(57)【要約】【課題】光学性能の劣化を抑える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】レンズ部１２と、該レンズ部１２の周囲に広がるコバ部１３と、を有する第１レンズ１１は、コバ部１３に外形の一部が直線状に切り欠かれた切欠部１３ａが形成され、鏡筒１の内側面には、内側面に嵌め込まれるレンズ１１の切欠部１３ａに対応する位置に補填部６が多色成形によって形成されている。【選択図】図１
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【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、
前記レンズの前記コバ部に外形の一部を直線状に切り欠かれた切欠部が形成され、
前記鏡筒の内側面には、該内側面に嵌め込まれる前記レンズの前記切欠部に対応する位置に補填部が多色成形によって形成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、
前記補填部の材料は、前記レンズ及び前記鏡筒の材料に比して弾性率が小さいレンズユニット。
【請求項３】
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又は２に記載のレンズユニットである撮像ユニット。
【請求項４】
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、
前記レンズの前記コバ部に外形の一部に平坦部が形成され、
前記平坦部に前記コバ部の外形の形状を補填する補填部が多色成形によって一体に成形されているレンズ。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズであって、
前記補填部の材料は、前記レンズの材料に比して弾性率が小さいレンズ。
【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。鏡筒は、円筒形状の筒部を備える。この筒部の内周面に複数のレンズの外周が嵌め込まれる。このようなレンズユニットとしては、例えば、特許文献１に示すものがある。
【０００５】
レンズは、樹脂などの材料を成形型に注入し、硬化させた後、離型することで得られる。樹脂材料を成形してなるレンズは、一例としては射出成形機によって成形されるが、成形の際にゲート部がレンズに一体的に形成されるため、離型の後でこれを除去する必要がある。ゲート部の除去は直線状の切断線でカッティングにより行われる。このカッティングによって、レンズにおける円形状の外形の一部が削除されて、ゲート部が除去されたレンズが得られる。このレンズには、ゲート部に対応する位置にゲートカット部が設けられている。ゲートカット部は、円形状の外形の一部が直線によりカット（所謂、Ｄカット）された形状である。
【０００６】
特許文献１には、レンズの外周面の切り欠かれたゲートカット部を除いたレンズの外周部に、ディスペンサにより接着剤を塗布し、レンズと鏡筒を接着することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４７８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、このようにカッティングしたレンズを鏡筒に嵌め込んだ場合には、レンズのゲート部と、鏡筒との間に隙間が生じることがあった。すると、鏡筒においてレンズの倒れや軸ズレが生じ、光学性能が劣化することがある。また、レンズのゲート部に対応する部分と鏡筒との隙間から塵埃等が撮像ユニット側に侵入し、塵埃等が撮像画像へ写りこんでしまうことにより、撮像画像の画質の劣化も懸念される。
【０００９】
特許文献１には、鏡筒にレンズを配置した後で接着するレンズ固定方法が記載されている。このレンズ固定方法は、鏡筒にレンズを位置決めする際にゲートカット部と鏡筒との隙間でガタが生じてしまうが、正確なレンズの位置決めを行うことは困難であった。
【００１０】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、光学性能の劣化を抑える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】
【００１１】
（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、
前記レンズの前記コバ部に外形の一部を直線状に切り欠かれた切欠部が形成され、
前記鏡筒の内側面には、該内側面に嵌め込まれる前記レンズの前記切欠部に対応する位置に補填部が多色成形によって形成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、上記（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、
前記レンズの前記コバ部に外形の一部に平坦部が形成され、
