(57)【要約】【課題】大幅な偏芯を生じさせることなくレンズ枠の初期位置出しを迅速に行う。【解決手段】遮光板４６をプリズム保持部の取付面７４に取り付けるピン７６，７７を光軸Ｌ１方向に延長してある。第１レンズ１８を固定したレンズ枠４４を治具８０の凹部８１に保持させ、ピン７６が切欠き４４ａ，８０ａによる長穴に挿入されると同時に、ピン７７が穴８０ｂに嵌合されるように、治具８０をプリズム保持部４５の取付面７４に押しつける。これにより、レンズ枠４４の初期位置出しが行われ、第１レンズ１８の光軸とプリズム３５の光軸Ｌ１とがほぼ一致する。この状態で、板バネ８２によりレンズ枠４４をプリズム保持部４５の取付面７４に仮固定してから、治具８０をレンズ枠４４から取り外す。【選択図】        図５
2006201690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ枠を鏡筒に取り付ける際に、前記レンズの光軸と鏡筒の光軸との光軸合わせを行うレンズ枠位置決め方法において、
前記鏡筒に突起を形成するとともに、
前記突起と嵌合する穴が形成され、前記レンズ枠を保持して鏡筒に押しつける治具を用い、
前記治具でレンズ枠を保持した後、前記鏡筒の突起を治具の穴に嵌合させてレンズ枠を鏡筒に押しつけることにより、前記光軸合わせを行うことを特徴とするレンズ枠位置決め方法。
【請求項２】
前記突起は、前記レンズ枠と鏡筒との間に設けられ、前記レンズからの光束を通過させる開口を形成した遮光板の位置決めに兼用されることを特徴とする請求項１記載のレンズ枠位置決め方法。
【請求項３】
光軸方向に長い少なくとも２本の突起を備えた鏡筒に、前記２本の突起に対応した２個の取付孔とレンズからの光束を通過させる開口とを形成した遮光板を、前記取付孔に突起を挿通することにより取り付けた後、前記レンズを保持するレンズ枠を遮光板を挟んで鏡筒に取り付ける際に、前記レンズの光軸と鏡筒の光軸との光軸合わせを行うレンズ枠位置決め方法において、
前記突起を光軸方向に延長するとともに、
前記突起と嵌合する穴が形成され、前記レンズ枠を保持して鏡筒に押しつける治具を用い、
前記突起を取付孔に挿通して遮光板を鏡筒に取り付けた後、前記遮光板の取付孔から突出された突起に治具の穴を嵌合させ、前記治具でレンズ枠を鏡筒に押しつけることにより、前記光軸合わせを行うことを特徴とするレンズ枠位置決め方法。
【請求項４】
前記２個の取付孔は、前記遮光板の開口を挟んで互いに反対側の位置に配置され、前記２本の突起は、前記２個の取付孔に対応した位置に設けられていることを特徴とする請求項３記載のレンズ枠位置決め方法。
【請求項５】
前記鏡筒は、前記レンズから入射した光束をプリズムによりほぼ直角に屈曲させる屈曲光学系を内蔵し、前記レンズ枠は、前記プリズムを保持した鏡筒の光入射側の面に対して位置決めされることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のレンズ枠位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に用いられ、鏡筒に対するレンズ枠の初期位置出しを行うレンズ枠位置決め方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて光学画像を光電変換し、デジタルの画像データをメモリカード等の記憶デバイスに記憶するデジタルカメラが普及している。このようなデジタルカメラでは撮影レンズとして光学式のズームレンズを搭載したものが多い。この光学式ズームレンズは、画像信号の処理で変倍を行うデジタルズームよりも画質の面で有利であるが、ズーミングに伴って対物側のレンズがカメラ本体の前面から大きく突出するため、撮影時の使い勝手や見栄えの面で改善してほしいとの要望が多い。
【０００３】
そこで、撮影光学系の一部にプリズムを用いて光軸を屈曲させ、変倍レンズの移動を装置内で、かつ装置の前面と平行な方向で行うことにより、対物側のレンズが装置の前面から突出しないようにした撮像装置が知られている（例えば特許文献１）。この撮像装置の撮影光学系で最も対物側に配置されるレンズを保持するレンズ枠は、ほぼコの字形状をした２個の板バネでプリズム保持枠に仮固定され、偏芯調整した後に接着剤で取付面に固定される。
【０００４】
