JP2010139712A - レンズ枠及びレンズの取り外し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ枠に熱カシメで固定されたレンズを、特別な装置を必要とせずに簡便にレンズ枠から取り外して再利用できるようにする。
【解決手段】レンズ枠２４には、筒部３１の外周面３１ａに外周方向を６等分する６個所に設けられ、容易にレンズ枠本体３０から切除することができる破砕部４０が設けてある。これらの破砕部４０は、それぞれ筒部３１の先端部から受け面２５がある根元側に延びた直線状の一対の溝４１，４１と、これらの溝４１，４１を根元側で連絡するように筒部３１の周方向に延びた溝４２からなる略Ｕ字形の溝４３で囲まれている。この略Ｕ字形の溝４３は筒部３１の外周面３１ａから一定の深さまで形成され、結果的に筒部３１に略Ｕ字形の肉薄部が設けられる。一対の溝４１は筒部３１の外周面３１ａからほぼカシメ代３５の外側までの深さで形成されているが、溝４２は溝４１よりも深く形成される。
【選択図】図１

Description

本発明はレンズが熱カシメで固定されるレンズ枠に関するもので、詳しくは熱カシメで固定されたレンズを簡便に取り外すことができるようにしたレンズ枠及びレンズの取り外し方法に関するものである。

従来、光学機器に用いるレンズの組立には、レンズがセットされたプラスチック製のレンズ枠に加熱・加圧してレンズをレンズ枠に固定する方法、所謂熱カシメがよく行われている。下記特許文献１には、レンズ付きフイルムユニットのカバー部材に設けられた段付きの開口部にレンズを落とし込み、レンズの外周部分と接触しているカバー部材をレーザー光によって溶融し、レンズに圧力を加えてレンズをカバー部材に溶着させる方法が記載されている。また、下記特許文献２には、レンズに加えられる荷重を測定し監視することによって一定の締付け力でレンズをレンズ枠に組み付けることができる熱カシメ装置が記載されている。
特開２００４−０２０８６７号公報 特開２００８−１１６８０３号公報

レンズを熱カシメでレンズ枠に固定する際には、図１４に示すような熱カシメ装置が用いられる。プラスチックの一体成形品で作られたレンズ枠１０を受け台１１に載置し、レンズ枠１０にレンズ１２を落とし込む。レンズ１２は、その外周面をレンズ枠１０の筒部１４の内周壁に摺接させながら落とし込まれ、レンズ１２の光軸がレンズ枠１０の中心に合致するように位置決めされる。加熱ヘッド１５を下降させてゆくと、ヒータ１６で加熱されたヒータチップ１７が筒部１４の先端部１４ａを押圧する。この先端部１４ａは、図示のようにレンズ１２の上面よりも上方に突出したカシメ代として筒部１４に一体に連設され、ヒータチップ１７で加熱・押圧されることによりヒータチップ１７の接触面形状に倣ってレンズ１２の外周部を上方から覆うように変形し、レンズ１２をレンズ枠１０に固定する。

こうしてレンズ１２をレンズ枠１０に固定した後、レンズ枠１０は様々な後工程を経てレンズ鏡筒内に組み込まれるが、例えば後工程中にレンズ枠１０に不良が生じ、しかもレンズ１２自体には何ら問題が生じていない場合には、レンズ枠１０からレンズ１２を取り外して再利用することが望ましい。特にレンズ１２が高価なガラスレンズであれば、再利用によるコストダウン効果も大きい。このような事情からレンズ枠１０からレンズ１２を取り外すときには、従来、図１５に示すように、レンズ枠１０を受け台１９に載置して、プレス機２０などでレンズ１２を押して外す方法が一般に用いられている。

