JP2021101218A - レンズユニットおよびカメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】鏡筒内面のレンズ嵌合部位が光軸に対して傾いている場合であっても鏡筒内でレンズを傾かせることなく所望の位置に正確に位置決め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】本発明のレンズユニット１１の鏡筒１２は、レンズ１４を嵌合状態で保持するレンズ嵌合部位１２ａａを内面１２ａに有する。レンズ嵌合部位１２ａａと嵌合するレンズ１４は、レンズ嵌合部位１２ａａと嵌合するその外周側面１４ａの部位が光軸Ｏに対して所定の角度を成して傾斜するテーパ面１４ｂを成すテーパ嵌合レンズとして形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、特に自動車等の車両に搭載される車載カメラを構成するレンズユニットおよびカメラモジュールに関する。

近年、自動車に車載カメラを搭載し、駐車をサポートしたり、画像認識により衝突防止を図ったりすることが行なわれており、さらにそれを自動運転に応用する試みもなされている。また、このような車載カメラ等のカメラモジュールは、一般に、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群と、このレンズ群を収容保持する鏡筒（バレル）と、レンズ群の少なくとも一個所のレンズ間に配置される絞り部材とを有するレンズユニットを備える（例えば、特許文献１参照）。

レンズユニットにおいては、一般に、図８に示されるように、レンズ群Ｌを構成する複数のレンズ１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が、像側（図８中の下側）から物体側（図８中の上側）へ向けて順に積み上げられるように鏡筒１２３の内側収容空間Ｓ内に光軸Ｏに沿って組み込まれる。このようなレンズユニット、とりわけ、樹脂によって形成される鏡筒内に樹脂製のレンズを組み込んで成るレンズユニットでは、振動や衝撃等によってレンズがずれて解像性能劣化や光軸ずれが生じないように、レンズ群Ｌを構成するレンズが、鏡筒１２３の内面形状を利用して直接に鏡筒１２３の内面に所定の直径差を伴って軽圧入される。

特開２０１３−２３１９９３号公報

鏡筒とレンズとのこのような軽圧入を伴う嵌合は、一般にある程度の嵌合幅をもってなされる。そのため、一例として、図８に示されるレンズ（ここでは、物体側から２番目に配列されるレンズ）１０２は、光軸Ｏ方向に沿って直線状に延びる鏡筒１２３の内面のレンズ嵌合部位１２３ａに対して断面において線接触（物体側から像側にかけてある程度の長さを伴う線接触）状態で嵌合する直線領域１０２ａをその外周側面に有する。したがって、鏡筒１２３内に組み付けられるレンズ１０２の姿勢は、鏡筒１２３の内面のレンズ嵌合部位１２３ａの形状によって規定されることになる。

しかしながら、レンズの姿勢がこのように鏡筒の内面のレンズ嵌合部位の形状によって規定されてしまうと、鏡筒のレンズ嵌合部位が光軸方向に沿って直線状に延在することなく傾いてしまっているような場合には、鏡筒に組み付けられるレンズの姿勢もそれに倣うように傾いてしまい、所望の光学性能が得られなくなる虞がある。

そのような鏡筒のレンズ嵌合部位の傾きは、特に鏡筒の金型成形時に生じ得る。具体的には、例えば、金型内で温度差が生じて鏡筒成形樹脂の収縮量が部分的に異なると、図９およびその要部拡大図である図１０に示されるように、レンズ１０２が嵌合される鏡筒１２３の内面のレンズ嵌合部位１２３ａ（１２３ａａ，１２３ａｂ）が光軸Ｏ方向に沿って直線状に延在することなく傾いてしまう（図９および図１０には、光軸と平行な断面において、左側の一方のレンズ嵌合部位１２３ａａが光軸Ｏに対して所定の角度θ１だけ傾くように延び、右側の他方のレンズ嵌合部位１２３ａｂが光軸Ｏに対して異なる所定の角度θ２だけ傾くように延びる、レンズ嵌合部位１２３ａの倒れ現象が描かれている）。そのため、ある程度の嵌合幅でレンズ嵌合部位１２３ａａ，１２３ａｂと線接触嵌合されるレンズ１０２も必然的にこれと像側で隣接するレンズ１０３に対して傾いてしまう。すなわち、この場合には、レンズ１０２は、それをレンズ群Ｌの光軸Ｏと同心的な所定の姿勢に位置決めするためのレンズ１０３の位置決め基準面１０３ａに当接することなく浮き上がるように傾いてしまい、その結果、レンズ群Ｌ全体として所望の光学性能が得られなくなる。特に、鏡筒が多角形の内面を有する場合には、その形成形態にも起因して、鏡筒の内面のレンズ嵌合部位が傾き易くなる。

