(57)【要約】【課題】  移動させても、芯ズレしないワークホルダーを提供する。【解決手段】  工程順に、ワークステーションを移動しながら、上側レンズ体と、下側レンズ体の光軸と一致させて配列する小型カメラレンズユニット１１０の調芯装置用ワークホルダー３００において、レール２０１でガイドされて移動するスライダー３０１上にＸＹテーブル機構６００を設け、装置本体２００側の微調駆動整端子２０２で、押圧力と同時に、水平方向の力を作用させて、ＸＹテーブル機構６００のアッパーユニットを、水平面内で移動自在に構成し、また、アッパーユニットの移動を拘束するＸＹクランプ機構６１０を設け、更に、ＸＹテーブル機構６００のベースユニットに、下側レンズ体を保持する下側レンズ体クランプ機構４１０を、アッパーユニットに、上側レンズ体を保持する上側レンズ体クランプ機構５１０を設けて課題を解決した。【選択図】    図６
2008165087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業工程順に、ワークステーション間を移動しながら、上側レンズ体の光軸を、下側レンズ体の光軸と一致させて配列する小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーにおいて、該ワークホルダーに、装置本体側のレールでガイドされながらワークステーション間を移動可能なスライダーと、その上に一体的に載置して、ベースユニット上で水平移動可能なアッパーユニットを有するＸＹテーブル機構と、前記スライダーの移動を各ワークステーション位置で停止させるスライド位置決め部材とを設け、前記ＸＹテーブル機構のアッパーユニットに対し、装置本体側に連なる微調整駆動端子で、垂直方向の押圧力を付与しながら、同時に、水平方向の力を作用させることで、前記ＸＹテーブル機構のベースユニットに対しアッパーユニットを、水平面内で相対移動自在に構成すると共に、ベースユニットに対するアッパーユニットの水平面内移動の拘束状態と自由状態の何れかをセットすることが可能なＸＹクランプ機構を設け、更に、ベースユニットの端部から突出して、下側レンズ体を保持する下側レンズ体クランプ機構を、また、アッパーユニットの端部から突出し、且つ、下側レンズ体クランプ機構に対向して、上側レンズ体を保持する上側レンズ体クランプ機構を設けたことを特徴とする小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項２】
前記ＸＹテーブル機構のアッパーユニットは、装置本体側に設けたアクチュエータが、前記微調整駆動端子に発生する水平方向の力によって水平方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項３】
前記アクチュエータとして、圧電素子を用いたことを特徴とする請求項２に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項４】
前記アクチュエータとして、パルスモータを用いたことを特徴とする請求項２に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項５】
装置本体側に連なる微調整駆動端子で、前記ＸＹテーブル機構のアッパーユニットをベースユニットに押圧しながら、前記ＸＹクランプ機構により、前記ベースユニットと前記アッパーユニットとを拘束状態にセットすることを特徴とする請求項１または２に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項６】
ワークホルダーの前記スライド位置決め部材は、装置本体側に設けたステーション位置決め部材とＶ溝をもって嵌合することを特徴とする請求項１に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項７】
前記Ｖ溝は弾性部材を用いて構成していることを特徴とする請求項６に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項８】
ベースユニットの端部から突出して設ける前記下側レンズ体クランプ機構は、該ベースユニット側に固定して設ける下側固定アームと、該ベースユニット側に回転可能に設ける下側回転アームとを有し、下側固定アームの先端部でワークである小型カメラレンズユニットの下側レンズ体の側面と底面を支持し、下側回転アームの先端部で小型カメラレンズユニットの下側レンズ体の側面を下側固定アーム側に押付けることで小型カメラレンズユニットの下側レンズ体を挟持することを特徴とする請求項１に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項９】
アッパーユニットの端部から突出して設ける前記上側レンズ体クランプ機構は、該アッパーユニット側に固定して設ける上側固定アームと、該アッパーユニット側に回転可能に設ける上側回転アームとを有し、上側固定アームの先端部でワークである小型カメラレンズユニットの上側レンズ体の側面を支持し、上側回転アームの先端部で小型カメラレンズユニットの上側レンズ体の側面を上側固定アーム側に押付けることで小型カメラレンズユニットの上側レンズ体を挟持することを特徴とする請求項１に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項１０】
ベースユニットの端部から突出して設ける前記下側レンズ体クランプ機構は、該ベースユニット側に固定して設ける下側固定アームと、該ベースユニット側にスライド可能に設ける下側スライドアームとを有し、下側固定アームの先端部でワークである小型カメラレンズユニットの下側レンズ体の側面と底面を支持し、下側スライドアームの先端部で小型カメラレンズユニットの下側レンズ体の側面を下側固定アーム側に押付けることで小型カメラレンズユニットの下側レンズ体を挟持することを特徴とする請求項１に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項１１】
アッパーユニットの端部から突出して設ける前記上側レンズ体クランプ機構は、該アッパーユニット側に固定して設ける上側固定アームと、該アッパーユニット側に、スライド可能に設ける上側スライドアームとを有し、上側固定アームの先端部でワークである小型カメラレンズユニットの上側レンズ体の側面を支持し、上側スライドアームの先端部で小型カメラレンズユニットの上側レンズ体の側面を上側固定アーム側に押付けることで小型カメラレンズユニットの上側レンズ体を挟持することを特徴とする請求項１に記載の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダー。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一つに記載のワークホルダーを備えた小型カメラレンズユニットの調芯装置において、前記ワークホルダーがステーション間を移動する時に、移動時の加速度の変化曲線が、発進から停止までの間で滑らかに連なる様に、ワークホルダーの移動速度を制御していることを特徴とする小型カメラレンズユニットの調芯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚のレンズを用いた小型カメラレンズユニットの光軸を合せる調芯装置用のワークホルダーおよび、そのワークホルダーを使用した小型カメラレンズユニットの調芯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等に用いる小型カメラでは、複数枚のレンズを先ずユニット化した状態に固定してから携帯電話等に組み入れることが多いが、ユニット化に際してはレンズ同士の光軸をしっかり合せておく必要がある。数枚のレンズ同士の光軸を合せ、ユニット化する調芯装置や、その調芯装置に用いるワークホルダーに関しての本発明に近い背景技術には、下記の特許文献１で開示された技術がある。
【０００３】
