JP4596789B2

JP4596789B2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP4596789B2
Application number: JP2004045732A
Authority: JP
Inventors: 大和矢島; 敏明武井
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2024-02-23
Also published as: JP2005234415A

Description

本発明は、デジタルカメラ等に適用されるレンズ鏡筒に関し、特に、レンズを取り付けるレンズ枠を備えたレンズ鏡筒に関する。

従来のレンズ鏡筒としては、レンズ枠、レンズ枠に保持される複数のレンズ等を備えたものが知られている。そして、レンズ枠には、その内周面において光軸方向に伸長すると共に端面にて開口する嵌合溝が周方向に複数（例えば、周方向に９０度の間隔で４つ）配列して形成され、レンズには、その有効範囲の外側領域から径方向に突出しレンズ枠の嵌合溝に嵌合される嵌合凸部が一つ形成されている。この嵌合凸部は、レンズを金型により成形する際に樹脂材料が流れ込むゲートとなる部分である。また、複数のレンズは、それぞれ型成形により複数同時に一体的に成形され、その後それぞれ切り離される。

そして、レンズ枠に複数の異なるレンズを組み込む際には、先ず、ある種類のレンズを組み込んで、他の種類のレンズを組み込む際に、両者の光軸を揃えるように調整する必要がある。そのために、後から組み込むレンズについては、複数成形されたレンズの中から光軸が適合するものを選択し、又、その嵌合凸部を嵌合させるレンズ枠の嵌合溝を適宜選択して、組み付けられている。
ここで、同種類のレンズにおいて、成形された複数のレンズ同士の識別を行うために、従来はレンズのゲートの部分あるいはレンズ面の有効範囲の外側に文字を刻み、それぞれの識別を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２２１８３０号公報

しかしながら、従来の識別手法においては、レンズのゲートの部分に文字を刻むと、それぞれのレンズをゲートのところで一体成形品から切り離す際に、切り離し位置のバラツキにより文字が欠けて判別できないという問題があった。また、レンズ面に文字を刻む場合は、レンズの有効範囲の外側において、文字を刻めるだけの面積を確保する必要があり、その結果レンズが必要以上に大きくなリ、小型化が困難であった。
また、一つのレンズをレンズ枠に組み付ける場合でも、個々のレンズの光学特性が微妙に異なるため、レンズ枠に対してレンズの光軸を最適な位置に合わせるべく同種類の複数のレンズの中から最適なレンズを選択し、その嵌合凸部を嵌合させるレンズ枠の嵌合溝を適宜選択して、組み付ける必要があった。

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レンズ枠に形成された複数の嵌合溝を有効に活用して、複数のレンズ同士を容易に識別でき、誤組み付けを防止して、全体の組み付けを円滑に行えるレンズ鏡筒を提供することにある。

本発明のレンズ鏡筒は、内周面において光軸方向に伸長するように周方向に配列して形成された複数の嵌合溝を有するレンズ枠と、複数の嵌合溝の一つに嵌合される一つの嵌合凸部を有し光軸方向に配列してレンズ枠に取り付けられる種類の異なる複数のレンズとを備え、上記複数のレンズは、レンズ枠に組み込まれて光軸を適合させる基準のレンズと、他のレンズからなり、他のレンズは、基準のレンズに対して光軸を適合させるべく、その嵌合凸部が嵌合する嵌合溝以外の嵌合溝の一つに入り込む識別用の突起が異なる角度位置に形成されたレンズ及び突起がないレンズを含む同種類の複数のレンズから選択されたものである、ことを特徴としている。
この構成によれば、光軸合わせの基準となるレンズをレンズ枠に組み付け、その後に他のレンズを組み付ける際に、他のレンズが識別用の突起を有するレンズである場合にその突起をレンズ枠の他の嵌合溝に入り込ませることができるため、従来のレンズ枠を変更することなく、レンズの小型化を達成しつつ、レンズに識別用の突起を設けることができる。また、種類の異なる複数のレンズをレンズ枠に組み付ける際に、予め組み付けられた基準となるレンズに対して、後に組み付ける他のレンズ（少なくとも一つのレンズ）の光軸を合わせる必要があるが、他のレンズは、その嵌合凸部が嵌合する嵌合溝以外の嵌合溝の一つに入り込む識別用の突起が異なる角度位置に形成されたレンズ及び突起がないレンズを含む同種類の複数のレンズから選択されたものであるため、同種類の複数のレンズにおいてレンズ同士の識別を確実に行うことができ、それ故に、誤組み付けを防止して確実にかつ円滑に組み付けを行うことができる。