高性能化および低コスト化が要求される昨今にあっては、光学性能に対するレンズの傾きの影響が大きくなり、レンズ１枚に求められる感度が厳しくなってきていることから、鏡筒内面のレンズ嵌合部位の形状に依ることなくレンズの傾きを抑えることが早急の課題となっている。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、鏡筒内面のレンズ嵌合部位が光軸に対して傾いている場合であっても鏡筒内でレンズを傾かせることなく所望の位置に正確に位置決め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。

前記課題を解決するために、本発明は、レンズを収容保持するための内側収容空間を形成する筒状の鏡筒と、前記鏡筒の前記内側収容空間内に組み込まれ、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群とを備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒は、前記レンズを嵌合状態で保持するレンズ嵌合部位を内面に有し、
前記レンズ嵌合部位と嵌合する前記レンズは、前記レンズ嵌合部位と嵌合するその外周側面の部位が光軸に対して所定の角度を成して傾斜するテーパ面を成すテーパ嵌合レンズを含むことを特徴とする。

本発明の上記構成において、テーパ嵌合レンズは、鏡筒の内面のレンズ嵌合部位と嵌合するその外周側面の部位が光軸に対して所定の角度を成して傾斜するテーパ面を成すため、テーパ嵌合レンズが嵌合する鏡筒のレンズ嵌合部位が光軸に対して傾いている場合であっても、鏡筒とテーパ嵌合レンズとの嵌合接触を断面において点接触または点接触に近い極めて短い長さの線接触にすることが可能となり、したがって、鏡筒に対するテーパ嵌合レンズの姿勢を自在に変えることができるようにして（テーパ嵌合レンズの姿勢変化による組み付け調整を可能にして）、テーパ嵌合レンズの姿勢を鏡筒のレンズ嵌合部位の形状によって規定されない（レンズ嵌合部位の傾きにテーパ嵌合レンズが倣わない）ようにすることができる。すなわち、鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合するレンズとしてこのようなテーパ嵌合レンズを用いることにより、レンズ嵌合部位の形状（傾き）に依ることなくレンズの傾きを抑えてレンズを所望の位置に正確に位置決めできるようになる。

また、本発明の上記構成において、テーパ嵌合レンズと鏡筒との間には、テーパ嵌合レンズを鏡筒に対して接着固定するための接着剤が充填される段差状の接着剤充填部が設けられることが好ましい。

これは、テーパ嵌合レンズを鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合させる場合には、テーパ嵌合レンズの姿勢が不安定になり得る場合もあるからである。上記構成のように、テーパ嵌合レンズと鏡筒との間に設けられる段差状の接着剤充填部に充填される接着剤によってテーパ嵌合レンズを鏡筒に対して接着固定できるようにすれば、テーパ嵌合レンズの姿勢が不安定になる事態を回避でき、これにより、テーパ嵌合レンズをレンズ群Ｌの光軸Ｏと同心的な所定の姿勢に確実に位置決め保持することができる。つまり、テーパ面と接着剤充填部との協働により、レンズ嵌合部位の形状に依らず鏡筒内でレンズを傾かせることなく所望の位置に正確に位置決め固定できるようになる。

また、上記構成において、段差状の接着剤充填部は、テーパ嵌合レンズと鏡筒との間に設けられていればよく、テーパ嵌合レンズ側のみに設けられてもよく、鏡筒側のみに設けられてもよく、あるいは、テーパ嵌合レンズおよび鏡筒の両方にわたって設けられていても構わない。

なお、上記構成では、鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合するテーパ嵌合レンズの外周側面の部位がテーパ面になっていればよく、テーパ嵌合レンズの外周側面の全体がテーパ面である必要はない（勿論、テーパ嵌合レンズの外周側面の全体がテーパ面であっても構わない）。また、上記構成では、レンズ群がテーパ嵌合レンズを含んでいればよく、また、鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合する全てのレンズがテーパ嵌合レンズである必要もない。また、レンズ群を構成する全てのレンズが鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合している必要もない。また、上記構成において、鏡筒およびレンズの材質、レンズの組み込み形態、鏡筒の内面形状などは任意に設定できる。例えば、レンズを組み込んで支持する鏡筒の内面は、断面が円形であってもよく、あるいは、断面が多角形であってもよい。

また、本発明の上記構成では、鏡筒の内面のレンズ嵌合部位が光軸に対して所定の第１の角度を成して傾斜し、テーパ嵌合レンズのテーパ面が光軸に対して所定の第２の角度を成して傾斜し、第２の角度が第１の角度よりも大きいことが好ましい。これによれば、光軸に対して傾いている鏡筒のレンズ嵌合部位に対してテーパ嵌合レンズを姿勢変化可能に（点接触または点接触に近い極めて短い長さの線接触の状態で）嵌合させることができ、したがって、テーパ嵌合レンズをレンズ嵌合部位の傾きに倣うように傾かせることなく所望の位置に正確に位置決め固定できる。なお、第２の角度は、第１の角度より大きければよく、例えば０．５°〜２．０°に設定されることが好ましい。

