JP6523172B2 - レンズユニットおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズがレンズバレルに圧入されたレンズユニットおよび撮像装置に関するものである。

レンズユニットでは、複数のレンズの少なくとも１つがレンズバレルの内側に圧入固定された構造が採用されることがある。また、レンズユニットを撮像装置に用いる際、レンズバレルの外周面に形成したねじ溝に、ホルダの内周面に形成された雌ねじを止めて、レンズバレルとホルダとを一体化し、ホルダを介して撮像素子を保持した構成が採用されることがある（特許文献１参照）。

特開２０１１−５９３９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成で、レンズバレル（レンズホルダ）を樹脂製とすると、レンズバレルをホルダ（ホルダ台座）にねじ込んだ際にレンズバレルが内側に変形し、レンズバレルに圧入されたレンズが応力を受けて変形するという問題点がある。このため、特許文献１に記載の構成のように、全てのレンズをガラスレンズとせざるを得ず、プラスチックレンズを用いることができないという問題点がある。また、特許文献１に記載の構成で、レンズバレル（レンズホルダ）を樹脂製とした場合、レンズをレンズバレルに圧入した際にレンズバレルが外側に変形し、レンズバレルをホルダ（ホルダ台座）にスムーズにねじ込むことができないという問題点がある。それ故、特許文献１に記載の構成では、レンズが圧入固定されたレンズバレルの外周面のねじ溝によってレンズバレルの固定を行う構成を採用する場合、レンズバレルを樹脂製とすることが困難である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、レンズバレルを樹脂製とした場合でも、レンズが圧入固定されたレンズバレルの外周面に形成したねじ溝によってレンズバレルの固定を行う構成を採用することのできるレンズユニットおよび撮像装置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、複数のレンズと、該複数のレンズのうち、少なくとも１つが圧入された筒部を備えた樹脂製のレンズバレルと、を有し、前記筒部の外周面にはねじ溝が形成され、前記筒部には、該筒部の内周面と外周面との間で像側端面から物体側に向けて凹んだ円周溝が形成され、光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズの圧入箇所より物体側に位置することを特徴とする。

本発明では、レンズバレルの筒部にレンズが圧入され、かつ、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルの固定が行われる。このような場合でも、レンズバレルの筒部には、筒部の内周面と外周面との間で像側端面から物体側に向けて凹んだ円周溝が形成され、光軸に直交する方向からみたとき、円周溝の底部は、複数のレンズのうち、最も像側で筒部の内周面に圧入されているレンズの圧入箇所より物体側に位置する。このため、レンズバレルを樹脂製とした場合でも、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定した際、筒部が内側に変形しにくい。特に、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定する際に筒部の内側への変形の影響を受けやすいレンズ（最も像側で筒部の内周面に圧入されているレンズ）であっても、大きな応力を受けにくく、変形や偏芯が起こりにくい。また、レンズバレルを樹脂製とした場合でも、レンズをレンズバレルに圧入した際に筒部が外側に変形しにくい。特に、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定する際、支障を起こしやすい最も像側でのレンズ圧入箇所において筒部が外側に変形しにくいので、レンズバレルの固定に支障が発生しにくい。それ故、レンズが圧入固定されたレンズバレルの外周面に形成したねじ溝によってレンズバレルの固定を行う場合でも、レンズバレルを樹脂製とすることができる。

本発明は、前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズは、プラスチックレンズである場合に適用すると効果的である。プラスチックレンズの場合、ガラスレンズより、外部から加わった応力で変形しやすいが、本発明によれば、かかるプラスチックレンズであっても、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定する際に応力が加わりにくい。それ故、プラスチックレンズの変形が発生しにくい。

本発明において、前記複数のレンズのうち隣り合う２つのレンズの間に位置する絞りを有し、前記２つのレンズが前記筒部の内周面に圧入されており、光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記２つのレンズの圧入箇所より物体側に位置することが好ましい。絞りの両側に配置されているレンズでは、光学特性に対する偏芯の影響が特に大きいが、本発明によれば、かかる２つのレンズには、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定する際に応力が加わりにくいので、偏芯が発生しにくい。

本発明において、前記複数のレンズには、プラスチックレンズ同士が接合された接合レンズが含まれているとともに、当該接合レンズは、前記筒部の内周面に圧入されており、光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記接合レンズの圧入箇所より物体側に位置することが好ましい。プラスチックレンズ同士が接合された接合レンズでは、応力による剥離が発生しやすいが、本発明によれば、かかる接合レンズには、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定する際に応力が加わりにくいので、剥離が発生しにくい。

本発明において、光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記ねじ溝が形成されている領域より物体側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、筒部の外周面と内周面との間で応力が伝わりにくい。

