JP2012078610A - バレル、レンズユニットおよびレンズユニットの組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型のレンズユニットを組み立てるために、バレルの保持部にレンズを挿入する際に、レンズが斜めになるのを防止できるレンズユニットを提供する。
【解決手段】このレンズユニットは、略円筒状の外周面を有する複数のレンズ２，３，４，５を、それらの光軸方向を合わせて前後に並べて内側に支持する筒状のバレル１０を有する。筒状のバレル１０は、複数枚のレンズ２，３，４，５に対応して軸方向に並んで複数設けられた保持部１１，１２，１３，１４を有する。保持部１１は、レンズ２の外周面の外径と略同じ内径とされ、レンズ２の外周面に接する嵌合部１１ａと、嵌合部１１ａに隣接して、レンズ２の外周面に対向する案内部１１ｂとを備える。嵌合部１１ａの内周面内径Ｄａ１およびレンズ２の外径Ｄ２より、案内部１１ｂの内周面の内径Ｄｂ１の方が大きくなっている。案内部１１ｂがレンズ２の嵌合部１１ａへの嵌合を案内する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズを固定するバレル、このバレルとこのバレルに固定されたレンズとからなるレンズユニットおよび前記バレルに前記レンズを取り付けてレンズユニットを組み立てるレンズユニットの組み立て方法に関する。

現在、携帯電話やスマートフォン等に高解像度の小型カメラが内蔵されている。また、自動車のバック時に後方を撮影したり、自動車の前方の障害物を撮影したり、事故等が発生した場合にそれを記録するための車載カメラや、玄関ドアの外を撮影する防犯カメラ等として、小型で高解像度のカメラが用いられる場合がある。

これら小型のカメラのレンズとしては、たとえば、直径が１０ｍｍ以下のレンズが用いられる場合がある。また、高解像度の小型のカメラのレンズを備える光学系は、複数枚のレンズ（レンズ群）から構成され、バレル（鏡胴：レンズ枠）に、複数枚のレンズを光軸方向に並べて固定したレンズユニットが用いられている。

このような小型のレンズユニットは、たとえば、治具等を用いて手作業で組み立てられる。
また、このような小型のレンズユニットの手作業での組み立てに際し、バレルに複数のレンズを挿入した後に、最も後方のレンズをバレルに対して専用の治具で前側に押し付けて、バレルにレンズを嵌合させていたのに対して、この治具による押し付けをやめて、真空ポンプを用いてレンズをバレルに前側に向けて吸引して、バレルにレンズを嵌合させることが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

小型のレンズユニットは、たとえば、図９に示すように、バレル１に、順番に複数のレンズ２，３，４，５が挿入されて嵌合されたものである。なお、図９においては、略円筒状のバレル１の断面のうちの中心線を境に半分だけが図示されている。また、レンズ２，３，４，５は、中心軸から半分側になる部分のさらに外周部分だけが図示されている。レンズ２，３，４，５は、その内側にレンズとしての光学機能を有する光学機能部が備えられ、光学機能部の外周部に、レンズ２，３，４，５の固定のために設けられたフランジが備えられている。図９においては、レンズ２，３，４，５の主にフランジ部分が図示されている。

図９において、物体側からレンズ２、レンズ３、レンズ４、レンズ５の順番で配置され、レンズ２，３，４，５の径がこの順番で大きくなっている。バレル１には、物体側からレンズ２の保持部１ａ、レンズ３の保持部１ｂ、レンズ４の保持部１ｃ、レンズ５の保持部１ｄが形成されている。

保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、円筒状の内周面を有する円柱状の穴になっているが、レンズ２，３，４，５の径に対応して、前側の保持部１ａから後側の保持部１ｄに向うにつれて、内径が大きくなっている。

各保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの内径は、基本的に固定されるレンズ２，３，４，５の外径と同じになるが、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにレンズ２，３，４，５を挿入するために少しだけクリアランスを設けてもよい。しかし、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにレンズ２，３，４，５を挿入した場合に、レンズレンズ２，３，４，５が、がたつくことなく、バレル１を動かしてもレンズ２，３，４，５の光軸位置がずれないようにクリアランスが極めて狭い必要がある。

また、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのレンズ２，３，４，５が挿入される後端側には、後ろに向うほど径が広くなったテーパー部１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈが形成され、このテーパー部１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈが、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにレンズ２，３，４，５を挿入する際に、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ内にレンズ２，３，４，５を案内するようになっている。

また、バレル１の前端部は、内径が小さくされて、レンズ２の外周部の前面を止めるようになっている。また、バレル１の最も後方のレンズ５の後側に、止め枠６が固定され、バレル１内にレンズ２，３，４，５が固定されている。

このバレル１とレンズ２，３，４，５とからなるレンズユニットの組み立てに際しては、たとえば、前側から順番に各保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに各レンズ２，３，４，５を挿入していくことになる。この際には、たとえば、各レンズ２，３，４，５を吸引により吸着して保持する吸着式のピンセット（保持具）を用いて、各レンズ２，３，４，５を保持した状態で、レンズ２，３，４，５を順に保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに押し込むことになる。また、図９に示すレンズユニットにおいては、レンズ３とレンズ４との間と、レンズ４とレンズ５との間に、レンズユニットを通過する光の範囲を規制する絞り部材（遮光シート）７，８が配置されている。

特開２００８−１４５９２９号公報

ところで、上述のように、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの内径とレンズ２，３，４，５の外径とが略同じか、内径と外径との間に極めて狭いクリアランス分の差しかない状態で、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにレンズ２，３，４，５を挿入する際に、円板状のレンズ２，３，４，５は、径方向の長さ、すなわち、直径に対して軸方向の長さがかなり短くなるため、レンズ２，３，４，５が斜めになり易いという問題がある。

すなわち、レンズ２，３，４，５は、軸方向の長さが短いため、少し傾いた場合に、外周面の前端側と後端側との保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの軸方向に対して直交する方向の位置ずれが少しだけなので、レンズ２，３，４，５を保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとしての孔に挿入する場合に、レンズ２，３，４，５を手で押しながら挿入可能とするクリアランス程度の極めて小さな遊びでも十分に斜めになってしまう可能性がある。また、クリアランスがなくとも、レンズ２，３，４，５の先端が保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに挿入された際にレンズ３が斜めになってしまう可能性がある。たとえば、図１０に示すように、バレル１の最も物体側の保持部１ａに径方向の長さに対して軸方向の長さが短いレンズ２を挿入して嵌合しようとした場合に、レンズ２の物体側部分が保持部１ａに斜めに入り込んでしまう場合がある。

