(57)【要約】【課題】  互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品に対する重力の影響を考慮して、個々の部品の正確な位置を表現する。【解決手段】  鏡枠部品の３次元形状データが格納された鏡枠部品形状記憶ファイル１１、複数の鏡枠部品を組み合わせた鏡枠ユニットの形状データが格納された鏡枠ユニット形状記憶ファイル１２を読み込んで鏡枠ユニット２３における鏡枠部品の重心や位置関係を演算し、前傾検出処理演算部１５および内枠部品移動処理演算部１６は、この位置関係と方向入力ファイル１３から入力される鏡枠部品の変位方向等の情報に基づいて、内側に位置する鏡枠部品の傾きおよび移動量を演算し、鏡枠ユニットのすべての鏡枠部品についての傾きおよび変位の情報を累積して、最終的な鏡枠ユニットの形状情報として最終形状記憶ファイル１７に出力する。【選択図】  図１Ａ
2006178883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品に関する形状情報および嵌合誤差情報を準備する第１工程と、
前記形状情報および前記嵌合誤差情報と、前記部品に対する重力の作用とに基づいて、複数の前記部品の可動範囲における個々の前記部品の位置情報を算出する第２工程と、
を含むことを特徴とする情報処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の情報処理方法において、
前記第２工程では、前記嵌合誤差情報と、移動する側の特定の前記部品の重心位置と他の部品との相対位置に基づいて移動する側の前記部品の前記位置情報を算出することを特徴とする情報処理方法。
【請求項３】
請求項１記載の情報処理方法において、
前記構造体は、口径の異なる複数の鏡枠を光軸方向に移動自在に嵌合させた鏡枠ユニットからなり、
前記第２工程では、前記嵌合誤差情報と、前記鏡枠の重心位置を通る重力ベクトルと他の鏡枠との交差の有無とに基づいて前記光軸に対する前記鏡枠の傾き量および移動量を算出することを特徴とする情報処理方法。
【請求項４】
請求項１記載の情報処理方法において、
前記構造体は、前記部品として口径の異なる複数の鏡枠を光軸方向に移動自在に嵌合させた鏡枠ユニットからなり、
前記第２工程では、前記鏡枠の重心位置を通る重力ベクトルと当該鏡枠に作用する推力ベクトルとの合力ベクトルと他の鏡枠との交差の有無と、前記嵌合誤差情報とに基づいて前記光軸に対する前記鏡枠の傾き量および移動量を算出することを特徴とする情報処理方法。
【請求項５】
互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品に関する形状情報および嵌合誤差情報が格納される記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記形状情報および前記嵌合誤差情報と、前記部品に対する重力の作用とに基づいて、複数の前記部品の可動範囲における個々の前記部品の位置情報を算出する演算手段と、
を含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の情報処理装置において、
前記演算手段は、前記形状情報に基づいて前記部品の重心位置を算出し、前記嵌合誤差情報と、移動する側の特定の前記部品の前記重心位置と他の部品との相対位置に基づいて移動する側の前記部品の前記位置情報を算出することを特徴とする情報処理装置。
【請求項７】
請求項５記載の情報処理装置において、
前記構造体は、口径の異なる複数の鏡枠を光軸方向に移動自在に嵌合させた鏡枠ユニットからなり、
前記演算手段は、前記形状情報に基づいて前記鏡枠の重心位置を算出し、前記鏡枠の重心位置を通る重力ベクトルと他の鏡枠との交差の有無とに基づいて前記光軸に対する前記鏡枠の傾き量および移動量を算出することを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】
請求項５記載の情報処理装置において、
前記構造体は、前記部品として口径の異なる複数の鏡枠を光軸方向に移動自在に嵌合させた鏡枠ユニットからなり、
前記演算手段は、前記鏡枠の重心位置を通る重力ベクトルと当該鏡枠に作用する推力ベクトルとの合力ベクトルを算出し、前記合力ベクトルと他の鏡枠との交差の有無と、前記嵌合誤差情報とに基づいて前記光軸に対する前記鏡枠の傾き量および移動量を算出することを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
