JP2019066712A - レンズユニット及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型にもかかわらず光学性能を安定させたレンズユニットを提供する。【解決手段】レンズユニットにおいて、複数のレンズと、複数の前記レンズを保持するレンズ枠と、を備え、複数の前記レンズのうち、最も被写体側に配置された第１レンズと前記レンズ枠との間に配置された第１弾性体と、複数の前記レンズのうち、前記第１レンズとは異なる第２レンズと前記レンズ枠との間に配置された第２弾性体と、を備えた構成とする。【選択図】図３

Description

本発明の一態様は、カメラなどの撮像装置に用いられるレンズユニットなどに関する。

近年、レンズユニットを搭載したカメラなどの撮像装置は様々な場所で広く採用されている。これらの撮像装置におけるレンズユニットのうち、特に屋外に配置されるものでは、筐体内の密封性を高めるためにシール材としてのＯリングを、レンズと鏡筒との間に配置する構成を採用することがある。特許文献１には、このような構成のレンズユニット等が開示されている。

特開２０１６−１８４０８１号公報

ところで近年、撮像装置に対して従来以上の耐久性、信頼性、及び低コスト化を要求されていることから、レンズの数が減少するなど、構成が簡略化されることがある。このように少ないレンズで構成されたレンズユニットでは、各レンズあたりの位置ずれが全体の光学性能に与える影響が大きく、それぞれのレンズの位置を従来以上に精度良く配置し固定することが求められている。しかしながら、従来の構成では、レンズの位置を精度良く固定することが十分にできない場合があった。

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、
複数のレンズと、
複数の前記レンズを保持するレンズ枠（３）と、を備え、
複数の前記レンズのうち、最も被写体側に配置された第１レンズ（２ａ）と前記レンズ枠との間に配置された第１弾性体（２ｂ）と、
複数の前記レンズのうち、前記第１レンズとは異なる第２レンズ（２ｈ）と前記レンズ枠との間に配置された第２弾性体（２ｇ）と、を備える、
レンズユニットである。

上記構成のレンズユニットによれば、従来のように第１レンズとレンズ枠との間に弾性体を設けるのみではなく、別の第２レンズとレンズ枠との間にも弾性体を配置する構成とすることで、複数のレンズの位置をより安定させることができる。これにより、レンズの位置ずれに起因する光学性能の低下を抑制することができる。また、従来以上に防水性能を高めることができるため、耐久性及び信頼性をさらに高めた構成とすることができる。

上記レンズユニットにおいて、好ましくは、
前記第１弾性体（２ｂ）及び前記第２弾性体（２ｇ）は、水分の通過を規制する部材で形成されている。

上記構成のレンズユニットによれば、防水性能を良好に高められる構成にすることができ、耐久性及び信頼性をさらに高めた構成とすることができる。

上記レンズユニットにおいて、好ましくは、
前記第１レンズが凹レンズであり、
前記第２レンズが凸レンズである。

また、上記レンズユニットにおいて、好ましくは、
前記第１レンズが凸レンズであり、
前記第２レンズが凹レンズである。

上記構成のレンズユニットによれば、凹レンズ及び凸レンズと、レンズ枠との間に弾性体を配置することで、光学性能を安定させた構成とすることができる。

また、上記レンズユニットにおいて、好ましくは、
全ての前記レンズのそれぞれと前記レンズ枠との間に弾性体が配置されている。

上記構成のレンズユニットによれば、全てのレンズにおいてレンズの位置を安定させることができるため、レンズの位置ずれをさらに抑制し、光学性能の低下をより効果的に抑制することができる。また、防水性能をさらに高めることができ、耐久性及び信頼性をさらに高めた構成とすることができる。

また、本発明は、上記いずれかのレンズユニットを備える、カメラなどの撮像装置を含む。

上記構成の撮像装置では、光学性能を安定させるとともに防水性能を高め、これによって耐久性及び信頼性をさらに高めた撮像装置を構成することができる。

図１は、レンズユニットの外観斜視図である。 図２は、レンズユニットの分解斜視図である。 図３は、レンズユニットの断面図である。

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＞
本実施形態のレンズユニットは、レンズ枠に保持された複数のレンズにおいて、少なくとも２つのレンズとレンズ枠との間にそれぞれシール部材が配置された構成としている点を特徴のひとつとしている。以下、本実施形態のレンズユニットについて具体的に説明する。

