JP2021063954A - レンズユニット、撮像装置および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】鏡筒内に収容されたレンズの保持の安定性を向上する。【解決手段】レンズユニットは、光軸方向に並ぶ複数のレンズと、鏡筒と、リテーナとを備える。鏡筒は、複数のレンズの外径よりも大きい開口を有し、複数のレンズを収容する。リテーナは、鏡筒の開口側から、複数のレンズのうち最も開口側に位置するレンズに当接して、複数のレンズを保持する。複数のレンズそれぞれの物体側の面および像側の面には、レンズの外縁から径方向内側に延在し、レンズの光軸方向に垂直な平面部が形成される。複数のレンズはそれぞれ、平面部において保持体と平面接触して保持される。リテーナは、複数のレンズを光軸方向に付勢して保持する。【選択図】図２

Description

本開示は、レンズユニット、撮像装置および移動体に関する。

特許文献１には、光軸方向に並んだ複数のレンズを鏡筒内に収容した鏡筒装置（レンズユニット）が開示されている。

特開２００３−２２２７７６号公報

上述したようなレンズユニットにおいては、鏡筒内に収容されたレンズを安定的に保持することが求められる。

本開示の目的は、上述した課題を解決し、鏡筒内に収容されたレンズの保持の安定性を向上することにある。

本開示のレンズユニットは、光軸方向に並ぶ複数のレンズと、鏡筒と、保持部材とを備える。鏡筒は、前記複数のレンズの外径よりも大きい開口を有し、前記複数のレンズを収容する。保持部材は、前記鏡筒の開口側から、前記複数のレンズのうち最も開口側に位置するレンズに当接して、前記複数のレンズを保持する。前記複数のレンズそれぞれの物体側の面および像側の面には、前記レンズの外縁から径方向内側に延在し、前記レンズの光軸方向に垂直な平面部が形成される。前記複数のレンズはそれぞれ、前記平面部において保持体と平面接触して保持される。前記保持部材は、前記複数のレンズを前記光軸方向に付勢して保持する。

本開示の撮像装置は、レンズユニットと、撮像素子と、を備える。レンズユニットは、光軸方向に並ぶ複数のレンズと、鏡筒と、保持部材とを備える。撮像素子は、前記複数のレンズによって結像された被写体像を撮像する。鏡筒は、前記複数のレンズの外径よりも大きい開口を有し、前記複数のレンズを収容する。保持部材は、前記鏡筒の開口側から前記複数のレンズのうち最も物体側に位置するレンズに当接して、前記複数のレンズを保持する。前記複数のレンズそれぞれの物体側の面および像側の面には、前記レンズの外縁から径方向内側に延在し、前記レンズの光軸方向に垂直な平面部が形成される。前記複数のレンズはそれぞれ、前記平面部において保持体と平面接触して保持される。前記保持部材は、前記複数のレンズを前記光軸方向に付勢して保持する。

本開示の移動体は、撮像装置を備える。撮像装置は、レンズユニットと、撮像素子と、を備える。レンズユニットは、光軸方向に並ぶ複数のレンズと、鏡筒と、保持部材とを備える。撮像素子は、前記複数のレンズによって結像された被写体像を撮像する。鏡筒は、前記複数のレンズの外径よりも大きい開口を有し、前記複数のレンズを収容する。保持部材は、前記鏡筒の開口側から前記複数のレンズのうち最も物体側に位置するレンズに当接して、前記複数のレンズを保持する。前記複数のレンズそれぞれの物体側の面および像側の面には、前記レンズの外縁から径方向内側に延在し、前記レンズの光軸方向に垂直な平面部が形成される。前記複数のレンズはそれぞれ、前記平面部において保持体と平面接触して保持される。前記保持部材は、前記複数のレンズを前記光軸方向に付勢して保持する。

