JP2007010901A - レンズ装置のレンズ保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単にレンズを保持し、かつ中心厚の異なるレンズを排除することのできるレンズ保持構造を提供する。
【解決手段】 略円筒形状の鏡筒本体９の内径部８内には、光軸Ｌに直交する受け部１１が設けられている。鏡筒本体９の挿入口１０には、径方向の内方に突出された保持突起１２が周方向に沿って等間隔で３個設けられている。内径部８内に嵌入される外径を有するレンズ４の外周には、鏡筒本体９への挿入時に保持突起１２との干渉を避ける切欠２５が周方向に沿って等間隔で３個形成されている。保持突起１２と切欠２５とを合せて、レンズ４を鏡筒本体９に挿入し、第１光学面２３を受け部１１に当接させた状態でレンズ４を光軸Ｌの周りで回転させる。レンズ４が適正な厚みを有している場合には、外周縁２４ａが保持突起１２に当接し、レンズ４は受け部１１と保持突起１２とに挟み込まれて鏡筒３内に保持される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レンズ装置に関し、更に詳しくは、鏡筒にレンズを保持するレンズ保持構造に関する。

従来のレンズ装置は、鏡筒内に挿入されたレンズの保持に、押え環、押え間隔環、熱カシメ、接着等を用いている。押え環、押え間隔環とは、レンズとともに鏡筒内に挿入されるリング状の部品であり、鏡筒の内径面に係合してレンズの抜け止めを行う。また、熱カシメとは、例えば、特許文献１に記載されているように、鏡筒を熱可塑性のプラスチックで形成し、この鏡筒にレンズを挿入して鏡筒の端縁を熱カシメ機によってカシメることにより抜け止めを行う。接着は、接着剤を用いてレンズを鏡筒に固着する。
特許第２６７９７８４号公報

押え環、押え間隔環等を使用するレンズの保持構造では、部品コストが高くなる。また、熱カシメでは、熱カシメ機が必要であり、更にレンズ径ごとにヒーターチップを用意しなければならないため、専用設備投資及び治工具費によるコストアップが問題となる。更に、熱カシメ機は一般的に常時加熱タイプであるため、電力消費が懸念される。また、接着剤を用いる場合には、接着剤を供給するディスペンサや、塗布した接着剤が固化するまでレンズ装置を保管する設備が必要となり、接着剤の種類によっては、接着剤を固化させるための専用設備も必要となる。

また、従来のレンズ装置の組み立てラインでは、レンズの中心厚を測定して、不良品のレンズを排除している。しかし、この不良品排除工程を設けることにより、設備投資、工数の増加などによるコストアップが生じてしまう。そこで、レンズを鏡筒に保持する際に不良品のレンズでは保持が行えない構造とすることで、中心厚の異なるレンズを排除できるようにすることが望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためのもので、簡単にレンズを保持し、かつ中心厚の異なるレンズを排除することのできるレンズ保持構造を提供する。

上記課題を解決するために、本発明のレンズ保持機構は、略円筒形状の鏡筒本体と、この鏡筒本体の一端に形成され、光軸方向に沿ってレンズが挿入される挿入口と、鏡筒本体内、または他端に形成され、挿入されたレンズの挿入方向先端側の第１光学面の外周縁を受ける受け部と、挿入口に径方向の内方に向けて突出するように形成され、挿入されたレンズの挿入方向後端側の第２光学面の外周縁に当接する複数の保持突起と、挿入方向において、保持突起に干渉しない投影形状を有する複数の切欠が外周に形成されたレンズとからレンズ装置を構成し、切欠を保持突起に合せてレンズを鏡筒本体に挿入し、その後に該レンズを光軸周りで回転させて、第２光学面に外周縁に保持突起を当接させるようにしたものである。これによれば、鏡筒本体にレンズを挿入し、回転させるだけでレンズを保持させることができます。

また、受け部と保持突起との挿入方向における間隔を、レンズの外周縁の挿入方向の厚みよりも小さくしている。これによれば、厚みが厚すぎるレンズを挿入した場合には、レンズが係合爪に当接して回転できなくなり、薄すぎるレンズを挿入した場合には、レンズが簡単に回転するようになるため、厚みの異なる不良品のレンズを簡単に識別することができる。

