(57)【要約】【課題】複数の光学素子群間の調心を良好かつ容易に行える光学装置を提供する。【解決手段】第１の光学素子群Ｌ１と、第１の光学素子群Ｌ１を保持する第１の保持部１０と、第１の光学素子群Ｌ１とその光軸Ｉ１方向に沿って配列された第２の光学素子群Ｌ２と、第２の光学素子群Ｌ２を保持する第２の保持部２０と、第１の保持部１０と第２の保持部２０との間に設けられた調心機構部とを備える光学装置において、調心機構部は、第１の光学素子群Ｌ１、第２の光学素子群の少なくとも一方の光軸Ｉ１，Ｉ２回りの角度に応じて、この光軸Ｉ１，Ｉ２からの距離が連続して変化する複数のガイド部２２と、複数のガイド部２２によってそれぞれガイドされる複数の被ガイド部１２とを備える構成とする。【選択図】図３
2006235047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光学素子群と、
前記第１の光学素子群を保持する第１の保持部と、
前記第１の光学素子群とその光軸方向に沿って配列された第２の光学素子群と、
前記第２の光学素子群を保持する第２の保持部と、
前記第１の保持部と前記第２の保持部との間に設けられた調心機構部とを備える光学装置において、
前記調心機構部は、
前記第１の光学素子群、前記第２の光学素子群の少なくとも一方の光軸回りの角度に応じて、この光軸からの距離が連続して変化する複数のガイド部と、
前記複数のガイド部によってそれぞれガイドされる複数の被ガイド部と
を備えること
を特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記ガイド部は、前記第２の保持部の前記第１の保持部に対向する面部に形成され、前記第２の光学素子群の光軸に対する角度に応じて、この光軸からの距離が連続して変化するカム溝であること
を特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置において、
前記被ガイド部は、前記第１の保持部の前記第２の保持部に対向する面部に固定されたカムフォロワ部であること
を特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光学装置において、
前記被ガイド部は、前記第１の保持部の前記第２の保持部に対向する面部に設けられ、カムフォロワ部が着脱可能に装着されるカムフォロワ装着部であること
を特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の光学装置において、
前記複数の被ガイド部の少なくとも一部は、前記第１の光学素子群の光軸からの距離が調整可能であること
を特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光学素子群の相互間の調心を行う調心機構部を備えた光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光学装置は、例えば、多群構成のカメラの撮影用レンズ群等のように、略同じ光軸上に配列された複数のレンズ群を含む光学系において、光学性能を確保するために、レンズ群相互間の光軸のずれを修正する調心が行われた。
調心機構は、調心の対象となるレンズ群のうち、一方のレンズ群を保持する部材の内径側に、他方のレンズ群を保持する部材の一部を挿入し、その相互に対向する面間に隙間を設け、この隙間を調整代として偏心調整を行うものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、調心機構は、一方のレンズ群の保持部材の内径側に、他方のレンズ群の保持部材の一部を挿入したものにおいて、双方のレンズ群を光軸周りに相対的に回転させて、各保持部材の少なくとも一方に設定された偏心を利用して調心を行うものが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
さらに、調心機構は、一方のレンズ群の保持部材と他方のレンズ群の保持部材との間に、予め偏心量を異ならせて形成した複数組の位置合せ部を設けて、この位置合せ部の選択によって偏心量を変更し、調心を行うものが知られている（例えば、特許文献３、特許文献４）。
【０００５】
しかし、上述した調心機構は、保持部材相互間に隙間を設けて調整するものの場合、調心を行った後に、その位置関係を保持した状態で接着やネジ固定等によって固定することが煩雑であり、また、固定作業を行う際に、光軸がずれてしまう場合があった。
また、少なくとも一方が偏心した保持部材を、その光軸回りに相対的に回転させる調心機構は、一方の光軸に対して他方の光軸が通る軌跡は単純な円軌跡にしかならず、偏心を十分に除去できない場合があった。
さらに、位置合せ部の組み合わせを選択して調心する調心機構は、偏心量の調整が離散的となるため、これも良好な偏心調整が行えない場合があった。
【特許文献１】特開平８−３２７８７０号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１８６８号公報
