JP2009282070A - レンズ組立体の組立方法、分解方法および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｏリングとともに最も対物側に配置されたレンズをレンズ枠の中空部に簡単に装入することができるレンズ組立体の組立方法、一旦組み立てられたレンズ組立体のレンズ枠の中空部からレンズを傷つけずに簡単に取り出すことができるレンズ組立体の分解方法、および上記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】レンズ枠１０の結像側開口から空気を吸引しながら最も対物側に配置されたレンズを、Ｏリング１５を装着した状態で装入する。逆に分解するときにはレンズ枠１０の結像側開口から空気を吹き込みながら最も対物側に配置されたレンズ１４を取り出す。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数枚のレンズと中空部を有し、その中空部にその複数枚のレンズが装入されるレンズ枠とを備えたレンズ組立体の組立方法、分解方法およびその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に関する。

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。

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搭載されるレンズ組立体にあっては、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リングが装入されて水の侵入等が防止されているものが多い（
例えば特許文献１参照）。

ところで、レンズ組立体に、より高い防水性能や防塵性能を得るために中空部が形成されたレンズ枠が用いられることがある。この中空部を有するレンズ枠を用いると、中空部に順序良くレンズを挿入していって最後に最も対物側に位置するレンズでレンズ枠を密封することになる。しかし、この中空部を有するレンズ枠を用いると、最も対物側に配置されたレンズをＯリングとともにレンズ枠に装入するときに、レンズ枠内から大きな圧力を受けてＯリングとレンズを装入難くなるという欠点がある。これを解決するためには圧入等によりレンズ枠内からの圧力を上回る力で無理やりレンズとＯリングを押し込む必要が出てくる。しかし圧入等により無理やりレンズとともにＯリングを押し込むと、レンズの位置精度が得られなくなって光学性能が低下するという問題が出てくる。さらに圧入等により組立を行なうと組立不良が発生したときにレンズ組立体を分解してレンズやＯリングに傷を付けずに取り出すのが難しくなるという問題もある。
特開２００２−９０６０３号公報

本発明は、上記事情に鑑み、Ｏリングとともに最も対物側に配置されたレンズをレンズ枠の中空部に簡単に装入することができるレンズ組立体の組立方法、一旦組み立てられたレンズ組立体のレンズ枠の中空部からレンズを傷つけずに簡単に取り出すことができるレンズ組立体の分解方法、および上記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。

上記目的を達成する本発明のレンズ組立体の組立方法は、複数枚のレンズと、
対物側開口と結像側開口とを有し上記複数枚のレンズが光軸を揃えて装入される中空部が形成されたレンズ枠と、
上記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズの外周面と前記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれるＯリングとを備え、
上記第１のレンズが、その第１のレンズ外周面のうちの結像側の部分に対物側の部分と比べ一段小径に形成されたＯリング配置部を有するレンズ組立体の組立方法であって、
上記レンズ中空部に上記複数枚のレンズのうちの上記第１のレンズを除く残りのレンズを装入する第１の装入ステップと、
上記第１のレンズの前記Ｏリング配置部にＯリングを配置するＯリング配置ステップと、
上記結像側開口から空気を吸引しながら、上記Ｏリング配置部にＯリングが配置された状態の上記第１のレンズを上記中空部の上記対物側開口から装入する第２の装入ステップとを有することを特徴とする。

上記本発明のレンズ組立体によれば、上記第１の装入ステップで最も対物側に配置された第１のレンズ以外の残りのレンズがレンズ中空部に装入された後、上記第２の装入ステップで上記Ｏリングが配置された状態の上記第１のレンズが結像側開口からの空気の吸引の援助を受けてレンズ中空部に装入される。このため、レンズ中空部内の対物側に向かう空気が吸引により減じられて圧力が軽減されて第１のレンズが簡単に装入されるようになる。

