(57)【要約】【課題】温度変化によりレンズの形状が変化しても、結像性能を維持することを可能とする撮像装置を提供する。【解決手段】レンズユニットは、レンズ受け部１６と、光学有効領域１８外でレンズ受け部４２に摺動可能に当接するレンズ１３と、レンズ１３をレンズ受け部１６に対して付勢する付勢部材１５と、を備え、レンズ受け部１６とレンズ１３との何れか一方の他方に対する当接面２１は、レンズの光軸ＯＸに垂直な面に対して傾きを有する。【選択図】図２
2017083667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ受け部と、
光学有効領域外で前記レンズ受け部に摺動可能に当接するレンズと、
前記レンズを前記レンズ受け部に対して付勢する付勢部材と、
を備え、
前記レンズ受け部と前記レンズとの何れか一方の他方に対する当接面は、前記レンズの光軸に垂直な面に対して傾きを有するレンズユニット。
【請求項２】
前記当接面は、光軸回りに円対称性を有し、温度変化により前記レンズの形状が変化したとき、該レンズが前記レンズ受け部に対して摺動することにより光軸方向に変位する請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記当接面の形状は、温度変化により前記レンズの焦点位置が変化したとき、該焦点位置の変化を相殺するように該レンズの位置が光軸方向に変位するように設定される請求項２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記当接面の形状は、温度変化により前記レンズの形状が変化したとき、該形状変化による焦点位置のずれを、少なくとも部分的に補償するように前記レンズが変位するように規定される請求項２に記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記レンズは、前記光学有効領域外で前記レンズ受け部に当接する凸部を備え、
前記レンズ受け部は、前記凸部に対する前記当接面を備え、該当接面は傾斜面を有する請求項１から４の何れか一項に記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記傾斜面は、前記レンズが膨張すると前記レンズが前記撮像素子から離れる方向に変位し、前記レンズが収縮すると前記レンズが前記撮像素子に近づく方向に変位する向きに配置される請求項５に記載のレンズユニット。
【請求項７】
前記レンズは、該レンズの周縁部に環状に形成された前記凸部を有する請求項５または６に記載のレンズユニット。
【請求項８】
前記レンズは、前記レンズの光軸上の点を中心とし、光軸に垂直な平面内の光軸を中心とする同心円の上に略等間隔に配置された少なくとも３つの突起状の前記凸部を有し、前記レンズ受け部はそれぞれの前記凸部との摺動をガイドする溝部が形成される請求項５または６に記載のレンズユニット。
【請求項９】
前記付勢部材は、第１の端部で前記レンズの光学有効領域外に当接し、前記第１の端部の反対側の第２の端部で前記撮像素子の受光外領域に当接し、前記レンズおよび前記撮像素子の間に弾性力を与えるとともに、前記撮像素子の受光面に対する防塵機能を有する請求項１から８のいずれか一項に記載のレンズユニット。
【請求項１０】
筺体と、
前記筺体に固定して配置される撮像素子と、
前記筺体と一体的に形成され、または、前記筺体に固定されるレンズ受け部と、光学有効領域外で前記レンズ受け部に摺動可能に当接して支持され、前記撮像素子の受光面に垂直な光軸を有するレンズと、前記レンズを前記レンズ受け部に対して付勢する付勢部材とを備え、前記レンズ受け部と前記レンズとの何れか一方の他方に対する当接面は、前記レンズの前記光軸に垂直な面に対して傾きを有するレンズユニットと、
を備える撮像装置。
【請求項１１】
筺体と、前記筺体と一体的に形成され、または、前記筺体に固定されるレンズ受け部と、前記筺体に固定して配置される撮像素子と、光学有効領域外で前記レンズ受け部に摺動可能に当接して支持され、前記撮像素子の受光面に垂直な光軸を有するレンズと、前記レンズを前記レンズ受け部に対して付勢する付勢部材とを有し、前記レンズ受け部と前記レンズとの何れか一方の他方に対する当接面は、前記レンズの前記光軸に垂直な面に対して傾きを含む撮像装置、
