特開 2024-11141 レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024011141

(43)【公開日】2024-01-25

(54)【発明の名称】レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20240118BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20240118BHJP

   H04N 23/57 20230101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 A

G03B15/00 V

G02B7/02 Z

H04N5/225 700

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022112904

(22)【出願日】2022-07-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005810

【氏名又は名称】マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104547

【弁理士】

【氏名又は名称】栗林 三男

(74)【代理人】

【識別番号】100206612

【弁理士】

【氏名又は名称】新田 修博

(74)【代理人】

【識別番号】100209749

【弁理士】

【氏名又は名称】栗林 和輝

(74)【代理人】

【識別番号】100217755

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 淳史

(72)【発明者】

【氏名】米川 翔太

【テーマコード（参考）】

2H044

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H044AA17

2H044AJ03

2H044AJ04

2H044AJ06

5C122DA14

5C122EA01

5C122FB03

5C122FB08

5C122FC01

5C122FC02

5C122FK12

5C122GE06

5C122GE11

5C122GE17

5C122GE22

5C122HB06

(57)【要約】

【課題】レンズに生じるガタを抑制できるとともに、所定の面間感度を確保できるレンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体提供する。
【解決手段】鏡筒１２の物体側の端部と像側の端部との間に、光軸と直交し、かつ光を通す光通過孔２５を有する中間壁２６が設けられ、中間壁２６より物体側において、鏡筒１２の物体側端部からレンズ１３，１４，１５が挿入され、中間壁２６より像側において、鏡筒１２の像側端部からレンズ１６，１７が挿入され、中間壁２６に、レンズ面間距離に対する結像の感度である面間感度が、他のレンズ間の面間感度より高くなる高面間感度となるレンズ１４，１５，１６が当接されることで、当該レンズの光軸方向の位置決めがなされている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のレンズが光軸に沿って並べられたレンズ群と、このレンズ群を収容保持する鏡筒とを有するレンズユニットにおいて、
前記鏡筒の物体側の端部と像側の端部との間に、光軸と直交し、かつ光を通す光通過孔を有する中間壁が設けられ、
前記中間壁より物体側において、前記鏡筒の物体側端部からレンズが挿入され、前記中間壁より像側において、前記鏡筒の像側端部からレンズが挿入され、
前記中間壁に、レンズ面間距離に対する結像の感度である面間感度が、他のレンズ間の面間感度より高くなる高面間感度となるレンズが当接されることで、当該レンズの光軸方向の位置決めがなされていることを特徴とするレンズユニット。

【請求項2】

前記中間壁の物体側の面に、前記中間壁に前記光軸方向において隣接し、かつ前記中間壁より物体側に位置する物体側隣接レンズが当接され、前記中間壁の像側の面に、前記中間壁に前記光軸方向において隣接し、かつ前記中間壁より像側に位置する像側隣接レンズが当接され、前記物体側隣接レンズと、前記像側隣接レンズとの間の面間感度が、前記高面間感度となっていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項3】

前記中間壁の物体側の面に、前記中間壁に前記光軸方向において隣接し、かつ前記中間壁より物体側に位置する物体側隣接レンズが当接され、前記中間壁の像側の面に、前記中間壁に前記光軸方向において隣接し、かつ前記中間壁より像側に位置する像側隣接レンズが当接され、
前記中間壁の前記光通過孔に中間レンズが当接保持され、
前記物体側隣接レンズと前記中間レンズとの間の面間感度および／または前記像側隣接レンズと前記中間レンズとの間の面間感度が、前記高面間感度となっていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のレンズユニットと、前記レンズユニットの前記レンズ群を通じて集光される光を電気信号に変換する撮像素子とを備えることを特徴とするカメラモジュール。

【請求項5】

請求項４に記載のカメラモジュールと、前記カメラモジュールを制御するとともに前記カメラモジュールの撮像素子から出力される電気信号を処理する制御部とを有する撮像装置と、
前記撮像装置により取得される画像信号を処理する処理装置と、
前記処理装置により処理されて出力される画像を表示する表示装置と、
を有することを特徴とする撮像システム。

