JP6785120B2 - Lens and optical unit - Google Patents

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Description

本発明は、レンズ及び光学ユニットに関する。 The present invention relates to a lens and an optical unit.

レンズが鏡筒に収容されてなる光学ユニットにおいて、レンズ及び鏡筒は温度変化に応じて膨張又は収縮し、このためレンズは鏡筒に圧入されており、鏡筒に圧入されたレンズには径方向の圧縮力が作用する。そして、レンズと鏡筒とで材料が相違することに起因して両者の膨張又は収縮に差が生じ、膨張又は収縮の差に起因してレンズに作用する圧縮力が増減する。このように変化する圧縮力は、例えばレンズの光学面に歪を生じさせる虞があり、光学面の歪みはレンズ及び光学ユニットの光学性能を低下させる虞がある。 In an optical unit in which a lens is housed in a lens barrel, the lens and the lens barrel expand or contract in response to a temperature change, so that the lens is press-fitted into the lens barrel, and the lens press-fitted into the lens barrel has a diameter. A directional compressive force acts. Then, a difference in expansion or contraction occurs due to the difference in material between the lens and the lens barrel, and the compressive force acting on the lens increases or decreases due to the difference in expansion or contraction. The compressive force that changes in this way may cause distortion on the optical surface of the lens, for example, and the distortion on the optical surface may reduce the optical performance of the lens and the optical unit.

特許文献1に記載されたレンズユニットでは、鏡筒に圧入されたレンズにおいて、鏡筒との嵌合面によって囲まれる部分のうち嵌合面の光軸方向長さの50%以上の部分が中実に形成されている。レンズに作用する圧縮力は嵌合面に負荷されるところ、嵌合面によって囲まれる部分に設けられた中実部分が梁となって圧縮力を受け止めることにより、光学面の変形が抑制されている。 In the lens unit described in Patent Document 1, in the lens press-fitted into the lens barrel, a portion of 50% or more of the length of the fitting surface in the optical axis direction among the portions surrounded by the fitting surface with the lens barrel is medium. It is really formed. When the compressive force acting on the lens is applied to the fitting surface, the solid part provided in the portion surrounded by the fitting surface acts as a beam to receive the compressive force, thereby suppressing the deformation of the optical surface. There is.

特開2014−170124号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-170124

レンズの光学面に歪が生じる主たる要因の一つとしてレンズの撓みが挙げられる。嵌合面に負荷される分布荷重としての圧縮力を、嵌合面を光軸方向に二等分する円周上に負荷される等価な集中荷重に置き換え、この集中荷重が負荷される嵌合面上の円周が、レンズの中心、すなわちレンズの一方の光学面の光軸との交点と他方の光学面の光軸との交点との間の中点に対して光軸方向にずれている場合に、レンズの中心まわりの曲げモーメントが発生する。この曲げモーメントはレンズを撓ませる。 Deflection of the lens is one of the main causes of distortion on the optical surface of the lens. The compressive force as the distributed load applied to the fitting surface is replaced with an equivalent concentrated load applied on the circumference that divides the fitting surface into two equal parts in the optical axis direction, and this concentrated load is applied to the fitting. The circumference on the surface shifts in the optical axis direction with respect to the center of the lens, that is, the midpoint between the intersection of one optical surface of the lens with the optical axis and the intersection of the other optical surface with the optical axis. If so, a bending moment around the center of the lens is generated. This bending moment causes the lens to bend.

特許文献1に記載されたレンズユニットのレンズでは、嵌合面に負荷される圧縮力と等価な集中荷重が負荷される嵌合面上の円周が、レンズの中心に対して光軸方向にずれている。このため、圧縮力に対してレンズが撓みやすく、レンズの光学面に歪が生じる虞がある。 In the lens of the lens unit described in Patent Document 1, the circumference on the fitting surface to which a concentrated load equivalent to the compressive force applied to the fitting surface is applied is in the optical axis direction with respect to the center of the lens. It is out of alignment. Therefore, the lens tends to bend with respect to the compressive force, and the optical surface of the lens may be distorted.

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、鏡筒に圧入されるレンズの光学面の歪を抑制し、レンズ及び光学ユニットの光学性能を高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress distortion of the optical surface of a lens press-fitted into a lens barrel and to improve the optical performance of the lens and the optical unit.

本発明の一態様のレンズは、光軸と平行な最外周面と、一方の第1光学面の外縁と上記最外周面の光軸方向の一端との間の第1フランジ面と、他方の第2光学面の外縁と上記最外周面の光軸方向の他端との間の第2フランジ面と、を備え、
上記光軸と上記第1光学面との交点を通り上記光軸と直交する平面を第1面とし、上記光軸と上記第2光学面との交点を通り上記光軸と直交する平面を第2面とし、上記第1面と上記第2面との間の中央を通り上記光軸と直交する平面をレンズ中心面として、上記レンズ中心面は上記最外周面と交差しており、上記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた上記第1フランジ面上の点を通り上記光軸と直交する平面を第3面とし、上記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた上記第2フランジ面上の点を通り上記光軸と直交する平面を第4面とし、上記第3面と上記第4面との間の中央を通り上記光軸と直交する面をフランジ中心面として、上記レンズ中心面は上記フランジ中心面に対して上記第3面側に偏倚しており、上記第1フランジ面は、凹部を有しない平坦面であり、上記第2フランジ面は、上記光軸を中心とする環状の第2フランジ面側凹部を有し、上記第2フランジ面側凹部の底は、上記レンズ中心面よりも上記第4面側に配置されており、上記第2光学面は凹面であり、上記第2フランジ面側凹部の底を通り上記光軸と直交する平面を第5面とし、上記第3面と上記第5面との間の上記最外周面を光軸方向に二等分する円周は、実質的に上記レンズ中心面上にある。
本発明の他の態様のレンズは、光軸と平行な最外周面と、一方の第1光学面の外縁と上記最外周面の光軸方向の一端との間の第1フランジ面と、他方の第2光学面の外縁と上記最外周面の光軸方向の他端との間の第2フランジ面と、を備え、上記光軸と上記第1光学面との交点を通り上記光軸と直交する平面を第1面とし、上記光軸と上記第2光学面との交点を通り上記光軸と直交する平面を第2面とし、上記第1面と上記第2面との間の中央を通り上記光軸と直交する平面をレンズ中心面として、上記レンズ中心面は上記最外周面と交差しており、上記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた上記第1フランジ面上の点を通り上記光軸と直交する平面を第3面とし、上記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた上記第2フランジ面上の点を通り上記光軸と直交する平面を第4面とし、上記第3面と上記第4面との間の中央を通り上記光軸と直交する面をフランジ中心面として、上記レンズ中心面は上記フランジ中心面に対して上記第3面側に偏倚しており、上記第1フランジ面は、上記光軸を中心とする環状の第1フランジ面側凹部を有し、上記第2フランジ面は、上記光軸を中心とする環状の第2フランジ面側凹部を有し、上記第2フランジ面側凹部の底は、上記レンズ中心面よりも上記第4面側に配置されており、上記第1光学面は凹面であり、上記第2光学面は凹面であり、上記第2フランジ面側凹部の底を通り上記光軸と直交する平面を第5面とし、上記第1フランジ面側凹部の底を通り上記光軸と直交する平面を第6面とし、上記第6面と上記第5面との間の上記最外周面を光軸方向に二等分する円周は、実質的に上記レンズ中心面上にある。
また、本発明の一態様の光学ユニットは、上記レンズを含む複数の光学素子と、上記光学素子を収容している鏡筒と、を備え、上記レンズの上記最外周面に対向する上記鏡筒の領域をレンズ固定部として、上記レンズ固定部は、上記レンズの上記最外周面の全体と嵌合した状態で上記レンズが圧入されている。
The lens of one aspect of the present invention has an outermost peripheral surface parallel to the optical axis, a first flange surface between the outer edge of one first optical surface and one end of the outermost outer peripheral surface in the optical axis direction, and the other. A second flange surface between the outer edge of the second optical surface and the other end of the outermost peripheral surface in the optical axis direction is provided.
The plane that passes through the intersection of the optical axis and the first optical plane and is orthogonal to the optical axis is the first plane, and the plane that passes through the intersection of the optical axis and the second optical plane and is orthogonal to the optical axis is the first plane. The two surfaces are defined as a plane passing through the center between the first surface and the second surface and orthogonal to the optical axis as the lens center surface, and the lens center surface intersects the outermost outer surface of the lens. The plane passing through the point on the first flange surface farthest from the central surface in the optical axis direction and orthogonal to the optical axis is defined as the third surface, and the second flange surface farthest from the center surface of the lens in the optical axis direction. The plane passing through the upper point and orthogonal to the optical axis is defined as the fourth plane, and the plane passing through the center between the third plane and the fourth plane and orthogonal to the optical axis is defined as the flange center plane. The surface is biased toward the third surface side with respect to the central surface of the flange, the first flange surface is a flat surface having no recess, and the second flange surface is centered on the optical axis. It has an annular second flange surface side recess, and the bottom of the second flange surface side recess is arranged on the fourth surface side of the lens center surface , and the second optical surface is a concave surface. The plane passing through the bottom of the concave portion on the second flange surface side and orthogonal to the optical axis is defined as the fifth surface, and the outermost outer peripheral surface between the third surface and the fifth surface is bisected in the optical axis direction. The circumference is substantially on the central plane of the lens.
The lens of another aspect of the present invention has an outermost outer surface parallel to the optical axis, a first flange surface between the outer edge of one first optical surface and one end of the outermost outer surface in the optical axis direction, and the other. A second flange surface between the outer edge of the second optical surface and the other end of the outermost outer surface in the optical axis direction is provided, and the optical axis passes through the intersection of the optical axis and the first optical surface. The plane orthogonal to the optical axis is the first plane, the plane passing through the intersection of the optical axis and the second optical plane and orthogonal to the optical axis is the second plane, and the center between the first plane and the second plane. A plane on the first flange surface that intersects the outermost outer peripheral surface of the lens and is the farthest from the central surface of the lens in the optical axis direction, with a plane orthogonal to the optical axis as the central surface of the lens. The plane passing through and orthogonal to the optical axis is defined as the third surface, and the plane passing through the point on the second flange surface farthest from the center surface of the lens in the optical axis direction and orthogonal to the optical axis is defined as the fourth surface. The surface passing through the center between the third surface and the fourth surface and orthogonal to the optical axis is set as the flange center surface, and the lens center surface is biased toward the third surface side with respect to the flange center surface. The first flange surface has an annular first flange surface side recess centered on the optical axis, and the second flange surface has an annular second flange surface side recess centered on the optical axis. The bottom of the concave portion on the second flange surface side is arranged on the fourth surface side of the central surface of the lens, the first optical surface is a concave surface, and the second optical surface is a concave surface. The plane passing through the bottom of the recess on the second flange surface side and orthogonal to the optical axis is defined as the fifth plane, and the plane passing through the bottom of the recess on the first flange surface side and orthogonal to the optical axis is defined as the sixth plane. The circumference that bisects the outermost outer peripheral surface between the sixth surface and the fifth surface in the optical axis direction is substantially on the central surface of the lens.
Further, the optical unit according to one aspect of the present invention includes a plurality of optical elements including the lens and a lens barrel accommodating the optical element, and the lens barrel facing the outermost outer peripheral surface of the lens. The lens is press-fitted into the lens fixing portion in a state of being fitted with the entire outermost peripheral surface of the lens.

