JP2004054131A - Imaging lens device and method for adjusting the same, and imaging apparatus and method for adjusting the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鏡筒本体に配置された複数のレンズのうち一部のレンズを光軸方向に変位させることによって被写体の像を結像する結像レンズ装置及びその調整方法、並びにそのような結像レンズ装置により結像された被写体の像を固体撮像素子により撮像する撮像装置及びその調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、鏡筒本体に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に変位させることによって、被写体の像を結像する結像レンズ装置がある。また、このような結像レンズ装置で結像された被写体の像をCCD(charge−coupled device)やCMOS(complementary mental−oxide semiconductor device)等の固体撮像素子で受像し、この固体撮像素子が受像した光を光電変換して電気信号として出力し、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置がある。
【0003】
例えば図6に示す撮像装置100は、上述した結像レンズ装置を構成する鏡筒本体に固体撮像素子等を取り付けることによって、装置全体を小型パッケージ化したものであり、図示を省略する鏡筒本体には、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されている。
【0004】
複数のレンズは、被写体側から、固定レンズ群101と、ズーミング用の可動レンズ群102と、固定レンズ103と、フォーカス用の可動レンズ群104とを有し、ズーミング用の可動レンズ群102とフォーカス用の可動レンズ群104とをそれぞれ光軸方向に変位させることによって、ズーミング(変倍操作)とフォーカッシング(焦点調節操作)とを行う、いわゆる4群インナーフォーカス式のズームレンズとして構成されている。
【0005】
また、固定レンズ103とフォーカス用の可動レンズ群104との間には、絞り105の開口105aを調節するアイリスユニット106が配置されている。そして、これら複数のレンズにより結像される被写体の像面には、赤外カットフィルタ107aとローパスカットフィル107bとが貼り合わされてなる光学フィルタ107と、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子108とが配置されている。
【0006】
この撮像装置100では、ズーム用の可動レンズ群102を光軸方向に変位させるズーミング(変倍操作)を行いながら、複数のレンズにより結像される被写体の像面と固体撮像素子108の受光面とが一致するように、フォーカス用の可動レンズ群104を光軸方向に変位させるフォーカッシング(焦点調節操作)を行う。これにより、複数のレンズにより結像される被写体の像面と固体撮像素子108の受光面とを一致させたまま、焦点距離を連続的に変化させることができる。
【0007】
例えば、図7に示すワイドポジションでは、ズーム用の可動レンズ群102を最も前面側(ワイド端)に位置させることによって、固体撮像素子108の受光面に結像される被写体の像を最も広角(ワイド)とすることができる。一方、図8に示すテレポジションでは、ズーム用の可動レンズ群102を最も背面側(テレ端)に位置させることによって、固体撮像素子108の受光面に結像される被写体の像を最も望遠(テレ)とすることができる。
【0008】
そして、この撮像装置100では、複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子108で受像し、この固体撮像素子108から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した撮像装置100では、携帯の利便性や使い勝手の良さを向上させるために、装置全体の小型化が積極的に進められている。それに伴って、上述した結像レンズ装置の小型化も進められており、特に、レンズの小型化の要求が高まっている。また、レンズの小型化に対して有効な固体撮像素子108の小型化も進められている。さらに、静止画等の画質や解像度を向上させるためには、固体撮像素子の画素をより微細化したり、レンズの結像性能を飛躍的に高めることが求められている。
【0010】
しかしながら、上述した撮像装置100では、レンズの小型化によって各レンズの敏感度も高くなっており、各レンズ間のバラツキによる結像性能の劣化が大きな問題となっている。すなわち、上述した撮像装置100の更なる小型化を図るためには、各構成部材の部品精度や位置決め精度を向上させ、複数のレンズにおける光軸のずれ(偏芯)や傾きの発生を防ぐ必要がある。特に、レンズや鏡筒本体等の各構成部材は、製造工程上の能力によって部品精度の飛躍的な改善が困難なことから、レンズを鏡筒本体に組み付ける際の各レンズ間における光軸のずれ(偏芯)や傾きが結像性能の劣化を招く原因となっている。
【0011】
このため、従来では、上述した固定レンズ群と可動レンズ群との間の偏芯や傾きを調整する方法として、例えば特開平11−271587号公報、特開平11−7051号公報、特開平9−329737号公報等が提案されている。
【0012】
しかしながら、このような従来の光軸調整方法では、鏡筒本体に、固定レンズ群のシフト調整を行うための機構や、調整後に固定レンズ群を固定するための構造等を設ける必要があり、装置全体の小型化が非常に困難であるといった問題がある。また、このような光軸調整を行うための新たな機構を設けた場合には、部品点数の増加だけでなく工数の増加を招くことから、製造コストが嵩むといった問題がある。さらに、上述した撮像装置100において、従来の光軸調整方法によって固定レンズ103とフォーカス用の可動レンズ群104との間に発生する偏芯や傾きを防止することができたとしても、固定レンズ群101とズーム用の可動レンズ群102との間に発生する偏芯や傾きを防ぐことは困難である。したがって、ワイドポジションにおいて十分な結像性能を保証するためには、鏡筒本体に固定レンズ群101とズーム用の可動レンズ群102との間の偏芯や傾きを調整する新たな機構を設ける必要があり、装置全体の小型化が非常に困難であるといった問題が発生してしまう。また、この場合も、部品点数の増加だけでなく組付工数の増加を招くことから、製造コストが嵩むといった問題が発生してしまう。
【0013】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、構造を簡素化し、複数のレンズの光軸調整を容易且つ適切に行うことによって、更なる小型化及び低コスト化を可能とした結像レンズ装置及びその調整方法を提供することを目的とする。
【0014】
また、本発明は、構造を簡素化し、複数のレンズの光軸調整を容易且つ適切に行うことによって、複数のレンズにより結像される被写体の像を固体撮像素子により適切に撮像することを可能とすると共に、更なる小型化及び低コスト化を可能とした撮像装置及びその調整方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る結像レンズ装置は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納されたレンズのうち、ズーム用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸とを備え、前部鏡筒及び後部鏡筒は、一対のガイド軸の両端部を支持した状態で固定される中間鏡筒に対して、それぞれ光軸と略直交する方向に相対的にずらすことが可能とされていることを特徴としている。
【0016】
