JP7349674B1 - レンズユニットおよびこれを備えたレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの端面に墨塗り等の反射防止膜が設けられた構成において、反射防止膜の剥がれを効果的に防止することが可能なレンズユニットおよびこれを備えたレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】１群ユニット２０は、レンズＬ２、墨塗り部Ｌ２ｂ、レンズ枠２２、注入孔２１ａを備える。レンズＬ２は、光軸ＡＸ方向に交差するスラスト面Ｌ２ｄと、スラスト面Ｌ２ｄの反対側のスラスト面Ｌ２ｃと、スラスト面Ｌ２ｄおよびスラスト面Ｌ２ｃを接続するコバ面Ｌ２ｅとを有する。墨塗り部Ｌ２ｂは、レンズＬ２のコバ面Ｌ２ｅに設けられ、レンズＬ２に入射した光のコバ面Ｌ２ｅにおける反射を抑制する。レンズ枠２２は、略円筒状の形状を有し、円筒状の内周面２２ａに沿ってスラスト面Ｌ２ｄ側からレンズＬ２が挿入され、レンズＬ２を保持する。注入孔２１ａは、スラスト面Ｌ２ｃに塗布された接着剤によって、レンズＬ２とレンズ枠２２とを接着する。【選択図】図４

Description

本開示は、レンズを保持するレンズユニットおよびこれを備えたレンズ鏡筒に関する。

カメラのレンズ鏡筒やプロジェクタ、スマートフォン等には、レンズを保持するレンズユニットが含まれている。
例えば、特許文献１には、結像レンズと、結像レンズを保持する円筒状の鏡筒と、撮像素子と、撮像素子を保持し結像レンズの光軸を中心に回転可能かつその光軸方向に移動可能に鏡筒を嵌挿する撮像素子ホルダと、鏡筒もしくは撮像素子ホルダの一方に形成され結像レンズの光軸を中心とする円環状のカム面を上面もしくは下面に有する円筒カムと、鏡筒もしくは撮像素子ホルダの他方に形成され鏡筒を撮像素子ホルダに嵌挿した状態で円筒カムのカム面に当接する当接部材と、を有し、鏡筒と撮像素子ホルダとの相対的な回転によって焦点合わせが成された後、鏡筒と撮像素子ホルダとが固定されたレンズユニットについて開示されている。

特開２００６－２２２４７３号公報

しかしながら、上記従来のレンズユニットの構造では、レンズ枠に固定されるレンズがその端面（コバ面）においてレンズ枠の内周面に接着されるように固定されている。
このとき、レンズの端面に、レンズに入射してきた光が端面において反射されないように、端面に墨塗り等の反射防止膜が設けられる場合がある。
このようなレンズをレンズ枠に固定する場合、レンズの端面に接着剤が塗布されてレンズ枠に固定されると、墨の密着強度が弱い場合には、レンズと接着剤との線膨張係数の差や接着剤の硬化収縮によって径方向外側へ引っ張り力が生じ、墨が剥がれるおそれがある。

本開示の課題は、レンズの端面に墨塗り等の反射防止膜が設けられた構成において、反射防止膜の剥がれを効果的に防止することが可能なレンズユニットおよびこれを備えたレンズ鏡筒を提供することにある。

本開示に係るレンズユニットは、レンズと、反射防止膜と、レンズ枠と、第１接着部と、を備えている。レンズは、光軸方向に交差する第１スラスト面と、第１スラスト面の反対側の第２スラスト面と、第１スラスト面および第２スラスト面を接続する端面とを有する。反射防止膜は、レンズの端面に設けられ、レンズに入射した光の端面における反射を抑制する。レンズ枠は、略円筒状の形状を有し、略円筒状の内周面に沿って第１スラスト面側からレンズが挿入され、レンズを保持する。第１接着部は、第１スラスト面または第２スラスト面に塗布された接着剤によって、レンズとレンズ枠とを接着する。

