JP2018018013A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの光軸を基準となる中心軸線に一致させることができるとともに、光軸と撮像素子の撮像面の中心を通る中心垂直線とのずれを抑制することのできる光学ユニットを提供すること。【解決手段】光学ユニット１００では、複数のレンズ１０が筒部３２に組み込まれたホルダ３０をベース４０に組み付ける際、ホルダ３０の被ガイド部３２７がベース４０のガイド部４１７にガイドされ、ホルダ３０の中心軸線Ｌ３２７（広角レンズ１の光軸Ｌ０）と、ベース４０の基準となる中心軸線Ｌ４１７とが一致する。ベース４０の基板保持部４２には、基板２０が物体側とは反対側から当接する位置決め部４２１が設けられ、基板保持部４２および基板２０には、中心軸線Ｌ４１７に対して直交する方向における基板２０の基板保持部４２に対する位置を調整可能に基板を固定する固定部４８が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、複数のレンズを保持するホルダがベースに取り付けられた光学ユニットに関するものである。

複数のレンズを保持するホルダをベースを介して光学機器に取り付けるにあたって、ベースの筒状のホルダ保持部の内周面に雌ねじを形成しておく一方、ホルダの外周面に雄ねじを形成した構成が提案されている。かかる構成では、ホルダの筒部の内側に複数のレンズを内側に設ける際、複数のレンズの光軸と筒部の中心軸線とを一致させておき、その後、ベースの筒状のホルダ保持部の内側にホルダをねじ込む（特許文献１参照）。また、特許文献１には、雄ねじと雄ねじとの間のガタつきが原因で光軸のずれや傾きが発生するおそれがあることから、ホルダ保持部に円筒状のガイド部を設けておく一方、ホルダには、ガイド部に嵌る被ガイド部を設けておくことが提案されている。

また、特許文献１には、撮像素子が実装された基板を設けるための構成について、例えば、段落［００２１］には、基板を取り付けるための略矩形の輪郭をなす後端面をベースの後端に一体に形成するとともに、撮像素子の撮像面の中心を通る中心垂直線がホルダ保持部の中心軸線に一致するように、撮像素子の中心位置の位置決め部等の寸法が所定値となるように管理することが提案されている。

特開２０１５−２１０４０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、複数のレンズの光軸と撮像素子の撮像面の中心を通る中心垂直線とを一致させるにあたって、ベースにおいて撮像素子の中心位置を規定する位置決め部等の寸法を管理しても、ベースを製造する際の寸法精度等の影響で光軸と撮像素子の撮像面の中心を通る中心垂直線とがずれることがあり、この場合、画角が狭まる等の問題が発生する。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、レンズの光軸を基準となる中心軸線に一致させることができるとともに、光軸と撮像素子の撮像面の中心を通る中心垂直線とのずれを抑制することのできる光学ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、複数のレンズと、前記複数のレンズを介して透過してきた光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が実装された基板と、前記複数のレンズを内側に保持する筒部を備えたホルダと、前記ホルダを内側に保持する筒状のホルダ保持部、および前記基板を保持する基板保持部を備えたベースと、を有する光学ユニットであって、前記ホルダ保持部は、基準となる第１中心軸線を規定する内周面からなるガイド部を備え、前記筒部は、前記複数のレンズの光軸と一致する第２中心軸線を規定する外周面からなる被ガイド部を備え、前記被ガイド部は、前記ガイド部に位置決めされて前記第１中心軸線と前記第２中心軸線とが一致しており、前記基板保持部には、前記基板が物体側とは反対側から当接する位置決め部が設けられ、前記基板保持部および前記基板の少なくとも一方には、前記第１中心軸線に対して直交する方向における前記基板の前記基板保
持部に対する位置を調整可能に前記基板を固定する固定部が設けられていることを特徴とする。

本発明では、複数のレンズが筒部に組み込まれたホルダをベースに組み付ける際に、ホルダの被ガイド部がベースのガイド部にガイドされて、ホルダの第２中心軸線（複数のレンズの光軸）と基準となる第１中心軸線とが一致する。このため、雄ねじと雄ねじとの間にガタつきが存在している場合でも、第１中心軸線に対する第２中心軸線（複数のレンズの光軸）の傾きや光軸に直交する方向の位置ずれが抑制される。また、基板保持部には、基板が物体側とは反対側から当接する位置決め部が設けられ、基板保持部および基板の一方には、第１中心軸線に対して直交する方向における基板の基板保持部に対する位置を調整可能に基板を固定する固定部が設けられているため、撮像素子の光軸方向の位置、および撮像素子の光軸方向に対して直交する方向の位置を適正に設定することができる。それ故、レンズの光軸と撮像素子の撮像面の中心を通る中心垂直線とのずれを抑制することができる。

