特許 7449801 レンズユニット

(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】2024-03-06

(45)【発行日】2024-03-14

(54)【発明の名称】レンズユニット

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20240307BHJP

   G03B 17/55 20210101ALI20240307BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20240307BHJP

   H04N 23/52 20230101ALI20240307BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240307BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 D

G03B17/55

G03B17/02

G02B7/02 A

G02B7/02 E

G02B7/02 Z

H04N23/52

G03B30/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020121286

(22)【出願日】2020-07-15

(65)【公開番号】P2022018283

(43)【公開日】2022-01-27

【審査請求日】2023-05-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】ニデックインスツルメンツ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】鶴岡 恭生

(72)【発明者】

【氏名】山本 明典

(72)【発明者】

【氏名】白鳥 敏男

(72)【発明者】

【氏名】楳田 勝美

(72)【発明者】

【氏名】谷川 剛基

(72)【発明者】

【氏名】岡田 真也

【審査官】▲うし▼田 真悟

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２３９１０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２２５７４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－３２５６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６８５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３８５２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１４

Ｇ０３Ｂ １７／５５

Ｇ０３Ｂ ３０／００

Ｈ０４Ｎ ２３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

最も物体側にある第１レンズと、
前記第１レンズに対して像側に配置される第２レンズと、
前記第１レンズを収容する第１収容部、および、前記第２レンズを収容する第２収容部を備えるレンズホルダと、
ヒータを備えるフレキシブルプリント基板と、を有し、
前記第１レンズは、物体側レンズ面、像側レンズ面、および、前記像側レンズ面を囲む像側フランジ面を備え、
前記第１収容部は、前記第１レンズの光軸方向の位置を規制する規制部を備え、
前記像側フランジ面は、前記フレキシブルプリント基板が配置される内周領域、および、前記規制部が当接する外周領域を備えることを特徴とするレンズユニット。

【請求項2】

前記フレキシブルプリント基板は、前記像側フランジ面に沿う平面部と、径方向外側へ延びる延伸部と、を備え、
前記平面部は、前記延伸部と繋がる繋ぎ部を備え、
前記第１収容部は、前記規制部の内周縁から径方向外側に凹んだザグリ部を備え、
前記繋ぎ部は、前記ザグリ部に配置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項3】

前記レンズホルダは、前記ザグリ部の内面において開口する貫通孔を備え、
前記延伸部は、前記貫通孔に挿入されることを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。

【請求項4】

前記像側レンズ面に配置される透明導電膜を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、前記平面部から径方向外側に突出する突出部を備え、
前記突出部は前記ザグリ部に配置され、
前記突出部に前記透明導電膜と電気的に接続される電極が配置されることを特徴とする請求項２または３に記載のレンズユニット。

【請求項5】

前記像側フランジ面に形成される黒化膜を備え、
前記透明導電膜は、前記黒化膜の上に積層される腕部を備え、前記腕部を介して前記電極と接続されることを特徴とする請求項４に記載のレンズユニット。

【請求項6】

前記像側フランジ面に配置される金属薄膜を備え、
前記金属薄膜は、前記像側フランジ面の周方向の一部に配置され、
前記フレキシブルプリント基板は、前記平面部から径方向外側に突出する突出部を備え、
前記突出部は前記ザグリ部に配置され、
前記金属薄膜の周方向の先端部は、前記突出部に配置される電極と接続されることを特徴とする請求項２または３に記載のレンズユニット。

【請求項7】

前記像側フランジ面に形成される黒化膜を備え、
前記黒化膜の上に前記金属薄膜が積層され、
前記金属薄膜の上に保護膜が積層され、前記金属薄膜は、前記先端部を除く全範囲が前記保護膜によって覆われ、
前記平面部は環状であり、前記保護膜の上に前記平面部が配置されることを特徴とする請求項６に記載のレンズユニット。

【請求項8】

前記規制部は、前記像側フランジ面に当接するレンズ座面を複数備え、
前記レンズ座面のうちの２つは、前記ザグリ部に対して周方向の一方側で隣り合う位置、および、前記ザグリ部に対して周方向の他方側で隣り合う位置に配置されることを特徴とする請求項２から７の何れか一項に記載のレンズユニット。

【請求項9】

前記規制部は、前記ザグリ部の径方向外側において周方向に延びる外縁部を備えることを特徴とする請求項２から８の何れか一項に記載のレンズユニット。

【請求項10】

前記規制部は環状であり、前記第１レンズの外周縁と全周で対向することを特徴とする請求項１から９の何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、複数のレンズを光軸上に配置したレンズユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、光学機器に用いられるレンズユニットが開示される。特許文献１のレンズユニットは、光軸上に配置される複数のレンズと、複数のレンズを保持するレンズホルダとを備える。レンズホルダは、鏡筒（レンズ鏡筒）と、鏡筒を覆うケース（フロントケース）とを一体に成形した成形品である。複数のレンズのうちで最も被写体側に位置する第１レンズと鏡筒との隙間は、Ｏリングによって封止される。

【0003】

特許文献１のレンズユニットは、屋外での使用の際にレンズユニット内で結露が発生することを抑制するため、レンズユニットの内部にヒータが配置される。ヒータは、熱伝導性を有する環状のフレキシブルプリント基板（口径板）の表面に配置した電熱線である。電熱線に通電して発熱させることにより、レンズの周囲の温度を上昇させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１６８５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、ヒータを備えたフレキシブルプリント基板は、第１レンズの外周部に設けられた環状の平坦面に接している。第１レンズの平坦面は、内周部が第２レンズの外周部と対向し、外周部が鏡筒（第１レンズを収容する収容部の底面）と対向する。このように、第１レンズと鏡筒との間、および、第１レンズと第２レンズとの間にフレキシブルプリント基板が介在する構造では、第１レンズの光軸方向の位置精度がフレキシブルプリント基板の厚み公差の影響を受ける。また、フレキシブルプリント基板は押圧されると潰れるため、潰れ量の分、厚みのばらつきが増大する。従って、第１レンズの光軸方向の位置精度が低下し、レンズユニットの光学性能がばらつくという問題がある。

