JP2019203906A - レンズユニット - Google Patents

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源一 清水
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Seiichi Watanabe
清一 渡辺
益居健介
Kensuke Masui
健介 益居
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Abstract

【課題】加工コストを抑制しつつ、レンズ保持環によってレンズを光軸に垂直な方向に位置決めする。【解決手段】レンズユニット10は、筒状の鏡筒12と、鏡筒12内に収容され、鏡筒12の内周面12Aに対して隙間をあけて設けられた第2レンズ26と、鏡筒12内に第2レンズ26対して光軸方向に並んで収容され、鏡筒12の内周面12Aに嵌合する外周面38Bと、第2レンズ26に向かって内径が徐々に大きくなる傾斜部48と、傾斜部48に突出形成され、傾斜部48に沿って傾斜した当接面50Aを有し、当接面50Aが第2レンズ26に当接することによって鏡筒12内で第2レンズ26を光軸に垂直な方向に位置決めする第1当接部50と、を備える環状のレンズ保持環38と、を有する。【選択図】図1

Description

本開示は、レンズユニットに関する。
複数枚のレンズを1つの鏡筒に収容したレンズユニットとして、例えば特許文献1には、互いに当接するように光軸方向に並んで設けられた2枚のレンズ及びレンズ押え枠を備えるレンズユニットが開示されている。
特開2009−251302号公報
ところで、レンズの外周面を鏡筒の内周面に当接させてレンズを径方向に位置決めする場合、一般的にレンズの外周面を研磨してレンズの位置合わせをする、いわゆる芯取り加工を行う必要があり、レンズの加工にコストや時間がかかる。ここで、特許文献1のレンズユニットでは、鏡筒の内周面に当接するレンズ押え枠によってレンズを位置決めすることで、レンズの外周面と鏡筒の内周面との間で位置合わせを行うことなくレンズを径方向に位置決めしている。
しかしながら、特許文献1に記載のレンズユニットでは、レンズ及びレンズ押え枠にそれぞれ嵌合部を形成し、レンズ押え枠の嵌合部にレンズの嵌合部を嵌合させることによってレンズ押え枠にレンズを保持している。このため、レンズ及びレンズ押え枠の加工にコストや時間がかかっていた。
本開示は、上記事実を考慮して、加工コストを抑制しつつ、レンズ保持環によってレンズを光軸に垂直な方向に位置決めすることができるレンズユニットを提供することを目的とする。
本開示の第1態様に係るレンズユニットは、筒状の鏡筒と、鏡筒内に収容され、鏡筒の内周面に対して隙間をあけて設けられたレンズと、鏡筒内にレンズに対して光軸方向に並んで収容され、鏡筒の内周面に嵌合する外周面と、レンズに向かって内径が徐々に大きくなる傾斜部と、傾斜部に突出形成され、傾斜部に沿って傾斜した当接面を有し、当接面がレンズに当接することによって鏡筒内でレンズを光軸に垂直な方向に位置決めする第1当接部と、を備える環状のレンズ保持環と、を有する。
上記構成によれば、レンズに向かって内径が徐々に大きくなるレンズ保持環の傾斜部に、第1当接部が突出形成されている。このため、傾斜面である第1当接部の当接面がレンズに当接することにより、鏡筒内においてレンズ保持環によってレンズを少なくとも光軸に垂直な方向に位置決めすることができる。
ここで、レンズは鏡筒の内周面に対して隙間をあけて設けられているため、レンズの外周面の寸法精度を高くする必要がなく、レンズの加工コストを抑制することができる。また、第1当接部の当接面の寸法精度のみを高くすることで、レンズ保持環の傾斜部全体の寸法精度を高くする構成と比較して、レンズ保持環の加工コストを抑制することができる。
本開示の第2態様に係るレンズユニットは、第1態様に係るレンズユニットにおいて、傾斜部は、レンズ保持環の内周面に形成されている。
上記構成によれば、レンズ保持環の内周面が傾斜し、内周面に第1当接部が突出形成されている。このため、レンズをレンズ保持環の内周面に沿って保持することができ、レンズの光軸に垂直な方向へのずれを抑制することができる。
本開示の第3態様に係るレンズユニットは、第1態様又は第2態様に係るレンズユニットにおいて、レンズ保持環は、レンズに対向して光軸に垂直な方向に延びる対向面と、対向面に突出形成され、対向面に沿って延びる当接面を有し、当接面がレンズに当接することによって鏡筒内でレンズを光軸方向に位置決めする第2当接部と、を備える。
上記構成によれば、レンズ保持環の傾斜部に突出形成された第1当接部と対向面に突出形成された第2当接部とがレンズにそれぞれ当接することで、レンズを光軸方向及び光軸に垂直な方向にそれぞれ位置決めすることができる。
本開示の第4態様に係るレンズユニットは、第3態様に係るレンズユニットにおいて、第1当接部及び第2当接部は、レンズ保持環の全周にわたって設けられている。
