JP2005070471A - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズの光学性能に影響を与えることないレンズ装置を提供する。
【解決手段】 鏡筒３０の後方の側壁部３４には、第２レンズ２０の外周端面が嵌合される円筒状の側壁３４０２と、側壁３４０２の幅方向の後端で周方向に間隔をおいた３箇所から該側壁３４０２の半径方向内側に突設された３つの基準面と、側壁３４０２がその全周にわたって熱カシメにより変形されて形成されたカシメ部３４０６を有している。カシメ部３４０６のうち３つの基準面に対応する３箇所は第２レンズ２０の前面２４の外周部に当接するまで変形された第１カシメ部３４０６Ａとして形成され、カシメ部３４０６のうち第１カシメ部３４０６Ａ以外の部分は第２レンズ２０の前面２４との間に間隙Ｓが確保された第２カシメ部３４０６Ｂとして形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明はレンズ装置に関する。

従来から、レンズが熱可塑性樹脂からなる鏡筒に熱カシメによって保持されるレンズ装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。
このようなレンズ装置では、前記鏡筒は、前記レンズの外周端面が嵌合される円筒状の側壁と、前記側壁の幅方向の一端で周方向に間隔をおいた３箇所から該側壁の半径方向内側に突設され前記レンズの一方の面の外周部に臨む３つの基準面とを有している。
そして、前記側壁の幅方向の他端がその全周にわたって熱カシメにより該側壁の半径方向内側に変形され前記レンズの他方の面の外周部に当接したカシメ部が形成され、前記レンズは前記カシメ部と前記３つの基準面との間に挟まれることで鏡筒に保持されている。
特許第２６７９７８４号

しかしながら上述のレンズ装置では、前記３つの基準面に当て付けられていないレンズ箇所もカシメ部による応力を受けることになるため、レンズの剛性が低い場合にはレンズに歪みが生じ光学的性能が低下するおそれがある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的はレンズの光学性能に影響を与えることないレンズ装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明のレンズ装置は、レンズと、該レンズを保持する熱可塑性樹脂からなる鏡筒とを備え、前記鏡筒は、前記レンズの外周端面が嵌合される円筒状の側壁と、前記側壁の幅方向の一端で周方向に間隔をおいた３箇所から該側壁の半径方向内側に突設され前記レンズの一方の面の外周部に臨み同一面上に位置する３つの基準面とを有し、前記側壁の幅方向の他端がその全周にわたって熱カシメにより該側壁の半径方向内側に変形されてカシメ部が形成され、前記レンズが前記カシメ部と前記３つの基準面との間に挟まれることにより前記レンズが鏡筒により保持されるレンズ装置であって、前記カシメ部のうち前記３つの基準面に対応する３箇所は前記レンズの他方の面の外周部に当接するまで変形された第１カシメ部として形成され、かつ、前記カシメ部のうち前記第１カシメ部以外の部分は前記レンズの他方の面との間に間隙が確保された第２カシメ部として形成されていることを特徴とする。

そのため、本発明によれば、鏡筒のカシメ部のうち３つの基準面に対応する３箇所はレンズの他方の面の外周部に当接するまで変形された第１カシメ部として形成され、かつ、カシメ部のうち第１カシメ部以外の部分はレンズの他方の面との間に間隙が確保された第２カシメ部として形成されるので、３つの基準面に当て付けられていないレンズ箇所は、カシメ部による応力を受けることがないため、レンズの剛性が低くても歪みを生じることなく、光学的性能の低下を確実に防止することができる。

レンズの光学性能に影響を与えないという目的を、鏡筒のカシメ部に第１カシメ部と第２カシメ部を設けることによって実現した。

次に本発明の実施例１について図面を参照して説明する。
図１は実施例１のレンズ装置の構成を示す縦断面図、図２は第２レンズ２０および第２側壁部３４部分を示す斜視図、図３は鏡筒３０の平面図である。
図１に示すように、レンズ装置１００は、第１レンズ１０と、第２レンズ２０と、これら第１、第２レンズ１０、２０を保持する熱可塑性樹脂からなる鏡筒３０とを備えている。熱可塑性樹脂としては例えばポリカーボネートやＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などを用いることができる。
鏡筒３０は、前方に位置する側壁部３２と、後方に位置する側壁部３４とを有している。