なお、保持突起によるレンズの保持を適切に行うため、レンズの外周縁の保持突起に当接する当接部の幅を、保持突起の幅よりも広くするとよい。また、鏡筒本体の内径部または受け部に、回転後のレンズの切欠に当接して回転止めを行う回転規制部を設けるとよい。

本発明によれば、レンズを挿入して回転させるだけで保持させることができるので、レンズ装置の組立ラインの設備を簡略化してコストダウンを図ることができる。また、レンズの組み込み時に、レンズの中心厚みの不良を発見することができるので、従来必要であった、検査工程等を省略することができる。また、鏡筒本体内でレンズを回転させたときに、レンズの回転を停止できるようにしたので、鏡筒本体に組み込んだレンズが振動や衝撃等で回転して抜け落ちるようなことはない。

図１は、本発明を実施したレンズ装置の外観形状を示す斜視図である。レンズ装置２は、鏡筒３と、この鏡筒３に組み込まれて前面側から露呈されるレンズ４とから構成されている。このレンズ装置２は、例えば、プロジェクタ等の投写レンズに組み込まれて使用されるもので、鏡筒３の外周面には、３個のカムフォロワ５が設けられている。

図２は、レンズ装置２の構成を示す分解斜視図である。鏡筒３は、プラスチックによって形成されており、レンズ４が組み込まれる内径部８を有する鏡筒本体９と、この鏡筒本体９に形成される挿入口１０、受け部１１、保持突起１２、回転規制爪１３から構成されている。挿入口１０は、鏡筒本体９の光軸先端側に設けられており、内径部８にレンズ４を挿入する際に用いられる。受け部１１は、光軸Ｌに直交するように内径部８に設けられた略リング状の面であり、挿入されたレンズ４の外周縁を受け止める。この受け部１１の中央には、レンズ４を透過した光を通過させる開口１５が形成されている。

保持突起１２は、挿入口１０の端面に形成されており、径方向の内方に突出されている。この保持突起１２は、鏡筒本体９の周方向に対して等間隔で３個が設けられており、鏡筒本体９に挿入されたレンズ４の外周縁に当接する。レンズ４は、上述した受け部１１と保持突起１２とによって外周縁が挟み込まれることにより、鏡筒本体９内に保持される。

回転規制爪１３は、受け部１１に形成された略コ字状の切欠１８によって光軸方向で弾性自在とされた弾性片１９と、この弾性片１９の先端に形成され、光軸先端側に向けて突出された爪部２０とから構成されており、レンズ４の外周面に係合して鏡筒本体９内での回転を規制する回転規制部である。図３（Ｂ）に示すように、回転規制爪１３は、鏡筒本体９の周方向に対して等間隔で配置されており、かつ保持突起１２に対して６０°の角度で位相がずらされている。なお、鏡筒本体９の外周面には、３個の開口２１が設けられているが、これらの開口２１は、射出成形によって鏡筒３を形成する際の金型形状に基づいて形成されている。

レンズ４は、透明なガラスまたはプラスチックで形成されており、鏡筒本体９への挿入方向先端側となる第１光学面２３と、挿入方向後端側となる第２光学面２４とを有し、鏡筒本体９の内径部８に嵌入される外径を備えている。このレンズ４の外周には、鏡筒本体９への挿入時に保持突起１２との干渉を避けるための平面状の切欠２５が形成されている。これらの切欠２５は、保持突起１２と同様に、周方向に対して等間隔で３個設けられている。

図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、鏡筒本体９にレンズ４を組み込む際には、レンズ４をエアー等を用いる吸着ホルダ２８で保持し、かつ光軸Ｌの周方向において切欠２５と保持突起１２とを合せ、鏡筒本体９の挿入口１０から内径部８に挿入する。挿入されたレンズ４は、第１光学面２３が受け部１１に当接し、かつ爪部２０を押圧して回転規制爪１３を光軸後方に弾性変形させる。

図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、挿入後、吸着ホルダ２８によってレンズ４が鏡筒本体９内で回転される。このレンズ４の回転により、第２光学面２４の外周縁２４ａが保持突起１２に当接され、レンズ４は保持突起１２と受け部１１とに挟み込まれて鏡筒本体９内に保持される。

回転規制爪１３は、レンズ４が回転されて切欠２５が対面したときに光軸先端側に向けて弾性復帰し、爪部２０を切欠２５に係合させる。これにより、鏡筒本体９内でのレンズ４の回転が抑止されるため、多少の振動や衝撃でレンズ４が回転して鏡筒本体から抜け出ることはない。

