JP3830469B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
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封止する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−１９８４９０３号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−３１３２３５号公報
【０００６】
【特許文献３】
実開平４−１０１５１１号公報
【０００７】
【特許文献４】
特許第２６７９７８４号公報
【０００８】
【特許文献５】
実開平６−５５８７１号公報
【０００９】
【特許文献６】
特開平２−８０１０７号公報
【００１０】
【特許文献７】
特開平５−７８７２７２号公報
【００１１】
【特許文献８】
実開平２−６４９２７号公報
【００１２】
【特許文献９】
特開平９−２６５０３５号公報
【００１３】
【特許文献１０】
特開２００２−９０６０３号公報
【００１４】
【特許文献１１】
特開平５−２４１２２７号公報
【００１５】
【特許文献１２】
特開平８−２９８５１号公報
【００１６】
【非特許文献１】
写真工業、Vol.50、1992年、No.7、P.11〜12、新商品紹介
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置によれば、レンズ群と、該レンズ群の１枚目のレンズの外周部に配置される弾性部材と、前記レンズ群を収納し、かつ前記１枚目のレンズと当接する鏡筒と、該鏡筒に固定され、かつ開口を備えた押え部材と、該押え部材に設けられた突起部と、前記押え部材に設けられた押圧面と、を備え、前記押え部材を前記鏡筒に固定することで前記突起部にて前記１枚目のレンズを前記鏡筒に押圧するとともに、前記押圧面と前記 1 枚目のレンズおよび／または前記鏡筒にて前記弾性部材を押圧して前記押え部材の開口を封止する構成であって、前記１枚目のレンズの外周部と、前記押え部材の内壁面との間に所定の隙間を設けたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の撮像装置によれば、前記押え部材に設けた係止部と、前記鏡筒に設けた前記係止部を係止する凹部と、を備え、前記係止部を前記凹部に係止することにより、前記押え部材を前記鏡筒に固定することを特徴とする。
【００２１】
本発明の撮像装置によれば、前記押え部材はねじ込み式の部材であって、該押え部材を前記鏡筒に螺合して、前記押え部材と前記鏡筒とを固定することを特徴とする。
【００２２】
本発明の他の撮像装置によれば、前記１枚目のレンズに光軸を中心とする第１の径を有する第１の径部と、前記第１の径部より径の大きな第２の径を有する第２の径部とを備え、前記第１の径部の外周部で前記押え部材の突起部と当接し、前記第２の径部にて前記鏡筒と当接することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
第１レンズ２３は、外周部分が段カット構造となっており、その部分にＯリング３４が配設される。鏡筒３２の外周部分と嵌合するねじ込み式の押え部材３０によって、第１レンズ２３は略光軸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の段カット部分で封止がされ、防水性能が得られる。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、押え部材３０の開口は第１レンズ２３により封止される。このとき、以下の設計的配慮をする。
【００４２】
まず、Ｏリング３４の内径は、第１レンズ２３の外径より大きく、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
（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。
【００４７】
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。
【００４８】
（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。
【００４９】
（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。
【００５０】
（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。
【００５１】
（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。
【００５２】
（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。
【００５３】
