(57)【要約】【課題】レンズ面での傷発生がなく光学性能に優れた組合レンズを提供する。【解決手段】第１レンズ２のレンズ面以外の外周部でかつ第２レンズ３と対応する位置に第１レンズ側傾斜面８を有する第１レンズ側円筒部７を形成し、第２レンズ３のレンズ面以外の外周部でかつ第１レンズ２と対応する位置に第２レンズ側傾斜面１４を有する第２レンズ側円筒部１３を形成して、第１レンズ側円筒部７と第２レンズ側円筒部１３とを嵌合することにより、第１レンズ側傾斜面８と第２レンズ側傾斜面１４を接触させることを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１レンズと第２レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、
前記第１レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第２レンズと対応する位置に第１レンズ側傾斜面を有する第１レンズ側円筒部を形成し、前記第２レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第１レンズと対応する位置に第２レンズ側傾斜面を有する第２レンズ側円筒部を形成して、
前記第１レンズ側円筒部と第２レンズ側円筒部とを嵌合することにより、前記第１レンズ側傾斜面と第２レンズ側傾斜面とを互いに接触させることを特徴とする組合レンズ。
【請求項２】
少なくとも第１レンズと第２レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、前記第１レンズと第２レンズが共に透明な合成樹脂で構成され、その第１レンズの第１レンズ用成形駒分割線と第２レンズの第２レンズ用成形駒分割線とが、第１レンズと第２レンズとを組み合わせたときに互いにずれていることを特徴とする組合レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカメラや光学測定装置などの光学機器に使用する組合レンズに係り、特にレンズに傷をつけないで互いに光軸を合わすことのできる組合レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の組合レンズには、適用する光学機器に応じて種々の構造のものが提案されている。図２４は、従来下記の特許文献１で提案された組合レンズの断面図である。
【０００３】
同図において、５１はガラスレンズ、５２はプラスチックレンズで、両レンズ５１，５２の外周部は鏡筒５３内に嵌め込まれ、接着剤５４によって鏡筒５３に固定されている。図に示すように両レンズ５１，５２は、互いに中央部では接触しないで、外周部で接触するように、レンズ面の曲率がそれぞれ設定されており、両レンズ５１，５２を圧接して前記外周部での接触により両レンズ５１，５２の光軸を合わせるようにして組合わせて鏡筒５３内に嵌合、固定している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２２０４０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図２４に示す従来の組合レンズでは、レンズ５１の外周部の曲率とレンズ５２の外周部の曲率を同じにして、両レンズ５１，５２の外周部を互いに接触させていたため、その接触によりレンズ面が傷付く。
【０００６】
また、この従来の組合レンズでは、両レンズ５１，５２を圧接して外周部での接触により両レンズ５１，５２の光軸を合わせようとするので、両レンズ５１，５２の圧接力が弱いと、容易に両レンズ５１，５２間でズレが生じ易く、レンズ５１の光軸とレンズ５２の光軸が合わないことがある。このようなことから組合レンズの光学性能が低下するという欠点を有している。