特許 6790320 レンズ装置、撮像装置、及び移動体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6790320

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】レンズ装置、撮像装置、及び移動体

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20060101AFI20201116BHJP

   G03B 15/00 20060101ALI20201116BHJP

   G02B 7/08 20060101ALI20201116BHJP

   G02B 5/00 20060101ALI20201116BHJP

   G02B 13/04 20060101ALN20201116BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/02 D

   G03B15/00 U

   G02B7/02 H

   G02B7/02 A

   G02B7/02 Z

   G02B7/08 B

   G02B5/00 B

   !G02B13/04 D

【請求項の数】16

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-188946(P2019-188946)

(22)【出願日】2019年10月15日

【審査請求日】2019年10月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】513068816

【氏名又は名称】エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＺ ＤＪＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】城野 方博

(72)【発明者】

【氏名】徐 永旺

【審査官】 三宅 克馬

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３０４９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７５７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０８７１７２２４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｇ０２Ｂ ５／００

Ｇ０２Ｂ ７／０８

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０２Ｂ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズと、
前記レンズより像側に配置され、前記レンズから出射される一部の光を遮光する環状の遮光部材と、
前記レンズ及び前記遮光部材を保持する保持枠と
を備え、
前記遮光部材は、前記レンズから出射される一部の光を通過させる第１開口と、前記第１開口を取り囲む第１環状部分と、前記第１環状部分を取り囲む第２環状部分とを有し、
前記保持枠は、
前記第２環状部分の物体側の面に接する環状面と、
前記第２環状部分の物体側の面に対向する前記環状面の一部に、前記レンズと前記保持枠とを接着する接着剤を受け入れる少なくとも１つの凹部とを有し、
前記第２環状部分は、前記第１環状部分より厚い、レンズ装置。

【請求項2】

前記保持枠は、前記環状面の外縁から像側に延びる環状の延長部分を有する、請求項１に記載のレンズ装置。

【請求項3】

前記第２環状部分の外径は、前記環状面の外径以下である、請求項２に記載のレンズ装置。

【請求項4】

前記保持枠は、前記延長部分に他の環状面をさらに有し、
前記レンズ装置は、前記他の環状面に配置され、前記レンズから出射される一部の光を遮光する他の環状の遮光部材をさらに有する、請求項２に記載のレンズ装置。

【請求項5】

前記遮光部材は、
前記第１開口を有し、前記第１環状部分と、前記第２環状部分の一部とを構成する第１シートと、
前記第１シートに重ねられ、前記第１開口より径が大きい第２開口を有し、前記第２環状部分の他の一部を構成する第２シートとを有する、請求項１に記載のレンズ装置。

【請求項6】

前記第２シートは、前記第１シートより厚い、請求項５に記載のレンズ装置。

【請求項7】

前記遮光部材は、
前記第１シートと前記第２シートとを接着する接着層をさらに有する、請求項５に記載のレンズ装置。

【請求項8】

前記保持枠は、前記第２環状部分の物体側の面に対向する前記環状面の一部に、放射状に複数の前記凹部を有する、請求項１に記載のレンズ装置。

【請求項9】

物体側より順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
開口絞りと、
前記レンズを含み、正の屈折力を有する第２レンズ群と、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸方向に沿って移動する正の屈折力を有する第３レンズ群とを備える、請求項１に記載のレンズ装置。

【請求項10】

前記第２レンズ群の径は、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群の径より小さい、請求項９に記載のレンズ装置。

【請求項11】

前記第２レンズ群の半径方向の外側に配置され、前記第３レンズ群を光軸に沿って移動させる第１駆動部をさらに備える、請求項１０に記載のレンズ装置。

【請求項12】

前記第２レンズ群の半径方向の外側に配置され、前記開口絞りを駆動させる第２駆動部をさらに備える、請求項１１に記載のレンズ装置。

【請求項13】

前記第１レンズ群は、
最も物体側に配置された物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、
前記開口絞りに最も近くに配置された第１接合レンズと
を有し、
前記第２レンズ群は、前記開口絞りに最も近くに配置された第２接合レンズと、前記第２接合レンズより像側に配置される前記レンズとを有し、
前記第３レンズ群は、単レンズを有する、請求項９に記載のレンズ装置。

