(57)【要約】【課題】光学部材の形状によらずに簡単に光学部材を保持するとともに、六軸調整可能で、部品点数を少なく、かつ調整作業のしやすい調整機構を備えた光学装置を提供する。【解決手段】光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、該光学系を保持するメインシャーシを有し、該光学系の少なくとも一つの光学部材の光軸方向に対する位置決めを行うスタッド部を該メインシャーシに一体的に設けるとともに、この光学部材をプリズムと貼り合せて一体に形成し、この貼り合せ部近傍で該光学部材を光軸に対して二方向に位置決めさせることを特徴とする光学装置。【選択図】  図２
2004184617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、
前記光学系を保持するメインシャーシを有し、前記光学系の少なくとも一つの光学部材の光軸方向に対する位置決めを行うスタッド部を前記メインシャーシに一体的に設けるとともに、この光学部材をプリズムと貼り合せて一体に形成し、この貼り合せ部近傍で前記光学部材を光軸に対して二方向に位置決めさせたことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
第１の屈折面と第２の屈折面と複数の反射面を有し、前記複数の反射面の少なくとも一つが結像に寄与する光学部材であって、光束が前記第１の屈折面から内部に入射し、前記複数の反射面で反射を繰り返し前記第２の屈折面から外部へ射出するように構成された前記光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、
前記光学部材を保持する保持部材は、前記光学部材を少なくとも２方向に弾性的に保持して位置決めする付勢部及び位置決め部を有することを特徴とする光学装置。
【請求項３】
前記保持部材は、第１保持部材と第２保持部材に二体化されており、光軸及び光軸と直交する方向の合せて３方向のうち、２方向の位置決め部とこの位置決め部に保持される前記光学部材を付勢する付勢部とを前記第１保持部材に設け、残りの１方向の位置決めに関しては、位置決め部を前記第１保持部材に設けるとともに、この位置決め部方向に前記光学部材を付勢する付勢部を前記第２保持部材に設けたことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、
位置決めされた前記光学部材を光軸に対して六軸調整可能に保持していることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
前記第１保持部材及び前記第２保持部材を保持する第３保持部材を有し、この第３保持部材に対して前記第１保持部材及び前記第２保持部材の光軸方向の調整及び平行偏心並びに傾き調整を行うとともに、前記第３保持部材を２本のガイドバーで吊り下げて前記光学系のズーミング動作を行い、かつ、この２本のガイドバーの傾き調整を行うことで非保持部材である前期光学部材の光軸に対する六軸調整を行うことを特徴とする請求項２又は４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記第１保持部材及び前記第２保持部材をこの両端で保持する一対の傾き調整部材を設け、この傾き調整部材を回動することで非保持部材である前記光学部材の傾き調整を行うとともに、この傾き調整部材には前記第１保持部材及び前記第２保持部材のうちいずれか一方を保持する保持部が設けられており、この保持部が第１の曲率半径を有する曲面であるとともに、対向する前記第１保持部材もしくは前記第２保持部材のいずれに設けられた保持部は第２の曲率半径を有する曲面であり、かつ、第１の曲率半径より第２の曲率半径のが大きいことを特徴とする請求項２又は４に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置に関しており、特に、その各光学部材の保持方法技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カメラに代表される各種光学装置の小型化と高性能・高機能化の流れを受けて、搭載されているレンズ自体や光学系も小型化と高性能化が求められているのは周知の通りである。その一方で、従来から製造誤差や組立誤差を少なくするために、レンズ等の光学部品やＣＣＤ等の撮像手段等の組込み時にはその位置調整を行って位置出しを行ったうえで各種光学装置の組立を行っている。
【０００３】
光学系の小型化と高性能化に伴い、精度が高い位置出しや光軸に対する多軸方向の位置調整が求められている。例えば特開平８−２０１６７３においては、レンズの偏心調整装置の従来技術として以下の技術が開示されている。
【０００４】
すなわち、この従来技術によれば、レンズを保持するレンズホルダをホルダで保持して２重構造にし、レンズホルダに設けられた付勢部によって、自由度を残したままホルダ内に支持させているので、レンズの傾き偏心調整及び平行偏心調整を同時に行う事が可能になった。
【０００５】
また、特開平９−２７４１２４においては、金属製の光学シャーシに複数の保持突起部が一体に突出形成されており、光学素子の外面が光学シャーシの保持突起部内面で弾性保持されることで、光学素子が光軸と直交する方向に位置決めされている。