中空の筒形状をした複数の枠部品から構成されるズームレンズの鏡枠ユニットに対して、前記枠部品同士の相対位置を抽出する第１ステップと、個々の前記枠部品の重心位置を算出する第２ステップと、特定の前記枠部品の前記重心位置と他の前記枠部品との相対位置を判定する第３ステップと、前記相対位置の判定結果に基づいて特定の前記枠部品の傾き量および移動量を算出する第４ステップと、前記傾き量および移動量を基に特定の前記枠部品の位置を修正する第５ステップを、移動可能な前記枠部品の数だけ反復する演算論理を備えたことを特徴とする設計支援装置。
【請求項１０】
請求項９記載の設計支援装置において、
前記演算論理は、前記第３ステップでは、前記枠部品に作用する重力の方向に基づいて前記重心位置を通る重力ベクトルを作成し、前記重力ベクトルと外側の前記枠部品との交点の有無を判定することを特徴とする設計支援装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の設計支援装置において、
前記演算論理は、前記第３ステップでは、前記重心位置を通る重力ベクトルが外側の前記枠部品との交点が無いと判断した場合には、内外の位置関係で嵌合する二つの前記枠部品の嵌合部の隙間量から内側の前記枠部品を傾け、前記重力ベクトルと外側の前記枠部品との交点が有ると判断した場合には、前記隙間量から内側の前記枠部品を並進方向に移動することで内側の前記枠部品の位置を修正することを特徴とする設計支援装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の設計支援装置において、
前記演算論理は、前記第３ステップでは、内側の前記枠部品に並進方向の推進力が働く場合では、前記重力ベクトルの代りに、前記重力ベクトルと推進力ベクトルとの合力ベクトルを算出し、内側の前記枠部品の位置を修正することを特徴とする設計支援装置。
【請求項１３】
中空の筒形状をした複数の枠部品から構成されるズームレンズの鏡枠ユニットに対して、前記枠部品同士の相対位置を抽出する第１ステップと、個々の前記枠部品の重心位置を算出する第２ステップと、特定の前記枠部品の前記重心位置と他の前記枠部品との相対位置を判定する第３ステップと、前記相対位置の判定結果に基づいて特定の前記枠部品の傾き量および移動量を算出する第４ステップと、前記傾き量および移動量を基に特定の前記枠部品の位置を修正する第５ステップとを含むことを特徴とする設計支援方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の設計支援方法において、
前記第３ステップでは、前記枠部品に作用する重力の方向を指示することにより、前記重心位置を通る重力ベクトルを作成し、前記重力ベクトルと外側の前記枠部品との交点の有無を判定することを特徴とする設計支援方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の設計支援方法において、
前記第３ステップでは、前記重心位置を通る前記重力ベクトルと外側の前記枠部品との交点が無いと判断した場合には、内外の位置関係で嵌合する二つの前記枠部品の嵌合部の隙間量から内側の前記枠部品を傾け、前記重力ベクトルと外側の前記枠部品との交点が有ると判断した場合には、前記隙間量から内側の前記枠部品を並進方向に移動することで内側の前記枠部品の位置を修正することを特徴とする設計支援方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の設計支援方法において、
前記第３ステップでは、内側の枠部品に並進方向の推進力が働く場合では、前記重力ベクトルの代りに、重力ベクトルと推進力ベクトルとの合力ベクトルを用いて内側の前記枠部品の位置を修正することを特徴とする設計支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理技術および設計支援技術に関し、特に、ズームカメラ等の光学系における鏡枠ユニットの設計支援装置および設計支援方法に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ズームカメラ等の光学系では、広角から望遠までの領域を広くカバーする必要がある。ズームカメラを設計する場合、複数のレンズを利用し、そのレンズ間距離を変更することにより、ズーム機能を実現している。レンズは、中空の円筒形状をした鏡枠と呼ばれる部品に挿入されており、鏡枠部品は内部でレンズを固定支持する機能を有している。通常、ズームカメラは、複数の鏡枠部品からユニットを構成しており、ズーム領域に対応したレンズ間距離の変化に対応するために、鏡枠部品が光軸方向に並進運動を行う機構を採用している。いわゆる鏡枠が繰出す動きをする。
