(57)【要約】【課題】  レンズ同士の位置決め精度の向上を図る。【解決手段】  光軸方向に並ぶ複数のレンズを備え、レンズは、光軸方向における両面がそれぞれ光学面として形成され入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させるレンズ光学レンズ部と、レンズ光学レンズ部の外周に連続して設けられたフランジ部とを備え、フランジ部に、隣接して並ぶレンズ同士を嵌合により位置決めする位置決め嵌合部が形成され、嵌合される一方の位置決め嵌合部が光軸方向に突出された位置決め突部として設けられ、位置決め突部が嵌合される他方の位置決め嵌合部が光軸方向に開口された位置決め凹部として形成された。【選択図】        図２
2013218116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に並ぶ複数のレンズを備え、
前記レンズは、光軸方向における両面がそれぞれ光学面として形成され入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させるレンズ光学レンズ部と、前記レンズ光学レンズ部の外周に連続して設けられたフランジ部とを備え、
前記フランジ部に、隣接して並ぶレンズ同士を嵌合により位置決めする位置決め嵌合部が形成され、
嵌合される一方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に突出された位置決め突部として設けられ、
前記位置決め突部が嵌合される他方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に開口された位置決め凹部として形成された
レンズユニット。
【請求項２】
前記レンズが少なくとも三つ並んで配置され、
任意の三つのレンズのうち中央に位置するレンズのフランジ部の光軸方向における両面側にそれぞれ前記位置決め嵌合部が形成され、
前記中央に位置するレンズの前記両面側に形成された位置決め嵌合部がそれぞれ前記位置決め突部と前記位置決め凹部とされた
請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記位置決め嵌合部が円環状に形成された
請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記位置決め嵌合部が円弧状に形成された
請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記位置決め嵌合部が周方向に離隔して複数形成された
請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記位置決め突部が突出方向において先端に近付くに従って幅が小さくなる形状に形成された
請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項７】
前記位置決め凹部が深さ方向において開口面に近付くに従って幅が大きくなる形状に形成された
請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項８】
前記レンズが複数の金型によって成形され、
光軸方向において同じ側に位置する前記光学面と前記位置決め嵌合部が同一の金型によって形成された
請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項９】
光軸方向に並ぶ複数のレンズを有するレンズユニットと前記レンズユニットを介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
前記レンズは、光軸方向における両面がそれぞれ光学面として形成され入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させるレンズ光学レンズ部と、前記レンズ光学レンズ部の外周に連続して設けられたフランジ部とを備え、
前記フランジ部に、隣接して並ぶレンズ同士を嵌合により位置決めする位置決め嵌合部が形成され、
嵌合される一方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に突出された位置決め突部として設けられ、
前記位置決め突部が嵌合される他方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に開口された位置決め凹部として形成された
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術はレンズユニット及び撮像装置についての技術分野に関する。詳しくは、光軸方向に並ぶ一方のレンズのフランジ部に位置決め突部を設け他方のレンズのフランジ部に位置決め凹部を形成し位置決め突部と位置決め凹部を嵌合してレンズ同士の位置決め精度の向上を図る技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子が用いられたカメラ付携帯電話やデジタルスチルカメラ等の撮像装置が知られている。
【０００３】
このような撮像装置には複数のレンズや各種の光学レンズ部品が配置されたレンズユニットが設けられている。撮像装置においては小型化の要求が高く、搭載されるレンズユニットにおいてもより小型で全長の短いものが要求されている。
【０００４】
また、近年ではカメラ付携帯電話のような小型の撮像装置においても小型化と共に撮像素子の高画素化が進んでおり、デジタルスチルカメラと同等の高画素の撮像素子を搭載したタイプが普及している。従って、搭載されるレンズにおいても高画素の固体撮像素子に対応する高い光学性能が要求されており、このような要求を満たすために複数のレンズを高精度に組み立てて各レンズの光軸を高い精度で一致させる必要がある。
【０００５】
そこで、複数のレンズを精度良く組み立てるためにレンズの位置決めを行う以下のような方法が検討されてきた。
【０００６】
例えば、レンズをレンズホルダーに圧入しレンズホルダーの内周面とレンズの外周面を接触させてレンズの位置決めを行う方法がある。
【０００７】
しかしながら、この方法においては、レンズがレンズホルダーの内周面に接して位置決めされるため、光軸の位置がレンズホルダーの加工精度に依存することになり、位置決め精度にレンズ以外の部品のバラツキ（公差）が影響してしまう。