（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。
【００５４】
（８）防水性能
一般にＯリングによる封止、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。
【００５５】
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。
【００５６】
このように、Ｏリングによる封止の際、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。
【００５７】
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。
【００５８】
（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。
【００５９】
（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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
以上が本発明のひとつ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。以下、変形例を挙げる。
【００６４】
図１２は、変形例に係るレンズアッシ２０の断面図である。図１０では、Ｏリング３４が第１レンズ２３と押え部材３０の隙間に配置され、これらによって押圧されたが、図１２ではＯリング３４は押え部材３０と鏡筒９５の隙間に配置され、これらによって押圧される。
【００６５】
レンズアッシ２０の被写体寄りには鏡筒９５が配置され、この鏡筒９５の被写体側には第１レンズ１９３が配置され、この鏡筒９５の先端部であって、押え部材３０の段カット構造によって生じる隙間にＨＮＢＲ等の材質からなるＯリング３４が配置され、第１レンズ１９３が押え部材３０によって略光軸ＯＡ方向に押さえられる。
【００６６】
第１レンズ１９３は鏡筒９５に保持、収納され、光軸ＯＡ方向の位置決めや中心の位置決めなどが行われる。押え部材３０のねじ込みにより、第１レンズ１９３が光軸ＯＡ方向に押し付けられ、Ｏリング３４が押圧変形する。第1レンズの外周部分でかつ鏡筒９５の先端部分でＯリング３４により封止がされる。
【００６７】
前述の実施の形態では、第１レンズ１９３の像面側の所定面と第２レンズ２４の被写体側の所定面とが当接することにより、第１レンズ１９３の光軸ＯＡ方向の位置が規定されたが、ここでは、鏡筒９５により光軸ＯＡ方向の位置が規定される。そこで、第２レンズ２４の被写体側と第１レンズ１９３の像面側に生じるクリアランスに別のＯリング１９４を介在させ、第２レンズを光軸ＯＡ方向で押え、第２レンズの取り付け位置を固定する。ただし、このための部材はＯリング１９４に限定されず、板バネ等、いろいろな形状と素材による一般的な弾性体であってもよい。図１２の第１レンズ１９３には、図１０の第１レンズ２３のようにレンズ外周面にツバを形成する必要がなくなり、簡易なレンズ構成になる。
【００６８】
図１３及び図１４は、図１２のレンズアッシ２０の断面図に示す領域７１を拡大した図である。レンズアッシ２０の開口を第１レンズ１９３にて封止する構造を説明する。
【００６９】
第１レンズ１９３は鏡筒９５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１９３は鏡筒９５に押えられ光軸方向の位置を規定され、同時に第１レンズ９３の外周部分でかつ鏡筒９５の先端部分に配置されたＯリング３４が押圧変形して封止される。
【００７０】
Ｏリング３４の内径は、第１レンズ１９３の外径より大きく、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とで、図１３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１４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の内壁面や鏡筒９５の先端部分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。これによる効果は前述のとおりである。
【００７１】
レンズの変形についても設計上の配慮が可能である。図１５は、第１レンズ１９３の形状と第１レンズ１９３の外周部分に用いられるＯリング３４との位置関係を示す拡大断面図である。本図のごとく、このレンズアッシ２０において、押え部材３０がねじ込まれた際、Ｏリング３４の圧縮によって第１レンズ１９３の径方向に生じる力の線上１００には第１レンズ１９３の肉が連続的に存在する。したがって、Ｏリング３４からの力によって、第１レンズ１９３の凹状部が変形しにくく、硬度の高いレンズを用いる必要がない。その結果、製造コスト面、レンズ設計の自由度の面で有利であり、特に外部からの衝撃が強い場合、この構成は有利である。
