(57)【要約】【課題】敏感度の高いレンズ玉をレンズホルダに固定する際のレンズ玉の取付精度を改善し、小型化・高倍率化・高解像度化にも対応可能なレンズ固定装置を提供する。【解決手段】レンズ固定装置において、レンズホルダ３をレンズホルダ取付台７にガタ付き無く固定し、レンズホルダ３のレンズ玉受け面５の倒れ状態に応じてレンズホルダ取付台７の傾きを補正した後、アンビル１によるレンズ玉２の溶着固定を行なうことによって、レンズ玉２をレンズホルダ３に対して傾きや浮き上がりの無い状態で精度よく固定できるようにした。【選択図】      図１
2004206000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂材料からなるレンズホルダには、レンズ玉を固定するための溶着部が設けられ、
台上面の傾きを任意に変更可能なレンズホルダ取付台には、前記レンズホルダをガタ付き無く固定するための位置決め手段が設けられ、
前記位置決め手段により前記レンズホルダを前記レンズホルダ取付台上に固定し、前記レンズホルダのレンズ玉受け面の倒れ状態に応じて前記レンズホルダ取付台の傾きを補正した後に、前記レンズホルダ取付台の設置面と垂直な方向に並行移動するアンビルを用いて前記レンズホルダの溶着部を加熱してレンズ玉を溶着固定する、
ことを特徴とするレンズ固定装置。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ固定装置において、
前記レンズホルダに戴置された前記レンズ玉の頂点を中心とする球面形状の前記レンズホルダ取付台との当接部を有する受け台には、前記レンズホルダ取付台を固定するための固定手段が設けられ、
前記レンズホルダのレンズ玉受け面の倒れ状態に応じた前記レンズホルダ取付台の傾き補正を、前記レンズホルダ取付台を前記レンズホルダ取付台と前記受け台との当接部に沿って移動させて前記受け台の固定手段により前記レンズホルダ取付台を固定することにより行なう、
ことを特徴とするレンズ固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラに用いられるレンズ固定装置に関し、特に、レンズの小型化・高倍率化・高解像度化に対応可能なレンズ固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラ等のレンズ固定装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。
【０００３】
図６は、従来のレンズ固定装置の構成を示す図である。
図６において、１０１は熱溶着用に用いるアンビル、１０２及び１０３はレンズ玉、１０４は熱可塑性樹脂からなるレンズホルダ、１０５及び１０６はレンズ玉受け面、１０７及び１０８はレンズホルダ１０４の挿入側端部に周方向に全体的又は部分的に形成された溶着部であり、１０５は溶着前のものを、１０６は溶着後のものを示す。
【０００４】
この特許文献１は、複数枚のレンズ玉１０２、１０３をレンズホルダ１０４に固定するための技術を開示したものであり、レンズホルダ１０４に対するレンズ玉１０２、１０３の固定は、図６に示すように、レンズホルダ１０４のレンズ玉受け面１０５、１０６にレンズ玉１０２、１０３を戴置した後に、レンズホルダ１０４の溶着部１０７、１０８に熱可塑性樹脂のガラス転移点以上に加熱されたアンビル１０１を押し当てて熱変形させることにより行なわれる。
【０００５】
近年のビデオカメラ等に搭載されるズームレンズには、小型化・高倍率化・高画素ＣＣＤ対応等の性能が要求されており、レンズに要求される光学性能はますます厳しくなってきている。そのため各レンズ群を構成するレンズ鏡筒においては、各レンズ玉受け面の倒れ、レンズ群を構成する各レンズ玉の間隔、あるいはレンズ群を構成する各レンズ玉の同軸偏芯等の寸法精度を向上させるために、熱可塑性樹脂を用いた鏡筒成形部品の寸法を何度も金型修正を繰返しながら寸法を追い込むといった工程を行なうことが必要となっていた。
【０００６】