上記構成によれば、第1当接部及び第2当接部がレンズ保持環の全周にわたって設けられているため、第1当接部及び第2当接部とレンズとの当接面積が大きくなり、レンズ保持環に対するレンズのがたつきを抑制することができる。
本開示の第5態様に係るレンズユニットは、第3態様に係るレンズユニットにおいて、第1当接部及び第2当接部は、レンズ保持環の周方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。
上記構成によれば、レンズ保持環の周方向に沿って間隔をあけて形成された複数の第1当接部及び第2当接部によってレンズが保持されるため、レンズ保持環の一部にのみ第1当接部又は第2当接部が設けられている構成と比較して、レンズ保持環に対するレンズのがたつきを抑制することができる。
また、第1当接部及び第2当接部がレンズ保持環の全周にわたって設けられている構成と比較して、高い面精度を必要とする範囲を狭くすることができ、レンズ保持環の加工コスト及び加工時間を抑制することができる。
本開示の第6態様に係るレンズユニットは、第5態様に係るレンズユニットにおいて、複数の第1当接部及び第2当接部は、レンズの光軸方向から見て、レンズ保持環の径方向に並んで配置されている。
上記構成によれば、レンズ保持環の径方向に並んで配置された第1当接部及び第2当接部によってレンズを径方向に沿って支持することができ、レンズの径方向の位置精度を確保し易い。
本開示の第7態様に係るレンズユニットは、第5態様に係るレンズユニットにおいて、複数の第1当接部及び第2当接部は、レンズの光軸方向から見て、レンズ保持環の周方向に互い違いに配置されている。
上記構成によれば、レンズ保持環の周方向に互い違いに配置された複数の第1当接部及び第2当接部によってレンズを保持することで、第1当接部及び第2当接部がレンズ保持環の周方向の一部に偏って配置されることを抑制することができる。また、レンズ保持環が熱膨張した際にレンズに応力が集中することを抑制することができる。
本開示の第8態様に係るレンズユニットは、第1態様〜第7態様のいずれか1つの態様に係るレンズユニットにおいて、レンズ保持環は、無機繊維を含有する樹脂材料で構成されている。
上記構成によれば、レンズ保持環が樹脂製とされているため、例えば射出成形によって第1当接部及び第2当接部を備えるレンズ保持環を形成することができる。また、レンズ保持環は無機繊維を含有しているため、レンズ保持環が無機繊維を含有しない構成と比較して、機械的強度を高めることができ、レンズ保持環を量産した際に寸法精度のばらつきを抑制することができる。
本開示の第9態様に係るレンズユニットは、第5態様〜第7態様のいずれか1つの態様に係るレンズユニットにおいて、レンズ保持環は樹脂材料で構成され、レンズ保持環には、樹脂射出用のゲートを切断したゲートカット部が形成されており、第1当接部及び第2当接部は、レンズの光軸方向から見て、ゲートカット部の中央とレンズ保持環の中心を通る仮想線に対して線対称に配置されている。
上記構成によれば、第1当接部及び第2当接部が仮想線に対して線対称に配置されているため、第1当接部及び第2当接部がゲートカット部に対して偏って配置されることが抑制され、レンズ保持環の一部に応力が集中することを抑制することができる。また、レンズ保持環の射出成形時の樹脂の流動量の差を抑制することができる。
本開示の第10態様に係るレンズユニットは、第9態様に係るレンズユニットにおいて、一対のゲートカット部が、レンズの光軸方向から見て、レンズ保持環の対向する位置に形成されており、第1当接部及び第2当接部は、レンズの光軸方向から見て、レンズ保持環の中心を通って仮想線に直交する直交仮想線を挟んで配置されている。
一般的に、対向する一対のゲートからそれぞれ射出された樹脂材料は、中間部分である直交仮想線上で交わるため、直交仮想線上においてレンズ保持環の厚さが他の部分と比較して厚くなり易い。ここで、上記構成によれば、直交仮想線を挟んで第1当接部及び第2当接部を配置することで、第1当接部及び第2当接部の寸法精度の低下を抑制することができる。
本開示の第11態様に係るレンズユニットは、第1態様〜第10態様のいずれか1つの態様に係るレンズユニットであって、レンズは、ガラスモールドレンズである。
上記構成によれば、レンズがガラスモールドレンズであるため、非球面形状等のレンズを容易に作成することができる。ここで、一般的に、金型を用いて作成されるガラスモールドレンズは、研磨加工によって作成される球面レンズ等と比較して寸法精度を高くすることが難しい。
しかしながら、ガラスモールドレンズの外周面が鏡筒の内周面に対して隙間をあけて設けられるため、ガラスモールドレンズの外周面の寸法精度を高くする必要がなく、レンズの加工コストを抑制することができる。
本開示によれば、加工コストを抑制しつつ、レンズ保持環によってレンズを光軸に垂直な方向に位置決めすることができる。
