(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】P2023096513
(43)【公開日】2023-07-07
(54)【発明の名称】レンズユニット、及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 7/02 20210101AFI20230630BHJP
G03B 15/02 20210101ALI20230630BHJP
G03B 15/05 20210101ALI20230630BHJP
G03B 17/02 20210101ALI20230630BHJP
G03B 17/55 20210101ALI20230630BHJP
H04N 23/55 20230101ALI20230630BHJP
H04N 23/52 20230101ALI20230630BHJP
H04N 23/56 20230101ALI20230630BHJP
【ＦＩ】
G02B7/02 E
G02B7/02 A
G02B7/02 D
G03B15/02 F
G03B15/05
G03B17/02
G03B17/55
H04N5/225 400
H04N5/225 430
H04N5/225 600
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021212333
(22)【出願日】2021-12-27
(71)【出願人】
【識別番号】000133227
【氏名又は名称】株式会社タムロン
(72)【発明者】
【氏名】野田 隆行
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 啓史
【テーマコード（参考）】
2H044
2H053
2H100
2H104
5C122
【Ｆターム（参考）】
2H044AA05
2H044AA17
2H044AD02
2H044AE06
2H053CA04
2H100CC07
2H104CC12
5C122DA14
5C122EA02
5C122FB08
5C122GE11
5C122GG07
(57)【要約】
【課題】レンズユニット内に導電部材を通しつつ、鏡筒の強度を保つことの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（１１）は、複数のレンズと（Ｌ１～Ｌ６）、複数のレンズ（Ｌ１～Ｌ６）が収容される鏡筒（２０）と、複数のレンズ（Ｌ１～Ｌ６）のうち最も物体側に配置される第１レンズ（Ｌ１）の非光学有効領域に配置されたヒーター（３０）と、ヒーター（３０）に接続される導電部材（４０）と、を備え、複数のレンズ（Ｌ１～Ｌ６）のうち少なくとも１つのレンズである第２レンズ（Ｌ２）に導電部材（４０）を通すための切欠き部（５０）が設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】レンズユニット（１１）は、複数のレンズと（Ｌ１～Ｌ６）、複数のレンズ（Ｌ１～Ｌ６）が収容される鏡筒（２０）と、複数のレンズ（Ｌ１～Ｌ６）のうち最も物体側に配置される第１レンズ（Ｌ１）の非光学有効領域に配置されたヒーター（３０）と、ヒーター（３０）に接続される導電部材（４０）と、を備え、複数のレンズ（Ｌ１～Ｌ６）のうち少なくとも１つのレンズである第２レンズ（Ｌ２）に導電部材（４０）を通すための切欠き部（５０）が設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のレンズと、
前記複数のレンズが収容される鏡筒と、
前記複数のレンズのうち最も物体側に配置される第１レンズの非光学有効領域に配置された電気的機能部品と、
前記電気的機能部品に接続される導電部材と、を備え、
前記複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズに、前記導電部材を通すための切欠き部が設けられている、レンズユニット。
前記複数のレンズが収容される鏡筒と、
前記複数のレンズのうち最も物体側に配置される第１レンズの非光学有効領域に配置された電気的機能部品と、
前記電気的機能部品に接続される導電部材と、を備え、
前記複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズに、前記導電部材を通すための切欠き部が設けられている、レンズユニット。
【請求項2】
前記鏡筒には、前記導電部材が挿入される開口部が形成され、
前記導電部材は、前記開口部を通って前記電気的機能部品と当該レンズユニットの外部に設けられた電力供給源とを接続する、
請求項１に記載のレンズユニット。
前記導電部材は、前記開口部を通って前記電気的機能部品と当該レンズユニットの外部に設けられた電力供給源とを接続する、
請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項3】
前記鏡筒の光軸に垂直な方向に向けて突出して設けられたフランジを有し、
前記開口部は、前記フランジまたは前記フランジ近傍に形成されている、
請求項２に記載のレンズユニット。
前記開口部は、前記フランジまたは前記フランジ近傍に形成されている、
請求項２に記載のレンズユニット。
【請求項4】
前記切欠き部が設けられているレンズはガラスレンズである、
