(57)【要約】【課題】接合レンズをレンズホルダに圧入した構造を採用した場合において、温度変化が発生しても接合レンズに剥離が発生しにくいレンズユニットを提供すること。【解決手段】レンズユニット１００においては、レンズ４（接合レンズ）を構成する２枚のプラスチックレンズ（第１レンズ４１および第２レンズ４２）のうち、第１レンズ４１のみがホルダ５の中径部５２の内側に圧入されることにより、レンズ４がホルダ５に保持されている。第１レンズ４１において、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上が、光軸方向に直交する方向の全体にわたってレンズ４（接合レンズ）の接合面４０から光軸方向に離間した仮想の板状部分４６（一点鎖線Ｌ４６で示す部分）からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが接着剤により接合された接合レンズと、
前記第１レンズおよび第２レンズのうちの一方のレンズのみが内側に圧入されることにより、前記接合レンズを内側に保持する筒状のホルダと、
を有し、
前記一方のレンズはプラスチックレンズであり、
前記一方のレンズにおいて、前記ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上の部分が、光軸方向に直交する方向の全体にわたって前記接合レンズの接合面から光軸方向に離間した仮想の板状部分からなることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体が前記板状部分からなることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上の部分が光軸方向に直交する方向の全体にわたって当該一方のレンズの肉部分が占める中実部分であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体が前記中実部分であることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
【請求項５】
第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが接着剤により接合された接合レンズと、
前記第１レンズおよび第２レンズのうちの一方のレンズのみが内側に圧入されることにより、前記接合レンズを内側に保持する筒状のホルダと、
を有し、
前記一方のレンズはプラスチックレンズであり、
前記一方のレンズの一方面において、径方向で前記ホルダへの圧入部分と前記接合レンズの接合面とに径方向で挟まれた領域には、前記圧入部分に沿って延在する溝が形成されており、
前記圧入部分の光軸方向の５０％以上の部分が、前記溝に径方向外側で重なっていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項６】
前記圧入部分の光軸方向の全体が、前記溝に径方向外側で重なっていることを特徴とする請求項５に記載のレンズユニット。
【請求項７】
前記溝の底部の断面は、凹曲面形状を有していることを特徴とする請求項５または６に記載のレンズユニット。
【請求項８】
前記溝は、前記一方のレンズの両面のうち、前記接合面側に形成されていることを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載のレンズユニット。
【請求項９】
前記溝は、前記圧入部分に径方向内側で重なる位置よりも光軸方向に深く形成されていることを特徴とする請求項５乃至８の何れか一項に記載のレンズユニット。
【請求項１０】
前記第１レンズおよび前記第２レンズの双方がプラスチックレンズであることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のレンズユニット。
【請求項１１】
前記一方のレンズは前記第１レンズであることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のレンズユニット。
【請求項１２】
前記一方のレンズの外周面では、前記圧入部分以外の部分が当該圧入部分より径方向内側に位置していることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載のレンズユニット。
【請求項１３】
前記接合レンズは、前記一方のレンズが物体側に向くように配置されていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載のレンズユニット。
【請求項１４】
前記ホルダの内周面には、前記一方のレンズの外周側端部を像側で支持する段部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載のレンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合レンズが筒状のホルダに保持されたレンズユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズユニットでは、レンズを筒状のホルダの内側に圧入した構造とすることがある（特許文献１参照）。この場合、レンズの傾きを防止するという観点から、レンズのホルダへの圧入部分には、光軸方向で一定以上の寸法が必要となる。その結果、特許文献１のように、レンズの凹面に対して径方向外側に圧入部分を設けることになる。
【０００３】
一方、本発明者は、図６（ａ）に示すように、第１レンズ４１と第２レンズ４２とを接着剤８で接合した接合レンズ（レンズ４）をホルダ５の内側に圧入してレンズユニット１００を構成するにあたって、第１レンズ４１および第２レンズ４２のうち、一方のレンズ（例えば、第１レンズ４１）の外周面において接合面４０側に位置する部分をホルダ５に対する圧入部分４５として利用する構造を検討している。なお、図６（ａ）、（ｂ）に示すレンズユニットは、本発明に対する参考例であり、従来構造ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９７７７２号公報の図１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１レンズ４１の外周面において接合面４０側に位置する部分をホルダ５に対する圧入部分４５として利用すると、以下に説明するように、温度変化によって、第１レンズ４１と第２レンズ４２との接合面４０での剥離が発生しやすいという問題点がある。
