(57)【要約】【課題】  複合型非球面レンズの樹脂材料のはみ出し部分に起因する外観上の不具合や画質の低下を、コストの増大を抑えるとともに、省スペースで確実に防止できるレンズ保持装置および光学機器を提供すること。【解決手段】  硝子部材の少なくとも一面側に樹脂層を固着させた複合型非球面レンズと、前記複合型非球面レンズの樹脂層を一方の端部開口側に向けた状態で挿入し、前記端部開口周縁の変形部を塑性変形させて前記複合型非球面レンズを固定するレンズ保持枠とを備え、塑性変形後の前記変形部の内径が前記複合型非球面レンズの樹脂層の外径より小さく形成されている。【選択図】  図２
2007271717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝子部材の少なくとも一面側に樹脂層を固着させた複合型非球面レンズと、前記複合型非球面レンズの樹脂層を一方の端部開口側に向けた状態で挿入し、前記端部開口周縁の変形部を塑性変形させて前記複合型非球面レンズを固定するレンズ保持枠とを備え、塑性変形後の前記変形部の内径が前記複合型非球面レンズの樹脂層の外径より小さく形成されていることを特徴とするレンズ保持装置。
【請求項２】
塑性変形後の前記変形部に、前記樹脂層の外径より外側で前記複合型非球面レンズの硝子部材に当接する当接部と、前記複合型非球面レンズの樹脂層を空隙を有して収容し、前記複合型非球面レンズの樹脂層の外径より小さい径まで前記当接部に連続して形成された遮光部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ保持装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレンズ保持装置を備えた光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硝子部材の表面に樹脂層を一体成形したレンズを組み込むためのレンズ保持装置および光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、硝子部材の表面に、樹脂材料から成る薄い膜を成形加工することにより、硝子材料では加工しにくい非球面形状を有するレンズを形成する方法が知られている。
【０００３】
この様な方法により成形されたレンズは、一般的に複合型非球面レンズと呼ばれている。
【０００４】
この複合型非球面レンズの成形に当たっては、まず、所望の非球面形状の成形面を有する型部材の上に、この非球面形状に近い曲率を有する球面形状に加工された硝子部材を載置する。
【０００５】
次に、この硝子部材の表面と、型部材の成形面との間に規定される空間部に、液体状の樹脂を充填して硬化させることにより、所望の非球面形状を有する複合型非球面レンズを形成する。
【０００６】
この様な成形方法においては、成形面と硝子部材の表面の間の空間部に樹脂材料を充填する際の樹脂材料の量のばらつきにより、成形面のエッジ部分から余った樹脂材料がはみ出し、完成した複合型非球面レンズに樹脂材料のはみ出し部分が形成されることになる。
【０００７】
しかしながら、はみ出し部分を有した複合型非球面レンズを光学機器に組み込んだ場合、はみ出した樹脂材料が不規則な形状となるため、この部分に光線が入射すると、乱反射や不規則な屈折が起こり、外観の不具合や画質の低下が発生してしまう場合があった。
【０００８】
このため、特許文献１に開示されたレンズ保持装置では、複合型非球面レンズに固着された樹脂層の外径よりも小さな内径をもつ遮光部を、樹脂層近傍の保持筒または押え環に一体に形成している。
【特許文献１】実開平６−２８８１６号公報
【特許文献２】特開２０００−９９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記公報にて提案のレンズ保持装置では、複合型非球面レンズの樹脂層が、保持筒の複合型非球面レンズを挿入するための開口側にある場合、押え環を配置することで、コストおよびスペースが増大するという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、複合型非球面レンズの樹脂材料のはみ出し部分に起因する外観の不具合や画質の低下を、コストの増大を抑えるとともに、省スペースで確実に防止できるレンズ保持装置および光学機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の発明では、硝子部材の少なくとも一面側に樹脂層を固着させた複合型非球面レンズと、前記複合型非球面レンズの樹脂層を一方の端部開口側に向けた状態で挿入し、前記端部開口周縁の変形部を塑性変形させて前記複合型非球面レンズを固定するレンズ保持枠とを備え、塑性変形後の前記変形部の内径が前記複合型非球面レンズの樹脂層の外径より小さく形成されている。
