Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7644580B2 - Lens units and camera modules - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7644580B2 - Lens units and camera modules - Google Patents

Lens units and camera modules Download PDF

Info

Publication number
JP7644580B2
JP7644580B2 JP2020168044A JP2020168044A JP7644580B2 JP 7644580 B2 JP7644580 B2 JP 7644580B2 JP 2020168044 A JP2020168044 A JP 2020168044A JP 2020168044 A JP2020168044 A JP 2020168044A JP 7644580 B2 JP7644580 B2 JP 7644580B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
transparent conductive
conductive film
film
lens unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020168044A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022060057A (en
Inventor
孝行 杉目
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Maxell Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maxell Ltd filed Critical Maxell Ltd
Priority to JP2020168044A priority Critical patent/JP7644580B2/en
Publication of JP2022060057A publication Critical patent/JP2022060057A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7644580B2 publication Critical patent/JP7644580B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Description

本発明は、レンズユニットおよびカメラモジュールに関し、特に、自動車等の車両に搭載される車載カメラに設けられ得る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 relates to a lens unit and a camera module, and in particular to a lens unit and a camera module that can be installed in 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).

また、特に車載カメラ用のレンズユニットでは、少なくとも一部が車外に設置される場合、防水および防塵のため、図7に示されるように、複数のレンズが光軸Oに沿って並べられて成るレンズ群Lが鏡筒102の内側収容空間S内に組み込まれて収容保持された状態で、レンズ群Lの最も物体側に位置される第1のレンズ100と鏡筒102との間にOリング104が介挿され、鏡筒102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100の外周側面100aに、該レンズ100の像側部分で径が小さくなった段差状の縮径部100bが設けられ、この縮径部100bにOリング104が装着されて、第1のレンズ100の外周側面100aと鏡筒102の内周面102aとの間でOリング104が径方向で圧縮されることにより、鏡筒102の物体側端部が封止された状態となっている。 In particular, in the case of a lens unit for an in-vehicle camera, when at least a part of the lens unit is installed outside the vehicle, as shown in FIG. 7, a lens group L consisting of a plurality of lenses arranged along an optical axis O is assembled and housed in the inner housing space S of the lens barrel 102, and an O-ring 104 is inserted between the first lens 100, which is positioned closest to the object side of the lens group L, and the lens barrel 102 to prevent water and dust from entering the lens group L inside the lens barrel 102. In this case, a stepped reduced diameter portion 100b, the diameter of which is reduced at the image side portion of the lens 100, is provided on the outer peripheral side surface 100a of the first lens 100, and an O-ring 104 is attached to this reduced diameter portion 100b, and the O-ring 104 is compressed in the radial direction between the outer peripheral side surface 100a of the first lens 100 and the inner peripheral surface 102a of the lens barrel 102, thereby sealing the object side end of the lens barrel 102.

また、図7に示されるように、第1のレンズ100の像側に面する裏面100cの曲率が物体側に面する表面100dの曲率と比べて大きい場合、光透過率を高めるために一般にレンズ面に設けられる反射防止膜は、多層になるにつれて、また、曲率が大きくなるにつれて、入射角依存性が高くなることを考慮し、表面100dに設けられる場合に多層構造を成し、裏面100cに設けられる場合に単層を成すのが一般的である。また、これに加えて、外部に露出される表面100dには、反射防止膜上に撥水膜が設けられる場合もある。 Also, as shown in FIG. 7, when the curvature of the back surface 100c facing the image side of the first lens 100 is larger than the curvature of the front surface 100d facing the object side, the anti-reflection film generally provided on the lens surface to increase light transmittance generally has a multi-layer structure when provided on the front surface 100d and a single layer when provided on the back surface 100c, taking into consideration that the more layers there are and the greater the curvature, the higher the incidence angle dependency becomes. In addition to this, a water-repellent film may be provided on the anti-reflection film on the surface 100d exposed to the outside.

特開2013-231993号公報JP 2013-231993 A

ところで、前述したようにOリング104によって防水対策を行なっても、湿気(水蒸気)は様々な経路を通じてレンズユニット内に侵入し得る。そのため、外気温とレンズユニット内の温度との間の差が大きくなると、レンズユニット内の水蒸気が凝縮してレンズ表面に結露が生じる。特に、外部との温度差の影響が最も大きい第1のレンズ100とこれに隣接する第2のレンズ101との間のレンズ間空間S1内で、とりわけ第1のレンズ100の裏面100cに結露が生じて曇りが発生し易くなり、画像評価が難しくなる。 However, even if waterproofing is provided by the O-ring 104 as described above, moisture (water vapor) can enter the lens unit through various routes. Therefore, when the difference between the outside air temperature and the temperature inside the lens unit becomes large, the water vapor inside the lens unit condenses and condensation occurs on the lens surface. In particular, in the inter-lens space S1 between the first lens 100 and the adjacent second lens 101, which is most affected by the temperature difference with the outside, condensation occurs particularly on the back surface 100c of the first lens 100, making it easy for fogging to occur and making image evaluation difficult.

そのため、曇りを防止するための何らかの処理を裏面100cに施すことも考えられるが、その場合には、裏面100cの曲率および反射防止膜の積層状態により影響を受け易い入射角依存性等も考慮に入れて、反射防止膜の反射防止特性を損なわないようにする必要もある。 For this reason, it is possible to apply some kind of treatment to the back surface 100c to prevent fogging, but in that case, it is also necessary to take into account the incidence angle dependency, which is easily affected by the curvature of the back surface 100c and the layered state of the anti-reflection film, so as not to impair the anti-reflection properties of the anti-reflection film.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、レンズ裏面での曇りを効果的に防止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し、さらには、反射防止膜の反射防止特性を損なうことなくレンズ裏面での曇りを防止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も目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a lens unit and a camera module that can effectively prevent fogging on the rear surface of the lens, and further aims to provide a lens unit and a camera module that can prevent fogging on the rear surface of the lens without compromising the anti-reflection properties of the anti-reflection film.

前記課題を解決するために、本発明は、複数のレンズが当該レンズの光軸に沿って並べられて成るレンズ群と、このレンズ群が収容される鏡筒とを備えるレンズユニットであって、
前記レンズ群を構成する最も物体側に位置されるレンズの像側に面するレンズ裏面に設けられる透明導電膜と、前記透明導電膜に電気的に接続される少なくとも一対の電極とを有し、前記電極間に電圧を印加することにより前記透明導電膜に電流を流して前記レンズ裏面でジュール熱を発生させるレンズ加熱手段と、
前記レンズ裏面に設けられる反射防止膜と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a lens unit including a lens group including a plurality of lenses arranged along an optical axis of the lenses, and a lens barrel in which the lens group is housed,
a lens heating means having a transparent conductive film provided on a lens rear surface facing the image side of the lens located closest to the object side that constitutes the lens group, and at least a pair of electrodes electrically connected to the transparent conductive film, and configured to apply a voltage between the electrodes to cause a current to flow through the transparent conductive film and generate Joule heat on the lens rear surface;
An anti-reflection film provided on the rear surface of the lens;
The present invention is characterized by comprising:

