(57)【要約】【課題】光学系の組み立て精度が高く、且つ安価な光学系組立装置を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、光学素子６０をその下端に着脱可能に保持した状態で上下動可能な光学素子保持部１６０と、光学素子保持部１６０に保持された状態の光学素子６０に対する鏡筒５０の水平方向の位置決めを行う鏡筒位置決め部１８と、光学素子保持部１６０を制御する制御部２０３とを備え、制御部２０３は、鏡筒５０が位置決めされたときに、光学素子保持部１６０を降下させて光学素子６０が案内部５８に接触した時点で光学素子６０の保持を解放させた後、案内部５８と接触した部位６４が案内部５８の下端位置に移動するまで当該光学素子６０を押し下げる第１の押し下げと、光学素子配置部５４内に光学素子６０を押し下げて挿入させる第２の押し下げとを光学素子保持部１６０に順に行わせることを特徴とする。【選択図】図７
2014160181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒に光学素子を挿入することによって光学系の組み立てを行う光学系組立装置であって、
下端に、前記光学素子をその光軸が上下方向を向いた姿勢で着脱可能に保持した状態で、上下動可能な光学素子保持部と、
前記光学素子保持部の下方側において、前記光学素子保持部に保持された状態の前記光学素子に対する前記鏡筒の水平方向の位置決めを行う鏡筒位置決め部と、
前記光学素子保持部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、上下方向に中心軸を持つ内周面であって下方に向かって内径の漸減する案内部とこの案内部の下側に連接されて前記光学素子を挿入される円柱の周面形状の光学素子配置部とを含む前記内周面を備えた前記鏡筒が前記鏡筒位置決め部によって位置決めされたときに、前記光学素子配置部の内径に対応する外径を有する前記光学素子を保持した状態の前記光学素子保持部を降下させて前記光学素子が前記案内部に接触した時点で前記光学素子の保持を解放させた後、前記光学素子における前記案内部と接触した部位が前記案内部の下端位置に移動するまで当該光学素子を押し下げる第１の押し下げと、前記光学素子配置部内に前記光学素子を押し下げて挿入させる第２の押し下げとを前記光学素子保持部に順に行わせる、光学系組立装置。
【請求項２】
前記第２の押し下げのときの力が前記第１の押し下げのときの力より大きい、請求項１に記載の光学系組立装置。
【請求項３】
前記第１の押し下げのときの力は０Ｎ以上で且つ３Ｎ以下であり、前記第２の押し下げのときの力は５Ｎ以上で且つ１０Ｎ以下である、請求項２に記載の光学系組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズホルダー等の鏡筒にレンズや遮光板等の光学素子を嵌め込んだレンズユニット等の光学系の自動組立を行う光学系組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロレンズを用いたレンズユニット（レンズモジュール）の自動組立は、いわゆるスカラーロボットや多軸（３軸以上）の直交ロボットを用いたピックアンドプレースユニットと呼ばれる組立装置によって行われていた。
【０００３】
この組立装置は、水平面（Ｘ−Ｙ平面）上でレンズホルダー（鏡筒）の位置決めを行い、位置決めされたレンズホルダー内に上方から（Ｚ方向に沿って）レンズや遮光板等の光学素子を挿入することによって、レンズユニットの自動組立を行う。
【０００４】
このような組立装置では、レンズホルダーの位置決めやレンズホルダーへの光学素子の挿入において高い位置決め精度が要求されるため、例えば、鏡筒位置を検出する検出部を備える等の位置決め精度の高い高価な多軸の駆動機構を備えたロボット（スカラーロボットや直交ロボット等）が用いられていた。
【０００５】
しかし、このような位置決め精度の高い多軸の駆動機構を備えた組立装置であっても、長期間の使用によって各軸に誤差（位置変動）が発生して組立精度に影響を及ぼすことがあった。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載の組立装置では、画像処理部を設け、この画像処理部でレンズ等の部品を撮像して当該部品の位置ズレ量を測定し、この位置ズレ量を補正する処理を行うことによって、光学系の組み立てにおいて高い位置精度を保ち、これにより、高い組立精度を可能にした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述の組立装置は、位置決め精度の高い高価な多軸の駆動機構に加え、画像処理部も備えているため、非常に高価であった。しかも、画像処理部による画像処理を利用したとしても、光学素子等の部品の形状のバラつきや反射防止コートの変化等の影響により、部品の位置の誤認識や部品自体の不認識が生じ、高い組立精度を維持できない場合もあった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、光学系の組み立て精度が高く、且つ安価な光学系組立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】
