(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズと、該レンズを内部に保持する鏡筒と、該鏡筒内で２つの前記レンズ間に介在するスペーサとを備え、複数の前記レンズにより撮像素子への集光を行うレンズユニットであって、
前記鏡筒又は前記スペーサは、前記レンズを保持するレンズ保持部を有し、
前記鏡筒及び前記スペーサは、熱膨張係数が異なる素材でそれぞれ形成され、
前記スペーサは、熱膨張により２つの前記レンズ間の距離を広げるようにしてあり、
前記レンズ保持部は、
２つの前記レンズのうち前記撮像素子の近くに配されるレンズを保持し、
温度上昇による前記スペーサの熱膨張に伴い、保持した前記レンズを軸方向へ前記撮像素子に近づける方向へ移動し、
温度下降による前記スペーサの収縮に伴い、保持した前記レンズを軸方向へ前記撮像素子から離隔する方向へ移動するよう、
保持した前記レンズの前記鏡筒に対する相対位置を変化させるようにしてあり、
前記スペーサは、２つの前記レンズにそれぞれ外嵌する外嵌部が形成してあること
を特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記レンズ保持部は、前記鏡筒に設けられ、前記スペーサと共に前記レンズを軸方向に挟むことで、該レンズを保持するようにしてあり、
前記スペーサは、前記レンズ保持部に保持されたレンズを、熱膨張により前記レンズ保持部へ向けて押圧するようにしてあり、
前記レンズ保持部は、保持した前記レンズが前記スペーサの押圧によって前記撮像素子へ近づく方向へ移動するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記レンズ保持部は、
前記鏡筒の内周面に突設され、前記レンズの移動を係止する係止部と、
該係止部及び前記レンズの間に介在する弾性部材と
を有すること
を特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記レンズは、軸方向の一側の周縁部分が他側へ拡径するテーパ状に形成してあり、
前記レンズ保持部は、
前記鏡筒の内周面に突設され、前記レンズの一側の周縁部分に当接する当接部を有し、
該当接部が、前記レンズの周縁部分に対応する角度のテーパ状に形成してあること
を特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記レンズ保持部は、前記スペーサの外嵌部に外嵌されたレンズを固定手段で固定することにより、該レンズを保持するようにしてあり、
前記スペーサの熱膨張によって、前記外嵌部に固定された前記レンズが前記撮像素子へ近づく方向へ移動するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記鏡筒に対する前記スペーサの軸方向への移動を係止する係止手段を備え、
前記スペーサは、前記係止手段による係止位置から前記レンズ保持部までの部分の熱膨張により、前記レンズ保持部に保持されたレンズを前記撮像素子へ近づける方向へ移動させるようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のレンズユニット。
【請求項７】
前記鏡筒に固定され、軸方向の最端側に配されたレンズに当接し、該レンズを前記スペーサへ押さえつけるレンズ押さえを更に備え、
前記係止手段による係止位置での前記鏡筒の内径は、前記レンズ押さえにより押さえつけられるレンズの外径より小さいこと
を特徴とする請求項６に記載のレンズユニット。
【請求項８】
２つの前記レンズ間には複数のスペーサが介装されており、
一のスペーサに内嵌して該スペーサの端部を係止すると共に、他のスペーサに外嵌して該スペーサの端部を係止するように、２つのスペーサ間に介装される連結部材を更に備え、
該連結部材の熱膨張係数が、前記スペーサの熱膨張係数より小さいこと
を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のレンズユニット。
【請求項９】
前記スペーサの熱膨張係数が、前記鏡筒の熱膨張係数より大きいこと
を特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のレンズユニット。
【請求項１０】
レンズと、該レンズを内部に保持する鏡筒とを備え、前記レンズにより撮像素子への集光を行うレンズユニットであって、
前記レンズは、軸方向の一側の周縁部分が他側へ拡径するテーパ状に形成してあり、
前記鏡筒の内周面に突設され、前記レンズの一側の周縁部分に当接する当接部と、
前記レンズの他側の周縁部分に当接し、前記レンズを一側へ押圧する押圧部材と
を備え、
前記当接部が、前記レンズの周縁部分に対応する角度のテーパ状に形成してあり、
温度上昇による前記鏡筒の熱膨張に伴い、前記レンズがテーパ状の前記当接部に沿って軸方向へ前記撮像素子に近づく方向へ移動し、
温度下降による前記鏡筒の収縮に伴い、前記レンズがテーパ状の前記当接部に沿って軸方向へ前記撮像素子から離隔する方向へ移動するよう、
前記鏡筒に対する前記レンズの相対位置が変化するようにしてあること
を特徴とするレンズユニット。
【請求項１１】
前記鏡筒の熱膨張係数が、前記レンズの熱膨張係数より大きいこと
を特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載のレンズユニット。
【請求項１２】
複数の赤外線レンズと、該赤外線レンズを内部に保持する鏡筒と、該鏡筒内で２つの前記赤外線レンズ間に介在するスペーサとを有し、車輌に搭載された赤外線撮像装置に備えられ、複数の前記赤外線レンズにより前記赤外線撮像装置が有する撮像素子への集光を行う車載用赤外線レンズユニットであって、
前記鏡筒又は前記スペーサは、前記赤外線レンズを保持するレンズ保持部を有し、
前記鏡筒及び前記スペーサは、熱膨張係数が異なる素材でそれぞれ形成され、
前記スペーサは、熱膨張により２つの前記赤外線レンズ間の距離を広げるようにしてあり、
前記レンズ保持部は、
２つの前記赤外線レンズのうち前記撮像素子の近くに配される赤外線レンズを保持し、
温度上昇による前記スペーサの熱膨張に伴い、保持した前記赤外線レンズを軸方向へ前記撮像素子に近づける方向へ移動し、
温度下降による前記スペーサの収縮に伴い、保持した前記赤外線レンズを軸方向へ前記撮像素子から離隔する方向へ移動するよう、
保持した前記赤外線レンズの前記鏡筒に対する相対位置を変化させるようにしてあり、
前記スペーサは、２つの前記赤外線レンズにそれぞれ外嵌する外嵌部が形成してあること
を特徴とする車載用赤外線レンズユニット。
【請求項１３】
赤外線レンズと、該赤外線レンズを内部に保持する鏡筒とを備え、車輌に搭載された赤外線撮像装置に備えられ、前記赤外線レンズにより前記赤外線撮像装置が有する撮像素子への集光を行う車載用赤外線レンズユニットであって、
前記赤外線レンズは、軸方向の一側の周縁部分が他側へ拡径するテーパ状に形成してあり、
前記鏡筒の内周面に突設され、前記赤外線レンズの一側の周縁部分に当接する当接部と、
前記赤外線レンズの他側の周縁部分に当接し、前記赤外線レンズを一側へ押圧する押圧部材と
を備え、
前記当接部が、前記赤外線レンズの周縁部分に対応する角度のテーパ状に形成してあり、
温度上昇による前記鏡筒の熱膨張に伴い、前記赤外線レンズがテーパ状の前記当接部に沿って軸方向へ前記撮像素子に近づく方向へ移動し、
温度下降による前記鏡筒の収縮に伴い、前記赤外線レンズがテーパ状の前記当接部に沿って軸方向へ前記撮像素子から離隔する方向へ移動するよう、
前記鏡筒に対する前記赤外線レンズの相対位置が変化するようにしてあること
を特徴とする車載用赤外線レンズユニット。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一又は複数のレンズが鏡筒に保持された構成のレンズユニットに関し、また、車輌に搭載されて夜間の撮像を行う赤外線カメラなどに備えられる車載用赤外線レンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、赤外線を受光することによって撮像を行う赤外線撮像装置が普及している。例えば、車輌に赤外線撮像装置を搭載して夜間などに車輌周辺の撮像を行い、衝突の可能性がある歩行者を検出して運転者に警告を発するナイトビジョンシステムが実用化されている。赤外線撮像装置は、赤外線を透過及び集光する赤外線レンズと、赤外線を受光する赤外線撮像素子とを備えることによって、撮像を行っている。【０００３】
このような撮像装置においては、製造又は組み立て等の容易化のために、撮像用の一又は複数のレンズを円筒状の鏡筒に保持されることによってユニット化する場合が多い。図２７は、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４の構成を示す模式図である。車載用赤外線レンズユニット１０４は、第１赤外線レンズ１１０及び第２赤外線レンズ１２０を内部に保持する円筒状の鏡筒１３０を備えている。赤外線レンズユニット１０４は、第１赤外線レンズ１１０、スペーサ１４０及び第２赤外線レンズ１２０が順に鏡筒１３０に挿入され、これらが鏡筒１３０に内嵌した状態でレンズ押さえ１５０により固定された構成をなしている。なお以下においては、軸方向の第２赤外線レンズ１２０側を正面側といい、第１赤外線レンズ１１０側を背面側という。【０００４】
鏡筒１３０には背面側の内周面を一周に亘って階段状に形成したレンズ保持部１３１が設けてあり、鏡筒１３０に挿入された第１赤外線レンズ１１０はレンズ保持部１３１に内嵌することによって保持される。スペーサ１４０は、その外径が鏡筒１３０の内径に略等しい円筒状をなし、鏡筒１３０に挿入されて内嵌する。第２赤外線レンズ１２０は、その外径が鏡筒１３０の内径に略等しく、鏡筒１３０に挿入されて正面側端部近傍に内嵌する。鏡筒１３０に挿嵌された第１赤外線レンズ１１０及び第２赤外線レンズ１２０は、光軸の位置調整（調芯）の作業が行われた後、接着剤などを用いて鏡筒１３０に固定される。【０００５】
鏡筒１３０内において、スペーサ１４０の背面側の端面は、第１赤外線レンズ１１０の正面側の周縁部分に当接し、スペーサ１４０の正面側の端面は、第２赤外線レンズ１２０の背面側の周縁部分に当接する。即ちスペーサ１４０は、鏡筒１３０内の第１赤外線レンズ１１０及び第２赤外線レンズ１２０の間に介在し、軸方向に関する両赤外線レンズの位置決めを行うための部材であり、スペーサ１４０の軸方向の長さによって、両赤外線レンズの間の距離Ｌ１が規定される。【０００６】
車輌に搭載される赤外線撮像装置においては、その周囲環境の温度変化が大きいため、温度変化による車載用赤外線レンズユニット１０４の光学特性の変化が問題となる。例えば、車載用赤外線レンズユニット１０４が備える第１赤外線レンズ１１０及び第２赤外線レンズ１２０の屈折率が温度変化によって変動した場合に、撮像素子に対する焦点ずれが発生する。これにより、撮像素子にて撮像される画像が不鮮明になるなど、赤外線撮像装置の性能が低下するという問題があり、これを回避する方策が求められる。【０００７】
特許文献１においては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの機能素子が取り付けられる基板と、この基板に一端側が固定される筒状のホルダーと、レンズが一端側に取り付けられる筒状の鏡筒とを備え、鏡筒が機能素子の受光面に対して略垂直な方向に沿って配置され、鏡筒の他端側がホルダーの他端側に取り付けられた構成の光学装置が提案されている。この光学装置は、使用する環境の温度変化が生じ、ホルダーが基板に対して熱伸縮した場合であっても、鏡筒はホルダーの熱伸縮と反対方向へ熱伸縮するため、レンズのピントずれを防止することができる。【０００８】
また、特許文献２においては、原稿を載置する原稿台に対して平行に往復移動可能なキャリッジを備え、使用環境の温度が変化しても結像位置をキャリッジのラインセンサ面に維持することができる画像読取装置が提案されている。この画像読取装置のキャリッジでは、レンズ鏡筒及びこれを収容するハウジングを固定するチップ部材は、その一端が接着剤によりレンズ鏡筒に接着され、他端がねじによりハウジングに固定されている。チップ部材の熱膨張係数をハウジングの熱膨張係数より大きくすることで、使用環境の温度変化によりハウジングが熱膨張又は熱収縮した場合であっても、原稿から集光レンズまでの光路長及び集光レンズからラインセンサまでの光路長を変更することができ、結像位置を維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１４２６９号公報
【特許文献２】特開２００１−８４３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の光学装置は、レンズが一端側に取り付けられた鏡筒をホルダー内に挿入し、鏡筒の他端側をホルダーに取り付ける構成であるため、軸方向に関する装置サイズが大きいという問題がある。車載の赤外線撮像装置は、車輌における搭載スペースが限られていることから、小型化が求められる。また特許文献１の光学装置は、鏡筒及びこれを収容するホルダーの形状及び熱膨張係数を適切に設定する必要があるが、装置の外観及び強度等の要因でホルダーの形状及び素材が定められている場合には、鏡筒のみを変更して形状及び熱膨張係数を適切に設定する必要があり、設計が容易ではない。【００１１】
また、特許文献２に記載の画像読取装置は、鏡筒及びハウジングの間に介在するチップ部材により温度変化に応じた位置調整を行う構成であるため、ハウジングの素材が定められている場合であっても、チップ部材の熱膨張係数を適切に設定すればよい。しかしハウジングには、チップ部材を固定するためのねじ穴、及びチップ部材を鏡筒に接着固定するための貫通穴を形成する必要があり、ハウジングの大きな形状変更が必要であるという問題がある。またチップ部材及びねじ等の部品点数増加によって、製造工程の複雑化及びコスト増大等を招来する虞がある。【００１２】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、装置の大型化、製造工程の複雑化及びコスト増大等を生じることなく、温度変化による焦点ずれを補正することができるレンズユニット及び車載用赤外線レンズユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るレンズユニットは、複数のレンズと、該レンズを内部に保持する鏡筒と、該鏡筒内で２つの前記レンズ間に介在するスペーサとを備え、複数の前記レンズにより撮像素子への集光を行うレンズユニットであって、前記鏡筒又は前記スペーサは、前記レンズを保持するレンズ保持部を有し、前記鏡筒及び前記スペーサは、熱膨張係数が異なる素材でそれぞれ形成され、前記スペーサは、熱膨張により２つの前記レンズ間の距離を広げるようにしてあり、前記レンズ保持部は、２つの前記レンズのうち前記撮像素子の近くに配されるレンズを保持し、温度上昇による前記スペーサの熱膨張に伴い、保持した前記レンズを軸方向へ前記撮像素子に近づける方向へ移動し、温度下降による前記スペーサの収縮に伴い、保持した前記レンズを軸方向へ前記撮像素子から離隔する方向へ移動するよう、保持した前記レンズの前記鏡筒に対する相対位置を変化させるようにしてあり、前記スペーサは、２つの前記レンズにそれぞれ外嵌する外嵌部が形成してあることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るレンズユニットは、前記レンズ保持部が、前記鏡筒に設けられ、前記スペーサと共に前記レンズを軸方向に挟むことで、該レンズを保持するようにしてあり、前記スペーサは、前記レンズ保持部に保持されたレンズを、熱膨張により前記レンズ保持部へ向けて押圧するようにしてあり、前記レンズ保持部は、保持した前記レンズが前記スペーサの押圧によって前記撮像素子へ近づく方向へ移動するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るレンズユニットは、前記レンズ保持部が、前記鏡筒の内周面に突設され、前記レンズの移動を係止する係止部と、該係止部及び前記レンズの間に介在する弾性部材とを有することを特徴とする。【００１６】