【0006】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、レンズユニットの内部にヒータを配置したことに起因する、レンズの光軸方向の位置精度の低下を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、最も物体側にある第１レンズと、前記第１レンズに対して像側に配置される第２レンズと、前記第１レンズを収容する第１収容部、および、前記第２レンズを収容する第２収容部を備えるレンズホルダと、ヒータを備えるフレキシブルプリント基板と、を有し、前記第１レンズは、物体側レンズ面、像側レンズ面、および、前記像側レンズ面を囲む像側フランジ面を備え、前記第１収容部は、前記第１レンズの光軸方向の位置を規制する規制部を備え、前記像側フランジ面は、前記フレキシブルプリント基板が配置される内周領域、および、前記規制部が当接する外周領域を備えることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、第１レンズの像側フランジ面にヒータを備えるフレキシブルプリント基板が配置されるので、第１レンズの周囲の温度を上昇させることができる。従って、レンズユニットの内部で結露して光学性能が低下することを抑制できる。また、本発明では、レンズホルダに規制部が設けられており、像側フランジ面の外周領域が規制部に当接す
る。このように、第１レンズがレンズホルダに直接当接する構造にすることで、像側フランジ面に配置されるフレキシブルプリント基板の厚み公差のばらつきが第１レンズの位置精度に影響することを回避できる。従って、フレキシブルプリント基板を像側フランジ面に配置したことによる、第１レンズの位置精度の低下を回避できる。

【0009】

本発明において、前記フレキシブルプリント基板は、前記像側フランジ面に沿う平面部と、径方向外側へ延びる延伸部と、を備え、前記平面部は、前記延伸部と繋がる繋ぎ部を備え、前記第１収容部は、前記規制部の内周縁から径方向外側に凹んだザグリ部を備え、前記繋ぎ部は、前記ザグリ部に配置されることが好ましい。このようにすると、フレキシブルプリント基板を外部に引き出すための延伸部とヒータを配置するための平面部とを繋ぐ繋ぎ部が規制部と干渉することを回避できる。従って、第１レンズの位置精度の低下を回避でき、レンズユニットの光学性能のばらつきを抑制できる。

【0010】

本発明において、前記レンズホルダは、前記ザグリ部の内面において開口する貫通孔を備え、前記延伸部は、前記貫通孔に挿入されることが好ましい。このようにすると、フレキシブルプリント基板を外部に引き出すために設けた延伸部が規制部と干渉することを回避できる。また、延伸部を貫通孔に通す際に屈曲させて貫通孔の内部で保持できる。あるいは、接着剤等により延伸部を貫通孔に固定することもできる。従って、外部に引き出された延伸部が引っ張られたとしても、その応力が繋ぎ部および平面部に伝わりにくい。

【0011】

本発明において、前記像側レンズ面に配置される透明導電膜を備え、前記フレキシブルプリント基板は、前記平面部から径方向外側に突出する突出部を備え、前記突出部は前記ザグリ部に配置され、前記突出部に前記透明導電膜と電気的に接続される電極が配置されることが好ましい。このようにすると、透明導電膜に通電して発熱させることにより、第１レンズを直接加温できる。従って、結露の発生を抑制できる。また、フレキシブルプリント基板を用いて透明導電膜へ給電できるため、レンズユニットの内部で配線が複雑化することを回避できる。さらに、透明導電膜との接続用の電極は、ザグリ部に収容される突出部に配置されているので、レンズホルダと第１レンズとの間に電極が挟まれることを回避できる。これにより、電極を構成する導電体のパターンが潰されて短絡するなどの不具合が発生するおそれを少なくすることができる。

【0012】

本発明において、前記像側フランジ面に形成される黒化膜を備え、前記透明導電膜は、前記黒化膜の上に積層される腕部を備え、前記腕部を介して前記電極と接続されることが好ましい。このようにすると、フレキシブルプリント基板が黒化膜と重なるので、フレキシブルプリント基板を配置したことによる光学性能の低下を抑制できる。また、像側フランジ面を透過する光によるゴーストを黒化膜によって抑制できる。また、像側フランジ面に光を拡散させるための凹凸（シボ）を形成した場合は、黒化膜によって凹凸（シボ）が埋まって平滑化される。従って、像側フランジ面に透明導電膜の腕部を形成しやすい。また、像側フランジ面にフレキシブルプリント基板上の電極と接続される取り出し電極を形成しやすい。

【0013】

本発明において、前記像側フランジ面に配置される金属薄膜を備え、前記金属薄膜は、前記像側フランジ面の周方向の一部に配置され、前記フレキシブルプリント基板は、前記平面部から径方向外側に突出する突出部を備え、前記突出部は前記ザグリ部に配置され、前記金属薄膜の周方向の先端部は、前記突出部に配置される電極と接続される構成を採用することもできる。このようにすると、金属薄膜によって第１レンズの像側フランジ面を直接加温できる。また、像側レンズ面に導電膜を形成する場合と比較して、ゴーストの発生等による光学性能への影響を少なくすることができる。

【0014】

この場合に、前記像側フランジ面に形成される黒化膜を備え、前記黒化膜の上に前記金
属薄膜が積層され、前記金属薄膜の上に保護膜が積層され、前記金属薄膜は、前記先端部を除く全範囲が前記保護膜によって覆われ、前記平面部は環状であり、前記保護膜の上に前記平面部が配置されることが好ましい。このようにすると、フレキシブルプリント基板が黒化膜と重なるので、フレキシブルプリント基板を配置したことによる光学性能の低下を抑制できる。また、像側フランジ面を透過する光によるゴーストを黒化膜によって抑制できるので、ゴーストによる光学性能の低下を抑制できる。また、金属薄膜の上に保護膜が積層されているので、金属薄膜を保護できる。特に、高温高湿状態になると金属薄膜が酸化してクラックが発生して抵抗値が変化するおそれがあるが、保護膜を設けることによってクラックの発生を抑制できる。従って、抵抗値の変化を抑制でき、発熱量の変化を抑制できる。また、フレキシブルプリント基板を第１レンズに配置する際に、平面部を固定する固定面として保護膜を使用することが可能である。

