シャープ株式会社 (〒22 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 Osaka, 5458522, JP)
| 少なくとも光軸方向の一方に開口部(14,43,56)を有する鏡筒(12,42,53)と、 上記一方の開口部から鏡筒内に圧入されて固定された少なくとも1つのレンズ(11,41,51,52)を備え、 上記鏡筒は、 上記一方の開口部から光軸方向の他方に向かって内径が増大しているテーパ内周面(16,46,58)と、 上記テーパ内周面から光軸方向の他方に向かって延在していると共に上記レンズの外周面に径方向外側から当接して上記レンズを保持する保持面(17,47,60,73)とを有し、 さらに、上記保持面と交差する径方向内方に延在していると共に上記レンズの光軸方向の他方の面(11C,41C,51C)に当接して上記レンズの光軸方向の位置決めを行う当接面(18A,45A,61A)を含む位置決め部(18,45,61)を備えることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記鏡筒(53)内に圧入されて固定された複数のレンズ(51,52)を備え、 さらに、光軸方向に隣り合う2つの上記レンズの間に配置されて上記2つのレンズ間の距離を規定するスペーサ(63)を備えることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記レンズは、上記鏡筒の光軸方向の一方の開口部から上記テーパ内周面に圧入され、上記保持面の弾性変形によって、上記鏡筒内に保持されていることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項2に記載のレンズ保持装置において、 上記スペーサは、上記鏡筒と一体であることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項2に記載のレンズ保持装置において、 上記スペーサ(63)は、上記鏡筒(12,42,53)と別体であることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記位置決め部(18,61)は、上記鏡筒(12,53)と一体であることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記位置決め部(45)は、上記鏡筒(42)と別体であると共に上記鏡筒に取り付けられていることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記光軸方向の一方の開口部の内周面は、面取り部(36)を有することを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記レンズは、ガラス製もしくは樹脂製であることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記鏡筒は、光軸と直交する面による断面において略円形状を示す内周面を有し、 上記レンズは、光軸と直交する面による断面形状が略円形状である断面を有することを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記鏡筒は、光軸と直交する面による断面において略楕円形状を示す内周面を有し、 上記レンズは、光軸と直交する面による断面形状が略楕円形状である断面を有することを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記鏡筒は、光軸と直交する面による断面において略四角形状を示す内周面を有し、 上記レンズは、光軸と直交する面による断面形状が略四角形状である断面を有することを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項10に記載のレンズ保持装置において、 上記レンズ(11)の外径をD1(mm)とし、上記レンズ(11)を圧入する鏡筒の上記光軸方向の一方の開口部(14)の内径をD2(mm)とし、上記レンズ(11)を保持していない状態での上記鏡筒(12)の保持面(17)の内径をD3(mm)とすると、 0.990D1<D2<0.995D3 … (1) 0.995D1<D2<D1 … (2) 上式(1)および(2)を満たしていることを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記鏡筒(72)の保持面(73)は、径方向外方へ窪んでいると共に光軸方向と周方向に所定寸法だけ延在している凹部(74)を少なくとも1つ有することを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記レンズは、面取り加工された縁部を有することを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記鏡筒(53)内に圧入された少なくとも2枚のレンズ(51,52)と、 光軸方向に隣り合う2枚の上記レンズ(51,52)の間に配置されていると共にこの2枚のレンズ(51,52)の互いに向かい合う2つのレンズ面(51B,52C)および上記鏡筒(53)の内周面(58)に当接する3つ以上の球体(83)とを有し、 上記球体(83)は磁性材料を含むことを特徴とするレンズ保持装置。 |
