JP2013073044A - Glass lens and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve the reduction of cost and miniaturization of a camera while simplifying a manufacturing process.SOLUTION: A cutting tool 40 has a plane edge 41 and a sloped edge 42 so that a step portion 31 for light shielding and a slope 32 for thermal caulking can be formed by one-time cutting. By the cutting tool 40, a glass lens L2 is cut to form the step portion 31 for light shielding and the slope 32 for thermal caulking (Figure 3 (A)). India ink is applied to the step portion 31 (Figure 3 (B)), and assembling is performed (Figure 3 (C)). A lens frame 12 is softened by applying pressure to an end surface 12A of the lens frame 12 with a heated mold 60, so that the lens frame 12 spreads onto the slope 32 for thermal calking (Figure 3 (D)). The lens frame 12 and the glass lens L2 are fixed. Since a new mask member is not required for light shielding and the step portion 31 and the slope 32 are formed by one-time cutting, the manufacturing process is simplified and achievement of the reduction in cost and miniaturization of a camera is possible.

Description

この発明は，プラスチック製レンズ枠に熱カシメによって固定されるガラス・レンズおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a glass lens fixed to a plastic lens frame by thermal caulking and a method for manufacturing the same.

監視用ＣＣＴＶレンズにおいては，レンズ自体はガラスであるが，低コスト化，大量生産化，形状の多機能化のために鏡胴のプラスチック化が著しい。プラスチック製のレンズ鏡胴内においてレンズ枠にガラス・レンズを固定するためには，レンズ枠の端面を熱変形させることによりガラス・レンズを固定する，熱カシメが広く用いられている。   In a CCTV lens for monitoring, the lens itself is glass, but the lens barrel is made of plastic for cost reduction, mass production, and multifunctional shape. In order to fix a glass lens to a lens frame in a plastic lens barrel, thermal caulking, in which the glass lens is fixed by thermally deforming the end surface of the lens frame, is widely used.

また，終端のガラス・レンズにおいて不要な光線をカットしたい場合，フレアの発生を防止したい場合などには，押え環によるガラス・レンズの固定であれば，その押え環の形状を変更することにより対処できる。しかし，熱カシメではレンズ枠端部の形状が決まっているので，熱カシメによるガラス・レンズの固定では，イニシャル・コストのかかる成形部品を追加しなければならない。たとえば，図４の部分断面図に示すように，ガラス・レンズＬ１およびＬ２が間隔環14を介してレンズ枠80Ａに固定されているものとする。レンズ枠80Ａの上面からレンズ枠80Ａの後端面に伸び，後端面からレンズＬ２に伸びているマスク部材83が必要となってしまう。また，図５の部分断面図に示すように，レンズ枠80Ｂがレンズ枠80Ｂの端部において二つの部分に分かれて，その分岐部からガラス・レンズＬ２に向かって伸びるマスク部材85を設けるものものある。   Also, if you want to cut unnecessary rays on the glass or lens at the end, or if you want to prevent flare from occurring, if the glass lens is fixed with a presser ring, you can change the shape of the presser ring. it can. However, since the shape of the end of the lens frame is determined by heat caulking, fixing the glass lens by heat caulking requires the addition of a molded part that requires an initial cost. For example, it is assumed that the glass lenses L1 and L2 are fixed to the lens frame 80A via the spacing ring 14 as shown in the partial cross-sectional view of FIG. A mask member 83 extending from the upper surface of the lens frame 80A to the rear end surface of the lens frame 80A and extending from the rear end surface to the lens L2 is required. Further, as shown in the partial cross-sectional view of FIG. 5, the lens frame 80B is divided into two parts at the end of the lens frame 80B, and a mask member 85 extending from the branched part toward the glass lens L2 is provided. is there.

また，レンズの材料および保持枠の熱可塑性樹脂の種類が限定されないレンズユニット（特許文献１），迷光防止用の黒塗りの皮膜を形成するもの（特許文献２），高い精度の芯精度を得るもの（特許文献３）などもある。   In addition, the lens material and the type of thermoplastic resin of the holding frame are not limited (Patent Document 1), the one that forms a black coating for preventing stray light (Patent Document 2), and obtains a high precision core accuracy There is also a thing (patent document 3).

