(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレンズ系、及び該第１のレンズ系を保持する筒状の第１のレンズ枠から成る第１のレンズユニットと、
第２のレンズ系、及び該第２のレンズ系を保持する筒状の第２のレンズ枠から成る第２のレンズユニットと、を備え、
該第１のレンズ枠の内周面によって該第２のレンズ枠の外周面を回転可能に保持した構成を備えた光学ユニットであって、
前記第１のレンズ系の光軸と前記第２のレンズ系の光軸とが予め所定値だけ偏芯するように各レンズ枠を構成し、
調芯作業時は、前記第１のレンズユニットに対して第２のレンズユニットを回転させることにより、第２のレンズ系の光軸が、第１のレンズ系の光軸に一致する位置、或いは第１のレンズ系の光軸に極めて近い位置に達するように構成し、
前記第１のレンズ枠と第２のレンズ枠は、夫々光軸方向一端縁にフランジ部を備え、前記第１のレンズユニットに対する前記第２のレンズユニットの位置決めを完了した後に、両レンズユニットの各フランジ部同志を結合させる保持部材を備え、
前記第１のレンズ枠内周面と、前記第２のレンズ枠外周面との間に所要のギャップを設け、
前記第１のレンズ枠に少なくとも一つ設けた貫通穴によって、先端にボール軸受を回転自在に保持した調芯ピンを支持し、
前記調芯ピンのボール軸受、又は、該ボール軸受と前記第１のレンズ枠内周面とによって、前記第２のレンズ枠外周面を回転自在に軸支し、
前記調整ピンによって第１のレンズ系に対する第２のレンズ系の光軸の偏芯量を所定値に設定したことを特徴とする光学ユニットの偏芯調整機構。
【請求項２】
前記第１及び第２のレンズ枠に夫々設けたフランジ部の少なくとも一方には、前記保持部材の回転止め用のストッパ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニットの偏芯調整機構。
【請求項３】
前記第２のレンズ枠のフランジ部には、第２のレンズユニットを回転させる回転治具に設けた複数の突起を夫々嵌合する複数の治具穴が貫通形成されており、該治具穴は、調芯作業後の接着工程で、第２のレンズ枠を第１のレンズ枠と接着する際の接着剤塗布用のスペースとして利用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ユニットの偏芯調整機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラ等の光学機器に装備される光学ユニットの改良に関し、特に光学ユニットを構成する複数のレンズ間の光軸ずれを防止するための偏芯調整機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等の光学機器に装備される光学系は、図６（ａ）に示した如き観察装置によって調整される。即ち、図６（ａ）は光学系１により結像される撮影像を観察するための装置構成を示しており、スクリーン７上に光学系１による撮影像が結像される。この調整装置に装備される光学系１は、光源２、コンデンサレンズ３、投影像を形成するためのチャート４、複数のレンズから成る被調芯光学ユニット５、その他のレンズ群６を備えている。
図６（ｂ）は、被調芯光学ユニット５の内部構成を示す断面図であり、この被調芯光学ユニット５は、円形の第１のレンズ系１１、及び該第１のレンズ系１１を保持する筒状の第１のレンズ枠１２から成る第１のレンズユニット１３と、円形の第２のレンズ系１５、及び該第２のレンズ系１５を保持する筒状の第２のレンズ枠１６から成る第２のレンズユニット１７と、を備え、第１のレンズ枠１２の内周面によって第２のレンズ枠１６の外周面を保持した構成を備えている。
このような光学系１において、組み付けを完了したレンズ群６を構成する各レンズに誤差がある場合や、レンズ１１、１５間の光軸にズレがある場合や、レンズ鏡胴（レンズ枠）に精度誤差がある場合には、結像面上に誤差が生じて収差が発生する。
このようなレンズ間に発生する光軸のずれを解消するために、従来は特定のレンズ、この例で言えば、被調芯光学ユニット５中に含まれる２つのレンズ１１、１５の相対的位置を光軸と直交する方向（シフト方向）へずらすことによって収差を相殺する調芯作業を行っていた。
