(57)【要約】【課題】  例えば、収差補正に有利なレンズ装置を提供することを目的とする。【解決手段】  レンズ装置は、光学素子と、前記光学素子の光軸の方向において前記光学素子を突き当てている突き当て部を含む鏡筒と、前記光学素子を前記突き当て部に押圧して前記光学素子を前記鏡筒に固定する固定部材と、前記鏡筒に形成された穴に挿入された調整部材とを有し、前記調整部材は、前記穴に対する配置の変化により前記光学素子の形状を変化させる形状を有する、ことを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と、
前記光学素子の光軸の方向において前記光学素子を突き当てている突き当て部を含む鏡筒と、
前記光学素子を前記突き当て部に押圧して前記光学素子を前記鏡筒に固定する固定部材と、
前記鏡筒に形成された穴に挿入された調整部材と
を有し、
前記調整部材は、前記穴に対する配置の変化により前記光学素子の形状を変化させる形状を有する、
ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記穴は、前記突き当て部の中に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記鏡筒は、前記光学素子の外径部と接触する接触部を有し、
前記穴は、前記接触部に沿って形成されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記調整部材の前記配置を調整する調整手段と、
前記調整部材を固定する固定手段と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記調整部材は、雄ネジ部を含み、
前記調整手段は、前記雄ネジ部に螺合する、前記鏡筒に形成された雌ネジ部を含むことを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記固定手段は、接着剤及びネジ部材のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記調整手段は、前記鏡筒と前記ネジ部材との間の締結に介在するワッシャを含むことを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記鏡筒は、前記光軸の方向において前記穴を挟む両側のうち少なくとも一方の側に、前記鏡筒の周方向に長手方向を有する切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記調整部材を固定する固定手段を有し、
前記切欠きは、前記光軸の方向において前記穴と前記固定手段との間に形成されている、
ことを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記切欠きは、前記光軸の方向において前記光学素子に関して前記穴とは反対側に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
前記鏡筒は、前記鏡筒の周方向における複数の箇所で互いに締結された第１鏡筒と第２鏡筒とを含み、
前記複数の箇所のそれぞれと前記穴とは、前記鏡筒の周方向において互いに異なる位置に配されている、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１２】
筐体と、
前記鏡筒を前記筐体に締結する締結部材と、
を有し、
前記締結部材と前記穴とは、前記鏡筒の周方向において互いに同じ位置に配されている、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置によって形成された像を受ける撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放送用レンズ装置（ＴＶレンズ装置）を構成するレンズ系においては、テレビ放送規格の４Ｋ化または８Ｋ化等を理由に、従来よりも高い結像性能が求められている。そのため、レンズ系を構成する個々のレンズの収差を低く抑える必要がある。しかし、レンズは、その加工や保持により変形し、その結果として非点収差が発生しうる。そのため、個々のレンズの収差を低く抑えることのみによるレンズ系の結像性能の向上には限界がある。
【０００３】
レンズ系の結像性能を改善するために、レンズ系を構成する一つのレンズを積極的に変形させることにより、レンズ系を構成する他のレンズによる収差を打ち消すような収差を発生させ、レンズ系としての高い結像性能を実現する技術がある。特許文献１は、レンズの支持点の高さを変化させることにより、自重によるレンズの変形を発生させる技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６-１５６７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された光学素子保持装置は、機構が複雑であるため、大型化し、それに伴い、組立性の点でも不利となりうる。また、当該保持装置は、レンズの自重を利用してレンズを平置きで保持するものであり、主に、半導体露光装置のように、比較的外力が加わらない環境下で使用される装置において好適なものである。それゆえ、外力の加わることの多い放送用レンズ装置等に用いるには適さない。
【０００６】
