JP2000028887A

JP2000028887A - 枠体へのレンズ固定装置、枠体へのレンズ固定方法及び枠体付きレンズ

Info

Publication number: JP2000028887A
Application number: JP10199194A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Inaba; 良平稲葉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】高い精度のレンズ固定時に、レンズとレンズ
枠体の問の軸芯のずれが発生せず、レンズ同軸度等の要
求精度を満足でき、かつレンズやレンズ枠体の加工寸法
に高い精度が不要となるレンズ枠体へのレンズ固定方
法、枠体へのレンズ固定装置及び枠体付きレンズの提
供。【解決手段】レンズ枠体１を不動状態に保持する固定
型１２と、発熱部１６に対して当接及び離間することで
爪部１ｃを熱溶融させる熱を受けとる加熱面３ａを備え
レンズ２の軸芯線に沿うように移動される可動型３とを
備え、レンズ２のレンズ面縁部を保持し、爪部１ｃをレ
ンズの軸芯ＣＬ方向へ移動するように熱溶融させる３箇
所の形状部３ｂを加熱面に略等間隔に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、枠体へのレンズ固
定装置、枠体へのレンズ固定方法及び枠体付きレンズに
係り、特に光学レンズユニットの組立において、熱可塑
性樹脂からなるレンズ枠体に対してレンズを固定する技
術に関するものである。

【従来の技術】従来のレンズ枠体へのレンズの固定方法
例として、本出願人らが、特公昭５８−４２４４２で提
案しているので、添付の図１０の要部破断の原理図によ
り簡単に説明すると、本図において、熱可塑性樹脂から
形成されるレンズ枠体１０１の内周壁１０１ａの一部に
はレンズ位置決め用段部１０１ｂが一体形成されてお
り、このレンズ位置決め用段部１０１ｂを利用して、レ
ンズ１０２を収容し、上記枠体の内周壁の端部において
囲撓状に形成されているレンズ押さえ用爪部１０１ｃを
加熱溶融させて、該爪部をレンズ押さえ片として上記レ
ンズの一部に対して密着成形することによって、レンズ
枠体に収容してレンズ１０２を固定する。

【０００２】このために、レンズ押さえ用爪部を溶融成
形するために加熱されるレンズ取り付け型１０３が下方
に移動可能に設けられており、型１０３が降下後に、レ
ンズ押さえ用爪部１０１ｃを全周方向に均一に密着成形
する全周方向に均一な成形型面１０３ａを図示のように
形成する。

【０００３】なお、図１０においてレンズ取り付け型１
０３を加熱するための熱源についは図示を省略してあ
る。また、１０４は、上記レンズ枠体の成形後に、レン
ズ取り付け型１０３を冷却するための冷却エアパイフで
あり、また１０５は、レンズ取り付け型１０３の外周面
に穿設された冷却エアの逃げ孔である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年においてカ
メラ等の映像機器における光学レンズユニットでは、そ
の小型化、高倍率ズーム化等により、レンズユニット組
立時に、より高い精度でのレンズ枠体へのレンズの固定
が求められている。特に、レンズ軸芯とレンズ枠体の軸
芯をできるだけ一致させて固定することが、レンズユニ
ットの性能を向上させるために必要となっている。

【０００５】しかしながら、上記の従来例によれば、レ
ンズとレンズ枠体の間に存在するすき間（クリアラン
ス）によって生じるレンズのガタ、すなわちレンズとレ
ンズ枠体の問の軸芯のずれについては矯正せずにレンズ
をレンズ枠体の溶融により固定していた。このために、
レンズ同軸度等の要求精度を満足させることができない
場合もあり、レンズ固定後に同軸度等を評価し、精度内
に入っているものだけを選別して使用する場合もあっ
た。

【０００６】また、この状況に鑑みて、レンズとレンズ
枠体の問のすき間をなくす、すなわちレンズをレンズ枠
体に圧入することによって、ガタをなくす方法も採用さ
れているが、この圧入方法によれば、レンズやレンズ枠
体の寸法公差内のバラツキにより、大きい圧入力を必要
とする場合があるので、レンズ枠体自身の変形を招いて
精度を悪化させる場合があった。またこの圧入方法によ
れば、レンズ組立時の作業性が悪く、さらに、圧入工程
の安定化のために、レンズやレンズ枠体の加工寸法によ
り高い精度が要求されるという問題点があった。

【０００７】したがって、本発明は上述した問題点に鑑
みてなされたものであり、高い精度が要求されるレンズ
枠体へのレンズ固定を行うときに、レンズとレンズ枠体
の問の軸芯のずれが発生せず、レンズ同軸度等の要求精
度を満足でき、かつレンズやレンズ枠体の加工寸法に高
い精度が不要となるレンズ枠体へのレンズ固定方法、枠
体へのレンズ固定装置及び枠体付きレンズの提供を目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、熱溶融性材料からなるレンズ枠体
の内周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部
上にレンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓
状の爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘
束し前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部
と、前記装置基部に固設されるとともに、前記レンズ枠
体を不動状態に保持する固定型と、前記装置基部に固設
される発熱手段と、前記発熱手段に対して当接及び離間
することで前記爪部を熱溶融させる熱を受けとる加熱面
を備えるとともに、前記レンズ枠体及び前記レンズの軸
芯線に沿うように移動される可動型とを備えた枠体への
レンズ固定装置であって、前記レンズのレンズ面縁部を
保持し、前記爪部を前記レンズの軸芯方向へ移動するよ
うに熱溶融させる少なくとも３箇所の形状部を、前記加
熱面に略等間隔に形成したことを特徴としている。

【０００９】また、前記形状部は突起形状の突起部から
形成されることを特徴としている。また、前記突起部
は、前記爪部を熱溶融させる時点において、前記爪部に
対して当接する部位を結ぶ内接円径が、前記レンズの外
形と前記爪部の厚さの２倍の和より小さく設定されるよ
うに延長されることを特徴としている。

