JP2016020951A

JP2016020951A - レンズ鏡筒および光学機器

Info

Publication number: JP2016020951A
Application number: JP2014144019A
Authority: JP
Inventors: 大輔中下; Daisuke Nakashita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2016-02-04

Abstract

【課題】接着剤の硬化収縮によるレンズの歪みを低減し、かつ製造作業の効率が高いレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒は、第１レンズ１と、第１レンズ１を保持するレンズ枠３を備え、レンズ枠３は、第１レンズ１に当接して第１レンズ１のスラスト方向の位置を規制する胴付き面７と、レンズ枠３の外側から胴付き面７に向かって設けられた、接着剤５を塗布するための貫通穴６とを備える。紫外線照射装置９から紫外線を接着剤５に向かって照射し、硬化させる。【選択図】図３

Description

本発明は、レンズ鏡筒および光学機器に関する。

従来、カメラ等の撮像装置に用いられる交換タイプのレンズ鏡筒は、レンズ鏡筒内に設けられ、複数のレンズを収容保持するためのレンズ枠を備え、このレンズ枠にレンズを固定する構成を有する。このような従来のレンズ鏡筒においては、レンズは接着剤によりレンズ枠に直接的に接着固定されているものがある。この時、接着剤の硬化によるレンズの歪みが生じないように、高い精度で固定することが要求されている。
特許文献１は、レンズ外径受け部とレンズ受け部の近傍に接着剤溜まりを形成し、この接着剤溜まりに接着剤を塗布し、接着剤の硬化収縮の影響を低減しているレンズ鏡筒を開示している。また、特許文献２は、レンズを受ける面を接着面とし、この接着面に溝部を設け、接着剤を溝部に配置することによって接着剤の接着面への流れ出しを防止すると共に、レンズを高精度に固定するレンズ鏡筒を開示している。

特開２０１１−１４５５０５号公報特開２０１２−１２３１０３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、接着剤の硬化収縮する方向にレンズを押える規制がないため、レンズを外側に引っ張る力がかかり、レンズが歪む可能性がある。また、レンズとレンズ外径受け部の狭い隙間に紫外線を照射して接着剤を硬化させる場合は、照射した光が当たり難く接着剤の未硬化による接着不良を起こす可能性がある。また、特許文献２に開示された技術では、接着剤溜まりが外部に露出していないため、紫外線硬化型の接着剤を用いることが難しく、熱硬化型の接着剤等を用いるしかないため、製造方法に制約が生じ、製造作業の効率が低下する。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、接着剤の硬化収縮によるレンズの歪みを低減し、接着剤の未接着を防止し、かつ製造作業の効率が高いレンズ鏡筒および光学機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、レンズと、レンズを保持するレンズ枠を備え、
レンズ枠は、レンズに当接してレンズのスラスト方向の位置を規制する胴付き面と、レンズ枠の外側から胴付き面に向かって設けられた、接着剤を塗布するための貫通穴とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、接着剤の硬化収縮によるレンズの歪みを低減し、接着剤の未接着を防止し、かつ製造作業の効率が高いレンズ鏡筒および光学機器ができる。

本発明の第１実施形態におけるレンズ鏡筒の断面図である。本発明の第１実施形態におけるレンズ鏡筒の斜視図である。第１実施形態のレンズ接着部の拡大図である。本発明の第２実施形態におけるレンズ鏡筒の断面図である。本発明の第２実施形態におけるレンズ鏡筒の斜視図である。第２実施形態のレンズ接着部の拡大図である。第２実施形態のレンズの接着時の状態を示す拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡筒について説明する。図１は、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００を光軸αに沿って切断した状態を示す概略断面図であり、図２はレンズ鏡筒１００の概略斜視図である。レンズ鏡筒１００は、一例として、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、テレビカメラ等の撮像装置や、交換タイプのレンズ装置、双眼鏡等の光学装置に適用される。また、レンズ鏡筒１００は、撮像装置に内蔵するものであってもよいし、撮像装置に限らず、例えば、いわゆるプロジェクターなどの投射装置に着脱する交換レンズ、または投射装置に内蔵するものであってもよい。また、レンズ鏡筒１００は、ズーム機能またはフォーカス機能に関連して、レンズを光軸方向に移動可能とする移動機構を有していてもよい。

