JP6278195B2 - レンズ保持部材の製造方法、その製造方法に用いるスライドコア金型 - Google Patents

Description

本発明は、レンズを保持するレンズバレル等のレンズ保持部材の製造方法、その製造方法に用いるスライドコア金型に関する。

携帯電話等に用いられるカメラユニットは、外周部に雄ネジ部を有し内周部にレンズを保持するレンズ保持部材であるレンズバレルと、レンズバレルの雄ネジ部が螺合される雌ねじ部を有する螺合部材であるバレルホルダとを備え、レンズバレルに保持されたレンズの焦点がカメラユニットに付設された撮像素子の受光面（撮像面）上の位置にくるように、バレルホルダの雌ねじ部に対してレンズバレルの雄ネジ部を回転させて初期位置設定を調整することが広く一般的に行われている。

その際、バレルホルダの雌ねじ部とレンズバレルの雄ネジ部とが螺合した状態でバレルホルダに対するレンズバレルのガタ（クリランス）が大きい場合には、調整後に振動等でレンズバレルが傾いてしまい、その結果、光学性能が低下する。一方、バレルホルダに対するレンズバレルのガタが小さい場合でも、バレルホルダに対してレンズバレルが振動等で回転してしまい、撮像素子までの距離が変化し、光学性能が低下する。従って、螺合した状態でバレルホルダに対してレンズバレルが振動等で動かない圧接力を確保する必要がある。

また圧接力が大き過ぎると、手動または自動で螺合出来なくなったり、レンズバレル及びバレルホルダを含む撮像装置が破損したりするおそれがある。よって、容易に螺合ができ、振動等で動かず、レンズバレル及び撮像装置等を破損させない程度の圧接力が必要となる。

しかしながら、上記条件を満たす適正な圧接力の範囲は狭く、ネジを形成する金型のネジ形状を追加工する方法では、加工機へのセッティング誤差や、加工誤差により、前記適正な圧接力の範囲を逸脱することが多い。

このような適正な圧接力を確保するようにしたレンズユニットが、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたレンズユニットは、レンズバレルの雄ネジ部の谷底の一部に、バレルホルダの雌ネジ部の山の先端と圧接させるリブを設け、螺合に際しリブによってレンズバレルをバレルホルダに対して雄ネジ部の径方向の圧接力がかかるようにし、これにより、バレルホルダに対してレンズバレルがガタつかないようにしている。

又、例えば特許文献２に、圧接力を確保するねじ部品及び撮像装置が開示されている。この特許文献２に開示されたねじ部品は、レンズバレルの雄ネジのネジ山の斜面に突起物を設け、螺合に際してバレルホルダの雌ネジ部のネジ山の斜面と圧接させることでバレルホルダに対してレンズバレルを固定し、バレルホルダに対してレンズバレルがガタつかないようにしている。

特開２００６−１６３１３０号公報 特開２０１０−１３３４５８号公報

しかしながら、上記特許文献１では、螺合に際しリブによってレンズバレルをバレルホルダに対して雄ネジ部の径方向の圧接力がかかるようにしているため、雄ネジ部の径方向に直交する軸方向のガタが残り、その結果、螺合に際してレンズバレルがバレルホルダに対して軸方向の傾きが生じた状態で組み付けられる場合もあり、光学性能が劣化してしまうおそれがある。

一方、上記特許文献２では、レンズバレルの突起物の突出量（突出高さ）を揃えることが困難で、容易に製造し難い場合がある。詳しくは、例えば１つの突起物が他の突起物よりも突出量が多いと、螺合に際してレンズバレルがバレルホルダに対して軸方向に傾いて組み付けられてしまう。その場合に、レンズバレルを製造する金型（スライドコア金型）を修正することで突出量を揃えることも可能であるが、スライドコア金型の修正に時間を要してしまう。

本発明は、レンズ保持部材が螺合部材に圧接力を持って螺合され、しかも、圧接力調整が容易に製造できるレンズ保持部材の製造方法、その製造方法に用いるスライドコア金型の提供を目的とする。

