JP2004272229A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像装置に関し、特に耐環境性能を向上した撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device, and more particularly to an imaging device with improved environmental resistance.
近年、CCD(charge-coupled device)やCMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)等の撮像素子の小型化等の性能向上に伴い、多様な用途、例えば屋外用途の撮像装置が実用化され、以下に示すような技術が提案されている。 In recent years, along with performance improvements such as miniaturization of imaging elements such as charge-coupled devices (CCDs) and complementary metal-oxide semiconductors (CMOSs), imaging devices for various applications, for example, outdoor applications, have been put into practical use. Such a technique has been proposed.
特許文献1〜4には、レンズを収納・保持する樹脂材料で形成された鏡筒の周縁に形成した突起を1番目のレンズの前面側周縁部に被せるように熱溶着によりかしめる技術が開示されている。
また、特許文献5〜8には、レンズ系に対する広い視野範囲を確保するものとして、一番目の凸状レンズの凸状表面をケース等から突出させる技術が開示されている。 Further, Patent Documents 5 to 8 disclose a technique for protruding a convex surface of a first convex lens from a case or the like in order to secure a wide visual field range for a lens system.
また、非特許文献1、特許文献8、及び、9には、水中カメラ等に用いられる技術であって、保護ガラスを用いずに1番目の広角レンズによって直接密閉封止するようにした技術が開示されている。
更に、特許文献10〜12には、ケース開口を鏡筒で密閉封止する技術が開示されている。
Further,
しかしながら、上述の提案の技術では、防水性能等の耐環境性能において必ずしも十分ではない場合があり、更なる技術改良が望まれていた。本発明はこうした現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐環境性能等を改良した撮像装置を提供することにある。 However, the above-mentioned proposed technology may not always have sufficient environmental resistance performance such as waterproof performance, and further technical improvement has been desired. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging device with improved environmental resistance and the like.
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、
本発明の撮像装置のある態様は、開口を備えたカメラケースと、鏡筒に収納された広角レンズ群と、環状の押え部により規定された開口を有する円筒形状の押え部材と、前記押え部材の外周に設けた段部と、前記広角レンズ群のうちの1枚目のレンズの被写体側の凸面と結像側の面との間に形成された側面に第1の段部と第2の段部とを形成するように設けた突出部と、を備え、前記1枚目のレンズは、前記第2の段部により前記鏡筒に位置決め収納され、前記押え部材は、前記1枚目のレンズの前記第1の段部に配置した第1のシーリング材と該1枚目のレンズとによって該押え部材の開口が密閉封止され、且つ該1枚目のレンズの前記被写体側の凸面が該押え部材の開口から該押え部材の外方に突出するように前記鏡筒の外周部に螺合固定され、該螺合固定された押え部材は、その先端部を前記カメラケースの開口から突出させ且つ該押え部材の前記段部に配置した第2のシーリング材と該螺合固定された押え部材とによって該カメラケースの開口が密閉封止されるよう該カメラケースに収容固定されたことを特徴とする。この構成により、防水が容易である。
また、本発明の他の撮像装置の態様は、開口を備えたカメラケースと、相互に位置決め固定された広角レンズ群を収納する鏡筒と、環状の押え部により規定された開口を有し、且つ前記鏡筒の外周部に螺合固定された円筒形状の押え部材と、前記押え部材の外周に設けた段部と、前記広角レンズ群のうちの1枚目のレンズの被写体側の凸面と結像側の面との間に形成された側面に第1の段部と第2の段部とを形成するように設けた突出部とを有するレンズアッシと、を備え、前記1枚目のレンズは、前記第2の段部により前記鏡筒に位置決め収納され、前記押え部材は、前記1枚目のレンズの前記第1の段部に配置した第1のシーリング材と該1枚目のレンズとによって該押え部材の開口が密閉封止され、且つ該1枚目のレンズの前記被写体側の凸面が該押え部材の開口から該押え部材の外方に突出するように前記鏡筒の外周部に螺合固定され、前記レンズアッシは、前記前記螺合固定された押え部材の先端部を前記カメラケースの開口から突出させ且つ該押え部材の前記段部に配置した第2のシーリング材と該螺合固定された押え部材とによって該カメラケースの開口が密閉封止されるよう該カメラケースに収容固定されたことを特徴とする。
本発明の他の撮像装置の態様は、前記1枚目のレンズの被写体側面に施すべきコーティングを配したことを特徴とする。
本発明の他の撮像装置の態様は、前記カメラケースは、前ケースと後ケースとを有し、前記広角レンズ群、鏡筒および押え部材を含む機構を前ケースの開口を封止するように固定した後、前ケースの後面を後ケースによって封止してなることを特徴とする。
本発明の他の撮像装置の態様は、前記広角レンズ群、鏡筒および押え部材を含む機構は、前記前ケースに収納固定されることを特徴とする。
本発明の他の撮像装置の態様は、前記カメラケースは前ケースと後ケースから構成されるものであって、前記レンズアッシに突起を設けるとともに、前記前ケースに突起受部を設けて、前記レンズアッシは前記前ケースの所定位置に位置決めされることを特徴とする。
本発明の他の撮像装置の態様は、前記第1のシーリング部材は、Oリングであって、前記Oリングの内径は、前記1枚目のレンズの外径より大きく、該Oリングの外径は前記押え部材の内径より小さいことを特徴とする。
Therefore, the present invention, in order to solve such a problem,
One embodiment of the imaging device of the present invention is a camera case having an opening, a wide-angle lens group housed in a lens barrel, a cylindrical holding member having an opening defined by an annular holding portion, and the holding member. And a first stepped portion and a second stepped portion formed on a side surface formed between a convex surface on the object side and a surface on the image forming side of the first lens in the wide-angle lens group. A projection provided to form a step, wherein the first lens is positioned and stored in the lens barrel by the second step, and the pressing member is The opening of the holding member is hermetically sealed by the first sealing material and the first lens disposed on the first step portion of the lens, and the convex surface of the first lens on the subject side is closed. The outer periphery of the lens barrel is screwed and fixed so as to protrude from the opening of the holding member to the outside of the holding member. The holding member screwed and fixed has a second sealing material disposed at the step portion of the holding member, the tip of which protrudes from the opening of the camera case, and the holding member fixedly screwed. The camera case is housed and fixed in the camera case so that the opening of the camera case is hermetically sealed. With this configuration, waterproofing is easy.
