(57)【要約】【課題】調芯作業が容易でありかつその調整の自由度が大きい調芯機構を提供する。【解決手段】調整対象となる第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２をそれぞれ第１のレンズ枠１０、第２のレンズ枠２０によって保持し、第１のレンズ枠１０の第２のレンズ枠２０に対する当接面に第１のレンズＬ１の光軸Ｏ１上に中心を有しかつ曲率が第１のレンズＬ１の射出面Ｌ１ａと異なる球面の一部とした球面部１２を設け、この球面部１２の中心回りに第１のレンズＬ１を回転させる。【選択図】図１
2007010866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズを有するレンズ群の一部を構成する第１の調整対象レンズと、前記レンズ群の他部を構成し、前記第１の調整対象レンズに対してこの第１の調整対象レンズの光軸方向に配列された第２の調整対象レンズとを調芯する調芯機構において、
前記第１の調整対象レンズの光軸近傍に中心を有する球面部が形成され、前記第１の調整対象レンズを保持する第１のガイド部と、
前記２の調整対象レンズを保持し、前記球面部に当接して前記第１の調整対象レンズの前記第２の調整対象レンズに対する前記球面部の中心回りの相対回転運動を案内する第２のガイド部と
を備えることを特徴とする調芯機構。
【請求項２】
複数のレンズを有するレンズ群の一部を構成する第１の調整対象レンズと、前記レンズ群の他部を構成し、前記第１の調整対象レンズに対してこの第１の調整対象レンズの光軸方向に配列された第２の調整対象レンズとを調芯する調芯機構において、
前記第１の調整対象レンズの第２の調整対象レンズと対向する表面部と異なった曲率を有しかつ前記第１の調整対象レンズの光軸近傍に中心を備える球面部が形成され、前記第１の調整対象レンズの光路外の領域に設けられるとともに前記第１の調整対象レンズと連動する第１のガイド部と、
前記第２の調整対象レンズを保持し、前記球面部に当接して前記第１の調整対象レンズの前記第２の調整対象レンズに対する前記球面部の中心回りの相対回転運動を案内する第２のガイド部と
を備えることを特徴とする調芯機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ群の調芯を行う調芯機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のレンズによって構成されるレンズ群の調芯は、従来、基準となる一部のレンズを保持するレンズ枠の端部に調整対象となる他部のレンズの一方の面を当接させ、この当接状態を維持してレンズを移動させていた。この従来の調芯機構は、他部のレンズの当接面における曲率半径Ｒが大きい場合には、レンズを大きくチルトさせることが困難となり、Ｒが小さい場合には、微調整が困難となる。
【０００３】
また、調整対象のレンズが上記レンズ枠とは別のレンズ枠に保持され、各レンズ枠の間にワッシャを挿入して調芯を行う調芯機構（特許文献１参照）や、調整対象のレンズが突起を２箇所備えたレンズ枠に保持され、これらの突起を基準となるレンズのレンズ枠に当接させ、この突起を支点としてレンズを傾ける調芯機構が知られている（特許文献２参照）。
これらの調芯機構は、ワッシャや突起の形状によってレンズのチルト量を変化させることができるため、上述の調芯機構に比べ調整の自由度が大きい。
【０００４】
しかし、特許文献１の調芯機構は、別部材のワッシャを用意し、これをレンズ枠の間に挿入した後にねじを締める等、調芯作業が煩雑である。また、特許文献２の調芯機構は、調芯作業に特別な工具を必要とし、任意の方向にレンズをチルトさせるためには、レンズ枠を光軸回りに回転させなければならず、調芯作業が煩雑である。
【特許文献１】実開平６−２３０１３号公報
【特許文献２】特開２００１−２９６４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、調芯作業が容易でありかつ調整の自由度が大きい調芯機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
請求項１の発明は、複数のレンズを有するレンズ群の一部を構成する第１の調整対象レンズと、前記レンズ群の他部を構成し、前記第１の調整対象レンズに対してこの第１の調整対象レンズの光軸方向に配列された第２の調整対象レンズとを調芯する調芯機構において、前記第１の調整対象レンズの光軸近傍に中心を有する球面部が形成され、前記第１の調整対象レンズを保持する第１のガイド部と、前記２の調整対象レンズを保持し、前記球面部に当接して前記第１の調整対象レンズの前記第２の調整対象レンズに対する前記球面部の中心回りの相対回転運動を案内する第２のガイド部とを備えることを特徴とする調芯機構である。