【０００６】
更に、特開平６−１４８４８９においては、固体撮像素子を取り付けた支持基板に、所定の画素ラインに一致した回転軸を設けている。この回転軸は、所定方向に調整可能となるように中間支持部材の軸受けに係合しており、５方向の調整とは無関係に、回転軸をθ３方向に回転可能とすることで六軸調整をできるようにしている。
【０００７】
これとは別に従来の共軸系の光学系とは異なり、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材（偏心光学系）を用いた光学装置に関する提案が種々されている。これは、組立性が良く、コストを低く抑えることができるとともに、厚さを薄くすることができる光学装置を提供する事を目的にしたものである。
【０００８】
例えば特開平１０−１３３０８３においては、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を複数有するズーム光学系と、このズーム光学系のズーム駆動のための駆動手段とを備えた光学装置において、光学部材をその屈折面及び反射面等から離れた一端部で、光学装置のベースの取り付け部に固定する事によって、光学部材の固定の仕方による光学部材の光学性能の低下を防止している。
【０００９】
反射を利用した光学部材のこれとは別の保持方法例としては、一方の側面から入射した光を前記一方の側面に対して略直交する射出面から面状に出射する導光板を保持する面光源装置がある。
【００１０】
例えば特開平１１−３３９５２９においては、導光板を保持するフレームに設けられた押圧機構で導光板をその押圧機構と対向する面に押圧して導光板を保持している。
【００１１】
これとは別に特開２００１−６０４１１においては、導光板、光源、反射部材を収納するフレームを有し、そのフレームと導光板との間には隙間が設けられており、その隙間には導光板を押圧する付勢部材が配置されている。この付勢手段により導光板の熱膨張による体積変化を吸収すると共に、導光板をフレームと一体化するリフレクタに密着保持することが可能になった。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−２０１６７３号公報
【特許文献２】
特開平９−２７４１２４号公報
【特許文献３】
特開平６−１４８４８９号公報
【特許文献４】
特開平１０−１３３０８３号公報
【特許文献５】
特開平１１−３３９５２９号公報
【特許文献６】
特開２００１−６０４１１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術には以下のような問題がある。まず、特開平８−２０１６７３においては、光軸に対する傾き調整と偏心調整は可能であるが、六軸の全てを調整することはできない。また、特開平９−２７４１２４においては、ダイキャスト製の光学シャーシに保持突起を一体成形しているため、コストが高くなるおそれがある。
【００１４】
また、特開平６−１４８４８９においては、固体撮像素子の六軸調整とは別に支持基板の回転中心軸及び固体撮像素子の画素ラインを一致させるための組立調整が必要となる。このため、組立調整時間に時間がかかり、組立性が悪くなる。さらに、特開平１０−１３３０８３においては、光学部材を光学装置のベースに組み付ける際に治具にて三次元的な調整を行う記述があるが、具体的な説明はなく、また部品製造誤差や組立誤差を吸収する調整の記述もない。
【００１５】
また、面光源装置における光学部材の保持方法である特開平１１−３３９５２９においては、光学部材である導光板の保持部材とは別に押圧機構部材が必要となるためコストが高くなるおそれがある。さらに、押圧機構部を保持部材と一体的に形成した場合でも、光学部材が板状に限定されているため、光学部材の設計自由度が制限されてしまう。
【００１６】
また、特開２００１−６０４１１の保持方法においても、光学部材である導光板を保持する保持用の段部をフレームに設ける必要があるため、形状の自由度が限定されるとともに、このフレームとは別に押圧する付勢手段を設ける必要があるためコスト増になるおそれがある。
【００１７】
一般的に光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有した光学系においては、光学部材の形状も光学設計によって任意の形状を取るばかりではなく複雑にもなってその保持方法も難しい。また、各光学部材の絶対位置精度及び傾き精度が厳しいため、六軸調整が前提の光学設計となっている。さらに、その調整時にも、調整用の部品点数が少なく、調整のしやすい構成が望まれている。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決するため、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、光学部材の形状によらずに簡単に光学部材を保持するとともに、六軸調整可能で、部品点数を少なく、かつ調整作業のしやすい調整機構を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、光学部材を金属シャーシに一体的に設けた位置決め部材に対して押圧保持する際に、少なくとも１ヶ所の位置決め部材は光軸に対して直角方向の２方向に位置決めする。