【００１０】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。即ち、本発明の光学系組立装置の一態様では、鏡筒に光学素子を挿入することによって光学系の組み立てを行う光学系組立装置であって、下端に、前記光学素子をその光軸が上下方向を向いた姿勢で着脱可能に保持した状態で、上下動可能な光学素子保持部と、前記光学素子保持部の下方側において、前記光学素子保持部に保持された状態の前記光学素子に対する前記鏡筒の水平方向の位置決めを行う鏡筒位置決め部と、前記光学素子保持部を制御する制御部と、を備える。そして、前記制御部は、上下方向に中心軸を持つ内周面であって下方に向かって内径の漸減する案内部とこの案内部の下側に連接されて前記光学素子を挿入される円柱の周面形状の光学素子配置部とを含む前記内周面を備えた前記鏡筒が前記鏡筒位置決め部によって位置決めされたときに、前記光学素子配置部の内径に対応する外径を有する前記光学素子を保持した状態の前記光学素子保持部を降下させて前記光学素子が前記案内部に接触した時点で前記光学素子の保持を解放させた後、前記光学素子における前記案内部と接触した部位が前記案内部の下端位置に移動するまで当該光学素子を押し下げる第１の押し下げと、前記光学素子配置部内に前記光学素子を押し下げて挿入させる第２の押し下げとを前記光学素子保持部に順に行わせる。
【００１１】
かかる構成によれば、鏡筒位置決め部による光学素子（光学系保持部に保持された状態の光学素子）に対する鏡筒の水平面方向の位置決め精度が悪くても、光学素子を鏡筒（光学素子配置部）内に精度よく配置することができる。具体的には、以下の通りである。
【００１２】
鏡筒位置決め部によって鏡筒が位置決めされたときに、光学素子の光軸と鏡筒の内周面（光学素子がその内部に配置される光学素子配置部）の中心軸とがズレていても、光学素子保持部によって光学素子が鏡筒内に挿入されるときに、光学素子が光学素子保持部から解放されている状態（即ち、光学素子保持部に対して水平方向への移動が可能な状態）で第１の押し下げが行われることで、光学素子が案内部に案内されて鏡筒内（内周面に囲まれた領域内）を降下しつつ水平方向に移動してその光軸と鏡筒の内周面の中心軸とが一致する。このため、第１の押し下げの次に行われる第２の押し下げによって、光学素子が光学素子配置部内に進入することができ、その結果、鏡筒内の配置位置に精度よく配置される。このように、上記構成の光学系組立装置によれば、位置決め精度が高精度でない鏡筒位置決め部を用いて光学素子（光学素子保持部に保持された状態の光学素子）に対する鏡筒の位置決めが行われても、光学素子を光学素子配置部内に精度よく且つ確実に配置することができる、即ち、光学系の組立精度を十分に確保することができる。
【００１３】
また、前記光学系組立装置では、前記第２の押し下げの力の方が前記第１の押し下げの力より大きいことが好ましい。
【００１４】
このように、第１の押し下げのときに光学素子を小さな力で押し下げることによって、案内部によって案内されているときに下方への過大な力が光学素子に加わることが防がれる。これにより、光学素子配置部内に光学素子が傾いた状態で嵌り込んだり、光学素子が鏡筒の内周面を傷付けながら光学素子配置部に嵌り込んだりすることを効果的に防ぎつつ、光学素子の光軸と鏡筒内周面の中心軸とが一致するように光学素子を案内部によって好適に案内させることができる。
【００１５】
そして、位置合わせした後に光学素子を大きな力で押し下げることによって、光学素子配置部の内径が光学素子の外径と同じ若しくは僅かに小さくても、光学素子を光学素子配置部内に確実に挿入（圧入）することができる。
【００１６】
この場合、例えば具体的には、前記第１の押し下げの力は０Ｎ以上で且つ３Ｎ以下であり、前記第２の押し下げの力は５Ｎ以上で且つ１０Ｎ以下であれば、第１の押し下げによる光学素子配置部の中心軸と光学素子の光軸との位置合わせと、第２の押し下げによる光学素子の光学素子配置部内への確実な挿入とを好適に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上より、本発明によれば、光学系の組み立て精度が高く、且つ安価な光学系組立装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（Ａ）はレンズホルダーの斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ断面図である。
【図２】レンズの拡大斜視図である。
【図３】搬送用治具の斜視図である。
【図４】本実施形態に係る光学系組立装置の概略構成図である。
【図５】前記光学系組立装置における搬送台部の組立位置周辺の斜視図である。
【図６】図６（Ａ）は、第１のクランプ部による位置決めを説明するための平面図であり、図６（Ｂ）は、第２のクランプ部による位置決めを説明するための平面図である。
【図７】挿入ビットによってレンズホルダーにレンズを挿入するときの工程を説明するための図である。
【図８】レンズホルダーへのレンズの挿入シーケンスを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図８を参照しつつ説明する。
【００２０】
本実施形態に係る光学系組立装置１０は、搬送用治具（保持具）７０に保持された状態のレンズホルダー（鏡筒）５０に、レンズや遮光板等の光学素子６０を挿入する（嵌め込む）ことによってレンズユニットを自動組立する。以下では、先ず、レンズユニットを構成するレンズホルダー５０及び光学素子（本実施形態の例ではレンズ）６０と、光学系組立装置１０においてレンズユニットを組み立てるときにレンズホルダー５０の搬送や位置決め等に用いられる治具（搬送用治具）７０について説明した後、光学系組立装置１０の詳細について説明する。図１（Ａ）は、レンズホルダーの斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ断面図である。図２は、レンズの拡大斜視図である。図３は、搬送用治具の斜視図である。
【００２１】
