(57)【要約】【課題】最も物体側のガラスレンズにＯリングを装着して、鏡筒に組み込む際の組み立て不良を低減することができるレンズユニットおよびカメラモジュールを提供する。【解決手段】このレンズユニットでは、最も物体側のレンズ（ガラスレンズ）２のＯリング用溝１５の断面形状が方形に形成されている一方、Ｏリング１６の断面形状が「Ｄ」形状に形成され、Ｏリング１６の内径側の直線状部分がＯリング用溝１５の底面に面接触している。【選択図】図２
2016184081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒と、前記鏡筒の内側に前記鏡筒の軸方向に並んで設けられる複数のレンズとを備え、前記複数のレンズのうちの少なくとも最も物体側に位置することになるレンズがガラスレンズであり、前記鏡筒の内周面の物体側の端部に物体側および径方向内側に開口する環状の保持部が形成され、前記保持部の内周面と前記ガラスレンズの外周面に形成された環状のＯリング用溝との間にＯリングが介在されて、前記保持部に前記ガラスレンズが嵌合されているレンズユニットであって、
前記Ｏリングは、その外周面の少なくとも一部が前記Ｏリング用溝の内周面の一部と面接触する形状に形成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記Ｏリング用溝は、前記ガラスレンズの外周面の前記鏡筒の前記保持部の底面側の端部に、前記保持部の前記底面側および径方向外側に開口する環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記Ｏリング用溝は、前記鏡筒の軸線に沿う辺を有する断面形状が方形に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記Ｏリングは、前記鏡筒の前記保持部の前記底面側の端部は楔状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記Ｏリング用溝は、前記ガラスレンズの外周面に、径方向外側に開口する環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記鏡筒の前記保持部の内周面は、物体側の端部分に物体側の端に向かうにつれて次第に拡径するテーパ部分を備えており、このテーパ部分の物体側の端からの深さ寸法は、前記保持部の内周面に嵌合する前記ガラスレンズの外周面の部分の幅寸法ｔの１／５〜１／３に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレンズユニットを備えるとともに、前記レンズユニットにより結像された画像を撮像する撮像素子を備えることを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一部が露出するように屋外に配置されるカメラに好適に用いられるレンズユニットおよびカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーナビ等のために車にモニタが搭載されることから、例えば、バックモニタシステムとして、車両のバックに搭載された車載カメラが撮影した映像をモニタに表示することが行われている。また、このカメラをバックだけではなく、車両の前後左右に備え、車両の周囲を見渡せるような画像を略リアルタイムで合成してモニタに表示するようなシステムも開発されている。
【０００３】
このような車載カメラのレンズユニットは、広角のレンズユニットとなるとともに、物体側となる先端部が車両の外に出た状態となるので、強度、防水性、耐薬品性、高温耐性等が要求される。また、温度変化に対するレンズの曇りを防止する必要がある。
例えば、レンズの曇り防止等のために密閉構造にした車載カメラ用のレンズユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このレンズユニットにおいては、筒状の鏡筒に一群のレンズとして、例えば、４枚のレンズが略鏡筒内に光軸方向に重ねて配置され、最も物体側のレンズと鏡筒との間がシール材としてのＯリングによりシールされている。また、最も結像側（撮像素子側）では、光学フィルタまたは最も結像側に配置されるレンズと鏡筒とが接着剤により固定されることにより、硬化した接着剤がシール材として機能している。
これにより、鏡筒の物体側のシールと結像側のシールとにより鏡筒内が気密された状態となっており、温度変化による鏡筒内のレンズの曇りの発生が防止されている。
【０００５】
