(57)【要約】【課題】  本発明は、例えば、光学部材の保持に有利な光学装置を提供することを目的とする。【解決手段】  光学装置は、鏡筒と、前記鏡筒内において光軸方向に互いに離間して配置された第１光学部材および第２光学部材とを有し、前記鏡筒は、前記光軸方向における前記第１光学部材および前記第２光学部材の前後において前記第１光学部材および前記第２光学部材を位置決めする構造を有する光学装置であって、前記第１光学部材と前記第２光学部材との間において前記鏡筒に固定され、かつ前記第１光学部材と前記第２光学部材とに接触して前記第１光学部材と前記第２光学部材とを位置決めする位置決め部材を有し、前記第１光学部材の外径は、前記位置決め部材の外径より大きく、前記位置決め部材の外径は、前記第２光学部材の外径より大きい、ことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒と、前記鏡筒内において光軸方向に互いに離間して配置された第１光学部材および第２光学部材とを有し、前記鏡筒は、前記光軸方向における前記第１光学部材および前記第２光学部材の前後において前記第１光学部材および前記第２光学部材を位置決めする構造を有する光学装置であって、
前記第１光学部材と前記第２光学部材との間において前記鏡筒に固定され、かつ前記第１光学部材と前記第２光学部材とに接触して前記第１光学部材と前記第２光学部材とを位置決めする位置決め部材を有し、
前記第１光学部材の外径は、前記位置決め部材の外径より大きく、前記位置決め部材の外径は、前記第２光学部材の外径より大きい、
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記位置決め部材は、前記鏡筒に螺合している押え環を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記位置決め部材は、前記鏡筒に接着している押え環を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
前記鏡筒は、非金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記鏡筒は、樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記構造は、前記第２光学部材に接触している前記鏡筒の内面の凸部を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
前記構造は、前記第１光学部材に接触している前記鏡筒のカシメ部を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
前記構造は、前記第１光学部材に接触している押え環を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項９】
前記位置決め部材は、金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第１光学部材および前記第２光学部材のうち少なくとも一方は、レンズを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項９のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記第１光学部材および前記第２光学部材のうち少なくとも一方は、フィルタを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちいずれか１項に記載の光学装置と、
前記光学装置の像面に配された撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動画用または静止画用の撮像装置におけるレンズ装置（光学装置）は、鏡筒内壁（内面）に設けられた複数の受け面のそれぞれに、複数のレンズ（光学部材）のうちの対応するレンズの胴付部を接触させた状態で、押え環やかしめ、接着等で当該複数のレンズを鏡筒に固定したものが知られている。このような構成のレンズ装置は、温度変化によって鏡筒が伸縮し、鏡筒内のレンズ受け面間の寸法が変化した場合、レンズ間隔が変化して光学性能が低下しうる。特許文献１は、隣り合うレンズ間に非熱膨張性部材を配置することにより、温度変化によるレンズ間隔の変化を低減するレンズユニットを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９７５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような構成の場合、少なくとも２つのレンズとレンズ間部材とを含む３以上の部品（部材）を、押え環やかしめ、接着等の１つの固定手段だけで保持することになる。そうなると、当該１つの固定手段で保持する質量（重量）が過大となり、保持力が不足しうる。