【請求項6】

請求項５に記載の撮像システムを搭載し、前記表示装置により乗員への情報を出力することを特徴とする移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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レンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび撮像システムを搭載した移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、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（バレル）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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－２３１９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば図６に示すように、鏡筒２に、物体側（図において上側）から順に複数（例えば６枚）のレンズＬ１～Ｌ６が挿入されることでレンズユニット１が構成されている場合、当該レンズユニット１が高温や多湿環境に晒されると、鏡筒２の温度変化や吸湿膨張による光軸方向への伸びがレンズ群全体の光軸方向の伸び量より大きくなる場合がある。この場合、レンズ間に隙間が生じることで、レンズにガタ（スラスト方向のガタ）が生じる。これによって、レンズがチルト等の影響を受け、光学性能の劣化が発生する。
また、鏡筒２の温度変化や吸湿膨張による光軸方向への伸び量がレンズ群全体の光軸方向の伸び量より大きくなる場合、レンズ面間距離に対する結像の感度である面間感度が最も高くなるレンズ間において、所定の面間感度を確保し難くなる。

【0005】

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、レンズに生じるガタを抑制できるとともに、所定の面間感度を確保できるレンズユニット、カメラモジュール、撮像システムおよび移動体提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、複数のレンズが光軸に沿って並べられたレンズ群と、このレンズ群を収容保持する鏡筒とを有するレンズユニットにおいて、
前記鏡筒の物体側の端部と像側の端部との間に、光軸と直交し、かつ光を通す光通過孔を有する中間壁が設けられ、
前記中間壁より物体側において、前記鏡筒の物体側端部からレンズが挿入され、前記中間壁より像側において、前記鏡筒の像側端部からレンズが挿入され、
前記中間壁に、レンズ面間距離に対する結像の感度である面間感度が、他のレンズ間の面間感度より高くなる高面間感度となるレンズが当接されることで、当該レンズの光軸方向の位置決めがなされていることを特徴とする。

【0007】

ここで、「面間感度」とは、レンズ群の結像にどの程度影響するかの感度（レンズ面間距離に対する結像の感度）である。「レンズ群の結像に影響」とは、レンズ面間の距離が変動することによるピンボケ（ピントズレ）の度合いである。例えば、熱膨張等により光軸方向に沿った長さに変化が生じた際に、レンズユニット内のレンズ群において、レンズどうしの間に隙間が生じ、その隙間によりレンズが動くことで光軸方向に沿って並べたレンズがずれることで、撮像された映像の位置がずれ、ピンボケが生じたり、解像度が低下する。
したがって、「前記中間壁に、レンズ面間距離に対する結像の感度である面間感度が、他のレンズ間の面間感度より高くなる高面間感度となるレンズが当接される」とは、ピンボケや解像度低下に最も影響するレンズが中間壁に当接されるという意味である。
また、「前記中間壁に、レンズ面間距離に対する結像の感度である面間感度が、他のレンズ間の面間感度より高くなる高面間感度となるレンズが当接される」とは、高面間感度となるレンズのフランジ面が中間壁の物体側を向く面および／または像側を向く面に当接されるのを含む他、中間壁の光通過孔に面間感度が最も高くなるレンズが当接保持されるのを含む意味である。

【0008】

本発明においては、鏡筒の物体側の端部と像側の端部との間に設けられた中間壁より物体側において、鏡筒の物体側端部からレンズが挿入され、前記中間壁より像側において、鏡筒の像側端部からレンズが挿入されているので、鏡筒内を中間壁によって物体側と像側との２つの収容空間に分断することができる。このため、従来鏡筒内全体に挿入されたレンズ間の累積されるガタを、各収容空間で、レンズ間の中間壁より物体側と像側とにおいてそれぞれで累積されるガタとして小さく抑えることができる。このため、従来に比してレンズに生じるガタを抑制できる。
また、中間壁を設けたことによって、中間壁より物体側と像側とにおいて、それぞれレンズの枚数が減り、レンズの高さ（光軸方向の高さ）の公差によるバラツキを制御することができ、結果として温度変化によるレンズのスラスト方向のガタを小さくすることができる。