本開示に係るレンズユニットによれば、レンズの端面に墨塗り等の反射防止膜が設けられた構成において、反射防止膜の剥がれを効果的に防止することができる。

本開示の一実施形態に係る１群ユニットを含むレンズ鏡筒の構成示す分解斜視図。 図１のレンズ鏡筒に含まれる１群ユニットの構成を示す分解斜視図。 図２の１群ユニットの上面図。 図３ＡのＦ－Ｆ線断面図。 図３Ｂのレンズの固定部分を拡大した拡大断面図。 図３Ａの１群ユニットの最も被写体側のレンズを除いた構成を示す上面図。 本開示の他の実施形態に係る１群ユニットの上面図。 図６ＡのＧ－Ｇ線断面図。 図６Ｂのレンズの固定部分を拡大した拡大断面図。 図６Ａの１群ユニットの反対側の背面図。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施形態１）
本開示の一実施形態に係る１群ユニット２０（レンズユニット）およびこれを備えたレンズ鏡筒１０について、図１～図５を用いて説明すれば以下の通りである。
（１）レンズ鏡筒１０の構成
本実施形態に係るレンズ鏡筒１０は、カメラ本体（図示せず）に対して着脱可能な状態で取り付けられ、図１に示すように、化粧リング１１と、１群ユニット２０（レンズユニット）と、２，３，４群ユニット１２と、フィルターリング１３と、フォーカスリング１４と、カム枠１５と、リングマウントベース１６と、ズームリング１７と、後枠ユニット１８（マウント部）と、を備えている。

化粧リング１１は、レンズ鏡筒１０の外観の一部を構成する略円環状の部材であって、図１に示すように、１群ユニット２０の光軸ＡＸ方向における被写体側の面に取り付けられている。
１群ユニット２０は、複数の１群レンズ（レンズＬ１～Ｌ４）を保持しており、図１に示すように、略円筒状の２，３，４群ユニット１２の光軸ＡＸ方向における被写体側に取り付けられている。

なお、１群ユニット２０の詳細な構成については、後段にて詳述する。
２，３，４群ユニット１２は、図１に示すように、略円筒状の部材であって、内部に、２群レンズ、３群レンズ、４群レンズを保持している。
フィルターリング１３は、図１に示すように、略円環状の部材であって、リングマウントベース１６に取り付けられている。

フォーカスリング１４は、図１に示すように、リングマウントベース１６の外周面に装着される略円環状の部材である。フォーカスリング１４の回転によって、図示しないモータ等の駆動機構が駆動され、レンズ鏡筒１０に含まれる複数のレンズの相対位置が変化することでフォーカス機構を機能させる。
カム枠１５は、図１に示すように、２，３，４群ユニット１２の外周面側、かつリングマウントベース１６の内周面側に配置され、略円筒状の本体部に形成された複数のカム溝を有している。そして、カム枠１５は、２，３，４群ユニット１２およびリングマウントベース１６に対して相対回転することで、複数のカム溝に係合したカムピン等がカム溝に沿って移動することで、複数のレンズの相対位置を変化させる。

リングマウントベース１６は、図１に示すように、フィルターリング１３、フォーカスリング１４、ズームリング１７および後枠ユニット１８を保持するために設けられた略円筒状の部材であって、その外周部には、フォーカスリング１４およびズームリング１７が、回転自在に装着されている。
ズームリング１７は、図１に示すように、リングマウントベース１６の外周面に装着された略円環状の部材であって、ユーザの回転操作によって、レンズ鏡筒１０に含まれる複数のレンズの相対位置を変化させるズーム操作を行う。

後枠ユニット１８は、図１に示すように、レンズ鏡筒１０を構成する部品のうち、光軸ＡＸ方向において最も像面側に配置される略円筒状の部材であって、図示しないカメラ本体に装着される。
（２）１群ユニット２０の構成
１群ユニット２０（レンズユニット）は、図２に示すように、４枚のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４と、固定枠２１と、レンズ枠２２と、を備えている。

４枚のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、図２に示すように、光軸ＡＸ方向において被写体側から順に配置されており、１群ユニット２０に入射してきた光を像面側へ導く。また、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、それぞれがレンズ枠２２に対して固定されている。
固定枠２１は、レンズＬ２をレンズ枠２２に固定するための略円環状の部材であって、図３Ｂおよび図４に示すように、レンズ枠２２の内周面２２ａ側に設けられている。固定枠２１は、図４に示すように、光軸ＡＸ方向における像面側の面においてレンズＬ２のスラスト面Ｌ２ｃに固定され、かつ、その外周面においてレンズ枠２２の内周面に固定される。