上記構成において、嵌合凸部は、レンズを樹脂材料により型成形する際のゲートの一部であり、識別用の突起は、レンズを樹脂材料により型成形する際に、嵌合凸部と共に一体的に成形される、構成を採用することができる。
この構成によれば、嵌合凸部、識別用の突起は、レンズを型成形する際に一体的に成形されるため、突起を画定するべく型を一部変更するだけでよい。

上記構成において、他のレンズは、型成形により複数同時に一体的に成形され、識別用の突起は、同時に成形される各々のレンズの嵌合凸部に対して、それぞれ複数の嵌合溝の一つに対応する異なる角度位置に成形される、構成を採用することができる。
この構成によれば、同時に成形されるレンズには、角度位置が異なる識別用の突起がそれぞれ形成され、又、これらの突起がレンズ枠の嵌合溝のいずれかに入り込むようになっているため、それぞれの識別を容易に確実に行え、選択したレンズを最適な角度方向で確実にレンズ枠に組み込むことができる。

上記構成において、識別用の突起は、光軸方向の何れか一方に偏って形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、特に表裏が同じ形状のレンズの場合、その表裏の識別を容易に行うことができる。

上記構成をなすレンズ鏡筒によれば、レンズに対して、レンズ枠の嵌合溝に入り込む識別用の突起を設けたことにより、従来のレンズ枠を変更することなく、レンズの小型化を達成しつつ、レンズ同士の識別を確実に行うことができ、誤組み付けを防止して確実にかつ円滑に組み付けを行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図８は、本発明に係るレンズ鏡筒を備えたカメラユニットの一実施形態を示すものであり、図１はカメラユニットの外観斜視図、図２はカメラユニットの分解斜視図、図３はカメラユニットの断面図、図４はレンズ鏡筒の分解斜視図、図５はレンズの一体成形品を示す斜視図、図６は識別用の突起が設けられた複数のレンズを示す斜視図、図７及び図８はレンズの組み付けを説明する斜視図である。

このカメラユニットは、図１ないし図３に示すように、光軸方向Ｌに伸長する（軸線をもつ）筒状部１１及び後方の矩形部１２をもつケース１０、筒状部１１の前方側に収容されるレンズ枠２０、筒状部１１の外周面に対して回動自在に設けられた環状のカム部材３０、同様に筒状部１１の外周面を取り囲むように設けられたコイルスプリング４０、コイルスプリング４０を圧縮して押える押え部材５０、矩形部１２の後方側に配置された撮像素子としてのＣＣＤ６０等を備えている。ここで、レンズ鏡筒は、筒状部１１、筒状部１１内に摺動自在に嵌合されたレンズ枠２０等により形成されている。

筒状部１１は、その径方向に貫通すると共に光軸方向Ｌに伸長しかつ前方側Ｆに開口する３つのガイド孔１１ａと、その前端面において前方に向けて突出する３つの突起１１ｂとが形成されている。ガイド孔１１ａは、周方向において等角度（１２０度）の間隔で形成されており、突起１１ｂは、ガイド孔１１ａに対して６０度ずれた位置で周方向に等角度（１２０度）の間隔で形成されている。また、突起１１ｂは、その先端側を押え部材５０の３つの切欠部に合わせて組付けられた後、押え部材５０が抜けないように熱溶着で固定されるようになっている。
カム部材３０は、図１ないし図３に示すように、筒状部１１に回動自在に支持されており、所望の角度位置に回転させることで、コイルスプリング４０の付勢力に抗しつつ、後述するレンズ枠２０の突出部２２にカム作用を及ぼして、レンズ枠２０を光軸方向Ｌに移動させるようになっている。

レンズ枠２０は、図１ないし図４に示すように、内部に種類の異なる複数のレンズＧ１，Ｇ２を保持する円筒部２１、円筒部２１の外周面から径方向外側に向けて突出する３つの突出部２２等により形成されており、レンズＧ１の前方には所定の絞り口径をなす開口２３ａを形成する開口板２３が設けられている。

円筒部２１は、図３及び図４に示すように、その内周面２１ａにおいて、光軸方向Ｌに伸長すると共に周方向に等間隔（ここでは、９０度間隔）で配置されかつ後方Ｒに向けて開口した同一形状をなす４つの嵌合溝２１ｂが形成されている。この嵌合溝２１ｂは、光軸方向Ｌに垂直な面内において矩形断面をなすように形成されている。円筒部２１の内部には、レンズＧ１及びレンズＧ２が取り付けられている。そして、円筒部２１は、筒状部１１の内周面１１ｃに嵌め込まれ（内嵌され）て、光軸方向Ｌに摺動自在に支持されている。
３つの突出部２２は、周方向において等角度（１２０度）の間隔で形成されており、筒状部１１のガイド孔１１ａに挿通されて、周方向においてガタツキが無く光軸方向Ｌにのみ往復動自在に案内されるようになっている。また、突出部２２は、光軸方向Ｌにおいてカム部材３０のカム面とコイルスプリング４０の一端部に係合するようになっている。

