JP6807727B2 - Lens unit and camera module - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両に搭載される車載カメラに設けられる小型のレンズユニットに関する。 The present invention relates to a small lens unit provided in an in-vehicle camera mounted on a vehicle such as an automobile.
近年、自動車に車載カメラを搭載し、駐車をサポートしたり、画像認識により衝突防止を図ったりすることが行われており、さらに自動運転への応用が試みられている。
このような車載カメラ等のカメラモジュールは、一般的に、複数のレンズが光軸に沿って並べられた複数のレンズからなるレンズ群と、このレンズ群が収納される鏡筒と、レンズ群の少なくとも一個所のレンズ間に配置される絞り部材とを有するレンズユニットを備えている。
In recent years, in-vehicle cameras have been installed in automobiles to support parking and to prevent collisions by image recognition, and further applications to automatic driving have been attempted.
A camera module such as an in-vehicle camera generally includes a lens group consisting of a plurality of lenses in which a plurality of lenses are arranged along an optical axis, a lens barrel in which the lens group is housed, and a lens group. It includes a lens unit having an aperture member arranged between at least one lens.
このようなレンズユニットは、車載カメラに使用された場合、雨天時に鏡筒から露出するレンズ表面に水滴が付着する場合がある。このようなレンズ表面に付着する水滴は画像劣化の要因となるため、水滴付着防止のために一般的にはレンズ表面に、撥水コート処理や親水コート処理を施し、レンズ表面に付着した水滴がその場所に留まらないようにする場合が多い。
このため、レンズ表面に付着した水滴は、当該表面を外周側に向けて流れるが、この流れた水滴が当該レンズの外周部に留まる虞があり、この溜まった水滴も画像劣化の要因となる。
When such a lens unit is used in an in-vehicle camera, water droplets may adhere to the lens surface exposed from the lens barrel in rainy weather. Since such water droplets adhering to the lens surface cause image deterioration, the lens surface is generally subjected to a water-repellent coating treatment or a hydrophilic coating treatment to prevent the water droplets from adhering, and the water droplets adhering to the lens surface are removed. In many cases, they try not to stay in that place.
Therefore, the water droplets adhering to the lens surface flow toward the outer peripheral side of the surface, but the flowing water droplets may stay on the outer peripheral portion of the lens, and the accumulated water droplets also cause image deterioration.
レンズの外周部に水滴を溜まらないようにしたレンズユニットの一例として、特許文献1に記載されているものが知られている。
このレンズユニットは、鏡筒の最も物体側に位置し、凸曲面である表面が外部に露出する物体側レンズを有しており、環状の押え部材を鏡筒の端部内周に形成されたねじ部に螺合して締め付けて、当該押え部材によって、物体側レンズの外周部を鏡筒の端部(物体側の端部)に係止するようにしている。
そして、物体側レンズの表面に付着し、当該表面を外周側に向けて流れた水滴が当該レンズの外周部に留まらないようにするために、押え部材の表面に内周端から外周端にかけて溝を形成し、この溝を通して水滴を外部に排出するようにしている。
このようなレンズユニットでは、水滴を外部に排出することはできるが、押え部材を使用しているため、その分部品点数が増加するとともに、当該押え部材を鏡筒の端部内周面に螺合させるために、鏡筒の端部内周面にねじ部を形成する必要があるため、コスト高になるという問題がある。
As an example of a lens unit in which water droplets are prevented from accumulating on the outer peripheral portion of the lens, the one described in
This lens unit has an object-side lens that is located on the most object side of the lens barrel and whose surface, which is a convex curved surface, is exposed to the outside, and an annular pressing member is formed on the inner circumference of the end of the lens barrel. It is screwed and tightened to the portion, and the outer peripheral portion of the lens on the object side is locked to the end portion (end portion on the object side) of the lens barrel by the pressing member.
