KR20050086842A - 렌즈경통 및 촬상장치 - Google Patents

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Abstract

플라스틱제 렌즈를 렌즈 보관 유지부에 코킹으로 고정할 때, 정확한 위치 결정 및 확실한 코킹을 실현하여 생산성의 향상을 도모한다. 고정돌기(4, 5, 6)는 렌즈의 외주 부분에 3점 지지할 수 있는 약 120°의 간격으로 배치되며, 고정돌기(41)는 고정돌기(4)와 렌즈(3)의 중심을 연결하는 선상에 배치되어 있고, 고정돌기(4)에 대응하는 기준구멍(8)은, 고정돌기(4)와 대략 같은 크기의 개구로부터 이루어지며, 고정돌기(5, 6)는 거의 같은 크기로, 헐거운 구멍(9, 10)은 거의 같은 크기이며, 또, 고정돌기(5, 6)에 대응하는 헐거운 구멍(9, 10)은, 고정돌기(5, 6)보다도 큰 개구로부터 이루어지며, 고정돌기(41)에 대응하는 긴 구멍(81)은, 기준구멍(8)의 방향에 따라서 길게 설치되어 있다.

Description

렌즈경통 및 촬상장치{Lens-barrel and image pick-up device}
본 발명은, 플라스틱제 렌즈를 렌즈 보관 유지부에 고정하여 이루어지는 렌즈경통 및 촬상장치에 관한 것이다.
종래, 유리제의 렌즈를 이용한 렌즈경통에서는, 몰드 재료인 경통측의 렌즈 보관 유지부를 코킹함으로써, 렌즈를 경통에 고정하고 있다. 이 경우, 이하와 같은 문제가 있다.
즉, 1. 유리제 렌즈는 부품 코스트가 비싸고, 2. 유리제 렌즈는 중량이 무겁고, 3. 유리제 렌즈는 형상적으로 자유도가 없고, 보스(boss) 구멍등의 코킹 형상을 형성하는 것은 불가능하다는 문제를 들 수 있다. 따라서, 렌즈경통측을 코킹하는 것밖에 선택지가 없다. 유리제 렌즈는 광학적으로 필요한 외경 치수에 의해 외측에 코킹하기 위해 스페이스가 필요하고, 그 만큼이라도 무거워진다.
한편, 플라스틱제 렌즈를 렌즈 보관 유지부에 설치하여 이루어지는 렌즈경통에서는, 플라스틱제 렌즈를 판스프링을 이용하여 경통에 스프링 힘으로 억누르는 설치방법이 개시되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
그렇지만, 이 경우에는 이하와 같은 문제점이 있다. 즉, 판스프링만큼 , 부품 점수, 코스트가 든다. 또, 렌즈면 정밀도에 영향을 주지 않는 최적인 고정압을 설정할 필요가 있다.
여기서, 특허 문헌 2에 관계되는 종래의 플라스틱제 렌즈를 이용한 열코킹의 구체적 설명을 도 6~도 7에 나타낸다. 도 6은, 플라스틱 렌즈의 외형 형상을 나타내는 단면도, 도 7은, 렌즈 보관 유지부의 외형 형상을 나타내는 정면도이다.
이 렌즈경통에서는, 플라스틱제 렌즈(3)를, 렌즈 보관 유지부(2)에 설치한 상태로 코킹으로 고정한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 플라스틱제 렌즈(3)의 재질은, 에폭시 베이스의 열가소성 수지(예를 들면, 일본 제온 주식회사의 ZEONEX, 480 S:상품명)를 사용하고 있다.
렌즈(3)의 둘레에는, φ1mm-0.01mm∼-0.03mm의 굵기의 고정돌기(보스)(4, 5, 6)가 3개 서있다. 그것에 대해, 렌즈 보관 유지부(2)에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 3개의 지지구멍 즉 기준구멍(8), 헐거운 구멍(loose-fitted holes)(9), 긴 구멍(10)이 설치되어 있다.
기준구멍(8)은, φ1mm+0.01mm∼0으로 되어 있어, 플라스틱제 렌즈(3)의 고정돌기(4)와 거의 같은 크기로, 고정돌기(4)로 감합되는 것으로 위치결정 된다.
헐거운 구멍(9)은, φ1.2mm+0.03mm∼+0.01mm로 되어 있고, 플라스틱제 렌즈(3)의 고정돌기(5)보다도 크게 형성되며, 고정돌기(5)가 들어간 상태로 평면방향으로 덜컥거리도록 되어 있다.