【0009】

また、鏡筒の温度変化や吸湿膨張による光軸方向への伸び量がレンズ群全体の光軸方向の伸び量より大きくなる場合でも、中間壁より物体側の鏡筒部分の伸び量は、鏡筒全体の伸び量より小さくなるとともに、中間壁より物体側に収容されているレンズの伸び量もレンズ群全体の伸び量より小さくなり、中間壁より像側の鏡筒部分の伸び量は、鏡筒全体の伸び量より小さくなるとともに、中間壁より像側に収容されているレンズの伸び量もレンズ群全体の伸び量より小さくなり、さらに、中間壁に、高面間感度となるレンズが当接されることで、当該レンズの光軸方向の位置決めがなされているので、ピンボケや解像度低下に最も影響するレンズのズレを抑制でき、所定の面間感度を確保できる。

【0010】

また、本発明の前記構成において、前記中間壁の物体側の面に、前記中間壁に前記光軸方向において隣接し、かつ前記中間壁より物体側に位置する物体側隣接レンズが当接され、前記中間壁の像側の面に、前記中間壁に前記光軸方向において隣接し、かつ前記中間壁より像側に位置する像側隣接レンズが当接され、前記物体側隣接レンズと、前記像側隣接レンズとの間の面間感度が、前記高面間感度となっていてもよい。

【0011】

このような構成によれば、中間壁を光軸方向に挟んで配置されている物体側隣接レンズと像側隣接レンズとの間の面間感度を確実に確保できる。

【0012】

また、本発明の前記構成において、前記中間壁の物体側の面に、前記中間壁に前記光軸方向において隣接し、かつ前記中間壁より物体側に位置する物体側隣接レンズが当接され、前記中間壁の像側の面に、前記中間壁に前記光軸方向において隣接し、かつ前記中間壁より像側に位置する像側隣接レンズが当接され、
前記中間壁の前記光通過孔に中間レンズが当接保持され、
前記物体側隣接レンズと前記中間レンズとの間の面間感度および／または前記像側隣接レンズと前記中間レンズとの間の面間感度が、前記高面間感度となっていてもよい。

【0013】

このような構成によれば、物体側隣接レンズと中間レンズとの間の面間感度および／または像側隣接レンズと中間レンズとの間の面間感度を確実に確保できる。

【0014】

また、本発明は、前記レンズユニットを有するカメラモジュール、当該カメラモジュールを有する撮像システム、および、撮像システムを搭載して成る移動体も提供する。このようなカメラモジュール、撮像システムおよび移動体によっても上述したレンズユニットと同様の作用効果を得ることができる。なお、「移動体」とは、移動できる物体の全てを指し、例えば車両等を挙げることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、レンズに生じるガタを抑制できるとともに、所定の面間感度を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係るレンズユニットを示すもので、概略断面図である。

【図2】同、レンズ間隔感度を示すグラフである。

【図3】本発明の実施形態に係るカメラモジュールを示す概略断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るカメラモジュールを備える撮像システム（車載システム）が搭載される移動体としての車両の概略図である。

【図5】図４に示す撮像システムを構成する撮像装置の構成を示すブロック図である。

【図6】従来のレンズユニットの一例を示す要部の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明するが、本実施形態は、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ）の「９．産業と技術革新の基盤をつくろう」の、「９．１ すべての人々に安価で公平なアクセスに重点を置いた経済発展と人間の福祉を支援するために、地域・越境インフラを含む質の高い、信頼でき、持続可能かつ強靭（レジリエント）なインフラを開発する。」に貢献する。
なお、以下で説明する本実施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、図３および図６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。

【0018】

図１は、実施形態のレンズユニット１１を示している。このレンズユニット１１は、例えば、車載カメラ用のものであり、自動車の外側に少なくともレンズユニット１１の物体側の端部（図１では上端部）を露出して設置される。

【0019】

レンズユニット１１は、円筒状の鏡筒１２と、鏡筒１２内に配置される複数（例えば、５つ）のレンズ１３，１４，１５，１６，１７と、１つの絞り部材２０とを備えている。このレンズユニット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。
また、最も物体側に位置する第1レンズ１３と物体側から３番目の第３レンズ１５はガラスレンズであり、物体側から２番目の第２レンズ１４、物体側から４番目の第４レンズ１６および物体側から５番目の第５レンズ１７は樹脂レンズであるが、これに限定されない（例えば、レンズ１３，１５が樹脂レンズであっても構わない）。
また、レンズ１３～１７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。