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、光学性能に優れた組合レンズを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、少なくとも第１レンズと第２レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、前記第１レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第２レンズと対応する位置に第１レンズ側傾斜面を有する第１レンズ側円筒部を形成し、前記第２レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第１レンズと対応する位置に第２レンズ側傾斜面を有する第２レンズ側円筒部を形成して、前記第１レンズ側円筒部と第２レンズ側円筒部とを嵌合することにより、前記第１レンズ側傾斜面と第２レンズ側傾斜面とを互いに接触させることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第２の手段は、少なくとも第１レンズと第２レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、前記第１レンズと第２レンズが共に透明な合成樹脂で構成され、その第１レンズの第１レンズ用成形駒分割線と第２レンズの第２レンズ用成形駒分割線とが、第１レンズと第２レンズとを組み合わせたときに互いにずれていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図１は実施形態に係る組合レンズの正面図、図２はその組合レンズの側面図、図３はその組合レンズの平面図、図４はその組合レンズの底面図、図５は図３Ａ−Ａ線上の断面図、図６はその組合レンズの斜視図、図７はその組合レンズの一部を断面にした斜視図である。
【００１１】
図８は第１レンズの正面図、図９はその第１レンズの側面図、図１０はその第１レンズの平面図、図１１はその第１レンズの底面図、図１２は図１０Ｂ−Ｂ線上の断面図、図１３はその第１レンズの斜視図、図１４はその第１レンズの一部を断面にした斜視図である。
【００１２】
図１５は第２レンズの正面図、図１６はその第２レンズの側面図、図１７はその第２レンズの平面図、図１８はその第２レンズの底面図、図１９は図１７Ｃ−Ｃ線上の断面図、図２０はその第２レンズの斜視図、図２１はその第２レンズの一部を断面にした斜視図である。図２２は第１レンズを成形するために使用される射出成形金型の断面図、図２３は第２レンズを成形するために使用される射出成形金型の断面図である。
【００１３】
本実施形態の場合、組合レンズ１は第１レンズ２と第２レンズ３の２枚の組み合わせから構成されている。本実施形態では２枚の組み合わせであるが、３枚以上の組み合わせも可能である。
【００１４】
第１レンズ２と第２レンズ３は、共にアクリル樹脂やポリカーボネート等の透明なプラスチック、共にガラス、あるいは一方がガラスで他方が透明なプラスチックで構成される場合があるが、本実施形態では第１レンズ２と第２レンズ３が共に透明なプラスチックで構成され、射出成形法により形成されている。
【００１５】
図５や図１２などに示すように第１レンズ２の中央部に、下方に向けて突出した凸レンズの機能を有するほぼ半球状の突出部４が設けられ、突出部４の上面に円形の窪み部５が形成されている。突出部４の外周部に、射出成形時の突出部４側への溶融樹脂の回り込みを良好にするために段状になった肉厚部６が設けられている。この肉厚部６の外周部（第１レンズ２の最外周部）に下方に向けて突出した第１レンズ側円筒部７が設けられ、その円筒部７の内周面に上へ行くに従って徐々に径小になった第１レンズ側傾斜面８が形成されている。
【００１６】
また円筒部７の高さＨ１は突出部４の高さＨ２より高く形成されており、図１２のように突出部４が下になるように置いた際に、突出部４が載置面に接触しない形状となっている。
【００１７】
図２２は、この第１レンズ２を成形するために好適な射出成形用金型の断面図である。この金型は、第１レンズ２の上面外周部を形成する固定金型２１と、その固定金型２１の内側に配置されて第１レンズ２の上面中央部を形成する固定側レンズ駒２２と、第１レンズ２の外周面と下面外周部を形成する可動金型２３と、その可動金型２３の内側に配置されて第１レンズ２の下面中央部を形成する可動側レンズ駒２４とから構成されている。
