(57)【要約】【課題】接着剤や固定ビスを使用する方式に比較して作業効率が良く、熟練も要せず、組み立て調整作業におけるレンズの破損のおそれも少ないレンズ装置を提供すること。経年変化によってもレンズの偏心が発生するおそれの少ないレンズ装置及びその組み立て方法を提供すること。【解決手段】放射方向に延びた貫通孔を設けたレンズ支持枠と、前記貫通孔に挿入される円柱部と、該円柱部より直径の大きい先頭部と有する弾性抑え部材と有し、前記円柱部が記貫通孔に係合した前記弾性抑え部材の先頭部によってレンズを支持することを特徴とするレンズ装置及びその組み立て方法。【選択図】図１
2007279123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射方向に延びた貫通孔を設けたレンズ支持枠と、
前記貫通孔に挿入される円柱部と、該円柱部より直径の大きい先頭部とを有する弾性抑え部材と有し、
前記円柱部が前記貫通孔に係合した前記弾性抑え部材の先頭部によってレンズを支持することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記貫通孔が、等角度間隔をもって配置された複数個であり、前記レンズを弾性抑え部材三点支持方式で支持することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
放射方向に延びた貫通孔を設けたレンズ支持枠と、
前記貫通孔に挿入される円柱部と、該円柱部より直径の大きい先頭部と有する弾性抑え部材と有し、
前記レンズ支持枠にレンズを装着後、前記弾性抑え部材を押し潰して前記貫通孔を通して挿入し、前記押し潰しから開放されて前記円柱部が前記貫通孔に係合した前記弾性抑え部材の前記先頭部によってレンズを支持することを特徴とするレンズ装置の組み立て方法。
【請求項４】
放射方向に延びた貫通孔を設けたレンズ支持枠と、
前記貫通孔に挿入される円柱部と、該円柱部より直径の大きい先頭部と有する弾性抑え部材と有し、
前記貫通孔に前記弾性抑え部材の前記円柱部を係合させた後、係合した前記弾性抑え部材の前記先頭部を変形させてレンズを装着して支持することを特徴とするレンズ装置の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ装置及びその組み立て方法、さらに詳しくは、工場等において部品の欠陥検出、方向検出等を画像処理によって行う等のために必要な画像を形成するためのレンズ装置及びその組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズ保持構造としては、指定の嵌め合い寸法公差に従ってレンズを鏡筒の指定位置に嵌め合いさせ、該レンズを板バネや押えの枠を用いて光軸方向に締め付けることによってレンズを固定させる方法が知られている。その際、レンズの径方向の嵌め合いガタを無くすために、レンズとレンズ保持鏡筒の嵌め合い部隙間に接着剤を塗布して固定する方法や、数箇所ネジ穴をあけた鏡筒において外部よりビスで固定させる方法、また同様に、数箇所貫通穴のある鏡筒において接着剤を流し込む等の方法が取られている。
【０００３】
従来のレンズの他のレンズ保持構造として、弾性部材を、レンズの径方向外周部に入れて固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
従来のレンズの他のレンズ保持構造として、内側に光学部材を保持したレンズ保持部材を有するレンズ鏡筒において、前記レンズ保持部材の内周面に光学部品の外周に沿った方向に拡がった空隙部を設け、前記空隙内に前記光学部品外周面と接する弾性部材及び前記弾性部材の外周に位置して前記レンズ保持部材に固定された抑え部材を挿入し、前記弾性部材と抑え部材によって前記光学部品を前記レンズ保持部材の前記空隙部と光軸を境にして反対方向に押圧保持する構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−８６３１５号公報
【特許文献２】実開昭５９−８７００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のレンズとレンズ保持鏡筒による嵌め合い公差の指定だけでは、部品のバラつきにより、レンズ径方向へのガタが生じ、また光軸ズレが生じてしまう。レンズとレンズ保持鏡筒による嵌め合い公差を厳しくすると、レンズ径方向へのガタはその分少なくできる。一方、レンズとレンズ保持鏡筒との材質の違いによる線膨張率の違いから、環境変化すなわち温度変化に伴うレンズへの応力の変化による歪等の問題があり、一概に嵌め合い公差を厳しくすることはできない問題がある。
【０００７】
ガタ対策として接着剤による方法では、作業工程における塗布量や塗布方法など管理上の問題がある。使用状況によっては、接着剤からガスが発生し、衛生上好ましくない。また、レンズの腐食や曇り等の光学性能に影響する恐れもある。
【０００８】
別のガタ対策としては、鏡筒外部からビスを用いて固定する方法では、通常数箇所から固定するが、そのビスの締め付け加減により、光軸ズレが起きる可能性がある。そのためビス締め付けトルクの管理が必要となる。
また、ビスの先端が直接レンズの外周に当るため、レンズが損傷する恐れもある。
【０００９】
