JP6745013B2 - レンズユニット及び撮像装置 - Google Patents
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Description
また、シールリングを配置する収容空間は、防水用レンズの環状溝を画定する部分の環状面とレンズホルダに形成された(防水用レンズを嵌め込むための)内周嵌合部の後端に位置する環状段差面とで規定されるため、防水用レンズの環状面の光軸方向における寸法バラツキ及びレンズホルダの環状段差面の光軸方向における寸法バラツキ等により、収容空間にバラツキを生じ、それ故に、シールリングを圧縮しつつ嵌め込む際に、所定の収容空間を確保できず、所望のシール機能が得られなくなる虞がある。
この構成によれば、レンズホルダに対して、第2レンズ、最前レンズ、シールリングを組み込む際に、最前レンズと第2レンズの間にスペーサが挟み込まれるため、最前レンズに第2レンズを押圧する部分(押圧専用の部分)を設ける必要がなく、最前レンズの成形が容易になり、小型化、低コスト化でき、又、シールリングの配置空間を規定する光軸方向の寸法は、最前レンズの寸法バラツキのみでレンズホルダの寸法バラツキに依存しないため、その分だけシールリングの配置空間を高精度に規定することができる。また、スペーサの光軸方向における厚さを適宜選定することにより、最前レンズと第2レンズの光軸間距離を所望の仕様に適宜設定することができる。
この構成によれば、スペーサが口径板としての機能を兼ねるため、所望の光学仕様に応じたレンズ光学系を容易に提供することができる。
この構成によれば、レンズホルダに対して、第2レンズ、最前レンズ、シールリングを組み込む際に、第2レンズが嵌め込まれた状態で、スペーサが第2レンズ(の外縁前端面)に当接しかつ対向面と非接触となるように嵌め込まれ、シールリングが配置され、続いて、嵌合外周部を嵌合内周部に嵌合させつつ後端面をスペーサに当接させるように最前レンズが嵌め込まれて固定されることにより、第2レンズはスペーサを介して押圧され、シールリングは、縮径外周部と嵌合内周部により画定されかつ環状面とスペーサにより画定される配置空間に収容される。
この構成によれば、シールリングは、径方向においてのみ圧縮された状態で嵌め込まれ、光軸方向においては最前レンズの環状面とスペーサとの間において少なくとも一方の面と非接触となっているため、シールリングが膨張した場合にも、そのはみ出しを防止でき又その変形がレンズの光軸ずれに及ぼす影響を防止することができる。
この構成によれば、シールリングを組み込んだ状態で、所望の圧縮代を確保することができ、又、シールリングを予め縮径外周部に嵌め込んだ後に、最前レンズをレンズホルダ(の嵌合内周部)に嵌め込むことで、シールリングの噛み込みや傷付き等を防止しつつ、最前レンズ及びシールリングを確実に所定位置に嵌め込んで固定することができ、それ故に、組付け作業の容易化を達成することができる。
この構成によれば、レンズホルダに対して、第4レンズを嵌め込み、続いて第3レンズを嵌め込み、続いて第2レンズを嵌め込み、続いてスペーサを嵌め込み、続いてシールリング及び最前レンズを嵌め込むことにより、最前レンズを固定することで、レンズホルダに対して全てのレンズを容易に固定することができる。
この構成によれば、口径板を配置することで、所望の光学仕様に応じたレンズ光学系を容易に提供することができる。
この構成によれば、熱カシメ部のカシメ処理により、他の部品を用いることなく、低コスト化等を達成しつつ、最前レンズをより確実にレンズホルダに固定するこができる。
この構成によれば、上記構成をなすレンズユニットを備えたことにより、構造の簡素化、組付け作業の容易化、低コスト化等を達成しつつ、部品の製造寸法のバラツキによる影響等を低減でき、防水用のレンズをシールするシールリングの所期のシール性能を確保でき、特に、車載カメラ、監視カメラ、携帯情報端末機等として使用されるのに適した撮像装置を得ることができる。
この実施形態に係るレンズユニットUは、図1に示すように、レンズ光学系として、車体の外部に設けられる撮像装置としての車載カメラCに適用されるものである。
車載カメラCは、図1、図3に示すように、レンズ光学系としてのレンズユニットU、光軸L方向においてレンズユニットUの後方に配置されるCCD(電荷結合素子)等の撮像素子E、レンズユニットU及び撮像素子Eを収容するハウジングH等を備えている。
対向面12は、図3及び図4に示すように、嵌合内周面11の後端において光軸Lに垂直で光軸L方向の前方に向かう環状の端面として形成され、第2レンズ30に当接するように組み込まれたスペーサ70が光軸L方向において非接触となるように、すなわち、組み込まれた第2レンズ30の外縁前端面32よりも光軸L方向の前方に突出しないように形成されている。
嵌合孔部14は、図3及び図4に示すように、光軸L方向において第3レンズ40を受け入れると共に光軸Lに垂直な方向において第3レンズ40を位置決めするように形成されている。
