專利名稱：鏡筒和攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鏡筒，和一種其中塑料透鏡被固定在透鏡保持部分的攝像裝置。
背景技術(shù)：
通常來說，在使用玻璃透鏡的鏡筒中，通過壓接由模制材料制造的該鏡筒側(cè)面上的鏡筒支撐部分，將透鏡固定在鏡筒中。這種情形存在下列問題。
換句話說，所列出的問題在于1.考慮到元件成本，玻璃透鏡價格高昂，2.玻璃透鏡笨重，和3.玻璃透鏡不能自由成形，且因此不能形成壓接形狀，例如凸起和孔眼。因此，毫無選擇地只能鉚縫該鏡筒側(cè)邊。該玻璃透鏡需要具有用于壓接外部光學上所需外直徑尺寸的空間，由此重量變得更重。
同時，在一種塑料透鏡被連接到透鏡保持部分的鏡筒中，公開了一種連接方法(例如參見專利文獻1)，使用一種板簧通過彈力將該塑料透鏡推向該鏡筒。
但是，這種情形存在下列問題。換句話說，需要增加對應(yīng)于該板簧的元件數(shù)目和成本。進一步，需要設(shè)定一種不影響透鏡表面精確度的理想固定壓力。
此時，依據(jù)專利文獻2，在圖6和7中，闡述了使用傳統(tǒng)塑料透鏡熱壓接的具體解釋。圖6為剖面圖，顯示了該塑料透鏡的輪廓形狀，且圖7為前視圖，顯示了透鏡保持部分的輪廓形狀。
在這種鏡筒中，塑料透鏡3在處于連接透鏡保持部分2的狀態(tài)下被壓接，并被固定。如圖6中所示，對于塑料透鏡3的材料來說，使用了一種基于環(huán)氧化合物的熱塑性樹脂(例如，ZEONEX 480S商標名，由Zeon公司生產(chǎn))。
在透鏡3周圍，提供了三個分別具有厚度范圍為Ф1mm-0.01mm到-0.03mm的固定的突出體(凸起)4、5、6。相對地，在透鏡保持部分2中，提供了三個支撐孔眼，即基準孔眼8、松配合孔眼9和細長孔眼10，如圖7中所示。
該基準孔眼8呈現(xiàn)的形態(tài)為Ф1mm+0.01mm到0，其幾乎是該塑料透鏡3固定的突出體4的相同尺寸，并且與由此將被定位的該固定的突出體4相一致。
該松配合孔眼9呈現(xiàn)的形態(tài)為Ф1.2mm+0.03mm到+0.01mm，其形成大于該塑料透鏡3固定的突出體5的形狀，并且在該固定的突出體5被裝配于其中的狀態(tài)下，具有在平面方向上的松弛性。
該細長孔眼10呈現(xiàn)的形態(tài)為(Ф1mm+0.015mm到0)×1.2，并且該透鏡3的固定的突出體6被裝配到該細長孔眼10，用于由此在其旋轉(zhuǎn)方向上定位該透鏡3。
在該固定的突出體4～6被裝配到對應(yīng)于相同支撐孔眼的狀態(tài)下，分別在上述三個位置上，分別使用壓接夾具的銷將該固定的突出體4～6熱變形，擠壓成傘形，由此將該透鏡3壓接和固定到該透鏡保持部分2。
專利文獻1日本公開的未審查申請NO.58-187907。
專利文獻2日本公開的未審查申請NO.2002-182089。
但是，如上所述，通過裝配該三個固定的突出體到該支撐孔眼和通過熱壓接進行的透鏡支撐，難以獲得精確定位，因為作為基準的該固定的突出體，和對應(yīng)于細長孔眼的固定的突出體，在相互相對120°的位置，并且難于獲得壓接條件，因為有三種類型的固定的突出體和孔眼形狀，其分別需要進行熱壓接，并且它們存在差異，因此導致產(chǎn)率的降低。
發(fā)明公開內(nèi)容為了解決上述問題，實現(xiàn)了本發(fā)明。換句話說，設(shè)計本發(fā)明，使得在一種鏡筒中，該鏡筒具有一個塑料透鏡和一個透鏡保持部分，透鏡在其圓周周邊設(shè)有第一到第四固定的突出體，透鏡保持部分設(shè)有對應(yīng)于該透鏡的各個固定的突出體的第一到第四支撐孔眼，在第一到第四固定的突出體之中，第一到第三固定的突出體被安置在該透鏡的外周部分，以能三點支撐的間隔距離隔開，并且第四固定的突出體被安置在連接該第一固定的突出體與該透鏡中心的連線上，其中對應(yīng)于該第一固定的突出體的第一支撐孔眼被提供作為標準孔眼，所述標準孔眼包括一個具有與該第一固定的突出體基本上相同尺寸的開口，第二和第三固定的突出體具有相同尺寸，并且第二和第三支撐孔眼幾乎具有相同尺寸，并且進一步對應(yīng)于該第二和第三固定的突出體的第二和第三支撐孔眼被提供作為松配合孔眼，所述松配合孔眼包括較該第二和第三固定的突出體更大的開口，并且對應(yīng)于該第四固定的突出體的該第四支撐孔眼被成形為細長孔眼，采用這種方式提供，使得在沿該第一支撐孔眼的方向上延伸。
