JP6211869B2 - レンズユニット、撮像装置、レンズ、およびレンズホルダ - Google Patents

Description

本発明は、接着剤を用いて内部にレンズを固定したレンズユニットおよび撮像装置、ならびにこれらに用いられるレンズおよびレンズホルダに関する。

収差を抑制しながら、被写体像を撮像素子の受光面上に結像させるために、レンズユニットにはレンズおよび絞りなどの複数の光学素子が設けられる。求められる光学性能を発揮するためには、各光学素子を所定の位置に所定の姿勢で固定する必要がある。

従来、レンズユニットの製造において、レンズやレンズホルダを固定するために接着剤が用いられる。例えば、特許文献１において、レンズユニットの外周に設けられた溝部（注入部）に接着剤を注入してレンズホルダに対する接着を行う構造が開示されている。

特開２００６−３９４０３号公報

しかしながら、注入部に接着剤を注入する際、接着剤により注入部内に不要な空気が閉じ込められることがある。不要な空気が閉じ込められたまま接着剤が硬化すると、接着面積が減少して接着力が低下する。また、近年、レンズユニットの小型化に伴い注入部の開口も小径化しており、不要な空気の閉じ込めによる接着力の低下の抑制がより求められている。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、接着面積を確保して接着力を向上するレンズユニット、撮像装置、レンズ、およびレンズホルダを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係るレンズユニットは、
レンズと、
前記レンズを収容する収容空間を画定する収容部を有し、該収容部には前記収容空間に収容された前記レンズと前記収容部を接着させる接着剤を注入する注入部が形成されるレンズホルダとを備え、
前記レンズを前記収容空間に収容した状態において、前記注入部から前記レンズおよび前記収容部により閉鎖される空間の外部に連通する通気口部が形成され、
前記収容空間は、前記レンズの外周面の全体と面接触する筒状の側壁部によって画定されている
ことを特徴とする。

また、本発明に係るレンズユニットにおいては、
前記レンズは、レンズとして機能するレンズ部と、該レンズ部と一体的に形成され該レ
ンズ部の外周から径方向外側に延びる接触部とを有する
ことが好ましい。
また、本発明に係るレンズユニットにおいては、
前記接触部の外周面に面取り形状が形成され、該面取り形状が前記通気口部の一部を画定する
ことが好ましい。
また、本発明に係るレンズユニットにおいては、
該接触部の外周面から径方向内側に向かって連続し、前記接触部の端面から窪んだ第１の外部連通部が形成される
ことが好ましい。

また、本発明に係るレンズユニットにおいては、
前記レンズホルダは、前記注入部から連続し前記収容部の内面から窪んだ通気溝部が形成され、該通気溝部が前記通気口部の一部を画定する
ことが好ましい。

また、本発明に係るレンズユニットにおいては、
前記通気口部は、前記注入部から周方向に離れた位置において、前記通気口部の前記一部から外部に連通する第２の外部連通部を有する
ことが好ましい。
また、本発明に係るレンズユニットにおいては、
前記収容空間は、円環状である底壁部によって画定されており、
前記第２の外部連通部は、前記底壁部の中心の孔から前記側壁部まで延びており、
前記第２の外部連通部は、前記注入部と連通している
ことが好ましい。

また、本発明に係る撮像装置は、
レンズと、前記レンズを収容する収容空間を画定する収容部を有し、該収容部には前記収容空間に収容された前記レンズと前記収容部を接着させる接着剤を注入する注入部が形成されるレンズホルダと、を備えるレンズユニットと、
前記レンズユニットが結像する被写体像を撮像する撮像素子とを備え、
前記レンズを前記収容空間に収容した状態において、前記注入部から前記レンズおよび前記収容部により閉鎖される空間の外部に連通する通気口部が形成され、
前記収容空間は、前記レンズの外周面の全体と面接触する筒状の側壁部によって画定されている
ことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置においては、
前記レンズは、レンズとして機能するレンズ部と、該レンズ部と一体的に形成され該レンズ部の外周から径方向外側に延びる接触部とを有し、
該接触部の外周面に面取り形状が形成され、該面取り形状が前記通気口部の一部を画定する
ことが好ましい。

