JP7586664B2 - Lens barrel, lens unit and camera module - Google Patents
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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鏡筒、レンズユニットおよびカメラモジュールに関する。 The present invention particularly relates to a lens barrel, a lens unit, and a camera module that constitute an on-board camera mounted on a vehicle such as an automobile.
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)。 In recent years, automobiles have been equipped with on-board cameras to assist with parking and prevent collisions through image recognition, and there are also attempts to apply this to autonomous driving. Camera modules such as on-board cameras generally include a lens unit that includes a lens group consisting of multiple lenses arranged along an optical axis, a lens barrel that houses and holds the lens group, and an aperture member that is placed between at least one of the lenses in the lens group (see, for example, Patent Document 1).
レンズユニットを構成する鏡筒が樹脂製である場合には、一般に、金型内に溶融した樹脂材料を流し込んで鏡筒が一体成形されるが、図5に示されるように、そのようなレンズユニット100の一体型の鏡筒112は、その内側収容空間S内に複数のレンズL1~L5(図5では、一例として5つのレンズ)からなるレンズ群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5において上端部)のカシメ部123が径方向内側に熱カシメされることにより、レンズ群Lの最も物体側に位置されるレンズL1をこのカシメ部123で鏡筒112の物体側端部に固定する(図5においては、レンズのハッチングを省略している)。 When the lens barrel that constitutes the lens unit is made of resin, the lens barrel is generally molded as a single unit by pouring molten resin material into a metal mold. As shown in FIG. 5, the integrated lens barrel 112 of such a lens unit 100 has a lens group L consisting of multiple lenses L1 to L5 (five lenses in FIG. 5 as an example) assembled and housed in its internal housing space S, and the crimping portion 123 at the object side end (upper end in FIG. 5) is thermally crimped radially inward to fix the lens L1, which is located closest to the object side of the lens group L, to the object side end of the lens barrel 112 by this crimping portion 123 (the hatching of the lenses is omitted in FIG. 5).
この場合、レンズ群Lを構成する複数のレンズL1,L2,L3,L4,L5は、像側(図5中の下側)から物体側(図5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内にその内面形状を利用して組み込まれる。 In this case, the lenses L1, L2, L3, L4, and L5 that make up the lens group L are assembled into the inner storage space S of the lens barrel 123 by utilizing their inner surface shape so that they are stacked in order from the image side (lower side in FIG. 5) to the object side (upper side in FIG. 5).
ところで、カシメ部123は、図5に加えて図6からも分かるように、物体側に向かって先細っており、カシメ前には円筒形状を成し、その全周が一度に径方向内側に熱カシメされて押し潰されるが、熱カシメ後、環境温度の変化の影響によりカシメ部123を含む鏡筒112が径方向で膨張収縮すると、カシメ部には、肉薄であるそのテーパ形状にも起因してクラックが生じる場合がある。そのようなクラックは、カシメ部123によるレンズL1のカシメ保持力を低下させ、そのため、カシメ部123により所望のカシメ強度でレンズL1を固定できなくなる場合があるとともに、迷光などの発生をもたらし、光学性能に悪影響を与える虞もある。 As can be seen from Fig. 5 and Fig. 6, the crimped portion 123 tapers toward the object side and has a cylindrical shape before crimping, and its entire circumference is thermally crimped radially inward at once and crushed. However, after thermal crimping, if the lens barrel 112 including the crimped portion 123 expands and contracts radially due to changes in the environmental temperature, cracks may occur in the crimped portion due to its thin tapered shape. Such cracks reduce the crimping holding force of the crimped portion 123 for the lens L1, which may make it impossible for the crimped portion 123 to fix the lens L1 with the desired crimping strength, and may also cause stray light and other problems that may adversely affect optical performance.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、環境温度変化に伴う従前のカシメ部でのクラックの発生を防止できる鏡筒、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。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a lens barrel, lens unit, and camera module that can prevent the occurrence of cracks in conventional crimped parts due to changes in environmental temperature.
