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【発明の名称】 複合レンズ、複合レンズの組立方法、固定絞りおよび固定絞りの成形方法
【発明者】 【氏名】熊野 晃

【氏名】荻山 宏人

【氏名】金井 藤雄

【氏名】牧井 達郎
【要約】 【課題】レンズと固定絞り間、レンズ間および固定絞り間の位置精度が向上した複合レンズおよびその組立方法を提供する。

【解決手段】第１および第２のレンズ２，１０と、開口孔２１ａを中心に備え、第１および第２のレンズ２，１０を透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞り２０と、を有し、第１および第２のレンズ２，１０と固定絞り２０とが一体的に組み立てられた複合レンズ１であって、第１および第２のレンズ２，１０は、光軸方向において互いに当接し光軸方向の相対位置を規定する当接部２ｅ，１０ｅと、互いに嵌合し光軸を合致させるテーパ部２ｄ，１０ｄとをそれぞれ備え、固定絞り２０は、第１のレンズ２のテーパ部２ｄの内周に嵌合し、第１のレンズ２に対する光軸方向の相対位置を規定し、かつ、開口孔２０ａの中心軸と光軸とを合致させるテーパ部２１ｂを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】第１および第２のレンズと、前記第１および第２のレンズ間に配置され、光線束を通過させる開口孔を中心に備え、前記第１および第２のレンズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞りと、を有し、前記第１および第２のレンズと前記固定絞りとが一体的に組み立てられた複合レンズであって、前記第１および第２のレンズは、光軸方向において互いに当接し、光軸方向の相対位置を規定する当接部と、互いに嵌合し当該第１および第２のレンズの光軸を合致させるテーパ部とをそれぞれ備え、前記固定絞りは、前記第１のレンズのテーパ部の内周に嵌合し、当該第１のレンズに対する光軸方向の相対位置を規定し、かつ、前記開口孔の中心軸と光軸とを合致させるテーパ部を備える複合レンズ。
【請求項２】前記第１レンズ、前記第２のレンズおよび前記固定絞りは、接着剤によって互いに接合されている請求項１に記載の複合レンズ。
【請求項３】前記固定絞りのテーパ部の背面部と、前記第２のレンズのテーパ部の一部と、前記背面部に対向する前記第１のレンズの端面の一部とによって、前記接着剤を収容する接着剤収容空間が形成されている請求項２に記載の複合レンズ。
【請求項４】前記第１および第２のレンズおよび前記固定絞りは、樹脂で形成されている請求項１に記載の複合レンズ。
【請求項５】前記第１および第２のレンズのテーパ部は、当該第１および第２のレンズを成形金型によって成形した際に離型を容易化するためのテーパ部である請求項４に記載の複合レンズ。
【請求項６】前記固定絞りは、形状が同一であり、前記開口孔が互いに合致するように重ね合わせて配置された第１および第２の固定絞り部材から構成される請求項１に記載の複合レンズ。
【請求項７】前記第１および第２の固定絞り部材の開口孔は、内周面が一方の開口端から他方の開口端に向かって拡径した傾斜面となっており、拡径した側の端面が接するように重ね合わされており、前記各テーパ部が互いに離反する向きに配置されている請求項６に記載の複合レンズ。
【請求項８】前記第１および第２の固定絞りは、互いに嵌合して当該第１および第２の固定絞り部の相対位置を規定する嵌合部を備えている請求項７に記載の複合レンズ。
【請求項９】前記嵌合部は、前記固定絞りの一端面から突出する突出部と、この突出部が嵌合挿入される貫通孔とで構成される請求項８に記載の複合レンズ。
【請求項１０】前記固定絞りの開口孔は、前記第１のレンズ側の開口端および前記第２のレンズ側の開口端においてそれぞれ不要な光線束を遮断可能な形状となっている請求項１に記載の複合レンズ。
【請求項１１】前記固定絞りの開口孔は、内周面が両開口端に対して拡径した凹面となっている請求項１０に記載の複合レンズ。
【請求項１２】前記固定絞りは、光軸方向の両側に互いに離反する前記テーパ部を備える請求項１０に記載の複合レンズ。
【請求項１３】前記固定絞りの光軸方向の前記第２のレンズ側の端面と前記第２のレンズの前記端面に対向する端面との間には所定のクリアランスが形成され、前記クリアランスは、前記固定絞りの光軸方向の位置ずれ量を所望の光学性能を得ることができる範囲に規定している請求項１に記載の複号レンズ。
【請求項１４】第１および第２のレンズと、前記第１および第２のレンズ間に配置され、光線束を通過させる開口孔を中心に備え、前記第１および第２のレンズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞りと、を有し、前記第１および第２のレンズと前記固定絞りとが一体的に組み立てられた複合レンズの組立方法であって、前記第１のレンズに光軸に沿って形成されたテーパ部の内周に前記固定絞りに形成された前記開口孔の中心軸に沿って形成されたテーパ部の外周を嵌合させて、前記第１のレンズに対する光軸方向の相対位置を決定し、かつ、前記開口孔の中心軸と光軸とを合致させ、前記第１のレンズのテーパ部の内周に前記第２のレンズに光軸に沿って形成されたテーパ部の外周をさらに嵌合させて、当該第１のレンズと第２のレンズの光軸を合致させ、かつ、前記第１および第２のレンズを光軸方向において当接させて、当該第１のレンズと第２のレンズの光軸方向の相対位置を決定する複合レンズの組立方法。