긴 구멍(10)은, (φ1mm+0.015 mm∼0)×1.2로 되어 있고, 플라스틱제 렌즈(3)의 고정돌기(6)가 감합되는 것으로 렌즈(3)의 회전방향을 위치결정 한다.
이상의 3개소에 있어서 고정돌기(4~6)와 각각 대응하는 지지구멍을 감합한 상태로 고정돌기(4~6)를 코킹지그의 핀으로 열변형시켜, 우산모양으로 만드는 것으로, 렌즈(3)를 렌즈 보관 유지부(2)에 코킹 고정하고 있다.
특허 문헌 1: 특개 소58-187907호 공보
특허 문헌 2: 특개 2002-182089호 공보
그렇지만, 상기와 같은 3개의 고정돌기와 지지구멍과의 감합 및 열코킹에 의한 렌즈 보관 유지에 있어서는, 기준으로 되는 고정돌기와 긴 구멍에 대응하는 고정돌기가 120°대향한 위치에 있기 때문에 위치 정밀도가 나오기 힘든 것 및 열코킹의 대상으로 되는 고정돌기와 구멍형상이 3종류 존재하고, 3개소와도 다르기 때문에 코킹조건이 나오기 어렵고, 생산성의 저하를 초래하고 있다.
도 1은, 본 실시 형태에 관계되는 렌즈경통을 설명하는 일부 분해사시도이다.
도 2a, 도 2b는, 렌즈의 외형을 설명하는 도면이다.
도 3은, 렌즈 보관 유지부의 외형을 설명하는 평면도이다.
도 4a~4c는, 각 지지구멍과 각 고정돌기와의 관계를 나타내는 평면도이다.
도 5a, 도 5b는, 고정돌기가 코킹된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 종래의 플라스틱 렌즈의 외형형상을 나타내는 단면도이다.
도 7은, 종래의 렌즈 보관 유지부의 외형형상을 나타내는 정면도이다
본 발명은, 이와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은, 제 1~ 제 4의 고정돌기가 둘레에 설치된 플라스틱제 렌즈와, 렌즈의 고정돌기와 각각 대응하고 제 1~ 제 4의 지지구멍이 설치된 렌즈 보관 유지부를 가지는 렌즈경통에 있어서, 제 1~ 제 4의 고정돌기중, 제 1~ 제 3의 고정돌기는 렌즈의 외주부분에 3점 지지할 수 있는 간격으로 배치되며, 제 4의 고정돌기는 제 1의 고정돌기와 렌즈의 중심을 연결하는 선상에 배치되어 있고, 제 1의 고정돌기에 대응하는 제 1의 지지구멍은, 제 1의 고정돌기와 대략 같은 크기의 개구로부터 이루어지는 기준구멍으로서 설치되며, 제 2, 제 3의 고정돌기는 거의 같은 크기로, 제 2, 제 3의 지지구멍은 거의 같은 크기이며, 또, 제 2, 제 3의 고정돌기에 대응하는 제2, 제 3의 지지구멍은, 제 2, 제 3의 고정돌기보다도 큰 개구로부터 이루어지는 헐거운 구멍(loose-fitted holes)으로서 설치되며, 제 4의 고정돌기에 대응하는 제 4의 지지구멍은, 제 1의 지지구멍의 방향에 따라서 길게 설치된 긴 구멍으로부터 이루어지는 것이다.
이와 같은 본 발명에서는, 제 1의 고정돌기와 제 4의 고정돌기 및 이들에 대응하는 제 1의 지지구멍과 제 4의 지지구멍이 렌즈의 중심을 연결하는 직선상에 대향 배치되어 있기 때문에, 이들 감합에 의해서 렌즈를 가장 정밀도 좋게 위치 맞춤 할 수 있게 된다. 또, 제 1~ 제 3의 고정돌기와 제 1~ 제 3의 지지구멍이 렌즈의 원주방향으로 3점 지지할 수 있는 간격으로 배치되며, 이 중 제 2, 제 3의 고정돌기는 거의 같은 크기이며, 제 2, 제 3의 지지구멍은 거의 같은 크기이기 때문에, 이들 코킹 조건을 동일하게 할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태는, 본 발명을 촬상장치의 렌즈경통(주경통)내에, 예를 들면 제 3 렌즈군을 배치하기 위해 이용되는 중간경통에 적용한 것이다.
