CN110320629A - 透镜单元 - Google Patents

Abstract

一种透镜单元，在镜筒的内部配置保持有多个透镜，能提高光学性能。透镜单元(1)具备第一～第六透镜(21～26)和保持第一～第六透镜(21～26)的镜筒(3)。第四透镜(24)被压入保持于透镜保持架(4)的筒部(50)。透镜保持架(4)具备压入第四透镜(24)的透镜侧面(24a)的压入部(53)。第四透镜(24)的透镜侧面(24a)的反装入口侧部分比透镜保持架(4)的压入部(53)更向光轴方向穿透。

Description

透镜单元

技术领域

本发明涉及透镜单元，例如，涉及具备多个透镜和保持它们的镜筒的透镜单元。

背景技术

在镜筒的内部配置保持多个透镜的透镜单元中，在进行玻璃透镜的组装时，有时使用树脂制或金属制的透镜保持架(例如参照专利文献1)。即，玻璃透镜以嵌入透镜保持架的状态配置于镜筒的内部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－170123号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，对透镜单元整体的光学特性的要求变得严格，并且需要提高各透镜的精度，对于玻璃透镜和透镜保持架的装入精度的要求也变得严苛，并且需要新技术。

本发明是鉴于上述状况而完成的，提供一种提高在镜筒的内部配置保持有多个透镜的透镜单元的光学性能的技术。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明提供一种透镜单元，其具备多个透镜和保持所述多个透镜的镜筒，其中，所述多个透镜中至少一个包含压入并保持于具备筒部的透镜保持架上的玻璃透镜，所述透镜保持架具备压入所述玻璃透镜的侧面的压入部，所述玻璃透镜的侧面的反装入口侧部分比所述透镜保持架的所述压入部更向光轴方向穿透。玻璃透镜侧面的反装入口部分从压入部穿透，在该部分变成压入状态解除的状态。其结果是，不会产生因残余应力引起的背隙，所以能够提高玻璃透镜在透镜保持架内的位置精度。即，能够提高玻璃透镜和透镜保持架的装入精度，能够有助于透镜单元的光学性能的提高。

另外，也可以是，所述透镜保持架在所述筒部的所述反装入口具备沿周向排列形成的多个突出部，在所述反装入口的与所述压入部在光轴方向上对置的区域，形成有所述突出部和所述突出部之间的缺口部。即，在与压入部在光轴方向上对置的反装入口的区域未形成突出部。因为形成有缺口部，所以能够抑制因压入产生的毛刺等(压入时筒部的一部分被刮掉而产生的切削渣等)而造成玻璃透镜的光轴方向上的位置精度降低。

也可以是，所述突出部具备供所述玻璃透镜抵接的抵接部，所述抵接部为凸状的曲面。因为抵接部为凸状的曲面(球面、非球面的凸形状)，所以与玻璃透镜的抵接为点接触。因此，能够提高玻璃透镜在透镜保持架内的轴线方向反装入口侧的位置精度。即，当为面接触时，需要获得接触面的精度，且成型困难，但通过设为点接触，容易获得精度。

也可以是，所述透镜保持架在装入口侧的面上具备多个爪部，所述爪部的前端是通过热熔敷而向径向内侧变形的变形部，所述变形部是铆接所述玻璃透镜的铆接部，各爪部和各抵接部在光轴方向上同样地形成。即，抵接部形成于爪部的下侧(像侧)，在进行铆接处理时，能够从下侧支承玻璃透镜。

也可以是，所述缺口部为填充所述粘接剂的反装入口侧粘接剂用槽。因为也通过粘接剂固定于透镜保持架的反装入口侧，所以能够进一步抑制光轴方向上的玻璃透镜的错位。

也可以是，所述透镜保持架在装入口侧的面上具备注入并蓄积粘接剂的粘接剂用槽，所述粘接剂用槽是与装入口相连的槽。粘接剂从供给用针向粘接剂用槽注入规定量，由此，可以通过粘接剂抑制光轴方向上的错位。

