特開 2023-4543 レンズユニット

(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】P2023004543

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】レンズユニット

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20230110BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 B

G02B7/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021106297

(22)【出願日】2021-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】000001225

【氏名又は名称】日本電産コパル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109896

【弁理士】

【氏名又は名称】森 友宏

(72)【発明者】

【氏名】中村 優太

【テーマコード（参考）】

2H044

【Ｆターム（参考）】

2H044AB06

2H044AB12

2H044AJ07

(57)【要約】

【課題】レンズの半径方向の移動や傾斜を抑制することができ、良好な光学特性を維持することできるレンズユニットを提供する。
【解決手段】レンズユニット１は、前方レンズ面１１１の半径方向外側に形成された傾斜面１１２と、後方レンズ面１１３の半径方向外側に形成された当接面１１４とを有する第１レンズ１１と、レンズ１１～１５を保持するレンズバレル２０とを備える。レンズバレル２０は、第１レンズ１１の当接面１１４に当接可能な支持面２５１を有する第１の支持部２５を含む。レンズユニット１は、第１レンズ１１をレンズバレル２０の支持面２５１に向けて押圧する第１の押圧部材３１を備える。第１の押圧部材３１は、第１レンズ１１の傾斜面１１２に当接可能な押圧面３１１を有する当接部３１２を含む。第１の押圧部材３１の当接部３１２とレンズバレル２０の第１の支持部２５とは光軸Ｐの方向に並んで配置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のレンズ面と、前記第１のレンズ面の半径方向外側に形成された傾斜面と、光軸に沿って前記第１のレンズ面とは反対側に位置する第２のレンズ面と、前記第２のレンズ面の半径方向外側に形成された当接面とを有するレンズと、
前記レンズを保持するレンズバレルであって、前記レンズの前記当接面に当接可能な支持面を有する支持部を含むレンズバレルと、
前記レンズを前記レンズバレルの前記支持面に向けて押圧する押圧部材であって、前記レンズの前記傾斜面に当接可能な押圧面を有する当接部を含む押圧部材と
を備え、
前記押圧部材の前記当接部と前記レンズバレルの前記支持部とは前記光軸の方向に並んで配置される、
レンズユニット。

【請求項2】

前記レンズバレルの前記支持部の半径方向内側に配置される封止部材をさらに備える、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項3】

前記レンズバレルは、前記封止部材の半径方向内側に位置するフランジ部をさらに含み、
前記封止部材は、前記レンズバレルの前記支持部と前記フランジ部との間に形成された凹部に配置される、請求項２に記載のレンズユニット。

【請求項4】

前記レンズバレルの前記フランジ部と前記レンズの前記当接面との間には間隙が形成される、請求項３に記載のレンズユニット。

【請求項5】

前記レンズバレルは、前記押圧部材の前記当接部の外周面が嵌合する内周面を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズユニット。

【請求項6】

前記レンズの外周面は、前記レンズバレルの前記内周面に嵌合する、請求項５に記載のレンズユニット。

【請求項7】

前記押圧部材は、雄ネジが形成されたネジ部をさらに含み、
前記レンズバレルは、前記押圧部材の前記ネジ部の前記雄ネジが螺合する雌ネジ部を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズユニットに係り、特にレンズとこれを保持するレンズバレルとを有するレンズユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に、撮像装置に組み込まれているレンズユニットは、レンズと、レンズを保持するレンズバレルと、レンズをレンズバレルに押し付けて固定する固定部材とを含んでいる（例えば、特許文献１参照）。このようなレンズユニットにおいては、撮像装置の落下や外力によって衝撃が加わった場合に、レンズバレルに対してレンズが移動してしまうことが考えられる。例えば、従来のレンズユニットにおいては、固定部材が光軸に垂直な平面でレンズを押圧しているために、衝撃が加わった場合にレンズがレンズバレルに対して半径方向に移動しやすい。また、従来のレンズユニットにおいては、レンズがレンズバレルに保持される部分が、レンズが固定部材によって押圧される部分よりも半径方向内側に位置しているため、レンズにモーメントが作用し易く、衝撃が加わった場合にレンズがレンズバレルに対して傾きやすい。このように、レンズがレンズバレルに対して半径方向に移動したり傾いたりすると、レンズの破損や光学特性の劣化が問題となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２４３８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、レンズの半径方向の移動や傾斜を抑制することができ、良好な光学特性を維持することできるレンズユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様によれば、レンズの半径方向の移動や傾斜を抑制することができ、良好な光学特性を維持することできるレンズユニットが提供される。このレンズユニットは、第１のレンズ面と、上記第１のレンズ面の半径方向外側に形成された傾斜面と、光軸に沿って上記第１のレンズ面とは反対側に位置する第２のレンズ面と、上記第２のレンズ面の半径方向外側に形成された当接面とを有するレンズと、上記レンズを保持するレンズバレルとを備える。上記レンズバレルは、上記レンズの上記当接面に当接可能な支持面を有する支持部を含む。上記レンズユニットは、上記レンズを上記レンズバレルの上記支持面に向けて押圧する押圧部材をさらに備える。上記押圧部材は、上記レンズの上記傾斜面に当接可能な押圧面を有する当接部を含む。上記押圧部材の上記当接部と上記レンズバレルの上記支持部とは上記光軸の方向に並んで配置される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本発明の一実施形態におけるレンズユニットを示す断面図である。

