組合せレンズ、レンズユニット、撮像装置、及び組合せレンズの連結固定方法
【課題】隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持可能な構造でありながら、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる構造を備えた組合せレンズを提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも物体側から光軸方向に沿って順に第１レンズと第２レンズとを隣接して備える組合せレンズにおいて、第１レンズは、第２レンズに対向する光学機能領域の外周のリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と当該平坦面に連接して光軸を中心にすり鉢状に縮径して落ち込んだ傾斜面とを備え、第１レンズに備わるレンズ外周のコバ面が物体側から入射した光の内部反射光を散乱させるための粗面を備え、且つ当該傾斜面が内部反射光を反射させてレンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有することで、第２レンズへの内部反射光の入射を防止する構造とする。
【解決手段】少なくとも物体側から光軸方向に沿って順に第１レンズと第２レンズとを隣接して備える組合せレンズにおいて、第１レンズは、第２レンズに対向する光学機能領域の外周のリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と当該平坦面に連接して光軸を中心にすり鉢状に縮径して落ち込んだ傾斜面とを備え、第１レンズに備わるレンズ外周のコバ面が物体側から入射した光の内部反射光を散乱させるための粗面を備え、且つ当該傾斜面が内部反射光を反射させてレンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有することで、第２レンズへの内部反射光の入射を防止する構造とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、物体側に凹面を有する第１レンズと、像面側に当該凹面と対向する凸面を有する第２レンズとを備える組合せレンズ、レンズユニット、撮像装置、及び組合せレンズの連結固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、人々のセキュリティや安全に対する意識が著しく向上している。このような背景から、不審人物を認識するための監視カメラや事故を未然に防ぐための車両搭載用カメラ等の普及がめざましい。これら監視カメラや車両搭載用カメラ等の撮像装置においては、より広範囲の視界を得る必要性から、レンズの広角化が強く求められる。
【０００３】
現在、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置には、撮像用レンズとして、撮影者が撮影条件に最適な画角での撮影を手軽に行うことが可能であるズームレンズが用いられることが一般的となっている。しかし、上述の監視カメラや車両搭載用カメラ等の撮像装置では、逆光等の悪条件での撮影も想定する必要があるため、逆光の環境下においても鮮明な映像を撮影することができ、また、これら撮像装置における使用環境を考慮すると小型軽量であることが求められる。
【０００４】
ちなみに、逆光や車両のライトを直接撮像してしまう環境下における撮影は、不要な光線がレンズのコバ面や勾配面に内面反射して結像面に入射し易く、その結果、ゴーストやフレアの発生が生じ易くなる。ここで、ゴーストとは、撮影の際に入射した強い光がレンズやカメラ本体内部で反射を繰り返すことによって画像に光の輪や光の筋が表れる現象をいう。また、フレアとは、レンズ内で強い光の反射が複雑に起こり画像のコントラストを下げる現象やこれによって部分的に色のにじみが生じる現象をいう。これらゴーストやフレアの発生は、鮮明な映像を撮影することを困難にする。そのため、監視カメラや車両搭載用カメラ等の撮像装置には、ズームレンズよりも逆光に強く、レンズの構成枚数が少ない単焦点レンズが好適に用いられている。
【０００５】
また、監視カメラや車両搭載用カメラ等は、その使用用途から背景を鮮明により広い範囲で撮影可能であることが好ましく、用いられるレンズの広角化が強く求められている。しかし、広角レンズは、物体側から入射される光線の入射可能となる角度範囲が大きいため、不要な光線がレンズのコバ面や勾配面に内面反射して結像面に入射し易い。それでなくとも、車両搭載用カメラにおいては、自動車を運転している際に物体側から入射される光の強さや入射角度等が常に変化する環境で使用されるものである。従って、特に広角レンズを車両搭載用カメラに用いた場合には、天候や車両の走行位置等撮影時の環境の変化に伴う光の強さ及び物体側から入射される光の入射角度等の変化に対応することができず、ゴーストやフレアの発生を十分に防止することができない。
【０００６】
そこで、従来より、光学スペックの広角化に伴うゴーストやフレアの発生を防止すべく、レンズフードをつけたり、レンズに反射防止目的のコーティングを施すことが試みられている。最近では、レンズの表面に複数のコーティング層を形成することにより、ゴーストやフレアの発生を防止する効果を向上させた「マルチコーティング」を撮像レンズに採用するケースも増えている。しかし、マルチコーティングを撮像レンズに採用しても、セキュリティ対策用の監視カメラや安全対策用の車両搭載用カメラ等に用いる場合においては、例えば車両のライトを正面から撮影する等によって高輝度の光がレンズに入射し、ゴーストやフレアが強調されてしまうこともあり十分ではない。
【０００７】
以上の課題に対して、特許文献１には、ゴースト等の発生を抑制することができる、光学素子および光学ユニットについて開示がされている。具体的には、特許文献１の光学素子は、入射した光を屈折させるための光学機能面と、前記光学機能面より外側の面に形成されて前記入射した光の内部反射による反射光を散乱させるための粗面とが設けられたことを特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１７５９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載された光学素子および光学ユニットでは、監視カメラや車両搭載用カメラ等に用いることを想定した場合に、ゴーストやフレアの発生が十分に抑止されているとは言い難い。すなわち、特許文献１の光学素子および光学ユニットは、レンズのコバ部に黒塗りしたりシボ加工を施したりすることで、ゴーストやフレアの発生に寄与する反射光を撮像素子側に向かうのを阻止するものである。ただし、特許文献１の光学素子および光学ユニットにおいて、当該シボ加工などを施す領域にレンズ側面が含まれていない。
【００１０】
また、特許文献１の光学素子および光学ユニットに備えるシボ加工領域は、レンズ位置精度を高めるのを阻害する位置に設けられるものであり好ましくない。少なくとも２つのレンズの組合せからなる組合せレンズにおいて、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高めるためには、レンズ同士を当接させて配置することが好ましいが、特許文献１の光学素子および光学ユニットの場合、隣接するレンズ同士を当接配置するに際して、シボ加工が施された面を当接させるためレンズ位置精度の向上を図ることができない。
【００１１】
参考までに、鏡筒の内周面に設けた各段差によって、各々のレンズを配置する方法を採用すると、配置された各々のレンズは、レンズ外周部が鏡筒内周面に当接して固定されるため、レンズ同士の光軸位置合わせ、レンズ同士の間隔等のレンズの配置精度が、鏡筒の内周面に設けた内壁面形状の精度に左右されることになる。係る場合、鏡筒の内壁面形状を高精度で形成するためには、鏡筒部材を製造する際の金型を高精度で加工する必要があり、また当該金型形状を高精度に保つためのメンテナンス等が必要になることから製造コストの上昇を招くこととなる。また、レンズ同士の光軸の位置合わせを考えると、鏡筒内にレンズを配置して以降のレンズ位置の微調整が難しく、光軸の位置合わせ即ちレンズの光学性能出しが困難となる。
