JP2008051957A

JP2008051957A - 撮像光学系の光軸調整方法、及びレンズ装置

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Publication number: JP2008051957A
Application number: JP2006226710A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Azegami; 和義畔上; Satoru Horikoshi; 了堀越; Yuusuke Suzuki; 祐亮鈴木
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2008-03-06
Also published as: US7586700B2; CN101131460A; CN100533197C; US20080174888A1

Abstract

【課題】屈曲光学系を構成するプリズムと、他の光学部品との光軸調整を容易に行う。
【解決手段】レンズ鏡筒をプリズム保持枠４１と鏡筒本体４２とから構成するとともに、レンズ鏡筒に光軸調整機構６５，６６，６７を設ける。プリズム保持枠４１を光軸調整機構６５，６６，６７を介して鏡筒本体４２に仮固定する。この状態で、マーク８２が露光されたチャート８１を透過した光を第１レンズ２５に入射させ、撮像光学系を透過した光をスクリーンなどに投影する。投影されたマーク８２と、光軸調整が行われた後のレンズ装置を用いた時のマーク８２の位置とが一致するように、光軸調整機構６５，６６，６７のいずれかの調整ネジ７０を操作した後、プリズム保持枠４１と、鏡筒本体４２とを接着剤にて固定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子スチルカメラ、ビデオカメラ並びに銀塩カメラに使用される撮像光学系の光軸調整方法、及びレンズ装置に関するものである。

一般に、普及しているカメラの中には、撮像光学系によって結像された被写体像を例えばＣＣＤイメージセンサ等の撮像手段で撮像するカメラ、所謂デジタルカメラがある。最近では、小型化されたデザインやスリム化されたデザインのデジタルカメラが主流になってきている。このようなデジタルカメラに用いられる撮像光学系としては、プリズムやミラーを用いて、取り込まれた第１の光軸に沿った被写体光を、第１の光軸に直交する第２の光軸方向に屈曲させて、第２の光軸上に配置されたＣＣＤイメージセンサの結像面上に上記被写体光を結像させる、所謂屈曲光学系が挙げられる。このような屈曲光学系の中には、ズームに寄与するレンズ群を駆動源により移動させてズーム倍率を変更することができる屈曲光学系も提供されている。

このような屈曲光学系を構成する光学部品は、一つのユニットとしてカメラ本体に組み込まれるため、これら光学部品は、同一のレンズ鏡筒に組み付けられることが一般的である。しかしながら、光学部品を構成するレンズ群を移動させてズーム倍率を変更できる屈曲光学系の場合には、ズーム倍率の変更時に移動するレンズ群を組み付ける際の組付調整が難しいため、屈曲光学系全体の光学性能を高精度に保つことが難しいという問題がある。近年では、ズーム倍率が高い屈曲光学系を備えたデジタルカメラが主流になってきており、ズーム倍率が高いほど、屈曲光学系の光学性能を高精度に保つことが困難である。

屈曲光学系の光学性能を向上させる方法としては、レンズ鏡筒を、例えばプリズムが組み込まれるカバーと、他の光学部品が組み込まれる外筒とから構成するとともに、プリズムの全反射面から突出する軸部をカバーに設けられた挿通孔に挿通させ、カバー外部から突出する軸部を回転操作することで、プリズムの光入射面の角度調整を行い、屈曲光学系全体の光学性能を高精度にすることが提案されている（特許文献１等）。
特開２００５−１４８６６３号公報

