WO2020066539A1 - レンズユニット及び撮像装置 - Google Patents

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WO2020066539A1
WO2020066539A1 PCT/JP2019/035071 JP2019035071W WO2020066539A1 WO 2020066539 A1 WO2020066539 A1 WO 2020066539A1 JP 2019035071 W JP2019035071 W JP 2019035071W WO 2020066539 A1 WO2020066539 A1 WO 2020066539A1
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lens
lens unit
holding member
optical axis
prevention member
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PCT/JP2019/035071
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剛也 阿部
啓仁 神尾
亮介 永見
伸一郎 藤木
和昭 岡森
雄也 酒井
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富士フイルム株式会社
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    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element

Definitions

  • the present invention relates to a lens unit and an imaging device.
  • imaging apparatuses such as digital cameras, interchangeable lenses for interchangeable lens cameras, binoculars, and optical instruments such as telescopes include a holding member that holds a lens and a guide member that guides the movement of the holding member. is there.
  • Patent Document 1 describes a video camera that includes a lens holding frame that holds a lens unit and is movable in an optical axis direction, and a guide bar that guides movement of the lens holding frame.
  • Patent Document 2 discloses a lens support structure that supports a lens on a lens frame via a support member disposed in at least one of a thrust direction and a radial direction of the lens.
  • Patent Document 3 discloses a configuration in which a lens ring having a smaller thermal expansion coefficient than the lens holding cylinder is provided on the outer periphery of the lens holding cylinder to prevent the lens from being tilted.
  • a cylindrical portion through which a guide bar is inserted is provided in a part of a lens holding frame for holding a lens, and the cylindrical portion is slid with respect to the guide bar to hold the lens.
  • the frame In the configuration in which the frame is moved, it is necessary to provide two bearing portions that slide on the guide bar in the cylindrical portion.
  • a small clearance is provided between the two bearings and the guide bar so that the lens holding frame can slide.
  • other optical elements and the like besides the movable lens are arranged around the optical device. For this reason, in order to avoid interference with other structures around the lens holding frame while increasing the distance between the two bearing portions, the lens in the lens holding frame must be At present, it is inevitable to adopt a cylindrical shape that does not make the distance between the fixed portion (lens fixing portion) and each of the two bearing portions uniform.
  • Patent Literature 1 does not consider a lens tilt due to a difference in distance between the lens fixing portion and each of the two bearing portions.
  • Patent Documents 2 and 3 do not disclose a configuration in which a lens holding member is moved by a guide member, and do not recognize the above-described problem.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lens unit capable of preventing the optical axis of a movable lens from falling down, and an image pickup apparatus including the lens unit.
  • the lens unit of the present invention is a lens unit including a lens, a lens holding member that holds the lens, and a guide shaft that guides movement of the lens holding member in an optical axis direction of the lens, wherein the lens unit includes:
  • the holding member has a guided portion slidably supported by the guide shaft, including a first bearing portion and a second bearing portion which are arranged apart from each other in the optical axis direction.
  • the first distance in the optical axis direction between the center in the optical axis direction of the fixing portion with the lens and the center in the optical axis direction of the first bearing portion is fixed to the lens in the lens holding member.
  • the distance between the center of the portion in the optical axis direction and the center of the second bearing portion in the optical axis direction is larger than a second distance in the optical axis direction, and the first bearing portion of the guided portion and the Of the part between the second bearing part , Than the center of the fixed portion is secured to the region of the first bearing portion, but with a smaller first falling prevention member of linear expansion coefficient than the lens holding member.
  • the imaging device of the present invention includes the lens unit and an imaging device that captures an image of a subject through the lens.
  • the present invention it is possible to provide a lens unit capable of preventing the optical axis of the movable lens from falling down, and an imaging apparatus including the lens unit.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a digital camera 100 which is an embodiment of an imaging device of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a lens unit 30 in the digital camera 100 illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view of a cross section of the lens unit 30 shown in FIG. 2 as viewed from a direction perpendicular to a direction X and a direction Y.
  • FIG. 2 is a view of a lens holding member 36 in the lens unit 30 shown in FIG. 1 as viewed in a direction X2.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a digital camera 100 which is an embodiment of an imaging device of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a lens unit 30 in the digital camera 100 illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view of a cross section of the lens unit 30 shown in FIG. 2 as viewed from a direction perpendicular to a
  • FIG. 5 is a perspective view showing a cross section of a plane passing through an optical axis of a lens 35 and parallel to a direction X and a direction Y in the lens holding member 36 shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a view of a cross section of the lens holding member 36 shown in FIG. 5 viewed from a direction perpendicular to a direction X and a direction Y.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a lens unit 30A which is a modification of the lens unit 30 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a lens unit 30B which is a modification of the lens unit 30 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic sectional view of a lens unit 30C which is a modification of the lens unit 30 shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a digital camera 100 which is an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.
  • the digital camera 100 includes a main body 1 and a lens barrel 2 configured to be detachable from the main body 1.
  • the lens barrel 2 may be fixed to and integrated with the main body 1.
  • the lens barrel 2 incorporates an optical system including a plurality of lenses, and includes an imaging lens 21 disposed closest to the subject, and a lens unit 30 provided between the imaging lens 21 and the imaging element 11. , Is provided.
  • the main body 1 has an imaging element 11 such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor that captures an image of an object through an optical system included in the lens barrel 2.
  • an imaging element 11 such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor that captures an image of an object through an optical system included in the lens barrel 2.
  • the direction of the optical axis of the optical system included in the lens barrel 2 is referred to as a direction X
  • a direction from the image sensor 11 toward the subject in the direction X is referred to as a direction X1
  • a direction opposite to the direction X1 is referred to as a direction X2.
  • a direction perpendicular to the direction X is referred to as a direction Y
  • a direction from one of the directions Y to the other is referred to as a direction Y1
  • a direction opposite to the direction Y1 is referred to as a direction Y2.
  • the lens unit 30 includes a lens 35, a cylindrical lens holding member 36 that holds the lens 35 in a hollow portion, a shaft holding member 31 and a shaft holding member 32 supported on the inner peripheral surface of the lens barrel 2, A guide shaft 33 for guiding the movement of the lens holding member 36 to X, a rotation preventing shaft 34, and a drive mechanism (not shown) for moving the lens holding member 36 in the direction X (for example, a voice coil motor or other Motor etc.).
  • the lens 35 is a focus lens for changing the focal position by moving in the direction X, or a zoom lens for changing the focal length by moving in the direction X.
  • the lens 35 is generally made of glass or the like.
  • Each of the guide shaft 33 and the rotation preventing shaft 34 is a tubular or columnar member extending in the direction X. The end on the direction X1 side is held by the shaft holding member 31, and the end on the direction X2 side is held by the shaft. It is held by the member 32.
  • Each of the guide shaft 33 and the rotation prevention shaft 34 is made of, for example, metal.
  • the lens holding member 36 has an opening described later through which the guide shaft 33 is inserted, and is configured to be movable in the direction X along the guide shaft 33 by a sliding operation between the opening and the guide shaft 33. I have. Further, the lens holding member 36 has a notch to be described later that engages with the rotation prevention shaft 34. The rotation prevention shaft 34 prevents the lens holding member 36 from rotating around the optical axis of the lens 35.
  • the lens holding member 36 is made of, for example, plastic, resin, metal, or the like.
  • FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration example of the lens unit 30 in the digital camera 100 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a cross section taken along a plane that passes through the optical axis of the lens 35 of the lens unit 30 and is parallel to the directions X and Y.
  • FIG. 2 shows a configuration example in which a voice coil motor is used as a driving mechanism of the lens holding member 36.
  • FIG. 3 is a view of a cross section of the lens unit 30 shown in FIG. 2 viewed from a direction perpendicular to the directions X and Y.
  • FIG. 4 is a view of the lens holding member 36 of the lens unit 30 shown in FIG. 1 as viewed in a direction X2.
  • FIG. 1 is a diagram showing a detailed configuration example of the lens unit 30 in the digital camera 100 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a cross section taken along a plane that passes through the optical axis of the lens 35 of the lens unit
  • FIG. 5 is a perspective view showing a cross section of a plane passing through the optical axis of the lens 35 and parallel to the directions X and Y in the lens holding member 36 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a view of a cross section of the lens holding member 36 shown in FIG. 5 as viewed from a direction perpendicular to the directions X and Y.
  • the shaft holding member 31 is a substantially cylindrical member having the direction X as the axial direction.
  • the shaft holding member 32 is disposed closer to the image sensor 11 than the shaft holding member 31, and is a substantially cylindrical member having the direction X as the axial direction.
  • the guide shaft 33 is disposed on the direction Y1 side of the optical axis of the lens 35.
  • the anti-rotation shaft 34 is disposed on the direction Y2 side of the optical axis of the lens 35. That is, the guide shaft 33 and the rotation prevention shaft 34 are arranged side by side in the direction Y with the lens 35 interposed therebetween.
  • the guide shaft 33 is formed of a columnar member extending in the direction X.
  • the end of the guide shaft 33 on the direction X2 side is fitted into a hole formed at the end of the shaft holding member 32 on the direction X2 side, and the end of the guide shaft 33 on the direction X1 side is the shaft holding member 31. Is fitted in the concave portion formed in the groove.
  • the anti-rotation shaft 34 is formed of a columnar member extending in the direction X.
  • the length of the rotation preventing shaft 34 in the direction X is shorter than that of the guide shaft 33.
  • the end of the rotation prevention shaft 34 on the direction X2 side is fitted into a hole formed at the end of the shaft holding member 32 on the direction X2 side, and the end of the rotation prevention shaft 34 on the direction X1 side is The shaft holding member 31 is fitted in a recess formed in the shaft holding member 31.
  • the lens holding member 36 has a cylindrical main body 41 that holds the lens 35 and forms an optical path of light passing through the lens 35.
  • the main body 41 has a substantially annular large diameter portion 41a having the largest inner diameter, a substantially annular middle diameter portion 41b having an inner diameter smaller than the large diameter portion 41a, and a substantially annular shape having an inner diameter smaller than the middle diameter portion 41b. And a large-diameter portion 41d having an inner diameter substantially the same as the large-diameter portion 41a.
  • the large diameter portion 41a, the middle diameter portion 41b, the small diameter portion 41c, and the large diameter portion 41d are arranged in this order continuously from the direction X1 to the direction X2.
  • a plurality of concave portions 42 extending over the two surfaces are provided on the inner peripheral surface of the large-diameter portion 41a and the end surface on the direction X1 side of the large-diameter portion 41a (in the example of FIG. 6) are formed.
  • the six concave portions 42 are formed side by side along the circumferential direction of the large diameter portion 41a.
  • the lens 35 is a cemented lens in which a first lens 35a and a second lens 35b are cemented.
  • the second lens 35b is disposed closer to the subject than the first lens 35a.
  • the lens 35 is fixed to the lens holding member 36 by fitting the second lens 35b to the inner peripheral surface of the large diameter portion 41a.
  • the concave portion 42 formed in the large diameter portion 41a of the lens holding member 36 is filled with an adhesive such as a resin, and the second lens 35b and the lens holding member are filled with the adhesive filled in the concave portion 42. 36 are further fixed.
  • the fixing portion 35A (the portion fixed to the lens 35 in the lens holding member 36) by the portion of the inner peripheral surface of the large diameter portion 41a where the lens 35 is fitted and the concave portion 42 filled with the adhesive. 3 and 6) are configured. In other words, a portion from the end on the direction X2 side of the inner peripheral surface of the large diameter portion 41a to the end surface on the direction X1 side of the large diameter portion 41a constitutes the fixing portion 35A.
  • the lens holding member 36 further includes a guided portion 43 formed integrally with the main body portion 41 and a rotation preventing portion 44 formed integrally with the main body portion 41.
  • the guided portion 43 and the rotation preventing portion 44 are arranged side by side in the direction Y with the optical axis of the lens 35 interposed therebetween.
  • the anti-rotation part 44 is formed with a notch 44 a that engages with the anti-rotation shaft 34.
  • the engagement between the notch 44a and the rotation preventing shaft 34 prevents the lens holding member 36 from moving in a direction perpendicular to the directions X and Y.
  • the guided portion 43 has a stepped cylindrical opening 43a formed at the end in the direction X2 from a stepped cylindrical opening 43a formed at the end on the direction X1 side. It has a cylindrical shape having a hollow portion communicating with the opening 43b.
  • An opening 43c is formed at the end of the guided portion 43 on the direction Y1 side to reach the hollow portion.
  • a concave portion 43d is formed on the inner peripheral surface at the end of the guided portion 43 on the direction Y2 side.
  • the guide shaft 33 shown in FIGS. 1 to 3 is inserted into the openings 43a and 43b.
  • a first bearing 43f having a partially reduced inner diameter is provided on the inner peripheral surface of the opening 43b.
  • a second bearing 43e having a partially reduced inner diameter is provided on the inner peripheral surface of the opening 43a.
  • the distance between the first bearing 43f and the guide shaft 33 in the direction Y and the direction Y of the second bearing 43e is, for example, 10 ⁇ m or less.
  • the guided portion 43 can be guided by the guide shaft 33 via the first bearing portion 43f and the second bearing portion 43e that are spaced apart in the direction X.
  • the first distance L1 between the center in the direction X of the fixing portion 35A of the lens holding member 36 and the lens 35 and the center in the direction X of the first bearing portion 43f is equal to the fixing portion 35A. It is larger than the second distance L2 between the center in the direction X and the center in the direction X of the second bearing 43e.
  • the lens unit 30 further includes a first fall prevention member 37 fixed to the inner peripheral surface of the guided portion 43.
  • the first fall prevention member 37 is a member having a smaller linear expansion coefficient than the lens holding member 36, and is made of, for example, ceramic or metal.
  • the first fall prevention member 37 is a portion of the guided portion 43 between the first bearing portion 43f and the second bearing portion 43e, which is closer to the first bearing portion 43f than the center in the direction X of the fixing portion 35A. It is fixed to the region by bonding or screwing.
  • the first fall prevention member 37 is fixed to the bottom surface of the concave portion 43d of the guided portion 43, and a part thereof is fixed to the fixing portion 35A when viewed in the direction Y. Is provided at a position overlapping with. 2 and 3, the first fall prevention member 37 is a rod-shaped member such as a prism extending in the direction X.
  • the first fall prevention member 37 may be fixed between the recessed portion 43d and the bearing portion 43f on the inner peripheral surface of the guided portion 43, for example.