【0015】

本発明において、前記規制部は、前記像側フランジ面に当接するレンズ座面を複数備え、前記レンズ座面のうちの２つは、前記ザグリ部に対して周方向の一方側で隣り合う位置、および、前記ザグリ部に対して周方向の他方側で隣り合う位置に配置されることが好ましい。このようにすると、ザグリ部の側に第１レンズが傾くことを抑制できる。従って、レンズユニットの光学性能の低下を抑制できる。

【0016】

本発明において、前記規制部は、前記ザグリ部の外周側において周方向に延びる外縁部を備えることが好ましい。このようにすると、外縁部によってＯリングなどのシール材を支持できる。従って、ザグリ部を設けたことによってシール性が低下することを回避できる。

【0017】

本発明において、前記規制部は環状であり、前記第１レンズの外周縁と全周で対向することが好ましい。このようにすると、第１レンズの外周縁とレンズホルダとの間に配置されるＯリングなどのシール材を全周で支持できる。従って、シール性が低下するおそれが少ない。また、レンズ座面を周方向に均等に配置できるため、第１レンズが傾くおそれが少ない。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、第１レンズの像側フランジ面にヒータを備えるフレキシブルプリント基板が配置されるので、第１レンズの周囲の温度を上昇させることができる。従って、レンズユニットの内部で結露して光学性能が低下することを抑制できる。また、本発明では、レンズホルダに規制部が設けられており、像側フランジ面の外周領域が規制部に当接する。このように、第１レンズがレンズホルダに直接当接する構造にすることで、像側フランジ面に配置されるフレキシブルプリント基板の厚み公差のばらつきが第１レンズの位置精度に影響することを回避できる。従って、フレキシブルプリント基板を像側フランジ面に配置したことによる、第１レンズの位置精度の低下を回避でき、レンズユニットの光学性能のばらつきを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係るレンズユニットの断面図である。

【図2】図１のレンズユニットの分解断面斜視図である。

【図3】レンズホルダの斜視図である。

【図4】レンズホルダの平面図、および、第１レンズおよびＯリングを取り外したレンズユニットの平面図である。

【図5】第１レンズに配置されるヒータ膜、取り出し電極、および黒化膜の説明図である。

【図6】フレキシブルプリント基板の平面図である。

【図7】像側フランジ面におけるフレキシブルプリント基板および取り出し電極の配置を示す説明図である。

【図8】レンズユニットの部分拡大断面図である。

【図9】第１レンズに配置される金属薄膜、保護膜、および黒化膜の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、図面を参照して、本発明を適用したレンズユニットの実施形態を説明する。

【0021】

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係るレンズユニット１の断面図である。図１において、Ｌはレンズユニット１の光軸である。Ｌａは光軸Ｌ方向の一方側であり、レンズユニット１の物体側（被写体側）である。Ｌｂは光軸Ｌ方向の他方側であり、レンズユニット１の像側である。レンズユニット１は、光軸Ｌに沿って１列に並ぶ複数のレンズと、複数のレンズを保持するレンズホルダ２を備える。複数のレンズは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６を備える。第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間には遮光板Ｌ７が配置され、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間には絞りＬ８が配置される。

【0022】

複数のレンズのうち、最も物体側Ｌａに位置する第１レンズＬ１、および、第４レンズＬ４はガラスレンズである。第４レンズＬ４は、枠状のホルダ３に固定された状態でレンズホルダ２の内側に配置される。第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６はプラスチックレンズである。最も像側Ｌｂに位置する第６レンズＬ６と第５レンズＬ５は、接合レンズＬ９を構成している。なお、レンズホルダ２に保持されるレンズの数および構成は、上記の数および構成に限定されるものではない。

【0023】

レンズホルダ２は樹脂製である。レンズホルダ２は、第１レンズＬ１を保持する第１収容部４と、第１収容部４の像側Ｌｂに配置される第２収容部５と、第２収容部５の外周側を囲むレンズケース６を備える。レンズケース６は、第１収容部４の外周端部から像側Ｌｂへ延びている。第２収容部５には、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、および接合レンズＬ９（第５レンズＬ５および、第６レンズＬ６）が保持される。

【0024】

図２は、図１のレンズユニット１の分解断面斜視図である。図３は、レンズホルダ２の斜視図である。図４（ａ）はレンズホルダ２の平面図であり、図４（ｂ）は、第１レンズＬ１およびＯリング７を取り外したレンズユニット１の平面図である。図３、図４は、図１のＡ－Ａ位置より上の部分（カシメ部４５）の図示を省略した図である。図１、図２に示すように、レンズホルダ２には、第１収容部４の内周面を基準として第１レンズＬ１が配置される。また、第２収容部５の内周面を基準として第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、および接合レンズＬ９（第５レンズＬ５および、第６レンズＬ６）が配置される。

【0025】

第１レンズＬ１は、第１収容部４の底部に形成されたレンズ座面４０を基準として光軸Ｌ方向に位置決めされる。図１、図３に示すように、第１収容部４の底部は、第２収容部５の外周面に繋がる環状接続部４１と、環状接続部４１の外周側において物体側Ｌａへ突出した環状の規制部４２と、規制部４２の外周縁から物体側Ｌａへ立ち上がる周壁部４３を備える。

