JPH10177128A

JPH10177128A - レンズ保持体およびレンズならびにレンズ組込体

Info

Publication number: JPH10177128A
Application number: JP35404996A
Authority: JP
Inventors: Makoto Miyasaka; 誠宮坂
Original assignee: Nitto Optical Co Ltd
Current assignee: Nitto Optical Co Ltd
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30
Anticipated expiration: 2016-12-18
Also published as: JP3745854B2

Abstract

(57)【要約】【課題】組み込み時間を大幅に減少させることおよび
軸方向に距離を置いて重ねられる２つのレンズ間の距離
精度を向上させること。【解決手段】レンズ３を保持する筒状の壁からなる保
持部４と、この保持部４に囲まれると共にレンズ３を通
過する光を通すための中央孔とを備え、保持部４には、
レンズ３に設けられた径方向外周に突出した突起６を受
け入れるため中央孔に面する側を切り欠いた突起受入部
と、この突起受入部に嵌入した突起６の回動を許容する
回動案内部と、レンズ３の回動を阻止するため突起６が
突き当たる回動阻止部１３と、この回動阻止部１３に突
き当たった突起６を載置する載置部と、回動阻止部１３
に突き当たり回動が阻止された突起６を回動阻止部１３
側および載置部側に押圧する弾性を有する位置決め部１
５とを設けている。また、レンズ３は、径方向外周に突
出した突起６と、外周でかつ１８０度対称に設けられた
２つの凹部とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナ等に使用
されるレンズを保持するレンズ保持体およびそのレンズ
保持体に保持されるレンズならびにレンズを組み込んだ
レンズ組込体の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷物等の文字や絵を伝送した
り、パソコンに取り込んだりする場合のスキャナ装置に
は、図１４に示すようなレンズ組込体５０が使用されて
いる。このレンズ組込体５０は、２つの凸レンズ５１，
５２を平面状側を対向させて、円筒部材５３に入れ、当
接部材５４によって押さえ込んでいる構成となってい
る。

【０００３】このレンズ組込体５０は、その組み込み固
定にあたり、まず凸レンズ５１を円筒部材５３の突起部
５５に載置し、その後、介在部材５６を凸レンズ５１に
乗せる。次に、凸レンズ５２をその介在部材５６上に載
置し、最後に当接部材５４を凸レンズ５２に載置し、接
着固定している。なお、この組み込みに際し、最後の当
接部材５４のみの接着だけでは固定が不安な時は、凸レ
ンズ５１，介在部材５６，凸レンズ５２の各部材の組み
込み時にも接着固定させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レンズ組込体５０は、部品点数が多く、組み込み時間が
かかり、高価格なものとなっている。しかも、両凸レン
ズ５１，５２間の距離を保つ介在部材５６は、凸レンズ
５１に載置される構成であるため、水平精度が落ちがち
となる。水平精度が落ちると、両凸レンズ５１，５２間
の距離が一定しないこととなり、製品によって間隔のバ
ラツキが生じてしまう。

【０００５】加えて、接着固定のため、接着力が温度変
化によって変化し易く、経時変化と相まって当接部材５
４が外れたり、両凸レンズ５１，５２が取れたりしてし
まう現象が発生している。さらに、この接着固定は、部
品が数ｍｍと非常に小さいこともあり、組み込み時間の
一層の増大化の大きな要因ともなっている。

