レンズ鏡枠およびレンズ組立体
【課題】レンズ鏡枠およびレンズ組立体において基準外形となる円筒面状の側面が部分的に形成されたレンズをカシメによって精度よく固定することができるようにする。
【解決手段】中心軸線Ｐに対して直交する方向に、最大半径となる円弧状に形成された枠部外周面と最大半径より小さい切欠状に形成された平側面２ｆとを有し、中心軸線Ｐに光軸Ｏを沿わせてレンズ１を固定するレンズ鏡枠２であって、中心軸線Ｐに交差する方向に延ばされたレンズ受面２ａと、中心軸線Ｐに交差する方向においてレンズ受面２ａよりも外側に配置され、レンズ受面２ａよりも中心軸線Ｐと同方向に突出したレンズ挿入枠部２Ｃと、レンズ挿入枠部２Ｃの突出方向の先端に形成され、外部圧力によって変形することでレンズ受面２ａとの間でレンズ１をカシメ固定する複数のカシメ部と、を備え、レンズ受面２ａは、中心軸線Ｐに対して軸対称に設けられた構成とする。
【解決手段】中心軸線Ｐに対して直交する方向に、最大半径となる円弧状に形成された枠部外周面と最大半径より小さい切欠状に形成された平側面２ｆとを有し、中心軸線Ｐに光軸Ｏを沿わせてレンズ１を固定するレンズ鏡枠２であって、中心軸線Ｐに交差する方向に延ばされたレンズ受面２ａと、中心軸線Ｐに交差する方向においてレンズ受面２ａよりも外側に配置され、レンズ受面２ａよりも中心軸線Ｐと同方向に突出したレンズ挿入枠部２Ｃと、レンズ挿入枠部２Ｃの突出方向の先端に形成され、外部圧力によって変形することでレンズ受面２ａとの間でレンズ１をカシメ固定する複数のカシメ部と、を備え、レンズ受面２ａは、中心軸線Ｐに対して軸対称に設けられた構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡枠およびレンズ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、カメラ等の光学機器において、熱可塑性樹脂で形成されたレンズ鏡枠にレンズ等の光学素子を熱カシメによって固定したレンズ組立体が用いられている。
例えば、特許文献１には、このようなレンズ鏡枠として、プラスチック材料で略円筒形状に形成されており、その一方の端部開口にはレンズを挿入しレンズを光軸方向で位置決めする凹状のレンズ挿入枠部と、端部開口の周囲にこのレンズ挿入枠部に挿入されたレンズ周縁の上面よりいずれも突出して所定間隔で突起状とされた４つのカシメ部とを備えるレンズ枠が記載されている。また、このレンズ枠にレンズを挿入した後、カシメ部を熱変形させて、レンズの周縁を固定したレンズ組立体が記載されている。
また、高精度が要求されるレンズ組立体では、振動などによってレンズ挿入枠部とのクリアランスの範囲でレンズが移動しないように、カシメ部をレンズ外縁の全周に設けて強固に固定することが周知である。近年では特にカメラ等の高画素化や小型化の要求がより強まっており、それを達成するためにレンズとレンズ枠との固定精度の更なる高精度化が必要となってきている。更に小型化や鏡枠スペース有効利用のためにレンズをＤカット形状等の切欠を有するレンズを用いることも多くなってきている。
【０００３】
通常、カシメ固定において高い精度が必要無ければ、このようなＤ形のレンズのカシメにおいても円形レンズのようにレンズ外縁のうち円弧状の部分の全体にカシメ部を設け、レンズのカシメ固定を行うが、この構造だと、熱カシメ時にカシメ部を通して作用する押圧力によって、レンズがカシメ部のない方に移動しやすく偏心を起こしやすいため、この高精度化対策として従来技術としては、レンズの光軸およびＤカット部を挟んで対向する位置にカシメ部を設けることが公知技術としてなされている。
【０００４】
このような従来のレンズ組立体の形状の一例を図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す。図１０（ａ）は、従来技術のレンズ組立体の構成の一例を示す模式的な斜視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるａ視の平面図である。図１０（ｃ）、（ｄ）は、図１０（ｂ）におけるｂ−ｂ断面図、およびｃ−ｃ断面図である。
レンズ組立体１００は、レンズ側面が円筒面状のレンズ側面１０１ｅと光軸ｏに平行な平面からなるＤカット面１０１ｄとで構成されたレンズ１０１を、レンズ鏡枠１０２に熱カシメして固定した組立体である。
レンズ１０１は、凸球面からなる第１レンズ面１０１ａと凹球面からなる第２レンズ面１０１ｂとを備える負のメニスカスレンズであり、第２レンズ面１０１ｂの外縁側にレンズ１０１の光軸方向の位置決めを行うための取付基準面１０１ｃが形成されている。取付基準面１０１ｃは光軸ｏに直交する平面からなる。
レンズ鏡枠１０２は、中心に貫通孔１０２ｅを備える略円筒状の筒部１０２ｂの一方の端部にレンズ１０１の取付基準面１０１ｃを当接させるレンズ受面１０２ａを備える。
レンズ受面１０２ａは、筒部１０２ｂの中心軸線ｐに直交する平面からなり、筒部１０２ｂの一端側において径方向外側に延ばされたフランジ部に形成されている。ただし、このフランジ部の側面は、円筒面とＤカット面１０２ｆとからなり、レンズ１０１の取付基準面１０１ｃの外形状と略同様なＤ形形状が形成されている。
レンズ受面１０２ａの外縁部には、レンズ１０１のレンズ側面１０１ｅを挿入して緩やかに嵌合する１対の部分円筒面からなる枠部１０２ｃが光軸ｏ方向に延ばされている。
この１対の枠部１０２ｃは、光軸ｏを挟んで対向して配置され、それぞれレンズ側面１０１ｅを中心角９０°の範囲で覆っている。このため、１対の枠部１０２ｃは、筒部１０２ｂの中心軸線ｐおよびｃ−ｃ線を通りＤカット面１０２ｆと直交する平面ｓ（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）と、中心軸線ｐを通り平面ｓと直交する平面ｔ（図１０（ｂ）、（ｄ）参照）に対して面対称、あるいは中心軸ｐに関して１８０°軸対称となるように配置されている。
また、枠部１０２ｃの先端部は、枠部１０２ｃ内にレンズ１０１が挿入された後、熱カシメ装置によって熱変形され、第１レンズ面１０１ａの外縁部を光軸ｏ方向に付勢してレンズ１０１を保持するカシメ固定部１０２ｄが形成されている。
このように、レンズ組立体１００では、レンズ１０１はレンズ受面１０２ａとカシメ固定部１０２ｄとの間で光軸ｏ方向に挟持されており、これにより取付基準面１０１ｃがレンズ受面１０２ａに押圧して固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０３６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本出願人は実験検討から、このようなＤカットレンズをより高精度にカシメ固定するには、レンズ枠形状、特にはレンズ枠のレンズ受け面の形状に以下のような問題があることを発見した。
上記に説明したレンズ鏡枠１０２にレンズ１０１を熱カシメしてレンズ組立体１００を形成する場合、レンズ１０１は、カシメ固定部１０２ｄの熱変形に伴ってレンズ受面１０２ａ側に押圧して固定される。このとき、レンズ１０１に第１レンズ面１０１ａ側から作用する押圧力は、平面ｓ、ｔに関して、それぞれ面対称な力が作用するため、カシメ部をＣ字状に形成する場合に比べるとレンズ１０１の偏心が低減される。例えば、偏心量の平均を約５μｍ程度にすることができる。
しかし、近年、高画質化の要求が高まっており、このような偏心量では、熱カシメしたレンズ組立体を採用することが難しいという問題がある。このため、高精度な金属製のレンズ鏡筒やレンズ押さえ環を採用しなければならず、レンズユニットが高価になったり、重くなったりするという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成されたレンズをカシメによって精度よく固定することができるレンズ鏡枠およびレンズ組立体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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、中心軸線に対して直交する方向に、最大半径となる円弧状に形成された基準面と前記最大半径より小さい切欠状に形成された側面とを有し、前記中心軸線に光軸を沿わせてレンズを固定するレンズ鏡枠であって、前記中心軸線に交差する方向に延ばされたレンズ受面と、前記中心軸線に交差する方向において前記レンズ受面よりも外側に配置され、前記レンズ受面よりも前記中心軸線と同方向に突出した側枠部と、該側枠部の突出方向の先端に形成され、外部圧力によって変形することで前記レンズ受面との間で前記レンズをカシメ固定する複数のカシメ部と、を備え、前記レンズ受面は、前記中心軸線に対して軸対称に設けられた構成とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のレンズ鏡枠において、前記レンズ受面は、前記中心軸線回りの閉ループ状に設けられた構成とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のレンズ鏡枠において、前記レンズ受面は、前記中心軸線を挟んで対向する複数領域として設けられた構成とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠において、前記円弧形状の基準面が優弧形状に設けられた構成とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠において、前記側枠部は、その外周面が前記中心軸線と同軸な円弧状の湾曲面とされるとともに、前記中心軸線を挟んで対向して配置された１対からなり、前記中心軸線を挟んで前記切欠状の側面と反対側に形成された側面が、前記側枠部の外周面と同軸同径に設けられた円弧状の湾曲面を備える構成とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠において、熱可塑性樹脂によって形成され、前記カシメ部を熱カシメすることによって前記レンズを固定する構成とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、レンズ組立体において、請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠と、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成され、前記レンズ鏡枠の前記カシメ部によってカシメ固定されたレンズと、を備える構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のレンズ鏡枠およびレンズ組立体によれば、レンズ受面が中心軸線に対して軸対称に設けられることによりカシメ時にレンズに作用する力のバランスが良好となるため、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成されたレンズをカシメによって精度よく固定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図、およびそのＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図、およびそのＡ’−Ａ’断面図、Ｂ’−Ｂ’断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るレンズ組立体の製造工程を説明する模式的な工程説明図である。
【図４】本発明の実施形態の第１変形例に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図、およびそのＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図である。
【図５】本発明の実施形態の第１変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図、およびそのＣ’−Ｃ’断面図、Ｄ’−Ｄ’断面図である。
【図６】本発明の実施形態の第２変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図、およびそのＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本発明の実施形態の第３変形例に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図、およびそのＦ−Ｆ断面図、Ｇ−Ｇ断面図である。
【図８】本発明の実施形態の第３変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な左側面図、平面図、右側面図、および平面図におけるＧ’−Ｇ’断面図である。
【図９】本発明の実施形態の第４、第５変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。
【図１０】従来技術のレンズ組立体の構成の一例を示す模式的な斜視図、ａ視の平面図、およびそのｂ−ｂ断面図、ｃ−ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係るレンズ鏡枠およびレンズ組立体について説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図である。図１（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。図２（ａ）は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。図２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）におけるＡ’−Ａ’断面図、Ｂ’−Ｂ’断面図である。
【００１８】
本実施形態のレンズ組立体１０は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成されたレンズ１を、その外縁部で厚さ方向に熱カシメしてレンズ鏡枠２に固定した組立体である。カシメ固定部２Ｄは、熱カシメによって熱変形された後のレンズ鏡枠２の部分である。