以上のように、本発明に係る結像レンズ装置では、一対のガイド軸の両端部を支持する前部鏡筒と後部鏡筒とのうち、一方の鏡筒を中間鏡筒に対して光軸と略直交する方向に相対的にずらし、他方の鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、ズーム用のレンズ及びフォーカス用のレンズを一対のガイド軸と一緒に連れ回すことによって、従来のようなレンズの偏芯や傾きを調整する調整機構等を設けることなく、複数のレンズの光軸調整を行うことができる。
【0017】
また、本発明に係る結像レンズ装置の調整方法は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納されたレンズのうち、ズーム用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸とを備える結像レンズ装置の光軸調整を行う際に、ズーム用のレンズをワイド端に位置させた状態で、中間鏡筒に対して後部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらし、前部鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、複数のレンズの光軸調整を行った後に、後部鏡筒を中間鏡筒に固定し、ズーム用のレンズをテレ端に位置させた状態で、中間鏡筒に対して前部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらし、後部鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、複数のレンズの光軸調整を行った後に、前部鏡筒を中間鏡筒に固定することを特徴としている。
【0018】
以上のように、本発明に係る結像レンズ装置の調整方法では、ズーム用のレンズをワイド端に位置させた状態で、中間鏡筒に対して後部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらすことによって、前部鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、中間鏡筒に固定されたレンズに対するフォーカス用のレンズの光軸のずれや傾きを調整することができる。また、ズーム用のレンズをテレ端に位置させた状態で、中間鏡筒に対して前部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらすことによって、後部鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、ズーム用のレンズに対する前部鏡筒に固定されたレンズの光軸のずれや傾きを調整すると共に、中間鏡筒に固定されたレンズに対する前部鏡筒に固定されたレンズ及びズーム用のレンズの光軸のずれや傾きを調整することができる。これにより、テレ端とワイド端との間のズーム全域に亘って結像性能の劣化を防ぐことができる。
【0019】
また、本発明に係る撮像装置は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納されたレンズのうち、ズーム用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、後部鏡筒に取り付けられ、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備え、前部鏡筒及び後部鏡筒は、一対のガイド軸の両端部を支持した状態で固定される中間鏡筒に対して、それぞれ光軸と略直交する方向に相対的にずらすことが可能とされていることを特徴としている。
【0020】
以上のように、本発明に係る撮像装置では、一対のガイド軸の両端部を支持する前部鏡筒と後部鏡筒とのうち、一方の鏡筒を中間鏡筒に対して光軸と略直交する方向に相対的にずらし、他方の鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、ズーム用のレンズ及びフォーカス用のレンズを一対のガイド軸と一緒に連れ回すことによって、従来のようなレンズの偏芯や傾きを調整する調整機構等を設けることなく、複数のレンズの光軸調整を行うことができ、これら複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子に適切に撮像することができる。
【0021】
また、本発明に係る撮像装置の調整方法は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納されたレンズのうち、ズーム用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、後部鏡筒に取り付けられ、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備える撮像装置の光軸調整を行う際に、ズーム用のレンズをワイド端に位置させた状態で、中間鏡筒に対して後部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらし、前部鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を行った後に、後部鏡筒を中間鏡筒に固定し、ズーム用のレンズをテレ端に位置させた状態で、中間鏡筒に対して前部鏡筒を略光軸と直交する方向に相対的にずらし、後部鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を行った後に、前部鏡筒を中間鏡筒に固定することを特徴としている。
【0022】
以上のように、本発明に係る撮像装置の調整方法では、ズーム用のレンズをワイド端に位置させた状態で、中間鏡筒に対して後部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらすことによって、前部鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、中間鏡筒に固定されたレンズに対するフォーカス用のレンズの光軸のずれや傾きを調整することができる。また、ズーム用のレンズをテレ端に位置させた状態で、中間鏡筒に対して前部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらすことによって、後部鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、ズーム用のレンズに対する前部鏡筒に固定されたレンズの光軸のずれや傾きを調整すると共に、中間鏡筒に固定されたレンズに対する前部鏡筒に固定されたレンズ及びズーム用のレンズの光軸のずれや傾きを調整することができる。これにより、テレ端とワイド端との間のズーム全域に亘って結像性能の劣化を防ぐことができ、固体撮像素子の受光面に被写体の像を適切に結像させることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した結像レンズ装置及びその調整方法、並びに撮像装置及びその調整方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0024】
図1に示すように、本発明を適用した撮像装置1は、鏡筒本体2に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体2に収納されたズーミング用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に変位させることによって、ズーミング(変倍操作)とフォーカッシング(焦点調節操作)とを行う結像レンズ装置に、これら複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子を取り付けることによって、装置全体を小型パッケージ化したものである。そして、このような撮像装置1は、小型化が図られることによって、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等を構成するに好適なものとして使用されている。
【0025】
鏡筒本体2は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等からなり、光軸の前後方向で前部鏡筒3と中間鏡筒4と後部鏡筒5とに分割された構成を有している。
