JP2007272102A

JP2007272102A - レンズ、レンズ装着構造及びセンサ装置

Info

Publication number: JP2007272102A
Application number: JP2006100184A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Iwamiya; 宏岩見谷
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】煩雑な作業を伴うことなく、迅速に装着を行うことができるレンズを提供する。
【解決手段】レンズ１は、平面視において円形のレンズ本体２と、このレンズ本体２の周部に突設された３個の弾性突片３とを有し、ポリエチレン等の赤外線透過率の高い合成樹脂により一体成形されている。各弾性突片３は、レンズ本体２の周部において１２０°ずつ変位した位置に等間隔に配置され、基端部３１と屈曲部３２及び先端部３３を一体的に有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ、このレンズを用いたレンズ装着構造及びセンサ装置に関するものである。

従来のレンズには、その周部に雄ねじが刻設されており、この雄ねじをレンズハウジング側の雌ねじに螺合させることにより、レンズをレンズハウジングに固定するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。また、ねじを用いることなく、レンズの周部に接着剤を塗布し、接着剤を介してレンズをレンズハウジングに固定することも行われている。
特開２００５−３５２３８６公報

しかしながら、ねじによりレンズをレンズハウジングに固定する構造にあっては、レンズの回転作業が必要となり、作業が煩雑となってしまう。また、接着剤によりレンズをレンズハウジングに固定する構造にあっては、回転作業は不要となるものの、接着剤が固化するまでに時間を要し、迅速にレンズの装着を行うことができない。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、煩雑な作業を伴うことなく、迅速に装着を行うことができるレンズ、このレンズを用いたレンズ装着構造及びセンサ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため請求項１記載の発明に係るレンズにあっては、レンズ本体と、このレンズ本体の周部に突設され弾性を有する弾性突片とからなることを特徴とする。
また、請求項２記載の発明に係るレンズにあっては、前記レンズ本体と前記弾性突片とが、合成樹脂により一体に成形されたことを特徴とする。
また、請求項３記載の発明に係るレンズにあっては、前記合成樹脂が、ポリエチレン等の赤外線透過性を有する樹脂であることを特徴とする。
また、請求項４記載の発明に係るレンズにあっては、前記弾性突片が、等間隔に複数個設けられたことを特徴とする。

また、請求項５記載の発明に係るレンズ装着構造にあっては、レンズを装着するための開口部を有し、この開口部に請求項１から４にいずれか記載のレンズを配置して、前記弾性突片の自由端部を前記開口部の内周面に弾接して固定したことを特徴とする。
また、請求項６記載の発明に係るセンサ装置にあっては、レンズを装着するための開口部を有するハウジングを備え、前記開口部に請求項１から４にいずれか記載のレンズを配置して、前記弾性突片を前記開口部の内周面に弾接して固定し、前記ハウジング内に、前記レンズのレンズ本体により集光される光を検出する検出素子を配置してなる。

また、請求項７記載の発明に係るセンサ装置にあっては、前記ハウジング上に前記レンズを覆うフィルタが配置され、前記弾性突片は、更に前記レンズ本体を前記フィルタに密着させる弾性を備えることを特徴とする。
また、請求項８記載の発明に係るセンサ装置にあっては、前記フィルタは、赤外線フィルタであり、前記検出素子は、前記赤外線フィルタを透過して前記レンズ本体により集光される赤外光を検出する赤外線検出素子であることを特徴とする。
また、請求項９記載の発明に係るセンサ装置にあっては、前記レンズ本体の光軸上に、前記検出素子の受光面を位置させたことを特徴とする。

本発明に係るレンズ及びレンズ装着構造によれば、煩雑な作業を伴うことなく迅速に、装着対象となる開口部にレンズを装着することができる。

また、本発明に係るセンサ装置によれば、煩雑な作業を伴うことなく迅速に、ハウジングが有する開口部にレンズを装着することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１に示すように、レンズ１は、平面視において円形のレンズ本体２と、このレンズ本体２の周部に突設された３個の弾性突片３とを有し、ポリエチレン等の赤外線透過率の高い合成樹脂により一体成形されている。レンズ本体２は、上面が平面状であって、下面側が膨出した形状に成型されている。各弾性突片３は、レンズ本体２の周部において１２０°ずつ変位した位置に等間隔に配置されている。これら各弾性突片３は、基端部３１と屈曲部３２及び先端部３３を一体的に有している。基端部３１はレンズ本体２と結合され該レンズ本体２の上面に沿って半径方向に突出しており、屈曲部３２は時計方向に屈曲するとともに下方に屈曲し、先端部３３はレンズ本体２の下面よりもやや下方に位置している。

図２は、前記レンズ１を赤外線集光レンズとして用いる赤外線センサ及びその配置構造を示す図である。この赤外線センサが配置される腕時計の時計ケース４には、断面円形の組付穴４１が形成されており、この組付穴４１の開口縁部には第１の段部４２とこの第１の段部４２よりも大径の第２の段部４３とが形成されている。

前記組付穴４１内には、赤外線センサ５が配置されている。赤外線センサ５は、前記組付穴４１内に収容されたアルミ製のセンサハウジング５１を有している。このセンサハウジング５１の内周部には、大径部５２、この大径部５２よりも小径の小径部５３、及びこ小径部５３よりも大径であって前記大径部５２よりも小径の開口部５４が形成されている。これにより、この開口部５４の下部であって小径部５３の上部には、水平方向に突出する棚部５５が形成されている。

センサハウジング５１の底面は、前記大径部５２に嵌合されたステム５６により閉鎖されている。このステム５６は、センサハウジング５１と中心軸を同一にする円盤状であり、このステム５６の中心軸上には、赤外線検出素子６が固定されている。この赤外線検出素子６は、平面視において矩形であって、その上面には前記ステム５６の中心軸上に位置する円形の受光面６１が設けられている。