【００１２】
また、本発明に係る第２の発明では、塑性変形後の前記変形部に、前記樹脂層の外径より外側で前記複合型非球面レンズの硝子部材に当接する当接部と、前記複合型非球面レンズの樹脂層を空隙を有して収容し、前記複合型非球面レンズの樹脂層の外径より小さい径まで前記当接部に連続して形成された遮光部が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
以上、本発明に係る第１の発明によれば、複合型非球面レンズの樹脂層の外径より小さい内径を有する遮光形状を、複合型非球面レンズをレンズ保持枠に固定するためのかしめ工程と同時に、また、従来からのかしめ形状と同等のスペースで形成することができる。
【００１４】
また、本発明に係る第２の発明によれば、複合型非球面レンズをレンズ保持枠に確実に固定できるとともに、樹脂層を損傷あるいは変形させることなく、上記遮光形状を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１には、本発明の実施形態である一眼レフカメラ用の交換レンズ（光学機器）の内部構造を示している。
【００１７】
この交換レンズは、第１〜第６群レンズＬ１〜Ｌ６を有する６群構成のレンズであり、ズーム動作によって全てのレンズＬ１〜Ｌ６が光軸方向に移動し、フォーカス動作によって第２群レンズＬ２が光軸方向に移動する。このとき、第３群レンズＬ３と第６群レンズＬ６とが一体的に移動し、第５群レンズＬ５は光軸方向への移動とは別に、振れ補正動作を行うために光軸直交方向にも移動する。
【００１８】
１０１はマウントで、カメラ本体に取り付けるためのバヨネット部を有しており、固定筒１０２にビス止め固定されている。
【００１９】
１０３は外装環で、マウント１０１と固定筒１０２との間に挟み込まれて固定されている。外装環１０３には、目盛窓１０４、名称プレート１０５、ＳＷパネル１０６が取り付けられている。ＳＷパネル１０６に設けられたスイッチを切り換えることによって、オートフォーカスや振れ補正などの機能を選択して使用することができる。
【００２０】
１０７は案内筒で、固定筒１０２がビス止めされることでカメラ本体に対して固定部を構成している。案内筒１０７の外周には、バヨネット結合によって光軸回りの回転のみ可能となっているカム筒１０８が嵌合しており、カム筒１０８を回転させると、案内筒１０７に設けられた光軸方向の案内溝とカム筒１０８に設けられたカム溝の交点が移動する。
【００２１】
これにより、第３群レンズＬ３を保持する３群保持枠１０９、第４群レンズＬ４を保持する４群保持枠１１０、振れ補正ユニット１１１および直進筒１１２を、それぞれにビス止めされたコロ１１３〜１１６を介して光軸方向へ移動させることができる。
【００２２】
３群保持枠１０９には、絞り駆動部と絞り羽根部とから構成される電磁絞りユニット１１７がビス止めされている。また３群保持枠１０９の延出部１０９ａの後端には、第６群レンズＬ６を保持する６群保持枠１１８が、補強板１１９とともにばね座金付きビスにてビス止めされている。
【００２３】
４群保持枠１１０の前端にはフック部が設けられており、このフック部には、開放口径の決定および有害光のカットを目的とする移動絞り１２１が前方より弾性結合されている。
【００２４】
振れ補正ユニット１１１は、第５群レンズＬ５を光軸直交方向に駆動可能に保持しており、マグネットおよびコイルとから構成される駆動部によって第５群レンズＬ５を駆動する。
【００２５】
直進筒１１２には、フィルター枠１２２がビス止めされており、フィルター枠１２２の先端外周にはバヨネット部が、内周にはネジ部がそれぞれ設けられ、それぞれフード、フィルター等のアクセサリーが装着可能となっている。また、フィルター枠１２２には、第１群レンズＬ１を保持する１群保持枠１２３がビス止めされている。フィルター枠１２２と１群保持枠１２３の当接部はそれぞれ周方向に延びる斜面形状に形成されており、１群保持枠１２３を回転させてフィルター枠１２２に取り付けることで、フィルター枠１２２に対する１群保持枠１２３の光軸方向位置を選択することができる。