【００１０】また、熱溶融性材料からなるレンズ枠体の
内周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上
にレンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状
の爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束
し前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部
と、前記装置基部に固設されるとともに、前記レンズ枠
体を不動状態に保持する固定型と、前記装置基部に固設
される発熱手段と、前記発熱手段に対して当接及び離間
することで前記爪部を熱溶融させる熱を受けとる加熱面
を備えるとともに、前記レンズ枠体及び前記レンズの軸
芯線に沿うように移動される可動型とを備えた枠体への
レンズ固定装置であって、前記固定型において、前記レ
ンズの外周縁部を押圧して保持し、前記爪部を前記レン
ズの軸芯方向へ移動するレンズ保持手段を設けたことを
特徴としている。

【００１１】また、前記レンズ保持手段は、前記レンズ
枠体において等間隔に形成された逃げ部に潜入する状態
と、待避する状態に維持されることを特徴としている。

【００１２】また、前記レンズ保持手段は、前記レンズ
枠体の外周面において等間隔に形成された貫通孔に潜入
する状態と、待避する状態に維持されることを特徴とし
ている。

【００１３】また、前記レンズ保持手段は、前記レンズ
枠体の外周面において等間隔に形成された有底穴部に潜
入する状態と、待避する状態に維持されることを特徴と
している。

【００１４】また、熱溶融性材料からなるレンズ枠体の
内周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上
にレンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状
の爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束
し前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部に
固設される固定型に、前記レンズ枠体を不動状態に保持
し、前記装置基部に固設される発熱手段に対して当接及
び離間することで前記爪部を熱溶融させる熱を受けとる
加熱面を、前記レンズ枠体及び前記レンズの軸芯線に沿
うように可動型により移動してレンズ枠体へのレンズ固
定を行う枠体へのレンズ固定方法であって、前記爪部を
前記レンズの軸芯方向へ移動するように熱溶融させるた
めに前記加熱面に略等間隔に形成された少なくとも３箇
所の形状部により、前記レンズのレンズ面縁部を押圧し
て保持することで熱溶融し、硬化後に取出すことを特徴
としている。

【００１５】また、枠体へのレンズ固定方法において、
前記形状部は、突起形状の突起部から形成されることを
特徴としている。

【００１６】また、枠体へのレンズ固定方法において、
前記突起部は、前記爪部を熱溶融させる時点において、
前記爪部に対して当接する部位を結ぶ内接円径が、前記
レンズの外形と前記爪部の厚さの２倍の和より小さく設
定されるように延長されることを特徴としている。

【００１７】また、熱溶融性材料からなるレンズ枠体の
内周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上
にレンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状
の爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束
し前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部に
固設される固定型により、前記レンズ枠体を不動状態に
保持し、前記装置基部に固設される発熱手段に対して当
接及び離間することで前記爪部を熱溶融させる熱を受け
とる加熱面を備えた可動型を、前記レンズ枠体及び前記
レンズの軸芯線に沿うように移動することで熱溶融する
枠体へのレンズ固定装置であって、前記固定型に配設さ
れるレンズ保持手段により、前記レンズの外周縁部を押
圧して保持し、前記爪部を前記レンズの軸芯方向へ移動
するようにして熱溶融することを特徴としている。

【００１８】また、前記レンズ保持手段は、前記レンズ
枠体において等間隔に形成された逃げ部に潜入する状態
と、待避する状態に維持されることを特徴としている。

【００１９】また、前記レンズ保持手段は、前記レンズ
枠体の外周面において等間隔に形成された貫通孔に潜入
する状態と、待避する状態に維持されることを特徴とし
ている。

【００２０】また、前記レンズ保持手段は、前記レンズ
枠体の外周面において等間隔に形成された有底穴部に潜
入する状態と、待避する状態に維持されることを特徴と
している。

【００２１】また、熱溶融性材料からなるレンズ枠体の
内周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上
にレンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状
の爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束
し前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部に
固設される固定型に前記レンズ枠体を不動状態に保持
し、前記装置基部に固設される発熱手段に対して当接及
び離間することで前記爪部を熱溶融させる熱を受けとる
加熱面を、前記レンズ枠体及び前記レンズの軸芯線に沿
うように可動型により移動してレンズ枠体へのレンズ固
定を行う枠体付きレンズであって、前記爪部を前記レン
ズの軸芯方向へ移動するように熱溶融させるために前記
加熱面に略等間隔に形成された少なくとも３箇所の形状
部により、前記レンズのレンズ面縁部を押圧して保持す
ることで熱溶融して、硬化後に取出すことを特徴として
いる。

【００２２】そして、熱溶融性材料からなるレンズ枠体
の内周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部
上にレンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓
状の爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘
束し前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部
に固設される固定型により、前記レンズ枠体を不動状態
に保持し、前記装置基部に固設される発熱手段に対して
当接及び離間することで前記爪部を熱溶融させる熱を受
けとる加熱面を備えた可動型を、前記レンズ枠体及び前
記レンズの軸芯線に沿うように移動することで熱溶融す
る枠体付きレンズであって、前記固定型に配設されるレ
ンズ保持手段により、前記レンズの外周縁部を押圧して
保持し、前記爪部を前記レンズの軸芯方向へ移動するよ
うにして熱溶融することを特徴としている。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の各実施形態につい
て添付の図面を参照して述べる。

【００２４】図１（ａ）は第１実施形態に係る要部破断
図であり、図１（ｂ）は固定後の様子を示した要部破断
図である。

【００２５】図１（ａ）において、１はレンズ枠体、１
ａはレンズ枠体内周壁部、１ｂはレンズ枠体内周部に形
成されたレンズ位置決め用段部、１ｃは上記枠体の内周
壁端部に囲撓状に形成されたレンズ押さえ用爪部、２は
レンズ、３はレンズ押さえ用爪部１ｃを溶融成形するレ
ンズ溶融型である。