【００２０】
また、第１の屈折面と第２の屈折面と複数の反射面から構成され、前記複数の反射面の少なくとも一つが結像に寄与する光学部材であって、光束が前記第１の屈折面から内部に入射し、前記複数の反射面で反射を繰り返し第２の屈折面から外部へ射出するように構成された前記光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、光学部材を保持するホルダは、該光学部材を少なくとも２方向に位置決めして弾性的に保持する位置決め部及び付勢部を有している。
【００２１】
さらには、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、位置決めされて保持されている光学部材を保持するホルダは光軸に対して六軸調整可能に保持されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１から図１４は本発明の実施形態を説明するためのものである。図１は光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を複数有するズーム光学系の全体図、図２は前述のズーム光学系を有する光学装置１００の平面図、図３は同光学装置１００の分解斜視図である。
【００２３】
図１において、１０は、ズーム光学系を構成する光学部材で光軸方向に固定されている（ズーミングやフォーカシング時に光軸方向に移動しないという事）Ｇ１レンズであり、図１の垂直方向から入射された画像光がＧ１レンズ１０の入射部に設けられたプリズム部１０ａによって図１の水平方向に折り返される。その後、Ｇ１レンズ１０を構成する各反射面によって反射を繰り返しながら屈折面１０ｂよりＧ２レンズ２０へ射出される。
【００２４】
Ｇ２レンズ２０では、屈折面２０ａから入射した画像光がＧ２レンズ２０を構成する各反射面によって反射を繰り返しながら屈折面２０ｂよりＧ３レンズ３０へ射出される。また、Ｇ２レンズ２０が図１に示したように図中水平方向（矢印の方向）に移動することによって光学系のズーミング動作が行われる。
【００２５】
Ｇ３レンズ３０では、屈折面３０ａから入射した画像光がＧ３レンズ３０を構成する各反射面によって反射を繰り返しながら屈折面３０ｂよりＣＣＤ４０へ射出される。
【００２６】
ＣＣＤ４０は撮像素子であり、これは照射された光エネルギを電荷に変換する複数の光電変換部、電荷を蓄える電荷蓄積部、及び電荷を転送し、外部に送出する電荷転送部からなる光電変換手段である。ＣＣＤ４０が光軸方向（図１中、水平方向）に進退することにより、フォーカシングが行われる。
【００２７】
またＧ３レンズ３０とＣＣＤ４０との間にはローパスフィルタ４１が配設されており、これにより輝度差を有する被写体の輪郭などで発生しがちな擬似色やモアレを低減している。なお、Ｇ２レンズ２０の屈折面２０ｂとＧ３レンズ３０の屈折面３０ａとの間には不図示の公知である絞りユニットが配されて、ＣＣＤ４０に入射する画像光の光量調整を行っている。
【００２８】
図２及び３において、１は上述のズーム光学系やその保持部材等が固定されるメインシャーシであり、２、３及び４はＧ１レンズ１０を位置決めする位置決めピンで、メインシャーシ１上に一体的に固定されている。
【００２９】
このうち位置決めピン２は、図２に示すようにＧ１レンズ１０のプリズム部１０ａにてＧ１レンズ１０と当接している。これにより図２中水平方向及び垂直方向に関するＧ１レンズ１０の位置決めを行っている。位置決めピン３は、Ｇ１レンズ１０の屈折面１０ｂの近傍においてＧ１レンズ１０と当接している。これにより、図２中、水平方向のＧ１レンズ１０の位置決めを行っている。
【００３０】
また位置決めピン４は、メインシャーシ１上に３ヶ所設けられており（図３中、１ヶ所不図示）、これによりＧ１レンズ１０の図２中紙面垂直方向の位置決めを行っている。
【００３１】
また、図４（ａ）に示すように、第１のＧ１押圧部材５に一体に設けられた付勢部５ａによってＧ１レンズ１０は位置決めピン４と当接する方向（図２中、紙面垂直方向）に付勢されるとともに、第１のＧ１押圧部材５に一体に設けられた付勢部５ｂによってＧ１レンズ１０は位置決めピン２及び３と当接する方向（図２中、水平方向）に付勢されている。なお、第１のＧ１押圧部材５は、ビス６によってメインシャーシ１上に固定されている。
【００３２】
この状態からさらに第２のＧ１押圧部材７を組込むと、この付勢部７ａによってＧ１レンズ１０は、位置決めピン２と当接する方向（図２中、垂直方向）に付勢されている。つまり、位置決めピン２〜４と第１、第２のＧ１押圧部材５、６によって、Ｇ１レンズ１０は、光軸及び光軸に垂直な各方向の計３軸方向に位置決めされる事となる。
【００３３】
２１は第１Ｇ２レンズホルダであり、第２Ｇ２レンズホルダ２２と一体化する事により、Ｇ２レンズ２０を保持する。第１Ｇ２レンズホルダ２１には、Ｇ２レンズ２０の厚み方向（図２中、紙面垂直方向）の位置決めを行う凸部２１ａが３ヶ所設けられており、これらに対応する位置に第２Ｇ２レンズホルダ２２にも凸部２１ａ方向にＧ２レンズ２０を付勢する付勢部２２ａが２ヶ所設けられている。
【００３４】