しかしながら、プリズムの光入射面の角度調整を行う場合には、プリズムの光出射面からの出射光の光軸方向と、外枠に組み込まれる光学部品との光軸方向とが一致していることが前提であり、仮に外筒とカバーとの組み付け精度が低い、カバーとプリズムとの組み付け精度が低い、或いは外筒に組み付けられる光学部品の組み付け精度が低い場合には、上述したプリズムの光入射面の角度調整をしただけでは、屈曲光学系全体の光学性能を高精度にすることにはならないという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、屈曲光学系を構成するプリズムと、他の光学部品との光軸調整を容易に行うことで、屈曲光学系全体の光学性能を高精度にすることができるようにした撮像光学系の光軸調整方法、及びレンズ装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像光学系の光軸調整方法は、第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げる直角プリズムと、この直角プリズムから出射した被写体光の光軸方向に移動するレンズ群とから構成され、これらがレンズ鏡筒に組み込まれる撮像光学系の光軸調整方法において、前記レンズ鏡筒は、前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定される第１の保持部材と、前記レンズ群が組み付けられる第２の保持部材と、から構成され、前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定された第１の保持部材を、前記レンズ群が組み付けられた第２の保持部材に組み付ける際に、前記第１の保持部材を前記第２の保持部材に対して位置決めした後に前記第１レンズに対して検査光を入射させ、前記第１レンズ、直角プリズム及びレンズ群の順で透過した検査光から得られる画像の位置が予め設定された基準位置となるように前記第１の保持部材と第２の保持部材との相対位置を変化させることで、前記第１の保持部材に固定された直角プリズムから出射される被写体光の光軸と前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸とを一致させることを特徴とする。

また、前記レンズ鏡筒は、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整する調整機構を備え、前記調整機構を、前記第１の保持部材又は前記第２の保持部材の少なくとも一方に設けられた複数の調整用ネジと、他方に設けられ、前記複数の調整用ネジのそれぞれと螺合される螺合部とから構成し、前記複数の調整用ネジのうちのいずれかの頭部と螺合部との相対距離を変化させることで、前記直角プリズムからの出射される被写体光の光軸と、前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸とが一致するように調整されることを特徴とする。

また、前記調整機構は、前記調整用ネジの頭部と螺合部との間にガタつき防止部材を備えていることを特徴とする。

また、本発明のレンズ装置は、第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げる直角プリズムと、この直角プリズムから出射した被写体光の光軸方向に移動するレンズ群とを有する撮像光学系と、前記撮像光学系が組み込まれたレンズ鏡筒とを備えたレンズ装置において、前記レンズ鏡筒は、前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定された第１の保持部材と、前記レンズ群が組み付けられる第２の保持部材と、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整する調整機構とを有し、前記調整機構により、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整するとともに、前記直角プリズムからの出射される被写体光の光軸と、前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸とが一致するように調整した後、前記第１の保持部材が前記第２の保持部材に固着されることを特徴とする。

本発明の撮像光学系の光軸調整方法によれば、第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げる直角プリズムと、この直角プリズムから出射した被写体光の光軸方向に移動するレンズ群とから構成され、これらがレンズ鏡筒に組み込まれる撮像光学系の光軸調整方法において、前記レンズ鏡筒は、前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定される第１の保持部材と、前記レンズ群が組み付けられる第２の保持部材と、から構成され、前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定された第１の保持部材を、前記レンズ群が組み付けられた第２の保持部材に組み付ける際に、前記第１の保持部材を前記第２の保持部材に対して位置決めした後に前記第１レンズに対して検査光を入射させ、前記第１レンズ、直角プリズム及びレンズ群の順で透過した検査光から得られる画像の位置が予め設定された基準位置となるように前記第１の保持部材と第２の保持部材との相対位置を変化させることで、前記第１の保持部材に固定された直角プリズムから出射される被写体光の光軸と前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸とを一致させるから、撮像光学系全体の光軸調整を行うことで、撮像光学系全体の光学性能を高精度にすることが可能である。

また、前記レンズ鏡筒は、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整する調整機構を備え、前記調整機構を、前記第１の保持部材又は前記第２の保持部材の少なくとも一方に設けられた複数の調整用ネジと、他方に設けられ、前記複数の調整用ネジのそれぞれと螺合される螺合部とから構成し、前記複数の調整用ネジのうちのいずれかの頭部と螺合部との相対距離を変化させることで、前記直角プリズムからの出射される被写体光の光軸方向と、前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸方向とが一致するように調整されるので、撮像光学系を構成する直角プリズムの位置調整を容易に行うことができる。また、直角プリズムからの出射光の光軸とレンズ群との光軸のぶれや、光出射面から出射した光の光軸方向のぶれを無くすことができる。

また、前記調整機構は、前記調整用ネジの頭部と螺合部との間にガタつき防止部材を備えているから、第１保持部材と第２保持部材とを相対位置を変化させる際のがたつきを防止することで、撮像光学系の光軸調整を高精度で行うことができる。