レンズ鏡筒１００は、第１レンズ１と、第２レンズ２と、第１レンズ１と第２レンズ２を保持するためレンズ枠３とを備える。レンズ枠３は、第１レンズ１をレンズ枠３に固定するための接着剤を塗布する貫通穴６を備えており、貫通穴６はレンズ枠３の周方向に同じ位相にて等間隔で複数箇所、例えば、この実施形態では１２０度ごとに３箇所設けられる。貫通穴６は、レンズ枠３の中心でもある光軸αを中心とした周方向に沿った矩形の長穴の形状を有する。具体的には、貫通穴６は第１レンズ１の径方向の幅よりも周方向の幅が大きくなるように形成されている。第１レンズ１は、接着穴６に塗布された接着剤によって、レンズ枠３に固定される。第２レンズ２はレンズ枠Ａ３に設けられた不図示のカシメ爪によって固定される。第１レンズ１と第２レンズ２は光軸αを共通させるように光軸方向に配設されている。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒１００は、２つのレンズ（レンズ群）を備えるものとしているが、３つ以上の複数のレンズ群を備えていてもよい。

図３は、貫通穴６を含むレンズ枠３の一部の拡大断面図である。第１レンズ１は、スラスト方向の受け面である胴付き面７に当接することで、スラスト方向の位置決めがなされる。胴付き面７は円弧状の面であり、第１レンズ１のスラスト受け面８は胴付き面７の円弧状の面に相補的に対応した円弧状の面となっている。なお、胴付き面７とスラスト受け面８は円弧状に限られず、平面であってもよい。また、径方向の位置きめをするためのラジアル受け面（不図示）がレンズ枠３の位置決め部（不図示）に当接することで、第１レンズ１の半径方向の位置決めがなされる。

貫通穴６は、レンズ枠３の胴付き面７から外部に連通しており、レンズ枠３の外側から第１レンズ１のスラスト方向の位置を規制する胴付き面７に向かって設けられている。貫通穴６は、胴付き面７に向かって断面積、または幅が小さくなるように形成されている。なお、貫通穴６は、第１レンズ１の胴付き面７の接線に直行な方向、すなわち法線βを含むように形成されている。なお、第１実施形態では、貫通穴６の断面積は胴付き面７に向かって小さくなるように形成されているが、同一の断面積であってもよいし、変化の度合いは一定ではなくてもよい。貫通穴６の内部には接着剤５が塗布されている。接着剤５が第１レンズ１のスラスト受け面８と貫通穴６の内面を接着することで、第１レンズ１がレンズ枠３に固定される。本実施形態では接着剤５は紫外線硬化型の接着剤を用いており、紫外線照射装置９によって硬化される。

図１から図３を用いて第１レンズ１とレンズ枠３の固定方法について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、第１レンズ１をレンズ枠３の内部に導入し、第１レンズ１のスラスト受け面８を胴付き面７に当接させる。図３に示すように、第１レンズ１の位置が決まると、レンズ枠３に設けられた貫通穴６を通じて、スラスト受け面８とは反対の開口、すなわち外部への開口から胴付き面７に向かって接着剤５が塗布される。続いて、紫外線照射装置９によって貫通穴６の内部に紫外線を照射し、接着剤５を硬化させる。このとき、接着剤５は硬化収縮を生じるが、接着剤５が貫通穴６に塗布されているため、接着剤５の硬化収縮の方向が法線βと一致し、レンズの光軸方向に沿って第１レンズ１を胴付き面７に押し当てる方向となる。したがって、胴付き面７が接着剤の硬化収縮の方向に対する第１レンズ１の位置および形状を規制することによって、硬化収縮による第１レンズ１の歪みを抑えることができる。また、貫通穴６を光軸αの中心を周方向に等間隔に配置することで、接着剤５の硬化収縮による径方向への力を均等に分散することができる。径方向への力を均等に分散することで、接着剤５の硬化収縮による第１レンズ１の歪みを抑制することができる。

