JP2008070484A

JP2008070484A - レンズユニットの構造

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Publication number: JP2008070484A
Application number: JP2006247271A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yasuhara; 良安原
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2008-03-27

Abstract

【課題】接着剤の流れ込みがないため接着強度を確保し難い。
【解決手段】第１レンズ２、第２レンズ3、第3レンズ４は、遮光フィルム５およびスペーサ６により所定の間隔に維持された状態で鏡筒７内に収納され、鏡筒７の内壁に挿嵌された第3レンズ４のフランジ部を押圧するキャップ８の外周段部８aの外側壁との間に隙間Gを形成すると共に、第３レンズ４の外周上面部に面取り部４aを設け、キャップ８の外周段部８aに光硬化性樹脂からなる接着剤９を３点以上または全域にわたり均等に塗布することにより、接着剤９が隙間Gに流入し、第３レンズ４に設けた面取り部４aにより形成された接着剤溜まり部９ａに接着剤９が溜り、鏡筒８にレンズを一体化する。接着面積が拡大され接着強度が増す。接着剤９は鏡筒７やキャップ８よりも上部にはみ出さない。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学素子としてのレンズを収納部材に収納して構成する光学ユニットに関する。

従来、デジタルカメラに代表する撮影レンズは、鏡筒の内径同軸度を確保して、複数枚のレンズを１枚ずつ鏡筒に挿入して、鏡筒とレンズとの接触面に接着剤を塗布してレンズを鏡筒に接着して一体化する構造が開示されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）
特開２００５−１３４６７２号（第４〜５頁、図１）特開２００５−３２６５５２号（第５〜７頁、図１、図４）

上記の特許文献１に開示されている光学ユニットの構造は図５に示すように、光学ユニット２０は、ポリオレフィン系樹脂からなるレンズ状の第１光学素子２１と第２光学素子２２と第３光学素子２３とを積層して一体化した素子積層体２４と、素子積層体２４を収納する鏡筒２５と、鏡筒２５内に収納された素子積層体２４を固定する積層体押さえ部材２６とから構成されている。第１光学素子〜第３光学素子２１〜２３は総てプラスチックレンズからなるが、一部をプラスチックレンズ、その他をガラスレンズで構成する場合もある。第１光学素子〜第３光学素子２１〜２３のフランジ部の上面には接着剤溜め部２７が形成されていて、その接着剤溜め部２７に接着剤２８を注入して、第１光学素子２１と鏡筒２５、第１光学素子２１と第2レンズ２２、第2レンズ２２と第３光学素子２３と接着して一体化している。２９は、絞り部材であり画像の隅部にボヤケが生じる、いわゆるゴーストの発生を抑制するために使用する。

また、上記の特許文献２に開示されている光学ユニットの構造は図６、図７に示す。図６において、第１のレンズ３１と第２のレンズ３２はそれぞれ樹脂により形成されるか、少なくとも一方のレンズが樹脂、他方のレンズがガラスで形成されている。前記第１のレンズ３１のフランジ部と第２のレンズ３２のフランジ部を組み付け、この組み付け部に接着剤３３を塗布して２つのレンズを接着して一体化する。

また、図７に示すように、第１のレンズ４１と第２のレンズ４２はそれぞれ樹脂により形成されるか、少なくとも一方のレンズが樹脂、他方のレンズがガラスで形成されている。前記第１のレンズ４１のフランジ部と第２のレンズ４２のフランジ部を鏡筒４３の内壁に組み付け、それぞれの組み付け部に接着剤４４と４５を塗布して、２つのレンズを鏡筒４３に接着して一体化する。

解決しようとする問題点としては、上記した構造のレンズユニットの構造において、特許文献１に開示されている光学ユニットの構造は、レンズ同士と、レンズと鏡筒の接着に係わるもので、レンズ一つ一つを互いに接着するために、接着剤を塗布するのに工数がかかり、自動化しないと取り扱いが困難である。また、特許文献２に開示されている光学ユニットの構造は、レンズ同士の接着または２つのレンズを鏡筒に接着するものである。接着剤を接着部材の接触するコーナに塗布するが、接着剤の流れ込みがないため、接着強度を確保し難い。などの問題があった。