【０００３】
近年、構造が、より小型化、複雑化したズームカメラが多くなり、３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）を利用した設計作業が行われている。更に、ＣＡＤやＣＡＥ（Computer Aided Engineering）を利用した設計支援方法についても積極的に活用されている。
【０００４】
例として特許文献１では、表示画面上の機械部品を画面上で組み立てる設計支援方法を提案している。また、特許文献２では、公差やガタを考慮した運動解析のモデル構築方法について提案している。しかしながら、３次元ＣＡＤを利用した設計作業では、１つ１つの部品形状を正確に表現することに重点が置かれ、ユニット構成としては理想の位置状態だけを表現しているのが実情である。
【０００５】
例えばズームカメラの場合、沈胴、広角、望遠時では、鏡枠部品の繰出し量が異なる。鏡枠部品同士は嵌合状態にあり、設計上はある一定量の隙間が存在する。鏡枠部品の繰出し量が大きくなると、繰出した鏡枠部品の重心位置および重心方向によっては、繰出した鏡枠部品が前傾状態になる。
【０００６】
ズームカメラのように、レンズ間距離やレンズの傾き量を非常に厳しく制御している製品では、重力による相対位置の変化は無視出来ない量であり、設計初期段階で考慮に入れるべき項目である。しかしながら、現在の３次元ＣＡＤでは、重力による部品同士の相対位置のズレなどは考慮出来ない。そのため、試作した後に不具合個所が発見されるという状況であり、非常に効率が悪くなっている。
【特許文献１】特開平０７−１６０９０９号公報
【特許文献２】特開２００２−２６９１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品に対する重力の影響を考慮して、個々の部品の正確な位置を表現することが可能な情報処理技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品の自重による位置ずれに起因する不具合箇所を事前に予測して、設計開発期間を大幅に短縮することが可能な情報処理技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ズームカメラの鏡枠の設計において、重力を考慮した枠部品の正確な位置を表現することが可能な設計支援技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、ズームカメラの鏡枠の設計において、枠部品の自重による位置ズレに起因する問題個所を事前に把握し、ズームカメラの設計開発期間を大幅に短縮することが可能な設計支援技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品に関する形状情報および嵌合誤差情報を準備する第１工程と、
前記形状情報および前記嵌合誤差情報と、前記部品に対する重力の作用とに基づいて、複数の前記部品の可動範囲における個々の前記部品の位置情報を算出する第２工程と、
を含む情報処理方法を提供する。
【００１１】
本発明の第２の観点は、互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品に関する形状情報および嵌合誤差情報が格納される記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記形状情報および前記嵌合誤差情報と、前記部品に対する重力の作用とに基づいて、複数の前記部品の可動範囲における個々の前記部品の位置情報を算出する演算手段と、
を含む情報処理装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３の観点は、中空の筒形状をした複数の枠部品から構成されるズームレンズの鏡枠ユニットに対して、前記枠部品同士の相対位置を抽出する第１ステップと、個々の前記枠部品の重心位置を算出する第２ステップと、特定の前記枠部品の前記重心位置と他の前記枠部品との相対位置を判定する第３ステップと、前記相対位置の判定結果に基づいて特定の前記枠部品の傾き量および移動量を算出する第４ステップと、前記傾き量および移動量を基に特定の前記枠部品の位置を修正する第５ステップを、移動可能な前記枠部品の数だけ反復する演算論理を備えた設計支援装置を提供する。
