特許 7011220 光学ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-18

(45)【発行日】2022-02-10

(54)【発明の名称】光学ユニット

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20220203BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20220203BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 F

G02B7/02 B

G03B30/00

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018017434

(22)【出願日】2018-02-02

(65)【公開番号】P2019133093

(43)【公開日】2019-08-08

【審査請求日】2020-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109221

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 充広

(72)【発明者】

【氏名】新谷 昌之

(72)【発明者】

【氏名】船橋 章

(72)【発明者】

【氏名】本目 成男

【審査官】▲うし▼田 真悟

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１７０１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１０４１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０７９１３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス製のレンズ本体と、当該レンズ本体が内側に組みつけられている樹脂製のレンズ枠とを有する第１光学レンズと、
前記レンズ枠の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する第２光学レンズと、
前記第１光学レンズ及び前記第２光学レンズとは異なる１以上の要素光学レンズと、
前記第１光学レンズ、前記第２光学レンズ、及び前記要素光学レンズを保持するレンズホルダーとを備える光学ユニットであって、
前記第１光学レンズ、前記第２光学レンズ、及び前記要素光学レンズは、隣接する一対の光学レンズで互いに嵌合した状態で前記レンズホルダーの胴部内に一体的に挿入されており、
前記レンズ枠は、第１外向き嵌合部を有し、
前記第２光学レンズは、第１内向き嵌合部を有し、
前記第１外向き嵌合部と前記第１内向き嵌合部とを嵌合させることによって、前記第２光学レンズと前記レンズ枠とが固定されており、
前記レンズホルダーは、前記第１光学レンズ、前記第２光学レンズ、及び前記要素光学レンズのうちいずれかを嵌合によって所定位置に固定することを特徴とする光学ユニット。

【請求項2】

前記レンズ枠の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する第３光学レンズをさらに備え、
前記レンズ枠は、前記第１外向き嵌合部とは異なる第２外向き嵌合部を有し、
前記第３光学レンズは、第２内向き嵌合部を有し、
前記第２外向き嵌合部と前記第２内向き嵌合部とを嵌合させることによって、前記第３光学レンズが前記第１光学レンズを挟んで前記第２光学レンズの反対側に配置されるように、前記第３光学レンズと前記レンズ枠とが固定されることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。

【請求項3】

前記第１光学レンズを除く隣接する一対の光学レンズは、線膨張係数が大きな内向き嵌合部と、線膨張係数が小さな外向き嵌合部とによって固定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の光学ユニット。

【請求項4】

前記レンズ枠は、繊維を含む材料で形成され、
前記レンズ本体、前記第２光学レンズ、及び前記要素光学レンズは、繊維を含まない材料で形成されることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光学ユニット。

【請求項5】

前記第１光学レンズは、絞り位置の近傍に配置されることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の光学ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス製のレンズ本体を樹脂製のレンズ枠で保持したレンズを要素として含む光学ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

車載カメラ等の用途では、大きな温度変化を伴う環境試験においても光学性能を維持させるために、感度の高い絞り近傍のレンズにガラス材料を使用するケースがある。ガラスレンズを使用した場合、加工の制約上、外径を大きくできないことがあり、特許文献１では、レンズホルダー部品とは別にレンズ枠にガラスレンズを収納し、そのレンズ枠をレンズホルダー部品に圧入する構造を採用している。

【0003】

しかし、この構造の場合、レンズ枠及びレンズホルダーの線膨張係数の関係について、レンズ枠の線膨張係数がレンズホルダーの線膨張係数よりも大きいという関係が好ましいとなっており、高温環境に放置した場合、内側に配置されているレンズ枠の方がレンズホルダーよりも膨張し、レンズホルダーに対して過大な応力が働き、その状態でアニールの効果が働くため、常温に戻した際にレンズホルダー側が元の寸法まで戻らず、レンズ枠とレンズホルダーとの圧入関係が維持されなくなる可能性がある。圧入関係が維持されず、レンズ枠とレンズホルダーと間でガタつきが生じた場合には、光学性能の劣化に繋がる可能性もある。また、元々圧入関係にせずに一定のガタ量を持たせておくという考えもあるが、この場合でも、レンズ枠がレンズホルダーに対して常温で偏芯可能となり安定した光学性能を保つことが難しくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－１７０１２３号公報

