JP2009244393A - Lens assembling method and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ組立体のレンズ組立方法、およびその組立方法により組み立てられたレンズ組立体を備えた撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens assembly method for a lens assembly, and an imaging apparatus including a lens assembly assembled by the assembly method.
最近、ドライバの死角になるところをドライバに視認させるためのカメラが自動車に配備されるようになってきている。また、デパートやマンション等においては監視用に定点カメラが多数配備されるようになってきている。 Recently, a camera for allowing a driver to visually recognize a blind spot of a driver has been deployed in an automobile. In addition, many fixed-point cameras have been deployed for monitoring in department stores and condominiums.
これらのカメラにあっては室外に設けられることが多いために厳しい防水性能や防塵機能が要求される。このためこれらのカメラには中空部を有するレンズ枠を備えたレンズ組立体が用いられることがある。これは、レンズ枠の中空部に複数のレンズとレンズどうしの間隔を定める間隔環とを規定どおりの順序で挿入していって最後に対物側開口を最も対物側に位置するレンズで封止することで上記の要求に応じた防水性能や防塵性能が得られるということによる。 Since these cameras are often provided outdoors, strict waterproof performance and dustproof function are required. For this reason, a lens assembly including a lens frame having a hollow portion may be used for these cameras. This is because a plurality of lenses and an interval ring for determining the interval between the lenses are inserted in a prescribed order in the hollow portion of the lens frame, and finally the objective side opening is sealed with the lens located closest to the objective side. This is because waterproof performance and dust proof performance according to the above requirements can be obtained.
ところで、周知の通り、通常のレンズ組立体においては、特許文献1にもあるように例えば偏芯調整装置を使ってレンズ枠内の各レンズの偏芯調整を行なう必要がある。 As is well known, in a normal lens assembly, it is necessary to adjust the eccentricity of each lens in the lens frame using, for example, an eccentricity adjusting device as disclosed in Patent Document 1.
しかし上記のように複数のレンズを含む複数の光学部材が規定の順序でレンズ枠の中空部に挿入される構造のレンズ組立体では、レンズ枠に外部の偏芯調整装置に接続するための接続機構を新たに設けないと各レンズごとに偏芯調整を行なうことができない。もしも中空部を有するレンズ枠の壁部に外部の偏芯調整装置に接続するための接続機構を設けると、防塵性能や防水性能が低下する恐れが出てくる。また、上記特許文献1では、レンズを通過したチャート像をモニターで観察しながら、レンズの偏芯調整を行なう必要があり、煩雑な作業をしていた。
本発明は、上記事情に鑑み、中空部を有するレンズ枠を備えたレンズ組立体の各レンズの偏芯調整を簡単に行なうことができるレンズ組立方法およびそのレンズ組立方法により組み立てられたレンズ組立体を備えた撮像装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a lens assembly method capable of easily adjusting the eccentricity of each lens of a lens assembly including a lens frame having a hollow portion, and a lens assembly assembled by the lens assembly method. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus including the above.
上記目的を達成する本発明のレンズ組立方法は、レンズどうしの間隔を定める間隔環と複数のレンズとを含む複数の光学部材と、上記複数の光学部材が規定の順序で挿入される中空部を有するレンズ枠とを備えたレンズ組立体の組立方法であって、
上記複数の光学部材を規定の順序で上記レンズ枠の中空部に装入する装入ステップと、
上記複数の光学部材が装入された状態のレンズ枠を、その複数の光学部材を構成するレンズの光軸が上下に延びる姿勢にして、そのレンズ枠に振動を加える振動ステップと、
振動が加えられた後の、上記レンズ枠内の複数の光学部材を固定する固定ステップとを有することを特徴とする。
The lens assembling method of the present invention that achieves the above object includes a plurality of optical members including an interval ring for defining a distance between the lenses and a plurality of lenses, and a hollow portion into which the plurality of optical members are inserted in a prescribed order. A lens assembly comprising a lens frame having,
A loading step of loading the plurality of optical members into the hollow portion of the lens frame in a prescribed order;
A vibration step of applying vibration to the lens frame in a posture in which the optical axis of the lens constituting the plurality of optical members extends vertically, with the lens frame in a state in which the plurality of optical members are inserted,
And a fixing step for fixing the plurality of optical members in the lens frame after the vibration is applied.