Further, another aspect of the image pickup apparatus of the present invention has a camera case having an opening, a lens barrel that stores a wide-angle lens group fixed and fixed to each other, and an opening defined by an annular pressing portion, A cylindrical pressing member screwed and fixed to an outer peripheral portion of the lens barrel, a step provided on the outer periphery of the pressing member, and a convex surface on the subject side of a first lens in the wide-angle lens group. A lens assembly having a projection formed on a side surface formed between the imaging surface and a first step portion and a second step portion. The lens is positioned and housed in the lens barrel by the second step, and the pressing member includes a first sealing material disposed on the first step of the first lens and the first sheet. An opening of the pressing member is hermetically sealed by a lens, and the object of the first lens is Is fixedly screwed to an outer peripheral portion of the lens barrel so that a convex surface of the pressing member protrudes outward from the opening of the pressing member, and the lens assembly is provided with a tip end of the screwed and fixed pressing member. The camera case so that the opening of the camera case is hermetically sealed by a second sealing material protruding from the opening of the camera case and arranged at the step of the holding member and the holding member fixed by screwing. Characterized in that it is housed and fixed in the housing.
According to another aspect of the imaging apparatus of the present invention, a coating to be applied to a side surface of the subject of the first lens is provided.
In another aspect of the imaging apparatus of the present invention, the camera case has a front case and a rear case, and the mechanism including the wide-angle lens group, the lens barrel, and the holding member seals the opening of the front case. After fixing, the rear surface of the front case is sealed by the rear case.
According to another aspect of the imaging apparatus of the present invention, the mechanism including the wide-angle lens group, the lens barrel, and the holding member is housed and fixed in the front case.
According to another aspect of the imaging apparatus of the present invention, the camera case includes a front case and a rear case, and a projection is provided on the lens assembly, and a projection receiving portion is provided on the front case. The lens assembly is positioned at a predetermined position of the front case.
In another aspect of the imaging apparatus of the present invention, the first sealing member is an O-ring, and an inner diameter of the O-ring is larger than an outer diameter of the first lens, and an outer diameter of the O-ring. Is characterized by being smaller than the inner diameter of the holding member.
押え部材は、ねじ込み式でもよく、鏡筒の外周と嵌合して1枚目のレンズを光軸方向に押圧してもよい。1枚目のレンズは、2枚目のレンズの被写体側の所定面と当接することにより光軸方向の位置決めがなされてもよい。 The holding member may be of a screw type, or may be fitted to the outer periphery of the lens barrel to press the first lens in the optical axis direction. The first lens may be positioned in the optical axis direction by contacting a predetermined surface of the second lens on the subject side.
1枚目及び2枚目のレンズは、前記鏡筒と当接することにより光軸方向の位置決めがなされてもよい。また、1枚目のレンズの被写体側面に施すべきコーティングを廃してもよい。 The first and second lenses may be positioned in the optical axis direction by contacting the lens barrel. Further, the coating to be applied to the side surface of the subject of the first lens may be omitted.
以上記載のごとく本発明により、防水性能等の耐環境性能において好適に適用される撮像装置を得ることができるという利点がある。 As described above, according to the present invention, there is an advantage that it is possible to obtain an imaging device that is suitably applied in environmental resistance performance such as waterproof performance.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Not just.
