(57)【要約】【課題】芯出し作業を簡便に行う。【解決手段】レンズ保持装置１０は、鏡筒１２と光学レンズ１１とで構成されている。鏡筒１２の周面上には、周方向に所定の間隔をおいて凹部１３〜１５が複数形成されている。これら凹部１３〜１５は、光学レンズ１１の外径よりも大きい径で形成された内周面１６に向けて凹んでいる。芯出し作業のときには、光学レンズ１１を鏡筒１２に組み込んだ後に、加熱した調整子を鏡筒１２の外周上から複数の凹部１３から１５にそれぞれ挿入して、各凹部１３〜１５の底面と内周面１６との間の薄肉部１７〜１９を光学レンズ１１に向けて熱変形させて光学レンズ１１に押圧し、各調整子の挿入量を個別に調整することで光学レンズ１１の芯出しを行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂の材料で成形された鏡筒の内部に光学レンズを保持するレンズ保持装置において、
前記鏡筒の周面上に、周方向に所定の間隔をおいて複数形成され、該鏡筒の外周面から前記光学レンズの外径よりも大きい内径で形成された内周面に向けて凹んだ凹部を備え、
前記光学レンズを鏡筒に組み込んだ後に、加熱した調整子を前記鏡筒の外周上から前記複数の凹部にそれぞれ挿入して、各凹部の底面と内周面との間の薄肉部を前記光学レンズに向けて熱変形して前記光学レンズに押圧することで前記光学レンズを前記鏡筒に保持することを特徴とするレンズ保持装置。
【請求項２】
熱可塑性樹脂の材料で成形された鏡筒の内部に保持される光学レンズの芯出しを行うためのレンズ芯出し装置において、
前記光学レンズを組み込んだ前記鏡筒を位置決め保持する保持手段と、
前記鏡筒の周面上に周方向に所定の間隔をおいて複数形成された凹部に、加熱した状態で前記鏡筒の外周上からそれぞれ挿入され、前記各凹部の底面と内周面との間の薄肉部を光学レンズに向けて熱変形させながら前記光学レンズを押圧して芯出しを行う複数の調整子と、を備えたことを特徴とするレンズ芯出し装置。
【請求項３】
前記光学レンズを前記鏡筒に組み込んだ後に、前記光学レンズの光軸方向の位置決めをする位置決め手段を備え、前記保持手段は、前記位置決め手段で光軸方向の位置決めを行った状態の前記鏡筒を保持することを特徴とする請求項２記載のレンズ芯出し装置。
【請求項４】
熱可塑性樹脂の材料で成形された鏡筒の内部に保持される光学レンズの芯出しを行うためのレンズ芯出し方法において、
光学レンズを鏡筒に組み込んだ後に、加熱した調整子を前記鏡筒の外周上から、前記鏡筒の周面上に周方向に所定の間隔をおいて複数形成した凹部にそれぞれ挿入して、各凹部の底面と前記鏡筒の内周面との間の薄肉部を光学レンズに向けて熱変形させながら前記光学レンズを押圧して芯出しを行うことを特徴とするレンズ芯出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
熱可塑性樹脂の材料を用いてプラスチック射出成形で作った鏡筒の内部に光学レンズを保持するレンズ保持装置、及び、熱可塑性樹脂の材料で成形された鏡筒の内部に保持される光学レンズの芯出しを行うためのレンズ芯出し装置、並びにレンズ芯出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レンズが光軸に対して偏芯すると、その偏芯誤差の結果、軸上光であっても光軸上にコマを引く軸上コマや、各軸外光が画面周辺で結ぶ焦点の位置が光軸方向で違ってくる片ボケ等の、偏芯収差が発生する事が知られている。そこで、保持枠に対してレンズを仮固定しておき、カメラやレンズ鏡筒に組み込んだ後に、全レンズ系の偏芯収差の検査を行って、その結果に基づいて各保持枠に対して各レンズの偏芯を調整することができるようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のレンズ芯出し機構では、レンズ外径とレンズ保持部材の内周面に適当なガタを設けておいて、保持部材の外周方向から複数の調整ネジを締め込んでネジ先端でレンズの外径部分に当接させることで、レンズとレンズ保持枠とを仮固定しておき、偏芯検査に基づいて複数の調整ネジの締め込み量を調整して芯出して位置決めした後に、保持枠に設けた注入孔から接着剤を注入してレンズを保持枠に固着している。
【特許文献１】実開平５−３６４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レンズ保持枠をプラスチック射出成形金型で作る場合、レンズ保持枠の外周にネジ孔や注入孔など微細な貫通孔を精度良く作るため、金型自体が高価になり、また、貫通孔を作るための金型側の突起が破損し易く、型の平均故障間隔（MTBF（Mean Time Between Failures））が短くなる欠点があった。
