JP2002182089A - レンズの保持方法及びレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストダウン及び軽量化を図るためにプラス
チック製レンズを使用すると共に、プラスチック製レン
ズを使用した場合における歪み等の悪影響を防止する。 【解決手段】 複数の固定突起４、５、６が一体に設け
られたプラスチック製のレンズ３と、開口形状及び役割
が異なる複数の支持孔８、９、１０が設けられたレンズ
保持部２を有し、レンズを、支持孔に固定突起を挿入す
ると共に固定突起の先端を熱処理等によって傘状に潰す
ことによってレンズ鏡筒１に所定の位置関係で固定する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、レンズ鏡筒、特
に、プラスチック製レンズを使用したレンズ鏡筒におい
て、レンズを簡単に保持するための新規な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】レンズ鏡筒においてレンズを保持固定す
るためには、従来、鏡筒側に形成されたリブをカシメる
ことによって保持する方法、板バネ等の別部材を用いて
保持する方法等がある。

【０００３】具体的には、図１２に示すように、ガラス
製のレンズｂを用いたレンズ鏡筒ａの場合は、レンズｂ
の据え付け部分においてモールド部ｃをカシメてレンズ
ｂの外周部分を光軸方向の両側から挟み込むことによっ
て固定されるようになっている。

【０００４】また、図１３及び図１４に示すように、プ
ラスチック製のレンズｅを用いたレンズ鏡筒ｄの場合
は、押え部材として別部材の板バネｆを用い、該板バネ
ｆの弾発力によって、レンズｅをレンズ鏡筒ｄの据え付
け部ｇに固定するようにしたものである。

【０００５】しかしながら、上記ガラス製レンズｂやプ
ラスチック製レンズｅをレンズ鏡筒に固定するための従
来の保持方法においては、以下に示すような問題点があ
った。

【０００６】即ち、レンズがガラス製の場合には、部品
コストが高く、重量も重い。 また、形状的に自由度が
無く、ボス形状と孔等の形状でカシメ固定できるような
形状を形成することが不可能であるので、必然的に、レ
ンズ鏡筒側を変形させてカシメるしか選択肢が無かっ
た。このため、ガラス製のレンズは、光学的に必要な外
形寸法の他に、その周縁にカシメ固定されるためのスペ
ースが必要となり、その分重くなってしまう。

【０００７】レンズがプラスチック製の場合には、レン
ズを固定するための板バネ等の別部材が必要になるの
で、部品点数の増加によって製造コストが高くなってし
まう。また、板バネ等の弾発力を利用して固定する場合
には、その弾発力が強すぎるとレンズに歪みを生じ、レ
ンズ面精度に影響を与えることにもなるので最適な固定
圧に調整する必要がある。

【０００８】更に、プラスチック製レンズの場合には、
レンズと該レンズを保持する保持部分との熱膨張係数の
差によって発生するガタや歪み等によって光学性能が悪
影響を受ける場合があった。即ち、ガタが発生しないよ
うにレンズと保持部分との間に隙間を設けることなくき
っちりと固定するようにすると、応力によってレンズに
歪みが発生して光学性能が低下し、また、応力による歪
みが発生しないようにレンズと保持部分との間に隙間を
設けるようにすると、ガタの発生によってレンズがずれ
て光学性能が低下してしまう。

【０００９】従って、このような悪影響を排除するため
に、一般的には、レンズやレンズ保持部分等に突起や弾
性変形部等を設けることによって歪みを吸収させるよう
にしているが、歪み等による悪影響を完全に排除するこ
とは困難であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、レンズ鏡筒において、コストダウン及び軽量化
を図るためにプラスチック製レンズを使用すると共に、
プラスチック製レンズを使用した場合における歪み等の
悪影響を防止することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、複数の固定突起が一体に設けられたプラスチ
ック製のレンズと、開口形状及び役割が異なる複数の支
持孔が設けられたレンズ保持部を有し、レンズを、支持
孔に固定突起を挿入すると共に固定突起の先端を加熱さ
れたヘッドにより加圧することによって傘状に潰してレ
ンズ鏡筒に所定の位置関係で固定したことを特徴とする
レンズの保持方法及びレンズ鏡筒である。

