(57)【要約】【課題】光学機器の光学部品を光学部品保持部材に液状接着剤で固定する際に接着剤がレンズ面に垂れこむことを低減する。【解決手段】光学部品を保持する保持部を有する光学部品保持部材を有する光学機器において前記光学部品保持部材の保持部と光学部品との間に接着剤を介在させるための切り欠きもしくはスリットから構成される接着剤保持部と前記光学部品保持部材の保持部の一部が光学部品と接触もしくは近接する凸形状を有している時前記接着剤保持部と前記凸形状が略連続した形状であることを特徴とする光学部品保持部材を有する光学機器。【選択図】図４
2015022011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品を保持する保持部を有する光学部品保持部材を有する光学機器において、
前記光学部品保持部材の保持部と光学部品との間に接着剤を介在させるための切り欠きもしくはスリットから構成される接着剤保持部と、
前記光学部品保持部材の保持部の一部が光学部品と接触もしくは近接する凸形状を有している時
前記接着剤保持部と前記凸形状が連続した形状であることを特徴とする光学部品保持部材を有する光学機器。
【請求項２】
前記光学部品保持部材の保持部の一部が光学部品と接触もしくは近接する凸形状は前記光学部品を前記光学部品保持部材に固定する際の位置を決定するレンズ補正面であることを特徴とする請求項１に記載の光学部品保持部材を有する光学機器。
【請求項３】
前記光学部品保持部材の前記接着剤保持部には前記接着剤保持部と連続している凸形状部以外とは異なる位置に一つ以上のスリットもしくは切り欠きを有し前記スリットもしくは切り欠きの一つは接着剤保持部と光学部品の間に生じる隙間より大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学部品保持部材を有する光学機器。
【請求項４】
接着剤は硬化前において液状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光学部品保持部材を有する光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ及び銀塩スチルカメラといった撮影装置や、双眼鏡、望遠鏡、フィールドスコープといった光学機器と光学機器中のレンズ保持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラや監視カメラなどの光学機器は高画質化や高性能化を行うために光学機器に使用するレンズの大型化やレンズ枚数の増加などで対応してきた。しかし、近年ではさらに小型化、軽量化が求められるようになっており、この２つを両立させるために光学機器中のレンズの薄肉化や取り付け位置精度を向上させる必要が生じてきた。光学機器中のレンズの固定は特許文献１や特許文献２のように、熱可塑性を有するレンズ固定部材に熱かしめで固定する方法や、赤外線や熱で可塑性や接着性が生じる固体状の補助材料を使用して固定する方法が知られている。また、紫外線などで硬化し、保持力を生じる液状接着剤を使用して固定する方法も広く知られている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１や特許文献２のように、レンズ固定部材に直接熱かしめをする場合や固体状の補助材料を使用して固定する場合は取り付け精度を向上させるためにレンズを強く押しつける必要が生じる。このため、レンズは取り付け中に大きな応力を受け歪んでしまい歪んだまま取り付けられる問題があった。特に近年の薄肉化したレンズではそれは顕著となり所望の光学性能が得られない課題があった。
【０００４】
この課題に対して紫外線などで化学反応を起こし保持力が生じる液状接着剤を用いる方法がある。液状接着剤を使用するとレンズを強く押しつけなくても流体である接着剤が時間とともに流体移動をしてレンズやレンズ固定部材と当接するため大きな応力を用いず固定させることが出来る。しかしながら、液状接着剤は流体であるため回り込みや垂れこみが起こり所望の接着箇所以外に流体移動してしまい、例えばレンズ表面を汚してしまうなどの問題があった。さらに、液状接着剤が例えば紫外線硬化型の接着剤であった場合は流体移動後の接着剤の一部に硬化に必要な紫外線が当たらず未硬化接着剤が残りアウトガスによるレンズ汚れなどの問題を引き起こす課題を有している。この課題に対して、特許文献３では、フランジ部を有するレンズのフランジ部にフランジ凸部を作ることで対応している。しかしながら、特許文献３のフランジ凸部はレンズにフランジ構造が必要であり、さらにレンズ素材がガラスで有る場合このような形状を作ることは容易ではなくコスト増となる問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９６８４２号公報