也可以是，在所述粘接剂用槽内形成有向所述反装入口侧下凹的台阶部。可以进一步确保粘接面积，可以进一步抑制光轴方向上的玻璃透镜的错位。

也可以是，在所述粘接剂用槽内形成有多个爪部。

也可以是，所述爪部的前端是通过热熔敷而向径向内侧变形的变形部。

也可以是，在所述变形部和所述玻璃透镜之间设置有间隙，粘接剂被夹在所述间隙中。

(发明效果)

根据本发明，能够提高在镜筒的内部配置保持有多个透镜的透镜单元的光学性能。

附图说明

图1是表示第一实施方式的透镜单元整体的立体图。

图2是第一实施方式的透镜单元的剖视图。

图3是表示第一实施方式的拆下了第四透镜的状态的透镜保持架的立体图。

图4是第一实施方式的透镜保持架的剖视立体图。

图5是将第一实施方式的压入有第四透镜的状态的透镜保持架的粘接剂用槽的周边放大表示的剖视立体图。

图6(a)、图6(b)和图6(c)是将第一实施方式的第四透镜和透镜保持架的筒部的压入部分放大的图。

图7是表示第一实施方式的透镜保持架的像侧的立体图。

图8是第二实施方式的透镜保持架的立体图。

图9是第三实施方式的透镜保持架的立体图。

附图标记说明

1 透镜单元

2 广角镜头

3 镜筒

4、104、204 透镜保持架

5 O型环

21 第一透镜

22 第二透镜

23 第三透镜

24 第四透镜

24a 透镜侧面

24b 物侧透镜面

24c 像侧透镜面

25 第五透镜

25a 平坦部

26 第六透镜

27 接合透镜

31 平坦部

33、35 铆接部

34 槽部

41、141 物侧平面

42 像侧平面

42a 夹具用载置面

43、143 外缘侧平面

44、144 内缘侧平面

45 粘接剂用槽

46 物侧定位部

48 像侧定位部

49 D切部

50 筒部

50a 装入口

50b 反装入口

52 突出部

53 压入部

56 曲面部

56a 抵接部

59 台阶部

60 爪部

61 变形部

70 缺口部

L 光轴

L1 物侧

L2 像侧

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施发明的方式(以下称为“实施方式”)。

＜第一实施方式＞

图1是表示本实施方式的透镜单元1整体的立体图。图2是纵剖视图。

透镜单元1是被装入车载周边监视摄像头、监视摄像头、门铃电话等的透镜组件。此外，本实施方式中的“物侧L1”及“像侧L2”是指光轴L方向上的物侧及像侧，“光轴方向”是指与光轴L平行的方向。

(整体结构)

透镜单元1具备由多个透镜构成的广角镜头2和收纳广角镜头2的镜筒3。广角镜头2由沿着光轴L从物侧L1朝向像侧L2密接配置的第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25及第六透镜26这6片透镜构成。

构成广角镜头2的透镜中，第一透镜21配置于最靠物侧L1的位置。第二透镜22位于第一透镜21的像侧L2。第三透镜23位于第二透镜22的像侧L2。第四透镜24位于第三透镜23的像侧。第四透镜24以被压入固定于树脂制的透镜保持架4并且通过粘接剂进行了加强固定的状态配置于镜筒3上。关于透镜保持架4的具体的结构，稍后将描述。第五透镜25位于第四透镜24的像侧L2。第六透镜26位于第五透镜25的像侧L2。第五透镜25和第六透镜26构成接合透镜27。

从即使在位于最靠物侧的第一透镜21的物侧透镜面露出的情况下，第一透镜21的物侧透镜面也不易划伤的观点出发，第一透镜21使用玻璃透镜。从透镜的加工性及经济性优异的观点出发，第二透镜22、第三透镜23、第五透镜25及第六透镜26使用塑料透镜。从透镜的面精度或相对于温度变化的折射率等光学特性优异的观点出发，第四透镜24使用玻璃透镜。

此外，本实施方式中的透镜单元1的广角镜头2由上述6片透镜构成，但透镜的片数没有限定，另外，对于透镜的材质也没有限定，另外，也可以是不具备接合透镜的结构。

镜筒3为树脂制的圆筒状镜框，沿着构成广角镜头2的各透镜的外周面，并且朝向像侧L2形成有内周面。构成广角镜头2的第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、透镜保持架4、第五透镜25以及第六透镜26通过将其外周面支承于镜筒3的内周面而在光轴L方向上定位。