Then, in order to prevent water droplets adhering to the surface of the lens on the object side and flowing toward the outer peripheral side from staying on the outer peripheral portion of the lens, a groove is formed on the surface of the pressing member from the inner peripheral end to the outer peripheral end. Is formed, and water droplets are discharged to the outside through this groove.
In such a lens unit, water droplets can be discharged to the outside, but since a pressing member is used, the number of parts increases by that amount, and the pressing member is screwed onto the inner peripheral surface of the end of the lens barrel. Since it is necessary to form a screw portion on the inner peripheral surface of the end portion of the lens barrel in order to make the lens barrel possible, there is a problem that the cost is high.
これに対して、例えば図5および図6に示すように、物体側レンズ21を鏡筒20の物体側の端部にカシメによって係止することによって、コスト削減したレンズユニットがある。
このレンズユニットでは、物体側レンズ21の外周部に傾斜面21bを形成しておき、鏡筒20の物体側の端部を内側にカシメることで形成されたカシメ部22を傾斜面21bに係止している。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, for example, there is a lens unit whose cost is reduced by locking the object-
In this lens unit, an
ところが、物体側レンズ21の外周部に形成された傾斜面21bとカシメ部22と間には、断面略V字形の淵部23が物体側レンズ21の周方向に沿って形成されているため、物体側レンズ21のレンズ表面21aに撥水コート処理や親水コート処理を施しても、当該レンズ表面21aを外周側に向けて流れた水滴が淵部23に留まってしまい、レンズ表面21aから外部に流れ落ちない場合が多く、この水滴によって画像が劣化してしまう。
However, since the
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、鏡筒の物体側の端部を内側にカシメることによって形成されたカシメ部によって物体側レンズを鏡筒に係止したレンズユニットにおいて、物体側のレンズのレンズ表面の外周部から水滴を外部に容易に排出できるレンズユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a lens unit in which an object-side lens is locked to a lens barrel by a caulking portion formed by caulking the object-side end of the lens barrel inward. It is an object of the present invention to provide a lens unit capable of easily discharging water droplets to the outside from the outer peripheral portion of the lens surface of the lens on the object side.
前記課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、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が収納される鏡筒と、前記複数のレンズのうち最も物体側に位置し、かつ物体側の表面が凸曲面である物体側レンズとを備え、前記鏡筒の物体側の端部を内側にカシメることによって形成されたカシメ部が前記物体側レンズに係止されているレンズユニットであって、
前記物体側レンズの外周部に、当該物体側レンズの前記表面から径方向外側に向かうほど像側に傾斜する傾斜面が環状に設けられ、
前記傾斜面に前記カシメ部が係止され、
前記カシメ部に、水滴の表面張力を破壊可能なエッジと、水を外部に排出するための排出部とが周方向に所定間隔で複数設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the lens unit of the present invention includes a plurality of lenses arranged along the optical axis, a lens barrel in which the plurality of lenses are housed, and the most object side of the plurality of lenses. A caulking portion formed by caulking the end of the lens barrel on the object side inward is provided with an object-side lens that is located and has a convex curved surface on the object-side surface, and is locked to the object-side lens. It is a lens unit that is
An inclined surface that is inclined toward the image side toward the outer side in the radial direction from the surface of the object-side lens is provided in an annular shape on the outer peripheral portion of the object-side lens.
The caulked portion is locked to the inclined surface,
The caulked portion is characterized in that a plurality of edges capable of breaking the surface tension of water droplets and a plurality of discharge portions for discharging water to the outside are provided at predetermined intervals in the circumferential direction.