第1実施形態に係るレンズユニットを示す全体構成図である。 第1実施形態に係るレンズユニットのレンズ保持環を光軸方向から見た状態を示す平面図である。 図2におけるA−A線断面図である。 第2実施形態に係るレンズユニットのレンズ保持環を光軸方向から見た状態を示す平面図である。 第3実施形態に係るレンズユニットのレンズ保持環を光軸方向から見た状態を示す平面図である。 第4実施形態に係るレンズユニットを示す拡大断面図である。
(第1実施形態)
以下、本開示のレンズユニットの第1実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。なお、図中において、Z方向は光軸Kに水平な方向、すなわち光軸方向を指し、Y方向は光軸Kに直交する方向、あるいは径方向を指す。
本実施形態におけるレンズユニット10は、例えば屋外に設置される監視用カメラや車両の内部に設置される車載用カメラ等の、高温に晒される可能性があり結像性能の維持が難しい環境下で用いられるカメラに搭載される。図1に示すように、レンズユニット10は、鏡筒12と、鏡筒12内に収容されたレンズ群14と、鏡筒12に固定された撮像モジュール16と、を備えている。
<鏡筒の構成>
鏡筒12は、一例として、光軸方向(Z方向)を中心軸方向とする円筒であり、樹脂材料を射出成形することにより構成されている。なお、鏡筒12は、無機繊維を含有する樹脂材料で構成されていてもよい。無機繊維としては、例えばガラス繊維や炭素繊維、無機フィラー等が挙げられる。
また、使用する樹脂材料としては、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリルブダジエンスチレン、ポリオレフィン、及び各々の変性ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種、又は当該群から選択される少なくとも一種を含むポリマーアロイ等を用いることができる。
さらに、鏡筒12は、高い遮光性及び光吸収性が要求されるため、使用する樹脂材料は黒色であることが好ましく、上記の樹脂材料は黒色顔料又は黒色染料を含むことが好ましい。黒色顔料又は黒色染料を含む樹脂材料により鏡筒12を構成することにより、鏡筒12の内周面12Aを黒色とすることができ、鏡筒12の内周面12Aにおける可視光の反射をより有効に抑制することができる。
鏡筒12は、光の入射側である光軸方向一端側(図1における左端側)に開口部18Aを有する筒部18と、筒部18の光の出射側である光軸方向他端側(図1における右端側)を覆う底壁部20とを有している。
鏡筒12の筒部18の開口部18Aの周縁部分には、熱カシメにより鏡筒12の径方向内側に向けて屈曲されるカシメ部18Bが形成されており、熱カシメ後の状態において、開口部18Aは光軸方向から見て円形状とされている。一方、鏡筒の底壁部20には、開口部18Aよりも内径が小さい開口部20Aが光軸方向に貫通形成されている。
鏡筒12の内周面12Aは、光軸方向から見て円形状とされており、鏡筒12の光軸方向一端部から光軸方向他端部へ向かって内径が段階的に小さくなっている。また、鏡筒12内の開口部18Aから開口部20Aまでの間には、レンズ群14を収容する収容部22が形成されている。
<レンズ群の構成>
レンズ群14は、一例として、鏡筒12の収容部22内に光軸方向一端側から順に配置された第1レンズ24、第2レンズ26、第3レンズ28、第4レンズ30、及び第5レンズ32を備えている。
また、鏡筒12の収容部22内における第1レンズ24と第2レンズ26、及び第4レンズ30と第5レンズ32の間には、それぞれ位置決め部材34、36が設けられている。さらに、第2レンズ26と第3レンズ28の間には、レンズ保持環38が設けられている。
第1レンズ24は、一例として、ガラス材料で構成されており、光軸方向から見て円形状とされている。また、第1レンズ24には、第1レンズ24の径方向内側に窪んだ段差部24Aが形成されており、段差部24Aには全周にわたってゴム製のシール材40が嵌められている。
本開示のレンズの一例としての第2レンズ26は、レンズ部42と、レンズ部42から径方向外側に張り出された周縁部44とを備えるガラスモールドレンズである。具体的には、第2レンズ26は、図示しない金型にガラス材料を入れ、ガラス材料を加熱して軟化させた後にプレスし、その後、冷却することにより形成されている。
また、第2レンズ26のレンズ部42は、一例として、光軸方向一端側の端面42A及び光軸方向他端側の端面42Bがともに非球面の凸面とされた非球面凸レンズとされている。なお「非球面」とは、球面(凹凸)や平面以外の曲面のことを言う。
一方、第2レンズ26の周縁部44の光軸方向一端側の端面44A及び光軸方向他端側の端面44Bはそれぞれ光軸Kに略垂直な面とされている。また、第2レンズ26の周縁部44の外周面44Cは、鏡筒12の内周面12Aに対して隙間をあけて設けられている。
第3レンズ28は、一例として、樹脂材料で構成されており、光軸方向から見て円形状とされている。また、第3レンズ28は、レンズ部28Aと、レンズ部28Aから径方向外側に張り出された周縁部28Bとを備えている。なお、レンズ部28Aは、一例として、光軸方向一端側の端面が凸面、光軸方向他端側の端面が水平面とされた平凸レンズとされている。
