JP2017219744A - レンズ保持機構及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外径を大きくすることなく比較的大きなレンズを採用可能な撮像装置のためのレンズ保持機構を提供する。
【解決手段】内側に収容されたレンズを支持固定するレンズ枠と、前記レンズと当接して前記レンズの光軸方向の動きを規制する押さえ環と、前記レンズ枠の外周部分とねじ嵌合する第１内周部分と、前記押さえ環の外周部分とねじ嵌合する第２内周部分と、を有するレンズホルダーと、を備え、前記レンズホルダーの前記第１内周部分と前記第２内周部分とは同径に形成されている、レンズ保持機構を採用する。
【選択図】図４

Description

本発明の一態様は、レンズ外径を大きく確保しやすく構成されたレンズ保持機構及び撮像装置に関する。

従来から、カメラなどの撮像装置には、複数のレンズを収容して保持するレンズ保持機構が搭載されている。レンズ保持機構では、レンズを内側に収容するレンズ枠と、レンズの光軸方向の移動を規制して固定する押さえ環とを備える構成となっている。このような従来のレンズ保持機構は、例えば特許文献１などに開示されている。

特開２０１２−１７３３６６号公報

しかし、上記従来のレンズ保持機構では、レンズ枠の内側に、レンズの光軸方向の移動を規制する押さえ環をねじ嵌合して配置する構成となっており、レンズ枠に収容されるレンズの外径はねじ嵌合の径よりも小さく構成する必要があるため、同じ外径のレンズ保持機構では、レンズの外径を大きくするのに限界があった。一方で、レンズの外径を大きくしようとすると、レンズ保持機構の外径を大きくする必要があった。すなわち、レンズ保持機構の外径を小さくしつつ、外径の大きいレンズを使用することが困難であった。

本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一の手段は、
内側に収容されたレンズを支持固定するレンズ枠（６）と、
前記レンズと当接して前記レンズの光軸方向の動きを規制する押さえ環（１０）と、
前記レンズ枠の外周部分とねじ嵌合する第１内周部分（９ｂ）と、前記押さえ環の外周部分とねじ嵌合する第２内周部分（９ｃ）と、を有するレンズホルダー（９）と、を備え、
前記レンズホルダーの前記第１内周部分（９ｂ）と前記第２内周部分（９ｃ）とは同径に形成されている、
レンズ保持機構である。

上記構成のレンズ保持機構では、従来のようなレンズ枠の内側に押さえ環をねじ嵌合する構成ではなく、レンズ枠の外径部分と押さえ環の外径部分とにねじ嵌合するレンズホルダーを備える構成としているため、レンズ保持機構の外径を小さくしつつ、外径の大きいレンズを使用することが可能となる。すなわち、レンズ保持機構の外径を従来同様とする場合には外径の大きいレンズを用いることができ、レンズの外径を従来同様とする場合にはレンズ保持機構の外径を小さくすることが可能となる。例えば、レンズ保持機構の外径を従来同様としながら外径の大きいレンズを用いれば、レンズ保持機構の外径を大きくすることなく撮像した画像を高解像にすることなどが可能となる。

上記レンズ保持機構において、好ましくは、
前記レンズホルダーの前記第１内径部分及び前記第２内径部分には一連のねじが形成されている。

上記のレンズ保持機構によれば、レンズホルダーの内径部分に一連のねじを形成しているため、レンズ枠とのねじ嵌合のためのねじと、押さえ環とのねじ嵌合のためのねじとを別々に形成する必要がなく、レンズホルダーの内径部分のねじ加工を比較的簡易にすることが可能となる。これにより、加工コストを低減させたり、加工時間を短縮したりすることなどが可能となる。

また、本発明は、
上記いずれかのレンズ保持機構と、
露光により被写体の状態を撮像する撮像素子と、を備える、
撮像装置を含む。

上記の撮像装置によれば、従来同様の外径のレンズを用いながら、外径サイズの比較的小さな撮像装置を構成することが可能となる。また、従来同様の外径サイズの撮像装置において、比較的大きな外径のレンズを用いた撮像装置を構成することが可能となる。

本実施形態の撮像装置の外観斜視図。 本実施形態の撮像装置を被写体側から見た分解斜視図。 本実施形態の撮像装置をセンサ側から見た分解斜視図。 本実施形態の撮像装置の断面図。

本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項

＜１．実施形態＞
本実施形態の撮像装置は、レンズ保持機構におけるレンズ枠、押さえ環、及びレンズホルダーの構成に特徴を有しており、特に、レンズ枠及び押さえ環の外径部分と、レンズホルダーの内径部分とが同径でねじ嵌合する構成となっている点に特徴の一つがある。以下、本実施形態の撮像装置の構成について具体的に説明する。