【０００６】
すなわち、図６（ａ）、（ｂ）に示す構造の場合、第１レンズ４１において、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分には、光軸方向の全体にわたって、第１レンズ４１の凹面４１ｃが入り込んでいる。また、温度が上昇した際、第１レンズ４１の圧入部分４５はホルダ５で拘束されているとともに、第１レンズ４１とホルダ５とでは熱膨張係数が相違する。このため、温度上昇したとき、第１レンズ４１は、光軸Ｌに対して直交する方向の応力を受けた状態で膨張するのに対して、第２レンズ４２は外周面がフリーな状態で膨張する。その結果、第２レンズ４２は等方的に膨張するが、第１レンズ４１は、中心部が物体側Ｌ１に突き出るように歪み、その結果、凹面４１ｃも同様の方向に歪む。このため、第１レンズ４１と第２レンズ４２との接合面４０において、第１レンズ４１の凹面４１ｃの形状変化と第２レンズ４２の凸面４２ｃの形状変化とに差が発生し、図６（ｃ）に示すように、第１レンズ４１の凹面４１ｃと第２レンズ４２の凸面４２ｃとの間隔が位置（図７の間隔ａ１、ｂ１参照）によって変化し、剥離が発生しやすくなる。かかる剥離は、レンズ４に曇り、白化、破壊等の問題を発生させるため、好ましくない。
【０００７】
ここで、図６（ｃ）に示すグラフは、図７に一点鎖線で模式的に示すように、温度変化が発生した後の第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ２と、温度変化が発生した後の第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ２との差Ｇをシミュレーションにより求めた結果を示すグラフである。かかるグラフにおいて、差Ｇの絶対値が０．００５ｍｍ以上になると剥離が発生する確率が極めて高くなる。詳しくは図７に実線で示すように、温度変化が発生する前（２５℃）における第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ１と、温度変化が発生する前（２５℃）における第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ１とは等しくなるように設定されている。このため、温度変化が発生する前の２５℃での上記の差Ｇは０になっている。従って、温度の変化により、上記の差Ｇの絶対値が大きくなるということは、温度変化により、間隔が不均一になるということであり、特に間隔が広がる部分においては、接着剤が剥離しやすくなることを示す。差Ｇの絶対値の限界値は、検討の結果、上記の０．００５ｍｍであることが経験上分かっている。
【０００８】
なお、圧入を採用せずに単なる挿入とする方法もあるが、この場合、公差に起因するガタ付きにより、偏芯等が発生し、光学性能を損なってしまう。
【０００９】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、接合レンズをレンズホルダに圧入した構造を採用した場合において、温度変化が発生しても接合レンズに剥離が発生しにくいレンズユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るレンズユニットは、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが接着剤により接合された接合レンズと、前記第１レンズおよび第２レンズのうちの一方のレンズのみが内側に圧入されることにより、前記接合レンズを内側に保持する筒状のホルダと、を有し、前記一方のレンズはプラスチックレンズであり、前記一方のレンズにおいて、前記ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上の部分が、光軸方向に直交する方向の全体にわたって前記接合レンズの接合面から光軸方向に離間した仮想の板状部分からなることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、接合レンズの一方のレンズがプラスチックレンズであり、かかる一方のレンズのみがホルダに圧入されることにより、接合レンズがホルダに保持されている。また、ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上の部分が、光軸方向に直交する方向の全体にわたって接合レンズの接合面から光軸方向に離間した仮想の板状部分からなる。このため、温度が変化した際、一方のレンズは外周面がホルダで拘束されているため、ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分は、光軸に対して直交する方向の応力を受けた状態で変形するが、かかる部分には、接合レンズの接合面が５０％未満しかかかっていない。このため、温度変化によって、接合面が大きく変形することがない。従って、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが変形した際の形状変化の差が小さいので、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面との間隔がいずれの位置でも略同等である。それ故、接合面での剥離が発生しにくい。
【００１２】
本発明では、前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体が前記板状部分からなることが好ましい。かかる構成によれば、接合面での剥離を防止する効果が大である。
【００１３】