レンズホルダー５０は、内部にレンズや遮光板等の１又は複数の光学素子が配置される筒状の部材である。このレンズホルダー５０は、光軸（中心軸）Ｃ５０が上下方向（垂直方向）を向いた内周面５２を有している。この内周面５２は、光学素子配置部５４と、光学素子配置部５４の上方に設けられる大径部５６と、これら光学素子配置部５４と大径部５６との間に設けられる案内部５８と、を含む。
【００２２】
光学素子配置部５４は、その内側（光軸Ｃ５０側）領域にレンズ６０が配置される部位であり、円柱の周面形状（円柱面形状）を有する。光学素子配置部５４の内径及び高さ寸法は、当該光学素子配置部５４に配置されるレンズ６０の外径及び高さ寸法に対応する値である。本実施形態の光学素子配置部５４では、内径が、例えば、１〜８ｍｍであり、高さ（上下方向の寸法）が、例えば、０．２〜２．０ｍｍである。
【００２３】
大径部５６は、光学素子配置部５４の内径よりも大きな内径の円柱の周面形状を有する。尚、大径部５６の平面視の形状は、円形に限定されない。大径部５６は、その内側にレンズ６０（光学素子配置部５４に配置される光学素子）と異なる光学素子が配置される場合には、この光学素子の平面視形状に対応する平面視形状であればよい。また、前記光学素子が配置されない場合、大径部の平面視形状は、光学素子配置部５４よりも大きければよく（即ち、平面視において、光学素子配置部５４がその内側に完全に含まれるような大きさ及び形状であればよく）、限定されない。
【００２４】
案内部５８は、光学素子配置部５４の上端と大径部５６の下端とを接続する面である。この案内部５８の内径は、下方に向かって漸減する。本実施形態の案内部５８は、光軸Ｃ５０を中心とする周方向の各位置において光軸Ｃ５０に対して所定の角度（例えば４５°）の傾斜を有するテーパ状の面である。本実施形態では、案内部５８は、下方に向かって一定の割合で内径が漸減する形状を有しているが、案内部の形状は、この形状に限定されない。案内部は、下方に向かって内径が漸減していればよく、例えば、光軸Ｃ５０を通る断面において上方又は下方に膨出した湾曲形状等であってもよい。即ち、レンズ６０の下端周縁部（面取り部）６４が当接した状態で、下方に向けた小さな力（自重を含む）が当該レンズ６０に加えられることによって、レンズ６０が降下しつつ光軸（中心軸）Ｃ５０側（即ち、レンズホルダー５０の光軸Ｃ５０とレンズ６０の光軸Ｃ６０とが一致する方向）に案内されるような形状の面であればよい。
【００２５】
尚、レンズホルダー５０の具体的構成は限定されない。レンズホルダー５０が筒形状を有し、その内周面５２が、上下方向において、少なくとも案内部５８とこの下側に連接する光学素子配置部５４とを含んでいれば他の形状であってもよい。
【００２６】
レンズ６０は、略円柱形状の外観を有する。このレンズ６０は、その光軸Ｃ６０が上下方向（垂直方向）を向き、この光軸Ｃ６０を中心とする円柱面状の外周面６２を有する。このレンズ６０の下端周縁部は、面取りされている。即ち、レンズ６０は、下端周縁部に面取り部６４を有する。このレンズ６０（外周面６２）は、レンズホルダー５０の光学素子配置部５４の内径に対応した外径を有する。本実施形態のレンズ６０では、外径が１〜８ｍｍであり、高さ（厚さ）が０．２〜２．０ｍｍである。
【００２７】
搬送用治具７０は、略直方体形状の外観を有し、本実施形態では、例えば、樹脂によって形成されている。また、搬送用治具７０の平面視中央部には、下方に向かって窪む保持用凹部７２が設けられている。この保持用凹部７２は、レンズホルダー５０が嵌め込まれる部位であり、レンズホルダー５０と対応する形状を有している。レンズホルダー５０がこの保持用凹部７２に嵌め込まれることにより、搬送用治具７０は、水平面に対して起立した姿勢（光軸Ｃ５０が上下方向を向いた姿勢）となるようにレンズホルダー５０を保持する。
【００２８】
尚、搬送用治具７０の具体的な外観形状は限定されない。レンズホルダー５０を保持する保持用凹部７２を有し、保持用凹部７２によって保持したレンズホルダー５０の姿勢を維持しつつ光学系組立装置１０の搬送台部１２上を移動可能な外観形状であればよい。
【００２９】
この搬送用治具７０は、平面視において、四隅が外側に膨出するように湾曲した略四角形状（本実施形態の例では、略正方形）の輪郭を有する。前記四隅は、平面視において、搬送用治具７０の中心（中心軸）Ｃ７０と同心の円弧に沿って湾曲している（図６（Ａ）参照）。
【００３０】
保持用凹部７２は、平面視において搬送用治具７０の中心Ｃ７０と同心の円形の内周面７４を有する。この内周面７４の内径は、嵌め込まれるレンズホルダー５０の外径に対応している。本実施形態の内周面７４の内径は、レンズホルダー５０の外径と同じ若しくは僅かに小さい。搬送用治具７０の底面７６は、レンズホルダー５０を保持した状態（保持用凹部７２にレンズホルダー５０が嵌め込まれた状態）の搬送用治具７０を水平面上で滑らすように移動させることが可能な形状（例えば、水平面形状等）を有する。
【００３１】
次に、光学系組立装置について説明する。図４は、本実施形態に係る光学系組立装置の概略構成図であり、図５は、前記光学系組立装置における搬送台部の組立位置周辺の斜視図である。図６（Ａ）は、第１のクランプ部による位置決めを説明するための平面図であり、図６（Ｂ）は、第２のクランプ部による位置決めを説明するための平面図である。図７は、挿入ビットによってレンズホルダーにレンズを挿入するときの工程を説明するための図である。
【００３２】
光学系組立装置１０は、搬送台部１２と、図略の搬送部１４と、光学素子保持ユニット１６と、位置決め部（鏡筒位置決め部）１８と、制御部２０と、を備える。
【００３３】