図1は本実施の形態に係る撮像装置の断面図、図2は撮像ユニットの斜視図、図3は撮像ユニットの正面図、図4は前ケースに撮像ユニットを組み込んだ斜視図である。
図1に示す如く、本実施の形態の撮像装置1は前ケース2と後ケース3を備え、前ケース2と後ケース3との間にパッキン4を挿入して密閉封止し、図2に示す如く、ケース内に撮像ユニット10を組み込んでいる。尚、前ケース2と後ケース3とは、前ケース2の図示しないボスに対して後ケース3の背面より後ケース3の図示しない孔を挿通したネジによるネジ止めにより固定される。
1 is a cross-sectional view of the imaging apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view of the imaging unit, FIG. 3 is a front view of the imaging unit, and FIG. 4 is a perspective view in which the imaging unit is incorporated in a front case.
As shown in FIG. 1, the
図5、図6は撮像ユニット10の分解斜視図であり、図7は図3に示した撮像ユニット10の正面図のA−A線断面図である。撮像ユニット10は被写体側から順に、レンズアッシ20と、フォームリング40と、調整用リング42と、リング固定板44と、レンズホルダ46と、CCD基板48と、電源基板50とを備える。
5 and 6 are exploded perspective views of the
レンズアッシ20は、広角レンズ群として被写体側から順に第1レンズ23、第2レンズ24、絞り29、第3レンズ25、第4レンズ26、第5レンズ27、及び第6レンズ28を備える。なお、本実施の形態においては、絞り29と第3レンズ25の間にはマスクを設け、レンズの有効光線から入射する光線を遮っているが、これは実際のレンズ性能に鑑み、増減または移動させてもよい。
The
第1レンズ23は、図10及び図11の拡大図に示すように、外周部分が段カット構造、具体的にはリング状段突起230(突出部)の上側に第1の段部231、下側に第1の段部231より大径の第2の段部232を具えており、その第1の段部231部分にOリング34が配設される。又第2の段部232は鏡筒32先端内周側に設けた段部321に保持されており、その鏡筒32の外周部分と螺合するねじ込み式の押え部材30の環状の突起192によって、図11に示すように第1レンズ23はその第1の段部231とそのコバ部234(凸状表面外縁)を介して略光軸OA方向に押えられる。このとき、Oリング34は、レンズ押え部材30と第1レンズ23の段カット部分(リング状段突起230上面)によって押圧される。これによって、レンズ押え部材30の内壁と第1レンズ23の段カット部分で密閉封止がされ、防水性能が得られる。
As shown in the enlarged views of FIGS. 10 and 11, the
第4レンズ26、第5レンズ27、及び第6レンズ28を保持するレンズ保持部材22には、3本のキー溝21が直線的に、かつ、レンズ保持部材22の外周を3等分する位置関係で設けられている。なお、本図ではキー溝21は1本で代表している。また、本実施の形態では3本に限定せず適宜に設けることができる。
In the
フォームリング40は、発泡ゴムを材料とし、環状の形状を有し、レンズアッシ20に内挿される。調整用リング42は、内側にねじ加工が施され、また、レンズアッシ20に対して自由に回転可能に嵌合される。
The
リング固定板44は、調整用リング42を挟むように、第1及び第2タップタイトネジ80および82によって、レンズアッシ20に固定される。このとき、調整用リング42の回転自由度は維持されたまま、調整用リング42が脱落しないよう設計が配慮されている。
The
レンズホルダ46は、その内側に、レンズ保持部材22に設けられた3本のキー溝21とキー嵌合する3本のキー47が直線的に設けられている。なお、本図ではキー47は1本で代表している。また、本実施の形態では3本に限定せず適宜に設けることができる。
The
また、レンズホルダ46は、その外周に所定の長さだけ、雄ねじ加工が施され、調整用リング42の内側に施されたねじと螺合するように構成されている。したがって、調整用リング42が回転すると、キー嵌合がガイドとなって、レンズホルダ46は非回動のまま光軸方向に前後動する。
Further, the
なお、レンズホルダ46は、レンズアッシ20と嵌合し設計上のピント位置となる直前の所定の位置となると、レンズホルダ46の被写体寄りの端部は、フォームリング40に当接する。レンズホルダ46に押されてフォームリング40が圧縮された際に発生する予張力により、調整用リング42とレンズホルダ46とが嵌合するねじ部および調整用リング42の構造部全体が一方向に片寄せされ、ねじ部のバックラッシュや構成部品寸法ばらつきによる調整用リング42格納部の寸法変化の影響を受けない。
When the
リング固定板44には、調整用リング42の外周に対して平行となるような雌ねじ部45が形成されている。この雌ねじ部45にとがり先のリング固定ネジ56を組み付け、調整用リング42とリング固定板44が一体化することで、ピントが確実に固定される。また、ピントの固定の際に鏡筒32を直接固定しないため、レンズに負荷が直接かからない。したがって、レンズに歪みが生じず、撮像品位の低下が避けられる。
A