前方の側壁部３２には、第１レンズ１０の外周端面が嵌合される円筒状の側壁３２０２と、側壁３２０２の幅方向の後端で周方向に間隔をおいた３箇所から該側壁３２０２の半径方向内側に突設された３つの基準面３２０４と、側壁３２０２の幅方向の前端がその全周にわたって熱カシメにより側壁部３２の半径方向内側に変形されて形成されたカシメ部３２０６を有している。
第１レンズ１０は、外周端面が側壁３２０２に嵌合され、後面の外周部の３箇所がそれぞれ３つの基準面３２０４に当接され、前面の外周部の全周にカシメ部３２０６が当て付けられ、カシメ部３２０６と基準面３２０４との間に挟まれることにより鏡筒３０に保持されている。

第２レンズ２０は後方の側壁部３４に保持されており、本実施例では第２レンズ２０および側壁部３４に本発明が適用されている。
第２レンズ２０は、後面２２（一方の面）が凹面で形成され前面２４（他方の面）が凸面で形成されたメニスカスレンズであり、第２レンズ２０の中心の厚さは外周部の厚さよりも大きい寸法で形成されている。本実施例では、例えば、第２レンズ２０の外径は１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、中心の厚さは１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下、外周部の厚さは０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下となっており、第１レンズ１０に比較して剛性が低いものとなっている。
また、第２レンズ２０の後面２２の外周部は平面で形成されている。

後方の側壁部３４には、第２レンズ２０の外周端面が嵌合される円筒状の側壁３４０２と、側壁３４０２の幅方向の後端で周方向に間隔をおいた３箇所から該側壁３４０２の半径方向内側に突設された３つの基準面３４０４と、側壁３４０２の幅方向の前端がその全周にわたって熱カシメにより側壁部３４の半径方向内側に変形されて形成されたカシメ部３４０６を有している。
３つの基準面３４０４は、同一平面上に延在するように形成されている。
環板状に延在するカシメ部３４０６のうち３つの基準面３４０４に対応する３箇所は第２レンズ２０の前面２４の外周部に当接するまで変形された第１カシメ部３４０６Ａとして形成されている。
また、カシメ部３４０６のうち第１カシメ部３４０６Ａ以外の部分は第２レンズ２０の前面２４との間に間隙Ｓが確保された第２カシメ部３４０６Ｂとして形成されている。本実施例では、間隙Ｓは例えば０．１ｍｍ程度である。
また、第１カシメ部３４０６Ａと第２カシメ部３４０６Ｂの先端（半径方向の内側に位置する端部）は同一円周上に位置するように設けられている。
図２に示すように、第２レンズ２０は、外周端面が側壁３４０２に嵌合され、後面２２の外周部の３箇所がそれぞれ３つの基準面３４０４に当接され、３つの第１カシメ部３４０６Ａが第２レンズ２０の前面２４の外周部に当て付けられ、３つの第１カシメ部３４０６Ａと３つの基準面３４０４との間に挟まれることにより鏡筒３０に保持されている。
なお、第２レンズ２０の前面の前方から見たときに第１カシメ部３４０６Ａと第２カシメ部３４０６Ｂとの境の部分に間隙Ｓに対応した段差Ｄが形成されているが、図９に示すように、第２レンズ２０の光軸と直交する平面に対する第１カシメ部３４０６Ａの前面の外周部３４０６Ａ１の傾斜角度よりも第２カシメ部３４０６Ｂの前面の外周部３８０４Ｂ１の傾斜角度を小さくすることにより、段差Ｄが肉眼によって判別できない程度の形状で形成されている。
より詳細に説明すると、カシメ部３４０６は第２レンズ２０の前面２４に臨む後面と、第２レンズ２０の前面２４の前方に臨む前面とを備えており、第１カシメ部３４０６Ａの後面が第２レンズ２０の前面２４に当接され、第２カシメ部３４０６Ｂの後面と第２レンズ２０の前面２４との間には間隙Ｓが確保されている。また、第１カシメ部３４０６Ａの前面と第２カシメ部３４０６Ｂの前面とは第２レンズ２０の半径方向外方に至るにつれて第２レンズ２０の光軸と直交する平面に対して離れるように傾斜して形成されている。そして、第２レンズ２０の光軸と直交する平面に対する第２カシメ部３４０６Ｂの前面の傾斜角度は、第２レンズ２０の光軸と直交する平面に対する第１カシメ部３４０６Ａの前面の傾斜角度よりも小さくなるように形成されている。このような第１カシメ部３４０６Ａの前面および第２カシメ部３４０６Ｂの前面の形状によって段差Ｄが肉眼によって判別できないようになっている。