【００１２】従って、レンズのレンズ鏡筒への固定が簡
単に行えるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明レンズ鏡筒の実施の
形態に付いて、添付図面を参照して説明する。尚、以下
に示す実施の形態は、本発明を光学機器のレンズ鏡筒
（主鏡筒）内に、例えば、第３レンズ群等を配置するた
めに用いられる中間鏡筒に適用したものである。

【００１４】レンズ鏡筒１は図示しないレンズ系の中間
鏡筒を構成する、例えば、ポリカーボネート樹脂製のも
のであり、図１及び図６に示すように、図示しない主鏡
筒への取り付けや他の部分との関係上で必要な各種リブ
やボス、突起等の支持又は被支持部材が一体に形成さ
れ、これによって稍変形された形状の略円筒形をしたも
のであり、光軸方向の一方に向かって開口し他方は中央
部分が開口したレンズ保持部２によって閉塞され、該レ
ンズ保持部２にはプラスチック製のレンズ３が固定され
るようになっている。

【００１５】レンズ３は、図２乃至図５に示すように、
所定形状の曲面で形成されたレンズ部３ａと、その外周
のフランジ部３ｂと、該フランジ部３ｂから光軸方向に
突出した複数の固定用の突起が一体に形成されて成るも
のである。

【００１６】即ち、フランジ部３ｂには、例えば、それ
ぞれ円周方向に１２０度ずつ離間した位置に３つの円柱
状の固定突起４、５及び６が一体に突出形成されてい
る。またレンズ３の材質は、アクリル系の熱可塑性樹脂
であり、また、レンズ部３ｂの表面には、所謂ＡＲコー
ト等の適宜な反射防止コーティングが為されている。

【００１７】上記固定突起４、５及び６の直径は約１ｍ
ｍ（具体的には、０．９７乃至０．９９ｍｍ）である。
また、上方に位置したの固定突起４及び右方に位置した
固定突起６はフランジ３ｂの表面からの高さが同じ（約
１ｍｍ）とされ、また、左方の固定突起５は他の固定突
起４及び６よりもフランジ３ｂの表面からの高さが稍高
く（約１．３ｍｍ）されているが、その理由については
後述する。

【００１８】尚、レンズ３において、図２及び図４に示
すように、固定突起４の右側に位置しフランジ３ｂから
外方及び光軸方向に突出した部分は、レンズ３を型成形
する際に型枠内部に樹脂を注入する入り口となる部分で
あるゲート部３ｃであり、このゲート部３ｃから型内に
樹脂を充填するため、固定突起４、５及び６は、形状及
び形成位置は自由に設定することが可能である。

【００１９】図１及び図６に示すように、レンズ保持部
２の中央部分には、レンズ取り付け穴７が形成されると
共に、該レンズ取り付け穴７の周縁部には、レンズ保持
部２を光軸方向に貫通したレンズ３の固定突起４、５及
び６と嵌合するための穴、即ち、例えば、それぞれ円周
方向に１２０度ずつ離間した位置に３つの支持孔８、９
及び１０が形成されている。

【００２０】上記レンズ取り付け穴７の上部に位置する
支持孔８は、図６及び図７に示すように、レンズ３を取
り付ける際の位置決めのための基準となる基準孔であ
り、約１ミリ程度(１ｍｍ乃至１．０１ｍｍ)の直径を有
する円形の穴である。

【００２１】また、レンズ取り付け穴７の左側に位置す
る支持孔９は、図６及び図８に示すように、固定突起
４、５及び６の直径よりも大きな約１．２ｍｍ（１．２
１乃至１．２３ｍｍ）の直径を有する緩合孔である。

