｏリングの位置がＯリング配置部からずれてしまって所望の防水性能が得られなくなる恐れが出てくる。

本発明は、上記事情に鑑み、組立時にＯリングが正しくＯリング配置部に配置されたことを確認することができる構造を持つレンズ組立体、および組立後のＯリングの位置ずれを防止することができる構造を持つレンズ組立体およびそのレンズ組立体を備えた撮像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第１のレンズ組立体は、複数枚のレンズと、
対物側開口と結像側開口とを有し上記複数枚のレンズが光軸を揃えて装入される中空部が形成されたレンズ枠とを備え、
上記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズが、その第１のレンズ外周面のうちの結像側の部分に、対物側の部分と比べ一段小径に形成されたＯリング配置部を有し、そのＯリング配置部に、Ｏリングが、そのＯリング配置部と上記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれた状態に配置されたものであって、さらに、上記第１のレンズの外周面のうちの対物側の部分に、その第１のレンズの対物側表面と上記Ｏリング配置部とに貫通した凹溝を有するものであることを特徴とする。

上記本発明の第１のレンズ組立体によれば、上記凹溝を通して上記Ｏリング配置部に配置された上記Ｏリングの実装状態を外から視認することが可能となる。このため、このレンズ組立体を組み立てている作業者は上記Ｏリング配置部に配置されたＯリングの状態を組立中および組立後を問わず確認することができる。

ここで、上記Ｏリングの、上記凹溝から覗く部分が、接着剤により上記第１のレンズに接着されていることが好ましい。

つまり、作業者は、上記Ｏリングを上記第１のレンズととも上記レンズ枠に装入したときにそのＯリングが上記Ｏリング配置部に正しく配置されていることを上記凹溝から覗いて確認した後、接着剤をその凹溝から流し込んで上記Ｏリングを上記Ｏリング配置部に接着固定することができる。このため、Ｏリングが正しく配置された状態のレンズ組立体が確実に組み立てられるようになる。

また、上記目的を達成する本発明の第２のレンズ組立体は、
複数枚のレンズと、
対物側開口と結像側開口とを有し上記複数枚のレンズが光軸を揃えて装入される中空部が形成されたレンズ枠とを備え、
上記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズが、その第１のレンズ外周面のうちの結像側の部分に、対物側の部分と比べ一段小径に形成されたＯリング配置部を有し、そのＯリング配置部に、Ｏリングが、そのＯリング配置部と上記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれた状態に配置されたものであって、さらに、
上記第１のレンズの結像側表面の周縁部に接し、上記Ｏリング配置部に配置されたＯリングの結像側に立設する広がりを有するスペーサを備えたことを特徴とする。

上記本発明の第２のレンズ組立体によれば、このレンズ組立体が自動車に搭載されその自動車が洗車機を通っているときに水圧がレンズ組立体に加えられたときには上記スペーサが押え板として働いて上記Ｏリングの移動を防止する役目を担うことでＯリングの位置ずれが防止される。

このため、このレンズ組立体が自動車に搭載されたときにはいつまでも好適な防水性能が得られるようになる。

ここで、上記スペーサが、上記第１のレンズの結像側表面の周縁部に接着されたものであることが好ましい。

また上記目的を達成する本発明の撮像装置は、
上記レンズ組立体と、撮像素子とを備えたことを特徴とする。

上記撮像装置によれば、優れた防水性能を発揮する撮像装置が実現する。

以上、説明したように、組立時にＯリングが正しくＯリング配置部に配置されたことを確認することができる構造を持つレンズ組立体、および組立後のＯリングの位置ずれを防止することができる構造を持つレンズ組立体およびそのレンズ組立体を備えた撮像装置が実現する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

まず、本発明の構成をよりわかりやすくするために、従来の構成を説明した後で本発明の構成を、従来との違いを示しながら説明することにする。

図１は、従来のレンズ組立体１の構成を説明する斜視図であり、図２は、図１のレンズ組立体１の切断面を示す断面図である。

図１、図２には、４枚のレンズ１１〜１４と、対物側開口と結像側開口とを有し４枚のレンズ１１〜１４が光軸を揃えて挿入される中空部１００が形成されたレンズ枠１０とを備えたレンズ組立体１が示されている。

この図１には、各レンズ１１〜１４どうしの外周縁を接触させてレンズ枠１０内に光軸を揃えて装入するとともに、対物側にいくにしたがってレンズの径が大きくなるようにレンズ１１〜１４を構成し、さらに最も対物側に配置されたレンズ１４の外周にＯリング１５を配置した場合の例が示されている。