  • the shape of the first fall prevention member 37 may be, for example, an annular shape or a semi-annular shape when viewed from the direction X.
  • the linear expansion coefficient of the guided portion 43 of the lens unit 30 in the region closer to the first bearing portion 43f than the center of the fixing portion 35A is larger than that of the lens holding member 36.
  • a small first fall prevention member 37 is fixed. Therefore, the difference between the first distance L1 between the center of the first bearing portion 43f and the center of the fixing portion 35A and the difference between the second distance L2 between the center of the second bearing portion 43e and the center of the fixing portion 35A.
  • the difference between the amount of thermal contraction and the amount of thermal expansion in the vicinity of the first bearing portion 43f of the guided portion 43 and the amount of thermal contraction and the amount of thermal expansion in the vicinity of the second bearing portion 43e of the guided portion 43 are determined by the first The size can be reduced by the fall prevention member 37.
  • a line connecting the radial centers of the first bearing portion 43f and the second bearing portion 43e even when a large temperature change occurs in the lens unit 30 by reducing the difference between the thermal contraction amount and the thermal expansion amount. Can be prevented from tilting in the direction X.
  • the image quality of the digital camera 100 can be improved by preventing the inclination of the optical axis of the lens 35.
  • the first fall prevention member 37 is fixed to the inner peripheral surface of the guided portion 43. According to this configuration, even when a metal or the like having high light reflection is used as the first fall prevention member 37, light passing through the optical system in the lens barrel 2 is prevented from entering the first fall prevention member 37. be able to. As described above, by preventing light from being reflected by the first fall prevention member 37, it is possible to prevent occurrence of a ghost at the time of imaging.
  • the linear expansion coefficient of the lens holding member 36 is set to T
  • the linear expansion coefficient of the first fall prevention member 37 is set to Ta
  • the first fall prevention member 37 is set.
  • ⁇ La (T ⁇ L1 ⁇ T ⁇ L2) / (T ⁇ Ta) ⁇ (I)
  • the first fall prevention member 37 does not have a region overlapping the fixing portion 35A when viewed from the direction Y (the end of the first fall prevention member 37 on the direction X1 side in FIG. The above-described effect can be obtained even if the configuration is also on the direction X2 side).
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of a lens unit 30A which is a modification of the lens unit 30 shown in FIG.
  • the lens unit 30A has the same configuration as the lens unit 30 except that the first fall prevention member 37 is changed to the first fall prevention member 37A. 7, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the first fall prevention member 37A is a member having a smaller linear expansion coefficient than the lens holding member 36, and is made of, for example, ceramic or metal.
  • the first falling prevention member 37A is provided between the first bearing portion 43f and the second bearing portion 43e of the guided portion 43, on the first bearing portion 43f side with respect to the center of the fixing portion 35A in the direction X. It is fixed to the outer peripheral surface in the region by bonding, fitting, screwing, or the like. More specifically, the first fall prevention member 37A is a substantially annular member fixed to the inner peripheral surface of the large diameter portion 41d.
  • the shape of the first fall prevention member 37A is not limited to an annular shape, but may be a semi-annular shape fixed to the inner peripheral surface of the large-diameter portion 41d, an annular shape having a partially reduced width, or a portion of the large-diameter portion 41d. It may have a rod shape or the like extending in the direction X fixed to the peripheral surface.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view of a lens unit 30B which is a modification of the lens unit 30 shown in FIG.
  • the lens unit 30B has the same configuration as the lens unit 30 except that a second fall prevention member 38 is added. 8, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description will be omitted.
  • the second fall prevention member 38 is a member having a larger linear expansion coefficient than the lens holding member 36, and is made of, for example, resin.
  • the second fall prevention member 38 is a portion of the guided portion 43 between the first bearing portion 43f and the second bearing portion 43e that is closer to the second bearing portion 43e than the center of the fixing portion 35A in the direction X. It is fixed to the outer peripheral surface in the region by bonding, fitting, screwing, or the like.
  • the second fall prevention member 38 is fixed to the outer peripheral surface of a region of the guided portion 43 closer to the second bearing portion 43e than the large diameter portion 41a.
  • the shape of the second fall prevention member 38 is a rod shape extending in the direction X fixed to the outer peripheral surface, but is not limited to this, and is circular, semi-circular, or a partially shortened circle. It may be annular or the like.
  • a first fall prevention member having a smaller linear expansion coefficient than the guided portion 43 is provided in the region between the center of the fixed portion 35A in the guided portion 43 and the first bearing portion 43f.
  • the second fall prevention member 38 having a larger linear expansion coefficient than the guided portion 43 is fixed to a region between the center of the fixed portion 35A and the second bearing portion 43e in the guided portion 43. ing. According to this configuration, the difference between the heat shrinkage and the thermal expansion can be reduced. Further, according to this configuration, since there are two members for adjusting the difference, that is, the first fall prevention member 37 and the second fall prevention member 38, the degree of freedom in design can be increased.
  • the linear expansion coefficient of the lens holding member 36 is T
  • the linear expansion coefficient of the first fall prevention member 37 is Ta
  • the length of the first fall prevention member 37 in the direction X is La
  • the design is performed so that the following equation (II) is satisfied. .
  • the difference between the above-mentioned amounts of thermal contraction and thermal expansion can be made closer to zero, and the inclination of the optical axis can be prevented with higher accuracy. Can be.
  • FIG. 9 is a schematic sectional view of a lens unit 30C which is a modification of the lens unit 30 shown in FIG.
  • the lens unit 30C has the same configuration as the lens unit 30B shown in FIG. 8 except that the second fall prevention member 38 is changed to a second fall prevention member 38A.
  • the second tilt prevention member 38A is a member having a larger linear expansion coefficient than the lens holding member 36, and is made of, for example, resin.
  • the second falling prevention member 38A is provided between the first bearing portion 43f and the second bearing portion 43e of the guided portion 43, and is closer to the second bearing portion 43e than the center of the fixing portion 35A in the direction X. It is fixed to the inner peripheral surface of the region by bonding or screwing. More specifically, the second fall prevention member 38A is fixed at a position overlapping the fixing portion 35A when viewed from the direction Y.
  • the second fall prevention member 38A is fixed to the inner peripheral surface of the guided portion 43, even when a material that easily reflects light is used as the second fall prevention member 38A, ghosts can be prevented from occurring.
  • the above-described effect can be obtained even if the first fall prevention member 37 does not have a region overlapping the fixing portion 35A when viewed from the direction Y. . Further, in the lens unit 30C, even if the second tilt preventing member 38A does not have a region overlapping the fixing portion 35A when viewed from the direction Y, the above-described effect can be obtained.
  • the lens units 30, 30A, 30B, and 30C mounted on the digital camera 100 have been described.
  • the configuration of the lens units 30, 30A, 30B, and 30C is also applicable to an imaging unit, binoculars, or a telescope of a smartphone. It is possible.
  • a lens unit comprising: a lens, a lens holding member that holds the lens, and a guide shaft that guides movement of the lens holding member in an optical axis direction of the lens
  • the lens holding member includes a guided portion slidably supported by the guide shaft, including a first bearing portion and a second bearing portion disposed apart from each other in the optical axis direction,
  • the first distance in the optical axis direction between the center in the optical axis direction of the fixing portion with the lens and the center in the optical axis direction of the first bearing portion, in the lens holding member It is greater than a second distance in the optical axis direction between the center in the optical axis direction of the fixing portion with the lens and the center in the optical axis direction of the second bearing portion,
  • the lens holding member fixed to a region of the guided portion between the first bearing portion and the second bearing portion closer to the first bearing portion than the center of the fixing portion.
