JPH09281374A - 光学系鏡筒におけるレンズ保持方法並びに光学系鏡筒及びそれを用いた光学機器 - Google Patents

光学系鏡筒におけるレンズ保持方法並びに光学系鏡筒及びそれを用いた光学機器

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JPH09281374A
JPH09281374A JP11415496A JP11415496A JPH09281374A JP H09281374 A JPH09281374 A JP H09281374A JP 11415496 A JP11415496 A JP 11415496A JP 11415496 A JP11415496 A JP 11415496A JP H09281374 A JPH09281374 A JP H09281374A
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lens
barrel
lens barrel
plastic
optical system
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JP11415496A
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Masatoshi Nagano
雅敏 永野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光軸方向に互いに接触するゲートを有するプ
ラスチックレンズとガラス製のレンズを含む複数のレン
ズを鏡筒に接着剤によりプラスチックレンズの光学性能
の劣化を生ずることなく保持固定できる光学系鏡筒にお
けるレンズ保持方法並びに光学系鏡筒及びそれを用いた
光学機器を提供すること。 【解決手段】 外周部に凸状のゲート12bを有するプ
ラスチックレンズ12を鏡筒13の内部に当該鏡筒13
に設けた逃げ部13cに上記ゲート12bを嵌入させて
挿入し、このプラスチックレンズ12を鏡筒13内の受
け面に当接させて光軸14方向に位置決めした状態に保
持させ、この鏡筒13の内部にガラス製のレンズ11を
挿入して当該ガラス製のレンズ11を上記プラスチック
レンズ12に当該プラスチックレンズ12の光軸14方
向に接触させた状態に保持させ、このガラス製のレンズ
11を鏡筒13に当該鏡筒13の逃げ部13bと異なる
位置に設けた挿入部13bで接着剤15により接着固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも二つの
レンズを光軸方向に互いに接触させて鏡筒内に保持する
光学系鏡筒におけるレンズ保持方法並びに光学系鏡筒及
びそれを用いた光学機器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、複数のレンズを鏡筒内に保持
する光学系鏡筒においては、二つのレンズをその周辺部
で光軸方向に互いに接触させて、例えばレンズコバ付近
に設けた平面で接触させたり、マージマルナルコンタク
トして接触させたりして、鏡筒内に保持する方法が各種
の光学機器で用いられている。
【0003】図12はマージナルコンタクト構造を有す
る従来の光学系鏡筒の要部断面図である。同図において
1及び2はガラス製のレンズであり、3はレンズ1及び
レンズ2を保持する鏡筒の一部であって合成樹脂材(プ
ラスチック)により作製されている。4は光軸である。
【0004】レンズ1及びレンズ2は鏡筒3との胴付部
1aおよび2aを有し、この部分によりレンズ1及びレ
ンズ2の中心と光軸4が一致するように構成されてい
る。また、レンズ1は180度より小さな交角のマージ
ナルコンタクト部1bを有し、この部分がレンズ2の曲
面部と接触し、レンズ1とレンズ2の間隔が高精度で決
定されている。そして、レンズ1,2は鏡筒3を加締め
ることにより光軸4方向に移動しないように固定されて
いる。
【0005】図13はプラスチックレンズを鏡筒に直接
接着する従来の光学系鏡筒の要部断面図である。同図に
おいて、51はプラスチックレンズであってツバ部51
aを有する。52はプラスチックレンズ51を保持する
鏡筒の一部であって、接着剤53の挿入部52aとプラ
スチックレンズ51の受け面52bを有する。54は光
軸である。
【0006】プラスチックレンズ51及び鏡筒52は夫
々胴付部51b,52cを有し、この部分を係合させる
ことにより、プラスチックレンズ51の中心が光軸54
と一致するように構成されている。また、プラスチック
レンズ51が鏡筒52に組み込まれた状態においては、
ツバ部51aと受け面52bが接触しており、鏡筒52
に対するプラスチックレンズ51の光軸54方向の位置
が決定されている。そして、挿入部52aに接着剤53
が挿入され、プラスチックレンズ51と鏡筒52が直接
接着固定されている。また、マージナルコンタクトによ
り接触する複数のレンズの少なくとも一つをプラスチッ
クレンズとした場合(不図示)にも、各レンズを夫々レ
ンズを保持する鏡筒に接着固定している。
【0007】図14はプラスチックレンズを板バネによ
り鏡筒に固定する従来の光学系鏡筒の要部断面図であ
る。同図において、61はプラスチックレンズであって
ツバ部61aを有する。62はプラスチックレンズ61
を保持する鏡筒の一部であって、プラスチックレンズ6
1の受け面61aを有する。63はプラスチックレンズ
61を鏡筒62に附勢し固定しているバネ部材であって
板バネ部63aを有する。64は光軸である。
【0008】プラスチックレンズ61及び鏡筒62は夫
々胴付部61b,62bを有し、この部分を係合させる
ことにより、プラスチックレンズ61の中心が光軸64
と一致するように構成されている。また、プラスチック
レンズ61が鏡筒62に組み込まれた状態においては、
ツバ部61aと受け面62aが接触しており、鏡筒62
に対するプラスチックレンズ61の光軸64方向の位置
が決定されている。そして、バネ部材63が図に示され
るように取り付けられ、プラスチックレンズ61と鏡筒