【００２６】
これにより、製造誤差による広角側と望遠側の焦点位置のずれを補正することができる。
【００２７】
１２４は化粧環で、前面にレンズ名称等の表示が印刷されている。１２５はフォーカスユニットで、案内筒１０７にビス止めされている。
【００２８】
フォーカスユニット１２５は、主として振動型モータと差動機構とで構成されており、振動型モータのロータ回転量とマニュアルリング１２６の回転量に応じたフォーカスキー１２７の回転量を出力する。フォーカスユニット１２５の前側には、水平および垂直方向の振れの角速度を検出する一対の振動ジャイロ１２８が半田付けされたジャイロ基板１２９が、ゴムダンパーを介してビス止めされている。また、フォーカスユニット１２５から円弧状に延出した突出部の外周には、グレイコードパターンが形成されたエンコーダフレキシブル基板１３０が貼り付けられている。
【００２９】
さらに、フォーカスユニット１２５の前側における振動ジャイロ１２８およびエンコーダフレキシブル基板１３０が設けられていない位相に設けられた突出部に、コロ１３１がビス止めされている。
【００３０】
１３２はズーム操作環で、周方向に設けられている溝にコロ１３１が係合することで、光軸方向の移動が阻止された状態で光軸回りの回転のみが可能となっている。ズーム操作環１３２の内周には、カム筒１０８にビス止めされたズームキー１３３が係合する凹部が形成されており、ズームキー１３３を介してズーム操作環１３２と一体的にカム筒１０８を回転させることができる。
【００３１】
１３４は中間筒で、その外周には、ズーム操作環１３２の内周に設けられた光軸方向に延びる溝に係合する突起部が、内周には、フィルター枠１２２の外周に設けられた突起部が係合するリード溝が形成されている。このため、中間筒１３４はズーム操作環１３２と一体的に回転し、ズーム操作環１３２の回転方向の位置とフィルター枠１２２の光軸方向の位置に応じて光軸方向に進退する。
【００３２】
１３５はズーム操作環１３２の外周に巻き付けられたズームゴムで、１３６はズーム操作環１３２の前端部に弾性結合しているネームリングである。１３７はズーム操作環１３２にビス止めされたズームブラシで、エンコーダフレキシブル基板１３０のグレイコードパターン上を摺動して、ズーム操作環１３２とエンコーダフレキシブル基板１３０の位置関係を検出するために用いられる。１３８はインナーカム筒で、コロ１３９がコイルばねを介してビス止めされている。コロ１３９は、案内筒１０７に設けられたカム溝およびカム筒１０８に設けられた光軸方向溝に係合する。このため、インナーカム筒１３８はカム筒１０８と一体的に回転しながら光軸方向に進退する。
【００３３】
１４０は第２群レンズＬ２を保持する２群保持枠で、外周に設けられた突起部がインナーカム筒１３８の内周に設けられたカム溝に係合している。また、２群保持枠１４０から延出したキー部は、フォーカスキー１２７と一体的に回転するよう係合している。このため、２群保持枠１４０は、カム筒１０８が回転する（フォーカスキー１２７は停止）と、インナーカム筒１３８の光軸方向進退量とインナーカム筒１３８のカム溝の回転に伴う係合点の光軸方向変化量の合計量だけ光軸方向に進退する。
【００３４】
また、フォーカスキー１２７が回転する（カム筒１０８は停止）と、回転しながらインナーカム筒１３８のカム溝との係合点の光軸方向変化量に応じて進退する。
【００３５】
本実施形態の交換レンズでは、これらの機構により、インナーフォーカスにおける焦点距離変化に伴なう焦点位置ずれをメカ的に補正して第２群レンズＬ２を光軸方向に進退させることができる。
【００３６】
１４１は目盛シートで、フォーカスユニット１２５の出力であるフォーカスキー１２７と一体的に回転し、目盛窓１０４と合わせて焦点位置の表示を行う。１４２はメイン基板で、フォーカスユニット１２５、電磁絞りユニット１１７、振れ補正ユニット１１１、ジャイロ基板１２９およびエンコーダフレキシブル基板１３０と可撓性フレキシブル基板を介して電気的に接続され、各種制御を行う。１４３はマウント１０１にビス止めされ、メイン基板１４２とフレキシブル基板を介して接続された接点ブロックであり、カメラ本体との通信および電源の供給を行うために設けられている。１４４は裏蓋で、マウント１０１に弾性結合して有害光をカットしている。
