JP2023074047A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成でレンズフレームに対するレンズ鏡筒のガタつきを簡単に抑制することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１は、撮像素子５０と、雌ネジ部４５と、雌ネジ部４５の後方に位置し、雌ネジ部４５よりも半径方向内側に張り出した張出部４６とを有するレンズフレーム４０と、レンズ１０と、レンズ１０を内側に保持するレンズバレル２０とを含むレンズ鏡筒３０とを備える。レンズバレル２０は、レンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合可能な雄ネジ部２２と、雄ネジ部２２の後方で光軸方向に沿って延び、半径方向内側に弾性変形可能な延出片２３とを含む。レンズバレル２０の延出片２３は、レンズバレル２０の雄ネジ部２２がレンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合しているときに、レンズフレーム４０の張出部４６に接触して半径方向内側に弾性変形するように構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に係り、特にレンズを保持するレンズ鏡筒を備えた撮像装置に関するものである。

従来から、レンズを保持するレンズ鏡筒に雄ネジを形成し、レンズ鏡筒を取り付けるレンズフレームに雌ネジを形成し、レンズ鏡筒とレンズフレームとの螺合を介してレンズの光軸方向の位置を調整できる撮像装置が知られている。このようなレンズ鏡筒の雄ネジとレンズフレームの雌ネジとの間にはわずかな隙間が形成されているため、レンズフレームに対してレンズ鏡筒がガタついて、所望の品質の画像が得られないことが考えられる。このため、レンズ鏡筒をバネで光軸方向に付勢し、この付勢力によってレンズ鏡筒の位置ずれを抑制することも考えられている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような従来の構造においては、バネを追加で用意する必要があるだけではなく、レンズ鏡筒とレンズフレームとの間にバネを配置する作業が必要となる。これらの追加の部材及び追加の作業は、撮像装置のコストを上昇させる原因となる。

特開２０１７－１９８７５５号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、安価な構成でレンズフレームに対するレンズ鏡筒のガタつきを簡単に抑制することができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、安価な構成でレンズフレームに対するレンズ鏡筒のガタつきを簡単に抑制することができる撮像装置が提供される。この撮像装置は、撮像素子と、雌ネジ部と、上記雌ネジ部の後方に位置し、上記雌ネジ部よりも半径方向内側に張り出した張出部とを有するレンズフレームと、少なくとも１枚のレンズと、上記少なくとも１枚のレンズを内側に保持するレンズバレルとを含むレンズ鏡筒とを備える。上記レンズ鏡筒の上記レンズバレルは、上記レンズフレームの上記雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部と、上記雄ネジ部の後方で光軸方向に沿って延び、半径方向内側に弾性変形可能な少なくとも１つの延出片とを含む。上記レンズバレルの上記少なくとも１つの延出片は、上記レンズバレルの上記雄ネジ部が上記レンズフレームの上記雌ネジ部に螺合しているときに、上記レンズフレームの上記張出部に接触して半径方向内側に弾性変形するように構成される。

図１は、本発明の一実施形態における撮像装置の主要部を模式的に示す断面図である。 図２は、図１に示す撮像装置の主要部の分解斜視図である。 図３Ａは、図１に示す撮像装置におけるレンズバレルを示す断面図である。 図３Ｂは、図３Ａに示すレンズバレルの背面図である。 図４は、図１に示す撮像装置におけるレンズフレームを示す断面図である。 図５Ａは、レンズ鏡筒をレンズフレームに取り付ける過程を示す部分拡大断面図である。 図５Ｂは、図１の部分拡大図であり、図５Ａの状態からレンズバレルの雄ネジ部をレンズフレームの雌ネジ部にさらに螺合させた状態を示している。

以下、本発明に係る撮像装置の実施形態について図１から図５Ｂを参照して詳細に説明する。図１から図５Ｂにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図５Ｂにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

