(57)【要約】【課題】確実に防水を行うことができるレンズユニット、レンズ、及び撮像ユニットを提供する。【解決手段】複数のレンズと、複数のレンズを、それらの光軸が一致するように収容する鏡筒と、を備えるレンズユニットであって、複数のレンズはそれぞれ、レンズ部と該レンズ部の周囲に広がるコバ部とを有し、複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズのコバ部が鏡筒の内周面に当接され、鏡筒の内周面と該内周面に当接するコバ部の外周面との間に防水膜が形成され、防水膜は、鏡筒の内周面又はレンズのコバ部の外周面に全周にわたって多色成形により成形され、鏡筒とレンズとに挟まれて押圧されている。【選択図】図１
2012215711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズと、
前記複数のレンズを、それらの光軸が一致するように収容する鏡筒と、を備えるレンズユニットであって、
前記複数のレンズはそれぞれ、レンズ部と該レンズ部の周囲に広がるコバ部とを有し、
前記複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズの前記コバ部が前記鏡筒の内周面に当接され、前記鏡筒の前記内周面と該内周面に当接する前記コバ部の外周面との間に防水膜が形成され、
前記防水膜は、前記鏡筒の内周面又は前記レンズの前記コバ部の外周面に全周にわたって多色成形により成形され、前記鏡筒と前記レンズとに挟まれて押圧されているレンズユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズユニットであって、
前記防水膜は、つぶし率が５％〜３０％であるレンズユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレンズユニットであって、
前記防水膜は、つぶし量が０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであるレンズユニット。
【請求項４】
撮像素子を有するセンサユニットと、前記撮像素子に結像するレンズユニットと、を備える撮像ユニットであって、
前記レンズユニットは、請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズユニットである撮像ユニット。
【請求項５】
筒状の鏡筒に収容されるレンズであって、
レンズ部と、
前記レンズ部の周囲に広がるコバ部と、を有し、
前記レンズのコバ部における、前記鏡筒の内周面に嵌合する外周面に、防水膜が形成され、
前記防水膜は、前記コバ部の前記外周面の全周にわたって多色成形により成形されているレンズ。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズであって、
前記防水膜は、つぶし率が５％〜３０％であるレンズ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のレンズであって、
前記防水膜は、つぶし量が０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであるレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニット、レンズ、及び撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、バックモニタや前方監視に用いられる車載用カメラが普及している。
【０００３】
車載用カメラに用いられる撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子と、撮像素子の受光面に結像するレンズユニットとを備える。
【０００４】
レンズユニットは、複数のレンズと、これらのレンズを収容する鏡筒とを備える。このようなレンズユニットを備えた撮像ユニットとしては、例えば、特許文献１に示すものがある。撮像ユニットに用いられるレンズユニットは、外部からレンズと鏡筒とが互いに嵌め合う隙間に水が浸入することがある。そこで、特許文献１に示すように、防水機構を設ける必要がある。
【０００５】
特許文献１に記載された撮像装置は、レンズ群を保持する鏡筒を備え、鏡筒に固定された押さえ部材と、被写体側の一枚目のレンズとの間に防水のためのＯリングを設けた構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９５１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、鏡筒にレンズとＯリングと嵌め込む構成の場合には、嵌め込む作業が煩雑であり、Ｏリングを嵌め込み忘れるミスや、Ｏリングの不適正な嵌め込みによってＯリングの姿勢に捩れが生じて、防水性が損なわれることが懸念される。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、確実に防水を行うことができるレンズユニット、レンズ、及び撮像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】