【００１３】
本発明の第４の観点は、中空の筒形状をした複数の枠部品から構成されるズームレンズの鏡枠ユニットに対して、前記枠部品同士の相対位置を抽出する第１ステップと、個々の前記枠部品の重心位置を算出する第２ステップと、特定の前記枠部品の前記重心位置と他の前記枠部品との相対位置を判定する第３ステップと、前記相対位置の判定結果に基づいて特定の前記枠部品の傾き量および移動量を算出する第４ステップと、前記傾き量および移動量を基に特定の前記枠部品の位置を修正する第５ステップとを含む設計支援方法を提供する。
【００１４】
上記した本発明の情報処理技術および設計支援技術によれば、たとえば、鏡枠ユニット等の構造体において、自動的に重力、すなわち個々の鏡枠等の部品の自重を考慮した正確な鏡枠ユニットの形状情報を得ることが出来る。この結果、実際の利用状態を反映した正確な３次元形状を得ることが可能となり、実際の使用状態における不具合の発生箇所を、形状データ等を用いた仮想設計段階で早期に把握できる。
【００１５】
この結果、ズームカメラ等の光学系や構造体の設計工程の所要期間の短縮を実現できるとともに、さらに、設計段階における公差解析、他のユニットとの接続関係等の各種検討の精度を高めることが出来る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品に対する重力の影響を考慮して、個々の部品の正確な位置を把握することができる。
また、互いに可動状態に嵌合して構造体を構成する複数の部品の自重による位置ずれに起因する不具合箇所を事前に予測して、設計開発期間を大幅に短縮することができる。
【００１７】
また、ズームカメラの鏡枠の設計において、重力を考慮した枠部品の正確な位置を表現することができる。
また、ズームカメラの鏡枠の設計において、枠部品の自重による位置ズレに起因する問題個所を事前に把握し、ズームカメラの設計開発期間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の一実施の形態である情報処理方法および設計支援方法を実施する設計支援装置の構成の一例を示す概念図であり、図１Ｂは、本実施の形態の設計支援装置を具現化する情報処理装置の具体的な構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施の形態の設計支援方法および装置の作用の一例を示すフローチャートである。
【００１９】
また、図３は、本実施の形態の設計支援方法および装置にて取り扱われる鏡枠部品２０の構成の一例を示す斜視図、図４は、その断面図、図５は、この鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニットの構成の一例を示す斜視図である。
【００２０】
本実施の形態では、情報処理方法および情報処理装置の一例として、光学部品等の構造体の設計工程に用いられる設計支援方法および設計支援装置に適用した場合を例示する。
まず、図１Ｂに例示されるように、本実施の形態の設計支援装置５０は、全体を制御するＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）５１と、ＭＰＵ５１にて実行されるオペレーティングシステム等のソフトウェアやデータが格納される主記憶５２と、外部記憶装置５３と、情報の可視化表示を行うディスプレイ５４、ユーザによる情報の入力に用いられる入力装置５５、可搬性の記録媒体５８に対する情報の記録／再生を行うための媒体ドライブ５６、これらの構成要素を接続する情報伝送路としてのバス５７等で構成されている。
【００２１】
本実施の形態の場合、主記憶５２には、オペレーティングシステムの上で動作し、後述の図２のフローチャートのような処理を行う設計支援プログラム６０が格納される。
この設計支援プログラム６０は、鏡枠部品処理演算部１４、前傾検出処理演算部１５、および内枠部品移動処理演算部１６を含んでいる。
【００２２】
外部記憶装置５３は、一例として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、書き替え可能な不揮発性半導体メモリ、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＦＤ（Flexible Disk）等の電子媒体１０で構成されている。そして、この外部記憶装置５３には、設計支援プログラム６０に入力されるデータが保持された鏡枠部品形状記憶ファイル１１、鏡枠ユニット形状記憶ファイル１２、方向入力ファイル１３、が格納されている。