前記平坦部に前記コバ部の外形の形状を補填する補填部が多色成形によって一体に成形されているレンズ。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学性能の劣化を抑える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】
【００１３】
【図１】本発明のレンズユニットの構成の一例を示す図である。
【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である。
【図３】図１のレンズユニットの鏡筒の断面図である。
【図４】レンズを斜視した状態を模式的に示す図である。
【図５】図４に示すレンズの正面図、及び平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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（図中左側）から順に、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。被写体側から入射した光は、光学系４に導かれ、開口部３を通過し、後述するセンサユニットの撮像素子へ入射する。
【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、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
各レンズ１１、２１、３１、４１の材料は、ガラス、ＰＣ、アクリル、シクロオレフィン系材料などを用いることができる。
【００２８】
ここで、第１レンズ１１のコバ部１３には、その成形の際にゲート部を除去することにより、円形状の外形の一部が直線状に切り欠かれて形成された切欠部１３ａ（ゲートカット部）が形成されている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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１０５に固定される。
【００３５】
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。
【００３６】
図３は、レンズユニットの鏡筒の断面図である。
図３に示すように、鏡筒１の内側面には補填部６が形成されている。補填部６は、鏡筒１の筒部１ａの内側面に嵌め込まれる第１レンズ１１の切欠部１３ａに対応する位置に配置されている。
【００３７】
補填部６は、円形状の第１レンズ１１が切欠部１３ａで削除された削除部分と同一形状、即ち、略三日月状の形状を有する。補填部６は、ゲートカット部と同一形状あるいは、ゲートカット部による第１レンズ１１の軸ずれを抑えるのに十分な寸法とする。この補填部６の寸法は、補填部６の外周面（レンズのコバ部の外周面に一致する面）と筒部１ａの内側面との間で１μｍ〜５０μｍつぶれることが好ましい。補填部６は、常温でつぶされた状態であれば、温度が変化してレンズが収縮したとしても、該補填部６によってコバ部１３が筒部１ａに押し付けられているため、第１レンズ１１ががたつくことが抑えられる。
【００３８】
補填部６は、二色成形によって筒部１ａに一体に形成されている。ここで、鏡筒１の二色成形は、１次の成形で筒部１ａを構成する第１の樹脂によって該筒部１ａを成形し、その後、２次の成形で筒部１ａに第２の樹脂によって補填部６を成形する。
【００３９】
補填部６は、第１レンズ１１及び鏡筒１の材料に比して弾性率が小さい弾性材料によって構成されていることが好ましい。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
第１レンズ１１は、切欠部１３ａと鏡筒１の補填部６との位置合わせが行われて、鏡筒１の内側面に嵌め込まれている。これにより、第１レンズ１１は、補填部６により、鏡筒１の内側面に位置決めされる。
【００４３】
従って、第１レンズ１１の切欠部１３ａと鏡筒１の内側面との間に、補填部６が形成されることによって、隙間が生じることはなく、鏡筒１におけるレンズ１１の倒れや、軸ズレが防止されて光学性能の劣化が防止される。
【００４４】
また、第１レンズ１１の切欠部１３ａと筒部１ａとの隙間から塵埃等が侵入し、撮像した画像に塵埃等が写り込むことを防止できる。よって、この第１レンズ１１、レンズユニット１０、及びこの撮像ユニット１００によれば、撮像画像の画質が劣化することを防止できる。
【００４５】
なお、補填部６は、第１レンズ１１の切欠部１３ａが嵌め合わされる位置に形成するように説明したが、これに限定されない。第２レンズ２１、第３レンズ３１、第４レンズ４１に切欠部を設ける場合、補填部６は、第２レンズ２１、第３レンズ３１、第４レンズ４１のそれぞれの嵌め合わされる位置に、上述の第１レンズ１１の場合と同様に筒部１ａの内側面に設けることができる。
【００４６】
次に、本発明の変形例を説明する。
【００４７】
上述のレンズユニットは、鏡筒の内側面に補填部を二色成形する構成とした。しかし、補填部は、レンズ側のゲートカット部に二色成形されていてもよい。