本開示によれば、鏡筒内に収容されたレンズの保持の安定性を向上することができる、レンズユニット、撮像装置および移動体を提供することができる。

本開示の一実施形態に係るレンズユニットを備える撮像装置の構成例を示す図である。 図１に示す撮像装置の構成例を示す断面図である。 一般的なレンズユニットにおけるレンズの保持の問題点について説明するための図である。 一般的なレンズユニットにおけるレンズの保持の問題点について説明するための図である。 一般的なレンズユニットにおけるレンズの保持の問題点について説明するための図である。 一般的なレンズユニットにおけるレンズの保持の問題点について説明するための図である。 図２に示すレンズの構成例を示す平面図である。 図２に示す複数のレンズそれぞれと保持体とが平面接触する領域の一例を示す図である。

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して例示説明する。各図中、同一符号は、同一または同等の構成要素を示している。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

図１に示すように、本開示の一実施形態に係るレンズユニット１００を備える撮像装置１０は、移動体１に搭載されてよい。撮像装置１０が移動体１に搭載される場合、撮像装置１０は、移動体１の周辺の被写体を撮像してよい。撮像装置１０の撮像画像は、例えば、移動体１の周辺の物体（人、車両など）の検出に用いられる。

移動体１は、例えば、車両および航空機を含んでよい。車両は、例えば、自動車、産業車両、鉄道車両、生活車両、滑走路を走行する固定翼機などを含んでよい。自動車は、例えば、乗用車、トラック、バス、二輪車、トロリーバスなどを含んでよい。産業車両は、例えば、農業および建設向けの産業車両などを含んでよい。産業車両は、例えば、フォークリフト、ゴルフカートなどを含んでよい。農業向けの産業車両は、例えば、トラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、芝刈り機などを含んでよい。建設向けの産業車両は、例えば、ブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、ロードローラなどを含んでよい。車両は、人力で走行するものを含んでよい。なお、車両の分類は、上述した例に限られない。例えば、自動車は、道路を走行可能な産業車両を含んでよい。複数の分類に同じ車両が含まれてよい。航空機は、例えば、固定翼機、回転翼機などを含んでよい。

図１に示す撮像装置１０は、レンズユニット１００と、撮像素子２００とを備える。

レンズユニット１００は、複数のレンズなどの光学部材を含む。レンズユニット１００が備えるレンズは、例えば、魚眼レンズなどの画角の広いレンズであってよい。レンズユニット１００は、被写体像を撮像素子２００の受光面に結像させる。

撮像素子２００は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどを含む。撮像素子２００の受光面上には、複数の画素（受光素子）が配列されている。撮像素子２００は、受光面上に結像された被写体像を撮像して撮像画像を生成する。撮像装置１０は、移動体１に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）、ディスプレイ、ナビゲーション装置などの外部装置に、撮像した画像を出力してよい。撮像装置１０は、撮像画像に対して、ホワイトバランス調整処理、露出調整処理、ガンマ補正処理などの所定の画像処理を施す機能を有していてもよい。

図１においては、撮像装置１０は、レンズユニット１００と撮像素子２００とからなる撮像系を１つ備える単眼カメラである例を示しているが、これに限られない。撮像装置１０は、複数の撮像系を備え、複数の撮像系が協働して、対象物を異なる視点から撮像するステレオカメラであってよい。撮像装置１０がステレオカメラである場合、例えば、２つのレンズユニット１００が、光軸が互いに平行になるようにして、移動体１の車幅方向に横並びに離間して配置される。したがって、複数の撮像系は、略同じ範囲を異なる視点から撮像する。撮像装置１０は、車両のフロントバンパー、フェンダーグリル、サイドフェンダー、ライトモジュール、ボンネットなどに固定されてよい。

次に、撮像装置１０の構成について、図２を参照して説明する。

図２に示すように、レンズユニット１００は、複数のレンズ１０１ａ〜１０１ｅと、鏡筒１１０と、間隔環１２０ａ〜１２０ｄと、リテーナ１３０とを備える。以下では、レンズ１０１ａ〜１０１ｅを区別しない場合には、レンズ１０１という。また、間隔環１２０ａ〜１２０ｄを区別しない場合には、間隔環１２０という。

レンズ１０１ａ〜１０１ｅは、光軸方向ＯＡに並んでいる。すなわち、レンズ１０１ａ〜１０１ｅは、それぞれの光軸が光軸方向ＯＡに一致するように並んでいる。以下では、光軸方向ＯＡから見た平面視において、光軸方向ＯＡと直交する方向を径方向といい、光軸方向ＯＡ周りに周回する方向を周方向という。