| 請求項1に記載のレンズ保持装置において、 上記鏡筒内に圧入された少なくとも2枚のレンズと、 上記位置決め部の当接面とこの位置決め部に対して光軸方向に隣り合うレンズとの間に配置されていると共に上記当接面,この当接面と向かい合う上記レンズのレンズ面,および上記鏡筒の内周面に当接する3つ以上の球体とを有し、 上記球体は磁性材料を含むことを特徴とするレンズ保持装置。 |
この発明は、レンズを鏡筒に保持するレ ズ保持装置に関する。
カメラ等における各種光学機器において 、レンズを精度よく固定する効率的な構造 して鏡筒構造が用いられている。例えば、 形形状を有するレンズを固定する方法とし は、レンズの直径にほぼ等しいか、もしく 、レンズの直径よりも小さい内径を有する 筒が用いられる。
また、極めて高精度な組立てが要求され 光学機器などに用いられるレンズの固定に いては、図7に示すような構造が用いられる (特開2002-250853号公報参照)。この従来例にお ては、鏡筒102の内壁部に光軸Kの方向に傾斜 た傾斜部103を設け、レンズ101をレンズ外径 りも大きな開口部107から光軸方向に押し込 で行く(圧入)。そして、レンズ101を固定す 位置でレンズ101の外周部105の傾斜面と鏡筒10 2の内壁部の傾斜部103とを係合させることに って、レンズ101を鏡筒102内に保持している
この保持構造においては、レンズ101を押 込む入り口である開口部107が反対側の開口 108よりも広くなっており、開口部107と108の 間のレンズ固定部104はレンズ外周部105と係 する。これにより、レンズ101が鏡筒102に対 て動かなくなり、レンズ101を鏡筒102に容易 固定できる。
しかしながら、上記従来例においては、 ンズ101の外周部105および鏡筒102の内壁部102A に対する極めて高精度な加工が必要となる。 その理由は、もしも、レンズ101の外周部105と 鏡筒102の固定部104のそれぞれが光軸方向に対 して傾斜している角度に誤差が発生すると、 レンズ101の鏡筒102内での固定位置が所定の位 置から大きくずれてしまうことになるからで ある。
また、上記従来例では、レンズ101を鏡筒1 02に組み付ける作業は容易であるものの、上 高精度な加工のためにコストが高くなり、 工作業が容易ではなく、全体的としての組 て作業は効率的ではない。
また、レンズ101がガラス製である一方、 筒102が樹脂のような柔らかい材質で作製さ ている場合には、レンズ101を内壁部102Aの径 の広い箇所から狭い箇所へ組み込んでいく過 程において、レンズ101が鏡筒102の内壁部102A 接する点において、鏡筒102の内壁部102Aが削 れる危険性がある。鏡筒102の内壁部102Aが削 られると、鏡筒102から発生する削りかす等の 堆積によって、鏡筒102に対するレンズ101のチ ルトや偏心は予期せぬ影響を受け、所定の位 置でのレンズ固定が望めなくなる。さらに、 削りかすがレンズ面に付着するなどして光学 性能の低下を引き起こす可能性もある。
そこで、この発明の課題は、レンズを鏡 に固定する位置精度を向上できるレンズ保 装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明のレン
保持装置は、少なくとも光軸方向の一方に
口部を有する鏡筒と、上記一方の開口部か
鏡筒内に圧入されて固定された少なくとも1
つのレンズを備え、
上記鏡筒は、上記一方の開口部から光軸方
の他方に向かって内径が増大しているテー
内周面と、上記テーパ内周面から光軸方向
他方に向かって延在していると共に上記レ
ズの外周面に当接して上記レンズを保持す
保持面とを有し、さらに、上記保持面と交
する径方向内方に延在していると共に上記
ンズの光軸方向の他方の面に径方向外側か
当接して上記レンズの光軸方向の位置決め
行う当接面を含む位置決め部を備えること
特徴としている。
この発明のレンズ保持装置によれば、鏡 へのレンズの圧入は、一方の開口部からテ パ内周面の内径が大きくなる方向になされ 所定の位置において位置決め部の当接面に レンズが止まると共に保持面がレンズの外 面に当接してレンズを保持する。よって、 筒内の所定位置にレンズを保持する保持状 を容易に確実に達成でき、かつ、レンズの 置決めをきわめて高精度にすることができ 。
また、鏡筒の光軸方向の一方の開口部か レンズを圧入する際に、鏡筒のテーパ内周 は光軸方向の他方に向かって拡径している で、圧入時にレンズの外縁で鏡筒の内周面 削られるという危険性を抑えることができ 。よって、鏡筒に対する安定したレンズ圧 とレンズ保持を実現可能となる。同時に、 りかす等の影響によるレンズのチルト発生 削りかす等がレンズ面に付着する可能性を 制でき光学特性の悪化を防止できる。
また、一実施形態のレンズ保持装置は、 記鏡筒内に圧入されて固定された複数のレ ズを備え、さらに、光軸方向に隣り合う2つ の上記レンズの間に配置されて上記2つのレ ズ間の距離を規定するスペーサを備える。
この実施形態のレンズ保持装置によれば スペーサが光軸方向に隣り合う2つのレンズ 間の距離を規定するから、複数のレンズが鏡 筒内で正確に位置決めされたレンズ保持装置 を実現できる。
また、一実施形態のレンズ保持装置は、 記レンズは、上記鏡筒の光軸方向の一方の 口部から上記テーパ内周面に圧入され、上 保持面の弾性変形によって、上記鏡筒内に 持されている。
