(57)【要約】【課題】潤滑性能を長期間維持することができるレンズユニット、及び撮像装置を提供する。【解決手段】光学系と、該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、レンズユニットは、取付部材を締結するための締結部が形成され、締結部は多孔質セラミックで形成され、該締結部に潤滑剤が含浸され、鏡筒に潤滑剤の染み出しを防止するための膜が形成されている。【選択図】図３
2013079997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系と、該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、
前記レンズユニットは、取付部材を締結するための締結部が形成され、
前記締結部は多孔質セラミックで形成され、該締結部に潤滑剤が含浸され、前記鏡筒に前記潤滑剤の染み出しを防止するための膜が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、
前記光学系が複数のレンズを含み、前記鏡筒が、光軸が一致するように前記複数のレンズを内径部に嵌め込んで収容するレンズユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズユニットであって、
前記締結部は、前記鏡筒の外径部に形成され、
前記膜は、少なくとも前記鏡筒における前記締結部が形成されている部分の内側面に形成されているレンズユニット。
【請求項４】
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って、
前記締結部は、前記相手部品のネジと螺合するネジ部であるレンズユニット。
【請求項５】
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って、
前記締結部は、バヨネット構造であるレンズユニット。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のレンズユニットであって、
前記膜は、前記鏡筒に塗装によって形成されているレンズユニット。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズユニットと、
前記レンズユニットの前記光学系を透過した光を受光する撮像素子と、を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニット、及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話に用いられるカメラや、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】
携帯電話や車載用カメラに用いられる撮像装置は、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。レンズユニットは、高温や低温の環境における温度ショックなど厳しい環境条件での性能安定性や耐久性が必要とされる。現在、温度変化の影響がほとんどない、セラミック製の鏡筒を備えたレンズユニットが提案されている。セラミック製の鏡筒を備えた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】
特許文献１には、多孔質セラミック製の鏡筒のネジに固形潤滑剤が塗布された構成が記載されている。多孔質セラミック製の鏡筒の表面粗さが高く、また、摺動性が低い場合に、ネジに螺合される取付部材と鏡筒とが噛み込むことによって両部材が着脱不能になる。特許文献１は、固形潤滑剤の潤滑性能によって、着脱不能になることを避けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−８５７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、鏡筒のネジに固形潤滑剤を塗布した構成の場合、ネジに螺合する取付部材との摩擦によって固形潤滑剤が剥離し、潤滑性能が低下する点で改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、潤滑性能を長期間維持することができるレンズユニット、及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）光学系と、該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、
前記レンズユニットは、取付部材を締結するための締結部が形成され、
前記締結部は多孔質セラミックで形成され、該締結部に潤滑剤が含浸され、前記鏡筒に前記潤滑剤の染み出しを防止するための膜が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と、
前記レンズユニットの前記光学系を透過した光を受光する撮像素子と、を備える撮像装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、潤滑性能を長期間維持することができるレンズユニット、及び撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像装置及びレンズユニットの構成を示す断面図である。
【図２】図１のレンズユニットの分解斜視図である。
【図３】図１のレンズユニットの要部の断面図である。
【図４】図１のレンズユニットの締結部に潤滑剤を含浸させる手順の一例を説明する図である。