を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、レンズユニット、および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
１つ以上のレンズからなる光学系および撮像素子が、カメラに搭載され、幅広く用いられている。特に、車載カメラ等において振動環境下で使用されるカメラにおいては、カメラ内に駆動機構を設けると故障の原因になる場合があるため、撮像素子やレンズがカメラ筺体に対して固定される。そのようなカメラでは、レンズが取付けられる位置が撮像素子に対する所望の位置からずれている場合、ピントがずれて所望の画像を得ることができないため、レンズは、撮像素子に対して所望の位置に高い精度で取り付けられる必要がある。
【０００３】
また、レンズは、周囲の温度が変化すると、形状（厚さやレンズ面の曲率半径）の変化、および、レンズの材料の屈折率の変化等により、焦点距離が変化する場合がある。このような場合、上述の如く駆動機構を有さないカメラでは、オートフォーカス機能がないため、ピントのずれた撮像が行われてしまう。
【０００４】
そこで、レンズの膨張に対抗してレンズを押圧することによって、その曲率半径を調整してピント位置を補正する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、温度上昇により膨張した撮影レンズの外周壁を押圧することにより、撮影レンズの凸面の曲率半径を短縮することにより、バックフォーカスを延長させないようにする撮像装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３２９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような従来技術の方法では、レンズの外周壁を押圧することによってレンズの光軸に垂直な方向の形状変化を抑えようとしている。しかしながら、形状変化を完全には抑えることができず、結像位置が所望の位置からずれてしまうことにより結像性能が低下してしまうことがある。
【０００７】
したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、温度変化に対して、安定した結像性能を維持することを可能とするレンズユニット、撮像装置、および車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するレンズユニットは、レンズ受け部と、光学有効領域外で前記レンズ受け部に摺動可能に当接するレンズと、前記レンズを前記レンズ受け部に対して付勢する付勢部材と、を備え、前記レンズ受け部と前記レンズとの何れか一方の他方に対する当接面は、前記レンズの光軸に垂直な面に対して傾きを有する。
【０００９】
上記目的を達成する撮像装置は、筺体と、前記筺体と一体的に形成され、または、前記筺体に固定されるレンズ受け部と、前記筺体に固定して配置される撮像素子と、光学有効領域外で前記レンズ受け部に摺動可能に当接して支持され、前記撮像素子の受光面に垂直な光軸を有するレンズと、前記レンズを前記レンズ受け部に対して付勢する付勢部材と
を備え、前記レンズ受け部と前記レンズとの何れか一方の他方に対する当接面は、前記レンズの前記光軸に垂直な面に対して傾きを有する。
【００１０】
上記目的を達成する車両は、筺体と、前記筺体と一体的に形成され、または、前記筺体に固定されるレンズ受け部と、前記筺体に固定して配置される撮像素子と、光学有効領域外で前記レンズ受け部に摺動可能に当接して支持され、前記撮像素子の受光面に垂直な光軸を有するレンズと、前記レンズを前記レンズ受け部に対して付勢する付勢部材とを有し、前記レンズ受け部と前記レンズとの何れか一方の他方に対する当接面は、前記レンズの前記光軸に垂直な面に対して傾きを含む撮像装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、温度変化によりレンズの形状が変化しても、安定した結像性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の撮像装置の断面図である。
【図２】図１に示す撮像装置の要部を模式的に示す断面図であり、図２（ａ）は所定の温度における図であり、図２（ｂ）は所定温度のときよりレンズが膨張した場合の図である。
【図３】レンズおよびレンズ受け部を撮像素子側から光軸に沿う方向に見た図である。
【図４】第２の実施形態の撮像装置の断面図である。
