JP2010078920A - レンズ保持体 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ形状の自由度を制限せずに低コストであるプラスチックレンズを用い、温度などの環境変化により伸縮が発生しても、光軸ズレ、部品同士の干渉による変形、変形による光学性能の劣化、レンズ間隔の変化による光学性能の劣化、などを最小限に留めてレンズを固定できる、レンズ保持体を提供することが課題である。
【解決手段】弾性部材で形成されて鏡筒に係合し、被写体側レンズ周縁部を押圧して固定する円環状の第１のレンズ押さえ部材と、光軸周り等角度間隔位置の３箇所以上に前記被写体側レンズ外周に接触しながら延在し、結像面側に位置するレンズの外周角部を光軸方向に押圧して固定する、係爪部を有する第２のレンズ押さえ部材とでレンズ保持体を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のレンズを有したレンズユニットにおける、鏡筒へレンズを固定するためのレンズ保持体に関し、特に、線膨張係数の大きなプラスチックレンズを含む複数のレンズを用いながら、監視用カメラや車載用カメラなどのように、高温に晒される可能性があって結像性能の維持が難しい環境下で用いられるレンズユニットにおいても、性能劣化を少なくレンズを固定できるレンズ保持体に関するものである。

図６は、一般的なレンズユニットにおける（Ａ）がレンズ鏡筒９４を被写体側から見た図、（Ｂ）がレンズ鏡筒９４にレンズ９０、９２を収容して固定した状態の断面図である。この図６に示したレンズユニットは、鏡筒９４に設けられたレンズ位置決め部９６、９８にレンズ９０、９２を当接させると共に、レンズ間隔環１００によってレンズ９０、９２の間隔を規定し、鏡筒９４における被写体側に切られたネジ部にレンズ押え環１０２のネジ部を螺合させ、レンズ９０を押さえて固定させたものである。

このようにしてプラスチックレンズなど、線膨張係数の大きなレンズを含む複数のレンズ９０、９２を筒状の鏡筒９４に保持させ、結像特性を得ながら軽量、安価に構成したレンズユニットは、監視カメラ、車載用カメラなどに広く用いられている。こういったレンズユニットは、例えば屋外に放置されたり車内に設置されることで太陽熱により高温となり、光軸方向への熱膨張によりレンズ位置が変化して焦点が変化したり、鏡筒とレンズの膨張率の違いによってレンズの径方向への膨張の逃げ場がなくなり、レンズに歪みを生じさせたりコートクラックなどの発生を招き、光学性能を維持することが困難といった問題がある。

すなわち図６に示した構成では、高温になると径方向の膨張では鏡筒９４が、光軸方向の膨張では間隔環１００とレンズ９０、および押え環１０２がレンズ９２の膨張の際に干渉（妨げ）する。光軸方向においては、鏡筒９４の膨張を利用することでこの干渉を緩和することが可能であるが、形状や材質の自由度が失われることが考えられる。また、収縮時（低温時）においては径方向、光軸方向共に隙間が生じる方向に作用するため、レンズ９２の軸芯ズレや傾きが生じる場合がある。

しかしながらこのようなレンズユニットにおいて、温度による影響を避けるためにガラスレンズや線膨張係数の小さい材料を用いれば、コストに影響する。公差を緩める方法もあるが、結果として逆に部品精度を必要として高価になってしまったり、性能をある程度犠牲にせねばならなくなる等の問題が生じることもある。また昨今では、レンズ枚数を削減する目的や小型化等のために非球面を用いることが増えているが、非球面は球面に比べ面精度を要求することが多い上、変形によって与える影響も大きくなる。

こういった問題に対しては、レンズ縁部に光軸方向に突出した段部を設け、その段部内径側に外径部が嵌合する枠胴付嵌合部が設けられた鏡筒を差し込み、さらにレンズ外周を弾性部材で鏡筒側に押しつけることで、線膨張係数の差による変形を防いでいるレンズユニットがある。また、レンズの外縁部と係合し、レンズの硬さより僅かに柔らかい材料で形成した断面が略Ｌ字状の弾性部材を設け、この断面略Ｌ字状の弾性部材によりレンズの変形を吸収するようにレンズ面を押圧し、レンズの膨張、収縮に対応できるようにしたレンズユニットもある。