【００２６】また、３ａはその成形面となる内周面、３
ｂは内周面３ａの一部に形成されている少なくとも３ヵ
所の突起形状部である。また、４は、上記のレンズ枠体
の成形後に、レンズ取り付け型を冷却するための冷却エ
アパイプであり、５はレンズ取り付け型３に多数あけら
れた上記冷却エアの逃げ孔、６はレンズ取り付け型の温
度を測定するために取り付けられている熱電対である。

【００２７】また、図１（ｂ）において、レンズ２をレ
ンズ枠体１に収納し、レンズ押さえ爪部１ｃを溶融成形
した後の姿、すなわちレンズがレンズ枠体に固定された
状態を示している。

【００２８】また、図２（ａ）は、図１（ａ）のＸ‐Ｘ
矢視断面図であって、上記レンズ溶融型３の下面図を示
している。図２（ａ）に示すように、内周面３ａの一部
に形成されている突起形状部３ｂは、等ピッチで１２０
度毎に３ヵ所に配置されている。また、図２（ｂ）は図
２（ａ）のＡ‐Ａ矢視断面図であって、突起形状部３ｂ
の詳細を示している。さらに、図２（ｃ）は図２（ｂ）
のＡ‐Ａ矢視図であって、突起形状部３ｂの詳細を示し
ている。

【００２９】そして、図３は、図１に図示の各構成を配
置したレンズ固定装置の全体構成を示した要部破断図で
ある。

【００３０】図３において、１１は下架台で、この下架
台１１の上にレンズ枠体支持台１２が取り付けられてい
る。このレンズ枠体支持台１２は、レンズ枠体１の最外
周径とほば等しい内径壁１２ａを有しており、レンズ枠
体１がガタつきなく位置決めできるようになっている。
１３はレンズ枠体上面押さえコマであり、スライドユニ
ット１４を介してレンズ枠体軸芯方向ＣＬにスライド可
能に設けられており、レンズ固定作業中はレンズ枠体上
面を押さえる位置にあり、レンズ固定作業終了後におい
て、レンズ枠体１をレンズ枠支持台１２から取り外す時
は、レンズ枠体上面から待避するようになっている。

【００３１】また、１５は上架台、１６は上架台１５に
取り付けられたリング形状の熱源ユニットで、中にはヒ
ータが納められ不図示の端子等を介して外部電源に接
続、通電されている。この熱源ユニット１６の下面１６
ａは平滑に仕上げられ、同様に平滑に仕上げられた上記
レンズ溶融型上面３ｃと密着できるように配置されてい
る。また、熱源ユニット１６の下面１６ａ以外のすべて
の外面は断熱構造体１６ｂで覆われている。１７は冷却
エアパイプ４につなげられたエアチューブで、不図示の
冷却エア制御装置に接続されている。１８は熱電対６か
らの出力をモニタする温度調整機で、これからの出力は
上記冷却エア制御装置に伝達され、モニタ温度により冷
却エアの遮断の制御を行えるようになっている。１９は
上下移動軸体で、下端をねじ２０によりレンズ溶融型３
の上面に３ｃに垂直に取り付けられ、上端を不図示の上
下移動駆動装置（エアシリング）に取り付けられてお
り、上架台１５に取り付けられた上下移動軸受け２１に
上下移動可能に係合している。２２は上下移動軸受け２
１に穿設された長溝、２３は上下移動軸１９に立てられ
たピンで、これらにより、レンズ溶融型３は上下移動可
能、回転方向移動は不可能になるように構成されてい
る。尚、以上のレンズ枠体支持台１２、上下移動軸受け
２２、上下移動軸１９、レンズ溶融型３はその中心軸Ｃ
Ｌが一致するように、下架台１１または上架台１５上に
組み立て調整されている。

【００３２】次に、図１から図３の構成によるレンズ固
定作業の動作を説明する。

【００３３】先ず、レンズ固定作業では、まずレンズ枠
体支持台１２上に、レンズ枠体１を勘合するように挿入
し、次にレンズ枠体上面押さえコマ１３を作動させて、
レンズ枠体１が上方へ抜けないように係止する。

【００３４】一方、レンズ固定作業前に、レンズ溶融型
３は、その上面３ｃが熱源ユニット１６の下面１６ａに
密着するように予め保持され、レンズ枠体１のレンズ押
さえ用爪部１ｃを溶融成形するに充分な温度に温められ
ている。（以上の状態が、図３に図示するものであ
る。）次に、不図示の上下駆動装置を起動して、レンズ
溶融型３を熱源ユニット１６から分離するように下降さ
せる。この時に、加熱されたレンズ溶融型３の各部位の
中では、まず内周面３ａの一部に形成されている突起形
状部３ｂがレンズ枠体１のレンズ押さえ用爪部１ｃに最
初に当接し、次に全体の成形面となる内周面３ａが当接
する。そして、レンズ溶融型３が下降端に達した後に、
レンズ枠体１のレンズ押さえ用爪部１ｃを溶融成形する
に充分な時間保持される。その後に、不図示の冷却エア
制御装置が起動されて、冷却エアがエアチューブ１７、
冷却エアパイプ４を通って、レンズ溶融型３の中に導入
される。

【００３５】このようにして導入された冷却エアはレン
ズ溶融型３に穿設された冷却エアの逃げ孔を通じて大気
に解放され、これによりレンズ溶融型３は急激に冷却さ
れることとなる。このレンズ溶融型３の温度は、熱電対
６、温度調整機１８によってモニタされ、ある一定温度
まで達すると、温度調整機は冷却エア制御装置へ冷却終
了の信号を出力し、エア冷却が止められる。

【００３６】尚、このエア冷却工程により、レンズ溶融
型３でレンズ押さえ用爪部１ｃを溶融成形した後に、レ
ンズ溶融型３をレンズ押さえ用爪部１ｃから良好に離型
することができる。換言すれば、成形された後のレンズ
押さえ用爪部１ｃ部の形状寸法、表面状態を良好に維持
するために必要な工程である。