【0020】

鏡筒１２に固定されて支持されている複数のレンズ１３～１７は、それぞれの光軸を一致させた状態に配置されており、１つの光軸Оに沿って各レンズ１３～１７が並べられた状態となって、撮像に用いられる１群のレンズ群Ｌを構成している。
また、第４レンズ１６と第５レンズ１７とは接着剤によって貼合わされた貼合わせレンズ１８となっている。

【0021】

絞り部材２０は、第２レンズ１４と後述する中間壁２６との間に配置されている。絞り部材２０は透過光量を制限し、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。

【0022】

また、本実施形態において、第１レンズ１３と鏡筒１２との間には、熱硬化性の接着剤Ｇ１，Ｇ２が設けられており、当該接着剤Ｇ１，Ｇ２によって鏡筒１２の物体側端部が気密封止されている。接着剤Ｇ１は、第１レンズ１３のフランジ部の外周面の上端部（光軸方向の上端部）と鏡筒１２の物体側の物体側開口部の内周面との間に介在しており、これらを接着している。
また、接着剤Ｇ２は、第１レンズ１３のフランジ部の外周面の下端部および同フランジ部の下面（像側を向く面）と、鏡筒１２の先端部開口との間に介在しており、これらを接着している。第１レンズ１３のフランジ部の外周面と下面との稜線部は面取りされたＣ面１３ｃとなっている。また、鏡筒１２の先端部開口には、物体側を向き、かつ第１レンズ１３のフランジ部が近接される近接面１２ｃが設けられている。この近接面１２ｃには、溝状の接着剤溜り１２ｐが周方向に円環状に形成されている。そして、接着剤Ｇ２は、Ｃ面１３ｃと、鏡筒１２の先端部内周面および近接面１２ｃとの間に充填されたうえで、前記接着剤溜り１２ｐに流入している。

【0023】

また、鏡筒１２は、その内側収容空間内にレンズ群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する第１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。なお、第１レンズ１３を鏡筒１２の物体側端部に光軸方向で固定する手段は、このようなカシメ部２３に限らない。例えば、鏡筒１２が特に金属で形成される場合には、鏡筒１２の物体側端部に螺合されるキャップによって第１レンズ１３が鏡筒１２の物体側端部に光軸方向で固定されてもよい。

【0024】

また、鏡筒１２の物体側の端部と像側の端部との間には、光軸Оと直交し、かつ光を通す光通過孔２５を有する中間壁２６が設けられている。中間壁２６は、鏡筒１２の光軸方向における略中央部に鏡筒１２と一体的に設けられており、中間壁２６より物体側（図１において上側）に、第１収容部３１が設けられ、中間壁２６より像側（図１において下側）に第２収容部３２が設けられている。第２収容部３２は、第１収容部３１より小径であり、内径面が光軸Ｏと同軸の円筒面状または角筒面状に形成されている。
また、第１収容部３１は、内径面が光軸Ｏと同軸の円筒面形状または角筒面状に形成されている。

【0025】

中間壁２６は、その中央部に光を通す光通過孔２５を有している。この光通過孔２５は光軸方向に中間壁２６を貫通して設けられた円形状の貫通孔であり、第３レンズ１５の外周面が当接される内径面２５ａと、この内径面２５ａに連続して設けられ、第３レンズ１５の像側を向くレンズ面の外周部が当接されることで、第３レンズ１５を支持する当接面２５ｂとを有している。内径面２５ａは光軸Ｏと同軸の円筒面状に形成され、当接面２５ｂは像側に向かうほど縮径し、かつ光軸Оと同軸の円錐面状に形成されている。
第３レンズ１５は、その外周面が内径面２５ａに圧入または当接されるとともに接着され、像側を向くレンズ面の外周部が当接面２５ｂに当接されることによって、中間壁２６の光通過孔２５に装着されている。