搬送台部１２は、搬送用治具７０を水平方向に滑らすように移動させることが可能な水平面（搬送面）１２０を、その上端に有する金属製の部位である。また、この搬送台部１２の搬送面１２０における光学素子保持ユニット１６の挿入ビット１６０の下方位置には、吸引用開口１２２が形成されている（図１参照）。詳しくは、吸引用開口１２２は、搬送面１２０において、搬送用治具７０が組立位置（レンズ６０がレンズホルダー５０に挿入されるときの当該レンズホルダー５０を保持した状態の搬送用治具７０の位置）のときの当該搬送用治具７０の下側の位置に形成されている。また、吸引用開口１２２を通じて搬送面１２０の上方側の空気を吸引可能な吸引部１２４が、搬送台部１２における吸引用開口１２２の下方位置に配置されている。
【００３４】
吸引用開口１２２は、搬送用治具７０が当該吸引用開口１２２の上側（組立位置）に配置されたときに当該搬送用治具７０によって当該吸引用開口１２２全体が覆われる（塞がれる）大きさ及び開口形状である。このため、吸引用開口１２２上に搬送用治具７０が配置、即ち、吸引用開口１２２を塞ぐように搬送用治具７０が搬送面１２０上に配置された状態で吸引部１２４が作動することにより、搬送用治具７０が搬送面１２０に吸い付けられて当該位置に固定される。
【００３５】
図略の搬送部１４は、搬送台部１２の搬送面１２０上に載置された搬送用治具７０を移動させる装置である。この搬送部１４は、搬送用治具７０の周面（側面）を押すことによって搬送用治具７０を搬送面１２０上で滑らせて移動させる。本実施形態の搬送部１４は、図４の紙面と直交する方向に搬送用治具７０を押して移動させる。
【００３６】
光学素子保持ユニット１６は、その下端にレンズ６０を保持する挿入ビット（光学素子保持部）１６０と、挿入ビット１６０を駆動する挿入ビット駆動部１６４と、を有する。
【００３７】
挿入ビット１６０は、挿入ビット駆動部１６４に固定される（取り付けられる）挿入ビット本体１６１と、挿入ビット本体１６１の下側に設けられ、レンズホルダー５０に挿入されるレンズ６０等を保持する保持部１６２と、を有する。挿入ビット本体１６１は、その内部に吸引ポンプ等の吸引部（図示省略）を有し、吸引部の動作（吸引）及び停止によって保持部１６２によるレンズ６０の保持（吸着）及び解放が行われる。保持部１６２は、挿入ビット本体１６１の下端から下方に向かって延び、その下端（先端）にレンズ６０等を吸着可能に構成される。本実施形態の保持部１６２は、中心軸Ｃ１６０が上下方向を向いた円柱状の外形を有し、その外径は、当該保持部１６２によって保持されるレンズ６０の外径と同じである。
【００３８】
挿入ビット駆動部１６４は、挿入ビット１６０を上下動（昇降）させる。本実施形態の挿入ビット駆動部１６４は、挿入ビット１６０が固定される（取り付けられる）ヘッド１６５と、ヘッド１６５を上下方向に案内するレール部１６６と、ヘッド１６５をレール部１６６に沿って駆動するヘッド駆動部（本実施形態の例ではモータ）１６７と、を有する。尚、本実施形態の挿入ビット駆動部１６４は、モータ１６７によってヘッド１６５を往復駆動させる、いわゆる電動アクチュエータであるが、これに限定されない。挿入ビット駆動部１６４は、例えば、油圧アクチュエータや空気圧アクチュエータ等、他の駆動方式のアクチュエータ等であってもよい。即ち、挿入ビット駆動部１６４は、挿入ビット１６０を所定の位置精度で上下動（昇降）させることが可能な機構であればよい。
【００３９】
位置決め部１８は、挿入ビット１６０の下方側において、挿入ビット１６０に保持された状態のレンズ６０に対するレンズホルダー５０の水平方向の位置決めを行う。本実施形態の位置決め部１８は、レンズホルダー５０の光軸Ｃ５０と、挿入ビット１６０に保持された状態のレンズ６０の光軸Ｃ６０とを一致させることを目指し、レンズホルダー５０を保持した状態の搬送用治具７０の搬送面１２０上での位置決めを行う。この位置決め部１８は、第１のクランプ部１８０と、第２のクランプ部１９０とを有する。
【００４０】
第１のクランプ部１８０は、挿入ビット１６０（保持部１６２）の中心軸Ｃ１６０と、レンズホルダー５０の光軸Ｃ５０と、を一致させることを目指して、挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の水平方向の位置決めを行う。即ち、第１のクランプ部１８０は、挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の水平方向の位置決めを介して、挿入ビット１６０（保持部１６２）に対するレンズホルダー５０の水平方向の位置決めを行う。第１のクランプ部１８０は、第１クランプ（Ｖクランプ）１８１及び第１クランプ１８１を搬送面１２０に沿って（本実施形態の例では水平方向に）往復動させる第１駆動部１８２と、第２クランプ（平クランプ）１８３及び第２クランプ１８３を搬送面１２０に沿って（本実施形態の例では水平方向に）且つ第１クランプ１８１の往復動と同じ方向に往復動させる第２駆動部１８４と、を備える。この第１のクランプ部１８０は、第１クランプ１８１と第２クランプ１８３とによって搬送用治具７０を水平方向から挟み込むことにより、挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の水平方向の位置決めを行う。これにより、挿入ビット１６０（保持部１６２）の中心軸Ｃ１６０と搬送用治具７０（保持用凹部７２）に保持されたレンズホルダー５０の中心軸Ｃ５０とが一致若しくは略一致する。
【００４１】
第１クランプ（Ｖクランプ）１８１は、搬送台部１２の搬送面１２０に対して起立（直立）し、且つ平面視において互いの法線が交差（本実施形態では例えば直交）した状態で間隔を空けて設けられた一対の当接面１８５、１８５を有する（図６（Ａ）参照）。この一対の当接面１８５、１８５は、搬送用治具７０の位置決めを行う際に、搬送用治具７０と挿入ビット１６０の挿入ビット本体１６１との両方に当接可能な高さ寸法をそれぞれ有する。これにより、一対の当接面１８５、１８５に挿入ビット１６０の挿入ビット本体１６１が当接した状態で当該一対の当接面１８５、１８５に搬送用治具７０を当接させることによって、水平方向における挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の位置決めを行うことができる。本実施形態の一対の当接面１８５、１８５は、搬送用治具７０の位置決めの際に、湾曲面である搬送用治具７０の隅部と当接する。