62が固定されている。このとき、バネ部材63の板バ
ネ部63aは橈んでおり、プラスチックレンズ61を鏡
筒62に押し付けている。また、マージナルコンタクト
により接触する複数のレンズの少なくとも一つをプラス
チックレンズとした場合(不図示)にも、一番最後に鏡
筒に組み込まれるレンズ(プラスチックレンズでなくて
もよい。)をバネ部材により鏡筒の受け面方向へ附勢
し、他のレンズを一番最後に鏡筒に組み込まれるレンズ
と鏡筒の間に挟み込んで保持している。
【0009】図15はガラス製のレンズにプラスチック
レンズを接着して両レンズを鏡筒に固定する従来の光学
系鏡筒の要部断面図である。同図において、71はガラ
ス製のレンズであって光軸75と垂直な面71aを有す
る。72はプラスチックレンズであってツバ部72aを
有する。73はレンズ71及びプラスチックレンズ72
を保持する鏡筒の一部であってレンズ71の受け面73
aを有する。74はレンズ71とプラスチックレンズ7
2を接着固定している接着剤、75は光軸である。
【0010】レンズ71とプラスチックレンズ72は、
光軸75と垂直な面71aとツバ部72aを接触させた
状態で、各々のレンズの中心が一致するように調整して
接着剤74で接着固定している。そして、お互いに接着
固定されたレンズ71とプラスチックレンズ72を図に
示されるように鏡筒73に挿入し、光軸75と垂直な面
71aと受け面73aを接触させる。この状態で鏡筒7
3を加締め、レンズ71の位置を固定することにより同
図に示す状態を得ている。また、レンズ71及び鏡筒7
3は夫々胴付部71b,73bを有し、この部分が係合
することにより、レンズ71の中心が光軸75と一致す
るように構成されている。また、レンズ71が鏡筒73
に組み込まれた状態においては、光軸75と垂直な面7
1aと受け面73aが接触しており、鏡筒73に対する
レンズ71の光軸75方向の位置が決定されている。こ
のとき、プラスチックレンズ72はレンズ71に対し位
置が調整された状態にレンズ71に接着固定されてい
る。つまり、プラスチックレンズ72もレンズ71と同
様に、その中心は光軸75と一致し、鏡筒73に対する
光軸75方向の位置も決定されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図12
に示す光学系鏡筒においては、二つのレンズをマージナ
ルコンタクト等により接触させて保持する場合には、双
方のレンズをガラス等の高剛性素材を用いて形成する必
要があった。これは以下の理由によるものである。即
ち、 イ)マージナルコンタクト部に応力が集中し易いため、
マージナルコンタクト構造の光学系にプラスチックなど
の比較的低剛性の素材で形成されるレンズを使用する
と、レンズ面が歪んでしまい、光学性能が劣化してくる
こと。 ロ)マージナルコンタクト構造の光学系にプラスチック
等の比較的低剛性の素材で形成されるレンズを使用する
と、レンズと鏡筒の線膨張係数が異なる場合には、この
光学系の使用される環境温度の変化によりレンズ面が歪
んでくること。 ハ)そこで、上記イ)及びロ)の問題を解決する為に、
レンズを保持する鏡筒の材質をレンズより低剛性のもの
とする方法もある。しかし、鏡筒を構成する材料の剛性
が低すぎると、鏡筒のレンズ接触面が歪んでしまい、保
持されるレンズの位置がずれたり、光軸に対してレンズ
が傾き偏心したりすることがある。
【0012】また、図13及び図14に示す光学系鏡筒
においては、プラスチックレンズの外径と鏡筒の内径を
係合させて光軸と垂直方向の位置決めを行っているた
め、プラスチックレンズと鏡筒を構成する材料の線膨張
係数が異なると、環境温度の変化によりプラスチックレ
ンズの外径が鏡筒の胴付部(内径)に圧迫され、プラス
チックレンズが変形したり歪んだりして光学性能が劣化
する恐れがある。
【0013】そこで、かゝる光学性能の劣化を防止する
ため、プラスチックレンズの外径と鏡筒の胴付部の間に
大きなクリアランスを設けることも考えられるが、鏡筒
にプラスチックレンズを挿入しただけでは鏡筒とプラス
チックレンズの光軸と垂直方向の位置決めは行えなくな
る。この為、組立て時に、鏡筒に対しプラスチックレン
ズを光軸と垂直方向に位置調整して接着剤若しくはバネ
部材によりプラスチックレンズを鏡筒に固定するという
複雑な作業が必要になる。
【0014】また、光学系の構成要素としてプラスチッ
クレンズを使用する場合には、鏡筒とプラスチックレン
ズのゲート部が干渉するのを回避するため、通常、プラ
スチックレンズの射出成形時に外径部に形成されるゲー
トを削り落として、プラスチックレンズを規定外径寸法
に製作する作業が必要となる。
【0015】また、図13及び図15に示す光学系鏡筒
においては、プラスチックレンズと鏡筒、又はプラスチ
ックレンズとガラス製のレンズを直接接着固定している
ため、接着剤が光学系要素の一つであるプラスチックレ
ンズを化学的に侵したり、接着剤の硬化時に発生する接
着剤の収縮によりプラスチックレンズが変形したり歪ん
だりして、光学性能が劣化する恐れがある。また、硬化
時に弾性のない接着剤を使用した場合、前述の図13及
び図14に示すレンズ保持鏡筒の場合と同様に、環境温
度の変化によりプラスチックレンズが変形したり歪んだ
りして、光学性能が劣化する恐れがある。
【0016】また、図14に示す光学系鏡筒において
は、プラスチックレンズを鏡筒に保持するためにバネ部
材を使用していることから、接着剤を使用する場合に比
し部品点数が多く、構造が複雑になる。
【0017】しかして、前述した従来の光学系鏡筒にお
いては、光学系要素の一構成部品としてプラスチックレ
ンズを使用する場合、射出成形時に形成されるゲート部
の切削加工(削り落とし)が必要となる。また、プラス
チックレンズを鏡筒に保持するために接着剤を使用する
と、プラスチックレンズの変形や歪みが発生し易くなる
上、接着剤がプラスチックレンズを化学的に侵す恐れが
あり、プラスチックレンズの光学性能の劣化は免れな
い。また、プラスチックレンズの外径と鏡筒の胴付部の
間に大きなクリアランスを設けてプラスチックレンズを
鏡筒に接着しようとする場合、プラスチックレンズの光