本発明において、前記円周溝は、前記筒部においてレンズが圧入されている箇所では、前記筒部の内周面と外周面との中央に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、筒部においてレンズが圧入される箇所では、レンズバレルを樹脂成形する際、樹脂のヒケに起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。また、筒部の外周面においてねじ溝が形成される箇所でも、樹脂のヒケに起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

本発明において、前記筒部の径方向の厚さは、光軸方向における位置によって変化しており、前記円周溝は、前記筒部において前記円周溝より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚、および前記筒部において前記円周溝より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚が光軸方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸方向で変化していることが好ましい。例えば、前記筒部の径方向の厚さは、光軸方向における位置によって段階的に変化しており、前記円周溝は、前記筒部において前記円周溝より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚、および前記筒部において前記円周溝より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚が光軸方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸方向で段階的に変化していることが好ましい。かかる構成によれば、筒部において円周溝に対して径方向の内側に位置する部分、および円周溝に対して径方向の外側に位置する部分のいずれにおいても、肉厚を均等化することができる。従って、レンズバレルを樹脂成形する際、樹脂のヒケに起因する筒部の寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

また、前記円周溝は、前記筒部において前記円周溝より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚と、前記筒部において前記円周溝より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚とが光軸方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸方向で変化していることが好ましい。かかる構成によれば、レンズバレルを樹脂成形する際、筒部全体において、樹脂のヒケに起因する筒部の寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

本発明において、前記レンズバレルは、光軸方向の途中位置で拡径したフランジ部を有していることが好ましい。かかる構成によれば、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定する際、フランジ部によって、レンズバレルの位置決めを行うことができる。

本発明において、前記筒部は、前記複数のレンズのうちの最も物体側に位置する物体側レンズを、当該物体側レンズよりも光軸方向像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズの側に押し付けるカシメ部を有することが好ましい。かかる構成によれば、複数のレンズを光軸方向で位置固定することができる。また、光軸の調整を最も物体側のレンズで行うことができるので、感度の高い光軸方向像側のレンズで位置調整を行う場合と比較して、位置調整が容易である。

本発明に係るレンズユニットは撮像装置に用いることができ、この場合、撮像装置は、前記ねじ溝に止められた雌ねじが内周面に形成されたホルダと、該ホルダを介して前記レンズユニットより像側に保持された撮像素子と、を有する。また、この場合には、前記円周溝に配置される弾性シール材を備え、前記弾性シール材は、前記撮像素子が実装された基板と、前記円周溝との隙間をシールすることが望ましい。このように、円周溝は、弾性シール材を受ける受け部として利用できる。

また、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、複数のレンズと、該複数のレンズのうち、少なくとも１つが圧入された筒部を備えた樹脂製のレンズバレルと、を有し、前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズは、プラスチックレンズであり、前記筒部は、圧入によって他部材に固定され、前記筒部には、該筒部の内周面と外周面との間で像側端面から物体側に向けて凹んだ円周溝が形成され、光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズの圧入箇所より物体側に位置することを特徴とする。

本発明に係るレンズユニットは撮像装置に用いることができ、この場合、撮像装置は、前記筒部が圧入されるホルダと、該ホルダを介して前記レンズユニットより像側に保持された撮像素子と、を有する。

本発明では、レンズバレルを樹脂製とした場合でも、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定した際、筒部が内側に変形しにくい。特に、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定する際に筒部の内側への変形の影響を受けやすいレンズ（最も像側で筒部の内周面に圧入されているレンズ）であっても、大きな応力を受けにくく、変形や偏芯が起こりにくい。また、レンズバレルを樹脂製とした場合でも、レンズをレンズバレルに圧入した際に筒部が外側に変形しにくい。特に、筒部の外周面に形成されたねじ溝によってレンズバレルを固定する際、支障を起こしやすい最も像側でのレンズ圧入箇所において筒部が外側に変形しにくいので、レンズバレルの固定に支障が発生しにくい。それ故、レンズが圧入固定されたレンズバレルの外周面に形成したねじ溝によってレンズバレルの固定を行う場合でも、レンズバレルを樹脂製とすることができる。

本発明を適用したレンズユニットの説明図である。 レンズユニットと基板との間のシール構造の他の例を示す説明図である。 本発明を適用したレンズユニットの変形例１を示す断面図である。 本発明を適用したレンズユニットの変形例２を示す断面図である。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

［レンズユニットの構成］
図１は、本発明を適用したレンズユニット１の説明図であり、図１（ａ）はレンズユニット１の断面図、図１（ｂ）はレンズユニット１に用いたレンズバレル７の第１筒部７３を像側Ｌ２からみた説明図である。

図１に示すように、本形態のレンズユニット１は、光軸Ｌ方向に複数のレンズが配置された広角レンズ１０と、広角レンズ１０を内側に保持する筒状のレンズバレル７とを有しており、後述する撮像装置１００等に用いられる。