一方、第１の光学系を有する第１のレンズ枠を第２の光学系を有する第２のレンズ枠に組み付ける際に、治具を用いて第１の光学系と第２の光学系との光軸合わせを行う光軸調整方法が開示されている（例えば特許文献２）。また、偏芯した軸を回転することにより、これに連結されたレンズ枠を光軸と垂直方向に移動させて、複数のレンズの芯調整を行うことができるレンズ芯調整装置が開示されている（例えば特許文献３）。
【特許文献１】特開平９−２１１２８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３０９８１８号公報
【特許文献３】特開２００４−２８７２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１におけるレンズ枠の仮固定（初期位置出し）では、大幅な偏芯が生じるため、後の偏芯調整作業が面倒になるという問題点がある。なお、上記特許文献２，３記載の発明は、いずれも光軸合わせを高精度に行うためのもので、レンズ枠の初期位置出しに適用するには不適当である。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、大幅な偏芯を生じさせることなくレンズ枠の初期位置出しを迅速に行うことができるレンズ枠位置決め方法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、本発明のレンズ枠位置決め方法は、レンズを保持するレンズ枠を鏡筒に取り付ける際に、前記レンズの光軸と鏡筒の光軸との光軸合わせを行うレンズ枠位置決め方法において、前記鏡筒に突起を形成するとともに、前記突起と嵌合する穴が形成され、前記レンズ枠を保持して鏡筒に押しつける治具を用い、前記治具でレンズ枠を保持した後、前記鏡筒の突起を治具の穴に嵌合させてレンズ枠を鏡筒に押しつけることにより、前記光軸合わせを行うことを特徴とする。また、前記突起は、前記レンズ枠と鏡筒との間に設けられ、前記レンズからの光束を通過させる開口を形成した遮光板の位置決めに兼用されることを特徴とする。
【０００８】
また、光軸方向に長い少なくとも２本の突起を備えた鏡筒に、前記２本の突起に対応した２個の取付孔とレンズからの光束を通過させる開口とを形成した遮光板を、前記取付孔に突起を挿通することにより取り付けた後、前記レンズを保持するレンズ枠を遮光板を挟んで鏡筒に取り付ける際に、前記レンズの光軸と鏡筒の光軸との光軸合わせを行うレンズ枠位置決め方法において、前記突起を光軸方向に延長するとともに、前記突起と嵌合する穴が形成され、前記レンズ枠を保持して鏡筒に押しつける治具を用い、前記突起を取付孔に挿通して遮光板を鏡筒に取り付けた後、前記遮光板の取付孔から突出された突起に治具の穴を嵌合させ、前記治具でレンズ枠を鏡筒に押しつけることにより、前記光軸合わせを行うことを特徴とする。また、前記２個の取付孔は、前記遮光板の開口を挟んで互いに反対側の位置に配置され、前記２本の突起は、前記２個の取付孔に対応した位置に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記鏡筒は、前記レンズから入射した光束をプリズムによりほぼ直角に屈曲させる屈曲光学系を内蔵し、前記レンズ枠は、前記プリズムを保持した鏡筒の光入射側の面に対して位置決めされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレンズ枠位置決め方法によれば、鏡筒に突起を形成するとともに、治具でレンズ枠を保持した後、鏡筒の突起を治具の穴に嵌合させてレンズ枠を鏡筒に押しつけることにより光軸合わせを行うので、大幅な偏芯を生じさせることなくレンズ枠の初期位置出しを迅速に行うことができる。この結果、その後に行われる偏芯調整作業に要する時間も短縮でき、レンズの位置決めに要する総時間を短縮できる。また、鏡筒に形成した突起は、遮光板の位置決めに兼用されるから、単純な構成でレンズ枠，遮光板の位置決めを行うことができる。
【００１１】
また、遮光板を取り付ける鏡筒の突起を光軸方向に延長し、治具でレンズ枠を保持した後、鏡筒の突起を治具の穴に嵌合させてレンズ枠を鏡筒に押しつけることにより光軸合わせを行うので、レンズ枠の位置決めを行うための新たな形状を付加することなく、単純な構成で、しかも大幅な偏芯を生じさせることなく、レンズ枠の初期位置出しを迅速に行うことができる。この結果、その後に行われる偏芯調整作業に要する時間も短縮でき、レンズの位置決めに要する総時間を短縮できる。また、２個の取付孔は、遮光板の開口を挟んで互いに反対側の位置に配置され、２本の突起は各取付孔に対応した位置に設けられているので、単純な構成で遮光板とレンズ枠の両方を位置決めできる。