【図５】本発明のレンズユニットの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、撮像装置及びレンズユニットの構成を示している。図２は、図１のレンズユニットを分解した状態を示している。
【００１３】
撮像装置１は、レンズユニット１０と、撮像モジュール１００とを備えている。なお、図２では、撮像モジュール１００は記載せずに省略している。
【００１４】
レンズユニット１０は、複数のレンズを含む光学系と、光学系を収容する鏡筒５０とを有している。光学系は、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】
撮像モジュール１００は、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなどの撮像素子８０を備えている。撮像素子８０は、レンズユニット１０の光学系の結像点に配置される。撮像モジュール１００は、図示しないホルダに支持され、該ホルダがレンズユニット１０に取り付けられる。
【００１７】
鏡筒５０は、円筒形状の筒部５２と、筒部５２の軸方向の一方（光出射側）の端部に設けられた底部５４とで構成されている。また、鏡筒５０の筒部５２の軸方向における底部５４とは反対側（光入射側）の端部は開放されている。
【００１８】
鏡筒５０は、多孔質セラミックにより構成されている。ここで、多孔質セラミックとは、内部に無数の微細な穴を含むものである。多孔質セラミックは、その内部の穴によって、穴のないセラミックに比べて表面積が大きく、気体や液体分子を保持する性能を有している。
【００１９】
ここでいう多孔質セラミックとは、気孔率が１０％以上のものである。
【００２０】
光学系は、その光軸を鏡筒５０の筒部５２の中心軸に一致させた状態で筒部５２の内径面に嵌合させることにより、配置されている。光学系の光軸が通過する底部５４の中央部には開口部５１が設けられている。光学系を透過した光は、開口部５１を通過し、撮像素子８０に入射する。
【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、入射側からこの順の配置となるように、鏡筒５０の底部５４とは反対側の端部から鏡筒５０の内部に配置される。
【００２２】
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の周囲に広がるコバ部４３とで構成されている。
【００２３】
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５０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５０の内周面に嵌合する。
【００２４】
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の直径とほぼ等しい。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。
【００２５】
レンズの光軸方向において第１レンズ１１と第２レンズ２１と間に、環状のスペーサ１４が設けられている。スペーサ１４は、光軸方向における光入射側の端面が第１レンズ１１のコバ部１３と当接しており、反対側の端面が第２レンズ２１のコバ部２３と当接している。
【００２６】
レンズの光軸方向において第２レンズ２１と第３レンズ３１と間に、環状のスペーサ２４が設けられている。スペーサ２４は、光軸方向における光入射側の端面が第２レンズ２１のコバ部２３と当接しており、反対側の端面が第３レンズ３１のコバ部３３と当接している。
【００２７】
レンズの光軸方向において第３レンズ３１と第４レンズ４１と間に、環状のスペーサ３４が設けられている。スペーサ３４は、光軸方向における光入射側の端面が第３レンズ３１のコバ部３３と当接しており、反対側の端面が第４レンズ４１のコバ部４３と当接している。
【００２８】
レンズユニット１０は、鏡筒５０の光入射側の端部に、略円筒形状の押え環６０が取り付けられている。押え環６０は、鏡筒５０に取り付けられることによって、第１レンズ１１のコバ部１３の表面に当接する。押え環６０は、光入射側の面に開口部６１が設けられている。レンズユニット１０において、押え環６０の開口部６１を介して、光が第１レンズ１１に入射する。
【００２９】
鏡筒５０の筒部５２の外周面には、締結部５６が設けられている。レンズユニット１０は、締結部５６を介して、鏡筒５０に押え環６０が取り付けられる構造である。押え環６０は、樹脂、金属、セラミック等の材料で形成されている。
【００３０】
次に、締結部の構成について説明する。
【００３１】
図３は、押え環６０と鏡筒５０とが互いに締結されている部分を示している。
【００３２】
鏡筒５０の筒部５２の外周面には、ネジ溝からなるネジ部５８が形成されている。また、押え環６０におおける、筒部５２の外周面に接する内周面には、ネジ部５８と螺合するネジ部６８が形成されている。
【００３３】
鏡筒５０のネジ部５８には、潤滑性能を持たせるため、液状の潤滑剤が含浸されている。潤滑剤は、ネジ部５８を構成する多孔質セラミックの微細な穴によって保持されている。
【００３４】
潤滑剤は、二硫化モリブデン、グラファイト、およびＰＴＦＥの中から選択されたいずれか１つ又は複数を潤滑主成分とする液状潤滑成分と、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、およびアクリル系樹脂の中から選択されたいずれか１つ又は複数からなるバインダとからなる液状潤滑剤を用いることができる。
【００３５】
次に、締結部に潤滑剤を含浸させる手順を説明する。      
【００３６】
