JP7398837B1

JP7398837B1 - レンズユニット

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Publication number: JP7398837B1
Application number: JP2022195110A
Authority: JP
Inventors: 晃典長田; 崇史真田
Original assignee: I Pro Co Ltd
Current assignee: I Pro Co Ltd
Priority date: 2022-12-06
Filing date: 2022-12-06
Publication date: 2023-12-15
Anticipated expiration: 2042-12-06
Also published as: WO2024122332A1; JP2024081465A; JP2024081587A

Abstract

【課題】汎用性を向上させた鏡筒及びレンズユニットを提供する。【解決手段】鏡筒２の内部には、第１開口に連通し、第１レンズ群３が収容される第１収容部が形成されている。また、鏡筒２の内部には、第２開口に連通し、第２レンズ群４が収容される第２収容部が形成されている。そして、第１収容部と第２収容部とが連通する連通位置から光軸方向において離れた第２レンズ群４の収容位置までの第２収容部の内径は第２レンズ群４の直径と同一であり、第２レンズ群４を第２収容部内で光軸方向に移動自在に収容する。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、レンズユニットに関する。

カメラなどの光学機器に用いられるレンズユニットとして、例えば、鏡筒内に複数のレンズ群を光軸方向に沿って収容したものが知られている（例えば、特許文献１～３参照）。

特開２０１９－１４４５３２号公報特許第６９５１９６７号公報特開２０１８－０５４９２２号公報

特許文献１～３のレンズユニットでは、被写体側から反被写体側に向けてレンズ鏡筒の内径が徐々に狭くなっている。そして、各レンズ群の外径は被写体側から順に小さくなっており、各レンズ群の収容位置は鏡筒の内径に応じた位置に固定されている。そのため、焦点距離毎に専用の鏡筒を用意する必要があり、特許文献１～３のレンズユニットは汎用性に欠けるといった課題がある。

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、汎用性を向上させたレンズユニットを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明のレンズユニットは、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、絞りと、鏡筒と、を備えたレンズユニットにおいて、前記鏡筒は、先端に前記第１レンズ群を挿入するための第１開口を有し、前記第１開口を介して挿入された前記第１レンズ群を収容する第１収容部と、後端に前記第２レンズ群を挿入するための第２開口を有し、前記第２開口を介して挿入された前記第２レンズ群を収容し、かつ前記第１収容部と連通する第２収容部と、前記第１収容部と前記第２収容部とが連通する連通位置において前記鏡筒の内周面から前記鏡筒の中心軸に向けて突出する円環状の突出部と、を備え、前記第２収容部は、前記連通位置から光軸方向において離れた前記第２レンズ群の収容位置までの内径が、前記第２レンズ群の直径と実質的に同じ径であり、前記突出部は、前記第１レンズ群の前記第２収容部への移動と、前記第２レンズ群の前記第１収容部への移動とを規制し、前記第２レンズ群は、前記光軸方向において隣り合う複数枚のレンズを含み、前記第２収容部の前記光軸方向の長さは、前記隣り合う複数枚のレンズの前記光軸方向の長さの合計より長く、前記隣り合う複数枚のレンズは、前記第２収容部内で前記光軸方向に移動自在であり、前記絞りは、前記光軸方向において前記突出部と前記第２レンズ群との間で前記第２レンズ群と対向し、前記第１レンズ群は、前記光軸方向において前記第２収容部に最も近い第１レンズと、前記光軸方向において前記第１レンズよりも前記第２収容部から離れている第２レンズとを有し、前記第１収容部は、前記円環状の突出部の内周部であって前記光軸方向において前記第２収容部に最も近い第１後端側収容部と、前記第１後端側収容部よりも拡径し、前記第１後端側収容部に連なる第１先端側収容部と、前記第１先端側収容部に連なる第２後端側収容部と、前記第２後端側収容部よりも拡径し、前記第２後端側収容部に連なる第２先端側収容部と、を有し、前記第１レンズは、光軸上に配された前記第１レンズの先端曲面である第１先端側中央部と、前記第１先端側中央部の周縁に連なる端面である第１先端側周囲部と、前記第１先端側収容部に収容される円柱状の第１大径部と、前記第１大径部の後端面において前記突出部に押し当てられる端面部分である第１後端側周囲部と、前記第１大径部の後端面から突出する円柱状の部分であって前記第１後端側収容部に収容される第１小径部と、を有する単レンズであり、前記第２レンズは、前記光軸上に配された前記第２レンズの後端曲面である第２後端側中央部と、前記第２後端側中央部の周縁に連なる端面である第２後端側周囲部と、前記第２後端側収容部に収容される部分である第２小径部と、を有する単レンズであり、前記第１後端側周囲部は、前記突出部と当接し、前記第２後端側周囲部は、前記第２後端側収容部において前記第１先端側周囲部と当接し、前記第２後端側中央部は、前記第１先端側中央部との間に空隙を存して配置されている。