【請求項１５】互いに同一形状の第１および第２の固定絞りを用意し、前記各固定絞りの前記開口孔が互いに合致し、かつ、互いの前記テーパ部が離反する向きに重ね合わせ、前記第１および第２の固定絞りの一方のテーパ部を前記第１のレンズのテーパ部に嵌合させ、前記第１のレンズのテーパ部の内周に前記第２のレンズのテーパ部をさらに嵌合させ、かつ、当該第１および第２のレンズを当接させる請求項１４に記載の複合レンズの組立方法。
【請求項１６】同一の成形金型で一体成形され、部分的に互いに連結された同一形状の第１および第２の固定絞りを用意し、前記第１および第２の固定絞りの連結部を折り曲げて前記開口孔が互いに合致し、かつ、互いのテーパ部が離反する向きに重ね合わせる請求項１５に記載の複合レンズの組立方法。
【請求項１７】前記連結部を折り曲げて重ね合わせた際に互いに嵌合して相対位置を規定する嵌合部をさらに備える前記第１および第２の固定絞りを用意し、前記第１および第２の固定絞りの連結部を折り曲げて前記嵌合部を嵌合させることによって当該第１および第２の固定絞りを重ね合わせる請求項１６に記載の複合レンズの組立方法。
【請求項１８】前記第１のレンズのテーパ部に前記固定絞りのテーパ部を嵌合させた後に、前記第１のレンズのテーパ部の一部と前記固定絞り部材のテーパ部の背面部とによって形成される凹部に接着剤を塗布し、前記第１のレンズに前記第２のレンズを嵌合および当接させ、前記第１のレンズのテーパ部の一部と、前記固定絞りのテーパ部の背面部と、当該背面部に対向する前記第２のレンズの端面の一部とを前記接着剤によって接合する請求項１４に記載の複合レンズの組立方法。
【請求項１９】前記第１のレンズ側の開口端および前記第２のレンズ側の開口端においてそれぞれ不要な光線束を遮断可能な形状の開口孔を備え、かつ、光軸方向の両側に互いに離反する前記テーパ部をもつ固定絞りを用意し、前記固定絞りのテーパ部の一方を前記第１のレンズのテーパ部に嵌合させる請求項１４に記載の複合レンズの組立方法。
【請求項２０】第１および第２のレンズ間に配置され、光線束を通過させる開口孔を中心に備え、前記第１および第２のレンズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞りであって、固定絞りの開口孔は、内周面が両開口端に対して拡径した凹面となっており、前記各開口端において不要な光線束を遮断可能となっている固定絞り。
【請求項２１】前記固定絞りは、樹脂で一体成形されている請求項２０に記載の固定絞り。
【請求項２２】第１および第２のレンズ間に配置され、光線束を通過させる開口孔を中心に備え、前記第１および第２のレンズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞りを樹脂成形する固定絞りの成形方法であって、前記固定絞りの開口孔は、内周面が両開口端に対して拡径した凹面となっており、前記各開口端において不要な光線束を遮断可能となっており、前記固定絞りを金型を用いて成形する際に、金型のキャビティ内に設置される前記開口孔を成形するための開口孔成形用ピンに前記凹面に合致した拡径部を設け、前記キャビティ内に樹脂を充填し、当該樹脂が凝固したのちに、成形された固定絞りから固化した樹脂による抵抗に抗して前記開口孔成形用ピンを引き抜いて前記開口孔を成形する固定絞りの成形方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレンズの間に固定絞りを配置させて一体化した複合レンズと、この複合レンズの組立方法、この複合レンズに用いる固定絞りおよびこの固定絞りの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】２枚のレンズの間に光線束を通過させる開口を備え不要な光線束を遮断する固定絞りを配置させた複合レンズの光学系では、レンズと固定絞りとの位置決め精度が重要である。レンズの光軸と固定絞りの開口の中心軸とのずれおよび光軸方向の位置ずれが存在すると、複合レンズの結像にされる画像に、シェーディングが発生する可能性があり、光学性能が低下する。また、結像に寄与しない不要な光線束を効果的に遮り、フレアやゴーストの発生を抑制するためには、２枚のレンズの間に２枚の固定絞りを配置することが一般的である。一方、上記のような２枚のレンズの間に固定絞りを配置した複合レンズの光学系を構成するには、たとえば、レンズ鏡筒や移動枠にそれぞれ別部品として用意されたレンズや固定絞りを組付ける。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、別部品として用意されたレンズや固定絞りをレンズ鏡筒や移動枠に組付けることによって複合レンズの光学系を構成すると、組立精度を確保するのが難しく、所望の光学性能を得るために、レンズおよび固定絞り間の調芯工程等が増加し、製造コストが嵩むという不利益が存在する。特に、２枚のレンズの間に２枚の固定絞りを配置する複合レンズの光学系では、２枚の固定絞りの中心軸と２枚のレンズの光軸を調芯する必要があり、組立精度を確保することがさらに難しい。