また、本発明の一態様の光学ユニットは、レンズを含む一つ以上の光学素子と、上記光学素子を収容している鏡筒と、を備える光学ユニットであって、
上記レンズは、光軸と平行な最外周面と、一方の第1光学面の外縁と上記最外周面の光軸方向の一端との間の第1フランジ面と、他方の第2光学面の外縁と上記最外周面の光軸方向の他端との間の第2フランジ面と、を備え、上記光軸と上記第1光学面との交点を通り上記光軸と直交する平面を第1面とし、上記光軸と上記第2光学面との交点を通り上記光軸と直交する平面を第2面とし、上記第1面と上記第2面との間の中央を通り上記光軸と直交する平面をレンズ中心面として、上記レンズ中心面は上記最外周面と交差しており、上記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた上記第1フランジ面上の点を通り上記光軸と直交する平面を第3面とし、上記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた上記第2フランジ面上の点を通り上記光軸と直交する平面を第4面とし、上記第3面と上記第4面との間の中央を通り上記光軸と直交する面をフランジ中心面として、上記レンズ中心面は上記フランジ中心面に対して上記第3面側に偏倚しており、上記第1フランジ面は、凹部を有しない平坦面であり、上記第2フランジ面は、上記光軸を中心とする環状の第2フランジ面側凹部を有し、上記第2フランジ面側凹部の底は、上記レンズ中心面よりも上記第4面側に配置されており、上記第2光学面は凹面であり、上記レンズの上記最外周面に対向する上記鏡筒の領域をレンズ固定部として、上記レンズ固定部は、上記レンズの上記最外周面の上記第4面側の一部と嵌合した状態で上記レンズが圧入されており且つ上記レンズ中心面と交差している嵌合部と、上記レンズの上記最外周面の上記第3面側の残部との間に隙間をあけて対向する非嵌合部とを有し、上記第2フランジ面側凹部の底を通り上記光軸と直交する平面を第5面とし、上記嵌合部と上記非嵌合部との境界を通り上記光軸と直交する面を第7面とし、上記第7面と上記第5面との間の上記最外周面を光軸方向に二等分する円周は、実質的に上記レンズ中心面上にある
Further, the optical unit of one aspect of the present invention is an optical unit including one or more optical elements including a lens and a lens barrel accommodating the optical elements .
The lens has an outermost outer surface parallel to the optical axis, a first flange surface between the outer edge of one first optical surface and one end of the outermost outer surface in the optical axis direction, and the other second optical surface. A first plane is provided with a second flange surface between the outer edge and the other end of the outermost peripheral surface in the optical axis direction, passes through the intersection of the optical axis and the first optical surface, and is orthogonal to the optical axis. The plane is a plane that passes through the intersection of the optical axis and the second optical plane and is orthogonal to the optical axis as the second plane, passes through the center between the first plane and the second plane, and is the optical axis. With the orthogonal plane as the central surface of the lens, the central surface of the lens intersects the outermost peripheral surface of the lens, passes through the point on the first flange surface farthest from the central surface of the lens in the optical axis direction, and meets the optical axis. The plane orthogonal to the optical axis is defined as the third surface, and the plane passing through the point on the second flange surface farthest from the center surface of the lens in the optical axis direction and orthogonal to the optical axis is defined as the fourth surface. The plane passing through the center between the fourth plane and orthogonal to the optical axis is the flange center plane, and the lens center plane is biased toward the third plane with respect to the flange center plane, and the first flange The surface is a flat surface having no recess, the second flange surface has an annular second flange surface side recess centered on the optical axis, and the bottom of the second flange surface side recess is the above. The lens is fixed by using the region of the lens barrel facing the outermost peripheral surface of the lens as a lens fixing portion, which is arranged on the fourth surface side of the lens center surface and the second optical surface is a concave surface. The portion is a fitting portion in which the lens is press-fitted in a state of being fitted with a part of the outermost outer peripheral surface of the lens on the fourth surface side and intersecting with the central surface of the lens, and a fitting portion of the lens. possess a non-engaging portion facing a gap between the remainder of the third surface side of the outermost peripheral surface, the plane perpendicular to the bottom as the optical axis of the second flange surface recess The fifth surface is the surface that passes through the boundary between the fitting portion and the non-fitting portion and is orthogonal to the optical axis, and is the seventh surface, which is the outermost outer peripheral surface between the seventh surface and the fifth surface. The circumference that divides the image into two equal parts in the optical axis direction is substantially on the central surface of the lens .

本発明によれば、鏡筒に圧入されるレンズの光学面の歪を抑制し、レンズ及び光学ユニットの光学性能を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress distortion of the optical surface of the lens press-fitted into the lens barrel and improve the optical performance of the lens and the optical unit.

本発明の実施形態を説明するための、光学ユニットの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of an optical unit for demonstrating the embodiment of this invention. 図1の光学ユニットに含まれるレンズの詳細な断面図である。It is a detailed cross-sectional view of the lens included in the optical unit of FIG. 図2のレンズの光学面の面形状変化量の一例のグラフである。It is a graph of an example of the surface shape change amount of the optical surface of the lens of FIG. 図1のレンズの変形例を鏡筒に収容された状態にて示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the lens of FIG. 1 in the state which was accommodated in the lens barrel. 本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例を鏡筒に収容された状態にて示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the lens in the state which was housed in the lens barrel for demonstrating the embodiment of this invention. 図5のレンズの光学面の面形状変化量の一例のグラフである。It is a graph of an example of the surface shape change amount of the optical surface of the lens of FIG. 本発明の実施形態を説明するための、光学ユニットの他の例の要部断面図である。It is sectional drawing of the main part of another example of an optical unit for demonstrating the embodiment of this invention.

図1は、本発明の実施形態を説明するための、光学ユニットの一例を示し、図2は、図1の光学ユニットに含まれるレンズを示す。 FIG. 1 shows an example of an optical unit for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a lens included in the optical unit of FIG.

図1に示す光学ユニット1は、第1レンズ2と、第2レンズ3Aと、絞り4と、これら第1レンズ2、第2レンズ3A、及び絞り4を収容している鏡筒5とを備える。第1レンズ2は最も被写体側に配置されており、第2レンズ3Aは第1レンズ2の像側に配置され、絞り4は第2レンズ3Aの像側に配置されている。なお、レンズの枚数、絞りの配置等の構成は、図示の例に限定されず、光学ユニットの設計に応じて適宜変更可能である。 The optical unit 1 shown in FIG. 1 includes a first lens 2, a second lens 3A, a diaphragm 4, and a lens barrel 5 accommodating the first lens 2, the second lens 3A, and the diaphragm 4. .. The first lens 2 is arranged on the subject side most, the second lens 3A is arranged on the image side of the first lens 2, and the aperture 4 is arranged on the image side of the second lens 3A. The configuration such as the number of lenses and the arrangement of diaphragms is not limited to the illustrated example, and can be appropriately changed according to the design of the optical unit.

鏡筒5は、第1レンズ固定部10と、第2レンズ固定部11とを有する。第2レンズ固定部11は第1レンズ固定部10よりも小径に形成されており、第1レンズ固定部10と第2レンズ固定部11との間には第1段部12が設けられている。また、第2レンズ固定部11の像側にも同様に第2段部13が設けられている。 The lens barrel 5 has a first lens fixing portion 10 and a second lens fixing portion 11. The second lens fixing portion 11 is formed to have a smaller diameter than the first lens fixing portion 10, and a first step portion 12 is provided between the first lens fixing portion 10 and the second lens fixing portion 11. .. Further, a second step portion 13 is similarly provided on the image side of the second lens fixing portion 11.

第1レンズ2は、第1段部12と当接する位置まで鏡筒5に挿入され、第1段部12と当接することによって鏡筒5の内部で軸方向に位置決めされている。そして、第1レンズ2は、第1段部12と当接した状態で第1レンズ固定部10に圧入されており、第1レンズ固定部10に圧入されることによって鏡筒5に固定されている。 The first lens 2 is inserted into the lens barrel 5 to a position where it comes into contact with the first step portion 12, and is positioned in the axial direction inside the lens barrel 5 by contacting with the first step portion 12. Then, the first lens 2 is press-fitted into the first lens fixing portion 10 in a state of being in contact with the first stage portion 12, and is fixed to the lens barrel 5 by being press-fitted into the first lens fixing portion 10. There is.

第2レンズ3Aは、絞り4が載置された第2段部13と当接する位置まで鏡筒5に挿入され、絞り4を介して第2段部13と当接することによって鏡筒5の内部で軸方向に位置決めされている。そして、第2レンズ3Aは、第2段部13と当接した状態で第2レンズ固定部11に圧入されており、第2レンズ固定部11に圧入されることによって鏡筒5に固定されている。 The second lens 3A is inserted into the lens barrel 5 to a position where it comes into contact with the second stage portion 13 on which the aperture 4 is placed, and the inside of the lens barrel 5 is brought into contact with the second stage portion 13 via the aperture 4. It is positioned in the axial direction with. Then, the second lens 3A is press-fitted into the second lens fixing portion 11 in a state of being in contact with the second stage portion 13, and is fixed to the lens barrel 5 by being press-fitted into the second lens fixing portion 11. There is.

絞り4は、第2レンズ3Aと第2段部13との間に挟み込まれることによって、鏡筒5の内部で軸方向に位置決めされ且つ鏡筒5に固定されている。 The aperture 4 is positioned in the axial direction inside the lens barrel 5 and fixed to the lens barrel 5 by being sandwiched between the second lens 3A and the second stage portion 13.

第1レンズ2及び第2レンズ3Aの材料としては、例えばシクロオレフィンポリマー(Cyclo Olefin Polymer:COP)、ポリメチルメタクリレート(Polymethyl methacrylate:PMMA)等の樹脂材料、及び石英ガラス等のガラス材料を用いることができる。 As the material of the first lens 2 and the second lens 3A, for example, a resin material such as Cyclo Olefin Polymer (COP) and polymethylacrylic (PMMA), and a glass material such as quartz glass are used. Can be done.

鏡筒5は、一例として、無機繊維含有の樹脂で構成することができる。鏡筒5を、無機繊維等を含有する所謂無機繊維強化プラスチック製とすることにより、機械的強度が高くなる。使用する樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリルブダジエンスチレン、ポリオレフィン及び各々の変性ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種、又は上記の群から選択される少なくとも一種を含むポリマーアロイなどを用いることができる。繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、繊維強化プラスチック、無機フィラー等を用いることができる。 As an example, the lens barrel 5 can be made of a resin containing an inorganic fiber. By making the lens barrel 5 made of so-called inorganic fiber reinforced plastic containing inorganic fibers and the like, the mechanical strength is increased. Examples of the resin to be used include polyamide, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene, syndiotactic polystyrene, polysulfone, polyethersulfon, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyamideimide, and polyether. A polymer alloy containing at least one selected from the group consisting of imide, polyether ether ketone, acrylonitrile budadiene styrene, polyolefin and each modified polymer, or at least one selected from the above group can be used. As the fiber, glass fiber, carbon fiber, fiber reinforced plastic, inorganic filler and the like can be used.

なお、鏡筒5は、高い遮光性及び光吸収性が要求される。使用する樹脂は黒色であることが好ましく、上記の樹脂材料は黒色顔料又は黒色染料を含むことが好ましい。黒色顔料又は黒色染料を含む樹脂材料によって鏡筒5を構成することにより、鏡筒5の内壁面を黒色とすることができ、鏡筒5の内壁面における可視光の反射をより有効に抑制することができる。 The lens barrel 5 is required to have high light-shielding property and light absorption property. The resin used is preferably black, and the above resin material preferably contains a black pigment or a black dye. By forming the lens barrel 5 with a resin material containing a black pigment or a black dye, the inner wall surface of the lens barrel 5 can be made black, and the reflection of visible light on the inner wall surface of the lens barrel 5 can be suppressed more effectively. be able to.

また、鏡筒5は、光軸方向の熱膨張係数が光軸と直交する方向の熱膨張係数よりも小さいことが好ましい。熱膨張による光軸方向の変化量を小さくして解像度低下への影響を小さくすることができるためである。上記の繊維の配向方向を、光軸に沿った方向とすることにより、光軸方向の熱膨張係数を光軸と直交する方向の熱膨張係数よりも小さくすることができる。 Further, it is preferable that the coefficient of thermal expansion in the optical axis direction of the lens barrel 5 is smaller than the coefficient of thermal expansion in the direction orthogonal to the optical axis. This is because the amount of change in the optical axis direction due to thermal expansion can be reduced to reduce the effect on resolution reduction. By setting the orientation direction of the fibers along the optical axis, the coefficient of thermal expansion in the direction of the optical axis can be made smaller than the coefficient of thermal expansion in the direction orthogonal to the optical axis.

鏡筒5の第1レンズ固定部10に圧入されている第1レンズ2には径方向の圧縮力が作用する。鏡筒5の第2レンズ固定部11に圧入されている第2レンズ3Aにも径方向の圧縮力が作用する。そして、第1レンズ2及び第2レンズ3Aと鏡筒5とで材料が相違することに起因して、温度変化に応じた第1レンズ2及び第2レンズ3Aの膨張又は収縮と鏡筒5の膨張又は収縮との間に差が生じ、膨張又は収縮の差は第1レンズ2及び第2レンズ3Aに作用する圧縮力を増減させる。 A compressive force in the radial direction acts on the first lens 2 which is press-fitted into the first lens fixing portion 10 of the lens barrel 5. A compressive force in the radial direction also acts on the second lens 3A that is press-fitted into the second lens fixing portion 11 of the lens barrel 5. Then, due to the difference in materials between the first lens 2 and the second lens 3A and the lens barrel 5, the expansion or contraction of the first lens 2 and the second lens 3A and the lens barrel 5 in response to the temperature change. There is a difference between expansion and contraction, and the difference between expansion and contraction increases or decreases the compressive force acting on the first lens 2 and the second lens 3A.

このように変化する圧縮力に起因して第1レンズ2及び第2レンズ3Aの光学面が歪むことを抑制することにより、第1レンズ2及び第2レンズ3Aそれぞれの光学性能、並びに光学ユニット1の光学性能を高めることができる。特に、絞り4に隣設されている第2レンズ3Aが光学ユニット1の光学性能に及ぼす影響は、第1レンズ2が光学ユニット1の光学性能に及ぼす影響よりも相対的に大きい。すなわち、光学ユニット1の光学性能を高めるうえで、第2レンズ3Aの光学面の歪を抑制することが効果的である。以下では、第2レンズ3Aを例に、圧縮力に起因して光学面が歪むことを抑制するためのレンズの構成を説明する。無論、以下に説明するレンズの構成は、同じく鏡筒5に圧入される第1レンズ2にも適用可能である。 By suppressing the distortion of the optical surfaces of the first lens 2 and the second lens 3A due to the compressive force changing in this way, the optical performance of each of the first lens 2 and the second lens 3A, and the optical unit 1 The optical performance of the lens can be improved. In particular, the influence of the second lens 3A adjacent to the aperture 4 on the optical performance of the optical unit 1 is relatively larger than the influence of the first lens 2 on the optical performance of the optical unit 1. That is, in order to improve the optical performance of the optical unit 1, it is effective to suppress the distortion of the optical surface of the second lens 3A. Hereinafter, the configuration of the lens for suppressing the distortion of the optical surface due to the compressive force will be described by taking the second lens 3A as an example. Of course, the lens configuration described below is also applicable to the first lens 2 which is also press-fitted into the lens barrel 5.

