JPH10104489A - レンズ装置およびレンズ組み付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ保持部材の一部分を変形させてかしめ
ることによりレンズを保持するレンズ装置において、レ
ンズを光軸方向のみならず径方向にも押さえて、レンズ
の高い位置精度を保証できるようにする。 【解決手段】 レンズ保持部材１０のレンズ受け入れ部
１４に隣接して、光軸方向押さえ部１６aと外径押さえ
部１８aとを交互に設ける。レンズ１をレンズ受け入れ
部１４に位置決めし、第２加熱治具３０を当接させて外
径押さえ部１８aを加熱するとともに押圧して変形さ
せ、レンズ１を径方向３８に押さえる一方、第１加熱治
具２０を当接させて光軸方向押さえ部１６aを加熱する
とともに押圧して変形させ、レンズ１を光軸方向２８に
押さえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ装置および
レンズ組み付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、１枚または２枚以上のレンズから
なるレンズ群(以下、単にレンズという)を筒型レンズ保
持部材に保持してなるレンズ装置において、レンズをレ
ンズ保持部材に保持する方法としては、レンズをレンズ
保持部材に接着剤を用いて接着する方法や、レンズ保持
部材の一部分を熱もしくは圧力によって変形させ、かし
めることによってレンズをレンズ保持部材に保持する方
法が知られている。

【０００３】従来の接着剤によりレンズをレンズ保持部
材に保持する方法では、たとえば図１の断面図に示すよ
うに、レンズ１xを筒型レンズ保持部材２xの筒内所定位
置のレンズ受け入れ部２yに挿入し、レンズ１xとレンズ
保持部材２xとの間に接着剤を注入することにより、レ
ンズ１xとレンズ保持部材２xとの間に強い接着力を与
え、レンズ１xをレンズ保持部材２xに保持する。

【０００４】しかし、この接着剤による方法では、レン
ズ１xが薄い場合には、接着剤を塗布するレンズ外周面
が小さくなるので、レンズ接着面を十分にとれないこと
により、接着性に問題が生じる。さらに、接着剤による
方法では、レンズ装置を製造する際に注入する接着剤の
量を管理する必要があるので、生産性が悪い。

【０００５】一方、従来のかしめによりレンズをレンズ
保持部材に保持する方法では、たとえば図２の断面図に
示すように、レンズ保持部材２xのレンズ受け入れ部２y
にレンズ１xを挿入し、レンズ受け入れ部２yに隣接して
設けたレンズ保持部材２xの変形部２Ｂxの先端部分をレ
ンズ１x側に倒れるように変形させてレンズ１xに嵌合さ
せることにより、レンズ１xをレンズ保持部材２xに保持
する。この方法は、接着剤による方法のように余分な空
間３を設ける必要がないので、レンズ装置をコンパクト
化するのに適している。また、レンズ保持部材２xの変
形部２Ｂxの変形の管理は、接着剤の注入量の管理に比
べて容易であるので、この方法は生産性においても優れ
ている。

【０００６】しかし、かしめによる方法は、接着剤によ
る方法と違って、レンズ保持部材の変形した一部分がレ
ンズを光軸方向に単に押さえているにすぎないので、た
とえば、外乱によってレンズが光軸直角方向に位置ずれ
が生じることがあり、レンズの高い位置精度を保証しに
くい。そのため、レンズ保持部材の一部分を変形してレ
ンズを保持する方法では、近年のレンズ装置のコンパク
ト化によりレンズ枚数が少なくなることに伴って個々の
レンズに対して要求される高い位置精度を満足すること
が、困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況に鑑みてなされたものであって、本発明の解決すべ
き技術的課題は、レンズ保持部材の一部分を変形させて
レンズをかしめることによりレンズを保持するレンズ装
置およびレンズ組み付け方法において、レンズを光軸方
向のみならず径方向にも押さえて、レンズの高い位置精
度を保証できるようにしたレンズ装置およびレンズ組み
付け方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記の
技術的課題を解決するため、本発明は、以下の構成のレ
ンズ装置およびレンズ組み付け方法を提供する。

【０００９】レンズ装置は、筒型レンズ保持部材の筒内
所定位置に形設した座内にレンズを位置決めし、このレ
ンズを上記レンズ保持部材の複数の第１熱変形部により
光軸方向に略均等に押圧保持してなる。上記レンズ保持
部材は、上記レンズの外周面を径方向に略均等に押圧す
る複数の第２熱変形部をさらに備える。好ましくは、上
記レンズ保持部材の上記第１熱変形部および上記第２熱
変形部は、上記レンズの周囲に周方向に略均等に配置さ
れる。