前記課題を解決するために、本発明は、周方向で互いに離間する2つ以上のゲートから金型内に溶融樹脂を流し込むことにより略筒状に成形されて、その内側収容空間内にレンズ群が組み込まれるようになっているとともに、径方向内側にカシメられることにより前記内側収容空間内に組み込まれる前記レンズ群の最も物体側に位置されるレンズを固定するためのカシメ部を物体側端部に有する鏡筒であって、
前記鏡筒の物体側端部には、前記ゲートの位置に対応する前記鏡筒の隣り合う部位同士の間の周方向にわたる角度範囲の略中間に位置して、前記物体側端部から像側へと前記カシメ部を越えて延在する切り欠きが設けられることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a lens barrel which is molded into a substantially cylindrical shape by pouring molten resin into a mold through two or more gates spaced apart from each other in a circumferential direction, and has an internal storage space into which a lens group is incorporated, the lens barrel having a crimping portion at an object side end portion for fixing a lens located closest to the object side of the lens group incorporated in the internal storage space by being crimped radially inward,
The object-side end of the lens barrel is characterized in that a notch is provided at approximately the middle of the circumferential angular range between adjacent portions of the lens barrel that correspond to the position of the gate, and extends from the object-side end to the image side beyond the crimped portion.
また、前記課題を解決するために、本発明は、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、前記レンズ群を組み込むための内側収容空間を有する鏡筒とを備えるレンズユニットであって、
前記鏡筒は、周方向で互いに離間する2つ以上のゲートから金型内に溶融樹脂を流し込むことにより略筒状に成形されるとともに、径方向内側にカシメられることにより前記内側収容空間内に組み込まれる前記レンズ群の最も物体側に位置されるレンズを固定するためのカシメ部を物体側端部に有し、
前記鏡筒の物体側端部には、前記ゲートの位置に対応する前記鏡筒の隣り合う部位同士の間の周方向にわたる角度範囲の略中間に位置して、前記物体側端部から像側へと前記カシメ部を越えて延在する切り欠きが設けられることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a lens unit including a lens group including a plurality of lenses arranged along an optical axis, and a lens barrel having an internal storage space for incorporating the lens group,
the lens barrel is molded into a substantially cylindrical shape by pouring molten resin into a mold through two or more gates that are spaced apart from each other in a circumferential direction, and has a crimping portion at an object-side end for fixing a lens located closest to the object side among the lens group that is incorporated into the inner accommodation space by being crimped radially inward,
The object-side end of the lens barrel is characterized in that a notch is provided at approximately the middle of the circumferential angular range between adjacent portions of the lens barrel that correspond to the position of the gate, and extends from the object-side end to the image side beyond the crimped portion.
本発明者は、肉薄であるテーパ形状のカシメ部におけるクラックが特定の位置で生じ易いことを突き止めるとともに、その位置で生じ易い原因について鋭意研究した結果、クラックの発生要因として、金型内で溶融樹脂が合流するウェルド部が深くかかわっていることを知見した。すなわち、本発明者は、図6に示されるように、周方向で互いに離間する2つ以上(図6では4つ)のゲートG(図6には、ゲートG自体が示されておらず、ゲートGの位置に対応する鏡筒112の4つの部位が描かれている)から金型(図示せず)内に溶融樹脂200を流し込むことにより鏡筒112を略筒状に成形する際に、隣り合うゲードG,G間から流出した溶融樹脂が合流する部分に、密着不良に起因するウェルドラインを伴う脆弱部分であるウェルド部Wが形成されることに着目した。そして、これらのウェルド部Wが応力集中による強度低下および靭性低下などの原因となって、環境温度の変化の影響によりカシメ部123を含む鏡筒112が径方向で膨張収縮する際に、図6の(a)中に矢印で示されるような応力fをウェルド部Wの位置で薄肉のカシメ部123が受けてクラックをもたらすという結論を得た。そのため、これに基づき、本発明者は、ウェルド部が発生し得る位置、すなわち、ゲートの位置に対応する鏡筒の隣り合う部位同士の間の周方向にわたる角度範囲の略中間に位置して、鏡筒の物体側端部に切り欠きを設けるという本発明に至ったものである。 The inventors have found that cracks tend to occur at specific positions in the thin tapered crimped portion, and after extensive research into the reasons why cracks tend to occur at those positions, have found that the welds where molten resin join in the mold are deeply involved in the cracks. That is, the inventors have noticed that when molten resin 200 is poured into a mold (not shown) from two or more (four in FIG. 6) gates G (FIG. 6 does not show the gates G themselves, but shows four parts of the lens barrel 112 corresponding to the positions of the gates G) that are spaced apart from each other in the circumferential direction to mold the lens barrel 112 into a roughly cylindrical shape, as shown in FIG. 6, a weld W, which is a weak part with a weld line due to poor adhesion, is formed at the part where the molten resin flowing out from between the adjacent gates G joins. The inventors concluded that these welds W cause a decrease in strength and toughness due to stress concentration, and that when the lens barrel 112 including the crimped portion 123 expands and contracts in the radial direction due to changes in environmental temperature, the thin crimped portion 123 receives stress f as shown by the arrow in Figure 6(a) at the position of the welds W, resulting in cracks. Based on this, the inventors arrived at the present invention of providing a notch in the object side end of the lens barrel at a position where a weld can occur, that is, approximately in the middle of the circumferential angular range between adjacent parts of the lens barrel that correspond to the gate positions.