特開2011-13532号公報JP 2011-13532 A 特開2009-40642号公報JP2009-40642 特開2009-9168号公報JP 2009-9168

しかしながら，図４に示すものでは，新たなマスク部材83が必要となってしまう。また，図５に示すものでは，そのようなマスク部材85を取り付けるスペースが必ずしもないことがある。図４および図５に示すものでは，大型化してしまい，カメラを小型化することはできない。また，マスク部材83または85を取り付ける必要であるので，コストが高くなるだけでなく，製造工程を簡略化できない。特許文献１から３においても，コストが高くなり，製造工程を簡略化することはできない。   However, in the case shown in FIG. 4, a new mask member 83 is required. In the case shown in FIG. 5, there is not always a space for attaching such a mask member 85. 4 and 5 increase the size, and the camera cannot be reduced in size. Further, since it is necessary to attach the mask member 83 or 85, not only the cost increases, but also the manufacturing process cannot be simplified. Also in Patent Documents 1 to 3, the cost increases and the manufacturing process cannot be simplified.

この発明は，製造工程を簡単にするだけでなく，コストを低くでき，かつカメラを小型化することを目的とする。   The object of the present invention is not only to simplify the manufacturing process, but also to reduce the cost and reduce the size of the camera.

この発明は，プラスチック製レンズ枠に熱カシメによって固定されるガラス・レンズであって，ガラス・レンズのレンズ面の周囲に沿って形成される遮光用段部と，ガラス・レンズの周面から上記遮光用段部に向かって連続して形成される熱カシメ用斜面と，が一加工で形成される形状を有するものである。   The present invention is a glass lens fixed to a plastic lens frame by heat caulking, and includes a light-shielding step formed along the periphery of the lens surface of the glass lens and the peripheral surface of the glass lens. The heat caulking slope formed continuously toward the light shielding step portion has a shape formed by a single process.

この発明は，ガラス・レンズの製造方法も提供している。すなわち，プラスチック製レンズ枠に熱カシメによって固定されるガラス・レンズの製造方法であって，加工手段が，ガラス・レンズのレンズ面の周囲に沿って形成される遮光用段部と，ガラス・レンズの周面から上記遮光用段部に向かって連続して形成される熱カシメ用斜面と，を一加工で形成し，組み立て装置が，遮光用段部と熱カシメ用斜面とが形成されたガラス・レンズをプラスチック製レンズ枠に取り付け，熱カシメ装置がガラス・レンズの周面をプラスチック製レンズ枠に熱カシメするものである。   The present invention also provides a method for manufacturing a glass lens. That is, a method of manufacturing a glass lens fixed to a plastic lens frame by heat caulking, wherein the processing means includes a light shielding step formed along the periphery of the lens surface of the glass lens, and a glass lens. The heat caulking slope formed continuously from the peripheral surface toward the light shielding step is formed by one process, and the assembling apparatus is formed with the light shading step and the heat caulking slope.・ The lens is attached to a plastic lens frame, and the heat caulking device heat caulks the peripheral surface of the glass lens to the plastic lens frame.

この発明によると，ガラス・レンズのレンズ面の周囲に沿って遮光用段部が形成され，ガラス・レンズの周面から遮光用段部に向かって連続して熱カシメ用斜面が形成される。これらの遮光用段部と熱カシメ用斜面とは一加工で形成される形状なので，製造工程が簡略化される。また，遮光のために新たなマスク部材を取り付ける必要が無いので，カメラを小型化でき，コスト・ダウンを図ることもできる。   According to the present invention, the light shielding step portion is formed along the periphery of the lens surface of the glass lens, and the heat caulking slope is continuously formed from the peripheral surface of the glass lens toward the light shielding step portion. Since the light shielding step and the heat caulking slope are formed by a single process, the manufacturing process is simplified. In addition, since there is no need to attach a new mask member for light shielding, the camera can be miniaturized and the cost can be reduced.