また、本発明に係る撮像装置においては、
前記レンズホルダは、前記注入部から連続し前記収容部の内面から窪んだ通気溝部が形成され、該通気溝部が前記通気口部の一部を画定する
ことが好ましい。

また、本発明に係る撮像装置においては、
前記通気口部は、前記注入部から周方向に離れた位置において、前記通気口部の前記一部から外部に連通する外部連通部を有する
ことが好ましい。

また、本発明に係るレンズホルダは、
レンズを収容する収容空間を画定する収容部を有し、
該収容空間に収容される前記レンズと前記収容部を接着させる接着剤を注入する注入部と、
該注入部から連続し前記収容部の内面から窪んだ通気溝部と、
前記通気溝部から連続し、前記レンズを前記収容空間に収容した状態において前記レンズおよび前記通気溝部により閉鎖される空間の外部に連通する外部連通部とが形成され、
前記収容空間は、前記レンズの外周面の全体と面接触する筒状の側壁部によって画定されている
ことを特徴とする。

本発明に係るレンズユニット、撮像装置、レンズ、およびレンズホルダによれば、接着面積を確保して接着力を向上する。

本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す光軸に沿った断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るレンズを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るレンズホルダを示す図である。 接着剤により閉じ込められた不要な空気を排出するメカニズムを説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係るレンズを示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るレンズホルダを示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
はじめに、本発明の第１の実施形態に係るレンズユニットについて説明する。図１は、第１の実施形態に係るレンズユニットを有する撮像装置の概略構成を示す光軸に沿った断面図である。

図１に示すように、撮像装置１０は、レンズユニット１１と、撮像素子１２と、を含む。レンズユニット１１は、被写体像を結像させる。撮像素子１２は、レンズユニット１１を透過して結像した被写体像を撮像する。

レンズユニット１１は、鏡筒１３、レンズ１４を含む複数のレンズ、およびレンズホルダ１５を含んで構成される。レンズ１４は、レンズホルダ１５を介して鏡筒１３内に支持される。他のレンズは、鏡筒１３に直接支持され、又は他のレンズホルダを介して鏡筒１３内に支持される。

レンズ１４は、図２に示すように、一体的に形成されるレンズ部１６および鍔部（接触部）１７を有する。レンズ部１６には、例えば両面に球面などが形成され、レンズとして機能する。鍔部１７はレンズ部１６の外周に沿って径方向外側に延びる円環状の部位である。

鍔部１７における円環状の少なくとも一方の端面は、レンズ部１６の光軸に垂直な平面状であり、接触面に定められる。本実施形態では、像側の端面が接触面１８に定められる。接触面１８は、レンズ１４が後述するレンズホルダ１５の収容部に嵌入された状態で収容部の内面と当接、あるいは面接触可能である。

鍔部１７の外周面と接触面１８とがなす稜線に沿って、面取り形状１９が形成される。面取り形状１９は、例えばＣ面やＲ面である。面取り形状１９は、レンズ１４がレンズホルダ１５の収容部に嵌入される際に稜線部分の欠損の発生を低減するとともに、後述する通気口部の一部を形成する。

レンズホルダ１５は、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、側壁部２０および底壁部２１を有する。側壁部２０は円筒状であり、円筒状の一端（像側）に底壁部２１が一体的に形成される。側壁部２０の内径は、レンズ１４の鍔部１７の外径と実質的に等しく、鍔部１７の外周面と当接、あるいは面接触可能である。底壁部２１は、側壁部２０の円筒の中心軸ｃｘを中心とする貫通孔２８が形成された円環状の部位であり、貫通孔２８の内径側にレンズ１４のレンズ部１６が位置する。底壁部２１の内面は、レンズ１４の接触面１８と面接触可能となるように平面状に形成される。したがって、側壁部２０および底壁部２１は、レンズ１４を収容する収容空間２２を画定する収容部として機能する。