この実施形態のレンズ保持装置によれば レンズを鏡筒の保持面に保持した状態にお ても、鏡筒の弾性力によりレンズの固定を うので、鏡筒の内径基準でレンズを固定す こととなる。よって、鏡筒の弾性力が失わ ない範囲においては、レンズの外径寸法の 差によらず、偏心を少なくしたレンズ保持 可能となる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記スペーサは、上記鏡筒と一体であるの 、組立が容易である。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記スペーサは、上記鏡筒と別体であるの 、スペーサ交換によるレンズ間距離の変更 可能となる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記位置決め部は、上記鏡筒と一体である で、位置決め部が鏡筒からずれたり外れた する心配が無くなる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記位置決め部は、上記鏡筒と別体である 共に上記鏡筒に取り付けられているので、 の位置決め部を鏡筒から取り外せば、レン を保持面から光軸方向の他方に向かってさ に押し込むことでレンズを鏡筒の他方の開 部から容易に取り出すことが可能である。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記光軸方向の一方の開口部の内周面は、 取り部を有するので、レンズの圧入が容易 なる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記レンズは、ガラス製もしくは樹脂製で るので、ガラス製とした場合には、屈折率 高くて薄肉化を図れ、経年変化が少ないレ ズとなり、樹脂製レンズとした場合には、 く割れ難く加工が容易である。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記鏡筒は、光軸と直交する面による断面 おいて略円形状を示す内周面を有し、上記 ンズは、光軸と直交する面による断面形状 略円形状である断面を有する。
この実施形態によれば、略円形の鏡筒と 円形のレンズとを備え、全体として略円筒 状のレンズ保持装置となる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記鏡筒は、光軸と直交する面による断面 おいて略楕円形状を示す内周面を有し、上 レンズは、光軸と直交する面による断面形 が略楕円形状である断面を有する。
この実施形態によれば、略楕円形の鏡筒 略楕円形のレンズとを備え、全体として略 円筒形状のレンズ保持装置となる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記鏡筒は、光軸と直交する面による断面 おいて略四角形状を示す内周面を有し、上 レンズは、光軸と直交する面による断面形 が略四角形状である断面を有する。
この実施形態によれば、略四角形の鏡筒 略四角形のレンズとを備え、全体として略 角柱形状のレンズ保持装置となる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では、
記レンズの外径をD1(mm)とし、上記レンズを
入する鏡筒の上記光軸方向の一方の開口部
内径をD2(mm)とし、上記レンズを保持してい
い状態での上記鏡筒の保持面の内径をD3(mm)
すると、
0.990D1<D2<0.995D3 … (1)
0.995D1<D3<D1 … (2)
上式(1)および(2)を満たしている。
この実施形態によれば、鏡筒の一方の開 部の内径はレンズの外径の99%を超えている で、鏡筒の一方の開口部へレンズを圧入す 際、この開口部がレンズの外径の1%よりも さい寸法だけ弾性変形するだけでレンズの 入が可能となる。また、鏡筒の一方の開口 の内径は鏡筒の保持面のレンズを保持して ない状態での内径の99.5%未満であるので、鏡 筒のテーパ内周面はレンズを保持していない 状態において保持面から開口部に向かって先 細の形状となる。さらに、レンズを保持して いない状態での保持面の内径はレンズの外径 の99.5%を超えていると共にレンズの外径の100% 未満であるので、保持面はレンズを保持した 状態では弾性変形によって径方向外側からレ ンズの外周面を保持することとなる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記鏡筒の保持面は、径方向外方へ窪んで ると共に光軸方向と周方向に所定寸法だけ 在している凹部を少なくとも1つ有する。
この実施形態によれば、保持面の形状と ンズの外周面の形状とに差異があっても、 記凹部の存在により保持面とレンズ外周面 の形状の差異を吸収し易くなる。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記レンズは、面取り加工された縁部を有 るので、開口部から鏡筒内へ圧入し易くな 。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記鏡筒内に圧入された少なくとも2枚のレ ンズと、光軸方向に隣り合う2枚の上記レン の間に配置されていると共にこの2枚のレン の互いに向かい合う2つのレンズ面および上 記鏡筒の内周面に当接する3つ以上の球体と 有し、上記球体は磁性材料を含む。
