(57)【要約】【課題】鏡筒におけるウェルド部の変形に起因するフィルタの剥離が抑制されたレンズユニットを提供する。【解決手段】このレンズユニット１００は、溶融樹脂が合流する位置に形成されたウェルド部５０を備える鏡筒１０と、鏡筒の内周側に配置されたレンズ１〜４と、鏡筒１０の軸方向における一方の端部に接着されたフィルタ２０とを備え、フィルタ２０が接着されている鏡筒１０の面には、ウェルド部５０の少なくとも一部を含むように凹部５１が形成され、フィルタ２０が凹部５１に塗布された接着剤を介して接着されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂が合流する位置に形成されたウェルド部を備える鏡筒と
前記鏡筒の内周側に配置されたレンズと、
前記鏡筒の軸方向における一方の端部に接着されたフィルタとを備え、
前記フィルタが接着されている前記鏡筒の面には、前記ウェルド部の少なくとも一部を含むように凹部が形成され、前記フィルタが前記凹部に塗布された接着剤を介して接着されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記フィルタは、前記凹部に塗布された接着剤と、前記鏡筒における前記フィルタとの対向面に塗布された接着剤とを介して接着されてい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】
請求項１または請求項２のいずれかに記載のレンズユニットと、前記レンズユニットで結像された画像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニットおよびカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されたカメラ（車載カメラ）が車外の風景等を撮像し、その撮像画像が車内に搭載されたモニタ等に表示される技術が知られている。車載カメラのレンズユニットは、撮像対象に向けられる側（物体側）が車外に露出した状態となるので、強度、防水性、耐薬品性、高温耐久性等が要求される。また、温度変化によるレンズの曇りを防止する必要などがある。
【０００３】
特許文献１には、レンズの曇りを防止するために、鏡筒内部の気密状態を確保したレンズユニットが開示されている。このレンズユニットでは、４つのレンズが鏡筒内に光軸方向に沿って並べて配置されている。物体側では、最も物体側のレンズと鏡筒の内周面との間に０リングを配置することで、シール性が実現されている。また、像側（撮像素子側）では、接着剤を介して光学フィルタを鏡筒に取り付けることで、シール性が実現されている。このように、物体側のシールと結像側のシールとにより鏡筒内部の気密性が確保され、レンズの曇りが防止されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９９９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のようなレンズユニットには鏡筒が樹脂で形成されているものがある。図７は、樹脂製の鏡筒５１０を備えるレンズユニット５００の軸方向断面図である。なお、図７では、断面図であることを示すハッチングを省略している。
鏡筒５１０の内部には、レンズ５０１〜５０４、中間環５２１，５２２等が配置されている。レンズ５０１〜５０４は、円形状のガラス製レンズであり、鏡筒５１０の内周側に挿入されている。レンズ５０１〜５０４は、それぞれの光軸が一致するように、光軸に沿って並べられた状態で配置されている。中間環５２１，５２２は、レンズ間に配置される樹脂製の環状部品である。以下、鏡筒５１０におけるレンズ５０４側を像側といい、レンズ５０１側を物体側という。
【０００６】
鏡筒５１０は、内周面における像側の部分に、内径が小さくなるように径方向内側に向かって突出した部位である支持部５１１を備えている。支持部５１１は、レンズ５０４におけるフランジ部の像側の面と当接するようになっている。レンズのフランジ部とは、レンズ有効径の外周側に形成された平坦面を備える部位である。
また、鏡筒５１０は、物体側の端部に形成され、レンズ５０１における物体側の面の外周部に当接する保持部５１２を備えている。保持部５１２は、鏡筒５１０の内部に部品が収容された後、カシメにより形成される部位である。鏡筒５１０の内部に収容されるレンズ５０１〜５０４と、中間環５２１，５２２とは、保持部５１２と支持部５１１との間に挟まれるようにして支持されている。これにより、各部品の間に隙間が形成されないようになっている。