本発明では、汎用性を向上させたレンズユニットを提供できる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１Ａは、実施の形態１に係るレンズユニットの外観図である。図１Ｂは、実施の形態１に係る鏡筒の外観図である。図２Ａは、実施の形態１に係るレンズユニットの縦断面図である。図２Ｂは、実施の形態１に係る鏡筒の縦断面図である。図３Ａは、実施の形態１に係るスペーサの枚数と画角の関係を示す説明図である。（スペーサ０枚）図３Ｂは、実施の形態１に係るスペーサの枚数と画角の関係を示す説明図である。（スペーサ１枚）図３Ｃは、実施の形態１に係るスペーサの枚数と画角の関係を示す説明図である。（スペーサ２枚）図３Ｄは、実施の形態１に係るスペーサの枚数と画角の関係を示す説明図である。（スペーサ３枚）図３Ｅは、実施の形態１に係るスペーサの枚数と画角の関係を示す説明図である。（スペーサ４枚）図４Ａは、実施の形態１に係るレンズユニット１を反被写体側に移動させた状態のカメラモジュールの外観斜視図である。図４Ｂは、実施の形態１に係るレンズユニット１を反被写体側に移動させた状態のカメラモジュールの側面図である。図４Ｃは、実施の形態１に係るレンズユニット１を被写体側に移動させた状態のカメラモジュールの外観斜視図である。図４Ｄは、実施の形態１に係るレンズユニット１を被写体側に移動させた状態のカメラモジュールの側面図である。図５Ａは、変形例の鏡筒の縦断面図である。図５Ｂは、変形例の鏡筒の縦断面図である。図５Ｃは、変形例の鏡筒の縦断面図である。

以下、図面を参照しながら本開示の実施形態を説明する。本開示は、汎用性の高いレンズユニット及び鏡筒を実現することで、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＧｏａｌｓ）の「９．産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献する。

［実施の形態１］
［レンズユニット１、鏡筒２の構成］
図１Ａ，Ｂ及び図２Ａ，Ｂに示すように、レンズユニット１は焦点距離が変化しない固定焦点式のレンズユニットである。レンズユニット１は、鏡筒２と、鏡筒２に収容された第１レンズ群３及び第２レンズ群４とを備える。

鏡筒２は、プラスチック又は金属を材質とした成形品である。鏡筒２は、第１開口５と、第２開口６を有する。第１開口５は、鏡筒２の被写体側（先端側）の端部に形成されている。第１開口５は、鏡筒２の反被写体側（基端側）の端部に形成されている。

鏡筒２は、鏡筒２の内部に、第１収容部７と、第２収容部８とを有する。第１収容部７は、第１開口５に連通し、第１レンズ群３を収容可能なように形成されている。第２収容部８は、第２開口６に連通し、第２レンズ群４を収容可能なように形成されている。第１収容部７は第２収容部８と連通している。

鏡筒２の外周のうち、鏡筒２の基端から一定範囲には、雄ネジ９が形成されている。雄ネジ９は、後述するカメラモジュール１８（図４参照）の雌ネジと螺合する。これにより、レンズユニット１をカメラモジュール１８に組み込むことができる。なお、レンズユニット１とカメラモジュール１８との結合にヘリコイド結合を用いてもよい。

第１レンズ群３は、レンズユニット１においてフォーカスレンズとして機能する。第２レンズ群４は、レンズユニット１においてズームレンズとして機能する。第１レンズ群３は第１収容部７における収容位置が固定されている。第２レンズ群４は第２収容部８における光軸方向の収容位置を調節することができる。なお、レンズ群の収容位置は、レンズ群の取付位置あるいは固定位置と言うこともできる。

第１レンズ群３は、第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３を備える。第２レンズ３２と第３レンズ３３との間には遮光リング１０ａが設けられている。第１レンズ群３は、第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３の組合せにより負のパワー（負の屈曲力）を有する。第１レンズ群３において、レンズは、被写体側から第３レンズ３３、第２レンズ３２、第１レンズ３１の順に配置されている。

つまり、第１レンズ群３において、第１レンズ３１は光軸方向に関して第２収容部８の最も近くに配置されている。また、第１レンズ群３において、第２レンズ３２は光軸方向に関して第１レンズ３１よりも第２収容部８から離れ、かつ第３レンズ３３よりも第２収容部８の近くに配置されている。また、第１レンズ群３において、第３レンズ３３は光軸方向に関して第２収容部８から最も遠くに配置されている。

第３レンズ３３は、第１開口５の直径と同じ長さの直径であり、かつ第３レンズ３３、第２レンズ３２、第１レンズ３１のうち、最も大きな径のレンズである。また、第３レンズ３３、第２レンズ３２、第１レンズ３１のうち、第１レンズ３１は、最も小さい直径のレンズである。また、第２レンズ３２の直径は第３レンズ３３の直径と第２レンズ３２の直径との間の長さである。

第２レンズ群４は、第４レンズ４１、第５レンズ４２、第６レンズ４３を備える。第４レンズ４１と第５レンズ４２の間には遮光リング１０ｂが設けられている。第２レンズ群４は、第４レンズ４１、第５レンズ４２、第６レンズ４３の組合せにより正のパワー（正の屈曲力）を有する。第２レンズ群において、レンズは、被写体側から第４レンズ４１、第５レンズ４２、第６レンズ４３の順に配置されている。

第４レンズ４１の直径、第５レンズ４２の直径、第６レンズ４３の直径はそれぞれ同一の径である。また、第４レンズ４１の直径、第５レンズ４２の直径、第６レンズ４３の直径は、第１開口５の直径より小さい。

なお、第１レンズ群３を構成するレンズ又は第２レンズ群４を構成するレンズの少なくともいずれか一方はガラスレンズを含んでいてもよい。ガラスレンズを含むことにより、色収差の低減や温度特性の改善を行うことができる。また、レンズユニット１に含まれるレンズは、プラスチックなどの樹脂製のレンズであってもよい。

