JP2016085409A - レンズ保持枠、レンズ組立体、およびレンズ組立体の組立方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このため、従来、レンズの偏心調整を行いながらレンズ保持枠に組み立てることにより、レンズ組立体の光学性能を確保することが行われている。
例えば、特許文献1には、レンズの外径よりも大きい内径を有する玉枠にレンズを収容し、玉枠内で、レンズを径方向に位置調整できるようにしたレンズ保持構造が記載されている。
さらに、レンズの光軸に沿う方向の位置調整を行う場合もある。この場合、所定の平面に整列したレンズ保持部にレンズを突き当ててレンズの姿勢を決める。そして、例えば、レンズを吸着する吸着筒を備えるアクチュエータで、レンズを吸着し、レンズを平行移動することにより、レンズの位置調整を行う。レンズの位置調整が終了したら、例えば、接着剤などによって、レンズをレンズ保持枠に接着して位置を固定する。
従来、レンズの位置調整を行う際、レンズを吸着して保持することが多い。
また、レンズ光軸に沿う方向の位置決めは、レンズのレンズ有効領域の外側のレンズ面、またはレンズ面から外周側に延びる平面などを、レンズ保持枠に当接させることにより行うことが多い。この場合、レンズ保持枠の加工を容易にするために、レンズ保持枠には、レンズを周方向に離間する3箇所で受ける突起状のレンズ保持部が設けられることが多い。
3箇所のレンズ保持部上に載置されたレンズは、レンズ保持部が整列する平面によって、姿勢が一意に規定される。しかし、吸着筒によってレンズを吸着する際にレンズに作用する押圧力の作用点によっては、レンズの外周部がレンズ保持部同士の間に沈み込むとともに、レンズが一部のレンズ保持部から浮いてしまう可能性がある。特に、吸着筒の吸着中心に対してレンズの中心軸がずれていると、こうした押圧力が作用しやすくなる。
レンズが一部のレンズ保持部から浮いた状態で吸着されると、レンズ保持枠の基準軸線に対して、レンズ光軸が傾いてしまう。この場合、傾きの大きさによっては、レンズの姿勢誤差が許容誤差を超える可能性がある。レンズの姿勢誤差が許容誤差を超えると、レンズ組立体におけるレンズの偏心が大きくなりすぎるため、光学性能が悪化してしまうという問題がある。
レンズを押圧しても、レンズの姿勢が変わらないように、レンズ保持部を環状の平面として形成することも考えられる。しかし、この場合には、レンズ保持部の平面度を高精度に仕上げる必要があるため、レンズ保持枠の加工が難しくなる。また、レンズ保持枠の部品コストが高価になってしまう。
また、本発明は、本発明のレンズ保持枠を用いることにより、高精度の組み立てを行うことができるレンズ組立体およびレンズ組立体の組立方法を提供することを目的とする。
本発明のレンズ組立体およびレンズ組立体の組立方法によれば、本発明のレンズ保持枠を用いるため、高精度の組み立てを行うことができるという効果を奏する。
本実施形態のレンズ組立体について説明する。
図1は、本発明の実施形態のレンズ組立体の一例を示す模式的な平面図である。図2は、図1におけるA−A断面図である。図3(a)は、本発明の実施形態のレンズ組立体に用いるレンズの一例を示す模式的な平面図である。図3(b)は、図3(a)におけるB−B断面図である。図3(c)は、本発明の実施形態のレンズ組立体に用いるレンズの一例を示す模式的な裏面図である。図4は、本発明の実施形態のレンズ保持枠の一例を示す模式的な平面図である。図5は、図4におけるD−D断面図である。
ここで、「レンズ組立体」とは、レンズがレンズ保持枠に固定されたひとまとまりの組立体を意味する。このため、レンズ組立体は、例えば、交換レンズのように、それ自体が製品を構成する形態であってもよいし、製品の一部を構成する交換ユニット等の半製品や、製品の製造工程のみに現れる部分組立体であってもよい。例えば、ズームレンズにおいて移動レンズ群と、固定レンズ群とをそれぞれ別個のレンズ保持枠に固定する場合、移動レンズ群を含む鏡筒ユニットと、固定レンズ群を含む鏡筒ユニットとは、それぞれレンズ組立体を構成している。