また第１Ｇ２レンズホルダ２１にはＧ２レンズ２０の平面方向の位置出しを行う位置決めピン２１ｂが一体的に設けられており、その位置決めピン２１ｂにＧ２レンズ２０が当接するように付勢部２１ｃ，２１ｄが第１Ｇ２レンズホルダ２１に一体的に設けられている。更には、第１Ｇ２レンズホルダ２１には、Ｇ２レンズ２０の偏心調整を行うためのピン２１ｅが設けられている（図５参照）。
【００３５】
２３は第１Ｇ２調整ホルダであり、第１Ｇ２ホルダ２１に設けられたピン２１ｅが嵌合する図２中、垂直方向に縦長の嵌合穴部２３ａを有し、これにより第１Ｇ２ホルダ２１と一体化している第２Ｇ２ホルダ２２及びＧ２レンズ２０の図２中垂直方向（図６中矢印Ｃの方向）への偏心調整が可能となる。
【００３６】
また第１Ｇ２調整ホルダ２３には、後述する第２Ｇ２調整ホルダ２４に設けられた嵌合溝部２４ａ及び嵌合穴部２４ｂと嵌合するピン２３ｂ，２３ｃがそれぞれ２本、一体的に設けられている。
【００３７】
第２Ｇ２調整ホルダ２４には嵌合溝部２４ａ及び嵌合穴部２４ｂが設けられており、それぞれ第１Ｇ２調整ホルダ２３のピン２３ｂ，２３ｃと嵌合している。ピン２３ｂと嵌合溝部２４Ａとの係合作用により、２３図２中紙面垂直方向（図６中矢印Ａの方向）に第１Ｇ２調整ホルダ２３を偏心調整することができる。
【００３８】
またこの時、ピン２３ｂの左右で図２中紙面垂直方向への移動量を相違させると、第１Ｇ２調整ホルダ２３が第２Ｇ２調整ホルダ２４に対して傾くことになるので、Ｇ２レンズ２０の図６中矢印Ａ方向への傾き調整が可能となる。なお、第１Ｇ２調整ホルダ２３を第２Ｇ２調整ホルダ２４に対して傾けても、ピン２３ｃと嵌合穴部２４ｂの嵌合状態は影響を受けないので、ピン２３ｃと嵌合穴部２４ｂの位置関係を変える事により、第１Ｇ２調整ホルダ２３を図２中水平方向（図６中矢印Ｂの方向）に偏心調整することができる。
【００３９】
つまり、Ｇ２レンズ２０の位置決めと保持を第１Ｇ２ホルダ２１、第２Ｇ２ホルダ２２で行い、それには影響を与えない形で、Ｇ２レンズ２０の図６中矢印Ｃ方向への偏心調整を第１Ｇ２調整ホルダ２３で行う。その後に、第１Ｇ２調整ホルダ２３と第１Ｇ２ホルダ２１を接着材等で一体化する。そして、第１Ｇ２調整ホルダ２３の図６中矢印Ａ、Ｂ方向への偏心調整と図６中矢印Ａ方向の傾き調整とを、第２Ｇ２調整ホルダ２４により行う。これにより、Ｇ２レンズ２０の光軸及びこの光軸と垂直な方向の計３軸に関しての偏心調整と図６中矢印Ａ方向への傾き調整とを行う事が可能になる。
【００４０】
なお、第２Ｇ２調整ホルダ２４は、後述するガイドメタルホルダ５２の取り付け部２４ｄ及び第２Ｇ２ガイドバー６９と摺動可能に嵌合するガイド部２４ｅを有している。
【００４１】
３１は第１Ｇ３ホルダであり、この第１Ｇ３ホルダには、後述する調整レバー３４に当接する調整部３１ａ、図２中紙面垂直方向にＧ３レンズ３０を位置決めする凸部３１ｂ、図２中垂直方向にＧ３レンズ３０を位置決めするピン３１ｃ、図２中水平方向にＧ３レンズ３０を位置決めする凸部３１ｄ、３１ｅ、凸部３１ｅ方向にＧ３レンズ３０を付勢する付勢部３１ｆ及びピン３１ｃ方向にＧ３レンズ３０を付勢する付勢部３１ｇが一体的に設けられている（図７参照）。
【００４２】
またＣＣＤ４０と対向する面には光路用の開口部３１ｈと後述する第２Ｇ３ホルダ３２と一体化するためのビス穴部３１ｉとが設けられている。
【００４３】
第２Ｇ３ホルダ３２には、Ｇ３レンズ３０を第１Ｇ３ホルダ３１に設けられた凸部３１ｄ方向に付勢する付勢部３２ａ、第１Ｇ３ホルダ３１に設けられ、凸部３１ｂ方向に付勢する付勢部３２ｂ及びビス止め用の逃げ穴部３２ｃが設けられている。ここで、Ｇ３レンズ３０は、第１Ｇ３レンズホルダ３１及び第２Ｇ３レンズホルダ３２をビス３９で一体化することによって、光軸とこの光軸に対して垂直な方向の計３軸に関して位置決めされた状態で保持される。
【００４４】
３３はＧ３調整板であり、後述する調整レバー３４が第１Ｇ３ホルダ３１と当接する開口部３３ａ、調整レバー３４に対して回転可能に嵌合する嵌合穴部３３ｂ、Ｇ３調整板３３を固定する段ビス３６に対して摺動可能に嵌合する長穴部３３ｃ、後述するＧ３調整シャーシ３７に設けられたピン３７ｂに対して摺動可能に嵌合する長穴部３３ｄ及び後述する偏心ピン３５に対して嵌合する調整穴部３３ｅを有している（図３及び図８参照）。
【００４５】
調整レバー３４は、第１Ｇ３ホルダ３１の調整部３１ａと当接する当接部３４ａ、Ｇ３調整板の嵌合穴部３３ｂに対して回転可能に嵌合する軸部３４ｂ及び調整レバー３４に回転操作を指示する操作部３４ｃを有している。
【００４６】
図９に示したように、第１Ｇ３ホルダ３１の調整部３１ａの曲率半径Ｒ１は調整レバー３４の当接部３４ａの曲率半径Ｒ２よりも大きい。これにより、第１Ｇ３ホルダ３１は、その調整部３１ａと調整レバー３４の当接部３４ａとが当接しながら回転する事が出来る（図９（ｂ）参照）。
【００４７】
図９では１方向のみの説明であるが、第１Ｇ３ホルダ３１の調整部３１ａ及び調整レバー３４の当接部３４ａが半球状であるため、全方向に回転することができる。これにより、第１Ｇ３ホルダ３１に一体化されたＧ３レンズ３０の全方向に対する傾き調整が可能となる。
【００４８】