このように、切り欠きによって脆弱部分であるウェルド部を排除できれば、クラックの発生を未然に防止でき、したがって、クラックに伴う問題、すなわち、カシメ部によるレンズのカシメ保持力を低下させ、そのため、カシメ部により所望のカシメ強度でレンズを固定できなくなるといった問題、および、迷光などの発生をもたらし、光学性能に悪影響を与えるといった問題を回避できる。この場合、切り欠きは、ウェルド部の存在を打ち消して鏡筒の物体側端部の脆弱部位を排除することにより応力発生時のクラックの発生を防止するためのものであることから、ウェルド部の形成領域にわたって物体側端部から像側へと少なくとも薄肉のカシメ部123を越えて長く延在することが重要である。 In this way, if the weak weld portion can be eliminated by the cutout, the occurrence of cracks can be prevented, and problems associated with cracks, such as reducing the crimping force of the crimping portion, which makes it impossible to fix the lens with the desired crimping strength, and problems such as the occurrence of stray light and adverse effects on optical performance, can be avoided. In this case, the cutout is intended to prevent the occurrence of cracks when stress occurs by eliminating the weak part at the object side end of the lens barrel by negating the presence of the weld portion, so it is important that it extends long enough to cover the weld formation area from the object side end to the image side, at least beyond the thin crimping portion 123.
なお、上記構成において、切り欠きは、鏡筒成形後に機械加工等によって設けられてもよく、あるいは、金型内で挿脱されるピン(入れ子)などを用いて鏡筒成形時に同時に形成されてもよい。後者の場合には、ピンが壁となって樹脂の流動を阻止することによりウェルド部の形成を事前に抑制できる。また、金型内への溶融樹脂の流入のためのゲートの数は限定されず、複数であれば、2点ゲート、3点ゲート、4点ゲートなど任意に設定でき、ゲートの数に応じた数の切り欠きを設ければよい。 In the above configuration, the notches may be provided by machining after the lens barrel is molded, or may be formed simultaneously with the lens barrel being molded using pins (nested parts) that are inserted and removed within the mold. In the latter case, the pins act as walls to block the flow of resin, thereby suppressing the formation of welds in advance. In addition, the number of gates for the flow of molten resin into the mold is not limited, and can be any number, such as two-point gates, three-point gates, or four-point gates, as long as there are multiple gates, and the number of notches should correspond to the number of gates.
また、本発明の上記構成において、切り欠きは、各ゲートから流入する溶融樹脂が金型内で合流するウェルド部の位置に対応して設けられることが好ましい。これによれば、切り欠きによって脆弱なウェルド部を確実に排除して、クラックの発生を確実に防止できる。なお、ウェルド部の位置に対応して切り欠きを設けるに際し、ウェルド部の位置の特定は、例えば、樹脂の流動シミュレーションソフトなどを活用し、そのシミュレーション結果からなされることが好ましい。 In the above configuration of the present invention, the notches are preferably provided in correspondence with the positions of the welds where the molten resin flowing in from each gate joins inside the mold. This allows the notches to reliably eliminate weak welds and reliably prevent the occurrence of cracks. When providing the notches in correspondence with the positions of the welds, it is preferable to identify the positions of the welds from the results of a simulation using, for example, resin flow simulation software.
また、本発明の上記構成において、レンズ群の最も物体側に位置されるレンズは、物体側に面する表面と、像側に面する裏面と、表面と裏面とを接続するように光軸と略平行に延在する外周側面とを有する場合には、切り欠きが、カシメ部を越えてレンズの外周側面に沿って延在することが好ましい。これによれば、切り欠きの形成領域を大きく確保でき、クラック発生の可能性を格段に低下させることができる。 In addition, in the above-mentioned configuration of the present invention, when the lens located closest to the object side in the lens group has a front surface facing the object side, a back surface facing the image side, and an outer peripheral side surface extending approximately parallel to the optical axis so as to connect the front surface and the back surface, it is preferable that the notch extends along the outer peripheral side surface of the lens beyond the crimped portion. This makes it possible to ensure a large area for forming the notch, and significantly reduces the possibility of cracks occurring.