上記本発明のレンズ組立方法によれば、上記複数の光学部材をレンズ枠に挿入した後、その複数の光学部材を上下に延びる姿勢にしてそのレンズ枠に振動を与えることで上記複数の光学部材の偏芯調整が一度に行なわれる。 According to the lens assembling method of the present invention, after the plurality of optical members are inserted into the lens frame, the plurality of optical members are provided with vibrations in the posture in which the plurality of optical members extend vertically. Are adjusted at once.
つまり、作業者は、複数の光学部材をレンズ枠に挿入した後、そのレンズ枠に振動を与えるという作業を行なうことでレンズ枠内の各レンズの偏芯調整を簡単に行なうことができるということになる。 That is, the operator can easily adjust the eccentricity of each lens in the lens frame by inserting a plurality of optical members into the lens frame and then applying vibration to the lens frame. become.
ここで、上記レンズ枠又は上記間隔環のうちの少なくとも1つが、上記レンズ枠を上記光軸が上下に延びる姿勢にしたときの真上に位置するレンズの下面周縁を受け止める受止部を有するものであるとともに、そのレンズのその受止部に接する面が凸面であることが好ましい。 Here, at least one of the lens frame or the spacing ring has a receiving portion for receiving the peripheral edge of the lower surface of the lens located directly above the lens frame when the optical axis extends vertically. In addition, it is preferable that the surface of the lens in contact with the receiving portion is a convex surface.
上記構成であると、上記レンズ枠に振動を与えることにより上記レンズ枠又は間隔環の受止部で受け止められているレンズの凸面の位置が、レンズの重心に応じて所定の位置に収束していく。つまりレンズ枠に振動を与えていくことでレンズ枠又は間隔環の受止部で受け止められている凸レンズの凸面の位置が所定の位置に収束して動かなくなったときに各凸レンズの光軸が一致し、間隔環で移動自在に連結されている状態の他のレンズも倣って光軸が一致するということになる。 With the above configuration, the position of the convex surface of the lens received by the receiving portion of the lens frame or the interval ring converges to a predetermined position according to the center of gravity of the lens by applying vibration to the lens frame. Go. In other words, by applying vibration to the lens frame, the optical axis of each convex lens becomes uniform when the position of the convex surface of the convex lens received by the receiving part of the lens frame or the interval ring converges to a predetermined position and stops moving. In other words, the optical axes coincide with each other in a state where the other lenses are movably connected by the spacing ring.
また、上記中空部は、その中空部内に装入されたときの上記複数の光学部材との間に、光軸と直角な方向にガタを有する径の中空部であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said hollow part is a hollow part of the diameter which has backlash in the direction at right angles to an optical axis between these optical members when it inserts in the hollow part.
レンズ枠に複数の光学部材が装入されたのちに偏芯調整を行なうことができるようにするためには、上記複数の光学部材を、それらの光学部材の光軸と直交する面内で移動自在にしておく必要がある。つまり上記ガタは、複数の光学部材の偏芯調整の範囲を定めるということになる。 In order to be able to adjust the eccentricity after a plurality of optical members are inserted into the lens frame, the plurality of optical members are moved in a plane perpendicular to the optical axis of the optical members. It needs to be free. That is, the play defines a range of eccentricity adjustment of the plurality of optical members.
また、上記装入ステップの前段に、上記レンズ枠を上記複数の光学部材よりも相対的に高温に暖めることにより、上記中空部を、その中空部内に装入されたときの上記複数の光学部材との間に、光軸と直角な方向にガタを形成する加熱ステップを有しても良い。 In addition, the plurality of optical members when the hollow portion is inserted into the hollow portion by heating the lens frame to a temperature relatively higher than that of the plurality of optical members before the loading step. A heating step for forming backlash in a direction perpendicular to the optical axis may be provided between the two.
上記レンズ枠は、樹脂で製作されていることが多く、温めると大抵は膨張する。そこで、上記装入ステップの前に上記加熱ステップを設けて、その加熱ステップで中空部にガタを形成しておいて、次の装入ステップでレンズをレンズ枠に装入した後、上記固定ステップで自然冷却によってレンズ枠を収縮させることによりそのガタをなくしてレンズ枠にしっかりとレンズを保持させる構成にしても良い。 The lens frame is often made of resin, and generally expands when heated. Therefore, the heating step is provided before the charging step, and a looseness is formed in the hollow portion by the heating step. After the lens is inserted into the lens frame in the next charging step, the fixing step is performed. Then, the lens frame may be contracted by natural cooling to eliminate the backlash and hold the lens firmly on the lens frame.