嵌合孔部15は、図3及び図4に示すように、光軸L方向において第4レンズ50を受け入れると共に光軸Lに垂直な方向において第4レンズ50を位置決めするように形成されている。
熱カシメ部17は、図4中の二点鎖線で示すように、熱カシメ処理を施す前においては嵌合内周部11と同一の内径をなす円筒面を画定するべく光軸L方向の前方側に円筒状に突出するように形成され、最前レンズ20が組み込まれた後に熱カシメ処理を施すことにより、図4中の実線で示すように、最前レンズ20の外縁前端部25を押圧して最前レンズ20を固定するように形成されている。
このように、熱カシメ部17を設けることにより、他の部品を用いることなく、低コスト化等を達成しつつ、最前レンズ20をより確実にレンズホルダ10に固定するこができる。
連結部18は、図3に示すように、例えば、撮像素子Eを実装した回路基板P等を連結し得るように形成されている。
縮径外周部22は、図4に示すように、嵌合外周部21よりも小さい外径寸法をなす(縮径された)円筒状の外周面を画定し、シールリング60を嵌め込んで組み込まれた際に径方向においてシールリング60と密接するように形成されている。
環状面23は、図4に示すように、嵌合外周部21と縮径外周部22を接続するように、段差領域において光軸L方向の後方に向かう環状の端面として形成され、最前レンズ20がレンズホルダ10に組み込まれた状態で、光軸L方向においてスペーサ70と対向し、シールリング60を収容する空間を画定するようになっている。
後端面24は、図4に示すように、縮径外周部22の後端に連続して光軸L方向の後方に向かう環状の端面として形成され、最前レンズ20及びスペーサ70(及び第2レンズ30、その他の組み込み要素)がレンズホルダ10に組み込まれた状態で、光軸L方向においてスペーサ70に当接するようになっている。
外縁前端部25は、図4に示すように、光軸L上の前方に向かって先細りとなる円錐面状に(断面において傾斜面をなすように)形成されている。
ここで、第2レンズ30は、レンズホルダ10に対して、第4レンズ50、口径板90、第3レンズ40、口径板80が組み込まれた後に、口径板80に当接するように嵌め込まれた状態で、外縁前端面32が対向面12よりも光軸L方向の前方に突出するようになっている。
そして、シールリング60は、レンズホルダ10に対して、第2レンズ30に隣接してスペーサ70が組み込まれた状態で、スペーサ70上に落とし込み、その外側から最前レンズ20を嵌め込むことにより、縮径外周部22と嵌合内周部11の間で径方向に圧縮されつつ、光軸L方向において最前レンズ20の環状面23と非接触となるように組み込まれる。
それ故に、シールリング60が膨張した場合にも、そのはみ出しを防止でき又その変形がレンズの光軸ずれに及ぼす影響を防止することができ、又、シールリング60の噛み込みや傷付き等を防止しつつ、最前レンズ20を確実に所定位置に嵌め込んで固定することができる。
ここで、スペーサ70の厚さは、要求される光学仕様に応じて、適宜所望の厚さ寸法に設定される。これにより、最前レンズ20と第2レンズ30の光軸間距離を所望の仕様に適宜設定することができる。
このように、スペーサ70は、最前レンズ20と第2レンズ30の間に挟み込まれて第2レンズ30を押圧する役割をなすため、最前レンズ20に第2レンズ30を押圧する部分(押圧専用の部分)を設ける必要がなく、最前レンズ20の成形が容易になり、小型化、低コスト化でき、又、シールリング60の配置空間を規定する光軸L方向の寸法は、最前レンズ20の寸法バラツキのみでレンズホルダ10の寸法バラツキに依存しないため、その分だけシールリング60の配置空間を高精度に規定することができる。
このように、口径板80,90を配置することで、所望の光学仕様に応じたレンズ光学系を容易に提供することができる。
先ず、レンズホルダ10を上向きにした状態で、光軸L方向の前方(上方)から、第4レンズ50が嵌め込まれる(落とし込まれる)。
続いて、第4レンズ50の上に重ねるようにして、口径板90が嵌め込まれる。
続いて、口径板90の上に重ねるようにして、第3レンズ40が嵌め込まれる。
続いて、第3レンズ40の上に重ねるようにして、口径板80が嵌め込まれる。
続いて、口径板80の上に重ねるようにして、第2レンズ30が嵌め込まれる。
続いて、第2レンズ30の上に重ねるようにして、スペーサ70が嵌め込まれる。ここで、スペーサ70は、光軸L方向においてレンズホルダ10(の対向面12)と非接触となる。
続いて、スペーサ70の上に載せるようにして、シールリング60が嵌め込まれる。
続いて、スペーサ70及びシールリング60の上から、最前レンズ20が嵌め込まれる。ここで、最前レンズ20は、スペーサ70を介して第2レンズ30と隣接するように配置される。
最後に、熱カシメ部17がカシメ処理されて、最前レンズ20がレンズホルダ10に固定される。
以上により、レンズユニットUの組付けが完了する。
