JP6872405B2 - レンズユニット - Google Patents

Description

本開示は、レンズユニットに関する。

近年、低コスト化や成形性などの観点から、レンズユニットの鏡筒を樹脂材料で構成することが試みられている。一般的に、樹脂材料から成る鏡筒は、外周面や端面に配置された樹脂射出用の複数のゲート部から金型内に樹脂材料を射出することで形成される。例えば特許文献１には、３箇所のゲート部が頂部に等間隔に形成された樹脂製の鏡筒を備えるレンズユニットが開示されている。

特開２０１５−１６８８号公報

特許文献１のレンズユニットでは、鏡筒の内周面に複数の平面が設けられており、平面がレンズに当接することにより鏡筒内でレンズを保持している。また、複数の平面は、光軸方向視において、鏡筒のゲート部に径方向に重なる位置、及びゲート部同士の中間部に相当する位置にそれぞれ設けられている。

ここで、鏡筒を射出成形する場合、一般的に、隣合うゲート部同士の中間部にゲート部から射出された樹脂材料の合流領域が形成され、樹脂材料の合流領域は鏡筒の他の部分と比較して機械的強度が弱くなり易い。特に、鏡筒が無機繊維で強化された樹脂材料から成る場合、ゲート部同士の中間部は、鏡筒の他の部分と比較して無機繊維の配向が不均一になり易いため、熱膨張係数が不均一になり易い。

このため、特許文献１のレンズユニットのように、ゲート部同士の中間部に相当する位置にレンズを保持する平面を設けた場合、レンズユニットの振動や外部温度の上昇によって鏡筒の平面に圧縮応力が生じ易く、平面が変形してレンズの保持精度が低下する虞がある。

本開示は、上記事実を考慮して、鏡筒内におけるレンズの保持精度の低下を抑制することができるレンズユニットを提供することを目的とする。

本開示の第１態様に係るレンズユニットは、無機繊維を含有する樹脂材料から成り、内周面に複数の保持部が設けられた筒状の鏡筒と、鏡筒内に収容され、外周面が保持部によって保持されるレンズと、を有し、レンズの光軸方向視において、鏡筒には、樹脂射出用の複数のゲート部が周方向に等間隔に形成されており、保持部は、周方向に隣合うゲート部同士の中間部から周方向にずれた位置に設けられている。

無機繊維を含有する樹脂材料から成る鏡筒において、一般的に、ゲート部同士の中間部は機械的強度が弱くなり易く、また、熱膨張係数が不均一になり易い。ここで、上記構成によれば、ゲート部同士の中間部から周方向にずれた位置に、レンズを保持する保持部を設けている。

このため、ゲート部同士の中間部に保持部を設ける構成と比較して、レンズユニットに振動等の外力が加わった場合、及び外部温度が高温（例えば１００℃以上）となった場合に、保持部が変形してレンズの保持精度が低下することを抑制することができる。なお、本開示の実施形態において、「ゲート部同士の中間部」とは、レンズの光軸方向視において、隣合うゲート部の中心同士の鏡筒の周方向における中間点と、光軸とを結ぶ仮想線に対して±１０度以内の範囲を指す。

本開示の第２態様に係るレンズユニットは、第１態様に係るレンズユニットにおいて、光軸方向視において、保持部は、ゲート部から周方向にずれた位置に設けられている。

鏡筒を射出成形する場合、一般的に、金型のゲート部付近に作用する圧力は他の部分より高くなり易い。このため、ゲート部付近において金型が摩耗することがあり、金型の摩耗により鏡筒の寸法精度が低下することがある。ここで上記構成によれば、鏡筒におけるゲート部から周方向にずれた位置に保持部を設けることで、ゲート部と重なる位置に保持部を設ける構成と比較して、レンズの保持精度が低下することを抑制することができる。

本開示の第３態様に係るレンズユニットは、第１態様又は第２態様に係るレンズユニットにおいて、光軸方向視において、保持部は、周方向に隣合う中間部とゲート部から等距離の位置に設けられている。

上記構成によれば、一般的に機械的強度の弱い中間部と一般的に寸法精度の低いゲート部から等距離の位置に保持部が設けられている。このため、中間部及びゲート部からそれぞれ離間した位置に保持部を設けることができ、レンズの保持精度が低下することをより抑制することができる。なお、本開示の実施形態において、「中間部とゲート部から等距離の位置」とは、レンズの光軸方向視において、隣合うゲート部の中心と中心同士の中間点との鏡筒の周方向における中間点と、光軸とを結ぶ仮想線に対して±１０度以内の範囲を指す。

本開示の第４態様に係るレンズユニットは、第１態様〜第３態様のいずれか１つの態様に係るレンズユニットにおいて、鏡筒の内周面における保持部以外の部分には、レンズの外周面から離間した非保持部が形成されており、レンズの外周面と非保持部との間には、鏡筒とレンズとの熱膨張量差より幅が大きい間隙が設けられている。