【０００９】
（１）複数のレンズと、
前記複数のレンズを、それらの光軸が一致するように収容する鏡筒と、を備えるレンズユニットであって、
前記複数のレンズはそれぞれ、レンズ部と該レンズ部の周囲に広がるコバ部とを有し、
前記複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズの前記コバ部が前記鏡筒の内周面に当接され、前記鏡筒の前記内周面と該内周面に当接する前記コバ部の外周面との間に防水膜が形成され、
前記防水膜は、前記鏡筒の内周面又は前記レンズの前記コバ部の外周面に全周にわたって多色成形により成形され、前記鏡筒と前記レンズとに挟まれて押圧されているレンズユニット。
（２）撮像素子を有するセンサユニットと、前記撮像素子に結像するレンズユニットと、を備える撮像ユニットであって、
前記レンズユニットは、（１）に記載のレンズユニットである撮像ユニット。
（３）筒状の鏡筒に収容されるレンズであって、
レンズ部と、
前記レンズ部の周囲に広がるコバ部と、を有し、
前記レンズのコバ部における、前記鏡筒の内周面に嵌合する外周面に、防水膜が形成され、
前記防水膜は、前記コバ部の前記外周面の全周にわたって多色成形により成形されているレンズ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、確実に防水を行うことができるレンズユニット、レンズ、及び撮像ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のレンズユニットの構成の一例を示す図
【図２】図１に示すレンズユニットを備えた撮像ユニットを示す図
【図３】図１のレンズユニットの鏡筒の断面図
【図４】防水膜のつぶし率及びつぶし量を説明する模式的な断面図
【図５】レンズユニット及びレンズの変形例を示す模式的な断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、レンズユニットの構成の一例を示す。
レンズユニット１０は、複数のレンズを含む光学系４と、光学系４を収容する鏡筒１とを含んでいる。光学系４は、図示の例では、入射側（図中上側）から順に配置された、第１レンズ１１と、第２レンズ２１と、第３レンズ３１と、第４レンズ４１とを備えている。
【００１３】
なお、光学系４の構成は、図示の例に限定されず、例えばレンズの枚数は３枚であってもよく、５枚以上であってもよい。
【００１４】
鏡筒１は、円筒形状の筒部１ａと、筒部１ａの軸方向の一方の端部に設けられた底部１ｂと、で構成されている。また、鏡筒１の筒部１ａの軸方向における底部１ｂとは反対側の端部は開放されている。
【００１５】
鏡筒１は、筒部１ａの内周面には段差部７が設けられている。段差部７は、筒部１ａの中心軸を中心として環状に設けられている。
【００１６】
光学系４は、その光軸を鏡筒１の筒部１ａの中心軸に一致させた状態で筒部１ａ内に配置されている。光学系４の光軸が通過する底部１ｂの中央部には開口部３が設けられている。光学系４を透過した光は、開口部３を通過し、後述するセンサユニットの撮像素子に入射する。
【００１７】
第１レンズ１１、第２レンズ２１、第３レンズ３１、第４レンズ４１は、この順に、鏡筒１の底部１ｂとは反対側の端部から鏡筒１の内部に配置される。
【００１８】
第１レンズ１１は、表裏に光学面を有するレンズ部１２と、レンズ部１２の周囲に広がるコバ部１３とで構成されている。
第２レンズ２１もまた、同様に、表裏に光学面を有するレンズ部２２と、レンズ部２２の周囲に広がるコバ部２３とで構成されている。
第３レンズ３１もまた、同様に、表裏に光学面を有するレンズ部３２と、レンズ部３２の周囲に鍔状に広がるコバ部３３とで構成されている。
第４レンズ４１もまた、同様に、表裏に光学面を有するレンズ部４２と、レンズ部４２の周囲に鍔状に広がるコバ部４３とで構成されている。
【００１９】
第１レンズ１１、第２レンズ２１、第３レンズ３１、第４レンズ４１はそれぞれ鏡筒１の内周面に嵌め込まれている。第１レンズ１１、第２レンズ２１、第３レンズ３１、第４レンズ４１の各コバ部１３、２３、３３、４３が鏡筒１の内周面に当接する。第１レンズ１１のコバ部１３の被写体側は、筒部１ａの先端部をかしめ加工することで、筒部１ａに保持される。
【００２０】
第１レンズ１１の直径は第２レンズ２１の直径より長い。第２レンズ２１の直径は第３レンズ３１の直径より長い。第３レンズ３１の直径は、第４レンズ４１の直径より長い。なお、以下の説明では、第１レンズ１１、第２レンズ２１、第３レンズ３１、第４レンズ４１を総称して、単にレンズともいう。
【００２１】
図２は、図１に示すレンズユニットを備える撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【００２２】