次に、レンズ装置１００の組立方法について説明する。
図４は熱カシメ治具の縦断面図、図５は図４のＡ矢視図、図６（Ａ）は図５のＸＸ線断面図、図６（Ｂ）は図５のＹＹ線断面図、図７は第１カシメ部の説明図、図８は第２カシメ部の説明図、図９はカシメ動作の説明図である。
まず、第２レンズ２０を、その後面２２を鏡筒３０の基準面３４０４に臨ませつつ、第２レンズ２０の外周端面を側壁３４０２に嵌合させ、後面２２の外周部の３箇所をそれぞれ３つの基準面３４０４に当て付ける。
次いで、図４、図５に示す熱カシメ治具２００によって側壁３４０２を熱カシメし、第１カシメ部３４０６Ａと第２カシメ部３４０６Ｂを形成する。
さらに詳しく説明すると、図４、図５に示すように、熱カシメ治具２００の本体２０１の前部には、第２側壁部３４の側壁３４０２と同じ半径を有する円筒状壁部２０２が全周にわたって形成されている。熱カシメ治具２００は、不図示のヒータなどからなる加熱手段によって円筒状壁部２０２が鏡筒２０の第２側壁部３８を溶融する程度の温度に加熱されている。なお、符号２０１Ａは、温度測定用センサを配設するための孔を示しており、符号２０１Ｂは軽量化を図るための肉抜き用の孔を示している。
図６に示すように、円筒状壁部２０２の先端端面には、側壁３４０２の前端を溶融することで第１カシメ部３８０２Ａを形成する３つの第１加熱部２０４と、側壁３４０２の前端を溶融することで第２カシメ部３８０４Ｂを形成する３つの第２加熱部２０６とが設けられている。

熱カシメ治具２００による側壁３４０２の熱カシメは次のようになされる。
すなわち、熱カシメ治具２００は、円筒状壁部２０２の前端が側壁３４０２に臨んだ状態で、３つの第１加熱部２０４が３つの基準面３４０４のそれぞれに対向するように位置決めされ、その状態で熱カシメ治具２００が側壁３４０２に押圧される。
これにより、図７に示すように第１加熱部２０４によって側壁３４０２が熱カシメされ、図９に示すように側壁３４０２が（イ）の状態から（ロ）の状態に変形され、カシメ部３４０６のうち３つの基準面３４０４に対応する３箇所は第２レンズ２０の前面２４の外周部に当接するまで変形された第１カシメ部３４０６Ａとして形成される。
また、図８に示すように第２加熱部２０６によって側壁３４０２が熱カシメされ、図９に示すように側壁３４０２が（イ）の状態から（ハ）の状態に変形され、カシメ部３４０６のうち第１カシメ部３４０６Ａ以外の部分が第２レンズ２０の前面２４との間に間隙Ｓが確保された第２カシメ部３４０６Ｂとして形成される。
これにより第２レンズ２０は、３つの第１カシメ部３４０６Ａと３つの基準面３４０４との間に挟まれることにより鏡筒３０に保持される。
この際、カシメ部３４０６は、第１、第２加熱部２０４、２０６の形状によって、光軸と直交する平面に対する第１カシメ部３４０６Ａの前面の外周部３４０６Ａ１の傾斜角度よりも第２カシメ部３４０６Ｂの前面の外周部３８０４Ｂ１の傾斜角度が小さくなるように熱カシメされるため、図９に斜線で示す側壁３４の上部半径方向外側部分３４Ｘが図９に斜線で示す第２カシメ部３４０６Ｂの半径方向外側部分３４Ｙに移り、これにより段差Ｄが肉眼によって判別できない程度の形状で形成されることになる。

次に、第１レンズ１０を、その後面を鏡筒３０の基準面３２０４に臨ませつつ、第１レンズ１０の外周端面を側壁３２０２に嵌合させ、前記後面の外周部の３箇所をそれぞれ３つの基準面３２０４に当て付ける。
次いで、第２レンズ２０の場合と同様に不図示の熱カシメ治具によって側壁３２０２を熱カシメし、カシメ部３２０６を形成する。そして、第１レンズ１０は、カシメ部３２０６と３つの基準面３２０４との間に挟まれることにより鏡筒３０に保持される。

