JP6993861B2 - Holding devices, optics, and methods of manufacturing optics - Google Patents
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Description
本発明は、保持装置、光学装置、および光学装置を製造する方法に関する。 The present invention relates to a holding device, an optical device, and a method for manufacturing the optical device .
従来より、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が提案されている。特許文献１に示されるよう、光学素子の外周部の領域を、全周に設けられた座面で保持した保持部材（鏡筒）に、外周部にねじを設けた円環状の押え部材（押え環）によって固定する、という構成の光学素子保持装置が広く用いられている。この種の光学素子保持装置においては、特許文献１の図５に示されているよう、押え環の光軸方向端面に設けられた工具穴に締付工具を挿入し、押え環を回転させてねじ込むことによって光学素子を強固に保持する組立方法が一般的である。
Conventionally, an optical element holding device for storing and holding an optical element in a lens barrel has been proposed. As shown in
また、特許文献２には露光装置に用いる光学素子保持装置が開示されている。それは、１２０度ピッチで同一円周状に配置された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を備える光学素子保持装置を適用し、所望の解像度で露光する露光装置を提供する、というものであった。
Further,
しかしながら、上述の背景技術の項で説明した従来の光学素子保持装置では、組立時の押え環の回転によってねじ込み固定を行う際にレンズ変形が生じ、その結果として光学性能が変化し、撮影装置全体の結像性能が変化してしまう場合がある。そのため、当該変化に留意する必要がある。 However, in the conventional optical element holding device described in the above-mentioned background technology section, lens deformation occurs when screwing and fixing due to the rotation of the holding ring at the time of assembly, and as a result, the optical performance changes, and the entire photographing device The imaging performance of the image may change. Therefore, it is necessary to pay attention to the change.
ここで、図６乃至８を用いてこの問題を簡単に説明する。
図６は従来の光学素子保持装置Ｕ１００の断面図、図７は、光学素子保持装置Ｕ１００の組立の様子およびその時の押え環に発生する力のつり合い関係を示す図である。
Here, this problem will be briefly described with reference to FIGS. 6 to 8.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional optical element holding device U100, and FIG. 7 is a diagram showing a state of assembly of the optical element holding device U100 and a balance relationship of forces generated in a holding ring at that time.
光学素子保持装置Ｕ１００の組立においては、レンズ１０１が鏡筒１０２に収容され、鏡筒ねじ部１０２ａと押え環ねじ部１０３ａが係合された状態で押え環１０３がねじ込まれることにより固定される。１２０は締付工具であり、その端部にはピン部１２０ａが設けられている。押え環１０３の、レンズ光軸方向端面には、工具連結穴１０３ｂが形成されており、工具連結穴１０３ｂにピン部１２０ａが挿入され、締付工具１２０に回転トルクＴを与えることにより、押え環１０３の締付が行われる。
In the assembly of the optical element holding device U100, the
締付時に押え環に発生する力のつり合い関係について、図６および図７を用いて説明する。 The equilibrium relationship of the forces generated in the presser ring during tightening will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
締付工具１２０によって工具連結穴１０３ｂに与えられた締付荷重Ｆ１０１と、押え環ねじ部１０３ａで発生する摩擦力Ｆ１０２と、押え環レンズ接触部１０３ｃで発生する摩擦力Ｆ１０３、これらがつり合い関係となる。押え環締付は、図７に示すよう、１８０度ピッチで押え環に２点で当接する構造の締付工具で締め付けることが一般的である。また、押え環ねじ部１０３ａと押え環レンズ接触部１０３ｃはレンズの光軸Ｘに対して３６０度、略軸対称形状に形成されている。したがって、２ヶ所の工具連結穴１０３ｂに発生する荷重Ｆ１と、３６０度全周に渡って発生する、押え環ねじ部１０３ａで発生する摩擦力Ｆ１０２と押え環レンズ接触部１０３ｃで発生する摩擦力Ｆ１０３とがつり合い関係となる。ここで、工具連結穴１０３ｂは押え環１０３の光軸方向端面に設けられる構造が一般的であるため、Ｆ１の発生箇所とＦ２およびＦ３の発生箇所には、光軸方向において、図６中にΔｈで示す高さの差が存在する。したがって、上述した力のつり合い関係により、組付時に押え環１０３には、押え環を捻れ変形させるように働くモーメントＭが発生することとなる。
The tightening load F101 applied to the
図８は、組付時に発生するモーメントＭによる押え環１０３の変形イメージを示す概念図であり、図６中、矢印Ｖで示す方向から押え環１０３を見た図である。組付時、上述したモーメントＭにより、押え環１０３は矢印Ｖで示す方向から見て略８の字になるような変形をする。レンズ１０１および鏡筒１０２も、この押え環１０３の略８の字変形の影響を受けて変形し、締付工具１２０を離間した後も摩擦により変形状態が維持されてしまう。その結果として、レンズ１０１の残留ひずみが発生し、光学性能悪化の原因となる。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a deformation image of the
本発明は、例えば、光学性能の点で有利な保持装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is, for example, to provide a holding device which is advantageous in terms of optical performance.
