JP6129588B2 - レンズユニット - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るレンズユニットの説明図であり、図1(a)、(b)、(c)は、レンズユニットの断面図、接合レンズ周辺の構成を拡大して示す断面図、および接合レンズ周辺の別の構成を拡大して示す断面図である。図2は、本発明の実施の形態1に係るレンズユニットの温度変化に伴うレンズ面の変形を示すグラフであり、図2(a)、(b)は、実施の形態1の構成例1におけるレンズ面の変形を示すグラフ、および実施の形態1の構成例2におけるレンズ面の変形を示すグラフである。なお、図2に示すグラフは、図6および図7を参照して説明したように、温度を+25℃を基準に、接合レンズの接合面における2つのレンズ面の間隔の位置による差Gをシミュレーションにより求めた結果を示すグラフである。
図1に示すように、本形態のレンズユニット100は、光軸Lに沿って配置された複数のレンズ1、2、3、4を有しており、レンズ1、2、3、4は、筒状のホルダ5に保持されている。本形態において、複数のレンズ1、2、3、4は、画角が130〜190°の広角レンズを構成している。
本形態のレンズユニット100を製造するにあたっては、以下に説明するように、ホルダ5の内側にレンズ4、レンズ3、レンズ2およびレンズ1を順に配置した後、外枠7でレンズ1を押さえて、レンズ1〜4をホルダ5の内部に固定する。
図1(b)に示すように、ホルダ5の内側にレンズ4を配置するにあたって、第1レンズ41および第2レンズ42のうちの一方のレンズのみがホルダ5の内側に圧入されることにより、レンズ4がホルダ5に保持されている。本形態では、第1レンズ41および第2レンズ42のうち、外径寸法の大きな第1レンズ41のみがホルダ5の中径部52の内側に圧入されることにより、レンズ4がホルダ5に保持されている。この状態で、第1レンズ41の像側L2の面が段部56に当接し、位置決めされている。また、第2レンズ42とホルダ5の小径部51との間には隙間があいている。このため、レンズ4は第1レンズ41のみでホルダ5に当接していることから、レンズ4の位置精度を確保することができる。また、第2レンズ42がホルダ5と当接している構成では、接合面40に応力がかかり、接合面40での剥離や変形が懸念されるが、第2レンズ42とホルダ5との間には隙間があいていることから、第2レンズ42からレンズ4には接合面40での剥離や変形の原因となる応力が加わらない。また、第2レンズ42とホルダ5との間には隙間があいている。このため、第2レンズ42からレンズ4には光軸方向の応力も加わらない。
上記構成例では、板状部分46が、ホルダ5への圧入部分45に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体を占めており、中実部分47が、ホルダ5への圧入部分45に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の60%を占めている構成であった。これに対して、本例では、図1(c)に示すように、図1(b)に示す構成に比して、圧入部分45の光軸方向の寸法が大となっている。このため、ホルダ5への圧入部分45に対して径方向内側で重なる部分に接合面40の一部が入り込んでいる。従って、板状部分46は、ホルダ5への圧入部分45に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の80%を占めている。また、中実部分47が、ホルダ5への圧入部分45に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の50%を占めている。
図3は、本発明の実施の形態1の構成例3に係るレンズユニットの接合レンズ周辺の構成を拡大して示す断面図である。
本発明者が繰り返し行った検討によれば、板状部分46が、ホルダ5への圧入部分45に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の50%以上を占めていれば、+25℃から−50℃への温度変化や、+25℃から+100℃への温度変化が発生した場合でも、第1レンズ41の凹面41cの中心部分と第2レンズ42の凸面42cの中心部分との間隔b2と、第1レンズ41の凹面41cの外周部分と第2レンズ42の凸面42cの外周部分との間隔a2との差Gが0.005mm未満となる。それ故、本形態のレンズユニット100では、温度変化が発生しても、レンズ4(接合レンズ)での剥離が発生しにくい。
図4は、本発明の参考例に係るレンズユニットの接合レンズ周辺の構成を拡大して示す断面図である。図5は、本発明の参考例に係るレンズユニットの温度変化に伴うレンズ面の変形を示すグラフであり、図5(a)、(b)は、参考例の構成例1におけるレンズ面の変形を示すグラフ、および参考例の構成例2におけるレンズ面の変形を示すグラフである。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、それらの説明を省略する。