【０００８】
そこで、一方のレンズのフランジ部に設けられた環状の突部の内周面と他方のレンズのフランジ部に設けられた環状の突部の外周面とを接触させてレンズ同士の位置決めを行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１９６２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、特許文献１に記載された方法にあっては、図２４に示すように、レンズａとレンズｂの少なくとも一方に加工上のバラツキ（公差）が生じていると、レンズａの突部ｃとレンズｂの突部ｄとの間にクリアランスが生じるおそれがある。
【００１１】
このようなクリアランスが生じてしまうと、レンズａの光軸とレンズｂの光軸とのズレが生じレンズａとレンズｂの間の良好な位置決め精度を確保することができなくなってしまう。
【００１２】
また、図２５に示すように、レンズａとレンズｂの組付精度によりレンズａ又はレンズｂに対して均等に力が付与されず外周側の部分に大きな力Ｆが付与されてしまうと、突部ｃと突部ｄの接点ｅを支点としてレンズａ又はレンズｂがＲ方向へ傾いてしまい、光軸が傾いてやはり良好な位置決め精度を確保することができなくなってしまう。
【００１３】
そこで、本技術レンズユニット及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、レンズ同士の位置決め精度の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１に、レンズユニットは、上記した課題を解決するために、光軸方向に並ぶ複数のレンズを備え、前記レンズは、光軸方向における両面がそれぞれ光学面として形成され入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させるレンズ光学レンズ部と、前記レンズ光学レンズ部の外周に連続して設けられたフランジ部とを備え、前記フランジ部に、隣接して並ぶレンズ同士を嵌合により位置決めする位置決め嵌合部が形成され、嵌合される一方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に突出された位置決め突部として設けられ、前記位置決め突部が嵌合される他方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に開口された位置決め凹部として形成されたものである。
【００１５】
従って、レンズユニットにあっては、一方のレンズのフランジ部に設けられ光軸方向に突出された位置決め突部と他方のレンズのフランジ部に形成された位置決め凹部とが嵌合されてレンズ同士の位置決めが行われる。
【００１６】
第２に、上記したレンズユニットにおいては、前記レンズが少なくとも三つ並んで配置され、任意の三つのレンズのうち中央に位置するレンズのフランジ部の光軸方向における両面側にそれぞれ前記位置決め嵌合部が形成され、前記中央に位置するレンズの前記両面側に形成された位置決め嵌合部がそれぞれ前記位置決め突部と前記位置決め凹部とされることが望ましい。
【００１７】
三つのレンズのうち中央に位置するレンズの両面側に形成された位置決め嵌合部がそれぞれ位置決め突部と位置決め凹部とされることにより、フランジ部の厚みが半径方向において略均一にされる。
【００１８】
第３に、上記したレンズユニットにおいては、前記位置決め嵌合部が円環状に形成されることが望ましい。
【００１９】
位置決め嵌合部が円環状に形成されることにより、位置決め作業において周方向の位置合わせが必要ない。
【００２０】
第４に、上記したレンズユニットにおいては、前記位置決め嵌合部が円弧状に形成されることが望ましい。
【００２１】
位置決め嵌合部が円弧状に形成されることにより、フランジ部のうち位置決め嵌合部が形成されていない部分を成形時において樹脂を充填するゲートが位置する部分にすることが可能になる。
【００２２】
第５に、上記したレンズユニットにおいては、前記位置決め嵌合部が周方向に離隔して複数形成されることが望ましい。
【００２３】
位置決め嵌合部が周方向に離隔して複数形成されることにより、フランジ部のうち位置決め嵌合部が形成されていない部分を成形時において樹脂を充填するゲートが位置する部分にすることが可能になる。
【００２４】
第６に、上記したレンズユニットにおいては、前記位置決め突部が突出方向において先端に近付くに従って幅が小さくなる形状に形成されることが望ましい。
【００２５】
位置決め突部が突出方向において先端に近付くに従って幅が小さくなる形状に形成されることにより、位置決め突部の位置決め凹部への挿入が容易になる。
【００２６】
第７に、上記したレンズユニットにおいては、前記位置決め凹部が深さ方向において開口面に近付くに従って幅が大きくなる形状に形成されることが望ましい。
【００２７】
位置決め凹部が深さ方向において開口面に近付くに従って幅が大きくなる形状に形成されることにより、位置決め突部の位置決め凹部への挿入が容易になる。
【００２８】
第８に、上記したレンズユニットにおいては、前記レンズが複数の金型によって成形され、光軸方向において同じ側に位置する前記光学面と前記位置決め嵌合部が同一の金型によって形成されることが望ましい。
【００２９】
レンズが複数の金型によって成形され、光軸方向において同じ側に位置する光学面と位置決め嵌合部が同一の金型によって形成されることにより、レンズにおいて光学レンズ部と位置決め嵌合部の位置精度が高くなる。
【００３０】
撮像装置は、上記した課題を解決するために、光軸方向に並ぶ複数のレンズを有するレンズユニットと前記レンズユニットを介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記レンズは、光軸方向における両面がそれぞれ光学面として形成され入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させるレンズ光学レンズ部と、前記レンズ光学レンズ部の外周に連続して設けられたフランジ部とを備え、前記フランジ部に、隣接して並ぶレンズ同士を嵌合により位置決めする位置決め嵌合部が形成され、嵌合される一方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に突出された位置決め突部として設けられ、前記位置決め突部が嵌合される他方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に開口された位置決め凹部として形成されたものである。