広角レンズ１０の画角は、例えば、１９０°である。広角レンズ１０は、例えば、４群のレンズ群を備えている。より具体的には、広角レンズ１０は、物体側（被写体側／前側）から順に、負のパワーを持つ第１レンズ１１からなる第１レンズ群と、負のパワーを持つ第２レンズ１２からなる第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ１３からなる第３レンズ群と、正のパワーを有する接合レンズ１４からなる第４レンズ群とを有している。第１レンズはガラスレンズまたはプラスチックレンズからなり、第２レンズ１２および第３レンズ１３はプラスチックレンズからなる。接合レンズ１４は、負のパワーを有するプラスチックレンズからなる第４レンズ１５と、正のパワーを有するプラスチックレンズからなる第５レンズ１６との接合レンズである。レンズユニット１は、第３レンズ１３と第４レンズ１５との間に絞り１８を有している。また、レンズユニット１は、接合レンズ１４より像側Ｌ２に赤外線カットフィルタ１７を有している。

（レンズバレル７の構成等）
第１レンズ１１は、第２レンズ１２、第３レンズ１３、および接合レンズ１４より外径寸法が大きい。第２レンズ１２および第３レンズ１３は、外径寸法が略等しく、または、第２レンズ１２が第３レンズ１３よりわずかに外形寸法が大きく、第４レンズ１５よりわずかに外径寸法が大きい。接合レンズ１４において、第４レンズ１５は、第５レンズ１６より外形寸法が大きい。

かかる形状に対応して、レンズバレル７は、像側Ｌ２に位置する第１筒部７３（本発明における筒部）と、第１筒部７３より物体側Ｌ１に位置する筒状の第２筒部７５とを有しており、第２筒部７５の内径寸法は、第１筒部７３の外径寸法より大である。また、レンズバレル７は、光軸Ｌ方向の途中位置（第１筒部７３の物体側Ｌ１の端部）に、第１筒部７３および第２筒部７５より拡径したフランジ部７４が形成されており、かかるフランジ部７４によって、像側Ｌ２に向く段部が形成されている。

第１筒部７３において最も像側Ｌ２には、径方向内側に張り出した円環部７３１が形成されており、かかる円環部７３１に赤外線カットフィルタ１７が固定されている。

第１筒部７３は、像側Ｌ２から物体側Ｌ１に向かって、内径寸法が異なる第１部分７３６、第２部分７３７、および第３部分７３８になっており、各部分の内径は、以下の関係
第１部分７３６＜第２部分７３７＜第３部分７３８
になっている。このため、第１部分７３６と第２部分７３７との間には、物体側Ｌ１に向く円環状の段部７３５が形成されている。また、第２部分７３７において段部７３５に物体側Ｌ１で隣り合う箇所には径方向内側に小さく張り出した圧入用小径部７３４が形成されている。

（レンズの固定構造）
以下、レンズユニット１の製造方法を説明しながら、レンズバレル７に対するレンズの固定構造を説明する。

まず、第４レンズ１５と第５レンズ１６とを接合した接合レンズ１４を物体側Ｌ１からレンズバレル７の内側に搭載する。その際、第５レンズ１６の外径は、第１部分７３６の内径より小であるため、第５レンズ１６の外周端部と第１部分７３６の内周面との間には隙間が存在する。

これに対して、第４レンズ１５の外径は、第１部分７３６の内径より大きい。このため、第４レンズ１５は、第２部分７３７の内側に配置される。ここで、第４レンズ１５の外径は、第２部分７３７の内径より小さいが、圧入用小径部７３４の内径よりわずかに大きい。このため、第４レンズ１５は、圧入用小径部７３４に圧入され、かかる圧入箇所７７で第４レンズ１５（接合レンズ１４）が径方向で固定される。また、第４レンズ１５の外周端部が段部７３５で支持され、第４レンズ１５（接合レンズ１４）は光軸Ｌ方向で位置決めされる。

次に、絞り１８を第１筒部７３の内側に配置した後、第３レンズ１３を第１筒部７３の内側に配置する。第３レンズ１３は、第３部分７３８の内側に配置されるが、第３レンズ１３の像側Ｌ２の一部が第２部分７３７の内側に入り込む。ここで、第３レンズ１３の外径は、第２部分７３７の内径よりわずかに大きい。このため、第３レンズ１３は、第２部分７３７に圧入され、かかる圧入箇所７８で第３レンズ１３が径方向で固定される。また、第３レンズ１３は絞り１８を介して第４レンズ１５によって像側Ｌ２から支持され、光軸Ｌ方向で位置決めされる。