また、レンズホルダ１０４は樹脂成形であるがゆえに、製品形状に起因するヒケやソリ、あるいは成形後の後収縮による影響によって、レンズ玉受け面１０５、１０６の倒れのばらつきやレンズ玉外周部を保持する鏡室の真円度のばらつきが大きくなるために、成形条件の最適化や成形金型でのゲート数あるいはゲート位置をＣＡＥ（Computer Aided Engineering；コンピュータ支援エンジニアリング）を駆使して配置する等の対策を行なっていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２８２３８７号公報（第２頁、第１図、第２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のレンズ固定装置の構成では、レンズ玉受け面１０５、１０６の倒れは、成形条件の最適化、ＣＡＥによるゲート位置やゲート数の最適化を駆使しても、成形ロット毎にばらつきが発生するという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたものであり、レンズ玉を固定する際の取付精度を改善し、レンズの小型化・高倍率化・高解像度化に対応可能なレンズ固定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によるレンズ固定装置は、熱可塑性樹脂材料からなるレンズホルダには、レンズ玉を固定するための溶着部が設けられ、台上面の傾きを任意に変更可能なレンズホルダ取付台には、前記レンズホルダをガタ付き無く固定するための位置決め手段が設けられ、前記位置決め手段により前記レンズホルダを前記レンズホルダ取付台上に固定し、前記レンズホルダのレンズ玉受け面の倒れ状態に応じて前記レンズホルダ取付台の傾きを補正した後に、前記レンズホルダ取付台の設置面と垂直な方向に並行移動するアンビルを用いて前記レンズホルダの溶着部を加熱してレンズ玉を溶着固定するものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２によるレンズ固定装置は、請求項１記載のレンズ固定装置において、前記レンズホルダに戴置された前記レンズ玉の頂点を中心とする球面形状の前記レンズホルダ取付台との当接部を有する受け台には、前記レンズホルダ取付台を固定するための固定手段が設けられ、前記レンズホルダのレンズ玉受け面の倒れ状態に応じた前記レンズホルダ取付台の傾き補正を、前記レンズホルダ取付台を前記レンズホルダ取付台と前記受け台との当接部に沿って移動させて前記受け台の固定手段により前記レンズホルダ取付台を固定することにより行なうことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるレンズ固定装置の要部断面図であり、図２は、本発明の実施の形態１によるレンズ固定装置の主要部分の平面図であり、図３は、本発明の実施の形態１によるレンズ固定装置の主要部分の断面図である。
【００１３】
図において、１はレンズホルダ３から一定距離離れた位置に配置され、レンズホルダ取付台７の設置面と垂直な方向に並行移動してレンズホルダ３に戴置されたレンズ玉２を溶着するアンビル、２はレンズ玉、３は熱可塑性樹脂からなるレンズホルダであり位置決め穴３ａと振止め穴３ｂを有する。４はレンズ玉外周部を保持する鏡室、５はレンズ玉受け面、６はレンズホルダ３の挿入側端部に周方向に全体的又は部分的に形成された溶着部、７はレンズホルダ３が取付けられる台上面の傾きを変更可能なレンズホルダ取付台であり、位置決めピン７ａ及び振止めピン７ｂを有する。また、８はレンズホルダ取付台７の設置面に対するアンビル１の中心からの中心線、９はレンズホルダ取付台７の台上面に対するレンズホルダ取付台７の中心からの中心線であり、θ１はアンビル１の中心線８とレンズホルダ取付台７の中心線９との傾き角である。なお、図示していないが、レンズホルダ取付台７は、ここでは、その長さを任意に調節することができる３本の支持ピンにより下方から支持されているものとし、かかる３本の支持ピンのそれぞれの長さを任意に変更することによりレンズホルダ取付台７の台上面の傾きを調節するものとする。