レンズ１０１は、ガラス、あるいは、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの樹脂で構成される。

鏡筒１１０は、複数のレンズ１０１ａ〜１０５ｅよりも大きい開口１１１を有する筒状の部材である。鏡筒１１０は、その内部空間に複数のレンズ１０１を収容する。具体的には、鏡筒１１０は、開口１１１側から見て、レンズ１０１ｅ、レンズ１０１ｄ、レンズ１０１ｃ、レンズ１０１ｂおよびレンズ１０１ａの順に、レンズ１０１ａ〜１０１ｅを収容する。すなわち、複数のレンズ１０１のうち、レンズ１０１ｅが最も開口１１１側に位置する。また、複数のレンズ１０１のうち、レンズ１０１ａが最も開口１１１から離れた側（以下、「底側」という）に位置する。鏡筒１１０は、鏡筒１１０の中心軸方向と光軸方向ＯＡとが略一致するように、複数のレンズ１０１を収容する。鏡筒１１０は、例えば、アルミ、ステンレスなどで構成される。

鏡筒１１０は、外周にねじ溝を有する。筐体１１は、鏡筒１１０の外周のねじ溝に螺合するように対応するねじ部を有する。撮像装置１０は、鏡筒１１０の外周のねじ溝と筐体１１のねじ部の間に位置する接着部材を備える。具体的には、鏡筒１１０は、撮像装置１０の筐体１１に収容され、第１固定部１４１において筐体１１と固定される。鏡筒１１０は、例えば、筐体１１にねじ止めされて固定される。この場合、筐体１１の鏡筒１１０を収容する収容空間の内周面の第１固定部１４１に対応する位置に、ねじ山が形成される。また、鏡筒１１０の外周面の第１固定部１４１に対応する位置に、筐体１１の収容空間に形成されたねじ山に螺合するねじ溝が形成される。筐体１１の収容空間の内周面に形成されたねじ山および鏡筒１１０の外周面に形成されたねじ溝の少なくとも一方に接着部材が塗布される。

鏡筒１１０を周方向に回転させつつ、筐体１１の収容空間に鏡筒１１０を挿入することで、筐体１１の収容空間の内周面に形成されたねじ山と鏡筒１１０の外周面に形成されたねじ溝とが螺合しつつ、鏡筒１１０が筐体１１の収容空間にねじ込まれる。複数のレンズ１０１によって結像される被写体像が、撮像基板２０１上に位置する撮像素子２００の受光面上で合焦する位置に鏡筒１１０の位置が調整された上で、鏡筒１１０と撮像装置１０の筐体１１とが接着固定される。接着部材が熱硬化接着剤である場合には、熱硬化接着剤を硬化させることにより、鏡筒１１０と筐体１１とが接着固定される。第１固定部１４１は、例えば、図２に示すように、鏡筒１１０の底側の端部近傍であってよい。

レンズユニット１００と撮像素子２００との間には、フィルタ２０２が位置する。フィルタ２０２は、例えば、ＵＶ（Ultra Violet）／ＩＲ（(Infrared）カットフィルタ、カラーフィルタ、またはローパスフィルタである。フィルタ２０２は、ＡＲ（Anti Reflection）コートされたガラス板であってもよい。フィルタ２０２は、支持部２０３により支持される。支持部２０３は、フィルタ２０２を支持する。支持部２０３は、撮像素子２００の受光面上に異物が付着しないように封止構造を有する。

鏡筒１１０の外周面には、径方向外側に突出する第１突出部１１２が形成されている。第１突出部１１２は、レンズユニット１００が筐体１１に収容された状態で、ウェーブワッシャー１４０を介して筐体１１と当接する。ウェーブワッシャー１４０は、筐体１１の収容空間への鏡筒１１０の挿入に伴い、鏡筒１１０の第１突出部１１２により鏡筒１１０の挿入方向に押圧付勢される。鏡筒１１０の回転による位置調整の際に、バックラッシュにより細かな調整が難しいことがある。その点、鏡筒１１０の第１突出部１１２と筐体１１との間に押圧付勢されたウェーブワッシャー１４０が位置することで、バックラッシュを軽減することができる。