本発明においては、最も物体側に位置されるレンズの像側に面するレンズ裏面に抵抗を有する透明導電膜を設け、この透明導電膜に電極を介して電流を流すことによってレンズ裏面でジュール熱を発生させるようにしているため、すなわち、透明導電膜と電極とを有するレンズ加熱手段によってレンズ裏面を直接に暖めるようにしているため、レンズ裏面での曇りを効果的に防止でき、あるいは、レンズ裏面での曇りに伴うレンズの視認性の悪化を迅速に解消でき、短時間で所望の視認性を確保することができる。また、導電膜は透明であるため、レンズユニットの視認性に影響を及ぼすこともない。さらに、透明導電膜をレンズ裏面上に設けてこの透明導電膜に電極を電気的に接続するだけであるため、レンズ加熱手段の設置に伴う製造コストの増大を低く抑えることができるとともに、レンズ加熱手段を設置するための新たなスペースも殆ど必要ないことから、レンズ加熱手段を有さない従前のレンズユニットとほぼ同じサイズを維持できる(レンズユニット全体の大型化を招かないで済む)。このようにして得られる作用効果は、最も物体側に位置されるレンズが熱伝導率の低いガラスレンズである場合に特に有益である。 In the present invention, a transparent conductive film having resistance is provided on the lens back surface facing the image side of the lens located closest to the object side, and Joule heat is generated on the lens back surface by passing a current through the transparent conductive film via an electrode. In other words, the lens back surface is directly heated by a lens heating means having a transparent conductive film and an electrode. This effectively prevents fogging on the lens back surface, or quickly eliminates the deterioration of the visibility of the lens due to fogging on the lens back surface, and ensures the desired visibility in a short time. In addition, since the conductive film is transparent, it does not affect the visibility of the lens unit. Furthermore, since the transparent conductive film is provided on the lens back surface and the electrodes are simply electrically connected to the transparent conductive film, the increase in manufacturing costs associated with the installation of the lens heating means can be kept low, and since almost no new space is required to install the lens heating means, the size can be maintained almost the same as that of a conventional lens unit that does not have a lens heating means (the entire lens unit does not become larger). The effect obtained in this way is particularly beneficial when the lens located closest to the object side is a glass lens with low thermal conductivity.

なお、上記構成において、透明導電膜としては、例えば前述した酸化インジウムスズ(ITO)を挙げることができるが、これに限定されない。また、透明導電膜は、少なくともレンズの有効径の範囲の全体にわたって設けられる必要があり、レンズ裏面のほぼ全体にわたって設けられてもよい。これに対し、電極は、レンズの視野を妨げないようにレンズの有効径の範囲外に設けられる必要がある。ここで、レンズの有効径とは、レンズ面を通過する光線のうち最も光軸から離れた位置を通過する光線の光軸からの距離を半径とする円の直径を意味し、レンズの有効径の範囲とは、具体的には、レンズユニットの撮像センサ(撮像素子)に入射する光が通過するレンズ領域に対応し、撮像センサのサイズによって規定される。また、電極としては、銀や銅などの金属電極を使用できる。また、電極間の透明導電膜の抵抗値は50~200Ωに設定されることが好ましい。 In the above configuration, the transparent conductive film may be, for example, indium tin oxide (ITO), but is not limited thereto. The transparent conductive film must be provided over at least the entire effective diameter of the lens, and may be provided over almost the entire back surface of the lens. In contrast, the electrodes must be provided outside the effective diameter of the lens so as not to obstruct the field of view of the lens. Here, the effective diameter of the lens means the diameter of a circle whose radius is the distance from the optical axis of the light ray passing through the position farthest from the optical axis among the light rays passing through the lens surface, and the range of the effective diameter of the lens corresponds specifically to the lens area through which the light incident on the image sensor (image sensor) of the lens unit passes, and is determined by the size of the image sensor. Metal electrodes such as silver and copper can be used as the electrodes. The resistance value of the transparent conductive film between the electrodes is preferably set to 50 to 200 Ω.

また、上記構成では、透明導電膜上に反射防止膜が設けられることが好ましい。これに関し、本発明者は、レンズ加熱手段を構成する透明導電膜を反射防止膜と共に使用する場合に反射防止膜に対する透明導電膜の積層位置が反射防止膜の反射率に対してどのような影響を及ぼすかにつき検証し、反射防止膜上にこの反射防止膜を覆うように透明導電膜を位置させると、反射防止膜の反射率が、透明導電膜によって覆われないそれ単独の反射率よりも高くなってしまう(反射防止特性が低下してしまう)だけでなく、分光特性を満足させるための設計上、透明導電膜を薄くせざるを得なくなり、レンズ加熱手段により発生する熱の分布が均一にならなくなることを知見した。 In the above configuration, it is preferable that an anti-reflection film is provided on the transparent conductive film. In this regard, the present inventors have verified how the lamination position of the transparent conductive film with respect to the anti-reflection film affects the reflectance of the anti-reflection film when the transparent conductive film constituting the lens heating means is used together with the anti-reflection film, and have found that if the transparent conductive film is positioned on top of the anti-reflection film so as to cover the anti-reflection film, not only will the reflectance of the anti-reflection film be higher than the reflectance of the anti-reflection film alone that is not covered by the transparent conductive film (the anti-reflection characteristics will be reduced), but also, in order to satisfy the spectral characteristics, the transparent conductive film must be made thin, and the distribution of heat generated by the lens heating means will not be uniform.

具体的には、図4に示されるように、レンズ面上に、単層構造の反射防止膜のみを設けたケースC1(ARコートのみ)、単層構造の反射防止膜を設けて更にその上に透明導電膜としてITO膜を設けたケースC2(ARコート+ITO膜)、および、透明導電膜として3つの異なる厚さのITO膜を設けて更にそれらのそれぞれの上に単層構造の反射防止膜を設けた3つのケースC3,C4,C5(ITO膜+ARコート(a);ITO膜+ARコート(b);ITO膜+ARコート(c))につき、これらの膜積層構造の反射防止特性およびITO膜による熱分布状態を調べた。 Specifically, as shown in Figure 4, the anti-reflection properties of the film stack structures and the heat distribution state due to the ITO film were investigated for case C1 (AR coating only) in which only a single-layered anti-reflection film was provided on the lens surface, case C2 (AR coating + ITO film) in which a single-layered anti-reflection film was provided on top of that and an ITO film was provided as a transparent conductive film, and three cases C3, C4, and C5 (ITO film + AR coating (a); ITO film + AR coating (b); ITO film + AR coating (c)) in which three ITO films of different thicknesses were provided as transparent conductive films and a single-layered anti-reflection film was provided on each of them.

