JP2010085715A - Lens assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空部を有し、その中空部に複数の光学部材が装入される鏡胴を備えたレンズ組立体に関する。 The present invention relates to a lens assembly including a lens barrel having a hollow portion into which a plurality of optical members are inserted.
最近、自動車にカメラが配備されるようになってきている。自動車に配備されるカメラの多くは、ナビゲーションシステムが普及し運転席に表示画面が設けられていることを利用して、ドライバの死角になる場所の状態をその表示画面上に表示するものである。 Recently, cameras have been deployed in automobiles. Many of the cameras deployed in automobiles display the state of a driver's blind spot on the display screen by utilizing the fact that navigation systems are widespread and display screens are provided in the driver's seat. .
ところで、自動車は夏の炎天下や冬の厳寒屋外に野晒しにされることもあり、車載用のカメラはそのような極めて広範な温度環境下で正常に動作する必要がある。この正常動作を保証するために車載用のカメラに適用されるレンズ組立体に要求される性能としては、軽量性や頑強性などの一般的な性質のほか、温度変化に起因するピンボケを生じさせないために温度による伸縮が少ないことや強い光に対して内面反射を防止する機構を持つことなどが挙げられる。これらの要求を満足するために、多孔質セラミック製の鏡胴が考えられている(例えば特許文献1、2参照)。また本出願人は、多孔質セラミックを光学部品に適用することを提案している(例えば特許文献3参照)。この特許文献3の明細書で言う、多孔質とは、気孔率10%以上である多孔体である。
By the way, automobiles are sometimes exposed to the outdoors in the hot weather in summer and the coldest outdoors in winter, and the on-vehicle camera needs to operate normally under such an extremely wide temperature environment. In order to guarantee this normal operation, the performance required for lens assemblies applied to in-vehicle cameras does not cause general characteristics such as light weight and robustness, and does not cause blur due to temperature changes. Therefore, there are little expansion and contraction due to temperature and a mechanism for preventing internal reflection against strong light. In order to satisfy these requirements, a porous ceramic lens barrel has been considered (see, for example,
しかしながら、多孔質セラミックは欠け易いという欠点があり、この欠点を如何にして補うかが問題となる。 However, porous ceramics have the drawback of being easily chipped, and how to compensate for this drawback becomes a problem.
ここで、まず鏡胴に多孔質セラミックを用いた場合の欠点がどのようにして現れるかを図1を参照して説明する。 Here, how defects appear when porous ceramic is used for the lens barrel will be described with reference to FIG.
図1は、車載用のカメラに適用されるレンズ組立体の構成例を示す図であり、図2は、そのレンズ組立体の組立時の不具合の状況を説明する図である。また、図3は、後述する位置決め部の別の構造を説明する図である。この図1には特許文献4にあるようなレンズ組立体が示されている。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a lens assembly applied to a vehicle-mounted camera, and FIG. 2 is a diagram for explaining a situation of a problem when the lens assembly is assembled. Moreover, FIG. 3 is a figure explaining another structure of the positioning part mentioned later. FIG. 1 shows a lens assembly as in Patent Document 4.
まず図1を参照してレンズ組立体の構成を簡単に説明する。 First, the configuration of the lens assembly will be briefly described with reference to FIG.