【０００６】本発明は、組み込み時間を大幅に減少させ
得るレンズ保持体およびレンズならびにレンズ組込体を
提供することを目的とする。さらに、本発明は、軸方向
に距離を置いて重ねられる２つのレンズ間の距離精度を
向上させ得るレンズ保持体およびレンズ組込体を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、レンズを保持する筒状の
壁からなる保持部と、この保持部に囲まれると共にレン
ズを通過する光を通すための中央孔とを備え、保持部に
は、レンズに設けられた径方向外周に突出した突起を受
け入れるため中央孔に面する側を切り欠いた突起受入部
と、この突起受入部に嵌入した突起の回動を許容する回
動案内部と、レンズの回動を阻止するため突起が突き当
たる回動阻止部と、この回動阻止部に突き当たった突起
を載置する載置部と、回動阻止部に突き当たり回動が阻
止された突起を回動阻止部側および載置部側に押圧する
弾性を有する位置決め部とを設けている。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載のレンズ保持体において、突起受入部と、回動案内
部と、回動阻止部と、載置部と、位置決め部とをそれぞ
れ中央孔の中心に関して１８０度対称に複数設けてい
る。さらに、請求項３記載の発明では、請求項１または
２記載のレンズ保持体において、突起受入部と、回動案
内部と、回動阻止部と、載置部と、位置決め部とをそれ
ぞれ光軸方向に併設し、両載置部を形成する載置形成部
の厚さによって、載置される両レンズ間の距離を保持す
るようにしている。

【０００９】さらに、請求項４記載の発明では、請求項
１、２または３記載のレンズ保持体において、回動案内
部を、壁を貫通する壁貫通孔部分に設け、位置決め部を
壁貫通孔内を周方向に橋架するブリッジ状部とし、かつ
そのブリッジ状部の略中央に載置部側に突出する押圧突
起を設ける構成としている。加えて、請求項５記載の発
明では、請求項１、２、３または４記載のレンズ保持体
において、保持体を弾性を有する樹脂材で形成してい
る。

【００１０】また、請求項６記載のレンズでは、径方向
外周に突出した突起と、外周でかつ１８０度対称に設け
られた２つの凹部とを有している。さらに、請求項７記
載の発明では、請求項６記載のレンズにおいて、突起を
１８０度対称に２つ設けている。

【００１１】また、請求項８記載の発明では、請求項１
から６のいずれか１項に記載のレンズ保持体に請求項６
記載のレンズを組み込んでいる。さらに、請求項９記載
の発明では、請求項３記載のレンズ保持体に請求項７記
載のレンズを２つ載置形成部の光軸方向の両側からそれ
ぞれ組み込んでいる。

【００１２】本発明のレンズ組込体は、本発明のレンズ
保持体に本発明のレンズを組み込んでいる。そして、レ
ンズ保持体へレンズを組み込むときは、まず、レンズの
外周の１８０度対称に設けられた凹部に治具等の把かみ
部を差し込み、レンズをつかみ、レンズ保持体の保持部
に入れ込む。このとき、レンズの外周の突起を保持部の
突起受入部に対向するようにして入れ込む。

【００１３】そして、入れ込まれたレンズを回動案内部
に沿って回動させる。このとき、レンズの突起は、保持
部の位置決め部を拡開しながらその弾性力に抗して回動
していく。その回動は、回動阻止部に突き当たることに
より阻止される。このとき、レンズは、載置部に載置さ
れると共に、位置決め部の弾性力によって回動阻止部側
および載置部側に押圧される。このようにして、レンズ
は、レンズ保持体に組み込まれ、レンズ組込体となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図１から図１３に基づき説明する。なお、最初に第１の
実施の形態のレンズ保持体およびレンズならびにレンズ
組込体について図１から図１０に基づいて説明する。

【００１５】このレンズ組込体１は、スキャナの読み取
り用で、樹脂製のレンズ保持体２と、２つのレンズ３，
３とから構成される。レンズ保持体２は、レンズ３，３
を保持する筒状の壁からなる保持部４と、この保持部４
に囲まれると共にレンズ３，３を通過する光を通すため
の中央孔５とを備えている。なお、このレンズ保持体２
の材質は、ポリカーボとなっているが、ＡＢＳ樹脂等の
他の種々の樹脂材とすることができる。

【００１６】保持部４には、各レンズ３に設けられた突
起６を受け入れるため中央孔５に面する側を切り欠いた
突起受入部１１と、この突起受入部１１に嵌入した突起
６の回動を許容する回動案内部１２と、レンズ３の回動
を阻止するため突起６が突き当たる回動阻止部１３と、
この回動阻止部１３に突き当たった突起６を載置する載
置部１４と、回動阻止部１３に突き当たり回動が阻止さ
れた突起６を回動阻止部１３側および載置部１４側に押
圧する弾性を有する位置決め部１５とが設けられてい
る。

