(57)【要約】【課題】組立精度が要求される鏡筒の組立工程において、第２のレンズ枠に対する第１のレンズ枠の調心操作を、簡便かつ効率良く行うことができる鏡筒を提供する。【解決手段】第１の光学系１１を有する第１のレンズ枠２１と、第２の光学系１２を有する第２のレンズ枠２２とを設けることで鏡筒を構成する。第１のレンズ枠は、外力により第２のレンズ枠に対して、光軸に垂直な基準面３５に沿ってシフト可能、かつ、各光学系の光軸の周りに回転可能なものとする。また、第１のレンズ枠を上記基準面３５に圧接させるための第１の付勢部材３７を、第２のレンズ枠と一体に成形する。さらに、第１のレンズ枠を第２のレンズ枠に対して偏心調整するためのシフト位置調整（Ｘ−Ｙ方向の位置調整）および回転位置調整が可能な調心手段を設ける。【選択図】        図１
2004286958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の光学系を有する第１のレンズ枠と、第２の光学系を有する第２のレンズ枠とを備えてなる鏡筒であって、
第１のレンズ枠と第２のレンズ枠との偏心調整に際し、第１のレンズ枠を第２のレンズ枠に対して、光軸に垂直な基準面に沿ってシフトし、かつ、光軸の周りに回転させるようにしたことを特徴とする鏡筒。
【請求項２】
前記偏心調整を、投影解像力またはＭＴＦ最適化の手法を用いて行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の鏡筒。
【請求項３】
第１のレンズ枠を第２のレンズ枠の光軸に垂直な基準面に付勢する付勢部材を、第２のレンズ枠に一体的に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の鏡筒。
【請求項４】
第１のレンズ枠は前記偏心調整用の部材として、第２のレンズ枠に対するシフト調整部材と、回転調整部材とを備え、
前記シフト調整部材は３次元アクチュエータにより、上下方向の位置調整および、第１のレンズ枠のシフト調整が可能であり、
前記回転調整部材は、前記シフト調整部材の内周側に該シフト調整部材に対して回転自在に取り付けられ且つチャッキング爪を下方に向けて突出させた回転リングと、第１のレンズ枠に設けられたチャッキング部とを備えてなり、前記チャッキング爪をチャッキング部に係合させて回転リングを回転させることにより、第２のレンズ枠に対する回転調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鏡筒。
【請求項５】
前記チャッキング部は上端部位にテーパ部を備え、前記チャッキング爪は下端部位に、前記テーパ部と係合する凹部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の鏡筒。
【請求項６】
前記チャッキング部を、第１のレンズ枠を構成する円筒部の外周面に少なくとも３箇所、該円筒部外周面の円周方向に設けたことを特徴とする請求項５に記載の鏡筒。
【請求項７】
第１のレンズ枠の前記円筒部外周面に、第２のレンズ枠に対するシフト方向の移動量を規制するための円板状の規制部材を、前記円筒部と同心状に設け、該規制部材の円板部には前記チャッキング部に対応する部位に切欠きを、前記円筒部外周面に達するように形成するとともに、前記チャッキング部の下端部位を前記切欠きに臨ませたことを特徴とする請求項６に記載の鏡筒。
【請求項８】
第２のレンズ枠を構成する円板部の表面を前記光軸に垂直な基準面とし、前記チャッキング爪をチャッキング部と係合させ、第２のレンズ枠に設けた前記付勢部材により第１のレンズ枠を前記基準面に当接させた状態においては、前記規制部材と前記付勢部材との間に適宜寸法の隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の鏡筒
【請求項９】
第１のレンズ枠を前記基準面に当接させ、前記規制部材に形成された切欠きから前記第２のレンズ枠の円板部表面にわたって接着剤を塗布・硬化させることにより、第２のレンズ枠に対し偏心調整された第１のレンズ枠を、第２のレンズ枠に固定するようにしたことを特徴とする請求項８に記載の鏡筒。
【請求項１０】
前記回転リングに接着剤供給管を内蔵配備し、該接着剤供給管の一端部を接着剤供給装置に接続し、前記接着剤供給管の他端部は、前記チャッキング爪の下端部位から下方に突出するニードルに接続し、該ニードルから供給される接着剤を、前記規制部材に形成された切欠きから前記第２のレンズ枠の円板部表面にわたって接着剤を塗布するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の鏡筒。
【請求項１１】
当該鏡筒がズームレンズ鏡筒であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の鏡筒。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の鏡筒を備えていることを特徴とする鏡筒ユニット。
【請求項１３】
請求項１２に記載の鏡筒ユニットを備えていることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鏡筒（鏡胴）、この鏡筒を備えた鏡筒ユニットおよび、この鏡筒ユニットを備えてなるカメラに関し、特にズームレンズ鏡筒を構成する光学系の光軸偏心調整構造に関する。本発明はデジタルカメラ、銀塩カメラ、モバイル用撮影レンズ、ビデオカメラなど、撮影レンズ全般に広く応用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光学機器では、機器自体の小型に伴いレンズ系の小型化が進んでいる。このため、レンズ系の位置精度が光学特性に及ぼす影響が大きくなっている。そこで、光学系としての性能を確保するために、位置精度が大きく影響するレンズを他のレンズ、光学系の一部または光学系全体に対する調心が行われている。
【０００３】
すなわち、最近の鏡筒では小型化・高倍率化の要求が高まり、それを満足させるためために、高精度な組立精度が要求されており、撮影光学系等で光軸合せ（調心）を行うための枠構造や、レンズ系の固定方法や構造などについて従来、いろいろな技術が提案されている。