軸と垂直方向の位置調整が組立て時に必要となる。ま
た、プラスチックレンズを鏡筒に保持するために接着剤
の代えてバネ部材を使用すると、部品点数が増加し構造
が複雑になる。
【0018】以上の理由により、プラスチックレンズの
生産性がガラス製のレンズより優れていても、高精度を
要求される光学系にプラスチックレンズを使用すること
は難しいのが実情である。
【0019】本発明は、上述の光学系鏡筒の実情に鑑み
て為されたものであって、プラスチック等のようにガラ
スより低剛性の材質で形成されるレンズをガラス製のレ
ンズに接触させる光学系に使用した場合に、プラスチッ
クレンズのゲートの切削加工や鏡筒に対するプラスチッ
クレンズの位置調整を不要とし、しかも接着剤を使用す
ることによるプラスチックレンズの光学性能の劣化をも
防止できる光学系鏡筒におけるレンズ保持方法を提供す
ることを第一の目的とする。
【0020】また、本発明は、プラスチックレンズとガ
ラス製のレンズがマージナルコンタクトだけでなく同一
曲率のレンズ面全域で光軸方向に接触した光学系を保持
する光学系鏡筒において、ゲートを有するプラスチック
レンズを含み構成される複数のレンズをこれらのレンズ
を保持する鏡筒に容易に組み込むことができ、しかもこ
れらの組み込まれたレンズを鏡筒に接着剤によりプラス
チックレンズの光学性能の劣化を生ずることなく高い信
頼性で保持固定することのできる光学系鏡筒及びそれを
用いた光学機器を提供することを第二の目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明の光学系鏡筒にお
けるレンズ保持方法にあっては、 (1−1):光軸方向に互いに接触する少なくとも二つ
のレンズを鏡筒に保持する光学系鏡筒におけるレンズ保
持方法であって、外周部に凸状のゲートを有するプラス
チックレンズを鏡筒の内部に当該鏡筒に設けた逃げ部に
上記ゲートを嵌入させて挿入し、このプラスチックレン
ズを上記鏡筒内の受け面に当接させて光軸方向に位置決
めした状態に同鏡筒の内部に保持せしめ、この鏡筒の内
部にガラス製のレンズを挿入し、このガラス製のレンズ
をプラスチックレンズに当該プラスチックレンズの光軸
方向に接触させた状態に同鏡筒の内部に保持せしめ、こ
のガラス製のレンズを上記鏡筒に当該鏡筒の逃げ部と異
なる位置に設けた挿入部で接着剤により接着固定する、
ことを特徴としている。
【0022】また、本発明の光学系鏡筒にあっては、 (2−1):光軸方向に互いに接触する少なくとも二つ
のレンズと、上記二つのレンズのうちの一つのレンズが
光軸方向に接し位置決めされる受け面を有して上記二つ
のレンズを内部に保持する鏡筒とを備え、上記一つのレ
ンズは外周部に凸状のゲートを有するプラチックレンズ
に形成され、他の一つのレンズはガラス製のレンズに形
成され、上記鏡筒にはプラスチックレンズのゲートが嵌
入する逃げ部と接着剤の挿入部とが異なる位置に個別に
設けられ、上記プラスチックレンズは鏡筒の内部にゲー
トが逃げ部に嵌入し、かつ当該プラスチックレンズが受
け面に接触した状態に保持され、上記ガラス製のレンズ
は鏡筒の内部にプラスチックレンズに当該プラスチック
レンズの光軸方向に接触した状態に保持され、かつ当該
鏡筒の挿入部位で接着剤により上記鏡筒に接着固定され
ていることを特徴としている。
【0023】特に、 (2−2):上記(2−1)において、前記鏡筒の逃げ
部と挿入部の少なくとも一方は同鏡筒の内周面に設けら
れた溝であること、 (2−3):上記(2−1)又は(2−2)において、
前記鏡筒の逃げ部と挿入部の少なくとも一方は鏡筒の外
周部に設けられた切欠き若しくは穴であること、 (2−4):上記(2−1)において、前記接着剤はそ
の硬化時に弾性を有する弾性接着剤であること、 (2−5):上記(2−1)において、前記鏡筒の内部
にガラス製のレンズとプラスチックレンズが光軸方向に
接触して保持された状態で、プラスチックレンズの外周
部と鏡筒の内周部との間にクリアランスが形成されるこ
と、 (2−6):上記(2−1)において、前記挿入部は鏡
筒の周方向に等間隔離隔して複数設けられていること、 (2−7):上記(2−1)において、前記挿入部は鏡
筒の周方向において逃げ部を除く内周部位の略全域に設
けられていること、 (2−8):上記(2−1)において、前記挿入部は光
軸方向においてガラス製のレンズの保持範囲又はガラス
製のレンズの保持範囲よりレンズの挿入口側に設けられ
ていること、 (2−9):上記(2−1)において、前記プラスチッ
クレンズとガラス製のレンズはレンズ面の外周部近傍に
接触部を有して光軸方向にマージナルコンタクトしてい
ること、 (2−10):上記(2−1)において、前記プラスチ
ックレンズとガラス製のレンズはレンズ面が同一曲率の
接触部に形成されて光軸方向に接触していること、 などを特徴としている。
【0024】また、本発明の光学機器は、 (3−1):上記(2−1)乃至(2−10)のいずれ
か一つに記載の光学系鏡筒を用いていることを特徴とし
ている。
【0025】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施の形態〕図1は第1の実施の形態を示す光
学系鏡筒の要部断面図、図2は図1に示す光学系鏡筒の
正面図、図3は図1に示す光学系鏡筒のプラスチックレ
ンズの正面図である。尚、図1乃至図3において共通す
る部分については同一の符号を記している。
【0026】図1乃至図3において、11はガラス製の
レンズ、12は合成樹脂製のプラスチックレンズ、13
はレンズ11及びプラスチックレンズ12を保持する鏡
筒である。プラスチックレンズ12は、レンズ11の右
側の曲面(曲率)と同じ曲面(曲率)を有する部分12
aを左側(マージナルコンタクト側)の曲面の外周部近
傍に有し、この部分12aでレンズ11とマージナルコ
ンタクト(中央部は接触させず周辺部を接触させる)し
ている。また、上記プラスチックレンズ12は、その外
周部にツバ部12dを有し、このツバ部12dより更に
外周側の一部に光軸14と垂直方向へ突出する凸状のゲ
