WO2011086949A1 - レンズ鏡筒 - Google Patents

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WO2011086949A1
WO2011086949A1 PCT/JP2011/000200 JP2011000200W WO2011086949A1 WO 2011086949 A1 WO2011086949 A1 WO 2011086949A1 JP 2011000200 W JP2011000200 W JP 2011000200W WO 2011086949 A1 WO2011086949 A1 WO 2011086949A1
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WO
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lens
lens group
restricting portion
pin
restricting
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/000200
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English (en)
French (fr)
Inventor
小西章雄
日比野由紀夫
桑原雅弘
桑原巧
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Definitions

  • the present invention relates to a lens barrel, and more particularly to a lens disposed inside a lens barrel.
  • imaging apparatuses that image incident light from a lens barrel using a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complement Metal Oxide Semiconductor) and convert it into an electrical signal have become widespread.
  • a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complement Metal Oxide Semiconductor) and convert it into an electrical signal
  • Examples of such an imaging device include portable devices such as a lens interchangeable DSC (Digital Still Camera), a fixed lens DSC, and a movie.
  • a lens barrel is formed by forming a lens group including a plurality of lenses for each function such as zoom and focus, and combining the plurality of lens groups.
  • plastic is frequently used as a lens material instead of glass.
  • Plastic lenses are excellent in processability and are less expensive than glass lenses.
  • a plastic lens has a property that mechanical strength is lower than that of a glass lens, and distortion tends to occur when the lens is fixed to a lens barrel. This problem is particularly important when a plastic lens is used as a lens having a relatively small margin in optical design. Therefore, various proposals have been made as methods for fixing plastic lenses.
  • the lens barrel according to Patent Document 1 there is a gap between the inner peripheral surface of the lens barrel and the relatively small-diameter fitting portion into which the outer peripheral surface of the plastic lens is fitted and the outer peripheral surface of the plastic lens.
  • a stepped shape is formed with the relatively large diameter enlarged portion formed.
  • the lens barrel according to Patent Document 1 when the plastic lens is fixed, the outer peripheral edge of the plastic lens is regulated by the lens barrel in order to position the plastic lens.
  • Plastic lenses and lens barrels have a shape error, and when this shape error is large, the restriction force on the plastic lens increases. Further, when the linear expansion coefficient differs between the plastic lens and the lens barrel, thermal stress is generated in the plastic lens due to a change in the environmental temperature. Even in such a case, the regulatory power on the plastic lens is increased.
  • the regulating force is large, the plastic lens may be deformed and distortion may occur. When distortion occurs in the plastic lens, the quality of the captured image is degraded.
  • the present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to prevent deterioration of the performance of the plastic lens due to the regulating force on the plastic lens.
  • the lens barrel disclosed herein includes an optical system having at least one plastic lens and a lens frame that holds the plastic lens.
  • the plastic lens includes a first region through which light passing through the optical system passes, a second region provided outside the first region, and first and second provided in the second region.
  • a third restricting portion wherein the lens frame includes a fourth restricting portion that engages with the first restricting portion, a fifth restricting portion that engages with the second restricting portion, and the third restricting portion.
  • a sixth restricting portion that engages with, an engaging portion between the first restricting portion and the fourth restricting portion, an engaging portion between the second restricting portion and the fifth restricting portion, and the Each of the engaging portions of the third restricting portion and the sixth restricting portion has a degree of freedom in a direction in which an angle with a radial direction of a circle around the optical axis of the plastic lens is 45 degrees or less, It is assumed that there is no degree of freedom in the direction orthogonal to the direction of degree of freedom.
  • another lens barrel includes an optical system having at least one plastic lens, and a lens frame for holding the plastic lens.
  • the plastic lens includes a first region through which light passing through the optical system passes, a second region provided outside the first region, and a first and a second provided in the second region.
  • the lens frame includes a third restricting portion that engages with the first restricting portion, and a fourth restricting portion that engages with the second restricting portion, and the first restricting portion.
  • the engaging portion between the second restricting portion and the fourth restricting portion are respectively angles with the radial direction of the circle centering on the optical axis of the plastic lens.
  • the lens barrel since the external force acting on the plastic lens can be released in the radial direction, distortion of the plastic lens can be suppressed, and deterioration of the performance of the plastic lens can be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view of a digital still camera 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the lens barrel. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of the third lens group and the third lens group holding frame.
  • FIG. 5 is a plan view of the third lens group and the third lens group holding frame.
  • FIG. 6 is a plan view of the seventh lens.
  • FIG. 7 is a plan view of a seventh lens according to the first modification.
  • FIG. 8 is a plan view of a seventh lens according to the second modification.
  • FIG. 9 is a plan view of a seventh lens according to Modification 3.
  • FIG. 10 is a plan view of a seventh lens according to Modification 4.
  • FIG. 1 is a perspective view of a digital still camera 100 according to the present embodiment.
  • the digital still camera 100 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and its six surfaces are defined as follows. That is, the surface facing the subject side when photographing with the digital still camera 100 is a front surface portion 101, and the opposite surface is a back surface portion 102. Further, when shooting is performed in a state in which the short direction of the image captured by the digital still camera 100 matches the vertical direction, the surface facing upward in the vertical direction is defined as the upper surface portion 103 and the opposite surface is defined as the bottom surface portion 104.
  • left side as viewed from the subject side is referred to as a left side surface portion 105
  • right side surface portion 106 the opposite side surface is referred to as a right side surface portion 106. Note that these definitions of front and rear, top and bottom, and left and right are also applied to each component in a state of being disposed in the digital still camera 100.
  • a three-dimensional orthogonal coordinate system as shown in FIG. 1 is defined. That is, an axis orthogonal to the left side surface portion 105 and the right side surface portion 106 of the digital still camera 100, that is, an axis extending in the left-right direction is an X axis, and an axis orthogonal to the front surface portion 101 and the back surface portion 102 is an axis extending in the front-rear direction. Is the Y axis, and the axis orthogonal to the top surface portion 103 and the bottom surface portion 104, that is, the axis extending in the vertical direction is the Z axis.
  • the direction from the right side surface portion 106 to the left side surface portion 105 is the positive direction of the X axis
  • the direction from the back surface portion 102 to the front surface portion 101 is the positive direction of the Y axis
  • the direction from the bottom surface portion 104 to the top surface portion 103 is Z.
  • the positive direction of the axis hereinafter, in each figure, it demonstrates on the basis of this XYZ coordinate system.
  • a front lens 101 of the digital still camera 100 is provided with a first lens 211 that is an objective lens for a subject.
  • the upper surface portion 103 is provided with a shooting mode switching button 107, a release button 108, a power switch 109, a zoom adjustment lever 110, and the like so that a photographer can perform shooting operations and the like.
  • the release button 108 is a button for the photographer to input the exposure timing.
  • the shooting mode switching button 107 is a button for the photographer to switch settings related to shooting operations.
  • the power switch 109 is a switch for the photographer to operate the digital still camera 100 to turn on and off.
  • the zoom adjustment lever 110 is a lever for the photographer to adjust the zoom magnification, and is configured to be rotatable within a predetermined angle range around the release button 108.
  • the back surface portion 102 is provided with a liquid crystal monitor (not shown) that displays a captured image.
  • a lens barrel 111 in which a lens group that forms an optical image of a subject is accommodated is disposed.
  • FIG. 2 is a perspective view of the lens barrel 111
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • the lens barrel 111 includes a first lens group 210, a second lens group 220, a third lens group 230, a fourth lens group 240, a fifth lens group 250, a sixth lens group 260, and a third lens group.
  • a shutter unit 270 provided between the lens group 230 and the fourth lens group 240, a casing that accommodates the shutter unit 270, a master flange 280 attached to the casing, and an image sensor attached to the master flange 280 290.
  • the image sensor 290 for example, a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor, or the like is used.
  • the case includes a case 214, a case 226, a case 232, a case 245, a case 252, and a case 263. These cases are assembled together with the master flange 280 so as to be aligned along the optical axis 300 extending in the Z-axis direction.
  • casings may be comprised integrally.
  • the optical system composed of the first to sixth lens groups 210 to 260 has an optical axis bent substantially at right angles, which is composed of an optical axis 310 extending in the front-rear direction and an optical axis 300 extending in the vertical direction. .
  • the first lens group 210 includes a first lens 211 serving as an objective lens, a reflecting prism 212 serving as a second lens, and a third lens 213. These lenses are bonded and fixed to each other, and are fixed to the casing 214 of the lens barrel 111.
  • the second lens group 220 is a zoom lens group, and includes a fourth lens 221, a fifth lens 222, and a sixth lens 223. These lenses are fixed to each other and attached to the second lens group holding frame 224.