【００２３】
なお、電子媒体１０が可搬性の記憶媒体の場合には、鏡枠部品形状記憶ファイル１１、鏡枠ユニット形状記憶ファイル１２、方向入力ファイル１３、さらには最終形状記憶ファイル１７の入出力は、媒体ドライブ５６を介して行われる。
【００２４】
方向入力ファイル１３に設定される情報は、入力装置５５を介して操作者が指示することもできる。
また、この外部記憶装置５３には、設計支援プログラム６０の演算結果が格納される最終形状記憶ファイル１７が格納される。この最終形状記憶ファイル１７の内容は、必要に応じて、画像出力装置１８として機能するディスプレイ５４や図示しないプリンタ等に出力することもできる。
【００２５】
本実施の形態の設計支援プログラム６０は、たとえば、記録媒体５８に格納されて流通し、媒体ドライブ５６を介して外部記憶装置５３に実装された後、ＭＰＵ５１からの命令で必要に応じて主記憶５２にロードされて実行される。あるいは、媒体ドライブ５６から直接的に主記憶５２にロードしてもよい。さらには、図示しない通信媒体を介して、外部記憶装置５３に実装するか、あるいは主記憶５２にロードされるようにしてもよい。
【００２６】
一方、図５に例示されるように、本実施の形態の設計支援装置５０にて取り扱われる鏡枠ユニット２３は、各々が、外枠部品２４と、この外枠部品２４の内部に収容された内枠部品２５とを含んでいる。この外枠部品２４および内枠部品２５の各々は、図３および図４に例示されるような筒状の鏡枠部品２０で構成されている。
【００２７】
外枠部品２４の内径と、内枠部品２５の外径との間には後述の図１３のような隙間量Ｈが設けられている。これにより、外枠部品２４に対して、内枠部品２５は、光軸２１の方向に相対的に移動自在になっている。
【００２８】
特に図示しないが外枠部品２４および内枠部品２５の端部には、最大の引き出し位置で係合するストッパが設けられており、このストッパの位置まで、内枠部品２５は外枠部品２４から突出する方向に移動することが可能になっている。
【００２９】
そして、個々の鏡枠部品２０、すなわち外枠部品２４および内枠部品２５の３次元的な形状データ、これらを組み合わせた鏡枠ユニット２３の３次元的な形状データ、外枠部品２４と内枠部品２５の光軸２１の方向や相対的な可動方向、重力方向のデータは、鏡枠部品形状記憶ファイル１１、鏡枠ユニット形状記憶ファイル１２、方向入力ファイル１３として電子媒体１０に格納されている。
【００３０】
図１Ａに例示されるように、電子媒体１０に鏡枠部品形状記憶ファイル１１として格納された鏡枠部品２０の形状データは主記憶５２の鏡枠部品処理演算部１４にて読み出される。また、電子媒体１０の鏡枠ユニット形状記憶ファイル１２からは、鏡枠ユニット２３の３次元形状が主記憶５２の鏡枠部品処理演算部１４にて読み出される。また、方向入力ファイル１３を利用して、鏡枠ユニット２３に作用する重力方向および光軸２１の方向を指示入力する。この方向のデータは、入力装置５５を利用して操作者等がマニュアルで入力してもよい。
【００３１】
そして、設計支援プログラム６０の鏡枠部品処理演算部１４は、主記憶５２に読み込まれた鏡枠部品形状記憶ファイル１１、鏡枠ユニット形状記憶ファイル１２、および方向入力ファイル１３を利用して、鏡枠部品２０（外枠部品２４、内枠部品２５）の重心位置２８を計算する。
【００３２】
設計支援プログラム６０の前傾検出処理演算部１５では、外枠部品２４の先端位置と内枠部品２５の重心位置２８との判定処理を行い、前傾するかどうかの判断を行う。
設計支援プログラム６０の内枠部品移動処理演算部１６では、個々の鏡枠部品２０毎に新規にローカル座標系を設定し、上記の前傾判断をもとに、内枠部品２５を移動させる。順次、内枠部品２５の位置を移動させていき、最終位置（姿勢）を鏡枠ユニット２３に関する最終形状記憶ファイル１７に記憶させ、電子媒体１０に格納すると同時に画像出力装置１８（ディスプレイ５４）に表示を行う。
【００３３】
図２のフローチャートを参照して、本実施の形態の設計支援方法および設計支援装置における作用の一例について説明する。
（ステップＳ１）  ３次元ＣＡＤで作成した鏡枠部品２０（外枠部品２４、内枠部品２５）の形状データを鏡枠部品形状記憶ファイル１１に読込む。鏡枠部品２０は中空の円筒形状をしている。図３は、鏡枠部品２０の構造を模式的に表現しており、光軸２１を点線で表示している。鏡枠部品２０は形状を規定するための寸法値および公差情報を所有しており、各部品毎にローカルな座標系ＬＣＳ０（座標系２２）を設定しておく。鏡枠部品２０の長さα、内径β，外径γ及びローカルな座標系ＬＣＳ０を鏡枠部品２０の側断面図として図４に示す。