【００１２】
また、前記鏡筒は、前記レンズから入射した光束をプリズムによりほぼ直角に屈曲させる屈曲光学系を内蔵し、前記レンズ枠は、プリズムを保持した鏡筒の光入射側の面に対して位置決めされることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のレンズ枠位置決め方法を実施したデジタルカメラの外観を示す図１及び図２において、デジタルカメラ１０の前面には、その中央上部にストロボ光を照射するストロボ発光部１２を設けてあり、その横に撮影開口１４を設けてある。撮影開口１４からはデジタルカメラ１０に内蔵されたレンズ装置１６の第１レンズ１８が露呈している。上面には電源ボタン２０とレリーズボタン２２が設けられている。レリーズボタン２２を押圧操作することにより、１フレーム分の静止画の撮影が行われ、この撮影で得られる画像データがデジタルカメラ１０に装着されたメモリカード（図示せず）に記録される。
【００１４】
図2に示すように、デジタルカメラ１０の背面には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）２６、ズームタイプのレンズ装置１６を望遠側、広角側にズーミング（変倍）させるズーム操作ボタン２８、デジタルカメラ１０の各種操作及び設定を行うカーソルボタン３０を配してある。ＬＣＤ２６に表示されるメニューを見ながらカーソルボタン３０を操作して指示を与えることで、撮影モードと再生モードの切替え、ストロボ発光のオン／オフなどの各種設定を行うことができる。
【００１５】
ＬＣＤ２６は、撮影モード下では、撮影中の被写体像を動画のスルー画像として表示し、ユーザはこのスルー画像を観察することで撮影範囲を知ることができる。また、再生モード下では、メモリカードに記録されている画像を選択してＬＣＤ２６に表示することができる。
【００１６】
前記レンズ装置１６は、図３及び図４に示すように、プリズムを用いた屈曲光学系となっている。この屈曲光学系を用いることによって、デジタルカメラ１０の厚みを薄くしている。レンズ装置１６は、上部ユニット３１と、下部ユニット３２と、これら各ユニット３１，３２の間に組み付けられたシャッタユニット３３とからなり、これらはネジ等によって一体に組み付けてある。
【００１７】
上部ユニット３１は、上部鏡筒３４と、この上部鏡筒３４に組み付けられた第１レンズ群Ｇ１，プリズム３５，第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４及びズームモータ３６等からなる。上部鏡筒３４は、下部ユニット３２の下部鏡筒４０とともにレンズ装置１６の鏡筒を構成する。なお、前記第１レンズ群Ｇ１は、本実施形態では１個の第１レンズ１８からなるので、以下第１レンズ１８という。また、第１レンズ群Ｇ１は、複数個のレンズから構成してもよい。
【００１８】
最も物体側に配される第１レンズ１８は、レンズ枠４４に保持された状態で、上部鏡筒３４の上部に設けられたプリズム保持部４５の前面に取り付けられ、撮影開口１４から外部に露呈される。第１レンズ１８の背面には、撮影と無関係な光を遮断するための遮光板４６を配してある。
【００１９】
プリズム保持部４５には、光入射面３５ａと光射出面３５ｂとが直交するプリズム３５を組み付けてあり、プリズム３５は、光入射面３５ａが遮光板４６を挟んで第１レンズ１８を臨むように配されている。このプリズム３５は、第１レンズ１８から光入射面３５ａに入射する被写体光（光軸Ｌ１の光束）を９０度折り曲げて、光射出面３５ｂから光軸Ｌ２の光束として射出する。
【００２０】
第２レンズ群Ｇ２は、２枚のレンズ４８，４９からなり、レンズホルダ５０に保持されて、プリズム３５の光射出面３５ｂの直下に固定してある。第３レンズ群Ｇ３は、３枚のレンズ５２〜５４から構成してあり、これらがレンズホルダ５５によって保持されている。このレンズホルダ５５は、ズームモータ３６によって、レンズ装置１６の光軸Ｌ２に沿って移動し、ズーミングが行われる。第４レンズ群Ｇ４は、１枚のレンズ５８から構成されている。このレンズ５８は、レンズホルダ５９に保持して上部鏡筒３４の下部に固定してある。
【００２１】
下部ユニット３２は、下部鏡筒４０と、この下部鏡筒４０に組み付けられた第５レンズ群Ｇ５，ピント調節用モータ（図示せず）等からなる。第５レンズ群Ｇ５は、３枚のレンズ６２〜６４から構成され、各レンズ６２〜６４をレンズホルダ６５で保持してある。このレンズホルダ６５は、ピント調節用モータによってレンズ装置１６の光軸Ｌ２に沿って上下に移動し、ピント調節が行われる。