また、本発明の上記構成において、切り欠きには接着剤が充填されることが好ましい。これによれば、切り欠きの形成によって低下し得るカシメ部によるレンズのカシメ保持力を接着剤により補って、カシメ部でのレンズの固定力を所望のレベルで確保できる。 In addition, in the above-mentioned configuration of the present invention, it is preferable that the notch is filled with adhesive. This makes it possible to compensate for the crimping force of the crimped portion that may be reduced by the formation of the notch, and to ensure the desired level of lens fixing force at the crimped portion.
また、本発明の上記構成では、切り欠きを通じて外部に露出するレンズの露出部位への光の入射を遮断するための遮光手段が更に設けられることが好ましい。これによれば、切り欠きに伴う遮光不良を遮光手段によってカバーできる。すなわち、切り欠きを通じてレンズに側方から入射しようとする迷光を遮光手段により遮断して、ゴースト等の発生を防止できる。この場合、遮光手段は、レンズの露出部位に塗られる墨により形成されてもよく、あるいは、切り欠きに充填される遮光性の接着剤により形成されてもよい。遮光性の接着剤としては、例えば、光吸収性樹脂を挙げることができる。光吸収性樹脂とは、光を吸収できる性質を有する樹脂のことであり、例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などが好適である。特に、紫外線硬化樹脂としては、例えば、ケミテック株式会社が提供するケミシールU-2077が好ましい。 In addition, in the above-mentioned configuration of the present invention, it is preferable that a light-shielding means is further provided for blocking the incidence of light on the exposed portion of the lens exposed to the outside through the cutout. In this way, the light-shielding means can cover the light-shielding defects caused by the cutout. In other words, the light-shielding means can block stray light that attempts to enter the lens from the side through the cutout, thereby preventing the occurrence of ghosts and the like. In this case, the light-shielding means may be formed of ink that is applied to the exposed portion of the lens, or may be formed of a light-shielding adhesive that is filled into the cutout. For example, a light-absorbing resin can be used as the light-shielding adhesive. The light-absorbing resin is a resin that has the property of being able to absorb light, and for example, an ultraviolet-curing resin, a thermosetting resin, and the like are suitable. In particular, an example of an ultraviolet-curing resin is Chemiseal U-2077 provided by Chemitech Co., Ltd.
また、本発明は、前述した鏡筒およびレンズユニットを備えるカメラモジュールも提供する。このような構成のカメラモジュールによっても前述した鏡筒およびレンズユニットの作用効果を得ることができる。 The present invention also provides a camera module that includes the lens barrel and lens unit described above. A camera module configured in this way can also achieve the effects of the lens barrel and lens unit described above.
本発明によれば、鏡筒の物体側端部に、ゲートの位置に対応する鏡筒の隣り合う部位同士の間の周方向にわたる角度範囲の略中間に位置して、物体側端部から像側へとカシメ部を越えて延在する切り欠きが設けられるため、切り欠きによって脆弱部分であるウェルド部を排除でき、クラックの発生を未然に防止できる。 According to the present invention, a notch is provided at the object side end of the lens barrel, located approximately in the middle of the circumferential angular range between adjacent parts of the lens barrel that correspond to the gate positions, and extends from the object side end to the image side beyond the crimped portion. This makes it possible to eliminate the weld portion, which is a weak part, and to prevent the occurrence of cracks.
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。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the lens unit of this embodiment described below is intended particularly for a camera module such as an in-vehicle camera, and is fixedly installed, for example, on the outer surface of a vehicle, with wiring being pulled into the vehicle and connected to a display or other device.
図1は、本発明の一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、樹脂製の円筒状の鏡筒(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および第4のレンズ16から成る4つのレンズとを備えている。これらのレンズ13~16は、それらの一部同士の間にスペーサ22を介しつつ積み重ねられるように鏡筒12内に組み込まれている。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1には示されないイメージセンサ(パッケージセンサ)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、本実施の形態において、スペーサ22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」や、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」としての機能を兼ね備えていてもよい。 1 shows a lens unit 11 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the lens unit 11 of this embodiment includes a cylindrical lens barrel 12 made of resin and a plurality of lenses arranged in a stepped inner storage space S of the lens barrel 12, for example, four lenses consisting of a first lens 13, a second lens 14, a third lens 15, and a fourth lens 16 from the object side. These lenses 13 to 16 are incorporated in the lens barrel 12 so that they are stacked with spacers 22 between them. An in-vehicle camera equipped with such a lens unit 11 includes the lens unit 11, a substrate having an image sensor (package sensor) not shown in FIG. 1, and an installation member not shown for installing the substrate on a vehicle such as an automobile. In this embodiment, the spacer 22 may also function as a "light blocking aperture" that blocks light rays that cause ghosts and light rays that cause aberrations, and an "aperture aperture" that limits the amount of transmitted light and determines the F-number, which is an index of brightness.
