JP7397616B2 - 光学装置、レンズ装置および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学装置、レンズ装置および撮像装置に関する。

レンズ装置内のガラスレンズや樹脂レンズの固定方法として、接着剤を用いる方法がある。レンズを強固に固定可能な接着剤は、硬化時の収縮によりレンズ形状に歪みが発生しうる。レンズを軟弱に固定可能な接着剤は、接着剤の緩みや剥がれが発生しうる。従って、レンズの接着固定のための接着剤は、レンズを固定のみならず、レンズの性能への影響も考慮して選定することが求められる。特許文献１のレンズユニットでは、レンズと鏡胴との間に接着溝を設けてレンズを鏡胴に接着する方法が提案されている。

特開２０１６－１８４０８３号公報

特許文献１のレンズユニットは、接着剤とレンズとの界面、または接着剤と鏡胴との界面で接着剤の剥がれが発生した場合、レンズ位置ずれしうる。このため、上述のような接着剤の選定が求められることになる。

本発明は、例えば、光学素子の鏡筒への固定の点で有利な光学装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光学装置は、光学素子と、該光学素子を保持する鏡筒と、該光学素子を該鏡筒に接着する接着剤とを有する光学装置であって、前記鏡筒の内面には、光軸方向における前記光学素子の一端と当接する第１当接部と、光軸方向に垂直な方向における前記光学素子の端部の一部と当接する第２当接部と、前記第２当接部に対して前記第１当接部とは反対側に位置する凸部と、光軸方向における前記第２当接部と前記凸部との間に位置する凹部とが設けられ、前記接着剤は、光軸方向に垂直な方向における前記光学素子の前記端部のうち前記一部以外の部分と、前記凸部と、前記凹部とに接していることを特徴とする。

本発明によれば、例えば、光学素子の鏡筒への固定の点で有利な光学装置を提供することができる。

実施形態に係るレンズ装置の全体図 実施形態に係るレンズユニットの全体図 実施例１に係るレンズユニットの部分拡大図 実施例２に係るレンズユニットの部分拡大図 実施例３に係るレンズユニットの部分拡大図 実施例３に係るレンズユニットの部分拡大図 実施例４に係るレンズユニットの部分拡大図

本発明の好ましい実施の形態を、図１ないし図７の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に関わる光学装置であるレンズ装置の全体図である。本発明のレンズ装置１は、カメラ装置１００に対し交換可能なレンズ、カメラと一体型のレンズなど、レンズを扱う製品全般を含む。

レンズ装置１は、物体（被写体）の光学像を形成する撮影光学系を収納する。レンズユニット２は、撮影光学系の一部を構成する。また、撮影光学系の光軸が伸びる方向を光軸方向、図中左側を被写体側、図中右側を撮像面側とし、被写体からの撮影光束は撮影光学系を通り、撮像素子１０１の撮像面に結像する。レンズ装置１とカメラ装置１００とで撮像装置２００を構成する。

図２は、レンズユニット２の説明図である。図２はレンズユニット２の断面図、図３は、図２の部分拡大図である。

レンズ（光学素子）３は、レンズ鏡筒４の内径部に光軸方向から挿入され、レンズ当接部（付当部）４１に接する（付き当てられる）。レンズ３の被写体側の光学機能面３１は、レンズ斜面部３３を介してレンズ外径部３２と接続している。レンズ鏡筒４は、レンズ外径部３２と係合する鏡筒内径部４２を有している。また、レンズ鏡筒４には、レンズ３の他端においてレンズ３をレンズ鏡筒に固定するための接着剤５を保持するエリア（凹部）を構成する接着溝底部４３と接着溝外径部４４が設けられる。さらに、レンズ鏡筒４の被写体側先端部には、接着溝外径部４４より内径側に突出したかえし部４５が設けられる。すなわち、レンズ鏡筒６の軸方向（レンズの光軸方向）においてレンズ（光学素子）の一端のレンズ当接部４１との間に充填エリア（凹部）が位置するように、充填エリアよりも内径側に凸形状であるかえし部４５（凸部）が構成されている。接着剤５は、かえし部４５より被写体側へはみ出さないよう充填されるが、かえし部４５より被写体側へはみ出しても本発明の効果には影響はない。

接着剤５は、レンズ３に対しては、レンズ外径部３２およびレンズ斜面部３３の被写体側からレンズ外径部３２より内径側に向けてレンズ３の被写体側の面に沿って覆い被さるように塗布されることで、レンズ鏡筒４と接着固定される。ここで、接着に何らかの不具合が発生し、レンズ鏡筒４と接着剤５の界面に剥がれが生じた場合であっても、かえし部４５があることによって、接着剤５が動くことはできない。すなわち、かえし部４５がない従来の構成におけるレンズ３および接着剤５が被写体側に動くことはなく、接着された位置を維持することが可能である。

