(57)【要約】【課題】使用環境による光学性能の劣化を抑えるとともに、ＥＭＣ対策が可能な構成であるレンズユニット、及び撮像ユニットを提供する。【解決手段】撮像ユニットは、少なくとも１つのレンズを含む光学系と、光学系の光を結像する撮像素子と、該撮像素子が固定されたセンサ基板とを内蔵するセンサユニットと、光学系を保持し、センサ基板に対する光学系の位置を固定するレンズ保持部材と、を備え、レンズ保持部材は、該レンズ保持部材の外部に露出する部位を形成する第１の樹脂と、第２の樹脂とを用いて多色成形により形成され、第２の樹脂が導電性フィラーを含む。【選択図】図３
2012215714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのレンズを含む光学系と、
前記光学系の光を結像する撮像素子と、該撮像素子が固定されたセンサ基板とを内蔵するセンサユニットと、
前記光学系を保持し、前記センサ基板に対する前記光学系の位置を固定するレンズ保持部材と、を備え、
前記レンズ保持部材は、該レンズ保持部材の外部に露出する部位を形成する第１の樹脂と、第２の樹脂とを用いて多色成形により形成され、前記第２の樹脂が導電性フィラーを含む撮像ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像ユニットであって、
前記第２の樹脂によって形成された部位が、前記撮像素子を囲うように形成されている撮像ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像ユニットであって、
前記レンズ保持部材は、前記光学系を収容する鏡筒を備えるレンズユニットと、
前記センサ基板に前記レンズユニットを固定するホルダと、を備え、
前記鏡筒は前記レンズが嵌合される筒状の筒部を有し、前記筒部が前記多色成形により形成されている撮像ユニット。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の撮像ユニットであって、
前記光学系を収容する鏡筒を備えるレンズユニットを備え、
前記レンズ保持部材は、前記センサ基板に前記レンズユニットを固定するホルダと、前記レンズユニットの周囲を覆い、前記センサユニットに取り付けられる外カバーとが前記多色成形により一体に形成された撮像ユニット。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の撮像ユニットであって、
前記レンズ保持部材は、前記光学系を収容する部分と、前記センサ基板に該レンズ保持部材を固定するホルダと、前記光学系の周囲を覆い、前記センサユニットに固定される外カバーとが前記多色成形により一体に形成された撮像ユニット。
【請求項６】
少なくとも１つのレンズを含む光学系と、
前記光学系を収容する鏡筒と、を備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒は前記レンズが嵌合される筒状の筒部を有し、
前記筒部は、外部に露出する部位を形成する第１の樹脂と、前記筒部の少なくとも一部を形成する第２の樹脂とを用いて多色成形により形成され、前記第２の樹脂は導電性フィラーを含むレンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニット、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。また、特許文献２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】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９５０００号公報
【特許文献２】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】
【０００６】
ところで、車載用カメラのように撮像ユニットを他の電子製品と併用する場合に、他の電子製品に電磁ノイズの影響に与えること、及び、電子製品から電磁ノイズの影響を受けることを防止するため、撮像ユニットに電磁シールド等のＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）対策を施す必要性が高まっている。
【０００７】
一般的に、ＥＭＣ対策としては、対象となる物品に電磁波を遮断する金属ケースを取り付けることや、物品にイオンプレーティングやメッキにより形成された電磁シールド材料を取り付けることが考えられる。
【０００８】
しかし、撮像ユニットにＥＭＣ対策として電磁シールド材料を取り付ける場合には、部品点数や製造工程が増加してしまうことや、撮像ユニットの小型化が困難となることが懸念される。
【０００９】
