特開 2024-95340 レンズユニット及び撮像装置

(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】P2024095340

(43)【公開日】2024-07-10

(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 20210101AFI20240703BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 F

G03B30/00

G02B7/02 A

G02B7/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022212560

(22)【出願日】2022-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000133227

【氏名又は名称】株式会社タムロン

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】井上 道夫

(72)【発明者】

【氏名】松原 範幸

【テーマコード（参考）】

2H044

【Ｆターム（参考）】

2H044AA01

2H044AB09

2H044AH05

2H044AH07

(57)【要約】

【課題】レンズの熱による膨脹又は収縮に関わらず、光軸に対するレンズの位置の変化を防止可能なレンズユニット及び撮像装置を提供する。
【解決手段】レンズユニット（１００）の鏡筒（１０１）はプラスチックレンズ（１０２、１０３）を保持する。プラスチックレンズ（１０２、１０３）の凹部（１０２ｄ、１０３ｄ）は鏡筒（１０１）の凸部（１０１ａ）と嵌合し、その先端は凹部（１０２ｄ、１０３ｄ）の底には接触しない。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鏡筒と、保持構造を介して前記鏡筒に保持されるプラスチックレンズと、を有するレンズユニットであって、
前記保持構造は、前記プラスチックレンズ及び前記鏡筒の一方に形成される凹部と、前記プラスチックレンズ及び前記鏡筒の他方に形成される、前記凹部に嵌合する凸部と、を含み、
前記凸部は、その先端が前記凹部の底に接触しないように前記凹部と嵌合する、
レンズユニット。

【請求項2】

前記プラスチックレンズは、レンズ有効面と、その外側を囲む外枠部と、前記外枠部に形成される前記凹部を有し、
前記鏡筒は、内周壁面から内側の特定位置に位置する前記凸部を有する、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項3】

前記レンズユニットは、前記プラスチックレンズを複数有し、前記鏡筒は、複数の前記プラスチックレンズの前記凹部に共通して嵌合する前記凸部を有する、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項4】

前記レンズユニットは、ガラスレンズをさらに有する、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項5】

前記プラスチックレンズは、光軸方向に付勢されて前記鏡筒内で支持される、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項6】

前記凹部又は凸部は、前記プラスチックレンズの周方向における３か所に設けられている、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項7】

前記鏡筒は、その内周壁面から突出し、前記プラスチックレンズの光軸方向に沿って延在するリブを有し、
前記リブは、基端部とそれよりも幅広の先端部とを有し、前記先端部で前記凹部に嵌合し、
前記プラスチックレンズは、前記鏡筒の内径よりも小さな外径を有する、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項8】

前記鏡筒は、その内周壁面からの特定位置に、前記プラスチックレンズの光軸方向に沿って延在し、前記凹部に嵌合するボスを有し、
前記プラスチックレンズは、前記鏡筒の内径よりも小さな外径を有する、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項9】

前記鏡筒は、その端面から前記プラスチックレンズの光軸方向に沿って延在し、前記凹部に嵌合するボスを有する、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項10】

前記レンズユニットは遮光部材又はスペーサをさらに有し、前記遮光部材又はスペーサは前記凹部を有し、前記鏡筒の前記凸部が前記凹部に嵌合して前記鏡筒に保持される、請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載のレンズユニットを有する撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズユニット及び撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車載用レンズユニットは、－４０℃から１２０℃という広い温度範囲で使用され、またレンズ材料毎に線膨張係数も異なる。このため、鏡筒の材料の線熱膨脹係数とレンズの材料の線膨張係数との差による形状変化に対応して、レンズの位置を決める必要がある。レンズユニットにおいて光軸方向に隣接するレンズの位置を決める構造としては、光軸方向に隣接するレンズにおける凹凸の係合によって鏡筒内におけるレンズの位置を決める構造が知られている。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－７２５４３号公報

【特許文献2】特開２０２０－４２１４０号公報

【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、上述のような光軸方向に沿う凹凸の係合によってレンズ同士の位置を決める場合では、いずれかのレンズの位置がずれた場合に、それに隣接するレンズの位置もずれ、かつ位置のずれが大きくなることがある、という問題がある。

【0005】

本発明の課題は、レンズの熱による膨脹又は収縮に関わらず、光軸に対するレンズの位置の変化を防止可能なレンズユニット及び撮像装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、鏡筒と、鏡筒の内径よりも小さな外径を有し、保持構造を介して前記鏡筒内に保持されるプラスチックレンズと、を有するレンズユニットであって、保持構造は、プラスチックレンズ及び鏡筒の一方に形成される凹部と、プラスチックレンズ及び鏡筒の他方に形成される、凹部に嵌合する凸部と、を含み、凸部は、その先端が凹部の底に接触しないように凹部と嵌合する。