【００４８】
図４はレンズの斜視図、図５はレンズ部を正面視した状態と切欠部を側面視した状態とを模式的に示している。以下の説明においては、既に説明した部材や部位については、上述した図面に基づく説明を適宜参照するものとし、説明を簡略又は省略する。
【００４９】
図４及び図５に示すように、レンズ１１１は、レンズ部１１２と、該レンズ部１１２の光軸を中心として径方向に鍔状に広がるコバ部１１３とを含む。コバ部１１３には、レンズ１１１の成形時に成形装置側のゲート位置に対応する平坦部１１３ａが形成される。すなわち、レンズ１１１は、光軸方向にみて略Ｄ字形状に成形される。この平坦部１１３ａは、Ｄ字形状において直線部分に相当し、コバ部１１３の外形（正円）の一部が直線状に成形されたものである。図の１０９は、ゲート部をカットしたときに、レンズに残る突状のゲートカット残りである。レンズ１１１は、平坦部１１３ａに補填部１１６が二色成形により形成されている。補填部１１６は、ゲート１０９を覆うように、コバ部１１３の外形の形状を補填するように、レンズ１１１に一体に成形されたものである。これにより、レンズ１１１は、平坦部１１３ａが補填部１１６で補填されて全体が円形状に形成される。
【００５０】
補填部１１６の二色成形は、一例として、１次の成形で第１の樹脂（レンズ材料）によってレンズを成形し、２次の成形で第２の樹脂（ここでは、弾性材料）によって補填部１１６を成形するものである。
【００５１】
補填部１１６は、レンズ１１１及び鏡筒１の材料に比して弾性率が小さい弾性材料により形成される。弾性材料は上述したものを使用することができる。
【００５２】
レンズ１１１の材料は、先に述べたレンズの材料と同じ材料を用いることができる。
【００５３】
鏡筒の材料は、アルミニウム、黄銅、鉄、ステンレス、ＰＡ、ＰＰＡ、ＰＣ、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＥＳ、ＰＰＥ、ＰＥ、ＰＡＲ、ＬＣＰ、ＰＥＥＫ、ＰＩ、ＰＡＩなどを用いることができる。レンズ側に二色成形により補填部１１６を形成するため、アルミニウム等の金属材料を採用することができ、レンズユニットの設計の自由度が向上する。
【００５４】
補填部１１６の二色成形により円形状に形成されたレンズ１１１は、コバ部１１３が鏡筒１の内側面に嵌め込まれている。これにより、第１レンズ１１１は、補填部１１６の弾性力により、鏡筒１の内側面に弾性的に保持されている。
【００５５】
なお、図１を参照して、補填部６は、第１レンズ１１に限定されず、第１レンズ１１から第４レンズ１４のいずれに設けてもよい。また、図４及び図５を参照して、レンズ側に二色成形される補填部１１６は、図１に示す第１レンズ１１から第４レンズ１４のいずれに設けてもよい。
【００５６】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、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、３つ以上の樹脂を用いて多色成形であってもよい。
【００５７】
本明細書は次に事項を開示する。
（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、
前記レンズの前記コバ部に外形の一部を直線状に切り欠かれた切欠部が形成され、
前記鏡筒の内側面には、該内側面に嵌め込まれる前記レンズの前記切欠部に対応する位置に補填部が多色成形によって形成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、
前記補填部の材料は、前記レンズ及び前記鏡筒の材料に比して弾性率が小さいレンズユニット。
（３）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）又は（２）に記載のレンズユニットである撮像ユニット。
（４）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、
前記レンズの前記コバ部に外形の一部に平坦部が形成され、
前記平坦部に前記コバ部の外形の形状を補填する補填部が多色成形によって一体に成形されているレンズ。
（５）（４）に記載のレンズであって、
前記補填部の材料は、前記レンズの材料に比して弾性率が小さいレンズ。
【符号の説明】
【００５８】
１    鏡筒
６、１０６    補填部
１０    レンズユニット
１１    第１レンズ（レンズ）
１３ａ    切欠部（ゲートカット部）
１１３ａ    平坦部
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
１０６    撮像素子
【図１】
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【図２】
2012215710.tif 000004
【図３】
2012215710.tif 000005
【図４】
2012215710.tif 000006
【図５】
2012215710.tif 000007