在上述的本發(fā)明中，由于該第一固定的突出體和第四固定的突出體，和對應(yīng)于相同位置的該第一支撐孔眼和該第四支撐孔眼，相對地被安置與該透鏡中心連接的連線上，這些裝配允許該透鏡最精確地被對準。進一步，第一到第三固定的突出體和第一到第三支撐孔眼被安置在周圍方向上能三點支撐的間隔距離上，其中第二和第三固定的突出體具有幾乎相等的尺寸，且第二和第三支撐孔眼具有幾乎相等的尺寸，使得它們壓接條件能夠被設(shè)定為相同。


圖1為一個部分分解透視圖，用于解釋依據(jù)本實施方式的鏡筒。
圖2A、2B為用于解釋透鏡輪廓的視圖。
圖3為用于解釋透鏡保持部分輪廓的平面圖。
圖4A-4C為各支撐孔眼與各固定的突出體的關(guān)系的平面圖。
圖5A、5B為顯示處于該固定的突出體被壓接狀態(tài)下的剖面圖。
圖6為剖面圖，顯示了現(xiàn)有的塑料透鏡的輪廓形狀。
圖7為前視圖，顯示了現(xiàn)有的透鏡保持部分的輪廓形狀。
實施本發(fā)明的最優(yōu)方式以下，基于附圖描述了本發(fā)明的一種實施方式。在下面描述的實施方式中，本發(fā)明被應(yīng)用于攝像裝置的鏡筒(主鏡筒)，例如一種用于配置第三透鏡組的中間鏡筒。
圖1為一個部分分解透視圖，用于解釋依據(jù)本實施方式的鏡筒。圖2為用于解釋透鏡輪廓的視圖，圖2A為平面圖，且圖2B為沿圖2A中線A-A獲得的剖面圖，并且圖3為用于解釋透鏡保持部分輪廓的平面圖。
為了構(gòu)成在圖中未示出的透鏡系統(tǒng)的中間鏡筒，鏡筒1由例如聚碳酸酯樹脂制備，并且被成型為基本上的圓柱形。在光學軸線方向上，這種鏡筒1在一端被打開，同時在另一端通過具有開啟中心部分的透鏡保持部分2來關(guān)閉。該塑料透鏡3被固定到該透鏡保持部分2上。
在本實施方式的這種透鏡保持部分2中，提供了四個支撐孔眼，包括一個基準孔眼8，兩個松配合孔眼9、10，和一個細長孔眼81。在該透鏡3圓周方向上，該基準孔眼8和該兩個松配合孔眼9、10被安置在間隔約120°的位置上，且該細長孔眼81被安置在以180°與該基準孔眼8相對的位置上。進一步，采用這種方式形成該細長孔眼81，使得在沿該基準孔眼8的方向上被拉長。
通過整體形成一個透鏡部分3a、一個凸緣部分3b和四個固定的突出體4、5、6、41構(gòu)成該透鏡3，透鏡部分3a成型為預(yù)定形狀的彎曲表面，凸緣部分3b設(shè)置在其外圍部分，并且四個固定的突出體4、5、6、41從該凸緣部分3b在光學中軸線方向上突出。
在所述固定的突出體4、5、6、41之中，固定的突出體4、5、6被安置在沿該凸緣部分3a最外周邊，間隔約120°能三點支撐的位置上，并且分別對應(yīng)于前述透鏡保持部分2的基準孔眼8、松配合孔眼9、10。
進一步，該固定的突出體41被安置在沿該凸緣部分3b最外周邊，以180°與該固定的突出體4相對的位置上，并且對應(yīng)于前述透鏡保持部分2的細長孔眼81。進一步，對于透鏡3的材料來說，使用丙烯酸類熱塑性樹脂(例如，ZEONEX，480S商標名，由Zeon公司生產(chǎn))。該透鏡部分3a表面涂覆一層抗反射膜。
在該透鏡3中提供的固定的突出體4、5、6、41的尺寸，例如為Ф1.5mm-0.01mm到-0.03mm。在該透鏡3中，位于圖中固定的突出體1之上且從該凸緣部分3b向外突出的部分是澆口部分3c，其為一個當模制該透鏡3時用于注射樹脂到模具的進口，并且樹脂通過這個澆口部分3c被充填到模具之中，使得該固定的突出體4、5、6、41的形狀和定位能夠自由設(shè)置。
如圖3中所示，在該透鏡保持部分2的中心部分，形成用于該透鏡3的連接孔眼7，并且在該連接孔眼7的周邊部分，該基準孔眼8，該松配合孔眼9、10和該細長孔眼81被設(shè)置作為用于透鏡3固定的突出體4、5、6、41在光學中軸線方向上穿入支撐部分2并裝配的支撐孔眼。