この実施形態によれば、上記3つ以上の球 体が、光軸方向に隣り合う2枚のレンズ間の 離を規定するスペーサの役割を果たすから 鏡筒内で複数のレンズを正確に位置決めで る。また、上記球体に磁力を及ぼす磁石を 記鏡筒の外に配置することによって、周方 ,径方向へ上記球体が移動することを規制可 になる。すなわち、上記磁石の磁気力によ て、上記球体を所定の位置に位置決めでき 複数の球体を動かないようにできるので、 えば組立時等において、複数のレンズ間の 隔を高精度に保った状態を維持可能となり レンズ倒れを抑制することが可能である。
また、一実施形態のレンズ保持装置では 上記鏡筒内に圧入された少なくとも2枚のレ ンズと、上記位置決め部の当接面とこの位置 決め部に対して光軸方向に隣り合うレンズと の間に配置されていると共に上記当接面,こ 当接面と向かい合う上記レンズのレンズ面, よび上記鏡筒の内周面に当接する3つ以上の 球体とを有し、上記球体は磁性材料を含む。
この実施形態によれば、上記3つ以上の球 体は、位置決め部とレンズとの間に配置され て、上記レンズのレンズ面形状(曲面形状,平 形状等)や位置決め部の形状に関わらず、レ ンズ面,鏡筒の内周面,位置決め部の当接面に 接する。よって、上記レンズと位置決め部 の間の間隔を高精度に保った状態を維持で てレンズ倒れを抑制可能となる。
この発明のレンズ保持装置によれば、鏡 へのレンズの圧入は、一方の開口部からテ パ内周面の内径が大きくなる方向になされ 所定の位置において位置決め部の当接面に レンズが止まると共に保持面がレンズの外 面に当接してレンズを保持する。よって、 筒内の所定位置にレンズを保持する保持状 を容易に確実に達成でき、かつ、レンズの 置決めを高精度にすることができる。また 鏡筒の光軸方向の一方の開口部からレンズ 圧入する際に、鏡筒のテーパ内周面は光軸 向の他方に向かって拡径しているので、圧 時にレンズの外縁で鏡筒の内周面が削られ という危険性を抑えることができる。よっ 、鏡筒に対する安定したレンズ圧入とレン 保持を実現可能となる。同時に、削りかす の影響によるレンズのチルト発生や削りか 等がレンズ面に付着する可能性を抑制でき 学特性の悪化を防止できる。
また、レンズ間の間隔を規定するスペー として磁性材料を含む3つ以上の球体を有す る場合は、球体の位置制御を磁気力により鏡 筒の外部から行うことが可能となるので、球 体の位置ずれに起因するレンズ倒れをレンズ 面の形状(曲面形状や平面形状)に関わること く抑制可能となる。また、鏡筒の一方の開 部は圧入の入り口となるため狭くなってい が、3つ以上の球体をスペーサとして有する 場合、リング状のスペーサを有する場合に比 べて、鏡筒内へ配置し易くなる。
以下、この発明を図示の実施の形態によ 詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1に、この発明の第1実施形態としてのレ
ズ保持装置の縦断面を示す。ここで、縦断
とは、光軸Jを含む平面による断面である。
のレンズ保持装置では、鏡筒12内に1枚のレ
ズ11を保持している。
図1に示すように、レンズ11は光軸方向の 方の凸レンズ面11Bと他方の凸レンズ面11Cを する両凸レンズである。また、鏡筒12は、 空であり、光軸方向の一方の開口部14と光軸 方向の他方の開口部15を有している。開口部1 5は開口部14よりも狭くなっている。また、鏡 筒12は、開口部14から光軸方向の他方に向か て内径が増大しているテーパ内周面16と、テ ーパ内周面16から光軸方向の他方に向かって 在していると共にレンズ11の外周面11Aに径 向外側から当接してレンズ11を保持する保持 面17とを有している。
また、鏡筒12は、他方の開口部15を形成し ている位置決め部18を有している。位置決め 18は、鏡筒12の光軸方向の他端部をなし、保 持面17と略直交する径方向内方へ延在してい 当接面18Aを有する。当接面18Aは、レンズ11 光軸方向の他方の凸レンズ面11Cに当接して ンズ11の光軸方向の位置決めを行う。
この実施形態では、鏡筒12の内周面は略 筒形状である。また、レンズ11の外周面11Aも 略円筒形状である。また、開口部14の内径は ンズ11の外径よりも所定寸法だけ小さくな ている。そして、鏡筒12の内壁をなす保持面 17は、径方向内方への弾性復元力でもって、 ンズ11の外周面11Aを径方向内方へ押圧して ンズ11の外周面11Aを保持している。
なお、図2に示すように、レンズ11の凸レ ズ面11Bの周縁と内周面16とが接する箇所に 着剤25を塗布し、鏡筒12へのレンズ11の保持 態をより強固にしてもよい。また、かしめ どにより鏡筒12へのレンズ11の保持状態をよ 強固にしてもよい。
この実施形態では、レンズ11は、鏡筒12の 開口部14からテーパ内周面16内へ圧入される なお、レンズ11は樹脂レンズでもガラスレン ズでもよい。また、レンズ11の外径D1(mm)は、 筒12の開口部14の内径D2(mm)よりも所定寸法だ け大きいが、開口部14の内径とレンズ11の外 との差(D1-D2)と鏡筒12の材質とを適当なもの することで、レンズ11の圧入時に鏡筒12が削 れる恐れをなくすることができる。すなわ 、鏡筒12を塑性変形させることなく、レン 11を鏡筒12内に挿入することができ、鏡筒12 弾性変形をするにとどめられる。なお、鏡 12の材質の一例としては樹脂が挙げられるが 金属製であってもよい。