上記遮光用段部と上記熱カシメ用斜面とは，たとえば，加工部材による一回の切削加工により形成されるものである。   The shading step and the thermal caulking slope are formed by a single cutting process using a processing member, for example.

上記遮光用段部は，たとえば，墨塗り，遮光シートなどで遮光されている。   The light shielding step portion is shielded from light by, for example, sanitization or a light shielding sheet.

上記ガラス・レンズは，たとえば，レンズ鏡胴に含まれるレンズのうち，固体電子撮像素子にもっとも近いものでもあり，そうでない場所にも使用される。   The glass lens is, for example, the lens closest to the solid-state electronic image sensor among the lenses included in the lens barrel, and is also used in other places.

レンズ鏡胴の断面図である。It is sectional drawing of a lens barrel. ガラス・レンズをレンズ枠に固定する処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which fixes a glass lens to a lens frame. （Ａ）から（Ｄ）は，ガラス・レンズをレンズ枠に固定する処理工程である。(A) to (D) are processing steps for fixing the glass lens to the lens frame. 従来のレンズ鏡胴の断面図である。It is sectional drawing of the conventional lens barrel. 従来のレンズ鏡胴の断面図である。It is sectional drawing of the conventional lens barrel.

図１は，この発明の実施例を示すもので，ＣＣＤホルダ20が取り付けられているレンズ鏡胴10の断面図である。   FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a cross-sectional view of a lens barrel 10 to which a CCD holder 20 is attached.

レンズ鏡胴10には，プラスチック製の鏡胴本体11が含まれている。この鏡胴本体11はほぼ円筒状である。鏡胴本体11の内部のプラスチック製のレンズ枠12に，それぞれが円形の第１のガラス・レンズＬ１および第２のガラス・レンズＬ２が固定されている。レンズ枠12もほぼ円筒形である。第１のガラス・レンズＬ１と第２のガラス・レンズＬ２との間には間隔環14が配置されており，光軸Ｌの方向において，間隔環14の距離だけ開けられて第１のガラス・レンズＬ１と第２のガラス・レンズＬ２とがレンズ枠12に固定されている。第２のレンズＬ２は，光軸方向においてもっともＣＣＤ24側に配置されている。詳しくは後述するように，第２のレンズＬ２は熱カシメによってレンズ枠12に固定されている。また，第２のレンズの後面の周囲には遮光用段部31が形成されている。遮光用段部31には墨が塗られており，不要な光線がカットされ，フレアも未然に防止される。   The lens barrel 10 includes a plastic barrel body 11. The lens barrel body 11 is substantially cylindrical. A first glass lens L1 and a second glass lens L2 each having a circular shape are fixed to a plastic lens frame 12 inside the lens barrel body 11. The lens frame 12 is also substantially cylindrical. A spacing ring 14 is arranged between the first glass lens L1 and the second glass lens L2, and in the direction of the optical axis L, it is opened by a distance of the spacing ring 14 and the first glass lens L1. The lens L1 and the second glass lens L2 are fixed to the lens frame 12. The second lens L2 is disposed closest to the CCD 24 in the optical axis direction. As will be described in detail later, the second lens L2 is fixed to the lens frame 12 by thermal caulking. A light shielding step 31 is formed around the rear surface of the second lens. The shading step 31 is painted with black, so that unnecessary rays are cut and flare is prevented.

鏡胴本体11の周りには回転自在な操作リング13が設けられている。操作リング13にはカム溝（図示略）が形成されており，レンズ枠12に固定されているピン（図示略）がカム溝に入り込んでいる。操作リング13が回転させられることにより，操作リング13に形成されているカム溝に入り込んでいるピンが光軸方向に移動し，第１のガラス・レンズＬ１および第２のガラス・レンズＬ２が光軸方向に移動する。   A rotatable operation ring 13 is provided around the lens barrel body 11. The operation ring 13 is formed with a cam groove (not shown), and a pin (not shown) fixed to the lens frame 12 enters the cam groove. When the operation ring 13 is rotated, the pin entering the cam groove formed in the operation ring 13 moves in the direction of the optical axis, and the first glass lens L1 and the second glass lens L2 are turned into light. Move in the axial direction.