【００４２】
尚、本実施形態の光学系組立装置１０では、一対の当接面１８５、１８５間を第２のクランプ部１９０の第３クランプ１９１が通過できるよう（図５参照）、一対の当接面１８５、１８５は、離間した状態で配置されているが、平面視Ｖ字状の１つの面（中央部で屈曲した面）を構成してもよい。即ち、第１クランプ１８１の搬送用治具７０と当接する面（当接面）は、円周面と周方向において２箇所以上で当接可能な形状であればよい。このような形状の当接面であれば、接触箇所の数を確保しつつ接触面積を抑えることができ、これにより、当該当接面を有するクランプ（例えば、第１クランプ１８１）に対する前記円周面（搬送用治具７０の四隅の湾曲面ような周方向に断続な円周面も含む。）を有する部品（例えば、搬送用治具７０）の正確な位置決めが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態の一対の当接面１８５、１８５の間隔（水平方向の間隔）は、第２のクランプ部１９０の第３クランプ１９１又はこれを駆動する駆動部１９２の一部（第３クランプ１９１に接続された駆動軸等）が通過できる寸法に設定されている。
【００４４】
第２クランプ（平クランプ）１８３は、水平方向において、第１クランプ１８１と対向する位置に配置され、搬送面１２０に対して起立（直立）する当接面１８６を有する。この第２クランプ１８３の当接面１８６は、搬送面１２０に対して起立した状態で第１クランプ１８１と対向している。詳しくは、当接面１８６は、平面視において当該当接面１８６の法線が第１クランプ１８１の一対の当接面１８５、１８５の中間位置を通る方向を向いている。本実施形態の第２クランプ１８３の当接面１８６は、第１クランプ１８１の各当接面１８５に対して４５°となる方向を向いている。
【００４５】
この第２クランプ１８３が搬送用治具７０を第１クランプ１８１に押し付けるようにして第１クランプ１８１との間に挟み込むことにより、第１クランプ１８１に対する搬送用治具７０の位置決めが正確に行われる。
【００４６】
第２のクランプ部１９０は、挿入ビット１６０の保持部１６２の中心軸Ｃ１６０と、保持部１６２が保持するレンズ６０の光軸Ｃ６０とを一致させることを目指して、保持部１６２に対するレンズ６０の位置決めを行う。この第２のクランプ部１９０は、一対の第３クランプ（レンズクランプ）１９１、１９１と、これら各第３クランプ１９１を、水平方向において互いに接近及び離間するようにそれぞれ往復動させる第３駆動部１９２、１９２と、を有する。各第３クランプ１９１は、図６（Ｂ）に示されるように、平面視Ｖ字状の当接面１９３をそれぞれ備える。これら各当接面１９３は、互いに対向して向き合うようにそれぞれ設けられている。そして、第２のクランプ部１９０は、一対の第３クランプ１９１、１９１によって、保持部１６２の下端部と、この下端部に保持されているレンズ６０とを一緒に挟み込むことによって、保持部１６２に対するレンズ６０の位置決めを行う（図８（Ｄ）参照）。即ち、本実施形態において、挿入ビット１６０の保持部１６２の外径と、この保持部１６２に保持されるレンズ６０の外径とが同じ（略同じ）であるため、第２のクランプ部１９０が一対の第３クランプ１９１、１９１によって保持部１６２の下端部とこの下端部に保持されているレンズ６０とを一緒に挟み込むことにより、保持部１６２の中心軸Ｃ１６０とレンズ６０の光軸Ｃ６０とを一致（若しくは略一致）させることができる。
【００４７】
制御部２０は、レンズユニットを組み立てるべく、光学系組立装置１０の各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御する。この制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、このＣＰＵによって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性記憶素子、このＣＰＵのいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶素子およびその周辺回路等を備えたマイクロコンピュータによって構成される。
【００４８】
このように構成される制御部２０には、当該制御部２０がプログラムを実行することによって、機能的に、搬送制御部２０１と、吸引固定制御部２０２と、挿入ビット制御部２０３と、位置決め制御部２０４と、が構成される。
【００４９】
搬送制御部２０１は、搬送部１４（詳しくは、搬送部１４の各駆動部（モータ等））を制御して、搬送面１２０上の初期位置（例えば、ホルダー供給装置等によって搬送用治具７０にレンズホルダー５０が供給される位置等）に配置されている搬送用治具７０を組立位置（挿入ビット１６０の下方位置）まで移動させる。
【００５０】
吸引固定制御部２０２は、搬送台部１２の吸引部１２４を制御することによって、組立位置の搬送用治具７０を吸引して当該位置に固定し、又は、吸引を停止して前記吸引によって固定されていた状態の搬送用治具７０を解放（移動可能に）する。
【００５１】
挿入ビット制御部２０３は、挿入ビット本体１６１の図略の吸引部を制御してレンズ６０を保持部１６２の下端に吸着させる（保持する）、又は保持部１６２からレンズ６０を解放する挿入ビット吸引制御部２０５と、挿入ビット駆動部１６４を制御して挿入ビット１６０の上下動（昇降）を制御する上下動制御部２０６とを有する。具体的には、挿入ビット制御部２０３（挿入ビット吸引制御部２０５及び上下動制御部２０６）は、以下のように挿入ビット１６０と挿入ビット駆動部１６４とを制御する。