図1のレンズ組立体1には鏡胴10が備えられており、その鏡胴10には対物側開口101と結像側開口102とを有する中空部100が設けられている。この鏡胴10の対物側外周には雄ネジSR1が形成され、その対物側開口101から複数の光学部材L1〜L4,SP1〜SP3が光軸を揃えて装入される。この例では、図1に示すように、複数の光学部材として複数のレンズL1〜L4と複数の間隔環SP1〜SP3とが交互に配置されるようにして鏡胴10の中空部100に順次に装入される。
The
更に図1のレンズ組立体1には、鏡胴10の中空部100の内部に装入された複数の光学部材L1〜L4、SP1〜SP3を、対物側開口101から押さえ込んで固定するための押え環11が備えられている。この押え環11は、鏡胴10の対物側の部分が入り込む装着開口110と、鏡胴内に装入された複数の光学部材のうちの最も対物側に装入されたレンズL1の中央部を露出させる光学開口111とを有し、装着開口内側の内壁に、上記雄ネジSR1と螺合する雌ネジSR2が形成され、その雄ネジSR1とその雌ネジSR2との螺合により最も対物側に位置するレンズL1の対物側の面の周縁部を押えるものである。
Further, in the
この押え環11によって鏡胴10内の複数のレンズL1〜L4および複数の間隔環SP1〜SP3が結像側開口側に向かって押さえ込まれることにより図1のレンズ組立体1が組み立てられている。
The
ここで図1の例においては、最結像側に位置するレンズL4の結像側の面を、光軸を中心に一周する線接触により位置決めするレンズ支持部103が、開口絞りや不要光をカットするストッパを兼ねるように結像側開口102を形成する位置に設けられている。このため、レンズ支持部103は、結像側開口の輪郭を形成していることから図1(b)に示す様に光軸を含む断面上で鋭角に形成されている。
Here, in the example of FIG. 1, the
この様な構成にしておくと最結像側に位置するレンズL4の位置決めが、そのレンズ支持部103によって精度良く行なわれた後、その他のレンズL1〜L3の位置決めが順次、その最結像側に位置するレンズL4に倣って行なわれる。しかし、上記した様に多孔質セラミックは欠け易いという欠点を持つために組立時に図1のレンズ支持部103が欠けてしまうことがある。欠けが発生すると、見た目の商品価値を低下させるだけでなく、入射光がその欠けの部分で乱反射して一部が撮影面内に入り込み、撮影画像の画質を低下させる恐れがある。また、欠けにより、レンズL4が正確に位置決めされずに傾き、画像が劣化する恐れがある。
With such a configuration, after the lens L4 positioned on the most image forming side is accurately positioned by the
図2には、多孔質セラミック製の鏡胴が用いられた場合の不具合の状況が示されており、鋭角に形成されたレンズ支持部103に多数の欠け1031が入った状況が示されている。これらの欠け1031の発生を阻止するために特許文献4の技術を利用して位置決め部を図3に示す様に厚く形成してレンズ支持部103Aの補強を図ることが考えられるが、そうすると図3の符号1031Aで示す部分で被写体光が反射し、欠けが発生した場合と同様、撮影面内に混入して撮影画像の画質を低下させる恐れがある。したがって、レンズ支持部103は図1に示す様に鋭角に形成し、かつ欠けを防止する必要がある。
FIG. 2 shows a situation of a malfunction when a lens barrel made of porous ceramic is used, and shows a situation in which a large number of
尚、ここでは多孔質セラミック製の鏡胴についてその欠点を説明したが、多孔質ではない通常のセラミックを採用して鏡胴を製作した場合であっても、多孔質セラミックよりは強いものの欠けが発生するおそれがある。あるいは、温度による鏡胴の伸縮については伸縮に強い設計を行なうことにして、例えばプラスティック製の鏡胴を採用することも考えられる。このプラスティック製の鏡胴においてはセラミックの様に欠けの問題は生じないが、その欠けの問題の代わりに、今度は図1に示すレンズ支持部103がレンズL4に押されて変形し、レンズL4やその他のレンズの位置がずれ初期の光学性能が得られない恐れがある。
本発明は、上記事情に鑑み、結像側開口部の欠けや変形を防止するレンズ組立体を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a lens assembly that prevents chipping and deformation of an imaging side opening.
上記目的を達成する本発明のレンズ組立体は、最結像側に配置される第1のレンズを含む、全体として結像光学系を成す複数の光学部材と、
対物側開口と結像側開口を有し、上記第1のレンズが最結像側に配置されるように前記複数の光学部材が該対物側開口から装入される中空部と、結像側端縁に形成された、中空部内側に円環状に張り出し、上記第1のレンズの径よりも小径の結像側開口を有するとともに上記第1レンズの光軸方向の位置を位置決めするレンズ支持部とを有する鏡胴とを備えたレンズ組立体であって、
上記レンズ支持部と上記第1のレンズとに挟まれた位置に、上記第1のレンズの径よりも小径の開口を有するリング状部材を介在させたことを特徴とする。
The lens assembly of the present invention that achieves the above object includes a plurality of optical members that form an imaging optical system as a whole, including a first lens disposed on the most imaging side,
A hollow part having an objective-side opening and an imaging-side opening, wherein the plurality of optical members are inserted from the objective-side opening so that the first lens is disposed on the most imaging side; A lens support portion that is formed on the edge and projects in an annular shape inside the hollow portion, has an image forming side opening smaller in diameter than the diameter of the first lens, and positions the position of the first lens in the optical axis direction A lens assembly comprising:
A ring-shaped member having an opening having a smaller diameter than the diameter of the first lens is interposed at a position sandwiched between the lens support portion and the first lens.