鏡胴本体11の上面には，係合凹部11Ａが形成されている。連結枠15から先端側に延びている円筒15Ａには，中心に突出している係合凸部15Ｂが形成されている。係合凸部15Ｂが係合凹部11Ａに入り込むことにより，連結枠15が鏡胴本体11に取り付けられている。   An engaging recess 11 </ b> A is formed on the upper surface of the lens barrel body 11. The cylinder 15A extending from the connecting frame 15 to the distal end side is formed with an engaging convex portion 15B protruding in the center. The connecting frame 15 is attached to the lens barrel body 11 by the engaging convex portion 15B entering the engaging concave portion 11A.

取り付け枠15の後端面の周囲に，ＣＣＤホルダ20の円筒部21が固定されている。   A cylindrical portion 21 of the CCD holder 20 is fixed around the rear end surface of the mounting frame 15.

ＣＣＤホルダ20の内部において，ＣＣＤ取り付け用アーム22が中心方向に伸びている。このアーム22にＣＣＤ24が固定されている。アーム22の開口23と，ＣＣＤ24の受光面とが位置決めされる。ＣＣＤ24の受光面には第２のレンズＬ２などによって集光して得られる光学像が結像する。   Inside the CCD holder 20, a CCD mounting arm 22 extends in the center direction. A CCD 24 is fixed to the arm 22. The opening 23 of the arm 22 and the light receiving surface of the CCD 24 are positioned. An optical image obtained by condensing light by the second lens L2 or the like is formed on the light receiving surface of the CCD 24.

図２は，上述した第２のガラス・レンズＬ２をレンズ枠12に固定する処理手順を示すフローチャートである。図３（Ａ）から図３（Ｄ）は，第２のガラス・レンズ２をレンズ枠12に固定する処理工程を示している。   FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for fixing the second glass lens L2 to the lens frame 12 described above. FIGS. 3A to 3D show processing steps for fixing the second glass lens 2 to the lens frame 12.

まず，第２のガラス・レンズＬ２の面取り処理が行われる（図２ステップ71）。   First, the chamfering process of the second glass lens L2 is performed (step 71 in FIG. 2).

図３（Ａ）は，第２のガラス・レンズＬ２の面取り処理工程である。   FIG. 3A shows a chamfering process of the second glass lens L2.

バイト（切削工具，加工部材）40は，Ｌ字型のもので，平面の刃41およびこの平面の刃41に斜めに向かっている斜めの刃42が形成されている。第２のガラス・レンズＬ２が光軸Ｌを中心に回転させられている状態で，加工装置（図示略）に取り付けられているバイト40が第２のガラス・レンズＬ２の方向に移動させられる。バイト40が第２のガラス・レンズＬ２に接すると，バイト40の刃41および42によって第２のガラス・レンズＬ２が削られる。バイト40の刃41によって，第２のガラス・レンズＬ２の周囲に沿って遮光用段部31が形成される。また，バイト40の刃42によって，第２のガラス・レンズＬ２の周面から遮光用段部31に向かって斜面（熱カシメ用斜面）32が形成される。   The cutting tool (processing tool) 40 is L-shaped, and is formed with a flat blade 41 and an oblique blade 42 obliquely facing the flat blade 41. In a state where the second glass lens L2 is rotated around the optical axis L, the cutting tool 40 attached to the processing apparatus (not shown) is moved in the direction of the second glass lens L2. When the cutting tool 40 contacts the second glass lens L2, the second glass lens L2 is cut by the blades 41 and 42 of the cutting tool 40. A light shielding step 31 is formed along the periphery of the second glass lens L2 by the blade 41 of the cutting tool 40. In addition, the blade 42 of the cutting tool 40 forms an inclined surface (thermal caulking inclined surface) 32 from the peripheral surface of the second glass lens L2 toward the light shielding step portion 31.