本発明の一態様のレンズ保持部材の製造方法は、外周部に雄ネジ部を有するレンズ保持部材における前記雄ネジ部の一部である第１ネジ部を成形する第１ネジ成形部を有するスライドコア本体と、前記雄ネジ部の他の一部である第２ネジ部を成形する第２ネジ成形部を有し、前記スライドコア本体に前記第１ネジ成形部の径方向に移動可能に保持される入れ子とを用い、前記レンズ保持部材の前記雄ネジ部が螺合される螺合部材の雌ネジ部に前記雄ネジ部が螺合された際に、前記雌ネジ部に前記雄ネジ部の前記第２ネジ部が圧接するように、前記スライドコア本体に対して前記入れ子の前記径方向の位置を調整する入れ子位置調整工程と、前記スライドコア本体に対して前記入れ子を位置調整した状態で、前記第１ネジ部と前記第２ネジ部とを有する前記レンズ保持部材の雄ネジ部を成形する成形工程と、を備えていることを特徴とする。

これによれば、スライドコア本体に対して入れ子の第１ネジ成形部の径方向の位置を調整することで、レンズ保持部材の雄ネジ部が螺合部材の雌ネジ部に螺合された際に、第２ネジ部が雌ネジに圧接して径方向及び軸方向に圧接力を受け得るようにでき、レンズ保持部材が螺合部材に軸方向に傾くことなく圧接力を持って螺合される。又、レンズ保持部材の製造に際しては、スライドコア本体に対して入れ子の位置を調整すればよく、レンズ保持部材の製造が容易になる。

他の一態様では、前記レンズ保持部材の製造方法において、前記第２ネジ成形部は、前記レンズ保持部材の前記雄ネジ部と螺合部材の雌ネジ部とが螺合された際に、前記雌ネジ部に前記雄ネジ部の前記第２ネジ部が線接触するように、前記第２ネジ部を成形することを特徴とする。

これによれば、第２ネジ成形部は、雌ネジ部と雄ネジ部の第２ネジ部とが線接触するように第２ネジ部を成形するため、雄ネジ部の第２ネジ部が雌ネジ部に螺合した状態で、例えば雄ネジ部が雌ネジ部に面接触した場合に比べて、接触面積が少なくなり、入れ子の調整量に対する圧接力の上昇量が小さくなり、適正な圧接力にする為の入れ子の位置の許容範囲が拡大するので、調整が容易になる。

本発明の一態様のスライドコア金型は、外周部に雄ネジ部を有するレンズ保持部材の製造方法に用いるスライドコア金型であって、前記雄ネジ部の一部である第１ネジ部を成形する第１ネジ成形部を有するスライドコア本体と、前記雄ネジ部の他の一部である第２ネジ部を成形する第２ネジ成形部を有し前記スライドコア本体に、前記雄ネジ部の径方向に移動可能に挿入される入れ子と、を備えていることを特徴とする。

これによれば、スライドコア本体に対して入れ子の第１ネジ成形部の径方向の位置を調整することで、レンズ保持部材の雄ネジ部が螺合部材の雌ネジ部に螺合された際に、第２ネジ部が雌ネジの斜面に圧接して径方向及び軸方向に圧接力を受けることができるレンズ保持部材を製造でき、レンズ保持部材の製造が容易になる。