具体的一例として、レンズ11がガラスか なり、鏡筒12がポリカーボネート等の樹脂か らなっていた場合、レンズ外径D1が4.0(mm)で、 開口部14の内径D2が3.6~3.8(mm)の場合、レンズ11 鏡筒12を削ることなく圧入することが可能 ある。これは、適切なレンズ材質と鏡筒材 の選定と、レンズ外径D1と鏡筒内径D2の差の 定とによるものである。
レンズ11は、内径D2の開口部14から内径が くなる鏡筒12のテーパ内周面16内を光軸方向 に圧入されて、位置決め部18の当接面18Aに当 するまで挿入される。ここで、テーパ内周 16は、レンズ11が挿入される光軸方向の他方 に向かって内径が増大しているので、従来の 鏡筒のように内径が狭まる方向にレンズを押 し込む場合とは異なり、レンズ11の凸レンズ 11Cの周縁(エッジ)が鏡筒12の内壁を強くこす る危険性を低減できて、鏡筒12の内壁を削る 険性を低減することが可能である。これに り、削りかす等の発生によるレンズ11のチ トや偏心への影響やレンズ表面への汚れへ 影響をなくすことが可能である。
上記具体的一例においては、鏡筒12の位 決め部18の当接面18Aに隣接する保持面17の内 D3(mm)は、3.8~4.0(mm)とすることが望ましく、 の範囲においては、レンズ11は、鏡筒12の内 を弾性変形させるにとどめ、弾性力による ンズ保持が可能な状態である。
また、この実施形態のレンズ保持装置にお
て、レンズ11の外径をD1(mm)とし、レンズ11を
圧入する鏡筒12の光軸Jの方向の一方の開口部
14の内径をD2(mm)とし、レンズ11を保持してい
い状態での鏡筒12の保持面17の内径をD3(mm)と
たときに、次式(1)、(2)を満足することが望
しい。
0.990D1<D2<0.995D3 … (1)
0.995D1<D3<D1 … (2)
この式(1)、(2)を満足する場合は、鏡筒12 一方の開口部14の内径D2はレンズ11の外径D1の 99%を超えているので、鏡筒12の一方の開口部1 4へレンズ11を圧入する際、この開口部14がレ ズ11の外径D1の1%よりも小さい寸法だけ弾性 形するだけでレンズ11の圧入が可能となる また、鏡筒12の一方の開口部14の内径D2は鏡 12の保持面17のレンズ11を保持していない状 での内径D3の99.5%未満であるので、鏡筒12の ーパ内周面16はレンズ11を保持していない状 において保持面17から開口部14に向かって先 細の形状となる。さらに、レンズ11を保持し いない状態での保持面17の内径D3はレンズ11 外径D1の99.5%を超えていると共にレンズ11の 径D1の100%未満であるので、保持面17はレン 11を保持した状態では弾性変形によって径方 向外側からレンズ11の外周面11Aを保持するこ となる。
また、レンズ11の押し込み圧入をよりス ースに行うことができる鏡筒12の構造として 、図3に示すように、鏡筒12の開口部14の内周 に面取り加工を施して面取り部36を形成し もよい。この面取り部36により、開口部14に ける鏡筒12の内径D2とレンズ11の外径D1との を小さくでき、圧入時において必要な押し み圧力を小さくでき、レンズ11をより容易に 保持状態にまで押し入れることが可能となる 。
図3に示す開口部14の面取り部36の大きさ 角度には特に制限はないが、入り口の開口 14において、鏡筒12の中心軸に対してレンズ1 1の光軸が重なるように、レンズ11を姿勢制御 できる程度であることが望ましい。開口部14 面取り部36により、鏡筒12の開口部14の内径D 2がほぼレンズ11の外径D1程度になることが適 である。鏡筒12の開口部14の内径D2がレンズ1 1の外径D1よりも小さすぎると面取り部36の効 が薄く、開口部14の内径D2がレンズ11の外径D 1よりも大きすぎるとレンズ11が傾いた状態で 鏡筒12に押し込まれ易くなり、チルト制御が 難になる。
なお、この第1実施形態では、レンズ11を 凸レンズとして説明したが、本発明はレン 11が如何ようなレンズ形状であっても適用 き、例えば、レンズが平凸レンズ、メニス スレンズ、非球面レンズであってもかまわ い。また、上記実施形態では、鏡筒12の内周 面を円筒形状としたが、鏡筒12の内周面を楕 筒形状もしくは略四角筒形状としてもよい また、上記実施形態では、レンズ11を円形 したが、楕円形もしくは略四角形状として よい。また、鏡筒12の保持面17に周方向に延 する周溝(図示せず)を形成してもよい。こ 場合には、保持面17の周溝でもってレンズ11 位置ずれを抑制できる。また、レンズ11の レンズ面11Bと凸レンズ面11Cの少なくとも一 の周縁部に面取り加工を施してもよい。こ 場合には、レンズ11を開口部14から鏡筒12内 圧入し易くなる。
(第2の実施の形態)
次に、図4に、この発明のレンズ保持装置の
第2実施形態の縦断面を示す。この第2実施形
のレンズ保持装置が有する鏡筒42は、中空
円筒状であり、光軸方向の一方の開口部43と
光軸Jの方向の他方の開口部44を有する。一方
の開口部43は、レンズ41を鏡筒42に圧入する入
り口となる。
この第2実施形態では、鏡筒42の開口部44 内周面には、鏡筒42とは別体である環状の位 置決め部45が取り付けられている。この第2実 施形態は、鏡筒42とは別体の位置決め部45を する点が、前述の第1実施形態と異なる。