도 1은, 본 실시형태에 관계되는 렌즈경통을 설명하는 일부 분해사시도, 도 2는, 렌즈의 외형을 설명하는 도면으로, 도 2a는 평면도, 도 2b는 도 2a의 A-A선시시단면도, 도 3은, 렌즈 보관 유지부의 외형을 설명하는 평면도이다.
렌즈경통(1)은, 도시하지 않은 렌즈계의 중간경통을 구성하기 위해, 예를 들면 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지제의 것으로 이루어지며, 대략 원통형을 한 것으로 광축방향의 한쪽으로 향하여 개구하고 다른 쪽은 중앙부분이 개구한 렌즈 보관 유지부(2)에 의해서 닫혀진 상태로 되어 있다. 이 렌즈 보관 유지부(2)에는, 플라스틱제 렌즈(3)가 고정되게 되어 있다.
본 실시 형태의 렌즈 보관 유지부(2)에는, 4개의 지지구멍이 설치되어 있고, 그 중 하나의 기준구멍(8), 두 개의 헐거운 구멍(9, 10), 하나의 긴 구멍(81)으로 구성되어 있다. 기준구멍(8)과 두 개의 헐거운 구멍(9, 10)은, 렌즈(3)의 원주방향으로 약 120°의 간격으로 배치되며, 긴 구멍(81)은, 기준구멍(8)과 180°대향하는 위치에 배치되어 있다. 또, 긴 구멍(81)은 기준구멍(8)의 방향에 따라 길게 형성되어 있다.
렌즈(3)는, 도 2a, 도 2b에 나타내는 바와 같이 소정 형상의 곡면으로 형성된 렌즈부(3a)와, 그 외주부분에 설치된 플랜지부(3b)와, 이 플랜지부(3b)로부터 광축 방향으로 돌출한 4개의 고정돌기(4, 5, 6, 41)가 일체로 형성되어 이루어지는 것이다.
고정돌기(4, 5, 6, 41)중, 고정돌기(4, 5, 6)는 플랜지부(3a)의 최외주에 따라서 약 120°의 간격으로 3점 지지할 수 있도록 배치되며, 먼저 설명한 렌즈 지지부(2)의 기준구멍(8), 헐거운 구멍(9, 10)과 각각 대응하도록 되어 있다.
또, 고정돌기(41)는, 플랜지부(3b)의 최외주에 따라 고정돌기(4)와 180°대향한 위치에 배치되며, 먼저 설명한 렌즈 보관 유지부(2)의 긴 구멍(81)과 대응하도록 되어 있다. 또, 렌즈(3)의 재질은, 아크릴계의 열가소성 수지(예를 들면, 일본 제온 주식회사의 ZEONEX, 480 S:상품명)를 사용하고 있다. 렌즈부(3a)의 표면에는 반사 방지막이 코팅되어 있다.
렌즈(3)에 설치된 고정돌기(4, 5, 6, 41)의 크기는, 예를 들면 φ1.5mm-0.01 mm∼-0.03 mm이다. 또한, 렌즈(3)에 있어서, 고정돌기(4)의 도면중 위측에 위치하고 플랜지부(3b)로부터 바깥쪽으로 돌출한 부분은, 렌즈(3)를 형태 성형할 때에 거푸집 내부에 수지를 주입하는 입구가 되는 게이트부(3c)이며, 이 게이트부(3c)로부터 형내에 수지를 충전하기 위해, 고정돌기(4, 5, 6, 41)의 형상 및 위치는 자유롭게 설정하는 것이 가능하다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 렌즈 보관 유지부(2)의 중앙 부분에는 렌즈(3)의 설치구멍(7)이 형성되는 동시에, 이 설치구멍(7)의 주연부에는, 렌즈 보관 유지부(2)를 광축방향으로 관통한 렌즈(3)의 고정돌기(4, 5, 6, 41)로 감합하기 위한 지지구멍인 기준구멍(8), 헐거운 구멍(9, 10) 및 긴 구멍(81)이 설치되어 있다.
이 중, 기준구멍(8)과 헐거운 구멍(9, 10)은 각각 원주 방향으로 약 120°씩의 간격으로 배치되며, 긴 구멍(81)은 기준구멍(8)에 대하여 원주방향으로 약 180°로 대향한 위치에 배치되어 있다. 또, 긴 구멍(81)은 기준구멍(8)의 방향에 따라 길게 형성되어 있다.
