JP6150535B2 - レンズユニットおよびレンズユニットの製造方法 - Google Patents
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Description
(レンズユニットの構成)
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、成形レンズを抜き出して示す説明図、および複数のレンズのうち、成形レンズの曲率半径を示す説明図である。なお、図1(b)では、各成形レンズにおいて第1金型部材で成形された部分は太線で表してある。また、図1(c)では、非球面の曲率半径については非球面係数を省略して示してある。
ホルダ7は、樹脂製の筒体であり、装置光軸L方向において、最も後側に位置する穴空きの底板部71と、底板部71の外周縁から前側(物体側)に延在する筒状胴部72と、筒状胴部72の前端に形成された環状の段部73と、筒状胴部72より大の内径をもって段部73の外周縁から前側(物体側)に延在する筒部74とを有している。なお、ホルダ7は、樹脂製に限らず、アルミニウム等の金属製であってもよい。
図2は、本発明の実施の形態1に係るレンズユニット100に用いた成形レンズの偏芯感度を示す説明図である。図2には、偏芯感度として画角75°における像面倒れ係数、BestMTF減衰係数、および画角ズレ係数が示されている。像面倒れ係数は、画角75°の結像点が、偏芯により光軸方向にシフトする量を偏芯量で割った値である。この係数が大きいと、いわゆるピンボケ画像になってしまう。BestMTF減衰係数は、画角75°の結像点でのMTFが、偏芯により減衰する量を、偏芯量で割った値である。この係数が大きいと、解像力の低いぼやけた画像となってしまう。画角ズレ係数は、基準像面における画角75°の像点が、偏芯により変化する量を角度換算し、それを偏芯量で割った値である。この係数が大きいと、画角のズレが大きくなり、像の歪みなども併発してしまう。これらは、いずれも、絶対値が大きいほど、変化量が大きくなり、光学系の性能としての変化・劣化が大きくなることを示す。
図3は、本発明を適用した金型部材を用いてレンズ3を製作した際の偏芯等を示す説明図であり、図3(a)、(b)、(c)は、本発明を適用した金型の説明図、成形する際に金型を構成する第1金型部材と第2金型部材との間に位置ずれが発生した場合の説明図、および位置ずれが発生した状態で製作したレンズ3をホルダ7に配置した様子を示す説明図である。図4は、本発明を適用した金型部材を用いて製作したレンズ3の偏芯量を示すグラフであり、図4(a1)、(a2)は、偏芯感度が高い像側L2のレンズ面3bの偏芯量のばらつきを示すグラフであり、偏芯感度が低い物体側L1のレンズ面3aの偏芯量のばらつきを示すグラフである。なお、図4に示す各データは、1つの金型によって同時形成された8つのレンズ3の偏芯データを示しており、図4に示す円形は、規格値である。
本形態では、図1(b)に示すように、他の成形レンズ(レンズ2、46)も、レンズ3と同様な方法で製作してある。より具体的には、レンズ2を製作する際、レンズ2の物体側L1のレンズ面2aおよび像側L2のレンズ面2bのうち、偏芯感度が高い方のレンズ面2b(絞り5側のレンズ面2b)を成形するレンズ面成形部、および外周基準面210を成形する外周基準面成形部を備えた第1金型部材と、レンズ2の物体側L1のレンズ面2aおよび像側L2のレンズ面2bのうち、偏芯感度が低い方のレンズ面2aを成形するレンズ面成形部を備えた第2金型部材とを用いる。このため、レンズ2は、物体側L1のレンズ面2aと、物体側L1のレンズ面2aと異なる金型部材により成形された像側L2のレンズ面2bと、物体側L1のレンズ面2aおよび像側L2のレンズ面2bのうち、偏芯感度が高い方のレンズ面2bと同一の金型部材により成形された外周基準面210とを有することになる。
以上説明したように、本形態のレンズユニット100で用いた成形レンズ(レンズ2、3、46)として、物体側のレンズ面および像側のレンズ面のうち、偏芯感度が高い方のレンズ面2b、3b、46bと同一の金型部材により成形された外周基準面210、310、410を有する成形レンズが用いられており、かかる成形レンズでは、偏芯感度が高い方のレンズ面2b、3b、46bと外周基準面210、310、410との位置精度が高い。