【００２２】レンズ取り付け穴７の右側に位置する支持
孔１０は、図６及び図９に示すように、上記基準孔８の
中心点を通る垂線に対する角度θ（図６においてはθ＝
３０°程度）で右の方向に伸びる長孔であり、直径は上
記固定突起４、５及び６の直径と略同じ約１ｍｍ（１乃
至１．０１５ｍｍ）であり、長さは約１．２ｍｍであ
る。尚、上記角度θは、２５°程度でも良い。

【００２３】ところで、本発明レンズ鏡筒１が適用され
る光学機器には、９：１６の縦横比を有するＣＣＤ(固
体撮像素子)が用いられる。このような形状のＣＣＤに
おいては、円形のレンズを使用する限りには、光軸中心
のズレや歪み等による光学的な影響に対しては、光軸と
直交する平面上において、ＣＣＤの横方向よりも縦方向
の方が大きな許容度を有する。

【００２４】即ち、上記ＣＣＤの縦方向と横方向とでは
像高が大きく異なり、縦方向の方が像高が低いため、光
軸中心のズレや歪み等による光学的な影響が少ないから
である。

【００２５】従って、図７乃至図９に示すように、レン
ズ３の固定突起４、５及び６の形状が同じ(固定突起６
の長さのみが異なる)にも係わらず、これらと嵌合する
基準孔８、緩合孔９及び長孔１０の開口形状がそれぞれ
異なるようにしたのは、基準孔８は位置決め固定突起４
と略厳格に嵌合させてレンズ３の位置決めの基準を為す
ようにし、緩合孔９及び長孔１０は、レンズ３の光学特
性に影響を与える畏れのある、残りの固定突起５及び６
のレンズ保持部２の平面方向における位置関係の製造上
のバラツキ等を吸収してレンズ３の固定に際し無理なス
トレスを掛けないようにすると共に、プラスチック製レ
ンズ３とレンズ鏡筒１との熱膨張係数の差によって発生
するガタや歪みによってレンズ３の位置（特に、光軸中
心の位置）がズレることに対しても、その位置ズレの方
向を、影響を受け易いＣＣＤの横方向ではなく、レンズ
３の位置ズレによる光学特性の変化を許容し易い方向
（長孔１０の長手方向）のみに規制するという役割を担
うようにするためである。

【００２６】また、図６に示すように、レンズ鏡筒１の
内面側(開口方向側)の上記基準孔８、緩合孔９及び長孔
１０の開口縁には、より大きく円形に抉られた凹部が形
成され、段部１１、１１、１１を構成している。

【００２７】而して、図６に示すように、固定突起４と
基準孔８との位置を合わせ、固定突起５と嵌合孔９との
位置及び固定突起６と長孔１０との位置も概略的に合わ
せて、各固定突起をそれぞれ対応する支持孔に挿入する
と、レンズ３はレンズ鏡筒１のレンズ保持部２に仮固定
される。この時、固定突起４、５及び６の先端は、基準
孔８、緩合孔９及び長孔１０の段部１１が形成された側
の開口から外部に突出した状態となる。

【００２８】そして、図１０及び図１１に示すように、
固定突起４、５及び６の先端を適宜な方法、例えば、熱
や超音波等によってカシメると、固定突起４、５及び６
の先端部分は略傘状に潰れて変形して傘状部４ａ、５ａ
及び６ａを構成し、これによってレンズ３は抜け止めが
為され、レンズ保持部２に完全に固定される。尚、熱カ
シメの場合には、カシメ用治具のピンによって固定突起
４、５及び６の先端を熱変形させながらカシメて傘状部
４ａ、５ａ、６ａを形成して固定することになる。ま
た、前述のように、固定突起５の突出量が他の固定突起
４及び６よりも大きいのは、その先端部分がカシメられ
る時に、緩合孔９が基準孔８及び長孔１０よりも開口径
が大きいので、図１１に示すように、抜け止めとなる傘
状部５ａをより大きくすることが必要となるからであ
る。