【0026】
前部鏡筒3は、中間鏡筒4の前面側に位置決め固定されており、その背面側には、中間鏡筒4に対して位置決めされる複数の位置決め突部と、中間鏡筒4にネジ止めされるネジを貫通させる複数の貫通孔とが形成されている。一方、中間鏡筒4の正面側には、これら複数の位置決め突部が嵌合される位置決め穴と、これら複数の貫通孔を貫通したネジが螺合される複数のネジ穴とが形成されている。したがって、前部鏡筒3は、位置決め突部が中間鏡筒4の位置決め穴に係合されることによって中間鏡筒4に対して位置決めされると共に、貫通孔を通して中間鏡筒4のネジ穴にネジが螺合されることによって、中間鏡筒4の正面側に固定されている。
【0027】
また、後部鏡筒5は、中間鏡筒4の背面側に位置決め固定されており、その正面側には、中間鏡筒4に対して位置決される複数の位置決め突部と、中間鏡筒4にネジ止めされるネジを貫通させる複数の貫通孔とが形成されている。一方、中間鏡筒4の背面側には、これら複数の位置決め突部が嵌合される位置決め穴と、これら複数の貫通孔を貫通したネジが螺合される複数のネジ穴とが形成されている。したがって、後部鏡筒5は、位置決め突部が中間鏡筒4の位置決め穴に係合されることによって中間鏡筒4に対して位置決めされると共に、貫通孔を通して中間鏡筒4のネジ穴にネジが螺合されることによって、中間鏡筒4の背面側に固定されている。
【0028】
複数のレンズは、図2に示すように、被写体側から、前部鏡筒3に固定された第1のレンズ6、第2のレンズ7及び第3のレンズ8からなる固定レンズ群9と、中間鏡筒4の内部で光軸方向に変位駆動される第4のレンズ10、第5のレンズ11及び第6のレンズ12からなるズーム用の可動レンズ群13と、中間鏡筒4に固定された第7のレンズ(固定レンズ)14と、中間鏡筒4の内部で光軸方向に変位駆動される第8のレンズ15、第9のレンズ16及び第10のレンズ17からなるフォーカス用の可動レンズ群18とを有し、いわゆる4群インナーフォーカス式のズームレンズとして構成されている。
【0029】
固定レンズ群9は、前部鏡筒3の前面に設けられた略円筒状のレンズ取付部19に取り付けられている。また、固定レンズ14は、中間鏡筒4の内周部に設けられた略円環状のレンズ取付枠20に取り付けられている。
【0030】
一方、ズーム用の可動レンズ群13及びフォーカス用の可動レンズ群18は、レンズ支持機構によって光軸方向に移動可能に支持されている。このレンズ支持機構は、ズーム用の可動レンズ群13を支持するズーム用のレンズ支持部材21と、フォーカス用の可動レンズ群18を支持するフォーカス用のレンズ支持部材22と、これらズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材21,22を光軸方向にスライド可能に支持する一対のガイド軸23a,23bとを有している。
【0031】
ズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材21,22は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等からなり、それぞれ可動レンズ群13,18の外周部を保持するレンズ支持枠21a,22aを有している。
【0032】
また、ズーム用のレンズ支持部材21は、一対のガイド軸23a,23bのうち、一方のガイド軸23aを挿通するガイド孔24aが形成された筒状部24と、他方のガイド軸23bを挟み込むガイド溝25aが形成された支持片25とを有し、これら筒状部24と支持片25とは、レンズ支持枠21aの外周部において互いに対向する位置から突出形成されている。そして、ズーム用のレンズ支持部材21は、筒状部24のガイド孔24aに一方のガイド軸23aが挿通され、支持片25のガイド溝25aに他方のガイド軸23bが挟み込まれることによって、固定レンズ群9と固定レンズ14との間で、一対のガイド軸23a,23bに沿ってスライド可能に支持されている。
【0033】
一方、フォーカス用のレンズ支持部材22は、一対のガイド軸23a,23bのうち、一方のガイド軸23bを挿通するガイド孔26aが形成された筒状部26と、他方のガイド軸23aを挟み込むガイド溝27aが形成された支持片27とを有し、これら筒状部26と支持片27とは、レンズ支持枠22aの外周部において互いに対向する位置から突出形成されている。そして、フォーカス用のレンズ支持部材22は、筒状部26のガイド孔26aに他方のガイド軸23bが挿通され、支持片27のガイド溝27aに一方のガイド軸23aが挟み込まれることによって、後述する絞り31と固体撮像素子35との間で、一対のガイド軸23a,23bに沿ってスライド可能に支持されている。
【0034】
一対のガイド軸23a,23bは、中間鏡筒4の内部で光軸と平行に配置されると共に、それぞれの両端部が前部鏡筒3と後部鏡筒5との間で固定支持されている。このため、前部鏡筒3には、一対のガイド軸23a,23bの一端を固定支持する一対の受部28a,28bが形成されている。また、後部鏡筒5には、一対のガイド軸23a,23bの他端を固定支持する一対の受部29a,29bが形成されている。そして、これら一対の受部28a,28b、29a,29bは、軽圧入される一対のガイド軸23a,23bの先端を保持するように、内面が四方に亘って平坦化された形状を有している。また、中間鏡筒4のレンズ取付枠20には、一対のガイド軸23a,23bを貫通させる一対の貫通孔30a,30bが形成されている。
【0035】
また、一方のガイド軸23aと他方のガイド軸23bとは、ズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材21,22が重力方向に対して略45゜傾けられた状態で配置されるように、鏡筒本体2内において互いに対向するコーナー部に位置して設けられている。さらに、ズーム用のレンズ支持部材21とフォーカス用のレンズ支持部材22とは、一対のガイド軸23a,23bに対して互いに180゜の位相差をもって配置されている。これにより、一対のガイド軸23a,23bに対するズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材21,22のガタツキの発生を抑制することが可能である。
【0036】
また、中間鏡筒4には、これらズーム用のレンズ支持部材21とフォーカス用のレンズ支持部材22とをそれぞれ一対のガイド軸23a,23bに沿って光軸方向に変位駆動するためのレンズ駆動機構が設けられている。このレンズ駆動機構は、図示を省略するが、ステッピングモータやリニアモータ等の駆動により一対のガイド軸23a,23bに支持されたレンズ支持部材21,22をそれぞれ独立に光軸方向へと変位駆動する。なお、中間鏡筒4には、電源投入時等においてレンズ駆動機構の初期化を行うためのリセットセンサ等が設けられている。
【0037】
また、中間鏡筒4には、固定レンズ14とフォーカス用の可動レンズ群18との間に位置して、絞り31が配置されている。絞り31は、中間鏡筒4に位置決め固定されたアイリスユニット32と一体に形成されており、このアイリスユニット32は、駆動モータ33の駆動により2枚のシャッタ部材(図示せず。)をスライドさせながら絞り31の開口31aを調節する。
【0038】
後部鏡筒5には、複数のレンズにより結像される被写体の像面側に位置して、光学フィルタ34と、固体撮像素子35とが配置されている。このため、後部鏡筒5の背面側の略中央部には、光学フィルタ34が嵌合される第1の嵌合凹部36と、矩形枠状のシールゴム37を介して固体撮像素子35が嵌合される第2の嵌合凹部38とが段差状に連続して形成されている。また、第1の嵌合凹部36の底面部には、シールゴム37の開口部37aに対応した矩形状の開口部39が形成されている。
【0039】
シールゴム37は、固体撮像素子35に嵌合されると共に、この固体撮像素子35への不要な光の侵入を防止するために、所定の大きさで形成された開口部37aを有している。
【0040】
光学フィルタ34は、近赤外光が固体撮像素子35に到達しないようにするための赤外カットフィルタ34aと、固体撮像素子35に向かう光から特定の空間周波数成分を取り出すためのローパスカットフィルタ34bとが貼り合わされた構造を有している。