【0007】

また、上記の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を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、レンズユニット及びそれを備える撮像装置において、レンズの熱による膨脹又は収縮に関わらず、光軸に対するレンズの位置の変化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態１に係る撮像装置の構成を模式的に示す図である。

【図2】本発明の実施形態１に係るレンズユニットの構成を模式的に示す側面断面図である。

【図3】図１に示すレンズユニットの一部分解斜視図である。

【図4】図１に示すレンズユニットを右側面から見た構成を模式的に示す図である。

【図5】図４中のＡ部を拡大して示す図である。

【図6】プラスチックレンズの凹部に係合する鏡筒の凸部の熱膨脹又は熱収縮時における嵌合位置の様子を模式的に示す図である。

【図7】本発明の実施形態２に係るレンズユニットの一部分の構成を模式的に示す斜視図である。

【図8】本発明の実施形態３に係るレンズユニットの一部分の構成を模式的に示す断面図である。

【図9】本発明の実施形態４に係るレンズユニットの一部分解斜視図である。

【図10】本発明におけるプラスチックレンズの凹部の配置を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔実施形態１〕
［撮像装置］
図１は、本発明の実施形態１に係る撮像装置の構成を模式的に示す図である。図１に示されるように、撮像装置２００は、本体２０１及び本体２０１に着脱可能なレンズユニット１００を有している。本体２０１は、カバーガラス２０４と、撮像素子としてのＣＣＤセンサ２０５とを有している。ＣＣＤセンサ２０５は、レンズユニット１００の光学系の光軸が中心軸となる位置に配置されている。レンズユニット１００は、鏡筒１０１を備えている。

【0011】

［レンズユニット］
図２は、本発明の実施形態１に係るレンズユニットの構成を模式的に示す側面断面図である。図３は、図１に示すレンズユニット１００の一部分解斜視図である。図４は、図１に示すレンズユニット１００を右側面から見た構成を模式的に示す図である。図５は、図４中のＡ部を拡大して示す図である。レンズユニット１００は、鏡筒１０１、プラスチックレンズ１０２、１０３、ガラスレンズ１０４及びリテーナ１０５を有している。以下、より対物側に配置されている。プラスチックレンズ１０２は、二枚のプラスチックレンズのうち、より対物側に配置されているプラスチックレンズであり、プラスチックレンズ１０３はより像面側に配置されているプラスチックレンズである。

【0012】

鏡筒１０１は、レンズ及びその他の光学素子を保持する部材である。鏡筒１０１は、略円筒形状を有し、保持する光学素子の光軸と重なる中心軸を有する、略円柱状の内部空間を形成する。鏡筒１０１は、軸方向の中央部に周設する凸条部１１１を有し、それよりも対物側の第一室１２０と、像面側の第二室１３０とを含む。第一室１２０には、必要に応じてスペーサなどを介して、レンズを含む複数の光学素子が配置されている。これらの光学素子は、ガラス製であり、対物側リテーナ１２１の締着によって、第一室１２０において前述の中心軸上に固定されている。なお、図１で示した本体２０１は、リテーナ１０５の右側の空間に収まるため、鏡筒１０１内に一体化された撮像装置２００が構成できる。

【0013】

第二室１３０には、プラスチックレンズ１０２、１０３及びガラスレンズ１０４が配置されている。このように、レンズユニット１００は、ガラスレンズ１０４をさらに有している。プラスチックレンズ１０２、１０３は、それぞれ、鏡筒１０１と係合して第二室１３０内において同軸上に配置されている。ガラスレンズ１０４は、像面側からリテーナ１０５に付勢され、スペーサ１０７を介してプラスチックレンズ１０２、１０３を向けて押圧するように配置されている。このように、プラスチックレンズ１０２、１０３は、光軸方向に付勢されて鏡筒１０１内で支持されている。

【0014】

次いで、鏡筒１０１がプラスチックレンズ１０２、１０３を保持する構造を説明する。鏡筒１０１は、第二室１３０において、三つの凸部１０１ａを有する。凸部１０１ａのそれぞれは、凸条部１１１から鏡筒１０１の軸方向に沿って延在するリブである。凸部１０１ａのそれぞれは、鏡筒１０１の内周壁面から径方向の中心に向けて突出しており、鏡筒１０１の中心軸を中心とする三回対称の位置、すなわち周方向において等間隔、に配置されている。

