(57)【要約】 【課題】中空部を有するレンズ枠を備えたレンズ組立体の各レンズの偏芯調整を簡単に行なうことができ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】まず装入ステップで複数の光学部材１１〜１６，ＳＰ１〜ＳＰ４を規定の順序でレンズ枠１０の中空部１００に装入する。次の振動ステップで、複数の光学部材が装入された状態のレンズ枠１０を、その複数の光学部材を構成するレンズの光軸が上下に延びる姿勢にしてそのレンズ枠に振動を加える。最後の固定ステップで、振動が加えられた後の、レンズ枠内の複数のレンズを接着穴Ｈ１〜Ｈ４から接着剤を注入して接着固定する。【選択図】    図１
2009244393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズどうしの間隔を定める間隔環と複数のレンズとを含む複数の光学部材と、前記複数の光学部材が規定の順序で挿入される中空部を有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、
前記複数の光学部材を規定の順序で前記レンズ枠の中空部に装入する装入ステップと、
前記複数の光学部材が装入された状態のレンズ枠を、該複数の光学部材を構成するレンズの光軸が上下に延びる姿勢にして、該レンズ枠に振動を加える振動ステップと、
振動が加えられた後の、前記レンズ枠内の複数の光学部材を固定する固定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】
前記レンズ枠又は前記間隔環のうちの少なくとも１つが、前記レンズ枠を前記光軸が上下に延びる姿勢にしたときの真上に位置するレンズの下面周縁を受け止める受止部を有するものであるとともに、該レンズの該受止部に接する面が凸面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】
前記中空部は、該中空部内に装入されたときの前記複数の光学部材との間に、前記光軸と直角な方向にガタを有する径の中空部であることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ組立方法。
【請求項４】
前記装入ステップの前段に、前記レンズ枠を前記複数の光学部材よりも相対的に高温に暖めることにより、前記中空部を、該中空部内に装入されたときの前記複数の光学部材との間に、光軸と直角な方向にガタを形成する加熱ステップを有することを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ組立方法。
【請求項５】
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載のレンズ組立方法により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、レンズ組立体のレンズ組立方法、およびその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、ドライバの死角になるところをドライバに視認させるためのカメラが自動車に配備されるようになってきている。また、デパートやマンション等においては監視用に定点カメラが多数配備されるようになってきている。
【０００３】
これらのカメラにあっては室外に設けられることが多いために厳しい防水性能や防塵機能が要求される。このためこれらのカメラには中空部を有するレンズ枠を備えたレンズ組立体が用いられることがある。これは、レンズ枠の中空部に複数のレンズとレンズどうしの間隔を定める間隔環とを規定どおりの順序で挿入していって最後に対物側開口を最も対物側に位置するレンズで封止することで上記の要求に応じた防水性能や防塵性能が得られるということによる。
【０００４】
ところで、周知の通り、通常のレンズ組立体においては、特許文献１にもあるように例えば偏芯調整装置を使ってレンズ枠内の各レンズの偏芯調整を行なう必要がある。
【０００５】
しかし上記のように複数のレンズを含む複数の光学部材が規定の順序でレンズ枠の中空部に挿入される構造のレンズ組立体では、レンズ枠に外部の偏芯調整装置に接続するための接続機構を新たに設けないと各レンズごとに偏芯調整を行なうことができない。もしも中空部を有するレンズ枠の壁部に外部の偏芯調整装置に接続するための接続機構を設けると、防塵性能や防水性能が低下する恐れが出てくる。また、上記特許文献１では、レンズを通過したチャート像をモニターで観察しながら、レンズの偏芯調整を行なう必要があり、煩雑な作業をしていた。
【特許文献１】特開２００１−２７７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、中空部を有するレンズ枠を備えたレンズ組立体の各レンズの偏芯調整を簡単に行なうことができ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ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明のレンズ組立方法は、レンズどうしの間隔を定める間隔環と複数のレンズとを含む複数の光学部材と、上記複数の光学部材が規定の順序で挿入される中空部を有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、
上記複数の光学部材を規定の順序で上記レンズ枠の中空部に装入する装入ステップと、
上記複数の光学部材が装入された状態のレンズ枠を、その複数の光学部材を構成するレンズの光軸が上下に延びる姿勢にして、そのレンズ枠に振動を加える振動ステップと、
振動が加えられた後の、上記レンズ枠内の複数の光学部材を固定する固定ステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