したがって、径に対して軸方向の長さが短いほど、孔に挿入する際に傾く可能性が高い。また、上述のクリアランスは、かなり狭いので、たとえば、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにレンズ２，３，４，５を挿入する際に、レンズ２，３，４，５を少なくても手（吸着式のピンセット等の保持具）で押す必要があり、場合によっては、上述のように治具で押したり、吸引したりする必要がある。この際には、レンズ２，３，４，５を挿入する際に抵抗があることからレンズ２，３，４，５を挿入する際にレンズ２，３，４，５の姿勢をうまく保てずにレンズ２，３，４，５が傾く虞がある。このような状態で、レンズ２，３，４，５が少し斜めになると、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの内周面に斜めになったレンズ２，３，４，５の外周面が咬んでしまい、図１０に示すようにレンズ２が斜めになった状態に保持されてしまう。

この場合に、レンズ２，３，４，５を保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに挿入するのに必要な押圧力が大きくなるとともに、レンズ２，３，４，５を押して挿入しても、レンズ２，３，４，５が斜めの状態のまま押し込まれてしまう可能性が高い。

すなわち、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対して、レンズ２，３，４，５が斜めに挿入されると、レンズ２，３，４，５の外周面の前端側と後端側で、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの軸方向と直交する方向にずれが生じることにより、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄへの挿入がし難くなるとともに、保持部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにレンズ２，３，４，５を治具等で押し込んだり、真空ポンプで吸引したりしても、レンズ２，３，４が斜めのまま挿入されてしまう可能性がある。

レンズ２，３，４，５が斜めのままレンズユニットが組み立てられてしまうと、斜めになったレンズ２，３，４，５の光軸の方向が、斜めになってない他のレンズ２，３，４，５の光軸の方向からずれてしまうことになり、レンズユニットの光学特性が低下してしまう。さらに、複数枚のレンズ２，３，４，５が斜めになれば、さらに光学特性が低下する。
この場合に、レンズ２，３，４，５が斜めになって光学特性が低下したレンズユニットを取り除くことによって、歩留まりの低下を招くことになる。
また、レンズ２，３，４，５をバレル１に固定する作業に際して、バレル１の軸方向に対してレンズ２，３，４，５が傾かないようにするために、慎重に作業を行うと作業性が悪化することになる。また、上述の作業になるべく熟練者を担当させるようにした場合に、コストの増加や、人材不足を招くことになる。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、小型のレンズユニットを組み立てるために、バレルの保持部にレンズを挿入する際に、レンズが斜めになるのを防止できるバレル、レンズユニットおよびレンズユニットの組み立て方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のバレルは、略円柱状の外周面を有する複数のレンズを、これらレンズの光軸方向を合わせるように並べて内側に支持する筒状のバレルであって、
筒状のバレル本体部と、
前記バレル本体部の内側に、複数の前記レンズに対応して軸方向に並んで複数設けられ、各レンズがそれぞれ挿入されて嵌合されることにより、各レンズがそれぞれ保持される保持部とを備え、
前記保持部は、前記レンズの外周面の外径と略同じ内径に想定された第１の仮想円筒上の少なくとも前記レンズの外周面を囲む位置に設けられ、前記レンズに嵌合する嵌合部と、
前記第１の仮想円筒と同軸上に並んで配置されるように想定された第２の仮想円筒上の少なくとも前記嵌合部に対応する位置に設けられ、前記第２の仮想円筒の内径が前記第１の仮想円筒の内径より少しだけ大きくされることによって、前記レンズの光軸を前記第１および第２の仮想円筒の軸線に略合わせるように、前記レンズを前記嵌合部に案内する案内部とを備えていることを特徴とする。

請求項２に記載のバレルは、請求項１に記載の発明において、
前記レンズの外径が１０ｍｍ以下であり、
前記第２の仮想円筒の内径と前記第１の仮想円筒の内径との差をＰとした場合に、
０μｍ＜Ｐ≦１００μｍ
であることを特徴とする。

請求項３に記載のレンズユニットは、略円柱状の外周面を有する複数のレンズを、これらレンズの光軸方向を合わせるように並べて内側に支持する筒状のバレルであって、
筒状のバレル本体部と、
前記バレル本体部の内側に、複数の前記レンズに対応して軸方向に並んで複数設けられ、各レンズがそれぞれ挿入されて嵌合されることにより、各レンズがそれぞれ保持される保持部とを備え、
前記保持部は、前記レンズの外周面の外径と略同じ内径に想定された第１の仮想円筒上の少なくとも前記レンズの外周面を囲む位置に設けられ、前記レンズに嵌合する嵌合部と、
前記第１の仮想円筒と同軸上に並んで配置されるように想定された第２の仮想円筒上の少なくとも前記嵌合部に対応する位置に設けられ、前記第２の仮想円筒の内径が前記レンズの外径より少しだけ大きくされることによって、前記レンズの光軸を前記第１および第２の仮想円筒の軸線に略合わせるように、前記レンズを前記嵌合部に案内する案内部とを備えていることを特徴とする。

請求項４に記載のレンズユニットは、請求項３に記載の発明において、前記レンズの外径が１０ｍｍ以下であり、
前記第２の仮想円筒の内径と前記レンズの外径との差をＱとした場合に、
０μｍ＜Ｑ≦１００μｍ
であることを特徴とする。

請求項５に記載のバレルは、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記レンズは、その外周部分に前記レンズの位置決め固定に用いられるフランジを備え、
前記保持部の軸方向長さＴが前記保持部に保持される前記レンズのフランジの厚さと略同じとされ、
前記嵌合部が前記第１の仮想円筒の軸方向長さｔ１に渡って設けられ、
前記案内部が前記第２の仮想円筒の軸方向長さｔ２に渡って設けられ、
前記保持部の軸方向長さＴと、前記保持部の軸方向の長さＴの範囲内にそれぞれ想定される第１の仮想円筒の軸方向長さｔ１および第２の仮想円筒の軸方向長さｔ２との関係が
ｔ１＋ｔ２≦Ｔ、ｔ１≧Ｔ／２、ｔ２≧１／２（ｔ１）
であることを特徴とする。

請求項６に記載のレンズユニットは、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバレルにレンズが取り付けられていることを特徴とする。

請求項７に記載のレンズユニットの組み立て方法は、請求項１から請求項５のいずれ１項に記載のバレルにレンズを取り付けてレンズユニットを組み立てるレンズユニットの組み立て方法であって、
前記レンズを前記保持部の前記案内部側から前記レンズの光軸を前記第１および第２の仮想円筒の軸線方向に略沿わせて挿入し、前記レンズを前記案内部から前記嵌合部に嵌合させることを特徴とする。