請求項１から３の何れか１項に記載のレンズユニット。
請求項１から３の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項5】
前記切欠き部の形状は、
当該切欠き部が設けられているレンズの外周から光軸方向に向かう凹形状、又は、
当該切欠き部が設けられているレンズの外周を光軸に平行な平面とした形状である、
請求項１から４の何れか１項に記載のレンズユニット。
当該切欠き部が設けられているレンズの外周から光軸方向に向かう凹形状、又は、
当該切欠き部が設けられているレンズの外周を光軸に平行な平面とした形状である、
請求項１から４の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項6】
前記電気的機能部品は前記第１レンズに熱を供給するヒーターである、
請求項１から５の何れか１項に記載のレンズユニット。
請求項１から５の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項7】
前記電気的機能部品は、
前記第１レンズの像側面に配置され、
像側表面の摩擦係数が物体側表面の摩擦係数よりも大きい、
請求項１から６の何れか１項に記載のレンズユニット。
前記第１レンズの像側面に配置され、
像側表面の摩擦係数が物体側表面の摩擦係数よりも大きい、
請求項１から６の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項8】
前記電気的機能部品は照明装置である、
請求項１から５の何れか１項に記載のレンズユニット。
請求項１から５の何れか１項に記載のレンズユニット。
【請求項9】
請求項１から８の何れか１項に記載のレンズユニットと、前記レンズユニットによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と、を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本件発明は、レンズユニット及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、車やドローンなどの移動体に周囲の環境などを撮影するためのレンズユニットを用いられることが増えてきている。このような移動体に用いられるレンズユニットは、その用途によっては外部環境に露出するものもあり、急激な温度変化でレンズユニットの最も物体側のレンズ（物体側レンズ）が結露することがあり、また、寒冷環境下で使用される場合には物体側レンズ表面に氷雪が付着することも想定される。
【0003】
このような場合に、外部環境に露出したレンズユニットによって取得される画像や映像に水滴や氷雪が写り込んでしまい、所望の精度の画像や映像を取得できなくなってしまう懸念がある。
【0004】
これに対して、特許文献１には、フランジよりも物体側に配置される電気的機能部品に接続される電気配線をレンズユニット内で電気的機能部品に導くために、鏡筒に当該鏡筒の長手方向に延びる通孔または収容溝を形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－０７１６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、鏡筒の長手方向に通孔または収容溝が延びて形成されていることから、鏡筒の強度が悪化してしまう。鏡筒に通孔または収容溝を形成した状態で強度を保とうとすると、鏡筒を径方向に厚くする必要があるため鏡筒が大型化してしまうという問題がある。また、このような鏡筒は内径が変形しやすいため、鏡筒にレンズを圧入等する際に力が加わると鏡筒及びレンズの同芯性が低下してしまうという問題がある。
【0007】
本発明の一態様は、レンズユニット内に導電部材を通しつつ、鏡筒の強度を保つことの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】
【0008】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレンズユニットは、複数のレンズと、前記複数のレンズが収容される鏡筒と、前記複数のレンズのうち最も物体側に配置される第１レンズの外周に沿って配置された電気的機能部品と、前記電気的機能部品に接続される導電部材と、を備え、前記複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズに前記導電部材を通すための切欠き部が設けられている。
【0009】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、上記レンズユニットと、当該レンズユニットによって形成された光学像を電気的信号に変換にする撮像素子とを備えている。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一態様によれば、レンズユニット内に導電部材を通しつつ、鏡筒の強度を保つことのできるレンズユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態１に係る撮像装置の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態１に係る切欠き部の設けられたレンズの斜視図であり、（ａ）は切欠き部の形状の一態様を示すレンズの斜視図であり、（ｂ）は切欠き部の形状の他の態様を示すレンズの斜視図である。