本発明のレンズ保持部材の製造方法、その製造方法に用いるスライドコア金型は、レンズ保持部材が螺合部材に圧接力を持って螺合され、しかも、容易に製造できる。

本発明の一実施の形態のレンズバレルの斜視図である。 図１のレンズバレルを製造する際に用いるスライドコア金型の概略の斜視図である。 スライドコア金型を用いて図１のレンズバレルを成形した状態の斜視図である。 図２のスライドコア金型の詳細な斜視図である。 レンズバレルを有する撮像装置の分解斜視図である。 図５の撮像装置の斜視図である。 図５の撮像装置の平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図５の撮像装置に用いられるバレルホルダの雌ネジ部とレンズバレルの雄ネジが螺合した状態におけるバレルホルダの雌ネジ部とレンズバレルの雄ネジの第２ネジ部との要部拡大断面図である。 図５の撮像装置に用いられるバレルホルダの雌ネジ部とレンズバレルの雄ネジが螺合した状態におけるバレルホルダの雌ネジ部とレンズバレルの雄ネジの第１ネジ部との要部拡大断面図である。 レンズバレルの他の実施形態の斜視図である。 図１２の他の実施形態のレンズバレルをスライドコア金型を用いて成形した状態の斜視図である。 更に他の実施形態のレンズバレルの第２ネジ部がバレルホルダの雌ネジ部と螺合した状態の要部拡大断面図である。 更に他のもう一つの実施形態のレンズバレルの第２ネジ部がバレルホルダの雌ネジ部と螺合した状態の要部拡大断面図である。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のレンズバレルの一実施の形態の斜視図、図２は、図１のレンズバレルを製造する際に用いるスライドコア金型の概略の斜視図である。

本発明のレンズバレル（レンズ保持部材）１は、後述のレンズ１４（図８に図示）を透過した光学像の光束を透過させるための円形状の貫通開口（光束透過開口）を有する円筒状体からなり、その外周部に、雄ネジ部１１、１２を備え、内周部に、光学レンズを保持するレンズ保持部１３を備えている。

雄ネジ部は、第１ネジ部１１と、第２ネジ部１２とを備えている。第２ネジ部１２は、この実施形態では、第１ネジ部１１の周方向の２箇所に等間隔に配設されている。

各第２ネジ部１２は、この実施形態では、第１ネジ部１１とネジ形状及びピッチが同じに形成されている（図１０、図１１参照）。又、各第２ネジ部１２は、第１ネジ部１１よりも半径が大きくなるように形成されており、第１ネジ部１１よりも径方向外側に突出されている。尚、第１ネジ部１１及び第２ネジ部１２のネジ山の角度α１は、この実施形態では、６０°に設定されている。

レンズ保持部１３は、１又は複数のレンズ１４を保持する（図８、図９参照）。

このように構成されたレンズバレル１は、スライドコア金型１０２ａ、１０２ｂを有する製造金型を用いて射出成型によって成形されている。

詳しくは、製造金型は、図２に示すように金型本体１０１と、金型本体１０１に対してスライドするスライドコア金型１０２ａ、１０２ｂとを備えている。金型本体１０１は、図示しないが、コア、キャビティ等を備え、コアとキャビティとの間に、レンズバレルを成形するレンズバレル成形部が形成されている。

スライドコア金型１０２ａ、１０２ｂは、金型本体１０１のレンズバレル成形部の一部を成し、レンズバレル１の雄ネジ部１１、１２を成形する。この実施形態のスライドコア金型は、第１スライドコア金型１０２ａと、第２スライドコア金型１０２ｂとの２つからなる。

第１スライドコア金型１０２ａと第２スライドコア金型１０２ｂは、同構成のもので、互いに対向するように配置されており、それぞれ、先端に互い対向して当接する当接面１０３ａを有する一対のスライドコア本体１０３と、スライドコア本体１０３のそれぞれに移動可能に保持された入れ子１０４とを備えている。

このスライドコア本体１０３の当接面１０３ａには、それぞれ、レンズバレル１の第１ネジ部１１を射出成形により成形する第１ネジ成形部１３１が設けられている。この第１ネジ成形部１３１は、当接面１０３ａから円弧状に凹設されているとともに、第１ネジ部１１に対応するネジ部が形成されている。

入れ子１０４は、先端に、レンズバレル１の第２ネジ部１２を射出成形により成形する第２ネジ成形部１４１を備えている。第２ネジ成形部１４１は、スライドコア本体１０３の第１ネジ成形部１３１と同じ曲率の円弧状に凹設されているとともに、第２ネジ部１２に対応するネジ部が形成されている。