一方、撮像ユニットは、使用環境により、レンズユニットや撮像ユニットの構成部材に寸法変化が生じる。例えば、高温環境下での使用によって、レンズユニットの鏡筒が熱変形し、レンズユニットのレンズと鏡筒との間に隙間が生じ、光学性能が劣化することが懸念される。このため、レンズユニット及び撮像ユニットには、耐熱性、耐薬品性、耐候性が求められている。
【００１０】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、使用環境による光学性能の劣化を抑えるとともに、ＥＭＣ対策が可能な構成であるレンズユニット、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）少なくとも１つのレンズを含む光学系と、
前記光学系を収容する鏡筒と、を備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒は前記レンズが嵌合される筒状の筒部を有し、
前記筒部は、外部に露出する部位を形成する第１の樹脂と、前記筒部の少なくとも一部を形成する第２の樹脂とを用いて多色成形により形成され、前記第２の樹脂は導電性フィラーを含むレンズユニット。
（２）少なくとも１つのレンズを含む光学系と、
前記光学系の光を結像する撮像素子と、該撮像素子が固定されたセンサ基板とを内蔵するセンサユニットと、
前記光学系を保持し、前記センサ基板に対する前記光学系の位置を固定するレンズ保持部材と、を備え、
前記レンズ保持部材は、該レンズ保持部材の外部に露出する部位を形成する第１の樹脂と、第２の樹脂とを用いて多色成形により形成され、前記第２の樹脂が導電性フィラーを含む撮像ユニット。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、使用環境による光学性能の劣化を抑えるとともに、ＥＭＣ対策が可能な構成であるレンズユニット、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
【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】撮像ユニットの構成の変形例を示す図
【図５】撮像ユニットの構成の他の変形例を示す図
【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。
【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。光学系４を透過した光は、この開口部３を通過し、後述するセンサユニットの固体撮像素子に入射する。
【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。
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
センサユニット１０１は、本体カバー１０５と、該本体カバー１０５に内蔵された固体撮像素子１０６と、該固体撮像素子１０６が取り付けられているセンサ基板１０４と、を備える。固体撮像素子１０６は、光学系４で結像された像を電気信号に変換する。固体撮像素子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。
【００２６】
センサ基板１０４は、光学系４の光軸に対して固体撮像素子１０６の撮像面が垂直となるように、該固体撮像素子１０６を支持する板状の部材である。
【００２７】
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。
【００２８】
外カバー１０２は、鏡筒１及びホルダ１０３の周囲を覆い、レンズユニット１０の鏡筒１の被写体側の外周を保持する。また、外カバー１０２は、本体カバー１０１に固定される。
【００２９】
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。
【００３０】
図２に示す撮像ユニット１のレンズユニット１０は、鏡筒１が二色成形によって形成される。
【００３１】
次に、二色成形によって形成された鏡筒１の構成例を説明する。なお、以下の説明では、図１のレンズユニット及び図２の撮像ユニットの構成を適宜参照するものとし、既に説明した部材や部位の説明は簡略又は省略する。
【００３２】
図３は、鏡筒１の断面を示している。図３では、鏡筒１の筒部１ａの中心軸に対して平行に切断した状態を示している。
【００３３】
図３に示すように、鏡筒１は、外側に露出する部位１Ａが第１の樹脂で形成される。内周側に位置する部位１Ｂが第２の樹脂で形成される。
【００３４】
第１の樹脂と第２の樹脂は、それぞれ性能の異なる材料を用いることができる。
【００３５】
第１の樹脂としては、耐熱性、耐薬品性、及び耐候性に優れた樹脂を用いる。このような樹脂としては、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）等である。
【００３６】