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、物体側に面するその表面13dが物体側に向けて凸状を成す凸面として形成されるとともに、第2のレンズ14と対向する(像側に面する)その裏面13eがレンズ内側に向けて凹む空洞部を形成する凹面を成す球面ガラスレンズであり、その他のレンズ14,15,16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)。 The lenses 13, 14, 15, and 16 are assembled and held in the inner storage space S of the lens barrel 12, and are stacked and arranged with their optical axes aligned, and the lenses 13, 14, 15, and 16 are arranged along a single optical axis O to form a group of lenses L used for imaging. In this case, the first lens 13, which is positioned closest to the object side of the lens group L, is a spherical glass lens whose surface 13d facing the object side is formed as a convex surface that is convex toward the object side, and whose back surface 13e facing the second lens 14 (facing the image side) is a concave surface that forms a cavity that is recessed toward the inside of the lens, and the other lenses 14, 15, and 16 are resin lenses, but are not limited to this (for example, the first lens 13 may be a resin lens).
本実施の形態を含む本発明は、樹脂製の鏡筒12の物体側端部の形態に特徴があり、鏡筒およびレンズの形状、レンズの数および素材等については用途等に応じて任意に設定できる。また、これらのレンズ13,14,15,16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。 The present invention, including this embodiment, is characterized by the shape of the object side end of the resin lens barrel 12, and the shape of the lens barrel and lenses, the number of lenses, and the material of the lenses can be set arbitrarily depending on the application. In addition, the surfaces of these lenses 13, 14, 15, and 16 are provided with an anti-reflection film, a hydrophilic film, a water-repellent film, etc., as necessary.
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13a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13bが設けられ、この縮径部13bにOリング26が装着されて、第1のレンズ13の外周側面13aと鏡筒12の内周面12a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。なお、第1のレンズ13と鏡筒12との間に介挿されるシール部材は、Oリングに限定されず、第1のレンズ13と鏡筒12との間をシールできる環状体であればどのような形態であっても構わない。 In this embodiment, an O-ring 26 is inserted between the first lens 13, which is located closest to the object, and the lens barrel 12 as a seal member to prevent water and dust from entering the lens group L inside the lens barrel 12. In this case, a stepped reduced diameter portion 13b with a reduced diameter at the image side portion of the lens 13 is provided on the outer peripheral side surface 13a of the first lens 13, and an O-ring 26 is attached to this reduced diameter portion 13b. The O-ring 26 is compressed in the radial direction between the outer peripheral side surface 13a of the first lens 13 and the inner peripheral surface 12a of the lens barrel 12, sealing the object side end of the lens barrel 12. The seal member inserted between the first lens 13 and the lens barrel 12 is not limited to an O-ring, and may be any shape as long as it is an annular body that can seal between the first lens 13 and the lens barrel 12.
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(物体側に向かって先細るように全周にわたって延在する)23が径方向内側に熱的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により鏡筒12の物体側端部に光軸方向で固定する。この場合、安定したカシメを行なえるように、カシメ部23が圧接されるガラスレンズ13の部位は平面状に斜めにカットされた平坦部13cとして形成される。 When the lens group L is assembled and housed in the internal housing space S of the lens barrel 12, a crimping portion (extending around the entire circumference so as to taper toward the object side) 23 at the object side end (upper end in FIG. 1) of the lens barrel 12 is thermally crimped radially inward, thereby fixing the first lens 13 located closest to the object side of the lens group L to the object side end of the lens barrel 12 in the optical axis direction by this crimping portion 23. In this case, to ensure stable crimping, the portion of the glass lens 13 where the crimping portion 23 is pressed against is formed as a flat portion 13c that is cut diagonally in a plane.
また、鏡筒12の像側の端部(図1において下端部)には、第4のレンズ16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とスペーサ22とが光軸方向で保持固定されている。 The end of the lens barrel 12 on the image side (the lower end in FIG. 1) is provided with an inner flange portion 24 having an opening with a smaller diameter than the fourth lens 16. The inner flange portion 24 and the crimped portion 23 hold and fix the multiple lenses 13, 14, 15, and 16 that make up the lens group L and the spacer 22 in the lens barrel 12 in the optical axis direction.