【００１０】上記構成のようにレンズを保持するレンズ
装置は、以下のようにしてレンズを組み付けることによ
って、製造することができる。

【００１１】レンズ組み付け方法は、上記レンズを上記
レンズ保持部材の上記座内に位置決めする第１ステップ
と、上記レンズ保持部材の上記第１熱変形部を加熱する
とともに押圧して変形させて、上記レンズを光軸方向に
略均等に押圧する一方、上記レンズ保持部材の上記第２
熱変形部を加熱するとともに押圧して変形させて、上記
レンズを、芯ずれを生じないようにして、径方向に略均
等に押圧する第２ステップとを備える。

【００１２】すなわち、レンズ保持部材は、複数の第１
熱変形部と第２熱変形部とを有する。レンズをレンズ保
持部材に保持するために、上記第１ステップにおいて、
レンズをレンズ保持部材の座内に配置して、レンズを光
軸方向および径方向に位置決めする。次に、上記第２ス
テップにおいて、レンズ保持部材の第１熱変形部および
第２熱変形部を適宜の熱源により加熱して適宜な方法で
変形させ、第１熱変形部によってレンズを光軸方向に、
第２熱変形部によってレンズを径方向に、すなわち光軸
に対して直角にかつ光軸に向けて、芯ずれを生じないよ
うに、すなわちレンズ中心が光軸と一致するように、レ
ンズ保持部材の座内に略均等に押圧保持する。

【００１３】上記構成において、レンズ保持部材の第１
熱変形部と第２熱変形部とを周方向に略均等に配置すれ
ば、レンズを略均等に押圧することがより容易となる。
また、レンズ保持部材の第１熱変形部と第２熱変形部と
は別個に設けられているので、レンズの光軸方向押さえ
と径方向押さえとについて、別々に変更や調整を行ない
ながら、それぞれの最適加工条件を容易に見つけ出すこ
とができる。また、上記第１ステップにおいてレンズを
座内に容易に配置できるように、座の内周面の内径をレ
ンズ外周面の外径よりも多少大きくして、座の内周面と
レンズの外周面との間に径方向のすきまを設けた場合で
も、レンズ保持部材の第２熱変形部によってレンズを均
等に径方向に押さえることによって、レンズ中心と光軸
とを一致させることが可能である。

【００１４】したがって、レンズ保持部材の一部分を変
形させてレンズをかしめることにより、レンズを光軸方
向のみならず径方向にも押さえ、レンズの高い位置精度
を保証することができる。

【００１５】好ましくは、上記レンズ保持部材の上記第
１熱変形部および上記第２熱変形部は、それぞれ３つが
周方向に交互に配置される。

【００１６】上記構成において、レンズ保持部材の第１
熱変形部および第２熱変形部を最小個数で構成すること
ができる。

【００１７】すなわち、レンズ保持部材の第１熱変形部
を２つ設けた場合には、レンズは２つの第１熱変形部を
結ぶ線を中心に回転するおそれがあるので、レンズをよ
り安定して光軸方向に押さえるには、第１熱変形部を３
つ以上設けることが好ましい。第１熱変形部を３つ以上
設けると、任意の２つの第１熱変形部を結ぶ線を中心と
するレンズの回転は、他の第１熱変形部によって阻止さ
れるので、レンズを安定して光軸方向に押さえることが
できるからである。

【００１８】また、同様に、レンズ保持部材の第２熱変
形部を２つ設けた場合には、レンズは光軸直角面内にお
いて２つの第２熱変形部を結ぶ線に対して直角方向に移
動するおそれがあるので、レンズをより安定して径方向
に押さえるには、第２熱変形部を３つ以上設けることが
好ましい。第２熱変形部を３つ以上設けると、光軸直角
面内において、任意の２つの第２熱変形部を結ぶ線に対
して直角方向のレンズの移動は他の第２熱変形部によっ
て阻止されるので、レンズを安定して径方向に押さえる
ことができる。

【００１９】したがって、レンズ保持部材の第１熱変形
部および第２熱変形部をそれぞれ３つ設ければ、最も簡
単な構成で安定してレンズを保持することができる。

【００２０】ところで、レンズを押圧保持するためにレ
ンズ保持部材の第１熱変形部と第２熱変形部とを熱変形
させる上記第２ステップにおいて、レンズ保持部材の第
１熱変形部の次に第２熱変形部を熱変形させても、ある
いは第１熱変形部と第２熱変形部とを両方同時に熱変形
させてもよい。また、加熱のための熱源とは別に、押圧
して変形させるための加工治具を用いてもよい。