【０００４】本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、レンズ間に固定絞りを配置した複合レンズにおいて、レンズと固定絞り間、レンズ間および固定絞り間の位置精度が向上した複合レンズおよび位置精度を向上できかつ複合レンズの組立が容易である組立方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記の複合レンズに用いるのに好ましい固定絞りおよびこの固定絞りの成形方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の複合レンズは、第１および第２のレンズと、前記第１および第２のレンズ間に配置され、光線束を通過させる開口孔を中心に備え、前記第１および第２のレンズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞りと、を有し、前記第１および第２のレンズと前記固定絞りとが一体的に組み立てられた複合レンズであって、前記第１および第２のレンズは、光軸方向において互いに当接し、光軸方向の相対位置を規定する当接部と、互いに嵌合し当該第１および第２のレンズの光軸を合致させるテーパ部とをそれぞれ備え、前記固定絞りは、前記第１のレンズのテーパ部の内周に嵌合し、当該第１のレンズに対する光軸方向の相対位置を規定し、かつ、前記開口孔の中心軸と光軸とを合致させるテーパ部を備える。
【０００６】前記第１レンズ、前記第２のレンズおよび前記固定絞りは、接着剤によって互いに接合されている。
【０００７】好適には、前記固定絞りのテーパ部の背面部と、前記第２のレンズのテーパ部の一部と、前記背面部に対向する前記第１のレンズの端面の一部とによって、前記接着剤を収容する接着剤収容空間が形成されている。
【０００８】好適には、前記第１および第２のレンズおよび前記固定絞りは、樹脂で形成されている。
【０００９】前記第１および第２のレンズのテーパ部は、当該第１および第２のレンズを成形金型によって成形した際に離型を容易化するためのテーパ部である。
【００１０】前記固定絞りは、形状が同一であり、前記開口孔が互いに合致するように重ね合わせて配置された第１および第２の固定絞りから構成される。
【００１１】前記第１および第２の固定絞りの開口孔は、内周面が一方の開口端から他方の開口端に向かって拡径した傾斜面となっており、拡径した側の端面が接するように重ね合わされており、前記各テーパ部が互いに離反する向きに配置されている。
【００１２】好適には、前記第１および第２の固定絞りは、互いに嵌合して当該第１および第２の固定絞り部の相対位置を規定する嵌合部を備えている。
【００１３】さらに好適には、前記嵌合部は、前記固定絞りの一端面から突出する突出部と、この突出部が嵌合挿入される貫通孔とで構成される。
【００１４】前記固定絞りの開口孔は、前記第１のレンズ側の開口端および前記第２のレンズ側の開口端においてそれぞれ不要な光線束を遮断可能な形状となっている。
【００１５】好適には、前記固定絞りの開口孔は、内周面が両開口端に対して拡径した凹面となっている。
【００１６】さらに好適には、前記固定絞りは、光軸方向の両側に互いに離反する前記テーパ部を備える。
【００１７】本発明の複合レンズの組立方法は、第１および第２のレンズと、前記第１および第２のレンズ間に配置され、光線束を通過させる開口孔を中心に備え、前記第１および第２のレンズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞りと、を有し、前記第１および第２のレンズと前記固定絞りとが一体的に組み立てられた複合レンズの組立方法であって、前記第１のレンズに光軸に沿って形成されたテーパ部の内周に前記固定絞りに形成された前記開口孔の中心軸に沿って形成されたテーパ部の外周を嵌合させて、前記第１のレンズに対する光軸方向の相対位置を決定し、かつ、前記開口孔の中心軸と光軸とを合致させ、前記第１のレンズのテーパ部の内周に前記第２のレンズに光軸に沿って形成されたテーパ部の外周をさらに嵌合させて、当該第１のレンズと第２のレンズの光軸を合致させ、かつ、前記第１および第２のレンズを光軸方向において当接させて、当該第１のレンズと第２のレンズの光軸方向の相対位置を決定する。
【００１８】本発明の複合レンズの組立方法は、互いに同一形状の第１および第２の固定絞りを用意し、前記各固定絞りの前記開口孔が互いに合致し、かつ、互いの前記テーパ部が離反する向きに重ね合わせ、前記第１および第２の固定絞りの一方のテーパ部を前記第１のレンズのテーパ部に嵌合させ、前記第１のレンズのテーパ部の内周に前記第２のレンズのテーパ部をさらに嵌合させ、かつ、当該第１および第２のレンズを当接させる。
【００１９】本発明の複合レンズの組立方法は、同一の成形金型で一体成形され、部分的に互いに連結された同一形状の第１および第２の固定絞りを用意し、前記第１および第２の固定絞りの連結部を折り曲げて前記開口孔が互いに合致し、かつ、互いのテーパ部が離反する向きに重ね合わせる。