レンズＧ１は、図４に示すように、レンズ面Ｇ１ａ、レンズ面Ｇ１ａの外周に環状に形成された被保持部Ｇ１ｂ、被保持部Ｇ１ｂの一部から径方向に突出し嵌合溝２１ｂに嵌合し得るように形成された嵌合凸部Ｇ１ｃ、により形成されている。
レンズＧ２は、レンズＧ１と異なる種類のものであり、図４に示すように、レンズ面Ｇ２ａ、レンズ面Ｇ２ａの外周に環状に形成された被保持部Ｇ２ｂ、被保持部Ｇ２ｂの一部から径方向に突出し嵌合溝２１ｂに嵌合し得るように形成された嵌合凸部Ｇ２ｃ、被保持部Ｇ２ｂから径方向に突出し嵌合溝２１ｂに入り込むように形成された識別用の突起Ｇ２ｄ、により形成されている。

そして、レンズ枠２０に対して、レンズＧ１を組み込んだ後、レンズＧ２を組み込む。この際に、レンズＧ２の光軸がレンズＧ１の光軸と一致するように、型成形された同種類の複数のレンズＧ２の中から最適なレンズＧ２を選択し、レンズＧ１に対するその取り付け角度を適宜決定して、レンズ枠２０に組み込むとことになる。

ここで、レンズＧ２について説明すると、レンズＧ２は、図５に示すように、金型（不図示）を用いて４つのレンズＧ２が同時に一体的に型成形される。すなわち、一体成形品は、成形される樹脂材料の供給通路となるスプールＭ１、ランナーＭ２、ゲートＭ３、ゲートＭ３の先端に成形された４つのレンズＧ２により形成されている。また、３つのレンズＧ２には、ゲートＭ３に対して異なる角度位置に、それぞれ円柱状をなす識別用の突起Ｇ２ｄが一体的に成形されている。

そして、一体成形品において、４つのレンズＧ２は、ゲートＭ３のところで切り離されて、図６に示すように、それぞれ単品として準備される。すなわち、４つのレンズＧ２においては、ゲートＭ３の一部が嵌合凸部Ｇ２ｃとして利用され、一つのレンズＧ２には突起Ｇ２ｄが無く、３つのレンズＧ２にはそれぞれ異なる角度位置でかつレンズ枠２０の嵌合溝２１ｂのいずれかに対応する位置に識別用の突起Ｇ２ｄが一体的に形成されている。
したがって、４つのレンズＧ２は、図６に示すように、それぞれをＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４として識別することができる。尚、４つのレンズＧ２を同時に型成形しても、各々の光学特性（光軸の向き等）は微妙に異なるため、組み付けに際しては、それらの中から最適なレンズＧ２が選択されて組み込まれる。

次に、このレンズＧ２が適宜選択されてレンズ枠２０に組み込まれる場合について説明すると、先ず、図７（ａ）に示すように、レンズＧ１が組み込まれた状態で、レンズＧ２を組み込むにあたり、レンズＧ１と光軸が一致する最適なレンズＧ２として、Ｎｏ．１のレンズＧ２が選択され、上側の嵌合溝２１ｂに対して嵌合凸部Ｇ２ｃが嵌合される。このとき、このレンズＧ２は、識別用の突起２１ｄがあるものから明確に識別されるため、誤組み付けを防止できる。

また、他の例として、図７（ｂ）に示すように、レンズＧ１が組み込まれた状態で、レンズＧ２を組み込むにあたり、レンズＧ１と光軸が一致する最適なレンズＧ２として、Ｎｏ．３のレンズＧ２が選択され、横向きの嵌合溝２１ｂに対して嵌合凸部Ｇ２ｃが嵌合され、識別用の突起Ｇ２ｄが他方の横向きの嵌合溝２１ｂに入り込む。このとき、このレンズＧ２は、他のレンズＧ２から明確に識別されるため誤組み付けを防止でき、又、突起Ｇ２ｄは嵌合凸部Ｇ２ｃが嵌合する嵌合溝２１ｂ以外の空いている嵌合溝２１ｂに入り込むため、他のものと干渉することはなく、レンズＧ２を容易に組み込むことができる。

