(57)【要約】 【課題】中空部を有するレンズ枠に複数のレンズが装入されるレンズ組立体の組立をいままでよりも簡単に行なうことができるようにするレンズ組立方法およびそのレンズ組立方法により組み立てられたレンズ組立体を備えた撮像装置を提供する。【解決手段】Ｏリング１５を加熱する加熱ステップを設ける。次の装入ステップで、レンズ枠に、レンズ１４と、加熱ステップにより加熱されたＯリング１５とを装入する。Ｏリング１５を軟化させることで、レンズ外周面１４１とレンズ枠内壁面１００との間にＯリング１５を入り込み易くする。その後、所定の時間が経過すると、Ｏリング１５が硬化してレンズ外周面１４１とレンズ枠内壁面１００との間に隙間なく装着される。【選択図】    図１
2009244390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、該レンズを収容するレンズ枠と、該レンズ外周面と該レンズ枠内壁面との間に配置されるＯリングとを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
前記Ｏリングを、加熱する加熱ステップと、
前記レンズ枠に、前記レンズと、前記加熱ステップにより加熱されたＯリングとを装入する装入ステップとを有することを特徴とするレンズ組立方法。
【請求項２】
前記加熱ステップが、前記Ｏリングとともに前記レンズ枠を加熱するステップであることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立方法。
【請求項３】
レンズと、該レンズを収容するレンズ枠と、該レンズ外周面と該レンズ枠内壁面との間に配置されるＯリングとを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
前記レンズを、冷却する冷却ステップと、
前記レンズ枠に、前記Ｏリングと、前記冷却ステップにより冷却されたレンズとを装入する装入ステップとを有することを特徴とするレンズ組立方法。
【請求項４】
レンズと、該レンズを収容するレンズ枠とを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
前記レンズ枠を加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップにより加熱されたレンズ枠に、前記レンズを装入する装入ステップとを有することを特徴とするレンズ組立方法。
【請求項５】
レンズと、該レンズを収容するレンズ枠とを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
前記レンズを冷却する冷却ステップと、
前記レンズ枠に、前記冷却ステップで冷却されたレンズを装入する装入ステップとを有することを特徴とするレンズ組立方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載のレンズ組立方法で組み立てられたレンズ組立体と、撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズと、そのレンズを収容するレンズ枠とを備えたレンズ組立体の組立方法、およびそのレンズ組立方法により組み立てられたレンズ組立体を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、自動車にカメラが配備されるようになってきている。このようなカメラの多くは、ナビゲーションシステムが普及し運転席に表示画面が設けられていることを利用して、ドライバの死角になる場所の状態をその表示画面上に表示するものである。
【０００３】
この様な車載用のカメラにあっては、最も対物側に位置するレンズが車体表面に露出して配備されることになるために厳しい防水性能が要求される。このため、その車載用のカメラに用いられるレンズ組立体の多くは、最も対物側に位置するレンズの外周面とレンズ枠の内周面との間にＯリングが挿入されて水の侵入等が防止されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、このような防水性能を有するレンズ組立体の組立を行なうときには、Ｏリングをレンズに装着した後、そのＯリングが装着されたレンズをレンズ枠に挿入する。このＯリングが装着されたレンズをレンズ枠に装入するときには、Ｏリングをレンズ外周面とレンズ枠内壁面との間に配置するように装入していってＯリングをレンズ外周面とレンズ枠内壁面とで押し潰しながらレンズ枠に装着することになる。このため、通常Ｏリングには弾性に富む樹脂が用いられている。
