JP2004212812A - レンズの熱かしめ構造、熱かしめ方法及び熱かしめ工具 - Google Patents

Abstract

【目的】かしめ用薄肉筒状部及び熱かしめ工具の逃げを必要とせず、しかも精度要求を低下させることができる熱かしめ構造及び熱かしめ方法を得る。
【構成】合成樹脂材料からなるレンズ枠にレンズ保持ホールを形成し、このレンズ保持ホールに挿入されその奥部が支持されたレンズの表面周縁に当接する熱かしめ縁を、レンズ枠の一部を熱変形させて形成するレンズの熱かしめ構造（方法）において、レンズ枠に、レンズ保持ホールに挿入したレンズの縁部近傍から外方に延びる外方展開面を形成し、この外方展開面に熱かしめ工具によって凹部を形成すると同時に、この凹部を形成するときに生じる合成樹脂材料の肉の移動部分によって、熱かしめ縁を形成したレンズの熱かしめ構造（方法）。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、レンズの熱かしめ構造、熱かしめ方法及び熱かしめ工具に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
合成樹脂製の筒状のレンズ枠にレンズを固定する手段として、熱かしめが用いられている。従来の熱かしめは、レンズ枠に、レンズ周縁を係止する内方段部を有する、レンズ外径に対応するレンズ保持ホールと、このレンズ保持ホールに続くかしめ用薄肉筒状部を続けて形成し、このかしめ用薄肉筒状部を外周側から内方に溶融変形させてレンズ周縁に被せることでかしめていた。熱かしめ工具（熱かしめホーン）は、その内径側の環状凹円錐面をかしめ用薄肉筒状部の外周面に当接させる。
【０００３】
この従来のかしめ構造は、熱かしめ工具をかしめ用薄肉筒状部以外の部分には、当接させないという技術常識に基づいていた。仮に、かしめ用薄肉筒状部以外の部分に熱かしめ工具が当接すれば、熱かしめ工具の熱によってレンズ枠あるいはその周辺部に予期しない熱変形を生じさせてしまう。
【０００４】
しかし、この従来の熱かしめ構造は、レンズ枠に薄肉のかしめ用筒状部を形成しなければならないだけでなく、熱かしめ工具の逃げを設けなければならない。このため、レンズ枠形状に制約が生じ、レンズ枠が大型化するという問題があった。また、軸を中心とする回転対称形状をなす熱かしめ工具の軸をレンズ光軸に正確に一致させないと、かしめ用薄肉筒状部が均等に変形せず、かしめ不良（保持不良）が発生するおそれがある。
【０００５】
【特許文献】
特開平７‐４３５７４号公報
特開平１１‐２７７５３３号公報
特開２００２‐１８９１６０号公報
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、従来のレンズの熱かしめ構造についての以上の問題意識に基づき、かしめ用薄肉筒状部及び熱かしめ工具の逃げを必要とせず、しかも精度要求も低下させることができる熱かしめ構造及び熱かしめ方法を得ることを目的とする。また本発明は、レンズ枠に逃げを必要としない熱かしめ工具を得ることを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、熱かしめ構造の態様では、合成樹脂材料からなるレンズ枠にレンズ保持ホールを形成し、このレンズ保持ホールに挿入されその奥部が支持されたレンズの表面周縁に当接する熱かしめ縁を、上記レンズ枠の一部を熱変形させて形成するレンズの熱かしめ構造において、レンズ枠に、レンズ保持ホールに挿入したレンズの縁部近傍から外方に延びる外方展開面を形成し、この外方展開面に熱かしめ工具によって凹部を形成すると同時に、この凹部を形成するときに生じる合成樹脂材料の肉の移動部分によって、熱かしめ縁を形成したことを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、ねつかしめ方法の態様では