本発明においては、物体側レンズの外周部に設けられた傾斜面に係止されるカシメ部に、水滴の表面張力を破壊可能なエッジと、水を外部に排出するための排出部とが周方向に所定間隔で複数設けられているので、レンズ表面に付着して、外周側に向けて流れた水滴は、エッジに当たり、これによって水滴はその表面張力が破壊されたうえで、流水となって排出部を通って外部に排出される。したがって、物体側レンズのレンズ表面の外周部から水滴を外部に容易に排出できる。 In the present invention, an edge capable of destroying the surface tension of water droplets and a discharge portion for discharging water to the outside surround a caulking portion locked to an inclined surface provided on the outer peripheral portion of the object-side lens. Since a plurality of water droplets are provided at predetermined intervals in the direction, the water droplets that adhere to the lens surface and flow toward the outer peripheral side hit the edges, and the water droplets become running water after the surface tension is destroyed. It is discharged to the outside through the discharge part. Therefore, water droplets can be easily discharged to the outside from the outer peripheral portion of the lens surface of the object-side lens.
本発明の前記構成において、前記カシメ部に、当該カシメ部の内周端から外周端に向けて延びる溝部が周方向に所定間隔で複数設けられ、
前記溝部が前記排出部となっているとともに、少なくとも前記溝部の開口縁が前記エッジとなっているのが好ましい。
In the configuration of the present invention, the crimped portion is provided with a plurality of groove portions extending from the inner peripheral end to the outer peripheral end of the crimped portion at predetermined intervals in the circumferential direction.
It is preferable that the groove portion serves as the discharge portion and at least the opening edge of the groove portion serves as the edge.
このような構成によれば、カシメ部に溝部を形成するだけで、エッジと排出部を容易に設けることができる。そして、エッジによって水滴の表面張力を破壊し、その水を溝部によって外部に容易に排出できる。 According to such a configuration, the edge and the discharge portion can be easily provided only by forming the groove portion in the crimped portion. Then, the surface tension of the water droplet is destroyed by the edge, and the water can be easily discharged to the outside by the groove portion.
また、本発明の前記構成において、溝部は、その溝幅が溝底側より先端側の方が広くなっており、
周方向に隣り合う溝部間に前記傾斜面に係止する前記カシメ部を構成するカシメ片が設けられているのが好ましい。
Further, in the above-mentioned configuration of the present invention, the groove width of the groove portion is wider on the tip side than on the groove bottom side.
It is preferable that a caulking piece forming the caulking portion that locks to the inclined surface is provided between the groove portions adjacent to each other in the circumferential direction.
このような構成によれば、溝幅が溝底側より先端側のほうが広くなっている溝部間に物体側レンズの外周部の傾斜面に係止するカシメ片が設けられているので、当該カシメ片は根元部が太く、先端部が細くなる。したがって、カシメ部に溝部を形成したことに起因する、物体側レンズを係止するカシメ片のレンズ係止力の低下を抑えることができる。
また、溝部は溝幅が溝底側より先端側のほうが広くなっているので、溝部の対向する側壁面は溝底面に向かうほど近づくように傾斜している。したがって、溝部に流入した水を外部に効果的に排出できる。
According to such a configuration, a caulking piece that locks to the inclined surface of the outer peripheral portion of the object-side lens is provided between the grooves whose groove width is wider on the tip side than on the groove bottom side. One piece has a thick root and a thin tip. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the lens locking force of the crimped piece that locks the object-side lens due to the formation of the groove in the crimped portion.
Further, since the groove width is wider on the tip side than on the groove bottom side, the side wall surface facing the groove is inclined so as to approach the groove bottom surface. Therefore, the water that has flowed into the groove can be effectively discharged to the outside.
本発明によれば、レンズ表面に付着して、外周側に向けて流れた水滴は、エッジに当たり、これによって水滴はその表面張力が破壊されたうえで、水流となって排出部を通って外部に排出されるので、物体側のレンズのレンズ表面の外周部から水滴を外部に容易に排出できる。 According to the present invention, the water droplets adhering to the lens surface and flowing toward the outer peripheral side hit the edges, which destroys the surface tension of the water droplets and then becomes a water flow to the outside through the discharge portion. Since it is discharged to the outside, water droplets can be easily discharged to the outside from the outer peripheral portion of the lens surface of the lens on the object side.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態のレンズユニットは、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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The lens unit of this embodiment is for a camera module such as an in-vehicle camera. For example, the lens unit is fixedly installed on the outer surface side of an automobile, and the wiring is drawn into the automobile and connected to a display or other device. Will be done.