【0026】

第１収容部３１は、鏡筒１２の物体側の端部に配置されて、第１レンズ１３を収容する第１レンズ収容部３１ａと、当該第１レンズ収容部３１ａより像側に配置されて、第２レンズ１４を収容する第２レンズ収容部３１ｂとを有している。
第１レンズ収容部３１ａは、第２レンズ収容部３１ｂより大径（光軸Ｏと直交する方向の径が大径）に形成されている。また、第１レンズ収容部３１ａは、第１レンズ１３のフランジ部が近接される前記近接面１２ｃを備え、第２レンズ収容部３１ｂは第２レンズ１４の下面（像側を向く面）が当接される当接面３１ｆを備えている。この当接面３１ｆは中間壁２６の上面（物体側を向く面）によって構成されている。
第１レンズ収容部３１ａの内径面と第２レンズ収容部３１ｂの内径面とは、光軸Ｏと同軸の円筒面状に形成され、さらに、前記第２収容部３２の内径面と同軸となっている。

【0027】

そして、中間壁２６より物体側（上側）において、第１収容部３１の第１レンズ収容部３１ａに第１レンズ１３が収容され、第２レンズ収容部３１ｂに第２レンズ１４が収容されている。
第１レンズ１３および第２レンズ１４を第１収容部３１に収容する場合、その前に第３レンズ１５を鏡筒１２に収容する。すなわち、鏡筒１２に上端部開口（物体側端部開口）から第３レンズ１５を挿入したうえで、当該第３レンズ１５を中間壁２６の光通過孔２５に装着する。この場合、第３レンズ１５の外周面を光通過孔２５の内径面２５ａに圧入または当接するとともに接着し、像側を向くレンズ面の外周部を当接面２５ｂに当接することによって、中間壁２６の光通過孔２５に第３レンズ１５を装着する。これによって、第３レンズ１５の光軸方向と径方向の位置決めがなされる。

【0028】

次に、鏡筒１２の上端部開口（物体側端部開口）から絞り部材２０と第２レンズ１４を挿入したうえで、当該第２レンズ１４を、絞り部材２０を介して当接面３１ｆに当接するとともに、第２レンズ１４を第２レンズ収容部３１ｂの内径面に圧入または当接することによって、第２レンズ１４の光軸方向と径方向の位置決めがなされる。この状態において、第２レンズ１４のフランジ部の上面（物体側を向く面）１４ｆは、前記近接面１２ｃより僅かに上側（物体側）に突出している。なお、第２レンズ１４の物体側を向くレンズ面１４ｓは、前記上面１４ｆより物体側に突出しており、第１レンズ１３の像側を向く凹状のレンズ面１３ｓより内側に入り込んでいる。
次に、鏡筒１２の上端部開口（物体側端部開口）から第１レンズ１３を挿入したうえで、当該第１レンズ１３を第２レンズ１４のフランジ部の上面１４ｆに当接するとともに、第１レンズ１３を第１レンズ収容部３１ａの内径面に圧入または当接することによって、第１レンズ１４の光軸方向と径方向の位置決めがなされる。

【0029】

第１レンズ１３を第２レンズ１４の上面１４ｆに当接する前に、第１レンズ収容部３１ａの近接面１２ｃの接着剤溜り１２ｐより径方向外側において、近接面１２ｃと第１レンズ収容部３１ａの内径面とが交差している角部に接着剤Ｇ２を充填するとともに、第１レンズ収容部３１ａの内径面の上部に接着剤Ｇ１を充填しておく。そして、第１レンズ１３を第２レンズ１４のフランジ部の上面１４ｆに当接するとともに、第１レンズ１３を第１レンズ収容部３１ａの内径面に圧入または当接することによって、第１レンズ１３と鏡筒１２との間に、接着剤Ｇ１，Ｇ２が拡がっていき、当該接着剤Ｇ１，Ｇ２によって鏡筒１２の物体側端部が気密封止される。
次に、鏡筒１２の物体側端部のカシメ部２３を径方向内側に熱的にカシメることにより、第１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。また、第１レンズ１３の固定によって、第２レンズ１４は当接面３１ｆに押し付けられて固定される。

【0030】

上述したように、中間壁２６より像側（下側）において、第２収容部３２が設けられている。第２収容部３２は、光軸Ｏと同軸の円筒面状または角筒面状に形成されており、その上面（像側を向く面）は、第４レンズ１５のフランジ部が当接される当接面３３ｆとなっている。この当接面３３ｆは中間壁２６の像側を向く下面によって構成されている。
このような第２収容部３２に、第４レンズ１６および第５レンズ１７を収容する場合、その前に、第４レンズ１６と第５レンズ１７とを接着剤によって貼合わせて、貼合わせレンズ１８としておく。また、第５レンズ１７に赤外線カットフィルタ等の光学フィルタ３５を接着等によって取り付けておく。