図２Ａ，Ｂに示すように、第１収容部７には被写体側から順に段差部１３，１４が設けられている。第１収容部７における鏡筒２の内径は、段差部１３，１４により、第２収容部８側に向かうにつれて段階的に小さくなる。また、第１収容部７は、第３レンズ３３を収容する第３レンズ収容部７ａ、第２レンズ３２を収容する第２レンズ収容部７ｂ、第１レンズ３１を収容する第１レンズ収容部７ｃを有する。第１収容部７においては、被写体側から、第３レンズ収容部７ａ、第２レンズ収容部７ｂ、第１レンズ収容部７ｃの順で配置されている。よって、第１レンズ３１、第２レンズ３２及び第３レンズ３３を好適な位置に収容できる。第１レンズ収容部７ｃは、本実施形態の第１部分の一例である。第２レンズ収容部７ｂは、本実施形態の第２部分の一例である。第３レンズ収容部７ａは、本実施形態の第３部分の一例である。

鏡筒２の内径は、第３レンズ収容部７ａにおいて最も大きく、かつ、第１レンズ収容部７ｃにおいて最も小さい。また、第２レンズ収容部７ｂにおける鏡筒２の内径は、第１レンズ収容部７ｃよりも大きく、かつ第３レンズ収容部７ａよりも小さい。

また、第１レンズ収容部７ｃは、鏡筒２の内周面から光軸Ｐ（すなわち、鏡筒２の中心軸）に向けて突出する突出部１５を有する。突出部１５はスペーサ１６を設けない場合の位置調節機構の一例である。光軸Ｐが、本実施形態の光軸方向の一例である。突出部１５は、鏡筒２の内周面に沿って鏡筒２の内周面に一体形成された円環状の板部である。なお、突出部１５は、鏡筒２の内周面から突出した単数又は複数の突出片として、鏡筒２の内周面に形成してもよい。つまり、第１収容部７は、突出部１５を有する。

このように、鏡筒２は、第１収容部７と第２収容部８との境界部分に突出部１５を有する。本実施形態では、第１収容部７と第２収容部８とが連通する連通位置の一例として、鏡筒２の光軸Ｐの方向に関して、突出部１５の第２収容部８側の端面の位置を連通位置として定義する。なお、突出部１５の第１収容部７側の端面の位置を連通位置としてもよく、突出部１５の厚み方向の中心位置を連通位置としてもよい。つまり、第１収容部７と第２収容部８との境界において特定の位置を本実施形態の連通位置として定めることができる。

また、第１レンズ収容部７ｃに第１レンズ３１を収容すると、第１レンズ３１の基端部は突出部１５の中央の孔１５ａ内に収容される。さらに、第１レンズ収容部７ｃに第１レンズ３１を収容すると、第１レンズ３１の端部は突出部１５の被写体側の規制面１５ｂに押し当てられる。よって、第１レンズ３１を好適な位置に位置決めできる。また、簡便な構成で第１レンズ３１を好適な位置に位置決めできる。規制面１５ｂは、光軸方向における第１レンズ３１の第２収容部８側への移動を規制する。このように、突出部１５は第１開口５と連通位置の間で第１レンズ３１の光軸方向における第２収容部８側への移動を規制する。突出部１５が、本実施形態の規制部の一例である。

また、第２レンズ３２を第２レンズ収容部７ｂに収容すると、第２レンズ３２は第１レンズ３１に当接する。これにより、第１レンズ３１は第２レンズ３２の第２収容部８側への移動を規制する。また、第３レンズ３３を第３レンズ収容部７ａに収容すると、第３レンズ３３が遮光リング１０ａに当接し、遮光リング１０ａが第２レンズ３２に当接する。これにより、第２レンズ３２は遮光リング１０ａを介して光軸方向における第３レンズ３３の第２収容部８側への移動を規制する。

また、光軸方向において連通位置と第２レンズ群４との間には絞り１２が設けられている。絞り１２は、中央が開口した円環状の板であり、第２レンズ群４と対向して配置されている。なお、絞り１２は、フィルム状の絞りでもよい。

第２収容部８において連通位置から光軸方向に関して最も離れた第２レンズ群の収容位置（例えば、後述するスペーサ１６を４枚設けたときの収容位置）までの鏡筒２の内径Ｄ１は第２レンズ群４の直径と同じ長さの径である。

このため、第２収容部８の内径を統一しているので、第２レンズ群４は第２収容部８に収容された状態において光軸方向で移動自在である。よって、光軸方向において、第２収容部８における第２レンズ群４の位置を変化させることにより、鏡筒２を交換することなく焦点距離を調節することができる。このように、本実施形態のレンズユニット１は、目的の焦点距離に応じた鏡筒を用意する必要がないため、レンズユニット１及び鏡筒２の汎用性を高めることができる。また、絞り１２は、連通位置と第２レンズ群４との間で光軸方向において第２レンズ群４と対向するように設けられている。したがって、レンズユニット１において絞り１２は、光軸方向において第２レンズ群４に入射する光の光量を調整可能な位置に配置されることとなる。つまり、レンズユニット１において、第１レンズ群３を透過した光の光量は、光軸方向における第２レンズ群４の位置に関わらず第２レンズ群４に光が入射する前に調整可能である。

さらに、本実施形態では、第２開口６の直径（直径Ｄ３：図２Ｂ）が第１開口５の直径（直径Ｄ２：図２Ｂ）よりも小さい長さである。また、第２収容部８における鏡筒２の内径Ｄ１（図２Ｂ参照）は直径Ｄ３と同じ長さであるか、又は直径Ｄ３よりも小さい長さである。また、突出部１５の開口１５ｄの直径、すなわち連通位置における鏡筒２の内径Ｄ４（図２Ｂ参照）は直径Ｄ３よりも小さい長さである。