ート12bを有する。一方、レンズ11は、その外周部
に鏡筒13との嵌合部11aを有する。上記鏡筒13
は、プラスチックレンズ12の右側の曲面(レンズ面)
と同じ曲面形状を有する受け面13aと、後述する接着
剤15の挿入手段である挿入部13bと、プラスチック
レンズ12のゲート12bの逃げ部13cとを夫々有す
る。挿入部13bと逃げ部13cは、鏡筒13の内周面
を切除して溝に形成され、逃げ部13cは挿入部13b
を超えてプラスチックレンズ12が嵌装される所定の位
置まで形成してある。14はレンズ11とプラスチック
レンズ12に対する光軸、15はレンズ11と鏡筒13
を固定する接着剤である。
【0027】上記プラスチックレンズ12と鏡筒13
は、図1に示すように、光軸方向においてのみプラスチ
ックレンズ12の右側の曲面(レンズ面)と鏡筒13の
受け面13aが接触し、光軸14と垂直方向には僅かに
クリアランスCを有している。
【0028】本第1実施形態におけるレンズ保持方法と
しては、先ず、鏡筒13内にプラスチックレンズ12を
ゲート12bと逃げ部13cの位置が円周方向で一致
し、かつプラスチックレンズ12の右側の曲面が受け面
13aと接触するように鏡筒13のレンズの挿入口側
(図中矢印P方向側)より挿入し、次に、鏡筒13内に
レンズ11を右側の曲面がプラスチックレンズ12の部
分12aと接触するように図中矢印P方向より挿入して
いる。
【0029】このとき、プラスチックレンズ12をその
外周部で鏡筒13に嵌合させたり、圧入したりすると、
プラスチックレンズ12に変形を生じる恐れが大きいの
で、プラスチックレンズ12の外径は鏡筒13の内径よ
り小さく設定してある。
【0030】この為、鏡筒13を固定し矢印P方向より
レンズ11に荷重を加えると、レンズ11は鏡筒13に
嵌合しているので、光軸14に対し殆ど傾くことなく光
軸14に平行に図中右方向へ移動し、プラスチックレン
ズ12にマージナルコンタクトする。その状態で更に荷
重を加えると、プラスチックレンズ12が鏡筒3の受け
面13aとレンズ11の右側の曲面に規制され、レンズ
11とプラスチックレンズ12の中心が光軸14と一致
した状態となる。
【0031】そして、鏡筒13の挿入部13bに接着剤
15を注入して、レンズ11の外周部と鏡筒13を固定
することにより、図1に示す状態を得ている。
【0032】このような構成のレンズ保持鏡筒にあって
は、プラスチックレンズ12は接着剤15等により鏡筒
13に直接固定されていないが、レンズ11と鏡筒13
に挟み込まれている為に、その位置がずれることはな
い。また、プラスチックレンズ12と鏡筒13の線膨張
係数等が大きく異なるときには、接着剤15として硬化
時に弾性を有する弾性接着剤を用いれば、熱等によるプ
ラスチックレンズ12の膨張・収縮を弾性接着剤により
吸収することができ、プラスチックレンズ12の変形を
防止できる。
【0033】その上、プラスチックレンズ12を鏡筒1
3に直接接着していない為、接着剤15の硬化時に生ず
る接着剤の収縮によりプラスチックレンズ12が変形す
るのを防止できる効果がある。
【0034】更に、接着剤15の挿入部13bは鏡筒1
3の内周面に設けられた溝であり、しかも該挿入部13
bは鏡筒13とレンズ11との嵌合範囲(鏡筒13にお
けるレンズ11の保持範囲)内、又は該嵌合範囲よりレ
ンズの挿入口側にしかなく、また、挿入部13bとゲー
ト12bの逃げ部13cとは鏡筒13の円周方向におい
て異なる位置にある為、接着剤15が逃げ部13cに侵
入しプラスチックレンズ12に接触することはない。
【0035】従って、接着剤15の硬化時の収縮により
プラスチックレンズ12が引張られその位置がずれて光
学性能が劣化したり、プラスチックレンズ12が接着剤
15により化学的に侵されることもない。
【0036】上記第1実施形態において、接着剤15の
挿入部13bは、図2に示すように、鏡筒13の円周方
向で等間隔離隔されて三箇所に設けられているが、これ
は鏡筒13とレンズ11が安定的に接着できるならば何
箇所であってもよい。また、接着剤15の挿入部13b
は、図4に示すように、鏡筒13の内周部で逃げ部13
cを除く内周面の略全域に大略C字状となるように設け
てもよい。尚、図4は第1実施形態におけるレンズ保持
鏡筒の一変形例を示す正面図である。
【0037】図5乃至図7は第1実施形態における光学
系鏡筒の他の変形例を示す要部断面図である。図5乃至
図7に示される光学系鏡筒の正面図は図2と同じである
ので省略する。尚、各図において図1乃至図3と共通す
る部分については同一の符号を記している。
【0038】鏡筒13は、図5に示すように、プラスチ
ックレンズ12の光軸14と垂直な面12cの受け面1
3aを有する。この受け面13aは光軸14と垂直な面
に形成してある。
【0039】本変形例の光学系鏡筒は、図2に示す光学
系鏡筒と同様に、鏡筒13内にプラスチックレンズ12
とレンズ11をその順に挿入し、図中矢印P方向より荷
重を加えると、プラスチックレンズ12が鏡筒13の受
け面13aとレンズ11の右側の曲面に規制され、プラ
スチックレンズ12は光軸14と垂直方向へ移動し、レ
ンズ11とプラスチックレンズ12の中心が光軸14と
一致した状態となる。このように鏡筒13の受け面13
aの形状は、光軸14と垂直な面であってもよい。ま
た、鏡筒13の受け面13aをテーパー面(図示せず)
とし、プラスチックレンズ12の外周部を上記テーパー
面と同様なテーパー面(図示せず)としても、レンズ1
1とプラスチックレンズ12の中心が光軸14と一致し
た状態を得られるという効果がある。
【0040】また、図6に示すように、レンズ11とプ
ラスチックレンズ12が同じ曲率の曲面を有し、この曲
面全域で接触している光学系鏡筒、即ち、マージナルコ
ンタクト構造を持たない光学系鏡筒にも本発明を適用で
きる。一般に、ガラスとプラスチックの線膨張係数には
大きな差があるため、ガラスレンズとプラスチックレン
ズを接着剤で直接貼り合わせた場合、環境温度が変化す
ると、ガラスレンズが割れたり、プラスチックレンズの
レンズ曲面が歪んだりする恐れがある。しかし、本発明
