(57)【要約】【課題】単一の弾性部材によってレンズ枠とホルダとを安定的に固定可能なレンズ保持装置を提供する。【解決手段】光軸方向の前方に配置されたレンズ枠と、光軸方向の後方に配置されたホルダと、前記レンズ枠と前記ホルダとの間に配置された光学部材と、前記レンズ枠と前記ホルダとを互いに光軸方向に離れる方向に付勢し、前記光学部材を光軸方向のいずれか一方に付勢する弾性部材と、を備える、レンズ保持装置を採用する。【選択図】図３
2018049247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向の前方に配置されたレンズ枠と、
光軸方向の後方に配置されたホルダと、
前記レンズ枠と前記ホルダとの間に配置された光学部材と、
前記レンズ枠と前記ホルダとを互いに光軸方向に離れる方向に付勢し、前記光学部材を光軸方向のいずれか一方に付勢する弾性部材と、を備える、
レンズ保持装置。
【請求項２】
前記光学部材は、前記ホルダにより支持されており、
前記弾性部材は、前記光学部材を光軸方向の後方に付勢する、
請求項１に記載のレンズ保持装置。
【請求項３】
前記ホルダは、前記レンズ枠の光軸方向の一方への移動を規制する当接面を有しており、
前記付勢部材は、光軸方向の一方に向かって、前記光学部材を介して前記レンズ枠を付勢する、
請求項１または請求項２に記載のレンズ保持装置。
【請求項４】
前記光学部材は、前記レンズ枠により保持されており、
前記弾性部材は、前記光学部材を光軸方向の前方に付勢する、
請求項１に記載のレンズ保持装置。
【請求項５】
前記光学部材は、所定の波長の光を遮断または抑制する光学フィルター、またはレンズのいずれかである、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレンズ保持装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレンズ保持装置と、
前記光学部材よりも光軸方向の後方に配置された撮像部と、を備える、
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、レンズ保持装置及び撮像装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ホルダと、レンズを収容するレンズ収容部材とを有するカメラがある。このようなカメラでは、例えば特許文献１に記載のように、ホルダに対してレンズ収容部材をねじ込んで固定する構成を採ることがあり、ホルダとレンズ収容部材との間にワッシャなどを配置することがある。また、ホルダとレンズ収容部材とを接着剤で固定する構成を採ることもある。また、特許文献２には、調整ねじにより移動可能に固定された撮像素子と筐体との間に弾性部材を配置し、撮像素子の角度補正を可能にした構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７７９２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２８７３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１などに記載の上記従来の構成では、ホルダとレンズ収容部材とを、がたつかないように、安定的に固定することはできていたが、レンズや光学フィルターなどの固定は別の構成で行っていた。また、特許文献２に記載の構成は、弾性部材を用いた構成を採用しているものの、撮像素子の角度補正を可能にすることだけを目的としており、レンズや光学フィルターの固定については考えられていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００６】
本発明の一の手段は、
光軸方向の前方に配置されたレンズ枠（２、６）と、
光軸方向の後方に配置されたホルダ（１、５）と、
前記レンズ枠と前記ホルダとの間に配置された光学部材（１１、８）と、
前記レンズ枠と前記ホルダとを互いに光軸方向に離れる方向に付勢し、前記光学部材を光軸方向のいずれか一方に付勢する弾性部材（４、７）と、を備える、
レンズ保持装置である。
【０００７】
上記構成のレンズ保持装置では、単一の弾性部材によって、レンズ枠とホルダとを安定的に固定しつつ、光学部材の位置を固定することができる。さらには、レンズ枠、ホルダ、及び光学部材を固定するための接着剤を無くし、またはその使用量を減少させることなどが可能となる。
【０００８】
上記レンズ保持装置において、好ましくは、
前記光学部材は、前記ホルダにより支持されており、
前記弾性部材は、前記光学部材を光軸方向の後方に付勢する。
【０００９】
上記構成のレンズ保持装置によれば、ホルダにより撮像素子の近傍などで保持された光学部材を、ホルダが安定的に支持することなどが可能となる。
【００１０】
上記レンズ保持装置において、好ましくは、