なお、レンズユニット1は、複数のレンズを備えることが可能であるが、以下では、一例として、レンズ2のみを有する場合の例で説明する。
第1レンズ面2aおよび第2レンズ面2bは、凸面でもよいし、凹面でもよい。第1レンズ面2aおよび第2レンズ面2bのいずれか一方は、平面でもよい。
以下では、レンズ2は、一例として、第1レンズ面2aおよび第2レンズ面2bがそれぞれ凸球面からなる両凸レンズの場合の例で説明する。
フランジ部2dにおいて、第1レンズ面2aの外縁に連なるフランジ表面2fと、第2レンズ面2bの外縁に連なるレンズ基準面2eとは、レンズ光軸Oに直交する平面からなる。
レンズ基準面2eは、レンズ2を光軸方向の位置および姿勢を決めるための基準面である。レンズ基準面2eは、レンズ2の位置および姿勢を決めることができれば、全周にわたって設ける必要はないが、本実施形態では、一例として、全周にわたって設けられている。
図4、5に示すように、レンズ保持枠3は、円筒状の枠部3Aと、枠部3Aの内周面3aから内側に張り出された板状の板状部3Bとを備える。
内周面3aの内径は、レンズ2のレンズ側面2cの外径よりも大きい。内周面3aの内径の大きさは、少なくともレンズ2の径方向の調整代を含む大きさとする。例えば、レンズ側面2cの外径(以下、レンズ外径と称する場合がある)がD2c、レンズ2の径方向の調整代が、中心軸線Cに対して0〜Δ(ただし、Δ>0)の場合には、内周面3aの内径D3aは、D2c+2・Δ以上である。
外周面3gは、レンズ保持枠3の径方向の位置、形状を規定する基準面であり、本実施形態では、外周面3gの中心軸線によって、中心軸線Cが規定される。
レンズ2の設計上の姿勢は、レンズ光軸Oが中心軸線Cに対して傾斜する状態とすることも可能であるが、以下では、一例として、レンズ2の設計上の姿勢は、レンズ光軸Oが中心軸線Cと同軸になる姿勢であるとして説明する。すなわち、中心軸線Cは、レンズユニット1の光学系の設計上の光軸に一致する。
第1端面e1および第2端面e2は、それぞれ、レンズユニット1の軸方向の取り付け基準面を構成することが可能である。
以下では、一例として、第2端面e2が軸方向の基準面であるとして説明する。
板状部3Bは、レンズ2をレンズ保持枠3に固定する前に、レンズ2を設計上の固定位置よりも第2端面e2寄りの位置に保持するために設けられる。
本実施形態では、板状部3Bは、レンズ2のレンズ基準面2eを保持する。このため、貫通孔3eの内径D3eは、レンズ2が板状部3Bに保持される場合に第2レンズ面2bが貫通孔3eの開口部に当接しない寸法にしておく。例えば、貫通孔3eの内径D3eは、D3e≧D2b+2・Δを満足する寸法にしておく。ここで、D2b(図3(b)参照)は、レンズ2の第2レンズ面2bの外径を表す。
表面3dは、中心軸線Cに直交する平面からなり、内周面3aの内側から、貫通孔3eまでの範囲に延ばされている。
当て付け平面Sは、レンズ2の設計上の姿勢に応じて、中心軸線Cと適宜の角度で交差する平面である。本実施形態では、設計上、レンズ基準面2eを中心軸線Cと直交する平面に整列させるため、当て付け平面Sも中心軸線Cと直交する平面とする。
当て付け平面Sの位置は、レンズ2の光軸方向の設計位置におけるレンズ基準面2eと保持部3bとの間の距離がレンズ2の光軸方向の調整代より大きくなる適宜位置に設定する。
保持部3bの平面視の形状は、各保持部3bによって、レンズ2のレンズ基準面2eを保持することができれば、特に限定されない。