【特許文献１】特許出願公開  ２００５−２８３７１６号公報
【０００４】
以下、背景技術として、特許文献１に開示された小型カメラレンズユニットの調芯装置に用いるワークホルダーを、調芯装置と共に、図１１〜図１３を用いながら説明する。
【０００５】
図１１は背景技術の説明にワークとして用いる小型カメラのレンズユニットの断面図、図１２は、背景技術における調芯装置の概略構成を示す斜視図、図１３は、図１２で示した調芯装置のワークホルダー部分の断面図である。
【０００６】
背景技術の説明に用いる小型カメラの構成は、図１１に示した様に、大きく分けると、映像を光学的に処理するレンズユニット１０と、光学映像を、ＣＭＯＳ２１等を用いて電子データ化する画像データ取込みユニット２０から成る。そして、レンズユニット１０の一部を成す円筒状のユニットケース１１の内周面には、レンズ枠１２が、摺動自在に挿入されている。また、レンズ枠１２には、前方から後方に向けて、前側レンズG１、中間レンズG２、後側レンズG３が配置され、前側レンズＧ１は、仕切り板Ｇ１ａを挟んで中間レンズG２と接合され、後側レンズＧ３は、仕切り板Ｇ３ａを挟んで中間レンズG２と接合されている。尚、レンズ枠１２は、押え部材１３とレンズ枠１２との間に設けたコイルスプリング１４により、光軸方向にカム作用を及ぼす環状のカム部材１５に圧接されている。
【０００７】
図１２、図１３に示した様に、このレンズユニット１０に用いる３枚のレンズを、調芯装置３０を用いて調芯する場合は、先ず、レンズ枠１２に中間レンズＧ２を予め調芯して固定しておき、このレンズ枠１２をレンズ調芯作業用装置３０のテーブル３１上に載置する。そして、第１駆動機構３２と、第２駆動機構３３を用いて、中間レンズＧ２の光軸（軸心Ｌ２）に対して、前側レンズＧ１の光軸（軸心Ｌ１）と、後側レンズの光軸（軸心Ｌ３）を調芯する。
【０００８】
図１２、図１３に示した様に、この作業に用いるレンズ調芯作業用装置３０に設けられた第１駆動機構３２は、第１レンズホルダー３２ａを、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向とに復動自在に駆動可能である。また、第２駆動機構３３は、第２レンズホルダー３３ａを、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向とに復動自在に駆動可能である。
【０００９】
また、図１２、図１３に示した様に、撮影チャート３４は、撮影機構３５のCMOS３５ａにより、調芯作業のために撮影される被写体となり、ベース３６に回動自在に支持された支持プレート３７で支持されている。そして、前側レンズＧ１と対面する撮影位置と、撮影位置から退避した退避位置との間で移動させられる様になっている。また、撮影機構３５は、撮像素子としてのCMOS３５ａを進退自在に支持し、撮影チャート３４を撮影し得るもので、第２レンズホルダー３３ａの環状部３３ｂを通してCMOS３５ａを後側レンズＧ３の所定位置に進退させる機構が形成されている。
【００１０】
この様な装置を用いて調芯作業をおこなうには、図１３に示した様に、先ず、前側レンズＧ１と、後側レンズＧ３が取付く前のレンズユニット１０をテーブル３１に載せて位置決めしてから、中間レンズＧ２の前方に、鍔部に紫外線硬化型のＵＶ接着剤を塗布した前側レンズＧ１を載せる。そして、第１駆動機構３２を駆動しながら、第１レンズホルダー３２ａを移動させ、その当接面を前側レンズＧ１に当接させておき、次いで、第２駆動機構３３を駆動して、第２レンズホルダー３３ａを移動させ、その当接面に、鍔部に紫外線硬化型のＵＶ接着剤を塗布した後側レンズＧ３を載せて、後側レンズＧ３を中間レンズＧ２に後方から押付ける。
【００１１】
この状態で、図１３に示した様に、撮影チャート３４を前側レンズＧ１の上方に移動させ、又、撮影機構３５を駆動して、CMOS３５ａを撮影位置にセットし、必要に応じて、照明光を照射しつつ、撮影チャート３４をCMOS３５ａで撮影する。その電子データは、回路ユニット４１、制御ユニット４２、を通ってモニター４３の画面に表示さる。そして、モニター４３の画面を見ながら、前側レンズＧ１の光軸は第１レンズホルダー３２ａの移動により、後側レンズＧ３の光軸は、第２レンズホルダー３３ａの移動により、表示画像のピントが合う状態迄水平移動させて微調整し、モニター４３上の表示画面が所定状態になったら、予め塗布済みのＵＶ接着剤に向けて紫外線を照射して、ＵＶ接着剤を硬化させ、中間レンズＧ２に対し、前側レンズＧ１と、後側レンズＧ３の位置を固定することでレンズユニット１０の調芯作業が完了する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上、背景技術として説明した調芯装置および、その装置と一体化したワークホルダーを用いた調芯作業では、一台の装置および、それに付属する一個のワークホルダーを、一人の作業者が使用して、一連する全作業を行っていた。従って、一つの製品を調整し終える迄に多くの時間が掛かり、製品の生産コストが高くなってしまう問題があった。また、生産量を確保する為には、多くの装置とワークホルダーと人手が必要になり、簡単に生産数量を増やすことも困難であった。そこで、出願人は、先に、小型カメラレンズユニットの複数のレンズ群を光軸方向に配列する作業工程に従って、一方向に連接して設けられた複数個のワークステーションを有する小型カメラレンズユニットの調芯装置を発明して、この装置を、下記の特許文献２として出願してある。
【００１３】
【特許文献２】特願２００６−３１１７６７号
【００１４】
ところで、小型カメラレンズユニットの調芯には、超精密（１〜２μｍ）な位置出しが求められるが、ワークが作業工程によってワークステーション間を移動する場合、折角合せた光軸が、時々ずれてしまうという新たな課題が発生した。本発明は、この問題をワークホルダー及び装置によって解決し、一方向に連接して設けられた複数個のワークステーションを有する小型カメラレンズユニットの調芯装置を、より安定的に運転しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するために成されたもので、ワークを移動させても、芯ズレを起さないワークホルダー並びに調芯装置を提供することを目的とするものである。そして、その目的を達成する手段として、本発明の請求項１記載に係わる発明のワークホルダーは、作業工程順に、ワークステーション間を移動しながら、上側レンズ体の光軸を、下側レンズ体の光軸と一致させて配列する小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーにおいて、該ワークホルダーに、装置本体側のレールでガイドされながらワークステーション間を移動可能なスライダーと、その上に一体的に載置して、ベースユニット上で水平移動可能なアッパーユニットを有するＸＹテーブル機構と、前記スライダーの移動を各ワークステーション位置で停止させるスライド位置決め部材とを設け、前記ＸＹテーブル機構のアッパーユニットに対し、装置本体側に連なる微調駆動整端子で、垂直方向の押圧力を付与しながら、同時に、水平方向の力を作用させることで、前記ＸＹテーブル機構のベースユニットに対しアッパーユニットを、水平面内で相対移動自在に構成すると共に、ベースユニットに対するアッパーユニットの水平面内移動の拘束状態と自由状態の何れかをセットすることが可能なＸＹクランプ機構を設け、更に、ベースユニットの端部から突出して、下側レンズ体を保持する下側レンズ体クランプ機構を、また、アッパーユニットの端部から突出し、且つ、下側レンズ体クランプ機構に対向して、上側レンズ体を保持する上側レンズ体クランプ機構を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項２記載に係わる発明のワークホルダーは、前記ＸＹテーブル機構のアッパーユニットは、装置本体側に設けたアクチュエータが前記微調整駆動端子に発生する水平方向の力によって水