また、第２の樹脂としては、湿度による寸法変化が小さい樹脂を用いる。このような樹脂としては、導電性フィラーを含む樹脂である。導電性フィラーを含む樹脂は、ＰＡ、ＰＰＡ、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＰＥ、ＰＡＲ、ＬＣＰ、ＰＥＥＫ、ＰＩ、ＰＡＩのいずれか１つに、導電性フィラーを混ぜ合わせることで得ることができる。
【００３７】
このように、鏡筒１の筒部１ａは、筒部１ａの位置に応じて異なる２つの樹脂で二色成形されたものである。こうすれば、外側に露出する部位１Ａを形成する第１の樹脂に、耐熱性、耐薬品性、及び耐候性が高い樹脂を採用することができる。また、内周側に位置する部位１Ｂを形成する第２の樹脂に、導電性フィラーを含む材料を採用することで、外部から電磁波を遮断することができる。
【００３８】
このため、上述のレンズユニット１０によれば、使用環境による光学性能の劣化を抑えるとともに、ＥＭＣ対策が可能である。
【００３９】
次に、撮像ユニットの構成の変形例を説明する。
【００４０】
図４は、撮像ユニットの構成の変形例を示している。
【００４１】
図４に示す撮像ユニットは、レンズユニット１０の鏡筒１を保持するホルダと、鏡筒１の外周を覆う外カバーとが二色成形によって一体に形成されている。この二色成形により一体に形成された部分がレンズ保持部材１４１として機能する。
【００４２】
レンズ保持部材１４１は、光学系４の光軸を中心とする略円筒形状をなす。レンズ保持部材１４１は、図４中に点線で示すように、レンズ保持部材１４１の外部に露出する部位である外径側の部位４１Ａと、該部位１４１Ａの内方に配されている内径側の部位１４１Ｂとに分けられる。レンズ保持部材１４１の外径の部位１４１Ａは第１の樹脂で形成され、内径側の部位１４１Ｂは第２の樹脂で形成される。レンズ保持部材１４１は、第１の樹脂と第２の樹脂とを二色成形することで形成される。
【００４３】
レンズ保持部材１４１は、レンズユニット１０及び光学系４を保持し、センサ基板１０４に対する光学系４の位置を固定する。
【００４４】
レンズ保持部材１４１は、該レンズ保持部材１４１の部位１４１Ａが第１の樹脂で形成される。第１の樹脂としては、耐熱性、耐薬品性、及び耐候性に優れた樹脂を用いる。このような樹脂としては、ＰＡ、ＰＰＡ等が用いられる。
【００４５】
レンズ保持部材１４１において、第１の樹脂で形成された部位１４１Ａ以外の部位１４１Ｂは、第２の樹脂で形成される。第２の樹脂としては、上述したものと同様に導電性フィラーを含むものを用いる。
【００４６】
部位１４１Ｂは、レンズ保持部材１４１をセンサ基板１０４に取り付けるための取付け部１４３を含む。
【００４７】
取付け部１４３は、センサ基板１０４の固体撮像素子１０６が搭載されている面の縁に接合される。取付け部１４３は、センサ基板１０４の面に対して略垂直な面の側壁を有し、該側壁によって固体撮像素子１０６を囲うように形成される。また、取付け部１４３は、レンズ保持部材１４１に保持された光学系と、センサ基板１０４の固体撮像素子１０６との間隔を規定する。
【００４８】
レンズ保持部材１４１において取付け部１４３を含む部位１４１Ｂは、導電性フィラーを含む第２の樹脂で形成されているため、電磁波を遮蔽する機能を有する。このため、取付け部１４３に囲われた固体撮像素子に外部から電磁波の影響が及びことを抑えることができる。一方、レンズ保持部材１４１の外側の部位１４１Ａは、内側の部位１４１Ｂに比べて、耐熱性、耐薬品性、及び耐候性に優れている。
【００４９】
上述のレンズ保持部材１４１を備えた撮像ユニットは、使用環境による光学性能の劣化を抑えるとともに、ＥＭＣ対策が可能である。
【００５０】
第２の樹脂によって形成された取付け部１４３は、固体撮像素子１０４だけでなく、センサ基板１０６を囲うように形成されていてもよい。この場合、取付け部１４３に囲われた領域に、センサ基板１０６を配置すればよい。こうすることで、電磁波が固体撮像素子１０４だけでなく、センサ基板１０６に影響を及ぼすことを抑えられる。
【００５１】
図５は、撮像ユニットの構成の他の変形例を示している。
【００５２】
図５に示す撮像ユニットは、光学系４を収容する鏡筒と、この鏡筒を保持するホルダと、鏡筒の外周を覆う外カバーとが二色成形によって一体に形成されている。この二色成形により一体に形成された部分がレンズ保持部材５１として機能する。
【００５３】
レンズ保持部材５１は、該レンズ保持部材５１における外側に露出している部位５１Ａが第１の樹脂で形成される。第１の樹脂としては、耐熱性、耐薬品性、及び耐候性に優れた樹脂を用いる。このような樹脂としては、上述と同様にＰＡ、ＰＰＡ等が用いられる。
【００５４】
レンズ保持部材５１において、第１の樹脂で形成された部位５１Ａ以外の部位５１Ｂは、第２の樹脂で形成される。第２の樹脂としては、上述したものと同様に導電性フィラーを含むものを用いる。
【００５５】
第２の樹脂で形成される部位５１Ｂは、レンズ保持部材５１をセンサ基板１０４に取り付けるための１５３を含む。
【００５６】