引用文献１に開示された方法では、レンズとレンズ保持鏡筒との間に弾性部材を設けることで環境（温度）変化によるガタつきは無くなるが、別に光軸ズレの問題が発生する。この問題に対し、弾性部材の材質や大きさ、そしてレンズ組付け時の配置により、光軸ズレが起きないようにすることが可能であるとしているが、現実問題としてそれらの設定をすることは難しく、解決できているとは言えない。また、実際にこのように、弾性部材を設けるようにレンズを組み立てることは、簡単にできるものではなく、作業性の面で問題が残っている。
【００１０】
引用文献２に開示された構成では、弾性部材を抑え部材で押し付け、ガタつきを無くすことはでき、且つレンズと枠との嵌め合い部が残っている。従って、光軸ズレも引用文献１の方法よりも問題ないように思われる。しかし、この引用文献２のようにレンズを組み立てることは、通常のレンズの組み立てや引用文献１の方法に比べても遥かに難しく、また部品点数も増え、組み立て時間もかかり、作業性の面からも相当な技術すなわち熟練を要すると思われる。
【００１１】
（発明の目的）
本発明は、従来のレンズ装置の上述した問題点に鑑みてなされたものであって、接着剤や固定ビスを使用する方式に比較して作業効率が良く、熟練も要せず、組み立て調整作業におけるレンズの破損のおそれも少ないレンズ装置及びその組み立て方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、経年変化によってもレンズの偏心が発生するおそれの少ないレンズ装置及びその組み立て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】
【００１２】
第１発明は、放射方向に延びた貫通孔を設けたレンズ支持枠と、
前記貫通孔に挿入される円柱部と、該円柱部より直径の大きい先頭部と有する弾性抑え部材と有し、
前記円柱部が記貫通孔に係合した前記弾性抑え部材の先頭部によってレンズを支持することを特徴とするレンズ装置である。
【００１３】
第２発明は、放射方向に延びた貫通孔を設けたレンズ支持枠と、
前記貫通孔に挿入される円柱部と、該円柱部より直径の大きい先頭部と有する弾性抑え部材と有し、
前記レンズ支持枠にレンズを装着後、前記弾性抑え部材を押し潰して前記貫通孔を通して挿入し、前記押し潰しから開放されて前記円柱部が前記貫通孔に係合した前記弾性抑え部材の前記先頭部によってレンズを支持することを特徴とするレンズ装置の組み立て方法である。
【００１４】
第３発明は、放射方向に延びた貫通孔を設けたレンズ支持枠と、
前記貫通孔に挿入される円柱部と、該円柱部より直径の大きい先頭部と有する弾性抑え部材と有し、
前記貫通孔に前記弾性抑え部材の前記円柱部を係合させた後、係合した前記弾性抑え部材の前記先頭部を変形させてレンズを支持することを特徴とするレンズ装置の組み立て方法である。
【００１５】
第１発明の実施態様は、以下のとおりである。前記貫通孔が、等角度間隔をもって配置された複数個であり、前記レンズを弾性抑え部材三点支持方式で支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のレンズ装置及びその組み立て方法によれば、接着剤や固定ビスを使用する方式に比較して作業効率が良く、熟練も要せず、組み立て調整作業におけるレンズの破損のおそれも少ないレンズ装置を構成できる効果がある。
本発明のレンズ装置及びその組み立て方法によればまた、経年変化によってもレンズの偏心が発生するおそれの少ないレンズ装置を構成できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の最良の実施形態の光学装置のレンズ装置を図に基づいて説明する。レンズ装置１０は、工業検査用レンズ装置、すなわち工場等において部品の欠陥検出、方向検出等を画像処理によって行うために必要な画像を形成するためのレンズ装置である。
【００１８】
レンズ装置１０は、図１に示すように、レンズＡ及びレンズＢを有し、一段部を有する断面の第１筒部材１２、断面Ｌ字形で第１筒部材１２に固着された第２筒部材１４、断面３段形状で第２筒部材１４に固着された第３筒部材１６を有する。第１筒部材１２は、後端部すなわち装置ハウジング２０側の端部に、装置ハウジング２０のハウジングマウントスクリュウ２２と螺合するレンズマウントスクリュウ２４が設けられている。
【００１９】
第１筒部材１２の外側には、第１調整リング３０が配置されている。第１調整リング３０は、ロックネジ３２によって第１筒部材１２に固着されており、ロックネジ３２を緩めることにより、第１筒部材１上を光軸中心に回動可能である。第１調整リング３０及び第１筒部材１２の内側には、第２調整リング３４が配置されている。第１調整リング３０は、イモネジ３６によって第２調整リング３４に固着されている。第２調整リング３４の内面には、第３筒部材１６の外面に形成された調整雄スクリュウ４０と螺合する調整雌スクリュウ４２が形成されている。
【００２０】
第３筒部材１６の内側及び前方すなわち被写体側に、レンズ枠５０が配置されている。レンズ枠５０は、装置ハウジング２０側の端部にあってレンズＢが突き当たるレンズ枠小径部５２と、被写体側の端部にあってレンズ締付けリング５４とスクリュウ係合するレンズ固定リング雌スクリュウ５６を有する。レンズＡとレンズＢの間には、間隔リングＡＢが配置されている。
【００２１】