次に、第２レンズ１２（物体側レンズ）を第１筒部７３の内側に配置する。その結果、第２レンズ１２は、第３部分７３８の内側に配置される。ここで、第２レンズ１２の外径は、第３部分７３８の内径よりわずかに小さい。このため、第２レンズ１２は、第３部分７３８に圧入された状態にはない。次に、第２レンズ１２のＸ方向およびＹ方向の位置を調整する。しかる後には、第１筒部７３の内周縁から物体側Ｌ１に突出した突部を内側に加熱変形させたカシメ部７３９を第２レンズ１２の外周端部に被せ、このカシメ部７３９によって、第２レンズ１２を第３レンズ１３の側に押し付け固定する。この押し付け固定によって、第２レンズ１２、第３レンズ１３、絞り１８、接合レンズ１４は、光軸Ｌ方向で確実に位置固定される。なお、第２レンズ１２より光軸Ｌ方向像側のレンズ群（第３レンズ１３および接合レンズ１４）を移動させて光軸Ｌの調整を行う場合は、感度が高すぎて、高精度の位置調整が必要であるが、第２レンズ１２での調整であれば、感度が過度に高いことがないので、調整を比較的容易に行うことができる。

次に、第２筒部７５の内側において、第１筒部７３の物体側Ｌ１の端部にゴム製のＯリング４１を挟んで第１レンズ１１を配置し、第２筒部７５の先端を加熱変形させたカシメ部によって、第１レンズ１１を像側Ｌ２に押し付け固定する。ここで、レンズバレル７の第１筒部７３の物体側Ｌ１の端部には、周方向の複数個所に、第１レンズ１１を像側Ｌ２で受ける受け部７９が形成されているため、第１レンズ１１は、受け部７９と第２筒部７５の先端のカシメ部との間に固定される。なお、受け部７９は、全周にわたって繋がった環状に形成してもよい。

（ねじ溝７０の構成）
本形態のレンズユニット１では、レンズバレル７の第１筒部７３の外周面７３ｂにねじ溝７０が形成されている。本形態において、ねじ溝７０は、第１筒部７３の外周面７３ｂにおいて光軸Ｌ方向の全域（範囲７００）に形成されている。

（円周溝７６の構成）
本形態のレンズユニット１では、レンズバレル７の第１筒部７３には、第１筒部７３の内周面７３ａと外周面７３ｂとの間で像側端面７３０から物体側に向けて凹んだ円周溝７６が形成されている。

本形態において、円周溝７６は、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、ねじ溝７０が形成されている範囲７００より、円周溝７６の底部７６９が物体側Ｌ１に位置する深さ７６０を有している。

その結果、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６の底部７６９は、複数のレンズのうち、最も像側で第１筒部７３の内周面７３ａに圧入されている第４レンズ１５の圧入箇所７７より物体側Ｌ１に位置することになる。また、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６の底部７６９は、複数のレンズのうち、第１筒部７３の内周面に圧入されている接合レンズ１４の圧入箇所７７より物体側Ｌ１に位置することになる。

また、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６の底部７６９は、複数のレンズのうち、絞り１８に対して光軸Ｌ方向の両側に位置する２つのレンズ（第３レンズ１３および第４レンズ１５）の圧入箇所７７、７８のいずれもより物体側Ｌ１に位置することになる。

ここで、第１筒部７３の径方向の厚さは、光軸Ｌ方向における位置によって変化している。かかる構造に対応して、円周溝７６は、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚（第１筒部７３の内周面７３ａと円周溝７６との間の肉厚）、および第１筒部７３において円周溝７６より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚（第１筒部７３の外周面７３ｂと円周溝７６との間の肉厚）が光軸Ｌ方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸Ｌ方向で変化している。

より具体的には、第１筒部７３において、フランジ部７４より像側Ｌ２に位置する部分は、光軸Ｌ方向において外径が一定であるのに対して、内径は光軸Ｌ方向において変化している。本形態では、第１筒部７３において、フランジ部７４より像側Ｌ２に位置する部分は、各レンズの外径に対応するように像側Ｌ２から物体側Ｌ１に向かうに従って光軸Ｌ方向において内径が段階的に拡大している。かかる形状に対応して、円周溝７６は、径方向の外側に位置する壁面７６２の径が光軸Ｌ方向において一定であるのに対して、径方向の内側に位置する壁面７６３の径は、光軸Ｌ方向において段階的に拡大している。このため、円周溝７６は、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚、および第１筒部７３において円周溝７６より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚が各々、光軸Ｌ方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸Ｌ方向で段階的に変化している。

また、円周溝７６は、第１筒部７３の内周面７３ａと外周面７３ｂとの略中央に形成されている。それ故、円周溝７６は、第１筒部７３の肉厚を略２等分しており、光軸Ｌ方向のいずれの位置においても、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚（第１筒部７３の内周面７３ａと円周溝７６との間の肉厚）と、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚（第１筒部７３の外周面７３ｂと円周溝７６との間の肉厚）とを等しくしている。特に、第１筒部７３での圧入箇所７７、７８では、第１筒部７３の内周面７３ａと外周面７３ｂとの中央に形成されている。それ故、第１筒部７３での圧入箇所７７、７８において、円周溝７６は、第１筒部７３の肉厚を２等分しており、第１筒部７３の内周面７３ａと円周溝７６との間の肉厚と、第１筒部７３の外周面７３ｂと円周溝７６との間の肉厚とが等しい。