  • a lens unit including a first fall prevention member having a smaller linear expansion coefficient.
  • the lens unit according to (1) or (2), The guided portion is cylindrical, The lens unit, wherein the first fall prevention member is fixed to an inner peripheral surface of the guided portion.
  • the lens unit according to (5) or (6), The guided portion is cylindrical, The lens unit, wherein the second fall prevention member is fixed to an inner peripheral surface of the guided portion.
  • the lens unit according to any one of (5) to (7) The linear expansion coefficient of the lens holding member is T, the linear expansion coefficient of the first tilt prevention member is Ta, the length of the first tilt prevention member in the optical axis direction is La, and the second tilt prevention member is La.
  • the linear expansion coefficient is Tb
  • the length of the second tilt prevention member in the optical axis direction is Lb
  • the first distance is L1
  • the second distance is L2
  • a lens unit that satisfies the relationship of La ⁇ ⁇ (Ta ⁇ T) ⁇ Lb ⁇ ⁇ (Tb ⁇ T) T ⁇ L2 ⁇ T ⁇ L1.
  • the present invention is highly convenient and effective when applied to a smartphone, a digital camera, or the like.
  • REFERENCE SIGNS LIST 100 digital camera 1 main body 11 imaging element 2 lens barrel 21 imaging lens 30 lens units 31, 32 shaft holding member 33 guide shaft 34 rotation preventing shaft 35 lens 35a first lens 35b second lens 35A fixing portion 36 lens holding member 41 Main parts 41a, 41d Large diameter part 41b Medium diameter part 41c Small diameter part 42 Recess 43 Guided parts 43a, 43b, 43c Opening 43d Recess 43f First bearing 43e Second bearing 44 Rotation prevention part 44a Notch 37, 37A One fall prevention member 38, 38A Second fall prevention member

Abstract

可動レンズの光軸の倒れを防ぐことのできるレンズユニットと、このレンズユニットを備える撮像装置を提供する。　レンズユニット３０は、方向Ｘに離間して配置された第一軸受部４３ｆと第二軸受部４３ｅを含む、ガイド軸３３に摺動自在に支持された被ガイド部４３を有し、レンズ３５を保持するレンズ保持部材３６を備える。レンズ保持部材３６におけるレンズ３５との固着部３５Ａの方向Ｘの中心と第一軸受部４３ｆの方向Ｘの中心との第一距離Ｌ１は、固着部３５Ａの方向Ｘの中心と第二軸受部４３ｅの方向Ｘの中心との第二距離Ｌ２よりも大きくなっている。被ガイド部４３の第一軸受部４３ｆと第二軸受部４３ｅとの間の部分のうちの、固着部３５Ａの中心よりも第一軸受部４３ｆ側の領域には、レンズ保持部材３６よりも線膨張係数の小さい第一倒れ防止部材３７が固着されている。

Description

レンズユニット及び撮像装置
　本発明は、レンズユニット及び撮像装置に関する。
　デジタルカメラ等の撮像装置、レンズ交換型カメラ用の交換レンズ、双眼鏡、又は望遠鏡等といった光学機器には、レンズを保持する保持部材と、この保持部材の移動をガイドするガイド部材とを有するものがある。
　特許文献１には、レンズユニットを保持する光軸方向に移動可能なレンズ保持枠と、レンズ保持枠の移動をガイドするガイドバーと、を備えるビデオカメラが記載されている。
　特許文献２には、レンズを、このレンズのスラスト方向及びラジアル方向のうちの少なくとも一方向に配設した支持部材を介してレンズ枠に支持するレンズの支持構造において、レンズ、支持部材、及びレンズ枠の材質による固有の線膨張係数を利用して、これらの部材の寸法と線膨張係数とが一定の式を満足するように形成することで、温度環境による光学性能の低下を防止することが記載されている。
　特許文献３には、レンズ保持筒の外周に、レンズ保持筒よりも熱膨脹係数の小さい金属製のリングを設けることにより、レンズの傾きを防ぐ構成が開示されている。
日本国特開２０１０－２０４５０１号公報 日本国特開平１１－２７１５８６号公報 日本国特開２０１４－２１９５０３号公報
　特許文献１に記載されているように、レンズを保持するレンズ保持枠の一部にガイドバーが挿通される筒部が設けられ、この筒部をガイドバーに対して摺動させることでレンズ保持枠を移動させる構成においては、筒部に、ガイドバーに対して摺動する軸受部を２か所設ける必要がある。
　この２つの軸受部とガイドバーとの間には、レンズ保持枠が摺動可能な程度に微小なクリアランスが設けられる。このクリアランスに起因したレンズ保持枠の光軸方向に対する倒れを抑制するためには、２つの軸受部間の距離を大きくする必要がある。しかし、光学機器には、可動のレンズ以外にも他の光学素子等が周囲に配置される。このため、２つの軸受部間の距離を大きくしながら、レンズ保持枠の周囲にある他の構造物との干渉を避けるには、特許文献１に例示されるように、レンズ保持枠におけるレンズが固定されている部分（レンズ固定部）と、２つの軸受部の各々との間の距離が均一とならないような筒部の形状を採用せざるを得ないのが現状である。
　このように、レンズ固定部と２つの軸受部の各々との間の距離が異なっていると、各軸受部の位置における筒部の熱膨脹量及び熱収縮量に差が生じる。このような熱膨脹量及び熱収縮量の差があると、レンズ保持枠の筒部が光軸方向に対して倒れる可能性があり、結果としてレンズの倒れが生じてしまう。