本実施例によれば、鏡筒３０のカシメ部３４０６のうち３つの基準面３４０４に対応する３箇所は第２レンズ２０の前面２４の外周部に当接するまで変形された第１カシメ部３４０６Ａとして形成され、かつ、カシメ部３４０６のうち第１カシメ部３４０６Ａ以外の部分は第２レンズ２０の前面２４との間に間隙Ｓが確保された第２カシメ部３４０６Ｂとして形成されるので、３つの基準面３４０４に当て付けられていない第２レンズ２０箇所は、カシメ部による応力を受けることがないため、第２レンズ２０の剛性が低くても歪みを生じることなく、光学的性能の低下を確実に防止することができる。
また、側壁３４の全周にわたってカシメ部３４０６が形成されるため、側壁３４がその周方向において部分的に熱カシメされる場合に比較して第２レンズ２０に加わる応力のバランスが均一化され、第２レンズ２０の歪みを防止する上で有利となる。
また、鏡筒３０の側壁３４の第１カシメ部３４０６Ａと第２カシメ部３４０６Ｂは段差Ｄが肉眼によって判別できない程度の形状で形成されているので、鏡筒３０がレンズ装置１００の外方から視認されるような場合であっても、美観を損ねることがなく、デザイン性を向上させる上で有利となる。

なお、本実施例では、鏡筒に保持されるレンズとしてメニスカスレンズを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々のレンズに適用可能であることは無論である。
また、本実施例のレンズ装置は、テレビカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、フィルム式カメラなどの種々の撮像装置、あるいは種々の光学装置に広く適用可能である。

実施例１のレンズ装置の構成を示す縦断面図である。 第２レンズ２０および第２側壁部３４部分を示す斜視図である。 鏡筒３０の平面図である。 熱カシメ治具の縦断面図である。 図４のＡ矢視図である。 図５のＸＸ線断面図および図５のＹＹ線断面図である。 第１カシメ部の説明図である。 第２カシメ部の説明図である。 カシメ動作の説明図である。

符号の説明

１００……レンズ装置、２０……第２レンズ、２２……後面、２４……前面、３０……鏡筒、３４０２……側壁、３４０４……基準面、３４０６……カシメ部、３４０６Ａ……第１カシメ部、３４０６Ｂ……第２カシメ部、Ｓ……間隙。

Claims (6)

1. レンズと、該レンズを保持する熱可塑性樹脂からなる鏡筒とを備え、
   前記鏡筒は、
   前記レンズの外周端面が嵌合される円筒状の側壁と、
   前記側壁の幅方向の一端で周方向に間隔をおいた３箇所から該側壁の半径方向内側に突設され前記レンズの一方の面の外周部に臨み同一面上に位置する３つの基準面とを有し、
   前記側壁の幅方向の他端がその全周にわたって熱カシメにより該側壁の半径方向内側に変形されてカシメ部が形成され、前記レンズが前記カシメ部と前記３つの基準面との間に挟まれることにより前記レンズが鏡筒により保持されるレンズ装置であって、
   前記カシメ部のうち前記３つの基準面に対応する３箇所は前記レンズの他方の面の外周部に当接するまで変形された第１カシメ部として形成され、かつ、前記カシメ部のうち前記第１カシメ部以外の部分は前記レンズの他方の面との間に間隙が確保された第２カシメ部として形成されている、
   ことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記第１カシメ部と第２カシメ部の先端は同一円周上に位置するように設けられているとを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
3. 前記レンズの他方の面はレンズの前面を構成しており、前記カシメ部は前記レンズの前面に臨む後面と、前記レンズの前面の前方に臨む前面とを備え、前記第１カシメ部の前面と第２カシメ部の前面とは前記レンズの半径方向外方に至るにつれて前記レンズの光軸と直交する平面に対して離れるように傾斜して形成され、前記レンズの光軸と直交する平面に対する第２カシメ部の前面の傾斜角度は、前記レンズの光軸と直交する平面に対する前記第１カシメ部の前面の傾斜角度よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
4. 前記レンズの一方の面の外周部は平面で形成され、前記３つの基準面は同一平面上を延在していることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
5. 前記レンズは前記一方の面が凹面で形成され他方の面が凸面で形成されたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
6. 前記レンズはその一方の面が凹面で形成され他方の面が凸面で形成されたメニスカスレンズであり、前記レンズの中心の厚さは外周部の厚さよりも大きい寸法で形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
   

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