【０００５】
しかし、このＯリングの中に弾性力が不足していてやや硬いものもあり、その硬いＯリングが用いられた場合には、レンズ枠内壁面とレンズ外周面との間にＯリングをうまく入り込ませることができずにＯリングの一部又は全部がレンズから脱落してしまうということが良く起こる。またＯリングをレンズに装着する際、Ｏリングの外周面よりも広げながらレンズに装着するが、Ｏリングに多少ねじれが発生し、ねじれが戻ろうとする力により、Ｏリングがレンズから脱落しやすい状態になっている。このため、レンズをレンズ枠に挿入する前に、Ｏリングがレンズから脱落してしまうことがある。これは、Ｏリングがあるとレンズ組立体の組立がより難しくなるということを示している。  
【０００６】
また上記のようなレンズ組立体には、通常、中空部を有するレンズ枠に複数のレンズを装入する構成のレンズ組立体が良く用いられる。この中空部を有するレンズ枠を用いるとより高い防水性能や防塵性能が得られる。しかし、この様な中空部を有するレンズ枠に複数のレンズを装入するレンズ組立体においては、レンズ枠にあまり大きなガタを設けるとレンズが傾いて結像性能が劣化するため、あまり大きなガタを設けることができない。
【０００７】
このため、このようなタイプのレンズ組立体の組立作業は、通常のレンズ組立体に比べると、上記Ｏリングを装入するタイプのものと同様に難しくなる。
【特許文献１】特開２００２−９０６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、最近、レンズ枠やＯリング、さらにはレンズに至るものまでが樹脂で製作されるようになってきている。これらの樹脂には、暖めると軟化するとともに膨張し、冷却すると硬化するとともに収縮する材質のものが使われていることが多い。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、中空部を有するレンズ枠に複数のレンズが装入されるレンズ組立体の組立をいままでよりも簡単に行なうことができるようにするレンズ組立方法およびそのレンズ組立方法で組み立てられたレンズ組立体を備えた撮像装置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】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の第１の組立方法は、レンズと、そのレンズを収容するレンズ枠と、そのレンズ外周面とそのレンズ枠内壁面との間に配置されるＯリングとを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
上記Ｏリングを、加熱する加熱ステップと、
上記レンズ枠に、上記レンズと、上記加熱ステップにより加熱されたＯリングとを装入する装入ステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の第１の組立方法によれば、上記加熱ステップで加熱されて軟化した上記Ｏリングが上記レンズに装着され、その軟化した上記Ｏリングが装着された上記レンズがレンズ枠内に装着される。このため、Ｏリングに発生するねじれによる力が弱まり、Ｏリングがレンズから脱落し難くなる。さらに上記レンズと上記Ｏリングが上記レンズ枠に装入されるときには軟化したＯリングがそのレンズ枠内壁とレンズ外周面との間にうまく入り込むようになる。
【００１２】
さらに、こうして容易に組立てられたレンズ組立体においては、所定の時間が経過するとレンズ枠内に装入されたＯリングが冷えて硬化しレンズの外周面とレンズ枠内壁面との間の隙間をしっかりと埋めることになるので以前に増して優れた防水性能が得られることとなる。
【００１３】
ここで、上記加熱ステップが、上記Ｏリングとともに上記レンズ枠を加熱するステップであっても良い。
【００１４】
上記レンズ枠の中には、より高い結像性能を得るためにレンズやＯリング等の装入を受け入れるための余裕つまりガタがあまり設けられていないものがある。
【００１５】
このようなものの場合には、上記加熱ステップで上記Ｏリングとともに上記レンズ枠を加熱すると、上記レンズ枠が加熱により膨張することにより上記余裕（ガタ）が形成されてＯリングが装着された状態のレンズをレンズ枠に装入し易くなるという効果が得られる。つまり、組立が簡単になるという効果が得られる。
【００１６】
また、上記目的を達成する本発明の第２の組立方法は、レンズと、そのレンズを収容するレンズ枠と、そのレンズ外周面とそのレンズ枠内壁面との間に配置されるＯリングとを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