　特許文献１は、レンズ固定部と２つの軸受部の各々との間の距離の差に起因したレンズの倒れについては考慮していない。特許文献２、３には、レンズ保持部材をガイド部材によって移動させる構成について開示されておらず、上述した課題の認識はなされていない。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、可動レンズの光軸の倒れを防ぐことのできるレンズユニットと、このレンズユニットを備える撮像装置を提供することを目的とする。
　本発明のレンズユニットは、レンズと、上記レンズを保持するレンズ保持部材と、上記レンズの光軸方向に上記レンズ保持部材の移動をガイドするガイド軸と、を有するレンズユニットであって、上記レンズ保持部材は、上記光軸方向に離間して配置された第一軸受部と第二軸受部を含む、上記ガイド軸に摺動自在に支持された被ガイド部を有し、上記レンズ保持部材における、上記レンズとの固着部の上記光軸方向の中心と上記第一軸受部の上記光軸方向の中心との上記光軸方向の第一距離は、上記レンズ保持部材における、上記レンズとの固着部の上記光軸方向の中心と上記第二軸受部の上記光軸方向の中心との上記光軸方向の第二距離よりも大きくなっており、上記被ガイド部の上記第一軸受部と上記第二軸受部との間の部分のうちの、上記固着部の上記中心よりも上記第一軸受部側の領域に固着された、上記レンズ保持部材よりも線膨張係数の小さい第一倒れ防止部材を備えるものである。
　本発明の撮像装置は、上記レンズユニットと、上記レンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備えるものである。
　本発明によれば、可動レンズの光軸の倒れを防ぐことのできるレンズユニットと、このレンズユニットを備える撮像装置を提供することができる。
本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の概略構成を示す模式図である。 図１に示すデジタルカメラ１００におけるレンズユニット３０の詳細構成例を示す図である。 図２に示すレンズユニット３０の断面を方向Ｘ及び方向Ｙに垂直な方向から見た図である。 図１に示すレンズユニット３０におけるレンズ保持部材３６を方向Ｘ２に見た図である。 図４に示すレンズ保持部材３６におけるレンズ３５の光軸を通り且つ方向Ｘ及び方向Ｙに平行な面での断面を示す斜視図である。 図５に示すレンズ保持部材３６の断面を方向Ｘ及び方向Ｙに垂直な方向から見た図である。 図１に示すレンズユニット３０の変形例であるレンズユニット３０Ａの断面模式図である。 図１に示すレンズユニット３０の変形例であるレンズユニット３０Ｂの断面模式図である。 図１に示すレンズユニット３０の変形例であるレンズユニット３０Ｃの断面模式図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の概略構成を示す模式図である。デジタルカメラ１００は、本体部１と、本体部１に着脱自在に構成されたレンズ鏡胴２と、を備える。レンズ鏡胴２は、本体部１に固定されて一体化されるものであってもよい。
　レンズ鏡胴２は、複数のレンズを含む光学系を内蔵するものであり、最も被写体側に配置された撮像レンズ２１と、撮像レンズ２１と撮像素子１１との間に設けられたレンズユニット３０と、を備える。
　本体部１は、レンズ鏡胴２に含まれる光学系を通して被写体を撮像するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ又はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の撮像素子１１を有する。
　以下では、レンズ鏡胴２に含まれる光学系の光軸方向を方向Ｘといい、方向Ｘのうち撮像素子１１から被写体に向かう方向を方向Ｘ１といい、方向Ｘ１の反対方向を方向Ｘ２という。また、方向Ｘに垂直な方向を方向Ｙといい、方向Ｙのうちの一方から他方に向かう方向を方向Ｙ１といい、方向Ｙ１の反対方向を方向Ｙ２という。
　レンズユニット３０は、レンズ３５と、中空部分においてレンズ３５を保持する筒状のレンズ保持部材３６と、レンズ鏡胴２の内周面に支持された軸保持部材３１及び軸保持部材３２と、方向Ｘへのレンズ保持部材３６の移動をガイドするためのガイド軸３３と、回転防止軸３４と、レンズ保持部材３６を方向Ｘに移動させるための図示省略の駆動機構（例えば、ボイスコイルモータ又はその他のモータ等）を備える。
　レンズ３５は、方向Ｘに移動することで焦点位置を変えるためのフォーカスレンズ、又は、方向Ｘに移動することで焦点距離を変えるためのズームレンズ等である。レンズ３５は一般的にはガラス等で構成される。
　ガイド軸３３と回転防止軸３４は、それぞれ、方向Ｘに延びる筒状又は柱状等の部材であり、方向Ｘ１側の端部が軸保持部材３１によって保持され、方向Ｘ２側の端部が軸保持部材３２によって保持されている。ガイド軸３３と回転防止軸３４は、それぞれ、例えば金属等によって構成される。
　レンズ保持部材３６は、ガイド軸３３が挿通される後述する開口を有しており、この開口とガイド軸３３との摺動動作によって、ガイド軸３３に沿って方向Ｘに移動自在に構成されている。また、レンズ保持部材３６は、回転防止軸３４と係合する後述する切欠きを有している。この回転防止軸３４によって、レンズ保持部材３６がレンズ３５の光軸周りに回転するのが防止されている。レンズ保持部材３６は、例えばプラスチック、樹脂、又は金属等によって構成される。
　図２は、図１に示すデジタルカメラ１００におけるレンズユニット３０の詳細構成例を示す図である。この図２は、レンズユニット３０におけるレンズ３５の光軸を通り且つ方向Ｘ及び方向Ｙに平行な面での断面を模式的に示す斜視図である。図２は、レンズ保持部材３６の駆動機構としてボイスコイルモータを用いた場合の構成例を示している。図３は、図２に示すレンズユニット３０の断面を方向Ｘ及び方向Ｙに垂直な方向から見た図である。図４は、図１に示すレンズユニット３０におけるレンズ保持部材３６を方向Ｘ２に見た図である。図５は、図４に示すレンズ保持部材３６におけるレンズ３５の光軸を通り且つ方向Ｘ及び方向Ｙに平行な面での断面を示す斜視図である。図６は、図５に示すレンズ保持部材３６の断面を方向Ｘ及び方向Ｙに垂直な方向から見た図である。
　図２に示すように、軸保持部材３１は、方向Ｘを軸方向とする略円筒状の部材である。また、軸保持部材３２は、軸保持部材３１よりも撮像素子１１側に配置されており、方向Ｘを軸方向とする略円筒状の部材である。
　図２及び図３に示すように、ガイド軸３３は、レンズ３５の光軸よりも方向Ｙ１側に配置されている。回転防止軸３４は、レンズ３５の光軸よりも方向Ｙ２側に配置されている。つまり、ガイド軸３３と回転防止軸３４は、レンズ３５を挟んで、方向Ｙに並んで配置されている。
　図２及び図３の例では、ガイド軸３３は、方向Ｘに延びる円柱状の部材によって構成されている。ガイド軸３３の方向Ｘ２側の端部は軸保持部材３２の方向Ｘ２側の端部に形成された孔部に嵌合されており、ガイド軸３３の方向Ｘ１側の端部は軸保持部材３１に形成された凹部に嵌合されている。