【0026】

図３、図４に示すように、規制部４２は、物体側Ｌａを向く環状端面４４からわずかに突出した突出部を複数位置に備えており、各突出部の先端面がレンズ座面４０になっている。本形態では、光軸Ｌを中心として略等角度間隔の４か所にレンズ座面４０が設けられている。第１レンズＬ１の外周部分はレンズ座面４０に当接しており、周壁部４３の先端に設けられたカシメ部４５によって第１レンズＬ１がカシメ固定される。第１レンズＬ１
と第１収容部４との隙間は、Ｏリング７によって封止される。

【0027】

図１、図２に示すように、第２収容部５は、第１収容部４の環状接続部４１に繋がる筒部５１と、光軸Ｌ方向に延びる筒部５１の像側Ｌｂの端部に設けられた底部５２を備える。第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、および接合レンズＬ９（第５レンズＬおよび、第６レンズＬ６）は、第２収容部５の底部５２に形成されたレンズ座面５０（図３、図４（ａ）参照）を基準として光軸Ｌ方向に位置決めされる。

【0028】

第２収容部５の底部５２は、物体側Ｌａを向く環状底面５３からわずかに突出した突出部を複数位置に備えており、各突出部の先端面がレンズ座面５０になっている。図４（ａ）に示すように、本形態では、光軸Ｌを中心として略等角度間隔の３か所にレンズ座面５０が設けられている。また、第２収容部５は、環状底面５３の内周側において像側Ｌｂに所定深さで凹んだ凹部５４と、凹部５４の中央に設けられた円形の開口部５５とを備える。

【0029】

接合レンズＬ９は、第５レンズＬ５の外周部分がレンズ座面５０に当接することによって光軸Ｌ方向に位置決めされている。最も像側Ｌｂに配置される第６レンズＬ６は凹部５４の内側に収容されているが、凹部５４の内面に接触しておらず、第５レンズＬ５を介して光軸Ｌ方向に位置決めされている。

【0030】

接合レンズＬ９の物体側Ｌａに位置する第４レンズＬ４は、ホルダ３に保持されており、ホルダ３は第５レンズＬ５の外周部分と光軸Ｌ方向に当接する。また、第４レンズＬ４の物体側Ｌａに位置する第３レンズＬ３の外周部分は、絞りＬ８を介してホルダ３の外周部分と光軸Ｌ方向に当接する。さらに、第３レンズＬ３の物体側Ｌａに位置する第２レンズＬ２の外周部分は、遮光板Ｌ７を介して第３レンズＬ３の外周部分と光軸Ｌ方向に当接する。従って、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４は、いずれも、レンズ座面５０を基準として光軸Ｌ方向に位置決めされる。第２レンズＬ２は、筒部５１の物体側Ｌａの端部に設けられたカシメ部５６によってカシメ固定される。

【0031】

（透明導電膜）
レンズユニット１は、第１レンズＬ１の表面に配置される透明導電膜１６を備える。透明導電膜１６は、通電により発熱する抵抗体であり、第１レンズＬ１を直接加温するヒータである。図１、図２に示すように、第１レンズＬ１は、物体側Ｌａに凸の物体側レンズ面１１と、物体側Ｌａに凹の像側レンズ面１２と、像側レンズ面１２の外周側を囲む像側フランジ面１３と、像側フランジ面１３の外周側で物体側Ｌａに凹む環状段部１４を備える。像側フランジ面１３は、光軸Ｌに対して垂直な環状の平坦面である。環状段部１４には、Ｏリング７が配置される。

【0032】

図５は、第１レンズＬ１に配置される透明導電膜１６、取り出し電極１７Ａ、１７Ｂ、および黒化膜１５の説明図である。図５（ａ）～図５（ｄ）は、第１レンズＬ１を像側Ｌｂから見た平面図である。図５（ａ）は、黒化膜１５の平面形状を示し、図５（ｂ）は、透明導電膜１６の平面形状を示し、図５（ｃ）は、取り出し電極１７Ａ、１７Ｂの平面形状を示す。図５（ｄ）は、透明導電膜１６、取り出し電極１７Ａ、１７Ｂ、および黒化膜１５が像側レンズ面１２および像側フランジ面１３に積層された状態を示す。

【0033】

像側フランジ面１３は光拡散面であり、全面に微細な凹凸（シボ）が形成されている。本形態では、像側フランジ面１３には、黒化膜１５が形成される。黒化膜１５は、例えば、墨塗りを施すことにより形成される。第１レンズＬ１は、微細な凹凸（シボ）によって光を拡散し、且つ、墨塗りによって光を吸収するため、ゴーストによる光学性能の低下を抑制できる。図５（ａ）に示すように、黒化膜１５は、像側フランジ面１３の略全体に形
成されている。

【0034】

透明導電膜１６は、像側レンズ面１２に配置される。本形態では、透明導電膜１６はＩＴＯ膜である。像側レンズ面１２に対する透明導電膜１６の成膜工程は、像側フランジ面１３に黒化膜１５を形成した後に行う。レンズユニット１では、透明導電膜１６への通電によって像側レンズ面１２を均一に発熱させる。透明導電膜１６への給電は、像側フランジ面１３に配置される取り出し電極１７Ａ、１７Ｂを介して行う。

【0035】

図５（ｂ）に示すように、透明導電膜１６は、像側フランジ面１３に配置される２本の腕部１６Ａ、１６Ｂを備える。腕部１６Ａ、１６Ｂは、像側レンズ面１２の外周縁から径方向で反対側の２方向に延びている。取り出し電極１７Ａ、１７Ｂは、光軸Ｌを中心として点対称に配置される。取り出し電極１７Ａは、腕部１６Ａの先端を中心として周方向に円弧状に延びている。腕部１６Ａ、１６Ｂは、および取り出し電極１７Ａ、１７Ｂは、黒化膜１５の上に積層される。