【００２９】レンズ３は、固定突起４と基準孔８と嵌合
によってこの部分では位置が固定され、右側方及び左側
方では固定突起６と長孔１０との嵌合及び固定突起５と
緩合孔９との嵌合によって、長孔１０の長手方向(基準
孔８の中心を通る垂線に対して約３０°右側に寄った方
向)にのみ位置ズレに対する自由度が許容される。

【００３０】尚、長孔１０を基準孔８と１８０°離間し
た位置に配置しないのは、プラスチック製のレンズ３を
３点支持として歪みを発生させないようにするためであ
り、基準孔８の位置から１２０度離間した位置に長孔１
０を設けることによって、熱膨張によってレンズ３のず
れる方向を若干横方向に振っても、歪みの発生を極力抑
制するためである。

【００３１】以上のように本発明は、レンズ３にプラス
チック製のものを使用することを前提として為されてい
るものであり、プラスチック製のレンズを使用すること
により、コストダウン及び軽量化を図ることが可能にな
る。また、前述のように、レンズ３にあっては、レンズ
保持部２に固定するための固定突起の形状を自由に設定
することも可能である。

【００３２】更に、３カ所に設けられた固定突起を３種
類の支持孔である基準孔８、緩合孔９及び長孔１０と組
みあわせて固定するという構造を有するので、レンズ３
を、簡素化された構成により確実に固定することも可能
になると共に、レンズ３の位置を基準孔８でのみ厳密に
規定し、他の２か所ではある程度の自由度を持たせると
いう構成であるので、熱等の影響等による位置ずれを影
響が少ない方向にのみ許容してすることが可能になり、
製造工程においてもレンズの形状的なバラツキがあって
もそのまま組み付けることができるので、安定して生産
することも可能になる。

【００３３】更にまた、レンズを固定するための板バネ
等の別部材が不要であるので、部品点数の削減と、これ
によるコストダウンが可能となり、既存のガラスレンズ
を使用したレンズ鏡筒の製造に係わるレンズ鏡筒側を熱
カシメして固定する生産設備及び生産技術をそのまま使
用することが可能である。

【００３４】尚、以上に記載した実施の形態は、何れも
本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示
したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲
が限定的に解釈されることがあってはならないものであ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように本発明レンズの保
持方法は、レンズ鏡筒の所定の位置関係でレンズを固定
するためのレンズの保持方法であって、プラスチック製
のレンズに複数の固定突起を設けると共に、レンズ鏡筒
に固定突起を挿入すための開口形状及び役割が異なる複
数の支持孔を設け、固定突起を支持孔に挿入した後、固
定突起の先端を熱処理等によって傘状に潰すことによっ
てレンズを固定するようにしたので、簡素且つ確実な方
法でプラスチック製のレンズをレンズ鏡筒に保持させる
ことができ、しかも、ガラス製のレンズを使用した場合
に比べて、レンズ鏡筒全体の軽量化及びコストダウンを
図ることができる。

【００３６】また、本発明レンズ鏡筒は、複数の固定突
起が一体に設けられたプラスチック製のレンズと、開口
形状及び役割が異なる複数の支持孔が設けられたレンズ
保持部を有し、レンズを、支持孔に固定突起を挿入する
と共に、固定突起の先端を加熱されたヘッドにより加圧
することによって、傘状に潰して所定の位置関係で固定
したので、簡素且つ確実な方法でプラスチック製のレン
ズをレンズ鏡筒に保持させることができ、しかも、ガラ
ス製のレンズを使用した場合に比べて、レンズ鏡筒全体
を軽量化できると共にコストダウンも図ることができ
る。