上記構成によれば、レンズの外周面と鏡筒の非保持部との間に、鏡筒とレンズとの熱膨張量差より幅が大きい間隙が設けられているため、レンズユニットの外部温度が低温の場合、及び高温の場合のいずれの場合でも、鏡筒とレンズとは保持部でのみ当接する。このため、鏡筒の内周面にレンズの外周面の全面が当接する構成と比較して、当接部分（すなわち保持部）の寸法精度を高め易く、また、レンズに生じる圧縮応力を抑制することができる。

本開示の第５態様に係るレンズユニットは、第１態様〜第４態様のいずれか１つの態様に係るレンズユニットにおいて、保持部は、レンズの外周面に圧接する強保持部と、強保持部より弱い力でレンズの外周面に接触する弱保持部と、を有する。

上記構成によれば、鏡筒の内周面に強保持部と弱保持部とが設けられている。このため、強保持部がレンズの外周面に圧接することにより鏡筒内でレンズを位置決めしつつ、一時的な外力が鏡筒に加わった場合には、レンズの外周面に接触する弱保持部によりレンズのずれを抑制することができる。

なお、本開示において、「圧接」とは、レンズの外周面が強保持部に圧入されることによって押圧された状態で接触する状態を指す。また、「接触」とは、常時接触している状態、又は、弱保持部とレンズの外周面とが組付け時は非接触とされており、外力が加わった場合又は外部温度が高温となった場合にのみ接触する状態を指す。

本開示の第６態様に係るレンズユニットは、第１態様〜第５態様のいずれか１つの態様に係るレンズユニットにおいて、光軸方向視において、保持部は、光軸を挟んで対向する位置に設けられている。

上記構成によれば、複数の保持部が互いに光軸を挟んで対向する位置に設けられているため、圧縮応力がレンズの一部に集中することを抑制することができ、レンズの保持精度をより高めることができる。

本開示の第７態様に係るレンズユニットは、第１態様〜第６態様のいずれか１つの態様に係るレンズユニットにおいて、光軸方向視において、鏡筒の内周面は、複数の平坦部から成る多角形状とされており、平坦部によって保持部が構成されている。

上記構成によれば、平坦部によって保持部が構成されているため、保持部が非平坦部とされている構成と比較して、金型を研磨することで平坦部の寸法精度を高めることが容易となり、レンズの保持精度を高めることができる。

本開示の第８態様に係るレンズユニットは、第１態様〜第６態様のいずれか１つの態様に係るレンズユニットにおいて、光軸方向視において、鏡筒の内周面は、複数の平坦部と、光軸を中心とする仮想円の円弧に沿って設けられた複数の円弧部と、を有しており、平坦部によって保持部が構成されている。

上記構成によれば、平坦部によって保持部が構成されているため、保持部が非平坦部とされている構成と比較して、金型を研磨することで平坦部の寸法精度を高めることが容易となり、レンズの保持精度を高めることができる。

本開示の第９態様に係るレンズユニットは、第１態様〜第６態様のいずれか１つの態様に係るレンズユニットにおいて、光軸方向視において、鏡筒の内周面は、光軸を中心とする内側仮想円の円弧に沿って設けられた複数の内側円弧部と、内側仮想円と同心円状とされ、内側仮想円より大きい外側仮想円の円弧に沿って設けられた複数の外側円弧部と、を有しており、内側円弧部によって保持部が構成されている。

上記構成によれば、円弧状の内側円弧部によって保持部が構成されているため、レンズの外周面に対して保持部を面接触させることができ、保持部をレンズの外周面に点接触させる構成と比べてレンズの位置ずれを抑制することができる。

本開示の第１０態様に係るレンズユニットは、第１態様〜第９態様のいずれか１つの態様に係るレンズユニットにおいて、鏡筒に含有された無機繊維の配向は、光軸方向に対して平行とされている。

上記構成によれば、無機繊維の配向が光軸方向に対して平行とされているため、鏡筒の光軸垂直方向への熱膨張係数が光軸方向への熱膨張係数より大きくなる。このため、鏡筒の光軸方向への熱膨張を抑制しつつ、光軸垂直方向への熱膨張を許容することができる。

ここで、無機繊維の配向が光軸方向に対して平行とされている場合、無機繊維の配向が光軸方向に対して垂直とされている構成と比較して、ゲート部同士の中間部の熱膨張係数が特に不均一になりやすい。しかし、本開示のレンズユニットによれば、ゲート部同士の中間部から周方向にずれた位置にレンズを保持する保持部が設けられているため、外部温度が高温となった場合であっても、レンズの保持精度が低下することを抑制することができる。

本開示の第１１態様に係るレンズユニットは、第１態様〜第１０態様のいずれか１つの態様に係るレンズユニットであって、車載用カメラ又は監視用カメラに搭載される。

本開示のレンズユニットは、車内に設置される車載用カメラや屋外に設置される監視用カメラ等の、高温に晒される可能性があり結像性能の維持が難しい環境下で用いられるカメラに搭載されるレンズユニットとして特に有用である。

本開示によれば、鏡筒内におけるレンズの保持精度の低下を抑制することができる。

第１実施形態に係るレンズユニットの全体構成を示す断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 第２実施形態に係るレンズユニットの図２に相当する断面図である。 第３実施形態に係るレンズユニットの図２に相当する断面図である。 第４実施形態に係るレンズユニットの図２に相当する断面図である。