【図2A】図２Ａは、図１に示すレンズユニットの前方部分分解斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、図１に示すレンズユニットの後方部分分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明に係るレンズユニットの実施形態について図１から図２Ｂを参照して詳細に説明する。図１から図２Ｂにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図２Ｂにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

【0008】

図１は、本発明の一実施形態におけるレンズユニット１を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態のレンズユニット１は、５枚のレンズ１１～１５と、これらのレンズ１１～１５を保持するレンズバレル２０と、第１の押圧部材３１と、第２の押圧部材３２と、第３の押圧部材３３と、第２レンズ１２と第３レンズ１３との間に配置されるスペーサ４０及び絞り部材４１とを含んでいる。なお、本実施形態では、便宜的に、図１における－Ｘ方向を「前」又は「前方」といい、＋Ｘ方向を「後」又は「後方」ということとする。

【0009】

レンズバレル２０は、第１レンズ１１の外周面１１５が嵌合する第１の内周面２１と、第１の内周面２１よりも径が小さく、第２レンズ１２、スペーサ４０、及び絞り部材４１のそれぞれの外周面が嵌合する第２の内周面２２と、第２の内周面２２よりも径が小さく、第３レンズ１３の外周面が嵌合する第３の内周面２３と、第３の内周面２３よりも径が大きく、第４レンズ１４及び第５レンズ１５のそれぞれの外周面が嵌合する第４の内周面２４とを有している。また、レンズバレル２０は、第１レンズ１１の後方に位置する第１の支持部２５と、第１の支持部２５の半径方向内側に形成されたフランジ部２６と、第３の内周面２３と第４の内周面２４との間に位置する第２の支持部２７とを有している。

【0010】

レンズバレル２０の＋Ｘ方向側の端部の内周面には、第３の押圧部材３３の外周に形成された雄ネジ（図示せず）に螺合する雌ネジ部２０１が形成されている。第３の押圧部材３３の雄ネジをレンズバレル２０の雌ネジ部２０１に螺合させることで、第３の押圧部材３３が第５レンズ１５を－Ｘ方向に押圧し、これにより第５レンズ１５が第４レンズ１４を第２の支持部２７に向けて押圧するようになっている。

【0011】

レンズバレル２０のフランジ部２６の内周面には、第２の押圧部材３２の外周に形成された雄ネジ（図示せず）に螺合する雌ネジ部２０２が形成されている。第２の押圧部材３２の雄ネジをレンズバレル２０の雌ネジ部２０２に螺合させることで、第２の押圧部材３２が第２レンズ１２を＋Ｘ方向に押圧し、これにより第２レンズ１２がスペーサ４０、絞り部材４１、及び第３レンズ１３を第２の支持部２７に向けて押圧するようになっている。