また、本発明のレンズ装置によれば、第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げる直角プリズムと、この直角プリズムから出射した被写体光の光軸方向に移動するレンズ群とを有する撮像光学系と、前記撮像光学系が組み込まれたレンズ鏡筒とを備えたレンズ装置において、前記レンズ鏡筒は、前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定された第１の保持部材と、前記レンズ群が組み付けられる第２の保持部材と、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整する調整機構とを有し、前記調整機構により、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整するとともに、前記直角プリズムからの出射される被写体光の光軸と、前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸とが一致するように調整した後、前記第１の保持部材が前記第２の保持部材に固着されるから、撮像光学系の光学性能を高精度に保持したレンズ装置を提供することができる。

図１及び図２に示すデジタルカメラ１０は、カメラ本体１１の前面に、撮影開口１２及びストロボ発光部１３が設けられており、上面には、電源ボタン１４及びシャッタボタン１５が設けられている。

カメラ本体１１の背面には、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）１６、ズーム操作ボタン１７、カーソルボタン１８、及びモード切替ボタン１９が設けられている。モード切替ボタン１９は、撮影画像をメモリカードに記録する撮影モードと、メモリカードに記録された画像を再生する再生モードと、各種設定を行うセットアップモードとを切り替える際にユーザによって操作される。

ＬＣＤ１６は、画像再生に使用される他、撮影モード時には、フレーミング用のスルー画を表示する電子ビューファインダとしても機能する。また、ＬＣＤ１６は、セットアップモードに設定された時にメニュー画面を表示する。カーソルボタン１８は、このメニュー画面上でのカーソルの移動や、メニュー画面に表示された項目を選択する際に操作される。ズーム操作ボタン１７は、ズーム倍率を変更する際に操作される。

図３は、デジタルカメラ１０に組み込まれるレンズ装置２０の構成を示す概略図である。レンズ装置２０は、撮像光学系２１と、この撮像光学系２１を保持するレンズ鏡筒２２とを備えている。撮像光学系２１は、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４から構成され、また、第１レンズ群Ｇ１に直角プリズム２６を備えた、所謂屈曲光学系から構成されている。なお、詳細は後述するが、撮像光学系２１を構成する第１レンズ群Ｇ１は、プリズム保持枠（第１の保持部材）に位置決め固定され、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は鏡筒本体（第２の保持部材）４２に組み込まれている。

第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズ２５、直角プリズム２６、第２レンズ２７とから構成されている。第１レンズ２５は、撮影開口１２の背面側に配置され、被写体光を取り込んで、直角プリズム２６の光入射面２６ａへと出射する。直角プリズム２６は第１レンズ２５からの被写体光を入射する光入射面２６ａと、光入射面２６ａからプリズム内部に入射した光軸Ｌ１の被写体光を９０°屈曲させて光軸Ｌ２の被写体光とする光反射面２６ｂと、光反射面２６ｂで反射された被写体光を出射する光出射面２６ｃとから構成される。第２レンズ２７は、直角プリズム２６から出射した光軸Ｌ２方向の被写体光を、第２レンズ群Ｇ２に向けて出射する。

第２レンズ群Ｇ２は、後述するレンズキャリアに保持されており、図３中Ａ方向、或いは図３中Ｂ方向に移動させることによって、撮影時のズーム倍率が変更される。なお、詳細は記載しないが、この第２レンズ群Ｇ２は、１枚のレンズからでも、複数枚のレンズから構成されていてもよいものとする。第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２からの被写体光を、第４レンズ群Ｇ４に入射させるために設けられている。なお、符号２８は、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置されるシャッタ機構である。

第４レンズ群Ｇ４は、後述するレンズキャリアに保持されており、図３中Ｃ方向、或いは図３中Ｄ方向に微小移動させることによって、フォーカス調整が行われる。この第４レンズ群Ｇ４から出射した被写体光は、ローパスフィルタ２９を透過した後に、ＣＣＤイメージセンサ３０の結像面で結像される。なお、ローパスフィルタ２９は、モアレや擬色の発生を防止するために設けられている。