従来の調芯作業では、例えば、調芯されるレンズ１５を保持するレンズ枠１６の外周と、調芯の基準となる他のレンズ１１を保持するレンズ枠１２の内径との間に若干(片側０．１ｍｍから０．１５ｍｍ程度)の隙間を持たせ、調芯されるレンズ枠１６を光軸と直交する方向にシフトできるような構造を持たせている。
調芯作業時では、図６（ａ）に示した如き光学系１を、専用の調芯治具にセットし、被調芯光学ユニット５を構成する２つのレンズ系１１、１５の位置関係をシフト方向に調整しつつ、調芯状態をスクリーン７上に投影された画像を見ながら、もっともバランスの良い画像状態となる位置に、調芯される第２のレンズ系１５をシフトして位置を決定する。
この場合、調芯されるレンズ位置の微調整は、専用の調芯治具を用いて光軸に対し直交するＸ方向・Ｙ方向にシフトさせることで行っている。
調芯後、両レンズ枠１２、１６間は紫外線硬化型接着剤によりＵＶ接着されるが、従来は、仮接着又は本接着を含めた接着作業を調芯治具上で行っている。なお、仮接着とは、接着工数を低減させる為、最低限度の強度が確保できるレベルでの接着のみ行う接着方法であり、次工程で正規の強度が確保できる本接着を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の調芯方法では、基準とする第１のレンズ系に対して、調芯する第２のレンズ系を、光軸と直交するＸ方向及びＹ方向にシフトさせて調芯を行っている。
例えば、特開平８−３３４６６４号公報「レンズ偏芯調整治具」（オリンパス）においても、調芯時の光学系の調整では、レンズを光軸に直交する方向に直進的にシフトさせることで調整を行っている。
しかし、これらの「直進シフト」方式ではＸ方向、Ｙ方向に精度良く動かす為の調芯治具の構成が複雑となり、治工具の開発にコストが掛かる。また、実際の調芯作業においてもミクロン単位で第２のレンズ系をシフト調整する必要があるため、作業者に対してある程度の熟練が求められる。
本発明の一つの目的は、調芯治具の構成の複雑化、高コスト化を防止し、更に熟練を要しない調芯作業を可能とする光学ユニットの偏芯調整機構を提供することにある。
次に、調芯後のレンズ枠同志の固定手段として接着剤を用いることが、調芯される光学系ユニットの小型化や部品点数の削減には有効な手段である。ところが、調芯工程内での接着作業では、例えばＵＶ接着を行ったとしても、接着剤が硬化するまでの時間は、被調芯光学ユニットが調芯治具を専有してしまう為、本来の調芯作業の生産性が下がってしまう。
本発明の他の目的は、調芯後のレンズ枠同志の固定手段として接着剤を用いた場合であっても、調芯治具から被調芯光学ユニットを取り外した状態で接着剤を硬化させることにより、調芯治具の稼働率を高めて生産性を向上させることにある。
次に、調芯を要する光学ユニットを構成する２つのレンズ枠間を接着剤によらずに固定する保持部材は、以前商品化された例もある。この保持部材は、ネジ止めを必要とする構成であり、調芯工程後もレンズ枠から取り外されること無く、光学系構成部品に組みつけられて使用されるものである。しかし、ネジ止めを行うことによる工程の煩雑化、保持部材が占有するスペースによる大型化、レイアウトへの制限が懸念される。更に、保持部材が金属バネである場合、これが内面反射発生の要因となるおそれがある。
【０００４】
本発明の他の目的は、被調芯光学ユニットを構成する２つのレンズ枠を固定する際に、工程の複雑化、大型化、レイアウトへの制限、更には保持部材等の一部が内面反射発生の原因となることを防止することにある。
また、従来は、被調芯光学ユニットを構成するレンズ枠間を接着するための接着剤塗布用スペースをレンズ枠同志の接合部に別途設けていたため、これがレンズ枠の形状が大型化、複雑化する原因となっていたが、本発明では、格別の接着スペースを設けることなく接着剤の塗布を可能としてスペース効率など改善することを目的とする。