また、本発明において、レンズ嵌合部位と嵌合するレンズは、レンズ嵌合部位と嵌合するその外周側面の部位が断面円弧状の曲面を成す曲面嵌合レンズを含んでいてもよい。このような曲面嵌合レンズによれば、レンズ嵌合部位と嵌合するその外周側面の部位が断面円弧状の曲面を成すため、曲面嵌合レンズが嵌合する鏡筒のレンズ嵌合部位が光軸に対して傾いている場合であっても、鏡筒と曲面嵌合レンズとの嵌合接触を断面において点接触または点接触に近い極めて短い長さの線接触にすることが可能となり、したがって、鏡筒に対する曲面嵌合レンズの姿勢を自在に変えることができるようにして（曲面嵌合レンズの姿勢変化による組み付け調整を可能にして）、曲面嵌合レンズの姿勢を鏡筒のレンズ嵌合部位の形状によって規定されない（レンズ嵌合部位の傾きに曲面嵌合レンズが倣わない）ようにすることができる。すなわち、鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合するレンズとしてこのような曲面嵌合レンズを用いることにより、レンズ嵌合部位の形状（傾き）に依ることなくレンズの傾きを抑えてレンズを所望の位置に正確に位置決めできるようになる。

また、この場合にも、鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合する曲面嵌合レンズの外周側面の部位が断面円弧状の曲面になっていればよく、曲面嵌合レンズの外周側面の全体が断面円弧状の曲面である必要はない（勿論、曲面嵌合レンズの外周側面の全体が断面円弧状の曲面であっても構わない）。また、上記構成では、レンズ群が曲面嵌合レンズを含んでいればよく、また、鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合する全てのレンズが曲面嵌合レンズである必要もない。例えば、一例として、テーパ嵌合レンズと曲面嵌合レンズとが混在して設けられていても構わない。

また、このような曲面嵌合レンズを鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合させる場合にも、曲面嵌合レンズの姿勢が不安定になり得る場合もあるため、段差状の接着剤充填部が、前述したように鏡筒内でレンズを傾かせることなく所望の位置に正確に位置決め固定できるようにすることが好ましい。

また、段差状の接着剤充填部は、曲面嵌合レンズと鏡筒との間に設けられていればよく、曲面嵌合レンズ側のみに設けられてもよく、鏡筒側のみに設けられてもよく、あるいは、曲面嵌合レンズおよび鏡筒の両方にわたって設けられていても構わない。

また、本発明の上記構成において、テーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズは、テーパ面または断面円弧状の曲面で鏡筒のレンズ嵌合部位と（断面において）点接触することが好ましい。これによれば、テーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズの姿勢変化の自由度を高めることができ、テーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズをレンズ嵌合部位の傾きに倣うように傾かせることなく所望の位置に容易に位置決めすることができる。

また、本発明の上記構成において、レンズ群を構成する複数のレンズは、物体側から像側へと光軸に沿って配列され、テーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズは、物体側から２番目に配列されるレンズであってもよい。これによれば、物体側から２番目に配列されるレンズが嵌合されるレンズ嵌合部位において生じ易い倒れ（光軸に対する傾き）に対応させてテーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズを配置でき、レンズ群全体の所望の光学特性を確実に確保できる。

また、本発明の上記構成では、テーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズが樹脂によって金型から形成され、金型が固定側金型部と可動側金型部とを有し、固定側金型部と可動側金型部との分割面がテーパ面または断面円弧状の曲面と交差せず且つテーパ面の端縁または断面円弧状の曲面の端縁を通過しないことが好ましい。これによれば、固定側金型部と可動側金型部との分割面の存在に起因して生じ得る金型成形時のバリをテーパ面または断面円弧状の曲面にその端縁も含めて生じさせないようにすることができ、したがって、バリの存在に伴うレンズの傾きを防止できる（テーパ面または断面円弧状の曲面によりレンズの傾きを抑えているにもかかわらず、バリの存在によってレンズが傾くといった、利点が欠点により相殺されるという不都合を回避できる）。

また、本発明に係るカメラモジュールは、前記レンズユニットを備えていることを特徴とする。
このような構成によれば、前述のレンズユニットの作用効果をカメラモジュールで得ることができる。