、合成樹脂材料からなるレンズ枠に、レンズの一面の周縁に係合する内方段部を有するレンズ保持ホールを形成し、このレンズ保持ホールに挿入したレンズの他面の周縁に当接する熱かしめ縁を、レンズ枠の一部を熱変形させて形成するレンズの熱かしめ方法において、レンズ枠に、レンズ保持ホールに挿入したレンズの縁部近傍から外方に延びる外方展開面を形成するステップ；レンズ保持ホールの内径より大径の断面が鋭角の環状エッジを有する熱かしめ工具を準備するステップ；この熱かしめ工具の環状エッジをレンズ枠の外方展開面に当接させて凹部を形成し、この凹部を形成するときに生じる合成樹脂材料の肉の移動部分によって、熱かしめ縁を形成するステップ；を有することを特徴としている。
【０００９】
外方展開面は、光軸と直交する面、あるいは光軸を中心とする回転対称の略円錐状凹面から構成することができる。他の形状の制約がなければ、略円錐状の凹面とすると、熱かしめ縁とする肉の移動が生じやすい。
【００１０】
さらに本発明は、熱かしめ工具（熱かしめホーン）の態様では、合成樹脂材料からなるレンズ枠にレンズ保持ホールを形成し、このレンズ保持ホールに挿入されその奥部が支持されたレンズの表面周縁に当接する熱かしめ縁を、レンズ枠の一部を熱変形させて形成する際に用いる熱かしめ工具であって、先端部が断面鋭角をなし、レンズ枠の径方向と略直交する方向から進入して該レンズ枠の一部に凹部を形成し、該凹部を形成する際に合成樹脂材料を熱移動させて熱かしめ縁を形成する環状エッジを有することを特徴としている。
【００１１】
この熱かしめ工具は、レンズ光軸の回転対称形状とするのが実際的である。
【００１２】
【発明の実施形態】
図１ないし図４は、本発明による熱かしめ構造を適用するズームレンズ鏡筒を示している。この交換ズームレンズ鏡筒１０の全体構造を説明する。この交換ズームレンズ鏡筒１０は、図１に示すように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３を有する３群ズームレンズである。このレンズ系では、全てのレンズ群が変倍レンズ群であり、第１レンズ群Ｌ１がフォーカスレンズ群である。
【００１３】
マウント環（固定環）１１は、その後端部にカメラボディに着脱されるマウント部１１ａを有し、その内径部に、固定環１２が固定されている。マウント環１１の外周には、ズーム環１３とフォーカス環１４がそれぞれ光軸方向移動を規制して回転自在に支持されている。
【００１４】
固定環１２は、先端側の大径部１２ａと基部の小径部１２ｂとを有し、大径部１２ａと小径部１２ｂにそれぞれ、光軸と平行な直進案内溝１２ｃと１２ｄが形成されている。大径部１２ａには、第２レンズ群Ｌ２を固定した第２群枠１５が嵌まっており、この第２群枠１５から径方向に突出させた直進案内突起１５ａが直進案内溝１２ｃに摺動自在に嵌まっている（図２参照）。また小径部１２ｂには、第３レンズ群Ｌ３を固定した第３群枠１６が嵌まっており、この第３群枠１６から径方向に突出させた直進案内突起１６ａと１６ｂは、直進案内溝１２ｃと１２ｄにそれぞれ直進移動可能に嵌まっている。
【００１５】
固定環１２の大径部１２ａと小径部１２ｂの外周にはそれぞれ、光軸方向移動を規制した第１カム環１７と第２カム環１８が相対回動自在に嵌まっている。この第１カム環１７と第２カム環１８は、第１カム環１７の後端の係止二股部１７ａ（図２参照）と第２カム環１８の先端の係止突起１８ａ（図３、図４参照）とが係合していて常時一体に回動する。第２カム環１８の外周面には、光軸と平行な方向の回転伝達突起１８ｂが形成されており、この回転伝達突起１８ｂに、ズーム環１３の内周面から径方向に突出させた回転伝達アーム１３ａが係合している。従って、ズーム環１３を回動操作すると、第１カム環１７、第２カム環１８がこれと一体に回動する。
【００１６】