【００２１】好ましくは、上記第２ステップにおいて、
上記レンズ保持部材の上記第２熱変形部に加熱治具を当
接させて加熱しながら押圧して変形させて、上記レンズ
を、芯ずれを生じないようにして、径方向に略均等に押
圧した後、上記レンズ保持部材の上記第１熱変形部に加
熱治具を当接させて加熱しながら押圧して変形させて、
上記レンズを光軸方向に略均等に押圧する。

【００２２】上記のようにすれば、レンズ保持部材の熱
変形部の加熱と押圧との両方を加熱治具を用いて行うこ
とができるので、かしめ作業が簡単になる。さらに、第
１熱変形部と第２熱変形部とを同時に熱変形させるので
はなく、時間的に前後に分けて順に熱変形させるので、
一種類の加熱治具を用いて両方の熱変形部を熱変形させ
るようにして、より一層、作業を簡単にすることも可能
である。また、レンズ保持手段の第１熱変形部の光軸方
向押さえの次に第２熱変形部の径方向押さえを行うと、
第１熱変形部の熱変形後にレンズが偏心している場合に
は、第２熱変形部の熱変形のときにレンズの径方向位置
が修正され、第１熱変形部とレンズとの間にすきまがで
きて、第１熱変形部による光軸方向のレンズ押さえが弱
くなるおそれがあるが、上記のように第２熱変形部の径
方向押さえの次に第１熱変形部の光軸方向押さえを行う
と、第１熱変形部の光軸方向押さえ時に、第２熱変形部
による径方向のレンズ押さえが緩むようなことはない。
したがって、より簡単に、かつより高精度にレンズを押
圧保持することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、図３および図４を参照し
ながら、本発明の一実施形態に係るレンズ装置およびレ
ンズ組み付け方法について詳細に説明する。

【００２４】このレンズ装置は、図３の平面図および図
４の要部断面図に示すように、レンズ保持部材１０のレ
ンズ受け入れ部１２にレンズ１を配置して、レンズ保持
部材１０の光軸方向押さえ部１６a,１６b,１６cおよび
外径押さえ部１８a,１８b,１８cで押さえることによっ
て、レンズ１をレンズ保持部材１０の所定位置に保持す
るようになっている。

【００２５】図４に示すように、レンズ保持部材１０
は、大略筒状の筒壁１２を有し、筒壁１２の端部にはレ
ンズ受け入れ部１４が形成されていて、筒壁１２の内周
面１２a,１４a,１４bは断面段状となっている。このレ
ンズ受け入れ部１４にレンズ１が配置されると、レンズ
１は、レンズ受け入れ部１４の内周面１４bによって軸
直角方向に、レンズ受け入れ部１４の底面１４aによっ
て光軸方向に、それぞれ位置決めされるようになってい
る。

【００２６】レンズ支持部材１０の筒壁１２の端部のレ
ンズ受け入れ部１４の周囲には、図３および図４に示す
ように、軸方向に突出する光軸方向押さえ部１６a,１６
b,１６cおよび外径押さえ部１８a,１８b,１８cが形設さ
れている。光軸方向押さえ部１６a,１６b,１６cおよび
外径押さえ部１８a,１８b,１８cは、図３に示すよう
に、それぞれ３つが周方向に交互に、かつ、光軸に関し
て互いに対称位置に、それぞれ配置されている。光軸方
向押さえ部１６a,１６b,１６cの径方向の厚さは外径押
さえ部１８a,１８b,１８cの径方向の厚さよりも小さ
く、光軸方向押さえ部１６a,１６b,１６cの高さすなわ
ち突出量は外径押さえ部１８a,１８b,１８cの高さより
も大きい。

【００２７】図４に示したように、外径押さえ部１８a,
１８b,１８cは、レンズ受け入れ部１４の内周面１４bか
ら連続して形設されていて、レンズ１の外周面１tに当
接して、レンズ１を光軸直角方向に位置決めするように
なっている。一方、光軸方向押さえ部１６a,１６b,１６
cは、レンズ受け入れ部１４の内周面１４bより若干外側
に形設され、誇張して図示したように、光軸方向押さえ
部１６a,１６b,１６cの内周面とレンズ１の外周面１tと
の間にはすきま８が形成されるようになっている。