【発明の概要】

【0005】

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高温環境で温度変化が生じたときもレンズ枠及びレンズホルダーに過大な応力が働くことなく、光学性能の劣化も防ぐことができる光学ユニットを提供することを目的とする。

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る光学ユニットは、ガラス製のレンズ本体と、当該レンズ本体が内側に組みつけられている樹脂製のレンズ枠とを有する第１光学レンズと、レンズ枠の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する第２光学レンズと、第１光学レンズ及び第２光学レンズとは異なる１以上の要素光学レンズと、第１光学レンズ、第２光学レンズ、及び要素光学レンズを保持するレンズホルダーとを備える光学ユニットであって、第１光学レンズ、第２光学レンズ、及び要素光学レンズは、隣接する一対の光学レンズで互いに嵌合した状態でレンズホルダーの胴部内に一体的に挿入されており、レンズ枠は、第１外向き嵌合部を有し、第２光学レンズは、第１内向き嵌合部を有し、第１外向き嵌合部と第１内向き嵌合部とを嵌合させることによって、第２光学レンズとレンズ枠とが固定されており、レンズホルダーは、第１光学レンズ、第２光学レンズ、及び要素光学レンズのうちいずれかを嵌合によって所定位置に固定する。

【0007】

上記光学ユニットによれば、レンズ枠の線膨張係数よりも第２光学レンズの線膨張係数が大きく、第１外向き嵌合部と第１内向き嵌合部とを嵌合させることによって第２光学レンズとレンズ枠とが固定されるので、高温環境におかれた場合、第２光学レンズの方がレンズ枠よりも膨張するため、嵌合が緩む方向になり、第２光学レンズの枠部又はレンズ枠に過大な応力が働くことを回避できる。このように、高温環境で過大な応力が働かないので、高温環境から常温環境に戻した際に嵌合による固定状態が確保され、光学性能の劣化を防ぐことができる。一方、低温環境では上記とは逆の現象が生じ、第２光学レンズがレンズ枠を締め付けることとなり、レンズ枠に大きな応力が働くこととなるが、低温環境ではアニールの効果は働かないため、常温環境に戻した際に第２光学レンズとレンズ枠との嵌合による固定状態が変化することはない。
また、第１光学レンズ、第２光学レンズ、及び要素光学レンズと、これらを保持するレンズホルダーとを備えることにより、光学ユニットを３つ以上の光学レンズで構成することになり、第１光学レンズを温度変化の影響を受けやすい箇所に配置することにより、環境耐性を高めることができる。
また、レンズホルダーが、第１光学レンズ、第２光学レンズ、及び要素光学レンズのいずれかを嵌合によって所定位置に固定することにより、レンズホルダーに固定された光学レンズを基準として、他の光学レンズの相対的配置を調整すれば、全体の配置関係に関して所定の精度を確保することができる。

【0008】

本発明の具体的な側面では、上記光学ユニットにおいて、レンズ枠の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する第３光学レンズをさらに備え、レンズ枠は、第１外向き嵌合部とは異なる第２外向き嵌合部を有し、第３光学レンズは、第２内向き嵌合部を有し、第２外向き嵌合部と第２内向き嵌合部とを嵌合させることによって、第３光学レンズが第１光学レンズを挟んで第２光学レンズの反対側に配置されるように、第３光学レンズとレンズ枠とが固定される。この場合、線膨張係数が相対的に小さな第２外向き嵌合部と、線膨張係数が相対的に大きな第２内向き嵌合部とを嵌合させることによって第３光学レンズとレンズ枠とが固定されるので、膨張の程度の差から、高温環境で第３光学レンズ又はレンズ枠に過大な応力が働かず、第３光学レンズ等の枠部の変形による固定状態の劣化を防止できる。

【0011】

本発明のさらに別の側面では、第１光学レンズを除く隣接する一対の光学レンズは、線膨張係数が大きな内向き嵌合部と、線膨張係数が小さな外向き嵌合部とによって固定されている。

【0012】

本発明のさらに別の側面では、レンズ枠は、繊維を含む材料で形成され、レンズ本体、第２光学レンズ、及び要素光学レンズは、繊維を含まない材料で形成される。この場合、レンズ枠の線膨張係数を第２光学レンズ等の線膨張係数に対して小さくしやすくなる。

【0013】

本発明のさらに別の側面では、第１光学レンズは、絞り位置の近傍に配置される。第１光学レンズはガラス製のレンズ本体を有し温度による特性の変動を抑えることができるので、第１光学レンズを特に絞り位置の近傍に配置することで、光学ユニット全体の温度感度を下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態の光学ユニットを含む撮像装置を説明する断面図である。