【００２２】
下部鏡筒４０の下部開口にＣＣＤイメージセンサ６６を組み付けてあり、その受光面には、上記のように構成される第１レンズ１８〜第５レンズ群Ｇ５によって被写体像が結像される。このＣＣＤイメージセンサ６６と第５レンズ群Ｇ５の間には、モアレや擬色の発生を防止するためのローパスフィルタ６８を配してある。
【００２３】
第１レンズ１８を保持したレンズ枠４４を遮光板４６を介して上部鏡筒３４のプリズム保持部４５の前面に位置決めする状態を示す図５において、第１レンズ１８は、例えばレンズ枠４４の背面側より、レンズ枠４４内に挿入され、その後に接着固定される。遮光板４６は、所定の厚みの薄い板状の部材であり、ほぼ円形のマスク部７０と、このマスク部７０の周囲に設けた突出片７１ａ〜７１ｄとからなる。
【００２４】
マスク部７０は、第１レンズ１８の背面をほぼ覆う程度でレンズ枠４４の内径よりも僅かに小さいサイズであり、その中央に撮影に有効な光束だけを通すほぼ矩形状の開口７０ａを形成してある。このマスク部７０により、撮影と無関係な光が第１レンズ１８からプリズム３５に入射することを阻止する。突出片７１ａ〜７１ｄは、開口７０ａの各コーナに対応する位置に設けてあり、開口７０ａの中心を挟むように設けられた一対の突出片７１ａ，７１ｃには、取付孔７２をそれぞれ設けてある。
【００２５】
プリズム保持部４５の前面は、プリズム３５の光入射面３５ａを露呈させる開口が設けられ、その周囲がレンズ枠４４の取付面７４となっている。取付面７４は、光軸Ｌ１に対して垂直な平面となっている。この取付面７４には、遮光板４６の取付孔７２に挿通して遮光板４６をプリズム保持部４５の前面に取り付ける２本のピン７６，７７が突設してある。このピン７６，７７は、遮光板４６の取り付けに必要な長さよりも光軸Ｌ１方向に長く延長されており、レンズ枠４４の初期位置出しに兼用される。なお、レンズ枠４４の外周の一部には、一方のピン７６が当接される円弧状の切欠き４４ａが形成されている。
【００２６】
遮光板４６は、各取付孔７２にそれぞれ対応するピン７６，７７を挿通することによりプリズム保持部４５の前面に組み付けられる。ピン７６，７７の外径は、取付孔７２の内径と同じにしてあり、ピン７６，７７を取付孔７２に嵌め込むことによって、遮光板４６の開口７０ａの中心がプリズム３５の光軸Ｌ１と一致するように、遮光板４６が位置決めされる。遮光板４６は、各取付孔７２の位置に接着剤を滴下することでプリズム保持部４５の前面に固定される。
【００２７】
レンズ枠４４をプリズム保持部４５の前面に取り付けるには、治具８０を用いる。この治具８０は、升形状をしており、この凹部８１を構成する内壁の形状は、図６に示すように、レンズ枠４４の外周面に当接してこれを保持するように、円弧状をした一対の円弧面８１ａと平面状をした一対の平面８１ｂとで構成されている。また、後述する２個の板バネ８２を取り付ける際に邪魔にならないように取付スペース８４が設けられている。
【００２８】
また、治具８０には、ピン７６が挿入される切欠き８０ａと、ピン７７が嵌合される穴８０ｂとがほぼ対角位置に形成されている。また、前記切欠き８０ａは、一方の円弧面８１ａに連設され、治具８０の中心からの放射方向に長い長穴状をしている。これにより、治具８０の凹部８１にレンズ枠４４を保持させると、切欠き４４ａと切欠き８０ａとにより、ピン７６を容易に挿入するための長穴が形成される。
【００２９】
治具８０の凹部８１にレンズ枠４４を保持させた状態で、ピン７６，７７がそれぞれ切欠き８０ａ，穴８０ｂに挿入されるようにして、プリズム保持部４５の取付面７４に押しつけると、レンズ枠４４が治具８０に保持され、かつ治具８０がプリズム保持部４５の取付面７４に対して位置決めされる。この結果、プリズム保持部４５の取付面７４に対するレンズ枠４４の位置決め、すなわちレンズ枠４４の初期位置出しが行われる。
【００３０】
この状態で、レンズ枠４４は、ほぼコの字形状をした２個の板バネ８２で仮固定され、偏芯調整された後、接着剤で取付面７４に固定される。各板バネ８２は、その一端がプリズム保持部４５に背面にかけられ、他端がレンズ枠４４の被押止部４４ｂにかけられることで、レンズ枠４４を取付面７４に押しつけるように付勢する。なお、図５に示す符号８０ｃは、板バネ８２の取付作業を容易にするための切欠きである。
【００３１】