（撮像装置１００の構成）
本形態のレンズユニット１を撮像装置１００に用いる際、レンズバレル７のねじ溝７０に対して、ホルダ８の内周面８２に形成された雌ねじ８０を止める。この状態で、ホルダ８は、フランジ部７４に当接し、光軸Ｌ方向で位置決めされる。そして、ホルダ８を介してレンズユニット１より像側Ｌ２に撮像素子９０が保持された状態とする。

より具体的には、撮像素子９０が実装された基板９１とホルダ８との間に弾性シール材５を配置した状態で、基板９１をネジ９４によってホルダ８に固定する。その際、ネジ９４の締め込み量によって、弾性シール材５を弾性変形させ、撮像素子９０の光軸Ｌ方向の位置を調整してもよい。なお、基板９１とホルダ８との間は弾性シール材５によってシールされているため、外部から水分等の異物が侵入しにくい。

基板９１とホルダ８との間を弾性シール材５でシールする代わりに、円周溝７６と基板９１との間を弾性シール材５でシールしてもよい。また、これらの２箇所の双方を弾性シール材５でシールしてもよい。円周溝７６と基板９１との間をシールする場合は、円周溝７６に液状組成物を塗布した後に固化してなる粘着性を有しない弾性シール材を形成してもよい。なお、円周溝７６に液状組成物からなる弾性シール材を配置する場合、円周溝内に隙間なく液状組成物を塗布し、空気が入らないようにする。また、円周溝７６と基板９１との間をシールする場合として、弾性シール材としてＯリングを配置してもよい。

図２は、レンズユニット１と基板９１との間のシール構造の別の例を示す断面図である。図２の例では、基板９１とホルダ８との間にＯリング４３が配置され、更に、基板９１と円周溝７６との間にＯリング４２が配置されている。円周溝７６に配置されたＯリング４２は、円周溝７６に形成されたＯリング受け部４４によって物体側Ｌ１から支持されている。例えば、本形態では、円周溝７６の壁面７６３が像側Ｌ２を向く段面を備えており、この段面がＯリング受け部４４を構成している。

なお、基板９１とホルダ８との間に弾性シール材５を配置し、基板９１と円周溝７６との間にＯリング４２を配置した構成にしてもよい。

このようなシール構造により、撮像素子９０の周囲に外部から水分等が侵入することを抑制できる。また、ねじ溝７０と雌ネジ８０によるネジ固定時に摩擦等によって発生した塵埃が撮像素子９０に付着してしまうことを抑制できる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、レンズバレル７の第１筒部７３に第３レンズ１３および第４レンズ１５が圧入され、かつ、第１筒部７３の外周面７３ｂに形成されたねじ溝７０によってレンズバレル７の固定が行われる。このような場合でも、レンズバレル７の第１筒部７３には、第１筒部７３の内周面７３ａと外周面７３ｂとの間で像側端面７３０から物体側Ｌ１に向けて凹んだ円周溝７６が形成され、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６の底部７６９は、最も像側Ｌ２で第１筒部７３の内周面７３ａに圧入されている第４レンズ１５の圧入箇所７７より物体側Ｌ１に位置する。

このため、レンズバレル７を樹脂製とした場合でも、第１筒部７３の外周面７３ｂに形成されたねじ溝７０によってレンズバレル７とホルダ８とを固定した際、第１筒部７３が内側に変形しにくい。特に、レンズバレル７とホルダ８とを固定する際、第１筒部７３の最も像側Ｌ２の端部がホルダ８の内周面８２に入り込むため、最も像側Ｌ２で第１筒部７３の内周面７３ａに圧入されている第４レンズ１５が大きな応力を受けやすいが、かかる第４レンズ１５であっても、本形態では、大きな応力を受けにくいので、変形や偏芯が起こりにくい。また、レンズバレル７を樹脂製とした場合でも、第４レンズ１５をレンズバレル７に圧入した際に第１筒部７３が外側に変形しにくい。特に、本形態では、レンズバレル７とホルダ８とを固定する際、第１筒部７３の最も像側Ｌ２の端部がホルダ８の内周面８２に入り込むため、かかる端部が支障を起こしやすいが、本形態によれば、第４レンズ１５をレンズバレル７に圧入した際でも第１筒部７３が外側に変形しにくい。それ故、第４レンズ１５が圧入固定されたレンズバレル７の外周面に形成したねじ溝７０によってレンズバレル７とホルダ８との固定を行う場合でも、レンズバレル７を樹脂製とすることができる。