【図3】本発明の実施形態１の変形例１に係る撮像装置の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の実施形態１の変形例２に係る撮像装置の構成を示す断面図である。
【図5】本発明の実施形態１の変形例３に係る撮像装置の構成を示す断面図である。
【図6】本発明の実施形態２に係る撮像装置の構成を示す断面図である。
【図7】本発明の実施形態３に係る撮像装置の構成を示す断面図である。
【図8】本発明の実施形態４に係る撮像装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
〔実施形態１〕
以下、本件発明に係るレンズユニット１１及び撮像装置１の実施の形態を説明する。但し、以下に説明するレンズユニット１１及び撮像装置１は、本件発明に係るレンズユニット及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係るレンズユニット及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。
以下、本件発明に係るレンズユニット１１及び撮像装置１の実施の形態を説明する。但し、以下に説明するレンズユニット１１及び撮像装置１は、本件発明に係るレンズユニット及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係るレンズユニット及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。
【0013】
【0014】
撮像装置１は、図１に示すようにレンズユニット１１と撮像素子ＩＭＧとを備えている。また、レンズユニット１１は、複数のレンズ（第１レンズＬ１～第６レンズＬ６）と、これら複数のレンズを収容する鏡筒２０と、ヒーター３０と、導電部材４０とを備えている。
【0015】
（第１レンズＬ１～第６レンズＬ６）
レンズユニット１１は、複数のレンズを備えており、本実施形態では物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１（第１レンズ）、正の屈折力を有する第２レンズＬ２、正の屈折力を有する第３レンズＬ３、正の屈折力を有する第４レンズＬ４、負の屈折力を有する第５レンズＬ５、正の屈折力を有する第６レンズＬ６の６枚のレンズを備えている。なお、レンズ構成はこれに限定されるものではなく、任意の構成を取り得る。
レンズユニット１１は、複数のレンズを備えており、本実施形態では物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１（第１レンズ）、正の屈折力を有する第２レンズＬ２、正の屈折力を有する第３レンズＬ３、正の屈折力を有する第４レンズＬ４、負の屈折力を有する第５レンズＬ５、正の屈折力を有する第６レンズＬ６の６枚のレンズを備えている。なお、レンズ構成はこれに限定されるものではなく、任意の構成を取り得る。
【0016】
本実施形態では図１に示すように、レンズユニット１１が第１レンズＬ１～第６レンズＬ６の各々が固定された単焦点レンズである場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。例えば第１レンズＬ１～第６レンズＬ６のうちの少なくとも１枚を光軸方向に沿って移動させることで変倍を行うズームレンズを構成してもよく、その具体的な動作は特に限定されるものではない。
【0017】
また、第１レンズＬ１～第６レンズＬ６のうち少なくとも１枚を光軸方向に沿って移動させることで合焦する構成や、光軸方向に垂直な方向に移動させることで防振する構成を採用することもできる。
【0018】
また、本実施形態に係るレンズユニット１１は、画角が７０°以上２００°以下で構成されることが好ましい。車載レンズやドローン用レンズなど移動体に用いられるレンズには広い範囲を撮影するため広角なレンズが求められるからである。なお、画角の下限は７５°であることがより好ましく、８０°であることが更に好ましい。また、画角の上限は１９０°であることがより好ましく、１８０°であることが更に好ましい。
【0019】
一方で、このような広角レンズでは最も物体側に配置されるレンズの物体側に透明平行平板を配置して結露などの対策を行うことが難しい。広角レンズでは透明平行平板を配置するための鏡筒部分まで写り込んでしまうためである。これに対して、本実施形態に係るレンズユニット１１は、後述するように第１レンズＬ１～第６レンズＬ６のうち少なくとも１つのレンズに切欠き部５０を設けることで結露などの対策を行うことができる。
【0020】
（鏡筒２０、フランジ２０３）
鏡筒２０は、主鏡筒２０１および押え環２０２を備えている。主鏡筒２０１は、第１レンズＬ１～第６レンズＬ６を収容して保持するものであり、本実施形態では第１レンズＬ１は主鏡筒２０１の物体側から圧入され、第２レンズＬ２～第６レンズＬ６は主鏡筒２０１の像側から圧入されている。押え環２０２は、主鏡筒２０１に収容されているレンズを物体側から固定するものであり、本実施形態では主鏡筒２０１に物体側から螺合して固定されることで第１レンズＬ１を物体側から主鏡筒２０１の配置面に向けて固定している。