【０００７】
また、鏡筒５１０は、その外周面に、径方向外側に向かって突出した板状の部位であるフランジ部５１３を備えている。また、鏡筒５１０は、像側の端部に、鏡筒５１０と同軸の円形状であり、物体側に向かって窪んだ形状であるザグリ部５１４を備えている。ザグリ部５１４には、円形状のフィルタ５３０が接着剤によって貼り付けられている。接着は、例えば、ザグリ部５１４に接着剤を滴下し、その上にフィルタ５３０を配置することで実現されている。フィルタ５３０は、外光の特定の周波数成分を除去するために貼り付けられている。
【０００８】
ここで、図８を用いて樹脂製の鏡筒５１０が有するウェルド部について説明する。
図８（ａ）に示すように、ウェルド部（ウェルドライン）は、鏡筒５１０の成形時に、金型内部を流れる溶融樹脂の流れが合流した位置に、樹脂同士が融着することによって形成される部位である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＰ視である。図８（ｂ）に示すように、鏡筒５１０を成形する金型のゲートは、例えば、フランジ部５１３の径方向外側となる位置に、周方向に沿って等間隔に３箇所に設けられている。この場合、ウェルド部は、周方向に沿って略等間隔となる位置に、３箇所に形成されることとなる。
【０００９】
樹脂同士が融着した箇所であるウェルド部は、高温時における膨張収縮の変形量が大きい。そのため、フィルタ５３０が貼り付けられた状態の鏡筒５１０を高温環境、高温高湿環境、熱衝撃が与えられる環境等に長時間放置した場合、ウェルド部の変形に起因してフィルタ５３０が剥離してしまうという問題が生じていた。剥離には、フィルタ５３０が鏡筒５１０から完全に剥がれてしまう場合の他、フィルタ５３０におけるウェルド部との対向位置が白色に変色してしまう場合が含まれる。フィルタ５３０の剥離が生じた場合、レンズユニット５００の光学性能が劣化してしまう。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鏡筒のウェルド部の変形に起因するフィルタの剥離が抑制されたレンズユニットおよびカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、
溶融樹脂が合流する位置に形成されたウェルド部を備える鏡筒と
前記鏡筒の内周側に配置されたレンズと、
前記鏡筒の軸方向における一方の端部に接着されたフィルタとを備え、
前記フィルタが接着されている前記鏡筒の面には、前記ウェルド部の少なくとも一部を含むように凹部が形成され、前記フィルタが前記凹部に塗布された接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、高温環境下等においてウェルド部が変形をした場合でも、当該変形に伴い凹部に塗布された接着剤が弾性的に変形し、当該変形を吸収する役割を果たす。これにより、フィルタの剥離を抑制することができる。
【００１３】
また、前記構成において、前記フィルタは、前記凹部に塗布された接着剤と、前記鏡筒における前記フィルタとの対向面に塗布された接着剤とを介して接着されているようにしてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、フィルタの剥離を抑制するとともに、鏡筒とフィルタとの接着をより強固なものとすることができる。
【００１５】
本発明のカメラモジュールは、前記構成のレンズユニットと、前記レンズユニットで結像された画像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、カメラモジュールは、上述の本発明のレンズユニットと同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、鏡筒におけるウェルド部の変形に起因するフィルタの剥離が抑制されたレンズユニットおよびカメラモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズユニットを示す軸方向断面図である。
【図２】同、鏡筒とフィルタの接着について説明するための図であり、（ａ）は鏡筒を軸方向像側から見た概略図である。（ｂ）は凹部を設けていない場合を示す図である。（ｃ）は凹部を設けた場合を示す図である。
【図３】同、凹部の幅について説明するための図である。
【図４】同、凹部の変形例を示す図である。
【図５】同、ウェルド部が別の位置に形成されている場合を示す図である。