上記目的を達成するため、本発明に係る保持装置は、光学素子を保持する保持装置であって、軸を有し、第１ねじ部を含む鏡筒と、前記第１ねじ部と螺合する第２ねじ部を含み、前記軸の方向において前記光学素子を前記鏡筒に押圧して前記光学素子を押さえる環状の押え部材と、を有し、前記押え部材は、前記第１ねじ部と前記第２ねじ部とが互いに螺合している状態で前記押え部材を締め付ける締付工具に係合する係合部が形成され、該係合部は、該係合部の少なくとも一部が、前記軸の方向に直交する方向において前記第２ねじ部の領域に対して反対の領域内に配されるように形成されている、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the holding device according to the present invention is a holding device that holds an optical element, has a shaft, and is screwed into a lens barrel including a first screw portion and the first screw portion . It has an annular pressing member including a second screw portion and pressing the optical element against the lens barrel in the direction of the axis to press the optical element, and the pressing member has the first screw portion and the said. An engaging portion is formed to engage with a tightening tool for tightening the holding member in a state where the second screw portion is screwed to each other , and at least a part of the engaging portion is the above-mentioned engaging portion. It is characterized in that it is formed so as to be arranged in a region opposite to the region of the second screw portion in a direction orthogonal to the direction of the axis .
本発明によれば、例えば、光学性能の点で有利な保持装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide a holding device which is advantageous in terms of optical performance.
図１から図４を用いて、本発明の実施例１に係る光学素子保持装置Ｕ１について説明する。
図１は、本実施例の光学素子保持装置Ｕ１の断面図である。図２は、本実施例の光学素子保持装置Ｕ１の組立に用いる締付工具（締付手段）を示す図である。図３は、本実施例の光学素子保持装置Ｕの組立の様子およびその時の押え環に発生する力のつり合い関係を示す図である。
The optical element holding device U1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the optical element holding device U1 of this embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a tightening tool (tightening means) used for assembling the optical element holding device U1 of this embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a state of assembly of the optical element holding device U of the present embodiment and a balance relationship of forces generated in the holding ring at that time.
鏡筒２に収容されたレンズ１が押え部材となる押え環３によって保持される。Ｘはレンズ１の光軸であり、鏡筒２および押え環３は、光軸Ｘに対して略軸対称形状の環状の構造物である。押え環３には、雌ねじの押え環ねじ部３ａが設けられており、鏡筒に設けられた雄ねじの鏡筒ねじ部２ａと係合する。また、押え環３は、押え環レンズ接触部３ｃを有しており、組立完了後には、押え環レンズ接触部３ｃがレンズ１と当接する。また、押え環の外周側面（外面）の対向する２箇所に、穴部３ｂが形成されており、これが押え環３の締付時に工具穴（係合部）として用いられる。穴部３ｂは、光軸方向（図中のＸ方向、押え環ねじ部３ａの軸方向）において、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃから構成される領域Ｗ内に、押え環ねじ部３ａの径方向に形成されている。図２において、２０は締付工具であり、その端部にはピン部２０ａが設けられている。ピン部２０ａは、図中矢印ｒで示す方向に移動可能な構造となっている。
The
図２および図３を用いて、本実施例の光学素子保持装置Ｕ１の組立方法について説明する。なお、図３においては、構造を理解しやすいよう、締付工具２０の全体は不図示とし、ピン部２０ａのみ図示している。
A method of assembling the optical element holding device U1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In FIG. 3, the
鏡筒２にレンズ１を収容し、鏡筒ねじ部２ａと押え環ねじ部３ａを係合させ、押え環３を所定の位置に仮固定する。押え環３の締付工程においては、締付工具２０のピン部２０ａを穴部（係合部）３ｂに挿入した状態で、締付工具２０に締付トルクＴｒを与える。これにより、押え環３が鏡筒２にねじ込まれ、押え環レンズ接触部３ｃがレンズ１に当接し、レンズ１が鏡筒２に押圧され（押え環レンズ接触部３ｃと鏡筒２の当接部２ｂとの間で挟持され）、強固に保持される。所定の締付トルクまで締付を行った後、ピン部２０ａを穴部３ｂから離間し、押え環３の締付工程が完了する。
The
ここで、図２を用いて、押え環締付時に押え環に発生する力のつり合い関係について説明する。 Here, with reference to FIG. 2, the equilibrium relationship of the forces generated in the presser ring when the presser ring is tightened will be described.