【０００７】
請求項２の発明は、複数のレンズを有するレンズ群の一部を構成する第１の調整対象レンズと、前記レンズ群の他部を構成し、前記第１の調整対象レンズに対してこの第１の調整対象レンズの光軸方向に配列された第２の調整対象レンズとを調芯する調芯機構において、前記第１の調整対象レンズの第２の調整対象レンズと対向する表面部と異なった曲率を有しかつ前記第１の調整対象レンズの光軸近傍に中心を備える球面部が形成され、前記第１の調整対象レンズの光路外の領域に設けられるとともに前記第１の調整対象レンズと連動する第１のガイド部と、前記第２の調整対象レンズを保持し、前記球面部に当接して前記第１の調整対象レンズの前記第２の調整対象レンズに対する前記球面部の中心回りの相対回転運動を案内する第２のガイド部とを備えることを特徴とする調芯機構である。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、以下のような効果がある。
第１のガイド部と第２のガイド部との当接部分における第１のガイド部の形状は、球面状（球面部）とされ、両レンズを球面部の中心回りに相対回転運動させることによって、一方の光軸を他方の光軸に対して傾けることができるため、調芯が容易である。
ここで、第１のガイド部が、例えば第１の調整対象レンズとは別個に形成された部材である場合には、球面部の曲率は、このレンズと異なるものに設定することが容易である。また、第１のガイド部が、第１の調整対象レンズと一体に形成されていたとしても、第１のガイド部（球面部）は、このレンズの光路外に設けられるため、球面部の曲率をこのレンズの曲率と異なったものとすることが容易であり、どちらの場合においても調芯の自由度が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、調芯作業が容易でありかつ調整の自由度が大きい調芯機構を提供するという目的を、調整対象となる第１のレンズ、第２のレンズをそれぞれ第１のレンズ枠、第２のレンズ枠によって保持し、第１のレンズ枠の第２のレンズ枠に対する当接面を第１のレンズの光軸上に中心を有しかつ曲率が第１のレンズの射出面と異なる球面の一部とした球面部を設け、この球面部の中心回りに第１のレンズと第２のレンズとを相対回転させることによって実現する。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明が適用された調芯機構の実施例１について説明する。
実施例１の調芯機構は、例えば、デジタルスチルカメラ等の光学機器のレンズ鏡筒に収容された複数のレンズを有するレンズ群に設けられるものである。
図１は本発明が適用された調芯機構の実施例１を備えるレンズ群の光軸と平行かつ光軸を含む断面を示す断面図（以下、「側断面図」という）である。図２は、図１の調芯機構において、調芯作業が行われた後の状態を示す側断面図である。
【００１１】
調芯機構１は、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第１のレンズ枠１０、第２のレンズ枠２０を備えている。
第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２とは、光軸方向の対物側からこの順に配列されている。以下、光軸方向の対物側を、単に「対物側」と、光軸方向の対物側とは反対側を「像側」と称して説明する。
第１のレンズＬ１は、両面に凸レンズを備えた第１の調整対象レンズであり、第２のレンズＬ２と対向する面に射出面Ｌ１ａを備えている。
第１のレンズ枠１０は、その内径側に第１のレンズＬ１を収容する環状の部材であり、光軸に沿った方向の寸法は、第１のレンズＬ１の厚さ寸法と略同じである。この第１のレンズ枠１０は、その内径寸法が第１のレンズＬ１の外径寸法より大きく、その内周面と第１のレンズＬ１の側端面とが図示しない接着剤によって固定されることによって第１のレンズＬ１を保持する。
【００１２】
第１のレンズ枠１０は、保持部１１、球面部１２を備えている。
保持部１１は、第１のレンズ枠１０に比べ、内径寸法が小さくかつ外径寸法が略同じの円環状に形成されている。この保持部１１は、その外周縁部が第１のレンズ枠１０の像側の端部に一体に接続され、その内径側の端部が第１のレンズＬ１の内径側に突出している。
球面部１２は、保持部１１における像側を向いた面が球体の外周面（凸面）の一部とされることによって形成され、その中心は、第１のレンズＬ１の主点より対物側に設けられ、かつ第１のレンズＬ１の略光軸上となるように設定され、その曲率半径は、第１のレンズＬ１の射出面Ｌ１ａの曲率半径よりも小さく設定されている。
【００１３】