【0036】

（フレキシブルプリント基板）
図１、図２に示すように、レンズユニット１は、フレキシブルプリント基板８を備える。フレキシブルプリント基板８は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間から径方向外側に延びて略直角に屈曲され、レンズホルダ２の第１収容部４に形成された貫通孔４６に通されて、レンズホルダ２の像側Ｌｂへ引き出されている。

【0037】

フレキシブルプリント基板８には、透明導電膜１６への給電用の給電配線８５および電極８４が配置される。また、フレキシブルプリント基板８には、ヒータ９が配置される。すなわち、本形態では、第１レンズＬ１およびフレキシブルプリント基板８の２か所に、それぞれ、発熱部（ヒータ）が設けられている。

【0038】

図６は、フレキシブルプリント基板８の平面図である。フレキシブルプリント基板８は、像側フランジ面１３に沿う環状の平面部８１と、平面部８１から径方向外側に向かって直線状に延びる延伸部８２と、延伸部８２の周方向の両側において平面部８１から径方向外側に突出する突出部８３を備える。平面部８１には、ヒータ９が配置される。ヒータ９が配置される領域は、例えば、図６において破線で囲んだ領域Ｂである。領域Ｂには、通電により発熱する導電材のパターン（図示省略）が形成される。

【0039】

フレキシブルプリント基板８の突出部８３には、第１レンズＬ１に設けられた取り出し電極１７Ａ、１７Ｂに電気的に接続される電極８４が配置される。また、延伸部８２には、電極８４およびヒータ９に接続される給電配線８５が配置される。より詳細には、突出部８３は、延伸部８２の周方向の一方側に配置される第１突出部８３Ａと、延伸部８２の周方向の他方側に配置される第２突出部８３Ｂを備える。電極８４は、第１突出部８３Ａに配置される第１電極８４Ａと、第２突出部８３Ｂに配置される第２電極８４Ｂを備える。給電配線８５は、第１電極８４Ａと繋がる第１給電配線８５Ａと、第２電極８４Ｂと繋がる第２給電配線８５Ｂを備える。第１電極８４Ａと第２電極８４Ｂの一方は正の電極であり、第１電極８４Ａと第２電極８４Ｂの他方は負の電極である。

【0040】

フレキシブルプリント基板８の平面部８１は、延伸部８２の径方向内側に配置される繋ぎ部８６と、繋ぎ部８６の周方向の両側において周方向に延びる円弧部８７を備える。円弧部８７は、繋ぎ部８６を介して延伸部８２と接続される。突出部８３は、繋ぎ部８６の周方向の両側において、円弧部８７から径方向外側へ突出する。

【0041】

第１給電配線８５Ａと第２給電配線８５Ｂは、延伸部８２において電気的に絶縁された状態で略平行に延びており、繋ぎ部８６において周方向で反対側へ延びている。周方向の
一方側へ延びる第１給電配線８５Ａは、第１突出部８３Ａに向けて径方向外側へ延びて第１電極８４Ａに接続される。また、周方向の他方側へ延びた第２給電配線８５Ｂは、第２突出部８３Ｂに向けて径方向外側へ延びて第２電極８４Ｂに接続される。なお、図６では、電極８４および給電配線８５の配置領域のみを図示しており、電極８４および給電配線８５の詳細な構成は図示を省略している。電極８４は、突出部８３に配置されていればよく、その配置領域は図６に示す領域に限定されるものではない。また、給電配線８５の配置領域も、図６に示す領域に限定されるものではない。

【0042】

フレキシブルプリント基板８は、ポリイミドなどの樹脂フィルムからなる可撓性基板８０Ａと、可撓性基板８０ＡにＣｕなどの導電材によって形成される配線や電極などのパターンを備える。本形態では、可撓性基板８０Ａには、透明導電膜１６に通電するための電極８４、透明導電膜１６およびヒータ９に給電するための給電配線８５、および、ヒータ９として機能する導電材のパターンが形成される。可撓性基板８０Ａの表面には、導電材のパターンを覆うようにオーバーコートが施される。また、導電材のパターンの一部は、オーバーコートが施されずに露出した状態になっている。例えば、透明導電膜１６に電気的に接続するための電極８４は、オーバーコートによって覆われていない。

【0043】

フレキシブルプリント基板８は、突出部８３と周方向で隣り合う部位を径方向内側に向かって直線状に切り欠いた第１切欠き部８８を備える。より詳細には、第１切欠き部８８は、第１突出部８３Ａと延伸部８２との間、および、第２突出部８３Ｂと延伸部８２との間の２か所に設けられている。第１切欠き部８８を設けることにより、第１突出部８３Ａおよび第２突出部８３Ｂの反りが抑制される。また、電極８４と給電配線８５が短絡しにくい。

【0044】

また、フレキシブルプリント基板８は、繋ぎ部８６の内周縁を径方向外側に向かって直線状に切り欠いた第２切欠き部８９を備える。第２切欠き部８９は、延伸部８２の周方向の略中央に位置しており、第１給電配線８５Ａと第２給電配線８５Ｂの間に配置される。第２切欠き部８９を設けることにより、繋ぎ部８６の反りが抑制されるとともに、第１給電配線８５Ａと第２給電配線８５Ｂとが短絡しにくい。

【0045】

本形態では、第１切欠き部８８および第２切欠き部８９は、接着剤塗布溝として使用される。レンズユニット１を組み立てる際は、第１切欠き部８８および第２切欠き部８９に配置した接着剤により、フレキシブルプリント基板８が像側フランジ面１３に固定される。

【0046】

図７は、像側フランジ面１３におけるフレキシブルプリント基板８および取り出し電極１７Ａ、１７Ｂの配置を示す説明図である。図７に示すように、フレキシブルプリント基板８の平面部８１を像側フランジ面１３に固定する際、像側フランジ面１３の中心と平面部８１の中心とを一致させるように平面部８１を位置決めする。平面部８１の形状は、レンズユニット１の光学性能に影響を与えるおそれが少ない形状に設定されている。本形態では、平面部８１の内径Ｄ１は、像側フランジ面１３の内径Ｄ２よりも所定寸法（例えば、０．４ｍｍ）大きい。従って、平面部８１の内周縁が像側レンズ面１２の内側にはみ出して光学性能を低下させるおそれが少ない。