　図２及び図３の例では、回転防止軸３４は、方向Ｘに延びる円柱状の部材によって構成されている。回転防止軸３４は、方向Ｘの長さがガイド軸３３より短くなっている。回転防止軸３４の方向Ｘ２側の端部は、軸保持部材３２の方向Ｘ２側の端部に形成された孔部に嵌合されており、回転防止軸３４の方向Ｘ１側の端部は、軸保持部材３１に形成された凹部に嵌合されている。
　図４から図６に示すように、レンズ保持部材３６は、レンズ３５を保持すると共に、レンズ３５を通過する光の光路を形成する筒状の本体部４１を備える。
　本体部４１は、内径が最も大きい略円環状の大径部４１ａと、内径が大径部４１ａよりも小さい略円環状の中径部４１ｂと、内径が中径部４１ｂよりも小さい略円環状の小径部４１ｃと、内径が大径部４１ａと略同じの大径部４１ｄとを備える。大径部４１ａ、中径部４１ｂ、小径部４１ｃ、及び大径部４１ｄは、この順番にて、方向Ｘ１から方向Ｘ２に連続して並んでいる。
　図４から図６に示すように、大径部４１ａの内周面と、大径部４１ａの方向Ｘ１側の端面とには、この２つの面に跨る凹部４２が複数（図４の例では６つ）形成されている。この６つの凹部４２は、大径部４１ａの周方向に沿って並んで形成されている。
　図２及び図３に示すように、レンズ３５は、第一レンズ３５ａと第二レンズ３５ｂとが接合された接合レンズとなっている。第二レンズ３５ｂは、第一レンズ３５ａよりも被写体側に配置されている。
　レンズ３５は、第二レンズ３５ｂが大径部４１ａの内周面に嵌合されることで、レンズ保持部材３６と固着されている。また、レンズ保持部材３６の大径部４１ａに形成された凹部４２には、樹脂等の接着剤が充填されており、この凹部４２に充填された接着剤によって、第二レンズ３５ｂとレンズ保持部材３６とが更に固着されている。
　大径部４１ａの内周面におけるレンズ３５が嵌合されている部分と、接着剤が充填された凹部４２と、によって、レンズ保持部材３６におけるレンズ３５と固着された部分である固着部３５Ａ（図３、図６参照）が構成されている。言い換えると、大径部４１ａの内周面の方向Ｘ２側の端部から、大径部４１ａの方向Ｘ１側の端面までの部分が固着部３５Ａを構成している。
　図４に示すように、レンズ保持部材３６は、本体部４１と一体的に形成された被ガイド部４３と、本体部４１と一体的に形成された回転防止部４４と、を更に備える。図４の例では、被ガイド部４３と回転防止部４４は、レンズ３５の光軸を挟んで方向Ｙに並んで配置されている。
　回転防止部４４には、回転防止軸３４と係合する切欠き４４ａが形成されている。レンズ保持部材３６が方向Ｘに移動する際には、切欠き４４ａと回転防止軸３４との係合によって、レンズ保持部材３６の方向Ｘ及び方向Ｙに垂直な方向への移動が防止される。
　図４から図６に示すように、被ガイド部４３は、方向Ｘ１側の端部に形成された段付き円柱状の開口４３ａから、方向Ｘ２側の端部に形成された段付き円柱状の開口４３ｂまで通ずる中空部を有する筒状となっている。
　被ガイド部４３の方向Ｙ１側の端部には上記の中空部まで達する開口４３ｃが形成されている。被ガイド部４３の方向Ｙ２側の端部における内周面には、凹部４３ｄが形成されている。
　開口４３ａと開口４３ｂには、図１から図３に示すガイド軸３３が挿通される。開口４３ｂの内周面には、部分的に内径が小さくされた第一軸受部４３ｆが設けられている。開口４３ａの内周面には、部分的に内径が小さくされた第二軸受部４３ｅが設けられている。
　第一軸受部４３ｆの方向Ｙの中心とガイド軸３３の方向Ｙの中心とが一致する状態における第一軸受部４３ｆとガイド軸３３との方向Ｙの間隔と、第二軸受部４３ｅの方向Ｙの中心とガイド軸３３の方向Ｙの中心とが一致する状態における第二軸受部４３ｅとガイド軸３３との方向Ｙの間隔は、それぞれ、例えば１０μｍ以下となっている。このように、これらの間隔が十分に小さくなっていることで、被ガイド部４３は、方向Ｘに離間して配置された第一軸受部４３ｆと第二軸受部４３ｅを介して、ガイド軸３３に摺動自在に支持される構成となっている。
　図６に示すように、レンズ保持部材３６におけるレンズ３５との固着部３５Ａの方向Ｘの中心と、第一軸受部４３ｆの方向Ｘの中心との間の第一距離Ｌ１は、固着部３５Ａの方向Ｘの中心と第二軸受部４３ｅの方向Ｘの中心との間の第二距離Ｌ２よりも大きくなっている。
　図２及び図３に示すように、レンズユニット３０は、更に、被ガイド部４３の内周面に固着された第一倒れ防止部材３７を備える。
　第一倒れ防止部材３７は、レンズ保持部材３６よりも線膨張係数の小さい部材であり、例えばセラミック又は金属等によって構成されている。
　第一倒れ防止部材３７は、被ガイド部４３における第一軸受部４３ｆと第二軸受部４３ｅとの間の部分のうちの、固着部３５Ａの方向Ｘの中心よりも第一軸受部４３ｆ側の領域に、接着又はネジ止め等によって固着されている。
　具体的には、図３に示すように、第一倒れ防止部材３７は、被ガイド部４３の凹部４３ｄの底面に固着されており、方向Ｙに見た状態において、その一部が固着部３５Ａと重なる位置に設けられている。第一倒れ防止部材３７は、図２及び図３の例では、方向Ｘに延びる角柱状等の棒状の部材となっている。
　第一倒れ防止部材３７は、例えば、被ガイド部４３の内周面のうち、凹部４３ｄと軸受部４３ｆとの間に固着されていてもよい。この場合には、第一倒れ防止部材３７の形状を、方向Ｘから見て例えば円環状又は半円環状とすることも可能である。
　以上のように構成されたデジタルカメラ１００によれば、レンズユニット３０の被ガイド部４３における固着部３５Ａの中心よりも第一軸受部４３ｆ側の領域に、レンズ保持部材３６よりも線膨張係数の小さい第一倒れ防止部材３７が固着されている。このため、第一軸受部４３ｆの中心と固着部３５Ａの中心との間の第一距離Ｌ１と、第二軸受部４３ｅの中心と固着部３５Ａの中心との間の第二距離Ｌ２の差に起因する、被ガイド部４３の第一軸受部４３ｆの近傍における熱収縮量及び熱膨脹量と、被ガイド部４３の第二軸受部４３ｅの近傍における熱収縮量及び熱膨脹量との差を、第一倒れ防止部材３７によって縮小させることができる。この熱収縮量及び熱膨脹量の差が縮小されることで、レンズユニット３０に大きな温度変化が生じた場合であっても、第一軸受部４３ｆと第二軸受部４３ｅの径中心同士を結ぶ線が方向Ｘに対して傾くのを防ぐことができる。この結果、レンズ３５の光軸の傾きを防いで、デジタルカメラ１００の撮像画質を向上させることができる。
　また、デジタルカメラ１００のレンズユニット３０では、第一倒れ防止部材３７が被ガイド部４３の内周面に固着されている。この構成によれば、第一倒れ防止部材３７として光の反射の大きい金属等を用いた場合でも、レンズ鏡胴２内の光学系を通る光が第一倒れ防止部材３７に入射するのを防ぐことができる。このように、第一倒れ防止部材３７にて光が反射するのを防げることで、撮像時のゴーストの発生を防ぐことができる。
　なお、上述した熱収縮量及び熱膨脹量の差を縮小するには、レンズ保持部材３６の線膨張係数をＴとし、第一倒れ防止部材３７の線膨張係数をＴａとし、第一倒れ防止部材３７の方向Ｘの長さをＬａとした場合に、以下の式（Ｉ）の関係が成り立つように、設計を行うことが好ましい。
　Ｌａ＝（Ｔ×Ｌ１－Ｔ×Ｌ２）／（Ｔ－Ｔａ）　・・・（Ｉ）
　式（Ｉ）の関係が成り立つように材料の選定等を行うことで、上記の熱収縮量及び熱膨脹量の差をよりゼロに近づけることができ、光軸の傾きをより高い精度にて防ぐことができる。
　なお、第一倒れ防止部材３７は、方向Ｙからみた状態において固着部３５Ａと重なる領域を有していない構成（図３において第一倒れ防止部材３７の方向Ｘ１側の端部が固着部３５Ａよりも方向Ｘ２側にある構成）であっても、上述した効果を得ることはできる。
