WO2023171400A1 - レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体 - Google Patents

レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体 Download PDF

Info

Publication number
WO2023171400A1
WO2023171400A1 PCT/JP2023/006570 JP2023006570W WO2023171400A1 WO 2023171400 A1 WO2023171400 A1 WO 2023171400A1 JP 2023006570 W JP2023006570 W JP 2023006570W WO 2023171400 A1 WO2023171400 A1 WO 2023171400A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
image
space
sealing material
lens unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/006570
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄輔 馬場
孝行 杉目
航志 藤井
将俊 柴田
Original Assignee
マクセル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by マクセル株式会社 filed Critical マクセル株式会社
Publication of WO2023171400A1 publication Critical patent/WO2023171400A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/20—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/22—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles for viewing an area outside the vehicle, e.g. the exterior of the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/08—Waterproof bodies or housings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules

Definitions

  • the present invention particularly relates to a lens unit, a camera module, an imaging system that constitutes an on-vehicle camera mounted on a vehicle such as an automobile, and a moving body equipped with an on-vehicle system.
  • a camera module such as such a vehicle-mounted camera generally includes a lens group consisting of a plurality of lenses arranged along the optical axis, a lens barrel that accommodates and holds this lens group, and at least one of the lens groups.
  • the lens unit includes a diaphragm member disposed between lenses at one location (see, for example, Patent Document 1).
  • the lens unit 500 shown in FIG. With the lens group L assembled and housed and held, for example, an O-ring 140 is inserted as a sealing member between the first lens 100 located closest to the object side of the lens group L and the lens barrel 120. Water and dust are prevented from entering the lens group L inside the lens barrel 120.
  • a step-shaped reduced diameter portion 100b whose diameter becomes smaller at the image side portion of the lens 100 is provided on the outer peripheral side surface 100a of the first lens 100, and an O-ring 140 is attached to this reduced diameter portion 100b.
  • the O-ring 140 is compressed, for example, in the radial direction between the outer circumferential side surface 100a of the first lens 100 and the inner circumferential surface 120a of the lens barrel 120, so that the object side end of the lens barrel 120 is sealed.
  • the situation is as follows.
  • the lens barrel 120 is made of resin, it generally has a caulked portion 123 at its object-side end (upper end in FIG. 11), as shown in FIG. 11, for example.
  • the lens barrel 120 has the lens group L installed and housed in the inner housing space S, and the caulking portion 123 is caulked inward in the radial direction, so that the first lens 100 is attached to the caulking portion.
  • the lens barrel 120 is fixed to the object side end of the lens barrel 120.
  • the reason why the difference between the outside temperature and the temperature inside the lens unit 500 becomes large is that the temperature inside the lens unit 500 increases during the winter when the outside air is cold, and specifically, for example, when light is focused through the lens unit 500,
  • the temperature inside the lens unit 500 may rise due to the heat transmitted from the image sensor (imaging device) 520, which is constantly energized to receive the light and convert it into an electrical signal, or the temperature inside the lens unit 500 may rise due to the temperature of the image sensor 520 or the surrounding environment (e.g.
  • the surface 100d of the first lens 100 which is exposed to the outside while the temperature inside the lens unit 500 is high due to heat from the vehicle engine), is exposed to outside air or rain, or is exposed to splashes from puddles on the road surface.
  • the first lens 100 may be cooled.
  • the paths that allow water vapor to enter into the lens unit 500 include, for example, a gap between the caulked portion 123 of the lens barrel 120 and the first lens 100, a part of the periphery of the O-ring 140, and the first lens. A path leading to the inter-lens space S1 etc.
  • An adhesive 125 is interposed between the (flange) 100e and the seat surface (flange) 101a facing the object side of the second lens 101, and the lenses 100 and 101 are adhered to each other in an airtight state by the adhesive 125. By doing so, the inter-lens space S1 between the first lens 100 and the second lens 101 is hermetically sealed from the outside.
  • the adhesive 125 has a certain degree of moisture permeability, water vapor gradually enters the interlens space S1 through the adhesive 125, and eventually condensation occurs on the back surface 100c of the first lens 100. There is a possibility that the captured image may become blurred and visibility may deteriorate.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides a lens that can maintain airtightness in the interlens space, effectively suppress the intrusion of water vapor into the interlens space, and prevent dew condensation on the lens surface. Its purpose is to provide units, camera modules, in-vehicle systems, and mobile objects.
  • the present invention provides an optical element including at least a lens group in which a plurality of lenses are arranged along the optical axis, and a lens barrel having an inner housing space for housing and holding the optical element.
  • the lens group includes a first lens located closest to the object side, and a second lens adjacent to the first lens on the image side, and the first lens and the A lens unit in which an inter-lens space is formed between a second lens and a second lens, the lens unit having a seal portion for preventing water vapor from entering the inter-lens space; an object-side sealing material that seals so as to block the gas flow path going inward on the object side; and an image side sealing material that seals the gas flow path going into the interlens space so as to block it on the image side. It is characterized by forming a two-stage seal consisting of a stopper.
  • the object-side sealing material seals the gas flow path toward the interlens space so as to block it on the object side
  • the object side sealing material seals the gas flow path toward the interlens space toward the image side.
  • a two-stage seal consisting of an image-side sealant and an image-side sealing material is used to prevent water vapor from entering the interlens space. Water vapor generated on the mounting board of the image sensor that receives the light collected through the unit on the image side and converts it into an electrical signal and is taken into the inner housing space enters into the space between the lenses and is removed from the first lens. It is possible to effectively avoid situations such as condensation forming on the back side of the screen.
  • the object-side sealing material of the seal portion further includes an O-ring inserted between the first lens and the lens barrel, water vapor from the object side will not enter into the inter-lens space. This is also beneficial as it can also be prevented.
  • the water vapor blocking effect of such a two-stage seal is achieved by making point contact with the lens barrel in the circumferential direction in a cross section perpendicular to the optical axis direction, so that the lenses constituting the lens group are in point contact with the lens barrel in the circumferential direction. It is particularly useful in lens units that at least partially involve a lens integration configuration that forms a gap between the lens and the inner surface of the lens. In such a lens built-in form, the gas flow path is formed by each gap between each lens constituting the lens group and the inner surface of the lens barrel, and forms a communication path that extends continuously along the optical axis direction.
  • the image-side sealing material is located closer to the image side than the object-side sealing material in the direction along the optical axis.
  • the object-side sealing material in order to effectively restrict the entry of water vapor into the final interlens space, it is preferable that the object-side sealing material be provided adjacent to the interlens space, and the above-mentioned image sensor In order to restrict entry of water vapor originating from the mounting board into the lens unit, it is preferable that an image-side sealing material be provided near the image-side end of the lens unit. Further, in the above configuration, both the object side sealing material and the image side sealing material may be provided closer to the image side than the interlens space.
  • optical elements are those involved in the optical system within the lens barrel, including not only the lenses that make up the lens group, but also intermediate spacers, intermediate rings, infrared cut filters, etc. inserted between lenses. It shall include all elements.
  • the object-side sealing material of the seal portion is arranged on the annular portion of the first lens and the second lens that face each other in the optical axis direction so that the interior of the interlens space is sealed from the outside. It has an adhesive layer that airtightly adheres the seat surfaces to each other, and the image-side sealing material of the sealing part may have an adhesive, an O-ring, or a water absorber interposed between the optical element and the lens barrel. preferable.
  • the first lens and the second lens are adhered to each other in an airtight state with an adhesive layer so that the inside of the interlens space is sealed from the outside, so that it can be used in a high humidity environment.
  • the intrusion of water vapor into the space between the lenses, where condensation is most likely to occur is immediately suppressed, and the image-side sealing material further suppresses the intrusion of water vapor from the image side into the space between the lenses (improving airtightness).
  • the amount of water vapor in the interlens space can be reduced, and dew condensation on the lens surface, particularly on the image side surface (back surface) of the first lens, can be suppressed.
  • the adhesive layer of the object-side sealing material it is preferable to use an olefin-based or acrylic-based adhesive with low hardness and low moisture permeability (for example, moisture permeability of 60 g/m 2 ⁇ 24 hr or less),
  • the thickness of the adhesive layer is preferably 5 to 20 ⁇ m.
  • such an adhesive may be an olefin-based adhesive with low moisture permeability (e.g., moisture permeability of 60 g/m 2 24 hr or less) (e.g., UV-curable adhesive).
  • a colored adhesive other than transparent for example, white, black, milky white close to gray, etc.).
  • the thickness of the adhesive of the image side sealing material is preferably 5 to 1000 ⁇ m, and in this case, the adhesive may be filled in the gap (gas flow path) between the optical element and the lens barrel.
  • the adhesive accommodating space formed by processing the outer surface of the optical element or the inner surface of the lens barrel may be filled with the adhesive.
  • an optical element other than a lens such as an intermediate ring or an intermediate spacer
  • the lens will not be processed to interpose the image-side sealing material. This is advantageous because it does not affect the optical properties.
  • an O-ring is used as the image-side sealing material, ease of attachment to the optical element and ease of incorporation into the lens unit are improved.
  • the thickness of the water absorber is preferably 0.1 to 100 ⁇ m. If the thickness of the water absorbing body is smaller than 0.1 ⁇ m, the water absorption rate will be insufficient. On the other hand, if the thickness of the water absorbing body is larger than 100 ⁇ m, the light transmittance will decrease and the desired optical performance will not be achieved. You won't be able to get it.
  • Materials for the water absorber that can satisfy the desired water absorption rate and light transmittance include, for example, polyacrylates, starch-acrylate graft polymers, vinyl acetate copolymers, polyvinyl alcohol-based polymers, carboxymethyl cellulose-based polymers, and hydroxyl. Mention may be made of propylcellulose, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetal, polyvinyl acetate, silica gel, zeolite, and activated carbon.
  • the optical element that interposes the image-side sealing material with the lens barrel may be a lens located closest to the image side that constitutes the lens group.
  • the optical element that interposes the image-side sealing material with the lens barrel may be a lens located closest to the image side that constitutes the lens group.
  • the image-side sealing material is an O-ring
  • such an O-ring is made of, for example, butyl rubber having low gas permeability.
  • the O-ring is colored for the reasons mentioned above in order to prevent the occurrence of ghost phenomena.
  • such an image-side end sealing configuration is particularly useful in the case of a lens unit structure in which water vapor easily enters from the image side, for example, when the image-side end of the lens barrel is not sealed, Since the lens is a meniscus lens that easily deforms in an environment with severe temperature changes, it is advantageous when the lens is loosely fitted to the inner surface of the lens barrel with a predetermined gap.
  • the optical element interposing the image-side sealing material with the lens barrel is a sealing member that is adhered to the image-side end of the lens barrel and seals the inside of the inner housing space from the outside on the image side.