締付工具２０によって穴部３ｂに与えられた締付荷重Ｆ１と、押え環ねじ部３ａで発生する摩擦力Ｆ２と、押え環レンズ接触部３ｃで発生する摩擦力Ｆ３、これらがつり合い関係となる。前述のように、穴部３ｂは押え環３外周側面の対向する２箇所に設けられており、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃは光軸Ｘに対して３６０度、略軸対称に設けられている。２箇所の穴部３ｂで発生する締付荷重Ｆ１と、３６０度全周に渡って発生する、押え環ねじ部３ａで発生する摩擦力Ｆ２と押え環レンズ接触部３ｃで発生する摩擦力Ｆ３とがつり合い関係となる。しかし、上述のように、穴部３ｂは、光軸方向において、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃから構成される領域Ｗ内に配設されている。そのため、「発明が解決しようとする課題」の項で説明した従来の光学素子保持装置のように、締付荷重がかかる箇所と摩擦力が発生する箇所の光軸方向の位置の差に起因する捻れモーメントが発生しにくく、締付時の押え環３の捻れ変形を低減することができる。したがって、締付時の押え環３の変形の影響による、レンズ１および鏡筒２の変形も低減され、締付工具２０を離間した後に残留するレンズ１の変形を低減できる。
The tightening load F1 applied to the
ここで、コンピュータと市販の解析用ソフトウェアを用いた有限要素法によるシミュレーションにより本発明の効果確認を行った結果について説明する。鏡筒、レンズ、押え環のメッシュモデルを作成し、鏡筒を拘束した状態で押え環に所定の締付トルクを付与するという条件で、接触を考慮した変形解析を実施した。なお、鏡筒ねじ部と押え環ねじ部については、ねじ山形状も詳細に表現したメッシュモデルを計算に用いた。 Here, the result of confirming the effect of the present invention by the simulation by the finite element method using a computer and commercially available analysis software will be described. A mesh model of the lens barrel, lens, and presser ring was created, and deformation analysis was performed in consideration of contact under the condition that a predetermined tightening torque was applied to the presser ring while the lens barrel was restrained. For the lens barrel thread and the presser ring thread, a mesh model that also expresses the thread shape in detail was used for the calculation.
図４は、解析結果からデータ処理により抽出した、締付トルクとレンズ歪量の関係を示すグラフである。横軸が締付トルク、縦軸がレンズ歪量である。レンズ歪量については、レンズの片側表面上の節点の、光軸方向変位の最大値と最小値の差をもって、レンズ歪量と定義している。本解析においては、図４中に示すよう、まず所定の設定トルクＴ１まで締付トルクを付与する計算ステップを設定する。その後、締付トルクを解放する計算ステップを設定することにより、光学素子保持装置の組立における押え環の締付工程を再現し、摩擦の影響で発生するレンズの残留歪を表現している。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the tightening torque and the amount of lens strain extracted from the analysis results by data processing. The horizontal axis is the tightening torque, and the vertical axis is the amount of lens strain. The amount of lens distortion is defined as the amount of lens distortion, which is the difference between the maximum and minimum values of the displacement in the optical axis direction of the nodes on one side surface of the lens. In this analysis, as shown in FIG. 4, first, a calculation step for applying a tightening torque up to a predetermined set torque T1 is set. After that, by setting a calculation step to release the tightening torque, the tightening process of the presser ring in the assembly of the optical element holding device is reproduced, and the residual strain of the lens generated by the influence of friction is expressed.
締付トルクは、本実施例モデルについては本実施例で説明した穴部３ｂに相当する箇所、従来例モデルについては、「発明が解決しようとする課題」で説明した工具連結穴１０３ｂに相当する箇所に荷重条件として設定した。
The tightening torque corresponds to the
図４からも明らかなように、同一の設定トルクＴ１で押え環の締付を行った場合の締付完了後に残留するレンズ歪量を比較すると、本実施例の光学素子保持装置でのレンズ歪Ｚ１は従来例の光学素子保持装置でのレンズ歪Ｚ２の約７０％に抑えられる。この解析結果により、本実施例で説明した、押え環締め付けによるレンズ変形低減効果が確認できた。 As is clear from FIG. 4, when the amount of lens distortion remaining after the tightening is completed when the presser ring is tightened with the same set torque T1, the lens distortion in the optical element holding device of the present embodiment is compared. Z1 is suppressed to about 70% of the lens distortion Z2 in the conventional optical element holding device. From this analysis result, it was confirmed that the lens deformation reduction effect by tightening the presser ring described in this embodiment was confirmed.