【００１４】
次に、本発明にかかるレンズ固定装置を用いたレンズ玉の固定動作について説明する。
先ず、図２に示すように、レンズホルダ３が有する位置決め穴３ａ及び振止め穴３ｂを、レンズホルダ取付台７が有する位置決めピン７ａ及び振止めピン７ｂにそれぞれ挿入することにより、レンズホルダ３をレンズホルダ取付台７にガタ無く固定する。
【００１５】
次に、レンズホルダ３のレンズ玉外周部を保持する鏡室４に、レンズ玉２を嵌合する。なお、鏡室４には、図１のＡのように設置されるレンズ玉２の外周方向と径方向に対して微小なクリアランスが設けられており、レンズホルダ３にレンズ玉２をスムーズに戴置できるようになっている。
【００１６】
そして、レンズホルダ３に設置されたレンズ玉２は、レンズホルダ３のレンズ玉受け面５の倒れ状態に応じてレンズホルダ取付台７の傾き補正が行なわれた後、熱可塑性樹脂材料のガラス転移点以上に加熱されたアンビル１によりレンズ玉２の外周部に突出した溶着部６を熱溶着する。これにより、レンズ玉２がレンズホルダ３にガタ付き無く固定される。
【００１７】
次に、本発明にかかるレンズ固定装置を用いたレンズ玉の固定動作の具体例について説明する。
例えば、レンズホルダ３のレンズ玉受け面５が、θ１だけ傾いていたとする。この場合には、レンズホルダ３をレンズホルダ取付台７に固定して、レンズホルダ３にレンズ玉２を嵌合した後に、図１に示すようにレンズホルダ取付台７の傾き補正を行ないレンズホルダ取付台７の中心線９をθ１だけ傾ける。
【００１８】
そして、図１、３に示すようにアンビル１は、常にレンズホルダ取付台７の設置面と垂直な方向（アンビル１の中心線８）に並行移動するため、アンビル１によりレンズホルダ３の溶着部６が加圧されることにより、レンズホルダ３に設けられたレンズ玉２がアンビル１の中心線８に対してθ１だけ傾けられた状態でガタ付き無く固定されることとなる。
【００１９】
このように、本発明の実施の形態１によるレンズ固定装置によれば、レンズホルダ取付台７上にレンズホルダ３をガタ付き無く固定し、レンズホルダ３のレンズ玉受け面５の倒れ状態に応じてレンズホルダ取付台７の傾きを補正して、アンビル１によるレンズ玉２の溶着固定を行なうことにより、熱溶着の際におけるレンズ玉２のレンズホルダ３に対する浮き上がりを防止することができ、常にガタ付き無くレンズ玉２をレンズホルダ３に対して固定することができる。
【００２０】
なお、本発明の実施の形態1では、レンズホルダ３が位置決め穴３ａと振止め穴３ｂを有し、レンズホルダ取付台７が有する位置決めピン７ａ及び振止めピン７ｂに挿入することによりレンズホルダ３をレンズホルダ取付台７に固定する位置決め手段を有するものについて説明したが、前記位置決め手段はレンズホルダ３をガタ付き無くレンズホルダ取付台７に固定できるものであれば何でもよく、例えば、レンズホルダ３が複数のピンを有し、レンズホルダ取付台７に設けられた複数の穴に挿入してレンズホルダ３を固定するもの等がある。
【００２１】
また、本発明の実施の形態1では、１つのレンズ玉を固定するものについて説明したが、複数個のレンズ玉を固定する場合においても、本願発明にかかるレンズ固定装置を用いることにより、個々のレンズ玉をそれぞれ精度よくレンズホルダ３に固定することができるため、複数個のレンズ玉を組み合わせた状態においても高い光学性能を実現することが可能となる。
【００２２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２によるレンズ固定装置の断面図であり、図５は、本発明の実施の形態２によるレンズ固定装置の主要部分の平面図である。なお、図４、図５において、図１から図３を用いて説明した前記実施の形態１によるレンズ固定装置と同様の構成要素については、同一の符号を付して、ここでは説明を省略する。
【００２３】