【0012】

レンズバレル２０の第１の支持部２５の半径方向内側には、レンズバレル２０の内部空間を封止するＯリング５０（封止部材）が配置されている。このような封止部材は、例えば第１レンズ１１の外周縁とレンズバレル２０の第１の内周面２１との間に配置することも可能であるが、その場合には、組立時に第１レンズ１１の外周縁が封止部材に引っ掛かって封止部材に傷が付き、封止部材の封止性能が低下することが考えられる。これに対して、本実施形態では、封止部材としてのＯリング５０が、第１レンズ１１の外周縁とレンズバレル２０の第１の内周面２１との間ではなく、第１レンズ１１の後方、かつ、レンズバレル２０の第１の支持部２５の半径方向内側に配置されているため、組立時に第１レンズ１１の外周縁がＯリング５０に引っ掛かることがなく、Ｏリング５０に傷が付きにくい。このため、Ｏリング５０の封止性能を良好に維持することができる。

【0013】

図２Ａは、レンズユニット１の前方部分分解斜視図、図２Ｂは、後方部分分解斜視図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１レンズ１１は、前方レンズ面１１１（第１のレンズ面）と、前方レンズ面１１１の半径方向外側に形成された傾斜面１１２と、光軸Ｐに沿って前方レンズ面１１１の反対側に位置する後方レンズ面１１３（第２のレンズ面）と、後方レンズ面１１３の半径方向外側に形成された当接面１１４とを有している。本実施形態における当接面１１４は光軸Ｐに対して垂直に延びている。

【0014】

レンズバレル２０の第１の支持部２５は、第１レンズ１１の当接面１１４に当接する支持面２５１を有している。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１の押圧部材３１は、第１レンズ１１をレンズバレル２０の支持面２５１に向けて押圧する円環状の部材である。この第１の押圧部材３１は、第１レンズ１１の傾斜面１１２に当接可能な押圧面３１１を有する当接部３１２と、外周に雄ネジ（図示省略）が形成されたネジ部３１３とを有している。

【0015】

レンズバレル２０の－Ｘ方向側の端部の内周面には、第１の押圧部材３１のネジ部３１３の雄ネジに螺合する雌ネジ部２０３が形成されている。第１の押圧部材３１のネジ部３１３の雄ネジをレンズバレル２０の雌ネジ部２０３に螺合させることで、第１の押圧部材３１の当接部３１２の押圧面３１１が第１レンズ１１の傾斜面１１２に当接して第１レンズ１１を＋Ｘ方向に押圧し、これにより第１レンズ１１の当接面１１４がレンズバレル２０の第１の支持部２５の支持面２５１により支持される。このように、第１の押圧部材３１のネジ部３１３とレンズバレル２０の雌ネジ部２０３との螺合によって、確実に第１レンズ１１を第１の支持部２５に向けて押圧することができる。

【0016】

本実施形態では、第１の押圧部材３１の当接部３１２の押圧面３１１が第１レンズ１１の傾斜面１１２に当接して第１レンズ１１を押圧するようになっているので、第１の押圧部材３１の押圧力が半径方向の力に変換されて第１レンズ１１に作用することとなる。このため、第１レンズ１１には全周にわたって半径方向の力が常に作用することとなり、レンズユニット１に衝撃が加わった場合においても第１レンズ１１が半径方向に動きにくい。

【0017】

図１及び図２Ａに示すように、レンズバレル２０の第１の支持部２５とフランジ部２６との間には周方向に延びる凹部２８が形成されており、上述したＯリング５０はこの凹部２８内に配置されている。このため、Ｏリング５０の半径方向内側にはレンズバレル２０のフランジ部２６が位置することとなる。したがって、水圧などによってＯリング５０に半径方向外側から内側に向かって力が作用しても、Ｏリング５０がレンズバレル２０のフランジ部２６に支持されることとなり、Ｏリング５０の脱落を抑制することができる。

【0018】

ここで、図１に示すように、第１の押圧部材３１の当接部３１２とレンズバレル２０の第１の支持部２５とは光軸Ｐの方向に並んで配置されている。これにより、第１の押圧部材３１によって押圧される第１レンズ１１の部分とレンズバレル２０の第１の支持部２５によって支持される第１レンズ１１の部分とが光軸Ｐの方向に沿った同一線上に位置することとなる。このため、第１の押圧部材３１の押圧力により第１レンズ１１にモーメントや曲げ応力が生じにくく、レンズユニット１に衝撃が加わった場合においても第１レンズ１１が傾きにくい。

