JP6739629B2 - レンズユニット - Google Patents
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Description
鏡筒12は、一例として、光軸方向(Z方向)を中心軸方向とする円筒であり、無機繊維を含有する樹脂材料(以下、「無機含有樹脂」という。)を射出成形することにより構成されている。無機繊維としては、例えばガラス繊維や炭素繊維、無機フィラー等が挙げられ、無機繊維によって鏡筒12の強度が高められている。
図1に示すように、収容部品14は、一例として、鏡筒12の収容部22内に光軸方向一端側から順に配置された第1レンズ24、第2レンズ26、第3レンズ28、第4レンズ30、及び第5レンズ32を備えている(以下、第1レンズ24〜第5レンズ32をまとめて「レンズ24、26、28、30、32」と呼ぶことがある。)。
撮像モジュール16は、収容部品14を通して到達した光(図2A、図2Bに示す物体Mの像)を電気信号に変換するものであり、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサやCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等の撮像素子16Aを有している。なお、変換された電気信号は、画像データであるアナログデータやデジタルデータに変換される。
レンズユニット10を組立てる場合、図1に示すように、鏡筒12の収容部22内に底壁部20側(光軸方向他端側)から順に、第5レンズ32、間隔環38、第4レンズ30、第3レンズ28、間隔環36、第2レンズ26、間隔環34、シール材40が嵌められた第1レンズ24が嵌め込まれる。このとき、シール材40が径方向に圧縮されることで、第1レンズ24と鏡筒12の内周面12Aとの隙間が密閉される。
なお、本開示について実施形態の一例を説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
比較例1では、光軸方向における熱膨張量及び光軸垂直方向における熱膨張量がともに等しくされていないレンズユニットを用いた。レンズユニットは、一種の無機含有樹脂から成る鏡筒と、樹脂材料から成るレンズ、ガラス材料から成るレンズ、及び樹脂材料から成る間隔環を含む収容部品と、を有している。
実施例1では、光軸垂直方向における熱膨張量のみが等しくされているレンズユニットを用いた。レンズユニットの鏡筒は二種の無機含有樹脂から成り、鏡筒以外の構成は比較例1のレンズユニットと同様とされている。具体的には、鏡筒の無機繊維の含有量を調整することにより、鏡筒の光軸垂直方向における熱膨張量を樹脂材料から成るレンズの光軸垂直方向における熱膨張量に合わせた。
実施例2では、光軸方向における熱膨張量及び光軸垂直方向における熱膨張量がともに等しくされているレンズユニットを用いた。レンズユニットの間隔環は無機含有樹脂から成り、間隔環以外の構成は実施例1のレンズユニットと同様とされている。具体的には、実施例1の条件に加え、間隔環の無機繊維の含有量を調整することにより、収容部品の光軸方向における熱膨張量を鏡筒の光軸方向における熱膨張量に合わせた。
実施例3では、実施例1の条件に加え、アルミ製の間隔環を用いることで、収容部品の光軸方向における熱膨張量を鏡筒の光軸方向における熱膨張量により合わせたレンズユニットを用いた。なお、間隔環以外の構成は、実施例1、実施例2のレンズユニットと同様とされている。
レンズユニットの耐熱試験前後の解像度劣化量を以下の手順で評価した。まず、耐熱試験前のレンズユニットの解像度を測定する。次に、レンズユニットを105℃、もしくは125℃の恒温装置内に1000時間保管し、さらに室温に取り出して2時間放置した後で解像度を測定し、これを耐熱試験後の解像度とする。15個のレンズユニットについて、耐熱試験前から耐熱試験後の解像度の劣化量を算出し、劣化量が最も多いレンズユニットの劣化量を、解像度劣化量の評価値として採用する。なお、本評価における解像度は、MTF(Modulation transfer function)測定機を用いて行い、レンズユニットの中心画角における空間周波数60lp/mmで測定したMTF値を解像度の評価値とした。