【請求項14】

前記保持枠は、前記第２接合レンズをさらに保持する、請求項１３に記載のレンズ装置。

【請求項15】

請求項１から１４の何れか１つに記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置を介して結像された像を撮像するイメージセンサと
を備える撮像装置。

【請求項16】

請求項１５に記載の撮像装置を備えて移動する移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズ装置、撮像装置、及び移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、布帛で補強された遮光性フィルムが開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２００９−３３１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

遮光部材が配置される場所によっては、遮光部材が変形して、遮光部材の遮光性に影響を与える場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一態様に係るレンズ装置は、レンズを備えてよい。レンズ装置は、レンズより像側に配置され、レンズから出射される一部の光を遮光する環状の遮光部材を備えてよい。レンズ装置は、レンズ及び遮光部材を保持する保持枠を備えてよい。遮光部材は、レンズから出射される一部の光を通過させる第１開口と、第１開口を取り囲む第１環状部分と、第１環状部分を取り囲む第２環状部分とを有してよい。保持枠は、第２環状部分の物体側の面に接する環状面と、第２環状部分の物体側の面に対向する環状面の一部に、レンズと保持枠とを接着する接着剤を受け入れる少なくとも１つの凹部とを有してよい。第２環状部分は、第１環状部分より厚くてよい。

【0005】

保持枠は、環状面の外縁から像側に延びる環状の延長部分を有してよい。

【0006】

第２環状部分の外径は、環状面の外径以下でよい。

【0007】

保持枠は、延長部分に他の環状面をさらに有してよい。レンズ装置は、他の環状面に配置され、レンズから出射される一部の光を遮光する他の環状の遮光部材をさらに有してよい。

【0008】

遮光部材は、第１開口を有し、第１環状部分と、第２環状部分の一部とを構成する第１シートを有してよい。遮光部材は、第１シートに重ねられ、第１開口より径が大きい第２開口を有し、第２環状部分の他の一部を構成する第２シートを有してよい。

【0009】

第２シートは、第１シートより厚くてよい。

【0010】

遮光部材は、第１シートと第２シートとを接着する接着層をさらに有してよい。

【0011】

保持枠は、第２環状部分の物体側の面に対向する環状面の一部に、放射状に複数の凹部を有してよい。

【0012】

レンズ装置は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、レンズを含み、正の屈折力を有する第２レンズ群と、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸方向に沿って移動する正の屈折力を有する第３レンズ群とを備えてよい。

【0013】

第２レンズ群の径は、第１レンズ群及び第３レンズ群の径より小さくてよい。

【0014】

レンズ装置は、第２レンズ群の半径方向の外側に配置され、第３レンズ群を光軸に沿って移動させる第１駆動部をさらに備えてよい。

【0015】

レンズ装置は、第２レンズ群の半径方向の外側に配置され、開口絞りを駆動させる第２駆動部をさらに備えてよい。

【0016】

第１レンズ群は、最も物体側に配置された物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、開口絞りに最も近くに配置された第１接合レンズとを有してよい。第２レンズ群は、開口絞りに最も近くに配置された第２接合レンズと、第２接合レンズより像側に配置されるレンズとを有してよい。第３レンズ群は、単レンズを有してよい。

【0017】

保持枠は、第２接合レンズをさらに保持してよい。

【0018】

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記レンズ装置と、レンズ装置を介して結像された像を撮像するイメージセンサとを備えてよい。

【0019】

本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置を備えて移動する移動体でよい。

【0020】

本発明の一態様によれば、遮光部材が変形して、遮光部材の遮光性に影響を与えることを防止できる。

【0021】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】無人航空機及び遠隔操作装置の外観の一例を示す図である。

【図2】無人航空機の機能ブロックの一例を示す図である。

【図3】レンズ部が備えるレンズ系の構成の一例を示す図である。

【図4】撮像装置を正面から見た外観斜視図である。

【図5】撮像装置を背面から見た外観斜視図である。

【図6】撮像装置の光軸に沿った方向の断面図を示す図である。

【図7】保持枠からベース枠を取り外した状態の撮像装置の背面側から見た図である。

【図8】接着剤を介して保持枠とレンズとが接着される部分を拡大した断面図である。

【図9】保持枠の遮光部材が配置される環状面の部分を拡大した断面図である。

【図10】遮光部材と、接着剤を介して保持枠とレンズとが接着される部分とを拡大した断面図である。

【図11】接着剤を介して保持枠とレンズとが接着される部分を拡大した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0024】