【０００５】
映像の高精細化・高画質化に向けて、一部のレンズ装置には、大口径や大質量のレンズが採用されるようになってきている。そのような場合、上述のような構成のレンズユニットでは、衝撃や振動が加えられた場合に、レンズの保持がますます困難となり、レンズの位置ずれが生じて光学性能の低下が起こりうる。
本発明は、例えば、光学部材の保持に有利な光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の光学装置は、鏡筒と、前記鏡筒内において光軸方向に互いに離間して配置された第１光学部材および第２光学部材とを有し、前記鏡筒は、前記光軸方向における前記第１光学部材および前記第２光学部材の前後において前記第１光学部材および前記第２光学部材を位置決めする構造を有する光学装置であって、前記第１光学部材と前記第２光学部材との間において前記鏡筒に固定され、かつ前記第１光学部材と前記第２光学部材とに接触して前記第１光学部材と前記第２光学部材とを位置決めする位置決め部材を有し、前記第１光学部材の外径は、前記位置決め部材の外径より大きく、前記位置決め部材の外径は、前記第２光学部材の外径より大きい、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、光学部材の保持に有利な光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る押え環保持によるレンズ装置の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る押え環保持によるレンズ装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る従来の押え環保持によるレンズ装置の断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る従来のスペーサと押え環保持によるレンズ装置の断面図である。
【図５】本発明の実施例に係るかしめ保持によるレンズ装置の断面図である。
【図６】本発明の実施例に係る従来のかしめ保持によるレンズ装置の断面図である。
【図７】本発明の実施例に係る従来のスペーサとかしめ保持によるレンズ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
なお、本発明の関係する部分を中心に説明を行い、発明と直接関連しない部分は省略している。
【実施例１】
【００１０】
以下、図１ないし図４を参照して、本発明の第１の実施例による、レンズ保持方法について説明する。より詳しくは、鏡筒内で光軸方向に互いに離間して配置された第１光学部材および第２光学部材とを有し、鏡筒は光軸方向における第１光学部材および第２光学部材の前後において第１光学部材および第２光学部材を位置決めする構造を有する光学装置について説明する。
【００１１】
図１、図２は、本発明の実施例におけるレンズ装置（光学装置）の断面図および分解斜視図である。まず、鏡筒１１に図１において鏡筒の左側から第２レンズ（第２光学部材）２１１を挿入し、第２レンズ２１１の光軸方向の一方側（右側）の面を、鏡筒の内面に設けられた鏡筒受け面（凸部）１１ａに当接させる。これにより、第２レンズ２１１の光軸方向の一方側（右側）への移動が規制される。鏡筒１１の押え環（位置決め部材）３１の配置部には内壁に雌ネジ部が設けられている。挿入した第２レンズ２１１は、押え環３１の外周に設けられた雄ネジ部を押え環３１配置部の雌ネジ部に螺合させることにより、第２レンズ２１１の光軸方向の他方側（左側の面）が鏡筒受け面１１ａに向けて押圧され、鏡筒１１に固定される。
【００１２】
次に鏡筒１１に図１において鏡筒の左側から第１レンズ（第１光学部材）１１１を挿入し、第１レンズ１１１のＲ２面側胴付部（光軸方向の一方側の面）を押え環受け面３１ａに当接（接触）させる。挿入した第１レンズ１１１は押え環（位置決め部材）２１にて鏡筒１１に固定される。これによって、第１レンズ１１１と第２レンズ２１１は、それらの間で押え環（位置決め部材）３１と接触することにより、鏡筒１１内において光軸方向に互いに所定の間隔だけ離間して配置される。