本発明は、上述の欠点を解消するもので、その目的は、レンズを鏡筒に組み込む際に、レンズ同士の接着は行うことなく、接着剤は鏡筒とキャップとの隙間に流れ込む。更にレンズに面取り部を設けて、面取り部に接着剤を溜め、接着面積が拡大されるため、接着強度が増加する。光学特性及び作業性に優れたレンズユニットの構造を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明におけるレンズユニットの構造は、レンズを収納部材に収納して構成するレンズユニットの構造において、前記レンズを収納する鏡筒の内壁と、該鏡筒の内壁に挿嵌し前記レンズのフランジ部を押圧するキャップの外周段部の外側壁との間に隙間を形成し、該キャップの外周段部に接着剤を塗布することにより接着剤が前記隙間に流入して接着し、前記鏡筒にレンズを一体化したことを特徴とするものである。

また、レンズを収納部材に収納して構成するレンズユニットの構造において、前記レンズを収納する鏡筒の内壁と、該鏡筒の内壁に挿嵌されてレンズのフランジ部を押圧するキャップの外周段部の外側壁との間に隙間を形成すると共に、前記レンズの外周上面部に面取り部を設け、該面取り部と前記鏡筒の内壁とで接着剤溜り部が形成され、前記キャップの外周段部に接着剤を塗布することにより、接着剤が前記隙間に流入し、前記レンズに設けた面取り部により形成された接着剤溜り部に溜り、前記鏡筒にレンズを一体化したことを特徴とするものである。

また、複数個のレンズを積層して収納部材に収納して構成するレンズユニットの構造において、前記複数個のレンズは遮光フィルムおよびスペーサでレンズを所定の間隔に維持されて収納する鏡筒の内壁と、該鏡筒の内壁に挿嵌されて上層のレンズのフランジ部を押圧するキャップの外周段部の外側壁との間に隙間を形成し、該キャップの外周段部に接着剤を塗布することにより接着剤が前記隙間に流入して接着し、前記鏡筒に複数のレンズを一体化したことを特徴とするものである。

また、複数個のレンズを積層して収納部材に収納して構成するレンズユニットの構造において、前記複数個のレンズは遮光フィルムおよびスペーサでレンズを所定の間隔に維持され鏡筒内に収納され、該鏡筒の内壁に挿嵌し前記上層のレンズのフランジ部を押圧するキャップの外周段部の外側壁との間に隙間を形成すると共に、前記上層のレンズの外周上面部に面取り部を設け、該面取り部と前記鏡筒の内壁とで接着剤溜り部が形成され、前記キャップの外周段部に接着剤を塗布することにより、接着剤が前記隙間に流入し、前記レンズに設けた面取り部により形成された接着剤溜り部に溜り、前記鏡筒に複数のレンズを一体化したことを特徴とするものである。

また、前記レンズはプラスチック、ポリオレフィンまたはガラスよりなる透明体であり、前記接着剤は光硬化性樹脂からなることを特徴とするものである。

また、前記接着剤の塗布は、前記鏡筒の内壁とキャップの外周段部の外側壁との間に、３点以上または全域にわたり均等に塗布することを特徴とするものである。

本発明のレンズユニットの構造は、接着剤が鏡筒とキャップとの隙間に流れ込むことにより接着面積が広くなるので、接着強度が増す。更にレンズに形成された面取り部が接着剤溜まり部を形成し、レンズの有効径内への余分な接着剤の流れ防止になると同時に、更に、接着強度を拡大することができる。また、塗布した接着剤が鏡筒とキャップとの隙間に流れ込むので、接着剤が鏡筒やキャップよりも上面にははみ出さず、接着剤を硬化させるのにキャップを押さえながらUV照射する際、作業が容易になる。接着剤がレンズユニットの性能測定の妨げにはならない。また、接着剤がレンズと鏡筒の嵌合面及びレンズの高さ方向位置だし面に流れ込まないためレンズユニットの精度が維持できる。また、レンズ同士の接着など行わないため、少ない工数でレンズユニットの作製が行える。などの多大な効果がある。

本発明のレンズユニットの構造について、図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施例に係わり、図１は、レンズユニットの断面図、図２は、図１のＡ部の拡大断面図、図３は、図１の鏡筒の断面図、図４は、図１の平面図である。

図１において、レンズユニット１の主な構成は、第１レンズ２、第２レンズ３、第３レンズ４と、前記それぞれのレンズ間隔の維持、迷光を遮断する機能を有する遮光フィルム５及びプラスチックよりなるスペーサ６を積層して収納する鏡筒７と、前記第１レンズ２、第2レンズ３、第3レンズ４及びスペーサ６などの収納状態を保持するプラスチックよりなるキャップ８と、前記鏡筒７とキャップ８とで形成される後述する隙間Ｇに、接着剤９を塗布することにより接着剤９が前記隙間Gに流入して接着し、前記鏡筒７に第１レンズ２、第2レンズ３、第3レンズ４を一体化するものである。