図１は、本実施形態の撮像装置の外観斜視図である。図２は、本実施形態の撮像装置を正面側（被写体側）から見た分解斜視図である。図３は、本実施形態の撮像装置を裏面側（センサ側）から見た分解斜視図である。図４は、本実施形態の撮像装置の断面図である。

図１に示されるように、本実施形態の撮像装置は、レンズホルダー９を筐体とし、被写体側には第１押さえ環１が配置され、その反対側には板金１１及びフレキシブル基板１２が配置されている。図１〜図４に示されるように、本実施形態の撮像装置は、第１押さえ環１、第１レンズ２、スペーサー３、口径板４、第２レンズ５、レンズ枠６、第３レンズ７、第４レンズ８、レンズホルダー９、第２押さえ環１０、板金１１、及びフレキシブル基板１２を含んで構成される。フレキシブル基板１２にはセンサ（撮像素子）１２ａが搭載されている。本実施形態において「レンズ保持機構」とは、第１押さえ環１、第１レンズ２、スペーサー３、口径板４、第２レンズ５、レンズ枠６、第３レンズ７、第４レンズ８、レンズホルダー９、及び第２押さえ環１０を含む構成を指している。なお、本実施形態の撮像装置はフォーカルプレンシャッタなどのシャッタ装置を含むが、当該シャッタ装置は従来の構成と同様のものであるため、ここではその説明を省略する。

＜第１押さえ環１＞
第１押さえ環１は、最も被写体側に配置されたレンズである第１レンズ２に当接し、第１レンズ２の光軸方向の移動を規制して、第１レンズ２の位置を固定するよう構成される。また、第１押さえ環１は、第１レンズ２のみではなく、第１レンズ２よりもセンサ側に位置しているスペーサー３などについても間接的に光軸方向に移動規制し、位置固定する。第１押さえ環１は、その機能から、第１レンズ２よりの外径よりも小さい内径部分を有している。第１押さえ環１の内径には、レンズ枠６の外径に形成されたねじと、１ａの位置でねじ嵌合されるねじが形成されている。

＜第１レンズ２＞
第１レンズ２は、複数のレンズのうち、最も被写体側に配置されたレンズであって、その外径がレンズ枠６の内径に当接するよう配置される。第１レンズ２を含む複数のレンズは、被写体からの光を屈折させながら透過させるよう機能する。

＜スペーサー３＞
スペーサー３は、レンズ保持機構に含まれる複数のレンズ及び口径板４などの光軸方向の位置を適切に固定するための構成であって、光を透過するための開口を有する。本実施形態のスペーサー３は、第１レンズ２と口径板４との間に配置されるが、スペーサー３は必要に応じて適切な場所に配置される。

＜口径板４＞
口径板４は、本実施形態のレンズ保持機構に含まれる複数のレンズの途中位置に配置されており、被写体側からの光量を規制する機能を有する。

＜第２レンズ５＞
第２レンズ５は、口径板４よりセンサ側に、口径板４と当接するよう配置されており、その外径がレンズ枠６の内径に当接するよう配置される。

＜レンズ枠６＞
レンズ枠６は、その内側に第１レンズ２、スペーサー３、口径板４、第２レンズ５、第３レンズ７、第４レンズ８を含む複数のレンズなどを収容支持するよう構成される。レンズ枠６の内側は、複数のレンズなどを位置固定するよう、複数の異なる径を形成するための凹凸が形成されている。レンズ枠６の外径には、第１押さえ環１と１ａの位置でねじ嵌合されるねじと、レンズホルダー９と９ｂの位置でねじ嵌合されるねじとが形成されている。

＜第３レンズ７、第４レンズ８＞
第３レンズ７及び第４レンズ８は、第２レンズ５よりもセンサ側に配置され、その外径がレンズ枠６の内径に当接するよう配置される。なお、第２レンズ５と第３レンズ７との間には、一以上のレンズが配置されている。第４レンズ８のセンサ側の端部は第２押さえ環１０に当接し、第２押さえ環１０によって光軸方向の位置が固定されている。

＜レンズホルダー９＞
レンズホルダー９は、本実施形態のレンズ保持機構の外枠となっており、複数のレンズを収容するレンズ枠６を支持するよう構成される。レンズホルダー９の内径には、レンズ枠６の外径に形成されたねじと９ｂの位置でねじ嵌合されるねじが形成されており、第２押さえ環１０の外径に形成されたねじと９ｃの位置でねじ嵌合されるねじが形成されている。レンズホルダー９の内径には、９ｂの位置と９ｃの位置とを含む全体に一連のねじが形成されている。