鏡筒２０は、主鏡筒２０１および押え環２０２を備えている。主鏡筒２０１は、第１レンズＬ１～第６レンズＬ６を収容して保持するものであり、本実施形態では第１レンズＬ１は主鏡筒２０１の物体側から圧入され、第２レンズＬ２～第６レンズＬ６は主鏡筒２０１の像側から圧入されている。押え環２０２は、主鏡筒２０１に収容されているレンズを物体側から固定するものであり、本実施形態では主鏡筒２０１に物体側から螺合して固定されることで第１レンズＬ１を物体側から主鏡筒２０１の配置面に向けて固定している。
【0021】
また、鏡筒２０は、レンズユニット１１を外部の他部材（不図示）に組み付けるためのフランジ２０３を備えている。フランジ２０３は、主鏡筒２０１の側面に光軸に垂直な方向に向けて突出しするよう設けられている。フランジ２０３の像側面である取付面２０４を外部の他部材の対応する面に当接することでレンズユニット１１を配置することができる。また、フランジ２０３を外部の他部材が把持することでレンズユニット１１を配置することもできる。
【0022】
また、鏡筒２０の主鏡筒２０１には開口部２５が形成されている。本実施形態では開口部２５は主鏡筒２０１の側面であってフランジ２０３の近傍、具体的にはフランジ２０３（より具体的には、フランジ２０３の取付面２０４）に隣接して形成されている。開口部２５は、後述する導電部材４０を通すために用いられ、導電部材４０の数だけ設けられていてもよいし、複数の導電部材４０を通す１つの大きい開口部２５として設けられていてもよい。なお、開口部２５の形状は特に限定されるものではなく、加工の容易性の観点から楕円形を含む円形であることが好ましいが、四角形などの多角形形状であってもよい。
【0023】
また、開口部２５が形成される位置はフランジ２０３に隣接する位置に限定されず、フランジ２０３の近くに形成されていればよい。例えば、開口部２５がフランジ２０３の近傍に設けられる条件として、次の式を満たすことが好ましい。
【0024】
Ｄ１／Ｄ２≦０．５ ・・・（１）
但し、Ｄ１：フランジ２０３の取付面２０４から開口部２５までの距離
Ｄ２：鏡筒２０の最も像側の端面から開口部２５までの距離
但し、Ｄ１：フランジ２０３の取付面２０４から開口部２５までの距離
Ｄ２：鏡筒２０の最も像側の端面から開口部２５までの距離
【0025】
式（１）の上限を上回ると、開口部２５の位置がフランジ２０３から離れすぎてしまい、鏡筒２０内での導電部材４０の引き回し距離が長くなってしまうため、組立性が悪くなってしまう。これに対し、式（１）を満たすように開口部２５をフランジ２０３の近傍に形成することで、鏡筒２０内での導電部材４０の引き回し距離を短くすることができ、組立性を向上させることができる。なお、式（１）の上限は０．４が好ましく、０．３がより好ましく、０．２５が更に好ましい。また、式（１）の下限は０（すなわち、開口部２５がフランジ２０３に隣接して形成される）が好ましいが、フランジ２０３の強度を保つ観点からは０．０５であることも好ましく、０．１がより好ましい。
【0026】
（ヒーター３０）
本実施形態では、電気的機能部品として第１レンズＬ１の非光学有効領域にヒーター３０が配置されている。ヒーター３０は、発生した熱をレンズユニット１１の最も物体側に配置される第１レンズＬ１に伝える役割を果たす。
本実施形態では、電気的機能部品として第１レンズＬ１の非光学有効領域にヒーター３０が配置されている。ヒーター３０は、発生した熱をレンズユニット１１の最も物体側に配置される第１レンズＬ１に伝える役割を果たす。
【0027】
本実施形態ではヒーター３０は、図１に示すように、第１レンズＬ１の像側面の非光学有効領域に外周に沿って配置され、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とで把持されるように固定されている。このとき、ヒーター３０は像側表面の摩擦係数が物体側表面の摩擦係数よりも大きいことが好ましい。このように、ヒーター３０と第１レンズＬ１が接する面の摩擦係数を小さくし、ヒーター３０と第２レンズＬ２が接する面の摩擦係数を大きくすることで、ネジ式の押え環２０２で第１レンズＬ１を押える際に第１レンズＬ１と共にヒーター３０が回ってしまうことを防ぐことができる。これにより、組立時に導電部材４０である電気配線が切断されることや、接点が破損されてしまうことを抑制することができる。
【0028】
ヒーター３０の配置は特に限定されるものではない。例えば、第１レンズＬ１の光軸に並行な外周面に沿って配置されていてもよいし、第１レンズＬ１の物体側の非光学有効領域に外周に沿って配置され押え環２０２によって第１レンズＬ１に付勢されていてもよい。なお、外周に沿って配置されるとは、必ずしもヒーター３０の外径が第１レンズＬ１の外径と一致しているものではなく、組立性を考慮し、ヒーター３０の外径が第１レンズＬ１の外径より小さい構成であってもよい。ヒーター３０としては、例えば、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒーターなどを挙げることができる。
【0029】