【００３７】請求項２及び請求項４に記載された発明に
あっては、支持孔を、固定突起と略同じ大きさに開口を
有するする基準孔、特定方向にのみ長く伸びた開口を有
する長孔及び固定突起よりも大きな開口を有する緩合孔
によって構成し、基準孔と嵌合した固定突起を位置決め
の基準として、レンズを光軸と直交する平面上における
特定の方向にのみ位置的な自由度を持たせるようにした
ので、レンズ鏡筒製造時に、レンズの形状的なバラツキ
が発生しても、そのままレンズ鏡筒に組み付けることが
可能なので、安定して生産することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図１１と共に本発明の実施の形態を示
すものであり、本図はレンズ鏡筒の斜視図である。

【図２】レンズの正面図である。

【図３】図２のIII―III線に沿う拡大断面図である。

【図４】図２のIV―IV線に沿う拡大断面図である。

【図５】レンズの背面図である。

【図６】レンズ鏡筒の拡大正面図である。

【図７】基準孔とレンズの固定突起との嵌合状態を概略
的に示す拡大断面図である。

【図８】嵌合孔とレンズの固定突起との嵌合状態を概略
的に示す拡大断面図である。

【図９】長孔とレンズの固定突起との嵌合状態を概略的
に示す拡大断面図である。

【図１０】基準孔又は長孔において、固定突起先端を傘
状に変形させてカシメられた状態を概略的に示す断面図
である。

【図１１】緩合孔において、固定突起先端が傘状に変形
させてカシメられた状態を概略的に示す断面図である。

【図１２】従来のガラス製のレンズを使用したレンズ鏡
筒を示す縦断面図である。

【図１３】図１４と共に、従来のプラスチック製のレン
ズを使用したレンズ鏡筒を示すものであり、本図はレン
ズ鏡筒を光軸方向から見た図である。

【図１４】縦断面図である。

【符号の説明】

１…レンズ鏡筒、２…レンズ保持部、３…レンズ、４…
固定突起、５…固定突起、６…固定突起、８…支持孔
（基準孔）、９…支持孔（緩合孔）、１０…支持孔（長
孔）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石毛 希芳 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H044 AB07 AB13 AB15 AB16 AB18 AB25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ鏡筒の所定の位置関係でレンズを
   固定するためのレンズの保持方法であって、 プラスチック製のレンズに複数の固定突起を設けると共
   に、レンズ鏡筒に上記固定突起を挿入するための開口形
   状及び役割が異なる複数の支持孔を設け、 上記固定突起を支持孔に挿入した後、固定突起の先端を
   熱処理等によって傘状に潰すことによってレンズを固定
   するようにしたことを特徴とするレンズの保持方法。
2. 【請求項２】 上記支持孔は、固定突起と略同じ大きさ
   に開口を有するする基準孔、特定方向にのみ長く伸びた
   開口を有する長孔及び固定突起よりも大きな開口を有す
   る緩合孔によって構成され、 上記基準孔と嵌合した固定突起を位置決めの基準とし
   て、レンズを光軸と直交する平面上における特定の方向
   にのみ位置的な自由度を持たせるようにしたことを特徴
   とする請求項１に記載のレンズの保持方法。
3. 【請求項３】 複数の固定突起が一体に設けられたプラ
   スチック製のレンズと、開口形状及び役割が異なる複数
   の支持孔が設けられたレンズ保持部を有し、 上記レンズは、支持孔に固定突起を挿入すると共に、固
   定突起の先端を加熱されたヘッドにより加圧することに
   よって傘状に潰して所定の位置関係で固定されているこ
   とを特徴とするレンズ鏡筒。
4. 【請求項４】 上記支持孔は、固定突起と略同じ大きさ
   に開口を有する基準孔、特定方向にのみ長く伸びた開口
   を有する長孔及び固定突起よりも大きな開口を有する緩
   合孔によって構成され、 上記基準孔と嵌合した固定突起を位置決めの基準とし
   て、レンズを光軸と直交する平面上における特定の方向
   にのみ位置的な自由度を持たせるようにしたことを特徴
   とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。