本発明では、前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上の部分が光軸方向に直交する方向の全体にわたって当該一方のレンズの肉部分が占める中実部分であることが好ましい。かかる構成によれば、温度変化が発生した際、一方のレンズが、ホルダへの圧入部分から光軸に対して直交する方向の応力を受けた場合でも、中実部分が梁となって応力を受けるので、中実部分を含む一方のレンズ全体が、中心部分が周辺部分に対して光軸方向の片側に歪むような大きな変形が生じにくい。このため、一方のレンズの接合面の歪み・変形が抑えられる。従って、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが変形した際の形状変化の差が小さいので、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面との間隔がいずれの位置でも略同等となる。それ故、接合面での剥離が発生しにくい。
【００１４】
この場合、前記一方のレンズにおいて、前記圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体が前記中実部分であることが好ましい。かかる構成によれば、温度変化が発生した際、一方のレンズが、ホルダへの圧入部分から光軸に対して直交する方向の応力を受けた場合でも、上記中実部分の梁の効果により、一方のレンズの接合面の変形がより抑えられるので、接合面での剥離はより発生しにくい。
【００１５】
本発明に係る別の形態に係るレンズユニットは、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが接着剤により接合された接合レンズと、前記第１レンズおよび第２レンズのうちの一方のレンズのみが内側に圧入されることにより、前記接合レンズを内側に保持する筒状のホルダと、を有し、前記一方のレンズはプラスチックレンズであり、前記一方のレンズの一方面において、径方向で前記ホルダへの圧入部分と前記接合レンズの接合面とに径方向で挟まれた領域には、前記圧入部分に沿って延在する溝が形成されており、前記圧入部分の光軸方向の５０％以上の部分が、前記溝に径方向外側で重なっていることを特徴とする。
【００１６】
本発明では、接合レンズの一方のレンズがプラスチックレンズであり、かかる一方のレンズのみがホルダに圧入されることにより、接合レンズがホルダに保持されている。また、一方のレンズの一方面において、径方向でホルダへの圧入部分と接合レンズの接合面とに径方向で挟まれた領域には、圧入部分に沿って延在する溝が形成されており、圧入部分の光軸方向の５０％以上の部分が、溝に径方向外側で重なっている。このため、温度が変化した際、一方のレンズは外周面がホルダで拘束されているため、ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分は、光軸に対して直交する方向の応力を受けた状態で変形しようとするが、かかる応力の影響は、溝より径方向外側の弾性変形によって吸収される。このため、温度変化によって、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが変形した際の形状変化の差が小さいので、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面との間隔がいずれの位置でも略同等である。それ故、接合面での剥離が発生しにくい。
【００１７】
この場合、前記圧入部分の光軸方向の全体が、前記溝に径方向外側で重なっていることが好ましい。かかる構成によれば、接合面での剥離を防止する効果が大である。
【００１８】
本発明において、前記溝の底部の断面は、凹曲面形状を有していることが好ましい。かかる構成によれば、溝より径方向外側の部分が変形しやすいので、応力の影響を溝より径方向外側の弾性によって吸収しやすい。また、溝より径方向外側の部分が変形した際、溝の底部の断面において、溝の底面部と溝の径方向外側の部分とでできる隅角部分に変形応力が集中して弾性破壊することを回避することができる。
【００１９】
本発明において、前記溝は、前記一方のレンズの両面のうち、前記接合面側に形成されている構成を採用することができる。
【００２０】
本発明において、前記溝は、前記圧入部分に径方向内側で重なる位置よりも光軸方向に深く形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、溝より径方向外側の部分が変形しやすいので、応力の影響を溝より径方向外側の弾性によって吸収しやすい。
【００２１】
本発明は、前記第１レンズおよび前記第２レンズの双方がプラスチックレンズである場合に適用すると効果的である。プラスチックレンズの場合、ガラスレンズに比して温度変化に伴う膨張、収縮が大であるため、本発明を適用した場合の効果が大である。
【００２２】
本発明は、前記一方のレンズが前記第１レンズである場合に適用すると、特に効果的である。接合面側が凹面になっている第１レンズを一方のレンズとして圧入に用いた場合、凹部が圧入部分に対して径方向内側に入り込んだ構造になりやすい分、本発明を適用した場合の効果が大である。
【００２３】
本発明において、前記一方のレンズの外周面では、前記圧入部分以外の部分が当該圧入部分より径方向内側に位置していることが好ましい。かかる構成によれば、温度変化が発生した際でも、圧入部分以外の部分がホルダから応力を受けにくい。
【００２４】
本発明において、前記接合レンズは、前記一方のレンズが物体側に向くように配置されている構成を採用することができる。
【００２５】