本発明によれば、鏡筒のレンズ嵌合部位と嵌合するレンズは、レンズ嵌合部位と嵌合するその外周側面の部位が光軸に対して所定の角度を成して傾斜するテーパ面を成すテーパ嵌合レンズ、または、レンズ嵌合部位と嵌合するその外周側面の部位が断面円弧状の曲面を成す曲面嵌合レンズを含むため、レンズ嵌合部位が光軸に対して傾いている場合であっても、鏡筒とテーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズとの嵌合接触を断面において点接触または点接触に近い極めて短い長さの線接触にすることが可能となり、したがって、鏡筒に対するテーパ嵌合レンズの姿勢を自在に変えることができるようにして、テーパ嵌合レンズの姿勢を鏡筒のレンズ嵌合部位の形状によって規定されないようにすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図（光軸と平行な面に沿う縦断面図）である。 図１のＸ部（円形枠内）の要部拡大断面図である。 図１のＹ部（円形枠内）の要部拡大断面図である。 （ａ）は、図１のレンズユニットのテーパ嵌合レンズを成形するための金型分割面の一般的な位置を明示するための要部拡大断面図、（ｂ）は、テーパ面部位でのバリの発生を防止するべく改善された金型分割面の位置を明示するための要部拡大断面図である。 図１のレンズユニットを有するカメラモジュールの概略断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図（光軸と平行な面に沿う縦断面図）である。 図６のＺ部（円形枠内）の要部拡大断面図である。 従来のレンズユニットの一例の概略断面図（光軸と平行な縦断面図）である。 鏡筒のレンズ嵌合部位に傾きを伴う従来のレンズユニットの一例の概略断面図（光軸と平行な縦断面図）である。 傾きを伴う鏡筒のレンズ嵌合部位と物体側から２番目に配列されるレンズとの嵌合状態を示す要部拡大断面図である。

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。
なお、以下で説明される本実施の形態のレンズユニットは、特に車載カメラ等のカメラモジュール用のものであり、例えば、自動車の外表面側に固定して設置され、配線は自動車内に引き込まれてディスプレイやその他の装置に接続される。また、図１〜図１０においてレンズについてはハッチングを省略している。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズユニット１１を示している。図示のように、本実施の形態のレンズユニット１１は、例えば樹脂製（金属製であっても構わない）の円筒状の鏡筒（バレル）１２と、鏡筒１２の段付きの内側収容空間Ｓ内に配置される複数のレンズ、例えば、物体側から、第１のレンズ１３、第２のレンズ１４、第３のレンズ１５、第４のレンズ１６および第５のレンズ１７から成る５つのレンズと、絞り部材２２とを備えている。絞り部材２２は、本実施の形態では、第３のレンズ１５と第４のレンズ１６との間に介挿されており、透過光量を制限し、明るさの指標となるＦ値を決定する「開口絞り」またはゴーストの原因となる光線や収差の原因となる光線を遮光する「遮光絞り」である。このようなレンズユニット１１を備える車載カメラは、レンズユニット１１と、図示しないイメージセンサを有する基板と、当該基板を自動車等の車両に設置する図示しない設置部材とを備えるものである。なお、本実施の形態では、光軸Ｏと直交する断面において、鏡筒１２の内面が多角形状を成し、レンズ１３−１７外周側面が円形状を成しているが、そうである必要はない。

鏡筒１２の内側収容空間Ｓ内に組み込まれて収容保持される複数のレンズ１３，１４，１５，１６，１７は、それぞれの光軸を一致させた状態で積み重ねられて配置されており、１つの光軸Ｏに沿って各レンズ１３，１４，１５，１６，１７が並べられた状態となって、撮像に用いられる一群のレンズ群Ｌを構成している。この場合、レンズ群Ｌを構成する最も物体側に位置される第１のレンズ１３は、物体側に凸面を有するとともに像側に凹面を有する球面ガラスレンズであり、その他のレンズ１４，１５，１６，１７は樹脂レンズであるが、これに限定されない（例えば、第１のレンズ１３が樹脂レンズであってもよい）。また、これらのレンズ１３，１４，１５，１６，１７の表面には、必要に応じて、反射防止膜、親水膜、撥水膜等が設けられる。なお、本実施の形態において、像側に位置される２つの第４および第５のレンズ１６，１７は接合レンズ（貼り合わせレンズ）４０を構成している。

また、本実施の形態において、最も物体側に位置される第１のレンズ１３と鏡筒１２との間にはシール部材としてのＯリング２６が介挿され、鏡筒１２の内側のレンズ群Ｌ内に水や塵埃が侵入しないようにしている。この場合、第１のレンズ１３の外周側面１３ｃに、該レンズ１３の像側部分で径が小さくなった段差状の縮径部１３ｄが設けられ、この縮径部１３ｄにＯリング２６が装着されて、第１のレンズ１３の外周側面１３ｃと鏡筒１２の内周面との間でＯリング２６が径方向で圧縮されることにより、鏡筒１２の物体側端部が封止された状態となっている。

また、鏡筒１２は、その内側収容空間Ｓ内にレンズ群Ｌが組み込まれて収容保持された状態で、その物体側の端部（図１において上端部）のカシメ部２３が径方向内側にカシメられることにより、レンズ群Ｌの最も物体側に位置される第１のレンズ１３をこのカシメ部２３で鏡筒１２の物体側端部に固定する。なお、第１のレンズ１３の固定は、カシメ部２３に限ることなく、鏡筒１２にレンズ１３，１４，１５，１６，１７を収容した後に鏡筒１２の物体側の端部に取り付けられる固定部によって行なわれてもよい。また、第１のレンズ１３が鏡筒１２と接着によって固定されてもよい。