より具体的には、ケースC1では、屈折率が1.77のガラスレンズ(TAF1)上に屈折率が1.45の反射防止膜材料であるSiOを膜厚93.00nmで積層して成る膜積層構造を採用し、ケースC2では、屈折率が1.77のガラスレンズ(TAF1)上に屈折率が1.45の反射防止膜材料であるSiOを膜厚65.00nmで積層するとともにその上に屈折率が1.74の酸化インジウムスズ(ITO)を15.00nmの厚さで積層して成る膜積層構造を採用し、ケースC3では、屈折率が1.77のガラスレンズ(TAF1)上に屈折率が1.74の酸化インジウムスズ(ITO)を25.00nmの厚さで積層するとともにその上に屈折率が1.45の反射防止膜材料であるSiOを膜厚90.00nmで積層して成る膜積層構造を採用し、ケースC4では、屈折率が1.77のガラスレンズ(TAF1)上に屈折率が1.74の酸化インジウムスズ(ITO)を50.00nmの厚さで積層するとともにその上に屈折率が1.45の反射防止膜材料であるSiOを膜厚90.00nmで積層して成る膜積層構造を採用し、ケースC5では、屈折率が1.77のガラスレンズ(TAF1)上に屈折率が1.74の酸化インジウムスズ(ITO)を100.00nmの厚さで積層するとともにその上に屈折率が1.45の反射防止膜材料であるSiOを膜厚97.00nmで積層して成る膜積層構造を採用し、これらの膜積層構造につき所定の光入射角で所定のシミュレーションにより最適化を行なったところ、図5および図6の分光特性図(反射防止膜の反射率(%)と入射光波長(nm)との間の関係を示す分光特性図)に示される分光特性曲線L1~L5が得られた。ここで、分光特性曲線L1~L5はそれぞれケースC1~C5に対応している。 More specifically, in case C1, a film laminate structure is adopted in which SiO 2 , an anti-reflection film material having a refractive index of 1.45, is laminated to a thickness of 93.00 nm on a glass lens (TAF1) having a refractive index of 1.77. In case C2, a film laminate structure is adopted in which SiO 2 , an anti-reflection film material having a refractive index of 1.45, is laminated to a thickness of 65.00 nm on a glass lens (TAF1) having a refractive index of 1.77, and indium tin oxide (ITO) having a refractive index of 1.74 is laminated to a thickness of 15.00 nm on the SiO 2. In case C3, a film laminate structure is adopted in which indium tin oxide (ITO) having a refractive index of 1.74 is laminated to a thickness of 25.00 nm on a glass lens (TAF1) having a refractive index of 1.77, and indium tin oxide (ITO) having a refractive index of 1.45 is laminated to a thickness of 25.00 nm on the ITO. In case C1, a film laminate structure is adopted in which indium tin oxide (ITO) with a refractive index of 1.74 is laminated to a thickness of 50.00 nm on a glass lens (TAF1) with a refractive index of 1.77, and SiO 2 , an anti-reflection film material with a refractive index of 1.45, is laminated to a thickness of 90.00 nm on the glass lens (TAF1). In case C2, a film laminate structure is adopted in which indium tin oxide (ITO) with a refractive index of 1.74 is laminated to a thickness of 50.00 nm on a glass lens (TAF1) with a refractive index of 1.77, and SiO 2 , an anti-reflection film material with a refractive index of 1.45, is laminated to a thickness of 90.00 nm on the glass lens (TAF1). In case C3, a film laminate structure is adopted in which indium tin oxide (ITO) with a refractive index of 1.74 is laminated to a thickness of 100.00 nm on a glass lens (TAF1) with a refractive index of 1.77, and SiO A film stack structure was adopted in which 2 and 3 were stacked to a thickness of 97.00 nm, and the film stack structure was optimized by a predetermined simulation at a predetermined light incidence angle, resulting in the spectral characteristic curves L1 to L5 shown in the spectral characteristic diagrams of Figures 5 and 6 (spectral characteristic diagrams showing the relationship between the reflectance (%) of the anti-reflection film and the wavelength (nm) of incident light). Here, the spectral characteristic curves L1 to L5 correspond to cases C1 to C5, respectively.

図5に示される分光特性図から分かるように、反射防止膜(ARコート)上にITO膜を積層させたケースC2では、その分光特性曲線L2により示されるように、規定の入射波長範囲(450nm~650nm)内で反射率が1.5以下に完全に収まらないとともに、このITO膜の薄さ(15.00nm)では、ITO膜により発生される熱の分布が均一にならなかった。また、熱分布を均一にするべくITO膜をこれ以上厚くすると、所望の光学特性(例えば、規定の入射波長範囲(450nm~650nm)内で反射率が1.5以下となる反射防止特性)を満足することが更に難しくなることも分かった。これに対し、ITO膜上に反射防止膜(ARコート)を積層させたケースC3では、その分光特性曲線L3により示されるように、規定の入射波長範囲(450nm~650nm)内で反射率が1.5以下に完全に収まり、所望の分光特性(反射防止特性)が得られるとともに、このITO膜の厚さ(25.00nm)では、ITO膜により発生される熱の分布が均一になることも分かった。そして、なによりも、このケースC3の分光特性(分光特性曲線L3参照)は、図5から分かるように、ITO膜を設けないケースC1の分光特性(分光特性曲線L1参照)と大差がない。このことは、反射防止膜に加えてITO膜を設けた場合でも、ITO膜上に反射防止膜を設けさえすれば、ITO膜を設けない反射防止膜のみの場合とほぼ同様の分光特性(反射防止特性)を維持できることを意味する。 As can be seen from the spectral characteristics diagram shown in Figure 5, in case C2, in which an ITO film is laminated on an anti-reflection film (AR coat), the reflectance does not completely fall below 1.5 within the specified incident wavelength range (450 nm to 650 nm) as shown by the spectral characteristics curve L2, and the thinness of the ITO film (15.00 nm) did not result in a uniform distribution of heat generated by the ITO film. It was also found that if the ITO film were made thicker to achieve a uniform heat distribution, it would become even more difficult to achieve the desired optical characteristics (for example, anti-reflection characteristics that result in a reflectance of 1.5 or less within the specified incident wavelength range (450 nm to 650 nm)). In contrast, in case C3, in which an anti-reflection film (AR coat) is laminated on the ITO film, as shown by the spectral characteristic curve L3, the reflectance is completely within the specified incident wavelength range (450 nm to 650 nm) and is 1.5 or less, and the desired spectral characteristics (anti-reflection characteristics) are obtained. It was also found that the distribution of heat generated by the ITO film is uniform with the thickness of the ITO film (25.00 nm). And above all, as can be seen from FIG. 5, the spectral characteristics of this case C3 (see the spectral characteristic curve L3) are not significantly different from the spectral characteristics of case C1 without an ITO film (see the spectral characteristic curve L1). This means that even if an ITO film is provided in addition to an anti-reflection film, as long as an anti-reflection film is provided on the ITO film, the spectral characteristics (anti-reflection characteristics) can be maintained almost the same as in the case of only an anti-reflection film without an ITO film.

一方、図6は、ITO膜の厚さが異なる3つのケースC3,C4,C5の分光特性を比較したものであり、いずれもITO膜上に反射防止膜が設けられた膜積層構造の分光特性曲線L3~L5を示している。この図から分かるように、ITO膜上に反射防止膜が設けられた膜積層構造では、ITO膜の厚さがある程度増大しても、規定の入射波長範囲(450nm~650nm)内で反射率がほぼ1.5以下に収まり、所望の分光特性(反射防止特性)が得られるとともに、規定の入射波長範囲内では厚さの増大に伴って分光特性(反射防止特性)が大きく変化しない。これに関し、本発明者が様々な実験を繰り返して調べたところ、ITO膜の厚さが特に40nm~100nmにおいては所望の分光特性(反射防止特性)を維持しつつ良好な熱分布均一性が得られることが分かった。 On the other hand, FIG. 6 compares the spectral characteristics of three cases C3, C4, and C5 with different ITO film thicknesses, and shows the spectral characteristic curves L3 to L5 of a film stack structure in which an anti-reflection film is provided on an ITO film. As can be seen from this figure, in a film stack structure in which an anti-reflection film is provided on an ITO film, even if the thickness of the ITO film is increased to a certain extent, the reflectance remains at or below 1.5 within the specified incident wavelength range (450 nm to 650 nm), and the desired spectral characteristics (anti-reflection characteristics) are obtained, and the spectral characteristics (anti-reflection characteristics) do not change significantly with increasing thickness within the specified incident wavelength range. In relation to this, the inventor conducted various repeated experiments and found that, particularly when the ITO film is 40 nm to 100 nm thick, good heat distribution uniformity can be obtained while maintaining the desired spectral characteristics (anti-reflection characteristics).