請求項８に記載のレンズユニットは、略円柱状の外周面を有する複数のレンズと、これらレンズを、これらレンズの光軸方向を合わせるように並べて内側に支持する筒状のバレルとを備えているレンズユニットであって、
前記バレルは、
筒状のバレル本体部と、
前記バレル本体部の内側に、複数の前記レンズに対応して軸方向に並んで複数設けられ、各レンズがそれぞれ挿入されて保持される保持部とを備え、
各保持部はそれぞれ、当該保持部に保持されるレンズの外周面の周囲の少なくとも前記外周面を囲む位置に設けられ、かつ、前記レンズの光軸方向に略沿って延在し、前記レンズの外周面に嵌合する嵌合部を有し、
前記レンズの外周面には、前記保持部に挿入されて前記嵌合部に嵌合される際の挿入方向先側の被案内部と、この被案内部より前記挿入方向後側の被嵌合部とが設けられ、
前記レンズの外周面の前記被案内部と、前記被嵌合部とが同軸上に配置されるとともに、前記被嵌合部の外径が、前記嵌合部の前記レンズの外周面の被嵌合部に接する部分を前記レンズの外周面に沿って通るように想定される仮想の円の径と略等しくされ、
かつ、前記被嵌合部の外径より前記被案内部の外径が少しだけ小さくされることにより、
前記レンズを前記保持部に挿入して前記嵌合部に嵌合させる際に、前記保持部に先に挿入される前記外周面の前記被案内部が、前記レンズの光軸方向を前記仮想の円に対応する嵌合部の軸方向に略合わせるように前記嵌合部に案内された状態で、前記外周面の前記被嵌合部が前記嵌合部に嵌合されるようになっていることを特徴とする。

請求項９に記載のレンズユニットは、請求項８に記載の発明において、
前記レンズの外径が１０ｍｍ以下であり、
前記被嵌合部の外径と、前記被案内部の外径との差をＲとした場合に、
０μｍ＜Ｒ≦１００μｍ
であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、前記保持部にレンズを嵌合させる際に、案内部から嵌合部に向ってレンズを挿入していく。この際に、前記第２の仮想円筒の内径が前記レンズの外径と略同じ内径を有する第１の仮想円筒の内径より少しだけ大きくされているので、案内部に物体側（挿入方向の先端側）が挿入されるレンズは、案内部と、レンズの外周面との間に少しだけ隙間がある状態になり、抵抗無く円滑に移動することになる。

この際に、レンズと案内部との間の間隔が小さいことから、レンズが傾くことなく、レンズの光軸を第１および第２の仮想円筒の軸線に略合わせるように、レンズが嵌合部に向けて案内されることになり、レンズがほとんど傾くことなく嵌合部に至って嵌合されることになる。これにより、バレルに保持される各レンズが傾くのを防止し、各レンズの光軸方向がずれるのを防止することができる。したがって、レンズの光学特性の向上と、バレルを用いて製造されるレンズユニットの歩留まりの向上を図ることができる。さらにレンズユニットの組み立て作業の作業性を向上することができる。

なお、案内部が配置される第２の仮想円筒の内径を、たとえばレンズの外径と略同じ第１の仮想円筒の内径と同じとすると、実質的に案内部が無い状態になってしまう。

また、案内部が配置される第２の仮想円筒の半径が、たとえばレンズの外径と略同じにされた第１の仮想円筒の半径に対して大きすぎる場合には、レンズと案内部との間の隙間が大きいことからレンズが傾かないように案内された状態とはならず、ある程度自由にレンズが傾く状態になってしまい、嵌合部に至る際にレンズが傾いてしまう虞があり、嵌合部に傾いていない状態でレンズを挿入できるとは限らない。

請求項２に記載の発明においては、レンズの外径が１０ｍｍ以下で、第２の仮想円筒の内径と前記第１の仮想円筒の内径との差Ｐが０μｍより大きく、１００μｍ以下になっていることにより、レンズを保持部に保持させる際にレンズが傾くのを抑制することができる。すなわち、第２の仮想円筒の内径が前記第１の仮想円筒の内径より大きくなければ、上述のように案内部が円滑にレンズを案内することができない。また、第２の仮想円筒の内径と前記第１の仮想円筒の内径との差Ｐが１００μｍより大きいと、上述のようにレンズと案内部との間の隙間が大きすぎて、案内部でレンズが傾いてしまい、レンズを嵌合部に真っ直ぐ挿入することができない虞がある。

請求項３に記載の発明においては、前記第２の仮想円筒の内径が前記レンズの外径より少しだけ大きくされているので、前記レンズの外径と略同じ内径を有する第１の仮想円筒の内径より第２の仮想円筒の内径を大きくした請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

請求項４に記載の発明においては、レンズの外径が１０ｍｍ以下であれば、第２の仮想円筒の内径と前記第１の仮想円筒の内径とほぼ同じレンズの外径との差Ｑが０μｍより大きく、１００μｍ以下になっていることにより、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

請求項５に記載の発明においては、保持部の軸方向長さＴをレンズのフランジの厚さと略同じとし、前記嵌合部の軸方向長さ（第１の仮想円筒の軸方向長さｔ１）を保持部の軸方向長さＴの半分以上とすることによって、嵌合部にフランジが嵌合されたレンズが、がたつくのを防止することができる。すなわち、案内部では、上述のようにレンズを保持部に保持させる際にレンズが傾くのを防止できるが、嵌合部が配置される第１の仮想円筒部より案内部が配置される第２の仮想円筒部の径が大きくなっていることにより、案内部では、レンズを支持することができない。したがって、案内部の軸方向長さを長くして、嵌合部の軸方向長さを短くしすぎてしまうと、レンズにがたつきが生じる虞がある。

また、案内部は、レンズを保持部に挿入する際に、レンズが傾かないように案内しているので、案内部が短すぎると、嵌合部にレンズの外周面の前端側が到達した際に、案内部がレンズの傾きを防止しきれない状態になる。また、レンズが嵌合部に挿入されていく状態において、レンズの後部側は案内部内にあり、案内部に案内された状態になっており、嵌合部の軸方向長さが長い場合に、案内部が長くなった方が、安定してレンズの傾きを防止することができる。したがって、案内部の軸方向長さ（第２の仮想円筒の軸方向長さｔ２）を、嵌合部の軸方向長さ（第１の仮想円筒の軸方向長さｔ１）の半分以上とすることにより、安定してレンズを傾かないように嵌合部に嵌合させることができる。

請求項６に記載の発明においては、レンズユニットに上述の請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバレルが用いられていることから、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

請求項７に記載の発明においては、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバレルにレンズと取り付けてレンズユニットを組み立てるので、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

請求項８に記載の発明においては、保持部に嵌合部と、嵌合部より内径が少しだけ大きい案内部とを設ける代わりに、保持部には嵌合部だけを設け、レンズ側に嵌合部に嵌合する被嵌合部と、被嵌合部より少しだけ外径が小さい被案内部を設けることにより、先に保持部に挿入される被案内部の外径が、被嵌合部と略同径の嵌合部が配置される前記仮想の円の内径より少しだけ小さくなる。したがって、請求項１の記載の発明と同様に、レンズを保持部に挿入する際に、レンズ（被案内部）と保持部（嵌合部）との間に少しだけ隙間が生じ、さらにレンズを保持部に挿入すると、レンズ（被嵌合部）と保持部（嵌合部）との間の隙間が無くなって嵌合することになる。