図2は、第2レンズ3Aの詳細な構成を示す。 FIG. 2 shows a detailed configuration of the second lens 3A.

第2レンズ3Aは、光軸xと平行な最外周面20Aと、被写体側に配置される第1光学面21と、像側に配置される第2光学面22と、第1光学面21の外縁E1と最外周面20Aの光軸方向の一端E3との間の第1フランジ面23と、第2光学面22の外縁E2と最外周面20Aの光軸方向の他端E4との間の第2フランジ面24とを備える。本例では、第1光学面21は凸球面状に形成されており、第2光学面22は凹球面状に形成されている。なお、第1光学面21及び第2光学面22の形状の組み合わせは特に限定されず、光学ユニット1の設計に応じて凸球面、凹球面、非球面、及び平坦面の適宜な組み合わせを取り得る。 The second lens 3A includes an outermost outer peripheral surface 20A parallel to the optical axis x, a first optical surface 21 arranged on the subject side, a second optical surface 22 arranged on the image side, and a first optical surface 21. Between the first flange surface 23 between the outer edge E1 and one end E3 of the outermost outer peripheral surface 20A in the optical axis direction, and between the outer edge E2 of the second optical surface 22 and the other end E4 of the outermost outer peripheral surface 20A in the optical axis direction. It is provided with a second flange surface 24. In this example, the first optical surface 21 is formed in a convex spherical surface shape, and the second optical surface 22 is formed in a concave spherical surface shape. The combination of the shapes of the first optical surface 21 and the second optical surface 22 is not particularly limited, and an appropriate combination of a convex spherical surface, a concave spherical surface, an aspherical surface, and a flat surface can be taken depending on the design of the optical unit 1. ..

最外周面20Aは、図1に示した光学ユニット1において鏡筒5の第2レンズ固定部11に嵌合する面である。最外周面20Aに対向する鏡筒5の領域としての第2レンズ固定部11は軸方向全長に亘って一定の内径に形成されており、最外周面20Aは光軸方向全長に亘って第2レンズ固定部11に嵌合し、第2レンズ3Aに作用する圧縮力は最外周面20Aの全体に負荷される。 The outermost outer peripheral surface 20A is a surface that fits into the second lens fixing portion 11 of the lens barrel 5 in the optical unit 1 shown in FIG. The second lens fixing portion 11 as a region of the lens barrel 5 facing the outermost outer peripheral surface 20A is formed to have a constant inner diameter over the entire length in the axial direction, and the outermost outer peripheral surface 20A is the second over the entire length in the optical axis direction. The compressive force that fits into the lens fixing portion 11 and acts on the second lens 3A is applied to the entire outermost peripheral surface 20A.

第1光学面21の光軸xとの交点P1と第2光学面22の光軸xとの交点P2との間の中点を第2レンズ3Aの中心Oとして、第2レンズ3Aでは、最外周面20Aに負荷される圧縮力に起因する中心Oまわりの曲げモーメントが抑制される。これにより、第2レンズ3Aの撓みが抑制され、第1光学面21及び第2光学面22の歪が抑制される。 The midpoint between the intersection P1 of the first optical surface 21 with the optical axis x and the intersection P2 of the second optical surface 22 with the optical axis x is the center O of the second lens 3A, and the second lens 3A has the highest point. The bending moment around the center O due to the compressive force applied to the outer peripheral surface 20A is suppressed. As a result, the deflection of the second lens 3A is suppressed, and the distortion of the first optical surface 21 and the second optical surface 22 is suppressed.

そして、最外周面20Aに負荷される分布荷重としての圧縮力を、最外周面20Aを光軸方向に二等分する円周C1に負荷される等価な集中荷重に置き換えて、この集中荷重が負荷される円周C1と中心Oとの光軸方向のずれが縮小されることによって中心Oまわりの曲げモーメントが抑制されている。 Then, the compressive force as the distributed load applied to the outermost outer peripheral surface 20A is replaced with an equivalent concentrated load applied to the circumference C1 that divides the outermost outer peripheral surface 20A into two equal parts in the optical axis direction, and this concentrated load is generated. The bending moment around the center O is suppressed by reducing the deviation of the loaded circumference C1 and the center O in the optical axis direction.

まず、第1光学面21の光軸xとの交点P1を通り光軸xと直交する平面を第1面S1とし、第2光学面22の光軸xとの交点P2を通り光軸xと直交する平面を第2面S2とし、第1面S1と第2面S2との間の中央を通り光軸xと直交する平面、すなわち中心Oを通り光軸xと直交する平面をレンズ中心面SS1として、レンズ中心面SS1は最外周面20Aと交差している。 First, the plane that passes through the intersection P1 of the first optical surface 21 with the optical axis x and is orthogonal to the optical axis x is defined as the first surface S1, and passes through the intersection P2 of the second optical surface 22 with the optical axis x and becomes the optical axis x. The plane orthogonal to the second plane S2 is defined as the second plane S2, and the plane passing through the center between the first plane S1 and the second plane S2 and orthogonal to the optical axis x, that is, the plane passing through the center O and orthogonal to the optical axis x is the lens center plane. As SS1, the lens center surface SS1 intersects the outermost outer peripheral surface 20A.

また、レンズ中心面SS1から光軸方向に最も離れた第1フランジ面23上の点を通り光軸xと直交する平面を第3面S3とし、レンズ中心面SS1から光軸方向に最も離れた第2フランジ面24上の点を通り光軸xと直交する平面を第4面S4とし、第3面S3と第4面S4との間の中央を通り光軸xと直交する面をフランジ中心面SS2として、レンズ中心面SS1はフランジ中心面SS2に対して第3面S3側に偏倚している。 Further, the plane passing through the point on the first flange surface 23 farthest from the lens center surface SS1 in the optical axis direction and orthogonal to the optical axis x is defined as the third surface S3, and is farthest from the lens center surface SS1 in the optical axis direction. The plane passing through the point on the second flange surface 24 and orthogonal to the optical axis x is defined as the fourth surface S4, and the plane passing through the center between the third surface S3 and the fourth surface S4 and orthogonal to the optical axis x is the flange center. As the surface SS2, the lens center surface SS1 is biased toward the third surface S3 with respect to the flange center surface SS2.

円周C1と中心Oとの光軸方向のずれ量Δは、少なくともレンズ中心面SS1のフランジ中心面SS2に対する偏倚量より小さくされる。そして、中心Oを通るレンズ中心面SS1が最外周面20Aと交差していることにより、例えば円周C1の光軸上の位置が中心Oの位置と実質的に一致する程に、円周C1と中心Oとの光軸方向のずれ量Δを小さくすることが可能となる。以下、円周C1と中心Oとの光軸方向のずれ量Δを小さくするための構成について説明する。 The amount of deviation Δ between the circumference C1 and the center O in the optical axis direction is at least smaller than the amount of deviation of the lens center surface SS1 with respect to the flange center surface SS2. Then, since the lens center surface SS1 passing through the center O intersects the outermost outer peripheral surface 20A, for example, the circumference C1 is such that the position on the optical axis of the circumference C1 substantially coincides with the position of the center O. It is possible to reduce the amount of deviation Δ between the lens and the center O in the optical axis direction. Hereinafter, a configuration for reducing the amount of deviation Δ between the circumference C1 and the center O in the optical axis direction will be described.

第1フランジ面23は、第3面S3から第1面S1までの範囲に設けられている。なお、第3面S3から第1面S1までの範囲には第3面S3及び第1面S1が含まれる。本例では、第1面S1が通る交点P1を与える第1光学面21が凸球面状に形成されており、第3面S3は、レンズ中心面SS1から光軸方向に最も離れた第1フランジ面23上の点を通る平面であることから、第1フランジ面23は、第3面S3に包含され、凹部を有しない平坦面となっている。 The first flange surface 23 is provided in the range from the third surface S3 to the first surface S1. The range from the third surface S3 to the first surface S1 includes the third surface S3 and the first surface S1. In this example, the first optical surface 21 that provides the intersection P1 through which the first surface S1 passes is formed in a convex spherical shape, and the third surface S3 is the first flange farthest from the lens center surface SS1 in the optical axis direction. Since it is a flat surface passing through a point on the surface 23, the first flange surface 23 is included in the third surface S3 and is a flat surface having no recess.

一方、第2フランジ面24は、光軸xを中心とする環状の第2フランジ面側凹部25Aを有する。そして、第2フランジ面側凹部25Aの底26は、レンズ中心面SS1よりも第4面S4側に配置されている。なお、第2フランジ面側凹部の底とは、第2フランジ面側凹部のなかで第4面S4(レンズ中心面SS1から光軸方向に最も離れた第2フランジ面24上の点を通り光軸xと直交する平面)から光軸方向に最も離れている部分をいうものとする。本例では、第2フランジ面側凹部25Aは、第2フランジ面24の外縁に沿って設けられる面取り部として構成されており、第2フランジ面側凹部25Aの底26は、最外周面20Aの第5面S5側の一端E4に一致している。 On the other hand, the second flange surface 24 has an annular second flange surface side recess 25A centered on the optical axis x. The bottom 26 of the second flange surface side recess 25A is arranged on the fourth surface S4 side of the lens center surface SS1. The bottom of the recess on the second flange surface side means the light passing through the point on the second flange surface 24 which is the farthest from the lens center surface SS1 in the optical axis direction among the recesses on the second flange surface side. It is defined as the portion farthest from the plane (plane orthogonal to the axis x) in the optical axis direction. In this example, the second flange surface side recess 25A is configured as a chamfered portion provided along the outer edge of the second flange surface 24, and the bottom 26 of the second flange surface side recess 25A is the outermost outer peripheral surface 20A. It coincides with one end E4 on the fifth surface S5 side.

仮に第2フランジ面側凹部25Aが第2フランジ面24に設けられていないとすると、第2レンズ3Aの最外周面は第3面S3から第4面S4に跨って設けられる。したがって、最外周面に負荷される圧縮力を、最外周面を光軸方向に二等分する円周に負荷される等価な集中荷重に置き換えた際に、この集中荷重が負荷される円周はフランジ中心面SS2上に配置される。 Assuming that the second flange surface side recess 25A is not provided on the second flange surface 24, the outermost outer peripheral surface of the second lens 3A is provided so as to straddle the third surface S3 to the fourth surface S4. Therefore, when the compressive force applied to the outermost peripheral surface is replaced with an equivalent concentrated load applied to the circumference that bisects the outermost peripheral surface in the optical axis direction, the circumference on which this concentrated load is applied. Is arranged on the flange center surface SS2.

これに対し、第2フランジ面側凹部25Aが第2フランジ面24に設けられている場合に、最外周面20A及び最外周面20A上の円周C1は、第2フランジ面側凹部25Aが第2フランジ面24に設けられていない場合と比較して第3面S3側に寄せられる。これにより、円周C1と中心Oとの光軸方向のずれ量Δは、レンズ中心面SS1のフランジ中心面SS2に対する偏倚量よりも小さくなる。 On the other hand, when the second flange surface side recess 25A is provided on the second flange surface 24, the second flange surface side recess 25A is the second circumferential C1 on the outermost outer peripheral surface 20A and the outermost outer peripheral surface 20A. 2 It is closer to the third surface S3 side as compared with the case where it is not provided on the flange surface 24. As a result, the amount of deviation Δ between the circumference C1 and the center O in the optical axis direction becomes smaller than the amount of deviation of the lens center surface SS1 with respect to the flange center surface SS2.

そして、第2フランジ面側凹部25Aの底26の光軸方向の位置を適宜調整することにより、例えば円周C1の光軸上の位置が中心Oの位置と実質的に一致する程に、円周C1と中心Oとの光軸方向のずれ量Δを小さくできる。これにより、最外周面20Aに負荷される圧縮力に起因する中心Oまわりの曲げモーメントを抑制でき、ひいては第2レンズ3Aの撓みを抑制して第1光学面21及び第2光学面22の歪を抑制できる。 Then, by appropriately adjusting the position of the bottom 26 of the second flange surface side recess 25A in the optical axis direction, for example, the position of the circumference C1 on the optical axis substantially coincides with the position of the center O. The amount of deviation Δ between the circumference C1 and the center O in the optical axis direction can be reduced. As a result, the bending moment around the center O due to the compressive force applied to the outermost peripheral surface 20A can be suppressed, and the bending of the second lens 3A can be suppressed, resulting in distortion of the first optical surface 21 and the second optical surface 22. Can be suppressed.