また、鏡筒１２の像側の端部（図１において下端部）には、第５のレンズ１７よりも径の小さい開口部を有する内側フランジ部２４が設けられている。この内側フランジ部２４とカシメ部２３とにより、鏡筒１２内にレンズ群Ｌを構成する複数のレンズ１３，１４，１５，１６，１７と絞り部材２２とが光軸方向で保持固定されている。

また、本実施の形態において、鏡筒１２は、レンズを嵌合状態で保持するレンズ嵌合部位を内面１２ａに有する。具体的には、例えば本実施の形態において、鏡筒１２は、第２のレンズ１４の外周側面１４ａと嵌合する第１のレンズ嵌合部位１２ａａと、第３のレンズ１５の外周側面１５ａと嵌合する第２のレンズ嵌合部位１２ａｂと、第５のレンズ１７の外周側面１７ａと嵌合する第３のレンズ嵌合部位１２ａｃとを有する。なお、本実施の形態では、樹脂レンズにおいて鏡筒１２と嵌合しないのは第４のレンズ１５だけであり、第４のレンズ１５が位置される鏡筒１２の対応する内面１２ａの部位はレンズ嵌合部位となっていないが、第４のレンズ１５が鏡筒と嵌合されてもよく、また、その他のレンズが鏡筒１２と嵌合されていなくてもよい。

また、本実施の形態では、例えば鏡筒１２の金型成形の形態に起因して、物体側から２番目に配列される第２のレンズ１４と嵌合する鏡筒１２の内面１２ａの第１のレンズ嵌合部位１２ａａが（光軸Ｏと平行な断面において）光軸Ｏに対して傾斜している。この場合、その傾斜度合いは周方向の各所で同じであるとは限らず、例えば、図１には、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの左側の部位１２ａａａが光軸Ｏ（光軸Ｏと平行な軸Ｏ’）に対して所定の角度θ１だけ傾くように延び、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの右側の部位１２ａａｂが光軸Ｏ（光軸Ｏと平行な軸Ｏ’）に対して異なる所定の角度θ２だけ傾くように延びる、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの倒れ現象が描かれている。そして、本実施の形態において、この傾いた第１のレンズ嵌合部位１２ａａと嵌合する第２のレンズ１４は、嵌合するその外周側面１４ａの部位が（光軸Ｏと平行な断面において）光軸Ｏに対して所定の角度を成して傾斜するテーパ面１４ｂを成すテーパ嵌合レンズ１４として形成されている。なお、本実施の形態では、第１のレンズ嵌合部位１２ａａのみが光軸Ｏに対して傾斜しているが、無論、その他のレンズ嵌合部位が光軸に対して傾いている場合には、それらの傾いているレンズ嵌合部位にもテーパ嵌合レンズが嵌め付けられる。

具体的には、第２のレンズ１４のテーパ面１４ｂの傾斜角度は、第１のレンズ嵌合部位１２ａａと断面において点接触または点接触に近い極めて短い長さの線接触をするように、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの対応する嵌合部分の傾斜角度に応じて設定される。なお、この線接触は、例えば圧入による樹脂レンズの変形により引き起こされる。
例えば、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの傾斜角度が周方向の各所で異なる図１に示される本実施の形態では、光軸Ｏに対して所定の角度（第１の角度）θ１だけ傾くように延びる第１のレンズ嵌合部位１２ａａの右側の部位１２ａａａと嵌合する第２のレンズ（テーパ嵌合レンズ）１４のテーパ面１４ｂａは、図２に拡大して示されるように、（光軸Ｏと平行な断面において）角度θ１よりも大きい傾斜角度（第２の角度）θ３を光軸Ｏ（光軸Ｏと平行な軸Ｏ’）に対して成している。この場合、光軸Ｏと平行な断面において、テーパ面１４ｂａの傾きは負であるのに対し、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの右側の部位１２ａａａの傾きは正となっている。一方、光軸Ｏに対して所定の角度（第１の角度）θ２だけ傾くように延びる第１のレンズ嵌合部位１２ａａの左側の部位１２ａａｂと嵌合する第２のレンズ（テーパ嵌合レンズ）１４のテーパ面１４ｂｂは、図３に拡大して示されるように、（光軸Ｏと平行な断面において）角度θ２よりも大きい傾斜角度（第２の角度）θ４を光軸Ｏ（光軸Ｏと平行な軸Ｏ’）に対して成している。この場合、光軸Ｏと平行な断面において、テーパ面１４ｂａの傾きおよび第１のレンズ嵌合部位１２ａａの右側の部位１２ａａｂの傾きは共に正となっている。また、一般に、第２のレンズ１４のテーパ面１４ｂの傾斜角度θ３，θ４は０．５°〜２．０°に設定される。

