特許 7578521 レンズユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】レンズユニット

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20241029BHJP

   G03B 13/02 20210101ALI20241029BHJP

   G03B 11/00 20210101ALI20241029BHJP

   H04N 23/53 20230101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 B

G03B13/02

G02B7/02 A

G02B7/02 Z

G03B11/00

H04N23/53

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021045417

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022016282

(43)【公開日】2022-01-21

【審査請求日】2023-07-13

(31)【優先権主張番号】P 2020117533

(32)【優先日】2020-07-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000166948

【氏名又は名称】シチズンファインデバイス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(72)【発明者】

【氏名】関 克矢

【審査官】越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】実開平０７－０４４５７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０４－０６１３０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－０４１３１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５９－１９５２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８４６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１７７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４４３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－００９４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３９０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７６３６４８９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１６

Ｇ０３Ｂ １３／０２

Ｇ０３Ｂ １１／００

Ｈ０４Ｎ ２３／５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズと、
前記レンズを保持するレンズホルダーと、を備え、
前記レンズホルダーは、前記レンズと接触すると共に前記レンズホルダーの内側と外側へ向かって撓むことが可能な第一弾性部と、前記レンズと接触すると共に前記レンズホルダーの内側と外側へ向かって撓むことが可能な第二弾性部と、を有し、
前記第二弾性部の剛性は、前記第一弾性部の剛性よりも高く、
前記レンズホルダーの一側面には、視度調整部材と係合するボスが形成され、
前記第二弾性部は、前記ボスが形成された前記一側面に設けられている、
ことを特徴とするレンズユニット。

【請求項2】

前記第一弾性部は、前記レンズを前記レンズホルダーの内側へ向かう第一方向に付勢する弾性を有し、
前記レンズホルダーは、前記レンズを前記レンズホルダーの内側へ向かう第二方向に付勢するレンズ付勢突起を有し、
前記レンズは、前記第一弾性部と前記レンズ付勢突起とにより、前記レンズホルダーの一つの前記レンズホルダーの側面同士を接続する角部に向かって付勢され、
前記角部は、前記レンズホルダーの前記ボスが形成された前記一側面とその他の一側面とで形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項3】

前記レンズホルダーは、前記レンズホルダーの側面同士を接続する角部に、前記レンズホルダーの底面に向かって延在する切り込みを有し、
前記レンズの一部は、前記切り込みを介して前記レンズホルダーの外側へ露出し、
前記角部は、前記レンズホルダーの前記ボスが形成された前記一側面とその他の一側面とで形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。

【請求項4】

前記レンズホルダーを収納する筐体を備え、
前記レンズホルダーの外側面又は前記筐体の内側面には、複数の細線状の突起が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

反射型液晶表示装置等に搭載されるレンズユニットは、例えば、レンズと、レンズを収納するためのレンズホルダーとで構成される。レンズは、レンズホルダーの内側に位置決めされた状態で保持される。

【0003】

図９は従来のレンズユニットの断面図、図１０は従来のレンズユニットのレンズホルダーにレンズを取り付ける状態を示す断面図、図１１は従来のレンズユニットのレンズホルダーの斜視図である。特許文献１に開示されている従来のレンズユニットでは、レンズ２２の側面に、相対する１組の突起２２ａが形成され、レンズ保持枠（レンズホルダー）２１の側面に、レンズ２２の突起２２ａを係止する二つの穴２１ａと、レンズ保持枠２１の側面を撓み易くするための二つのスリット２１ｂとが形成されている。レンズ２２をレンズ保持枠２１の内側に取り付ける際には、レンズ２２の一方の突起２２ａをレンズホルダー２１の一方の穴２１ａに引っ掛け、二つのスリット２１ｂに挟まれたレンズホルダー２１の側面（弾性部）を外側へ撓ませながらレンズ２２の他方の突起２２ａをレンズホルダー２１の他方の穴２１ａにはめ込む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１－９４０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

引用文献１に開示されたレンズユニットでは、レンズ２２をレンズホルダー２１の内側に組み込み易くするために、レンズホルダー２１の側面にスリット２１ｂを形成することで弾性部を設けているが、弾性部は、レンズホルダー２１の側面の一箇所にのみ設けられているため、レンズ２２の形状等によっては、レンズ２２をレンズホルダー２１の内側に組み込み難い場合がある。この問題を解決するための手段として、弾性部の数を増やすことが考えられるが、弾性部の数が増えると、その分だけレンズホルダー２１の剛性が低下し、レンズ２２の位置ずれを生じる恐れがある。レンズ２２の位置ずれが生じると、レンズ２２の光軸がずれ、レンズユニットの光学的特性が悪化するといった問題が生じる。