【0041】
固体撮像素子35は、入射した光を光電変換して電気信号として出力するものであり、CCD(charge−coupled device)やCMOS(complementary mental−oxide semiconductor device)等の半導体チップ35aが配線基板40上に実装された構造を有している。また、配線基板40の背面側には、半導体チップ35aから出力される電気信号を外部の信号処理回路等に供給するための複数の接続端子41が突出して設けられている。この固体撮像素子35は、板金42に取り付けられて後部鏡筒5の背面側に位置決め固定される。このため、板金42には、後部鏡筒5に固体撮像素子35を位置決めするための一対の位置決め孔と、後部鏡筒5にネジ止めされるネジを貫通させる一対の貫通孔とが形成されている。一方、後部鏡筒5の背面側には、一対の位置決め孔に係合される一対の位置決め突部と、一対の貫通孔を貫通したネジが螺合される一対のネジ穴とが形成されている。
【0042】
そして、この後部鏡筒5に光学フィルタ34及び固体撮像素子35を取り付ける際は、先ず、第1の嵌合凹部36に光学フィルタ34を嵌合させる。次に、半導体チップ35aに嵌合されたシールゴム37を介して固体撮像素子35を第2の嵌合凹部38に嵌合させる。このとき、シールゴム37は、第1の嵌合凹部36に嵌合された光学フィルタ34に圧着されることによって、光学フィルタ34を所定の弾性力で押圧する。これにより、第1の嵌合凹部36に嵌合された光学フィルタ34のガタツキの発生を防止すると共に、第2の嵌合凹部38に嵌合された固体撮像素子35のガタツキの発生を防止することができる。次に、固体撮像素子35が取り付けられた板金42を後部鏡筒5の背面側に固定する。すなわち、この固体撮像素子35が取り付けられた板金42は、一対の位置決め孔に一対の位置決め突部が係合されると共に、一対の貫通孔を通して一対のネジ穴にネジが螺合されることによって、後部鏡筒5の背面側に位置決め固定される。これにより、後部鏡筒5に対して光学フィルタ34及び固体撮像素子35を高精度に位置決め固定することができる。
【0043】
以上のように構成される撮像装置1では、ズーム用の可動レンズ群13を光軸方向に変位させるズーミング(変倍操作)を行いながら、複数のレンズにより結像される被写体の像面と固体撮像素子35の受光面とが一致するように、フォーカス用の可動レンズ群18を光軸方向に変位させるフォーカッシング(焦点調節操作)を行う。これにより、複数のレンズにより結像される被写体の像面と固体撮像素子35の受光面とを一致させたまま、焦点距離を連続的に変化させることができる。
【0044】
例えば、図3に示すワイドポジションでは、ズーム用の可動レンズ群13を最も前面側(ワイド端)に位置させることによって、固体撮像素子35の受光面に結像される被写体の像を最も広角(ワイド)とすることができる。一方、図4に示すテレポジションでは、ズーム用の可動レンズ群13を最も背面側(テレ端)に位置させることによって、固体撮像素子35の受光面に結像される被写体の像を最も望遠(テレ)とすることができる。
【0045】
そして、この撮像装置1では、複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子35で受像し、この固体撮像素子35から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成することができる。
【0046】
ところで、レンズの結像性能の劣化を防ぎ、設計性能を高いレベルで再現するためには、上述したように、部品精度の向上だけでは問題を解決できないことから、各レンズ間における光軸のずれ(偏芯)や傾きを調整しながら組み立てる、いわゆる調芯組立てが有効である。
【0047】
上述した撮像装置1では、前部鏡筒3及び後部鏡筒5に設けられた位置決め穴と、中間鏡筒4の前面及び背面に設けられた位置決め突部との係合に遊びを持たせることによって、一対のガイド軸23a,23bの両端部を支持する前部鏡筒3と後部鏡筒5とのうち、一方の鏡筒を中間鏡筒4に対して光軸と略直交する方向に相対的にずらし、他方の鏡筒に対して一対のガイド軸23a,23bを傾けながら、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群13,18を一対のガイド軸23a,23bと一緒に連れ回すことが可能である。
【0048】
これにより、従来のようなレンズの偏芯や傾きを調整する調整機構等を設けることなく、各レンズ間の光軸調整や複数のレンズの固体撮像素子35に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことが可能となっている。そして、この撮像装置1では、部品点数を削減し、構造を簡素化することによって、装置全体を小型化することが可能であり、組付工数を削減することによって、低コスト化が可能である。
【0049】
次に、上述した撮像装置1の光軸調整を行うのに好適な方法について説明する。
【0050】
一般的に、光線が大きく折れ曲がるところで、レンズの結像性能を劣化させる収差の発生が大きくなる。また、近軸光学において、焦点距離をf、面のパワー(屈折率)をΦ、入射光線高をh、偏角をΔuとしたときに、Φ=1/f、Δu=Φ×hという関係が成り立つことから、光線高が高いほど面の屈折の影響が強くなる。
【0051】
ここで、上述した図7に示すワイドポジションでは、固定レンズ103とズーム用の可動レンズ群104との間で光線高が高くなっている。このことから、固定レンズ103とズーム用の可動レンズ群104との間における光軸の偏芯や傾きが結像性能に大きく影響することがわかる。一方、上述した図8に示すテレポジションでは、固定レンズ群101とズーム用の可動レンズ群102との間で光線高が高くなっており、固定レンズ103とズーム用の可動レンズ群104との間でも光線高が高くなっている。このことから、固定レンズ群101とズーム用の可動レンズ群102との間における光軸の偏芯や傾きが結像性能に大きく影響すると共に、固定レンズ103とズーム用の可動レンズ群104との間における光軸の偏芯や傾きが結像性能に大きく影響することがわかる。
【0052】
したがって、テレ端とワイド端との間のズーム全域では、固定レンズ103とズーム用の可動レンズ群104との間における光軸の偏芯や傾きが結像性能に大きく影響することになる。
【0053】
そこで、上述した撮像装置1の光軸調整を行う際は、先ず、図3に示すワイドポジションにおいて、すなわちズーム用の可動レンズ群13をワイド端に位置させた状態で、中間鏡筒4に対して後部鏡筒5を光軸と略直交する方向に相対的にずらすことによって、前部鏡筒3に対して一対のガイド軸23a,23bを傾けながら、中間鏡筒4のレンズ取付枠20に固定された固定レンズ14に対するフォーカス用の可動レンズ群18の光軸のずれや傾きを調整する。
【0054】
このとき、固定レンズ群9は、中間鏡筒4に対する前部鏡筒3の移動を行わないことから、元の位置のままである。ズーム用の可動レンズ群13は、一対のガイド軸23a,23bと一緒に連れ回されるものの、最も前面側に位置しており、前部鏡筒3に近く、前部鏡筒3に対して一対のガイド軸23a,23bを傾けたことによる影響が少ないことから、元の位置に対して光軸と直交する方向に微小にシフトし且つ光軸に対して微小にティルトする。固定レンズ14は、中間鏡筒4のレンズ取付枠20に固定されていることから、元の位置のままである。絞り31は、アイリスユニット32が中間鏡筒4に固定されていることから、元の位置のままである。フォーカス用の可動レンズ群18は、一対のガイド軸23a,23bと一緒に連れ回されることによって、元の位置に対して光軸と直交する方向にシフトし且つ光軸に対してティルトする。
【0055】
これにより、テレ端とワイド端との間のズーム全域に亘って結像性能の劣化を防ぐことができ、この状態において、中間鏡筒4に対して後部鏡筒5をネジ止めや接着等により固定する。
【0056】