本例では第2光学面22が凹球面状に形成されており、このように少なくとも一方の光学面が凹面であるレンズは、構造的に、最外周面に負荷される径方向の圧縮力に起因して撓みやすい。上述した第2レンズ3Aの構成は、少なくとも一方の光学面が凹面であるレンズの撓みを抑制するのに特に有用である。 In this example, the second optical surface 22 is formed in a concave spherical shape, and the lens in which at least one optical surface is concave in this way is structurally subjected to a radial compressive force applied to the outermost peripheral surface. Due to this, it is easy to bend. The configuration of the second lens 3A described above is particularly useful for suppressing bending of a lens in which at least one optical surface is concave.

以上のように第2レンズ3Aの撓みが抑制された光学ユニット1は、車載用又は監視用の光学ユニットとして好適である。車載用又は監視用の光学ユニットは、比較的高温に晒される環境下で使用され、レンズと鏡筒との間の膨張の差が比較的大きく、鏡筒に圧入されたレンズに負荷される圧縮力もまた比較的大きい。しかし、光学ユニット1によれば、第2レンズ3Aに負荷される圧縮力に起因した中心Oまわりの曲げモーメントが抑制されることによって第2レンズ3Aの撓みが抑制されており、これにより、高温に晒された際にも光学ユニット1の光学性能を維持することができる。 As described above, the optical unit 1 in which the bending of the second lens 3A is suppressed is suitable as an optical unit for in-vehicle use or monitoring. The in-vehicle or surveillance optical unit is used in an environment exposed to a relatively high temperature, and the difference in expansion between the lens and the lens barrel is relatively large, and the compression applied to the lens press-fitted into the lens barrel is applied. The force is also relatively large. However, according to the optical unit 1, the bending moment around the center O caused by the compressive force applied to the second lens 3A is suppressed, so that the bending of the second lens 3A is suppressed, and thereby the high temperature. The optical performance of the optical unit 1 can be maintained even when exposed to.

中心Oまわりの曲げモーメントを抑制する観点から、円周C1の光軸上の位置は中心Oの位置と実質的に一致していることが好ましい。なお、円周C1の光軸上の位置が中心Oの位置と実質的に一致するとは、中心Oまわりの曲げモーメントに基づく第2レンズ3Aの撓みが無視し得る程度に曲げモーメントが抑制される範囲で円周C1と中心Oとの光軸方向の僅かなずれは含むものであり、具体的には下式を満たすことを意味する。
|D3×0.5−D2|≦D1×0.10・・・(1)
From the viewpoint of suppressing the bending moment around the center O, it is preferable that the position of the circumference C1 on the optical axis substantially coincides with the position of the center O. The fact that the position of the circumference C1 on the optical axis substantially coincides with the position of the center O means that the bending moment is suppressed to the extent that the bending of the second lens 3A based on the bending moment around the center O can be ignored. In the range, a slight deviation between the circumference C1 and the center O in the optical axis direction is included, and specifically, it means that the following equation is satisfied.
| D3 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10 ... (1)

ここで、第2フランジ面側凹部25Aの底26を通り光軸xと直交する平面を第5面S5として、式(1)のD1は、第1面S1と第2面S2との間の距離であり、D2は、第5面S5とレンズ中心面SS1との間の距離であり、D3は、第5面S5と第3面S3との間の距離である。そして、式(1)の左辺|D3×0.5−D2|が、円周C1と中心Oとの光軸方向のずれ量Δに相当する。 Here, the plane passing through the bottom 26 of the second flange surface side recess 25A and orthogonal to the optical axis x is defined as the fifth surface S5, and D1 of the equation (1) is between the first surface S1 and the second surface S2. D2 is the distance between the fifth surface S5 and the lens center surface SS1, and D3 is the distance between the fifth surface S5 and the third surface S3. The left side | D3 × 0.5-D2 | of the equation (1) corresponds to the amount of deviation Δ between the circumference C1 and the center O in the optical axis direction.

図3は、第2レンズ3Aの、ずれ量Δ(|D3×0.5−D2|)と第1光学面21の面形状変化量ωとの関係を示す。 FIG. 3 shows the relationship between the displacement amount Δ (| D3 × 0.5−D2 |) of the second lens 3A and the surface shape change amount ω of the first optical surface 21.

光軸xからの径方向距離をYとし、無負荷状態と最外周面20Aに圧縮力が負荷された状態との間で第1光学面21上の距離Yの点における光軸方向の変位量を面形状変化量ω(Y)として、面形状変化量ω(Y)は、下式に示すように、ずれ量Δ及び距離Yの二乗に比例し、βに反比例する。
ω(Y)=Δ・f(Y^2)・1/β・・・(i)
なお、βは、第2レンズ3Aの剛性係数であり、剛性係数βは、レンズの形状(凸又は凹、曲率、等)に依存する変数であって0<β≦1である。また、面形状変化量ωの単位はミクロンメートルであり、ずれ量Δ及び距離Yの単位はいずれもミリメートルである。
Let Y be the radial distance from the optical axis x, and the amount of displacement in the optical axis direction at the point of the distance Y on the first optical surface 21 between the no-load state and the state in which the outermost peripheral surface 20A is loaded with a compressive force. Is the surface shape change amount ω (Y), and the surface shape change amount ω (Y) is proportional to the square of the deviation amount Δ and the distance Y and inversely proportional to β, as shown in the following equation.
ω (Y) = Δ ・ f (Y ^ 2) ・ 1 / β ・ ・ ・ (i)
Note that β is the rigidity coefficient of the second lens 3A, and the rigidity coefficient β is a variable that depends on the shape of the lens (convex or concave, curvature, etc.), and 0 <β ≦ 1. The unit of the surface shape change amount ω is micron meter, and the unit of the deviation amount Δ and the distance Y is millimeter.

図3に示すグラフは、第2レンズ3Aが樹脂材料からなるものとし、車載用又は監視用としての一般的な光学ユニットを考慮して、第1光学面21を外径φ5mmとし、最外周面20Aに負荷される圧縮力と等価な円周C1に負荷される分布荷重を4.4MPaとして、式(i)に基づき、複数のずれ量Δにおける面形状変化量ωを計算により求めたものである。 In the graph shown in FIG. 3, the second lens 3A is made of a resin material, the first optical surface 21 has an outer diameter of φ5 mm, and the outermost peripheral surface is in consideration of a general optical unit for in-vehicle use or monitoring. Based on the equation (i), the surface shape change amount ω in a plurality of deviation amounts Δ is calculated by calculating the distributed load applied to the circumference C1 equivalent to the compressive force applied to 20A as 4.4 MPa. is there.

図3から分かるとおり、ずれ量ΔがD1×0.10以下であれば、第1光学面21の最外周部でも面形状変化量ωが1μm以下に収まり、第1光学面21の面形状変化によっても第2レンズ3Aの光学性能を維持できる。 As can be seen from FIG. 3, when the deviation amount Δ is D1 × 0.10 or less, the surface shape change amount ω is within 1 μm even at the outermost peripheral portion of the first optical surface 21, and the surface shape change of the first optical surface 21 The optical performance of the second lens 3A can also be maintained.

図4は、上述した第2レンズ3Aの変形例を示す。 FIG. 4 shows a modified example of the second lens 3A described above.

図4に示す第2レンズ3Bでは、面取り部として構成される第2フランジ面側凹部25Aに替えて、溝として構成されている第2フランジ面側凹部25Bが第2フランジ面24に設けられている。そして、第2フランジ面側凹部25Bが溝として構成されることに伴い、第2レンズ3Bの最外周面20Bは第3面S3から第4面S4に跨って設けられている。 In the second lens 3B shown in FIG. 4, a second flange surface side recess 25B configured as a groove is provided on the second flange surface 24 in place of the second flange surface side recess 25A configured as a chamfered portion. There is. As the second flange surface side recess 25B is formed as a groove, the outermost outer peripheral surface 20B of the second lens 3B is provided so as to straddle the third surface S3 to the fourth surface S4.

最外周面20Bのうち第2フランジ面側凹部25Bと径方向に重畳している重畳領域20Ba、及び第2フランジ面側凹部25Bと径方向に非重畳である非重畳領域20Bbのいずれにも圧縮力が負荷されるが、重畳領域20Baに負荷される圧縮力の大部分は、溝として構成されている第2フランジ面側凹部25Bが変形することによって吸収され、第2レンズ3Bの撓みは、主として非重畳領域20Bbに負荷される圧縮力によって支配される。 Of the outermost outer peripheral surface 20B, compression is performed on both the overlapping region 20Ba that is radially superimposed on the second flange surface side recess 25B and the non-overlapping region 20Bb that is not radially superimposed on the second flange surface side recess 25B. Although a force is applied, most of the compressive force applied to the overlapping region 20Ba is absorbed by the deformation of the second flange surface side recess 25B formed as a groove, and the deflection of the second lens 3B is reduced. It is mainly dominated by the compressive force applied to the non-superimposed region 20Bb.

そこで、第2レンズ3Bの撓みとの関係では、非重畳領域20Bbに負荷される圧縮力を、非重畳領域20Bbを光軸方向に二等分する円周C2に負荷される等価な集中荷重に置き換えて、この集中荷重が負荷される円周C2と中心Oとの光軸方向のずれを縮小すればよい。そして、第2フランジ面側凹部25Bの底26の光軸方向の位置を適宜調整することにより、例えば円周C2の光軸上の位置が中心Oの位置と実質的に一致する程に、円周C2と中心Oとの光軸方向のずれ量Δを小さくできる。これにより、最外周面20Bに負荷される圧縮力に起因する中心Oまわりの曲げモーメントを抑制でき、ひいては第2レンズ3Bの撓みを抑制して第1光学面21及び第2光学面22の歪を抑制できる。 Therefore, in relation to the deflection of the second lens 3B, the compressive force applied to the non-superimposed region 20Bb is converted to an equivalent concentrated load applied to the circumference C2 that bisects the non-superimposed region 20Bb in the optical axis direction. By replacing it, the deviation in the optical axis direction between the circumference C2 on which this concentrated load is applied and the center O may be reduced. Then, by appropriately adjusting the position of the bottom 26 of the second flange surface side recess 25B in the optical axis direction, for example, the position of the circumference C2 on the optical axis substantially coincides with the position of the center O. The amount of deviation Δ between the circumference C2 and the center O in the optical axis direction can be reduced. As a result, the bending moment around the center O due to the compressive force applied to the outermost peripheral surface 20B can be suppressed, and the bending of the second lens 3B can be suppressed, resulting in distortion of the first optical surface 21 and the second optical surface 22. Can be suppressed.

また、本例では、第2フランジ面側凹部25Bが溝として構成されることに伴い、最外周面20Bは、第3面S3から第4面S4に跨って設けられており、図2に示した第2レンズ3Aの最外周面20Aよりも光軸方向に延長されている。これにより、最外周面20Bと鏡筒5の第2レンズ固定部11との嵌合代が延長され、鏡筒5に圧入された第2レンズ3Bの倒れ、すなわち鏡筒5の中心軸に対する第2レンズ3Bの光軸xの傾きを抑制することができ、光学ユニットの光学性能を一層高めることができる。 Further, in this example, since the second flange surface side recess 25B is configured as a groove, the outermost outer peripheral surface 20B is provided so as to straddle the third surface S3 to the fourth surface S4, and is shown in FIG. It is extended in the optical axis direction from the outermost outer peripheral surface 20A of the second lens 3A. As a result, the fitting allowance between the outermost outer peripheral surface 20B and the second lens fixing portion 11 of the lens barrel 5 is extended, and the second lens 3B press-fitted into the lens barrel 5 collapses, that is, the second lens 3B with respect to the central axis of the lens barrel 5. The inclination of the optical axis x of the two lenses 3B can be suppressed, and the optical performance of the optical unit can be further improved.

中心Oまわりの曲げモーメントを抑制する観点から、円周C2の光軸上の位置は中心Oの位置と実質的に一致し、具体的には式(1)を満たすことが好ましい。ただし、式(1)の距離D3を規定する第5面S5は、第2フランジ面側凹部25Bの底26を通り光軸xと直交する平面とする。また、第2フランジ面側凹部25Bが溝として構成されることにより、第2レンズ3Bのフランジ部(第1フランジ面23及び第2フランジ面24によって光軸方向に挟まれている部分)には括れが形成される。この括れによってフランジ部の強度が低下することを抑制する観点では、第2フランジ面側凹部25Bの底26は、第2面S2上又は第2面S2よりも第4面S4側に配置されていることが好ましい。 From the viewpoint of suppressing the bending moment around the center O, the position of the circumference C2 on the optical axis substantially coincides with the position of the center O, and specifically, it is preferable that the equation (1) is satisfied. However, the fifth surface S5 that defines the distance D3 in the formula (1) is a plane that passes through the bottom 26 of the second flange surface side recess 25B and is orthogonal to the optical axis x. Further, since the second flange surface side recess 25B is configured as a groove, the flange portion of the second lens 3B (the portion sandwiched by the first flange surface 23 and the second flange surface 24 in the optical axis direction) is formed. A constriction is formed. From the viewpoint of suppressing the decrease in the strength of the flange portion due to this constriction, the bottom 26 of the second flange surface side recess 25B is arranged on the second surface S2 or on the fourth surface S4 side of the second surface S2. It is preferable to have.