なお、本実施の形態では、テーパ嵌合レンズである第２のレンズ１４の外周側面１４ａの全体がテーパ面１４ｂとなっているが、第１のレンズ嵌合部位１２ａａと嵌合する第２のレンズ１４の外周側面１４ａの部位がテーパ面１４ｂになっていればよく、それ以外の外周側面１４ａの部位がテーパ面１４ｂになっていなくてもよい。

また、本実施の形態において、テーパ嵌合レンズである第２のレンズ１４と鏡筒１２との間には、第２のレンズ１４を鏡筒１２に対して接着固定するための接着剤（図示せず）が充填される段差状の接着剤充填部１４ｃが設けられる。特に、本実施の形態において、段差状の接着剤充填部１４ｃは、第２のレンズ１４側のみに（具体的には、第２のレンズ１４の物体側の表面上に）設けられているが、接着剤充填部１４ｃは、第２のレンズ１４と鏡筒１２との間に設けられていればよく、鏡筒１２側のみに設けられてもよく、あるいは、第２のレンズ１４および鏡筒１２の両方にわたって設けられていても構わない。

また、本実施の形態において、樹脂により形成されるテーパ嵌合レンズである第２のレンズ１４は、例えば図４に示されるような金型９０を用いて成形される。この場合、金型９０は固定側金型部９０Ａと可動側金型部９０Ｂとを有するが、図４の（ａ）に示されるように、固定側金型部９０Ａと可動側金型部９０Ｂとの分割面９５が第２のレンズ１４の例えばテーパ面１４ｂの端縁１９を通るように（接着剤充填部１４ｃの底面１４ｃａの延長線上に）位置されると、離型時に分割面９５に伴うバリが第２のレンズ１４のテーパ面１４ｂの端縁１９に発生してしまう。そのため、本実施の形態では、図４の（ｂ）に示されるように固定側金型部９０Ａと可動側金型部９０Ｂとの分割面９５が第２のレンズ１４のテーパ面１４ｂと交差せず且つテーパ面１４ｂの端縁１９を通過しないように設定され、それにより、分割面９５の存在に起因して生じ得る金型成形時のバリをテーパ面１４ｂにその端縁１９も含めて生じさせないようにしている。

また、図５は、以上のような構成を成すレンズユニット１１を有する本実施の形態のカメラモジュール３００の概略断面図である。図示のように、このカメラモジュール３００は、フィルタ１００が装着された図１のレンズユニット１１を含んで構成される。

カメラモジュール３００は、外装部品である上ケース（カメラケース）３０１と、レンズユニット１１を保持するマウント（台座）３０２とを備えている。また、カメラモジュール３００は、シール部材３０３およびパッケージセンサ（撮像素子）３０４を備えている。

上ケース３０１は、鏡筒１２の外周面１２ｂに鍔状に設けられるフランジ部２５に係合されるとともに、レンズユニット１１の物体側の端部を露出させて他の部分を覆う部材である。マウント３０２は、上ケース３０１の内部に配置されており、レンズユニット１１の雄ねじ１１ａと螺合する雌ねじ３０２ａを有する。シール部材３０３は、上ケース３０１の内面とレンズユニット１１の鏡筒１２の外周面１２ｂとの間に介挿された部材であり、上ケース３０１の内部の気密性を保持するための部材である。

パッケージセンサ３０４は、マウント３０２の内部に配置されており、かつ、レンズユニット１１により形成される物体の像を受光する位置に配置されている。また、パッケージセンサ３０４は、外側に透明カバーを有し、その内部にＣＣＤやＣＭＯＳ等を備えており、レンズユニット１１を通じて集光されて到達する光を電気信号に変換する。変換された電気信号は、カメラにより撮影された画像データの構成要素であるアナログデータやデジタルデータに変換される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、テーパ嵌合レンズとしての第２のレンズ１４は、鏡筒１２の内面１２ａの第１のレンズ嵌合部位１２ａａと嵌合するその外周側面１４ａの部位が光軸Ｏに対して所定の角度を成して傾斜するテーパ面１４ｂ（１４ｂａ，１４ｂｂ）を成すため、本実施の形態のように第１のレンズ嵌合部位１２ａａが光軸Ｏに対して傾いている場合であっても、鏡筒１２と第２のレンズ１４との嵌合接触を断面において点接触または点接触に近い極めて短い長さの線接触にすることが可能となり、したがって、鏡筒１２に対する第２のレンズ１４の姿勢を自在に変えることができるようにして（第２のレンズ１４の姿勢変化による組み付け調整を可能にして）、第２のレンズ１４の姿勢を鏡筒１２の第１のレンズ嵌合部位１２ａａの形状によって規定されない（第１のレンズ嵌合部位１２ａａの傾きに第２のレンズ１４が倣わない）ようにすることができる。すなわち、鏡筒１２の第１のレンズ嵌合部位１２ａａと嵌合する第２のレンズ１４としてこのようなテーパ嵌合レンズを用いることにより、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの形状（傾き）に依ることなく第２のレンズ１４の傾きを抑えて、すなわち、第２のレンズ１４をレンズ群Ｌの光軸Ｏと同心的な所定の姿勢に位置決めするための第３のレンズ１５の位置決め基準面１５ｂから浮き上がらせることなくこの位置決め基準面１５ｂに当接状態で安定的に着座させて、第２のレンズ１４を所望の位置に正確に位置決め保持できるようになる。

