JP5767279B2

JP5767279B2 - レンズ組立体

Info

Publication number: JP5767279B2
Application number: JP2013142397A
Authority: JP
Inventors: 国雄山宮; 俊哉袖山
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: JP2013200581A

Description

本発明は、車両に搭載してその後方、左右等を確認するカメラあるいは監視カメラ等の撮影機器の部品として適用されるレンズ組立体に関するものであり、該組立体の効率的で正確な組み付けを実現しようとするものである。

物体側及び像側に向けてそれぞれ開放された開口を有する鏡枠に複数枚のレンズを光軸に沿って直列に配置したレンズ組立体は、各レンズを鏡枠内の所定位置に正確に配置するとともに外部からの衝撃による影響を緩和するため光軸に沿う変位ができるようにバネの如き弾性部材が設置されている（例えば、特許文献１参照）。

実開平７-１０７１０号公報

ところで、この種のレンズ組立体にあっては、構成部材の部品点数が比較的多く、構造の複雑化が避けられないことから、部材の裏表や配置位置等の確認に多大な労力、熟練を要し効率的な組み付けが行えないところに問題を残していた。

本発明の課題は、多大な労力や熟練を要することなしに簡便、かつ、正確に組み込みできるレンズ組立体を提案するところにある。

本発明は、物体側及び像側に向けてそれぞれ開放した開口を有する鏡枠と、この鏡枠の内部で光軸方向に沿い物体側から像側に向けて順次に配列された第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ及び第４のレンズとを備えたレンズ組立体であって、前記第１〜４のレンズは、前記鏡枠の内周面に像側に向けて段階的に径が小さく形成されたレンズ設置用の内周壁面にそれぞれ設置され、前記第４のレンズは、像側の光学機能面が凸面からなり、前記第３のレンズは、物体側の端面に面取り部が形成され、前記第１のレンズは、物体側の外縁部にカシメに際して前記鏡枠の変形部位を乗り上げさせる面取り部が形成され、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間、前記第２のレンズと前記第３のレンズとの間、及び、前記第３のレンズと前記第４のレンズとの間には、それぞれ絞り板が配置され、前記第２〜４のレンズの物体側の面には、対応する前記絞り板を介して前記第１〜３のレンズの像側の面に面接触する当接部が形成され、前記鏡枠の像側における開口の端面に、前記第４のレンズの前記光学機能面のみを露出させる絞り壁を設け、前記絞り壁の内側面に、外部振動が入力された際、前記第４のレンズの外表面が、当該絞り壁に形成された貫通孔の縁部よりも径方向外側において当接するストッパーを形成し、前記ストッパーよりも径方向外側において前記絞り壁と前記第４のレンズとの間に弾性部材を配置し、前記弾性部材は、前記第４のレンズの像側の縁部端面を基準とした光軸に沿った向きの面頂点が、前記第４のレンズの前記光学機能面の面頂点よりも低いものである、レンズ組立体である。

多大な労力や熟練を要することなしに簡便、かつ、正確に組み込みできるレンズ組立体が得られる。

本発明に従うレンズ組立体の実施の形態を断面で示した図である。図１に示したレンズ組立体の分解状態を示した外観斜視図である。第４のレンズの後端面を示した図である。第４のレンズの後端面を示した図である。

以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明に従うレンズ組立体の実施の形態を模式的に示した断面図であり、図２はその分解状況を示した外観斜視図である。

図における符号１はプラスチックあるいは金属材料からなる環状周壁にて構成された鏡枠である。この鏡枠１の内部にはレンズを設置する領域Ｍが形成されていて、その端部には、物体側（紙面左側）及び像側（紙面右側）に向けてそれぞれ開放した開口１ａ、１ｂが設けられている。ここに開口１ａを以下に入側開口１ａということとし、開口１ｂを以下に、出側開口１ｂということとし、物体側の光は入側開口１ａを通して鏡枠１内に入射され、出側開口１ｂを経て出射され撮像素子（図示せず）へと至るものとする。

レンズを設置する領域Ｍを形成する鏡枠１の内周面には段差部ｔ_１〜ｔ_５が形成されており、この段差部により径Ｄ_１〜Ｄ_４が出側開口１ｂへ向けて段階的に小さくなるレンズ設置用の内周壁面(座面)Ｌ_１〜Ｌ_４が設けられている。

また、２は鏡枠１の出側開口１ｂに設けられた絞り壁である。この絞り壁２は出側開口１ｂに一体連結されており、後述する像側に位置するレンズの光軸を含む中央部を露出させる貫通孔２ａを有している。

３は鏡枠１の入側開口１ａへの押し込みによって座面Ｌ_１に設置され、鏡枠１のカシメＫにより固定される第１のレンズ（ガラス製の平凹レンズ）である。この第１のレンズ３は外周面３ａが座面Ｌ_１に嵌り込んでおり、その前側の外縁部にはカシメに際して鏡枠１の変形部位を乗り上げさせる面取り部３ｂが形成されている。