【００５２】
先ず、挿入ビット吸引制御部２０５が挿入ビット１６０の図略の吸引部を作動させ、図略の光学素子供給装置等によって供給されたレンズ６０や、レンズ用搬送用治具等に配置されたレンズ６０を挿入ビット１６０に保持させ（即ち、挿入ビット１６０によってレンズ６０を吸着し）、上下動制御部２０６が挿入ビット駆動部１６４を制御してこの状態の挿入ビット１６０を上端位置まで移動（上昇）させる。この上端位置は、挿入ビット１６０の下端に保持されているレンズ６０が搬送用治具７０に保持されたレンズホルダー５０の上端よりも上方となる位置である。
【００５３】
次に、搬送面１２０の組立位置にレンズホルダー５０を保持した搬送用治具７０が搬送されると、上下動制御部２０６が挿入ビット駆動部１６４を制御して、挿入ビット１６０をクランプ位置まで降下させる。このクランプ位置は、位置決め部１８による位置決めの際に、第１クランプ１８１（詳しくは、一対の当接面１８５、１８５）が搬送用治具７０と挿入ビット本体１６１との両方に当接できる高さ位置である。
【００５４】
次に、位置決め部１８によって挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の位置決めが行われると（即ち、レンズホルダー５０の光軸Ｃ５０とレンズ６０の光軸Ｃ６０とが一致若しくは略一致すると）、上下動制御部２０６が挿入ビット駆動部１６４を制御し、レンズ６０を保持した状態の挿入ビット１６０を降下させ、保持部１６２下端に保持されたレンズ６０を搬送用治具７０に保持されているレンズホルダー５０内に挿入する。
【００５５】
レンズ６０の下端の面取り部（周縁部）６４がレンズホルダー５０内の案内部５８に接触（当接）すると（図７（Ａ）参照）、上下動制御部２０６が挿入ビット駆動部１６４を制御して挿入ビット１６０の降下を停止する。このレンズ６０（面取り部６４）の案内部５８への接触は、挿入ビット１６０の降下時の抵抗変化やセンサ等によって検出してもよく、また、挿入ビット１６０が所定の高さ位置まで降下することにより、レンズ６０の面取り部６４がレンズホルダー５０の案内部５８に接触したと判断しても（擬制しても）よい。
【００５６】
面取り部６４が案内部５８に接触すると、挿入ビット吸引制御部２０５は、挿入ビット本体１６１の図略の吸引部を停止させ、挿入ビット１６０に保持されていたレンズ６０を解放する。これにより、レンズ６０が挿入ビット１６０（保持部１６２）に対して水平方向に移動可能となる。
【００５７】
そして、挿入ビット１６０がレンズ６０を解放した状態で、上下動制御部２０６が挿入ビット駆動部１６４を制御して挿入ビット１６０を第１の高さ位置まで降下させる（第１の押し下げを行う：図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）参照）。この第１の高さ位置は、レンズ６０における案内部５８との接触部位（本実施形態の例では面取り部６４）の上端が案内部５８の下端位置と一致する高さ位置（図７（Ｃ）参照）である。
【００５８】
これにより、保持部１６２の下端によってレンズ６０が下方に押し下げられる。このとき、レンズ６０は、保持部１６２による吸着から解放され、レンズホルダー５０の案内部５８とレンズ６０下端の面取り部６４とが傾斜しているため、案内部５８によってレンズ６０の光軸Ｃ６０がレンズホルダー５０の光軸Ｃ５０と一致する方向に案内される（移動する）。この第１の押し下げでは、挿入ビット１６０がレンズ６０を例えば０Ｎ以上で且つ３Ｎ以下の力（本実施形態の例では、３Ｎの力）で押し下げる。この範囲の力でレンズ６０を押し下げることによって、レンズ６０（光軸Ｃ６０）が傾いた状態で光学素子配置部５４に嵌り込んだり、この嵌り込んだときに光学素子配置部５４がレンズ６０によって傷付けられたりすることが防がれる。
【００５９】
第１の押し下げが終わると、次に、上下動制御部２０６は、挿入ビット駆動部１６４を制御して挿入ビット１６０を第２の高さ位置まで降下させる（第２の押し下げを行う：図７（Ｃ）〜図７（Ｄ）参照）。これにより、レンズ６０が、レンズホルダー５０内におけるレンズ６０の配置位置（レンズユニットにおいて予定されている配置位置）まで挿入（本実施形態では圧入）される。この第２の押し下げでは、挿入ビット１６０がレンズ６０を第１の押し下げよりも大きな力、例えば、５Ｎ以上で且つ１０Ｎ以下の力（本実施形態の例では、７Ｎの力）で押し下げる。この範囲の力でレンズ６０を押し下げることによって、レンズ６０がその外径より僅かに小さい内径を有する光学素子配置部５４内に嵌り込む（圧入される）。
【００６０】
挿入ビット１６０が第２の高さ位置まで降下すると、上下動制御部２０６は、挿入ビット駆動部１６４を制御して挿入ビット１６０を上端位置まで上昇させる。これにより、レンズホルダー５０へのレンズ６０の挿入（組み付け、配置）が完了する。
【００６１】
位置決め制御部２０４は、第１のクランプ部１８０と第２のクランプ部１９０の各駆動部１８２、１８４、１９２をそれぞれ制御することによって、搬送部１４によって組立位置まで搬送された搬送用治具７０の挿入ビット１６０に対する位置決めを行う。具体的には、以下の通りである。
【００６２】