【図６】同、フィルタの接着の別の例を示す図である。
【図７】従来の課題を説明するための軸方向断面図である。
【図８】従来の課題を説明するための図であり、（ａ）は鏡筒を側方から見た概略図である。（ｂ）は鏡筒を軸方向像側から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
図１は、本実施形態に係るレンズユニット１００の軸方向断面図である。図１では、断面であることを示すハッチングを省略している。レンズユニット１００は、例えば、車載カメラ等に用いられている。
【００２０】
図１に示すように、レンズユニット１００は、レンズ１，２，３，４、鏡筒１０、フィルタ２０、中間環３１，３２、およびＯリング４０等を備えている。
【００２１】
鏡筒１０内には、鏡筒１０の軸方向に沿って１つのレンズ群を構成するレンズ１〜４が並べて配置されている。レンズ１〜４は、それぞれの光軸を一致させた状態で、かつ光軸に沿って並べられた状態で配置されている。このとき、鏡筒１０の軸とレンズ群の光軸（光軸ＯＡとする）とは、略一致するようになっている。以下、光軸ＯＡという場合に、各レンズ１〜４の光軸を指すとともにレンズ群の光軸を指すものとする。
【００２２】
鏡筒１０は、軸方向における一方の端部が、像側として撮像素子（不図示）を向くようにして配置され、軸方向における他方の端部が、物体側として撮像対象を向くようにして配置されている。本実施形態では、レンズ４側が像側であり、レンズ１側が物体側である。なお、撮像素子は、レンズユニット１００で結像された画像を撮像するために、レンズユニット１００の取付相手となるカメラケース（不図示）に配置されている。
【００２３】
レンズ１〜４は、鏡筒１０の内部に、物体側から像側に向かって、レンズ１、レンズ２、レンズ３、レンズ４の順で配置されている。また、フィルタ２０は、レンズ１〜４が像を結ぶ側（像側）の端部に配置されている。フィルタ２０は、外光の特定の周波数成分を除去する目的で配置されている。フィルタ２０は、例えば、多層膜をガラスに蒸着させて形成されている。本実施形態では、フィルタ２０を円形状の赤外線カットフィルタ（ＩＲＣＦ）とする。
【００２４】
円筒状の鏡筒１０は、樹脂製である。鏡筒１０は、その内径が物体側から像側に向かって段階的に小さくなっている。鏡筒１０の最も像側に位置する内周面における像側の部分には、内径が小さくなるように径方向内側に向かって突出した部位である支持部１１が形成されている。支持部１１は、レンズ４におけるフランジ部の像側の面と当接するようになっている。フランジ部とは、レンズ有効径の外周側に形成された平坦面を備える部位である。
【００２５】
鏡筒１０は、物体側の端部に形成され、レンズ１における物体側の面の外周部に当接する保持部１２を備えている。保持部１２は、鏡筒１０の内部に部品が収容された後、カシメにより形成されている部位である。保持部１２の内径は、レンズ１の外径より小さくなっている。鏡筒１０の内部に収容される部品は、支持部１１と保持部１２との間に挟まれるようにして支持されている。換言すると、鏡筒１０の内部に収容される部品は、保持部１２によって支持部１１側に向かって押し付けられた状態で保持されている。これにより、各部品の間に隙間が形成されないようになっている。
【００２６】
レンズ１〜４は、鏡筒１０に挿入される円形状のレンズである。レンズ１〜４は、樹脂製またはガラス製である。レンズ１〜４は、その外周面が鏡筒１０の内周面に当接することで、光軸ＯＡと直交する方向に対して位置決めされている。
【００２７】
中間環３１，３２は、金属製または樹脂製の環状部品であり、レンズ間に挿入され配置されている。
【００２８】
レンズ１の外周面のうち像側の部分には、他の部分より径を絞って形成された縮径部１ａが形成されている。縮径部１ａと鏡筒１０の内周面Ａとの間には、Ｏリング４０が配置されている。Ｏリング４０はゴム製であり、隙間を封止し、鏡筒１０の内部に水や埃等が侵入するのを防いでいる。
【００２９】
レンズユニット１００は、撮像素子、配線基板、信号処理回路、フレキシブル配線シート、およびコネクタ等とともにカメラモジュールを構成する。なお、カメラモジュールとは、少なくともレンズユニット１００と撮像素子とを備えたものをいう。撮像素子は、レンズユニット１００の像側に配置され、レンズユニット１００で結像される画像を撮像するようになっている。
【００３０】