取付け部１５３の構成は、上述した取付け部１４３と同様に、センサ基板１０４の固体撮像素子１０６が搭載されている面の周縁に接合される。取付け部１５３は、センサ基板１０４の面に対して略垂直な面の側壁を有し、該側壁によって固体撮像素子１０６を囲うように形成される。また、取付け部１５３は、レンズ保持部材４１に保持された光学系と、センサ基板１０４の固体撮像素子１０６との間隔を規定する。
【００５７】
また、取付け部１５３は、各レンズのコバ部が嵌合されるレンズ嵌合部１５１を一体に有している。このレンズ嵌合部１５１も第２の樹脂によって形成されている。
【００５８】
レンズ保持部材５１の外側の部位５１Ａは、耐熱性、耐薬品性、及び耐候性が高い第１の樹脂で形成されているため、外部の環境に起因してレンズ保持部材５１及び撮像ユニットの他の構成部材が寸法変形することを抑えることができ、光学性能の劣化を抑えることができる。
【００５９】
一方、レンズ保持部材５１の取付け部１５３及びレンズ嵌合部１５１は、第２の樹脂で形成されているため、電磁波を遮蔽する機能を有する。
【００６０】
すなわち、レンズ保持部材５１は、内周側の部位が第２の樹脂で形成されていることにより、電磁波ノイズが固体撮像素子に影響を及ぼすことを抑えることができる。
【００６１】
図５に示す撮像ユニットでは、レンズ保持部材５１のレンズ嵌合部１５１及び取付け部１５３をともに第２の樹脂で形成したが、これに限定されない。例えば、取付け部１５３のみを第２の樹脂で形成することで、外部の電磁波ノイズの影響を抑えることができる。レンズ保持部材５１のレンズ嵌合部１５１及び取付け部１５３をともに第２の樹脂で形成することで、電磁波ノイズの影響をより確実に抑えることができる。
【００６２】
上述のレンズユニット及び撮像ユニットは二色成形で形成した例としたが、これに限定されない。例えば、レンズユニット及び撮像ユニットは３つ以上の異なる樹脂を用いた多色成形で形成されてもよい。
【００６３】
上述の撮像ユニットは、環境の温度変化や湿度に対する耐性やＥＭＣ対策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、上述の撮像ユニットは、車載のカメラに限定されず、携帯電話等の端末に搭載されるカメラにも好適である。
【００６４】
本明細書は次の事項を開示する。
（１）少なくとも１つのレンズを含む光学系と、
前記光学系の光を結像する撮像素子と、該撮像素子が固定されたセンサ基板とを内蔵するセンサユニットと、
前記光学系を保持し、前記センサ基板に対する前記光学系の位置を固定するレンズ保持部材と、を備え、
前記レンズ保持部材は、該レンズ保持部材の外部に露出する部位を形成する第１の樹脂と、第２の樹脂とを用いて多色成形により形成され、前記第２の樹脂が導電性フィラーを含む撮像ユニット。
（２）（１）に記載の撮像ユニットであって、
前記第２の樹脂によって形成された部位が、前記撮像素子を囲うように形成されている撮像ユニット。
（３）（１）又は（２）に記載の撮像ユニットであって、
前記レンズ保持部材は、前記光学系を収容する鏡筒を備えるレンズユニットと、
前記センサ基板に前記レンズユニットを固定するホルダと、を備え、
前記鏡筒は前記レンズが嵌合される筒状の筒部を有し、前記筒部が前記多色成形により形成されている撮像ユニット。
（４）（１）又は（２）に記載の撮像ユニットであって、
前記光学系を収容する鏡筒を備えるレンズユニットを備え、
前記レンズ保持部材は、前記センサ基板に前記レンズユニットを固定するホルダと、前記レンズユニットの周囲を覆い、前記センサユニットに取り付けられる外カバーとが前記多色成形により一体に形成された撮像ユニット。
（５）（１）又は（２）に記載の撮像ユニットであって、
前記レンズ保持部材は、前記光学系を収容する部分と、前記センサ基板に該レンズ保持部材を固定するホルダと、前記光学系の周囲を覆い、前記センサユニットに固定される外カバーとが前記多色成形により一体に形成された撮像ユニット。
（６）少なくとも１つのレンズを含む光学系と、
前記光学系を収容する鏡筒と、を備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒は前記レンズが嵌合される筒状の筒部を有し、
前記筒部は、外部に露出する部位を形成する第１の樹脂と、前記筒部の少なくとも一部を形成する第２の樹脂とを用いて多色成形により形成され、前記第２の樹脂は導電性フィラーを含むレンズユニット。
【符号の説明】
【００６５】
１    鏡筒
１ａ    筒部
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】
2012215714.tif 000003
【図２】
2012215714.tif 000004
【図３】
2012215714.tif 000005
【図４】
2012215714.tif 000006
【図５】
2012215714.tif 000007