【特許文献３】特開平９−１４５９７５号公報
【特許文献４】特開平１１−１８３７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、複数の光学素子群間の調心を良好かつ容易に行える光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
請求項１の発明は、第１の光学素子群（Ｌ１）と、前記第１の光学素子群（Ｌ１）を保持する第１の保持部（１０）と、前記第１の光学素子群（Ｌ１）とその光軸（Ｉ１）方向に沿って配列された第２の光学素子群（Ｌ２）と、前記第２の光学素子群（Ｌ２）を保持する第２の保持部（２０）と、前記第１の保持部（１０）と前記第２の保持部（２０）との間に設けられた調心機構部とを備える光学装置において、前記調心機構部は、前記第１の光学素子群（Ｌ１）、前記第２の光学素子群（Ｌ２）の少なくとも一方の光軸（Ｉ１，Ｉ２）回りの角度に応じて、この光軸（Ｉ１，Ｉ２）からの距離が連続して変化する複数のガイド部（２２）と、前記複数のガイド部（２２）によってそれぞれガイドされる複数の被ガイド部（１２）とを備えることを特徴とする光学装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光学装置において、前記ガイド部（２２）は、前記第２の保持部（２０）の前記第１の保持部（１０）に対向する面部（２１）に形成され、前記第２の光学素子群（Ｌ２）の光軸（Ｉ２）に対する角度に応じて、この光軸（Ｉ２）からの距離が連続して変化するカム溝であることを特徴とする光学装置である。
請求項３の発明は、請求項２に記載の光学装置において、前記被ガイド部（１２）は、前記第１の保持部（１０）の前記第２の保持部（２０）に対向する面部（１１）に固定されたカムフォロワ部であることを特徴とする光学装置である。
請求項４の発明は、請求項２に記載の光学装置において、前記被ガイド部は、前記第１の保持部の前記第２の保持部に対向する面部に設けられ、カムフォロワ部が着脱可能に装着されるカムフォロワ装着部であることを特徴とする光学装置である。
請求項５の発明は、請求項２から請求項４までのいずれか1項に記載の光学装置において、前記複数の被ガイド部の少なくとも一部は、前記第1の光学素子群からの距離が調整可能であることを特徴とする光学装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１又は第２の光学素子群の光軸に対するガイド部の距離の変化の態様を異ならせることによって、各保持部材を相対的に回転させた場合における第１の光学素子群の光軸と第２の光学素子群の光軸との位置関係の変化を任意に設定することができるから、偏心を補正可能な位置関係を考慮してガイド部の形状を設定することによって、良好な調心を行うことができる。
このような調心機構部として、各保持部の相互に対向する面間に、ガイド部であるカム溝及び被ガイド部であるカムフォロワ部をそれぞれ設けたものを用いることができるが、被ガイド部をカムフォロワ部が着脱可能なカムフォロワ装着部とした場合は、調心作業後にカムフォロワ部を取り外すことによって、製品の部品点数を低減することができる。
さらに、第１の光学素子群の光軸から被ガイド部までの距離を調整可能とすることによって、一方の光軸が他方の光軸に対して辿る軌跡を全体的にシフトすることができるから、偏心の発生している方向や大きさについて、予め傾向がわかっている場合等に、この軌跡がその領域を通る部分を増やすことによって、より良好な調心を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、第２レンズ群保持筒の第１レンズ群保持筒側の端面に、その第２レンズ群の光軸回りの角度に応じてこの光軸からの距離が変化する複数のカム溝を形成し、第１レンズ群保持筒に、これら複数のカム溝にそれぞれ挿入されるカムフォロワピンを設けることによって上述した課題を解決する。
【実施例１】
【００１２】
以下、図面等を参照して、本発明の実施例をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明を適用した光学装置の実施例１であるレンズ鏡筒が有する調心機構部の断面図である。
このレンズ鏡筒は、多群構成の撮影用レンズ群を備えたカメラの撮影用レンズ鏡筒であって、図１に示す調心機構部は、その第1レンズ群と第２レンズ群との偏心量の調整を行うものである。
【００１３】
調心機構部１は、第１レンズ群Ｌ１と、第２レンズ群Ｌ２と、第１レンズ群保持筒１０と、第２レンズ群保持筒２０とを備えている。
第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は、図示しない第３群以降のレンズ群とともに撮影用レンズ群の一部を構成し、相互に調心の対象となるレンズ群であって、対物側から、それぞれの光軸Ｉ１，Ｉ２方向に沿って順次配列されている。
【００１４】