レンズ組立体１０は、単体もしくは他のレンズ組立体と組み合わされて、レンズユニットを構成するものである。例えば、スチルカメラ、ビデオカメラ、プロジェクタ、スキャナなどの光学機器において、撮像光学ユニット、投影光学ユニット、読取光学ユニットなどのレンズユニットとして用いることができる。
【００１９】
レンズ１のレンズ面の形状は、必要に応じて適宜の形状を採用することができるが、以下では、一例として、凸球面からなる第１レンズ面１ａと凹球面からなる第２レンズ面１ｂを備える負のメニスカスレンズの場合の例で説明する。
レンズ１を光軸Ｏに沿う方向から見た外形は、優弧形状部と直線形状部とを有するＤ字状とされている。レンズ１の側面は、優弧形状部に対応するレンズ側面１ｅおよび直線形状部に対応するＤカット面１ｄを備える。
レンズ側面１ｅは、レンズ１の基準外形を構成するもので、光軸Ｏと同軸となるように精度よく形成された半径ｒの部分円筒面からなる。このため、レンズ側面１ｅはレンズ１の径方向の位置決めに用いることができる。
Ｄカット面１ｄは、レンズ組立体１０を用いる光学機器に組み付けたときに、他の部品との干渉を避ける等の目的で設けられた形状であり、光軸Ｏに平行な平面からなる。
Ｄカット面１ｄと光軸Ｏとの距離ｄ（ただし、ｄ＜ｒ）は、必要に応じて適宜寸法に設定することができる。
【００２０】
第１レンズ面１ａは、図１（ａ）に示すように、外縁部においてレンズ側面１ｅおよびＤカット面１ｄと交差している。
第１レンズ面１ａの裏面側には、第１レンズ面１ａと同軸であって半径ｄ１（ただし、ｄ１＜ｄ）の円形の範囲に第２レンズ面１ｂが形成されている。
第２レンズ面１ｂの外周からレンズ側面１ｅおよびＤカット面１ｄまでの間には、第１レンズ面１ａの面頂からの距離が一定値とされた光軸Ｏと直交する平面からなる取付基準面１ｃが形成されている。すなわち、本実施形態では、取付基準面１ｃは、周方向に連続する閉ループ状の平面になっている。
以下では、図１（ｃ）に示すように、レンズ側面１ｅにおける光軸Ｏに沿う方向の長さ、すなわち取付基準面１ｃから第１レンズ面１ａの外周までの距離をｈで表し、レンズ１のコバ厚ｈと称する。
【００２１】
レンズ１の材質は、熱カシメによって第１レンズ面１ａ、第２レンズ面１ｂが変形しないように、適宜の光学ガラスを採用することができる。レンズ１の製造方法は、機械加工またはガラスモールド加工を採用することができる。
【００２２】
レンズ鏡枠２は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように半径ｒ３の貫通孔２ｅが中心部に形成された円筒状の筒部２Ｂと、筒部２Ｂの軸方向の一端から１つの径方向に沿って両外側に延ばされた１対のフランジ部２Ａと、レンズ１のレンズ側面１ｅに外嵌するために各フランジ部２Ａの外縁部から軸方向において筒部２Ｂと反対側に向かって延ばされた部分円筒形状を有するレンズ挿入枠部２Ｃ（側枠部）とを備える。
筒部２Ｂの外半径ｄ２は、本実施形態では、ｄ１＜ｒ３＜ｄ２＜ｄとなる大きさに設定されている。
【００２３】
１対のフランジ部２Ａの平面視の外形は、筒部２Ｂの外形に整列し中心軸線Ｐを挟んだ２枚の平行平面から構成される平側面２ｆと、平側面２ｆの対向方向に直交する方向において、レンズ側面１ｅの外半径ｒよりも大きな半径ｒ１を有する部分円筒面とで囲まれた形状を有している。本実施形態では、平側面２ｆは、中心軸線Ｐまでの距離、平行度が高精度に形成され、レンズ組立体１０を光学機器に取り付ける際の取付や組み立ての基準面として用いることもできる。
フランジ部２Ａにおいてレンズ挿入枠部２Ｃが設けられた側の表面（筒部２Ｂの先端に重なる領域も含む）は、中心軸線Ｐに直交する平面からなる。特に、中心軸線Ｐを中心とする半径ｒ２（ただし、ｒ＜ｒ２＜ｒ１）の円内には、各レンズ挿入枠部２Ｃの間に挿入されるレンズ１の取付基準面１ｃを受けるレンズ受面２ａが形成されている。
【００２４】
レンズ挿入枠部２Ｃは、フランジ部２Ａの円筒状の外縁部から延ばされ、中心軸線Ｐを通り平側面２ｆに直交する平面Ｓに関して面対称な略円弧板状に設けられている。
各レンズ挿入枠部２Ｃの周方向の長さは、中心軸線Ｐに対する中心角がそれぞれ９０°の円弧の長さに等しい設定とされている。
レンズ挿入枠部２Ｃの内周側には、レンズ側面１ｅを隙間嵌めで外嵌する１対の部分円筒面からなる挿入面２ｇが、中心軸線Ｐと同軸の位置関係に形成されている。挿入面２ｇの曲率半径は、半径ｒ２とされている。挿入面２ｇとレンズ側面１ｅの外半径ｒとの差は、５０μｍ程度以下にすることが好ましい。
レンズ挿入枠部２Ｃの外周側には、中心軸線Ｐと同軸の部分円筒面である枠部外周面２ｈがそれぞれ形成されている。本実施形態の例では、枠部外周面２ｈは、フランジ部２Ａの側方にも延長されてフランジ部２Ａの円筒状の外周面も兼ねており、レンズ組立体１０の最外の外周面を構成している。
枠部外周面２ｈは、曲率半径の寸法精度、真円度、中心軸線Ｐとの同軸度等が良好となるように成形されており、レンズ組立体１０の光軸Ｏの位置決めを行う基準面として用いることができるようになっている。
【００２５】
レンズ挿入枠部２Ｃの中心軸線Ｐに沿う方向の先端部には、レンズ１を第１レンズ面１ａの外縁部で厚さ方向にかしめてカシメ固定部２Ｄを形成するため、カシメ部２ｄが形成されている。カシメ部２ｄは、レンズ受面２ａから中心軸線Ｐに沿って測った高さが、ｈからｈ１（ただし、ｈ１＞ｈ）までの範囲に設けられている。カシメ部２ｄの先端の高さｈ１は、熱カシメによって形成されるカシメ固定部２Ｄが、熱カシメ時に第１レンズ面１ａのレンズ有効領域外にとどまることができる寸法に設定されている。
また、本実施形態のカシメ部２ｄは、レンズ挿入枠部２Ｃの周方向の全体にわたって設けられ、例えば、カシメを行い易いよう外周面には先端に向かって縮径するテーパ形状が付与されている。
【００２６】
このような構成により、レンズ鏡枠２の外形状は図２（ａ）に示すように、中心軸線Ｐから見たときに、枠部外周面２ｈに対応する半径ｒ１の円弧と、１対の平側面２ｆに対応する平行な弦とで囲まれた形状を有している。すなわち、レンズ鏡枠２の外形状は、中心軸線Ｐに対して直交する方向に最大半径となる半径ｒ１の円弧状に形成された基準面である枠部外周面２ｈと、半径ｒ１より小さい切欠状に形成された側面である平側面２ｆを有している。「切欠状」とは、平側面２ｆが、枠部外周面２ｈから延長された円筒面よりも径方向内側に引っ込んでおり、円柱形状を切り欠いたのと同様な形状を有していることを意味する。
また、レンズ挿入枠部２Ｃは、中心軸線Ｐに交差する方向においてレンズ受面２ａよりも外側に配置され、レンズ受面２ａよりも中心軸線Ｐと同方向に突出した側枠部を構成している。
１対のレンズ挿入枠部２Ｃおよび１対のカシメ部２ｄは、それぞれ中心軸線Ｐを挟んで対向し、中心軸線Ｐを含み平側面２ｆと平行な平面Ｔに関して面対称となる形状、位置に設けられている。
さらに、対をなすレンズ挿入枠部２Ｃ同士、およびカシメ部２ｄ同士は、いずれも中心軸線Ｐを含み平面Ｔに直交する平面Ｓに関して面対称となる形状、位置に設けられている。
また、レンズ受面２ａは、中心軸線Ｐ回りに閉ループ状の一続きの領域として設けられ、平面Ｔ、Ｓに関してそれぞれ面対称となる領域を構成している。
このように、本実施形態では、レンズ挿入枠部２Ｃ、カシメ部２ｄ、レンズ受面２ａはいずれも平面Ｓ、Ｔに関して面対称に設けられているため、中心軸線Ｐに関して１８０°軸対称（回転対称）になっている。
【００２７】
このような構成のレンズ鏡枠２は、適宜の熱可塑性樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂）等を金型によって成形して製造することができる。
【００２８】
次に、本実施形態のレンズ鏡枠２の作用について、レンズ組立体１０の製造工程における作用を中心として説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るレンズ組立体の製造工程を説明する模式的な工程説明図である。
【００２９】
レンズ１とレンズ鏡枠２とを組み立ててレンズ組立体１０を製造するには、まず、図３（ａ）に示すような熱カシメ装置３に、レンズ鏡枠２をセットする。
熱カシメ装置３は、レンズ鏡枠２のカシメ部２ｄを上向きとして筒部２Ｂを下方側から保持する保持部３ａが設けられた保持台３Ａと、保持台３Ａの上方で昇降可能に設けられ保持部３ａに保持されたレンズ鏡枠２のカシメ部２ｄを中心軸線Ｐに向かう内方かつ下方に向けて熱変形させて熱カシメを行う加熱ヘッド３Ｂとを備える。
保持部３ａは、例えば、レンズ鏡枠２の枠部外周面２ｈを位置決めに用いることにより、中心軸線Ｐを保持台３Ａの水平方向の基準位置に整列させるようになっている。
また、加熱ヘッド３Ｂは、保持台３Ａに保持されたレンズ鏡枠２のカシメ部２ｄおよびその内周側を覆う円弧状の領域で、カシメ部２ｄを下方側かつレンズ１の第１レンズ面１ａの外縁部の傾斜に倣う方向に加圧する加圧面３ｂと、加圧面３ｂによってカシメ部２ｄが加圧される際にカシメ部２ｄの外周側への変形を規制する外周規制面３ｃとを備える。
加熱ヘッド３Ｂの温度は、レンズ鏡枠２の材質となる合成樹脂が軟化する温度、例えば、ポリカーボネート樹脂の場合は２５０℃程度に設定する。
【００３０】
次に、保持台３Ａに保持されたレンズ鏡枠２のレンズ挿入枠部２Ｃの内側にレンズ１を挿入する。
レンズ１の挿入姿勢は、取付基準面１ｃがレンズ鏡枠２のレンズ受面２ａに対向するとともに、Ｄカット面１ｄがレンズ鏡枠２の平側面２ｆと略平行となる位置関係に保持して、レンズ側面１ｅが１対の挿入面２ｇに挟まれる状態で挿入する。
レンズ１を挿入する際、本実施形態では、不図示の移載装置、例えば、ロボットハンドや挿入治具によって、レンズ１の光軸Ｏが中心軸線Ｐと略整列するように挿入する。これにより、レンズ１の挿入時に、レンズ１が挿入面２ｇとの間の隙間の範囲内で偏った状態に挿入されてしまうことを防止できる。
このため、本実施形態では、レンズ１は、レンズ側面１ｅと挿入面２ｇとの間に略均等な隙間をあけた状態で挿入され、レンズ受面２ａ上に取付基準面１ｃが重ね合わされる。
【００３１】
次に、図３（ｂ）に示すように、レンズ鏡枠２の材質に応じて、例えば２５０℃に加熱された加熱ヘッド３Ｂを下降させる。
加熱ヘッド３Ｂで加熱されて軟化したカシメ部２ｄは、外周規制面３ｃによって外周側への倒れ変形が規制された状態で加圧面３ｂによって下方側に加圧され、レンズ１の内周側に折り曲げられるとともに第１レンズ面１ａの外縁部に向かって徐々に変形していく。
加熱ヘッド３Ｂが、予め決められた下降位置まで下降すると、熱変形したカシメ部２ｄは第１レンズ面１ａの外縁部と加圧面３ｂとの間に挟まれ、第１レンズ面１ａの外縁部に密着する。これによりカシメ固定部２Ｄが形成される。
カシメ固定部２Ｄが塑性（永久）変形し、第１レンズ面１ａと均一に密着した状態になったら、加熱ヘッド３Ｂによる加圧を解除し、加熱ヘッド３Ｂを上方に退避させる。
カシメ固定部２Ｄがある程度冷却して、カシメ固定部２Ｄの形状が安定したら、レンズ１が固定されたレンズ鏡枠２を保持台３Ａから取り外す。
このようにして、レンズ組立体１０が製造される。
【００３２】
上記の熱カシメを行う工程では、レンズ１はカシメ固定部２Ｄを介して加熱ヘッド３Ｂから下方に加圧されため、取付基準面１ｃを通してレンズ受面２ａが押圧される。
レンズ受面２ａは、加熱ヘッド３Ｂから離間しているため熱の影響による軟化がおこりにくい。したがって、カシメ部２ｄの変形に比べると変形量は少ないものの、ガラスに比べると剛性が低いため、押圧力に応じて略弾性的に変形する。また、レンズ受面２ａからレンズ１に対して押圧力に応じた反力分布が生じる。
本実施形態では、レンズ１の取付基準面１ｃは光軸Ｏを含みＤカット面１ｄに直交する平面に関して面対称、光軸Ｏを含みＤカット面１ｄに平行な平面に関しては非対称な形状を有しているが、光軸Ｏと中心軸線Ｐとを略整列させた状態でレンズ１をレンズ鏡枠２に挿入するため、取付基準面１ｃとレンズ受面２ａとの接触部位の形状は、平面Ｓ、Ｔに関しては面対称、中心軸線Ｐに関しては１８０°軸対称となる。
このため、加圧中のレンズ受面２ａの変形と、レンズ受面２ａからの反力分布も平面Ｓ、Ｔに関して面対称、中心軸線Ｐに関しては１８０°軸対称となる。
例えば、図３（ｂ）に太矢印で示すように、カシメ固定部２Ｄに対向するレンズ受面２ａ上では比較的大きな反力が平面Ｓに関して対称に発生する。一方、カシメ固定部２Ｄから離れた位置におけるレンズ受面２ａでは直上にカシメ固定部２Ｄが位置しないため反力は小さくなるものの、図１（ｃ）に太矢印で示すように、反力分布は平面Ｔに関して対称となる。
【００３３】
このように、加圧を受けるレンズ１は、カシメ固定部２Ｄ、レンズ受面２ａによって平面Ｓ、Ｔに関してそれぞれ対称に押圧されるとともに、カシメ固定部２Ｄ、レンズ受面２ａとの接触位置とレンズ受面２ａの変形も平面Ｓ、Ｔに関してそれぞれ対称となるため、平面Ｓ、Ｔに直交する２軸方向に関する力学的な条件が対称的になっている。また、中心軸線Ｐに関する力学的な条件が回転対称的になっている。
この結果、レンズ１に作用する外力のつり合いが良好となる。したがって、レンズ１およびレンズ鏡枠２の微細な形状誤差等の個体差や加熱ヘッド３Ｂの動作バラツキなどの偶発的な誤差要因に基づく微小変位を除けば、加圧を受けている間に、対称面や対称軸に対する対称性がくずれるようなレンズ受面２ａに沿う方向に移動が起こりにくくなる。
このため、レンズ鏡枠２によれば、レンズ１をカシメによって精度よく固定することができる。また、レンズ組立体１０の偏心が抑制され、レンズ組立体１０を用いるレンズユニットの光学性能が良好となる。
【００３４】
ここで、厳密には、光軸Ｏと中心軸線Ｐとがずれている場合には、幾何学的に完全な面対称にはならないが、光軸Ｏと中心軸線Ｐとがレンズ側面１ｅと挿入面２ｇとの間の隙間の範囲でばらつく程度であれば、取付基準面１ｃの形状が有している非対称性に比べると取付基準面１ｃとレンズ受面２ａとの接触面の非対称性は充分に小さいため、レンズ１が移動しやすい方向と非対称性が強い方向との間には明確な相関は見られない。したがって、本発明における「面対称」、「軸対称」の範囲は、幾何学的に厳密な面対称、軸対称よりも広い範囲が含まれる。