図示の例では、円周C2の光軸上の位置を中心Oの位置に一致させるべく、第2フランジ面側凹部25Bの底26が、第2面S2を挟んで第4面S4側とは反対側に配置されているが、中心Oまわりの曲げモーメントの抑制及びフランジ部の強度の確保のバランスをとって第2フランジ面側凹部25Bの底26の光軸方向の位置を調整すればよい。 In the illustrated example, the bottom 26 of the second flange surface side recess 25B is different from the fourth surface S4 side with the second surface S2 in between so that the position of the circumference C2 on the optical axis coincides with the position of the center O. Although it is arranged on the opposite side, the position of the bottom 26 of the second flange surface side recess 25B in the optical axis direction may be adjusted in a balance between suppressing the bending moment around the center O and ensuring the strength of the flange portion. ..

上述した第2レンズ3A及び第2レンズ3Bでは、一方のフランジ面(第2フランジ面24)にのみ凹部が設けられているが、レンズの両方のフランジ面に凹部が設けられてもよい。以下、図5を参照して、レンズの両方のフランジ面に凹部が設けられる場合について説明する。 In the second lens 3A and the second lens 3B described above, the recess is provided only on one flange surface (second flange surface 24), but the recess may be provided on both flange surfaces of the lens. Hereinafter, a case where recesses are provided on both flange surfaces of the lens will be described with reference to FIG.

図5は、本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例を示す。 FIG. 5 shows another example of a lens for explaining an embodiment of the present invention.

図5に示すレンズ103は、光学ユニットの複数の光学素子の一つとして用いられるレンズであり、鏡筒105のレンズ固定部111に圧入されることによって鏡筒105に固定されている。 The lens 103 shown in FIG. 5 is a lens used as one of a plurality of optical elements of the optical unit, and is fixed to the lens barrel 105 by being press-fitted into the lens fixing portion 111 of the lens barrel 105.

レンズ103は、光軸xと平行な最外周面120と、被写体側に配置される第1光学面121と、像側に配置される第2光学面122と、第1光学面121の外縁E1と最外周面120の光軸方向の一端E3との間の第1フランジ面123と、第2光学面122の外縁E2と最外周面120の光軸方向の他端E4との間の第2フランジ面124とを備え、第1光学面121及び第2光学面122は、いずれも凹球面状に形成されている。 The lens 103 has an outermost outer peripheral surface 120 parallel to the optical axis x, a first optical surface 121 arranged on the subject side, a second optical surface 122 arranged on the image side, and an outer edge E1 of the first optical surface 121. The first flange surface 123 between the outermost outer peripheral surface 120 and one end E3 in the optical axis direction, and the second outer edge E2 of the second optical surface 122 and the other end E4 in the optical axis direction of the outermost outer peripheral surface 120. A flange surface 124 is provided, and both the first optical surface 121 and the second optical surface 122 are formed in a concave spherical shape.

第1光学面121の光軸xとの交点P1を通り光軸xと直交する平面を第1面S1とし、第2光学面122の光軸xとの交点P2を通り光軸xと直交する平面を第2面S2とし、第1面S1と第2面S2との間の中央を通り光軸xと直交する平面、すなわち中心Oを通り光軸xと直交する平面をレンズ中心面SS1として、レンズ中心面SS1は最外周面120と交差している。 The plane that passes through the intersection P1 of the first optical surface 121 with the optical axis x and is orthogonal to the optical axis x is defined as the first plane S1, and passes through the intersection P2 of the second optical surface 122 with the optical axis x and is orthogonal to the optical axis x. The plane is defined as the second surface S2, and the plane passing through the center between the first surface S1 and the second surface S2 and orthogonal to the optical axis x, that is, the plane passing through the center O and orthogonal to the optical axis x is defined as the lens center surface SS1. , The central surface SS1 of the lens intersects the outermost surface 120.

また、レンズ中心面SS1から光軸方向に最も離れた第1フランジ面123上の点を通り光軸xと直交する平面を第3面S3とし、レンズ中心面SS1から光軸方向に最も離れた第2フランジ面124上の点を通り光軸xと直交する平面を第4面S4とし、第3面S3と第4面S4との間の中央を通り光軸xと直交する面をフランジ中心面SS2として、レンズ中心面SS1はフランジ中心面SS2に対して第3面S3側に偏倚している。 Further, the plane passing through the point on the first flange surface 123 farthest from the lens center surface SS1 in the optical axis direction and orthogonal to the optical axis x is defined as the third surface S3, and is farthest from the lens center surface SS1 in the optical axis direction. The plane passing through the point on the second flange surface 124 and orthogonal to the optical axis x is defined as the fourth surface S4, and the plane passing through the center between the third surface S3 and the fourth surface S4 and orthogonal to the optical axis x is the flange center. As the surface SS2, the lens center surface SS1 is biased toward the third surface S3 with respect to the flange center surface SS2.

そして、第1フランジ面123は、光軸xを中心とする環状の第1フランジ面側凹部127を有し、第1フランジ面側凹部127を含めて第3面S3から第1面S1までの範囲に設けられている。すなわち、第1フランジ面側凹部127の底128は、第1面S1上又は第1面S1よりも第3面S3側に配置されている。第1フランジ面側凹部127は、第1フランジ面123の外縁に沿って設けられる面取り部として構成されてもよいが、本例では溝として構成されている。 The first flange surface 123 has an annular first flange surface side recess 127 centered on the optical axis x, and includes the first flange surface side recess 127 from the third surface S3 to the first surface S1. It is provided in the range. That is, the bottom 128 of the first flange surface side recess 127 is arranged on the first surface S1 or on the third surface S3 side of the first surface S1. The first flange surface side recess 127 may be configured as a chamfered portion provided along the outer edge of the first flange surface 123, but in this example, it is configured as a groove.

第2フランジ面124もまた、光軸xを中心とする環状の第2フランジ面側凹部125を有し、第2フランジ面側凹部125の底126は、レンズ中心面SS1よりも第4面S4側に配置されている。第2フランジ面側凹部125は、第2フランジ面124の外縁に沿って設けられる面取り部として構成されてもよいが、本例では溝として構成されている。 The second flange surface 124 also has an annular second flange surface side recess 125 centered on the optical axis x, and the bottom 126 of the second flange surface side recess 125 is a fourth surface S4 rather than the lens center surface SS1. It is located on the side. The second flange surface side recess 125 may be configured as a chamfered portion provided along the outer edge of the second flange surface 124, but in this example, it is configured as a groove.

鏡筒105のレンズ固定部111は、軸方向全長に亘って一定の内径に形成されており、最外周面120は光軸方向全長に亘ってレンズ固定部111に嵌合し、レンズ103に作用する圧縮力は最外周面120の全体、すなわち第1フランジ面側凹部127と径方向に重畳している第1重畳領域120a、第2フランジ面側凹部125と径方向に重畳している第2重畳領域120b、及び第1フランジ面側凹部127及び第2フランジ面側凹部125と径方向に非重畳である非重畳領域120cのいずれにも負荷される。ただし、レンズ103の撓みは、主として非重畳領域120cに負荷される圧縮力によって支配される。 The lens fixing portion 111 of the lens barrel 105 is formed to have a constant inner diameter over the entire length in the axial direction, and the outermost outer peripheral surface 120 fits into the lens fixing portion 111 over the entire length in the optical axis and acts on the lens 103. The compressive force to be applied is the entire outermost peripheral surface 120, that is, the first overlapping region 120a that is radially superimposed on the first flange surface side recess 127, and the second that is radially superimposed on the second flange surface side recess 125. The load is applied to both the overlapping region 120b, the first flange surface side recess 127, the second flange surface side recess 125, and the non-superimposing region 120c which is not superposed in the radial direction. However, the deflection of the lens 103 is mainly dominated by the compressive force applied to the non-overlapping region 120c.

そこで、レンズ103の撓みとの関係では、非重畳領域120cに負荷される圧縮力を、非重畳領域120cを光軸方向に二等分する円周C3に負荷される等価な集中荷重に置き換えて、この集中荷重が負荷される円周C3と中心Oとの光軸方向のずれを縮小すればよい。そして、第1フランジ面側凹部127の底128、及び第2フランジ面側凹部125の底126それぞれの光軸方向の位置を適宜調整することにより、例えば円周C3の光軸上の位置が中心Oの位置と実質的に一致する程に、円周C3と中心Oとの光軸方向のずれ量Δを小さくできる。これにより、最外周面120に負荷される圧縮力に起因する中心Oまわりの曲げモーメントを抑制でき、ひいてはレンズ103の撓みを抑制して第1光学面121及び第2光学面122の歪を抑制できる。そして、このように撓みが抑制されたレンズ103を備える光学ユニットは、上述した光学ユニット1と同様、車載用又は監視用の光学ユニットとして好適である。 Therefore, in relation to the deflection of the lens 103, the compressive force applied to the non-overlapping region 120c is replaced with an equivalent concentrated load applied to the circumference C3 that bisects the non-overlapping region 120c in the optical axis direction. , The deviation in the optical axis direction between the circumference C3 on which this concentrated load is applied and the center O may be reduced. Then, by appropriately adjusting the positions of the bottom 128 of the first flange surface side recess 127 and the bottom 126 of the second flange surface side recess 125 in the optical axis direction, for example, the position on the optical axis of the circumference C3 is the center. The amount of deviation Δ between the circumference C3 and the center O in the optical axis direction can be reduced so as to substantially coincide with the position of O. As a result, the bending moment around the center O due to the compressive force applied to the outermost peripheral surface 120 can be suppressed, and thus the bending of the lens 103 is suppressed to suppress the distortion of the first optical surface 121 and the second optical surface 122. it can. The optical unit including the lens 103 whose deflection is suppressed in this way is suitable as an in-vehicle or monitoring optical unit, like the above-mentioned optical unit 1.

中心Oまわりの曲げモーメントを抑制する観点から、円周C3の光軸上の位置は中心Oの位置と実質的に一致し、具体的には下式を満たすことが好ましい。
|D4×0.5−D2|≦D1×0.10・・・(2)
From the viewpoint of suppressing the bending moment around the center O, the position of the circumference C3 on the optical axis substantially coincides with the position of the center O, and specifically, it is preferable that the following equation is satisfied.
| D4 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10 ... (2)

ここで、第2フランジ面側凹部125の底126を通り光軸xと直交する平面を第5面S5とし、第1フランジ面側凹部127の底128を通り光軸xと直交する平面を第6面S6とし、式(2)のD1は、第1面S1と第2面S2との間の距離であり、D2は、第5面S5とレンズ中心面SS1との間の距離であり、D4は、第5面S5と第6面S6との間の距離である。そして、式(2)の左辺|D4×0.5−D2|が、円周C3と中心Oとの光軸方向のずれ量Δに相当する。 Here, the plane passing through the bottom 126 of the second flange surface side recess 125 and orthogonal to the optical axis x is defined as the fifth surface S5, and the plane passing through the bottom 128 of the first flange surface side recess 127 and orthogonal to the optical axis x is the second plane. 6 planes S6, D1 of the equation (2) is the distance between the first plane S1 and the second plane S2, and D2 is the distance between the fifth plane S5 and the lens center plane SS1. D4 is the distance between the fifth surface S5 and the sixth surface S6. The left side | D4 × 0.5-D2 | of the equation (2) corresponds to the amount of deviation Δ between the circumference C3 and the center O in the optical axis direction.

図6は、図5に示したレンズ103の、ずれ量Δ(|D4×0.5−D2|)と第1光学面121の面形状変化量ωとの関係を示す。 FIG. 6 shows the relationship between the deviation amount Δ (| D4 × 0.5−D2 |) of the lens 103 shown in FIG. 5 and the surface shape change amount ω of the first optical surface 121.

光軸xからの径方向距離をYとし、無負荷状態と最外周面120に圧縮力が負荷された状態との間で第1光学面121上の距離Yの点における光軸方向の変位量を面形状変化量ω(Y)として、面形状変化量ω(Y)は、下式に示すように、ずれ量Δ及び距離Yの二乗に比例し、βに反比例する。
ω(Y)=Δ・f(Y^2)・1/β・・・(ii)
なお、βは、レンズ103の剛性係数であり、剛性係数βは、レンズの形状(凸又は凹、曲率、等)に依存する変数であって0<β≦1である。また、面形状変化量ωの単位はミクロンメートルであり、ずれ量Δ及び距離Yの単位はいずれもミリメートルである。
Let Y be the radial distance from the optical axis x, and the amount of displacement in the optical axis direction at the point of the distance Y on the first optical surface 121 between the no-load state and the state in which the outermost peripheral surface 120 is loaded with a compressive force. Is the surface shape change amount ω (Y), and the surface shape change amount ω (Y) is proportional to the square of the deviation amount Δ and the distance Y and inversely proportional to β, as shown in the following equation.
ω (Y) = Δ ・ f (Y ^ 2) ・ 1 / β ・ ・ ・ (ii)
Note that β is the rigidity coefficient of the lens 103, and the rigidity coefficient β is a variable that depends on the shape of the lens (convex or concave, curvature, etc.), and 0 <β ≦ 1. The unit of the surface shape change amount ω is micron meter, and the unit of the deviation amount Δ and the distance Y is millimeter.