以上により、本発明者は、透明導電膜上に反射防止膜を設ける膜積層形態を採用することにより、反射防止膜の反射防止特性を損なうことなく(反射防止膜の反射防止特性を生かしつつ)透明導電膜が発する熱によってレンズ裏面での曇りを防止できるとともに、透明導電膜の所定の膜厚範囲内で所望の反射防止特性を維持しつつ良好な熱分布均一性を実現できるという結論を得た。 Based on the above, the inventors have concluded that by adopting a film stacking configuration in which an anti-reflective film is provided on a transparent conductive film, it is possible to prevent fogging on the rear surface of the lens due to heat generated by the transparent conductive film without impairing the anti-reflective properties of the anti-reflective film (while making use of the anti-reflective properties of the anti-reflective film), and to achieve good heat distribution uniformity while maintaining the desired anti-reflective properties within a specified film thickness range of the transparent conductive film.

なお、上記構成では、反射防止膜が金属を含むことが好ましい。このように反射防止膜が金属を含めば、透明導電膜上にこれを覆うように反射防止膜を設けても、透明導電膜によって生起されるジュール熱を反射防止膜を通じてその外表面へと伝え、所望の防曇効果を実現することができる。また、反射防止膜は、特にレンズ裏面の曲率が大きい(曲率半径が小さい)場合、入射角依存性が低いSiOやMgFから形成されるのが好ましく、また、単層形態を成すことが好ましい。 In the above-mentioned configuration, it is preferable that the anti-reflection film contains metal. If the anti-reflection film contains metal, even if the anti-reflection film is provided on the transparent conductive film so as to cover it, the Joule heat generated by the transparent conductive film can be transferred to the outer surface through the anti-reflection film, and the desired anti-fogging effect can be realized. In addition, the anti-reflection film is preferably made of SiO2 or MgF2 , which has low incidence angle dependency, and is preferably formed in a single layer form, especially when the curvature of the lens back surface is large (the curvature radius is small).

また、本発明の上記構成では、反射防止膜上に保護膜が設けられることが好ましい。このような保護膜を設ければ、強度的に弱い反射防止膜の損傷を防止できるとともに、反射防止膜下の電極の腐食も防止でき、電極の劣化を回避できる。また、そのような保護膜として撥水膜が設けられてもよい。これによれば、レンズ加熱機能に加えて反射防止特性および撥水特性を兼ね備えたレンズを実現できる。この場合、撥水膜は撥水性能を高めるべくレンズ表面の全体にわたって設けられることが好ましい。 In the above configuration of the present invention, it is preferable that a protective film is provided on the anti-reflection film. By providing such a protective film, damage to the anti-reflection film, which has low strength, can be prevented, and corrosion of the electrodes below the anti-reflection film can be prevented, thereby avoiding deterioration of the electrodes. A water-repellent film may be provided as such a protective film. This makes it possible to realize a lens that has anti-reflection and water-repellent properties in addition to a lens heating function. In this case, it is preferable that the water-repellent film is provided over the entire lens surface to enhance water-repellent performance.

また、上記構成において、最も物体側に位置されるレンズと像側で隣接する隣接レンズの物体側に面する表面には、隣接レンズの有効径の範囲外の領域に凹部が設けられ、この凹部内に電極が配置されることが好ましい。このように、凹部内に電極を収めて配置することにより、電極がレンズの全周にわたって設けられない場合に、電極を挟んで互いに接合するレンズ同士がガタついてしまうような事態を回避できる。 In the above configuration, it is preferable that a recess is provided in the surface facing the object side of the adjacent lens adjacent on the image side to the lens located closest to the object side in an area outside the range of the effective diameter of the adjacent lens, and an electrode is disposed within this recess. By arranging the electrode within the recess in this way, it is possible to avoid a situation in which the lenses joined to each other across the electrode become loose when the electrode is not provided around the entire circumference of the lens.

また、上記構成では、電極が配置される凹部と対向するレンズ裏面の外周領域に遮光処理が施されることが好ましい。これによれば、墨塗り等の遮光処理によって外部から電極を視認できないようにし得るため、良好な外観の実現も可能になるとともに、レンズ有効径外の領域をコンパクトに活用でき、ユニットの小型化にも寄与し得る。 In addition, in the above configuration, it is preferable that a light-shielding treatment is applied to the peripheral area of the back surface of the lens facing the recess in which the electrode is disposed. This makes it possible to make the electrodes invisible from the outside by applying a light-shielding treatment such as ink painting, thereby realizing a good appearance and allowing the area outside the effective diameter of the lens to be used compactly, which can also contribute to the miniaturization of the unit.

また、上記構成では、レンズ裏面の曲率半径が5mm以下である場合に、反射防止膜が単層構造を成すことが好ましい。反射防止膜が多層になるにつれて、また、レンズ裏面の曲率が大きくなる(曲率半径が小さくなる)につれて、入射角依存性が高くなることを考慮すると、レンズ裏面の曲率半径が5mm以下である場合に反射防止膜を単層形態にすることにより、入射角依存性を低くして、所望の反射防止特性を容易に実現できるようにする(反射防止特性に悪影響を及ぼさないようにする)ことは重要である。なお、レンズ裏面の曲率半径が5mmを超える場合には、反射防止特性に悪影響を与えない範囲内で、反射防止膜が多層構造を成していても構わない。 In addition, in the above configuration, when the radius of curvature of the rear surface of the lens is 5 mm or less, it is preferable that the anti-reflection film has a single-layer structure. Considering that the incidence angle dependency increases as the anti-reflection film becomes multi-layered and as the curvature of the rear surface of the lens increases (the radius of curvature decreases), it is important to make the anti-reflection film in a single layer form when the radius of curvature of the rear surface of the lens is 5 mm or less, thereby reducing the incidence angle dependency and making it possible to easily achieve the desired anti-reflection characteristics (without adversely affecting the anti-reflection characteristics). Note that when the radius of curvature of the rear surface of the lens exceeds 5 mm, the anti-reflection film may have a multi-layer structure as long as it does not adversely affect the anti-reflection characteristics.

