JP2018185428A

JP2018185428A - レンズバレル

Info

Publication number: JP2018185428A
Application number: JP2017087320A
Authority: JP
Inventors: 孝一小林; Koichi Kobayashi
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2018-11-22
Also published as: CN110622053A; WO2018198880A1

Abstract

【課題】レンズバレルにおいて、複数のレンズの光軸を合わせる調芯工程を不要にして、組み立て工程の煩雑さを解消する。羽根部材の前側のレンズと後側のレンズの取り付け精度を高める。
【解決手段】レンズバレル１は、複数のレンズＬ１〜Ｌ５を保持し、一体成形されたレンズ筒２を備え、レンズ筒２は、前側のレンズＬ１，Ｌ２を保持する第１レンズ保持部２Ａと、後側のレンズＬ３〜Ｌ５を保持する第２レンズ保持部２Ｂと、第１レンズ保持部２Ａと第２レンズ保持部２Ｂの間に設けられ、羽根部材が挿入される挿入口２Ｆと、第１レンズ保持部２Ａと第２レンズ保持部２Ｂとを連結する連結部２Ｇとを備え、第１レンズ保持部２Ａと第２レンズ保持部２Ｂとでは、第１レンズ保持部２Ａの内径よりも第２レンズ保持部２Ｂの内径の方が大きい。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置などのレンズを保持しているレンズバレルに関するものである。

スマートホンなどの携帯情報端末、携帯電話、モバイル電子機器などには、撮像装置（カメラユニット）が一般に搭載されている。このような撮像装置のレンズバレル（レンズ鏡筒）は、小口径のレンズが多連に組み込まれており、複数レンズの間に、光量調整ユニット（絞りユニット）の挿入部が挿入されている（下記特許文献１参照）。

前述した従来のレンズバレル（レンズ鏡筒）の組み立ては、後側（撮像素子側）のレンズ（レンズ群）を外側レンズ筒に装着し、前側（被写体側）のレンズ（レンズ群）を内側レンズ筒に装着して、内側レンズ筒を外側レンズ筒に挿入して緩く嵌合した後、光量調整ユニットの挿入部を、光軸方向に垂直な方向から近づけて、内側レンズ筒と外側レンズ筒の重なり部分に形成される挿入口に挿入し、光量調整ユニットを外側レンズ筒と内側レンズ筒からなるレンズ筒に位置決め固定している。

続いて、後側のレンズと前側のレンズの光軸を一致させるために、外側レンズ筒と内側レンズ筒の間に設けられた隙間の範囲で、前後のレンズの光軸調整を行い、光軸が一致したところで、内側レンズ筒と外側レンズ筒とを接着剤などで固定している。

特開２００７−２７１６７０号公報

前述した従来例のように、光量調整ユニット（絞りユニット）などが組み付けられるレンズバレルでは、複数枚のレンズのうち、前側のレンズと後側のレンズが光量調整ユニットの羽根部材で分離される構造になり、前側のレンズと後側のレンズの光軸調整を行う調芯工程が必要になる。この工程は、精度の高い位置合わせ作業が必要であるため、組み立て工程が煩雑になる問題があった。

本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、レンズバレルにおいて、複数のレンズの光軸を合わせる調芯工程を不要にして、組み立て工程の煩雑さを解消すること、羽根部材の前側のレンズと後側のレンズの取り付け精度を高めること、などを課題としている。

このような課題を解決するために、本発明によるレンズバレルは、以下の構成を具備するものである。

複数のレンズを保持し、一体成形されたレンズ筒を備えるレンズバレルであって、前記レンズ筒は、前側のレンズを保持する第１レンズ保持部と、後側のレンズを保持する第２レンズ保持部と、前記第１レンズ保持部と前記第２レンズ保持部の間に設けられ、羽根部材が挿入される挿入口と、前記第１レンズ保持部と前記第２レンズ保持部とを連結する連結部とを備え、前記第１レンズ保持部と前記連結部と前記第２レンズ保持部の内面に設けられる段部の内径が、前記複数のレンズの光軸方向に沿って、前側から後側に向けて漸増するように設定されていることを特徴とするレンズバレル。