【００３４】
（ステップＳ２）  続いて、鏡枠ユニット２３の形状データを鏡枠ユニット形状記憶ファイル１２に読み込む。ズーム機構を実現するために、上述のように鏡枠ユニット２３は複数の鏡枠部品２０から構成されている。図５はカメラの鏡枠ユニット２３が、鏡枠部品Ａ（外枠部品２４）および鏡枠部品Ｂ（内枠部品２５）から構成されるものとして模式的に表現している。鏡枠部品２０は、ローカルな座標系ＬＣＳ０を基に鏡枠ユニット２３に組み付けを行い、鏡枠ユニット２３の形状は、この相対位置をデータとして保有している。相対位置のデータとしては、鏡枠ユニット２３が保持しているグローバルな座標系ＧＣＳ（座標系２６）を基準として、ＧＣＳのＸ、Ｙ、Ｚ軸に対して、ＬＣＳ０がそれぞれ並進方向、回転方向へどの程度ずれているかを６個の変数（δＸ、δＹ、δＺ、εＸ、εＹ、εＺ）として保持している。ＧＣＳとδＺとの関係を図６に示す。
【００３５】
（ステップＳ３）  次に、重力方向と鏡枠ユニット２３（ズーム枠）の光軸方向および、ズーム枠の推進方向（可動方向）を規定する。ここではＧＣＳを基準として、重力方向を−Ｙ方向、光軸方向を＋Ｚ方向、推進方向を＋Ｚ方向と仮定する。図７は鏡枠ユニット２３を−Ｘ方向から見た側面図である。外枠部品２４のＸ＝０での断面図を図８に示す。図８の点線で囲んだ外枠部品２４と内枠部品２５の片側の嵌合部分を拡大したのが図９の断面図である。鏡枠ユニット２３では、外枠部品２４と内枠部品２５の間に上述のように微少な隙間量Ｈが存在する。従って、外枠部品２４と内枠部品２５を光軸２１上に同軸に配置した場合、片側のこの隙間量はＨ／２となる。光軸２１を共有する外枠部品２４と内枠部品２５の直径の差が隙間量Ｈであり、重力を考慮しない現時点では、全周に渡って均等に隙間（Ｈ／２）が存在すると仮定する。ここで、外枠部品２４と内枠部品２５の嵌合している長さを嵌合長Ｌとして規定する。
【００３６】
（ステップＳ４）  次に一番外側に存在する鏡枠部品２０（この場合、外枠部品２４）とその１段内側に存在する鏡枠部品２０（この場合、内枠部品２５）を抽出する。光軸２１であるＺ軸および、重力方向であるＹ軸を貫通する平面Ｐを規定し、この平面Ｐと個々の鏡枠部品２０の内周および外周の円筒面との交わりを調べる。図１０は、この平面Ｐと円筒面との交線（外枠部品２４との交線２４ａ、内枠部品２５との交線２５ａ）を表す。この作業を行うことで、外枠部品２４の内周面の交線２４ａと、内枠部品２５の外周面の交線２５ａの光軸２１から距離を比較することで、複数の鏡枠部品２０が存在するときに、光軸２１を基準とした位置からどの順番で鏡枠部品２０が組付いているかを特定することが可能となる。最も大きな内径を有する一番外側の鏡枠部品２０は、カメラのボディ本体２７に固定される部品であり、ズーム駆動を行っても位置は変わらないため、その部品の位置を固定する。図１１は、カメラのボディ本体２７に固定された鏡枠ユニット２３の模式図を示す。ここでは、鏡枠ユニット２３のＧＣＳと鏡枠部品ＡのＬＣＳ０とを一致させることで、鏡枠部品Ａの固定を規定する。
【００３７】
最も外側の外枠部品２４を除いた鏡枠部品２０の中で、次に径の大きな鏡枠部品２０を調べる。鏡枠部品Ｂがその部品だとすれば、それを１段内側の鏡枠部品２０として認識する。
【００３８】
（ステップＳ５）  そして、認識された内側の鏡枠部品２０を単位距離だけ突出方向に移動させる。
（ステップＳ６）  そして、認識された内側の鏡枠部品２０の重心位置２８を計算する。本実施の形態の場合、３次元ＣＡＤで形状データを作成して鏡枠部品形状記憶ファイル１１に格納しているので、正確な体積を属性として有しており、適切な密度を与えることで、重心位置２８を特定出来る。鏡枠ユニット２３の断面内における内枠部品２５の重心位置２８を図１２に示す。ここで重心位置２８から重力方向である−Ｙ方向への重力ベクトル２９を考える。通常のカメラ利用時は、重力を受けて内枠部品２５が重力方向に移動し、このときの移動量は上述のＨ／２になり、内枠部品２５と外枠部品２４には上部にＨの隙間が生じることになる。図１３に内枠部品２５が重力を受けて移動したときの鏡枠ユニット２３を示す。
【００３９】