前記ホルダは、前記レンズ枠の光軸方向の一方への移動を規制する当接面を有しており、
前記付勢部材は、光軸方向の一方に向かって、前記光学部材を介して前記レンズ枠を付勢する。
【００１１】
上記構成のレンズ保持装置によれば、ホルダ、レンズ枠、及び光学部材の位置をより安定させることができる。
【００１２】
上記レンズ保持装置において、好ましくは、
前記光学部材は、前記レンズ枠により保持されており、
前記弾性部材は、前記光学部材を光軸方向の前方に付勢する。
【００１３】
上記構成のレンズ保持装置によれば、レンズ枠によって、弾性部材よりも被写体側などで保持された光学部材を、レンズ枠が安定的に支持することなどが可能となる。
【００１４】
上記レンズ保持装置において、好ましくは、
前記光学部材は、所定の波長の光を遮断または抑制する光学フィルター、またはレンズのいずれかである。
【００１５】
上記構成のレンズ保持装置によれば、赤外線フィルターなどの光学フィルターまたはレンズ、レンズ枠、及びホルダの位置を安定させることができる。
【００１６】
また、本発明は、上記いずれかのレンズ保持装置と、
前記光学部材よりも光軸方向の後方に配置された撮像部と、を備える、
撮像装置を含む。
【００１７】
上記の撮像装置によれば、ホルダ、レンズ枠、及び光学部材の位置を、接着剤を使用せず、または接着剤の使用量を減少させながら、安定的に支持する構成とすることができる。これにより、接着剤の使用量削減、または製造工程の簡略化などが可能となり、撮像装置全体のコスト削減などが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１の撮像装置の外観斜視図。
【図２】実施形態１の撮像装置の分解斜視図。
【図３】実施形態１の撮像装置の断面図。
【図４】実施形態１の撮像装置の断面の部分拡大図。
【図５】実施形態２の撮像装置の外観斜視図。
【図６】実施形態２の撮像装置の分解斜視図。
【図７】実施形態２の撮像装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態における撮像装置は、レンズ保持機構に特徴を有しており、特に、弾性部材によって、ホルダ（センサ基板を含む）とレンズ枠とをがたつき無く安定的に固定しながら、あわせて赤外線カットフィルターの位置を固定する構成としている点に特徴を有している。
【００２０】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態１
２．実施形態２
３．本発明の特徴
４．補足事項
【００２１】
＜１．実施形態１＞
まず、本発明の実施形態１について説明する。図１は、実施形態１の撮像装置の外観斜視図である。図２は、実施形態１の撮像装置の分解斜視図である。図３は、実施形態１の撮像装置の断面図である。
【００２２】
図１〜図３に示されるように、本実施形態の撮像装置は、ホルダ１、レンズ枠２、レンズ押さえ３、及び板バネ４を含んで構成される。ホルダ１には、赤外線カットフィルター１１が保持されている。レンズ枠２には、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、口径板２４、第４レンズ２５、及び第５レンズ２６が保持されている。レンズ押さえ３に対してホルダ１の先には、センサ基板及びセンサ（図示省略）が配置される。ホルダ１に対してレンズ押さえ３の先には、被写体が配置される。図３において「Ａ」は光軸を指す。図２及び図３において、「Ａ１」は被写体側を指し、「光軸方向の前方」と称することがある。同様に、図２及び図３において、「Ａ２」は撮像素子側を指し、「光軸方向の後方」と称することがある。
【００２３】
＜ホルダ１＞
ホルダ１は、赤外線カットフィルター１１を支持し、レンズ枠２及びレンズ押さえ３とともに筐体を構成する。ホルダ１は、レンズ枠２に対して光軸方向の後方に配置される。ホルダ１において、赤外線カットフィルター１１よりも光軸方向の後方には、センサ基板が配置される。センサ基板には、撮像部としてＣ−ＭＯＳセンサまたはＣＣＤなどのセンサが搭載される。センサは、レンズ等を透過した光を受け、電気信号に変換する光電変換装置のひとつである。
【００２４】
＜レンズ枠２、レンズ押さえ３＞
レンズ枠２は、ホルダ１に対して光軸方向の前方に配置され、レンズ押さえ３とともに、複数のレンズを収容する。具体的には、レンズ枠２は、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、口径板２４、第４レンズ２５、及び第５レンズ２６を保持する。レンズ押さえ３は、レンズ枠２とねじ嵌合または接着されており、光軸方向前方に位置する光軸方向後方向きの面で、第１レンズ２１が光軸方向前方に移動しないよう固定する。なお、レンズ枠２は、上記のように光学部材を保持しているが、スペーサーなどのその他の構成をさらに保持する構成としてもよい。また、レンズ枠２が保持するレンズの数は任意に変更可能である。
【００２５】