レンズホルダ46には、第3及び第4タップタイトネジ84及び86によって、撮像素子であるCCDが設けられたCCD基板48が固定される。レンズホルダ46は、上述の通り、レンズアッシ20に対してキー嵌合しており、その位置の調整が調整用リング42で行われ、それぞれの部品の精度を適切に管理することにより、いわゆる「垂直出し」または「アオリ調整」とよばれる位置あわせが不要となる。CCD基板48がレンズホルダ46に対して垂直となるように取り付けることで、撮像面は、光軸方向に対して垂直となる。したがって、撮像面の調整は、光軸方向をZ軸方向とした場合、X及びY軸方向、及び回転方向(θ)のみでよい。なお、上記タップタイトネジは、場合により、タッピンネジや普通ネジでもよい。
A
CCD基板48には、CCD基板48に電力を供給するとともに、CCD基板48が出力する信号を撮像ユニット10の外部に出力する機能を備える電源基板50が取り付けられる。撮像ユニット10は、レンズアッシ20に設けられる、第1及び第2外装止めネジ穴92及び94とで、前ケース2にねじ止めされる。
A
以上の構成により、レンズ自体を調整することなくピント調整が可能となり、調整作業の効率が向上する。また、調整用リング42を用いることで、ピント調整、及び、レンズ光軸と撮像素子の所定の画素を一致させる、いわゆる「光軸調整」を独立して行うことが可能となる。さらに、ピント固定は、調整用リング42を固定することで実現できるので、レンズに直接負荷がかからず、レンズに歪みが発生することが回避できる。
With the above configuration, focus adjustment can be performed without adjusting the lens itself, and the efficiency of the adjustment operation is improved. In addition, by using the
レンズアッシ20を詳述する。図8はレンズアッシ20の断面図、図9は前ケース2の開口を押え部材30と第1レンズ23で封止した断面図である。レンズアッシ20の被写体側には鏡筒32が配置され、この鏡筒32の被写体側には第1レンズ23が配置され、第1レンズ23の外周部分の段カット構造にシーリング材であるOリング34が配置され、第1レンズ23がOリング34を介して押え部材30によって略光軸OA方向に押さえられる。ここでは、Oリング34は、水素化ニトリルブタジエンゴム(HNBR: Hydrogenated Nitrile-Butadiene Rubber)で形成される。一般に、ニトリルブダジエンゴム(NBR:Nitrile-Butadiene Rubber)は、その耐油性や耐候性により、防水カメラなどのシール材に用いられる。さらに、NBRの耐オゾン性や、耐熱性、耐候性を向上させ劣化寿命を延ばしたHNBRは、シーリング材としてより好適である。なお、第1レンズ23の像面側の所定の面と第2レンズ24の被写体側の所定の面とが当接することにより、第1レンズ23の光軸OA方向の位置を規定している。
The
図9に示す如く押え部材30の周縁部には段55が形成されており、その段55に前述のものとは別のOリング54が配置される。前ケース2の開口に押え部材30を挿入する際、レンズアッシ20に設けた突起91(図2に記載)が前ケース2の背面に設けた図示しない凹部に位置決めされ、レンズアッシ20に設けた孔90に挿通したネジにより前ケース2の背面に設けた図示しないボスにネジ止めすることで前ケース2の開口は、押え部材30により封止される。
As shown in FIG. 9, a
図10、図11は、図8のレンズアッシ20の断面図に示す領域70を拡大した図であり、レンズアッシ20の開口を第1レンズ23にて封止する構造を説明する。
FIGS. 10 and 11 are enlarged views of a
第1レンズ23は鏡筒32の被写体側で保持、収納され、押え部材30の端部には、内側に向かう小さな爪状かつ環状の突起192が設けられている。この押え部材30を鏡筒32にねじ込むことで、第1レンズ23と押え部材30の間に配置されたOリング34が押圧変形し、第1レンズ23はその第1の段部231位置された状態で押え部材30の開口は第1レンズ23により密閉封止される。このとき、以下の設計的配慮をする。
The
まず、Oリング34の内径は、第1レンズ23の第1の段部231外径より大きく、Oリング34の外径は、押え部材30の内径より小さく設計する。こうすれば、図10に示すように押え部材30を鏡筒32にねじ込む前のOリングは押圧変形することなく配置され、図11に示す押え部材30を鏡筒32にねじ込んだ後においても、Oリング34は、押え部材30の内壁面や、第1レンズ23のコバ部234(凸状表面外縁)との間で、大きな摩擦力を発生するような接触が避けられる。その結果、Oリング34には不必要な回転方向の摩擦力やねじれの力が発生せず、ダメージを受けにくい。
First, the inner diameter of the O-