図５に拡大して示すように、受け部１１と保持突起１２との間の光軸方向の距離Ｔ１と、レンズ４の受け部１１と保持突起１２とによって挟み込まれる部位の厚みＴ２とは、距離Ｔ１が厚みＴ２よりも狭くなるように、Ｔ１＜Ｔ２の関係を有している。これは、レンズ４の外周縁２４ａが保持突起１２に当接したときに、保持突起１２を僅かに弾性変形させてレンズ４に確実に当接させるためである。また、距離Ｔ１と厚みＴ２との関係を規定することにより、規定寸法より厚いレンズが鏡筒本体９に挿入された場合には保持突起１２によってレンズの回転を阻止し、また、規定寸法よりも薄いレンズが挿入された場合には、何の抵抗もなくレンズが回転されるようにすることができる。これにより、レンズの厚みを測定する工程を設けなくても、不良品のレンズを容易に判別することができる。

なお、レンズ４の外周縁２４ａの幅寸法Ｗ１は、保持突起１２の幅寸法Ｗ２よりも広くなるように構成するのが好ましい。外周縁２４ａの幅が保持突起１２よりも狭いと、レンズ４と保持突起１２との当接が不安定になるからである。また、鏡筒３内でレンズ４を光軸Ｌに直交する方向に移動させて偏芯調整を行うこともできるが、この偏芯調整によって、レンズ４の外周縁と保持突起１２との当接状態が変化する。しかし、外周縁２４ａの幅寸法Ｗ１を保持突起１２の幅寸法Ｗ２よりも広くしておけば、係止状態が悪化することはない。

なお、上記実施形態では、鏡筒本体の保持突起とレンズの切欠とを３個にしたが、２個、または４個以上でもよい。いずれの個数でも、レンズの外周縁の幅を保持突起よりも広くするのが好ましい。また、上述したように、鏡筒内でレンズを動かして偏芯調整を行う場合には、調整後にＵＶ接着剤等でレンズを固定するのが好ましい。また、鏡筒に対して前面側からのみレンズを挿入したが、後方からもレンズを挿入するとともに、前後両方のレンズの保持に本発明の保持構造を用いてもよい。

本発明のレンズ装置の外観形状を示す斜視図である。 レンズ装置の構成を示す分解斜視図である。 レンズ装置の正面図である。 レンズ装置の断面図である。 レンズの外周縁と鏡筒係止爪との関係を示す断面図である。

符号の説明

２ レンズ装置
３ 鏡筒
４ レンズ
９ 鏡筒本体
１０ 挿入口
１１ 受け部
１２ 保持突起
１３ 回転規制爪
２３ 第１光学面
２４ 第２光学面
２４ａ 外周縁
２５ 切欠

Claims (4)

1. 略円筒形状の鏡筒本体と、
   この鏡筒本体の一端に形成され、光軸方向に沿ってレンズが挿入される挿入口と、
   前記鏡筒本体内、または他端に形成され、挿入されたレンズの挿入方向先端側の第１光学面の外周縁を受ける受け部と、
   前記挿入口に径方向の内方に向けて突出するように形成され、挿入されたレンズの挿入方向後端側の第２光学面の外周縁に当接する複数の保持突起と、
   前記挿入方向において、保持突起に干渉しない投影形状を有する複数の切欠が外周に形成されたレンズとを備えたレンズ装置であって、
   前記光軸の周方向において切欠を保持突起に合せ、レンズを鏡筒本体に挿入し、その後に該レンズを光軸周りで回転させて、第２光学面の外周縁に保持突起を当接させるようにしたことを特徴とするレンズ装置のレンズ保持構造。
2. 前記受け部と保持突起との挿入方向における間隔は、前記レンズの外周縁の挿入方向の厚みよりも小さくされていることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置のレンズ保持構造。
3. 前記レンズの外周縁のうち、前記保持突起に当接する部分の幅は、該保持突起の幅よりも広くされていることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ装置のレンズ保持構造。
4. 前記鏡筒本体の内径部または受け部に、回転後のレンズの切欠に当接して回転止めを行う回転規制部を設けたことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のレンズ装置のレンズ保持構造。
   

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