本実施形態では、一例として、保持部3bの平面視の形状が、内周面3aによる円弧と、この円弧に引いた弦とで囲まれる形状を採用している。保持部3bの内側の端面と、中心軸線Cとの距離r3bは、D2c−(D3g/2)より小さい寸法とする。これにより、レンズ2が内周面3a内でどの径方向に移動しても、レンズ基準面2eがすべての保持部3bと重なる。このため、レンズ2が内周面3a内でどの径方向に移動しても、レンズ2は3箇所の保持部3bによって保持される。
補助保持部3cは、後述するように、各保持部3b上に載置されたレンズ2に吸着筒を押し当てて吸着する際に、レンズ2の傾きを規制するために設けられている。
本実施形態では、補助保持部3cは、周方向に隣り合う保持部3bの間を周方向に2等分する位置にそれぞれ1つずつ設けられている。さらに、補助保持部3cの平面視形状は、内周面3aによる円弧と、この円弧に引いた弦とで囲まれる形状を採用している。
各補助保持部3cは、当て付け平面Sと平行な平面に整列して形成される。
補助保持部3cの平面視形状は、保持部3bと同形状でもよいが、本実施形態では、補助保持部3cの内側の端面と、中心軸線Cとの距離r3cが、距離r3bよりも小さい寸法としている。
このため、本実施形態では、補助保持部3cの面積は、保持部3bの面積よりも広い。また、補助保持部3cの周方向の端部は、保持部3bの周方向の端部からわずかに離れた近傍に位置する。
例えば、本実施形態では、レンズ2のレンズ基準面2eが周方向に隣り合う保持部3bと当接しかつこれら隣り合う保持部3bの間の補助保持部3cに当接する場合の傾きが、許容範囲内に収まる寸法とする。
本実施形態の場合、保持部3bは、レンズ2のレンズ基準面2eを周方向に3等分する位置で保持する。このため、周方向に隣り合う保持部3bとその間の補助保持部3cとの、支持スパンが約D2c/4になるとして、簡易的に傾きを計算することができる。すなわち、許容傾きをθ、当て付け平面Sに対する補助保持部3cの距離をhとすれば、h=(D2c/4)tanθの関係がある。
距離hと傾きθとの関係をより正確に求めるには、レンズ2および保持部3bの具体的な3次元形状に基づいて配置シミュレーションを行えばよい。
ベルクランプ作用が働くかどうかは、第1レンズ面2aの曲率、後述する吸着筒5aの吸着部5dに対する摩擦係数、レンズ基準面2eの保持部3b、補助保持部3cに対する摩擦係数、あるいは吸着部5dの形状などによっても異なるため、予め実験やシミュレーションを行うなどして、当て付け平面Sに対する補助保持部3cの距離hを適宜値に設定しておく。許容傾きθは、レンズ2の許容チルト偏心に対応する角度以下のような角度であれば、ベルクランプ作用も働くことが多い。
本実施形態では、一例として、ベルクランプ作用が働く角度に設定されているものとして説明する。
合成樹脂成形によって製作する場合には、成形収縮による反りなどが発生するおそれがある。しかし、相対位置を、所定の位置精度に収める必要のある保持部3b、補助保持部3cは、板状部3Bの一部に形成される。このため、各部位にて、成形型の修正を繰り返すことにより、成形後の形状精度を必要な範囲に収めることができる。
その際、本実施形態では、保持部3b、補助保持部3cは、いずれも、内周面3aによる円弧と、この円弧に引いた弦とで囲まれた平面視形状の表面を有する凸部になっている。このため、修正時には、成形型のコアを弦に沿う方向に削ればよいため、修正加工が容易である。
図6は、本発明の実施形態のレンズ組立体の組立方法の仮置き工程の工程説明図である。図7は、本発明の実施形態のレンズ組立体の組立方法の吸着筒押し当て工程の工程説明図である。図8(a)、(b)は、本発明の実施形態のレンズ保持枠の作用を説明する模式図である。図9は、本発明の実施形態のレンズ組立体の組立方法の吸着筒押し当て工程および姿勢規制工程の工程説明図である。図10は、図9に続く姿勢規制工程の工程説明図である。図11は、本発明の実施形態のレンズ組立体の組立方法の吸着工程および接着工程の工程説明図である。