【００３１】
従って、撮像装置にあっては、一方のレンズのフランジ部に設けられ光軸方向に突出された位置決め突部と他方のレンズのフランジ部に形成された位置決め凹部とが嵌合されてレンズ同士の位置決めが行われる。
【発明の効果】
【００３２】
本技術レンズユニット及び撮像装置にあっては、レンズ同士の位置決め精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本技術を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。
【００３４】
以下に示した最良の形態は、本技術撮像装置をカメラ付き携帯電話に適用し、本技術レンズユニットをこの携帯電話に設けられたレンズユニットに適用したものである。
【００３５】
尚、本技術の適用範囲はカメラ付き携帯電話及びカメラ付き携帯電話に設けられたレンズユニットに限られることはなく、例えば、スチルカメラやビデオカメラや他の機器に組み込まれる各種の撮像装置及びこれらの撮像装置に設けられるレンズユニットに広く適用することができる。
【００３６】
以下の説明にあっては、携帯電話のカメラの撮影時において撮影者から見た方向で前後上下左右の方向を示すものとする。従って、物体側が前方となり、撮影者側が後方となる。
【００３７】
尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００３８】
［撮像装置の構成］
撮像装置（携帯電話）１は、図１に示すように、例えば、一方の面に表示パネル２、スピーカー３及びマイクロホン４及び操作キー５、５、・・・が設けられている。
【００３９】
撮像装置１にはレンズユニット６が組み込まれ、レンズユニット６はレンズホルダー７とレンズホルダー７に保持されたレンズ１０及びレンズ２０とを有している（図２参照）。レンズユニット６の後方にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の図示しない撮像素子が配置され、撮像素子の前面が撮像面として形成されている。
【００４０】
尚、レンズユニット６は２枚以上のレンズを有していればよく、レンズの構成枚数は複数であれば任意であるが、以下には、先ず、レンズ１０とレンズ２０の２枚構成の例を示す（図２乃至図６参照）。
【００４１】
レンズ１０は、例えば、物体側に凸のメニスカスレンズであり、樹脂材料又はガラス材料によって形成され、光学レンズ部１１とフランジ部１２とを有し、フランジ部１２に位置決め突部１３が設けられている。尚、レンズ１０は像側に凸のメニスカスレンズ、像側又は物体側に凹の凹メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ又は平凹レンズ等の何れの形状のレンズであってもよい。
【００４２】
光学レンズ部１１はレンズ１０の中央側の部分であり、入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させる機能を有している。光学レンズ部１１の物体側の面と像側の面はそれぞれ光学面１１ａ、１１ｂとして形成されている。光学面１１ａは、例えば、凸面であり、光学面１１ｂは、例えば、凹面である。
【００４３】
フランジ部１２は光学レンズ部１１の外周に連続して設けられている。フランジ部１２は円環状に形成され、表面が物体側を向く第１の面１２ａと像側を向く第２の面１２ｂと外周面１２ｃによって構成されている。
【００４４】
位置決め突部１３は像側へ突出され光軸を中心とした円環状に形成され、光軸方向に沿う断面形状が、例えば、突出方向において先端に近付くに従って幅が小さくなる台形状に形成されている。位置決め突部１３はレンズ２０の後述する位置決め凹部に嵌合する位置決め嵌合部として設けられている。
【００４５】
位置決め突部１３は表面が像側を向くベース面１３ａとベース面１３ａの内周に連続する内側面１３ｂとベース面１３ａの外周に連続する外側面１３ｃとによって構成されている。内側面１３ｂはベース面１３ａから離隔するに従って内方へ変位するように傾斜され、外側面１３ｃはベース面１３ａから離隔するに従って外方へ変位するように傾斜されている。
【００４６】
レンズ２０は、例えば、像側に凸のメニスカスレンズであり、樹脂材料又はガラス材料によって形成され、光学レンズ部２１とフランジ部２２とを有し、フランジ部２２に位置決め凹部２３が形成されている。尚、レンズ２０は物体側に凸のメニスカスレンズ、像側又は物体側に凹の凹メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ又は平凹レンズ等の何れの形状のレンズであってもよい。
【００４７】
光学レンズ部２１はレンズ２０の中央側の部分であり、入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させる機能を有している。光学レンズ部２１の物体側の面と像側の面はそれぞれ光学面２１ａ、２１ｂとして形成されている。光学面２１ａは、例えば、凹面であり、光学面２１ｂは、例えば、凸面である。
【００４８】
フランジ部２２は光学レンズ部２１の外周に連続して設けられている。フランジ部２２は円環状に形成され、表面が物体側を向く第１の面２２ａと像側を向く第２の面２２ｂと外周面２２ｃによって構成されている。
【００４９】
位置決め凹部２３は物体側に開口され光軸を中心とした円環状に形成され、光軸方向に沿う開口形状が、例えば、深さ方向において開口面に近付くに従って幅が大きくなる台形状に形成されている。位置決め凹部２３はレンズ１０の位置決め突部１３に嵌合する位置決め嵌合部として形成されている。
【００５０】
位置決め凹部２３は内表面が物体側を向く底面２３ａと底面２３ａの内周に連続する内側面２３ｂと底面２３ａの外周に連続する外側面２３ｃとによって構成されている。内側面２３ｂは底面２３ａから離隔するに従って内方へ変位するように傾斜され、外側面２３ｃは底面２３ａから離隔するに従って外方へ変位するように傾斜されている。