（第１実施形態）
以下、本開示に係るレンズユニットの第１実施形態について、図１、図２を用いて説明する。なお、図１において、Ｚ方向は光軸Ｋに水平な方向、すなわち光軸方向を指し、Ｙ方向は光軸Ｋに垂直な方向、すなわち光軸垂直方向あるいは径方向を指す。

本実施形態におけるレンズユニット１０は、例えば屋外に設置される監視用カメラや車両の内部に設置される車載用カメラ等の、高温に晒される可能性があり結像性能の維持が難しい環境下で用いられるカメラに搭載される。図１に示すように、レンズユニット１０は、鏡筒１２と、鏡筒１２内に収容された収容部品１４と、鏡筒１２に固定された撮像モジュール１６と、を備えている。

＜鏡筒の構成＞
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状に形成されており、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。

本実施形態の鏡筒１２において、無機繊維の配向は光軸方向に対して略平行とされている。一般的に樹脂材料は、無機繊維の繊維方向に垂直な方向と比較して繊維方向に水平な方向は膨張し難い。このため、鏡筒１２は、光軸垂直方向への熱膨張係数が光軸方向への熱膨張係数より大きくなり、光軸方向への熱膨張が抑制されるとともに、光軸垂直方向への熱膨張が許容されている。

なお、鏡筒１２の成形時に、撮像モジュール１６側（光軸方向他端側）に形成された後述するゲート部４２から樹脂材料を光軸方向に沿って流し込むことにより、無機繊維を光軸方向に配向させることができる。

鏡筒１２を構成する樹脂材料として、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリルブダジエンスチレン、ポリオレフィン、及び各々の変性ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種、又は当該群から選択される少なくとも一種を含むポリマーアロイなどを用いることができる。

鏡筒１２は、高い遮光性及び光吸収性が要求されるため、使用する樹脂材料は黒色であることが好ましく、上記の樹脂材料は黒色顔料又は黒色染料を含むことが好ましい。黒色顔料又は黒色染料を含む樹脂材料により鏡筒１２を構成することにより、鏡筒１２の内周面１２Ａを黒色とすることができ、鏡筒１２の内周面１２Ａにおける可視光の反射をより有効に抑制することができる。

鏡筒１２は、光の入射側である光軸方向一端側（図１における左端側）に開口部１８Ａを有する筒部１８と、筒部１８の光の出射側である光軸方向他端側（図１における右端側）を覆う底壁部２０とを有している。

鏡筒１２の内周面１２Ａは、鏡筒１２の光軸方向一端側から光軸方向他端側へ向かって内径が段階的に小さくなっており、鏡筒１２内の開口部１８Ａから開口部２０Ａまでの間には、収容部品１４を収容する収容部２２が形成されている。

また、鏡筒１２の筒部１８の開口部１８Ａの周縁部分には、熱カシメにより鏡筒１２の径方向内側に向けて屈曲されるカシメ部１８Ｂが形成されており、熱カシメ後の状態において、開口部１８Ａは光軸方向視で円形状とされている。

一方、鏡筒１２の底壁部２０には、開口部１８Ａよりも内径が小さい開口部２０Ａが光軸方向に貫通形成されている。また、底壁部２０の光軸方向他端面（図１における右端面）には、樹脂射出用のゲート部４２が突出形成されている。図２に示すように、光軸方向視において、鏡筒１２には、複数（本実施形態では３箇所）のゲート部４２が周方向に等間隔に形成されている。

なお、本開示において、ゲート部４２は、図１に示すようなゲートの痕跡の一部が成形後の鏡筒１２に残存している構成には限られず、ゲートの痕跡を全て切断除去した構成とされていてもよい。

図２に示すように、鏡筒１２の内周面１２Ａには、保持部としての複数（本実施形態では６箇所）の平坦部４４が形成されており、光軸方向視において、平坦部４４は鏡筒１２の周方向に等間隔に設けられている。また、複数の平坦部４４の中心４４Ａは、ゲート部４２から周方向にずれた位置、かつ、周方向に隣合うゲート部４２同士の中間部４６から周方向にずれた位置にそれぞれ設けられている。

ここで、「ゲート部４２同士の中間部４６」とは、光軸方向視において、隣合うゲート部４２の中心Ｐ同士の鏡筒１２の周方向における中間点Ｑと、光軸Ｋとを結ぶ仮想線Ｘに対して±１０度以内の範囲を指す。

なお、複数の平坦部４４の中心４４Ａは、周方向に隣合う中間部４６とゲート部４２から等距離の位置、かつ、互いに光軸Ｋを挟んで対向する位置に設けられていることが好ましい。ここで、「中間部４６とゲート部４２から等距離の位置」とは、光軸方向視において、隣合うゲート部４２の中心Ｐと中間点Ｑとの鏡筒１２の周方向における中間点Ｒと、光軸Ｋとを結ぶ仮想線Ｗに対して±１０度以内の範囲を指す。