【0047】

像側フランジ面１３に平面部８１を固定する際、２つの取り出し電極１７Ａ、１７Ｂの周方向の隙間の中央に延伸部８２の幅方向の中心に設けられた第２切欠き部８９を配置するように、平面部８１を周方向に位置決めする。これにより、第１電極８４Ａと取り出し電極１７Ａとが重なり、第２電極８４Ｂと取り出し電極１７Ｂとが重なる。従って、腕部１６Ａ、１６Ｂおよび取り出し電極１７Ａ、１７Ｂを介して、透明導電膜１６に給電配線８５が電気的に接続される。

【0048】

本形態では、取り出し電極１７Ａ、１７Ｂが周方向に延びているため、取り出し電極１７Ａへの給電位置と取り出し電極１７Ｂへの給電位置とを近づけることができる。従って、取り出し電極１７Ａ、１７Ｂとの接続用の第１電極８４Ａと第２電極８４Ｂを延伸部８２の近くに集約して配置できる。これにより、延伸部８２と第１電極８４Ａおよび第２電極８４Ｂとの間に設ける給電配線８５を短く、且つ、単純な形状にすることができる。

【0049】

（第１レンズの光軸Ｌ方向の位置決め）
図８は、レンズユニット１の部分拡大断面図であり、図４（ｂ）のＣ－Ｃ位置で切断した図である。図８に示すように、レンズホルダ２は、第１収容部４の底面から物体側Ｌａに突出する規制部４２を備えており、第１レンズＬ１の像側フランジ面１３は、規制部４２の先端に設けられたレンズ座面４０に当接する外周領域１３Ａを備える。また、像側フランジ面１３は、外周領域１３Ａの内周側に位置する内周領域１３Ｂを備えており、フレキシブルプリント基板８の平面部８１は、内周領域１３Ｂに配置される。

【0050】

第１レンズＬ１を第１収容部４に装着すると、図４（ｂ）、図８に示すように、像側フランジ面１３の内周領域１３Ｂに配置された平面部８１は、規制部４２の内周側に配置される。従って、平面部８１は、規制部４２と干渉することはなく、第１レンズＬ１とレンズホルダ２との間にフレキシブルプリント基板８が挟まれることはない。本形態では、第１レンズＬ１の光軸Ｌ方向の位置は、像側フランジ面１３の外周領域１３Ａとレンズ座面４０とが直接当接することによって規定される。

【0051】

図８に示すように、フレキシブルプリント基板８の平面部８１は、第２レンズＬ２の外周縁を固定するカシメ部５６よりも径方向外側まで延びている。本形態では、カシメ部５６と像側フランジ面１３の内周領域１３Ｂとの光軸Ｌ方向の隙間Ｓは、フレキシブルプリント基板８の厚みよりも大きい。従って、平面部８１は、カシメ部５６と干渉することはなく、第１レンズＬ１とカシメ部５６との間にフレキシブルプリント基板８が挟まれることはない。

【0052】

（ザグリ部）
図２、図３、図４に示すように、第１収容部４は、規制部４２の内周縁から径方向外側に凹んだザグリ部４７を備える。図４（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント基板８の延伸部８２および突出部８３は、ザグリ部４７に配置される。また、図２に示すように、延伸部８２は、径方向外側へ延びる途中で像側Ｌｂに曲げられて、ザグリ部４７の底面に開口するスリット状の貫通孔４６に挿入される。従って、延伸部８２および突出部８３は、規制部４２と干渉しない。なお、延伸部８２は、可撓性基板８０Ａに固定される補強板８０Ｂを備えていてもよい。補強板８０Ｂを備える場合、補強板８０Ｂは、貫通孔４６に配置される。

【0053】

図１、図２に示すように、貫通孔４６は、第１収容部４の底部を光軸Ｌ方向に貫通しており、第２収容部５の筒部５１とレンズケース６との隙間に連通している。レンズケース６の内周面は、貫通孔４６の径方向外側の縁に沿う形状に凹んでいる。貫通孔４６に挿入された延伸部８２は、レンズケース６の内周面と筒部５１の外周面との隙間を通って、レンズホルダ２の像側Ｌｂに引き出されている。

【0054】

本形態では、延伸部８２は貫通孔４６に固定されていないが、貫通孔４６に接着剤を配置して、接着剤によって延伸部８２を貫通孔４６に固定することもできる。この場合には、貫通孔４６の内周面に凹凸を形成しておくことにより、接着面積を増やすことができ、延伸部８２の固定強度を高めることができる。

【0055】

規制部４２は、ザグリ部４７の径方向外側において周方向に延びる外縁部４８を備える。外縁部４８は、ザグリ部４７の周方向の両側に設けられたレンズ座面４０と繋がっている。従って、本形態では、規制部４２は全体として環状であり、第１レンズＬ１の外周縁と全周で対向する。従って、第１レンズＬ１の外周縁に配置されるＯリング７は、全周で規制部４２に支持されるので、ザグリ部４７の内側にＯリング７が落ち込んでシール性が低下することが回避される。

【0056】

（本形態の主な作用効果）
以上のように、本形態のレンズユニット１は、最も物体側Ｌａにある第１レンズＬ１と、第１レンズＬ１に対して像側Ｌｂに配置される第２レンズＬ２と、第１レンズＬ１を収容する第１収容部４、および、第２レンズＬ２を収容する第２収容部５を備えるレンズホルダ２と、ヒータ９を備えるフレキシブルプリント基板８を有する。第１レンズＬ１は、物体側レンズ面１１、像側レンズ面１２、および、像側レンズ面１２を囲む像側フランジ面１３を備える。第１収容部４は、第１レンズＬ１の光軸Ｌ方向の位置を規制する規制部４２を備える。像側フランジ面１３は、フレキシブルプリント基板８が配置される内周領域１３Ｂ、および、規制部４２が当接する外周領域１３Ａを備える。