【００１７】なお、突起受入部１１と、回動案内部１２
と、回動阻止部１３と、載置部１４と、位置決め部１５
とは、それぞれ中央孔５の中心に関して１８０度対称に
各２個設けられていると共に、それぞれ光軸方向に併設
されているため、各計４個設けられている。

【００１８】また、各載置部１４は、中央孔５を囲むよ
うに、保持部４の略中央に設けられる載置形成部１６の
両側面に形成されている。この載置形成部１６は、両レ
ンズ３，３間の距離を保持するものとなっている。さら
に、回動案内部１２は、保持部４の壁を貫通する壁貫通
孔１７部分に設けられている。加えて、位置決め部１５
は、この壁貫通孔１７内を周方向に橋架するブリッジ状
部となっており、このブリッジ状部の略中央に、載置部
１４側に突出する押圧突起１８が設けられている。

【００１９】さらに、保持部４に設けられる載置形成部
１６は、中心孔５を通過する光が広角に通過できるよう
にされた斜面部１６ａと、レンズ３との当接を回避する
ようにされた段部１６ｂと、レンズ３が載置される上述
した載置部１４とを有している。

【００２０】また、押圧突起１８の先端部分は、傾斜を
持つように形成されている。すなわち、レンズ３の突起
６が挿入してくる側のテーパー１８ａの傾斜角αを３０
度とし、レンズ３の突起６を位置決め保持する側のテー
パー面１８ｂの傾斜角βを４５度としている。そして、
両テーパー面１８ａ，１８ｂ間に平坦部１８ｃが設けら
れている。

【００２１】なお、レンズ保持体２には、スキャナ装置
に取り付ける際の台座となる台座部１９が軸方向の一方
端に設けられると共に、組み付けの基準となる基準部２
０が外周側面に軸方向に沿って設けられている。

【００２２】次に、レンズ３について説明する。

【００２３】このレンズ３は、アクリルの成型品で、両
面が非球面とされた非球面レンズとなっている。一方の
凸面２１は、凸状の非球面で、他方の凹面２２は、凹状
の非球面とされている。レンズ３の外周には、１８０度
対称に２つの突起６が設けられている。レンズ３には、
さらに１８０度対称に凹部２３が２つ設けられている。

【００２４】レンズ３の全体の直径Ｒ１は７ｍｍで、レ
ンズ３の円形部分の直径Ｒ２は６ｍｍとなっている。さ
らに、凸面２１の非球面を含む球面部分の直径Ｒ３は５
ｍｍで、非球面部分の直径Ｒ４は４ｍｍで、非球面とし
て使用可能範囲の直径Ｒ５は３．７ｍｍとなっている。
一方、凹面２２側の円形部分の直径Ｒ６は、５．６ｍｍ
で、非球面を含む球面部分の直径Ｒ７は４．７ｍｍで、
非球面部分の直径Ｒ８は３．２ｍｍで、非球面として使
用可能範囲の直径Ｒ９が２．８ｍｍとなっている。

【００２５】このように非球面部分は、球面部分に対し
約７０〜８０％（Ｒ４／Ｒ３、Ｒ８／Ｒ７）の直径、す
なわち面積で言えば約５０〜６４％を占めるようにして
いる。また、球状部分の外方に平坦部２４，２５がそれ
ぞれ設けられている。

【００２６】また、突起６の回動側先端には、テーパー
面６ａがわずかに設けられ、回動側後方端には、テーパ
ー面６ａより大きなテーパー面６ｂが設けられている。
このテーパー面６ｂの傾斜角γは、押圧突起１８のテー
パー面１８ｂの傾斜角βと同一、すなわちここでは４５
度としている。

【００２７】なお、このレンズ３の厚さ、すなわちその
中心部分の厚さＭ１は、２ｍｍとし、凹部２３の深さＭ
２は０．５ｍｍとされている。また、凸面２１の非球面
形成時の基本となる半径は約４ｍｍで、凹面２２の基本
となる半径は約３３ｍｍとされている。また、成形時の
ゲートは、一方の突起６の径方向外周に設けられる。さ
らに、成形時に使用する成形型は、図８のＮ−Ｎ線で左
右に分割される割り型となっている。