また、本実施の形態によれば、接着剤が充填される段差状の接着剤充填部１４ｃを第２のレンズ１４と鏡筒１２との間で第２のレンズ１４の物体側表面上に設けて接着剤により第２のレンズ１４を鏡筒１２に対して接着固定できるようにしているため、テーパ面１４ｂに起因して第２のレンズ１４の姿勢が不安定になり得る場合であっても、第２のレンズ１４をレンズ群Ｌの光軸Ｏと同心的な所定の姿勢に確実に位置決め保持することができる。つまり、本実施の形態では、テーパ面１４ｂ（１４ｂａ，１４ｂｂ）と接着剤充填部１４ｃとの協働により、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの形状に依らず鏡筒１２内で第２のレンズ１４を傾かせることなく所望の位置に正確に位置決め固定できる。

図６および図７は本発明の第２の実施の形態に係るレンズユニット１１Ａを示している。本実施の形態のレンズユニット１１Ａでは、光軸Ｏに対して傾斜している鏡筒１２の内面１２ａの第１のレンズ嵌合部位１２ａａに嵌合される第２のレンズ１４として、第１のレンズ嵌合部位１２ａａと嵌合するその外周側面１４ａの部位が断面円弧状の曲面１４ｄを成す曲面嵌合レンズが使用される。曲面嵌合レンズである第２のレンズ１４と鏡筒１２との間には、第２のレンズ１４を鏡筒１２に対して接着固定するための接着剤が充填される段差状の接着剤充填部１４ｃが第２のレンズ１４の物体側表面上に設けられる。また、図４の（ｂ）に関連して第１の実施の形態で説明したように、本実施の形態においても、固定側金型部９０Ａと可動側金型部９０Ｂとの分割面９５が第２のレンズ１４の断面円弧状の曲面１４ｄと交差せず且つ断面円弧状の曲面１４ｄの端縁１９’を通過しないように設定され、それにより、分割面９５の存在に起因して生じ得る金型成形時のバリを断面円弧状の曲面１４ｄにその端縁１９’も含めて生じさせないようにすることが好ましい。

このように、本実施の形態によれば、曲面嵌合レンズとしての第２のレンズ１４は、鏡筒１２の内面１２ａの第１のレンズ嵌合部位１２ａａと嵌合するその外周側面１４ａの部位が断面円弧状の曲面１４ｄを成すため、本実施の形態のように第１のレンズ嵌合部位１２ａａが光軸Ｏに対して傾いている場合であっても、鏡筒１２と第２のレンズ１４との嵌合接触を点接触または点接触に近い極めて短い長さの線接触にすることが可能となり、したがって、鏡筒１２に対する第２のレンズ１４の姿勢を自在に変えることができるようにして、第２のレンズ１４の姿勢を鏡筒１２の第１のレンズ嵌合部位１２ａａの形状によって規定されないようにすることができる。すなわち、鏡筒１２の第１のレンズ嵌合部位１２ａａと嵌合する第２のレンズ１４としてこのような曲面嵌合レンズを用いることにより、第１のレンズ嵌合部位１２ａａの形状（傾き）に依ることなく第２のレンズ１４の傾きを抑えて、すなわち、第２のレンズ１４をレンズ群Ｌの光軸Ｏと同心的な所定の姿勢に位置決めするための第３のレンズ１５の位置決め基準面１５ｂから浮き上がらせることなくこの位置決め基準面１５ｂに当接状態で安定的に着座させて、第２のレンズ１４を所望の位置に正確に位置決め保持できるようになる。
なお、本実施の形態において、第２のレンズ１４の側面の物体側に偏らせて断面円弧状の曲面１４ｄを形成しているが、第２のレンズ１４の側面の中央部が最も径方向において凸となるような断面円弧状の曲面１４ｄを形成するものであってもよい。