さらに、光学設計上、レンズ内部の乱反射や逆光によるゴースト、フレア等を防止するために被写体側の第1レンズに反射防止用のコーティングを施すことが設計常識として確立している。しかしながら、屋外用などの撮像装置であって、第1レンズの表面が露出し且つ風等によりゴミなどがレンズ表面に当たりうる悪環境下の場合、第1レンズの表面のコーティングが一部剥がれ、撮影される画質の低下を引き起こす可能性があった。また、熱膨張によるコーティングのクラック等も同様の問題を引き起こす。そこで、本実施の形態においては、悪環境下で用いる撮像装置の場合、従来の設計常識に反し、第1レンズの外側のコーディングを廃し、かつその場合においてもゴースト、フレア等が発生しにくいレンズ構成としている。 Furthermore, in optical design, it has been established as common design knowledge that an anti-reflection coating is applied to the first lens on the subject side in order to prevent ghost, flare, and the like due to irregular reflection or back light inside the lens. However, in an imaging apparatus for outdoor use, in a bad environment where the surface of the first lens is exposed and dust or the like can hit the lens surface due to wind or the like, a part of the coating on the surface of the first lens is peeled off and the photographing is performed. Image quality may be degraded. In addition, cracks in the coating due to thermal expansion cause the same problem. Therefore, in the present embodiment, in the case of an imaging device used in a bad environment, contrary to the conventional design common sense, the coding outside the first lens is abolished, and even in that case, a ghost, a flare, and the like are unlikely to occur. It has a configuration.
尚、悪環境下で利用されない撮像装置であれば、当然ながら従来どおりコーティングを施してもよい。一方、屋内用であっても第1レンズに何らかの物体が当たる恐れがある場合、または環境温度の変化を受けやすい場合、第1レンズのコーティングを廃してもよい。 In addition, as long as the imaging device is not used in a bad environment, the coating may be applied as usual. On the other hand, the coating of the first lens may be abolished when there is a possibility that some object may hit the first lens even if it is indoors, or when the first lens is susceptible to a change in environmental temperature.
前ケース2の開口を押え部材30により封止する構造を採用する本実施の形態の撮像装置は、例えば前述の特許文献10の図11に開示される、前ケースの開口を鏡筒により封止する構造のものと比較し、以下の作用効果上の違いを奏する。
The imaging device of the present embodiment that employs a structure in which the opening of the
(1)温度特性
屋外用のカメラでは、露出部分が直接外気に晒されたり、直射日光を受けるため、温度変動が大きい。鏡筒がケース外に露出する構造だと、レンズ鏡筒に温度変動による歪み、捩れ、変形が生じ、レンズの取り付け位置精度が落ちる。鏡筒は本来、1/100mm以下のずれで光学性能に影響がでるほど精妙である。
一方、本実施の形態のように鏡筒がケースより露出しない構成であれば、押え部材30が多少変形してもレンズの取り付け位置精度に影響がない。レンズの取り付け位置精度は鏡筒により補償されている。なお、レンズ押え部材30をアルマイト加工したアルミ材やステンレス材等の金属材料で構成することにより熱による変形をさらに防止できる。
(1) Temperature characteristics In an outdoor camera, the exposed portion is directly exposed to the outside air or receives direct sunlight, so that the temperature varies greatly. If the lens barrel is exposed outside the case, the lens barrel may be distorted, twisted, or deformed due to temperature fluctuation, and the mounting position accuracy of the lens may be reduced. The lens barrel is so sophisticated that its optical performance is affected by a deviation of 1/100 mm or less.