また、本発明に係るレンズユニットは、前記レンズが、軸方向の一側の周縁部分が他側へ拡径するテーパ状に形成してあり、前記レンズ保持部は、前記鏡筒の内周面に突設され、前記レンズの一側の周縁部分に当接する当接部を有し、該当接部が、前記レンズの周縁部分に対応する角度のテーパ状に形成してあることを特徴とする。【００１８】
また、本発明に係るレンズユニットは、前記レンズ保持部が、前記スペーサの外嵌部に外嵌されたレンズを固定手段で固定することにより、該レンズを保持するようにしてあり、前記スペーサの熱膨張によって、前記外嵌部に固定された前記レンズが前記撮像素子へ近づく方向へ移動するようにしてあることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係るレンズユニットは、前記鏡筒に対する前記スペーサの軸方向への移動を係止する係止手段を備え、前記スペーサは、前記係止手段による係止位置から前記レンズ保持部までの部分の熱膨張により、前記レンズ保持部に保持されたレンズを前記撮像素子へ近づける方向へ移動させるようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係るレンズユニットは、前記鏡筒に固定され、軸方向の最端側に配されたレンズに当接し、該レンズを前記スペーサへ押さえつけるレンズ押さえを更に備え、前記係止手段による係止位置での前記鏡筒の内径は、前記レンズ押さえにより押さえつけられるレンズの外径より小さいことを特徴とする。【００２１】
また、本発明に係るレンズユニットは、２つの前記レンズ間には複数のスペーサが介装されており、一のスペーサに内嵌して該スペーサの端部を係止すると共に、他のスペーサに外嵌して該スペーサの端部を係止するように、２つのスペーサ間に介装される連結部材を更に備え、該連結部材の熱膨張係数が、前記スペーサの熱膨張係数より小さいことを特徴とする。【００２２】
また、本発明に係るレンズユニットは、前記スペーサの熱膨張係数が、前記鏡筒の熱膨張係数より大きいことを特徴とする。【００２３】
また、本発明に係るレンズユニットは、レンズと、該レンズを内部に保持する鏡筒とを備え、前記レンズにより撮像素子への集光を行うレンズユニットであって、前記レンズは、軸方向の一側の周縁部分が他側へ拡径するテーパ状に形成してあり、前記鏡筒の内周面に突設され、前記レンズの一側の周縁部分に当接する当接部と、前記レンズの他側の周縁部分に当接し、前記レンズを一側へ押圧する押圧部材とを備え、前記当接部が、前記レンズの周縁部分に対応する角度のテーパ状に形成してあり、温度上昇による前記鏡筒の熱膨張に伴い、前記レンズがテーパ状の前記当接部に沿って軸方向へ前記撮像素子に近づく方向へ移動し、温度下降による前記鏡筒の収縮に伴い、前記レンズがテーパ状の前記当接部に沿って軸方向へ前記撮像素子から離隔する方向へ移動するよう、前記鏡筒に対する前記レンズの相対位置が変化するようにしてあることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係るレンズユニットは、前記鏡筒の熱膨張係数が、前記レンズの熱膨張係数より大きいことを特徴とする。【００２５】
また、本発明に係る車載用赤外線レンズユニットは、複数の赤外線レンズと、該赤外線レンズを内部に保持する鏡筒と、該鏡筒内で２つの前記赤外線レンズ間に介在するスペーサとを有し、車輌に搭載された赤外線撮像装置に備えられ、複数の前記赤外線レンズにより前記赤外線撮像装置が有する撮像素子への集光を行う車載用赤外線レンズユニットであって、前記鏡筒又は前記スペーサは、前記赤外線レンズを保持するレンズ保持部を有し、前記鏡筒及び前記スペーサは、熱膨張係数が異なる素材でそれぞれ形成され、前記スペーサは、熱膨張により２つの前記赤外線レンズ間の距離を広げるようにしてあり、前記レンズ保持部は、２つの前記赤外線レンズのうち前記撮像素子の近くに配される赤外線レンズを保持し、温度上昇による前記スペーサの熱膨張に伴い、保持した前記赤外線レンズを軸方向へ前記撮像素子に近づける方向へ移動し、温度下降による前記スペーサの収縮に伴い、保持した前記赤外線レンズを軸方向へ前記撮像素子から離隔する方向へ移動するよう、保持した前記赤外線レンズの前記鏡筒に対する相対位置を変化させるようにしてあり、前記スペーサは、２つの前記赤外線レンズにそれぞれ外嵌する外嵌部が形成してあることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る車載用赤外線レンズユニットは、赤外線レンズと、該赤外線レンズを内部に保持する鏡筒とを備え、車輌に搭載された赤外線撮像装置に備えられ、前記赤外線レンズにより前記赤外線撮像装置が有する撮像素子への集光を行う車載用赤外線レンズユニットであって、前記赤外線レンズは、軸方向の一側の周縁部分が他側へ拡径するテーパ状に形成してあり、前記鏡筒の内周面に突設され、前記赤外線レンズの一側の周縁部分に当接する当接部と、前記赤外線レンズの他側の周縁部分に当接し、前記赤外線レンズを一側へ押圧する押圧部材とを備え、前記当接部が、前記赤外線レンズの周縁部分に対応する角度のテーパ状に形成してあり、温度上昇による前記鏡筒の熱膨張に伴い、前記赤外線レンズがテーパ状の前記当接部に沿って軸方向へ前記撮像素子に近づく方向へ移動し、温度下降による前記鏡筒の収縮に伴い、前記赤外線レンズがテーパ状の前記当接部に沿って軸方向へ前記撮像素子から離隔する方向へ移動するよう、前記鏡筒に対する前記赤外線レンズの相対位置が変化するようにしてあることを特徴とする。
【００２７】
本発明においては、複数のレンズを鏡筒内にて保持し、レンズ間にスペーサが介在して軸方向の位置決めを行う構成のレンズユニットにて、鏡筒及びスペーサを熱膨張係数が異なる素材でそれぞれ形成する。レンズユニットの鏡筒又はスペーサには、レンズを保持するためのレンズ保持部を設ける。
この構成においてレンズ間に介在するスペーサは、熱膨張によってレンズ間の距離を広げることができる。またレンズ保持部は、スペーサの熱膨張によってレンズが軸方向へ移動することができるようにレンズを保持する構成とする。
これにより、周囲環境の温度が上昇した場合、レンズユニットのスペーサがレンズ間の距離を広げるように熱膨張し、これに応じてレンズ保持部に保持されたレンズが軸方向へ移動することができる。即ち、温度変化に応じて鏡筒内でレンズを移動させることができ、撮像素子などに対するレンズの位置を移動させることができる。鏡筒及びスペーサ等の熱膨張係数を適切に設定することによって、温度変化により生じた焦点ずれのずれ量に対応して鏡筒内のレンズを移動させることができるため、焦点ずれを相殺して補正することができる。【００２８】
また、本発明においては、レンズユニットの鏡筒に、スペーサと共にレンズを挟んで保持するレンズ保持部を設ける。
この構成においてスペーサは、レンズ保持部と共に挟んで保持したレンズを、熱膨張によってレンズ保持部へ向けて押圧するように、適切な熱膨張係数の素材で形成する。またレンズ保持部は、スペーサの押圧によってレンズが軸方向へ移動することができるようにレンズを保持する構成とする。
これにより、周囲環境の温度が上昇した場合、レンズユニットのスペーサが熱膨張してレンズをレンズ保持部へ向けて押圧し、これに応じてレンズ保持部に保持されたレンズが軸方向へ移動することができる。即ち、温度変化に応じて鏡筒内でレンズを移動させることができ、撮像素子などに対するレンズの位置を移動させることができる。鏡筒及びスペーサ等の熱膨張係数を適切に設定することによって、温度変化により生じた焦点ずれのずれ量に対応して鏡筒内のレンズを移動させることができるため、焦点ずれを相殺して補正することができる。【００２９】
また、本発明においては、鏡筒の内周面に突設されてレンズの移動を係止する係止部と、ばね又はゴム等の付勢部材とをレンズ保持部が有し、付勢部材が係止部及びレンズの間に介在して、レンズをスペーサへ向けて付勢する構成とする。
これにより、レンズ保持部はレンズを軸方向に移動可能に保持できる。また、周囲環境の温度が下降した場合にレンズユニットのスペーサが収縮するが、この場合には付勢部材がレンズをスペーサへ向けて付勢するため、スペーサが熱膨張する場合と逆方向へ、レンズを移動させることができる。よって、鏡筒及びスペーサ等の熱膨張係数を適切に設定することで、温度変化によるレンズの屈折率の変化などに応じて生じる焦点ずれを、鏡筒内のレンズの位置変化によって相殺して補正することができる。【００３０】
また、本発明においては、レンズ保持部に保持されるレンズの軸方向一側の周縁部分を他側へ拡径するテーパ状に形成する。レンズ保持部は、鏡筒の内周面に突設されてレンズの周縁部分に当接する当接部を有し、この当接部をレンズの周縁部分の角度に対応する角度のテーパ状に形成する。
この構成では、鏡筒が温度変化に伴って膨張又は収縮し、鏡筒の内径が拡大又は縮小した場合に、レンズ保持部に保持されたレンズは、テーパ状の当接部の傾斜に沿って移動することができる。例えばレンズ保持部の当接部が鏡筒の一側から他側へ拡径するテーパ状であれば、熱膨張により鏡筒の内径が拡大した場合、レンズは軸方向へ鏡筒の一側（即ち、内径の小さい側）へ移動することができる。この場合、スペーサがレンズを鏡筒の他側から一側へ押圧することによって、レンズが一側へ移動する。また収縮により鏡筒の内径が縮小した場合には、レンズは軸方向へ鏡筒の他側（即ち、内径の大きい側）へ移動する。
これにより、周囲環境の温度が降下した場合にレンズユニットのスペーサが収縮するが、この場合には鏡筒も収縮して内径が縮小し、レンズ及びレンズ保持部のテーパ形状によってレンズをスペーサ側へ移動させることができる。鏡筒及びスペーサ等の熱膨張係数を適切に設定することで、温度変化によるレンズの屈折率の変化などに応じて生じる焦点ずれを、鏡筒内のレンズの位置変化によって相殺して補正することができる。【００３１】
また、本発明においては、スペーサの端部（一端又は両端）に、レンズに外嵌する外嵌部を形成する。これにより、スペーサにレンズを外嵌させた後、スペーサ及びレンズを鏡筒内に挿入することでレンズユニットの組み立てを行うことができ、レンズユニットの組み立てを容易化することができる。
更に、スペーサの両端に外嵌部を形成した場合は、スペーサに２つのレンズを嵌合させた後、この２つのレンズの調芯を行って、スペーサに接着剤などを用いて２つのレンズを固定することができる。レンズが固定されたスペーサを鏡筒内に挿入することでレンズユニットの組み立てを行うことができ、その後に２つのレンズの調芯を行う必要はなく、レンズユニットの組み立てをより容易化することができる。【００３２】
また、本発明においては、レンズユニットのスペーサの端部に、レンズに外嵌して保持するレンズ保持部を設ける。レンズは接着剤又はねじ止め等の固定手段によりスペーサに固定される。
これにより、周囲環境の温度が上昇した場合、レンズユニットのスペーサが熱膨張し、スペーサの端部に保持されたレンズの位置が移動する。即ち、温度変化に応じて鏡筒内でレンズを移動させることができ、撮像素子などに対するレンズの位置を移動させることができる。スペーサの熱膨張係数を適切に設定することによって、温度変化により生じた焦点ずれのずれ量に対応して鏡筒内のレンズを移動させることができるため、焦点ずれを相殺して補正することができる。【００３３】
また、本発明においては、レンズユニットのスペーサは鏡筒内に軸方向へ挿入されて組み立てられるが、スペーサ及び鏡筒にはスペーサの軸方向への移動を係止する係止手段を設け、鏡筒に挿入されたスペーサが所定位置から移動することを防止する。
この構成においてスペーサは、係止手段による係止位置が熱膨張により移動することはなく、係止位置からレンズ保持部までの部分の熱膨張によってレンズを軸方向へ移動させる。よって、係止位置からレンズ保持部までの部分とスペーサの熱膨張係数とを適切に設定することで、スペーサの熱膨張により確実にレンズ保持部のレンズを移動させることができる。【００３４】
また、本発明においては、レンズユニットが有する複数のレンズのうち、最も端側に配されるレンズに当接して、このレンズをスペーサへ押さえつけることによってレンズの固定を行うレンズ押さえをレンズユニットが備える。これにより、レンズの固定を容易に行うことができる。
この構成において、レンズ押さえによりレンズが押さえつけられた場合に、レンズ間に設けられるスペーサが高温環境などにおいて変形するなどの虞がある。そこで本発明においては、スペーサの移動が係止される係止位置における鏡筒の内径を、レンズ押さえに抑えられるレンズの外径より小さくする。これにより、レンズ押さえによりレンズに加わる軸方向の力が、スペーサのみでなく鏡筒に加わるため、スペーサの変形を抑制することができる。【００３５】
また、本発明においては、２つのレンズ間に複数のスペーサを介装し、各スペーサ間には連結部材を介装する。連結部材は、一のスペーサに内嵌してその端部を係止すると共に、他のスペーサに外嵌してその端部を係止する構成とし、これらのスペーサより熱膨張係数の小さい素材にて形成する。これにより、スペーサの熱膨張によって広がる２つのレンズ間の距離設定に係る自由度を向上することができる。複数のスペーサの熱膨張係数はそれぞれ異なっていてもよく、同じであってもよい。【００３６】
また、本発明においては、スペーサの熱膨張係数が、鏡筒の熱膨張係数より大きくなるように、スペーサ及び鏡筒の素材を決定する。これにより、周囲環境の温度が上昇した場合、スペーサが鏡筒より膨張するため、鏡筒に設けられたレンズ保持部とスペーサとに挟まれて保持されたレンズを、スペーサがレンズ保持部へ向けて押圧することができる。【００３７】
また、本発明においては、一又は複数のレンズを鏡筒にて保持する構成のレンズユニットにて、レンズの軸方向一側の周縁部分を他側へ拡径するテーパ状に形成する。鏡筒には、内周面に突設されてレンズの周縁部分に当接する当接部を形成し、この当接部をレンズの周縁部分に対応する角度のテーパ状に形成する。またレンズユニットは、鏡筒にてレンズを保持し、レンズのテーパ部分と当接部のテーパ部分とが当接した場合に、レンズの他側の周縁部分に当接してレンズを一側へ押圧する押圧部材を更に備える。
この構成では、鏡筒が温度変化に伴って膨張又は縮小し、鏡筒の内径が拡大又は縮小した場合に、鏡筒内に保持されたレンズは、テーパ状の当接部の傾斜に沿って移動することができる。例えば鏡筒のテーパ部分が鏡筒の一側から他側へ拡径する構成であれば、熱膨張により鏡筒の内径が拡大した場合、レンズは軸方向へ鏡筒の一側（即ち、内径の小さい側）へ移動することができる。この場合、押圧部材がレンズを鏡筒の他側から一側へ押圧することによって、レンズが一側へ移動する。また収縮により鏡筒の内径が縮小した場合には、レンズは軸方向へ鏡筒の他側（即ち、内径の大きい側）へ移動する。
これにより、周囲環境の温度変化に応じて、鏡筒内のレンズを軸方向へ移動させることができるため、温度変化によるレンズの屈折率の変化などに応じて生じる焦点ずれを、鏡筒内のレンズの位置変化によって相殺して補正することができる。【００３８】
また、本発明においては、レンズユニットが上述のようにレンズ及び鏡筒にテーパ部分を形成してレンズを軸方向に移動させる構成の場合に、鏡筒の熱膨張係数が、レンズの熱膨張係数より大きくなるように、鏡筒及びレンズの素材を決定する。これにより、周囲環境の温度変化に応じてレンズを鏡筒に対して軸方向に移動させることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明による場合は、周囲環境の温度変化により膨張又は縮小するレンズユニットの構成部品の特性を利用し、温度変化に応じてレンズユニットのレンズを鏡筒内で軸方向に移動させることにより、温度変化によるレンズの屈折率の変化などの要因で生じるレンズユニットの焦点ずれを相殺して補正することができる。また本発明のレンズユニットの構成は、従来のレンズユニットに対して、構成部品の若干の形状変更、及び／又は、ばねなどの既存の小さな部品で実現できる付勢部材若しくは押圧部材等の構成部品の追加を行うことで実現することができ、レンズユニットの大型化、製造工程の複雑化及びコスト増大等を生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】赤外線撮像装置が搭載された車輌の一例を示す模式図である。