そして、この入れ子１０４は、スライドコア本体１０３に設けられた入れ子挿入孔１３２に、第１ネジ成形部１３１の径方向に移動可能に挿入されている。又、この状態で、２つの入れ子１０４の第２ネジ成形部１４１は、それぞれ、スライドコア本体１０３の第１ネジ成形部１３１に露出して互いに対向するとともに、第１ネジ成形部１３１の周方向に配置されて第１ネジ成形部１３１とで半円形状になる。

なお、２つのスライドコア本体１０３の当接面１０３ａ同士が当接するとともに、第１ネジ成形部１３１と入れ子１０４の第２ネジ成形部１４１とが互いに径方向の位置が合わされた状態で、連続した１つの円形状の雌ネジを形成するようになっている。

又、入れ子挿入孔１３２に挿入された入れ子１０４は、図４に示すように位置調整用スペーサ１４２によってスライドコア本体１０３の第１ネジ成形部１３１に対する位置が調整された後、ボルト等の固定部材１４３によってスライドコア本体１０３に固定されるようになっている。

次に、製造金型を用いてレンズバレル１を製造する方法について説明する。予め、レンズバレル１が螺合される図８、図９に示すバレルホルダ（螺合部材）２０２の雌ネジ部２２１に関する雌ネジデータをネジ検出装置（図示せず）によって取得し、その雌ネジデータに基づいて、入れ子１０４の第２ネジ成形部１４１の径方向の位置が調整される（入れ子位置調整工程）。

より詳しくは、上記雌ネジデータに基づいて、レンズバレル１の雄ネジ部１１、１２がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１に螺合した際に雌ネジ部２２１に第２ネジ部１２が圧接し得るように、位置調整用スペーサ１４２によって入れ子１０４の第２ネジ成形部１４１の径方向の位置（第２ネジ成形部１４１の半径）が調整される。

このように位置調整された後の入れ子１０４の第２ネジ成形部１４１は、スライドコア本体１０３の第１ネジ成形部１３１に対して径方向外側に位置している。

そして、図３に示すように２つのスライドコア本体１０３の当接面１０３ａ同士が当接するように金型本体１０１にセットされた状態で、溶融樹脂が金型本体１０１に設けられた図示しないスプルー、ランナーを介して金型本体１０１のレンズバレル成形部に注入されるとともに、冷却固化される（成形工程）。これにより、外周部に雄ネジ部１１、１２を、内周部にレンズ保持部１３を、それぞれ備えた図１に示すレンズバレル１が得られる。

このようにして製造されたレンズバレル１は、例えば撮像装置２００に使用される。この実施形態の撮像装置２００は、図５〜図９に示すように、撮像装置本体と、撮像装置本体に保持されたレンズバレル１と、レンズバレル１に保持されたレンズ１４と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子２０１とを備えている。

撮像装置本体は、レンズバレル１と螺合しレンズバレル１を固定的に保持したバレルホルダ２０２と、バレルホルダ２０２を駆動する駆動部材２０３と、カバー２０４とを備えている。

バレルホルダ２０２は、円筒状のもので、内周部に、レンズバレル１の雄ネジ部１１、１２に螺合する雌ネジ部２２１を備えている。

駆動部材２０３は、レンズバレル１を保持したバレルホルダ２０２を軸方向（光軸方向）に駆動する。これにより、レンズバレル１に保持されたレンズ１４が光軸方向に移動する。この実施形態では、駆動部材２０３は、バレルホルダ２０２に保持されたコイル２０３ａとカバー２０４に保持された磁石２０３ｂとでなるボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ，ＶＣＭ…電磁式アクチュエータ）が用いられている。

撮像素子２０１は、撮像光学系によって結像された物体（被写体）の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路（不図示）へ出力する素子である。撮像素子２０１は、例えば、ＣＣＤ型のイメージセンサや、ＣＭＯＳ型のイメージセンサ等である。