ところで、最も物体側のガラスレンズと樹脂製の鏡筒との間をシール材としてのＯリングでシールする場合、従来、図９に示すように、断面形状が円形のＯリング９２を用いている。このため、Ｏリング９２をガラスレンズ９３の外周面のＯリング用溝９４に装着し、鏡筒９５の保持部９６内に圧入すると、断面形状が円形状であるために圧入過程でＯリング９２が回転し、Ｏリング９２がガラスレンズ９３の外周面と保持部９６の内周面との間に噛み込まれたり、Ｏリング９２が捻じれたりする組み立て不良が発生することがあり、このためレンズユニットの製造コストが高くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９９９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、最も物体側のガラスレンズにＯリングを装着して、鏡筒に組み込む際の組み立て不良を低減することができるレンズユニットおよびカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレンズユニットは、鏡筒と、前記鏡筒の内側に前記鏡筒の軸方向に並んで設けられる複数のレンズとを備え、前記複数のレンズのうちの少なくとも最も物体側に位置することになるレンズがガラスレンズであり、前記鏡筒の内周面の物体側の端部に物体側および径方向内側に開口する環状の保持部が形成され、前記保持部の内周面と前記ガラスレンズの外周面に形成された環状のＯリング用溝との間にＯリングが介在されて、前記保持部に前記ガラスレンズが嵌合されているレンズユニットであって、前記Ｏリングは、その外周面の少なくとも一部が前記Ｏリング用溝の内周面の一部と面接触する形状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、Ｏリングの外周面の少なくとも一部がＯリング用溝の内周面の一部と面接触する形状に形成されているので、Ｏリングをガラスレンズの外周面のＯリング用溝に装着し、鏡筒の保持部内に圧入しても、Ｏリングの外周面とＯリング用溝の内周面とが面接触している部分の摩擦力が大きいため、Ｏリング溝からのＯリングの移動が抑制される。このため、Ｏリングがガラスレンズの外周面と保持部の内周面との間に噛み込まれたり、Ｏリングが捻じれたりする組み立て不良を低減することができる。
【００１０】
本発明の前記構成において、前記Ｏリング用溝は、前記ガラスレンズの外周面の前記鏡筒の前記保持部の底面側の端部に、前記保持部の前記底面側および径方向外側に開口する環状に形成されていることが好ましい。さらに、前記Ｏリング用溝は、前記鏡筒の軸線に沿う辺を有する断面形状が方形に形成されていることがより好ましい。さらには、前記Ｏリングは、前記鏡筒の前記保持部の前記底面側の端部は楔状に形成されていることがより好ましい。
【００１１】
また、本発明の前記構成において、前記Ｏリング用溝は、前記ガラスレンズの外周面に、径方向外側に開口する環状に形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の前記構成において、前記鏡筒の前記保持部の内周面は、物体側の端部分に物体側の端に向かうにつれて次第に拡径するテーパ部分を備えており、このテーパ部分の物体側の端からの深さ寸法は、前記保持部の内周面に嵌合する前記ガラスレンズの外周面の部分の幅寸法ｔの１／５〜１／３に設定されていることが好ましい。
このようにすると、ガラスレンズの倒れを防ぎつつ、Ｏリング用溝にＯリングを装着したガラスレンズを鏡筒の保持部内に嵌入し易くなり、このためＯリングがガラスレンズの外周面と保持部の内周面との間に噛み込まれたり、Ｏリングが捻じれたりする組み立て不良をより低減することができる。
【００１３】
本発明のカメラモジュールは、前記構成のレンズユニットを備えるとともに、前記レンズユニットにより結像された画像を撮像する撮像素子を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、カメラモジュールは、上述の各レンズユニットと同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、最も物体側のガラスレンズにＯリングを装着して、鏡筒に組み込む際の組み立て不良を低減することができるレンズユニットおよびカメラモジュールを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレンズユニット示す図であって、最も物体側のレンズは嵌入前の状態になっており、かつ各レンズ面形状を省略して示す概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るレンズユニットを示す