を適用すれば、レンズ11とプラスチックレンズ12を
直接貼り合わせる必要がないため、上記の問題を解決す
ることができると同時に、高精度でレンズ11とプラス
チックレンズ12を保持することができるという効果が
得られる。
【0041】また、鏡筒13にプラスチックレンズ12
と同程度の線膨張係数を有する材料を用いれば、プラス
チックレンズ12の外周部と鏡筒13の内周の間にクリ
アランスは殆ど必要なく、図7に示されるように、プラ
スチックレンズ12の外周部と鏡筒13の内周部を嵌合
させることにより、鏡筒13に対するプラスチックレン
ズ12の位置決めを容易に行うことができる。つまり、
図5及び図6に示す変形例のように、レンズ11やプラ
スチックレンズ12の曲面を利用することなく、図7に
示されるような形状のレンズ11及びプラスチックレン
ズ12にも本発明を適用できる。ただし、この場合、プ
ラスチックレンズ12を鏡筒13に圧入すると、プラス
チックレンズ12は歪んでしまう為、その歪み量を吸収
する為にごく僅かではあるが、プラスチックレンズ12
の外径より鏡筒13の内径の方が大きく設定されてい
る。
【0042】本第1実施形態は概ね上述の如く構成され
ているが、図1乃至図3に示す光学系鏡筒のプラスチッ
クレンズ12においてはツバ部12dは必ずしも必要な
ものではない。
【0043】〔第2の実施の形態〕図8は第2の実施の
形態を示す光学系鏡筒の要部断面図、図9は図8に示す
光学系鏡筒の正面図である。図8及び図9において共通
する部分については同一の符号を記してある。
【0044】図8及び図9において、21はガラス製の
レンズ、22は合成樹脂製のプラスチックレンズ、23
はレンズ21及びプラスチックレンズ22を保持する鏡
筒である。プラスチックレンズ22は、レンズ21の右
側の曲面(曲率)と同じ曲面(曲率)を有する部分22
aを左側(マージナルコンタクト側)の曲面の外周部近
傍に有し、この部分22aでレンズ21とマージナルコ
ンタクトしている。レンズ21は、その外周部に鏡筒2
3との嵌合部21aを有する。上記プラスチックレンズ
22は、その外周部に凸状のゲート22bとツバ部22
dを有し、このツバ部22dの鏡筒23と接触する右側
の面が光軸24と垂直な面22cに形成してある。鏡筒
23は、光軸24と垂直に形成された受け面23aと、
後述する接着剤25の挿入手段である挿入部23bと、
プラスチックレンズ22のゲート22bの逃げ部23c
を夫々有する。挿入部23bと逃げ部23cは、鏡筒2
3の外周部を内周面から外周面に渡って切除した切欠き
に形成されており、逃げ部23cは挿入部23bを超え
てプラスチックレンズ22が嵌装される所定の位置まで
形成してある。24はレンズ21とプラスチックレンズ
22に対する光軸、25はレンズ21と鏡筒23を固定
する接着剤である。
【0045】上記プラスチックレンズ22と鏡筒23
は、図8に示すように、光軸方向でプラスチックレンズ
22の光軸24と垂直な面22cが鏡筒23の受け面2
3aに接触し、光軸24と垂直方向には僅かにクリアラ
ンスCを有している。
【0046】本第2実施形態におけるレンズ保持方法と
しては、先ず、鏡筒23内にプラスチックレンズ22を
ゲート22bと逃げ部23cの位置が円周方向で一致
し、かつプラスチックレンズ22の光軸24と垂直な面
22cが受け面23aと接触するように鏡筒23のレン
ズの挿入口側(図中矢印P方向側)より挿入し、次に、
鏡筒23内にレンズ21を右側の曲面がプラスチックレ
ンズ22の部分22aと接触するように同矢印P方向よ
り挿入している。
【0047】このとき、プラスチックレンズ22をその
外周部で鏡筒23と嵌合させたり、圧入したりすると、
プラスチックレンズ22に変形を生じる恐れが大きいの
で、プラスチックレンズ22の外径は鏡筒23の内径よ
り小さく設定してある。
【0048】この為、鏡筒23を固定し矢印P方向より
レンズ21に荷重を加えると、レンズ21は鏡筒23と
嵌合しているので、光軸24に対し殆ど傾くことなく光
軸24に平行に図中右方向へ移動し、プラスチックレン
ズ22にマージナルコンタクトする。その状態で更に荷
重を加えると、プラスチックレンズ22が鏡筒23の受
け面23aとレンズ21の右側の曲面に規制され、レン
ズ21とプラスチックレンズ22の中心が光軸24と一
致した状態となる。
【0049】そして、鏡筒23の挿入部23bに接着剤
25を注入して、レンズ21の外周部と鏡筒23を接着
固定することにより、図8に示す状態を得ている。
【0050】このような構成の光学系鏡筒にあっては、
プラスチックレンズ22は接着剤25等により鏡筒23
に直接固定されてはいないが、レンズ21と鏡筒23に
挟み込まれている為に、その位置がずれることはない。
【0051】また、プラスチックレンズ22と鏡筒23
の線膨張係数等が大きく異なるときには、接着剤25と
して硬化時に弾性を有する弾性接着剤を用いれば、熱等
によるプラスチックレンズ22の膨張・収縮を接着剤2
5により吸収することができ、プラスチックレンズ22
の変形を防止できる。
【0052】その上、プラスチックレンズ22を鏡筒2
3に直接接着していないため、接着剤25の硬化時に生
ずる接着剤の収縮によりプラスチックレンズ22が変形
するのを防止することができる効果がある。
【0053】更に、接着剤25の挿入部23bは鏡筒2
3を内周面から外周面に渡って切除した切欠きであり、
しかも該挿入部23bは鏡筒23のレンズ21との嵌合
範囲(鏡筒23におけるレンズ21の保持範囲)内、又
は該嵌合範囲よりレンズのレンズの挿入口側にしかな
く、また、挿入部23bとゲート22bの逃げ部23c
とは鏡筒23の円周方向において異なる位置にある為、
接着剤25が逃げ部23cに侵入しプラスチックレンズ
22に接触することはない。
【0054】従って、接着剤25の硬化時の収縮により
プラスチックレンズ22が引張られその位置がずれて光
学性能が劣化したり、プラスチックレンズ22が接着剤
25により化学的に侵されることもない。
【0055】上記第2実施形態において、接着剤25の
挿入部23bは、図9に示すように、鏡筒23の円周方