撮像ユニット１００は、図１に示したレンズユニット１０と、センサユニット１０１と、外カバー１０２と、ホルダ１０３と、接続部１０８と、配線１１０とを備える。
【００２３】
センサユニット１０１は、本体カバー１０５と、該本体カバー１０５に内蔵された撮像素子１０６と、該撮像素子１０６が取り付けられているセンサ基板１０４と、を備える。撮像素子１０６は、光学系４で結像された像を電気信号に変換する。撮像素子１０６は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどである。
【００２４】
センサ基板１０４は、光学系４の光軸に対して撮像素子１０６の撮像面が垂直となるように、該撮像素子１０６を支持する板状の部材である。
【００２５】
ホルダ１０３は、鏡筒１を保持する枠状の部材である。また、ホルダ１０３はセンサ基板１０４に固定されている。ホルダ１０３は、図示しないが、鏡筒１の筒部１ａの外周面とネジ嵌合する内周面を有する。
【００２６】
外カバー１０２は、レンズユニット１０の鏡筒１の外周を保持するとともに、本体カバー１０１に固定される。
【００２７】
接続部１０８は、本体カバー１０５内のセンサ基板１０４から延びる配線などを、該本体カバー１０５から外側に延びる配線１１０と接続する。
【００２８】
図１に示すように、鏡筒１の内周面において第１レンズ１１のコバ部１３の外周面が当接する部位に防水膜６が形成されている。防水膜６は、鏡筒１とレンズとに挟まれて押圧されている。
【００２９】
防水膜６は、筒部１ａの内周面に二色成形によって形成されたものである。防水膜６は、後述するように弾性材料によって構成されている。
【００３０】
図３は、図１のレンズユニットの鏡筒の断面図である。図３は、鏡筒１の中心軸に対して平行な断面で切断した状態を示している。図４は、図３の鏡筒及び防水膜を拡大して示す図である。
【００３１】
図３に示すように、筒部１ａの内周面には、鏡筒１の中心軸を中心とする環状の溝１ｃが形成されている。防水膜６は、筒部１ａの溝１ｃ内に配されている。また、防水膜６は、鏡筒１の中心軸に対して平行な方向の寸法が均一になるように形成されている。また、防水膜６は、全周にわたって略均一な厚さ（鏡筒１の中心軸に対して径方向の寸法）で形成されている。
【００３２】
防水膜６は、後述するように所定のつぶし量及びつぶし率を有する弾性部材である。第１レンズ１１を鏡筒１の内周面に嵌め込むことで防水膜６は、鏡筒１と第１レンズ１１との間で押圧され、反発力を伴って圧縮されている。このため、第１レンズ１１のコバ部１３の外周面と鏡筒１の内周面との間は、防水膜６によって封止され、レンズユニット１０の外側から水が鏡筒１内に浸入することを防止することができる。
【００３３】
また、Ｏリングやパッキンを用いる必要がないため、部品数を減らすことができ、部品コスト、組立工数の低減を図ることができる。
【００３４】
防水膜６を構成する弾性材料としては、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムなどを用いることができる。
【００３５】
鏡筒１の材料は、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）等を用いることができる。
【００３６】
レンズの材料は、ガラス、ＰＣ、アクリル、シクロオレフィン系材料等を用いることができる。
【００３７】
また、レンズユニット１０やこのレンズユニット１０を備える撮像ユニット１００によれば、鏡筒１にレンズとＯリングと嵌め込む作業を行う必要がなく、Ｏリングの不適正な嵌め込みに起因する防水性の低下を回避できる。よって、確実に防水を行うことができる。
【００３８】
次に、図４に基づいて、防水膜６のつぶし量とつぶし率を説明する。
【００３９】
図４に示すように、防水膜６の厚みをＷとし、溝１ｃの深さをＨとしたとき、つぶし量δは、δ＝Ｗ−Ｈと表すことができる。防水膜６は、つぶし量δが０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍであることがより好ましい。
【００４０】
図４に示すように、防水膜６のつぶし率Ｅは、（δ／Ｗ）×１００と表すことができる。防水膜６は、つぶし率が５％〜３０％であることが好ましく、１５％〜２５％であることがより好ましい。
【００４１】
次に、本発明の変形例を説明する。なお、後述する説明では、既に説明した図１のレンズユニットの構成を適宜参照するものとする。
【００４２】
図５は、レンズユニットの構成の変形例を説明する模式的な断面図である。
図５に示すように、第１１レンズのコバ部１３の外周面に、レンズ部１２の光軸を中心とする環状の溝１３ａが形成されている。コバ部１３の溝１３ａに、円環状の防水膜６が形成されている。防水膜６は、第１レンズ１１の材料と弾性材料とを用いて二色成形により、第１レンズ１１に一体に成形することができる。
【００４３】
このような構成において、弾性材料及びレンズの材料としては、それぞれ先に述べたものと同じ材料を用いることができる。