【図２】赤外線撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニットの外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニットの温度補償機能を説明するための模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニットの温度補償機能を説明するための模式図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニットの温度補償機能を説明するための模式図である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニットの温度補償機能を説明するための模式図である。
【図８Ａ】第１赤外線レンズを弾性により付勢する部材の他の例を示す模式図である。
【図８Ｂ】第１赤外線レンズを弾性により付勢する部材の他の例を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態１の変形例１に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図１１Ａ】変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図１１Ｂ】変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図１２Ａ】変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図１２Ｂ】変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図１３Ａ】変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図１３Ｂ】変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図１４Ａ】変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図１４Ｂ】変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態１の変形例３に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態２の変形例に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態３に係る車載用レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態４の変形例に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図２１Ａ】スペーサを多重化した車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図２１Ｂ】スペーサを多重化した車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。
【図２２】本発明の実施の形態５に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態５の変形例１に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態５の変形例２に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態５の変形例３に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態６に係る車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図２７】従来の車載用赤外線レンズユニットの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  車輌
３  赤外線撮像装置
３ａ  撮像素子
３ｄ  突出部分
４、４ａ、４ｂ、４ｃ  車載用赤外線レンズユニット
１０  第１赤外線レンズ
１１  段部
２０、２０ａ  第２赤外線レンズ
２１  段部
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ  鏡筒
３１、３１ｃ  レンズ保持部
３２、３２ｃ  係止部
３３  段部
３４、３４ｃ  段部
４０、４０ｃ  スペーサ
４１  第１外嵌部
４２  第２外嵌部
４３  段部
４３ｃ  鍔部
５０、５０ａ  レンズ押さえ
６０  Ｏリング
６０ａ  ウェーブワッシャー
６５、６６  シール部材
２０４、２０４ａ  車載用赤外線レンズユニット
２１０  第１赤外線レンズ
２１１  テーパ面
２２０  第２赤外線レンズ
２３０、２３０ａ  鏡筒
２３１  レンズ保持部
２３２  当接部
２３３  テーパ面
２４０、２４０ａ  スペーサ
２５０  レンズ押さえ
３０４  車載用赤外線レンズユニット
３１０  赤外線レンズ
３１１  テーパ面
３３０  鏡筒
３３１  レンズ保持部
３３２  当接部
３３３  テーパ面
３５０  レンズ押さえ
３７０  ばね部材
４０４、４０４ａ  車載用赤外線レンズユニット
４３０  鏡筒
４４０、４４０ａ  第１スペーサ
４４１  第１外嵌部
４４２  第２外嵌部
４４３  段部
４４５ａ  第２スペーサ
４４７  第２スペーサ
４４７ａ  第３スペーサ
４７０  スペーサジョイント
４７０ａ  第１スペーサジョイント
４７１  係止部
４７２  係止部
４７５ａ  第２スペーサジョイント
４７６  係止部
４７７  係止部
５０４、５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ  車載用赤外線レンズユニット
５１０ａ  第１赤外線レンズ
５１１ａ  段部
５１５  ねじ部材
５３０、５３０ｂ  鏡筒
５３４ｂ  段部
５４０ｂ  スペーサ
５４１ｂ  外嵌部
５４３ｂ  鍔部
６０４  車載用赤外線レンズユニット
６３０  鏡筒
６４０  スペーサ
【発明を実施するための形態】
【００４２】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、赤外線撮像装置が搭載された車輌の一例を示す模式図である。図において１は車輌であり、車輌１の車体前部（例えばフロントバンパーの近傍など）に赤外線撮像装置３が搭載されている。赤外線撮像装置３は、赤外線を受光して撮像を行うことができ、撮像により取得した画像を車輌１に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）５へ出力する。
【００４３】
ＥＣＵ５は、車輌１の適所に搭載され、赤外線撮像装置３から与えられた画像に種々の画像処理を施して、この画像をディスプレイ７へ表示する処理を行う。ディスプレイ７は、車輌１の運転席近傍に搭載され、ＥＣＵ５から与えられた画像を表示する。また、ＥＣＵ５は赤外線撮像装置３が撮像した画像から歩行者を検出する処理を行い、歩行者を検出した場合にのみディスプレイ７へ画像表示を行ってもよい。車輌１に赤外線撮像装置３を搭載することにより、夜間などに歩行者の接近を運転者へ知らせることができるため、車輌１の走行の安全性を向上できる。
【００４４】
図２は、赤外線撮像装置３の構成を示すブロック図である。赤外線撮像装置３は、赤外線を集光する一又は複数の赤外線レンズ及び円筒状の鏡筒が一体化された車載用赤外線レンズユニット４と、車載用赤外線レンズユニット４により集光される赤外線を受光して撮像を行う撮像素子３ａとを備えている。撮像素子３ａが撮像した画像は画像処理部３ｂへ与えられる。画像処理部３ｂは、撮像素子３ａが撮像した画像に対して補正処理などの画像処理を行い、画像処理した画像を画像出力部３ｃへ出力する。画像出力部３ｃは、車輌１のＥＣＵ５と通信ケーブルなどを介して接続されており、画像処理部３ｂから与えられた画像を通信に適したデータ又は信号に変換してＥＣＵ５へ出力する。
【００４５】
図３は、本発明の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４の外観を示す斜視図であり、図４は、同車載用赤外線レンズユニット４の構成を示す模式的断面図である。実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４は、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の２つの赤外線レンズと、これらを内部に保持する鏡筒３０と、軸方向に関する２つの赤外線レンズの位置決めを行うためのスペーサ４０と、鏡筒３０に固定されて２つの赤外線レンズ及びスペーサ４０を押さえるレンズ押さえ５０と、ゴムなどの弾性体による環状のＯリング６０とを備えている。車載用赤外線レンズユニット４は、Ｏリング６０、第１赤外線レンズ１０、スペーサ４０及び第２赤外線レンズ２０が鏡筒３０内へ挿入され、これらがレンズ押さえ５０に押さえられることで鏡筒３０内に保持された構成である。なお以下においては、鏡筒３０の軸方向に関して、第２赤外線レンズ２０側（図４上側）を正面側といい、第１赤外線レンズ１０側（図４下側）を背面側という。
【００４６】
第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０は、硫化亜鉛（ＺｎＳ）を原料として製造され、８μｍ〜１２μｍ帯の赤外線を透過するが、それ以外の波長の光（可視光線及び紫外線等）はほとんど透過しないレンズである。第１赤外線レンズ１０は、円板状をなしており、正面側に凸面を有し、背面側に凹面を有するレンズ、所謂メニスカスレンズである。また第１赤外線レンズ１０は、背面側の周縁部分を全周に亘って凹ませた態様で、外周面を階段状に形成した段部１１が設けられている。段部１１が設けられることにより、第１赤外線レンズ１０は、正面側の外径が大きく、背面側の外径が小さい。
【００４７】
第１赤外線レンズ１０の段部１１は、Ｏリング（弾性部材）６０を装着するために形成された部分である。Ｏリング６０は、ゴムなどの弾性体を素材として製造されており、断面形状が略円形の環体である。Ｏリング６０の内径は、段部１１が形成された第１赤外線レンズ１０の背面側の外径より小さい。よって、Ｏリング６０を伸張させて第１赤外線レンズ１０の段部１１に外嵌させることにより、Ｏリング６０を第１赤外線レンズ１０に装着することができる。なお、第１赤外線レンズ１０の軸方向に関して、段部１１の長さ（深さ）は、Ｏリング６０の厚さより若干小さくしてある。
【００４８】
第２赤外線レンズ２０は、第１赤外線レンズ１０と同様に、円板状をなしており、正面側に凸面を有し、背面側に凹面を有するメニスカスレンズである。また第２赤外線レンズ２０は、正面側の周縁部分を全周に亘って凹ませた態様で、外周面を階段状に形成した段部２１が設けられている。段部２１が設けられることにより、第２赤外線レンズ２０は、正面側の外径が小さく、背面側の外径が大きい。
【００４９】
スペーサ４０は、円筒状をなしており、ＰＯＭ（Poly Oxy Methylene、アセタール樹脂）を原料として製造される。スペーサ４０は、その外径が鏡筒３０の内径と略等しくしてあり、鏡筒３０内に正面側から挿入することで、鏡筒３０に内嵌させることができる。スペーサ４０の内周面は、正面側から背面側へ内径が縮径するテーパ状に形成してある。スペーサ４０の背面側の端部には、その内縁部分を全周に亘って凹ませた態様で、内周面を階段状に形成した第１外嵌部４１が設けられている。第１外嵌部４１が設けられることにより、スペーサ４０の内径は背面側の端部近傍にて段階的に拡径され、スペーサ４０の背面側端部の内径は、第１赤外線レンズ１０の正面側の外径に略等しい。よって、スペーサ４０の第１外嵌部４１は、第１赤外線レンズ１０の正面側に外嵌し、第１赤外線レンズ１０の正面側の周縁部分と外周面とに当接する。なお、スペーサ４０の軸方向に関して、第１外嵌部４１の長さ（深さ）は、第１赤外線レンズ１０の正面側の外径が大きい部分の長さ（厚さ）に略等しい。
【００５０】
同様に、スペーサ４０の正面側の端部には、その内縁部分を全周に亘って凹ませて、内周面を階段状に形成した第２外嵌部４２が設けられている。第２外嵌部４２が設けられることにより、スペーサ４０の内径は正面側の端部近傍にて段階的に拡径され、スペーサ４０の正面側端部の内径は、第２赤外線レンズ２０の背面側の外径に略等しい。よって、スペーサ４０の第２外嵌部４２は、第２赤外線レンズ２０の背面側に外嵌し、第２赤外線レンズ２０の背面側の周縁部分と外周面とに当接する。なお、スペーサ４０の軸方向に関して、第２外嵌部４２の長さ（深さ）は、第２赤外線レンズ２０の背面側の外径が大きい部分の長さ（厚さ）に略等しい。
【００５１】
また、スペーサ４０の外周面は、軸方向の背面端から中央部まで外径が一定に形成され、中央部から正面側へ拡径するテーパ状に形成され、正面側端部近傍にて段階的に外径が拡大する階段状に形成されている。このスペーサ４０の外周面の段部４３は、内周面に形成された第２外嵌部４２に対応して設けられている。
【００５２】
鏡筒３０は、円筒状をなしており、アルミを原料として製造される。鏡筒３０の内径は第１赤外線レンズ１０の外径（最大径）より大きく、背面側の端部にはその内周面に第１赤外線レンズ１０を保持するためのレンズ保持部３１が設けられている。レンズ保持部３１は、鏡筒３０の内周面の全周に亘って突設された環状の係止部３２を有しており、係止部３２が第１赤外線レンズ１０の背面側への移動を係止している。またレンズ保持部３１は、係止部３２が鏡筒３０に内嵌されたスペーサ４０と共に、Ｏリング６０を装着した第１赤外線レンズ１０を挟み込むことで、第１赤外線レンズ１０を保持する。
【００５３】
また係止部３２の正面側には、その内縁部分を全周に亘って凹ませて、階段状に形成した段部３３が設けてある。段部３３が設けられることにより、鏡筒３０の係止部３２の内径は段階的に縮径する。係止部３２の段部３３が形成された正面側の内径は、第１赤外線レンズ１０の正面側の外径より若干大きい。また係止部３２の背面側の内径は、第１赤外線レンズ１０の背面側の内径より大きく、第１赤外線レンズ１０の正面側の外径より小さい。
【００５４】
よって、第１赤外線レンズ１０は、係止部３２の段部３３とスペーサ４０の第１外嵌部４１との間に収まるようにして、レンズ保持部３１及びスペーサ４０に挟み込まれる。このとき、第１赤外線レンズ１０はレンズ保持部３１の係止部３２に直接的に接触せず、段部１１に装着されたＯリング６０を介して係止部３２に接触する。即ち、第１赤外線レンズ１０及び係止部３２の間にＯリング６０が介在しており、Ｏリング６０は弾性力によって第１赤外線レンズ１０をスペーサ４０へ向けて付勢している。レンズ保持部３１にＯリング６０を設けることによって、第１赤外線レンズ１０をＯリング６０の弾性力に抗して軸方向に若干移動させることができる。
【００５５】