【０００４】
ここで、高精度な光軸調整を実現させるための多数の提案のうちから主なものを抽出し、その技術内容と、その欠点・不具合等について説明する。
【０００５】
特開平８−３２７８６９号公報（特許文献１）に記載された発明：「レンズ鏡筒およびレンズ系の偏心調整方法」は、レンズ枠に保持されているレンズ同士の偏心を調整する技術に関するものである。その内容については、特許請求の範囲中、［請求項９］および、［実施例］中の段落［００２６］，［００２７］に説明されているように、レンズ枠同士の偏心調整（調心）を、シフト調整により実現させている。
【０００６】
しかしながら、２つの光学系は、シフト偏心の要素を持つだけでなく、チルト（傾き）方向の偏心要素を持つのが一般的である。通常、モールド（成形品）のレンズ枠にレンズを組みたてた場合、レンズ枠を精確に作りこんだとしても、傾きを「０」にすることは困難である。
【０００７】
また、特開２００１−２９６４６３号公報（特許文献２）に記載された発明：「レンズ枠構造」は、きめ細かいレンズ位置の調整が安定して行えるレンズ枠構造を提供するものである。この発明では、レンズ本体をレンズ保持枠に固定し、このレンズ保持枠の支持部において基準枠に対して押し当てる。そして、この支持部により上記基準軸を中心として傾斜移動、シフト移動を独立して行うことができ、回転移動も独立して行うことができるように構成されている。また、傾き方向の調整については、この特許文献２の特許請求の範囲中、［請求項２］、［請求項３］および、［実施例］中の段落［００２０］，［００２１］に説明されている。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に係るレンズ枠構造は、［請求項１］に示されているように、「…前記レンズ部材の光軸に直交する線上の２箇所で接触させ、前記基準枠部材の基準軸に対して前記レンズ部材の光軸を傾ける傾斜移動が可能な状態で支持する支持部と、を備えるレンズ枠構造。」とある。この［請求項１］のように２箇所で接触された傾斜移動可能な状態で支持しながら、シフト調整することは、実際には非常に困難と思われる。
【０００９】
さらに、上記特許文献２では、［請求項６］などにおいても、「…前記レンズ部材に前記傾斜移動および／又は前記シフト移動の駆動力を与えるレンズ駆動部を備えること、を特徴とするレンズ枠構造。」とあり、駆動力はシフトおよび傾き方向に与えられていることは言及されているが、この調整動作時に、同時タイミングで回転方向の調整も行われることまでは限定されていない。また段落［００２０］において、「…工具５を平行移動、回転、傾き方向に動かすことによって、レンズ保持枠２を所望の位置に移動することができる。」との説明もされているが、シフトおよび回転方向の同時調整までは言及されておらず、このレンズ枠構造の構成から考えると、回転方向については、「レンズ保持枠の平行移動、傾き方向の調整において、所望の位置に調整できなかった場合に、一旦駆動装置から外すなどして回転方向を変更したのち、再度レンズ保持枠の平行移動および傾き方向の調整を行っている。」とも考えられる。このように、このレンズ枠構造では、回転方向を調整するための段取りに時間がかかる（調整に要する工数がかかる）という不具合がある。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−３２７８６９号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９６４６３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、組立精度を要求する鏡筒（特にズームレンズ鏡筒）の組立工程において、「光軸調整」と「調整後の固着工程」を効率良く実施し、もって上記組立工程の工数を下げることにある。本発明において「調心」とは、上記「光軸調整」のことであり、光学系の中で、偏心に対する影響の大きいレンズ同士の位置関係を調整して、光学性能確保するための操作のことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明の構成を、図面に記載された符号を必要に応じて併記しながら説明する。ただし、これら符号の併記は、もっぱら本発明の構成についての理解を容易にするためのものにすぎずない。
また本明細書において、「鏡筒」とは光学系全体を構成する部分を意味し、「鏡筒ユニット」とは、鏡筒にズームモータやファインダユニットを付加して構成した部分を意味している。
【００１３】
本発明で想定しているような、光学系全系で光学性能を保証するような調整の場合には（図１を参照）、以下のように調整することが非常に有効である。すなわち、レンズ枠のメカ的な精度を追い込んだのち、それ以上追い込みきれないメカ精度の限界を超えたメカ精度に起因する偏心や、レンズ単品の持つ偏心等の積みあがりによる追いこみができない偏心誤差などの微妙な傾き（傾斜角度が７分（７′）程度）に対して、調整したい第１の光学系と第２の光学系を相対的に回転させ、この回転調整により傾き成分の偏心が、光学系全系構成時に積みあがらないように調整する。
【００１４】
すなわち、請求項１に係る発明は、少なくとも第１の光学系を有する第１のレンズ枠と、第２の光学系を有する第２のレンズ枠とを備えてなる鏡筒であって、第１のレンズ枠と第２のレンズ枠との偏心調整に際し、第１のレンズ枠を第２のレンズ枠に対して、光軸に垂直な基準面３５に沿ってシフトし、かつ、光軸の周りに回転させるようにしたことを特徴とする鏡筒である（図３、図４および図７を参照）。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記偏心調整を、投影解像力またはＭＴＦ最適化の手法を用いて行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の鏡筒である。
【００１６】