本実施形態では、第３レンズ３３は、第１開口５の直径（直径Ｄ２：図２Ｂ）と同じ長さである。そして、第２レンズ群４は、第１開口５の直径（直径Ｄ２：図２Ｂ）よりも小さい直径を有する複数枚のレンズである。よって、鏡筒２をコンパクトにすることができる。

なお、連通位置から第２レンズ群の収容位置までの内径Ｄ１は第２レンズ群４の直径と同じ長さの径に限らない。例えば、第２収容部８において第２レンズ群４を移動自在に収容することができれば、内径Ｄ１と第２レンズ群４の直径とが実質的に同じ長さの径であってもよい。すなわち、内径Ｄ１は、第２レンズ群４の直径と同じ長さの径か、または第２レンズ群４の直径より僅かに大きい長さの径であってよい。

図２Ａに示すように、レンズユニット１は光軸方向に沿って並べられている４枚のスペーサ１６を有する。スペーサ１６は位置調節機構及びスペーサ部材の一例である。また、光軸方向に沿って並べられているスペーサ１６は第１円環部材及び第２円環部材の一例である。スペーサ１６は、連通位置と第２レンズ群４の間であり、かつ絞り１２よりも被写体側に配置されている。スペーサ１６は円環状の板である。また、４枚のスペーサ１６は、同じ厚みである。スペーサ１６の厚みが同一であるので、スペーサ１６の製造コストを低減することができる。スペーサ１６の材質として、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属、又は樹脂を用いてもよい。なお、加工しやすさの観点では、他の材料に比べてステンレスが好適である。

スペーサ１６は、突出部１５の規制面１５ｃ（図２Ｂ参照）に押し当てられる。これにより、光軸方向におけるスペーサ１６の移動が規制され、さらに位置決めが行われる。

図３Ａ～図３Ｅは、スペーサ１６の枚数と、レンズユニット１の画角との関係を説明するための図である。図３Ａ～図３Ｅに示すように、レンズユニット１は、第２収容部８に収容するスペーサ１６の枚数を増減することにより、第２収容部８における第２レンズ群４の収容位置を調節することが可能である。そして、レンズユニット１は、第２収容部８に収容するスペーサ１６の枚数を増減することにより第１レンズ群３に対する第２レンズ群４の光軸上での位置、つまりレンズユニット１の焦点距離を調節することができる。また、簡便な構成で焦点距離を調節することができる。

例えば、図３Ａに示すように、スペーサ１６が０枚のとき、レンズユニット１の画角は、例えば９０°である。図３Ｂに示すように、スペーサ１６が１枚のとき、レンズユニット１の画角は、例えば１００°である。図３Ｃに示すように、スペーサ１６が２枚のとき、レンズユニット１の画角は、例えば１１０°である。図３Ｄに示すように、スペーサ１６が３枚のとき、レンズユニット１の画角は、例えば１２０°である。図３Ｅに示すように、スペーサ１６が４枚のとき、レンズユニット１の画角は、例えば１３０°である。

具体的に、第２収容部８に収容するスペーサ１６の枚数を減らすことにより、第２レンズ群４が第１レンズ群３に近づくため、レンズユニット１の画角が狭くなる。このように、第２収容部８に収容するスペーサ１６の枚数を減らすことにより、第２レンズ群４を望遠側（テレ側）に変位させることができる。

一方、第２収容部８に収容するスペーサ１６の枚数を増やすと、第２レンズ群４は第１レンズ群３から遠ざかるため、レンズユニット１の画角が広くなる。このように、第２収容部８に収容するスペーサ１６の枚数を増やすことにより、第２レンズ群４を広角側（ワイド側）に変位させて画角を広くすることができる。

なお、本実施形態において、遮光リング１０ａの直径を９．００ｍｍ、開口の直径を５．５６ｍｍ、厚みを０．１５ｍｍに設定し、突出部１５の内径を４．５０ｍｍ、光軸方向の幅を０．５３ｍｍに設定し、スペーサ１６の開口の直径を３．５０ｍｍ、厚みを０．４０ｍｍに設定し、絞り１２の絞り開口の直径を２．６６ｍｍ、厚みを０．０５ｍｍに設定し、第２収容部８の内径を６．００ｍｍに設定することが好適である。

［レンズユニット１の組立方法］
本実施形態のレンズユニット１の組み立て順序について説明する。まず、第１レンズ３１、第２レンズ３２、遮光リング１０ａ、第３レンズ３３の順序で、これらの部材を第１開口５から鏡筒２に挿入する。第１収容部７は、鏡筒２に挿入された第１レンズ３１、第２レンズ３２、遮光リング１０ａ、第３レンズ３３を収容する。そして、第３レンズ３３の端縁を接着剤１７により鏡筒２の内面に接着する。

次いで、スペーサ１６、絞り１２、第４レンズ４１、遮光リング１０ｂ、第５レンズ４２、第６レンズ４３の順序で、これらの部材を第２開口６から鏡筒２に挿入する。第２収容部８は、鏡筒２に挿入されたスペーサ１６、絞り１２、第４レンズ４１、遮光リング１０ｂ、第５レンズ４２、第６レンズ４３を収容する。そして、第６レンズ４３の端縁を、接着剤１７を用いて鏡筒２の内面に接着することにより、レンズユニット１を組み立てることができる。

なお、鏡筒２の第２収容部８と第２開口６の間Ｌの内径は第２収容部８の内径Ｄ１よりも長くなっている。また、第２開口６の縁はＣ面取りによる面取り加工が施されている。このため、第２レンズ群４を第２開口６から鏡筒２に挿入するときの作業性を向上させることができる。また、金型で鏡筒２を製造したときに金型から製品を離型しやすくすることができる。