本発明の実施形態に係るレンズバレルの分解斜視図である。本発明の実施形態に係るレンズバレルの正面図である。図２におけるＡ−Ａ断面図（（ａ）がレンズ筒のみ、（ｂ）がレンズ筒に前側レンズ群を取り付けた状態、（ｃ）がレンズ筒に全てのレンズを取り付けたレンズバレルの断面図）である。図２におけるＢ−Ｂ断面図（（ａ）がレンズ筒のみ、（ｂ）がレンズ筒に前側レンズ群を取り付けた状態、（ｃ）がレンズ筒に全てのレンズを取り付けたレンズバレルの断面図）である。レンズ筒を成形する金型と製造方法を示した説明図である。金型の内型駒を離型した状態を示した説明図である。（ａ）がレンズバレルに組み付けられる羽根駆動装置を示し、（ｂ）がレンズバレルに羽根駆動装置を組み付けた状態（羽根駆動装置付きレンズバレル）を示した説明図である。レンズバレルを備える撮像装置を具備した携帯電子機器（携帯情報端末）を示した説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

図１に示すように、レンズバレル１は、レンズ筒２と複数のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５を備えている。レンズ筒２は、樹脂材で一体成形されており、図示省略した羽根部材（例えば、絞り羽根）が挿入される挿入口２Ｆを有し、挿入口２Ｆの前側（被写体側）に第１レンズ保持部２Ａが設けられ、挿入口２Ｆの後側（撮像素子側）に第２レンズ保持部２Ｂが設けられている。これにより、挿入口２Ｆは、第１レンズ保持部２Ａと第２レンズ保持部２Ｂの間に設けられており、第１レンズ保持部２Ａと第２レンズ保持部２Ｂの間には、挿入口２Ｆが形成されていない部分に連結部２Ｇが設けられている。

第１レンズ保持部２Ａには、挿入口２Ｆより前側のレンズＬ１，Ｌ２が保持され、レンズＬ１とレンズＬ２によって前側レンズ群３が構成されている。第２レンズ保持部２Ｂには、挿入口２Ｆより後側のレンズＬ３，Ｌ４，Ｌ５が保持され、レンズＬ３とレンズＬ４とレンズＬ５によって後側レンズ群４が構成されている。図示の例では、レンズＬ２とレンズＬ３との間、レンズＬ３とレンズＬ４との間、レンズＬ４とレンズＬ５との間に、遮光部材であり且つ緩衝部材であるシート材５が配備されている。また、レンズＬ５の後方には押さえ部材６が配備されている。なお、各シート材５は、配備される位置、すなわち対応するレンズに応じて形状およびサイズが異なっている。ただし、他の実施形態では、全て同じ形状および／またはサイズであってもよい。

図２〜図４によって、レンズ筒２の構造とレンズバレル１の組み立て方法を説明する。レンズ筒２は、第１レンズ保持部２Ａと連結部２Ｇと第２レンズ保持部２Ｂの内面に、段部ｓ１〜ｓ８が設けられている。各段部ｓ１〜ｓ８は、レンズＬ１〜Ｌ５の光軸Ｏ方向に沿った内周面の径が前側から後側に向けて漸増するように設定されている。すなわち、最前段の段部ｓ１から最後段の段部ｓ８の内周面の径（内径）をぞれぞれｒ１〜ｒ８とすると、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３＜ｒ４＜ｒ５＜ｒ６＜ｒ７＜ｒ８となるように設定されている。なお、他の実施形態では、ｒ１〜ｒ８は、段部を無くすことで同じまたは略同じ大きさであってもよい。さらに、第１レンズ保持部２Ａの内径ｒ１〜ｒ３を同一または略同一とし、第２レンズ保持部２Ｂの内径ｒ４〜ｒ５を同一または略同一とした上で、前記第１レンズ保持部２Ａの内径ｒ１〜ｒ３よりも前記第２レンズ保持部２Ｂの内径ｒ４〜ｒ５の方が大きくなるようにしてもよい。