【００２８】以上のように構成されるレンズ保持体２へ
のレンズ３の組み込みは、次のようにして行う。

【００２９】まず、レンズ３を、治具を使用して把む。
このとき、その凹部２３，２３を利用する。そして、レ
ンズ３の突起６をレンズ保持体２の突起受入部１１に合
わせて入れ込む。その後、その治具を回転させることに
より、レンズ３を回動案内部１２に沿って回動させる。
すると、レンズ３の突起６は、位置決め部１５に設けら
れた押圧突起１８に突き当たるが、位置決め部１５は弾
性変形できるので、突起６は、位置決め部１５を弾性変
形させながらさらに回動する。そして、突起６は、回動
阻止部１３に突き当たりレンズ３の回動が阻止される。
この状態のとき、押圧突起１８は、元の位置の近傍まで
復帰し、そのテーパー面１８ｂが突起６のテーパー面６
ｂを押圧する。この結果、押圧突起１８がレンズ３の突
起６を載置部１４側および回動阻止部１３側へ押圧する
こととなる。

【００３０】この状態となると、治具をレンズ３から離
す。もう一方のレンズ３の組み込みは、レンズ保持体２
の反対側から行うが、同様の手順にて行うこととなる。
このように、基本的に２回の作業で、２つのレンズ３を
レンズ保持体２に組み込み固定することができる。

【００３１】レンズ３の組み込みが完了したとき、レン
ズ３の突起６は、図３に示すように位置決め部１５の腕
部とわずかな隙間Ｌ１を有すると共に、載置部１４との
間にも隙間Ｌ２を有するものとなる。すなわち、レンズ
３の突起６は、位置決め部１５とは、押圧突起１８のみ
で接触すると共に、載置部１４とは接触しないようにさ
れている。この結果、レンズ３は、確実にその平坦部２
５が載置部１４に載置され、両レンズ３，３間の距離精
度が載置形成部１６によって確保されることになる。ま
た、この第１の実施の形態のレンズ保持体２は、その位
置決め部１５を形成するとき、押圧突起１８部分周辺に
空気がたまるようなことがなく、精度良く形成すること
ができる。

【００３２】次に、第２の実施の形態のレンズ組込体３
１およびレンズ保持体３２について、図１１から図１３
に基づいて説明する。なお、このレンズ組込体３１は、
第１の実施の形態のレンズ組込体１とは、同じレンズ３
を使用しているので、そのレンズ部分については説明を
省略する。また、第１の実施の形態と同一構造の部分に
ついては、同一符号を付すこととし、その説明を省略な
いし簡略化する。

【００３３】この第２の実施の形態のレンズ組込体３１
も、第１の実施の形態のものと同様に、スキャナ装置に
使用されるもので、直径が１０ｍｍ程度の極めて小さな
部品となっている。このレンズ組込体３１のレンズ保持
体３２は、図１２および図１３に示すように、その位置
決め部３３が、第１の実施の形態のブリッジ状の位置決
め部１５の一部を切り欠いた形状、すなわち、押圧突起
１８が形成されている部分から先の挿入側部分を切り欠
いたものとなっている。

【００３４】この第２の実施の形態では、レンズ保持体
３２の材質を固い材料、例えばガラス２０％入りのポリ
カーボとした場合でも、位置決め部３３のたわみ量を十
分確保でき、弾性力と精度を共に確保できるものとな
る。

【００３５】以上のような各実施の形態では、レンズ保
持体２，３２の壁部分の内周およびレンズ３の平坦部２
５が載置される載置部１４を他の部分より精度良くする
ため、鏡面加工が施されている。しかし、成形時の精度
を向上させればそのような精度向上加工が不要となる。