【図５】図４に示す撮像装置の要部を模式的に示す断面図であり、図５（ａ）は所定温度における図であり、図５（ｂ）は所定温度のときよりレンズが膨張した場合の図である。
【図６】第３の実施形態の撮像装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図７】第３の実施形態の変形例の撮像装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図８】変形例としてのレンズおよびレンズ受け部を示す図であり、図８（ａ）は、レンズおよびレンズ受け部の断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す、レンズおよびレンズ受け部を撮像素子側から光軸に沿う方向に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本願の各図面は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。特に、レンズの変形や変位は、説明のために強調して示したものであって、実際の縮尺を反映したものではない。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１を参照して、第１の実施形態に係る撮像装置１０について説明する。
【００１５】
図１に示すように、撮像装置１０は、筺体１１、撮像素子１２と、レンズ１３を含む光学系１４と、付勢部材１５と、レンズ受け部１６と、撮像素子ホルダ１７とを含んで構成される。また、撮像装置１０の各部材のうち、光学系１４と、付勢部材１５と、レンズ受け部１６等を含んで構成するものをレンズユニットという。
【００１６】
図２を参照して、さらに撮像装置１０の詳細について説明する。
【００１７】
筺体１１は、撮像素子１２と、レンズ１３と、付勢部材１５と、レンズ受け部１６と、撮像素子ホルダ１７とを収容する。また、筺体１１は、外部からの光をレンズ１３が受光することができるように、その一部に開口を備える。筺体１１は、レンズ１３に比べると熱膨張率が小さい部材で構成される。
【００１８】
撮像素子１２は、好ましくは、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサであり、撮像素子ホルダ１７に取り付けられて、撮像装置１０の筺体１１に対して固定される。また、撮像素子１２は、その表面に受光領域である受光面１２ａと、受光領域ではない受光外領域１２ｂとを含んで構成される。受光面１２ａでは、レンズ１３から入射した光が結像して、結像した像の光を光電変換する。また、受光外領域１２ｂは、付勢部材１５に当接し、付勢部材１５によって付勢される。
【００１９】
レンズ１３は、光学素子であり、集光性能を有し物体の撮像に寄与する光学有効領域１８と、光学有効領域１８外の支持部１９とを含んで構成される。また、レンズ１３は、支持部１９の当接部２０でレンズ受け部１６に摺動可能に当接して支持され、撮像素子１２の受光面１２ａに垂直な光軸ＯＸを有する。また、レンズ１３は、図１に示すように１つ以上の他のレンズとともに光学系１４を構成する。
【００２０】
レンズ１３を除く光学系１４の他のレンズは筺体１１の空洞内のレンズ保持枠に嵌め込まれ、筺体１１に対して位置が固定される。レンズ１３を除く光学系１４の他のレンズ１３の外縁部には、レンズと筺体１１との間の熱膨張の差により、レンズ１３の位置ずれや変形が発生することを防止するために、スペーサーを設けることができる。
【００２１】
図２に戻って、光学有効領域１８は、設計により定められた光学特性を有し、物体の光学像を撮像素子１２に結像させる。そのため、レンズ１３は、その光軸ＯＸが、撮像素子１２の受光面１２ａに垂直となるように配置される。
【００２２】
支持部１９は、レンズ１３の光学有効領域１８外に形成され、光学有効領域１８を支持する。また、支持部１９は、当接部２０でレンズ受け部１６に当接する。当接部２０は、レンズ受け部１６に対して滑らかに摺動するために、レンズ受け部１６と接する面積を少なくするようレンズ受け部１６側に張り出した凸部であることが好ましい。
【００２３】