【０００５】
また、金型成型時の環境変化などのバラツキで成型品である鏡筒のネジ孔や注入孔の内側にバリが生じるおそれがある。バリが生じると、組立したときにバリが取れてゴミとなり、そのゴミにより作動トラブルやゴミの写り込みなどのトラブルが生じるおそれがある。さらに、レンズをレンズ保持枠に固定するときには、同時に複数の調整ネジのねじ込み量を調整して偏芯検査を行い、最適な位置に位置決めした状態で接着剤を注入するため、複数の調整ネジを調整する複数のドライバや注入孔に接着剤を注入する複数の注入器などを偏芯調整装置に組み込まなくてはならず、よって偏芯調整装置が大型化する傾向にあった。しかも、調整ネジの締め込む作業と接着剤を注入する作業とが必要になり、手間のかかる作業となっていた。
【０００６】
本発明では、熱可塑性樹脂を利用する射出成形用金型をローコストで作ることができ、また、長期的に使用することができるとともに、貫通孔の内側に生じ易いバリなどの要因により画質性能や動作性能が劣化することがないレンズ保持装置、及び、小型化を図ることができるレンズ芯出し装置、並びに、簡便に行えるレンズ芯出し方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、鏡筒の周面上に、周方向に所定の間隔をおいて複数形成され、鏡筒の外周面から光学レンズの外径よりも大きい内径で形成された内周面に向けて凹んだ凹部を備え、光学レンズを鏡筒に組み込んだ後に、加熱した調整子を鏡筒の外周上から複数の凹部にそれぞれ挿入して、各凹部の底面と内周面との間の薄肉部を光学レンズに向けて熱変形して光学レンズに押圧することで光学レンズを鏡筒に保持するようにしたものである。このようにレンズ保持装置を構成することで、偏芯調整のときには、加熱した調整子を各凹部に挿入し、薄肉部を熱変形させて光学レンズに当接させるとともに、偏芯検査の結果に基づいて調整子の挿入量を調節することで光学レンズの芯出し調整を行い、最適な位置に調整後に調整子の加熱を中止、若しくは調整子を冷却することで、薄肉部を硬化させる。これにより、鏡筒に光学レンズが保持される。
【０００８】
また、本発明のレンズ芯出し装置は、光学レンズを組み込んだ鏡筒を位置決め保持する保持手段と；鏡筒の周面上に周方向に所定の間隔をおいて複数形成された凹部に、加熱した状態で鏡筒の外周上からそれぞれ挿入され、各凹部の底面と内周面との間の薄肉部を光学レンズに向けて熱変形させながら光学レンズを押圧して芯出しを行う複数の調整子と；を備えたものである。
【０００９】
ところで、複数の調整子を各凹部に挿入し、薄肉部を熱変形させて光学レンズを鏡筒に固定する前、又は後で、光学レンズの光軸方向の位置決めを位置決め手段で行うようにしてもよい。前で行う場合には、位置決め手段で光軸方向の位置決めを行った状態の前記鏡筒を保持手段で保持すればよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、凹部は調整子が入る大きさでよいからラフな精度で作ることができ、従来技術で説明した高精度の貫通孔を設けた鏡筒を作る金型と比べて、ローコストで作ることができる。また、金型側に精度の良い突起を設ける必要がないから、凹部を長期的に使用することができる。また、鏡筒に貫通孔を形成する必要がないため、成型後にバリなどの要因により写真性能や動作性能に不都合が生じることがない。さらに、複数の薄肉部に加熱した調整子をそれぞれ挿入して光学レンズを押圧するように薄肉部を熱変形して光学レンズの芯出しを行うため、大がかりな機構を必要せず、よってレンズ芯出し装置を小型化にすることができ、また各調整子の挿入量を調整するだけでよいから、作業も簡便に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すように、レンズ保持装置１０は、光学レンズ１１とこれを保持する鏡筒１２とで構成されている。鏡筒１２には、周面上に、周方向の３分割位置に凹部１３〜１５が形成されている。鏡筒１２の内周面１６は、光学レンズ１１の外径よりも大きい内径で形成されている。凹部１３〜１５の底面１３ａ〜１５ａと内周面１６との間の薄肉部１７〜１９は、凸を光学レンズ１１の略中心に向けたＵ字状に突出しており、その先端が光学レンズ１１の外周に当接して光学レンズ１１を保持している。
【００１２】
