JP7339023B2 - レンズユニットおよびカメラモジュール - Google Patents

Description

本発明は、レンズユニットおよびカメラモジュールに関する。

監視カメラ、車載カメラ等、屋外に設置されるカメラが知られている。このような屋外に設置されるカメラでは、降雪時にレンズ前面に氷雪が付着することがある。また、外気温が氷点下以下になった場合に、レンズ前面が凍結し霜が付着することがある。その場合、レンズ前面への付着物によって撮像画像が不鮮明となり、カメラの撮像性能が低下してしまう。

近年、車両にカメラ（車載カメラ）が搭載されるようになっており、車載カメラが撮像した画像は、自動ブレーキ機能、自動運転機能等の機能に利用されている。それらの機能は車両の走行を制御する機能であり、車載カメラの撮像機能の低下は、事故等の発生につながってしまう虞がある。そのため、レンズ前面に付着した付着物を融かす融雪機能を備えたカメラの開発が求められている。融雪機能を備えたカメラの一例として、例えば特許文献１に開示されたものがある。

特開２００４－３２５６０３号公報

ところで、特許文献１に開示されたカメラでは、最も物体側に位置する第１レンズのフランジ部の像側の面に、フィルム状のヒータが設けられている。このように、レンズを直接加熱する場合、レンズが高温となって変形したり、温度上昇に伴う屈折率変化、寸法変化によってレンズユニットの光学性能が低下してしまう虞があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レンズを直接加熱することなく、雪等を融かすことができるレンズユニットおよびカメラモジュールを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、
円筒状に形成された鏡筒と、
前記鏡筒の内側に、前記鏡筒の軸方向に沿って並べて配置された複数のレンズと、
前記鏡筒の物体側の端部に形成された縮径部に配置されたシール部材と、
前記シール部材の物体側に配置され、像側の面にヒータ部が形成されたカバーガラスと、
前記カバーガラスの外周部を保持した状態で、前記鏡筒の物体側の端部に取り付けられる蓋部材とを備え、
前記ヒータ部は、透明導電膜と、前記透明導電膜の上に形成された一対の電極部とを有していることを特徴とする。

また、本発明のレンズユニットは、
円筒状に形成された鏡筒と、
前記鏡筒の内側に、前記鏡筒の軸方向に沿って並べて配置された複数のレンズと、
前記鏡筒の物体側の端部に取り付けられる円筒状のホルダと、
前記ホルダの物体側の端部に形成された縮径部に配置されたシール部材と、
前記シール部材の物体側に配置され、像側の面にヒータ部が形成されたカバーガラスと、
前記カバーガラスの外周部を保持した状態で、前記ホルダの物体側の端部に取り付けられる蓋部材とを備え、
前記ヒータ部は、透明導電膜と、前記透明導電膜の上に形成された一対の電極部とを有していることを特徴とする。

このような構成によれば、レンズの物体側に位置するカバーガラスの像側の面に、透明導電膜と、透明導電膜の上に形成された一対の電極部とからなるヒータ部が形成されているため、カバーガラスの表面に付着した雪等を融かすことができる。これにより、レンズを加熱することなく融雪機能を実現でき、高温となったレンズの変形や、温度上昇に伴う屈折率変化、寸法変化等に起因するレンズユニットの光学性能の低下を防止できる。

また、本発明の前記構成において、前記透明導電膜は、円形状に形成され、前記一対の電極部は、前記透明導電膜の中心を対称の中心とし、点対称に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の前記構成において、前記透明導電膜は、円形状に形成され、外周側の一部に前記透明導電膜が形成されていない切り欠き部を有し、前記一対の電極部は、一方の電極部が前記透明導電膜の上に形成され、他方の電極部が前記切り欠き部と前記透明導電膜の上とに跨って形成され、前記透明導電膜の上に形成されている部分の電極部が、前記透明導電膜の中心を対称の中心とし、点対称に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の前記構成において、前記透明導電膜は、四角形状に形成され、前記一対の電極部は、一方の電極部が前記透明導電膜の所定の辺の上に形成され、他方の電極部が前記透明導電膜の前記所定の辺と対向する辺の上に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の前記構成において、前記透明導電膜は、四角形状に形成され、前記一対の電極部は、一方の電極部が前記透明導電膜の所定の辺の上に形成され、他方の電極部が前記透明導電膜の前記所定の辺に直交する辺の外側と、前記透明導電膜の前記所定の辺に対向する辺の上とに跨って形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、透明導電膜の上に、一対の電極部が対称となるように形成されているため、透明導電膜に均一に電流が流れ、透明導電膜を均一に発熱させることができる。これにより、カバーガラスの加熱の温度ムラをなくすことができ、温度ムラが生じた場合に発生するレンズユニットの光学性能の低下を抑制することができる。