図１は、本実施形態のレンズユニットの外観斜視図である。図２は、本実施形態のレンズユニットの分解斜視図である。図３は、本実施形態のレンズユニットの断面図である。

図示されているように、本実施形態のレンズユニットは、レンズ押え環１、レンズ枠３、第１レンズ２ａ、第１シール部材２ｂ、口径板２ｃ、スペーサー２ｄ、第２レンズ２ｅ、スペーサー２ｆ、第２シール部材２ｇ、第３レンズ２ｈ、及び第４レンズ２ｉを含んで構成される。

＜レンズ押さえ環１＞
レンズ押さえ環１は、レンズ枠３に嵌合した円環状の部材であって、第１レンズ２ａを光軸方向に押さえる。レンズ押さえ環１の径方向内側は、レンズ枠３の径方向外側にねじ嵌合し、レンズ枠３に対してねじ込まれることで光軸方向の位置が変化する。レンズ押さえ環１とレンズ枠３とは、ねじ嵌合に加え接着剤により固定されても良い。

＜レンズ枠３＞
レンズ枠３は、第１レンズ２ａを含む光学部材の径方向外側に位置し、第１レンズ２ａを含む、複数のレンズ、及び口径板などの光学部材を収容支持するよう構成される。レンズ枠３は、径方向内側に貫通した開口部を有する円筒状の部材である。レンズ枠３の径方向外側には、２箇所においてねじ山が形成されている。光軸方向前方のねじ山は、レンズ押さえ環１とねじ嵌合する。光軸方向後方のねじ山は、ホルダまたは筐体など（図示省略）とねじ嵌合する。レンズ枠３の内側は、円状の段差が複数形成されており、これらの段差によりレンズ等の光学部材が、光軸方向に位置固定されながら支持される。

＜光学部材＞
本実施形態では、第１レンズ２ａ、第１シール部材２ｂ、口径板２ｃ、スペーサー２ｄ、第２レンズ２ｅ、スペーサー２ｆ、第２シール部材２ｇ、第３レンズ２ｈ、及び第４レンズ２ｉを総称して「光学部材」と呼ぶ。

本実施形態で特徴的な構成は、第１レンズ２ａとレンズ枠３との間に配置されたシール部材２ｂと、第３レンズ２ｈとレンズ枠３との間に配置されたシール部材２ｇであるため、これらの構成について特に具体的に説明し、それ以外の構成については概要を説明する。

スペーサー２ｄは、第１レンズ２ａと第２レンズ２ｅの光軸方向の位置を調整するために配置された円環状の部材である。スペーサー２ｆも同様に、第２レンズ２ｅと第３レンズ２ｈとの光軸方向の位置を調整するために配置された円環状の部材である。第２レンズ２ｅは、光軸方向において第１レンズ２ａに次いで配置されたレンズである。第４レンズ２ｉは、光軸方向において第３レンズ２ｈに次いで配置されたレンズである。レンズ押さえ環２ｋは、第４レンズ２ｉに当接し、第４レンズ２ｉの光軸方向の位置を固定する。本実施形態のレンズユニットは、４枚のレンズとして第１レンズ２ａ、第２レンズ２ｅ、第３レンズ２ｈ、及び第４レンズ２ｉを有する。

＜第１レンズ２ａ、シール部材２ｂ＞
第１レンズ２ａは、レンズ枠３に収容された光学部材のうちで最も被写体側に配置されたレンズである。第１レンズ２ａの径方向外側であって、第１レンズ２ａとレンズ枠３との間には、シール部材２ｂが配置される。シール部材２ｂは、ゴムまたは樹脂などの、水分の通過を規制可能な弾性体で形成された円環状の部材であって、第１レンズ２ａとレンズ枠３とに密着し、第１レンズ２ａよりも光軸方向後方の空間に水分やゴミなどが侵入することを抑制する。つまり、シール部材２ｂは、レンズ枠３を密封するよう機能する。第１レンズ２ａは、本発明の「第１レンズ」の一具体例である。シール部材２ｂは、本発明の「第１弾性体」の一具体例である。

＜第３レンズ２ｈ、シール部材２ｇ＞
第３レンズ２ｈは、レンズ枠３に収容された複数のレンズのうちで、被写体側から３番目に配置されたレンズである。第３レンズ２ｈの径方向外側であって、第３レンズ２ｈとレンズ枠３との間には、シール部材２ｇが配置される。シール部材２ｇは、シール部材２ｂと同様に、ゴムまたは樹脂などの、水分の通過を規制可能な弾性体で形成された円環状の部材であって、第３レンズ２ｈとレンズ枠３とに密着し、第３レンズ２ｈよりも光軸方向後方の空間に水分やゴミなどが侵入することを抑制する。つまり、シール部材２ｇは、レンズ枠３を密封するよう機能する。第３レンズ２ｈは、本発明の「第２レンズ」の一具体例である。シール部材２ｇは、本発明の「第２弾性体」の一具体例である。