＜第２押さえ環１０＞
第２押さえ環１０は、レンズ保持機構の最もセンサ側に配置されたレンズである第４レンズ８に当接し、第４レンズ８の光軸方向の移動を規制して、第４レンズ８の位置を固定するよう構成される。また、第２押さえ環１０は、第４レンズ８のみではなく、第４レンズ８よりも被写体側に位置している第３レンズ７などについても間接的に光軸方向に移動規制し、位置固定する。第２押さえ環１０の内径には、レンズホルダー９の外径に形成されたねじと、９ｃの位置でねじ嵌合されるねじが形成されている。

＜板金１１＞
板金１１は、本実施形態の撮像装置において、レンズ保持機構（第２押さえ環１０）とフレキシブル基板１２との間に配置されており、センサ１２ａを囲むよう、金属で形成されている。なお、板金１１は金属でなくてもよく、例えば樹脂などで形成されても良い。

＜フレキシブル基板１２、センサ１２ａ＞
フレキシブル基板１２は、可撓性を有し、電子部品を搭載可能に形成された基板であって、センサ１２ａを含む電子部品を搭載する。なお、フレキシブル基板１２に代えて、可撓性を有さない基板（所謂リジット基板）を用いても良い。センサ１２ａは、レンズ保持機構に含まれる複数のレンズを透過してきた光を受光する撮像素子であって、露光により照射された光を電気信号に変換する光電変換機能を有している。センサ１２ａは、撮像した被写体の画像データを出力するよう構成される。

本実施形態のレンズ保持機構では、従来のようなレンズ枠の内側に押さえ環（第２押さえ環１０に対応）をねじ嵌合する構成ではなく、レンズ枠６の外径部分（９ｂ）と第２押さえ環１０の外径部分（９ｃ）とにねじ嵌合するレンズホルダー９を備える構成としているため、レンズ保持機構の外径を小さくしつつ、外径の大きいレンズを使用することが可能となる。すなわち、レンズ保持機構の外径を従来同様とする場合には外径の大きいレンズを用いることができ、レンズの外径を従来同様とする場合にはレンズ保持機構の外径を小さくすることが可能となる。

また、本実施形態のレンズ保持機構は、レンズホルダー９の内径部分に一連のねじ（９ｂと９ｃとを含む）を形成しているため、レンズ枠６とのねじ嵌合のためのねじと、第２押さえ環１０とのねじ嵌合のためのねじとを別々に形成する必要がないため、レンズホルダー９のねじ加工を比較的簡易にすることが可能となる。これにより、加工コストを低減させたり、加工時間を短縮したりすることなどが可能となる。

本実施形態のレンズ保持機構を含む撮像装置は、上記のようなレンズ保持機構を含んで構成されているため、従来同様の外径のレンズを用いながら、外径サイズの比較的小さな撮像装置を構成することが可能となる。また、従来同様の外径サイズの撮像装置において、比較的大きな外径のレンズを用いた撮像装置を構成することが可能となる。

＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。

例えば、上記実施形態では第１レンズ２、第２レンズ５、第３レンズ７、及び第４レンズ８を含む構成としていたが、レンズの数は任意に変更可能である。また、口径板４の位置は任意に変更可能である。また、スペーサー３は必要に応じて配置されればよく、配置されなくても良いし、複数配置されても良い。

また、上記実施形態の撮像装置に含まれるレンズは、プラスチックを素材としても良いし、ガラスを素材としても良いし、透過性を有する他の素材を用いても良い。

また、上記実施形態では本発明で特徴的な部分のみについて説明したが、本発明の撮像装置は、従来の撮像装置が有するシャッタなどの種々の構成をさらに備えている。

本発明は、外径を大きくすることなくレンズを比較的大きくした撮像装置などとして効果的に利用される。

１…第１押さえ環
２…第１レンズ
３…スペーサー
４…口径板
５…第２レンズ
６…レンズ枠
７…第３レンズ
８…第４レンズ
９…レンズホルダー
１０…第２押さえ環
１１…板金
１２…フレキシブル基板
１２ａ…センサ

Claims (3)

1. 内側に収容されたレンズを支持固定するレンズ枠と、
   前記レンズと当接して前記レンズの光軸方向の動きを規制する押さえ環と、
   前記レンズ枠の外周部分とねじ嵌合する第１内周部分と、前記押さえ環の外周部分とねじ嵌合する第２内周部分と、を有するレンズホルダーと、を備え、
   前記レンズホルダーの前記第１内周部分と前記第２内周部分とは同径に形成されている、
   レンズ保持機構。
2. 前記レンズホルダーの前記第１内径部分及び前記第２内径部分には一連のねじが形成されている、
   請求項１に記載のレンズ保持機構。
3. 請求項１または請求項２に記載のレンズ保持機構と、
   露光により被写体の状態を撮像する撮像素子と、を備える、
   撮像装置。

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