  • the second lens group holding frame 224 is housed in the housing 226 of the lens barrel 111, and the inside of the housing 226 is moved in the optical axis direction by the second lens group driving means 225 provided outside the lens barrel 111. It is configured to be movable.
  • the third lens group 230 includes a single seventh lens 231.
  • the third lens group 230 is attached to the housing 226. That is, the housing 226 also functions as a frame that holds the lens.
  • the housing 226 is also referred to as a third lens group holding frame 226.
  • the third lens group holding frame 226 constitutes a lens frame.
  • the fourth lens group 240 is a focus lens group, and includes an eighth lens 241 and a ninth lens 242.
  • the fourth lens group 240 is attached to the fourth lens group holding frame 243.
  • the fourth lens group holding frame 243 is housed in the housing 245 of the lens barrel 111, and the inside of the housing 245 is moved in the optical axis direction by the fourth lens group driving means 244 provided outside the lens barrel 111. It is configured to be movable.
  • the fifth lens group 250 includes a single tenth lens 251.
  • the fifth lens group 250 is attached to the housing 252 of the lens barrel 111.
  • the sixth lens group 260 is a camera shake correction lens group, and includes an eleventh lens 261.
  • the sixth lens group 260 is attached to the sixth lens group holding frame 262.
  • the sixth lens group holding frame 262 is housed in the housing 263 of the lens barrel 111, and is configured to be movable in a plane orthogonal to the optical axis 300 by sixth lens group driving means (not shown). ing.
  • the housing 263 is attached to the master flange 280.
  • the optical axis of the first lens 211 extends in the Y-axis direction, and forms an optical axis 310 extending in the front-rear direction among the optical axes of the lens system.
  • the optical axes of the third lens 213, the second lens group 220, the third lens group 230, the fourth lens group 240, the fifth lens group 250, and the sixth lens group 260 of the first lens group are linear.
  • an optical axis 300 extending in the vertical direction of the optical axes of the lens system is formed.
  • the optical axis 310 and the optical axis 300 intersect at a right angle.
  • the optical axis of the sixth lens group 260 coincides with the optical axis 300 only when the sixth lens group 260 is located at the basic position, and light is not emitted when the sixth lens group 260 moves to correct image blur. Deviates from axis 300.
  • the light incident from the first lens 211 is the first lens group 210, the second lens group 220, the third lens group 230, the shutter unit 270, the fourth lens group 240, the fifth lens group 250, and the sixth lens group.
  • an image is formed on the image sensor 290.
  • the second lens group 220 moves on the optical axis 300 for zoom adjustment
  • the fourth lens group 240 moves on the optical axis 300 for focus adjustment.
  • the sixth lens group 260 moves in a plane orthogonal to the optical axis 300 to correct image blur.
  • FIG. 4 is a perspective view of the third lens group 230 and the third lens group holding frame 226,
  • FIG. 5 is a plan view of the third lens group 230 and the third lens group holding frame 226, and
  • FIG. 10 is a plan view of a seventh lens 231.
  • the optical axis of the seventh lens 231 and the optical axis 300 of the optical system coincide with each other, and the optical axis of the seventh lens 231 is denoted by reference numeral “300”. The same applies to FIGS. 7 to 10 described later.
  • the seventh lens 231 of the third lens group 230 is a plastic lens.
  • the seventh lens 231 includes an optically effective area 402 having a substantially circular shape in plan view, and an outer peripheral portion 404 provided on the outer periphery of the optically effective area 402.
  • the optical effective area 402 is an area through which light passing through the optical system including the first to sixth lens groups 260 in the seventh lens 231 passes.
  • the optically effective area 402 constitutes the first area
  • the outer peripheral portion 404 constitutes the second area.
  • three concave portions 406a, 406b, and 406c are formed from the edge of the outer peripheral portion 402 toward the approximate center of the seventh lens 231.
  • the three concave portions 406a, 406b, and 406c are provided at positions that divide the outer peripheral portion 404 into about three equal parts (at intervals of about 120 °) in the circumferential direction.
  • the first concave portion 406 a is located at the upper right, and the second concave portion 406 b and the third concave portion 406 c are clockwise from there.
  • each recess 406 is simply referred to as “recesses 406”.
  • the depth (dimension in the direction from the edge of the outer peripheral portion 404 toward the center) H and the width (dimension in the direction perpendicular to the depth direction) W of each recess 406 are substantially the same. Is formed. That is, the recess 406 is a substantially square notch when viewed from the Z direction. Further, the depth H and the width W of the recess 406 are slightly larger than the outer shape of the pin 301 of the third lens group holding frame 226 described later.
  • the depth H is smaller than the width A of the outer peripheral portion 404 in the radial direction. That is, the concave portion 406 does not enter the optically effective area 402 of the seventh lens 231.
  • the first concave portion 406a constitutes a first restricting portion
  • the second concave portion 406b constitutes a second restricting portion
  • the third concave portion 406c constitutes a third restricting portion.
  • the seventh lens 231 having such a shape is manufactured by the following steps, for example. First, in the first step, the plastic material for the optical lens is melted. Next, in the second step, the molten plastic material is poured into a mold. Here, convex portions corresponding to the concave portions 406, 406,... Are formed on the mold. Next, in a third step, the mold is pressurized by a molding machine. Next, in a fourth step, the mold is released and the plastic lens is taken out. Finally, in the fifth step, the plastic lens gate is cut off.
  • the seventh lens 231 can also be manufactured by, for example, cutting only a portion that becomes the concave portion 406 after forming a substantially disc-shaped plastic lens that does not form the concave portion 406.
  • the third lens group holding frame 226 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the seventh lens 231 is attached to the lower wall portion 234 facing the fourth lens group 240.
  • a circular opening (not shown) that is slightly larger than the optically effective area 402 of the seventh lens 231 is formed through the central portion of the lower wall portion 234.
  • a support portion that is recessed in a step shape from the surface of the lower wall portion 234 is formed around the opening.
  • the outer peripheral portion 404 of the seventh lens is disposed on this support portion.
  • the optically effective area 402 of the seventh lens 231 is located in the opening, and does not overlap the lower wall 234 when viewed in the optical axis direction.
  • the support part is provided with three pins 301, 301,.
  • the pin 301 is provided at a position where the support portion is divided into about three equal parts (at intervals of about 120 °) in the circumferential direction.
  • the first pin 301a is located at the upper right, and the second pin 301b and the third pin 301c are clockwise from there.
  • the pins are simply referred to as “pin 301”.
  • the position of the pin 301 corresponds to the position of the concave portion 406 of the seventh lens 231.
  • the pin 301 has a cylindrical shape extending in the negative Z-axis direction.
  • the height of the pin 301 is lower than the thickness of the outer peripheral portion 404.
  • the 1st pin 301a comprises a 4th control part
  • the 2nd pin 301b comprises a 5th control part
  • the 3rd pin 301c comprises a 6th control part.
  • the seventh lens 231 is fitted into the support portion of the third lens group holding frame 226. At this time, the seventh lens 231 is fitted so that the optically effective region 402 is positioned in the opening of the lower wall portion 234 and the pins 301, 301,... Are inserted into the recesses 406, 406,. Next, for example, an adhesive containing UV (Ultra Violet) cured resin is poured into the recess 406. Subsequently, a predetermined ultraviolet ray is irradiated to the concave portion 406, whereby the adhesive is cured. In this way, the third lens group 230 is assembled.
  • UV Ultra Violet
  • the seventh lens 231 is positioned by the engagement of the recesses 406, 406,... And the pins 301, 301,.
  • the optical axis of the seventh lens 231, that is, the center of the optical effective area 402 substantially coincides with the optical axis 300.
  • the first pin 301a engages with the first recess 406a
  • the second pin 301b engages with the second recess 406b
  • the third pin 301c engages with the third recess 406c.
  • the first recess 406a and the first pin 301a constitute a first engagement portion 500a
  • the second recess 406b and the second pin 301b constitute a second engagement portion 500b
  • the third recess 406c and the third pin The third engagement portion 500c is configured by 301c.
  • the seventh lens 231 is engaged with the third lens group holding frame at three positions.
  • the gap between the concave portion 406 and the pin 301 in the depth direction is as follows. It is larger than the gap in the width direction.
  • the recess 406 has a gap with the pin 301 in the width direction. While there is no gap or a slight gap, there is a gap between the pin 301 and the deepest portion of the recess 406 in the depth direction.
  • the gap between the recess 406 and the pin 301 in the depth direction is larger than the gap in the width direction. That is, the seventh lens 231 is restricted from moving in the width direction of the concave portion, but is allowed to move in the depth direction of the concave portion 406 (that is, has a degree of freedom in the depth direction of the concave portion 406).