一方、この第2実施形態の鏡筒42が有する 口部43は、第1実施形態の鏡筒12の開口部14と 同様の構成であり、この第2実施形態の鏡筒42 が有するテーパ内周面46、保持面47は、第1実 形態のテーパ内周面16、保持面17と同様の構 成である。また、この第2実施形態が有する ンズ41は、第1実施形態が有するレンズ11と同 様の構成である。
この第2実施形態では、鏡筒42とは別体の 置決め部45は、保持面47と略直交する径方向 内方へ延在している当接面45Aを有する。当接 面45Aは、レンズ41の光軸方向の他方の凸レン 面41Cに当接してレンズ41の光軸方向の位置 めを行う。この第2実施形態では、位置決め 45は鏡筒42とは別体の部材であるので、位置 決め部45の材質を鏡筒42の材質とは別のもの することができる。そして、極めて高精度 加工を施した当接面45Aを有する位置決め部45 を鏡筒42と独立に設置できることとなる。
一般に、鏡筒はコストおよび作りやすさ 点から成型加工による製造が主となる。ま 、この発明における鏡筒は、樹脂のような 較的弾性をもつ材質であることが望ましく 成型加工による製作が主となり得る。
しかしながら、成型加工においては、鏡 の内周面に位置決め部の当接面を形成する 造では、鏡筒の内周面の形状が複雑化する とで製作コストが大きくなり、精度に対す 要求も大きくなる。
これに対し、この第2実施形態においては 、当接面45Aを有する位置決め部45を鏡筒42と 別体の構造としたので、鏡筒42を単純な円筒 状とすることができ、製作が容易になる。
この第2実施形態においては、レンズ41を 筒42の一方の開口部43からテーパ内周面46を て保持面47による保持位置に圧入する前段 として、当接面45Aを有する位置決め部45を鏡 筒42の他方の開口部44の内周面に取り付ける この第2実施形態においては、位置決め部45 リング形状の当接面45Aを有し、このリング 状の当接面45Aは、第1実施形態の位置決め部1 8の当接面18Aと同様の機能を有することが可 である。
なお、位置決め部の形状はリング形状に 定されるものではなく、位置決めとしての 割を果たすものであれば、フィルム形状、 材形状、立方体形状、球形状といったよう 様々な形状とすることができる。
この実施形態では、当接面45Aを有する位 決め部45を金属製としており、位置決め部45 の厚みや形状は極めて高精度に加工されてい る。ただし、当接面45Aを有する位置決め部45 金属製に限らないことは勿論であり、樹脂 金属、ガラスなど材質を自由に選ぶことが 能であり、必要とされる精度や形状によっ 最適な材質を選択することができる。
この実施形態では、当接面45Aを有する位 決め部45を、鏡筒42の他方の開口部44の内周 に配置し取り付けた後に、レンズ41を第1実 形態と同様にして、鏡筒42の開口部43からテ ーパ内周面46を経て保持面47に挿入,圧入する これにより、この第2実施形態は、図4に示 ようなレンズ41の保持状態を実現することが 可能である。
この第2実施形態においては、第1の実施 態と同様に、レンズ41を鏡筒42の弾性力でも て保持することができる上に、当接面45Aを する位置決め部45の材質,形状を共に自由に ぶことが可能になる。したがって、位置決 部45を、例えば、光学系における絞りとし の役割をもたせることが可能である。また この第2実施形態では、シャッタ機能等を有 る部材を当接面45Aを有する位置決め部45と て利用することも可能である。また、位置 め部45の当接面45Aを、レンズ41のレンズ面41C 密接するような複雑な曲面形状を有する当 面とすれば、レンズ41に対する位置決め機 を向上できる。
また、この第2実施形態のように、当接面 45Aを有する位置決め部45を鏡筒42と別体とし 場合、当接面45Aを有する位置決め部45を鏡筒 42の内壁の弾性力によって鏡筒42の内周側に 持した状態としてもよい。この場合、一方 開口部43から保持面47に圧入したレンズ41を さらに他方の開口部44に向けて押し込むこと で、当接面45Aを形成する位置決め部45および ンズ41を鏡筒42から容易に取り外すことが可 能となる。よって、レンズ41を再利用し易く ることが可能である。
(第3の実施の形態)
次に、図5に、この発明のレンズ保持装置の
第3実施形態の縦断面を示す。この第3実施形
のレンズ保持装置は、鏡筒53内に2枚のレン
51,52を保持する構造である。この第3実施形
が有する鏡筒53は、中空の円筒状であり、
軸Jの方向の一方の開口部56と光軸方向の他
の開口部57を有する。一方の開口部56は、レ
ズ51,52を鏡筒53に圧入する入り口をなす。
図5に示すように、第1のレンズ51は光軸方 向の一方の凸レンズ面51Bと他方の凸レンズ面 51Cを有する両凸レンズである。また、第2の ンズ52は光軸方向の一方の凸レンズ面52Bと光 軸方向の他方のフラットなレンズ面52Cを有す る片凸レンズである。また、鏡筒53の一方の 口部56は他方の開口部57よりも狭くなってい る。また、鏡筒53は、適当な弾性力を有する 質からなり、開口部56から光軸方向の他方 向かって内径が増大しているテーパ内周面58 と、テーパ内周面58から光軸方向の他方に向 って延在していると共にレンズ52,51の外周 52A,51Aに径方向外方から当接してレンズ52,51 保持する保持面60を有している。