このように本発明は、調芯用に用いられる被調芯光学ユニットにおける調芯方式、調芯機構の改善を目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、第１のレンズ系、及び該第１のレンズ系を保持する筒状の第１のレンズ枠から成る第１のレンズユニットと、第２のレンズ系、及び該第２のレンズ系を保持する筒状の第２のレンズ枠から成る第２のレンズユニットと、を備え、該第１のレンズ枠の内周面によって該第２のレンズ枠の外周面を回転可能に保持した構成を備えた光学ユニットであって、前記第１のレンズ系の光軸と前記第２のレンズ系の光軸とが予め所定値だけ偏芯するように各レンズ枠を構成し、調芯作業時は、前記第１のレンズユニットに対して第２のレンズユニットを回転させることにより、第２のレンズ系の光軸が、第１のレンズ系の光軸に一致する位置、或いは第１のレンズ系の光軸に極めて近い位置に達するように構成し、前記第１のレンズ枠と第２のレンズ枠は、夫々光軸方向一端縁にフランジ部を備え、前記第１のレンズユニットに対する前記第２のレンズユニットの位置決めを完了した後に、両レンズユニットの各フランジ部同志を結合させる保持部材を備え、前記第１のレンズ枠内周面と、前記第２のレンズ枠外周面との間に所要のギャップを設け、前記第１のレンズ枠に少なくとも一つ設けた貫通穴によって、先端にボール軸受を回転自在に保持した調芯ピンを支持し、前記調芯ピンのボール軸受、又は、該ボール軸受と前記第１のレンズ枠内周面とによって、前記第２のレンズ枠外周面を回転自在に軸支し、前記調整ピンによって第１のレンズ系に対する第２のレンズ系の光軸の偏芯量を所定値に設定したことを特徴とする。
この発明では、調芯に使用する第２のレンズユニットを、回転調整だけの調整方式にすることで、調芯治具の構成を簡略し、調芯作業を簡単にすることができる。従来の如く、調芯に使用するレンズユニットを光軸と直交する方向へシフトさせる微調整作業に比して大幅に作業性を低減できる。また、保持部材を用いて両レンズユニットを固定することにより、調芯工程での接着作業を別工程で行うことを可能とし、調芯工程の工数を下げることができる。また、２つのレンズ間の光軸の調芯を調芯ピンを用いて行い、しかも調芯ピンによって内側のレンズユニットの外周面を回転自在に支持したので、請求項１と同様の、回転させながらの調芯を行うことが可能となる。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１において、前記第１及び第２のレンズ枠に夫々設けたフランジ部の少なくとも一方には、前記保持部材の回転止め用のストッパ部を設けたことを特徴とする。
従来行われていた保持部材のネジ止めをやめて、保持部材自体にバネ性を持たせ、レンズ枠を挟み込むような形にすることにより、保持部材の取付け作業性を改善できる。また、調芯作業後、機能的に不要となった保持部材が簡単に取り外しできるような形状とすることで、レンズユニットのスペースを有効的に活用できるとともに、保持部材が原因で発生する光学系内の内面反射映り込みによる画像劣化を未然に防止することができる。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記第２のレンズ枠のフランジ部には、第２のレンズユニットを回転させる回転治具に設けた複数の突起を夫々嵌合する複数の治具穴が貫通形成されており、該治具穴は、調芯作業後の接着工程で、第２のレンズ枠を第１のレンズ枠と接着する際の接着剤塗布用のスペースとして利用されることを特徴とする。
第２のレンズ枠のフランジ部に、第２のレンズユニット全体を回転治具によって回転させる為に、回転治具の突起を受け入れる「回転治具穴」を複数箇所設けるが、この「回転治具穴」は調芯後不要のスペースとなる。そこで、このスペースを貫通穴にしておいて、この貫通穴から接着剤を充填して第１のレンズ枠と第２のレンズ枠を接着できるようにし、別途接着スペースを設ける必要を無くすることにより、設計自由度や、枠の型構造に負担を掛けないように改善することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明の調整機構によって調芯を受ける被調芯光学ユニットは、図６（ａ）に示した投影光学系を構成する被調芯光学ユニット５に相当しており、スクリーン７上に結像した画像をビジュアルに確認することができる。従って、本発明の実施形態は図６（ａ）の構成を参照しながら説明する。
本発明の調整機構は、被調芯光学ユニット５を構成する第１及び第２のレンズユニット１３、１７の光軸のズレを一致させる方向へ調整すると共に、この調整作業によって後段に位置するレンズ群６が有する製造誤差、組み付け誤差に起因した光軸のずれをも調整するようにしている。