  • the width direction of the recess 406 substantially coincides with the circumferential direction around the optical axis 300
  • the depth direction of the recess 406 substantially coincides with the radial direction around the optical axis 300.
  • the seventh lens 231 is restricted from moving in the circumferential direction around the optical axis 300, but is allowed to move in the radial direction around the optical axis 300.
  • the direction in which the concave portion 406 and the pin 301 restrict the seventh lens 231 is simply referred to as “regulatory direction”, and the direction of the degree of freedom given to the seventh lens 231 by the concave portion 406 and the pin 301 (that is, the direction in which movement is allowed). Is simply referred to as a “degree of freedom direction”.
  • the recess 406 and the pin 301 are configured as described above, thermal deformation in the radial direction around the optical axis 300 can be absorbed by the recess 406. Thereby, it is possible to suppress an external force acting in the radial direction of the seventh lens 231 due to thermal deformation.
  • the concave portion 406 and the pin 301 regulate the movement of the seventh lens 231 in the circumferential direction
  • most of the external force from the pin 301 is allowed to move around the seventh lens 231 by allowing the movement in the radial direction.
  • the seventh lens 231 is regulated by the pins 301, 301,... For positioning the seventh lens 231.
  • the movement of the seventh lens 231 in the substantially radial direction is not restricted, even if the seventh lens 231 and the third lens group holding frame 226 have a shape error or thermal deformation, the radial direction of the seventh lens 231 is not affected. It is difficult for external force from the pin 301 to act on the pin. Therefore, it is possible to suppress the distortion of the lens surface in the optically effective area 402 of the seventh lens 231.
  • the concave portion 406 is provided on the outer peripheral portion 404 of the seventh lens 231, and thus the influence on the optical effective region 402 is small. Furthermore, the direction of the external force from the pin 301 is the circumferential direction, and the portion between the two concave portions 406 and 406 adjacent to each other in the circumferential direction is also the outer peripheral portion 404. Therefore, the deformation is mainly caused by the outer peripheral portion 404. is there. Therefore, distortion of the lens surface in the optical effective area 402 can be suppressed.
  • the seventh lens 231 can be deformed in the radial direction around the optical axis, the seventh lens 231 is generally deformed in the radial direction even when it is thermally deformed. Deviation from the optical axis 300 of the lens barrel can be suppressed.
  • the concave portion 406 is cut in the radial direction.
  • the concave portion 406 is cut in a direction having an angle of 45 degrees or less with respect to the radial direction. That is, when the depth direction of the concave portion 406 is 45 degrees or less with respect to the radial direction of the seventh lens 231, the component in the radial direction of the seventh lens 231 out of the external force acting on the side wall of the concave portion 406 from the pin 301. Is smaller than the circumferential component. Thereby, the outer peripheral portion 404 of the seventh lens 231 can be deformed in the circumferential direction, and deformation of the optical effective region 402 in the radial direction can be suppressed.
  • FIG. 7 is a plan view of the seventh lens 231a according to the first modification.
  • the position of the recess 406 formed in the outer peripheral portion 404 is different from that in the above embodiment.
  • the two concave portions 406 and 406 are arranged at positions facing each other across the center of the seventh lens 231a, that is, at positions where the centers of the two concave portions 406 and 406 and the seventh lens 231a are aligned.
  • the remaining one concave portion 406 is disposed at a position that bisects the section between the two concave portions 406 and 406 in the circumferential direction of the seventh lens 231a.
  • the straight lines of the two concave portions 406 and 406 arranged on the straight line are parallel to the Y axis.
  • the straight line connecting the remaining one concave portion 406 and the center of the seventh lens 231a is parallel to the X axis.
  • the pins 301, 301,... are also arranged at positions corresponding to the recesses 406, 406,.
  • the two concave portions 406 and 406 and the pins 301 and 310 restrict the seventh lens 231a in the substantially X-axis direction, and give the seventh lens 231a freedom in the substantially Y-axis direction.
  • the remaining pair of recesses 406 and pins 301 regulate the seventh lens 231a in the substantially Y-axis direction, and give the seventh lens 231a freedom in the approximately X-axis direction.
  • the restriction directions of the two sets of the recesses 406 and 406 and the pins 301 and 310 coincide with the degrees of freedom of the remaining one set of the recesses 406 and the pin 301, so The direction of the degree of freedom coincides with the restriction direction of the remaining pair of concave portions 406 and pins 301.
  • the seventh lens 231a is not affected by the remaining one set of recesses 406 and pins 301.
  • the position in the regulation direction can be adjusted.
  • the seventh lens 231a is not affected by the two concave portions 406 and 406 and the pins 301 and 301 in the regulation direction. The position can be adjusted.
  • the deviation amount between the optical axis of the seventh lens 231a and the optical axis 300 of the lens system is a deviation amount in two orthogonal directions, for example, a deviation amount in the X-axis direction. It is often expressed by the amount of deviation in the Y-axis direction. Therefore, the restriction direction of the two sets of recesses 406 and 406 and the pins 301 and 310 and the direction of freedom of the remaining one set of recesses 406 and the pin 301 are made to coincide with one of the two orthogonal axes.
  • the direction of freedom of the recesses 406 and 406 and the pins 301 and 310 and the regulation direction of the remaining one set of the recesses 406 and pins 301 coincide with the other axial direction of the two orthogonal axes. In this way, after detecting the amount of deviation of the optical axis of the seventh lens 231a, the detected amount can be used as the adjustment amount of the pin 301 as it is, so that the adjustment can be easily performed.
  • FIG. 8 is a plan view of the seventh lens 231b according to the second modification.
  • the seventh lens 231a according to Modification 2 is different in the shape of the outer peripheral portion 404. Specifically, a portion of the outer peripheral portion 404 where the concave portion 406 is formed bulges outward. The recess 406 is cut radially inward from the outer edge of the bulged portion. As a result, it can be considered that the concave portion 406 is formed by the two convex portions 408 and 408 protruding outward in the radial direction from the outer peripheral portion 404.
  • the radial width of the outer peripheral portion 404 other than the convex portion 408 can be reduced.
  • the 7th lens 231b can be reduced in weight.
  • FIG. 9 is a plan view of a seventh lens 231c according to Modification 3.
  • Modification 3 differs from the above-described embodiment in the engagement structure between the seventh lens 231c and the third lens group holding frame.
  • the outer peripheral portion 404 of the seventh lens 231c is provided with three convex portions 410, 410,... Protruding outward in the radial direction.
  • the three convex portions 410, 410,... are provided at positions where the outer peripheral portion 404 is divided into about three equal parts (at intervals of about 120 °) in the circumferential direction.
  • FIG. 1 is a plan view of a seventh lens 231c according to Modification 3.
  • FIG. 3 differs from the above-described embodiment in the engagement structure between the seventh lens 231c and the third lens group holding frame.
  • the outer peripheral portion 404 of the seventh lens 231c is provided with three convex portions 410, 410,... Protruding outward in the radial direction.
  • the first convex portion 410a is located at the upper right, and the second convex portion 410b and the third convex portion 410c are clockwise from there.
  • the term “convex portion 410” is simply used.
  • the 1st convex part 410a comprises a 1st control part
  • the 2nd convex part 410b comprises a 2nd control part
  • the 3rd convex part 410c comprises a 3rd control part.
  • a pair of pins 303, 303 are provided at positions corresponding to the convex portions 410, 410,... So as to sandwich each convex portion 410 from both sides in the circumferential direction.
  • a pair located at the upper right is defined as first pins 301a and 301a, and from there, they are defined as second pins 301b and 301b and third pins 301c and 301c.
  • the pins are simply referred to as “pin 301”.
  • the pair of first pins 301a and 301a constitute a fourth restricting portion
  • the pair of second pins 301b and 301b constitute a fifth restricting portion
  • the pair of third pins 301c and 301c constitute a sixth restricting portion.
  • the distance between the pair of pins 303 and 303 (the distance in the circumferential direction of the seventh lens 231c) is the same as or slightly wider than the width of the convex portion 410 (the dimension in the circumferential direction of the seventh lens 231c).
  • the pair of pins 303 and 303 are not in contact with the outer peripheral portion 404 of the seventh lens 231c. That is, the circle inscribed in the six pins 303, 303,... Of the third lens group holding frame is larger than the outer edge of the outer peripheral portion 404 of the seventh lens 231c.
  • the seventh lens 231c and the third lens group holding frame 226 can be engaged with each other while the movement of the seventh lens 231c is restricted in the circumferential direction but not restricted in the radial direction. it can.
  • FIG. 10 is a plan view of a seventh lens 231d according to Modification 4.