この図１に示すレンズ１４には、レンズ外周面のうちの結像側の部分に、対物側の部分と比べ一段小径に形成されたＯリング配置部１４１が設けられており、そのＯリング配置部１４１に、Ｏリング１５が、Ｏリング配置部１４１とレンズ枠１０の中空部１００内壁との間に挟まれた状態に配置されている。

この図１のような構成にすると、最も対物側に位置するレンズ１４のレンズ外周面のＯリング配置部１４１とレンズ枠１０の中空部１００の内周面との間にＯリング１５を装着することでより優れた防水性能並びに防塵性能が得られる。なお、この例で用いられているＯリング１５の材質は、エチレン・プロピレン系ゴム、シリコン系ゴム等である。

ここで、本実施形態では、上記課題を達成するために、最も対物側に配置されたレンズ１４に凹溝１４２Ａ，１４３Ａを設けて、組立を行っているときに外側からＯリング１５の実装状態を確認することができるようにしているのでその構成を説明する。

図３は、本発明の一実施形態となるレンズ組立体１Ａを、最も対物側に配置されたレンズ１４Ａ側から見た図であり、図４は、図３のレンズ組立体１Ａを中央で切断しその切断面を側方斜め上から見た斜視図である。また、図５は、図３の切断面を示す断面図である。

図３（ａ）には、従来のレンズ組立体１が備える複数のレンズうちの最も対物側に配置されたレンズ１４の構成が示されており、図３（ｂ）には本実施形態のレンズ組立体１Ａが備える複数のレンズのうちの最も対物側に配置されたレンズ１４Ａの構成が示されている。図３（ｂ）に示すレンズ１４Ａが、本発明にいう第１のレンズの一例を構成する。

図３（ｂ）に示す第１のレンズ１４Ａには、図３（ａ）の構成に加えて、第１のレンズ１４Ａの外周面のうちの対物側の部分に凹溝１４２Ａ，１４３Ａが設けられている。図４に示す様に、それらの凹溝１４２Ａ，１４３Ａは、その第１のレンズ１４Ａの対物側表面とＯリング配置部１４１とに貫通した凹溝になる。

このようにして凹溝１４２Ａ，１４３Ａを設けると、図４、図５に示すレンズ組立体１Ａを組み立てようとしてＯリング１５をＯリング配置部１４１とレンズ枠１０の中空部１００の内壁との間に挟んだ状態にしてレンズ枠１０に装入した後、それらの凹溝１４２Ａ，１４３Ａを通して外側からＯリング１５の実装状態を視認してＯリングが正しく装着されたかどうかを確認することができる。もしもＯリングがずれた状態にあるときには一旦第１のレンズ１４をＯリング１５ごとレンズ枠１０から外して、Ｏリング１５を正しく付け直して再度装着することができる。この再度装着した後にもまた、凹溝１４２Ａ，１４３Ａを通してＯリング１５の実装状態を視認してＯリング１５が正しく装着されたかどうかを確認することができる。作業者がこの確認により正しく装着されたことを認識したときには、凹溝１４２Ａ，１４３Ａから接着剤を流し込んでＯリング１５を第１のレンズ１４Ａとレンズ枠１０の中空部１００の内壁とに接着固定する。この際、凹溝１４２Ａ、１４３Ａを接着剤で埋めて防水処理を行っておく。そして接着固定した後に、レンズ枠の前端を熱カシメによって折り曲げ、レンズ１４を保持して組立を終了する。

このため、レンズ組立体１Ａの組立時にＯリング１５が所定のＯリング配置部１４１からずれた状態でレンズ枠１０に装着されるということがなくなる。

レンズ枠１０は内面反射を避けるため、黒色の樹脂材料で形成されている。あるいは、レンズ枠１０の内面が黒色に処理してあってもよい。また、Ｏリング１５も内面反射の影響を避けるため、黒色のものが好ましい。ここで、第１のレンズ１４に凹溝がないとすると、第１のレンズ１４の外側（対物側）から第１のレンズ１４越しにＯリング１５を透かして確認しようとした場合、レンズ枠１０の内面もＯリング１５も黒色で形成されているとＯリング１５が正しく装着されているか、非常に分かり難い。また、Ｏリング１５は第１のレンズ１４の外周部に装着されているため、Ｏリング１５を第１のレンズ１４の外側から視認するのは困難である。

次に図４、図５のレンズ組立体１Ａが例えば自動車に組み込まれることを考慮して、Ｏリング１５の位置ずれを防止するために設けたスペーサ１６の機能を説明する。

前述した様に、自動車に図４、図５のレンズ組立体１Ａが搭載された場合には洗車機を通ることがあるためにかなりの水圧が熱カシメされたレンズ枠１０とレンズ１４の隙間を通ってＯリング１５に加えられることがある。このため組立時にはＯリング配置部１４１に正しく配置されていたＯリング１５が、その水圧によって位置ずれを起こしてしまう恐れが出てくる。