上記本発明のレンズ組立体によれば、図1に示すレンズ支持部103の、上記中空部100に装入された上記第1のレンズL4側の面に上記第1のレンズの径よりも小径の結像側開口を有するリング状部材が装入される。こうして第1のレンズL4とレンズ支持部103との間にリング状部材が装入されると、上記第1のレンズがそのレンズ支持部に直接接触しなくなるのでレンズ支持部が欠けたり、変形したりすることが防止される。
According to the lens assembly of the present invention, the diameter of the
また、第1のレンズがレンズ支持部に直接接触したとしても、リング状部材によってレンズ支持部への圧力が分散するのでレンズ支持部が欠けたり、変形したりすることが防止される。 Even if the first lens is in direct contact with the lens support portion, the pressure on the lens support portion is dispersed by the ring-shaped member, so that the lens support portion is prevented from being chipped or deformed.
ここで上記リング状部材が、上記第1のレンズの結像側の面を、光軸を中心に一周する線接触により位置決めするものであるが好ましい。 Here, it is preferable that the ring-shaped member positions the imaging-side surface of the first lens by line contact that goes around the optical axis.
そうすると、上記第1のレンズが上記レンズ支持部に接触しなくても上記第1のレンズと上記支持部との間に介在する上記リング状部材によってレンズが位置決めされる。 Then, even if the first lens does not come into contact with the lens support portion, the lens is positioned by the ring-shaped member interposed between the first lens and the support portion.
つまり、上記リング状部材は、上記押え環で押え込まれたときの、上記レンズ支持部に集中する圧力を広い端面で受け止めることで分散するという機能と、外周端縁でレンズに接触してレンズを高精度に位置決めするという機能との2つの機能を担うことになる。 That is, the ring-shaped member has a function of dispersing by receiving the pressure concentrated on the lens support portion at a wide end surface when it is pressed by the presser ring, and a lens that contacts the lens at the outer peripheral edge. It has two functions: a function of positioning the head with high accuracy.
ここで上記リング状部材は、上記鏡胴よりも硬度の高い材質のものであることが好ましい。 Here, the ring-shaped member is preferably made of a material having a higher hardness than the lens barrel.
上記した様にリング状部材の外周端縁で位置決めされるときにそのリング状部材の外周端縁が欠けたり、変形したりしてしまう恐れがある。上記のようにリング状部材に硬度の高い材質を用いると、上記第1のレンズがそのリング状部材の外周端縁に線接触したときのリング状部材の円周端縁の欠けや変形が防止される。 As described above, when positioning is performed at the outer peripheral edge of the ring-shaped member, the outer peripheral edge of the ring-shaped member may be chipped or deformed. When a material having high hardness is used for the ring-shaped member as described above, chipping or deformation of the circumferential edge of the ring-shaped member when the first lens is in line contact with the outer peripheral edge of the ring-shaped member is prevented. Is done.
また、上記リング状部材は、弾性部材で構成されていても良い。 The ring-shaped member may be made of an elastic member.
上記リング状部材を上記弾性部材で構成すると、上記高度の高い材質で構成したのと同様の効果が得られるとともに、上記押え環で上記複数の光学部材が押さえ込まれたときに上記弾性部材がつぶれるので上記反射面が小さくなる。 When the ring-shaped member is formed of the elastic member, the same effect as that of the high-grade material is obtained, and the elastic member is crushed when the plurality of optical members are pressed by the presser ring. Therefore, the reflection surface becomes small.
また上記弾性部材で上記リング状部材を構成した場合には、上記押え環で上記複数の光学部材が押さえ込まれたときに上記弾性部材がつぶれて上記第1のレンズと上記レンズ支持部とが接触する恐れがあるが、そのときには接触時の衝撃力がその弾性部材で弱められレンズ支持部が欠けたり、変形したりすることが防止される。 Further, in the case where the ring-shaped member is constituted by the elastic member, the elastic member is crushed and the first lens and the lens support portion come into contact when the plurality of optical members are pressed by the presser ring. At that time, the impact force at the time of contact is weakened by the elastic member, and the lens support portion is prevented from being chipped or deformed.