すなわち、レンズを保持部に挿入する際に、先に嵌合部に至るレンズの被案内部は、嵌合部に嵌合することなく、嵌合部に案内された状態で嵌合部内に挿入されていくことになる。被案内部に続いて被嵌合部が嵌合部に挿入されるが、この際には、被嵌合部の外径と嵌合部に対応する仮想の円の内径が略同じことから、嵌合部に被嵌合部が嵌合されることになる。

したがって、被案内部が嵌合部に案内された状態で、被嵌合部が嵌合部に嵌合することになる。言い換えれば、レンズが嵌合部に嵌合する前の段階で、レンズと嵌合部が形成される保持部との間にレンズを案内可能な適度な隙間を形成すればよいので、保持部側に嵌合部より少しだけ内径の大きな案内部を設けて、レンズと保持部との間に適度な隙間を設けても、レンズ側に被嵌合部より少しだけ外径の小さな被案内部を設けてレンズと保持部との間に適度な隙間を設けても同様の効果を得ることができる。
これにより、レンズの光軸方向を、仮想の円に対応する嵌合部の軸方向に略合わせた状態で、被嵌合部が嵌合部に嵌合されることになり、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。

請求項９に記載の発明においては、レンズの外径が１０ｍｍ以下で、被嵌合部の外径と、被案内部の外径との差Ｒが０μｍより大きく、１００μｍ以下になっていることにより、レンズを保持部に保持させる際にレンズが傾くのを抑制することができる。すなわち、前記被案内部の外径が前記被嵌合部の外径より小さくなければ、嵌合部に被案内部が円滑に案内されることができない。また、被嵌合部の外径と、被案内部の外径との差Ｒが１００μｍより大きいと、レンズの被案内部と嵌合部との間の隙間が大きすぎて、レンズの被案内部が嵌合部に挿入された状態でもレンズが傾いてしまう可能性があり、レンズを嵌合部に真っ直ぐ挿入することができない虞がある。

本発明の第１実施形態に係るレンズユニットのバレルを示す断面図である。 前記レンズユニットの組み立て手順を説明するための図であって、バレルを示す断面図である。 前記レンズユニットの組み立て手順を説明するための図であって、バレルとレンズとを示す断面図である。 前記レンズユニットの組み立て手順を説明するための図であって、バレルとレンズとを示す断面図である。 前記レンズユニットの組み立て手順を説明するための図であって、バレルとレンズとを示す断面図である。 前記レンズユニットの組み立て手順を説明するための図であって、バレルとレンズとを示す断面図である。 前記レンズユニットのバレルの変形例を示す断面図である。 前記レンズユニットのバレルの別の変形例を示す断面図である。 従来のレンズユニットのバレルを示す断面図である。 従来のバレルに挿入されるレンズが傾いた状態を示すバレルとレンズとを示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、第１実施形態のレンズユニットは、バレル（鏡胴：レンズ枠）１０と、このバレル１０に固定される従来と同様の複数枚（４枚）のレンズ２，３，４，５および絞り部材７，８を備える。なお、図１は、図９と同様にバレル１０（レンズユニット）の中心線を境に半分を図示したものである。

レンズ２，３，４，５は、従来と同様の構成になっており、前側のレンズ２から後側のレンズ５に向って外径が大きくされ、外周面が円筒状とされている。また、絞り部材７，８および止め枠６も従来と同様になっている。

バレル１０は、概略円筒状で、バレル本体部の内周側に前側から順番にそれぞれレンズ２，３，４，５を固定した状態に支持する保持部１１，１２，１３，１４が設けられている。ここで，１番前の保持部１１がレンズ２を保持し、２番目の保持部１２がレンズ３を保持し、３番目の保持部１３がレンズ４を保持し、４番目の保持部１４がレンズ５を保持する。
各保持部１１，１２，１３，１４は、各保持部１１，１２，１３，１４によって内径が異なるが、円筒状の内周面を備えるものになっている。また、保持部１１，１２，１３，１４は、前後方向（バレル１０の軸方向）に並んで配置され、物体側から像側に向うにつれて内径が大きくなっている。また、保持部１２，１３，１４の後端部には、従来と同様に物体側から像側に向うにつれて、内径が大きくなるテーパー部１６，１７，１８、１９が設けられている。

各保持部１１，１２，１３，１４の軸方向（前後方向）の長さＴは、各保持部１１，１２，１３，１４に保持されるレンズ２，３，４，５の外周部分になるフランジ部分の厚みと略同じとされている。
各保持部１１，１２，１３，１４は、前後方向の前側（物体側）になり、レンズ２，３，４，５をがたつかないように固定的に嵌合する嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの後側（像側）に設けられ、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａにレンズ２，３，４，５を挿入する際に、レンズ２，３，４，５の光軸方向が円筒状の内周面を有する嵌合部の軸線に略沿うように保持する案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂとを備えている。

また、各保持部１１，１２，１３，１４，１５において、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの円筒状の内周面の内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４は、レンズ２，３，４，５の外径（レンズ径）Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５と同じか、もしくは、それより若干小さなものになる。
すなわち、Ｄａ１≦Ｄ２，Ｄａ２≦Ｄ３，Ｄａ３≦Ｄ４，Ｄａ４≦Ｄ５になる。
レンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５が、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４以上になることら、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａにレンズ２，３，４，５を嵌合させる際に、レンズ２，３，４，５を嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに押し込む必要がある。しかし、レンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５と、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４との差が僅かであり、レンズ２，３，４，５とバレル１０が合成樹脂からなるので、押し込む力は小さなものになっている。

なお、レンズ２，３，４，５の嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａへの嵌合を容易とするために、レンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５に対して、極めて小さなクリアランス分だけ、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４を大きくしてもよい。

各保持部１１，１２，１３，１４においては、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４より、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの円筒状の内周面の内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４の方が少しだけ大きくなっている。
バレル１０全体での各案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４と、各嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４との関係は、Ｄａ１＜Ｄｂ１＜Ｄａ２＜Ｄｂ２＜Ｄａ３＜Ｄｂ３＜Ｄａ４＜Ｄｂ４になる。

また、各保持部１１，１２，１３，１４においては、各レンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５より、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４の方が少しだけ大きくなっている。
バレル１０全体での各レンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５と、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４との関係は、Ｄ２＜Ｄｂ１＜Ｄ３＜Ｄｂ２＜Ｄ４＜Ｄｂ３＜Ｄ５＜Ｄｂ４になる。
また、バレル１０全体での各嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４と、各レンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５と、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４との関係は、Ｄａ１≦Ｄ２＜Ｄｂ１＜Ｄａ２≦Ｄ３＜Ｄｂ２＜Ｄａ３≦Ｄ４＜Ｄｂ３＜Ｄａ４≦Ｄ５＜Ｄｂ４になる。

案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４は、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂにレンズ２，３，４，５を吸着方式のピンセット２０等の保持具で保持して挿入した際に、抵抗なく円滑にレンズ２，３，４，５が挿入可能になっている。

ここで、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４が嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａのＤａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４と略等しいと、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂを設けてないのと同じになってしまう。