【0015】

凸部１０１ａのそれぞれは、図５に示されるように、断面形状において、基端部１０１ａ２と先端部１０１ａ１とを有する。基端部１０１ａ２は、断面形状が略矩形の部分であり、先端部１０１ａ１は、断面形状が略円形の部分である。基端部１０１ａ２の幅をｍ、先端部１０１ａ１の幅（直径）をｎとすると、ｍ＜ｎである。なお、ｎは、後述する凹部の幅（ｄ）と実質的に同じであり、ｍは当該凹部の幅よりも実質的に小さい。このように、凸部１０１ａは、基端部１０１ａ２と、それよりも幅広の先端部１０１ａ１とを有している。

【0016】

プラスチックレンズ１０２は、レンズ有効面１０２ｂ、外枠部１０２ｃ及び凹部１０２ｄを有している。レンズ有効面１０２ｂは、平面視したときの外形が円形の部分であって、レンズとして機能する部分である、レンズ有効面１０２ｂは、プラスチックレンズ１０２に求められる光学特性に応じて適宜に設計される。

【0017】

外枠部１０２ｃは、レンズ有効面１０２ｂの外側を囲む略円環状の部分である。平面視したときの外枠部１０２ｃの内周側の形状は円形であり、外周側の形状は、鏡筒１０１の内周壁面に沿う略円形状である。外枠部１０２ｃの外縁は、常に鏡筒１０１の内周壁面に対して特定の大きさ以上の隙間を有している。このように、プラスチックレンズ１０２は鏡筒１０１の内径よりも小さな外径を有している。

【0018】

凹部１０２ｄは、外枠部１０２ｃに形成されている。凹部１０２ｄは、外枠部１０２ｃの外縁から径方向に沿って延在する、平面視したときの形状が略Ｕ字状の切り欠き部である。凹部１０２ｄは、外枠部１０２ｃに三つ形成されており、そのそれぞれは外枠部１０２ｃの周方向における等間隔の位置に形成されている。このように、凹部は、プラスチックレンズ１０２の周方向における３か所に設けられている。凹部１０２ｄの幅ｄは、前述の凸部１０１ａの先端部１０１ａ１の幅ｎと同じ大きさである。

【0019】

プラスチックレンズ１０３も、プラスチックレンズ１０２と同様に、レンズ有効面１０３ｂ、外枠部１０３ｃ及び凹部１０３ｄを有している。そして、外枠部１０３ｃの外縁は、常に鏡筒１０１の内周壁面に対して特定の大きさ以上の隙間を有している。また、凹部１０３ｄは、外枠部１０３ｃに形成されている以外は、凹部１０２ｄと同様の位置、同様の形状、及び同じ幅ｄを有する。

【0020】

次いで、鏡筒がプラスチックレンズを保持する形態を、プラスチックレンズ１０２を例に説明する。図４に示されるように、鏡筒１０１の凸部１０１ａは、プラスチックレンズ１０２の凹部１０２ｄに嵌合している。プラスチックレンズ１０２は、光軸に沿ってみたとき（平面視したとき）に、外枠部１０２ｃの外形は、鏡筒１０１の内周壁面の形状に追従し、かつ外枠部１０２ｃの外縁は、鏡筒１０１の内周壁面に対して特定の隙間を有している。

【0021】

また、凸部１０１ａは凹部１０２ｄに挿入され、先端部１０１ａ１の両側部が凹部１０２ｄの側壁部に当接することで凸部１０１ａが凹部１０２ｄに嵌合している。しかしながら、凸部１０１ａの先端部１０１ａ１は、凹部１０２ｄの底に対して特定の隙間を有している。このように、凸部１０１ａは、その先端が凹部１０２ｄの底に接触しないように凹部１０２ｄと嵌合している。

【0022】

なお、プラスチックレンズ１０３も、プラスチックレンズ１０２と同様に、鏡筒１０１の凸部１０１ａに嵌合することで鏡筒１０１内に保持される。すなわち、鏡筒１０１の凸部１０１ａは、プラスチックレンズ１０３の凹部１０３ｄにも嵌合する。凸部１０１ａの先端部１０１ａ１は、凹部１０３ｄの底に対して特定の隙間を有している。また、プラスチックレンズ１０３の外枠部１０３ｃの外形も、鏡筒１０１の内周壁面の形状に追従し、かつ外枠部１０３ｃの外縁は、鏡筒１０１の内周壁面に対して特定の隙間を有している。このように、レンズユニット１００は、二枚のプラスチックレンズ１０２、１０３を有し、鏡筒１０１は、プラスチックレンズ１０２、１０３の凹部１０２ｄ、１０３ｄに共通して嵌合する凸部１０１ａを有している。

【0023】

なお、プラスチックレンズ１０２、１０３には、上記のように鏡筒１０１に保持された状態で各レンズの光軸が鏡筒１０１の中心軸に合うように、位置の調整（光軸合わせ）がなされている。