ここで、上記レンズ支持部が、上記第1のレンズの前記第1のレンズの結像側の面を、光軸を中心に一周する線接触により位置決めするものであることが好ましい。 Here, it is preferable that the lens support portion positions the surface of the first lens on the image forming side of the first lens by line contact that goes around the optical axis.
また、上記弾性部材がエチレン・プロピレン系又はシリコン系ゴムで形成されたものであることが好ましい。さらに上記鏡胴は多孔質セラミックからなるものであっても良い。多孔質とは気孔率10%以上の多孔体である。 The elastic member is preferably made of ethylene / propylene or silicon rubber. Furthermore, the lens barrel may be made of a porous ceramic. The porous material is a porous material having a porosity of 10% or more.
以上、説明したように、結像側開口部の欠けや変形を防止するレンズ組立体が実現する。 As described above, a lens assembly that prevents chipping or deformation of the imaging side opening is realized.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図4は、本発明の一実施形態であるレンズ組立体1Aを示す図である。図4には、図1と同様に、レンズの光軸に沿ってレンズ組立体を切断した面が示されている。この図4には、レンズ支持部103と本発明にいう第1のレンズL4とに挟まれた位置に、その第1のレンズL4を位置決めするリング状部材R1が装入されていることと押え環と最も対物側に位置するレンズL1との間に弾性部材Kが装入されている以外は、図1と同じ構造の図が示されている。この例では、鏡胴に多孔質セラミックが用いられ、リング状部材にその多孔質セラミックよりも高い硬度を持つセラミックが用いられている例が示されている。
FIG. 4 is a diagram showing a
図4を参照して従来との構成の違いを説明する。 With reference to FIG. 4, the difference in structure from the prior art will be described.
図1に示す構造では前述した様に押え環11で鏡胴10内の複数の光学部材L1〜L4、SP1〜SP3を押さえ込んだときに位置決め機能を有するレンズ支持部103が欠けるという不具合を抱えていた。
The structure shown in FIG. 1 has a problem that the
そこで、図4の実施形態においては、レンズ支持部103とレンズL4とに挟まれた位置に、そのレンズL4を位置決めするリング状部材R1を装入している。この構成にすると、リング状部材R1が、押え環11を鏡胴10にねじ込んでいるときの、上記レンズ支持部103に集中する圧力をそのリング状部材R1が備える端面で受け止め分散することでレンズ支持部103が欠けることが防止され、そのリング状部材R1が外周端縁で第1のレンズL4に線接触することで複数のレンズL1〜L4が高精度に位置決めされる。
Therefore, in the embodiment of FIG. 4, a ring-shaped member R1 for positioning the lens L4 is inserted at a position sandwiched between the
また本実施形態では、リング状部材R1に多孔質セラミックよりも硬度の高いセラミックを用いることで、リング状部材R1の外周端縁が第1のレンズL4に接触したときに欠けることを防止している。 In the present embodiment, the ring-shaped member R1 is made of a ceramic having a hardness higher than that of the porous ceramic, so that the outer peripheral edge of the ring-shaped member R1 is prevented from being chipped when contacting the first lens L4. Yes.
さらに図4からも分かる様にリング状部材R1の外周端縁が第1のレンズL4に接触することでその第1のレンズL4の結像側の面を、光軸を中心に一周する線接触により位置決めして第1のレンズL4の位置決め精度の向上を図り、さらにそれに倣う他のレンズL1〜L3の位置決め精度の向上も図っている。 Further, as can be seen from FIG. 4, the outer peripheral edge of the ring-shaped member R <b> 1 contacts the first lens L <b> 4 so that the image-side surface of the first lens L <b> 4 makes a round contact around the optical axis. Thus, the positioning accuracy of the first lens L4 is improved, and the positioning accuracy of the other lenses L1 to L3 following the positioning is improved.
この様な構成にすると、結像側開口部の欠けや変形が防止され、高い位置決め精度が得られる。 With such a configuration, chipping and deformation of the imaging side opening are prevented, and high positioning accuracy can be obtained.
なお本実施形態においては、鏡胴の材質に多孔質セラミックを使った例を示したが、プラスティックを使った鏡胴であっても良い。そのときには、リング状部材に金属性のものやセラミック製のものを用いることができる。またプラスチックの場合には同じプラスティックであって硬度の高いものをリング状部材の材質に用いることもできる。 In this embodiment, an example in which porous ceramic is used as the material of the lens barrel is shown, but a lens barrel using plastic may be used. At that time, a metallic member or a ceramic member can be used for the ring-shaped member. In the case of plastic, the same plastic and high hardness can be used as the material of the ring-shaped member.