また、鏡筒１２の内周面１２Ａにおいて、複数の平坦部４４の間には非保持部としての円弧部４８がそれぞれ形成されており、複数の円弧部４８は、光軸Ｋを中心とする仮想円Ｃの円弧に沿ってそれぞれ設けられている。

＜収容部品の構成＞
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。）。

また、鏡筒１２の収容部２２内における第１レンズ２４と第２レンズ２６、第２レンズ２６と第３レンズ２８、第４レンズ３０と第５レンズ３２の間には、それぞれ間隔環３４、３６、３８が設けられている。

第１レンズ２４及び第２レンズ２６は、一例として、ガラス材料から成り、光軸方向視でそれぞれ円形状とされている。第１レンズ２４は、一例として、光軸方向一端面が凸面、光軸方向他端面が平坦面２４Ｃとされた平凸レンズとされており、外周面には第１レンズ２４の径方向内側に窪んだ段差部２４Ａが形成されている。なお、図１に示すように、段差部２４Ａには、全周にわたってゴム製のシール材４０が嵌められている。

第２レンズ２６は、レンズ部２６Ａと、レンズ部２６Ａから径方向外側に張り出された周縁部２６Ｂとを備えている。第２レンズ２６のレンズ部２６Ａは、一例として、光軸方向両端面がともに非球面の凸面とされた非球面凸レンズとされている。また、第２レンズ２６の周縁部２６Ｂの光軸方向における両端面は、それぞれ光軸方向に垂直な方向に延びる平坦面２６Ｃとされている。

第３レンズ２８、第４レンズ３０、及び第５レンズ３２は、一例として、樹脂材料から成り、光軸方向視でそれぞれ円形状とされている。また、第３レンズ２８、第４レンズ３０、及び第５レンズ３２は、レンズ部２８Ａ、３０Ａ、３２Ａと、レンズ部２８Ａ、３０Ａ、３２Ａから径方向外側に張り出された周縁部２８Ｂ、３０Ｂ、３２Ｂと、をそれぞれ備えている。

第３レンズ２８のレンズ部２８Ａ、及び第５レンズ３２のレンズ部３２Ａは、一例として、光軸方向一端面が凸面、光軸方向他端面が水平面とされた平凸レンズとされている。第４レンズ３０のレンズ部３０Ａは、一例として、光軸方向両端面が凸面とされた両凸レンズとされている。

また、第３レンズ２８、第４レンズ３０、及び第５レンズ３２の周縁部２８Ｂ、３０Ｂ、３２Ｂの光軸方向における両端面は、それぞれ光軸方向に垂直な方向に延びる平坦面２８Ｃ、３０Ｃ、３２Ｃとされており、第３レンズ２８と第４レンズ３０は平坦面２８Ｃ、３０Ｃで互いに当接している。

間隔環３４、３６、３８は、光軸方向視において環状の部材であり、一例として無機含有樹脂から成る。間隔環３４、３６、３８を構成する樹脂材料及び無機繊維は、鏡筒１２を構成する樹脂材料及び無機繊維と同じ材料を用いてもよく、また、異なる材料を用いてもよい。

具体的には、鏡筒１２と同様に、間隔環３４、３６、３８を構成する樹脂材料として、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリルブダジエンスチレン、ポリオレフィン、及び各々の変性ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種、又は当該群から選択される少なくとも一種を含むポリマーアロイ等を用いることができる。

なお、間隔環３４、３６、３８は、アルミ等の金属材料で構成されていてもよく、間隔環３４、３６、３８のうち、１つ又は２つを無機含有樹脂で構成し、その他を金属材料で構成してもよい。

間隔環３４、３６、３８の光軸方向両端面は、それぞれ光軸方向に垂直な方向に延びる平坦面３４Ａ、３６Ａ、３８Ａとされている。これにより、間隔環３４の平坦面３４Ａが第１レンズ２４の平坦面２４Ｃ及び第２レンズ２６の平坦面２６Ｃにそれぞれ当接することで、光軸方向における第１レンズ２４と第２レンズ２６との間隔を規定している。

同様に、間隔環３６の平坦面３６Ａが第２レンズ２６の平坦面２６Ｃ及び第３レンズ２８の平坦面２８Ｃにそれぞれ当接することで、光軸方向における第２レンズ２６と第３レンズ２８との間隔を規定している。また、間隔環３８の平坦面３８Ａが第４レンズ３０の平坦面３０Ｃ及び第５レンズ３２の平坦面３２Ｃにそれぞれ当接することで、光軸方向における第４レンズ３０と第５レンズ３２との間隔を規定している。

＜撮像モジュールの構成＞
撮像モジュール１６は、収容部品１４を通して到達した光（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。

また、撮像モジュール１６は、図示しないホルダによって支持されて鏡筒１２の底壁部２０より光軸方向他端側（光の出射側）に固定されており、撮像素子１６Ａは鏡筒１２内における収容部品１４の光学系の結像点に配置されている。

＜組立方法＞
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、及びシール材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。また、図２に第５レンズ３２を例として示すように、各レンズ２４、２６、２８、３０、３２は、鏡筒１２の内周面１２Ａに形成された平坦部４４の中心４４Ａ部分に外周面が当接することにより、鏡筒１２の収容部２２内に保持される。