【００２８】このレンズ装置では、以下のようにして、
レンズ保持部材１０のレンズ受け入れ部１４にレンズ１
が組み込まれて保持される。

【００２９】まず、図４(Ａ)に示すように、レンズ保持
部材１０のレンズ受け入れ部１４にレンズ１を挿入し、
レンズ１をレンズ保持部材１０に対して光軸方向および
光軸直角方向すなわち径方向に位置決めする。すなわ
ち、レンズ１は、レンズ保持部材１０のレンズ受け入れ
部１４の径方向に延在する底面１４aに当接することに
より軸方向に位置決めされ、レンズ保持部材１０のレン
ズ受け入れ部１４すなわち外径押さえ部１６a,１６b,１
６cの軸方向に延在する内周面１４bに当接することによ
り光軸直角方向に位置決めされる。

【００３０】次に、図３および図４(Ｂ)に示すように、
加熱した第２加熱治具３０をレンズ保持部材１０の周囲
から光軸に向けて大略径方向３８に移動させて、レンズ
保持部材１０の外径押さえ部１８a,１８b,１８cに当接
させ、外径押さえ部１８a,１８b,１８cを加熱しながら
押圧して変形させる。第２加熱治具３０は、レンズ１の
レンズ面１sおよび外周面１tに沿う第１面３２および第
２面３３と、第２面３３の下部から径方向外側に延在す
る第３面３４と、第３面３４から軸方向下方に延在する
第４面３５とを有する。レンズ保持部材１０の外径押さ
え部１８a,１８b,１８cの端部１８xは、第２加熱治具３
０の第２面３３および第３面３４によって加熱されて軟
化し、径方向外側から内側へ押し込まれ、レンズ１の外
周面１tを径方向３８に押圧する。レンズ１の外周面１t
およびレンズ面１sと第２加熱治具３０の第１面３２お
よび第２面３３との間にはさまれたレンズ保持部材１０
の外径押さえ部１８a,１８b,１８cは、第２加熱治具３
０の径方向３８の押し込みに伴って、レンズ１と第２加
熱治具３０との間をレンズ内側へと押し出される。レン
ズ１と第２加熱治具３０との間をレンズ内側へと押し出
される外径押さえ部１８a,１８b,１８cのはみ出し部分
１８yは、レンズ１を光軸方向２０に押さえる。つま
り、レンズ１は、レンズ受け入れ部１４の底面１４aと
は反対側のレンズ上部が径方向３８に押され、さらに、
レンズ保持部材１０のはみ出し部分１８yによって光軸
方向２８にも押さえられる。したがって、レンズ１は、
レンズ受け入れ部１４から浮き上がって光軸方向にずれ
ることが防止されながら、外径押さえ部１８a,１８b,１
８cによって径方向に押さえられるようになっている。

【００３１】次に、図４(Ｂ)に示すように、加熱した第
１加熱治具２０をレンズ保持部材１０の端部に向けて大
略光軸方向２８に移動させて、レンズ保持部材１０の光
軸方向押さえ部１６a,１６b,１６cに当接させ、光軸方
向押さえ部１６a,１６b,１６cを加熱しながら押圧して
変形させる。第１加熱治具２０は、第２加熱治具３０と
同様に、レンズ１のレンズ面１sおよび外周面１tに沿う
第１面２２および第２面２３を有する。レンズ保持部材
１０の光軸方向押さえ部１６a,１６b,１６cの端部１６x
は、第１加熱治具２０の第２面２３および第３面２４に
よって加熱されて軟化し、径方向内側へ曲がり、レンズ
１のレンズ面１sを光軸方向２８に押圧する。レンズ１
の外周面１tおよびレンズ面１sと第２加熱治具２０の第
１面２２および第２面２３との間にはさまれたレンズ保
持部材１０の光軸方向押さえ部１６a,１６b,１６cは、
第１加熱治具２０の光軸方向２８の押し込みに伴って、
レンズ１と第１加熱治具２０との間をレンズ内側へと押
し出される。

【００３２】最後に、図４(Ｃ)に示すように、第１およ
び第２加熱治具２０,３０をレンズ保持部材１０から離
して冷却し、レンズ保持部材１０の光軸方向押さえ部１
６a,１６b,１６cおよび外径押さえ部１８a,１８b,１８c
を硬化させる。冷却後、レンズ１のレンズ面１s上に倒
れたレンズ保持部材１０の光軸方向押さえ部１６a,１６
b,１６cの端部１６xは、レンズ１を光軸方向２８に押さ
える。一方、径方向外側から内側に押し込まれたレンズ
保持部材１０の外径押さえ部１８a,１８b,１８cの端部
１８xの内周面すなわちレンズ受け入れ部１４の内周面
１４bは、レンズ１の外周面１tを径方向３８に押さえ
る。