  • It may be the body.
  • a blocker include, but are not limited to, an infrared cut filter, a bandpass filter, a cover glass, and the like.
  • examples of such adhesive include an ultraviolet curable adhesive, a thermosetting adhesive, a moisture curable adhesive, etc. , but not limited to.
  • Such an adhesive may also form the image-side encapsulant.
  • a water absorbing body may be provided on the front surface (or back surface) of the closing body as an image-side sealing material, and in that case, the water absorbing body may be provided in any form on the closing body.
  • the water absorbing body may be a film having a water absorption rate of 10% or more, which is formed on the surface of the closure body.
  • Such a film body is formed, for example, by a film forming method such as dip coating, spin coating, or die coating.
  • the water absorbing body has a light blocking property and is provided in an annular shape outside the effective diameter of the lens group.
  • the water-absorbing body does not affect the optical performance of the lens unit, and the light-shielding properties of the water-absorbing body have the effect of suppressing ghosts and flare.
  • such film formation can be easily realized by, for example, defining the film formation range with a mask or the like.
  • the present invention also provides a camera module having the above-mentioned lens unit, a vehicle-mounted system having the camera module, and a moving body equipped with the vehicle-mounted system.
  • a camera module having the above-mentioned lens unit
  • vehicle-mounted system having the camera module
  • moving body equipped with the vehicle-mounted system.
  • the same effects as those of the lens unit described above can also be obtained by such a camera module, an in-vehicle system, and a moving object.
  • the term "mobile object” refers to any object that can be moved, and includes, for example, a vehicle.
  • the object-side sealing material seals the gas flow path toward the interlens space so as to block it on the object side
  • the object side sealant seals the gas flow path toward the interlens space on the image side.
  • a two-stage seal consisting of an image-side sealing material that seals the lens prevents water vapor from entering the interlens space. Entry of water vapor into the interspace can be effectively suppressed, and dew condensation on the lens surface can be prevented.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lens unit according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 is a schematic cross-sectional view of a camera module having the lens unit of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a lens unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view of a main part showing a first modification of the image-side sealing material of the seal portion.
  • FIG. 7 is a sectional view of a main part showing a second modification of the image-side sealing material of the seal portion.
  • 6 is a sectional view taken along line AA in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a sectional view of a main part showing a third modification of the image-side sealing material of the seal portion.
  • 1 is a schematic diagram of a vehicle as a moving body on which an imaging system (in-vehicle system) including a camera module according to an embodiment of the present invention is mounted.
  • 10 is a block diagram showing the configuration of an imaging device that constitutes the imaging system of FIG. 9.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional lens unit.
  • This embodiment can realize a highly reliable system, especially in a sensing system, and contributes to the development of a resilient infrastructure, as proposed by the United Nations. ⁇ 9.1 Economic development and human development with an emphasis on affordable and fair access for all'' in ⁇ 9. Build the foundations for industry and technological innovation'' in the Sustainable Development Goals (SDGs). Develop quality, reliable, sustainable and resilient infrastructure, including regional and cross-border infrastructure, to support the well-being of people.''
  • the lens unit of this embodiment described below is particularly for a camera module such as an in-vehicle camera, and is, for example, fixedly installed on the outer surface of a car, and the wiring is drawn into the car. Connected to displays and other devices. Further, in all the figures including the above-mentioned FIG. 11, hatching for lenses is omitted.
  • FIG. 1 shows a lens unit 11 according to a first embodiment of the present invention.
  • the lens unit 11 of this embodiment includes a cylindrical lens barrel 12 made of, for example, resin (or may be made of metal), and arranged within an inner housing space S of the lens barrel 12.
  • a plurality of lenses including, for example, a first lens 13, a second lens 14, a third lens 15, a fourth lens 16, a fifth lens 17, and a sixth lens 18, from the object side. and three aperture members 22a, 22b, and 22c.
  • the first lens 13 has a convex surface 13d on its object side surface and a concave surface 13e in the center of its image side surface, and a second lens 13 adjacent to the first lens 13 on the image side.
  • the lens 14 has a concave surface 14b at the center of its object-side surface, and therefore, the assembly shown in FIG. In this state, an inter-lens space S1 is formed between the first lens 13 and the second lens 14. Further, the third lens 15 is held by an inner holding part of a cylindrical resin intermediate spacer (intermediate ring) 30 inserted between the second lens 14 and the fourth lens 16. This inner holding portion holds the third lens 15 from the image side by a stepped portion 30a formed on the inner peripheral surface of the intermediate spacer 30.
  • the intermediate spacer 30 has a caulking part 30b at the upper part on the inner diameter side, and this caulking part 30b connects the step surface 15a of the third lens 15 on the image side to the step part 30a of the intermediate spacer 30. It is thermally caulked inward in the radial direction so as to be pressed in the optical axis direction.
  • the fourth lens 16 and the fifth lens 17 are bonded together to form a bonded lens 29, and the fifth lens 17 has an annular convex portion 17a formed on its image side surface. It is fitted into a recess 18a on the object-side surface of the sixth lens 18, and the lenses 16, 17, 18 are aligned with each other.
  • the sixth lens 18 is a meniscus lens that is easily deformed in an environment with severe temperature changes, and is therefore loosely fitted to the inner surface of the lens barrel 12 with a predetermined gap.
  • Aperture members 22a, 22b, and 22c are inserted respectively, and these aperture members 22a, 22b, and 22c serve as an "aperture diaphragm" or a ghost aperture that limits the amount of transmitted light and determines the F value, which is an index of brightness. It is a "shading diaphragm” that blocks out the rays that cause aberrations and the rays that cause aberrations.
  • An in-vehicle camera including such a lens unit 11 includes the lens unit 11, a substrate (not shown) having an image sensor, and an installation member (not shown) for installing the substrate in a vehicle such as an automobile.
  • a plurality of lenses 13, 14, 15, 16, 17, and 18 incorporated and housed and held in the inner housing space S of the lens barrel 12 are stacked and arranged with their respective optical axes aligned.
  • lenses 13, 14, 15, 16, 17, and 18 are arranged along one optical axis O, forming a lens group L used for imaging.
  • the first lens 13 that is located closest to the object side and that constitutes the lens group L is a spherical glass lens
  • the third lens 15 held by the intermediate spacer 30 is also a spherical glass lens
  • the lenses 14, 16, 17, and 18 are resin lenses, they are not limited to this.
  • the surfaces of these lenses 13, 14, 15, 16, 17, and 18 may be coated with an antireflection film, a hydrophilic film, a water-repellent film, etc., as necessary. is provided.
  • the infrared cut filter 28 is provided by vapor deposition on the object side surface of the third lens 15 held by the intermediate spacer 30. Therefore, in the case of the present embodiment, an infrared cut filter is not provided at the image side end of the lens barrel 12 so as to seal the inside of the inner housing space S from the outside (that is, the image side end of the lens barrel 12 (not sealed to the outside).
  • the lenses 13, 14, 15, 16, 17, 18 of the lens group described above, the intermediate spacer (intermediate ring) 30, the infrared cut filter 28, and the diaphragm 22a, 22b, 22c are all located inside the lens barrel 12. This is an optical element that is incorporated into the housing space S and is involved in the optical characteristics of the lens unit 11.
  • an O-ring 26 as a sealing member is inserted between the first lens 13 located closest to the object side and the lens barrel 12, and an O-ring 26 is inserted between the lens barrel 12 and the first lens 13, and the O-ring 26 is inserted into the lens group L inside the lens barrel 12. to prevent water and dust from entering.
  • a step-shaped reduced diameter portion 13c whose diameter becomes smaller at the image side portion of the lens 13 is provided on the outer peripheral side surface 13b of the first lens 13, and an O-ring 26 is attached to this reduced diameter portion 13c.
  • the O-ring 26 is compressed in the radial direction between the outer circumferential side surface 13b of the first lens 13 and the inner circumferential surface of the lens barrel 12, so that the object side end of the lens barrel 12 is sealed. It becomes. Note that this O-ring 26 can also constitute a part of the object-side sealing material of the seal portion, which will be described later.
  • the caulking portion 23 at the object side end (the upper end in FIG. 1) is radially inward.
  • the first lens 13 located closest to the object side of the lens group L is fixed to the object side end of the lens barrel 12 using the crimped portion 23 .
  • the fixing of the first lens 13 is not limited to the caulking portion 23, and may be attached to the object side end of the lens barrel 12 after the lenses 13, 14, 15, 16, 17, 18 are accommodated in the lens barrel 12. This may be done by means of a fixed cap.
  • an inner flange portion 24 having an opening having a smaller diameter than the sixth lens 18 is provided at the image-side end (lower end in FIG. 1) of the lens barrel 12.
  • the inner flange portion 24 and the caulking portion 23 allow a plurality of lenses 13, 14, 15, 16, 17, 18 constituting the lens group L in the lens barrel 12, the intermediate spacer 30, the diaphragm members 22a, 22b, 22c is held and fixed in the optical axis direction.
  • the lens unit 11 of the present embodiment prevents water vapor from entering (especially from the image side) into the inter-lens space S1 formed between the first lens 13 and the second lens 14. It has a seal part 80 for.
  • the sealing part 80 includes an object-side sealing material that seals the gas flow path toward the inter-lens space S1 on the object side, and an object-side sealing material that seals the gas flow path toward the interlens space S1 in a direction along the optical axis O.
  • a two-stage seal is formed by forming a two-stage seal including an image-side sealing material located on the image side and sealing the gas flow path toward the inter-lens space S1 on the image side.
  • the object-side sealing material of the seal portion 80 connects the first lens 13 and the second lens 14 that face each other in the optical axis direction so that the interior of the inter-lens space S1 is sealed from the outside. It has an adhesive layer 60 that adheres the annular seat surfaces 13a and 14a together in an airtight state.
  • the image-side sealing material of the sealing portion 80 also seals the adhesive 70 interposed between the lens barrel 12 and the sixth lens 18, which is an optical element located closest to the image side and forming the lens group L.
  • the adhesive layer 60 forming the object-side sealing material an olefin-based or acrylic-based adhesive with low hardness and low moisture permeability (for example, moisture permeability of 60 g/m 2 ⁇ 24 hr or less) should be used.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably 5 to 20 ⁇ m.
  • the adhesive 70 forming the image-side sealing material is an olefin-based adhesive with low moisture permeability (e.g., moisture permeability of 60 g/m 2 24 hr or less) (e.g., UV curable adhesive).
  • a colored adhesive other than transparent for example, white, black, milky white close to gray, etc. This is because if the adhesive is transparent, it may reflect light and cause a ghost phenomenon.