また特許文献１には、外周部が光軸に対して傾いたテーパ面となっているプラスチックレンズと、該プラスチックレンズのテーパ面と当接するようにテーパ面が形成されたテーパワッシャと、該テーパワッシャと前記プラスチックレンズのテーパ面同士が当接する方向にテーパワッシャを付勢する弾性体と、前記プラスチックレンズに当接してプラスチックレンズの光軸方向への移動を禁止するレンズ位置決め部材と、前記テーパワッシャの外周部と嵌合するレンズ保持枠とからなって、熱膨張による影響を軽減したプラスチックレンズの保持装置が示されている。

さらに特許文献２には、プラスチックレンズの周囲に光軸に直角な平行平面で挾まれたフランジ部を設けると共に、そのフランジ部における光軸周りの３カ所以上の等分位置に外側が外周に達する両側面平行の凹部を設け、一方、レンズを鏡筒に固定する押しリング側には前記凹部に嵌合する舌状ばね部を設けたプラスチックレンズ保持機構が示されている。このプラスチックレンズ保持機構により、鏡筒内径よりレンズ外径を小さくしたプラスチックレンズを押さえることにより、熱膨張による影響を抑え、更に、凹部を押圧する舌状ばね部でレンズの径方向ガタを吸収できるようにしている。

実開平１−６７６１４号公報 特開平５−１８８２５３号公報

しかしながら、レンズ縁部に光軸方向に突出した段部を設けて段部内径側に鏡筒外径部を嵌合させる方法は、レンズ、鏡筒両者を複雑な形状に形成する必要があってコストが上昇すると共に、熱膨張によるレンズ間隔の変化には対応できない。また、断面略Ｌ字状の弾性部材によりレンズの変形を吸収するようにレンズ面を押圧する方法は、レンズの硬さより僅かに柔らかい材料で形成した断面が略Ｌ字状の弾性部材を必要とし、これもコストが上昇すると共に熱膨張によるレンズ間隔の変化には対応できない。

さらに特許文献１、特許文献２に示されたプラスチックレンズの保持装置や保持機構でも、それぞれ熱による径方向の膨張に対しては対応できるが、レンズ間隔の変化に対しては対応できず、また特許文献１の保持装置では複雑な形状のテーパワッシャを、特許文献２の保持機構では、プラスチックレンズ側にフランジ部と凹部とを、また、押しリング側に小さな舌状ばね部を設ける必要があり、コストの上昇は避けられない。

そのため本発明においては、レンズ形状の自由度を制限せずに低コストであるプラスチックレンズを用い、温度などの環境変化により伸縮が発生しても、光軸ズレ、部品同士の干渉による変形、変形による光学性能の劣化、レンズ間隔の変化による光学性能の劣化、などを最小限に留めてレンズを固定できる、レンズ保持体を提供することが課題である。

上記課題を解決するため本発明になるレンズ保持体は、
鏡筒へ複数のレンズを押圧して保持するレンズ保持体であって、
前記レンズ保持体は、弾性部材で形成されて前記鏡筒に係合し、第１のレンズ周縁部を押圧して固定する円環状の第１のレンズ押さえ部材と、
前記第１のレンズ外周に接触しながら延在し、第２のレンズ外周角部を光軸方向および径方向に押圧して固定する、係爪部を有する第２のレンズ押さえ部材とからなることを特徴とする。

このようにレンズ保持体を構成することで、第２のレンズが径方向膨張しても、第２のレンズ押さえ部材の係爪部が例えば３方向から均等に結像面側レンズを押さえるようにすることで、光軸ズレを生じないようにすることができる。また第１のレンズも、例えば第２のレンズ押さえ部材における第１のレンズ外周部との接触部を第２のレンズ側角部とし、さらに、第２のレンズ押さえ部材が第１のレンズの径方向膨張で光軸から遠ざかる方向に押されても、第２のレンズ外周角部の光軸方向と径方向への押圧力が、極端に小さくならないようレンズ係止片１８の湾曲度を選択することで、第１のレンズが径方向膨張しても、第２のレンズと同様少なくとも３方向から均等に被写体側レンズを押さえることで、光軸ズレを防ぐことができる。なお、ここでいう湾曲度とは、レンズ係止片１８の湾曲の度合いを示すものである。

また、レンズは第２のレンズ押さえ部材でその周辺を押圧されているだけで、温度などの環境変化により伸縮が発生しても、鏡筒や他のレンズ、レンズ間隔環などの部品同士の干渉による変形が生じない。従って、レンズ形状の自由度を制限せずに線膨張係数の大きなプラスチックレンズを用いて環境変化により伸縮が発生する場合も、光軸ズレ、レンズと鏡筒の干渉によるレンズの変形、変形による光学性能の劣化、レンズ間隔の変化による光学性能の劣化、などを最小限に留めてレンズを固定することができる、レンズ保持体を提供することができる。