【0031】

次に、鏡筒１２の下端部開口（像側端部開口）から貼合わせレンズ１８を、第４レンズ１６を物体側（上側）に向けて挿入したうえで、当該第４レンズ１６のフランジ部を当接面３３ｆに当接するとともに、第５レンズ１７を第２収容部３２の内径面に圧入または当接するとともに接着することによって、貼合わせレンズ１８（第４レンズ１６および第５レンズ１７）の光軸方向と径方向の位置決めがなされる。

【0032】

ここで、本実施形態では、中間壁２６の物体側の面（当接面３１ｆ）に、中間壁２６に光軸方向において隣接し、かつ中間壁２６より物体側に位置する第２レンズ（物体側隣接レンズ）１４が当接され、中間壁２６の像側の面（当接面３３ｆ）に、中間壁２６に光軸方向において隣接し、かつ中間壁２６より像側に位置する第４レンズ（像側隣接レンズ）１６のフランジ部の上面（物体側を向く面）が当接されている。
そして、第２レンズ（物体側隣接レンズ）１４と第３レンズ１５との面間感度、第３レンズ１５と第４レンズ（像側隣接レンズ）１６との面間感度が、他の光軸方向に隣り合うレンズどうしの面間感度（例えば、第１レンズ１３と第２レンズ１４との面間感度）より高い高面間感度となっている。

【0033】

例えば、図２に示すように、第１レンズ１３、第２レンズ１４、第３レンズ１５、第４レンズ１６および第５レンズ１６を、それぞれ第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５とすると、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との面間感度および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との面間感度は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との面間感度および第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との面間感度より高くなっている。
図２において、横軸は光軸方向において隣り合うレンズどうしの間隔の設計値からのズレ量（μｍ）を示し、縦軸はＭＴＦで、被写体の持つコントラストの像面上での再現性能を空間周波数特性としてあらわしたもので、レンズの光学性能を示している。横軸において、値「０」がレンズ間の距離（間隔）が設計値であることを示し、マイナス側ほどレンズ間の間隔が詰まり、プラス側ほどレンズ間の間隔が拡がって、レンズ間の距離（間隔）の設計値からのズレ量が大きくなることを示す。
また、縦軸において、最大値を「１００％」とし、１００％に近いほど光学性能が良いことを示す。
したがって、面間感度は、縦軸のＭＴＦ（光学性能）が低下するほど高くなり、例えば、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との面間感度は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との面間感度に比して、高面間感度となり、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との設計値からのずれ量が±２０μｍ程度まで大きくなると、ＭＴＦ（光学性能）は２０％程度劣化し、４０％以下となってしまう。
このため、本実施形態では、中間壁２６に、高面間感度となる第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４が当接されている。

【0034】

なお、本実施形態では、中間壁２６の当接面２５ｂに第３レンズ（中間レンズ）１５を当接したが、第３レンズ（中間レンズ）１５は省略してもよい。この場合、第２レンズ１４（物体側隣接レンズ）と第４レンズ１６（像側隣接レンズ）との面間感度が高面間感度となる。
また、本実施形態では、鏡筒１２を、中間壁２６を有する一体物として構成したが、鏡筒１２を、光軸方向において複数に分割された略筒状の分割鏡筒を光軸方向に接合することによって構成してもよい。この場合、鏡筒１２を複数の分割鏡筒の少なくとも１つに、高面間感度となるレンズが当接される中間壁を設ければよい。