また、上記構成では、透明導電膜の膜厚(光軸方向に沿う膜の寸法)が40~100nmであることが好ましい。透明導電膜の膜厚が40nmよりも薄いと、通電により透明導電膜が発する熱の分布が均一にならない。そのような薄さまで透明導電膜の膜厚を薄くしてしまうと、蒸着によって透明導電膜を成膜する際に、その成膜手法によっては、レンズ裏面の曲率にも起因して、透明導電膜の外周縁部の膜厚が更に薄くなってしまう(不均一に蒸着してしまう)虞もあり、その場合には、不均一な熱分布によって所望の防曇効果が得られなくなる場合もある。一方、透明導電膜の膜厚が100nmを超えると、特に透明導電膜を蒸着により成膜する場合に、蒸着面が荒れて(表面粗さが一様でなくなり)、光拡散の虞がある。 In the above configuration, the thickness of the transparent conductive film (the dimension of the film along the optical axis) is preferably 40 to 100 nm. If the thickness of the transparent conductive film is thinner than 40 nm, the distribution of heat generated by the transparent conductive film when current is applied is not uniform. If the thickness of the transparent conductive film is thinned to such a thickness, when the transparent conductive film is formed by vapor deposition, depending on the film formation method, the thickness of the outer edge of the transparent conductive film may become even thinner (vapor deposition may occur unevenly) due to the curvature of the back surface of the lens. In that case, the desired anti-fogging effect may not be obtained due to uneven heat distribution. On the other hand, if the thickness of the transparent conductive film exceeds 100 nm, the deposition surface may become rough (surface roughness may become uneven), especially when the transparent conductive film is formed by vapor deposition, and there is a risk of light diffusion.

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。
A camera module according to the present invention includes the lens unit described above.
With this configuration, the effects of the lens unit described above can be obtained with the camera module.

本発明によれば、最も物体側に位置されるレンズの像側に面するレンズ裏面に抵抗を有する透明導電膜を設け、この透明導電膜に電極を介して電流を流すことによってレンズ裏面でジュール熱を発生させるようにしているため、レンズ裏面での曇りを効果的に防止でき、あるいは、レンズ裏面での曇りに伴うレンズの視認性の悪化を迅速に解消でき、短時間で所望の視認性を確保することができる。 According to the present invention, a transparent conductive film having resistance is provided on the lens back surface facing the image side of the lens located closest to the object, and Joule heat is generated on the lens back surface by passing a current through this transparent conductive film via an electrode. This effectively prevents fogging on the lens back surface, or quickly eliminates the deterioration of the lens visibility caused by fogging on the lens back surface, ensuring the desired visibility in a short time.

最も物体側に位置されるレンズのレンズ裏面で透明導電膜上に反射防止膜が設けられて成る本発明の一実施の形態に係るレンズユニットの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a lens unit according to an embodiment of the present invention, in which an anti-reflection film is provided on a transparent conductive film on the rear surface of a lens located closest to the object side. 図1のレンズユニットのA部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion A of the lens unit of FIG. 1 . 図1のレンズユニットを備えるカメラモジュールの概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of a camera module including the lens unit of FIG. 1. 比較対象となる各膜積層構造の詳細な積層データを示す表図である。FIG. 13 is a table showing detailed stacking data of each film stacking structure to be compared. 図4に示される一部の膜積層構造における分光特性図である。FIG. 5 is a diagram showing spectral characteristics of a part of the film stack structure shown in FIG. 4 . 図4に示される他の一部の膜積層構造における分光特性図である。FIG. 5 is a spectral characteristic diagram of another part of the film stack structure shown in FIG. 4 . 従来のレンズユニットの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional lens unit.

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、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1,2,3,7において複数のレンズについてはハッチングを省略している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The lens unit of the present embodiment is particularly intended for use as a camera module for an in-vehicle camera or the like, and is fixedly installed on the outer surface of an automobile, with wiring drawn into the automobile and connected to a display or other device. Hatching is omitted for multiple lenses in Figures 1, 2, 3, and 7.

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、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、2つの絞り部材22a,22bとを備えている。絞り部材22a,22bは、本実施の形態では、第2のレンズ14と第3のレンズ15との間、および、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。 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, for example, resin (or metal), a plurality of lenses arranged in the stepped inner storage space S of the lens barrel 12, for example, five lenses consisting of a first lens 13, a second lens 14, a third lens 15, a fourth lens 16, and a fifth lens 17 from the object side, and two diaphragm members 22a and 22b. In this embodiment, the diaphragm members 22a and 22b are interposed between the second lens 14 and the third lens 15, and between the third lens 15 and the fourth lens 16, and are "aperture diaphragms" that limit the amount of transmitted light and determine the F-number, which is an index of brightness, or "light blocking diaphragms" that block light rays that cause ghosts and light rays that cause aberrations. An in-vehicle camera equipped with such a lens unit 11 includes the lens unit 11, a substrate having an image sensor (not shown), and an installation member (not shown) for installing the substrate on a vehicle such as an automobile.

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前記凸面の曲率よりも大きい曲率の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が、特に、本実施の形態において、ガラスレンズとしての第1のレンズ13の像側に面するレンズ裏面13aには、後述するように、透明導電膜31、透明導電膜31に電気的に接続される少なくとも一対の電極32A,32B、および、反射防止膜30が設けられる。なお、図示しないが、第1のレンズ13の物体側に面するレンズ表面13bにも反射防止膜30が設けられている。 The lenses 13, 14, 15, 16, and 17 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, 16, and 17 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 having a convex surface on the object side and a concave surface on the image side with a curvature larger than the curvature of the convex surface, and the other lenses 14, 15, 16, and 17 are resin lenses, but are not limited to this (for example, the first lens 13 may be a resin lens). In addition, the surfaces of these lenses 13, 14, 15, 16, and 17 are provided with anti-reflection films, hydrophilic films, water-repellent films, etc. as necessary, but in particular, in this embodiment, the lens back surface 13a facing the image side of the first lens 13 as a glass lens is provided with a transparent conductive film 31, at least a pair of electrodes 32A, 32B electrically connected to the transparent conductive film 31, and an anti-reflection film 30, as described below. Although not shown, the lens surface 13b facing the object side of the first lens 13 is also provided with an anti-reflection film 30.

また、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。このような接合レンズ40を構成する第4および第5のレンズ16,17は、図示のように、物体側に位置される第4のレンズ16の像側に面する表面の環状凸部16aが像側に位置される第5のレンズ17の物体側に面する表面の対応する環状凹部17aと嵌合されることにより組み付けられて、接着剤等によって固定される。 In this embodiment, the two fourth and fifth lenses 16 and 17 located on the image side constitute a cemented lens (composite lens) 40. The fourth and fifth lenses 16 and 17 constituting such cemented lens 40 are assembled by fitting the annular convex portion 16a on the surface facing the image side of the fourth lens 16 located on the object side into the corresponding annular concave portion 17a on the surface facing the object side of the fifth lens 17 located on the image side, as shown in the figure, and are fixed by adhesive or the like.

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12c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。 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 13d, the diameter of which is reduced at the image side portion of the lens 13, is provided on the outer peripheral side surface 13c of the first lens 13, and an O-ring 26 is attached to this reduced diameter portion 13d, and the O-ring 26 is compressed in the radial direction between the outer peripheral side surface 13c of the first lens 13 and the inner peripheral surface 12c of the lens barrel 12, sealing the object side end of the lens barrel 12.

