JP2010085718A - レンズ組立体、およびセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な光学性能が保たれるレンズ組立体、そのレンズ組立体が備えるセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法を提供する。
【解決手段】レンズＬ１〜Ｌ４と間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３とで構成される複数の光学部材が装入されるセラミック製鏡枠１０の内周面のうちの少なくとも光学部材外周面に接触する部分と、上記レンズＬ１〜Ｌ４と上記間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３とで構成される光学部材の外周面とのうちの少なくとも一方の面に固形潤滑剤Ｋを塗布する。その後、レンズＬ１〜Ｌ４と間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３とを交互に鏡枠１０に装入していって最後に押さえ環１１で押さえる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学部材とその光学部材が装入される中空部が形成されたセラミック製鏡枠とを備えたレンズ組立体、およびそのレンズ組立体が備えるセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法に関する。

最近、自動車にカメラが配備されるようになってきている。自動車に配備されるカメラの多くは、ナビゲーションシステムが普及し運転席に表示画面が設けられていることを利用して、ドライバの死角になる場所の状態をその表示画面上に表示するものである。
ところで、自動車は夏の炎天下や冬の厳寒屋外に野晒しにされることもあり、車載用のカメラはそのような極めて広範な温度環境下で正常に動作する必要がある。この正常動作を保証するために車載用のカメラに適用されるレンズ組立体に要求される性能としては、軽量性や頑強性などの一般的な性質のほか、温度変化に起因するピンボケを生じさせないために温度による伸縮が少ないことなどが挙げられる。これらの要求を満足するために、セラミック製の鏡枠が考えられている（例えば特許文献１、２参照）。本出願人は、セラミックの中でも多孔質セラミックを光学部品に適用することを提案している（例えば特許文献３参照）。この特許文献３の明細書でいう多孔質とは、気孔率１０％以上である多孔体である。

ここで、特許文献４には例えば、レンズ鏡胴の前側開口より、レンズ、間隔環を挿入し、押え環をレンズ鏡胴の前側にねじ込むことによって、レンズ鏡胴にレンズを固定した組立体を構成することが記載されている。その特許文献４の構成にセラミックの鏡胴を適用した場合の構成を説明する。

図１は、多孔質セラミックを含むセラミック製の鏡枠を備えたレンズ組立体の構成例を示す図である。この図１を参照してレンズ組立体の構成を簡単に説明する。

図１のレンズ組立体１には、セラミック製の鏡枠１０が備えられており、その鏡枠１０には対物側開口１０１と結像側開口１０２とを有する中空部１００が設けられている。この鏡枠１０の対物側外周には雄ネジＳＲ１が形成され、その対物側開口１０１から複数のレンズＬ１〜Ｌ４と複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３が光軸を揃えて装入される。この例では、複数のレンズＬ１〜Ｌ４と複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３とが交互に配置されるようにして鏡枠１０の中空部１００に順次に装入されている。

更に図１のレンズ組立体１には、鏡枠１０の中空部１００の内部に装入された複数のレンズＬ１〜Ｌ４および複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３を、対物側開口１０１から押さえ込んで固定するための押さえ環１１が備えられている。この押さえ環１１は、鏡枠１０の対物側の部分が入り込む装着開口１１０と、鏡枠内に装入された複数のレンズのうちの最も対物側に装入されたレンズＬ１の中央部を露出させる光学開口１１１とを有し、装着開口内側の内壁に、上記雄ネジＳＲ１と螺合する雌ネジＳＲ２が形成され、その雄ネジＳＲ１とその雌ネジＳＲ２との螺合により最も対物側に位置するレンズＬ１の対物側の面の周縁部を押えるものである。

この押え環１１によって鏡枠１０内の複数のレンズＬ１〜Ｌ４および複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３が結像側開口側に向かって押さえ込まれることにより図１のレンズ組立体１が組み立てられている。

ここで図１に示す鏡枠１０の材質がセラミックであると、金属等に比べて鏡枠の内周面が凹凸して複数のレンズＬ１〜Ｌ４および複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３を滑らかに装入することができないという欠点がある。レンズや間隔環などの光学部材を鏡枠１０の中空部１００内に滑らかに装入することができないと、各光学部材の周縁部がかけてしまったり、装入時の滑りの悪さから鏡枠内の所定の位置に複数の光学部材を配置することができなくなったりする恐れがある。レンズ組立体中の光学部材の周縁が欠けたり、複数の光学部材が正しい位置に配置されないと、そのレンズ組立体が搭載されたカメラに適正な光学性能を発揮させることができない。
特開２００６−２８４９９１号公報 特開２００６−２９２９２７号公報 特開２００７−２３８４３０号公報 特開２００７−２７９５５７号公報