一方で、レンズ３と接着剤５の界面に剥がれが生じた場合であっても、同様に、レンズ３が被写体側に動いてしまう可能性がある。これに関しては、レンズ３に対して、被写体側からレンズ外径部３２より内径側に向けてレンズ３の被写体側の面に沿って覆い被さるように接着剤を塗布して固定することによって、レンズ３が動くリスクを回避することが可能である。

なお、光学性能に影響がないのであれば、光学機能面３１（レンズ３のレンズ当接部４１と当接する側とは反対側の面）へ接着剤が塗布されていても構わない。また、レンズ斜面部３３がなくても（光学機能面３１とレンズ外径部３２のみで形状が構成されていても）、レンズ３に対し、接着剤５を被写体側から覆い被せる構造であれば、問題は無い。さらに、接着剤５は硬化型であれば特に種類を限定する必要はない。加えて、かえし部４５に関しては、接着剤５との接触面は内径側に向かって斜面形状としているが、本発明はこの形状に限定されることはなく、接着溝外径部４４に対し、内径側に突出した形状であれば同様の効果が得られる。

充填エリア（凹部）は、レンズ鏡筒４の軸回りの全周に渡って設けられているが、本発明はこれに限定されることはなく、レンズ鏡筒４の軸回りを少なくとも３分割以上した場合の各分割点を含むように充填エリア（凹部）が構成されるようにしても良い。また、かえし部４５（凸部）は、レンズ鏡筒４の軸回りの全周に渡って設けられているが、本発明はこれに限定されることはなく、レンズ鏡筒４の軸回りを少なくとも３分割以上した場合の各分割点を含むようにかえし部４５（凸部）が構成されるようにしても良い。

本発明のレンズ鏡筒を備えるレンズ装置は、この構成によって、たとえ、接着剤を剥離しても、レンズ鏡筒に対し固化した接着剤の被写体側への移動はかえし部によって拘束され、接着剤に対するレンズの被写体側への移動は接着剤のレンズの被写体側面へ覆い被さる形態での塗布によって拘束されるため、レンズが被写体側に動いてしまうことはない。

本実施例では、実施例１で説明したレンズ鏡筒４とは異なる形状を有するレンズ鏡筒６について説明する。図４は、レンズ鏡筒６を採用した場合のレンズユニット部分拡大図である。なお、接着剤５の充填エリア（凹部）以外の構造（レンズと鏡筒の係合や当接部など）は実施例１と同じであるため、以降、説明は割愛する。

レンズ鏡筒６には、接着剤５を収容するエリアとして接着溝底部６１と接着溝外径部６２が設けられる。さらに、接着溝外径部６２には、接着溝外径部６２より内径側に突出したかえし部６３が設けられ、接着剤５は、かえし部６３を覆うように充填され、固定される。すなわち、レンズ鏡筒６の軸方向（レンズの光軸方向）においてレンズ当接部４１との間に少なくとも充填エリア（凹部）の一部が位置するように、充填エリアよりも内径側に凸形状であるかえし部６３（凸部）が構成されている。これによって、接着剤５とレンズ鏡筒６の界面に剥がれが生じた場合でも、接着剤５が硬化されてさえいれば、剥がれることなく、すなわち、レンズ３の位置も維持することが可能である。

なお、かえし部６３は、接着溝底部６１とかえし部６３との光軸方向の間に、かえし部６３の最も内径側に突出した部位よりも外径側となる内面の部位があり、且つ、そこに接着剤５が充填・硬化されていれば、接着溝外径部６２の範囲内でどこに配置されていても構わない。さらに、かえし部６３は、接着溝底部６１とかえし部６３との光軸方向の間に、かえし部６３の最も内径側に突出した部位よりも外径側となる内面の部位があり、且つ、かえし部６３の最も内径側に突出した部位の接着溝底部６１側の面の少なくとも一部と、レンズ３の物体側の面の少なくとも一部とに接触するように接着剤５が充填・硬化されていれば、本発明の効果を享受できる。

本実施例では、実施例１で説明したレンズ鏡筒４とは異なる形状を有するレンズ鏡筒７について説明する。図５は、レンズ鏡筒７を採用した場合のレンズユニット部分拡大図である。レンズ鏡筒７には、接着剤５を収容するエリア（凹部）を構成する接着溝底部７１と接着溝外径部７２が設けられる。さらに、接着溝外径部７２の被写体側先端部には、ねじ山が接着溝外径部７２より内径側に突出している雌ねじ部７３が設けられ、接着剤５は雌ねじ部７３の一部にかかるように充填され、固定される。すなわち、レンズ鏡筒７の軸方向（レンズの光軸方向）においてレンズ当接部４１との間に充填エリア（凹部）が位置するように、充填エリアよりも内径側に凸形状を有する雌ねじ部７３（凸部）が構成されている。これによって、接着剤５とレンズ鏡筒７の界面に剥がれが生じた場合でも、接着剤５が硬化されていれば剥がれることはなく、すなわち、レンズ３の位置も維持することが可能である。