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

【0025】

図１は、無人航空機（ＵＡＶ）１０及び遠隔操作装置３００の外観の一例を示す。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ本体２０、ジンバル５０、複数の撮像装置６０、及び撮像装置１００を備える。ジンバル５０、及び撮像装置１００は、撮像システムの一例である。ＵＡＶ１０は、移動体とは、空中を移動する飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。空中を移動する飛行体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、飛行船、ヘリコプター等を含む概念である。

【0026】

ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０を飛行させる。ＵＡＶ本体２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

【0027】

撮像装置１００は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置１００を回転させることで、撮像装置１００の姿勢を変更してよい。

【0028】

複数の撮像装置６０は、ＵＡＶ１０の飛行を制御するためにＵＡＶ１０の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置６０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０が備える撮像装置６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０は、少なくとも１つの撮像装置６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ１０の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置６０を備えてもよい。撮像装置６０で設定できる画角は、撮像装置１００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置６０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

【0029】

遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と通信して、ＵＡＶ１０を遠隔操作する。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と無線で通信してよい。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのＵＡＶ１０の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、ＵＡＶ１０の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、ＵＡＶ１０が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０は、遠隔操作装置３００から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、ＵＡＶ１０を上昇させる上昇命令を含んでよい。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けても、ＵＡＶ１０の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。

【0030】

図２は、ＵＡＶ１０の機能ブロックの一例を示す。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ制御部３０、メモリ３７、通信インタフェース３６、推進部４０、ＧＰＳ受信機４１、慣性計測装置４２、磁気コンパス４３、気圧高度計４４、温度センサ４５、湿度センサ４６、ジンバル５０、撮像装置６０、及び撮像装置１００を備える。

【0031】

通信インタフェース３６は、遠隔操作装置３００などの他の装置と通信する。通信インタフェース３６は、遠隔操作装置３００からＵＡＶ制御部３０に対する各種の命令を含む指示情報を受信してよい。メモリ３７は、ＵＡＶ制御部３０が、推進部４０、ＧＰＳ受信機４１、慣性計測装置（ＩＭＵ）４２、磁気コンパス４３、気圧高度計４４、温度センサ４５、湿度センサ４６、ジンバル５０、撮像装置６０、及び撮像装置１００を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ３７は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ３７は、ＵＡＶ本体２０の内部に設けられてよい。ＵＡＶ本体２０から取り外し可能に設けられてよい。

【0032】

ＵＡＶ制御部３０は、メモリ３７に格納されたプログラムに従ってＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。ＵＡＶ制御部３０は、ＣＰＵまたはＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＭＣＵ等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。ＵＡＶ制御部３０は、通信インタフェース３６を介して遠隔操作装置３００から受信した命令に従って、ＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。推進部４０は、ＵＡＶ１０を推進させる。推進部４０は、複数の回転翼と、複数の回転翼を回転させる複数の駆動モータとを有する。推進部４０は、ＵＡＶ制御部３０からの命令に従って複数の駆動モータを介して複数の回転翼を回転させて、ＵＡＶ１０を飛行させる。

【0033】

ＧＰＳ受信機４１は、複数のＧＰＳ衛星から発信された時刻を示す複数の信号を受信する。ＧＰＳ受信機４１は、受信された複数の信号に基づいてＧＰＳ受信機４１の位置（緯度及び経度）、つまりＵＡＶ１０の位置（緯度及び経度）を算出する。ＩＭＵ４２は、ＵＡＶ１０の姿勢を検出する。ＩＭＵ４２は、ＵＡＶ１０の姿勢として、ＵＡＶ１０の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ、ロール、及びヨーの３軸方向の角速度とを検出する。磁気コンパス４３は、ＵＡＶ１０の機首の方位を検出する。気圧高度計４４は、ＵＡＶ１０が飛行する高度を検出する。気圧高度計４４は、ＵＡＶ１０の周囲の気圧を検出し、検出された気圧を高度に換算して、高度を検出する。温度センサ４５は、ＵＡＶ１０の周囲の温度を検出する。湿度センサ４６は、ＵＡＶ１０の周囲の湿度を検出する。