＜板バネ４＞
板バネ４は、レンズ枠２と赤外線カットフィルター１１との間に配置され、レンズ枠２及び赤外線カットフィルター１１に対して、互いに引き離す方向に付勢する。赤外線カットフィルター１１の光軸方向後方の面は、ホルダ１の光軸方向前方の面と接しているため、板バネ４により与えられる付勢力は、赤外線カットフィルター１１を介してホルダ１にも与えられる。つまり、板バネ４は、レンズ枠２に対して光軸方向前方に向かう力を与え、赤外線カットフィルター１１及びホルダ１に対して光軸方向後方に向かう力を与える。なお、板バネ４は、樹脂またはコイルバネなどに置き換えてもよい。板バネ４は、本発明の「弾性部材」の一例である。
【００２６】
例えば、弾性部材としてゴムまたは樹脂を利用した場合には、比較的安価にホルダ、レンズ枠、及び光学部材の位置を安定させる構成とすることができる。また、レンズ保持装置を搭載した撮像装置などが落下した場合でも、損傷しづらい構成とすることなどが可能となる。一方で、弾性部材として圧縮バネを利用した場合には、比較的経年劣化の少ない構成で、ホルダ、レンズ枠、及び光学部材の位置を安定させる構成とすることができる。
【００２７】
図４は、ホルダ１及びレンズ枠２が、板バネ４と接触する部分Ｂ（図３参照）の拡大図である。図４に示されるように、板バネ４は、光軸方向後方の位置４ａにおいて赤外線カットフィルター１１に接する。また、板バネ４は、光軸方向前方の位置４ｂにおいてレンズ枠２と接する。同じく図４に示されるように、ホルダ１は、ねじ１ａを有している。レンズ枠２は、ねじ２ａを有している。ホルダ１とレンズ枠２とは、ねじ１ａ及び２ａがねじ嵌合している。さらに、上記のように、ホルダ１とレンズ枠２との間には板バネ４が配置されている。そのため、ホルダ１とレンズ枠２とは、ねじ１ａ及び２ａのねじ嵌合部分において、板バネ４により与えられる付勢力により光軸方向前方に押しつけられており、これによって、がたつきなく、安定的に固定されている。
【００２８】
＜赤外線カットフィルター１１＞
赤外線カットフィルター１１は、光の波長が比較的低い赤外線波長の光を遮断または抑制する光学フィルターである。赤外線カットフィルターは、所定の波長の光を遮断または抑制する他の光学フィルターに置き換えられてもよい。このような光学フィルターは、レンズの途中位置に配置するよりも、撮像素子近傍に配置する方が光学設計上好ましいため、撮像素子に近接したホルダ１により保持されている。なお、ホルダ１は、赤外線カットフィルター１１に代えて、レンズなどの光学部材を保持する構成とすることもできる。
【００２９】
＜２．実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について説明する。図５は、実施形態２の撮像装置の外観斜視図である。図６は、実施形態２の撮像装置の分解斜視図である。図７は、実施形態２の撮像装置の断面図である。
【００３０】
図５〜図７に示されるように、本実施形態の撮像装置は、センサ基板５及びレンズ枠６を含んで構成される。センサ基板５とレンズ枠６との間のセンサ基板５寄りの位置には、弾性部材７及び赤外線カットフィルター８が配置される。また、センサ基板５とレンズ枠６とに間にはさらに、第１レンズ６１、スペーサー６２、口径板６３、第２レンズ６４、スペーサー６５、第３レンズ６６、スペーサー６７、第４レンズ６８、及び口径板６９が配置される。
【００３１】
＜センサ基板５＞
センサ基板５は、撮像部としてＣ−ＭＯＳセンサまたはＣＣＤなどのセンサ５１を搭載しており、レンズ枠６に対して光軸方向後方に配置される。センサ基板５には、レンズ枠６のフック部６ａが挿入される孔５ａが形成されている。センサ基板５は、本発明では広い意味でホルダに含まれる。なお、センサ基板５に加え、実施形態１のようにホルダを備える構成としてもよい。
【００３２】
＜レンズ枠６＞
レンズ枠６は、複数のレンズを収容しており、センサ基板５よりも光軸方向前方に配置される。具体的には、レンズ枠６は、第１レンズ６１、スペーサー６２、口径板６３、第２レンズ６４、スペーサー６５、第３レンズ６６、スペーサー６７、第４レンズ６８、及び口径板６９を保持する。レンズ枠６は、光軸方向前方に位置する光軸方向後方向きの面で、第１レンズ６１が光軸方向前方に移動しないよう固定する。レンズ枠６は、組立状態においてセンサ基板５の孔５ａに挿入されるフック部６ａを有している。なお、レンズ枠６は、上記のように光学部材及びスペーサーなどを保持しているが、その他の構成をさらに保持する構成としてもよい。また、レンズ枠６が保持するレンズの数は任意に変更可能である。
【００３３】
＜弾性部材７＞
弾性部材７は、赤外線カットフィルター８とセンサ基板５との間に配置され、レンズ枠６及びセンサ基板５に対して、互いに引き離す方向に付勢する。赤外線カットフィルター８の光軸方向前方の面は、第１レンズ６１〜口径板６９を介して、レンズ枠６の光軸方向後方の面と接しているため、弾性部材７より与えられる付勢力は、赤外線カットフィルター８を介してレンズ枠６にも与えられる。つまり、弾性部材７は、赤外線カットフィルター８及びレンズ枠６に対して光軸方向前方に向かう力を与え、センサ基板５に対して光軸方向後方に向かう力を与える。
