JP2010197877A

JP2010197877A - レンズ組立体

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Publication number: JP2010197877A
Application number: JP2009044670A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takasugi; 宏高杉; Yutaka Uesawa; 豊上澤
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】レンズが鏡枠内に固定保持されているかどうか簡便に判定し得るレンズ組立体を提案する。
【解決手段】物体側及び像側に向けてそれぞれ開放された開口を有する鏡枠１と、この鏡枠１の内部で光軸方向に沿い順次に配列された少なくとも３枚のレンズとを備えたレンズ組立体において、前記鏡枠１の像側における開口の端面に、該端面と一体連結するとともに像側に位置するレンズの光学機能面のみを露出させる絞り壁２を設ける。そして、この絞り壁２と、像側に位置するレンズとの相互間に、物体側の開口において固定されたレンズの光軸方向に沿う押圧により各レンズの縁部同士をそれぞれ弾性的に接触させて位置決めする弾性部材１３を配置する。前記鏡枠１に、その外表面から該鏡枠内部に配列されたレンズの各外周縁部につながり、該レンズと鏡枠との相互間に該レンズ固定用の充填剤を注入する貫通開口１５を設け、固定用の充填剤の注入末端部に視認用光学素子部材を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載してその後方、左右等を確認するカメラや監視カメラ等の撮影機器の部品として適用されるレンズ組立体に関するものであり、鏡枠内に組み込まれた各レンズが接着剤によって確実に固定されているかどうか簡便な手法でもって正確に把握しようとするものである。

物体側及び像側に向けてそれぞれ開放された開口を有する鏡枠に複数枚のレンズを光軸に沿って直列に配置したレンズ組立体は、各レンズを鏡枠内に収めたのち、鏡枠の胴体に予め設けた貫通孔から接着剤を注入してレンズを鏡枠に固定保持するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

ところで、鏡枠は、通常、カーボンを含有した黒色系の合成樹脂にて構成されており、レンズの固定に使用される接着剤も黒色系のものが使用されていることから、鏡枠内に収められた各レンズが接着剤によって既に固定されているかどうか目視のみでは判別しにくく、従来は鏡体内にエアを吹き込んで吹き込みにかかるエアがリークしていないかどうかで確認するか、あるいはレンズ組立体そのものの重さの計測をするか、鏡枠を振ってレンズにガタツキがないかどうかで確認していたところ、このような作業は手間がかかるため効率的な製造が行えず未だ改良の余地が残されていた。

特開２００７−６５０１７号公報

本発明の課題は、鏡枠内に収められたレンズが確実に固定されているかどうか簡便に判別し得るレンズ組立体を提案するところにある。

本発明は、物体側及び像側に向けてそれぞれ開放された開口を有する鏡枠と、この鏡枠の内部で光軸方向に沿い順次に配列された少なくとも３枚のレンズとを備えたレンズ組立体において、
前記鏡枠の像側における開口の端面に、該端面と一体連結するとともに像側に位置するレンズの光学機能面のみを露出させる絞り壁を設け、
この絞り壁と、像側に位置するレンズとの相互間に、物体側の開口において固定されたレンズの光軸方向に沿う押圧により各レンズの縁部同士をそれぞれ弾性的に接触させて位置決めする弾性部材を配置し、
前記鏡枠に、その外表面から該鏡枠内部に配列されたレンズの各外周縁部につながり、該レンズと鏡枠との相互間に該レンズ固定用の充填剤を注入する貫通開口を設け、この貫通開口の充填剤の注入末端部に視認用光学素子部材を配置したことを特徴とするレンズ組立体である。ここに視認用光学素子部材とは、例えば、表面に蛍光発色性の膜が施された部材や回折格子の膜が施された部材、あるいは表面に誘電体多層膜が施され、紫外線や赤外線による検出が可能な反射部材、Ｎｉ粒子を含有した導電性の膜が施され、Ｘ線の照射によって検出が可能な部材等をいうものとする。

また、本発明は、物体側及び像側に向けてそれぞれ開放された開口を有する鏡枠と、この鏡枠の内部で光軸方向に沿い順次に配列された少なくとも３枚のレンズとを備えたレンズ組立体において、
前記鏡枠の像側における開口の端面に、該端面と一体連結するとともに像側に位置するレンズの光学機能面のみを露出させる絞り壁を設け、
この絞り壁と、像側に位置するレンズとの相互間に、物体側の開口において固定されたレンズの光軸方向に沿う押圧により各レンズの縁部同士をそれぞれ弾性的に接触させて位置決めする弾性部材を配置し、
前記鏡枠に、その外表面から該鏡枠内部に配列されたレンズの各外周縁部につながり、該レンズと鏡枠との相互間に該レンズ固定用の充填剤を注入する貫通開口を設け、この貫通開口の近接域の鏡枠外表面に、視認用光学素子部材を配置する区画凹所を設けたことを特徴とするレンズ組立体である。ここに視認用光学素子部材とは、例えば、表面に蛍光発色性の膜が施されたものや回折格子の膜が施されたもの、あるいは表面に誘電体多層膜が施され、紫外線や赤外線による検出が可能なもの、Ｎｉ粒子を含有した導電性膜が施され、Ｘ線の照射によって検出が可能なものをいうものとし、これは、板の表面に上記の膜をコーティングまたはスパッタリング処理、あるいはレプリカ処理した薄板材として適用できるものであり、また、接着剤で貼着できるシールとして適用することも可能である。