  • Modification 4 differs from the above embodiment in the engagement structure between the seventh lens 231d and the third lens group holding frame.
  • the outer peripheral portion 404 of the seventh lens 231d is provided with one concave portion 406b and one through hole 412.
  • the concave portion 406b and the through hole 412 are arranged at positions facing each other across the center of the seventh lens 231d, that is, on a straight line passing through the center of the seventh lens 231d.
  • the inner diameter of the through hole 412 is the same as or slightly larger than the outer diameter of the first pin 301a described later.
  • the third lens group holding frame is provided with two pins 301 a and 301 b at positions corresponding to the recesses 406 and the through holes 412.
  • the upper pin is the first pin 301a
  • the lower pin is the second pin 301b.
  • the first pin 301 a is fitted in the through hole 412.
  • the second pin 301b is fitted in the recess 406b.
  • the through hole 412 constitutes the first restricting portion
  • the recess 406b constitutes the second restricting portion.
  • the first pin 301a that engages with the through hole 412 constitutes the third restricting portion
  • the second pin 301b that engages with the recess 406b constitutes the fourth restricting portion.
  • the seventh lens 231d can be deformed in the radial direction, and the lens surface of the optical effective region 402 can be changed. It is possible to suppress distortion in the deformation direction. Further, according to this configuration, since the restriction of the movement of the seventh lens 231d is realized in two places, space can be saved in restricting the position of the seventh lens 231d, and consequently the arrangement of the pins 301 The degree of freedom in design can be improved.
  • the portion of the through hole 412 cannot allow the seventh lens 231d to be deformed in the radial direction, and only the concave portion 406 allows the deformation of the seventh lens 231d in the radial direction.
  • the linear expansion coefficient between the seventh lens 231d and the third lens group holding frame is small, there is no problem because the deviation between the center of the seventh lens 231d and the optical axis of the lens system due to thermal deformation is small. Therefore, even with such a configuration, deterioration of the optical performance of the seventh lens 231d can be suppressed.
  • the attachment structure of the seventh lens 231 of the third lens group 230 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the above engagement structure can be applied to the attachment of the second lens group 220 having a zoom function and the sixth lens group 260 having an image blur correction function. That is, if the lens has a low mechanical strength such as a plastic lens, it is preferable to apply the above engagement structure.
  • the bending optical system in which the optical axis is bent has been described.
  • the engagement structure may be applied to a rectilinear optical system in which the optical axis is linear.
  • the engagement of the seventh lens and the third lens group holding frame is realized at three positions, but this is not restrictive. It may be engaged at two locations or may be engaged at three or more locations.
  • the direction in which the seventh lens has a degree of freedom is the radial direction, but the present invention is not limited to this.
  • the radial component of the external force acting on the seventh lens is smaller than the circumferential component as long as the direction in which the seventh lens has a degree of freedom is 45 or less with respect to the radial direction of the seventh lens. Therefore, the deformation of the seventh lens in the radial direction can be suppressed, and consequently, the distortion of the lens surface of the optical effective region 402 can be suppressed.
  • the direction in which the seventh lens has a degree of freedom coincides in the radial direction.
  • the angle with respect to the radial direction of the direction having the degree of freedom does not have to be common to all of the plurality of engaging portions of the seventh lens and the third lens group holding frame. That is, the direction in which the seventh lens has a degree of freedom may be different for each engaging portion.