また、第１レンズ１をレンズ枠３に組み込んだ後に接着剤５を塗布し、余分な接着剤は貫通穴から第１レンズ１から離れる方向に逃がすことができるので、接着剤５が十分かつ必要な量で塗布されるので、十分な接着強度を確保することができる。また、貫通穴６が第１レンズ１の周方向に沿って長穴として構成されると共に、第１レンズ１に向かって貫通穴６の光軸αで切った断面からみたときに幅が小さくなっている。したがって、貫通穴６の内面と胴付き面７とが形成する角度が小さくなっている（例えば鋭角となっている）。これによって、接着剤５が胴付き面７とスラスト受け面８との間に侵入し難くなるため、接着剤５の第１レンズ１側への流れ出しを防止することができる。さらに、紫外線照射装置９から紫外線を接着剤５に向かって直接照射することで、接着不良を防止することができるとともに、製造作業の効率が高い。

以上のように、本実施形態によれば、移接着剤の硬化収縮によるレンズの歪みを低減し、接着剤の接着不良を防止し、かつ製造作業の効率が高いレンズ鏡筒を提供することができる。また、このレンズ鏡筒を有することで、光学性能が安定した光学機器を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るレンズ鏡筒について説明する。第１実施形態では、第１レンズ１のみが貫通穴６に塗布された接着剤５によって固定されていたが、本実施形態ではレンズが複数設けられ、貫通穴がレンズのそれぞれに対してレンズ枠に複数設けられている場合のレンズ鏡筒について例示する。図４は、第２実施形態に係るレンズ鏡筒２００を光軸αに沿って切断した状態を示す概略断面図であり、図５はレンズ鏡筒２００の概略斜視図である。

レンズ鏡筒２００は、第１レンズ２１と、第２レンズ２２と、第１レンズ２１と第２レンズ２２を保持するためレンズ枠２３とを備える。レンズ枠２３は、第１レンズ２１をレンズ枠２３に固定するための接着剤を塗布する貫通穴２６，２７をそれぞれ備えている。
貫通穴２６，２７はレンズ枠２３の周方向に同じ位相にて等間隔で複数箇所、例えば、この実施形態では１２０度ごとに３箇所設けられる。第１レンズ２１の３個の貫通穴２６と第２レンズ２２の３個の貫通穴２７は、互いにレンズの周方向の位置が異なるように、具体的には互いに周方向に沿って６０度ずれて配置される。

図６は、貫通穴２６を含むレンズ枠２３の一部の拡大断面図である。第１レンズ２１は、スラスト方向の受け面である胴付き面２９に当接することで、スラスト方向の位置決めがなされる。胴付き面２９は円弧状の面であり、第１レンズ２１のスラスト受け面３０は胴付き面２９の円弧状の面に相補的に対応した円弧状の面となっている。なお、胴付き面２９とスラスト受け面３０は円弧状に限られず、平面であってもよい。スラスト受け面３０の表面には、例えばテフロン（登録商標）加工のような撥水処理が施されている。また、径方向の位置きめをするためのラジアル受け面（不図示）がレンズ枠２３の位置決め部（不図示）に当接することで、第１レンズ２１の半径方向の位置決めがなされる。

図７は、貫通穴２６を含むレンズ枠２３の一部の拡大断面図であり、鏡面部３２の構成を示す模式図である。貫通穴２６は、レンズ枠２３の胴付き面２９から外部に連通しており、レンズ枠２３の外側から第１レンズ２１および第２レンズ２２のスラスト方向の位置を規制する胴付き面２９に向かって設けられている。貫通穴２６は、胴付き面２９に向かって断面積、または幅が小さくなるように形成されている。貫通穴２６は、第１レンズ２１の胴付き面２９の接線に直行な方向、すなわち法線βを含むように形成されている。貫通穴２６の内面において、外部に連通した開口に隣接した領域は、それ以外の領域、すなわち第１レンズ２１に隣接した領域に比べて表面粗さの低い領域である鏡面部３２とされる。鏡面部３２は、他の領域に比べて、法線βに対して角度が大きく設定される。すなわち、貫通穴２６の内面は、法線βに対する角度が異なる２つの領域から構成されている。

貫通穴２６の内部には接着剤２８が塗布されている。接着剤２８が第１レンズ２１のスラスト受け面２９と貫通穴２６の内面を接着することで、第１レンズ２１がレンズ枠２３に固定される。本実施形態では接着剤２８は特定の波長の光によって硬化する接着剤、例えば紫外線硬化型の接着剤を用いており、紫外線照射装置３１によって硬化される。なお、図４に示すように、第２レンズ２２の貫通穴２７は、第１実施形態の貫通穴６と同様に構成されているが、第１実施形態との相違点として、貫通穴２７の断面積は穴全体を通じて一定に設定されている。