図３に示すように、前記鏡筒７はプラスチックよりなり、筒状部のうちで、前記第１レンズ２を収納する部分の内径Ｄ１は、第１レンズ２の外径より若干大きく、同様に、第２レンズ３を収納する部分の内径Ｄ２は、第２レンズ３の外径より若干大きく、第３レンズ４を収納する部分の内径Ｄ３は、第３レンズ４の外径より若干大きく、順次階段状に径大になるように設計されている。

前記第１レンズ２、第2レンズ３、第3レンズ４の材質は、プラスチック、ポリオレフィン、ガラス、アクリルなどが使用される。通常は１つのレンズユニットで２種類以上の材質が使用される。主に、プラスチック、ポリオレフィン、ガラスの中から使用する材料を適宜選択するが、設計によって決まるため、レンズユニット毎に組み合わせはバラバラである。プラスチックは安価であり種類も豊富で射出成形が可能である。ポリオレフィンは取り扱い性が良く射出成形が可能である。ガラスは種類も豊富で対環境性能、屈折率で有利だが高価である。

図２に示すように、前記鏡筒７の内壁のうちで、第３レンズ４を収納する部分の内壁（内径Ｄ３）と、該鏡筒７の内壁に挿嵌し前記第３レンズ４のフランジ部を押圧するキャップ８の外周段部８ａの外側壁との間には数十ミクロン程度の隙間Ｇを設定する。前記キャップの外周段部８ａに接着剤９を塗布する。前記接着剤９は光硬化性樹脂、ＵＶ接着剤を使用する。接着剤９の粘度は、例えば、１．０ｒｐｍでの粘度が０．５Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・s以下で、このような粘度とすれば接着剤９は前記隙間Gには流れ込むが、第３レンズ４の側面には流れ込まない。また、硬化時の部品への応力を極力少なくするように、接着剤９の粘度は設定される。

図４に示すように、前記接着剤９の塗布箇所は、前記鏡筒７の内壁とキャップ８の外周段部８ａとの間に、３点以上（図４では、４点）または全域にわたり均等に塗布する。

前記レンズユニットの組立手順について説明する。図１に示すように、先ず、鏡筒７に第１レンズ２を軽圧入する。→遮光フィルム５を載置する。→鏡筒７に第２レンズ３を軽圧入する。→スペーサを載置する。→鏡筒７に第３レンズ４を軽圧入する。→キャップを載置する。→キャップと鏡筒との間にＵＶ接着剤を塗布する。→キャップを押さえながらＵＶを照射する。

以上、述べた構成のレンズユニットの作用・効果について説明する。各レンズの光軸に垂直の方向の位置決めは、鏡筒７と第１レンズ２、第２レンズ３、第３レンズ４とは、共に略５ミクロン程度の軽圧入嵌合にする。圧入がきついとレンズに応力がかかってしまい変形してしまう恐れがある。前記レンズ間に挟持される遮光フィルム５は、迷光の遮断とレンズ間隔の維持、スペーサ６は、レンズ間隔の維持と迷光の遮断の機能を有し、鏡筒７の内壁とキャップ８の外周段部８ａの外側壁との間の隙間Ｇに塗布された接着剤９は、前記隙間Ｇ内に流れ込み、硬化してレンズ、スペーサ６などを収納状態で保持固定する。接着剤９は、鏡筒７の内壁とキャップ８の外周段部８ａとの間の円周上に、３点以上または全域にわたり均等に塗布されているので、硬化時の部品への応力を極力少なく、レンズ側へ流れ込むことはない。隙間Ｇに接着剤９が流れ込むので、接着面積が広くなり、接着強度を増すことが可能である。

図２において、上述した実施例１に更に第３レンズ４の外周上面部に面取り部４ａを設けることにより前記鏡筒８の内壁とで接着剤溜まり部９ａが形成される。前記キャップ８の外周段部８ａに接着剤９を３点以上または全域にわたり均等に塗布することにより、接着剤９が鏡筒７とキャップ８の外周段部８ａから外側壁との間の隙間Ｇに流れ込み、更に第３レンズ４に設けた面取り部４ａにより形成された接着剤溜まり部９ａに接着剤９が溜る。