【００３７】この冷却工程終了後に、不図示の上下駆動
装置により、レンズ溶融型３を上昇させ、その上面３ｃ
が再び熱源ユニット１６の下面１６ａに密着する位置で
止められる。これにより、レンズ溶融型３は、次のレン
ズ固定作業の準備のための加熱が開始される。一方、レ
ンズ枠体支持台１２上では、レンズ枠体上面押さえコマ
１３を作動させて、レンズ枠体１の係止を解除し、レン
ズ固定の終了したレンズ枠体１をレンズ枠体支持台１２
から取り出して、一連のレンズ固定作業が終了する。

【００３８】以上説明の工程を経ることで、対象ワーク
であるレンズ枠体１の形状を、従来方式から全く変更す
ることなく実現可能となる。すなわち、レンズ固定工具
であるレンズ溶融型のみを一部形状変更するだけで、従
来に比べより高精度にレンズとレンズ枠体の軸芯を一致
させたレンズ固定作業が可能になる。

【００３９】次に、図４は第２実施形態のレンズ溶融型
の変形例を示した要部破断図であって、既に説明済みの
構成には同一符号を付して説明を割愛するとレンズ溶融
型３とレンズ枠体１において相違する部分を図中に丸で
囲んで示している。

【００４０】本図において、３ｂはレンズ溶融型３の内
周面３ａの一部に形成された、少なくとも３ヵ所の突起
形状部であるが、図示のようにレンズ固定枠下面３ｄよ
りもさらに下方に長く突出させて、その内側面部３ｅは
垂直方向に対し約２０〜４０度の傾きを持たせている。

【００４１】また、１ｄはレンズ枠体１への切り欠き部
で、これはレンズ固定作業の時、上記レンズ溶融型の突
起形状部３ｂの進入を可能にするための逃げ部である。

【００４２】以上の構成によれば、ワークであるレンズ
枠体１の形状の一部を変更しなけらばならないが、上述
の第１実施形態との比較において、レンズ固定作業時に
おいて、より早いタイミングでレンズ溶融型の突起形状
部３ｂが、レンズ枠体のレンズ押さえ用爪部１ｃに当接
することになる。また、突起形状部３ｂは内側面部３ｅ
に垂直方向に対し約２０〜４０度の傾きを持たせている
ことも加えて、より効果的にレンズ枠体のレンズ押さえ
用爪部１ｃを内側、すなわちレンズ内側へ押し出す力を
発生できるようになる。

【００４３】以上説明したように、レンズ固定作業にお
けるレンズ溶融型に、従来のレンズ押さえの機能に加
え、レンズをその軸芯の方向へ移動させる、すなわち求
芯させる機能を与えることができ、従来と同等のレンズ
固定の一動作で、レンズをレンズ枠体とのガタの中でセ
ンタリングしながら、レンズ固定を行うことを可能とし
た。これにより、レンズとレンズ枠体の軸芯を高精度に
一致させるレンズ固定を容易に実現できるようになる。

【００４４】また、レンズ溶融型は従来の形状を大きく
変更することなく実現可能とでき、このレンズ溶融型以
外は、従来のレンズ固定装置をそのまま活かして、より
高精度なレンズ固定を実現できるようになる。また、レ
ンズ押さえとレンズセンタリングの作用を実現するため
に必要な形状を、レンズ溶融型１ヶ所に集中したため、
対象レンズ形状が変わっても、レンズ固定装置の中で、
本レンズ溶融型のみを変更すれば対応することができ、
安価に、短時間で、他のレンズへも高精度なレンズ固定
方法の適用が可能となる。

【００４５】さらに、レンズ固定の工程の中で、レンズ
押さえ用爪部を溶融させて密着成解された時点で、少な
くとも３ヶ所のレンズ径押さえ用の突起形状部を介して
押されたレンズ押さえ用爪部の当接内径部は、必ずレン
ズ外形部位に対して接することとなる。この結果、レン
ズとレンズ枠体とのガタ量がゼロとなり、容易にレンズ
とレンズ枠体の軸芯を一致させることができるようにな
る。さらにこれにより、従来行っていた、レンズとレン
ズ枠体の圧入作業が不要となり、圧入によるレンズ枠体
の変形問題を排除することができる。また、圧入工程の
安定化のために行っていた、レンズやレンズ枠体の加工
に必要以上の寸法精度を与えることが不要になる。

【００４６】以上により、近年求められているより高い
精度でのレンズのレンズ枠体への固定が可能となり、レ
ンズユニットの性能向上を容易に実現させることができ
た。次に、図５（ａ）は第３実施形態に係る要部破断図
であり、図５（ｂ）は固定後の様子を示した要部破断図
である。また、図６は図７のＸ‐Ｘ矢視断面図である。

【００４７】先ず、図５（ａ）において、１はレンズ枠
体、１ａはレンズ枠体内周壁部、１ｂはレンズ枠体内周
部に形成されたレンズ位置決め用段部、１ｃは上記枠体
の内周壁端部に囲撓状に形成されたレンズ押さえ用爪
部、１ｄは該レンズ押さえ用爪部１ｃの周方向少なくと
も３ヵ所に設けられた切り欠き部、２はレンズ、３はレ
ンズ押さえ用爪部１ｃを溶融成形するレンズ溶融型で、
３ａはその成形面となる内周面、３ｂは内周面３ａの周
方向少なくとも３ヵ所に設けられた切り欠き部である。

【００４８】また、４は、上記レンズ枠体の成形後、レ
ンズ取り付け型を冷却するための冷却エアパイプ、５は
レンズ取り付け型３に多数穿設された上記冷却エアの逃
げ孔、６はレンズ取り付け型の温度を測定するために取
り付けられている熱電対である。