また上記目的を達成する本発明の撮像装置は、上記レンズ組立方法により組み立てられたレンズ組立体と、撮像素子とを備えたことを特徴とする。 In addition, an image pickup apparatus of the present invention that achieves the above object includes a lens assembly assembled by the lens assembling method and an image pickup element.
上記本発明の撮像装置によれば、上記レンズ組立方法で簡単に組み立てられたレンズ組立体が組み込まれることにより製造コストの低減が実施された、低廉な撮像装置が実現する。 According to the image pickup apparatus of the present invention, an inexpensive image pickup apparatus in which the manufacturing cost is reduced by incorporating the lens assembly easily assembled by the lens assembling method is realized.
以上、説明したように、中空部を有するレンズ枠を備えたレンズ組立体の各レンズの偏芯調整を簡単に行なうことができるレンズ組立方法およびそのレンズ組立方法により組み立てられたレンズ組立体を備えた撮像装置が実現する。 As described above, the lens assembly method capable of easily adjusting the eccentricity of each lens of the lens assembly including the lens frame having the hollow portion, and the lens assembly assembled by the lens assembly method are provided. An imaging device is realized.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の一実施形態であるレンズ組立体1をレンズの光軸に沿って切断し切断した面を側方から見た図である。図1の上方が対物側になり、図1の下方が結像側になる。 FIG. 1 is a side view of a cut surface of a lens assembly 1 according to an embodiment of the present invention cut along the optical axis of a lens. The upper side of FIG. 1 is the objective side, and the lower side of FIG. 1 is the imaging side.
図1にはレンズどうしの間隔を定める間隔環SP1〜SP4とともに複数のレンズ11〜16が規定の順序で挿入される中空部100を有するレンズ枠10を備えたレンズ組立体1が示されている。この図1には、2枚の凹レンズ13,16と4枚の凸レンズ11,12,14,15が6枚組み合わされて本発明にいうレンズの一例が構成され、そのレンズと4つの間隔環とで本発明にいう複数の光学部材の一例が構成されている。
FIG. 1 shows a lens assembly 1 including a
図1に示す様に、レンズ11〜16と間隔環SP1〜SP4とがレンズ枠10に装入された後、レンズ枠外壁と中空部内壁とに貫通した接着穴H1〜H4から接着剤が注入されてレンズ枠10内のレンズ11〜15がそれぞれ接着固定される。ただし、レンズ枠10の対物側には、レンズ枠10の一部を構成する蓋部10Aが設けられており、複数のレンズ11〜16がレンズ枠10に挿入された後、その蓋10Aが被されて対物側の開口が封止される構成になっているので、対物側のレンズ16の外周面に位置するところには接着穴は設けられていない。
As shown in FIG. 1, after the
この図1に示す接着穴H1〜H4は、図1にはそれぞれ一つしか示されていないが、時際にはレンズ枠10内に挿入されたレンズを周回する方向に3つ設けられている。これらの3つの接着穴を通して接着剤が注入されることでレンズ枠10に各レンズ11〜15が強固に接着される。
Although only one bonding hole H1 to H4 shown in FIG. 1 is shown in FIG. 1, in some cases, three bonding holes H1 to H4 are provided in a direction around the lens inserted into the
また、この図1に示す接着穴H1〜H4は、外壁に開いた開口が、中空部に開いた開口よりも広い面積の開口を有し中空部100に開いた開口がレンズ枠10内の各レンズ12〜16の外周面にそれぞれ位置するように構成されている。このため、その外壁側の広い開口を通してレンズの外周面を確認しながら接着剤を注入してレンズ枠10と各レンズ12,13,14,15の接着を確実に行なうことができるという効果が得られる。また注入のし易さから誤って接着剤を注入し過ぎたときには外壁側の広い面積の開口部で余分な量の接着剤を受け止めて接着剤の外部への流出を防止することができるという効果も得られる。
In addition, the bonding holes H1 to H4 shown in FIG. 1 have openings in the outer wall that have a larger area than the openings opened in the hollow portion, and the openings opened in the hollow portion 100 are each in the
こうして外部からレンズの外周面を確認しながら接着穴H1〜H4を通して接着剤が注入されて各レンズ12〜16とレンズ枠10とが接着固定されると、強固な接着力が得られて図1のレンズ組立体1が自動車に搭載されたとしても振動によりレンズ11〜16がレンズ枠10から外れて倒れてしまうというような不具合が起こり難くなる。
In this way, when the adhesive is injected through the bonding holes H1 to H4 while confirming the outer peripheral surface of the lens from the outside and the
ここで、本実施形態のレンズ組立体1では、間隔環SP1〜SP3にレンズ12,14,15の凸面を受け止める受止部SP11,SP21,SP31を設けるという簡単な構成でレンズ枠10内の複数のレンズの偏芯調整を一度に行なうことができるようにしてレンズ組立体1の組立の簡略化を図っているので、その組立方法を簡単に説明しておく。
Here, in the lens assembly 1 of the present embodiment, a plurality of receiving elements SP11, SP21, and SP31 that receive the convex surfaces of the
図1を参照しながらその組立方法を説明する。 The assembling method will be described with reference to FIG.