【００１２】
本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、少なくとも２つのレンズの組合せからなる組合せレンズにおいて、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持可能な構造でありながら、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる構造を備えた組合せレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のような組合せレンズを採用した。
【００１４】
本件発明に係る組合せレンズ： 本件発明の組合せレンズは、少なくとも物体側から光軸方向に沿って順に第１レンズと第２レンズとを隣接して備える組合せレンズにおいて、各レンズは、中央部の入射した光を屈折させるための光学機能領域と、当該光学機能領域の外周にリム領域とを備え、当該第１レンズは、当該第２レンズに対向するリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と、当該平坦面に連接して光軸を中心にすり鉢状に縮径して落ち込んだ傾斜面とを備え、当該第１レンズに備わるレンズ外周のコバ面が、物体側から入射した光の内部反射光を散乱させるための粗面を備え、且つ当該傾斜面が、当該内部反射光を反射させて当該レンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有することで、当該第２レンズへの当該内部反射光の入射を防止することを特徴としている。
【００１５】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記組合せレンズにおいて、前記第１レンズは、前記第２レンズに対向するリム領域の面が、前記傾斜面のレンズ光軸側に続く連接面を更に備え、当該連接面に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることが好ましい。
【００１６】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記第１レンズは、平坦面に内部反射光を散乱させるための粗面を更に備えることが好ましい。
【００１７】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記第２レンズは、前記第１レンズに対向するリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と、当該平坦面に連接して光軸に沿って略円柱状又は光軸を中心に略円錐状に縮径して立ち上がる壁面と、当該壁面から続く連接面とを備え、当該第２レンズの当該壁面と当該連接面との交わり部が当該第１レンズの前記傾斜面に対し当接可能であり、且つ当該第２レンズの当該平坦面が当該第１レンズの前記平坦面に対し当接可能となる形状を有することが好ましい。
【００１８】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記第２レンズは、平坦面及び／又は連接面に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることが好ましい。
【００１９】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記粗面は、シボ加工が施されたものであることが好ましい。
【００２０】
本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法： 本件発明の前記組合せレンズの連結固定方法は、少なくとも前記第１レンズと前記第２レンズとの連結固定が、当該第１レンズの前記傾斜面に、当該第２レンズの前記壁面と前記連接面との交わり部を当接させてレンズ位置調整を行うための連結をした後、当該第１レンズの平坦面と、当該第２レンズの平坦面とを当接させて固定することを特徴とするものである。
【００２１】
本件発明に係るレンズユニット： 本件発明のレンズユニットは、前記組合せレンズが２枚以上のレンズから構成される場合に、少なくとも前記第１レンズと前記第２レンズとを含み、鏡筒内に収納されていることを特徴とするものである。
【００２２】
本件発明に係る撮像装置： 本件発明の撮像装置は、前記レンズユニットを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本件発明の組合せレンズは、少なくとも２つのレンズの組合せからなる組合せレンズにおいて、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持可能な構造でありながら、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる。従って、本件発明の組合せレンズは、監視カメラや車両搭載用カメラ等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本件発明の一実施形態に係る組合せレンズ及びレンズ連結構造を示す模式断面図である。
【図２】本件発明の別の実施形態に係る組合せレンズを示す模式断面図である。
【図３】本件発明の一実施形態に係る組合せレンズをレンズユニットとして用いた場合を示す模式断面図である。
【図４】比較例の一実施形態に係る組合せレンズ及びレンズ連結構造を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。なお、以下に示す図においては、図の見易さを考慮し、レンズ断面部のハッチングを省略した。
【００２６】
まず、本件発明に係る組合せレンズについて説明する前に、従来の組合せリングについて簡単に説明しておく。図４は、比較例の一実施形態に係る組合せレンズ及びレンズ連結構造を示す模式断面図である。図４の（Ａ）には、物体側から光軸方向Ｌに沿って順に第１レンズ２２と第２レンズ２３とが組み合わされた組合せレンズ２１が示されている。また、図４の（Ｂ）には、当該組合せレンズ２１を構成する第１レンズ２２と第２レンズ２３とが、直接的に接触して連結固定されているのが示されている。そして、図４の（Ｂ）に示すように、双方のレンズに物体側からの不要な光線が入射された場合の内部反射を防止する対策が講じられていない場合には、図４の（Ｂ）に示す矢符の如く不要な光線が当該第１レンズ２２内で内部反射を繰り返し、当該第２レンズ２３を介して結像面に入射することとなる。従って、従来の組合せレンズの形態においては、例え、図４の（Ａ）に示す、当該第１レンズ２２の光学機能領域２４の外周側のリム領域２５に、物体側から入射された不要な光線の内部反射を防止する対策が講じられていたとしても、当該不要な光線の結像面への入射を十分に防止することは困難である。
【００２７】
本件発明に係る組合せレンズの形態： 図１は、本件発明の一実施形態に係る組合せレンズ及びレンズ連結構造を示す模式断面図である。本件発明に係る組合せレンズ１は、少なくとも物体側から光軸方向Ｌに沿って順に第１レンズ２と第２レンズ３とを隣接して備える組合せレンズ１において、各レンズ２，３が、中央部の入射した光を屈折させるための光学機能領域４と、当該光学機能領域４の外周側にリム領域５とを備えたものである。
【００２８】
ここで、本件発明は、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる構造を備えた組合せレンズを提供することを課題としている。また、特に監視カメラや車両搭載用カメラに用いられる単焦点広角レンズにおいては、不要な光線がレンズのコバ面や勾配面に内面反射して結像面に入射することによるゴーストやフレアの発生を防止することが求められていることは既に述べた通りである。このゴーストやフレアの発生は、物体側から入射された光が図１に示す第１レンズ２のリム領域５のレンズ外周６や平坦面７，９に反射し、この第１レンズ２において内部反射した光が当該第２レンズ３を通って、最終的に結像面（不図示）に入射することで起こる。
【００２９】