それに対して、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４が嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４およびレンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５より少しだけ大きくなっていれば、円滑に傾くことなく案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂにレンズ２，３，４，５を挿入することができる。この場合に、レンズ２，３，４，５を案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂからさらに先の嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに挿入すると、レンズ２，３，４，５が斜めに傾くことなく嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに嵌合される。

また、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４が嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４およびレンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５より大きすぎると、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ内で、レンズ２，３，４，５が少しではあるが自由に動ける状態になり、レンズを嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに挿入するのが困難になり、さらに挿入時にレンズ２，３，４，５が傾いてしまう虞がある。この場合に、レンズ２，３，４，５を案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂからさらに先の嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに挿入した場合に、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂでレンズ２，３，４，５が斜めになっていると、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａにレンズが斜めに嵌合される虞が生じる。

したがって、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４が嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４およびレンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５より少しだけ大きくなっている状態とする必要がある。
この実施の形態では、レンズ２，３，４，５の直径を１０ｍｍ以下に設定した。また、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４からレンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５を減算した差Ｑが０μｍより大きく１００μｍ以下になっていることが好ましい。
すなわち、案内部内径−レンズ径＝Ｑ ０μｍ＜Ｑ≦１００μｍになっていることが好ましい。
また、３μｍ≦Ｑ≦８０μｍになっていてことがより好ましく、また、１０μｍ≦Ｑ≦６０μｍになっていることがより好ましく、さらに、１５μｍ≦Ｑ≦５０μｍになっていることがより好ましい。

上述のようにＱが０μｍでは、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂが実質的に存在しないことになる。
また、Ｑが１００μｍより大きい場合には、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂで上述のようにレンズ２，３，４，５が傾いて、そのまま嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに挿入されてしまう虞が生じる。

また、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４がレンズ２，３，４，５の外径Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５と同じか僅かに大きくされた状態なので、上述の場合と同様の理由により、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４から嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４を減算した差Ｐが０μｍより大きく１００μｍ以下になっていることが好ましい。

すなわち、案内部内径−嵌合部内径＝Ｐ ０μｍ＜Ｐ≦１００μｍになっていることが好ましい。また、３μｍ≦Ｐ≦８０μｍになっていてことがより好ましく、また、１０μｍ≦Ｐ≦６０μｍになっていることがより好ましく、さらに、１５μｍ≦Ｐ≦５０μｍになっていることがより好ましい。

なお、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂとが同軸上に配置され、かつ、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内径Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４より案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内径Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４が少しだけ大きいことから、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂとの境界部分に段差が生じる。この段差部分の幅、すなわち、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの半径と案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの半径との差ｐは、Ｐの１／２になり、この差ｐは、０μｍ＜ｐ≦５０μｍになっていることが好ましい。

また、保持部１１，１２，１３，１４の軸方向に沿った長さＴのうちの嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの長さをｔ１とし、案内部の長さをｔ２とした場合に、ｔ１＋ｔ２≦Ｔであり、ｔ１≧Ｔ／２になっていることが好ましい。すなわち、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの軸方向に沿った長さｔ１は、保持部１１，１２，１３，１４の軸方向に沿った長さＴの半分以上になっていることが好ましい。これは、保持部１１，１２，１３，１４にレンズ２，３，４，５を固定的に支持させる上で、ｔ１が短いとレンズ２，３，４，５にがたつきが生じる可能性があり、がたつきを防止するために、ｔ１がＴの半分以上（すなわち、レンズ２，３，４，５の厚さの半分以上）になっていることが好ましい。

なお、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの範囲には、レンズ２，３，４，５の前半部分（物体側の略半分）が挿入されるが、レンズ２，３，４，５の外周面の前端部分にはＲが付けられており、レンズ２，３，４，５の外周面の前端部分は、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内周面に接していない状態になる。したがって、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの軸方向長さｔ１を保持部１１，１２，１３，１４の軸方向長さＴの半分とした場合に、実際にレンズ２，３，４，５と嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａとが接する軸方向長さは保持部１１，１２，１３，１４の軸方向長さＴの半分より少し短くなる。

また、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの長さｔ２は、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの長さｔ１の半分以上になっていることが好ましい。すなわち、ｔ２≧１／２（ｔ１）になっていることが好ましい。これは、レンズ２，３，４，５が案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂに挿入された後に、レンズ２，３，４，５の前端が嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに至った際に、レンズ２，３，４、５の案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂに挿入されている長さ（基本的に案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの長さｔ２）が嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの長さｔ１の半分の長さ（１／２（ｔ１））より短いと、レンズ２，３，４，５が案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂに案内されて略真っ直ぐな状態になっていない虞があるからである。

なお、レンズ２，３，４，５の前端部が嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに挿入された後も、レンズ２，３，４，５が嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａにさらに挿入される際に、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂがレンズ２，３，４，５の後部を案内している状態なので、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの軸方向に沿った長さｔ１が長い場合に、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの長さｔ２も有る程度長いことが好ましい。
嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂとは、径が異なることからこれら嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂとの境界部分に上述の段差が生じるが、この境界部分は、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａから案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂに向うにつれて径が大きくなるテーパー面になっていることが好ましい。

バレル１０は、たとえば、合成樹脂から構成されるものである。すなわち、バレル１０の材料としては、たとえば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）などを好適に用いることができるが、これらに限られるものではない。
レンズ２，３，４，５は、たとえば、合成樹脂から構成される樹脂レンズである。すなわち、レンズ２，３，４，５の材料としては、たとえば、ポリメタクリル酸メチレン樹脂（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィンポリマー樹脂（ＣＯＰ）、環状オレフィンコポリマー樹脂（ＣＯＣ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエステル樹脂（ＰＥ）等を好適に用いることができるが、これらに限られるものではない。

このようなレンズユニットのバレル１０にレンズ２，３，４，５を取り付けて、レンズユニットを組み立てる場合には、バレル１０の保持部１１にレンズ２を挿入して嵌合部１１ａに嵌合させ、保持部１２にレンズ３を挿入して嵌合部１２ａに嵌合させ、保持部１３にレンズ４を挿入して嵌合部１３ａに嵌合させ、保持部１４にレンズ５を挿入して嵌合部１４ａに嵌合させる。

各保持部１１，１２，１３，１４にレンズ２，３，４，５を挿入する際には、上述のようにレンズ２，３，４，５のフランジの背面（後面）を吸引式ピンセット２０で吸着して保持する。保持されたレンズ２，３，４，５を保持部１１，１２，１３，１４の後部の案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂに挿入する。

この際には、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内周面にレンズ２，３，４，５の外周面が案内されて、バレル１０の軸方向とレンズ２，３，４，５の軸方向（光軸方向）とが略重なった状態でレンズ２，３，４，５が前側に移動する。これらのレンズ２，３，４，５は、さらに、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの前の嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａに、略傾くことなく、バレル１０の軸方向にレンズ２，３，４，５の軸方向を沿わせた状態で、挿入されていくことになる。