即ち、図１（ａ）は本発明の光学ユニットの調整機構の構成を説明する断面図であり、この被調芯光学ユニット５は、平面形状が円形の第１のレンズ系１１、及び該第１のレンズ系１１の外周を保持する筒状の第１のレンズ枠１２から成る第１のレンズユニット１３と、平面形状が円形の第２のレンズ系１５、及び第２のレンズ系１５を保持する円筒状の第２のレンズ枠１６から成る第２のレンズユニット１７と、を備え、第１のレンズ枠１２の内周面によって第２のレンズ枠１６の外周面を回動可能に保持した構成を備えている。なお、両レンズ枠の位置関係についての実施形態は一例に過ぎず、第１のレンズ枠１２の外径側に第２のレンズ枠１６が配置された構成も本発明に含まれるものである。
【０００８】
本発明の偏芯調整機構３０は、第１及び第２のレンズユニット１３、１７を支持する嵌合穴３２及び支持面３３を備えた調芯ベース３１と、被調芯光学ユニット５側に設けた特徴的な調整のための構造と、から成り立っている。
第１のレンズ枠１２は、光軸Ａ１を中心として左右対称形状であり、その各部の肉厚も周方向で均一となっている。第１のレンズ枠１２の一端部には第１のレンズ系１１を固定的に支持する固定支持部１２ａが設けられ、その上方には第２のレンズ枠１６の外周等を回転自在に支持する凹所状の摺動支持部１２ｂが設けられている。第１のレンズ枠１２の外周面は調芯ベース３１の嵌合穴３２内に嵌合し、他端部に設けたフランジ部１２ｃによって支持面３３上に係止されている。
第２のレンズ枠１６は、第１のレンズ枠１２の摺動支持部１２ｂの内周面と密接する外周面を備えた本体１６ａの一端寄りの内周にて第２のレンズ系１５の外周を固定的に支持し、さらに第１のレンズ枠１２のフランジ部１２ｃと対向するフランジ部１６ｂを備えている。フランジ部１６ｂの端面には所定の周方向ピッチにて複数の治具穴（凹所でも可）１６ｃが形成されている。この治具穴１６ｃは、第２のレンズユニット１７を回転（回動）させる回転治具４１に設けた複数の突起４２を夫々嵌合する貫通穴、又は凹所であり、所定の周方向ピッチで複数の治具穴が形成されている。後述するように、貫通穴としての治具穴１６ｃは、調芯作業後の接着工程で、第２のレンズ枠１６を第１のレンズ枠１２と接着する際の接着剤塗布用のスペースとして利用される。
【０００９】
本発明の実施形態の特徴的な構成は、円形の第１のレンズ系１１、及び第１のレンズ系１１を保持する筒状の第１のレンズ枠１２から成る第１のレンズユニット１３と、円形の第２のレンズ系１５、及び第２のレンズ系１５を保持する筒状の第２のレンズ枠１６から成る第２のレンズユニット１７と、を備え、且つ第１のレンズ枠１２の内周面１２ｂによって第２のレンズ枠１６の外周面を回動可能に保持した構成を備えた光学ユニット５において、第１のレンズ系１１の光軸と第２のレンズ系１５の光軸とが所定値ΔＸだけ偏芯するように各レンズ枠の構成を予め設定し、調芯作業時は、第１のレンズユニット１３に対して第２のレンズユニット１７を相対的に回転させることにより、第２のレンズ系１５の光軸が、第１のレンズ系１１の光軸に一致する位置、或いは第１のレンズ系の光軸に極めて近い位置に達するように構成した点にある。
【００１０】
図１（ｂ）及び（ｃ）は本発明の調整機構を構成する第１及び第２のレンズユニットの組み付け状態を示す縦断面図、及び側面図であり、第２のレンズ系１５の光軸Ａ２を第１のレンズ系１１の光軸Ａ１に対して所定値ΔＸだけ径方向へずらすように予め構成している。
前述の如く、第１のレンズ系１１に対し、第２のレンズ系１５の光軸をあわせこむ調芯方法として、従来のレンズセルの構成は、図６（ｂ）にも示したように、第１のレンズ枠１２と第２のレンズ枠１６に対して、それぞれ同軸管理を施すことを前提としている。ところが、実際の光学系の場合、レンズ単品の偏芯や、枠の同軸誤差などの積み重ねによって、理想的に光軸を合わせることが困難である。その為に別途偏芯調整という工程が必要となる。
前述の如く従来の偏芯調整は、シフト調整と称し、被調芯レンズである第２のレンズ系１５をシフト方向に直線的に移動させて行っていたのであるが、本発明の実施形態では、第１のレンズ系１１の光軸Ａ１に対して、第２のレンズ系１５の光軸Ａ２が予めΔＸだけ偏芯するように、予めＸ第１のレンズ枠１２に対し第２のレンズ枠１６を偏芯させるように構成している。この第２のレンズ枠１６を、レンズ枠回転治具４１にて所要角度回動させることで、もっとも第１のレンズ系１１と相性の良い位置を見つけることで調整を行う。