非対称性の大きさ規定するため、取付基準面１ｃとレンズ受面２ａとの「実際の当接面」の図心をＣとし、図心Ｃの平面Ｓ、Ｔに対する距離をそれぞれＣＳ、ＣＴと表すと、｜ＣＳ／ｒ｜、｜ＣＴ／ｄ｜が、それぞれ５％以下は、面対称と見なしてよい非対称性の許容範囲である。また、軸対称の許容範囲は、互いに対称であるべき「実際の当接面」を対称移動させたときの図心のずれ量を半径ｒで割った値が最大でも５％以下であることが、軸対称と見なしてよい非対称性の許容範囲である。
この非対称性の許容範囲は、レンズ１の挿入位置の誤差によって発生する非対称性のみならず、面対称または軸対称であるべきレンズ受面２ａの形状誤差の影響によって「実際の当接面」に発生する非対称性にも適用できる。つまり、「実際の当接面」が非対称性の許容範囲を満たす範囲では、レンズ受面２ａが非対称性を有していても対称と見なすことができる。
【００３５】
これに対して、図１０（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す例のように取付基準面１０１ｃ、レンズ受面１０２ａが平面ｓのみに対称である場合、平面ｓと直交する平面ｔに関して非対称になり、かつ軸対称でもないため、レンズ受面１０２ａの変形やレンズ受面１０２ａからの反力分布も平面ｔおよび中心軸線ｐに関して非対称になる。この結果、レンズ１０１は、熱カシメする間にＤカット面１０１ｄが設けられた方向に移動しやすくなり、光軸ｏを中心軸線ｐに整列させて熱カシメを開始しても、レンズ１０１がＤカット面１０１ｄ方向への偏心しやすくなる。このため、レンズ組立体１００を用いるレンズユニットの光学性能が低下してしまう。
例えば、レンズ１をこのような従来技術のレンズ鏡枠１０２に熱カシメして、複数のサンプルで偏心量を測定したところ、偏心量の平均は約５μｍとなった。これに対して、レンズ１を本実施形態のレンズ鏡枠２に熱カシメした場合には、偏心量の平均は２μｍ以内とでき、偏心量を略半減することができた。
【００３６】
また、レンズ組立体１０では、熱カシメ時にカシメ固定部２Ｄを通して押圧されるため、レンズ１には、特にカシメ固定部２Ｄとレンズ受面２ａとで挟まれた領域の近傍での残留歪みが大きくなる。レンズ１とレンズ鏡枠２との当接部分であるカシメ固定部２Ｄおよびレンズ受面２ａの対称性により、この残留歪みも平面Ｓ、Ｔに関してそれぞれ面対称、中心軸線Ｐに関しては軸対称な分布となる。
このため、残留歪みによって収差劣化が発生したとしても、２軸方向に面対称な収差劣化、軸対称な収差劣化となり画質のバランスがくずれないため目立ちにくく、同様な量で非対称に発生する収差劣化に比べて画質への影響を低減できる。
【００３７】
［第１変形例］
次に、本実施形態の第１変形例について説明する。
図４（ａ）は、本発明の実施形態の第１変形例に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図である。図４（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図である。図５（ａ）は、本発明の実施形態の第１変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。図５（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図５（ａ）におけるＣ’−Ｃ’断面図、Ｄ’−Ｄ’断面図である。
【００３８】
本変形例のレンズ組立体２０は、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記実施形態のレンズ組立体１０においてレンズ鏡枠２に代えてレンズ鏡枠１２を備えたものである。
本変形例のレンズ鏡枠１２は、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記実施形態のレンズ鏡枠２の一方の平側面２ｆから径方向外側に張り出すＤ字状突起部１２ｇを設けたものである。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３９】
Ｄ字状突起部１２ｇは、中心軸線Ｐに沿う方向から見て劣弧を有するＤ字状の外形を備え、中心軸線Ｐに沿う方向に適宜厚さを有する突起である。本実施形態では、Ｄ字状突起部１２ｇの厚さは一例として成形の平均肉厚に等しい一定厚さに設けられている。
Ｄ字状突起部１２ｇの突出方向の先端面である突起部外周面１２ｈは、枠部外周面２ｈを構成する部分円筒面に対して周方向に整列した部分円筒面とされ、周方向の両端部が枠部外周面２ｈと滑らかに連続している。このため、突起部外周面１２ｈは、枠部外周面２ｈとともに、レンズ組立体２０の基準外形を構成しており、レンズ組立体２０の径方向の位置決めの基準面や固定面として用いることが可能である。
このような構成により、枠部外周面２ｈおよび突起部外周面１２ｈは、優弧形状に設けられた円弧状の基準面を構成している。
【００４０】
Ｄ字状突起部１２ｇにおいて、レンズ挿入枠部２Ｃ側の表面はレンズ受面２ａで受けられたレンズ１の取付基準面１ｃが接触しないように、レンズ受面２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んだ形状の段状部１２ｆが形成されている。段状部１２ｆは、レンズ受面２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んでいる適宜形状を採用することができる。本実施形態では、段状部１２ｆは、一例として、レンズ受面２ａと平行な平面からなる。
Ｄ字状突起部１２ｇとレンズ受面２ａとの間の段差部は平側面２ｆによって形成されている。
段状部１２ｆは、レンズ挿入枠部２Ｃに挿入されるレンズ１とＤ字状突起部１２ｇとを接触させないための逃げ部を構成している。
【００４１】
このような構成のレンズ鏡枠１２は、上記実施形態のレンズ鏡枠２と同様にしてレンズ１をレンズ挿入枠部２Ｃに挿入した後、熱カシメ装置３によってカシメ部２ｄを熱カシメしてカシメ固定部２Ｄを形成することで、レンズ１を固定することができる。
また、Ｄ字状突起部１２ｇの段状部１２ｆは、レンズ受面２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んでいるため、レンズ１を熱カシメ時に押圧してもレンズ１と接触することがない。このため、熱カシメの際に、レンズ１の取付基準面１ｃとレンズ受面２ａとは、上記実施形態と同様に当接するため、レンズ１を熱カシメによって精度よく固定することができる。
【００４２】
また、レンズ組立体２０では、Ｄ字状突起部１２ｇの突起部外周面１２ｈが枠部外周面２ｈと同様に基準外形を構成している。このため、レンズ組立体２０をレンズユニットや光学機器に位置決めしたり装着したりする際に、枠部外周面２ｈに加えて突起部外周面１２ｈも位置決め基準面や固定面として利用できる。したがって、枠部外周面２ｈのみを位置決め基準面や固定面として用いる場合に比べて、装着時の組付誤差を低減したり、取付を容易にすることができる。
また、Ｄ字状突起部１２ｇは、中心軸線Ｐに沿う方向から見てレンズ１を取付基準面１ｃ側から覆うように張り出されている。これにより、レンズ組立体１０に比べて、レンズ１の露出が低減されているためレンズ保護の機能を有する。すなわち、搬送などの際にも人手、搬送装置、搬送治具などがレンズ１に直接接触したりぶつかったりする可能性を低減することができる。
【００４３】
［第２変形例］
次に、本実施形態の第２変形例について説明する。
図６（ａ）は、本発明の実施形態の第２変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００４４】
本変形例のレンズ鏡枠２２は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第１変形例のレンズ鏡枠１２のレンズ受面２ａ、段状部１２ｆに代えて、１対のレンズ受面２２ａ、段状部２２ｆを備え、段状部２２ｉを追加したものである。レンズ鏡枠２２は、レンズ鏡枠１２と同様に、レンズ１を熱カシメしてレンズ組立体を構成することができる。
以下、上記第１変形例と異なる点を中心に説明する。
【００４５】
１対のレンズ受面２２ａは、中心軸線Ｐに直交する平面であって、１対のレンズ挿入枠部２Ｃの各挿入面２ｇと貫通孔２ｅとの間、かつ中心軸線Ｐに対する中心角がレンズ挿入枠部２Ｃの円弧の中心角と等しい扇形の内側となる円弧状領域に設けられている。
【００４６】
段状部２２ｆ、２２ｉは、いずれも、レンズ挿入枠部２Ｃに挿入されるレンズ１の取付基準面１ｃが、レンズ受面２２ａのみと接触するように、Ｄ字状突起部１２ｇおよびフランジ部２Ａのレンズ挿入枠部２Ｃ側の表面に設けられた逃げ部である。
段状部２２ｆは、Ｄ字状突起部１２ｇが設けられた側であって１対のレンズ受面２２ａによって周方向に挟まれた領域において、レンズ受面２２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んだ形状に設けられている。
段状部２２ｉは、中心軸線Ｐを挟んで段状部２２ｆと対向する領域のフランジ部２Ａ上であって１対のレンズ受面２２ａによって周方向に挟まれた領域において、レンズ受面２２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んだ形状に設けられている。
本変形例の段状部２２ｆ、２２ｉは、一例としてレンズ受面２２ａに平行な平面からなるが、上記第１変形例の段状部１２ｆと同様、この構成には限定されない。
【００４７】
このように、レンズ鏡枠２２は、レンズ受面２２ａが複数からなり、中心軸線Ｐ回りに閉ループ状には設けられていない場合の例になっている。このような構成でも、上記実施形態のレンズ鏡枠２や上記第１変形例のレンズ鏡枠１２と同様に、中心軸線Ｐを含んで互いに直交する平面Ｓ、Ｔに関して面対称となる領域に形成されているため、レンズ１を熱カシメによって精度よく固定することができる。
また、本変形例によれば、レンズ１が固定されたとき、段状部２２ｆ、２２ｉに対向する取付基準面１ｃは押圧力を受けないため、１対のレンズ受面２２ａに挟まれた領域のレンズ１内に残留歪みが発生しにくくなる。
【００４８】
［第３変形例］
次に、本実施形態の第３変形例について説明する。
図７（ａ）は、本発明の実施形態の第３変形例に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図である。図７（ｂ）、（ｃ）は、図７（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図、Ｇ−Ｇ断面図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態の第３変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な左側面図、平面図、右側面図である。図８（ｄ）は、図８（ｂ）におけるＧ’−Ｇ’断面図である。
【００４９】
本変形例のレンズ組立体３０は、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、レンズ１のＤカット面１ｄの光軸Ｏからの距離をより小さくしたレンズ３１を、その外縁部で厚さ方向に熱カシメしてレンズ鏡枠３２に固定した組立体である。カシメ固定部３２Ｄは、熱カシメによって熱変形されたレンズ鏡枠３２の部分を示す。
すなわち、レンズ３１は、上記実施形態のレンズ１のＤカット面１ｄに代えて、光軸Ｏに平行な平面からなり、光軸Ｏとの距離ｅが、ｅ＜ｄとされたものである。距離ｅは、例えば、取付基準面１ｃの内半径ｄ１以下であってもよい。ｅ＜ｄ１の場合には、取付基準面１ｃは、Ｄカット面３１ｄによって周方向に分断されるため、光軸Ｏに沿う方向から見てＣ字状の形状となる。
【００５０】
このようなレンズ３１の外形に対応して、レンズ鏡枠３２は、上記第１変形例のレンズ鏡枠１２の１対のフランジ部２Ａ、筒部２Ｂ、Ｄ字状突起部１２ｇ、１対のレンズ挿入枠部２Ｃに代えて、１対のフランジ部３２Ａ、１対のフランジ支持枠部３２Ｂ、Ｃ字状突起部３２ｇ、１対のレンズ挿入枠部３２Ｃ（側枠部）を備え、Ｄカット挿入枠部３２ｊ（側枠部）を追加したものである。
以下、上記第１変形例と異なる点を中心に説明する。
【００５１】
１対のフランジ部３２Ａは、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、上記第１変形例のフランジ部２Ａの幅を平面Ｔに直交する方向に狭めた形状を有する。
すなわち、フランジ部３２Ａは、レンズ３１のＤカット面３１ｄが配置される側において、平面Ｔからの距離が距離ｅ１（ただし、ｅ＜ｅ１＜ｄ２）となる位置に、平側面２ｆに代えて平側面３２ｎが形成されている。
また、フランジ部３２Ａの平面Ｔを挟んで反対側には、平面Ｔからの距離が距離ｅとなる位置に、平側面２ｆに代えて平側面３２ｍが形成されている。
【００５２】
各フランジ部３２Ａには、上記第１変形例の貫通孔２ｅに沿って周方向に延ばされるとともに平側面３２ｍ、３２ｎの間に挟まれた範囲で中心軸線Ｐに沿って延ばされた円弧板状のフランジ支持枠部３２Ｂが接続されている。フランジ支持枠部３２Ｂの形状は、上記第１変形例の筒部２Ｂにおいて平側面３２ｍ、３２ｎの外側となる部分を切除した形状に相当している。
【００５３】
１対のフランジ部３２Ａは、それぞれの平側面３２ｍにおいてＣ字状突起部３２ｇにより周方向に連結されている。Ｃ字状突起部３２ｇは、平側面３２ｍから径方向外側に張り出したＣ字状とされ、上記第１変形例のＤ字状突起部１２ｇと同様に中心軸線Ｐに沿う方向に適宜厚さを有する。
Ｃ字状突起部３２ｇの内周面は、フランジ支持枠部３２Ｂの内周面を形成する貫通孔２ｅが延長された半径ｒ３の部分円筒面である。
Ｃ字状突起部３２ｇの突出方向の先端面（外周面）は、上記第１変形例のＤ字状突起部１２ｇと同様の突起部外周面１２ｈが形成されている。すなわち、突起部外周面１２ｈは、後述するレンズ挿入枠部３２Ｃの枠部外周面２ｈに整列された半径ｒ１の部分円筒面である。