【0024】

ここで、プラスチックレンズと鏡筒との間に形成される「特定の隙間」について説明する。「特定の隙間」とは、撮像装置２００の使用環境温度の範囲においてプラスチックレンズ１０２、１０３が熱膨脹した場合でも、凸部の先端部と凹部の底との間に隙間が残され、また、外枠部の外縁と鏡筒の内周壁面との間に隙間が残されるのに十分な大きさの隙間である。当該「特定の隙間」は、撮像装置２００に求められる使用環境温度、及び、プラスチックレンズ１０２、１０３及び鏡筒１０１の材料の線膨脹係数、から適宜に求めることが可能である。当該「特定の隙間」は、このように撮像装置２００の用途及びプラスチックレンズの材料に応じて決められるが、前述した車載用レンズユニットであれば、コンマ数ミリ程度である。当該レンズユニットの組み立て用のマージンは一般に数十ミクロンであることから、当該マージンに比べると十分に大きい隙間となる。

【0025】

レンズユニット１００では、温度環境に関わらず、鏡筒１０１内においてプラスチックレンズ１０２、１０３の光軸に対する位置が維持される。以下、鏡筒１０１におけるプラスチックレンズ１０２、１０３の係合の様子を説明する。図６は、プラスチックレンズの凹部に係合する鏡筒の凸部の、熱膨脹又は熱収縮時における嵌合位置の様子を模式的に示す図である。いずれのプラスチックレンズも同様の挙動を示すので、ここでは、プラスチックレンズ１０２を例に説明する。

【0026】

図６の左側の図は、常温時における凸部の先端部１０１ａ１と凹部１０２ｄとのプラスチックレンズ１０２の径方向における位置関係を示している。たとえば、常温であれば、先端部１０１ａ１は、径方向において、凹部１０２ｄの中央部で凹部１０２ｄに嵌合している。

【0027】

図６の右側上の図は、高温時における先端部１０１ａ１と凹部１０２ｄとのプラスチックレンズ１０２の径方向における位置関係を示している。高温時では、プラスチックレンズ１０２が熱膨脹し、径方向の外側に向けて膨脹する。これに対して、鏡筒１０１はプラスチックレンズ１０２ほどには膨脹しない。そのため、凹部１０２ｄが先端部１０１ａ１に対して相対的に外側に移動する。したがって、高温時では、先端部１０１ａ１は、径方向において、凹部１０２ｄの底部付近で、しかし凹部１０２ｄの底には接触せずに、凹部１０２ｄに嵌合している。

【0028】

図６の右側下の図は、低温時における先端部１０１ａ１と凹部１０２ｄとのプラスチックレンズ１０２の径方向における位置関係を示している。低温時では、プラスチックレンズ１０２が熱収縮し、鏡筒１０１はプラスチックレンズ１０２ほどには収縮しない。そのため、凹部１０２ｄが先端部１０１ａ１に対して相対的に内側に移動する。したがって、低温時では、先端部１０１ａ１は、径方向において、凹部１０２ｄの外縁部付近で凹部１０２ｄに嵌合している。

【0029】

プラスチックレンズ１０２は、光軸を中心に、光軸に直交する面方向へ均等に膨脹、収縮する。一方、凸部及び凹部１０２ｄは、ともにプラスチックレンズの径方向における光軸を中心として回転対称の三か所に、径方向に沿って延在している。このため、いずれの先端部１０１ａ１も、凹部１０２ｄ内を径方向に同程度の大きさで移動する。よって上記の凹部１０２ｄ内での先端部１０１ａ１の相対的な移動によっても径方向における中心、すなわち光軸の位置は移動しない。よって、このような熱膨脹及び熱収縮によってプラスチックレンズ１０２が変形しても、プラスチックレンズ１０２の光軸に対する位置は、常温時に光軸合わせされた位置に保たれる。

【0030】

なお、図６には図示されないが、前述したように、プラスチックレンズ１０２の外縁と鏡筒１０１の内周壁面も、互いに接触しない位置関係を維持する。すなわち、高温時には、プラスチックレンズ１０２の外縁は、常温時に比べて鏡筒１０１の内周壁面により近づくが接触しない。また、低温時には、プラスチックレンズ１０２の外縁は、常温時に比べて鏡筒１０１の内周壁面からより遠ざかる。
［主な作用効果］

【0031】

本実施形態において、プラスチックレンズ１０２、１０３は、ともに鏡筒１０１の内径よりも小さな外径を有している。また、凸部１０１ａは、その先端部１０１ａ１が凹部１０２ｄ、１０３ｄの底に接触しないように凹部１０２ｄ、１０３ｄと嵌合している。このように、本実施形態では、プラスチックレンズ１０２、１０３が、それぞれ径方向において鏡筒１０１との間に隙間を有して鏡筒１０１に保持されている。そして、当該隙間は、前述したようにプラスチックレンズ１０２、１０３の熱膨脹の程度に基づいて設定されている。よって、プラスチックレンズ１０２、１０３は、熱膨脹時及び熱収縮時に、光軸（中心）から径方向に均等に変形する。よって、鏡筒１０１内におけるプラスチックレンズ１０２、１０３の位置は、熱膨脹及び熱収縮によっても、予め調整されている光軸合わせの位置に保たれる。

