JP3833640B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (5)
- 第1の開口を備えたカメラケースと、該カメラケースに内包される鏡筒と、該鏡筒に収納され、前記鏡筒から一部露出する1枚目のレンズを含むレンズ群と、該1枚目のレンズの外周面に設けられた段カット構造に配置された環状のシーリング材と、
第2の開口と、前記1枚目のレンズの前記鏡筒から露出する外周部を押圧する突起部とを有し、前記鏡筒の外周部に螺合固定されて前記突起部により前記1枚目のレンズを押圧する押え部材と、
を備え、前記押え部材にて前記第1の開口と前記1枚目のレンズの外周部との隙間を埋めて前記第1の開口を封止し、かつ前記突起部にて前記1枚目のレンズを押圧して固定するとともに、該押圧により前記環状のシーリング材を押圧して前記第2の開口を封止する構成とし、
前記押え部材を前記鏡筒の外周部に螺合固定する前の状態では、前記押え部材と前記1枚目のレンズのクリアランスが前記環状のシーリング材の幅よりも大きく、一方、前記押え部材を螺合固定した後の状態では、前記環状のシーリング材が押圧変形して前記クリアランスが閉塞され、前記段カット構造と前記押え部材が密閉封止される寸法関係を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記段カット構造は、前記1枚目のレンズの外周面と前記鏡筒の被写体側の面とによって形成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記1枚目のレンズと2枚目のレンズとの間に別のシーリング材を配して密閉封止したことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記1枚目のレンズの内面が凹状であって、前記段カット構造に配置された前記環状のシーリング材によって前記1枚目のレンズの径方向に生じる力の線上には、前記1枚目のレンズの肉が連続的に存在するよう前記1枚目のレンズの形状設計がなされてい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。
- 前記段カット構造に配置された前記環状のシーリング材、及び、前記1枚目のレンズと2枚目のレンズとの間に配される前記別のシーリング材とに、水素ニトリルブタジエンゴムのOリングを用いることを特徴とする請求項3または4に記載の撮像装置。
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