また、本形態において、第４レンズ１５はプラスチックレンズであるが、大きな応力を受けにくいので、変形が起こりにくい。また、レンズバレル７を樹脂製とした場合でも、第４レンズ１５をレンズバレル７に圧入した際に第１筒部７３が外側に変形しにくい。

また、本形態では、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６の底部７６９は、第４レンズ１５の圧入箇所７７より物体側Ｌ１に位置することから、第１筒部７３の内周面に圧入されている接合レンズ１４の圧入箇所７７より物体側Ｌ１に位置することになる。このため、接合レンズ１４には、レンズバレル７とホルダ８とを固定する際の応力が加わりにくいので、接合レンズ１４で剥離が発生しにくい。特に本形態では、接合レンズ１４は、プラスチックレンズ同士を接合したため、変形に起因する剥離が発生しやすいが、本形態によれば、プラスチックレンズ同士を接合した接合レンズ１４であっても剥離が発生しにくい。

また、本形態では、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６の底部７６９は、複数のレンズのうち、絞り１８に対して光軸Ｌ方向の両側に位置する２つのレンズ（第３レンズ１３および第４レンズ１５）の圧入箇所７７、７８のいずれもより物体側Ｌ１に位置する。かかる２つのレンズ（第３レンズ１３および第４レンズ１５）は、光学特性に対する偏芯の影響が特に大きいが、本形態によれば、かかる２つのレンズには、レンズバレル７とホルダ８とを固定する際の応力が加わりにくいので、偏芯が発生しにくい。それ故、偏芯に起因する光学特性の低下を抑制することができる。

また、第１筒部７３において、フランジ部７４より像側Ｌ２に位置する部分は、径方向の厚さは、光軸Ｌ方向における位置によって変化しているが、円周溝７６は、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚（第１筒部７３の内周面７３ａと円周溝７６との間の肉厚）、および第１筒部７３において円周溝７６より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚（第１筒部７３の外周面７３ｂと円周溝７６との間の肉厚）が各々、光軸Ｌ方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸Ｌ方向で変化している。従って、第１筒部７３の肉厚が像側Ｌ２で厚く、物体側Ｌ１で薄い場合でも、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の内側に位置する部分、および第１筒部７３において円周溝７６より径方向の外側に位置する部分のいずれにおいても、レンズバレル７を樹脂成形する際、樹脂のヒケに起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

また、円周溝７６は、第１筒部７３の内周面７３ａと外周面７３ｂとの略中央に形成されており、光軸Ｌ方向のいずれの位置においても、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚（第１筒部７３の内周面７３ａと円周溝７６との間の肉厚）と、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚（第１筒部７３の外周面７３ｂと円周溝７６との間の肉厚）とを等しくしている。従って、第１筒部７３の肉厚が像側Ｌ２で厚く、物体側Ｌ１で薄い場合でも、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の内側に位置する部分の肉厚と、第１筒部７３において円周溝７６より径方向の外側に位置する部分の肉厚とが等しい。それ故、第１筒部７３の全体にわたって、レンズバレル７を樹脂成形する際、樹脂のヒケに起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

特に第１筒部７３での圧入箇所７７、７８では、円周溝７６は、第１筒部７３の肉厚を２等分しており、第１筒部７３の内周面７３ａと円周溝７６との間の肉厚と、第１筒部７３の外周面７３ｂと円周溝７６との間の肉厚とが等しい。それ故、第１筒部７３の外周面７３ｂにおいてねじ溝７０が形成される箇所でも、第１筒部７３の内周面７３ａにおいて圧入箇所７７、７８となる箇所でも、レンズバレル７を樹脂成形する際、樹脂のヒケに起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

［レンズユニットの変形例１］
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したレンズユニットの変形例１を示す断面図である。なお、変形例１は、基本的な構成が、図１に示す形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図１に示す形態では、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６の底部７６９は、ねじ溝７０が形成されている範囲７００より物体側Ｌ１に位置し、第４レンズ１５の圧入箇所７７、および第３レンズの圧入箇所７８のいずれもより物体側Ｌ１に位置していた。これに対して、変形例１のレンズユニット１Ａでは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６Ａの底部７６９は、第４レンズ１５の圧入箇所７７より物体側Ｌ１に位置しているが、第３レンズ１３の圧入箇所７８より像側Ｌ２に位置している。

かかる構成でも、光軸Ｌに直交する方向からみたとき、円周溝７６Ａの底部７６９は、最も像側Ｌ２で第１筒部７３の内周面７３ａに圧入されている第４レンズ１５の圧入箇所７７より物体側Ｌ１に位置する。このため、レンズバレル７とホルダ８とを固定した際の第１筒部７３の変形の影響を受けやすい第４レンズ１５であっても、大きな応力を受けにくい。また、第４レンズ１５を圧入する際、第１筒部７３の像側Ｌ２の端部が外側に変形しにくいという効果を奏する。