また上記実施形態においてはレンズL4がリング状部材R1に当接したときの衝撃を和らげるために押え環11とレンズL1との間に弾性部材Kを装入している。このようにしておくと、リング状部材R1にレンズを接触させたときの反力によるレンズL1の損傷も防止される。
In the above embodiment, the elastic member K is inserted between the
さらに上記リング状部材R1には、上記した様に、鏡胴の材質にあわせて、金属、プラスティック、セラミックを使用することが可能である。またそのリング状部材R1は、上記の例にように鏡胴10よりも硬度の高い材質のものであると良く、そうするとリング状部材R1に第1のレンズL4が接触したときの衝撃力によりリング状部材R1の外周端縁が欠けたり変形したりすることが防止される。
Further, as described above, metal, plastic, or ceramic can be used for the ring-shaped member R1 in accordance with the material of the lens barrel. Further, the ring-shaped member R1 is preferably made of a material having a hardness higher than that of the
ここで、リング状部材R1の構造によっては、特許文献2のようにそのリング状部材R1で光が反射して撮影面内に混入してしまう恐れがある。 Here, depending on the structure of the ring-shaped member R1, there is a possibility that light is reflected by the ring-shaped member R1 and mixed into the imaging surface as in Patent Document 2.
図5は、リング状部材R1の構造を説明する図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the structure of the ring-shaped member R1.
図5(a)には、レンズ支持部103のエッジ先端にまでリング状部材のレンズL4支持面が達しない形状を持つリング状部材R11が装入された場合の例が示されており、図5(b)には、レンズ支持部103のエッジ先端とリング状部材R1の支持面とが面一になる形状を持つリング状部材R12が装入された場合の例が示されており、図5(c)には、レンズ支持部103のエッジ先端からレンズL4に向かって斜面が形成された形状を持つリング状部材R13が装入された場合の例が示されている。
FIG. 5A shows an example in which a ring-shaped member R11 having a shape in which the lens L4 support surface of the ring-shaped member does not reach the tip of the edge of the
図5(a)〜図5(c)のうちのいずれの構成であっても相応の効果が得られる。 A corresponding effect can be obtained with any of the configurations shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c).
ただし、図5(a)と図5(b)と図5(c)に示す形状のリング状部材R11、R12,R13の場合には、リング状部材R11,R12,R13の符号A,B,Cで示す面に反射防止対策を施す必要がある。さもないと、前述の図2と同様にリング状部材R11,R12、R13の符号A,B,Cで示す部分で反射した光が撮影面に混入してしまう。 However, in the case of ring-shaped members R11, R12, and R13 having the shapes shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), and 5 (c), reference numerals A, B, and R of the ring-shaped members R11, R12, and R13 are used. It is necessary to take anti-reflection measures on the surface indicated by C. Otherwise, the light reflected by the portions indicated by reference signs A, B, and C of the ring-shaped members R11, R12, and R13 will be mixed into the imaging surface as in FIG.
上記リング状部材R11,R12,R13には、前述した様に金属、プラスティック、セラミックを使用することが可能であるので、例えば、材料に金属であるアルミニウムを用いて図5(a)と図5(b)と図5(c)の形状のリング状部材R11,R12,R13を製作する場合には、リング状部材R11,R12,R13の符号A、B、Cで示す部分に黒色艶消しアルマイト処理を施して反射防止膜を形成すると良い。また材料に金属である黄銅を用いて図5(a)と図5(b)と図5(c)の形状のリング状部材R11,R12,R13を製作する場合には、リング状部材R11,R12,R13の符号A、B,Cで示す部分に黒色酸化処理を施すと良い。 Since the ring-shaped members R11, R12, and R13 can be made of metal, plastic, or ceramic as described above, for example, using aluminum that is a metal as a material, FIGS. When manufacturing ring-shaped members R11, R12, and R13 having the shapes shown in (b) and FIG. An antireflection film may be formed by performing treatment. When the ring-shaped members R11, R12, and R13 having the shapes shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C are manufactured using brass as a material, the ring-shaped members R11, Black oxidation treatment may be performed on the portions indicated by reference signs A, B, and C of R12 and R13.