また、支持部１９は、図３に示すように、レンズ１３の周縁部で環状に形成され、当接部２０も同様に、支持部１９の形成する環と中心を同一とする環の形状を有する。さらに、当接部２０は、環を横切る方向の断面形状のレンズ受け部側が半円形となっており、この部分でレンズ受け部１６と接することにより、レンズ受け部１６との接触面積を小さくしている。これにより、追って詳細に説明するレンズ１３の変位において、当接部２０がレンズ受け部１６の当接面２１を安定して摺動することができる。
【００２４】
図２に戻って、付勢部材１５は、第１の端部１５ａで撮像素子１２の受光外領域１２ｂに当接し、第１の端部１５ａの反対側の第２の端部１５ｂで光学有効領域１８外の支持部１９に当接して、レンズ１３および撮像素子１２に弾性力を与える部材である。付勢部材１５は、例えば、ゴムや樹脂材料により形成される。また、付勢部材１５は、弾性力により、該付勢部材１５に当接しているレンズ１３をレンズ受け部１６に付勢する。また、付勢部材１５は、レンズ１３の光軸ＯＸ方向への変位に追随して、レンズ１３を付勢した状態で十分伸縮が可能である。このため、レンズ１３の位置が撮像装置１０の筺体１１に対して光軸ＯＸ方向に変化しても、付勢部材１５は、支持部１９および撮像素子１２のそれぞれと当接した状態を保持することができる。
【００２５】
また、付勢部材１５は、埃やゴミが透過するのを防ぐ防塵機能を有する素材により形成され、レンズ１３の凸面１３ａと、撮像素子１２の受光面１２ａが面する空間を外部から密閉する形状であることが望ましい。例えば、付勢部材１５は、円筒形状であり、凸面１３ａと受光面１２ａが円筒の内部に位置するように配置される。これにより、撮像素子１２やレンズ１３に埃やゴミが付着するのを防ぐことができる。
【００２６】
レンズ受け部１６は、レンズ１３の、撮像素子１２に面する側と反対側に、筺体１１と一体的に形成され、または、筺体１１に固定されて取り付けられ、少なくともその一部にレンズ１３側に向いてレンズ１３の光軸ＯＸに対して傾きを有する当接面２１を有する。さらに、この当接面２１は、温度変化に伴うレンズ１３の膨張により当接部２０が、レンズ１３の光軸ＯＸ上の点を中心とした放射方向に変位したときに、当接状態を保持するために当接部２０がレンズ受け部１６の当接面２１上を摺動しながら、光軸ＯＸ方向に撮像素子１２から離れる方向に変位するような形状を有する。また、レンズ受け部１６の当接面２１の形状は、レンズ１３の、温度変化による焦点位置の移動を相殺するべく、レンズ１３の温度変化に応じてレンズ１３の中心が光軸方向に変位するように設定される。
【００２７】
また、当接面２１は、レンズ１３が光軸ＯＸ方向に変位しても、光軸ＯＸ方向に垂直な方向に変位しないような、かつ、光軸ＯＸを撮像素子１２の受光面１２ａに垂直な方向に保つような形状で配置される。例えば、当接面２１は、光軸ＯＸ上に仮想的な頂点を有し、光軸ＯＸに垂直な面内に仮想的な底面を有する、仮想的な円錐の側面の一部であるとする。すなわち、当接面２１は、光軸ＯＸ周りに円対称性（任意の角度の回転により自らに重なる対称性）を有し、且つ、光軸ＯＸに対して傾きを有する傾斜面である。これによって、支持部１９の各部位は光軸ＯＸに対して同様に傾いている、レンズ受け部１６の当接面２１に対して摺動する。したがって、レンズ１３の各部位は同じ距離だけ受光面１２ａから光軸ＯＸ方向に離れることになり、光軸ＯＸ方向に垂直な方向に変位せず、かつ、光軸ＯＸを撮像素子１２の受光面１２ａに垂直な方向に保つことができる。
【００２８】
ここで、レンズ１３の温度変化に伴い、レンズ１３の形状が変化した場合の、撮像素子１２、レンズ１３、レンズ受け部１６の位置関係について、図２を参照して説明する。
【００２９】
レンズ１３の凸面１３ａから光が出射して集光した場合の結像点ＩＰとすると、所定の温度（レンズユニットの設計温度等）では結像点ＩＰが受光面１２ａ上となるように、撮像素子１２とレンズ１３とが配置されている。ここで温度が上昇するとレンズ１３は膨張し、凸面１３ａの位置は光軸方向に変位する。この場合、変位した凸面１３ａから出射して集光した光の結像点は、変位前の凸面１３ａから出射して集光した光の結像点ＩＰと同一にはならない。つまり、レンズ１３の温度変化により焦点位置が移動するため、結像性能が劣化する。このレンズ１３の焦点移動を補償するためには、レンズ１３を被写体側へずらすことが好ましい。すなわち、レンズ１３が膨張しても、図４で示される位置に配置されるように受光面１２ａから離れるように変位すれば、レンズ１３から出射して集光した光は受光面１２ａ上で結像する。
【００３０】