しかしながら、図１４に示す熱カシメ装置でカシメ止めされたレンズ１２は、カシメ代を屈曲させることによって形成されたカシメ部２１（図１５）がレンズ１２の外周を全周にわたって覆っていることから、カシメ部２１を変形させながら取り外すにはプレス機２０でレンズ１２を反対側から強く押さなければならない。このため、レンズ１２の表面にプレス機２０の押圧痕が残ったり、レンズ１２がレンズ枠１０から勢いよく離脱したときに周囲の物と衝突してレンズの一部が損傷したりするという懸念がある。また、レンズ枠１０に間隔環などを挟んで複数枚のレンズが保持されている場合には、レンズ同士が衝突してレンズが欠けたり割れたりすることが多い。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、レンズ枠に熱カシメで固定されたレンズを、特別な装置を必要とせずに簡便にレンズ枠から取り外して再利用できるようにしたレンズ枠及びレンズの取り外し方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するにあたり、レンズを取り外しやすいようにレンズ枠自体に工夫を施したものである。このため本発明のレンズ枠は、レンズを光軸方向で位置決めする受け面に、前記受け面で支持されたレンズの外周面を覆うように円筒状に突出した筒部が設けられ、前記受け面から裏面側に貫通し前記レンズを通った光束を通過させる開口が形成されたレンズ枠本体と、前記筒部の先端部に一体成形され、熱カシメにより筒部の中心側に向けて屈曲させることにより、前記受け面で支持されたレンズの外周部を前記受け面との間に挟持して固定するカシメ代と、前記筒部の外周面に所定深さで形成され、前記筒部の先端部側から根元側に向かって延びた一対の溝とこれらの溝を根元側で連絡する溝とからなる略Ｕ字形の溝で囲まれ、前記略Ｕ字形の溝に沿って前記レンズ枠本体から破砕される破砕部とを備えていることを特徴とする。

前記破砕部は、レンズ枠あるいはレンズの外径に応じて複数設けておくことが望ましく、複数設ける場合には先端部にカシメ代が形成された筒部を外周方向に等分割する位置に設けるのが効果的である。また、破砕部ごとに筒部の外周面よりも径方向の外側に突出するように凸部を形成し、この凸部を利用して破砕部を筒部から除去しやすくしておくことが有利である。さらに、前記根元側で連絡する溝の深さを前記一対の溝よりも深くして対応する筒部の肉厚を薄くしておくことにより、破砕部の除去作業をより簡便に行うことができるようになる。さらに本発明のレンズ枠に設けられる破砕部としては、上記のようにカシメ代が設けられた筒部の外周面から形成された一対の溝を筒部に形成された溝で連絡させるほかに、前記一対の溝をレンズ枠本体の裏面側から所定深さで形成された溝で連絡させる形態にすることも可能である。このようなレンズ枠を利用することにより、熱カシメで強固にレンズ枠に固定されたレンズであっても、破砕部を簡単な工具を用いて破砕・除去した後にレンズを取り外すという簡便な取り外し方法を採ることができる。

本発明によれば、破砕部を破砕・除去することによりカシメ部が部分的に破断され、レンズ枠から容易にレンズを取り外すことができるようになるから、取り外し時にレンズを損傷させることがない。したがって、一旦、熱カシメで強固にレンズ枠に固定されたレンズであっても、その後工程でレンズ枠に不具合が生じたような場合には、レンズを取り外して再利用することが可能となる。

本発明のレンズ枠を示す図１及び図２において、レンズ枠２４はプラスチックの一体成形で作られ、レンズを光軸方向で位置決めする受け面２５及びレンズを通った光束を裏面側に通過させる開口２６が形成されたレンズ枠本体３０を有し、このレンズ枠本体３０には受け面２５から略垂直に突出した円筒状の筒部３１が一体に形成されている。筒部３１の外周面３１ａには、外周方向を三等分する位置にボス３３が突出して設けられている。なお、受け面２５は必ずしもレンズと面接触していなくてもよく、例えば図４に示すように、レンズを光軸方向で位置決めする縁に連なる面でもよい。