本実施形態では、第３レンズ３３及び第６レンズ４３を鏡筒２に接着する例を挙げて説明している。レンズを鏡筒２に接着する以外にも、例えば、熱カシメによるカシメ固定によってレンズを鏡筒２に固定する、あるいは、固定用のリングを鏡筒２に取り付けることによりレンズを鏡筒２に固定するなど、異なる方法で鏡筒２にレンズを固定してもよい。

［カメラモジュール］
図４Ａは、レンズユニット１を反被写体側に移動させたときのカメラモジュール１８の外観斜視図であり、図４Ｂは、レンズユニット１を反被写体側に移動させたときのカメラモジュール１８の側面図である。図４Ｃは、レンズユニット１を被写体側に移動させたときのカメラモジュール１８の外観斜視図であり、図４Ｄは、レンズユニット１を被写体側に移動させたときのカメラモジュール１８の側面図である。

図４Ａ～図４Ｄに示すように、レンズユニット１は、カメラモジュール１８に組み込むことができる。カメラモジュール１８は、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の撮影素子が実装されている画像処理部を有する。そして、カメラモジュール１８は、レンズユニット１から入射してきた光を撮影素子上で結像させ、電気信号に変化することで画像を取得する。カメラモジュール１８は携帯情報端末、バーコードリーダー、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）機器、ＦＡ（ＦａｃｔｏｒｙＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器、ロボット、セキュリティ機器、自動車などに使用することができる。例えば、ロボットによる荷物のピッキングを行うときの荷物の識別、物流における二次元コードの認識、生産ラインにおける製品の良品・不良品の判定、特定スペースにおける人間の混雑度合いの判定に用いることができる。

カメラモジュール１８は、レンズユニット１の雄ネジ９が螺合可能な雌ネジを有する。レンズユニット１の雄ネジ９をカメラモジュール１８の雌ネジに螺合させると、カメラモジュール１８にレンズユニット１を組み込むことができる。そして、手動によりレンズユニット１の雄ネジ９とカメラモジュール１８の雌ネジとの螺合位置を調節することによってレンズユニット１の光軸方向における位置を定めることができる。具体的には、図４Ａ，図４Ｂに示すようにレンズユニット１を光軸方向で反被写体側に移動させることができる。また、図４Ｃ，図４Ｄに示すようにレンズユニット１を光軸方向で被写体側に移動させることができる。

なお、カメラモジュール１８におけるピント調節は手動に限らずモータを用いた調節機構によりピント調節を行うことも可能である。また、鏡筒の外周にネジを形成せずに、鏡筒２を直接カメラモジュール１８に接着することも可能である。この場合は、レンズユニット１を回転させてピント調節する場合に比べて光軸の位置ずれを抑えることができる。

［変形例］
（１）本開示では、上記実施形態で説明した鏡筒２に限らず、鏡筒２と異なる形状の鏡筒を適用することができる。なお、実施の形態１と同様の部分に関しては同じ符号を付し、説明を省略する。

鏡筒２と異なる形状の鏡筒として、鏡筒２における突出部１５に相当する部分を備えていない鏡筒を本開示に適用することができる。例えば、図５に示すように、突出部１５を備えていない鏡筒として、鏡筒２０，５０，６０を挙げることができる。

図５Ａに示すように、鏡筒２０は、第１開口２１と、第２開口２２と、第１開口２１に連通する第１収容部２３と、第２開口２２に連通する第２収容部２４を備えている。

第１収容部２３は、第３レンズ３３を収容する第３レンズ収容部２３ａ、第２レンズ３２を収容する第２レンズ収容部２３ｂ、第１レンズ３１を収容する第１レンズ収容部２３ｃを有する。第１収容部２３においては、被写体側から、第３レンズ収容部２３ａ、第２レンズ収容部２３ｂ、第１レンズ収容部２３ｃの順で配置されている。第１レンズ収容部２３ｃは、本実施形態の第１部分の一例である。第２レンズ収容部２３ｂは、本実施形態の第２部分の一例である。第３レンズ収容部２３ａは、本実施形態の第３部分の一例である。

第３レンズ収容部２３ａにおける鏡筒２０の内径が最も大きく、第１レンズ収容部２３ｃにおける鏡筒２０の内径が最も小さく、第２レンズ収容部２３ｂにおける鏡筒２０の内径は第１レンズ収容部２３ｃよりも大きく、かつ第３レンズ収容部２３ａよりも小さい長さである。

鏡筒２０には、第１収容部２３と第２収容部２４の連通部分には、鏡筒２における突出部１５に相当する部分が設けられていない。そのため、変形例に係る鏡筒２０においては、第１収容部２３と第２収容部２４の境界部分の位置を連通位置として定義すればよい。そして、第１収容部２３の第１レンズ収容部２３ｃのほうが第２収容部２４よりも鏡筒２０の内径が大きくなっている。よって、第１レンズ３１は第１収容部２３と第２収容部２４の境目の段差により、光軸方向に関して第２開口２２へ向かう方向への移動が規制される。また、スペーサ１６は第１レンズ３１と対向するように配置することができる。鏡筒２０では、第２収容部２４と第２開口２２の間の内径は第２収容部２４の直径よりも大きくなっている。また、鏡筒２０では、第２開口２２の縁の面取り加工は行われていない。

なお、鏡筒２０には鏡筒２における突出部１５に相当する部分が設けられていない。また、第１収容部２３の第１レンズ収容部２３ｃのほうが第２収容部２４よりも鏡筒２０の内径が大きくなっている。よって、レンズ鏡筒を組み立てるときに、第１開口２１から第１レンズ群３を構成するレンズ及び第２レンズ群４を構成するレンズを挿入することができる。