図２〜図６を参照して、より具体的にレンズユニットの組み立て方法を説明する。まず、バレル１０を、その軸方向が鉛直方向を向き、かつ、物体側が下となるように載置する。次に、保持具としての吸着方式のピンセット２０で、レンズ２のフランジの像側となる面を吸着して、レンズ２をバレル１０内にいれる。次に、図３に示すように。このレンズ２が保持される保持部１１の最も上側になるテーパー部１６の部分にレンズ２を置くようにして、ピンセット２０の吸着を解除する。

吸着を解除されたレンズ２は、保持部１１の上側の案内部１１ｂに落とし込まれた状態になる。ここで、案内部１１ｂの内径Ｄｂ１は、上述のレンズ２の外径Ｄ２より少しだけ大きいので、レンズ２の外周面が案内部１１ｂの内周面に案内されて、レンズ２の光軸方向を案内部１１ｂの軸心に沿わせた状態で落下する。

図４に示すように、落下したレンズ２の物質側になる挿入方向の先端部が、案内部１１ｂと嵌合部１１ａとの境界部分に達すると、レンズ２の外径が嵌合部１１ａの内径Ｄａ１以上になっているので、前記境界部分上にレンズ２が載った状態になる。
この際には、案内部１１ｂに案内されることで、レンズ２の光軸が、案内部１１ｂおよび嵌合部１１ａの軸線に略沿った状態になっている。

したがって、上述の状態になったレンズ２をたとえばピンセット２０等で下側に押すことにより、図５に示すように、レンズ２がそのままの姿勢で嵌合部１１ａ内に挿入（圧入）されていき、図６に示すように、嵌合部にレンズ２が嵌合することにより、保持部１１にレンズ２が保持される。この際に、レンズ２の光軸が、バレル１０の軸心に略沿った状態とされる。

このバレル１０を用いたレンズユニットにおいては、バレル１０の保持部１１，１２，１３，１４にレンズ２，３，４，５が傾くことなく保持される確率が高まり、レンズ２，３，４，５が傾いて保持されることによって、光学特性が低下したレンズユニットが発生するのを抑えることができる。したがって、レンズユニットの歩留まりの向上を図ることができる。

また、レンズ２，３，４，５が斜めに保持部１１，１２，１３，１４に保持される確率が低下したことにより、作業性が向上し、製造時間の短縮や、コストの低減を図ることができる。
また、レンズユニットにおいて、レンズ２，３，４，５の傾きを防止することによって、レンズユニットの全体的な光学特性の向上を図ることができる。

上述のようにバレル１０のレンズ２，３，４，５を取り付けるだけで、特に光学特性の向上のための他の工程を行わなくても、光学特性の良好なレンズユニットが得られることにより、コストの低減や、増産への急な対応が可能になる。

この実施の形態では、バレル１０の形状を概略円筒状とし、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａおよび案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂからなる保持部１１，１２，１３，１４の内周面を円筒状としたが、たとえば、保持部１１，１２，１３，１４の内周面の一部になる一箇所や複数箇所に、レンズ２，３，４，５の保持に影響がでない範囲で、凹部や切欠部を設けてもよい。すなわち、保持部１１，１２，１３，１４の内周面と、レンズ２，３，４，５の外周面とが全周に渡って対向した状態になっている必要はなく、レンズ２，３，４，５を保持可能な範囲で、全周の一部になる一箇所もしくは複数箇所で、保持部１１，１２，１３，１４の内周面と、レンズ２，３，４，５の外周面が対向していればよい。

言い換えれば、バレル１０の内周の周方向に沿って、内周の一部になる複数箇所に、レンズ２，３，４，５の外周面に沿う形状の保持部１１，１２，１３，１４を設けてもよい。
たとえば、図７に示すこの実施の形態の変形例になるバレル２１の内径は、基本的に、レンズ５の外径より大きく、バレル２１の内周面は、レンズ５の外周面から離れて配置され、１つずつの保持部１４になる部分では、周方向に沿って複数箇所でバレル２１の内周面から内側に向って凸部２２が設けられ、この凸部２２のそれぞれに、嵌合部１４ａおよび案内部１４ｂになる円弧面２４が形成されているものとしてもよい。この複数の円弧面２４がレンズ５の外周面の複数箇所に対向して配置されることになる。なお、円弧面２４の半径は、保持部１４の内周面が円筒状の場合と同様に、嵌合部１４ａより案内部１４ｂの方が大きくなる。なお、凸部２２どうしの間は、レンズ５に接することがない凹部２３である

ここで、この実施の形態の嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内周面になる部分を第１の仮想円筒の内周面として想定し、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内周面になる部分を第２の仮想円筒の内周面として想定する。
この場合に、円弧面２４において、嵌合部１４ａになる部分のレンズ２，３，４，５に対向する面は、第１の仮想円筒の内周面になる位置に配置され、案内部１４ｂになる部分のレンズ２，３，４，５に対向する面は、第２の仮想円筒の内周面になる位置に配置される。また、第１の仮想円筒の内周面（内径）と第２の仮想円筒の内周面（内径）とレンズ２，３，４，５の外周面（外径）との関係は、上述の嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内周面（内径）と、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内周面（内径）と、レンズ２，３，４，５の外周面（外径）との関係と同じになる。

図７に示すような円弧面２４を有する構成の場合に、バレル２１が概略円筒状である必要はなく、たとえば、多角形（正多角形）の筒状であってもよい。バレル１０が多角形の場合には、たとえば、多角形の各辺の中央部に上述の凸部を設け、この凸部に嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａおよび案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂを備える上述の円弧面を形成してもよい。
また、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａおよび案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂになる部分は、円弧面でなくてもよく、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａがレンズ２，３，４，５の外周面にたとえば軸方向に沿って線接触するものとしてもよい。

たとえば、図８に示すように、この実施の形態の変形例になるバレル３１を正六角形（正多角形）の筒状（内周側が正多角形になっていれば、外周側は円柱状やその他の柱状であってもよい）とし、保持部１１，１２，１３，１４の六角形状の内周面を、レンズ２，３，４，５の外周面と同径の円が略内接する形状とする。これにより、保持部１１，１２，１３，１４の嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａになる前後位置で、多角形の各辺の中央になる部分にレンズ２，３，４，５の外周面が内接した状態になる。また、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂになる前後位置では、多角形の各辺の中央になる部分にレンズ２，３，４，５の外周面が近接した状態になる。すなわち、この場合も、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａになる部分の多角形の内周の各辺の中央になる部分に対応した点を通る円（内接円：第１の仮想円筒の内周面）の半径より、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂになる部分の多角形の内周の各辺の中央になる部分に対応した点を通る円（内接円：の第２の仮想円筒の内周面）の半径の方が少しだけ大きくなっている。