【００２０】本発明の複合レンズの組立方法は、前記連結部を折り曲げて重ね合わせた際に互いに嵌合して相対位置を規定する嵌合部をさらに備える前記第１および第２の固定絞りを用意し、前記第１および第２の固定絞りの連結部を折り曲げて前記嵌合部を嵌合させることによって当該第１および第２の固定絞りを重ね合わせる。
【００２１】本発明の複合レンズの組立方法は、前記第１のレンズのテーパ部に前記固定絞りのテーパ部を嵌合させた後に、前記第１のレンズのテーパ部の一部と前記固定絞り部材のテーパ部の背面部とによって形成される凹部に接着剤を塗布し、前記第１のレンズに前記第２のレンズを嵌合および当接させ、前記第１のレンズのテーパ部の一部と、前記固定絞りのテーパ部の背面部と、当該背面部に対向する前記第２のレンズの端面の一部とを前記接着剤によって接合する。
【００２２】本発明の複合レンズの組立方法は、前記第１のレンズ側の開口端および前記第２のレンズ側の開口端においてそれぞれ不要な光線束を遮断可能な形状の開口孔を備え、かつ、光軸方向の両側に互いに離反する前記テーパ部をもつ固定絞りを用意し、前記固定絞りのテーパ部の一方を前記第１のレンズのテーパ部に嵌合させる。
【００２３】本発明の固定絞りは、第１および第２のレンズ間に配置され、光線束を通過させる開口孔を中心に備え、前記第１および第２のレンズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞りであって、固定絞りの開口孔は、内周面が両開口端に対して拡径した凹面となっており、前記各開口端において不要な光線束を遮断可能となっている。
【００２４】好適には、前記固定絞りは、樹脂で一体成形されている。
【００２５】本発明の固定絞りの成形方法は、第１および第２のレンズ間に配置され、光線束を通過させる開口孔を中心に備え、前記第１および第２のレンズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する固定絞りを樹脂成形する固定絞りの成形方法であって、前記固定絞りの開口孔は、内周面が両開口端に対して拡径した凹面となっており、前記各開口端において不要な光線束を遮断可能となっており、前記固定絞りを金型を用いて成形する際に、金型のキャビティ内に設置される前記開口孔を成形するための開口孔成形用ピンに前記凹面に合致した拡径部を設け、前記キャビティ内に樹脂を充填し、当該樹脂が凝固したのちに、成形された固定絞りから固化した樹脂による抵抗に抗して前記開口孔成形用ピンを引き抜いて前記開口孔を成形する。
【００２６】本発明では、第１のレンズのテーパ部に固定絞りのテーパ部を嵌合させる。これにより、第１のレンズの光軸と固定絞りの開口孔の中心軸とが合致するとともに、光軸方向の相対位置が決定される。この状態から第１のレンズのテーパ部に第２のレンズのテーパ部を嵌合させるとともに、互いの当接部を当接される。これにより、第１のレンズと第２のレンズの光軸が合致するとともに、光軸方向の相対位置が決定される。このように、本発明では、第１のレンズへの固定絞りの組付けおよび第１のレンズへの第２のレンズの組付けによって、第１のレンズ、第２のレンズの光軸および固定絞りの中心軸の位置合わせと、第１のレンズ、第２のレンズおよび固定絞りの光軸方向の相対位置決めが同時に行われる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
第１の実施形態図１は本発明の第１の実施形態に係る複合レンズの構造を示す断面図であり、図２は図１に示す複合レンズの破断斜視図である。図１に示す複合レンズ１は、第１レンズ２と、第２レンズ１０と、固定絞り２０とを備えている。
【００２８】第１レンズ２は、たとえば、透明なプラスチック等の樹脂材料を金型を用いて射出成形することによって得られる。第１レンズ２は、光軸方向の一端面側に球面状のレンズ面２ａと、第２レンズ１０と対向する他端面側に平面状のレンズ面２ｃとを備えている。この第１レンズ２は、レンズ面２ａおよび２ｃの外周に、第１レンズ２を第２レンズ１０および固定絞り２０と一体的に組み立てるため、および、第１レンズ２をレンズ鏡筒に組み込むための非レンズ部２ｂを備えている。
【００２９】第１レンズ２の非レンズ部２ｂとレンズ面２ａとの境界には、円周方向に沿って溝部２ｔが形成されている。溝部２ｔは、金型から第１レンズ２が離型しやすいように、抜きテーパをもっている。
【００３０】非レンズ部２ｂのレンズ面２ｃ側には、光軸に対して所定の角度、たとえば、４５度で傾斜するテーパ面２ｄが形成されている。このテーパ面２ｄの外周には、光軸に直交する当接面２ｅが形成されている。テーパ面２ｄおよび当接面２ｅは、第１レンズ２を成形する金型におけるレンズ面２ａ，２ｃの型面と同様に高精度に加工された型面により成形される。テーパ面２ｄは、後述するように、固定絞り２０および第２レンズ１０が嵌合する。さらに、このテーパ面２ｄは金型からの第１レンズ２の離型を容易にするために傾斜している。
【００３１】第２レンズ１０は、たとえば、透明なプラスチック等の樹脂材料を金型を用いて射出成形することによって得られる。第２レンズ１０は、光軸方向の一端面側に球面状のレンズ面１０ａと、第１レンズ２と対向する他端面側に球面状のレンズ面１０ｃとを備えたメニスカスレンズである。この第２レンズ１０は、レンズ面１０ａおよび１０ｃの外周に、第２レンズ１０を第１レンズ２および固定絞り２０と一体的に組み立てるため、および、第２レンズ１０をレンズ鏡筒に組み込むための非レンズ部１０ｂを備えている。