上記レンズを、冷却する冷却ステップと、
上記レンズ枠に、上記Ｏリングと、上記冷却ステップにより冷却されたレンズとを装入する装入ステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
上記本発明の第２の組立方法によれば、上記冷却ステップで冷却されて収縮したレンズにＯリングが装着されて上記装入ステップでレンズとＯリングとがレンズ枠に容易に装入される。こうしてＯリングが、レンズが収縮することによりレンズ外周面とレンズ枠内壁面との間にうまく配置されると、時間の経過とともにレンズが膨張してレンズ枠内壁面とレンズ外周面との間に好適にＯリングが装着されることとなる。
【００１８】
また、上記本発明の第３の組立方法は、
レンズと、そのレンズを収容するレンズ枠とを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
上記レンズ枠を加熱する加熱ステップと、
上記加熱ステップにより加熱されたレンズ枠に、上記レンズを装入する装入ステップとを有することを特徴とする。
【００１９】
上記第１、第２の組立方法は、Ｏリングを備えたレンズ組立体についての組立方法であったが、上記本発明の第３の組立方法は、上記レンズを上記レンズ枠に装入するタイプのレンズ組立体の組立に適用される組立方法になる。
【００２０】
上記第３の組立方法によれば、上記加熱ステップで上記レンズ枠を加熱することで膨張させることによりそのレンズ枠にレンズを装入するための余裕つまりガタを形成した後、次の装入ステップでレンズをレンズ枠に装入することになる。このため、通常時よりも膨張したレンズ枠にレンズを装入することになるため、以前より組立が容易になるという効果が得られる。
【００２１】
また、上記本発明の第４の組立方法は、
レンズと、そのレンズを収容するレンズ枠とを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
上記レンズを冷却する冷却ステップと、
上記レンズ枠に、上記冷却ステップで冷却されたレンズを装入する装入ステップとを有することを特徴とする。
【００２２】
上記本発明の第４の組立方法も、上記レンズを上記レンズ枠に装入するタイプのレンズ組立体の組立に適用される組立方法になる。
【００２３】
上記第４の組立方法によれば、上記冷却ステップで上記レンズを冷却することで収縮させることによりレンズをレンズ枠に装入するための余裕つまりガタを形成した後、次の装入ステップでレンズをレンズ枠に装入することになる。このため、このため、通常時よりも収縮したレンズをレンズ枠に装入することになるため、以前より組立が容易になるという効果が得られる。
【００２４】
また上記目的を達成する本発明の撮像装置は、上記第１から第４のうちのいずれかのレンズ組立方法で組み立てられたレンズ組立体と、撮像素子とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
上記本発明の撮像装置によれば、上記レンズ組立方法で簡単に組み立てられたレンズ組立体が組み込まれることにより製造原価の低減された、低廉な撮像装置が実現する。
【発明の効果】
【００２６】
以上、説明したように、中空部を有するレンズ枠に複数のレンズが装入されるレンズ組立体の組立をいままでよりも簡単に行なうことができるようにするレンズ組立方法およびそのレンズ組立方法により組み立てられた撮像装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、レンズ組立体の構成を示す断面図である。
【００２９】
図１には、４枚のレンズ１１〜１４と、対物側開口と結像側開口とを有し４枚のレンズ１１〜１４が光軸を揃えて挿入される中空部が形成されたレンズ枠１０とを備えたレンズ組立体１が示されている。
【００３０】
この図１には、防塵性能や防水性能を得易くするために、各レンズ１１〜１４どうしの外周縁を接触させてレンズ枠１０内に光軸を揃えて装入するとともに、対物側にいくにしたがってレンズの径が大きくなるようにレンズ１１〜１４を構成した場合の例が示されている。
【００３１】
この図１のような構成にすると、最も対物側に位置するレンズ１４のレンズ外周面１４１とレンズ枠内周面１００との間にＯリング１５を装着することでより優れた防水性能並びに防塵性能が得られる。
【００３２】