以上のことから、上述の嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内周面になり、レンズ２，３，４，５の外周面と略同径の第１の仮想の円筒と、第１の仮想円筒より上述のＰだけ内径が大きく、第１の仮想円筒と同軸上に隣接して配置され、上述の案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内周面になる第２の仮想円筒とを想定し、第１の仮想円筒上のレンズ２，３，４，５を少なくとも囲む位置に嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａが設けられていればよく、第２の仮想円筒上のレンズ２，３，４，５を少なくとも囲む位置に案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂが設けられていればよい。

また、レンズ２，３，４，５を囲む位置とは、レンズ２，３，４の外周面に沿う面もしくは線で、第１および第２の仮想円筒の全周に渡るものであってもよいし、全周の半分より多くに渡るものであっても良いし、レンズ２，３，４を囲む複数箇所であっても良い。また、レンズ２，３，４を囲む複数箇所の場合に、上述の仮想円筒の軸方向に沿った線状の部分であってもよいし、周方向に幅を有する円弧面状の部分であってもよい。

嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂとのうちの一方を仮想円筒の全周に渡るものとし、他方を仮想円筒の全周に渡るものではなく、全周の半分より多くの部分もしくはレンズ２，３，４，５を囲む複数箇所になる部分としてもよい。

また、この実施の形態においては、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの円筒状の内周面と第１の仮想円筒の内周面とが同じ形状になっており、これらの半径、軸方向長さ等の寸法が等しくなっている。また、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの円筒状の内周面と、第２の仮想円筒の内周面とが同じ形状になっており、これらの半径、軸方向長さ等の寸法が等しくなっている。すなわち、この実施形態では、第１の仮想円筒の内周面の全面に渡って嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの内周面が設けられ、第２の仮想円筒の内周面の全面に渡って案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの内周面が設けられていることになる。

また、レンズ２，３，４，５の外周面は、基本的に円筒状であるが、保持部１１，１２，１３，１４の保持に影響がない範囲で、レンズ２，３，４，５の外周面に凹部、切欠部、凸部等があることによって、完全な円筒状になっていなくてもよい。
また、上述の実施形態では、全ての保持部１１，１２，１３，１４に、嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａと案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂとを設けるものとしたが、１つ以上となる一部の保持部１１，１２，１３，１４にだけ、案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂを設けるようにしても、前記案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂが設けられた保持部１１，１２，１３，１４において、レンズ２．３．４．５の光軸方向の精度が高められることにより、上述の光学特性の向上等の作用効果を得ることができる。

次に本発明の第２実施形態を説明する。
第１実施形態においては、保持部１１，１２，１３，１４に、レンズ２，３，４，５が挿入されて嵌合されるまでの間に、レンズ２，３，４，５を案内可能とする適度な隙間を、レンズ２，３，４，５の外周面と保持部１１，１２，１３，１４の内側との間に設けるために、保持部１１，１２，１３，１４に、レンズ２，３，４，５と嵌合する嵌合部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａより内径が少しだけ大きな案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂを設ける構成とした。

それに対して、第２実施形態では、保持部に、レンズが挿入されて嵌合されるまでの間に、レンズを案内可能とする適度な隙間を、レンズの外周面と保持部の内側との間に設けるために、レンズに、保持部の嵌合部と嵌合する被嵌合部の外径より外径が少しだけ小さな被案内部を設ける構成としたものである。

第２実施形態において、バレルの形状は、図９、図１０に示されるバレル１と同様の形状となっている。すなわち、図１に示す第１実施形態のバレル１０における案内部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂを設けることなく、保持部１１，１２，１３，１４の軸方向長さＴの略全長に渡って、嵌合部を形成した形状となっている。なお、嵌合部は、円柱状の孔の部分であり、円筒状の内周面を備えるものとなっている。

また、第２実施形態においては、レンズの外周面の形状が、たとえば、レンズのフランジの厚さの範囲で、保持部への挿入方向先側となる部分が被案内部とされ、保持部への挿入方向後側となる部分が被嵌合部とされる。
被嵌合部は、その外径が保持部の嵌合部の内径と略等しくされており、嵌合部に挿入されることで嵌合部に嵌合するようになっている。
実際には、被嵌合部の外径は、嵌合部の内径と同じか、もしくは、若干大きくなっている。なお、被嵌合部と嵌合部との間に極めて小さなクリアランスを設けるように、被嵌合部の外径が、嵌合部の内径より極めて少しだけ小さくするものとしてもよい。

被案内部の外径は、被嵌合部の外径より少しだけ小さくされる。この際に被嵌合部の外径と嵌合部の内径とが略等しいことから、被案内部の外径は、嵌合部の内径より少しだけ小さなものとなっている。
第１の実施形態と同様に、レンズの直径を１０ｍｍ以下とする。また、レンズの外周面において、被嵌合部の外径（嵌合部の内径）から被案内部の外径を減算した差Ｒが０μｍより大きく１００μｍ以下になっていることが好ましい。
すなわち、被嵌合部の外径（嵌合部の内径）−被案内部の外径＝Ｒ ０μｍ＜Ｒ≦１００μｍになっていることが好ましい。
また、３μｍ≦Ｒ≦８０μｍになっていてことがより好ましく、また、１０μｍ≦Ｒ≦６０μｍになっていることがより好ましく、さらに、１５μｍ≦Ｒ≦５０μｍになっていることがより好ましい。

また、レンジのフランジ（レンズの外周面）の軸方向に沿った長さＴｌのうちの被嵌合部の長さをｔｌ１とし、被案内部の長さをｔｌ２とした場合に、ｔｌ１＋ｔｌ２≦Ｔｌであり、ｔｌ１≧１／２（Ｔｌ）になっていることが好ましい。すなわち、被嵌合部の軸方向に沿った長さｔｌ１は、レンズの外周面の軸方向に沿った長さＴｌの半分以上になっていることが好ましい。
また、被案内部の軸方向に沿った長さｔｌ２は、被嵌合部の長さｔｌ１の半分以上になっていることが好ましい。すなわち、ｔｌ２≧１／２（ｔｌ１）になっていることが好ましい。

上述のように第２の実施形態は、第１の実施形態において、レンズと、バレルの保持部との間にレンズを案内可能とする隙間を設ける際に、保持部側にレンズの外径より大きな内径を有する案内部を設けたのに対して、レンズに保持部の嵌合部の内径より小さな外径の被案内部を設けたものであり、レンズと保持部とを嵌合させる際に、レンズと保持部との間にレンズを案内する適度な間隔を設けた点で同様の作用効果を得ることが可能なものである。
したがって、第２の実施形態におけるレンズ（被嵌合部および被案内部）の数値限定は、第１の実施形態における保持部（嵌合部および案内部）の数値限定と同様の意味を持つものである。