そして、前記レンズ保持体は板バネ形状弾性部材で形成され、前記第１のレンズ押さえ部材と前記第２のレンズ押さえ部材とが一体成形されていることで、製造工程上の組み立て性も改善されたレンズ保持体とすることができる。

また、前記第２のレンズ押さえ部材の係爪部におけるレンズ当接部位を、Ｖ字状、または湾曲形状としたことで、レンズが伸縮しても、常に光軸方向、かつ径方向に押圧して光軸ズレを防ぎ、さらに、部品同士の干渉による変形を防止することができる。

さらに、前記係爪部は、前記第２のレンズを第１のレンズ側から押圧して固定することで、第２のレンズと他のレンズとの間隔変化等による性能劣化が問題とならない許容範囲内の場合に有効な、レンズ保持体とすることができる。

そして、前記係爪部は、前記第２のレンズを第１のレンズ側に押圧して一体保持することで、結像面側レンズと他のレンズとの間隔が常に一定となり、レンズ間の間隔変化等による性能劣化が大きくて問題となる場合に用いて有効な、レンズ保持体とすることができる。

また、前記複数枚のレンズ間に間隔環を設けることで、被写体側レンズと第２のレンズ押さえ部材が固定するレンズとの間隔を任意とする場合も、間隔環により所望の間隔とすることができる。

さらに、前記第１のレンズ押さえ部材に、鏡筒に設けた凸部と係合して前記第１のレンズ押さえ部材を鏡筒に固定する係合部を設けたことで、レンズ保持体を簡単に鏡筒に固定することができる。

そして、前記係爪部は、光軸回り略等角度間隔位置に３箇所以上設けることで、第１のレンズと第２のレンズは、光軸周りに均等に保持されることになり、レンズが径方向膨張しても光軸ズレを生じさせることがない。

また、前記レンズ保持体は、車載用、若しくは監視用レンズユニットに用いられることで、前記したように車載用や監視用のレンズユニットは、高温に晒される場合があるが、そういった場合もレンズの性能劣化を起こさないようにすることができるレンズ保持体とすることができる。

以上記載のごとく本発明になるレンズ保持体は、レンズ形状の自由度を制限せずに線膨張係数の大きなプラスチックレンズを用い、温度などの環境変化により伸縮が発生する場合も、光軸ズレ、鏡筒や他のレンズ、レンズ間隔環などの部品同士の干渉によるレンズの変形、変形による光学性能の劣化、レンズ間隔の変化による光学性能の劣化、などを最小限に留めてレンズを固定することができ、温度などの環境変化の大きな場所で用いるレンズユニットに用いて好適なレンズ保持体を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の形状等は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。まず図１は、本発明になるレンズ保持体の実施例１における、（Ａ）が複数のレンズを鏡筒に固定するレンズ保持体の斜視図、（Ｂ）が（Ａ）に示したレンズ保持体を用いてレンズを鏡筒に固定した状態を被写体側から見た図、（Ｃ）が（Ａ）に示したレンズ保持体における（Ｂ）のａ−ａ方向から見た断面図、（Ｄ）が（Ａ）に示したレンズ保持体を用いてレンズを鏡筒に固定した状態の斜視図、（Ｅ）が（Ｄ）に示したレンズを鏡筒に固定した状態で（Ｂ）のａ−ａ方向から見た断面図である。

本発明になる実施例１のレンズ保持体１０は、図１（Ａ）に斜視図を示した形状をなし、（Ｄ）の斜視図に示したように、鏡筒２２に設けられた突起２４に鏡筒係合部材１４の係合孔１６を係合させて係止され、（Ｅ）の断面図に示したように、被写体側レンズ３０（第１のレンズ）を円環状のレンズ押さえ部材１２（第１のレンズ押さえ部材）で、結像面側レンズ３２（第２のレンズ）を係爪部２０を有するレンズ係止片１８（第２のレンズ押さえ部材）で押さえ、鏡筒２２に固定するものである。