另外，第五透镜25的形成于像侧L2的面的周缘的平坦部25a被载置于镜筒3的在像侧L2沿周向朝内侧延伸的环状的平坦部31。另外，第二透镜22的物侧L1的面的周缘与设于镜筒3的物侧内周面的端部的铆接部35卡止。

由此，第二透镜22、第三透镜23、透镜保持架4(第四透镜24)、第五透镜25及第六透镜26在光轴L方向上被定位。另外，在O型环5被装入第一透镜21的外周部分之后，将装有O型环5的第一透镜21装入环状的槽部34。其后，将第一透镜21的周缘卡止于设在镜筒3的物侧端部的铆接部33。通过该工序，第一透镜21在光轴L方向被定位。

在此，从防止第二透镜22、第三透镜23、透镜保持架4(第四透镜24)、第五透镜25及第六透镜26的插入顺序错误的观点出发，越是像侧L2的透镜，外径越小，且与之相对应，较窄地形成内周面。

(透镜保持架构造)

接着，参照图3～7说明透镜保持架4的构造及与第四透镜24的固定构造。图3表示拆下了第四透镜24的状态的透镜保持架4。图4是透镜保持架4的剖视立体图。图5是将压入有第四透镜24的状态的透镜保持架4的粘接剂用槽45的周边放大表示的剖视立体图。图6(a)、图6(b)和图6(c)是将第四透镜24和透镜保持架4的筒部50的压入部分放大的图。图7是表示透镜保持架4的像侧L2的立体图。

透镜保持架4为树脂制且形成为大致圆筒状。在透镜保持架4的外周部分形成有将其一部分切断的D切部49。在进行树脂成型时，模具的浇口位于D切部49。

在透镜保持架4的中央设有从物侧平面41向像侧平面42(即光轴L方向)贯通的筒部50。第四透镜24通过压入而安装固定在该筒部50。在筒部50中，物侧L1的开口为第四透镜24的装入口50a，像侧L2的开口为反装入口50b(参照图4)。此外，因为需要避免压入时的变形等，所以优选以较弱的力进行第四透镜24的压入。另外，从固定的加强的观点出发，使用粘接剂。

在筒部50的内周面，沿着透镜保持架4的周向以等间隔在三处形成有沿光轴L方向延伸的压入部53。压入部53例如是以朝向筒部50的径向内侧(即中心方向)鼓出的形状形成的鼓出部。在此，鼓出前端部分成为平面。另外，压入部53的像侧L2成为缺口部70，形成有空间。

因此，在装入第四透镜24时，第四透镜24的侧面的反装入口侧部分比压入部53更向光轴方向穿透，压入状态被解除。其结果，因为未产生残余应力导致的背隙，所以能够提高作为玻璃透镜的第四透镜24的透镜保持架4内的位置精度，能够有助于作为透镜单元1的高性能化。另外，由于形成有缺口部70，因此可以抑制因压入产生的毛刺等(由于筒部的一部分在压入时被切掉而产生的切削渣等)且毛刺等残留在压入部分而导致第四透镜24的光轴方向的位置精度降低。

此外，压入部53不限于三处，只要在三处以上以等间隔形成即可。进而，压入部53不限于上述形状，也可以是肋形状、或半球状的凸形状。另外，考虑到压入时的负荷和D切部49的方向的强度，避开形成D切部49或后述的粘接剂用槽45的角度方向来形成压入部53。

安装于筒部50的第四透镜24在三个部位被支承并固定，因此，可以防止将第四透镜24在全周面固定时可能出现的、温度降低时产生的透镜保持架4的树脂收缩引起的透镜保持架4或第四透镜24的裂纹、缺损等缺陷。

在筒部50的像侧L2的反装入口50b，避开形成有压入部53的区域在三个部位形成有向径向内侧突出规定长度的突出部52。即，在两个突出部52之间形成有压入部53，另外，在压入部53的像侧L2，以在光轴方向上对置的方式形成有缺口部70。突出部52覆盖像侧透镜面24c的外缘部分。