鏡筒１１０の底側の内周面には、径方向内側に突出する第２突出部１１３が形成されている。第２突出部１１３における鏡筒１１０の内径は、最も底側に位置するレンズ１０１ａの外径よりも小さい。したがって、第２突出部１１３は、レンズ１０１ａを保持する保持体である。

間隔環１２０は、外径が鏡筒１１０の内径と略同じであり、内径が後述するレンズ１０１のレンズ部の外径と略同じである、環状の部材である。間隔環１２０は、鏡筒１１０内において、レンズ１０１を保持する保持体である。また、間隔環１２０は、光軸方向ＯＡに隣り合うレンズ１０１間に位置し、隣り合うレンズ１０１間の光軸方向ＯＡの距離を調整するスペーサである。

間隔環１２０ａは、レンズ１０１ａの物体側（開口１１１側）の面とレンズ１０１ｂの像側（底側）の面との間に位置する。間隔環１２０ｂは、レンズ１０１ｂの物体側の面とレンズ１０１ｃの像側の面との間に位置する。間隔環１２０ｃは、レンズ１０１ｃの物体側の面に位置する。間隔環１２０ｄは、間隔環１２０ｃとレンズ１０１ｄの像側の面との間に位置する。レンズ１０１ｄの物体側の面に当接して、レンズ１０１ｅが位置する。間隔環１２０ａ〜１２０ｄにより、鏡筒１１０に収容される複数のレンズ１０１間の光軸方向ＯＡの間隔が調整される。

上述したように、鏡筒１１０は、複数のレンズ１０１の外径よりも大きな開口１１１を有する。また、鏡筒１１０は、底側の内周面に、径方向内側に突出し、最も底側に位置するレンズ１０１ａを保持可能な第２突出部１１３を有する。したがって、レンズ１０１ａ、間隔環１２０ａ、レンズ１０１ｂ、間隔環１２０ｂ、レンズ１０１ｃ、間隔環１２０ｃ、間隔環１２０ｄ、レンズ１０１ｄおよびレンズ１０１ｅがこの順に、開口１１１側から鏡筒１１０内に挿入される。

保持部材としてのリテーナ１３０は、複数のレンズ１０１のうち最も開口１１１側に位置するレンズ１０１ｅに当接して、開口１１１側から複数のレンズ１０１を保持する。リテーナ１３０は、外周部１３１と、当接部１３２とを含む。

外周部１３１は、鏡筒１１０の外周面に固定される。例えば、外周部１３１は、図２に示すように、第２突出部１１３よりも開口１１１側の第２固定部１４２において、鏡筒１１０の外周面に固定される。外周部１３１は、例えば、鏡筒１１０にねじ止めされて固定される。この場合、鏡筒１１０の外周面の第２固定部１４２に対応する位置に、例えば、ねじ山が形成される。また、外周部１３１の内周面の第２固定部１４２に対応する位置に、鏡筒１１０の外周面に形成されたねじ山に螺合するねじ溝が形成される。リテーナ１３０を周方向に回転させつつ、リテーナ１３０を光軸方向ＯＡに筐体１１に押し込むことで、リテーナ１３０が鏡筒１１０の外周面に固定される。

当接部１３２は、外周部１３１の開口１１１側の端部から径方向内側に延在する。当接部１３２は、リテーナ１３０が鏡筒１１０の外周面に固定された状態で、最も開口１１１側に位置するレンズ１０１ｅに当接して、複数のレンズ１０１を光軸方向ＯＡに保持する。

次に、本実施形態に係るレンズユニット１００における、レンズ１０１の構成およびリテーナ１３０による複数のレンズ１０１の保持について、より詳細に説明する。まず、複数のレンズを鏡筒内で保持する一般的なレンズユニットおける問題について説明する。

上述したように、鏡筒は、例えば、アルミで構成される。また、レンズは、例えば、ガラスで構成される。この場合、高温時には、アルミで構成される鏡筒の膨張は、ガラスで構成されるレンズの膨張と比べて大きくなる。そのため、高温になると、鏡筒が径方向に広がり、レンズを光軸方向ＯＡに保持する軸力が低下する。その結果、レンズの位置ずれなどが生じるおそれがある。また、低温時には、アルミで構成される鏡筒は、ガラスで構成されるレンズと比べて、大きく収縮する。そのため、レンズに作用する応力が大きくなり、レンズの破壊あるいは部品の変形などが生じるおそれがある。