請求項１，２の発明に係る鏡筒では、例えば図１に示すような、投影方式を用いて調心（偏心調整：光軸調整）を行うことを想定している。その目的は、調整したい被調整光学系の中心近傍の解像性能と、直交する周辺４方向の解像性能を同時に評価するためである。なお、上記投影方式というのは、中心近傍の解像および周辺解像を同時に評価する一つの例であり、本発明は、この投影方式という手段に限定されるわけではない。
【００１７】
請求項１，２の発明において、偏心調整したい鏡筒を調整するにあたっては、光軸の周りを回転させながら、その状態において中心の解像品質をリアルタイムに評価し、中心の解像品質の高いポイントで回転方向の位置を決定後は、そのまま段取りの変更などをせずにシフト調整を行い、直交する周辺４方向の偏心調整を行って、解像品質を確保する。そのためには鏡筒の構成を、光軸に対して回転およびシフト移動が、外力などによる偏心調整手段で自由に移動できることが必要である。偏心調整の方法として、調整したい光学系を介して投影面にチャート像を投影し、中心および直交する４方向の周辺像をみて、第１のレンズ枠と第２のレンズ枠の関係を調整する。
【００１８】
請求項１の発明は図３に示すように、第１の光学系と第２の光学系の関係を、光軸に対し垂直な基準面３５において、シフト移動可能（例えばＸ方向，Ｙ方向に移動可能）で、且つその状態で、光軸の周りに回転可能であることを特徴としている。このように構成したのはＸ方向、Ｙ方向のシフト移動だけでは、十分な偏心調整を行うことが困難なためである。この不具合を補うために、例えば中心の解像性能を評価して、最も解像品質の高い位置を回転調整により決定し、その位置においてシフト調整を行うことで周辺の解像性能を確保するように調整する。この手段によれば、枠（第１のレンズ枠等）構造に、傾き方向の調整をするための構成が不要となるため、傾きとシフト方向の調整機能の両方を独立して設ける必要がない。そのため、枠の構造を簡単にすることが可能になるとともに、枠のもつ傾斜方向の管理が不要なので、シフト方向の調整を精度良く実施することが可能である。
【００１９】
請求項３に係る発明は、第１のレンズ枠を第２のレンズ枠の光軸に垂直な面に付勢する付勢部材（３７または３８：図２、図６を参照）を、第２のレンズ枠に一体的に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の鏡筒である。
【００２０】
請求項３の発明においては、第１のレンズ枠を、第２のレンズ枠に対して、互いの基準面同士が安定して付勢されるようにするとともに、この付勢手段を枠内部に一体的に設けることで、外力によるシフト偏心調整手段と回転調整手段を兼用した偏心調整の構成には、付勢手段を設けないようにしている。その理由は、シフトおよび回転調整の装置を、調整に特化した構造として調整精度を上げ、操作性を良くして、調整工程を安定させるためである。
【００２１】
請求項４に係る発明は、第１のレンズ枠が前記偏心調整用の部材として、第２のレンズ枠に対するシフト調整部材（Ｘ−Ｙリング２５）と、回転調整部材とを備え、前記シフト調整部材は３次元アクチュエータ１０３により、上下方向の位置調整および第１のレンズ枠のシフト調整が可能であり、前記回転調整部材は、前記シフト調整部材（Ｘ−Ｙリング２５）の内周側に該シフト調整部材に対して回転自在に取り付けられ且つチャッキング爪４２を下方に向けて突出させた回転リング２６と、第１のレンズ枠に設けられたチャッキング部４５とを備えてなり、前記チャッキング爪４２をチャッキング部４５に係合させて回転リング２６を回転させることにより、第２のレンズ枠に対する回転調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鏡筒である（図７を参照）。
【００２２】
請求項４の発明では、偏心調整作業時にシフト移動調整および回転調整される第１のレンズ枠にチャッキング部４５を設けてチャッキングすることにより、調整誤差の要因となるガタなどが発生しないように、第１のレンズ枠を安定保持することができる。
【００２３】
請求項５に係る発明は、前記チャッキング部４５が上端部位にテーパ部を備え、前記チャッキング爪４２は下端部位に、前記テーパ部と係合する凹部４２ａを備えていることを特徴とする請求項４に記載の鏡筒である（図７を参照）。本発明では、第１のレンズ枠に設けられたチャッキング部４５の先端をテーパ形状としておくことで、偏心調整作業時において、回転リング２６と第１のレンズ枠との係合操作を簡単に行うことができる。
【００２４】
請求項６に係る発明は、前記チャッキング部４５を、第１のレンズ枠を構成する円筒部の外周面に少なくとも３箇所、該円筒部外周面の円周方向に設けたことを特徴とする請求項５に記載の鏡筒である（図７を参照）。本発明では、少なくとも３箇所のチャッキング爪４５でチャッキングするようにしているので、第１のレンズ枠のチャッキング操作が、より的確なものとなる。
【００２５】
請求項７に係る発明は、第１のレンズ枠の前記円筒部外周面に、第２のレンズ枠に対するシフト方向の移動量を規制するための円板状の規制部材２１ａを、前記円筒部と同心状に設け、該規制部材２１ａの円板部には前記チャッキング部４５に対応する部位に切欠きを、前記円筒部外周面に達するように形成するとともに、前記チャッキング部４５の下端部位を前記切欠きに臨ませたことを特徴とする請求項６に記載の鏡筒である（図４、図６を参照）。このように本発明では、第１のレンズ枠に、第２のレンズ枠に対するシフト方向の移動量を規制するための規制部材を設ける。本発明によれば調整範囲が規制される結果、第１のレンズ枠が必要以上にシフトしてしまう不具合がなくなる。
【００２６】
請求項８に係る発明は、第２のレンズ枠を構成する円板部の表面を前記光軸に垂直な基準面とし、前記チャッキング爪をチャッキング部と係合させ、第２のレンズ枠に設けた前記付勢部材により第１のレンズ枠を前記基準面に当接させた状態においては、前記規制部材と前記付勢部材との間に適宜寸法の隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の鏡筒である（図３、図６のクリアランスＣ１，Ｃ２を参照）。