  • the thickness of the adhesive 70 forming the image side sealing material is preferably 5 to 1000 ⁇ m.
  • the adhesive 70 is attached to the radially outer edge of the object side surface of the sixth lens 18.
  • the annular adhesive accommodating space 31 between the inner surface of the lens barrel 12 and the tapered surface 18b whose thickness (optical axis direction dimension) becomes thinner toward the outside in the radial direction is filled all around the circumference.
  • the image-side sealing material is not limited to adhesives, and may be other sealing materials such as O-rings and moisture absorbers (water absorbers), and may also be a gas flow path toward the interlens space S1. between the other lenses 14, 15, 16, 17 that can form the same, or between these lenses 14, 15, 16, 17 and the lens barrel 12, or other optical elements (for example, the intermediate spacer 30, etc.)
  • An image-side sealing material may be filled between the lens barrel 12 and the lens barrel 12 .
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the camera module 300 of this embodiment having the lens unit 11 configured as described above. As shown in the figure, this camera module 300 includes the lens unit 11 of FIG. 1 with a filter 99 attached to the image side end.
  • the camera module 300 includes an upper case (camera case) 301 that is an exterior component, and a mount (pedestal) 302 that holds the lens unit 11. Further, the camera module 300 includes a seal member 303 and a package sensor (imaging device; image sensor) 304.
  • the upper case 301 is a member that is engaged with a flange portion 25 provided in a brim shape on the outer circumferential surface 12a of the lens barrel 12, and exposes the object-side end of the lens unit 11 and covers other parts.
  • the mount 302 is disposed inside the upper case 301 and has a female thread 302a that screws into the male thread 11a of the lens unit 11.
  • the seal member 303 is a member inserted between the inner surface of the upper case 301 and the outer peripheral surface 12a of the lens barrel 12 of the lens unit 11, and is a member for maintaining airtightness inside the upper case 301. .
  • the package sensor 304 is disposed inside the mount 302 and is disposed at a position to receive an image of an object formed by the lens unit 11. Moreover, the package sensor 304 has a transparent cover on the outside, and a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), etc., and converts the light that is focused and reaches through the lens unit 11 into an electrical signal. The converted electrical signals are converted into analog data and digital data, which are constituent elements of image data taken by the camera.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the object-side sealing material (adhesive layer) 60 seals so as to block the gas flow path toward the inter-lens space S1 on the object side, and the Intrusion of water vapor into the inter-lens space S1 is prevented by a two-step seal consisting of an image-side sealing material (adhesive) 70 that seals so as to block the gas flow path toward the space S1 on the image side. Therefore, water vapor from the image side, especially water vapor generated on the mounting board of the image sensor that receives the light focused through the lens unit 11 on the image side and converts it into an electrical signal, causes the inner housing space S.
  • Such a configuration is particularly suitable for a lens unit structure like the present embodiment in which water vapor easily enters from the image side, that is, when the image side end of the lens barrel 12 is not sealed, Since the positioned sixth lens 18 is a meniscus lens that easily deforms in an environment with severe temperature changes, it is useful when it is loosely fitted to the inner surface of the lens barrel 12 with a predetermined gap. It is.
  • FIG. 3 shows a lens unit 11A according to a second embodiment of the present invention.
  • the infrared cut filter 28 is not provided on the object side surface of the third lens 15 by vapor deposition, but instead, the inside of the inner housing space S is sealed from the outside on the image side.
  • An infrared cut filter 28 is bonded to the image-side end of the lens barrel 12 as a closing body (optical element).
  • the infrared cut filter 28 is adhesively fixed to the image side surface of the inner flange portion 24 via an adhesive 70 as an image side sealing material of the seal portion 80. Therefore, in this embodiment, an adhesive serving as an image-side sealing material is not filled between the sixth lens 18 and the lens barrel 12 as in the first embodiment (of course, even if it is filled, I do not care).
  • a water absorber 37 is also provided on the object side surface (or image side surface) of the infrared cut filter 28.
  • a water absorbing body 37 may form an image-side sealing material of the sealing portion 80, and may also be a film having a water absorption rate of 10% or more and formed on the surface of the infrared cut filter 28. good.
  • a film body is formed, for example, by a film forming method such as dip coating, spin coating, or die coating.
  • the water absorbing body 37 has a light shielding property and is provided in an annular shape outside the effective diameter of the lens group.
  • the water-absorbing body 37 does not affect the optical performance of the lens unit, and the light-shielding properties of the water-absorbing body have the effect of suppressing ghosts and flare.
  • the thickness of the water absorbent body 37 is preferably 0.1 to 100 ⁇ m. If the thickness of the water absorbing body is smaller than 0.1 ⁇ m, the water absorption rate will be insufficient. On the other hand, if the thickness of the water absorbing body is larger than 100 ⁇ m, the light transmittance will decrease and the desired optical performance will not be achieved. You won't be able to get it.
  • Materials for the water absorber that can satisfy the desired water absorption rate and light transmittance include, for example, polyacrylates, starch-acrylate graft polymers, vinyl acetate copolymers, polyvinyl alcohol-based polymers, carboxymethyl cellulose-based polymers, and hydroxyl. Mention may be made of propylcellulose, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetal, polyvinyl acetate, silica gel, zeolite, and activated carbon. Note that the other configurations are the same as those of the first embodiment described above, so the same reference numerals are given and the explanation thereof will be omitted. With this configuration of the present embodiment as well, since the seal portion 80 that forms a two-step seal on the object side and the image side is provided, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 4 shows a first modification of the image-side sealing material of the seal portion 80.
  • the image-side sealing material 70A is inserted as an O-ring between the intermediate spacer 30 and the lens barrel 12, instead of at the image-side end of the lens unit as in the above-described embodiment. It is sealed so as to block the gas flow path toward the interior of the interstitial space S1 on the image side.
  • the O-ring 70A is attached to the outer peripheral side surface of the intermediate spacer 30 whose shape has been changed from that of the first embodiment (therefore, the shape of the third lens 15 held by the intermediate spacer 30 has also been changed).
  • the object-side sealing material of the seal portion 80 is an adhesive inserted between the seating surfaces 13a and 14a of the first and second lenses 13 and 14, as in the first embodiment. It is formed by layer 60.
  • the intermediate spacer 30 is similar to the embodiment described above, it is arranged so that it makes point contact (or short line contact) with the inner circumferential surface of the lens barrel 12 in the circumferential direction within a cross section perpendicular to the optical axis direction. , most of which is fitted into the inner circumferential surface of the lens barrel 12 which forms a polygon in a cross section perpendicular to the optical axis direction, but the annular shape of the intermediate spacer 30 formed by wrapping the O-ring 70A The groove 30c faces the inner circumferential surface of the lens barrel 12, which has a circular cross section in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • the O-ring 70A is compressed in the radial direction between the bottom surface of the annular groove 30 and the bottom surface of the annular groove 30. It is inserted. Further, in this modification, an annular spacer 91 is interposed between the radially outer end of the object side surface of the third lens 15 and the radially outer end of the image side surface of the second lens 14. It is inserted.
  • the seal portion 80 that forms a two-stage seal on the object side and the image side is provided, it is possible to obtain the same effects as the first embodiment, and Since the intermediate spacer 30, which is an optical element other than a lens, is used as an optical element that interposes the image-side sealant 70A with the lens barrel 12, the lens must be processed to interpose the image-side sealant 70A. This is advantageous because it does not affect the optical properties. In addition, when an O-ring is used as the image-side sealing material 70A in this manner, ease of attachment to the intermediate spacer 30 and ease of incorporation into the lens unit 11 are improved.
  • the O-ring 70A may be inserted between the other lenses 16, 17, 18 on the image side and the lens barrel 12.
  • FIG. 5 shows a second modification of the image-side sealing material of the seal portion 80.
  • the image-side sealing material 70B is inserted as an O-ring between the second lens 14 and the lens barrel 12, instead of at the image-side end of the lens unit as in the above-described embodiment. , is sealed so as to block the gas flow path toward the interlens space S1 on the image side.
  • the O-ring 70B is airtightly placed between the second lens 14 and the lens barrel 12 while being wound around the annular groove 14c formed at the image-side end of the outer circumferential side of the second lens 14. It is interposed.
  • the object-side sealing material of the seal portion 80 is formed by the adhesive layer 60 inserted between the seating surfaces 13a and 14a of the first and second lenses 13 and 14, as in the first embodiment. has been done.
  • the second lens 14 makes point contact (or short line contact) with the inner circumferential surface of the lens barrel 12 in the circumferential direction within a cross section perpendicular to the optical axis direction, although the second lens 14 is similar to the embodiment described above.
  • the annular groove 14c of the second lens 14 wound with the O-ring 70B is connected to the inner circumferential surface portion 12c of the lens barrel 12, which is circular in a cross section perpendicular to the optical axis direction. Therefore, the annular space 93 between the inner circumferential surface of the lens barrel having a circular cross section and the bottom surface 14ca of the annular groove 14c forming a circular outer circumferential surface (a cross section taken along the line BB in FIG.
  • an O-ring 70B is inserted in a radially compressed state.
  • an annular light-shielding plate 92 is provided between the radially outer end of the object-side surface of the third lens 15 and the radially outer end of the image-side surface of the second lens 14.
  • the aforementioned O-ring 70B is provided on this light-shielding plate 92 with the diaphragm 22a in between to reduce the influence of ghosts.
  • FIG. 8 shows a third modification of the image-side sealing material of the seal portion 80.
  • the image-side sealing material is provided between the sixth lens 18 and the lens barrel 12 as in the first embodiment described above, but instead of using an adhesive as described above, an O-ring is used as the sealing material.
  • 70C is inserted between the sixth lens 18 and the lens barrel 12, and is sealed so as to block the gas flow path toward the inter-lens space S1 on the image side.
  • the O-ring 70C is placed on the inner flange portion 24 while being wound around the annular groove 18c formed at the image-side end of the outer circumferential side of the sixth lens 18. and the lens barrel 12 in an airtight manner.
  • the O-ring 70C is preferably made of, for example, butyl rubber with low gas permeability, and is preferably colored for the reasons described above to prevent the occurrence of ghost phenomena.
  • the object-side sealing material of the seal portion 80 is an adhesive inserted between the seating surfaces 13a and 14a of the first and second lenses 13 and 14, as in the first embodiment. It is formed by layer 60. Also in this configuration of the third modification, since the seal portion 80 that forms a two-step seal on the object side and the image side is provided, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 9 schematically shows a vehicle 240 as a moving body on which an in-vehicle system (imaging system) including an imaging device 250 including the camera module 300 of FIG. 2 is mounted.
  • the imaging device 250 can be mounted on the vehicle 240
  • FIG. 9 is an example of the arrangement of the mounting position of the imaging device 250 in the vehicle 240.