また、内枠部品２５に光軸方向（Ｚ軸方向）にズーム駆動のための推進力ベクトル３０がかかっているとして、重力方向の重力ベクトル２９と推進力ベクトル３０の合力ベクトル３１を考える。推進力は、別途、図示しないモータなどの外部駆動源から供給される力から、摩擦力などを減算したベクトル量と規定する。推進方向に対してこの合力ベクトル３１が外枠部品２４の壁面と交点をもつかどうかを計算する。重心位置２８を通る重力ベクトル２９および推進力ベクトル３０の合力ベクトル３１が、外枠部品２４の壁面と交差しない状態の例を図１４に示す。
【００４０】
上記（ステップＳ６）で、外枠部品２４と合力ベクトル３１とが交点を持つ場合、内枠部品２５は合力ベクトル３１の方向へ移動しようとするが、外枠部品２４の壁面が支えるために結果として重力ベクトル２９の方向への移動だけとなる。内枠部品２５が傾かない場合のベクトル図を図１５に示す。
【００４１】
（ステップＳ７）  上記（ステップＳ５）で、外枠部品２４と重力ベクトル２９が交点を持たなかった場合、内枠部品２５は合力ベクトル３１の方向へ移動しようとして、外枠部品２４の端部を支点として傾くことになる。図１６に内枠部品２５が前傾した状態を示す。ここで、内枠部品２５の傾き量θは、外枠部品２４の端部との位置関係に依存することになる。この依存関係は、次の式（１）に示すように、外枠部品２４に対する内枠部品２５の嵌合長Ｌと隙間量Ｈの関数となる。
【００４２】
【数１】
2006178883.tif 000003
図１７に、このようにして得られた傾き量θを示す。
【００４３】
上述の交点の有無の双方の場合において、ＧＣＳからの並進方向のずれ量を表す（δＸ、δＹ、δＸ）および回転方向のずれ量を表す（εＸ、εＹ、εＺ）に、傾き量（θ）、移動量（Ｈ）を積算することで、内枠部品２５の新たな組付け位置を決定する。
【００４４】
（ステップＳ８）  そして、内枠部品２５が外枠部品２４に対して相対的に可動範囲の終端位置に到達したか判別し、到達しない場合は、上述の（ステップＳ５）以降を反復する。
【００４５】
（ステップＳ９）  この作業を、鏡枠ユニット２３を構成する鏡枠部品２０の全てに対して行うことで、シミュレーション中の個々の内枠部品２５の属性情報には、重力を考慮したより正確な位置情報を持たせることが可能となる。
【００４６】
（ステップＳ１０）  鏡枠ユニット２３が３以上の鏡枠部品２０から構成される場合には、前段の鏡枠部品２０（内枠部品２５、すなわち、次の外枠部品２４となるもの）の重力ベクトル２９の方向の移動量および軸周りの傾き量を順次積算して、（ステップＳ５）以降を反復し、各鏡枠部品の２０位置を計算すればよい。
【００４７】
（ステップＳ１１）  上述の（ステップＳ９）ですべての鏡枠部品２０（すなわち、最も内側に位置する鏡枠部品２０まで）について傾き量の演算が完了したら、演算結果、すなわち、すべての鏡枠部品２０（内枠部品２５）を繰り出した状態における鏡枠ユニット２３の形状データを、最終形状記憶ファイル１７、画像出力装置１８等に出力する。
【００４８】
本実施の形態では、説明を簡略化するため、２次元断面内での傾き量、移動量で説明を行っているが、一般的な３次元空間内での傾き量、移動量においても、同様の計算を行うことが可能である。また、カメラのボディ本体２７の向きを変えることで鏡枠ユニット２３に作用する重力方向が変化したり、推進力が−Ｚ方向にかかる場合であっても、本実施の形態の設計支援装置、設計支援方法の作用に本質的な変わりはない。
【００４９】
この様に、本実施の形態によれば、（ステップＳ１）〜（ステップＳ１１）を行うことにより、結果として、個々の鏡枠部品２０に対する重力の影響を考慮した、正確な鏡枠ユニット２３の個々の鏡枠部品２０の位置情報を正確に把握することが可能となる。
【００５０】
このため、たとえば、ズームカメラ等の光学系の鏡枠ユニット２３の設計工程における３次元形状の作成工程において、重力を考慮した、より正確な鏡枠ユニット２３の形状を得ることが可能となる。
【００５１】
この結果、実際に鏡枠部品２０を試作あるいは製造する前に、重力の影響による鏡枠ユニット２３の動作の不具合の発生を事前に把握でき、試作後の設計変更等の無駄を省くことができる。すなわち、鏡枠部品２０の自重による位置ズレ等に起因する問題個所を事前に把握し、ズームカメラ等の光学系や構造体の設計開発期間を大幅に短縮することができる。
【００５２】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
