(57)【要約】    【課題】  組み付け精度によらず安定的に光学素子を保持部材に保持することができる光学素子保持装置を得ること。    【解決手段】  その周辺領域で光学素子３の面と接する環状形状の保持部材１と、前記光学素子の周辺領域と当接し、前記光学素子を前記保持部材内で光軸方向に支持する環状形状のスペーサーと、３つの突起部を有する固定部材２とを有しており、前記３つの突起部が、前記スペーサーを介して前記保持部材に光軸方向に押圧することにより、前記光学素子を保持すること。【選択図】    図１ａ
2009210693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その周辺領域で光学素子の面と接する環状形状の保持部材と、
３つの突起部を有する固定部材とを有しており、
前記３つの突起部が、前記光学素子を前記保持部材に向かって押圧することにより、前記光学素子を保持することを特徴とする光学素子保持装置。
【請求項２】
その周辺領域で光学素子の面と接する環状形状の保持部材と、
前記光学素子の周辺領域と当接し、前記光学素子を前記保持部材内で光軸方向に支持する環状形状のスペーサーと、
３つの突起部を有する固定部材とを有しており、
前記３つの突起部が、前記スペーサーを介して前記保持部材に光軸方向に押圧することにより、前記光学素子を保持することを特徴とする光学素子保持装置。
【請求項３】
前記スペーサーの周辺領域であって、前記３つの突起部が設けられている面と反対側の面には、該３つの突起部と同位相の位置に固定部材接触部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学素子保持装置。
【請求項４】
前記３つの突起部は、前記光軸の周方向に均等に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の光学素子保持装置。
【請求項５】
前記３つの突起部は、前記光軸方向に突き出している突起部であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の光学素子保持装置。
【請求項６】
前記３つの突起部は、前記光軸を中心とした円周方向に突き出している突起部であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の光学素子保持装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか1項の光学素子保持装置を有していることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ、フィルター、プリズム等の光学素子を保持する光学素子保持装置に関し、例えばデジタルカメラ、ＴＶカメラ等の撮像装置に用いられるレンズ鏡筒に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学素子をレンズ鏡筒内に収納保持する光学素子保持装置の多くは、光学素子の外端（周辺領域）を全周に設けられた座面で保持した保持部材に外周部にネジを設けた円環状の固定部材によって固定している。このような方法を用いた光学素子保持装置が知られている(特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された光学素子保持装置３８は、光学素子３７の周縁に配置される円環状に形成された枠体４１と、光学素子３７の上面側に配置される同じく円環状に形成されたクランプ部材４２とを備える。この枠体４１は、光学素子３７の下面を支持する３つの座４４を有する。一方、クランプ部材４２は、その下面に押圧部を有しており、この押圧部と前述の座４４とは光学素子３７を介して対向する同位相の位置に配置されている。
【０００４】
特許文献２には、１２０度ピッチで同一円周上に配置された３つの凸部を有するレンズと、当該レンズを前述の３つの凸部を介して３点支持するレンズ保持部材とを備える露光装置について開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２６６１４６号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近、放送用テレビレンズの分野においてはＨＤ化が進んでおり、それに伴って撮影光学系に対してより高い結像性能が求められている。このため従来の光学素子の固定方法に比べて、より高精度な固定方法が要望されている。