　図７は、図１に示すレンズユニット３０の変形例であるレンズユニット３０Ａの断面模式図である。レンズユニット３０Ａは、第一倒れ防止部材３７が第一倒れ防止部材３７Ａに変更された点を除いては、レンズユニット３０と同じ構成である。図７において図３と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
　第一倒れ防止部材３７Ａは、レンズ保持部材３６よりも線膨張係数が小さい部材であり、例えばセラミック又は金属等によって構成されている。第一倒れ防止部材３７Ａは、被ガイド部４３の第一軸受部４３ｆと第二軸受部４３ｅとの間の部分のうちの、固着部３５Ａの方向Ｘの中心よりも第一軸受部４３ｆ側の領域における外周面に接着、嵌合、又はネジ止め等によって固着されている。より具体的には、第一倒れ防止部材３７Ａは、大径部４１ｄの内周面に固着された略円環状の部材となっている。第一倒れ防止部材３７Ａの形状は、円環状に限らず、大径部４１ｄの内周面に固着された半円環状、部分的に幅を短くした円環状、又は、大径部４１ｄの内周面に固着された方向Ｘに延びる棒状等であってもよい。
　レンズユニット３０Ａにおいても、上記式（Ｉ）において、“Ｌａ”を第一倒れ防止部材３７Ａの方向Ｘの長さに置き換え、“Ｔａ”を第一倒れ防止部材３７Ａの線膨張係数に置き換えた式を満たすよう設計することで、上記の熱収縮量及び熱膨脹量の差をゼロに近づけることができ、光軸の傾きを高い精度にて防ぐことができる。
　図８は、図１に示すレンズユニット３０の変形例であるレンズユニット３０Ｂの断面模式図である。レンズユニット３０Ｂは、第二倒れ防止部材３８が追加された点を除いては、レンズユニット３０と同じ構成である。図８において図３と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
　第二倒れ防止部材３８は、レンズ保持部材３６よりも線膨張係数が大きい部材であり、例えば樹脂等によって構成されている。第二倒れ防止部材３８は、被ガイド部４３の第一軸受部４３ｆと第二軸受部４３ｅとの間の部分のうちの、固着部３５Ａの方向Ｘの中心よりも第二軸受部４３ｅ側の領域における外周面に接着、嵌合、又はネジ止め等によって固着されている。
　具体的には、第二倒れ防止部材３８は、被ガイド部４３における大径部４１ａよりも第二軸受部４３ｅ側の領域の外周面に固着されている。第二倒れ防止部材３８の形状は、この外周面に固着された方向Ｘに延びる棒状となっているが、これに限らず、円環状、半円環状、又は、部分的に幅を短くした円環状等であってもよい。
　図８に示すレンズユニット３０Ｂでは、被ガイド部４３における固着部３５Ａの中心と第一軸受部４３ｆとの間の領域には、この被ガイド部４３よりも線膨張係数の小さい第一倒れ防止部材３７が固着され、被ガイド部４３における固着部３５Ａの中心と第二軸受部４３ｅとの間の領域には、この被ガイド部４３よりも線膨張係数の大きい第二倒れ防止部材３８が固着されている。この構成によれば、上記の熱収縮量及び熱膨脹量の差を縮小することができる。また、この構成によれば、この差の調整を行うための部材が第一倒れ防止部材３７と第二倒れ防止部材３８の２つ存在するため、設計の自由度を高めることができる。
　レンズユニット３０Ｂにおいては、レンズ保持部材３６の線膨張係数をＴとし、第一倒れ防止部材３７の線膨張係数をＴａとし、第一倒れ防止部材３７の方向Ｘの長さをＬａとし、第二倒れ防止部材３８の線膨張係数をＴｂとし、第二倒れ防止部材３８の方向Ｘの長さをＬｂとした場合に、以下の式（ＩＩ）の関係が成り立つように、設計を行うことが好ましい。
　Ｌａ×｛（Ｔａ－Ｔ）－Ｌｂ｝×（Ｔｂ－Ｔ）＝Ｔ×Ｌ２－Ｔ×Ｌ１　・・・（ＩＩ）
　式（ＩＩ）の関係が成り立つように材料の選定等を行うことで、上記の熱収縮量及び熱膨脹量の差をよりゼロに近づけることができ、光軸の傾きをより高い精度にて防ぐことができる。
　図９は、図１に示すレンズユニット３０の変形例であるレンズユニット３０Ｃの断面模式図である。レンズユニット３０Ｃは、第二倒れ防止部材３８が第二倒れ防止部材３８Ａに変更された点を除いては、図８に示すレンズユニット３０Ｂと同じ構成である。図９において図８と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
　第二倒れ防止部材３８Ａは、レンズ保持部材３６よりも線膨張係数が大きい部材であり、例えば樹脂等によって構成されている。第二倒れ防止部材３８Ａは、被ガイド部４３の第一軸受部４３ｆと第二軸受部４３ｅとの間の部分のうちの、固着部３５Ａの方向Ｘの中心よりも第二軸受部４３ｅ側の領域における内周面に接着又はネジ止め等によって固着されている。より具体的には、第二倒れ防止部材３８Ａは、方向Ｙから見た状態において固着部３５Ａと重なる位置に固着されている。
　このレンズユニット３０Ｃにおいても、上記式（ＩＩ）において、“Ｌｂ”を第二倒れ防止部材３８Ａの方向Ｘの長さに置き換え、“Ｔｂ”を第二倒れ防止部材３８Ａの線膨張係数に置き換えた式を満たすよう設計することで、上記の熱収縮量及び熱膨脹量の差をゼロに近づけることができ、光軸の傾きを高い精度にて防ぐことができる。
　また、レンズユニット３０Ｃによれば、第二倒れ防止部材３８Ａが被ガイド部４３の内周面に固着されているため、第二倒れ防止部材３８Ａとして光を反射しやすい物質を用いた場合でも、ゴーストの発生を防ぐことができる。
　なお、レンズユニット３０Ｂとレンズユニット３０Ｃにおいて、第一倒れ防止部材３７は、方向Ｙからみた状態において固着部３５Ａと重なる領域を有していない構成であっても、上述した効果を得ることはできる。また、レンズユニット３０Ｃにおいて、第二倒れ防止部材３８Ａは、方向Ｙからみた状態において固着部３５Ａと重なる領域を有していない構成であっても、上述した効果を得ることはできる。
　ここまではデジタルカメラ１００に搭載されるレンズユニット３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃについて説明したが、レンズユニット３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの構成は、スマートフォンの撮像部、双眼鏡、又は望遠鏡等にも適用可能である。
　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
（１）
　レンズと、上記レンズを保持するレンズ保持部材と、上記レンズの光軸方向に上記レンズ保持部材の移動をガイドするガイド軸と、を有するレンズユニットであって、
　上記レンズ保持部材は、上記光軸方向に離間して配置された第一軸受部と第二軸受部を含む、上記ガイド軸に摺動自在に支持された被ガイド部を有し、
　上記レンズ保持部材における、上記レンズとの固着部の上記光軸方向の中心と上記第一軸受部の上記光軸方向の中心との上記光軸方向の第一距離は、上記レンズ保持部材における、上記レンズとの固着部の上記光軸方向の中心と上記第二軸受部の上記光軸方向の中心との上記光軸方向の第二距離よりも大きくなっており、
　上記被ガイド部の上記第一軸受部と上記第二軸受部との間の部分のうちの、上記固着部の上記中心よりも上記第一軸受部側の領域に固着された、上記レンズ保持部材よりも線膨張係数の小さい第一倒れ防止部材を備えるレンズユニット。