  • the present invention is widely useful for lens barrels of portable devices such as interchangeable lens DSCs (Digital Still Cameras), fixed lens DSCs, and movies, or TV cameras and surveillance cameras. It is.
  • interchangeable lens DSCs Digital Still Cameras
  • fixed lens DSCs Fixed lens DSCs
  • movies or TV cameras and surveillance cameras. It is.

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Abstract

　プラスチックレンズへの規制力に起因するプラスチックレンズの性能の劣化を防止する。　レンズ鏡筒（１１１）は、第７レンズ（２３１）と、第７レンズ（２３１）を保持する第３レンズ群保持枠（２２６）とを備えている。第７レンズ（２３１）は、光学有効領域（４０２）と、外周部（４０４）と、外周部（４０４）に設けられた第１～第３凹部（４０６ａ～４０６ｃ）とを有する。第３レンズ群保持枠（２２６）は、第１～第３凹部（４０６ａ～４０６ｃ）とそれぞれ係合する第１～第３ピン（３０１ａ～３０１ｃ）を有する。第１～第３係合部（５００ａ～５００ｃ）はそれぞれ、第７レンズ（２３１）の光軸を中心とする半径方向に自由度を有し、周方向へは自由度を有さない。

Description

レンズ鏡筒
　本発明は、レンズ鏡筒に関し、特に、レンズ鏡筒内部に配置されるレンズに関する。
　近年、レンズ鏡筒からの入射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔｅ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子を用いて撮像し、電気信号に変換する撮像装置が広く普及している。このような撮像装置としては、レンズ交換式ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｔｉｌｌ　Ｃａｍｅｒａ）や固定レンズ式ＤＳＣ、ムービーなどの携帯用機器等が挙げられる。一般に、レンズ鏡筒は、複数のレンズを含むレンズ群をズーム、フォーカスなどの各機能ごとに形成し、複数のレンズ群を組み合わせて構成されている。
　ところで近年、レンズの材料としてガラスに替えてプラスチックが多用されている。プラスチックレンズは、加工性に優れ、ガラスレンズよりも低コストである。しかしながら、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べ、機械的強度が低く、レンズ鏡筒への固定の際に歪みが発生しやすいという性質がある。光学設計上の余裕が比較的小さいレンズとしてプラスチックレンズを用いる場合には、この問題が特に重要となる。そこで、プラスチックレンズの固定方法として種々の提案がなされている。
　例えば、特許文献１に係るレンズ鏡筒は、鏡筒の内周面を、プラスチックレンズの外周面が嵌合する相対的に小径の嵌合部と、プラスチックレンズの外周面との間に隙間が形成される相対的に大径の拡大部との段差形状としている。そして、鏡筒の嵌合部とプラスチックレンズとの嵌合によってプラスチックレンズの位置決めを行いつつ、鏡筒の拡大部とプラスチックレンズとの間に接着剤を充填してプラスチックレンズの固定を実現している。こうして、接着剤層を厚くすることによって、固定時のプラスチックレンズの歪みを抑制している。
特開平７－１５９６６３号公報
　ところで、特許文献１に係るレンズ鏡筒においては、プラスチックレンズを固定する際に、プラスチックレンズの位置決めのために、プラスチックレンズの外周縁がレンズ鏡筒により規制される。プラスチックレンズやレンズ鏡筒は形状誤差を有しており、この形状誤差が大きい場合には、プラスチックレンズへの規制力が大きくなる。また、プラスチックレンズとレンズ鏡筒とで線膨張係数が異なる場合には、環境温度の変化によってプラスチックレンズに熱応力が発生する。かかる場合にも、プラスチックレンズへの規制力が大きくなる。ここで、規制力が大きいと、プラスチックレンズが変形し、歪みが発生する虞がある。プラスチックレンズに歪みが発生すると、撮像した画像の品質が劣化してしまう。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プラスチックレンズへの規制力に起因するプラスチックレンズの性能の劣化を防止することにある。
　ここに開示されたレンズ鏡筒は、少なくとも１つのプラスチックレンズを有する光学系と、前記プラスチックレンズを保持するレンズ枠とを備えている。そして、前記プラスチックレンズは、前記光学系を通過する光が通過する第１領域と、前記第１領域の外側に設けられた第２領域と、該第２領域に設けられた第１、第２及び第３規制部とを有し、前記レンズ枠は、前記第１規制部と係合する第４規制部と、前記第２規制部と係合する第５規制部と、前記第３規制部と係合する第６規制部とを有し、前記第１規制部と前記第４規制部との係合部、前記第２規制部と前記第５規制部との係合部、及び、前記第３規制部と前記第６規制部との係合部はそれぞれ、前記プラスチックレンズの光軸を中心とした円の半径方向との角度が４５度以下となる方向に自由度を有し、該自由度の方向に直交する方向へは自由度を有さないものとする。
　また、別のレンズ鏡筒は、少なくとも１つのプラスチックレンズを有する光学系と、前記プラスチックレンズを保持するレンズ枠とを備えている。そして、前記プラスチックレンズは、前記光学系を通過する光が通過する第１領域と、前記第１領域の外側に設けられた第２領域と、該第２領域に設けられた第１及び第２規制部とを有し、前記レンズ枠は、前記第１規制部と係合する第３規制部と、前記第２規制部と係合する第４規制部とを有し、前記第１規制部と前記第３規制部との係合部、及び、前記第２規制部と前記第４規制部との係合部はそれぞれ、前記プラスチックレンズの光軸を中心とした円の半径方向との角度が４５度以下となる方向に自由度を有し、該自由度の方向に直交する方向へは自由度を有さないものとする。
　前記レンズ鏡筒によれば、プラスチックレンズに作用する外力を半径方向に逃がすことができるため、プラスチックレンズの歪みを抑制することができ、プラスチックレンズの性能の劣化を防止することができる。
図１は、本実施形態に係るデジタルスチルカメラ１００の斜視図である。 図２は、レンズ鏡筒の斜視図である。 図３は、図２のIII-III線における断面図である。 図４は、第３レンズ群及び第３レンズ群保持枠の斜視図である。 図５は、第３レンズ群及び第３レンズ群保持枠の平面図である。 図６は、第７レンズの平面図である。 図７は、変形例１に係る第７レンズの平面図である。 図８は、変形例２に係る第７レンズの平面図である。 図９は、変形例３に係る第７レンズの平面図である。 図１０は、変形例４に係る第７レンズの平面図である。
　以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　［１．デジタルスチルカメラの構成］
　図１に、本実施形態に係るデジタルスチルカメラ１００の斜視図を示す。デジタルスチルカメラ１００は、概略直方体状に形成されており、その６面を以下のように定義する。すなわち、デジタルスチルカメラ１００による撮影時に被写体側を向く面を前面部１０１、その反対側の面を背面部１０２とする。また、デジタルスチルカメラ１００で撮像される画像の短手方向が鉛直方向と一致する状態で撮影を行う場合に、鉛直方向上方を向く面を上面部１０３、その反対面を底面部１０４とする。さらに、被写体側から見て左側の面を左側面部１０５、その反対側の面を右側面部１０６とする。尚、これらの前後、上下、左右の定義は、デジタルスチルカメラ１００に配設された状態の各構成部材に対しても適用される。
　また、本明細書中では、図１に示すような３次元直交座標系を定義する。すなわち、デジタルスチルカメラ１００の左側面部１０５及び右側面部１０６に直交する軸、即ち、左右方向に延びる軸をＸ軸とし、前面部１０１及び背面部１０２に直交する軸、即ち、前後方向に延びる軸をＹ軸とし、上面部１０３及び底面部１０４に直交する軸、即ち、上下方向に延びる軸をＺ軸とする。そして、右側面部１０６から左側面部１０５に向かう方向をＸ軸の正方向とし、背面部１０２から前面部１０１に向かう方向をＹ軸の正方向とし、底面部１０４から上面部１０３に向かう方向をＺ軸の正方向とする。以下、それぞれの図においては、このＸＹＺ座標系を基準として説明を行う。
　デジタルスチルカメラ１００の前面部１０１には、被写体に対しての対物レンズである第１レンズ２１１が設けられている。また、上面部１０３には、撮影者が撮影操作などの操作を行えるように、撮影モード切替ボタン１０７、レリーズボタン１０８、電源スイッチ１０９、ズーム調節レバー１１０などが設けられている。レリーズボタン１０８は、撮影者が露出のタイミングを入力するためのボタンである。撮影モード切替ボタン１０７は、撮影者が撮影操作に関する設定切替を行うためのボタンである。電源スイッチ１０９は、撮影者がデジタルスチルカメラ１００の電源ＯＮおよびＯＦＦを操作するためのスイッチである。ズーム調節レバー１１０は、撮影者がズーム倍率を調整するためのレバーであり、レリーズボタン１０８を中心として所定の角度の範囲内で回転可能に構成されている。また、背面部１０２には、撮影画像を表示する液晶モニタ（図示せず）が設けられている。さらに、デジタルスチルカメラ１００の内部には被写体の光学像を形成するレンズ群が収納されたレンズ鏡筒１１１が配置されている。