【０００６】
特許文献１においては、クランプ部材の位置決め精度が必要になり、それに加え、３ヵ所の接触部を持った固定部材をボルトで固定する場合には、ボルトの締め付けトルクをバランス良く管理する必要がある。レンズを歪みなく高精度に固定するのが困難である。
【０００７】
特許文献２においては、光学素子に３ヵ所の凸部を設け、レンズ保持部材で支持しているが、光学素子に凸部を形成するレンズ加工を必要とし、光学素子の製造が難しくなる傾向があった。
【０００８】
本発明は、組み付け精度によらず安定的に光学素子を保持部材に保持することができる光学素子保持装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光学素子保持装置は、
その周辺領域で光学素子の面と接する環状形状の保持部材と、
３つの突起部を有する固定部材とを有しており、
前記３つの突起部が、前記光学素子を前記保持部材に向かって押圧することにより、前記光学素子を保持することを特徴としている。
【００１０】
この他、本発明の光学素子保持装置は、
その周辺領域で光学素子の面と接する環状形状の保持部材と、
前記光学素子の周辺領域と当接し、前記光学素子を前記保持部材内で光軸方向に支持する環状形状のスペーサーと、
３つの突起部を有する固定部材とを有しており、
前記３つの突起部が、前記スペーサーを介して前記保持部材に光軸方向に押圧することにより、前記光学素子を保持することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、組み付け精度によらず安定的に光学素子を保持部材に保持することができる光学素子保持装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
本発明の光学素子保持装置は、レンズやフィルターそしてプリズム等の各種の光学素子を支持する環状形状の保持部材と、光学素子を保持部材に回動しながら固定する環状形状の固定部材とを有している。
【００１４】
固定部材の周辺領域には、光学素子を光軸方向に押圧して固定するための３つの光学素子接触部が周方向に均等に形成されている。
【実施例１】
【００１５】
図１ａは、デジタルカメラやＴＶカメラ等の撮像装置に用いられる本発明の光学素子保持装置の実施例１の断面図である。図１ｂは、図１ａの一部分の固定部材の概略図である。
【００１６】
図１ａ、図１ｂにおいて、３は光学素子(レンズ)である。１は光学素子３を、その周辺部で当接して光軸方向に支持する環状形状の保持部材である鏡筒である。１ａは鏡筒１に設けた光学素子３を保持する座面である。１ｂは光学素子３を固定するための押え環としての固定部材２のオネジ（雄ねじ）部２ｄと噛合する鏡筒1に設けられたメネジ（雌ねじ）部である。２は環状形状の固定部材である押え環であり、光学素子３を光軸方向に押えている。２ａ、２ｂ、２ｃは押え環２の周辺領域で光学素子３の押え方向に設けられた凸形状の凸部（突起部、接触部）であり、（光軸を中心とした）周方向に１２０°ごとに均等に配置されており、光学素子と接触している。２ｄは押え環２に設けられたオネジ部である。２ｅは押え環２に設けられたリブで、押え環２の変形を抑えている（変形量を低減している、押さえ環の曲げ強度を向上させている）。
【００１７】
上記構成において、鏡筒１は、レンズ３を座面１ａによって全周で保持する。鏡筒１のメネジ部１ｂに押え環２のオネジ部２ｄをねじ込むことによりレンズ３が固定され、レンズ３は、押え環２の凸部２ａ，２ｂ，２ｃで接触して光軸方向（押え方向）に押圧され、保持部材内に固定されている。これにより、レンズ３を、光軸Ｏａに対し回転方向に均等な間隔（角度の間隔）に配置された３つの凸部により、回転方向において均等な（１２０度おきの）３ヵ所で押圧して固定する。このようにレンズを固定（支持、保持）することによって、このレンズによって発生する非点収差を小さくすることができる。特に、レンズを２点で固定（支持、保持）する場合と比較すれば、固定によって発生する歪が小さくなり、その歪によって発生する非点収差も小さくすることができる。
【００１８】
また、固定部材２の内周部にあるリブ２ｅは、締め付け時に発生する回転方向のねじれによる変形成分をレンズ３との接触部へ伝えにくくしている。これにより安定した保持を容易にしている。
【００１９】