３５は、Ｇ３調整板を図８中矢印Ｘ方向へ移動させるための偏心ピンであり、第１直径部３５ａは、Ｇ３調整シャーシ３７に設けられた嵌合穴部３７ａに対して回転可能に嵌合している。また、第１直径部３５ａよりは直径が小さく、かつその中心が偏心している第２直径部３５ｂは、Ｇ３調整板３３に設けられた調整穴部３３ｅに対して嵌合している。
【００４９】
３６は、Ｇ３調整板３３をＧ３調整シャーシ３７に対して摺動可能に固定するための段ビスであり、不図示のネジ部とＧ３調整板３３に設けられた長穴部３３ｃに対して嵌合する嵌合部とを有している。段ビス３６を用いてＧ３調整板３３をＧ３調整シャーシ３７に固定する際に、段ビス３６とＧ３調整板３３との間に不図示の波ワッシャ等を挟んでネジ止めすると、段ビス３３の不図示の嵌合部と長穴部３３ｃとが摺動可能な状態で嵌合しているため、Ｇ３調整板３３が外れる事なく図８中矢印Ｘ方向にのみ移動可能に固定する事が出来る。
【００５０】
３７はＧ３調整シャーシであり、前述のように偏心ピン３５の第１直径部３５Ａに対して嵌合する嵌合穴部３７ａ、Ｇ３調整板３３に設けられた長穴部３３ｄと摺動可能に嵌合するピン３７ｂ、メインシャーシ１に設けられた嵌合穴部１Ａに対して嵌合する第１直径部９ａ及び第１直径部９ａよりも直径が小さく、この中心が偏心している第２直径部９ｂを備えた偏心ピン９の第２直径部９ｂに対して摺動可能に嵌合する長穴部３７ｃを有している。また、Ｇ３調整シャーシ３７には、後述する段ビス３８に設けられた不図示の嵌合部に対して摺動可能に嵌合する長穴部３７ｄ及びメインシャーシ１に設けられたピン１ｂに対して摺動可能に嵌合する長穴部３７ｅが設けられている（図３及び図８参照）。
【００５１】
３８は、Ｇ３調整シャーシ３７をメインシャーシ１に対して移動可能に固定する段ビスである。３９は、第１Ｇ３ホルダ３１及び第２Ｇ３ホルダ３２を一体化するためにねじ込まれるビスである。
【００５２】
段ビス３８を用いてＧ３調整シャーシ３７をメインシャーシ１に固定する際に、段ビス３８とＧ３調整シャーシ３７との間に不図示の公知の波ワッシャ等を挟んでネジ止めすれば、段ビス３８の不図示の嵌合部と長穴部３７ｄとが摺動可能な状態で嵌合しているため、Ｇ３調整シャーシ３７が外れる事なく図８中矢印Ｙ方向にのみ移動可能に固定する事が出来る。
【００５３】
４２はＣＣＤホルダであり、後述するＬＰＦホルダ４３に回転可能に配設されたネジ４５に対して締結されるネジ穴部４２ａ、ＬＰＦホルダ４３に設けられたガイドバー４３ｂに対して摺動可能に嵌合するガイドメタル４４の一端が圧入されてＣＣＤホルダ４２と一体化する圧入穴部４２ｂおよびＬＰＦホルダ４３に設けられたガイドバー４３ｃに対して摺動可能に嵌合するガイド穴部４２ｃを有している。
【００５４】
またＣＣＤホルダ４２は、接着材等でＣＣＤ４０と一体化されている。この際、ＣＣＤ４０とＣＣＤホルダ４２との間に適宜不図示のワッシャを噛ます事により、ＣＣＤ４０のピント調整、傾き調整及び偏心調整を行う。
【００５５】
４３は、ローパスフィルタ４１をその凹部４３ａに保持するＬＰＦホルダであり、前述のようにガイドバー４３ｂ，４３ｃが一体的に設けられている。ガイドバー４３ｂには、ＣＣＤホルダ４２に一体化されたガイドメタル４４が摺動可能に嵌合している。
【００５６】
なお、抜け止め部材４７がＣＣＤホルダ４２のＣＣＤ４０の取り付け面と反対側に配設されており、この抜け止め部材４７にはガイドバー４３ｂ，４３ｃが保持されている。また、抜け止め部材４７とＣＣＤホルダ４２との間には付勢手段としての圧縮コイルバネ等が配設され（不図示）、ネジ４５の回転に追従してガイドメタル４４及びＣＣＤホルダ４２が移動するようになっている。
【００５７】
ネジ４５は、例えばモータとギアで構成される不図示のアクチュエータであり、回転するローター４６に一体化されている。ローター４６の回転に伴いネジ４５が回転し、ＣＣＤホルダ４２が進退動作を行う。
【００５８】
４８は第１Ｇ３レンズホルダ３１及び第２Ｇ３レンズホルダ３２をＬＰＦホルダ４３に取り付けるためのビスであり、これによりＧ３レンズ３０とローパスフィルタ４１及びＣＣＤ４０が一体化される。
【００５９】
よって、ＣＣＤ４０がフォーカシングのために光軸方向に進退し、ローパスフィルタ４１との相対距離が変化した場合でも、ローパスフィルタ４１の効果が損なわれる事はない。また、ＣＣＤ４０及びＣＣＤホルダ４２が進退動作を行い、その駆動に伴う負荷も少なくなるため、ローター４６やそのアクチュエータ部の小型化、省エネ化が可能となる。
【００６０】
５０はＧ２レンズ２０をズーミング動作させるためのモータであり、ビス５０ａによってメインシャーシ１に固定されている。５１は、ガイドメタルでガイドメタルホルダ５２に収納されている。また、ガイドメタル５１には開口部５１ａが設けてあり、この開口部５１ａの中にはベアリング等の公知の転がり軸受に使用される鋼球５３がバネ５４とともに配設されている。この状態で、フタ５５をネジ５６を使用してガイドメタルホルダ５２に固定すると、バネ５４によって鋼球５３が第１Ｇ２ガイドバー５７方向に付勢される。なお、ガイドメタル５１に設けられた当接部５１ｂと第１Ｇ２ガイドバー５７とは当接している。
【００６１】