【特許文献２】特開２０１２−０４８２７１号公報
【特許文献３】特開２００９−４７８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、光学機器の光学部品を光学部品保持部材に液状接着剤で固定する際に接着剤がレンズ面に垂れこむことを低減できるようにした光学機器及び光学部品保持部材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の構成は、光学部品を保持する保持部を有する光学部品保持部材を有する光学機器において前記光学部品保持部材の保持部と光学部品との間に接着剤を介在させるための切り欠きもしくはスリットから構成される接着剤保持部と前記光学部品保持部材の保持部の一部が光学部品と接触もしくは近接する凸形状を有している時前記接着剤保持部と前記凸形状が略連続した形状であることを特徴とする光学部品保持部材を有する光学機器。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光学機器の光学部品を光学部品保持部材に液状接着剤で固定する際に接着剤がレンズ面に垂れこむことを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に関わる光学機器のブロック図を示す。
【図２】本発明の実施形態に関わる光学部品と光学部品保持部材の斜視図を示す。
【図３】本発明の実施形態に関わる光学部品と光学部品保持部材の分解斜視図を示す。
【図４】本発明の実施形態に関わる光学部品保持部材の部分拡大図を示す。
【図５】本発明の実施形態に関わる光学部品保持部材の部分拡大図を示す。
【図６】本発明の実施形態に関わる光学部品と光学部品保持部材を示す。
【図７】本発明の実施形態に関わる光学部品と光学部品保持部材の接着模式図を示す。
【図８】本発明の実施形態に関わる光学部品と光学部品保持部材の接着模式図の断面を示す。
【図９】本発明の実施形態に関わる光学部品と光学部品保持部材の斜視図を示す。
【図１０】本発明の実施形態に関わる光学部品と光学部品保持部材の分解斜視図を示す。
【図１１】本発明の実施形態に関わる光学部品保持部材の部分拡大図を示す。
【図１２】本発明の実施形態に関わる光学部品と光学部品保持部材の接着模式図の断面を示す。
【図１３】本発明の実施形態に関わる光学部品保持部材の部分拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態１ないし２に係る光学機器としての撮像装置のブロック図である。撮像装置は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、監視カメラなどを含む。
【００１２】
図１において、Ｌ１は変倍時に固定の正の屈折力の第１レンズ群である。Ｌ２は矢印で示す光軸方向に移動することにより変倍動作を行う第１の変倍レンズ群（ズームレンズ群）としての負の屈折力の第２レンズ群である。Ｌ３は固定の正の屈折力の第３レンズ群である。Ｌ４は矢印で示す光軸方向に移動することにより焦点調節を行う正の屈折力のフォーカスレンズ群としての第４レンズ群である。第１レンズ群Ｌ１〜第４レンズ群Ｌ４は撮影光学系と光軸を構成する。
【００１３】
１は第１レンズ群Ｌ１を保持する前玉鏡筒である。２は第２レンズ群Ｌ２を保持する第１の移動部材としてのズームレンズ保持枠であり、不図示の２本のガイドバーにより光軸方向に移動可能に支持されている。３は第３レンズ群Ｌ３を保持する固定部材である。４は第４レンズ群Ｌ４を保持する第２の移動部材としてのフォーカスレンズ保持枠である。第２のフォーカスレンズ保持枠には、略角筒状の空芯のコイル１０とコイル１０に通電する為の本図中不可視のフレキシブルプリント基板が固定されている。８は、第２レンズ群Ｌ２を駆動する駆動手段（アクチュエータ）としてのズームモータである。送りネジとしてのリードスクリュー８ａには、光軸方向への移動が自在に案内保持された第１のズームレンズ保持枠に設置されたラック部材７が噛み合っており、ロータの回転により第１のズームレンズ保持枠は光軸方向に移動する。リードスクリュー８ａは、ズームモータ８を構成するロータと同軸かつ光軸と平行に配置されている。９は、ズーム初期位置センサであり、フォトインタラプタから構成されている。ズーム初期位置センサ９は、第１のズームレンズ保持枠に形成された不図示の遮光部の光軸方向への移動による遮光、透光の切り替わりを電気的に検出し、第１のズームレンズ保持枠の光軸方向の原点（基準位置）を検出する。６は、光学系の開口径を変化させる絞り装置であり、駆動部６により２枚の絞り羽根を互いに逆方向に移動させて開口径を変化させるギロチン式の絞り装置である。