本発明において、前記ホルダの内周面には、前記一方のレンズの外周側端部を像側で支持する段部が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、段部によって接合レンズの光軸方向の位置や接合レンズの姿勢を適正に規定することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、接合レンズの一方のレンズがプラスチックレンズであり、かかる一方のレンズのみがホルダに圧入されることにより、接合レンズがホルダに保持されている。また、ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上の部分が、光軸方向に直交する方向の全体にわたって接合レンズの接合面から光軸方向に離間した仮想の板状部分からなる。このため、温度が変化した際、一方のレンズは外周面がホルダで拘束されているため、ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分は、光軸に対して直交する方向の応力を受けた状態で変形するが、かかる部分には、接合レンズの接合面が５０％未満しかかかっていない。このため、温度変化によって、接合面が大きく変形することがなくなる。従って、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが変形した際の形状変化の差が小さいので、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面との間隔がいずれの位置でも略同等である。それ故、接合面での剥離が発生しにくい。
【００２７】
また、本発明の別の形態では、一方のレンズの一方面において、径方向でホルダへの圧入部分と接合レンズの接合面とに径方向で挟まれた領域には、圧入部分に沿って延在する溝が形成されており、圧入部分の光軸方向の５０％以上の部分が、溝に径方向外側で重なっている。このため、温度が変化した際、一方のレンズは外周面がホルダで拘束されているため、ホルダへの圧入部分に対して径方向内側で重なる部分は、光軸に対して直交する方向の応力を受けた状態で変形しようとするが、かかる応力の影響は、溝より径方向外側の弾性変形によって吸収される。このため、温度変化によって、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面とが変形した際の形状変化の差が小さいので、第１レンズの凹面と第２レンズの凸面との間隔がいずれの位置でも略同等である。それ故、接合面での剥離が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレンズユニットの説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るレンズユニットの温度変化に伴うレンズ面の変形を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態１の構成例３に係るレンズユニットの接合レンズ周辺の構成を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るレンズユニットの説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るレンズユニットの温度変化に伴うレンズ面の変形を示すグラフである。
【図６】本発明の参考例に係るレンズユニットの説明図である。
【図７】温度変化に伴うレンズ面の変形を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図面を参照して、本発明を適用したレンズユニットを説明する。以下の説明において、図６を参照して説明した構成との対応が分かりやすいように、対応する部分には同一の符号を付して説明する。
【００３０】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るレンズユニットの説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、レンズユニットの断面図、接合レンズ周辺の構成を拡大して示す断面図、および接合レンズ周辺の別の構成を拡大して示す断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るレンズユニットの温度変化に伴うレンズ面の変形を示すグラフであり、図２（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１の構成例１におけるレンズ面の変形を示すグラフ、および実施の形態１の構成例２におけるレンズ面の変形を示すグラフである。なお、図２に示すグラフは、図６および図７を参照して説明したように、温度を＋２５℃を基準に、接合レンズの接合面における２つのレンズ面の間隔の位置による差Ｇをシミュレーションにより求めた結果を示すグラフである。
【００３１】
（レンズユニットの全体構成）
図１に示すように、本形態のレンズユニット１００は、光軸Ｌに沿って配置された複数のレンズ１、２、３、４を有しており、レンズ１、２、３、４は、筒状のホルダ５に保持されている。本形態において、複数のレンズ１、２、３、４は、画角が１３０〜１９０°の広角レンズを構成している。
【００３２】
ホルダ５は、アルミニウム等の金属製であり、ホルダ５の内側には、像側Ｌ２から物体側Ｌ１に向かって、小径部５１、小径部５１より内径が大の中径部５２、および中径部５２より内径が大の大径部５３が順に形成されている。このため、小径部５１と中径部５２との間には、物体側Ｌ１に向く段部５６が形成され、中径部５２と大径部５３との間には、物体側Ｌ１に向く段部５７が形成されている。
【００３３】
ホルダ５は最も物体側Ｌ１に大径のフランジ部５８を有しており、フランジ部５８の外周端よりの位置から物体側Ｌ１に向けて環状凸部５９が形成されている。ホルダ５は像側Ｌ２に底板部５４を有しており、かかる底板部５４には、レンズ１、２、３、４を透過してきた光を撮像素子（図示せず）に導く開口部５４ｂが形成されている。
【００３４】
本形態において、レンズ１（第１群）は、負のパワーをもつガラスレンズからなる。具体的には、レンズ１は、物体側Ｌ１のレンズ面１ａが凸状の球面であり、像側Ｌ２のレンズ面１ｂが凹状の球面である。レンズ１は、ホルダ５の環状凸部５９の内側に嵌っている。
【００３５】