【0032】

また、本実施形態では、プラスチックレンズ１０２、１０３が凹部１０２ｄ、１０３ｄを有し、鏡筒１０１が凸部１０１ａを有している。したがって、凸部１０１ａの先端部１０１ａ１を凹部１０２ｄ、１０３ｄに嵌合させながらプラスチックレンズ１０２、１０３を鏡筒１０１に装着しやすく、また光軸合わせの位置に位置調整しやすい。

【0033】

また、プラスチックレンズ１０２、１０３が凹部１０２ｄ、１０３ｄを有し、鏡筒１０１が凸部１０１ａを有することは、成形の精度を容易に高める観点からもより有利である。本実施形態における凸部と凹部とを成形で作製する場合を比べると、凸部１０１ａでは先端部１０１ａ１の精度が確保され、凹部は深さ方向と長さ方向の全体にわたって幅の精度が確保される。このように凹部の方が、精度の確保の範囲がより広くなる。

【0034】

また、一般に、鏡筒に比べて、プラスチックレンズの形状はよりシンプルであり、また、材料にガラスフィラー等の無機コンパウンドが配合されず、材料の組成もシンプルである。そのため、プラスチックレンズは、鏡筒に比べて所望の精度を実現することが容易で、成形精度も高くしやすい。したがって、プラスチックレンズ１０２、１０３が凹部１０２ｄ、１０３ｄを有し、鏡筒１０１が凸部１０１ａを有する構成が好適である。

【0035】

また、本実施形態では、プラスチックレンズ１０２、１０３の凹部１０２ｄ、１０３ｄの両方に、一つの凸部１０１ａが共通して嵌合している。したがって、このような凸部及び凹部からなる保持構造の設計及び製造がより容易であり、生産性の観点から有利である。

【0036】

また、本実施形態では、レンズユニット１００は、プラスチックレンズ１０２、１０３に加えてガラスレンズ１０４をさらに有している。したがって、レンズユニット１００の所望の光学特性をより簡素な光学構成で実現するのに有利である。

【0037】

また、本実施形態では、プラスチックレンズ１０２、１０３は、ガラスレンズ１０４とともに、鏡筒１０１の第二室１３０において、光軸方向に付勢されて鏡筒１０１内で支持されている。したがって、鏡筒とレンズとの線膨張係数差により発生する温度変化時の光軸方向レンズガタを抑える観点から好適である。

【0038】

また、本実施形態では、凹部１０２ｄ、１０３ｄはプラスチックレンズ１０２、１０３の周方向における３か所に設けられており、鏡筒１０１の凸部１０１ａは凹部に対応する位置に配置されている。したがって、プラスチックレンズ１０２、１０３を光軸方向に向けて安定して支持し、かつ熱膨脹及び熱収縮で変形する方向を径方向に限定するのに好適である。

【0039】

また、本実施形態では、鏡筒１０１の凸部１０１ａを、鏡筒１０１の内周壁面から突出し、かつプラスチックレンズ１０２、１０３の光軸方向に沿って延在するリブで構成している。したがって、凹部１０２ｄ、１０３ｄに嵌合する凸部１０１ａの先端部１０１ａ１が基端部１０１ａ２によって鏡筒１０１の内周壁面上に径方向に沿って支持される。よって、凸部１０１ａの径方向における安定性を高める観点から有効である。

【0040】

また、本実施形態では、当該リブは、基端部１０１ａ２とそれよりも幅広の先端部１０１ａ１とを有し、先端部１０１ａ１で凹部１０２ｄ、１０３ｄに嵌合している。したがって、プラスチックレンズ１０２、１０３の熱膨脹又は熱収縮によって凹部１０２ｄ、１０３ｄと凸部１０１ａとが相対的に移動する際の抵抗をより小さくすることができる。よって、プラスチックレンズ１０２、１０３を熱膨脹又は熱収縮によって円滑に径方向に変形させる観点から好適である。
〔実施形態２〕

【0041】

本発明の実施形態２について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、レンズユニットにおける鏡筒の凸部がボスで構成されている以外は、前述した実施形態１と実質的に同じである。

