JP2019133135A - レンズユニット - Google Patents
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Abstract
Description
このような構成によって、光軸方向当接面、および径方向当接面によって第1接合レンズ素子、第2接合レンズ素子の位置決めがされているので、隙間(接着剤層の部分)によるレンズの芯ズレの発生を抑制でき、光学性能の向上を図ることができる。また、第1接合レンズ素子および第2接合レンズ素子のいずれか一方は、ホルダ(鏡筒)と接触状態にあって、他方がホルダと非接触状態であるため、接合レンズをホルダへ固定する際に、第1接合レンズ素子と第2接合レンズ素子に対して別々の力が作用して隙間(接着剤層の部分)に起因するレンズの芯ズレの発生を抑制でき、芯ズレによる接着剤剥がれ(バルサム切れ)の発生を抑制できる。
第1接合レンズ素子(凸状レンズ面を備える側)に突出部を設けることで、第1フランジ部の軸方向の厚みを持たせることができる。したがって、第1接合レンズ素子の凸状レンズ面(頂点部分)にヒケが発生してしまうことを防止できる。
径方向当接面として、第1接合レンズ素子と第2接合レンズ素子のそれぞれに傾斜面(テーパ面)を形成して、第1接合レンズ素子と第2接合レンズ素子の接合時のそれらを当接させるため、接合作業時の位置合わせを容易にできる。
T/C≦3.0
の条件式を満たすことを特徴とする。
T/Cが上限(3.0)を上回ると、プラスチックレンズである第1接合レンズ素子の射出成形時に、ゲートと凸状レンズ面の頂点部分との距離が長くなり、射出圧が届きにくくなり、微細なヒケが発生する可能性が懸念される。このような条件式を満たすことで、第1接合レンズ素子の凸状レンズ面(特に頂点部分)にヒケが発生してしまうことを抑制できる。
T1/C≦1.5
の条件式を満たすことを特徴とする。
T1/Cが上限(1.5)を上回ると、プラスチックレンズである第1接合レンズ素子の射出成形時に、ゲートと凸状レンズ面の頂点部分との距離が長くなり、射出圧が届きにくくなり、微細なヒケが発生する可能性が懸念される。このような条件式を満たすことで、第1接合レンズ素子の凸状レンズ面(特に頂点部分)にヒケが発生してしまうことを抑制できる。
光軸方向当接面および径方向当接面をレンズ面と同じ鏡面とすることで、バラツキを抑制できる。すなわち、精度の高い接合レンズを実現できる。
接着剤溜まり部があることで、接着剤がフランジ側面に漏れ、接合レンズを鏡筒に嵌める際に、芯ズレの発生を防止できる。
このように、接着剤溜まり部におけるフランジの表面に段差を設けることで、固化前の接着剤が接着剤溜まり部がフランジ側面側に漏れることが更に抑制される。
上記のように接着剤溜まり部を設けた場合には、凸状レンズ面と凹状レンズ面とが接合された領域において空隙なく薄い接着剤層を形成するために十分な量の接着剤を供給してこの部分の接着剤層の厚さを5〜30μmの範囲とすることができる。この際、余剰となった固化前の接着剤を径方向外側に流すことにより、その外側で第1フランジ部と第2フランジ部とが接合された領域における接着剤層の厚さを10〜50μmの範囲、更にその外側の接着剤溜まり部における接着剤層の厚さを100〜300μmと十分に厚くすることにより、凸状レンズ面と凹状レンズ面との間の接合を良好とし、かつ固化前の接着剤がフランジ側面側等に漏れることを抑制できる。
第1接合レンズ素子と前記第2接合レンズ素子における光軸方向当接面同士、径方向当接面同士が当接する箇所が複数離間して設けることにより、第1接合レンズ素子と第2接合レンズ素子の間の光軸方向及び径方向の位置関係を定めることができる。一方、これらの面同士が当接する箇所以外においては、固化前の余剰の接着剤を径方向内側から外側に流し、接着剤溜まり部に導きやすくすることができる。
第1接合レンズ素子と第2接合レンズ素子が接合されて構成された接合レンズが鏡筒(ホルダ)の孔部内に収容固定される際に、孔部の内周面において複数の圧入凸部を離間して設け、これらに第1接合レンズ素子、第2接合レンズ素子のうちの一方の外周面を係止させることによって、この接合レンズの鏡筒に対する芯ズレを抑制できる。また、仮にこの外周面の一部に接着剤が付着しても、これによる悪影響を低減することができる。