このため、レンズを装入するのにさほど力を入れなくてもレンズを装入することができるようになってレンズの位置精度を確実に得ることができるようになるという効果が得られる。この効果は光学性能を高めるという効果を導き出す。

また、上記目的を達成する本発明のレンズ組立体の分解方法は、複数枚のレンズと、対物側開口と結像側開口とを有し上記複数枚のレンズ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と、上記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズの外周面と前記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれるＯリングとを備えたレンズ組立体の分解方法であって、
上記第１のレンズを、上記結像側開口から空気を吹き込みながら、上記対物側開口から取り出すことを特徴とする。

上記本発明のレンズ組立体の分解方法によれば、レンズ枠内の僅かな隙間を通って結像側開口から対物側に向かって流れ込む空気の力を利用してレンズ中空部内のレンズを傷などを付けることなく簡単に取り出すことができる。このため、レンズ組立体の組立不良が発生したときには、そのレンズ組立体を分解してレンズを取り出しそのレンズの再利用を図ることが可能となる。

また上記目的を達成する本発明の撮像装置は、上記本発明の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。

上記本発明の撮像装置によれば、上記レンズ組立体が組み込まれることにより、レンズ組立体の組立不良率が軽減されて良好な組立状態の撮像装置が得られる。

以上、説明したように、Ｏリングとともに最も対物側に配置されたレンズをレンズ枠の中空部に簡単に装入することができるレンズ組立体の組立方法、一旦組み立てられたレンズ組立体のレンズ枠の中空部からレンズを傷つけずに簡単に取り出すことができるレンズ組立体の分解方法および上記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が実現する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるレンズ組立体１の構成を説明する斜視図であり、図２は、図１のレンズ組立体１の切断面を示す断面図である。

図１、図２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１００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。

この図１には、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を構成している。この４枚のレンズ１１〜１４のうち、最も対物側に配置されたレンズ１４が本発明にいう第１のレンズの一例を構成する。

この図１の例では、その第１のレンズ１４の外周面のうちの結像側の部分に対物側の部分と比べ一段小径に形成されたＯリング配置部１４１が設けられて、そのＯリング配置部１４１に配置されたＯリング１５がＯリング配置部１４１とレンズ枠１０の中空部１００の内壁との間に挟まれるようにして装着されている。この例のＯリング１５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。

ここで、前述した様に、図１のレンズ組立体１を組み立てるときにおいては中空部１００内から相当な圧力を受けることになるために第１のレンズ１４およびＯリング１５のレンズ枠１０への装着が困難になるという問題があった。

そこで本実施形態では、図２に示す様に、結像側開口から実線の矢印の方向に空気を吸引しながらＯリング配置部１４１に配置された状態の第１のレンズ１４をレンズ枠１０の中空部１００に装入するレンズ組立体の組立方法を提案している。

図３は、図１、図２に示すレンズ組立体１の組立の工程を説明する工程図である。

まず、第１の装入ステップＳ３０１で中空部１００に４枚のレンズ１１〜１４のうちの第１のレンズ１４を除く残りのレンズ１１〜１３を装入し、次のＯリング配置ステップＳ３０２で第１のレンズ１４のＯリング配置部１４１にＯリング１５を配置して、最後の第２の装入ステップＳ３０３で結像側開口から空気を吸引しながら、Ｏリング配置部１４１にＯリング１５が配置された状態の第１のレンズ１４を中空部１００の対物側開口から装入している。

こうして結像側開口から空気を吸引しながら組立を行なうと、中空部１００に密閉されているはずの空気が僅かな間隙を通って結像側開口から外部に吸引されて中空部１００から対物側開口に向かう圧力が軽減されて対物側開口からＯリング１５が装着された状態の第１のレンズ１４を装入し易くなる。

このため、中空部１００内の所定の位置にレンズを正しく配置することができるようになって、所望の光学性能を得ることができるという効果が得られる。

また上記のようにして上記第１のレンズ１４を装着した後にレンズ枠１０の前端を熱カシメによって折り曲げ、レンズ１４を保持する。あるいは第１のレンズ１４の外周部とレンズ枠１０の接する部分を接着することで組立が簡単に終了する。