図１は、本発明の一実施形態における撮像装置１の主要部を模式的に示す断面図、図２は、分解斜視図である。図１及び図２に示すように、本実施形態における撮像装置１は、少なくとも１枚のレンズ１０とレンズ１０を保持するレンズバレル２０とを含むレンズ鏡筒３０と、レンズ鏡筒３０が取り付けられるレンズフレーム４０と、レンズ鏡筒３０内のレンズを通過した光が結合する面に配置される撮像素子５０と、撮像素子５０が固定されるハウジング（図示せず）とを備えている。本実施形態では、便宜的に、図１における＋Ｚ方向を「前」又は「前方」といい、－Ｚ方向を「後」又は「後方」ということとする。なお、図１では、レンズ１０をはじめとしてレンズバレル２０の内側に保持される構造を簡略化してレンズ構造１２として図示している。

図３Ａはレンズ鏡筒３０のレンズバレル２０を示す断面図、図３Ｂは背面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、レンズバレル２０をレンズフレーム４０に取り付ける前の状態を示している。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、レンズバレル２０は、光軸方向Ｐ（Ｚ方向）に沿って延びる円筒部２１と、円筒部２１の外周面に形成された雄ネジ部２２と、雄ネジ部２２の後方で光軸方向Ｐに延びる複数の延出片２３とを有している。このレンズバレル２０は、例えば樹脂から形成され、延出片２３は半径方向内側に弾性変形できるような厚さとされる。

図３Ｂに示すように、本実施形態においては、６つの延出片２３が周方向に沿って等間隔に（６０度ごとに）配置されている。図３Ａに示すように、それぞれの延出片２３は、後方（－Ｚ方向）に向かうにつれて外径が小さくなるような外周面２４と、内径が略一定の内周面２５とを有している。このように、それぞれの延出片２３は、後方（－Ｚ方向）に向かって次第に厚さが薄くなるように構成されている。

図４は、レンズフレーム４０を示す断面図である。図２及び図４に示すように、レンズフレーム４０は、直方体状の基部４１と、基部４１から＋Ｚ方向に延びる円筒部４２とを有している。基部４１の内部にはフィルタ収容部４３が形成されており、このフィルタ収容部４３には例えばＩＲフィルタなどのフィルタ４４（図１参照）が収容される。

また、レンズフレーム４０は、円筒部４２の内周面に形成された雌ネジ部４５と、この雌ネジ部４５の後方で雌ネジ部４５よりも半径方向内側に張り出した張出部４６とを有している。張出部４６は前縁部に－Ｚ方向に向かって次第に内径が小さくなるような傾斜面４７を有している。張出部４６の内径は、図３Ａに示すレンズバレル２０の延出片２３の後端の外径よりも小さくなっている。

上述したレンズ鏡筒３０は、レンズバレル２０の雄ネジ部２２をレンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合させることでレンズフレーム４０に取り付けられる。このとき、レンズバレル２０の雄ネジ部２２をレンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合させると、次第にレンズ鏡筒３０が－Ｚ方向に移動する。したがって、レンズバレル２０の雄ネジ部２２とレンズフレーム４０の雌ネジ部４５との螺合の程度を調整することで、レンズ鏡筒３０の光軸方向Ｐの位置を調整して光学系のピント合わせを行うことができる。

ここで、レンズフレーム４０の張出部４６の内径は、図３Ａに示すレンズバレル２０の延出片２３の後端の外径よりも小さくなっているため、上述したピント調整の過程で、図５Ａに示すようにレンズバレル２０の延出片２３の後端の外縁２３Ａが張出部４６の傾斜面４７に接触する。この状態で、さらにレンズバレル２０の雄ネジ部２２をレンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合させると、レンズバレル２０の延出片２３の後端の外縁２３Ａが張出部４６の傾斜面４７にガイドされて延出片２３が半径方向内側に弾性変形し、やがて延出片２３の外周面２４が、図５Ｂに示すようにレンズフレーム４０の張出部４６に接触して延出片２３が半径方向内側に弾性変形する。これによって、レンズバレル２０の延出片２３には、図５Ｂに示すように半径方向内側に向かう力と＋Ｚ方向に向かう力が作用する。これらの力によって、レンズ鏡筒３０は常に中心と＋Ｚ方向とに向かって付勢された状態となるため、レンズバレル２０の雄ネジ部２２とレンズフレーム４０の雌ネジ部４５との間の隙間によるレンズ鏡筒３０のガタつきが抑制される。このように、本実施形態によれば、レンズバレル２０とレンズフレーム４０以外に追加の部材が必要なく、レンズ鏡筒３０をレンズフレーム４０に取り付ける作業をすれば自動的にレンズ鏡筒３０のガタつきが抑制されるので、撮像装置１の製造コストを低減することができる。