図８ａは、本実施例の光学素子保持装置によりレンズ３を保持したときのレンズ３の変形形状を表わした概略図である。
【００２０】
図８ａにおいて３ａ，３ｂ，３ｃはレンズ３に固定部材２が接触する接触点である。これらの３点の接触点が、レンズ３の周辺部の３ヵ所（レンズの光軸を中心とした周方向において均等な３ヵ所）でレンズ３と接触することによって、非点収差の発生量を低減している。
【００２１】
図８ｂは、図８ａのレンズ３の変形状態をレンズ面３ｄに対応した干渉縞で表した図である。図８ｂを見れば分かるように、レンズ３を通過する光束に関しては、発生する非点収差が小さくなっていることが分かる。
【００２２】
図２ａおよび図２ｂは、実施例１の固定部材の光学素子との接触部を別の形態で表したとき（光軸０ａ方向から見たとき）の光学素子保持装置の断面図と固定部材の説明図である。
【００２３】
図２ａ、図２ｂにおいて、図１ａ、図１ｂと同じ部材には同符番を付している。これは以下の各実施例においても同様である。
【００２４】
図２ａ、図２ｂにおいて、１１は固定部材である押え環である。１１ａ、１１ｂ、１１ｃは押え環１１に設けられ、光軸方向に突き出した凸部（突起部）であり、光軸Ｏａを中心として周方向に１２０°間隔で均等に配置されている。１１ｄは押え環１１に設けられたオネジ部である。１は鏡筒、３はレンズで、図１ａ、図１ｂと同様である。
【００２５】
上記構成において、鏡筒１は、レンズ３を座面１ａによって全周で保持する。鏡筒１のメネジ部１ｂに押え環１１のオネジ部１１ｄをねじ込むことによりレンズ３が固定される。レンズ３は、押え環１１の凸部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（光軸を中心とした周方向に１２０度間隔で配置されている）で接触して光軸方向に押圧される。これにより、レンズ３を、非点収差に与える影響が少ないように保持することができる。
【００２６】
尚、押え環の光学素子との接触部としての凸部の代わりに後述する接触シール（光軸方向に向いた面に接触シールを貼り付ける）を設けても良い。これは接触シールを用いていない後述する各実施例についても同様である。
【実施例２】
【００２７】
図３ａは、本発明の光学素子保持装置の実施例２の断面図である。図３ｂは、図３ａの一部分の固定部材の説明図である。
【００２８】
図３ａ、図３ｂにおいて、４は固定部材である押え環である。４ａは押え環４に設けられたオネジ部、４ｂは押え環４に設けられたリブで、押え環４の変形を抑えている。５は光学素子３と押え環４を繋ぐ環状形状のスペーサーである。５ａ、５ｂ、５ｃはスペーサー５の周辺領域に設けられた光学素子接触部である凸形状の凸部で、周方向に１２０°間隔で均等に配置されている。１は鏡筒、３はレンズ(光学素子）で、図１ａ、図１ｂと同様である。
【００２９】
本実施例における押え環４は、単なる環状形状より成り、周辺領域に光学素子接触部はない。
【００３０】
上記構成において、鏡筒１は、レンズ３を座面１ａによって全周で保持する。鏡筒１のメネジ部１ｂに押え環４のオネジ部４ａをねじ込むことにより、レンズ３はスペーサー５を介して固定され、スペーサー５の凸部５ａ，５ｂ，５ｃで接触して押圧される。これにより、レンズ３は３ヵ所で押圧される。また、押え環４の内周部にあるリブ４ｂは、締め付け時に発生する回転方向のねじれによる変形成分をレンズ３との接触部へ伝えにくくしており、これにより安定した保持を可能にしている。このような構成で実施例１と同様の効果を得ている。
【００３１】
図４ａおよび図４ｂは、実施例２のスペーサーの光学素子接触部を別の形態で表したときの光学素子保持装置の断面図とスペーサーの説明図である。
【００３２】
図４ａ、図４ｂにおいて、１２は光学素子３と押え環４を繋ぐ環状形状のスペーサーである。１２ａ、１２ｂ、１２ｃはスペーサー１２に設けられた光学素子接触部である凸部で、光軸Ｏａ中心方向に突起し、周方向に１２０°間隔で均等に配置されている。１は鏡筒、３はレンズ、４は押え環で、図３ａ、図３ｂと同様である。
【００３３】
上記構成において、鏡筒１は、レンズ３を座面１ａによって全周で保持する。鏡筒１のメネジ部１ｂに押え環４のオネジ部４ａをねじ込むことにより、レンズ３はスペーサー１２を介して固定され、スペーサー１２の凸部１２ａ，１２ｂ，１２ｃで接触して光軸方向に押圧される。これにより、レンズ３は３ヵ所で押圧される。また、押え環４の内周部にあるリブ４ｂは、締め付け時に発生する回転方向のねじれによる変形成分をレンズ３との接触部へ伝えにくくしている。これにより安定した保持を容易にしている。このような構成で実施例１と同様の効果を得ている。