【００１８】
固定金型２１と固定側レンズ駒２２の接合部、ならびに可動金型２３と可動側レンズ駒２４の接合部が、前記第１レンズ側成形駒分割線１０に相当することになる。
【００１９】
これら固定金型２１と固定側レンズ駒２２と可動金型２３と可動側レンズ駒２４とで形成されるキャビティ２５内に溶融樹脂が充填され、冷却・固化されて図１２に示すような第１レンズ２が成形される。
【００２０】
このようにして固化された成形体（第１レンズ２）は、固定金型２１ならびに固定側レンズ駒２２に対して可動金型２３と可動側レンズ駒２４を移動して所定間隔離し、今度は可動金型２３を固定して可動側レンズ駒２４を上方（固定側レンズ駒２２側）に移動して成形体（第１レンズ２）を押し出し、離型できるようになっている。
【００２１】
射出成形の際、可動金型２３と可動側レンズ駒２４との分割部分で成形バリが発生し、この成形バリによって第１レンズ２と第２レンズ３を接合した際に充分に接合されない場合がある。この成形バリによる不具合を改善するため、図５に示すように第１レンズ２と第２レンズ３の接合された第２レンズ３の円筒部１３上に間隙を形成している。
【００２２】
さらに第１レンズ２と第２レンズ３の前記分割部分での成形バリか互いに当接して、第１レンズ２と第２レンズ３との良好な接合ができなくなる虞があるため、第１レンズ２と第２レンズ３の成形駒分割線１０、１６が僅かにずれるように設定されている。
【００２３】
第１レンズ２の一方の側面に、成形時に第１レンズ側射出ゲート（図示せず）が設けられる第１レンズ側ゲート平面部９が形成されている。図５と図１２に示すように前記肉厚部６のほぼ中央位置が射出成形金型の第１レンズ側成形駒分割線１０（仮想線）となっており、この分割線１０上で成形駒が接合されてキャビティ２５が形成され、第１レンズ２が射出成形される。この成形駒分割線１０は、突出部４のレンズ有効径１１よりも外側にある。図１２においてＲ１は成形駒分割線１０の直径、Ｒ２はレンズ有効径１１の直径を表しており、Ｒ１＞Ｒ２の関係にある。このようにＲ１＞Ｒ２にすることにより、第１レンズ２のレンズ有効面の損傷を防ぐことができる。
【００２４】
図５や図１９などに示すように第２レンズ３の中央部に、下方に向けて浅く窪んだ凹レンズの機能を有する皿状部１２が設けられている。例えばこの第２レンズ３は、この下面に配置される受光素子上に光を拡散して、受光素子への有効受光面を拡げようとするものである。皿状部１２の外周部に上方に向けて突出した第２レンズ側円筒部１３が設けられ、その円筒部１３の外周面に上へ行くに従って徐々に径小になった第２レンズ側傾斜面１４が形成されている。この第２レンズ側傾斜面１４の傾斜角度は、前記第１レンズ側傾斜面９の傾斜角度とほぼ一致している。
【００２５】
図２３は、この第２レンズ３を成形するために好適な射出成形用金型の断面図である。この金型は第１レンズ２の金型と基本的に同じであり、第２レンズ３の上面外周部を形成する固定金型２６と、その固定金型２６の内側に配置されて第２レンズ３の上面中央部を形成する固定側レンズ駒２７と、第２レンズ３の外周面と下面外周部を形成する可動金型２８と、その可動金型２８の内側に配置されて第２レンズ３の下面中央部を形成する可動側レンズ駒２９とから構成されている。
【００２６】
固定金型２６と固定側レンズ駒２７の接合部、ならびに可動金型２８と可動側レンズ駒２９の接合部が、前記第２レンズ側成形駒分割線１６に相当することになる。
【００２７】
これら固定金型２６と固定側レンズ駒２７と可動金型２８と可動側レンズ駒２９とで形成されるキャビティ３０内に溶融樹脂が充填され、冷却・固化されて図１９に示すような第２レンズ３が成形される。
【００２８】
このようにして固化された成形体（第２レンズ３）は、固定金型２６ならびに固定側レンズ駒２７に対して可動金型２８と可動側レンズ駒２９を移動して所定間隔離し、今度は可動金型２８を固定して可動側レンズ駒２９を上方（固定側レンズ駒２７側）に移動して成形体（第２レンズ３）を押し出し、離型できるようになっている。
【００２９】