即ち、レンズの設計上、許される偏芯量、及びレンズ枠の構成上の公差積み上げ値より、ΔＸを決定し、第１のレンズ系の光軸Ａ１に対し、半径ΔＸの円形を描く軌跡の中で最もバランスのとれる位置を決定する。光軸の調整が最もバランス良くとれる位置の決定に際しては、スクリーン７上に投影されるチャート像を観察する等、公知の方法によることができる。
【００１１】
この例では、第１のレンズ枠１２の各部肉厚を周方向に一定に設定する一方で、第２のレンズ枠１６の側壁の肉厚については、例えば図１（ａ）（ｂ）に図示のように光軸を挟んだ一方の半周分の側壁を厚肉とし、対向する他方の半周分を薄肉としている（なお、図示説明の都合から、図示の側壁の肉厚差は、ΔＸの値に対して過大に示されている）。このため、第２のレンズ枠１６の円筒状の外周形状自体が、第１のレンズ枠１２の円筒状の内周形状に対してΔＸずれた状態となり、各レンズ枠１２、１６によって夫々支持されたレンズ１１、１５の各光軸Ａ１、Ａ２間にΔＸのズレが発生することとなる。
この際、第２のレンズ１５の光軸Ａ２は、第１のレンズ１１の光軸Ａ１を中心として半径ΔＸの円を描くように回転するため、移動軌跡の中で最もバランスの取れる箇所を見つけだしてその位置に第２のレンズユニット１７を位置決めすることが、光軸のズレ等に起因した収差の発生を防止する上で有効となる。
また、第２のレンズユニット１７を回転させる際の回転中心が第１のレンズ１１の光軸Ａ１と一致しない箇所となるように第２のレンズ枠１６を構成することにより、第２のレンズ１５が回転する際の第２の光軸Ａ２の移動軌跡中に、第１のレンズ１１の光軸Ａ１を含ませることが可能となる。即ち、第１の光軸Ａ１と、第２の光軸Ａ２とを完全に一致させることも可能となる。このように構成することにより、被調芯光学ユニット５の後段に位置するレンズ群６における光軸ズレの積み重ねによるエラー成分を被調芯光学ユニット５内における各レンズ１１、１５間の調芯作業によってキャンセルして収差を無くすることが可能となる。
なお、「ΔＸ」の量の決定については、例えばレンズ枠１２、１６がプラスチックの成型品であった場合、成形型の検収データなどに基づいて誤差量を算出する。また、レンズ単品の偏芯量については、レンズ研磨工程の工程能力から算出する。それらのデータの積み上げで「ΔＸ」を決定することができる。
尚、具体的な「ΔＸ」の数値としては、量産時の平均的なレンズ枠の同軸度の誤差量がφ０．０２程度なので、φ０．０２±０．０１の範囲で決定する。
【００１２】
次に、図２（ａ）及び（ｂ）に示した被調芯光学ユニットの断面図、及び要部拡大図に基づいて本発明の第２の実施形態を説明する。即ち、上記第１の実施形態では、予めレンズ１１、１５間を偏芯させる量「ΔＸ」を、第２のレンズ枠１６の寸法に反映しているが、本実施形態では、第１のレンズ枠１２の内周面１２ｂと、第２のレンズ枠１６の本体１６ａの外周面との間に所要のギャップＧ（両レンズ枠の径方向基準位置となるべきところに設ける「偏芯シロ」）が形成されるように、第１のレンズ枠１２の内径よりも、第２のレンズ枠１６の外径を所定量だけ小さく設定しておく。そして、第１のレンズ枠１２に少なくとも一つ設けた貫通穴１２Ａによって、ピン本体４６の先端にボール軸受４７を回転自在に保持した調芯ピン４５を支持する。複数の調芯ピン４５を第１のレンズ枠１２の側壁に所定の周方向ピッチで配置して複数の調芯ピン４５のボール軸受４７により第２のレンズ枠外周面を回転自在に支持しても良い。或いは、第１のレンズユニット１３（第１のレンズ枠１２の外周面等）を、内周面によって回転自在に支持する中空筒状のレンズユニット受け部材１８を設けて、第１のレンズ枠１２の枠外周面を回転自在に支持しても良い。符号１９は、第１及び第２のレンズユニット１３、１７の前方に位置する第３のレンズユニットであり、この第３のレンズユニット１９は、第３のレンズ系（前群系レンズ）１９ａと、この第３のレンズ系１９ａの外周を位置決め支持する第３のレンズ枠１９ｂと、からなる。この第３のレンズ枠１９ｂも、レンズユニット受け部材１８によって位置決めされる。第１のレンズユニット１３をレンズユニット受け１８に対して回動させる際に、回転軸４１の使用を可能ならしめるために、第１のレンズ枠１２の軸方向一端面にも治具穴１２ｅを形成する。