本工程では、図6に示すように、支持台6にレンズ保持枠3を配置する。このとき、レンズ保持枠3は、第1端面e1が上向きとなる姿勢で配置される。レンズ保持枠3は、レンズ保持枠3の第2端面e2および外周面3gをそれぞれ軸方向、径方向の基準として、支持台6上の基準位置に位置合わせされる。
次に、各保持部3b上に、レンズ基準面2eが当接するように、レンズ2を配置する。
以上で、仮置き工程が終了する。
しかし、レンズ2のレンズ側面2cの外径は、レンズ保持枠3の内周面3aの内径よりも小径であるため、レンズ2の径方向の位置は、レンズ側面2cと内周面3aとの隙間の範囲でばらつく。
吸着装置5は、下端が開口し、上端に光透過性を有する天板部5bが嵌め込まれた吸着筒5aと、吸着筒5aの内部の雰囲気を外部に吸引する吸引管部5cとを備える。吸引管部5cには、図示略の吸引ポンプが接続されている。
吸着装置5は、支持台6の上方において、図示略の移動機構によって移動可能に支持される。吸着装置5は、少なくとも、支持台6に支持されたレンズ保持枠3の軸方向および径方向に移動することができる。
吸着筒5aの外径は、レンズ2を吸着して、内周面3a内で移動できるように、レンズ側面2cよりも小径とされる。
しかし、レンズ2の小型化、低コスト化のためには、レンズの外径D2aとレンズ外径D2cとの差は、なるべく小さいことが好ましい。このため、フランジ部2dの径方向の長さあるいはΔの大きさによっては、例えば、吸着筒5aの肉厚が薄くなりすぎる等の理由で、内径D5dが上記の関係を満足できない場合がある。
本実施形態では、吸着部5dの内径D5dは、第1レンズ面2aの外径D2aよりわずかに大きい程度にしている。このため、レンズ2の径方向の位置によっては、吸着部5dが第1レンズ面2aに当接する寸法になっている。
これにより、吸着部5dは、曲率を有する第1レンズ面2aに当接して吸着する場合が生じる。
なお、吸着するレンズがフランジ部を有しない場合には、内径D5dの大きさによらず、吸着部5dが曲率を有するレンズ面に当接した状態でレンズ2を吸着することになる。
次に、移動機構によって吸着筒5aを下降させ、吸着部5dをレンズ2の第1レンズ面2a側の表面に押し当てる。
このとき、レンズ2のレンズ光軸Oが中心軸線Cと同軸の位置にあれば、吸着部5dはフランジ表面2fに押し当てられ、これにより、吸着筒押し当て工程が終了する。
この場合、吸着部5dは全体がフランジ表面2fに押し当てられ、フランジ部2dは、フランジ部2dが載置された各保持部3bに押しつけられる。このため、レンズ2は、レンズ基準面2eが当て付け平面Sに整列した状態である。
この場合、第1レンズ面2aの外縁近傍の点Pに吸着部5dが当接する。レンズ2には、点Pにおいて下向きの力Fが作用する。
図8(a)に示すように、点Pは、3箇所の保持部3bによる支持位置Q1、Q2、Q3で囲まれる領域の外部に位置するため、力Fによってレンズ2を回転するモーメントが、レンズ2に作用する。回転する際の回転軸は、点Pからの距離が近い2箇所の支持位置Q1、Q2を結ぶ軸線Rである。中心軸線Cと軸線Rとの距離DRは、本実施形態のように、保持部3bが円周を3等分している場合、レンズ2のレンズ外径D2cの約4分の1である。
しかし、本実施形態では、支持位置Q1、Q2の間に当て付け平面Sよりもわずかに低い補助保持部3cが設けられている。このため、フランジ部2dの沈み込み量は、保持部3bと補助保持部3cとの高さの差を超えることはない。
したがって、さらに吸着筒5aを下降させても、図9に示すように、レンズ基準面2eが補助保持部3cに当接した位置で、レンズ2の傾きが止まる。