図４に示すように、レンズ鏡筒２２は略筒形状をしており、その内部の中空空間に、上述した撮像光学系２１、シャッタ機構２８、ローパスフィルタ２９、ＣＣＤイメージセンサ３０が組み付けられる他に、第２レンズ群Ｇ２を保持するレンズキャリア３１，第４レンズ群Ｇ４を保持するレンズキャリア３２をそれぞれ移動させる駆動装置３３，３４などが組み付けられている。

レンズ鏡筒２２は、プリズム保持枠４１と鏡筒本体４２とから構成されている。プリズム保持枠４１は、上述した第１レンズ群Ｇ１が位置決め固定される。図５に示すように、プリズム保持枠４１の下部には位置決め片４５，４６が設けられており、プリズム保持枠４１を鏡筒本体４２に組み付ける際に、鏡筒本体４２の上面に設けられたガイド溝５６，５７に挿入される。また、プリズム保持枠４１の側面４１ａには、ナットを保持するナット保持部４７，４８が設けられている。同様にして、プリズム保持枠４１の側面４１ｂには、ナット保持部４９が設けられている。

鏡筒本体４２は、第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４及びシャッタ機構２８、ローパスフィルタ２９、ＣＣＤイメージセンサ３０等が組み付けられる。この鏡筒本体４２の上面４２ａには第１レンズ群Ｇ１から出射された光を通過させるための開口５５が設けられており、この開口５５の外側にガイド溝５６，５７が形成されている。また、ガイド溝５６，５７の外側には、後述する押さえ板７２を固定するための固定部５８，５９がそれぞれ立設されている。固定部５８の上面５８ａには、光軸調整機構６５，６６の押さえ板７２をそれぞれ固定する固定用ネジ７４が螺合するネジ穴６０，６１が設けられている。また、固定部５９の上面５９ａには、光軸調整機構６７の押さえ板７２を固定する固定用ネジ７４が螺合するネジ穴６２が設けられている。また、この固定部５９の側面５９ｂには、プリズム保持枠４１の側面４１ｂに設けられたナット保持部４９が挿入される挿入凹部６３が設けられている。

このレンズ鏡筒２２は、プリズム保持枠４１に位置決め固定された直角プリズム２６の光出射面からの出射光の光軸方向と、鏡筒本体４２に組み込まれた第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４の光軸方向とを一致させるための光軸調整機構６５，６６，６７が３カ所に設けられている。なお、光軸調整機構６５，６６，６７の構成が同一の構成であることから、以下では、光軸調整機構６５についての構成についてのみ説明し、同一の部材については同一の符号を付して説明する。この光軸調整機構６５は、調整ネジ７０、ナット７１、押さえ板７２及び圧縮バネ７３から構成されている。なお、符号７４は、押さえ板７２を鏡筒本体４２の固定台５８に固定するための固定用ネジである。

調整ネジ７０は、固定部５８に固定された押さえ板７２の長穴７２ａ、圧縮バネ７３にそれぞれ挿通された後、ナット保持部４７に保持されたナット７１に螺合される。この調整ネジ７０に設けられた頭部７０ａには、例えば十字形状の溝７０ｂが形成されており、この溝７０ｂにドライバ等の工具が差し込まれ、図６中Ｇ方向、或いは図６中Ｉ方向に回転される。例えば図６中Ｇ方向に回転させると、調整ネジ７０がナット７１と螺合する方向（図６中Ｈ方向）に移動するので、調整ネジ７０の頭部７０ａと、ナット７１との距離が短くなる。なお、調整ネジ７０はその頭部７０ａが押さえ板７２に当接されているから、プリズム保持枠４１が、鏡筒本体４２から離れるように移動することになる。一方、図６中Ｉ方向に回転させると、調整ネジ７０がナット７１との螺合を解除する方向（図６中Ｊ方向）に移動するので、調整ネジ７０の頭部７０ａと、ナット７１との距離が長くなり、結果的にプリズム保持枠４１が鏡筒本体４２に向けて移動する。

押さえ板７２は、調整ネジ７０の頭部７０ａが当接され、調整ネジ７０を所定値に保持する。また、この押さえ板７２は、調整ネジ７０が挿通される圧縮バネ７３の一端が当接される。圧縮バネ７３は、その一端が押さえ板７２の下面に、他端がナット７１を保持する保持部４７の上面にそれぞれ当接される。この圧縮バネ７３を用いることにより、プリズム保持枠４１と鏡筒本体４２とのがたつきを防止することが可能となる。