図1〜図4に示すように、本実施の形態のレンズユニットは、鏡筒1と、鏡筒1内に収容される複数のレンズ2〜6(図3参照)とを備えている。
このレンズユニットは、この他に、レンズの間に介在される遮光フィルタ、スペーサ、
レンズ2〜6が像を結ぶ像側(撮像素子が配置される側)の一方の端部に配置される光学フィルタなどを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the lens unit of the present embodiment includes a
In addition to this, this lens unit includes a light-shielding filter, spacers, etc.
It includes an optical filter or the like that is arranged at one end of the image side (the side where the image sensor is arranged) in which the
図3に示すように、鏡筒1に固定されて支持されている複数のレンズ2〜6は、それぞれの光軸を一致させた状態に配置されており、1つの光軸に沿って各レンズ2〜6が並べられた状態となって、撮像に用いられる1群のレンズ群を構成している。したがって、以下に単に光軸と記載した場合には、各レンズ2〜6の光軸を示すとともにレンズ群の光軸を示している。
As shown in FIG. 3, a plurality of
鏡筒1は、ナイロン系の樹脂をガラス繊維で強化したものであり、両端開口の筒状に形成されている。なお、鏡筒1は、他の樹脂で構成されていても、あるいはステンレス製またはアルミニウム合金製等の金属製であってもよい。
鏡筒1の一方の端部(図3では下端部)が像側として撮像素子に向いて配置され、他方の端部(図3では上端部)が物体側として撮影対象を向いて配置される。本実施の形態では、レンズ2側が物体側である。
最も物体側に位置するレンズ(物体側レンズ)2は、ガラスレンズである。他のレンズ3〜6は、ガラスレンズであっても、樹脂レンズであってもよい。
鏡筒1に対して複数のレンズ2〜6と遮光フィルタとスペーサは、物体側(上側)から像側(下側)に向かって順番に挿入されて設置されている。
The
One end of the lens barrel 1 (lower end in FIG. 3) is arranged as the image side toward the image sensor, and the other end (upper end in FIG. 3) is arranged as the object side toward the image sensor. .. In the present embodiment, the
The lens (object-side lens) 2 located closest to the object side is a glass lens. The
A plurality of
鏡筒1の内部には、物体側レンズ2より像側(図3において下側)において、径が異なる複数(4つ)の円筒状の収容部が設けられている。これら収容部は像側(図3において下側)から物体側(図3において上側)に向けて段階的に径が大きくなっており、これら収容部にレンズ6〜3が下側から順次収容されている。
物体側レンズ2は、最も物体側に近い収容部の上面から僅かに離れている。また、物体側のレンズ2の外周面には、当該レンズ2の像側部分に径が小さくなった縮径部が設けられ、当該縮径部にシール部材としてのOリング8が設けられ、物体側レンズ2の外周面と鏡筒1の内周面との間を、鏡筒1の物体側端部で封止した状態となっている。これにより、レンズユニットの物体側の端部から鏡筒1内に水や塵埃等の微粒子が浸入するのを防止している。
Inside the
The object-
また、図1〜図4に示すように、物体側レンズ2は、鏡筒1の物体側の端部から凸曲面である表面(レンズ表面)2aが突出しており、物体側レンズ2の外周部に、当該物体側レンズ2の表面(レンズ表面)2aから径方向外側に向かうほど像側に傾斜する傾斜面2bが環状に設けられている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 4, the object-
一方、鏡筒1の物体側の端部(図1〜図3において上端部)には、当該端部を熱カシメよって径方向内側にカシメることによって形成されたカシメ部10が設けられている。このカシメ部10は、物体側レンズ2を鏡筒1の物体側の端部に係止するものであり、このカシメ部10には、水滴の表面張力を破壊可能なエッジと、水を外部に排出するための排出部とが以下のようにして設けられている。