【００４９】図５（ｂ）において、レンズ２をレンズ枠
体１に収納し、レンズ押さえ爪部１ｃを溶融成形した後
の姿、すなわちレンズがレンズ枠体に固定された状態を
示している。また、図６において、上記レンズ押さえ用
爪部１ｃの３ヵ所の切り欠き部を通して、外部よりレン
ズ位置決め手段を上記レンズに当接させている様子をレ
ンズ上面側から見た様子を示しており、１３はレンズ位
置決めコマ、１４はレンズ位置決めコマ駆動ユニット
で、これらは上記３ヵ所の切り欠き部に対応して３組用
意されていて、３組のレンズ位置決めコマ１３の先端を
結ぶ内接円形は、次に、図７のレンズ固定装置全体構成
図において、１１は下架台で、下架台１１の上にはレン
ズ枠体支持台１２が取り付けられている。レンズ枠体支
持台１２は、レンズ枠体１の最外周径とほば等しい内径
壁１２ａを有し、レンズ枠体１がガタつきなく位置決め
できるようになっている。このレンズ支持台１２の上
に、上記レンズ位置決めコマ１３を有する、上記レンズ
位置決めコマ駆動ユニット１４が取り付けられている。
１５は上架台、１６は上架台１５に取り付けられたリン
グ形状の熱源ユニットで、中にはヒータが納められ不図
示の端子等を介して外部電源に接続、通電されている。

【００５０】この熱源ユニット１６の下面１６ａは平滑
に仕上げられ、同様に平滑に仕上げられた上記レンズ溶
融型上面３ｃと密着できるように配置されている。ま
た、熱源ユニット１６の下面１６ａ以外のすべての外面
は断熱構造体１６ｂで覆われている。１７は冷却エアパ
イプ４につなげられたエアチューブで、不図示の冷却エ
ア制御装置に接続されている。１８は熱電対６からの出
力をモニタする温度調整機で、これからの出力は上記冷
却エア制御装置につなげられ、モニタ温度により冷却エ
アの遮断の制御を行えるようになっている。１９は上下
移動軸で、下端をねじ２０によりレンズ溶融型３の上面
に３ｃに垂直に取り付けられ、上端を不図示の上下移動
駆動装置（エアシリンダ）に取り付けられており、上架
台１５に取り付けられた上下移動軸受け２１に上下移動
可能に係合している。２２は上下移動軸受け２１にあけ
られた長溝、２３は上下移動軸１９に立てられたピン
で、これらにより、レンズ溶融型３は上下移動は可に、
回転方向移動は不可に、構成されている。尚、以上のレ
ンズ枠体支持台１２、上下移動軸受け２２、上下移動軸
１９、レンズ溶融型３はその中心軸が一致するように、
下架台１１または上架台１５上に組み立て調整されてい
る。

【００５１】次に、本提案によるレンズ固定作業の動作
を説明する。レンズ固定作業では、まずレンズ枠体支持
台１２に、レンズ枠体１を勘合するように挿入する。次
に、レンズ位置決めコマ１３を作動させて、レンズ２を
レンズ枠体１とは別個に位置決めする（上記、図６の状
態）。

【００５２】一方、レンズ固定作業前に、レンズ溶融型
３は、その上面３ｃが熱源ユニット１６の下面１６ａに
密着するように保持され、レンズ枠体１のレンズ押さえ
用爪部１ｃを溶融成形するに充分な温度に温められてい
る。以上の状態が、図７に図示するものである。

【００５３】次に、不図示の上下駆動装置を起動して加
熱されたレンズ溶融型３を熱源ユニット１６から分離下
降させ、レンズ溶融型３の内周面３ａをレンズ枠体１の
レンゲ押さえ用爪部１ｃに当接する。レンズ溶融型３は
下降端に達した後に、レンズ枠体１のレンズ押さえ用爪
部１ｃを溶融成形するに充分な時間保持される。その
後、不図示の冷却エア制御装置が起動され、冷却エアが
エアチューブ１７、冷却エアパイプ４を通って、レンズ
溶融型３の中に導入される。導入された冷却エアはレン
ズ溶融型３にあけられた冷却エアの逃げ孔を通じて大気
に解放され、これによりレンズ溶融型３は急激に冷却さ
れることとなる。

【００５４】レンズ溶融型３の温度は、熱電対６、温度
調整機１８によってモニターされ、ある一定温度まで達
すると、温度調整機は冷却エア制御装置へ冷却終了の信
号を出力し、エア冷却が止められる。

【００５５】尚、このエア冷却工程は、レンズ溶融型３
でレンズ押さえ用爪部１ｃを溶融成形した後、レンズ溶
融型３をレンズ押さえ用爪部１ｃから良好に離型する、
すなわち成形された後のレンズ押さえ用爪部１ｃ部の形
状寸法、表面状態を良好に維持するために必要である。
冷却工程終了後、不図示の上下駆動装置により、レンズ
溶融型３を上昇させ、その上面３ｃが再び熱源ユニット
１６の下面１６ａに密着する位置で止められる。これに
より、レンズ溶融型３は、次のレンズ固定作業の準備の
ための加熱が開始される。

【００５６】一方、レンズ枠体支持台１２上では、レン
ズ位置決めコマ１３を作動させて、レンズ２の位置決め
を解除し、レンズ固定の終了したレンズ枠体１をレンズ
枠体支持台１２から取り出して、一連のレンズ固定作業
が終了する。

【００５７】次に、第４実施形態を図８に基づき説明す
る。尚、図８において既に説明済みの構成には同一符号
を付して説明を割愛すると、図８（ａ）においてレンズ
溶融型３とレンズ枠体１が図示されており、図８（ｂ）
においてレンズを位置決めしながら、レンズを固定して
いる状態を示している。