【００５１】
［レンズの成形］
次に、レンズ１０、２０の金型による成形について説明する（図７及び図８参照）。
【００５２】
レンズ１０は成形用金型５０によって成形される（図７参照）。成形用金型５０は第１の成形型５１と第２の成形型５２によって構成されている。
【００５３】
第１の成形型５１は中央に位置された中央金型５１ａと中央金型５１ａの外周側に位置された外周金型５１ｂとを有し、第２の成形型５２は中央に位置された中央金型５２ａと中央金型５２ａの外周側に位置された外周金型５２ｂとを有している。
【００５４】
レンズ１０は第１の成形型５１と第２の成形型５２が突き合わされて形成されたキャビティー５３に材料が充填されることにより成形される。レンズ１０の物体側の面のうち、例えば、光学面１１ａと第１の面１２ａの内周部とが中央金型５１ａによって形成され、第１の面１２ａの内周部以外の部分が外周金型５１ｂによって形成される。また、レンズ１０の像側の面と外周面１２ｃのうち、例えば、光学面１１ｂと第２の面１２ｂの外周部以外の部分と位置決め突部１３の全ての面とが中央金型５２ａによって形成され、第２の面１２ｂの外周部と外周面１２ｃが外周金型５２ｂによって形成される。尚、外周面１２ｃは、外周金型５１ｂによって形成されていてもよく、また、外周金型５１ｂと外周金型５２ｂの双方によって形成されていてもよい。
【００５５】
従って、レンズ１０は光学面１１ｂと位置決め突部１３の全ての面とが同一の金型である中央金型５２ａによって形成される。
【００５６】
レンズ２０は成形用金型６０によって成形される（図８参照）。成形用金型６０は第１の成形型６１と第２の成形型６２によって構成されている。
【００５７】
第１の成形型６１は中央に位置された中央金型６１ａと中央金型６１ａの外周側に位置された外周金型６１ｂとを有し、第２の成形型６２は中央に位置された中央金型６２ａと中央金型６２ａの外周側に位置された外周金型６２ｂとを有している。
【００５８】
レンズ２０は第１の成形型６１と第２の成形型６２が突き合わされて形成されたキャビティー６３に材料が充填されることにより成形される。レンズ２０の物体側の面のうち、例えば、光学面２１ａと第１の面２２ａの外周部以外の部分と位置決め凹部２３の全ての面とが中央金型６１ａによって形成され、第１の面２２ａの外周部が外周金型６１ｂによって形成される。また、レンズ２０の像側の面と外周面２２ｃのうち、例えば、光学面２１ｂと第２の面２２ｂの内周側の部分とが中央金型６２ａによって形成され、第２の面２２ｂの外周側の部分と外周面２２ｃが外周金型６２ｂによって形成される。尚、外周面２２ｃは、外周金型６１ｂによって形成されていてもよく、また、外周金型６１ｂと外周金型６２ｂの双方によって形成されていてもよい。
【００５９】
従って、レンズ２０は光学面２１ａと位置決め凹部２３の全ての面とが同一の金型である中央金型６１ａによって形成される。
【００６０】
［レンズ同士の位置決め］
上記のように構成されたレンズ１０とレンズ２０はレンズ１０の位置決め突部１３がレンズ２０の位置決め凹部２３に挿入されて嵌合され両者の位置決めが行われる（図２参照）。
【００６１】
レンズ１０とレンズ２０が位置決めされた状態においては、例えば、位置決め突部１３の内側面１３ｂと位置決め凹部２３の内側面２３ｂとが接触され、位置決め突部１３の外側面１３ｃと位置決め凹部２３の外側面２３ｃとが接触されている。このとき位置決め突部１３のベース面１３ａと位置決め凹部２３の底面２３ａとは近接又は接触され、フランジ部１２の第２の面１２ｂとフランジ部２２の第１の面２２ａとが近接又は接触される。
【００６２】
レンズ１０とレンズ２０は、上記のように位置決めされた状態においてレンズホルダー７に保持される（図２参照）。
【００６３】
［位置決め嵌合部の他の例］
上記には、それぞれ断面形状と開口形状が台形状に形成された位置決め突部１３と位置決め凹部２３を例として示したが、位置決め突部１３と位置決め凹部２３の断面形状と開口形状は台形状に限られることはなく、以下のような形状に形成することが可能である。
【００６４】
例えば、位置決め突部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ及び位置決め凹部２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃのように、三角形状（図９参照）、Ｕ字状（図１０参照）、自由曲面形状（図１１参照）等の各種の形状に形成されていてもよい。
【００６５】
また、図１２に示すように、例えば、Ｕ字状の位置決め突部１３Ｂと三角形状の位置決め凹部２３Ａのような異なる形状の組み合わせであってもよい。これらの異なる形状の組み合わせはＵ字状の位置決め突部１３Ｂと三角形状の位置決め凹部２３Ａとの組み合わせに限られることはなく、他の形状の各種の組み合わせであってもよい。
【００６６】
さらに、位置決め突部１３（位置決め突部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを含む。以下、同じ。）と位置決め凹部２３（位置決め凹部２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃを含む。以下、同じ。）は円環状に形成されることに限られることはない。
【００６７】
例えば、図１３に示すように、複数の位置決め突部１３、１３、・・・が周方向に離隔して設けられていてもよく、図１４に示すように、位置決め突部１３が円弧状に形成されていてもよい。
【００６８】
一方、例えば、図１５に示すように、複数の位置決め凹部２３、２３、・・・が周方向に離隔して形成されていてもよく、図１６に示すように、位置決め凹部２３が円弧状に形成されていてもよい。
【００６９】
また、周方向に離隔する位置決め突部１３、１３、・・・や円弧状の位置決め突部１３の例においては、それぞれ周方向に離隔する位置決め凹部２３、２３、・・・や円弧状の位置決め凹部２３に嵌合されてもよく、また、円環状の位置決め凹部２３に嵌合されてもよい。
【００７０】
このように位置決め突部１３又は位置決め凹部２３が周方向に離隔されたり円弧状に形成されることにより、フランジ部１２、２２のうち位置決め突部１３又は位置決め凹部２３が形成されていない部分を成形時において樹脂を充填するゲートが位置する部分にすることが可能である。