【００１３】
なお、本明細書において、各レンズの図中左側の面を「Ｒ１面」と記載し、右側の面を「Ｒ２面」と記載するものとする。押え環２１も、押え環３１と同様に、押え環２１の外周側に設けられた雄ネジ部を鏡筒１１の押え環２１配置部の内壁に設けられた雌ネジ部に螺合させることにより鏡筒１１に固定される。
【００１４】
一方、第３レンズ３１１は図１において鏡筒の右側から鏡筒１１に挿入し、鏡筒受け面１１ｂに当接させる。第３レンズ３１１は押え環４１にて鏡筒１１に固定される。押え環４１も、押え環３１と同様に、押え環４１の外周側に設けられた雄ネジ部を鏡筒１１の押え環４１配置部の内壁に設けられた雌ネジ部に螺合させることにより鏡筒１１に固定される。
【００１５】
なお、図１、図２では第１レンズ１１１のＲ２面側胴付部の押え環受け面３１ａへの当接面かつ、第２レンズ２１１の固定に押え環３１を用いたが、これはあくまで実施例の一つにすぎない。レンズ間隔を決定し 、第２レンズ２１１を光軸方向に付勢保持でき、第１レンズ外径１１１ｄより外径が小さく、第２レンズ外径２１１ｄより外径が大きい部品であれば、例えば鏡筒１１に接着固定される部材などでもよく、押え環に限らない。
【００１６】
図３は、従来の押え環保持によるレンズ装置の断面図である。まず、鏡筒１２に図３における鏡筒の左側から第２レンズ２１２を挿入し、鏡筒受け面１２ｂに当接させる。挿入した第２レンズ２１２は押え環３２にて鏡筒１２に固定される。次に鏡筒１２に第１レンズ１１２を挿入し、鏡筒受け面１２ａに当接させる。挿入した第１レンズ１１２は押え環２２にて鏡筒１２に固定される。一方、第３レンズ３１２は図３における鏡筒右側から鏡筒１２に挿入し、鏡筒受け面１２ｃにて当接させる。挿入した第３レンズ３１２は押え環４２にて鏡筒１２に固定される。
【００１７】
図３の構成では、押え環２２にて第１レンズ１１２、押え環３２にて第２レンズ２１２、押え環４２にて第３レンズ３１２を保持しているため、各レンズの保持力は十分に確保される。一方で、第１レンズ１１２と第２レンズ２１２のレンズ間隔は、鏡筒受け面１２ａと鏡筒受け面１２ｂとの間の光軸方向の寸法１２ｔで決まる。環境温度が変化した場合は、鏡筒が伸縮し、鏡筒のレンズ受け面間の光軸方向の寸法１２ｔが変化するので、レンズ間隔もその分変化する。図３で示す構成では、鏡筒１２のそれぞれの受け面に第１レンズ１１２、第２レンズ２１２のＲ２面側胴付部を当接させ、レンズ間隔を決定している。そのため、当接面間の寸法１２ｔが図１の寸法３１ｔに対して長くなり、環境温度の変化によるレンズ間隔の変化も大きくなり、その結果、光学性能が大きく低下してしまう。
【００１８】
また、図３の鏡筒の左側から第２レンズ２１２、押え環３２、第１レンズ１１２の順に挿入するため、それらの外径は、
第２レンズ外径２１２ｄ＜押え環外径３２ｄ＜第１レンズ外径１１２ｄ
の順になる。さらに、図３の配置ではスペースの都合上、第１レンズ１１２の胴付部は、押え環外径３２ｄより外側に配置する必要があり、第１レンズ外径１１２ｄは、図１の第１レンズ外径１１１ｄと比較して大型化する。その結果、レンズ装置も大型化してしまう。
【００１９】
図４は、従来の押え環保持でかつレンズ間をスペーサ保持したレンズ装置の断面図である。まず、鏡筒１３に図４において鏡筒の左側から第２レンズ２１３、スペーサ３３、第１レンズ１１３を挿入する。第２レンズ２１３は鏡筒受け面１３ａに当接させる。第１レンズ１１３のＲ２面側胴付部はスペーサ受け面３３ａに当接させ、第２レンズ２１３のＲ１面側胴付部はスペーサ受け面３３ｂに当接させる。挿入した第２レンズ２１３、スペーサ３３、第１レンズ１１３は、押え環２３の外周側に設けられた雄ネジ部を鏡筒１１の押え環２３配置部の内壁に設けられた雌ネジ部に螺合させることにより鏡筒１３に固定される。一方、第３レンズ３１３は、図４の鏡筒右側から鏡筒１３に挿入し、鏡筒受け面１３ｂに当接させる。挿入した第３レンズ３１３は押え環４３の外周側に設けられた雄ネジ部を鏡筒１１の押え環４３配置部の内壁に設けられた雌ネジ部に螺合させることにより鏡筒１３に固定される。
【００２０】
図４の構成では、第１レンズ１１３と第２レンズ２１３のレンズ間隔は、スペーサ３３の光軸方向の厚み寸法３３ｔで決まる。環境温度が変化した場合は、スペーサ３３が伸縮し、スペーサの光軸方向の厚み寸法３３ｔが変化するので、レンズ間隔もその分変化する。向かい合う第１レンズ１１３のＲ２面側胴付部と第２レンズ２１３のＲ１面側胴付部にてスペーサ３３が当接する配置のため、スペーサの厚み寸法３３ｔが薄ければ薄いほど、環境温度によるレンズ間隔の変化は最小限に抑制することができる。それによって、光学性能の低下を最小限に抑制することが可能となる。