またガイドメタルホルダ５２には、ズームプレート５８が配設されており、このネジ穴部５８ａがモータ５０のネジ部５０ｂと螺合している。ズームプレート５８の凸部５８ｂがガイドメタルホルダ５２に設けられた振れ止め部５２ａと嵌合しているので、モータ５０が回転してもズームプレート５８が回転する事はない。つまり、モータ５０の回転によって、ズームプレート５８及びガイドメタルホルダ５２が第１Ｇ２ガイドバー５７の長手方向に移動する事となる（図１０参照）。
【００６２】
よって、ガイドメタルホルダ５２及び第２Ｇ２調整ホルダ２４は、ガイドメタルホルダ５２の取り付け部２４ｄによって一体化されており、モータ５０の回転に伴いガイドメタルホルダ５２が移動すると、Ｇ２レンズ２０のズーミング動作が行われる。
【００６３】
なお、ガイドメタルホルダ５２は、圧縮コイルバネ５９によって第１Ｇ２ガイドバー５７の長手方向に付勢されているため、モータ５０のネジ部５０ｂとズームプレート５８のネジ穴部５８ａのネジとのガタが取り除かれている。
【００６４】
また、第１Ｇ２ガイドバー５７は、この一端５７ａがモータ５０を保持する保持板５０ｃに設けられた嵌合穴部５０ｄに保持されており、他端５７ｂが後述の第１Ｇ２ガイドバー調整板６２に設けられた嵌合穴部６２ｃに保持されている。
【００６５】
図１１に示したように、６０は、第１Ｇ２ガイドバー５７の傾き調整を行う部材を保持する保持板であり、ビス６０ａでメインシャーシ１に固定されている。保持板６０には、第１Ｇ２ガイドバー５７の傾き調整を行う偏心ピン６１の第１直径部６１ａが嵌合する嵌合穴部６０ｂが設けられている。
【００６６】
偏心ピン６１は、第１直径部６１ａよりは直径が小さく、かつこの中心が偏心している第２直径部６１ｂを有しており、第１Ｇ２ガイドバー調整板６２の嵌合穴部６２ａ，６２ｂに嵌合している。
第１Ｇ２ガイドバー調整板６２には、保持板６０に取り付けるためのビス穴部６２ｄが設けられており、ビス６３によって保持板６０に固定されている。なおこの際、ビス６３と第１Ｇ２ガイドバー調整板６２との間に不図示の公知の波ワッシャ等を挟んでネジ止めすれば、保持板６０に対して第１Ｇ２ガイドバー調整板６２を移動可能に固定する事が出来る。
【００６７】
図１２に示したように、６４は、第２Ｇ２ガイドバー６９の一端６９ａを保持する保持板であり、ビス６４ａでメインシャーシ１に固定されている。６５は、第２Ｇ２ガイドバー６９の傾き調整を行う部材を保持する保持板であり、ビス６６でメインシャーシ１に固定されている。保持板６５には、第２Ｇ２ガイドバー６９の傾き調整を行う偏心ピン６７の第１直径部６７ａに対して嵌合する嵌合穴部６５ａが設けられている。
【００６８】
偏心ピン６７は、第１直径部６７ａよりは直径が小さく、かつその中心が偏心している第２直径部６７ｂを有しており、第２Ｇ２ガイドバー調整板６８の嵌合穴部６８ａ，６８ｂに嵌合している。
【００６９】
第２Ｇ２ガイドバー調整板６８には、保持板６５に取り付けるためのビス穴部６８ｃが設けられており、ビス６３によって保持板６５に固定されている。なおこの際、ビス６３と第２Ｇ２ガイドバー調整板６８との間に不図示の公知の波ワッシャ等を挟んでネジ止めすれば、保持板６５に対して第２Ｇ２ガイドバー調整板６８を移動可能に固定する事が出来る。また、第２Ｇ２ガイドバー調整板６８には、第２Ｇ２ガイドバー６９の一端６９ｂと嵌合する嵌合穴部６８ｄが設けられている。
【００７０】
以上の構成によるＧ２レンズ２０の傾き調整及びＧ３レンズ３０の偏心調整について、以下説明する。ガイドメタルホルダ５２に第２Ｇ２調整ホルダ２４を取り付けて、Ｇ２レンズ２０と第１Ｇ２ガイドバー５７とを一体化させる（図１３（ａ）の状態）。その後、図１３（ａ）の状態から、嵌合穴部６２ａと嵌合している偏心ピン６１を図１３（ｂ）に示したように時計回り方向に保持板６０の嵌合穴部６０ｂ内で回転させる。この回転角度が９０度以下の場合、同偏心ピン６１は、第２直径部６１ｂが偏心しているため、第１Ｇ２ガイドバー調整板６２は、嵌合穴部６２ｂと嵌合穴部６２ｂに嵌合している偏心ピン６１の第２直径部６１ｂとによって図１３（ｂ）中矢印Ａ方向に移動する。
【００７１】
これにより、第１Ｇ２ガイドバー調整板６２に設けた嵌合穴部６２ｃと嵌合している第１Ｇ２ガイドバー５７の一端５７ｂも同様に移動する。ただし、第１Ｇ２ガイドバー５７の他端５７ａは、モータ５０を保持する保持板５０ｃに設けられた嵌合穴部５０ｄに保持されているため、その近傍を中心として第１Ｇ２ガイドバー５７は傾く事となる。
【００７２】
また、図１３（ａ）の状態から嵌合穴部６２ａと嵌合している偏心ピン６１を図１３（ｂ）に示したように時計回り方向に９０度以上回転させると、この回転角度が９０度に達するまでは、図１３（ｂ）中矢印Ａ方向に第１Ｇ２ガイドバー調整板６２は移動するが、９０度を超えると図１３（ｂ）中矢印Ａ方向とは逆の方向に移動する。よって、第１Ｇ２ガイドバー５７の一端５７ｂも同様に移動するため、９０度を越えてからは第１Ｇ２ガイドバー５７の傾きがだんだん元に戻ってくる。さらに、偏心ピン６１を回転させてその回転角度が１８０度になった時に、第１Ｇ２ガイドバー５７の傾きが０となる。
【００７３】
この状態からさらに偏心ピン６１を回転させてその回転角度が１８０度を越えると、依然として第１Ｇ２ガイドバー調整板６２は図１３（ｂ）中矢印Ａ方向と逆の方向に移動するので、再び第１Ｇ２ガイドバー５７が嵌合穴部５０ｄ近傍を中心として傾いていく。