鏡筒１２は、熱可塑性樹脂の材料を用いて射出成形金型により作られている。この金型は、キャビティ、コア、及び、複数のスライドコアで構成されている。コアは、鏡筒１２の内周面を作る雄型であり、キャビティに対して鏡筒１２の断面中心軸方向（光軸方向）に移動自在となっている。キャビティは、鏡筒１２の外周面を作る雌型である。このキャビティには、複数のスライドコアが組み込まれている。複数のスライドコアは、鏡筒１２の外周のうちの前記凹部１３〜１５を作る面を形成する。
【００１３】
各スライドコア２１〜２６は、図２に示すように、鏡筒１２の径方向に移動自在に組み込まれており、各スライドコア２１〜２６のうちの３個のスライドコア２１，２３，２４は、鏡筒１２の外周のうちの周方向の３分割位置に凹部１３〜１５をそれぞれ形成する。なお、符号２８はコアである。また、凹部１３〜１５の底面１３ａ〜１５ａと内周面１６との間の薄肉部１７〜１９が光学レンズ１１を保持する部位となる。なお、凹部１３〜１５を作るものとは別のスライドコア２２は、隣り合う凹部１３，１５との間に位置決め用凹部２７を形成する。この位置決め用凹部２７は、光学レンズ１１を保持するための凹部１３〜１５に詳しくは後述する調整子を挿入するときの位置決め用として使用される。これら凹部１３〜１５及び位置決め用凹部２７は、輪郭が円形となっており、位置決め用凹部２７は、３個の凹部１３〜１５に対して径が異なっている。
【００１４】
図３に示すように、金型成形品である鏡筒１２の内周面１６には、光軸３０の方向の一方寄りに、内部に向けて僅かに突出した段部３１が周方向に沿って形成されている。光学レンズ１１は、外周面１１ａが鏡筒１２の内周面１６に臨む姿勢で、光軸３０の方向のうちの他方から鏡筒１２の内部に、光学レンズ１１の外周縁が段部３１に当接するまで挿入される。その後に、光学レンズ１１と同じ方向から押さえ環３２を挿入することで、光学レンズ１１の光軸３０の方向での位置決めを行うとともに、鏡筒１２に対して光学レンズ１１の抜け止めがなされる。鏡筒１２の内周面１６は、光学レンズ１１の外径よりも大きい内径で形成されている。したがって、この状態では、抜け止めされているものの光学レンズ１１は鏡筒１２の内部で径方向にガタがある状態となっている。この状態で偏芯調整工程に送られる。なお、上記した押さえ環３２と段部３１とが本発明の位置決め手段を構成する。
【００１５】
偏芯調整工程には、レンズ芯出し装置が配されている。レンズ芯出し装置４０は、図４に示すように、位置決め用凹部検出器４１、鏡筒回転機構（保持手段）４２、位置決めピン４３、３個の調整子４４〜４６、３個の調整子４４〜４６を個別に移動させる移動機構４７〜５０、及び、各部を統括的に制御する制御部５６とで構成されている。
【００１６】
鏡筒回転機構４２は、周方向の３分割位置に配された３個のローラ５２〜５４と、このうちの１個のローラ５２を回転させる駆動機構５５とで構成されている。光学レンズ１１を組み込んだ鏡筒１２は外周が３個のローラ５２〜５４に内接されるようにセットされる。鏡筒回転機構４２は、図示していない検出器で鏡筒１２のセットを検出すると、セット完了信号を制御部５６に送る。制御部５６は、セット完了信号を受けることに応答して鏡筒回転機構４２の駆動機構５５を作動させ、特定のローラ５２を一方向に回転することで鏡筒１２を回転する。この間、制御部５６は、位置決め用凹部検出器４１が位置決め用凹部２７を検出するか否かを監視しており、検出した時点で駆動機構５５の作動を停止する。これにより、鏡筒１２は、位置決め用凹部２７が位置決めピン４３に臨む回転位置にセットされる。３個の調整子４４〜４６は、位置決めピン４３に対して所定の角度位置に配されており、位置決めピン４３を位置決め用凹部２７に嵌合することで３個の調整子４４〜４６が各凹部１３〜１５に確実に挿入される。
【００１７】
制御部５６は、移動機構４７を制御して位置決めピン４３を繰り出して位置決め用凹部２７に嵌合させる。嵌合することで残りの３個の移動機構４８〜５０を制御して各調整子４４〜４６を繰り出して３個の凹部１３〜１５に各調整子４４〜４６を挿入する。
【００１８】
各調整子４４〜４６には、ヒータ５７〜５９が取り付けられ、各調整子４４〜４６は加熱されるようになっている。ヒータ５７〜５９は、制御部５６からの指令によりＯＮ−ＯＦＦが制御され、ＯＮすると内蔵する自動温度調節機能により調整子４４〜４６の表面温度が、鏡筒１２の材質である熱可塑製樹脂を軟化させる温度になるように一定温度に維持される。なお、図５に示すように、ヒータ５７〜５９は、調整子４４〜４６を挿入する前にＯＮにされる。