On the other hand, if the lens barrel is not exposed from the case as in the present embodiment, even if the pressing
(2)強度
屋外用のカメラ、特に車載カメラは洗車やメンテナンスの際にカメラ部分に力が加わることがある。鏡筒が外部に露出していると、鏡筒に直接力が加えられ変形し、レンズ取り付け位置精度に影響しうる。一方、本実施の形態のように鏡筒がケースから露出しない構成であれば、力はむしろ押え部材30に加わり、鏡筒に加わる力が抑えられ、鏡筒の変形が抑えられる。そのため、レンズの取り付け位置精度に影響がでにくい。なお、レンズ押え部材30を前述の金属材料で構成すれば、外部からの衝撃による変形をより防止できる。
(2) Strength In the case of an outdoor camera, especially a vehicle-mounted camera, force may be applied to the camera portion during car washing or maintenance. When the lens barrel is exposed to the outside, a direct force is applied to the lens barrel and the lens barrel is deformed, which may affect the accuracy of the lens mounting position. On the other hand, if the lens barrel is not exposed from the case as in the present embodiment, the force is rather applied to the pressing
(3)薬品耐性
屋外用のカメラ、特に搭載カメラ等では、ワックス等の油脂、オイルに晒され易く、ポリマー等の腐食性のある薬品により腐食されうる。鏡筒が露出する構成では鏡筒の腐食によるレンズ取り付け位置精度の低下が懸念されるが、本実施の形態では鏡筒がケースから露出しないので、鏡筒の腐食は防止され、レンズの取り付け位置精度が維持できる。なお、レンズ押え部材30を前述の金属材料で構成すれば、腐食をより防止できる。
(3) Chemical resistance Outdoor cameras, especially mounted cameras, are easily exposed to oils and fats such as wax and oil, and can be corroded by corrosive chemicals such as polymers. In the configuration where the lens barrel is exposed, there is a concern that the lens mounting position accuracy may be reduced due to corrosion of the lens barrel. However, in the present embodiment, since the lens barrel is not exposed from the case, corrosion of the lens barrel is prevented, and the lens mounting position is prevented. Accuracy can be maintained. If the
(4)耐タンパー性
屋外用のカメラ、特に車載カメラ等は、外部からのいたずらを想定する必要がある。鏡筒が露出する構成だと、鏡筒に直接力が加わり、レンズずれが生じる。また、熱溶着の部分をカッター等で切り込んだり、はがされたりすることにより第1レンズが外れるおそれがある。一方、本実施の形態では鏡筒がケースから露出しないので、ケースを開けない限り第1レンズは外れず、耐久性に優れる。なお、レンズ押え部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらに耐タンパー性能が高まる。
(4) Tamper resistance Outdoor cameras, especially in-vehicle cameras and the like, need to assume mischief from the outside. If the lens barrel is exposed, a force is directly applied to the lens barrel, causing lens displacement. Further, the first lens may be detached by cutting or peeling off the heat-welded portion with a cutter or the like. On the other hand, in the present embodiment, since the lens barrel is not exposed from the case, the first lens does not come off unless the case is opened, and the durability is excellent. If the
(5)経時特性
経時変化により装置の各部材は劣化する。特に外部に露出している部分の劣化は内部の部材に比べて速い。鏡筒が露出し、熱溶着によりレンズを鏡筒に押えている構成では、押え部分がクリープ破壊し、レンズが外れる懸念がある。一方、本実施の形態では鏡筒がケースから露出せず、第1レンズが外れにくく、経時変化に強い。なお、レンズ押え部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらに経時変化に強くなる。
(5) Temporal characteristics Each member of the device deteriorates due to a temporal change. In particular, the portion exposed to the outside deteriorates faster than the internal members. In a configuration in which the lens barrel is exposed and the lens is pressed against the lens barrel by thermal welding, there is a concern that the holding portion may be damaged by creep and the lens may come off. On the other hand, in the present embodiment, the lens barrel is not exposed from the case, the first lens is unlikely to come off, and is resistant to aging. If the
(6)保守性
レンズが鏡筒に熱溶着によりかしめられる構成では、保守整備の際、レンズと鏡筒を一体交換しなければならずコストがかかるが、本実施の形態では鏡筒に一体的に第1レンズを固定していないので、レンズ、鏡筒及び押え部材を別個に交換することができ、コスト面で有利である。
(6) Maintainability In the configuration in which the lens is caulked to the lens barrel by heat welding, the lens and the lens barrel must be replaced at the time of maintenance and maintenance, which is costly. In the present embodiment, the lens is integrated with the lens barrel. Since the first lens is not fixed, the lens, the lens barrel and the holding member can be replaced separately, which is advantageous in terms of cost.
(7)製造容易性
鏡筒にレンズを熱溶着により押さえる構成では、熱溶着で固定する部品すべての寸法ばらつきが重なるため、レンズかしめを行うべきレンズの高さにばらつきが出て、かしめ強度を一定に保つことが困難であるが、本実施の形態の構成であれば、鏡筒へのレンズの固定が熱によらないため、レンズの取り付け位置は部品の寸法ばらつきに依存せず、工程管理や歩留まりで有利である。なお、レンズ押え部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらにレンズの取り付け位置精度が向上する。
(7) Manufacturability In the configuration in which the lens is pressed into the lens barrel by thermal welding, the dimensional variations of all the parts to be fixed by thermal welding overlap, and the height of the lens to be caulked varies, and the caulking strength is reduced. Although it is difficult to keep it constant, in the configuration of the present embodiment, since the fixing of the lens to the lens barrel does not depend on heat, the mounting position of the lens does not depend on the dimensional variation of the parts, and the process control is performed. And yield is advantageous. If the
(8)防水性能
一般にOリングによる密閉封止、すなわちシーリングを行う際、Oリングが押圧変形された際の圧縮率を、下限として8%、上限として40%を目安にするが、使用するOリングの線径により圧縮率の管理値を変えていくのが好ましい。即ち、線径が小さい場合、密着面積を増大させるために圧縮率を大きくとり、逆に線径が大きい場合、必要以上の密着面積をとる必要がないため、圧縮率は小さくともよい。圧縮率は、一般には公差や経年劣化を考慮して設定される。
(8) Waterproofing performance In general, when performing hermetic sealing with an O-ring, that is, sealing, the compression rate when the O-ring is pressed and deformed is 8% as a lower limit and 40% as an upper limit. It is preferable to change the control value of the compression ratio according to the diameter of the ring. That is, when the wire diameter is small, the compression rate is increased to increase the contact area, and when the wire diameter is large, the compression rate may be small because it is not necessary to take more contact area than necessary. The compression ratio is generally set in consideration of tolerance and aging.