このレンズ枠２４はレンズを固定した後にズームレンズ鏡筒に組み込まれ、変倍用のレンズユニットとして用いられる。このため、前記ボス３３のそれぞれにはタップネジがねじ込まれ、タップネジの後端側にカムフォロアとなるローラが回転自在に支持される。これらのローラは、ズームレンズ鏡筒に組み込まれたカム筒のカム溝に係合され、カム筒の回転に連動してレンズを保持したレンズ枠２４を光軸方向に移動させる作用を行う。

筒部３１の先端部の全周には熱カシメ用のカシメ代３５が一連に設けられている。このレンズ枠２４にレンズを組み込んだ後、例えば図１４に示された熱カシメ装置を用いることにより、カシメ代３５は筒部３１の中央側に軟化して屈曲され、図３及び図４に示すようにレンズ３６の外周部を全周にわたって包み込むカシメ部３８となる。レンズ３６をレンズ枠２４に組み込む際には筒部３１内にレンズ３６を落とし込むように挿入する。筒部３１の内径はレンズ３６の外径に合わせて決められているので、レンズ３６は筒部３１で面内方向での位置決めが行われ、また受け面２５で光軸方向での位置決めがなされる。

レンズ３６が筒部３１内に落とし込まれると、筒部３１の先端部に設けられたカシメ代３５がレンズ３６の上面よりもわずかに上に突出する。そこで前述のように熱カシメ装置を用いて熱カシメが行われる。このとき、カシメ代３５をヒータチップで押圧して軟化・屈曲させた後、そのまま適度の加圧状態に保ったままで冷却が行われる。したがって、カシメ代３５がカシメ部３８になって固化した状態では、レンズ３６はカシメ部３８と受け面２５との間に光軸方向でガタが生じないように挟持して固定される。

こうしてレンズ枠２４にレンズ３６を固定して得られた変倍レンズユニットは後工程でズームレンズ鏡筒に組み込まれるが、この後工程の中で変倍用のカム筒との連係のためにローラを組み付けたタップネジがボス３３にねじ込まれる。このねじ込み作業にはある程度の熟練が要求されることもあり、ときとしてタップネジが偏心してねじ込まれることがある。タップネジが一本でも偏心してレンズ枠２４に固定されてしまうと、カム筒の回転でレンズ枠２４を光軸方向に円滑に移動させることができなくなり、極端な場合にはレンズ枠２４が光軸に関して傾くこともある。ボス３３にはタップネジの誘い込み用の穴３４が設けられているが、一旦、偏心してタップネジがねじ込まれた後では、タップネジを正しい姿勢でねじ込むことができなくなり、レンズ枠２４はＮＧ品となる。

このような事態が生じたとき、レンズ枠２４はプラスチックの成形品であるためコスト的には負担は小さいが、レンズ３６は高価な部品であるためレンズ枠２４から外して再使用するのが有利である。このため、このレンズ枠２４にはレンズ３６を簡便に取り外しできるように、筒部３１に破砕部４０が設けてある。この破砕部４０は筒部３１の外周面３１ａに外周方向を６等分する６個所に設けられ、容易にレンズ枠本体３０から切除することができるようにしてある。

これらの破砕部４０は、それぞれ筒部３１の先端部から受け面２５がある根元側に延びた直線状の一対の溝４１，４１と、これらの溝４１，４１を根元側で連絡するように筒部３１の周方向に延びた溝４２からなる略Ｕ字形の溝４３で囲まれている。この略Ｕ字形の溝４３は筒部３１の外周面３１ａから一定の深さまで形成され、結果的に筒部３１に略Ｕ字形の肉薄部が設けられる。これらの溝は、レンズ枠２４を成形する金型の形状に工夫を施しておけばよく、後加工で筒部３１にこれらの溝を刻み込む必要はない。なお、図２に示すように、一対の溝４１は筒部３１の外周面３１ａからほぼカシメ代３５の外側までの深さで形成されているが、溝４２は溝４１よりも深く形成され、破砕部４０の根元側はより薄肉となった部分でレンズ枠本体３０に一体化されている。