レンズ２（第２群）は、負のパワーをもつプラスチックレンズからなる。具体的には、レンズ２は、物体側Ｌ１のレンズ面２ａが小さなパワーを有する凸面あるいは凹面からなり、像側Ｌ２のレンズ面２ｂは凹状の球面あるいは非球面である。レンズ２は、ホルダ５の大径部５３の内側に嵌っている。
【００３６】
レンズ３（第３群）は、正のパワーをもつガラスレンズからなる。具体的には、レンズ３は、物体側Ｌ１のレンズ面３ａが凸状の球面であり、像側Ｌ２のレンズ面３ｂも凸状の球面である。本形態において、レンズ３は、樹脂製のリング状のレンズ枠６に保持され、かかるレンズ枠６がホルダ５の中径部５２と大径部５３とに跨るように配置されている。より具体的には、レンズ枠６は、像側Ｌ２から物体側Ｌ１に向かって、小径部６１、および小径部６１より外径が大の大径部６２が順に形成されており、小径部６１がホルダ５の中径部５２の内側に嵌っている。レンズ枠６の内部には、小径部６１の内側に突出した受け部６３が形成されており、レンズ３は受け部６３によって像側Ｌ２で支持されている。また、大径部６２の内側には、熱加締め加工によりレンズ３の物体側Ｌ１のレンズ面３ａの外周端部に被さる係合部６６が形成されており、レンズ３は係合部６６によって物体側Ｌ１で支持されている。
【００３７】
レンズ４（第４群）は、第１レンズ４１の凹面４１ｃと第２レンズ４２の凸面４２ｃとが接着剤８により接合された接合レンズである。第１レンズ４１は、負のパワーを有するプラスチックレンズであり、第２レンズ４２は、正のパワーを有するプラスチックレンズである。
【００３８】
より具体的には、第１レンズ４１は、物体側Ｌ１のレンズ面４１ａが凸状の球面であり、像側Ｌ２のレンズ面４１ｂは凹状の球面（凹面４１ｃ）である。ここで、第１レンズ４１の像側Ｌ２の面では、レンズ面４１ｂ（凹面４１ｃ）の外周部分が光軸Ｌに直交する環状の平坦面４１ｅになっており、かかる平坦面４１ｅとレンズ面４１ｂ（凹面４１ｃ）とは直接、繋がっている。これに対して、第１レンズ４１の物体側Ｌ１の面では、レンズ面４１ａの外周部分に光軸Ｌに直交する環状の平坦面４１ｆが形成されており、レンズ面４１ａの中心部分は、平坦面４１ｆと同一平面上に位置する。このため、平坦面４１ｆの径方向内側には、レンズ面４１ａに起因する凹部４１ｇが形成されている。
【００３９】
第２レンズ４２は、物体側Ｌ１のレンズ面４２ａが凸状の球面（凸面４２ｃ）であり、像側Ｌ２のレンズ面４２ｂは凸状の球面である。かかるレンズ４は、図１（ｂ）、（ｃ）を参照して後述する構成をもってホルダ５の中径部５２の内側に圧入されることにより、ホルダ５に保持されている。
【００４０】
（レンズユニット１００の製造方法）
本形態のレンズユニット１００を製造するにあたっては、以下に説明するように、ホルダ５の内側にレンズ４、レンズ３、レンズ２およびレンズ１を順に配置した後、外枠７でレンズ１を押さえて、レンズ１〜４をホルダ５の内部に固定する。
【００４１】
より具体的には、まず、ホルダ５の中径部５２の内側にレンズ４を圧入固定する。その結果、レンズ４は、段部５６に当接し、光軸方向で位置決めされる。次に、レンズ３を保持するレンズ枠６をホルダ５の内側に挿入し、レンズ枠６の小径部６１をホルダ５の中径部５２に圧入固定する。その結果、レンズ枠６の像側Ｌ２の面の外周側に形成されている凸部６９がレンズ４の物体側Ｌ１の面の外周側に当接し、光軸方向で位置決めされる。次に、ホルダ５の大径部５３の内側にレンズ２を圧入固定する。その結果、レンズ２は、レンズ枠６のＬ１側の外周面に当接し、光軸方向で位置決めされる。次に、ホルダ５の内側にレンズ１を挿入する。その際、レンズ１とホルダ５のフランジ部５８との間にＯリングからなるシール部材９を配置しておく。
【００４２】
しかる後に、レンズ１に対して物体側Ｌ１から外枠７を被せ、外枠７をホルダ５に固定する。その際、外枠７の胴部７１の内周面に雌ネジを形成しておく一方、ホルダ５のフランジ部５８の外周面に雄ネジを形成しておき、外枠７をホルダ５にねじ込んで固定する。その結果、レンズ１〜４は、ホルダ５の内部に固定される。
【００４３】
（レンズ４の圧入構造／実施の形態１の構成例１）
図１（ｂ）に示すように、ホルダ５の内側にレンズ４を配置するにあたって、第１レンズ４１および第２レンズ４２のうちの一方のレンズのみがホルダ５の内側に圧入されることにより、レンズ４がホルダ５に保持されている。本形態では、第１レンズ４１および第２レンズ４２のうち、外径寸法の大きな第１レンズ４１のみがホルダ５の中径部５２の内側に圧入されることにより、レンズ４がホルダ５に保持されている。この状態で、第１レンズ４１の像側Ｌ２の面が段部５６に当接し、位置決めされている。また、第２レンズ４２とホルダ５の小径部５１との間には隙間があいている。このため、レンズ４は第１レンズ４１のみでホルダ５に当接していることから、レンズ４の位置精度を確保することができる。また、第２レンズ４２がホルダ５と当接している構成では、接合面４０に応力がかかり、接合面４０での剥離や変形が懸念されるが、第２レンズ４２とホルダ５との間には隙間があいていることから、第２レンズ４２からレンズ４には接合面４０での剥離や変形の原因となる応力が加わらない。また、第２レンズ４２とホルダ５との間には隙間があいている。このため、第２レンズ４２からレンズ４には光軸方向の応力も加わらない。
【００４４】
このような圧入構造を採用するにあたって、本形態では、第１レンズ４１の外周面のうち、物体側Ｌ１（接合面４０とは反対側）に位置する部分をホルダ５に対する圧入部分４５として利用する。ここで、第１レンズ４１の外周面では、圧入部分４５以外の部分が圧入部分４５より径方向内側に位置しており、ホルダ５との間に隙間があいている。このため、圧入部分４５以外の部分は、ホルダ５から応力を受けていない。
【００４５】
また、本形態では、第１レンズ４１とホルダ５では熱膨張係数が相違することに起因する応力が原因で温度変化が発生した際に接合面４０で剥がれが発生すること等を防止することを目的に、以下の構成が採用されている。まず、第１レンズ４１において、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上が、光軸方向に直交する方向の全体にわたってレンズ４（接合レンズ）の接合面４０から光軸方向に離間した仮想の板状部分４６（一点鎖線Ｌ４６で示す部分）からなる。