上記本発明のレンズ組立方法によれば、上記複数の光学部材をレンズ枠に挿入した後、その複数の光学部材を上下に延びる姿勢にしてそのレンズ枠に振動を与えることで上記複数の光学部材の偏芯調整が一度に行なわれる。
【０００９】
つまり、作業者は、複数の光学部材をレンズ枠に挿入した後、そのレンズ枠に振動を与えるという作業を行なうことでレンズ枠内の各レンズの偏芯調整を簡単に行なうことができるということになる。
【００１０】
ここで、上記レンズ枠又は上記間隔環のうちの少なくとも１つが、上記レンズ枠を上記光軸が上下に延びる姿勢にしたときの真上に位置するレンズの下面周縁を受け止める受止部を有するものであるとともに、そのレンズのその受止部に接する面が凸面であることが好ましい。
【００１１】
上記構成であると、上記レンズ枠に振動を与えることにより上記レンズ枠又は間隔環の受止部で受け止められているレンズの凸面の位置が、レンズの重心に応じて所定の位置に収束していく。つまりレンズ枠に振動を与えていくことでレンズ枠又は間隔環の受止部で受け止められている凸レンズの凸面の位置が所定の位置に収束して動かなくなったときに各凸レンズの光軸が一致し、間隔環で移動自在に連結されている状態の他のレンズも倣って光軸が一致するということになる。
【００１２】
また、上記中空部は、その中空部内に装入されたときの上記複数の光学部材との間に、光軸と直角な方向にガタを有する径の中空部であることが好ましい。
【００１３】
レンズ枠に複数の光学部材が装入されたのちに偏芯調整を行なうことができるようにするためには、上記複数の光学部材を、それらの光学部材の光軸と直交する面内で移動自在にしておく必要がある。つまり上記ガタは、複数の光学部材の偏芯調整の範囲を定めるということになる。
【００１４】
また、上記装入ステップの前段に、上記レンズ枠を上記複数の光学部材よりも相対的に高温に暖めることにより、上記中空部を、その中空部内に装入されたときの上記複数の光学部材との間に、光軸と直角な方向にガタを形成する加熱ステップを有しても良い。
【００１５】
上記レンズ枠は、樹脂で製作されていることが多く、温めると大抵は膨張する。そこで、上記装入ステップの前に上記加熱ステップを設けて、その加熱ステップで中空部にガタを形成しておいて、次の装入ステップでレンズをレンズ枠に装入した後、上記固定ステップで自然冷却によってレンズ枠を収縮させることによりそのガタをなくしてレンズ枠にしっかりとレンズを保持させる構成にしても良い。
【００１６】
また上記目的を達成する本発明の撮像装置は、上記レンズ組立方法により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。
【００１７】
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コストの低減が実施された、低廉な撮像装置が実現する。
【発明の効果】
【００１８】
以上、説明したように、中空部を有するレンズ枠を備えたレンズ組立体の各レンズの偏芯調整を簡単に行なうことができ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が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態であるレンズ組立体１をレンズの光軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。図１の上方が対物側になり、図１の下方が結像側になる。
【００２１】
図1にはレンズどうしの間隔を定める間隔環ＳＰ１〜ＳＰ４とともに複数のレンズ１１〜１６が規定の順序で挿入される中空部１００を有するレンズ枠１０を備えたレンズ組立体１が示されている。この図１には、２枚の凹レンズ１３，１６と４枚の凸レンズ１１，１２，１４，１５が６枚組み合わされて本発明にいうレンズの一例が構成され、そのレンズと４つの間隔環とで本発明にいう複数の光学部材の一例が構成されている。
【００２２】
図1に示す様に、レンズ１１〜１６と間隔環ＳＰ１〜ＳＰ４とがレンズ枠１０に装入された後、レンズ枠外壁と中空部内壁とに貫通した接着穴Ｈ１〜Ｈ４から接着剤が注入されてレンズ枠１０内のレンズ１１〜１５がそれぞれ接着固定される。ただし、レンズ枠１０の対物側には、レンズ枠１０の一部を構成する蓋部１０Ａが設けられており、複数のレンズ１１〜１６がレンズ枠１０に挿入された後、その蓋１０Ａが被されて対物側の開口が封止される構成になっているので、対物側のレンズ１６の外周面に位置するところには接着穴は設けられていない。
【００２３】
この図１に示す接着穴Ｈ１〜Ｈ４は、図１にはそれぞれ一つしか示されていないが、時際にはレンズ枠１０内に挿入されたレンズを周回する方向に３つ設けられている。これらの３つの接着穴を通して接着剤が注入されることでレンズ枠１０に各レンズ１１〜１５が強固に接着される。
【００２４】
また、この図1に示す接着穴Ｈ１〜Ｈ４は、外壁に開いた開口が、中空部に開いた開口よりも広い面積の開口を有し中空部１００に開いた開口がレンズ枠１０内の各レンズ１２〜１６の外周面にそれぞれ位置するように構成されている。このため、その外壁側の広い開口を通してレンズの外周面を確認しながら接着剤を注入してレンズ枠１０と各レンズ１２，１３，１４，１５の接着を確実に行なうことができるという効果が得られる。また注入のし易さから誤って接着剤を注入し過ぎたときには外壁側の広い面積の開口部で余分な量の接着剤を受け止めて接着剤の外部への流出を防止することができるという効果も得られる。
【００２５】
こうして外部からレンズの外周面を確認しながら接着穴Ｈ１〜Ｈ４を通して接着剤が注入されて各レンズ１２〜１６とレンズ枠１０とが接着固定されると、強固な接着力が得られて図１のレンズ組立体１が自動車に搭載されたとしても振動によりレンズ１１〜１６がレンズ枠１０から外れて倒れてしまうというような不具合が起こり難くなる。
【００２６】