同様に、第4レンズ30は、一例として、樹脂材料で構成されており、光軸方向から見て円形状とされている。また、第4レンズ30は、レンズ部30Aと、レンズ部30Aから径方向外側に張り出された周縁部30Bとを備えている。なお、レンズ部30Aは、一例として、光軸方向一端側の端面及び光軸方向他端側の端面が凸面とされた両凸レンズとされている。
また、第3レンズ28の周縁部28Bの光軸方向他端側の端面28C、及び第4レンズ30の周縁部30Bの光軸方向一端側の端面30Cはそれぞれ光軸Kに略垂直な面とされており、互いに当接している。
第5レンズ32は、一例として、樹脂材料で構成されており、光軸方向から見て円形状とされている。また、第5レンズ32は、レンズ部32Aとレンズ部32Aから径方向外側に張り出された周縁部32Bとを備えている。なお、レンズ部32Aは、一例として、光軸方向一端側の端面が凸面、光軸方向他端側の端面が水平面とされた平凸レンズとされている。
また、第5レンズ32の周縁部32Bの光軸方向他端側の端面32C、及び鏡筒12の底壁部20の光軸方向一端側の端面20Bはそれぞれ光軸Kに略垂直な面とされており、互いに当接している。
位置決め部材34は光軸方向から見て環状の部材であり、一例として、金属材料で構成されている。また、位置決め部材34は、光軸方向一端側の端面34Aが第1レンズ24に当接し、光軸方向他端側の端面34Bが第2レンズ26に当接することで、光軸方向における第1レンズ24と第2レンズ26との間隔を規定している。
同様に、位置決め部材36は、光軸方向から見て環状の部材であり、一例として、金属材料で構成されている。また、位置決め部材36は、光軸方向一端側の端面36Aが第4レンズ30に当接し、光軸方向他端側の端面36Bが第5レンズ32に当接することで、光軸方向における第4レンズ30と第5レンズ32との間隔を規定している。
<レンズ保持環の構成>
レンズ保持環38は、一例として、無機繊維を含有する樹脂材料を射出成形することにより構成されており、第2レンズ26に対して光軸方向に並んで配置されている。なお、使用する樹脂材料は、鏡筒12を構成する樹脂材料と同じ材料を用いてもよく、また、異なる材料を用いてもよい。
樹脂材料としては、鏡筒12と同様に、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリルブダジエンスチレン、ポリオレフィン、及び各々の変性ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種、又は当該群から選択される少なくとも一種を含むポリマーアロイ等を用いることができる。
図1に示すように、レンズ保持環38の第2レンズ26に対向する対向面38A(光軸方向一端側の端面)は、第2レンズ26の周縁部44に沿って光軸Kに垂直な方向に延びている。さらに、レンズ保持環38の外周面38Bは、鏡筒12の内周面12Aに嵌合されている。
図2に示すように、レンズ保持環38は、光軸方向から見て略円環状の部材であり、外周面38Bの一箇所に切欠き形状のゲートカット部46が形成されている。一例として、ゲートカット部46は、樹脂材料を金型内に導入するゲートの痕跡を、レンズ保持環38の射出成形後に切断(Dカット)することにより形成されている。
なお、本開示において、ゲートカット部46は、図2に示すようなレンズ保持環38のゲートの痕跡を全て切断除去した構成には限られず、ゲートの痕跡の一部が成形後のレンズ保持環38に残存している構成とされていてもよい。
また、図1〜図3に示すように、レンズ保持環38の内周面38Cには、光軸方向一端側、すなわち第2レンズ26側に向かって内径が徐々に大きくなる傾斜部48が設けられている。さらに、傾斜部48には、複数(本実施形態では6つ)の第1当接部50が、レンズ保持環38の周方向に沿って互いに間隔をあけて面直方向に突出形成されている。なお、第1当接部50は、傾斜部48に沿って傾斜した、すなわち傾斜部48に対して平行に延びる当接面50Aを有している。
同様に、レンズ保持環38の対向面38Aには、複数(本実施形態では6つ)の第2当接部52が、レンズ保持環38の周方向に沿って互いに間隔をあけて面直方向に突出形成されている。なお、第2当接部52は、対向面38Aに沿って光軸Kに垂直な方向に延びる当接面52Aを有している。
図2に示すように、第1当接部50及び第2当接部52は、その長手方向がレンズ保持環38の周方向とされており、光軸方向から見てレンズ保持環38の周方向に互い違いに配置されている。また、第1当接部50及び第2当接部52は、ゲートカット部46の中央Gとレンズ保持環38の中心(光軸K)を通る仮想線Lに対して線対称となる位置に配置されている。
なお、第1当接部50の当接面50A及び第2当接部52の当接面52Aは、レンズ保持環38の対向面38Aや傾斜部48、第1当接部50及び第2当接部52の当接面50A、52A以外の面等と比較して、面精度(寸法精度)が高くされている。