第２カム環１８の外面には、凸形状の第１カムＣ１が形成されており、内面には、凸形状の第３カム凸カムＣ３が形成されている（図３、図４参照）。また、第１カム環１７の内面には、凸形状の第２カムＣ２（図２参照）が形成されている。第１カム環１７と第２カム環１８の外側には、第１移動枠１９が位置しており、この第１移動枠１９の後端部の内面に形成した対をなすフォロア突起１９ａ、１９ｂ（図３参照）が第１凸カムＣ１を挟む形で係合している。
【００１７】
この第１移動枠１９の内面には、固定環１２の先端部に形成されている直進案内突起１２ｅ（図２、図３参照）を嵌合させる光軸と平行な方向の有底直進案内溝１９ｃが形成されている。第１移動枠１９の先端部には、ねじ１９ｄ、２０ｃにより第１レンズ群枠２０が螺合されており、第１レンズ群枠２０の先端部内周には第１レンズ群Ｌ１を固定した第１群枠２１が螺合固定されている。従って、第１カム環１７及び第２カム環１８（ズーム環１３）が回転すると、直進案内突起１２ｅと直進案内溝１９ｃで直進案内されている第１移動枠１９（第１レンズ群Ｌ１）が第１凸カムＣ１に従って光軸方向に直進移動する。
【００１８】
第３群枠１６の直進案内突起１６ｂの先端部には、第３凸カムＣ３を挟む形で係合する対をなすフォロア突起１６ｃ、１６ｄ（図４参照）が設けられており、第２群枠１５の直進案内突起１５ａの先端部には、第２凸カムＣ２を挟む形で係合する対をなすフォロア突起１５ｂ、１５ｃ（図２参照）が形成されている。第３群枠１６、第２群枠１５はそれぞれ、固定環１２に直進案内されているので、第１カム環１７、第２カム環１８（ズーム環１３）が回転すると、第３群枠１６（第３レンズ群Ｌ３）が第３凸カムＣ３に従い、第２群枠１５（第２レンズ群Ｌ２）が第２凸カムＣ２に従ってそれぞれ光軸方向に進退し、先の第１レンズ群Ｌ１の移動と合わせて、ズーミングが行われる。
【００１９】
第１レンズ群枠２０の外周面には、径方向突起２０ｂが設けられており、フォーカス環１４の内周面には、この径方向突起２０ｂに係合する光軸と平行な方向の回転伝達溝１４ａが形成されている。従って、フォーカス環１４を回転操作すると、直進案内されている第１移動枠１９に対して第１レンズ群枠２０が回転され、ねじ１９ｄ、２０ｃに従って第１レンズ群枠２０（第１レンズ群Ｌ１）が光軸方向に進退し、フォーカシングが行われる。
【００２０】
なお、第１カム環１７の外周面と第１移動枠１９の内周面とには、遮光用凹凸１７ｃと１９ｅ（図３参照）が形成されている。
【００２１】
本発明のレンズの熱かしめ構造は、以上のズームレンズ鏡筒１０の第３群枠１６とこの第３群枠１６に支持されている第３レンズ群Ｌ３の第２レンズＬ３−２との間に適用されている。
【００２２】
図５、図６に示すように、第３群枠１６には、第２レンズＬ３−２を収納するレンズ保持ホール１６１が形成されている。このレンズ保持ホール１６１の内径は第２レンズＬ３−２の径に対応する。このレンズ保持ホール１６１の一端部（後方端部）には、第２レンズＬ３−２の一面（裏面）の周縁に係合する内方段部１６２が形成されている。また、レンズ保持ホール１６１の前側には、熱かしめ用薄肉筒状部を形成することなく、該ホールに挿入する第２レンズＬ３−２の前側縁部（エッジ部）近傍から外方に延びる外方展開面（径方向外方段部）１６３が形成されており、この外方展開面１６３の前方の大径筒状部の内面に遮光線１６４が形成されている。レンズ保持ホール１６１の深さは、第２レンズＬ３−２の縁部の厚さと略同一または該厚さより若干大きい。この外方展開面１６３は、図示例では、光軸と直交する面からなっている。
【００２３】
全体として筒状をなし、軸線を中心とする回転対称形状をなす熱かしめ工具（熱かしめホーン）３０は、その先端部に断面が鋭角状の環状エッジ３１を備えている。この環状エッジ３１の径は、レンズ保持ホール１６１の内径より大きい。
【００２４】