On the other hand, a
すなわち、鏡筒1の物体側の端部は、熱カシメによって径方向内側に所定の角度で屈曲されており、この屈曲した部分(カシメ部10)には、鏡筒1の周方向に沿って複数の溝部11が所定間隔(一定間隔)で形成されている。
溝部11は、カシメ部10の内周端10aから外周端10bに向けて延びるようして形成され、その溝幅(周方向における溝幅)は、溝底側より先端側の方が広くなっている。
また、溝部11は、溝底面12と、この溝底面12の周方向における縁部から溝底面12と直角に立ち上がり、周方向において互いに対向する内壁面13,13とから構成されている。また、鏡筒1の径方向内側を向く溝部11の開口は物体側レンズ2の傾斜面2bによって塞がれておおり、鏡筒1の径方向外側を向く溝部11の開口は外部に開放されている。
That is, the end portion of the
The
Further, the
溝底面12は物体側レンズ2の光軸と直交した面である。また、図2に示すように、内壁面13は五角形状に形成されており、溝部11の開口縁の一部を構成する2つのエッジ13a,13bを有している。エッジ13aは、光軸と直角な面に対して、カシメ部10の屈曲角度とほぼ等しい角度で傾斜している。つまり、エッジ13aは物体側レンズ2の内側に向かうほど物体側(図2において上側)に傾斜している。
エッジ13bはエッジ13aと逆側に傾斜しており、物体側レンズ2の傾斜面2bに対して略直角に配置されている。
また、隣り合う溝部11,11間にはエッジ13cが形成されている。このエッジ13cは傾斜面2bとほぼ平行に配置されており、エッジ13aとエッジ13bとの交点から物体側レンズ2の周方向に延びている。
このようなエッジ13a〜13cは物体側レンズ2の傾斜面2bより外周側に位置している。また、溝部11の溝幅は、例えば物体側レンズ2の表面2aに付着している水滴の直径より小さくなっている。このため、溝部11に入り込もうとする水滴は、少なくとも溝部11の開口縁にあるエッジ13a,13bに当たることになる。
The
The
Further, an
そして、これらエッジ13a〜13cが水滴の表面張力を破壊可能なエッジとなっている。すなわち、物体側レンズ2のレンズ表面2aに付着した水滴はレンズ表面2aの外周側(径方向外側)に向けて流れ、また場合によって直径が大きくなりながら流れる。
この流れてきた水滴は、エッジ13a〜13cの少なくとも1つのエッジに当たり、当該エッジに当たった衝撃によって水滴の表面張力が破壊される。このようなエッジ13a,13bは溝部11の開口縁となっている。また、エッジ13cは溝部11の開口縁ではないが、後述するカシメ片15の上面に形成されたエッジである。
The
The flowing water droplet hits at least one edge of the
また、溝部11は、エッジ13a〜13cに表面張力が破壊されて、流れ易くなった水を外部に排出するための排出部となっている。つまり、エッジ13a〜13cによって表面張力が破壊された水滴は、水流となって溝部11内に流入し、溝底面12を外側に向けて流れ、鏡筒1の径方向外側を向く、溝部11の開口から外部に流れ出るようになっている。
Further, the
また、周方向に隣り合う溝部11,11間に、物体側レンズ2の外周部の傾斜面2bに係止するカシメ片15が設けられている。これら複数のカシメ片15によってカシメ部10が構成されている。
カシメ片15の周方向(鏡筒1の周方向)に対向する側面は、隣り合う溝部11,11の内壁面13,13によって構成されている。したがって、上述したエッジ13a〜13cはカシメ片15の上面側のエッジで構成されているとも言える。
Further, a
The side surfaces of the
以上のように本実施の形態によれば、物体側レンズ2の外周部に設けられた傾斜面2bに係止されるカシメ部10に、水滴の表面張力を破壊可能なエッジ13a〜13cと、水を外部に排出するための排出部(溝部)11とが周方向に所定間隔で複数設けられているので、レンズ表面2aに付着して、外周側に向けて流れた水滴は、エッジ13a〜13cに当たり、これによって水滴はその表面張力が破壊されたうえで、水流となって排出部排出部(溝部)11を通って外部に排出される。したがって、物体側レンズ2のレンズ表面2aの外周部から水滴を外部に容易に排出できる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、カシメ部10に、当該カシメ部10の内周端10aから外周端10bに向けて延びる溝部11が周方向に所定間隔で複数設けられ、溝部11が排出部となっているとともに、溝部11の開口縁がエッジ13a〜13cとなっているので、カシメ部10に溝部11を形成するだけで、エッジ13a〜13cと排出部(溝部11)を容易に設けることができる。そして、エッジ13a〜13cによって水滴の表面張力を破壊し、その水流を溝部11によって外部に容易に排出できる。