平方向に移動することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項３記載に係わる発明のワークホルダーは、前記アクチュエータとして、圧電素子を用いたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項４記載に係わる発明のワークホルダーは、前記アクチュエータとして、パルスモータを用いたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項５記載に係わる発明のワークホルダーは、装置本体側に連なる微調整駆動端子で、前記ＸＹテーブル機構のアッパーユニットをベースユニットに押圧しながら、前記ＸＹクランプ機構により、前記ベースユニットと前記アッパーユニットとを拘束状態にセットすることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項６記載に係わる発明のワークホルダーは、前記スライド位置決め部材は、装置本体側に設けたステーション位置決め部材とＶ溝をもって嵌合することを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項７記載に係わる発明のワークホルダーは、前記Ｖ溝は弾性部材を用いて構成していることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項８記載に係わる発明のワークホルダーは、ベースユニットの端部から突出して設ける前記下側レンズ体クランプ機構が、該ベースユニット側に固定して設ける下側固定アームと、該ベースユニット側に回転可能に設ける下側回転アームとを有し、下側固定アームの先端部でワークである小型カメラレンズユニットの下側レンズ体の側面と底面を支持し、下側回転アームの先端部で小型カメラレンズユニットの下側レンズ体の側面を下側固定アーム側に押付けることで小型カメラレンズユニットの下側レンズ体を挟持することを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の請求項９記載に係わる発明のワークホルダーは、アッパーユニットの端部から突出して設ける前記上側レンズ体クランプ機構が、該アッパーユニット側に固定して設ける上側固定アームと、該アッパーユニット側に回転可能に設ける上側回転アームとを有し、上側固定アームの先端部でワークである小型カメラレンズユニットの上側レンズ体の側面を支持し、上側回転アームの先端部で小型カメラレンズユニットの上側レンズ体の側面を上側固定アーム側に押付けることで小型カメラレンズユニットの上側レンズ体を挟持することを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の請求項１０記載に係わる発明のワークホルダーは、ベースユニットの端部から突出して設ける前記下側レンズ体クランプ機構が、該ベースユニット側に固定して設ける下側固定アームと、該ベースユニット側にスライド可能に設ける下側スライドアームとを有し、下側固定アームの先端部でワークである小型カメラレンズユニットの下側レンズ体の側面と底面を支持し、下側スライドアームの先端部で小型カメラレンズユニットの下側レンズ体の側面を下側固定アーム側に押付けることで小型カメラレンズユニットの下側レンズ体を挟持することを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の請求項１１記載に係わる発明のワークホルダーは、アッパーユニットの端部から突出して設ける前記上側レンズ体クランプ機構が、該アッパーユニット側に固定して設ける上側固定アームと、該アッパーユニット側に、スライド可能に設ける上側スライドアームとを有し、上側固定アームの先端部でワークである小型カメラレンズユニットの上側レンズ体の側面を支持し、上側スライドアームの先端部で小型カメラレンズユニットの上側レンズ体の側面を上側固定アーム側に押付けることで小型カメラレンズユニットの上側レンズ体を挟持することを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の請求項１２記載に係わる発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置は、請求項１乃至１１の何れか一つに記載のワークホルダーがワークステーション間を移動する時に、移動時の加速度の変化曲線が、発進から停止までの間で滑らかに連なる様に、ワークホルダーの移動速度を制御していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
発明の効果として、請求項１記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、ＸＹテーブル機構のアッパーユニットに対し、装置本体側に連なる微調整駆動端子で、垂直方向の押圧力を付与しながら、同時に、水平方向の力を作用させることで、前記ＸＹテーブル機構のベースユニットに対しアッパーユニットを、水平面内で相対移動自在に構成し、更に、ベースユニットの端部から突出して、下側レンズ体を保持する下側レンズ体クランプ機構を、また、アッパーユニットの端部から突出し、且つ、下側レンズ体クランプ機構に対向して、上側レンズ体を保持する上側レンズ体クランプ機構を設けたので、ワークの調芯時の微調整が可能になった。また、ベースユニットに対するアッパーユニットの水平面内移動の拘束状態と自由状態の何れかをセットすることが可能なＸＹクランプ機構を設けると共に、ＸＹテーブル機構を載置したスライダーの移動を各ワークステーション位置で停止させるスライド位置決め部材を設けたので、ワークのステーション間の移動が可能になり、かつワークが移動しても芯ズレを起さなくなった。その結果、ワークをステーション間で移動する生産システムの安定した運行が可能になり、従来、一箇所で一人の作業者が行っていた作業を、分割された夫々の作業に割り振られたワークステーションを利用しながら複数箇所で作業することが可能になった。その為、製品１個に掛かる生産時間が短縮され、装置の利用効率も高まり、安価な、品質の安定したレンズユニットが大量に供給可能になった。
【００２８】
発明の効果として、請求項２記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、ＸＹテーブル機構のアッパーユニットは、装置本体側に設けたアクチュエータが、前記微調整駆動端子に発生する水平方向の力によって水平方向に移動するので、高精度の調芯が可能になった。
【００２９】
発明の効果として、請求項３記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、アクチュエータとして、圧電素子を用いたので、印加電圧をコントロールすることで高精度の調芯が可能になった。
【００３０】
発明の効果として、請求項４記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーは、アクチュエータとして、パルスモータを用いるので、高精度の移動制御が可能になった。
【００３１】
発明の効果として、請求項５記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、装置本体側に連なる微調整駆動端子で、ＸＹテーブル機構のアッパーユニットをベースユニットに押圧しながら、ＸＹクランプ機構により、ベースユニットとアッパーユニットとを拘束状態にセットするので、拘束時に下側レンズ体に対する上側レンズ体の芯ズレを生じなくなった。
【００３２】
発明の効果として、請求項６記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、ワークホルダーのスライド位置決め部材は、装置本体側に設けたステーション位置決め部材とＶ溝をもって嵌合するので、ワークホルダーは、定められた作業位置で正確に停止することができた。