【0006】

本発明は、レンズをレンズホルダーに組み込み易く、且つ、レンズを所定の位置に安定して保持することが可能なレンズユニット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】

【0007】

レンズと、前記レンズを保持するレンズホルダーと、を備え、前記レンズホルダーは、前記レンズと接触すると共に前記レンズホルダーの内側と外側へ向かって撓むことが可能な第一弾性部と、前記レンズと接触すると共に前記レンズホルダーの内側と外側へ向かって撓むことが可能な第二弾性部と、を有し、前記第二弾性部の剛性は、前記第一弾性部の剛性よりも高い、レンズユニットとする。

【0008】

前記第一弾性部は、前記レンズホルダーに形成された第一の切り込みと第二の切り込みとに挟まれた部位であり、前記第二弾性部は、前記レンズホルダーに形成された第三の切り込みと第四の切り込みとに挟まれた部位であり、前記第三の切り込みと前記第四の切り込みは、共に前記第一の切り込みと前記第二の切り込みよりも短い、レンズユニットであっても良い。

【0009】

前記第一弾性部は、前記レンズが前記レンズホルダーの内側から外側へ脱落するのを防止する突起を有する、レンズユニットであっても良い。

【0010】

前記第一弾性部は、前記レンズを前記レンズホルダーの内側へ向かう第一方向に付勢する弾性を有し、前記レンズホルダーは、前記レンズを前記レンズホルダーの内側へ向かう第二方向に付勢するレンズ付勢突起を有し、前記レンズは、前記第一弾性部と前記レンズ付勢突起とにより、前記レンズホルダーの一つの角部に向かって付勢されている、レンズユニットであっても良い。

【0011】

前記レンズホルダーを収納する筐体を備え、前記筐体の一部は、着脱可能なカバーとして構成され、前記カバーは、前記レンズホルダーを前記筐体の内側へ向かって付勢する弾性を有する、レンズユニットであっても良い。

【0012】

前記レンズの一部を覆う遮光マスクを備え、前記遮光マスクと前記レンズは、それぞれ突起を有し、前記レンズホルダーは、前記遮光マスクの前記突起と前記レンズの前記突起が共に係合する開口部を有し、前記遮光マスクと前記レンズは、互いに密着して前記レンズホルダーの内側に保持されている、レンズユニットであっても良い。

【0013】

前記開口部は、互いに接続された第一開口部と第二開口部とを含み、前記第一開口部と前記第二開口部は、互いに段差形状を形成し、前記遮光マスクの前記突起は、前記第一開口部に係合し、前記レンズの前記突起は、前記第二開口部に係合する、レンズユニットであっても良い。

【0014】

前記レンズホルダーは、前記レンズホルダーの側面同士を接続する角部に、前記レンズホルダーの底面と接する第五の切り込みを有し、前記第五の切り込みを介して前記レンズの一部が前記レンズホルダーの外側へ露出している、レンズユニットであっても良い。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、レンズをレンズホルダーに組み込み易く、且つ、レンズを所定の位置に安定して保持することが可能なレンズユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例１におけるレンズユニットを搭載した電子ビューファインダーの分解斜視図