また、貫通開口としては、鏡枠の周りに沿って等間隔で３つ又は４つ設けるのが好ましい。

レンズを鏡枠の内側に固定する充填剤を注入したのち、その注入末端部に視認用光学素子部材として蛍光発色性の膜が施された部材等を設けておくことにより製造ライン上において光を照射して発光するかどうか等を確認するだけでレンズが固定されているかどうか把握できる（目視やカメラによる画像認識等）ため、鏡体内にエアを吹き込んでエアがリークしていないかどうか確認したり、重さを計測したりあるいは鏡枠を振ってレンズにガタツキがないかどうかの確認作業は不要となり、レンズ組立体の効率的な製造が可能となる。

本発明にしたがうレンズ組立体の実施の形態を断面で示した図である。図１に示したレンズ組立体の分解状態を示した外観斜視図である。図１に示したレンズ組立体の要部の外観斜視図である。（ａ）（ｂ）は弾性部材の正面及び側面を示した図である。弾性部材の変位状況の説明図である。

以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明にしたがうレンズ組立体の実施の形態を模式的に示した断面図であり、図２は図１に示したレンズ組立体の分解状態で示した外観斜視図であり、図３は図１、２に示したレンズ組立体の要部の外観斜視図である。

図における符号１は筒状をなしその内部にレンズを設置する空間領域を備えた鏡枠である。この鏡枠１はプラスチックあるいは金属材料からなる環状周壁にて構成されており、物体側（紙面左側）及び像側（紙面右側）に向けてそれぞれ開された開口１ａ、１ｂを有している。以下、開口１ａを入側開口１ａ、開口１ｂを出側開口１ｂとして表示する。

物体側の光は入側開口１ａを通して鏡枠１内に入射され、出側開口１ｂを経て出射され撮像素子（図示せず）へと至る。レンズを設置する領域Ｍを形成する鏡枠１の内周面には段差部ｔ_１〜ｔ_５が形成され、この段差部により径Ｄ_１〜Ｄ_４が出側開口１ｂへ向けて段階的に小さくなるレンズ設置用の内周壁面(座面)Ｌ_１〜Ｌ_４が設けられている。

２は鏡枠１の出側開口１ｂに設けられた絞り壁である。この絞り壁２は出側開口１ｂに一体連結されており、後述する像側に位置するレンズの光軸Ｃを含む中央部を露出させる貫通孔２ａを有している。

３は鏡枠１の入側開口１ａへの押し込みによって座面Ｌ_１に設置され、鏡枠１のカシメＫにより固定可能な第１のレンズ（ガラス製の平凹レンズ）である。この第１のレンズ３は外周面３ａが座面Ｌ_１に嵌り込んでおり、その前側の外縁部にはカシメに際して鏡枠１の変形部位を乗り上げさせる面取り部３ｂが形成されている。

４は第１のレンズ３の隣で座面Ｌ_２に配置された第２のレンズ（プラスチック製の平凹レンズ）である。この第２のレンズ４の前面（物体側）には第１のレンズ３の後面に絞りを介して面接触する当接部４ａが設けられており、その内側には凹部４ｂが形成されている。

また、５は第２のレンズ４の隣で座面Ｌ_３に配置された第３のレンズ（プラスチック製の凸レンズ）である。この第３のレンズ５は第２のレンズ４と同様にその前面には第２のレンズ４の後面に絞りを介して面接触する当接部５ａが設けられている。

６は第３のレンズ５の隣で座面Ｌ_４に配置された第４のレンズ（プラスチック製の凸レンズであり、このレンズが像側に位置するレンズである）である。この第４のレンズ６の前面には第３のレンズ５の後面に絞りを介して面接触する当接部６ａが設けられている。この第４のレンズ６は像側面の中央凸部（光学機能面）６ｂが絞り壁２の貫通孔２ａから突出するように配置されている。

７は第３のレンズ５の外表面に設けられたカット面（図２参照）、８は第４のレンズ６の外周面に設けられたカット面（図２参照）であり、このカット面７、８はレンズの周りにおいて少なくとも１つ設けることができるものであって、第２のレンズ４についても必要に応じてカット面が形成される。