図２（ｂ）は、撮像装置１０の温度の上昇に伴って、レンズ１３が膨張した場合の撮像装置１０の要部の断面図である。図２（ｂ）に示すレンズ１３は、図２（ａ）に示すレンズ１３に比べて膨張している。レンズ１３は光軸ＯＸ方向に膨張することによって、膨張前に比べて、その凸面１３ａはレンズ１３の中心に対して、撮像素子１２との間の距離が短くなる方向に変位する。それと同時に、レンズ１３が光軸ＯＸ方向に垂直な方向に膨張することによって、支持部１９の当接部２０は、レンズ受け部１６の当接面２１の表面を摺動して、膨張前におけるレンズ受け部１６における接点Ａ１より、光軸ＯＸに垂直な方向に離れた接点Ｂ１でレンズ受け部１６に当接する。これにより、レンズ１３の中心は膨張前に比べて光軸ＯＸから離れることになる。
【００３１】
すなわち、レンズ１３の温度変化により、レンズ１３が膨張すると同時に、レンズ１３全体は撮像素子１２から離れる方向に変位する。結果として、温度変化による焦点位置の移動を相殺するようにレンズ１３の中心が光軸方向に変位し、レンズ１３から出射して集光した光は撮像素子１２の受光面１２ａの配置された位置で結像することになる。
【００３２】
上記においては、レンズ１３が膨張した場合の撮像装置１０について説明したが、レンズ１３が収縮した場合には、レンズ１３の凸面１３ａは光軸ＯＸ方向に収縮することによって、収縮前に比べてそのレンズ１３の中心に対して撮像素子１２との間の距離が長くなる方向に変位する。そして、光軸ＯＸ方向に垂直な方向に収縮することによって支持部１９の端部に設けられている当接部２０は、膨張前に比べてレンズ１３の光軸ＯＸに近づく。この場合、当接部２０は、レンズ受け部１６の傾斜している当接面２１に当接しているため、レンズ１３の光軸ＯＸに近づくに伴い、光軸ＯＸに沿って撮像素子１２に近づく。
【００３３】
したがって、レンズ１３の温度変化により、レンズ１３が収縮すると同時にレンズ１３全体は撮像素子１２に近づく方向に変位する。結果として、温度変化による焦点位置の移動を相殺するようにレンズ１３の中心が光軸方向に変位し、レンズ１３から出射して集光した光は撮像素子１２の配置された位置で結像することになる。
【００３４】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、レンズ１３の中心は、該レンズ１３の形状の変化に応じて、レンズ１３の焦点距離の変化の影響を相殺する方向に光軸ＯＸに沿って変位するため、温度変化によりレンズ１３の特性が変化しても、撮像装置３０は結像性能を維持することができる。
【００３５】
また、第１の実施形態によれば、レンズ受け部１６の当接面２１が光軸ＯＸ回りに円対称性を有し、レンズ１３が付勢部材１５により光軸ＯＸに沿う方向に付勢され、レンズ受け部１６に対して摺動することにより光軸ＯＸ方向に変位する。これによって、レンズ１３の光軸ＯＸを撮像素子１２の受光面１２ａに垂直な方向に保ち、かつ、レンズ１３が光軸ＯＸに垂直な方向に変位するのを防ぐことができる。
【００３６】
また、第１の実施形態によれば、レンズ１３は、光学有効領域１８外でレンズ受け部１６に当接する凸部を備えるため、レンズ受け部１６に対して滑らかに摺動することができる。
【００３７】
また、第１の実施形態によれば、付勢部材１５は、撮像素子１２の受光面１２ａに対する防塵機能を有するため、埃やゴミ等が付着することによる画像の品質低下を防ぐことができる。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
図４を参照して、第２の実施形態に係る撮像装置３０について説明する。第２の実施の形態における第１の実施の形態と同様の構成については適宜説明を省略する。
【００３９】
図４に示すように、撮像装置３０は、筺体１１、撮像素子１２と、レンズ１３を含む光学系１４と、付勢部材３１と、レンズ受け部３２と、撮像素子ホルダ１７とを含んで構成される。
【００４０】
図５を参照して、さらに撮像装置３０の詳細について説明する。
【００４１】
第２の実施形態において、レンズ１３は、第１の実施形態のレンズ１３と同様に、受光した光を撮像素子１２に集光させ、結像に寄与する光学有効領域３３と、光学有効領域３３外の支持部３４とを含んで構成される。
【００４２】
支持部３４は、レンズ１３の光学有効領域３３外に形成され、光学有効領域３３を支持する。また、支持部３４は、当接部３５でレンズ受け部３２に当接する。
【００４３】