【００４４】
このように、本発明において、防水膜６は、鏡筒１の内周面又はいずれかのレンズのコバ部の外周面に全周にわたって多色成形により成形されていればよい。
【００４５】
鏡筒１の材料としては、アルミ、黄銅、鉄、ステンレス、ＰＡ、ＰＰＡ、ＰＣ、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＥＳ、ＰＰＥ、ＰＥ、ＰＡＲ、ＬＣＰ、ＰＥＥＫ、ＰＩ、ＰＡＩ等を用いることができる。
【００４６】
このように、レンズ側に防水膜を二色成形した構成でも、第１レンズ１１のコバ部１３の外周面と鏡筒１の内周面との間を防水膜６によって封止することで、レンズユニットの防水を実現することができる。また、Ｏリングやパッキンを用いる必要がないため、部品数を減らすことができ、部品コスト、組立工数の低減を図ることができる。さらに、鏡筒１にレンズとＯリングと嵌め込む作業を行う必要がなく、Ｏリングの不適正な嵌め込みに起因する防水性の低下を回避できる。よって、確実に防水を行うことができる。
【００４７】
防水膜６は、第１レンズ１１のコバ部と鏡筒の内周面との間に限らず、他のレンズのコバ部と鏡筒との間に設けられてもよい。また、防水膜６は、他のレンズのコバ部又は鏡筒のいずれかに二色成形によって一体に成形されていればよい。
【００４８】
弾性材料の硬度はショアＡ（ＪＩＳ  Ｋ６２５３）が９０以下、その中でも３０〜７０の範囲がより望ましい。
【００４９】
上述の例では二色成形について説明したがこれに限定されず、多色成形を用いてもよい。例えば、硬度の異なる３種類以上の材料を使用し、そのうちの２つでレンズ又は鏡筒を成形してもよい。その場合は、常温など隙間が無い状態では硬い弾性部の部分で精度良くレンズを保持し、低温、高温環境下で隙間が生じた際は、軟らかい弾性部でガタなきよう保持することができる。組み合わせとしては、例えば、硬い材料をショアＡ５０以上、望ましくは５０〜７０のものを使用し、軟らかい材料をショアＡ５０以下、望ましくは３０〜５０のものを使用する。
【００５０】
上述の撮像ユニットは、環境の温度変化に対する耐性が要求されるカメラに好適であって、例えば、バックモニタ又は前方監視などのために備えられる車載のカメラに好適である。また、レンズユニットはその撮像ユニットに備えられるものとして好適である。
【００５１】
本明細書は次の事項を開示する。
（１）複数のレンズと、
前記複数のレンズを、それらの光軸が一致するように収容する鏡筒と、を備えるレンズユニットであって、
前記複数のレンズはそれぞれ、レンズ部と該レンズ部の周囲に広がるコバ部とを有し、
前記複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズの前記コバ部が前記鏡筒の内周面に当接され、前記鏡筒の前記内周面と該内周面に当接する前記コバ部の外周面との間に防水膜が形成され、
前記防水膜は、前記鏡筒の内周面又は前記レンズの前記コバ部の外周面に全周にわたって多色成形により成形され、前記鏡筒と前記レンズとに挟まれて押圧されているレンズユニット。
（２）（１）に記載のレンズユニットであって、
前記防水膜は、つぶし率が５％〜３０％であるレンズユニット。
（３）（１）又は（２）に記載のレンズユニットであって、
前記防水膜は、つぶし量が０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであるレンズユニット。
（４）撮像素子を有するセンサユニットと、前記撮像素子に結像するレンズユニットと、を備える撮像ユニットであって、
前記レンズユニットは、（１）から（３）のいずれか１つに記載のレンズユニットである撮像ユニット。
（５）筒状の鏡筒に収容されるレンズであって、
レンズ部と、
前記レンズ部の周囲に鍔状に広がるコバ部と、を有し、
前記レンズのコバ部における、前記鏡筒の内周面に嵌合する外周面に、防水膜が形成され、
前記防水膜は、前記コバ部の前記外周面の全周にわたって多色成形により成形されているレンズ。
（６）（５）に記載のレンズであって、
前記防水膜は、つぶし率が５％〜３０％であるレンズ。
（７）（５）又は（６）に記載のレンズであって、
前記防水膜は、つぶし量が０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであるレンズ。
【符号の説明】
【００５２】
１    鏡筒
１ａ    筒部
６    防水膜
１０    レンズユニット
１１    第１レンズ（レンズ）
２１    第２レンズ（レンズ）
３１    第３レンズ（レンズ）
４１    第４レンズ（レンズ）
１００    撮像ユニット
１０１    センサユニット
【図１】
2012215711.tif 000003
【図２】
2012215711.tif 000004
【図３】
2012215711.tif 000005
【図４】
2012215711.tif 000006
【図５】
2012215711.tif 000007