また、一般的なレンズユニットでは、図３Ａに示すように、レンズ３０１の一面の全面が曲面状（図３Ａでは、凸曲面状）に構成される。このように、レンズ３０１の全面が曲面状である場合、レンズ３０１を安定して保持することが困難である。その理由について、図３Ａ〜図３Ｄを参照して説明する。図３Ａ〜図３Ｄでは、レンズ３０１の外径φ１とし、レンズ３０１を収容する鏡筒３１０の内径φ２とし、鏡筒３１０内のレンズ３０１を保持する間隔環３２０の外径φ３として説明する。

図３Ａに示すように、レンズ３０１の外径φ１と、鏡筒３１０の内径φ２と、間隔環３２０の外径φ３とが略同じである場合を考える。この場合、レンズ３０１の一方の面の全面が曲面状であるため、ある断面で見ると、レンズ３０１と間隔環３２０とは線接触とはならず、点接触となる。そのため、レンズ３０１を安定して保持すること困難である。

また、図３Ｂに示すように、間隔環３２０の外径φ３が、レンズ３０１の外径φ１および鏡筒３１０の内径φ２よりも小さい（φ３＜φ１≒φ２）場合を考える。この場合、鏡筒３１０の内径φ２と間隔環３２０の外径φ３との径方向の差の範囲で、レンズ３０１と間隔環３２０との接点が変位する。そのため、レンズ３０１を安定して保持すること困難である。

また、図３Ｃに示すように、レンズ３０１の外径φ１が、鏡筒３１０の内径φ２および間隔環３２０の外径φ３よりも小さい（φ１＜φ２≒φ３）場合を考える。この場合、ある断面で見ると、レンズ３０１と間隔環３２０とが一点でしか当接しない。そのため、レンズ３０１を安定して保持すること困難である。

また、図３Ｄに示すように、高温のために、鏡筒３１０が径方向に膨張した場合を考える。この場合、例えば、図３Ａに示す場合と比べて、レンズ３０１と間隔環３２０との接点がシフトする。そのため、レンズ３０１の光軸もシフトしてしまう。

また、一般に、レンズ３０１の曲面部分は、鏡像加工が施されている。そのため、レンズ３０１と間隔環３２０との間の摩擦力が小さくなり、安定してレンズ３０１を保持することが困難である。

このように、従来のレンズユニットではレンズ３０１を安定して保持することが困難であるという問題があった。本開示においては、以下でより詳細に説明する複数のレンズ１０１およびリテーナ１３０の構成により、鏡筒１１０内に収容された複数のレンズ１０１の保持の安定性を向上させる。まず、リテーナ１３０の構造について説明する。

上述したように、リテーナ１３０は、鏡筒１１０の外周面に固定される外周部１３１の開口１１１側の端部から、径方向内側に延在して、レンズ１０１ｅと当接する当接部１３２を備える。当接部１３２は、図２に示すように、径方向の幅ｄ１より光軸方向ＯＡの幅ｄ２が小さい。すなわち、当接部１３２は、光軸方向ＯＡに肉薄に形成されている。このような構成により、当接部１３２は、光軸方向ＯＡにばね性を有する。その結果、リテーナ１３０は、当接部１３２が最も開口１１１側のレンズ１０１ｅに当接することで、複数のレンズ１０１を光軸方向ＯＡに付勢して保持することができる。

リテーナ１３０により複数のレンズ１０１を光軸方向ＯＡに付勢して保持することで、低温時には、鏡筒１１０の収縮により複数のレンズ１０１に作用する応力を吸収することができる。その結果、低温時におけるレンズ１０１の破壊あるいは部品の変形などを防ぎ、鏡筒１１０内に収容された複数のレンズ１０１を安定して保持することができる。