【００３３】
発明の効果として、請求項７記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、Ｖ溝は弾性部材を用いて構成しているので、位置決めの際生じる衝撃が軽減され、調芯済みワークの衝撃による芯ズレの発生が無くなった。
【００３４】
発明の効果として、請求項８記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、ベースユニットの端部から突出して設ける下側レンズ体クランプ機構は、簡単な構造にもかかわらず、下側レンズ体をしっかりと保持するので、調芯済みワークを移動や停止させても芯ズレを起さず、また、小型カメラレンズユニットの取付け、取外し作業も容易になった。
【００３５】
発明の効果として、請求項９記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、アッパーユニットの端部から突出して設ける上側レンズ体クランプ機構は、簡単な構造にもかかわらず、上側レンズ体をしっかりと保持するので、調芯済みワークを移動や停止させても芯ズレを起さず、また、小型カメラレンズユニットの取付け、取外し作業も容易になった。
【００３６】
発明の効果として、請求項１０記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、スライド式の下側レンズ体クランプ機構は、回転式の下側レンズ体クランプ機構より構造が少し複雑ではあるが、スライドするアームで、下側レンズ体を固定アーム側に垂直に押付けるので、下側レンズ体を固定する時、捩りによる歪の発生が防止でき、ワークの芯ズレがより少なくなった。
【００３７】
発明の効果として、請求項１１記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーを用いると、スライド式の上側レンズ体クランプ機構は、回転式の上側レンズ体クランプ機構より構造が少し複雑ではあるが、スライドするアームで、上側レンズ体を固定アーム側に垂直に押付けるので、上側レンズ体を保持する時、捩りによる歪の発生が防止でき、ワークの芯ズレがより少なくなった。
【００３８】
発明の効果として、請求項１２記載に係わる本発明の小型カメラレンズユニットの調芯装置は、ワークホルダーがステーション間を移動時する時に、移動時の加速度の変化曲線が、発進から停止までの間で滑らかに連なるので、加速が原因でワークに芯ズレを引き起こすことがなくなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
次に本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」と略す）を、図１〜図９を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態においてワークとして用いる小型カメラレンズユニットを用いた小型カメラユニットの断面図、図２は、本発明の実施形態のワークホルダーを用いて行う調芯作業工程のブロック線図、図３は、本発明の実施形態におけるワークホルダーの平面図、図４は、本発明の実施形態におけるワークホルダーの前面図、図５は、本発明の実施形態におけるワークホルダーの右側面図、図６は、本発明の実施形態におけるＳＴ２でのワークホルダー及び調芯装置の右側面図、図７は、本発明の実施形態における回転式のワーククランプ機構で、図７（ａ）は、平面図、図７（ｂ）は、前面図、図８は、本発明の実施形態におけるワークステーション毎の作業模式図、図９は、本発明の実施形態におけるワークホルダーのワークステーション間での加速度分布模式図である。
【００４０】
先ず、図１を用いながら、本発明の実施形態のワークとなる小型カメラレンズユニット１１０を用いて作製した製品を使用した小型カメラユニット１００の説明から始める。小型カメラレンズユニット１１０には３枚のレンズ、即ち、前側レンズＳＧ１と、中間レンズＳG２と後側レンズＳG３を用いている。即ち、略円筒状を成した第１鏡筒１１１ＫＴの前面に、前側レンズＳＧ１が設けられて上側レンズ体１１１を構成し、また、略円筒状を成した第２鏡筒１１２ＫＴには、中間レンズＳG２と後側レンズＳG３が固定されて下側レンズ体１１２を構成している。そして、第１鏡筒１１１ＫＴの円筒状の内周面に第２鏡筒１１２ＫＴが挿入され、第１鏡筒１１１ＫＴの下端面の外周と第２鏡筒１１２ＫＴの底辺外周に設けた鍔部１１２Ｆとは接着剤１１３で接着固定されている。
【００４１】
また、図１では、赤外線フィルター１２１とローパスフィルター１２２と、撮像素子１２３とが格納された撮像素子ボックス１２４を、第２鏡筒１１２ＫＴの鍔部１１２Ｆにネジにより取付けて小型カメラユニット１００を構成している。この小型カメラユニット１００をカメラ付き携帯電話に用いる場合、上側レンズ体１１１から下側レンズ体１１２を通った光は、赤外線フィルター１２１とローパスフィルター１２２を通過して、CMOS等の撮像素子１２３上で結像し、その電子データがリード線１２５を経て外部に導かれ、図示は省略したが、携帯電話のモニターに表示したり、電子データとして蓄積されることになる。
【００４２】
この小型カメラユニット１００の撮像素子１２３上にシャープな結像を得る為には、複数（この場合は３枚）のレンズ同士の光軸を合せる必要がある。そこで、本実施形態の場合、下側レンズ体１１２を構成する中間レンズＳG２と後側レンズＳG３は、予め光軸が合った状態で第２鏡筒１１２ＫＴに接着しておき、本実施形態のワークホルダーを備えた調芯装置２００を用いて、第１群レンズ（即ち、前側レンズＳＧ１）と第２群レンズ（即ち、中間レンズＳG２と後側レンズＳG３）との光軸を正確に合せておいてから、接着剤１１３で固定する。
【００４３】
以下、図２を用いながら、本実施形態のワークホルダーを備えた調芯装置を用いた調芯作業を工程順に簡単に説明する。（後で、本実施形態のワークホルダーの構成を説明してから、そのワークホルダーを用いて、更に詳細に説明し直す。）
【００４４】
調芯装置を用いた作業の前工程として、第２鏡筒１１２ＫＴの鍔部１１２Ｆに接着剤１１３を塗布して、第１鏡筒１１１ＫＴに第２鏡筒１１２ＫＴを挿入した状態で準備しておき、また、調芯装置には、工程順にその作業に必要な作業機器を備えた５個のワークステーション（ＳＴ１〜ＳＴ５）を設けておく。そして、前工程で準備した小型カメラレンズユニット１１０の素材を、ワークホルダーに載置し、ワークステーション間を一方向に、順次移動し、かつ夫々の、ワークステーション毎に留まって夫々の作業が施してから、次のワークステーションへと移動していくが、第１番目のワークステーション（ＳＴ１）では、本実施形態のワークホルダーへワークを取付ける作業を、第２番目のワークステーション（ＳＴ２）では、本実施形態のワークホルダー上でレンズ調芯作業を、第３番目のワークステーション（ＳＴ３）では、本実施形態のワークホルダー上でＵＶ接着作業を、第４番目のワークステーション（ＳＴ４）では、本実施形態のワークホルダー上でレンズ性能確認作業を、第５番目のワークステーション（ＳＴ５）では本実施形態のワークホルダーからワークを取外す作業を行う。
【００４５】
次に、この様な作業に用いる本発明の実施形態のワークホルダーの構成を、図３〜図７を用いながら説明する。
【００４６】