レンズ枠５０におけるレンズＡの支持は、レンズＡの周縁厚さすなわちコバに対応する光軸上の位置に形成された３個の放射方向に延びた段８０Ｓ付きの第１貫通孔８０に挿入された弾性抑え部材７０によって行われる。すなわち、レンズ枠５０のレンズＡが入る部分は、レンズＡの外径より大きく、例えば、直径で数ミリ大きく形成される。
【００２２】
弾性抑え部材７０は、図２に示すように、球面の先頭部７２と、大径円柱部７４と、小径円柱部７６とからなる。先頭部７２の中心部は、平面７８であってもよい。弾性抑え部材７０の材質は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコンゴム等が例示される。
【００２３】
弾性抑え部材７０は、押し潰されて第１貫通孔８０に挿入される。弾性抑え部材７０は、挿入後に開放され、第１貫通孔８０の段部８０Ｓに先頭部７２が載り、先頭部７２が第１貫通孔８０から突出する。３個の突出した先頭部７２によって、レンズＡを、光軸と直交する平面内で弾性的に３点支持する。
【００２４】
レンズ枠５０におけるレンズＢの支持は、レンズＢの周縁厚さすなわちコバに対応する光軸上の位置に形成された３個の放射方向に延びた第２貫通孔９２に挿入された弾性抑え部材９０によって行われる。すなわち、レンズ枠５０のレンズＢが入る部分は、レンズＢの外径より大きく、例えば、直径で１０ミリ程度大きく形成される。
【００２５】
弾性抑え部材９０は、図４に示すように、円柱部の軸線に沿って延びた抑え部材貫通孔９４を有している。抑え部材貫通孔９４を設けた弾性抑え部材９０は、抑え部材貫通孔を設けない弾性抑え部材７０に比較して、製造し易さ、材料コスト、重量、挿入作業の容易さ等の点で優れている。従って、レンズ枠５０におけるレンズＡの支持のために、抑え部材貫通孔を設けない弾性抑え部材７０に代えて、抑え部材貫通孔９４を設けた弾性抑え部材９０を使用可能であることはもちろんである。
【００２６】
レンズＢは、装置ハウジング２０向きにレンズ枠小径部５２に突き当てられる。このレンズＢに、間隔リングＡＢが突き当てられ、間隔リングＡＢにレンズＡが突き当てられる。このレンズＡは、レンズ締付けリング５４を締め付けられる。
【００２７】
レンズ装置１０の合焦調整は、ロックネジ３２を緩め、ロックネジ３２を介して第１調整リング３０を光軸中心に回転させる。第１調整リング３０の回転は、これがイモネジ３６によって固着された第２調整リング３４に伝達される。第２調整リング３４の回転は、第３筒部材１６の外面に形成された調整雄スクリュウ４０と第２調整リング３４の内面に形成された調整雌スクリュウ４２の螺合によりレンズ枠５０を光軸上で移動させ、合焦調整がなされる。この合焦調整が完了すると、ロックネジ３２を締め、合焦状態を保持する。
【００２８】
前述した実施形態においては、レンズ枠にレンズを装着後、弾性抑え部材を押し潰して第１及び第２貫通孔に挿入した。他の組み立て方法として、弾性抑え部材の円柱部を押し潰して第１及び第２貫通孔に係合させた後、先頭部を押し潰してレンズを装着することも可能である。
【００２９】
さらに、レンズ枠５０におけるレンズＡ，Ｂの支持は、等角度間隔で配置された３個の弾性抑え部材７０、９０によって弾性抑え部材三点支持方式である。この弾性抑え部材三点支持方式に代えて、レンズ枠５０に片寄せさせる弾性抑え部材一点支持方式の採用が可能である。弾性抑え部材一点支持方式は、弾性抑え部材三点支持方式に比較して、振動に対する耐久性が高く安定している。なお、弾性抑え部材一点支持方式の片寄せ量は、公差の範囲内であるので、レンズＡ，Ｂの偏心量は許容範囲内である。
なお、弾性抑え部材支持方式の支持点に数は、２点、４点等いずれであってもよいことは当業者が容易に推定可能なことである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の実施形態のレンズ装置の断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の弾性抑え部材の斜視図である。
【図３】図３は、図１に線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】図４は、図１に線IV−IVに沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ          レンズ
Ｂ          レンズ
ＡＢ        間隔リング
１０        レンズ装置
１２        第１筒部材
１４        第２筒部材
１６        第３筒部材
２２        ハウジングマウントスクリュウ
２４        レンズマウントスクリュウ
３０        第１調整リング
３２        ロックネジ
３４        第２調整リング
５０        レンズ枠
５２        レンズ枠小径部
５４        レンズ締付けリング
７０        弾性抑え部材
７２        先頭部
７４        大径円柱部
７６        小径円柱部
７８        平面
８０        第１貫通孔
８０Ｓ      段
９０        第２貫通孔
【図１】
2007279123.tif 000003
【図２】
2007279123.tif 000004
【図３】
2007279123.tif 000005
【図４】
2007279123.tif 000006