前記開口部５４には、前記レンズ１が配置されている。レンズ１は、前記弾性突片３の屈曲部３２を開口部５４の内周面５７に弾接させ、かつ、前記先端部３３を前記棚部５５に弾接させることにより、固定されている。また、前記第２の段部４３上には、センサハウジング５１よりも大径の赤外線フィルタ７が配置されており、この赤外線フィルタ７は前記第１の段部４２に塗布された接着剤９により全周を時計ケース４に固定されている。そして、前記レンズ１のレンズ本体２は、前記弾性突片３の先端部３３が前記棚部に弾接することにより、その反力によって、赤外線フィルタ７の下面に密着している。

したがって、レンズ１は３個の弾性突片３の屈曲部３２が開口部５４の内周面５７に弾接することにより半径方向において位置決めされているとともに、３個の弾性突片３の先端部３３が棚部５５に弾接して、レンズ本体２が赤外線フィルタ７の下面に密接することにより、上下方向においても位置決めされて固定されている。そして、この固定状態において、レンズ１におけるレンズ本体２の光軸は、前記ステム５６の中心軸と合致しており、よって、レンズ本体２の光軸は前記受光面６１の中心軸とも合致している。

以上の構成に係る本実施の形態において、レンズ１を赤外線センサ５に実装するに際しては、ステム５６が取り付けられ赤外線検出素子６が配置されたセンサハウジング５１の開口部５４に、各弾性突片３を収縮させた状態でレンズ１を配置した後、収縮を解除する。これにより、各弾性突片３の屈曲部３２が開口部５４の内周面５７に弾接して、レンズ１は半径方向において位置決めされて開口部５４に固定される。したがって、レンズ１のねじ固定する構造のように、煩雑な回転作業を伴うことはない。また、接着剤によりレンズを固定する構造のように、接着剤が固化するまでに時間を要することもなく、迅速にレンズ１の装着を行うことができる。

そして、レンズ１を装着したならば、このレンズ１が装着されたセンサハウジング５１を時計ケース４の組付穴４１に組み付けた後、接着剤９により赤外線フィルタ７を固定する。すると、３個の弾性突片３の先端部３３が棚部５５に弾接し、かつ、レンズ本体２が赤外線フィルタ７の下面に密接し、レンズ１は前述のように、上下方向においても位置決めされて固定されることとなる。

このようにして、時計ケース４に実装された赤外線センサ５にあっては、全周を接着剤９により第１の段部４２に接着された赤外線フィルタ７により覆われていることから、防水性が損なわれることはなく、また、時計ケース４の組付穴４１に関しても防水性を確保することができる。また、前述のように、レンズ本体２の光軸は、ステム５６の中心軸と合致しており、よって、レンズ本体２の光軸は受光面６１の中心軸とも合致している。したがって、レンズ本体２の焦点距離と、レンズ本体２から赤外線検出素子６の受光面６１までの距離とを一致させることにより、測定視野角を最も絞り込んだ設定の放射温度計を実現することができる。これにより、視野角はレンズ本体２の中心から受光面６１を見込む角度と比例する視野角設計が可能となる。

なお、本実施の形態においては、本発明に係るレンズを赤外線センサに用いた場合を示したが、これに限ることなく、スチルカメラやビデオカメラ等のレンズを有する各種機器に用いることができる。また、実施の形態においては、レンズ本体と弾性突片とを一体的に合成樹脂で成形するようにしたが、両者を別体に成形して、ガラス製のレンズ本体に樹脂製の弾性突片を接着するようにしてもよい。

（Ａ）は本発明の一実施の形態に係るレンズの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ線矢視断面図である。（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る赤外線センサの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ線矢視断面図である。

符号の説明

１レンズ
２レンズ本体
３弾性突片
４時計ケース
５赤外線センサ
６赤外線検出素子
７赤外線フィルタ
９接着剤
３１基端部
３２屈曲部
３３先端部
４１組付穴
４２第１の段部
４３第２の段部
５１センサハウジング
５４開口部
５５棚部
５６ステム
５７内周面
６１受光面

Claims

レンズ本体と、このレンズ本体の周部に突設され弾性を有する弾性突片とからなることを特徴とするレンズ。
前記レンズ本体と前記弾性突片とが、合成樹脂により一体に成形されたことを特徴とする請求項１記載のレンズ。
前記合成樹脂が、ポリエチレン等の赤外線透過性を有する樹脂であることを特徴とする請求項２記載のレンズ。
前記弾性突片が、等間隔に複数個設けられたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のレンズ。
レンズを装着するための開口部を有し、この開口部に請求項１から４にいずれか記載のレンズを配置して、前記弾性突片の自由端部を前記開口部の内周面に弾接して固定したことを特徴とするレンズ装着構造。
レンズを装着するための開口部を有するハウジングを備え、
前記開口部に請求項１から４にいずれか記載のレンズを配置して、前記弾性突片を前記開口部の内周面に弾接して固定し、
前記ハウジング内に、前記レンズのレンズ本体により集光される光を検出する検出素子を配置してなることを特徴とするセンサ装置。
前記ハウジング上に前記レンズを覆うフィルタが配置され、
前記弾性突片は、更に前記レンズ本体を前記フィルタに密着させる弾性を備えることを特徴とする請求項６記載のセンサ装置。
前記フィルタは、赤外線フィルタであり、
前記検出素子は、前記赤外線フィルタを透過して前記レンズ本体により集光される赤外光を検出する赤外線検出素子であることを特徴とする請求項７記載のセンサ装置。
前記レンズ本体の光軸上に、前記検出素子の受光面を位置させたことを特徴とする請求項６、７又は８記載のセンサ装置。