(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の防水シール(または防水パッキン)を備える構成の撮像装置では、防水シールの経年劣化などによりケース内側に水などの液体が浸入する可能性があった。また、十分な防水性能を満たそうとすると、防水シールを複数備えたり、連結部分が増加した構成となってしまうことがあり、部品点数が増加してしまったりすることがあった。一方、溶着により防水性能を高める構成では、部品点数が減少しつつ防水性能を高めることも可能である一方で、製造工程が複雑になって高コストになることがあった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【0006】
本発明の一の手段は、
レンズを保持するレンズ鏡筒(2)と、
前記レンズ鏡筒に接続されたレンズフランジ(4)と、
フロントケース(1)と、
前記フロントケースより光軸方向後方に配置され、前記フロントケースと共に前記レンズ鏡筒を収容するリアケース(8)と、
前記フロントケースと前記レンズフランジとの間、前記リアケースと前記レンズフランジとの間、または前記レンズ鏡筒と前記レンズフランジとの間に配置された防水シール(
3、7)と、
光軸に対して前記防水シールより外側の位置で、前記フロントケース、前記リアケース、及び前記レンズフランジを連結させる連結具(62)と、を備える、
撮像装置である。
【0007】
上記構成の撮像装置では、連結具によってフロントケース、リアケース、及びレンズフランジがまとめて連結され、かつ防水シールより外側の位置で連結されているため、防水シールの位置に液体が浸入することを抑制することができ、防水性能を高めることができる。また、フロントケース、リアケース、及びレンズフランジをまとめて連結しているため、それぞれ別個の連結具で連結する構成と比較して、部品点数を削減することができる。
【0008】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記リアケース(8)は第1連結孔(8a)を有しており、
前記レンズフランジ(4)は第2連結孔(4a)を有しており、
前記フロントケース(1)は連結溝(1a)を有しており、
前記連結具(62)は、前記第1連結孔、及び前記第2連結孔を貫通しながら、前記連結溝に挿入されている。
【0009】
上記構成の撮像装置によれば、連結具を用いてフロントケース、リアケース、及びレンズフランジをまとめて連結しているため、比較的容易な構成で、かつ部品点数を少なくしながら、十分な防水性能を有する構成とすることができる。
【0010】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ鏡筒と前記レンズフランジとが別部材であって、
前記防水シール(3)は、前記レンズ鏡筒と前記レンズフランジとの間に配置されている。
【0011】
上記構成の撮像装置によれば、レンズ鏡筒とレンズフランジとを別部材とすることで、レンズ鏡筒とレンズフランジとの光軸方向の相対位置を調整可能となる。これによって、ピント調整を行いやすい構成とすることができる。また、レンズ鏡筒とレンズフランジとの間に防止シールを配置しているため、レンズ鏡筒とレンズフランジとの連結部分に水などの液体が浸入することを抑制することができる。
【0012】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記防水シール(3)は、光軸方向において、前記レンズ鏡筒と前記レンズフランジとの間に配置されている。
【0013】
上記構成の撮像装置によれば、防水シールによって、レンズ鏡筒とレンズフランジとの間に発生する光軸方向の位置ずれを抑制しながら、防水効果を得る構成とすることができる。また、防水シールがレンズ鏡筒とレンズフランジとによって光軸方向に押圧されることで、防水性能を高める構成とすることができる。
【0014】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ鏡筒は、径方向外側に凹部または凸部を有する。
【0015】
上記構成の撮像装置によれば、凹部または凸部を介してレンズ鏡筒を回転させること可能となるため、ピント調整または回転位置の調整の作業容易性を高めることができる。
【0016】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ鏡筒の前記凹部または前記凸部は、前記フロントケースにより覆われている。
【0017】