第２レンズ３の一方の側面に、成形時に第２レンズ側射出ゲート（図示せず）が設けられる第２レンズ側ゲート平面部１５が形成されている。図５と図１９に示すように円筒部１３のほぼ中央位置が射出成形金型の第２レンズ側成形駒分割線１６（仮想線）となっており、この成形駒分割線１６は、皿状部１２のレンズ有効径１７よりも外側にある。図１９においてＲ３は成形駒分割線１６の直径、Ｒ４はレンズ有効径１７の直径を表しており、Ｒ３＞Ｒ４の関係にある。このようにＲ３＞Ｒ４とすることにより、第２レンズ３の有効面が成形時に損傷することを防止することができる。
【００３０】
図５に示すように第１レンズ２と第２レンズ３を重ねたとき、第２レンズ側円筒部１３が第１レンズ側円筒部７の内側に挿入され、両方の傾斜面９，１４が互いに重なり合って、第１レンズ２と第２レンズ３が安定した嵌合状態を保持して、第１レンズ２と第２レンズ３の光軸１８が自動的に一致する。
【００３１】
この場合、第１レンズ２と第２レンズ３の光軸１８を一致させるには、図１９で示すように第１レンズ２と第２レンズ３が嵌合する円筒部１３の高さＨ３がある程度の高さが必要であり、例えば第２レンズ３の高さＨ４に対し１／１０〜１／１の高さとすることが好ましい。
【００３２】
第１レンズ２と第２レンズ３を組み合わせた状態において、第１レンズ２の突出部４と第２レンズ３の皿状部１２は接触せず所定の隙間を有し、外周部の円筒部７，１３どうしで接触している。
【００３３】
また第１レンズ２の肉厚部６と第２レンズ３の円筒部１３も接触せず離れており、しかも第１レンズ側成形駒分割線１０と第２レンズ側成形駒分割線１６がずれるように、すなわちＲ１＜Ｒ３の関係になるように設計されている。第１レンズ２や第２レンズ３を射出成形した際、成形駒分割線１０，１６でバリが発生することがある。そのため仮に第１レンズ２や第２レンズ３にバリが発生しても、バリ（微小突出部）の影響がないように肉厚部６と円筒部１３を離し、しかも成形駒分割線１０，１６を互いにずらせてある。
【００３４】
第１レンズ２と第２レンズ３を組み合わせた状態で鏡筒（図示せず）に収納保持される。この際、第１レンズ２の前記ゲート平面部９と反対側の側面に第１レンズ把持用平面部１９を、第２レンズ３の前記ゲート平面部１５と反対側の側面に第２レンズ把持用平面部２０を設ければ、指や他の治具などの把持手段で把持する際、ゲート平面部９，１５と共に指や他の把持手段で把持すれば、容易かつ確実にレンズ２，３を把持して鏡筒内に収納することができる。さらに第１レンズ２と第２レンズ３を組み合わせる際にも、平面部９，１５，１９，２０でレンズ２，３を把持して組み合わせれば、把持が確実となり、容易に組み合わせができる。
本実施形態では第２レンズ側円筒部１３が第１レンズ側円筒部７の内側に挿入される例を示したが、反対に第１レンズ側円筒部が第２レンズ側円筒部の内側に挿入される構造であっても構わない。
【００３５】
本実施形態では第１レンズ側円筒部７と第２レンズ側円筒部１３は、光軸合わせのために傾斜面８，１４が円周方向で連続した面であるのが好ましいが、必要に応じて円筒部７，１３の一方あるいは両方にスリットあるいは溝などを形成して不連続な面とすることもある。
【００３６】
図５に示すように第１レンズ２と第２レンズ３を組み合わせた際、両者の間で空気が圧縮状態で封じ込められたり、あるいはその封じ込められた空気が温度の上昇に伴って体積膨脹して、第１レンズ２と第２レンズ３の良好な接合状態が崩れる心配がある。その対策として、前述のように円筒部７，１３の一方あるいは両方にスリットあるいは溝などの空気抜け部を設けることもある
本実施形態では図５に示すように、第１レンズ２と第２レンズ３を組み合わせた際、第１レンズ２の円筒部７の下端面が第２レンズ３の外周部上面に当接した状態になっているが、前記第１レンズ側傾斜面８と第２レンズ側傾斜面１４とを互いに接触した状態で、第１レンズ２の円筒部７の下端面と第２レンズ３の外周部上面との間に隙間が形成される場合もある。
【００３７】