【００５８】図８において、レンズ溶融型３には、第３
実施形態における切り欠き部３ｂは設けられておらず、
図示のように全周に均一な内周面３ａを持つ。また、レ
ンズ枠体１の内周壁端部に囲撓状に形成したレンズ押さ
え用爪部１ｃには、少なくとも周方向３ヶ所に貫通孔１
ｄが穿設されている。１３はレンズ位置決めピンで、そ
の外形は上記レンズ押さえ用爪部にあけられた貫通孔１
ｄの内径より小さい。１４はレンズ位置決めピン駆動ユ
ニットである。これらは上記３ヵ所の貫通孔１ｄ部に対
応して３組用意されており、３組のレンズ位置決めピン
１３の先端を結ぶ内接円形は、レンズ２の外形と一致す
るように調整されている。

【００５９】以上の構成において、上記のレンズ位置決
めコマ１３に代わり、レンズ位置決めピン１３を作動さ
せる点のみが異なり、他は同様である。

【００６０】図９（ａ）は第５実施形態の要部破断図、
図９（ｂ）は拡大図である。図９において既に説明済み
の構成には同一符号を付して説明を割愛すると、図９に
おいてレンズを位置決めしながら、レンズを固定してい
る状態を示している。

【００６１】図９において、レンズ溶融型３には、上記
の切り欠き部３ｂは設けられておらず、全周に均一な内
周面３ａを持つ。また、レンズ枠体１の内周壁端部に囲
撓状に形成したレンズ押さえ用爪部１ｃ近傍の外周に
は、少なくとも３ヶ所に薄肉を残した有底の座ぐりの窪
み部１ｋが加工形成されている。

【００６２】１３は押し出しピンで、その外形は上記レ
ンズ押さえ用爪部にあけられた窪み１ｋの内径より小さ
い。１４は押し出しビン駆動ユニットである。これらは
上記３ヵ所の窪み部１ｋに対応して３組用意されてい
て、３組の押し出しピンは同等の押し出し力が発生する
ように調整されている。

【００６３】以上の構成において、レンズ位置決めコマ
１３に代わり、３組の押し出しピン１３を作動させ、レ
ンズ押さえ用爪部１ｃの３ヵ所の薄肉を残した窪み部１
ｋを同じ力で変形させ、該３ヵ所をレンズ２の外径部に
当接させるようにして、レンズを固定する。

【００６４】以上のようにすることで、従来のレンズ面
を押さえる作用をさせるレンズ固定工程だけでは不可能
だったレンズとレンズ枠体の間のガタの矯正、すなわ
ち、レンズとレンズ枠体の軸芯を一致させたレンズを固
定を行うことが可能になる。

【００６５】これにより、レンズとレンズ枠体の軸芯を
高精度に一致させるレンズ固定を容易に実現できるよう
になった。また、従来行われていたレンズとレンズ枠体
の圧入工程は不要となり、圧入によるレンズ枠体の変形
問題を排除することができ、かつまた、圧入工程の安定
化のために行っていた、レンズやレンズ枠体の加工に必
要以上の寸法精度を与えることが不要になった。

【００６６】さらに、従来の形態を大きく変更すること
なく、外部よりのレンズ位置決め手段を付加することに
よって、レンズ固定工程で同時に、レンズをその軸心の
方向へ移動して位置決めする手段を容易に提供できるよ
うになり、より高精度なレンズ固定を実現できるように
なった。

【００６７】そして、レンズ押さえ用爪部の先端付近へ
の切り欠き部位形成を不要とし、レンズ固定のために成
形された該爪部が外観部位となる場合もその美観をそこ
なうことなく、より高精度なレンズ固定を実現できるよ
うにした。

【００６８】さらに、レンズ押さえ用爪部には切り欠き
・貫通孔を不要とし、有底穴とすることでレンズユニッ
ト内の光線もれへの懸念のない、より高精度なレンズ固
定を実現できるようになった。

【００６９】また、レンズ溶融型の、レンズ外形面に対
向したレンズ径押さえ部は、レンズ溶融型内周面の、レ
ンズ面押さえ部の一部から少なくとも３ヵ所の突起形状
をもって形成してあるようにした。これにより、レンズ
溶融型は従来の形状を大きく変更することなく実現可能
で、このレンズ溶融型以外は、従来のレンズ枠体の支持
機構、レンズ溶融型をレンズ枠体及びレンズの軸芯線に
一致する移動軸線に沿って移動するようにする機構、レ
ンズ溶融型を加熱するための加熱源装置など、レンズ固
定装置をそのまま活かして、より高精度なレンズ固定を
実現できる。

【００７０】また、レンズ押さえとレンズセンタリング
の作用を実現するために必要な形状を、レンズ溶融型１
ヶ所に集中しているため、対象のレンズ形状が変わって
も、レンズ固定装置の中で、本レンズ溶融型のみを変更
すれば対応することができ、安価に、短時間で、他のレ
ンズヘも高精度なレンズ固定方法の適用が可能となるこ
とになる。

【００７１】また、レンズ外形面に対向した少なくとも
３ヶ所のレンズ径押さえ用の突起形状部において、レン
ズ固定の工程の中で、レンズ押さえ用爪部を溶融させて
密着成形する時点では、３ヵ所の突起形状部が該レンズ
押さえ用爪部へ当接している部分の内接円径が、レンズ
外形と、上記枠体の内周壁端部に囲撓状にレンズ押さえ
用爪部の厚さの２倍との和より小さくなっているように
したことにより、密着成形された時点で、少なくとも３
ヶ所のレンズ径押さえ用の突起形状部を介して押された
レンズ押さえ用爪部の当接内径部は、必ずレンズ外形に
接する。

【００７２】すなわち、レンズとレンズ枠体とのガタ量
がゼロとなり、容易にレンズとレンズ枠体の軸芯を一致
させることができる。これにより、従来行っていた、レ
ンズとレンズ枠体の圧入作業が不要となり、圧入による
レンズ枠体の変形問題を排除することができた。また、
上記圧入工程の安定化のために行っていた、レンズやレ
ンズ枠体の加工に必要以上の寸法精度を与えることが不
要になった。