【００１３】
なお、光軸Ａ１は、第１のレンズ系１１の光軸と第３のレンズ系１９ａの光軸とを一致させた光軸であり、この光軸Ａ１に対して第２のレンズ系１５の光軸が所定値「ΔＸ」だけシフトすることとなる。
いずれにしても、調整ピン４５の内径方向への突出量を予め所定に設定して、両レンズ１１、１５の各光軸Ａ１、Ａ２間のずれが所定値「ΔＸ」となるように設定する。この際、第２のレンズ１５の回転中心を第１のレンズ１１の光軸Ａ１と一致するように設定しても良いし、それ以外の位置に回転中心が来るようにして第２のレンズを回転させるようにしても良い。
このように本実施形態では、第１のレンズ枠１２と第２のレンズ枠１６の径方向基準位置となるべきところに「偏芯シロ」と称する隙間を設け、偏芯ピン４５により第１のレンズ枠１２に対して、第２のレンズ枠１６の偏芯量「ΔＸ」を調整するようにしたので、偏芯方向のバラツキ幅の大きな場合に特に有効的な調芯手段となる。
なお、偏芯量ΔＸの決定方法として、例えば調芯を行いたい光学ユニット５の鏡胴を構成するレンズ枠の同軸度をφ０．０２（ｍｍ）程度とした場合、経験上得られるΔＸの値として、φ０．０３〜φ０．０５（片側０．０１５〜０．０２５）程度でテストを行い、試作ステップでレンズ枠の成型条件改善や組立て後の光学系偏芯量の推移、偏芯の方向が安定してきた時の結果を反映してφ０．０２±０．０１（φ０．０１〜φ０．０３（片側０．００５〜０．０１５））というように、ΔＸを減らしていく。といったステップで決定する。
つまり、本実施形態は、レンズ設計上許される偏芯量及びレンズ枠の構成上の公差積み上げ値より、偏芯量ΔＸを決定し、偏芯量ΔＸを偏芯ピン４５により管理するものである。
【００１４】
次に、図３（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る調整機構の構成を示す断面図、及び斜視図である。
本実施形態の調整機構においては、第１のレンズ枠１２と第２のレンズ枠１６は、夫々光軸方向一端縁にフランジ部１２ｃ、１６ｂを備え、第１のレンズユニット１３に対する第２のレンズユニット１７の位置決めを完了した後に、両レンズユニットの各フランジ部同志を結合させる保持部材５０を備えた構成が特徴的である。
即ち、被調芯レンズ系１１、１５は、調芯作業後に調整した位置で固定する必要がある。ここでは、調芯作業に支障のない形の「押えバネ」としての保持部材５０を用い、調芯完了後は、調芯された第２のレンズ枠１６が第１のレンズ枠１２から動かないように固定させる。この状態で調芯ベース３１より、被調芯光学ユニット５を外して接着工程にて接着作業を行う。接着作業後は保持部材５０を撤去しても良い。
保持部材５０は、例えばステンレス等の金属材料から成り、近接した２つのフランジ部１２ｃ、１６ｂを挟んで弾性的に挟圧保持する２つの挟圧片５０ａを円弧状の連結片５０ｂにて連結一体化した構成を備えている。保持部材５０は、各挟圧片５０ａを両フランジの側面側から取付けることができる。この保持部材５０を２個用いて調芯済みのレンズユニット１３、１７を固定することにより、調芯ベース３１から取り外すことができ、取り外した後も保持し続けることができる。保持部材５０によって連結させた両レンズユニット１３、１７の各フランジ部１２ｃ、１６ｂ間の間隙に接着剤を塗布充填して硬化させることにより接着が完了した後で、保持部材５０を取り外せば、調芯を完了した被調芯光学ユニット５が完成するなお、フランジ部１２ｃの外周縁を屈曲させてフランジ部１２ｂの外径側に位置させた部分１２ｃ’の外周面に、保持部材５０の挟圧片５０ａを係止して回転を阻止するストッパ溝、或いはストッパ突起から成るストッパ部１２ｄを設けることにより、挟圧片５０ａがフランジ部との間で滑り等を起して、せっかく位置決めを完了した両レンズユニット１３、１７がずれを起こしてしまう不具合を防止することができる。また、保持部材５０の回転を阻止することにより、保持部材５０によって両フランジ部を挟圧保持した状態で、内側の第２のレンズユニットだけを回転させて調芯作業を行うことも可能となる。
【００１５】