また、本発明の前記構成において、前記ヒータ部の前記一対の電極部に接続される配線部を備え、前記鏡筒は、軸方向に沿って形成された貫通孔を有し、前記配線部は、前記貫通孔を介して像側に引き出されていることを特徴とする。

このような構成によれば、配線部を、軸方向に沿って設けられた鏡筒の貫通孔を介して像側に引き出すようにしているため、鏡筒の外周側を通して配線部を像側に引き出す場合に生じるシール部材でのシール性低下という問題を防ぐことができる。

また、本発明の前記構成において、前記配線部は２本の導線であり、前記貫通孔は、２箇所に形成された円形状の貫通孔であることを特徴とする。このような構成によれば、鏡筒に、円形状の貫通孔を２箇所設ければよいため、加工をより容易にすることができる。

また、本発明の前記構成において、前記配線部はフレキシブルプリント基板であり、前記貫通孔は、１箇所に形成された円弧状の貫通孔であることを特徴とする。このような構成によれば、１つのＦＰＣを１箇所の貫通孔に挿通させればよいため、作業性が向上する。

また、本発明の前記構成において、前記フレキシブルプリント基板には、自己温度制御機能を有するサーミスタがさらに配置されていることを特徴とする。このような構成によれば、サーミスタが自己温度制御機能、すなわち温度が上昇し、所定の温度に到達すると、抵抗値が大きくなる機能を有しているため、ＯＮ／ＯＦＦを制御することなく、一定の温度を保つことができる。

また、本発明の前記構成において、前記ヒータ部には、前記透明導電膜および前記電極部を覆う保護膜が形成されていることを特徴とする。このような構成によれば、透明導電膜および電極部を覆う保護膜が形成されているため、ヒータ部の絶縁性を確保できるとともに、ヒータ部が傷付くのを防止できる。

本発明のカメラモジュールは、前記構成のレンズユニットと、前記レンズユニットで結像された画像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とする。このような構成によれば、カメラモジュールは、上述の本発明のレンズユニットと同様の効果を奏することができる。

本発明によれば、レンズを加熱することなく、雪等を融かすことができるため、高温となったレンズの変形等に起因するレンズユニットの光学性能の低下を防止できる。

本発明の第１の実施の形態に係るカメラモジュールの軸方向断面図である。 同、レンズユニットの軸方向断面図である。 同、カバーガラスを像側から見たものであり、ヒータ部の説明図である。 同、カバーガラスを像側から見たものであり、ヒータ部の変形例（その１）を示す説明図である。 同、カバーガラスを像側から見たものであり、ヒータ部の変形例（その２）を示す説明図である。 同、カバーガラスを像側から見たものであり、ヒータ部の変形例（その３）を示す説明図である。 同、カバーガラスを像側から見たものであり、配線部としての導線が接続された状態のカバーガラスを側面から見た図である。 同、物体側から見た鏡筒の一部を示すもので、導線を通過させるための貫通孔について説明するための図である。 同、配線部としてのＦＰＣが接続された状態のカバーガラスを側面から見た図である。 同、物体側から見た鏡筒の一部を示すもので、ＦＰＣを通過させるための貫通孔について説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態に係るカメラモジュールの軸方向断面図である。 同、レンズユニットの軸方向断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係るカメラモジュール５００の軸方向断面図である。なお、図１では、断面であることを示すハッチングを一部省略している。
カメラモジュール５００は、レンズユニット１００、上カメラケース３１０、下カメラケース３２０、シール部材３３０、撮像素子３４０、および基板３５０等を備えている。

レンズユニット１００において、第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３、第４レンズ４、および第５レンズ５が像を結ぶ像側（結像側）の端部に、光学フィルタ８が配置されている。また、レンズユニット１００の像側であって、光学フィルタ８と対向する位置には撮像素子３４０が配置されており、この撮像素子３４０は第１レンズ１～第５レンズ５で結像された画像を撮像する。
また、レンズユニット１００は、像側とは反対側の端部、すなわち物体側の端部が撮像対象を向くように配置されている。このレンズユニット１００を備えるカメラモジュール５００は、物体の像を像側に形成するものであり、例えば自動車に搭載される車載カメラに用いられる。車載カメラには、例えば、車両のサイドミラーに搭載されて車両の後方を撮像するリアビューカメラがある。

図２は、レンズユニット１００の軸方向断面図である。図２では、断面であることを示すハッチングを一部省略している。レンズユニット１００は、鏡筒１０、第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３、第４レンズ４、第５レンズ５、複数のスペーサ６、複数の絞り７、光学フィルタ８、シール部材９、蓋部材１９、シール部材３０、蓋部材４０、カバーガラス５０、ヒータ部６０、および配線部７０等を備えている。