【図2】本発明の実施例１におけるレンズユニットのレンズホルダーにレンズを組み込む状態を示す斜視図

【図3】本発明の実施例１におけるレンズユニットのレンズホルダーの斜視図

【図4】本発明の実施例１の変形例におけるレンズユニットのレンズホルダーの斜視図

【図5】本発明の実施例１におけるレンズユニットを収納した筐体の上面図

【図6】本発明の実施例１におけるレンズユニットを収納した筐体から側面カバーを取り外した状態を示す上面図

【図7(a)】本発明の実施例２におけるレンズユニットの斜視図

【図7(b)】本発明の実施例２におけるレンズユニットの側面図

【図8】本発明の実施例３におけるレンズユニットの斜視図

【図9】従来のレンズユニットの断面図

【図10】従来技術におけるレンズホルダーにレンズを組み込む状態を示す断面図

【図11】従来技術におけるレンズホルダーの斜視図

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態を、図を用いて説明する。

【実施例1】

【0018】

図１は本発明の実施例１におけるレンズユニットを搭載した電子ビューファインダーの分解斜視図である。電子ビューファインダー１は、反射型液晶表示装置２と、レンズ３と、レンズホルダー４と、筐体５と、側面カバー６と、視度調整ダイヤル７と、上面カバー８と、を備えている。レンズ３とレンズホルダー４は、互いに一体化されてレンズユニットを構成し、筐体５の一側面に設けられた開口部から筐体５の内部に組み込まれ、収容されている。側面カバー６は、レンズユニット（レンズ３、レンズホルダー４）が筐体５の内部に組み込まれた後に、筐体５の開口部を覆うように着脱可能に取り付けられ、筐体５の一部として機能している。上面カバー８は、平板状の透明カバーであり、筐体５の上部開口を覆うように接着剤等により取り付けられている。視度調整ダイヤル７は、筐体５の一側面に設けられた回転軸に取り付けられている。筐体５の下部は、反射型液晶表示装置２の外周部に取り付けられている。反射型液晶表示装置２から出射された画像は、筐体５の下部から内部へ入射し、レンズ３と上面カバー８を透過して外部へ出射される。視度調整ダイヤル７を所定の方向へ回転させることにより、レンズユニットが筐体５の内面に沿って上下方向へ移動し、画像に対する視度調整が行われる。

【0019】

図２は本発明の実施例１におけるレンズユニットのレンズホルダーにレンズを組み込む状態を示す斜視図、図３は本発明の実施例１におけるレンズユニットのレンズホルダーの斜視図である。レンズ３は、例えばガラス製又はプラスチック製の３枚のレンズが光軸方向へ積層されて一体化されたものである。レンズ３の短辺側の互いに対向する両側面には、突起３ａがそれぞれ形成されている。突起３ａの下面には、レンズ３の外側且つ上側へ向かって傾斜する傾斜面が形成されている。レンズホルダー４は、例えば概ね四角形の樹脂製の箱である。反射型液晶表示装置２から出射された光を通過させるために、また、レンズ３を組み込むために、レンズホルダー４の上面および下面にはそれぞれ所定の大きさの開口部が設けられている。レンズ３は、レンズホルダー４の上面に設けられた開口部からレンズホルダー４の内側に組み込まれ、所定の位置に収納される。レンズホルダー４の一側面には、円柱状のボス４ａが形成されている。ボス４ａは、視度調整ダイヤル７に設けられた任意のカム構造（不図示）と係合し、視度調整ダイヤル７の回転力をレンズホルダー４に伝達する役割を果たす。

【0020】

レンズホルダー４の短辺側の互いに対向する両側面には、図３に示す様に切り込み９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが形成されている。レンズホルダー４は、外力に対してある程度の復元性を有する樹脂等により形成されている。一方の側面に形成された切り込み９ａ、９ｂは、レンズホルダー４の上端から底面にまで達する長さを有し、他方の側面に形成された切り込み９ｃ、９ｄは、共に切り込み９ｃ、９ｄよりも短く、レンズホルダー４の上端から側面の高さの半分程度の位置にまで達する長さを有する。このようにレンズホルダー４の側面に切り込みを形成することにより、レンズホルダー４の一側面には、切り込み９ａ、９ｂに挟まれた弾性部１４ａが形成され、それと対向する一側面には、切り込み９ｃ、９ｄに挟まれた弾性部１４ｂが形成されている。切り込みが長いほどレンズホルダー４の側面の弾性は、大きくなり、切り込み９ｃ、９ｄは、切り込み９ａ、９ｂよりも短いことから、弾性部１４ｂの弾性は、弾性部１４ａの弾性よりも小さい。言い換えると、弾性部１４ｂの剛性は、弾性部１４ａの剛性よりも高い。つまり、弾性部１４ｂは、レンズホルダー４の内側と外側へ適度に撓むことができるが、弾性部１４ａよりはレンズホルダー４の内側と外側へ撓み難い。

【0021】

切り込み９ａ、９ｂに挟まれた弾性部１４ａの上部には、レンズホルダー４の内側へ向かって突出する曲面を有する突起１１ａと、レンズ３の一方の突起３ａと係合する矩形状の穴１０ａとが形成されている。切り込み９ｃ、９ｄに挟まれた弾性部１４ｂの上部には、レンズ３の他方の突起３ａと係合する矩形状の穴１０ｂが形成されている。二つの穴１０ａ、１０ｂは、互いに対向するように同様の位置、形状、及び大きさに形成されているが、互いに異なる位置、形状、又は大きさに形成されていても良く（レンズ３の二つの突起３ａの互いの関係性も同様）、この場合には、互いの相違を識別することで、レンズホルダー４にレンズ３を正しい向きに容易に取り付けることができる。