このレンズ保持体１０は、例えば麟青銅などの板バネ形状弾性体で形成されて、図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示したように、被写体側レンズ３０の光学面に相当する部位を開口として円環状とし、被写体側レンズ３０の周囲を結像面側に押圧するレンズ押さえ部材１２を有している。そして、その円環状としたレンズ押さえ部材１２には、例えば図１（Ｂ）に示したように３箇所の光軸周り等角度間隔位置に、このレンズ保持体１０を鏡筒２２に固定するために、鏡筒２２の外周を押圧するように形成された鏡筒係合部材１４が設けられている。鏡筒係合部材１４には、鏡筒に設けられた突起２４と係合する係合孔１６が設けられている。

また、円環状としたレンズ押さえ部材１２における各鏡筒係合部材１４の間には、この鏡筒係合部材１４と同様光軸周り等角度間隔位置の例えば３箇所に、所定幅で図１（Ｅ）に示したように、鏡筒２２の内部に被写体側レンズ３０の外周側から結像面側レンズ３２方向に延在し、結像面側レンズ３２における外周角部に設けられたレンズ側傾斜部３４を、係爪部２０で光軸方向に対して斜めに押圧して固定するレンズ係止片１８が設けられている。これによりレンズが伸縮した場合でも、常に光軸方向と径方向から押圧されるため光軸ズレを防ぎ、また、部品同士の干渉による変形を防止することができる。なお、ここでいう外周角部とは、結像面側レンズ３２において係爪部２０と当接する箇所を指す。

この係爪部２０は、図では「く」の字状（すなわち「Ｖ」字状）の場合を示したが、結像面側レンズ３２の角部を光軸方向に対して斜めに押圧して固定できれば湾曲形状などでも良い。また、レンズ保持体１０の材料としては前記した麟青銅だけでなく、板バネ形状弾性体であれば例えばステンレスやプラスチックなどで構成してもよく、鏡筒係合部材１４、レンズ係止片１８の数も３つだけに限られないことは自明である。さらにこの図１では、結像面側レンズ３２における外周角部にレンズ側傾斜部３４を設けた例を示したが、傾斜部を設けなくても特に問題は生じない。また、図では、第１のレンズを被写体側レンズ３０、第２のレンズを結像面側レンズ３２とした例を示したが、第１のレンズを結像面側レンズ３２、第２のレンズを被写体側レンズ３０と構成しても良い。この場合、レンズ保持体１０におけるレンズ係止片１８を、結像面側レンズ３２周囲から被写体側レンズ３２を押さえるように差し込むことになるが、鏡筒係合部材１４は結像面側レンズ３２の位置により、鏡筒２２の内面で固定できるようにしたり、鏡筒２２の結像面側端面で固定できるようにすればよい。

また、この図１においては、レンズ押さえ部材１２、鏡筒係合部材１４、レンズ係止片１８を一体とした場合を示したが、例えば鏡筒係合部材１４を廃し、レンズ押さえ部材１２とレンズ係止片１８を一体として鏡筒２２の被写体側縁部にネジ止めやカシメで取り付けたり、レンズ押さえ部材１２、レンズ係止片１８それぞれを別部材とし、一緒に鏡筒２２の被写体側縁部にネジ止めやカシメで取り付けたりしても良い。また、レンズ係止片１８をレンズ押さえ部材１２とは別の円環状部材と一体とすると共に、レンズ押さえ部材１２と鏡筒係合部材１４とを一体として、結像面側レンズ３２を組み込んだ後に係止片１８側を組み込み、その後被写体側レンズ３０を組み込んだ後でレンズ押さえ部材１２を組み込んで係止片１８側を押さえるようにしても良い。さらに、結像面側レンズ３２、被写体側レンズ３０を組み込んだ後に係止片１８側を組み込み、その後にレンズ押さえ部材１２を組み込んで係止片１８側を押さえるようにしても良い。

一方鏡筒２２は、安価に構成する場合はプラスチックで、温度や湿度、さらに雨風などの環境に配慮する場合は例えばアルミなどの金属で形成する。そして、図１（Ｄ）に示したように、外周に鏡筒係合部材１４の係合孔１６に係合してレンズ保持体１０を固定するための突起２４が設けられている。また、内周には被写体側レンズ３０、結像面側レンズ３２を固定、位置決めするためのレンズ固定部２６、２８が設けられ、さらに鏡筒２２の内周側における、被写体側レンズ３０外周のレンズ係止片１８が延在する部位には、このレンズ係止片１８の幅と厚さを収容可能な図示していない凹部が設けられている。