【図2】（Ａ）は、第３及び第４レンズの外周枠部における嵌合による固定を説明する部分拡大断面図であり、（Ｂ）は、第４及び第５レンズの外周枠部における嵌合による固定を説明する部分拡大断面図であり、（Ｃ）は、第７レンズの外周枠部及びレンズホルダーの像側端部の嵌合による固定を説明する部分拡大断面図である。

【図3】第２実施形態の光学ユニットを説明する断面図である。

【図4】第３実施形態の光学ユニットを説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明に係る第１実施形態の光学ユニットとこれを備える撮像装置について説明する。

【0016】

図１に示すように、光学ユニット１００は、センサー部５０と組み合わせることによって撮像装置２００を構成する。光学ユニット１００は、撮像光学系１０と、撮像光学系１０を収納したレンズホルダー２０とを備える。撮像光学系１０は、第１～第７レンズＬ１～Ｌ７で構成されている。第１～第７レンズＬ１～Ｌ７のうち、第１～第３レンズＬ１～Ｌ３及び第５～第７レンズＬ５～Ｌ７は、樹脂製の光学レンズであり、第４レンズＬ４は、ガラス製のレンズ本体３１と、当該レンズ本体３１が内側に組みつけられている樹脂製のレンズ枠３２とを有する光学レンズである。レンズホルダー２０は、樹脂材料、樹脂にグラスファイバーを混合した材料等で形成されている。第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間には、絞りＳＴ１が挟まれて配置されており、第４レンズＬ４のレンズ枠３２には、絞りＳＴ２が固定されている。レンズホルダー２０やレンズ枠３２としては、例えばポリカーボネートやポリアミドにガラス繊維が配合された材料等が用いられる。一方、レンズＬ１～Ｌ３，Ｌ５～Ｌ７及びレンズ本体３１については、所期の光学特性を発揮する屈折率等を有する材料が選択される。

【0017】

第１レンズＬ１は、外周部１１ａの像側に光軸ＡＸに平行な面と光軸ＡＸに垂直な面とを有する段差部１１ｃを有し、段差部１１ｃには、防水用のＯリング２５が取り付けられている。外周部１１ａの像側には、光軸ＡＸに垂直な突当て面を有する平坦部１１ｄが設けられている。一方、外周部１１ａの物体側の外縁には、レンズホルダー２０の物体側端部２０ａに形成した熱カシメ部２０ｈに密着して物体側端部２０ａに固定されている。第２レンズＬ２は、光学的に機能する本体部分の外側に環状の枠部１２を有し、枠部１２において、第１レンズＬ１側に物体側当接部２ａが設けられ、第３レンズＬ３側に外向き嵌合部２ｂが設けられている。第３レンズＬ３は、光学的に機能する本体部分の外側に環状の枠部１３を有し、枠部１３において、第２レンズＬ２側に内向き嵌合部３ａが設けられ、第４レンズＬ４側に内向き嵌合部３ｂが設けられている。第４レンズＬ４を構成するレンズ枠３２の枠部１４において、第３レンズＬ３側に外向き嵌合部４ａが設けられ、第５レンズＬ５側に外向き嵌合部４ｂが設けられている。第５レンズＬ５は、光学的に機能する本体部分の外側に環状の枠部１５を有し、枠部１５において、第４レンズＬ４側に内向き嵌合部５ａが設けられ、第６レンズＬ６側に外向き嵌合部５ｂが設けられている。第６レンズＬ６は、光学的に機能する本体部分の外側に環状の枠部１６を有し、枠部１６において、第５レンズＬ５側に内向き嵌合部６ａが設けられ、第７レンズＬ７側に外向き嵌合部６ｂが設けられている。第７レンズＬ７は、光学的に機能する本体部分の外側に環状の枠部１７を有し、枠部１７において、第６レンズＬ６側に内向き嵌合部７ａが設けられ、レンズホルダー２０の像側端部２０ｂ側に内向き嵌合部７ｂが設けられている。