１０はレンズホルダ取付台７を上部に配置する受け台であり、レンズホルダ取付台７上に配置されたレンズホルダ３のアンビル１に対する角度を調節するためのものである。１１はレンズホルダ３に戴置されたレンズ玉の頂点２ａを中心とし、そのレンズ玉の頂点２ａからの距離Ｂだけ離れた位置を半径とした球面からなるレンズホルダ取付台７と受け台１０との当接部、１２は受け台１０上に設けられたレンズホルダ取付台７を固定するための固定手段であり、ここでは、図４、図５に示すように位置決め調節ピンを用いるものとする。
【００２４】
次に、本発明にかかるレンズ固定装置を用いたレンズ玉の固定動作について説明する。
先ず、レンズホルダ取付台７を受け台１０上に設置した後、レンズホルダ３が有する位置決め穴３ａ及び振止め穴３ｂを、レンズホルダ取付台７が有する位置決めピン７ａ及び振止めピン７ｂにそれぞれ挿入することにより、レンズホルダ３をレンズホルダ取付台７にガタ無く固定する。
【００２５】
次に、レンズホルダ３のレンズ玉外周部を保持する鏡室４に、レンズ玉２を嵌合する。なお、鏡室４には設置されるレンズ玉２の外周方向と径方向に対して微小なクリアランスが設けられており、レンズホルダ３にレンズ玉２をスムーズに設置できるようになっている。
【００２６】
そして、アンビル１による熱溶着を行なう前に、レンズホルダ３のレンズ玉受け面５の倒れ状態に応じたレンズホルダ取付台７の傾き補正を、レンズホルダ取付台７をレンズホルダ取付台７と受け台１０との当接部１１に沿って移動させて、受け台１０の位置決め調整ピンによりレンズホルダ取付台７を固定することにより行なう。
【００２７】
この時、レンズホルダ取付台７と受け台１０との当接部１１は、レンズホルダ３に戴置されたレンズ玉の頂点２ａを中心とた球面形状からなるため、レンズホルダ取付台７をいかなる方向に傾けてもレンズ玉の頂点２ａ位置が移動することは無い。
【００２８】
このようにして、レンズホルダ取付台７の傾きを調整し、受け台１０により固定した後、レンズホルダ３に設置されたレンズ玉２は、熱可塑性樹脂材料のガラス転移点以上に加熱されたアンビル１によりレンズ玉２の外周部に突出した溶着部５が熱溶着される。これにより、レンズ玉２がレンズホルダ３にガタ付き無く固定される。
【００２９】
次に、本発明にかかるレンズ固定装置を用いたレンズ玉の固定動作の具体例について説明する。
【００３０】
例えば、レンズホルダ３のレンズ玉受け面５が、θ１だけ傾いていたとする。この場合には、レンズホルダ取付台７を受け台１０に設置し、レンズホルダ３をレンズホルダ取付台７に固定して、レンズホルダ３にレンズ玉２を嵌合した後に、図４に示すようにレンズホルダ取付台７の傾き補正を行ないレンズホルダ取付台７の中心線をθ１だけ傾けて受け台１０の位置決め調整ピンによりレンズホルダ取付台７を固定する。
【００３１】
アンビル１は、常にレンズホルダ取付台７の設置面と垂直な方向（アンビル１の中心線８）に並行移動するため、アンビル１によりレンズホルダ３の溶着部６が加圧されることにより、レンズホルダ３に設けられたレンズ玉２がアンビルの中心線８に対してθ１だけ傾けられた状態でガタ付き無く固定されることとなる。
【００３２】
このように、本発明の実施の形態２によるレンズ固定装置によれば、レンズホルダ３のレンズ玉受け面５の倒れ状態に応じてレンズホルダ取付台７の傾きをレンズ玉２の頂点が移動しないように補正し、受け台１０の固定手段によりレンズホルダ取付台７を固定した後に、アンビル１によるレンズ玉の溶着固定を行なうことにより、熱溶着の際におけるレンズ玉２のレンズホルダ３に対する浮き上がりを防止することができ、常にガタ付き無くレンズ玉２をレンズホルダ３に対して固定することができる。
【００３３】
また、レンズホルダ取付台と受け台の当接部１１を球面形状とし、しかも球面形状の中心をレンズ玉の頂点２ａとすることにより、レンズホルダ３に設けたレンズ玉受け面３ａの倒れ補正のために、レンズホルダ取付台７をいかなる方向に傾けてもレンズ玉の頂点２ａの位置は変化することが無いようにすることができる。
【００３４】