４は第１のレンズ３の隣で座面Ｌ_２に配置された第２のレンズ（プラスチック製の平凹レンズ）である。この第２のレンズ４の前面には第１のレンズ３の後面に絞り板を介して面接触する当接部４ａが設けられている。

また、５は第２のレンズ４の隣で比較的長めの座面Ｌ_３（鏡枠の掘り込みが浅い）に配置された第３のレンズ（プラスチック製の凸レンズ）である。この第３のレンズ５は後面側に凹部５ａを有しており、第２のレンズ４と同様にその前面には第２のレンズ４の後面に絞り板を介して面接触する当接部５ｂが設けられている。

第３のレンズ５の、第２のレンズ４側の端面（物体側の端面）には面取り部５ｃが形成されており、外周縁部は像側へ向けて先細りになるテーパーが付されており(テーパーの開始位置は、凹部５ａが設けられた位置よりも物体側に位置している)、凹部５ａの行き止まり端５ａ_１とこれにつながる側壁５ａ_２とは半径Ｒ１程度の曲面にて連接された形状をなしている。

ここに、第３のレンズ５の該表面に像側へ向けて先細りになるテーパーを付した理由は、第３のレンズ５と鏡枠１との接触面積が小さくなる結果、第３のレンズ５を組み付けるとき、該第３のレンズ５が傾いた姿勢で挿入され、先に組み入れた絞りに片当たり状態で圧接するのを防ぐことができるからであり（第４のレンズに対する傾きの影響を小さくできる）、第１のレンズ４を鏡枠１に挿入する際の、第３のレンズ５の座りを改善するのにも有用だからである。また、物体側の端面に面取り部５ｃを設け、鏡枠１の段差部ｔ_４に合わせるようにすることで第３のレンズ５の挿入位置を目視によって確認しやすくなる。さらに、凹部５ａの行き止まり端５ａ_１と側壁５ａ_２とを曲面にて連接することによってレンズの成形時におけるプラスチックの流動性を確保して光学機能面が劣化するのを回避することが可能となる。

６は第３のレンズ５の隣で座面Ｌ_４に配置された第４のレンズ（プラスチック製の凸レンズである。この第４のレンズ６は、像側面が絞り壁２の貫通孔２ａから突出する中央凸部（光学機能面）６ａと、この中央凸部６ａの外周に一体成形された縁部（フランジ部）６ｂから構成されており、該縁部６ｂの前面側の端面には第３のレンズ５の後面に絞り板を介して面接触する当接部６ｃが設けられている。

７は第４のレンズ６の外周面（縁部の外周端部）に設けられたカット面（第２のレンズ４、第３のレンズ５の外周面にも適宜１つ又は複数個のカット面を設けることができる。）、８は第１のレンズ３と第２のレンズ４の間に配置されたシート状の絞り板（フレア絞り）、９は第２のレンズ４と第３のレンズ５との間に配されたシート状の絞り板（フレア絞り）、１０は第３のレンズ５と第４のレンズ６の間に配されたシート状の絞り板である。

絞り板８、９、１０は第１のレンズ３から入射された物体側の光の量を調整する機能を有するものであって、ポリエステルシート等によって構成することが可能であり、余計な光の入射あるいは反射を防止するため黒色塗料が塗布されるなどの艶消し処理が施されている。

上記の絞り板８、９、１０はその配置を省略することも可能であり、この場合にはレンズの端面での余計な光の入射、反射を防止する黒色塗料を塗布するかあるいは艶消し処理が施される。

１１はＯリングを例として示したシール部材である。このシール部材１１は第１のレンズ３の後側外縁端部に設けられた凹所３ｃと鏡枠１の段差部（段差面）ｔ_２との間で挟持されていてその相互間を気密状態に維持する。

１２は第４のレンズ６の縁部６ｂの後面側の端面に等間隔で４つ設けた例で示した凸状の弾性部材である。この弾性部材１２は、ゴム、エラストマー、合成樹脂等の軟質部材にて構成することができ、その取付け状態を図３にわかり易く図解したように、第４のレンズ６とインサート成形等により一体的に成形されている。

弾性部材１２は第１のレンズ３を座面Ｌ_１に設置する際の押し込みによって反発力を生じせしめて各レンズ３、４、５、６の端面同士を絞り板７、８、９を介して相互に弾性的に接触（弾性支持）させて鏡枠１の内部での位置決めを行うものであり、図３に示すように、縁部６ｂの後面側の端面を基準とした光軸Ｃに沿う向きの面頂点が、第４のレンズ６の中央凸部６ａの面頂点よりも低く設定されている（弾性部材１２の出っ張り寸法ｔは中央凸部６ａの出っ張り寸法Ｔよりも小さい）。