付勢部材３１は、第１の端部３１ａで支持部３４に当接し、第１の端部３１ａの反対側の第２の端部３１ｂで、筺体１１の内部に張り出した筺体１１の一部、または、筺体１１に固定されている光学系１４の光学有効領域外に当接する。これにより、付勢部材３１は、該付勢部材３１に当接しているレンズ１３をレンズ受け部３２に付勢する。
【００４４】
レンズ受け部３２は、レンズ１３の撮像素子１２に面する側に、筺体１１と一体となって、または筺体１１に固定されて取り付けられ、少なくともその一部にレンズ１３側に向き光軸ＯＸに対して傾きを有する当接面３６を有する。すなわち、図５（ａ）に示すように、レンズ受け部３２は、付勢部材３１と当接する部分と反対側で、支持部３４の当接部３５に当接するように配置される。
【００４５】
さらに、この当接面３６は、温度変化に伴うレンズ１３の膨張により当接部３５が、レンズ１３の光軸ＯＸから離れる方向であって、光軸ＯＸ上の点を中心とした放射方向に変位したときに、当接状態を保持するために当接部３５がレンズ受け部３２の当接面３６上を摺動しながら、光軸ＯＸ方向に撮像素子１２から離れる方向に変位するような形状を有する。また、レンズ受け部３２の当接面３６の形状は、レンズ１３の温度変化による焦点位置の移動を相殺するべく、レンズ１３の中心が光軸方向に変位するように設定される。
【００４６】
ここで、撮像装置３０の温度変化に伴い、レンズ１３の形状が変化した場合の、撮像素子１２、レンズ１３、およびレンズ受け部３２の位置関係について、図５を参照して説明する。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、温度上昇に伴い膨張したレンズ１３は、図５（ａ）に示す所定の温度におけるレンズ１３に比べて膨張している。レンズ１３は光軸ＯＸ方向に膨張することによって、その凸面１３ａはレンズ１３の中心に対して、撮像素子１２との間の距離が短くなる方向に変位する。それと同時に、レンズ１３が光軸ＯＸ方向に垂直な方向に膨張することによって、支持部３４の当接部３５は、レンズ受け部３２の当接面３６の表面を摺動して、図５（ａ）に示す、膨張前におけるレンズ受け部３２との接点Ａ２より、光軸ＯＸに垂直な方向に離れた図５（ｂ）に示す接点Ｂ２でレンズ受け部３２に当接する。これにより、レンズ１３の中心は膨張前に比べて光軸ＯＸに沿って撮像素子１２から離れることになる。
【００４８】
すなわち、レンズ１３の膨張により温度変化により、レンズ１３が膨張すると同時に、レンズ１３全体は撮像素子１２から離れる方向に変位する。結果として、温度変化による焦点位置の移動を相殺するようにレンズ１３の中心が光軸方向に変位し、レンズ１３から出射して集光した光は撮像素子１２の配置された位置で結像することになる。
【００４９】
一方、レンズ１３が収縮した場合については、レンズ１３の当接部３５は収縮前に比べてレンズ１３の光軸ＯＸに近づくことになる。このとき、当接部３５は、レンズ受け部３２の当接面３６に当接しているため、光軸ＯＸに近づくに伴い、光軸ＯＸ方向に撮像素子１２に近づく。このため、レンズ１３の温度変化により、レンズ１３が収縮すると同時にレンズ１３全体は撮像素子１２に近づく方向に変位する。結果として、温度変化による焦点位置の移動を相殺するようにレンズ１３の中心が光軸方向に変位し、レンズ１３から出射して集光した光は撮像素子１２の配置された位置で結像することになる。
【００５０】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、レンズ１３の中心は、該レンズ１３の形状の変化に応じて、レンズ１３の焦点距離の変化の影響を相殺する方向に光軸ＯＸに沿って変位するため、温度変化によりレンズ１３の形状が変化しても、撮像装置３０は結像性能を維持することができる。
【００５１】
＜第３の実施形態＞
図６を参照して、第３の実施形態に係る撮像装置について説明する。第３の実施の形態における第２の実施の形態と同様の構成については適宜説明を省略する。
【００５２】
第３の実施形態における撮像装置は、第２の実施形態における撮像装置３０と同様に、筺体１１、撮像素子１２と、レンズ１３を含む光学系１４と、付勢部材４１と、レンズ受け部４２と、撮像素子ホルダ１７とを含んで構成される。また、図６に示すように、第３の実施形態における撮像装置は、レンズ１３は結像に寄与する光学有効領域４３と、光学有効領域４３外の支持部４４を含んで構成される。
【００５３】