【0019】

以上のように、本実施形態においては、第１の押圧部材３１の当接部３１２の押圧面３１１が第１レンズ１１の傾斜面１１２に当接して第１レンズ１１を押圧するようになっているため、レンズユニット１に衝撃が加わった場合においても第１レンズ１１が半径方向に動きにくくなっている。また、第１の押圧部材３１の当接部３１２とレンズバレル２０の第１の支持部２５とは光軸Ｐの方向に並んで配置されているため、レンズユニット１に衝撃が加わった場合においても第１レンズ１１が傾きにくくなっている。このように、本実施形態によれば、第１レンズ１１の半径方向の移動や傾斜を抑制することができるので、レンズユニット１の光学特性を良好に維持することができる。

【0020】

ここで、レンズバレル２０のフランジ部２６の前面２６１は第１レンズ１１の当接面１１４から離れており、レンズバレル２０のフランジ部２６と第１レンズ１１の当接面１１４との間には間隙が形成されている。このようにレンズバレル２０のフランジ部２６と第１レンズ１１の当接面１１４との間に間隙を形成することで、第１レンズ１１の当接面１１４がレンズバレル２０の第１の支持部２５に確実に当接することとなるため、第１レンズ１１が傾くことがより効果的に抑制される。

【0021】

また、本実施形態では、レンズバレル２０の第１の内周面２１に第１の押圧部材３１の当接部３１２の外周面３１４と第１レンズ１１の外周面１１５の両方が嵌合するようになっている。このように、第１の押圧部材３１の当接部３１２と第１レンズ１１とを同じ内周面２１に嵌合させることにより、第１の押圧部材３１と第１レンズ１１とを精度良く同軸上に配置することができる。なお、第１の押圧部材３１の当接部３１２と第１レンズ１１とを同じ内周面２１に嵌合させる必要は必ずしもなく、第１の押圧部材３１の当接部３１２及び第１レンズ１１の一方のみをレンズバレル２０の内周面に嵌合させてもよいし、第１の押圧部材３１の当接部３１２及び第１レンズ１１を異なる内周面に嵌合させてもよい。

【0022】

本実施形態では、第１レンズ１１の傾斜面１１２は、＋Ｘ方向に向かって次第に外径が大きくなる円錐面となっており、これに対応して、第１の押圧部材３１の当接部３１２の押圧面３１１は、＋Ｘ方向に向かって次第に内径が大きくなる円錐面となっているが、第１レンズ１１の傾斜面１１２及び第１の押圧部材３１の当接部３１２の押圧面３１１の形状はこれに限られるものではない。例えば、第１レンズ１１の傾斜面１１２の外径及び第１の押圧部材３１の当接部３１２の押圧面３１１の内径が＋Ｘ方向に向かって次第に小さくなっていてもよい。また、これらの傾斜面１１２及び押圧面３１１を円錐面以外の曲面により構成してもよい。

【0023】

本実施形態では、第１レンズ１１の半径方向の移動や傾斜を抑制することを中心に述べたが、上述した第１レンズ１１の半径方向の移動や傾斜を抑制する構成は、他のレンズ１２～１５にも適用できるものである。

【0024】

なお、本明細書において使用した用語「前」、「後」、「前方」、「後方」、その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。

【0025】

以上述べたように、本発明の一態様によれば、レンズの半径方向の移動や傾斜を抑制することができ、良好な光学特性を維持することできるレンズユニットが提供される。このレンズユニットは、第１のレンズ面と、上記第１のレンズ面の半径方向外側に形成された傾斜面と、光軸に沿って上記第１のレンズ面とは反対側に位置する第２のレンズ面と、上記第２のレンズ面の半径方向外側に形成された当接面とを有するレンズと、上記レンズを保持するレンズバレルとを備える。上記レンズバレルは、上記レンズの上記当接面に当接可能な支持面を有する支持部を含む。上記レンズユニットは、上記レンズを上記レンズバレルの上記支持面に向けて押圧する押圧部材をさらに備える。上記押圧部材は、上記レンズの上記傾斜面に当接可能な押圧面を有する当接部を含む。上記押圧部材の上記当接部と上記レンズバレルの上記支持部とは上記光軸の方向に並んで配置される。