図１に示すように、第１レンズ２は、第２レンズ３に対向するリム領域５の面が、レンズ外周６より光軸Ｌに向かって順に、レンズ外周のコバ面６に連接して光軸Ｌに対し略垂直な平坦面７と、当該平坦面７に連接して光軸Ｌを中心にすり鉢状に縮径して落ち込んだ傾斜面８とを備えている。本件発明に係る組合せレンズ１は、物体側の第１レンズ２が、少なくとも平坦面７と傾斜面８とを有することで、第１レンズ２の内部で反射された不要な光線を、当該第１レンズ２と隣接する第２レンズ３に入射されるのを防止するものである。
【００３０】
すなわち、本件発明の第１レンズ２は、当該第１レンズ２に備わるレンズ外周のコバ面６が、物体側から入射した不要な光線を散乱させるための粗面（図１におけるレンズ表面の斜線部）を備え、且つ傾斜面８が、当該不要な光線を反射させて当該レンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有する。図１の（Ｂ）に示すように、本件発明の組合せレンズは、当該第１レンズ２が備える傾斜面８が、当該不要な光線（図１の（Ｂ）における矢符）を反射させて当該レンズ外周面６方向へ導く傾斜角度を有することで、当該第１レンズ２に入射された不要な光線のその後の内部反射を防止し、当該不要な光線が当該第２レンズ３に入射するのを防止するものである。
【００３１】
なお、本件発明に係る組合せレンズにおいて、第１レンズ２は、第２レンズ３に対向するリム領域５の面が、傾斜面８のレンズ光軸側に続く連接面９を更に備え、当該連接面９に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることも好ましい。図１には、第１レンズ２が、傾斜面８に続き光軸Ｌに対し略垂直な連接面９を備えているのが示されている。このように、本件発明に係る組合せレンズ１は、第１レンズ２の連接面９に粗面を備えることで、不要な光線が当該第２レンズ３に入射するのをより十分に防止することができる。ちなみに、図１には、本件発明の第１レンズ２の連接面９がレンズ光軸Ｌに対し略垂直な平坦面で示されているが、本件発明に係る組合せレンズにおいて当該連接面９の形状はこれに限定されるものではない。
【００３２】
図２は、本件発明の別の実施形態に係る組合せレンズを示す模式断面図である。図２に示す組合せレンズ１の第１レンズ２は、図１に示した組合せレンズと同様に、当該第１レンズ２に備わるレンズ外周のコバ面６が、物体側から入射した不要な光線を散乱させるための粗面（図２におけるレンズ表面の斜線部）を備え、且つ当該傾斜面８が、当該不要な光線を反射させて当該レンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有するものである。しかし、図２の（Ａ）に示される組合せレンズ１は、第１レンズ２の連接面９が、光軸を中心にすり鉢状に縮径して落ち込んで、傾斜面８よりも傾斜角度の小さい傾斜面となっている点で、図１に示した組合せレンズと相違する。また、図２の（Ｂ）に示される組合せレンズ１は、第１レンズ２の連接面９が存在しない点で図１に示した組合せレンズと相違する。
【００３３】
これら図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、本件発明の第１レンズ２の連接面９は、第１レンズ２の形態構成として必要絶対条件となるものではない。従って、本件発明の第１レンズ２の連接面９は、その傾斜角度が図２の（Ａ）に示したような角度に限定されものではなく、また所謂テーパー状でなく曲面であってもよい。また、本件発明の第１レンズ２は、図２の（Ｂ）に示したように、当該第１レンズ２のリム領域５の面に連接面９を備えない形態であってもよい。しかし、本件発明に係る組合せレンズ１は、第１レンズ２の形態構成に当該連接面９を有することで、特に物体側から入射される光の強さや入射角度等が常に変化する環境下での使用において、ゴースト及びフレアの発生をより効果的に防止することが可能となる。
【００３４】
また、本件発明に係る組合せレンズにおいて、第１レンズ２は、平坦面７に内部反射光を散乱させるための粗面を更に備えることも好ましい。第１レンズ２と第２レンズ３とを組合せる際に、当該第１レンズの平坦面７は、当該第２レンズの平坦面１０と当接されて固定される部分であるため、レンズ組付けの際の同軸度ズレを防止する観点からみると好ましくないものの、ゴースト及びフレアの発生を更に効果的に防止することができる。
【００３５】
また、本件発明に係る組合せレンズにおいて、第２レンズ３は、第１レンズ２に対向するリム領域５の面が、レンズ外周６より光軸Ｌに向かって順に、レンズ外周６のコバ面に連接して光軸Ｌに対し略垂直な平坦面１０と、当該平坦面１０に連接して光軸Ｌに沿って略円柱状又は光軸を中心に略円錐状に縮径して立ち上がる壁面１１と、当該壁面１１から続く連接面１２とを備えるものである。そして、当該第２レンズ３の当該壁面１１と当該連接面１２との交わり部１３が当該第１レンズ２の傾斜面８に対し当接可能であり、且つ当該第２レンズ３の平坦面１０が当該第１レンズ２の平坦面７に対し当接可能となる形状を有するものである。
【００３６】
本件発明に係る組合せレンズにおける第２レンズ３の形状を上述した形状とした場合、当該第２レンズ３の壁面１１と連接面１２との交わり部１３を当該第１レンズ２の傾斜面８に対し当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３との位置調整を容易に行うことができ、光軸Ｌの位置ズレを防止することができる。また、更に当該第２レンズ３の平坦面１０を当該第１レンズ２の平坦面７に対し当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とを組付けた後に光軸Ｌの位置ズレや、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とのレンズ間隔に変化が起こらぬようしっかり固定することができる。
【００３７】
また、本件発明に係る組合せレンズにおいて、第２レンズ３は、平坦面１０及び／又は連接面１２に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることが好ましい。第１レンズ２と第２レンズ３とを組合せる際に、第２レンズ３が、連接面１２に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることで、ゴースト及びフレアの発生を更に防止することができる。なお、当該第２レンズの平坦面１０においては、当該第１レンズの平坦面７と当接されて固定される部分であるため、レンズ組付けの際の光軸の位置ズレを防止する観点からみると好ましくないものの、ゴースト及びフレアの発生を防止する効果について更なる向上を図ることが可能となる。
【００３８】
また、本件発明に係る組合せレンズにおいて、粗面は、シボ加工が施されたものであることが好ましい。ここで、シボ加工とは、部材表面に岩目、砂目、梨地等の模様を形成する加工をいい、レンズ成形用金型に予めこれらの模様を設けることで簡単にレンズ表面に粗面を形成することができる。従って、レンズに当該粗面を形成するにあたって、製造コストの増大を招くこともない。
【００３９】
なお、本件発明に係る組合せレンズにおける第１レンズと第２レンズには、樹脂系レンズとガラス系レンズとの双方を用いることができる。ちなみに、樹脂系レンズは、ガラス系レンズに比べてレンズの形状制御が容易であり、上述した第１レンズの傾斜面８の傾斜角度や面性状を、設定された条件に対し高精度で作り込むことができる。一方、ガラス系レンズは、樹脂系レンズに比べて温度や湿度に等に対する体積変化が生じにくいため、ガラス系レンズを採用することでより高画質な撮影を行うことができる。本件発明に係る組合せレンズにおいては、用途に応じてレンズの材質を自由に選択することができる。
【００４０】