【００７１】
このように位置決め突部１３又は位置決め凹部２３が形成されていない部分をゲートが位置する部分にすることにより、フランジ部１２、２２の面積を小さくすることができ、レンズ１０、２０の小型化を図ることができる。
【００７２】
また、レンズ１０のフランジ部１２とレンズ２０のフランジ部２２の間に遮光シートが配置される場合には、遮光シートが位置決め突部１３と位置決め凹部２３が形成されていない部分に配置される。
【００７３】
従って、位置決め突部１３又は位置決め凹部２３が周方向に離隔されたり円弧状に形成されることにより、遮光シートの面積を大きくすることができ高い遮光性を確保することができる。
【００７４】
このように遮光シートの面積が大きくされることにより、ゴーストやフレアの原因となる有害光が効果的に遮蔽され、光学性能の向上を図ることができる。
【００７５】
尚、上記には、レンズ１０に位置決め突部１３が設けられ、レンズ２０に位置決め凹部２３が形成された例を示したが、逆に、レンズ１０に位置決め凹部が形成され、レンズ２０に位置決め突部が設けられていてもよい。
【００７６】
［まとめ１］
上記のように、レンズ１０とレンズ２０においては、内側面１３ｂと内側面２３ｂ同士及び外側面１３ｃと外側面２３ｃ同士の内側と外側の２箇所で接して位置決めが行われる。
【００７７】
従って、レンズ１０とレンズ２０が位置決めされた状態において、位置決め嵌合部として形成された位置決め突部１３と位置決め凹部２３の間にクリアランスが生じることがなく、レンズ１０とレンズ２０の位置決め精度の向上を図ることができ、レンズ１０の光軸とレンズ２０の光軸とを高い精度で一致させることができる。
【００７８】
また、位置決め突部１３と位置決め凹部２３の接点を中心としてレンズ１０又はレンズ２０の一方が他方に対して傾くことがなく、光軸の傾きの発生を防止することができ、レンズ１０とレンズ２０の一層の位置決め精度の向上を図ることができる。
【００７９】
さらに、位置決め嵌合部とされた位置決め突部１３と位置決め凹部２３が円環状に形成されている場合には、レンズ１０及びレンズ２０の成形性の向上及び位置決め作業において周方向の位置合わせが必要なく作業性の向上を図ることができる。また、位置決め嵌合部が円環状に形成される場合には、成形用金型を同一の加工により容易に形成することが可能になり、成形用金型の加工精度が高くなりレンズ１０、２０の加工精度も高くなる。従って、光学レンズ部１１と位置決め突部１３の位置精度の向上を図ることができると共に光学レンズ部２１と位置決め凹部２３の位置精度の向上を図ることができる。
【００８０】
さらにまた、位置決め突部１３が突出方向において先端に近付くに従って幅が小さくなる形状に形成されているため、位置決め突部１３の位置決め凹部２３への挿入が容易であり、位置決め作業における作業性の向上を図ることができる。
【００８１】
また、位置決め凹部２３が深さ方向において開口面に近付くに従って開口面積が大きくなる形状に形成されているため、位置決め突部１３の位置決め凹部２３への挿入が容易であり、位置決め作業における作業性の向上を図ることができる。
【００８２】
加えて、レンズ１０は光学面１１ｂと位置決め突部１３の全ての面とが同一の金型である中央金型５２ａによって形成され、レンズ２０は光学面２１ａと位置決め凹部２３の全ての面とが同一の金型である中央金型６１ａによって形成されている。
【００８３】
従って、レンズ１０において光学レンズ部１１と位置決め突部１３の位置精度が高くなると共にレンズ２０において光学レンズ部２１と位置決め凹部２３の位置精度が高くなるため、レンズ１０とレンズ２０の位置決め精度の向上を図ることができる。
【００８４】
［３枚のレンズの位置決め］
次に、３枚のレンズが位置決めされる例を示す（図１７乃至図１９参照）。
【００８５】
撮像装置１にはレンズユニット６Ｘが組み込まれ、レンズユニット６Ｘはレンズホルダー７Ｘとレンズホルダー７Ｘに保持された上記したレンズ１０及びレンズ２０とレンズ３０を有している（図１７参照）。レンズ３０はレンズ１０とレンズ２０の間に配置されている。
【００８６】
レンズユニット６Ｘの後方にはＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子が配置され、撮像素子の前面が撮像面として形成されている。
【００８７】
レンズ３０は、例えば、像側に凸のメニスカスレンズであり、樹脂材料又はガラス材料によって形成され、図１８に示すように、光学レンズ部３１とフランジ部３２とを有し、フランジ部３２の物体側の面に位置決め凹部３３が形成され像側の面に位置決め突部３４が設けられている。尚、レンズ３０は物体側に凸のメニスカスレンズ、像側又は物体側に凹の凹メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ又は平凹レンズ等の何れの形状のレンズであってもよい。
【００８８】
光学レンズ部３１はレンズ３０の中央側の部分であり、入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させる機能を有している。光学レンズ部３１の物体側の面と像側の面はそれぞれ光学面３１ａ、３１ｂとして形成されている。光学面３１ａは、例えば、凹面であり、光学面３１ｂは、例えば、凸面である。
【００８９】
フランジ部３２は光学レンズ部３１の外周に連続して設けられている。フランジ部３２は円環状に形成され、表面が物体側を向く第１の面３２ａと像側を向く第２の面３２ｂと外周面３２ｃによって構成されている。
【００９０】
位置決め凹部３３は物体側に開口され光軸を中心とした円環状に形成され、光軸方向に沿う開口形状が、例えば、深さ方向において開口面に近付くに従って幅が大きくなる台形状に形成されている。位置決め凹部３３はレンズ１０の位置決め突部１３に嵌合する位置決め嵌合部として形成されている。
【００９１】
位置決め凹部３３は内表面が物体側を向く底面３３ａと底面３３ａの内周に連続する内側面３３ｂと底面３３ａの外周に連続する外側面３３ｃとによって構成されている。内側面３３ｂは底面３３ａから離隔するに従って内方へ変位するように傾斜され、外側面３３ｃは底面３３ａから離隔するに従って外方へ変位するように傾斜されている。