このため、突起部外周面１２ｈは、後述するレンズ挿入枠部３２Ｃの枠部外周面２ｈとともに、レンズ組立体３０の基準外形を構成しており、レンズ組立体３０の径方向の位置決めの基準面や固定面として用いることが可能である。
【００５４】
また、１対のフランジ部３２Ａにおいて、フランジ支持枠部３２Ｂが設けられたのと反対側の表面には、各平側面３２ｎと整列する位置に平面Ｔと平行で、中心軸線Ｐと内周面３２ｉとの距離が距離ｅ２（ただし、ｅ２＞ｅ）、厚さが（ｅ１−ｅ２）の壁体であるＤカット挿入枠部３２ｊが架設されている。Ｄカット挿入枠部３２ｊの壁体高さは、レンズ３１のコバ厚ｈよりも低くなる寸法とされている。
ここで、距離ｅ２は、（ｅ−ｅ２）が後述する１対のレンズ挿入枠部２Ｃとレンズ３１のレンズ側面１ｅとの隙間（ｒ２−ｒ）と同等の寸法となるように設定する。
このような構成により、１対のフランジ部３２Ａは、Ｃ字状突起部３２ｇおよびＤカット挿入枠部３２ｊによって対向方向に連結されている。
このため、レンズ鏡枠３２の内側には中心軸線Ｐから見たとき、半径ｒ３の優弧と中心軸線Ｐからの距離ｅ２の内周面３２ｉとで囲まれたＤ字状の穴部が形成されている。
【００５５】
１対のフランジ部３２Ａにおいてフランジ支持枠部３２Ｂが設けられたのと反対側の表面には、１対のレンズ挿入枠部３２Ｃが中心軸線Ｐに沿って延ばされている。
１対のレンズ挿入枠部３２Ｃは、上記第１変形例のレンズ挿入枠部２Ｃの周方向の幅寸法を、フランジ部３２Ａの範囲内に収まるように短縮したものである。本変形例では、各レンズ挿入枠部３２Ｃの周方向の寸法を中心軸線Ｐに対する中心角をθとしたとき、ｒ１ｃｏｓ（θ／２）≦ｅとなる設定とし、かつ平面Ｔに関して面対称となる位置に配置している。
各レンズ挿入枠部３２Ｃの先端部には、上記第１変形例のカシメ部２ｄと周方向の長さのみが異なるカシメ部３２ｄが設けられ、これにより、熱カシメしたときにカシメ固定部３２Ｄが形成されるようになっている。
フランジ部３２Ａにおいてレンズ挿入枠部３２Ｃが設けられた側の表面（フランジ支持枠部３２Ｂの先端に重なる領域も含む）は、中心軸線Ｐに直交する平面からなる。特に、中心軸線Ｐを中心とする半径ｒ２（ただし、ｒ＜ｒ２＜ｒ１）の円内であって、平側面３２ｍと内周面３２ｉで挟まれる領域には、各レンズ挿入枠部３２ＣおよびＤカット挿入枠部３２ｊの間に挿入されるレンズ３１の取付基準面１ｃを受ける１対のレンズ受面３２ａが形成されている。各レンズ受面３２ａは、平面Ｓ、Ｔに関してそれぞれ面対称な形状を有しており、中心軸線Ｐに関しては１８０°軸対称な形状を有している。
【００５６】
また、Ｃ字状突起部３２ｇは、上記第１変形例のＤ字状突起部１２ｇと同様、レンズ受面３２ａに対する逃げ部を構成しており、レンズ挿入枠部３２Ｃ側の表面にはレンズ受面３２ａで受けられたレンズ１の取付基準面１ｃが接触しないように、レンズ受面３２ａよりもフランジ支持枠部３２Ｂ側に引っ込んだ形状の段状部３２ｆが形成されている。段状部３２ｆは、レンズ受面３２ａよりもフランジ支持枠部３２Ｂ側に引っ込んでいる適宜形状を採用することができる。本実施形態では、段状部３２ｆは、一例として、レンズ受面３２ａと平行な平面からなる。
Ｃ字状突起部３２ｇとレンズ受面３２ａとの間の段差部は平側面３２ｍによって形成されている。
【００５７】
このような構成のレンズ鏡枠３２は、上記実施形態のレンズ鏡枠２と同様にしてレンズ１をレンズ挿入枠部３２Ｃに挿入した後、熱カシメ装置３によってカシメ部３２ｄを熱カシメしてカシメ固定部３２Ｄを形成することで、レンズ３１を固定することができる。
また、Ｃ字状突起部３２ｇの段状部３２ｆは、レンズ受面３２ａよりもフランジ支持枠部３２Ｂ側に引っ込んでいるため、レンズ３１を熱カシメ時に押圧してもレンズ３１と接触することがない。このため、レンズ３１の取付基準面１ｃとレンズ受面３２ａとの当接面の形状は、平面Ｓ、Ｔに関しては面対称となり、中心軸線Ｐに関しては１８０°軸対称になっているので、レンズ３１を熱カシメによって精度よく固定することができる。
【００５８】
また、レンズ組立体３０では、上記第１変形例と同様に、Ｃ字状突起部３２ｇの突起部外周面１２ｈが枠部外周面２ｈと同様に基準外形を構成している。このため、レンズ組立体３０をレンズユニットや光学機器に位置決めしたり装着したりする際に、枠部外周面２ｈに加えて突起部外周面１２ｈも位置決め基準面や固定面として利用できる。したがって、枠部外周面２ｈのみを位置決め基準面や固定面として用いる場合に比べて、装着時の組付誤差を低減したり、取付を容易にしたりすることができる。
また、Ｃ字状突起部３２ｇは、中心軸線Ｐに沿う方向から見てレンズ３１の外縁部を取付基準面１ｃ側から覆うように張り出されている。これにより、レンズ組立体１０に比べて、レンズ１の露出が低減されているためレンズ保護の機能を有する。すなわち、搬送などの際にも人手、搬送装置、搬送治具などがレンズ３１に直接接触したりぶつかったりする可能性を低減することができる。
【００５９】
［第４、第５変形例］
次に、本実施形態の第４、第５変形例について説明する。第４変形例、第５変形例は、レンズ鏡枠にレンズ受面を複数設ける場合の配置に関する変形例である。第４、第５変形例の各レンズ鏡枠は、上記実施形態のレンズ鏡枠２と同様にレンズ１を好適に固定して、レンズ組立体を形成することができる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の第４、第５変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。
【００６０】
第４変形例のレンズ鏡枠４２は、図９（ａ）に示すように、直線部として１箇所の平側面２ｆを有するＤ字状のフランジ部４２Ａ上において、中心軸線Ｐに関して９０°軸対称となる位置に４箇所のレンズ受面４２ａが設けられている。平側面２ｆは、隣り合う２箇所のレンズ受面４２ａに挟まれた位置に形成されている。このため、各レンズ受面４２ａは、フランジ部４２Ａの優弧状の側面に沿って配置されている。
各レンズ受面４２ａの間には、レンズ１を受ける際の逃げ部として、レンズ受面４２ａより凹んだ段状部４２ｆがそれぞれ形成されている。
また、フランジ部４２Ａ上には、中心軸線Ｐを通り平側面２ｆに直交する平面Ｓに関して面対称、すなわち中心軸線Ｐに関して１８０°軸対称となるように、円弧状に湾曲された１対のレンズ挿入枠部４２Ｃが設けられている。レンズ挿入枠部４２Ｃの形状は、上記実施形態のレンズ挿入枠部２Ｃと周方向の長さが異なるのみであり、本変形例では、隣り合う２箇所のレンズ受面４２ａを径方向外側から覆うことができる周方向長さを有している。レンズ挿入枠部４２Ｃの突出方向の先端（図９（ａ）の紙面手前側）には、レンズ挿入枠部２Ｃと同様のカシメ部２ｄが設けられている。
【００６１】
このような構成により、レンズ鏡枠４２は、中心軸線Ｐに関して、１８０°軸対称のカシメ部２ｄと、９０°軸対称のレンズ受面４２ａを有するため、上記実施形態と同様に、レンズ１をカシメによって精度よく固定することができる。
【００６２】
第５変形例のレンズ鏡枠５２は、図９（ｂ）に示すように、直線部として１箇所の平側面２ｆを有するＤ字状のフランジ部５２Ａ上において、中心軸線Ｐに関して１２０°軸対称となる位置に３箇所のレンズ受面５２ａが設けられている。平側面２ｆは、隣り合う２箇所のレンズ受面５２ａに挟まれた位置に形成されている。このため、各レンズ受面５２ａは、フランジ部５２Ａの優弧状の側面に沿って配置されている。
各レンズ受面５２ａの間には、レンズ１を受ける際の逃げ部として、レンズ受面５２ａより凹んだ段状部５２ｆがそれぞれ形成されている。
また、フランジ部５２Ａ上には、レンズ受面５２ａの配置に対応して、中心軸線Ｐに関して１２０°軸対称となるように、円弧状に湾曲された３つのレンズ挿入枠部５２Ｃが設けられている。レンズ挿入枠部５２Ｃの形状は、上記実施形態のレンズ挿入枠部２Ｃと周方向の長さが異なるのみであり、本変形例では、各レンズ受面５２ａを径方向外側から覆うことができる周方向長さを有している。レンズ挿入枠部５２Ｃの突出方向の先端（図９（ｂ）の紙面手前側）には、レンズ挿入枠部２Ｃと同様のカシメ部２ｄが設けられている。
【００６３】
このような構成により、レンズ鏡枠５２は、中心軸線Ｐに関して、１２０°軸対称のカシメ部２ｄと、１２０°軸対称のレンズ受面５２ａを有するため、上記実施形態と同様に、レンズ１をカシメによって精度よく固定することができる。
本変形例は、レンズ受面が、互いに直交する２平面に関して面対称とならない軸対称の位置に設けられた場合の例になっている。
【００６４】
なお、上記の説明では、カシメ固定部が第１レンズ面の外縁部を押圧する場合の例で説明したが、レンズは外縁部に基準外形を有する取付用フランジ部が形成された構成としてもよい。
【００６５】
また、上記の説明では、レンズ鏡枠に１つのレンズを固定する場合の例で説明したが、例えば、レンズ鏡枠は、表裏にレンズ受面を備え、それぞれのレンズ受面側から別々のレンズ挿入枠部が設けられ、２枚のレンズをレンズ鏡枠の表裏に固定する構成としてもよい。
【００６６】
また、上記の説明では、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成されたレンズとして、レンズ側面が光軸に平行な平面によって１箇所で切除されたＤ形の外形を有する場合の例で説明した。これは直線形状が１箇所に設けられている場合の例である。直線形状の部分は、２箇所以上でもよいし、切除形状は光軸に平行な平面には限定されず、光軸に非平行な平面も採用することができる。
また、レンズの光軸に沿う方向から見た外形は、光軸に対して軸対称な形状であってもよいが、本発明は軸対称とならない場合に特に好適である。
【００６７】
また、上記の説明では、Ｄ字状突起部やＣ字状突起部を備える場合に、これらを板状に形成し、その先端部に基準外形を設けた場合の例で説明したが、レンズ鏡枠の中心軸線に沿って長く延びる部分円筒状の側壁面を形成して、軸方向に長い基準外形を形成してもよい。すなわち、レンズ鏡枠１２、２２、３２において、それぞれＤ字状突起部１２ｇ、Ｃ字状突起部３２ｇ上でレンズ挿入枠部２Ｃ、３２Ｃが周方向に延長されて互いに連結され、中心軸線Ｐに沿う方向から見た形状がＣ字状となる側枠部を構成してもよい。
【００６８】
また、上記の説明では、レンズの取付基準面が光軸に直交する平面からなる場合の例を挙げたため、レンズ受面は、中心軸線Ｐに直交する平面として形成された場合の例で説明した。しかしながら、レンズ受面は、レンズの取付基準面の形状に応じて、中心軸線Ｐに交差する方向に延ばされていればよく、中心軸線Ｐに直交する平面には限定されない。
例えば、レンズの取付基準面が、凸形状または凹形状のレンズ面である場合、レンズ面の接平面となる傾斜面や、接曲面となる円錐面などの形状を採用することができる。
【００６９】
また、上記の説明では、レンズ鏡枠の全体が熱可塑性樹脂で形成され場合の例で説明したが、熱カシメする部分を含む一部のみを熱可塑性樹脂で構成し、他の箇所を熱硬化性樹脂や金属等の異材質で構成してもよい。このような構成の場合には、平均肉厚を一定にする必要はなくなるため、形状の自由度を向上できる。
【００７０】
また、上記の説明では、レンズをレンズ鏡枠に熱カシメによって固定する場合の例で説明したが、レンズに対する負荷が許容できる場合には、金属カシメを採用してもよい。
【００７１】
また、上記実施形態および各変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１、３１ レンズ
１ａ 第１レンズ面
１ｂ 第２レンズ面
１ｃ 取付基準面
１ｄ、３１ｄ Ｄカット面
１ｅ レンズ側面（基準面）
２、１２、２２、３２、４２、５２ レンズ鏡枠
２Ｃ、３２Ｃ、４２Ｃ、５２Ｃ レンズ挿入枠部（側枠部）
２Ｄ、３２Ｄ カシメ固定部
２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ レンズ受面
２ｄ、３２ｄ カシメ部
２ｇ 挿入面
２ｈ 枠部外周面（基準面）
３ 熱カシメ装置
３Ｂ 加熱ヘッド
１０、２０、３０ レンズ組立体
１２ｆ、２２ｆ、２２ｉ、３２ｆ 段状部
１２ｇ Ｄ字状突起部
１２ｈ 突起部外周面（基準面）
３２ｇ Ｃ字状突起部
３２ｉ 内周面
３２ｊ Ｄカット挿入枠部（側枠部）
Ｏ 光軸
Ｐ 中心軸線
Ｓ、Ｔ 平面
ｈ コバ厚
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡枠およびレンズ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、カメラ等の光学機器において、熱可塑性樹脂で形成されたレンズ鏡枠にレンズ等の光学素子を熱カシメによって固定したレンズ組立体が用いられている。
例えば、特許文献１には、このようなレンズ鏡枠として、プラスチック材料で略円筒形状に形成されており、その一方の端部開口にはレンズを挿入しレンズを光軸方向で位置決めする凹状のレンズ挿入枠部と、端部開口の周囲にこのレンズ挿入枠部に挿入されたレンズ周縁の上面よりいずれも突出して所定間隔で突起状とされた４つのカシメ部とを備えるレンズ枠が記載されている。また、このレンズ枠にレンズを挿入した後、カシメ部を熱変形させて、レンズの周縁を固定したレンズ組立体が記載されている。
また、高精度が要求されるレンズ組立体では、振動などによってレンズ挿入枠部とのクリアランスの範囲でレンズが移動しないように、カシメ部をレンズ外縁の全周に設けて強固に固定することが周知である。近年では特にカメラ等の高画素化や小型化の要求がより強まっており、それを達成するためにレンズとレンズ枠との固定精度の更なる高精度化が必要となってきている。更に小型化や鏡枠スペース有効利用のためにレンズをＤカット形状等の切欠を有するレンズを用いることも多くなってきている。
【０００３】