底壁部２１には、注入部２３および外部連通部２４が形成される。

注入部２３は、例えば、底壁部２１の外面から内面に貫通する孔である。ただし、レンズホルダ１５の径方向外側の一部において、注入部２３は側壁部２０によって覆われる。本実施形態では、２つの注入部２３が、例えば、側壁部２０の円筒中心軸ｃｘを挟んで相対する位置に形成される（図３（ａ），（ｄ）参照）。

外部連通部２４は、例えば底壁部２１の内面において、底壁部２１の中心の孔から側壁部２０まで径方向に沿って延びる溝状に形成される（図３（ａ），（ｃ）参照）。または、外部連通部２４は、底壁部２１の径方向外側において底壁部２１の内面から像側に向かって底壁部２１を貫通して形成されてもよく、あるいは側壁部２０の内周面から径方向外側に向かって側壁部２０を貫通して形成されてもよい。

好適には、外部連通部２４は、底壁部２１の周方向に沿って注入部２３から離れた位置に形成される。例えば、外部連通部２４は、周方向に隣り合う２つの注入部２３から等しい距離となる位置に形成される（図３（ａ）参照）。このようにして、注入部２３から通気口部へ流入した接着剤の外部連通部２４を介する外部への漏出を抑制可能である。

上述のような構成のレンズ１４をレンズホルダ１５に収容すると、注入部２３と外部連通部２４が、レンズ１４の面取り形状１９、レンズホルダ１５の側壁部２０内面および底壁部２１内面により画定される通路によって連通する。したがって、面取り形状１９を有する鍔部１７およびレンズホルダ１５の外部連通部２４により、注入部２３からレンズ１４および収容部により閉鎖される空間の外部に連通する通気口部が形成される。

次に、注入部２３から注入される接着剤、および接着剤によって注入部２３内に閉じ込められる空気を排出する通気口部について説明する。図４（ａ）は、面取り形状１９を有さないレンズ１４’および外部連通部２４を有さないレンズホルダ１５’の光軸ａｘに沿った注入部２３を含む断面図であって、通気口部を有さない例を示す。一方、図４（ｂ）はレンズホルダ１５の正面図、図４（ｃ）はレンズ１４およびレンズホルダ１５の光軸ａｘに沿った注入部２３を含む断面図であって、いずれも通気口部を有する例（本実施形態）を示す。

注入部２３から注入される接着剤は、注入部２３に流入して硬化することで、レンズ１４とレンズホルダ１５とを固定する。ここで、通気口部を有さない場合、図４（ａ）に示すように、レンズ１４’をレンズホルダ１５’の収容部に嵌入した状態において注入部２３に像側から接着剤２５を注入すると、注入部２３に閉じ込められた不要な空気により、接着剤２５がレンズ１４および注入部２３の内面とそれぞれ密着する面積が減少する結果、接着力が低下する（図４（ａ）中の下部参照）。あるいは、閉じ込められた不要な空気により、接着剤２５がレンズ１４と密着せず、接着による固定が実現されないことが有り得る（図４（ａ）中の上部参照）。

一方、本実施形態のレンズ１４およびレンズホルダ１５によれば、注入部２３に閉じ込められた不要な空気は、レンズ１４の面取り形状１９および収容部の内面が確定する空間（通路）２６を通過し、外部連通部２４を介して外部に排出される（図４（ｂ）中の矢印参照）。詳細には、不要な空気は、レンズ１４の接触面１８およびレンズホルダ１５の底壁部２１が当接する部分（図４（ｂ）中のハッチ部分）の径方向外側に位置する円環状の空間２６と、外部連通部２４とを通過して、底壁部２１の内周面側から排出される。このため、接着剤２５が注入部２３の底部まで流入し、接着面積が確保される（図４（ｃ）参照）。