図5は、本発明の実施の形態2に係るレンズユニット100の説明図であり、図5(a)、(b)、(c)は、レンズユニットの断面図、成形レンズを抜き出して示す説明図、および複数のレンズのうち、成形レンズ(プラスチックレンズ)の曲率半径を示す説明図である。なお、図5(b)では、各成形レンズにおいて第1金型部材で成形された部分は太線で表してある。また、図5(c)では、非球面の曲率半径については非球面係数を省略して示してある。また、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、それらの説明を省略する。
上記実施の形態において、成形レンズ(レンズ2、3、46)の外周基準面210、310、410と、ホルダ7の内面720との間には、少なくとも、15μmから20μmの隙間があいていることが好ましい。かかる構成によれば、ホルダ7が成形レンズ(レンズ2、3、46)と異なる熱膨張係数を有している場合でも、環境温度等の変化によって、成形レンズ(レンズ2、3、46)がホルダ7から応力を受けにくい。
2a、3a、46a・・レンズ面(レンズの物体側の面)
2b、3b、46b・・レンズ面(レンズの像側の面)
5・・絞り
7・・ホルダ
8・・第1金型部材
9・・第2金型部材
81、91・・レンズ面成形部
82・・外周基準面成形部
720・・ホルダの内面
100・・レンズユニット
210、310、410・・外周基準面
L・・光軸
L1・・物体側
L2・・像側
Claims (9)
- 光軸に沿って配置された複数のレンズと、該複数のレンズを保持する筒状のホルダと、を有するレンズユニットであって、
前記複数のレンズには、物体側レンズ面と、該物体側レンズ面を成形する金型部材に対して相対移動する金型部材により成形された像側レンズ面と、前記物体側レンズ面および前記像側レンズ面のうち、偏芯感度が高い方のレンズ面と同一の金型部材により成形され、前記ホルダの内側で当該ホルダの内面を基準に配置されてレンズ光軸の位置を規定する外周基準面とを有する成形レンズが含まれていることを特徴とするレンズユニット。 - 前記複数のレンズには、前記成形レンズとして、前記物体側レンズ面および前記像側レンズ面のうち、レンズの間に配置された絞り側に位置するレンズ面と同一の金型部材により前記外周基準面が成形された成形レンズが含まれていることを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。
- 前記複数のレンズには、前記成形レンズとして、前記物体側レンズ面および前記像側レンズ面のうち、他方側のレンズ面より曲率半径が(1/4)倍以下の一方側のレンズ面と同一の金型部材により前記外周基準面が成形された成形レンズが含まれてい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。
- 前記複数のレンズには、前記成形レンズからなる単レンズが含まれていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 前記複数のレンズには、前記成形レンズに対して当該成形レンズより外形寸法が小のレンズが接合された接合レンズが含まれていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 前記成形レンズは、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5の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 前記成形レンズの外周面のうち、前記外周基準面以外の部分は、当該外周基準面より径方向内側に位置することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 前記外周基準面と前記ホルダの内周面との間には、15μmから20μmの隙間があいていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載のレンズユニット。
- 光軸に沿って配置された複数のレンズと、該複数のレンズを保持する筒状のホルダと、を有するレンズユニットの製造方法であって、
前記複数のレンズのうち、前記ホルダの内側で当該ホルダの内面を基準に配置されてレンズ光軸の位置を規定する外周基準面を備えた成形レンズを製造する工程では、前記成形レンズの物体側レンズ面および像側レンズ面のうち、偏芯感度が高い方のレンズ面を成形するレンズ面成形部、および前記外周基準面を成形する外周基準面成形部を備えた第1金型部材と、前記物体側レンズ面および前記像側レンズ面のうち、偏芯感度が低い方のレンズ面を成形するレンズ面成形部を備え、前記第1金型部材に対して相対的に移動する第2金型部材と、を用いることを特徴とするレンズユニットの製造方法。
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