本発明は、上記事情に鑑み、良好な光学性能が保たれるレンズ組立体、そのレンズ組立体が備えるセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のレンズ組立体は、
レンズを含む光学部材と、両端に開口を有する中空部が形成されその中空部内にその中空部を形成する内周面と摺動しながら上記光学部材が装入されるセラミック製鏡枠とを備えたレンズ組立体であって、
上記内周面のうちの少なくともその光学部材外周面に接触する部分と上記光学部材の外周面とのうちの少なくとも一方の面に、固形潤滑剤が塗布されてなることを特徴とする。

上記レンズ組立体によれば、上記セラミック製鏡枠の内面のうちの少なくとも光学部材外周面に接触する部分と上記光学部材の外周面とのうちの少なくとも一方の面に固形潤滑剤が塗布された後、上記光学部材がセラミック製鏡枠の内周面に滑らかに摺動されながら装入される。このため、各光学部材の周縁部が欠けることが防止されるとともに、各光学部材が所定の位置に正しく配置される。このため、このセラミック製鏡枠が採用されたレンズ組立体がカメラに組み込まれた後においては、そのカメラによって所定の光学性能が正しく発揮される。

また、ここでは固形潤滑剤を使っているため、例えば液状の潤滑剤を使った場合のように潤滑剤が流れ出してレンズ組立体の光学性能を劣化させるようなことが防止される。

すなわち、本発明のレンズ組立体によれば、良好な光学性能が保たれるレンズ組立体が実現する。

ここで、上記固形潤滑剤が、二硫化モリブデン、グラファイト、およびＰＴＦＥの中から選択されたいずれか１つ又は複数を潤滑主成分とする固形潤滑成分と、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、およびアクリル系樹脂の中から選択されたいずれか１つ又は複数からなるバインダとで構成された潤滑剤であっても良く、また上記固形潤滑剤が、熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂の乾燥皮膜からなるものであっても良い。

いずれにしても、固形潤滑剤が上記構成であると、上記セラミックの表面に好適な潤滑膜が形成される。

ここで、当該セラミック製鏡枠が多孔質セラミック製の鏡枠であっても良い。

多孔質とは、気孔率１０％以上の多孔体である。

セラミックといってもいろいろな種類があり、その中には上記の多孔質セラミックもある。この多孔質セラミックは、可視光域の反射率が低いことからカメラなどの鏡枠に好適に用いられる。しかし多孔質セラミックは気孔率が高いことから、一般のセラミックに比べて表面がさらに凹凸してざらざらになる。上記構成の固形潤滑剤を用いると、そのような多孔質セラミックであっても気孔への滲み込みが防止され相応の効果が得られる。

上記目的を達成する本発明のセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法は、両端に開口を有する中空部が形成されその中空部内にその中空部を形成する内周面と摺動しながら、レンズを含む光学部材が装入されるセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法であって、
上記内周面のうちの少なくともその光学部材外周面に接触する部分と上記光学部材の外周面とのうちの少なくとも一方の面に、固形潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布工程と、
上記光学部材を上記鏡枠の中空部に装入する組立工程とを有することを特徴とする。

上記本発明のセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法によれば、上記潤滑剤塗布工程で固形潤滑剤が塗布された後、上記レンズを含む光学部材がセラミック製鏡枠内に滑らかに装入される。

以上説明した様に、良好な光学性能が保たれるレンズ組立体と、そのレンズ組立体が備えるセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法が実現する。

以上、説明したように、良好な光学性能が保たれるレンズ組立体、およびそのレンズ組立体が備えるセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法が実現する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図２は、本実施形態のレンズ組立体１Ａの構成を示す図である。

図２（ａ）には、固形潤滑剤Ｋが塗布されている以外は、図１と同じ図が示されており、図２（ｂ）には、押え環１１と鏡枠１０とレンズＬ１〜Ｌ４が分解された図が示されている。

図２（ｂ）に示す様に鏡枠１０の内周面のうちの少なくとも複数の光学部材の外周面に接触する部分に固形潤滑剤Ｋが塗布された後、複数のレンズＬ１〜Ｌ４および複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３が装入されている。このようにすると、滑らかにレンズＬ１〜Ｌ４および間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３が鏡枠１０内に装入されるようになって光学部材中のレンズＬ１〜Ｌ４の周縁部が欠けることがなくなり、さらにレンズを含む光学部材Ｌ１〜Ｌ４およびＳＰ１〜ＳＰ３が正しい位置に配置される。その結果、図２のレンズ組立体１Ａが組み込まれたカメラに所定の光学性能を発揮させることができる。