　［２．レンズ鏡筒の構成］
　次に、レンズ鏡筒１１１の構成を図２，３を参照しながら詳しく説明する。図２は、レンズ鏡筒１１１の斜視図であり、図３は、図２のIII-III線における断面図である。
　レンズ鏡筒１１１は、第１レンズ群２１０と、第２レンズ群２２０と、第３レンズ群２３０と、第４レンズ群２４０と、第５レンズ群２５０と、第６レンズ群２６０と、第３レンズ群２３０と第４レンズ群２４０との間に設けられたシャッターユニット２７０と、こられを収容する筐体と、筐体に取り付けられたマスターフランジ２８０と、マスターフランジ２８０に取り付けられた撮像素子２９０とを有している。撮像素子２９０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）センサなどが用いられる。
　前記筐体には、筐体２１４、筐体２２６、筐体２３２、筐体２４５、筐体２５２及び筐体２６３が含まれる。これらの筐体は、マスターフランジ２８０と共に、Ｚ軸方向に延びる光軸３００に沿って並ぶように組み立てられている。なお、これらの筐体は、一体に構成されていてもよい。
　第１～第６レンズ群２１０～２６０で構成される光学系は、前後方向に延びる光軸３１０と上下方向に延びる光軸３００とで構成された略直角に屈曲する光軸を有している。
　第１レンズ群２１０は、対物レンズとなる第１レンズ２１１と、第２レンズとなる反射プリズム２１２と、第３レンズ２１３とを有している。これらのレンズは、互いに接着固定され、レンズ鏡筒１１１の筐体２１４に固定されている。
　第２レンズ群２２０は、ズームレンズ群であり、第４レンズ２２１と、第５レンズ２２２と、第６レンズ２２３とを有している。これらのレンズは、互いに接着固定されて、第２レンズ群保持枠２２４に取り付けられている。第２レンズ群保持枠２２４は、レンズ鏡筒１１１の筐体２２６内に収容されており、レンズ鏡筒１１１の外部に設けられた第２レンズ群駆動手段２２５によって筐体２２６内を光軸方向に移動可能に構成されている。
　第３レンズ群２３０は、単一の第７レンズ２３１によって構成されている。第３レンズ群２３０は、筐体２２６に取り付けられている。すなわち、筐体２２６は、レンズを保持する枠としても機能しており、以下、筐体２２６を第３レンズ群保持枠２２６とも称する。この第３レンズ群保持枠２２６がレンズ枠を構成する。
　第４レンズ群２４０は、フォーカスレンズ群であり、第８レンズ２４１と、第９レンズ２４２とを有している。第４レンズ群２４０は、第４レンズ群保持枠２４３に取り付けられている。第４レンズ群保持枠２４３は、レンズ鏡筒１１１の筐体２４５内に収容されており、レンズ鏡筒１１１の外部に設けられた第４レンズ群駆動手段２４４によって筐体２４５内を光軸方向に移動可能に構成されている。
　第５レンズ群２５０は、単一の第１０レンズ２５１によって構成されている。第５レンズ群２５０は、レンズ鏡筒１１１の筐体２５２に取り付けられている。
　第６レンズ群２６０は、手振れ補正レンズ群であり、第１１レンズ２６１によって構成されている。第６レンズ群２６０は、第６レンズ群保持枠２６２に取り付けられている。第６レンズ群保持枠２６２は、レンズ鏡筒１１１の筐体２６３内に収容されており、第６レンズ群駆動手段（図示せず）によって光軸３００に直交する面内で移動可能に構成されている。筐体２６３は、マスターフランジ２８０に取り付けられている。
　第１レンズ２１１の光軸は、Ｙ軸方向に延びており、レンズ系の光軸のうち前後方向に延びる光軸３１０を形成している。また、第１レンズ群の第３レンズ２１３、第２レンズ群２２０、第３レンズ群２３０、第４レンズ群２４０、第５レンズ群２５０及び第６レンズ群２６０の各光軸は、一直線状に並んで、レンズ系の光軸のうち上下方向に延びる光軸３００を形成している。光軸３１０と光軸３００とは、直角に交わっている。ただし、第６レンズ群２６０の光軸は、第６レンズ群２６０が基本位置に位置するときのみ光軸３００と一致し、第６レンズ群２６０が像ブレを補正すべく移動する際には光軸３００から逸れる。
　したがって、第１レンズ２１１から入射した光は、第１レンズ群２１０、第２レンズ群２２０、第３レンズ群２３０、シャッターユニット２７０、第４レンズ群２４０、第５レンズ群２５０及び第６レンズ群２６０を通過して、撮像素子２９０に結像する。このとき、第２レンズ群２２０は、光軸３００上を移動してズーム調整をし、第４レンズ群２４０は、光軸３００上を移動してフォーカス調整をする。さらに、第６レンズ群２６０は、光軸３００に直交する面内で移動して像ブレの補正を行う。
　［３．第３レンズ群２３０の構成］
　続いて、第３レンズ群２３０について詳しく説明する。図４は、第３レンズ群２３０及び第３レンズ群保持枠２２６の斜視図であり、図５は、第３レンズ群２３０及び第３レンズ群保持枠２２６の平面図であり、図６は、第７レンズ２３１の平面図である。尚、図６では、第７レンズ２３１の光軸と光学系の光軸３００とは一致するものとして、第７レンズ２３１の光軸を符号「３００」を付して表している。これは、後述する図７～１０でも同様である。
　第３レンズ群２３０の第７レンズ２３１は、プラスチックレンズである。第７レンズ２３１は、平面視略円形の光学有効領域４０２と、光学有効領域４０２の外周に設けられた外周部４０４とを有している。光学有効領域４０２は、第７レンズ２３１における、第１～第６レンズ群２６０で構成される光学系を通過する光が通過する領域である。光学有効領域４０２が第１領域を構成し、外周部４０４が第２領域を構成する。外周部４０４には、外周部４０２の端縁から第７レンズ２３１の略中心に向かって３つの凹部４０６ａ，４０６ｂ，４０６ｃが形成されている。ここで、「略中心に向かう」とは、光軸を中心とした円の半径方向に対する角度が４５度以下となる方向を向くことを意味する。３つの凹部４０６ａ，４０６ｂ，４０６ｃは、外周部４０４を周方向に約３等分（約１２０°間隔）した位置に設けられている。ここで、図５において、右上に位置するものを第１凹部４０６ａとし、そこから時計回りに、第２凹部４０６ｂ、第３凹部４０６ｃとする。尚、第１～第３凹部４０６ａ，４０６ｂ，４０６ｃを区別しない場合は、例えば、全てに共通の説明を行う場合等には、単に「凹部４０６」と称する。各凹部４０６の深さ（外周部４０４の端縁から略中心へ向かう方向への寸法）Ｈと、各凹部４０６の幅（深さ方向と直交する方向への寸法）Ｗとは、略同一に形成されている。すなわち、凹部４０６は、Ｚ方向から見て略正方形の切り欠きである。また、凹部４０６の深さＨ及び幅Ｗは、後述する第３レンズ群保持枠２２６のピン３０１の外形よりもわずかに大きいものである。さらに、深さＨは、外周部４０４の半径方向への幅Ａよりも小さい。すなわち、凹部４０６は、第７レンズ２３１の光学有効領域４０２に入らない。尚、第１凹部４０６ａが第１規制部を、第２凹部４０６ｂが第２規制部を、第３凹部４０６ｃが第３規制部を構成する。
　このような形状の第７レンズ２３１は、例えば以下のステップによって製造される。まず、第１のステップでは、光学レンズ用のプラスチック素材が溶融される。次に、第２のステップでは、溶融されたプラスチック素材が金型に流し込まれる。ここで、金型には、凹部４０６，４０６，…に対応する凸部が形成されている。次に、第３のステップでは、金型が成型機によって加圧される。次に、第４のステップでは、金型が離型されプラスチックレンズが取り出される。最後に、第５のステップでは、プラスチックレンズのゲートが切り離される。尚、第７レンズ２３１は、凹部４０６を形成しない略円盤状のプラスチックレンズを形成後に、凹部４０６となる部分のみを切削加工することなどによっても製造され得る。
　第３レンズ群保持枠２２６は、概略直方体状をしており、第４レンズ群２４０の方を向く下壁部２３４に第７レンズ２３１が取り付けられる。下壁部２３４の中央部には、第７レンズ２３１の光学有効領域４０２よりもわずかに大きい円形の開口部（図示せず）が貫通形成されている。さらに、開口部の周囲には、下壁部２３４の表面から段差状に凹んだ支持部が形成されている。この支持部に、第７レンズの外周部４０４が配置される。そのとき、第７レンズ２３１の光学有効領域４０２は、開口部内に位置し、光軸方向を向いて見たときに下壁部２３４と重ならないようになっている。さらに、支持部には、３本のピン３０１，３０１，…が設けられている。ピン３０１は、支持部を周方向に約３等分（約１２０°間隔）した位置に設けられている。ここで、図５において、右上に位置するものを第１ピン３０１ａとし、そこから時計回りに、第２ピン３０１ｂ、第３ピン３０１ｃとする。尚、第１～第３ピン３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃを区別しない場合は、例えば、全てに共通の説明を行う場合等には、単に「ピン３０１」と称する。このピン３０１の位置は、第７レンズ２３１の凹部４０６の位置に対応している。ピン３０１は、Ｚ軸負方向に伸びた円柱形状である。ピン３０１の高さは、外周部４０４の厚みよりも低い。尚、第１ピン３０１ａが第４規制部を、第２ピン３０１ｂが第５規制部を、第３ピン３０１ｃが第６規制部を構成する。
　以下に第３レンズ群２３０が組み立てについて説明する。
　第７レンズ２３１は、第３レンズ群保持枠２２６の支持部に嵌め込まれる。このとき、光学有効領域４０２が下壁部２３４の開口部内に位置すると共に凹部４０６，４０６，…にピン３０１，３０１，…が入るように、第７レンズ２３１が嵌め込まれる。次に、例えば、ＵＶ（Ｕｌｔｒａ　Ｖｉｏｌｅｔ）硬化樹脂を含む接着剤が凹部４０６に流し込まれる。続いて、所定の紫外線が凹部４０６に照射され、それにより接着剤が硬化する。このようにして、第３レンズ群２３０が組み立てられる。