本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法： 図１の（Ｂ）には、本件発明に係る組合せレンズ１の第１レンズ２と第２レンズ３とが連結固定した状態が示されている。本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法は、まず最初に当該第２レンズ３の壁面１１と連接面１２との交わり部１３を当該第１レンズ２の傾斜面８に対し当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３との位置調整を行う。このときに、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とは、所謂点接触した状態で連結されているため、容易に双方のレンズ２，３の位置を調整することができ、光軸Ｌの位置合わせを簡単に行うことができる。
【００４１】
そして、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３との位置調整が完了した後に、当該第１レンズ２を当該第２レンズ３に対して押圧付勢させて、当該第２レンズ３の平坦面１０を当該第１レンズ２の平坦面７に対し当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とを確実に固定することができる。このように、本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法は、当該第１レンズ２の傾斜面８と平坦面７とを当該第２レンズ３に対して当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とを組付けた後に光軸Ｌの位置ズレや、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とのレンズ間隔に変化が起こらぬようしっかり固定することができる。従って、本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法によれば、連結する第１レンズ２と第２レンズ３との光軸調整を、高精度且つ容易に行うことができ、且つ当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とを連結固定した後も、双方のレンズに位置ズレやレンズ間隔の変化が起こりにくい。
【００４２】
ここで、比較例である図４の（Ｂ）に示した組合せレンズの連結固定方法は、第１レンズ２２と第２レンズ２３とが、直接的に接触して連結固定されているものである。しかし、図４の（Ｂ）に示した組合せレンズの連結固定方法は、本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法で示した構造と異なり、当該第１レンズ２２の突出部の角部が当該第２レンズ２３の勾配面と点接触した状態のみで連結固定されているものである。従って、図４の（Ｂ）に示す組合せレンズの連結固定方法の場合、当該第１レンズ２２と当該第２レンズ２３とを連結固定した後に双方のレンズに位置ズレが生じる恐れがある。
【００４３】
本件発明に係るレンズユニット： 図３は、本件発明の一実施形態に係る組合せレンズをレンズユニットとして用いた場合を示す模式断面図である。図３には、本件発明に係る組合せレンズを構成する第１レンズ２と第２レンズ３とが、第３レンズ１７と第４レンズ１８との組合せに係るレンズ群を開口絞り２０を挟んで物体面側に配置されている。そして、これらレンズ２，３，１７，１８は鏡筒内に組み込まれており、当該鏡筒１６の物体側端部には、ガラスレンズ１９が取り付けられている。なお、図３において第１レンズ２の外周は若干傾斜して形成されているのが示されているが、外周面をこのように傾斜させることで、鏡筒１６内への配置が容易になると共に、金型からレンズ成形品を離型するのが容易となる。
【００４４】
図３に示すように、本件発明に係るレンズユニット１５は、組合せレンズが２枚以上のレンズから構成される場合に、少なくとも図１に示した第１レンズ２と第２レンズ３との組み合わせを含み、鏡筒１６内に収納されるものである。本件発明に係るレンズユニット１５は、例え組合せレンズが２枚以上のレンズから構成される場合であっても、第１レンズ２と第２レンズ３との組み合わせを含む限り、ゴースト及びフレアの発生を防止することが可能となる。また、本件発明に係るレンズユニット１５は、第１レンズ２と第２レンズ３とを直接的に接触させて連結させるため、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持することができる。よって、本件発明に係るレンズユニットは、良好な光学性能を維持するものである。
【００４５】
本件発明に係る撮像装置： 本件発明に係る撮像装置は、図３に示すような、少なくとも第１レンズ２と第２レンズ３との組み合わせを含んだレンズユニット１５を備えることで、小型で高品質な撮像装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本件発明の組合せレンズは、少なくとも２つのレンズの組合せからなる組合せレンズにおいて、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持可能な構造でありながら、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる。したがって、本件発明は、セキュリティ対策用の監視カメラや車両搭載用カメラ等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 組合せレンズ
２ 第１レンズ
３ 第２レンズ
４ 光学機能領域
５ リム領域
６ 外周面（第１レンズ）
７ 第１平坦面（第１レンズ）
８ 傾斜面（第１レンズ）
９ 第２平坦面（第１レンズ）
１０ 第１平坦面（第２レンズ）
１１ 壁面（第２レンズ）
１２ 第２平坦面（第２レンズ）
１３ 角部
Ｌ 光軸
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、物体側に凹面を有する第１レンズと、像面側に当該凹面と対向する凸面を有する第２レンズとを備える組合せレンズ、レンズユニット、撮像装置、及び組合せレンズの連結固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、人々のセキュリティや安全に対する意識が著しく向上している。このような背景から、不審人物を認識するための監視カメラや事故を未然に防ぐための車両搭載用カメラ等の普及がめざましい。これら監視カメラや車両搭載用カメラ等の撮像装置においては、より広範囲の視界を得る必要性から、レンズの広角化が強く求められる。
【０００３】
現在、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置には、撮像用レンズとして、撮影者が撮影条件に最適な画角での撮影を手軽に行うことが可能であるズームレンズが用いられることが一般的となっている。しかし、上述の監視カメラや車両搭載用カメラ等の撮像装置では、逆光等の悪条件での撮影も想定する必要があるため、逆光の環境下においても鮮明な映像を撮影することができ、また、これら撮像装置における使用環境を考慮すると小型軽量であることが求められる。
【０００４】
ちなみに、逆光や車両のライトを直接撮像してしまう環境下における撮影は、不要な光線がレンズのコバ面や勾配面に内面反射して結像面に入射し易く、その結果、ゴーストやフレアの発生が生じ易くなる。ここで、ゴーストとは、撮影の際に入射した強い光がレンズやカメラ本体内部で反射を繰り返すことによって画像に光の輪や光の筋が表れる現象をいう。また、フレアとは、レンズ内で強い光の反射が複雑に起こり画像のコントラストを下げる現象やこれによって部分的に色のにじみが生じる現象をいう。これらゴーストやフレアの発生は、鮮明な映像を撮影することを困難にする。そのため、監視カメラや車両搭載用カメラ等の撮像装置には、ズームレンズよりも逆光に強く、レンズの構成枚数が少ない単焦点レンズが好適に用いられている。
【０００５】
また、監視カメラや車両搭載用カメラ等は、その使用用途から背景を鮮明により広い範囲で撮影可能であることが好ましく、用いられるレンズの広角化が強く求められている。しかし、広角レンズは、物体側から入射される光線の入射可能となる角度範囲が大きいため、不要な光線がレンズのコバ面や勾配面に内面反射して結像面に入射し易い。それでなくとも、車両搭載用カメラにおいては、自動車を運転している際に物体側から入射される光の強さや入射角度等が常に変化する環境で使用されるものである。従って、特に広角レンズを車両搭載用カメラに用いた場合には、天候や車両の走行位置等撮影時の環境の変化に伴う光の強さ及び物体側から入射される光の入射角度等の変化に対応することができず、ゴーストやフレアの発生を十分に防止することができない。