一方、メーカー等の一般公表資料によれば、Oリングによる防水は、線径2mm以下では圧縮率が15%〜40%、線径2〜4mm未満では圧縮率10%〜30%、線径4mm以上では圧縮率8%〜20%がよいとされる。本実施の形態では、圧縮永久歪を考慮し、高圧縮側に5%のマージンを持たせ、圧縮率の管理値を15%〜35%としている。 On the other hand, according to general publication materials of manufacturers and the like, the waterproofness of the O-ring is 15% to 40% for a wire diameter of 2 mm or less, 10% to 30% for a wire diameter of less than 2 to 4 mm, and a wire diameter of 4 mm. In the above, it is considered that a compression ratio of 8% to 20% is good. In the present embodiment, in consideration of the permanent compression set, a margin of 5% is provided on the high compression side, and the management value of the compression ratio is set to 15% to 35%.
このように、Oリングによる密閉封止の際、圧縮率を厳しく管理しなければならないが、レンズを熱溶着により鏡筒に押さえる構成では、前述のごとく、レンズ構成部品の寸法ばらつきにより、かしめ部分の高さが変動するため、熱溶着治具により一定のかしめ量が確保し辛く、結果としてOリングの圧縮率がばらつきを生じ、所望の防水性能を実現することが困難である。一方、本実施の形態の構成であれば、押え部材のねじ込み量やねじ込み力を管理することでOリングの圧縮率を極めて容易に管理できるため、歩留まりよく、所望の防水性能を備えることができる。 As described above, the compression ratio must be strictly controlled at the time of hermetic sealing with the O-ring. However, in the configuration in which the lens is pressed against the lens barrel by heat welding, as described above, the caulking portion is formed due to the dimensional variation of the lens components. Since the height of the O-ring fluctuates, it is difficult to secure a certain amount of caulking by the heat welding jig, and as a result, the compression ratio of the O-ring varies, and it is difficult to realize a desired waterproof performance. On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, the compression ratio of the O-ring can be extremely easily managed by managing the screwing amount and the screwing force of the holding member, so that the desired yield and the desired waterproof performance can be provided. .
なお、レンズ押え部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらに厳密にOリングの圧縮率を管理できる。また、寸法精度も一般の樹脂成型品と較べ向上するので、圧縮率の管理もさらに容易となる。
If the
(9)小型化
レンズを熱溶着により鏡筒に押さえる構成では、上述のようにOリングの圧縮率の管理が困難であるため、Oリングの径が所定以上のものしか採用できず、小型化が困難である。一方、本実施の形態の構成であれば、極めて小径のOリングを採用でき、装置をより小型に設計できる。この場合も、レンズ押え部材30を前述の金属材料で構成すれば、さらに厳密にOリングの圧縮率が管理できるので、更なる小型化に寄与する。
(9) Downsizing In the configuration in which the lens is pressed into the lens barrel by heat welding, as described above, it is difficult to control the compression ratio of the O-ring. Is difficult. On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, an O-ring having an extremely small diameter can be employed, and the apparatus can be designed to be smaller. Also in this case, if the
(10)耐振動性能
レンズを熱溶着により鏡筒に押さえる構成では、特に車載カメラ等の場合、車両その他の振動によりこの押えが外れる懸念がある。一方、本実施の形態の構成では、このような問題は生じない。
(10) Vibration resistance performance In a configuration in which the lens is pressed against the lens barrel by heat welding, there is a concern that the press may be released due to vibration of the vehicle or the like, particularly in the case of a vehicle-mounted camera or the like. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, such a problem does not occur.
(11)その他
本実施の形態の構成では、上記の他に、押え部材のみを変更することにより、異なる開口寸法を有するケースに対応できるため設計の自由度が高い。また、外に露出する押え部材を上述の金属等で形成することにより、押え部材に彫刻シルク印刷などを施すことができ、また装飾用の処理などを施すことにより、美観の向上が容易である。
(11) Others In the configuration of the present embodiment, in addition to the above, by changing only the pressing member, it is possible to cope with a case having a different opening size, so that the design flexibility is high. In addition, by forming the holding member exposed to the outside with the above-described metal or the like, engraving silk printing or the like can be performed on the holding member, and by performing a decoration process or the like, the appearance can be easily improved. .