ここで、図4に示すテレポジションにおいては、上述したように、固定レンズ群9とズーム用の可動レンズ群13との間における光軸の偏芯や傾きが結像性能に大きく影響する場合が考えられる。また、上述した図3に示すワイドポジションにおいて、ズーム用の可動レンズ群13が元の位置に対して光軸と直交する方向に微小にシフトし且つ光軸に対して微小にティルトしたことが結像性能に影響する場合も考えられる。
【0057】
そこで、図4に示すテレポジションにおいて、すなわちズーム用の可動レンズ群13をテレ端に位置させた状態で、中間鏡筒4に対して前部鏡筒3を光軸と略直交する方向に相対的にずらすことによって、後部鏡筒5に対して一対のガイド軸23a,23bを傾けながら、ズーム用の可動レンズ群13に対する前部鏡筒3のレンズ取付部19に固定された固定レンズ群9の光軸のずれや傾きを調整すると共に、中間鏡筒4のレンズ取付枠20に固定された固定レンズ14に対する前部鏡筒3のレンズ取付部19に固定された固定レンズ群9及びズーム用の可動レンズ群13の光軸のずれや傾きを調整する。
【0058】
これにより、テレポジションにおける結像性能の劣化を防ぐことができ、この状態において、中間鏡筒4に対して前部鏡筒3をネジ止めや接着等により固定する。
【0059】
以上のような光軸調整がなされた撮像装置1では、テレ端とワイド端との間のズーム全域に亘って十分なレンズの結像性能を保証することが可能であり、複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子35により適切に撮像することが可能である。
【0060】
したがって、この撮像装置1では、静止画等の画質や解像度を向上させるために、レンズを小型化し、固体撮像素子35の画素をより微細化した場合でも、テレ端とワイド端との間のズーム全域に亘って十分な光学性能を保証することが可能であり、また、携帯の利便性や使い勝手の良さを向上させるため、装置全体の小型化することが可能である。
【0061】
また、この撮像装置1では、上述したアイリスユニット32の構成に限定されず、例えば図5に示すアイリスユニット43のように、一対のガイド軸23a,23bに挿通される一対の挿通孔44a,44bを有し、絞り31が一対のガイド軸23a,23bに固定支持された構成としてもよい。
【0062】
この場合、上述した光軸調整を行った際に、絞り31が一対のガイド軸23a,23bと一緒に連れ回されることから、調芯組立て後において複数のレンズに対する絞り31の偏芯や傾きを防ぐことが可能であり、絞り31の開口31aを絞った際に結像面内での明るさに傾き(シェーディング)等が発生するのを防ぐことが可能である。
【0063】
なお、本発明は、上述した4群インナーフォーカス式のズームレンズとして構成された撮像装置1に限定されず、鏡筒本体に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に変位させることによって、被写体の像を結像する結像レンズ装置、並びにそのような結像レンズ装置により結像された被写体の像を固体撮像素子により撮像する撮像装置に広く適用可能である。
【0064】
また、本発明は、上述した前部鏡筒3及び後部鏡筒5を中間鏡筒4に対して光軸と略直交する方向にずらすシフト調整手段として、上記構成のものに限定されず、物理的に外力を加えることによって前部鏡筒3及び後部鏡筒5を中間鏡筒4に対して光軸と略直交する方向にずらすことも可能であり、治具やピン等を用いたシフト調整も可能である。
【0065】
すなわち、本発明は、一対のガイド軸の両端部を支持する前部鏡筒と後部鏡筒とのうち、一方の鏡筒を中間鏡筒に対して光軸と略直交する方向に相対的にずらし、他方の鏡筒に対して一対のガイド軸を傾けながら、一対のガイド軸に支持されたレンズを一対のガイド軸と一緒に連れ回すことによって、従来のようなレンズの偏芯や傾きを調整する調整機構等を設けることなく、レンズの光軸調整を容易且つ適切に行うことを可能としている。
【0066】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、従来のようなレンズの偏芯や傾きを調整する調整機構等を設けることなく、複数のレンズの光軸調整を容易且つ適切に行うことが可能であり、部品点数を削減し、構造を簡素化することによって、装置全体を小型化することが可能であり、組付工数を削減することによって、低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した撮像装置の外観を示す斜視図である。
【図2】上記撮像装置の内部構造を示す断面図である。
【図3】上記撮像装置において最も広角となる状態を示す断面図である。
【図4】上記撮像装置において最も望遠となる状態を示す断面図である。
【図5】上記撮像装置の変形例を示す断面図である。
【図6】従来の撮像装置を示す構成図である。
【図7】上記従来の撮像装置において最も広角となる状態を示す構成図である。
【図8】上記従来の撮像装置において最も望遠となる状態を示す構成図である。
【符号の説明】
1 撮像装置、2 鏡筒本体、3 前部鏡筒、4 中間鏡筒、5 後部鏡筒、9 固定レンズ群、13 ズーム用の可動レンズ群、14 固定レンズ、18 フォーカス用の可動レンズ群、23a,23b 一対のガイド軸、31 絞り、32 アイリスユニット、34 光学フィルタ、35 固体撮像素子、43 アイリスユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides an imaging lens apparatus that forms an image of a subject by displacing some of the plurality of lenses arranged in a lens barrel body in the optical axis direction, an adjustment method thereof, and such an imaging method. The present invention relates to an image pickup apparatus that picks up an image of a subject formed by an image lens device using a solid-state image pickup device and a method of adjusting the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image of a subject is formed by displacing, in the optical axis direction, a part of a plurality of lenses arranged in a state where the optical axis is aligned with the lens barrel body in the lens barrel body. There is an imaging lens device for imaging. An image of a subject formed by such an imaging lens device is received by a solid-state imaging device such as a charge-coupled device (CCD) or a complementary mental-oxide semiconductor device (CMOS), and the solid-state imaging device receives the image. There is an imaging device such as a digital still camera and a digital video camera that photoelectrically converts the converted light and outputs it as an electric signal to generate digital image data corresponding to an image of a subject.