次に、レンズ装置２０の作成手順について説明する。第１レンズ２５が当接されるプリズム保持枠４１の前面を基準面にし、この基準面と直角プリズム２６の光入射面２６ａとが平行となるように、直角プリズム２６をプリズム保持枠４１に位置決めし、直角プリズム２６を接着剤を使用して固着する。その後、第１レンズ２５をプリズム保持枠４１の前面に当接させた状態を保持するように、プリズム保持枠４１に固着する。最後に、第２レンズ２７を直角プリズム２６の光出射面２６ｃに当接させた状態でプリズム保持枠４１に固着する。一方、第２レンズ群Ｇ２を保持したレンズキャリア３１、第３レンズ群Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４を保持したレンズキャリア３２を、これらレンズ群の光軸方向が一致するように位置調整した後、鏡筒本体４２に組み付ける。このとき、光軸調整機構６５，６６の調整ネジ７０を押さえ板７２の長孔７２ａ、圧縮バネ７３の順に挿通させた後、プリズム保持枠４１の側面４１ａに設けられたナット保持部４７，４８に保持されたナット７１にそれぞれ螺合させる。同様にして、光軸調整機構６７の調整ネジ７０を押さえ板７２の長孔７２ａ、圧縮バネ７３の順に挿通させた後、プリズム保持枠４１の側面４１ｂに設けられたナット保持部４９に保持されたナット７１に螺合させる。

第１レンズ群Ｇ１が位置決め固定されたプリズム保持枠４１を、第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４が組み付けられた鏡筒本体４２に組み付ける。プリズム保持枠４１の位置決め片４５，４６を鏡筒本体４２のガイド溝５６，５７にそれぞれ挿入した後、固定ネジ７４を用いて光軸調整機構６５，６６の押さえ板７２を固定部５８にそれぞれ固定する。同様にして、光軸調整機構６７の押さえ板７２を固定部５９に固定ネジ７４を用いて固定する。これにより、プリズム保持枠４１が、鏡筒本体４２に連結された、所謂仮固定された状態となる。なお、プリズム保持枠４１の位置決め片４５，４６と鏡筒本体４２のガイド溝５６，５７とに生じる嵌め合い公差によってプリズム保持枠４１は鏡筒本体４２に対して図６に示すＰ方向、或いはＱ方向に移動可能となっている。

図６に示すように、撮像光学系２１の光軸調整は次のようにして行われる。プリズム保持枠４１が仮固定された鏡筒本体４２を位置決めした後、第１レンズ２５の上流側に配置された光源８０を点灯させ、その照射光をチャート８１に照射させる。例えば、ＣＣＤイメージセンサ３０が鏡筒本体４２に組み付けられていない状態で光軸調整を行う場合には、第４レンズ群Ｇ４の下流側に配置されたスクリーンに、撮像光学系２１を透過した照射光を投影させる。なお、チャート８１には、その中心に例えば「＋」などのマーク８２が露光されているので、スクリーンには、マーク８２が投影される。なお、光軸調整が行われた後のレンズ装置を用いたときのマーク８２を基準位置とし、実際に光軸調整を行っているレンズ装置２０で得られるマーク８２の位置がずれている場合に、マーク８２の位置を基準位置に移動させるように光軸調整機構６５，６６，６７のいずれかの調整ネジ７０を緩める方向（図６中Ｉ方向）、或いは締める方向（図６中Ｇ方向）に回転させて、マーク８２の中心位置がスクリーンに設けられた中心点に位置するように調整する。これにより、第１レンズ群Ｇ１の光軸Ｌ２方向の位置調整、光軸Ｌ２方向に対する傾き調整を行うことが可能となる。