鏡筒12の内部には物体側において円筒状の内壁12bが設けられ、この内壁12bと外壁12aとの間には溝が形成されており、溝の中には環状体27が設けられ、この環状体27にOリング26が密接している。内壁12bと外壁12aの間に溝を形成している理由は、溝がなく内壁12bと外壁12aとが一体化している場合には壁厚が厚くなるため、樹脂の鏡筒12を成形・冷却する際に大きくヒケが発生し寸法精度が狂うことを抑制するためである。環状体27は比較的柔らかい弾性を有する物質から構成され、例えばテフロン(登録商標)が用いられる。環状体27はOリング26を光軸方向に支持する機能を有している。環状体27は鏡筒12とは別部材になっているため、Oリング26の大きさに応じて高さの異なる環状体27に変更が可能であり、Oリング26が適切な弾性力でシールすることを担保している。 Inside the lens barrel 12, a cylindrical inner wall 12b is provided on the object side, and a groove is formed between the inner wall 12b and the outer wall 12a. An annular body 27 is provided in the groove, and an O-ring 26 is in close contact with the annular body 27. The reason for forming a groove between the inner wall 12b and the outer wall 12a is to prevent a large sink mark from occurring when molding and cooling the resin lens barrel 12, which would cause a loss of dimensional accuracy, since the wall thickness would be thick if the inner wall 12b and the outer wall 12a were integrated without a groove. The annular body 27 is made of a relatively soft elastic material, such as Teflon (registered trademark). The annular body 27 has the function of supporting the O-ring 26 in the optical axis direction. Since the annular body 27 is a separate member from the lens barrel 12, it is possible to change the annular body 27 to a different height depending on the size of the O-ring 26, ensuring that the O-ring 26 seals with an appropriate elastic force.

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。 In addition, when the lens group L is assembled and housed in the inner housing space S of the lens barrel 12, the crimping portion 23 at the object side end (upper end in FIG. 1) is crimped radially inward, so that the first lens 13, which is located closest to the object side of the lens group L, is fixed to the object side end of the lens barrel 12 by this crimping portion 23. Note that the fixing of the first lens 13 is not limited to the crimping portion 23, and may be performed by a fixing portion that is attached to the object side end of the lens barrel 12 after the lenses 13, 14, 15, 16, and 17 are housed in the lens barrel 12.

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22a,22b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 fifth lens 17. The inner flange portion 24 and the crimped portion 23 hold and fix the lenses 13, 14, 15, 16, and 17 and the aperture members 22a and 22b that make up the lens group L inside the lens barrel 12 in the optical axis direction.

また、図3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。 Figure 3 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 100 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 (imaging element) 304.

上ケース301は、鏡筒12の外壁12a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12a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 wall 12a of the lens barrel 12, and that 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 peripheral surface 12a 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、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。 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 has a transparent cover on the outside and is equipped with a CCD, CMOS, etc. inside, and converts the light that is collected and reaches it through the lens unit 11 into an electrical signal. The converted electrical signal is then converted into analog data or digital data, which is a component of the image data captured by the camera.

図1に関連して前述したように、鏡筒12の物体側の端部に設けられるガラスレンズとしての第1のレンズ13は、物体側に面するレンズ表面13bと、像側に面するレンズ裏面13aとを有し、特に、本実施の形態では、光軸に沿う縦断面において、物体側面であるレンズ表面13bが凸状をなすとともに、像側であるレンズ裏面13aがレンズ表面13bの曲率よりも大きい曲率を伴う(レンズ表面13bの曲率半径よりも小さい曲率半径(本実施の形態では5mm以下に設定される)を有する)凹状を成すように形成されている。 As described above in relation to FIG. 1, the first lens 13, which is a glass lens provided at the object side end of the lens barrel 12, has a lens surface 13b facing the object side and a lens back surface 13a facing the image side. In particular, in this embodiment, in a longitudinal section along the optical axis, the lens surface 13b, which is the object side surface, is convex, and the lens back surface 13a, which is the image side, is formed to have a curvature larger than that of the lens surface 13b (having a radius of curvature smaller than that of the lens surface 13b (set to 5 mm or less in this embodiment)).

そして、このような第1のレンズ13のレンズ裏面13a上には、図2(図1のA部の拡大図)に拡大して明確に示されるように、少なくとも第1のレンズ13の有効径の範囲の全体にわたって、特に本実施の形態ではレンズ有効径の範囲を超えて、例えば酸化インジウムスズ(ITO)から成る透明導電膜31が例えば40~100nmの厚さで蒸着等により設けられる。透明導電膜31の膜厚が40nmよりも薄いと、通電により透明導電膜31が発する熱の分布が均一にならなくなる。一方、透明導電膜31の膜厚が100nmを超えると、本実施の形態のように透明導電膜31を蒸着により成膜する場合に、蒸着面が荒れて(表面粗さが一様でなくなり)、光拡散の虞がある。前述したように、このような透明導電膜31は、少なくとも第1のレンズ13の有効径の範囲の全体にわたって設けられる必要があり、そのため、本実施の形態では、一例として、レンズ裏面13aの球面状の凹状領域F1の全体と、非球面状の外周領域の一部(第2のレンズ14の物体側に面する表面14aと接合する外周平坦接合領域F2の全体)とにわたって設けられる。ここで、レンズの有効径の範囲とは、パッケージセンサ304に入射する光が通過するレンズ13の領域に対応し、パッケージセンサ304のサイズによって規定される(これについては前述した)。 As clearly shown in the enlarged view of FIG. 2 (enlarged view of part A in FIG. 1), a transparent conductive film 31 made of, for example, indium tin oxide (ITO) is provided on the lens back surface 13a of the first lens 13 at least over the entire effective diameter range of the first lens 13, particularly beyond the effective lens diameter range in this embodiment, by deposition or the like, with a thickness of, for example, 40 to 100 nm. If the thickness of the transparent conductive film 31 is thinner than 40 nm, the distribution of heat generated by the transparent conductive film 31 when current is applied will not be uniform. On the other hand, if the thickness of the transparent conductive film 31 exceeds 100 nm, when the transparent conductive film 31 is formed by deposition as in this embodiment, the deposition surface will become rough (surface roughness will not be uniform), and there is a risk of light diffusion. As described above, such a transparent conductive film 31 must be provided over at least the entire range of the effective diameter of the first lens 13, and therefore, in this embodiment, as an example, it is provided over the entire spherical concave area F1 of the lens back surface 13a and a part of the aspherical outer peripheral area (the entire outer peripheral flat joint area F2 that joins with the surface 14a facing the object side of the second lens 14). Here, the range of the effective diameter of the lens corresponds to the area of the lens 13 through which the light incident on the package sensor 304 passes, and is determined by the size of the package sensor 304 (as described above).