また、鏡筒53は、他方の開口部57を形成し ている位置決め部61を有している。位置決め 61は、鏡筒53の光軸方向の他端部をなし、保 持面60とほぼ直交する径方向内方へ延在して る当接面61Aを有する。当接面61Aは、第1のレ ンズ51の光軸方向の他方の凸レンズ面51Cに当 して第1のレンズ51の光軸方向の位置決めを う。
この第3実施形態では、鏡筒53の内周面は 円筒形状である。また、レンズ51,52の外周 51A,52Aも略円筒形状である。また、一方の開 部56の内径はレンズ51,52の外径よりも所定寸 法だけ小さくなっている。そして、鏡筒53の 壁をなす保持面60は、径方向内方への弾性 元力でもって、レンズ51,52の外周面51A,52Aを 方向内方へ押圧してレンズ51,52の外周面51A,52 Aを保持している。
この第3実施形態では、第1のレンズ51と第 2のレンズ52との間にリング状のスペーサ63を 置した。このリング状のスペーサ63は、上 63Aを第2のレンズ52の平坦なレンズ面52Cに当 する当接面とし、下面63Bを第1のレンズ51の レンズ面51Bに当接する当接面としている。 のリング状のスペーサ63によって、光軸方向 に隣り合う2つのレンズ51と52との間の距離を 定している。
ここで、スペーサ63は、レンズ51,52間の間 隔および第2のレンズ52の位置を決定するので 、高精度な加工品であることが望ましいが、 望まれる要求精度を達成できるならば材質は 問わず、形状もリング状に限る必要はない。
この第3実施形態のレンズ保持装置では、 まず、第1レンズ51を、第1実施形態で説明し のと同様に、一方の開口部56からテーパ内周 面58を経て凸レンズ面51Cが位置決め部61の当 面61Aに当接するまで圧入し、保持面60で外周 面51Aを保持させる。ここで、鏡筒53は適度な 性を有しており、第1のレンズ51の圧入によ ても塑性変形は起こらない。そして、レン 圧入を行う一方の開口部56からレンズの固 されている位置(つまり保持面60)までの間に いて、開口部56において鏡筒53の内径が最も 狭くなっている。つまり、鏡筒53はテーパ内 面58を有することで、鏡筒53内を一方の開口 部56から他方の開口部57に向かって進むにし がって、鏡筒53の内径が大きくなるという状 態を維持している。
そして、第1のレンズ51が位置決め部61に 接し所定の位置にて保持面60で保持された後 に、リング状のスペーサ63を一方の開口部56 らテーパ内周面58を経て保持面60まで挿入し 下面63Bを第1のレンズ51の凸レンズ面51Bに当 させる。このスペーサ63の上面63Aは第2のレ ズ52の光軸方向の位置を定める第2の当接面 なすと共に、第1のレンズ51と第2のレンズ52 間隔を規定する役目を果たす。
次に、第2のレンズ52を一方の開口部56か テーパ内周面58を経てスペーサ63の上面63Aに 接するまで圧入し、外周面52Aを保持面60で 持させる。ここで、第2のレンズ52の外径は ンズの保持位置(保持面60)における鏡筒53の 径とほぼ同じか少し大きい程度であり、鏡 53内を塑性変形させるような大きなレンズ径 を有してはいない。
上述のようにして、第2のレンズ52も第1の レンズ51と同様に、鏡筒53内に保持される。 の第3実施形態においては、第1のレンズ51、 2のレンズ52共に鏡筒53の内径を基準として 持でき、鏡筒53の削り等による不確定なチル ト発生要因がないことから、レンズ間の距離 を極めて高精度に定めるように組立を行うこ とが可能になる。
なお、この第3実施形態においても、第2 施形態のように、第1のレンズ51を位置決め る位置決め部61を鏡筒53とは別体の部材によ て形成してもよい。
(第4の実施の形態)
次に、図6を参照して、この発明のレンズ保
持装置の第4実施形態について説明する。図6
、第4実施形態が有する鏡筒72の横断面図で
る。ここで、横断面図とは光軸Jの方向と直
交する平面による断面図である。
この第4実施形態は、第1実施形態の変形 に相当するものであり、鏡筒12に替えて鏡筒 72を備える点だけが、前述の第1実施形態と異 なる。この鏡筒72は、内周面72Aに周方向の3箇 所に略扇状の凹部74を有している点だけが第1 実施形態の鏡筒12と異なる。この略扇状の凹 74は光軸方向に所定寸法だけ延在している なお、凹部74の個数は3つに限らないのは言 までもなく1つでもよく4つ以上でもよい。ま た、凹部74の形状は扇形状に限らないのは勿 であり、多角形状や半円形でもよい。
鏡筒72の凹部74が形成されていない領域の 内周面73は保持面をなす。この保持面をなす 周面73は弾性復元力でもって円形のレンズ11 の外周面11Aを径方向内方へ押圧してレンズ11 外周面11Aを保持している。ここで、鏡筒72 、鏡筒12と同様の位置決め部とその当接面を 有し、この当接面によって、レンズ11は光軸 向の位置決めがなされていることは言うま もない。
この実施形態によれば、保持面をなす内 面73の形状とレンズ11の外周面11Aの形状とが 一致していなくて差異が存在していても、凹 部74の存在により保持面73とレンズ外周面11A の形状の差異を吸収し易くなる。例えば、 ンズ外周面11Aが円形ではなくて多角形(例え 四角形)であっても、保持面73でレンズ外周 が保持されると共に凹部74内に収まるよう 形状であれば鏡筒72内に保持可能である。
また、この第4実施形態では、鏡筒72とレ ズ11とを接着剤で接着する場合に、凹部74を 接着剤の液溜り部とすることができ、接着剤 を塗布し易いという利点がある。また、図6 示す横断面において、鏡筒72の周方向の3箇 の内周面(保持面)73は、レンズ11の外周面11A 当接するならば、横断面形状は円形形状で る必要はなく、四角形のような多角形の形 を有していてもよい。