【００３４】
なお、弾性部材７は、例えば、ゴム、またはスポンジもしくはウレタンなどの樹脂である。弾性部材７は、板バネまたはコイルバネなどであってもよい。
【００３５】
図７に示されるように、レンズ枠６のフック部６ａは、センサ基板５の孔５ａに挿入されている。フック部６ａの光軸方向前方の面は、センサ基板５の光軸方向後方の面に接する。上記のように、センサ基板５とレンズ枠６との間には弾性部材７が配置されている。そのため、フック部６ａは、センサ基板５と引っかかる部分において、弾性部材７によって光軸方向前方に向かう付勢力を与えられることで、光軸方向前方に押しつけられている。そのため、センサ基板５、レンズ枠６、並びにその間に配置された第１レンズ６１〜口径板６９、赤外線カットフィルター８が、がたつきなく、安定的に固定されている。
【００３６】
＜３．本発明の特徴＞
上記実施形態の撮像装置におけるレンズ保持装置では、レンズ枠２（または６）と、ホルダ１（またはセンサ基板５）と、赤外線カットフィルター１１（または８）と、弾性部材（板バネ４または弾性部材７）とを備える。弾性部材（板バネ４）は、レンズ枠２とホルダ１とを互いに光軸方向に離れる方向に付勢するとともに、赤外線カットフィルター１１を光軸方向の後方（または前方）に付勢している。このような構成とすることで、レンズ保持装置では、単一の弾性部材（板バネ４または弾性部材７）によって、レンズ枠２とホルダ１とを安定的に固定しつつ、赤外線カットフィルター１１の位置を固定することができる。さらには、レンズ枠２、ホルダ１、及び赤外線カットフィルター１１を固定するための接着剤を無くし、またはその使用量を減少させることなどを可能にしている。
【００３７】
なお、赤外線カットフィルター１１（または８）は、他の光学部材に置き換えても同様の効果が得られる。
【００３８】
また、実施形態１の構成では、赤外線カットフィルター１１がホルダ１により支持されており、板バネ４が、赤外線カットフィルター１１を光軸方向後方に付勢している。これにより、ホルダ１により撮像素子の近傍などで保持された赤外線カットフィルター１１を、ホルダ１が安定的に支持することなどを可能にしている。
【００３９】
また、実施形態１の構成では、ホルダ１は、レンズ枠２の光軸方向の一方への移動を規制する当接面（ねじ嵌合部分）を有しており、板バネ４は、光軸方向後方に向かって、赤外線カットフィルター１１を介してホルダ１を付勢している。これにより、レンズ保持装置では、ホルダ１、レンズ枠２、及び赤外線カットフィルター１１の位置をより安定させることを可能にしている。
【００４０】
一方、実施形態２の構成では、赤外線カットフィルター８は、レンズ枠６により保持されており、弾性部材７は、赤外線カットフィルター８を光軸方向の前方に付勢している。これにより、レンズ枠６によって弾性部材よりも光軸方向前方で保持された赤外線カットフィルター８を、レンズ枠６が安定的に保持することなどを可能にしている。
【００４１】
また、赤外線カットフィルター１１または８は、所定の波長の光を遮断または抑制して透過する光学フィルター、またはレンズに置き換えてもよい。
【００４２】
また、上記のレンズ保持装置は、Ｃ−ＭＯＳセンサまたはＣＣＤなどのセンサを有する撮像装置に適用可能である。また、センサに代えて、フィルムなどの他の撮像部を用いた撮像装置にも適用可能である。このような撮像装置によれば、ホルダ、レンズ枠、及び赤外線カットフィルターなどの光学部材の位置を、接着剤を使用せず、または接着剤の使用量を減少させながら、安定的に支持する構成とすることができる。これにより、接着剤の使用量削減、または製造工程の簡略化などを可能にし、撮像装置全体のコスト削減などを可能にしている。
【００４３】
＜４．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００４４】
実施形態では、各部材は光軸方向に対して垂直な面で接している例を挙げて説明したが、必ずしもこれらの当接面は光軸方向に対して垂直である必要はなく、光軸方向に対してある程度の傾斜を有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置のレンズ保持装置などとして好適に利用される。
【符号の説明】
【００４６】
１…ホルダ
２、６…レンズ枠
３…レンズ押さえ
４…板バネ
５…センサ基板
５１…センサ
７…弾性部材
１１、８…赤外線カットフィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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