　ここで、第７レンズ２３１は、凹部４０６，４０６，…とピン３０１，３０１，…との係合により位置決めされる。これにより、第７レンズ２３１の光軸、即ち、光学有効領域４０２の中心が、光軸３００にほぼ一致する。詳しくは、第１凹部４０６ａに第１ピン３０１ａが係合し、第２凹部４０６ｂに第２ピン３０１ｂが係合し、第３凹部４０６ｃに第３ピン３０１ｃが係合する。そして、第１凹部４０６ａ及び第１ピン３０１ａによって第１係合部５００ａを構成し、第２凹部４０６ｂ及び第２ピン３０１ｂによって第２係合部５００ｂを構成し、第３凹部４０６ｃ及び第３ピン３０１ｃによって第３係合部５００ｃを構成する。このように、第７レンズ２３１は、第３レンズ群保持枠と３箇所で係合している。
　ここで、第７レンズ２３１及び第３レンズ群保持枠２２６が設計通りの寸法で形成され且つ熱膨張も生じていない理想的な状態においては、凹部４０６とピン３０１の深さ方向への隙間は、幅方向への隙間よりも大きくなっている。詳しくは、第７レンズ２３１の光軸と第３レンズ群保持枠２２６の開口部の中心とが一致する状態においては、凹部４０６は、その幅方向においてピン３０１との間に隙間を有していないか又は若干の隙間を有している一方、深さ方向において、凹部４０６の最も深くなった部分とピン３０１との間に隙間を有している。凹部４０６とピン３０１とが幅方向において隙間を有する場合には、深さ方向における凹部４０６とピン３０１との間の隙間は、該幅方向における隙間よりも大きい。つまり、第７レンズ２３１は、凹部の幅方向への移動が規制される一方、凹部４０６の深さ方向への移動は許容される（すなわち、凹部４０６の深さ方向へ自由度を有する）。本実施形態では、凹部４０６の幅方向は、光軸３００を中心とした周方向と略一致し、凹部４０６の深さ方向は、光軸３００を中心とした半径方向と略一致するため、第７レンズ２３１は、光軸３００を中心とした周方向への移動が規制される一方、光軸３００を中心とした半径方向への移動は許容される。以下、凹部４０６及びピン３０１が第７レンズ２３１を規制する方向を単に「規制方向」と称し、凹部４０６及びピン３０１が第７レンズ２３１に与える自由度の方向（すなわち、移動を許容する方向）を単に「自由度方向」と称する。
　ここで、第７レンズ２３１及び第３レンズ群保持枠２２６に形状誤差が生じた場合には、凹部４０６とピン３０１との係合により第７レンズ２３１に外力が作用する。ところが、凹部４０６及びピン３０１が前述の如く構成されていることによって、光軸３００を中心とした半径方向についての形状誤差は、凹部４０６で吸収することができる。これにより、形状誤差に起因して第７レンズ２３１の半径方向へ作用する外力を抑制することができる。また、第７レンズ２３１及び第３レンズ保持枠２２６が熱変形した場合には、凹部４０６とピン３０１との係合により第７レンズ２３１に外力が作用する。ところが、凹部４０６及びピン３０１が前述の如く構成されていることによって、光軸３００を中心とした半径方向についての熱変形は、凹部４０６で吸収することができる。これにより、熱変形に起因して第７レンズ２３１の半径方向へ作用する外力を抑制することができる。
　仮に、凹部４０６及びピン３０１が第７レンズ２３１の半径方向への動きを規制すると、ピン３０１からの外力の大部分が第７レンズ２３１の半径方向内方へ作用し、第７レンズ２３１の光学有効領域４０２にレンズ面の歪みを生じさせる虞がある。
　それに対し、凹部４０６及びピン３０１が第７レンズ２３１の周方向への動きを規制するものの、半径方向への動きを許容することによって、ピン３０１からの外力の大部分が第７レンズ２３１の周方向へ作用することになる。つまり、ピン３０１からの外力は、凹部４０６を区画する側壁（周方向両側を区画する壁部）及び底壁（半径方向内側を区画する壁部）のうち底壁には作用せず、側壁に作用する。この外力により第７レンズ２３１に歪みが生じても、その歪みは、第７レンズ２３１の外周部４０４で生じる可能性が高い。万が一、歪みが光学有効領域４０２内で生じたとしても、光学有効領域４０２における半径方向の比較的外側で生じるため、第７レンズ２３１の光学性能に与える影響は小さい。
　［４．まとめ］
　本実施形態によれば、第７レンズ２３１の位置決めのために、第７レンズ２３１はピン３０１，３０１，…によって規制される。しかし、第７レンズ２３１の略半径方向への動きは規制されていないため、第７レンズ２３１及び第３レンズ群保持枠２２６の形状誤差や熱変形が生じても、第７レンズ２３１の半径方向へはピン３０１からの外力が作用し難い。そのため、第７レンズ２３１の光学有効領域４０２においてレンズ面の歪みが生じることを抑制することができる。仮に、ピン３０１からの外力によって凹部４０６の近傍が変形したとしても、凹部４０６は第７レンズ２３１の外周部４０４に設けられているため、光学有効領域４０２に与える影響は小さい。さらに、ピン３０１からの外力の方向は周方向であって且つ、周方向に隣接する２つの凹部４０６，４０６の間の部分も外周部４０４であるので、変形するのは主に外周部４０４である。そのため、光学有効領域４０２においてレンズ面の歪みが生じることを抑制することができる。
　また、第７レンズ２３１は光軸を中心とした半径方向へは変形できるため、熱変形した場合であっても、第７レンズ２３１は、全体的に半径方向に変形するため、レンズの中心がレンズ鏡筒の光軸３００からずれることを抑制することができる。
　こうして、プラスチックレンズの性能劣化を抑制できるため、撮像した画像品質の劣化を低減することができる。
　尚、前記実施形態では、凹部４０６が半径方向に切り込まれているが、凹部４０６が半径方向に対して４５度以下の角度の方向に切り込まれている限りは、前述の作用効果を奏することができる。すなわち、凹部４０６の深さ方向が第７レンズ２３１の半径方向に対して４５度以下の場合は、ピン３０１から凹部４０６の側壁に作用する外力のうち、第７レンズ２３１の半径方向の成分の方が周方向の成分よりも小さくなる。これにより、第７レンズ２３１の外周部４０４を周方向に変形させて、光学有効領域４０２の半径方向への変形を抑制することができる。
　［５．変形例］
　続いて、前記実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、前記実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
　　（変形例１）
　図７に、変形例１に係る第７レンズ２３１ａの平面図を示す。変形例１に係る第７レンズ２３１ａは、外周部４０４に形成された凹部４０６の位置が前記実施形態と異なる。具体的には、２つの凹部４０６，４０６は、第７レンズ２３１ａの中心を挟んで対向する位置、即ち、２つの凹部４０６，４０６及び第７レンズ２３１ａの中心が一直線上に並ぶ位置に配置されている。そして、残りの１つの凹部４０６は、第７レンズ２３１ａの周方向において、前記２つの凹部４０６，４０６の間の区間を略２等分する位置に配置されている。ここで、直線上に並ぶ２つの凹部４０６，４０６の該直線は、Ｙ軸と平行である。また、残りの１つの凹部４０６と第７レンズ２３１ａの中心を結ぶ直線は、Ｘ軸と平行である。
　それに合わせて、ピン３０１，３０１，…も、凹部４０６，４０６，…に対応する位置に配置されている。
　このような構成によれば、２組の凹部４０６，４０６及びピン３０１，３１０は、第７レンズ２３１ａを略Ｘ軸方向に規制し、第７レンズ２３１ａに略Ｙ軸方向の自由度を付与している。残りの１組の凹部４０６及びピン３０１は、第７レンズ２３１ａを略Ｙ軸方向に規制し、第７レンズ２３１ａに略Ｘ軸方向の自由度を付与している。つまり、２組の凹部４０６，４０６及びピン３０１，３１０の規制方向と、残りの１組の凹部４０６及びピン３０１の自由度方向とが一致し、２組の凹部４０６，４０６及びピン３０１，３１０の自由度方向と、残りの１組の凹部４０６及びピン３０１の規制方向とが一致している。このような配置によれば、２組のピン３０１，３０１の規制方向への位置を調整しさえすれば、残りの１組の凹部４０６及びピン３０１の影響を受けることなく、第７レンズ２３１ａの該規制方向への位置を調整することができる。また、残りの１つのピン３０１の規制方向への位置を調整しさえすれば、２組の凹部４０６，４０６及びピン３０１，３０１の影響を受けることなく、第７レンズ２３１ａの該規制方向への位置を調整することができる。
　ところで、第７レンズ２３１ａの組付け後に、第７レンズ２３１ａの光軸とレンズ系の光軸３００とのずれ量を直交する２軸方向へのずれ量、例えば、Ｘ軸方向へのずれ量とＹ軸方向へのずれ量とで表すことがよく行われる。そのため、２組の凹部４０６，４０６及びピン３０１，３１０の規制方向と、残りの１組の凹部４０６及びピン３０１の自由度方向とを直交２軸の一方の軸方向に一致させ、２組の凹部４０６，４０６及びピン３０１，３１０の自由度方向と残りの１組の凹部４０６及びピン３０１の規制方向とを直交２軸の他方の軸方向に一致させることが好ましい。こうすることによって、第７レンズ２３１ａの光軸のずれ量を検出した後に、その検出量をそのままピン３０１の調整量とすることができるため、調整を容易に行うことができる。
　　（変形例２）
　図８に、変形例２に係る第７レンズ２３１ｂの平面図を示す。変形例２に係る第７レンズ２３１ａは、外周部４０４の形状が異なる。具体的には、外周部４０４のうち、凹部４０６が形成される部分は、外方に膨出している。凹部４０６は、該膨出した部分の外縁から半径方向内側へ向かって切り込まれている。その結果、外周部４０４から半径方向外方に突出する２つの凸部４０８，４０８によって凹部４０６が形成されているとみなすことができる。
　このような構成によれば、外周部４０４のうち、凸部４０８以外の部分の半径方向の幅を小さくすることができる。これにより、第７レンズ２３１ｂを軽量化することができる。
　　（変形例３）