変形例１のレンズユニット１Ａと基板９１との間のシール構造は、図１に示す形態と同様に、各種のシール構造を適用できる。例えば、図３（ａ）に示すように、基板９１とホルダ８との間の１箇所に弾性シール材５を配置した構造であってもよい。また、図３（ｂ）に示すように、基板９１とホルダ８との間に弾性シール材４３Ａを配置し、基板９１と円周溝７６Ａとの間に弾性シール材４２Ａを配置して、２重にシールしてもよい。あるいは、弾性シール材４２Ａだけでシールする構造であってもよい。例えば、図３（ｂ）では、円周溝内に隙間なく液状組成物を塗布して固化させた粘着性を有しない弾性シール材４２Ａを用いている。また、弾性シール材４２Ａ、４３Ａの一方または両方は、Ｏリングであってもよい。

［レンズユニットの変形例２］
図４は、本発明を適用したレンズユニットの変形例２を示す断面図である。なお、変形例２は、基本的な構成が、図１に示す形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図１に示す形態では、円周溝７６は、像側Ｌ２から物体側Ｌ１に向かうに従って光軸Ｌ方向において内径が段階的に拡大していた。これに対して、変形例２のレンズユニット１Ｂでは、図４に示すように、円周溝７６Ｂの径方向の内側に位置する壁面７６３Ｂが光軸Ｌ方向に対して傾斜するテーパー面になっている。このため、円周溝７６Ｂは、像側Ｌ２から物体側Ｌ１に向かうに従って光軸Ｌ方向において内径が連続的（テーパー状）に拡大している。かかる構成でも、上記各形態と同様の作用効果を実現できる。

なお、変形例２のレンズユニット１Ｂと基板９１との間のシール構造は、上記各形態と同様である。例えば、基板９１とホルダ８との間に配置した弾性シール材５を用いることができる。また、図４において破線で示すように、基板９１と円周溝７６Ｂとの間に弾性シール材４２Ｂを追加して、２重にシールしてもよい。あるいは、弾性シール材４２Ｂだけでシールする構造であってもよい。なお、円周溝７６Ｂは、像側Ｌ２から物体側Ｌ１に向かうに従って光軸Ｌ方向において内径が連続的（テーパー状）に拡大しているため、円周溝７６Ｂの内部に液状組成物を塗布する際、円周溝７６Ｂの内部に空気が残りにくい。従って、円周溝７６Ｂの内面と弾性シール材４２Ｂとの間に隙間が発生しにくいので、確実にシールを行うことができる。

［他の実施の形態］
（１）上記各形態において、第１筒部７３の外周面７３ｂにはゴム製のＯリングを装着する溝が全周にわたって形成されることがあるが、かかる構成のレンズバレル７に本発明を適用してもよい。

（２）上記各形態において、レンズバレル７の第１筒部７３の外周面７３ｂにはねじ溝７０が形成されており、レンズユニット１／１Ａ／１Ｂを撮像装置１００に用いる際、レンズバレル７のねじ溝７０に対して、ホルダ８の内周面８２に形成された雌ねじ８０を止める構成であったが、レンズユニット１／１Ａ／１Ｂを撮像装置１００に用いる際、筒状のホルダ８などの取付相手となる部材（他部材）に対して第１筒部７３を圧入固定する構成であってもよい。この場合には、第１筒部７３の外周面７３ｂを、ねじ溝を形成していない固定面とし、ホルダ８の内周面８２を、雌ねじ８０を形成していない固定面とする。そして、ホルダ８側の固定面に対して、第１筒部７３側の固定面を圧入により固定すればよい。

１、１Ａ、１Ｂ…レンズユニット
５…弾性シール材
７…レンズバレル
８…ホルダ
１０…広角レンズ
１１…第１レンズ
１２…第２レンズ
１３…第３レンズ
１４…接合レンズ
１５…第４レンズ
１６…第５レンズ
１８…絞り
４１…Ｏリング
４２…Ｏリング
４２Ａ…弾性シール材
４２Ｂ…弾性シール材
４３……Ｏリング
４３Ａ…弾性シール材
４４…Ｏリング受け部
７０…ねじ溝
７３…第１筒部
７３ａ…第１筒部の内周面
７３ｂ…第１筒部の外周面
７４…フランジ部
７５……第２筒部
７６、７６Ａ、７６Ｂ…円周溝
７７…第４レンズの圧入箇所
７８…第３レンズの圧入箇所
７９…受け部
８０…雌ネジ
８２…内周面
９０…撮像素子
９１…基板
１００…撮像装置
７３０…像側端面
７３１…円環部
７３４…圧入用小径部
７３５…段部
７３６…第１部分
７３７…第２部分
７３８…第３部分
７３９…カシメ部
７６２…円周溝の径方向の外側に位置する壁面
７６３、７６３Ｂ…円周溝の径方向の内側に位置する壁面
７６９…円周溝の底部
Ｌ…光軸
Ｌ１…物体側
Ｌ２…像側