向で等間隔に三箇所設けられているが、これは鏡筒23
とレンズ21が安定的に接着できるならば何箇所であっ
てもよい。また、鏡筒23のプラスチックレンズ22の
受け面23aは、図8に示すように、光軸24と垂直で
あるが、この受け面23aを第1実施形態の図1に示さ
れるようにプラスチックレンズ22の右側の曲面と同形
状として、プラスチックレンズ22をその受け面23a
に接触させてもよいし、図5、図6又は図7に示される
レンズ11とプラスチックレンズ12の保持に本第2実
施形態の鏡筒23を適用してもよい。
【0056】即ち、本第2実施形態が第1実施形態と異
なる点は、第1実施形態では接着剤15を光軸方向から
のみ注入することができるのに対し、本第2実施形態に
おいては光軸方向のみならず光軸24と垂直方向からも
接着剤25を注入することができる点にある。
【0057】これにより、光軸方向から接着剤25を挿
入し難いとき、或いは紫外光硬化型の接着剤25を使用
して接着剤挿入後直ちに紫外光を照射するときには、光
軸24と垂直方向から接着剤25を挿入し直ちに光軸方
向から紫外光を照射すれば、第1実施形態のものに比し
鏡筒23にレンズ21とプラスチックレンズ22をより
容易に、かつ迅速に組込み接着固定することができる効
果が得られる。この場合、光軸方向から接着剤25を注
入し、光軸24と垂直方向から紫外光を照射しても、上
記と同様の効果を得ることができる。
【0058】〔第3の実施の形態〕図10は第3の実施
の形態を示す光学系鏡筒の要部断面図、図11は図10
に示す光学系鏡筒の正面図である。図10及び図11に
おいて共通する部分については同一の符号を記してあ
る。
【0059】図10及び図11において、31はガラス
製のレンズ、32は合成樹脂製のプラスチックレンズ、
33はレンズ31及びプラスチックレンズ32を保持す
る鏡筒である。プラスチックレンズ32は、レンズ31
の右側の曲面(曲率)と同じ曲面(曲率)を有する部分
32aを左側(マージナルコンタクト側)の曲面の外周
部近傍に有し、この部分32aでレンズ31とマージナ
ルコンタクトしている。一方、レンズ31は、その外周
部に鏡筒33との嵌合部31aを有する。また、プラス
チックレンズ32は、その外周部に凸状のゲート32b
とツバ部32dを有し、このツバ部32dの鏡筒33と
接触する右側の面が光軸34と垂直な面32cに形成し
てある。鏡筒33は、光軸34と垂直に形成された受け
面33aと、後述する接着剤35の挿入手段である挿入
部33bと、プラスチックレンズ32のゲート32bの
逃げ部33cを夫々有する。挿入部33bは、鏡筒33
を外周面から内周面に向け貫通する穴に形成されてい
る。一方、逃げ部33cは、鏡筒33の内周部を切除し
た溝に形成され、挿入部33bを超えてプラスチックレ
ンズ32が嵌装される所定の位置まで形成してある。3
4はレンズ31とプラスチックレンズ32に対する光
軸、35はレンズ31と鏡筒33を固定する接着剤であ
る。
【0060】上記プラスチックレンズ32と鏡筒33
は、図10に示すように、光軸方向でプラスチックレン
ズ32の光軸34と垂直な面32cが鏡筒33の受け面
33aに接触し、光軸34と垂直方向には僅かにクリア
ランスCを有している。
【0061】本第3実施形態におけるレンズ保持方法と
しては、先ず、鏡筒33内にプラスチックレンズ32を
ゲート32bと逃げ部33cの位置が円周方向で一致
し、かつプラスチックレンズ32の光軸34と垂直な面
32cが受け面33aと接触するように鏡筒33のレン
ズの挿入口側(図中矢印P方向側)より挿入し、次に、
鏡筒33内にレンズ31を右側の曲面がプラスチックレ
ンズ32の部分32aと接触するように同矢印P方向よ
り挿入している。
【0062】このとき、プラスチックレンズ32をその
外周部で鏡筒33と嵌合させたり、圧入したりすると、
プラスチックレンズ32に変形を生じる恐れが大きいの
で、プラスチックレンズ32の外径は鏡筒33の内径よ
り小さく設定してある。
【0063】この為、鏡筒33を固定し矢印P方向より
レンズ31に荷重を加えると、レンズ31は鏡筒33と
嵌合しているので、光軸34に対し殆ど傾くことなく光
軸34に平行に図中右方向へ移動し、プラスチックレン
ズ32にマージナルコンタクトする。その状態で更に荷
重を加えると、プラスチックレンズ32が鏡筒33の受
け面33aとレンズ31の右側の曲面に規制され、レン
ズ31とプラスチックレンズ32の中心が光軸34と一
致した状態となる。
【0064】そして、鏡筒33の挿入部33bに接着剤
35を注入して、レンズ31の外周部と鏡筒33を接着
固定することにより、図10に示す状態を得ている。
【0065】このような構成の光学系鏡筒にあっては、
プラスチックレンズ32は接着剤35等により鏡筒33
に直接固定されてはいないが、レンズ31と鏡筒33に
挟み込まれている為に、その位置がずれることはない。
【0066】また、プラスチックレンズ32と鏡筒33
の線膨張係数等が大きく異なるときには、接着剤35と
して硬化時に弾性を有する弾性接着剤を用いれば、熱等
によるプラスチックレンズ32の膨張・収縮を接着剤3
5により吸収することができ、プラスチックレンズ32
の変形を防止できる。
【0067】その上、プラスチックレンズ32を鏡筒3
3に直接接着していない為、接着剤35の硬化時に生ず
る接着剤の収縮によりプラスチックレンズ32が変形す
るのを防止することができる効果がある。
【0068】更に、接着剤35の挿入部33bは鏡筒3
3の外周面から内周面に貫通する穴であり、しかも該挿
入部33bは鏡筒33とレンズ31の嵌合範囲(鏡筒3
3におけるレンズ31の保持範囲)内、又は該嵌合範囲
よりレンズの挿入口側にしかなく、また、挿入部33b
とゲート32bの逃げ部33cとは鏡筒33の円周方向
において異なる位置にある為、接着剤35が逃げ部33
cに侵入しプラスチックレンズ32に接触することはな
い。
【0069】従って、接着剤35の硬化時の収縮により
プラスチックレンズ32が引張られその位置がずれて光
学性能が劣化したり、プラスチックレンズ32が接着剤