このように、第１の実施形態のレンズユニットによれば、通気口部が、注入部２３内に閉じ込められた不要な空気を排出するので、接着面積を確保して接着力を向上可能である。

また、第１の実施形態のレンズユニットによれば、レンズ１４には面取り形状１９が形成されるため、レンズ１４をレンズホルダ１５に嵌入する際、レンズ１４の稜線部分の欠損発生を抑制可能である。

また、第１の実施形態のレンズユニットによれば、通気口部を注入部２３から周方向に離れた位置に形成するため、注入部２３から通気口部へ流入した接着剤２５の外部連通部２４を介する外部への漏出を抑制可能である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るレンズユニットについて説明する。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。第２の実施形態に係るレンズユニット１１は、外部連通部２４０がレンズ１４０に形成される点が第１の実施形態と異なる。

レンズ１４０は（図５参照）、第１の実施形態と同様に、一体的に形成されるレンズ部１６および鍔部（接触部）１７０を有する。図５（ａ）はレンズ１４０の側面図、図５（ｂ）はレンズ１４０を像側からみた背面図である。レンズ部１６は、第１の実施形態と同様である。鍔部１７０は、第１の実施形態と同様に、レンズ部１６の外周に沿って径方向外側に延びる円環状の部位であって、像側の端面が接触面１８に定められる。

鍔部１７０には、面取り形状１９および外部連通部２４０が形成される。面取り形状１９は、第１の実施形態と同様である。

外部連通部２４０は、径方向内側に向かって面取り形状１９から連続し、接触面１８からから窪んだ溝状に形成される。外部連通部２４０は、レンズ１４０を収容部に嵌入した状態でレンズホルダ１５の底壁部２１の内周面よりも径方向内側まで形成される。

上述のような構成のレンズ１４０を、例えば外部連通部２４を有さないレンズホルダ１５’（図４（ａ）参照）に嵌入すると、注入部２３と外部連通部２４０が、レンズ１４の面取り形状１９、レンズホルダ１５の側壁部２０内面および底壁部２１内面により画定される通路によって連通する。したがって、面取り形状１９および外部連通部２４０を有するレンズ１４０により、注入部２３からレンズ１４０および収容部により閉鎖される空間の外部に連通する通気口部が形成される。

このように、第２の実施形態のレンズユニットによれば、レンズ１４０が面取り形状１９および外部連通部２４０を有するため、レンズホルダ１５に外部連通部２４を設けられない場合であっても、通気口部を形成して接着力を向上可能である。したがって、外部連通部２４を有さないレンズホルダ１５’を流用可能である。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係るレンズユニットについて説明する。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。第３の実施形態に係るレンズユニット１１は、レンズホルダ１５０に通気溝部が形成される点が第１の実施形態と異なる。

レンズホルダ１５０は（図６参照）側壁部２０および底壁部２１０を有する。側壁部２０は、第１の実施形態と同様である。

底壁部２１０には、注入部２３、外部連通部２４、および通気溝部２７が形成される。注入部２３および外部連通部２４は、第１の実施形態と同様である。

通気溝部２７は、底壁部２１の内面において径方向外側に円環状の溝状に形成され、注入部２３および外部連通部２４を連通する。

上述のような構成のレンズホルダ１５０に、例えば面取り形状１９を有さないレンズ１４’（図４（ａ）参照）を嵌入すると、外部連通部２４および通気溝部２７を有するレンズホルダ１５０により、注入部２３からレンズ１４’および収容部により閉鎖される空間の外部に連通する通気口部が形成される。

このように、第３の実施形態のレンズユニットによれば、レンズホルダ１５０が外部連通部２４および通気溝部２７を有するため、レンズ１４に面取り形状１９を設けられない場合であっても、通気口部を形成して接着力を向上可能である。したがって、面取り形状１９を有さないレンズ１４’を流用可能である。

本発明を諸図面や実施形態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や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

例えば、外部連通部２４，２４０、および面取り形状１９又は通気溝部２７は、レンズ１４及びレンズホルダ１５のいずれが備えてもよい。例えば、外部連通部２４０を有するレンズ１４０と、通気溝部２７を有するレンズホルダ１５０とを組み合わせて通気口部を構成してもよい。