【０００６】
そこで、従来より、光学スペックの広角化に伴うゴーストやフレアの発生を防止すべく、レンズフードをつけたり、レンズに反射防止目的のコーティングを施すことが試みられている。最近では、レンズの表面に複数のコーティング層を形成することにより、ゴーストやフレアの発生を防止する効果を向上させた「マルチコーティング」を撮像レンズに採用するケースも増えている。しかし、マルチコーティングを撮像レンズに採用しても、セキュリティ対策用の監視カメラや安全対策用の車両搭載用カメラ等に用いる場合においては、例えば車両のライトを正面から撮影する等によって高輝度の光がレンズに入射し、ゴーストやフレアが強調されてしまうこともあり十分ではない。
【０００７】
以上の課題に対して、特許文献１には、ゴースト等の発生を抑制することができる、光学素子および光学ユニットについて開示がされている。具体的には、特許文献１の光学素子は、入射した光を屈折させるための光学機能面と、前記光学機能面より外側の面に形成されて前記入射した光の内部反射による反射光を散乱させるための粗面とが設けられたことを特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１７５９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載された光学素子および光学ユニットでは、監視カメラや車両搭載用カメラ等に用いることを想定した場合に、ゴーストやフレアの発生が十分に抑止されているとは言い難い。すなわち、特許文献１の光学素子および光学ユニットは、レンズのコバ部に黒塗りしたりシボ加工を施したりすることで、ゴーストやフレアの発生に寄与する反射光を撮像素子側に向かうのを阻止するものである。ただし、特許文献１の光学素子および光学ユニットにおいて、当該シボ加工などを施す領域にレンズ側面が含まれていない。
【００１０】
また、特許文献１の光学素子および光学ユニットに備えるシボ加工領域は、レンズ位置精度を高めるのを阻害する位置に設けられるものであり好ましくない。少なくとも２つのレンズの組合せからなる組合せレンズにおいて、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高めるためには、レンズ同士を当接させて配置することが好ましいが、特許文献１の光学素子および光学ユニットの場合、隣接するレンズ同士を当接配置するに際して、シボ加工が施された面を当接させるためレンズ位置精度の向上を図ることができない。
【００１１】
参考までに、鏡筒の内周面に設けた各段差によって、各々のレンズを配置する方法を採用すると、配置された各々のレンズは、レンズ外周部が鏡筒内周面に当接して固定されるため、レンズ同士の光軸位置合わせ、レンズ同士の間隔等のレンズの配置精度が、鏡筒の内周面に設けた内壁面形状の精度に左右されることになる。係る場合、鏡筒の内壁面形状を高精度で形成するためには、鏡筒部材を製造する際の金型を高精度で加工する必要があり、また当該金型形状を高精度に保つためのメンテナンス等が必要になることから製造コストの上昇を招くこととなる。また、レンズ同士の光軸の位置合わせを考えると、鏡筒内にレンズを配置して以降のレンズ位置の微調整が難しく、光軸の位置合わせ即ちレンズの光学性能出しが困難となる。
【００１２】
本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、少なくとも２つのレンズの組合せからなる組合せレンズにおいて、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持可能な構造でありながら、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる構造を備えた組合せレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のような組合せレンズを採用した。
【００１４】
本件発明に係る組合せレンズ： 本件発明の組合せレンズは、少なくとも物体側から光軸方向に沿って順に第１レンズと第２レンズとを隣接して備える組合せレンズにおいて、各レンズは、中央部の入射した光を屈折させるための光学機能領域と、当該光学機能領域の外周にリム領域とを備え、当該第１レンズは、当該第２レンズに対向するリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と、当該平坦面に連接して光軸を中心にすり鉢状に縮径して落ち込んだ傾斜面とを備え、当該第１レンズに備わるレンズ外周のコバ面が、物体側から入射した光の内部反射光を散乱させるための粗面を備え、且つ当該傾斜面が、当該内部反射光を反射させて当該レンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有することで、当該第２レンズへの当該内部反射光の入射を防止することを特徴としている。
【００１５】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記組合せレンズにおいて、前記第１レンズは、前記第２レンズに対向するリム領域の面が、前記傾斜面のレンズ光軸側に続く連接面を更に備え、当該連接面に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることが好ましい。
【００１６】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記第１レンズは、平坦面に内部反射光を散乱させるための粗面を更に備えることが好ましい。
【００１７】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記第２レンズは、前記第１レンズに対向するリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と、当該平坦面に連接して光軸に沿って略円柱状又は光軸を中心に略円錐状に縮径して立ち上がる壁面と、当該壁面から続く連接面とを備え、当該第２レンズの当該壁面と当該連接面との交わり部が当該第１レンズの前記傾斜面に対し当接可能であり、且つ当該第２レンズの当該平坦面が当該第１レンズの前記平坦面に対し当接可能となる形状を有することが好ましい。
【００１８】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記第２レンズは、平坦面及び／又は連接面に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることが好ましい。
【００１９】
また、本件発明に係る組合せレンズは、前記粗面は、シボ加工が施されたものであることが好ましい。
【００２０】
本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法： 本件発明の前記組合せレンズの連結固定方法は、少なくとも前記第１レンズと前記第２レンズとの連結固定が、当該第１レンズの前記傾斜面に、当該第２レンズの前記壁面と前記連接面との交わり部を当接させてレンズ位置調整を行うための連結をした後、当該第１レンズの平坦面と、当該第２レンズの平坦面とを当接させて固定することを特徴とするものである。
【００２１】
本件発明に係るレンズユニット： 本件発明のレンズユニットは、前記組合せレンズが２枚以上のレンズから構成される場合に、少なくとも前記第１レンズと前記第２レンズとを含み、鏡筒内に収納されていることを特徴とするものである。
【００２２】