なお、図１（Ｅ）では被写体側レンズ３０、結像面側レンズ３２は下端が鏡筒２２の内壁に接して描かれているが、これら被写体側レンズ３０、結像面側レンズ３２は、被写体側の光軸周り等角度間隔の３箇所以上から結像面側レンズ３２側に延在するレンズ係止片１８を、被写体側レンズ３０の外周と接触しながら延在させることでこの被写体側レンズ３０を保持させることができる。また、結像面側レンズ３２はレンズ係止片１８の係爪部２０が押圧して保持しているから、前記した、鏡筒２２と被写体側レンズ３０、結像面側レンズ３２の線膨張係数の差に起因する、径方向膨張による鏡筒２２との干渉が生じる場合、鏡筒２２の内径を、被写体側レンズ３０、結像面側レンズ３２の外径より大きく構成して干渉しないようにすることが可能となる。

それを説明するための図が図２である。この図２は、本発明になるレンズ保持体１０の実施例１により保持されたレンズの、（Ａ）が常温時の正常な状態の断面図、（Ｂ）が高温によりレンズが膨張した状態における断面図である。すなわち図２（Ａ）の常温時の正常な状態の断面図では、結像面側レンズ３２は膨張していないので、レンズ係止片１８における係爪部２０のＶ字状部が、結像面側レンズ３２のレンズ側傾斜部３４の被写体側でこのレンズを押さえている。

それに対して図２（Ｂ）の高温により結像面側レンズ３２が膨張した状態の図では、結像面側レンズ３２の径方向膨張でレンズ係止片１８における係爪部２０が押し上げられ、Ｖ字状部が結像面側レンズ３２のレンズ側傾斜部３４の結像面側に移動している。すなわち、結像面側レンズ３２の径方向膨張があってもレンズ係止片１８の係爪部２０が、少なくとも３方向から均等に結像面側レンズ３２を押さえているから、光軸ズレを防ぐことができるわけである。

また被写体側レンズ３０も、例えばレンズ係止片１８における被写体側レンズ３０との外周部との接触部を結像面側角部とし、さらに、レンズ係止片１８が被写体側レンズ３０の径方向膨張で光軸から遠ざかる方向に押されても、結像面側レンズ３２の外周角部を光軸方向へ斜めに押圧する力が、極端に小さくならないようレンズ係止片１８の湾曲度を選択することで、被写体側レンズ３０の径方向膨張があっても結像面側レンズ３２と同様、少なくとも３方向から均等に被写体側レンズ３０を押さえることになるから光軸ズレを防ぐことができる。

そのため、高温環境や低温環境においても、光軸ズレ、部品同士の干渉によるレンズの変形、変形による光学性能の劣化、レンズ間隔の変化による光学性能の劣化、などを最小限に留めてレンズを固定することができ、温度などの環境変化の大きな場所、例えば太陽熱で高温になる可能性がある車載用、若しくは監視用のレンズユニット、また、稼動することで高温となる機械の稼働状況を撮影するためのＦＡ用レンズユニット、などに用いて好適なレンズ保持体を提供することができる。

以上が本発明になるレンズ保持体の実施例１であるが、この実施例１では、被写体側レンズ３０、結像面側レンズ３２はレンズ押さえ部材１２、レンズ係止片１８によって共に結像面側に押圧されて固定されている。そのため、鏡筒２２が温度によって光軸方向に伸び縮みした場合、被写体側レンズ３０と結像面側レンズ３２の間隔は変化する可能性がある。従ってこの実施例１は、レンズ設計上、被写体側レンズ３０と結像面側レンズ３２の間隔が問題とならない場合については有効であるが、このレンズ間隔を一定とすることが設計上重要になる場合がある。その場合について考慮したのが図３、図４に示した本発明の実施例２のレンズ保持体５０である。

図３は、本発明になるレンズ保持体の実施例２における、（Ａ）はレンズを鏡筒６２に固定するレンズ保持体５０の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）に示したレンズ保持体５０にレンズ７０、７２を保持した状態の斜視図、（Ｃ）はレンズ７０、７２を鏡筒６２に固定した状態の断面図である。また図４は、本発明になるレンズ保持体５０の実施例２における、レンズ保持体５０、レンズ７０、７２を鏡筒５２へ組み込む状態を説明する分解斜視図である。