本実施形態ではヒーター３０を第１レンズＬ１の非光学有効領域に外周に沿って配置する構成を例に説明したが、これに限定されるものではなく、第１レンズＬ１の非光学有効領域であればどのように配置されていてもよい。例えば、第１レンズＬ１の非光学有効領域に細長い長方形形状のヒーター３０が配置されていてもよい。また、ヒーター３０の配置位置は第１レンズＬ１の像側面の非光学有効領域に限定されるものではない。例えば、ヒーター３０は、第１レンズＬ１の側面（光軸に平行な面）の非光学有効領域に配置されていてもよいし、物体側面の非光学有効領域に配置されていてもよい。
【0030】
（導電部材４０）
ヒーター３０に対する給電は、導電部材４０を介して行われる。導電部材４０としては、例えば絶縁体で被覆されたリード線などを採用することができる。導電部材４０は図１に示すように、主鏡筒２０１の側面に形成された開口部２５を通って、ヒーター３０とレンズユニット１１の外部に設けられている電力供給源（不図示）とを接続し、ヒーター３０に電圧や電流などを供給する。また、本実施形態はでは導電部材４０が１本である場合を例に説明しているが、例えば２本以上の導電部材４０を用いてもよい。
ヒーター３０に対する給電は、導電部材４０を介して行われる。導電部材４０としては、例えば絶縁体で被覆されたリード線などを採用することができる。導電部材４０は図１に示すように、主鏡筒２０１の側面に形成された開口部２５を通って、ヒーター３０とレンズユニット１１の外部に設けられている電力供給源（不図示）とを接続し、ヒーター３０に電圧や電流などを供給する。また、本実施形態はでは導電部材４０が１本である場合を例に説明しているが、例えば２本以上の導電部材４０を用いてもよい。
【0031】
（切欠き部５０）
レンズユニット１１に配置されている第１レンズＬ１～第６レンズＬ６のうち少なくとも１つのレンズに、導電部材４０を通すための切欠き部５０が設けられている。本実施形態では、第１レンズＬ１の像側に配置されたヒーター３０に導電部材４０を接続するため、第２レンズＬ２に切欠き部５０が設けられている。なお、切欠き部５０が設けられるレンズはこれに限定されるものではなく、例えば第３レンズＬ３に切欠き部５０が設けられていてもよいし、２つ以上のレンズに切欠き部５０が形成されていてもよい。小径化の観点から、少なくともヒーター３０などの電気的機能部品に隣接するレンズに切欠き部５０を設けることが好ましく、電気的機能部品とフランジ２０３又は開口部２５の間に配置される全てのレンズに切欠き部５０を設けることがより好ましい。
レンズユニット１１に配置されている第１レンズＬ１～第６レンズＬ６のうち少なくとも１つのレンズに、導電部材４０を通すための切欠き部５０が設けられている。本実施形態では、第１レンズＬ１の像側に配置されたヒーター３０に導電部材４０を接続するため、第２レンズＬ２に切欠き部５０が設けられている。なお、切欠き部５０が設けられるレンズはこれに限定されるものではなく、例えば第３レンズＬ３に切欠き部５０が設けられていてもよいし、２つ以上のレンズに切欠き部５０が形成されていてもよい。小径化の観点から、少なくともヒーター３０などの電気的機能部品に隣接するレンズに切欠き部５０を設けることが好ましく、電気的機能部品とフランジ２０３又は開口部２５の間に配置される全てのレンズに切欠き部５０を設けることがより好ましい。
【0032】
【0033】
切欠き部５０の形状は特に限定されるものではないが、例えば図２（ａ）に示すように第２レンズＬ２の外周を光軸に略平行な平面に切欠いた形状の切欠き部５０であってもよいし、（ｂ）に示すように、第２レンズＬ２の外周から光軸方向に向かって切欠いた凹形状の切欠き部５１であってもよい。略平行な平面とは、製造誤差や設計上あるいは加工上必要な条件などにより厳密に平行でない面も含むものである。また、切欠き部５１の凹形状としては、第２レンズＬ２を光軸方向から見たこき、例えばＵ字形状であってもよいし、三角形や四角形などの多角形状であってもよいし、楕円を含む円形状であってもよい。
【0034】
また、切欠き部５０は、切欠き部５０が設けられるレンズの光軸方向から見た物体側面において、次の式を満たすことが好ましい。
【0035】
０．０１＜Ｋｓ／Ｌｓ≦０．３０ ・・・（２）
但し、Ｋｓ：切欠き部５０が設けられるレンズの物体側面における切欠き部５０の占める面積
Ｌｓ：切欠き部５０が設けられるレンズの切欠き部５０を含めた物体側面の面積
但し、Ｋｓ：切欠き部５０が設けられるレンズの物体側面における切欠き部５０の占める面積
Ｌｓ：切欠き部５０が設けられるレンズの切欠き部５０を含めた物体側面の面積
【0036】
式（２）の上限を上回ると、切欠き部５０による当該切欠き部５０が設けられるレンズの光学性能への影響を抑えることが難しい。これに対し、式（２）を満たすことで、切欠き部５０が設けられることによる当該切欠き部５０が設けられるレンズの光学性能への影響を抑えつつ、導電部材４０を切欠き部５０に通すことができる。なお、式（２）の上限は、０．２５が好ましく、０．２が更により好ましい。また、式（２）の下限は特に限定されないが、導電部材４０を通すために十分な切欠き部５０の大きさを確保する観点から、下限値は０．０３が好ましく、０．０５がより好ましく、０．１がより好ましい。
【0037】