このような圧入構造を採用するにあたって、本形態では、図4(b)に示すように、第1レンズ41の像側L2の面(接合面40の側の面)において、径方向でホルダ5への圧入部分45とレンズ4の接合面40とに径方向で挟まれた領域には、圧入部分45に沿って周方向に延在する溝41pが円弧状に形成されている。すなわち、第1レンズ41の像側L2の面において、レンズ面41b(凹面41c)の周りに形成されている平坦面41eには、光軸方向に凹む溝41pが形成されている。ここで、溝41pの底部の断面は、凹曲面形状を有している。かかる溝41pは、第1レンズ41と第2レンズ42とを接着剤8で接合する際の余剰な接着剤8の溜まり部として機能するとともに、以下に説明するように応力を吸収する機能を発揮する。
図4(a)に示す構成例では、圧入部分45の光軸方向の全体が、溝41pに径方向外側で重なっていた。これに対して、本形態では、図4(c)に示すように、圧入部分45の光軸方向の約60%の部分が、溝41pに径方向外側で重なっている。
本発明者が繰り返し行った検討によれば、圧入部分45の光軸方向の50%以上の部分が、溝41pに径方向外側で重なっていれば、+25℃から−50℃への温度変化や、+25℃から+100℃への温度変化が発生した場合でも、第1レンズ41の凹面41cの中心部分と第2レンズ42の凸面42cの中心部分との間隔b2と、第1レンズ41の凹面41cの外周部分と第2レンズ42の凸面42cの外周部分との間隔a2との差Gの絶対値が0.005mm未満となる。それ故、本形態のレンズユニット100では、温度変化が発生しても、レンズ4(接合レンズ)での剥離が発生しにくい。
上記実施の形態では、接合レンズを構成する第1レンズ41および第2レンズ42のうち、物体側L1に位置する第1レンズ41をホルダ5に圧入したが、像側L2に位置する第2レンズ42をホルダ5に圧入してもよい。
4・・レンズ(接合レンズ)
5・・ホルダ
6・・レンズ枠
8・・接着剤
40・・接合面
41・・第1レンズ
41p・・溝
42・・第2レンズ
45・・圧入部分
46・・仮想の板状部分
47・・中実部分
100・・レンズユニット
L・・光軸
L1・・物体側
L2・・像側
Claims (8)
- 第1レンズの凹面と第2レンズの凸面とが接着剤により接合された接合レンズと、
前記第1レンズおよび第2レンズのうちの一方のレンズのみが内側に圧入されることにより、前記接合レンズを内側に保持する筒状のホルダと、
を有し、
前記一方のレンズはプラスチックレンズであり、
前記一方のレンズにおいて、前記ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の50%以上の部分が、光軸方向に直交する方向の全体にわたって前記接合レンズの接合面から光軸方向に離間した仮想の板状部分からなり、
前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体が前記板状部分からなることを特徴とするレンズユニット。 - 前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の50%以上の部分が光軸方向に直交する方向の全体にわたって当該一方のレンズの肉部分が占める中実部分であることを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。
- 前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体が前記中実部分であることを特徴とする請求項2に記載のレンズユニット。
- 前記第1レンズおよび前記第2レンズの双方がプラスチックレンズであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 前記一方のレンズは前記第1レンズであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 前記一方のレンズの外周面では、前記圧入部分以外の部分が当該圧入部分より径方向内側に位置していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 前記接合レンズは、前記一方のレンズが物体側に向くように配置されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 前記ホルダの内周面には、前記一方のレンズの外周側端部を像側で支持する段部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載のレンズユニット。
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