（２）
　（１）記載のレンズユニットであって、
　上記第一倒れ防止部材は、上記光軸方向に垂直な方向に見た状態において上記固着部と重なる領域を有するレンズユニット。
（３）
　（１）又は（２）記載のレンズユニットであって、
　上記被ガイド部は筒状であり、
　上記第一倒れ防止部材は、上記被ガイド部の内周面に固着されているレンズユニット。
（４）
　（１）から（３）のいずれか１つに記載のレンズユニットであって、
　上記レンズ保持部材の線膨張係数をＴとし、上記第一倒れ防止部材の線膨張係数をＴａとし、上記第一倒れ防止部材の上記光軸方向の長さをＬａとし、上記第一距離をＬ１とし、上記第二距離をＬ２とした場合に、
　Ｌａ＝（Ｔ×Ｌ１－Ｔ×Ｌ２）／（Ｔ－Ｔａ）の関係が成り立つレンズユニット。
（５）
　（１）から（３）のいずれか１つに記載のレンズユニットであって、
　上記被ガイド部の上記部分のうちの、上記固着部の上記中心よりも上記第二軸受部側の領域に固着された、上記レンズ保持部材よりも線膨張係数の大きい第二倒れ防止部材を更に備えるレンズユニット。
（６）
　（５）記載のレンズユニットであって、
　上記第二倒れ防止部材は、上記光軸方向に垂直な方向に見た状態において上記固着部と重なる領域を有するレンズユニット。
（７）
　（５）又は（６）記載のレンズユニットであって、
　上記被ガイド部は筒状であり、
　上記第二倒れ防止部材は、上記被ガイド部の内周面に固着されているレンズユニット。
（８）
　（５）から（７）のいずれか１つに記載のレンズユニットであって、
　上記レンズ保持部材の線膨張係数をＴとし、上記第一倒れ防止部材の線膨張係数をＴａとし、上記第一倒れ防止部材の上記光軸方向の長さをＬａとし、上記第二倒れ防止部材の線膨張係数をＴｂとし、上記第二倒れ防止部材の上記光軸方向の長さをＬｂとし、上記第一距離をＬ１とし、上記第二距離をＬ２とした場合に、
　Ｌａ×｛（Ｔａ－Ｔ）－Ｌｂ｝×（Ｔｂ－Ｔ）＝Ｔ×Ｌ２－Ｔ×Ｌ１の関係が成り立つレンズユニット。
（９）
　（１）から（８）のいずれか１つに記載のレンズユニットであって、
　上記レンズは、上記固着部において、上記レンズ保持部材に嵌合しており、且つ、上記レンズ保持部材と接着剤により接着されているレンズユニット。
（１０）
　（１）から（９）のいずれか１つに記載のレンズユニットと、
　上記レンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備える撮像装置。
　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０１８年９月２７日出願の日本特許出願（特願２０１８－１８２３２６）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　本発明は、スマートフォン又はデジタルカメラ等に適用して利便性が高く、有効である。
１００　デジタルカメラ
１　本体部
１１　撮像素子
２　レンズ鏡胴
２１　撮像レンズ
３０　レンズユニット
３１、３２　軸保持部材
３３　ガイド軸
３４　回転防止軸
３５　レンズ
３５ａ　第一レンズ
３５ｂ　第二レンズ
３５Ａ　固着部
３６　レンズ保持部材
４１　本体部
４１ａ、４１ｄ　大径部
４１ｂ　中径部
４１ｃ　小径部
４２　凹部
４３　被ガイド部
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ　開口
４３ｄ　凹部
４３ｆ　第一軸受部
４３ｅ　第二軸受部
４４　回転防止部
４４ａ　切欠き
３７、３７Ａ　第一倒れ防止部材
３８、３８Ａ　第二倒れ防止部材

Claims (10)

  1. 　レンズと、前記レンズを保持するレンズ保持部材と、前記レンズの光軸方向に前記レンズ保持部材の移動をガイドするガイド軸と、を有するレンズユニットであって、
    　前記レンズ保持部材は、前記光軸方向に離間して配置された第一軸受部と第二軸受部を含む、前記ガイド軸に摺動自在に支持された被ガイド部を有し、
    　前記レンズ保持部材における、前記レンズとの固着部の前記光軸方向の中心と前記第一軸受部の前記光軸方向の中心との前記光軸方向の第一距離は、前記レンズ保持部材における、前記レンズとの固着部の前記光軸方向の中心と前記第二軸受部の前記光軸方向の中心との前記光軸方向の第二距離よりも大きくなっており、
    　前記被ガイド部の前記第一軸受部と前記第二軸受部との間の部分のうちの、前記固着部の前記中心よりも前記第一軸受部側の領域に固着された、前記レンズ保持部材よりも線膨張係数の小さい第一倒れ防止部材を備えるレンズユニット。
  2. 　請求項１記載のレンズユニットであって、
    　前記第一倒れ防止部材は、前記光軸方向に垂直な方向に見た状態において前記固着部と重なる領域を有するレンズユニット。
  3. 　請求項１又は２記載のレンズユニットであって、
    　前記被ガイド部は筒状であり、
    　前記第一倒れ防止部材は、前記被ガイド部の内周面に固着されているレンズユニット。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項記載のレンズユニットであって、
    　前記レンズ保持部材の線膨張係数をＴとし、前記第一倒れ防止部材の線膨張係数をＴａとし、前記第一倒れ防止部材の前記光軸方向の長さをＬａとし、前記第一距離をＬ１とし、前記第二距離をＬ２とした場合に、
    　Ｌａ＝（Ｔ×Ｌ１－Ｔ×Ｌ２）／（Ｔ－Ｔａ）の関係が成り立つレンズユニット。
  5. 　請求項１から３のいずれか１項記載のレンズユニットであって、
    　前記被ガイド部の前記部分のうちの、前記固着部の前記中心よりも前記第二軸受部側の領域に固着された、前記レンズ保持部材よりも線膨張係数の大きい第二倒れ防止部材を更に備えるレンズユニット。
  6. 　請求項５記載のレンズユニットであって、
    　前記第二倒れ防止部材は、前記光軸方向に垂直な方向に見た状態において前記固着部と重なる領域を有するレンズユニット。
  7. 　請求項５又は６記載のレンズユニットであって、
    　前記被ガイド部は筒状であり、
    　前記第二倒れ防止部材は、前記被ガイド部の内周面に固着されているレンズユニット。
  8. 　請求項５から７のいずれか１項記載のレンズユニットであって、
    　前記レンズ保持部材の線膨張係数をＴとし、前記第一倒れ防止部材の線膨張係数をＴａとし、前記第一倒れ防止部材の前記光軸方向の長さをＬａとし、前記第二倒れ防止部材の線膨張係数をＴｂとし、前記第二倒れ防止部材の前記光軸方向の長さをＬｂとし、前記第一距離をＬ１とし、前記第二距離をＬ２とした場合に、
    　Ｌａ×｛（Ｔａ－Ｔ）－Ｌｂ｝×（Ｔｂ－Ｔ）＝Ｔ×Ｌ２－Ｔ×Ｌ１の関係が成り立つレンズユニット。
  9. 　請求項１から８のいずれか１項記載のレンズユニットであって、
    　前記レンズは、前記固着部において、前記レンズ保持部材に嵌合しており、且つ、前記レンズ保持部材と接着剤により接着されているレンズユニット。
  10. 　請求項１から９のいずれか１項記載のレンズユニットと、
    　前記レンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、を備える撮像装置。
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