【0034】

撮像装置１００は、撮像部１０２及びレンズ部２００を備える。レンズ部２００は、レンズ装置の一例である。撮像部１０２は、イメージセンサ１２０、撮像制御部１１０、メモリ１３０、及び加速度センサ１４０を有する。イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、第１レンズ群４１０、第２レンズ群４２０、及び第３レンズ群４３０を介して結像された光学像を撮像し、撮像された画像を撮像制御部１１０に出力する。撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部１１０は、ＵＡＶ制御部３０からの撮像装置１００の動作命令に応じて、撮像装置１００を制御してよい。撮像制御部１１０は、第１制御部及び第２制御部の一例である。メモリ１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１３０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

【0035】

加速度センサ１４０は、撮像装置１００の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度を検出する。撮像制御部１１０は、撮像装置１００の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度を示す情報を、撮像装置１００の姿勢状態を示す姿勢情報として加速度センサ１４０から取得する。

【0036】

レンズ部２００は、第１レンズ群４１０、第２レンズ群４２０、及び第３レンズ群４３０を備える。レンズ部２００は、レンズ駆動部２１４、レンズ制御部２２０、絞り駆動部２４０、及び絞り機構２４２をさらに備える。第１レンズ群４１０、第２レンズ群４２０、及び第３レンズ群４３０の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置されてよい。

【0037】

レンズ部２００は、インナーフォーカス式の固定焦点レンズでよい。レンズ部２００は、撮像部１０２に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ駆動部２１４は、カム環などの機構部材を介して、第３レンズ群４３０を光軸に沿って移動させてよい。レンズ駆動部２１４は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。

【0038】

レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部２１４を駆動して、第３レンズ群４３０を光軸方向に沿って移動させてよい。レンズ制御命令は、例えば、フォーカス制御命令である。

【0039】

絞り機構２４２は、イメージセンサ１２０に入射される光の量を調整する。絞り機構２４２は、少なくとも一枚の羽部材を含んでよい。絞り駆動部２４０は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、電磁アクチュエータでよい。電磁アクチュエータは、電磁石、またはソレノイドでよい。絞り駆動部２４０は、レンズ制御部２２０からの指令を受けて、アクチュエータを駆動して、複数の羽部材の重なり度合いを調整して、絞り開口の大きさを調整してよい。

【0040】

レンズ部２００は、メモリ２２２をさらに有する。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部２１４を介して、第３レンズ群４３０の光軸方向への移動を制御する。

【0041】

メモリ２２２は、レンズ駆動部２１４を介して移動する第３レンズ群４３０の制御値を記憶する。メモリ２２２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。

【0042】

なお、本実施形態では、第３レンズ群４３０のみが光軸方向に沿って移動する例について説明する。しかし、第１レンズ群４１０及び第２レンズ群４２０の少なくとも一方が光軸方向に沿って移動してもよい。

【0043】

図３は、レンズ部２００が備えるレンズ系の構成の一例を示す。レンズ部２００が備えるレンズ系は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群４１０と、絞り機構２４２と、正の屈折力を有する第２レンズ群４２０と、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸方向に沿って移動する正の屈折力を有する第３レンズ群４３０とを備える。第１レンズ群４１０は、最も物体側に配置された物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、絞り機構２４２に最も近くに配置された第１接合レンズＣＬ１とを有する。第２レンズ群４２０は、絞り機構２４２に最も近くに配置された第２接合レンズＣＬ２を有する。第３レンズ群４３０は、単レンズＬ３１を有する。

【0044】

第１レンズ群４１０は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、レンズＬ１２、絞り機構２４２に最も近くに配置された第１接合レンズＣＬ１から構成される。第２レンズ群４２０は、物体側から順に、絞り機構２４２に最も近くに配置された第２接合レンズＣＬ２、レンズＬ２１から構成される。レンズＬ２１は、像側に凸面を向けたメニスカスレンズである。レンズＬ２１は、レンズ装置が備える「レンズ」の一例である。像側とは、撮像装置１００の基準軸である光軸に沿ってイメージセンサ１２０の像面側であり、物体側とは光軸に沿ってイメージセンサ１２０側とは反対側の被写体の光が光学系に入射する側のことである。