換言すると、本発明は、第１のレンズ枠に設けられた、第２のレンズ枠に対するシフト方向の移動量を規制するための規制部材を、移動量を規制される第１のレンズ枠によって、第２のレンズ枠の光軸に垂直な平面（前記基準面）をすべて覆わなくてもよい位置に設けたことを特徴とする請求項７に記載の鏡筒である。このように、請求項８の発明は、第１のレンズ枠が必要以上にシフトしてしまう不具合をなくすべく、調整範囲を規制することができるように構成したものである。
【００２７】
請求項９に係る発明は、第１のレンズ枠を前記基準面に当接させ、前記規制部材に形成された切欠きから前記第２のレンズ枠の円板部表面にわたって接着剤を塗布・硬化させることにより、第２のレンズ枠に対し偏心調整された第１のレンズ枠を、第２のレンズ枠に固定するようにしたことを特徴とする請求項８に記載の鏡筒である（図１０、図１１を参照）。
【００２８】
請求項１０に係る発明は、前記回転リングに接着剤供給管を内蔵配備し、該接着剤供給管の一端部を接着剤供給装置に接続し、前記接着剤供給管の他端部は、前記チャッキング爪４２の下端部位から下方に突出するニードル４３に接続し、該ニードルから供給される接着剤を、前記規制部材に形成された切欠きから前記第２のレンズ枠の円板部表面にわたって接着剤を塗布するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の鏡筒である（図９〜図１１を参照）。
【００２９】
請求項９，１０の発明では、接着剤塗布部を上記のように形成することで、接着剤塗布の装置スペースの効率化を図っている。また、そのために接着剤塗布部分をチャッキング部近傍に設けたものである。
【００３０】
ところで、従来の接着剤塗布方法の一例として、固着前に接着剤を塗布する方法や、作業時間を短縮させるために、あらかじめ塗布したい部分に接着剤を塗布してから、調整する方法などがあるが、本発明のように、調整したいレンズ枠を、光軸周りに回転させる場合、あらかじめ接着剤を塗布しておくことが困難である。これに対し請求項９，１０の発明では、上記接着剤塗布部を利用して同時に複数箇所に接着剤を塗布することで、偏心調整にかかる作業時間を短縮することができる。
【００３１】
なお、本発明の場合に類似した実施例が、上記特許文献１の段落［００２１］に開示されている。しかしながら、この従来技術では、調整時の基準となる面が覆われてしまう。これに対し本発明では、例えば、光軸に垂直な基準面となる部分は、光学系の調整時の基準としてだけではなく、他の機能部品の基準としても有効に利用したいという要求を考慮して、第２のレンズ枠に対する第１のレンズ枠のシフト方向を規制する場合に、光軸に垂直な基準面を、第１のレンズ枠ですべて覆ってしまうことがないので、この第２のレンズ枠の基準面を、他の機能部品の配置スペースとして有効に活用できるという利点がある。
【００３２】
請求項１１に係る発明は、当該鏡筒がズームレンズ鏡筒であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の鏡筒である。このズームレンズ鏡筒では、上記した鏡筒における種々のメリットを有するものとなる。
【００３３】
請求項１２に係る発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の鏡筒を備えていることを特徴とする鏡筒ユニットである。このように、本発明を鏡筒ユニットに適用することで、小型・高性能な鏡筒ユニットを実現させることができる。
【００３４】
請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載の鏡筒ユニットを備えていることを特徴とするカメラである。本発明では、上記鏡筒ユニットをカメラに展開することで、小型・高性能なカメラを実現させることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
第１の実施の形態
本実施の形態は、光学系の光軸を調整するための調心構造に係るもので、この調心構造は投影装置を備えており、図１は鏡筒の全体構造を示す断面図である。図２はこの鏡筒の要部を示す平面図、図３は図２の断面図、図４は図２の斜視図である。
【００３６】
まず、この図に記載された符号について説明すると、１は光源、２はチャート面、３は投影面である。１１は第１の光学系、１２は第２の光学系、１３は第３の光学系、１４は第４の光学系である。また、２１は第１のレンズ枠、２２は第２のレンズ枠、２３は第３のレンズ枠である。さらに、２５はシフト調整用（Ｘ−Ｙ方向の位置調整用）のＸ−Ｙリング、２６は回転方向の位置調整用の回転リング、２７は調整枠、３１はスペーサ、３２はマウントステージ、３３はマウント、そして３４はピント調整マイクロであり、１００は撮影装置である。
【００３７】
本実施の形態において偏心調整する光学系は、全系を構成するようにする。この場合、以下の構成部材すなわち、偏心調整時にシフト方向および回転方向に移動するべき第１の光学系２１を保持する第１のレンズ枠２１、第１の光学系１１を合わせ込むための第２の光学系１２を保持する第２のレンズ枠２２、全系を構成するための光学系としての第３の光学系１３、これを保持する第３のレンズ枠２３、第４の光学系１４、ならびに調整枠２７を設ける。また、第２のレンズ枠２２と第３のレンズ枠２３の間隔を決めるスペーサ３１を設ける。上記調整枠２７は、これら第１〜第４の光学系を所望の位置に保持するための枠であり、第４のレンズ枠は、上記調整枠２７と一体的に配置する。
【００３８】
そして、上記光学系による像を投影するために、像面側にチャート面２および光源１を配置する。さらに物体側に投影面３を配置し、ピント調整マイクロ３４を適切に調整しながら投影像を評価することで、調整するべき光学系の解像性能を評価する。
【００３９】
すなわち、図１に示す投影装置１００にはＸ−Ｙリング２５と回転リング２６（構造等の詳細は、後記する図７を参照）を配備し、第１のレンズ枠２１を第２のレンズ枠２２に係合させてシフト調整および回転調整を行うことができるように構成する。これらの調整は、図１に示す投影装置１００の投影面３に投影された投影像の解像品質を評価しながら行う。
【００４０】