レンズユニット100は、複数のレンズからなる広角レンズ2と、広角レンズ2を収納する鏡筒(ホルダ)3とを備える。
つづいて図2〜図8を参照して、接合レンズ1について説明する。図2は接合レンズ1の斜視図である。図3は接合レンズ1の分解斜視図である。図4は接合レンズ1の断面斜視図でありXZ断面を示している。図5は接合レンズ1の断面図(XZ断面図)であり、図6は接合レンズ1の分離断面図である。図7は、第1接合レンズ素子10の形状の条件を説明する図である。図8は、図5の領域A1を拡大した図である。
T/C≦3.0・・・条件式(1)
T1/C≦1.5・・・条件式(2)
を満たす。好ましくは、条件式(1)、(2)の両方を満たすことが好ましいが、一方の条件式のみでもよい。
前記の通り、接合レンズ1等は、図1に示されたように、鏡筒3内に固定される。図10はこの鏡筒3の構造を示す光軸Lに沿った断面図(a)、光軸Lに垂直な断面図(b)である。図10においては、鏡筒3に固定される各レンズ、レンズホルダ110等は記載されていない。図10(b)においては、図10(a)におけるJ−J方向(第1接合レンズ素子10が固定される箇所)での断面が示されている。この鏡筒3に形成された孔部における内周面60は、光軸Lをその中心軸とする略円筒面形状であり、内周面60には、光軸L方向(図10(a)における上下方向)に沿って延伸し光軸L(中心軸)側に向かって突出する凸部である圧入凸部(リブ)60Aが周方向において等間隔で複数形成されている。
以上、本発明を実施形態にもとづいて説明した。本実施形態の特徴を纏めると次の通りである。すなわち、本実施形態のレンズユニット100は、複数のレンズ(広角レンズ2:第1〜第6レンズ101〜106)と、複数のレンズを保持する筒状のホルダ(鏡筒3)と、を有する。
径方向当接面として、第1接合レンズ素子10と第2接合レンズ素子20のそれぞれに傾斜面(テーパ面17、27)を形成して、第1接合レンズ素子10と第2接合レンズ素子20の接合時のそれらを当接させるため、接合作業時の位置合わせを容易にできる。
T/C≦3.0
の条件式を満たすことを特徴とする。
T/Cが上限(3.0)を上回ると、プラスチックレンズである第1接合レンズ素子10の射出成形時に、ゲート部19と凸状レンズ面(第2凸状レンズ面13)の頂点部分との距離が長くなり、射出圧が届きにくくなり、微細なヒケが発生する可能性が懸念される。このような条件式を満たすことで、第1接合レンズ素子10の凸状レンズ面(第2凸状レンズ面13)、特に頂点部分にヒケが発生してしまうことを抑制できる。
T1/C≦1.5
の条件式を満たすことを特徴とする。
T1/Cが上限(1.5)を上回ると、プラスチックレンズである第1接合レンズ素子10の射出成形時に、ゲート部19と凸状レンズ面(第2凸状レンズ面13)の頂点部分との距離が長くなり、射出圧が届きにくくなり、微細なヒケが発生する可能性が懸念される。このような条件式を満たすことで、第1接合レンズ素子10の凸状レンズ面(第2凸状レンズ面13)、特に頂点部分にヒケが発生してしまうことを抑制できる。
光軸方向当接面および径方向当接面をレンズ面(第2凸状レンズ面13、凹状レンズ面22)と同じ鏡面とすることで、接合精度を高めることができる。また、レンズ面(第2凸状レンズ面13、凹状レンズ面22)の形成と同じ工程(装置)で加工することができるため、工数低減を実現できる。
接着剤溜まり部55があることで、余分な接着剤を受けることができ、接着剤がフランジ側面に漏れ出て接合レンズ1を鏡筒3に嵌める際に芯ズレを起こしてしまうことを防止できる。
このような段差を設けることで、固化前の接着剤が、自身の表面張力によって接着剤溜まり部55よりも径方向外側に漏れ出すことが更に抑制される。