まず、最初の装入ステップで、レンズ11〜16を規定の順序でレンズ枠10の中空部100に装入する。次の振動ステップで、レンズ11〜16が装入された状態のレンズ枠10を、そのレンズの光軸が上下に延びる姿勢にしてレンズ枠10に上下左右のいずれかの方向の振動を加えて各レンズの光軸が一致するように偏芯調整を行なう。
First, in the first loading step, the
本実施形態では、間隔環SP1と間隔環SP2と間隔環SP3とに、レンズ枠10を光軸が上下に延びる姿勢にしたときの、真上に位置するレンズの下面周縁を受け止める受止部SP11,SP21,SP31を設けて、それらの受止部SP11,SP21,SP31に接するレンズ12,14,15の面を凸面にすることと、レンズ枠10の中空部100と各レンズ11〜16の外周面との間にガタGを形成してレンズ枠10に振動を与えることで複数のレンズそれぞれの光軸の偏芯調整を一度に行なうことができるようにしている。なお、本実施形態においては、レンズにφ8〜φ10の径を有するレンズが用いられていることを考慮して0.002〜0.030mmのガタGを持たせている。
In the present embodiment, a receiving portion SP11 that receives the lower peripheral edge of the lens positioned directly above when the optical axis of the
これはレンズ枠10に振動を与えると、間隔環SP2、SP3,SP4の受止部SP11.SP21、SP31で受け止められているレンズ12,13,15の凸面の位置が、レンズの重心に応じてその凸レンズの外周周縁の所定の位置に収束していくという性質を利用している。つまりレンズ枠10を光軸が上下に延びる姿勢にして上下左右前後のいずれかの方向に振動を与えていくと間隔環SP2,SP3,SP4の受止部で受け止められているレンズの凸面の位置が所定の位置に収束して動かなくなる。こうして間隔環の受止部で受け止められている凸レンズの位置が所定の位置に収束して動かなくなったときに、レンズ12,14,15の光軸が一致し、さらに間隔環SP1〜SP4によって移動自在に連続的に連結されている状態の他のレンズ11,13,16も倣って光軸が一致するということになる。
When vibration is applied to the
こうして本実施形態においては、図1のレンズ枠10に対して上下左右のいずれかの方向に振動を与えることでレンズ枠内の各レンズの光軸を一致させた後、図1の接着穴H1〜H4からレンズの外周面を確認しながら接着剤を注入することでレンズ枠内の各レンズをレンズ枠にしっかりと接着固定している。
In this way, in this embodiment, the
このようにすると、組立が非常に容易になるという効果が得られるとともに、レンズの外周面を確認しながら接着作業を行うことができるので、レンズをレンズ枠にしっかりと接着固定することができるという効果が得られる。その結果、自動車に搭載することが可能な耐振動性を持つレンズ組立体が構成されることとなる。 In this way, the effect that the assembly becomes very easy can be obtained, and the adhesion work can be performed while checking the outer peripheral surface of the lens, so that the lens can be firmly adhered and fixed to the lens frame. An effect is obtained. As a result, a lens assembly having vibration resistance that can be mounted on an automobile is formed.