本実施形態では、図３Ａに示すように、レンズバレル２０のそれぞれの延出片２３が、後方（－Ｚ方向）に向かって次第に厚さが薄くなるように構成されているため、レンズフレーム４０の張出部４６に最初に接触する延出片２３の後端部が弾性変形しやすい。これにより、レンズバレル２０の雄ネジ部２２をレンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合させる過程において、延出片２３全体をより滑らかに弾性変形させることができる。

また、本実施形態では、レンズバレル２０のそれぞれの延出片２３の外周面２４は、後方（－Ｚ方向）に向かって次第に外径が小さくなるように構成されているため、レンズバレル２０の延出片２３がレンズフレーム４０の張出部４６に接触することによって延出片２３に作用する力を徐々に大きくすることができる。これにより、レンズバレル２０の雄ネジ部２２をレンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合させる過程において、延出片２３全体をより滑らかに弾性変形させることができる。

さらに、本実施形態では、レンズフレーム４０の張出部４６はその前縁部に傾斜面４７を有しているため、この傾斜面４７によってレンズバレル２０の延出片２３の後端の外縁２３Ａをガイドすることができる。これにより、レンズバレル２０の雄ネジ部２２をレンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合させる過程において、延出片２３全体をより滑らかに弾性変形させることができる。

本実施形態のレンズバレル２０は６つの延出片２３を含んでいるが、延出片２３の数はこれに限られるものではなく、例えばレンズバレル２０が延出片２３を１つだけ含んでいてもよいし、２つ以上の延出片２３を含んでいてもよい。レンズフレーム４０の張出部４６から受ける力によってレンズ鏡筒３０を撮像素子５０に対して適切に調心するためには、図３Ｂに示すように、光軸Ｐに対して対称な位置に偶数個の延出片２３を配置することが好ましい。

また、本実施形態では、図３Ｂに示すように、これら６つの延出片２３が周方向に沿って等間隔に配置されており、レンズフレーム４０の張出部４６からレンズ鏡筒３０に対して周方向に沿って均等に力が作用するため、レンズバレル２０の雄ネジ部２２をレンズフレーム４０の雌ネジ部４５に螺合させる過程において、レンズ鏡筒３０の中心位置を安定させることができる。

以上述べたように、本発明の一態様によれば、安価な構成でレンズフレームに対するレンズ鏡筒のガタつきを簡単に抑制することができる撮像装置が提供される。この撮像装置は、撮像素子と、雌ネジ部と、上記雌ネジ部の後方に位置し、上記雌ネジ部よりも半径方向内側に張り出した張出部とを有するレンズフレームと、少なくとも１枚のレンズと、上記少なくとも１枚のレンズを内側に保持するレンズバレルとを含むレンズ鏡筒とを備える。上記レンズ鏡筒の上記レンズバレルは、上記レンズフレームの上記雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部と、上記雄ネジ部の後方で光軸方向に沿って延び、半径方向内側に弾性変形可能な少なくとも１つの延出片とを含む。上記レンズバレルの上記少なくとも１つの延出片は、上記レンズバレルの上記雄ネジ部が上記レンズフレームの上記雌ネジ部に螺合しているときに、上記レンズフレームの上記張出部に接触して半径方向内側に弾性変形するように構成される。

このような構成によれば、レンズバレルの雄ネジ部をレンズフレームの雌ネジ部に螺合させているときに、レンズバレルの延出片がレンズフレームの張出部に接触して半径方向内側に弾性変形する。これによって、レンズバレルの延出片に半径方向内側に向かう力と前方に向かう力が作用する。これらの力によって、レンズ鏡筒は常に半径方向内側と前方に向かって付勢された状態となるため、レンズバレルの雄ネジ部とレンズフレームの雌ネジ部との間の隙間によるレンズ鏡筒のガタつきが抑制される。したがって、レンズバレルとレンズフレーム以外に追加の部材を必要とすることなくレンズ鏡筒のガタつきを抑制することができ、また、レンズ鏡筒をレンズフレームに取り付ける作業をすれば自動的にレンズ鏡筒のガタつきが抑制されるので、撮像装置の製造コストを低減することができる。