一方、鏡筒１２の内周面１２Ａに形成された円弧部４８は、各レンズ２４、２６、２８、３０、３２の外周面からそれぞれ離間しており、各レンズ２４、２６、２８、３０、３２の外周面と円弧部４８との間には、鏡筒１２と各レンズ２４、２６、２８、３０、３２との熱膨張量差より幅が大きい間隙５０が設けられる。

その後、図示しない治具によって図１に示す鏡筒１２の筒部１８の開口部１８Ａの周縁部分を熱カシメすることにより、カシメ部１８Ｂを形成する。このとき、カシメ部１８Ｂにより、収容部品１４が鏡筒１２の収容部２２内に固定される。また、撮像モジュール１６を図示しないホルダによって鏡筒１２に固定する。

＜作用及び効果＞
樹脂材料から成る鏡筒１２において、一般的に、ゲート部４２同士の中間部４６は機械的強度が弱くなり易く、また、熱膨張係数が不均一になり易い。特に鏡筒１２が無機含有樹脂から成り、無機繊維の配向が光軸方向とされている場合には、無機繊維の配向が光軸垂直方向とされている構成と比較して、ゲート部４２同士の中間部４６の熱膨張係数がより不均一になりやすい。

ここで、本実施形態によれば、鏡筒１２の内周面１２Ａにおいて、各レンズ２４、２６、２８、３０、３２を保持する保持部としての平坦部４４が、ゲート部４２同士の中間部４６から周方向にずれた位置に設けられている。

このため、ゲート部４２同士の中間部４６に平坦部４４を設ける構成と比較して、レンズユニット１０に振動等の外力が加わった場合、及び外部温度が高温となった場合に、平坦部４４が変形することを抑制することができる。これにより、レンズ２４、２６、２８、３０、３２の保持精度が低下することを抑制することができ、車載用カメラや屋外に設置される監視用カメラ等に搭載されるレンズユニット１０として特に有用となる。

また、鏡筒１２を射出成形する際に、金型が摩耗することにより鏡筒１２の寸法精度が低下することがある。ここで本実施形態によれば、鏡筒１２におけるゲート部４２から周方向にずれた位置に平坦部４４を設けている。このため、ゲート部４２と重なる位置に平坦部４４を設ける構成と比較して、レンズ２４、２６、２８、３０、３２の保持精度が低下することをより抑制することができる。

特に本実施形態では、光軸方向視において、周方向に隣合う中間部４６とゲート部４２から等距離の位置に平坦部４４が設けられている。これにより、一般的に機械的強度の弱い中間部４６と一般的に寸法精度の低いゲート部４２からそれぞれ離間した位置に平坦部４４を設けることができ、レンズ２４、２６、２８、３０、３２の保持精度が低下することをより抑制することができる。

また、本実施形態によれば、光軸方向視において、複数の平坦部４４が光軸Ｋを挟んで互いに対向する位置に設けられている。このため、圧縮応力がレンズ２４、２６、２８、３０、３２の一部に集中することを抑制することができ、レンズ２４、２６、２８、３０、３２の保持精度をより高めることができる。

また、本実施形態によれば、平坦部４４によって保持部が構成されている。このため、保持部が円弧部等の非平坦部とされている構成と比較して、金型を研磨することで平坦部４４の寸法精度を高めることが容易となり、レンズ２４、２６、２８、３０、３２の保持精度を高めることが容易となる。

さらに、本実施形態によれば、レンズ２４、２６、２８、３０、３２の外周面と鏡筒１２の円弧部４８との間に、鏡筒１２とレンズ２４、２６、２８、３０、３２との熱膨張量差より幅が大きい間隙５０が設けられている。このため、レンズユニット１０の外部温度が低温の場合、及び高温の場合のいずれの場合でも、鏡筒１２とレンズ２４、２６、２８、３０、３２とは平坦部４４でのみ当接する。

これにより、鏡筒１２の内周面１２Ａにレンズ２４、２６、２８、３０、３２の外周面の全面が当接する構成と比較して、当接部分である平坦部４４の寸法精度を高め易く、また、レンズ２４、２６、２８、３０、３２に生じる圧縮応力を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本開示に係るレンズユニットの第２実施形態について、図３を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

第１実施形態のレンズユニット１０では、鏡筒１２の底壁部２０にゲート部４２が形成されていたのに対し、本実施形態のレンズユニット６０では、図３に示すように、鏡筒６２（筒部）の外周面６２Ｂにゲート部６４が形成されている。

具体的には、光軸方向視において、鏡筒６２の外周面６２Ｂには、外周面６２Ｂの一部が切り欠かれた複数（本実施形態では３箇所）の切欠部６６（いわゆるＤカット）が周方向に等間隔に形成されており、切欠部６６にそれぞれゲート部６４が突出形成されている。なお、ゲート部６４の突出高さは、図３に仮想線で示す切り欠かれる前の鏡筒６２の外周面６２Ｂより径方向内側に位置している。