そして、この撮像素子２０１は、図８、図９に示すようにレンズバレル１に保持されたレンズ１４の光軸方向の像側に配設されている。

レンズバレル１は、図１に示すものと同構成のものが使用されている。このレンズバレル１は、次のようにしてバレルホルダ２０２に保持されている。

レンズバレル１の雄ネジ部１１、１２がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１に螺合される。その際、レンズバレル１は、図１０に示すように第２ネジ部１２がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１に圧接状態で螺合され、レンズバレル１は、バレルホルダ２０２とガタのない状態で回転し得る状態になる。尚、この螺合した状態で、第１ネジ部１１はバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１と非当接状態になっている。

この状態で、レンズ１４の撮像素子２０１に対する位置が初期設定位置になるように、レンズバレル１がバレルホルダ２０２に対して回転操作される。そのレンズバレル１の回転操作に際し、第２ネジ部１２がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１に圧接状態で回転するため、レンズバレル１がバレルホルダ２０２に対して傾くことなく回転する。

レンズバレル１がバレルホルダ２０２に対して初期設定位置に合わされた後、レンズバレル１とバレルホルダ２０２とが接着剤によって接着されることによって固定的に保持される。

このように構成された撮像装置２００は、駆動部材２０３に電力が供給されることにより、バレルホルダ２０２が光軸方向に沿って移動する。

尚、上記実施形態では、レンズバレル１の第２ネジ部１２は、２つから構成されたが、この形態のものに限らず、１つ又は３つ以上でもよく、構成適宜変更できる。例えば図１２、図１３に示すように、レンズバレル１の第２ネジ部３１２は、３つから構成されてもよい（図１２では、２つの第２ネジ部３１２が表れている）。

詳しくは、スライドコア金型は、周方向に配設された同構成を採る第１スライドコア金型３０２ａ、第２スライドコア金型３０２ｂ及び第３スライドコア金型３０２ｃの３つから構成されている。

これらの第１スライドコア金型３０２ａ、第２スライドコア金型３０２ｂ及び第３スライドコア金型３０２ｃは、それぞれ、スライドコア本体３０３と、スライドコア本体３０３のそれぞれに移動可能に保持された入れ子３０４とを備えている。

各スライドコア本体３０３の先端には、円弧状に凹設され第１ネジ部３１１に対応するネジ部が形成された第１ネジ成形部３３１と、第１ネジ成形部３３１の両側に、周方向で隣接するスライドコア本体３０３同士が当接する当接面３３２とが設けられている。

各入れ子３０４は、先端に、第２ネジ成形部３４１を備えている。第２ネジ成形部３４１は、スライドコア本体３０３の第１ネジ成形部３３１と同じ曲率の円弧状に凹設され、第２ネジ部３１２に対応するネジ部が形成されている。

そして、各入れ子３０４は、スライドコア本体３０３に設けられた入れ子挿入孔３３３に、第１ネジ成形部３３１の径方向に移動可能に挿入されている。又、この状態で、３つの入れ子３０４の第２ネジ成形部３４１は、それぞれ、スライドコア本体３０３の第１ネジ成形部３３１に露出し、第１ネジ成形部３３１の周方向側に配置されている。

なお、この場合も、３つのスライドコア本体３０３における隣接する２つの当接面３３２同士が当接するとともに、第１ネジ成形部３３１と第２ネジ成形部３４１とが互いに径方向の位置が合わされた状態で、連続した１つの円形状の雌ネジを形成するようになっている。

又、上記実施形態では、レンズバレル１の第２ネジ部１２のネジ山の角度α１は、バレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１のネジ山の角度と同一に形成されたが、第２ネジ部１２のネジ山の角度は、バレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１のネジ山の角度と異なるように形成されてもよい。