【００１４】
３４は、絞り装置駆動部６の駆動磁石の回転位置をホール素子で検出する絞りセンサである。ＣＣＤまたはＣＭＯＳ、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等からなる撮像手段３０は、不図時の後部鏡筒により固定保持されている。撮像手段３０は撮影光学系が構成した光学像を光電変換して撮影信号を生成してこれをカメラ信号処理回路３１に出力する。ヨーク１１、１２およびマグネット１３は後部鏡筒に固定されている。ヨーク１１は断面Ｕ字形状を有して光軸方向に延び、その内側にマグネット１３が保持されている。ヨーク１１にはコイル１０の空芯部分が挿通され、コイル１０とヨーク１１、マグネット１３とは離間している。マグネット１３は、光軸に直交する方向に磁化され、光軸方向に延びている。ヨーク１１の開放側の先端にはヨーク１２が保持されている。コイル１０、ヨーク１１，１２およびマグネット１３はボイスコイルモータ（ＶＣＭまたはリニアアクチュエータ）を構成している。ボイスコイルモータによって第２の移動部材は所定方向（光軸方向）に移動可能に構成されている。
【００１５】
カメラ信号処理回路３１は、撮像手段３０の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などの信号処理を施す。カメラ信号処理回路３１で処理された信号はマイクロコンピュータ（マイコン）３２に出力される。マイコン３２は、多数の信号を取り入れ、その信号処理を行う。また、入力信号に応じて多数の信号を出力し、光学機器の制御等を施す。例えば、マイコン３２は、カメラ信号処理回路３１からの入力信号と絞りセンサ３４からの絞り駆動部の回転量などの入力信号に応じて、絞り駆動手段に絞り駆動の信号出力を出し、光量調整を行う。３３はマイコン３２で信号処理された画像信号や、その他、記録条件などを記録する記録手段である。５０は変倍動作を指示するズームスイッチ、５１は撮影者が意識的にマニュアルフォーカス動作（合焦動作）を指示するフォーカススイッチ、５２は電源スイッチである。  電源スイッチ５２が入れられるとズームモータ８は、マイコン３２からの信号によりズーム駆動回路３５から駆動信号を受ける。そして、フォトインタラプタ９にて初期位置を検出し、第１のズームレンズ保持枠は、予め決められた任意の位置に移動し待機する。ズームモータ８は、初期位置からのステップ数でズームスイッチ５０の操作に対応した位置制御が行なわれる。ズームスイッチ５０が操作されると、移動方向がどちらに操作されているかをマイコン３２が判断し、ズーム動作が行なわれる。
【００１６】
一方、コイル１０にフォーカス駆動回路３６より通電するとヨーク１１、１２およびマグネット１３によって構成される磁気回路の作用により、第２のフォーカスレンズ保持枠が光軸方向に駆動される。第２のフォーカスレンズ保持枠は第２のフォーカスレンズ保持枠に接着剤で固定された検出面を有するスケール２０と後部鏡筒１０１に機械的に固定されたスケール２０の被検出面を検出して電気信号を生成するセンサ２１によって第２のフォーカスレンズ保持枠の位置が検出される。位置検出機構として本発明では高精度な位置分解能を有するためにセンサ２１としてＬＥＤの発光と受光が出来る光エンコーダーとスケール２０として反射や干渉の強弱が起こるようにガラスやシリコンウェハなどに溝やパターンが形成された光学スケールを用いている。
【００１７】
図２は本発明の実施例１を説明するための光学部品保持部材としてのフォーカスレンズ保持枠４と光学部品としてのフォーカスレンズＬ４の斜視図である。ＯＸは光学機器の光軸中心を示す。また、図３は図２の分解斜視図である。
【００１８】
図２、図３によるとレンズ保持部材４はフォーカスレンズＬ４の外形より大きく略同形状に作られた光学部品保持部としての内周枠４０３とフォーカスレンズを光軸方向に支持するための胴付き部４０５を有している。さらに内周枠４０３の一部を切り欠き接着剤保持部としての接着溝４０１が３箇所形成されている。図４は図３中の接着溝４０１とレンズ保持枠４０３の拡大図である。
【００１９】
また、図５は図２中の接着溝４０１とレンズ保持枠４０３の拡大図である。
【００２０】
図４、図５によると内周枠４０３には光学機器の光軸と直交する面に対してフォーカスレンズＬ４の位置を決めるためのレンズ補正面４０４としての凸形状が設けられている。またレンズ補正面４０４は接着溝４０１から連続して形成されていることが分かる。
【００２１】
図６は本発明の実施例１におけるレンズ補正面４０４をより理解するためにレンズ保持部材を光軸方向から見た図である。
【００２２】