[0003]
For example, the
[0004]
The plurality of lenses include, from the subject side, a
[0005]
An
[0006]
In the
[0007]
For example, in the wide position shown in FIG. 7, the
[0008]
In the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described
[0010]
However, in the above-described
[0011]
For this reason, conventionally, as a method of adjusting the eccentricity and the inclination between the fixed lens group and the movable lens group, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-271587, 11-7051, and 9-95 No. 329737 has been proposed.
[0012]
However, in such a conventional optical axis adjustment method, it is necessary to provide a mechanism for performing shift adjustment of the fixed lens group, a structure for fixing the fixed lens group after the adjustment, and the like on the lens barrel main body. There is a problem that it is very difficult to reduce the size as a whole. In addition, when a new mechanism for performing such an optical axis adjustment is provided, not only the number of parts but also the number of man-hours are increased, so that there is a problem that the manufacturing cost increases. Further, in the above-described
[0013]
Accordingly, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and further simplifies the structure and easily and appropriately adjusts the optical axes of a plurality of lenses, thereby further reducing the size and cost. It is an object of the present invention to provide an imaging lens device and a method of adjusting the imaging lens device that can be realized.
[0014]
Further, the present invention simplifies the structure and easily and appropriately adjusts the optical axes of a plurality of lenses, so that an image of a subject formed by a plurality of lenses can be appropriately captured by a solid-state imaging device. In addition, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus and a method of adjusting the imaging apparatus, which can further reduce the size and cost.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, an imaging lens device according to the present invention includes a plurality of lenses for forming an image of a subject, and a plurality of lenses arranged with their optical axes coincident with each other. A lens barrel divided into a front barrel, an intermediate barrel, and a rear barrel in the front-rear direction, and a lens housed in the barrel body, both ends of which are supported by the front barrel and the rear barrel. A pair of guide shafts that support the zoom lens and the focus lens so as to be movable in the optical axis direction, and the front barrel and the rear barrel support both ends of the pair of guide shafts. It is characterized in that it can be relatively displaced in a direction substantially orthogonal to the optical axis with respect to the intermediate lens barrel fixed in the state in which it is fixed.
[0016]
As described above, in the imaging lens device according to the present invention, one of the front barrel and the rear barrel that supports both ends of the pair of guide shafts has the optical axis with respect to the intermediate barrel. By moving the zoom lens and the focusing lens together with the pair of guide shafts while tilting the pair of guide shafts with respect to the other lens barrel. The optical axes of a plurality of lenses can be adjusted without providing an adjustment mechanism or the like for adjusting the eccentricity and inclination of the lenses.
[0017]
Further, the adjusting method of the imaging lens device according to the present invention includes a plurality of lenses for forming an image of a subject, and a plurality of lenses arranged with their optical axes coincident with each other, at least in the front-back direction of the optical axis. A lens barrel body divided into a front lens barrel, an intermediate lens barrel, and a rear lens barrel, and both ends supported by the front lens barrel and the rear lens barrel, of the lenses housed in the lens barrel body. When performing the optical axis adjustment of the imaging lens device including a pair of guide shafts that support the zoom lens and the focus lens movably in the optical axis direction, the zoom lens is positioned at the wide end. In this state, the rear barrel is relatively shifted with respect to the intermediate barrel in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and the optical axes of the plurality of lenses are adjusted while tilting the pair of guide shafts with respect to the front barrel. After that, fix the rear barrel to the middle barrel and set the zoom lens to the telephoto end. In a state in which the optical axis of the plurality of lenses is shifted relative to the intermediate lens barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and a pair of guide shafts are tilted with respect to the rear lens barrel. After the adjustment, the front lens barrel is fixed to the intermediate lens barrel.
[0018]
As described above, in the adjusting method of the imaging lens device according to the present invention, with the zoom lens positioned at the wide end, the rear barrel with respect to the intermediate barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis. By displacing relatively, it is possible to adjust the shift and inclination of the optical axis of the focusing lens with respect to the lens fixed to the intermediate lens barrel while tilting the pair of guide shafts with respect to the front lens barrel. With the zoom lens positioned at the telephoto end, the front barrel is relatively shifted with respect to the intermediate barrel in a direction substantially perpendicular to the optical axis, so that a pair of the rear barrels is provided. While tilting the guide shaft, adjust the deviation and tilt of the optical axis of the lens fixed to the front barrel with respect to the zoom lens, and fix the lens fixed to the front barrel with respect to the lens fixed to the intermediate barrel. In addition, it is possible to adjust the displacement and inclination of the optical axis of the zoom lens. Thus, it is possible to prevent the imaging performance from deteriorating over the entire zoom range between the telephoto end and the wide end.
[0019]
In addition, the imaging apparatus according to the present invention includes a plurality of lenses that form an image of a subject, the plurality of lenses arranged with their optical axes aligned, and a front lens barrel at least in the front-back direction of the optical axis. A lens barrel body divided into an intermediate lens barrel and a rear lens barrel, both ends of which are supported by the front lens barrel and the rear lens barrel, and a zoom lens among the lenses housed in the lens barrel body. A pair of guide shafts that movably support a focusing lens and an optical axis direction, and a solid-state imaging device that is attached to the rear barrel and captures an image of a subject formed by a plurality of lenses. The partial barrel and the rear barrel can be relatively displaced in a direction substantially orthogonal to the optical axis with respect to the intermediate barrel fixed while supporting both ends of the pair of guide shafts. It is characterized by having.