これにより、レンズＬ２は、固定枠２１を介して、レンズ枠２２の内周面２２ａに固定される。
なお、図４は、説明の便宜上、光軸ＡＸ方向における最も被写体側に設けられたレンズＬ１の図示を省略して示しているものとする。
また、固定枠２１は、注入孔２１ａ（第１接着部、第１注入孔）と、注入部２１ｂと、を有している。

注入孔２１ａは、図４に示すように、固定枠２１におけるレンズＬ２のスラスト面Ｌ２ｃに対向する面に形成された貫通穴であって、レンズＬ２のスラスト面Ｌ２ｃと固定枠２１とを接着するための接着剤が注入される（図中左側の下向き矢印参照）。また、注入孔２１ａは、図５に示すように、略円環状の固定枠２１の周方向において略等角度（約１２０度）間隔で、３つ設けられている。

これにより、３つの注入孔２１ａへ注入される接着剤によって、周方向における３点で固定枠２１に対してレンズＬ２を固定することができる。
注入部２１ｂは、図４に示すように、レンズ枠２２の内周面２２ａと固定枠２１の外周面との間に形成された隙間であって、接着剤が注入される（図中右側の下向き矢印参照）。また、注入部２１ｂは、図５に示すように、略円環状の固定枠２１の周方向において略等角度（約１２０度）間隔で、３つ設けられている。

これにより、３つの注入部２１ｂへ注入される接着剤によって、周方向における３点でレンズ枠２２に対して固定枠２１を固定することができる。この結果、固定枠２１を介して、レンズＬ２をレンズ枠２２の内周面２２ａ側に固定することができる。
レンズ枠２２は、図２に示すように、略円筒状の部材であって、図３Ｂに示すように、内径の大きさが異なるそれぞれの内周面２２ａ側において、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を保持する。

ここで、本実施形態の１群ユニット２０において、本開示のレンズの固定構造が適用されたレンズＬ２について、詳しく説明する。
レンズＬ２は、例えば、射出成型等によって成形された樹脂製のレンズであって、図３Ｂに示すように、光軸ＡＸ方向において、レンズＬ１とレンズＬ３との間に設けられている。また、レンズＬ２は、図３Ｂおよび図４に示すように、レンズ部Ｌ２ａ、墨塗り部Ｌ２ｂ（反射防止膜）、スラスト面Ｌ２ｃ、スラスト面Ｌ２ｄおよびコバ面Ｌ２ｅ（端面）を有している。

レンズ部Ｌ２ａは、レンズＬ２の光を透過させる部分であって、図３Ｂおよび図４に示すように、光軸ＡＸ方向における被写体側へ突出する凸形状を有している。
墨塗り部Ｌ２ｂは、レンズＬ２に入射してきた光が、コバ面Ｌ２ｅにおいて反射して迷光が生じることを抑制するために、墨等の光を反射しにくい塗料等が塗布されて形成されている。

スラスト面Ｌ２ｃ（第２スラスト面）は、レンズ部Ｌ２ａの外周部に設けられており、光軸ＡＸ方向に交差する平面であって、レンズＬ２の被写体側の面として設けられている。そして、上述した固定枠２１に形成された３つの注入孔２１ａへ接着剤が注入されることで、レンズＬ２のスラスト面Ｌ２ｃに対して固定枠２１が固定される。
スラスト面Ｌ２ｄ（第１スラスト面）は、レンズＬ２の光軸ＡＸ方向の像面側におけるレンズ部Ｌ２ａの外周部に設けられており、レンズＬ２におけるスラスト面Ｌ２ｃの反対側の平面である。レンズＬ２がレンズ枠２２に取り付けられる際には、スラスト面Ｌ２ｄ側からレンズ枠２２の内周面２２ａへ装着される。

コバ面Ｌ２ｅ（端面）は、スラスト面Ｌ２ｃとスラスト面Ｌ２ｄとを接続するレンズＬ２の端面であって、反射防止用の墨塗り部Ｌ２ｂが設けられている。これにより、レンズＬ２に入射した光がコバ面Ｌ２ｅにおいて反射されて迷光が生じてしまうことを抑制することができる。
また、本実施形態の１群ユニット２０では、レンズＬ２のコバ面Ｌ２ｅに設けられた墨塗り部Ｌ２ｂに対して接着剤が塗布されることなく、レンズＬ２がレンズ枠２２に固定される。このため、墨塗り部Ｌ２ｂのレンズＬ２のコバ面Ｌ２ｅへの密着強度が弱い場合には、レンズＬ２と接着剤との線膨張係数の差によって生じる径方向外側への引っ張り力に起因する墨塗り部Ｌ２ｂの剥がれを防止することができる。