第２のレンズＬ２は、光軸方向に図示しない複数のレンズを配列して形成した第２の調整対象レンズであり、全体の厚さ方向の寸法が第１のレンズＬ１より大きく設定されている。
第２のレンズ枠２０は、その内径側に第２のレンズＬ２を収容する筒状の部材であり、光軸に沿った方向の寸法が第２のレンズＬ２の厚さ寸法と略同じとされ、第１のレンズ枠１０と同様にその内周面と第２のレンズＬ２の側端面とが図示しない接着剤によって固定されることによって第２のレンズＬ２を保持するようになっている。
【００１４】
第２のレンズ枠２０は、胴付部２１、つば部２２、外筒部２３を備えている。
胴付部２１は、第２のレンズ枠２０の対物側の端部から第２のレンズＬ２の内径側に向けて突出して形成されている。この胴付部２１の対物側の面は、光軸に略直交する平面状とされ、以下この面を胴付面２１ａと称して説明する。
この胴付部２１によって第２のレンズＬ２の内径側に形成される開口の形状は、略円形となっており、胴付部２１の内径側を向いた端面と胴付面２１ａとによって形成される角部２１ｂにおけるこの開口の内径寸法は、保持部１１によって第１のレンズＬ１の内径側に形成される開口の球面部１２側の内径寸法より大きく、胴付部２１は、図１に示す第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２との取り付け状態において、角部２１ｂが球面部１２の中間部分と当接している。
つば部２２は、第２のレンズ枠２０と一体に形成され、第２のレンズ枠２０の対物側の端部から第２のレンズ枠２０の径方向の外側に向けて突出している。
外筒部２３は、円筒状に形成され、その内径寸法は、第１のレンズ枠１０の外径寸法より大きく、かつ、後述する調芯作業時に第１のレンズ枠１０が移動する範囲に干渉しないように設定されている。この外筒部２３は、その像側の端部がつば部２２の外径側の端部に一体に接続されており、図１に示す第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２との取り付け状態において、その内周面と第１のレンズ枠１０の外周面との間に隙間を形成している。
【００１５】
第１のレンズ枠１０は、図１に示すように球面部１２が第２のレンズ枠２０の胴付部２１（角部２１ｂ）に当接して取り付けられている。ここで、胴付部２１が第２のレンズＬ２の内径側の形成する開口の形状は円形であるため、球面部１２は胴付部２１の全周にわたって当接している。
また、図２に示すように、第１のレンズ枠１０と第２のレンズ枠２０とは、第１のレンズ枠１０と外筒部２３との間に形成される上述の隙間に、例えば紫外線硬化型の接着剤１３が流し込まれることによって固定されるようになっている。
【００１６】
次に、第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２との調芯作業について説明する。
調芯作業は、光学系全体の光学特性を示すパラメータを参照して行い、例えばＭＴＦ（コントラストの低減率を示す値）等を参照することによって第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２との相対移動量を決定する。調芯機構１においては、第２のレンズＬ２の光軸Ｏ２を基準とし、第１のレンズＬ１の光軸Ｏ１を変位させることによって調芯を行う。
第１のレンズＬ１の光軸Ｏ１を変位させるには、第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２との当接状態を維持したまま、第１のレンズ枠１０を第２のレンズ枠２０に対して摺動させる。
【００１７】
ここで、第１のレンズ枠１０と第２のレンズ枠２０との当接部分は、第１のレンズ枠１０側が球面部１２、第２のレンズ枠２０側が胴付部２１の角部２１ｂとされる。このため、第１のレンズ枠１０を第２のレンズ枠２０に対して摺動させると、第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２とが球面部１２及び胴付部２１に案内されて球面部１２の中心回りに相対回転運動し、第１のレンズ枠１０、第２のレンズ枠２０は、それぞれ第１のガイド部、第２のガイド部として機能する。
【００１８】
このように、実施例１の調芯機構１は、第１のレンズ枠１０を第２のレンズ枠２０に対し摺動させることにより、第１のレンズＬ１の光軸Ｏ１が第２のレンズＬ２の光軸Ｏ２に対して傾くため、調芯作業が容易である。
また、球面部１２は、胴付部２１が形成する開口の内周の全周にわたって当接しており、第１のレンズ枠１０は、調芯作業中において安定している。また、両レンズ枠１０、２０の間に接着剤１３を流し込む際にも、硬化前の接着剤が胴付部２１より内径側の、例えば両レンズＬ１、Ｌ２の光路内にはみ出すことが防止される。