第１レンズ保持部２Ａの段部ｓ１，ｓ２の内周面には、前側のレンズＬ１，Ｌ２が取り付けられ、第２レンズ保持部２Ｂの段部ｓ５，ｓ６，ｓ７の内周面には後側のレンズＬ３，Ｌ４，Ｌ５が取り付けられる。また、最後方の段部ｓ８の内周面には、押さえ部材６が取り付けられる。この際、レンズＬ１〜Ｌ５の外周径を対応する段部内周面の内径に応じて、前側から後側に向けて漸増するように設定することで、レンズ筒２に対して、レンズＬ１〜Ｌ５をＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５の順に取り付けることが可能になる。

このように、レンズバレル１は、前側のンズＬ１，Ｌ２と後側のレンズＬ３〜Ｌ５を同一方向からレンズ筒２に組み付けることができるので、組み付け精度の向上を図ることができると共に、組み立ての作業時間を短縮させることが可能になる。

そして、最前段の段部ｓ１と連結部２Ｇの後側に設けられる段部ｓ５においては、段部ｓ１，ｓ５における光軸Ｏと交差する面が、レンズＬ１，Ｌ３を位置決めする受け面ｍ１，ｍ２になっている。このような受け面ｍ１，ｍ２を設けることで、レンズＬ１，Ｌ３をレンズ筒２に組み付けるだけで、調整すること無く、前側のレンズＬ１と後側のレンズＬ３との距離を所望の値にして固定することができる。

図示の例では、レンズＬ１の後面に、レンズＬ２を位置決めする受け面が形成されており、レンズＬ３の後面に、レンズＬ４を位置決めする受け面が形成されており、レンズＬ４の後面に、レンズＬ５を位置決めする受け面が形成されている。これによって、全てのレンズＬ１〜Ｌ５のレンズ間距離が、レンズＬ１〜Ｌ５をレンズ筒２に組み付けるだけで、調整すること無く、所望の値に固定できるようになっている。なお、本実施形態では、Ｌ２およびＬ４，Ｌ５はレンズ同士を重ねることで位置決めしているが、他の実施形態では、前述した段部ｓ１，ｓ５における受け面ｍ１，ｍ２を全ての段部に設けることで、全てのレンズＬ１〜Ｌ５をレンズ筒２の段部で位置決めするようにしてもよい。

なお、図示の例では、連結部２Ｇの後側に設けられる段部ｓ５には、シート材５が装着されており、このシート材５を介して、レンズＬ３が位置決めされている。すなわち、レンズＬ１とレンズＬ３とのレンズ間距離は、シート材５の厚さを含んだ値が設定されている。このシート材５は、挿入口２Ｆからレンズ筒２内に進入する不要光を遮断する機能を有している。また、各レンズＬ１〜Ｌ５は、たとえばＵＶ接着剤などの樹脂によってレンズ筒２に固定される。

このようなレンズ筒２は、図５及び図６に示した金型１０（外型枠１１と内型駒１２）によって、一体成形される。内型駒１２は、レンズＬ１〜Ｌ５の光軸Ｏに対応する中心軸Ｏ１を備えており、この中心軸Ｏ１に軸対称の段部が、レンズ筒２の段部ｓ１〜ｓ８に対応するように、外面に形成されている。また、外型枠１１の内面と内型駒１２の外面とが当接する部位によって、レンズ筒２の挿入口２Ｆが形成される。

レンズ筒２は、このような金型１０（外型枠１１と内型駒１２）によって一体成形することができるので、前側と後側のレンズＬ１〜Ｌ５の光軸合わせが不要になり、金型１０の型精度によってレンズ筒２の寸法精度を高めることで、レンズＬ１〜Ｌ５を位置調整することなく、高い精度で光軸合わせすることができる。

図７（ａ）に示すように、レンズバレル１に組み付けられる羽根駆動装置２０は、凹状のレンズバレル収容部２１Ａを備える枠体２１と、レンズバレル収容部２１Ａに突出する挿入部２２を備えている。枠体２１内には、羽根部材を駆動する駆動部が設けられ、開口２２Ａを有する挿入部２２内には、駆動部によって開口２２Ａ内の開口面積を調整する羽根部材が設けられる。