【0018】

図２（Ａ）は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との嵌合による固定を説明する図である。第４レンズＬ４の第３レンズＬ３側に設けた外向き嵌合部４ａは、光軸ＡＸに平行な外周面４１と、光軸ＡＸに垂直な一対の平面４２，４３とを有する。また、第３レンズＬ３の第４レンズＬ４側に設けた内向き嵌合部３ｂは、光軸ＡＸに平行な内周面４４と、光軸ＡＸに垂直な一対の平面４５，４６とを有する。外向き嵌合部４ａの外周面４１と、内向き嵌合部３ｂの内周面４４とが当接することにより、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とが光軸ＡＸに垂直な方向に関してアライメントされ相互に支持される。また、外向き嵌合部４ａの一方の平面４２と、内向き嵌合部３ｂの一方の平面４５とが当接することにより、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とが光軸ＡＸに平行な方向に関してアライメントされ相互に支持される。つまり、第１光学レンズである第４レンズＬ４を構成するレンズ枠３２の外向き嵌合部４ａと、第２光学レンズである第３レンズＬ３の内向き嵌合部３ｂとの組合せにより、第３及び第４レンズＬ３，Ｌ４が光軸ＡＸの方向及びこれに垂直な方向に関して相互にアライメントされ固定される。ここで、平面４３，４６は、アライメントに寄与せず、図示のものに限らず、相互に干渉しない任意の形状とできる。

【0019】

第３及び第４レンズＬ３，Ｌ４については、第１光学レンズである第４レンズＬ４のレンズ枠３２の線膨張係数よりも第２光学レンズである第３レンズＬ３の線膨張係数が大きくなるように材料が選択されており、光学ユニット１００が高温環境におかれた場合、第２光学レンズである第３レンズＬ３の方が第４レンズＬ４のレンズ枠３２よりも膨張するため、嵌合が緩む方向になり、第３レンズＬ３の枠部１３やレンズ枠３２に過大な応力が働くことを回避できる。このように、高温環境で過大な応力が働かないので、高温環境から常温環境に戻した際に、内向き嵌合部３ｂ及び外向き嵌合部４ａの嵌合による固定状態が確保され、光学ユニット１００の光学性能の劣化を防ぐことができる。一方、低温環境では上記とは逆の現象が生じ、第２光学レンズである第３レンズＬ３がレンズ枠３２を締め付けることとなり、レンズ枠３２に大きな応力が働くこととなるが、低温環境ではアニールの効果は働かないため、常温環境に戻した際に第３レンズＬ３とレンズ枠３２との嵌合による固定状態が変化することはない。

【0020】

図２（Ｂ）は、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との嵌合による固定を説明する図である。第４レンズＬ４の第５レンズＬ５側に設けた外向き嵌合部４ｂは、光軸ＡＸに平行な外周面１４１と、光軸ＡＸに垂直な一対の平面１４２，１４３とを有する。また、第５レンズＬ５の第４レンズＬ４側に設けた内向き嵌合部５ａは、光軸ＡＸに平行な内周面１４４と、光軸ＡＸに垂直な一対の平面１４５，１４６とを有する。外向き嵌合部４ｂの外周面１４１と、内向き嵌合部５ａの内周面１４４とが当接することにより、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とが光軸ＡＸに垂直な方向に関してアライメントされ相互に支持される。また、外向き嵌合部４ｂの一方の平面１４２と、内向き嵌合部５ａの一方の平面１４５とが当接することにより、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とが光軸ＡＸに平行な方向に関してアライメントされ相互に支持される。つまり、第１光学レンズである第４レンズＬ４を構成するレンズ枠３２の外向き嵌合部４ｂと、第３光学レンズである第５レンズＬ５の内向き嵌合部５ａとの組合せにより、第４及び第５レンズＬ４，Ｌ５が光軸ＡＸの方向及びこれに垂直な方向に関して相互にアライメントされ固定される。ここで、平面１４３，１４６は、アライメントに寄与せず、図示のものに限らず、相互に干渉しない任意の形状とできる。

【0021】

第４及び第５レンズＬ４，Ｌ５については、第１光学レンズである第４レンズＬ４のレンズ枠３２の線膨張係数よりも第３光学レンズである第５レンズＬ５の線膨張係数が大きくなるように材料が選択されており、膨張の程度の差から、高温環境で第５レンズＬ５やレンズ枠３２に過大な応力が働かず、第４レンズＬ４のレンズ枠３２や第５レンズＬ５の枠部１５の変形による固定状態の劣化を防止できる。