【００７２】
図１６及び図１７は、レンズアッシ２０の開口を封止するための構成の変形例を示す断面図である。ここで、押え部材３０以外の構成は図１３及び図１４同様であるので説明を略す。
押え部材９６は、Ｏリング３４が配置される第１レンズ１９３の外周部分において、内壁面に溝１２０を有する。図１６では、Ｏリング３４を押え部材９６に接する径で設け、図１７では第１レンズ１９３に接する径で設けている。溝１２０により、Ｏリング３４が押圧変形しても、押え部材９６に対し、それが第１レンズ１９３から離れる方向への力がかかりにくくなり、良好に第１レンズ１９３を鏡筒９５に押えることができる。
【００７３】
図１８は、図１３及び図１４に示す、レンズアッシ２０の開口を封止した構成の変形例を示す断面図である。第１レンズ１１０は、像面側の径が小さくなるように外周部に段差を設け、その段差部にＯリング３４を配置する。押え部材１１３は先端に爪状の突起１１２をもち、Ｏリング３４が配置される個所に溝１２０が掘られている。第１レンズ１１０の側に段差があるため、押え部材１１３は溝１２０の分しか段差を持っていない。そのため、突起１１２が図１３及び図１４に比べて大きくなっている。
【００７４】
以上の構成において、押え部材３０を鏡筒９５にねじ込むことで、押え部材３０により第１レンズ１１０が鏡筒９５に押さえられ、同時にＯリング３４は鏡筒９５の先端部分と第１レンズ１１０により押圧変形して封止がされる。
【００７５】
図１９及び図２０は、図１３及び図１４の別の変形例を示す。ここでは、第１レンズ１９３の側面と押え部材１１４との間に隙間１２２を設けた点で構成が異なり、他の点は同一である。この隙間１２２により、Ｏリング３４を押圧変形したことによる力を逃がすことができ、押え部材１１４が第１レンズ１９３から離れる方向に広がることを防止できる。
【００７６】
また、外部からレンズ部に熱などが加えられた場合に、熱の加えられた周囲は熱膨張を起こすが、上述の如く隙間１２２を設けたことにより、レンズ１９３と押え部材１１４との間の熱膨張によるずれを防止することができる。
【００７７】
同様に、図２１及び図２２は、図１６及び図１７の変形例を示し、図２３は図１８の変形例を示す。ここでも第１レンズ１９３、１１０の側面と押え部材１１５、１１６との間に隙間１２２を設けた点で構成が異なり、他の点は同一である。また、その効果は上述のとおりである。
【００７８】
次に、上述した図１９及び図２０の構成の変形例を図２４及び図２５にて説明する。図２４及び図２５は図１９及び図２１の変形例を示す断面図である。
【００７９】
図２４に示す如く、レンズ１９３ｂに光軸を中心とする径２００を有する第1の径部と、径２０１を有する第２の径部を設け、第１の径部より第２の径部の径の長さを小さく規定し、これに対応して、鏡筒９５ｂに設けた先端部をレンズ１９３ｂの第１の径の外周部と第２の径の外周部と当接するように段部３００を構成し、該第２の径部とレンズ１９３ｂの撮像側を向く面とを当接するように構成している。
【００８０】
また、Ｏリング３４は鏡筒９５ｂの先端部、レンズ１９３ｂの第１の径部の外周部及び押え部材１１４に囲まれた位置に配置し、押え部材１１４を鏡筒９５ｂにねじ込むことでレンズ１９３ｂの第１の径部の外側に配置されたＯリング３４が押され、押え部材３０の開口部をレンズ１９３ｂにて封止する。
【００８１】
また、本例では、上述の如くレンズ１９３ｂの外周部と押え部材１１４の内壁面との間に隙間１２２を設ける。
【００８２】
したがって、Ｏリング３４に規定以上の押圧力が加えられたとしても、隙間１２２にＯリング３４の一部が弾力的に逃げることができ、Ｏリング３４がちぎれる等の破損の防止や、押え部材１１４をレンズ１９３ｂに離れる方向に加わる力を光軸方向に転換することができる。
【００８３】
また、レンズ１９３ｂの撮像側の外周部の面と鏡筒９５ｂとの当接面を広く設定することで、レンズ１９３ｂを鏡筒９５ｄに光軸ずれを生じさせずに収納し、レンズ１９３ｂの光軸ずれを防止することできる。
【００８４】
次に図２５に示すレンズアッシの構成について説明する。
【００８５】
図２５の構成について説明すると、レンズ１９３ｃの被写体側の外周部に切り欠きを行うことで切り欠き部を設け、この切り欠き部を光軸方向に押圧する突起部２０２を押え部材３０ｂの先端部に設けている。
【００８６】
この突起部２０２と切り欠き部の当接面は、レンズの光軸に対して略垂直に設ている。
【００８７】
また、押え部材３０ｂに係止部２０３を設け、該係止部２０３を係止する前記鏡筒９５ｃの外周部に凹部２０４を設け、押え部材３０ｂを鏡筒９５ｃにはめ込み、押え部材３０ｂを鏡筒９５ｃに対して光軸方向に押すことで前記係止部２０３を前記凹部２０４に係止し、前記鏡筒９５ｃと前記押え部材３０ｂとを固定する。
【００８８】