【0042】

図７は、本発明の実施形態２に係るレンズユニットの一部分の構成を模式的に示す斜視図である。図７に示されるように、レンズユニット３００は、鏡筒３０１を有し、鏡筒３０１は凸部３０１ａを有する。凸部３０１ａは、凸条部１１１の側面から第二室内に、鏡筒３０１の軸方向に沿って延在するボスである。凸部３０１ａの断面形状は、前述した凸部１０１ａの先端部１０１ａ１と同じ略円形であり、凸部３０１ａのサイズも先端部１０１ａ１のそれと同じである。また、鏡筒３０１の内周壁面からの径方向における凸部３０１ａの位置も、先端部１０１ａ１のそれと同じである。このように、鏡筒３０１は、その内周壁面からの特定位置に、プラスチックレンズ１０２、１０３の光軸方向に沿って延在し、凹部１０２ｄ、１０３ｄに嵌合するボスを有している。

【0043】

凸部３０１ａは、実施形態１の先端部１０１ａ１と同様に凹部１０２ｄ、１０３ｄに嵌合する。したがって、プラスチックレンズ１０２、１０３の熱膨脹時又は熱収縮時において、先端部１０１ａ１と同様に、凹部１０２ｄ、１０３ｄの底に接触しない範囲において、凹部１０２ｄ、１０３ｄにおける凸部３０１ａの嵌合位置が相対的に移動する。よって、実施形態１と同様に、鏡筒１０１内におけるプラスチックレンズ１０２、１０３の位置は、熱膨脹及び熱収縮によっても、予め調整されている光軸合わせの位置に保たれる。

【0044】

加えて、本実施形態では、凸部３０１ａがボスで構成されている。したがって、径方向に沿って鏡筒１０１の内周壁面とつながる構成を有さない。よって熱膨脹時及び熱収縮時における凸部３０１ａの径方向における変位が実質的に生じない。よって、保持構造における凸部３０１ａの径方向における寸法安定性を高める観点から好適である。また、ボスで構成することによって加工と測定がやや容易になるという観点からも好適である。
〔実施形態３〕

【0045】

本発明の実施形態３について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図８は、本発明の実施形態３に係るレンズユニットの一部分の構成を模式的に示す断面図である。図８に示されるように、レンズユニット３５０は、鏡筒３５１が支持する第１のガラスレンズ３５２、第２のガラスレンズ３５３及びプラスチックレンズ３５４を有している。

【0046】

第１のガラスレンズ３５２及び第２のガラスレンズ３５３は、鏡筒３５１の内周壁面３５１ａによって支持されている。鏡筒３５１は、その端面からプラスチックレンズ３５４の光軸方向に沿って延在するボス３５１ｃを有している。プラスチックレンズ３５４は、その外枠部に設けられた凹部３５４ｄにボス３５１ｃが嵌合して支持されている。プラスチックレンズ３５４は、不図示の押さえ環によって、光軸方向に沿って像面側から物体側に向けて付勢される。

【0047】

本実施形態では、鏡筒３５１と同等の外径を有するレンズユニット３５０が、前述の凸部と凹部とによって鏡筒３５１に保持される。したがって、レンズ３５０のレンズ有効面の径を鏡筒３５１の内径と略同じとすることが可能である。このように、本実施形態は、レンズ有効径のより大きなプラスチックレンズを保持するのに好適である。
〔実施形態４〕

【0048】

本発明の実施形態４について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、プラスチックレンズに加えて他の光学素子をプラスチックレンズと同様に保持構造によって鏡筒に保持する以外は、前述した実施形態１と同じである。図９は、本発明の実施形態３に係るレンズユニットの一部分解斜視図である。図８に示されるように、レンズユニット４００は、プラスチックレンズ１０２とプラスチックレンズ１０３との間に遮光部材４０４を有している。

【0049】

遮光部材４０４は、平面視したときに円環状の板状の部材であり、中央にはレンズ有効面よりも小さな円形の開口を有している。また、遮光部材４０４の外径は、プラスチックレンズの外枠部のそれと略同じである。さらに、遮光部材４０４の外縁部には、外縁から径方向に沿って延在する三つの凹部４０４ｄが形成されている。凹部４０４ｄは、プラスチックレンズ１０２、１０３の凹部１０２ｄ、１０３ｄと同じ大きさ及び形状を有している。遮光部材４０４も、プラスチックレンズ１０２、１０３と同様に、鏡筒１０１の凸部１０１ａに嵌合し、径方向において鏡筒１０１及び凸部１０１ａとの間に隙間を有し、かつ中央開口の中心が光軸と重なる位置で、鏡筒１０１に保持されている。