【００４６】
より詳しくは、本形態では、第１レンズ４１において、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体が、光軸方向に直交する方向の全体にわたってレンズ４（接合レンズ）の接合面４０から光軸方向に離間した仮想の板状部分４６（一点鎖線Ｌ４６で示す部分）からなる。仮想の板状部分４６は、レンズ面４１ａに起因する凹部４１ｇが内側に入り込んでいるか否かにかかわらず、接合面４０（凹面４１ｃ）が入り込んでいない部分であり、本形態では、かかる板状部分４６が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体を占めている。
【００４７】
また、本形態では、第１レンズ４１において、圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上の部分が光軸方向に直交する方向の全体にわたって第１レンズ４１の肉部分が占める中実部分４７（二点鎖線Ｌ４７で囲んだ部分）である。
【００４８】
より詳しくは、本形態では、第１レンズ４１において、圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の約６０％が光軸方向に直交する方向の全体にわたって第１レンズ４１の肉部分が占める中実部分４７（二点鎖線Ｌ４７で囲んだ部分）である。中実部分４７は、レンズ面４１ａに起因する凹部４１ｇ、および接合面４０（凹面４１ｃ）のいずれもが入り込んでいない部分であり、本形態では、かかる中実部分４７が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の６０％を占めている。
【００４９】
このように構成したレンズユニット１００では、図６および図７を参照して説明したように、温度が上昇した際、第１レンズ４１の圧入部分４５がホルダ５で拘束されているため、光軸に対して直交する方向の応力を受けた状態で膨張するのに対して、第２レンズ４２は外周面がフリーな状態で膨張する。このような場合でも、本形態では、圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体が、接合面４０から光軸方向に離間した板状部分４６からなるため、応力を受けた状態での膨張の影響が接合面４０（凹面４１ｃ）に及びにくい。また、上記中実部分４７があるため、圧入部分４５から光軸に対して直交する方向の応力を受けても、中実部分４７が梁となりその応力を受けるので、中実部分４７を含めたレンズ４１が、表裏ともに同じ方向に大きく歪むような変形、または、中心部分が周辺部分に対して片側の方向に大きく歪むような変形は生じない。このため、第１レンズ４１と第２レンズ４２との接合面４０において、第１レンズ４１の凹面４１ｃの形状変化と第２レンズ４２の凸面４２ｃの形状変化とに差が発生しにくい。それ故、図２（ａ）に示すように、温度変化が発生しても、第１レンズ４１の凹面４１ｃと第２レンズ４２の凸面４２ｃとの間隔が位置によって変化しにくい。すなわち、図２（ａ）に示すように、＋２５℃から−５０℃への温度変化や、＋２５℃から＋１００℃への温度変化が発生した場合でも、第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ２と、第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ２との差Ｇの絶対値が０．００５ｍｍ未満である。それ故、本形態のレンズユニット１００では、温度変化が発生しても、レンズ４（接合レンズ）での剥離が発生しにくい。
【００５０】
（レンズ４の圧入構造／実施の形態１の構成例２）
上記構成例では、板状部分４６が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体を占めており、中実部分４７が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の６０％を占めている構成であった。これに対して、本例では、図１（ｃ）に示すように、図１（ｂ）に示す構成に比して、圧入部分４５の光軸方向の寸法が大となっている。このため、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分に接合面４０の一部が入り込んでいる。従って、板状部分４６は、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の８０％を占めている。また、中実部分４７が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％を占めている。
【００５１】
かかる構成では、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）に示す結果と比較すれば、差Ｇの絶対値が大きいが、＋２５℃から−５０℃への温度変化や、＋２５℃から＋１００℃への温度変化が発生した場合でも、第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ２と、第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ２との差Ｇの絶対値が０．００５ｍｍ未満である。それ故、本形態のレンズユニット１００では、温度変化が発生しても、レンズ４（接合レンズ）での剥離が発生しにくい。
【００５２】
（実施の形態１の構成例３）
図３は、本発明の実施の形態１の構成例３に係るレンズユニットの接合レンズ周辺の構成を拡大して示す断面図である。
【００５３】