次に、図１、図２のレンズ組立体１の分解方法を説明する。

図４は、図１、図２に示すレンズ組立体１の分解の工程を説明する工程図である。

本実施形態では、組立時とは逆に、ステップＳ４０１で図２に示す点線の矢印の方向に結像側開口から空気を吹き込みながらレンズ１４を取り出す分解方法を提案している。

こうして空気を吹き込みながらレンズ１４を取り出すと、中空部１００内の僅かな隙間を通って空気が対物開口側に流れ込むので対物側のレンズ１４を外し易くなる。このため、レンズ中空部１００内のレンズを傷つけずに簡単に取り出すことができ、取り出したレンズの再利用を図ることができるようになる。

また上記熱カシメあるいは接着等によりレンズ１４を固定する前であれば、中空部１００内のレンズのみでなく、レンズ枠１０も再利用できる。熱カシメあるいは接着等によりレンズ１４を固定した後では、レンズ枠１０がレンズ１４を固定している箇所を切り取って取り除いた後に、上記分解方法によりレンズを取り出すことができる。

以上、説明したように、Ｏリングとともに最も対物側に配置されたレンズをレンズ枠の中空部に簡単に装入することができるレンズ組立体の組立方法および、一旦組み立てられたレンズ組立体のレンズ枠の中空部からレンズを傷つけずに簡単に取り出すことができるレンズ組立体の分解方法が実現する。

最後にこのレンズ組立体１を自動車に搭載するカメラに適用した場合の例を説明する。

図５は、図１、図２に示すレンズ組立体１を備えたカメラユニット２を示す図である。

図５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。

図５に示すカメラユニット２は、図１、図2に示すレンズ組立体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１、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。

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、図２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、図２のレンズ組立体１をカメラユニット２に簡単に組み込むことができる。

本発明の一実施形態であるレンズ組立体１の構成を説明する斜視図である。 図１のレンズ組立体１の切断面を示す断面図である。 図１、図２に示すレンズ組立体１の組立の工程を説明する工程図である。 図１、図２に示すレンズ組立体１の分解の工程を説明する工程図である。 図１、図２に示すレンズ組立体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

１ レンズ組立体
１０ レンズ枠
１００ 中空部
１１〜１４ レンズ
１４１ Ｏリング配置部
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

Claims (3)

1. 複数枚のレンズと、
   対物側開口と結像側開口とを有し前記複数枚のレンズが光軸を揃えて装入される中空部が形成されたレンズ枠と、
   前記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズの外周面と前記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれるＯリングとを備え、
   前記第１のレンズが、該第１のレンズ外周面のうちの結像側の部分に対物側の部分と比べ一段小径に形成されたＯリング配置部を有するレンズ組立体の組立方法であって、
   前記レンズ中空部に前記複数枚のレンズのうちの前記第１のレンズを除く残りのレンズを装入する第１の装入ステップと、
   前記第１のレンズの前記Ｏリング配置部にＯリングを配置するＯリング配置ステップと、
   前記結像側開口から空気を吸引しながら、前記Ｏリング配置部にＯリングが配置された状態の前記第１のレンズを前記中空部の前記対物側開口から装入する第２の装入ステップとを有することを特徴とするレンズ組立体の組立方法。
2. 複数枚のレンズと、対物側開口と結像側開口とを有し前記複数枚のレンズ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と、前記複数枚のレンズのうちの最も対物側に配置された第１のレンズの外周面と前記レンズ枠中空部内壁との間に挟まれるＯリングとを備えたレンズ組立体の分解方法であって、
   前記第１のレンズを、前記結像側開口から空気を吹き込みながら、前記対物側開口から取り出すことを特徴とするレンズ組立体の分解方法。
3. 請求項１記載の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。

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