本実施の形態の撮像装置はさらに、例えば前述の特許文献10や特許文献5に開示の前ケースの開口を第1レンズにより封止する構造のものと比較し、以下の作用効果上の違いを奏する。 The imaging apparatus according to the present embodiment further has the following differences in operation and effect as compared with those having a structure in which the opening of the front case is sealed with the first lens disclosed in, for example, Patent Documents 10 and 5 described above. Play.
上述の従来技術は、第1レンズが一般に樹脂で成形される前ケースにより取り付け位置精度が確保される。一方、第2レンズ以降のレンズは、同じく一般に樹脂で成形される鏡筒に保持、収納されてはいるが、この鏡筒自体が前ケースに取り付けられる構造のため、第2レンズ以降の位置精度は、鏡筒自体の精度に加えて、鏡筒と前ケースとの取り付け位置精度の分、悪化する。そのため、第1レンズと第2レンズ間の精度が悪化し、光学系の性能に改善の余地が認められる。一方、本実施の形態では、第1レンズと第2レンズ間がそれぞれのレンズの面精度で決定できるため、非常に光学系精度の高い撮像装置が実現する。 In the prior art described above, the mounting position accuracy is ensured by the front case in which the first lens is generally formed of resin. On the other hand, the second and subsequent lenses are held and housed in a lens barrel which is also generally formed of resin, but since the lens barrel itself is attached to the front case, the positional accuracy of the second lens and subsequent lenses is reduced. Is deteriorated by the accuracy of the mounting position between the lens barrel and the front case in addition to the accuracy of the lens barrel itself. Therefore, the accuracy between the first lens and the second lens deteriorates, and there is room for improvement in the performance of the optical system. On the other hand, in the present embodiment, since the distance between the first lens and the second lens can be determined by the surface accuracy of each lens, an imaging device with extremely high optical system accuracy is realized.
以上が本発明の実施の形態である。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素やその組合せにいろいろな変形が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The above is the embodiment of the present invention. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the components and combinations thereof and that such modifications are also within the scope of the present invention.
本発明によれば、特に耐環境性能を向上した撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging device with particularly improved environmental resistance performance.
1 撮像装置
2 前ケース
3 後ケース
10 撮像ユニット
20 レンズアッシ
23 第1レンズ
30 押え部材
32 鏡筒
34、54 Oリング
Claims (1)
鏡筒に収納された広角レンズ群と、
環状の押え部により規定された開口を有する円筒形状の押え部材と、
前記押え部材の外周に設けた段部と、
前記広角レンズ群のうちの1枚目のレンズの被写体側の凸面と結像側の面との間に形成された側面に第1の段部と第2の段部とを形成するように設けた突出部と、を備え、
前記1枚目のレンズは、前記第2の段部により前記鏡筒に位置決め収納され、
前記押え部材は、前記1枚目のレンズの前記第1の段部に配置した第1のシーリング材と該1枚目のレンズとによって該押え部材の開口が密閉封止され、且つ該1枚目のレンズの前記被写体側の凸面が該押え部材の開口から該押え部材の外方に突出するように前記鏡筒の外周部に螺合固定され、
該螺合固定された押え部材は、その先端部を前記カメラケースの開口から突出させ且つ該押え部材の前記段部に配置した第2のシーリング材と該螺合固定された押え部材とによって該カメラケースの開口が密閉封止されるよう該カメラケースに収容固定されたことを特徴とする撮像装置。 A camera case with an opening,
A wide-angle lens group housed in the lens barrel,
A cylindrical pressing member having an opening defined by an annular pressing portion,
A step provided on the outer periphery of the holding member;
A first step portion and a second step portion are formed on a side surface formed between a convex surface on the object side and a surface on the image forming side of the first lens of the wide-angle lens group. And a projection,
The first lens is positioned and stored in the lens barrel by the second step,
The pressing member may be configured such that an opening of the pressing member is hermetically sealed by a first sealing material disposed on the first step portion of the first lens and the first lens. The convex surface on the subject side of the eye lens is screwed and fixed to the outer peripheral portion of the lens barrel so that the convex surface of the pressing member projects outward from the opening of the pressing member,
The holding member fixedly engaged with the screw is provided with a second sealing material disposed at the step portion of the holding member, the tip of which protrudes from an opening of the camera case, and the holding member fixedly engaged with the holding member. An imaging apparatus, wherein the camera case is housed and fixed in the camera case so that an opening of the camera case is hermetically sealed.
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