また、図1の例では、0.002〜0.03mm程度のガタを設けた例を示したが、図のレンズ枠は、樹脂で製作されており、温めると0.002〜0.03mm程度であればすぐに膨張するので、装入ステップの前に加熱ステップを加えて、レンズ枠を温めて膨張させておいてガタを形成したところにレンズを装入して次の振動ステップで偏芯調整を行なった後に所定の時間を置いて接着固定する構成にしても良い。 Moreover, in the example of FIG. 1, the example which provided the play of about 0.002-0.03 mm was shown, However, The lens frame of a figure is manufactured with resin, and when it warms, about 0.002-0.03 mm If so, it will expand immediately, so a heating step is added before the charging step, the lens frame is warmed and inflated, and the lens is inserted in the place where the backlash is formed and the eccentric step is performed in the next vibration step A configuration may be adopted in which the adhesive is fixed after a predetermined time after adjustment.
最後に上記レンズ組立方法で組み立てられたレンズ組立体を車載用のカメラに適用した場合の例を説明する。 Finally, an example in which the lens assembly assembled by the lens assembling method is applied to an in-vehicle camera will be described.
図2は、レンズ組立体を備えたカメラユニット2を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the camera unit 2 including the lens assembly.
図2には、カメラユニット2を光軸に沿って切断し切断した面を斜め上方から見た図が示されている。 FIG. 2 shows a view in which the camera unit 2 is cut along the optical axis and the cut surface is viewed obliquely from above.
図2に示すカメラユニット2は、図1のレンズ組立体1と、カメラ本体枠20と、撮像素子21とを備えており、その撮像素子21は撮像素子基板210上に実装されカメラ本体枠20に接着固定されている。この図2のレンズ組立体1のレンズ枠10の外周面およびカメラ本体枠20の内周面には、それぞれ、ネジ部が形成されている。
A camera unit 2 shown in FIG. 2 includes the lens assembly 1 of FIG. 1, a
このカメラユニット2を組み立てるときには、まずカメラ本体枠20に図1のレンズ組立体1をねじ込みながら挿入した後、レンズ組立体1をカメラ本体枠20に接着固定する。この際、レンズ枠10の外周縁とカメラ本体枠20の前端部に接着剤を塗布することによって、前端側からカメラユニット内部に水が入り込まないよう、防水処理を行なう。さらにCCD固体撮像素子等の撮像素子21を搭載した基板210をカメラ本体枠20に接着固定する。このような簡単な手順で図1のレンズ組立体1をカメラユニット2に組み込むことが可能となる。
When the camera unit 2 is assembled, the lens assembly 1 shown in FIG. 1 is first inserted into the
このようにして組立の簡素化が図られたレンズ組立体1をカメラユニット2に簡単に組み込むことができるようになると、このカメラユニットの1台あたりの組立時間を短縮して製造コストの低減を図ることが可能となる。 When the lens assembly 1 that has been simplified in this way can be easily incorporated into the camera unit 2, the assembly time per unit of the camera unit can be shortened to reduce the manufacturing cost. It becomes possible to plan.
1 レンズ組立体
10 レンズ枠
11〜16 レンズ
SP1〜SP4 間隔環
100 中空部
2 カメラユニット
20 カメラ本体枠
21 撮像素子
210 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記複数の光学部材を規定の順序で前記レンズ枠の中空部に装入する装入ステップと、
前記複数の光学部材が装入された状態のレンズ枠を、該複数の光学部材を構成するレンズの光軸が上下に延びる姿勢にして、該レンズ枠に振動を加える振動ステップと、
振動が加えられた後の、前記レンズ枠内の複数の光学部材を固定する固定ステップとを有することを特徴とするレンズ組立方法。 A method of assembling a lens assembly, comprising: a plurality of optical members including an interval ring for defining a distance between lenses; and a plurality of lenses; and a lens frame having a hollow portion into which the plurality of optical members are inserted in a prescribed order. Because
A loading step of loading the plurality of optical members into the hollow portion of the lens frame in a prescribed order;
A vibration step in which the lens frame in a state in which the plurality of optical members are inserted is placed in a posture in which an optical axis of a lens constituting the plurality of optical members extends vertically, and vibration is applied to the lens frame;
And a fixing step of fixing a plurality of optical members in the lens frame after vibration is applied.
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