また、鏡筒３０の内周面は、スペーサ４０の外周面に対応する形状としてある。即ち、鏡筒３０の内周面は、軸方向のレンズ保持部３１が設けられた部分から中央部まで内径が一定に形成され、中央部から正面側へ拡径するテーパ状に形成され、正面側端部近傍にて段階的に内径が拡径する階段状に形成されている。この鏡筒３０の内周面の段部３４は、スペーサ４０の段部４３に外嵌するように設けられており、鏡筒３０の正面側から挿入されたスペーサ４０は、その段部４３が鏡筒３０の段部３４に当接することによって、それ以上の鏡筒３０への挿入が係止される。この状態において、スペーサ４０の背面側の端面と、レンズ保持部３１の正面部分とは当接することがないように、十分な間隙を設けてある。
【００５６】
鏡筒３０の外周面には、正面側及び背面側の両端部近傍に、それぞれねじ溝部３５、３６が形成されている。鏡筒３０の正面側に形成されたねじ溝部３５は、レンズ押さえ５０を鏡筒３０に固定するためのものである。また鏡筒３０の背面側に形成されたねじ溝部３６は、赤外線撮像装置３の撮像素子３ａ、画像処理部３ｂ及び画像出力部３ｃ等が収容される筐体（図示は省略する）に車載用赤外線レンズユニット４を固定するためのものである。
【００５７】
レンズ押さえ５０は、鏡筒３０と同じアルミを原料として製造され、鏡筒３０の正面側端部に形成されたねじ溝部３５に螺合するねじ溝部５３が内周面に形成された円筒状の筒部５１と、この筒部５１の正面側端部に内周面の一周に亘って設けられ、第２赤外線レンズ２０の段部２１が形成された外径の小さい部分に外嵌する円環状の押さえ部５２とを有している。鏡筒３０の正面側から回転操作により螺合されたレンズ押さえ５０は、鏡筒３０に保持された第２赤外線レンズ２０に外嵌し、更にレンズ押さえ５０を回転させることによって第２赤外線レンズ２０を背面側へ押さえつけて押圧することができ、鏡筒３０内の第１赤外線レンズ１０、スペーサ４０及び第２赤外線レンズ２０を固定することができる。なお、レンズ押さえ５０は、接着剤などを用いて鏡筒３０に固定してもよい。
【００５８】
この車載用赤外線レンズユニット４の組み立てを行う場合、まず、スペーサ４０の第１外嵌部４１に第１赤外線レンズ１０を嵌合させると共に、第２外嵌部４２に第２赤外線レンズ２０を嵌合させ、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の光軸を一致させる調整作業（調芯作業）を行う。調芯作業の終了後、接着剤などを用いてスペーサ４０に第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０を接着固定する。これにより、以後の組み立て作業により第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズの軸ずれが生じることを防止できる。
【００５９】
次いで、第１赤外線レンズ１０の段部１１にＯリング６０を装着する。これにより一体化されたＯリング６０、第１赤外線レンズ１０、スペーサ４０及び第２赤外線レンズ２０を、鏡筒３０に正面側の開口からスペーサ４０の段部４３が鏡筒３０の段部３４に当接するまで挿入して嵌合させる。その後、レンズ押さえ５０を回転操作によって鏡筒３０の正面側に螺合させ、接着剤などを用いてレンズ押さえ５０を鏡筒３０に固定することで、車載用赤外線レンズユニット４の組み立てが完了する。
【００６０】
このように、スペーサ４０に第１外嵌部４１及び第２外嵌部４２を設けることによって、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の調芯作業を行ってスペーサ４０に接着固定した後で、一体化したこれらの構成部品を鏡筒３０に挿入することができるため、調芯作業を容易化することができ、鏡筒３０への構成部品の挿入を容易化することができる。また第１赤外線レンズ１０に段部１１を形成することによって、Ｏリング６０をも一体化して鏡筒３０へ挿入することができる。よって、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４は、その組み立てを容易化できるという利点がある。
【００６１】
図５、図６、図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４の温度補償機能を説明するための模式図である。なお、図５は車載用赤外線レンズユニット４における赤外線レンズ間の距離及び撮像素子３ａとの距離等を示したものである。また図６には、車載用赤外線レンズユニット４の構成部品の素材及び線膨張係数が表として示してある。また、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４（図２７参照）及び実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４の温度変化による光学特性（ＭＴＦ（Modulation Transfer Function））の変化をシミュレーションした結果を図７Ａに表として示し、図７Ｂにグラフとして示してある。
【００６２】
従来の車載用赤外線レンズユニット１０４は、温度２０℃においてＭＴＦの値が最良となるように第１赤外線レンズ１１０及び第２赤外線レンズ１２０の距離（即ち、スペーサ１４０の軸方向の長さ）が決定されており、その距離は９．０１３ｍｍである。なお、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４の鏡筒１３０及びスペーサ１４０は、図６に示す線膨張係数α１のアルミで形成されており、温度変化に応じて軸方向の長さが変化するため、２つの赤外線レンズ間の距離も変化する。この変化も考慮して、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４のＭＴＦを、温度が−４０℃、−１０℃、２０℃、５５℃、８５℃の５つの場合についてシミュレーションにより算出した。算出したＭＴＦの値を図７Ａ及び図７Ｂに”温度補償なし”として示してある。
【００６３】
シミュレーション結果から、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４は温度が上昇又は下降した場合に光学特性が悪化することがわかる。この結果に基づいて車載用赤外線レンズユニット１０４の焦点のずれ量を算出すると、温度が６０℃変化した場合に約４０μｍであるという結果が得られる（温度が６０℃上昇した場合、車載用赤外線レンズユニット１０４の焦点が正面側へ（撮像素子３ａから離隔する方向へ）約４０μｍずれ、温度が６０℃下降した場合は反対方向へ約４０μｍずれる）。これに対して、６０℃の温度変化が生じた場合に、第１赤外線レンズ１１０を撮像素子３ａに対して約４０μｍ移動させることができれば、車載用赤外線レンズユニット１０４の焦点のずれ量を相殺して補正することができる。
【００６４】
実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４の第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０は段部１１及び２１がそれぞれ形成されているものの、形状の差異は周縁部分のみであり、光学的特性は従来の車載用赤外線レンズユニット１０４の第１赤外線レンズ１１０及び第２赤外線レンズ１２０と略同じである。よって、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の間の距離Ｌ１を、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４と同じく９．０１３ｍｍとすることで、温度２０℃においてＭＴＦの値が最良となる。
【００６５】
例えば周囲環境の温度が上昇した場合、車載用赤外線レンズユニット４の各構成部品は熱膨張する。スペーサ４０は、段部４３及び鏡筒３０の段部３４の当接によって、鏡筒３０の背面側への挿入が係止されているため、鏡筒３０が熱膨張により軸方向へ伸びた場合、鏡筒３０の段部３４の位置変化に伴ってスペーサ４０は正面側へ（即ち、撮像素子３ａから離隔する方向へ）移動する。またスペーサ４０は熱膨張によって軸方向へ伸び、第１赤外線レンズ１０を背面側へ（即ち、撮像素子３ａに近づける方向へ）移動させる。
【００６６】
よって、スペーサ４０の膨張係数が鏡筒３０の膨張係数より大きければ、温度上昇に伴ってスペーサ４０が第１赤外線レンズ１０をＯリング６０の弾力に抗して押圧し、撮像素子３ａへ近づけるように鏡筒３０内で移動させることができる。また温度が下降した場合には、スペーサ４０の押圧がなくなる又は弱まるため、Ｏリング６０の弾性力によって第１赤外線レンズ１０は撮像素子３ａから離隔する方向へ移動する。
【００６７】
スペーサ４０が段部４３にて鏡筒３０の段部３４に係止される位置から第１外嵌部４１が第１赤外線レンズ１０の正面に当接する位置までの距離をＬとする。ΔＴの温度変化に対して鏡筒３０の膨張又は収縮によりスペーサ４０が移動する距離は、鏡筒の線膨張係数をα１とすると、Ｌ×α１×ΔＴで近似できる。またスペーサ４０の長さがΔＴの温度変化により変化する量は、スペーサ４０の線膨張係数をα３とすると、Ｌ×α３×ΔＴで近似できる。よって、第１赤外線レンズ１０が軸方向に移動する距離ΔＺは、以下の（１）式となる。
ΔＺ  ＝  Ｌ×（α３−α１）×ΔＴ    …（１）
【００６８】
６０℃の温度変化が生じた場合に第１赤外線レンズ１０を撮像素子３ａに対して約４０μｍ移動させるために、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４においては、各構成部品の素材及び線膨張係数を図６に示すものとした。また、スペーサ４０及び鏡筒３０の形状は、Ｌ＝８．７９ｍｍとなるように設計した。この条件においては、上記の（１）式から第１赤外線レンズ１０の移動距離はΔＺ＝４０．３μｍとなり、６０℃の温度変化で第１赤外線レンズ１０を撮像素子３ａに対して４０μｍ移動させることができる。
【００６９】
実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４について、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４と同様に、温度変化によるＭＴＦの変化をシミュレーションした結果を、図７Ａ及び図７Ｂに”温度補償あり”として示してある。シミュレーションの結果から、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４は、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４と比較して、±６０℃の温度変化に対してＭＴＦの変動が小さく、その値は約０．６の一定値を保っている。よって、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４は、ＭＴＦの温度特性に関して大きな改善が得られていることがわかる。なお、赤外線撮像装置３の筐体の熱膨張などにより、車載用赤外線レンズユニット４の背面側の端部から撮像素子３ａの撮像面までの距離Ｍについても、周囲環境の温度変化に伴って変化する。図７Ａ及び図７Ｂに示すシミュレーション結果は、赤外線撮像装置３の筐体がアルミ製であるものとし、この筐体の熱膨張についても考慮してシミュレーションを行った結果である（従来の車載用赤外線レンズユニット１０４についても同様である）。
【００７０】
以上の構成の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４は、レンズ保持部３１及びスペーサ４０に挟まれて保持された第１赤外線レンズ１０を、スペーサ４０が熱膨張によってレンズ保持部３１へ向けて押圧し、Ｏリング６０の弾性力に抗して第１赤外線レンズ１０を鏡筒３０内で移動させるよう、鏡筒３０及びスペーサ４０の熱膨張係数（線膨張係数）をそれぞれ適切に設定することによって、周囲環境の温度上昇に伴って生じる車載用赤外線レンズユニット４の焦点ずれを補正することができる。また周囲環境の温度下降によってスペーサ４０が収縮した場合には、レンズ保持部３１のＯリング６０の弾性力によって第１赤外線レンズ１０をスペーサ４０へ向けて移動させることができ、温度下降に伴って生じる焦点ずれを補正することができる。よって、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４は、周囲環境の温度変化に影響されることなく、安定した光学特性を保つことができる。なお、温度上昇により車載用赤外線レンズユニット４の焦点が撮像素子３ａから離隔する場合、スペーサ４０の熱膨張係数が鏡筒３０の熱膨張係数より大きくなるように、鏡筒３０及びスペーサ４０の素材を決定すればよい。
【００７１】
また、スペーサ４０の両端部に外嵌部４１及び４２をそれぞれ形成し、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０を両端に外嵌する構成とすることにより、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の調芯作業を行ってスペーサ４０に接着固定した後で、一体化したスペーサ４０、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０等を鏡筒３０に挿入して嵌合させることで車載用赤外線レンズユニット４の組み立てを行うことができる。よって、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の調芯作業の容易化、及び車載用赤外線レンズユニット４の組み立ての容易化を実現できる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、鏡筒３０及びレンズ押さえ５０をアルミ（Ａｌ）で形成し、スペーサ４０をＰＯＭで形成し、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０を硫化亜鉛（ＺｎＳ）で形成する構成としたが、これら構成部品の素材は一例であってこれに限るものではなく、その他の素材で形成してもよい。
例えば鏡筒３０及びスペーサ４０の素材として、アルミ合金全般、ステンレス全般、鉄、マグネシウム、真鍮、チタン、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）、ＰＥ（Poly-Ethylene、ポリエチレン）、ＰＰ（Poly-Propylene、ポリプロピレン）、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）、ＰＶＣ（Poly-Vinyl Chloride、ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ（Poly-Ethylene Terephthalate、ポリエチレンテレフタラート）、ＰＴＦＥ（Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene、ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＣ（Poly-Carbonate、ポリカーボネート）、ＰＢＴ（Poly-Butylene-Terephtalate、ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＥＫ（Poly-Ether-Ether-Ketone、ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＡＩ（ポリアミド・イミド）、又はＰＰＳ（Poly-Phenylene-Sulfide、ポリフェニレンスルファイド）、変性ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル樹脂）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）等を用いることができ、これらの素材から車載用赤外線レンズユニット４の焦点ずれ量を補正するのに適した熱膨張係数を有する素材の組み合わせを選択すればよい。
また例えば、赤外線レンズの素材として、ゲルマニウム、カルコゲナイドガラス又はＺｎＳｅ（セレン化亜鉛）等の素材を用いてもよい。