また、突出部１５に相当する部分を設けない場合は、第１レンズ３１の反被写体側に絞り１２又はスペーサ１６を設けることによって、第１レンズ３１の第２開口２２へ向かう方向への移動を規制してもよい。

図５Ｂに示すように、鏡筒５０は、第１開口５１と、第２開口５２と、第１開口５１に連通する第１収容部５３と、第２開口５２に連通する第２収容部５４を備えている。

第１収容部５３は、第３レンズ３３を収容する第３レンズ収容部５３ａ、第２レンズ３２を収容する第２レンズ収容部５３ｂ、第１レンズ３１を収容する第１レンズ収容部５３ｃを有する。第１収容部５３においては、被写体側から、第３レンズ収容部５３ａ、第２レンズ収容部５３ｂ、第１レンズ収容部５３ｃの順で配置されている。第１レンズ収容部５３ｃは、本実施形態の第１部分の一例である。第２レンズ収容部５３ｂは、本実施形態の第２部分の一例である。第３レンズ収容部５３ａは、本実施形態の第３部分の一例である。

第３レンズ収容部５３ａにおける鏡筒５０の内径が最も大きく、第１レンズ収容部５３ｃにおける鏡筒５０の内径が最も小さく、第２レンズ収容部５３ｂにおける鏡筒５０の内径は第１レンズ収容部５３ｃよりも大きく、かつ第３レンズ収容部５３ａよりも小さい長さである。第１レンズ収容部５３ｃは、本実施形態の第１部分の一例である。第２レンズ収容部５３ｂは、本実施形態の第２部分の一例である。第３レンズ収容部５３ａは、本実施形態の第３部分の一例である。

第１収容部５３と第２収容部５４の連通部分には、鏡筒２における突出部１５に相当する部分が設けられていない。そのため、変形例に係る鏡筒５０においては、第１収容部５３と第２収容部５４の境界部分の位置を連通位置として定義すればよい。そして、第１収容部５３の第１レンズ収容部５３ｃのほうが第２収容部５４よりも直径が大きくなっている。よって、第１レンズ３１は第１収容部５３と第２収容部５４の境目の段差により、光軸方向に関して第２開口５２へ向かう方向への移動が規制される。また、スペーサ１６は第１レンズ３１と対向するように配置することができる。鏡筒５０では、鏡筒２０と異なり、第２収容部５４から第２開口５２までの第２収容部５４の直径が同じ長さになっている。また、鏡筒２０と異なり、第２開口５２の縁がＣ面取りによって加工されている。

なお、鏡筒５０には鏡筒２における突出部１５に相当する部分が設けられていない。また、第１収容部５３の第１レンズ収容部５３ｃのほうが第２収容部５４よりも鏡筒５０の内径が大きくなっている。よって、レンズ鏡筒を組み立てるときに、第１開口５１から第１レンズ群３を構成するレンズ及び第２レンズ群４を構成するレンズを挿入することができる。

図５Ｃに示すように、鏡筒６０は、第１開口６１と、第２開口６２と、第１開口６１に連通する第１収容部６３と、第２開口６２に連通する第２収容部６４を備えている。

第１収容部６３は、第３レンズ３３を収容する第３レンズ収容部６３ａ、第２レンズ３２を収容する第２レンズ収容部６３ｂ、第１レンズ３１を収容する第１レンズ収容部６３ｃを有する。第１収容部６３においては、被写体側から、第３レンズ収容部６３ａ、第２レンズ収容部６３ｂ、第１レンズ収容部６３ｃの順で配置されている。第１レンズ収容部６３ｃは、本実施形態の第１部分の一例である。第２レンズ収容部６３ｂは、本実施形態の第２部分の一例である。第３レンズ収容部６３ａは、本実施形態の第３部分の一例である。

第３レンズ収容部６３ａにおける鏡筒６０の内径が最も大きく、第１レンズ収容部６３ｃにおける鏡筒６０の内径が最も小さく、第２レンズ収容部６３ｂにおける鏡筒６０の内径は第１レンズ収容部６３ｃよりも大きく、かつ第３レンズ収容部６３ａよりも小さい長さである。

第１収容部６３と第２収容部６４の連通部分に鏡筒２における突出部１５に相当する部分が設けられていない。そのため、変形例に係る鏡筒６０においては、第１収容部６３と第２収容部６４の境界部分の位置を連通位置として定義すればよい。そして、第１収容部６３の第１レンズ収容部６３ｃのほうが第２収容部６４よりも直径が大きくなっている。よって、第１レンズ３１は第１収容部６３と第２収容部６４の境目の段差により、光軸方向に関して第２開口６２へ向かう方向への移動が規制される。また、スペーサ１６は第１レンズ３１と対向するように配置することができる。鏡筒６０では、鏡筒２０と異なり、第２収容部６４から第２開口６２までの第２収容部６４の直径が同じ長さになっている。また、鏡筒６０では、第２開口６２の縁の面取り加工は行われていない。

なお、鏡筒６０には鏡筒２における突出部１５に相当する部分が設けられていない。また、第１収容部６３の第１レンズ収容部６３ｃのほうが第２収容部６４よりも鏡筒６０の内径が大きくなっている。よって、レンズ鏡筒を組み立てるときに、第１開口６１から第１レンズ群３を構成するレンズ及び第２レンズ群４を構成するレンズを挿入することができる。