以上の第３群枠１６のレンズ保持ホール１６１内に、熱かしめ工具３０を用いて第２レンズＬ３−２を熱かしめするには次のように行う。図５の最上部に示すように、第３群枠１６のレンズ保持ホール１６１内に第２レンズＬ３−２を挿入し、Ｌ３−３用レンズ保持ホール１６８内にかしめ台３３を挿入する。この状態において、第３群枠１６との同心を保持しつつ適正な温度に加熱されている熱かしめ工具３０を第３群枠１６内に挿入し、環状エッジ３１を外方展開面１６３に当接進入させる。すると、外方展開面１６３には、環状エッジ３１によって凹部１６５が形成され、この凹部１６５を形成するときに生じる合成樹脂材料の肉の移動部分によって、第２レンズＬ３−２の他方の面（表面、内方段部１６２が接触する面と反対側の面）の周縁に、熱かしめ縁１６６が形成される。第２レンズＬ３−２は、この熱かしめ縁１６６と内方段部１６２との間に保持されることとなる。
【００２５】
熱かしめ工具３０の環状エッジ３１の形状及び径は、以上のようにして第２レンズＬ３−２の一方の面の周縁に熱かしめ縁１６６が形成されるように定める。具体的には、環状エッジ３１の先端断面角度を、図６に示すように、熱かしめ工具３０の進行方向Ｘに対して内方と外方にαとβとしたとき、先端角度αは、第２レンズＬ３−２の面取り角度γと同等かそれ以上に設定し、先端角度βは熱かしめ工具３０の進行方向（光軸方向）に対して平行（０゜）か５゜〜１０゜程度の勾配をつけると、第３群枠１６を構成する樹脂材料の肉の移動によって熱かしめ縁１６６が形成されやすい。つまり、角度αとβは、樹脂材料の肉の移動が生じやすいように定めるもので、具体的には例えばαを４５゜、βを０゜としたとき、よい結果が得られた。また、本実施形態によれば、環状エッジ３１は、樹脂材料の肉の移動によって熱かしめ縁１６６を形成できればよいので、レンズ光軸に対して軸線を一致させるという精度は従来ほど要しない。外方展開面１６３は、形状に自由度があれば、凹円錐面とすると、熱かしめに必要な肉の移動が起こりやすいという利点がある。
【００２６】
ちなみに、第３レンズ群Ｌ３の第１レンズＬ３−１と第３レンズ第Ｌ３−３は、従来の熱かしめ構造で第３群枠１６に固定されている。すなわち、第３群枠１６には、第１レンズＬ３−１用、第２レンズＬ３−３用にそれぞれレンズ保持ホール１６７、１６８が形成されており、このレンズ保持ホール１６７、１６８に続けてかしめ用薄肉筒状部１６７’、１６８’が形成されている。従来の熱かしめ工具３００は、図７に示すように、その内径側に環状凹円錐面３０１を有し、この環状凹円錐面３０１をかしめ用薄肉筒状部１６７’、１６８’の外周面に当接させる。この従来構造では、かしめ用薄肉筒状部１６７’、１６８’の外側に熱かしめ工具３００の逃げ凹部１６７”、１６８”が不可欠である。これに対し、上記実施形態によれば、このようなかしめ用薄肉筒状部、逃げ凹部のいずれも不要である。また、従来構造で、熱かしめ工具３００の環状凹円錐面３０１をかしめ用薄肉筒状部１６７’、１６８’の外周面に均一に接触させるには、かなりの制度を必要とするのに対し、本発明によれば、従来ほどの精度を必要としない。
【００２７】
以上の実施形態では、レンズ保持ホール１６１に単レンズＬ３−２を支持したが、接合レンズであってもよいことは明らかである。また単一のレンズ保持ホール内にスペーサ等を介して複数のレンズ（レンズ群）を保持する場合にも勿論本発明は適用可能である。
【００２８】
以上の実施形態は、図１ないし図４に示した交換ズームレンズ鏡筒１０に適用したものであるが、本発明はレンズの熱かしめ構造一般に広く適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、かしめ用薄肉筒状部及び熱かしめ工具の逃げを必要とせず、しかも精度要求を低下させることができる熱かしめ構造及び熱かしめ方法を得ることができる。また、レンズ枠に逃げを必要としない熱かしめ工具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱かしめ構造を有するレンズ鏡筒の一実施形態を示す上半縦断面図である。