図２、図３に示すように、第１の光学系１１を第１のレンズ枠２１で保持し、第１のレンズ枠２１は、第２の光学系１２を保持する第２のレンズ枠２２の基準面すなわち、光軸に垂直な基準面３５に接触させる。この場合、第１のレンズ枠２１は、基準面３５においてシフト移動（Ｘ−Ｙ方向の移動）が可能、かつ回転可能な状態とする。
【００４１】
ところで、上記２つの調整を行うためには、さらに第１のレンズ枠２１を、第２のレンズ枠２２の基準面３５に向けて付勢する必要がある。そこで本実施の形態では、図２〜図４に示すように、可撓性プラスチックからなる断面Ｌ字型の第１の付勢部材３７を第２のレンズ枠２２に一体的に設け、この付勢部材の復元力により、第２のレンズ枠２２の基準面３５（円板部２２ａの上面）に的確・安定的に圧接させる。上記付勢部材３７は、第２のレンズ枠２２と一体に成形したプラスチック成形品である。この構造によれば、上記付勢のために必要な部品を別に用意する必要がなくなる。
【００４２】
以下、図１に示す鏡筒の偏心調整装置について、更に詳細に説明する。一端部にマイクロ固定部３４ａを突設した円板型のマウントステージ３２を、位置が固定されたスライド固定部３６に対し摺動して上下移動できるようにする。上記マイクロ固定部３４ａには、ピント調整マイクロ３４（マイクロメータの一種）を貫通配備し、その先端部３４ｂ（マイクロ先端部）をスライド固定部３６の上面に当接させる。そして、ピント調整マイクロ３４を回転させ、マウントステージ３２の外面をスライド固定部３６の内面に摺動させることにより、マウントステージ３２を、光軸に垂直な基準面３５（チャート面２と一体的に形成されている）に対し光軸方向に移動させる。このように、上記ピント調整マイクロ３４を配備してなる移動手段を設けることで、光学系全体を移動（Ｄｅｆｏｃｕｓ）させてピント調整を行う。
【００４３】
また、本実施の形態では、マウントステージ３２に形成した上記貫通孔に、リング状でフランジ付きのマウント３３を嵌合する。底板の中心部に第４の光学系を固着した、上記円筒状の調整枠２７をマウント３３に嵌合し、この調整枠２７のフランジをマウント３３のフランジに当接させる。天板の中心部に第３の光学系１３を固着した円筒状の第３のレンズ枠２３を調整枠２７の内周面に嵌合するとともに、その下端部を調整枠２７の内周面に形成した段差に当接させる。第３のレンズ枠２３の天板上に円筒状のスペーサ３１を載置する。このスペーサの外周面と調整枠２７の内周面の隙間に円筒状の第２のレンズ枠２２を挿入する。
【００４４】
この第２のレンズ枠２２の上下方向中間部に設けた円板部２２ａに第２の光学系１２を固着する。また図３、図４に詳細を示すように、上記円板部２２ａには断面Ｌ字型の付勢部材３７を複数（図では３箇所）、一体的に設ける。この付勢部材３７は、第１のレンズ枠２１のシフト方向移動距離を規制する規制部材を兼ねている。上記第２のレンズ枠２２と付勢部材３７は、プラスチックの一体成形により作製するが、付勢部材３７は可撓性に富むプラスチック材料を用いることが好ましく、これにより適正な付勢力を得ることができる。
【００４５】
また図３、図４にも示すように、円筒状の第１のレンズ枠２１円筒部に第１の光学系１１を固着し、この第１のレンズ枠２１の下端部に一体的に設けた円形フランジ２１ａ（これは、第１のレンズ枠２１のシフト方向移動量を規制するための規制部材である。）を、上記第２のレンズ枠２２の円板部２２ａ上にスライド自在に載置するとともに、円形フランジ２１ａ外周部の一部を第１の付勢部材３７の直下に位置決めする。
【００４６】
さらに、図７に詳細構造を示すように、上記Ｘ−Ｙリング２５の内周側に回転リング２６を回転自在に係合させる。この回転リング２６の上面には、３つ以上の回転用ノブ４１を突設し、Ｘ−Ｙリング２５の外周部にはシフト移動用（Ｘ−Ｙ方向の移動）およびＺ方向移動用の突起２５ａを延設する。さらに、図７に示すように、回転リング２５の内周側に３つ以上のチャッキング爪４２と、第１のレンズ枠２１の外周面にこれと同数で、チャッキング爪４２に係脱容易に係合するチャッキング部４５とを、それぞれ設ける。
【００４７】
上記構成において、第１の光学系１１を第２の光学系１２に対し調心するに際しては、第１のレンズ枠２１をシフト方向（Ｘ−Ｙ方向、すなわち水平方向））および回転方向（θ方向）に適宜距離だけ移動させることにより、第２のレンズ枠２２に対し適正な位置決めを行う。この位置決め操作の要点を説明すると、回転リング２５を第１のレンズ枠２１に、チャック爪４２とチャッキング部４５との係合により連結する。また、第１の付勢部材３７により、第１のレンズ枠２１を第２のレンズ枠２２上に固定する。そして、第１のレンズ枠２１を、図７に示す３次元アクチュエータ１０３により、Ｘ−Ｙリング２５と一体的に適宜距離だけシフト方向に移動させるとともに、この第１のレンズ枠２１を、回転リング２６と一体的に適宜角度だけ回転させる。これらシフト方向の移動操作および回転方向の移動操作は並行して、あるいは所望によりそれぞれ独立に行うことが可能である。
【００４８】
また、上記移動操作では、ピント調整マイクロ３４を回転させることで、光源１からの光を、チャート面２を介して第３および第４の光学系１３，１４を、これらの光軸を光路として透過させ、この透過光を第１、第２の光学系１１，１２を透過させる。この場合において、第１の光学系１１が第２の光学系１２に対し正しく調心されていれば、投影面３上に光源の像が最も適正な状態で投影される。
【００４９】
なお、上記第３の光学系１３および第４の光学系１４は偏心感度が高くないため、メカ精度の工程能力の範囲内において、光学性能を保証できる精度を確保することが可能である。つまり、調心までして光軸を調整しなくても、所望の光学性能が得られる光学系を構成することができる。このため本実施の形態では第３、第４の光学系１３，１４については、調心工程を省略している。
【００５０】
第２の実施の形態
図５は鏡筒の要部構造を示す平面図であり、図６はその断面図である。図７はこの鏡筒の分解斜視図である。本実施の形態では図５、図６に示すとおり、第２のレンズ枠２２に、これとは別体のバネ鋼からなる板バネを付勢部材３８として設け、これにより、第１のレンズ枠２１を第２のレンズ枠２２の基準面３５に的確・安定的に圧接させる。上記付勢部材３８は、偏心調整時にのみに取り付け調整後は取り外す、いわゆる組立治具として用いるものである。本実施の形態によれば、第２のレンズ枠２２の構造をより簡単なものにすることができる。