本発明になる実施例２のレンズ保持体５０は、実施例１と同様図３（Ａ）に斜視図を示した形状をなしている。そしてレンズ保持体５０は、図４の斜視図に示したように、鏡筒６２に設けられた突起６４に鏡筒係合部材５４の係合孔５６を係合させて係止されて、図３（Ｃ）の断面図に示したように、被写体側レンズ７０（第１のレンズ）を円環状のレンズ押さえ部材５２（第１のレンズ押さえ部材）で、結像面側レンズ７２（第２のレンズ）を係爪部６０を有するレンズ係止片５８（第２のレンズ押さえ部材）で結像面側から押さえ、被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２を図３（Ｂ）に示したように、一体保持しながら鏡筒６２に固定するものである。

レンズ保持体５０は、例えば実施例１の場合と同様麟青銅、ステンレス、プラスチックなどの板バネ形状弾性体で形成されて、図３（Ａ）、（Ｂ）に示したように、被写体側レンズ７０の光学面に相当する部位を開口として円環状とした、被写体側レンズ７０の周囲を結像面側に押圧するレンズ押さえ部材５２を有している点は実施例１と同様である。また、その円環状としたレンズ押さえ部材５２には、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）に示したように光軸周り等角度間隔位置の３箇所に、このレンズ保持体５０を鏡筒６２に固定するため、鏡筒６２の外周を押圧するよう形成された鏡筒係合部材５４が設けられている。鏡筒係合部材５４には、鏡筒６２に設けられた突起６４と係合する係合孔５６が設けられている。

また、円環状としたレンズ押さえ部材５２における各鏡筒係合部材５４の間には、この鏡筒係合部材５４と同様光軸周り等角度間隔位置の例えば３箇所に、図３（Ａ）、（Ｂ）に示したように、鏡筒６２の内部に被写体側レンズ７０の外周側から結像面側レンズ７２方向に延在し、結像面側レンズ７２における外周角部に設けられたレンズ側傾斜部７４を、係爪部６０で結像面側から被写体側に斜めに光軸方向と径方向共に押圧するレンズ係止片５８が設けられている。

この係爪部６０は、図では「く」の字状（すなわち「Ｖ」字状）の場合を示したが、結像面側レンズ７２の角部を光軸方向に対して斜めに押圧して固定できれば湾曲形状などでも良い。また、鏡筒係合部材５４、レンズ係止片５８の数も３つだけに限られないことは自明であり、さらにこの図３では、結像面側レンズ７２における外周角部にレンズ側傾斜部７４を設けた例を示したが、傾斜部を設けなくても特に問題は生じない。また、図では、第１のレンズを被写体側レンズ７０、第２のレンズを結像面側レンズ７２として例を示したが、第１のレンズを結像面側レンズ７２、第２のレンズを被写体側レンズ７０として構成しても良い。

また、この図３においては、レンズ押さえ部材５２、鏡筒係合部材５４、レンズ係止片５８を一体とした場合を示したが、実施例１の場合に説明したように、例えば鏡筒係合部材５４を廃し、レンズ押さえ部材５２とレンズ係止片５８を一体として鏡筒６２の被写体側縁部にネジ止めやカシメで取り付けたり、レンズ押さえ部材５２、レンズ係止片５８それぞれを別部材とし、一緒に鏡筒６２の被写体側縁部にネジ止めやカシメで取り付けたりしても良い。また、レンズ係止片５８をレンズ押さえ部材５２とは別の円環状部材と一体とすると共に、レンズ押さえ部材５２と鏡筒係合部材５４とを一体として、結像面側レンズ７２を組み込んだ後に係止片５８側を組み込み、その後被写体側レンズ７０を組み込んだ後でレンズ押さえ部材５２を組み込み、係止片５８側を押さえるようにしても良い。さらに、結像面側レンズ７２、被写体側レンズ７０を組み込んだ後に係止片５８を組み込み、その後にレンズ押さえ部材５２を組み込んで係止片５８側を押さえるようにしても良い。

一方鏡筒６２は、安価に構成する場合はプラスチックで、温度や湿度、さらに雨風などの環境に配慮する場合は例えばアルミなどの金属で形成する。そして、図４に示したように、外周に鏡筒係合部材５４の係合孔５６に係合してレンズ保持体５０を固定するための突起６４が設けられている。また、内部には結像面側レンズ７２を固定、位置決めするためのレンズ固定部６６（図３（Ｃ）参照）が設けられ、さらに鏡筒６２の内周側における、被写体側レンズ７０外周のレンズ係止片５８が延在する部位には、このレンズ係止片５８の幅と厚さで収容可能な凹部７８が設けられている。