【００３２】第２レンズ１０の非レンズ部１０ｂとレンズ面１０ａとの境界には、円周方向に沿って溝部１０ｔが形成されている。溝部１０ｔは、金型から第２レンズ１０が離型しやすいように、抜きテーパをもっている。
【００３３】第２レンズ１０のレンズ面１０ｃの外周には、固定絞り２０に対向する端面１０ｆが形成され、端面１０ｆの外周には、第１レンズ２のテーパ面２ｄと嵌合するテーパ面１０ｄが形成されている。このテーパ面１０ｄは、第１レンズ２のテーパ面２ｄと同じ角度で光軸に対して傾斜している。第１レンズ２のテーパ面２ｄと第２レンズ１０のテーパ面１０ｄとは、嵌合することにより、第１レンズ２および第２レンズ１０の光軸が合致する。
【００３４】第２レンズ１０のテーパ面１０ｄの外周には、光軸に直交し、第１レンズ２の当接面２ｅに当接する当接面１０ｅが形成されている。第１レンズ２の当接面２ｅと第２レンズ１０の当接面１０ｅとが当接することにより、第１レンズ２および第２レンズ１０の光軸方向の相対位置が決定される。なお、第１レンズ２の当接面２ｅと第２レンズ１０の当接面１０ｅとが当接した状態において、第１レンズ２のテーパ面２ｄと第２レンズ１０のテーパ面１０ｄとの間には、複合レンズ１に要求される光学性能を満足させる範囲でクリアランスをもつように形成されている。また、テーパ面１０ｄおよび当接面１０ｅは、第２レンズ１０を成形する金型におけるレンズ面１０ａ，１０ｃの型面と同様に高精度に加工された型面により成形される。
【００３５】固定絞り２０は、２枚の同じ形状の固定絞り部材２１を重ね合わせて構成されている。これら２枚の固定絞り部材２１は、たとえば、ポリカーボネートにガラスを添加した黒色の樹脂から成形されている。図３は、固定絞り部材２１の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線方向の断面図である。図３に示すように、固定絞り部材２１は、円板状の部材からなり、中心部に開口孔２１ａを備えている。この開口孔２１ａは、図３（ｂ）に示すように、内周面の直径が一方端面２１ｄ側の開口端から他方端面２１ｆの開口端に向けて拡径する傾斜面２１ｃとなっている。
【００３６】固定絞り部材２１の外周には、第１レンズ２のテーパ面２ｄの内周に嵌合する、テーパ面２ｄと同じ角度で開口孔２１ａの中心軸に対して傾斜したテーパ面２１ｂが形成されている。この固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂが第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合することにより、開口孔２１ａの中心軸と第１レンズ２の光軸が合致する。さらに、固定絞り部材２１と第１レンズ２との光軸方向の相対位置が決定される。
【００３７】図１に示したように、上記構成の２枚の固定絞り部材２１は、開口孔２１ａの位置が一致するように重ね合わされている。また、開口孔２１ａが拡径した側の端面２１ｆ同士が接するように重ね合わされる。この状態において、各固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂが互いに離反する向きに配置される。２枚の固定絞り部材２１は、開口孔２１ａに傾斜面２１ｃが形成されていることから、各開口孔２１ａの小径側の開口端で光線束を遮断可能となっている。２枚の固定絞り部材２１を重ね合わせた固定絞り２０の開口孔は、内周面が凹状となり、この内周面で反射した不要な光を遮断可能となっている。
【００３８】図１に示したように、２枚の固定絞り部材２１のうち、一方の固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂは第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合する。一方、他方の固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂは、第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合するテーパ面２１ｂに背面側に位置している。この他方の固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂと、第２レンズ１０の端面１０ｆの一部および第１レンズ２のテーパ面２ｄとの間には、接着剤Ｇを収容する空間が形成されている。この空間に充填された接着剤Ｇにより、第１レンズ２、第２レンズ１０および固定絞り２０は互いに接合されている。
【００３９】また、第２レンズ１０の端面１０ｆと他方の固定絞り部材２１の端面との間には、所定のクリアランスが形成される。このクリアランスは、第１レンズ２の当接部２ｅと第２レンズ１０の当接部１０ｅとの当接による第１レンズ２および第２レンズ１０の光軸方向の位置決めを妨げないために設けられている。また、このクリアランスは、固定絞り部材２１の位置ずれ量が複合レンズ１の光学性能に影響を与えない範囲に規定されている。