さらに他の例として、図８（ａ），（ｂ）に示すように、Ｎｏ．２のレンズＧ２、Ｎｏ．４のレンズＧ２が選択された場合も、前述同様に、レンズ枠２０に対して、誤組み付けを防止しつつ容易に組み付けることができる。
このように、レンズＧ２に対して、レンズ枠２０の嵌合溝２１ｂに入り込む識別用の突起Ｇ２ｄを設けたことにより、従来のレンズ枠を変更することなく、レンズＧ２の小型化を達成して、レンズＧ２同士の識別を確実に行うことができ、誤組み付けを防止して確実にかつ円滑に組み付けを行うことができる。
また、図８（ｃ）に示すように、識別用の突起Ｇ２ｄを光軸Ｌに沿った方向の何れか一方に偏って形成すると、特に表裏が同じ形状のレンズの場合、その表裏の識別を容易に行うことができる。

上記実施形態においては、複数のレンズＧ１，Ｇ２を組み付けるにあたり、レンズＧ２に識別用の突起２１ｄを設けて、選別を確実にして誤組み付けを防止したが、レンズＧ１あるいはレンズＧ２だけをレンズ枠２０に組み付ける場合であっても、レンズ枠２０に対してレンズの光軸を最適な状態に調整するべく、同種の複数のレンズから最適なレンズを一つ選択して取り付けるために、それらのレンズに識別用の突起を設け、同様に選別を確実にして誤組み付けを防止してもよい。

上記実施形態においては、レンズ枠２０に４つの嵌合溝２１ｂを設け又レンズＧ２に４つの識別ができるように３つの識別用突起２１ｄを設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、レンズ枠２０に３つの嵌合溝２１ｂを設け又レンズＧ２に３つの識別ができるように２つの識別用突起２１ｄを設けてもよく、それ以外の個数の嵌合溝２１ｂ、識別用の突起Ｇ２ｄを採用してもよい。

以上述べたように、本発明のレンズ鏡筒は、レンズ枠に対してレンズを組み込んだものであれば、カメラユニットの一部として適用されるだけでなく、その他の光学ユニットにおいて、最適なレンズを選択して組み込む際に、レンズ同士の識別を確実にするために適用することもできる。

本発明に係るレンズ鏡筒を備えたカメラユニットの一実施形態を示す外観斜視図である。図１に示すカメラユニットの分解斜視図である。図１に示すカメラユニットの断面図である。図１に示すカメラユニットにおけるレンズ枠及びレンズを示す分解斜視図である。複数のレンズを金型により一体的に成形した場合の一体成型品を示す斜視図である。図５に示す一体成形品から切り離された４つのレンズを示す斜視図である。（ａ），（ｂ）は、一つのレンズが組み込まれたレンズ枠に対して他のレンズを組み込む前の状態を示す分解斜視図である。（ａ），（ｂ），（ｃ）は、一つのレンズが組み込まれたレンズ枠に対して他のレンズを組み込む前の状態を示す分解斜視図及びレンズの側面図である。

符号の説明

Ｌ光軸方向
Ｇ１レンズ
Ｇ１ａレンズ面
Ｇ１ｂ被保持部
Ｇ１ｃ嵌合凸部
Ｇ２レンズ
Ｇ２ａレンズ面
Ｇ２ｂ被保持部
Ｇ２ｃ嵌合凸部
Ｇ２ｄ識別用の突起
１０ケース
１１筒状部
１２矩形部
２０レンズ枠
２１円筒部
２１ａ内周面
２１ｂ嵌合溝
２２突出部
２３開口板
２３ａ開口
３０カム部材
４０コイルスプリング
５０押え部材
６０ＣＣＤ

Claims

内周面において光軸方向に伸長するように周方向に配列して形成された複数の嵌合溝を有するレンズ枠と、
前記複数の嵌合溝の一つに嵌合される一つの嵌合凸部を有し光軸方向に配列して前記レンズ枠に取り付けられる種類の異なる複数のレンズとを備え、
前記複数のレンズは、前記レンズ枠に組み込まれて光軸を適合させる基準のレンズと、他のレンズからなり、
前記他のレンズは、前記基準のレンズに対して光軸を適合させるべく、その嵌合凸部が嵌合する嵌合溝以外の嵌合溝の一つに入り込む識別用の突起が異なる角度位置に形成されたレンズ及び前記突起がないレンズを含む同種類の複数のレンズから選択されたものである、
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記嵌合凸部は、前記レンズを樹脂材料により型成形する際のゲートの一部であり、
前記識別用の突起は、前記レンズを樹脂材料により型成形する際に、前記嵌合凸部と共に一体的に成形される、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記他のレンズは、型成形により複数同時に一体的に成形され、
前記識別用の突起は、同時に成形される各々のレンズの嵌合凸部に対して、それぞれ前記嵌合溝の一つに対応する異なる角度位置に成形される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
前記識別用の突起は、前記光軸方向の何れか一方に偏って形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のレンズ鏡筒。