【００７３】
高温多湿環境に対応するためには、低吸湿性の合成樹脂をスペーサ４０の素材に用いることが好ましい。例えば、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン）樹脂、又は、ＰＰ／ＰＰＥ樹脂（ＰＰＥ及びＰＰのポリマーアロイ）等をスペーサ４０の素材として用いることで、高温多湿環境での精度低下を防止できる。上述のＰＯＭの吸水率が約０．２２であるのに対して、ＳＰＳの吸水率は約０．０４であり、ＰＰ／ＰＰＥの吸水率は約０．０１〜０．０４である。なお、温度８５℃、湿度９５％の高温多湿環境負荷を４００時間加える試験を、スペーサ４０の素材をそれぞれＰＯＭ、ＳＰＳ、及びＰＰ／ＰＰＥとした車載用赤外線レンズユニット４に対して行ったところ、ＰＯＭを用いた車載赤外線レンズユニット４は試験後に第１赤外線レンズ１０の位置変動が４０μｍ以上であったのに対して、ＳＰＳ及びＰＰ／ＰＰＥを用いた車載用赤外線レンズユニット４は試験後に第１赤外線レンズ１０の位置変動が１０μｍ未満であった。
【００７４】
また赤外線レンズを有する赤外線レンズユニットではなく、可視光線を透過・集光する通常のレンズユニットであっても、同様の構成を適用することができる。また、本実施の形態に係る車載用赤外線レンズユニット４は２つの赤外線レンズを有する構成であるが、これに限るものではなく、３つ以上の赤外線レンズユニットを有する構成であってもよい。また、第１赤外線レンズ１０をスペーサ４０へ向けて弾性力により付勢する部材としてＯリング６０を用いたが、これに限るものではなく、例えばコイルバネ、板バネ、又はゴム製のパッキン等のその他の弾性を有する部材を用いてもよい。また、第２赤外線レンズ２０についてもレンズ押さえ５０との間にＯリングなどの弾性部材を介在する構成としてもよい。また、レンズ押さえ５０は螺合により鏡筒３０に固定する構成としたが、これに限るものではなく、レンズ押さえを鏡筒に嵌合させて接着又はねじ止め等により固定する構成としてもよい。
【００７５】
図８Ａ及び図８Ｂは、第１赤外線レンズ１０を弾性により付勢する部材の他の例を示す模式図であり、図８Ａに弾性部材の平面図を示し、図８Ｂに側断面図を示す。赤外線レンズ１０をスペーサ４０へ向けて付勢する弾性部材として、Ｏリング６０に代えて、ウェーブワッシャー６０ａを用いることができる。ウェーブワッシャー６０ａは、円環状の金属平板を波状に曲げたものであり、押しつぶされた場合に軸方向への応力を生じさせる。
【００７６】
鏡筒３０のレンズ保持部３１と第１赤外線レンズ１０との間にウェーブワッシャー６０ａを介在させることによって、第１赤外線レンズ１０は軸方向の正面側へ、即ちスペーサ４０へ付勢される。これにより、ウェーブワッシャー６０ａを用いた車載用赤外線レンズユニット４は、Ｏリング６０を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
（変形例１）
図９は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る車載用赤外線レンズユニット４ａの構成を示す模式的断面図である。図示の変形例１に係る車載用赤外線レンズユニット４ａは、温度変化に応じて第１赤外線レンズ１０を移動する構成については上述の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４と略同じであるが、内部を密閉するためのシール部材を追加した構成である。
【００７８】
変形例１に係る車載用赤外線レンズユニット４ａは、第２赤外線レンズ２０ａ及びレンズ押さえ５０ａの間に介在するシール部材６５を備えている。シール部材６５は、ゴムなどの素材で形成された環状をなし、断面形状が略円形の部材であり、その内径は第２赤外線レンズ２０ａの外径より小さい。よってシール部材６５は、伸張させて第２赤外線レンズ２０ａに外嵌させることで装着することができる。
【００７９】
またレンズ押さえ５０ａはその内径が第２赤外線レンズ２０ａの外径より大きく、レンズ押さえ５０ａが鏡筒３０ａに螺合して固定された場合であっても、レンズ押さえ５０ａの内周面は第２赤外線レンズ２０ａの外周面に当接しない。レンズ押さえ５０ａの内周面と第２赤外線レンズ２０ａの外周面との間隙はシール部材６５の直径より狭く、この間隙にはシール部材６５が挟み込まれる。これによりシール部材６５はレンズ押さえ５０ａの内周面及び第２赤外線レンズ２０ａの外周面に密着して介在し、鏡体３０ａ内を密閉することができる。
【００８０】
また、鏡筒３０ａの外周面には、周方向に一周に亘って溝部３８が形成されており、溝部３８にはシール部材６６が装着されている。シール部材６６は、ゴムなどの素材で形成された環状をなし、断面形状が略円形の部材であり、伸張させて鏡筒３０ａの溝部３８内へ装着することができる。溝部３８の深さ（鏡筒３０ａのラジアル方向の長さ）は、シール部材６６の直径より小さい。
【００８１】
赤外線撮像装置３の筐体には、車載用赤外線レンズユニット４ａを取り付ける部分に、筒状の突出部分３ｄが設けられている。筒状の突出部分３ｄの内径は、車載用赤外線レンズユニット４ａの鏡筒３０ａの外径に略等しく、鏡筒３０ａに嵌合してその外周面を覆い隠すことができる。シール部材６６が溝部３８に装着された車載用赤外線レンズユニット４ａを赤外線撮像装置３の筐体３ｄに取り付けた場合、筒状の突出部分３ｄの内周面にシール部材６６が密着する。よって、筐体の筒状の突出部分３ｄの内周面と、車載用赤外線レンズユニット４ａの鏡筒３０ａの外周面との間にシール部材６６が介在し、赤外線撮像装置３の筐体内を密閉することができる。
【００８２】
（変形例２）
図１０は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂの構成を示す模式的断面図である。図示の変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂは、温度変化に応じて第１赤外線レンズ１０を移動する構成については上述の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４（図４参照）と略同じであるが、鏡筒３０ｂの構成が図４に示す車載用赤外線レンズユニット４の鏡筒３０と異なる。
【００８３】
変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂの鏡筒３０ｂは、正面側端部の内周面に、図４に示した車載用赤外線レンズユニット４の鏡筒３０が有する段部３４が形成されない構成である。変形例２の鏡筒３０ｂの内周面は、スペーサ４０の外周面のうち段部４３より背面側の部分に対応する形状としてある。即ち、鏡筒３０ｂの内周面は、レンズ保持部３１が設けられた部分から軸方向の中央部までの内径が略一定に形成され、中央部から正面側へ拡径するテーパ状に形成されている。鏡筒３０ｂの正面側端部の内径は、スペーサ４０の段部４３にて階段状に形成された部分の小さいほうの外径に略等しい。よって、鏡筒３０ｂの正面側から挿入されたスペーサ４０は、その段部４３が鏡筒３０ｂの正面側の端面に当接することによって、それ以上背面側への鏡筒３０ｂへの挿入が係止される。この状態において、スペーサ４０の背面側の端面と、鏡筒３０ｂのレンズ保持部３１の正面部分とは当接することがないように、十分な間隙を設けてある。
【００８４】
変形例２の鏡筒３０ｂは、その正面側端部の内周面に段部３４を形成する必要がないため、図４に示した車載用赤外線レンズユニット４の鏡筒３０と比較して、正面側端部の厚み（即ち、鏡筒３０ｂの外径）を小さくすることができる。よって、鏡筒３０ｂの正面側端部に固定されるレンズ押さえ５０の外形を小さくすることができ、車載用赤外線レンズユニット４ｂを小型化することができるという利点がある。
【００８５】
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ及び図１４Ｂは、変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂのシミュレーション結果を示す模式図であり、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４（図２７参照）及び変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂの温度変化によるＭＴＦの変化をシミュレーションした結果を図１１Ａ、図１２Ａ、図１３Ａ及び図１４Ａに表として示し、図１１Ｂ、図１２Ｂ、図１３Ｂ及び図１４Ｂにグラフとして示してある。なお、これらの図においては、変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂのシミュレーション結果を”温度補償あり”として示し、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４のシミュレーション結果を”温度補償なし”として示してある。
【００８６】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すシミュレーション結果は、第１赤外線レンズ１０の素材をＺｎＳ（線膨張係数＝６．６×１０-6）とし、第２赤外線レンズ２０の素材をゲルマニウム（Ｇｅ）とし、鏡筒３０ｂの素材をアルミ（線膨張係数＝２１×１０-6）とし、スペーサの素材をＰＯＭ（線膨張係数＝２７０×１０-6）とし、６０℃の温度変化に対して第１赤外線レンズ１０を７９μｍ移動させる構成としたものである。
【００８７】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すシミュレーション結果は、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の素材をＺｎＳ（線膨張係数＝６．６×１０-6）とし、鏡筒３０ｂの素材をアルミ（線膨張係数＝２１×１０-6）とし、スペーサの素材をＰＯＭ（線膨張係数＝１００×１０-6）とし、６０℃の温度変化に対して第１赤外線レンズ１０を４３μｍ移動させる構成としたものである。
【００８８】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すシミュレーション結果は、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の素材をＺｎＳ（線膨張係数＝６．６×１０-6）とし、鏡筒３０ｂの素材をアルミ（線膨張係数＝２１×１０-6）とし、スペーサの素材をＰＯＭ（線膨張係数＝１２０×１０-6）とし、６０℃の温度変化に対して第１赤外線レンズ１０を４３μｍ移動させる構成としたものである。
【００８９】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すシミュレーション結果は、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の素材をカルコゲナイドガラスとし、鏡筒３０ｂの素材をアルミ（線膨張係数＝２１×１０-6）とし、スペーサの素材をＰＯＭ（線膨張係数＝１１０×１０-6）とし、６０℃の温度変化に対して第１赤外線レンズ１０を５２μｍ移動させる構成としたものである。
【００９０】
シミュレーション結果から、従来の車載用赤外線レンズユニット１０４は温度が上昇又は下降した場合に光学特性が悪化することがわかる。これに対して変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂは、±６０℃の温度変化に対してＭＴＦの変動が小さく、その値は略一定値を保っている。よって、変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂは、ＭＴＦの温度特性に関して大きな改善が得られていることがわかる。
【００９１】
（変形例３）
図１５は、本発明の実施の形態１の変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット４ｃの構成を示す模式的断面図である。図示の変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット４ｃは、温度変化に応じて第１赤外線レンズ１０を移動する構成については上述の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４（図４参照）と略同じであるが、鏡筒３０ｃ及びスペーサ４０ｃの構成が図４に示す車載用赤外線レンズユニット４の鏡筒３０及びスペーサ４０と異なる。
【００９２】
変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット４ｃのスペーサ４０ｃは、その両側端部に、図４に示した車載用赤外線レンズユニット４のスペーサ４０が有する第１外嵌部４１及び第２外嵌部４２が形成されない構成である。変形例３のスペーサ４０ｃは、正面側端部の外周面の一周に亘って形成された鍔部４３ｃを有している。これにより、スペーサ４０ｃの正面側端部の外径は、鏡筒３０ｃの正面側端部（段部３４ｃの内径が大きい部分）の内径に略等しい。よって、鏡筒３０ｃの正面側から挿入されたスペーサ４０ｃは、その鍔部４３ｃが鏡筒３０ｃの段部３４ｃに当接することによって、それ以上の背面側への挿入が係止される。この状態において、スペーサ４０ｃの背面側の端面と、鏡筒３０ｃのレンズ保持部３１ｃの正面部分とは当接することがないように、十分な間隙を設けてある。また、スペーサ４０ｃの鍔部４３ｃの外径は、第２赤外線レンズ２０の背面側の直径に略等しく、スペーサ４０ｃの正面側の端面は第２赤外線レンズ２０の背面の周縁部分に当接する。
【００９３】
鏡筒３０ｃの内周面には、正面側端部近傍にて段階的に内径が拡径する階段状に形成した段部３４ｃが設けられている。これにより、鏡筒３０ｃの正面側端部の内径は、スペーサ４０ｃの鍔部４３ｃの外径に略等しく、且つ、第２赤外線レンズ２０の背面側の直径に略等しい。よって、鏡筒３０ｃの段部３４ｃは、第２赤外線レンズ２０の背面側部分に外嵌し、第２赤外線レンズ２０の軸方向に垂直な方向についての位置決めを行う。また鏡筒３０ｃの段部３４ｃに嵌合した第２赤外線レンズ２０は、鏡筒３０ｃの段部３４ｃにて係止されたスペーサ４０ｃの正面側端面と、レンズ押さえ５０の押え部５２との間に挟まれることにより、軸方向への移動が係止される。
【００９４】
鏡筒３０ｃの背面側の内周面に設けられたレンズ保持部３１ｃは、鏡筒３０ｃの内周面の全周に亘って突設された環状の係止部３２ｃと、係止部３２ｃの正面側にその内縁部分を全周に亘って凹ませて階段状に形成した段部３３ｃとを有して構成されている。レンズ保持部３１ｃは、係止部３２ｃにて第１赤外線レンズ１０の背面側への移動を係止すると共に、段部３３ｃにて第１赤外線レンズ１０に外嵌して、軸方向に垂直は方向について第１赤外線レンズ１０の位置決めを行う。
【００９５】
即ち、鏡筒３０ｃのレンズ保持部３１ｃは、段部３３ｃが形成されることによって、第１赤外線レンズ１０の正面側部分に外嵌する部分が設けられており、この部分に嵌合した第１赤外線レンズ１０が係止部３２ｃにて背面側への移動が係止される。なお第１赤外線レンズ１０とレンズ保持部３１ｃの係止部３２ｃとの間にはＯリング６０が介在している。また第１赤外線レンズ１０の正面の周縁部分は鏡筒３０ｃ内に挿入されたスペーサ４０ｃの背面側端面に当接し、スペーサ４０ｃとレンズ保持部３１ｃの係止部３２ｃとの間に挟持されることで第１赤外線レンズ１０が保持される。
【００９６】
この車載用赤外線レンズユニット４ｃの組み立てを行う場合、まず、第１赤外線レンズ１０の背面側に形成された段部１１にＯリング６０を装着し、第１赤外線レンズ１０を鏡筒３０ｃ内に挿入してレンズ保持部３１ｃに嵌合させる。次いで、鍔部４３ｃが段部３４ｃに当接して係止されるまでスペーサ４０ｃを鏡筒３０ｃ内に挿入した後、第２赤外線レンズ２０を鏡筒３０ｃ内に挿入して段部３４ｃに嵌合させる。その後、レンズ押さえ５０を回転操作によって鏡筒３０ｃの正面側に螺合させ、接着剤などを用いてレンズ押さえ５０を鏡筒３０ｃに固定することで、車載用赤外線レンズユニット４ｃの組み立てが完了する。