【0035】

以上のように、本実施形態では、鏡筒１２の温度変化や吸湿膨張による光軸方向への伸び量がレンズ群Ｌ全体の光軸方向の伸び量より大きくなる場合でも、中間壁２６より物体側（上側）の鏡筒１２の部分（第１収容部３１）の伸び量は、鏡筒１２全体の伸び量より小さくなるとともに、第１収容部３１に収容されている第１レンズ１３および第２レンズ１４の伸び量もレンズ群Ｌ全体の伸び量より小さくなり、中間壁２６より像側（下側）の鏡筒１２の部分（第２収容部３２）の伸び量は、鏡筒１２全体の伸び量より小さくなるとともに、第２収容部３２に収容されている第４レンズ１６および第５レンズ１７の伸び量もレンズ群Ｌ全体の伸び量より小さくなる。
高面間感度となる第２レンズ１４（物体側隣接レンズ）は中間壁２６の当接面３１ｆに当接され、第３レンズ（中間レンズ）１５は中間壁２６の当接面２５ｂに当接され、第４レンズ１６（像側隣接レンズ）は中間壁２６の当接面３３ｆに当接されることで、光軸方向の位置決めがなされているので、第２レンズ１４と第３レンズ１５との間および第３レンズ１５と第４レンズ１６との間において、ピンボケや解像度低下に最も影響するレンズ１４，１５，１６のズレ（光軸方向のズレ）を抑制でき、所定の面間感度を確保できる。

【0036】

また、本実施形態では、鏡筒１２の物体側の端部と像側の端部との間に設けられた中間壁２６より物体側において、鏡筒１２の物体側端部から第１レンズ１３および第２レンズ１４が挿入され、中間壁２６より像側において、鏡筒１２の像側端部から第４レンズ１６および第５レンズ１７が挿入されているので、鏡筒内を中間壁２６によって物体側と像側との２つの収容空間（第１収容部３１と第２収容部３２）に分断することができる。このため、従来鏡筒内全体に挿入されたレンズ間の累積されるガタを、各収容空間で、レンズ間の中間壁２６より物体側と像側とにおいてそれぞれで累積されるガタとして小さく抑えることができる。このため、従来に比してレンズに生じるガタを抑制できる。
また、中間壁２６を設けたことによって、中間壁２６より物体側と像側とにおいて、それぞれレンズの枚数が減り、レンズの高さ（光軸方向の高さ）の公差によるバラツキを制御することができ、結果として温度変化によるレンズのスラスト方向のガタを小さくすることができる。

【0037】

図３は、図１に示すレンズユニット１１を有する本実施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、カメラモジュール３００は、レンズユニット１１を含んで構成されている。

【0038】

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；イメージセンサ）３０４を備えている。

【0039】

上ケース３０１は、鏡筒１２の外周面に鍔状に設けられるフランジ部２７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。

【0040】

パッケージセンサ３０４は、赤外線カットフィルタ３５と対向してマウント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。

【0041】

図４には、図３に示すカメラモジュール３００を含む撮像装置２５０を備える車載システム（撮像システム）が搭載される移動体としての車両２４０が概略的に示されている。図示のように、撮像装置２５０は車両２４０に搭載することができ、図４は、車両２４０における撮像装置２５０の搭載位置を例示する配置例である。車両２４０に搭載される撮像装置２５０は、車載カメラと呼ぶこともでき、車両２４０の種々の場所に設置することができる。例えば、第１の撮像装置２５０ａは、車両２４０が走行する際の前方を監視するカメラとして、フロントバンパーまたはその近傍に配置されてもよい。また、前方を監視する第２の撮像装置２５０ｂは、車両２４０の車室内のルームミラー（Inner Rearview Mirror）の近傍に配置されてもよい。第３の撮像装置２５０ｃは、運転者の運転状況を監視するカメラとしてダッシュボード上またはインスツルメントパネル内等に配置されてもよい。第４の撮像装置２５０ｄは、車両２４０の後方モニター用に車両２４０の後部に設置されてもよい。撮像装置２５０ａ、２５０ｂはフロントカメラと呼ぶことができる。第３の撮像装置２５０ｃは、インカメラと呼ぶことができる。第４の撮像装置２５０ｄはリアカメラと呼ぶことができる。撮像装置２５０は、これらに限られず、左後ろ側方を撮像する左サイドカメラおよび右後ろ側方を撮像する右サイドカメラ等、種々の位置に設置される撮像装置を含む。