【００７４】
この状態からさらに偏心ピン６１を回転させてその回転角度が２７０度を越えると、第１Ｇ２ガイドバー調整板６２は、再び図１３（ｂ）に示した矢印Ａ方向に移動を開始するため、第１Ｇ２ガイドバー５７の傾きがだんだん元に戻ってきて、偏心ピン６１が３６０°回転したところで元の傾きのない状態となる。
【００７５】
同様に、図１３（ａ）の状態から嵌合穴部６２ｂと嵌合している偏心ピン６１’を図１３（ｃ）に示したように時計回り方向に回転させると、その回転角度が９０度以下の場合、同偏心ピン６１’は、その第２直径部６１ｂ’が偏心している事から第１Ｇ２ガイドバー調整板６２は嵌合穴部６２ａと嵌合穴部６２ａに嵌合している偏心ピン６１’の第２直径部６１ｂ’とによって図１３（ｃ）中矢印Ｂ方向に移動する。よって第１Ｇ２ガイドバー５７の一端５７ｂも同様に移動する。つまり、第１Ｇ２ガイドバー５７は、やはり嵌合穴部５０ｄ近傍を中心として傾く事となる。
【００７６】
また図１３（ａ）の状態から嵌合穴部６２ｂと嵌合している偏心ピン６１’を図１３（ｃ）に示したように時計回り方向に９０度以上回転させると、その回転角度が９０度に達するまでは図１３（ｃ）中矢印Ｂ方向に第１Ｇ２ガイドバー調整板６２は移動するが、９０度を超えると同図中矢印Ｂ方向とは逆の方向に移動する。よって第１Ｇ２ガイドバー５７の一端５７ｂも同様に移動するので、９０度を越えてからは第１Ｇ２ガイドバー５７の傾きがだんだん元に戻ってくる。さらに偏心ピン６１’を回転させてその回転角度が１８０度になった時に、第１Ｇ２ガイドバー５７の傾きが０となる。この状態からさらに偏心ピン６１’を回転させてその回転角度が１８０度を越えると、依然として第１Ｇ２ガイドバー調整板６２は図１３（ｃ）中矢印Ｂ方向と逆の方向に移動するので、再び第１Ｇ２ガイドバー５７が嵌合穴部５０ｄ近傍を中心として傾いていく。
【００７７】
この状態からさらに偏心ピン６１’を回転させてその回転角度が２７０度を越えると、第１Ｇ２ガイドバー調整板６２は再び図１３（ｃ）に示した矢印Ｂ方向に移動を開始するので、第１Ｇ２ガイドバー５７の傾きがだんだん元に戻ってきて、偏心ピン６１’が３６０°回転したところで元の傾きのない状態となる。
【００７８】
以上説明したように、偏心ピン６１，６１’の回転量によって第１Ｇ２ガイドバー調整板６２の移動量は異なり、第１Ｇ２ガイドバー調整板６２の平面内において自由な方向に移動出来るから、第１Ｇ２ガイドバー５７を任意の角度で傾けることができる。
【００７９】
なお、偏心ピン６１，６１’の反時計回りに回転させると、第１Ｇ２ガイドバー調整板６２及び第１Ｇ２ガイドバー５７は上記説明と逆の挙動をする事は説明するまでもない。また第２Ｇ２ガイドバー６９の傾き調整についても、この調整方法は上記第１Ｇ２ガイドバー５７と同様なので、その詳細については説明を省略する。
【００８０】
次に、Ｇ３レンズ３０の偏心調整について以下に説明する。前述のようにＧ３レンズ３０の傾き調整を行うと共に、調整レバー３４を操作する事によってＧ３レンズ３０のＺ方向の偏心調整を行った後に調整レバー３４と第１Ｇ３ホルダ３１及び調整レバー３４とＧ３調整板３３とをそれぞれ接着等で固定する。これにより、Ｇ３調整板３３及びＧ３調整シャーシ３７のいずれかがメインシャーシ１に対して移動する事により、Ｇ３レンズ３０も一体的に移動する事になる。
【００８１】
よって前述の接着作業の後、図１４（ａ）の状態から偏心ピン３５を図１４（ｂ）に示した反時計回り方向に回転させる。この回転角度が９０度以下の場合、Ｇ３調整板３３は段ビス３６の不図示の嵌合部とＧ３調整シャーシ３７に設けられたピン３７ｂがそれぞれ嵌合する長穴部３３ｃ，３３ｄに沿って図１４（ｂ）に示した矢印Ａ方向に移動する。
【００８２】
偏心ピン３５を、９０度を越えて図１４（ｂ）に示した反時計回り方向に回転させると、Ｇ３調整板３３は図１４（ｂ）に示した矢印Ａ方向とは逆の方向に移動を開始し、偏心ピン３５の回転操作を続けてその回転角度が１８０度となると、Ｇ３レンズ３０の位置が元に戻る。さらに、偏心ピン３５の回転操作を続けると、Ｇ３調整板３３は図１４（ｂ）に示した矢印Ａ方向とは逆の方向にさらに移動を続けていくが、偏心ピン３５の回転操作角度が２７０度となると、再びＧ３調整板３３は図１４（ｂ）に示した矢印Ａ方向に移動を開始し、偏心ピン３５の回転操作角度が３６０度になったところでＧ３レンズ３０は元の位置に戻る。
【００８３】
以上、偏心ピン３５について説明してきたが、偏心ピン３５’についても同様である。つまり、偏心ピン３５及び３５’の操作量（回転量）が同じであればＧ３レンズ３０の図８中Ｘ方向への正負の偏心調整が行える事となり、また偏心ピン３５と偏心ピン３５’の操作量（回転量）が異ならしめれば、図８中平面内での傾き調整を行える事となる。
【００８４】
同様に、図１４（ａ）の状態から偏心ピン９を操作させる事によって、Ｇ３調整シャーシ３７は、段ビス３８の不図示の嵌合部とメインシャーシ１に設けられたピン１ｂがそれぞれ嵌合する長穴部３７ｄ，３７ｅに沿って相対的に移動するから（図１４（ｃ）参照）、この操作によってＧ３レンズ３０の図８中Ｙ方向への正負の偏心調整が行える事となる。
【００８５】