[0020]
As described above, in the imaging apparatus according to the present invention, one of the front lens barrel and the rear lens barrel that support both ends of the pair of guide shafts is substantially the same as the optical axis with respect to the intermediate lens barrel. A conventional lens is obtained by rotating the zoom lens and the focus lens together with the pair of guide shafts while relatively displacing the pair of guide shafts with respect to the other lens barrel while being relatively displaced in the orthogonal direction. The optical axes of a plurality of lenses can be adjusted without providing an adjustment mechanism or the like for adjusting the eccentricity or inclination of the lens, and the image of the subject formed by the plurality of lenses is appropriately captured on a solid-state imaging device. be able to.
[0021]
Further, in the adjusting method of the imaging apparatus according to the present invention, the plurality of lenses for forming an image of the subject and the plurality of lenses are arranged in a state where their optical axes are coincident with each other, and at least frontward in the front-rear direction of the optical axis. A lens barrel body divided into a main lens barrel, an intermediate lens barrel, and a rear lens barrel, and both ends supported by a front lens barrel and a rear lens barrel. A pair of guide shafts that support the lens and the focusing lens so as to be movable in the optical axis direction, and a solid-state imaging device that is attached to the rear barrel and captures an image of a subject formed by a plurality of lenses. When adjusting the optical axis of the imaging apparatus provided with the zoom lens positioned at the wide end, the rear barrel is relatively shifted with respect to the intermediate barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and While tilting a pair of guide shafts with respect to the After adjusting the optical axis of the body image sensor, the rear lens barrel is fixed to the intermediate lens barrel, and the front lens barrel is substantially illuminated with respect to the intermediate lens barrel with the zoom lens positioned at the telephoto end. After relatively adjusting the optical axes of the plurality of lenses with respect to the solid-state image sensor while tilting the pair of guide shafts with respect to the rear lens barrel, the front lens barrel is changed to the intermediate lens barrel. It is characterized by being fixed.
[0022]
As described above, in the adjusting method of the imaging apparatus according to the present invention, the rear lens barrel is positioned relative to the intermediate lens barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis with the zoom lens positioned at the wide end. By shifting the optical axis of the focusing lens with respect to the lens fixed to the intermediate lens barrel, it is possible to adjust the inclination and the tilt of the optical axis of the focusing lens with respect to the lens fixed to the intermediate lens barrel. With the zoom lens positioned at the telephoto end, the front barrel is relatively shifted with respect to the intermediate barrel in a direction substantially perpendicular to the optical axis, so that a pair of the rear barrels is provided. While tilting the guide shaft, adjust the deviation and tilt of the optical axis of the lens fixed to the front barrel with respect to the zoom lens, and fix the lens fixed to the front barrel with respect to the lens fixed to the intermediate barrel. In addition, it is possible to adjust the displacement and inclination of the optical axis of the zoom lens. As a result, it is possible to prevent the imaging performance from deteriorating over the entire zoom range between the telephoto end and the wide end, and to appropriately form an image of the subject on the light receiving surface of the solid-state imaging device.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an imaging lens device and an adjustment method thereof, and an imaging device and an adjustment method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
As shown in FIG. 1, an
[0025]
The lens barrel
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
As shown in FIG. 2, the plurality of lenses include, from the subject side, a fixed
[0029]
The fixed
[0030]
On the other hand, the zoom
[0031]
The
[0032]
Further, the zoom
[0033]
On the other hand, the focusing
[0034]
The pair of
[0035]
Further, the one
[0036]
The
[0037]
A
[0038]
In the
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
The solid-
[0042]
Then, when attaching the
[0043]
In the
[0044]
For example, in the wide position shown in FIG. 3, the
[0045]
In the
[0046]
By the way, in order to prevent the deterioration of the imaging performance of the lens and to reproduce the design performance at a high level, as described above, it is not possible to solve the problem only by improving the precision of the parts, and therefore, the deviation of the optical axis between the lenses. So-called alignment assembly, which is assembling while adjusting (eccentricity) and inclination, is effective.
[0047]
In the above-described
[0048]
Thereby, the optical axis adjustment between the lenses and the optical axis adjustment of the plurality of lenses with respect to the solid-
[0049]
Next, a method suitable for performing the above-described optical axis adjustment of the
[0050]
In general, where a light beam is largely bent, the occurrence of aberrations that deteriorate the imaging performance of the lens increases. In paraxial optics, when the focal length is f, the surface power (refractive index) is Φ, the incident ray height is h, and the argument is Δu, the relationship Φ = 1 / f, Δu = Φ × h Holds, the higher the ray height, the stronger the effect of surface refraction.
[0051]
Here, at the wide position shown in FIG. 7 described above, the height of the light beam is high between the fixed
[0052]
Therefore, in the entire zoom range between the telephoto end and the wide end, the eccentricity and inclination of the optical axis between the fixed
[0053]
Therefore, when performing the above-described optical axis adjustment of the
[0054]
At this time, since the fixed
[0055]
As a result, it is possible to prevent the imaging performance from deteriorating over the entire zoom range between the telephoto end and the wide end. In this state, the
[0056]
Here, in the teleposition shown in FIG. 4, as described above, the eccentricity or inclination of the optical axis between the fixed
[0057]
In the tele position shown in FIG. 4, that is, with the
[0058]
Thus, it is possible to prevent the imaging performance from deteriorating at the telephoto position. In this state, the
[0059]
In the
[0060]
Therefore, in this
[0061]
Further, in the
[0062]
In this case, since the
[0063]
Note that the present invention is not limited to the
[0064]
In addition, the present invention is not limited to the above-described configuration as a shift adjusting unit that shifts the
[0065]
That is, according to the present invention, of the front barrel and the rear barrel that support both ends of the pair of guide shafts, one of the barrels is relatively positioned with respect to the intermediate barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis. Shift and tilt the pair of guide shafts with respect to the other barrel, and rotate the lens supported by the pair of guide shafts together with the pair of guide shafts to adjust the eccentricity and tilt of the lens as in the past This makes it possible to easily and appropriately adjust the optical axis of the lens without providing an adjusting mechanism or the like for performing the adjustment.
[0066]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to easily and appropriately adjust the optical axes of a plurality of lenses without providing an adjustment mechanism or the like for adjusting the eccentricity or inclination of the lens as in the related art. By reducing the number of parts and simplifying the structure, it is possible to reduce the size of the entire apparatus, and it is possible to reduce the cost by reducing the number of assembly steps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of an imaging apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of the imaging device.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the image pickup device has the widest angle.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the most telephoto state in the imaging apparatus.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a modification of the imaging device.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional imaging device.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a state in which the conventional image pickup apparatus has the widest angle of view.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a state in which the telephoto is maximized in the conventional imaging apparatus.