図１（ｂ）に示す構成例１では、板状部分４６が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体を占めており、中実部分４７が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の６０％を占めている構成であった。また、図１（ｃ）に示す構成例２では、板状部分４６が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の８０％を占めており、中実部分４７が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％を占めている構成であった。
【００５４】
これに対して、本例では、図３に示すように、図１（ｂ）、（ｃ）に示す構成に比して、第１レンズ４１の物体側Ｌ１の面から像側Ｌ２に離間した位置に圧入部分４５が設けられている。このため、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分に、レンズ面４１ａに起因する凹部４１ｇが入り込んでおらず、接合面４０も入り込んでいない。従って、板状部分４６が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体を占めている。また、中実部分４７が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体を占めている。
【００５５】
かかる構成によれば、構成例１、２と同様、＋２５℃から−５０℃への温度変化や、＋２５℃から＋１００℃への温度変化が発生した場合でも、第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ２と、第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ２との差Ｇが０．００５ｍｍ未満となる。それ故、本形態のレンズユニット１００では、温度変化が発生しても、レンズ４（接合レンズ）での剥離が発生しにくい。また、中実部分４７が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の全体を占めているため、温度変化が発生した際、第１レンズ４１の接合面４０とは反対側のレンズ面４１ａが応力を受けた状態で変形することを緩和することができる。
【００５６】
（実施の形態１の他の構成例）
本発明者が繰り返し行った検討によれば、板状部分４６が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上を占めていれば、＋２５℃から−５０℃への温度変化や、＋２５℃から＋１００℃への温度変化が発生した場合でも、第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ２と、第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ２との差Ｇが０．００５ｍｍ未満となる。それ故、本形態のレンズユニット１００では、温度変化が発生しても、レンズ４（接合レンズ）での剥離が発生しにくい。
【００５７】
また、中実部分４７が、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分の光軸方向の５０％以上を占めていれば、たとえ、ホルダ５への圧入部分４５に対して径方向内側で重なる部分に、レンズ面４１ａに起因する凹部４１ｇが入り込んでいる場合でも、レンズ面４１ａが応力を受けた状態で変形することを緩和することができる。
【００５８】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係るレンズユニットの接合レンズ周辺の構成を拡大して示す断面図である。図５は、本発明の実施の形態２に係るレンズユニットの温度変化に伴うレンズ面の変形を示すグラフであり、図５（ａ）、（ｂ）は、実施の形態２の構成例１におけるレンズ面の変形を示すグラフ、および実施の形態２の構成例２におけるレンズ面の変形を示すグラフである。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
【００５９】
図４（ａ）に示すように、本形態のレンズユニット１００も、実施の形態１と同様、光軸Ｌに沿って配置された複数のレンズ１、２、３、４を有しており、レンズ１、２、３、４は、筒状のホルダ５に保持されている。本形態において、複数のレンズ１、２、３、４は、画角が１３０〜１９０°の広角レンズを構成している。ホルダ５は、アルミニウム等の金属製である。
【００６０】
本形態においても、実施の形態１と同様、レンズ４は、第１レンズ４１の凹面４１ｃと第２レンズ４２の凸面４２ｃとが接着剤８により接合された接合レンズであり、第１レンズ４１および第２レンズ４２の双方がプラスチックレンズである。また、本形態においても、実施の形態１と同様、第１レンズ４１および第２レンズ４２のうちの一方のレンズのみがホルダ５の内側に圧入されることにより、レンズ４がホルダ５に保持されている。本形態では、第１レンズ４１および第２レンズ４２のうち、外径寸法の大きな第１レンズ４１のみがホルダ５の中径部５２の内側に圧入されることにより、レンズ４がホルダ５に保持されている。この状態で、第１レンズ４１の像側Ｌ２の面が段部５６に当接している。また、第２レンズ４２とホルダ５の小径部５１との間には隙間があいている。
【００６１】
（実施の形態２の構成例１）
このような圧入構造を採用するにあたって、本形態では、図４（ｂ）に示すように、第１レンズ４１の像側Ｌ２の面（接合面４０の側の面）において、径方向でホルダ５への圧入部分４５とレンズ４の接合面４０とに径方向で挟まれた領域には、圧入部分４５に沿って周方向に延在する溝４１ｐが円弧状に形成されている。すなわち、第１レンズ４１の像側Ｌ２の面において、レンズ面４１ｂ（凹面４１ｃ）の周りに形成されている平坦面４１ｅには、光軸方向に凹む溝４１ｐが形成されている。ここで、溝４１ｐの底部の断面は、凹曲面形状を有している。かかる溝４１ｐは、第１レンズ４１と第２レンズ４２とを接着剤８で接合する際の余剰な接着剤８の溜まり部として機能するとともに、以下に説明するように応力を吸収する機能を発揮する。