本発明は、例えば、収差補正に有利なレンズ装置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】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、光学素子と、前記光学素子の光軸の方向において前記光学素子を突き当てている突き当て部を含む鏡筒と、前記光学素子を前記突き当て部に押圧して前記光学素子を前記鏡筒に固定する固定部材と、前記鏡筒に形成された穴に挿入された調整部材とを有し、前記調整部材は、前記穴に対する配置の変化により前記光学素子の形状を変化させる形状を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、収差補正に有利なレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の光学素子保持装置の斜視図である。
【図２】実施例１の光学素子保持装置の断面図である。
【図３】図２のＡ部詳細図である。
【図４】実施例１の調整時の図である。
【図５】実施例１の調整時の図である。
【図６】実施例２の光学素子保持装置の断面図である。
【図７】図６のＢ部詳細図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】実施例２の分解斜視図である。
【図１０】実施例２の調整時の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下、図１から図５を参照して、本発明の第１の実施例による光学素子保持装置を有するレンズ装置について説明する。
【００１２】
図１及び図２に基づいて、本発明の第１の実施例による光学素子保持装置を有するレンズ装置１０１について説明する。レンズ装置１０１は光学素子保持装置１０２を含む複数の光学素子保持装置からなる。光学素子保持装置１０２は複数のボルト１（締結部材）によって筐体２に保持される。
【００１３】
図３に基づいて、光学素子保持装置１０２の詳細について説明する。図３は図２のＡ部詳細図である。レンズ３は鏡筒４の内周面の雌ネジに押え環５（固定部材）の外周面の雄ネジを螺合することによって、鏡筒４の内径部の当接面（突き当て部）に押圧されて固定される。レンズ６は鏡筒４の内周面の雌ネジに押え環７（固定部材）の外周面の雄ネジを螺合することによって鏡筒４の当接面に押圧されて固定される。レンズ８は鏡筒４の内周面の雌ネジに押え環９の外周面の雄ネジを螺合することによって鏡筒４の当接面に押圧されて固定される。また、鏡筒４には楔ネジ１０と楔ネジ１１が鏡筒４の軸に対してボルト１と同位相となるよう複数配置される。
【００１４】
図４及び図５に基づいて、光学素子保持装置１０２によるレンズ装置１０１の調整方法について説明する。鏡筒４の外径部には楔ネジ（調整部材）１０の雄ネジ部と螺合するネジ部４ａ（雌ネジ部）と、楔ネジ１０の谷径以下の穴部４ｂが形成されている。以上の構造により、楔ネジ１０をネジ部４ａに螺合させて締め込むと穴部４ｂと楔ネジ１０のテーパ部１０ａによって、ネジによる軸力が発生する。発生した軸力の一部をＷとし、テーパ部１０ａのテーパ角度を２θとすると、鏡筒４はＷＣＯＳθの力が加えられ、穴部４ｂが広げられて変形する。その結果、レンズ３の外周面は鏡筒４の内周面（接触部）と接触しているので、鏡筒４の変形によって鏡筒４に支持されているレンズ３に力が加えられレンズ３が変形する。すなわち、調整手段は挿入される穴部４ｂに対する配置の変化により光学素子の形状を変化させる形状を有する。
【００１５】
また、鏡筒４には、光軸方向において穴部４ｂを挟む両側に光軸を中心とする周方向に長手方向を有する切欠き部４ｃ及び４ｄが設けられるため、鏡筒４に加えられた力による変形は切欠き部４ｃ及び４ｄで吸収される。そのため、光軸方向において穴部４ｂに対し切欠き部４ｃ及び４ｄの反対側にある押え環５や押え環７及びレンズ６への影響を小さくすることができ、レンズ３のみを変形させることが可能となる。ここでの実施例では、鏡筒４には、光軸方向において穴部４ｂを挟む両側に切欠き部４ｃ及び４ｄが設けられるが、本発明はこの構成に限定されることはない。鏡筒４には、光軸方向において穴部４ｂを挟む両側のうちの少なくとも一方に切欠き部が設けられれば、本発明の効果を享受することができる。
【００１６】
同様に鏡筒４には楔ネジ１１（調整部材）の雄ネジ部と螺合するネジ部４ｅと、鏡筒４の外径部に光軸と垂直な方向に形成され、楔ネジ１１の谷径以下の穴部４ｆが形成されている。以上の構造により、楔ネジ１１をネジ部４ｅに螺合させて締め込むと穴部４ｆと楔ネジ１１のテーパ部１１ａによって、ネジによる軸力が発生する。発生した軸力の一部をＦとし、テーパ部１１ａのテーパ角度を２ηとすると、鏡筒４はＦＣＯＳηの力が加えられて穴部４ｆが広げられるように変形する。その結果、鏡筒４の変形によって鏡筒４に支持されているレンズ６に力が加えられレンズ６が変形する。
【００１７】
また、鏡筒４には、光軸方向において穴部４ｆを挟む両側に切欠き部４ｇ及び４ｈが設けられるため、鏡筒４に加えられた力による変形は切欠き部４ｇ及び４ｈで吸収される。そのため、光軸方向において穴部４ｆに対し切欠き部４ｇ及び４ｈの反対側にある押え環７やレンズ８への影響を小さくすることができ、レンズ６のみを変形させることが可能となる。
【００１８】
これらの操作により、各押え環でレンズを鏡筒４に固定するために発生した収差や、ボルト１による鏡筒４の筐体２への締結により発生した収差、またその他の光学素子保持装置が持つ収差を含めたレンズ装置１０１全体で持つ非点収差を打ち消す収差をレンズ３及びレンズ６へ発生させることができる。
【００１９】