図２は、第１レンズ群保持筒１０を示す図であって、図２（ａ）は、第１レンズ群保持筒１０を、第１レンズ群Ｌ１の光軸Ｉ１を含む平面で切って見た断面図である。また、図２（ｂ）は、第１レンズ群保持筒１０の第２レンズ群保持筒２０側の端部を、光軸Ｉ１に沿った方向から見た図である。
第１レンズ群保持筒１０は、円筒状に形成され、その内径側に、第１レンズ群Ｌ１を収容し、保持するものである。第１レンズ群保持筒１０は、その第２レンズ群保持筒２０と対向する側の端部に、外周面から外径側につば状に張り出して形成されたフランジ部１１が形成されている。
【００１５】
フランジ部１１の第２レンズ群保持筒２０側の面部には、カムフォロワピン１２が設けられている。
カムフォロワピン１２は、フランジ部１１から第２レンズ群保持筒２０側に突き出して設けられた円柱状のピンであって、例えば２本が、第１レンズ群Ｌ１の光軸Ｉ１に対して対称に配置されている。
【００１６】
図３は、第２レンズ群保持筒２０を示す図であって、図３（ａ）は、第２レンズ群保持筒２０を、第２レンズ群Ｌ２の光軸Ｉ２を含む平面で切って見た断面図である。また、図３（ｂ）は、第２レンズ群保持筒２０の第１レンズ群保持筒１０側の端部を、光軸Ｉ２に沿った方向から見た図である。
第２レンズ群保持筒２０は、円筒状に形成され、その内径側に、第２レンズ群Ｌ２を収容し、保持するものである。第２レンズ群保持筒２０は、その第１レンズ群保持筒１０と対向する側の端部に、外周面から外径側につば状に張り出して形成されたフランジ部２１が形成されている。
【００１７】
フランジ部２１は、光軸Ｉ２に沿った方向に貫通し、かつ、このフランジ部２１のフランジ面に沿って延在する長孔状に形成された複数のカム溝２２ａ，２２ｂ（以降、カム溝２２ａ、カム溝２２ｂをまとめてカム溝２２と呼ぶ）を備えている。
図３（ｂ）に示すように、カム溝２２は、第２レンズ群保持筒２０の周方向に略１８０°離間して２つ設けられ、それぞれのカム溝２２は、その光軸Ｉ２回りにおける角度に応じて、光軸Ｉ２からの距離が連続的に変化するように形成されている。なお、図３（ｂ）において、カム溝２２の光軸Ｉ２からの距離の変化は、理解を容易にするために誇張して図示しているが、実際には距離の変化量は、光学系の諸元にもよるが、例えば、数ミクロンから数十ミクロン程度であることが多い。
【００１８】
次に、上述した調心機構部における調心動作について説明する。
まず、図１に示すように、第１レンズ群保持筒１０の複数のカムフォロワピン１２が、それぞれ第２レンズ群保持筒２０の対応するカム溝２２に挿入された状態において、第１レンズ群保持筒１０と、第２レンズ群保持筒２０とを、それぞれのフランジ部１１，２１を付き合わせた状態で当接させる。
【００１９】
次に、第２レンズ群保持筒２０に対して、第１レンズ群保持筒１０を、第２レンズ群Ｌ２の光軸Ｉ２回りに回転させて、図３（ｂ）に示すように、各カムフォロワピン１２が対応するカム溝２２に対して、それぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの順に移動するようにする。
図４は、第１レンズ群Ｌ１の光軸Ｉ１が、第２のレンズ群Ｌ２の光軸Ｉ２に対して辿る軌跡を示す図である。
各カム溝２２上におけるＡからＥまでの各位置は、第２レンズ群Ｌ２の光軸Ｉ２からの距離がそれぞれ異なっているから、第１レンズ群Ｌ１の光軸Ｉ１は、第２レンズ群Ｌ２の光軸Ｉ２に対して、図中に示す軌跡Ｐ１のような軌跡を辿って相対移動する。
【００２０】
カムフォロワピン１２がカム溝２２に対してＡの位置にある場合、第１レンズ群Ｌ１の光軸Ｉ１と、第２レンズ群Ｌ２の光軸Ｉ２とは、一直線上に配列されている。従って、本来はこの場合には、調心は不要であるが、仮にこの状態で光軸Ｉ１，Ｉ２がずれていた場合は、第１レンズ群保持筒１０を回転させることによって、調心操作を行う。
第１レンズ群保持筒１０を回転させると、カムフォロワピン１２は、カム溝２２に対して、順次Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に移動し、これに対応して、光軸Ｉ１は、光軸Ｉ２回りの各象限を、その光軸Ｉ２までの距離を変動させながら移動する。なお、この軌跡Ｐ１の形状は、カム溝２２の形状設計時に任意に設定することができるが、予め偏心量やその方向といった傾向がわかっている場合には、偏心している可能性が高い距離や角度の範囲を、光軸Ｉ１が重点的に辿るように設定するとよい。
そして、計測装置によって偏心の程度を確認しながら、第１レンズ群保持筒１０を第２レンズ群保持筒２０に対して回転させ、最も良好な結果が得られた位置において、第１レンズ群保持筒１０と第２レンズ群保持筒２０との位置関係を保持する。
そして、このような調整工程又はその後工程において、第１レンズ群保持筒１０と第２レンズ群保持筒２０とを、例えば接着やビス止め等によって固定する。
【００２１】
以上のように、実施例１によれば、第１レンズ群保持筒１０を第２レンズ群保持筒２０に対して第２レンズ群Ｌ２の光軸Ｉ２回りに回転させることによって、第１レンズ群Ｌ１の光軸Ｉ１が上述した光軸Ｉ２に対して連続的に移動する。そして、この移動軌跡は、第２レンズ群保持筒２０のカム溝２２の設計によって任意に設定することができるから、個々の光学系に対応して、偏心している可能性が高い領域を上述した軌跡が辿るようにすることによって、良好な調心を行うことができる。