上記構成の撮像装置によれば、ピント調整または回転位置の調整の作業容易性を高めつつ、組立後には凹部または凸部が外部から視認できない状態とする構成にすることができる。これにより、外観に優れた撮像装置とすることができる。
【0018】
上記撮像装置において、好ましくは、
外部機器に連結されるブラケット(9)をさらに備え、
前記連結具は、前記フロントケース、前記リアケース、及び前記レンズフランジに加え、前記ブラケットを連結させる。
【0019】
上記構成の撮像装置によれば、撮像装置を取り付け対象機器に連結可能にしつつ、部品点数の増加を抑制した構成とすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の撮像装置は、フロントケース、リアケース、及びレンズフランジが連結具によりまとめて連結されており、連結位置よりも光軸に対して内側に防水シールを配置した構成に特徴の一つがある。
【0022】
本明細書では、レンズの中心位置であって、撮像素子に入射する光の中心位置を「光軸」と称する。レンズに対して撮像素子とは反対側に位置する撮像対象を「被写体」と称する。撮像素子に対して被写体が位置する方向を「フロント側」または「光軸方向前方」と称し、被写体に対して撮像素子が位置する方向を「リア側」または「光軸方向後方」と称する。
【0023】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
1.実施形態1
2.実施形態2
3.補足事項
【0024】
<1.実施形態1>
本発明の実施形態1について、図面を参照しながら説明する。
図1及び
図2は、本実施形態の撮像装置の外観斜視図であり、
図1はフロント側から見た図、
図2はリア側から見た図である。
図3及び
図4は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図であり、
図3はフロント側から見た図、
図4はリア側から見た図である。
図5は、本実施形態の撮像装置の断面図である。図中に示される「A」は光軸を示す。
【0025】
図1〜
図5に示されるように、本実施形態の撮像装置は、フロントケース1、レンズ鏡筒2、防水シール3、レンズフランジ4、基板5、防水シール7、リアケース8、並びに連結具61及び62を含んで構成される。
【0026】
<フロントケース1>
フロントケース1は、光軸方向後方に配置されたリアケース8と共に撮像装置の筐体(ケース)を形成する部材であって、樹脂などで形成される。フロントケース1とリアケース8との間には、レンズフランジ4が挟まれるよう配置される。フロントケース1は、光軸方向前方に、光軸を中心とする開口部を有し、光軸方向後方はレンズフランジ4及びリアケース8と連結可能に開放されており、光軸を覆うように、断面が略矩形状となる側面を有している。フロントケース1、レンズフランジ4、及びリアケース8が連結されることで、レンズ鏡筒2、及び基板5などを収容する空間が形成される。
図1に示されるように、フロントケース1の光軸方向前方の開口部には、レンズ鏡筒2により保持されたレンズ2aが位置し、フロントケース1の径方向内側とレンズ鏡筒2の径方向外側とが径嵌合する。
図4及び
図5に示されるように、フロントケース1は、防水シール3及び防止シール7より光軸に対して外側の位置に、連結具62が挿入される連結溝1aを有する。連結溝1aは、光軸方向後方から前方に向かって、光軸と水平な方向に延びて形成された溝状の部分である。
【0027】
<リアケース8>
リアケース8は、フロントケース1及びレンズフランジ4より光軸方向後方に配置される。上記のように、リアケース8は、フロントケース1及びレンズフランジ4と連結されることで、レンズ鏡筒2、基板5などを収容する空間を形成する。リアケース8は、光軸に対して略垂直な面を有する板状の部材である。
図3、
図4及び
図5に示されるように、リアケース8は、防水シール3及び防水シール7より光軸に対して外側の位置に、連結具62が挿入される連結孔8aを有する。連結孔8aは、光軸に水平な方向に延びる貫通孔である。リアケース8は、光軸方向後方から連結孔8aに挿入された連結具62により、レンズフランジ4及びフロントケース1と連結される。なお、連結孔8aは、本発明の「第1連結孔」の一例である。
【0028】
<レンズ鏡筒2>