　図９に、変形例３に係る第７レンズ２３１ｃの平面図を示す。変形例３は、第７レンズ２３１ｃと第３レンズ群保持枠との係合構造が前記実施形態と異なる。具体的には、第７レンズ２３１ｃの外周部４０４には、半径方向外方に突出する３つの凸部４１０，４１０，…が設けられている。３つの凸部４１０，４１０，…は、外周部４０４を周方向に約３等分（約１２０°間隔）した位置に設けられている。ここで、図９において、右上に位置するものを第１凸部４１０ａとし、そこから時計回りに、第２凸部４１０ｂ、第３凸部４１０ｃとする。尚、第１～第３凸部４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃを区別しない場合は、例えば、全てに共通の説明を行う場合等には、単に「凸部４１０」と称する。尚、第１凸部４１０ａが第１規制部を、第２凸部４１０ｂが第２規制部を、第３凸部４１０ｃが第３規制部を構成する。第３レンズ群保持枠（図示省略）における、凸部４１０，４１０，…に対応する位置には、各凸部４１０を周方向の両側から挟み込むように一対のピン３０３，３０３が設けられている。ここで、図９において、右上に位置する一組を第１ピン３０１ａ，３０１ａとし、そこから時計回りに、第２ピン３０１ｂ，３０１ｂ、第３ピン３０１ｃ，３０１ｃとする。尚、第１～第３ピン３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃを区別しない場合は、例えば、全てに共通の説明を行う場合等には、単に「ピン３０１」と称する。尚、一対の第１ピン３０１ａ，３０１ａが第４規制部を、一対の第２ピン３０１ｂ，３０１ｂが第５規制部を、一対の第３ピン３０１ｃ，３０１ｃが第６規制部を構成する。一対のピン３０３，３０３の間隔（第７レンズ２３１ｃの周方向への間隔）は、凸部４１０の幅（第７レンズ２３１ｃの周方向への寸法）と同じか、若干広くなっている。また、第７レンズ２３１ｃが第３レンズ群保持枠に設置された状態において、一対のピン３０３，３０３は、第７レンズ２３１ｃの外周部４０４には接触していない。すなわち、第３レンズ群保持枠の６つのピン３０３，３０３，…に内接する円は、第７レンズ２３１ｃの外周部４０４の外縁よりも大きくなっている。
　このような構成によっても、第７レンズ２３１ｃの動きを周方向には規制する一方、半径方向には規制しない状態で、第７レンズ２３１ｃと第３レンズ群保持枠２２６とを係合させることができる。
　　（変形例４）
　図１０に、変形例４に係る第７レンズ２３１ｄの平面図を示す。変形例４は、第７レンズ２３１ｄと第３レンズ群保持枠との係合構造が前記実施形態と異なる。具体的には、第７レンズ２３１ｄの外周部４０４には、１つの凹部４０６ｂと１つの貫通穴４１２とが設けられている。凹部４０６ｂと貫通穴４１２とは、第７レンズ２３１ｄの中心を挟んで対向する位置、即ち、第７レンズ２３１ｄの中心を通る直線上に配置されている。貫通穴４１２の内径は、後述する第１ピン３０１ａの外径と同じか、若干大きくなっている。それに合わせて、第３レンズ群保持枠には、凹部４０６及び貫通穴４１２に対応する位置に２つのピン３０１ａ，３０１ｂが設けられている。図１０において上方に位置するものを第１ピン３０１ａとし、下方に位置するものを第２ピン３０１ｂとする。第１ピン３０１ａは、貫通穴４１２と嵌合している。第２ピン３０１ｂは、凹部４０６ｂに嵌り込んでいる。ここで、貫通穴４１２が第１規制部を、凹部４０６ｂが第２規制部を構成する。また、貫通穴４１２と係合する第１ピン３０１ａが第３規制部を、凹部４０６ｂと係合する第２ピン３０１ｂが第４規制部を構成する。
　このような構成によれば、形状誤差等によってピン３０１から第７レンズ２３１ｄに外力が作用しても、第７レンズ２３１ｄの半径方向への変形を許容して、光学有効領域４０２のレンズ面が変形方向に歪むことを抑制することができる。また、この構成によれば、第７レンズ２３１ｄの動きの規制を２箇所で実現するため、第７レンズ２３１ｄの位置を規制する上で省スペース化を図ることができ、ひいては、ピン３０１の配置等を決める際の設計自由度を向上させることができる。
　尚、かかる構成の場合、貫通穴４１２の部分では、第７レンズ２３１ｄの半径方向への変形を許容できず、凹部４０６においてのみ、第７レンズ２３１ｄの半径方向への変形を許容することになる。しかしながら、第７レンズ２３１ｄと第３レンズ群保持枠との線膨張係数が小さい場合には、熱変形による第７レンズ２３１ｄの中心とレンズ系の光軸とのずれは小さいため、問題とならない。したがって、このような構成であっても、第７レンズ２３１ｄの光学性能の悪化を抑制することができる。また、第７レンズ２３１ｄの中心とレンズ系の光軸とのずれによる光学性能への影響が敏感でない場合も、かかる構成を採用して、第７レンズ２３１ｄの光学性能の悪化を抑制することができる。
　《その他の実施形態》
　前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
　前記実施形態においては、第３レンズ群２３０の第７レンズ２３１の取付構造について説明したが、これに限られない。例えば、ズーム機能を有する第２レンズ群２２０や像ブレ補正機能を有する第６レンズ群２６０のレンズの取り付けに前記の係合構造を適用することができる。つまり、プラスチックレンズのように機械的強度が弱いレンズであれば、前記の係合構造を適用することが好ましい。
　また、前記実施形態では、光軸が屈曲している屈曲光学系について説明したが、光軸が直線状の直進光学系に前記係合構造を適用してもよい。
　さらに、前記実施形態及び変形例１～３では、第７レンズと第３レンズ群保持枠との係合が３箇所で実現されているが、これに限られるものではない。２箇所で係合するものでもよく、３箇所以上で係合するものであってもよい。
　また、前記実施形態及び変形例１～３では、第７レンズが自由度を有する方向が半径方向となっているが、これに限られるものではない。前述の如く、第７レンズが自由度を有する方向が、第７レンズの半径方向に対する角度が４５以下となる限りは、第７レンズに作用する外力の半径方向成分が周方向成分よりも小さくなるため、第７レンズの半径方向への変形を抑制することができ、ひいては、光学有効領域４０２のレンズ面の歪みを抑制することができる。
　さらに、前記実施形態では、第７レンズと第３レンズ群保持枠との複数の係合部の全てにおいて、第７レンズが自由度を有する方向が半径方向で一致しているが、第７レンズが自由度を有する方向の半径方向に対する角度は、第７レンズと第３レンズ群保持枠との複数の係合部の全てにおいて共通している必要はない。すなわち、係合部ごとに、第７レンズが自由度を有する方向が異なっていてもよい。
　尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。本発明は、これらには限定されず、適宜修正された他の実施の形態に対しても適用可能である。
　以上説明したように、本発明は、レンズ交換式ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｔｉｌｌ　Ｃａｍｅｒａ）や固定レンズ式ＤＳＣ、ムービーなどの携帯用機器のレンズ鏡筒、あるいはテレビカメラ、監視カメラなどのレンズ鏡筒について広く有用である。
　１００　　　デジタルスチルカメラ
　１１１　　　レンズ鏡筒
　２３０　　　第３レンズ群
　２３１，２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄ　第７レンズ（プラスチックレンズ）
　２２６　　　第３レンズ群保持枠（レンズ枠）
　３００　　　光軸
　３０１ａ　　第１ピン（第４規制部）
　３０１ｂ　　第２ピン（第５規制部）
　３０１ｃ　　第３ピン（第６規制部）
　４０２　　　光学有効領域（第１領域）
　４０４　　　外周部（第２領域）
　４０６ａ　　第１凹部（第１規制部）
　４０６ｂ　　第２凹部（第２規制部）
　４０６ｃ　　第３凹部（第３規制部）
　４１０ａ　　第１凸部（第１規制部）
　４１０ｂ　　第２凸部（第２規制部）
　４１０ｃ　　第３凸部（第３規制部）
　５００ａ　　第１係合部
　５００ｂ　　第２係合部
　５００ｃ　　第３係合部
　４１２　　　貫通穴（第１規制部）
　４０６ｂ　　凹部（第２規制部）
　３０１ａ　　第１ピン（第３規制部）
　３０１ｂ　　第２ピン（第４規制部）

Claims (2)

  1. 　少なくとも１つのプラスチックレンズを有する光学系と、
    　前記プラスチックレンズを保持するレンズ枠とを備え、
    　前記プラスチックレンズは、前記光学系を通過する光が通過する第１領域と、前記第１領域の外側に設けられた第２領域と、該第２領域に設けられた第１、第２及び第３規制部とを有し、
    　前記レンズ枠は、前記第１規制部と係合する第４規制部と、前記第２規制部と係合する第５規制部と、前記第３規制部と係合する第６規制部とを有し、
    　前記第１規制部と前記第４規制部との係合部、前記第２規制部と前記第５規制部との係合部、及び、前記第３規制部と前記第６規制部との係合部はそれぞれ、前記プラスチックレンズの光軸を中心とした円の半径方向との角度が４５度以下となる方向に自由度を有し、該自由度の方向に直交する方向へは自由度を有さないことを特徴とするレンズ鏡筒。
  2. 　少なくとも１つのプラスチックレンズを有する光学系と、
    　前記プラスチックレンズを保持するレンズ枠とを備え、
    　前記プラスチックレンズは、前記光学系を通過する光が通過する第１領域と、前記第１領域の外側に設けられた第２領域と、該第２領域に設けられた第１及び第２規制部とを有し、
    　前記レンズ枠は、前記第１規制部と係合する第３規制部と、前記第２規制部と係合する第４規制部とを有し、
    　前記第１規制部と前記第３規制部との係合部、及び、前記第２規制部と前記第４規制部との係合部はそれぞれ、前記プラスチックレンズの光軸を中心とした円の半径方向との角度が４５度以下となる方向に自由度を有し、該自由度の方向に直交する方向へは自由度を有さないことを特徴とするレンズ鏡筒。
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