【００４０】次に、上記構成の複合レンズ１の組立方法の一例について図４〜図９を参照して説明する。まず、図４に示すように、第１レンズ２および固定絞り部材２１を用意し、固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂを第１レンズ２のテーパ面２ｄに向けて嵌合させる。固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂを第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合させることにより、図５に示すように、第１レンズ２のレンズ面２ｃの外周の端面２ｆと固定絞り部材２１の端面２１ｄとの間には、所定量の隙間が正確に形成される。この隙間は、複合レンズ１の光学性能を左右する。また、固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂを第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合させることにより、固定絞り部材２１の開口孔２１ａの中心軸と第１レンズ２の光軸が合致する。
【００４１】次いで、図６に示すように、第１レンズ２に嵌合した状態にある固定絞り部材２１に対して、さらに、固定絞り部材２１を用意する。新たに用意した固定絞り部材２１を第１レンズ２に嵌合した状態にある固定絞り部材２１上に重ね合わせ、図７に示す状態にする。このとき、固定絞り部材２１の端面２１ｆ同士が対向するように重ね合わせる。すなわち、同一形状の２枚の固定絞り部材２１を表裏を逆にして重ね合わせる。また、２枚の固定絞り部材２１の開口孔２１ａの中心軸が一致するように、２枚の固定絞り部材２１間の調芯作業も必要である。
【００４２】次いで、図８に示すように、重ね合わせた２枚の固定絞り部材２１のうち、第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合していない固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂと第１レンズ２のテーパ面２ｄとの間に形成される凹部に、たとえば、ディスペンサーＤを用いて接着剤Ｇを適量塗布する。この接着剤Ｇの塗布は、固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂと第１レンズ２のテーパ面２ｄとの間に形成される凹部の全周に塗布してもよいが、接合に必要不可欠な最小限の箇所に塗布することが好ましい。接着剤Ｇが複合レンズ１の光学性能に影響を及ぼすのを避けるためである。
【００４３】次いで、図９に示すように、接着剤Ｇが塗布された状態の第１レンズ２に対して、第２レンズ１０を組付ける。第１レンズ２に対して第２レンズ１０を組付けると、第１レンズ２のテーパ面２ｄに第２レンズ１０のテーパ面１０ｄが嵌合するとともに、第１レンズ２の当接面２ｅに第２レンズ１０の当接面１０ｅが当接する。これにより、第１レンズ２と第２レンズ１０の光軸が合致し、かつ、光軸方向の相対位置が決定される。
【００４４】また、第２レンズ１０の端面１０ｆの一部は、固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂと第１レンズ２のテーパ面２ｄとの間に形成される凹部に塗布された接着剤Ｇに接触する。接着剤Ｇが固化すると、第２レンズ１０の端面１０ｆの一部と、固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂの一部と、第１レンズ２のテーパ面２ｄの一部とが接合される。これにより、複合レンズ１の組み立てが完了する。
【００４５】以上のように、本実施形態の複合レンズ１では、第１レンズ２および第２レンズ１０と２枚の固定絞り部材２１からなる固定絞り２０とを一体化し、一つの部品とすることにより、複合レンズ１を、たとえば、レンズ鏡筒に組付ける際に、第１レンズ２、第２レンズ１０および固定絞り２０の間の位置合わせの必要がなくなる。また、本実施形態の複合レンズ１では、金型からの第１のレンズ２の離型性を良くするためのテーパ面２ｄに固定絞り２０を嵌合させ、同じくテーパ面２ｄにに第２のレンズ１０のテーパ面１０ｄを嵌合させることから、テーパ面２ｄおよびテーパ面１０ｄの金型による形成が容易である。
【００４６】また、本実施形態の複合レンズ１の組立方法によれば、第１レンズ２に固定絞り部材２１を嵌合させ、さらに第１レンズ２に第２レンズ１０を嵌合させるだけで高い精度の位置決めがなされ、位置合わせおよび調芯作業が不要になり、組み立て工程を簡素化できる。また、本実施形態の複合レンズ１の組立方法によれば、２枚の固定絞り部材２１を第１レンズ２に組み込んだのち、接着剤Ｇを塗布するだけで、第１レンズ２、２枚の固定絞り部材２１および第２レンズ１０の接合を同時に行うことができ、組み立て工程をさらに簡略化することができる。
【００４７】なお、上述実施形態では、２枚の固定絞り部材２１を重ね合わせる際に、固定絞り部材２１の間の中心軸を正確に位置合わせする必要がある。固定絞り部材の間の位置合わせ作業を簡略化できる構造の固定絞りについて説明する。図１０は、固定絞りの他の例を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線方向の断面図である。なお、図１０において、上記の固定絞り２０と同一構成部分については同一の符号を付している。