【００３４】
図５ａおよび図５ｂは、実施例２のスペーサーの光学素子接触部を別の形態で表したときの光学素子保持装置の断面図とスペーサーの説明図である。
【００３５】
図５ａ、図５ｂにおいて、１３は光学素子３と押え環４を繋ぐスペーサーである。１３ａ、１３ｂ、１３ｃはスペーサー１３に設けられた光学素子接触部である凸部で、周方向に１２０°間隔で均等に配置されている。１３ｄ、１３ｅ、１３ｆはスペーサー１３に設けた凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃと反対側の面で凸部１３ａ、１３ｂ、１３ｃと同位相の位置に設けられた固定部材接触部である凸部で、周方向に１２０°間隔で均等に配置されている。
【００３６】
即ち、凸部１３ｄ〜１３ｆは、凸部１３ａ〜１３ｃと対向している。１は鏡筒、３はレンズ、４は押え環で、図３ａ、図３ｂと同様である。
【００３７】
上記構成において、鏡筒１は、レンズ３を座面１ａによって全周で保持する。鏡筒１のメネジ部１ｂに押え環４のオネジ部４ａをねじ込むことにより、レンズ３はスペーサー１３を介して固定され、スペーサー１３の凸部１３ａ，１３ｂ，１３ｃで接触する。また押え環４は、スペーサー１３の凸部１３ｄ，１３ｅ，１３ｆで接触し、光軸方向に押圧される。これにより、レンズ３は３ヵ所で押圧される。また、押え環４の内周部にあるリブ４ｂは、締め付け時に発生する回転方向のねじれによる変形成分をレンズ３との接触部へ伝えにくくしている。これにより安定した保持を容易にしている。このような構成で実施例１と同様の効果を得ている。
【実施例３】
【００３８】
図６ａ、図６ｂおよび図６ｃは、順に本発明の光学素子保持装置の実施例３の断面図、スペーサーの説明図、および保持部材(鏡筒）の説明図である。
【００３９】
図６ａ、図６ｂ、図６ｃにおいて、６は保持部材である鏡筒である。６ａ、６ｂ、６ｃは鏡筒６に設けられた光学素子３を保持する凸形状の凸部で、周方向に１２０°間隔で均等に配置されている。６ｄは鏡筒６に設けられたメネジ部である。７は光学素子３と固定部材４を繋ぐスペーサーである。７ａ、７ｂ、７ｃはスペーサー７に設けられた光学素子接触部である凸部で、周方向に１２０°間隔で均等に配置されている。８は鏡筒６の凸部６ａ，６ｂ，６ｃとスペーサー７の凸部７ａ，７ｂ，７ｃの位相を揃えるための位置決めピンである。位置決めピン８はスペーサー７が光軸方向に移動できるように、スペーサー７の穴部に係合している。３はレンズ、４は押え環で、図３ａ、図３ｂと同様である。４ａは押え環４のオネジ部、４ｂは押え環４に設けたリブであり、図３ａ、図３ｂで示すのと同様である。
【００４０】
上記構成において、鏡筒６は、レンズ３を凸部６ａ、６ｂ、６ｃによって３ヵ所で保持する。鏡筒６のメネジ部６ｄに押え環（固定部材）４のオネジ部４ａをねじ込むことにより、レンズ３はスペーサー７を介して固定され、スペーサー７の凸部７ａ，７ｂ，７ｃで接触して光軸方向に押圧される。このとき、鏡筒６の凸部６ａ、６ｂ、６ｃとスペーサー７の凸部７ａ，７ｂ，７ｃは位置決めピン８によって、円周方向に同位相で配置されているので、レンズ３は周辺領域の両側から３ヵ所で押圧される。また、押え環４の内周部にあるリブ４ｂは、締め付け時に発生する回転方向のねじれによる変形成分をレンズ３との接触部へ伝えにくくしており、より安定した保持を可能にしている。これにより、実施例１と同様の効果を得ている。
【実施例４】
【００４１】
図７ａおよび図７ｂは、本発明の光学素子保持装置の実施例４の断面図および固定部材の説明図である。
【００４２】
図７ａ、図７ｂにおいて、１４は固定部材である押え環である。１４ａは押え環１４に設けられたオネジ部である。１４ｂは押え環１４に設けられたリブで、押え環１４の変形を抑えている。
【００４３】
１５は光学素子３の周辺領域と接触する押え環１４に形成した光学素子接触部である。光学素子接触部１５は接触シールで樹脂や金属より成り、押え環１４の光学素子３の固定面側で、周方向に１２０°間隔で均等に接着されている。
【００４４】
尚、接触シールは押え環１４と同一材料または異なった材料より成っている。
【００４５】
１は鏡筒、３はレンズで、図１ａ、図１ｂで示すのと同様である。