遮光面用段部31と熱カシメ用斜面32とがバイト40による一回の切削加工（一加工）により形成されることとなる。一回の切削加工とは，バイト40が第２のガラス・レンズＬ２に接して切削が開始され，切削が終了して第２のガラス・レンズＬ２からバイト40から離れるまでの処理である。   The light shielding surface step 31 and the heat caulking slope 32 are formed by a single cutting process (one process) by the cutting tool 40. The one-time cutting process is a process from when the cutting tool 40 is brought into contact with the second glass lens L2 to start cutting and after the cutting is finished, the cutting is finished and the second glass lens L2 is separated from the cutting tool 40.

つづいて，墨塗りが行われる（図２ステップ72）。   Subsequently, sanitization is performed (step 72 in FIG. 2).

図３（Ｂ）は，墨塗り工程である。   FIG. 3B shows a sanitizing process.

筆50の筆先51に墨がつけられ，墨がつけられた筆先51が遮光用段部31に接することにより，遮光用段部31に墨が塗られる。墨により，遮光されて不要な光線がカットされる。   Ink is applied to the brush tip 51 of the brush 50, and the brush tip 51 with the black ink is in contact with the light shielding step portion 31, whereby the light shielding step portion 31 is painted with black ink. The ink blocks the unnecessary light beam.

つづいて，組み立て処理が行われる（図２ステップ73）。   Subsequently, an assembly process is performed (step 73 in FIG. 2).

図３（Ｃ）は，組み立て工程である。   FIG. 3C shows an assembly process.

第２のガラス・レンズＬ２の外周面がレンズ枠12の内周面の後端部に取り付けられる。レンズ枠12の後端面12Ａと第２のガラス・レンズＬ２の段部31とがほぼ同一面となるように，組立て装置（図示略）によって第２のガラス・レンズＬ２がレンズ枠12に取り付けられる。   The outer peripheral surface of the second glass lens L2 is attached to the rear end portion of the inner peripheral surface of the lens frame 12. The second glass lens L2 is attached to the lens frame 12 by an assembling device (not shown) so that the rear end surface 12A of the lens frame 12 and the step portion 31 of the second glass lens L2 are substantially flush with each other. .

つづいて，熱カシメが行われる（図２ステップ73）。   Subsequently, heat caulking is performed (step 73 in FIG. 2).

図３（Ｄ）は，熱カシメ工程である。   FIG. 3D shows a heat caulking process.

熱カシメ治具60がヒータで加熱されている。熱カシメ治具60には斜面60Ａが形成されている。熱カシメ装置（図示略）によって斜面60Ａが，レンズ枠12の後端面12Ａに加圧させられる。熱によってレンズ枠12の先端面12Ａが変形し，レンズ枠12の一部が，第２のガラス・レンズＬ２に形成されている斜面32に入り込んで固定される。レンズ枠12と第２のガラス・レンズＬ２とが強固に固定されることとなる。また，レンズ枠12の後端面12Ｂから第２のガラス・レンズＬ２の段部31まで連続的に一つの面として形成されるようになる。   The heat caulking jig 60 is heated by the heater. The heat caulking jig 60 has a slope 60A. The inclined surface 60A is pressed against the rear end surface 12A of the lens frame 12 by a heat caulking device (not shown). The front end surface 12A of the lens frame 12 is deformed by heat, and a part of the lens frame 12 enters and is fixed to the inclined surface 32 formed in the second glass lens L2. The lens frame 12 and the second glass lens L2 are firmly fixed. Further, the lens frame 12 is continuously formed as one surface from the rear end surface 12B of the lens frame 12 to the step portion 31 of the second glass lens L2.