（２）上記実施形態では、位置調整機構として複数のスペーサ１６を設ける例を挙げて説明したが、位置調整機構としては複数のスペーサ１６と異なる機構を適用することができる。

例えば、位置調整機構として、焦点距離に応じて光軸方向での長さが異なるスペーサを用いることにより、第２レンズ群４の位置を調整してもよい。

また、例えば、第１レンズ群３を収容する鏡筒と第２レンズ群４を収容する鏡筒とを別個にし、各鏡筒の光軸方向での相対的な位置を変位させることにより、第２レンズ群４の位置を調整してもよい。

また、例えば、第２レンズ群４の収容位置が固定されており、かつ第２レンズ群４の収容位置が異なる鏡筒を用いることにより、第２レンズ群４の位置を調整してもよい。

また、例えば、鏡筒の外周面に形成した孔からピンを打ち込むことによって第２レンズ群４の移動を規制することにより、第２レンズ群４の位置を調整してもよい。

また、例えば、鏡筒の外周面にスリットを形成し、スリットから接着剤を塗布することで鏡筒とレンズを固定し、第２レンズ群４の移動を規制することにより、第２レンズ群４の位置を調整してもよい。

（３）上記実施形態では、反被写体側のレンズ群の位置を変位可能な例を挙げて説明したが、被写体側のレンズ群の位置を変位可能な構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、鏡筒２において突出部１５の第２収容部８側の開口１５ｄを連通位置とする例を挙げて説明した。上述の実施形態以外にも、鏡筒２に突出部１５を設けることなく、第１収容部７と第２収容部８とを連通させ、第１収容部７と第２収容部８との境目を連通位置としてもよい。

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、本開示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、修正例、置換例、付加例、削除例、均等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開示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、上述した各種の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。

本開示は、汎用性を向上させたレンズユニット及び鏡筒として有用である。

１レンズユニット
２鏡筒
３第１レンズ群
４第２レンズ群
５第１開口
６第２開口
７第１収容部
７ａ第３レンズ収容部（第３部分）
７ｂ第２レンズ収容部（第２部分）
７ｂ１第２後端側収容部
７ｂ２第２先端側収容部
７ｃ第１レンズ収容部（第１部分）
７ｃ１第１後端側収容部
７ｃ２第１先端側収容部
８第２収容部
１５突出部（規制部）
１５ｂ規制面
１５ｃ規制面（後端側の面）
１６スペーサ（スペース部材）
３１第１レンズ
３１ａ第１大径部
３１ｂ第１小径部
３１ｃ第１後端側周囲部
３１ｄ第１先端側周囲部
３１ｅ第１先端側中央部
３２第２レンズ
３２ａ第２大径部
３２ｂ第２小径部
３２ｃ第２後端側周囲部
３２ｄ第２後端側中央部
３３第３レンズ
４１第４レンズ
４２第５レンズ
４３第６レンズ
７０空隙