上記のとおり、本実施形態のレンズユニットは、第１レンズ２ａ及び第３レンズ２ｈと、レンズ枠３との間に、それぞれシール部材２ｂ及びシール部材２ｇを配置した構成としている。これによって、第１レンズ２ａのみでなく、第３レンズ２ｈの位置を従来以上に安定させることができ、レンズの位置ずれに起因する光学性能の低下を抑制することができる。また、従来以上に防水性能を高めることができるため、耐久性及び信頼性をさらに高めた構成とすることができる。

また、本実施形態のレンズユニットにおいて、シール部材２ｂ及びシール部材２ｇはそれぞれ水分の通過を規制する弾性体で形成されているため、防水性能を良好に高められる構成にすることができ、耐久性及び信頼性をさらに高めた構成とすることができる。

また、本実施形態のレンズユニットでは、第１レンズ２ａが凹レンズであって第３レンズ２ｈが凸レンズであるか、または第１レンズが凸レンズであって第３レンズが凹レンズである構成を採用することが好ましい。このように、シール部材２ｂ及びシール部材２ｇを配置する対象のレンズを、互いに異なる種類のレンズとすることで、光学性能をより安定させた構成とすることができる。

なお、各レンズは必ずしも凹レンズまたは凸レンズである必要は無く、凹レンズと凸レンズとの接合レンズであっても良い。

また、本実施形態のレンズユニットにおいて、第１レンズ２ａ及び第３レンズ２ｈとレンズ枠３との間のみでなく、全てのレンズとレンズ枠３との間にシール部材を配置する構成とすることがさらに好ましい。このように、全てのレンズとレンズ枠３との間にシール部材を配置することで、全てのレンズにおいてレンズの位置を安定させることができるため、レンズの位置ずれをさらに抑制し、光学性能の低下をより効果的に抑制することができる。また、防水性能をさらに高めることができ、耐久性及び信頼性をさらに高めた構成とすることができる。

本実施形態のレンズユニットと撮像素子とを備えるカメラなどの撮像素子では、上記のように、光学性能を安定させるとともに防水性能を高め、これによって耐久性及び信頼性をさらに高めた撮像装置を構成することができる。

＜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、同様の技術思想に基づいて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。

上記実施形態では、４枚のレンズを備える構成を例に挙げて説明したが、レンズの数は任意の変更可能である。ただし、レンズの数が４枚または２枚などの少ないレンズを有する構成に本発明の構成を適用することで、より効果的に光学性能を安定させることが可能となる。

また、本実施形態における光学部材の種類についても、これらの構成に限定されるものではなく、スペーサーの有無及び数、並びに口径板の有無及び数なども、任意に変更した構成としても良い。

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、本発明のレンズユニットは、従来のレンズユニットが有する種々の構成をさらに備えている。

本発明のレンズユニットは、比較的小型のカメラなどの撮像装置に好適に利用される。

１…押さえ環
２ａ…第１レンズ
２ｂ…シール部材
２ｃ…口径板
２ｄ…スペーサー
２ｅ…第２レンズ
２ｆ…スペーサー
２ｇ…シール部材
２ｈ…第３レンズ
２ｉ…第４レンズ
３…レンズ枠

Claims (6)

1. 複数のレンズと、
   複数の前記レンズを保持するレンズ枠と、を備え、
   複数の前記レンズのうち、最も被写体側に配置された第１レンズと前記レンズ枠との間に配置された第１弾性体と、
   複数の前記レンズのうち、前記第１レンズとは異なる第２レンズと前記レンズ枠との間に配置された第２弾性体と、を備える、
   レンズユニット。
2. 前記第１弾性体及び前記第２弾性体は、水分の通過を規制する部材で形成されている、
   請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記第１レンズが凹レンズであり、
   前記第２レンズが凸レンズである、
   請求項１または請求項２に記載のレンズユニット。
4. 前記第１レンズが凸レンズであり、
   前記第２レンズが凹レンズである、
   請求項１または請求項２に記載のレンズユニット。
5. 全ての前記レンズのそれぞれと前記レンズ枠との間に弾性体が配置された、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレンズユニットを備える撮像装置。

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