【0022】

図２（Ｃ）は、第７レンズＬ７とレンズホルダー２０の像側端部２０ｂとの嵌合による固定を説明する図である。第７レンズＬ７の像側端部２０ｂ側に設けた内向き嵌合部７ｂは、光軸ＡＸに平行な内周面２４１と、光軸ＡＸに垂直な一対の平面２４２，２４３とを有する。また、像側端部２０ｂの第７レンズＬ７側に設けた外向き嵌合部８ａは、光軸ＡＸに平行な外周面２４４と、光軸ＡＸに垂直な一対の平面２４５，２４６とを有する。内向き嵌合部７ｂの内周面２４１と、外向き嵌合部８ａの外周面２４４とが当接することにより、第７レンズＬ７とレンズホルダー２０とが光軸ＡＸに垂直な方向に関してアライメントされ相互に支持される。また、内向き嵌合部７ｂの一方の平面２４２と、外向き嵌合部８ａの一方の平面２４５とが当接することにより、第７レンズＬ７とレンズホルダー２０とが光軸ＡＸに平行な方向に関してアライメントされ相互に支持される。つまり、要素光学レンズである第７レンズＬ７の内向き嵌合部７ｂと、レンズホルダー２０の外向き嵌合部８ａとの組合せにより、レンズホルダー２０に対して第７レンズＬ７が光軸ＡＸの方向及びこれに垂直な方向に関してアライメントされ固定される。ここで、平面２４３，２４６は、アライメントに寄与せず、図示のものに限らず、相互に干渉しない任意の形状とできる。

【0023】

以上において、レンズホルダー２０の材料は、レンズホルダー２０の線膨張係数が要素光学レンズである第７レンズＬ７の線膨張係数と等しいか大きくなるように選択されており、膨張の程度の差から、高温環境で第７レンズＬ７や像側端部２０ｂに過大な応力が働かず、第７レンズＬ７の枠部１７や像側端部２０ｂの変形による固定状態の劣化を防止できる。

【0024】

図１に戻って、第４レンズＬ４において、レンズ本体３１は、レンズ枠３２の内向き嵌合部４ｃに嵌合する状態で固定されている。ガラス製のレンズ本体３１の線膨張係数は、樹脂製のレンズ枠３２の線膨張係数よりも小さく、膨張の程度の差から、高温環境でレンズ本体３１とレンズ枠３２との間に過大な応力が働かず、低温環境でレンズ枠３２の変形が生じず、レンズ枠３２の変形による固定状態の劣化を防止できる。

【0025】

詳細な説明を省略するが、隣接する一対の要素光学レンズである第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との嵌合による固定についても、線膨張係数が等しいか相対的に小さい第２レンズＬ２の外向き嵌合部２ｂと、線膨張係数が等しいか相対的に大きい第３レンズＬ３の内向き嵌合部３ａとが嵌合し、光軸ＡＸの方向及びこれに垂直な方向に関して相互にアライメントされ固定されるだけでなく、膨張の程度の差から、高温環境で第２及び第３レンズＬ２，Ｌ３間に過大な応力が働かず、固定状態の劣化を防止できる。隣接する一対の要素光学レンズである第５レンズＬ５と第６レンズＬ６との嵌合による固定についても、線膨張係数が等しいか相対的に小さい第５レンズＬ５の外向き嵌合部５ｂと、線膨張係数が等しいか相対的に大きい第６レンズＬ６の内向き嵌合部６ａとが嵌合し、光軸ＡＸの方向及びこれに垂直な方向に関して相互にアライメントされ固定されるだけでなく、膨張の程度の差から、高温環境で第５及び第６レンズＬ５，Ｌ６間に過大な応力が働かず、固定状態の劣化を防止できる。隣接する一対の要素光学レンズである第６レンズＬ６と第７レンズＬ７との嵌合による固定についても、線膨張係数が等しいか相対的に小さい第６レンズＬ６の外向き嵌合部６ｂと、線膨張係数が等しいか相対的に大きい第７レンズＬ７の内向き嵌合部７ａとが嵌合し、光軸ＡＸの方向及びこれに垂直な方向に関して相互にアライメントされ固定されるだけでなく、膨張の程度の差から、高温環境で第６及び第７レンズＬ６，Ｌ７間に過大な応力が働かず、固定状態の劣化を防止できる。