図6に示すグラフは、レンズ103が樹脂材料からなるものとし、車載用又は監視用としての一般的な光学ユニットを考慮して、第1光学面121を外径φ3.5mmとし、最外周面120に負荷される圧縮力と等価な円周C3に負荷される分布荷重を5.0MPaとして、式(ii)に基づき、複数のずれ量Δにおける面形状変化量ωを計算により求めたものである。 In the graph shown in FIG. 6, it is assumed that the lens 103 is made of a resin material, the first optical surface 121 has an outer diameter of φ3.5 mm, and the outermost outer peripheral surface in consideration of a general optical unit for in-vehicle use or monitoring. Based on the equation (ii), the surface shape change amount ω in a plurality of deviation amounts Δ is calculated by calculating the distributed load applied to the circumference C3 equivalent to the compressive force applied to 120 as 5.0 MPa. is there.

図6から分かるとおり、ずれ量ΔがD1×0.10以下であれば、第1光学面121の最外周部でも面形状変化量ωが1μm以下に収まり、第1光学面121の面形状変化によってもレンズ103の光学性能を維持できる。 As can be seen from FIG. 6, when the deviation amount Δ is D1 × 0.10 or less, the surface shape change amount ω is within 1 μm even at the outermost peripheral portion of the first optical surface 121, and the surface shape change of the first optical surface 121 The optical performance of the lens 103 can also be maintained.

なお、第2フランジ面側凹部125が溝として構成されていることにより、レンズ103のフランジ部(第1フランジ面123及び第2フランジ面124によって光軸方向に挟まれている部分)に括れが形成されるが、この括れによってフランジ部の強度が低下することを抑制する観点から、第2フランジ面側凹部125の底126は、第2面S2上又は第2面S2よりも第4面S4側に配置されていることが好ましい。 Since the second flange surface side recess 125 is configured as a groove, the flange portion of the lens 103 (the portion sandwiched by the first flange surface 123 and the second flange surface 124 in the optical axis direction) is constricted. Although it is formed, the bottom 126 of the second flange surface side recess 125 is formed on the second surface S2 or on the fourth surface S4 rather than on the second surface S2 from the viewpoint of suppressing the decrease in the strength of the flange portion due to this constriction. It is preferably arranged on the side.

溝として構成されている第1フランジ面側凹部127についても同様であり、本例では、第1フランジ面側凹部127の底128が、第3面S3から第1面S1までの範囲、すなわち第1面上又は第1面S1よりも第3面S3側に配置されており、フランジ部の強度が確保されている。 The same applies to the first flange surface side recess 127 configured as a groove. In this example, the bottom 128 of the first flange surface side recess 127 is in the range from the third surface S3 to the first surface S1, that is, the first surface S1. It is arranged on the first surface or on the third surface S3 side of the first surface S1, and the strength of the flange portion is secured.

ここまで、レンズの一方のフランジ面又は両方のフランジ面に凹部が設けられ、レンズ単独で中心Oまわりの曲げモーメントが抑制される場合について説明したが、レンズの最外周面と鏡筒のレンズ固定部との嵌合を利用して中心Oまわりの曲げモーメントを抑制することもできる。以下、図7を参照して、レンズの最外周面と鏡筒のレンズ固定部との嵌合を利用して中心Oまわりの曲げモーメントを抑制する場合について説明する。 Up to this point, the case where recesses are provided on one flange surface of the lens or both flange surfaces and the bending moment around the center O is suppressed by the lens alone has been described, but the outermost peripheral surface of the lens and the lens of the lens barrel are fixed. It is also possible to suppress the bending moment around the center O by utilizing the fitting with the portion. Hereinafter, a case where the bending moment around the center O is suppressed by utilizing the fitting between the outermost peripheral surface of the lens and the lens fixing portion of the lens barrel will be described with reference to FIG. 7.

図7は、本発明の実施形態を説明するための、光学ユニットの他の例の要部を示す。 FIG. 7 shows key parts of other examples of optical units for explaining embodiments of the present invention.

図7に示すレンズ203は、光学ユニットの複数の光学素子の一つとして用いられるレンズであり、鏡筒205のレンズ固定部211に圧入されることによって鏡筒205に固定されている。 The lens 203 shown in FIG. 7 is a lens used as one of a plurality of optical elements of the optical unit, and is fixed to the lens barrel 205 by being press-fitted into the lens fixing portion 211 of the lens barrel 205.

レンズ203は、光軸xと平行な最外周面220と、被写体側に配置される第1光学面221と、像側に配置される第2光学面222と、第1光学面221の外縁E1と最外周面220の光軸方向の一端E3との間の第1フランジ面223と、第2光学面222の外縁E2と最外周面220の光軸方向の他端E4との間の第2フランジ面224とを備え、第1光学面221及び第2光学面222は、いずれも凹球面状に形成されている。レンズ203では、第1フランジ面223が第1フランジ面側凹部を有しない平坦面とされており、レンズ203と図5に示したレンズ103とは第1フランジ面側凹部の有無に関して相違しており、他の構成に関しては同一である。 The lens 203 has an outermost outer peripheral surface 220 parallel to the optical axis x, a first optical surface 221 arranged on the subject side, a second optical surface 222 arranged on the image side, and an outer edge E1 of the first optical surface 221. The first flange surface 223 between the outermost outer peripheral surface 220 and one end E3 in the optical axis direction, and the second outer edge E2 of the second optical surface 222 and the other end E4 in the optical axis direction of the outermost outer peripheral surface 220. It includes a flange surface 224, and both the first optical surface 221 and the second optical surface 222 are formed in a concave spherical shape. In the lens 203, the first flange surface 223 is a flat surface having no recess on the first flange surface side, and the lens 203 and the lens 103 shown in FIG. 5 differ in the presence or absence of the recess on the first flange surface side. The other configurations are the same.

鏡筒205のレンズ固定部211は、レンズ203の最外周面220の第4面S4側の一部と嵌合した状態でレンズ203が圧入され且つレンズ中心面SS1と交差している嵌合部214と、レンズ203の最外周面220の第3面S3側の残部との間に隙間をあけて対向する非嵌合部215とを有する。したがって、レンズ203に作用する圧縮力は、最外周面220のうちレンズ固定部211の嵌合部214に嵌合している嵌合領域220aに負荷される。 The lens fixing portion 211 of the lens barrel 205 is a fitting portion in which the lens 203 is press-fitted and intersects with the lens center surface SS1 in a state where the lens 203 is fitted with a part of the outermost outer peripheral surface 220 of the lens 203 on the fourth surface S4 side. The lens 203 has a non-fitting portion 215 facing the outermost peripheral surface 220 of the lens 203 with a gap between the remaining portion on the third surface S3 side. Therefore, the compressive force acting on the lens 203 is applied to the fitting region 220a of the outermost peripheral surface 220 that is fitted to the fitting portion 214 of the lens fixing portion 211.

そして、最外周面220の嵌合領域220aに負荷される圧縮力は、第2フランジ面側凹部225と径方向に重畳している重畳領域220b、及び第2フランジ面側凹部225と径方向に非重畳である非重畳領域220cのいずれにも負荷されるが、上記のとおり、レンズ203の撓みは、主として非重畳領域220cに負荷される圧縮力によって支配される。 Then, the compressive force applied to the fitting region 220a of the outermost outer peripheral surface 220 is radially overlapped with the second flange surface side recess 225 and the overlapping region 220b and the second flange surface side recess 225. Although it is loaded on any of the non-superimposed regions 220c, as described above, the deflection of the lens 203 is mainly dominated by the compressive force applied to the non-superimposed region 220c.

そこで、レンズ203の撓みとの関係では、非重畳領域220cに負荷される圧縮力を、非重畳領域220cを光軸方向に二等分する円周C4に負荷される等価な集中荷重に置き換えて、この集中荷重が負荷される円周C4と中心Oとの光軸方向のずれを縮小すればよい。そして、第2フランジ面側凹部225の底226の光軸方向の位置、及び鏡筒205の嵌合部214及び非嵌合部215それぞれの光軸方向長さの比率を適宜調整することにより、例えば円周C4の光軸上の位置が中心Oの位置と実質的に一致する程に、円周C4と中心Oとの光軸方向のずれ量Δを小さくできる。これにより、最外周面220に負荷される圧縮力に起因する中心Oまわりの曲げモーメントを抑制でき、ひいてはレンズ203の撓みを抑制して第1光学面221及び第2光学面222の歪を抑制できる。そして、このように撓みが抑制されたレンズ203を備える光学ユニットは、上述した光学ユニット1と同様、車載用又は監視用の光学ユニットとして好適である。 Therefore, in relation to the deflection of the lens 203, the compressive force applied to the non-overlapping region 220c is replaced with an equivalent concentrated load applied to the circumference C4 that bisects the non-overlapping region 220c in the optical axis direction. , The deviation in the optical axis direction between the circumference C4 on which this concentrated load is applied and the center O may be reduced. Then, by appropriately adjusting the position of the bottom 226 of the second flange surface side recess 225 in the optical axis direction and the ratio of the lengths of the fitted portion 214 and the non-fitting portion 215 of the lens barrel 205 in the optical axis direction, respectively. For example, the amount of deviation Δ between the circumference C4 and the center O in the optical axis direction can be reduced so that the position of the circumference C4 on the optical axis substantially coincides with the position of the center O. As a result, the bending moment around the center O due to the compressive force applied to the outermost peripheral surface 220 can be suppressed, and thus the bending of the lens 203 is suppressed to suppress the distortion of the first optical surface 221 and the second optical surface 222. it can. The optical unit including the lens 203 whose deflection is suppressed in this way is suitable as an in-vehicle or monitoring optical unit, like the above-mentioned optical unit 1.

中心Oまわりの曲げモーメントを抑制する観点から、円周C4の光軸上の位置は中心Oの位置と実質的に一致し、具体的には下式を満たすことが好ましい。
|D5×0.5−D2|≦D1×0.10・・・(3)
From the viewpoint of suppressing the bending moment around the center O, the position of the circumference C4 on the optical axis substantially coincides with the position of the center O, and specifically, it is preferable that the following equation is satisfied.
| D5 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10 ... (3)

ここで、第2フランジ面側凹部225の底226を通り光軸xと直交する平面を第5面S5とし、嵌合部214と非嵌合部215との境界を通り光軸xと直交する面を第7面S7として、式(3)のD1は、第1面S1と第2面S2との間の距離であり、D2は、第5面S5とレンズ中心面SS1との間の距離であり、D5は、第5面S5と第7面S7との間の距離である。そして、式(3)の左辺|D5×0.5−D2|が、円周C4と中心Oとの光軸方向のずれ量Δに相当する。 Here, the plane passing through the bottom 226 of the second flange surface side recess 225 and orthogonal to the optical axis x is defined as the fifth surface S5, passing through the boundary between the fitted portion 214 and the non-fitting portion 215 and orthogonal to the optical axis x. With the surface as the seventh surface S7, D1 in the equation (3) is the distance between the first surface S1 and the second surface S2, and D2 is the distance between the fifth surface S5 and the lens center surface SS1. And D5 is the distance between the fifth plane S5 and the seventh plane S7. Then, the left side | D5 × 0.5-D2 | of the equation (3) corresponds to the deviation amount Δ in the optical axis direction between the circumference C4 and the center O.

以上説明したとおり、本明細書に開示されたレンズは、光軸と平行な最外周面と、一方の第1光学面の外縁と上記最外周面の光軸方向の一端との間の第1フランジ面と、他方の第2光学面の外縁と上記最外周面の光軸方向の他端との間の第2フランジ面と、を備え、上記光軸と上記第1光学面との交点を通り上記光軸と直交する平面を第1面とし、上記光軸と上記第2光学面との交点を通り上記光軸と直交する平面を第2面とし、上記第1面と上記第2面との間の中央を通り上記光軸と直交する平面をレンズ中心面として、上記レンズ中心面は上記最外周面と交差しており、上記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた上記第1フランジ面上の点を通り上記光軸と直交する平面を第3面とし、上記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた上記第2フランジ面上の点を通り上記光軸と直交する平面を第4面とし、上記第3面と上記第4面との間の中央を通り上記光軸と直交する面をフランジ中心面として、上記レンズ中心面は上記フランジ中心面に対して上記第3面側に偏倚しており、上記第1フランジ面は、上記第3面から上記第1面までの範囲に設けられており、上記第2フランジ面は、上記光軸を中心とする環状の第2フランジ面側凹部を有し、上記第2フランジ面側凹部の底は、上記レンズ中心面よりも上記第4面側に配置されている。 As described above, the lens disclosed in the present specification has a first outer peripheral surface parallel to the optical axis, a first outer edge of one of the first optical surfaces and one end of the outermost outer peripheral surface in the optical axis direction. A second flange surface between the flange surface and the outer edge of the other second optical surface and the other end of the outermost outer surface in the optical axis direction is provided, and the intersection of the optical axis and the first optical surface is provided. As shown, the plane orthogonal to the optical axis is defined as the first plane, the plane passing through the intersection of the optical axis and the second optical plane and orthogonal to the optical axis is defined as the second plane, and the first plane and the second plane are defined as the second plane. With the plane passing through the center between the two and orthogonal to the optical axis as the lens center plane, the lens center plane intersects the outermost outer peripheral plane, and is the farthest from the lens center plane in the optical axis direction. The plane passing through the point on the flange surface and orthogonal to the optical axis is defined as the third surface, and the plane passing through the point on the second flange surface farthest from the center surface of the lens in the optical axis direction and orthogonal to the optical axis is defined as the third surface. The fourth surface is the surface that passes through the center between the third surface and the fourth surface and is orthogonal to the optical axis, and the lens center surface is the third surface with respect to the flange center surface. It is biased to the side, the first flange surface is provided in the range from the third surface to the first surface, and the second flange surface is an annular second surface centered on the optical axis. It has a concave portion on the flange surface side, and the bottom of the concave portion on the second flange surface side is arranged on the fourth surface side of the central surface of the lens.