このとき、図8(b)に示すように、レンズ2は、フランジ部2dが、支持位置Q1、Q2、および補助保持部3cとの当接位置Q4の3箇所によって支持される。
以上で、レンズ2の位置が径方向に、ある程度ずれている場合の、吸着筒押し当て工程が終了する。
支持位置Q1、Q2、および当接位置Q4によって支持されたレンズ2の回転量は、当て付け平面Sに対する傾きθで表される。レンズ2の傾きθは、補助保持部3cの当て付け平面Sに対する距離hを適宜設定することにより規制できる。
しかし、本実施形態では、許容傾きθは、ベルクランプ作用が働く角度に設定されているため、姿勢規制工程を続行する。すなわち、レンズ2のレンズ基準面2eが補助保持部3cに当接した状態で、吸着筒5aを、さらにレンズ2に押し当てていく。
これにより、図10に示すように、第1レンズ面2aと接触した吸着部5dが、第1レンズ面2a上で滑って、より下方に移動するとともに、レンズ2が径方向内側に移動する。
本実施形態では、吸着部5dの内径は第1レンズ面2aの外径よりもわずかに大きい。このため、図10に示すように、吸着部5dが、第1レンズ面2aの外縁に達して、吸着筒5aの先端部がフランジ表面2fに密着すると、ベルクランプ作用によるレンズ2の移動が停止する。
このとき、本実施形態では、吸着筒5aの先端部が第1レンズ面2aとは接しなくなるため、ベルクランプ作用によって第1レンズ面2aの中心軸線が吸着筒5aの中心軸線に調心されるわけではない。しかし、本実施形態では、後述する接着工程において、レンズ2の径方向の位置調整ができるので、本工程において、レンズ2が吸着筒5aの中心軸線に調心されて径方向にずれても問題は生じない。
このようにして、フランジ表面2fが全周にわたって、吸着筒5aの先端部(図示下端部)によって下方に均等に押圧される。これにより、レンズ基準面2eが各保持部3bのみに当接され、レンズ基準面2eが当て付け平面Sに整列する。このため、本工程の開始時におけるレンズ2の傾きが解消される。
このように、レンズ基準面2eが各保持部3bのみに当接したら、吸着筒5aの位置を固定する。これにより、本実施形態の姿勢規制工程が終了する。
吸着装置5は、吸着筒5aをレンズ2に押し当てた状態で、吸引管部5cから吸引を行う。これにより、吸着筒5aの内圧が低下して、吸着筒5aは、吸着部5dにおいてレンズ2を吸着する。
以上で、吸着工程が終了する。
まず、図11に示すように、吸着装置5の移動機構を駆動して、レンズ2を吸着した吸着筒5aを、当て付け平面Sから所定距離だけ離れた設計上の配置位置に移動する。
そして、例えば、焦点位置あるいは波面などの光学性能を測定することにより、レンズ2の位置ずれ量を検出し、必要に応じて吸着筒5aを軸方向に移動する。これにより、配置位置のずれ量を最小化する。
さらに、例えば、焦点位置あるいは波面などの測定を行いつつ、レンズ2の径方向の位置ずれ量を検出し、必要に応じて吸着筒5aを径方向に移動する。これにより、配置位置のずれ量を極小化する。
これらの位置調整を所定の配置精度が得られるまで繰り返して、レンズ保持枠3におけるレンズ2の位置決めを行う。
本工程における吸着筒5aの移動はいずれも平行移動である。このため、レンズ2の姿勢は、吸着工程までの姿勢規制工程によって規定された姿勢に保たれる。本実施形態における姿勢規制工程は、レンズ基準面2eを当て付け平面Sに整列させるため、レンズ2のレンズ基準面2eは、当て付け平面Sに平行な姿勢に保たれる。
接着剤4Aの塗布が終了したら、接着剤4Aを硬化させ、接着剤硬化体4を形成する。これにより、レンズ2は、保持部3bおよび補助保持部3cから離れた位置で、レンズ保持枠3に接着され、レンズ保持枠3に固定される。
接着剤4Aの硬化方法は、接着剤4Aの種類に応じて、適宜の硬化方法を用いることができる。例えば、接着剤4Aが、紫外線硬化型接着剤の場合には、紫外線を照射する。また、接着剤4Aが、熱硬化型接着剤の場合には、加熱を行う。