ここで、本実施形態においては、この図１のレンズ組立体を組み立てるときに簡単に組立てを行なうことができるように工夫を凝らしているので、そのレンズ組立方法を説明する。
【００３３】
図２は、その工夫を凝らした部分の組立工程のみを抜粋して示した工程図である。
【００３４】
図２の工程に達する前にレンズ枠１０内には、レンズどうしの外周縁を各々接触させながら順にレンズ１１とレンズ１２とレンズ１３が光軸を揃えて装入される。そして、レンズ１４の外周面にＯリング１５を装着したレンズ１４をレンズ枠１０内に装着する際に、図２に示すレンズ組立方法で組立が行なわれる。
【００３５】
まず、加熱ステップＳ２１でＯリング１５を加熱してやや膨張させつつ軟化させる。次の装入ステップＳ２２で、加熱ステップＳ２１で加熱されて軟化した状態のＯリング１５をレンズ１４の外周面１４１に装着し、そのＯリング１５が装着されたレンズ１４をレンズ枠に装入する。
【００３６】
こうしてレンズ組立体１の組立を行なうと、レンズ１４とＯリング１５とをレンズ枠１０に装入してそのレンズ外周面１４１とレンズ枠内壁面１００との間にＯリング１５を配置しようとするときに、レンズ枠内壁１００とレンズ外周面１４０との間に軟化したＯリング１５が変形しながらうまく入り込むようになる。このためＯリング１５がレンズ１４から脱落し難くなって組立が容易になるという効果が得られる。
【００３７】
また、こうして容易に組み立てられたレンズ組立体１においては、所定の時間が経過するとレンズ枠１０内に装入されたＯリング１５が冷えて硬化しレンズ１４のレンズ外周面１４１とレンズ枠内壁面１００との間の空間がそのＯリングによって効果的に埋められることになるので優れた防水性能が得られることとなる。
【００３８】
なお、図１のレンズ組立体１においては、レンズ１４が脱落しないように、レンズ枠１０の前端部１０Bを熱カシメにより変形させている。
【００３９】
以上、説明したように、以前よりもレンズ組立体の組立を簡単に行なうことができる組立方法が実現する。
【００４０】
ここで、レンズ枠１０に、レンズ１４とＯリング１５とを装入するための余裕つまり装入用のガタがあまり設けられていない場合には、Ｏリング１５を加熱して軟化させてもレンズ外周面１４１とレンズ枠内壁面１００との間にうまくＯリング１５を配置することができない場合がある。
【００４１】
そこで、上記余裕つまり装入用のガタがレンズ枠１０にあまり設けられていない場合には、図３のレンズ組立方法を実施すると良い。
【００４２】
図３は、別の組立方法を説明する図である。
【００４３】
図２の加熱ステップＳ２１が加熱ステップＳ２１１に変更されている以外は、図２と同じである。
【００４４】
加熱ステップＳ２１１でＯリング１５を加熱して軟化させるとともにレンズ枠１０を加熱して膨張させる。次の装入ステップＳ２２で、軟化したＯリング１５をレンズ１４の外周面１４１に装着し、そのＯリングが装着されたレンズ１４を、加熱によりガタが形成されたレンズ枠１０に装入する。
【００４５】
つまり、加熱によりレンズ枠１０にレンズ１４とＯリング１５とを装入する為の装入用のガタが形成されるために、レンズ１４とＯリング１５とがレンズ枠１０に装入され易くなってＯリング１５のレンズ１４からの脱落が防止される。このようにしても良い。
【００４６】
また、Ｏリング１５を加熱する代わりに、レンズ１４を冷却しても良い。
【００４７】
図４は、さらに別のレンズ組立方法を説明する図である。
【００４８】
図４の冷却ステップＳ４１で、レンズ１４を冷却してレンズ１４を収縮させＯリング１５を装着して装入ステップでレンズ１４とＯリング１５をレンズ枠１０に装入する。
【００４９】
このようにしてもレンズ１４が収縮してレンズ外周面１４１とレンズ枠内壁１００との間にうまくＯリング１５を配置することができ、Ｏリング１５を加熱したのと同じ効果が得られる。
【００５０】
次に、より高い結像性能を得るために、レンズ枠１０Ａにレンズ１４Ａを装入するための余裕つまりガタを設けずにレンズ１４Ａをレンズ枠１０Ａに装入するタイプのレンズ組立体１Ａの組立方法を説明する。
【００５１】
図５は、レンズ枠にレンズを装入するタイプのレンズ組立体を示す図である。Ｏリング１５が省略されている以外は、図１と同じである。
【００５２】
図６は、図５のレンズ組立体１Ａのレンズ組立方法を説明する図である。
【００５３】
まず、加熱ステップＳ６１でレンズ枠１０Ａを加熱し膨張させた後、膨張してガタが形成されたレンズ枠１０Ａに、装入ステップでレンズ１４を装入する。そうすると、時間の経過を待ってレンズ枠１０Ａが収縮したときにレンズ１４が隙間なくレンズ枠１０Ａに装着されることとなる。