先ず、ワークホルダー３００の全体の構成を概説することから始める。ワークホルダー３００は、装置本体２００のレール２０１でガイドされながらワークステーション間を移動するスライダー３０１上に一体的に載置したＸＹテーブル機構６００を有する。ＸＹテーブル機構６００は、ベースユニット４００とアッパーユニット５００とを有し、ベースユニット４００上には、スライダー３０１の移動を各ワークステーション位置で停止させるスライド位置決め部材３０２が設けられている。そして、装置本体２００側に連なる微調整駆動端子２０２で、アッパーユニット５００上のトッププレート５０６に固定した微調整従動端子５０７に対し、垂直方向の押圧力を付与しながら、同時に、水平方向の力を作用させることで、ＸＹテーブル機構６００のアッパーユニット５００をベースユニット４００に対し、水平面内で相対移動自在に構成している。また、ベースユニット４００に対するアッパーユニット５００の水平面内移動の拘束状態と自由状態の何れかを選択してセットすることが可能なＸＹクランプ機構６１０が、アッパーユニット５００とベースユニット４００に跨って設けてある。また、ベースユニット４００の端部から突出して、ワークの第１鏡筒１１１ＫＴを保持する下側レンズ体クランプ機構４１０が、また、アッパーユニット５００の端部から突出し、且つ、下側レンズ体クランプ機構４１０に対向して、ワークの第２鏡筒１１２ＫＴを保持する上側レンズ体クランプ機構５１０が設けてある。
【００４７】
図３〜図５から明らかのように、ベースユニット４００の主要部を成すベース本体４０１は、平面的には略四角形で、右側面から見ると前部と後部に大きく分かれ、前部に比べて、後部が一段高くなっている。そして、ベース本体４０１は、スライダー３０１上にネジ３０１Sで固定されている。また、ベース本体４０１の前部上面には、平行する２本の下側ガイドバー４０２を支持する４個の下側ガイドバー軸受４０２Bが突出して設けられ、２本の下側ガイドバー４０２の端部をベース本体４０１上に支持している。また、２本の下側ガイドバー４０２の中央部では、アッパーユニット５００の一部に成るＹ方向スライダー５０８Ｙが夫々、下側ガイドバー４０２に挿入された状態で設けてある。
【００４８】
アッパーユニット５００の主要部を成すアッパー本体５０１は、略矩形の平板で、下面側に、２個のＹ方向スライダー５０８Ｙが夫々、２本の下側ガイドバー４０２に挿入された状態で取付けられている。また、アッパー本体５０１の上面側には、平行する２本の上側ガイドバー５０２をＸ方向に支持する４個の上側ガイドバー軸受５０２Bが突出して取付けられ、上側ガイドバー５０２の端部をアッパー本体５０１に支持している。そして、２本の上側ガイドバー５０２の中央部では、トッププレート５０６に固定されているＸ方向スライダー５０８Ｘが夫々、上側ガイドバー５０２に挿入された状態で設けてある。
【００４９】
各ワークステーションでの、ワークホルダー３００の位置決めは、装置本体２００側に設けたステーション位置決め部材２０３と、ワークホルダー３００側に設けたスライド位置決め部材３０２とをV溝３０３をもって嵌合する事で行う。ワークホルダー３００の位置決めは、ガタが無いようにしっかりと固定する事が求められるが、停止位置自体については、ワークの調芯程の超精密さは要求されない。そこで、本実施形態では、V溝３０３による嵌合を行った。スライド位置決め部材３０２に関して、大切なことは、位置決めの際にワークに衝撃を与えないことであり、このため、本実施形態では、スライド位置決め部材３０２のV溝３０３による嵌合には弾性部材を用いている。弾性部材の材質は硬度を広範囲に調整可能なゴムが好ましいが、合成樹脂でも良い。尚、本実施形態の場合は、ステーション位置決め部材２０３には鉄鋼材を用いたが、スライド位置決め部材３０２と、ステーション位置決め部材２０３のどちらか一方の嵌合部に弾性部材を用いれば良い。使用個数を考えると、本実施形態の様にワークホルダー３００側に設ける方が望ましい。また、Ｖ溝３０３はステーション位置決め部材２０３とスライド位置決め部材３０２の、どちら側に設けても良い。
【００５０】
本実施形態では、ＸＹテーブル機構６００のアッパーユニット５００に対し、装置本体２００側に連なる微調整駆動端子２０２で垂直方向の押圧力を付与しながら、同時に、水平方向の力を作用させることで、前記ＸＹテーブル機構６００のベースユニット４００に対しアッパーユニット５００を、水平面内で相対移動自在に構成しているが、本実施形態では、微調整駆動端子２０２に水平方向の力を作用させるアクチュエータとして圧電素子を用いた。圧電素子は、電圧を掛けることで伸縮する素子（または、逆に、伸縮させて、電圧を発生させることもできる）であり、印加電圧のコントロールで高精度の移動制御が可能になるので、電子顕微鏡等の微調整機構の様に、微小変位を高精度に制御する位置決め装置のアクチュエータとして、従来から広く用いられてきた。圧電素子は、最小移動量が３０ｎｍ（＝０．０３μｍ）位の制御は容易で、且つ、変換効率が高く、発熱が小さいので、発熱による熱変位によるドリフトが小さい等の特徴がある。しかし、圧電素子の移動ストロークは一般的に１００μ位迄で、変位量が小さい。そこで、電圧を印加すると長さ方向に伸縮する２枚の圧電素子を貼り合せ、一方を伸ばすと同時に、他方を縮めることで、変位量を拡大するバイモルフ圧電素子もあるが、今回のワークである小型カメラレンズユニットの調芯には、数十ミクロン（１０〜５０μｍ）を移動させ、また、最終調整は、１〜２μｍの範囲で行えば良いので、圧電素子の移動量でも十分間に合う。また、圧電素子を用いると、位置決めした後、印加電圧を続行することで、その位置で停止状態を維持することができる。
【００５１】
図７に示す様に、ベースユニット４００の端部から突出して設ける本実施形態の下側レンズ体クランプ機構４１０は、ベースユニット４００の一部を成すベース本体４０１端部に、ネジ４１１Mで固定した下側固定アーム４１１と、ベースユニット４００の一部を成すベース本体４０１端部において、支軸４１２Pを中心に回転可能に取付けられ、常時スプリング４１０Sで下側固定アーム４１１側に引っ張られているが、支軸４１２P周りにトルクＴを与えることで、下側固定アーム４１１と反対方向に回動する下側回転アーム４１２とを有する。そして、ワークの保持に際しては、下側固定アーム４１１の先端部で、ワークである小型カメラレンズユニット１１０の第２鏡筒１１２ＫＴの左側面、及び底面を支持すると共に、トルクＴを除いて、スプリング４１０Sの引張り力で、下側回転アーム４１２を下側固定アーム４１１側に回動させ、下側回転アーム４１２の先端部で、小型カメラレンズユニット１１０の第２鏡筒１１２ＫＴの右側面を下側固定アーム４１１側に押付けることにより、小型カメラレンズユニット１１０の第２鏡筒１１２ＫＴを挟持することができる。
【００５２】
下側レンズ体クランプ機構４１０の上方で、下側レンズ体クランプ機構４１０と重なる様にしながら、アッパーユニット５００の一部を成すトッププレート５０６に一体的に設けた下垂板５０６Dの端部から突出している本実施形態の上側レンズ体クランプ機構５１０は、アッパーユニット５００の一部を成すトッププレート５０６に一体的に設けた下垂板５０６Dの端部に、ネジ５１１Mで固定した上側固定アーム５１１と、下垂板５０６Dの端部において、支軸５１２Pを中心に回転可能に取付けられ、常時スプリング５１０Sで上側固定アーム５１１側に引っ張られているが、支軸５１２P周りにトルクＴを与えることで、上側固定アーム５１１と反対方向に回動する上側回転アーム５１２とを有する。そして、下側レンズ体クランプ機構４１０で保持したワークの上側レンズ体１１１を、上側レンズ体クランプ機構５１０で保持するに際しては、トルクＴを除いて、スプリング５１０Sの引張り力で、上側回転アーム５１２を上側固定アーム５１１側に回動させ、上側固定アーム５１１の先端部で、小型カメラレンズユニットの第２鏡筒１１２ＫＴの左側面を支持し、上側回転アーム５１２の先端部で、小型カメラレンズユニットの第２鏡筒１１２ＫＴの右側面を上側固定アーム５１１側に押付けることにより、小型カメラレンズユニット１１０の上側レンズ体１１１を挟持することができる。
【００５３】
次に、ＸＹテーブル機構６００のベースユニット４００に対するアッパーユニット５００の水平面内移動の拘束状態と開放状態の何れかをセットすることが可能なＸＹクランプ機構６１０について、主に図５を用いながら説明する。
【００５４】