【0057】

本形態のレンズユニット１は、第１レンズＬ１の像側フランジ面１３にヒータ９を備えたフレキシブルプリント基板８が配置されるので、第１レンズＬ１の周囲の温度を上昇させることができる。従って、レンズユニット１の内部で結露して光学性能が低下することを抑制できる。また、第１レンズＬ１の外周領域１３Ａがレンズホルダ２に設けられた規制部４２に直接当接しており、第１レンズＬ１とレンズホルダ２との間にフレキシブルプリント基板８が挟まれていない。従って、フレキシブルプリント基板８の厚み公差のばらつきが第１レンズＬ１の位置精度に影響することを回避できる。よって、第１レンズＬ１の位置精度の低下を回避でき、光学性能のばらつきを抑制できる。

【0058】

本形態のフレキシブルプリント基板８は、像側フランジ面１３に沿う平面部８１と、径方向外側へ延びる延伸部８２を備えており、平面部８１は、延伸部８２と繋がる繋ぎ部８６を備える。第１収容部４は、規制部４２の内周縁から径方向外側に凹んだザグリ部４７を備え、繋ぎ部８６は、ザグリ部４７に配置される。従って、フレキシブルプリント基板８を外部に引き出すための延伸部８２と、ヒータ９を配置するための平面部８１とを繋ぐ繋ぎ部８６を、規制部４２と干渉しないように配置できる。よって、像側フランジ面１３にフレキシブルプリント基板８を配置したことによる、第１レンズＬ１の位置精度の低下を回避できる。

【0059】

本形態では、第１レンズＬ１の像側レンズ面１２に配置される透明導電膜１６（導電膜）を備える。フレキシブルプリント基板８は、平面部８１から径方向外側に突出する突出部８３を備える。突出部８３はザグリ部４７に配置される。また、突出部８３に透明導電膜１６と電気的に接続される電極８４が配置される。従って、本形態では、透明導電膜１６を発熱させて第１レンズＬ１のレンズ面を直接加温できるので、結露の発生を抑制できる。また、フレキシブルプリント基板８を用いて透明導電膜１６へ給電できるため、レンズユニット１の内部で配線が複雑化することを回避できる。さらに、透明導電膜１６との接続用の電極８４は、ザグリ部４７に収容される突出部８３に配置されているので、レンズホルダ２と第１レンズＬ１との間に電極８４が挟まれることを回避できる。従って、電極８４を構成する導電体のパターンが潰されて短絡するなどの不具合が発生するおそれが少ない。

【0060】

本形態では、フレキシブルプリント基板８が配置される像側フランジ面１３は、黒化膜１５が形成されている。従って、フレキシブルプリント基板８に黒化膜１５が重なっているので、フレキシブルプリント基板８を配置したことによる光学性能への影響が少ない。
また、像側フランジ面１３を透過する光によるゴーストを黒化膜１５によって抑制できるので、ゴーストによる光学性能の低下を抑制できる。また、本形態では、透明導電膜１６は、黒化膜１５の上に積層される腕部１６Ａ、１６Ｂを備え、腕部１６Ａ、１６Ｂを介して電極８４と接続される。このように、黒化膜１５の上に透明導電膜１６を形成すれば、透明導電膜１６を形成しやすい。例えば、像側フランジ面１３に光を拡散させるための凹凸（シボ）を形成した場合は、黒化膜１５によって凹凸（シボ）が埋まって平滑化される。従って、像側フランジ面１３に透明導電膜１６の腕部１６Ａ、１６Ｂを容易に形成できる。

【0061】

本形態では、規制部４２は、像側フランジ面１３に当接するレンズ座面４０を複数備えており、レンズ座面４０のうちの２つは、ザグリ部４７に対して周方向の一方側で隣り合う位置、および、ザグリ部４７に対して周方向の他方側で隣り合う位置に配置される。このように、ザグリ部４７の両側で第１レンズＬ１を支持することにより、ザグリ部４７の側に第１レンズＬ１が傾くことを回避できる。従って、レンズユニット１の光学性能の低下を抑制できる。

【0062】

本形態では、規制部４２は環状であり、第１レンズＬ１の外周縁と全周で対向する。従って、第１レンズＬ１の外周縁とレンズホルダ２との間に配置されるＯリング７などのシール材を全周で支持できるため、シール性が低下するおそれが少ない。また、規制部４２を環状にすることで、レンズ座面４０を周方向に均等に配置できる。従って、第１レンズＬ１が傾くことを回避でき、レンズユニット１の光学性能の低下を抑制できる。

【0063】

本形態では、規制部４２は、ザグリ部４７の外周側において周方向に延びる外縁部４８を備える。従って、外縁部４８によってＯリング７を支持できるため、ザグリ部４７の内側にＯリング７が落ち込んでシール性が低下することを回避できる。

【0064】

（変形例）
（１）上記形態では、像側レンズ面１２にヒータとして機能する透明導電膜１６が設けられているが、透明導電膜１６を設けなくてもよい。この場合には、像側フランジ面１３に取り出し電極１７Ａ、１７Ｂを設ける必要はない。また、フレキシブルプリント基板８には、透明導電膜１６への給電用の電極８４を設ける必要はない。