【００１９】
その後に偏芯検査が行われる。偏芯検査は、まず、各調整子４４〜４６を凹部１３〜１５に挿入する。このときの挿入量は、薄肉部１７〜１９を熱変形させてその先端が光学レンズ１１の外周に当接する基準の挿入量となっている。これにより、光学レンズ１１が鏡筒１２に対して基準の位置に固定される。その後に、光学レンズ１１にレーザービームを鏡筒１２の回転軸上に投光し、光学レンズ１１を透過するレーザービームを受光してその受光位置に基づいて、鏡筒１２に対する光学レンズ１１の偏芯量を検出する。この偏芯量は制御部５６に入力され、制御部５６は、偏芯量に基づいて３個の移動機構４８〜５０を個別に制御して各調整子４４〜４６の挿入量を適宜調整する。
【００２０】
各調整子４４〜４６の挿入量は、偏芯検査の結果に基づいて求めた進退量、例えば、３個の調整子４４〜４６のうちの２個の調整子４４，４５を基準の挿入量よりも多く挿入し、これと同時に残りの調整子４６を基準の挿入量よりも少なくする、又は、３個の調整子４４〜４６のうちの１個の調整子４６を基準の挿入量よりも多く挿入し、これと同時に残りの２個の調整子４４，４５を基準の挿入量よりも少なくする等して行う。
【００２１】
このようにしてレーザビームの受光位置を監視しながら、各調整子４４〜４６を個別に進退させて偏芯調整を行う。このようにして偏芯調節が完了した鏡筒１２は、熱変形した各薄肉部１７〜１９のＵ字状の先端が光学レンズ１１の外周面にそれぞれ当接した状態となる。
【００２２】
その後、制御部５６は、各調整子４４〜４６のヒータ５７〜５９をＯＦＦして冷却する。そして、ヒータ５７〜５９をＯＦＦしてから一定時間経過後に、位置決めピン４３、及び各調整子４４〜４６を位置決め用凹部２７及び凹部１３〜１５から退避させる。このように各調整子４４〜４６を退避する前に、熱可塑性樹脂を硬化させれば、光学レンズ１１の保持が行えるため、各調整子４４〜４６を退避させても支障はない。そして、位置決めピン４３、及び各調整子４４〜４６を退避した後に、鏡筒１２をレンズ芯出し装置４０から取り出すことで偏芯調整が完了する。これにより、図１に示したレンズ保持装置１０が得られる。なお、各調整子４４〜４６に冷却管を内蔵させ、冷却時に冷却管に冷却水を循環させて冷却するように構成してもよい。そして、偏芯調節工程の後に、光学レンズ１１と鏡筒１２との隙間に、接着剤を注入して頑固に固着する工程を配してもよい。
【００２３】
以上説明した各実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、凹部１３〜１５を３個設けているが、数は３個以上でもよく、これらの場合には、周方向の同じ間隔ごとに設けるのが望ましい。また、レンズ保持装置１０としては、鏡筒１２に光学レンズ１１を１個保持した構成にしているが、鏡筒１２に複数の光学レンズを保持する構成にしてもよい。この場合には、各光学レンズを保持する鏡筒の外周にその周方向に複数の凹部を設ければよい。
【００２４】
また、凹部１３〜１５の形状としては、円形に限らず、楕円形や矩形にしてもよい。また、凹部１３〜１５を全周に設けた溝の内部に形成してもよいし、全周に設けた溝のうちの複数の調整子を挿入する位置を凹部としてもよい。さらに、位置決め手段としては、段部３１と押さえ環３２とで構成しているが、これらに限らず、２個の押さえ環で構成してもよい。また、上記各実施形態では、芯出しを行ってから凹部を熱変形させて光学レンズを鏡筒に固定しているが、本発明では、これに限らず、芯出しを行わずに凹部を熱変形させて単に光学レンズを鏡筒に固定するだけでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】光学レンズを鏡筒に保持したレンズ保持装置を示す断面図である。
【図２】鏡筒を成型する金型を示す断面図である。
【図３】鏡筒に光学レンズを組み込み、押さえ環で光軸方向の位置決めを行った状態を示す断面図である。
【図４】鏡筒に設けた凹部に調整子を挿入する状態を示す断面図である。
【図５】偏芯調整工程の作業手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  レンズ保持装置
１１  光学レンズ
１２  鏡筒
１３〜１５  凹部
１７〜１９  薄肉部
４４〜４６  調整子
５７〜５９  ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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