本発明において、前記固定部は、前記基板を前記ベースに固定するねじが貫通する穴であって、前記穴の内径が前記ねじの外径より大である態様を採用することができる。かかる態様によれば、撮像素子の光軸方向に対して直交する方向の位置をずらしてレンズの光軸と撮像素子の撮像面の中心を通る中心垂直線との位置を調整した後、ねじによって、基板をベースに固定することができる。

本発明において、前記ホルダ保持部の内周面には、前記ガイド部に対して物体側とは反対側に雌ねじが形成され、前記筒部の外周面には、前記被ガイド部に対して物体側とは反対側に前記雌ねじと噛み合う雄ねじが形成されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、雌ねじと雄ねじとの噛み合いによってホルダをベースに固定することができる。また、ホルダを回転することにより、ホルダを光軸方向に移動させることができるので、フォーカシング調整を容易に行うことができる。

本発明において、前記複数のレンズには、前記光軸に対して直交する方向からみたときに前記雄ねじと重なる接合レンズが含まれている態様を採用することができる。ホルダの被ガイド部がベースのガイド部にガイドされる際、被ガイド部には径方向外側から大きな応力が加わるが、光軸に対して直交する方向からみたとき、接合レンズは、雄ねじと重なる位置にあって、被ガイド部と重なる位置にない。このため、接合レンズに大きな応力が加わりにくいので、接合レンズでは、レンズの変形や剥離等の問題が発生しにくい。

本発明において、前記雄ねじでは、前記光軸方向の中間部におけるねじ外径が、前記中間部に対して前記光軸方向の両側で隣り合う両端部のねじ外径より小である態様を採用することができる。かかる態様によれば、雄ねじと雌ねじとによって筒部をホルダ保持部に固定する際、雄ねじが形成されている部分に対して径方向外側から加わる応力を低減することができる。従って、接合レンズに加わる応力を低減することができる。

本発明において、前記筒部の内周面と外周面との間には、前記筒部の物体側とは反対側の端部から凹んで前記光軸に対して直交する方向からみたときに前記雄ねじと重なる肉盗み用の凹部が形成されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、筒部において雄ねじが形成されている部分では、凹部に対して径方向内側に位置する部分と凹部に対して径方向外側に位置する部分との肉厚差が小さい。従って、ホルダを樹脂成形する際のヒケが発生しにくいので、雄ねじを精度よく形成することができる。また、ベースにホルダを固定する際、筒部に応力が加わっても、かかる応力は凹部によって吸収される。従って、レンズに大きな応力が加わらない。

本発明において、前記凹部は、前記光軸に対して直交する方向からみたときに前記被ガイド部と重なっている態様を採用することができる。かかる態様によれば、ホルダを樹脂成形する際のヒケが発生しにくいので、被ガイド部を精度よく形成することができる。また、ベースにホルダを固定する際、被ガイド部に応力が加わっても、かかる応力は凹部によって吸収される。従って、レンズに大きな応力が加わらない。

本発明において、前記被ガイド部には、前記第２中心軸線に対して直交する方向に向いた平面部が設けられている態様を採用することができる。

本発明において、前記平面部にパーティングラインが位置している態様を採用することができる。

本発明において、前記複数のレンズによる焦点位置は、温度上昇に伴って物体側とは反対側にシフトし、前記ホルダの線膨張係数は、前記ベースの線膨張係数より小さい態様を採用することができる。かかる態様によれば、環境温度の上昇に伴って焦点位置がシフトした場合でも、かかるシフトを、ホルダとベースとの線膨張係数の差に起因して撮像素子の位置が移動するにより吸収することができる。

本発明において、前記複数のレンズによる焦点位置は、温度上昇に伴って物体側にシフトし、前記ホルダの線膨張係数は、前記ベースの線膨張係数より大きい態様を採用することができる。かかる態様によれば、環境温度の上昇に伴って焦点位置がシフトした場合でも、かかるシフトを、ホルダとベースとの線膨張係数の差に起因して撮像素子の位置が移動するにより吸収することができる。

本発明では、複数のレンズが筒部に組み込まれたホルダをベースに組み付ける際に、ホルダの被ガイド部がベースのガイド部にガイドされて、ホルダの第２中心軸線（複数のレンズの光軸）と基準となる第１中心軸線とが一致する。このため、雄ねじと雄ねじとの間にガタつきが存在している場合でも、第１中心軸線に対する第２中心軸線（複数のレンズの光軸）の傾きや光軸に直交する方向の位置ずれが抑制される。また、基板保持部には、基板が物体側とは反対側から当接する位置決め部が設けられ、基板保持部および基板の一方には、第１中心軸線に対して直交する方向における基板の基板保持部に対する位置を調整可能に基板を固定する固定部が設けられているため、撮像素子の光軸方向の位置、および撮像素子の光軸方向に対して直交する方向の位置を適正に設定することができる。それ故、レンズの光軸と撮像素子の撮像面の中心を通る中心垂直線とのずれを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る光学ユニットの断面図である。 本発明の実施の形態１に係る光学ユニットに用いたホルダを物体側とは反対側からみたときの斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る光学ユニットの断面図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した光学ユニットを説明する。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニット１００の断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニット１００に用いたホルダ３０を物体側とは反対側か
らみたときの斜視図である。