在突出部52的中央形成有作为凸状的曲面(球面或非球面的曲面等)的曲面部56。在第四透镜24被压入筒部50时，曲面部56和第四透镜24的像侧透镜面24c形成稍微分离的状态。由此，在压入后容易调节第四透镜24的倾斜误差。但是，如后述，也可以是，在第四透镜24的物侧透镜面24b的外缘被铆接时，曲面部56和像侧透镜面24c彼此抵接。

透镜保持架4的物侧L1的面即物侧平面41由外周侧的环状的外缘侧平面43和比外缘侧平面43低一级而形成的内周侧的环状的内缘侧平面44构成。内缘侧平面44的内周侧的边界成为与筒部50的边界。

在外缘侧平面43上，沿着透镜保持架4的周向以等间隔在八处形成有向物侧L1方向突出的凸台状的物侧定位部46。第三透镜23载置在该物侧定位部46。即，物侧定位部46作为第三透镜23的基准面起作用。物侧定位部46不限于八处，只要在三处以上以等间隔形成即可。

在内缘侧平面44上，沿着透镜保持架4的周向以等间隔在三处形成有粘接剂用槽45。粘接剂用槽45的形成位置以形成有D切部49的位置(即12点钟的位置)为基准，以120度间隔形成。粘接剂用槽45为规定深度的在平面图中呈大致半圆形的槽(U字槽)，与第四透镜24的装入口50a即筒部50相连。在粘接剂用槽45和筒部50的边界部分形成有台阶部59。另外，在台阶部59的大致中央形成有后述的爪部60。

在将第四透镜24压入固定于筒部50之后，从供给用针向该粘接剂用槽45注入并蓄积规定量的粘接剂。投入到粘接剂用槽45的粘接剂由于其流动性而流入第四透镜24和筒部50的间隙中。粘接剂例如是紫外线固化型，在投入到粘接剂用槽45后，在向该间隙流入了适量的定时，通过紫外线照射而固化。通过粘接剂可以抑制第四透镜24在光轴方向上的错位。另外，通过设置台阶部59，可以确保粘接面积，从而可以进一步抑制第四透镜24在光轴方向上的错位。

另外，在粘接剂用槽45中，更具体而言，在台阶部59形成有向物侧L1延伸的爪部60。

在此，参照图6(a)～图6(c)，用三个例子(基本例、变形例1、变形例2)说明爪部60和第四透镜24的关系。图6(a)表示基本例。在此，爪部60与第四透镜24的透镜侧面24a对置并稍微分开，其前端部分形成至比透镜侧面24a向上侧(物侧L1)穿过的位置。注入到粘接剂用槽45的粘接剂由于其流动性而浸透到透镜侧面24a和爪部60的间隙S1中。如上所述，设于突出部52的曲面部56形成与像侧透镜面24c稍微分开的状态。通过设置爪部60，可以确保透镜侧面24a和筒部50的粘接面积、特别是第四透镜24的厚度方向的粘接面积，因此，可以实现稳定的粘接状态，可以抑制在光轴方向上的错位。

此外，第四透镜24也可以与曲面部56抵接。该情况下，曲面部56为与第四透镜24抵接的抵接部56a。在此，因为抵接部56a为凸状的曲面(球面、非球面的凸形状)，所以与第四透镜24的抵接为点接触。因此，能够提高第四透镜24在透镜保持架4内的轴线方向反装入口侧的位置精度。即，当为面接触时，需要取得接触面的精度，抵接部56a的成型困难，但通过设为点接触，容易获得精度。

在图6(b)的变形例1中，爪部60的前端部分为通过热熔敷而向径向内侧变形的变形部61。在变形部61和第四透镜24之间设有间隙S2，在该间隙S2浸透注入到粘接剂用槽45的粘接剂。另外，曲面部56如上述为与像侧透镜面24c稍微分开的状态。