【００２１】
しかし、第１レンズ１１３、スペーサ３３、第２レンズ２１３を押え環２３のみで固定するため、保持力の不足が懸念される。その結果、レンズ使用時に衝撃、振動が加えられ、組立調整時のレンズ位置に対して位置ズレが生じ、光学性能の低下を招く可能性がある。
【００２２】
このように、図３、図４の従来のレンズ保持機構では、小型化とレンズ間隔の変化、レンズ保持力の十分な確保を同時に満足することができない。
【００２３】
したがって、本実施例では、隣り合うレンズへの当接面を設け、かつ一方のレンズを光軸方向に付勢保持する部品をレンズ間に配置する。これにより、小型化しつつ、環境温度の変化によるレンズ間隔の変化を抑制し、レンズ保持力の確保を可能にしたレンズ装置を提供することが可能となる。
【実施例２】
【００２４】
以下、図５ないし図７を参照して、本発明の第２の実施例による、レンズ保持方法について説明する。
【００２５】
図５は、本発明の実施例におけるレンズ装置の断面図である。まず、鏡筒１４に図５筒左側から第２レンズ２１４を挿入し、第２レンズ２１４の光軸方向の一方側（右側）の面を鏡筒受け面１４ａ（凸部）に当接させる。これにより、第２レンズ２１４の光軸方向の一方側（右側）への移動が規制される。鏡筒１４の押え環３４の配置部には内壁（内周）に雌ネジ部が設けられており、挿入した第２レンズ２１４は押え環３４の外周側に設けられた雄ネジ部を押え環３４の配置部の雌ネジ部に螺合させることにより、第２レンズ２１４の光軸方向の他方側（左側の面）が鏡筒受け面１４ａに向けて押圧され、鏡筒１４に固定される。
【００２６】
次に鏡筒１４に図５において鏡筒の左側から第１レンズ１１４を挿入し、第１レンズ１１４のＲ２面側胴付部（光軸方向の一方側の面）を押え環受け面３４ａに当接させる。挿入した第１レンズ１１４はカシメ爪（カシメ部）２４にて鏡筒１４に固定される。これによって、第１レンズ１１４と第２レンズ２１４は、鏡筒１４内において光軸方向に互いに所定の間隔だけ離間して配置される。
【００２７】
一方、第３レンズ３１４は図５において鏡筒の右側から鏡筒１４に挿入し、鏡筒受け面１４ｂに当接させる。第３レンズ３１４はカシメ爪（カシメ部）４４にて鏡筒１４に固定される。なお、図５では第１レンズ１１４のＲ２面側胴付部の当接面および第２レンズ２１４の固定に押え環３４を用いたが、これはあくまで実施例の一つにすぎない。レンズ間隔を決定し、第２レンズ２１４を光軸方向に付勢保持でき、第１レンズ外径１１４ｄより外径が小さく、第２レンズ外径２１４ｄより外径が大きい部品であれば、例えば鏡筒１４に接着固定される部材などでもよく、押え環に限らない。
【００２８】
図６は、従来のカシメ爪保持によるレンズ装置の断面図である。まず、鏡筒１５に図６鏡筒左側から第２レンズ２１５を挿入し、鏡筒受け面１５ｂに当接させる。挿入した第２レンズ２１５はカシメ爪（カシメ部）３５にて鏡筒１５に固定される。次に鏡筒１５に第１レンズ１１５を挿入し、鏡筒受け面１５ａに当接させる。挿入した第１レンズ１１５はカシメ爪２５にて鏡筒１５に固定される。一方、第３レンズ３１５は図６の鏡筒右側から鏡筒１５に挿入し、鏡筒受け面１５ｃに当接させる。挿入した第３レンズ３１５はカシメ爪（カシメ部）４５にて鏡筒１５に固定される。
【００２９】
図６の構成では、カシメ爪２５にて第１レンズ１１５、カシメ爪３５にて第２レンズ２１５、カシメ爪４５にて第３レンズ３１５を保持しているため、各レンズの保持力は十分確保される。一方で、第１レンズ１１５と第２レンズ２１５のレンズ間隔は、鏡筒受け面１５ａと鏡筒受け面１５ｂとの間の光軸方向の寸法１５ｔで決まる。環境温度が変化した場合は、鏡筒が伸縮し、鏡筒のレンズ受け面間の光軸方向の寸法１５ｔが変化するので、レンズ間隔もその分変化する。図６で示す構成では、鏡筒１５のぞれぞれの受け面に第１レンズ１１５、第２レンズ２１５のＲ２面側胴付部を当接させ、レンズ間隔を決定している。そのため、当接面間の寸法１５ｔが図５の寸法３４ｔに対して長くなり、環境温度の変化によるレンズ間隔の変化も大きくなり、その結果、光学性能が大きく低下してしまう。
【００３０】
また、図６の鏡筒左側から第２レンズ２１５、カシメ爪３５、第１レンズ１１５の順に挿入するため、それらの外径は、