＜主な特徴＞
本実施形態の１群ユニット２０は、レンズＬ２と、墨塗り部Ｌ２ｂと、レンズ枠２２と、注入孔２１ａとを備えている。レンズＬ２は、光軸ＡＸ方向に交差するスラスト面Ｌ２ｄと、スラスト面Ｌ２ｄの反対側のスラスト面Ｌ２ｃと、スラスト面Ｌ２ｄおよびスラスト面Ｌ２ｃとを接続するコバ面Ｌ２ｅとを有する。墨塗り部Ｌ２ｂは、レンズＬ２のコバ面Ｌ２ｅに設けられ、レンズＬ２に入射した光のコバ面Ｌ２ｅにおける反射を抑制する。レンズ枠２２は、略円筒状の形状を有し、円筒状の内周面２２ａに沿ってスラスト面Ｌ２ｄ側からレンズＬ２が挿入され、レンズＬ２を保持する。注入孔２１ａは、スラスト面Ｌ２ｄまたはスラスト面Ｌ２ｃに塗布された接着剤によって、レンズＬ２とレンズ枠２２とを接着する。

これにより、レンズＬ２は、コバ面Ｌ２ｅに設けられた墨塗り部Ｌ２ｂに接着剤が塗布されることなく、スラスト面Ｌ２ｃに固定された固定枠２１がレンズ枠２２の内周面２２ａに固定されることで、レンズＬ２をレンズ枠２２に固定することができる。
この結果、レンズＬ２のコバ面Ｌ２ｅに墨塗り部Ｌ２ｂ等の反射防止膜が設けられた構成において、墨塗り部Ｌ２ｂの剥がれを効果的に防止することができる。

［他の実施形態］
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、略円環状の固定枠２１を介して、レンズＬ２をレンズ枠２２の内周面に固定する例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。

例えば、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、固定枠を用いることなく、レンズ枠１２２に対してレンズＬ２を固定する１群ユニット１２０（レンズユニット）であってもよい。
１群ユニット１２０は、図７に示すように、レンズＬ２のスラスト面Ｌ２ｄ（第１スラスト面）に対向するレンズ枠１２２の面に形成された注入孔１２２ｂ（第２注入孔）に接着剤が注入される。

注入孔１２２ｂは、図７に示すように、レンズ枠１２２の光軸ＡＸ方向に対して略垂直な平面を貫通する穴であって、図８に示すように、レンズ枠１２２の周方向において略等角度間隔で３つ設けられている。これにより、注入孔１２２ｂを介して、光軸ＡＸ方向における像面側から接着剤が注入され、レンズＬ２をレンズ枠１２２の内周面１２２ａに固定する。

この場合でも、レンズＬ２のコバ面Ｌ２ｅに設けられた墨塗り部Ｌ２ｂに接着剤が塗布されないため、墨塗り部の剥がれ等の不具合を防止することができる。
（Ｂ）
上記実施形態では、カメラ本体に着脱可能に取り付けられるレンズ鏡筒１０に含まれる１群ユニット（レンズユニット）２０に対して、本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。

例えば、カメラ本体に着脱可能に取り付けられるレンズ鏡筒以外に、プロジェクタ、コンパクトデジタルカメラ、スマートフォン、タブレット端末等に搭載されるレンズユニットに対して、本発明が適用されてもよい。
（Ｃ）
上記実施形態では、接着剤が注入される注入孔２１ａが、固定枠２１の周方向において略等角度間隔で３つ設けられている例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。

例えば、接着剤が注入される注入孔は、固定枠の周方向において、２つあるいは４つ以上設けられた構成であってもよい。
また、注入孔が、固定枠の周方向に沿って形成された１つの略円環状の孔部であってもよい。
（Ｄ）
上記実施形態では、接着剤が注入される注入部２１ｂが、固定枠２１の周方向において略等角度間隔で３つ設けられている例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。