切欠き部５０が設けられるレンズはプラスチックレンズであってもよいし、ガラスレンズであってもよく、特に限定されるものではないが、ガラスレンズであることがより好ましい。鏡筒２０の材料としてよく使用されるアルミやプラスチックと比べて、ガラス材の方がヤング率が大きくポアソン比が小さい。このため、レンズに切欠き部５０を設けた場合でもレンズの強度を保つことができる。また、ガラスレンズは温度変化による線膨張係数が小さいことから、温度変化による切欠き部５０の大きさの変化を最小限におさえることができ、温度変化により導電部材４０が損傷してしまうことを抑制することができる。
【0038】
本実施形態に係るレンズユニット１１は、上述の構成を備えることで、レンズユニット１１内に導電部材４０を通しつつ、鏡筒２０の強度を保つことができる。また、ヒーター３０を備えることで、導電部材４０から電力の供給を受け、第１レンズＬ１を温めることができる。例えばレンズユニット１１が車載用レンズとして使用される場合、想定される使用温度範囲は－４０℃～１０５℃になるが、そのような環境下において鏡筒２０の内部温度と外界の温度の温度差が大きくなり、第１レンズＬ１が結露した場合でも、第１レンズＬ１を温めて結露を解消することができる。また、同様に第１レンズＬ１に氷雪が付着した場合もその氷雪を取り除くことができる。
【0039】
（その他）
本実施形態では、導電部材４０が開口部２５を通って鏡筒２０の外へ配線される構成を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、開口部２５に例えば金属など伝導性の高い部材で電気接点が設けられ、導電部材４０が電気接点に接続されていてもよい。導電部材４０が鏡筒２０内で開口部２５に設けられた電気接点とヒーター３０とを電気的に接続することで、電気接点を介してレンズユニット１１に接続される外部の電源からヒーター３０に電力を供給することができる。
本実施形態では、導電部材４０が開口部２５を通って鏡筒２０の外へ配線される構成を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、開口部２５に例えば金属など伝導性の高い部材で電気接点が設けられ、導電部材４０が電気接点に接続されていてもよい。導電部材４０が鏡筒２０内で開口部２５に設けられた電気接点とヒーター３０とを電気的に接続することで、電気接点を介してレンズユニット１１に接続される外部の電源からヒーター３０に電力を供給することができる。
【0040】
この構成によれば、レンズユニット１１を他部品に組み付ける作業の際にレンズユニット１１の鏡筒２０の外側に出た導電部材４０が破損や断線してしまうことを防ぐことができる。
【0041】
＜変形例１＞
次に、実施形態１の変形例について、図３を参照して説明する。図３は、実施形態１の変形例１に係る撮像装置１’の構成を示す断面図である。図３に示すように、変形例１に係る撮像装置１’は、レンズユニット１１’の第２レンズＬ２’ではなく第３レンズＬ３’に切欠き部５０が設けられていること以外、実施形態１に係るレンズユニット１１と同様の構成である。
次に、実施形態１の変形例について、図３を参照して説明する。図３は、実施形態１の変形例１に係る撮像装置１’の構成を示す断面図である。図３に示すように、変形例１に係る撮像装置１’は、レンズユニット１１’の第２レンズＬ２’ではなく第３レンズＬ３’に切欠き部５０が設けられていること以外、実施形態１に係るレンズユニット１１と同様の構成である。
【0042】
レンズユニット１１’の第２レンズＬ２’は、第３レンズＬ３’と接合されており、その外径は第３レンズＬ３’よりも小さい。このため、導電部材４０を通すために第２レンズＬ２’に切欠き部５０を設ける必要はない。一方で、第３レンズＬ３’は第２レンズＬ２’と第３レンズＬ３’とからなる接合レンズとして保持されるために、主鏡筒２０１の内径又は接合レンズを保持するレンズ保持枠（不図示）の内径と略等しくなっている。このため、導電部材４０を通すために第３レンズＬ３’に切欠き部５０が設けられることになる。
【0043】
このように、切欠き部５０が形成されるレンズは特に限定されるものではなく、鏡筒２０内に導電部材４０を通すために必要な箇所に配置されるレンズに設けられればよい。
【0044】
＜変形例２＞
また、実施形態１の他の変形例について、図４を参照して説明する。図４は、実施形態１の変形例２に係る撮像装置１’’の構成を示す断面図である。図４に示すように、変形例２に係る撮像装置１’’は、レンズユニット１１’’のヒーター３１が第１レンズＬ１’の物体側面側に配置され、第１レンズＬ１’にも切欠き部５０が設けられていること以外、実施形態１に係るレンズユニット１１と同様の構成である。
また、実施形態１の他の変形例について、図４を参照して説明する。図４は、実施形態１の変形例２に係る撮像装置１’’の構成を示す断面図である。図４に示すように、変形例２に係る撮像装置１’’は、レンズユニット１１’’のヒーター３１が第１レンズＬ１’の物体側面側に配置され、第１レンズＬ１’にも切欠き部５０が設けられていること以外、実施形態１に係るレンズユニット１１と同様の構成である。
【0045】