この実施形態では、保持部材５０を用いて両レンズユニットを固定することにより、調芯工程での接着作業を別工程で行うことを可能とし、調芯工程の工数を下げることができる。
また、調芯治具（調芯ベース）３１より取り外して接着を行うことが可能になれば、接着工程の自由度が上がる。例えばＵＶ接着などを考えた場合、調芯治具上ではＵＶ光が回らない部分での接着は不可能であるが、接着が必要なレンズ枠を調芯治具から外してしまえば、全ての部位にＵＶ光を照射できるので、そのような煩わしさがない。したがって、接着工数自体も改善が可能である。
また、従来行われていた保持部材のネジ止めをやめて、保持部材５０自体にバネ性を持たせ、両レンズ枠の適所を挟み込むような形にすることにより、保持部材の取付け作業性を改善できる。また、調芯作業後、機能的に不要となった保持部材５０が簡単に取り外しできるような形状とすることで、レンズユニットのスペースを有効的に活用できるとともに、保持部材が原因で発生する光学系内の内面反射映り込みによる画像劣化を未然に防止することができる。
【００１６】
次に、図４は本発明の第３の実施形態に係る調整機構の構成を示す斜視図であり、図３の実施形態との相違点は、第１のレンズ枠１２のフランジ部１２ｃの外周縁の形状を小判型（楕円形、長円形を含む）とし、その長辺部分に挟圧片５０ａが位置するように構成した保持部材５０を利用した点である。なお、長辺部分の外面にストッパ溝又はストッパ突起から成るストッパ部１２ｄを設けてもよいことは勿論である。ストッパ部１２ｄを設けたことにより、両フランジ部を押さえ付けている保持部材５０の回転を阻止した状態で、第２のレンズ枠１６を回転させることが可能となる。調芯、接着作業終了後は、保持部材を側面方向に取り外しが簡単にできるような構造になっている。
即ち、第１のレンズ枠１２は、その内周形状は円筒形であり、内周によって第２のレンズ枠１６の外周を回転自在に支持することができる一方で、第１のレンズ枠１２の外形を小判型としているので、図３に示した如き円弧状の連結片５０ｂを備えた保持部材５０によっては両フランジ部１２ｃ、１６ｂを充分に挟圧保持することができない。このため、図示のように２つの挟圧片５０ａを直線状の連結片５０ｂにより一体化した保持部材５０を用いることにより、フランジ部の挟圧保持が可能となる。
次に、図５は本発明の他の実施形態に係るレンズユニット組立て体（被調芯光学ユニット５）の断面図であり、この実施形態では、回転治具穴１６ｃとして第２のレンズ枠のフランジ部１６ｂに形成されている貫通穴を、「回転治具穴兼接着剤塗布スペース」として利用し、この回転治具穴１６ｃから両フランジ部間の接着面に接着剤５５を塗布することで第１のレンズ枠と第２のレンズ枠を固定するようにしている。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明では、調芯に使用する第２のレンズユニットを、回転調整だけの調整方式にすることで、調芯治具の構成を簡略し、調芯作業を簡単にすることができる。即ち、調芯作業を行うに当たって必要な作業は、調芯される第２のレンズを一体的に備えた第２のレンズ枠（第２のレンズユニット）を回転させるだけなので、従来のようなμ単位で被調芯レンズ系を、光軸に直交する方向にシフト調整する作業は必要ない。したがって、調芯作業が簡単になり、作業性が向上し、量産性が向上する。ひいては作業工数を低減できコストダウンに貢献できる。
更に、保持部材を用いて両レンズユニットを固定することにより、調芯工程での接着作業を別工程で行うことを可能とし、調芯工程の工数を下げることができる。調芯治具の占有時間を短縮し、調芯工数を下げられ、調芯装置の設備投資を押えられる。調芯治具上での接着作業と比較し、接着作業性が向上するとともに、接着位置への制約が著しく改善されるので、接着自体の工数も下がり、量産性が向上すると共に、コストダウンが可能となる。
更に、請求項１の発明では、２つのレンズ間の光軸の調芯を調芯ピンを用いて行い、必要な調芯量をあらかじめ調整可能であり、調整量を予め簡単に変更できる。調芯ピンの先端にボール軸受を設けることにより、第２のレンズ枠に対し第２のレンズ系が偏芯成分をもっていた場合等においては、第２のレンズ枠を回転させる方法での調芯は、有効な手段となる。また、回転させながら第１のレンズ枠に挿入することで、第２のレンズ枠のすわり（傾き方向の成分の発生防止）を安定させることができる。第１のレンズユニットを支持するレンズユニット受け部材の内周面と、第１のレンズ枠の外周面とを基準に、第１のレンズユニット全体を回転させることで、請求項１と同様の回転させながらの調芯を行うことが可能である。したがって部品精度のばらつき幅に対しての対応がしやすく、調芯できないユニットを著しく低減でき、フェイラーコストの発生を押えられる。