また、本実施の形態に係る鏡筒12は、図2からも分かるように、周方向で互いに離間する2つ以上(本実施の形態では、周方向に互いに90度の角度間隔を隔てた4つ)のゲートG(図2には、ゲートG自体が示されておらず、ゲートGの位置に対応する鏡筒12の4つの部位12ba,12bb,12bc,12bdが描かれている;図3の(a)も同様)から図示しない金型内に溶融樹脂を流し込むことにより略筒状に成形されている。そして、鏡筒12の物体側端部には、ゲートGの位置に対応する鏡筒12の隣り合う部位同士の間の周方向にわたる角度範囲の略中間に位置して、物体側端部から像側へとカシメ部23を越えて延在する切り欠き30が設けられている。具体的には、4点ゲートの本実施の形態では、図3の(a)にも示されるように、鏡筒12の物体側端部に、ゲートGの位置に対応する鏡筒12の隣り合う部位12ba,12bb同士の間の周方向にわたる角度範囲R1の略中間に位置して切り欠き30が設けられ、ゲートGの位置に対応する鏡筒12の隣り合う部位12bb,12bc同士の間の周方向にわたる角度範囲R2の略中間に位置して切り欠き30が設けられ、ゲートGの位置に対応する鏡筒12の隣り合う部位12bc,12bd同士の間の周方向にわたる角度範囲R3の略中間に位置して切り欠き30が設けられ、ゲートGの位置に対応する鏡筒12の隣り合う部位12bd,12ba同士の間の周方向にわたる角度範囲R4の略中間に位置して切り欠き30が設けられている。 As can be seen from FIG. 2, the lens barrel 12 according to this embodiment is formed into a substantially cylindrical shape by pouring molten resin into a mold (not shown) through two or more gates G (four in this embodiment spaced at 90-degree intervals from each other in the circumferential direction) (FIG. 2 does not show the gates G themselves, but shows four parts 12ba, 12bb, 12bc, and 12bd of the lens barrel 12 corresponding to the positions of the gates G; the same is true for FIG. 3(a)). The object-side end of the lens barrel 12 is provided with a notch 30 extending from the object-side end to the image side beyond the crimped portion 23, located approximately in the middle of the circumferential angular range between the adjacent parts of the lens barrel 12 corresponding to the positions of the gates G. Specifically, in this embodiment of the four-point gate, as shown in FIG. 3A, a notch 30 is provided at the object side end of the barrel 12, located approximately in the middle of the circumferential angular range R1 between the adjacent parts 12ba and 12bb of the barrel 12 corresponding to the position of the gate G, a notch 30 is provided approximately in the middle of the circumferential angular range R2 between the adjacent parts 12bb and 12bc of the barrel 12 corresponding to the position of the gate G, a notch 30 is provided approximately in the middle of the circumferential angular range R3 between the adjacent parts 12bc and 12bd of the barrel 12 corresponding to the position of the gate G, and a notch 30 is provided approximately in the middle of the circumferential angular range R4 between the adjacent parts 12bd and 12ba of the barrel 12 corresponding to the position of the gate G.
これらの4つの切り欠き30は、特に本実施の形態では、各ゲートGから流入する溶融樹脂が金型(図示せず)内で合流するウェルド部の位置に対応して設けられる。この場合、ウェルド部の位置の特定は、例えば、樹脂の流動シミュレーションソフトなどを活用し、そのシミュレーション結果からなされることが好ましい。また、それぞれの切り欠き30は、熱カシメされるカシメ部23の光軸方向の全長にわたる深さまで切り欠かれるだけでなく、このカシメ部23を像側へと越えて、Oリング26の手前(例えば、段差状の縮径部13bの直前)まで延在される。すなわち、切り欠き30は、第1のレンズ13にカシメ保持力を作用させるカシメ領域の全域にわたって設けられるだけでなく、カシメ部23よりも更に像側へ深くまで延在され、カシメ部23の根元を越えて第1のレンズ13の表面13dと裏面13eとを接続するように光軸Oと略平行に延在する第1のレンズ13の外周側面13aに沿って延在する。 In this embodiment, these four notches 30 are provided corresponding to the positions of the welds where the molten resin flowing from each gate G joins in the mold (not shown). In this case, it is preferable to specify the positions of the welds from the results of a simulation using, for example, resin flow simulation software. Furthermore, each notch 30 is not only notched to a depth that covers the entire length of the thermally crimped crimped portion 23 in the optical axis direction, but also extends beyond the crimped portion 23 to the image side, just before the O-ring 26 (for example, just before the stepped reduced diameter portion 13b). That is, not only is the notch 30 provided over the entire crimped area that applies a crimping holding force to the first lens 13, but it also extends deeper toward the image side than the crimped portion 23, and extends along the outer peripheral side surface 13a of the first lens 13 that extends approximately parallel to the optical axis O so as to connect the front surface 13d and back surface 13e of the first lens 13 beyond the base of the crimped portion 23.