位置決め制御部２０４は、先ず、第１のクランプ部１８０の制御を行って、挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の位置決めを行う。詳しくは、位置決め制御部２０４は、第１クランプ１８１の第１駆動部１８２を制御して第１クランプ１８１を前進させる。この第１クランプ１８１の一対の当接面１８５、１８５が挿入ビット本体１６１に当接すると、位置決め制御部２０４は、第１クランプ１８１の前進を停止させ、第２クランプ１８３の第２駆動部１８４を制御して第２クランプ１８３を前進させる。第２クランプ１８３が所定の位置（搬送用治具７０が第１クランプ１８１と第２クランプ１８３とによって挟み込まれた状態になる位置）まで前進すると、位置決め制御部２０４は、第２クランプ１８３の前進を停止させる。これにより、挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の位置決めが完了する。
【００６３】
次に、位置決め制御部２０４は、第２のクランプ部１９０の制御を行って、挿入ビット１６０の保持部１６２に対するレンズ６０の位置決めを行う。詳しくは、位置決め制御部２０４が各第３駆動部１９２をそれぞれ制御して第３クランプ１９１をそれぞれ前進させ、一対の第３クランプ１９１、１９１が保持部１６２の下端とレンズ６０とを一緒に挟み込むことにより、挿入ビット１６０の保持部１６２の中心軸Ｃ１６０と、この保持部１６２が保持するレンズ６０の光軸Ｃ６０とが一致（若しくは略一致）する。
【００６４】
このように、第１のクランプ部１８０と第２のクランプ部１９０とが、挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の位置決め、及び、挿入ビット１６０の保持部１６２に対するレンズ６０の位置決めを行うことによって、挿入ビット１６０に保持されているレンズ６０の光軸Ｃ６０と、搬送用治具７０に保持されているレンズホルダー５０の光軸（中心軸）Ｃ５０とが水平方向において一致若しくは略一致する。
【００６５】
続いて、位置決め制御部２０４は、各クランプ（第１のクランプ部１８０の第１クランプ１８１及び第２クランプ１８３、第２のクランプ部１９０の一対の第３クランプ１９１、１９１）をそれぞれ後退させ、挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の位置決めを終了する。
【００６６】
尚、本実施形態では、第１のクランプ部１８０によって挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０の位置決めが行われた後、第２のクランプ部１９０によって挿入ビット１６０の保持部１６２に対するレンズ６０（保持部１６２に保持されているレンズ６０）の位置決めが行われるが、この制御に限定されない。例えば、第１のクランプ部１８０と第２のクランプ部１９０とが同時に動作するように制御されてもよく、また、第２のクランプ部１９０が第１のクランプ部１８０よりも先に動作するように制御されてもよい。
【００６７】
次に、光学系組立装置１０でのレンズユニットの組み立て（レンズホルダー５０へのレンズ６０の挿入動作）について説明する。
【００６８】
挿入ビット１６０が光学素子供給装置等から供給されたレンズ６０を保持（吸着）し、上端位置まで上昇する。挿入ビット１６０が上端位置まで上昇すると、搬送部１４がレンズホルダー５０を保持した状態の搬送用治具７０を組立位置まで搬送する。
【００６９】
搬送用治具７０が組立位置（搬送面１２０の吸引用開口１２２を塞ぐ（覆う）位置）まで搬送されると、図８（Ａ）に示されるように、挿入ビット１６０がクランプ位置まで降下する。続いて、図８（Ｂ）に示されるように、一対の当接面１８５、１８５が挿入ビット本体１６１にそれぞれ当接するまで第１クランプ１８１が前進し、その後、第２クランプ１８３が前進して第１クランプ１８１との間に搬送用治具７０を挟み込む。これにより、搬送用治具７０が第１クランプ１８１に押し付けられ、挿入ビット１６０に対する搬送用治具７０（即ち、レンズホルダー５０）の位置決めが行われる。
【００７０】
続いて、図８（Ｃ）に示されるように、搬送台部１２の吸引部１２４が吸引を開始し、搬送用治具７０が搬送面１２０に吸い付けられて固定される。
【００７１】
このように吸引によって搬送用治具７０が固定されると、図８（Ｄ）に示されるように、第２のクランプ部１９０によって挿入ビット１６０の保持部１６２に対するレンズ６０の位置決めが行われる。具体的には、一対の第３クランプ１９１、１９１がそれぞれ前進して保持部１６２の下端と、レンズ６０とを水平方向から一緒に挟み込む。これにより、保持部１６２の中心軸Ｃ１６０とレンズ６０の光軸Ｃ６０とが一致若しくは略一致する。
【００７２】
このように、光学系組立装置１０では、第１のクランプ部１８０によって挿入ビット１６０に対するレンズホルダー５０の位置決めが行われ、続いて、第２のクランプ部１９０によって挿入ビット１６０に対するレンズ６０の位置決めが行われることで、レンズホルダー５０に対するレンズ６０の位置決めが行われる。
【００７３】
続いて、図８（Ｅ）及び図８（Ｆ）に示されるように、第２及び第３クランプ１８３、１９１、１９１が後退した後、第１クランプ１８１が後退すると、挿入ビット１６０が降下してレンズ６０をレンズホルダー５０に挿入する。
【００７４】
レンズ６０の面取り部６４がレンズホルダー５０の内周面５２の案内部５８に接触すると、挿入ビット１６０は降下を停止すると共にレンズ６０の吸引を停止して解放する。レンズ６０が解放されると、続いて、挿入ビット１６０は、図８（Ｇ）に示されるように、第１の押し下げ（本実施形態の例では３Ｎの力での押し下げ）を行う。これにより、レンズ６０が案内部５８に案内されて降下しつつレンズ６０の光軸Ｃ６０がレンズホルダー５０（光学素子配置部５４）の光軸Ｃ５０と一致する方向に移動する。そして、レンズ６０の光軸Ｃ６０とレンズホルダー５０の光軸Ｃ５０とが一致すると、続いて、挿入ビット１６０は、図８（Ｈ）に示されるように、第２の押し下げ（本実施形態の例では７Ｎの力での押し下げ）を行ってレンズ６０を光学素子配置部５４内に圧入する。