本件発明に係る撮像装置： 本件発明の撮像装置は、前記レンズユニットを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本件発明の組合せレンズは、少なくとも２つのレンズの組合せからなる組合せレンズにおいて、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持可能な構造でありながら、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる。従って、本件発明の組合せレンズは、監視カメラや車両搭載用カメラ等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本件発明の一実施形態に係る組合せレンズ及びレンズ連結構造を示す模式断面図である。
【図２】本件発明の別の実施形態に係る組合せレンズを示す模式断面図である。
【図３】本件発明の一実施形態に係る組合せレンズをレンズユニットとして用いた場合を示す模式断面図である。
【図４】比較例の一実施形態に係る組合せレンズ及びレンズ連結構造を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。なお、以下に示す図においては、図の見易さを考慮し、レンズ断面部のハッチングを省略した。
【００２６】
まず、本件発明に係る組合せレンズについて説明する前に、従来の組合せリングについて簡単に説明しておく。図４は、比較例の一実施形態に係る組合せレンズ及びレンズ連結構造を示す模式断面図である。図４の（Ａ）には、物体側から光軸方向Ｌに沿って順に第１レンズ２２と第２レンズ２３とが組み合わされた組合せレンズ２１が示されている。また、図４の（Ｂ）には、当該組合せレンズ２１を構成する第１レンズ２２と第２レンズ２３とが、直接的に接触して連結固定されているのが示されている。そして、図４の（Ｂ）に示すように、双方のレンズに物体側からの不要な光線が入射された場合の内部反射を防止する対策が講じられていない場合には、図４の（Ｂ）に示す矢符の如く不要な光線が当該第１レンズ２２内で内部反射を繰り返し、当該第２レンズ２３を介して結像面に入射することとなる。従って、従来の組合せレンズの形態においては、例え、図４の（Ａ）に示す、当該第１レンズ２２の光学機能領域２４の外周側のリム領域２５に、物体側から入射された不要な光線の内部反射を防止する対策が講じられていたとしても、当該不要な光線の結像面への入射を十分に防止することは困難である。
【００２７】
本件発明に係る組合せレンズの形態： 図１は、本件発明の一実施形態に係る組合せレンズ及びレンズ連結構造を示す模式断面図である。本件発明に係る組合せレンズ１は、少なくとも物体側から光軸方向Ｌに沿って順に第１レンズ２と第２レンズ３とを隣接して備える組合せレンズ１において、各レンズ２，３が、中央部の入射した光を屈折させるための光学機能領域４と、当該光学機能領域４の外周側にリム領域５とを備えたものである。
【００２８】
ここで、本件発明は、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる構造を備えた組合せレンズを提供することを課題としている。また、特に監視カメラや車両搭載用カメラに用いられる単焦点広角レンズにおいては、不要な光線がレンズのコバ面や勾配面に内面反射して結像面に入射することによるゴーストやフレアの発生を防止することが求められていることは既に述べた通りである。このゴーストやフレアの発生は、物体側から入射された光が図１に示す第１レンズ２のリム領域５のレンズ外周６や平坦面７，９に反射し、この第１レンズ２において内部反射した光が当該第２レンズ３を通って、最終的に結像面（不図示）に入射することで起こる。
【００２９】
図１に示すように、第１レンズ２は、第２レンズ３に対向するリム領域５の面が、レンズ外周６より光軸Ｌに向かって順に、レンズ外周のコバ面６に連接して光軸Ｌに対し略垂直な平坦面７と、当該平坦面７に連接して光軸Ｌを中心にすり鉢状に縮径して落ち込んだ傾斜面８とを備えている。本件発明に係る組合せレンズ１は、物体側の第１レンズ２が、少なくとも平坦面７と傾斜面８とを有することで、第１レンズ２の内部で反射された不要な光線を、当該第１レンズ２と隣接する第２レンズ３に入射されるのを防止するものである。
【００３０】
すなわち、本件発明の第１レンズ２は、当該第１レンズ２に備わるレンズ外周のコバ面６が、物体側から入射した不要な光線を散乱させるための粗面（図１におけるレンズ表面の斜線部）を備え、且つ傾斜面８が、当該不要な光線を反射させて当該レンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有する。図１の（Ｂ）に示すように、本件発明の組合せレンズは、当該第１レンズ２が備える傾斜面８が、当該不要な光線（図１の（Ｂ）における矢符）を反射させて当該レンズ外周面６方向へ導く傾斜角度を有することで、当該第１レンズ２に入射された不要な光線のその後の内部反射を防止し、当該不要な光線が当該第２レンズ３に入射するのを防止するものである。
【００３１】
なお、本件発明に係る組合せレンズにおいて、第１レンズ２は、第２レンズ３に対向するリム領域５の面が、傾斜面８のレンズ光軸側に続く連接面９を更に備え、当該連接面９に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることも好ましい。図１には、第１レンズ２が、傾斜面８に続き光軸Ｌに対し略垂直な連接面９を備えているのが示されている。このように、本件発明に係る組合せレンズ１は、第１レンズ２の連接面９に粗面を備えることで、不要な光線が当該第２レンズ３に入射するのをより十分に防止することができる。ちなみに、図１には、本件発明の第１レンズ２の連接面９がレンズ光軸Ｌに対し略垂直な平坦面で示されているが、本件発明に係る組合せレンズにおいて当該連接面９の形状はこれに限定されるものではない。
【００３２】
図２は、本件発明の別の実施形態に係る組合せレンズを示す模式断面図である。図２に示す組合せレンズ１の第１レンズ２は、図１に示した組合せレンズと同様に、当該第１レンズ２に備わるレンズ外周のコバ面６が、物体側から入射した不要な光線を散乱させるための粗面（図２におけるレンズ表面の斜線部）を備え、且つ当該傾斜面８が、当該不要な光線を反射させて当該レンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有するものである。しかし、図２の（Ａ）に示される組合せレンズ１は、第１レンズ２の連接面９が、光軸を中心にすり鉢状に縮径して落ち込んで、傾斜面８よりも傾斜角度の小さい傾斜面となっている点で、図１に示した組合せレンズと相違する。また、図２の（Ｂ）に示される組合せレンズ１は、第１レンズ２の連接面９が存在しない点で図１に示した組合せレンズと相違する。
【００３３】
これら図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、本件発明の第１レンズ２の連接面９は、第１レンズ２の形態構成として必要絶対条件となるものではない。従って、本件発明の第１レンズ２の連接面９は、その傾斜角度が図２の（Ａ）に示したような角度に限定されものではなく、また所謂テーパー状でなく曲面であってもよい。また、本件発明の第１レンズ２は、図２の（Ｂ）に示したように、当該第１レンズ２のリム領域５の面に連接面９を備えない形態であってもよい。しかし、本件発明に係る組合せレンズ１は、第１レンズ２の形態構成に当該連接面９を有することで、特に物体側から入射される光の強さや入射角度等が常に変化する環境下での使用において、ゴースト及びフレアの発生をより効果的に防止することが可能となる。
【００３４】
また、本件発明に係る組合せレンズにおいて、第１レンズ２は、平坦面７に内部反射光を散乱させるための粗面を更に備えることも好ましい。第１レンズ２と第２レンズ３とを組合せる際に、当該第１レンズの平坦面７は、当該第２レンズの平坦面１０と当接されて固定される部分であるため、レンズ組付けの際の同軸度ズレを防止する観点からみると好ましくないものの、ゴースト及びフレアの発生を更に効果的に防止することができる。
【００３５】