【0022】

図２に示す様にレンズ３をレンズホルダー４に組み込む際には、切り込み９ａ、９ｂに挟まれた弾性部１４ａと切り込み９ｃ、９ｄに挟まれた弾性部１４ｂをレンズホルダー４の外側へ適度に撓ませながら、レンズ３の本体と二つの突起３ａをレンズホルダー４の上面（開口部）から内側に押し込み、レンズ３の一方の突起３ａをレンズホルダー４の穴１０ａに係合させ、他方の突起３ａをレンズホルダー４の穴１０ｂに係合させると共に、レンズ３の外周部上端に弾性部１４ａの突起１１ａを係止させる。これらにより、レンズ３は、レンズホルダー４の内側の所定の位置に位置決めされ、保持された状態となる。この状態において、レンズ３は、弾性部１４ａの弾性力により、反対側の弾性部１４ｂに向かって付勢（片寄せ）され、弾性部１４ｂとレンズホルダー４の一側面に押し付けられて固定されている。また、レンズ３の外周部上端に係止された弾性部１４ａの突起１１ａにより、レンズ３が上から押さえられ、レンズ３がレンズホルダー４の内側から外側へ脱落するのが防止されている。弾性部１４ｂの剛性は、弾性部１４ａの剛性よりも高いため、レンズ３を弾性部１４ｂに押し付けることにより、レンズ３を所定の位置に安定して保持することができる。この実施形態では、弾性部１４ｂが形成されているレンズホルダー４の一側面にボス４ａが設けられており、その分だけその一側面の剛性が比較的高いため、上述の効果が特に高い。

【0023】

図４は本発明の実施例１の変形例におけるレンズユニットのレンズホルダーの斜視図である。図３に示した上述のレンズホルダー４の他の形態として、図４に示すレンズホルダー４では、レンズホルダー４の長辺側の一側面にレンズホルダー４の内側へ向かって突出する曲面を有する突起１１ｂが形成されている。突起１１ｂは、レンズホルダー４の内側に収納されているレンズ３の長辺側の一側面に当接し、レンズ３を反対側へ付勢することにより、レンズ３をレンズホルダー４の長辺側のもう一側面に適度に押し付ける。この変形例では、レンズホルダー４の弾性部１１ａおよび突起１１ｂにより、レンズ３を互いに直交する２方向からレンズホルダー４の剛性の高い一つの角部に向かって付勢（片寄せ）することができるため、レンズ３を所定の位置に更に安定して保持することができる。

【0024】

図５は本発明の実施例１におけるレンズユニットを収納した筐体の上面図である。図５に示す様に、レンズホルダー４の外側面には、上下方向へ延在する複数の細線状の突起（リブ）１２が形成されている。複数の突起１２は、レンズホルダー４の角部周辺に密集するように互いに所定の間隔を空けて配置されている。複数の突起１２は、筐体５の内側面にそれぞれ接触し、これにより、レンズホルダー４が筐体５の内側に位置決めされている。この構成によれば、レンズホルダー４の外側面と筐体５の内側面とを面同士で接触させる場合と比べて寸法のばらつきの影響が低減されるため、レンズホルダー４を筐体５の内側に精度良く位置決めすることができる。突起１２は、レンズホルダー４の外側面ではなく、筐体５の内側面に形成されていても良い。このような突起１２を介した部材同士の接触構造は、レンズ３の外側面とレンズホルダー４の内側面との間にも適用することができる（レンズ３の外側面又はレンズホルダー４の内側面に突起１２を形成する）。

【0025】

図６は本発明の実施例１におけるレンズユニットを収納した筐体から側面カバーを取り外した状態を示す上面図である。図６に示す様に、側面カバー６は、レンズホルダー４を筐体５の内側へ向かって付勢する弾性を有し、筐体５に装着された状態においてレンズホルダー４を筐体５の一側面（内面）に適度に押し付ける。なお、レンズホルダー４が押し付けられる筐体５の側面（内面）は、１面のみではなく、２面であっても良い。この場合には、レンズホルダー４を筐体５の二つの側面（内面）に同時に押し付けられるようにするため、側面カバー６の形状を例えば概ねＬ字状に変更しても良い。上述のように側面カバー６でレンズホルダー４を付勢することにより、レンズホルダー４を筐体５の内側に安定して保持することができる。