そこで、図４、図５に示すレンズ組立体１には、第１のレンズ１４Ａの結像側表面の周縁部に接し、Ｏリング配置部１４１に配置されたＯリング１５の結像側に立設する広がりを有するスペーサ１６が備えられている。このスペーサ１６を組み込む工程は下記のようになる。レンズ１１〜１３をレンズ枠１０に装着した後、スペーサ１６をレンズ枠１０に装着する。この後に、Ｏリング１５を装着した第１のレンズ１４をレンズ枠に装着する。

なお、スペーサ１６は、第１のレンズ１４ＡにＯリング１５を装着した後に、第１のレンズ１４の結像側表面の周縁部に接着しておき、第１のレンズ１４Ａとともにレンズ枠１０に組み込んでもよい。

このため、レンズ組立体１Ａが自動車に搭載されその自動車が洗車機を通っている最中に、第１のレンズ１４Ａ側（図５中の眼が図示されている側）から水圧がＯリング１５に加えられたときにはそのスペーサ１６が押え板として働いてＯリング１５の位置ずれが防止される。

その結果、図４，図５に示すレンズ組立体１Ａが搭載された自動車が洗車機を通るようなことがあってもＯリング１５がずれることがなくなって、このレンズ組立体１Ａが自動車に搭載されたときには組立当初の防水性能がそのまま維持されることになる。

最後にこのレンズ組立体１Ａを自動車に搭載するカメラに適用した場合の例を説明する。

図６は、図４、図５に示すレンズ組立体１Ａを備えたカメラユニット２を示す図である。

図６には、カメラユニット２を光軸に沿って切断し切断した面を斜め上方から見た図が示されている。

図６に示すカメラユニット２は、図４、図５のレンズ組立体１Ａ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、図５のレンズ組立体１Ａ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４，図５のレンズ組立体１Ａをねじ込みながら挿入した後、レンズ組立体１Ａをカメラ本体枠２０に接着固定する。この際、レンズ枠１０の外周縁とカメラ本体枠２０の前端部に接着剤を塗布することによって、前端側からカメラユニット内部に水が入り込まないよう、防水処理を行なう。さらに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４，図５のレンズ組立体１Ａをカメラユニット２に組み込むことが可能となる。

このようにして組立時にＯリング１５が正しくＯリング配置部１４１に配置されているということを確認してからレンズ組立体１Ａをカメラユニット２に配備することができるようになると、そのレンズ組立体１Ａが組み込まれたカメラユニット２にいつでも所望の防水性能を発揮させることができるようになる。また、そのカメラユニット２が自動車に配備された後において洗車等によりＯリング１５に水圧が加えられるようなことがあったとしてもスペーサ１６によりＯリング１５のずれが防止され防水性能の低下が阻止されることによって常時優れた防水性能が発揮されることとなる。

従来のレンズ組立体１の構成を説明する斜視図である。 図１のレンズ組立体１の切断面を示す断面図である。 本発明の一実施形態となるレンズ組立体１Ａを、最も対物側に配置されたレンズ１４Ａ側から見た図である。 図３のレンズ組立体１Ａを中央で切断しその切断面を側方斜め上から見た斜視図である。 図３の切断面を示す断面図である。 図４，図５に示すレンズ組立体１Ａを備えたカメラユニット２を示す図である。

符号の説明

１ １Ａ レンズ組立体
１０ レンズ枠
１００ レンズ枠内壁
１１〜１４ １４Ａ レンズ
１４１ Ｏリング配置部
１４２Ａ １４３Ａ 凹溝
１５ Ｏリング
１６ スペーサ
２ カメラユニット
２０ カメラ本体枠
２１ 撮像素子

Claims (2)

1. 複数枚のレンズと、
   対物側開口と結像側開口とを有し前記複数枚のレンズが光軸を揃えて装入される中空部が形成されたレンズ枠とを備え、
   前記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズが、該第１のレンズ外周面のうちの結像側の部分に、対物側の部分と比べ一段小径に形成されたＯリング配置部を有し、該Ｏリング配置部に、Ｏリングが、該Ｏリング配置部と前記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれた状態に配置されたものであって、さらに、前記第１のレンズの外周面のうちの対物側の部分に、該第１のレンズの対物側表面と前記Ｏリング配置部とに貫通した凹溝を有するものであり、
   前記Ｏリングの、前記凹溝から覗く部分が、接着剤により前記第１のレンズに接着されていることを特徴とするレンズ組立体。
2. 請求項１記載のレンズ組立体と、撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。

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