【図２】図１のレンズ鏡筒の第２群枠、固定環及び第１カム環の関係を示す分解展開図である。
【図３】図１のレンズ鏡筒の第１移動枠、固定環及び第２カム環の関係を示す分解展開図である。
【図４】図１のレンズ鏡筒の固定環、第２カム環及び第３群枠の関係を示す分解展開図である。
【図５】本発明によるレンズの熱かしめ方法の一実施形態を示す工程図である。
【図６】本発明によるレンズの熱かしめ構造の一実施形態を示す拡大断面図である。
【図７】従来の熱かしめ構造の一例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１６ 第３群枠（合成樹脂製レンズ枠）
１６１ レンズ保持ホール
１６２ 内方段部
１６３ 外方展開面
１６４ 遮光線
１６５ 凹部
１６６ 熱かしめ縁
３０ 熱かしめ工具
３１ 環状エッジ
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ３−２ 第２レンズ

Claims (8)

1. 合成樹脂材料からなるレンズ枠にレンズ保持ホールを形成し、このレンズ保持ホールに挿入されその奥部が支持されたレンズの表面周縁に当接する熱かしめ縁を、上記レンズ枠の一部を熱変形させて形成するレンズの熱かしめ構造において、
   上記レンズ枠に、レンズ保持ホールに挿入したレンズの縁部近傍から外方に延びる外方展開面を形成し、この外方展開面に熱かしめ工具によって凹部を形成すると同時に、この凹部を形成するときに生じる合成樹脂材料の肉の移動部分によって、上記熱かしめ縁を形成したことを特徴とするレンズの熱かしめ構造。
2. 請求項１記載のレンズの熱かしめ構造において、上記外方展開面は、光軸と直交する面であるレンズの熱かしめ構造。
3. 請求項１記載のレンズの熱かしめ構造において、上記外方展開面は、光軸を中心とする回転対称の略円錐状凹面であるレンズの熱かしめ構造。
4. 合成樹脂材料からなるレンズ枠に、レンズの一面の周縁に係合する内方段部を有するレンズ保持ホールを形成し、このレンズ保持ホールに挿入したレンズの他面の周縁に当接する熱かしめ縁を、上記レンズ枠の一部を熱変形させて形成するレンズの熱かしめ方法において、
   上記レンズ枠に、レンズ保持ホールに挿入したレンズの縁部近傍から外方に延びる外方展開面を形成するステップ；
   上記レンズ保持ホールの内径より大径の断面が鋭角の環状エッジを有する熱かしめ工具を準備するステップ；
   この熱かしめ工具の環状エッジをレンズ枠の上記外方展開面に当接させて凹部を形成し、この凹部を形成するときに生じる合成樹脂材料の肉の移動部分によって、上記熱かしめ縁を形成するステップ；
   を有することを特徴とするレンズの熱かしめ方法。
5. 請求項４記載のレンズの熱かしめ方法において、上記外方展開面は、光軸と直交する面であるレンズの熱かしめ方法。
6. 請求項４記載のレンズの熱かしめ方法において、上記外方展開面は、光軸を中心とする回転対称の略円錐状凹面であるレンズの熱かしめ方法。
7. 合成樹脂材料からなるレンズ枠にレンズ保持ホールを形成し、このレンズ保持ホールに挿入されその奥部が支持されたレンズの表面周縁に当接する熱かしめ縁を、レンズ枠の一部を熱変形させて形成する際に用いる熱かしめ工具であって、先端部が断面鋭角をなし、レンズ枠の径方向と略直交する方向から進入して該レンズ枠の一部に凹部を形成し、該凹部を形成する際に合成樹脂材料を熱移動させて熱かしめ縁を形成する環状エッジを有することを特徴とする熱かしめ工具。
8. 請求項７記載の熱かしめ工具は、レンズ光軸を中心とする回転対称形状をしている熱かしめ工具。

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