また、リテーナ１３０により複数のレンズ１０１を光軸方向ＯＡに付勢して保持することで、高温時には、鏡筒１１０の膨張による複数のレンズ１０１に作用する軸力の低下を補うことができる。その結果、高温時におけるレンズ１０１の位置ずれなどを防ぎ、鏡筒１１０内に収容された複数のレンズ１０１を安定して保持することができる。

リテーナ１３０（当接部１３２）の光軸方向ＯＡのばね定数は、レンズ１０１を構成する部材の線膨張係数、レンズ１０１のサイズ、鏡筒１１０を構成する部材の線膨張係数、鏡筒１１０のサイズ、リテーナ１３０を構成する部材の強度など種々のパラメータに基づき決定される。要は、低温時には、鏡筒１１０の収縮により複数のレンズ１０１に作用する応力を吸収し、高温時には、鏡筒１１０の膨張により低下する軸力を補うことが可能なばね定数を有するように、リテーナ１３０が設計されればよい。

次に、レンズ１０１の構成について、図２，４を参照して説明する。図４においては、光軸方向ＯＡからレンズ１０１の一面を見た状態を示している。

本実施形態においては、レンズ１０１は、レンズ部１０２と、平面部１０３とを有する。

図４に示すように、レンズ部１０２は、レンズ１０１の中央部分に位置する。レンズ部１０２は、凸曲面あるいは凹曲面を有する。レンズ部１０２は、凸曲面あるいは凹曲面において光を屈折させて発散または収束させる。

平面部１０３は、レンズ１０１の外縁から径方向に延在し、レンズ部１０２の周囲に、レンズ部１０２を取り囲むように位置する。すなわち、平面部１０３は、環状である。図２に示すように、平面部１０３は、レンズ１０１の光軸方向ＯＡに垂直な平面である。レンズ１０１は、物体側の面と、像側の面とにそれぞれ、レンズ部１０２と、平面部１０３とを有する。レンズ１０１は、平面部１０３おいて、保持体と平面接触して保持される。

例えば、保持体としての第２突出部１１３は、光軸方向ＯＡに垂直な平面を有する。レンズ１０１ａは、第２突出部１１３の、光軸方向ＯＡに垂直な平面と、レンズ１０１ａの像側の面に形成された平面部１０３とが平面接触して保持される。また、保持体としての間隔環１２０ａは、レンズ１０１ａ側およびレンズ１０１ｂ側の両面に、光軸方向ＯＡに垂直な平面を有する。レンズ１０１ａは、間隔環１２０ａの一面に形成された、光軸方向ＯＡに垂直な平面と、１０１ａの物体側の面に形成された平面部１０３とが平面接触して保持される。他のレンズ１０１ｂ〜１０１ｅもレンズ１０１ａと同じように、物体側の面および像側の面に形成された平面部１０３と、保持体の光軸方向ＯＡに垂直な平面とが平面接触して保持される。なお、最も開口１１１側に位置するレンズ１０１ｅは、物体側の面の平面部１０３に保持体としてのリテーナ１３０の当接部１３２が当接して保持される。

レンズ１０１を保持する保持体の、光軸方向ＯＡに垂直な平面は、レンズ１０１のレンズ部１０２には当接しないように形成される。こうすることで、レンズ部１０２における光の進行を妨げることなく、レンズ１０１を保持することができる。

レンズ１０１が保持体（リテーナ１３０、第２突出部１１３、間隔環１２０あるいは他のレンズ１０１）と平面接触して保持されることで、レンズ１０１と保持体との接触面積が増加させることができ、また、軸力の伝搬を安定化することができる。また、レンズ１０１と保持体とが平面接触しているので、高温による鏡筒１１０の膨張が起こっても、保持体とレンズ１０１との接点の、光軸方向ＯＡのシフトが発生することがない。その結果、レンズ１０１の保持の安定性が向上する。

また、本実施形態においては、複数のレンズ１０１の外径が同一である。複数のレンズ１０１の外径が同一であることから、鏡筒１１０の内径も一定にすることができる。鏡筒１１０の内径が一定であることから、複数の間隔環１２０のサイズも同じでよい。そのため、レンズユニット１００を構成する部品の形状の単純化を図ることができる。