鏡筒１０は、円筒状の部材であり、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属で形成されている。第１レンズ１は、略円形状のガラス製レンズであり、第２レンズ２～第５レンズ５は、略円形状のガラス製または樹脂製レンズである。第１レンズ１～第５レンズ５は、それぞれの光軸を一致させた状態で、鏡筒１０の内側に配置されている。第１レンズ１～第５レンズ５は、その外周面が鏡筒１０の内周面と当接することで、光軸方向と直交する方向に対して位置決めされている。
絞り７は、環状の部材であり、例えば金属で形成されている。この絞り７は、鏡筒１０の内側のレンズ間等に配置されている。絞り７には、透過光量を制限し、明るさの指標となるＦ値を決定する開口絞り、またはゴーストの原因となる光線や収差の原因となる光線を遮光する遮光絞りがある。
スペーサ６は、環状の部材であり、例えば金属で形成されている。このスペーサ６は、鏡筒１０の内側のレンズ間等に配置されている。このスペーサ６の内周面は、ねじ形状に形成されており、これにより時間のかかる切削加工の加工速度を高めることができ、生産性を向上させることができるとともに、ゴーストを効果的に防止できる。
光学フィルタ８は、例えば円形状に形成された赤外線カットフィルタである。この光学フィルタ８は、特定の周波数成分を除去する目的で配置されている。光学フィルタ８は、鏡筒１０の像側の端面に、物体側に向かって凹むように形成された凹部に、例えば接着により固定されている。接着剤としては、紫外線硬化樹脂等が用いられる。

鏡筒１０は、第１レンズ１～第５レンズ５等を保持する小径筒部１１と、小径筒部１１の径方向外側および物体側に袴状に延びるように設けられ、レンズユニット１００の物体側に配置されるカバーガラス５０を保持する大径筒部１２とを備えている。
小径筒部１１の最も像側の内周面には、径方向内側に向かって突出し、軸方向から見て環状となっている支持部１１ａが設けられている。この支持部１１ａには、第５レンズ５の外周部における像側の面が当接している。なお、レンズの外周部とは、レンズにおける有効径の外周側に形成されている部位（フランジ部）である。
また、小径筒部１１の最も物体側の外周面には、雄ねじ部１１ｂが設けられている。
大径筒部１２は、小径筒部１１の物体側外周面（略中央部）から、袴状に、径方向外側および物体側に向かって延びるように形成されている。大径筒部１２の先端（物体側端部）は、小径筒部１１の物体側の端部および第１レンズ１の物体側の面よりも物体側に突出している。大径筒部１２の最も物体側の外周面には、雄ねじ部１２ａが形成されている。また、大径筒部１２の最も像側の外周面には、径方向外側に向かって突出する鍔状のフランジ部１３が形成されている。

蓋部材１９は、円筒状に形成された蓋状の部材であり、アルミニウム合金等の金属で形成されている。蓋部材１９の最も物体側の内周面には、径方向内側に向かって突出し、内径が像側内周面より小さくなっている第１レンズ保持部１９ｂが設けられている。第１レンズ保持部１９ｂの内径は、第１レンズ１の外径より小さくなっている。また、蓋部材１９の像側内周面には、雄ねじ部１１ｂと螺合可能な雌ねじ部１９ａが設けられている。蓋部材１９は、ねじ込みにより鏡筒１０（小径筒部１１）の物体側の端部に取り付けられ、第１レンズ保持部１９ｂの内周側の端部が、第１レンズ１の外周部に当接するようになっている。これにより、鏡筒１０（小径筒部１１）の内部に収容されている部品は、蓋部材１９と支持部１１ａとの間に挟持された状態となり、各部品の間に隙間が生じないようになっている。

なお、第１レンズ１の像側外周面には、外径が物体側外周面より小さく形成された（径を絞って形成された）縮径部１ａが設けられている。この縮径部１ａと鏡筒１０（小径筒部１１）の物体側内周面と間には、シール部材９としてのＯリングが配置されている。シール部材９は、例えば弾性変形可能なゴムで形成され、鏡筒１０と第１レンズ１との間に、圧縮（押圧）された状態で配置されている。これにより、鏡筒１０（小径筒部１１）の物体側の端部が封止されている。