なお、図３（Ｃ）では被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２は下端が鏡筒６２の内壁に接して描かれているが、これら被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２は、前記実施例１の場合と同様、被写体側の光軸周り等角度間隔の３箇所以上から結像面側レンズ７２側に延在するレンズ係止片５８を、被写体側レンズ７０の外周と接触しながら延在させることでこの被写体側レンズ７０を保持させることができる。また、結像面側レンズ７２はレンズ係止片５８の係爪部６０が押圧して保持しているから、前記した、鏡筒６２と被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２の線膨張係数の差に起因する、径方向膨張による鏡筒６２との干渉が生じる場合、鏡筒６２の内径を、被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２の外径より大きく構成して干渉しないようにすることが可能となる。

すなわち、実施例１で説明したように、例えばレンズ係止片５８における被写体側レンズ７０との外周部との接触部を結像面側角部とし、さらに、レンズ係止片５８が被写体側レンズ７０の径方向膨張で光軸から遠ざかる方向に押されても、結像面側レンズ７２の外周角部を光軸方向へ斜めに押圧する力が、極端に小さくならないようレンズ係止片５８の湾曲度を選択することで、被写体側レンズ７０の径方向膨張があっても結像面側レンズ７２と同様、少なくとも３方向から均等に被写体側レンズ７０を押さえることができ、それによって光軸ズレを防ぐことができる。

そのため前記した、鏡筒６２と被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２の線膨張係数の差に起因する、径方向膨張による鏡筒６２との干渉が生じる場合、鏡筒６２の内径を、被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２の外径より大きく構成することが可能となり、それによって高温環境や低温環境においても、光軸ズレ、部品同士の干渉によるレンズの変形、変形による光学性能の劣化、レンズ間隔の変化による光学性能の劣化、などを最小限に留めてレンズを固定することができ、例えば太陽熱で高温になる可能性がある車載用、若しくは監視用のレンズユニット、また、稼動することで高温となる機械の稼働状況を撮影するためのＦＡ用レンズユニット、などに用いて好適なレンズ保持体を提供することができる。

図５は、本発明になるレンズ保持体の実施例２におけるレンズ構成の他の例であり、（Ａ）は被写体側レンズ７０と結像面側レンズ７２の間に間隔環を設けた場合、（Ｂ）は被写体側レンズ７０と結像面側レンズ８２をそれぞれに設けた平面部で当てつけ、鏡筒に固定した場合のそれぞれ断面図である。

これらの構成の場合も図３、図４で説明したのと同様、被写体側レンズ（第１のレンズ）７０を円環状のレンズ押さえ部材５２（第１のレンズ押さえ部材）で、結像面側レンズ（第２のレンズ）７２、８２を係爪部６０を有するレンズ係止片５８（第２のレンズ押さえ部材）で結像面側から押さえ、被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２、８２を図３（Ｂ）に示したように、一体保持しながら鏡筒６２に固定するものである。

そして、図５（Ａ）の場合は被写体側レンズ７０、結像面側レンズ７２の間隔を保持するため、両レンズの間に間隔環８０が挿入され、また図５（Ｂ）の場合は、結像面側レンズ８２も凹レンズとなって、それぞれに設けた平面部８４、８６で接するようにして保持されている。それ以外の構成は図３、図４で説明した実施例２の場合と同様なので説明を省略する。

また、実施例２において、結像面側レンズ７２、８２を押圧する係爪部６０をＶ字または湾曲形状とすることにより、レンズをレンズ保持体５０に組み込む際に係爪部６０を開くための専用の装置や工具を必要とせず、レンズを係爪部に押し当てるのみで組み込みことが可能となる。これにより、レンズを傷つけることなく、レンズ保持体に容易に組み込むことができる。

このように本発明によれば、結像面側に位置するレンズ３２、７２、８２の径方向膨張があっても、第２のレンズ押さえ部材としてのレンズ係止片１８、５８の係爪部２０、６０が、少なくとも３方向から均等にレンズを押さえているから光軸ズレを防ぐことができる。また被写体側レンズ３０、７０も、第２のレンズ押さえ部材としてのレンズ係止片１８、５８により径方向膨張があっても結像面側レンズと同様、少なくとも３方向から均等に被写体側レンズを押さえることができる。そのため、レンズ形状の自由度を制限せずに線膨張係数の大きなプラスチックレンズを用いても、温度などの環境変化により伸縮が発生する場合も光軸ズレ、部品同士の干渉によるレンズの変形、変形による光学性能の劣化、レンズ間隔の変化による光学性能の劣化、などを最小限に留めてレンズを固定することができ、温度などの環境変化の大きな場所で用いるレンズユニットに用いて好適なレンズ保持体を提供することができる。