ベース本体４０１の後部は、スライダー３０１より後方に突出しており、また、ベース本体４０１の後部には平行に２本の縦穴４０１Ｈが貫通している。各縦穴４０１Ｈにはシャフト６１４が挿入され、ベース本体４０１の上面と下面で、シャフト６１４端部はベース本体４０１から突出している。そして、上面側のシャフト６１４端部で、長方形の厚板から成るロック板６１２に設けた固定穴６１２Ｈを貫通している。固定穴６１２Ｈには、ロック板６１２端部に亘るスリ割６１２Ｓが切ってあり、スリ割６１２Ｓをネジ６１２Mによって締付けることで、ロック板６１２とシャフト６１４とを固定している。
【００５５】
また、下面側のシャフト６１４端部も、長方形の厚板から成るアンロック板６１３に設けた固定穴を貫通しており、該固定穴とアンロック板６１３端部に亘るスリ割が切ってあり、スリ割をネジ６１３Mによって締付けることで、アンロック板６１３をシャフト６１４に固定している。ロック板６１２とアンロック板６１３とを用いて一体化された２本のシャフト６１４は、縦穴４０１Ｈの中で上下方向にスライド可能であり、また、ロック板６１２は、ロック板６１２とベース本体４０１との間に掛けた引張りスプリング６１５によって、ベース本体４０１の後部上面に向けて常時引き付けられている。
【００５６】
平板の中央に凸部５０７Ｔを有し、凸部５０７Ｔには円錐形の窪み５０７Rを有する微調整従動端子５０７は、微調整従動板７１１と共に、ネジ５０７Sでアッパーユニット５００のトッププレート５０６に固定されている。また、長方形の薄板である微調整従動板７１１は、ロック板６１２とベース本体４０１との隙間迄延長している。その為、図６に示す様に、微調整従動板７１１は、常時は、スプリング６１５によってロック板６１２とベース本体４０１に挟まれて拘束されているが、装置本体２００側から力Fでアンロック板６１３を押し上げると、アッパーユニット５００と一緒に水平面内での移動が可能になる。
【００５７】
以上の様な構成のワークホルダー３００を、装置本体２００のレール２０１上に装着して調芯作業に供する場合を、図８のワークステーション毎の作業模式図に沿って、図１〜図７を補助的に用いながら説明する。
【００５８】
ワークホルダー３００を利用する作業に先立ち、先ず、ワーク１１０W、即ち、前側レンズＳＧ１を装着した第１鏡筒１１１ＫＴから成る上側レンズ体１１１と、下側レンズ群（即ち、中間レンズＳG２と後側レンズＳG３）を装着した第２鏡筒１１２ＫＴから成る下側レンズ体１１２を用意して、第２鏡筒１１２ＫＴの鍔部１１２Ｆに接着剤１１３を塗布しておいてから、第２鏡筒１１２ＫＴの外筒に第１鏡筒１１１ＫＴの内筒を嵌合させる。この為の作業にワークステーション（ＳＴ１〜ＳＴ５）を用いてないのは、接着に紫外線硬化型の接着剤１１３を用いる為、塗布から硬化開始迄の時間を気にする必要が無く、また、作業効率上、複数セットを一まとめにして一度に塗布してしまった方が便利であり、また、作業が、位置出しジグ等の補助機器を必要としない為である。
【００５９】
接着剤塗布工程の次から、本実施形態のワークホルダー３００を利用する工程に入る。即ち、第１ワークステーション（ＳＴ１）では、第２鏡筒１１２ＫＴの外筒に第１鏡筒１１１ＫＴの内筒を嵌合させたワーク１１０Ｗを、装置本体２００のレール２０１上で、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３とがV溝３０３による嵌合で停止しているワークホルダー３００の所定位置に固定する。この為に、先ず、下側回転アーム４１２と上側回転アーム５１２を右側に回転させた状態にしておいてから、ワークホルダー３００の下側固定アーム４１１の先端で、第２鏡筒１１２ＫＴの鍔部１１２Ｆの底面と側面とを当接させ、かつ、上側固定アーム５１１の先端で第１鏡筒１１１ＫＴの側面を当接させておいてから、下側回転アーム４１２と上側回転アーム５１２を左側に回動させて、下側回転アーム４１２の先端で、第２鏡筒１１２ＫＴの鍔部１１２Ｆの側面を、上側回転アーム５１２の先端で、第１鏡筒１１１ＫＴの側面を挟み込んでワークをしっかりと固定する。
【００６０】
第１ワークステーション（ＳＴ１）上でのワーク取付け作業が終了したら、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３のV溝３０３による嵌合を外して、ワーク１１０Ｗを載せたワークホルダー３００を、レンズ調芯作業を行う第２ワークステーション（ＳＴ２）へと移動させ、そこで、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３とをV溝３０３による嵌合させてワークホルダー３００を固定する。その後、アンロック板６１３に上方の力Fを与え、ロック板６１２を持ち上げ、微調整従動板７１１に掛かっていた拘束を開放し、アッパーユニット５００のトッププレート５０６が平面内で自由に動ける様にしておいてから、モニター画面（図示省略）をチェックしながら、装置本体２００側の微調整駆動端子２０２によって、微調整従動端子５０７の中央の凸部５０７Ｔの円錐形の窪み５０７Rを押圧しながら水平面内で動かして、アッパーユニット５００の端面に設けた上側レンズ体クランプ機構５１０を前後、左右に移動させることで、第１鏡筒１１１ＫＴを水平移動させ、映像バランスの一番良いところを探し出したら、ＸＹクランプ機構６１０によってアッパーユニット５００の動きをロックする。
【００６１】
即ち、映像バランスの一番良いところを探し出したら、微調整駆動端子２０２によって微調整従動端子５０７に押圧力を加えたままの状態で、ＸＹクランプ機構６１０のアンロック板６１３に掛けていた力Fを除去すると、引張りスプリング６１５の引張り力によって、アンロック板６１３と一体化した２本のシャフト６１４が、縦穴４０１Ｈの中で下方向にスライドして、２本のシャフト６１４と一体化しているロック板６１２がベース本体４０１の後部上面に向けて引き付けられ、ロック板６１２とベース本体４０１との隙間迄延長している長方形の薄板である微調整従動板７１１は、ロック板６１２とベース本体４０１に挟まれて拘束される。微調整従動板７１１へのＸＹクランプ機構６１０による拘束が済んだ後で、微調整駆動端子２０２から微調整従動端子５０７に掛かっていた押圧力を除去すると、トッププレート５０６の下垂板５０６D端部に設けた上側レンズ体クランプ機構５１０で保持された第１鏡筒１１１ＫＴは、最終調芯時位置、即ち、映像バランスの一番良いところのままで拘束される。
【００６２】
尚、チャート２２１は、モニター画面に表示する調芯作業用の被写体であり、必要に応じて照明光を照射する。また、上側レンズ体１１１、下側レンズ体１１２を通過してきたチャート２２１の映像光をCMOSセンサー２２２で撮影し、この撮影画像を、画像表示回路ユニット、制御ユニットを経てモニターに表示させるが、この部分は背景技術と全く同じであり、図示は省略した。また、この作業は、マニュアルで実施することも、自動化してソフトで判定することも可能である。
【００６３】
第２ワークステーション（ＳＴ２）上での調芯作業が終了したら、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３のV溝３０３による嵌合を外して、ワーク１１０Ｗを載せたワークホルダー３００を、ＵＶ接着作業を行う第３ワークステーション（ＳＴ３）へと移動させる。そこで、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３とをV溝３０３による嵌合で固定しておいてから、ワークホルダー３００に載せる前に塗布しておいたＵＶ接着剤１１３に、赤外線を数秒間照射して、接着剤１１３を硬化させ、第１鏡筒１１１ＫＴと第２鏡筒１１２ＫＴの位置関係を固定してしまう。
【００６４】