また、本実施の形態では、切り欠き30の形成によって低下し得るカシメ部23による第1のレンズ13のカシメ保持力を補うべく、それぞれの切り欠き30に図示しない接着剤が充填される。 In addition, in this embodiment, in order to compensate for the crimping force of the crimping portion 23 for the first lens 13, which may be reduced by the formation of the notches 30, each notch 30 is filled with an adhesive (not shown).
また、本実施の形態のレンズユニット11には、切り欠き30を通じて外部に露出する第1のレンズ13の露出部位への光の入射を遮断するための遮光手段が更に設けられる。そのような遮光手段は、第1のレンズ13の前記露出部位に塗られる墨(図示せず)により形成されてもよく、あるいは、切り欠き30に充填される前述の接着剤に遮光性を持たせることによって成されてもよい。遮光性を有する接着剤としては、例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などから成る接着剤を挙げることができる。 In addition, the lens unit 11 of this embodiment is further provided with a light-shielding means for blocking the incidence of light on the exposed portion of the first lens 13 exposed to the outside through the cutout 30. Such a light-shielding means may be formed by ink (not shown) applied to the exposed portion of the first lens 13, or may be achieved by imparting light-shielding properties to the aforementioned adhesive filled in the cutout 30. Examples of adhesives having light-shielding properties include adhesives made of ultraviolet-curing resin, thermosetting resin, etc.
また、図4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99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。 Figure 4 is a schematic cross-sectional view of a camera module 300 of this embodiment having a lens unit 11 configured as described above. As shown in the figure, this camera module 300 is configured to include the lens unit 11 of Figure 1 to which a filter 99 is attached.
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、レンズ群Lの結像位置に配置されるパッケージセンサ(撮像素子)304を備えている。 The camera module 300 includes an upper case (camera case) 301, which is an exterior component, and a mount (base) 302 that holds the lens unit 11. The camera module 300 also includes a sealing member 303 and a package sensor (image sensor) 304 that is disposed at the imaging position of the lens group L.
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。 The upper case 301 is a member that engages with the flange portion 25 that is provided in a brim-like shape on the outer circumferential surface 12b of the lens barrel 12, and exposes the object side end of the lens unit 11 and covers the other parts. The mount 302 is disposed inside the upper case 301, and has a female thread 302a that screws into the male thread 11a of the lens unit 11. The seal member 303 is a member that is interposed between the inner surface of the upper case 301 and the outer circumferential surface 12b of the lens barrel 12 of the lens unit 11, and is a member that maintains airtightness inside the upper case 301.
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、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。 The package sensor 304 is disposed inside the mount 302, and is positioned to receive the image of the object formed by the lens unit 11. The package sensor 304 also includes a CCD, CMOS, or the like, and converts the light that is collected and reaches the package sensor 304 through the lens unit 11 into an electrical signal. The electrical signal is then converted into analog data or digital data, which is a component of the image data captured by the camera.
以上説明したように、本実施の形態によれば、切り欠き30によって脆弱部分であるウェルド部を排除できるため、クラックの発生を未然に防止でき、したがって、クラックに伴う問題、すなわち、カシメ部23によるレンズ13のカシメ保持力を低下させ、そのため、カシメ部23により所望のカシメ強度でレンズを固定できなくなるといった問題、および、迷光などの発生をもたらし、光学性能に悪影響を与えるといった問題を回避できる。 As described above, according to this embodiment, the notch 30 can eliminate the weld portion, which is a weak portion, and therefore the occurrence of cracks can be prevented. This avoids problems associated with cracks, such as a decrease in the crimping force of the crimping portion 23 for the lens 13, which makes it impossible to fix the lens with the desired crimping strength, and problems such as the occurrence of stray light and the like, which adversely affect the optical performance.
また、本実施の形態では、切り欠き30に接着剤が充填されているため、切り欠き30の形成によって低下し得るカシメ部23によるレンズ13のカシメ保持力を接着剤により補って、カシメ部23でのレンズ13の固定力を所望のレベルで確保できる。 In addition, in this embodiment, the cutout 30 is filled with adhesive, so that the crimping force of the crimping portion 23 for the lens 13, which may be reduced by the formation of the cutout 30, can be compensated for by the adhesive, and the fixing force of the lens 13 at the crimping portion 23 can be secured at a desired level.