Claims

負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
絞りと、
鏡筒と、を備えたレンズユニットにおいて、
前記鏡筒は、
先端に前記第１レンズ群を挿入するための第１開口を有し、前記第１開口を介して挿入された前記第１レンズ群を収容する第１収容部と、
後端に前記第２レンズ群を挿入するための第２開口を有し、前記第２開口を介して挿入された前記第２レンズ群を収容し、かつ前記第１収容部と連通する第２収容部と、
前記第１収容部と前記第２収容部とが連通する連通位置において前記鏡筒の内周面から前記鏡筒の中心軸に向けて突出する円環状の突出部と、を備え、
前記第２収容部は、前記連通位置から光軸方向において離れた前記第２レンズ群の収容位置までの内径が、前記第２レンズ群の直径と実質的に同じ径であり、
前記突出部は、前記第１レンズ群の前記第２収容部への移動と、前記第２レンズ群の前記第１収容部への移動とを規制し、
前記第２レンズ群は、前記光軸方向において隣り合う複数枚のレンズを含み、
前記第２収容部の前記光軸方向の長さは、前記隣り合う複数枚のレンズの前記光軸方向の長さの合計より長く、
前記隣り合う複数枚のレンズは、前記第２収容部内で前記光軸方向に移動自在であり、
前記絞りは、前記光軸方向において前記突出部と前記第２レンズ群との間で前記第２レンズ群と対向し、
前記第１レンズ群は、前記光軸方向において前記第２収容部に最も近い第１レンズと、前記光軸方向において前記第１レンズよりも前記第２収容部から離れている第２レンズとを有し、
前記第１収容部は、前記円環状の突出部の内周部であって前記光軸方向において前記第２収容部に最も近い第１後端側収容部と、前記第１後端側収容部よりも拡径し、前記第１後端側収容部に連なる第１先端側収容部と、前記第１先端側収容部に連なる第２後端側収容部と、前記第２後端側収容部よりも拡径し、前記第２後端側収容部に連なる第２先端側収容部と、を有し、
前記第１レンズは、
光軸上に配された前記第１レンズの先端曲面である第１先端側中央部と、前記第１先端側中央部の周縁に連なる端面である第１先端側周囲部と、前記第１先端側収容部に収容される円柱状の第１大径部と、前記第１大径部の後端面において前記突出部に押し当てられる端面部分である第１後端側周囲部と、前記第１大径部の後端面から突出する円柱状の部分であって前記第１後端側収容部に収容される第１小径部と、を有する単レンズであり、
前記第２レンズは、
前記光軸上に配された前記第２レンズの後端曲面である第２後端側中央部と、前記第２後端側中央部の周縁に連なる端面である第２後端側周囲部と、前記第２後端側収容部に収容される部分である第２小径部と、を有する単レンズであり、
前記第１後端側周囲部は、前記突出部と当接し、
前記第２後端側周囲部は、前記第２後端側収容部において前記第１先端側周囲部と当接し、
前記第２後端側中央部は、前記第１先端側中央部との間に空隙を存して配置されている、
レンズユニット。
前記レンズユニットは、
前記光軸方向における前記第１レンズ群に対する前記第２レンズ群の位置が、第１位置である場合に第１画角であり、前記第１位置よりも前記第１レンズ群から離れた第２位置である場合に前記第１画角よりも大きい第２画角である、
請求項１に記載のレンズユニット。
前記レンズユニットは、
前記光軸方向における前記第１レンズ群に対する前記第２レンズ群の位置が、第１位置である場合に第１焦点距離であり、前記第１位置よりも前記第１レンズ群から離れた第２位置である場合に前記第１焦点距離よりも短い第２焦点距離である、
請求項１に記載のレンズユニット。
前記光軸方向において前記第１レンズ群に対する前記第２レンズ群の位置を調節するスペーサ部材を備える、
請求項１に記載のレンズユニット。
前記第２収容部において、先端から後端に向かって前記突出部、前記スペーサ部材、前記絞り、前記第２レンズ群の順に配置されている、
請求項４に記載のレンズユニット。
前記スペーサ部材は、前記突出部の後端側の面である規制面に押し当てられる、
請求項５に記載のレンズユニット。
前記スペーサ部材は、第１円環部材と、前記光軸方向に沿って前記第１円環部材と並べて配置されている第２円環部材と、を含み、
前記第１円環部材は、前記第２円環部材と同じ厚みである、
請求項４に記載のレンズユニット。
前記第１レンズ群は、前記第１開口の直径と実質的に同じ直径を有するレンズを含む複数枚のレンズであり、
前記第２レンズ群を構成する前記隣り合う複数枚のレンズは、前記第１開口の直径よりも小さい直径を有する、
請求項１に記載のレンズユニット。
前記第１レンズ群は、前記光軸方向において前記第２レンズよりも前記第２収容部から離れ、かつ前記第２レンズよりも大きい直径である第３レンズを有し、
前記第１収容部は、前記第３レンズを収容する第３部分を有し、
前記第２レンズは、前記光軸方向における前記第２収容部側への前記第３レンズの移動を規制する、
請求項８に記載のレンズユニット。
前記第１レンズ群又は前記第２レンズ群の少なくとも一方は、ガラスレンズを含む、
請求項８または請求項９に記載のレンズユニット。
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
絞りと、
鏡筒と、を備えたレンズユニットにおいて、
前記鏡筒は、
先端に前記第１レンズ群を挿入するための第１開口を有し、前記第１開口を介して挿入された前記第１レンズ群を収容する第１収容部と、
後端に前記第２レンズ群を挿入するための第２開口を有し、前記第２開口を介して挿入された前記第２レンズ群を収容し、かつ前記第１収容部と連通する第２収容部と、
前記第１収容部と前記第２収容部とが連通する連通位置において前記鏡筒の内周面から前記鏡筒の中心軸に向けて突出する円環状の突出部と、を備え、
前記第２収容部は、前記連通位置から光軸方向において離れた前記第２レンズ群の収容位置までの内径が、前記第２レンズ群の直径と実質的に同じ径であり、
前記突出部は、前記第１レンズ群の前記第２収容部への移動と、前記第２レンズ群の前記第１収容部への移動とを規制し、
前記第２レンズ群は、前記光軸方向において隣り合う複数枚のレンズを含み、
前記第２収容部の前記光軸方向の長さは、前記隣り合う複数枚のレンズの前記光軸方向の長さの合計より長く、
前記隣り合う複数枚のレンズは、前記第２収容部内で前記光軸方向に移動自在であり、
前記絞りは、前記光軸方向において前記突出部と前記第２レンズ群との間で前記第２レンズ群と対向し、
前記第１レンズ群は、前記光軸方向において前記第２収容部の最も近くに配置されている第１レンズと、前記光軸方向において前記第１レンズよりも前記第２収容部から離れて配置されている第２レンズと、を有し、
前記第１収容部は、前記円環状の突出部の内周部であって前記光軸方向において前記第２収容部に最も近い第１後端側収容部と、前記第１後端側収容部よりも拡径し、前記第１後端側収容部に連なる第１先端側収容部と、前記第１先端側収容部に連なる第２後端側収容部と、前記第２後端側収容部よりも拡径し、前記第２後端側収容部に連なる第２先端側収容部と、を有し、
前記第１レンズは、
光軸上に配された前記第１レンズの先端曲面である第１先端側中央部と、前記第１先端側中央部の周縁に連なる端面である第１先端側周囲部と、前記第１先端側収容部に収容される円柱状の第１大径部と、前記第１大径部の後端面において前記突出部に押し当てられる端面部分である第１後端側周囲部と、を有する単レンズであり、
前記第２レンズは、
前記第２先端側収容部に収容される円柱状の第２大径部と、前記第２大径部の後端面から突出する円柱状の部分であって、前記第２後端側収容部に収容される第２小径部と、前記光軸上に配された前記第２レンズの後端曲面である第２後端側中央部と、前記第２後端側中央部の周縁に連なる端面である第２後端側周囲部と、を有する単レンズであり、
前記第１後端側周囲部は、前記突出部と当接し、
前記第２後端側周囲部は、前記第２後端側収容部において前記第１先端側周囲部と当接し、
前記第２後端側中央部は、前記第１先端側中央部との間に空隙を存して配置されている、
レンズユニット。