【0065】

（２）上記形態では、フレキシブルプリント基板の平面部８１は環状であるが、平面部８１の周方向の一部が欠けた形状であってもよい。

【0066】

（３）上記形態は、第１レンズＬ１を直接加温する導電膜として、ＩＴＯ膜などの透明導電膜１６を第１レンズＬ１の像側面（像側レンズ面１２、像側フランジ面１３）に配置する構成であったが、第１レンズＬ１の像側面に他の導電膜を配置する構成を採用することもできる。図９は、第１レンズＬ１に配置される金属薄膜１８、保護膜１９、および黒化膜１５の説明図である。図９（ａ）～図９（ｄ）は、第１レンズＬ１を像側Ｌｂから見た平面図である。図９（ａ）は、黒化膜１５の平面形状を示し、図９（ｂ）は、金属薄膜１８の平面形状を示し、図９（ｃ）は、保護膜１９の平面形状を示す。図９（ｄ）は、金属薄膜１８、保護膜１９、および黒化膜１５が像側フランジ面１３に積層された状態を示す。

【0067】

金属薄膜１８は導電膜であり、第１レンズＬ１の像側フランジ面１３に配置される。金属薄膜１８は、例えば、ＮｉＦｅ膜、Ｎｉ膜またはＣｒ膜、Ｎｉ膜とＣｒ膜を積層した積層膜、等からなる。金属薄膜１８は、黒化膜１５の上に積層される。図９（ｂ）に示すように、金属薄膜１８は、像側フランジ面１３の周方向の一部に配置される。本形態では、金属薄膜１８は、像側フランジ面１３において円弧状に延びており、Ｃ字状の平面形状を
している。金属薄膜１８の周方向の一方側の先端部１８Ａ、および、金属薄膜１８の周方向の他方側の先端部１８Ｂは、所定の隙間を開けて周方向に対向している。

【0068】

保護膜１９は、水分透過性が低く、金属薄膜１８を水分から保護できる。保護膜１９は、例えば、ＳｉＯ２膜などの非導電膜を用いることが好ましい。保護膜１９は、金属薄膜１８の上に積層される。図９（ｃ）に示すように、保護膜１９は、金属薄膜１８と同様にＣ字状の平面形状をしている。保護膜１９は、像側フランジ面１３の内周縁から外周縁までの径方向の全範囲に拡がっているが、保護膜１９が設けられている角度範囲は、金属薄膜１８が設けられている角度範囲よりも小さい。従って、図９（ｄ）に示すように、金属薄膜１８は、先端部１８Ａ、１８Ｂを除く全範囲が保護膜１９によって覆われている。

【0069】

レンズユニット１では、金属薄膜１８への通電によって像側フランジ面１３を発熱させる。金属薄膜１８への給電は、保護膜１９から露出した先端部１８Ａ、１８Ｂを介して行う。フレキシブルプリント基板８の平面部８１を像側フランジ面１３に配置された保護膜１９の上に配置すると、平面部８１から突出する突出部８３に設けられた電極８４は、金属薄膜１８の先端部１８Ａ、１８Ｂに接触する。従って、電極８４を介して金属薄膜１８に通電される。

【0070】

このように、図９に示す変形例では、金属薄膜１８によって第１レンズの像側フランジ面１３を直接加温できるので、レンズユニット１の内部で結露して光学性能が低下することを抑制できる。また、像側レンズ面１２に透明導電膜１６を形成する場合と比較して、ゴーストの発生等による光学性能への影響を少なくすることができる。

【0071】

また、図９に示す変形例では、上記形態と同様に、フレキシブルプリント基板８が黒化膜１５と重なるので、フレキシブルプリント基板８を配置したことによる光学性能の低下を抑制できる。また、像側フランジ面１３を透過する光によるゴーストを黒化膜１５によって抑制できるので、ゴーストによる光学性能の低下を抑制できる。また、保護膜１９によって金属薄膜１８を保護できるので、耐環境性を高めることができる。特に、高温高湿状態になると金属薄膜１８が酸化してクラックが発生して抵抗値が変化するおそれがあるが、保護膜１９で金属薄膜１８を保護することにより、クラックの発生を抑制できる。従って、金属薄膜１８の抵抗値の変化を抑制でき、発熱量のばらつきを抑制できる。また、フレキシブルプリント基板８を第１レンズに配置する際に、平面部８１を固定する固定面として保護膜１９を使用することができる。

【符号の説明】

【0072】

１…レンズユニット、２…レンズホルダ、３…ホルダ、４…第１収容部、５…第２収容部、６…レンズケース、７…Ｏリング、８…フレキシブルプリント基板、９…ヒータ、１１…物体側レンズ面、１２…像側レンズ面、１３…像側フランジ面、１３Ａ…外周領域、１３Ｂ…内周領域、１４…環状段部、１５…黒化膜、１６…透明導電膜、１６Ａ、１６Ｂ…腕部、１７Ａ、１７Ｂ…電極、１８…金属薄膜、１８Ａ、１８Ｂ…先端部、１９…保護膜、４０…レンズ座面、４１…環状接続部、４２…規制部、４３…周壁部、４４…環状端面、４５…カシメ部、４６…貫通孔、４７…ザグリ部、４８…外縁部、５０…レンズ座面、５１…筒部、５２…底部、５３…環状底面、５４…凹部、５５…開口部、５６…カシメ部、８０Ａ…可撓性基板、８０Ｂ…補強板、８１…平面部、８２…延伸部、８３…突出部、８３Ａ…第１突出部、８３Ｂ…第２突出部、８４…電極、８４Ａ…第１電極、８４Ｂ…第２電極、８５…給電配線、８５Ａ…第１給電配線、８５Ｂ…第２給電配線、８６…繋ぎ部、８７…円弧部、８８…第１切欠き部、８９…第２切欠き部、Ｌ…光軸、Ｌａ…物体側、Ｌｂ…像側、Ｌ１…第１レンズ、Ｌ２…第３レンズＬ３…第３レンズ、Ｌ４…第４レンズ、Ｌ５…第５レンズ、Ｌ６…第６レンズ、Ｌ７…遮光板、Ｌ８…絞り、Ｌ９…接合レンズ、Ｓ…隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】