  • the imaging device 250 mounted on the vehicle 240 can also be called an on-vehicle camera, and can be installed at various locations on the vehicle 240.
  • the first imaging device 250a may be disposed at or near the front bumper as a camera that monitors the front when the vehicle 240 is traveling.
  • the second imaging device 250b that monitors the front may be placed near an interior rearview mirror of the vehicle 240.
  • the third imaging device 250c may be disposed on the dashboard, inside the instrument panel, or the like as a camera that monitors the driving status of the driver.
  • the fourth imaging device 250d may be installed at the rear of the vehicle 240 for monitoring the rear of the vehicle 240.
  • the imaging devices 250a, 250b can be called front cameras.
  • the third imaging device 250c can be called an in-camera.
  • the fourth imaging device 250d can be called a rear camera.
  • the imaging device 250 is not limited to these, and includes imaging devices installed at various positions, such as a left side camera that images the left rear side and a right side camera that images the right rear side.
  • An image signal of an image captured by the imaging device 250 may be output to an information processing device (control unit) 242 and/or a display device (output device) 243 in the vehicle 240.
  • These information processing device 242 and display device 243 together with imaging device 250 constitute an in-vehicle system.
  • the information processing device 242 in the vehicle 240 processes the image signal (captured image) acquired by the imaging device 250, recognizes the image (recognizes the object in the captured image), and supports the driver's driving. Including equipment.
  • the information processing device 242 is configured to output recognition information of objects in the captured image to the display device 243, and is configured to output recognition information of objects in the captured image to the display device 243, for example, a navigation device, a collision damage mitigation braking device, an inter-vehicle distance control device, and a lane deviation control device. This includes, but is not limited to, alarm devices, etc.
  • the display device 243 displays images processed and output by the information processing device 242, but can also directly receive image signals from the imaging device 250. Further, the display device 243 may employ a liquid crystal display (LCD), an organic EL (electro-luminescence) display, or an inorganic EL display, but is not limited to these.
  • the display device 243 can display to the driver an image signal output from an imaging device 250 that captures an image at a position that is difficult for the driver to see, such as a rear camera (can output information to the occupants). ).
  • FIG. 10 shows the configuration of an imaging device that constitutes the in-vehicle system of FIG. 9.
  • the imaging device 250 according to one embodiment includes a control section 252, a storage section 254, and the camera module 300 of FIG. 2 described above.
  • the control unit 252 controls the camera module 300 and processes electrical signals output from the image sensor 304 of the camera module 80.
  • This control unit 252 may be configured as a processor, for example. Further, the control unit 252 may include one or more processors.
  • the processor may include a general-purpose processor that loads a specific program to execute a specific function, and a dedicated processor specialized for specific processing.
  • a dedicated processor may include an application-specific integrated circuit (IC). ICs for specific applications are called ASICs (Application Also called Specific Integrated Circuit.
  • the processor may include a programmable logic device.
  • a programmable logic device is also called a PLD (Programmable Logic Device).
  • PLD is an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the control unit 252 may be either an SoC (System-on-a-Chip) or an SiP (System In a Package) in which one or more processors cooperate. Further, the control unit 252 may have a function similar to that of the information processing device 242 described above, and for example, processes a captured image output from the image sensor 304 to recognize an object in the captured image. may be done.
  • SoC System-on-a-Chip
  • SiP System In a Package
  • the storage unit 254 stores various information or parameters related to the operation of the imaging device 250.
  • the storage unit 254 may be composed of, for example, a semiconductor memory.
  • the storage unit 254 may function as a work memory for the control unit 252.
  • the storage unit 254 may store captured images.
  • the storage unit 254 may store various parameters and the like for the control unit 252 to perform detection processing based on the captured image.
  • the storage unit 254 may be included in the control unit 252.
  • the camera module 300 uses the image sensor 304 to capture a subject image formed through the lens unit 11, and outputs the captured image.
  • the image captured by the camera module 300 is also referred to as a captured image.
  • the image sensor 304 may be configured with, for example, a CMOS image sensor or a CCD.
  • the image sensor 304 has an imaging surface on which a plurality of pixels are lined up. Each pixel outputs a signal specified by current or voltage depending on the amount of incident light. The signal output by each pixel is also referred to as imaging data.
  • the image data may be read out by the camera module 300 for all pixels and taken into the control unit 252 as a captured image.
  • the captured image read out for all pixels is also referred to as the maximum captured image.
  • the image data may be read out by the camera module 300 for some pixels and captured as a captured image. In other words, the imaging data may be read from pixels within a predetermined capture range. Image data read from pixels in a predetermined capture range may be captured as a captured image.
  • the predetermined capture range may be set by the control unit 252.
  • the camera module 300 may acquire a predetermined capture range from the control unit 252.
  • the image sensor 304 may capture an image within a predetermined capture range of the subject image formed through the lens unit 11.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
  • the shapes of the lens, lens barrel, etc., the formation form of the seal portion, etc. are not limited to the embodiments described above.