【００９７】
以上の構成の変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット４ｃは、スペーサ４０ｃの両端に第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０に外嵌する外嵌部を設けるのではなく、鏡筒３０ｃに第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０に外嵌する段部３３ｃ及び３４ｃを設ける構成である。この構成であっても、図４に示した実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４と同様に、レンズ保持部３１ｃ及びスペーサ４０ｃに挟持された第１赤外線レンズ１０を、スペーサ４０ｃが熱膨張によってレンズ保持部３１ｃへ向けて押圧し、Ｏリング６０の弾性力に抗して第１赤外線レンズ１０を鏡筒３０ｃ内で移動させるよう、鏡筒３０ｃ及びスペーサ４０ｃの熱膨張係数（線膨張係数）をそれぞれ適切に設定することによって、周囲環境の温度上昇に伴って生じる車載用赤外線レンズユニット４ｃの焦点ずれを補正することができる。また周囲環境の温度下降によってスペーサ４０ｃが収縮した場合には、レンズ保持部３１ｃのＯリング６０の弾性力によって第１赤外線レンズ１０をスペーサ４０ｃへ向けて移動させることができ、温度下降に伴って生じる焦点ずれを補正することができる。
【００９８】
（実施の形態２）
図１６は、本発明の実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニット２０４の構成を示す模式的断面図である。実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニット２０４は、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４と同様に、第１赤外線レンズ２１０、スペーサ２４０及び第２赤外線レンズ２２０が鏡筒２３０内へ挿入され、これらがレンズ押さえ２５０に押さえられることで鏡筒２３０内に保持された構成である。
【００９９】
第１赤外線レンズ２１０及び第２赤外線レンズ２２０は、円板状をなしており、正面側に凸面を有し、背面側に凹面を有するメニスカスレンズである。また第２赤外線レンズ２２０の周縁部分は正背面共に平滑に形成され、第１赤外線レンズ２１０は正面側の周縁部分が平滑に形成されている。第１赤外線レンズ２１０は、背面側の周縁部分をテーパ状に形成してある。第１赤外線レンズ２１０のテーパ面２１１は、背面側から正面側へ拡径する形状である。
【０１００】
スペーサ２４０は、円筒状をなしており、その外径が鏡筒２３０の内径と略等しく、鏡筒２３０に内嵌させることができる。鏡筒２３０内において、スペーサ２４０の背面側端面は第１赤外線レンズ２１０の正面側の周縁部分に当接し、スペーサ２４０の正面側端面は第２赤外線レンズ２２０の背面側の周縁部分に当接する。即ち、スペーサ２４０は鏡筒２３０内にて第１赤外線レンズ２１０及び第２赤外線レンズ２２０の間に介在し、両赤外線レンズの軸方向の位置決めを行っている。
【０１０１】
鏡筒２３０は、円筒状をなしており、背面側の端部にはその内周面に第１赤外線レンズ２１０を保持するためのレンズ保持部２３１が設けられている。レンズ保持部２３１は、鏡筒２３０の内周面を全周に亘って突出させた環状の当接部２３２を有しており、当接部２３２が第１赤外線レンズ２１０の背面側の周縁部分に当接することで、第１赤外線レンズ２１０の背面側への移動を係止している。また当接部２３２の正面側の内縁部分は、テーパ状に形成されている。このレンズ保持部２３２のテーパ面２３３は、背面側から正面側へ拡径する形状であり、その角度は第１赤外線レンズ２１０の周縁部分に対応して略同じ角度に形成され、第１赤外線レンズ２１０のテーパ面２１１とレンズ保持部２３１のテーパ面２３３が当接するようにしてある。鏡筒２３０に内嵌されたスペーサ２４０の背面側端面と、レンズ保持部２３１の当接部２３２とが第１赤外線レンズ２１０を挟み込むことで、第１赤外線レンズ２１０を保持することができる。
【０１０２】
レンズ押さえ２５０は、鏡筒２３０の正面側端部に形成されたねじ溝部３５に螺合するねじ溝部５３が内周面に形成された円筒状の筒部５１と、この筒部５１の正面側端部に内周面の一周に亘って設けられ、第２赤外線レンズ２２０の正面側の周縁部分及び正面よりの外周面に当接する部分を有する円環状の押さえ部２５２とを有している。鏡筒２３０の正面側から回転操作により螺合されたレンズ押さえ２５０は、鏡筒２３０に保持された第２赤外線レンズ２２０に外嵌し、更にレンズ押さえ２５０を回転させることによって第２赤外線レンズ２２０を背面側へ押さえつけて押圧することができ、鏡筒２３０内の第１赤外線レンズ２１０、スペーサ２４０及び第２赤外線レンズ２２０を固定することができる。
【０１０３】
実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニット２０４の組み立てを行う場合、まず、鏡筒２３０内に第１赤外線レンズ２１０を挿入して、第１赤外線レンズ２１０の背面側周縁部分に形成されたテーパ面２１１を鏡筒２３０のレンズ保持部２３１に形成されたテーパ面２３３に当接させる。次いで、スペーサ２４０を鏡筒２３０内に挿入して嵌合させ、その背面側の端面を第１赤外線レンズ２１０の正面側の周縁部分に当接させることによって、スペーサ２４０及び鏡筒２３０のレンズ保持部２３１で第１赤外線レンズ２１０を挟み込んで保持する。その後、第２赤外線レンズ２２０を鏡筒２３０内に挿入してスペーサ２４０の正面側の端面に当接させ、鏡筒２３０のねじ溝部３５に接着剤を塗布してレンズ押さえ２５０を鏡筒２３０に螺合させ、接着剤を硬化させることによって、車載用赤外線レンズユニット２０４の組み立てが完了する。
【０１０４】
次に、実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニット２０４の温度変化に伴う焦点ずれの補正機能について説明する。ここで、スペーサ２４０の軸方向の長さ（第１赤外線レンズ２１０及び第２赤外線レンズ２１０の距離）をＬとし、第１赤外線レンズ２１０のテーパ面２１１及びレンズ保持部２３１のテーパ面２３３が鏡筒２３０の中心軸となす角をθとし、レンズ保持部２３１の内径（テーパ面２３３の中央での内径）をｒとする。また鏡筒２３０の熱膨張係数をα１とし、第１赤外線レンズ２１０及び第２赤外線レンズ２２の熱膨張係数をα２とし、スペーサ２４０の熱膨張係数をα３とする。
【０１０５】
周囲環境の温度が上昇した場合、鏡筒２３０は熱膨張によって内径が拡大するため、第１赤外線レンズ２１０の熱膨張係数α２が鏡筒２３０の熱膨張係数α１より小さければ（α１＞α２）、レンズ保持部２３１及び第１赤外線レンズ２１０の間の距離が広がって隙間が生じる。このとき、レンズ保持部２３１及び第１赤外線レンズ２１０の当接部分はテーパ状に形成してあるため、第１赤外線レンズ２１０は軸方向に背面側へ（即ち、テーパ形状の縮径方向へ）移動可能となる。また温度上昇によってスペーサ２４０も熱膨張し、スペーサ２４０の熱膨張係数α３が鏡筒２３０の熱膨張係数α１より大きければ（α３＞α１）、スペーサ２４０は熱膨張に伴って第１赤外線レンズ２１０を押圧し、軸方向の背面側へ第１赤外線レンズ２１０を移動させる。逆に、周囲環境の温度が下降した場合には、鏡筒２３０の内径が縮小すると共に、スペーサ２４０が軸方向に縮小するため、第１赤外線レンズ２１０は軸方向の正面側へ移動する。
【０１０６】
よって、周囲環境の温度変化がΔＴの場合、第１赤外線レンズ２１０が軸方向に移動する距離ΔＺは、以下の（２）式となる。
ΔＺ  ＝  ｒ×（α１−α２）×ΔＴ／ｔａｎθ    …（２）
この（２）式から、第１赤外線レンズ２１０の移動距離ΔＺが温度変化ΔＴに対する焦点のずれ量に近い値となるように、鏡筒２３０の素材（即ち熱膨張係数α１）と、テーパ面２３３の角度θとを調整すればよい。
【０１０７】
また、スペーサ２４０の背面側端面の軸方向に関する移動距離ΔＬは、以下の（３）式となる。
ΔＬ  ＝  Ｌ×（α３−α１）×ΔＴ    …（３）
上記の（２）式及び（３）式から、第１赤外線レンズ２１０の移動距離ΔＺとスペーサ２４０の移動距離ΔＬとが近くなるように（ΔＺ≒ΔＬとなるように）、スペーサ２４０の素材（即ち熱膨張係数α３）を決定すればよい。例えば、図６に示すように、鏡筒２３０及びレンズ押さえ２５０をアルミで形成し、第１赤外線レンズ２１０及び第２赤外線レンズ２２０をＺｎＳで形成し、スペーサ２４０をＰＯＭで形成することによって、これを実現することができる。
【０１０８】
以上の構成の実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニット２０４は、第１赤外線レンズ２１０の背面側の周縁部分をテーパ状に形成し、これに対応して鏡筒２３０のレンズ保持部２３１をテーパ状に形成すると共に、熱膨張によってスペーサ２４０が第１赤外線レンズ２１０を背面側へ押圧する構成とすることにより、鏡筒２３０の熱膨張／収縮に伴って第１赤外線レンズ２１０を軸方向へ移動させることができる。よって、上記（２）式及び（３）式から導出される熱膨張係数α１、α２、α３及びテーパ面２３３の角度θ等に応じて車載赤外線レンズユニット２０４の構成部品の素材及び形状等を決定することにより、温度変化に伴って生じる車載用赤外線レンズユニット２０４の焦点ずれを、鏡筒２３０内での第１赤外線レンズ２１０の移動により相殺して補正することができる。
【０１０９】
なお、実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニット２０４のその他の構成は、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１０】
（変形例）
図１７は、本発明の実施の形態２の変形例に係る車載用赤外線レンズユニット２０４ａの構成を示す模式的断面図である。上述の実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニット２０４のスペーサ２４０は、背面側端面が第１赤外線レンズ２１０に当接し、正面側端面が第２赤外線レンズ２２０に当接するのみであるが、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４のスペーサ４０のように外嵌部４１及び４２を両端に設けてもよい。
【０１１１】
変形例に係る車載用赤外線レンズユニット２０４ａのスペーサ２４０ａには、背面側端部に第１外嵌部４１が形成され、正面側端部に第２外嵌部４２が形成されている。これにより、第１赤外線レンズ２１０を第１外嵌部４１に嵌合させ、第２赤外線レンズ２０を第２外嵌部４２に嵌合させて調芯作業を行い、両赤外線レンズをスペーサ２４０ａに接着固定して一体化した後で、鏡筒２３０ａへ挿入することができる。
【０１１２】
また、第１赤外線レンズ２１０の背面側の周縁部分はテーパ状に形成され、鏡筒２３０ａのレンズ保持部２３１には第１赤外線レンズ２１０のテーパ面２１１に当接するテーパ面２３３が形成されている。これにより、上述の実施の形態２に係る車載用赤外線レンズ２０４と同様に、温度変化に応じて鏡筒２３０ａ内にて第１赤外線レンズ２１０を軸方向へ移動させることができるため、温度変化に伴う車載用赤外線レンズユニット２０４ａの焦点ずれを補正することができる。
【０１１３】
（実施の形態３）
図１８は、本発明の実施の形態３に係る車載用レンズユニット３０４の構成を示す模式的断面図である。上述の実施の形態１及び実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニットは、２つの赤外線レンズを備え、スペーサの熱膨張により第１赤外線レンズを押圧して鏡筒内で移動させる構成である。これに対して、実施の形態３に係る車載用赤外線レンズユニット３０４は、１つの赤外線レンズ３１０を備えるのみであるため、２つの赤外線レンズ間に設けられるスペーサを備えていない。実施の形態３に係る車載用赤外線レンズユニット３０４は、赤外線レンズ３１０が鏡筒３３０内へ挿入され、レンズ押さえ３５０及びばね部材（押圧部材）３７０に押さえられることで鏡筒３３０内に保持された構成である。
【０１１４】
赤外線レンズ３１０は、円板状をなしており、正面側に凸面を有し、背面側に凹面を有するメニスカスレンズである。また赤外線レンズ３１０は、正面側の周縁部分が平滑に形成され、背面側の周縁部分がテーパ状に形成されている。この赤外線レンズ３１０のテーパ面３１１は、背面側から正面側へ拡径する形状である。
【０１１５】
鏡筒３３０は、円筒状をなしており、背面側の端部にはその内周面に赤外線レンズ３１０を保持するためのレンズ保持部３３１が設けられている。レンズ保持部３３１は、実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニット２０４の鏡筒２３０に設けられたレンズ保持部２３１と同様の構成であり、鏡筒３３０の内周面を全周に亘って突出させた環状の当接部３３２を有し、当接部３３２が赤外線レンズ３１０の背面側の周縁部分に当接することで、赤外線レンズ３１０の背面側への移動を係止している。また当接部３３２の正面側の内縁部分は、テーパ状に形成されている。レンズ保持部３３１のテーパ面３３３は、背面側から正面側へ拡径する形状であり、その角度は赤外線レンズ３１０の周縁部分に対応して略同じ角度に形成され、赤外線レンズ３１０のテーパ面３１１とレンズ保持部３３１のテーパ面３３３が当接するようにしてある。
【０１１６】
レンズ押さえ３５０は、円環状をなしており、鏡筒３３０の正面側端部の内側に嵌合する。このとき、レンズ押さえ３５０は、鏡筒３３０内の赤外線レンズ３１０に接触せず、ばね部材３７０を介して赤外線レンズ３１０を押さえる。ばね部材３７０は、所謂コイルバネであり、赤外線レンズ３１０の正面側の周縁部分と、レンズ押さえ３５０の背面との間に介在し、赤外線レンズ３１０を背面側へ押圧している。鏡筒３３０に嵌合されたレンズ押さえ３５０は接着剤などによって固定され、赤外線レンズ３１０は、鏡筒３３０のレンズ保持部３３１と、ばね部材３７０を介してレンズ押さえ３５０とに挟み込まれることによって、鏡筒３３０内に保持される。
【０１１７】
ここで、赤外線レンズ３１０のテーパ面３１１及びレンズ保持部３３１のテーパ面３３３が鏡筒３３０の中心軸となす角をθとし、レンズ保持部３３１の内径（テーパ面３３３の中央での内径）をｒとする。また鏡筒３３０の熱膨張係数をα１とし、第１赤外線レンズ２１０及び第２赤外線レンズ２２の熱膨張係数をα２とする。
【０１１８】
周囲環境の温度が上昇した場合、鏡筒３３０は熱膨張によって内径が拡大するため、赤外線レンズ３１０の熱膨張係数α２が鏡筒３３０の熱膨張係数α１より小さければ（α１＞α２）、レンズ保持部３３１及び赤外線レンズ３１０の間の距離が広がって隙間が生じる。よって、レンズ保持部３３１及び赤外線レンズ３１０の当接部分はテーパ状に形成してあるため、赤外線レンズ３１０は軸方向に背面側へ移動可能となる。このとき、赤外線レンズ３１０はばね部材３７０により背面側へ押圧されているため、背面側へ移動する。逆に、周囲環境の温度が下降した場合には、鏡筒３３０の内径が縮小するため、赤外線レンズ３１０はばね部材３７０の押圧に抗して正面側へ移動する。
【０１１９】
よって、周囲環境の温度変化がΔＴの場合、赤外線レンズ３１０が軸方向に移動する距離ΔＺは、以下の（４）式となる。
ΔＺ  ＝  ｒ×（α１−α２）×ΔＴ／ｔａｎθ    …（４）
この（４）式から、赤外線レンズ３１０の移動距離ΔＺが温度変化ΔＴに対する焦点のずれ量に近い値となるように、鏡筒３３０の素材（即ち熱膨張係数α１）と、テーパ面３３３の角度θとを調整すればよい。例えば、図６に示すように、鏡筒３３０及びレンズ押さえ３５０をアルミで形成し、赤外線レンズ３１０をＺｎＳで形成することによって、これを実現することができる。