また、本件発明に係る組合せレンズにおいて、第２レンズ３は、第１レンズ２に対向するリム領域５の面が、レンズ外周６より光軸Ｌに向かって順に、レンズ外周６のコバ面に連接して光軸Ｌに対し略垂直な平坦面１０と、当該平坦面１０に連接して光軸Ｌに沿って略円柱状又は光軸を中心に略円錐状に縮径して立ち上がる壁面１１と、当該壁面１１から続く連接面１２とを備えるものである。そして、当該第２レンズ３の当該壁面１１と当該連接面１２との交わり部１３が当該第１レンズ２の傾斜面８に対し当接可能であり、且つ当該第２レンズ３の平坦面１０が当該第１レンズ２の平坦面７に対し当接可能となる形状を有するものである。
【００３６】
本件発明に係る組合せレンズにおける第２レンズ３の形状を上述した形状とした場合、当該第２レンズ３の壁面１１と連接面１２との交わり部１３を当該第１レンズ２の傾斜面８に対し当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３との位置調整を容易に行うことができ、光軸Ｌの位置ズレを防止することができる。また、更に当該第２レンズ３の平坦面１０を当該第１レンズ２の平坦面７に対し当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とを組付けた後に光軸Ｌの位置ズレや、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とのレンズ間隔に変化が起こらぬようしっかり固定することができる。
【００３７】
また、本件発明に係る組合せレンズにおいて、第２レンズ３は、平坦面１０及び／又は連接面１２に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることが好ましい。第１レンズ２と第２レンズ３とを組合せる際に、第２レンズ３が、連接面１２に内部反射光を散乱させるための粗面を備えることで、ゴースト及びフレアの発生を更に防止することができる。なお、当該第２レンズの平坦面１０においては、当該第１レンズの平坦面７と当接されて固定される部分であるため、レンズ組付けの際の光軸の位置ズレを防止する観点からみると好ましくないものの、ゴースト及びフレアの発生を防止する効果について更なる向上を図ることが可能となる。
【００３８】
また、本件発明に係る組合せレンズにおいて、粗面は、シボ加工が施されたものであることが好ましい。ここで、シボ加工とは、部材表面に岩目、砂目、梨地等の模様を形成する加工をいい、レンズ成形用金型に予めこれらの模様を設けることで簡単にレンズ表面に粗面を形成することができる。従って、レンズに当該粗面を形成するにあたって、製造コストの増大を招くこともない。
【００３９】
なお、本件発明に係る組合せレンズにおける第１レンズと第２レンズには、樹脂系レンズとガラス系レンズとの双方を用いることができる。ちなみに、樹脂系レンズは、ガラス系レンズに比べてレンズの形状制御が容易であり、上述した第１レンズの傾斜面８の傾斜角度や面性状を、設定された条件に対し高精度で作り込むことができる。一方、ガラス系レンズは、樹脂系レンズに比べて温度や湿度に等に対する体積変化が生じにくいため、ガラス系レンズを採用することでより高画質な撮影を行うことができる。本件発明に係る組合せレンズにおいては、用途に応じてレンズの材質を自由に選択することができる。
【００４０】
本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法： 図１の（Ｂ）には、本件発明に係る組合せレンズ１の第１レンズ２と第２レンズ３とが連結固定した状態が示されている。本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法は、まず最初に当該第２レンズ３の壁面１１と連接面１２との交わり部１３を当該第１レンズ２の傾斜面８に対し当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３との位置調整を行う。このときに、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とは、所謂点接触した状態で連結されているため、容易に双方のレンズ２，３の位置を調整することができ、光軸Ｌの位置合わせを簡単に行うことができる。
【００４１】
そして、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３との位置調整が完了した後に、当該第１レンズ２を当該第２レンズ３に対して押圧付勢させて、当該第２レンズ３の平坦面１０を当該第１レンズ２の平坦面７に対し当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とを確実に固定することができる。このように、本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法は、当該第１レンズ２の傾斜面８と平坦面７とを当該第２レンズ３に対して当接させることで、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とを組付けた後に光軸Ｌの位置ズレや、当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とのレンズ間隔に変化が起こらぬようしっかり固定することができる。従って、本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法によれば、連結する第１レンズ２と第２レンズ３との光軸調整を、高精度且つ容易に行うことができ、且つ当該第１レンズ２と当該第２レンズ３とを連結固定した後も、双方のレンズに位置ズレやレンズ間隔の変化が起こりにくい。
【００４２】
ここで、比較例である図４の（Ｂ）に示した組合せレンズの連結固定方法は、第１レンズ２２と第２レンズ２３とが、直接的に接触して連結固定されているものである。しかし、図４の（Ｂ）に示した組合せレンズの連結固定方法は、本件発明に係る組合せレンズの連結固定方法で示した構造と異なり、当該第１レンズ２２の突出部の角部が当該第２レンズ２３の勾配面と点接触した状態のみで連結固定されているものである。従って、図４の（Ｂ）に示す組合せレンズの連結固定方法の場合、当該第１レンズ２２と当該第２レンズ２３とを連結固定した後に双方のレンズに位置ズレが生じる恐れがある。
【００４３】
本件発明に係るレンズユニット： 図３は、本件発明の一実施形態に係る組合せレンズをレンズユニットとして用いた場合を示す模式断面図である。図３には、本件発明に係る組合せレンズを構成する第１レンズ２と第２レンズ３とが、第３レンズ１７と第４レンズ１８との組合せに係るレンズ群を開口絞り２０を挟んで物体面側に配置されている。そして、これらレンズ２，３，１７，１８は鏡筒内に組み込まれており、当該鏡筒１６の物体側端部には、ガラスレンズ１９が取り付けられている。なお、図３において第１レンズ２の外周は若干傾斜して形成されているのが示されているが、外周面をこのように傾斜させることで、鏡筒１６内への配置が容易になると共に、金型からレンズ成形品を離型するのが容易となる。
【００４４】
図３に示すように、本件発明に係るレンズユニット１５は、組合せレンズが２枚以上のレンズから構成される場合に、少なくとも図１に示した第１レンズ２と第２レンズ３との組み合わせを含み、鏡筒１６内に収納されるものである。本件発明に係るレンズユニット１５は、例え組合せレンズが２枚以上のレンズから構成される場合であっても、第１レンズ２と第２レンズ３との組み合わせを含む限り、ゴースト及びフレアの発生を防止することが可能となる。また、本件発明に係るレンズユニット１５は、第１レンズ２と第２レンズ３とを直接的に接触させて連結させるため、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持することができる。よって、本件発明に係るレンズユニットは、良好な光学性能を維持するものである。
【００４５】
本件発明に係る撮像装置： 本件発明に係る撮像装置は、図３に示すような、少なくとも第１レンズ２と第２レンズ３との組み合わせを含んだレンズユニット１５を備えることで、小型で高品質な撮像装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本件発明の組合せレンズは、少なくとも２つのレンズの組合せからなる組合せレンズにおいて、隣接するレンズ同士のレンズ配置精度を高く維持可能な構造でありながら、物体側から入射した光の内部反射光を結像面へ入射するのを防止することができる。したがって、本件発明は、セキュリティ対策用の監視カメラや車両搭載用カメラ等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 組合せレンズ