レンズ鏡筒2は、光軸方向に伸びる円筒状の部材であって、レンズ2aを含む1以上の光学部材を保持する。レンズ鏡筒2に保持される光学部材には、レンズ2aの他に、レンズ、スペーサ、口径板、及び光学フィルタなどが含まれる。レンズ2aを含むレンズは、ガラスまたはプラスチック等の透過性を有する素材で形成され、光軸方向前方からの光を屈折させながら光軸方向後方に透過させる。スペーサは、光軸方向に適度な厚みを有する板状で円環状の部材であり、各レンズの光軸方向の位置を調整する。スペーサは、光軸を含む中心部に開口部を有する。口径板は、通過する光の最外位置を決める。光学フィルタは、所定の波長の光を抑制または遮蔽する。光学フィルタは、例えば、通過する赤外線を抑制する赤外線カットフィルタなどが含まれる。これらの光学部材の数は、任意に変更可能である。
【0029】
レンズ鏡筒2は、光軸方向後方に配置されたレンズフランジ4と、ねじ嵌合により嵌合される。レンズ鏡筒2は、径方向外側にねじ山が形成されており、レンズフランジ4のねじ山とねじ嵌合する。レンズ鏡筒2は、レンズフランジ4に対して回転されることでレンズフランジ4に対して挿入されていく。つまり、レンズ鏡筒2は、レンズフランジ4に対するねじ込み量に応じて、レンズフランジ4との光軸方向の相対位置が変化する。なお、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4とは、ねじ嵌合に代えてカム嵌合であっても良い。つまり、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4とは螺合している。
【0030】
図6及び
図7は、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4とが連結された状態を示す斜視図であり、
図6はフロント側から見た図、
図7はリア側から見た図である。主に
図6及び
図7に示されるように、レンズ鏡筒2は、径方向外側に環状に延びる凸部2bを有する。凸部2bは、周方向の所定位置に切欠部2cを有しており、これにより、ピント調整に用いられる治具を引っかける引っかかり部が形成されている。撮像素子5aに対するレンズ鏡筒2の位置を調整する際には、凸部2b及び切欠部2cからなる引っかかり部に治具を引っかけることで、レンズ鏡筒2を回転させることで、レンズフランジ4に対するレンズ鏡筒2のねじ込み量を変化させる。レンズ鏡筒2の凸部2b及び切欠部2cは、撮像装置が組み立てられた状態では、外部から視認できないよう、フロントケース1によって覆われている。
【0031】
<防水シール3>
防水シール3は、ゴムなどの弾性部材により形成された円環状の部材であって、光軸方向において、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4との間に配置される(
図5参照)。防水シール3は、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4とによって光軸方向に押圧されながら、レンズ鏡筒2及びレンズフランジ4によって支持される。
【0032】
<レンズフランジ4>
レンズフランジ4は、レンズ鏡筒2の光軸方向後方に配置された部材である。レンズフランジ4は、径方向内側にレンズ鏡筒2が挿入されることで、レンズ鏡筒2とねじ嵌合しながら連結されている。
図3〜
図7に示されるように、レンズフランジ4は、防水シール3及び防水シール7より光軸に対して外側の位置に連結具62が挿入される連結孔4aを有する。連結孔4aは、光軸に水平な方向に延びる貫通孔である。レンズフランジ4は、連結具62によって、リアケース8及びフロントケース1と連結される。なお、連結孔4aは、本発明の「第2連結孔」の一例である。
【0033】
なお、レンズフランジ4とレンズ鏡筒2とは、一体に形成されていても良い。この場合には、レンズフランジ4とレンズ鏡筒2との間の連結部がなくなり、水などが侵入する隙間がなくなるため、防止シール3は不要となる。本明細書において、レンズフランジ4とレンズ鏡筒2とが接続されている、という表現は、レンズフランジ4とレンズ鏡筒2とが一体になっている構成と、別体となって連結具などで連結されている構成との双方を含む。
【0034】
<基板5>
基板5は、撮像素子5aを含む電子部品が搭載されたリジッド基板である。基板5には、撮像素子5a及び電子部品が搭載される。基板5は、連結具61によってレンズフランジ4に連結される。撮像素子5aにより取得された電気信号は、基板5に搭載された電子部品により所定の電気処理または信号処理が施された後、撮像装置の外部に画像データとして出力される。
【0035】