また、鏡筒１１０の内径が均一であることから、複数のレンズ１０１を光軸方向ＯＡに保持する軸力が、光軸方向ＯＡに沿って直線的に各レンズ１０１に伝わる。そのため、軸力のロスが軽減され、複数のレンズ１０１の保持の安定性を向上することができる。

また、レンズ１０１が保持体により保持される部分（座面）として、レンズ１０１の両面に、光軸方向ＯＡに垂直な平面である平面部１０３を形成することで、座面を肉厚化することができる。座面を肉厚化することで、座面のたわみが軽減され、レンズ１０１の保持の安定性を向上さすることができる。

上述したように、レンズ１０１ａ〜１０１ｅはそれぞれ、保持体としてのリテーナ１３０、第２突出部１１３、他のレンズ１０１または間隔環と平面部１０３において平面接触して保持される。

レンズ１０１ａと第２突出部１０３とが平面接触する領域の外径をφ_ｏ１とし、内径をφ_ｉ１とする。レンズ１０１ａと間隔環１２０ａとが平面接触する領域の外径をφ_ｏ２とし、内径をφ_ｉ２とする。また、レンズ１０１ｂと間隔環１２０ａとが平面接触する領域の外径をφ_ｏ３とし、内径をφ_ｉ３とする。以下、同様にして、最も物体側に位置するレンズ１０１（図２の例では、レンズ１０１ｅ）とリテーナ１３０とが平面接触する領域の外径をφ_ｏＮとし、内径をφ_ｉＮとする。このとき、以下の式を満たしてよい。
φ_ｏ１−φ_ｉ１∩φ_ｏ２−φ_ｉ２・・・∩φ_ｏＮ−φ_ｉＮ

上記の式において、レンズ１０１と保持体とが平面接触する領域の外径をφ_ｏｎとし、内径をφ_ｉｎとすると、φ_ｏｎ−φ_ｉｎは、図２に示す断面視において、外径φ_ｏｎに相当する部分から内径φ_ｉｎに相当する部分を除いた部分を指す。

上記の式を換言すると、複数のレンズ１０１がそれぞれ保持体と平面接触する領域は、光軸方向ＯＡから見て少なくとも一部が重複してよい。すなわち、図５に示すように、レンズ１０１ａと第２突出部１０３とが平面接触する領域をＲ_１とし、以下同様にして、最も物体側に位置するレンズ１０１ｅとレンズ１０１ｄとが平面接触する領域をＲ_Ｎ−１とし、レンズ１０１ｅとリテーナ１３０とが平面接触する領域をＲ_Ｎとすると、光軸方ＯＡから見て、領域Ｒ１、・・・領域Ｒ_Ｎ−１，Ｒ_Ｎの全てに共通する重なる部分が存在するしてよい。

このような構成とすることで、複数のレンズ１０１の外径が異なっていても、複数のレンズ１０１を光軸方向ＯＡに保持する軸力が、光軸方向ＯＡに沿って直線的に各レンズ１０１に伝わる。そのため、各部品へのストレスを軽減することができる。

このように、本実施形態においては、レンズユニット１００は、光軸方向ＯＡに並ぶ複数のレンズ１０１と、鏡筒１１０と、保持部材としてのリテーナ１３０とを備える。鏡筒１１０は、複数のレンズ１０１の外径よりも大きい開口１１１を有し、複数のレンズ１０１を収容する。リテーナ１３０は、鏡筒１１０の開口１１１側から、複数のレンズ１０１のうち最も開口１１１側に位置するレンズ１０１ｅに当接して、複数のレンズ１０１を保持する。複数のレンズ１０１それぞれの物体側の面および像側の面には、レンズ１０１の外縁から径方向内側に延在し、レンズ１０１の光軸方向ＯＡに垂直な平面部１０３が形成される。複数のレンズ１０１はそれぞれ、平面部１０３において保持体と平面接触して保持される。リテーナ１３０は、複数のレンズ１０１を光軸方向ＯＡに付勢して保持する。