図１に示すように、本形態の光学ユニット１００は、複数のレンズ１０と、複数のレンズ１０を介して透過してきた光を受光する撮像素子２１と、撮像素子２１が物体側の面に実装された基板２０と、複数のレンズ１０を内側に保持するホルダ３０とを有しており、ホルダ３０は、ベース４０を介して撮像装置（図示せず）に搭載される。基板２０は、ベース４０に保持されている。

複数のレンズ１０は、６群７枚のレンズ構成を有する広角レンズ１を構成している。より具体的には、広角レンズ１は、物体側より順に配置された第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、第４レンズ１４、絞り７０、第５レンズ１５、第６レンズ１６、および第７レンズ１７を備えている。第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、第４レンズ１４、および第５レンズ１５は単レンズからなり、第６レンズ１６および第７レンズ１７は、第６レンズ１６の像側の凹面と第７レンズ１７の物体側の凸面とが接合された接合レンズ１９を構成している。第４レンズ１４は、リング１８に支持された状態でホルダ３０に保持されている。広角レンズ１において、第２レンズ１２、第３レンズ１３、リング１８、絞り７０、第５レンズ１５および第６レンズ１６は、外径寸法が略同一であり、第１レンズ１１は、第２レンズ１２等より外径寸法が大である。また、第７レンズ１７は、第６レンズ１６等より外径寸法が小であり、第６レンズ１６の外周部分は、第７レンズ１７より径方向外側に張り出している。

（ホルダ３０の構成）
ホルダ３０は、物体側とは反対側の端部で赤外線フィルタ等の光学フィルタ５０を保持する枠状の底板部３１と、底板部３１から物体側に延在する円筒状の筒部３２とを有しており、筒部３２の内側に広角レンズ１（複数のレンズ１０）が配置されている。筒部３２は、光軸Ｌ０方向の略中間位置から物体側が大径部３３になっており、大径部３３の外周面には周溝３３０が形成されている。大径部３３の物体側の端部は、第１レンズ１１を配置するための凹部３４になっており、凹部３４の底部と第１レンズ１１との間には円環状のゴム製シール部材６０が配置されている。

筒部３２の内部には、底板部３１より物体側に離間する位置に環状の段部３７が形成されており、段部３７には、第６レンズ１６の外周部分が物体側から重なっている。従って、ホルダ３０の内側に接合レンズ１９（第６レンズ１６および第７レンズ１７）、第５レンズ１５、絞り７０、リング１８（第４レンズ１４）、第３レンズ１３、第２レンズ１２、および第１レンズ１１を順に配置した状態で、凹部３４を囲む環状凸部３４１を、第１レンズ１１の外周端部を物体側から覆うようにカシメすれば、広角レンズ１がホルダ３０の筒部３２の内側に保持される。

ホルダ３０において、筒部３２の外周面３２２には、光軸ｌ０に対して直交する方向からみたときに接合レンズ１９と互いに重なる部分に雄ねじ３２６が形成されている。また、筒部３２の外周面３２２において、雄ねじ３２６に対して物体側で隣接する部分（第５レンズ１５が保持されている部分）から大径部３３までには、円周面からなる被ガイド部３２７が形成されている。従って、筒部３２の外周面３２２には、被ガイド部３２７に対して物体側とは反対側に雄ねじ３２６が形成されている。被ガイド部３２７は、広角レンズ１の光軸Ｌ０と一致する中心軸線Ｌ３２７（第２中心軸線）に対して同軸状に形成されており、被ガイド部３２７によって、中心軸線Ｌ３２７が規定されている。すなわち、広角レンズ１は、光軸Ｌ０が中心軸線Ｌ３２７と一致するように筒部３２の内側に位置決めされている。本形態において、被ガイド部３２７の外径φ３２７は、雄ねじ３２６の外径φ３２６より大である。

複数のレンズ１０では、光軸Ｌ０に対して直交する方向からみたときに雌ねじ４１６と重なる位置に接合レンズ１９が設けられている。接合レンズ１９において、第７レンズ１７と筒部３２の内周面３２１との間には隙間が空いている。これに対して、第７レンズ１７以外のレンズは、筒部３２の内側に軽圧入により保持されている。また、筒部３２の内側にリブを形成しておき、リブを利用して、第７レンズ１７以外のレンズを筒部３２の内側に軽圧入することもある。