前述したように、後加工の工程中に例えばタップネジの偏心ねじこみなどのようなミスが生じ、変倍レンズユニットとしてＮＧ品がでたときには、以下のような簡便なレンズ取り外し作業でレンズ３６をレンズ枠２４から分離することができる。すなわち、図５に示すように、レンズ枠２４の筒部３１に形成された溝４２にドライバなどの簡単な工具４５を差し込む。略Ｕ字形の溝４３を構成する３本の溝のうちで溝４２は最も深く形成されているため、工具４５を深く差し込むことができ、図中矢印方向にこじるときに工具４５の先端が不用意に溝４２から外れることがない。

工具４５を矢印方向にこじることによって、破砕部４０は略Ｕ字形の溝４３に対応する肉薄部に沿って破断される。カシメ部３５は筒部３１や略Ｕ字形の溝４３に対応する肉薄部の肉厚に比較して薄くなっているから、破砕部４０が筒部３１から破断されるときには、カシメ部３５もその破断線の延長線に沿って破断される。したがって、破砕部４０は容易にレンズ枠本体３０から取り除くことができ、全ての破砕部４０を除去すると図６に示すように筒部３１が周方向に６分割され、レンズ３６を受け面２５との間に挟持していたカシメ部３８も６分割される。カシメ部３８によるレンズ３６の挟持力は、レンズ３６の外周部を全周囲にわたって包み込んでいる状態では実用上問題のない強度であるが、図示のように分割されてしまうとかなり弱い状態となる。

こうして破砕部４０を除去した後には、例えば図７に示すように、レンズ枠本体３０の裏面側を上に向けて受け台４７に載置し、先端にウレタン４９が貼り付けられた棒５０などを用いてレンズ３６を上方から押すとレンズ３６を簡単にレンズ枠２４から取り外すことができる。

また、図８に示すようにレンズ枠５２に間隔環５３を挟んで２枚のレンズ３６ａ，３６ｂが固定されている場合には、全く同様にして筒部３１に設けられた破砕部４０を除去した後、その切除後の間隙を通して工具５４の先端を受け面２５とレンズ３６ａとの間に差し込み、矢印方向にこじればよい。これにより、強度が弱くなっているカシメ部３８を変形させながらレンズ３６ａを取り外すことができ、その後にレンズ３６ｂも簡単に取り出すことができる。なお、残存するカシメ部３８に予めカッタナイフなどで切り込みを入れたり部分的に切除したりしておけば、より簡単にレンズを取り外すことができる。

上記実施形態において、破砕部４０の数及びその配置は必ずしも６個を等間隔で設けることに限られない。例えば６個の破砕部４０を不等間隔に設けたり、３個を等間隔で設けたり、さらには等間隔にした３個の組を互いにわずかにずらして２〜３組設けるなど、レンズ枠２４やレンズ３６の外径に応じて破砕部４０の個数や配列パターンは適宜に選択することができる。実用的には、ほとんどのレンズは円形をしているので円周を等分割する位置に設けておくことが望ましい。

図９及び図１０に示すように、前記破砕部４０は、前記略Ｕ字形の溝４３に囲まれた前記外周面３１ａ上に前記外周面３１ａより突出した凸部５６が形成されるようにしても良い。前記破砕部４０を破砕する際に前記凸部５６をペンチのようなもので挟んで引きちぎることもできる。前記略Ｕ字形の溝４３を形成する一対の溝４１，４１とそれを連絡する溝４２との間に段差を設けたが、溝４１，４１と溝４２を同じ深さに形成し略Ｕ字形の溝４３の深さを均一にしても差し支えない。

次に別の実施形態について説明する。図１１及び図１２に示すように、レンズ枠本体６０は、筒部６１にその先端部側から後端部側に向かい前記レンズ枠本体６０の裏面６２に達するように所定深さで形成された一対の溝６３，６３と、前記裏面６２で前記一対の溝を連絡させるように前記裏面６２から所定深さで形成された連絡溝６４とからなり、図１３に示すように、前記裏面６２側から見て略Ｕ字形をした溝６５が設けられる。前記溝６５に囲まれた破砕部７０は、前記一対の溝６３，６３及び連絡溝６４に沿ってレンズ枠本体６０から破砕される。図５に示した方法と同様に、前記裏面６２側から前記連絡溝６４に工具を差し込んでこじることで前記破砕部７０を除去することができる。