35により化学的に侵されることもない。
【0070】上記第3実施形態において、接着剤35の
挿入部33bは、図11に示すように、鏡筒33の円周
方向で等間隔に三箇所設けられているが、これは鏡筒3
3とレンズ31が安定的に接着できるならば何箇所であ
ってもよい。また、鏡筒33の受け面33aは、図10
に示すように、光軸34と垂直であるが、この受け面3
3aを第1実施形態の図1に示されるようにプラスチッ
クレンズ32の右側の曲面と同形状として、プラスチッ
クレンズ32をその受け面33aに接触させてもよい
し、図5、図6又は図7に示されるレンズ11とプラス
チックレンズ12の保持に本第3実施形態の鏡筒33を
適用してもよい。
【0071】即ち、本第3実施形態が第1実施形態と異
なる点は、第1実施形態では接着剤15を光軸方向から
のみ注入することができるのに対し、本第3実施形態に
おいては光軸34と垂直方向からのみ接着剤35を注入
することができる点にある。これにより、光軸方向から
接着剤35を挿入し難いときは本第3実施形態が有効な
構成となる。
【0072】上述した各実施形態において、鏡筒13,
23,33の接着剤15,25,35の挿入部13b,
23b,33bが複数設けられる場合に、挿入部13
b,23b,33bを鏡筒13,23,33の円周方向
に等間隔に配設すれば(図2、図9及び図11参照)、
接着剤15,25,35の硬化時の収縮によりレンズ1
1,21,31が一方向に引張られ、鏡筒13,23,
33の中心からレンズ11,21,31の中心がずれる
のを防ぐことができるという効果が得られる。この場
合、接着剤15,25,35の挿入部13b,23b,
33bの設置個数及びその大きさはレンズ11,21,
31と鏡筒13,23,33の接着強度等により決定さ
れる。
【0073】また、第2実施形態の鏡筒23に設けられ
たプラスチックレンズ22のゲート22bの逃げ部23
cを第1実施形態に示される鏡筒13の内周面に設けた
溝13cとしたり、第1実施形態又は第3実施形態の接
着剤15,35の挿入部13b,33bを第2実施形態
に示される切欠き23bとしたり、また、第1実施形態
又は第3実施形態のプラスチックレンズ12,32のゲ
ート12b,32bの逃げ部13c,33cを第2実施
例に示される切欠き23bとしたり、第2実施形態の接
着剤25の挿入部23bを第1実施形態に示される溝1
3bや第3実施形態に示される穴33bとしたりして
も、本発明の効果が得られることは言うまでもない。
【0074】以上のように、上述の各実施形態のレンズ
保持方法によれば、プラスチックレンズをガラス製のレ
ンズにマージナルコンタクトさせる光学系に、又はプラ
スチックレンズをガラス製のレンズに同一曲率のレンズ
面で接触させる光学系に使用する場合、プラスチックレ
ンズのゲートの切削加工や鏡筒に対するプラスチックレ
ンズの位置調整を行うことなしに上記プラスチックレン
ズとガラス製のレンズを鏡筒内にその順に挿入し嵌め込
むだけで当該各レンズの中心と光軸を一致させることが
できる上、プラスチックレンズに接着剤の使用による光
学性能の劣化を発生させることなく上記各レンズを鏡筒
に保持固定することができる。
【0075】また、上述の各実施形態の光学系鏡筒によ
れば、プラスチックレンズとガラス製のレンズがマージ
ナルコンタクトだけでなく同一曲率のレンズ面全域で光
軸方向に接触した光学系を保持する光学系鏡筒におい
て、ゲートを有するプラスチックレンズを含み構成され
る複数のレンズをこれらのレンズを保持する鏡筒に容易
に組み込むことができる上、これらの組み込まれたレン
ズを鏡筒に接着剤によりプラスチックレンズの光学性能
の劣化を生ずることなく高い信頼性で保持固定すること
ができる。
【0076】また、このような構成の光学系鏡筒は、写
真用カメラや光学測定器等の光学機器(図示せず)に装
着して用いることができる。
【0077】本発明は概ね上述の如く構成されている
が、前述の各実施態様に限定されるものでは決してな
く、実際の製品開発において種々の設計変更が可能であ
る。例えば、鏡筒に組み込むレンズの数を二枚以上とす
ることもできる。この場合、鏡筒の受け面に接するレン
ズはガラス製又は合成樹脂製のレンズであってもよい
が、鏡筒に接着固定されるレンズはガラス製のレンズが
用いられることは言うまでもない。
【0078】なお、弾性接着剤としては、例えば、 日本ロックタイト(株) ・ロックタイト NUVA−SIL5084 ・ロックタイト NUVA−SIL5088 や、 セメダイン(株) ・EP−001 などがある。
【0079】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のレンズ
保持方法によれば、外周部に凸状のゲートを有するプラ
スチックレンズを鏡筒の内部に当該鏡筒に設けた逃げ部
に上記ゲートを嵌入させて挿入し、このプラスチックレ
ンズを上記鏡筒内の受け面に当接させて光軸方向に位置
決めした状態に同鏡筒の内部に保持せしめ、次いで、こ
の鏡筒の内部にガラス製のレンズを挿入し、このガラス
製のレンズをプラスチックレンズに当該プラスチックレ
ンズの光軸方向に接触させた状態に同鏡筒の内部に保持
せしめ、このガラス製のレンズを上記鏡筒に当該鏡筒の
逃げ部と異なる位置に設けた挿入部で接着剤により接着
固定しているので、プラスチックレンズのゲートの切削
加工や鏡筒に対するプラスチックレンズの位置調整を不
要とすることができる上、接着剤を使用することによる
プラスチックレンズの光学性能の劣化をも確実に防止す
ることができる。
【0080】また、本発明の光学系鏡筒によれば、プラ
スチックレンズはゲートが鏡筒の逃げ部に嵌入し、かつ
当該プラスチックレンズが鏡筒の受け面に接触した状態
に鏡筒の内部に保持され、ガラス製のレンズはプラスチ
ックレンズに当該プラスチックレンズの光軸方向に接触
した状態に上記鏡筒の内部に保持され、かつ当該鏡筒の
挿入部位で接着剤により上記鏡筒に接着固定されている
ので、ゲートを有するプラスチックレンズを含み構成さ
れる複数のレンズをこれらのレンズを保持する鏡筒に容
易に組み込むことができる上、これらの組み込まれたレ