【００７３】また、熱可塑性樹脂からなるレンズ枠体に
レンズを挿入後、レンズ枠体構造部位以外の手段でレン
ズを位置決めするレンズ位置決め工程と、レンズをレン
ズ枠体に固定するレンズ固定工程の二つの工程を同時に
行って、熱可塑性樹脂体にレンズを固定することによ
り、従来のレンズ面を押さえる作用をさせるレンズ固定
工程だけでは不可能だったレンズとレンズ枠体の間のガ
タの矯正、すなわち、レンズとレンズ枠体の軸芯を一致
させたレンズ固定が可能になった。

【００７４】また、従来より行われていたレンズとレン
ズ枠体の圧入工程は不要となり、圧入によるレンズ枠体
の変形問題を排除することができた。また、上記圧入工
程の安定化のために行っていた、レンズやレンズ枠体の
加工に必要以上の寸法精度を与えることが不要になっ
た。

【００７５】さらに、レンズ枠体の内周壁瑞部に囲撓状
に形成したレンズ押さえ用の爪部およびレンズ押さえ用
爪部を溶融させて密着成形するための成形面を有するレ
ンズ溶融型の各々の少なくとも周方向３ヶ所を切り欠い
た形状とし、切り欠き部を通して、外部よりレンズ位置
決め手段をレンズに当接させ、レンズ溶融型を、レンズ
枠体及びレンズの軸芯線に一致する移動軸線に沿って移
動することによって、レンズをレンズ枠体に固定するこ
とにより、レンズ固定工程で同時に、レンズをその軸心
の方向へ移動して位置決めする手段を容易に提供でき
た。

【００７６】また、この方法では、レンズこは面厚が薄
い場合も対応可能で、どの様な形状のレンズにも適用で
きる。

【００７７】さらに、レンズ枠体の内周壁端部に囲撓状
に形成したレンズ押さえ用爪部の少なくとも周方向３ヶ
所に穴をあけ、穴を通して、外部よりレンズ位置決め手
段を上記レンズに当接させ、レンズ溶融型を、レンズ枠
体及びレウズの軸芯線に一致する移動軸線に沿って移動
することによって、レンズをレンズ枠体に固定すること
により、レンズ押さえ用爪部の先端付近には切り欠き部
位が無く、連続した円周を保っているため、レンズ固定
のために成形された該爪部が外観部位となる場合もその
美観をそこなうことがない。

【００７８】そして、レンズ枠体の内周壁端部に囲撓状
に形成したレンズ押さえ用爪部近傍の外周に、少なくと
も３ヶ所の薄肉を残した窪み（有底穴）を設け、この窪
みに外部よりレンズ位置決め手段を圧力をかけて当接さ
せ、レンズ溶融型を、レンズ枠体及びレンズの紬芯線に
一致する移動軸線に沿って移動することによって、レン
ズをレンズ枠体に固定することにより、レンズユニット
内の光線もれへの懸念がなくなる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高い精度が要求されるレンズ枠体へのレンズ固定を行う
ときに、レンズとレンズ枠体の問の軸芯のずれが発生せ
ず、レンズ同軸度等の要求精度を満足でき、かつレンズ
やレンズ枠体の加工寸法に高い精度が不要となるレンズ
枠体へのレンズ固定方法、枠体へのレンズ固定装置及び
枠体付きレンズを提供することができる。

【００８０】

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はレンズ固定前の状態、（ｂ）のレンズ
固定後の状態を夫々示した要部破断図である。