蓋部材４０は、円筒状に形成された蓋状の部材であり、アルミニウム等の金属で形成されている。蓋部材４０の最も物体側の内周面には、径方向内側に向かって突出し、内径が像側内周面より小さくなっているカバーガラス保持部４０ｂが設けられている。カバーガラス保持部４０ｂの内径は、カバーガラス５０の外径より小さくなっている。また、蓋部材４０の像側内周面には、雄ねじ部１２ａと螺合可能な雌ねじ部４０ａが設けられている。蓋部材４０は、ねじ込みにより鏡筒１０（大径筒部１２）の物体側の端部に取り付けられ、カバーガラス保持部４０ｂの像側の面が、カバーガラス５０の外周部に当接する（カバーガラス５０の外周部を保持する）ようになっている。カバーガラス５０は、蓋部材４０と鏡筒１０（大径筒部１２）の物体側の端部との間に、挟み込まれて保持されている。

大径筒部１２の最も物体側の外周面には、外径が像側外周面より小さく形成された（径を絞って形成された）縮径部１２ｂが設けられている。この縮径部１２ｂは、径方向外側および物体側に向かって開口している。縮径部１２ｂには、シール部材３０としてのＯリングが配置されている。シール部材３０は、例えば弾性変形可能なゴムで形成され、カバーガラス５０と蓋部材４０と鏡筒１０（大径筒部１２）との間に、圧縮（押圧）された状態で配置されている。これにより、鏡筒１０（大径筒部１２）の物体側の端部が封止され、鏡筒１０の内部に、水や埃等が浸入しないようになっている。

カバーガラス５０は、レンズユニット１００の物体側に配置される円形状の透明ガラスである。カバーガラス５０の材質としては、屈折率が安定し、耐酸性、耐アルカリ性、耐水性等に優れるホウケイ酸ガラス等の白板ガラス（透明）が好ましい。また、カバーガラス５０の厚みは、０．２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが０．２ｍｍより薄いと表面を強く押された際に、割れ等が発生する虞がある。また、厚みが１．２ｍｍより厚いとカメラ画像に収差が発生し、周辺部の画像がボケてしまう虞がある。

次に、図３を用いて、カバーガラス５０の像側の面に形成されるヒータ部６０について説明する。このヒータ部６０は、カバーガラス５０を加熱するために設けられている。ヒータ部６０は、透明導電膜６１と一対の電極部６２とを備えている。

透明導電膜６１は、カバーガラス５０の像側の面に、一様に、円形状となるように形成されている。透明導電膜６１は、導電性を有し、通電により発熱する。換言すると、透明導電膜６１は、ヒータ機能を有している。透明導電膜６１としては、ＩＴＯ膜、すなわちＩｎ_２Ｏ_３径のＩＴＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｓｎ）が好ましい。なお、透明導電膜６１として、ＺｎＯ径のＡＺＯ（ＺｎＯ：Ａｌ）、ＧＺＯ（ＺｎＯ：Ｇａ）、ＳｎＯ_２系のＡＴＯ（ＳｎＯ_２：Ｓｂ）、ＦＴＯ（ＳｎＯ_２：Ｆ）等を用いてもよい。すなわち、透明かつ導電性を有する膜であればよい。透明導電膜６１の形成方法は、蒸着またはスパッタリングとすることにより、信頼性の高い強固な膜をカバーガラス５０に付与することができる。

電極部６２は、透明導電膜６１上に、所定の幅で線状に形成され、例えば円弧状（略１／４円）となるように設けられる。電極部６２の材質としては、電気抵抗の低いＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ等が好ましい。電極部６２の形成方法は、蒸着またはスパッタリングの他に、ペースト電極材によるスクリーン印刷がある。電極部６２は、光線が通過する範囲外となる箇所、すなわち、レンズユニット１００の光学性能に影響を及ぼすことのない箇所に設けられている。電極部６２は、２箇所に設けられ、一方の電極部６２が正極用となっており、他方の電極部６２が負極用となっている。それぞれの電極部６２の端部には、パターンが円形状となった接続部６２ａが設けられている。この接続部６２ａには、後述する配線部７０が接続され、配線部７０を介して電極部６２に電力が供給されるようになっている。電極部６２と透明導電膜６１との関係は、電極部６２に電力を供給した際に、透明導電膜６１に、一様に（均一）に電流が流れるような関係となっており、本実施の形態では、一対の電極部６２は、円形状の透明導電膜６１の中心Ｏを対称の中心とし、点対称となるように設けられている。電極部６２が点対称に形成されていることにより、電極部６２に電力が供給されると、透明導電膜６１に均一に電流が流れ、透明導電膜６１が均一に発熱するようになっている。すなわち、透明導電膜６１の発熱時に温度ムラが生じないようになっている。透明導電膜６１が発熱するとカバーガラス５０が加熱され、カバーガラス５０の表面、すなわち物体側の面であって、外部に曝される面に付着した雪、霜、氷等が融けるようになっている。なお、透明導電膜６１の発熱に温度ムラがある場合、カバーガラス５０の融雪範囲や融雪時間に偏りが生じることに起因して、レンズユニット１００の光学性能が低下してしまう虞がある。