其中，該基準孔眼8和松配合孔眼9、10被分別安置在周邊方向上間隔約120°的位置，并且該細長孔眼81被安置在該周邊方向上，以約180°與該基準孔眼8相對的位置。進一步，采用一種方式形成該細長孔眼81，使得其在沿該基準孔眼8的方向上被延伸。
該基準孔眼8為當透鏡3被連接時作為定位基準的支撐孔眼，并且是一個具有與固定的突出體4幾乎相同直徑的圓形孔眼(例如Ф1.5mm+0.025mm到+0.005mm)。圖4A為顯示基準孔眼8與固定的突出體4之間關(guān)系的平面圖。
進一步，該兩個松配合孔眼9、10為圓形孔眼，分別具有較該固定的突出體5、6更大的直徑(例如Ф1.6mm±0.02mm)。圖4B為顯示松配合孔眼9與固定的突出體5之間關(guān)系的平面圖。
進一步，采用一種方式提供該細長孔眼81，使得其在沿由圖中通過該基準孔眼8中心的虛線所示的方向上延伸，并且例如提供為(Ф1.5mm+0.025mm到0.005mm)×1.2。進一步，在狹窄側(cè)方向上，該細長孔眼81的直徑與該固定的突出體41的直徑幾乎相同(例如Ф1.5mm+0.025mm到+0.005mm)。圖4C為顯示該細長孔眼81與該固定的突出體41之間關(guān)系的平面圖。
進一步，回到圖3中，在該上述基準孔眼8和該松配合孔眼9、10的開口邊緣，采用這樣的方式提供了凹陷部分，使得其更大并且為圓形，形成差距11。當該固定的突出體被壓接時，如后所述，這些凹陷部分用于使傘形部分不會突出。
為了將透鏡3固定到上述透鏡保持部分2，該固定的突出體4和該基準孔眼8首先被對準，并且固定的突出體5、6與松配合孔眼9、10和固定的突出體41與該細長孔眼81也示意性地被對準，并且每個固定的突出體被插入支撐孔眼。這允許該透鏡3暫時地固定到該鏡筒1的透鏡保持部分2。此時，該固定的突出體4、5、6和41的末端處于從該基準孔眼8、該松配合孔眼9、10和該細長孔眼81向外突出的狀態(tài)。
進一步，這種暫時固定的結(jié)果狀態(tài)是，其中該透鏡3被布置成使該固定的突出體4和該基準孔眼8的裝配位置被用作基準，并且該細長孔眼81與該固定的突出體41的裝配決定了該透鏡3在旋轉(zhuǎn)方向上(以該基準孔眼8與該固定的突出體4的裝配位置為中心的旋轉(zhuǎn)方向)的位置。此時，即使在模制成型期間導致透鏡3的變化時，該變化可以通過該細長孔眼81被吸收，使得安裝該透鏡3而不施加不能允許的力量。
此外，由于該細長孔眼81與該固定的突出體41的位置被安置成沿該透鏡周圍以約180°與該基準孔眼8與該固定的突出體4的位置相對，所以限定該透鏡3角度的精確度可以最大化。
其后，當該固定的突出體4、5、6的末端以適當方法被壓接時，例如通過熱量或超聲波，該固定的突出體4、5、6的末端被擠壓成傘形，以便于牢固固定到該透鏡保持部分2，而沒有松弛。
圖5為顯示處于該固定的突出體被壓接狀態(tài)下的剖面圖，圖5A顯示該基準孔眼部分，并且圖5B顯示松配合孔眼部分。通過這種壓接，該固定的突出體4、5和6的末端部分被擠壓，并且變形為傘形，以構(gòu)成位于該凹陷部分11之內(nèi)的傘形部分4a、5a和6a，由此阻止該透鏡3滑動脫開，并且將該透鏡3完全固定到該透鏡保持部分2。
在本實施方式中，只是在該基準孔眼8與該固定的突出體4、和該兩個松配合孔眼9、10與該固定的突出體5、6的三個位置上，進行該壓接，以通過三點支撐固定該透鏡3。也就是說，該細長孔眼81與該固定的突出體41只是通過裝配來限定在旋轉(zhuǎn)方向上的位置，同時具有在細長孔眼方向上的自由度。
進一步，在本實施方式中，在該基準孔眼8與該固定的突出體4、和該兩個松配合孔眼9、10與該固定的突出體5、6的三個位置上，該兩個松配合孔眼9、10與該固定的突出體5、6分別具有相同尺寸，使得壓接條件(例如溫度、時間、擠壓力度)可以是相同的。