また、位置決め片４５とガイド溝５６、位置決め片４６とガイド片５７はそれぞれ嵌め合い公差分のズレが生じていることから、図６中Ｐ方向、或いはＱ方向の位置調整を行って光軸Ｌ１方向及び光軸Ｌ２方向のそれぞれと直交する方向に位置調整することも可能であるなお、この調整の際には、光軸調整機構６５，６６，６７の押さえ板７２とナット保持部４７，４８，４９との間に圧縮バネ７３がそれぞれ配置されていることから、調整時のがたつきが防止される。そして、スクリーンに投影されたマーク８２が基準位置に位置するように調整した後、位置決め片４７，４８が挿入されたガイド溝５６，５７に接着剤を塗布し、プリズム保持枠４１を鏡筒本体４２に本固定する。その後、ＣＣＤイメージセンサ３０や、駆動装置３３，３４が鏡筒本体４２に組み付けられる。

なお、この撮像光学系２１の光軸調整は、鏡筒本体にＣＣＤイメージセンサ３０、駆動装置３３，３４を組み付けた後に行うことも可能である。この場合には、ＣＣＤイメージセンサ３０で読み取られた画像を用いる必要がある。

本実施形態では、光軸調整機構６５，６６，６７の押さえ板７２とナット保持部４７，４８，４９との間に圧縮バネ７３をそれぞれ配置することで、調整時のプリズム保持枠４１のがたつきを防止しているが、これに限定する必要はなく、圧縮バネを用いる必要はない。また、圧縮バネの代わりに、板バネ、引張バネなどバネの形態は、本実施形態に限定されるものではない。

本実施形態では、押さえ片を鏡筒本体に組み付けた実施形態としているが、これに限定される必要はなく、押さえ片をプリズム保持枠に組み付けることも可能である。この場合、例えば、ナット及びナット保持部を鏡筒本体に設けることで可能となる。

本実施形態では、調整ネジを、光軸Ｌ２方向に締める、或いは緩める実施形態としているが、これに限定する必要はなく、調整ネジを示す方向は、光軸Ｌ２方向と交差する方向であってもよい。また、調整ネジを用いる代わりに、偏心カムを利用してプリズム保持枠の位置を調整することで、撮像光学系の光軸を調整することも可能である。

本実施形態では、光軸調整機構をレンズ鏡筒に組み込んだ実施形態としているが、これに限定する必要はなく、例えば、光軸調整機構を備えた治具を用いて、プリズム保持枠と鏡筒本体との相対位置を調整することも可能である。この場合、図７に示すように、治具９０を、治具本体９１と調整部９２とから構成し、位置調整機構９３を調整ネジ９４と、圧縮バネ９５とから構成する。治具本体９１に鏡筒本体９６を、調整部９２にプリズム保持枠９７をそれぞれ位置決め固定する。その後、治具本体９１に調整部９２を、複数の調整ネジ９４により組み付ける。この際、治具本体９１と調整部９２との間に圧縮バネ９７を配置する。その後、これら調整ネジ９４のいずれかを締める、或いは緩めることで、鏡筒本体９６に対するプリズム保持枠９７の位置調整を行う。なお、この位置調整は、本実施形態と同様に、チャートを透過した光を投影させる、或いは読み取ることで得られる画像の位置を調整することで行われる。この位置調整の後、鏡筒本体９６とプリズム保持枠９７とを接着剤で固定する。この場合、光軸調整機構をレンズ鏡筒に設ける必要がないので、レンズ装置自体をコンパクトにすることができる。

本実施形態では、直角プリズムの光出射面側にレンズ群を配置したレンズ装置としているが、これに限定する必要はなく、直角プリズムの光入射面側にレンズ群を配置したレンズ装置であってもよい。

本実施形態は、プリズム保持枠４１に固定されるレンズ群Ｇ１を第１レンズ２５、直角プリズム２６、第２レンズ２７から構成したが、これに限定する必要はなく、第１レンズ２５、直角プリズム２６から構成しても良い。

本実施形態は、プリズム保持枠４１に板状の位置決め片４５，４６を設け、これら位置決め片４５，４６を鏡筒本体４２のガイド溝５６，５７に挿入させた形態としているが、位置決め片の形状は、本実施形態に限定されるものではなく、図８に示すように、鏡筒本体４２に円筒部１００を設けるとともに、プリズム保持枠４１の下面に嵌合部１０１を設け、鏡筒本体４２の円筒部１００を、プリズム保持枠４１の嵌合部１０１に嵌合させることで、プリズム保持枠４１を鏡筒本体４２に組み付ける形態であっても良い。この場合、円筒部１００と嵌合部１０１とは、それぞれ公差の範囲内で製造されていることから、プリズム保持枠４１を鏡筒本体４２に組み付けたときには、ガタつきが生じることになる。そして、プリズム保持枠４１を鏡筒本体４２に固定する際には、本実施形態の光軸調整機構によって位置調整を行った後、プリズム保持枠４１を鏡筒本体４２に固着する。これにより、プリズム保持枠４１に保持されるプリズムの光出射面からの光軸と、鏡筒本体４２に組み込まれるレンズ群との光軸とを一致させることができる。