なお、上記のシミュレーション結果は、本発明を適用した光学素子保持装置の一例を評価したものである。レンズ、鏡筒、押え環などの形状あるいは材質などの各種パラメータによって、レンズ変形量あるいは本発明の適用による変形低減効果などが本実施例の説明とは異なってくることは言うまでもない。 The above simulation result is an evaluation of an example of an optical element holding device to which the present invention is applied. Needless to say, the amount of lens deformation or the effect of reducing deformation by applying the present invention differs from the description of this embodiment depending on various parameters such as the shape or material of the lens, lens barrel, holding ring, and the like.
ここで、図５（ａ）および図５（ｂ）を用いて、本実施例の光学素子保持装置の変形例を説明する。ここまで本実施例では、押え環に設けた穴部３ｂを用いて押え環の締付を行う形態について詳細に説明したが、本発明の趣旨はこれに限定されるものではない。すなわち、押え環（押え部材）の締付のために締付工具の係合部としての穴部３ｂを押え環に有する例を説明したところ、当該係合部は、当該穴部には限定されず、以下に例示されたものとしうる。
Here, a modified example of the optical element holding device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). Up to this point, in the present embodiment, the mode in which the presser ring is tightened by using the
例えば、図５（ａ）は本実施例の第一の変形例の光学素子保持装置Ｕ２の断面図である。基本的な構成はこれまで本実施例内で詳細に説明した光学素子保持装置Ｕ１と同様であるので、詳細な説明は省略する。押え環３の外周側面の対向する２箇所に、押え環ねじ部（鏡筒ねじ部）の軸方向に延在するように溝部３ｄが形成されており、これが押え環３の締付時に締付工具当接部（係合部）として用いられる。溝部３ｄは、前述した光学素子保持装置Ｕ１と同様に、光軸方向において、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃから構成される領域Ｗ２内に配設されている。
For example, FIG. 5A is a cross-sectional view of the optical element holding device U2 of the first modification of this embodiment. Since the basic configuration is the same as that of the optical element holding device U1 described in detail in the present embodiment, detailed description thereof will be omitted.
上述のように、溝部３ｄは、その少なくとも一部が光軸方向に関し、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃから構成される領域Ｗ２内に配設されている。そのため、「発明が解決しようとする課題」の項で説明した従来の光学素子保持装置のように、締付荷重がかかる箇所と摩擦力が発生する箇所の光軸方向の位置の差に起因する捻れモーメントが発生しにくく、締付時の押え環３の捻れ変形を低減することができる。
As described above, at least a part of the
また、図５（ｂ）は本実施例の第二の変形例の光学素子保持装置Ｕ３の断面図である。基本的な構成はこれまで本実施例内で詳細に説明した光学素子保持装置Ｕ１と同様であるので、詳細な説明は省略する。押え環３の外周側面の対向する２箇所に、外周側面から押え環ねじ部３ａの径方向に突出するように突起部３ｅが形成されており、これが押え環３の締付時に締付工具当接部（係合部）として用いられる。突起部３ｅは、前述した光学素子保持装置Ｕ１と同様に、光軸方向において、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃから構成される領域Ｗ３内に配設されている。
Further, FIG. 5B is a cross-sectional view of the optical element holding device U3 of the second modification of this embodiment. Since the basic configuration is the same as that of the optical element holding device U1 described in detail in the present embodiment, detailed description thereof will be omitted.
上述のように、突起部３ｅは、光軸方向において、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃから構成される領域Ｗ３内に配設されている。そのため、「発明が解決しようとする課題」の項で説明した従来の光学素子保持装置のように、締付荷重がかかる箇所と摩擦力が発生する箇所の光軸方向の位置の差に起因する捻れモーメントが発生しにくく、締付時の押え環３の捻れ変形を低減することができる。
As described above, the
押え環３を鏡筒２へ螺合させて、押え環３の押え環レンズ接触部３ｃでレンズ１を押圧するときの理想的な状態は、締付工具によって押え環３に加えられる力によって押え環３が変形せず、それにより押え環３の接触部が一様な押圧力でレンズ１を押圧する状態である。すなわち、締付工具２０が押え環３に力を加える場所は押え環３上にできるだけ均一に分散して一様に力が加えられる場合である。それを実現する一つの方法として、使用する力の範囲において発生する歪が許容範囲内となるような剛性を有する押え環として設計することが考えられる。一方、レンズ装置（光学装置）は要求される光学性能を満足するために通常複数のレンズを含み、個々のレンズに対して本発明の光学素子保持機構が使用されることになる。そのため、押え環３の光軸方向の厚さを厚くすることは困難な場合が多く、従来技術のような工具連結穴１０３ｂを力点として締付力を加えても光学性能に影響を及ぼさない変形しかしないような剛性の高い押え環とすることは困難である場合が多い。
The ideal state when the