  • some or all of the embodiments described above may be combined, or a part of the configuration from one of the embodiments described above may be omitted. .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

レンズ間空間内の密閉性を維持して、レンズ間空間内への水蒸気の侵入を効果的に抑制でき、レンズ表面結露を防止できるレンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体を提供する。　本発明のレンズユニット１１は、レンズ間空間Ｓ１内への水蒸気の侵入を防止するためのシール部８０を有し、シール部８０は、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を物体側で遮断するように封止する物体側封止材６０と、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止する像側封止材７０とから成る２段階シールを形成する。

Description

レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体
　本発明は、特に自動車等の車両に搭載される車載カメラを構成するレンズユニット、カメラモジュール、撮像システム、および、車載システムを搭載した移動体に関する。
　従来から、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なわれており、さらにそれを自動運転に応用する試みもなされている。また、このような車載カメラ等のカメラモジュールは、一般に、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群と、このレンズ群を収容保持する鏡筒（バレル）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る（例えば、特許文献１参照）。
　また、特に車載カメラ用のレンズユニットでは、少なくとも一部が車外に設置される場合、防水および防塵のため、図１１に示されるレンズユニット５００のように、鏡筒１２０の内側収容空間Ｓ内にレンズ群Ｌが組み込まれて収容保持された状態で、レンズ群Ｌの最も物体側に位置される第１のレンズ１００と鏡筒１２０との間にシール部材として例えばＯリング１４０が介挿され、鏡筒１２０の内側のレンズ群Ｌ内に水や塵埃が侵入しないようにしている。この場合、第１のレンズ１００の外周側面１００ａに、該レンズ１００の像側部分で径が小さくなった段差状の縮径部１００ｂが設けられ、この縮径部１００ｂにＯリング１４０が装着されて、第１のレンズ１００の外周側面１００ａと鏡筒１２０の内周面１２０ａとの間でＯリング１４０が例えば径方向で圧縮されることにより、鏡筒１２０の物体側端部が封止された状態となっている。
　さらに、鏡筒１２０は、それが樹脂製であれば、例えば図１１に示されるようにその物体側の端部（図１１において上端部）にカシメ部１２３を有する形態が一般的であり、その場合、鏡筒１２０は、その内側収容空間Ｓ内にレンズ群Ｌが組み込まれて収容保持された状態で、カシメ部１２３が径方向内側にカシメられることにより、第１のレンズ１００をこのカシメ部１２３で鏡筒１２０の物体側端部に固定する。
特開２０１３－２３１９９３号公報
　ところで、前述したようにＯリング１４０によって防水対策を行なっても、湿気（水蒸気）は様々な経路を通じてレンズユニット５００内に侵入し得る。そのため、外気温とレンズユニット５００内の温度との間の差が大きくなると、レンズユニット５００内の水蒸気が凝縮してレンズ表面に結露が生じる。特に、外部との温度差の影響が最も大きい第１のレンズ１００とこれに隣接する第２のレンズ１０１との間のレンズ間空間Ｓ１内で、とりわけ第１のレンズ１００の裏面１００ｃに結露が生じ易い。
　外気温とレンズユニット５００内の温度との間の差が大きくなる要因としては、外気が冷たい冬期にレンズユニット５００内の温度が上昇すること、具体的には、例えば、レンズユニット５００を通じて集光される光を受光して電気信号に変換するための常時通電されたイメージセンサ（撮像素子）５２０から伝わる熱によりレンズユニット５００内の温度が上昇すること、あるいは、イメージセンサ５２０や周囲環境（例えば車両のエンジン）からの熱によりレンズユニット５００内の温度が高い状態で外部に露出する第１のレンズ１００の表面１００ｄが外気や雨に晒されたり路面上の水溜りの水しぶきを受けるなどして第１のレンズ１００が冷却されることなどが挙げられる。
　また、レンズユニット５００内への水蒸気の侵入を許容する経路としては、例えば、鏡筒１２０のカシメ部１２３と第１のレンズ１００との間の隙間からＯリング１４０の周囲の一部並びに第１のレンズ１００と鏡筒１２０および／または第２のレンズ１０１との間の隙間を通じてレンズ間空間Ｓ１等へと至る経路、または、鏡筒１２０の透湿性の樹脂を直接に通じた経路、あるいは、鏡筒１２０およびレンズを形成する透湿性の樹脂を順次に通り抜ける経路などを挙げることができるが、とりわけ、イメージセンサ５２０が発する熱により該センサ５２０を支持する基板５２２の水分が蒸発して、その水蒸気がレンズユニット５００内へ侵入することにより最終的にレンズ間空間Ｓ１内に入り込むことが最も懸念される。
　いずれにしても、このような経路を通じて水蒸気がレンズユニット５００内に少しずつ侵入していき、前述したような要因により外気とレンズユニット５００内との間で温度差が生じると、レンズ間空間Ｓ１内で、とりわけ第１のレンズ１００の裏面１００ｃに結露が起こり、撮像画像がぼやけて、所望の解像度が得られなくなる（視認性が悪化する）。したがって、レンズユニット５００の気密性を更に一層確保して、レンズ間空間Ｓ１内への水蒸気の侵入を抑制することが求められる。
　そのため、従来においては、例えば、図１１に示されるように、互いに対向する第１および第２のレンズ１００，１０１の面同士の間、すなわち、第１のレンズ１００の像側に面する座面（フランジ）１００ｅと第２のレンズ１０１の物体側に面する座面（フランジ）１０１ａとの間に、接着剤１２５を介在させ、この接着剤１２５によってレンズ１００，１０１同士を互いに気密状態で接着させることにより、第１のレンズ１００と第２のレンズ１０１との間のレンズ間空間Ｓ１内を外部に対して密閉するようにしている。
　しかしながら、接着剤１２５はある程度の透湿性を有するため、接着剤１２５を通じて水蒸気がレンズ間空間Ｓ１内に少しずつ侵入していき、最終的に、第１のレンズ１００の裏面１００ｃに結露が起こり、撮像画像がぼやけて、視認性が悪化する虞がある。
　本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、レンズ間空間内の密閉性を維持して、レンズ間空間内への水蒸気の侵入を効果的に抑制でき、レンズ表面結露を防止できるレンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体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、本発明は、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群を少なくとも含む光学要素と、前記光学要素を収容保持するための内側収容空間を有する鏡筒とを備え、前記レンズ群が、最も物体側に位置される第１のレンズと、この第１のレンズにその像側で隣接する第２のレンズとを有し、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間にレンズ間空間が形成されて成るレンズユニットにおいて、前記レンズ間空間内への水蒸気の侵入を防止するためのシール部を有し、前記シール部は、前記レンズ間空間内へと向かう気体流通経路を物体側で遮断するように封止する物体側封止材と、前記レンズ間空間内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止する像側封止材とから成る２段階シールを形成することを特徴とする。
　本発明の上記構成によれば、レンズ間空間内へと向かう気体流通経路を物体側で遮断するように封止する物体側封止材と、レンズ間空間内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止する像側封止材とから成る２段階シールによってレンズ間空間内への水蒸気の侵入が防止されるようになっているため、特に像側からの水蒸気、とりわけ、レンズユニットを通じて集光される光を像側で受光して電気信号に変換するイメージセンサの実装基板で生じて内側収容空間内に取り込まれる水蒸気が、レンズ間空間内へと侵入して第１のレンズの裏面に結露を生じさせるといった事態を効果的に回避できる。したがって、撮像画像がぼやけて、所望の解像度が得られなくなる（視認性が悪化する）といった事態を回避できる。なお、シール部の物体側封止材が、第１のレンズと鏡筒との間に介挿されるＯリングを更に含んでいれば、物体側からの水蒸気がレンズ間空間内へと侵入することも併せて防止でき、有益である。
　また、このような２段階シールによる水蒸気遮断効果は、レンズ群を構成するレンズが、光軸方向に対して垂直な断面内で鏡筒と周方向で点接触することにより、径方向で鏡筒の内面との間に隙間を形成するレンズ組み込み形態を少なくとも部分的に伴うレンズユニットにおいて特に有益である。このようなレンズ組み込み形態では、気体流通経路が、レンズ群を構成する各レンズと鏡筒の内面との間の各隙間によって形成されて光軸方向に沿って連続的に延びる連通路を形成することから、像側からの水蒸気がレンズ間空間内へと侵入し易く、したがって、そのような連通路を２段階シールによって遮断することにより、レンズ間空間内への水蒸気の侵入を確実に防止して、第１のレンズの裏面に結露を生じさせるといった事態を効果的に回避できる。
　なお、上記構成において、像側封止材は、光軸に沿う方向で、物体側封止材よりも像側に位置される。この場合、最終的なレンズ間空間内への水蒸気の侵入を効果的に規制するためには、物体側封止材がレンズ間空間に隣接して設けられることが好ましく、また、前述したイメージセンサの実装基板を発生源とする水蒸気のレンズユニット内への侵入を規制するためには、像側封止材がレンズユニットの像側端部付近に設けられることが好ましい。また、上記構成では、物体側封止材および像側封止材の両方がレンズ間空間よりも像側に設けられてもよい。また、物体側封止材および像側封止材としては、例えば、接着剤等の接着媒体、Ｏリング、吸湿体（吸水体）、気密材料などが挙げられる。また、上記構成において、「光学要素」とは、レンズ群を構成するレンズはもとより、レンズ間に介挿される中間スペーサ、中間環、赤外線カットフィルタ等を含めて鏡筒内の光学系に関与する全ての要素を含むものとする。
　また、上記構成において、シール部の物体側封止材は、レンズ間空間内がその外部に対して密閉されるように光軸方向で互いに対向する第１のレンズおよび第２のレンズの環状の座面同士を気密状態で接着する接着剤層を有し、シール部の像側封止材は、光学要素と鏡筒との間に介在される接着剤またはＯリングまたは吸水体を有することが好ましい。これによれば、レンズ間空間内がその外部に対して密閉されるように第１のレンズと第２のレンズとが互いに気密状態で接着剤層により接着されるため、高湿環境下であっても、最も結露が生じ易いレンズ間空間内への水蒸気の侵入を直前で抑え、ひいては、像側封止材により更に像側からレンズ間空間内へ向かう水蒸気の侵入も抑えて（気密性を向上させて）、レンズ間空間内の水蒸気量を低下させ、レンズ表面結露、とりわけ、第１のレンズの像側の表面（裏面）に結露が生じることを抑制できる。
　ここで、物体側封止材の接着剤層としては、オレフィン系またはアクリル系の硬度が低い低透湿性（例えば、６０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下の透湿度）の接着剤を用いることが好ましく、接着剤層の厚さは５～２０μｍであることが好ましい。一方、像側封止材として接着剤を用いる場合、そのような接着剤は、特にオレフィン系の低透湿性（例えば、６０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下の透湿度）の接着剤（例えば、ＵＶ硬化性接着剤）であることが好ましく、とりわけ、透明以外の着色接着剤（例えば、白色、黒色、グレーに近い乳白色など）を用いることが望ましい。これは、接着剤が透明であると、光を反射してゴースト現象を発生させる虞があるからである。また、像側封止材の接着剤の厚さは５～１０００μｍであることが好ましく、この場合、接着剤は、光学要素と鏡筒との間の隙間（気体流通経路）に充填されてもよく、あるいは、光学要素の外面または鏡筒の内面を加工することによって形成される接着剤収容空間に充填されてもよい。
　また、像側封止材を鏡筒との間で介在させる光学要素として、レンズ以外の光学要素、例えば中間環や中間スペーサを使用すると、像側封止材を介在させるためにレンズを加工しないで済むため、光学特性に影響を及ぼすことがなく、有益である。また、像側封止材としてＯリングを用いると、光学要素に対する装着性、レンズユニットに対する組み込み性が良好となる。
　また、像側封止材として吸水体（吸湿体）を用いる場合、吸水体の厚さは、０．１～１００μｍであることが好ましい。吸水体の厚さ寸法が０．１μｍよりも小さいと、吸水率が不十分となり、一方、吸水体の厚さ寸法が１００μｍよりも大きいと、光透過率が低下し、所望の光学的性能が得られなくなる。所望の吸水率および光透過率を満たし得る吸水体の材料としては、例えば、ポリアクリル酸塩、デンプン－アクリル酸塩グラフトポリマー、酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール系ポリマー、カルボキシルメチルセルロース系ポリマー、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニル、シリカゲル、ゼオライト、活性炭を挙げることができる。
　また、上記構成において、像側封止材を鏡筒との間で介在させる光学要素は、レンズ群を構成する最も像側に位置されるレンズであってもよい。このように、レンズユニット内への水蒸気の侵入を許容し得る経路の中でも、とりわけ、レンズユニット内への水蒸気侵入が最も懸念される像側端部で、鏡筒とレンズとの間に像側封止材を設ければ、レンズ間空間内へ向かう水蒸気をその発生源で根元から絶つことができるため、鏡筒の内側収容空間内全体を湿度の低い状態に保つことができ、レンズ群を構成する全てのレンズに関して優れたレンズ防曇効果を達成できる。また、この場合、像側封止材がＯリングである場合、そのようなＯリングは、例えばガス透過性が低いブチルゴムから成ることが好ましい。この場合も、Ｏリングは、ゴースト現象の発生を防止するべく、前述した理由により、着色されていることが好ましい。また、このような像側端部封止構成は、特に、像側から水蒸気が侵入し易いレンズユニット構造の場合、例えば、鏡筒の像側端部が密閉されない状態で、最も像側に位置されるレンズが、温度変化の激しい環境下で変形し易いメニスカスレンズであることから、鏡筒の内面に対して所定の隙間を存して遊嵌されている場合において有益である。