【００９２】
位置決め突部３４は像側へ突出され光軸を中心とした円環状に形成され、光軸方向に沿う断面形状が、例えば、突出方向において先端に近付くに従って幅が小さくなる台形状に形成されている。位置決め突部３４はレンズ２０の位置決め凹部２３に嵌合する位置決め嵌合部として設けられている。
【００９３】
位置決め突部３４は表面が像側を向くベース面３４ａとベース面３４ａの内周に連続する内側面３４ｂとベース面３４ａの外周に連続する外側面３４ｃとによって構成されている。内側面３４ｂはベース面３４ａから離隔するに従って内方へ変位するように傾斜され、外側面３４ｃはベース面３４ａから離隔するに従って外方へ変位するように傾斜されている。
【００９４】
［レンズの成形］
次に、レンズ３０の金型による成形について説明する（図１９参照）。
【００９５】
レンズ３０は成形用金型７０によって成形される。成形用金型７０は第１の成形型７１と第２の成形型７２によって構成されている。
【００９６】
第１の成形型７１は中央に位置された中央金型７１ａと中央金型７１ａの外周側に位置された外周金型７１ｂとを有し、第２の成形型７２は中央に位置された中央金型７２ａと中央金型７２ａの外周側に位置された外周金型７２ｂとを有している。
【００９７】
レンズ３０は第１の成形型７１と第２の成形型７２が突き合わされて形成されたキャビティー７３に材料が充填されることにより成形される。レンズ３０の物体側の面のうち、例えば、光学面３１ａと第１の面３２ａの外周部以外の部分と位置決め凹部３３の全ての面とが中央金型７１ａによって形成され、第１の面３２ａの外周部が外周金型７１ｂによって形成される。また、レンズ３０の像側の面と外周面３２ｃのうち、例えば、光学面３１ｂと第２の面３２ｂの外周部以外の部分と位置決め突部３４の全ての面とが中央金型７２ａによって形成され、第２の面３２ｂの外周部と外周面３２ｃが外周金型７２ｂによって形成される。尚、外周面３２ｃは、外周金型７１ｂによって形成されていてもよく、また、外周金型７１ｂと外周金型７２ｂの双方によって形成されていてもよい。
【００９８】
従って、レンズ３０は、光学面３１ａと位置決め凹部３３の全ての面とが同一の金型である中央金型７１ａによって形成され、光学面３１ｂと位置決め突部３４の全ての面とが同一の金型である中央金型７２ａによって形成される。
【００９９】
［レンズ同士の位置決め］
上記のように構成されたレンズ１０とレンズ２０とレンズ３０は、レンズ１０の位置決め突部１３がレンズ３０の位置決め凹部３３に挿入されて嵌合され両者の位置決めが行われ、レンズ３０の位置決め突部３４がレンズ２０の位置決め凹部２３に挿入されて嵌合され両者の位置決めが行われる（図１７参照）。
【０１００】
レンズ１０とレンズ３０が位置決めされた状態においては、例えば、位置決め突部１３の内側面１３ｂと位置決め凹部３３の内側面３３ｂとが接触され、位置決め突部１３の外側面１３ｃと位置決め凹部３３の外側面３３ｃとが接触されている。このとき位置決め突部１３のベース面１３ａと位置決め凹部３３の底面３３ａとは近接又は接触され、フランジ部１２の第２の面１２ｂとフランジ部３２の第１の面３２ａとが近接又は接触される。
【０１０１】
レンズ３０とレンズ２０が位置決めされた状態においては、例えば、位置決め突部３４の内側面３４ｂと位置決め凹部２３の内側面２３ｂとが接触され、位置決め突部３４の外側面３４ｃと位置決め凹部２３の外側面２３ｃとが接触されている。このとき位置決め突部３４のベース面３４ａと位置決め凹部２３の底面２３ａとは近接又は接触され、フランジ部３２の第２の面３２ｂとフランジ部２２の第１の面２２ａとが近接又は接触される。
【０１０２】
レンズ１０とレンズ３０とレンズ２０は、上記のように位置決めされた状態においてレンズホルダー７Ｘに保持される（図１７参照）。
【０１０３】
尚、上記には、物体側の面に位置決め凹部３３が形成され像側の面に位置決め突部３４が設けられたレンズ３０の例を示したが、レンズ３０には、逆に、物体側の面に位置決め突部３４が設けられ像側の面に位置決め凹部３３が形成されていてもよい。この場合には、レンズ３０の物体側に配置されるレンズ１０の像側の面に位置決め凹部が形成され、レンズ３０の像側に配置されるレンズ２０の物体側の面に位置決め突部が設けられる。
【０１０４】
上記したように、フランジ部３２の物体側の面と像側の面の一方に位置決め凹部３３を有し他方に位置決め突部３４を有するレンズ３０を用いることにより、フランジ部３２の厚みが半径方向において略均一にされる。
【０１０５】
従って、厚みの均一性の確保により、成形時のヒケの発生量が半径方向において不均一になり難く、レンズ３０の安定した成形状態を確保することができレンズ３０の成形精度の向上による位置決め精度の向上を図ることができる。
【０１０６】
［レンズの他の例］
レンズ３０に代えて、以下のようなレンズ３０Ｄ、３０Ｅを用いることも可能である（図２０及び図２１参照）。
【０１０７】
レンズ３０Ｄは物体側の面と像側の面にそれぞれ位置決め凹部３３、３３が形成されている（図２０参照）。この場合にはレンズ３０Ｄの物体側に配置されるレンズ１０の像側の面に位置決め突部が設けられ、レンズ３０Ｄの像側に配置されるレンズ２０の物体側の面に位置決め突部が設けられる。
【０１０８】
レンズ３０Ｄは成形用金型８０によって成形される（図２２参照）。成形用金型８０は第１の成形型８１と第２の成形型８２によって構成されている。
【０１０９】
第１の成形型８１は中央に位置された中央金型８１ａと中央金型８１ａの外周側に位置された外周金型８１ｂとを有し、第２の成形型８２は中央に位置された中央金型８２ａと中央金型８２ａの外周側に位置された外周金型８２ｂとを有している。
【０１１０】
レンズ３０Ｄは第１の成形型８１と第２の成形型８２が突き合わされて形成されたキャビティー８３に材料が充填されることにより成形される。レンズ３０Ｄの物体側の面のうち、例えば、光学面３１ａと第１の面３２ａの外周部以外の部分と位置決め凹部３３の全ての面とが中央金型８１ａによって形成され、第１の面３２ａの外周部が外周金型８１ｂによって形成される。また、レンズ３０Ｄの像側の面と外周面３２ｃのうち、例えば、光学面３１ｂと第２の面３２ｂの外周部以外の部分と位置決め凹部３３の全ての面とが中央金型８２ａによって形成され、第２の面３２ｂの外周部と外周面３２ｃが外周金型８２ｂによって形成される。尚、外周面３２ｃは、外周金型８１ｂによって形成されていてもよく、また、外周金型８１ｂと外周金型８２ｂの双方によって形成されていてもよい。