図４は、図１のレンズユニットの締結部に潤滑剤を含浸させる手順の一例を示している。
【００３７】
先ず、多孔質セラミックからなる鏡筒５０を成形した後に焼成することで得る。次に、図４（ａ）に示すように、得られた鏡筒５０のネジ部５８の表面に、ディスペンサ１０１によって潤滑剤Ｌを塗布する。
【００３８】
続いて、図４（ｂ）に示すように、塗布された潤滑剤Ｌは、ネジ部５８の表面全体に膜厚が薄くなうように延ばされる。このとき、余剰な潤滑剤が生じないように、予めディスペンサ１０１から供給する潤滑剤Ｌの量を制御することが好ましい。
【００３９】
そして、図４（ｃ）に示すように、供給された潤滑剤Ｌをネジ部５８の内部の多孔質部分に含浸させる。こうして、ネジ部５８の内部に潤滑剤Ｌが保持され、ネジ部５８の表面に潤滑性能を持たせることができる。
【００４０】
鏡筒５０は、その内部の多孔質セラミックの穴において含浸された潤滑剤Ｌをある程度保持することができるが、潤滑剤Ｌの供給量などに起因して、余剰な潤滑剤Ｌが鏡筒５０の内周面に染み出ることが考えられる。
【００４１】
このため、図３に示すように、鏡筒５０におけるネジ部が形成されている部分の内側面に、潤滑剤Ｌの染み出しを防止する膜７０が形成されている。
【００４２】
膜７０は、例えば、鏡筒５０の筒部５２の内周面に施される黒色塗装によって構成されている。
【００４３】
膜７０を形成する手順としては、多孔質セラミックからなる鏡筒５０を構成した後、ネジ部５８に潤滑剤Ｌを含浸す前に、塗装によって形成されても良い。
【００４４】
このレンズユニット１０によれば、多孔質セラミックの穴によって潤滑剤を保持することができるため、ネジ部の表面に潤滑剤を塗布した構成に比べて、潤滑性能を長期間にわたって維持することが可能となる。
【００４５】
また、鏡筒５０の筒部５２の内周面に、ネジ部５８の位置に応じて膜を形成することで、潤滑剤Ｌの染み出しを膜７０によって防止することができる。
【００４６】
次に、レンズユニットの変形例を説明する。
【００４７】
図５は、レンズユニットの変形例を示す断面図である。
【００４８】
図５に示すように、膜７０は、鏡筒５０におけるネジ部５８が形成されている部分の内側面のみに形成されている。一方、図５に示すように、鏡筒５０の内側面について、矢印Ａで示す範囲には膜７０が形成されていない。つまり、レンズユニット１０は、膜７０が少なくとも鏡筒５０における締結部が形成されている部分の内側面に形成されていれば、潤滑剤Ｌの染み出しを防止する効果を得られる。
【００４９】
膜７０が形成されていない領域では、鏡筒５０の多孔質セラミックの材質によって、筒部５２の内側から外側にかけて通気が可能であるため、レンズの表面の結露を防止する効果を得ることができる。
【００５０】
また、レンズユニット１０の鏡筒５０と押え環６０の締結部の構成は、上述したネジ部同士の螺合構造に限定されない。例えば、鏡筒５０と押え環６０とがバヨネット構造によって互いに締結されている構成としても良い。この構成の場合には、例えば、鏡筒５０におけるバヨネット爪の係合する部分を構成する多孔質セラミックに潤滑剤Ｌを含浸させることで、締結部に潤滑性能を持たせることができる。
【００５１】
また、上述の例では、レンズユニットの締結部は押え環を締結する構成を例に説明したが、鏡筒５０に締結される部材は押え環に限定されない。例えば、締結部は、撮像モジュールを保持する筐体や、ホルダや、保持部材や、レンズユニット１０や撮像装置１を覆うカバー等の取付部材が、鏡筒５０に対して締結される部分であっても良い。
【００５２】
本明細書は次の事項を開示する。
（１）光学系と、該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、
前記レンズユニットは、取付部材を締結するための締結部が形成され、
前記締結部は多孔質セラミックで形成され、該締結部に潤滑剤が含浸され、前記鏡筒に前記潤滑剤の染み出しを防止するための膜が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、
前記光学系が複数のレンズを含み、前記鏡筒が、光軸が一致するように前記複数のレンズを内径部に嵌め込んで収容するレンズユニット。
（３）（２）に記載のレンズユニットであって、
前記締結部は、前記鏡筒の外径部に形成され、
前記膜は、少なくとも前記鏡筒における前記締結部が形成されている部分の内側面に形成されているレンズユニット。
（４）（１）から（３）のいずれか１つに記載のレンズユニットであって、
前記締結部は、前記相手部品のネジと螺合するネジ部であるレンズユニット。
（５）（１）から（３）のいずれか１つに記載のレンズユニットであって、
前記締結部は、バヨネット構造であるレンズユニット。
（６）（１）から（５）のいずれか１つに記載のレンズユニットであって、
前記膜は、前記鏡筒に塗装によって形成されているレンズユニット。
（７）（１）から（６）のいずれか１つに記載のレンズユニットと、
前記レンズユニットの前記光学系を透過した光を受光する撮像素子と、を備える撮像装置。
【符号の説明】
【００５３】
１    撮像装置
１０    レンズユニット
１１    第１レンズ
２１    第２レンズ
３１    第３レンズ
４１    第４レンズ
５０    鏡筒
５６    締結部
５８    ネジ部（締結部）
６０    押え環
７０    膜
８０    撮像素子
【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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