また、鏡筒の６２の内周面６２Ａは、保持部としての複数の平坦部６８から成る多角形状とされている。本実施形態では、６箇所の平坦部６８と非保持部としての６箇所の角部７０とにより、内周面６２Ａが正六角形状とされている。なお、内周面６２Ａは十角形状又は十二角形状等、六角形状以外の形状とされていてもよい。

第１実施形態と同様に、光軸方向視において、複数の平坦部６８の中心６８Ａは、周方向に隣合うゲート部６４同士の中間部７２とゲート部６４から等距離の位置に設けられている。また、平坦部６８の中心６８Ａは、互いに光軸Ｋを挟んで対向する位置に設けられている。

本実施形態の鏡筒６２の内周面６２Ａにレンズ７４を嵌め込んだ際、レンズ７４は、平坦部６８の中心６８Ａ部分に外周面が当接することにより、鏡筒６２内に保持される。このとき、角部７０はレンズ７４の外周面からそれぞれ離間しており、レンズ７４の外周面と角部７０との間には、鏡筒６２とレンズ７４との熱膨張量差より幅が大きい間隙７６が設けられる。なお、間隙７６の幅とは、角部７０と光軸Ｋとを通る仮想線（例えば仮想線Ｘ）とレンズ７４の外周面との交点をＳとした場合の角部７０と交点Ｓとの距離を指す。

本実施形態のレンズユニット６０によれば、鏡筒６２の外周面６２Ｂにゲート部６４が形成されている場合であっても、第１実施形態のレンズユニット１０と同様の効果を得ることができる。具体的には、光軸方向視において、周方向に隣合う中間部７２とゲート部６４から等距離の位置に平坦部６８が設けられているため、鏡筒６２内においてレンズ７４の保持精度が低下することを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、光軸方向視において、複数の平坦部６８が光軸Ｋを挟んで互いに対向する位置に設けられているため、圧縮応力がレンズ７４の一部に集中することを抑制することができる。また、平坦部６８によって保持部が構成されているため、保持部が非平坦部とされている構成と比較して、金型を研磨することで平坦部６８の寸法精度を高めることが容易となる。

さらに、本実施形態によれば、レンズ７４の外周面と鏡筒６２の角部７０との間に、鏡筒６２とレンズ７４との熱膨張量差より幅が大きい間隙７６が設けられているため、レンズユニット６０の外部温度が低温の場合、及び高温の場合のいずれの場合でも、鏡筒６２とレンズ７４とは平坦部６８でのみ当接する。

これにより、鏡筒６２の内周面６２Ａにレンズ７４の外周面の全面が当接する構成と比較して、当接部分である平坦部６８の寸法精度を高め易く、また、レンズ７４に生じる圧縮応力を抑制することができる。

（第３実施形態）
次に、本開示に係るレンズユニットの第３実施形態について、図４を用いて説明する。なお、第１実施形態又は第２実施形態と同様の構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

本実施形態のレンズユニット８０において、鏡筒の８２の内周面８２Ａには、保持部としての複数（本実施形態では３箇所）の内側円弧部８４が形成されている。光軸方向視において、内側円弧部８４は、光軸Ｋを中心とし、レンズ９２の外周面と同一の大きさとされた内側仮想円Ｄの円弧に沿って設けられているとともに、鏡筒８２の周方向に等間隔に設けられている。

ここで、鏡筒８２の外周面８２Ｂには複数（本実施形態では３箇所）のゲート部８６が形成されており、光軸方向視において、内側円弧部８４は、ゲート部８６同士の中間部８８から周方向にずれた位置に設けられている。具体的には、光軸方向視において、内側円弧部８４は、鏡筒８２のゲート部８６に径方向に重なる位置にそれぞれ設けられている。

また、鏡筒８２の内周面８２Ａにおいて、複数の内側円弧部８４の間には、非保持部としての外側円弧部９０がそれぞれ形成されている。複数の外側円弧部９０は、内側仮想円Ｄと同心円状とされ、かつ、内側仮想円Ｄより大きい外側仮想円Ｅの円弧に沿って設けられている。

本実施形態の鏡筒８２の内周面８２Ａにレンズ９２を嵌め込んだ際、レンズ９２は、内側円弧部８４の全面に外周面が当接することにより、鏡筒８２内に保持される。このとき、外側円弧部９０はレンズ９２の外周面からそれぞれ離間しており、レンズ９２の外周面と外側円弧部９０との間には、鏡筒８２とレンズ９２との熱膨張量差より幅が大きい間隙９４が設けられる。

本実施形態によれば、保持部としての内側円弧部８４がゲート部８６同士の中間部８８から周方向にずれた位置に設けられている。このため、内側円弧部８４がゲート部８６同士の中間部８８に設けられている構成と比較して、レンズユニット８０に振動等の外力が加わった場合、及び外部温度が高温となった場合に、内側円弧部８４が変形してレンズ９２の保持精度が低下することを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、保持部が円弧状の内側円弧部８４とされているため、レンズ９２の外周面に対して内側円弧部８４を面接触させることができる。このため、第１実施形態及び第２実施形態のように、保持部が平坦部４４、６８とされている構成と比較して、内側円弧部８４とレンズ９２の外周面との接触面積を大きくすることができ、レンズユニット８０に振動等の外力が加わった場合のレンズ９２の位置ずれをより抑制することができる。