さらに、他の金属材料やプラスティックやセラミックの成型品等を用いる場合には、ネジ遮光線を設けたり、艶消し塗装をすること等が考えられる。 Furthermore, when using other metal materials, plastics, ceramic moldings, etc., it is conceivable to provide screw shading lines or matte coating.
このように符号A,B,Cで示す部分に反射防止用の表面処理を施すと、図5(a)や図5(b)や図5(c)に示す構造のリング状部材R11,R12,R13であっても反射光が撮影面に混入して光学性能を劣化させるということがなくなる。 When antireflection surface treatment is applied to the portions indicated by reference signs A, B, and C in this way, ring-shaped members R11 and R12 having the structures shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C are provided. , R13, the reflected light is not mixed into the imaging surface and the optical performance is not deteriorated.
また図5(c)の構成にして反射面Cを小さくすると、図5(a)や図5(b)に比べて不要な反射光が発生し難くなり、より好ましい。 In addition, it is more preferable to make the reflecting surface C smaller in the configuration of FIG. 5C because unnecessary reflected light is less likely to be generated than in FIGS. 5A and 5B.
ここで上記表面処理を施すのに好適な材料をいつくか掲げておく。 Here, some materials suitable for the surface treatment are listed.
金属材料としては上記したようにアルミニウム、黄銅の他にステンレスなどを使用しても良い。また、プラスティックとしては、PC・PCG(ポリカーボネート)、PA(ポリアミド)、PPA(ポリフタルアミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、LCP(液晶ポリマー)等の使用が考えられる。またセラミックとしては、アルミナ、ジルコニア、チタン酸マグネシウム、コーディライト、炭化珪素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、快削性セラミックスなどを主原料とするセラミックの使用が考えられる。 As described above, stainless steel or the like may be used in addition to aluminum and brass as the metal material. As the plastic, use of PC / PCG (polycarbonate), PA (polyamide), PPA (polyphthalamide), PPS (polyphenylene sulfide), LCP (liquid crystal polymer), or the like is considered. As the ceramic, it is conceivable to use a ceramic mainly made of alumina, zirconia, magnesium titanate, cordierite, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, free-cutting ceramics, or the like.
図6は、図4のレンズ組立体1Aを備えたカメラユニット2を示す図である。
FIG. 6 is a view showing the camera unit 2 including the
図6には、カメラユニット2を光軸に沿って切断し切断した面を斜め側方から見た図が示されている。 FIG. 6 shows a view in which the camera unit 2 is cut along the optical axis and the cut surface is viewed from an oblique side.
図6に示すカメラユニット2は、図4のレンズ組立体1Aと、カメラ本体枠20と、撮像素子21とを備えており、その撮像素子21は撮像素子基板210上に実装されカメラ本体枠20に接着固定されている。この図4のレンズ組立体1Aのレンズ枠10の外周面およびカメラ本体枠20の内周面には、それぞれ、ネジ部が形成されている。
このカメラユニット2を組み立てるときには、まずカメラ本体枠20に図4のレンズ組立体1をねじ込みながら装入した後、レンズ組立体1Aをカメラ本体枠20に接着固定する。その後でCCD固体撮像素子等の撮像素子21を搭載した基板210をカメラ本体枠20に接着固定する。このような簡単な手順で図4のレンズ組立体1Aをカメラユニット2に組み込むことが可能となる。
A camera unit 2 shown in FIG. 6 includes the
When the camera unit 2 is assembled, the
次に第2実施形態を説明する。 Next, a second embodiment will be described.