また、押え環３を鏡筒２へ螺合させて押え環レンズ接触部３ｃでレンズ１を押圧するとき、鏡筒２に対し押え環３を周方向へ回動させる力（締付荷重Ｆ１）に対する抗力は、押え環ねじ部３ａの摩擦力Ｆ２と、押え環レンズ接触部３ｃの摩擦力Ｆ３である。鏡筒ねじ部２ａと押え環ねじ部３ａとの接触面積の方が、押え環レンズ接触部３ｃとレンズとの接触面積より大きいことなどにより、前記抗力としては押え環ねじ部３ａで発生する摩擦力Ｆ２が支配的となる場合が多い。そのため、穴部３ｂ、溝部３ｄ、４ｆ、突起部３ｅなど（力点）に締付力を付与した場合は、従来例の工具連結穴１０３ｂで締付けた場合に比べ、鏡筒ねじ部２ａと押え環ねじ部３ａとの接触部と力点との間の距離が短いため、モーメントを小さくすることができる。すなわち、これらの観点において本発明の構成は、穴部３ｂ、溝部３ｄ、４ｆ、突起部３ｅなどの力点を、押え環ねじ部の軸方向において、鏡筒ねじ部２ａと押え環ねじ部３ａの接触する範囲内に配置することにより、従来型に対して押え環３の捻れ変形を抑制し、より均一な押圧力で押圧してレンズを保持することができる。
Further, when the
本実施例の光学素子保持装置において、押え環に穴部、溝部、突起部のいずれを設けるかは、製品構造上の制約や生産上の都合により適宜選択して構わない。 In the optical element holding device of this embodiment, which of the hole portion, the groove portion, and the protrusion portion is provided in the holding ring may be appropriately selected depending on the restrictions on the product structure and the convenience of production.
また、本実施例の説明においては、押え環の締付に用いる穴部、溝部、突起部が押え環の外周側面の対向する２箇所、すなわち１８０度ピッチで形成されている構成について説明した。しかし、本発明の趣旨はこれに限定されるものではなく、例えば、９０度ピッチ、６０度ピッチ等、任意の間隔で任意の個数、穴部、溝部、突起部が形成されていても構わない。光学素子保持装置の組立においては、一度やや軽めに締付を行った後に、締付工具の当接位置を変えて増し締めを行うなど、作業者の知見に基づく作業上の工夫を施すことにより、締付時の押え環の変形をさらに低減し、本発明の効果をより高めることができる。 Further, in the description of this embodiment, a configuration is described in which the holes, grooves, and protrusions used for tightening the presser ring are formed at two opposite positions on the outer peripheral side surface of the presser ring, that is, at a pitch of 180 degrees. However, the gist of the present invention is not limited to this, and any number, holes, grooves, and protrusions may be formed at arbitrary intervals such as 90 degree pitch and 60 degree pitch. .. When assembling the optical element holding device, after tightening it slightly lightly, change the contact position of the tightening tool and perform retightening, etc., and take work measures based on the knowledge of the operator. Thereby, the deformation of the presser ring at the time of tightening can be further reduced, and the effect of the present invention can be further enhanced.
以上説明したように、本実施例の光学素子保持装置を適用することにより、押え環締付によるレンズの変形を低減でき、光学性能の悪化が発生しにくい光学素子保持装置を提供することができる。 As described above, by applying the optical element holding device of the present embodiment, it is possible to provide an optical element holding device that can reduce deformation of the lens due to presser ring tightening and is less likely to cause deterioration of optical performance. ..
図５（ｃ）を用いて、本実施例に係る光学素子保持装置Ｕ４について説明する。
実施例１では、鏡筒の外周部に雄ねじが形成され、押え環の内周部に雌ねじが形成された、いわゆる外ねじ鏡筒タイプの構造の光学素子保持装置について説明した。しかし、本発明の趣旨はこれに限定されるものではなく、鏡筒の内周部に雌ねじが形成され、押え環の外周部に雄ねじが形成された、いわゆる内ねじ鏡筒タイプの光学素子保持装置においても本発明を適用できる。
The optical element holding device U4 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 5 (c).
In Example 1, an optical element holding device having a so-called external screw lens barrel type structure, in which a male screw is formed on the outer peripheral portion of the lens barrel and a female screw is formed on the inner peripheral portion of the presser ring, has been described. However, the gist of the present invention is not limited to this, and a so-called internal screw lens barrel type optical element holding in which a female screw is formed on the inner peripheral portion of the lens barrel and a male screw is formed on the outer peripheral portion of the presser ring. The present invention can also be applied to the device.