たとえば、上述の本実施の形態においてシミュレーション中に得られた個々の鏡枠部品２０の位置情報および相互の接続関係の情報を、公差解析プログラム等の他の設計支援アプリケーションに渡すことで、鏡枠ユニット２３等の構造体の公差解析工程における精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態である情報処理方法および設計支援方法を実施する設計支援装置の構成の一例を示す概念図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施の形態である設計支援装置を具現化する情報処理装置の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態である設計支援方法および装置の作用の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態である設計支援方法および装置にて取り扱われる鏡枠部品の構成の一例を示す斜視図である。
【図４】その断面図である。
【図５】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニットの構成の一例を示す斜視図である。
【図６】グローバルな座標系における鏡枠部品の変位を示す概念図である。
【図７】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニットの構成の一例を示す側面図である。
【図８】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図９】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニットの一部を拡大して示す断面図である。
【図１０】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニットと座標平面との交差状態を例示した斜視図である。
【図１１】カメラのボディ本体に固定された鏡枠ユニットの模式図である。
【図１２】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニット内における内枠部品の重心位置を示す概念図である。
【図１３】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニット内における内枠部品の重力による変位を示す概念図である。
【図１４】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニット内における内枠部品の重力と推力の合力による変位を示す概念図である。
【図１５】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニット内における内枠部品の重力と推力の合力による変位を示す概念図である。
【図１６】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニット内における内枠部品の前傾変位を示す断面図である。
【図１７】鏡枠部品を組み合わせて構成される鏡枠ユニット内における内枠部品の前傾変位を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  電子媒体
１１  鏡枠部品形状記憶ファイル（記憶手段）
１２  鏡枠ユニット形状記憶ファイル（記憶手段）
１３  方向入力ファイル
１４  鏡枠部品処理演算部
１５  前傾検出処理演算部
１６  内枠部品移動処理演算部
１７  最終形状記憶ファイル
１８  画像出力装置
２０  鏡枠部品
２１  光軸
２２  座標系
２３  鏡枠ユニット（構造体）
２４  外枠部品
２４ａ  交線
２５  内枠部品
２５ａ  交線
２６  座標系
２７  ボディ本体
２８  重心位置
２９  重力ベクトル
３０  推進力ベクトル
３１  合力ベクトル
５０  設計支援装置（情報処理装置）
５１  ＭＰＵ
５２  主記憶
５３  外部記憶装置
５４  ディスプレイ
５５  入力装置
５６  媒体ドライブ
５７  バス
５８  記録媒体
６０  設計支援プログラム（演算手段）
Ａ  鏡枠部品
Ｂ  鏡枠部品
ＧＣＳ  座標系
Ｈ  隙間量
Ｌ  嵌合長
ＬＣＳ０  座標系
β  内径
γ  外径
θ  傾き量
Ｐ  光軸を通る平面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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