ここで、本実施形態のレンズ組立体１では、間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３にレンズ１２，１４，１５の凸面を受け止める受止部ＳＰ１１，ＳＰ２１，ＳＰ３１を設けるという簡単な構成でレンズ枠１０内の複数のレンズの偏芯調整を一度に行なうことができるようにしてレンズ組立体１の組立の簡略化を図っているので、その組立方法を簡単に説明しておく。
【００２７】
図１を参照しながらその組立方法を説明する。
【００２８】
まず、最初の装入ステップで、レンズ１１〜１６を規定の順序でレンズ枠１０の中空部１００に装入する。次の振動ステップで、レンズ１１〜１６が装入された状態のレンズ枠１０を、そのレンズの光軸が上下に延びる姿勢にしてレンズ枠１０に上下左右のいずれかの方向の振動を加えて各レンズの光軸が一致するように偏芯調整を行なう。
【００２９】
本実施形態では、間隔環ＳＰ１と間隔環ＳＰ２と間隔環ＳＰ３とに、レンズ枠１０を光軸が上下に延びる姿勢にしたときの、真上に位置するレンズの下面周縁を受け止める受止部ＳＰ１１，ＳＰ２１，ＳＰ３１を設けて、それらの受止部ＳＰ１１，ＳＰ２１，ＳＰ３１に接するレンズ１２，１４，１５の面を凸面にすることと、レンズ枠１０の中空部１００と各レンズ１１〜１６の外周面との間にガタＧを形成してレンズ枠１０に振動を与えることで複数のレンズそれぞれの光軸の偏芯調整を一度に行なうことができるようにしている。なお、本実施形態においては、レンズにφ８〜φ１０の径を有するレンズが用いられていることを考慮して０．００２〜０．０３０ｍｍのガタＧを持たせている。
【００３０】
これはレンズ枠１０に振動を与えると、間隔環ＳＰ２、ＳＰ３，ＳＰ４の受止部ＳＰ１１．ＳＰ２１、ＳＰ３１で受け止められているレンズ１２，１３，１５の凸面の位置が、レンズの重心に応じてその凸レンズの外周周縁の所定の位置に収束していくという性質を利用している。つまりレンズ枠１０を光軸が上下に延びる姿勢にして上下左右前後のいずれかの方向に振動を与えていくと間隔環ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４の受止部で受け止められているレンズの凸面の位置が所定の位置に収束して動かなくなる。こうして間隔環の受止部で受け止められている凸レンズの位置が所定の位置に収束して動かなくなったときに、レンズ１２，１４，１５の光軸が一致し、さらに間隔環ＳＰ１〜ＳＰ４によって移動自在に連続的に連結されている状態の他のレンズ１１，１３，１６も倣って光軸が一致するということになる。
【００３１】
こうして本実施形態においては、図１のレンズ枠１０に対して上下左右のいずれかの方向に振動を与えることでレンズ枠内の各レンズの光軸を一致させた後、図１の接着穴Ｈ１〜Ｈ４からレンズの外周面を確認しながら接着剤を注入することでレンズ枠内の各レンズをレンズ枠にしっかりと接着固定している。
【００３２】
このようにすると、組立が非常に容易になるという効果が得られるとともに、レンズの外周面を確認しながら接着作業を行うことができるので、レンズをレンズ枠にしっかりと接着固定することができるという効果が得られる。その結果、自動車に搭載することが可能な耐振動性を持つレンズ組立体が構成されることとなる。
【００３３】
また、図１の例では、０．００２〜０．０３ｍｍ程度のガタを設けた例を示したが、図のレンズ枠は、樹脂で製作されており、温めると０．００２〜０．０３ｍｍ程度であればすぐに膨張するので、装入ステップの前に加熱ステップを加えて、レンズ枠を温めて膨張させておいてガタを形成したところにレンズを装入して次の振動ステップで偏芯調整を行なった後に所定の時間を置いて接着固定する構成にしても良い。
【００３４】
最後に上記レンズ組立方法で組み立てられたレンズ組立体を車載用のカメラに適用した場合の例を説明する。
【００３５】
図２は、レンズ組立体を備えたカメラユニット２を示す図である。
【００３６】
図２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。
【００３７】
図２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２０に接着固定されている。この図２のレンズ組立体１のレンズ枠１０の外周面およびカメラ本体枠２０の内周面には、それぞれ、ネジ部が形成されている。
【００３８】
このカメラユニット２を組み立てるときには、まずカメラ本体枠２０に図１のレンズ組立体１をねじ込みながら挿入した後、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の外周縁とカメラ本体枠２０の前端部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図１のレンズ組立体１をカメラユニット２に組み込むことが可能となる。
【００３９】
このようにして組立の簡素化が図られたレンズ組立体１をカメラユニット２に簡単に組み込むことができるようになると、このカメラユニットの１台あたりの組立時間を短縮して製造コストの低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態であるレンズ組立体１をレンズの光軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。
【図２】図１のレンズ組立体を備えたカメラを示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    レンズ組立体
１０    レンズ枠
１１〜１６    レンズ
ＳＰ１〜ＳＰ４    間隔環
１００    中空部
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】
2009244393.tif 000003
【図２】
2009244393.tif 000004