以上説明した本発明の構成によれば、以下に示した効果が得られる。Ｇ１レンズは、プリズムに貼り合せて一体化され、この貼り合せ部近傍で光軸に対して直角の２方向に位置決めされるように位置決め部材をメインシャーシ上に配置されている。これにより、位置決め部材を削減できるため、コストダウンを図ることができる。
【００８６】
Ｇ２、Ｇ３を保持するホルダは二体化されており、光軸とこの光軸と直交する方向の合せて３方向のうち、２方向の位置決め部とこの位置決め部に各光学部材を付勢する付勢部が第１ホルダに設けられている。残りの１方向の位置決めに関しては、位置決め部を第１ホルダに設けるとともにこの位置決め部方向に光学部材を付勢する付勢部を第２ホルダに設けている。これにより、光学部材の形状にかかわらず、位置調整とは独立してレンズの位置決めと保持を行うことができる。
【００８７】
（２）における第１及び第２ホルダを保持する第３ホルダを設け、第３ホルダに対して第１及び第２ホルダの光軸方向の調整及び平行偏心並びに傾き調整を行う（四軸調整）とともに、第３ホルダを２本のガイドバーで吊り下げてズーミング動作を行う。この２本のガイドバーの傾き調整で光学部材の傾き調整（残りの２軸調整）を行うため、光学部材の形状によらない保持及び調整構造が可能となった。
【００８８】
第１及び第２ホルダをその両端で保持する一対の傾き調整レバーを設け、このレバーを回動する事で光学部材の傾き調整を行うとともに、この傾き調整レバーのホルダ保持部が第１の曲率半径を有する曲面であり、対向するホルダに設けられた保持部は第２の曲率半径を有する曲面であり、かつ、第１の曲率半径より第２の曲率半径が大なので、傾き調整レバーに対してホルダが自由に回動するので、他の傾き方向にも調整可能となるから、最低限のメカ構成で六軸調整が可能となった。
【００８９】
なお、上記実施形態においては、ズーム光学系を例に取り上げて説明したが、それに限定する事無く、例えば光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を単一で使用する光学装置の場合でも、本実施形態の保持方法を用いて六軸調整可能に保持できるので、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材の数や使用方法によらず本実施形態が有効であると言える。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部材を少なくとも一つ有する光学系を有した光学装置において、光学部材の形状や駆動の有無にかかわらず最適な固定方法及び光軸に関する六軸調整可能な機構を有した光学装置を提供する事が出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における折り返しズーム光学系の平面図
【図２】本発明の実施例における折り返しズーム光学系を有した光学装置の主要平面図
【図３】本発明の実施例における折り返しズーム光学系を有した光学装置の分解斜視図
【図４】本発明の実施例の光学装置におけるＧ１レンズの組立図
【図５】本発明の実施例の光学装置におけるＧ２レンズの組立図
【図６】本発明の実施例の光学装置におけるＧ２レンズの偏心調整方法の説明図
【図７】本発明の実施例の光学装置におけるＧ３レンズの組立図
【図８】本発明の実施例の光学装置におけるＧ３レンズの調整部の斜視図
【図９】本発明の実施例の光学装置におけるＧ３レンズの傾き調整方法の説明図
【図１０】本発明の実施例の光学装置におけるＧ２レンズのズーミング部説明図
【図１１】本発明の実施例の光学装置におけるＧ２レンズの傾き調整部の説明図
【図１２】本発明の実施例の光学装置におけるＧ２レンズの傾き調整部の説明図
【図１３】本発明の実施例の光学装置におけるＧ２レンズの傾き調整方法の説明図
【図１４】本発明の実施例の光学装置におけるＧ３レンズの偏心調整方法の説明図
【符号の説明】
１  メインシャーシ
２，３  位置決めピン
９，３５，６１，６７  偏心ピン
１０  Ｇ１レンズ
２０  Ｇ２レンズ
２３  第１Ｇ２調整ホルダ
２４  第２Ｇ２調整ホルダ
３０  Ｇ３レンズ
３３  Ｇ３調整板
３４  調整レバー
３６，３８  段ビス
３７  Ｇ３調整シャーシ
４０  ＣＣＤ
５０  モータ
５７  第１Ｇ２ガイドバー
６０，６４，６５  保持板
６２  第１Ｇ２ガイドバー調整板
６８  第２Ｇ２ガイドバー調整板
６９  第２ガイドバー
１００  光学装置
【図１】
2004184617.tif 000003
【図２】
2004184617.tif 000004
【図３】
2004184617.tif 000005
【図４】
2004184617.tif 000006
【図５】
2004184617.tif 000007
【図６】
2004184617.tif 000008
【図７】
2004184617.tif 000009
【図８】
2004184617.tif 000010
【図９】
2004184617.tif 000011
【図１０】
2004184617.tif 000012
【図１１】
2004184617.tif 000013
【図１２】
2004184617.tif 000014
【図１３】
2004184617.tif 000015
【図１４】
2004184617.tif 000016