【００３７】
１４６は、それぞれが偏芯した中心軸を有する回転軸部およびコロ部とを有する偏芯コロである。偏芯コロ１４６の軸部は６群保持枠１１８のコロ受け部に設けられたコロ軸穴部に圧入されて外れることなく回転可能に保持されているとともに、コロ部は３群保持枠１０９の延出部１０９ａに設けられた光軸方向の長穴部に係合している。
【００３８】
上記構成で、６群保持枠１１８のコロ軸穴を中心として偏芯コロ１４６を回転させると、６群保持枠１１８がばね座金の付勢力で３群保持枠１０９に対して押圧されているため、偏芯コロ１４６のコロ部が３群保持枠１０９の長穴部の中を光軸方向に移動する。同時に、軸部がコロ部を中心に偏芯回転するため、６群保持枠１１８が３群保持枠１０９との当接面に沿って光軸直交方向に移動する。そして、３箇所の偏芯コロ１４６の回転位置の組み合わせによって、６群保持枠１１８を光軸直交面内で所望の方向に移動させることができ、第３群レンズＬ３に対する第６群レンズＬ３の光軸ずれを修正することができる。
【００３９】
以上のように構成された交換レンズでは、ズーム操作環１３２を回転させると、ズームキー１３３を介してカム筒１０８が回転し、上記機構に従い全てのレンズＬ１〜Ｌ６が光軸方向に進退してズーミングが行われる。なお、この際、第３群レンズＬ３と第６群レンズＬ６とは一体的に進退する。
【００４０】
一方、オートフォーカス時には振動型モータの駆動により、マニュアルフォーカス時にはマニュアルリング１２６を回転させることにより、それぞれフォーカスキー１２７を回転させる。
【００４１】
これにより、上記機構に従い、第２群レンズＬ２が進退し、フォーカシングを行うことができる。また、振れ補正動作時には、振動ジャイロ１２８の出力およびエンコーダフレキシブル基板１３０の出力に応じて振れ補正ユニット１１１を制御し、第５群レンズＬ５を光軸直交面内で、発生している振れによるフィルム面での像の移動を打ち消す方向に駆動する。
【００４２】
次に、第２群レンズＬ２と、これを保持する２群保持枠１４０におけるレンズ保持構造について図２を用いて詳しく説明する。
【００４３】
第２群レンズＬ２は、物体側から順にＧ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７の４枚のレンズで構成されており、このうちＧ４は物体側の面に樹脂層Ｇ４ａを固着させた複合型非球面レンズとなっている。Ｇ５およびＧ６は、それぞれ２群保持枠１４０に物体側および撮像面側より挿入され、２群保持枠１４０に設けられた位置決め部１４０ａに当接して、光軸に沿う方向の位置を規定されている。Ｇ４は、２群保持枠１４０に樹脂層Ｇ４ａを物体側の端部開口側に向けて物体側より挿入され、Ｇ５に当接することで光軸に沿う方向の位置を規定されている。Ｇ７は、２群保持枠１４０に撮像面側より挿入され、Ｇ６に当接することで光軸に沿う方向の位置を規定されている。
【００４４】
上記のＧ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７の各レンズは、特開２００５−３２６４８８号公報に示された公知の熱かしめ方式によって固定されている。レンズG４からG７は、２群保持枠１４０のレンズ挿入端部開口周縁のかしめ爪１４０ｂおよび１４０ｃを、点線状態から実線状態へと熱変形させて２群保持枠１４０に固定されている。
【００４５】
ここで、変形後の２群保持枠１４０のかしめ爪１４０ｂの内径は、複合型非球面レンズＧ４の樹脂層Ｇ４ａの外径より小さく形成されている。
【００４６】
上記第１の実施形態では、複合型非球面レンズＧ４の樹脂層Ｇ４ａの外径より小さい内径を有する遮光形状を、複合型非球面レンズＧ４をレンズ保持枠１４０に固定するためのかしめ工程と同時に形成することができるように構成されている。また、上記遮光形状を、従来からのかしめ形状と同等のスペースで形成することができるように構成されている。
【００４７】
これにより、樹脂材料のはみ出し部分に入射した光線による外観の不具合や画質の低下を、コストの増大を抑えるとともに、省スペースで確実に防止することができる。
【実施例２】
【００４８】