【０１２０】
以上の構成の実施の形態３に係る車載用赤外線レンズユニット３０４は、実施の形態１又は実施の形態２に係る車載赤外線レンズユニットのようなスペーサを備えない場合であっても、赤外線レンズ３１０の周縁部分及び鏡筒３３０のレンズ保持部３３１をテーパ状に形成し、ばね部材３７０により赤外線レンズ３１０をレンズ保持部３３１へ押圧する構成とすることにより、温度変化に伴う鏡筒３３０の膨張／収縮によって赤外線レンズ３１０を軸方向に移動させることができる。よって、上記の（４）式に基づいて鏡筒３３０の素材（即ち熱膨張係数α１）と、テーパ面３３３の角度とを適切に決定することにより、温度変化に伴って生じる車載用赤外線レンズユニット３０４の焦点ずれを、鏡筒３３０内での赤外線レンズ３１０の移動により相殺して補正することができる。
【０１２１】
なお、本実施の形態においては、赤外線レンズ３１０をレンズ保持部３３１へ向けて押圧する部材をばね部材３７０としたが、これに限るものではなく、板バネ又はＯリング等をその他の部材であってもよい。
【０１２２】
また、実施の形態３に係る車載用赤外線レンズユニット３０４のその他の構成は、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１２３】
（実施の形態４）
図１９は、本発明の実施の形態４に係る車載用赤外線レンズユニット４０４の構成を示す模式的断面図である。上述の実施の形態１及び実施の形態２に係る車載用赤外線レンズユニットは、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の間に１つのスペーサが介在する構成であるが、実施の形態４に係る車載用赤外線レンズユニットは、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の間に第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４４７の２つのスペーサが介在する構成である。
【０１２４】
第１スペーサ４４０は、円筒状をなし、その外径が鏡筒４３０の内径と略等しくしてあり、鏡筒４３０内に正面側から挿入することで、鏡筒４３０に内嵌させることができる。第１スペーサ４４０の背面側端部には、その内周面を一周に亘って内側へ突出させた態様の突出部が設けられており、更に突出部の背面側の内縁を一周に亘って階段状に形成した第１外嵌部４４１が形成されている。第１スペーサ４４０の第１外嵌部４４１は、第１赤外線レンズ１０に正面側から外嵌し、第１赤外線レンズ１０の正面側の周縁部分と外周面とに当接する。これにより第１赤外線レンズ１０は、鏡筒４３０のレンズ保持部３１の係止部３２と、第１スペーサ４４０との間に挟み込まれて保持される。
【０１２５】
また、実施の形態４に係る車載用赤外線レンズユニット４０４は、第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４４７の間に介在するスペーサジョイント（連結部材）４７０を備えている。スペーサジョイント４７０は、円筒状をなしており、その外径は第１スペーサ４４０の内径に略等しく、第１スペーサ４４０に正面側から挿入することで嵌合させることができる。またスペーサジョイント４７０の内径は、第２スペーサ４４７の外径に略等しく、第２スペーサ４４７をスペーサジョイント４７０の正面側から挿入することで嵌合させることができる。即ち、スペーサジョイント４７０は、軸方向に垂直な方向（ラジアル方向）について、第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４４７の間に介在している。
【０１２６】
またスペーサジョイント４７０の正面側端部の外周面には、一周に亘って外側へ突出する鍔状の係止部４７１が設けられ、背面側端部の内周面には、一周に亘って内側へ突出する係止部４７２が設けられている。スペーサジョイント４７０を第１スペーサ４４０に挿入して嵌合させた場合、スペーサジョイント４７０の係止部４７１が第１スペーサ４４０の正面側端面に当接し、係止部４７１がスペーサジョイント４７０の第１スペーサ４４０奥方（背面側）への移動を係止する。またスペーサジョイント４７０内に第２スペーサ４４７を挿入して嵌合させた場合、スペーサジョイント４７０の係止部４７２が第２スペーサ４４７の背面側端面に当接し、係止部４７２が第２スペーサ４４７のスペーサジョイント４７０奥方（背面側）への移動を係止する。
【０１２７】
またスペーサジョイント４７０の軸方向の長さは、第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４４７の長さよりも十分に短い。第１スペーサ４４０にスペーサジョイント４７０が挿入して嵌合され、スペーサジョイント４７０に第２スペーサ４４７が挿入して嵌合された状態において、スペーサジョイント４７０の正面側端面より正面側には十分な間隙が設けられ、スペーサジョイント４７０の背面側端面より背面側には十分な間隙が設けられる。またスペーサジョイント４７０は、第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４４７より熱膨張係数が小さい素材、例えばアルミなどの素材で構成されている。
【０１２８】
第２スペーサ４４７は、円筒状をなし、その外径がスペーサジョイント４７０の内径と略等しくしてあり、スペーサジョイント４７０内に正面側から挿入することで、スペーサジョイント４７０に内嵌させることができる。第２スペーサ４４７の正面側端部には、その外周面を一周に亘って外側へ突出させた態様の突出部が設けられており、第２スペーサ４４７は、この突出部の外縁の背面側を一周に亘って階段状に形成した段部４４３と、正面側端部の内縁を一周に亘って階段状に形成した第２外嵌部とを備えている。
【０１２９】
第２スペーサ４４７の第２外嵌部４４２は、第２赤外線レンズ２０の背面側に外嵌し、第２赤外線レンズ２０の背面側の周縁部分と外周面とに当接する。これにより第２赤外線レンズ２０は、第２スペーサ４４７とレンズ押さえ５０の押え部５２との間に挟み込まれて保持される。
【０１３０】
また第２スペーサ４４７は、段部４４３にて鏡筒４３０に内嵌すると共に、鏡筒４３０の奥方への移動を係止される。即ち、第２スペーサ４４７の正面側端部の外周面に設けられた突出部は、段部４４３が設けられた外径が小さい部分が、その外径が鏡筒４３０の内径に略等しく、鏡筒４３０に内嵌する。また第２スペーサ４４７の突出部の外径が大きい部分は、段部４４３が形成された背面側が鏡筒４３０の正面側端面に当接し、第２スペーサ４４７の移動を係止する。
【０１３１】
なお、第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４４７は、鏡筒４３０及びスペーサジョイント４７０より熱膨張係数が大きな素材で構成されている。第１スペーサ４４０と第２スペーサ４４７とは、共に同じ素材で構成してもよく、異なる素材で構成してもよい。
【０１３２】
以上の構成の実施の形態４に係る車載用赤外線レンズユニット４０４において、周囲環境の温度が上昇した場合、第２スペーサ４４７は熱膨張によってスペーサジョイント４７０を背面側へ移動させ、第１スペーサ４４０を背面側へ移動させる。また第１スペーサ４４０は、熱膨張によってＯリング６０の弾性力に抗して第１赤外線レンズ１０を押圧し、背面側へ移動させる。よって、実施の形態４に係る車載赤外線レンズユニット４０４は、スペーサジョイント４７０の熱膨張係数が第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４７０より十分に小さければ、１つのスペーサを用いた場合（実施の形態１参照）と比較して、熱膨張による第１赤外線レンズ１０の移動量を略２倍とすることができる。また、第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４７０はそれぞれ異なる熱膨張係数の素材で形成することができるため、熱膨張に伴う第１赤外線レンズ１０の移動量をより細かく調整することができる。
【０１３３】
なお、実施の形態４においては、車載用赤外線レンズユニット４０４が第１スペーサ４４０及び第２スペーサ４４７の２つのスペーサを備える構成としたが、これに限るものではなく、下記の変形例に示すように３つのスペーサを備える構成であってもよく、更には４つ以上のスペーサを備える構成であってもよい。また、実施の形態４に係る車載用赤外線レンズユニット４０４のその他の構成は、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１３４】
（変形例）
図２０は、本発明の実施の形態４の変形例に係る車載用赤外線レンズユニット４０４ａの構成を示す模式的断面図である。変形例に係る車載用赤外線レンズユニット４０４ａは、第１スペーサ４４０ａ、第２スペーサ４４５ａ及び第３スペーサ４４７ａの３つのスペーサと、これらの間に介在する第１スペーサジョイント４７０ａ及び第２スペーサジョイント４７５ａの２つのスペーサジョイントとを備えている。
【０１３５】
変形例に係る車載用赤外線レンズユニット４０４ａの第１スペーサ４４０ａは、図１９に示した実施の形態４の第１スペーサ４４０と略同じ構成である。変形例の第１スペーサ４４０ａは、その外径が鏡筒４３０の内径と略等しい円筒状をなし、鏡筒４３０に内嵌させることができる。第１スペーサ４４０ａの背面側端部の内周面には、一周に亘って突出部が設けられており、この突出部の背面側の内縁に第１外嵌部４４１が形成されている。第１スペーサ４４０ａの第１外嵌部４４１が第１赤外線レンズ１０に正面側から外嵌することで、第１赤外線レンズ１０は鏡筒４３０のレンズ保持部３１の係止部３２と、第１スペーサ４４０ａとの間に挟み込まれて保持される。
【０１３６】
第１スペーサジョイント４７０ａは、円筒状をなしており、その外径は第１スペーサ４４０ａの内径に略等しく、第１スペーサ４４０ａに内嵌させることができる。また第１スペーサジョイント４７０ａの内径は、第２スペーサ４４５ａの外径に略等しく、第２スペーサ４４５ａに外嵌させることができる。また第１スペーサジョイント４７０ａの正面側端部の外周面には、外側へ突出する鍔状の係止部４７１が設けられ、背面側端部の内周面には内側へ突出する係止部４７２が設けられている。
【０１３７】
第１スペーサジョイント４７０ａを第１スペーサ４４０ａに挿入して嵌合させた場合、係止部４７１は第１スペーサ４４０ａの正面側端面に当接し、第１スペーサジョイント４７０ａの第１スペーサ４４０ａ奥方への移動を係止する。また第１スペーサジョイント４７０内に第２スペーサ４４５ａを挿入して嵌合させた場合、係止部４７２は第２スペーサ４４５ａの背面側端面に当接し、第２スペーサ４４５ａの第１スペーサジョイント４７０ａ奥方への移動を係止する。
【０１３８】
第２スペーサ４４５ａは、外径が第１スペーサジョイント４７０ａの内径に略等しく、内径が第２スペーサジョイント４７５ａの外径に略等しい円筒状をなしている。第２スペーサ４４５ａは、第１スペーサジョイント４７０ａに内嵌し、第１スペーサジョイント４７０ａの背面側端部に設けられた係止部４７２によって背面側への移動を係止される。また第２スペーサ４４５ａは、第２スペーサジョイント４７５ａに外嵌し、第２スペーサジョイント４７５ａの係止部４７６によって正面側への移動を係止される。
【０１３９】
第２スペーサジョイント４７５ａは、円筒状をなしており、その外径は第２スペーサ４４５ａの内径に略等しく、第２スペーサ４４５ａに内嵌させることができる。また第２スペーサジョイント４７５ａの内径は、第３スペーサ４４７ａの外径に略等しく、第３スペーサ４４７ａに外嵌させることができる。また第２スペーサジョイント４７５ａの正面側端部の外周面には、外側へ突出する鍔状の係止部４７６が設けられ、背面側端部の内周面には内側へ突出する係止部４７７が設けられている。
【０１４０】
第２スペーサジョイント４７５ａを第２スペーサ４４５ａに挿入して嵌合させた場合、係止部４７６は第２スペーサ４４５ａの正面側端面に当接し、第２スペーサジョイント４７５ａの第２スペーサ４４５ａ奥方への移動を係止する。また第２スペーサジョイント４７５ａ内に第３スペーサ４４７ａを挿入して嵌合させた場合、係止部４７７は第２スペーサ４４７ａの背面側端面に当接し、第２スペーサ４４７ａの第２スペーサジョイント４７５ａ奥方への移動を係止する。
【０１４１】
第３スペーサ４４７ａは、その外径が第２スペーサジョイント４７５ａの内径と略等しい円筒状をなし、第２スペーサジョイント４７５ａに内嵌させることができる。第３スペーサ４４７ａの正面側端部の外周面には突出部が設けられており、第３スペーサ４４７ａは、この突出部の外縁の背面側を一周に亘って階段状に形成した段部４４３と、正面側端部の内縁を一周に亘って階段状に形成した第２外嵌部４４２とを備えている。
【０１４２】
第３スペーサ４４７ａの第２外嵌部４４２は、第２赤外線レンズ２０の背面側に外嵌し、第２赤外線レンズ２０の背面側の周縁部分と外周面とに当接する。これにより第２赤外線レンズ２０は、第３スペーサ４４７ａとレンズ押さえ５０の押え部５２との間に挟み込まれて保持される。
【０１４３】
また第３スペーサ４４７ａは、段部４４３にて鏡筒４３０に内嵌すると共に、鏡筒４３０の奥方への移動を係止される。即ち、第３スペーサ４４７ａの正面側端部の外周面に設けられた突出部は、段部４４３が設けられた外径が小さい部分が、その外径が鏡筒４３０の内径に略等しく、鏡筒４３０に内嵌する。また第３スペーサ４４７ａの突出部の外径が大きい部分は、段部４４３が形成された背面側が鏡筒４３０の正面側端面に当接し、第３スペーサ４４７ａの移動を係止する。
【０１４４】
即ち、変形例に係る車載用赤外線レンズユニット４０４ａは、第１スペーサ４４０ａ及び第２スペーサ４４５ａの間に第１スペーサジョイント４７０ａが介在し、第２スペーサ４４５ａ及び第３スペーサ４４７ａの間に第２スペーサジョイント４７５ａが介在している。第１スペーサ４４０ａ〜第３スペーサ４４７ａは、第１スペーサジョイント４７０ａの両端に設けられた係止部４７１、４７２及び第２スペーサジョイント４７５ａの両端に設けられた係止部４７６、４７７によって、軸方向への移動が係止されている。
【０１４５】
以上の構成の車載用赤外線レンズユニット４０４ａにおいて、周囲環境の温度が上昇した場合、第３スペーサ４４７ａは熱膨張によって第２スペーサジョイント４７５ａを背面側へ移動させ、第２スペーサ４４５ａを背面側へ移動させる。また第２スペーサ４４５ａは熱膨張によって第１スペーサジョイント４７０ａを背面側へ移動させ、第１スペーサ４４０ａを背面側へ移動させる。更に第１スペーサ４４０ａは、熱膨張によってＯリング６０の弾性力に抗して第１赤外線レンズ１０を押圧し、背面側へ移動させる。よって、変形例に係る車載赤外線レンズユニット４０４ａは、第１スペーサジョイント４７０ａ及び第２スペーサジョイント４７５ａの熱膨張係数が第１スペーサ４４０ａ、第２スペーサ４４５ａ及び第３スペーサ４４７ａより十分に小さければ、１つのスペーサを用いた場合（実施の形態１参照）と比較して、熱膨張による第１赤外線レンズ１０の移動量を略３倍とすることができる。
【０１４６】
図２１Ａ及び図２１Ｂは、スペーサを多重化した車載用赤外線レンズユニットのシミュレーション結果を示す模式図である。本シミュレーション結果は、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の素材をＧｅとし、鏡筒４３０の素材をアルミ（線膨張係数＝２１×１０-6）とし、６０℃の温度変化に対して第１赤外線レンズ１０を１９０μｍ移動させる構成としたものである。またスペーサは、図１９又は図２０に示すようにスペーサジョイントを用いて多重化すると共に、素材を適切に選定することにより、線膨張係数＝６５０×１０-6とした。