【0026】

このような構成によれば、押圧部材の押圧面がレンズの傾斜面に当接してレンズを押圧するようになっているので、押圧部材の押圧力が半径方向の力に変換されてレンズに作用することとなる。このため、レンズには半径方向の力が常に作用することとなり、レンズユニットに衝撃が加わった場合においてもレンズが半径方向に動きにくい。

【0027】

また、押圧部材の当接部とレンズバレルの支持部とが光軸の方向に並んで配置されているため、押圧部材によって押圧されるレンズの部分とレンズバレルの支持部によって支持されるレンズの部分とが光軸の方向に沿った同一線上に位置することとなる。このため、押圧部材の押圧力によりレンズにモーメントや曲げ応力が生じにくくなっており、レンズユニットに衝撃が加わった場合においてもレンズが傾きにくい。

【0028】

このように、上述した構成によれば、レンズの半径方向の移動や傾斜を抑制することができるので、レンズユニットの光学特性を良好に維持することができる。

【0029】

上記レンズユニットは、上記レンズバレルの上記支持部の半径方向内側に配置される封止部材をさらに備えることが好ましい。このような封止部材は、例えばレンズの外周縁とレンズバレルの内周面との間に配置することも可能であるが、その場合には、組立時にレンズの外周縁が封止部材に引っ掛かって封止部材に傷が付き、封止部材の封止性能が低下することが考えられる。このため、封止部材をレンズバレルの支持部の半径方向内側に配置することで、組立時にレンズの外周縁が封止部材に引っ掛かることがなく、封止部材に傷が付きにくい。このため、封止部材の封止性能を良好に維持することができる。

【0030】

上記レンズバレルは、上記封止部材の半径方向内側に位置するフランジ部をさらに含んでいてもよい。この場合において、上記封止部材は、上記レンズバレルの上記支持部と上記フランジ部との間に形成された凹部に配置されていてもよい。このように、レンズバレルの支持部とフランジ部との間に形成された凹部に封止部材を配置することで、封止部材の半径方向内側にはレンズバレルのフランジ部が位置することとなる。このため、水圧などによって封止部材に半径方向外側から内側に向かって力が作用しても、封止部材がレンズバレルのフランジ部に支持されることとなり、封止部材の脱落を抑制することができる。

【0031】

上記レンズバレルの上記フランジ部と上記レンズの上記当接面との間には間隙が形成されることが好ましい。このようにレンズバレルのフランジ部とレンズの当接面との間に間隙を形成することで、レンズの当接面がレンズバレルの支持部に確実に当接することとなるため、レンズが傾くことがより効果的に抑制される。

【0032】

上記レンズバレルは、上記押圧部材の上記当接部の外周面が嵌合する内周面を有することが好ましい。この場合において、上記レンズの外周面が、上記レンズバレルの上記内周面に嵌合することが好ましい。このように、押圧部材の当接部とレンズとを同じ内周面に嵌合させることにより、押圧部材とレンズとを精度良く同軸上に配置することができる。

【0033】

上記押圧部材は、雄ネジが形成されたネジ部をさらに含んでいてもよい。この場合において、上記レンズバレルは、上記押圧部材の上記ネジ部の上記雄ネジが螺合する雌ネジ部を有していてもよい。このように、押圧部材のネジ部とレンズバレルの雌ネジ部との螺合によって、確実にレンズを支持部に向けて押圧することができる。

【0034】

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0035】

１ レンズユニット
１１ 第１レンズ
１２ 第２レンズ
１３ 第３レンズ
１４ 第４レンズ
１５ 第５レンズ
２０ レンズバレル
２１ 第１の内周面
２２ 第２の内周面
２３ 第３の内周面
２４ 第４の内周面
２５ 第１の支持部
２６ フランジ部
２７ 第２の支持部
２８ 凹部
３１ 第１の押圧部材
３２ 第２の押圧部材
３３ 第３の押圧部材
４０ スペーサ
４１ 絞り部材
５０ Ｏリング（封止部材）
１１１ 前方レンズ面（第１のレンズ面）
１１２ 傾斜面
１１３ 後方レンズ面（第２のレンズ面）
１１４ 当接面
１１５ 外周面
２０１～２０３ 雌ネジ部
２５１ 支持面
３１１ 押圧面
３１２ 当接部
３１３ ネジ部
３１４ 外周面
Ｐ 光軸

【図1】

【図2A】

【図2B】