本形態において、ホルダ３０は樹脂製である。また、図２に示すように、被ガイド部３２７には、中心軸線Ｌ３２７に対して直交する方向に向いた平面部３２８が設けられている。このため、被ガイド部３２７のうち、平面部３２８を除く円周面が実質的な被ガイド部３２７ａとして利用される。また、平面部３２８には、光軸Ｌ０に沿って延在するパーティングラインＰＬが位置している。このため、被ガイド部３２７のうち、平面部３２８を除く円周面（実質的な被ガイド部３２７ａ）にはパーティングラインＰＬが存在しないので、実質的な被ガイド部３２７ａは精度の高い円弧面になっている。

（ベース４０の構成）
再び図１において、ベース４０は、ホルダ３０を内側に保持するホルダ挿入穴４１０を備えた筒状のホルダ保持部４１と、ホルダ保持部４１の物体側とは反対側の端部で径方向外側に向けて突出した角筒状の胴部４２０を備えた基板保持部４２とを有している。ホルダ保持部４１の内周面４１１には、光軸Ｌ０方向の途中位置から物体側とは反対側の端部まで、ホルダ３０の雄ねじ３２６と噛み合う雌ねじ４１６が形成されている。また、ホルダ保持部４１の内周面４１１において、雌ねじ４１６に対して物体側で隣接する部分からホルダ保持部４１の物体側の端部までには、円周面からなるガイド部４１７が形成されている。従って、ホルダ保持部４１の内周面４１１には、ガイド部４１７に対して物体側とは反対側に雌ねじ４１６が形成されている。ガイド部４１７は、ベース４０を光学機器に搭載する際の基準となる中心軸線Ｌ４１７（第１中心軸線）に対して同軸状に形成されており、中心軸線Ｌ４１７を規定している。本形態において、ガイド部４１７の内径φ４１７は、雌ねじ４１６の内径φ４１６および雄ねじ３２６の外径φ３２６より大であり、被ガイド部３２７の外径φ３２７と略等しい。ホルダ挿入穴４１０は、光軸Ｌ０方向の全体にわたって雌ねじ４１６の内径φ４１６以上の内径を有しており、ホルダ保持部４１には、内周面４１１から内側に突出した凸部が形成されていない。

本形態において、ガイド部４１７および被ガイド部３２７の円筒度は２０μｍ以下である。円筒度とは、本来円筒でなければならない部分の、幾何学的円筒からの狂いの大きさを意味する。

ベース４０の基板保持部４２において、胴部４２０の物体側とは反対側の端部は、基板２０が物体側とは反対側から当接する位置決め部４２１になっている。また、胴部４２０には、胴部４２０を光軸Ｌ０方向に貫通する穴４２２が形成されており、基板２０において穴４２２と重なる位置には、貫通穴からなる穴２０２が形成されている。従って、物体側から穴４２２、２０２を貫通するようにねじ４５を設けた後、ねじ４５にナット４６を止めれば、基板２０をベース４０に固定することができる。

ここで、基板保持部４２および基板２０のうちの少なくとも一方には、中心軸線Ｌ４１７に対して直交する方向における基板２０の基板保持部４２に対する位置を調整可能に基板２０を固定する固定部４８が設けられている。本形態において、固定部４８は、基板保持部４２および基板２０の双方に形成されている。より具体的には、穴２０２、４２２は、中心軸線Ｌ４１７に対して直交する２方向における内径がねじ４５の軸部の外径より大の固定部４８になっている。従って、ねじ４５にナット４６を止めて基板２０をベース４０に固定する際、ナット４６を完全に締めるまでは、ベース４０に対する基板２０の相対
位置を中心軸線Ｌ４１７に対して直交する２方向に調整することができる。

（光学ユニット１００の製造方法）
本形態の光学ユニット１００を製造するには、まず、ホルダ３０の内側に広角レンズ１を設けた状態とする。その際、被ガイド部３２７の中心軸線Ｌ３２７（第２中心軸線）と広角レンズ１の光軸Ｌ０とを一致させる。また、ホルダ３０の底板部３１に光学フィルタ５０を固定しておく。

次に、穴２０２、４２２を貫通するようにねじ４５を設けた後、ねじ４５にナット４６を止め、基板２０をベース４０に仮固定する。次に、ベース４０のホルダ保持部４１に対して物体側からホルダ３０を挿入する。その際、ホルダ３０を中心軸線Ｌ３２７周りに回転させて雄ねじ３２６を雌ねじ４１６に噛み合わせながらホルダ３０をホルダ保持部４１の内側に一定寸法、差し込む。その際、ホルダ３０の被ガイド部３２７がベース４０のガイド部４１７に案内されるため、ホルダ３０の中心軸線Ｌ３２７（広角１の光軸Ｌ）と、ベース４０の中心軸線Ｌ４１７とが一致する。