【００５１】
第３の実施の形態
図７は偏心調整装置１０１の要部構造を示す斜視図であり、これは同時に第１のレンズ枠２１の構造を示している。また、図８はこの鏡筒におけるチャッキング爪４２とチャッキング部４５との係合状態を示す正面図である。なお、第１、第２のレンズ枠２１，２２や第１、第２の光学系１１，１２等の構造は、上に説明した図４に示すとおりである。
【００５２】
本実施の形態ではＹ−Ｙリング２５には、その外周面側に突出する突起２５ａを設け、その内周側には回転リング２６をＹ−Ｙリング２５に対し摺動回転自在に係合させる。この回転リング２６の上面には回転用ノブ４１を複数突設し、さらに、この回転リング２６の内周面側にチャッキング爪４２を複数突設する。これに対し、第１のレンズ枠２１の外周面には、上記チャッキング爪４２に係合してチャッキングされるべき凸状のチャッキング部４５を複数設ける。さらに、上記突起２５ａに対向するように段差２６ａを形成した四角板状のＸ−Ｙステージ１０３ａと、軸体としてのＺステージ１０３ｂとを備えた３次元アクチュエータ１０３を設ける。上記Ｘ−Ｙステージ１０３ａのＸ−Ｙ方向（水平方向）に移動自在であり、上記Ｚステージ１０３ｂは鉛直方向に昇降自在である。
【００５３】
また、本実施の形態では、図７および図８に示すように、チャッキング部４５の先端部はテーパ状（符号４５ａはテーパ）とし、これと係合するチャッキング爪４２には、上記テーパと相補的形状の凹部を形成する。また、上記チャッキング部４５およびチャッキング爪４２は、それぞれ３つ設けてあるが、これに限らず４つ以上とすることもできる。
【００５４】
上記偏心調整装置１０１により第１のレンズ枠２１の位置調整を行うに際しては、まず第１のレンズ枠２１を第２のレンズ枠２２上に載置する。図略の治具に形成された凹部を回転リング２６の回転用ノブ４１に係合させ、この治具により回転リング２６を適宜角度だけ回転させることで、回転リング２６の、第１のレンズ枠２１に対する位置決め（チャッキング爪４２とチャッキング部４５との位置合わせ）を行う。
【００５５】
ついで、３次元アクチュエータ１０３を動作させて、Ｘ−Ｙステージ１０３ａの段差２６ａを、Ｘ−Ｙリング２５の突起２５ａに係合させ、Ｚステージ１０３ｂを動作させて上記段差２６ａによる押し下げ力によってチャッキング爪４２を、チャッキング部４５に係合させる。この係合状態は図８に示すとおりである。上記した操作を行うことで第１のレンズ枠２１に、回転リング２６付きのＸ−Ｙリング２５に係止される結果、３次元アクチュエータ１０３による第１のレンズ枠２１の、第２のレンズ枠２２に対する調心操作を行うことが可能となる。
【００５６】
ついで、Ｘ−Ｙステージ１０３ａの動作により、Ｘ−Ｙリング２５をＸ−Ｙ方向つまり水平方向に適宜距離だけ移動させることで、第１のレンズ枠２１の第２のレンズ枠２２に対する回転方向の位置決めを行った後、第２のレンズ枠２２に対するＸ−Ｙ方向に位置決め（シフト調整）を行う。すなわち、まず回転方向の位置を中心像のベスト位置で決め、次にシフト方向の位置を周辺像のバランスが最も良い位置と判断できるところで決める。
【００５７】
以上の偏心調整操作において、上記シフト調整および回転調整の結果についての評価は、図１に示す投影装置１００の投影面３上に投影されたチャートの像を評価することで行う。この評価結果が良好であることを確認した後、下記第４の実施の形態で説明するように、第１のレンズ枠２１を第２のレンズ枠２２に接着剤で固定する。
【００５８】
また上記のように、３次元アクチュエータ１０３の機能には、Ｘ−Ｙ方向ではシフト調整があり、Ｚ方向（光軸方向）ではＸ−Ｙリング２５の段取り時のチャッキング高さ位置調整と、調整作業前後の退避とがある。なお調心操作では、Ｚ方向の移動は行わない。
【００５９】
第４の実施の形態
図９は偏心調整装置を構成する回転リングおよび接着剤塗布装置を示す斜視図である。図１０はこの鏡筒における接着剤塗布方法を示す正面図であり、図１１は図１０の斜視図である。
【００６０】
図９に示すように、接着剤供給装置５０を回転リング２６につなげる。すなわち、図９〜図１１に示すように、この偏心調整装置に具備された回転リング２６には、接着剤塗布のためのニードル４３を、チャッキング爪４２と一体的に設ける。また、回転リング２６には、ディスペンサ５１およびシリンジ５２からの接着剤をニードル４３に供給するための接着剤供給管５３を内蔵配備し、ディスペンサー５１からの接着剤５４ａを、ニードル４３から所定の部位に吐出させることで、第１のレンズ枠２１を第２のレンズ枠２２に固着するように構成する。
【００６１】
上記接着剤による固着操作では、第１のレンズ枠２１と第２のレンズ枠２２との偏心調整完了後において、外部からの操作で、第１のレンズ枠２１に設けられたチャッキング部４５近傍の接着剤塗布部５４に接着剤を塗布し、紫外線照射等の手段により接着剤を硬化させることで固定する。この場合、図１１に示すように、第１のレンズ枠２１の規制部材２１ａの切欠き部から第２のレンズ枠２２にわたって塗布する。
【００６２】
第５の実施の形態
本実施の形態は請求項９に係るもので、その構成は図２〜図４に示すとおりである。すなわち、第２のレンズ枠２２に一体的に設けられた第１の付勢部材３７内周面と、第１のレンズ枠２１の規制部材２１ａ外周面の間に、たとえば０．１５ｍｍ程度のクリアランスＣ１を形成する。つまり、上記付勢部材３７は、シフト方向移動量の規制部材として設けたものである。
【００６３】
本実施の形態の特徴は、第１のレンズ枠２１の構成部材が上記光軸に垂直な基準面３５上で不必要に滑ることに起因して、上記構成部材がこの基準面３５を覆ってしまうことがないような位置に、上記付勢部材３７を配置した点である。
【００６４】
第６の実施の形態