図４から図７を用いて第１レンズ２１とレンズ枠２３の固定方法について詳細に説明する。図４および図５に示すように、第１レンズ２１をレンズ枠２３の内部に導入し、第１レンズ２１のスラスト受け面３０を胴付き面２９に当接させる。同様に、第２レンズ２２をレンズ枠２３の内部に導入し、第２レンズ２２のスラスト受け面を対応する胴付き面に当接させる。図６および図７に示すように、第１レンズ２１の位置が決まると、レンズ枠２３に設けられた貫通穴２６を通じて、スラスト受け面３０とは反対の開口から胴付き面２９に向かって接着剤２８が塗布される。続いて、紫外線照射装置３１よって貫通穴２６の内部に紫外線を照射し、接着剤２８を硬化させる。このとき、第２実施形態では、第１実施形態と同様の効果を奏する。

さらに、スラスト受け面３０にはテフロン（登録商標）加工のような撥水処理が施されているため、接着剤２８への濡れ性を低くし、接着剤２８が胴付き面２９とスラスト受け面３０の間に漏れ出ることを防ぐことができる。また、紫外線照射装置３１から紫外線が照射されたとき、図７で矢印が示すとおり、照射された紫外線は表面粗さの低い鏡面部３２で反射して胴付き面２９に向かう方向に導かれる。また、照射された紫外線は法線βに対して角度が大きい鏡面部３２で反射して、確実に接着剤２８に届くように導かれる。このように、鏡面部３２によって紫外線を接着剤２８に向かって照射を収束されるので、接着不良を防止することができると共に、照射時間を短縮して製造作業の効率を高めることができる。なお、第２レンズ２２は、第１実施形態と同様の方法によって固定される。

以上のように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、移接着剤の硬化収縮によるレンズの歪みを低減し、接着剤の接着不良を防止し、かつ製造作業の効率が高いレンズ鏡筒を提供することができる。また、このレンズ鏡筒を有することで、光学性能が安定した光学機器を提供することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

例えば、第１レンズ１，２１の固定に紫外線硬化型接着剤を使用したが、これらをレンズ枠３，２３に固定できれば他の接着剤でもかまわない。第１レンズ１，２１および第２レンズ２２の貫通穴は、周方向に３箇所であってが、４箇所以上または２箇所以下であってもよい。

鏡面部３２は貫通穴２６の外部への開口に連接して設けたが、紫外線を接着剤に導けるのであれば、任意の位置に設けてもよい。また、貫通穴２６の内面は法線βに対して角度の異なる２つの領域を備えているが、角度の異なる３つ以上の領域を備えていてもよい。レンズ群を構成するレンズの数は、１枚でも、複数枚であってもよい。

１００，２００レンズ鏡筒
１，２１第１レンズ
６，２６貫通穴

Claims

レンズと、
前記レンズを保持するレンズ枠を備え、
前記レンズ枠は、前記レンズに当接して前記レンズのスラスト方向の位置を規制する胴付き面と、前記レンズ枠の外側から前記胴付き面に向かって設けられた、接着剤を塗布するための貫通穴と
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記レンズが複数設けられ、
前記貫通穴が前記レンズのそれぞれに対して前記レンズ枠に複数設けられていること
を特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
複数の前記レンズのそれぞれに対して設けられた前記貫通穴が互いに前記レンズの周方向の位置が異なること
を特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
前記貫通穴は前記胴付き面に対する法線を含むように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記貫通穴は前記胴付き面に向かって断面積が小さくなっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記貫通穴は前記レンズの径方向の幅よりも前記レンズの周方向の幅が大きい長穴であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記レンズの前記胴付き面と当接するスラスト受け面に撥水処理が施されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記貫通穴の内面は、表面粗さが低い領域を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記貫通穴の内面は、前記法線に対する角度が異なる２つ以上の領域からなることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記貫通穴に塗布される接着剤は特定の波長の光によって硬化することを特徴とする
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。