尚、この第4実施形態のような内壁に凹部 を有する鏡筒72の構造は、第2~第3実施形態の 筒においても採用可能である。上述の如く 第1~第4実施形態では、位置決め部の当接面 もって、レンズの位置決めをきわめて高精 に行うことができ、かつ、上記当接面の形 を変化させる場合にはレンズの位置決めの ならず、カメラ等のレンズ光学系で用いら る絞りとしての役割を位置決め部に持たせ ことも可能である。また、この発明におけ レンズおよび鏡筒の横断面形状については に制限はなく、楕円、矩形、その他特殊形 であっても上述と同様の効果を有するレン 保持装置を構成することが可能である。
(第5の実施形態)
次に、図8に、この発明のレンズ保持装置の
第5実施形態の縦断面を示す。この第5実施形
のレンズ保持装置は、前述の第3実施形態の
変形例に相当する。この第5実施形態は、図5
リング状のスペーサ63に替えて、磁性材料
含む3つ以上の球体83を備えている点が、前
の第3実施形態と異なる。よって、この第5実
施形態では、図5の第3実施形態と同じ部分に
同じ符号を付して、前述の第3実施形態と異
なる部分を主に説明する。
この第5実施形態では、第1のレンズ51と第 2のレンズ52との間に磁性材料を含む3つ以上 球体83を配置した。この球体83は、第2のレン ズ52の平坦なレンズ面52Cと、第1のレンズ51の レンズ面51Bと、鏡筒53の内壁をなす保持面60 に当接している。この3つ以上の球体83によっ て、光軸Jの方向に隣り合う2つのレンズ51と52 との間の距離を規定している。
ここで、スペーサをなす3つ以上の球体83 、第1のレンズ51と第2のレンズ52との間の間 および第2のレンズ82の位置を決定する。よ て、球体83は高精度な加工品であることが ましい。この球体83の材質は、望まれる要求 精度を満たすと共に磁性材料を含むものであ ればよい。
この第5実施形態のレンズ保持装置では、 まず、第1レンズ51を、第1実施形態で説明し のと同様に、一方の開口部56からテーパ内周 面58を経て凸レンズ面51Cが位置決め部61の当 面61Aに当接するまで圧入し、保持面60で外周 面51Aを保持させる。ここで、鏡筒53は適度な 性を有しており、第1のレンズ51の圧入によ ても塑性変形は起こらない。そして、レン 圧入を行う一方の開口部56からレンズの固 されている位置(つまり保持面60)までの間に いて、開口部56において鏡筒53の内径が最も 狭くなっている。つまり、鏡筒53はテーパ内 面58を有することで、鏡筒53内を一方の開口 部56から他方の開口部57に向かって進むにし がって、鏡筒53の内径が大きくなるという状 態を維持している。
そして、第1のレンズ51が位置決め部61に 接し所定の位置にて保持面60で保持された後 に、3つ以上の球体83を一方の開口部86から挿 する。ここで、リング状の磁石88を鏡筒53の 外周面を囲むように配置し、このリング状の 磁石88を、上記3つ以上の球体83の光軸方向の 置に位置させる。これにより、上記リング の磁石88の磁気吸引力を利用して、上記3つ 上の球体83を、第1のレンズ51の凸レンズ面51 Bと鏡筒53の内壁をなす保持面60とに当接させ 。この3つ以上の球体83は第1のレンズ51と第2 のレンズ52との間隔を規定する役目を果たす
次に、第2のレンズ52を一方の開口部56か テーパ内周面58を経て球体83に当接するまで 入し、外周面52Aを鏡筒53の内壁をなす保持 60で保持させる。ここで、第2のレンズ52の外 径はレンズの保持位置(保持面60)における鏡 53の内径とほぼ同じか少し大きい程度であり 、鏡筒53内を塑性変形させるような大きなレ ズ径を有してはいない。
上述のようにして、第2のレンズ52も第1の レンズ51と同様に、鏡筒53内に保持される。 の第3実施形態においては、第1のレンズ51、 2のレンズ52共に鏡筒53の内径を基準として 持でき、鏡筒53の削り等による不確定なチル ト発生要因がない。その上、レンズ間隔を規 定する球体83が鏡筒53の外部からの磁気吸引 により位置固定されていることから、レン 間の距離を極めて高精度に定めるように組 を行うことが可能になる。
なお、この第5実施形態において、上記3 以上の球体83を、位置決め部61と第1のレンズ 51との間に配置して、この3つ以上の球体83を 接面61A,レンズ面51Cおよび鏡筒53の内周面に 接させてもよい。この場合は、上記3つ以上 の球体83は、位置決め部61の当接面61Aと第1レ ズ51との間の間隔を高精度に規定するスペ サとなる。さらに、上記3つ以上の球体83を 第1のレンズ51と第2のレンズ52との間に配置 、かつ、位置決め部61と第1のレンズ51との間 に配置してもよいことは勿論である。また、 上記第5実施形態では、第1,第2の2枚のレンズ5 1,52を備えたが、鏡筒内に圧入された3枚以上 レンズを備えても良い。この場合、各レン 間に磁性材料を含む3つ以上の球体を配置し て、この球体を向かい合うレンズ面と鏡筒の 内周面に当接させる。また、この発明におけ るレンズおよび鏡筒の横断面形状については 特に制限はなく、楕円、矩形、その他特殊形 状であっても上述と同様の効果を有するレン ズ保持装置を構成することが可能である。