接着剤硬化体4が形成されたら、吸引管部5cからの吸引を停止し、吸着筒5aを上方に移動する。
このようにして、接着工程が終了する。
以上で、図1、2に示すようなレンズユニット1が組み立てられる。
このため、レンズ2を吸着する際に、レンズ2が傾かないように吸着位置を補正する必要がなく、迅速に吸着することができる。また、レンズ2を吸着後にした後に、レンズ2の姿勢調整を行う必要もないため、位置調整のみを行えばよい。このため、組立時間を短縮することができる。
次に、上記実施形態の第1変形例のレンズ保持枠について説明する。
図12は、本発明の実施形態の第1変形例のレンズ保持枠の一例を示す模式的な平面図である。図13は、図12におけるE−E断面図である。
板状部13Bは、板状部3Bの補助保持部3cに代えて、補助保持部13cを備える。
レンズ保持枠13は、上記実施形態のレンズユニット1において、レンズ保持枠3に代えて用いることにより、本変形例のレンズ組立体を構成することができる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
3つずつ並んだ補助保持部13cは、中央に配置された補助保持部13cが、隣り合う保持部3bの間を周方向に2等分する位置に設けられている。
これに隣り合う各補助保持部13cは、それぞれが隣り合う保持部3bよりも、中心の補助保持部13cに近い位置に形成されている。
その際、レンズ保持枠13では、保持部3bの近傍には、補助保持部13cが形成されていないため、フランジ部2dを受けることができない。しかし、吸着筒押し当て工程において、レンズ2が傾く場合に、フランジ部2dの沈み込み量が最も大きくなるのは、隣り合う保持部3bの略中央(中央の場合を含む)である。
このため、本変形例のように、補助保持部13cを、隣り合う保持部3bの間を周方向に2等分する位置と、その近傍に形成することによっても、上記実施形態と同様に、レンズ2の姿勢を規制することができる。
また、補助保持部13cは、表面3dから突出する円形の突起としている。このため、成形型を製作する際、入れ子ピンを用いて形成することができるため、型製作および型修正が容易となる。
また、補助保持部13cは、周方向に離間して複数形成している。このため、各補助保持部13cを別々に修正することができ、成形品の反りが複雑な場合でも、それぞれの高さを個別に修正することで、容易に修正することができる。
さらに、フランジ部2dの沈み込み量は、保持部3bに近いほど、小さくなるため、各補助保持部13cと当て付け平面Sとの距離は、補助保持部13cの周方向の位置によって変えてもよい。
次に、上記実施形態の第2変形例のレンズ保持枠について説明する。
図14は、本発明の実施形態の第2変形例のレンズ保持枠の一例を示す模式的な平面図である。図15は、図14におけるF−F断面図である。
板状部23Bは、板状部3Bの保持部3b、補助保持部3cに代えて、保持部23b、補助保持部23cを備える。
レンズ保持枠23は、上記実施形態のレンズユニット1において、レンズ保持枠3に代えて用いることにより、本変形例のレンズ組立体を構成することができる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
保持部23bは、隣り合う保持部3bの間を周方向に2等分する位置に設けられている。
補助保持部23cは、隣り合う保持部3bの間を周方向に2等分する位置に設けられ、隣り合う保持部3bとの間の隙間の大きさは等しい。
その際、当て付け平面Sを規定する保持部23bが、平面視円形の突起からなるため、上記実施形態に比べて、より点受けに近い状態で、レンズ基準面2eを保持することができる。このため、加工誤差によるバラツキが低減され、当て付け平面Sをより高精度に規定することができる。