[Explanation of symbols]
1 imaging device, 2 lens barrel main body, 3 front lens barrel, 4 intermediate lens barrel, 5 rear lens barrel, 9 fixed lens group, 13 movable lens group for zoom, 14 fixed lens, 18 movable lens group for focus, 23a, 23b A pair of guide shafts, 31 stop, 32 iris unit, 34 optical filter, 35 solid-state image sensor, 43 iris unit
Claims (4)
上記複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、
上記前部鏡筒と上記後部鏡筒とに両端部が支持され、上記鏡筒本体に収納されたレンズのうち、ズーム用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸とを備え、
上記前部鏡筒及び上記後部鏡筒は、上記一対のガイド軸の両端部を支持した状態で固定される上記中間鏡筒に対して、それぞれ光軸と略直交する方向に相対的にずらすことが可能とされていることを特徴とする結像レンズ装置。A plurality of lenses for forming an image of the subject,
A plurality of lenses are arranged with their optical axes aligned with each other, and a lens barrel body divided into a front lens barrel, an intermediate lens barrel, and a rear lens barrel at least in the front-back direction of the optical axis,
Both ends are supported by the front barrel and the rear barrel, and among the lenses housed in the barrel main body, a zoom lens and a focus lens are movably supported in the optical axis direction. With a pair of guide shafts,
The front barrel and the rear barrel are relatively displaced in a direction substantially orthogonal to the optical axis with respect to the intermediate barrel fixed while supporting both ends of the pair of guide shafts. An imaging lens device, characterized in that:
上記ズーム用のレンズをワイド端に位置させた状態で、上記中間鏡筒に対して上記後部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらし、上記前部鏡筒に対して上記一対のガイド軸を傾けながら、上記複数のレンズの光軸調整を行った後に、上記後部鏡筒を上記中間鏡筒に固定し、
上記ズーム用のレンズをテレ端に位置させた状態で、上記中間鏡筒に対して上記前部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらし、上記後部鏡筒に対して上記一対のガイド軸を傾けながら、上記複数のレンズの光軸調整を行った後に、上記前部鏡筒を上記中間鏡筒に固定することを特徴とする結像レンズ装置の調整方法。A plurality of lenses for forming an image of a subject, and the plurality of lenses are arranged with their optical axes aligned, and at least in the front-rear direction of the optical axis, a front barrel, an intermediate barrel, and a rear barrel. The lens barrel body is divided into two, and both ends are supported by the front lens barrel and the rear lens barrel. Among the lenses housed in the lens barrel body, a zoom lens and a focus lens are used. When performing an optical axis adjustment of an imaging lens device including a pair of guide shafts that are movably supported in the optical axis direction,
With the zoom lens positioned at the wide end, the rear barrel is relatively displaced relative to the intermediate barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and the pair of lenses is positioned relative to the front barrel. After adjusting the optical axes of the plurality of lenses while tilting the guide shaft, the rear barrel is fixed to the intermediate barrel,
With the zoom lens positioned at the telephoto end, the front barrel is relatively shifted with respect to the intermediate barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and the pair of the front barrels is positioned relative to the rear barrel. Adjusting the optical axes of the plurality of lenses while tilting the guide shafts, and then fixing the front lens barrel to the intermediate lens barrel.
上記複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、
上記前部鏡筒と上記後部鏡筒とに両端部が支持され、上記鏡筒本体に収納されたレンズのうち、ズーム用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、
上記後部鏡筒に取り付けられ、上記複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備え、
上記前部鏡筒及び上記後部鏡筒は、上記一対のガイド軸の両端部を支持した状態で固定される上記中間鏡筒に対して、それぞれ光軸と略直交する方向に相対的にずらすことが可能とされていることを特徴とする撮像装置。A plurality of lenses for forming an image of the subject,
A plurality of lenses are arranged with their optical axes aligned with each other, and a lens barrel body divided into a front lens barrel, an intermediate lens barrel, and a rear lens barrel at least in the front-back direction of the optical axis,
Both ends are supported by the front barrel and the rear barrel, and among the lenses housed in the barrel main body, a zoom lens and a focus lens are movably supported in the optical axis direction. A pair of guide shafts,
A solid-state image sensor that is attached to the rear barrel and captures an image of a subject formed by the plurality of lenses;
The front barrel and the rear barrel are relatively displaced in a direction substantially orthogonal to the optical axis with respect to the intermediate barrel fixed while supporting both ends of the pair of guide shafts. An imaging apparatus, characterized in that:
上記ズーム用のレンズをワイド端に位置させた状態で、上記中間鏡筒に対して上記後部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらし、上記前部鏡筒に対して上記一対のガイド軸を傾けながら、上記複数のレンズの光軸調整を行った後に、上記後部鏡筒を上記中間鏡筒に固定し、
上記ズーム用のレンズをテレ端に位置させた状態で、上記中間鏡筒に対して上記前部鏡筒を光軸と略直交する方向に相対的にずらし、上記後部鏡筒に対して上記一対のガイド軸を傾けながら、上記複数のレンズの光軸調整を行った後に、上記前部鏡筒を上記中間鏡筒に固定することを特徴とする撮像装置の調整方法。A plurality of lenses for forming an image of a subject, and the plurality of lenses are arranged with their optical axes aligned, and at least in the front-rear direction of the optical axis, a front barrel, an intermediate barrel, and a rear barrel. The lens barrel body is divided into two, and both ends are supported by the front lens barrel and the rear lens barrel. Among the lenses housed in the lens barrel body, a zoom lens and a focus lens are used. Optical axis adjustment of an image pickup apparatus including a pair of guide shafts movably supported in the optical axis direction and a solid-state image pickup device attached to the rear barrel and imaging an image of a subject formed by the plurality of lenses. When doing
With the zoom lens positioned at the wide end, the rear barrel is relatively displaced relative to the intermediate barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and the pair of lenses is positioned relative to the front barrel. After adjusting the optical axes of the plurality of lenses while tilting the guide shaft, the rear barrel is fixed to the intermediate barrel,
With the zoom lens positioned at the telephoto end, the front barrel is relatively shifted with respect to the intermediate barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and the pair of the front barrels is positioned relative to the rear barrel. And adjusting the optical axes of the plurality of lenses while tilting the guide shafts. Then, fixing the front lens barrel to the intermediate lens barrel.
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