(57)【要約】【課題】光学性能の劣化を抑え、ゴミの発生を防止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、該光学系を嵌め込んで収容する鏡筒とを備えるレンズユニットであって、鏡筒における光学系が嵌め込まれる部分の表面に、固体潤滑層が形成され、固体潤滑層が、主成分を高分子樹脂とする。【選択図】図３
2013079998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系と、該光学系を嵌め込んで収容する鏡筒とを備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒における前記光学系が嵌め込まれる部分の表面に、固体潤滑層が形成され、
前記固体潤滑層が、主成分を高分子樹脂とするレンズユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズユニットであって、
前記固体潤滑層は、二硫化モリブデンと、グラファイトと、ＰＴＦＥとのうち少なくとも１つを潤滑主成分とする固体潤滑剤と、ポリアミドイミド樹脂と、エポキシ樹脂と、アクリル系樹脂とのうち少なくとも１つからなるバインダとを含むレンズユニット。
【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、
前記固体潤滑層の厚みは、５０μｍ以下であるレンズユニット。
【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、
前記固体潤滑層は、塗装によって形成されるレンズユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項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円筒形状の鏡筒とを備える。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、セラミック製の鏡筒と、該鏡筒の入射側端部にネジによって嵌合される押え環とを備えたレンズユニットが記載されている。このレンズユニットは、ネジに固形潤滑剤が塗布され、押え環と鏡筒の間の摺動性を向上させている。
【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、レンズユニットは、組立て後に光軸のズレによる光学性能の低下を防止するため、レンズ外径と鏡筒の内径とのクリアランスが例えば約２０μｍ以下となるように公差管理されている。これは、レンズ及び鏡筒はいずれも硬度の高い材料を用いるため、圧入による嵌合ができないためである。しかし、このクリアランスによってレンズの軸ズレ・倒れが発生し、光学性能が劣化する要因となる虞がある。
【０００８】
また、レンズがガラス材料である場合は、加工時間の短縮やゴーストなどの悪影響を防ぐ目的で、その外径面が＃３００程度の研磨によってスリ面に加工されていることが一般的である。そして、鏡筒へレンズを挿入する際に、両者がこすれることでゴミが発生する要因となり、特にセラミック製の鏡胴ではその傾向が顕著である。
【０００９】
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、ゴミの発生を防止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】
【００１０】
（１）光学系と、該光学系を嵌め込んで収容する鏡筒とを備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒における前記光学系が嵌め込まれる部分の表面に、固体潤滑層が形成され、
前記固体潤滑層が、主成分を高分子樹脂とするレンズユニット。
（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】
【００１１】
本発明によれば、光学性能の劣化を抑え、ゴミの発生を防止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】
【００１２】
【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鏡筒であって、レンズを組み付ける前の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【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。
【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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、該開口部６１を介して、光が第１レンズ１１に入射する。
【００３０】
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。
【００３１】
次に、図１のレンズユニットにおいて、鏡筒とレンズを嵌め合わせる部分について説明する。
【００３２】
図３は、図１のレンズユニットの鏡筒であって、レンズを組み付ける前の状態を示す断面図である。
【００３３】
鏡筒５０の筒部５２の内周面には、固体潤滑層７０が形成されている。
【００３４】
固体潤滑層７０は、高分子樹脂を主成分とするものである。例えば、固体潤滑層７０は、二硫化モリブデンと、グラファイトと、ＰＴＦＥとのうち少なくとも１つを潤滑主成分とする固体潤滑剤と、ポリアミドイミド樹脂と、エポキシ樹脂と、アクリル系樹脂とのうち少なくとも１つからなるバインダとを含む。
【００３５】
固体潤滑層７０は、鏡筒５０の筒部５２の内周面の全面に、塗装によって形成される。
【００３６】
固体潤滑層７０の厚みは、５０μｍ以下とすることが好ましく、２０μｍ程度とすることがより好ましい。
【００３７】
鏡筒５０の製造手順としては、先に成形、焼成によって鏡筒５０を作成し、作成された鏡筒５０の内周面の全面にわたって均一な厚みとなるように固体潤滑層７０を塗装する。
【００３８】
鏡筒５０にレンズを嵌め込む際には、レンズ（ここで第４レンズ４１を例に説明する。）のコバ部４３の外周面が鏡筒５０の筒部５２の内周面の固体潤滑層７０に摺接する。このとき、筒部５２の内周面とレンズ４１のコバ部４３の外周面との摩擦が、固体潤滑層７０によって低くなり、両者を円滑的に嵌合させることができる。
【００３９】
このレンズユニットによれば、レンズ外径と鏡筒の内径とのクリアランスをより小さくするように設計しても、高分子樹脂を主成分とする固体潤滑層７０によって鏡筒５０とレンズとの圧入がある程度可能となる。そして、クリアランスを小さくできるため、レンズの軸ズレや倒れが発生しにくいため、光学性能の劣化を抑えることが可能である。
【００４０】
また、鏡筒へレンズを挿入する際に、鏡筒とレンズとがこすれることでゴミが発生することを防止することができる。
【００４１】
次に、レンズユニットの変形例を説明する。
【００４２】
筒部５２の内周面において、一部膜７０が形成されていない構造、または、膜７０に穴が設けられている構造としてもよい。こうすれば、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。
【００４３】
本明細書は次の事項を開示する。
（１）光学系と、該光学系を嵌め込んで収容する鏡筒とを備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒における前記光学系が嵌め込まれる部分の表面に、固体潤滑層が形成され、
前記固体潤滑層が、主成分を高分子樹脂とするレンズユニット。
（２）（１）に記載のレンズユニットであって、
前記固体潤滑層は、二硫化モリブデンと、グラファイトと、ＰＴＦＥとのうち少なくとも１つを潤滑主成分とする固体潤滑剤と、ポリアミドイミド樹脂と、エポキシ樹脂と、アクリル系樹脂とのうち少なくとも１つからなるバインダとを含むレンズユニット。
（３）（１）又は（２）に記載のレンズユニットであって、
前記固体潤滑層の厚みは、５０μｍ以下であるレンズユニット。
（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、
前記固体潤滑層は、塗装によって形成されるレンズユニット。
（５）（１）から（４）のいずれか１つ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。
（６）（１）から（５）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】
【００４４】
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
７０    固体潤滑層
８０    撮像素子
【図１】
2013079998.tif 000003
【図２】
2013079998.tif 000004
【図３】
2013079998.tif 000005