なお、本実施の形態２によるレンズ固定装置では、受け台１０が３本の位置決め調整ピン１２を使用してレンズホルダ取付台７を固定するものについて説明したが、受け台１０は、受け台１０上に設けられたレンズホルダ取付台７を一時的に固定できるものであればよく、レンズホルダ取付台７の固定の方法や位置決め調整ピンの本数に特に限定は無い。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかるレンズ固定装置によれば、熱可塑性樹脂材料からなるレンズホルダには、レンズ玉を固定するための溶着部が設けられ、台上面の傾きを任意に変更可能なレンズホルダ取付台には、前記レンズホルダをガタ付き無く固定するための位置決め手段が設けられ、前記位置決め手段により前記レンズホルダを前記レンズホルダ取付台上に固定し、前記レンズホルダのレンズ玉受け面の倒れ状態に応じて前記レンズホルダ取付台の傾きを補正した後に、前記レンズホルダ取付台の設置面と垂直な方向に並行移動するアンビルを用いて前記レンズホルダの溶着部を加熱してレンズ玉を溶着固定するようしたことにより、レンズ玉のレンズホルダに対する取付精度を改善することができる。またこれにより、光学設計時に制約条件となっていたレンズ玉の敏感度を更に高く設定することができるため、レンズの小型化・高倍率化・高解像度化に役立つという効果が得られる。
【００３６】
また、本発明によるレンズ固定装置によれば、請求項１記載のレンズ固定装置において、前記レンズホルダに戴置された前記レンズ玉の頂点を中心とする球面形状の前記レンズホルダ取付台との当接部を有する受け台には、前記レンズホルダ取付台を固定するための固定手段が設けられ、前記レンズホルダのレンズ玉受け面の倒れ状態に応じた前記レンズホルダ取付台の傾き補正を、前記レンズホルダ取付台を前記レンズホルダ取付台と前記受け台との当接部に沿って移動させて前記受け台の固定手段により前記レンズホルダ取付台を固定することにより行なうようしたことにより、レンズホルダに設けたレンズ玉受け面の倒れ補正のためにレンズホルダ取付台をいかなる方向に傾けてもレンズ玉の頂点の位置が変化することなく、レンズ玉をレンズホルダに精度良く取付けることが可能となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるレンズ固定装置の要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるレンズ固定装置の主要部分の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるレンズ固定装置の主要部分の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２によるレンズ固定装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２によるレンズ固定装置の主要部分の平面図である。
【図６】従来のレンズ固定装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１  アンビル
２  レンズ玉
２ａ  レンズ玉の頂点
３  レンズホルダ
３ａ  位置決め穴
３ｂ  振止め穴
４  鏡室
５  レンズ玉受け面
６  溶着部
７  レンズホルダ取付台
７ａ  位置決めピン
７ｂ  振止めピン
８  アンビルの中心線
９  レンズホルダ取付台の中心線
１０  受け台
１１  レンズホルダ取付台と受け台の当接部
１２  位置決め調整ピン
Ａ  レンズ玉外周部と鏡室のクリアランス
Ｂ  レンズ玉の頂点からの距離
θ１  アンビルの中心線とレンズホルダ取付台の中心線との傾き角
【図１】
2004206000.tif 000003
【図２】
2004206000.tif 000004
【図３】
2004206000.tif 000005
【図４】
2004206000.tif 000006
【図５】
2004206000.tif 000007
【図６】
2004206000.tif 000008