次に、撮像素子２１からの出力をモニターしながらホルダ３０を回転させ、ホルダ保持部４１におけるホルダ３０の中心軸線Ｌ４１７方向の位置を調整し、フォーカシング調整を行う。なお、本形態では、雄ねじ３２６は、雌ねじ４１６より光軸Ｌ０方向の寸法が大であり、ホルダ３０の中心軸線Ｌ４１７方向の位置を調整した際、雌ねじ４１６と雄ねじ３２６との噛み合い部分の両側には雄ねじ３２６のねじ山が１ピッチ以上、残る。

また、本形態では、撮像素子２１からの出力をモニターし、撮像素子２１の撮像面の中心と広角レンズ１による結像中心とのずれを確認する。そして、撮像素子２１の撮像面の中心と広角レンズ１による結像中心とがずれている場合には、ナット４６を緩め、ベース４０に対する基板２０の位置を調整して、撮像素子２１の撮像面の中心と広角レンズ１による結像中心とを一致させ、その後、ナット４６を締めてベース４０に基板２０を固定する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の光学ユニット１００では、複数のレンズ１０が筒部３２に組み込まれたホルダ３０をベース４０に組み付ける際に、ホルダ３０の被ガイド部３２７がベース４０のガイド部４１７にガイドされて、ホルダ３０の中心軸線Ｌ３２７（第２中心軸線、広角レンズ１の光軸Ｌ０）と、ベース４０の基準となる中心軸線Ｌ４１７（第１中心軸線）とが一致する。このため、基準となる中心軸線Ｌ４１７に対する中心軸線Ｌ３２７（広角レンズ１の光軸Ｌ０）の傾きや光軸Ｌ０に直交する方向の位置ずれが抑制される。また、ベース４０の基板保持部４２には、基板２０が物体側とは反対側から当接する位置決め部４２１が設けられ、基板保持部４２および基板２０には、中心軸線Ｌ４１７に対して直交する方向における基板２０の基板保持部４２に対する位置を調整可能に基板を固定する固定部４８が設けられているため、撮像素子２１の光軸Ｌ０方向の位置、および撮像素子２１の光軸方向に対して直交する方向の位置を適正に設定することができる。それ故、広角レンズ１の光軸Ｌ０と撮像素子２１の撮像面の中心を通る中心垂直線とのずれを抑制することができるので、大きな画角を得ることができる。

また、固定部４８は、基板２０をベース４０に固定するねじ４５が貫通する穴２０２、４２２であって、穴２０２、４２２の内径がねじ４５の軸部の外径より大である態様が採用されている。このため、撮像素子２１の光軸Ｌ０方向に対して直交する方向の位置をずらして広角レンズ１の光軸Ｌ０と撮像素子２１の撮像面の中心を通る中心垂直線との位置を調整した後、ねじ４５によって、基板２０をベース４０に固定することができる。

また、ホルダ保持部４１の内周面４１１には、ガイド部４１７に対して物体側とは反対側に雌ねじ４１６が形成され、筒部３２の外周面には、被ガイド部３２７に対して物体側とは反対側に雄ねじ３２６が形成されている。このため、雌ねじ４１６と雄ねじ３２６との噛み合いによってホルダ３０をベース４０に固定することができる。また、ホルダ３０を回転することにより、ホルダ３０を光軸Ｌ０方向に移動させることができるので、フォーカシング調整を容易に行うことができる。

また、ホルダ３０の被ガイド部３２７がベース４０のガイド部４１７にガイドされる際、被ガイド部３２７には径方向外側から大きな応力が加わるが、光軸Ｌ０に対して直交する方向からみたとき、接合レンズ１９は、雄ねじ３２６と重なる位置にあって、被ガイド部３２７と重なる位置にない。このため、接合レンズ１９に大きな応力が加わりにくいので、接合レンズ１９では、第６レンズ１６の変形に伴う第６レンズ１６と第７レンズ１７との剥離等の問題が発生しにくい。

また、ベース４０のホルダ保持部４１において、ホルダ挿入穴４１０は、光軸Ｌ０方向の全体にわたって雌ねじ４１６の内径φ４１６以上の内径を有しており、ホルダ保持部４１には、内周面４１１から内側に突出した凸部が形成されていない。このため、ホルダ保持部４１におけるホルダ３０の光軸Ｌ０方向の可動範囲が長い。

［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係る光学ユニット１００の断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの詳細な説明を省略する。

図２に示すように、本形態の光学ユニット１００も、実施の形態１と同様、複数のレンズ１０と、複数のレンズ１０を介して透過してきた光を受光する撮像素子２１と、撮像素子２１が物体側の面に実装された基板２０と、複数のレンズ１０を内側に保持するホルダ３０とを有しており、ホルダ３０は、ベース４０を介して撮像装置（図示せず）に搭載される。基板２０は、ベース４０に保持されている。