図1に示すように、レンズ保持環38は、第1当接部50の当接面50Aが第2レンズ26のレンズ部42の端面42Bに当接することにより、鏡筒12内で第2レンズ26を光軸Kに垂直な方向に位置決めしている。また、レンズ保持環38は、第2当接部52の当接面52Aが第2レンズ26の周縁部44の端面44Bに当接することにより、鏡筒12内で第2レンズ26を光軸方向に位置決めしている。
<撮像モジュールの構成>
撮像モジュール16は、レンズ群14を通して到達した光(物体Mの像)を電気信号に変換するものであり、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサやCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等の撮像素子16Aを有している。なお、変換された電気信号は、画像データであるアナログデータやデジタルデータに変換される。
また、撮像モジュール16は、図示しないホルダによって支持されて鏡筒12の底壁部20より光軸方向他端側(光の出射側)に固定されており、撮像素子16Aは鏡筒12内におけるレンズ群14の光学系の結像点に配置されている。
<組立方法>
レンズユニット10を組立てる場合、まず、鏡筒12の収容部22内に底壁部20側(光軸方向他端側)から順に、第5レンズ32、位置決め部材36、第4レンズ30、第3レンズ28、レンズ保持環38を嵌め込む。
そして、凸面とされた第2レンズ26のレンズ部42の端面42Bを、レンズ保持環38の内周に入り込ませてレンズ保持環38の第1当接部50の当接面50Aに当接させる。また、第2レンズ26の周縁部44の端面44Bを、レンズ保持環38の第2当接部52の当接面52Aに当接させる。
次に、鏡筒12の収容部22内に位置決め部材34、及びシール材40が嵌められた第1レンズ24を嵌め込む。このとき、シール材40が径方向に圧縮されることで、第1レンズ24と鏡筒12の内周面12Aとの隙間が密閉される。
その後、図示しない治具によって鏡筒12の筒部18の開口部18Aの周縁部分を熱カシメすることにより、カシメ部18Bを形成する。このとき、カシメ部18Bによりレンズ群14、位置決め部材34、36、及びレンズ保持環38が、鏡筒12の収容部22内に固定される。また、撮像モジュール16を図示しないホルダによって鏡筒12に固定する。
<作用及び効果>
本実施形態によれば、第2レンズ26がガラスモールドレンズであるため、第2レンズ26のレンズ部42を容易に非球面形状とすることができる。一般的に、金型を用いて作成されるガラスモールドレンズは、研磨加工によって作成される球面レンズ等と比較して寸法精度を高くすることが難しい。
ここで、本実施形態によれば、第2レンズ26がレンズ保持環38によって位置決めされており、第2レンズ26の周縁部44の外周面44Cが鏡筒12の内周面12Aに対して隙間をあけて設けられている。このため、第2レンズ26は、少なくともレンズ保持環38の第1当接部50に当接するレンズ部42の端面42B、及び第2当接部52に当接する周縁部44の端面44Bの面精度を高くすればよい。つまり、第2レンズ26の周縁部44の外周面44Cの面精度を高くする必要がないため、第2レンズ26の加工コスト及び加工時間を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、レンズ保持環38の傾斜部48に突出形成された第1当接部50の当接面50Aを第2レンズ26のレンズ部42の端面42Bに当接させることにより、第2レンズ26を少なくとも光軸Kに垂直な方向に位置決めすることができる。
ここで、レンズ保持環38の傾斜部48は第2レンズ26側に向かって内径が徐々に大きくなっており、第1当接部50の当接面50Aも傾斜部48に沿って傾斜している。このため、凸面とされた第2レンズ26のレンズ部42の端面42Bの少なくとも一部がレンズ保持環38の内周に入り込んだ状態で第1当接部50の当接面50Aに当接するため、第2レンズ26の光軸に垂直な方向へのずれを抑制することができる。
特に、光を発散又は集束させるレンズ部42は、高い面精度が要求される箇所であるため、第2レンズ26のレンズ部42に第1当接部50の当接面50Aを当接させることで、第2レンズ26を光軸に垂直な方向に精度よく位置決めすることができる。
さらに、本実施形態によれば、レンズ保持環38の傾斜部48において、第1当接部50の当接面50Aのみが第2レンズ26のレンズ部42に当接するため、第1当接部50の当接面50Aの面精度(寸法精度)のみを高くすればよい。このため、レンズ保持環38の傾斜部48全体が第2レンズ26のレンズ部42に当接する構成と比較して、高い面精度を必要とする範囲を狭くすることができ、レンズ保持環38の加工コスト及び加工時間を抑制することができる。
同様に、本実施形態によれば、レンズ保持環38の対向面38Aに突出形成された第2当接部52の当接面52Aを第2レンズ26の周縁部44の端面44Bに当接させることにより、第2レンズ26を光軸方向に位置決めすることができる。