【００４６】
上記構成において、鏡筒１は、レンズ３を座面１ａによって全周で保持する。鏡筒１のメネジ部１ｂに押え環１４のオネジ部１４ａをねじ込むことによりレンズ３が固定される。レンズ３は、押え環１４に接着された接触シール１５で接触して光軸方向に押圧される。また、押え環１４の内周部にあるリブ１４ｂは、締め付け時に発生する回転方向のねじれによる変形成分をレンズ３との接触部へ伝えにくくしており、より安定した保持を可能にしている。これにより、実施例１と同様の効果を得ている。
【００４７】
以上のように各実施例では、光学素子を光軸方向に支持する保持部材に保持された光学素子を３つの光学素子接触部を持った環状構造の固定部材によって固定している。これにより３ヵ所の固定部材を円周方向に等分配置させるときに生じる高い組立精度を必要とせずに、簡易な構造で通過光束に非点収差の発生を最小限に抑えることができる。
【００４８】
または環状形状で周辺領域に３つの光学素子接触部を形成したスペーサーを介して固定部材によって固定している。これにより同様の効果を得ている。
【００４９】
このため、各実施例においては、非点収差を低減するための調整作業が不要となり、製造が容易となる。また、非点収差の低減により、高い光学性能を有するデジタルカメラやＴＶカメラ等の撮像装置が容易に得られる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば光学素子接触部としての凸部を各実施例において接触シールに置き換えても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１ａ】本発明の実施例１に係る光学素子保持装置の断面図
【図１ｂ】図１ａの固定部材の詳細図
【図２ａ】実施例１の光学素子保持装置の一部変形の断面図
【図２ｂ】図２ａの固定部材の詳細図
【図３ａ】本発明の実施例２に係る光学素子保持装置の断面図
【図３ｂ】図３ａのスペーサーの詳細図
【図４ａ】実施例２の光学素子保持装置の一部変形の断面図
【図４ｂ】図４ａのスペーサーの詳細図
【図５ａ】実施例２の光学素子保持装置の一部変形の断面図
【図５ｂ】図５ａのスペーサーの詳細図
【図６ａ】本発明の実施例３に係る光学素子保持装置の断面図
【図６ｂ】図６ａのスペーサーの接触部の詳細図
【図６ｃ】図６ａの保持部材の詳細図
【図７ａ】本発明の実施例４に係る光学素子保持装置の断面図
【図７ｂ】図７ａの固定部材の詳細図
【図８ａ】本発明における光学素子の変形状態を表した斜視図
【図８ｂ】図８ａにおける光学素子の変形状態の干渉縞
【符号の説明】
【００５２】
１,６：鏡筒（保持部材）
２,４,１１,１６,１４：押え環（固定部材）
３,９：レンズ（光学素子）
５,７,１２,１３：スペーサー
８：位置決めピン
１５：接触シール
１０：工具
0a：光軸
1a,6a：座面
1b,6d：メネジ部
2d,4a,11d,14a：オネジ部
2a,2b,2c,5a,5b,5c,6a,6b,6c,7a,7b,7c,11a,11b,11c：凸部（光学素子接触部）
2e,4b,14b：リブ
3a,3b、3c, 9a,9b,16c、16d：接触点
10a,10b：ピン部
12a,12b,12c,13a,13b,13c,13d,13e,13f：凸部（光学素子接触部）
16a,16b：穴部
【図１ａ】
2009210693.tif 000003
【図１ｂ】
2009210693.tif 000004
【図２ａ】
2009210693.tif 000005
【図２ｂ】
2009210693.tif 000006
【図３ａ】
2009210693.tif 000007
【図３ｂ】
2009210693.tif 000008
【図４ａ】
2009210693.tif 000009
【図４ｂ】
2009210693.tif 000010
【図５ａ】
2009210693.tif 000011
【図６ａ】
2009210693.tif 000012
【図６ｂ】
2009210693.tif 000013
【図６ｃ】
2009210693.tif 000014
【図７ａ】
2009210693.tif 000015
【図７ｂ】
2009210693.tif 000016
【図８ａ】
2009210693.tif 000017
【図８ｂ】
2009210693.tif 000018
【図５ｂ】
2009210693.tif 000019