【0045】

第３レンズ群４３０は、レンズＬ３１の単レンズから構成される。第１接合レンズＣＬ１は、物体側から順に正レンズＣＬ１ｐと負レンズＣＬ１ｎとから構成される。正レンズＣＬ１ｐと負レンズＣＬ１ｎとは接合されている。第２接合レンズＣＬ２は、物体側から順に負レンズＣＬ２ｎと正レンズＣＬ２ｐとから構成される。負レンズＣＬ２ｎと正レンズＣＬ２ｐとは接合されている。

【0046】

このように構成されたレンズ系において、第２レンズ群４２０の径は、第１レンズ群４１０及び第３レンズ群４３０の径より小さい。第２レンズ群４２０の半径方向の外側のスペースに、第３レンズ群４３０を駆動させるレンズ駆動部２１４及び絞り機構２４２を駆動させる絞り駆動部２４０が配置される。これにより、スペースを有効的に使用することで、レンズ部２００を小型化できる。

【0047】

図４は、撮像装置１００を正面から見た外観斜視図である。図５は、撮像装置１００を背面から見た外観斜視図である。

【0048】

撮像装置１００は、レンズ系を収容する外筒５００と、外筒５００を保持する保持枠５０２と、保持枠５０２を介してレンズ系を支持する支持枠５０３と、支持枠５０３を保持するベース枠５１０と、ベース枠５１０の背面に設けられる基板１５０とを備える。

【0049】

図６は、撮像装置１００の光軸に沿った方向の断面図を示す。外筒５００は、第１レンズ群４１０、第２レンズ群４２０、及び第３レンズ群４３０を収容する。保持枠５０１は、第１レンズ群４１０を保持する。保持枠５０１は、外筒５００に固定される。保持枠５０２は、第２レンズ群４２０を保持する。絞り機構２４２は、保持枠５０２に固定される。保持枠５０４は、第３レンズ群４３０を保持する。保持枠５０４は、レンズ駆動部２１４を介して光軸方向に移動可能に、保持枠５０２に支持される。保持枠５０２は、ネジ５１５を介して支持枠５０３に固定される。支持枠５０３は、外筒５００、保持枠５０１、保持枠５０２、及び保持枠５０４を介して、第１レンズ群４１０、第２レンズ群４２０、及び第３レンズ群４３０を支持する。なお、支持枠５０３及びベース枠５１０は、一例に過ぎない。少なくとも１つのレンズを直接的または間接的に支持する支持枠、及び支持枠の傾きを調整可能に支持枠を保持するベース枠であれば、他の構造でよい。

【0050】

絞り駆動部２４０及びレンズ駆動部２１４は、保持枠５０２の半径方向の外側に配置される。基板１５０は、イメージセンサ１２０を保持する。絞り駆動部２４０及びレンズ駆動部２１４は、保持枠５０２の第２レンズ群４２０の保持部分の外周の外側に配置される。すなわち、保持枠５０２は、絞り駆動部２４０及びレンズ駆動部２１４と第２レンズ群４２０の間に設けられる。基基板１５０は、ベース枠５１０に固定される。

【0051】

第２レンズ群４２０を構成するレンズＬ２１の像側には、レンズＬ２１から出射される一部の光を遮光する環状の遮光部材５５０が配置される。保持枠５０２は、遮光部材５５０を保持する。保持枠５０２は、遮光部材５５０が配置される環状面５１２を内壁に有する。環状面５１２は、保持枠５０２の内壁面に形成される段差でよい。

【0052】

図７は、保持枠５０２からベース枠５１０を取り外した状態の撮像装置１００の背面側から見た図である。遮光部材５５０は、レンズＬ２１から出射される一部の光を通過させる開口５５０１と、開口５５０１を取り囲む第１環状部分５５０２と、第１環状部分５５０２を取り囲む第２環状部分５５０３とを有する。第２環状部分５５０３の少なくとも一部は、保持枠５０２の環状面５１２上に配置される。開口５５０１は、第１開口の一例である。