このように、レンズ１９３ｃに切り欠き部を設け、この切り欠き部に対応して突起部２０２を設けたことで、押え部材３０ｂにてレンズ１９３ｃを光軸方向に確実に押すことができる。
【００８９】
また、押え部材３０ｂに設けた係止部２０３を鏡筒９５ｃに設けた凹部２０４に係止することができることで、押え部材３０ｂを鏡筒９５ｃにねじりながら挿入する場合に比べて、Ｏリング３４が押え部材３０ｂのねじり回転に巻き込まれて破損するのを防止し、良好にレンズ１９３Ｃの外周部を封止することができる。
【００９０】
なお、上述した変形例は、図に示した構成に限定されず適宜他の実施例に組み入れることができる。
【００９１】
【発明の効果】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係る撮像装置の断面図である。
【図２】 実施の形態に係る撮像ユニットの斜視図である。
【図３】 実施の形態に係る撮像ユニットの正面図である。
【図４】 実施の形態に係る前ケースに撮像ユニットを組み込んだ斜視図である。
【図５】 実施の形態に係る撮像ユニットの分解斜視図である。
【図６】 実施の形態に係る撮像ユニットの他の分解斜視図である。
【図７】 実施の形態に係る撮像ユニットのＡ−Ａ断面図である。
【図８】 実施の形態に係るレンズアッシの断面図である。
【図９】 実施の形態に係る前ケースの開口を押え部材で封止すると共に押え部材の開口を第１レンズで封止した断面図である。
【図１０】 レンズアッシの開口を第１レンズにて封止した断面図であり、押え部材で押える前の状態である。
【図１１】 レンズアッシの開口を第１レンズにて封止した断面図であり、押え部材で押えた後の状態である。
【図１２】 実施の形態に係る他のレンズアッシの断面図である。
【図１３】 図１２のレンズアッシの所定領域を拡大した断面図である。
【図１４】 図１２のレンズアッシの所定領域を拡大した断面図である。
【図１５】 第1レンズの構成と第1レンズの外周部分に用いられるＯリングとの関係を示す断面図である。
【図１６】 図１３に示すレンズアッシの開口を封止した構成の変形例を示す断面図である。
【図１７】 図１４に示すレンズアッシの開口を封止した構成の変形例を示す断面図である。
【図１８】 図１３及び図１４に示すレンズアッシの開口を封止した構成の他の変形例を示す断面図である。
【図１９】 図１３の他の変形例を示す断面図である。
【図２０】 図１４の他の変形例を示す断面図である。
【図２１】 図１６の変形例を示す断面図である。
【図２２】 図１７の変形例を示す断面図である
【図２３】 図１８の変形例を示す断面図である。
【図２４】 図１９及び図２０の変形例を示す断面図である。
【図２５】 図１９及び図２０の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
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、１１０、１９３ 第１レンズ
３０、９６、１１３、１１４、１１５、１１６ 押え部材
３２、９５ 鏡筒
３４、５４、１９４ Ｏリング

Claims (4)

1. レンズ群と、該レンズ群の１枚目のレンズの外周部に配置される弾性部材と、前記レンズ群を収納し、かつ前記１枚目のレンズと当接する鏡筒と、該鏡筒に固定され、かつ開口を備えた押え部材と、該押え部材に設けられた突起部と、前記押え部材に設けられた押圧面と、を備え、
   前記押え部材を前記鏡筒に固定することで前記突起部にて前記１枚目のレンズを前記鏡筒に押圧するとともに、前記押圧面と前記 1 枚目のレンズまたは前記鏡筒にて前記弾性部材を押圧して前記押え部材の開口を封止する構成であって、
   前記１枚目のレンズの外周部と、前記押え部材の内壁面との間に所定の隙間を設けたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記押え部材に設けた係止部と、前記鏡筒に設けた前記係止部を係止する凹部と、を備え、
   前記係止部を前記凹部に係止することにより、前記押え部材を前記鏡筒に固定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記押え部材はねじ込み式の部材であって、該押え部材を前記鏡筒に螺合して、前記押え部材と前記鏡筒とを固定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記１枚目のレンズに光軸を中心とする第１の径を有する第１の径部と、前記第１の径部より径の大きな第２の径を有する第２の径部とを備え、
   前記第１の径部の外周部で前記押え部材の突起部と当接し、前記第２の径部にて前記鏡筒と当接することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置。

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