図６によると内周枠４０３で形成される中心軸Ｑ１より光学機器の光軸中心ＯＸに近づく中心軸Ｑ２を３つの面で作るようにレンズ補正面４０４は形成されていることがわかる。
【００２３】
このようにフォーカスレンズＬ４は内周枠４０３内に入れられ、レンズ補正面４０４によって光学機器の光軸とフォーカスレンズＬ４の光軸中心が略決まり、胴付き部４０５によって光軸方向の位置が略決定される。その状態で接着溝４０１に入れられた接着剤４０２により一体化固定される。図７は図５中の接着剤４０２注入の模式図であり、接着剤注入工具としての注射器５００から接着剤が接着溝４０１に注入される工程である。
【００２４】
また図８は図７中の破線Ｄ部の断面図である。
【００２５】
図７、図８によると接着剤４０２は接着保持部４０１に入れられると液体の流動により接着保持部４０１に均一に広がりフォーカスレンズＬ４と接する。その後も接着剤４０２は接着保持部４０１に入れられ続ける。この時、接着剤が増えることで接着剤の自重が上がりフォーカスレンズＬ４と接着保持部４０１間にある隙間４０６へ流入しようとする流入圧力Ｒは大きくなる。
【００２６】
一方で本発明の実施例１では接着溝４０１とレンズ補正面４０４が連続しているためフォーカスレンズＬ４と接着溝４０１の隙間４０６が狭くなっている。従って、隙間４０６に接着剤４０２が流れ込むのに必要な流入圧力は高くなり、結果として流れ込みを低減させることが出来る。このように本発明の実施例では接着溝４０１と凸形状としてのレンズ補正面４０４が連続しているためフォーカスレンズＬ４と接着溝４０１間の隙間が狭くなり接着剤が流入しにくくなる構造となっている。
【００２７】
図９は本発明の実施例２を説明するための光学部品保持部材としてのレンズ保持枠４と光学部品としてのフォーカスレンズＬ４の斜視図である。ＯＸは光学機器の光軸中心を示す。また、図１０は図９の分解斜視図である。
【００２８】
図９、図１０によるとレンズ保持部材４はフォーカスレンズＬ４の外形より大きく略同形状に作られた光学部品保持部としての内周枠４０３とフォーカスレンズを光軸方向に支持するための胴付き部４０５を有している。さらに内周枠４０３の一部を切り欠き第一の接着剤保持部としての接着溝４１０が３箇所形成されていることも分かる。
【００２９】
図１１は接着溝４１０の部分拡大図であり接着溝４１０にはフォーカスレンズＬ４と向かい合う位置にスリット４１１が設けられさらにスリットを挟んで第２の接着剤保持部としての接着剤逃がし溝４１２が設けられている。スリット４１１の幅はフォーカスレンズＬ４とレンズ補正面４０４の隙間４０６より大きく設計されている。また、スリット４１１、接着剤逃がし溝４１２は光硬化性接着剤が硬化するために必要な光が照射できるように開放され、特にスリット４１１には斜面４１３が作られている。
【００３０】
図１２は図９中の接着剤４０２の注入の模式図であり、フォーカスレンズＬ４は内周枠４０３内に入れられ、レンズ補正面４０４と図中不可視の胴付き部４０５によって光学位置が略決定される。その後、フォーカスレンズＬ４をレンズ保持枠４と一体固定するために接着剤注入工具としての注射器５００から光硬化型接着剤が接着溝４１０に注入される。この時、光硬化型接着剤が増えることで光硬化型接着剤の自重が上がりフォーカスレンズＬ４と接着保持部４０１間にある隙間４０６へ流入しようとする流入圧力Ｒは大きくなる。一方でスリット４１１にも同等の流入圧力Ｒがかかるが、この時スリット４１１の幅がフォーカスレンズＬ４とレンズ補正面４０４の隙間４０６より大きく設計されているため光硬化型接着剤は隙間４０６に流入するよりスリット４１１へ先に流入し隙間４０６へ流入しにくくなる。
【００３１】
このように本発明の実施例２においては図１２にあるようにある一定量以上の接着剤が注入されるとスリット４１１へ流入し光照射が行いにくい隙間４０６には流れにくくなっている。本発明の実施例１、本発明の実施例２と本発明の実施とその効果をより理解しやすくするために接着溝とレンズ補正面は連続した形で説明したが、図１３のように略連続している形でも本発明の効果つまりレンズとレンズ保持部材の間に流れる接着剤の量は減らせ本請求範囲内となる。
【符号の説明】
【００３２】
Ｌ４    フォーカスレンズ
Ｌ４ａ  フォーカスレンズの面取り部
ＯＸ    光学機器の光軸中心
【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】
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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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