ここで、本実施形態によれば、レンズ保持環38の対向面38Aにおいて、第2当接部52の当接面52Aのみが第2レンズ26の周縁部44に当接するため、第2当接部52の当接面52Aの面精度(寸法精度)のみを高くすればよい。このため、レンズ保持環38の対向面38A全体が第2レンズ26の周縁部44に当接する構成と比較して、高い面精度を必要とする範囲を狭くすることができ、レンズ保持環38の加工コスト及び加工時間を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、第1当接部50及び第2当接部52が、レンズ保持環38の周方向に沿って間隔をあけて複数形成されている。このため、レンズ保持環38の一部にのみ第1当接部50又は第2当接部52が設けられている構成と比較して、レンズ保持環38に対する第2レンズ26のがたつきを抑制することができる。また、第1当接部50及び第2当接部52がレンズ保持環38の全周にわたって設けられている構成と比較して、高い面精度を必要とする範囲を狭くすることができ、レンズ保持環38の加工コスト及び加工時間を抑制することができる。
さらに、第1当接部50及び第2当接部52が、レンズ保持環38の周方向に互い違いに配置されている。このため、第1当接部50及び第2当接部52がレンズ保持環38の周方向の一部に偏って配置されることを抑制することができ、レンズ保持環38が熱膨張した際に第2レンズ26に応力が集中することを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、レンズ保持環38が樹脂材料で構成されているため、射出成形によって第1当接部50及び第2当接部52を備えるレンズ保持環38を容易に形成することができる。ここで、レンズ保持環38は無機繊維を含有しているため、レンズ保持環38が無機繊維を含有しない構成と比較して、機械的強度を高めることができ、レンズ保持環38を量産した際に寸法精度のばらつきを抑制することができる。
さらに、本実施形態によれば、第1当接部50及び第2当接部52がゲートカット部46の中央Gとレンズ保持環38の中心(光軸K)を通る仮想線Lに対して対称配置されている。このため、第1当接部50及び第2当接部52がゲートカット部46に対して偏って配置されることが抑制され、レンズ保持環38の一部に応力が集中することを抑制することができる。また、レンズ保持環38の射出成形時の樹脂の流動量の差を抑制することができる。
(第2実施形態)
次に、本開示のレンズユニットのレンズ保持環の第2実施形態について、図4を用いて説明する。なお、レンズユニットのレンズ保持環以外の構成は第1実施形態と同一であるため、図示及び説明を省略する。
<構成>
図4に示すように、本実施形態のレンズ保持環58は、光軸方向から見て略円環状の部材であり、第1実施形態のレンズ保持環38と同様に、無機繊維を含有する樹脂材料を射出成形することにより構成されている。また、レンズ保持環38には、外周面58Bの対向する二箇所に切欠き形状の一対のゲートカット部60が形成されている。
第1実施形態のレンズ保持環38と同様に、レンズ保持環58の内周面58Cには傾斜部62が設けられている。また、傾斜部62には、傾斜部62に沿って傾斜した当接面64Aを有する複数(本実施形態では4つ)の第1当接部64が、レンズ保持環58の周方向に沿って互いに間隔をあけて突出形成されている。
一方、第1実施形態のレンズ保持環38と同様に、レンズ保持環58の対向面58Aには、対向面58Aに沿って延びる当接面66Aを有する複数(本実施形態では4つ)の第2当接部66が、レンズ保持環58の周方向に沿って互いに間隔をあけて突出形成されている。
第1当接部64及び第2当接部66は、長手方向がレンズ保持環58の周方向に沿って延びており、光軸方向から見てレンズ保持環58の径方向に並んで配置されている。また、複数の第1当接部64及び第2当接部66は、一対のゲートカット部60の中央Gとレンズ保持環58の中心(光軸K)を通る仮想線Lに直交し、かつレンズ保持環58の中心(光軸K)を通る直交仮想線Nを挟んで配置されている。
なお、レンズ保持環58は、第1実施形態と同様に、第1当接部64の当接面64A及び第2当接部66の当接面66Aが、図1に示す第2レンズ26にそれぞれ当接することにより、第2レンズ26を光軸方向及び光軸Kに垂直な方向に位置決めする。
<作用及び効果>
本実施形態によれば、第1当接部64及び第2当接部66が、光軸方向から見てレンズ保持環58の径方向に並んで配置されている。このため、第1当接部64及び第2当接部66によって、図1に示す第2レンズ26を径方向に沿って支持することができる。つまり、1つの径方向に対して複数(2つ)の支持点で第2レンズ26を支持することができるため、レンズ保持環58に対する第2レンズ26の径方向へのがたつきを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、レンズ保持環58の第1当接部64及び第2当接部66が直交仮想線Nを挟んで配置されている。一般的に、対向する一対のゲートからそれぞれ射出された樹脂材料は、中間部分である直交仮想線N上で交わるため、直交仮想線N上においてレンズ保持環58の厚さがレンズ保持環58の他の部分と比較して厚くなり易い。