此外，第四透镜24也可以与曲面部56抵接。该情况下，曲面部56为与第四透镜24抵接的抵接部56a。在此，因为抵接部56a为凸状的曲面(球面、非球面的凸形状)，所以与第四透镜24的抵接为点接触。因此，能够提高第四透镜24在透镜保持架4内的轴线方向反装入口侧的位置精度。即，当为面接触时，需要取得接触面的精度，抵接部56a的成型困难，但通过设为点接触，容易获得精度。此外，变形部61的变形形状、第四透镜24和抵接部56a的抵接构造也可以仅为任一方。

在图6(c)的变形例2中，爪部60的变形部61作为铆接物侧透镜面24b的铆接部起作用。即，因为各爪部60和各抵接部56a(曲面部56)在光轴方向上同样地形成，所以抵接部56a能够从下方适宜承受铆接时的负荷。

如图7所示，在透镜保持架4的像侧平面42上，沿着透镜保持架4的周向等间隔地在三处形成有以规定高度向像侧L2方向突出的凸台状的像侧定位部48。即，像侧定位部48为配置于相邻的透镜(第五透镜25)时的成为位置基准面的凸部。此外，像侧定位部48不限于三处，只要沿着透镜保持架4的周向以等间隔形成即可。只要仅使像侧定位部48的平面度为高精度即可，无需使像侧平面42整体的平面度为高精度。

另外，在像侧平面42的突出部52(筒部50)的附近，更具体而言，在缺口部70和缺口部70之间形成有凸状的夹具用载置面42a。在夹具用载置面42a压入第四透镜24时，成为夹具的载置面。但是，夹具用载置面42a设定为比像侧定位部48的高度低，即突出量少，在镜筒3内装入透镜保持架4时，夹具用载置面42a不与第五透镜25抵接。

另外，在像侧平面42上，缺口部70与上述的设于物侧平面41的粘接剂用槽45相同，作为沿着周向以等间隔三处的粘接剂用槽起作用。

汇总本实施方式的特征如下。

透镜单元1具备多个透镜(第一～第六透镜21～26)和保持多个透镜(第一～第六透镜21～26)的镜筒3。多个透镜(第一～第六透镜21～26)中至少一个包含压入保持于具备筒部50的透镜保持架4的玻璃透镜(在此为第四透镜24)。透镜保持架4具备压入玻璃透镜(第四透镜24)的透镜侧面24a的压入部53。玻璃透镜(第四透镜24)的透镜侧面24a的反装入口侧部分向比透镜保持架4的压入部53靠光轴方向穿透。透镜侧面24a的反装入口50b的部分从压入部53穿透，形成在该部分解除了压入状态的状态。其结果，因为不会因残余应力而产生背隙，所以能够提高作为玻璃透镜的第四透镜24的透镜保持架4内的位置精度。即，能够提高玻璃透镜和透镜保持架的装入精度，能够有助于透镜单元1的光学性能的提高(高性能化)。

另外，透镜保持架4在筒部50的反装入口50b具备沿周向排列形成的多个突出部52，在反装入口50b且与压入部53在光轴方向上对置的区域形成有突出部52和突出部52之间的缺口部70。即，在与压入部53在光轴方向上对置的反装入口50b的区域未形成突出部52。由于形成有缺口部70，因此可以抑制玻璃透镜(第四透镜24)的光轴方向的位置精度因压入产生的毛刺等(由于筒部的一部分在压入时被切削而产生的切削渣等)而降低。

透镜保持架4具备供粘接剂注入并蓄积的粘接剂用槽45，该粘接剂用槽在装入口侧的面(物侧平面41)上与装入口50a相连。粘接剂从供给用针向粘接剂用槽注入规定量，由此，可以通过粘接剂抑制光轴方向上的错位。