例えば、接着剤が注入される注入部は、固定枠の周方向において、２つあるいは４つ以上設けられた構成であってもよい。
また、注入部が、固定枠の周方向に沿って形成された１つの略円環状の凹部であってもよい。
（Ｅ）
上記実施形態では、１群ユニット２０に含まれる複数のレンズＬ１～Ｌ４のうち、光軸ＡＸ方向における被写体側から２番目に配置されたレンズＬ２を、レンズ枠２２に対して固定する例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。

例えば、１群ユニット以外のレンズユニットに含まれるレンズを、レンズ枠に対して固定する構造に対して、本開示が適用されてもよい。
また、１群ユニットに含まれる複数のレンズのうち、他のレンズをレンズ枠に固定する構造に対して、本開示が適用されてもよい。
（Ｆ）
上記実施形態では、レンズＬ２のコバ面Ｌ２ｅに設けられる反射防止膜として、墨等の塗料が塗布された例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。

例えば、墨以外の塗料が塗布された構成、あるいは、テープ状の膜が貼り付けられた構成であってもよい。
（Ｇ）
上記実施形態では、本開示のレンズユニットに含まれるレンズとして、樹脂製のレンズＬ２等が用いられた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、本開示のレンズユニットに含まれるレンズは、樹脂製に限らず、ガラス製のレンズであってもよい。

本開示のレンズユニットは、レンズの端面に墨塗り等の反射防止膜が設けられた構成において、反射防止膜の剥がれを効果的に防止することができるという効果を奏することから、レンズを含むレンズユニットが搭載されたカメラのレンズ鏡筒、プロジェクタ、小型カメラ、スマートフォン等の光学機器に対して広く適用可能である。

１０ レンズ鏡筒
１１ 化粧リング
１２ ２，３，４群ユニット
１３ フィルターリング
１４ フォーカスリング
１５ カム枠
１６ リングマウントベース
１７ ズームリング
１８ 後枠ユニット（装着部）
２０ １群ユニット（レンズユニット）
２１ 固定枠
２１ａ 注入孔（第１接着部、第１注入孔）
２１ｂ 注入部
２２ レンズ枠
２２ａ 内周面
１２０ １群ユニット（レンズユニット）
１２２ レンズ枠
１２２ａ 内周面
１２２ｂ 注入孔（第２注入孔）
ＡＸ 光軸
Ｌ１ レンズ
Ｌ２ レンズ
Ｌ２ａ レンズ部
Ｌ２ｂ 墨塗り部（反射防止膜）
Ｌ２ｃ スラスト面（第２スラスト面）
Ｌ２ｄ スラスト面（第１スラスト面）
Ｌ２ｅ コバ面（端面）
Ｌ３ レンズ
Ｌ４ レンズ

Claims (5)

1. 光軸方向に交差する第１スラスト面と、前記第１スラスト面の反対側の第２スラスト面と、前記第１スラスト面および前記第２スラスト面を接続する端面とを有するレンズと、
   前記レンズの端面に設けられ、前記レンズに入射した光の前記端面における反射を抑制する反射防止膜と、
   略円筒状の形状を有し、前記略円筒状の内周面に沿って前記第１スラスト面側から前記レンズが挿入され、前記レンズを保持するレンズ枠と、
   前記第２スラスト面に塗布された第１接着剤によって、前記レンズと前記レンズ枠とを間接的に接着する第１接着部と、
   前記レンズ枠の内周面に設けられた固定枠と、
   を備え、
   前記レンズは、前記第２スラスト面に塗布された前記第１接着剤によって前記固定枠に固定されるとともに、前記固定枠を介して、前記レンズ枠の内周面に固定され、
   前記固定枠は、前記レンズ枠の前記内周面と前記固定枠の外周面との間に第２接着剤が注入される注入部を有し、前記第２接着剤によって前記レンズ枠に固定される、
   レンズユニット。
2. 前記固定枠は、前記レンズの前記第２スラスト面と前記固定枠とを接着する前記第１接着剤が注入される第１注入孔を、さらに有している、
   請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記反射防止膜は、光の反射を抑制する塗料が塗布された墨塗り部である、
   請求項１または２に記載のレンズユニット。
4. 前記レンズは、樹脂製のレンズである、
   請求項１または２に記載のレンズユニット。
5. 請求項１または２に記載のレンズユニットと、
   カメラ本体のマウント部に装着される装着部と、
   を備えたレンズ鏡筒。

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