リテーナ１３０により、複数のレンズ１０１を光軸方向ＯＡに付勢して保持することで、低温時には、鏡筒１１０の収縮により複数のレンズ１０１に作用する応力を吸収することができる。また、高温時には、鏡筒１１０の膨張による複数のレンズ１０１に作用する軸力の低下を補うことができる。また、レンズ１０１の平面部１０３と保持体とが平面接触してレンズ１０１を保持することで、接触面積の増加および軸力の安定した伝搬が可能になるとともに、鏡筒１１０の膨張などによる光軸ずれが起こりにくくなる。そのため、鏡筒１１０内に収容された複数のレンズ１０１の保持の安定性を向上させることができる。

本開示の一実施形態を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形および修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。

１ 移動体
１０ 撮像装置
１１ 筐体
１００ レンズユニット
１０１，１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ レンズ
１０２ レンズ部
１０３ 平面部
１１０ 鏡筒
１１１ 開口
１１２ 第１突出部
１１３ 第２突出部（保持体）
１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ 間隔環（保持体）
１３０ リテーナ（保持部材）
１３１ 外周部
１３２ 保持部
１４０ ウェーブワッシャー
１４１ 第１固定部
１４２ 第２固定部
２００ 撮像素子
２０１ 撮像基板
２０２ フィルタ
２０３ 支持部

Claims (6)

1. 光軸方向に並ぶ複数のレンズと、
   前記複数のレンズの外径よりも大きい開口を有し、前記複数のレンズを収容する鏡筒と、
   前記鏡筒の開口側から、前記複数のレンズのうち最も開口側に位置するレンズに当接して、前記複数のレンズを保持する保持部材とを備え、
   前記複数のレンズそれぞれの物体側の面および像側の面には、前記レンズの外縁から径方向内側に延在し、前記レンズの光軸方向に垂直な平面部が形成され、
   前記複数のレンズはそれぞれ、前記平面部において保持体と平面接触して保持され、
   前記保持部材は、前記複数のレンズを前記光軸方向に付勢して保持する、レンズユニット。
2. 前記複数のレンズの外径は同一である、請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記レンズを保持する保持体は、前記保持部材、前記鏡筒の内周面から径方向内側に突出する突出部、前記レンズと接触する他のレンズ、または、前記レンズと前記レンズと隣り合う他のレンズとの間に位置する間隔環であり、
   前記複数のレンズがそれぞれ前記保持体と平面接触する領域は、前記光軸方向から見て少なくとも一部が重複している、請求項１に記載のレンズユニット。
4. 前記保持部材は、前記鏡筒の外周面に固定される外周部と、前記外周部の開口側の端部から径方向内側に延在し、最も開口側に位置するレンズに当接する当接部と、を含み、
   前記当接部は、径方向の幅より前記光軸方向の幅が小さい、請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズユニット。
5. 光軸方向に並ぶ複数のレンズと、前記複数のレンズの外径よりも大きい開口を有し、前記複数のレンズを収容する鏡筒と、前記鏡筒の開口側から前記複数のレンズのうち最も物体側に位置するレンズに当接して、前記複数のレンズを保持する保持部材とを備えるレンズユニットと、
   前記複数のレンズによって結像された被写体像を撮像する撮像素子と、を備え、
   前記複数のレンズそれぞれの物体側の面および像側の面には、前記レンズの外縁から径方向内側に延在し、前記レンズの光軸方向に垂直な平面部が形成され、
   前記複数のレンズはそれぞれ、前記平面部において保持体と平面接触して保持され、
   前記保持部材は、前記複数のレンズを前記光軸方向に付勢して保持する、撮像装置。
6. 光軸方向に並ぶ複数のレンズと、前記複数のレンズの外径よりも大きい開口を有し、前記複数のレンズを収容する鏡筒と、前記鏡筒の開口側から前記複数のレンズのうち最も物体側に位置するレンズに当接して、前記複数のレンズを保持する保持部材とを備えるレンズユニットと、
   前記複数のレンズによって結像された被写体像を撮像する撮像素子と、を備える撮像素子を備え、
   前記複数のレンズそれぞれの物体側の面および像側の面には、前記レンズの外縁から径方向内側に延在し、前記レンズの光軸方向に垂直な平面部が形成され、
   前記複数のレンズはそれぞれ、前記平面部において保持体と平面接触して保持され、
   前記保持部材は、前記複数のレンズを前記光軸方向に付勢して保持する、移動体。
   

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