本実施の形態の構成は図６に示すとおりであり、第１のレンズ枠２１にシフト方向移動量を規制するための、突起状の規制部材２１ａを設けるとともに、この規制部材外周面と第２のレンズ枠２２内周面の間に適宜寸法のクリアランスＣ２を形成した点に特徴がある。この構成によれば、第５の実施の形態の場合と同様に、上記光軸方向に垂直な基準面３５を覆うことなく、偏心調整を行うことができる。
【００６５】
第７の実施の形態
図１２は、本発明に係る鏡筒を適用した鏡筒ユニット（これは、ズームレンズ鏡筒を備えている）の全体構造を示す断面図である。偏心調整後の第１のレンズ枠２１および第２のレンズ枠２２は、この第２のレンズ枠の外周部をカムフォロアおよびカム筒などで、第３の光学系および第４の光学係（図１を参照）などと構成させることで、ズームレンズ鏡筒ユニット２００へと展開させる。なお、図１２において符号１１ａは第１レンズ、符号１１ｂは第２レンズである。
【００６６】
図１３は、上記鏡筒ユニット２００の分解斜視図である。この図において、第１の群６１は第１のレンズ枠２１と第２のレンズ枠２２とで構成されたものである。第２の群６２は第３のレンズ枠２３と同等の部品である。これら第１、第２の群６１，６２のそれぞれにカムフォロア６３が取り付けられる。また、第１の群６１と第２の群６２の外周部には直進案内筒６４と、さらにカム枠６５とが取り付けられる。そして、このカム枠６５にはズームモータ６６および減速ギヤ６７や、ファインダユニット７０が取り付けられる。また、第３の群７１をフォーカスさせるフォーカスモータ７２（図１２）および、リードスクリュー７３（第３の群７１用の送りねじ）が取り付けられる。なお、図１２および図１３に記載されたその他の符号について説明すると、７５はバリアユニット、７６はファインダズームカム（円筒体）、７７はファインダ、７８は固定枠である。
【００６７】
第８の実施の形態
図１４は、図１２に示す鏡筒２００ユニットを適用したカメラ３００の外観を示す概略斜視図である。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、以下のように顕著な効果が得られる。
【００６９】
請求項１，２の発明による効果
第１の光学系を保持する第１のレンズ枠および、第２の光学系を保持する第２のレンズ枠の偏心調整を行う際、中心解像と周辺解像を評価する手段を用いて、回転調整およびシフト方向の調整位置を同時に調整することが可能なので、所望の調整位置に、短時間で調整できる。
【００７０】
請求項３の発明による効果
第１の光学系を保持する第１のレンズ枠は、第２の光学系を保持する第２のレンズ枠の光軸に垂直な基準面に対し、安定して付勢することが必要であり、本発明では、この手段を第２のレンズ枠に一体的に設けている。その他の手段としては、シフト移動および回転移動させるための偏心調整装置（例えば図７）などに、このような手段を設けることも考えられるが、この偏心調整装置は、調整する光学系を投影装置（例えば図１）にセットする際などの段取り時に、退避位置（上記した実施例では上方向）に退避させたり、調整時は第１のレンズ枠と係合させるたりするために、係合位置（上記実施例では下方向）に移動可能な構成となっている。このような構成の偏心調整装置にさらに第１のレンズ枠を付勢するための付勢手段を設けた場合、偏心調整装置の構成が複雑になる。また、偏心調整装置の操作性が低下することがある。
【００７１】
そこで、付勢手段を第２のレンズ枠に一体的に設けることで、偏心調整装置の構成が簡単になるとともに、操作性を上げることができるので、精度の良い作業性を確保することができる。また、第２のレンズ枠と一体的に設ける構造として、第２のレンズ枠と一体成形可能な形状（例えば図３、図４）としておくことで部品点数を増やすことなく、かつ、小型化を損なうことなく偏心調整を行うことができる。
【００７２】
請求項４の発明による効果
従来技術では、チャッキング部を設けずにチャッキングした場合、作業者が意図しない方向に移動してしまったり、偏心調整装置による移動操作をしても、チャッキングしている部分のガタなどによって、レンズ枠との動きにタイムラグが発生するため、操作性が非常に悪いという不具合があった。そこで、本発明のように、チャッキング部を設けることで、偏心調整装置が第１のレンズ枠を安定して保持調整することができるようになる。その結果、偏心調整の作業性が向上するうえに作業時間が短縮できるので、偏心調整の工数およびコストを下げることができる。
【００７３】
請求項５の発明による効果
第１のレンズ枠に設けられたチャッキング部の先端をテーパ形状とする（例えば図８）ことにより、チャッキングの際、回転リングに設けられたチャッキング爪と安定して係合させることができるし、係合時の操作性も良い。また、係合時に、調整される第２のレンズ枠に不都合な応力が掛からないので、第２のレンズ枠の変形や、破壊を防止することができる。したがって、安定した偏心調整作業を実現させるすることが可能となる。
【００７４】
請求項６の発明による効果
チャッキング位置を少なくとも３箇所とすることで、安定した偏心調整作業を行うことができる。これが２箇所以下の場合、シフト調整時に、例えばＸ方向へは安定して移動できるが、Ｙ方向への移動操作性が不安定になる。
【００７５】
請求項７の発明による効果
第１の光学系を保持する第１のレンズ枠に、第２の光学系を保持する第２のレンズ枠に対するシフト方向の移動範囲を規制できる部材を設ける（例えば図６）ことで、偏心調整の作業時に、第１のレンズ枠が不必要にシフトしてしまう不具合を防止できるので、偏心調整の作業性を向上させることが可能となる。本発明では、第１のレンズ枠を規制する規制部材の配置位置を、第１のレンズ枠が第２のレンズ枠の光軸に対して垂直な平面を、可能な限り覆うことのないように設定している点に特徴があり、上記光軸に垂直な平面は、第１のレンズ枠以外の構成部品をレイアウトするための基準面となるものである。このようなレイアウトとすることにより、鏡筒を構成する部品を効率良く配置することができるため、鏡筒の小型化に大きな効果がある。
【００７６】
請求項８の発明による効果