　また、上記構成において、像側封止材を鏡筒との間で介在させる光学要素は、鏡筒の像側端部に接着されて内側収容空間内を像側で外部に対して密閉する閉塞体であってもよい。そのような閉塞体としては、赤外線カットフィルタ、バンドパスフィルター、カバーガラス等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、閉塞体を鏡筒に対して接着剤により接着固定する場合、そのような接着剤としては、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、そのような接着剤が像側封止材を形成してもよい。また、像側封止材として閉塞体の表面（または裏面）上に吸水体を設けてもよく、その場合、吸水体は、任意の形態を成して閉塞体上に設けられ得る。例えば、吸水体は、閉塞体の表面上に成膜される吸水率が１０％以上の膜体であってよい。そのような膜体は、例えば、ディップコート、スピンコート、ダイコートなどの成膜法によって形成される。また、吸水体は、遮光性を有してレンズ群の有効径の外側に円環状に設けられることが好ましい。これによれば、吸水体がレンズユニットの光学性能に影響を及ぼすことがないとともに、吸水体の遮光性によりゴーストやフレアの抑制という効果が得られる。なお、このような有効径外の円環状の吸水体を成膜によって得る場合、そのような成膜は、例えば、マスク等により成膜範囲を規定することにより容易に実現可能である。
　また、本発明は、前述のレンズユニットを有するカメラモジュール、該カメラモジュールを有する車載システム、および、車載システムを搭載して成る移動体も提供する。このようなカメラモジュール、車載システムおよび移動体によっても前述したレンズユニットと同様の作用効果を得ることができる。なお、「移動体」とは、移動できる物体の全てを指し、例えば車両等を挙げることができる。
　本発明によれば、レンズ間空間内へと向かう気体流通経路を物体側で遮断するように封止する物体側封止材と、レンズ間空間内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止する像側封止材とから成る２段階シールによってレンズ間空間内への水蒸気の侵入が防止されるようになっているため、レンズ間空間内の密閉性を維持して、レンズ間空間内への水蒸気の侵入を効果的に抑制でき、レンズ表面結露を防止できる。
本発明の第１の実施形態に係るレンズユニットの概略断面図である。 図１のレンズユニットを有するカメラモジュールの概略断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るレンズユニットの概略断面図である。 シール部の像側封止材の第１の変形例を示す要部断面図である。 シール部の像側封止材の第２の変形例を示す要部断面図である。 図５のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図５のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 シール部の像側封止材の第３の変形例を示す要部断面図である。 本発明の一実施形態に係るカメラモジュールを備える撮像システム（車載システム）が搭載される移動体としての車両の概略図である。 図９の撮像システムを構成する撮像装置の構成を示すブロック図である。 従来のレンズユニットの一例を示す概略断面図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明するが、本実施形態は、特にセンシングシステムにおいて信頼性の高いシステムを実現でき、強靭なインフラの開発に貢献するものであり、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｇｏａｌｓ）の「９．産業と技術革新の基盤をつくろう」の、「９．１　すべての人々に安価で公平なアクセスに重点を置いた経済発展と人間の福祉を支援するために、地域・越境インフラを含む質の高い、信頼でき、持続可能かつ強靭（レジリエント）なインフラを開発する。」をターゲットとするものである。
　なお、以下で説明される本実施形態のレンズユニットは、特に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。また、前述した図１１を含む全ての図において、レンズについてはハッチングを省略している。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係るレンズユニット１１を示している。図示のように、本実施形態のレンズユニット１１は、例えば樹脂製（金属製であっても構わない）の円筒状の鏡筒（バレル）１２と、鏡筒１２の内側収容空間Ｓ内に配置される複数のレンズ、例えば、物体側から、第１のレンズ１３、第２のレンズ１４、第３のレンズ１５、第４のレンズ１６、第５のレンズ１７および第６のレンズ１８から成る６つのレンズと、３つの絞り部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃとを備えている。この場合、第１のレンズ１３は、その物体側表面が凸面１３ｄを成すとともに像側表面の中央部に凹面１３ｅを有し、また、この第１のレンズ１３にその像側で隣接する第２のレンズ１４は、その物体側表面の中央部に凹面１４ｂを有し、したがって、第１および第２のレンズ１３，１４をその径方向外側の座面１３ａ，１４ａ同士で接合する図１の組み込み状態では、第１のレンズ１３と第２のレンズ１４との間にレンズ間空間Ｓ１が形成される。また、第３のレンズ１５は、第２のレンズ１４と第４のレンズ１６との間に介挿された円筒状を成す樹脂製の中間スペーサ（中間環）３０の内側保持部によって保持されており、この内側保持部は、中間スペーサ３０の内周面に形成された段部３０ａによって第３のレンズ１５を像側から保持している。また、中間スペーサ３０はその内径側の上部にカシメ部３０ｂを有しており、このカシメ部３０ｂは、第３のレンズ１５の像側の段差面１５ａを中間スペーサ３０の段部３０ａに対して光軸方向で押し付けるようにして径方向内側に熱的にカシメられている。なお、第４のレンズ１６および第５のレンズ１７は互いに貼り合わされて成る貼り合わせレンズ２９を構成しており、第５のレンズ１７は、その像側表面に形成された環状の凸部１７ａが第６のレンズ１８の物体側表面の凹部１８ａ内に嵌合されて、レンズ１６，１７，１８同士の心出しが行なわれる。また、第６のレンズ１８は、温度変化の激しい環境下で変形し易いメニスカスレンズであり、そのため、鏡筒１２の内面に対して所定の隙間を存して遊嵌されている。
　また、本実施形態では、第２のレンズ１４と中間スペーサ３０との間、中間スペーサ３０と第４のレンズ１６との間、および、第５のレンズ１７と第６のレンズ１８との間にそれぞれ絞り部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃが介挿されており、これらの絞り部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ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」である。このようなレンズユニット１１を備える車載カメラは、レンズユニット１１と、図示しないイメージセンサを有する基板と、当該基板を自動車等の車両に設置する図示しない設置部材とを備えるものである。
　鏡筒１２の内側収容空間Ｓ内に組み込まれて収容保持される複数のレンズ１３，１４，１５，１６，１７，１８は、それぞれの光軸を一致させた状態で積み重ねられて配置されており、１つの光軸Ｏに沿って各レンズ１３，１４，１５，１６，１７，１８が並べられた状態となって、撮像に用いられる一群のレンズ群Ｌを構成している。この場合、レンズ群Ｌを構成する最も物体側に位置される第１のレンズ１３は球面ガラスレンズであり、また、中間スペーサ３０に保持される第３のレンズ１５も球面ガラスレンズであり、その他のレンズ１４，１６，１７，１８は樹脂レンズであるが、これに限定されない。また、これらのレンズ１３，１４，１５，１６，１７，１８の表面（物体側の表面および／または像側の表面）には、必要に応じて、反射防止膜、親水膜、撥水膜等が設けられる。特に、本実施形態において、中間スペーサ３０に保持された第３のレンズ１５の物体側表面には、赤外線カットフィルタ２８が蒸着によって設けられる。したがって、本実施形態の場合、内側収容空間Ｓ内を外部に対して密閉するように鏡筒１２の像側端部に赤外線カットフィルタが設けられていない（すなわち、鏡筒１２の像側端部が外部に対して密閉されていない）。なお、以上説明してきたレンズ群の各レンズ１３，１４，１５，１６，１７，１８、中間スペーサ（中間環）３０、赤外線カットフィルタ２８、絞り２２ａ，２２ｂ，２２ｃは全て、鏡筒１２の内側収容空間Ｓ内に組み込まれてレンズユニット１１の光学特性に関与する光学要素である。
　また、本実施形態において、最も物体側に位置される第１のレンズ１３と鏡筒１２との間にはシール部材としてのＯリング２６が介挿され、鏡筒１２の内側のレンズ群Ｌ内に水や塵埃が侵入しないようにしている。この場合、第１のレンズ１３の外周側面１３ｂに、該レンズ１３の像側部分で径が小さくなった段差状の縮径部１３ｃが設けられ、この縮径部１３ｃにＯリング２６が装着されて、第１のレンズ１３の外周側面１３ｂと鏡筒１２の内周面との間でＯリング２６が径方向で圧縮されることにより、鏡筒１２の物体側端部が封止された状態となっている。なお、このＯリング２６は、後述するシール部の物体側封止材の一部を構成することもできる。
　また、鏡筒１２は、その内側収容空間Ｓ内にレンズ群Ｌが組み込まれて収容保持された状態で、その物体側の端部（図１において上端部）のカシメ部２３が径方向内側にカシメられることにより、レンズ群Ｌの最も物体側に位置される第１のレンズ１３をこのカシメ部２３で鏡筒１２の物体側端部に固定する。なお、第１のレンズ１３の固定は、カシメ部２３に限ることなく、鏡筒１２にレンズ１３，１４，１５，１６，１７，１８を収容した後に鏡筒１２の物体側の端部に取り付けられる固定キャップによって行なわれてもよい。
　また、鏡筒１２の像側の端部（図１において下端部）には、第６のレンズ１８よりも径の小さい開口部を有する内側フランジ部２４が設けられている。この内側フランジ部２４とカシメ部２３とにより、鏡筒１２内にレンズ群Ｌを構成する複数のレンズ１３，１４，１５，１６，１７，１８と、中間スペーサ３０と、絞り部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃとが光軸方向で保持固定されている。
　また、本実施形態のレンズユニット１１は、第１のレンズ１３と第２のレンズ１４との間に形成される前述したレンズ間空間Ｓ１内への（特に像側からの）水蒸気の侵入を防止するためのシール部８０を有する。この場合、シール部８０は、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を物体側で遮断するように封止する物体側封止材と、光軸Ｏに沿う方向で物体側封止材よりも像側に位置されるとともにレンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止する像側封止材とから成る２段階シールを形成している。具体的には、シール部８０の物体側封止材は、レンズ間空間Ｓ１内がその外部に対して密閉されるように光軸方向で互いに対向する第１のレンズ１３および第２のレンズ１４の環状の座面１３ａ，１４ａ同士を気密状態で接着する接着剤層６０を有する。また、シール部８０の像側封止材は、レンズ群Ｌを構成する最も像側に位置される光学要素としての第６のレンズ１８と鏡筒１２との間に介在される接着剤７０を有する。
　この場合、物体側封止材を形成する接着剤層６０としては、オレフィン系またはアクリル系の硬度が低い低透湿性（例えば、６０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下の透湿度）の接着剤を用いることが好ましく、接着剤層の厚さは５～２０μｍであることが好ましい。一方、像側封止材を形成する接着剤７０は、特にオレフィン系の低透湿性（例えば、６０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下の透湿度）の接着剤（例えば、ＵＶ硬化性接着剤）であることが好ましく、とりわけ、透明以外の着色接着剤（例えば、白色、黒色、グレーに近い乳白色など）を用いることが望ましい。これは、接着剤が透明であると、光を反射してゴースト現象を発生させる虞があるからである。
　また、像側封止材を形成する接着剤７０の厚さは５～１０００μｍであることが好ましく、この場合、接着剤７０は、第６のレンズ１８の物体側表面の径方向外側端縁に形成されて径方向外側ほど厚さ（光軸方向寸法）が薄くなるテーパ面１８ｂと鏡筒１２の内面との間の環状の接着剤収容空間３１に全周にわたって充填される。これに加えて、第６のレンズ１８の周側面と鏡筒１２の内面との間の隙間（気体流通経路）や、内側フランジ部２４の内面と第６のレンズ１８の像側表面との間（気体流通経路）に接着剤７０がさらに充填されてもよい。
　無論、像側封止材は、接着剤に限らず、Ｏリングや吸湿体（吸水体）などの他の封止材であってもよく、また、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を形成し得る他のレンズ１４，１５，１６，１７同士の間や、これらのレンズ１４，１５，１６，１７と鏡筒１２との間、あるいは、他の光学要素（例えば中間スペーサ３０など）と鏡筒１２との間に像側封止材が充填されてもよい。
　また、図２は、以上のような構成を成すレンズユニット１１を有する本実施形態のカメラモジュール３００の概略断面図である。図示のように、このカメラモジュール３００は、フィルタ９９が像側端部に装着された図１のレンズユニット１１を含んで構成される。
　カメラモジュール３００は、外装部品である上ケース（カメラケース）３０１と、レンズユニット１１を保持するマウント（台座）３０２とを備えている。また、カメラモジュール３００は、シール部材３０３およびパッケージセンサ（撮像素子；イメージセンサ）３０４を備えている。
　上ケース３０１は、鏡筒１２の外周面１２ａに鍔状に設けられるフランジ部２５に係合されるとともに、レンズユニット１１の物体側の端部を露出させて他の部分を覆う部材である。マウント３０２は、上ケース３０１の内部に配置されており、レンズユニット１１の雄ねじ１１ａと螺合する雌ねじ３０２ａを有する。シール部材３０３は、上ケース３０１の内面とレンズユニット１１の鏡筒１２の外周面１２ａとの間に介挿された部材であり、上ケース３０１の内部の気密性を保持するための部材である。