図７（ｂ）に示すように、羽根駆動装置２０が組み付けられた羽根駆動装置付きレンズバレルは、レンズバレル１のレンズ筒２に設けた挿入口２Ｆに、羽根駆動装置２０の挿入部２２が挿入され、枠体２１のレンズバレル収容部２１Ａ内にレンズバレル１が収容される。羽根駆動装置付きレンズバレルは、レンズバレル１と羽根駆動装置２０とを一体にした状態で、撮像装置などに組み込むことができる。なお、レンズ筒２が枠体２１から抜け落ちないようにするために、ストッパなどの固定部材がさらに用いられてもよい。

このような羽根駆動装置付きレンズバレルは、レンズバレル１の厚さ内に羽根駆動装置２０を収めることができるので、薄厚化が可能であり、光軸方向に沿った設置スペースを省スペース化することができる。また、レンズバレル１を組み立てた後に羽根駆動装置１を組み付けて一体化するので、レンズＬ１〜Ｌ５の光軸調整や間隔調整が不要になるだけで無く、羽根部材とレンズＬ１〜Ｌ５との位置調整が不要になり、簡易に精度良く位置決めされた羽根駆動装置付きレンズバレルを撮像装置などに実装することが可能になる。

図８は、前述したレンズバレル或いは羽根駆動装置付きレンズバレルを備えたカメラ１００と、それが搭載された携帯電子機器（携帯情報端末）２００を示している。スマートホンなどの携帯電子機器２００は、内部に実装するユニットの厚さが厳しく制限されるが、カメラ１００は、レンズバレル１の厚さ内に羽根駆動装置２０を収めて組み付けることで薄厚化を可能にするので、高い携帯性或いはデザイン性を追求した携帯電子機器２００にスペース効率よく実装することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：レンズバレル，Ｌ１〜Ｌ５：レンズ，
２：レンズ筒，
２Ａ：第１レンズ保持部，２Ｂ：第２レンズ保持部，
２Ｆ：挿入口，２Ｇ：連結部，
３：前側レンズ群，４：後側レンズ群，５：シート材，６：押さえ部材，
１０：金型，１１：外型枠，１２：内型駒，
２０：羽根駆動装置，２１：枠体，２２：挿入部，
１００：カメラ（撮像装置），２００：携帯電子機器（携帯情報端末），
ｓ１〜ｓ８：段部，Ｏ：光軸，Ｏ１：中心軸

Claims

複数のレンズを保持し、一体成形されたレンズ筒を備えるレンズバレルであって、
前記レンズ筒は、前側のレンズを保持する第１レンズ保持部と、後側のレンズを保持する第２レンズ保持部と、前記第１レンズ保持部と前記第２レンズ保持部の間に設けられ、羽根部材が挿入される挿入口と、前記第１レンズ保持部と前記第２レンズ保持部とを連結する連結部とを備え、
前記第１レンズ保持部と前記第２レンズ保持部とでは、前記第１レンズ保持部の内径よりも前記第２レンズ保持部の内径の方が大きいことを特徴とするレンズバレル。
前記第１レンズ保持部と前記連結部と前記第２レンズ保持部の内面に設けられる段部の内径が、前記複数のレンズの光軸方向に沿って、前側から後側に向けて段階的に漸増するように設定されていることを特徴とする請求項１記載のレンズバレル。
前記連結部の後側に設けられる段部は、前記後側のレンズの受け面になることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズバレル。
前記連結部の後側に設けられる段部には、前記挿入口から前記レンズ筒内に進入する不要光を遮断するシート材を介して、前記後側のレンズが位置決めされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズバレル。
前記挿入口は、前記第１レンズ保持部と前記第２レンズ保持部との間に設けられており、
前記連結部は、前記第１レンズ保持部と前記第２レンズ保持部との間には、前記挿入口が形成されていない部分に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズバレル。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズバレルにおける前記挿入口に、羽根駆動装置の挿入部を挿入した羽根駆動装置付きレンズバレル。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズバレル又は請求項６に記載の羽根駆動装置付きレンズバレルを備えた撮像装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズバレル、又は請求項６に記載の羽根駆動装置付きレンズバレル、又は請求項７に記載の撮像装置を備えた携帯電子機器。