尚、最前レンズ20、第2レンズ30、第3レンズ40、第4レンズ50は、それぞれ、組付け時に所定の基準軸に対して光軸合わせが行われるようになっている。
また、上記構成をなすレンズユニットUを搭載した車載カメラCによれば、構造の簡素化、組付け作業の容易化、低コスト化等を達成しつつ、部品の製造寸法のバラツキによる影響等を低減でき、防水用のレンズをシールするシールリングの所期のシール性能を確保でき、耐水性等を向上させることができる。
この実施形態に係るレンズユニットUにおいては、前述のスペーサ70に替えてスペーサ70´を採用したものである。
スペーサ70´は、図5に示すように、光軸L方向において平板をなす環状平板として形成されており、最前レンズ20及び第2レンズ30の光路を所定の口径に規定する円形の開口部71´、光軸L方向において最前レンズ20の後端面24に当接する環状の前面72、光軸L方向において第2レンズ30の外縁前端面32に当接する環状の後面73を備えている。
ここでは、スペーサ70´が口径板としての機能を兼ねるため、前述の作用効果に加えて、所望の光学仕様に応じたレンズ光学系を容易に提供することができる。
この場合においても、構造の簡素化、組付け作業の容易化、低コスト化等を達成しつつ、部品の製造寸法のバラツキによる影響等を低減でき、防水用のレンズをシールするシールリングの所期のシール性能を確保でき、耐水性等を向上させることができる。
L 光軸
E 撮像素子
H ハウジング
C 車載カメラ(撮像装置)
C´ 携帯情報端末機(撮像装置)
10 レンズホルダ
11 嵌合内周部
12 対向面
17 熱カシメ部
20 最前レンズ
21 嵌合外周部
22 縮径外周部
23 環状面
24 後端面
30 第2レンズ
40 第3レンズ
50 第4レンズ
60 シールリング
70,70´ スペーサ
80,90 口径板
Claims (8)
- 筒状のレンズホルダと、前記レンズホルダ内において光軸方向に順次に配列される最前レンズ及び第2レンズと、前記最前レンズと前記レンズホルダの間に配置されたシールリングと、を含むレンズユニットであって、
前記最前レンズと前記第2レンズの間に挟持され、かつ光軸方向において前記レンズホルダと非接触に配置されたスペーサを含み、
前記スペーサは、
前記最前レンズと当接する部分と、前記最前レンズに非接触であって前記シールリングと対向する部分とが同一平面になっており、
前記第2レンズと当接する部分と、前記第2レンズに非接触であって前記レンズホルダと対向する部分とが同一平面になっており、
前記最前レンズは、ガラスレンズであり、
前記第2レンズは、プラスチックレンズであり、前記最前レンズと対向する面に凸面と平面状の外縁前端面とを有し、
前記最前レンズは、嵌合外周部と、縮径外周部と、前記嵌合外周部及び縮径外周部を接続する環状面と、前記縮径外周部の後端において前記スペーサと当接する平面状の後端面とを含み、
前記レンズホルダは、前記嵌合外周部を嵌め込む嵌合内周部と、前記スペーサと光軸方向において非接触にて対向する対向面を含み、
前記スペーサは、前記最前レンズの前記後端面と前記第2レンズの前記外縁前端面とに挟まれる、
ことを特徴とするレンズユニット。 - 前記スペーサは、前記最前レンズと当接する側の面と、前記第2レンズと当接する側の面とが、互いに平行である、
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。 - 前記スペーサは、前記シールリングと当接している、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレンズユニット。 - 前記シールリングは、前記環状面と非接触の状態で径方向に圧縮して配置されている、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一つに記載のレンズユニット。 - 前記第2レンズの後方に順次に配列された第3レンズ及び第4レンズをさらに含む、
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれか一つに記載のレンズユニット。 - 前記第2レンズと前記第3レンズの間及び/又は前記第3レンズと前記第4レンズの間には、光路を所定の口径に規定する口径板が配置されている、
ことを特徴とする請求項5に記載のレンズユニット。 - 前記レンズホルダは、前記最前レンズを熱カシメにより固定する熱カシメ部を含む、
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれか一つに記載のレンズユニット。 - レンズ光学系と、撮像素子と、前記レンズ光学系及び撮像素子を収容するハウジングと、を備えた撮像装置であって、
前記レンズ光学系は、請求項1ないし7いずれか一つに記載のレンズユニットである、
ことを特徴とする撮像装置。
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