ここで、本実施形態によれば、直交仮想線Nを挟んで第1当接部64及び第2当接部66を配置する、すなわち直交仮想線N上に第1当接部64及び第2当接部66を配置しないことで、第1当接部64及び第2当接部66の寸法精度の低下を抑制することができる。
(第3実施形態)
次に、本開示のレンズユニットのレンズ保持環の第3実施形態について、図5を用いて説明する。なお、レンズユニットのレンズ保持環以外の構成は第1実施形態と同一であるため、図示及び説明を省略する。
<構成>
図5に示すように、本実施形態のレンズ保持環68は、光軸方向から見て円環状の部材であり、アルミニウム等の金属材料を加工することにより構成されている。
第1、第2実施形態のレンズ保持環38、58と同様に、レンズ保持環68の内周面68Cには傾斜部70が設けられている。また、傾斜部70には、傾斜部70に沿って傾斜した当接面72Aを有する第1当接部72が、レンズ保持環68の全周にわたって設けられている。
なお、第1当接部72は、例えばレンズ保持環68の傾斜部70における第1当接部72の周囲を切削することにより、傾斜部70に対して突出形成されている。また、第1当接部72の当接面72Aは、研磨加工によって傾斜部70の他の部分と比較して面精度(寸法精度)が高くされている。
同様に、レンズ保持環68の対向面68Aには、対向面68Aに沿って延びる当接面74Aを有する第2当接部74が、レンズ保持環68の全周にわたって設けられている。第2当接部74は、例えばレンズ保持環68の対向面68Aにおける第2当接部74の周囲を切削することにより、対向面68Aに対して突出形成されている。また、第2当接部74の当接面74Aは、研磨加工によって対向面68Aの他の部分と比較して面精度(寸法精度)が高くされている。
なお、レンズ保持環68は、第1実施形態と同様に、第1当接部72の当接面72A及び第2当接部74の当接面74Aが、図1に示す第2レンズ26にそれぞれ当接することにより、第2レンズ26を光軸方向及び光軸Kに垂直な方向に位置決めする。
<作用及び効果>
本実施形態によれば、レンズ保持環68が金属材料で構成されているため、切削加工や研磨加工により第1当接部72や第2当接部74、第1当接部72及び第2当接部74の当接面72A、74Aを精度よく形成することができる。
また、本実施形態によれば、第1当接部72及び第2当接部74がレンズ保持環68の全周にわたって設けられているため、第1当接部72及び第2当接部74と図1に示す第2レンズ26との当接面積が大きくなり、レンズ保持環68に対する第2レンズ26のがたつきを抑制することができる。
(第4実施形態)
次に、本開示のレンズユニットのレンズ保持環の第4実施形態について、図6を用いて説明する。なお、レンズユニットのレンズ保持環以外の構成は第1実施形態と同一であるため、図示及び説明を省略する。
<構成>
本実施形態のレンズ保持環78は、第1、第2実施形態のレンズ保持環38、58と同様に、第2レンズ26に対して光軸方向に並んで配置された光軸方向から見て略円環状の部材であり、無機繊維を含有する樹脂材料を射出成形することにより構成されている。
図6に示すように、レンズ保持環78の第2レンズ26に対向する対向面78A(光軸方向一端側の端面)は、第2レンズ26の周縁部44の端面44Bに沿って光軸Kに垂直な方向に延びており、第2レンズ26に対して隙間をあけて設けられている。
また、レンズ保持環78の対向面78Aには、光軸方向一端側、すなわち第2レンズ26側に向かって内径が徐々に大きくなる傾斜部80が設けられている。さらに、傾斜部80には、傾斜部80に沿って傾斜した当接面82Aを有する第1当接部82が突出形成されている。
レンズ保持環78は、第1当接部82の当接面82Aが第2レンズ26のレンズ部42の端面42Bに当接することにより、鏡筒12内で第2レンズ26を光軸方向及び光軸Kに垂直な方向の両方向に位置決めしている。
<作用及び効果>
本実施形態によれば、レンズ保持環78の対向面78Aに設けられた傾斜部80に突出形成された第1当接部82によって、鏡筒12内で第2レンズ26を光軸方向及び光軸Kに垂直な方向の両方向に位置決めすることができる。このため、第2当接部を設ける必要がなく、レンズ保持環78の加工コストを抑制することができる。
(その他の実施形態)
なお、本開示について実施形態の一例を説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。また、上記第1〜第4実施形態は適宜組み合わせることが可能である。
例えば、上記第1実施形態において、レンズ群14は5枚のレンズ24、26、28、30、32を有していたが、レンズの数は5枚に限らず、1枚又は2枚以上の複数枚のレンズで構成されていてもよい。また、第1レンズ24が樹脂製であってもよく、第3レンズ28、第4レンズ30及び第5レンズ32がガラス製であってもよい。