【００１９】
ここで、本発明の実施例１の効果を比較例と対比して説明する。なお、以下説明する比較例及び各実施例においては、上述した実施例１と同様の部分には、同一の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３は、本発明の調芯機構の比較例を示す側断面図である。
比較例の調芯機構１０１は、第１のレンズＬ１が、実施例１の第１のレンズ枠１０に相当する部材を備えず、第２のレンズＬ２が、第２のレンズ枠２０に比べ対物側に延長された第２のレンズ枠１２０に保持されている。
【００２０】
図３に示すように、第１のレンズＬ１は、その射出面Ｌ１ａが第２のレンズ枠１２０に直接当接しており、実施例１と同様に第１のレンズＬ１と第２のレンズ枠１２０との当接状態を維持して第１のレンズＬ１を第２のレンズ枠１２０に対して摺動させた場合の第１のレンズＬ１の光軸の変位量は、射出面Ｌ１ａの曲率によって決定されるため、所望の変位量を得ることができない場合がある。
これに対し、実施例１の調芯機構１は、球面部１２が第１のレンズＬ１とは別部材である第１のレンズ枠１０に形成されており、球面部１２の曲率、中心がそれぞれ異なる複数種類の第１のレンズ枠を用意することによって、第１のレンズＬ１の移動量を任意に設定することが可能となるから、調整の自由度が大きい。
また、第１のレンズＬ１（球面部１２）の回転中心は、その主点よりも対物側に設けられているため、第１のレンズＬ１を第１のレンズＬ２に対して回転させたときは、第１のレンズはチルトするとともにシフトするが、このチルト、シフトの移動量の比率は、球面部の曲率、中心の位置を変更することによって、任意に設定することができる。
【００２１】
また、比較例の調芯機構１０１は、仮に第１のレンズＬ１の射出面Ｌ１ａが非球面レンズである場合には、その光軸Ｏ１を傾ける角度が事前に予測できたとしても、第１のレンズ自体の移動量を計算することは困難である。また、射出面Ｌ１ａの曲率が一定していないため、その形状によっては第２のレンズ枠１２０に対して、第１のレンズＬ１を摺動させることが困難となる場合がある。
これに対し、実施例１の調芯機構１は、球面部１２の曲率が一定しているため、第１のレンズＬ１の射出面Ｌ１ａが仮に非球面レンズの場合であっても、第１のレンズＬ１の光軸Ｏ１の移動量を計算することも、第２のレンズ枠２０に対して摺動させることも容易である。
【実施例２】
【００２２】
次に、本発明を適用した調芯機構の実施例２について説明する。
図４は、本発明を適用した調芯機構の実施例２を示す側断面図である。
実施例２の調芯機構２は、第１のレンズ枠の球面部の中心が実施例１に比べて第１のレンズ寄りに設けられ、第１のレンズの射出面と球面部との距離が、実施例１に比べ離れている。
【００２３】
第１のレンズ枠３０は、枠部３１、球面部３２、筒部３３を備えている。
枠部３１は、実施例１の第１のレンズ枠１０と同様に形成された、第１のレンズＬ１の外周縁部を保持する環状の部材である。
球面部３２は、枠部３１に接続された筒部３３に設けられている。筒部３３は、円筒状に形成され、その内部に第２のレンズ枠４０を収容するようになっており、その内径寸法は、枠部３１及び後述する第２のレンズ枠４０の枠部４２の外径寸法より大きく、かつ、調芯作業時にこの枠部４２と干渉しないように設定されている。筒部３３は、その軸線方向が第１のレンズＬ１の光軸方向と略同一となるように配置され、対物側の端部において枠部３１の外周面に接続されている。
球面部３２は、筒部３３の像側の端部に設けられ、その形状は、実施例１の球面部と同様に球体の外周面（凸面）の一部とされている。
【００２４】
一方、第２のレンズ枠４０は、胴付部４１、枠部４２、つば部４３を備えている。
枠部４２は、実施例１の第２のレンズ枠２０と同様に形成された、第２のレンズＬ２を保持する筒状の部材である。
つば部４３は、枠部４２における像側の端部の外周面に一体に接続された円環状の部分である。
胴付部４１は、枠部４１と同軸の筒状に形成され、像側の端部がつば部４３の外径側の端部に一体に接続されている。また、実施例１と同様に、胴付部４１の対物側を向いた胴付面４１ａは、第１のレンズ枠３０の球面部３２の中間部分に当接している。
【００２５】
実施例２の調芯機構２も、実施例１の調芯機構１と同様に、第１のレンズ枠３０を第２のレンズ枠４０に対して摺動させることによって、第１のレンズ枠３０が球面部３２の中心回りに回転する。
【００２６】
実施例２の調芯機構２によれば、実施例１の調芯機構１の効果に加えて、以下のような効果を奏することができる。