【0050】

上記のように、本実施形態では、レンズユニット１００は遮光部材４０４をさらに有し、遮光部材４０４は、凹部４０４ｄを有し、鏡筒１０１の凸部１０１ａが凹部４０４ｄに嵌合して鏡筒１０１内に保持されている。したがって、プラスチックレンズ１０２、１０３と同様に、遮光部材４０４は、熱膨脹又は熱収縮しても、その面方向における中心の位置が光軸と重なる位置を維持したまま、鏡筒１０１に保持される。このよに、本発明の実施形態に係る保持構造は、プラスチックレンズ以外の他の光学素子も同様に保持し、当該他の光学素子の保持においてもプラスチックレンズの保持と同様の効果を奏する。
〔変形例〕

【0051】

図１０は本発明おけるプラスチックレンズの凹部の配置を説明するための図である。符号１００２はプラスチックレンズ１００５の中心（光軸）である。プラスチックレンズ１００５に凹部１００３を形成する場合、プラスチックレンズ１００５の熱膨脹又は熱収縮によっても、プラスチックレンズ１００５に対する凹部１００３の相対的な位置及び大きさは保たれる。よって、本発明においてプラスチックレンズ１００５に形成する凹部１００３は、径方向に沿って延在していれば、周方向における位置及び数は限定されない。

【0052】

前述の実施形態において、本体２０１は、カバーガラス２０４に代えて、赤外線カットフィルターなどの実質的な屈折力を有さない光学素子を有していてもよい。

【0053】

また、前述の実施形態において、撮像装置２００は、撮像素子により取得した撮像画像データを電気的に加工して、撮像画像の形状を変化させる画像処理部を有してもよい。また、本実施形態に係る撮像装置２００は、当該画像処理部において撮像画像データを、例えば画像の要部を拡大する（ズーム）加工をするために用いる画像補正データ及び画像補正プログラムなどを保持する画像補正データ保持部、などを有することがより好ましい。

【0054】

また、前述の実施形態において、プラスチックレンズが凸部を、鏡筒が凹部を有していてもよい。また、凸部がリブである場合、凸部の幅は、全体にわたって前述した先端部の幅と同じであってもよい。プラスチックレンズが凸部を有する場合では、プラスチックレンズは、外枠部を有していなくてもよい。

【0055】

また、前述の実施形態において、凸部は複数のプラスチックレンズの凹部に共通して嵌合しているが、鏡筒に保持すべき光学素子ごとに独立して鏡筒又は当該光学素子の一方に形成されてもよい。

【0056】

また、前述の実施形態において、プラスチックレンズのみでレンズユニットの所望の光学性能を実現可能である場合には、レンズユニットはガラスレンズを有していなくてもよい。

【0057】

また、前述の実施形態において、撮像装置２００に求められる光学特性を満たす範囲において、凹部又は凸部の配置数は、３よりも小さく（例えば２）てもよいし、３よりも大きく（例えば４以上）てもよい。

【0058】

また、本発明の実施形態において、凸部は、実施形態１のリブと実施形態２のボスとの両方を含んでいてもよい。

【0059】

また、前述の実施形態３では、他の光学素子として遮光部材が鏡筒にさらに保持される形態を説明したが、他の光学素子は、遮光部材以外の部材であってよく、あるいは、レンズの間隔を調整するためのスペーサであってもよい。スペーサのような構造上の部材であっても、レンズに当接する部材であれば、プラスチックレンズと同様に鏡筒に保持することによって、プラスチックレンズの位置を光軸に対応した位置に維持するのにより好適である。
〔まとめ〕

【0060】

以上の説明から明らかなように、本発明の第一の態様のレンズユニット（１００）は、鏡筒（１０１）と、保持構造を介して鏡筒に保持されるプラスチックレンズ（１０２、１０３）と、を有するレンズユニットであって、保持構造は、プラスチックレンズ及び鏡筒の一方に形成される凹部（１０２ｄ、１０３ｄ）と、プラスチックレンズ及び鏡筒の他方に形成される、凹部に嵌合する凸部（１０１ａ）と、を含み、凸部は、その先端が凹部の底に接触しないように凹部と嵌合する。第一の態様によれば、レンズユニットにおいて、レンズの熱による膨脹又は収縮に関わらず、光軸に対するレンズの位置の変化を防止することができる。

【0061】

本発明の第二の態様に係るレンズユニットは、第一の態様において、プラスチックレンズが、レンズ有効面（１０２ｂ、１０３ｂ）と、その外側を囲む外枠部（１０２ｃ、１０３ｃ）と、外枠部に形成される凹部を有し、鏡筒は、内周壁面から内側の特定位置に位置する凸部を有する。第二の態様は、レンズユニットの組み立てにおけるプラスチックレンズの装着及び位置調整を容易にする観点からより一層効果的である。