本形態において、複数のレンズ１０は、４群５枚のレンズ構成を有する広角レンズ１を構成している。より具体的には、広角レンズ１は、物体側より順に配置された第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、絞り７０、第４レンズ１４、および第５レンズ１５を備えており、第４レンズ１４および第５レンズ１５は、第４レンズ１４の像側の凹面と第５レンズ１５の物体側の凸面とが接合された接合レンズ１９を構成している。

本形態でも、実施の形態１と同様、ホルダ３０は、物体側とは反対側の端部で赤外線フィルタ等の光学フィルタ５０を保持する枠状の底板部３１と、底板部３１から物体側に延在する円筒状の筒部３２とを有しており、筒部３２の内部では、段部３７に第４レンズ１４の外周部分が物体側から重なっている。

ホルダ３０において、筒部３２の外周面３２２には、光軸ｌ０に対して直交する方向からみたときに接合レンズ１９と互いに重なる部分に雄ねじ３２６が形成されている。また、筒部３２の外周面３２２において、雄ねじ３２６に対して物体側で隣接する部分（第５レンズ１５が保持されている部分）から大径部３３までには、円周面からなる被ガイド部３２７が形成されている。被ガイド部３２７は、広角レンズ１の光軸Ｌ０と一致する中心軸線Ｌ３２７（第２中心軸線）に対して同軸状に形成されており、被ガイド部３２７によって、中心軸線Ｌ３２７が規定されている。すなわち、広角レンズ１は、光軸Ｌ０が中心軸線Ｌ３２７と一致するように筒部３２の内側に位置決めされている。

複数のレンズ１０では、光軸Ｌ０に対して直交する方向からみたときに雌ねじ４１６と重なる位置に接合レンズ１９が設けられており、接合レンズ１９は、光軸Ｌ０に対して直交する方向からみたときに被ガイド部３２７とも重なっている。ここで、筒部３２の内周面３２１と外周面３２２との間には、筒部３２の物体側とは反対側の端部から凹んで光軸Ｌ０に対して直交する方向からみたときに雄ねじ３２６と重なる肉盗み用の凹部３２９が全周にわたって溝状に形成されている。本形態において、凹部３２９は、大径部３３の径方向内側まで形成されており、光軸Ｌ０に対して直交する方向からみたときに被ガイド部３２７と重なっている。また、凹部３２９は、物体側とは反対側の端部に形成された部分３２９ｂの開口幅が、被ガイド部３２７と径方向で重なる部分３２９ａの開口幅より広くなっており、それ故、筒部３２において雄ねじ３２６および被ガイド部３２７が形成されている部分では、凹部３２９に対して径方向内側に位置する部分と凹部３２９に対して径方向外側に位置する部分との肉厚差が小さい。

ベース４０は、ホルダ３０を内側に保持するホルダ挿入穴４１０を備えた筒状のホルダ保持部４１と、ホルダ保持部４１の物体側とは反対側の端部で径方向外側に向けて突出した角筒状の胴部４２０を備えた基板保持部４２とを有している。ホルダ保持部４１の内周面４１１には、光軸Ｌ０方向の途中位置から物体側とは反対側の端部まで、ホルダ３０の雄ねじ３２６と噛み合う雌ねじ４１６が形成されている。また、ホルダ保持部４１の内周面４１１において、雌ねじ４１６に対して物体側で隣接する部分からホルダ保持部４１の物体側の端部までには、円周面からなるガイド部４１７が形成されている。ガイド部４１７は、ベース４０を光学機器に搭載する際の基準となる中心軸線Ｌ４１７（第１中心軸線）に対して同軸状に形成されており、中心軸線Ｌ４１７を規定している。

本形態においても、ベース４０のホルダ保持部４１において、ホルダ挿入穴４１０は、光軸Ｌ０方向の全体にわたって雌ねじ４１６の内径φ４１６以上の内径を有しており、ホルダ保持部４１には、内周面４１１から内側に突出した凸部が形成されていない。このため、ホルダ保持部４１におけるホルダ３０の光軸Ｌ０方向の可動範囲が長い。

ベース４０の基板保持部４２において、胴部４２０の物体側とは反対側の端部は、基板２０が物体側とは反対側から当接する位置決め部４２１になっている。また、胴部４２０には、胴部４２０を光軸Ｌ０方向に貫通する穴４２２が形成されており、基板２０において穴４２２と重なる位置には、貫通穴からなる穴２０２が形成されている。従って、物体側から穴４２２、２０２を貫通するようにねじ４５を設けた後、ねじ４５にナット４６を止めれば、基板２０をベース４０に固定することができる。また、穴２０２、４２２は、中心軸線Ｌ４１７に対して直交する２方向における内径がねじ４５の軸部の外径より大の固定部４８になっている。従って、ねじ４５にナット４６を止めて基板２０をベース４０に固定する際、ナット４６を完全に締めるまでは、ベース４０に対する基板２０の相対位置を中心軸線Ｌ４１７に対して直交する２方向に調整することができる。