第３ワークステーション（ＳＴ３）上でのＵＶ接着作業が終了したら、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３のV溝３０３による嵌合を外して、作業済みのワーク１１０Ｗを載せたワークホルダー３００を、レンズ性能確認作業を行う第４ワークステーション（ＳＴ４）に移動させ、そこで、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３とを、V溝３０３による嵌合で固定する。そして、接着剤１１３が硬化して、上側レンズ体１１１と下側レンズ体１１２の光軸位置関係が確定し、レンズユニット１１０が完成した段階でのレンズ性能確認テストを行い、良品か不良品かの最終選別を行う。これは、接着剤１１３の硬化収縮で引っ張り合いが起こり、芯ズレが発生する場合があるからであり、生産技術的に、その心配が無くなれば、この工程は省略できる。
【００６５】
第４ワークステーション（ＳＴ４）上でのレンズ性能確認作業が終了したら、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３のV溝３０３による嵌合を外して、作業済みのワーク１１０Ｗを載せたワークホルダー３００を、ワーク取外し作業を行う第５ワークステーション（ＳＴ５）に移動させ、そこで、スライド位置決め部材３０２とステーション位置決め部材２０３とをV溝３０３による嵌合させて固定する。ここでの作業は、レンズユニット１１０をワークホルダー３００から取外すだけである。即ち、第１鏡筒１１１ＫＴの側面を拘束していたワークホルダー３００の上側回転アーム５１２を右側に回転させ、且つ、第２鏡筒１１２ＫＴの鍔部１１２Ｆの底面と外周を拘束していたワークホルダー３００の下側回転アーム４１２を右側に回転させて調芯が済んだワーク１１０をワークホルダー３００から取り出す。その後、使用済みのワークホルダー３００を、第１ワークステーション（ＳＴ１）へ戻し、再度の利用に供する。
【００６６】
ところで、本実施形態においては、搬送による芯ズレを起す危険性を出来るだけ避けながら、許された設計条件の中で、最適の搬送速度が達せられ様に、ワークホルダー３００の移動速度を、ワークホルダー３００の移動時の加速度の変化曲線が、発進から停止までの間滑らかに連なる様に、装置本体２００側で制御している。これにより、ワークを保持したワークホルダー３００の速度は、図１０に示した様に、動き出し時と、停止前はユックリで、途中の加速部分（α＞０）と減速部分（α＜０）もスムーズに連なる。
【００６７】
次に、本発明の実施形態の効果について説明する。実施形態で説明したワークホルダーのＸＹテーブル機構のアッパーユニットは、装置本体側に設けた圧電素子をアクチュエータとする微調整駆動端子により、ＸＹテーブル機構のベースユニット側に押圧されつつ水平面内を微細に移動するので、アッパーユニットから突出した上側レンズ体クランプ機構で保持している上側レンズ体は、ベースユニットに突出して設けた下側レンズ体クランプ機構で保持した下側レンズ体の上方において、水平面内で微細に移動することができ、その結果、上側レンズ体と下側レンズ体との精密な調芯が可能になった。
【００６８】
また、本実施形態では、ＸＹクランプ機構によるロック時に、引張りスプリングによって、アンロック板と一体化した２本のシャフトが、下方向にスライドして、２本のシャフトと一体化しているロック板がベース本体の後部上面に押付けられ、長方形の薄板である微調整従動板が、大面積のロック板とベース本体とに挟まれて拘束される。このため、微調整従動板は均等に押えられ、拘束力が横に逃げなることが無いので、下側レンズ体に対する上側レンズ体の芯ズレは生じないし、また、しっかり固定されるので、搬送時の芯ズレも生じない。
【００６９】
また、本実施形態では、微調整従動板へのＸＹクランプ機構による押付けによるロックが行われた後で、微調整駆動端子から微調整従動端子に掛かっていた押圧力を除去するので、トッププレートの下垂板端部に設けた上側レンズ体クランプ機構で保持された第１鏡筒は、最終調芯時の位置、即ち、映像バランスの一番良いところのままで拘束される。
【００７０】
また、本実施形態では、ワークホルダーのスライド位置決め部材は、装置本体側に設けたステーション位置決め部材と弾性部材で構成するV溝３０３をもって嵌合する。この為、ワークホルダーは、定められた作業位置で正確に停止し、かつ、位置決め時のワークに掛かる衝撃も軽減されるので、ワークホルダーのスライド位置決めによって調芯済みワークに芯ズレを生じることがない。
【００７１】
また、本実施形態では、ベースユニットの端部から突出して設ける下側レンズ体クランプ機構、及び、アッパーユニットの端部から突出して設ける前記上側レンズ体クランプ機構は、簡単な構造にもかかわらず、下側レンズ体、上側レンズ体をしっかりと保持するので、調芯済みワークを移動させても芯ズレを起さない。また、小型カメラレンズユニットの取付け、取外し作業も容易である。
【００７２】
また、本実施形態では、ワークホルダーがステーション間を移動時する時に、移動時の加速度の変化曲線が、発進から停止までの間で滑らかに連なるので、ワークに加速による衝撃を与えることがない。
【００７３】
以上の効果を総合した結果、本実施形態の小型カメラレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーおよび、そのワークホルダーを使用した小型カメラレンズユニットの調芯装置を用いると、ワークの超精密（１〜２μｍ）な調芯が可能で、また、調芯後のワークを、ワークステーション間で移動させても、移送による芯ズレが生じなくなった。この結果、作業工程にそって、一方向に連接して設けられた複数個のワークステーションを有する小型カメラレンズユニットの調芯装置を用いて、製品を生産することが可能になり、その結果、従来一箇所で一人の作業者が行っていた作業を、複数の工程に分け、分割された夫々の作業に割り振られたワークステーションを利用しながら複数箇所で作業することが可能になり、製品１個に掛かる時間が短縮され、少ない装置と人手で、容易に生産量が増やせ、また、一連する全ての調芯作業を、工程毎に具体的に分別し、この作業を順次実施することで、小型カメラレンズユニットの調芯作業の全てが完璧に行われ、品質の安定したレンズユニットが大量に供給可能になった。
【実施例１】
【００７４】
次に、実施例１の説明に移る。図１０は、本発明の実施例１におけるスライド式ワーククランプで、図１０（ａ）は、平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるA−A断面図、（ｃ）は、図１０（ａ）におけるB−B断面図である。
【００７５】
既に実施形態の中で説明した通り、本発明は多くの構成要素から成るが、以下に実施例１として説明するワークホルダーは、下側レンズ体クランプ機構と上側レンズ体クランプ機構以外は実施形態の場合と全く同一である。従って、実施例１では、その部分以外の説明は省略する。
【００７６】
図１０（ａ）〜図１０（ｃ）で示したスライド式ワーククランプにも、下側レンズ体クランプ機構４２０と、上側レンズ体クランプ機構５２０とがある。そして、下側レンズ体クランプ機構４２０には、ベース本体４０１端部にネジ４２１Mで取付けた下側固定アーム４２１と、ベース本体４０１端部にネジ４２４Ｍで固定された下側アームレール４２４上で、Ｘ方向にスライド移動が可能な下側アームスライダー４２３に組付けられ、常時スプリング４２０Sで下側固定アーム４２１側に引っ張られている下側スライドアーム４２２とが設けられている。そして、下側スライドアーム４２２は力Ｆを加えることで、下側固定アーム４２１と反対方向に平行移動する。
【００７７】
ワークの保持に際しては、下側スライドアーム４２２に力Ｆを掛けて、右方向に移動させておいてから、下側固定アーム４２１の先端部で、ワークである小型カメラレンズユニット１１０の下側レンズ体１１２の第２鏡筒１１２ＫＴ側面、及び底面を支持してから、力Ｆを除いて、スプリング４２０Ｓの引張り力で、下側スライドアーム４２２を下側固定アーム４２１側に移動させ、下側スライドアーム４２２の先端部で、小型カメラレンズユニット１１０の下側レンズ体１１２の第２鏡筒１１２ＫＴ側面を、下側固定アーム４２１側に押付けて、小型カメラレンズユニット１１０の下側レンズ体１１２を挟持することができる。
【００７８】