また、本実施の形態によれば、接着剤が充填される段差状の接着剤充填部１４ｃを第２のレンズ１４と鏡筒１２との間で第２のレンズ１４の物体側表面上に設けて接着剤により第２のレンズ１４を鏡筒１２に対して接着固定できるようにしているため、断面円弧状の曲面１４ｄに起因して第２のレンズ１４の姿勢が不安定になり得る場合であっても、第２のレンズ１４をレンズ群Ｌの光軸Ｏと同心的な所定の姿勢に確実に位置決め保持することができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、本発明において、レンズや鏡筒などの形状は、前述した実施の形態に限定されない。また、前述した実施の形態では、第２のレンズがテーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズであったが、鏡筒のレンズ嵌合部位に嵌合される他のレンズがテーパ嵌合レンズまたは曲面嵌合レンズであってもよい。また、前述の実施の形態では、レンズの側面が１つのテーパ面または円弧状に形成されている例について説明したが、本発明では、レンズの側面と鏡筒の内周面とが点で接触すればよいため、例えば、レンズの側面を逆テーパの２つのテーパ面によって形成し、これらのテーパ面の交点であるレンズの側面の略中心にある頂点でレンズが鏡筒と接触してもよい。

１１，１１Ａ レンズユニット
１２ 鏡筒
１２ａ 内面
１２ａａ，１２ａｂ，１２ａｃ レンズ嵌合部位
１３，１４，１５，１６，１７ レンズ
１４ａ，１５ａ，１７ａ 外周側面
１４ｂ，１４ｂａ，１４ｂｂ テーパ面
１４ｃ 接着剤充填部
１４ｄ 断面円弧状の曲面
１９，１９’ 端縁
９０ 金型
９０Ａ 固定側金型部
９０Ｂ 可動側金型部
９５ 分割面
３００ カメラモジュール
Ｏ 光軸
Ｓ 内側収容空間

Claims (12)

1. レンズを収容保持するための内側収容空間を形成する筒状の鏡筒と、前記鏡筒の前記内側収容空間内に組み込まれ、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群とを備えるレンズユニットであって、
   前記鏡筒は、前記レンズを嵌合状態で保持するレンズ嵌合部位を内面に有し、
   前記レンズ嵌合部位と嵌合する前記レンズは、前記レンズ嵌合部位と嵌合するその外周側面の部位が光軸に対して所定の角度を成して傾斜するテーパ面を成すテーパ嵌合レンズを含むことを特徴とするレンズユニット。
2. 前記テーパ嵌合レンズと前記鏡筒との間には、前記テーパ嵌合レンズを前記鏡筒に対して接着固定するための接着剤が充填される段差状の接着剤充填部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記鏡筒の内面の前記レンズ嵌合部位が光軸に対して所定の第１の角度を成して傾斜し、前記テーパ嵌合レンズの前記テーパ面が光軸に対して所定の第２の角度を成して傾斜し、前記第２の角度が前記第１の角度よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
4. 前記テーパ嵌合レンズは、前記テーパ面で前記鏡筒の前記レンズ嵌合部位と点接触することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズユニット。
5. 前記レンズ群を構成する前記複数のレンズは、物体側から像側へと光軸に沿って配列され、前記テーパ嵌合レンズは、物体側から２番目に配列されるレンズであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズユニット。
6. 前記テーパ嵌合レンズが樹脂によって金型から形成され、前記金型が固定側金型部と可動側金型部とを有し、前記固定側金型部と前記可動側金型部との分割面が前記テーパ面と交差せず且つ前記テーパ面の端縁を通過しないことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズユニット。
7. レンズを収容保持するための内側収容空間を形成する筒状の鏡筒と、前記鏡筒の前記内側収容空間内に組み込まれ、複数のレンズが光軸に沿って並べられて成るレンズ群とを備えるレンズユニットであって、
   前記鏡筒は、前記レンズを嵌合状態で保持するレンズ嵌合部位を内面に有し、
   前記レンズ嵌合部位と嵌合する前記レンズは、前記レンズ嵌合部位と嵌合するその外周側面の部位が断面円弧状の曲面を成す曲面嵌合レンズを含むことを特徴とするレンズユニット。
8. 前記曲面嵌合レンズと前記鏡筒との間には、前記曲面嵌合レンズを前記鏡筒に対して接着固定するための接着剤が充填される段差状の接着剤充填部が設けられることを特徴とする請求項７に記載のレンズユニット。
9. 前記曲面嵌合レンズは、前記断面円弧状の曲面で前記鏡筒の前記レンズ嵌合部位と点接触することを特徴とする請求項７または８に記載のレンズユニット。
10. 前記レンズ群を構成する前記複数のレンズは、物体側から像側へと光軸に沿って配列され、前記曲面嵌合レンズは、物体側から２番目に配列されるレンズであることを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載のレンズユニット。
11. 前記曲面嵌合レンズが樹脂によって金型から形成され、前記金型が固定側金型部と可動側金型部とを有し、前記固定側金型部と前記可動側金型部との分割面が前記断面円弧状の曲面と交差せず且つ前記断面円弧状の曲面の端縁を通過しないことを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載のレンズユニット。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載のレンズユニットを備えていることを特徴とするカメラモジュール。

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