【０１１１】
従って、レンズ３０Ｄは、光学面３１ａと物体側に形成された位置決め凹部３３の全ての面とが同一の金型である中央金型８１ａによって形成され、光学面３１ｂと像側に形成された位置決め凹部３３の全ての面とが同一の金型である中央金型８２ａによって形成される。
【０１１２】
レンズ３０Ｅは物体側の面と像側の面にそれぞれ位置決め突部３４、３４が設けられている（図２１参照）。この場合にはレンズ３０Ｅの物体側に配置されるレンズ１０の像側の面に位置決め凹部が形成され、レンズ３０Ｅの像側に配置されるレンズ２０の物体側の面に位置決め凹部が形成される。
【０１１３】
レンズ３０Ｅは成形用金型９０によって成形される（図２３参照）。成形用金型９０は第１の成形型９１と第２の成形型９２によって構成されている。
【０１１４】
第１の成形型９１は中央に位置された中央金型９１ａと中央金型９１ａの外周側に位置された外周金型９１ｂとを有し、第２の成形型９２は中央に位置された中央金型９２ａと中央金型９２ａの外周側に位置された外周金型９２ｂとを有している。
【０１１５】
レンズ３０Ｅは第１の成形型９１と第２の成形型９２が突き合わされて形成されたキャビティー９３に材料が充填されることにより成形される。レンズ３０Ｅの物体側の面のうち、例えば、光学面３１ａと第１の面３２ａの外周部以外の部分と位置決め突部３４の全ての面とが中央金型９１ａによって形成され、第１の面３２ａの外周部が外周金型９１ｂによって形成される。また、レンズ３０Ｅの像側の面と外周面３２ｃのうち、例えば、光学面３１ｂと第２の面３２ｂの外周部以外の部分と位置決め突部３４の全ての面とが中央金型９２ａによって形成され、第２の面３２ｂの外周部と外周面３２ｃが外周金型９２ｂによって形成される。尚、外周面３２ｃは、外周金型９１ｂによって形成されていてもよく、また、外周金型９１ｂと外周金型９２ｂの双方によって形成されていてもよい。
【０１１６】
従って、レンズ３０Ｅは、光学面３１ａと物体側に設けられた位置決め突部３４の全ての面とが同一の金型である中央金型９１ａによって形成され、光学面３１ｂと像側に設けられた位置決め突部３４の全ての面とが同一の金型である中央金型９２ａによって形成される。
【０１１７】
尚、上記には、それぞれ断面形状と開口形状が台形状に形成された位置決め凹部３３又は位置決め突部３４を有するレンズ３０、３０Ｄ、３０Ｅを例として示したが、レンズ３０、３０Ｄ、３０Ｅには、位置決め凹部３３と位置決め突部３４に代えて上記した三角形状、Ｕ字状、自由曲面形状等の位置決め突部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃや位置決め凹部２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが形成されていてもよい。
【０１１８】
また、位置決め凹部３３と位置決め突部３４は円環状に限られることはなく、複数が周方向に離隔されていてもよく、円弧状に形成されていてもよい。
【０１１９】
［まとめ２］
上記のように、レンズ１０とレンズ３０（レンズ３０Ｄ、３０Ｅを含む。以下、同じ。）とレンズ２０が位置決めされた状態においても、レンズ１０とレンズ２０が位置決めされた場合と同様に、位置決め突部１３、３４と位置決め凹部３３、２３の間にクリアランスが生じることがない。
【０１２０】
従って、レンズ１０とレンズ３０とレンズ２０の位置決め精度の向上を図ることができ、レンズ１０の光軸とレンズ３０の光軸とレンズ２０の光軸とを高い精度で一致させることができる。
【０１２１】
また、位置決め突部１３と位置決め凹部３３の接点及び位置決め突部３４と位置決め凹部２３の接点を中心としてレンズ１０、レンズ３０又はレンズ２０の何れかのレンズが他のレンズに対して傾くことがなく、光軸の傾きの発生を防止することができ、レンズ１０とレンズ３０とレンズ２０の一層の位置決め精度の向上を図ることができる。
【０１２２】
さらに、位置決め嵌合部とされた位置決め突部１３、３４と位置決め凹部３３、２３が円環状に形成されている場合には、レンズ１０、レンズ３０及びレンズ２０の成形性の向上及び位置決め作業において周方向の位置合わせが必要なく作業性の向上を図ることができる。
【０１２３】
さらにまた、位置決め突部１３、３４が突出方向において先端に近付くに従って幅が小さくなる形状に形成されているため、位置決め突部１３、３４の位置決め凹部３３、２３への挿入が容易であり、位置決め作業における作業性の向上を図ることができる。
【０１２４】
また、位置決め凹部３３、２３が深さ方向において開口面に近付くに従って開口面積が大きくなる形状に形成されているため、位置決め突部１３、３４の位置決め凹部３３、２３への挿入が容易であり、位置決め作業における作業性の向上を図ることができる。
【０１２５】
加えて、レンズ３０、３０Ｄ、３０Ｅは、光学面３１ａと位置決め凹部３３又は位置決め突部３４の全ての面とが同一の金型である中央金型７１ａ、８１ａ、９１ａによって形成され、光学面３１ｂと位置決め突部３４又は位置決め凹部３３の全ての面とが同一の金型である中央金型７２ａ、８２ａ、９２ａによって形成されている。
【０１２６】
従って、レンズ３０、３０Ｄ、３０Ｅにおいて光学レンズ部３１と位置決め凹部３３及び位置決め突部３４との位置精度が高くなるため、レンズ１０とレンズ３０、３０Ｄ、３０Ｅとレンズ２０の位置決め精度の向上を図ることができる。
【０１２７】
［本技術］
本技術は、以下のような構成にすることもできる。
【０１２８】
（１）光軸方向に並ぶ複数のレンズを備え、前記レンズは、光軸方向における両面がそれぞれ光学面として形成され入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させるレンズ光学レンズ部と、前記レンズ光学レンズ部の外周に連続して設けられたフランジ部とを備え、前記フランジ部に、隣接して並ぶレンズ同士を嵌合により位置決めする位置決め嵌合部が形成され、嵌合される一方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に突出された位置決め突部として設けられ、前記位置決め突部が嵌合される他方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に開口された位置決め凹部として形成されたレンズユニット。