変形例２に係るヒーター３１は透明導電膜であり、第１レンズＬ１’の物体側面を覆うように配置されている。これによって、第１レンズＬ１’の物体側面を保護しつつ、第１レンズＬ１’を物体側面から温めることができる。もちろんヒーター３１は第１レンズＬ１’の物体側面全面を覆わなくとも、非光学有効領域に外周に沿って設けられていてもよい。この場合には、ヒーター３１は押え環２０２によって第１レンズＬ１’に付勢されて固定されればよい。
【0046】
ヒーター３１を構成する透明導電膜としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜、ＦＴＯ（Fluorine Doped Tin Oxide）膜などを採用することができる。
【0047】
そして、ヒーター３１に導電部材４０を接続するために、第１レンズＬ１’には導電部材４０を通すための切欠き部５０が設けられている。これにより、導電部材４０を第１レンズＬ１’の切欠き部５０を通して、第１レンズＬ１’の物体側面に配置されているヒーター３１と接続させることができる。
【0048】
＜変形例３＞
実施形態１の更に他の変形例について、図５を参照して説明する。図５は、実施形態１の変形例３に係る撮像装置１’’’の構成を示す断面図である。図５に示すように、変形例３に係る撮像装置１’’’は、レンズユニット１１’’’がヒーター３１の代わりに照明装置３２が第１レンズＬ１’の物体側面側に配置されていること以外、実施形態１の変形例２に係る撮像装置１’’と同様の構成である。
実施形態１の更に他の変形例について、図５を参照して説明する。図５は、実施形態１の変形例３に係る撮像装置１’’’の構成を示す断面図である。図５に示すように、変形例３に係る撮像装置１’’’は、レンズユニット１１’’’がヒーター３１の代わりに照明装置３２が第１レンズＬ１’の物体側面側に配置されていること以外、実施形態１の変形例２に係る撮像装置１’’と同様の構成である。
【0049】
図５に示すように、第１レンズＬ１’の物体側面の外周に沿って照明装置３２を配置することにより、例えば手術用顕微鏡や手術用ロボットに用いられる場合など、明るさの足りない場所でも撮影対象を照らすことができ、良好に撮影を行うことができる。照明装置３２としては、例えばリング照明などを採用することができる。また、電気的機能部品はこれらに限定されず、例えば、リングではない小型照明であってもよいし、レンズユニット１’’’内の温度より雰囲気温度が高い環境下では冷却素子を用いてもよいし、第１レンズＬ１又は第１レンズＬ１を含むレンズ群を駆動する可変駆動素子などであってもよい。
【0050】
〔実施形態２〕
次に、本発明の他の実施形態に係る撮像装置２及びレンズユニット１２について、図６を参照して説明する。図６は本発明の実施形態２に係る撮像装置２の構成を示す断面図である。図６に示すように、実施形態２に係る撮像装置２のレンズユニット１２は、鏡筒２１の構成、及び、開口部２６ａ、２６ｂの構成以外、実施形態１に記載の撮像装置１と同様の構成である。
次に、本発明の他の実施形態に係る撮像装置２及びレンズユニット１２について、図６を参照して説明する。図６は本発明の実施形態２に係る撮像装置２の構成を示す断面図である。図６に示すように、実施形態２に係る撮像装置２のレンズユニット１２は、鏡筒２１の構成、及び、開口部２６ａ、２６ｂの構成以外、実施形態１に記載の撮像装置１と同様の構成である。
【0051】
図６に示すように、鏡筒２１の主鏡筒２０２は第１レンズＬ１～第６レンズＬ６を保持する内側主鏡筒２１１ａと、内側主鏡筒２１１ａを保持する外側主鏡筒２１１ｂとを備えている。外側主鏡筒２１１ｂは、内側主鏡筒２１１ａの像側からネジ部で螺合されて内側主鏡筒２１１ａに固定され、押え環２０２は内側主鏡筒２１１ａの物体側からネジ部で螺合され内側主鏡筒２１１ａに固定される。このように主鏡筒を外側主鏡筒２２１ａと内側主鏡筒２１１ａの２つの部品から構成することで、鏡筒２０全体の強度を上げることができる。
【0052】
また、外側主鏡筒２１１ｂにはフランジ２０３が設けられており、内側主鏡筒２１１ａにおけるフランジ２０３近傍に開口部２６ａが形成されている。そして外側主鏡筒２１１ｂの像側端部近くに開口部２６ｂが形成されている。導電部材４０は、ヒーター３０に接続され第２レンズＬ２の切欠き部５０を通り、開口部２６ａを通って内側主鏡筒２１１ａと外側主鏡筒２１１ｂの間を抜け、開口部２６ｂを通って鏡筒２１の外に到達するように配置される。
【0053】
このように、導電部材４０を内側主鏡筒２１１ａと外側主鏡筒２１１ｂとの間を通すことによって他の部材が導電部材４０に当たるなどして破損や断線してしまうことを防ぐことができる。
【0054】
〔実施形態３〕
次に、本発明の更に他の実施形態に係る撮像装置３及びレンズユニット１３について、図７を参照して説明する。図７は本発明の実施形態３に係る撮像装置３の構成を示す断面図である。図７に示すように、実施形態３に係る撮像装置３のレンズユニット１３は、鏡筒２２の構成、及び、開口部２７ａ、２７ｂの構成以外、実施形態１に記載の撮像装置１と同様の構成である。
次に、本発明の更に他の実施形態に係る撮像装置３及びレンズユニット１３について、図７を参照して説明する。図７は本発明の実施形態３に係る撮像装置３の構成を示す断面図である。図７に示すように、実施形態３に係る撮像装置３のレンズユニット１３は、鏡筒２２の構成、及び、開口部２７ａ、２７ｂの構成以外、実施形態１に記載の撮像装置１と同様の構成である。