また、このような透明導電膜31には少なくとも一対の電極32A,32Bが電気的に接続される。特に本実施の形態では、第1のレンズ13およびこれと像側で隣接する隣接レンズである第2のレンズ14の有効径の範囲外にある透明導電膜31の径方向外側の外周上に位置して、円弧状の一対の電極32A,32Bが互いに対向して設けられる(図1および図3参照)。無論、電極対の数は任意に設定でき、また、電極の配置位置や形状も任意に設定できるが、レンズの視野を妨げないように本実施の形態では前述したように電極32A,32Bがレンズ13,14の有効径の範囲外に円弧状に設けられる。この場合、各電極32A,32Bは、第2のレンズ14の物体側に面する表面14a、具体的には、第2のレンズ14の径方向外側に形成される外周フランジ部14bの物体側に面する表面14aの部位上に設けられる凹部14c内に光軸方向に突出しないように収容される。そして、これらの電極32A,32Bには、凹部14cの底面上を経由して第1のレンズ13の外周平坦接合領域F2上にわたって延在する透明導電膜31が電気的に接続される。 At least a pair of electrodes 32A, 32B are electrically connected to such a transparent conductive film 31. In particular, in this embodiment, a pair of arc-shaped electrodes 32A, 32B are provided facing each other on the outer periphery of the transparent conductive film 31 outside the range of the effective diameter of the first lens 13 and the second lens 14, which is an adjacent lens adjacent to the first lens 13 on the image side (see Figures 1 and 3). Of course, the number of electrode pairs can be set arbitrarily, and the arrangement position and shape of the electrodes can also be set arbitrarily, but in this embodiment, the electrodes 32A, 32B are provided in an arc shape outside the range of the effective diameter of the lenses 13, 14 as described above so as not to obstruct the field of view of the lenses. In this case, each electrode 32A, 32B is accommodated in a recess 14c provided on the surface 14a facing the object side of the second lens 14, specifically, on the surface 14a facing the object side of the outer periphery flange portion 14b formed on the radial outer side of the second lens 14, so as not to protrude in the optical axis direction. These electrodes 32A and 32B are electrically connected to a transparent conductive film 31 that extends over the bottom surface of the recess 14c and onto the outer circumferential flat bonding region F2 of the first lens 13.

また、図示しないが、これらの一対の電極32A,32Bには、電源(図示せず)から延びる電気配線が電気的に接続されており、これにより、電極32A,32B間に電圧を印加して透明導電膜31に電流を流すことによってレンズ裏面13aでジュール熱を発生させるレンズ加熱手段48が構成される。なお、電極としては、銀や銅、ニッケルなどの金属電極を使用できる。 Although not shown, electrical wiring extending from a power source (not shown) is electrically connected to the pair of electrodes 32A, 32B, thereby forming a lens heating means 48 that generates Joule heat on the lens back surface 13a by applying a voltage between the electrodes 32A, 32B and passing a current through the transparent conductive film 31. Metal electrodes such as silver, copper, and nickel can be used as the electrodes.

また、本実施の形態のレンズユニット11では、凹部14cと対向する第1のレンズ13のレンズ裏面13aの外周平坦接合領域F2に遮光処理が施される。特に、本実施の形態では、球面状の凹状領域F1を除く第1のレンズ13のレンズ裏面13aの全体にわたって遮光処理としての墨塗り(図2には、参照符号50によって墨塗り部が示される)が施されている。 In addition, in the lens unit 11 of this embodiment, a light-shielding treatment is applied to the peripheral flat joint area F2 of the lens back surface 13a of the first lens 13, which faces the recessed area 14c. In particular, in this embodiment, the entire lens back surface 13a of the first lens 13, except for the spherical recessed area F1, is blackened as a light-shielding treatment (the blackened area is indicated by reference number 50 in FIG. 2).

また、透明導電膜31上には、入射光の反射を抑制するための反射防止膜30が設けられる。特に、レンズ裏面13aの曲率が大きい(曲率半径が5mm以下)本実施の形態では、入射角依存性が低いSiOやMgF(好ましくは金属を含む)により形成される反射防止膜30が、レンズ裏面13aの凹状領域F1の全体にわたって透明導電膜31上に蒸着等により単層構造を成して設けられる。反射防止膜30はこのように透明導電膜31の下層ではなく上層に設けられ、また、反射防止膜30上には更に保護膜(例えば撥水膜)が設けられてもよい。 In addition, an anti-reflection film 30 for suppressing reflection of incident light is provided on the transparent conductive film 31. In particular, in this embodiment in which the lens rear surface 13a has a large curvature (a radius of curvature of 5 mm or less), the anti-reflection film 30 made of SiO 2 or MgF 2 (preferably containing a metal) that has low incidence angle dependency is provided in a single layer structure by deposition or the like on the transparent conductive film 31 over the entire recessed region F1 of the lens rear surface 13a. The anti-reflection film 30 is thus provided on the transparent conductive film 31, not on the lower layer, and a protective film (e.g., a water-repellent film) may be further provided on the anti-reflection film 30.

以上説明したように、本実施の形態によれば、最も物体側に位置される第1のレンズ13の像側に面するレンズ裏面13aに抵抗を有する透明導電膜31を設け、この透明導電膜31に電極32A,32Bを介して電流を流すことによってレンズ裏面13aでジュール熱を発生させるようにしているため、すなわち、透明導電膜31と電極32A,32Bとを有するレンズ加熱手段48によってレンズ裏面13aを直接に暖めるようにしているため、レンズ裏面13aでの曇りを効果的に防止でき、あるいは、レンズ裏面13aでの曇りに伴うレンズの視認性の悪化を迅速に解消でき、短時間で所望の視認性を確保することができる。特に、本実施の形態では、透明導電膜31上に反射防止膜30を設ける膜積層形態を採用するため、反射防止膜30の反射防止特性を損なうことなく透明導電膜31が発する均一な熱によってレンズ裏面13aでの曇りを効果的に防止できる。 As described above, according to this embodiment, a transparent conductive film 31 having resistance is provided on the lens back surface 13a facing the image side of the first lens 13 located closest to the object side, and Joule heat is generated on the lens back surface 13a by passing a current through the transparent conductive film 31 via the electrodes 32A and 32B. In other words, the lens back surface 13a is directly heated by the lens heating means 48 having the transparent conductive film 31 and the electrodes 32A and 32B. This makes it possible to effectively prevent fogging on the lens back surface 13a, or to quickly eliminate the deterioration of the visibility of the lens due to fogging on the lens back surface 13a, and to ensure the desired visibility in a short time. In particular, in this embodiment, a film stacking form in which the anti-reflection film 30 is provided on the transparent conductive film 31 is adopted, so that fogging on the lens back surface 13a can be effectively prevented by the uniform heat generated by the transparent conductive film 31 without impairing the anti-reflection properties of the anti-reflection film 30.

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、反射防止膜および透明導電膜の形成形態は、前述した実施の形態に限定されない。また、膜の材料、膜厚、電極およびレンズの材料および配置形態なども任意に設定できる。また、電極は、円弧状でなくてもよく、レンズの外周に設けられていなくてもよい。また、透明導電膜もITOに限らない。また、前述の実施の形態では、透明導電膜上に反射防止膜が設けられていたが、反射防止膜上に透明導電膜を設けても加熱による防曇効果は得られる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention. For example, in the present invention, the shapes of the lenses, lens barrels, etc., and the formation forms of the anti-reflection film and transparent conductive film are not limited to the above-described embodiment. In addition, the material of the film, the film thickness, the material and arrangement form of the electrodes and lenses, etc. can be set arbitrarily. In addition, the electrodes do not have to be arc-shaped, and they do not have to be provided on the outer periphery of the lens. In addition, the transparent conductive film is not limited to ITO. In addition, in the above-described embodiment, the anti-reflection film is provided on the transparent conductive film, but the anti-fogging effect by heating can be obtained even if a transparent conductive film is provided on the anti-reflection film.