図であって、最も物体側のレンズは嵌入前の状態になっており、かつ各レンズ面形状を省略して示す概略断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るレンズユニットを示す図であって、最も物体側のレンズは嵌入前の状態になっており、かつ各レンズ面形状を省略して示す概略断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係るレンズユニットを示す図であって、最も物体側のレンズは嵌入前の状態になっている要部断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係るレンズユニットを示す図であって、最も物体側のレンズは嵌入前の状態になっている要部断面図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係るレンズユニットを示す図であって、最も物体側のレンズは嵌入前の状態になっており、かつ各レンズ面形状を省略して示す概略断面図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態に係るレンズユニットを示す図であって、最も物体側のレンズは嵌入前と嵌入後状態を同時に図示し、かつ各レンズ面形状を省略して示す概略断面図である。
【図８】同、嵌入後の最も物体側のレンズも同時に図示している要部断面図である。
【図９】従来のレンズユニットを示す図であって、最も物体側のレンズは嵌入前の状態になっており、かつ各レンズ面形状を省略して示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、この実施の形態のレンズユニットは、鏡筒１と、鏡筒１内に配置される複数のレンズ２，３，４，５，６とを備えている。
このレンズユニットは、この他に、レンズの間に介在される遮光フィルタ７，９やレンズ２，３，４，５，６が像を結ぶ（結像）側（撮像素子が配置される側）の一方の端部に配置される光学フィルタなどを備えている。
【００１７】
このレンズユニットは、例えば、自動車の後方側や前方側、自動車の周囲を撮影するために、少なくとも物体側のレンズ２を自動車の車外に露出させた状態で配置される車載カメラに用いられる広角のレンズユニットである。
前記鏡筒１は、ナイロン系の樹脂をガラス繊維で強化したものである。このナイロン系の樹脂とは、一般に脂肪族骨格を含むポリアミドである。この樹脂は、耐薬品性に優れるとともに、優れた強靭性、耐衝撃性、柔軟性を示し、さらに、ガラス繊維など複合材との親和性も高くエンジニアリングプラスチックとして扱いやすものである。しかし、吸水率が高く、吸水すると膨張するので、できるだけ吸水率の低いポリアミド系樹脂を用いることが好ましい。そこで、吸水率が低減されたポリアミド樹脂である、例えば、レニー（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）を用いてもよい。
なお、鏡筒１は、他の樹脂で構成されていても、あるいはステンレス製またはアルミニウム合金製等の金属製であっても良い。
【００１８】
また、鏡筒１は、その内側に鏡筒１の軸方向に沿って１つのレンズ群を構成する複数の（本例では４枚）のレンズ２，３，４，５，６が並べて配置される。また、鏡筒１の軸方向と略一致するように各レンズ２，３，４，５，６の光軸方向に配置されている。鏡筒１の一方の端部が結像側として撮像素子に向いて配置され、他方の端部が物体側として撮影対象を向いて配置される。本例の場合は、レンズ２側が物体側である。
最も物体側に位置することになるレンズ２は、ガラスレンズ（ガラス製のレンズ）である。他のレンズ３，４，５，６は、ガラスレンズであっても、樹脂レンズ（樹脂製のレンズ）であっても良い。
鏡筒１に対して複数のレンズ２，３，４，５，６と遮光フィルタ７，９は、物体側から結像側に向かって順番に挿入されて設置されるようになっている。
【００１９】
鏡筒１の物体側の端部の内周面には、物体側および径方向内側に開口する環状の保持部（段差部）１２が形成され、この保持部１２にレンズ２が嵌合されている。レンズ２は、保持部１２に嵌入後、保持部１２の底面１３から僅かに離れている。