つまり、楔ネジ１０及び楔ネジ１１を締めこむことで、レンズ装置１０１の結像性能を補正することが可能となる。ここで、光軸回りの複数箇所に配設されている楔ネジ１０及び楔ネジ１１を締め込む箇所を適宜選択し、且つ楔ネジ１０及び楔ネジ１１の締め込み量を調整することで最適な非点収差を発生させることが可能となる。結像性能が補正されたら、図３で示す通り楔ネジ１０は穴部に喰い込んだ状態でセットビス１２（固定手段）によって固定され、楔ネジ１１は鏡筒４に設けられた穴部４ｉに喰い込んだ状態で穴部４ｉに接着剤１３（固定手段）を充填させることで固定される。
【００２０】
以上、本実施例によれば、レンズ装置１０１による結像性能を確認しながら、楔ネジ１０及び楔ネジ１１によって結像性能を補正することができるので、分解することなく調整が可能となるため効率的である。また、鏡筒４のレンズ係合部を変形させることでレンズを変形させるため、押え環等のレンズを固定する部材に影響を与えないので、レンズ保持力の劣化が生じることも無い。加えて、楔ネジ１０及び楔ネジ１１の固定をセットビス１２及び接着剤１３で強固に行うことで、外力が加えられる環境下で使用されても結像性能が劣化することはない。更には、少ない部品点数及び簡単な部品で構成されることから、低コストとなる。
【実施例２】
【００２１】
以下、図６から図１０を参照して、本発明の第２の実施例による光学素子保持装置について説明する。
【００２２】
図６に基づいて、本発明の第２の実施例による光学素子保持装置を有するレンズ装置２０１について説明する。レンズ装置２０１は光学素子保持装置２０２を含む複数の光学素子保持装置からなる。光学素子保持装置２０２はボルト１４（締結部材）によって筐体１５に保持される。
【００２３】
図７〜図９に基づいて、光学素子保持装置２０２の詳細について説明する。図７は図６のＢ部詳細図である。図８は図７のＣ−Ｃ断面図である。図９はレンズ装置２０１の要部分解斜視図である。
【００２４】
レンズ１６は鏡筒１７（第１鏡筒）の内周面の雌ネジに押え環１８の外周面の雄ネジを螺合することによって鏡筒１７の当接面に押圧されて固定される。また、鏡筒１７には楔部材１９が複数配置される。楔部材１９は複数のワッシャ２０（調整手段）を介在させてビス２１（固定手段、ネジ部材）により鏡筒１７に固定（締結）される。レンズ２２は鏡筒２３（第２鏡筒）の内周面の雌ネジに押え環２４の外周面の雄ネジを螺合することによって鏡筒２３の当接面に押圧されて固定される。レンズ２５は鏡筒２３の内周面の雌ネジに押え環２６の外周面の雄ネジを螺合することによって鏡筒２３の当接面に押圧されて固定される。また、鏡筒１７は鏡筒２３の３カ所の凸部２３ａ（当接箇所）にボルト２７によって固定される。ここで、楔部材１９と凸部２３ａの配置される位相は異なる。
【００２５】
図１０に基づいて、光学素子保持装置２０２によるレンズ装置２０１の調整方法について説明する。ワッシャ２０を介してビス２１により楔部材１９を鏡筒１７に固定すると、楔部材１９の先端１９ａと鏡筒１７のテーパ部１７ａが当接し、更に楔部材１９が鏡筒１７のテーパ部１７ａに喰い込むため、鏡筒１７はＰの力が加えられて変形する。その結果、鏡筒１７の変形を受けてレンズ１６も変形する。また、鏡筒１７には切欠き部１７ｂが設けられるため、鏡筒１７に加えられた力による変形は切欠き部１７ｂで吸収され、押え環１８への影響は小さくすることができる。
【００２６】
また、鏡筒１７と鏡筒２３は、楔部材１９と位相が異なる３カ所の凸部２３ａで接続され、図７に示されるように、鏡筒１７と鏡筒２３は楔部材１９と同位相の位置では光軸方向において拘束されている。この構成により、鏡筒１７の変形を鏡筒２３に伝えないため、レンズ１６のみを変形させることが可能となる。これらの操作により、各押え環でレンズを固定するために発生した収差や、ボルト１４により発生した収差、またその他の光学素子保持装置が持つ収差を含めたレンズ装置２０１全体で持つ非点収差を打ち消す収差をレンズ１６へ発生させる。
【００２７】
つまり、楔部材１９を鏡筒１７に固定することで、レンズ装置２０１の結像性能を補正することが可能となる。ここで、楔部材１９の固定箇所を適宜選択し、且つワッシャ２０の枚数を調整することで最適な非点収差を発生させることが可能となる。
【００２８】
以上、本実施例によれば、レンズ装置２０１による結像性能を確認しながら、楔部材１９によって結像性能を補正することができるので、分解することなく調整が可能となるため効率的である。また、鏡筒１７のレンズ係合部を変形させることでレンズ１６を変形させるため、押え環等のレンズを固定する部材に影響を与えないので、レンズ保持力の劣化が生じることもない。加えて、楔部材１９の固定をビス２１で強固に行うことで、外力が加えられる環境下で使用されても結像性能が劣化することはない。更には、少ない部品点数及び簡単な部品で構成されることから、低コストとなる。
【００２９】
また、本発明のレンズ装置と、該レンズ装置の像面に配された撮像素子を有する撮像装置を構成することによって、本発明の効果を有する撮像装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０２：光学素子保持装置
４：鏡筒
４ｂ、４ｆ：穴部
５、７、１８：押え環（固定部材）
６：レンズ（光学素子）
１０、１１：楔ネジ（楔部材）
１９：楔部材
【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】
2020197581.tif 000011
【図１０】
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