図５（ｃ）は、本実施例に係る光学素子保持装置Ｕ４の断面図である。
鏡筒２に収容されたレンズ１が押え部材となる押え環４によって保持される。Ｘはレンズ１の光軸であり、鏡筒２および押え環４は、光軸Ｘに対して略軸対称形状の環状の構造物である。押え環４には、雄ねじの押え環ねじ部４ａが設けられており、鏡筒に設けられた雌ねじの鏡筒ねじ部２ｃと係合する。また、押え環４は、押え環レンズ当接部４ｃを有しており、組立完了後には、押え環レンズ当接部４ｃがレンズ１と当接する。また、押え環４の内周側面（内面）の対向する２箇所に、溝部４ｆが形成されており、これが押え環４の締付時に締付工具当接部（係合部）として用いられる。溝部４ｆは、光軸方向において、少なくともその一部が押え環ねじ部４ａと押え環レンズ当接部４ｃから構成される領域内に配設されている。
FIG. 5C is a cross-sectional view of the optical element holding device U4 according to the present embodiment.
The
本実施例の光学素子保持装置Ｕ４においては、上述したよう、溝部４ｆは、光軸方向において、少なくともその一部が押え環ねじ部４ａと押え環レンズ当接部４ｃから構成される螺合領域内Ｗ４に配設されている。そのため、実施例１と同様、従来例の光学素子保持装置のような締付荷重がかかる箇所と摩擦力が発生する箇所の光軸方向の位置の差に起因する捻れモーメントが発生しにくく、締付時の押え環４の捻れ変形を低減することができる。したがって、締付時の押え環４の変形の影響による、レンズ１および鏡筒２の変形も低減され、締付完了後に残留するレンズ１の変形を低減することができる。
In the optical element holding device U4 of this embodiment, as described above, the
また、実施例１と同様、押え環４に設ける溝部４ｆについては、製品構造上の制約や生産上の都合により、穴部や突起部に変更しても構わない。
Further, as in the first embodiment, the
本実施例の構成により、鏡筒内周に雌ねじが形成され、押え環外周に雄ねじが形成された、いわゆる内ねじ鏡筒タイプの光学素子保持装置において、押え環締付によるレンズの変形を低減でき、光学性能の低下を抑制した光学素子保持装置を提供することができる。 According to the configuration of this embodiment, in a so-called internal screw lens barrel type optical element holding device in which a female screw is formed on the inner circumference of the lens barrel and a male screw is formed on the outer periphery of the presser ring, deformation of the lens due to tightening of the presser ring is reduced. It is possible to provide an optical element holding device that suppresses deterioration of optical performance.
図５（ｄ）を用いて、本実施例に係る光学素子保持装置Ｕ５について説明する。
なお、基本的な構造は実施例１で説明した光学素子保持装置と同様であるため、図中、同一の構成要素は同一の符号で示し、ここでは詳細な説明は省略する。
The optical element holding device U5 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 5D.
Since the basic structure is the same as that of the optical element holding device described in the first embodiment, the same components are indicated by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted here.
本実施例の光学素子保持装置Ｕ５に用いる押え環３の押え環の外周側面の対向する２箇所に、貫通穴３ｇが設けられている。貫通穴３ｇは、光軸方向において、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃから構成される領域Ｗ５内に配設されている。組立に際しては、実施例１での説明と同様、まず、この貫通穴３ｇを締付工具当接部（係合部）として用い、押え環３の締め付け固定を行う。その後、組立完了後の押え環の緩みを防止するために、接着剤塗布装置４０により貫通穴に接着剤４１を塗布し、鏡筒ねじ部２ａと押え環ねじ部３ａを接着固定する。すなわち、本実施例の光学素子保持装置では、押え環３に設けられた貫通穴３ｇが、押え環締め付けに用いる工具穴としての機能と、接着剤塗布部としての機能の両方を果たす構成となる。
Through
本実施例の光学素子保持装置Ｕ５においては、上述したよう、貫通穴３ｇは、光軸方向において、押え環ねじ部３ａと押え環レンズ接触部３ｃから構成される領域Ｗ５内に配設されている。そのため、実施例１で説明した光学素子保持装置Ｕ１と同様、従来例の光学素子保持装置のような締付荷重がかかる箇所と摩擦力が発生する箇所の光軸方向の位置の差に起因する捻れモーメントが発生しにくく、締付時の押え環３の捻れ変形を低減することができる。したがって、締付時の押え環３の変形の影響による、レンズ１および鏡筒２の変形も低減され、締付完了後に残留するレンズ１の変形を低減することができる。さらに、上述したよう、貫通穴３ｇを用いて鏡筒ねじ部２ａと押え環ねじ部３ａに接着剤４１を塗布することにより、押え環３によるレンズ１の保持強度を高めることができる。
In the optical element holding device U5 of this embodiment, as described above, the through
以上説明したように、本実施例の光学素子保持装置を適用することにより、押え環締付によるレンズの変形を低減でき、光学性能の悪化が発生しにくく、かつ、高いレンズ保持強度を有する、耐衝撃性にも優れた光学素子保持装置を提供することができる。 As described above, by applying the optical element holding device of this embodiment, the deformation of the lens due to the tightening of the presser ring can be reduced, the deterioration of the optical performance is unlikely to occur, and the lens holding strength is high. It is possible to provide an optical element holding device having excellent impact resistance.