カメラモジュールは次のように動作する。物体側から入射する光は、レンズユニット１００のレンズ群を介して撮像素子に入射する。撮像素子は、入射した像を電気信号に変換する。信号処理回路は、撮像素子からの電気信号に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換、画像補正処理等）を行う。信号処理回路から出力される電気信号は、フレキシブル配線シートおよびコネクタを介して外部の電子機器に接続される。
【００３１】
鏡筒１０の像側の端部には、鏡筒１０と同軸の円形状であり、物体側に向かって窪んだ形状であるザグリ部１４が形成されている。ザグリ部１４には、フィルタ２０が接着剤を介して貼り付けられている。
【００３２】
接着剤には、有機系のものと無機系のものがある。本実施形態では、有機系の接着剤が好ましい。また、有機系の接着剤には、合成系のものと天然系のものとがあるが、合成系のものが好ましい。例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等である。
【００３３】
上記では、鏡筒１０の像側の端部にザグリ部１４が設けられている場合について説明したが、ザグリ部１４は必ずしも設けられている必要はなく、鏡筒１０における像側の平面に、フィルタ２０が貼り付けられているものであってもよい。
【００３４】
図２は、鏡筒１０とフィルタ２０の接着について説明するための図である。
図２（ａ）は、鏡筒１０を軸方向像側から見た概略図である。
鏡筒１０の像側の面には、ウェルド部５０を少なくとも一部含むように凹部５１が形成されている。凹部５１は、フィルタ２０と対向する位置を含むように形成されている。凹部５１は、例えば、断面コ字状の溝である。凹部５１には、接着剤が塗布（充填）され、フィルタ２０は、凹部５１に塗布された接着剤を介して、鏡筒１０に貼り付けられている。
【００３５】
図２（ｂ）は、凹部５１が設けられていない場合における、フィルタ２０の接着について説明するための図である。常温から高温環境に移行した場合や高温環境下に長時間放置した場合等に、鏡筒１０のウェルド部５０は、膨張収縮変形をする。凹部５１が設けられていない場合、鏡筒１０とフィルタ２０との間に介在する接着剤の接着層の厚さが薄いため、ウェルド部５０が変形する影響を受けて接着層が脆弱となり、フィルタ２０が剥離してしまう。
【００３６】
図２（ｃ）は、凹部５１が設けられている場合における、フィルタ２０の接着について説明するための図である。凹部５１に接着剤が充填されているため、鏡筒１０とフィルタ２０との間に介在する接着剤の接着層の厚さが厚くなっている。このため、ウェルド部５０の変形に伴い接着層が変形し、接着層がウェルド部５０の変形を吸収する役割を果たすようになっている。換言すると、ウェルド部５０の動きに合わせて接着層が弾性的に動くようになっている。これにより、ウェルド部５０の変形に起因するフィルタ２０の剥離が抑制され、レンズユニット１００の光学性能の低下を防ぐことができる。
【００３７】
凹部５１の深さは、５μｍ〜１０００μｍとなっている。凹部５１の深さは、１０μｍは確保されていることがより好ましい。接着層を厚くし、フィルタ２０の剥離抑制という効果をより実効的なものとするためである。また、凹部５１の深さは、２００μｍまでとすることがより好ましい。鏡筒１０の強度を確保するためである。
【００３８】
また、凹部５１は、ウェルド部５０が正確に凹部５１の内部に形成されるように所定の幅を持って成形されている必要がある。凹部５１は、成形条件等による揺らぎを考慮して、フィルタ２０が載置される鏡筒１０の平面部の最内周部分に、所定の幅で形成されているのが望ましい。図３は、凹部５１の幅について説明するための図である。図３では、凹部５１の幅が、角度５°となるように形成されている例を示している。凹部５１の幅は、角度が２°以上３０°以下となるように形成されているのが望ましい。また、凹部５１の幅は、角度が２°以上１０°以下の幅で形成されているのがより好ましい。本実施形態では、凹部５１の幅は角度５°となっている。図２（ａ）では、凹部５１を長方形状としたが、凹部５１は、外周側に向かって幅が徐々に広くなるように形成された台形形状であるのが好ましい。
凹部５１の幅は０．１〜５ｍｍであることが望ましい。また、凹部５１の幅は、１ｍｍ以下とすることがより好ましい。鏡筒の強度低下、および接着剤塗布量増大によるコスト上昇を抑制するためである。
【００３９】
また、径方向に対する凹部５１の長さは、０．１〜１０ｍｍである。凹部５１の長さは、５ｍｍ以下とすることがより好ましい。接着剤塗布量増大によるコスト上昇を抑制するためである。
【００４０】