【0026】

以上において、第１～第６レンズＬ１～Ｌ６は、レンズホルダー２０の線膨張係数と等しいか小さい線膨張係数を有することで、高温環境でレンズホルダー２０との間に応力が働く悪影響を確実に回避できるが、レンズホルダー２０の胴部２０ｃと各レンズＬ１～Ｌ６の枠部１１～１６の外周面との間に適度のスペースＳＰを設けておけば、第１～第６レンズＬ１～Ｌ６の膨張による応力変形を回避できる。

【0027】

光学ユニット１００の組み立てについて簡単に説明すると、レンズホルダー２０を準備し、第７レンズＬ７をレンズホルダー２０内に挿入し嵌合部８ａ，７ｂを用いて像側端部２０ｂに固定する。次に、第６レンズＬ６をレンズホルダー２０内に挿入し嵌合部７ａ，６ｂを用いて第７レンズＬ７に対して固定する。次に、第５レンズＬ５をレンズホルダー２０内に挿入し嵌合部６ａ，５ｂを用いて第６レンズＬ６に対して固定する。次に、第４レンズＬ４をレンズホルダー２０内に挿入し嵌合部５ａ，４ｂを用いて第５レンズＬ５に対して固定する。次に、第３レンズＬ３をレンズホルダー２０内に挿入し嵌合部４ａ，３ｂを用いて第４レンズＬ４に対して固定する。次に、第２レンズＬ２をレンズホルダー２０内に挿入し嵌合部３ａ，２ｂを用いて第３レンズＬ３に対して固定する。最後に、第１レンズＬ１の段差部１１ｃにＯリング２５を取り付けてレンズホルダー２０内に挿入し、第１レンズＬ１の平坦部１１ｄを第２レンズＬ２の物体側当接部２ａに突き当てた状態とし、レンズホルダー２０先端のカシメ予定部を熱変形させて熱カシメ部２０ｈを形成することで、光学ユニット１００の組み立てが完了する。

【0028】

撮像装置２００において、センサー部５０は、光学ユニット１００の撮像光学系１０によって形成された被写体像を光電変換する固体撮像素子５１と、固体撮像素子５１やフィルター５２を保持するセンサーホルダー５３とを備える。固体撮像素子５１は、例えばＣＭＯＳ型のイメージセンサーである。

【0029】

以上で説明した第１実施形態の光学ユニット１００では、第１光学レンズである第４レンズＬ４のレンズ枠３２の線膨張係数よりも第２光学レンズである第３レンズＬ３の線膨張係数が大きくなるように材料が選択されており、光学ユニット１００が高温環境におかれた場合、第２光学レンズである第３レンズＬ３の方が第４レンズＬ４のレンズ枠３２よりも膨張するため、嵌合が緩む方向になり、第３レンズＬ３の枠部１３やレンズ枠３２に過大な応力が働くことを回避できる。このように、高温環境で過大な応力が働かないので、高温環境から常温環境に戻した際に、内向き嵌合部３ｂ及び外向き嵌合部４ａの嵌合による固定状態が確保され、光学ユニット１００の光学性能の劣化を防ぐことができる。一方、低温環境では上記とは逆の現象が生じ、第２光学レンズである第３レンズＬ３がレンズ枠３２を締め付けることとなり、レンズ枠３２に大きな応力が働くこととなるが、低温環境ではアニールの効果は働かないため、常温環境に戻した際に第３レンズＬ３とレンズ枠３２との嵌合による固定状態が変化することはない。

【0030】

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る光学ユニットについて説明する。なお、第２実施形態の光学ユニットは第１実施形態の光学ユニットを変形したものであり、特に説明しない事項は第１実施形態等と同様である。

【0031】

図３に示すように、光学ユニット１００は、撮像光学系１０と、撮像光学系１０を収納したレンズホルダー２０とを備える。撮像光学系１０は、第１～第７レンズＬ１～Ｌ７で構成されている。

【0032】

この場合、第４レンズＬ４は、レンズホルダー２０内に嵌合によって固定されており、光軸ＡＸに垂直な方向に位置決めされている。また、第７レンズＬ７は、レンズホルダー２０内に嵌合によって固定されないが、光軸ＡＸの方向に位置決めされている。具体的には、レンズホルダー２０の内周面９ａに第４レンズＬ４のレンズ枠３２の外周面９ｂが当接して、レンズホルダー２０と第４レンズＬ４との嵌合により光軸ＡＸに垂直な方向に関する固定が達成されている。また、レンズホルダー２０の像側端部２０ｂにおいて外向き嵌合部８ａが省略され、第７レンズＬ７において内向き嵌合部７ｂが省略されている。代わりに、レンズホルダー２０の像側端部２０ｂの平面９ｃに第７レンズＬ７の枠部１７の平面９ｄが当接して、レンズホルダー２０と第７レンズＬ７との当接により光軸ＡＸの方向に関する支持又は位置決めが達成されている。なお、第１～第７レンズＬ１～Ｌ７間の固定又は位置決めは、第１実施形態の場合と同様であり、説明を省略する。