通常、カシメ固定において高い精度が必要無ければ、このようなＤ形のレンズのカシメにおいても円形レンズのようにレンズ外縁のうち円弧状の部分の全体にカシメ部を設け、レンズのカシメ固定を行うが、この構造だと、熱カシメ時にカシメ部を通して作用する押圧力によって、レンズがカシメ部のない方に移動しやすく偏心を起こしやすいため、この高精度化対策として従来技術としては、レンズの光軸およびＤカット部を挟んで対向する位置にカシメ部を設けることが公知技術としてなされている。
【０００４】
このような従来のレンズ組立体の形状の一例を図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す。図１０（ａ）は、従来技術のレンズ組立体の構成の一例を示す模式的な斜視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるａ視の平面図である。図１０（ｃ）、（ｄ）は、図１０（ｂ）におけるｂ−ｂ断面図、およびｃ−ｃ断面図である。
レンズ組立体１００は、レンズ側面が円筒面状のレンズ側面１０１ｅと光軸ｏに平行な平面からなるＤカット面１０１ｄとで構成されたレンズ１０１を、レンズ鏡枠１０２に熱カシメして固定した組立体である。
レンズ１０１は、凸球面からなる第１レンズ面１０１ａと凹球面からなる第２レンズ面１０１ｂとを備える負のメニスカスレンズであり、第２レンズ面１０１ｂの外縁側にレンズ１０１の光軸方向の位置決めを行うための取付基準面１０１ｃが形成されている。取付基準面１０１ｃは光軸ｏに直交する平面からなる。
レンズ鏡枠１０２は、中心に貫通孔１０２ｅを備える略円筒状の筒部１０２ｂの一方の端部にレンズ１０１の取付基準面１０１ｃを当接させるレンズ受面１０２ａを備える。
レンズ受面１０２ａは、筒部１０２ｂの中心軸線ｐに直交する平面からなり、筒部１０２ｂの一端側において径方向外側に延ばされたフランジ部に形成されている。ただし、このフランジ部の側面は、円筒面とＤカット面１０２ｆとからなり、レンズ１０１の取付基準面１０１ｃの外形状と略同様なＤ形形状が形成されている。
レンズ受面１０２ａの外縁部には、レンズ１０１のレンズ側面１０１ｅを挿入して緩やかに嵌合する１対の部分円筒面からなる枠部１０２ｃが光軸ｏ方向に延ばされている。
この１対の枠部１０２ｃは、光軸ｏを挟んで対向して配置され、それぞれレンズ側面１０１ｅを中心角９０°の範囲で覆っている。このため、１対の枠部１０２ｃは、筒部１０２ｂの中心軸線ｐおよびｃ−ｃ線を通りＤカット面１０２ｆと直交する平面ｓ（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）と、中心軸線ｐを通り平面ｓと直交する平面ｔ（図１０（ｂ）、（ｄ）参照）に対して面対称、あるいは中心軸ｐに関して１８０°軸対称となるように配置されている。
また、枠部１０２ｃの先端部は、枠部１０２ｃ内にレンズ１０１が挿入された後、熱カシメ装置によって熱変形され、第１レンズ面１０１ａの外縁部を光軸ｏ方向に付勢してレンズ１０１を保持するカシメ固定部１０２ｄが形成されている。
このように、レンズ組立体１００では、レンズ１０１はレンズ受面１０２ａとカシメ固定部１０２ｄとの間で光軸ｏ方向に挟持されており、これにより取付基準面１０１ｃがレンズ受面１０２ａに押圧して固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０３６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本出願人は実験検討から、このようなＤカットレンズをより高精度にカシメ固定するには、レンズ枠形状、特にはレンズ枠のレンズ受け面の形状に以下のような問題があることを発見した。
上記に説明したレンズ鏡枠１０２にレンズ１０１を熱カシメしてレンズ組立体１００を形成する場合、レンズ１０１は、カシメ固定部１０２ｄの熱変形に伴ってレンズ受面１０２ａ側に押圧して固定される。このとき、レンズ１０１に第１レンズ面１０１ａ側から作用する押圧力は、平面ｓ、ｔに関して、それぞれ面対称な力が作用するため、カシメ部をＣ字状に形成する場合に比べるとレンズ１０１の偏心が低減される。例えば、偏心量の平均を約５μｍ程度にすることができる。
しかし、近年、高画質化の要求が高まっており、このような偏心量では、熱カシメしたレンズ組立体を採用することが難しいという問題がある。このため、高精度な金属製のレンズ鏡筒やレンズ押さえ環を採用しなければならず、レンズユニットが高価になったり、重くなったりするという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成されたレンズをカシメによって精度よく固定することができるレンズ鏡枠およびレンズ組立体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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、中心軸線に対して直交する方向に、最大半径となる円弧状に形成された基準面と前記最大半径より小さい切欠状に形成された側面とを有し、前記中心軸線に光軸を沿わせてレンズを固定するレンズ鏡枠であって、前記中心軸線に交差する方向に延ばされたレンズ受面と、前記中心軸線に交差する方向において前記レンズ受面よりも外側に配置され、前記レンズ受面よりも前記中心軸線と同方向に突出した側枠部と、該側枠部の突出方向の先端に形成され、外部圧力によって変形することで前記レンズ受面との間で前記レンズをカシメ固定する複数のカシメ部と、を備え、前記レンズ受面は、前記中心軸線に対して軸対称に設けられた構成とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のレンズ鏡枠において、前記レンズ受面は、前記中心軸線回りの閉ループ状に設けられた構成とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のレンズ鏡枠において、前記レンズ受面は、前記中心軸線を挟んで対向する複数領域として設けられた構成とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠において、前記円弧形状の基準面が優弧形状に設けられた構成とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠において、前記側枠部は、その外周面が前記中心軸線と同軸な円弧状の湾曲面とされるとともに、前記中心軸線を挟んで対向して配置された１対からなり、前記中心軸線を挟んで前記切欠状の側面と反対側に形成された側面が、前記側枠部の外周面と同軸同径に設けられた円弧状の湾曲面を備える構成とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠において、熱可塑性樹脂によって形成され、前記カシメ部を熱カシメすることによって前記レンズを固定する構成とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、レンズ組立体において、請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠と、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成され、前記レンズ鏡枠の前記カシメ部によってカシメ固定されたレンズと、を備える構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のレンズ鏡枠およびレンズ組立体によれば、レンズ受面が中心軸線に対して軸対称に設けられることによりカシメ時にレンズに作用する力のバランスが良好となるため、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成されたレンズをカシメによって精度よく固定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図、およびそのＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図、およびそのＡ’−Ａ’断面図、Ｂ’−Ｂ’断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るレンズ組立体の製造工程を説明する模式的な工程説明図である。
【図４】本発明の実施形態の第１変形例に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図、およびそのＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図である。
【図５】本発明の実施形態の第１変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図、およびそのＣ’−Ｃ’断面図、Ｄ’−Ｄ’断面図である。
【図６】本発明の実施形態の第２変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図、およびそのＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本発明の実施形態の第３変形例に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図、およびそのＦ−Ｆ断面図、Ｇ−Ｇ断面図である。
【図８】本発明の実施形態の第３変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な左側面図、平面図、右側面図、および平面図におけるＧ’−Ｇ’断面図である。
【図９】本発明の実施形態の第４、第５変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。
【図１０】従来技術のレンズ組立体の構成の一例を示す模式的な斜視図、ａ視の平面図、およびそのｂ−ｂ断面図、ｃ−ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係るレンズ鏡枠およびレンズ組立体について説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図である。図１（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。図２（ａ）は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。図２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）におけるＡ’−Ａ’断面図、Ｂ’−Ｂ’断面図である。
【００１８】
本実施形態のレンズ組立体１０は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成されたレンズ１を、その外縁部で厚さ方向に熱カシメしてレンズ鏡枠２に固定した組立体である。カシメ固定部２Ｄは、熱カシメによって熱変形された後のレンズ鏡枠２の部分である。
レンズ組立体１０は、単体もしくは他のレンズ組立体と組み合わされて、レンズユニットを構成するものである。例えば、スチルカメラ、ビデオカメラ、プロジェクタ、スキャナなどの光学機器において、撮像光学ユニット、投影光学ユニット、読取光学ユニットなどのレンズユニットとして用いることができる。
【００１９】
レンズ１のレンズ面の形状は、必要に応じて適宜の形状を採用することができるが、以下では、一例として、凸球面からなる第１レンズ面１ａと凹球面からなる第２レンズ面１ｂを備える負のメニスカスレンズの場合の例で説明する。
レンズ１を光軸Ｏに沿う方向から見た外形は、優弧形状部と直線形状部とを有するＤ字状とされている。レンズ１の側面は、優弧形状部に対応するレンズ側面１ｅおよび直線形状部に対応するＤカット面１ｄを備える。
レンズ側面１ｅは、レンズ１の基準外形を構成するもので、光軸Ｏと同軸となるように精度よく形成された半径ｒの部分円筒面からなる。このため、レンズ側面１ｅはレンズ１の径方向の位置決めに用いることができる。
Ｄカット面１ｄは、レンズ組立体１０を用いる光学機器に組み付けたときに、他の部品との干渉を避ける等の目的で設けられた形状であり、光軸Ｏに平行な平面からなる。
Ｄカット面１ｄと光軸Ｏとの距離ｄ（ただし、ｄ＜ｒ）は、必要に応じて適宜寸法に設定することができる。
【００２０】
第１レンズ面１ａは、図１（ａ）に示すように、外縁部においてレンズ側面１ｅおよびＤカット面１ｄと交差している。
第１レンズ面１ａの裏面側には、第１レンズ面１ａと同軸であって半径ｄ１（ただし、ｄ１＜ｄ）の円形の範囲に第２レンズ面１ｂが形成されている。
第２レンズ面１ｂの外周からレンズ側面１ｅおよびＤカット面１ｄまでの間には、第１レンズ面１ａの面頂からの距離が一定値とされた光軸Ｏと直交する平面からなる取付基準面１ｃが形成されている。すなわち、本実施形態では、取付基準面１ｃは、周方向に連続する閉ループ状の平面になっている。
以下では、図１（ｃ）に示すように、レンズ側面１ｅにおける光軸Ｏに沿う方向の長さ、すなわち取付基準面１ｃから第１レンズ面１ａの外周までの距離をｈで表し、レンズ１のコバ厚ｈと称する。
【００２１】
レンズ１の材質は、熱カシメによって第１レンズ面１ａ、第２レンズ面１ｂが変形しないように、適宜の光学ガラスを採用することができる。レンズ１の製造方法は、機械加工またはガラスモールド加工を採用することができる。
【００２２】
レンズ鏡枠２は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように半径ｒ３の貫通孔２ｅが中心部に形成された円筒状の筒部２Ｂと、筒部２Ｂの軸方向の一端から１つの径方向に沿って両外側に延ばされた１対のフランジ部２Ａと、レンズ１のレンズ側面１ｅに外嵌するために各フランジ部２Ａの外縁部から軸方向において筒部２Ｂと反対側に向かって延ばされた部分円筒形状を有するレンズ挿入枠部２Ｃ（側枠部）とを備える。
筒部２Ｂの外半径ｄ２は、本実施形態では、ｄ１＜ｒ３＜ｄ２＜ｄとなる大きさに設定されている。
【００２３】