【００７５】
レンズ６０がレンズホルダー５０におけるレンズ６０の配置位置まで圧入されると、挿入ビット１６０が上昇し、搬送台部１２の吸引部１２４が吸引を停止する。そして、搬送部１４が、レンズ６０が挿入されたレンズホルダー５０を保持している搬送用治具７０を所定の位置まで搬送する（移動させる）。
【００７６】
光学系組立装置１０では、以上の工程が繰り返される。
【００７７】
以上のような光学系組立装置１０では、位置決め部１８による、挿入ビット１６０（詳しくは、挿入ビット１６０に保持されたレンズ６０）に対するレンズホルダー５０の水平面方向の位置決め精度が悪くても（例えば具体的には、レンズ６０を保持した状態で挿入ビット１６０が降下してレンズホルダー５０にレンズ６０を挿入するときに、レンズ６０の下端の面取り部６４が内周面５２の案内部５８に当接できる程度の精度があれば）、レンズ６０をレンズホルダー５０内（光学素子配置部５４内）に精度よく配置（挿入）することができる。具体的には、以下の通りである。
【００７８】
位置決め部１８によってレンズホルダー５０が位置決めされたときに、レンズ６０の光軸Ｃ６０とレンズホルダー５０の内周面５２（レンズ６０がその内部に配置される光学素子配置部５４）の光軸（中心軸）Ｃ５０とがズレていても、挿入ビット１６０によってレンズ６０がレンズホルダー５０内に挿入されるときに、レンズ６０が挿入ビット１６０から解放されている状態（即ち、挿入ビット１６０に対して水平方向への移動が可能な状態）で第１の押し下げが行われることで、レンズ６０が案内部５８に案内されてレンズホルダー５０内（内周面５２に囲まれた領域内）を降下しつつ水平方向に移動してその光軸Ｃ６０とレンズホルダー５０の内周面５２の光軸（中心軸）Ｃ５０とが一致する。このため、第１の押し下げの次に行われる第２の押し下げによって、レンズ６０が光学素子配置部５４内に進入することができ、その結果、レンズホルダー５０内の配置位置に精度よく配置される。このように、本実施形態の光学系組立装置１０によれば、位置決め精度が高精度でない位置決め部１８を用いてレンズ６０（挿入ビット１６０に保持された状態のレンズ６０）に対するレンズホルダー５０の位置決めが行われても、レンズ６０を光学素子配置部５４内に精度よく且つ確実に配置することができる(即ち、組立精度が確保される)。
【００７９】
また、本実施形態の光学系組立装置１０では、第１の押し下げのときにレンズ６０を小さな力（例えば３Ｎ）で押し下げることによって、案内部５８によって案内されているときに下方への過大な力がレンズ６０に加わることが防がれる。これにより、光学素子配置部５４にレンズ６０が傾いた状態で嵌り込んだり、レンズ６０がレンズホルダー５０の内周面５２を傷付けながら光学素子配置部５４に嵌り込んだりすることを効果的に防ぎつつ、レンズ６０の光軸Ｃ６０とレンズホルダー５０の内周面５２の中心軸Ｃ５０とが一致するようにレンズ６０を案内部５８によって案内させる（位置合わせする）ことができる。
【００８０】
そして、位置合わせした後にレンズ６０を大きな力で押し下げることによって、光学素子配置部５４の内径がレンズ６０の外径と同じ若しくは僅かに小さくても、レンズ６０を光学素子配置部５４内に確実に挿入することができる。
【００８１】
尚、本発明の光学系組立装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８２】
上記実施形態の光学系組立装置１０は、レンズホルダー５０の光学素子配置部５４にレンズ６０を挿入するが、遮光板等の他の光学素子を挿入してもよい。
【００８３】
上記実施形態のレンズ６０の下端周縁部には、面取り部６４が設けられているが、面取り部６４が設けられていなくてもよい。レンズホルダー（鏡筒）５０の内周面５２に案内部５８が設けられていれば、第１の押し下げによってレンズ（光学素子）が案内（位置合わせ）される。
【００８４】
また、光学素子配置部５４の内径がレンズ（光学素子）６０の外径よりも大きく、レンズホルダー（鏡筒）５０の光軸Ｃ５０とレンズ（光学素子）６０の光軸Ｃ６０とを一致させれば、ほぼ自重によってレンズ（光学素子）６０が光学素子配置部５４内に入っていく場合には、第１の押し下げの力と第２の押し下げの力とが同じ大きさであってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態の光学系組立装置１０では、搬送用治具７０に保持された状態でレンズホルダー（鏡筒）５０が搬送されているが、この構成に限定されない。光学系組立装置１０の搬送部１４が、レンズホルダー５０を単体で搬送可能に構成されてもよい。
【００８６】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００８７】
１０   光学系組立装置
１２   搬送台部
１２０ 搬送面
１６０ 挿入ビット（光学素子保持部）
１６２ 保持部
Ｃ１６０      挿入ビット（光学素子保持部）の中心軸
１８   位置合わせ部（鏡筒位置合わせ部）
１８０ 第１のクランプ部
１９０ 第２のクランプ部
２０   制御部
２０３ 挿入ビット制御部
２０５ 挿入ビット吸引制御部
２０６ 上下動制御部
５０   レンズホルダー（鏡筒）
５２   内周面
５４   光学素子配置部
５８   案内部
Ｃ５０ レンズホルダーの光軸（鏡筒の中心軸）
６０   レンズ（光学素子）
６４   面取り部
Ｃ６０ レンズ（光学素子）の光軸
７０   搬送用治具
Ｃ７０ 搬送用治具の中心軸
【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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