本実施形態は、デジタルカメラに組み込まれるレンズ装置の例を取り上げているが、この他に、撮像光学系に屈曲光学系を用いているデジタルビデオカメラのレンズ装置に、本発明を用いることも可能である。

デジタルカメラの前面の外観を示す斜視図である。デジタルカメラの後面の外観を示す斜視図である。レンズ装置の構成を示す概略図である。レンズ装置の外観を示す斜視図である。プリズム保持枠と鏡筒本体とを分解した状態を示す斜視図である。撮像光学系の光軸調整の一例を示す斜視図である。光軸調整機構を備えた治具を用いて撮像光学系の光軸を調整する際の構成を示す正面図である。鏡筒本体に円筒部を、プリズム保持枠に円筒部が挿入される嵌合部を備えた場合のプリズム保持枠と鏡筒本体とを分解した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０デジタルカメラ
２０レンズ装置
２１撮像光学系
２２レンズ鏡筒
２５第１レンズ
２６直角プリズム
４１プリズム保持枠（第１の保持部材）
４２鏡筒本体（第２の保持部材）
６５，６６，６７光軸調整機構
７０調整ネジ
７１ナット（螺合部）
７２押さえ板
７３圧縮バネ（ガタつき防止部材）
８１チャート
８２マーク

Claims

第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げる直角プリズムと、この直角プリズムから出射した被写体光の光軸方向に移動するレンズ群とから構成され、これらがレンズ鏡筒に組み込まれる撮像光学系の光軸調整方法において、
前記レンズ鏡筒は、前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定される第１の保持部材と、前記レンズ群が組み付けられる第２の保持部材と、から構成され、
前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定された第１の保持部材を、前記レンズ群が組み付けられた第２の保持部材に組み付ける際に、前記第１の保持部材を前記第２の保持部材に対して位置決めした後に前記第１レンズに対して検査光を入射させ、前記第１レンズ、直角プリズム及びレンズ群の順で透過した検査光から得られる画像の位置が予め設定された基準位置となるように前記第１の保持部材と第２の保持部材との相対位置を変化させることで、前記第１の保持部材に固定された直角プリズムから出射される被写体光の光軸と前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸とを一致させることを特徴とする撮像光学系の光軸調整方法。
前記レンズ鏡筒は、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整する調整機構を備え、
前記調整機構を、前記第１の保持部材又は前記第２の保持部材の少なくとも一方に設けられた複数の調整用ネジと、他方に設けられ、前記複数の調整用ネジのそれぞれと螺合される螺合部とから構成し、
前記複数の調整用ネジのうちのいずれかの頭部と螺合部との相対距離を変化させることで、前記直角プリズムからの出射される被写体光の光軸と、前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸とが一致するように調整されることを特徴とする請求項１記載の撮像光学系の光軸調整方法。
前記調整機構は、前記調整用ネジの頭部と螺合部との間にガタつき防止部材を備えていることを特徴とする請求項２記載の撮像光学系の光軸調整方法。
第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げる直角プリズムと、この直角プリズムから出射した被写体光の光軸方向に移動するレンズ群とを有する撮像光学系と、前記撮像光学系が組み込まれたレンズ鏡筒とを備えたレンズ装置において、
前記レンズ鏡筒は、前記第１レンズと直角プリズムとが位置決め固定された第１の保持部材と、前記レンズ群が組み付けられる第２の保持部材と、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整する調整機構とを有し、
前記調整機構により、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との相対位置を調整するとともに、前記直角プリズムからの出射される被写体光の光軸と、前記第２の保持部材に組み込まれたレンズ群の光軸とが一致するように調整した後、前記第１の保持部材が前記第２の保持部材に固着されることを特徴とするレンズ装置。