また、９は第１のレンズ３と第２のレンズ４の間に配置されたシート状の絞り（フレア絞り）、１０は第２のレンズ４と第３のレンズ５との間に配されたシート状の絞り（フレア絞り）、１１は第３のレンズ５と第４のレンズ６の間に配されたシート状の絞りである。

絞り９、１０、１１は第１のレンズ３から入射された物体側の光の量を調整する機能を有しており、ポリエステルシート等によって構成され、余計な光の入射あるいは反射を防止するため黒色塗料が塗布されるなどの艶消し処理が施されている。

絞り９、１０、１１はその配置を省略してもよく、この場合、レンズの端面には余計な光の入射、反射を防止する黒色塗料を塗布するかあるいは艶消し処理が施される。

１２はＯリングを例として示したシール部材である。このシール部材１２は第１のレンズ３の後側外縁端部に設けられた凹所３ｃと鏡枠１の段差部（段差面）ｔ_２との間で挟持されていてその相互間を気密状態に維持するようになっている。

１３は第４のレンズ６と絞り壁２の相互間に配置された弾性部材（板ばね）である。この弾性部材１３は第１のレンズ３を座面Ｌ_１に設置する際の押し込みによって反発力を生じせしめて各レンズ３、４、５、６の端面同士を絞り９、１０、１１を介して相互に弾性的に接触（弾性支持）させて鏡枠１の内部における位置決めを行うものであり、この弾性部材１３は絞り壁２の貫通孔２ａよりも大きく、かつ第４のレンズ６の中央凸部（光学機能面）を通過させ得る開口を備えた薄肉の環状ベース１３ａと、この環状ベース１１ａの外縁に片側支持状態にて一体連結する複数のアーム（板状のもの）１３ｂからなっている。その正面及び側面を図４（ａ）（ｂ）に示し、その変位状況を図５に示す。

アーム１３ｂは付け根部に該アームそのものを厚さ方向へ僅かに屈曲させる屈曲部（屈曲ライン）１３ｂ_１が設けられていて、この屈曲部１３ｂ_１によって弾性部材１３に反発力が生じた際に図５に示すように該アーム１３ｂの先端が径方向外側へ向かう広がりを小さくして鏡枠１内でアーム１３ｂの先端が座面Ｌ_４に接触するのを防止してその機能をより有効に発揮させることが可能となる。

１４は絞り壁２の内側面に設けられたストッパーである。このストッパー１４は第４のレンズ６に所期しない衝撃等、外部振動が入力された際に絞り壁２の貫通孔２ａの縁部ｅが第４のレンズ６の外表面よりも先に該第４のレンズ６の径方向外側において当接するものであり、このストッパー１４により貫通孔２ａの縁部ｅが接触することによって生じることが懸念されるレンズの有効径内での傷の発生を抑制する。ストッパー１４は環状の凸部あるいは間隔をあけて配置した複数の突起を適用することができる。

１５は鏡枠１に設けられた貫通開口である。この貫通開口１５は鏡枠１の内部に配列されたレンズの外周縁部のとくにカット面（図１の例では第３のレンズ５、第４のレンズ６の境界部に設けたものとして示してある）に対応する部位につながっている。

１６は貫通開口１５を通して充填されたレンズ固定用の充填剤（例えば、接着剤）である。充填剤１６としては、カーボンを含有させた紫外線硬化型の接着剤が適用される。また、１７は固定用の充填剤１６の注入末端部に積層された視認用光学素子部材、１８は視認用光学素子部材からなる塗料を塗布するか、あるいはシールを貼付するための区画凹所である。視認用光学素子部材１７は充填剤１６の注入末端部に積層した場合と、区画凹所１８に設けた場合の両方について図示しているが該視認用光学素子部材はその何れか一方に配置すればよい。

鏡枠１内にレンズを入れ込んでレンズ組立体を構成するには、鏡枠１の内部にまず弾性部材１１を入れ込み、次いで、第４のレンズ６、絞り９、第３のレンズ５、絞り８、第２のレンズ４、さらに絞り７を順次に配置する。そして、第１のレンズ３をシール部材１０とともに鏡枠１の入側開口１ａへ押し込んだのち、鏡枠１のカシメにより該第１のレンズ３を座面Ｌ_１に固定すればよく、このとき弾性部材１１に反発力が生じ第１のレンズ３により第２のレンズ４、第３のレンズ５及び第４のレンズ６は端面同士が弾性的に接触することとなり、余計な作業を要することなしに鏡枠１の内部において各レンズが光軸Ｃ方向に沿って正確に位置決めされる。その後、貫通開口１５を通して充填剤１６を所定量充填するとともに、該充填剤１６の注入末端部に視認用光学素子部材１７を充填して積層体とする。