【００１８】
請求項２の発明は、従来行われていた保持部材のネジ止めをやめて、保持部材自体にバネ性を持たせ、レンズ枠を挟み込むような形にすることにより、保持部材の取付け作業性を改善できる。また、調芯作業後、機能的に不要となった保持部材が簡単に取り外しできるような形状とすることで、レンズユニットのスペースを有効的に活用できるとともに、保持部材が原因で発生する光学系内の内面反射映り込みによる画像劣化を未然に防止することができる。保持部材の着脱が簡単なので、保持部材取りつけ工程の負担がネジ止めなどの方式より少ない。また、調芯作業後の取り外しが簡単なので、調芯後、保持部材を取り外すことにより、機能品質確保に直接必要のない保持部材のスペースを別の目的で有効利用することが可能となる。また、この保持部材が金属類から成る場合には、内面反射の要因となることを未然に防止できる。
請求項３の発明は、第２のレンズ枠のフランジ部に、第２のレンズユニット全体を回転治具によって回転させる為に、回転治具の突起を受け入れる「回転治具穴」を複数箇所設けるが、この「回転治具穴」は調芯後不要のスペースとなる。そこで、このスペースを貫通穴にしておいて、この貫通穴から接着剤を充填して第１のレンズ枠と第２のレンズ枠を接着できるようにし、別途接着スペースを設ける必要を無くすることにより、設計自由度や、枠の型構造に負担を掛けないように改善することができる。即ち、「回転治具穴」と「接着剤塗布スペース」を兼用することで、新たに接着剤を塗布するスペースを設けることなく、調芯後の固定が可能となる。したがってスペースの有効活用になると共に、レンズ枠の型構造なども簡略化でき、設計自由度が向上するなどのメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光学ユニットの調整機構の構成を説明する断面図、（ｂ）及び（ｃ）は本発明の調整機構を構成する第１及び第２のレンズユニットの組み付け状態を示す縦断面図、及び側面図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態の被調芯光学ユニットの断面図、及び要部拡大図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る調整機構を備えた被調芯光学ユニットの断面図、及び外観斜視図。
【図４】本発明の他の実施形態に係る調整機構を備えた被調芯光学ユニットの外観斜視図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る調整機構を備えた被調芯光学ユニットの断面図。
【図６】（ａ）は従来の光学系の一例を示す略図、（ｂ）は被調整光学ユニットの断面図。
【符号の説明】
１  光学系、２  光源、３  コンデンサレンズ、４  チャート、５  被調芯光学ユニット、６  レンズ群、７  スクリーン、１１  第１のレンズ系、１２  第１のレンズ枠、１２ａ  固定支持部、１２ｂ  摺動支持部（内周面）、１２ｃ  フランジ部、１２ｄ  ストッパ部、１３  第１のレンズユニット、１５  第２のレンズ系、１６  第２のレンズ枠、１６ａ  本体、１６ｂ  フランジ部、１６ｃ  治具穴、１７  第２のレンズユニット、３０  調整機構、３１  調芯ベース、３２  嵌合穴、３３  支持面、４１  回転治具、４２  突起、４５  調芯ピン、４６  ピン本体、４７  ボール軸受、５０  保持部材、５０ａ  挟圧辺、５０ｂ  連結部材
【図１】
0003914420.tif 000002
【図２】
0003914420.tif 000003
【図３】
0003914420.tif 000004
【図４】
0003914420.tif 000005
【図５】
0003914420.tif 000006
【図６】
0003914420.tif 000007