【００６２】
より具体的には、第１レンズ４１の外周面のうち、像側Ｌ２（接合面４０の側）に位置する部分がホルダ５への圧入部分４５になっており、圧入部分４５以外の部分は、圧入部分４５より径方向内側に位置している。また、第１レンズ４１の外周面では、圧入部分４５以外の部分が圧入部分４５より径方向内側に位置しており、ホルダ５との間に隙間があいている。このため、圧入部分４５以外の部分は、ホルダ５から応力を受けていない。
【００６３】
ここで、圧入部分４５の光軸方向の５０％以上の部分が、溝４１ｐに径方向外側で重なっている。本形態では、圧入部分４５の光軸方向の寸法は、溝４１ｐの深さ寸法より小であり、溝４１ｐは、圧入部分４５に径方向内側で重なる位置よりも光軸方向に深く形成されている。このため、圧入部分４５の光軸方向の全体が、溝４１ｐに径方向外側で重なっている。
【００６４】
このように構成したレンズユニット１００では、図６および図７を参照して説明したように、温度が上昇した際、第２レンズ４２は外周面がフリーな状態で膨張する。これに対して、第１レンズ４１の圧入部分４５はホルダ５で拘束されているため、光軸に対して直交する方向の応力を受けた状態で膨張しようとするが、かかる応力の影響は、溝４１ｐより径方向外側の弾性によって吸収される。このため、温度変化によって、第１レンズ４１の凹面４１ｃと第２レンズ４２の凸面４２ｃとが変形した際の差が小さいので、第１レンズ４１の凹面４１ｃと第２レンズ４２の凸面４２ｃとの間隔がいずれの位置でも略同等である。それ故、図５（ａ）に示すように、＋２５℃から−５０℃への温度変化や、＋２５℃から＋１００℃への温度変化が発生した場合でも、第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ２と、第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ２との差Ｇの絶対値が０．００５ｍｍ未満である。それ故、本形態のレンズユニット１００では、温度変化が発生しても、レンズ４（接合レンズ）での剥離が発生しにくい。また、溝４１ｐの底部の断面は、凹曲面形状を有している。このため、溝４１ｐより径方向外側の部分が変形しやすいので、応力の影響を溝４１ｐより径方向外側の弾性によって吸収しやすい。また、溝４１ｐより径方向外側の部分が変形した際、溝４１ｐの底部の断面において、溝４１ｐの底面部と溝４１ｐの径方向外側の部分とでできる隅角部分に変形応力が集中して弾性破壊することを回避することができる。
【００６５】
（レンズ４の圧入構造／実施の形態２の構成例２）
図４（ａ）に示す構成例では、圧入部分４５の光軸方向の全体が、溝４１ｐに径方向外側で重なっていた。これに対して、本形態では、図４（ｃ）に示すように、圧入部分４５の光軸方向の約６０％の部分が、溝４１ｐに径方向外側で重なっている。
【００６６】
かかる構成では、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）に示す結果と比較すれば、差Ｇの絶対値が大きいが、＋２５℃から−５０℃への温度変化や、＋２５℃から＋１００℃への温度変化が発生した場合でも、第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ２と、第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ２との差Ｇの絶対値が０．００５ｍｍ未満である。それ故、本形態のレンズユニット１００では、温度変化が発生しても、レンズ４（接合レンズ）での剥離が発生しにくい。
【００６７】
（実施の形態２の他の構成例）
本発明者が繰り返し行った検討によれば、圧入部分４５の光軸方向の５０％以上の部分が、溝４１ｐに径方向外側で重なっていれば、＋２５℃から−５０℃への温度変化や、＋２５℃から＋１００℃への温度変化が発生した場合でも、第１レンズ４１の凹面４１ｃの中心部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの中心部分との間隔ｂ２と、第１レンズ４１の凹面４１ｃの外周部分と第２レンズ４２の凸面４２ｃの外周部分との間隔ａ２との差Ｇの絶対値が０．００５ｍｍ未満となる。それ故、本形態のレンズユニット１００では、温度変化が発生しても、レンズ４（接合レンズ）での剥離が発生しにくい。
【００６８】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、接合レンズを構成する第１レンズ４１および第２レンズ４２のうち、物体側Ｌ１に位置する第１レンズ４１をホルダ５に圧入したが、像側Ｌ２に位置する第２レンズ４２をホルダ５に圧入してもよい。
【００６９】
上記実施の形態では、接合レンズを構成する第１レンズ４１および第２レンズ４２のうち、接合面４０側に凹面４１ｃを有する第１レンズ４１をホルダ５に圧入したが、接合面４０側に凸面４２ｃを有する第２レンズ４２をホルダ５に圧入してもよい。
【００７０】
上記実施の形態では、ホルダ５が金属製であったが、ガラスやカーボンなどで強化された樹脂のホルダ５を用いた場合に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１、２、３・・レンズ
４・・レンズ（接合レンズ）
５・・ホルダ
６・・レンズ枠
８・・接着剤
４０・・接合面
４１・・第１レンズ
４１ｐ・・溝
４２・・第２レンズ
４５・・圧入部分
４６・・仮想の板状部分
４７・・中実部分
１００・・レンズユニット
Ｌ・・光軸
Ｌ１・・物体側
Ｌ２・・像側
【図１】
2014170124.tif 000003
【図２】
2014170124.tif 000004
【図３】
2014170124.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014170124.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014170124.tif 000009