【０１４７】
シミュレーション結果から、スペーサを多重化した車載用赤外線レンズユニットは、±６０℃の温度変化に対してＭＴＦの変動が小さく、その値を略一定値に保つことができる。よって、図１９及び図２０に示した車載用赤外線レンズユニット４０４（４０４ａ）は、ＭＴＦの温度特性に大きな改善が得られることがわかる。
【０１４８】
（実施の形態５）
図２２は、本発明の実施の形態５に係る車載用赤外線レンズユニット５０４の構成を示す模式的断面図である。上述の実施の形態１〜４に係る車載用赤外線レンズユニットは、熱膨張に伴って移動させる赤外線レンズを保持するレンズ保持部を鏡筒に備える構成である。これに対して実施の形態５に係る車載用赤外線レンズユニット５０４は、第１赤外線レンズ５１０をスペーサ４０に接着固定する構成であり、鏡筒５３０はレンズ保持部を有していない。
【０１４９】
実施の形態５に係る車載用赤外線レンズユニット５０４のスペーサ４０は、実施の形態１のスペーサ４０と略同じ構成であり、第１赤外線レンズ５１０に外嵌する第１外嵌部４１が背面側端部の内周面に形成され、第２赤外線レンズ２０に外嵌する第２外嵌部４２が正面側端部の内周面に形成されている。またスペーサ４０の外周面には、正面側端部近傍にて段階的に外径が拡大する階段状に形成された段部４３が設けられており、スペーサ４０を鏡筒５３０内に正面側から挿入した場合、鏡筒５３０の正面側端面に段部４３が当接することによってスペーサ４０の奥方への移動が係止される。第１赤外線レンズ５１０は、スペーサ４０の第１外嵌部４１に外嵌され、接着剤などを用いて固定される。
【０１５０】
鏡筒５３０の内周面は、スペーサ４０の外周面のうち段部４３より背面側の部分に対応する形状としてある。即ち、鏡筒５３０の内周面は、背面側端部から軸方向の中央部までの内径が略一定に形成され、中央部から正面側へ拡径するテーパ状に形成されている。鏡筒５３０の正面側端部の内径は、スペーサ４０の段部４３にて階段状に形成された部分の小さいほうの外径に略等しい。よって、鏡筒５３０の正面側から挿入されたスペーサ４０は、その段部４３が鏡筒５３０の正面側の端面に当接することによって、それ以上背面側への鏡筒５３０への挿入が係止される。この状態において、スペーサ４０の背面側の端面が鏡筒５３０の背面側の開口から外部へ突出することがないように、鏡筒５３０及びスペーサ４０の軸方向の長さが設定されている。
【０１５１】
以上の構成の車載用赤外線レンズユニット５０４は、スペーサ４０を鏡筒５３０より熱膨張係数の大きい素材で形成することによって、周囲環境の温度が上昇した場合、スペーサ４０は段部４３にて鏡筒５３０に係止された位置より背面側の部分が熱膨張によって軸方向に延び、背面側端部の外嵌部４１に接着固定された第１赤外線レンズ５１０が背面側へ移動する。よって車載用赤外線レンズユニット５０４は、スペーサ４０の熱膨張係数を適切に設定することにより、周囲環境の温度変化に伴って生じる焦点ずれを補正することができる。
【０１５２】
なお、実施の形態５に係る車載用赤外線レンズユニット５０４のその他の構成は、実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１５３】
（変形例１）
図２３は、本発明の実施の形態５の変形例１に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ａの構成を示す模式的断面図である。上述の図２２に示した実施の形態５に係る車載用赤外線レンズユニット５０４は、第１赤外線レンズ５１０をスペーサ４０の第１外嵌部４１に外嵌させ、接着剤などにより接着固定する構成としたが、第１赤外線レンズ５１０の固定方法はこれに限らない。変形例１に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ａは、第１赤外線レンズユニット５１０ａをねじ部材５１５にてスペーサ４０に固定する構成である。
【０１５４】
変形例１に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ａの第１赤外線レンズ５１０ａには、背面側の周縁部分を一周に亘って階段状に凹ませた段部５１１ａが設けられている。段部５１１ａは、その深さ（第１赤外線レンズ５１０ａの軸方向の長さ）が、第１赤外線レンズ５１０ａの周縁部分の厚さの１／３程度である。
【０１５５】
また、スペーサ４０の第１外嵌部４１には、内周面にねじ溝が形成されている。ねじ部材５１５は、第１赤外線レンズ５１０ａの段部５１１ａに外嵌する円環状をなしており、その外周面には、スペーサ４０の第１外嵌部４１に形成されたねじ溝に螺合するねじ溝が形成されている。即ち、環状のねじ部材５１５の内径は、第１赤外線レンズ５１０の段部５１１ａの直径に略等しく、ねじ部材５１５の外径は、スペーサ４０の第１外嵌部４１の内径に略等しい。
【０１５６】
スペーサ４０の第１外嵌部４１に第１赤外線レンズ５１０ａを嵌合させた後、ねじ部材５１５をスペーサ４０の第１外嵌部４１に回転させながら挿入することによりスペーサ４０とねじ部材５１５とを螺合し、第１赤外線レンズ５１０ａをスペーサ４０及びねじ部材５１５の間に挟み込んで固定することができる。
【０１５７】
（変形例２）
図２４は、本発明の実施の形態５の変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｂの構成を示す模式的断面図である。上述の図２２に示した実施の形態５に係る車載用赤外線レンズユニット５０４は、第２赤外線レンズ２０をスペーサ４０の第２外嵌部４２に嵌合させて接着固定する構成とした。これに対して、変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｂは、鏡筒５３０ｂの正面側端部に設けられた段部５３４ｂに第２赤外線レンズ２０を嵌合させる構成であり、この構成は図１５に示した実施の形態１の変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット４ｃと略同じ構成である。
【０１５８】
変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｂのスペーサ５４０ｂは、正面側端部の外周面の一周に亘って形成された鍔部５４３ｂを有している。また鏡筒５３０ｂは、正面側の内周面を一周に亘って階段状に形成した段部５３４ｂを有しており、鏡筒５３０ｂの正面側端部の内径は、スペーサ５４０ｂの鍔部５４３ｂが設けられた部分の外径及び第２赤外線レンズ２０の背面側の外径に略等しい。鏡筒５３０ｂの正面側から内部へ挿入されたスペーサ５４０ｂは、その鍔部５４３ｂが鏡筒５３０ｂの段部５３４ｂに当接することによって、それ以上の背面側への挿入が係止される。また、第２赤外線レンズ２０は、鏡筒５３０ｂの正面側端部に嵌合すると共に、その背面側の周縁部分がスペーサ５４０ｂの正面側端面に当接する。
【０１５９】
また、スペーサ５４０ｂの背面側端部には、第１赤外線レンズ５１０に外嵌する外嵌部５４１ｂが形成されており、外嵌部５４１ｂに第１赤外線レンズ５１０を嵌合させた後で接着剤などを用いて接着固定する。鏡筒５３０ｂの内周面は、スペーサ５４０ｂに外嵌する形状としてあり、軸方向の中央部から背面側端部までの内径が略一定に形成されている。鏡筒５３０ｂの正面側から挿入されたスペーサ５４０ｂは、その鍔部５４３ｂが鏡筒５３０ｂの段部５３４ｂに当接することによって、それ以上背面側への挿入が係止され、この状態において、スペーサ５４０ｂの背面側の端面が鏡筒５３０ｂの背面側の開口から外部へ突出することがないように、鏡筒５３０ｂ及びスペーサ５４０ｂの軸方向の長さが設定されている。
【０１６０】
以上の構成の変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｂは、図２２に示した実施の形態５に係る車載用赤外線レンズユニット５０４と同様に、スペーサ５４０ｂを鏡筒５３０ｂより熱膨張係数の大きい素材で形成することによって、周囲環境の温度変化に伴って生じる焦点ずれを補正することができる。
【０１６１】
（変形例３）
図２５は、本発明の実施の形態５の変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｃの構成を示す模式的断面図である。変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｃは、図２４に示した変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｂの第１赤外線レンズ５１０の固定を、図２３に示した変形例１に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ａと同様の方法で行った構成である。
【０１６２】
変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｃは、第１赤外線レンズユニット５１０ａをねじ部材５１５にてスペーサ５４０ｂに固定する構成である。変形例３に係る車載用赤外線レンズユニット５０４ｃの第１赤外線レンズ５１０ａには、背面側の周縁部分を一周に亘って階段状に凹ませた段部５１１ａが設けられており、スペーサ５４０ｂの第１外嵌部５４１ｂには、内周面にねじ溝が形成されている。ねじ部材５１５は、第１赤外線レンズ５１０ａの段部５１１ａに外嵌する円環状をなしており、その外周面には、スペーサ５４０ｂの第１外嵌部５４１ｂに形成されたねじ溝に螺合するねじ溝が形成されている。これらにより、スペーサ５４０ｂとねじ部材５１５とを螺合し、第１赤外線レンズ５１０ａをスペーサ５４０ｂ及びねじ部材５１５の間に挟み込んで固定することができる。
【０１６３】
なお、以上の実施の形態１、２、４、５（各変形例を含む）においては、車載用赤外線レンズユニットの第１赤外線レンズを保持又は固定等するため及び温度変化に応じて位置を変化させるための種々の構成と、第２赤外線レンズを保持又は固定等するための種々の構成と、スペーサの種々の構成とを示した。例えば第１赤外線レンズは、スペーサの外嵌部に外嵌させる構成、スペーサ及び鏡筒のレンズ保持部にて挟み込んで保持させる構成、Ｏリングなどの弾性力により正面側へ付勢させる構成、鏡筒に形成した段部に外嵌させる構成、鏡筒に形成したテーパ面に当接させる構成、又はスペーサへ直接的に固定して鏡筒にレンズ保持部を設けない構成等から設計者が最適なものを選択することができる。また例えば第２赤外線レンズは、スペーサの第２嵌合部に嵌合させる構成、又は鏡筒に形成した段部に嵌合させる構成等から最適なものを選択することができる。また例えばスペーサは、正面側端部近傍に段部若しくは鍔部を設けて鏡筒の正面側端面若しくは段部に係合させる構成、段部若しくは鍔部を設けずに第１赤外線レンズ及び第２赤外線レンズの間に挟むのみの構成、又は複数のスペーサをスペーサジョイントにて連結する構成等から最適なものを選択することができる。これらの第１赤外線レンズに関する構成、第２赤外線レンズに関する構成、及びスペーサに関する構成は、実施の形態１、２、４、５に示したものに限らず、選択可能な構成を任意に組み合わせて用いることができる。
【０１６４】
（実施の形態６）
上述の実施の形態１に係る車載用赤外線レンズユニット４は、レンズ押さえ５０を鏡筒３０に螺合させて、第２赤外線レンズ２０及びスペーサ４０等を押さえ付けることにより、これらの固定を行う構成である。このため、スペーサ４０の素材によっては、高温環境でのレンズ押さえ５０による軸方向背面側への押圧力によってスペーサ４０にクリープ変形などが生じ、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の位置にズレが生じるなどの虞がある。そこで、以下の実施の形態６においては、レンズ押さえ５０の押圧力によるスペーサ４０の変形を防止することができる構成について説明する。
【０１６５】
図２６は、本発明の実施の形態６に係る車載用赤外線レンズユニット６０４の構成を示す模式的断面図である。実施の形態６に係る車載用赤外線レンズユニット６０４は、その構成が図１０に示した実施の形態１の変形例２に係る車載用赤外線レンズユニット４ｂと似ているが、鏡筒６３０及びスペーサ６４０の形状が異なる。
【０１６６】
鏡筒６３０は、レンズ保持部３１が設けられた部分より正面側の内径が略一定となるように形成されている。このためスペーサ６４０は、背面端部から段部４３が設けられた箇所までの外径が、鏡筒６３０の内径に略等しくなるように、略一定に形成されている。このとき、鏡筒６３０の正面側の内径（段部４３に係合してスペーサ６４０を係止する位置における鏡筒６３０の内径）Ｒ１が、スペーサ６４０の第２外嵌部４２に嵌合された第２赤外線レンズ２０（の少なくとも背面側）の外径Ｒ２より小さくなるように、鏡筒６３０及びスペーサ６４０のサイズ及び形状等が設定されている。
【０１６７】
例えば図１０に示した車載用赤外線レンズユニット４ｂのように、係止位置における鏡筒６３０の内径が第２赤外線レンズ２０の外径より大きい場合、レンズ押さえ５０により第２赤外線レンズ２０が軸方向の背面側へ押し付けられた場合、軸方向への押圧力がスペーサ４０のみに加わる。このため、スペーサ４０の素材によっては、レンズ押さえ５０の押圧力により高温環境などでスペーサ４０が変形するなどの虞がある。
【０１６８】
これに対して、図２６に示した実施の形態６に係る車載用赤外線レンズユニット６０４は、第２赤外線レンズ２０の外径Ｒ２が同軸配置された鏡筒６３０の内径Ｒ１より大きいため、レンズ押さえ５０により第２赤外線レンズ２０に対して軸方向へ加えられた押圧力の一部又は全部は、鏡筒６３０の正面側の端面に加わる。よって、レンズ押さえ５０の押圧力によるスペーサ６４０の変形（主に段部４３のせん段変形）を抑制できる。また鏡筒６３０は、アルミなどの金属で成形することができ、合成樹脂などで成形されるスペーサ６４０と比較して、高温環境であっても変形の虞が少ない。これらのことから、実施の形態６に係る車載用赤外線レンズユニット６０４は、レンズ押さえ５０の押圧力によるクリープ変形などによって、第１赤外線レンズ１０及び第２赤外線レンズ２０の位置ズレなどが生じることを効果的に防止できるため、精度向上及び信頼性向上等を実現できる。
【０１６９】
なお、鏡筒６３０の内径Ｒ１と第２赤外線レンズ２０の外径Ｒ２との差が約０．４ｍｍとなるように鏡筒６３０、スペーサ６４０及び第２赤外線レンズ２０等を成形し、１００℃の高温環境負荷を３００時間加える試験を車載用赤外線レンズユニット６０４に対して行ったところ、環境負荷前後で、第１赤外線レンズ１０の軸方向の位置ズレは５μｍ未満であった。
【０１７０】
鏡筒６３０の内径Ｒ１と第２赤外線レンズ２０の外径Ｒ２との差がより大きいほど、上述の効果が大きくなる。しかし、鏡筒６３０及びスペーサ６４０等の小型化は容易ではないため、鏡筒６３０の内径Ｒ１と第２赤外線レンズ２０の外径Ｒ２との差を大きくするためには、第２赤外線レンズ２０を大型化する必要があり、これは車載用赤外線レンズユニット６０４の大型化を招来する。よって、車載用赤外線レンズユニット６０４に求められる精度及びサイズ等の要件、並びにスペーサ６４０に用いられる素材等を考慮して、鏡筒６３０の内径Ｒ１及び第２赤外線レンズ２０の外径Ｒ２を決定することが好ましい。
【０１７１】
なお、実施の形態６においては、図１０に示した実施の形態１の変形例２に係る車載赤外線レンズユニット４ｂに対して、レンズ押さえ５０の押圧力によるスペーサ４０の変形を防止する構成を示したが、これに限るものではない。他の実施の形態及び変形例に係る車載赤外線ユニットについても、同様に鏡筒の内径を第２赤外線レンズの外径より小さくする構成を採用することによって、スペーサの変形による第２赤外線レンズの位置ズレを防止できるという効果を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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