　パッケージセンサ３０４は、マウント３０２の内部に配置されており、かつ、レンズユニット１１により形成される物体の像を受光する位置に配置されている。また、パッケージセンサ３０４は、外側に透明カバーを有し、その内部にＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary
Metal Oxide Semiconductor）等を備えており、レンズユニット１１を通じて集光されて到達する光を電気信号に変換する。変換された電気信号は、カメラにより撮影された画像データの構成要素であるアナログデータやデジタルデータに変換される。
　以上説明したように、本実施形態によれば、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を物体側で遮断するように封止する物体側封止材（接着剤層）６０と、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止する像側封止材（接着剤）７０とから成る２段階シールによってレンズ間空間Ｓ１内への水蒸気の侵入が防止されるようになっているため、特に像側からの水蒸気、とりわけ、レンズユニット１１を通じて集光される光を像側で受光して電気信号に変換するイメージセンサの実装基板で生じて内側収容空間Ｓ内に取り込まれる水蒸気が、レンズ間空間Ｓ１内へと侵入して第１のレンズ１３の裏面である凹面１３ｅに結露を生じさせるといった事態を効果的に回避できる。したがって、撮像画像がぼやけて、所望の解像度が得られなくなる（視認性が悪化する）といった事態を回避できる。
　このように、レンズユニット１１内への水蒸気の侵入を許容し得る気体流通経路の中でも、とりわけ、レンズユニット１１内への水蒸気侵入が最も懸念される像側端部で、鏡筒１２と第６のレンズ１８との間に像側封止材７０を設ければ、レンズ間空間Ｓ１内へ向かう水蒸気をその発生源で根元から絶つことができるため、鏡筒１２の内側収容空間Ｓ内全体を湿度の低い状態に保つことができ、レンズ群Ｌを構成する全てのレンズに関して優れたレンズ防曇効果を達成できる。また、このような構成は、特に、像側から水蒸気が侵入し易い本実施形態のようなレンズユニット構造の場合、すなわち、鏡筒１２の像側端部が密閉されない状態で、最も像側に位置される第６のレンズ１８が、温度変化の激しい環境下で変形し易いメニスカスレンズであることから、鏡筒１２の内面に対して所定の隙間を存して遊嵌されている場合において有益である。
　図３は、本発明の第２の実施形態に係るレンズユニット１１Ａを示している。図示のように、本実施形態では、第３のレンズ１５の物体側表面に赤外線カットフィルタ２８が蒸着によって設けられておらず、その代わり、内側収容空間Ｓ内を像側で外部に対して密閉する閉塞体（光学要素）として赤外線カットフィルタ２８が鏡筒１２の像側端部に接着されている。この場合、赤外線カットフィルタ２８は、シール部８０の像側封止材としての接着剤７０を介して内側フランジ部２４の像側表面に接着固定されている。そのため、本実施形態では、第１の実施形態のように第６のレンズ１８と鏡筒１２との間に像側封止材である接着剤が充填されていない（勿論、充填されていても構わない）。
　また、随意的に、赤外線カットフィルタ２８の物体側表面（または像側表面）には、吸水体３７も設けられる。そのような吸水体３７は、シール部８０の像側封止材を形成してもよく、また、赤外線カットフィルタ２８の表面上に成膜される吸水率が１０％以上の膜体であってよい。そのような膜体は、例えば、ディップコート、スピンコート、ダイコートなどの成膜法によって形成される。また、吸水体３７は、遮光性を有してレンズ群の有効径の外側に円環状に設けられることが好ましい。これによれば、吸水体３７がレンズユニットの光学性能に影響を及ぼすことがないとともに、吸水体の遮光性によりゴーストやフレアの抑制という効果が得られる。また、吸水体３７の厚さは、０．１～１００μｍであることが好ましい。吸水体の厚さ寸法が０．１μｍよりも小さいと、吸水率が不十分となり、一方、吸水体の厚さ寸法が１００μｍよりも大きいと、光透過率が低下し、所望の光学的性能が得られなくなる。所望の吸水率および光透過率を満たし得る吸水体の材料としては、例えば、ポリアクリル酸塩、デンプン－アクリル酸塩グラフトポリマー、酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール系ポリマー、カルボキシルメチルセルロース系ポリマー、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニル、シリカゲル、ゼオライト、活性炭を挙げることができる。
　なお、それ以外の構成は前述した第１の実施形態と同じであり、したがって、同一符号を付してその説明を省略する。
　このような本実施形態の構成によっても、物体側および像側で２段階シールを形成するシール部８０が設けられるため、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　図４は、シール部８０の像側封止材の第１の変形例を示している。この変形例では、像側封止材７０Ａが、前述した実施形態のようにレンズユニットの像側端部ではなく、中間スペーサ３０と鏡筒１２との間にＯリングとして介挿されて、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止している。この場合、Ｏリング７０Ａは、第１の実施形態とは形状が変更された中間スペーサ３０（したがって、中間スペーサ３０に保持される第３のレンズ１５も形状が変更されている）の外周側面の物体側端部に形成される環状溝３０ｃに巻装された状態で中間スペーサ３０と鏡筒１２との間に気密に介挿されている。これに対し、シール部８０の物体側封止材は、図示しないが、第１の実施形態と同様に第１および第２のレンズ１３，１４の座面１３ａ，１４ａ間に介挿される接着剤層６０によって形成されている。
　なお、中間スペーサ３０は、前述した実施形態も同様であるが、光軸方向に対して垂直な断面内で鏡筒１２の内周面と周方向で点接触（または短い線接触）するように、その大部分が、光軸方向に対して垂直な断面内で多角形を成す鏡筒１２の内周面部位に嵌合されるが、Ｏリング７０Ａを巻装して成る中間スペーサ３０の環状溝３０ｃは、光軸方向に対して垂直な断面内で円形を成す鏡筒１２の内周面部位と対向しており、したがって、この円形断面の鏡筒内周面部位と円形の外周面を成す環状溝３０の底面との間でＯリング７０Ａが径方向に圧縮された状態（高圧洗浄に耐え得る耐水性を確保する物体側端部のＯリング２６と比べると圧縮率は小さい）で介挿されている。また、本変形例において、第３のレンズ１５の物体側表面の径方向外側端部と第２のレンズ１４の像側表面の径方向外側端部との間には、環状のスペーサ９１が介挿されている。
　このような第１の変形例の構成によっても、物体側および像側で２段階シールを形成するシール部８０が設けられるため、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、像側封止材７０Ａを鏡筒１２との間で介在させる光学要素として、レンズ以外の光学要素である中間スペーサ３０を使用しているため、像側封止材を介在させるためにレンズを加工しないで済むため、光学特性に影響を及ぼすことがなく、有益である。また、このように像側封止材７０ＡとしてＯリングを用いると、中間スペーサ３０に対する装着性、レンズユニット１１に対する組み込み性が良好となる。
　なお、図示しない想定し得る他の実施形態では、Ｏリング７０Ａが像側の他のレンズ１６，１７，１８と鏡筒１２との間に介挿されていても構わない。
　図５は、シール部８０の像側封止材の第２の変形例を示している。この変形例では、像側封止材７０Ｂが、前述した実施形態のようにレンズユニットの像側端部ではなく、第２のレンズ１４と鏡筒１２との間にＯリングとして介挿されて、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止している。この場合、Ｏリング７０Ｂは、第２のレンズ１４の外周側面の像側端部に形成される環状溝１４ｃに巻装された状態で第２のレンズ１４と鏡筒１２との間に気密に介挿されている。これに対し、シール部８０の物体側封止材は、第１の実施形態と同様に第１および第２のレンズ１３，１４の座面１３ａ，１４ａ間に介挿される接着剤層６０によって形成されている。
　なお、第２のレンズ１４は、前述した実施形態も同様であるが、光軸方向に対して垂直な断面内で鏡筒１２の内周面と周方向で点接触（または短い線接触）するように、その大部分が、光軸方向に対して垂直な断面内で多角形を成す鏡筒１２の内周面部位１２ｂに嵌合される（図５のＡ－Ａ線に沿う断面である図６参照）が、Ｏリング７０Ｂを巻装して成る第２のレンズ１４の環状溝１４ｃは、光軸方向に対して垂直な断面内で円形を成す鏡筒１２の内周面部位１２ｃと対向しており、したがって、この円形断面の鏡筒内周面部位と円形の外周面を成す環状溝１４ｃの底面１４ｃａとの間の環状空間９３（図５のＢ－Ｂ線に沿う断面である図７参照）でＯリング７０Ｂが径方向に圧縮された状態で介挿されている。また、本変形例において、第３のレンズ１５の物体側表面の径方向外側端部と第２のレンズ１４の像側表面の径方向外側端部との間には、環状の遮光版９２が介挿されており、この遮光板９２上に前述したＯリング７０Ｂが絞り２２ａを挟んで設けられて、ゴーストの影響を少なくしている。
　このような第２の変形例の構成によっても、物体側および像側で２段階シールを形成するシール部８０が設けられるため、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　図８は、シール部８０の像側封止材の第３の変形例を示している。この変形例では、像側封止材が、前述した第１の実施形態のように第６のレンズ１８と鏡筒１２との間に設けられるが、前述したような接着剤ではなく、Ｏリング７０Ｃとして第６のレンズ１８と鏡筒１２との間に介挿されて、レンズ間空間Ｓ１内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止している。この場合、Ｏリング７０Ｃは、第６のレンズ１８の外周側面の像側端部に形成される環状溝１８ｃに巻装されつつ内側フランジ部２４上に載置された状態で第２のレンズ１４と鏡筒１２との間に気密に介挿されている。また、Ｏリング７０Ｃは、例えばガス透過性が低いブチルゴムから成ることが好ましく、ゴースト現象の発生を防止するべく、前述した理由により、着色されていることが好ましい。
　これに対し、シール部８０の物体側封止材は、図示しないが、第１の実施形態と同様に第１および第２のレンズ１３，１４の座面１３ａ，１４ａ間に介挿される接着剤層６０によって形成されている。
　このような第３の変形例の構成によっても、物体側および像側で２段階シールを形成するシール部８０が設けられるため、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　図９には、図２のカメラモジュール３００を含む撮像装置２５０を備える車載システム（撮像システム）が搭載される移動体としての車両２４０が概略的に示されている。図示のように、撮像装置２５０は車両２４０に搭載することができ、図９は、車両２４０における撮像装置２５０の搭載位置を例示する配置例である。車両２４０に搭載される撮像装置２５０は、車載カメラと呼ぶこともでき、車両２４０の種々の場所に設置することができる。例えば、第１の撮像装置２５０ａは、車両２４０が走行する際の前方を監視するカメラとして、フロントバンパーまたはその近傍に配置されてもよい。また、前方を監視する第２の撮像装置２５０ｂは、車両２４０の車室内のルームミラー（Inner Rearview Mirror）の近傍に配置されてもよい。第３の撮像装置２５０ｃは、運転者の運転状況を監視するカメラとしてダッシュボード上またはインスツルメントパネル内等に配置されてもよい。第４の撮像装置２５０ｄは、車両２４０の後方モニター用に車両２４０の後部に設置されてもよい。撮像装置２５０ａ、２５０ｂはフロントカメラと呼ぶことができる。第３の撮像装置２５０ｃは、インカメラと呼ぶことができる。第４の撮像装置２５０ｄはリアカメラと呼ぶことができる。撮像装置２５０は、これらに限られず、左後ろ側方を撮像する左サイドカメラおよび右後ろ側方を撮像する右サイドカメラ等、種々の位置に設置される撮像装置を含む。
　撮像装置２５０により撮像された画像の画像信号は、車両２４０内の情報処理装置（制御部）２４２および／または表示装置（出力装置）２４３等に出力され得る。これらの情報処理装置２４２および表示装置２４３は、撮像装置２５０と共に車載システムを構成する。車両２４０内の情報処理装置２４２は、撮像装置２５０により取得される画像信号（撮像画像）を処理し、画像を認識（撮像画像の中の対象物を認識）して運転者の運転を支援する装置を含む。また、情報処理装置２４２は、撮像画像の中の対象物の認識情報を表示装置２４３に出力するように構成され、例えば、ナビゲーション装置、衝突被害軽減ブレーキ装置、車間距離制御装置、および、車線逸脱警報装置等を含むが、これらに限定されない。表示装置２４３は、情報処理装置２４２により処理されて出力される画像を表示するが、撮像装置２５０から直接に画像信号を受信することもできる。また、表示装置２４３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ:Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、および、無機ＥＬディスプレイを採用し得るが、これらに限定されない。表示装置２４３は、リアカメラ等の運転者から視認しづらい位置の画像を撮像する撮像装置２５０から出力された画像信号を、運転者に対して表示することができる（乗員への情報を出力できる）。
　図１０には、図９の車載システムを構成する撮像装置の構成が示される。図示のように、一実施形態に係る撮像装置２５０は、制御部２５２と、記憶部２５４と、前述した図２のカメラモジュール３００を備える。
　制御部２５２は、カメラモジュール３００を制御するとともに、カメラモジュール８０の撮像素子３０４から出力される電気信号を処理する。この制御部２５２は例えばプロセッサとして構成されてもよい。また、制御部２５２は１つ以上のプロセッサを含んでもよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および、特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでもよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（Integrated Circuit）を含んでもよい。特定用途向けＩＣは、ＡＳＩＣ（Application
Specific Integrated Circuit）とも称される。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイスを含んでもよい。プログラマブルロジックデバイスは、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）とも称される。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable
Gate Array）を含んでもよい。制御部２５２は、１つ以上のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、および、ＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってもよい。また、制御部２５２は、前述した情報処理装置２４２と同様の機能を有してもよく、例えば、撮像素子３０４から出力される撮像画像を処理して、前記撮像画像の中の対象物の認識を行なってもよい。
　記憶部２５４は、撮像装置２５０の動作に係る各種情報またはパラメータを記憶する。記憶部２５４は、例えば半導体メモリ等で構成されてもよい。記憶部２５４は、制御部２５２のワークメモリとして機能してもよい。記憶部２５４は、撮像画像を記憶してもよい。記憶部２５４は、制御部２５２が撮像画像に基づく検出処理を行なうための各種パラメータ等を記憶してもよい。記憶部２５４は制御部２５２に含まれてもよい。
　前述したように、カメラモジュール３００は、レンズユニット１１を介して結像する被写体像を撮像素子３０４で撮像し、撮像した画像を出力する。カメラモジュール３００で撮像された画像は、撮像画像とも称される。
　撮像素子３０４は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等で構成されてよい。撮像素子３０４は、複数の画素が並ぶ撮像面を有する。各画素は、入射した光量に応じて電流または電圧で特定される信号を出力する。各画素が出力する信号は、撮像データとも称される。
　撮像データは、全ての画素についてカメラモジュール３００で読み出され、撮像画像として制御部２５２に取り込まれてもよい。全ての画素について読み出された撮像画像は、最大撮像画像とも称される。撮像データは、一部の画素についてカメラモジュール３００で読み出され、撮像画像として取り込まれてもよい。言い換えれば、撮像データは、所定の取り込み範囲の画素から読み出されてもよい。所定の取り込み範囲の画素から読み出された撮像データは、撮像画像として取り込まれてもよい。所定の取り込み範囲は、制御部２５２によって設定されてもよい。カメラモジュール３００は、制御部２５２から所定の取り込み範囲を取得してもよい。撮像素子３０４は、レンズユニット１１を介して結像する被写体像のうち所定の取り込み範囲の画像を撮像してもよい。
　なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、本発明において、レンズ、鏡筒などの形状、並びに、シール部の形成形態等は、前述した実施形態に限定されない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、前述した実施形態の一部または全部を組み合わせてもよく、あるいは、前述した実施形態のうちの１つから構成の一部が省かれてもよい。
　１１，１１Ａ　レンズユニット
　１２　鏡筒
　１３　第１のレンズ
　１４　第２のレンズ
　２８　赤外線カットフィルタ（閉塞体）
　６０　接着剤層（物体側封止材）
　７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ　像側封止材
　８０　シール部
　２４２　情報処理装置
　２４３　表示装置
　２５０　撮像装置
　２５２　制御部
　３００　カメラモジュール
　３０４　パッケージセンサ（撮像素子）
　Ｌ　レンズ群
　Ｏ　光軸
　Ｓ　内側収容空間
　Ｓ１　レンズ間空間

Claims (10)

  1. 　複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群を少なくとも含む光学要素と、前記光学要素を収容保持するための内側収容空間を有する鏡筒とを備え、前記レンズ群が、最も物体側に位置される第１のレンズと、この第１のレンズにその像側で隣接する第２のレンズとを有し、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間にレンズ間空間が形成されて成るレンズユニットにおいて、
    　前記レンズ間空間内への水蒸気の侵入を防止するためのシール部を有し、
    　前記シール部は、前記レンズ間空間内へと向かう気体流通経路を物体側で遮断するように封止する物体側封止材と、前記レンズ間空間内へと向かう気体流通経路を像側で遮断するように封止する像側封止材とから成る２段階シールを形成することを特徴とするレンズユニット。
  2. 　前記シール部の前記物体側封止材は、前記レンズ間空間内がその外部に対して密閉されるように光軸方向で互いに対向する前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの環状の座面同士を気密状態で接着する接着剤層を有し、前記シール部の前記像側封止材は、前記光学要素と前記鏡筒との間に介在される接着剤またはＯリングまたは吸水体を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
  3. 　前記光学要素は、前記レンズ群を構成する最も像側に位置されるレンズであることを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
  4. 　前記最も像側に位置されるレンズは、メニスカスレンズであるとともに、前記鏡筒の像側端部が密閉されない状態で前記鏡筒の内面に対して所定の隙間を存して遊嵌され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. 　前記光学要素は、前記レンズ群を構成するレンズ間に介挿される中間環であることを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
  6. 　前記光学要素は、前記鏡筒の像側端部に接着されて前記内側収容空間内を像側で外部に対して密閉する閉塞体であることを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
  7. 　前記シール部の前記物体側封止材は、前記第１のレンズと前記鏡筒との間に介挿されるＯリングを更に含むことを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載のレンズユニットと、前記レンズユニットの前記レンズ群を通じて集光される光を電気信号に変換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。
  9. 　車両に搭載される車載システムであって、
    　請求項８に記載のカメラモジュールと、
    　前記カメラモジュールの前記撮像素子から出力される撮像画像を処理して、前記撮像画像の中の対象物の認識を行なう制御部と、
    　を有することを特徴する車載システム。
  10. 　請求項９に記載の車載システムと乗員への情報を出力する出力装置とを搭載した移動体であって、
    　前記制御部は、前記対象物の認識情報を前記出力装置に出力するように構成されていることを特徴とする移動体。
PCT/JP2023/006570 2022-03-11 2023-02-22 レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体 WO2023171400A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022037935A JP2023132553A (ja) 2022-03-11 2022-03-11 レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体
JP2022-037935 2022-03-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023171400A1 true WO2023171400A1 (ja) 2023-09-14

Family

ID=87934998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/006570 WO2023171400A1 (ja) 2022-03-11 2023-02-22 レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023132553A (ja)
WO (1) WO2023171400A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011099900A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Konica Minolta Opto Inc レンズユニットおよびそれを用いる撮像装置ならびに光学素子の接合方法
JP2019519001A (ja) * 2016-06-23 2019-07-04 ▲寧▼波舜宇光▲電▼信息有限公司 固定焦点カメラモジュール並びにその焦点調節装置および焦点調節方法
JP2021117329A (ja) * 2020-01-24 2021-08-10 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2021196374A (ja) * 2020-06-09 2021-12-27 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2023007079A (ja) * 2021-07-01 2023-01-18 株式会社タムロン レンズユニット及び車載カメラ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011099900A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Konica Minolta Opto Inc レンズユニットおよびそれを用いる撮像装置ならびに光学素子の接合方法
JP2019519001A (ja) * 2016-06-23 2019-07-04 ▲寧▼波舜宇光▲電▼信息有限公司 固定焦点カメラモジュール並びにその焦点調節装置および焦点調節方法
JP2021117329A (ja) * 2020-01-24 2021-08-10 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2021196374A (ja) * 2020-06-09 2021-12-27 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2023007079A (ja) * 2021-07-01 2023-01-18 株式会社タムロン レンズユニット及び車載カメラ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023132553A (ja) 2023-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7639432B2 (en) Imaging lens and camera system including the same lens
CN112533795B (zh) 用于保持传感器单元的保持装置以及保持装置的布置系统
CN107153249B (zh) 一种车载后视用广角镜头
WO2023171400A1 (ja) レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体
CN111416951A (zh) 行动载具辅助系统及车辆辅助系统
WO2021251426A1 (ja) レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2023025370A (ja) カメラモジュール、撮像システムおよび移動体
JP2023000546A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体
JP2023142916A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体、並びに、レンズユニット組み立て方法
JP2024011143A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、車載システム及び移動体
JP7364344B2 (ja) レンズユニットおよびカメラモジュール
WO2023171399A1 (ja) レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体
JP2021135352A (ja) レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2023132538A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体
JP2024015746A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体
JP7346068B2 (ja) レンズユニットおよびカメラモジュール
JP7509550B2 (ja) レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2023103852A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、車載システムおよび移動体
JP2023132510A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体
JP2023025372A (ja) 貼合わせレンズ、レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体
WO2024014106A1 (ja) レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体
JP2021028662A (ja) レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2023025373A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体
JP7529413B2 (ja) レンズユニットおよびカメラモジュール
JP2024011142A (ja) レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23766578

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1