第１の光学系を保持する第１のレンズ枠に対して、第２の光学系を保持する第２のレンズ枠にシフト方向の移動範囲を規制する部材を設ける（例えば図２、図３）ことで、偏心調整の作業時に第１のレンズ枠が不必要にシフトしてしまう不具合が防止できるので、偏心調整の作業性が向上する。また本発明では、第１のレンズ枠を規制する規制部材の配置位置を、第１のレンズ枠が第２のレンズ枠の光軸に対する垂直な平面を、できるだけ覆うことなく設定できるようにしている点に特徴がある。上記した光軸に垂直な平面は、基準面として第１のレンズ枠以外の構成部品をレイアウトすることに役立つ。このようなレイアウトを採用することにより、鏡筒を構成する部品を効率良く配置することが可能なので、鏡筒の小型化に顕著な効果がある。
【００７７】
請求項９の発明による効果
チャッキング位置付近に接着剤を塗布することで、チャッキング保持された部位を的確に固着することができる。また、あらかじめチャッキング部材により保持固定されている付近を固着することで、接着剤硬化時の収縮を抑え、接着剤硬化時の収縮によるレンズ枠の変形などが発生することなく、第１のレンズ枠を第２のレンズ枠に精度良く固着することができる。
【００７８】
請求項１０の発明による効果
チャッキング位置付近に備えられた接着剤塗布装置により接着剤を塗布可能なので、接着剤塗布作業の工数削減が可能である。また、本発明の実施例のように、チャッキング部のそれぞれに接着剤塗布手段を設けることで、複数箇所に同時に接着剤を塗布することができる。そのため、更なる作業工数の短縮による効率アップが可能となり、コストダウンができる。
【００７９】
なお偏心調整工程では、接着剤塗布の工数を削減する方法の一例として、接着剤塗布部分にあらかじめ接着剤を塗布しておく手段が知られている。しかしながら、接着剤を先に塗布してしまうと、偏心調整作業時に、偏心調整したいレンズの回転操作ができなくなる場合がある。これに対し本発明では、第２のレンズ枠のチャッキング部付近に、接着剤塗布部材を備えることで、回転調整後においても、同時に複数箇所の接着剤塗布が可能なので、回転調整後の接着剤塗布においても、工数が増大することがない。
【００８０】
請求項１１の発明による効果
請求項１〜１０のいずれかに記載の鏡筒を適用したズームレンズ鏡筒であることから、これらの鏡筒における種々のメリットを有するものとなる。
【００８１】
請求項１２の発明による効果
請求項１〜１１に係る発明を適用して偏心調整した鏡筒で鏡筒ユニットを構成することにより、小型・高倍率の鏡筒ユニットを提供することが可能となる。また、目的とする小型・高倍率の鏡筒ユニットを作製する場合の、トータルの組立工数を削減できるのでコストダウンが可能となる。さらに、鏡筒を例えばモータなどで駆動する場合においても、小型化を進めることで消費電力の更なる削減を実現させることができる。
【００８２】
請求項１３の発明による効果
請求項１２の発明に係る鏡筒ユニットを用いてカメラを構成することにより、カメラの小型化が可能になるとともに、高倍率のカメラを提供することができる。また、小型・高倍率のカメラのトータルでの組立工数を削減できるので、コストダウンが可能となる。さらに、カメラを例えばモータで駆動する場合においても、小型化を進めることで消費電力の更なる削減を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る鏡筒の全体構造を示す断面図である。
【図２】図１の鏡筒の要部構造を示す平面図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】図２の斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る鏡筒の要部構造を示す平面図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る鏡筒の分解斜視図である。
【図８】図７の鏡筒におけるチャッキング爪とチャッキング部との係合状態を示す正面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係るもので、偏心調整装置を構成する回転リングおよび接着剤塗布装置を示す斜視図である。
【図１０】図９の鏡筒における接着剤塗布方法を示す正面図である。
【図１１】図１０の斜視図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態に係るもので、本発明の鏡筒を適用した鏡筒ユニット（ズームレンズ鏡筒を備えている）の全体構造を示す断面図である。
【図１３】図１２の分解斜視図である。
【図１４】本発明の第８の実施の形態に係るもので、図１２の鏡筒ユニットを適用したカメラの外観を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１：光源
２：チャート面
３：投影面
１１：第１の光学系
１２：第２の光学系
１３：第３の光学系
１４：第４の光学系
２１：第１のレンズ枠
２１ａ：規制部材
２２：第２のレンズ枠
２２ａ：円板部
２３：第３のレンズ枠
２５：Ｘ−Ｙリング
２５ａ：突起
２６：回転リング
２６ａ：段差
２７：調整枠
３１：スペーサ
３２：マウントステージ
３３：マウント
３４：ピント調整マイクロ
３４ａ：マイクロ固定部
３４ｂ：マイクロ先端部
３５：光軸に垂直な基準面
３６：スライド固定部
３７：第１の付勢部材
３８：第２の付勢部材（板バネ）
４１：回転用ノブ
４２：チャッキング爪
４２ａ：凹部
４３：ニードル
４５：チャッキング部
４５ａ：テーパ
５０：接着剤供給装置
５１：ディスペンサ
５２：シリンジ
５３：接着剤供給管
５４：接着剤塗布部
５４ａ：接着剤
１００：撮影装置
１０１：偏心調整装置
１０３：３次元アクチュエータ
１０３ａ：Ｘ−Ｙステージ
１０３ｂ：Ｚステージ
２００：ズームレンズ鏡筒ユニット
３００：カメラ
Ｃ１，Ｃ２：クリアランス
【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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【図１４】
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