上述べた構成のレンズユニットの作用・効果について説明する。接着剤９の接着面積は、鏡筒７とキャップ８の外周段部８ａ及び隙間Ｇと第３レンズ４の面取り部４ａで接着される。接着剤９は前記隙間Ｇ及び接着剤溜まり部９ａに流れ込むので、接着剤９が鏡筒７やキャップ８の上面よりはみ出さず、キャップ８を押さえながらＵＶ照射する際、均一にキャップ８を押さえることができ作業が簡単になる。また、通常は鏡筒７の上部（第３レンズ４側）で基準を取っておりレンズユニットの性能測定をするとき上面を基準に位置決めしている。接着剤９のはみ出しがあると正確な測定ができなくなる。

以上、述べたように、本発明のレンズユニットの構造において、レンズ同士の接着は行わないため、少ない工数でレンズユニットの作製が行える。接着面積が拡大されて接着強度を増すと同時に、レンズ有効径内への余分な接着剤の流れ込みを防止する。作業性に優れたレンズユニットの構造を提供することが可能である。

本発明の実施例１、実施例２に係るレンズユニットの断面図である。図１のA部拡大断面図である。図１の鏡筒の断面図である。図１の平面図である。従来のレンズユニットの断面図である。従来の他のレンズユニットの断面図である。従来の更に他のレンズユニットの断面図である。

符号の説明

１レンズユニット
２第1レンズ
３第２レンズ
４第３レンズ
４a 面取り部
５遮光フィルム
６スペーサ
７鏡筒
８キャップ
８a 外周段部
９接着剤
９a 接着剤溜まり部
G 隙間
D１第1レンズが挿嵌される鏡筒の内径
D２第２レンズが挿嵌される鏡筒の内径
D３第３レンズが挿嵌される鏡筒の内径

Claims

レンズを収納部材に収納して構成するレンズユニットの構造において、前記レンズを収納する鏡筒の内壁と、該鏡筒の内壁に挿嵌し前記レンズのフランジ部を押圧するキャップの外周段部の外側壁との間に隙間を形成し、該キャップの外周段部に接着剤を塗布することにより接着剤が前記隙間に流入して接着し、前記鏡筒にレンズを一体化したことを特徴とするレンズユニットの構造。
レンズを収納部材に収納して構成するレンズユニットの構造において、前記レンズを収納する鏡筒の内壁と、該鏡筒の内壁に挿嵌されてレンズのフランジ部を押圧するキャップの外周段部の外側壁との間に隙間を形成すると共に、前記レンズの外周上面部に面取り部を設け、該面取り部と前記鏡筒の内壁とで接着剤溜り部が形成され、前記キャップの外周段部に接着剤を塗布することにより、接着剤が前記隙間に流入し、前記レンズに設けた面取り部により形成された接着剤溜り部に溜り、前記鏡筒にレンズを一体化したことを特徴とするレンズユニットの構造。
複数個のレンズを積層して収納部材に収納して構成するレンズユニットの構造において、前記複数個のレンズは遮光フィルムおよびスペーサでレンズを所定の間隔に維持されて収納する鏡筒の内壁と、該鏡筒の内壁に挿嵌されて上層のレンズのフランジ部を押圧するキャップの外周段部の外側壁との間に隙間を形成し、該キャップの外周段部に接着剤を塗布することにより接着剤が前記隙間に流入して接着し、前記鏡筒に複数のレンズを一体化したことを特徴とするレンズユニットの構造。
複数個のレンズを積層して収納部材に収納して構成するレンズユニットの構造において、前記複数個のレンズは遮光フィルムおよびスペーサでレンズを所定の間隔に維持され鏡筒内に収納され、該鏡筒の内壁に挿嵌し前記上層のレンズのフランジ部を押圧するキャップの外周段部の外側壁との間に隙間を形成すると共に、前記上層のレンズの外周上面部に面取り部を設け、該面取り部と前記鏡筒の内壁とで接着剤溜り部が形成され、前記キャップの外周段部に接着剤を塗布することにより、接着剤が前記隙間に流入し、前記レンズに設けた面取り部により形成された接着剤溜り部に溜り、前記鏡筒に複数のレンズを一体化したことを特徴とするレンズユニットの構造。
前記レンズはプラスチック、ポリオレフィンまたはガラスよりなる透明体であり、前記接着剤は光硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のレンズユニットの構造。
前記接着剤の塗布は、前記鏡筒の内壁とキャップの外周段部の外側壁との間に、３点以上または全域にわたり均等に塗布することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のレンズユニットの構造。