【０１２９】
（２）前記レンズが少なくとも三つ並んで配置され、任意の三つのレンズのうち中央に位置するレンズのフランジ部の光軸方向における両面側にそれぞれ前記位置決め嵌合部が形成され、前記中央に位置するレンズの前記両面側に形成された位置決め嵌合部がそれぞれ前記位置決め突部と前記位置決め凹部とされた前記（１）に記載のレンズユニット。
【０１３０】
（３）前記位置決め嵌合部が円環状に形成された前記（１）又は前記（２）に記載のレンズユニット。
【０１３１】
（４）前記位置決め嵌合部が円弧状に形成された前記（１）又は前記（２）に記載のレンズユニット。
【０１３２】
（５）前記位置決め嵌合部が周方向に離隔して複数形成された前記（１）又は前記（２）に記載のレンズユニット。
【０１３３】
（６）前記位置決め突部が突出方向において先端に近付くに従って幅が小さくなる形状に形成された前記（１）から前記（５）の何れかに記載のレンズユニット。
【０１３４】
（７）前記位置決め凹部が深さ方向において開口面に近付くに従って幅が大きくなる形状に形成された前記（１）から前記（６）の何れかに記載のレンズユニット。
【０１３５】
（８）前記レンズが複数の金型によって成形され、光軸方向において同じ側に位置する前記光学面と前記位置決め嵌合部が同一の金型によって形成された前記（１）から前記（８）の何れかに記載のレンズユニット。
【０１３６】
（９）光軸方向に並ぶ複数のレンズを有するレンズユニットと前記レンズユニットを介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記レンズは、光軸方向における両面がそれぞれ光学面として形成され入射された有効光束を撮像面へ向けて透過させるレンズ光学レンズ部と、前記レンズ光学レンズ部の外周に連続して設けられたフランジ部とを備え、前記フランジ部に、隣接して並ぶレンズ同士を嵌合により位置決めする位置決め嵌合部が形成され、嵌合される一方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に突出された位置決め突部として設けられ、前記位置決め突部が嵌合される他方の前記位置決め嵌合部が光軸方向に開口された位置決め凹部として形成された撮像装置。
【０１３７】
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本技術を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】図２乃至図２３と共に本技術の最良の形態を示すものであり、本図は、撮像装置の斜視図である。
【図２】２枚のレンズを有するレンズユニットの拡大断面図である。
【図３】２枚のレンズの拡大分解斜視図である。
【図４】図３とは異なる方向から見た状態で示す２枚のレンズの拡大分解斜視図である。
【図５】一方のレンズの拡大断面図である。
【図６】他方のレンズの拡大断面図である。
【図７】一方のレンズが成形用金型によって成形される状態を示す拡大断面図である。
【図８】他方のレンズが成形用金型によって成形される状態を示す拡大断面図である。
【図９】位置決め嵌合部が三角形に形成されたレンズの例を示す拡大断面図である。
【図１０】位置決め嵌合部がＵ字状に形成されたレンズの例を示す拡大断面図である。
【図１１】位置決め嵌合部が自由曲面に形成されたレンズの例を示す拡大断面図である。
【図１２】異なる形状の位置決め突部と位置決め凹部が嵌合される例を示す拡大断面図である。
【図１３】位置決め突部が離隔して設けられた例を示す拡大斜視図である。
【図１４】位置決め突部が円弧状に形成された例を示す拡大斜視図である。
【図１５】位置決め凹部が離隔して形成された例を示す拡大斜視図である。
【図１６】位置決め凹部が円弧状に形成された例を示す拡大斜視図である。
【図１７】３枚のレンズを有するレンズユニットの拡大断面図である。
【図１８】３枚のレンズの拡大断面図である。
【図１９】フランジ部の一方の面に位置決め凹部が形成され他方の面に位置決め突部が設けられたレンズが成形用金型によって成形される状態を示す拡大断面図である。
【図２０】フランジ部の一方の面と他方の面にそれぞれ位置決め凹部が形成されたレンズを示す拡大断面図である。
【図２１】フランジ部の一方の面と他方の面にそれぞれ位置決め突部が設けられたレンズを示す拡大断面図である。
【図２２】フランジ部の一方の面と他方の面にそれぞれ位置決め凹部が形成されたレンズが成形用金型によって成形される状態を示す拡大断面図である。
【図２３】フランジ部の一方の面と他方の面にそれぞれ位置決め突部が設けられたレンズが成形用金型によって成形される状態を示す拡大断面図である。
【図２４】従来のレンズの位置決めにおける問題点を説明する拡大断面図である。
【図２５】従来のレンズの位置決めにおける別の問題点を説明する拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１…撮像装置、６…レンズユニット、１０…レンズ、１１…光学レンズ部、１１ａ…光学面、１１ｂ…光学面、１２…フランジ部、１３…位置決め突部、２０…レンズ、２１…光学レンズ部、２１ａ…光学面、２１ｂ…光学面、２２…フランジ部、２３…位置決め凹部、５０…成形用金型、６０…成形用金型、１３Ａ…位置決め突部、１３Ｂ…位置決め突部、１３Ｃ…位置決め突部、２３Ａ…位置決め凹部、２３Ｂ…位置決め凹部、２３Ｃ…位置決め凹部、６Ｘ…レンズユニット、３０…レンズ、３１…光学レンズ部、３１ａ…光学面、３１ｂ…光学面、３２…フランジ部、３３…位置決め凹部、３４…位置決め突部、７０…成形用金型、７２…第２の成形型、３Ｄ…レンズ、８０…成形用金型、３Ｅ…レンズ、９０…成形用金型
【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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【図２５】
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