実施例においては、本発明の光学素子保持装置で保持する光学素子が単レンズである場合を例示して説明したが本発明はこれに限定されるものではない。単レンズの他、レンズ装置の鏡筒内に光学系を構成する光学素子には同様に適用することができる。例えば、光軸に対して垂直方向の成分を有する方向に移動可能に防振レンズを支持する防振ユニット、絞りユニット、フィルタ等を保持する場合にも同様の効果を享受することができる。 In the examples, the case where the optical element held by the optical element holding device of the present invention is a single lens has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. In addition to a single lens, it can be similarly applied to an optical element constituting an optical system in a lens barrel of a lens device. For example, the same effect can be enjoyed when holding an anti-vibration unit, an aperture unit, a filter, etc. that support the anti-vibration lens so as to be movable in a direction having a component in the direction perpendicular to the optical axis.
本発明の光学素子保持装置に保持された光学要素を有するレンズ装置を構成することによって、本発明の効果を享受するレンズ装置を提供することができる。また、本発明の光学素子保持装置に保持された光学要素を有するレンズ装置と、該レンズ装置によって形成される光学像を受光する撮像素子を有するカメラ装置とにより、本発明の効果を享受する撮像装置（光学装置）を提供することができる。 By constructing a lens device having an optical element held by the optical element holding device of the present invention, it is possible to provide a lens device that enjoys the effects of the present invention. Further, an image pickup that enjoys the effect of the present invention by a lens device having an optical element held by the optical element holding device of the present invention and a camera device having an image pickup element that receives an optical image formed by the lens device. A device (optical device) can be provided.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態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および変更が可能である。例えば、実施例１において示した締付工具２０は、実施例１の第一変形例、実施例１の第二変形例、および実施例２にそれぞれ整合させて、以下のように変更されうる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof. For example, the tightening
まず、図９（ａ）は、実施例１の第一変形例に関する締付工具を示す図である。図９（ａ）において、締付工具２１は、その一部（凸部）が、押え環３に形成された上述の溝部３ｄに係合するように構成されている。そのような係合状態で、締付工具２１に締付トルクＴｒを与えればよい。これにより、押え環３が鏡筒２にねじ込まれ、押え環３の接触部３ｃがレンズ１に当接し、レンズ１は、鏡筒２に押圧され（接触部３ｃと鏡筒２の当接部２ｂとの間で挟持され）、鏡筒２により強固に保持される。
First, FIG. 9A is a diagram showing a tightening tool related to the first modification of the first embodiment. In FIG. 9A, the tightening
また、図９（ｂ）は、実施例１の第二変形例に関する締付工具を示す図である。図９（ｂ）において、締付工具２２は、その凹部が、押え環３に形成された上述の突起部３ｅに係合するように構成されている。そのような係合状態で、締付工具２２に締付トルクＴｒを与えればよい。これにより、押え環３が鏡筒２にねじ込まれ、押え環３の接触部３ｃがレンズ１に当接し、レンズ１は、鏡筒２に押圧され（接触部３ｃと鏡筒２の当接部２ｂとの間で挟持され）、鏡筒２により強固に保持される。
Further, FIG. 9B is a diagram showing a tightening tool relating to the second modification of the first embodiment. In FIG. 9B, the tightening
さらに、図９（ｃ）は、実施例２に関する締付工具を示す図である。図９（ｃ）において、締付工具２３は、その一部（凸部）が、押え環４に形成された上述の溝部４ｆに係合するように構成されている。そのような係合状態で、締付工具２３に締付トルクＴｒを与えればよい。これにより、押え環４が鏡筒２にねじ込まれ、押え環４の当接部４ｃがレンズ１に当接し、レンズ１は、鏡筒２に押圧され（当接部４ｃと鏡筒２の当接部２ｂとの間で挟持され）、鏡筒２により強固に保持される。
Further, FIG. 9 (c) is a diagram showing a tightening tool according to the second embodiment. In FIG. 9C, the tightening
なお、実施例３（図５（ｄ））に関する締付工具は、既述のように、実施例１において示した締付工具２０と同様のものとしうる。
なお、締付工具は、専用の工具として例示したが、それには限定されない。使用する押え環に適用できる限りは、汎用の工具を用いうるものである。また、締付トルクＴｒを与えるための締め付けは、手動または電動等によることができ、適用できる限りは公知のいかなる手段によってもよい。
The tightening tool according to the third embodiment (FIG. 5 (d)) may be the same as the tightening
The tightening tool is exemplified as a dedicated tool, but the tightening tool is not limited thereto. General-purpose tools can be used as long as they are applicable to the holding ring to be used. Further, the tightening for applying the tightening torque Tr can be performed manually or electrically, and as long as it can be applied, any known means may be used.