熱カシメ前に墨塗りを出来，熱カシメで第２のガラス・レンズＬ２をレンズ枠12に固定する製造工程を終了することができる。墨塗りの不良があった場合には，熱カシメ前にそその不良を見つけることができるので，新たなレンズに取り替えて，第２のガラス・レンズＬ２をレンズ枠12に固定できるようになる。熱カシメ後に墨塗りをした場合に，墨塗りの不良が見つかった場合には，レンズ枠12に固定された第２のガラス・レンズＬ２を，レンズ枠12を破壊してレンズ枠12から取り外さなければならないが，熱カシメ前に墨塗りをすることにより，レンズ枠12を破壊する必要もない。もっとも，熱カシメ後に墨塗りをしてもよいのはいうまでもない。   The ink can be painted before heat caulking, and the manufacturing process of fixing the second glass lens L2 to the lens frame 12 with heat caulking can be completed. If there is a sanitization defect, the defect can be found before heat caulking, so that the second glass lens L2 can be fixed to the lens frame 12 by replacing it with a new lens. If the ink is painted after heat caulking, if a defective ink is found, the second glass lens L2 fixed to the lens frame 12 must be removed from the lens frame 12 by destroying the lens frame 12. However, it is not necessary to destroy the lens frame 12 by sanitizing before heat caulking. However, it goes without saying that it may be painted after heat caulking.

上述の実施例では，遮光用段部31に墨を塗ることにより遮光しているが，墨を塗るのではなく，遮光シートなどを貼り付けるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the light shielding step 31 is shielded by applying black ink. However, instead of applying black ink, a light shielding sheet or the like may be attached.

10 レンズ鏡胴
12 レンズ枠
31 遮光用段部
32 熱カシメ用斜面
40 バイト（加工部材） 10 Lens barrel
12 Lens frame
31 Shading step
32 Thermal caulking slope
40 bytes (work material)

Claims (5)

プラスチック製レンズ枠に熱カシメによって固定されるガラス・レンズであって，
ガラス・レンズのレンズ面の周囲に沿って形成される遮光用段部と，ガラス・レンズの周面から上記遮光用段部に向かって連続して形成される熱カシメ用斜面と，が一加工で形成される形状を有するガラス・レンズ。 A glass lens fixed to a plastic lens frame by heat caulking,
A shading step formed along the periphery of the lens surface of the glass lens and a thermal caulking slope formed continuously from the peripheral surface of the glass lens toward the shading step are processed. Glass lens with shape formed by 上記遮光用段部と上記熱カシメ用斜面とは，加工部材による一回の切削加工により形成されるものである，
請求項１に記載のガラス・レンズ。 The shading step and the thermal caulking slope are formed by a single cutting process using a processing member.
The glass lens according to claim 1. 上記遮光用段部が遮光されている，請求項１または２に記載のガラス・レンズ。   The glass lens according to claim 1 or 2, wherein the light shielding step is shielded from light. 上記ガラス・レンズは，レンズ鏡胴に含まれるレンズのうち，固体電子撮像素子にもっとも近いものである，請求項１から３のうち，いずれか一項に記載のガラス・レンズ。   The glass lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the glass lens is closest to a solid-state electronic imaging element among lenses included in a lens barrel. プラスチック製レンズ枠に熱カシメによって固定されるガラス・レンズの製造方法であって，
加工手段が，ガラス・レンズのレンズ面の周囲に沿って形成される遮光用段部と，ガラス・レンズの周面から上記遮光用段部に向かって連続して形成される熱カシメ用斜面と，を一加工で形成し，
組み立て装置が，遮光用段部と熱カシメ用斜面とが形成されたガラス・レンズをプラスチック製レンズ枠に取り付け，
熱カシメ装置がガラス・レンズの周面をプラスチック製レンズ枠に熱カシメする，
ガラス・レンズの製造方法。 A method of manufacturing a glass lens that is fixed to a plastic lens frame by heat caulking,
A processing means comprising: a light shielding step formed along the periphery of the lens surface of the glass lens; and a heat caulking slope formed continuously from the peripheral surface of the glass lens toward the light shielding step. , In one process,
The assembly device attaches a glass lens with a shading step and a heat caulking slope to a plastic lens frame,
A heat caulking device heat caulks the peripheral surface of the glass lens to a plastic lens frame.
Glass lens manufacturing method.
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