【0042】

撮像装置２５０により撮像された画像の画像信号は、車両２４０内の情報処理装置２４２および／または表示装置２４３等に出力され得る。これらの情報処理装置２４２および表示装置２４３は、撮像装置２５０と共に車載システムを構成する。車両２４０内の情報処理装置２４２は、撮像装置２５０により取得される画像信号を処理し、画像を認識して運転者の運転を支援する装置を含む。また、情報処理装置２４２は、例えば、ナビゲーション装置、衝突被害軽減ブレーキ装置、車間距離制御装置、および、車線逸脱警報装置等を含むが、これらに限定されない。表示装置２４３は、情報処理装置２４２により処理されて出力される画像を表示するが、撮像装置２５０から直接に画像信号を受信することもできる。また、表示装置２４３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ:Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、および、無機ＥＬディスプレイを採用し得るが、これらに限定されない。表示装置２４３は、リアカメラ等の運転者から視認しづらい位置の画像を撮像する撮像装置２５０から出力された画像信号を、運転者に対して表示することができる（乗員への情報を出力できる）。

【0043】

図５には、図４に示す車載システムを構成する撮像装置の構成が示される。図示のように、実施形態に係る撮像装置２５０は、制御部２５２と、記憶部２５４と、前述した図３に示すカメラモジュール３００を備える。

【0044】

制御部２５２は、カメラモジュール３００を制御するとともに、カメラモジュール３００の撮像素子３０４から出力される電気信号を処理する。この制御部２５２は例えばプロセッサとして構成されてもよい。また、制御部２５２は１つ以上のプロセッサを含んでもよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および、特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでもよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（Integrated Circuit）を含んでもよい。特定用途向けＩＣは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）とも称される。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイスを含んでもよい。プログラマブルロジックデバイスは、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）とも称される。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含んでもよい。制御部２５２は、１つ以上のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、および、ＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってもよい。

【0045】

記憶部２５４は、撮像装置２５０の動作に係る各種情報またはパラメータを記憶する。記憶部２５４は、例えば半導体メモリ等で構成されてもよい。記憶部２５４は、制御部２５２のワークメモリとして機能してもよい。記憶部２５４は、撮像画像を記憶してもよい。記憶部２５４は、制御部２５２が撮像画像に基づく検出処理を行なうための各種パラメータ等を記憶してもよい。記憶部２５４は制御部２５２に含まれてもよい。

【0046】

前述したように、カメラモジュール３００は、レンズユニット１１を介して結像する被写体像を撮像素子３０４で撮像し、撮像した画像を出力する。カメラモジュール３００で撮像された画像は、撮像画像とも称される。

【0047】

撮像素子３０４は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサまたはＣＣＤ（Charge Coupled Device）等で構成されてよい。撮像素子３０４は、複数の画素が並ぶ撮像面を有する。各画素は、入射した光量に応じて電流または電圧で特定される信号を出力する。各画素が出力する信号は、撮像データとも称される。

【0048】

撮像データは、全ての画素についてカメラモジュール３００で読み出され、撮像画像として制御部２５２に取り込まれてもよい。全ての画素について読み出された撮像画像は、最大撮像画像とも称される。撮像データは、一部の画素についてカメラモジュール３００で読み出され、撮像画像として取り込まれてもよい。言い換えれば、撮像データは、所定の取り込み範囲の画素から読み出されてもよい。所定の取り込み範囲の画素から読み出された撮像データは、撮像画像として取り込まれてもよい。所定の取り込み範囲は、制御部２５２によって設定されてもよい。カメラモジュール３００は、制御部２５２から所定の取り込み範囲を取得してもよい。撮像素子３０４は、レンズユニット１１を介して結像する被写体像のうち所定の取り込み範囲の画像を撮像してもよい。

【0049】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、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、鏡筒などの形状等は、上述した実施形態に限定されない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した実施形態の一部または全部を組み合わせてもよく、あるいは、上述した実施形態のうちの１つから構成の一部が省かれてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１１ レンズユニット
１２ 鏡筒
１３～１７ レンズ
１４ 物体側隣接レンズ
１５ 中間レンズ
１６ 像側隣接レンズ
２５ 光通過孔
２６ 中間壁
２４０ 車両（移動体）
２４２ 処理装置
２４３ 表示装置
２５０ 撮像装置
２５２ 制御部
３００ カメラモジュール
３０４ 撮像素子
Ｌ レンズ群
Ｏ 光軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】