下側レンズ体クランプ機構４２０の上方で、下側レンズ体クランプ機構４２０に重なる様にしながら、アッパーユニット５００端部の下垂板５０６Dの端部に突出して設ける実施例１の上側レンズ体クランプ機構５２０には、下垂板５０６Dに、ネジ５２１Mで取付けた上側固定アーム５２１と、下垂板５０６D端部にネジ５２４Mで固定された上側アームレール５２４上で、Ｘ方向にスライド移動が可能な上側アームスライダー５２３に組付けられ、常時スプリング５２０Sで上側固定アーム５２１側に引っ張られている上側スライドアーム５２２とが設けられている。そして、上側スライドアーム５２２は力Ｆを加えることで、上側固定アーム５２１と反対方向に平行移動する。
【００７９】
ワークの保持に際しては、上側スライドアーム５２２に力Ｆを掛けて、一旦右側に移動させた状態で、下側レンズ体クランプ機構４２０で保持した小型カメラレンズユニット１１０の上側レンズ体１１１の第１鏡筒１１１ＫＴ側面を上側固定アーム５２１の先端部に当接させてから、力Ｆを除いて、スプリング５２０Ｓの引張り力で、上側スライドアーム５２２を上側固定アーム５２１側に移動させ、上側スライドアーム５２２の先端部で、小型カメラレンズユニット１１０の上側レンズ体１１１の第１鏡筒１１１ＫＴ側面を、上側固定アーム５２１側に押付けることで小型カメラレンズユニット１１０の上側レンズ体１１１を挟持することができる。
【００８０】
尚、本実施例１の下側レンズ体クランプ機構４２０、および上側レンズ体クランプ機構５２０を有するワークホルダーを装置本体２００に取付けて使用する場合のワークステーションでの動作を、実施形態の場合と比較すると、実施形態の場合は、上下の回転アーム５１２、４１２を回転させて、ワークを着脱するが、本実施例１の場合には、上下のスライドアーム５２２、４２２をスライドさせて、ワークを着脱する点が異なるだけで、その他は実施形態の場合と全く同一であるので実施形態の場合の様な模式図を用いた説明は省略する。
【００８１】
以上、実施例１で説明したスライド式のワーククランプは、図７を用いて、実機形態として説明した回転式のワーククランプより構造的に少し複雑になるが、Ｘ方向に平行移動するスライドアームで、ワークを固定アーム側に垂直に押付けるので、ワークを固定する時、捩りによるワークやワークホルダー部品の歪の発生が防止でき、ワークの芯ズレがより少なくなる効果が得られる。
【実施例２】
【００８２】
ところで、実施形態として、上側レンズ体クランプ機構５１０と下側レンズ体クランプ機構４１０が共に回転式の場合を、また、実施例１として、上側レンズ体クランプ機構５２０と下側レンズ体クランプ機構４２０が共にスライド式の場合を、それぞれ説明してきた。しかし、図示は省略するが、上側レンズ体クランプ機構と下側レンズ体クランプ機構を回転式とスライド式を混在して構成することも、また可能である。そこで、ワークの設計上の制約を考慮して、捩れの影響が大きく出る方だけに高価になりがちなスライド式を設定することができれば、経済性と調芯性能を両立させることも可能になる。
【実施例３】
【００８３】
本発明の実施形態では、微調整駆動端子２０２のアクチュエータとして、圧電素子を用いたが、圧電素子の代わりに、ステッピングモータを用いることもできる。ステッピングモータ方式は、圧電素子方式に比べると、分解能が粗く（それでも、フィードバック制御等を用いることでと、０．０３μｍ位迄のコントロールは可能である）また、作動時に振動が発生し易く、また、駆動させる為の機構（図示は省略するが、駆動モータ、ボールネジ、移動ガイド、リミットスイッチ等を備えたテーブル）が必要であり、また、その部分で動きに損失がでてしまい、また、機械式の制御を含むので微動反復精度が劣る等の欠点はある。しかし、一方で、作動制御が容易であるとか、ワンステップの作動量が大きい為、大きな動きにおいて有利であるとか、作動物の移動幅が広いので、調整幅が持てるとか、コストが低いとか、駆動パワーが強い等の長所もあるので、ワーク等の個別の設計条件に応じてステッピングモータ方式を選択することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上、本発明を、カメラ付き携帯電話等に用いる小型カメラのレンズユニットの調芯装置用ワークホルダーおよび、そのワークホルダーを使用した小型カメラレンズユニットの調芯装置として説明してきた。しかし、本発明は、この様な小型カメラの場合に限らず、ビデオカメラの様な中型カメラも含め、調芯作業を必要とする多くのレンズユニットにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態においてワークとして用いる小型カメラレンズユニットを用いた小型カメラユニットの断面図である。
【図２】本発明の実施形態のワークホルダーを用いて行う調芯作業工程のブロック線図である。
【図３】本発明の実施形態におけるワークホルダーの平面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるワークホルダーの前面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるワークホルダーの右側面図である。
【図６】本発明の実施形態におけるＳＴ２でのワークホルダー及び調芯装置の右側面図である。
【図７】本発明の実施形態における回転式のワーククランプ機構で、図７（ａ）は、平面図、図７（ｂ）は、前面図である。
【図８】本発明の実施形態におけるワークステーション毎の作業模式図である。
【図９】本発明の実施形態におけるワークホルダーのワークステーション間での加速度分布模式図である。
【図１０】本発明の実施例１におけるスライド式ワーククランプで、図１０（ａ）は、平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるA−A断面図、（ｃ）は、図１０（ａ）におけるB−B断面図である。
【図１１】背景技術の説明で、ワークとして用いる小型カメラのレンズユニットの断面図である。
【図１２】背景技術におけるレンズ調芯装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１３】背景技術として図１２で示したレンズ調芯装置のワークホルダー部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１１０  小型カメラレンズユニット
１１１  上側レンズ体
１１１ＫＴ  第１鏡筒
１１２  下側レンズ体
１１２ＫＴ  第２鏡筒
１１３  接着剤
２００  装置本体
２０１  レール
２０２  微調整駆動端子
２０３  ステーション位置決め部材
２２１  チャート
３００  ワークホルダー
３０１  スライダー
３０２  スライド位置決め部材
３０３  Ｖ溝
４００  ベースユニット
４０２  下側ガイドバー
４１０、４２０  下側レンズ体クランプ機構
４１１、４２１  下側固定アーム
４１２  下側回転アーム
４２２  下側スライドアーム
５００  アッパーユニット
５０２  上側ガイドバー
５０６  トッププレート
５０７  微調整従動端子
５０８Ｘ  Ｘ方向スライダー
５０８Ｙ  Ｙ方向スライダー
５１０、５２０  上側レンズ体クランプ機構
５１１、５２１  上側固定アーム
５１２  上側回転アーム
５２２  上側スライドアーム
６００  ＸＹテーブル機構
６１０  ＸＹクランプ機構
６１２  ロック板
６１３  アンロック板
７１１  微調整従動板
ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４、ＳＴ５  ワークステーション
ＳＧ１  前側レンズ
ＳＧ２  中間レンズ
ＳＧ３  後側レンズ
【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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