また、本実施の形態では、切り欠き30を通じて外部に露出する第1のレンズ13の露出部位への光の入射を遮断するための遮光手段が設けられているため、切り欠き30に伴う遮光不良を遮光手段によってカバーできる。 In addition, in this embodiment, a light-shielding means is provided to block the incidence of light on the exposed portion of the first lens 13 that is exposed to the outside through the cutout 30, so that the light-shielding failure caused by the cutout 30 can be covered by the light-shielding means.
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、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、切り欠きの形状が光軸方向から見て矩形を成しているが、切り欠きの形状はこれに限定されない。また、切り欠きの数もゲートの数に応じて任意に設定できる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、前述した実施の形態の一部または全部を組み合わせてもよく、あるいは、前述した実施の形態のうちの1つから構成の一部が省かれてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways without departing from the scope of the present invention. For example, the shapes of the lenses, lens barrels, etc. are not limited to those of the above-described embodiments. In addition, in the above-described embodiments, the shape of the notches is rectangular when viewed from the optical axis direction, but the shape of the notches is not limited to this. The number of notches can be set arbitrarily according to the number of gates. Furthermore, the above-described embodiments may be combined in part or in whole, or part of the configuration may be omitted from one of the above-described embodiments, without departing from the scope of the present invention.
11 レンズユニット
12 鏡筒
13 第1のレンズ(最も物体側に位置されるレンズ)
13a 外周側面
13d 表面
13e 裏面
23 カシメ部
30 切り欠き
300 カメラモジュール
O 光軸
L レンズ群
S 内側収容空間
11 Lens unit 12 Lens barrel 13 First lens (the lens located closest to the object)
13a: Outer peripheral side surface 13d: Front surface 13e: Back surface 23: Crimping portion 30: Notch 300: Camera module O: Optical axis L: Lens group S: Inner storage space
Claims (9)
前記鏡筒の物体側端部には、前記ゲートの位置に対応する前記鏡筒の隣り合う部位同士の間の周方向にわたる角度範囲の略中間に位置して、前記物体側端部から像側へと前記カシメ部の根元を越えて前記最も物体側のレンズの外周側面が位置されるべき部位に沿って延在する切り欠きが設けられることを特徴とする鏡筒。 a lens barrel which is molded into a substantially cylindrical shape by pouring molten resin into a mold through two or more gates spaced apart from each other in a circumferential direction, and has an internal accommodation space into which a lens group is incorporated, and which has a crimping portion at an object side end portion for fixing a lens located closest to the object side of the lens group incorporated in the internal accommodation space by being crimped radially inward,
a notch is provided at the object-side end of the lens barrel, the notch being located approximately midway in the circumferential angular range between adjacent portions of the lens barrel that correspond to the position of the gate, and extending from the object-side end to the image side, beyond the base of the crimped portion, along the portion where the outer peripheral side of the lens closest to the object should be located .
前記鏡筒は、周方向で互いに離間する2つ以上のゲートから金型内に溶融樹脂を流し込むことにより略筒状に成形されるとともに、径方向内側にカシメられることにより前記内側収容空間内に組み込まれる前記レンズ群の最も物体側に位置されるレンズを固定するためのカシメ部を物体側端部に有し、
前記レンズ群の最も物体側に位置される前記レンズは、物体側に面する表面と、像側に面する裏面と、前記表面と前記裏面とを接続するように前記光軸と略平行に延在する外周側面とを有し、
前記鏡筒の物体側端部には、前記ゲートの位置に対応する前記鏡筒の隣り合う部位同士の間の周方向にわたる角度範囲の略中間に位置して、前記物体側端部から像側へと前記カシメ部の根元を越えて前記最も物体側のレンズの前記外周側面に沿って延在する切り欠きが設けられることを特徴とするレンズユニット。 A lens unit comprising: a lens group including a plurality of lenses arranged along an optical axis; and a lens barrel having an inner storage space for incorporating the lens group,
the lens barrel is molded into a substantially cylindrical shape by pouring molten resin into a mold through two or more gates that are spaced apart from each other in a circumferential direction, and has a crimping portion at an object-side end for fixing a lens located closest to the object side among the lens group that is incorporated into the inner accommodation space by being crimped radially inward,
the lens located closest to the object side in the lens group has a front surface facing the object side, a back surface facing the image side, and an outer peripheral side surface extending substantially parallel to the optical axis so as to connect the front surface and the back surface,
a notch is provided at the object-side end of the lens barrel, the notch being located approximately midway in the circumferential angular range between adjacent portions of the lens barrel that correspond to the position of the gate, the notch extending from the object-side end to the image side, beyond a base of the crimped portion, along the outer peripheral side surface of the lens closest to the object .
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