また、本明細書に開示されたレンズは、上記第2フランジ面側凹部は溝である。 Further, in the lens disclosed in the present specification, the recess on the second flange surface side is a groove.

また、本明細書に開示されたレンズは、上記第2光学面は凹面であり、上記第2フランジ面側凹部の底は、上記第2面上又は上記第2面よりも上記第4面側に配置されている。 Further, in the lens disclosed in the present specification, the second optical surface is a concave surface, and the bottom of the recess on the second flange surface side is on the second surface or on the fourth surface side of the second surface. It is located in.

また、本明細書に開示されたレンズは、上記第2フランジ面側凹部の底を通り上記光軸と直交する平面を第5面とし、上記第1面と上記第2面との間の距離をD1とし、上記第5面と上記レンズ中心面との間の距離をD2とし、上記第5面と上記第3面との間の距離をD3として、下式を満たす。
|D3×0.5−D2|≦D1×0.10
Further, the lens disclosed in the present specification has a plane that passes through the bottom of the recess on the second flange surface side and is orthogonal to the optical axis as the fifth surface, and the distance between the first surface and the second surface. Is D1, the distance between the fifth surface and the center surface of the lens is D2, and the distance between the fifth surface and the third surface is D3, and the following equation is satisfied.
| D3 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10

また、本明細書に開示されたレンズは、上記第1フランジ面は、上記光軸を中心とする環状の第1フランジ面側凹部を有する。 Further, in the lens disclosed in the present specification, the first flange surface has an annular first flange surface side recess centered on the optical axis.

また、本明細書に開示されたレンズは、上記第1フランジ面側凹部及び上記第2フランジ面側凹部の少なくとも一方は、溝である。 Further, in the lens disclosed in the present specification, at least one of the first flange surface side recess and the second flange surface side recess is a groove.

また、本明細書に開示されたレンズは、上記第2フランジ面側凹部の底を通り上記光軸と直交する平面を第5面とし、上記第1フランジ面側凹部の底を通り上記光軸と直交する平面を第6面とし、上記第1面と上記第2面との間の距離をD1とし、上記第5面と上記レンズ中心面との間の距離をD2とし、上記第5面と上記第6面との間の距離をD4として、下式を満たす。
|D4×0.5−D2|≦D1×0.10
Further, the lens disclosed in the present specification has a plane that passes through the bottom of the recess on the second flange surface side and is orthogonal to the optical axis as the fifth surface, and passes through the bottom of the recess on the first flange surface side and the optical axis. The plane orthogonal to the sixth plane is the sixth plane, the distance between the first plane and the second plane is D1, the distance between the fifth plane and the center plane of the lens is D2, and the fifth plane is the fifth plane. The following equation is satisfied, where D4 is the distance between the lens and the sixth surface.
| D4 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10

また、本明細書に開示された光学ユニットは、上記レンズを含む一つ以上の光学素子と、上記光学素子を収容している鏡筒と、を備え、上記レンズの上記最外周面に対向する上記鏡筒の領域をレンズ固定部として、上記レンズ固定部は、上記レンズの上記最外周面の上記第4面側の一部と嵌合した状態で上記レンズが圧入されており且つ上記レンズ中心面と交差している嵌合部と、上記レンズの上記最外周面の上記第3面側の残部との間に隙間をあけて対向する非嵌合部とを有する。 Further, the optical unit disclosed in the present specification includes one or more optical elements including the lens and a lens barrel accommodating the optical elements, and faces the outermost outer peripheral surface of the lens. With the region of the lens barrel as the lens fixing portion, the lens fixing portion is press-fitted with the lens in a state of being fitted with a part of the outermost outer peripheral surface of the lens on the fourth surface side, and the lens center. It has a fitting portion that intersects the surface and a non-fitting portion that faces the outermost outer surface of the lens with a gap between the remaining portion on the third surface side.

また、本明細書に開示された光学ユニットは、上記第2フランジ面側凹部の底を通り上記光軸と直交する平面を第5面とし、上記嵌合部と上記非嵌合部との境界を通り上記光軸と直交する面を第7面とし、上記第1面と上記第2面との間の距離をD1とし、上記第5面と上記レンズ中心面との間の距離をD2とし、上記第5面と上記第7面との間の距離をD5として、下式を満たす。
|D5×0.5−D2|≦D1×0.10
Further, the optical unit disclosed in the present specification has a plane that passes through the bottom of the recess on the second flange surface side and is orthogonal to the optical axis as the fifth surface, and is a boundary between the fitted portion and the non-fitted portion. The surface orthogonal to the optical axis is defined as the seventh surface, the distance between the first surface and the second surface is defined as D1, and the distance between the fifth surface and the lens center surface is defined as D2. , The distance between the fifth surface and the seventh surface is D5, and the following equation is satisfied.
| D5 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10

また、本明細書に開示された光学ユニットは、上記レンズを含む複数の光学素子と、上記光学素子を収容している鏡筒と、を備え、上記レンズの上記最外周面に対向する上記鏡筒の領域をレンズ固定部として、上記レンズ固定部は、上記レンズの上記最外周面の全体と嵌合した状態で上記レンズが圧入されている。 Further, the optical unit disclosed in the present specification includes a plurality of optical elements including the lens and a lens barrel accommodating the optical elements, and the mirror facing the outermost outer peripheral surface of the lens. With the region of the cylinder as the lens fixing portion, the lens fixing portion is press-fitted with the lens in a state of being fitted with the entire outermost peripheral surface of the lens.

また、本明細書に開示された光学ユニットは、上記光学素子に絞りを含み、上記レンズは上記絞りに隣設されている。 Further, in the optical unit disclosed in the present specification, the optical element includes a diaphragm, and the lens is adjacent to the diaphragm.

また、本明細書に開示された光学ユニットは、車載用又は監視用である。 Further, the optical unit disclosed in the present specification is for in-vehicle use or for monitoring.

1 光学ユニット
2 第1レンズ
3A 第2レンズ
3B 第2レンズ
5 鏡筒
10 第1レンズ固定部
11 第2レンズ固定部
12 第1段部
13 第2段部
20A 最外周面
20B 最外周面
20Ba 重畳領域
20Bb 非重畳領域
21 第1光学面
22 第2光学面
23 第1フランジ面
24 第2フランジ面
25A 第2フランジ面側凹部
25B 第2フランジ面側凹部
26 第2フランジ面側凹部の底
103 レンズ
105 鏡筒
111 レンズ固定部
120 最外周面
120a 第1重畳領域
120b 第2重畳領域
120c 非重畳領域
121 第1光学面
122 第2光学面
123 第1フランジ面
124 第2フランジ面
125 第2フランジ面側凹部
126 第2フランジ面側凹部の底
127 第1フランジ面側凹部
128 第1フランジ面側凹部の底
203 レンズ
205 鏡筒
211 レンズ固定部
214 嵌合部
215 非嵌合部
220 最外周面
220a 嵌合領域
220b 重畳領域
220c 非重畳領域
221 第1光学面
222 第2光学面
223 第1フランジ面
224 第2フランジ面
225 第2フランジ面側凹部
226 第2フランジ面側凹部の底
C1,C2,C3,C4 円周
D1,D2,D3 距離
E1 第1光学面の外縁
E2 第2光学面の外縁
E3 最外周面の光軸方向の一端
E4 最外周面の光軸方向の他端
O 中心
P1 第1光学面の光軸との交点
P2 第2光学面の光軸との交点
S1 第1面
S2 第2面
S3 第3面
S4 第4面
S5 第5面
S6 第6面
S7 第7面
SS1 レンズ中心面
SS2 フランジ中心面
x 光軸
Δ ずれ量
1 Optical unit 2 1st lens 3A 2nd lens 3B 2nd lens 5 Lens barrel 10 1st lens fixing part 11 2nd lens fixing part 12 1st stage part 13 2nd stage part 20A Outermost outer surface 20B Outermost outer surface 20Ba Superimposition Region 20Bb Non-overlapping region 21 First optical surface 22 Second optical surface 23 First flange surface 24 Second flange surface 25A Second flange surface side recess 25B Second flange surface side recess 26 Bottom of second flange surface side recess 103 Lens 105 Lens barrel 111 Lens fixing portion 120 Outermost peripheral surface 120a First superimposing area 120b Second superimposing area 120c Non-superimposing area 121 First optical surface 122 Second optical surface 123 First flange surface 124 Second flange surface 125 Second flange surface Side recess 126 Bottom of second flange surface side recess 127 First flange surface side recess 128 Bottom of first flange surface side recess 203 Lens 205 Lens tube 211 Lens fixing part 214 Fitting part 215 Non-fitting part 220 Outermost outer surface 220a Fitting area 220b Overlapping area 220c Non-overlapping area 221 First optical surface 222 Second optical surface 223 First flange surface 224 Second flange surface 225 Second flange surface side recess 226 Bottom of second flange surface side recess C1, C2 C3, C4 Circumference D1, D2, D3 Distance E1 Outer edge of the first optical surface E2 Outer edge of the second optical surface E3 One end of the outermost outer surface in the optical axis direction E4 The other end of the outermost outer surface in the optical axis direction O Center P1 First 1 Intersection point with the optical axis of the optical surface P2 Intersection point with the optical axis of the second optical surface S1 First surface S2 Second surface S3 Third surface S4 Fourth surface S5 Fifth surface S6 Sixth surface S7 Seventh surface SS1 Lens Center surface SS2 Flange center surface x optical axis Δ deviation amount

Claims (15)