図7は、本発明の第2実施形態であるレンズ組立体1Bを示す図である。図7(a)には、レンズの光軸に沿ってレンズ組立体1Bを切断した面が示されており、図7(b)には、レンズ支持部103の拡大図が示されている。図7(a)には、弾性部材Pがレンズ支持部103と本発明にいう第1のレンズL4とに挟まれた位置に備えられている以外は図1と同じ構造の図が示されている。
FIG. 7 is a diagram showing a
この図7に示す様に弾性部材Pに、第1実施形態と同様に、押え環11を鏡胴にねじ込んでいるときに加えられるレンズ支持部103への圧力の集中を回避するという作用を担わせると、レンズ支持部103が破損する率が低減される。
As shown in FIG. 7, the elastic member P has an effect of avoiding concentration of pressure on the
ここで、弾性部材Pは、押え環11によって中空部100内の複数の光学部材L1〜L4、SP1〜SP3が押さえ込まれたときに効果的につぶれてつぶれ切ったときに最も結像側に位置するレンズL4と鏡胴10のレンズ支持部103とを接触させるのがより好ましい。
Here, the elastic member P is positioned closest to the image formation side when the plurality of optical members L1 to L4 and SP1 to SP3 in the
そこで本出願人は、実験を重ねることにより、例えば径10mm、長さ20mm程度の鏡胴では、弾性部材Pに、ゴム硬度がショアAにして20〜90である弾性部材を用いると良く、その中でも40〜70のショアAの硬度の弾性部材を用いるとより良い効果が得られるということを突き止めている。また、この硬度を得るために弾性部材の材質にエチレン・プロピレン系ゴムやシリコン系ゴム等を用いると良いということも突き止めている。 Therefore, the present applicant, by repeating experiments, for example, in a lens barrel having a diameter of about 10 mm and a length of about 20 mm, the elastic member P may be an elastic member having a rubber hardness of 20 to 90 in Shore A. Among them, it has been found that a better effect can be obtained when an elastic member having a Shore A hardness of 40 to 70 is used. It has also been found that ethylene / propylene rubber, silicon rubber or the like may be used as the material of the elastic member in order to obtain this hardness.
さらには、その弾性部材Pの厚さを0.03mmから0.5mmにすると適度につぶれ、さらに厚さが0.1mm〜0.4mmであると好適な効果が得られるということも確認している。 Furthermore, it was confirmed that when the thickness of the elastic member P is changed from 0.03 mm to 0.5 mm, the elastic member P is appropriately crushed, and when the thickness is 0.1 mm to 0.4 mm, a suitable effect can be obtained. Yes.
ところでこの弾性部材Pに最も好適な効果を発揮させるためには、押さえ環11を装着して中空部100内の複数の光学部材L1〜L4、SP1〜SP3を締め付けるときの締付トルクが関係する。この締付トルクについては上記弾性部材Pの厚さや硬度を好適に調整した上でその締付トルクを0.5〜7cNm程度に調整すると良く、さらに1.5〜4.5cNm程度の締付トルクで締め付けるとほとんどのものが程よくつぶれるということを本出願人は確認している。
By the way, in order to exert the most suitable effect on the elastic member P, there is a tightening torque when the holding
図8は、締付トルクと弾性部材Pのつぶれ量の関係を示す図であり、図9は、押え環11で中空部100内の複数の光学部材L1〜L4、SP1〜SP3が押さえ込まれることにより弾性部材Pが効果的に潰れたときの状態を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the tightening torque and the collapse amount of the elastic member P, and FIG. 9 shows that the plurality of optical members L1 to L4 and SP1 to SP3 in the
図8には、上記した好適な締付トルクの範囲(0.5〜7cNm)内で締付トルクを徐々に大きくしていったときの鏡胴の高さの変化が示されている。なお比較のために図5には、弾性部材Pが装入されないときの鏡胴の高さの変化量も示されている。 FIG. 8 shows a change in the height of the lens barrel when the tightening torque is gradually increased within the above-described preferable tightening torque range (0.5 to 7 cNm). For comparison, FIG. 5 also shows the amount of change in the height of the lens barrel when the elastic member P is not inserted.
図8に示す様に、締付トルクを大きくしていくと、弾性部材Pが装入された分の高さの収縮があるために弾性部材Pが装入された方は大きく高さが変化する。この高さの変化量の双方の差が弾性部材Pのつぶれ量に相当する。 As shown in FIG. 8, when the tightening torque is increased, the height of the elastic member P inserted is greatly changed due to the contraction of the height of the elastic member P inserted. To do. The difference in both height changes corresponds to the amount of collapse of the elastic member P.
本出願人は、このつぶれ量が、弾性部材Pの元々の厚さの20〜90パーセントになるような硬度を持つ弾性部材を製作して実験によりその効果を確かめてみた。その結果、本出願人は、つぶれ量が40〜80パーセントになるような硬度を持つ弾性部材であるときにレンズに接触するか接触しないか程度につぶれる弾性部材が得られるということを確認することができた。 The present applicant manufactured an elastic member having such a hardness that the amount of crushing is 20 to 90% of the original thickness of the elastic member P, and confirmed the effect by experiment. As a result, the applicant confirms that when the elastic member has a hardness such that the amount of crushing is 40 to 80%, an elastic member that collapses to the extent that it contacts or does not contact the lens is obtained. I was able to.