【0026】

図５、６に示す様に、上面カバー８が取り付けられる筐体５の上端部には、切り欠き１３が設けられている。切り欠き１３は、上面カバー８をリペア等の際に筐体５から取り外し易くするためのものである。切り欠き１３からは上面カバー８の側面が露出しており、露出している上面カバー８の側面に例えば工具の先端を引っ掛けることにより、上面カバー８を筐体５から容易に取り外すことができる。切り欠き１３は、筐体５の上端部の一辺中心付近に設けられていると、そこから露出する上面カバー８の側面中心付近に工具の先端による負荷が集中し、上面カバー８が割れる恐れがあるため、筐体５の角部に寄せて設けられていることが望ましい。切り欠き１３を筐体５の角部に寄せて設けることで、上面カバー８を割ることなく筐体５から容易に取り外すことができる。

【実施例2】

【0027】

図７（ａ）は本発明の実施例２におけるレンズユニットの斜視図、図７（ｂ）は本発明の実施例２におけるレンズユニットの側面図である。本発明の実施例２におけるレンズユニットでは、出射光の乱反射による迷光が反射型液晶表示装置の画像表示に影響を与えることを防止するために、レンズホルダー４の内側から外側へ露出しているレンズ３の上面に遮光マスク２３が配置されている。遮光マスク２３は、レンズ３の上面の中央部を被覆せず、レンズ３の上面の外周部のみを被覆するように配置されている。遮光マスク２３を配置する際には、レンズホルダー４の穴１０ａ、１０ｂの一部を上側へ拡張して凸状の段差形状を有する穴としたうえで、穴１０ａ、１０ｂの面積が大きい下側の開口部にレンズ３の突起３ａをはめ込んで係合させ、面積が小さい上側の開口部に遮光マスク２３の突起２３ａをはめ込んで係合させる。これにより、遮光マスク２３は、レンズホルダー４の切り込み９ａ、９ｂに挟まれた弾性部１４ａと、切り込み９ｃ、９ｄに挟まれた弾性部１４ｂにより、レンズホルダー４の内側にレンズ３と共に保持される。なお、遮光マスク２３は黒色の樹脂もしくは黒色に塗装した金属等で形成される。この実施例２では、レンズ３の突起３が係合する穴１０ａ、１０ｂに遮光マスク２３の突起２３ａも係合するため、レンズ３に遮光マスク２３を確実に密着させることができる。また、レンズ３の突起３ａと遮光マスク２３の突起２３ａは、穴１０ａ、１０ｂに設けられた二つの開口部にそれぞれ個別に係合するため、係合の強さをそれぞれ個別に調節して最適化することができる。

【実施例3】

【0028】

図８は本発明の実施例３におけるレンズユニットの斜視図である。レンズホルダー４は、迷光対策などから、黒色の成型部品を採用することが多いため、レンズホルダー４の内側にレンズ３が正確に配置されているのか等の確認を組立後にレンズホルダー４の外側から目視で行うことは困難であった。これに対し、本発明の実施例３におけるレンズユニットでは、レンズホルダー４の側面同士を接続する四つの角部のうち何れか一つに、レンズホルダー４の底面と接する切り込み９ｅが設けられており、切り込み９ｅを介してレンズ３の傾きなどの配置状況を目視で確認したり微調整したりすることができる。切り込み９ｅは、レンズホルダー４の四つの角部のうち二つ以上に設けられていても良いが、数が増えるにつれてレンズホルダー４の剛性が低下するため、必要最低限の数だけ設けるのが好ましい。切り込み９ｅは、レンズホルダー４の角部以外の側面に設けられていても良いが、角部以外の側面に設けると側面の剛性が大きく低下することがあるため、角部に設けるのが好ましい。

【0029】

本発明は、以上の実施形態に限定されず、その他の形態を取り得る。例えば、弾性部１４ａと弾性部１４ｂは、互いに対向しない位置に設けられていても良い。筐体５は、箱型ではなく、その他の形状を有するものであっても良い。

【符号の説明】

【0030】

１ レンズユニット
２ 反射型液晶表示装置
３ レンズ
３ａ 突起
４ レンズホルダー
５ 筐体
６ 側面カバー
７ 視度調整ダイヤル
８ 上面カバー
９ａ 切り込み
９ｂ 切り込み
９ｃ 切り込み
９ｄ 切り込み
９ｅ 切り込み
１０ａ 穴
１０ｂ 穴
１１ａ 突起
１１ｂ 突起
１２ 突起（リブ）
１３ 切り欠き
１４ａ 弾性部
１４ｂ 弾性部
２１ レンズ保持枠（レンズホルダー）
２１ａ 穴
２１ｂ スリット
２２ レンズ
２２ａ 突起
２３ 遮光マスク
２３ａ 突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7(a)】

【図7(b)】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】