１対のフランジ部２Ａの平面視の外形は、筒部２Ｂの外形に整列し中心軸線Ｐを挟んだ２枚の平行平面から構成される平側面２ｆと、平側面２ｆの対向方向に直交する方向において、レンズ側面１ｅの外半径ｒよりも大きな半径ｒ１を有する部分円筒面とで囲まれた形状を有している。本実施形態では、平側面２ｆは、中心軸線Ｐまでの距離、平行度が高精度に形成され、レンズ組立体１０を光学機器に取り付ける際の取付や組み立ての基準面として用いることもできる。
フランジ部２Ａにおいてレンズ挿入枠部２Ｃが設けられた側の表面（筒部２Ｂの先端に重なる領域も含む）は、中心軸線Ｐに直交する平面からなる。特に、中心軸線Ｐを中心とする半径ｒ２（ただし、ｒ＜ｒ２＜ｒ１）の円内には、各レンズ挿入枠部２Ｃの間に挿入されるレンズ１の取付基準面１ｃを受けるレンズ受面２ａが形成されている。
【００２４】
レンズ挿入枠部２Ｃは、フランジ部２Ａの円筒状の外縁部から延ばされ、中心軸線Ｐを通り平側面２ｆに直交する平面Ｓに関して面対称な略円弧板状に設けられている。
各レンズ挿入枠部２Ｃの周方向の長さは、中心軸線Ｐに対する中心角がそれぞれ９０°の円弧の長さに等しい設定とされている。
レンズ挿入枠部２Ｃの内周側には、レンズ側面１ｅを隙間嵌めで外嵌する１対の部分円筒面からなる挿入面２ｇが、中心軸線Ｐと同軸の位置関係に形成されている。挿入面２ｇの曲率半径は、半径ｒ２とされている。挿入面２ｇとレンズ側面１ｅの外半径ｒとの差は、５０μｍ程度以下にすることが好ましい。
レンズ挿入枠部２Ｃの外周側には、中心軸線Ｐと同軸の部分円筒面である枠部外周面２ｈがそれぞれ形成されている。本実施形態の例では、枠部外周面２ｈは、フランジ部２Ａの側方にも延長されてフランジ部２Ａの円筒状の外周面も兼ねており、レンズ組立体１０の最外の外周面を構成している。
枠部外周面２ｈは、曲率半径の寸法精度、真円度、中心軸線Ｐとの同軸度等が良好となるように成形されており、レンズ組立体１０の光軸Ｏの位置決めを行う基準面として用いることができるようになっている。
【００２５】
レンズ挿入枠部２Ｃの中心軸線Ｐに沿う方向の先端部には、レンズ１を第１レンズ面１ａの外縁部で厚さ方向にかしめてカシメ固定部２Ｄを形成するため、カシメ部２ｄが形成されている。カシメ部２ｄは、レンズ受面２ａから中心軸線Ｐに沿って測った高さが、ｈからｈ１（ただし、ｈ１＞ｈ）までの範囲に設けられている。カシメ部２ｄの先端の高さｈ１は、熱カシメによって形成されるカシメ固定部２Ｄが、熱カシメ時に第１レンズ面１ａのレンズ有効領域外にとどまることができる寸法に設定されている。
また、本実施形態のカシメ部２ｄは、レンズ挿入枠部２Ｃの周方向の全体にわたって設けられ、例えば、カシメを行い易いよう外周面には先端に向かって縮径するテーパ形状が付与されている。
【００２６】
このような構成により、レンズ鏡枠２の外形状は図２（ａ）に示すように、中心軸線Ｐから見たときに、枠部外周面２ｈに対応する半径ｒ１の円弧と、１対の平側面２ｆに対応する平行な弦とで囲まれた形状を有している。すなわち、レンズ鏡枠２の外形状は、中心軸線Ｐに対して直交する方向に最大半径となる半径ｒ１の円弧状に形成された基準面である枠部外周面２ｈと、半径ｒ１より小さい切欠状に形成された側面である平側面２ｆを有している。「切欠状」とは、平側面２ｆが、枠部外周面２ｈから延長された円筒面よりも径方向内側に引っ込んでおり、円柱形状を切り欠いたのと同様な形状を有していることを意味する。
また、レンズ挿入枠部２Ｃは、中心軸線Ｐに交差する方向においてレンズ受面２ａよりも外側に配置され、レンズ受面２ａよりも中心軸線Ｐと同方向に突出した側枠部を構成している。
１対のレンズ挿入枠部２Ｃおよび１対のカシメ部２ｄは、それぞれ中心軸線Ｐを挟んで対向し、中心軸線Ｐを含み平側面２ｆと平行な平面Ｔに関して面対称となる形状、位置に設けられている。
さらに、対をなすレンズ挿入枠部２Ｃ同士、およびカシメ部２ｄ同士は、いずれも中心軸線Ｐを含み平面Ｔに直交する平面Ｓに関して面対称となる形状、位置に設けられている。
また、レンズ受面２ａは、中心軸線Ｐ回りに閉ループ状の一続きの領域として設けられ、平面Ｔ、Ｓに関してそれぞれ面対称となる領域を構成している。
このように、本実施形態では、レンズ挿入枠部２Ｃ、カシメ部２ｄ、レンズ受面２ａはいずれも平面Ｓ、Ｔに関して面対称に設けられているため、中心軸線Ｐに関して１８０°軸対称（回転対称）になっている。
【００２７】
このような構成のレンズ鏡枠２は、適宜の熱可塑性樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂）等を金型によって成形して製造することができる。
【００２８】
次に、本実施形態のレンズ鏡枠２の作用について、レンズ組立体１０の製造工程における作用を中心として説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るレンズ組立体の製造工程を説明する模式的な工程説明図である。
【００２９】
レンズ１とレンズ鏡枠２とを組み立ててレンズ組立体１０を製造するには、まず、図３（ａ）に示すような熱カシメ装置３に、レンズ鏡枠２をセットする。
熱カシメ装置３は、レンズ鏡枠２のカシメ部２ｄを上向きとして筒部２Ｂを下方側から保持する保持部３ａが設けられた保持台３Ａと、保持台３Ａの上方で昇降可能に設けられ保持部３ａに保持されたレンズ鏡枠２のカシメ部２ｄを中心軸線Ｐに向かう内方かつ下方に向けて熱変形させて熱カシメを行う加熱ヘッド３Ｂとを備える。
保持部３ａは、例えば、レンズ鏡枠２の枠部外周面２ｈを位置決めに用いることにより、中心軸線Ｐを保持台３Ａの水平方向の基準位置に整列させるようになっている。
また、加熱ヘッド３Ｂは、保持台３Ａに保持されたレンズ鏡枠２のカシメ部２ｄおよびその内周側を覆う円弧状の領域で、カシメ部２ｄを下方側かつレンズ１の第１レンズ面１ａの外縁部の傾斜に倣う方向に加圧する加圧面３ｂと、加圧面３ｂによってカシメ部２ｄが加圧される際にカシメ部２ｄの外周側への変形を規制する外周規制面３ｃとを備える。
加熱ヘッド３Ｂの温度は、レンズ鏡枠２の材質となる合成樹脂が軟化する温度、例えば、ポリカーボネート樹脂の場合は２５０℃程度に設定する。
【００３０】
次に、保持台３Ａに保持されたレンズ鏡枠２のレンズ挿入枠部２Ｃの内側にレンズ１を挿入する。
レンズ１の挿入姿勢は、取付基準面１ｃがレンズ鏡枠２のレンズ受面２ａに対向するとともに、Ｄカット面１ｄがレンズ鏡枠２の平側面２ｆと略平行となる位置関係に保持して、レンズ側面１ｅが１対の挿入面２ｇに挟まれる状態で挿入する。
レンズ１を挿入する際、本実施形態では、不図示の移載装置、例えば、ロボットハンドや挿入治具によって、レンズ１の光軸Ｏが中心軸線Ｐと略整列するように挿入する。これにより、レンズ１の挿入時に、レンズ１が挿入面２ｇとの間の隙間の範囲内で偏った状態に挿入されてしまうことを防止できる。
このため、本実施形態では、レンズ１は、レンズ側面１ｅと挿入面２ｇとの間に略均等な隙間をあけた状態で挿入され、レンズ受面２ａ上に取付基準面１ｃが重ね合わされる。
【００３１】
次に、図３（ｂ）に示すように、レンズ鏡枠２の材質に応じて、例えば２５０℃に加熱された加熱ヘッド３Ｂを下降させる。
加熱ヘッド３Ｂで加熱されて軟化したカシメ部２ｄは、外周規制面３ｃによって外周側への倒れ変形が規制された状態で加圧面３ｂによって下方側に加圧され、レンズ１の内周側に折り曲げられるとともに第１レンズ面１ａの外縁部に向かって徐々に変形していく。
加熱ヘッド３Ｂが、予め決められた下降位置まで下降すると、熱変形したカシメ部２ｄは第１レンズ面１ａの外縁部と加圧面３ｂとの間に挟まれ、第１レンズ面１ａの外縁部に密着する。これによりカシメ固定部２Ｄが形成される。
カシメ固定部２Ｄが塑性（永久）変形し、第１レンズ面１ａと均一に密着した状態になったら、加熱ヘッド３Ｂによる加圧を解除し、加熱ヘッド３Ｂを上方に退避させる。
カシメ固定部２Ｄがある程度冷却して、カシメ固定部２Ｄの形状が安定したら、レンズ１が固定されたレンズ鏡枠２を保持台３Ａから取り外す。
このようにして、レンズ組立体１０が製造される。
【００３２】
上記の熱カシメを行う工程では、レンズ１はカシメ固定部２Ｄを介して加熱ヘッド３Ｂから下方に加圧されため、取付基準面１ｃを通してレンズ受面２ａが押圧される。
レンズ受面２ａは、加熱ヘッド３Ｂから離間しているため熱の影響による軟化がおこりにくい。したがって、カシメ部２ｄの変形に比べると変形量は少ないものの、ガラスに比べると剛性が低いため、押圧力に応じて略弾性的に変形する。また、レンズ受面２ａからレンズ１に対して押圧力に応じた反力分布が生じる。
本実施形態では、レンズ１の取付基準面１ｃは光軸Ｏを含みＤカット面１ｄに直交する平面に関して面対称、光軸Ｏを含みＤカット面１ｄに平行な平面に関しては非対称な形状を有しているが、光軸Ｏと中心軸線Ｐとを略整列させた状態でレンズ１をレンズ鏡枠２に挿入するため、取付基準面１ｃとレンズ受面２ａとの接触部位の形状は、平面Ｓ、Ｔに関しては面対称、中心軸線Ｐに関しては１８０°軸対称となる。
このため、加圧中のレンズ受面２ａの変形と、レンズ受面２ａからの反力分布も平面Ｓ、Ｔに関して面対称、中心軸線Ｐに関しては１８０°軸対称となる。
例えば、図３（ｂ）に太矢印で示すように、カシメ固定部２Ｄに対向するレンズ受面２ａ上では比較的大きな反力が平面Ｓに関して対称に発生する。一方、カシメ固定部２Ｄから離れた位置におけるレンズ受面２ａでは直上にカシメ固定部２Ｄが位置しないため反力は小さくなるものの、図１（ｃ）に太矢印で示すように、反力分布は平面Ｔに関して対称となる。
【００３３】
このように、加圧を受けるレンズ１は、カシメ固定部２Ｄ、レンズ受面２ａによって平面Ｓ、Ｔに関してそれぞれ対称に押圧されるとともに、カシメ固定部２Ｄ、レンズ受面２ａとの接触位置とレンズ受面２ａの変形も平面Ｓ、Ｔに関してそれぞれ対称となるため、平面Ｓ、Ｔに直交する２軸方向に関する力学的な条件が対称的になっている。また、中心軸線Ｐに関する力学的な条件が回転対称的になっている。
この結果、レンズ１に作用する外力のつり合いが良好となる。したがって、レンズ１およびレンズ鏡枠２の微細な形状誤差等の個体差や加熱ヘッド３Ｂの動作バラツキなどの偶発的な誤差要因に基づく微小変位を除けば、加圧を受けている間に、対称面や対称軸に対する対称性がくずれるようなレンズ受面２ａに沿う方向に移動が起こりにくくなる。
このため、レンズ鏡枠２によれば、レンズ１をカシメによって精度よく固定することができる。また、レンズ組立体１０の偏心が抑制され、レンズ組立体１０を用いるレンズユニットの光学性能が良好となる。
【００３４】
ここで、厳密には、光軸Ｏと中心軸線Ｐとがずれている場合には、幾何学的に完全な面対称にはならないが、光軸Ｏと中心軸線Ｐとがレンズ側面１ｅと挿入面２ｇとの間の隙間の範囲でばらつく程度であれば、取付基準面１ｃの形状が有している非対称性に比べると取付基準面１ｃとレンズ受面２ａとの接触面の非対称性は充分に小さいため、レンズ１が移動しやすい方向と非対称性が強い方向との間には明確な相関は見られない。したがって、本発明における「面対称」、「軸対称」の範囲は、幾何学的に厳密な面対称、軸対称よりも広い範囲が含まれる。
非対称性の大きさ規定するため、取付基準面１ｃとレンズ受面２ａとの「実際の当接面」の図心をＣとし、図心Ｃの平面Ｓ、Ｔに対する距離をそれぞれＣＳ、ＣＴと表すと、｜ＣＳ／ｒ｜、｜ＣＴ／ｄ｜が、それぞれ５％以下は、面対称と見なしてよい非対称性の許容範囲である。また、軸対称の許容範囲は、互いに対称であるべき「実際の当接面」を対称移動させたときの図心のずれ量を半径ｒで割った値が最大でも５％以下であることが、軸対称と見なしてよい非対称性の許容範囲である。
この非対称性の許容範囲は、レンズ１の挿入位置の誤差によって発生する非対称性のみならず、面対称または軸対称であるべきレンズ受面２ａの形状誤差の影響によって「実際の当接面」に発生する非対称性にも適用できる。つまり、「実際の当接面」が非対称性の許容範囲を満たす範囲では、レンズ受面２ａが非対称性を有していても対称と見なすことができる。
【００３５】
これに対して、図１０（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す例のように取付基準面１０１ｃ、レンズ受面１０２ａが平面ｓのみに対称である場合、平面ｓと直交する平面ｔに関して非対称になり、かつ軸対称でもないため、レンズ受面１０２ａの変形やレンズ受面１０２ａからの反力分布も平面ｔおよび中心軸線ｐに関して非対称になる。この結果、レンズ１０１は、熱カシメする間にＤカット面１０１ｄが設けられた方向に移動しやすくなり、光軸ｏを中心軸線ｐに整列させて熱カシメを開始しても、レンズ１０１がＤカット面１０１ｄ方向への偏心しやすくなる。このため、レンズ組立体１００を用いるレンズユニットの光学性能が低下してしまう。
例えば、レンズ１をこのような従来技術のレンズ鏡枠１０２に熱カシメして、複数のサンプルで偏心量を測定したところ、偏心量の平均は約５μｍとなった。これに対して、レンズ１を本実施形態のレンズ鏡枠２に熱カシメした場合には、偏心量の平均は２μｍ以内とでき、偏心量を略半減することができた。
【００３６】
また、レンズ組立体１０では、熱カシメ時にカシメ固定部２Ｄを通して押圧されるため、レンズ１には、特にカシメ固定部２Ｄとレンズ受面２ａとで挟まれた領域の近傍での残留歪みが大きくなる。レンズ１とレンズ鏡枠２との当接部分であるカシメ固定部２Ｄおよびレンズ受面２ａの対称性により、この残留歪みも平面Ｓ、Ｔに関してそれぞれ面対称、中心軸線Ｐに関しては軸対称な分布となる。
このため、残留歪みによって収差劣化が発生したとしても、２軸方向に面対称な収差劣化、軸対称な収差劣化となり画質のバランスがくずれないため目立ちにくく、同様な量で非対称に発生する収差劣化に比べて画質への影響を低減できる。
【００３７】
［第１変形例］
次に、本実施形態の第１変形例について説明する。