まず、実施例1及び比較例1のレンズユニットを用い、105℃の耐熱試験における解像度劣化量を比較した。解像度劣化量が0%〜−5%である場合を評価A、解像度劣化量が−5%〜−30%である場合を評価B、解像度劣化量が−30%〜−60%である場合を評価Cとした。なお、評価Aは、収容部品のレンズが全てガラス材料から成る場合と同等の性能となっている。比較結果を表1に示す。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
12 鏡筒
12A 内周面
14 収容部品
16 撮像モジュール
16A 撮像素子
18 筒部
18A 開口部
18B カシメ部
20 底壁部
20A 開口部
22 収容部
24 第1レンズ
24A 段差部
24C 平坦面
26 第2レンズ
26A レンズ部
26B 周縁部
26C 平坦面
28 第3レンズ
28A レンズ部
28B 周縁部
28C 平坦面
30 第4レンズ
30A レンズ部
30B 周縁部
30C 平坦面
32 第5レンズ
32A レンズ部
32B 周縁部
32C 平坦面
34 間隔環
34A 平坦面
36 間隔環
36A 平坦面
38 間隔環
38A 平坦面
40 シール材
Claims (10)
- 光軸方向に配向された無機繊維を含有する樹脂材料から成る筒状の鏡筒と、
前記鏡筒内に光軸方向に並んで収容され、複数のレンズを含む収容部品と、
前記鏡筒内における前記収容部品の光学系の結像点に配置された撮像モジュールと、
を有し、
前記鏡筒は、前記撮像モジュール側から被写体側へ向かって内径が段階的に大きくなっており、
前記複数のレンズは、樹脂材料から成るレンズ及びガラス材料から成るレンズを含み、
前記樹脂材料から成るレンズは、前記ガラス材料から成るレンズよりも前記撮像モジュール側で、前記ガラス材料から成るレンズが配置された部位よりも前記鏡筒の内径が小さい部位に配置されており、
前記鏡筒の光軸方向における熱膨張量と前記収容部品の光軸方向における熱膨張量との熱膨張量差が±15μm以内であり、かつ、前記鏡筒の光軸方向に垂直な方向における熱膨張量と樹脂材料から成る前記レンズの光軸方向に垂直な方向における熱膨張量との熱膨張量差が±10μm以内とされており、
前記複数のレンズは、光軸方向に並んで収容されて樹脂材料から成る2枚のレンズを含み、
前記収容物品は、前記2枚のレンズの間に配置され、前記2枚のレンズにそれぞれに当接することで前記2枚のレンズの間隔を規定する間隔環を含み、
前記間隔環は、無機繊維を含有する樹脂材料から成るレンズユニット。 - 前記間隔環における無機繊維の含有量と前記鏡筒における無機繊維の含有量とが異なる請求項2に記載のレンズユニット。
- 前記樹脂材料から成るレンズの枚数よりも前記ガラス材料から成るレンズの枚数の方が多い請求項2に記載のレンズユニット。
- 前記鏡筒内には、前記樹脂材料から成るレンズが3枚収容され、前記ガラス材料から成るレンズが2枚収容されている請求項3に記載のレンズユニット。
- 前記収容部品の光軸方向における熱膨張量の総和から前記鏡筒の光軸方向における熱膨張量を差し引いた熱膨張量差は、0μm以上10μm以下とされている、請求項2,3,5,7のいずれか1項に記載のレンズユニット。
- 樹脂材料から成る前記レンズの光軸方向に垂直な方向における熱膨張量から前記鏡筒の光軸方向に垂直な方向における熱膨張量を差し引いた熱膨張量差は、0μm以上10μm以下とされている、請求項2,3,5,7,8のいずれか1項に記載のレンズユニット。
- 前記鏡筒の光軸方向における熱膨張係数は、樹脂材料から成る前記レンズの光軸方向における熱膨張係数より小さく、かつガラス材料から成る前記レンズの光軸方向における熱膨張係数より大きい、請求項2,3,5,7〜9のいずれか1項に記載のレンズユニット。
- 前記レンズ又は前記間隔環は、光軸方向に垂直な方向に延びる平坦面を有しており、
前記レンズと前記間隔環、又は前記レンズ同士は、前記平坦面で互いに接触している、請求項2,3,5,7〜10のいずれか1項に記載のレンズユニット。 - 前記鏡筒の光軸方向に垂直な方向における熱膨張係数は、前記鏡筒の光軸方向における熱膨張係数より大きい、請求項2,3,5,7〜11のいずれか1項に記載のレンズユニット。
- 車載用カメラ又は監視用カメラに搭載される、請求項2,3,5,7〜12のいずれか1項に記載のレンズユニット。
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