図9には、本出願人が製作したその弾性部材を用いることで適切なつぶれ具合が得られるということが示されている。 FIG. 9 shows that an appropriate crushing condition can be obtained by using the elastic member manufactured by the present applicant.
レンズL4がレンズ支持部103に接触しない状態でレンズ枠10に固定される状態では、弾性部材が周方向で均一につぶれる必要がある。このことによって、レンズL4が撮影レンズの光軸に対して傾くことなく位置決めできる。なお、より好ましくは、レンズL4がレンズ支持部103と全周で線接触することで光軸に対して傾くことなく高精度に位置決めできる。
In a state where the lens L4 is fixed to the
こうしてリング部材を弾性部材Pで構成すると、上記第1実施形態と同様に、高い位置決め精度が得られるとともにレンズ支持部103が欠けるということが防止され、さらに図5(b)、図5(c)に示す反射面が形成されることがなくなって、艶消しなどの処理を行なわなくても済むという効果も得られる。
When the ring member is configured by the elastic member P in this way, as in the first embodiment, high positioning accuracy is obtained and the
なお、もしも弾性部材Pが潰れてレンズL4がレンズ支持部103に接触するようなことがあったとしてもレンズ支持部103への衝撃力がその弾性部材Pにより弱められ、レンズ支持部103によって最も結像側に位置するレンズL4が位置決めされ、他のレンズL1〜L3もそのレンズL4に倣って位置決めされる。
Even if the elastic member P is crushed and the lens L4 comes into contact with the
最後に、図7のレンズ組立体1Bを撮像装置に適用した場合の例を説明する。
Finally, an example in which the
図10は、図7のレンズ組立体1Bを備えたカメラユニット2Bを示す図である。
FIG. 10 is a view showing a
図10には、カメラユニット2Bを光軸に沿って切断し切断した面を斜め側方から見た図が示されている。
FIG. 10 shows a view in which the
図10に示すカメラユニット2Bは、図7のレンズ組立体1Bと、カメラ本体枠20と、撮像素子21とを備えており、その撮像素子21は撮像素子基板210上に実装されカメラ本体枠20に接着固定されている。この図4のレンズ組立体1Bのレンズ枠10の外周面およびカメラ本体枠20の内周面には、それぞれ、ネジ部が形成されている。
A
このカメラユニット2を組み立てるときには、まずカメラ本体枠20に図7のレンズ組立体1Bをねじ込みながら装入した後、レンズ組立体1Bをカメラ本体枠20に接着固定する。その後でCCD固体撮像素子等の撮像素子21を搭載した基板210をカメラ本体枠20に接着固定する。このような簡単な手順で図4のレンズ組立体1Bをカメラユニット2に組み込むことが可能となる。
When the camera unit 2 is assembled, the
1 1A 1B レンズ組立体
10 鏡胴
100 中空部
101 対物側開口
102 結像側開口
103 位置決め部
11 押え環
110 装着開口
111 光学開口
L1〜L4 レンズ
SP1〜SP3 間隔環
SR1 雌ネジ
SR2 雄ネジ
2 2B カメラユニット
DESCRIPTION OF
Claims (7)
対物側開口と結像側開口を有し、前記第1のレンズが最結像側に配置されるように前記複数の光学部材が該対物側開口から装入される中空部と、結像側端縁に形成された、中空部内側に円環状に張り出し、前記第1のレンズの径よりも小径の結像側開口を有するとともに前記第1レンズの光軸方向の位置を位置決めするレンズ支持部とを有する鏡胴とを備えたレンズ組立体であって、
前記レンズ支持部と前記第1のレンズとに挟まれた位置に、前記第1のレンズの径よりも小径の開口を有するリング状部材を介在させたことを特徴とするレンズ組立体。 A plurality of optical members including the first lens disposed on the most image forming side, and forming an image forming optical system as a whole;
A hollow portion having an objective-side opening and an imaging-side opening, wherein the plurality of optical members are inserted from the objective-side opening so that the first lens is disposed on the most imaging side; A lens support portion that is formed on the edge and projects in an annular shape inside the hollow portion, has an image forming side opening smaller in diameter than the diameter of the first lens, and positions the position of the first lens in the optical axis direction A lens assembly comprising:
A lens assembly comprising a ring-shaped member having an opening having a diameter smaller than the diameter of the first lens at a position sandwiched between the lens support portion and the first lens.
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