第２の実施形態では、上述のようにレンズ受け部３２が当接面３６を備え、支持部３４がレンズ受け部３２の当接面３６に沿って摺動可能であるように配置される。しかし、第３の実施形態では、図６に示すように、支持部４４が傾斜している当接面４５を備え、レンズ受け部４２が当接部４６で、当接面４５に摺動可能に当接するように筺体１１に固定して配置される。これによって、レンズ１３が膨張すると、レンズ１３全体が撮像素子１２から離れる方向に変位し、この結果として、温度変化による焦点位置の移動を相殺するようにレンズ１３の中心が光軸方向に変位し、レンズ１３から出射して集光した光は撮像素子１２の配置された位置で結像することになる。
【００５４】
また、図６では、レンズ１３の光学有効領域４３と支持部４４とは、互いに異なる形状であり、それらの表面は不連続である例を示したが、このような構成に限られない。例えば、図７に示すように、光学有効領域４３と支持部４４との表面は、連続したレンズ１３の凸面１３ａとして形成され、凸面１３ａの中央部分を光学有効領域４３とし、凸面１３ａの周縁部であって、該光学有効領域４３外を支持部４４としても良い。
【００５５】
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【００５６】
例えば、第１の実施形態では、付勢部材１５は、撮像素子１２に取り付けられるが、筺体１１そのもの、撮像素子ホルダ１７等の筺体１１に対して固定されている部材に対して固定して取り付けられても良い。
【００５７】
また、上述の実施形態では、支持部１９の当接部２０は、環状の形状を有しているが、これに限られない。例えば、図８（ａ）に示すように、環状の形状の３つ以上（図８（ａ）に示す例では４つ）の突起状の凸部により構成されても良い。すなわち、当接部２０を構成する３つ以上の凸部は光軸ＯＸ上の点を中心とし、光軸ＯＸに垂直な平面内の同心円上に配置されても良い。この場合、レンズ受け部１６は、図８（ｂ）に示すように、少なくとも支持部１９に当接する部分が当接面２１を有していれば良い。また、この当接面２１は、光軸ＯＸを中心とし、光軸ＯＸに垂直な面内にある仮想的な円の径方向に当接部２０の変位をガイドするような溝部として構成されても良い。
【００５８】
さらに、上記各実施の形態では、単一のレンズ１３の温度変化によるレンズ１３の焦点ずれを、そのレンズ１３の位置を光軸ＯＸ方向に変位させることにより補償するものとしたが、一つのレンズ１３を変位させることにより光学系１４を構成するレンズ全体による焦点ずれを補償するようにしても良い。例えば、第１の実施形態において、光学系１４を構成するレンズ１３以外のレンズによっても、屈折率や形状変化による焦点位置のずれが発生する場合、発生する焦点ずれの影響を補償するように、レンズ受け部１６の当接面２１の形状を設定する。これによって、温度の変化に対して、レンズ受け部１６の当接面２１に対してレンズ１３の当接部２０が摺動して、レンズ１３の光軸ＯＸ方向の位置が調整され、レンズユニット全体の結像性能を維持することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０，３０            撮像装置
１１                  筺体
１２                  撮像素子
１２ａ                受光面
１２ｂ                受光外領域
１３                  レンズ
１３ａ                凸面
１４                  光学系
１５，３１，４１      付勢部材
１５ａ，３１ａ        第１の端部
１５ｂ，３１ｂ        第２の端部
１６，３２，４２      レンズ受け部
１７                  撮像素子ホルダ
１８，３３，４３      光学有効領域
１９，３４，４４      支持部
２０，３５，４６      当接部
２１，３６，４５      当接面
ＩＰ                  結像点
ＯＸ                  光軸
【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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【図８】
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