上記レンズバレルの上記少なくとも１つの延出片は、後方に向かって次第に厚さが薄くなるように構成されていることが好ましい。このような構成によれば、レンズフレームの張出部に最初に接触する延出片の後端部が薄くて弾性変形しやすくなる。このため、レンズバレルの雄ネジ部をレンズフレームの雌ネジ部に螺合させる過程において、延出片全体をより滑らかに弾性変形させることができる。

上記レンズバレルの上記少なくとも１つの延出片は、後方に向かって次第に外径が小さくなるように構成されていることが好ましい。このような構成によれば、レンズバレルの延出片がレンズフレームの張出部に接触することによって延出片に作用する力を徐々に大きくすることができる。これにより、レンズバレルの雄ネジ部をレンズフレームの雌ネジ部に螺合させる過程において、延出片全体をより滑らかに弾性変形させることができる。

上記レンズフレームの上記張出部は、上記レンズバレルの上記少なくとも１つの延出部の後端部をガイドする傾斜面を有することが好ましい。このような傾斜面によってレンズバレルの延出部の後端の外縁をガイドすることができるため、レンズバレルの雄ネジ部をレンズフレームの雌ネジ部に螺合させる過程において、延出片全体をより滑らかに弾性変形させることができる。

レンズフレームの張出部から受ける力によってレンズ鏡筒を撮像素子に対して適切に調心するためには、上記レンズバレルの上記少なくとも１つの延出片は、光軸に対して対称な位置に配置される偶数個の延出片を含むことが好ましい。

上記レンズバレルの上記少なくとも１つの延出片は、周方向に沿って等間隔に配置される複数の延出片を含むことが好ましい。この場合には、レンズフレームの張出部からレンズ鏡筒に対して周方向に沿って均等に力が作用することとなるため、レンズバレルの雄ネジ部をレンズフレームの雌ネジ部に螺合させる過程において、レンズ鏡筒の中心位置を安定させることができる。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１ 撮像装置
１０ レンズ
１２ レンズ構造
２０ レンズバレル
２１ 円筒部
２２ 雄ネジ部
２３ 延出片
２４ 外周面
２５ 内周面
３０ レンズ鏡筒
４０ レンズフレーム
４１ 基部
４２ 円筒部
４３ フィルタ収容部
４４ フィルタ
４５ 雌ネジ部
４６ 張出部
４７ 傾斜面
５０ 撮像素子
Ｐ 光軸

Claims (6)

1. 撮像素子と、
   雌ネジ部と、前記雌ネジ部の後方に位置し、前記雌ネジ部よりも半径方向内側に張り出した張出部とを有するレンズフレームと、
   少なくとも１枚のレンズと、前記少なくとも１枚のレンズを内側に保持するレンズバレルとを含むレンズ鏡筒と
   を備え、
   前記レンズ鏡筒の前記レンズバレルは、
   前記レンズフレームの前記雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部と、
   前記雄ネジ部の後方で光軸方向に沿って延び、半径方向内側に弾性変形可能な少なくとも１つの延出片と
   を含み、
   前記レンズバレルの前記少なくとも１つの延出片は、前記レンズバレルの前記雄ネジ部が前記レンズフレームの前記雌ネジ部に螺合しているときに、前記レンズフレームの前記張出部に接触して半径方向内側に弾性変形するように構成される、
   撮像装置。
2. 前記レンズバレルの前記少なくとも１つの延出片は、後方に向かって次第に厚さが薄くなるように構成される、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記レンズバレルの前記少なくとも１つの延出片は、後方に向かって次第に外径が小さくなるように構成される、請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記レンズフレームの前記張出部は、前記レンズバレルの前記少なくとも１つの延出部の後端部をガイドする傾斜面を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記レンズバレルの前記少なくとも１つの延出片は、前記撮像素子の光軸に対して対称な位置に配置される偶数個の延出片を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記レンズバレルの前記少なくとも１つの延出片は、周方向に沿って等間隔に配置される複数の延出片を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の撮像装置。

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