Further, the
さらに、溝部11は、その溝幅が溝底側より先端側の方が広くなっており、周方向に隣り合う溝部11,11間に物体側レンズ2の傾斜面2bに係止するカシメ片15が設けられているので、当該カシメ片15は根元部が太く、先端部が細くなる。したがって、カシメ部10に溝部11を形成したことに起因するカシメ片15のレンズ係止力の低下を抑えることができる。
また、溝部11は溝幅が溝底側より先端側のほうが広くなっているので、溝部11の対向する内壁面13,13は、溝底面12に向かうほど近づくように傾斜している。したがって、溝部11に流入した水を外部に効果的に排出できる。
Further, the
Further, since the groove width of the
なお、本実施の形態では、溝部11の溝底面12を物体側レンズ2の光軸と直交する面としたが、これに代えて、溝底面12を鏡筒1の径方向外側に向かうほど像側に傾斜する傾斜面としてもよい。このようにすれば、水を傾斜面に沿って効率的に排出することができる。
In the present embodiment, the
1 鏡筒
2 物体側レンズ
2a レンズ面(表面)
2b 傾斜面
3〜6 レンズ
10 カシメ部
11 溝部(排出部)
12 溝底面
13 内壁面
13a〜13c エッジ
1
2b
12
Claims (4)
前記物体側レンズの前記物体側レンズ面の外周部を前記カシメ部が係止し、
前記カシメ部は、周方向に所定間隔で全周にわたって設けられた多数のカシメ片によって構成され、
周方向に隣り合う全ての前記カシメ片の間に、前記カシメ部の内周端から外周端に向けて延びる溝部が設けられ、
少なくとも前記溝部の開口縁が、前記物体側レンズ面で前記外周部に向かう水滴の表面張力を破壊可能なエッジとなっていることを特徴とするレンズユニット。 A plurality of lenses arranged along the optical axis, a lens barrel in which the plurality of lenses are housed, and the lens surface of the plurality of lenses located on the object side most and having a convex curved surface on the object side. A lens unit including a lens on the object side, and a caulking portion formed by caulking the end portion of the lens barrel on the object side inward is locked to the lens on the object side.
The caulking portion locks the outer peripheral portion of the object-side lens surface of the object-side lens ,
The caulking portion is composed of a large number of caulking pieces provided over the entire circumference at predetermined intervals in the circumferential direction.
A groove extending from the inner peripheral end to the outer peripheral end of the crimped portion is provided between all the caulked pieces adjacent to each other in the circumferential direction.
A lens unit characterized in that at least the opening edge of the groove portion is an edge on the object-side lens surface that can destroy the surface tension of water droplets toward the outer peripheral portion.
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