【0055】
図７に示すように、鏡筒２２は主鏡筒２２１と押え環２２２とを備え、押え環２２２の像側端部は主鏡筒２２１のフランジ２２３の外周部に当接するよう形成されている。この構成によって、フランジ２２３を押え環２２２で物体側から支えることができるため、フランジ２２３に像側から力がかかった場合でも強度を保つことができる。
【0056】
主鏡筒２２１には、押え環２２２と螺合するためのネジ部の像側に開口部２７ａが形成され、フランジ２２３に開口部２７ｂが形成されている。また、主鏡筒２２１、フランジ２２３及び押え環２２２の像側端部で囲まれる部分には空間が形成される。導電部材４０は、ヒーター３０に接続され第２レンズＬ２の切欠き部５０を通り、開口部２７ａを通って主鏡筒２２１とフランジ２２３と押え環２２２とで形成される空間を抜け、開口部２７ｂを通ることで鏡筒２２の外に到達するように配置される。
【0057】
このように、導電部材４０を、開口部２７ａを通し、主鏡筒２２１とフランジ２２３と押え環２２２とで形成される空間を通すように配線することで、導電部材４０が他の部材と当たってしまい破損や断線してしまうことを防ぐことができる。
【0058】
〔実施形態４〕
次に、本発明の更に他の実施形態に係る撮像装置４及びレンズユニット１４について、図８を参照して説明する。図８は本発明の実施形態４に係る撮像装置４の構成を示す断面図である。図８に示すように、実施形態４に係る撮像装置４のレンズユニット１４は、鏡筒２３の構成、開口部２８の構成、及び、第２レンズＬ２に加え第３レンズＬ３’にも切欠き部５３が形成されていること以外、実施形態１に記載の撮像装置１と同様の構成である。
次に、本発明の更に他の実施形態に係る撮像装置４及びレンズユニット１４について、図８を参照して説明する。図８は本発明の実施形態４に係る撮像装置４の構成を示す断面図である。図８に示すように、実施形態４に係る撮像装置４のレンズユニット１４は、鏡筒２３の構成、開口部２８の構成、及び、第２レンズＬ２に加え第３レンズＬ３’にも切欠き部５３が形成されていること以外、実施形態１に記載の撮像装置１と同様の構成である。
【0059】
実施形態４に示す撮像装置４のレンズユニット１４は、図８に示すように、主鏡筒２３１はフランジを備えていない。また、開口部２８は、主鏡筒２３１の側面でなく像側面に形成されている。なお、図８では簡略化のため主鏡筒２３１の像側面を省略しているが、開口部２８は実施形態１～３に係る開口部２５～２７ｂと同様の大きさであればよく、設けられる位置などは特に限定されない。
【0060】
第３レンズＬ３’には、切欠き部５０が設けられている。これにより、導電部材４０は、ヒーター３０に接続され、第２レンズＬ２の切欠き部５０と第３レンズＬ３’の切欠き部５０を通り、開口部２８を通って鏡筒２３の外へ到達するよう配置される。このように、ヒーター３０より像側に配置され、かつ主鏡筒２３１の内径に保持される全てのレンズに切欠き部５０を設けることで、導電部材４０を鏡筒２３の像側まで配線することができる。
【0061】
また、この場合には、隣り合うレンズ同士（図８では第２レンズＬ２と第３レンズＬ３）の間隔を調整するスペーサ６０にも切欠き部６１が形成される。これによって、主鏡筒２３１の内径に溝を形成することなく導電部材４０を像側まで通すことができる。
【0062】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0063】
１、１’、１’’、１’’’、２、３、４ 撮像装置
１１、１１’、１１’’、１１’’’、１２、１３、１４ レンズユニット
２０、２１、２２、２３ 鏡筒
２０１、２２１、２３１ 主鏡筒
２１１ａ 内側主鏡筒
２１１ｂ 外側主鏡筒
２０２、２２２、２３２ 押え環
２０３、２２３ フランジ
２０４ 取付面
２５、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ 開口部
３０、３１ ヒーター（電気的機能部品）
３２ 照明装置（電気的機能部品）
４０ 導電部材
５０、５１ 切欠き部
６０ スペーサ
６１ 切欠き部
Ｌ１、Ｌ１’ 第１レンズ
Ｌ２、Ｌ２’ 第２レンズ
Ｌ３、Ｌ３’ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
ＩＭＧ 撮像素子
１１、１１’、１１’’、１１’’’、１２、１３、１４ レンズユニット
２０、２１、２２、２３ 鏡筒
２０１、２２１、２３１ 主鏡筒
２１１ａ 内側主鏡筒
２１１ｂ 外側主鏡筒
２０２、２２２、２３２ 押え環
２０３、２２３ フランジ
２０４ 取付面
２５、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ 開口部
３０、３１ ヒーター（電気的機能部品）
３２ 照明装置（電気的機能部品）
４０ 導電部材
５０、５１ 切欠き部
６０ スペーサ
６１ 切欠き部
Ｌ１、Ｌ１’ 第１レンズ
Ｌ２、Ｌ２’ 第２レンズ
Ｌ３、Ｌ３’ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
ＩＭＧ 撮像素子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】