また、成形型を用いてレンズ保持枠23を製作する場合には、上記第1変形例の補助保持部13cと同様に、入れ子ピンを用いて形成することができるため、型製作および型修正が容易となる。
また、保持部23bの加工面積も少なくなり、製作や型修正がより容易となる。
また、許容傾きθが、ベルクランプ作用が働く角度であれば、許容傾きθが許容チルト偏心以下に設定されている場合であっても、ベルクランプ作用が働いて吸着筒5aがフランジ表面2fの全周に押圧されるまで姿勢規制工程を継続することが好ましい。この場合、レンズ2の姿勢をより高精度に規制することができる。
しかし、上記実施形態の説明でも述べたように、補助保持部3cによるレンズ2の許容傾きθが許容チルト偏心以下になるように補助保持部3cを形成しておき、レンズ基準面2eが補助保持部3cに当接して当て付け平面Sよりも傾いた状態で姿勢規制工程を終了することも可能である。
この場合には、ベルクランプ作用が働くまで吸着筒5aを押し当てなくてもよいため、レンズ2に対する押し当て時の負荷を低減することができる。
また、第1レンズ面2aの形状や吸着筒5aの材質等によって、ベルクランプ作用が働きにくい場合にも、レンズ組み立て中に、レンズ姿勢を精度よく保持することができる。
すなわち、レンズは姿勢を決めるための基準面を備えていればよく、この基準面はフランジ部に設けられている必要はない。例えば、光軸方向の一方の端面が、レンズ面のみからなり、他方の端面が、レンズ面と、レンズ面の外周に形成された基準面とからなるレンズでもよい。例えば、上記実施形態のレンズ2において、第1レンズ面2aおよびフランジ表面2fを、適宜のレンズ面に置き換えて、フランジ部2dを有しない構成とすることができる。
このように、基準面と反対側がレンズ面のみからなるレンズの場合、吸着筒は、曲率を有するレンズ面に押し当てられる。このため、レンズの径方向の位置が吸着筒の中心とずれていると、フランジ部を有する場合と同様に、吸着部の一部が最初にレンズ面と当接し、レンズにモーメントが作用することになる。
また、吸着筒を押し当てる第1レンズ面の全体が平面からなる平凸あるいは平凹レンズを用いて本発明のレンズ組立体を組み立てることも可能である。この場合、吸着筒が、第1レンズ面に均一に当たる限り、押し当て時にレンズが傾くことはない。しかし、このような場合でも、吸着筒が第1レンズ面に不均一に当たって、モーメントが作用し、レンズが傾斜する場合がある。よって、第1レンズ面が平面の場合でも、本発明のレンズ保持枠を用いることが好ましい。
レンズが傾く要因としては、例えば、吸着筒が基準軸線(中心軸線C)に対して傾斜して配置されている場合がある。また、吸着筒の吸着部に形状誤差があるため、レンズの平面部との当たりが不均一になる場合がある。
しかし、レンズ2の設計上の姿勢は、レンズ光軸Oが中心軸線Cと交差する姿勢であってもよい。この場合、保持部が整列する当て付け平面Sは、中心軸線Cに対して、90°以外の傾斜角で傾斜する平面にする。
このような姿勢とする場合の例としては、レンズユニット1を含む光学系がレンズ設計上の偏心光学系になっている場合がある。
このような姿勢とする場合の他の例としては、レンズユニット1と組み合わせる他の光学系に、一定の偏心が生じている場合に、レンズ2のレンズ光軸Oを所定量だけチルト偏心させて、他の光学系の偏心を補正する場合がある。
ここで、レンズユニット1と組み合わせる他の光学系は、レンズユニット1に複数のレンズが設けられる場合におけるレンズ2以外のレンズでもよいし、レンズユニット1と組み合わせて使用する他のレンズ組立体のレンズでもよい。
例えば、隣り合う保持部における保持位置を結ぶ多角形が、レンズの重心を囲んでいれば、保持部の位置は円周を等分しない位置が可能である。