また、透明導電膜６１の上に、絶縁性の確保や傷付き防止を目的として、さらに保護膜（図示せず）を形成してもよい。保護膜としては、例えばＳｉＯ_２膜等を用いる。その際、配線部７０を接続しなければならない接続部６２ａ（電極部６２における給電部分）にはマスキングを行い、保護膜を蒸着やスパッタリングにより形成する。なお、保護膜として、反射防止を目的とするＡＲ膜（反射防止膜）を用いてもよい。

次に、図４を用いて、ヒータ部６０の変形例（その１）について説明する。
透明導電膜６１は、円形状の外周側の一部が、略１／４円程度にわたって切り欠かれた形状、すなわち、透明導電膜６１が形成されていない切り欠き部が設けられている。この切り欠き部の範囲内の一方側に、電極部６２の２箇所の接続部６２ａが、周方向に沿って隣接するように形成されている。
一方の電極部６２は、一方の接続部６２ａから反時計回りに、略１／４円程度の長さの円弧状となるように、透明導電膜６１の上に形成されている。
他方の電極部６２は、他方の接続部６２ａから時計回りに、略半円程度の長さの円弧状となるように形成されている。このとき、他方の電極部６２の、接続部６２ａ側の約半分の円弧は、切り欠き部の範囲内に位置し、接続部６２ａから遠い側の約半分において、透明導電膜６１の上に電極部６２が形成されている。換言すると、他方の電極部６２は、透明導電膜６１の切り欠き部と透明導電膜６１の上とに跨って形成されている。この場合でも、透明導電膜６１上に設けられている電極部６２同士の関係は、点対称となっている。すなわち、透明導電膜６１の上に形成されている部分の電極部６２は、透明導電膜６１の中心Ｏを対称の中心とし、点対称となるように設けられている。これは、非対称の電極部６２に対して、透明導電膜６１の形成範囲を異ならせることで、対称の電極部６２を形成しているということもできる。
これにより、電極部６２に電力が供給されると、透明導電膜６１に均一に電流が流れ、透明導電膜６１が均一に発熱するようになっている。このような構成とすることで、２箇所の接続部６２ａを近接させつつ、透明導電膜６１に均一に電流を流すことができる。２箇所の接続部６２ａを近接させる（隣接して設ける）ことで、例えば配線部７０を接続する作業がより容易になるという効果を奏する。

次に、図５を用いて、ヒータ部６０の変形例（その２）について説明する。
透明導電膜６１は、カバーガラス５０の像側の面に、一様に、四角形状に形成されている。電極部６２は、透明導電膜６１における対向する一対の辺上に形成されている。すなわち、一方の電極部６２が透明導電膜６１の所定の辺の上に形成され、他方の電極部６２が透明導電膜６１の前記所定の辺と対向する辺の上に形成されている。また、接続部６２ａは、電極部６２における同じ側の端部に形成されている。一対の電極部６２は、透明導電膜６１の中心線Ｘに対して、対称（線対称）となるように形成されている。このように構成した場合でも、透明導電膜６１に均一に電流が流れ、透明導電膜６１が均一に発熱するようになっている。

次に、図６を用いて、ヒータ部６０の変形例（その３）について説明する。
透明導電膜６１は、カバーガラス５０の像側の面に、一様に、四角形状に形成されている。また、透明導電膜６１の所定の角の近傍に、電極部６２の２箇所の接続部６２ａが、隣接するように形成されている。
一方の電極部６２は、一方の接続部６２ａから、四角形状の透明導電膜６１の所定の辺の上に形成されている。
他方の電極部６２は、他方の接続部６２ａから、透明導電膜６１の前記所定の辺に直交する辺の外側と、前記所定の辺に対向する辺の上とに跨って形成されている。すなわち、他方の電極部６２は、２本の直線部が直交するように形成され、一方の直線部が透明導電膜６１の外側に透明導電膜６１の一辺に沿って形成され、他方の直線部が透明導電膜６１の一辺の上に形成されている。この場合でも、透明導電膜６１上に設けられている電極部６２同士の関係は、対称となっている。すなわち、透明導電膜６１の上に形成されている部分の電極部６２は、透明導電膜６１の中心線Ｘに対して対称（線対称）となっている。
これにより、電極部６２に電力が供給されると、透明導電膜６１に均一に電流が流れ、透明導電膜６１が均一に発熱するようになっている。このような構成とすることで、２箇所の接続部６２ａを近接させつつ、透明導電膜６１に均一に電流を流すことができる。