例えば図１４に示すように第２ネジ部４１２のネジ山の角度α３は、バレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１のネジ山の角度α２よりも小さく形成されてもよい。このように形成されることにより、第２ネジ部４１２がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１に螺合した際に、第２ネジ部４１２のネジ山の斜面の先端がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１のネジ山の斜面に線接触（図１４の断面で点接触）する。これにより、第２ネジ部４１２がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１に螺合した状態で、レンズバレル１のバレルホルダ２０２に対する回転抵抗が、第２ネジ部４１２のネジ山とバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１のネジ山とが面接触する場合の回転抵抗に比べて小さくなる。従って、レンズバレル１のバレルホルダ２０２に対する位置調整を行い易くなる利点を有する。

又、上記実施形態では、レンズバレル１の第２ネジ部１２のネジ山は、断面略三角形状に形成されたが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば図１５に示すように、レンズバレル１の第２ネジ部５１２のネジ山は、断面湾曲状（円弧状）に形成されてもよい。このようにレンズバレル１の第２ネジ部５１２のネジ山が断面湾曲状に形成されても、図１４に示したものと同様に、第２ネジ部５１２がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１に螺合した際に、第２ネジ部５１２のネジ山がバレルホルダ２０２の雌ネジ部２２１のネジ山の斜面に線接触（図１５の断面で点接触）し、レンズバレル１のバレルホルダ２０２に対する回転抵抗が小さくなってレンズバレル１のバレルホルダ２０２に対する位置調整を行い易くなる。

又、上記実施形態では、レンズ保持部材としてレンズバレル１が製造されたが、レンズバレル１が製造される形態のものに限らず、例えばレンズ保持部材として交換レンズの鏡胴の雄ネジを製造することもでき、適宜変更できる。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

１ レンズバレル
１１ 第１ネジ部（雄ネジ部）
１２ 第２ネジ部（雄ネジ部）
１４ レンズ
１０２ａ 第１スライドコア金型（スライドコア金型）
１０２ｂ 第２スライドコア金型（スライドコア金型）
１０４ 入れ子
１３１ 第１ネジ成形部
１４１ 第２ネジ成形部
２００ 撮像装置
２０１ 撮像素子
２０２ バレルホルダ（螺合部材）
２２１ 雌ネジ部

Claims (3)

1. 外周部に雄ネジ部を有するレンズ保持部材における前記雄ネジ部の一部である第１ネジ部を成形する第１ネジ成形部を有するスライドコア本体と、前記雄ネジ部の他の一部である第２ネジ部を成形する第２ネジ成形部を有し前記スライドコア本体に、前記第１ネジ成形部の径方向に移動可能に保持される入れ子とを用い、
   前記レンズ保持部材の前記雄ネジ部が螺合される螺合部材の雌ネジ部に前記雄ネジ部が螺合された際に、前記雌ネジ部に前記雄ネジ部の前記第２ネジ部が圧接するように、前記スライドコア本体に対して前記入れ子の前記径方向の位置を調整する入れ子位置調整工程と、
   前記スライドコア本体に対して前記入れ子を位置調整した状態で、前記第１ネジ部と前記第２ネジ部とを有する前記レンズ保持部材の雄ネジ部を成形する成形工程と、
   を備えていることを特徴とするレンズ保持部材の製造方法。
2. 前記第２ネジ成形部は、前記レンズ保持部材の前記雄ネジ部と螺合部材の雌ネジ部とが螺合された際に、前記雌ネジ部に前記雄ネジ部の前記第２ネジ部が線接触するように、前記第２ネジ部を成形することを特徴とする請求項１記載のレンズ保持部材の製造方法。
3. 外周部に雄ネジ部を有するレンズ保持部材の製造方法に用いるスライドコア金型であって、
   前記雄ネジ部の一部である第１ネジ部を成形する第１ネジ成形部を有するスライドコア本体と、
   前記雄ネジ部の他の一部である第２ネジ部を成形する第２ネジ成形部を有し前記スライドコア本体に、前記第１ネジ成形部の径方向に移動可能に保持される入れ子と、
   を備えていることを特徴とするスライドコア金型。

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