また、調心が終了した状態における第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２の位置関係は、第１レンズ群保持筒１０に対する第２レンズ群保持筒２０の回転を防止すれば維持されるから、調整工程と固定工程とを別工程とすることができ、さらに、その間に位置がずれてしまうことを防止できるから、作業性を向上できる。
【実施例２】
【００２２】
次に、本発明を適用した光学装置の実施例２であるレンズ鏡筒について説明する。
上述した実施例１と同様の部分については、同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図５は、実施例２において、第１レンズ群Ｌ１の光軸Ｉ１が、第２レンズ群Ｌ２の光軸Ｉ２に対して辿る軌跡を示す図であって、実施例１における図４に相当するものである。
実施例２では、第１レンズ群保持筒１０のカムフォロワピン１２を、第２レンズ群保持筒２０の対応するカム溝２２に対して、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの順に移動させたときに、光軸Ｉ１の辿る軌跡Ｐ１は、光軸Ｉ２に対して、その周回りに移動しながら、各象限ごとに、離間と接近を繰り返すようになっている。
上述した実施例２によれば、実施例１と同様の効果に加え、光軸Ｉ１の軌跡Ｐ１が、光軸Ｉ２の周囲により密に分布するから、偏心を除去できる確率を上げることができる。
【００２３】
（変形例）
本発明は、以上説明した各実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）上述した各実施例では、光学装置は、例えばカメラの撮影用レンズ鏡筒であったが、本発明は、これに限らず、複数の光学素子群間の調心を行う光学装置に適用することができる。
（２）上述した各実施例では、被ガイド部であるカムフォロワピンの位置は第１レンズ群保持筒に対して一定であったが、被ガイド部の光軸からの距離を調整可能にしてもよい。例えば、第１の保持部における被ガイド部の固定箇所を複数設け、選択された固定箇所に応じてその光軸からの距離が変わるようにしてもよい。これによって、第１の光学素子群の光軸に対する第２の光学素子群の光軸がなす軌跡を全体的にシフトすることができるから、偏心の傾向が予めわかっている場合に、より有効な調心操作を行うことができる。例えば、被ガイド部の位置を選択することによって、第１の光学素子群の光軸に対して、第２の光学素子群の光軸が、所定の領域を重点的に移動するようにすることができる。
（３）上述した各実施例では、被ガイド部は、第１レンズ群保持筒のフランジ部から突き出したカムフォロワピンであったが、これに限らず、例えば、第１の保持部に工具等が挿入される孔等の工具位置決め部を被ガイド部として設け、外部から挿入された工具等の一部が、ガイド部に沿って移動することによって、この被ガイド部がガイドされるようにしてもよい。この場合、調心工程を終了した後に、工具を除去することによって、製品の部品点数を低減できる。
（４）上述した各実施例では、ガイド部は第２レンズ群保持筒のフランジ部に形成されたカム溝であったが、このようなカム溝に限らず、例えば第２の保持部の外周面又は内周面の少なくとも一部を、光軸回りの角度に応じて径が変化するカムとして形成し、第１の保持部にこのカムに対応するフォロワ部を設けてもよい。
（５）上述した各実施例では、光学素子群はレンズ群であったが、これに限らず、回析素子、プリズム等の他の光学素子であってもよい。また、複数のレンズ等を有するものに限らず、１枚のレンズ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用した光学装置の実施例１であるレンズ鏡筒における調心機構部の断面図である。
【図２】図１の調心機構部の第１レンズ群保持筒を示す図である。
【図３】図１の調心機構部の第２レンズ群保持筒を示す図である。
【図４】図１の調心機構部による光軸の相対変位の軌跡を示す図である。
【図５】本発明を適用した光学装置の実施例２であるレンズ鏡筒における調心機構部による光軸の相対変位の軌跡を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    調心機構部
Ｌ１    第１レンズ群
Ｉ１    光軸
Ｌ２    第２レンズ群
Ｉ２    光軸
１０    第１レンズ群保持筒
１１    フランジ部
１２    カムフォロワピン
２０    第２レンズ群保持筒
２１    フランジ部
２２    カム溝
Ｐ１    光軸Ｉ１の軌跡
【図１】
2006235047.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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