在粘接剂用槽45内也可以形成向反装入口侧下凹的台阶部59。可以进一步确保粘接面积，从而可以进一步抑制玻璃透镜(第四透镜24)在光轴方向上的错位。

在各粘接剂用槽45内形成有爪部60。

爪部60的前端也可以是通过热熔敷而向径向内侧变形的变形部61。

也可以是，在变形部61和玻璃透镜(第四透镜24)之间设有间隙S2，粘接剂被夹在间隙S2内。

突出部52具备玻璃透镜(第四透镜24)抵接的抵接部56a，抵接部56a也可以是凸状的曲面。由于抵接部56a是凸状的曲面(球面、非球面的凸形状)，因此在与玻璃透镜(第四透镜24)抵接时为点接触。因此，能够提高玻璃透镜(第四透镜24)在透镜保持架4内的轴线方向反装入口侧的位置精度。即，当为面接触时，需要获得接触面的精度，且成型困难，但通过设为点接触，容易获得精度。

变形部61是铆接玻璃透镜(第四透镜24)的铆接部，各爪部60和各抵接部56a在光轴方向上同样地形成。即，抵接部56a形成于爪部60的下侧(像侧L2)，在进行铆接处理时，能够从下侧支承第四透镜24。

缺口部70也可以是填充粘接剂的反装入口侧粘接剂用槽。因为也通过粘接剂固定于透镜保持架4的反装入口侧，所以能够进一步抑制第四透镜24在光轴方向上的错位。

＜第二实施方式＞

图8是本实施方式的透镜保持架104的立体图。该透镜保持架104是第一实施方式的透镜保持架4的变形例，对不同点进行说明。即，物侧平面141与第一实施方式同样，由外缘侧平面143和内缘侧平面144构成，但内缘侧平面144形成为与第一实施方式的粘接剂用槽45同等的深度。因此，不会显出作为粘接剂用槽45的形状。

另外，在台阶部59，作为爪部160形成有第一及第二爪部161、162。由此，能够增加爪部160和第四透镜24(透镜侧面24a)的对置面积、即粘接面积。

＜第三实施方式＞

图9是本实施方式的透镜保持架204的立体图。与第一实施方式的不同点是省去了台阶部59及爪部60，主要实现压入部53和缺口部70的功能、即压入第四透镜24后的残余应力的去除及压入时的切削渣等的残留抑制。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本领域技术人员应该理解该实施方式是例示，可以对其各构成要素的组合等进行各种变形，另外，这样的变形例也在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种透镜单元，其具备多个透镜和保持所述多个透镜的镜筒，其特征在于，

所述多个透镜中至少一个包含压入并保持于具备筒部的透镜保持架上的玻璃透镜，

所述透镜保持架具备压入所述玻璃透镜的侧面的压入部，

所述玻璃透镜的侧面的反装入口侧部分比所述透镜保持架的所述压入部更向光轴方向穿透。

2.根据权利要求1所述的透镜单元，其特征在于，

所述透镜保持架在所述筒部的所述反装入口具备沿周向排列形成的多个突出部，

在所述反装入口的与所述压入部在光轴方向上对置的区域，形成有所述突出部和所述突出部之间的缺口部。

3.根据权利要求2所述的透镜单元，其特征在于，

所述突出部具备供所述玻璃透镜抵接的抵接部，

所述抵接部为凸状的曲面。

4.根据权利要求3所述的透镜单元，其特征在于，

所述透镜保持架在装入口侧的面上具备多个爪部，

所述爪部的前端是通过热熔敷而向径向内侧变形的变形部，

所述变形部是铆接所述玻璃透镜的铆接部，

各爪部和各抵接部在光轴方向上同样地形成。

5.根据权利要求2所述的透镜单元，其特征在于，

所述缺口部为填充粘接剂的反装入口侧粘接剂用槽。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的透镜单元，其特征在于，

所述透镜保持架在装入口侧的面上具备注入并蓄积粘接剂的粘接剂用槽，所述粘接剂用槽是与装入口相连的槽。

7.根据权利要求6所述的透镜单元，其特征在于，

在所述粘接剂用槽内形成有向所述反装入口侧下凹的台阶部。

8.根据权利要求6所述的透镜单元，其特征在于，

在所述粘接剂用槽内形成有多个爪部。

9.根据权利要求8所述的透镜单元，其特征在于，

所述爪部的前端是通过热熔敷而向径向内侧变形的变形部。

10.根据权利要求9所述的透镜单元，其特征在于，

在所述变形部和所述玻璃透镜之间设置有间隙，粘接剂被夹在所述间隙中。