２ 第１レンズ
３ 第２レンズ
４ 光学機能領域
５ リム領域
６ 外周面（第１レンズ）
７ 第１平坦面（第１レンズ）
８ 傾斜面（第１レンズ）
９ 第２平坦面（第１レンズ）
１０ 第１平坦面（第２レンズ）
１１ 壁面（第２レンズ）
１２ 第２平坦面（第２レンズ）
１３ 角部
Ｌ 光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも物体側から光軸方向に沿って順に第１レンズと第２レンズとを隣接して備える組合せレンズにおいて、
各レンズは、中央部の入射した光を屈折させるための光学機能領域と、当該光学機能領域の外周にリム領域とを備え、
当該第１レンズは、当該第２レンズに対向するリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と、当該平坦面に連接して光軸を中心にすり鉢状に縮径して落ち込んだ傾斜面とを備え、
当該第１レンズに備わるレンズ外周のコバ面が、物体側から入射した光の内部反射光を散乱させるための粗面を備え、且つ当該傾斜面が、当該内部反射光を反射させて当該レンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有することで、当該第２レンズへの当該内部反射光の入射を防止することを特徴とする組合せレンズ。
【請求項２】
前記組合せレンズにおいて、前記第１レンズは、前記第２レンズに対向するリム領域の面が、前記傾斜面のレンズ光軸側に続く連接面を更に備え、当該連接面に内部反射光を散乱させるための粗面を備える請求項１に記載の組合せレンズ。
【請求項３】
前記組合せレンズにおいて、前記第１レンズは、平坦面に内部反射光を散乱させるための粗面を更に備える請求項１又は請求項２に記載の組合せレンズ。
【請求項４】
前記組合せレンズにおいて、前記第２レンズは、前記第１レンズに対向するリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と、当該平坦面に連接して光軸に沿って略円柱状又は光軸を中心に略円錐状に縮径して立ち上がる壁面と、当該壁面から続く連接面とを備え、
当該第２レンズの当該壁面と当該連接面との交わり部が当該第１レンズの前記傾斜面に対し当接可能であり、且つ当該第２レンズの当該平坦面が当該第１レンズの前記平坦面に対し当接可能となる形状を有する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の組合せレンズ。
【請求項５】
前記組合せレンズにおいて、前記第２レンズは、平坦面及び／又は連接面に内部反射光を散乱させるための粗面を備える請求項４に記載の組合せレンズ。
【請求項６】
前記組合せレンズにおいて、前記粗面は、シボ加工が施されたものである請求項１〜請求項５のいずれかに記載の組合せレンズ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の組合せレンズの連結固定方法は、少なくとも前記第１レンズと前記第２レンズとの連結固定が、当該第１レンズの前記傾斜面に、当該第２レンズの前記壁面と前記連接面との交わり部を当接させてレンズ位置調整を行うための連結をした後、
当該第１レンズの平坦面と、当該第２レンズの平坦面とを当接させて固定することを特徴とする組合せレンズの連結固定方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の組合せレンズが２枚以上のレンズから構成される場合に、少なくとも前記第１レンズと前記第２レンズとを含み、鏡筒内に収納されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項９】
請求項８に記載のレンズユニットを備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
少なくとも物体側から光軸方向に沿って順に第１レンズと第２レンズとを隣接して備える組合せレンズにおいて、
各レンズは、中央部の入射した光を屈折させるための光学機能領域と、当該光学機能領域の外周にリム領域とを備え、
当該第１レンズは、当該第２レンズに対向するリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と、当該平坦面に連接して光軸を中心にすり鉢状に縮径して落ち込んだ傾斜面とを備え、
当該第１レンズに備わるレンズ外周のコバ面が、物体側から入射した光の内部反射光を散乱させるための粗面を備え、且つ当該傾斜面が、当該内部反射光を反射させて当該レンズ外周面方向へ導く傾斜角度を有することで、当該第２レンズへの当該内部反射光の入射を防止することを特徴とする組合せレンズ。
【請求項２】
前記組合せレンズにおいて、前記第１レンズは、前記第２レンズに対向するリム領域の面が、前記傾斜面のレンズ光軸側に続く連接面を更に備え、当該連接面に内部反射光を散乱させるための粗面を備える請求項１に記載の組合せレンズ。
【請求項３】
前記組合せレンズにおいて、前記第１レンズは、平坦面に内部反射光を散乱させるための粗面を更に備える請求項１又は請求項２に記載の組合せレンズ。
【請求項４】
前記組合せレンズにおいて、前記第２レンズは、前記第１レンズに対向するリム領域の面が、レンズ外周より光軸に向かって順に、レンズ外周のコバ面に連接して光軸に対し略垂直な平坦面と、当該平坦面に連接して光軸に沿って略円柱状又は光軸を中心に略円錐状に縮径して立ち上がる壁面と、当該壁面から続く連接面とを備え、
当該第２レンズの当該壁面と当該連接面との交わり部が当該第１レンズの前記傾斜面に対し当接可能であり、且つ当該第２レンズの当該平坦面が当該第１レンズの前記平坦面に対し当接可能となる形状を有する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の組合せレンズ。
【請求項５】
前記組合せレンズにおいて、前記第２レンズは、平坦面及び／又は連接面に内部反射光を散乱させるための粗面を備える請求項４に記載の組合せレンズ。
【請求項６】
前記組合せレンズにおいて、前記粗面は、シボ加工が施されたものである請求項１〜請求項５のいずれかに記載の組合せレンズ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の組合せレンズの連結固定方法は、少なくとも前記第１レンズと前記第２レンズとの連結固定が、当該第１レンズの前記傾斜面に、当該第２レンズの前記壁面と前記連接面との交わり部を当接させてレンズ位置調整を行うための連結をした後、
当該第１レンズの平坦面と、当該第２レンズの平坦面とを当接させて固定することを特徴とする組合せレンズの連結固定方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の組合せレンズが２枚以上のレンズから構成される場合に、少なくとも前記第１レンズと前記第２レンズとを含み、鏡筒内に収納されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項９】
請求項８に記載のレンズユニットを備えていることを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２２１１３６（Ｐ２０１１−２２１１３６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７９４８（Ｐ２０１０−８７９４８）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００１３３２２７）株式会社タムロン (355)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００１３３２２７）株式会社タムロン (355)
【Ｆターム（参考）】
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