本発明によれば、安価なプラスチックレンズや鏡筒を用い、温度などの環境変化により伸縮が発生する場合も光学性能の劣化を最小限に抑えられ、車載用、若しくは監視用のレンズユニットに用いて好適なレンズ保持体を提供することができる。

本発明になるレンズ保持体の実施例１における、（Ａ）が複数のレンズを鏡筒に固定するレンズ保持体の斜視図、（Ｂ）が（Ａ）に示したレンズ保持体を用いてレンズを鏡筒に固定した状態を被写体側から見た図、（Ｃ）が（Ａ）に示したレンズ保持体における（Ｂ）のａ−ａ方向から見た断面図、（Ｄ）が（Ａ）に示したレンズ保持体を用いてレンズを鏡筒に固定した状態の斜視図、（Ｅ）が（Ｄ）に示したレンズを鏡筒に固定した状態で（Ｂ）のａ−ａ方向から見た断面図である。 本発明になるレンズ保持体の実施例１により保持されたレンズの、（Ａ）が常温時の正常な状態の断面図、（Ｂ）が高温によりレンズが膨張した状態における断面図である。 本発明になるレンズ保持体の実施例２における、（Ａ）はレンズを鏡筒６２に固定するレンズ保持体５０の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）に示したレンズ保持体５０にレンズ７０、７２を保持した状態の斜視図、（Ｃ）はレンズ７０、７２を鏡筒６２に固定した状態の断面図である。 本発明になるレンズ保持体５０の実施例２における、レンズ保持体５０、レンズ７０、７２を鏡筒６２へ組み込む状態を説明する分解斜視図である。 本発明になるレンズ保持体の実施例２におけるレンズ構成の他の例であり、（Ａ）は被写体側レンズ７０と結像面側レンズ７２の間に間隔環を設けた場合、（Ｂ）は被写体側レンズ７０と結像面側レンズ８２をそれぞれに設けた平面部で当てつけ、鏡筒に固定した場合のそれぞれ断面図である。 従来のレンズユニットの、（Ａ）が被写体側から見た図、（Ｂ）がレンズ鏡筒にレンズを収容した状態の断面図である。

符号の説明

１０ レンズ保持体
１２ レンズ押さえ部材
１４ 鏡筒係合部材
１６ 係合孔
１８ レンズ係止片
２０ 係爪部
２２ 鏡筒
２４ 突起
２６、２８ レンズ固定部
３０ 被写体側レンズ
３２ 結像面側レンズ
３４ レンズ側傾斜部

Claims (9)

1. 鏡筒へ複数のレンズを押圧して保持するレンズ保持体であって、
   前記レンズ保持体は、弾性部材で形成されて前記鏡筒に係合し、第１のレンズ周縁部を押圧して固定する円環状の第１のレンズ押さえ部材と、
   前記第１のレンズ外周に接触しながら延在し、第２のレンズ外周角部を光軸方向および径方向に押圧して固定する、係爪部を有する第２のレンズ押さえ部材とからなることを特徴とするレンズ保持体。
2. 前記レンズ保持体は板バネ形状弾性部材で形成され、前記第１のレンズ押さえ部材と前記第２のレンズ押さえ部材とが一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載したレンズ保持体。
3. 前記第２のレンズ押さえ部材の係爪部におけるレンズ当接部位を、Ｖ字状、または湾曲形状としたことを特徴とする請求項１または２に記載したレンズ保持体。
4. 前記係爪部は、前記第２のレンズを第１のレンズ側から押圧して固定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載したレンズ保持体。
5. 前記係爪部は、前記第２のレンズを第１のレンズ側に押圧して一体保持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載したレンズ保持体。
6. 前記複数枚のレンズ間に間隔環を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載したレンズ保持体。
7. 前記第１のレンズ押さえ部材に、鏡筒に設けた凸部と係合して前記第１のレンズ押さえ部材を鏡筒に固定する係合部を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載したレンズ保持体。
8. 前記係爪部は、光軸回り略等角度間隔位置に３箇所以上設けることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載したレンズ保持体。
9. 前記レンズ保持体は、車載用、若しくは監視用レンズユニットに用いられることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載したレンズ保持体。

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