【００３３】以上のようにして、レンズ１はレンズ保持
部材１０にかしめられ、光軸方向および径方向の移動が
阻止される。したがって、このレンズ装置は、レンズの
高い位置精度を保証することができる。また、レンズ保
持部材１０の端部には、最小個数すなわち各３つの光軸
方向押さえ部１６a,１６b,１６cおよび外径押さえ部１
８a,１８b,１８cが周方向に交互に設けられているの
で、構成が最も簡単である。また、レンズ保持部材１０
の光軸方向押さえ部１６a,１６b,１６cおよび外径押さ
え部１８a,１８b,１８cを別個に設け、レンズ１の光軸
方向２８の押さえと径方向３８とを分けて行うようにし
ているので、別々に変更や調整をしながらそれぞれの最
適加工条件を容易に見つけ出すことができる。

【００３４】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その他種々の態様で実施可能である。た
とえば、レンズ受け入れ部１４をレンズ保持部材１０の
端部ではなく、軸方向の中間位置に設けてもよい。ま
た、レンズ保持部材１０の光軸方向押さえ部１６a,１６
b,１６cと外径押さえ部１８a,１８b,１８cとを別々の加
熱治具２０,３０を用いて熱変形させる代わりに、同じ
加熱治具を用いて熱変形させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の接着剤によりレンズを固定したレンズ
装置の断面図である。

【図２】 従来のレンズ保持部材の一部分の変形により
レンズを固定したレンズ装置の断面図である。

【図３】 本発明の一実施形態のレンズ装置のレンズ保
持部材の平面図である。

【図４】 本発明の一実施例のレンズ装置の要部断面図
である。(Ａ)は加熱前、(Ｂ)は加熱中、(Ｃ)は加熱後を
示す。

【符号の説明】

１ レンズ １s レンズ面 １t 外周面 １０ レンズ保持部材 １２ 筒壁 １２a,１２b 内周面 １４ レンズ受け入れ部(座) １４a 段面 １６a,１６b,１６c 光軸方向押さえ部(第１熱変形部) １６x 端部 １８a,１８b,１８c 外径押さえ部(第２熱変形部) １８s 内周面 １８x 端部 １８y はみ出し部分 ２０ 第１加熱治具 ２２ 第１面 ２３ 第２面 ２８ 光軸方向 ３０ 第２加熱治具 ３２ 第１面 ３３ 第２面 ３４ 第３面 ３５ 第４面 ３８ 径方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒型レンズ保持部材の筒内所定位置に形
   設した座内にレンズを位置決めし、該レンズを上記レン
   ズ保持部材の複数の第１熱変形部により光軸方向に略均
   等に押圧保持してなるレンズ装置において、 上記レンズ保持部材は、上記レンズの外周面を径方向に
   略均等に押圧する複数の第２熱変形部をさらに備えたこ
   とを特徴とするレンズ装置。
2. 【請求項２】 上記レンズ保持部材の上記第１熱変形部
   および上記第２熱変形部は、上記レンズの周囲に周方向
   に略均等に配置されたことを特徴とする、請求項１記載
   のレンズ装置。
3. 【請求項３】 上記レンズ保持部材の上記第１熱変形部
   および上記第２熱変形部は、それぞれ３つが周方向に交
   互に配置されたことを特徴とする、請求項１記載のレン
   ズ装置。
4. 【請求項４】 筒型レンズ保持部材の筒内所定位置に形
   設した座内にレンズを位置決めし、上記レンズ保持部材
   の複数の第１熱変形部を加熱するとともに押圧して変形
   させて上記レンズを光軸方向に略均等に押圧保持するレ
   ンズ組み付け方法において、 上記レンズ保持部材は、複数の第２熱変形部をさらに有
   し、上記レンズ保持部材の上記第１熱変形部および上記
   第２熱変形部は、上記レンズ保持部材の座の周囲に周方
   向に略均等に配置され、 上記レンズを上記レンズ保持部材の上記座内に位置決め
   する第１ステップと、 上記レンズ保持部材の上記第１熱変形部を加熱するとと
   もに押圧して変形させて、上記レンズを光軸方向に略均
   等に押圧する一方、上記レンズ保持部材の上記第２熱変
   形部を加熱するとともに押圧して変形させて、上記レン
   ズを、芯ずれを生じないようにして、径方向に略均等に
   押圧する第２ステップとを備えることを特徴とするレン
   ズ組み付け方法。