【００５４】
つまり、この図６の場合には加熱によりガタが形成されることにより組立が容易になるという効果が得られる。
【００５５】
また、図６の加熱ステップＳ６１でレンズ枠１０Ａを加熱する代わりに、冷却ステップでレンズを冷却する構成にしても良い。
【００５６】
図７は、図６とは別のレンズ組立方法を説明する図である。
【００５７】
冷却ステップＳ７１でレンズ１４Ａを冷却してレンズ１４Ａを収縮させた後、装入ステップで収縮したレンズ１４Ａをレンズ枠１０Ａに装入する。このようにしても時間が経つとレンズ１４Ａが元の大きさになってレンズ枠１０Ａに隙間なく装着されることとなる。
【００５８】
つまり、この図６の場合にも上記と同様に組立が簡単になるという効果が得られる。
【００５９】
中空部を有するレンズ枠に複数のレンズが装入されるレンズ組立体の組立をいままでよりも簡単に行なうことができるようにするレンズ組立方法が実現する。
【００６０】
なお、Ｏリングの材質は、エチレン・プロピレン系ゴム、シリコンゴム等であることが好ましい。また上述の各レンズ組立方法における加熱ステップにおいてＯリングやレンズ枠を加熱するときには、４５〜８０度Ｃ程度の温度になるようにＯリングやレンズ枠を加熱することが好ましく、冷却ステップにおいてレンズを冷却するときには０〜５度Ｃ程度の温度になるようにレンズを冷却することが望ましい。
【００６１】
こうして簡単なレンズ組立方法で組み立てられたレンズ組立体１がカメラに組み込まれると、カメラの製造コストが低減されるという効果が得られる。
【００６２】
図８は、その製造コストの低減を実現するレンズ組立体１を備えたカメラユニット２を示す図である。
【００６３】
図８には、カメラユニット２を光軸に沿って切断し切断した面を斜め上方から見た図が示されている。
【００６４】
図８に示すカメラユニット２は、図１のレンズ組立体１と、カメラ本体枠２０と、撮像素子２１とを備えており、その撮像素子２１は撮像素子基板２１０上に実装されカメラ本体枠に接着固定されている。
【００６５】
このカメラユニット２を組み立てるときには、まず図１のレンズ組立体１をこのカメラユニット２のカメラ本体枠２０に挿入しレンズ組立体１をカメラ本体枠２０に接着固定する。この際、レンズ枠１０の前端外周縁とカメラ本体枠２０の前端内周縁の間に接着剤を塗布することによって、前端側からカメラユニット内部に水が入り込まないよう、防水処理を行なう。さらにＣＣＤ固体撮像素子等の撮像素子２１を搭載した基板２１０をカメラ本体枠２０に接着固定する。このような簡単な手順でレンズ組立体１を図２のカメラユニット２に組み込むことで、防水性に富むカメラユニット２を簡単に得ることができる。
【００６６】
このようにして組立の簡素化が図られると、このカメラユニットの１台あたりの組立時間が短縮され製造コストの低減が図られるという効果が得られる。
【００６７】
なお、図８のカメラユニット２は、図１のレンズ組立体１を組み込んだカメラユニット２であるが、図５のレンズ組立体を組み込むカメラユニットについても、Ｏリングが省略されている以外は同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】レンズ組立体１の例を示す外観図である。
【図２】図１のレンズ組立体１を組み立てる際のレンズ組立方法を説明する図である。
【図３】図２とは別のレンズ組立方法を説明する図である。
【図４】図２、図３とは異なるレンズ組立方法を説明する図である。
【図５】別のレンズ組立体１を示す外観図である。
【図６】図５のレンズ組立体を組み立てる際のレンズ組立方法を説明する図である。
【図７】図６とは別のレンズ組立方法を説明する図である。
【図８】図１のレンズ組立体１を備えたカメラユニット２を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  １Ａ    レンズ組立体
１０  １０Ａ  レンズ枠
１００    レンズ枠内壁面
１１〜１４  １４Ａ  レンズ
１４１    レンズ外周面
１５    Ｏリング
２    カメラユニット
２０    カメラ本体枠
２１    撮像素子
２１０      基板
【図１】
2009244390.tif 000003
【図２】
2009244390.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009244390.tif 000008
【図７】
2009244390.tif 000009
【図８】
2009244390.tif 000010