기준구멍(8)은, 렌즈(3)를 설치할 때 위치결정을 위한 기준으로 되는 지지구멍이며, 고정돌기(4)와 거의 같은 크기의 직경(예를 들면, φ1.5mm+0.025mm∼+0.005mm)을 가지는 원형의 구멍이다. 도 4a는, 기준구멍(8)과 고정돌기(4)와의 관계를 나타내는 평면도이다.
또, 2개의 헐거운 구멍(9, 10)은, 고정돌기(5, 6)의 직경보다 큰 직경(예를 들면, φ1.6mm±0.02 mm)을 가지는 원형 구멍이다. 도 4b는, 헐거운 구멍(9)과 고정돌기(5)와의 관계를 나타내는 평면도이다.
또, 긴 구멍(81)은, 기준구멍(8)의 중심을 통과하는 도면중 일점쇄선으로 나타내는 방향에 따라 길게 설치된 구멍으로, 예를 들면, (φ1.5mm+0.025 mm∼+0.005 mm)×1.2로 설치되어 있다. 또, 긴 구멍(81)의 짧은 쪽방향의 지름은 고정돌기(41)의 직경과 거의 동일하게 (예를 들면, φ1.5mm+0.025mm∼+0.005mm) 되어 있다. 도 4c는, 긴 구멍(81)과 고정돌기(41)와의 관계를 나타내는 평면도이다.
또, 도 3으로 돌아와, 상기 기준구멍(8), 헐거운 구멍(9, 10)의 개구 가장자리에는, 보다 크게 원형으로 설치된 오목부가 형성되며, 단차(11)를 구성하고 있다. 이것은, 후술하는 고정돌기를 코킹할 때에 우산모양으로 된 부분이 돌출하지 않도록 하기 위해서이다.
이와 같은 렌즈 보관 유지부(2)에 렌즈(3)를 고정하는 데에는, 먼저, 고정돌기(4)와 기준구멍(8)과의 위치를 맞추어, 고정돌기(5, 6)와 헐거운 구멍(9, 10)과의 위치 및 고정돌기(41)와 긴 구멍(81)과의 위치도 개략적으로 맞추고, 각 고정돌기를 각각 지지구멍에 삽입한다. 이것에 의해, 렌즈(3)는 렌즈경통(1)의 렌즈 보관 유지부(2)에 가고정된다. 이 때, 고정돌기(4, 5, 6 및 41)의 선단은, 기준구멍(8), 헐거운 구멍(9, 10) 및 긴 구멍(81)으로부터 외부로 돌출한 상태로 된다.
또, 이 가고정에서는, 기준구멍(8)과 고정돌기(4)와의 감합위치를 기준으로 하여 렌즈(3)가 배치되며 또 긴 구멍(81)과 고정돌기(41)와의 감합에 의하여 렌즈(3)의 회전 방향(기준구멍(8)과 고정돌기(4)와의 감합 위치를 중심으로 한 회전 방향)의 위치가 정해지는 상태로 된다. 이 때, 렌즈(3) 성형시의 불균일이 있어도 긴 구멍(81)에 의해서 흡수되며, 렌즈(3)에 무리한 힘을 더하지 않고 배치할 수 있다.
게다가, 기준구멍(8) 및 고정돌기(4)의 위치에 대하여 긴 구멍(81) 및 고정돌기(41)의 위치가 렌즈 원주에 따라 약 180° 대향하여 배치되어 있기 때문에, 렌즈(3)의 각도를 규제할 때의 정밀도를 가장 높일 수 있다.
다음으로, 고정돌기(4, 5, 6)의 선단을 적당한 방법, 예를 들면, 열이나 초음파에 의하여 코킹하면, 고정돌기(4, 5, 6)의 선단이 우산모양으로 만들어져 렌즈 보관 유지부(2)와 덜컥거림 없이 고정할 수 있게 된다.
도 5는, 고정돌기가 코킹된 상태를 나타내는 단면도로, 도 5a는 기준 구멍부분, 도 5b는 헐거운 구멍(loose-fitted holes) 부분이다. 이 코킹에 의해서, 고정돌기(4, 5 및 6)의 선단 부분은 대략 우산모양으로 변형하여 오목부(11)내에서 우산모양부(4a, 5a 및 6a)를 구성하고, 이것에 의하여 렌즈(3)는 빠져나오는 것이 방지되어, 렌즈 보관 유지부(2)에 완전히 고정된다.