【図２】（ａ）はレンズ溶融型の下面図、（ｂ）、
（ｃ）は突起部の詳細図である。

【図３】レンズ固定装置の全体構成図である。

【図４】レンズ固定前の状態図である。

【図５】（ａ）はレンズ固定前の状態、（ｂ）のレンズ
固定後の状態を夫々示した要部破断図である。

【図６】固定型側の平面図である。

【図７】レンズ固定装置の全体構成図である。

【図８】（ａ）はレンズ固定前の状態、（ｂ）のレンズ
固定後の状態を夫々示した要部破断図である。

【図９】（ａ）はレンズ固定前の状態、（ｂ）のレンズ
固定後の状態を夫々示した要部破断図である。

【図１０】従来例のレンズ固定前の状態を表す要部破断
図である。

【符号の説明】

１レンズ枠体１ｂ段部１ｃ爪部１ｄ貫通孔１ｋ窪み部２レンズ３レンズ溶融型（可動型）３ａ内周面（加熱面）３ｂ突起形状部１２レンズ枠体支持台（固定型）１６熱源ユニット１９上下移動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱溶融性材料からなるレンズ枠体の内周
壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上にレ
ンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状の爪
部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束し前
記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部と、前
記装置基部に固設されるとともに、前記レンズ枠体を不
動状態に保持する固定型と、前記装置基部に固設される
発熱手段と、前記発熱手段に対して当接及び離間するこ
とで前記爪部を熱溶融させる熱を受けとる加熱面を備え
るとともに、前記レンズ枠体及び前記レンズの軸芯線に
沿うように移動される可動型とを備えた枠体へのレンズ
固定装置であって、前記レンズのレンズ面縁部を保持し、前記爪部を前記レ
ンズの軸芯方向へ移動するように熱溶融させるための少
なくとも３箇所の形状部を、前記加熱面に略等間隔に形
成したことを特徴とする枠体へのレンズ固定装置。
【請求項２】前記形状部は、突起形状の突起部から形
成されることを特徴とする請求項１に記載の枠体へのレ
ンズ固定装置。
【請求項３】前記突起部は、前記爪部を熱溶融させる
時点において、前記爪部に対して当接する部位を結ぶ内
接円径が、前記レンズの外形と前記爪部の厚さの２倍の
和より小さく設定されるように延長されることを特徴と
する請求項２に記載の枠体へのレンズ固定装置。
【請求項４】熱溶融性材料からなるレンズ枠体の内周
壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上にレ
ンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状の爪
部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束し前
記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部と、前
記装置基部に固設されるとともに、前記レンズ枠体を不
動状態に保持する固定型と、前記装置基部に固設される
発熱手段と、前記発熱手段に対して当接及び離間するこ
とで前記爪部を熱溶融させる熱を受けとる加熱面を備え
るとともに、前記レンズ枠体及び前記レンズの軸芯線に
沿うように移動される可動型とを備えた枠体へのレンズ
固定装置であって、前記固定型において、前記レンズの外周縁部を保持し、
前記爪部を前記レンズの軸芯方向へ移動するレンズ保持
手段を設けたことを特徴とする枠体へのレンズ固定装
置。
【請求項５】前記レンズ保持手段は、前記レンズ枠体
において等間隔に形成された逃げ部に潜入する状態と、
待避する状態に維持されることを特徴とする請求項４に
記載の枠体へのレンズ固定装置。
【請求項６】前記レンズ保持手段は、前記レンズ枠体
の外周面において等間隔に形成された貫通孔に潜入する
状態と、待避する状態に維持されることを特徴とする請
求項４に記載の枠体へのレンズ固定装置。
【請求項７】前記レンズ保持手段は、前記レンズ枠体
の外周面において等間隔に形成された有底穴部に潜入す
る状態と、待避する状態に維持されることを特徴とする
請求項４に記載の枠体へのレンズ固定装置。
【請求項８】熱溶融性材料からなるレンズ枠体の内周
壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上にレ
ンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状の爪
部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束し前
記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部に固設
される固定型に、前記レンズ枠体を不動状態に保持し、
前記装置基部に固設される発熱手段に対して当接及び離
間することで前記爪部を熱溶融させる熱を受けとる加熱
面を、前記レンズ枠体及び前記レンズの軸芯線に沿うよ
うに可動型により移動してレンズ枠体へのレンズ固定を
行う枠体へのレンズ固定方法であって、前記爪部を前記レンズの軸芯方向へ移動するように熱溶
融させるために前記加熱面に略等間隔に形成された少な
くとも３箇所の形状部により、前記レンズのレンズ面縁
部を保持することで熱溶融し、硬化後に取出すことを特
徴とする枠体へのレンズ固定方法。
【請求項９】前記形状部は、突起形状の突起部から形
成されることを特徴とする請求項８に記載の枠体へのレ
ンズ固定方法。
【請求項１０】前記突起部は、前記爪部を熱溶融させ
る時点において、前記爪部に対して当接する部位を結ぶ
内接円径が、前記レンズの外形と前記爪部の厚さの２倍
の和より小さく設定されるように延長されることを特徴
とする請求項９に記載の枠体へのレンズ固定方法。
【請求項１１】熱溶融性材料からなるレンズ枠体の内
周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上に
レンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状の
爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束し
前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部に固
設される固定型により、前記レンズ枠体を不動状態に保
持し、前記装置基部に固設される発熱手段に対して当接
及び離間することで前記爪部を熱溶融させる熱を受けと
る加熱面を備えた可動型を、前記レンズ枠体及び前記レ
ンズの軸芯線に沿うように移動することで熱溶融する枠
体へのレンズ固定装置であって、前記固定型に配設されるレンズ保持手段により、前記レ
ンズの外周縁部を押圧して保持し、前記爪部を前記レン
ズの軸芯方向へ移動するようにして熱溶融することを特
徴とする枠体へのレンズ固定方法。
【請求項１２】前記レンズ保持手段は、前記レンズ枠
体において等間隔に形成された逃げ部に潜入する状態
と、待避する状態に維持されることを特徴とする請求項
１１に記載の枠体へのレンズ固定方法。
【請求項１３】前記レンズ保持手段は、前記レンズ枠
体の外周面において等間隔に形成された貫通孔に潜入す
る状態と、待避する状態に維持されることを特徴とする
請求項１１に記載の枠体へのレンズ固定方法。
【請求項１４】前記レンズ保持手段は、前記レンズ枠
体の外周面において等間隔に形成された有底穴部に潜入
する状態と、待避する状態に維持されることを特徴とす
る請求項１１に記載の枠体へのレンズ固定方法。
【請求項１５】熱溶融性材料からなるレンズ枠体の内
周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上に
レンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状の
爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束し
前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部に固
設される固定型に前記レンズ枠体を不動状態に保持し、
前記装置基部に固設される発熱手段に対して当接及び離
間することで前記爪部を熱溶融させる熱を受けとる加熱
面を、前記レンズ枠体及び前記レンズの軸芯線に沿うよ
うに可動型により移動してレンズ枠体へのレンズ固定を
行う枠体付きレンズであって、前記爪部を前記レンズの軸芯方向へ移動するように熱溶
融させるために前記加熱面に略等間隔に形成された少な
くとも３箇所の形状部により、前記レンズのレンズ面縁
部を押圧して保持することで熱溶融して、硬化後に取出
すことを特徴とする枠体付きレンズ。
【請求項１６】熱溶融性材料からなるレンズ枠体の内
周壁にレンズの位置決め用の段部を設け、前記段部上に
レンズを収容し、前記段部から連続形成される囲撓状の
爪部を熱溶融させることで、前記レンズの縁部を拘束し
前記レンズ枠体に対して固定するために、装置基部に固
設される固定型により、前記レンズ枠体を不動状態に保
持し、前記装置基部に固設される発熱手段に対して当接
及び離間することで前記爪部を熱溶融させる熱を受けと
る加熱面を備えた可動型を、前記レンズ枠体及び前記レ
ンズの軸芯線に沿うように移動することで熱溶融する枠
体付きレンズであって、前記固定型に配設されるレンズ保持手段により、前記レ
ンズの外周縁部を押圧して保持し、前記爪部を前記レン
ズの軸芯方向へ移動するようにして熱溶融することを特
徴とする枠体付きレンズ。