JP2010197877A - レンズ組立体 - Google Patents
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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
【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。
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。
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。
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。
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t1〜t5が形成され、この段差部により径D1〜D4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)L1〜L4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L1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L1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L2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L3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L4 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)t2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L1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)13b1が設けられていて、この屈曲部13b1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L4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L1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
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 (3)
- 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。
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