また、周方向にあけた保持部の間の間隔も等間隔であることは必須ではない。
2 レンズ
2a 第1レンズ面
2b 第2レンズ面
2c レンズ側面(レンズの外周部)
2d フランジ部
2e レンズ基準面
2f フランジ表面
3、13、23 レンズ保持枠
3a 内周面
3A 枠部
3B、13B、23B 板状部
3b、23b 保持部
3c、13c、23c 補助保持部
3d 表面
4 接着剤硬化体
4A 接着剤
5a 吸着筒
5d 吸着部
C 中心軸線(基準軸線)
O レンズ光軸
S 当て付け平面
Claims (9)
- レンズを内側に収容して、前記レンズの外周部を接着するため、基準軸線に沿って延ばされた筒状の枠部と、
該枠部において前記枠部の内周面から内側に張り出された板状の板状部と、
該板状部の表面において前記基準軸線回りの周方向に離間する少なくとも3箇所の部位で、前記基準軸線に沿う方向に突出され、前記レンズの姿勢を規定する当て付け平面に整列する保持部と、
前記板状部の表面から前記当て付け平面に到達しない高さまで、前記保持部と同方向に突出された補助保持部と、
を備える、レンズ保持枠。 - 前記補助保持部は、
前記周方向に隣り合う前記保持部同士の間のそれぞれに、少なくとも1つずつ形成される
ことを特徴とする、請求項1に記載のレンズ保持枠。 - 前記補助保持部は、
前記周方向に隣り合う前記保持部同士の間を、前記周方向に2等分する位置に形成されている
ことを特徴とする、請求項1または2に記載のレンズ保持枠。 - 前記保持部は、
前記周方向において等間隔に設けられている
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズ保持枠。 - 前記保持部および前記補助保持部は、
それぞれ3箇所ずつ形成されている
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のレンズ保持枠。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のレンズ保持枠と、
該レンズ保持枠の前記保持部および前記補助保持部から離れた位置で、前記レンズ保持枠と接着して固定されたレンズと、
を備える、レンズ組立体。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のレンズ保持枠における前記保持部上に、レンズを配置する仮置き工程と、
前記レンズを吸着する吸着筒を前記レンズに押し当てる吸着筒押し当て工程と、
前記吸着筒を前記レンズに押し当てる際、前記レンズ保持枠の前記基準軸線に交差する軸回りに前記レンズが回転した場合に、前記レンズの回転量を前記補助保持部で規制して、前記レンズの姿勢変化を制限する姿勢規制工程と、
前記保持部および前記補助保持部のうち、3箇所以上に当接して姿勢が固定された前記レンズを吸着する吸着工程と、
吸着した前記レンズを少なくとも前記基準軸線に沿う方向に移動して、前記レンズを前記保持部および前記補助保持部から前記レンズが離れた状態で、前記レンズを前記レンズ保持枠に接着する接着工程と、
を備える、レンズ組立体の組立方法。 - 前記レンズは、
前記吸着筒が押し当たる表面に、前記吸着筒に向かって凸の凸面が形成されている
ことを特徴とする、請求項7に記載のレンズ組立体の組立方法。 - 前記姿勢規制工程では、
前記レンズが前記補助保持部に当接した場合に、ベルクランプ作用により前記レンズが径方向に移動して、前記レンズが前記保持部のみに当接するまで、前記吸着筒を押し当て、
前記吸着工程では、
前記レンズが前記保持部のうち3箇所以上に当接して、姿勢が固定された前記レンズを吸着する
ことを特徴とする、請求項7または8に記載のレンズ組立体の組立方法。
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