光学的に最も重要となる凸状レンズ面(第2凸状レンズ面13)と凹状レンズ面(凹状レンズ面22)との間における接着剤層50の厚さが5〜30μmの範囲であり、かつこの領域における接着剤層50に気泡等が形成されないようにこの領域に十分な量の接着剤を供給して第1接合レンズ素子10と第2接合レンズ素子20を接合することができる。この場合、固化前の余剰の接着剤は、これよりも径方向外側の領域に順次流れ、接着剤層50の厚さが、像側フランジ内周面16と物体側フランジ内周面25とが接合された領域において10〜50μmの範囲、更にその外側の接着剤溜まり部55において100〜300μmの範囲となるように設定することにより、余剰の接着剤を接着剤溜まり部55に導きやすくすることができる。これにより、乱反射、曇り、白化、接合レンズの破壊等の原因となる、第2凸状レンズ面13と凹状レンズ面22との間の接合面間における気泡、隙間や剥離を抑制できる。
この場合には、これらの面同士が接する箇所によって第1接合レンズ素子10第2接合レンズ素子20との間の光軸方向、径方向における位置関係を高精度で定めることができる。一方で、前記のような余剰の接着剤を接着剤溜まり部55に特に導きやすくすることができる。
第2凸状レンズ面13を有する第1接合レンズ素子10が物体側L1に配置される構成にすることで、接合レンズ1(特に第1接合レンズ素子10)の製造が容易となり、所望の精度を出しやすくなる。
複数の圧入凸部60Aを用いて第1接合レンズ素子10および第2接合レンズ素子20のいずれかの外周面を係止して固定することで、上記の接合レンズ1を径方向において高い精度で鏡筒3に対して固定することができる。この際、仮にこの外周面の一部に接着剤が付着していても、この接着剤が精度に及ぼす悪影響が低減される。
図11は、変形例の接合レンズ201、301、401を示す断面図である。
上述実施形態の接合レンズ1では、第1接合レンズ素子10が物体側L1で第2接合レンズ素子20が像側L2に配置し、光軸方向当接面および径方向当接面として機能するフランジ凸部15と段部28を、それぞれ第1接合レンズ素子10と第2接合レンズ素子20に形成した。これに限らず、次の変形例として示す接合レンズ201,301、401のような構成としてもよい。以下では、いずれの場合も、2つのレンズ素子のうち、凸状レンズ面を具備する側を第1レンズ素子、凸状レンズ面と接着剤層を介して嵌合する凹状レンズ面を具備する側を第2レンズ素子とする。
2 広角レンズ
3 鏡筒(ホルダ)
9 第2接合レンズ
10、210、310、410 第1接合レンズ素子
10a 対物側面
10b 像側面
11、211、311、411 フランジ部
110 レンズホルダ
12 第1凸状レンズ面
13、213、313、413 第2凸状レンズ面
14 像側フランジ外周面
14A、24A 接着剤滞留用段差部
15、215、325、425 フランジ凸部
16 像側フランジ内周面
17、27、217、227、317、327、417、427 テーパ面
18 物体側フランジ外周面
19、29 ゲート部
20、220、320、420 第2接合レンズ素子
20a 対物側面
20b 対物側面
21、211、311、411 フランジ部
22、222、322、422 凹状レンズ面
23 凸状レンズ面
24 物体側フランジ外周面
25 物体側フランジ内周面
28、228、318、418 段部
50 接着剤層
50A 端部接着剤層
55 接着剤溜まり部
60 内周面
60A 圧入凸部(リブ)
61 レンズ配置面
62 平坦部
69 第6レンズ収容部
100 レンズユニット
101 第1レンズ
102 第2レンズ
103 第3レンズ
104 第4レンズ
105 第5レンズ
106 第6レンズ
107 遮光シート
108 絞り
109 赤外線カットフィルタ
AL1、AL2 接着剤端部
Claims (12)
- 複数のレンズと、前記複数のレンズを保持する筒状のホルダと、を有するレンズユニットにおいて、
前記複数のレンズは、第1接合レンズ素子に対して接着剤層を介して第2接合レンズ素子が接合された接合レンズを含み、
前記第1接合レンズ素子は、前記第2接合レンズ素子の側に向いた凸状レンズ面、および、前記凸状レンズ面を外周側で囲む第1フランジ部を備えたプラスチックレンズであり、
前記第2接合レンズ素子は、前記第1接合レンズ素子の前記凸状レンズ面に前記接着剤層によって接合された凹状レンズ面、および前記凹状レンズ面を外周側で囲む第2フランジ部を備えたプラスチックレンズであり、
前記第1接合レンズ素子および前記第2接合レンズ素子のいずれか一方は、前記ホルダと接触状態にあって、他方は、前記ホルダと非接触状態であり、