配線部７０としては、導線（リード線）またはＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）が用いられる。配線部７０は、外部からの電力をヒータ部６０に供給するために設けられている。配線部７０は、ヒータ部６０（接続部６２ａ）への給電手段ということもできる。
図７は、カバーガラス５０のヒータ部６０に、配線部７０としての２本の導線が接続された状態を示す図である。一方の導線は一方の接続部６２ａに、他方の導線は他方の接続部６２ａに、はんだ付け等により接続されている。導線は、電流を流すための金属線であり、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）で被覆されている。
図８は、物体側から見た鏡筒１０の一部を示す図である。鏡筒１０には、配線部７０としての２本の導線を、像側に導くための貫通孔１４が軸方向と平行に設けられている。配線部７０として導線を用いる場合、貫通孔１４は２本の導線に対応させて２箇所に、導線の径に対応した径で円形状（丸孔）に形成されている。図２に示すように、貫通孔１４は、鏡筒１０における小径筒部１１の径方向外側であり、大径筒部１２の径方向内側となる位置に設けられている。配線部７０としての導線は、一端がヒータ部６０に接続されるとともに、他端は貫通孔１４を介して、鏡筒１０（レンズユニット１００）の像側に引き出され、電力供給回路を備える基板３５０（図１参照）に接続されている。このような構成によれば、鏡筒１０の外周側を通して配線部７０を像側に引き出す場合に生じるシール部材３０でのシール性低下という問題を防ぐことができる。

図９は、カバーガラス５０のヒータ部６０に、配線部７０としてのＦＰＣ（Flexible printed circuits）が接続された状態を示す図である。ＦＰＣの材質は、例えばＰＥＴフィルムまたはポリイミドフィルムであり、フィルムには電気回路が配線されている。ＦＰＣは、ヒータ部６０の接続部６２ａに、例えばＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film)接続されている。ＡＣＦ接続では、圧着および加熱が施される。
図１０は、物体側から見た鏡筒１０の一部を示す図である。配線部７０としてＦＰＣを用いる場合、貫通孔１４は１箇所に、ＦＰＣの幅および厚さに対応したサイズで円弧状に形成される。配線部７０としてのＦＰＣは、一端がヒータ部６０に接続されるとともに、他端は貫通孔１４を介して、鏡筒１０（レンズユニット１００）の像側に引き出され、電力供給回路を備える基板３５０（図１参照）に接続されている。なお、ＦＰＣの当該他端には、コネクタが接続される。

配線部７０としてＦＰＣを用いる場合、ＦＰＣ上にサーミスタを搭載（配置）してもよい。サーミスタは、例えばヒータ部６０との接続部付近のＦＰＣ上に設ける。このサーミスタは、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）機能（ＰＴＣ特性）、すなわち自己温度制御機能を有しており、ヒータ部６０の加熱温度を一定に保つことができるようになっている。サーミスタは、ＰＴＣ機能を有する電子部品であり、室温付近では略一定の抵抗値を示すが、所定の温度を超えると抵抗値が急上昇するようになっている。このサーミスタは、一般に、チップタイプのものが多く用いられ、ＰＴＣ特性は、一般的に、チタン酸バリウムに微量の希土類元素を添加することで得られる。このサーミスタは、周囲の温度を検知し、特定の温度（検知温度）に到達すると、抵抗が急激に増加し、流れる電流を小さくする特性を有する。この特性を有するサーミスタは、定温発熱体、ヒータ等に用いることができ、ＯＮ／ＯＦＦを制御することなく、一定の温度を保つことを可能とする。サーミスタを配置することで、制御回路を設けることなく、流れる電流を制御することができる。
また、例えば導線内に直列にサーミスタを入れることで、制御回路不要でヒータ部６０に流れる電流を制御することができる。
また、別の方法として、サーミスタの電圧をモニター回路によりモニターして、制御回路で、モニター回路の出力をＡ／Ｄ変換して内部のマイコンに入力し、ヒータ部６０に印加すべき電圧を制御する方式も可能である。これにより、高精度の温度管理を行うことができる。なお、デジタル回路ではなくアナログ回路で制御回路を構成するものとしてもよい。

図１に示すように、上カメラケース３１０は、円形状の開口を介してレンズユニット１００の一部を物体側に露出させつつ、下カメラケース３２０とともにレンズユニット１００の周囲を覆うような形状を有している。上カメラケース３１０と鏡筒１０のフランジ部１３との間には、シール部材３３０としてのＯリングが配置されており、これによりカメラケースの内部は気密性が確保されている。なお、下カメラケース３２０の内側におけるレンズユニット１００の像側と対向する位置には、撮像素子３４０および基板３５０が配置されている。