此外，由于該基準孔眼8與該固定的突出體4的尺寸幾乎接近于該松配合孔眼9、10與該固定的突出體5、6的尺寸，因此關(guān)于該基準孔眼8的該固體的突出體4壓接條件，可以與關(guān)于該松配合孔眼9、10的該固定的突出體5、6壓接條件相同。由此，可以在相同條件下進行三個位置上的壓接，并且這樣確保甚至通過一次加工就可以實現(xiàn)壓接和固定。
在上述實施方式中，該固定的突出體與該支撐孔眼的尺寸是一種例子，并且是不受限定的。進一步，在本實施方式中描述的該固定的突出體與該支撐孔眼的數(shù)目與位置不受上述描述限制，并且只要至少提供該基準孔眼8、該兩個松配合孔眼9、10與該細長孔眼81和相對于上述孔眼的該固體突出體4、5、6與41，即使提供這些之外的支撐孔眼與固定的突出體，也可以實現(xiàn)本發(fā)明。
工業(yè)實用性如上所述，依據(jù)本發(fā)明，帶來下列效果。更多地換句話說，通過使用塑料透鏡代替玻璃透鏡帶來地效果是，也就是，重量減輕和成本降低可以被實現(xiàn)，并且透鏡的定位精確度可以被增加。而且，即使在通過壓接固定時，相對于每個支撐孔眼的每個固定的突出體的壓接條件可以是相同的，使得即使當所有固定的突出體同時被壓接時，可以獲得可靠的透鏡固定。這使得無差異且在制造工藝上具有較好生產(chǎn)率的穩(wěn)定制造成為可能。
權(quán)利要求
1.一種鏡筒，其具有一個塑料透鏡和一個透鏡保持部分，在所述塑料透鏡的圓周周邊設(shè)有第一到第四固定的突出體，所述透鏡保持部分設(shè)有對應(yīng)于所述透鏡的相應(yīng)的固定的突出體的第一到第四支撐孔眼，其特征在于在所述第一到第四固定的突出體之中，所述第一到第三固定的突出體被安置在該透鏡的外周邊部分，以能三點支撐的間隔距離隔開，并且所述第四固定的突出體被安置在連接所述第一固定的突出體與該透鏡的中心的連線上；其中，對應(yīng)于所述第一固定的突出體的第一支撐孔眼被提供作為基準孔眼，該基準孔眼包括一個具有與第一固定的突出體基本上相同的尺寸的開口；所述第二與第三固定的突出體具有大約相同的尺寸，第二與第三支撐孔眼具有大約相同的尺寸，并且進一步，對應(yīng)于所述第二與第三固定的突出體的第二與第三支撐孔眼被提供作為松配合孔眼，所述松配合孔眼包括比所述第二與第三固定的突出體大的開口；和對應(yīng)于所述第四固定的突出體的第四支撐孔眼包括一個細長孔眼，所述細長孔眼以這樣的方式被提供，使得其在沿該第一支撐孔眼的方向上是細長的。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的鏡筒，特征在于，第一到第三固定的突出體與第一到第三支撐孔眼是通過利用熱處理將相應(yīng)的固定的突出體擠壓為傘形來固定的，并且第四固定的突出體與第四支撐孔眼只是通過裝配被固定。
3.一種攝像裝置，其特征在于包括一種權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的鏡筒。
全文摘要
一種鏡筒，在壓接與固定塑料透鏡到鏡筒之上的時候，通過獲得一種精確配置和可靠壓接來改善生產(chǎn)率。固定的突出體(4、5、6)被安置在該透鏡外周邊部分，在能三點支撐的間隔距離上，并且固定的突出體(41)被安置在連接該固定的突出體(4)與該透鏡(3)中心的連線上，相對于該固定的突出體(4)的基準孔眼(8)包括一個具有與該固定的突出體(4)實質(zhì)上相同尺寸的開口，該固定的突出體(5、6)具有實質(zhì)上相同的尺寸，和松配合孔眼(9、10)具有實質(zhì)上相同的尺寸，并且進一步，相對于該固定的突出體(5、6)的該松配合孔眼(9、10)包括較該固定的突出體(5、6)更大的開口，并且相對于該固定的突出體(41)的細長孔眼以這樣的方式被提供，使得在沿該基準孔眼(8)的方向上更長。
文檔編號G02B7/02GK1720475SQ20038010495
公開日2006年1月11日 申請日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月5日
發(fā)明者秋元勝司, 石毛希芳 申請人:索尼株式會社