前記第1接合レンズ素子および前記第2接合レンズ素子は、前記第1フランジ部と前記第2フランジ部に光軸方向の位置決めを行う光軸方向当接面、および径方向の位置決めを行う径方向当接面を備える
ことを特徴とするレンズユニット。 - 前記第1接合レンズ素子の前記第1フランジ部に形成された前記光軸方向当接面および前記径方向当接面は、突出部からなり、
前記第2接合レンズ素子の前記第2フランジ部に形成された前記光軸方向当接面および前記径方向当接面は、段部からなることを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。 - 前記径方向当接面は、傾斜面からなることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズユニット。
- 前記第1接合レンズ素子は、レンズ厚さTとフランジ厚さCが、
T/C≦3.0
の条件式を満たすことを特徴とする請求項1〜3までのいずれかに記載のレンズユニット。 - 前記第1接合レンズ素子は、前記凸状レンズ面の突出量T1とフランジ厚さCが、
T1/C≦1.5
の条件式を満たすことを特徴とする請求項1〜4までのいずれかに記載のレンズユニット。 - 前記光軸方向当接面、前記径方向当接面は、前記凸状レンズ面又は前記凹状レンズ面と同じ鏡面となっていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のレンズユニット。
- 前記光軸方向当接面、前記径方向当接面よりも径方向外側には接着剤溜まり部が形成されていることを特徴とする請求項1〜6までのいずれかに記載のレンズユニット。
- 前記接着剤溜まり部は前記第1フランジ部と前記第2フランジ部に挟まれた領域であり、当該領域における前記第1フランジ部の表面、前記第2フランジ部の表面のうちの少なくともいずれかに段差が形成されたことを特徴とする請求項7に記載のレンズユニット。
- 前記第1接合レンズ素子と前記第2接合レンズ素子の間に形成された前記接着剤層の厚さは、前記凸状レンズ面と前記凹状レンズ面とが接合された領域において5〜30μmの範囲、前記凸状レンズ面と前記凹状レンズ面とが接合された領域の径方向外側かつ前記光軸方向当接面、前記径方向当接面よりも径方向内側において前記第1フランジ部と前記第2フランジ部とが接合された領域において10〜50μmの範囲、前記接着剤溜まり部において100〜300μmの範囲とされたことを特徴とする請求項7又は8に記載のレンズユニット。
- 前記第1接合レンズ素子における前記光軸方向当接面と前記第2接合レンズ素子における前記光軸方向当接面とが接する箇所、及び前記第1接合レンズ素子における前記径方向当接面と前記第2接合レンズ素子における前記径方向当接面とが接する箇所は、それぞれ周方向において離間した複数の位置に設けられたことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のレンズユニット。
- 前記第1接合レンズ素子は、前記第2接合レンズ素子に対して物体側に配置されていることを特徴とする請求項1〜10までのいずれかに記載のレンズユニット。
- 前記ホルダには、前記光軸を中心軸とする略円筒面形状の内周面を具備する孔部が設けられ、かつ、前記内周面には、前記光軸側に向けて突出し前記光軸方向に延伸する圧入凸部が周方向において複数形成され、
前記孔部内において、前記ホルダと接触状態にある前記第1接合レンズ素子および前記第2接合レンズ素子のいずれか一方の外周面が、複数の前記圧入凸部に係止されることにより、前記第1接合レンズ素子および前記第2接合レンズ素子が前記ホルダに対して固定されることを特徴とする請求項1〜11までのいずれかに記載のレンズユニット。
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- 2018-11-30 JP JP2018225065A patent/JP2019133135A/ja active Pending
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