ンズを鏡筒に接着剤によりプラスチックレンズの光学性
能の劣化を生ずることなく高い信頼性で保持固定するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す光学系鏡筒の要部断面
図である。
【図2】図1に示す光学系鏡筒の正面図である。
【図3】図1に示す光学系鏡筒のプラスチックレンズの
正面図である。
【図4】第1の実施の形態の第1変形例を示す光学系鏡
筒の正面図である。
【図5】第1の実施の形態の第2変形例を示す光学系鏡
筒の要部断面図である。
【図6】第1の実施の形態の第3変形例を示す光学系鏡
筒の要部断面図である。
【図7】第1の実施の形態の第4変形例を示す光学系鏡
筒の要部断面図である。
【図8】第2の実施の形態を示す光学系鏡筒の要部断面
図である。
【図9】図8に示す光学系鏡筒の正面図である。
【図10】第3の実施の形態を示す光学系鏡筒の要部断
面図である。
【図11】図10に示す光学系鏡筒の正面図である。
【図12】マージナルコンタクト構造を有する従来の光
学系鏡筒の要部断面図である。
【図13】プラスチックレンズを鏡筒に直接接着する従
来の光学系鏡筒の要部断面図である。
【図14】プラスチックレンズを板バネにより鏡筒に固
定する従来の光学系鏡筒の要部断面図である。
【図15】ガラス製のレンズにプラスチックレンズを接
着して両レンズを鏡筒に固定する従来の光学系鏡筒の要
部断面図である。
【符号の説明】
11,21,31 レンズ(ガラス製) 12,22,32 プラスチックレンズ 13,23,33 鏡筒 13a,23a,33a 受け面 14,24,34 光軸 15,25,35 接着剤 12b,22b,32b ゲート 13c,23c,33c 逃げ部 13b,23b,33b 挿入部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光軸方向に互いに接触する少なくとも二
    つのレンズを鏡筒に保持する光学系鏡筒におけるレンズ
    保持方法であって、 外周部に凸状のゲートを有するプラスチックレンズを鏡
    筒の内部に当該鏡筒に設けた逃げ部に上記ゲートを嵌入
    させて挿入し、このプラスチックレンズを上記鏡筒内の
    受け面に当接させて光軸方向に位置決めした状態に同鏡
    筒の内部に保持せしめ、 この鏡筒の内部にガラス製のレンズを挿入し、このガラ
    ス製のレンズをプラスチックレンズに当該プラスチック
    レンズの光軸方向に接触させた状態に同鏡筒の内部に保
    持せしめ、 このガラス製のレンズを上記鏡筒に当該鏡筒の逃げ部と
    異なる位置に設けた挿入部で接着剤により接着固定す
    る、ことを特徴とする光学系鏡筒におけるレンズ保持方
    法。
  2. 【請求項2】 光軸方向に互いに接触する少なくとも二
    つのレンズと、上記二つのレンズのうちの一つのレンズ
    が光軸方向に接し位置決めされる受け面を有して上記二
    つのレンズを内部に保持する鏡筒とを備え、上記一つの
    レンズは外周部に凸状のゲートを有するプラチックレン
    ズに形成され、他の一つのレンズはガラス製のレンズに
    形成され、上記鏡筒にはプラスチックレンズのゲートが
    嵌入する逃げ部と接着剤の挿入部とが異なる位置に個別
    に設けられ、上記プラスチックレンズは鏡筒の内部にゲ
    ートが逃げ部に嵌入し、かつ当該プラスチックレンズが
    受け面に接触した状態に保持され、上記ガラス製のレン
    ズは鏡筒の内部にプラスチックレンズに当該プラスチッ
    クレンズの光軸方向に接触した状態に保持され、かつ当
    該鏡筒の挿入部位で接着剤により上記鏡筒に接着固定さ
    れていることを特徴とする光学系鏡筒。
  3. 【請求項3】 前記鏡筒の逃げ部と挿入部の少なくとも
    一方は同鏡筒の内周面に設けられた溝であることを特徴
    とする請求項2に記載の光学系鏡筒。
  4. 【請求項4】 前記鏡筒の逃げ部と挿入部の少なくとも
    一方は鏡筒の外周部に設けられた切欠き若しくは穴であ
    ることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の光学
    系鏡筒。
  5. 【請求項5】 前記接着剤はその硬化時に弾性を有する
    弾性接着剤であることを特徴とする請求項2に記載の光
    学系鏡筒。
  6. 【請求項6】 前記鏡筒の内部にガラス製のレンズとプ
    ラスチックレンズが光軸方向に接触して保持された状態
    において、プラスチックレンズの外周部と鏡筒の内周部
    との間にクリアランスが形成されることを特徴とする請
    求項2に記載の光学系鏡筒。
  7. 【請求項7】 前記挿入部は鏡筒の周方向に等間隔離隔
    されて複数設けられていることを特徴とする請求項2に
    記載の光学系鏡筒。
  8. 【請求項8】 前記挿入部は鏡筒の周方向において逃げ
    部を除く内周部位の略全域に設けられていることを特徴
    とする請求項2に記載の光学系鏡筒。
  9. 【請求項9】 前記挿入部は光軸方向においてガラス製
    のレンズの保持範囲又はガラス製のレンズの保持範囲よ
    りレンズの挿入口側に設けられていることを特徴とする
    請求項2に記載の光学系鏡筒。
  10. 【請求項10】 前記プラスチックレンズとガラス製の
    レンズはレンズ面の外周部近傍に接触部を有して光軸方
    向にマージナルコンタクトしていることを特徴とする請
    求項2に記載の光学系鏡筒。
  11. 【請求項11】 前記プラスチックレンズとガラス製の
    レンズはレンズ面が同一曲率の接触部に形成されて光軸
    方向に接触していることを特徴とする請求項2に記載の
    光学系鏡筒。
  12. 【請求項12】 請求項2から請求項11のいずれか一
    項に記載の光学系鏡筒を用いたことを特徴とする光学機
    器。
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