【００４８】図１０に示す固定絞り３０は、２枚の固定絞り部材２１を備えており、これら固定絞り部材２１の外周が部分的に連結部２２によって連結されている。各固定絞り部材２１は、基本形状が円板状であり、連結部２２が形成された外周の一部がそれぞれ平坦化されたフラット部２１ｄとなっている。連結部２２は、各固定絞り部材２１の厚さに比べて薄肉化されている。各固定絞り部材２１の中心部には、開口孔２１ａが形成されており、開口孔２１ａの内周面は傾斜面２１ｃとなっている。各固定絞り部材２１の外周には、第１レンズ２のテーパ面２ｄと嵌合するテーパ面２１ｂが形成されている。
【００４９】２枚の固定絞り部材２１のうち、一方の固定絞り部材２１の端面２１ｆ上に嵌合用突起２１ｈが形成されており、他方の固定絞り部材２１には嵌合用突起２１ｈが嵌合する嵌合孔２１ｉが形成されている。嵌合用突起２１ｈが形成されている端面２１ｆは、開口孔２１ａの拡径側の開口端が位置する端面である。
【００５０】上記の連結された２枚の固定絞り部材２１からなる固定絞り３０は、金型によって一体成形されている。成形材料としは、たとえば、ポリアセタール等の樹脂材料を用いる。固定絞り３０の材料にポリアセタールをもちいれば、比較的柔軟な材料であるので、連結部２２を折り曲げた際に、連結部２２が折損することがない。
【００５１】上記構成の固定絞り３０は、第１レンズ２に組み込まれる前に図１１に示すように、連結部２２を折り曲げて重ね合わされる。このとき、固定絞り部材２１の端面２１ｆが対向する向きに折り曲げ、嵌合突起２１ｈに嵌合孔２１ｉを嵌合させる。
【００５２】固定絞り部材２１を重ね合わせると、図１２に示すように、各固定絞り部材２１の開口孔２１ａの中心軸が合致する。また、固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂが互いに離反する向きに重ね合わさる。さらに、固定絞り部材２１にフラット部２１ｇをそれぞれ形成していることから、折り曲げられた連結部２２は、固定絞り部材２１の外径内に収まっている。
【００５３】このようにして固定絞り部材２１が重ね合わせられた固定絞り３０の、２枚の固定絞り部材２１のうち、一方のテーパ面２１ｂが第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合する。また、連結部２２が存在した状態で、固定絞り３０は第１レンズ２のテーパ面２ｄに組付けられる。
【００５４】以上のように、基本形状が同一の２枚の固定絞り部材２１が連結部２２によって連結された固定絞り３０を一体成形し、２枚の固定絞り部材２１を折り合わせることにより、２枚の固定絞り部材２１間の調芯作業が必要なくなる。また、固定絞り部材２１の一端面２１ｆに嵌合突起２１ｈを形成しているため、２枚の固定絞り部材２１を重ね合わせる際の向きを間違えることがない。また、固定絞り３０は、折り合わせた状態で表側と裏側の形状が同一であるため、第１レンズ２に固定絞り３０を組付ける際に、表裏を意識する必要がない。
【００５５】第２の実施形態図１３は、本発明の第２の実施形態に係る複合レンズの構造を示す断面図である。なお、上述した第１の実施形態に係る複合レンズ１と同一の構成部分については同一の符号を付している。図１３に示す複合レンズ１００は、第１レンズ２と、第２レンズ１０と、固定絞り４０とを備えている。第１レンズ２および第２レンズ１０は、上述した第１の実施形態に係る複合レンズ１と同一構成である。第１レンズ２および第２レンズ１０の間に固定絞り４０が配置されている。固定絞り４０は、上述した第１の実施形態に係る固定絞り２０または３０と同じ配置となっている。
【００５６】図１４は、固定絞り４０の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線方向の断面図である。図１４に示すように、固定絞り４０は、円板状の部材から形成され、中心部に光線束が通過する開口孔４０ａを備えている。固定絞り４０の外周には、光軸方向の両側に互いに離反する向きに形成されたテーパ面４０ｂおよび４０ｃが形成されている。テーパ面４０ｂおよび４０ｃは、第１レンズ２のテーパ面２ｄと同じ角度で開口孔４０ａの中心軸に対して傾斜している。この固定絞り４０のテーパ面４０ｂまたは４０ｃが第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合することにより、開口孔４０ａの中心軸と第１レンズ２の光軸が合致する。さらに、固定絞り４０と第１レンズ２との光軸方向の相対位置が決定される。
【００５７】固定絞り４０の開口孔４０ａは、両方の開口端４０ｅおよび４０ｆにおいてそれぞれ不要な光線束を遮断可能な形状となっている。すなわち、開口孔４０ａは２枚の絞りを配置したのと同様の機能を果たす。具体的には、固定絞り４０の開口孔４０ａは、内周面が両開口端４０ｅおよび４０ｆに対して拡径した凹面４０ｄとなっている。このような形状に固定絞り４０の開口孔４０ａを形成することにより、一方の開口端４０ｅを通過して凹面４０ｄで反射した光が他方の開口端４０ｆで遮断され、結像に寄与しない不要な光線束を効果的に遮り、フレアやゴーストの発生を抑制することができる。