貫通孔１４の像側の開口は、鏡筒１０の軸方向において、上カメラケース３１０とシール部材３３０とにより形成されるシール部より像側となる位置に設けられている。カメラケースの内部は気密性が確保されているため、貫通孔１４を介して鏡筒１０の内部に水が浸入することはない。これにより、ヒータ部６０を絶縁する必要がない。また、ヒータ部６０を絶縁する必要がないため、低コスト化を実現できる。

カメラモジュール５００は、レンズユニット１００、上カメラケース３１０、下カメラケース３２０、シール部材３３０、撮像素子３４０、基板３５０の他に、信号処理回路、フレキシブル配線シート、コネクタ等を備えていてもよい。なお、カメラモジュール５００とは、少なくともレンズユニット１００と撮像素子３４０とを備えたものをいう。

カメラモジュール５００は次のように動作する。物体側から入射する光は、レンズユニット１００のレンズ群を介して撮像素子３４０に入射する。撮像素子３４０は、入射した像を電気信号に変換する。信号処理回路は、撮像素子３４０からの電気信号に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換、画像補正処理等）を行う。信号処理回路から出力される電気信号は、フレキシブル配線シートおよびコネクタを介して外部の電子機器に接続される。

本実施の形態に係るレンズユニット１００（カメラモジュール５００）にあっては、レンズを加熱することなく融雪機能を実現でき、高温となったレンズの変形等に起因するレンズユニット１００の光学性能の低下を防止できる。

また、カバーガラス５０への雪等の付着によって撮像画像が不鮮明となることがないため、レンズユニット１００の撮像性能の低下を防ぐことができる。このため、例えばレンズユニット１００を車載カメラに用いた場合に、カバーガラス５０の表面（物体側の面）に付着した雪等が、車両の自動ブレーキ機能、自動運転機能等に影響を与えるのを防ぐことができる。これにより、運転者に快適な運転を提供できるとともに、乗員の安全を確保できる。

また、カメラモジュール５００のカメラとしての画角は、１１０°以下が好ましい。画角が１１０°を超えると、カバーガラス５０が極端に大型化してしまうため、実用的ではない。また、カメラ画像に収差が発生し、周辺部で画像がボケてしまうという問題が生じる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１１は、第２の実施の形態に係るカメラモジュール６００の軸方向断面図である。なお、図１１では、断面であることを示すハッチングを一部省略している。また、図１２は、カメラモジュール６００におけるレンズユニット１００の軸方向断面図である。なお、図１２では、断面であることを示すハッチングを一部省略している。
以下、第１の実施の形態および第２の実施の形態で説明した構成と同一または相当する機能を有する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
カメラモジュール６００は、レンズユニット１００、上カメラケース３１０、下カメラケース３２０、シール部材３３０、撮像素子３４０、および基板３５０等を備えている。

レンズユニット１００は、鏡筒１０、ホルダ２０、第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３、第４レンズ４、第５レンズ５、複数のスペーサ６、複数の絞り７、光学フィルタ８、シール部材９、蓋部材１９、シール部材３０、蓋部材４０、カバーガラス５０、ヒータ部６０、および配線部７０等を備えている。
第１の実施の形態では、図２で示したように、鏡筒１０が小径筒部１１と大径筒部１２とからなるものであった。第２の実施の形態では、鏡筒１０は小径筒部１１に相当する部分のみからなっており、大径筒部１２に相当する部分が別部材のホルダ２０となっている。また、鏡筒１０の物体側外周面に、径方向外側に向かって突出する鍔状のフランジ部１８が形成されている。

ホルダ２０は、円筒状の部材であり金属で形成されている。このホルダ２０は、レンズユニット１００の物体側に、カバーガラス５０を配置可能とするために設けられている。
ホルダ２０は、内側に鏡筒１０の物体側の部分を収容可能な内径で形成されている。ホルダ２０の物体側の端部は、鏡筒１０の物体側の端部および第１レンズ１の物体側の面よりも物体側に突出している。また、ホルダ２０の像側の端部は、鏡筒１０のフランジ部１８と当接するようになっている。

また、ホルダ２０の最も物体側の外周面には、雄ねじ部２１が形成されている。この雄ねじ部２１は、蓋部材４０の雌ねじ部４０ａと螺合可能となっている。
また、ホルダ２０の最も像側の外周面には、径方向外側に向かって突出する鍔状のフランジ部２２が形成されている。このフランジ部２２と上カメラケース３１０との間には、シール部材３３０が配置され、シール部が形成されている。