撮像素子5aは、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子であり、例えばC−MOSセンサやCCDなどであるが、これらに限定されるものではない。また、撮像装置においては、撮像素子5a以外の撮像機能を要する撮像部を採用してもよい。撮像素子は、上記の撮像素子以外の撮像可能部であっても良く、「撮像部」と称されることがある。
【0036】
<防水シール7>
防水シール7は、防水シール3と同様にゴムなどの弾性部材により形成された部材であって、レンズフランジ4とリアケース8との間に配置されることで、レンズフランジ4とリアケース8とを隙間無く連結させる。防水シール7は、レンズフランジ4とリアケース8との連結面に対応した形状となっており、本実施形態の防水シール7は、角部が切り欠かれた矩形状となっている。防止シール7の角部の切り欠かれた位置には、連結具62が挿通される。
【0037】
なお、防水シール7に代えて、または防水シール7に加えて、フロントケール1とレンズフランジ4との間に防水シールを備える構成としても良い。この場合であっても、高い防水効果を得るため、防水シール7と同様に、連結具62よりも光軸に近い位置に配置されることが好ましい。
【0038】
<連結具62>
連結具62は、例えばねじであって、光軸方向後方から、リアケース8の連結孔8a、及びレンズフランジ4の連結孔4aを通って、フロントケース1の連結溝1aに挿入される。連結具62は、光軸に対して、防水シール3及び防止シール7より外側の位置で、フロントケース1、リアケース8、及びレンズフランジ4をまとめて連結する。なお、連結具62は、ねじ以外のピンなどの連結具であっても良い。
【0039】
本実施形態の撮像装置は、上記のように、防水シール7(及び防止シール3)よりも光軸に対して外側に配置される連結具62によって、フロントケース1、リアケース8、及びレンズフランジ4を連結する構成としている。この構成により、外部から防水シール7(及び防水シール3)の位置に水などの液体が侵入することを抑制することができる。これによって、防水シール7(及び防水シール3)の経年劣化を抑制することができる。また、防水シール7(または防水シール3)が経年劣化したとしても、十分な防水効果を得る構成にすることができる。また、フロントケース1、リアケース8、及びレンズフランジ4を、連結具62によってまとめて連結しているため、それぞれを個別に連結する構成と比較して、部品点数を削減することができる。
【0040】
また、本実施形態の撮像装置では、連結具62が、リアケース8の連結孔8a、及びレンズフランジ4の連結孔4a、を貫通して、及びフロントケース1の連結溝1に挿入される構成としている。この構成によって、本実施形態の撮像装置では、フロントケース1、リアケース8、及びレンズフランジ4を、比較的簡易な構成で、かつ部品点数を少なくしながら、連結することができる。これによって、十分な防水性能を有する構成とすることができる
【0041】
また、本実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4とを別部材としたときに、その間に防水シール3を配置している。これにより、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4との光軸方向の相対位置を調整可能となり、ピント調整を行いやすい構成とすることができる。また、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4との間に防止シール3を配置しているため、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4との連結部分に水などの液体が浸入することを抑制することができる。
【0042】
また、本実施形態の撮像装置では、防水シール3が、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4との間に配置されているため、レンズ鏡筒2とレンズフランジ4とを、光軸方向に隙間無く安定的に位置固定しながら、防水効果を得やすい構成にすることができる。また、防水シール3が光軸方向に押圧されながら保持されているため、防水性能を高める構成とすることができる。
【0043】
また、本実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒2が、径方向外側に凸部2b及び切欠部2cからなる引っかかり部を有している。この構成により、組立工程において、レンズフランジ4に対してレンズ鏡筒2を回転しやすい構成にすることができ、ピント調整または回転位置の調整の作業容易性を高めることができる。
【0044】