上記の手順で組み立てられたレンズ組立体は、それそのものに紫外線等の光を照射することにより視認用光学素子部材１７が存在するかどうか把握できるため、レンズの固定が完了しているかどうか一目で確認することができ、鏡体１内にエアを吹き込んでエアがリークしていないかどうか確認したり、重さを計測したり、鏡枠を振ってレンズにガタツキがないかどうか等の作業は不要となる。

上掲図１に示したレンズ組立体は、４枚のレンズを配置した場合を例として示したが、第２のレンズ４、第３のレンズ５のうちの１枚は省略することができる。また、設置枚数は適宜増やすことも可能であり、図示のものに限定はされない。

弾性部材１３については、各レンズを光軸に沿って弾性支持できるものであればその形状は適宜変更可能であり、また、板状のばねに替えてゴム部材を適用してもよい。

視認用光学素子部材として用いることができる蛍光発色性の部材としては、合成樹脂に蛍光材料を分散させたものを適用することができる。また、本発明ではその他の蛍光発色体として、着色ガラスの再生処理において無色透明なシリカを主成分とする多硬質ガラスを得て、これに、Ｅｕ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｖ等の元素を極微量ドープして焼結することによって得られる蛍光性の酸化物ガラス（無色）を用いることができる。

蛍光性を有する酸化物ガラスは、主成分がシリカあるため、励起光である紫外線が内部まで透過しやすく、積層した部分の全体が発光し表面で光が散乱する無機蛍光体と比較して遜色のない発光が可能となる。

とくに、Ｅｕ（２価）、Ｃｕ、Ｓｎを用いたものでは青緑系の発光色が得られ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ｃｅを用いたものでは青系の発光色が得られ、Ｔｂ、Ｖを用いたものでは緑系の発光色が得られ、Ｅｕ（３価）、Ｍｎを用いたものでは赤紫系の発光色が得られる。

レンズが鏡枠内に固定されているかどうか簡単に目視でもって判別可能なレンズ組立体が提供できる。

１鏡枠
１ａ開口（入側開口）
１ｂ開口（出側開口）
２絞り壁
２ａ貫通孔
３第１のレンズ
３ａ外周面
３ｂ面取り部
３ｃ凹所
４第２のレンズ
４ａ当接部
５第３のレンズ
５ａ当接部
６第４のレンズ
６ａ当接部
７カット面
８カット面
９絞り
１０絞り
１１絞り
１２シール部材
１３弾性部材
１３ａ環状ベース
１３ｂアーム
１４ストッパー
１５貫通開口
１６充填剤
１７視認用光学素子部材（蛍光発色体）
１８区画凹所

Claims

物体側及び像側に向けてそれぞれ開放された開口を有する鏡枠と、この鏡枠の内部で光軸方向に沿い順次に配列された少なくとも３枚のレンズとを備えたレンズ組立体において、
前記鏡枠の像側における開口の端面に、該端面と一体連結するとともに像側に位置するレンズの光学機能面のみを露出させる絞り壁を設け、
この絞り壁と、像側に位置するレンズとの相互間に、物体側の開口において固定されたレンズの光軸方向に沿う押圧により各レンズの縁部同士をそれぞれ弾性的に接触させて位置決めする弾性部材を配置し、
前記鏡枠に、その外表面から該鏡枠内部に配列されたレンズの各外周縁部につながり、該レンズと鏡枠との相互間に該レンズ固定用の充填剤を注入する貫通開口を設け、この貫通開口の充填剤の注入末端部に視認用光学素子部材を配置したことを特徴とするレンズ組立体。
物体側及び像側に向けてそれぞれ開放された開口を有する鏡枠と、この鏡枠の内部で光軸方向に沿い順次に配列された少なくとも３枚のレンズとを備えたレンズ組立体において、
前記鏡枠の像側における開口の端面に、該端面と一体連結するとともに像側に位置するレンズの光学機能面のみを露出させる絞り壁を設け、
この絞り壁と、像側に位置するレンズとの相互間に、物体側の開口において固定されたレンズの光軸方向に沿う押圧により各レンズの縁部同士をそれぞれ弾性的に接触させて位置決めする弾性部材を配置し、
前記鏡枠に、その外表面から該鏡枠内部に配列されたレンズの各外周縁部につながり、該レンズと鏡枠との相互間に該レンズ固定用の充填剤を注入する貫通開口を設け、この貫通開口の近接域の鏡枠外表面に、視認用光学素子部材を配置する区画凹所を設けたことを特徴とするレンズ組立体。
前記貫通開口は、鏡枠の周りに沿って等間隔で配列された３つ又は４つからなる、請求項１又は２記載のレンズ組立体。