本発明によるレンズ枠の斜視外観図である。 図１の断面図である。 レンズがカシメられたレンズ枠の斜視外観図である。 図３の断面図である。 破砕部を除去する方法の説明図である。 破砕部を除去したレンズ鏡筒の斜視外観図である。 レンズを取り外す方法を示す模式図である。 レンズを取り外す別の方法を示す模式図である。 凸部が形成された破砕部が設けられたレンズ枠の斜視外観図である。 図９の断面図である。 別の実施形態のレンズ枠を裏面側から見た斜視図である。 図１１の断面図である。 図１１に示すレンズ枠を裏面側から見た図である。 熱カシメ装置の模式図である。 従来のレンズ取り外し方法を説明する模式図である。

符号の説明

２４，５２ レンズ枠
２５ 受け面
２６ 開口
３０，６０ レンズ枠本体
３１，６１ 筒部
３１ａ 外周面
３３ ボス
３４ 誘いこみ用の穴
３５ カシメ代
３６ レンズ
３８ カシメ部
４０，７０ 破砕部
４１，６３ 一対の溝
４２，６４ 連絡する溝
４３，６５ 略Ｕ字形の溝
４５，５４ 工具
５６ 凸部
６２ 裏面

Claims (7)

1. レンズを光軸方向で位置決めする受け面に、前記受け面で支持されたレンズの外周面を覆うように円筒状に突出した筒部が設けられ、前記受け面から裏面側に貫通し前記レンズを通った光束を通過させる開口が形成されたレンズ枠本体と、
   前記筒部の先端部に一体成形され、熱カシメにより筒部の中心側に向けて屈曲させることにより、前記受け面で支持されたレンズの外周部を前記受け面との間に挟持して固定するカシメ代と、
   前記筒部の外周面に所定深さで形成され、前記筒部の先端部側から根元側に向かって延びた一対の溝とこれらの溝を根元側で連絡する溝とからなる略Ｕ字形の溝で囲まれ、前記略Ｕ字形の溝に沿って前記レンズ枠本体から破砕される破砕部と、
   を備えたことを特徴とするレンズ枠。
2. 前記破砕部は、前記筒部の外周方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズ枠。
3. 前記複数の破砕部は、前記筒部を外周方向で略等分割する位置に設けられていることを特徴とする請求項２記載のレンズ枠。
4. 前記複数の破砕部には、前記筒部の外周面より突出した凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ枠。
5. 前記根元側で連絡する溝の深さを前記一対の溝よりも深く形成し、これに対応する筒部の肉厚を部分的に薄くしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレンズ枠。
6. レンズを光軸方向で位置決めする受け面に、前記受け面で支持されたレンズの外周面を覆うように円筒状に突出した筒部が設けられ、前記受け面から裏面側に貫通し前記レンズを通った光束を通過させる開口が形成されたレンズ枠本体と、
   前記筒部の先端部に一体成形され、熱カシメにより筒部の中心側に向けて屈曲させることにより、前記受け面で支持されたレンズの外周部を前記受け面との間に挟持して固定するカシメ代と、
   前記筒部にその先端部側から後端部側に向かい前記レンズ枠本体の裏面側に達するように所定深さで形成された一対の溝と、前記レンズ枠本体の裏面側で前記一対の溝を連絡させるようにレンズ枠本体の裏面側から所定深さで形成された連絡溝で囲まれ、前記一対の溝及び連絡溝に沿ってレンズ枠本体から破砕される破砕部と、
   を備えたことを特徴とするレンズ枠。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のレンズ枠に固定されたレンズを、前記破砕部の全部または一部を破砕して除去した後にレンズ枠から取り外すことを特徴とするレンズの取り外し方法。
   

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