なお、レンズ鏡筒2を回転させるための構成は、治具が引っかかるための凹部または凸部などを有すれば良く、必ずしも実施形態のような形状にしなくても良い。
【0045】
また、本実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒2の径方向外側の凸部2b及び切欠部2cからなる引っかかり部が、撮像装置が組み立てられた後の状態では、外部から視認できないようフロントケース1により覆われている。そのため、撮像装置において、ピント調整または回転位置の調整の作業容易性を高めつつ、組立後には引っかかり部が外部から視認できない状態とする構成とすることができるため、外観に優れた構成とすることができる。
【0046】
<2.実施形態2>
次に、本発明の実施形態2について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、実施形態1と比較して、リアケース8の光軸方向後方に、ブラケット9が配置されている点が主な相違点である。以下、本実施形態について説明するが、実施形態1と共通の構成及び機能についてはその説明を省略することがある。
【0047】
図8及び
図9は、本実施形態の撮像装置の外観斜視図であり、
図8はフロント側から見た図、
図9はリア側から見た図である。
図10及び
図11は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図であり、
図10はフロント側から見た図、
図11はリア側から見た図である。
図12は、本実施形態の撮像装置の断面図である。
【0048】
図8〜
図12に示されるように、本実施形態の撮像装置は、フロントケース1、レンズ鏡筒2、防水シール3、レンズフランジ4、基板5、防水シール7、リアケース8、ブラケット9、防水シール10、コネクタ11、並びに連結具61、62、及び63を含んで構成される。つまり、本実施形態の撮像装置は、実施形態1の撮像装置の構成に加え、ブラケット9、防水シール10、コネクタ11、及び連結具63を含む。
【0049】
<ブラケット9>
ブラケット9は、リアケース8の光軸方向後方に配置され、外部機器に連結される部材である。具体的には、本実施形態の撮像装置は、ブラケット9を介して車体などに連結される。ブラケット9は、
図10〜
図12に示されるように、防水シール3より光軸に対して外側の位置に、連結具62が挿入される連結孔9aを有する。連結孔9aは、光軸に水平な方向に延びる貫通孔である。ブラケット9は、光軸方向後方から連結孔9aに挿入された連結具62により、リアケース8、レンズフランジ4、及びフロントケース1と連結される。
【0050】
<防水シール10>
防水シール10は、防水シール3と同様にゴムなどの弾性部材により形成された円環状の部材である。防水シール10は、コネクタ11とリアケース8との間に配置されることで、コネクタ11とリアケース8とを隙間無く連結することで、外部から水などの液体が浸入することを防止する。
【0051】
<コネクタ11>
コネクタ11は、ブラケット9の光軸方向後方に配置され、連結具63によってリアケース8と連結される。コネクタ11は、撮像装置を取り付ける外部機器に対して画像データを出力するための信号線などを含む。
【0052】
本実施形態の撮像装置では、上記のように、連結具62によってフロントケース1、レンズフランジ4、及びリアケース8に連結されたブラケット9を備えるため、撮像装置を取り付け対象の外部機器に連結可能にしつつ、部品点数の増加を抑制した構成とすることができる。
【0053】
<3.補足事項>
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【0054】
例えば、実施形態で説明したフロントケース1及びリアケース8は、実施形態に示された構成に限定されるものではない。例えば、フロントケース1が光軸方向に略垂直な平面を形成する板状部材で、リアケース8が光軸方向に略垂直な平面を形成する板状部材と、板状部材の外縁部から光軸方向前方に突出した側面を有するなどの形状であっても良い。つまり、フロントケース1とリアケース8とは、連結されることで筐体(ケース)を形成する任意の形状を採用可能である。また、フロントケース1及びリアケース8は、樹脂以外の素材で形成されても良い。
【0055】
また、実施形態の撮像装置では、フロントケース1が連結溝1aを有していたが、この連結溝1aはフロントケース1を貫通する連結孔であってもよい。ただし、フロントケース1が、一方に底部を有し貫通しない連結溝1aを有する構成とすることで、防水性能を高める構成となる。