レンズ２の外周面の結像側の端部に、結像側および径方向外側に開口する環状のＯリング用溝１５が形成されている。Ｏリング用溝１５の断面形状は、方形に形成されている。Ｏリング用溝１５は、レンズ２の軸線に略平行な面とレンズ２の軸線に略直交する面とから構成されている。このＯリング用溝１５内にＯリング１６が装着されている。Ｏリング１６の断面形状は、内径側がＯリング１６の軸線に平行な直線状になっている「Ｄ」形状に形成されている。なお、Ｏリング１６の内径側の平面は、製造のための成形時に抜き勾配が必要とされる場合に若干の傾斜を有することがある場合を含むものである。このＯリングは、Ｏリング用溝１５内にＯリング１６が拡径されて弾性変形された状態で装着されている。このＯリング１６は、内径側の直線状部分がＯリング用溝１５の底面（溝深さを規定する面；レンズ２の軸線と平行な面）に面接触している。Ｏリング１６は、Ｏリング用溝１５への装着時において、Ｏリング用溝１５の深さ方向ではＯリング用溝１５の深さより少し大きくてＯリング用溝１５より少し突出しているとともに、Ｏリング用溝１５の幅方向ではＯリング用溝１５の幅よりも少し小さくてＯリング用溝１５内に位置している。
【００２０】
このレンズユニットにおいて、Ｏリング１６が装着されたレンズ（ガラスレンズ）２を鏡筒１の保持部１２に固定するには、例えば、まず、鏡筒１を物体側となる端部を上にして立てた状態で、鏡筒１の保持部１２にレンズ２を軽く押して入れる。
次いで、鏡筒１を物体側となる端部を加締めるなどして、レンジ２を鏡筒１に固定する。
【００２１】
このようなレンズユニットは、台座としてのホルダー（マウント）に取り付けられ、撮像素子、配線基板、信号処理回路、フレキシブル配線シートおよびコネクタ等とともに、カメラモジュールを構成する。なお、カメラモジュール（撮像装置）とは、少なくともレンズユニットと撮像素子とを備えたものを言う。
【００２２】
カメラモジュールは、次のように動作する。物体側から入射する光は、レンズユニットのレンズを介して撮像素子に入射する。撮像素子は、入射した像を電気信号に変換する。信号処理回路は、撮像素子からの電気信号に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換、画像補正処理等）を実行する。信号処理回路から出力される電気信号は、フレキシブル配線シートおよびコネクタを介して外部の電子機器に接続される。
【００２３】
上述のように構成されたレンズユニットおよびカメラモジュールにあっては、レンズ（ガラスレンズ）２のＯリング用溝１５の断面形状が方形に形成されている一方、Ｏリング１６の断面形状が「Ｄ」形状に形成され、Ｏリング１６の内径側の直線状部分がＯリング用溝１５の底面に面接触しているので、Ｏリング１６が装着されたレンズ２を鏡筒１の保持部１２内に嵌入しても、前記面接触している部分の摩擦力が大きいため、Ｏリング溝１５からのＯリング１６の移動が抑制される。したがって、Ｏリング１６がレンズ２の外周面と保持部１２の内周面との間に噛み込まれたり、Ｏリング１６が捻じれたりする組み立て不良を低減することができる。
また、Ｏリング１６がＤ形状であるので、レンズ２にＯリング１６を装着する時も、Ｏリング１６がねじれ状態で装着されることがないため、装着後にＯリング１６の復元力によりレンズ２から脱落し難い。
【００２４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図２に示すように、この第２の実施の形態のレンズユニットでは、Ｏリング１６Ａの断面形状が、内径側がＯリング１６Ａの軸線に平行な直線状になっているとともに、Ｏリング用溝１５の側面（溝幅を規定する面；物体側の面）に接触する側の面が直線状になった、４分の１（１／４）円形状に形成されている点でのみ、第１の実施の形態と異なり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００２５】
この第２の実施の形態では、Ｏリング１６ＡとＯリング用溝１５とが２つの面で面接触しているので、面接触している部分の摩擦力が第１の実施の形態の場合よりもより大きいため、Ｏリング溝１５からのＯリング１６Ａの移動がより抑制される。すなわち、Ｏリング１６Ａの物体側の面とＯリング溝１５の側面（物体側の面）とが面接触していることにより、圧入の際にＯリング１６Ａに加わる軸線方向の力に対してＯリング１６Ａの捻じれの発生を抑制することができる。
【００２６】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
図３に示すように、この第３の実施の形態のレンズユニットでは、Ｏリング１６Ｂの断面形状が、内径側がＯリング１６Ｂの軸線に平行な直線状になっているとともに、Ｏリング用溝１５の側面（溝幅を規定する面；物体側の面）に接触する側の面が直線状になっており、さらに外径側がＯリング１６Ｂの軸線に平行な直線状になっており、さらには結像側（鏡筒１の保持部１２の底面１３側）が楔状に形成された、ホームベース状に形成されている点でのみ、第２の実施の形態と異なり、他は第２の実施の形態と同様に構成されている。なお、Ｏリング１６Ｂの内径側および外径側の平面は、製造のための成形時に抜き勾配が必要とされる場合に若干の傾斜を有することがある場合を含むものである。