また、上記第1〜第4実施形態において、レンズ保持環38、58、68、78によって第2レンズ26を保持していたが、鏡筒12内において、レンズ保持環38、58、68、78を設ける位置は上記実施形態には限られず、第2レンズ26以外のレンズを保持する構成としてもよい。さらに、各レンズを複数のレンズ保持環38、58、68、78によってそれぞれ保持する構成としてもよい。
また、上記第1実施形態において、鏡筒12が樹脂材料で構成されていたが、アルミニウム等の金属材料で構成されていてもよい。さらに、レンズユニット10には、レンズ24、26、28、30、32やレンズ保持環38、58、68、78の他に、絞り部材や遮光板が設けられていてもよい。
また、上記第1実施形態において、第2レンズ26はレンズ部42が非球面形状とされたガラスモールドレンズとされていたが、研磨加工によって作成される球面レンズとされていてもよい。さらに、レンズ保持環38、58、68、78の第1当接部50、64、72、82や第2当接部52、66、74の形状や形成位置も上記実施形態には限られない。
10 レンズユニット
12 鏡筒
12A 内周面
14 レンズ群
16 撮像モジュール
16A 撮像素子
18 筒部
18A 開口部
18B カシメ部
20 底壁部
20A 開口部
20B 端面
22 収容部
24 第1レンズ
24A 段差部
26 第2レンズ(レンズの一例)
28 第3レンズ
28A、30A、32A レンズ部
28B、30B、32B 周縁部
28C 、30C、32C、 端面
30 第4レンズ
32 第5レンズ
34、36 位置決め部材
34A、34B、36A、36B 端面
38、58、68、78 レンズ保持環
38A、58A、68A、78A 対向面
38B、58B 外周面
38C、58C、68C 内周面
40 シール材
42 レンズ部
42A、42B 端面
44 周縁部
44A、44B 端面
44C 外周面
46、60 ゲートカット部
48、62、70、80 傾斜部
50、64、72、82 第1当接部
50A、64A、72A、82A 当接面
52、66、74 第2当接部
52A、66A、74A 当接面
G 中央
K 光軸
L 仮想線
M 物体
N 直交仮想線

Claims (11)

  1. 筒状の鏡筒と、
    前記鏡筒内に収容され、前記鏡筒の内周面に対して隙間をあけて設けられたレンズと、
    前記鏡筒内に前記レンズに対して光軸方向に並んで収容され、前記鏡筒の内周面に嵌合する外周面と、前記レンズに向かって内径が徐々に大きくなる傾斜部と、前記傾斜部に突出形成され、前記傾斜部に沿って傾斜した当接面を有し、前記当接面が前記レンズに当接することによって前記鏡筒内で前記レンズを光軸に垂直な方向に位置決めする第1当接部と、を備える環状のレンズ保持環と、
    を有するレンズユニット。
  2. 前記傾斜部は、前記レンズ保持環の内周面に形成されている、請求項1に記載のレンズユニット。
  3. 前記レンズ保持環は、前記レンズに対向して光軸に垂直な方向に延びる対向面と、前記対向面に突出形成され、前記対向面に沿って延びる当接面を有し、前記当接面が前記レンズに当接することによって前記鏡筒内で前記レンズを光軸方向に位置決めする第2当接部と、を備える、請求項1又は2に記載のレンズユニット。
  4. 前記第1当接部及び前記第2当接部は、前記レンズ保持環の全周にわたって設けられている、請求項3に記載のレンズユニット。
  5. 前記第1当接部及び前記第2当接部は、前記レンズ保持環の周方向に沿って間隔をあけて複数設けられている、請求項3に記載のレンズユニット。
  6. 複数の前記第1当接部及び前記第2当接部は、前記レンズの光軸方向から見て、前記レンズ保持環の径方向に並んで配置されている、請求項5に記載のレンズユニット。
  7. 複数の前記第1当接部及び前記第2当接部は、前記レンズの光軸方向から見て、前記レンズ保持環の周方向に互い違いに配置されている、請求項5に記載のレンズユニット。
  8. 前記レンズ保持環は、無機繊維を含有する樹脂材料で構成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載のレンズユニット。
  9. 前記レンズ保持環は樹脂材料で構成され、前記レンズ保持環には、樹脂射出用のゲートを切断したゲートカット部が形成されており、
    前記第1当接部及び前記第2当接部は、前記レンズの光軸方向から見て、前記ゲートカット部の中央と前記レンズ保持環の中心を通る仮想線に対して線対称に配置されている、請求項5〜7のいずれか1項に記載のレンズユニット。
  10. 一対の前記ゲートカット部が、前記レンズの光軸方向から見て、前記レンズ保持環の対向する位置に形成されており、
    前記第1当接部及び前記第2当接部は、前記レンズの光軸方向から見て、前記レンズ保持環の中心を通って前記仮想線に直交する直交仮想線を挟んで配置されている、請求項9に記載のレンズユニット。
  11. 前記レンズは、ガラスモールドレンズである、請求項1〜10のいずれか1項に記載のレンズユニット。
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