図４（ａ）は、本発明の実施形態の第１変形例に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図である。図４（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図である。図５（ａ）は、本発明の実施形態の第１変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。図５（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図５（ａ）におけるＣ’−Ｃ’断面図、Ｄ’−Ｄ’断面図である。
【００３８】
本変形例のレンズ組立体２０は、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記実施形態のレンズ組立体１０においてレンズ鏡枠２に代えてレンズ鏡枠１２を備えたものである。
本変形例のレンズ鏡枠１２は、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記実施形態のレンズ鏡枠２の一方の平側面２ｆから径方向外側に張り出すＤ字状突起部１２ｇを設けたものである。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３９】
Ｄ字状突起部１２ｇは、中心軸線Ｐに沿う方向から見て劣弧を有するＤ字状の外形を備え、中心軸線Ｐに沿う方向に適宜厚さを有する突起である。本実施形態では、Ｄ字状突起部１２ｇの厚さは一例として成形の平均肉厚に等しい一定厚さに設けられている。
Ｄ字状突起部１２ｇの突出方向の先端面である突起部外周面１２ｈは、枠部外周面２ｈを構成する部分円筒面に対して周方向に整列した部分円筒面とされ、周方向の両端部が枠部外周面２ｈと滑らかに連続している。このため、突起部外周面１２ｈは、枠部外周面２ｈとともに、レンズ組立体２０の基準外形を構成しており、レンズ組立体２０の径方向の位置決めの基準面や固定面として用いることが可能である。
このような構成により、枠部外周面２ｈおよび突起部外周面１２ｈは、優弧形状に設けられた円弧状の基準面を構成している。
【００４０】
Ｄ字状突起部１２ｇにおいて、レンズ挿入枠部２Ｃ側の表面はレンズ受面２ａで受けられたレンズ１の取付基準面１ｃが接触しないように、レンズ受面２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んだ形状の段状部１２ｆが形成されている。段状部１２ｆは、レンズ受面２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んでいる適宜形状を採用することができる。本実施形態では、段状部１２ｆは、一例として、レンズ受面２ａと平行な平面からなる。
Ｄ字状突起部１２ｇとレンズ受面２ａとの間の段差部は平側面２ｆによって形成されている。
段状部１２ｆは、レンズ挿入枠部２Ｃに挿入されるレンズ１とＤ字状突起部１２ｇとを接触させないための逃げ部を構成している。
【００４１】
このような構成のレンズ鏡枠１２は、上記実施形態のレンズ鏡枠２と同様にしてレンズ１をレンズ挿入枠部２Ｃに挿入した後、熱カシメ装置３によってカシメ部２ｄを熱カシメしてカシメ固定部２Ｄを形成することで、レンズ１を固定することができる。
また、Ｄ字状突起部１２ｇの段状部１２ｆは、レンズ受面２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んでいるため、レンズ１を熱カシメ時に押圧してもレンズ１と接触することがない。このため、熱カシメの際に、レンズ１の取付基準面１ｃとレンズ受面２ａとは、上記実施形態と同様に当接するため、レンズ１を熱カシメによって精度よく固定することができる。
【００４２】
また、レンズ組立体２０では、Ｄ字状突起部１２ｇの突起部外周面１２ｈが枠部外周面２ｈと同様に基準外形を構成している。このため、レンズ組立体２０をレンズユニットや光学機器に位置決めしたり装着したりする際に、枠部外周面２ｈに加えて突起部外周面１２ｈも位置決め基準面や固定面として利用できる。したがって、枠部外周面２ｈのみを位置決め基準面や固定面として用いる場合に比べて、装着時の組付誤差を低減したり、取付を容易にすることができる。
また、Ｄ字状突起部１２ｇは、中心軸線Ｐに沿う方向から見てレンズ１を取付基準面１ｃ側から覆うように張り出されている。これにより、レンズ組立体１０に比べて、レンズ１の露出が低減されているためレンズ保護の機能を有する。すなわち、搬送などの際にも人手、搬送装置、搬送治具などがレンズ１に直接接触したりぶつかったりする可能性を低減することができる。
【００４３】
［第２変形例］
次に、本実施形態の第２変形例について説明する。
図６（ａ）は、本発明の実施形態の第２変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００４４】
本変形例のレンズ鏡枠２２は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第１変形例のレンズ鏡枠１２のレンズ受面２ａ、段状部１２ｆに代えて、１対のレンズ受面２２ａ、段状部２２ｆを備え、段状部２２ｉを追加したものである。レンズ鏡枠２２は、レンズ鏡枠１２と同様に、レンズ１を熱カシメしてレンズ組立体を構成することができる。
以下、上記第１変形例と異なる点を中心に説明する。
【００４５】
１対のレンズ受面２２ａは、中心軸線Ｐに直交する平面であって、１対のレンズ挿入枠部２Ｃの各挿入面２ｇと貫通孔２ｅとの間、かつ中心軸線Ｐに対する中心角がレンズ挿入枠部２Ｃの円弧の中心角と等しい扇形の内側となる円弧状領域に設けられている。
【００４６】
段状部２２ｆ、２２ｉは、いずれも、レンズ挿入枠部２Ｃに挿入されるレンズ１の取付基準面１ｃが、レンズ受面２２ａのみと接触するように、Ｄ字状突起部１２ｇおよびフランジ部２Ａのレンズ挿入枠部２Ｃ側の表面に設けられた逃げ部である。
段状部２２ｆは、Ｄ字状突起部１２ｇが設けられた側であって１対のレンズ受面２２ａによって周方向に挟まれた領域において、レンズ受面２２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んだ形状に設けられている。
段状部２２ｉは、中心軸線Ｐを挟んで段状部２２ｆと対向する領域のフランジ部２Ａ上であって１対のレンズ受面２２ａによって周方向に挟まれた領域において、レンズ受面２２ａよりも筒部２Ｂ側に引っ込んだ形状に設けられている。
本変形例の段状部２２ｆ、２２ｉは、一例としてレンズ受面２２ａに平行な平面からなるが、上記第１変形例の段状部１２ｆと同様、この構成には限定されない。
【００４７】
このように、レンズ鏡枠２２は、レンズ受面２２ａが複数からなり、中心軸線Ｐ回りに閉ループ状には設けられていない場合の例になっている。このような構成でも、上記実施形態のレンズ鏡枠２や上記第１変形例のレンズ鏡枠１２と同様に、中心軸線Ｐを含んで互いに直交する平面Ｓ、Ｔに関して面対称となる領域に形成されているため、レンズ１を熱カシメによって精度よく固定することができる。
また、本変形例によれば、レンズ１が固定されたとき、段状部２２ｆ、２２ｉに対向する取付基準面１ｃは押圧力を受けないため、１対のレンズ受面２２ａに挟まれた領域のレンズ１内に残留歪みが発生しにくくなる。
【００４８】
［第３変形例］
次に、本実施形態の第３変形例について説明する。
図７（ａ）は、本発明の実施形態の第３変形例に係るレンズ組立体の構成を示す模式的な平面図である。図７（ｂ）、（ｃ）は、図７（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図、Ｇ−Ｇ断面図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態の第３変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な左側面図、平面図、右側面図である。図８（ｄ）は、図８（ｂ）におけるＧ’−Ｇ’断面図である。
【００４９】
本変形例のレンズ組立体３０は、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、レンズ１のＤカット面１ｄの光軸Ｏからの距離をより小さくしたレンズ３１を、その外縁部で厚さ方向に熱カシメしてレンズ鏡枠３２に固定した組立体である。カシメ固定部３２Ｄは、熱カシメによって熱変形されたレンズ鏡枠３２の部分を示す。
すなわち、レンズ３１は、上記実施形態のレンズ１のＤカット面１ｄに代えて、光軸Ｏに平行な平面からなり、光軸Ｏとの距離ｅが、ｅ＜ｄとされたものである。距離ｅは、例えば、取付基準面１ｃの内半径ｄ１以下であってもよい。ｅ＜ｄ１の場合には、取付基準面１ｃは、Ｄカット面３１ｄによって周方向に分断されるため、光軸Ｏに沿う方向から見てＣ字状の形状となる。
【００５０】
このようなレンズ３１の外形に対応して、レンズ鏡枠３２は、上記第１変形例のレンズ鏡枠１２の１対のフランジ部２Ａ、筒部２Ｂ、Ｄ字状突起部１２ｇ、１対のレンズ挿入枠部２Ｃに代えて、１対のフランジ部３２Ａ、１対のフランジ支持枠部３２Ｂ、Ｃ字状突起部３２ｇ、１対のレンズ挿入枠部３２Ｃ（側枠部）を備え、Ｄカット挿入枠部３２ｊ（側枠部）を追加したものである。
以下、上記第１変形例と異なる点を中心に説明する。
【００５１】
１対のフランジ部３２Ａは、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、上記第１変形例のフランジ部２Ａの幅を平面Ｔに直交する方向に狭めた形状を有する。
すなわち、フランジ部３２Ａは、レンズ３１のＤカット面３１ｄが配置される側において、平面Ｔからの距離が距離ｅ１（ただし、ｅ＜ｅ１＜ｄ２）となる位置に、平側面２ｆに代えて平側面３２ｎが形成されている。
また、フランジ部３２Ａの平面Ｔを挟んで反対側には、平面Ｔからの距離が距離ｅとなる位置に、平側面２ｆに代えて平側面３２ｍが形成されている。
【００５２】
各フランジ部３２Ａには、上記第１変形例の貫通孔２ｅに沿って周方向に延ばされるとともに平側面３２ｍ、３２ｎの間に挟まれた範囲で中心軸線Ｐに沿って延ばされた円弧板状のフランジ支持枠部３２Ｂが接続されている。フランジ支持枠部３２Ｂの形状は、上記第１変形例の筒部２Ｂにおいて平側面３２ｍ、３２ｎの外側となる部分を切除した形状に相当している。
【００５３】
１対のフランジ部３２Ａは、それぞれの平側面３２ｍにおいてＣ字状突起部３２ｇにより周方向に連結されている。Ｃ字状突起部３２ｇは、平側面３２ｍから径方向外側に張り出したＣ字状とされ、上記第１変形例のＤ字状突起部１２ｇと同様に中心軸線Ｐに沿う方向に適宜厚さを有する。
Ｃ字状突起部３２ｇの内周面は、フランジ支持枠部３２Ｂの内周面を形成する貫通孔２ｅが延長された半径ｒ３の部分円筒面である。
Ｃ字状突起部３２ｇの突出方向の先端面（外周面）は、上記第１変形例のＤ字状突起部１２ｇと同様の突起部外周面１２ｈが形成されている。すなわち、突起部外周面１２ｈは、後述するレンズ挿入枠部３２Ｃの枠部外周面２ｈに整列された半径ｒ１の部分円筒面である。
このため、突起部外周面１２ｈは、後述するレンズ挿入枠部３２Ｃの枠部外周面２ｈとともに、レンズ組立体３０の基準外形を構成しており、レンズ組立体３０の径方向の位置決めの基準面や固定面として用いることが可能である。
【００５４】
また、１対のフランジ部３２Ａにおいて、フランジ支持枠部３２Ｂが設けられたのと反対側の表面には、各平側面３２ｎと整列する位置に平面Ｔと平行で、中心軸線Ｐと内周面３２ｉとの距離が距離ｅ２（ただし、ｅ２＞ｅ）、厚さが（ｅ１−ｅ２）の壁体であるＤカット挿入枠部３２ｊが架設されている。Ｄカット挿入枠部３２ｊの壁体高さは、レンズ３１のコバ厚ｈよりも低くなる寸法とされている。
ここで、距離ｅ２は、（ｅ−ｅ２）が後述する１対のレンズ挿入枠部２Ｃとレンズ３１のレンズ側面１ｅとの隙間（ｒ２−ｒ）と同等の寸法となるように設定する。
このような構成により、１対のフランジ部３２Ａは、Ｃ字状突起部３２ｇおよびＤカット挿入枠部３２ｊによって対向方向に連結されている。
このため、レンズ鏡枠３２の内側には中心軸線Ｐから見たとき、半径ｒ３の優弧と中心軸線Ｐからの距離ｅ２の内周面３２ｉとで囲まれたＤ字状の穴部が形成されている。
【００５５】
１対のフランジ部３２Ａにおいてフランジ支持枠部３２Ｂが設けられたのと反対側の表面には、１対のレンズ挿入枠部３２Ｃが中心軸線Ｐに沿って延ばされている。
１対のレンズ挿入枠部３２Ｃは、上記第１変形例のレンズ挿入枠部２Ｃの周方向の幅寸法を、フランジ部３２Ａの範囲内に収まるように短縮したものである。本変形例では、各レンズ挿入枠部３２Ｃの周方向の寸法を中心軸線Ｐに対する中心角をθとしたとき、ｒ１ｃｏｓ（θ／２）≦ｅとなる設定とし、かつ平面Ｔに関して面対称となる位置に配置している。
各レンズ挿入枠部３２Ｃの先端部には、上記第１変形例のカシメ部２ｄと周方向の長さのみが異なるカシメ部３２ｄが設けられ、これにより、熱カシメしたときにカシメ固定部３２Ｄが形成されるようになっている。
フランジ部３２Ａにおいてレンズ挿入枠部３２Ｃが設けられた側の表面（フランジ支持枠部３２Ｂの先端に重なる領域も含む）は、中心軸線Ｐに直交する平面からなる。特に、中心軸線Ｐを中心とする半径ｒ２（ただし、ｒ＜ｒ２＜ｒ１）の円内であって、平側面３２ｍと内周面３２ｉで挟まれる領域には、各レンズ挿入枠部３２ＣおよびＤカット挿入枠部３２ｊの間に挿入されるレンズ３１の取付基準面１ｃを受ける１対のレンズ受面３２ａが形成されている。各レンズ受面３２ａは、平面Ｓ、Ｔに関してそれぞれ面対称な形状を有しており、中心軸線Ｐに関しては１８０°軸対称な形状を有している。
【００５６】
また、Ｃ字状突起部３２ｇは、上記第１変形例のＤ字状突起部１２ｇと同様、レンズ受面３２ａに対する逃げ部を構成しており、レンズ挿入枠部３２Ｃ側の表面にはレンズ受面３２ａで受けられたレンズ１の取付基準面１ｃが接触しないように、レンズ受面３２ａよりもフランジ支持枠部３２Ｂ側に引っ込んだ形状の段状部３２ｆが形成されている。段状部３２ｆは、レンズ受面３２ａよりもフランジ支持枠部３２Ｂ側に引っ込んでいる適宜形状を採用することができる。本実施形態では、段状部３２ｆは、一例として、レンズ受面３２ａと平行な平面からなる。
Ｃ字状突起部３２ｇとレンズ受面３２ａとの間の段差部は平側面３２ｍによって形成されている。