なお、図２の実施形態では、鏡枠１０の内周面のうちの少なくとも光学部材外周面に接触する部分に固形潤滑剤Ｋが塗布された例を説明したが、複数のレンズＬ１〜Ｌ４と複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３の外周面に固形潤滑剤Ｋ（点線で示してある）を塗布して鏡枠に装入しても良く、また鏡枠１０の内周面のうちの少なくとも光学部材外周面に接触する部分と光学部材であるレンズＬ１〜Ｌ４および間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３の外周面との双方に固形潤滑剤Ｋを塗布しても良い。

ここで、固形潤滑剤Ｋは、二硫化モリブデン、グラファイト、およびＰＴＦＥ（四フッ化エポキシ樹脂）の中から選択されたいずれか１つ又は複数を潤滑主成分とする固形潤滑成分と、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、およびアクリル系樹脂の中から選択されたいずれか１つ又は複数からなるバインダとで構成されていることが好ましい。そうすると、固形潤滑剤Ｋがセラミックの表面に適度になじみ十分に滑らかに光学部材である複数のレンズＬ１〜Ｌ４と複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３とが装入される。

またこの固形潤滑剤Ｋは、熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂の乾燥皮膜からなるものであっても良い。その場合には、レンズの外周面に液状の熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂からなる潤滑剤を塗布するとレンズの表面に流れ出す恐れがあるので、鏡枠の内周面に塗布して乾燥により乾燥皮膜を形成してから光学部材を装入すると良い。そうすると液状の潤滑剤が乾燥した後の乾燥皮膜によって固形潤滑剤が構成される。

以上説明した様に、固形潤滑剤を用いることによって鏡枠の中空部に複数の光学部材を鏡枠内に滑らかに装入することができるようにして各光学部材の周縁部が欠けるという不具合や各光学部材が正しい位置に配置されないという不具合が改善されると、図２のレンズ組立体１が組み込まれたカメラに所定の光学性能を遺憾なく発揮させることができる。

ここで、図２のレンズ組立体１が備えるセラミック製鏡枠１０への光学部材の装入方法を説明する。

図３は、セラミック製鏡枠１０への光学部材の装入方法を説明する工程図である。

図３に示す様に、最初の潤滑剤塗布工程Ｓ３０１で、鏡枠１０の内周面のうちの少なくとも光学部材外周面に接触する部分と光学部材（複数のレンズＬ１〜Ｌ４および複数の間隔環ＳＰ１〜ＳＰ３）の外周面とのうちの少なくとも一方の面に固形潤滑剤Ｋを塗布する。その後の組立工程Ｓ３０２で光学部材を鏡枠の中空部に装入する。

この図３のように潤滑剤塗布工程Ｓ３０１で固形潤滑剤Ｋを塗布すると、鏡枠１０の中空部１００に光学部材を滑らかに装入することができる。この固形潤滑剤Ｋを塗布するという作業は容易であって、さほどの時間を要しないので製造コストを高騰させることがないという効果が得られる。

セラミック製の鏡枠が採用されたレンズ組立体の構造例を示す図である。 本実施形態の鏡枠の構成を示す図である。 セラミック製鏡枠への光学部材の装入方法を説明する工程図である。

符号の説明

１ １Ａ レンズ組立体
１０ 鏡枠
Ｌ１〜Ｌ４ レンズ
ＳＰ１〜ＳＰ３ 間隔環
Ｋ 固形潤滑剤

Claims (5)

1. レンズを含む光学部材と、両端に開口を有する中空部が形成され該中空部内に該中空部を形成する内周面と摺動しながら前記光学部材が装入されるセラミック製鏡枠とを備えたレンズ組立体であって、
   前記内周面のうちの少なくとも該光学部材外周面に接触する部分と前記光学部材の外周面とのうちの少なくとも一方の面に、固形潤滑剤が塗布されてなることを特徴とするレンズ組立体。
2. 前記固形潤滑剤が、二硫化モリブデン、グラファイト、およびＰＴＦＥの中から選択されたいずれか１つ又は複数を潤滑主成分とする固形潤滑成分と、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、およびアクリル系樹脂の中から選択されたいずれか１つ又は複数からなるバインダとで構成された潤滑剤であることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
3. 前記固形潤滑剤が、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂の乾燥皮膜からなることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ組立体。
4. 当該セラミック製鏡枠が、多孔質セラミック製の鏡枠であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のレンズ組立体。
5. 両端に開口を有する中空部が形成され該中空部内に該中空部を形成する内周面と摺動しながら、レンズを含む光学部材が装入されるセラミック製鏡枠への該光学部材の装入方法であって、
   前記内周面のうちの少なくとも該光学部材外周面に接触する部分と前記光学部材の外周面とのうちの少なくとも一方の面に、固形潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布工程と、
   前記光学部材を前記鏡枠の中空部に装入する組立工程とを有することを特徴とするセラミック製鏡枠への光学部材の装入方法。

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