【0053】

保持枠５０２は、第２環状部分５５０３の物体側の面に対向する環状面５１２の一部に、レンズＬ２１と保持枠５０２とを接着する接着剤を受け入れる少なくとも１つの凹部５１４をさらに有する。３つの凹部５１４が、放射状に、環状面５１２に形成されてよい。凹部５１４には、接着剤が充填される。凹部５１４内に充填された接着剤により、レンズＬ２１が、保持枠５０２に接着される。

【0054】

第２環状部分５５０３が配置される環状面５１２に、凹部５１４が存在することで、第２環状部分５５０３の凹部５１４に対応する面が、保持枠５０２に支持されない状態になる。保持枠５０２の外周側には、絞り駆動部２４０及びレンズ駆動部２１４が配置されている。すなわち、遮光部材５５０の周囲には、絞り駆動部２４０及びレンズ駆動部２１４が配置されている。絞り駆動部２４０及びレンズ駆動部２１４は、アクチュエータを含み、静電気または振動が発生する可能性がある。このような静電気または振動により、遮光部材５５０の保持枠５０２に支持されていない部分が撓む可能性がある。遮光部材５５０が撓むことで、遮光部材５５０の遮光性に影響を与え、レンズ部２００の光学性能に影響を与える可能性がある。

【0055】

図８は、接着剤５６０を介して保持枠５０２とレンズＬ２１とが接着される部分を拡大した断面図である。遮光部材７００は、一枚の環状の遮光シート７０１と、保持枠５０２の環状面５１２に接着させるための接着層７０２とにより構成される。このような遮光部材７００によれば、遮光部材７００の凹部５１４に対応する部分７１０が、保持枠５０２に支持されていない。そのため、遮光部材７００が、アクチュエータの静電気または振動により、撓む可能性がある。

【0056】

そこで、本実施形態では、少なくとも一部が環状面５１２に配置される第２環状部分５５０３を、第１環状部分５５０２より厚くする。第２環状部分５５０３を厚くすることで、第２環状部分５５０３の凹部５１４に対応する部分が撓むことを防止できる。また、第１環状部分５５０２が薄い状態を維持することで、第１環状部分５５０２の光軸側の縁部分で、レンズＬ２１から出射される一部の光が反射することを防止できる。

【0057】

図９は、本実施形態に係る保持枠５０２の遮光部材５５０が配置される環状面５１２の部分を拡大した断面図である。図１０は、本実施形態に係る遮光部材５５０と、接着剤５６０を介して保持枠５０２とレンズＬ２１とが接着される部分とを拡大した断面図である。

【0058】

遮光部材５５０は、第１シート５５２と、第２シート５５４とを有する。第１シート５５２は、開口５５０１を有し、第１環状部分５５０２と、第２環状部分５５０３の一部とを構成する。第２シート５５４は、第１シート５５２に重ねられ、開口５５０１より径が大きい開口５５０４を有し、第２環状部分５５０３の他の一部を構成する。開口５５０４は、第２開口の一例である。

【0059】

第２シート５５４は、第１シート５５２より厚くてよい。第１シート５５２及び第２シート５５４は、それぞれポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）で構成されてよい。遮光部材５５０は、第１シート５５２を保持枠５０２の環状面５１２に接着するための環状の接着層５５１をさらに有する。また、遮光部材５５０は、第１シート５５２と第２シート５５４とを接着するための環状の接着層５５３をさらに有する。

【0060】

第２シート５５４は、第１シート５５２の撓みを防止する第１シート５５２の補強板として機能する。遮光部材５５０が、第１シート５５２に加えて、第２シート５５４を備えることで、遮光部材５５０が補強される。図１０に示すように、遮光部材５５０の第１シート５５２及び第２シート５５４が存在する第２環状部分５５０３は、第１シート５５２のみが存在する第１環状部分５５０２よりも厚い。第２環状部分５５０３の光軸方向の厚さが、第１環状部分５５０２の光軸方向の厚さより厚い。これにより、環状面５１２に凹部５１４が存在することで、遮光部材５５０の一部が、環状面５１２に支持されていなくても、遮光部材５５０が、レンズ駆動部２１４または絞り駆動部２４０で発生する静電気または振動で、撓むことを防止できる。よって、本実施形態によれば、遮光部材５５０の遮光性を向上させることができる。