【００３６】なお、上述の各実施の形態は、本発明の好
適な実施の形態の例であるが、これに限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
変形実施可能である。例えば、レンズ保持体２，３２の
材質としては、精度を良くしたいときは、ガラス入り、
例えば２０％のガラス入りポリカーボとするのが好まし
く、また、弾性力を大きく持たせたいときは、ＡＢＳ樹
脂とするのが好ましいが、他の種々の樹脂材を採用する
ことができる。さらに、レンズ３としては、アクリルの
成型品とした非球面レンズを使用しているが、ガラスレ
ンズとしたり、球面レンズ等としても良い。

【００３７】また、レンズ３をレンズ保持体２，３２に
組み込むとき、その位置決め部１５，３３が硬く十分な
たわみ量をとれないときは、レンズ保持体２，３２を温
めるようにして、たわみ量を確保するようにしても良
い。なお、このような扱いは、レンズ保持体２，３２
が、熱を加えることによってやわらかくなる樹脂材等に
よって造られている場合に適用できるものである。

【００３８】また、各実施の形態では、レンズ３を２つ
組み込むようにしているが、１つのレンズ３のみを組み
込むレンズ保持体およびレンズ組込体としても良い。さ
らに、レンズ３の突起６を２つではなく１つとし、レン
ズ保持体２，３２の突起受入部１１等を１個のレンズ３
に対し、各１個設けるようにしても良い。また、各１個
ではなく、突起６を３つ以上として、その数に合った個
数設けるようにしても良い。さらに、レンズ３に突起６
を２つ設ける場合、１８０度対称ではなく、非対称とし
ても良い。

【００３９】また、レンズ３に設けられる凹部２３は、
２つではなく１つとしたり、３つ以上としたりしても良
いが、レンズ３の取扱い上は、１８０度対称に２つ設け
るのが最も好ましい。

【００４０】さらに、レンズ保持体２，３２の押圧突起
１８のそのテーパー面１８ａ，１８ｂを３０度や４５度
とせず他の値としても良い。なお、テーパー面１８ａの
傾斜角αは、突起６の挿入し易さおよび押圧突起１８の
突出量を考えると、１５〜４５度が好ましく、３０度前
後が最も好ましい。また、テーパー面１８ｂは、突起６
側のテーパー面６ｂと同一とするのが好ましく、その傾
斜角βとしては、その押圧分力を考えると３５〜５５度
が好ましく、４５度前後が最も好ましい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載のレ
ンズ保持体では、組み込まれるレンズを固定するための
接着剤が不要となると共にレンズ組み込みのために他の
部品を必要としない。この結果、レンズ組込体に使用す
ると、組み込み時間を大幅に減少させることができる。

【００４２】また、請求項２記載の発明では、突起受入
部等を中心孔の中心に関して１８０度対称に複数設けて
いるので、レンズ組み込み時のレンズの保持が安定す
る。さらに、請求項３記載の発明では、組み込まれる両
レンズ間の距離精度を高くでき、レンズ組込体としたと
きの品質を高くできるレンズ保持体とすることができ
る。

【００４３】加えて、請求項４記載のレンズ保持体で
は、位置決め部がブリッジ状となっているので、位置決
め部の成形を行い易くなり、精度の高い位置決め部を形
成することができる。また、ブリッジ状になっているの
で、外部からの強い衝撃力が加わっても容易にたわむこ
とはなく、組み込まれるレンズを長期に安定的に保持す
ることができる。さらに、請求項５記載の発明では、保
持部が弾性を有する樹脂材で形成されるので、位置決め
部も必然的に弾性を有するようになる。このため、位置
決め部の形成が極めて簡単化される。

【００４４】また、請求項６記載のレンズでは、その取
扱いが簡単となると共にレンズの組み込みが容易とな
る。特に小型化したレンズの取扱い、例えばつかみ、回
動させるような取扱いに有利となる。加えて、レンズを
他の部材に組み込むとき、その突起部分を利用して組み
込むことができるので、組み込みの簡単化を図ることが
できる。さらに、請求項７記載の発明では、突起が１８
０度対称に２つ設けられているので、レンズを他の部材
に組み込むと、その位置保持が安定化する。