さらに、１３は絞り壁２の内側面に設けられたストッパーである。このストッパー１３は第４のレンズ６に所期しない衝撃等、外部振動が入力された際に絞り壁２の貫通孔２ａの縁部ｅが第４のレンズ６の外表面よりも先に該第４のレンズ６の径方向外側において当接するものであり、このストッパー１３により貫通孔２ａの縁部ｅが接触することによって生じることが懸念されるレンズの有効径内での傷の発生を抑制する。ストッパー３は環状の凸部あるいは間隔をあけて配置した複数の突起を適用してもよい。

本発明に従うレンズ組立体は、まず弾性部材１２が絞り壁２に向くようにして第４のレンズ６を鏡枠１内に入れ込み、次いで、絞り１０、第３のレンズ５、絞り９、第２のレンズ４、さらに絞り８を順次に配置する。そして、第１のレンズ３をシール部材１１とともに鏡枠１の入側開口１ａへ押し込んだのち、鏡枠１のカシメにより該第１のレンズ３を座面Ｌ_１に固定する。

鏡枠１のカシメにより弾性部材１２に反発力が生じ第１のレンズ３により第２のレンズ４、第３のレンズ５及び第４のレンズ６は端面同士が弾性的に接触することとなり、余計な作業を要することなしに鏡枠１の内部において各レンズが光軸Ｃ方向に沿って正確に位置決めされる。

弾性部材１２については、縁部６ｂの後面側の端面に等間隔で３つ設けてもよい。また、図４に示すように、縁部６ｂにおいて中央凸部６ａの周りを全て取り囲むように配置された環状の凸部を適用することも可能であり、所望の反発力が得られるならばとくにその断面形状は限定されない。

弾性部材１２を設けるにあたっては、インサート成形が適用できるが、第４のレンズ６と弾性部材１２をそれぞれ別途に形成しておき、両面テープの如き手段を用いて両者の一体化を図るようにしてもよい。

上掲図１に示したレンズ組立体は、４枚のレンズを配置した場合を例として示したが、第２のレンズ４、第３のレンズ５のうちの１枚は省略することができる。また、設置枚数は適宜増やすことも可能であり、図示のものに限定はされない。

簡便でかつ正確な組み付けが行えるレンズ組立体が提供できる。

１鏡枠
１ａ開口（入側開口）
１ｂ開口（出側開口）
２絞り壁
２ａ貫通孔
３第１のレンズ
３ａ外周面
３ｂ面取り部
３ｃ凹所
４第２のレンズ
４ａ当接部
５第３のレンズ
５ａ当接部
６第４のレンズ
６ａ当接部
７カット面
８絞り
９絞り
１０絞り
１１シール部材
１２弾性部材
１３ストッパー

Claims

物体側及び像側に向けてそれぞれ開放した開口を有する鏡枠と、この鏡枠の内部で光軸方向に沿い物体側から像側に向けて順次に配列された第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ及び第４のレンズとを備えたレンズ組立体であって、
前記第１〜４のレンズは、前記鏡枠の内周面に像側に向けて段階的に径が小さく形成されたレンズ設置用の内周壁面にそれぞれ設置され、
前記第４のレンズは、像側の光学機能面が凸面からなり、
前記第３のレンズは、物体側の端面に面取り部が形成され、
前記第１のレンズは、物体側の外縁部にカシメに際して前記鏡枠の変形部位を乗り上げさせる面取り部が形成され、
前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間、前記第２のレンズと前記第３のレンズとの間、及び、前記第３のレンズと前記第４のレンズとの間には、それぞれ絞り板が配置され、
前記第２〜４のレンズの物体側の面には、対応する前記絞り板を介して前記第１〜３のレンズの像側の面に面接触する当接部が形成され、
前記鏡枠の像側における開口の端面に、前記第４のレンズの前記光学機能面のみを露出させる絞り壁を設け、
前記絞り壁の内側面に、外部振動が入力された際、前記第４のレンズの外表面が、当該絞り壁に形成された貫通孔の縁部よりも径方向外側において当接するストッパーを形成し、
前記ストッパーよりも径方向外側において前記絞り壁と前記第４のレンズとの間に弾性部材を配置し、
前記弾性部材は、前記第４のレンズの像側の縁部端面を基準とした光軸に沿った向きの面頂点が、前記第４のレンズの前記光学機能面の面頂点よりも低いものである、レンズ組立体。
前記第３のレンズは、その外表面に像側へ向けて先細りになるテーパーが付されている、請求項１に記載のレンズ組立体。
前記弾性部材は、前記第４のレンズの前記縁部端面の一部分若しくは全周にわたって配置されている、請求項１又は２に記載のレンズ組立体。