また、光学素子を保持している装置を製造する以下の方法も有用である。当該方法は、光学素子と、該光学素子を保持する既述の保持装置とを準備する工程を含みうる。当該方法は、さらに、鏡筒に螺合している押え部材を締め付ける締付工具を係合部に係合させて押え部材を締付工具で締め付け、鏡筒の軸の方向において押え部材で光学素子を鏡筒に押圧する工程を含みうる。 In addition, the following method for manufacturing an apparatus holding an optical element is also useful. The method may include the step of preparing an optical element and the above-mentioned holding device for holding the optical element. In this method, a tightening tool for tightening the presser member screwed into the lens barrel is further engaged with the engaging portion, the presser member is tightened with the tightening tool, and the presser member is used for optics in the direction of the axis of the lens barrel. It may include a step of pressing the element against the lens barrel.
２：鏡筒
２ａ：鏡筒ねじ部
３、４：押え環（押え部材）
３ａ、４ａ：押え環ねじ部
３ｂ：穴部（係合部）
３ｄ、４ｆ：溝部（係合部）
３ｅ：突起部（係合部）
Ｕ１：光学素子保持装置
2:
3a, 4a: Presser ring threaded
3d, 4f: Groove (engagement)
3e: Protrusion (engagement)
U1: Optical element holding device
Claims (10)
軸を有し、第１ねじ部を含む鏡筒と、
前記第１ねじ部と螺合する第２ねじ部を含み、前記軸の方向において前記光学素子を前記鏡筒に押圧して前記光学素子を押さえる環状の押え部材と、
を有し、
前記押え部材は、前記第１ねじ部と前記第２ねじ部とが互いに螺合している状態で前記押え部材を締め付ける締付工具に係合する係合部が形成され、該係合部は、該係合部の少なくとも一部が、前記軸の方向に直交する方向において前記第２ねじ部の領域に対して反対の領域内に配されるように形成されている、
ことを特徴とする保持装置。 A holding device that holds an optical element.
A lens barrel that has a shaft and includes the first screw portion ,
An annular pressing member including a second screw portion to be screwed with the first screw portion , and pressing the optical element against the lens barrel in the direction of the axis to hold the optical element.
Have,
The presser member is formed with an engaging portion that engages with a tightening tool for tightening the presser member in a state where the first screw portion and the second screw portion are screwed to each other, and the engaging portion is formed. , At least a part of the engaging portion is formed so as to be arranged in a region opposite to the region of the second screw portion in a direction orthogonal to the direction of the axis .
A holding device characterized by that.
前記溝は、前記押え部材の外面に形成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の保持装置。 The presser member includes a female threaded portion as the second threaded portion, and includes a female threaded portion.
The groove is formed on the outer surface of the holding member.
The holding device according to claim 3, wherein the holding device is characterized by the above.
前記溝は、前記押え部材の内面に形成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の保持装置。 The presser member includes a male screw portion as the second screw portion, and includes a male screw portion.
The groove is formed on the inner surface of the holding member.
The holding device according to claim 3, wherein the holding device is characterized by the above.
前記突起部は、前記押え部材の外面に含まれている、
ことを特徴とする請求項６に記載の保持装置。 The presser member includes a female threaded portion as the second threaded portion, and includes a female threaded portion.
The protrusion is included on the outer surface of the presser member.
The holding device according to claim 6.
前記光学素子を保持する請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の保持装置と、
を有することを特徴とする光学装置。 With optical elements
The holding device according to any one of claims 1 to 7, which holds the optical element, and the holding device.
An optical device characterized by having.
前記光学素子と、前記光学素子を保持する請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の保持装置とを準備する工程と、
前記締付工具を前記係合部に係合させて前記押え部材を前記締付工具で締め付け、前記軸の方向において前記押え部材で前記光学素子を前記鏡筒に押圧する工程と、
を含むことを特徴とする方法。 A method of manufacturing an optical device that holds an optical element.
A step of preparing the optical element and the holding device according to any one of claims 1 to 7 for holding the optical element, and a step of preparing the holding device.
A step of engaging the tightening tool with the engaging portion, tightening the pressing member with the tightening tool, and pressing the optical element against the lens barrel with the pressing member in the direction of the axis .
A method characterized by including.
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