Claims (14)

1. 複数のレンズと、
   該複数のレンズのうち、少なくとも１つが圧入された筒部を備えた樹脂製のレンズバレルと、
   を有し、
   前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズは、プラスチックレンズであり、
   前記筒部の外周面にはねじ溝が形成され、
   前記筒部には、該筒部の内周面と外周面との間で像側端面から物体側に向けて凹んだ円周溝が形成され、
   光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズの圧入箇所より物体側に位置することを特徴とするレンズユニット。
2. 複数のレンズと、
   該複数のレンズのうち、少なくとも１つが圧入された筒部を備えた樹脂製のレンズバレルと、
   前記複数のレンズのうち隣り合う２つのレンズの間に位置する絞りと、
   を有し、
   前記２つのレンズが前記筒部の内周面に圧入されており、
   前記筒部の外周面にはねじ溝が形成され、
   前記筒部には、該筒部の内周面と外周面との間で像側端面から物体側に向けて凹んだ円周溝が形成され、
   光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記２つのレンズの圧入箇所より物体側に位置することを特徴とするレンズユニット。
3. 複数のレンズと、
   該複数のレンズのうち、少なくとも１つが圧入された筒部を備えた樹脂製のレンズバレルと、
   を有し、
   前記複数のレンズには、プラスチックレンズ同士が接合された接合レンズが含まれてお
   り、
   前記接合レンズは、前記筒部の内周面に圧入されており、
   前記筒部の外周面にはねじ溝が形成され、
   前記筒部には、該筒部の内周面と外周面との間で像側端面から物体側に向けて凹んだ円周溝が形成され、
   光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記接合レンズの圧入箇所より物体側に位置することを特徴とするレンズユニット。
4. 複数のレンズと、
   該複数のレンズのうち、少なくとも１つが圧入された筒部を備えた樹脂製のレンズバレルと、
   を有し、
   前記筒部の外周面にはねじ溝が形成され、
   前記筒部には、該筒部の内周面と外周面との間で像側端面から物体側に向けて凹んだ円周溝が形成され、
   光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズの圧入箇所より物体側に位置するとともに、前記ねじ溝が形成されている領域より物体側に位置することを特徴とするレンズユニット。
5. 前記円周溝は、前記筒部においてレンズが圧入されている箇所では、前記筒部の内周面と外周面との中央に形成されていることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のレンズユニット。
6. 前記筒部の径方向の厚さは、光軸方向における位置によって変化しており、
   前記円周溝は、前記筒部において前記円周溝より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚、および前記筒部において前記円周溝より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚が各々、光軸方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸方向で変化していることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のレンズユニット。
7. 前記筒部の径方向の厚さは、光軸方向における位置によって段階的に変化しており、
   前記円周溝は、前記筒部において前記円周溝より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚、および前記筒部において前記円周溝より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚が各々、光軸方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸方向で段階的に変化していることを特徴とする請求項６に記載のレンズユニット。
8. 前記円周溝は、前記筒部において前記円周溝より径方向の内側に位置する部分の径方向の肉厚と、前記筒部において前記円周溝より径方向の外側に位置する部分の径方向の肉厚とが光軸方向のいずれの位置でも等しくなるように、溝幅が光軸方向で変化していることを特徴とする請求項６に記載のレンズユニット。
9. 前記レンズバレルは、光軸方向の途中位置で拡径したフランジ部を有していることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のレンズユニット。
10. 前記筒部は、前記複数のレンズのうちの最も物体側に位置する物体側レンズを、当該物体側レンズよりも光軸方向像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズの側に押し付けるカシメ部を有することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のレンズユニット。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載のレンズユニットを備えた撮像装置であって、
    前記ねじ溝に止められた雌ねじが内周面に形成されたホルダと、
    該ホルダを介して前記レンズユニットより像側に保持された撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
12. 前記円周溝に配置される弾性シール材を備え、
    前記弾性シール材は、前記撮像素子が実装された基板と、前記円周溝との隙間をシールすることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
13. 複数のレンズと、
    該複数のレンズのうち、少なくとも１つが圧入された筒部を備えた樹脂製のレンズバレルと、
    を有し、
    前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズは、プラスチックレンズであり、
    前記筒部は、圧入によって他部材に固定され、
    前記筒部には、該筒部の内周面と外周面との間で像側端面から物体側に向けて凹んだ円周溝が形成され、
    光軸に直交する方向からみたとき、前記円周溝の底部は、前記複数のレンズのうち、最も像側で前記筒部の内周面に圧入されているレンズの圧入箇所より物体側に位置することを特徴とするレンズユニット。
14. 請求項１３に記載のレンズユニットを備えた撮像装置であって、
    前記筒部が圧入されるホルダと、
    該ホルダを介して前記レンズユニットより像側に保持された撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。

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