（第４実施形態）
次に、本開示に係るレンズユニットの第４実施形態について、図５を用いて説明する。なお、第１実施形態〜第３実施形態と同様の構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

本実施形態のレンズユニット１００において、鏡筒の１０２の内周面１０２Ａには、強保持部としての複数（本実施形態では３箇所）の第１平坦部１０４と、弱保持部としての複数（本実施形態では３箇所）の第２平坦部１０６とが形成されている。

光軸方向視において、第１平坦部１０４と第２平坦部１０６は、鏡筒１０２の周方向に交互に設けられており、第１平坦部１０４の中心１０４Ａは、第２平坦部１０６の中心１０６Ａより鏡筒１０２の径方向内側に位置している。

また、光軸方向視において、第１平坦部１０４の中心１０４Ａ及び第２平坦部１０６の中心１０６Ａは、鏡筒１０２の外周面１０２Ｂに形成された複数（本実施形態では３箇所）のゲート部１０８、及びゲート部１０８同士の中間部１１０からそれぞれ周方向にずれた位置に設けられている。

鏡筒１０２の内周面１０２Ａにおいて、第１平坦部１０４と第２平坦部１０６との間には、非保持部としての円弧部１１２がそれぞれ形成されている。複数の円弧部１１２は、光軸Ｋを中心とする仮想円Ｃの円弧に沿ってそれぞれ設けられている。

本実施形態の鏡筒１０２の内周面１０２Ａにレンズ１１４を嵌め込んだ際、第１平坦部１０４がレンズ１１４の外周面に圧接するとともに、第２平坦部１０６の中心１０６Ａ部分が第１平坦部１０４より弱い力でレンズ１１４の外周面に接触することで、レンズ１１４が鏡筒１０２内に保持される。

このとき、円弧部１１２はレンズ１１４の外周面からそれぞれ離間しており、レンズ１１４の外周面と円弧部１１２との間には、鏡筒１０２とレンズ１１４との熱膨張量差より幅が大きい間隙１１６が設けられる。

ここで、「圧接」とは、レンズ１１４の外周面が第１平坦部１０４に圧入されることによって押圧された状態で接触する状態を指す。また、「接触」とは、レンズ１１４の外周面が第２平坦部１０６に常時接触している状態、又は、レンズ１１４の外周面と第２平坦部１０６とが組付け時は非接触とされており、レンズユニット１００に外力が加わった場合又は外部温度が高温となった場合にのみ接触する状態を指す。

本実施形態によれば、鏡筒１０２の内周面１０２Ａに第１平坦部１０４と第２平坦部１０６とが設けられており、光軸方向視において、第１平坦部１０４の中心１０４Ａが第２平坦部１０６の中心１０６Ａより鏡筒１０２の径方向内側に位置している。

このため、第１平坦部１０４がレンズ１１４の外周面に圧接することにより鏡筒１０２内でレンズ１１４を位置決めしつつ、例えば一時的な外力が鏡筒１０２に加わった場合には、レンズ１１４の外周面に接触する第２平坦部１０６によりレンズ１１４のずれを抑制することができる。

（その他の実施形態）
なお、本開示について第１〜第４実施形態を説明したが、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。また、第１〜第４実施形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。

具体的には、例えば第２〜第４実施形態のゲート部６４、８６、１０８と同様に、第１実施形態のゲート部４２が鏡筒１２の外周面に設けられていてもよい。また、第４実施形態の第１平坦部１０４及び第２平坦部１０６と同様に、第３実施形態の内側円弧部８４が強保持部と弱保持部とで構成されていてもよい。

また、第１実施形態において、収容部品１４は５枚のレンズ２４、２６、２８、３０、３２を有していたが、レンズの数は５枚に限られない。また、第１レンズ２４及び第２レンズ２６が樹脂材料で構成されていてもよく、第３レンズ２８、第４レンズ３０、及び第５レンズ３２がガラス材料で構成されていてもよい。

また、第１実施形態では、鏡筒１２の底壁部２０にゲート部４２が形成されていたが、筒部１８の光軸方向一端面（すなわち開口部１８Ａの周縁部分）にゲート部が形成されていてもよい。同様に、例えば第２実施形態では、鏡筒６２の筒部の外周面６２Ｂにゲート部６４が形成されていたが、図１における鏡筒１２の底壁部２０より光軸方向他端側（すなわち撮像モジュール１６の周囲）の外周面にゲート部６４が形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、鏡筒１２、６２、８２、１０２の３箇所にゲート部４２、６４、８６、１０８が形成されていた。しかし、ゲート部４２、６４、８６、１０８の数は３箇所には限られず、少なくとも２箇所以上のゲート部が鏡筒１２、６２、８２、１０２の周方向に等間隔に形成されていればよい。