このように構成した光学ユニット１００でも、実施の形態１と同様、複数のレンズ１０が筒部３２に組み込まれたホルダ３０をベース４０に組み付ける際に、ホルダ３０の被ガイド部３２７がベース４０のガイド部４１７にガイドされて、ホルダ３０の中心軸線Ｌ３２７（第２中心軸線、広角レンズ１の光軸Ｌ０）と、ベース４０の基準となる中心軸線Ｌ４１７（第１中心軸線）とが一致する。このため、基準となる中心軸線Ｌ４１７に対する中心軸線Ｌ３２７（広角レンズ１の光軸Ｌ０）の傾きや光軸Ｌ０に直交する方向の位置ずれが抑制される。また、ベース４０の基板保持部４２には、基板２０が物体側とは反対側から当接する位置決め部４２１が設けられ、基板保持部４２および基板２０には、中心軸線Ｌ４１７に対して直交する方向における基板２０の基板保持部４２に対する位置を調整可能に基板を固定する固定部４８が設けられているため、撮像素子２１の光軸Ｌ０方向の位置、および撮像素子２１の光軸方向に対して直交する方向の位置を適正に設定すること
ができる。それ故、広角レンズ１の光軸Ｌ０と撮像素子２１の撮像面の中心を通る中心垂直線とのずれを抑制することができるので、大きな画角を得ることができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。

また、筒部３２の内周面３２１と外周面３２２との間には、筒部３２の物体側とは反対側の端部から凹んで光軸Ｌ０に対して直交する方向からみたときに雄ねじ３２６と重なる肉盗み用の凹部３２９が全周にわたって溝状に形成されている。このため、筒部３２において雄ねじ３２６および被ガイド部３２７が形成されている部分では、凹部３２９に対して径方向内側に位置する部分と凹部３２９に対して径方向外側に位置する部分との肉厚差が小さい。従って、ホルダ３０を樹脂成形する際のヒケが発生しにくいので、雄ねじ３２６および被ガイド部３２７を精度よく形成することができる。また、ベース４０にホルダ３０を固定する際、筒部３２に応力が加わっても、かかる応力は凹部３２９によって吸収される。従って、接合レンズ１９に用いた第４レンズ１４が筒部３２の内周面３２１に接する構成であっても、第４レンズ１４に大きな応力が加わらない。それ故、第４レンズ１４の変形や、第４レンズ１４および第５レンズ１５の剥離等の問題が発生しにくい。

［他の実施の形態］
上記実施の形態１、２では、基板２０をねじ４５およびナット４６によってベース４０に固定し、ねじ４５が貫通する２つの穴２０２、４２２の内径をねじ４５の軸部の外径より大にすることによって、中心軸線Ｌ４１７に対して直交する方向における基板２０の基板保持部４２に対する位置を調整可能に基板を固定する固定部４８を構成した。但し、固定部４８の構成は上記に限らず、例えば、物体側とは反対側からねじ４５を止めるねじ穴をベース４０に形成し、基板２０の穴２０２の内径をねじ４５の軸部の外径より大にすることによって、中心軸線Ｌ４１７に対して直交する方向における基板２０の基板保持部４２に対する位置を調整可能に基板を固定する固定部を構成してもよい。

上記実施の形態１では、雄ねじ３２６の光軸Ｌ０方向におけるねじ外径の構成については規定されていなかったが、雄ねじ３２６では、光軸Ｌ０方向の中間部におけるねじ外径が、中間部に対して光軸Ｌ方向の両側で隣り合う両端部のねじ外径より小であることが好ましい。かかる態様によれば、図２に示す平面部３２８をホルダ３０に設けても、平面部３２８から雄ねじ３２６と雌ねじ４１６との間を通って異物が撮像素子２１の側に侵入しにくいという利点がある。また、雄ねじ３２６と雌ねじ４１６とによって筒部３２をホルダ保持部４１に固定する際、雄ねじ３２６が形成されている部分に対して径方向外側から加わる応力を低減することができる。従って、接合レンズ１９に加わる応力を低減することができる。