【0062】

本発明の第三の態様に係るレンズユニットは、第一の態様又は第二の態様において、プラスチックレンズを複数有し、鏡筒は、複数のプラスチックレンズの凹部に共通して嵌合する凸部を有する。第三の態様は、保持構造としての凸部を有する鏡筒を簡易に作製可能な観点からより一層効果的である。

【0063】

本発明の第四の態様に係るレンズユニットは、第一の態様から第三の態様のいずれかにおいて、レンズユニットは、ガラスレンズ（１０４）をさらに有する。第四の態様は、所望の光学特性を有するレンズユニットを簡素な光学構成で実現する観点からより一層効果的である。

【0064】

本発明の第五の態様に係るレンズユニットは、第一の態様から第四の態様のいずれかにおいて、プラスチックレンズは、光軸方向に付勢されて鏡筒内で支持される。第五の態様は、鏡筒内におけるプラスチックレンズを位置のずれを抑制する観点からより一層効果的である。

【0065】

本発明の第六の態様に係るレンズユニットは、第一の態様から第五の態様のいずれかにおいて、凹部又は凸部は、プラスチックレンズの周方向における３か所に設けられている。第六の態様は、鏡筒内におけるプラスチックレンズの径方向の位置ずれを抑制する観点からより一層効果的である。

【0066】

本発明の第七の態様に係るレンズユニットは、第一の態様から第六の態様のいずれかにおいて、鏡筒がその内周壁面から突出してプラスチックレンズの光軸方向に沿って延在するリブを有し、当該リブが基端部（１０１ａ２）とそれよりも幅広の先端部（１０１ａ１）とを有して先端部で凹部に嵌合し、プラスチックレンズは、前記鏡筒の内径よりも小さな外径を有する。第七の態様は、凸部の強度を高める観点からより一層効果的である。

【0067】

本発明の第八の態様に係るレンズユニットは、第一の態様から第七の態様のいずれかにおいて、鏡筒がその内周壁面からの特定位置に、プラスチックレンズの光軸方向に沿って延在して凹部に嵌合するボスを有し、プラスチックレンズは、前記鏡筒の内径よりも小さな外径を有する。第八の態様は、凸部の径方向における寸法安定性を高める観点からより一層効果的である。

【0068】

本発明の第九の態様に係るレンズユニットは、第一の態様から第八の態様のいずれかにおいて、鏡筒は、その端面からプラスチックレンズの光軸方向に沿って延在し、凹部に嵌合するボスを有する。第九の態様は、プラスチックレンズのレンズ有効径を大きくする観点からより一層効果的である。

【0069】

本発明の第十の態様に係るレンズユニットは、第一の態様から第九の態様のいずれかにおいて、遮光部材（４０４）又はスペーサをさらに有し、遮光部材又はスペーサが凹部（４０４ｄ）を有し、鏡筒の凸部が当該凹部に嵌合して鏡筒に保持される。第九の態様は、レンズ間に配置されるレンズ以外の構成要素も光軸を基準とする位置に保持する観点からより一層効果的である。

【0070】

本発明の第十一の態様に係る撮像装置（２００）は、第一の態様から第十の態様のいずれかのレンズユニットを有する。第十一の態様によれば、レンズユニットを備える撮像装置において、レンズの熱による膨脹又は収縮に関わらず、光軸に対するレンズの位置の変化を防止することができる。第十一の態様によれば、レンズユニットを備える撮像装置において、レンズの熱による膨脹又は収縮に関わらず、光軸に対するレンズの位置の変化を防止することができる。

【0071】

本発明によれば、鏡筒とレンズに加工を施すだけで部品点数を増やすことなく、広い温度範囲に対応した製品を提供することができ、廃棄物処理の削減に効果がある。したがって、本発明によれば、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標１２「つくる責任つかう責任」の達成への貢献が期待される。

【0072】

本発明は上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。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も、本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0073】

１００、３００、３５０、４００ レンズユニット
１０１、３０１、３５１ 鏡筒
１０１ａ、３０１ｂ、３５４ｄ 凸部
１０１ａ１ 先端部
１０１ａ２ 基端部
１０２、１０３、３５４、１００５ プラスチックレンズ
１０２ｂ、１０３ｂ レンズ有効面
１０２ｃ、１０３ｃ 外枠部
１０２ｄ、１０３ｄ、３５４ｄ、４０４ｄ、１００３ 凹部
１０４、３５２，３５３ ガラスレンズ
１０５ リテーナ
１０７ スペーサ
１１１ 凸条部
１２０ 第一室
１２１ 対物側リテーナ
１３０ 第二室
２００ 撮像装置
２０１ 本体
２０４ カバーガラス
２０５ ＣＣＤセンサ
３０１ａ、３５１ｃ ボス
４０４ 遮光部材
１００２ 中心
ＯＡ 光軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】