【００５８】次に、固定絞り４０の成形方法について説明する。図１５は、固定絞り４０を一体成形するための金型の構成を示す図である。固定絞り４０を一体成形する金型には、固定絞り４０の一方面側を成形する型面３００ａを備える固定金型３００と、固定絞り４０の他方面側を成形する型面２００ａを備える可動金型２００とを用いる。また、可動金型２００と固定金型３００との間に形成されるキャビティＣ内には、先端部に固定絞り４０の開口孔４０ａの形状に合致した拡径部４００ａを備える開口孔成形用ピン４００を設置する。この開口孔成形用ピン４００は、固定金型３００に形成された挿入孔３００ｂに挿入され、拡径部４００ａのみがキャビティＣ内に置かれる。固定金型３００には、成形品を固定金型３００から引き離すための押出ピン５００が型面３００ａから突出可能に設けられている。
【００５９】図１５に示すように、可動金型２００と固定金型３００と型締した状態において、キャビティＣに連通する図示しないゲートから樹脂を充填する。使用する樹脂材料としては、たとえば、ポリアセタール等の樹脂材料を用いる。
【００６０】図１６に示すように、キャビティＣ内に樹脂を充填し、樹脂が固化すると、固定絞り４０が成形される。固定絞り４０が成形されたら、図１７に示すように、可動金型２００を固定金型３００に対して開きながら、押出ピン５００によって固定絞り４０を押し出すことにより、固定金型３００から引き離す。
【００６１】このとき、固定絞り４０の開口孔４０ａの内周が凹面４０ｄとなっていることから、開口孔成形用ピン４００の拡径部４００ａから固定絞り４０が抜けにくいが、無理やり引き抜く。固定絞り４０を成形する樹脂としてポリアセタール等の比較的柔軟な樹脂を使用することにより、開口孔成形用ピン４００の拡径部４００ａから固定絞り４０を無理に引き抜いても固定絞り４０が破損するのを防止することができる。
【００６２】上記の成形方法によって成形された固定絞り４０は、上述した組立方法と同様に、テーパ面４０ｂ，４０ｃの一方が第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合され、テーパ面４０ｂ，４０ｃの他方と第１レンズ２のテーパ面２ｄの一部で形成される凹部に接着剤が塗布される。この状態から、第２レンズ１０が第１レンズ２に組付けられ、接着剤によって第１レンズ２、固定絞り４０および第２レンズ１０が接合され、複合レンズ１００が完成する。
【００６３】以上のように、本実施形態によれば、２つの絞り機能を有する固定絞り４０の開口孔４０ａを無理抜きにより成形することで、２枚の固定絞り部材をそれぞれ成形する必要がなくなる。また、２枚の固定絞り部材を重ね合わせる工程も不要となる。
【００６４】種々の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されない。上述した第１および第２の実施形態においては、絞りのための開口端が２つある場合について説明したが、１枚の固定絞りの場合にも本発明は適用可能である。
【００６５】また、上述した実施形態では、固定絞り部材２１のテーパ面２１ｂと第２レンズ１０の端面１０ｆの一部および第１レンズ２のテーパ面２ｄとの間に接着剤Ｇを収容する空間が形成し、この空間に接着剤Ｇを充填することにより、第１レンズ２、第２レンズ１０および固定絞り２０を互いに接合する構成としたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１８に示すように、第１レンズ２の当接面２ｅの外周は、金型からの離型を容易にする抜きテーパ部となっており、この抜きテーパ部と第２レンズ１０の当接面１０ｅとの間には凹部が形成される。このため、この凹部に接着剤Ｇを充填することにより、第１レンズ２と第２レンズ１０とを接合することも可能である。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、レンズ間に固定絞りを配置した複合レンズにおいて、レンズと固定絞り間、レンズ間および固定絞り間の位置精度を向上させることができるまた、本発明によれば、２枚のレンズの間および２枚の固定絞り部材の間の調芯工程を無くすことができる。また、本発明による複合レンズを一つの部品として取り扱うことにより、取り回しやすくなり、レンズ鏡筒等への組付けも簡単になる。また、２枚の固定絞りを組み込むことにより、フレア、ゴーストを効果的に抑制することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００２１８５
【氏名又は名称】ソニー株式会社
【出願日】 平成１２年１２月２６日（２０００．１２．２６）
【代理人】 【識別番号】１０００９４０５３
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 隆久
【公開番号】 特開２００２−１９６２１１（Ｐ２００２−１９６２１１Ａ）
【公開日】 平成１４年７月１２日（２００２．７．１２）
【出願番号】 特願２０００−３９６０４２（Ｐ２０００−３９６０４２）