図３および図４には、第２群レンズＬ２と、これを保持する２群保持枠１４０における第２の実施形態であるレンズ保持構造を示している。
【００４９】
第２群レンズＬ２は、物体側から順にＧ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７の４枚のレンズで構成されており、このうちＧ４は硝子部材の一面に樹脂層Ｇ４ａを固着させた複合型非球面レンズである。Ｇ５およびＧ６は、それぞれ２群保持枠１４０に物体側および撮像面側より挿入され、２群保持枠１４０に設けられた位置決め部１４０ａに当接して、光軸に沿う方向の位置を規定されている。Ｇ４は、２群保持枠１４０に樹脂層Ｇ４ａを物体側の端部開口側に向けて物体側より挿入され、Ｇ５に当接することで光軸に沿う方向の位置を規定されている。Ｇ７は、２群保持枠１４０に撮像面側より挿入され、Ｇ６に当接することで光軸に沿う方向の位置を規定されている。
【００５０】
上記Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７は、特開２０００−９９８１号公報に示されたローラかしめ方式によって、２群保持枠１４０のレンズ挿入端部開口周縁のかしめ爪１４０ｂおよび１４０ｃを、点線状態から実線状態へと変形させて２群保持枠１４０に固定されている。
【００５１】
ここで、変形後の２群保持枠１４０のかしめ爪１４０ｂは、複合型非球面レンズＧ４の樹脂層Ｇ４ａの外径より外側で複合型非球面レンズＧ４の硝子部材に当接し、複合型非球面レンズＧ４を固定している。
【００５２】
また、この当接部に連続して、複合型非球面レンズＧ４の樹脂層Ｇ４ａを空隙を有して収容し、複合型非球面レンズＧ４の樹脂層Ｇ４ａの外径より小さい内径を有する遮光部が形成されている。
【００５３】
上記第２の実施形態では、複合型非球面レンズＧ４の樹脂層Ｇ４ａの外径より小さい内径を有する遮光形状を、複合型非球面レンズＧ４をレンズ保持枠１４０に固定するためのかしめ工程と同時に形成することができるように構成されている。また、上記遮光形状を、従来からのかしめ形状と同等のスペースで形成することができるように構成されている。さらに、複合型非球面レンズＧ４をレンズ保持枠１４０に確実に固定できるとともに、樹脂層を損傷あるいは変形させることなく、上記遮光形状を形成することができるように構成されている。
【００５４】
これにより、樹脂材料のはみ出し部分に入射した光線による外観の不具合や画質の低下を、コストの増大を抑えるとともに、省スペースで確実に防止することができる。
【００５５】
なお、本発明の具体的構成は、上記実施形態で説明したものに限られるものではない。例えば、上記実施形態では、熱かしめ方式あるいはローラかしめ方式を用いた例を説明したが、超音波やレーザー等を用いた方式であっても同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、一眼レフフィルムカメラに用いられる交換レンズについて説明したが、本発明は、レンズシャッタカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の各種光学機器のレンズ鏡筒部分に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態である一眼レフカメラ用交換レンズの断面図である。
【図２】上記交換レンズに備えられたレンズ保持構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態であるレンズ保持構造を示す断面図である。
【図４】上記交換レンズに備えられたレンズ保持構造を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０７  案内筒
１０８  カム筒
１０９  ３群保持枠
１１０  ４群保持枠
１１１  振れ補正ユニット
１１２  直進筒
１１７  電磁絞りユニット
１１８  ６群保持枠
１２２  フィルター枠
１２３  １群保持枠
１２５  フォーカスユニット
１３８  インナーカム筒
１４０  ２群保持枠
【図１】
2007271717.tif 000003
【図２】
2007271717.tif 000004
【図３】
2007271717.tif 000005
【図４】
2007271717.tif 000006