なお、雌ねじ部７３は接着溝外径部７２の範囲内でどこに配置されていても構わない。また、雌ねじ部７３は、レンズ３をレンズ当接部４１に押圧し、レンズの固定を補助するための押さえ環７４（図６）の雄ねじが螺合する雌ねじとしても活用可能である。

本発明は、必ずしも雌ねじ部７３の構成に限定されることはない。レンズ鏡筒７が光軸方向においてレンズ当接部４１と対向する側に向く面を含む構成を有し、前記レンズ当接部４１と対向する側に向く面の少なくとも一部と、レンズ３の物体側の面の少なくとも一部とに接触するように接着剤５が充填・硬化されていれば、本発明の効果を享受できる。

本実施例では、実施例１で説明したレンズ鏡筒４とは異なる形状を有するレンズ鏡筒８について説明する。図７は、レンズ鏡筒８を採用した場合のレンズユニット部分拡大図である。レンズ鏡筒８には、接着剤５を収容するエリア（凹部）を構成する接着溝底部８１と接着溝外径部８２が設けられる。また、接着溝外径部８２には、レンズ鏡筒８の外径部より貫通した穴が設けられ、ここにピン９が挿入される。ピン９は、接着溝外径部８２より内径側に突出しており、接着剤５は、ピン９を覆うように充填され、固定される。すなわち、レンズ鏡筒８の軸方向（レンズの光軸方向）においてレンズ当接部４１との間に少なくとも充填エリア（凹部）の一部が位置するように、充填エリアよりも内径側に凸形状を有するピン９（凸部）が構成されている。これによって、接着剤５とレンズ鏡筒８の界面に剥がれが生じた場合でも、接着剤５が硬化されてさえいれば、剥がれることなく、すなわち、レンズ３の位置も維持することが可能である。

なお、ピン９は、接着溝底部８１とピン９の光軸方向の隙間が確保されていて、且つ、そこに接着剤５が充填・硬化されていれば、接着溝外径部８２の範囲内でどこに配置されていても構わない。また、ピン９の形状は、接着剤５とレンズ鏡筒８の界面での剥がれが生じた場合でも、レンズ３、接着剤５の位置を保持できる形状であれば、同等の効果が得られる。

例示した実施例では、レンズ３の物体側の面の少なくとも一部に接触するように接着剤５が塗布されて硬化されている場合を例示したが、本発明はこの構成に限定されることはない。接着剤のレンズ３との接着強度が高い場合には、レンズ３の物体側の面に接触するように接着剤５が塗布されていなくても、レンズ鏡筒に対するレンズの被写体側への移動は固化した接着剤を介してかえし部（レンズ鏡筒の光軸方向においてレンズ当接部４１と対向する側に向く面を含む構成）によって拘束されるため、レンズが被写体側に動いてしまうことはなく、本発明の効果を享受することができる。

また、本発明のレンズ鏡筒で構成されるレンズ装置と、該レンズ装置によって形成された像を受光する撮像素子を有する撮像装置を構成することによって、本発明の効果を有する撮像装置を実現することができる。

４ レンズ鏡筒（光学装置）
４１ レンズ当接部（付当部）
４２ 鏡筒内径部
４３ 接着溝底部（凹部）
４４ 接着溝外径部（凹部）
４５ かえし部（凸部）

Claims (8)

1. 光学素子と、該光学素子を保持する鏡筒と、該光学素子を該鏡筒に接着する接着剤とを有する光学装置であって、
   前記鏡筒の内面には、
   光軸方向における前記光学素子の一端と当接する第１当接部と、
   光軸方向に垂直な方向における前記光学素子の端部の一部と当接する第２当接部と、
   前記第２当接部に対して前記第１当接部とは反対側に位置する凸部と、
   光軸方向における前記第２当接部と前記凸部との間に位置する凹部とが設けられ、
   前記接着剤は、光軸方向に垂直な方向における前記光学素子の前記端部のうち前記一部以外の部分と、前記凸部と、前記凹部とに接していることを特徴とする光学装置。
2. 前記接着剤は、光軸方向における前記光学素子の他端に接していることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. 前記凹部は、前記内面の全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
4. 前記凸部は、前記内面の全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の光学装置。
5. 前記凸部は、雌ねじとして形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載の光学装置。
6. 前記雌ねじには、前記光学素子を押える押さえ環が螺合していることを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちいずれか一項に記載の光学装置を含み、該光学装置を介して像を形成することを特徴とするレンズ装置。
8. 請求項７に記載のレンズ装置と、
   前記レンズ装置によって形成された像を受ける撮像素子と、
   を有することを特徴とする撮像装置。

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