【００５７】
このような構成のレンズ鏡枠３２は、上記実施形態のレンズ鏡枠２と同様にしてレンズ１をレンズ挿入枠部３２Ｃに挿入した後、熱カシメ装置３によってカシメ部３２ｄを熱カシメしてカシメ固定部３２Ｄを形成することで、レンズ３１を固定することができる。
また、Ｃ字状突起部３２ｇの段状部３２ｆは、レンズ受面３２ａよりもフランジ支持枠部３２Ｂ側に引っ込んでいるため、レンズ３１を熱カシメ時に押圧してもレンズ３１と接触することがない。このため、レンズ３１の取付基準面１ｃとレンズ受面３２ａとの当接面の形状は、平面Ｓ、Ｔに関しては面対称となり、中心軸線Ｐに関しては１８０°軸対称になっているので、レンズ３１を熱カシメによって精度よく固定することができる。
【００５８】
また、レンズ組立体３０では、上記第１変形例と同様に、Ｃ字状突起部３２ｇの突起部外周面１２ｈが枠部外周面２ｈと同様に基準外形を構成している。このため、レンズ組立体３０をレンズユニットや光学機器に位置決めしたり装着したりする際に、枠部外周面２ｈに加えて突起部外周面１２ｈも位置決め基準面や固定面として利用できる。したがって、枠部外周面２ｈのみを位置決め基準面や固定面として用いる場合に比べて、装着時の組付誤差を低減したり、取付を容易にしたりすることができる。
また、Ｃ字状突起部３２ｇは、中心軸線Ｐに沿う方向から見てレンズ３１の外縁部を取付基準面１ｃ側から覆うように張り出されている。これにより、レンズ組立体１０に比べて、レンズ１の露出が低減されているためレンズ保護の機能を有する。すなわち、搬送などの際にも人手、搬送装置、搬送治具などがレンズ３１に直接接触したりぶつかったりする可能性を低減することができる。
【００５９】
［第４、第５変形例］
次に、本実施形態の第４、第５変形例について説明する。第４変形例、第５変形例は、レンズ鏡枠にレンズ受面を複数設ける場合の配置に関する変形例である。第４、第５変形例の各レンズ鏡枠は、上記実施形態のレンズ鏡枠２と同様にレンズ１を好適に固定して、レンズ組立体を形成することができる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の第４、第５変形例に係るレンズ鏡枠の構成を示す模式的な平面図である。
【００６０】
第４変形例のレンズ鏡枠４２は、図９（ａ）に示すように、直線部として１箇所の平側面２ｆを有するＤ字状のフランジ部４２Ａ上において、中心軸線Ｐに関して９０°軸対称となる位置に４箇所のレンズ受面４２ａが設けられている。平側面２ｆは、隣り合う２箇所のレンズ受面４２ａに挟まれた位置に形成されている。このため、各レンズ受面４２ａは、フランジ部４２Ａの優弧状の側面に沿って配置されている。
各レンズ受面４２ａの間には、レンズ１を受ける際の逃げ部として、レンズ受面４２ａより凹んだ段状部４２ｆがそれぞれ形成されている。
また、フランジ部４２Ａ上には、中心軸線Ｐを通り平側面２ｆに直交する平面Ｓに関して面対称、すなわち中心軸線Ｐに関して１８０°軸対称となるように、円弧状に湾曲された１対のレンズ挿入枠部４２Ｃが設けられている。レンズ挿入枠部４２Ｃの形状は、上記実施形態のレンズ挿入枠部２Ｃと周方向の長さが異なるのみであり、本変形例では、隣り合う２箇所のレンズ受面４２ａを径方向外側から覆うことができる周方向長さを有している。レンズ挿入枠部４２Ｃの突出方向の先端（図９（ａ）の紙面手前側）には、レンズ挿入枠部２Ｃと同様のカシメ部２ｄが設けられている。
【００６１】
このような構成により、レンズ鏡枠４２は、中心軸線Ｐに関して、１８０°軸対称のカシメ部２ｄと、９０°軸対称のレンズ受面４２ａを有するため、上記実施形態と同様に、レンズ１をカシメによって精度よく固定することができる。
【００６２】
第５変形例のレンズ鏡枠５２は、図９（ｂ）に示すように、直線部として１箇所の平側面２ｆを有するＤ字状のフランジ部５２Ａ上において、中心軸線Ｐに関して１２０°軸対称となる位置に３箇所のレンズ受面５２ａが設けられている。平側面２ｆは、隣り合う２箇所のレンズ受面５２ａに挟まれた位置に形成されている。このため、各レンズ受面５２ａは、フランジ部５２Ａの優弧状の側面に沿って配置されている。
各レンズ受面５２ａの間には、レンズ１を受ける際の逃げ部として、レンズ受面５２ａより凹んだ段状部５２ｆがそれぞれ形成されている。
また、フランジ部５２Ａ上には、レンズ受面５２ａの配置に対応して、中心軸線Ｐに関して１２０°軸対称となるように、円弧状に湾曲された３つのレンズ挿入枠部５２Ｃが設けられている。レンズ挿入枠部５２Ｃの形状は、上記実施形態のレンズ挿入枠部２Ｃと周方向の長さが異なるのみであり、本変形例では、各レンズ受面５２ａを径方向外側から覆うことができる周方向長さを有している。レンズ挿入枠部５２Ｃの突出方向の先端（図９（ｂ）の紙面手前側）には、レンズ挿入枠部２Ｃと同様のカシメ部２ｄが設けられている。
【００６３】
このような構成により、レンズ鏡枠５２は、中心軸線Ｐに関して、１２０°軸対称のカシメ部２ｄと、１２０°軸対称のレンズ受面５２ａを有するため、上記実施形態と同様に、レンズ１をカシメによって精度よく固定することができる。
本変形例は、レンズ受面が、互いに直交する２平面に関して面対称とならない軸対称の位置に設けられた場合の例になっている。
【００６４】
なお、上記の説明では、カシメ固定部が第１レンズ面の外縁部を押圧する場合の例で説明したが、レンズは外縁部に基準外形を有する取付用フランジ部が形成された構成としてもよい。
【００６５】
また、上記の説明では、レンズ鏡枠に１つのレンズを固定する場合の例で説明したが、例えば、レンズ鏡枠は、表裏にレンズ受面を備え、それぞれのレンズ受面側から別々のレンズ挿入枠部が設けられ、２枚のレンズをレンズ鏡枠の表裏に固定する構成としてもよい。
【００６６】
また、上記の説明では、光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成されたレンズとして、レンズ側面が光軸に平行な平面によって１箇所で切除されたＤ形の外形を有する場合の例で説明した。これは直線形状が１箇所に設けられている場合の例である。直線形状の部分は、２箇所以上でもよいし、切除形状は光軸に平行な平面には限定されず、光軸に非平行な平面も採用することができる。
また、レンズの光軸に沿う方向から見た外形は、光軸に対して軸対称な形状であってもよいが、本発明は軸対称とならない場合に特に好適である。
【００６７】
また、上記の説明では、Ｄ字状突起部やＣ字状突起部を備える場合に、これらを板状に形成し、その先端部に基準外形を設けた場合の例で説明したが、レンズ鏡枠の中心軸線に沿って長く延びる部分円筒状の側壁面を形成して、軸方向に長い基準外形を形成してもよい。すなわち、レンズ鏡枠１２、２２、３２において、それぞれＤ字状突起部１２ｇ、Ｃ字状突起部３２ｇ上でレンズ挿入枠部２Ｃ、３２Ｃが周方向に延長されて互いに連結され、中心軸線Ｐに沿う方向から見た形状がＣ字状となる側枠部を構成してもよい。
【００６８】
また、上記の説明では、レンズの取付基準面が光軸に直交する平面からなる場合の例を挙げたため、レンズ受面は、中心軸線Ｐに直交する平面として形成された場合の例で説明した。しかしながら、レンズ受面は、レンズの取付基準面の形状に応じて、中心軸線Ｐに交差する方向に延ばされていればよく、中心軸線Ｐに直交する平面には限定されない。
例えば、レンズの取付基準面が、凸形状または凹形状のレンズ面である場合、レンズ面の接平面となる傾斜面や、接曲面となる円錐面などの形状を採用することができる。
【００６９】
また、上記の説明では、レンズ鏡枠の全体が熱可塑性樹脂で形成され場合の例で説明したが、熱カシメする部分を含む一部のみを熱可塑性樹脂で構成し、他の箇所を熱硬化性樹脂や金属等の異材質で構成してもよい。このような構成の場合には、平均肉厚を一定にする必要はなくなるため、形状の自由度を向上できる。
【００７０】
また、上記の説明では、レンズをレンズ鏡枠に熱カシメによって固定する場合の例で説明したが、レンズに対する負荷が許容できる場合には、金属カシメを採用してもよい。
【００７１】
また、上記実施形態および各変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１、３１ レンズ
１ａ 第１レンズ面
１ｂ 第２レンズ面
１ｃ 取付基準面
１ｄ、３１ｄ Ｄカット面
１ｅ レンズ側面（基準面）
２、１２、２２、３２、４２、５２ レンズ鏡枠
２Ｃ、３２Ｃ、４２Ｃ、５２Ｃ レンズ挿入枠部（側枠部）
２Ｄ、３２Ｄ カシメ固定部
２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ レンズ受面
２ｄ、３２ｄ カシメ部
２ｇ 挿入面
２ｈ 枠部外周面（基準面）
３ 熱カシメ装置
３Ｂ 加熱ヘッド
１０、２０、３０ レンズ組立体
１２ｆ、２２ｆ、２２ｉ、３２ｆ 段状部
１２ｇ Ｄ字状突起部
１２ｈ 突起部外周面（基準面）
３２ｇ Ｃ字状突起部
３２ｉ 内周面
３２ｊ Ｄカット挿入枠部（側枠部）
Ｏ 光軸
Ｐ 中心軸線
Ｓ、Ｔ 平面
ｈ コバ厚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線に対して直交する方向に、最大半径となる円弧状に形成された基準面と前記最大半径より小さい切欠状に形成された側面とを有し、前記中心軸線に光軸を沿わせてレンズを固定するレンズ鏡枠であって、
前記中心軸線に交差する方向に延ばされたレンズ受面と、
前記中心軸線に交差する方向において前記レンズ受面よりも外側に配置され、前記レンズ受面よりも前記中心軸線と同方向に突出した側枠部と、
該側枠部の突出方向の先端に形成され、外部圧力によって変形することで前記レンズ受面との間で前記レンズをカシメ固定する複数のカシメ部と、を備え、
前記レンズ受面は、前記中心軸線に対して軸対称に設けられた
ことを特徴とするレンズ鏡枠。
【請求項２】
前記レンズ受面は、前記中心軸線回りの閉ループ状に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡枠。
【請求項３】
前記レンズ受面は、前記中心軸線を挟んで対向する複数領域として設けられたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡枠。
【請求項４】
前記円弧状の基準面が優弧形状に設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠。
【請求項５】
前記側枠部は、その外周面が前記中心軸線と同軸な円弧状の湾曲面とされるとともに、前記中心軸線を挟んで対向して配置された１対からなり、
前記中心軸線を挟んで前記切欠状の側面と反対側に形成された側面が、前記側枠部の外周面と同軸同径に設けられた円弧状の湾曲面を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠。
【請求項６】
熱可塑性樹脂によって形成され、前記カシメ部を熱カシメすることによって前記レンズを固定する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠と、
光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成され、前記レンズ鏡枠の前記カシメ部によってカシメ固定されたレンズと、
を備えることを特徴とするレンズ組立体。
【請求項１】
中心軸線に対して直交する方向に、最大半径となる円弧状に形成された基準面と前記最大半径より小さい切欠状に形成された側面とを有し、前記中心軸線に光軸を沿わせてレンズを固定するレンズ鏡枠であって、
前記中心軸線に交差する方向に延ばされたレンズ受面と、
前記中心軸線に交差する方向において前記レンズ受面よりも外側に配置され、前記レンズ受面よりも前記中心軸線と同方向に突出した側枠部と、
該側枠部の突出方向の先端に形成され、外部圧力によって変形することで前記レンズ受面との間で前記レンズをカシメ固定する複数のカシメ部と、を備え、
前記レンズ受面は、前記中心軸線に対して軸対称に設けられた
ことを特徴とするレンズ鏡枠。
【請求項２】
前記レンズ受面は、前記中心軸線回りの閉ループ状に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡枠。
【請求項３】
前記レンズ受面は、前記中心軸線を挟んで対向する複数領域として設けられたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡枠。
【請求項４】
前記円弧状の基準面が優弧形状に設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠。
【請求項５】
前記側枠部は、その外周面が前記中心軸線と同軸な円弧状の湾曲面とされるとともに、前記中心軸線を挟んで対向して配置された１対からなり、
前記中心軸線を挟んで前記切欠状の側面と反対側に形成された側面が、前記側枠部の外周面と同軸同径に設けられた円弧状の湾曲面を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠。
【請求項６】
熱可塑性樹脂によって形成され、前記カシメ部を熱カシメすることによって前記レンズを固定する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ鏡枠と、
光軸に沿う方向から見た外形が円弧形状と直線形状とで形成され、前記レンズ鏡枠の前記カシメ部によってカシメ固定されたレンズと、
を備えることを特徴とするレンズ組立体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７３５２７（Ｐ２０１２−１７３５２７Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５７５５（Ｐ２０１１−３５７５５）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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