【0061】

保持枠５０２は、環状面５１２の外縁５１２１から像側に延びる環状の延長部分５０２１を有する。延長部分５０２１は、図６に示すように、レンズＬ２１から出射される一部の光を遮光する他の環状の遮光部材５７０を配置するための環状面５０２２を有する。環状面５０２２は、環状面５１２より像側の保持枠５０２の内壁に設けられてよい。

【0062】

第２環状部分５５０３の外径５５１０は、環状面５１２の外縁５１２１である環状面５１２の外径以下でよい。

【0063】

図１１は、接着剤５６０を介して保持枠５０２とレンズＬ２１とが接着される部分を拡大した断面図である。第２シート５５４の内径は、第１シート５５２の内径より大きくてよい。すなわち、光学系の最大有効光線６１０から第１シート５５２の内径までの距離ａより、最大有効光線６１０から第２シート５５４の内径までの距離ｂが大きくてよい。これにより、第２シート５５４が、最大有効光線６１０のカット範囲を妨げない。第２シート５５４を加えることで遮光部材５５０の遮光性に影響を与えることを防止できる。

【0064】

遮光部材５５０を安定して配置できるようにするために、環状面５１２の半径方向の幅を大きくすることが考えられる。環状面５１２の幅を大きくするためには、延長部分５０２１の肉厚を薄くする必要がある。しかし、延長部分５０２１の強度を確保するために、延長部分５０２１もある程度の肉厚を確保する必要がある。したがって、環状面５１２の幅を大きくするには限界がある。このような構造上の制限がある場合でも、本実施形態によれば、第２シート５５４により第２環状部分５５０３を第１環状部分５５０２より厚くすることで、遮光部材５５０の補強できる。よって、第２環状部分５５０３の凹部５１４に対応する部分が撓むことを防止できる。

【0065】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0066】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0067】

１０ ＵＡＶ
２０ ＵＡＶ本体
３０ ＵＡＶ制御部
３６ 通信インタフェース
３７ メモリ
４０ 推進部
４１ ＧＰＳ受信機
４２ 慣性計測装置
４３ 磁気コンパス
４４ 気圧高度計
４５ 温度センサ
４６ 湿度センサ
５０ ジンバル
６０ 撮像装置
１００ 撮像装置
１０２ 撮像部
１１０ 撮像制御部
１２０ イメージセンサ
１３０ メモリ
１４０ 加速度センサ
１５０ 基板
２００ レンズ部
２１４ レンズ駆動部
２２０ レンズ制御部
２２２ メモリ
２４０ 絞り駆動部
２４２ 絞り機構
３００ 遠隔操作装置
４１０ 第１レンズ群
４２０ 第２レンズ群
４３０ 第３レンズ群
５００ 外筒
５０１ 保持枠
５０２ 保持枠
５０３ 支持枠
５０４ 保持枠
５１０ ベース枠
５１２ 環状面
５１４ 凹部
５１５ ネジ
５５０ 遮光部材
５５１，５５３ 接着層
５５２ 第１シート
５５４ 第２シート
５６０ 接着剤
５７０ 遮光部材
６１０ 最大有効光線
７００ 遮光部材
７０１ 遮光シート
７０２ 接着層
５０２１ 延長部分
５０２２ 環状面
５１２１ 外縁
５５０１，５５０４ 開口
５５０２ 第１環状部分
５５０３ 第２環状部分

【要約】

【課題】遮光部材が配置される場所によっては、遮光部材が変形して、遮光部材の遮光性に影響を与える場合がある。
【解決手段】レンズ装置は、レンズと、レンズより像側に配置され、レンズから出射される一部の光を遮光する環状の遮光部材と、レンズ及び遮光部材を保持する保持枠を備えてよい。遮光部材は、レンズから出射される一部の光を通過させる第１開口と、第１開口を取り囲む第１環状部分と、第１環状部分を取り囲む第２環状部分とを有してよい。保持枠は、第２環状部分の物体側の面に接する環状面と、第２環状部分の物体側の面に対向する環状面の一部に、レンズと保持枠とを接着する接着剤を受け入れる少なくとも１つの凹部とを有してよい。第２環状部分は、第１環状部分より厚くてよい。
【選択図】図９

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】