また、上述の実施形態においては、レンズホルダ１５が注入部２３を２つ含む例について説明したが、任意の数を含んでもよい。

また、上述の実施形態においては、レンズ１４の鍔部（接触部）１７は円環状に形成されるが、他の形状であってもよい。例えば、接触部１７は、レンズ部１６の外周から扇状に突出して形成されてもよい。

また、第２の実施形態において、レンズ１４をレンズホルダ１５に嵌入する際にレンズ１４の光軸ｃｘ周りのレンズ１４の角度位置を規定する位置決め形状を設けてもよい。

また、第３の実施形態において、通気溝部２７は、円環状のほか、複数の円弧状や直線状など任意の形状に形成してもよい。

１０ 撮像装置
１１ レンズユニット
１２ 撮像素子
１３ 鏡筒
１４，１４’，１４０ レンズ
１５，１５’，１５０ レンズホルダ
１６ レンズ部
１７，１７０ 鍔部（接触部）
１８ 接触面
１９ 面取り形状
２０ 側壁部
２１，２１０ 底壁部
２２ 収容空間
２３ 注入部
２４，２４０ 外部連通部
２５ 接着剤
２６ 空間（通路）
２７ 通気溝部
２８ 貫通孔

Claims (9)

1. レンズと、
   前記レンズを収容する収容空間を画定する収容部を有し、該収容部には前記収容空間に収容された前記レンズと前記収容部を接着させる接着剤を注入する注入部が形成されるレンズホルダとを備え、
   前記レンズを前記収容空間に収容した状態において、前記注入部から前記レンズおよび前記収容部により閉鎖される空間の外部に連通する通気口部が形成され、
   前記収容空間は、前記レンズの外周面の全体と面接触する筒状の側壁部によって画定されている
   ことを特徴とするレンズユニット。
2. 請求項１に記載のレンズユニットであって、前記レンズは、レンズとして機能するレンズ部と、該レンズ部と一体的に形成され該レンズ部の外周から径方向外側に延びる接触部とを有する
   ことを特徴とするレンズユニット。
3. 請求項２に記載のレンズユニットであって、
   前記接触部の外周面に面取り形状が形成され、該面取り形状が前記通気口部の一部を画定する
   ことを特徴とするレンズユニット。
4. 請求項２または３に記載のレンズユニットであって、
   該接触部の外周面から径方向内側に向かって連続し、前記接触部の端面から窪んだ第１の外部連通部が形成される
   ことを特徴とするレンズユニット。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズユニットであって、前記レンズホルダは、前記注入部から連続し前記収容部の内面から窪んだ通気溝部が形成され、該通気溝部が前記通気口部の一部を画定することを特徴とするレンズユニット。
6. 請求項３または５に記載のレンズユニットであって、前記通気口部は、前記注入部から周方向に離れた位置において、前記通気口部の前記一部から外部に連通する第２の外部連通部を有することを特徴とするレンズユニット。
7. 請求項６に記載のレンズユニットであって、
   前記収容空間は、円環状である底壁部によって画定されており、
   前記第２の外部連通部は、前記底壁部の中心の孔から前記側壁部まで延びており、
   前記第２の外部連通部は、前記注入部と連通している
   ことを特徴とするレンズユニット。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のレンズユニットと、
   前記レンズユニットが結像する被写体像を撮像する撮像素子とを備える
   ことを特徴とする撮像装置。
9. レンズを収容する収容空間を画定する収容部を有し、
   該収容空間に収容される前記レンズと前記収容部を接着させる接着剤を注入する注入部と、
   該注入部から連続し前記収容部の内面から窪んだ通気溝部と、
   前記通気溝部から連続し、前記レンズを前記収容空間に収容した状態において前記レンズおよび前記通気溝部により閉鎖される空間の外部に連通する外部連通部とが形成され、
   前記収容空間は、前記レンズの外周面の全体と面接触する筒状の側壁部によって画定されている
   ことを特徴とするレンズホルダ。

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