次に、上記構成の作用について説明する。まず、遮光板４６の取付孔７２にピン７６を挿通して遮光板４６をプリズム保持部４５の取付面７４に位置決めした後、接着剤で固定する。次に、第１レンズ１８を固定したレンズ枠４４を治具８０の凹部８１に保持させ、ピン７６が切欠き４４ａ，８０ａによる長穴に挿入されると同時に、ピン７７が穴８０ｂに嵌合されるように、治具８０をプリズム保持部４５の取付面７４に押しつける。
【００３２】
レンズ枠４４は治具８０に保持され、治具８０はプリズム保持部４５の取付面７４に位置決めされるから、レンズ枠４４はプリズム保持部４５の取付面７４に対して位置決めされる。これにより、第１レンズ１８の光軸とプリズム３５の光軸Ｌ１とがほぼ一致し、レンズ枠４４の組み込み時の位置決めである初期位置出しが行われる。この状態で、板バネ８２でレンズ枠４４をプリズム保持部４５の取付面７４に仮固定する。この後、治具８０をプリズム保持部４５から離すように光軸Ｌ方向に真っ直ぐに引っ張ると、治具８０がレンズ枠４４から取り外される。
【００３３】
上部ユニット３１には、レンズ枠４４の取り付け前に、各種部品が組み付けられて完成した下部ユニット３２，シャッタユニット３３が組み付けられており、レンズ枠４４が仮固定された状態でレンズ装置１６の組み立てがほぼ完了した状態となる。
【００３４】
レンズ枠４４を仮固定した後、レンズ装置１６は、偏芯調整工程に送られる。そして、偏芯調整工程では、調整対象となるレンズ装置１６を通して、例えば所定のテストチャートをＣＣＤイメージセンサ６６で撮影し、その撮影中の画像された観察しながら第１レンズ１８の光軸と直交する面上でレンズ枠４４を移動させることで第１レンズ１８を移動して、最良の画像が得られる位置を決定する。この時、レンズ枠４４の初期位置出しによって、第１レンズ１８の光軸と光軸Ｌ１とが既にほぼ一致した状態となっているので、最良の画像が得られる位置を決定する作業はきわめて短時間で終えることができる。
【００３５】
最良の画像が得られる位置を決定したならば、その位置を保持したまま接着剤を、例えばピン７６が当接している切欠き４４ａに滴下し、レンズ枠４４を上部ユニット３１に接着固定する。なお、第１レンズ１８，レンズ枠４４，遮光板４６の固定方法は、接着剤を用いた接着固定に限定するものではなく、各種の固定方法を用いてもよい。また、板バネ８２は、レンズ装置１６の完成後も取り付けたままとされる。
【００３６】
以上のようにして、レンズ装置１６が完成する。完成したレンズ装置１６は、デジタルカメラ１０の製造工程に送られ、デジタルカメラ１０の内部に組み付けられる。そして、第１レンズ１８が撮影開口１４から露呈される。
【００３７】
上記実施形態では、プリズムを用いてレンズ装置の光路を屈曲させているが、他の部材、例えばミラーを用いて光路を屈曲してもよい。また、光路を屈曲した屈曲光学系でなくても本発明を利用することができる。さらに、遮光板の開口をほぼ矩形としているが、円形等の各種形状でも本発明を利用できるのはいうまでもない。
【００３８】
また、本実施の形態ではデジタルカメラへ適用した場合について説明したが、本発明は、デジタルカメラへの適用に限定されるものではなく、銀塩フイルルムを使用するカメラ，プロジェクタ等の各種光学装置のレンズ装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの前面側を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側を示す斜視図である。
【図３】レンズ装置の外観を示す斜視図である。
【図４】鏡筒の構成を示す断面図である。
【図５】レンズ枠，遮光板を上部鏡筒に取り付ける様子を示す分解斜視図である。
【図６】レンズ枠と治具との関係を示す治具の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  デジタルカメラ
１６  レンズ装置
１８  第１レンズ
３４  上部鏡筒
３５  プリズム
４４  レンズ枠
４４ａ，８０ａ  切欠き
４５  プリズム保持部
４６  遮光板
７４  取付面
７６，７７  ピン
８０  治具
８０ｂ  穴
８２  板バネ
【図１】
2006201690.tif 000003
【図２】
2006201690.tif 000004
【図３】
2006201690.tif 000005
【図４】
2006201690.tif 000006
【図５】
2006201690.tif 000007
【図６】
2006201690.tif 000008