上記実施の形態１、２において、広角レンズ１（複数のレンズ１０）による焦点位置が温度上昇（環境温度の上昇）に伴って物体側とは反対側にシフトする場合、ホルダ３０の線膨張係数は、ベース４０の線膨張係数より小さい態様を採用することが好ましい。かかる態様によれば、環境温度の上昇に伴って焦点位置が物体側とは反対側にシフトした場合でも、かかるシフトについては、ホルダ３０とベース４０との線膨張係数の差に起因して撮像素子２１の位置が物体側とは反対側に移動するにより吸収することができる。これに対して、広角レンズ１（複数のレンズ１０）による焦点位置が温度上昇（環境温度の上昇）に伴って物体側にシフトする場合、ホルダ３０の線膨張係数は、ベース４０の線膨張係数より大きい態様を採用することが好ましい。かかる態様によれば、かかる態様によれば、環境温度の上昇に伴って焦点位置が物体側にシフトした場合でも、かかるシフトについては、ホルダ３０とベース４０との線膨張係数の差に起因して撮像素子２１の位置が物体側に移動するにより吸収することができる。

１…広角レンズ、１０…レンズ、１９…接合レンズ、２０…基板、２１…撮像素子、３０…ホルダ、３１…底板部、３２…筒部、４０…ベース、４１…ホルダ保持部、４２…基板保持部、４５…ねじ、４６…ナット、４８…固定部、５０…光学フィルタ、１００…光学ユニット、２０２、４２２…穴、３２１、４１１…内周面、３２２…外周面、３２６…雄ねじ、３２７、３２７ａ…被ガイド部、３２８…平面部、４１０…ホルダ挿入穴、４１６…雌ねじ、４１７…ガイド部、４２０…胴部、４２１…位置決め部、Ｌ０…光軸、Ｌ３２６…中心軸線（第２中心軸線）、Ｌ４１７…中心軸線、（第１中心軸線）ＰＬ…パーティングライン

Claims (11)

1. 複数のレンズと、
   前記複数のレンズを介して透過してきた光を受光する撮像素子と、
   前記撮像素子が実装された基板と、
   前記複数のレンズを内側に保持する筒部を備えたホルダと、
   前記ホルダを内側に保持する筒状のホルダ保持部、および前記基板を保持する基板保持部を備えたベースと、
   を有する光学ユニットであって、
   前記ホルダ保持部は、基準となる第１中心軸線を規定する内周面からなるガイド部を備え、
   前記筒部は、前記複数のレンズの光軸と一致する第２中心軸線を規定する外周面からなる被ガイド部を備え、
   前記被ガイド部は、前記ガイド部に位置決めされて前記第１中心軸線と前記第２中心軸線とが一致しており、
   前記基板保持部には、前記基板が物体側とは反対側から当接する位置決め部が設けられ、
   前記基板保持部および前記基板の少なくとも一方には、前記第１中心軸線に対して直交する方向における前記基板の前記基板保持部に対する位置を調整可能に前記基板を固定する固定部が設けられていることを特徴とする光学ユニット。
2. 前記固定部は、前記基板を前記ベースに固定するねじが貫通する穴であって、
   前記穴の内径が前記ねじの外径より大であることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記ホルダ保持部の内周面には、前記ガイド部に対して物体側とは反対側に雌ねじが形成され、
   前記筒の外周面には、前記被ガイド部に対して物体側とは反対側に前記雌ねじと噛み合う雄ねじが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学ユニット。
4. 前記複数のレンズには、前記光軸に対して直交する方向からみたときに前記雄ねじと重なる接合レンズが含まれていることを特徴とする請求項３に記載の光学ユニット。
5. 前記雄ねじでは、前記光軸方向の中間部におけるねじ外径が、前記中間部に対して前記光軸方向の両側で隣り合う両端部のねじ外径より小であることを特徴とする請求項４に記載の光学ユニット。
6. 前記筒部の内周面と外周面との間には、前記筒部の物体側とは反対側の端部から凹んで前記光軸に対して直交する方向からみたときに前記雄ねじと重なる肉盗み用の凹部が形成されていることを特徴とする請求項３から５までのいずれか一項に記載の光学ユニット。
7. 前記凹部は、前記光軸に対して直交する方向からみたときに前記被ガイド部と重なっていることを特徴とする請求項６に記載の光学ユニット。
8. 前記被ガイド部には、前記第２中心軸線に対して直交する方向に向いた平面部が設けられていることを特徴とする請求項３から７までのいずれか一項に記載の光学ユニット。
9. 前記平面部にパーティングラインが位置していることを特徴とする請求項８に記載の光学ユニット。
10. 前記複数のレンズによる焦点位置は、温度上昇に伴って物体側とは反対側にシフトし、
    前記ホルダの線膨張係数は、前記ベースの線膨張係数より小さいことを特徴とする請求項１から９までのいずれか一項に記載の光学ユニット。
11. 前記複数のレンズによる焦点位置は、温度上昇に伴って物体側にシフトし、
    前記ホルダの線膨張係数は、前記ベースの線膨張係数より大きいことを特徴とする請求項１から９までのいずれか一項に記載の光学ユニット。

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