第２レンズ外径２１５ｄ＜カシメ爪外径３５ｄ＜第１レンズ外径１１５ｄ
の順になる。さらに、図６の配置ではスペースの都合上、第１レンズ１１５の胴付部は、カシメ爪外径３５ｄより外側に配置する必要があり、第１レンズ外径１１５ｄは、図５の第１レンズ外径１１４ｄと比較して大型化する。その結果、レンズ装置も大型化してしまう。
【００３１】
図７は、従来の押え環保持、かつレンズ間をスペーサ保持したレンズ装置の断面図である。まず、鏡筒１６に図７の鏡筒左側から第２レンズ２１６、スペーサ３６、第１レンズ１１６を挿入する。第２レンズ２１６は鏡筒受け面１６ａに当接させる。第１レンズ１１６のＲ２面側胴付部と第２レンズ２１６のＲ１面側胴付部はスペーサ受け面３６ａ、３６ｂにそれぞれ当接させる。挿入した第２レンズ２１６、スペーサ３６、第１レンズ１１６は、カシメ爪（カシメ部）２６にて鏡筒に固定される。一方、第３レンズ３１６は、図７鏡筒右側から鏡筒１６に挿入し、鏡筒受け面１６ｂに当接させる。挿入した第３レンズ３１６はカシメ爪（カシメ部）４６にて鏡筒１６に固定される。
【００３２】
図７の構成では、第１レンズ１１６と第２レンズ２１６のレンズ間隔は、スペーサ３６の光軸方向の厚み寸法３６ｔで決まる。環境温度が変化した場合は、スペーサ３６が伸縮し、スペーサ３６の光軸方向の厚み寸法３６ｔが変化するので、レンズ間隔もその分変化する。向かい合う第１レンズ１１６のＲ２面側胴付部と第２レンズ２１６のＲ１面側胴付部にてスペーサ３６が当接する配置のため、スペーサの厚み寸法３６ｔが薄ければ薄いほど、環境温度によるレンズ間隔の変化は最小限に抑制することができる。それによって、光学性能の低下を最小限に抑制することが可能となる。しかし、第１レンズ１１６、スペーサ３６、第２レンズ２１６をカシメ爪２６のみで固定するため、保持力の不足が懸念される。その結果、レンズ使用時に衝撃、振動が加えられ、組立調整時のレンズ位置に対して位置ズレが生じ、光学性能の低下を招く可能性がある。
【００３３】
このように、図６、図７の従来のレンズ保持機構では、小型化とレンズ間隔の変化、レンズ保持力の十分な確保を同時に満足することができない。
【００３４】
したがって、本実施例では、隣り合うレンズへの当接面を設け、かつ一方のレンズを光軸方向に付勢保持する部品をレンズ間に配置する。これにより、小型化しつつ、環境温度の変化によるレンズ間隔の変化を抑制し、レンズ保持力の確保を可能にしたレンズ装置を提供することが可能となる。
【００３５】
鏡筒は、樹脂材料などの非金属材料から形成することができるが、これに限定されるものではない。また、押え環は金属材料から形成することができるが、これに限定されるものではない。
例示した実施例では、レンズを鏡筒に保持する機構を詳説したが、鏡筒に保持する対象はレンズに限定されることはなく、フィルタを鏡筒に保持する機構に対しても同様に本発明を適用することができる。
【００３６】
また、本発明のレンズ装置と、レンズ装置の像面に配された撮像素子と、を有する撮像装置によって、本発明の効果を享受する撮像装置を実現することができる。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１１、１２、１３、１４、１５、１６：  鏡筒
２１、２３、２４、２５、３１、３２、３４、４１、４３、４５：  押え環（位置決め部材）
１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６：  第１レンズ（第１光学部材）
２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６：  第２レンズ（第２光学部材）
１１ａ、１１ｂ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１６ａ、１６ｂ：  鏡筒受け面（凸部）
１１１ｄ、１１２ｄ、１１４ｄ、１１５ｄ：  第１レンズの外径
２１１ｄ、２１２ｄ、２１４ｄ、２１５ｄ：  第２レンズの外径
３２ｄ：  押え環の外径
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020181052.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2020181052.tif 000008
【図７】
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