본 실시 형태에서는, 기준구멍(8)과 고정돌기(4) 및 2개의 헐거운 구멍(9, 10)과 고정돌기(5, 6)의 3개소만으로 코킹을 행하고, 3점 지지에 의한 렌즈(3)의 고정을 행한다. 즉, 긴 구멍(81)과 고정돌기(41)는 감합만으로 긴 구멍 방향으로 자유도를 가진 채로 회전방향의 위치를 규제한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 코킹을 행하는 기준구멍(8)과 고정돌기(4) 및 2개의 헐거운 구멍(9, 10)과 고정돌기(5, 6)의 3개소에 있어서, 2개의 헐거운 구멍(9, 10)과 고정돌기(5, 6)는 각각 같은 크기로 이루어지기 때문에, 코킹의 조건(예를 들면, 온도, 시간, 가압력)을 동일하게 할 수 있다.
게다가, 기준구멍(8) 및 고정돌기(4)의 크기가, 헐거운 구멍(9, 10) 및 고정돌기(5, 6)의 크기와 거의 가깝기 때문에, 기준구멍(8)에 대한 고정돌기(4)의 코킹 조건도 헐거운 구멍(9, 10)에 대한 고정돌기(5, 6)의 코킹 조건과 동일하게 할 수 있다. 따라서, 3개소의 코킹을 동일 조건으로 행할 수 있고, 일괄처리를 행해도 확실한 코킹고정을 실현할 수 있게 된다.
또한, 상기 설명한 실시 형태에 있어서의 고정돌기나 지지구멍의 크기는 일예이며, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 또, 본 실시형태에서 설명한 고정돌기나 지지구멍의 위치나 갯수도 상기의 설명에 한정되는 것은 아니고, 적어도 기준구멍(8), 2개의 헐거운 구멍(9, 10) 및 긴 구멍(81)과 이것에 대응하는 고정돌기(4, 5, 6 및 41)를 갖추는 것이면, 이외의 지지구멍 및 고정돌기를 갖추고 있어도 실현가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 유리제의 렌즈에서 플라스틱제 렌즈로 하는 것의 효과, 즉 경량화 및 코스트 다운을 도모할 수 있는 동시에, 렌즈의 위치결정 정밀도를 향상할 수 있게 된다. 또, 코킹에 의한 고정이어도 각 지지구멍에 대한 각 고정돌기의 코킹 조건을 동일하게 하는 것이 가능해지며, 모든 고정돌기를 일괄로 코킹해도 확실한 렌즈 고정을 행하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 제조공정에서 불균일없이 안정되어 생산성 좋게 제조하는 것이 가능하게 된다.

Claims (3)

  1. 제 1~ 제 4의 고정돌기가 둘레에 설치된 플라스틱제 렌즈와, 상기 렌즈의 고정돌기와 각각 대응하여 제 1~ 제 4의 지지구멍이 설치된 렌즈 보관 유지부를 가지는 렌즈경통에 있어서,
    상기 제 1~ 제 4의 고정돌기중, 제 1~ 제 3의 고정돌기는 상기 렌즈의 외주 부분에 3점 지지할 수 있는 간격으로 배치되며, 제 4의 고정돌기는 상기 제 1의 고정돌기와 상기 렌즈의 중심을 연결하는 선상에 배치되어 있고,
    상기 제 1의 고정돌기에 대응하는 제 1의 지지구멍은, 상기 제 1의 고정돌기와 대략 같은 크기의 개구로부터 이루어지는 기준구멍으로서 설치되며,
    상기 제 2, 제 3의 고정돌기는 거의 같은 크기로, 상기 제 2, 제 3의 지지구멍은 거의 같은 크기이며, 또, 상기 제 2, 제 3의 고정돌기에 대응하는 제 2, 제 3의 지지구멍은, 상기 제 2, 제 3의 고정돌기보다도 큰 개구로부터 이루어지는 헐거운 구멍으로서 설치되며,
    상기 제 4의 고정돌기에 대응하는 제 4의 지지구멍은, 상기 제 1의 지지구멍의 방향에 따라 길게 설치된 긴 구멍으로부터 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 렌즈경통.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1~ 제 3의 고정돌기와 상기 제 1~ 제 3의 지지구멍은 열처리에 의해서 각 고정돌기를 우산모양으로 변형하는 것으로 고정되며, 상기 제 4의 고정돌기와 상기 제 4의 지지구멍은 감합만으로 계지되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 렌즈경통.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 기재의 렌즈경통을 갖추도록 구성된 것을 특징으로 하는 촬상장치.
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