光軸と平行な最外周面と、
一方の第1光学面の外縁と前記最外周面の光軸方向の一端との間の第1フランジ面と、
他方の第2光学面の外縁と前記最外周面の光軸方向の他端との間の第2フランジ面と、
を備え、
前記光軸と前記第1光学面との交点を通り前記光軸と直交する平面を第1面とし、前記光軸と前記第2光学面との交点を通り前記光軸と直交する平面を第2面とし、前記第1面と前記第2面との間の中央を通り前記光軸と直交する平面をレンズ中心面として、前記レンズ中心面は前記最外周面と交差しており、
前記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた前記第1フランジ面上の点を通り前記光軸と直交する平面を第3面とし、前記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた前記第2フランジ面上の点を通り前記光軸と直交する平面を第4面とし、前記第3面と前記第4面との間の中央を通り前記光軸と直交する面をフランジ中心面として、前記レンズ中心面は前記フランジ中心面に対して前記第3面側に偏倚しており、
前記第1フランジ面は、凹部を有しない平坦面であり
前記第2フランジ面は、前記光軸を中心とする環状の第2フランジ面側凹部を有し、
前記第2フランジ面側凹部の底は、前記レンズ中心面よりも前記第4面側に配置されており、
前記第2光学面は凹面であり、
前記第2フランジ面側凹部の底を通り前記光軸と直交する平面を第5面とし、前記第3面と前記第5面との間の前記最外周面を光軸方向に二等分する円周は、実質的に前記レンズ中心面上にあるレンズ。
The outermost surface parallel to the optical axis,
A first flange surface between the outer edge of one of the first optical surfaces and one end of the outermost peripheral surface in the optical axis direction,
A second flange surface between the outer edge of the other second optical surface and the other end of the outermost peripheral surface in the optical axis direction,
With
The plane that passes through the intersection of the optical axis and the first optical surface and is orthogonal to the optical axis is the first plane, and the plane that passes through the intersection of the optical axis and the second optical surface and is orthogonal to the optical axis is the first plane. The two surfaces are defined as a plane passing through the center between the first surface and the second surface and orthogonal to the optical axis as the lens center surface, and the lens center surface intersects the outermost outer surface.
The third plane is a plane that passes through a point on the first flange surface that is farthest from the lens center plane in the optical axis direction and is orthogonal to the optical axis, and the second plane that is farthest from the lens center plane in the optical axis direction. The plane passing through a point on the flange surface and orthogonal to the optical axis is defined as the fourth surface, and the plane passing through the center between the third surface and the fourth surface and orthogonal to the optical axis is defined as the flange center surface. The central surface of the lens is biased toward the third surface with respect to the central surface of the flange.
The first flange surface is a flat surface having no recess, and is a flat surface .
The second flange surface has an annular second flange surface side recess centered on the optical axis.
The bottom of the recess on the second flange surface side is arranged on the fourth surface side of the lens center surface .
The second optical surface is a concave surface.
The plane passing through the bottom of the concave portion on the second flange surface side and orthogonal to the optical axis is defined as the fifth surface, and the outermost peripheral surface between the third surface and the fifth surface is bisected in the optical axis direction. The circumference is a lens substantially on the central plane of the lens.
請求項1記載のレンズであって、
前記第1面と前記第2面との間の距離をD1とし、前記第5面と前記レンズ中心面との間の距離をD2とし、前記第5面と前記第3面との間の距離をD3として、下式を満たすレンズ。
|D3×0.5−D2|≦D1×0.10
The lens according to claim 1 .
The distance between the first surface and the second surface is D1, the distance between the fifth surface and the lens center surface is D2, and the distance between the fifth surface and the third surface. Is D3, and a lens that satisfies the following formula.
| D3 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10
請求項1又は2記載のレンズであって、
前記第2フランジ面側凹部は溝であるレンズ。
The lens according to claim 1 or 2 .
The concave portion on the second flange surface side is a lens having a groove.
請求項1から3のいずれか一項記載のレンズであって、
前記第2フランジ面側凹部の底は、前記第2面上又は前記第2面よりも前記第4面側に配置されているレンズ。
The lens according to any one of claims 1 to 3 .
The bottom of the recess on the second flange surface side is a lens arranged on the second surface or on the fourth surface side of the second surface.
光軸と平行な最外周面と、 The outermost surface parallel to the optical axis,
一方の第1光学面の外縁と前記最外周面の光軸方向の一端との間の第1フランジ面と、 A first flange surface between the outer edge of one of the first optical surfaces and one end of the outermost peripheral surface in the optical axis direction,
他方の第2光学面の外縁と前記最外周面の光軸方向の他端との間の第2フランジ面と、 A second flange surface between the outer edge of the other second optical surface and the other end of the outermost peripheral surface in the optical axis direction,
を備え、 With
前記光軸と前記第1光学面との交点を通り前記光軸と直交する平面を第1面とし、前記光軸と前記第2光学面との交点を通り前記光軸と直交する平面を第2面とし、前記第1面と前記第2面との間の中央を通り前記光軸と直交する平面をレンズ中心面として、前記レンズ中心面は前記最外周面と交差しており、 The plane that passes through the intersection of the optical axis and the first optical surface and is orthogonal to the optical axis is the first plane, and the plane that passes through the intersection of the optical axis and the second optical surface and is orthogonal to the optical axis is the first plane. The two surfaces are defined as a plane passing through the center between the first surface and the second surface and orthogonal to the optical axis as the lens center surface, and the lens center surface intersects the outermost outer surface.
前記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた前記第1フランジ面上の点を通り前記光軸と直交する平面を第3面とし、前記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた前記第2フランジ面上の点を通り前記光軸と直交する平面を第4面とし、前記第3面と前記第4面との間の中央を通り前記光軸と直交する面をフランジ中心面として、前記レンズ中心面は前記フランジ中心面に対して前記第3面側に偏倚しており、 The third plane is a plane that passes through a point on the first flange surface that is farthest from the lens center plane in the optical axis direction and is orthogonal to the optical axis, and the second plane that is farthest from the lens center plane in the optical axis direction. The plane passing through a point on the flange surface and orthogonal to the optical axis is defined as the fourth surface, and the plane passing through the center between the third surface and the fourth surface and orthogonal to the optical axis is defined as the flange center surface. The central surface of the lens is biased toward the third surface with respect to the central surface of the flange.
前記第1フランジ面は、前記光軸を中心とする環状の第1フランジ面側凹部を有し、 The first flange surface has an annular first flange surface side recess centered on the optical axis.
前記第2フランジ面は、前記光軸を中心とする環状の第2フランジ面側凹部を有し、 The second flange surface has an annular second flange surface side recess centered on the optical axis.
前記第2フランジ面側凹部の底は、前記レンズ中心面よりも前記第4面側に配置されており、 The bottom of the recess on the second flange surface side is arranged on the fourth surface side of the lens center surface.
前記第1光学面は凹面であり、 The first optical surface is a concave surface.
前記第2光学面は凹面であり、 The second optical surface is a concave surface.
前記第2フランジ面側凹部の底を通り前記光軸と直交する平面を第5面とし、前記第1フランジ面側凹部の底を通り前記光軸と直交する平面を第6面とし、前記第6面と前記第5面との間の前記最外周面を光軸方向に二等分する円周は、実質的に前記レンズ中心面上にあるレンズ。 The plane passing through the bottom of the second flange surface side recess and orthogonal to the optical axis is defined as the fifth surface, and the plane passing through the bottom of the first flange surface side recess and orthogonal to the optical axis is defined as the sixth surface. The circumference that divides the outermost outer peripheral surface between the six surfaces and the fifth surface into two equal parts in the optical axis direction is a lens that is substantially on the central surface of the lens.
請求項5記載のレンズであって、
前記第1面と前記第2面との間の距離をD1とし、前記第5面と前記レンズ中心面との間の距離をD2とし、前記第5面と前記第6面との間の距離をD4として、下式を満たすレンズ。
|D4×0.5−D2|≦D1×0.10
The lens according to claim 5 .
The distance between the first surface and the second surface is D1, the distance between the fifth surface and the lens center surface is D2, and the distance between the fifth surface and the sixth surface. Is D4, and a lens that satisfies the following formula.
| D4 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10
請求項5又は6記載のレンズであって、
前記第1フランジ面側凹部及び前記第2フランジ面側凹部の少なくとも一方は、溝であるレンズ。
The lens according to claim 5 or 6 .
A lens in which at least one of the first flange surface side recess and the second flange surface side recess is a groove.
請求項5から7のいずれか一項記載のレンズであって、The lens according to any one of claims 5 to 7.
前記第1フランジ面側凹部の底は、前記第1面上又は前記第1面よりも前記第3面側に配置され、 The bottom of the recess on the first flange surface side is arranged on the first surface or on the third surface side of the first surface.
前記第2フランジ面側凹部の底は、前記第2面上又は前記第2面よりも前記第4面側に配置されているレンズ。 The bottom of the recess on the second flange surface side is a lens arranged on the second surface or on the fourth surface side of the second surface.
レンズを含む一つ以上の光学素子と、
前記光学素子を収容している鏡筒と、
備える光学ユニットであって、
前記レンズは、
光軸と平行な最外周面と、
一方の第1光学面の外縁と前記最外周面の光軸方向の一端との間の第1フランジ面と、
他方の第2光学面の外縁と前記最外周面の光軸方向の他端との間の第2フランジ面と、
を備え、
前記光軸と前記第1光学面との交点を通り前記光軸と直交する平面を第1面とし、前記光軸と前記第2光学面との交点を通り前記光軸と直交する平面を第2面とし、前記第1面と前記第2面との間の中央を通り前記光軸と直交する平面をレンズ中心面として、前記レンズ中心面は前記最外周面と交差しており、
前記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた前記第1フランジ面上の点を通り前記光軸と直交する平面を第3面とし、前記レンズ中心面から光軸方向に最も離れた前記第2フランジ面上の点を通り前記光軸と直交する平面を第4面とし、前記第3面と前記第4面との間の中央を通り前記光軸と直交する面をフランジ中心面として、前記レンズ中心面は前記フランジ中心面に対して前記第3面側に偏倚しており、
前記第1フランジ面は、凹部を有しない平坦面であり、
前記第2フランジ面は、前記光軸を中心とする環状の第2フランジ面側凹部を有し、
前記第2フランジ面側凹部の底は、前記レンズ中心面よりも前記第4面側に配置されており、
前記第2光学面は凹面であり、
前記レンズの前記最外周面に対向する前記鏡筒の領域をレンズ固定部として、前記レンズ固定部は、前記レンズの前記最外周面の前記第4面側の一部と嵌合した状態で前記レンズが圧入されており且つ前記レンズ中心面と交差している嵌合部と、前記レンズの前記最外周面の前記第3面側の残部との間に隙間をあけて対向する非嵌合部とを有し、
前記第2フランジ面側凹部の底を通り前記光軸と直交する平面を第5面とし、前記嵌合部と前記非嵌合部との境界を通り前記光軸と直交する面を第7面とし、前記第7面と前記第5面との間の前記最外周面を光軸方向に二等分する円周は、実質的に前記レンズ中心面上にある光学ユニット。
With one or more optics, including a lens ,
The lens barrel containing the optical element and
It is an optical unit equipped with
The lens is
The outermost surface parallel to the optical axis,
A first flange surface between the outer edge of one of the first optical surfaces and one end of the outermost peripheral surface in the optical axis direction,
A second flange surface between the outer edge of the other second optical surface and the other end of the outermost peripheral surface in the optical axis direction,
With
The plane that passes through the intersection of the optical axis and the first optical surface and is orthogonal to the optical axis is the first plane, and the plane that passes through the intersection of the optical axis and the second optical surface and is orthogonal to the optical axis is the first plane. The two surfaces are defined as a plane passing through the center between the first surface and the second surface and orthogonal to the optical axis as the lens center surface, and the lens center surface intersects the outermost outer surface.
The third plane is a plane that passes through a point on the first flange surface that is farthest from the lens center plane in the optical axis direction and is orthogonal to the optical axis, and the second plane that is farthest from the lens center plane in the optical axis direction. The plane passing through a point on the flange surface and orthogonal to the optical axis is defined as the fourth surface, and the plane passing through the center between the third surface and the fourth surface and orthogonal to the optical axis is defined as the flange center surface. The central surface of the lens is biased toward the third surface with respect to the central surface of the flange.
The first flange surface is a flat surface having no recess, and is a flat surface.
The second flange surface has an annular second flange surface side recess centered on the optical axis.
The bottom of the recess on the second flange surface side is arranged on the fourth surface side of the lens center surface.
The second optical surface is a concave surface.
The region of the lens barrel facing the outermost outer peripheral surface of the lens is used as a lens fixing portion, and the lens fixing portion is fitted with a part of the outermost outer peripheral surface of the lens on the fourth surface side. A non-fitting portion in which the lens is press-fitted and intersects the central surface of the lens and a non-fitting portion facing the remaining portion of the outermost peripheral surface of the lens on the third surface side with a gap. It has a door,
The fifth surface is a plane that passes through the bottom of the recess on the second flange surface side and is orthogonal to the optical axis, and the seventh surface is a surface that passes through the boundary between the fitting portion and the non-fitting portion and is orthogonal to the optical axis. The circumference of the outermost peripheral surface between the seventh surface and the fifth surface that divides the outermost surface into two equal parts in the optical axis direction is an optical unit that is substantially on the central surface of the lens .
請求項9記載の光学ユニットであって、
前記第1面と前記第2面との間の距離をD1とし、前記第5面と前記レンズ中心面との間の距離をD2とし、前記第5面と前記第7面との間の距離をD5として、下式を満たす光学ユニット。
|D5×0.5−D2|≦D1×0.10
The optical unit according to claim 9 .
The distance between the first surface and the second surface is D1, the distance between the fifth surface and the central surface of the lens is D2, and the distance between the fifth surface and the seventh surface. Is D5, and an optical unit that satisfies the following equation.
| D5 × 0.5-D2 | ≦ D1 × 0.10
請求項9又は10記載の光学ユニットであって、 The optical unit according to claim 9 or 10.
前記第2フランジ面側凹部は溝である光学ユニット。 The second flange surface side recess is an optical unit that is a groove.
請求項9から11のいずれか一項記載の光学ユニットであって、 The optical unit according to any one of claims 9 to 11.
前記第2フランジ面側凹部の底は、前記第2面上又は前記第2面よりも前記第4面側に配置されている光学ユニット。 The bottom of the recess on the second flange surface side is an optical unit arranged on the second surface or on the fourth surface side of the second surface.
請求項1から8のいずれか一項記載の前記レンズを含む複数の光学素子と、
前記光学素子を収容している鏡筒と、
を備え、
前記レンズの前記最外周面に対向する前記鏡筒の領域をレンズ固定部として、前記レンズ固定部は、前記レンズの前記最外周面の全体と嵌合した状態で前記レンズが圧入されている光学ユニット。
A plurality of optical elements including the lens according to any one of claims 1 to 8 .
The lens barrel containing the optical element and
With
An optical lens in which the lens is press-fitted in a state where the lens fixing portion is fitted with the entire outermost peripheral surface of the lens, with the region of the lens barrel facing the outermost peripheral surface of the lens as the lens fixing portion. unit.
請求項9から13のいずれか一項記載の光学ユニットであって、
前記光学素子に絞りを含み、
前記レンズは前記絞りに隣設されている光学ユニット。
The optical unit according to any one of claims 9 to 13 .
The optical element includes a diaphragm
The lens is an optical unit adjacent to the diaphragm.
請求項9から14のいずれか一項記載の、車載用又は監視用の光学ユニット。 The optical unit for in-vehicle use or monitoring according to any one of claims 9 to 14 .
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