実施例２の球面部３２は、実施例１に比べると第１のレンズＬ１の出射面Ｌ１ａから離れており、実施例１と実施例２との比較において、例えば第１のレンズＬ１の光軸Ｏ１を同じ角度傾けたときの球面部３２と胴付部４１との当接部分における変位量は、実施例２の調芯機構２の方が大きくなる。すなわち、例えばこの当接部分をそれぞれ同じ量変位させたときの第１のレンズＬ１の光軸Ｏ１の傾きの量は、実施例２の方が小さい。したがって、実施例２の調芯機構２は、実施例１の調芯機構１に比べ、微調整が容易である。
【実施例３】
【００２７】
次に本発明を適用した調芯機構の実施例３について説明する。
図５は、本発明を適用した調芯機構の実施例３を示す側断面図である。
実施例３の調芯機構３は、第１のレンズ枠５０の保持部５１（実施例１の保持部１１に相当する部分）が、第１のレンズＬ１の対物側に形成されるとともに、第２のレンズ枠６０の保持部６１（実施例１の胴付部２１に相当する部分）の光軸方向に沿った寸法が小さくされ、第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２との間隔が実施例１及び実施例２に比べて短くなっている。このように、実施例３の調芯機構は、第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２との間隔が短い光学系にも適用可能である。
【００２８】
（変形例）
以上説明した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）本発明の調芯機構の球面部及び胴付面は、図６に示すように種々の変形や変更が可能である。図６（ａ）に示す調芯機構は、球面部が第１のレンズＬ１側のレンズ枠に凸面状に設けられ、各実施例において説明したものと同様の構成となっている。図６（ｂ）に示す調芯機構は、球面部が第２のレンズＬ２側に凹面状に設けられており、第２のレンズＬ２が第１の調整対象レンズとして機能する。図６（ｃ）に示す調芯機構は、第１のレンズに球面部（凸面状）が形成され、第２のレンズにおける球面部との当接部分が球面部と略同じ曲率を有する球面状（凹面状）に形成されている。図６（ｄ）に示す調芯機構は、球面部が第１のレンズＬ１側に凹面状に設けられている。図６（ｅ）に示す調芯機構は、球面部が第２のレンズＬ２側に凸面状に設けられている。図６（ｆ）に示す調芯機構は、第１のレンズに球面部（凹面状）が形成され、第２のレンズにおける球面部との当接部分が球面部と略同じ曲率を有する球面状（凸面状）に形成されている。
これらの調芯機構においても、上述した各実施例と同様に球面部の中心回りに第１のレンズＬ１と第２のレンズＬ２とを相対回転させることによって、容易に調芯作業を行うことができる。
【００２９】
（２）球面部は、第１のレンズの外周に沿って全周に設けられているが、第２のレンズ枠の胴付面に沿って回転可能であれば、例えば第１のレンズの外周に沿って、１２０°間隔に３箇所形成してもよい。
（３）第１のレンズ枠は、レンズを一枚保持する構成であったが、第１のレンズ枠が保持するレンズは、複数枚であってもよい。
（４）第１のレンズは、第１のレンズ枠によって保持され、球面部はこの第１のレンズ枠に設けられる構成であったが、第１のレンズを、例えばプラスチックレンズとすることによって、球面部を第１のレンズと一体に形成してもよい。
（５）実施例の調芯機構は、例えばデジタルスチルカメラのレンズ鏡筒に収容されたレンズ群に適用されるものであったが、本発明の調芯機構は、例えばフィルムカメラ等の複数のレンズを備える他の光学機器のレンズ鏡筒に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用した調芯機構の実施例１を示す側断面図である。
【図２】図１の調芯機構において、調芯作業が行われた後の状態を示す側断面図である。
【図３】本発明の調芯機構の比較例を示す側断面図である。
【図４】本発明を適用した調芯機構の実施例２を示す側断面図である
【図５】本発明を適用した調芯機構の実施例３を示す側断面図である
【図６】本発明の調芯機構の変形例を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  調芯機構；  Ｌ１  第１のレンズ；  Ｌ２  第２のレンズ；  １０  第１のレンズ枠；  １２  球面部；  ２０  第２のレンズ枠；  ２１  胴付部
【図１】
2007010866.tif 000003
【図２】
2007010866.tif 000004
【図３】
2007010866.tif 000005
【図４】
2007010866.tif 000006
【図５】
2007010866.tif 000007
【図６】
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