また、ホルダ２０の最も物体側の外周面には、外径が像側外周面より小さく形成された（径を絞って形成された）縮径部２３が設けられている。縮径部２３は、径方向外側および物体側に向かって開口している。この縮径部２３には、シール部材３０としてのＯリングが配置されている。シール部材３０は、例えば弾性変形可能なゴムで形成され、カバーガラス５０と蓋部材４０とホルダ２０との間に、圧縮（押圧）された状態で配置されている。これにより、ホルダ２０の物体側の端部が封止され、カバーガラス５０の内側の空間に、水や埃等が浸入しないようになっている。

本実施の形態に係るレンズユニット１００（カメラモジュール６００）にあっては、第１の実施の形態の効果に加え、以下の効果を奏する。すなわち、鏡筒１０とホルダ２０とを別部品とした場合、それらを一体に形成した場合のように部品の形状が複雑とならず、加工がより容易となり、生産性が向上する。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１，２，３，４，５ レンズ
１０ 鏡筒
１２ｂ 縮径部
１４ 貫通孔
２０ ホルダ
２３ 縮径部
３０ シール部材
４０ 蓋部材
５０ カバーガラス
６０ ヒータ部
６１ 透明導電膜
６２ 電極部
７０ 配線部
５００，６００ カメラモジュール

Claims (8)

1. 円筒状に形成された鏡筒と、
   前記鏡筒の内側に、前記鏡筒の軸方向に沿って並べて配置された複数のレンズと、
   前記鏡筒の物体側の端部に形成された縮径部に配置されたシール部材と、
   前記シール部材の物体側に配置され、像側の面にヒータ部が形成されたカバーガラスと、
   前記カバーガラスの外周部を保持した状態で、前記鏡筒の物体側の端部に取り付けられる蓋部材とを備え、
   前記ヒータ部は、透明導電膜と、前記透明導電膜の上に形成された一対の電極部とを有しており、
   前記透明導電膜は、円形状に形成され、外周側の一部に前記透明導電膜が形成されていない切り欠き部を有し、
   前記一対の電極部は、一方の電極部が前記透明導電膜の上に形成され、他方の電極部が前記切り欠き部と前記透明導電膜の上とに跨って形成され、
   前記一方の電極部と、前記他方の電極部における前記透明導電膜の上に形成されている部分とが、前記透明導電膜の中心を対称の中心とし、点対称に形成され、
   前記一方の電極部における前記切り欠き部側の端部に配線を接続可能な第１接続部が設けられ、前記他方の電極部における前記切り欠き部内の端部に配線を接続可能な第２接続部が設けられている
   ことを特徴とするレンズユニット。
2. 円筒状に形成された鏡筒と、
   前記鏡筒の内側に、前記鏡筒の軸方向に沿って並べて配置された複数のレンズと、
   前記鏡筒の物体側の端部に取り付けられる円筒状のホルダと、
   前記ホルダの物体側の端部に形成された縮径部に配置されたシール部材と、
   前記シール部材の物体側に配置され、像側の面にヒータ部が形成されたカバーガラスと、
   前記カバーガラスの外周部を保持した状態で、前記ホルダの物体側の端部に取り付けられる蓋部材とを備え、
   前記ヒータ部は、透明導電膜と、前記透明導電膜の上に形成された一対の電極部とを有しており、
   前記透明導電膜は、円形状に形成され、外周側の一部に前記透明導電膜が形成されていない切り欠き部を有し、
   前記一対の電極部は、一方の電極部が前記透明導電膜の上に形成され、他方の電極部が前記切り欠き部と前記透明導電膜の上とに跨って形成され、
   前記一方の電極部と、前記他方の電極部における前記透明導電膜の上に形成されている部分とが、前記透明導電膜の中心を対称の中心とし、点対称に形成され、
   前記一方の電極部における前記切り欠き部側の端部に配線を接続可能な第１接続部が設けられ、前記他方の電極部における前記切り欠き部内の端部に配線を接続可能な第２接続部が設けられている
   ことを特徴とするレンズユニット。
3. 前記ヒータ部の前記一対の電極部に接続される配線部を備え、
   前記鏡筒は、軸方向に沿って形成された貫通孔を有し、
   前記配線部は、前記貫通孔を介して像側に引き出され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。
4. 前記配線部は２本の導線であり、
   前記貫通孔は、２箇所に形成された円形状の貫通孔であることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
5. 前記配線部はフレキシブルプリント基板であり、
   前記貫通孔は、１箇所に形成された円弧状の貫通孔であることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
6. 前記フレキシブルプリント基板には、自己温度制御機能を有するサーミスタがさらに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。
7. 前記ヒータ部には、前記透明導電膜および前記電極部を覆う保護膜が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のレンズユニットと、前記レンズユニットで結像された画像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とするカメラモジュール。

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