【0033】

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る光学ユニットについて説明する。なお、第３実施形態の光学ユニットは第１実施形態の光学ユニットを変形したものであり、特に説明しない事項は第１実施形態等と同様である。

【0034】

図４に示すように、光学ユニット１００中の撮像光学系１０において、第２レンズＬ２は、レンズホルダー２０の物体側端部２０ａとの嵌合によって固定されている。要素光学レンズである第２レンズＬ２とレンズホルダー２０の物体側端部２０ａとの固定については、線膨張係数が等しいか相対的に大きい第２レンズＬ２の内向き嵌合部１２ａと、線膨張係数が等しいか相対的に小さいレンズホルダー２０の物体側端部２０ａの外向き嵌合部８ｂとが嵌合する。この際、内向き嵌合部１２ａの内周面３４１と、外向き嵌合部８ｂの外周面３４４とが当接することにより、第２レンズＬ２がレンズホルダー２０に対して光軸ＡＸに垂直な方向に関してアライメントされている。さらに、詳細な説明を省略するが、内向き嵌合部１２ａと外向き嵌合部８ｂとが嵌合する際に、第２レンズＬ２がレンズホルダー２０に対して光軸ＡＸの方向に関してもアライメントされている。この場合、第２レンズＬ２を起点として、第３～第７レンズＬ３～Ｌ７が順次位置決めされつつ固定され、第７レンズＬ７がレンズホルダー２０の像側端部２０ｂにおいて熱カシメによって固定される。第１レンズＬ１については、第１レンズＬ１の平坦部１１ｄをレンズホルダー２０の物体側端部２０ａに突き当てることで位置決めを行っている。

【0035】

〔その他〕
以上では、具体的な実施形態としての光学ユニット１００について説明したが、本発明に係る光学ユニットに限らず様々な変形が可能である。例えば、撮像光学系１０を構成する光学レンズの枚数は７枚に限らず、例えば３枚以上の様々な正負パワーの組合せの光学レンズとできる。また、レンズホルダー２０の形状も、撮像光学系の用途等に応じて適宜変更することができる。

【0036】

上記実施形態において、第４レンズＬ４がレンズ本体３１とレンズ枠３２とで構成される複合型のレンズであるとしたが、第４レンズＬ４以外の１以上の他のレンズがレンズ本体とレンズ枠とで構成される複合型のレンズであってもよい。

【符号の説明】

【0037】

Ｌ１-Ｌ７…レンズ、 ＳＰ…スペース、 １１-１７…枠部、 ２ａ…物体側当接部、 １２ａ…嵌合部、 ２ｂ…嵌合部、 ３ａ，３ｂ…嵌合部、 ４ａ，４ｂ…嵌合部、 ５ａ，５ｂ…嵌合部、 ６ａ，６ｂ…嵌合部、 ７ａ，６ｂ…嵌合部、 ７ｂ，７ｂ…嵌合部、 ８ａ，８ｂ…嵌合部、 ９ａ…内周面、 ９ｂ…外周面、 ９ｃ，９ｄ…平面、 １０…撮像光学系、 １１ａ…外周部、 １１ｃ…段差部、 １１ｄ…平坦部、 １２，１３，１５，１６，１７…枠部、 ２０…レンズホルダー、 ２０ａ…物体側端部、 ２０ｂ…像側端部、 ２０ｃ…胴部、 ２０ｈ…熱カシメ部、 ２５…Ｏリング、 ３１…レンズ本体、 ３２…レンズ枠、 ４１…外周面、 ４４…内周面、 ４２，４５…平面、 ５０…センサー部、 ５３…センサーホルダー、 １００…光学ユニット、 １４１…外周面、 １４４…内周面、 １４２，１４５…平面、 ２４１…内周面、 ２４４…外周面、 ２４２，２４５…平面、 ３４１…内周面、 ３４４…外周面、 ２００…撮像装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】