【００４５】また、請求項８記載のレンズ組込体では、
レンズとレンズ保持体とからのみ構成され、レンズを入
れて回動させるだけで完成させることができるので、組
み立ての際のレンズの組み込み時間を大幅に減少させる
ことができる。加えて、請求項９記載の発明では、載置
形成部の両側に２つのレンズがそれぞれ載置されるの
で、２つのレンズ間の距離精度が向上する。このため、
このレンズ組込体をスキャナ装置等に使用すると、精度
の良いスキャナ機能等を発揮するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズ組込体の第１の実施の形態の正
面図である。

【図２】図１の矢示ＩＩ方向から見た平面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】図１のレンズ組込体に使用されるレンズ保持体
の正面図である。

【図５】図４の矢示Ｖ方向から見た平面図である。

【図６】図４の矢示ＶＩ方向から見た底面図である。

【図７】図４のレンズ保持体の位置決め部の要部正面図
である。

【図８】図１のレンズ組込体に使用されるレンズの平面
図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。

【図１０】図８のレンズの一部側面図で、（Ａ）は図８
の矢示Ａ方向から見た図で、（Ｂ）は図８の矢示Ｂ方向
から見た図である。

【図１１】本発明のレンズ組込体の第２の実施の形態の
断面図で、図３に対応する図である。

【図１２】図１１のレンズ組込体に使用されるレンズ保
持体の平面図で、図１１の矢示ＸＩＩ方向から見た図で
ある。

【図１３】図１２の矢示ＸＩＩＩ方向から見た部分側面
図である。

【図１４】従来のレンズ組込体の断面図である。

【符号の説明】

１レンズ組込体２レンズ保持体３レンズ４保持部５中央孔６突起１１突起受入部１２回動案内部１３回動阻止部１４載置部１５位置決め部１６載置形成部１７壁貫通孔１８押圧突起２３凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズを保持する筒状の壁からなる保持
部と、この保持部に囲まれると共に上記レンズを通過す
る光を通すための中央孔とを備え、上記保持部には、上
記レンズに設けられた径方向外周に突出した突起を受け
入れるため上記中央孔に面する側を切り欠いた突起受入
部と、この突起受入部に嵌入した上記突起の回動を許容
する回動案内部と、上記レンズの回動を阻止するため上
記突起が突き当たる回動阻止部と、この回動阻止部に突
き当たった上記突起を載置する載置部と、上記回動阻止
部に突き当たり回動が阻止された上記突起を上記回動阻
止部側および上記載置部側に押圧する弾性を有する位置
決め部とを設けたことを特徴とするレンズ保持体。
【請求項２】前記突起受入部と、前記回動案内部と、
前記回動阻止部と、前記載置部と、前記位置決め部とを
それぞれ前記中央孔の中心に関して１８０度対称に複数
設けたことを特徴とする請求項１記載のレンズ保持体。
【請求項３】前記突起受入部と、前記回動案内部と、
前記回動阻止部と、前記載置部と、前記位置決め部とを
それぞれ光軸方向に併設し、前記両載置部を形成する載
置形成部の厚さによって、載置される両レンズ間の距離
を保持するようにしたことを特徴とする請求項１または
２記載のレンズ保持体。
【請求項４】前記回動案内部を、前記壁を貫通する壁
貫通孔部分に設け、前記位置決め部を上記壁貫通孔内を
周方向に橋架するブリッジ状部とし、かつそのブリッジ
状部の略中央に前記載置部側に突出する押圧突起を設け
て構成したことを特徴とする請求項１、２または３記載
のレンズ保持体。
【請求項５】前記保持部を弾性を有する樹脂材で形成
したことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の
レンズ保持体。
【請求項６】径方向外周に突出した突起と、外周でか
つ１８０度対称に設けられた２つの凹部とを有すること
を特徴とするレンズ。
【請求項７】前記突起を１８０度対称に２つ設けたこ
とを特徴とする請求項６記載のレンズ。
【請求項８】請求項１から６のいずれか１項に記載の
レンズ保持体に請求項６記載のレンズを組み込んだこと
を特徴とするレンズ組込体。
【請求項９】請求項３記載のレンズ保持体に請求項７
記載のレンズを２つ前記載置形成部の光軸方向の両側か
らそれぞれ組み込んだことを特徴とするレンズ組込体。