ここで、図２（ａ）に示すように、鏡筒１０の平面部のうち、フィルタ２０と対向する箇所の径方向長さをＲとする。長さＲに占める凹部５１の長さの割合は５〜１００％となっている。当該割合は、１０％は確保されていることがより好ましい。接着層を確保し、フィルタ２０の剥離抑制という効果をより実効的なものとするためである。また、当該割合は５０％以下とするのがより好ましい。接着剤塗布量増大によるコスト上昇を抑制するためである。
【００４１】
図４は、凹部５１の変形例について説明するための図である。凹部５１は、図４に示す凹部５１Ａ〜凹部５１Ｅのように構成することができる。凹部５１Ａ〜凹部５１Ｃのように、楕円形状、長方形状または台形形状等の複数の窪みの組み合わせとしてもよい。また、凹部５１Ｄのように、複数の溝の組み合わせとしてもよい。また、凹部５１Ｅのように、窪みと溝の組み合わせとしてもよい。また、窪みや溝の断面形状は、断面Ｖ字状、断面多角形状、断面半円形状等としてもよい。なお、凹部５１は、図２（ａ）における３箇所の凹部５１すべてにおいて同一の形状とする必要はなく、任意の形状の組み合わせとすることができる。
【００４２】
図５は、鏡筒１０における別の位置にウェルド部５０が形成された場合を示す図である。図５に示す２箇所のゲート位置から溶融樹脂を流入させた場合、溶融樹脂が合流する２箇所にウェルド部５０が形成されることとなる。この場合、凹部５１は、２箇所のウェルド部５０にそれぞれ形成される。このように、凹部５１は、鏡筒１０に形成されるウェルド部５０の数に合わせて形成されるものであればよい。ただし、凹部５１は、ウェルド部５０が発生しない箇所に付加的に形成されるものであってもよい。
【００４３】
上記では、フィルタ２０が、凹部５１に塗布された接着剤を介して鏡筒１０に接着される場合について説明したが、凹部５１に加えて、鏡筒１０におけるフィルタ２０との対向面（接着面）にも接着剤を塗布し、フィルタ２０が接着されるようにしてもよい。換言すると、凹部５１に塗布された接着剤と、ウェルド部５０が形成されていない面に塗布された接着剤とを介してフィルタ２０が接着されるようにしてもよい。後者の接着剤は、面塗布であっても点塗布であってもよい。このように構成することで、ウェルド部５０の変形に起因するフィルタ２０の剥離が抑制されるとともに、フィルタ２０の接着がより強固なものとなる。
【００４４】
また、上記では、接着剤を鏡筒１０に塗布した後にフィルタ２０を貼り付けるものとしたが、鏡筒１０の像側の面にフィルタ２０を予め載置し、フィルタ２０の径方向外側となる位置に設けられた接着剤塗布用溝（不図示）を介して、フィルタ２０と鏡筒１０との間に接着剤を流し込み、フィルタ２０を貼り付けるようにしてもよい。
【００４５】
図６は、別の方法によりフィルタ２０を接着する変形例について説明するための図である。
本変形例では、ウェルド部５０に凹部５１を設けていない。本変形例では、ウェルド部５０を除く箇所に接着剤が塗布され、当該接着剤を介してフィルタ２０が鏡筒１０における像側の面に貼り付けられている。換言すると、フィルタ２０は、ウェルド部５０以外の箇所に塗布された接着剤を介して、鏡筒１０における像側の面に接着されている。当該接着剤の塗布は、例えば、点塗布である。なお、図６では、ウェルド部５０以外の３箇所に接着剤が塗布されている場合を示しているが、接着剤の塗布数はこれに限られるものではない。接着剤は、ウェルド部５０を避けるようにして、ｎ箇所（ｎは１以上の整数）に塗布されているものであればよい。このように構成することで、高温環境下等においてウェルド部５０が変形したとしても、当該変形に起因するフィルタ２０の剥離が抑制される。これにより、レンズユニット１００の光学性能の低下を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４６】
１，２，３，４  レンズ
１０  鏡筒
２０  フィルタ
５０  ウェルド部
【図１】
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【図２】
2019204000.tif 000004
【図３】
2019204000.tif 000005
【図４】
2019204000.tif 000006
【図５】
2019204000.tif 000007
【図６】
2019204000.tif 000008
【図７】
2019204000.tif 000009
【図８】
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