同様に、第１、第２実施形態では保持部としての平坦部４４、６８が６箇所設けられ、第３実施形態では保持部としての内側円弧部８４が３箇所設けられ、第４実施形態では保持部としての第１平坦部１０４及び第２平坦部１０６が３箇所ずつ設けられていた。しかし、保持部の数は上記実施形態には限られず、例えば第３実施形態において、４箇所以上の内側円弧部８４がゲート部８６から周方向にずれた位置に設けられていてもよい。

さらに、例えば第１実施形態では、「ゲート部４２同士の中間部４６」は仮想線Ｘに対して±１０度以内の範囲とされていた。しかし、一般的に、ゲート部から射出された樹脂材料の合流領域は、樹脂材料の射出速度、鏡筒の大きさ、ゲート位置又は数等の射出条件により範囲が変化する。このため、「ゲート部同士の中間部」の仮想線Ｘに対する角度の範囲も射出条件によって変化する。

同様に、「中間部４６とゲート部４２から等距離の位置」は、仮想線Ｗに対して±１０度以内の範囲とされていたが、ゲート部の数等の条件により「中間部とゲート部から等距離の位置」の仮想線Ｗに対する角度の範囲も変化する。

１０、６０、８０、１００ レンズユニット
１２、６２、８２、１０２ 鏡筒
１２Ａ、６２Ａ、８２Ａ、１０２Ａ 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（レンズの一例）
２４Ａ 段差部
２４Ｃ、２６Ｃ、２８Ｃ、３０Ｃ、３２Ｃ 平坦面
２６ 第２レンズ（レンズの一例）
２６Ａ、２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ レンズ部
２６Ｂ、２８Ｂ、３０Ｂ、３２Ｂ 周縁部
２８ 第３レンズ（レンズの一例）
３０ 第４レンズ（レンズの一例）
３２ 第５レンズ（レンズの一例）
３４、３６、３８ 間隔環
３４Ａ 、３６Ａ、３８Ａ 平坦面
４０ シール材
４２、６４、８６、１０８ ゲート部
４４、６８ 平坦部（保持部の一例）
４４Ａ 、６８Ａ、１０４Ａ、１０６Ａ 中心
４６、７２、８８、１１０ 中間部
４８、１１２ 円弧部
５０、７６、９４、１１６ 間隙
６２Ｂ、８２Ｂ、１０２Ｂ 外周面
６６ 切欠部
７０ 角部
７４、９２、１１４ レンズ
８４ 内側円弧部
９０ 外側円弧部
１０４ 第１平坦部（強保持部の一例）
１０６ 第２平坦部（弱保持部の一例）
Ｃ 仮想円
Ｄ 内側仮想円
Ｅ 外側仮想円
Ｋ 光軸
Ｍ 物体
Ｐ 中心
Ｑ、Ｒ 中間点
Ｘ、Ｗ 仮想線

Claims (11)

1. 無機繊維を含有する樹脂材料から成り、内周面に複数の保持部が設けられた筒状の鏡筒と、
   前記鏡筒内に収容され、外周面が前記保持部によって保持されるレンズと、
   を有し、
   前記レンズの光軸方向視において、前記鏡筒には、樹脂射出用の複数のゲート部が周方向に等間隔に形成されており、前記保持部は、周方向に隣合う前記ゲート部同士の中間部から周方向にずれた位置に設けられている、
   レンズユニット。
2. 前記光軸方向視において、前記保持部は、前記ゲート部から周方向にずれた位置に設けられている、請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記光軸方向視において、前記保持部は、周方向に隣合う前記中間部と前記ゲート部から等距離の位置に設けられている、請求項１又は２に記載のレンズユニット。
4. 前記鏡筒の内周面における前記保持部以外の部分には、前記レンズの外周面から離間した非保持部が形成されており、
   前記レンズの外周面と前記非保持部との間には、前記鏡筒と前記レンズとの熱膨張量差より幅が大きい間隙が設けられている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズユニット。
5. 前記保持部は、前記レンズの外周面に圧接する強保持部と、前記強保持部より弱い力で前記レンズの外周面に接触する弱保持部と、を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
6. 前記光軸方向視において、前記保持部は、前記光軸を挟んで対向する位置に設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズユニット。
7. 前記光軸方向視において、前記鏡筒の内周面は、複数の平坦部から成る多角形状とされており、前記平坦部によって前記保持部が構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
8. 前記光軸方向視において、前記鏡筒の内周面は、複数の平坦部と、前記光軸を中心とする仮想円の円弧に沿って設けられた複数の円弧部と、を有しており、前記平坦部によって前記保持部が構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
9. 前記光軸方向視において、前記鏡筒の内周面は、前記光軸を中心とする内側仮想円の円弧に沿って設けられた複数の内側円弧部と、前記内側仮想円と同心円状とされ、前記内側仮想円より大きい外側仮想円の円弧に沿って設けられた複数の外側円弧部と、を有しており、前記内側円弧部によって前記保持部が構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
10. 前記鏡筒に含有された前記無機繊維の配向は、前記光軸方向に対して平行とされている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のレンズユニット。
11. 車載用カメラ又は監視用カメラに搭載される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレンズユニット。

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