【００２７】
この第３の実施の形態では、Ｏリング１６Ｂの結像側が楔状に形成されているので、Ｏリング１６Ｂを抵抗なくより円滑に鏡筒１の保持部１２内に嵌入することができる。
【００２８】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
図４に示すように、この第４の実施の形態のレンズユニットでは、Ｏリング用溝１５Ａがレンズ２の外周面の結像側（鏡筒１の保持部１２の底面１３側）の端部の角部に、斜めの底面を有する扁平な方形状の断面形状の環状の溝に形成され、Ｏリング１６は、内径側の直線状部分がＯリング用溝１５Ａの底面（溝深さを規定する面）に面接触している。
その他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
この第４の実施の形態でも、Ｏリング溝１５ＡからのＯリング１６の移動が抑制される。
【００２９】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。
図５に示すように、この第５の実施の形態のレンズユニットでは、Ｏリング用溝１５Ｂがレンズ２の外周面の結像側（鏡筒１の保持部１２の底面１３側）の端部の角部に、４分の１（１／４）円形状の断面形状の環状の溝に形成されている一方、Ｏリング１６Ｃは断面形状が円形に形成されており、Ｏリング１６Ｃの外周面の略４分の１がＯリング用溝１５Ａの全面に面接触している。
その他は第４の実施の形態と同様に構成されている。
この第５の実施の形態でも、Ｏリング溝１５ＢからのＯリング１６Ｃの移動が抑制される。
【００３０】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。
図６に示すように、この第６の実施の形態のレンズユニットでは、Ｏリング用溝１５Ｃがレンズ２の外周面の厚さ方向の略中央部に、断面形状が半円形状の環状の溝として形成され、円形のＯリング１６Ｃは、外周面の内径側の略２分の１がＯリング用溝１５Ｃの全面に面接触している。
その他は第５の実施の形態と同様に構成されている。
この第６の実施の形態でも、Ｏリング溝１５ＣからのＯリング１６Ｃの移動が抑制される。
【００３１】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。
図７および図８に示すように、この第７の実施の形態のレンズユニットでは、鏡筒１の保持部１２Ａの内周面２２は、物体側の端部分に物体側の端に向かうにつれて次第に拡径するテーパ部分２３を備えている。図８に示すように、このテーパ部分２３の物体側の端からの深さ寸法は、保持部１２の内周面２２に嵌合するレンズ２の外周面の部分（コバ面）の幅寸法ｔの１／５〜１／３に設定されている。
その他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００３２】
この第７の実施の形態では、レンズ２の倒れを防ぎつつ、Ｏリング用溝１５にＯリング１６を装着したレンズ２を鏡筒１の保持部１２Ａ内に嵌入し易くなる。このため、Ｏリング１６がレンズ２の外周面と保持部１２Ａの内周面２２との間に噛み込まれたり、Ｏリング１６が捻じれたりする組み立て不良をより低減することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    鏡筒
２    レンズ（ガラスレンズ）
３，４，５，６    レンズ
１２，１２Ａ    保持部
１３    底面
１５，１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ    Ｏリング用溝
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ    Ｏリング
ｔ    保持部に嵌合するレンズの外周面の部分（コバ面）の幅寸法
【図１】
2016184081.tif 000003
【図２】
2016184081.tif 000004
【図３】
2016184081.tif 000005
【図４】
2016184081.tif 000006
【図５】
2016184081.tif 000007
【図６】
2016184081.tif 000008
【図７】
2016184081.tif 000009
【図８】
2016184081.tif 000010
【図９】
2016184081.tif 000011