また、第２実施形態では、保持部の嵌合部を円筒状の内周面を持つものとしたが、レンズの外周面に対応する仮想の円に沿って、レンズの外周面を囲むように複数の嵌合部が配置されていてもよいし、一つの嵌合部がレンズの外周面の半分以上を囲むように配置されていてもよい。しかし、嵌合部は、嵌合部に嵌合するレンズの光軸方向に沿って、たとえば、レンズのフランジの厚さ（レンズの外周面の軸方向長さ）相当分の長さに渡って延在していることが好ましい。すなわち、第２の実施形態においても、図７や図８示す断面形状のバレルを用いることができる。但し、第２の実施形態のバレルには、上述のように案内部が無いものが用いられる。
なお、第２の実施形態においては、嵌合部の内周面が円筒状であり、前記仮想の円の全周に渡って嵌合部が設けられた形状となっている。
また、バレルに取り付けられる全てのレンズに被案内部を設ける構成としなくても、一個以上の一部のレンズに被案内部を設ける構成とすれば、少なくとも被案内部が設けられたレンズでは光軸方向の精度が高くなり、光学特性の向上を見込むことができる。

２，３，４，５ レンズ
１０，２１，３１ バレル
１１，１２，１３，１４ 保持部
１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ 嵌合部
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ 案内部

Claims (9)

1. 略円柱状の外周面を有する複数のレンズを、これらレンズの光軸方向を合わせるように並べて内側に支持する筒状のバレルであって、
   筒状のバレル本体部と、
   前記バレル本体部の内側に、複数の前記レンズに対応して軸方向に並んで複数設けられ、各レンズがそれぞれ挿入されて嵌合されることにより、各レンズがそれぞれ保持される保持部とを備え、
   前記保持部は、前記レンズの外周面の外径と略同じ内径に想定された第１の仮想円筒上の少なくとも前記レンズの外周面を囲む位置に設けられ、前記レンズに嵌合する嵌合部と、
   前記第１の仮想円筒と同軸上に並んで配置されるように想定された第２の仮想円筒上の少なくとも前記嵌合部に対応する位置に設けられ、前記第２の仮想円筒の内径が前記第１の仮想円筒の内径より少しだけ大きくされることによって、前記レンズの光軸を前記第１および第２の仮想円筒の軸線に略合わせるように、前記レンズを前記嵌合部に案内する案内部とを備えていることを特徴とするバレル。
2. 前記レンズの外径が１０ｍｍ以下であり、
   前記第２の仮想円筒の内径と前記第１の仮想円筒の内径との差をＰとした場合に、
   ０μｍ＜Ｐ≦１００μｍ
   であることを特徴とする請求項１に記載のバレル。
3. 略円柱状の外周面を有する複数のレンズを、これらレンズの光軸方向を合わせるように並べて内側に支持する筒状のバレルであって、
   筒状のバレル本体部と、
   前記バレル本体部の内側に、複数の前記レンズに対応して軸方向に並んで複数設けられ、各レンズがそれぞれ挿入されて嵌合されることにより、各レンズがそれぞれ保持される保持部とを備え、
   前記保持部は、前記レンズの外周面の外径と略同じ内径に想定された第１の仮想円筒上の少なくとも前記レンズの外周面を囲む位置に設けられ、前記レンズに嵌合する嵌合部と、
   前記第１の仮想円筒と同軸上に並んで配置されるように想定された第２の仮想円筒上の少なくとも前記嵌合部に対応する位置に設けられ、前記第２の仮想円筒の内径が前記レンズの外径より少しだけ大きくされることによって、前記レンズの光軸を前記第１および第２の仮想円筒の軸線に略合わせるように、前記レンズを前記嵌合部に案内する案内部とを備えていることを特徴とするバレル。
4. 前記レンズの外径が１０ｍｍ以下であり、
   前記第２の仮想円筒の内径と前記レンズの外径との差をＱとした場合に、
   ０μｍ＜Ｑ≦１００μｍ
   であることを特徴とする請求項３に記載のバレル。
5. 前記レンズは、その外周部分に前記レンズの位置決め固定に用いられるフランジを備え、
   前記保持部の軸方向長さＴが前記保持部に保持される前記レンズのフランジの厚さと略同じとされ、
   前記嵌合部が前記第１の仮想円筒の軸方向長さｔ１に渡って設けられ、
   前記案内部が前記第２の仮想円筒の軸方向長さｔ２に渡って設けられ、
   前記保持部の軸方向長さＴと、前記保持部の軸方向の長さＴの範囲内にそれぞれ想定される第１の仮想円筒の軸方向長さｔ１および第２の仮想円筒の軸方向長さｔ２との関係が
   ｔ１＋ｔ２≦Ｔ、ｔ１≧Ｔ／２、ｔ２≧１／２（ｔ１）
   であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバレル。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバレルにレンズが取り付けられていることを特徴とするレンズユニット。
7. 請求項１から請求項５のいずれ１項に記載のバレルにレンズを取り付けてレンズユニットを組み立てるレンズユニットの組み立て方法であって、
   前記レンズを前記保持部の前記案内部側から前記レンズの光軸を前記第１および第２の仮想円筒の軸線方向に略沿わせて挿入し、前記レンズを前記案内部から前記嵌合部に嵌合させることを特徴とするレンズユニットの組み立て方法。
8. 略円柱状の外周面を有する複数のレンズと、これらレンズを、これらレンズの光軸方向を合わせるように並べて内側に支持する筒状のバレルとを備えているレンズユニットであって、
   前記バレルは、
   筒状のバレル本体部と、
   前記バレル本体部の内側に、複数の前記レンズに対応して軸方向に並んで複数設けられ、各レンズがそれぞれ挿入されて保持される保持部とを備え、
   各保持部はそれぞれ、当該保持部に保持されるレンズの外周面の周囲の少なくとも前記外周面を囲む位置に設けられ、かつ、前記レンズの光軸方向に略沿って延在し、前記レンズの外周面に嵌合する嵌合部を有し、
   前記レンズの外周面には、前記保持部に挿入されて前記嵌合部に嵌合される際の挿入方向先側の被案内部と、この被案内部より前記挿入方向後側の被嵌合部とが設けられ、
   前記レンズの外周面の前記被案内部と、前記被嵌合部とが同軸上に配置されるとともに、前記被嵌合部の外径が、前記嵌合部の前記レンズの外周面の被嵌合部に接する部分を前記レンズの外周面に沿って通るように想定される仮想の円の径と略等しくされ、
   かつ、前記被嵌合部の外径より前記被案内部の外径が少しだけ小さくされることにより、
   前記レンズを前記保持部に挿入して前記嵌合部に嵌合させる際に、前記保持部に先に挿入される前記外周面の前記被案内部が、前記レンズの光軸方向を前記仮想の円に対応する嵌合部の軸方向に略合わせるように前記嵌合部に案内された状態で、前記外周面の前記被嵌合部が前記嵌合部に嵌合されるようになっていることを特徴とするレンズユニット。
9. 前記レンズの外径が１０ｍｍ以下であり、
   前記被嵌合部の外径と、前記被案内部の外径との差をＲとした場合に、
   ０μｍ＜Ｒ≦１００μｍ
   であることを特徴とする請求項８に記載のレンズユニット。

Images