11 レンズユニット
12 鏡筒
13 第1のレンズ
13a レンズ裏面
14 第2のレンズ(隣接レンズ)
14a 表面
14c 凹部
30 反射防止膜
31 透明導電膜
32A,32B 電極
48 レンズ加熱手段
50 墨塗り部(遮光処理)
300 カメラモジュール
L レンズ群
O 光軸
REFERENCE SIGNS LIST 11 Lens unit 12 Lens barrel 13 First lens 13a Lens back surface 14 Second lens (adjacent lens)
14a: surface; 14c: recess; 30: anti-reflection film; 31: transparent conductive film; 32A, 32B: electrodes; 48: lens heating means; 50: blackened portion (light shielding treatment)
300 Camera module L Lens group O Optical axis

Claims (6)

複数のレンズが当該レンズの光軸に沿って並べられて成るレンズ群と、このレンズ群が収容される鏡筒とを備えるレンズユニットであって、
前記レンズ群を構成する最も物体側に位置されるレンズの像側に面するレンズ裏面に設けられる透明導電膜と、前記透明導電膜に電気的に接続される少なくとも一対の電極とを有し、前記電極間に電圧を印加することにより前記透明導電膜に電流を流して前記レンズ裏面でジュール熱を発生させるレンズ加熱手段と、
前記レンズ裏面に設けられる反射防止膜と、
を備え
最も物体側に位置される前記レンズと像側で隣接する隣接レンズの物体側に面する表面には、前記レンズ裏面と接する面に凹部が設けられ、この凹部内に前記電極が光軸方向に突出しないように配置され、
前記透明導電膜は、前記レンズ裏面の球面状の凹状領域の全体と、前記隣接レンズの物体側に面する表面と接する前記レンズ裏面の外周平坦接合領域の全体とにわたって延び、
前記電極には、前記凹部の底面上を経由して前記外周平坦接合領域上にわたって延在する前記透明導電膜が電気的に接続されることを特徴とするレンズユニット。
A lens unit including a lens group including a plurality of lenses arranged along an optical axis of the lenses, and a lens barrel in which the lens group is housed,
a lens heating means having a transparent conductive film provided on a lens rear surface facing the image side of the lens located closest to the object side that constitutes the lens group, and at least a pair of electrodes electrically connected to the transparent conductive film, and configured to apply a voltage between the electrodes to cause a current to flow through the transparent conductive film and generate Joule heat on the lens rear surface;
An anti-reflection film provided on the rear surface of the lens;
Equipped with
a concave portion is provided on a surface of the adjacent lens adjacent to the lens located closest to the object side on the image side, the surface facing the object side, in contact with the back surface of the lens, and the electrode is disposed within the concave portion so as not to protrude in the optical axis direction;
the transparent conductive film extends over the entirety of the spherical concave region of the lens back surface and the entirety of the peripheral flat joint region of the lens back surface that contacts the surface of the adjacent lens facing the object side;
The lens unit is characterized in that the transparent conductive film extending over the outer circumferential flat bonding region via the bottom surface of the recess is electrically connected to the electrode .
前記透明導電膜上に前記反射防止膜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。 The lens unit according to claim 1, characterized in that the anti-reflection film is provided on the transparent conductive film. 前記凹部と対向する前記レンズ裏面の外周領域に遮光処理が施されることを特徴とする請求項に記載のレンズユニット。 The lens unit according to claim 1 , wherein a light-shielding treatment is applied to an outer peripheral area of the rear surface of the lens, the outer peripheral area facing the recess. 前記レンズ裏面の曲率半径が5mm以下であり、前記反射防止膜が単層構造を成すことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のレンズユニット。 4. The lens unit according to claim 1 , wherein the radius of curvature of the rear surface of the lens is 5 mm or less, and the anti-reflection film has a single-layer structure. 前記透明導電膜の膜厚が40~100nmであることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のレンズユニット。 5. The lens unit according to claim 1 , wherein the transparent conductive film has a thickness of 40 to 100 nm. 請求項1からのいずれか一項に記載のレンズユニットを備えることを特徴とするカメラモジュール。 A camera module comprising the lens unit according to claim 1 .
JP2020168044A 2020-10-02 2020-10-02 Lens units and camera modules Active JP7644580B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020168044A JP7644580B2 (en) 2020-10-02 2020-10-02 Lens units and camera modules

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020168044A JP7644580B2 (en) 2020-10-02 2020-10-02 Lens units and camera modules

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022060057A JP2022060057A (en) 2022-04-14
JP7644580B2 true JP7644580B2 (en) 2025-03-12

Family

ID=81125026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020168044A Active JP7644580B2 (en) 2020-10-02 2020-10-02 Lens units and camera modules

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7644580B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024063102A1 (en) 2022-09-21 2024-03-28 株式会社小糸製作所 Drawing lamp
JP2024075445A (en) 2022-11-22 2024-06-03 株式会社小糸製作所 Drawing lamp
CN116908945A (en) * 2023-08-15 2023-10-20 江西凤凰光学科技有限公司 Conductive film vehicle lens and production process
CN117270085A (en) * 2023-08-15 2023-12-22 江西凤凰光学科技有限公司 Metal resistor vehicle-mounted lens and manufacturing process

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004272229A (en) 2004-02-09 2004-09-30 Kyocera Corp Imaging device
JP2010195248A (en) 2009-02-26 2010-09-09 Murakami Corp Visual field enlarging structure
JP2019113735A (en) 2017-12-25 2019-07-11 マクセル株式会社 Lens with film, lens unit, and camera module
JP2019168509A (en) 2018-03-22 2019-10-03 日本電産コパル株式会社 Image capturing device
US20190353987A1 (en) 2017-02-13 2019-11-21 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module and vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004272229A (en) 2004-02-09 2004-09-30 Kyocera Corp Imaging device
JP2010195248A (en) 2009-02-26 2010-09-09 Murakami Corp Visual field enlarging structure
US20190353987A1 (en) 2017-02-13 2019-11-21 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module and vehicle
JP2019113735A (en) 2017-12-25 2019-07-11 マクセル株式会社 Lens with film, lens unit, and camera module
JP2019168509A (en) 2018-03-22 2019-10-03 日本電産コパル株式会社 Image capturing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022060057A (en) 2022-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7644580B2 (en) Lens units and camera modules
JP7281956B2 (en) Lens unit and camera module
CN104823086B (en) Near Infrared Cut Filter
CN212255765U (en) Imaging lens, camera module and electronic device
TWI789043B (en) camera structure
CN103718070B (en) optical components
CN100370299C (en) Camera lens device for suppressing reflected waves caused by incident waves
JP6234676B2 (en) Lens unit
CN103261927A (en) Optical filter module and optical filter system
CN101872034A (en) camera unit
JP2026009351A (en) Lens units and camera modules
WO2019058742A1 (en) Coated lens, lens unit, and camera module
JP2007206172A (en) Imaging system optical element
CN108919455B (en) High-definition automobile rearview mirror
WO2018021496A1 (en) Optical filter and package for optical element
JP7779658B2 (en) Film-coated lens, lens unit and camera module
JP2022114201A (en) Lens with membrane, lens unit, and camera module
JP5305799B2 (en) Lens barrel and optical apparatus having the same
JP7518625B2 (en) Lens units and camera modules
CN215117113U (en) in-vehicle cameras
WO2024203503A1 (en) Lens unit and camera module
JP7721249B2 (en) Film-coated lens, lens unit and camera module
US20060103945A1 (en) Method for enhancing the light transmittance of a composite optical assembly and a composite optical assembly made by the same
WO2024203502A1 (en) Lens unit and camera module
WO2024203501A1 (en) Optical element, lens unit, and camera module

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20211022

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230926

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240917

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7644580

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150