本実施形態では２枚のレンズを組み合わせて組合レンズを構成したが、本発明は３枚以上のレンズの組み合わせも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１記載の第１の手段は、第１レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第２レンズと対応する位置に第１レンズ側傾斜面を有する第１レンズ側円筒部を形成し、第２レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第１レンズと対応する位置に第２レンズ側傾斜面を有する第２レンズ側円筒部を形成して、第１レンズ側円筒部と第２レンズ側円筒部とを嵌合することにより、第１レンズ側傾斜面と第２レンズ側傾斜面とを互いに接触させる構成になっている。
【００３９】
そのため第１レンズと第２レンズを組み合わせてもレンズ面に傷が生じることなく、また第１レンズ側傾斜面と第２レンズ側傾斜面との互いの求芯機能により、第１レンズと第２レンズの光軸を自動的に合わすことができ、光学性能に優れた組合レンズを提供することができる。
【００４０】
請求項２記載の第２の手段は、第１レンズの第１レンズ用成形駒分割線と第２レンズの第２レンズ用成形駒分割線とが、第１レンズと第２レンズとを組み合わせたときに互いにずれるように構成されている。
【００４１】
そのため仮に第１レンズや第２レンズにバリが発生しても、バリの影響がなく、第１レンズと第２レンズを適正に組み合わせることができるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る組合レンズの正面図である。
【図２】その組合レンズの側面図である。
【図３】その組合レンズの平面図である。
【図４】その組合レンズの底面図である。
【図５】図３Ａ−Ａ線上の断面図である。
【図６】その組合レンズの斜視図である。
【図７】その組合レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図８】第１レンズの正面図である。
【図９】その第１レンズの側面図である。
【図１０】その第１レンズの平面図である。
【図１１】その第１レンズの底面図である。
【図１２】図１０Ｂ−Ｂ線上の断面図である。
【図１３】その第１レンズの斜視図である。
【図１４】その第１レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図１５】第２レンズの正面図である。
【図１６】その第２レンズの側面図である。
【図１７】その第２レンズの平面図である。
【図１８】その第２レンズの底面図である。
【図１９】図１７Ｃ−Ｃ線上の断面図である。
【図２０】その第２レンズの斜視図である。
【図２１】その第２レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図２２】第１レンズを成形するための射出成形金型の断面図である。
【図２３】第２レンズを成形するための射出成形金型の断面図である。
【図２４】従来提案された組合レンズの断面図である。
【符号の説明】
１：組合レンズ、２：第１レンズ、３：第２レンズ、４：突出部、５：窪み部、６：肉厚部、７：第１レンズ側円筒部、８：第１レンズ側傾斜面、９：第１レンズ側ゲート平面部、１０：第１レンズ側成形駒分割線、１１：突出部のレンズ有効径、１２：皿状部、１３：第２レンズ側円筒部、１４：第２レンズ側傾斜面、１５：第２レンズ側ゲート平面部、１６：第２レンズ側成形駒分割線、１７：皿状部のレンズ有効径、１８：光軸、１９：第１レンズ把持用平面部、２０第２レンズ把持用平面部、２１：固定金型、２２：固定側レンズ駒、２３：可動金型、２４：可動側レンズ駒、２５：キャビティ、２６：固定金型、２７：固定側レンズ駒、２８：可動金型、２９：可動側レンズ駒、３０：キャビティ、Ｒ１：第１レンズ側成形駒分割線の直径、Ｒ２：第１レンズ有効径の直径、Ｒ３：第２レンズ側成形駒分割線の直径、Ｒ４：第２レンズ有効径の直径、Ｈ１：第１レンズの円筒部の高さ、Ｈ２：第１レンズの突出部の高さ、Ｈ３：第２レンズの円筒部の高さ、Ｈ４：第２レンズの高さ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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