JP2004177422A

JP2004177422A - レンズ調芯装置

Info

Publication number: JP2004177422A
Application number: JP2002339852A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Sato; 祥之佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】鏡筒に挿入されたレンズを素早く且つ精度よく任意の方向に移動可能として調芯作業を行い、その状態でＵＶ接着まで行う。
【解決手段】レンズ調芯装置１では、受け台３の凹部４にレンズ１１の挿入された鏡筒１０を嵌装し、その上から加重部材２０を載置する。そして、ピストン３３の先端部３７を軸線に沿って下方に摺動させて押圧杆３９を孔２６に案内し、さらにピストン３３の空気圧により、押圧杆３９が所定の荷重で加重部材２０を押圧するように付勢する。その後、圧電素子３５に電圧を印加し、複数の芯打ちアクチュエータ３４の何れかを振動させて加重部材２０を任意の方向に移動させることにより、調芯作業を行う。調芯作業が終了すると、加重部材２０の貫通口からＵＶ硬化型の接着剤を滴下し、ＵＶ照射器６０により、所定時間ＵＶ光を照射して接着固定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズの鏡筒内への調芯組み付け作業を行うレンズ調芯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）撮像素子の小型化、高画素化に伴い、入力デバイスとしてのレンズ鏡筒に要求される光学性能が年々厳しくなってきている。
【０００３】
光学性能を上げる方法としては、従来よりレンズと鏡筒との位置合わせを行って組み立てることが行われてきた。このためには、一般的に、回転ステージ上の受け台に若干の間隙を保持してレンズが挿入された鏡筒を載置し、その状態でレンズの反射芯を測定しながら棒などで受け台を叩いて、レンズの芯出しを行っていた。そして、レンズの芯出しが終了すると、受け台からレンズ鏡筒を取り外し、ＵＶ炉に入れて接着剤を硬化させることで、レンズと鏡筒とを接着固定していた。
【０００４】
しかしながら、このような手法では、レンズの芯出しに熟練を要し、未熟練者の作業の立ち上げにかなりの時間を要するという問題があった。
【０００５】
そこで、下記の特許文献１には、レンズを保持する第１の内枠と、第１の調整ネジが螺着される第２の内枠と、第２の調整ネジが螺着される外枠とで鏡枠を構成し、第１の調整ネジをねじ込むことによって第１の内枠をＸ軸方向に変位させ、第２の調整ネジをねじ込むことによって第２の内枠を介して第１の内枠をＸ軸と直交するＹ軸方向に変位させることで、レンズの芯出しを行う技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１９３８６２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１に記載の技術は、作業者自身が調芯装置に設けられた点光源部と光源検出用ＣＣＤ部による検出信号を観察しながら調整ネジをねじ込み、調整目標位置に微少移動させるものであるため、マイクロメータ精度での位置調整が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、鏡筒に挿入されたレンズを素早く且つ精度よく任意の方向に移動可能として調芯作業を行い、さらにその状態でＵＶ接着まで行うことで、熟練を要することなくレンズの鏡筒内への調芯組み付け作業を実現するレンズ調芯装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係るレンズ調芯装置は、若干の間隙を保持して鏡筒内に挿入されたレンズの調芯作業を行うレンズ調芯装置において、上記レンズが挿入された上記鏡筒が嵌装される受け台と、上記鏡筒が嵌装された上記受け台上に、上記レンズの周縁部と接触させて載置される加重部材と、上記加重部材に衝撃力を与えることにより、上記受け台の載置面上にてそれぞれ所定の方向に微少移動させる複数の移動手段とを備える。
【００１０】
ここで、本レンズ調芯装置においては、上記加重部材の自重方向に所定の荷重で押圧する押圧手段をさらに備えることが好ましい。
【００１１】
また、上記移動手段は、圧電素子に電圧を印加して振動子を振動させ、該振動子により上記加重部材に衝撃力を与えて微少移動させることができる。
【００１２】
また、上記加重部材には、上記レンズと上記鏡筒との間の間隙部分が露呈するように貫通口を設けることができ、この場合、上記貫通口を通して上記間隙部分に紫外光を照射する照射手段をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
このようなレンズ調芯装置は、加重部材の自重と押圧手段による荷重とにより所望の摩擦抵抗を得た上で、移動手段によって加重部材に対して衝撃力を与えてレンズを微少移動させることにより、鏡筒に対するレンズの芯出しを行う。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
先ず、本実施の形態におけるレンズ調芯装置１の側断面図を概略的に図１に示す。本実施の形態におけるレンズ調芯装置１では、主として図１に示すように、回転ステージ２の中央部に鏡筒１０を嵌装するための受け台３が設けられ、その周囲には複数の受け台５が設けられる。なお、図中には受け台５が２箇所にのみ設けられているが、この数に限定されるものではなく、受け台３を中心とする略同心円上に好ましくは４箇所以上、等間隔に設けられていればよい。この受け台５上には、後述する加振器３０が載置される。
【００１６】
受け台３の上部中央には略円筒形状の凹部４が設けられており、この凹部４にレンズ１１の挿入された鏡筒１０が嵌装される。ここで、鏡筒１０の内径寸法は、レンズ１１の下部の外形寸法よりも若干大径に形成されており、このレンズ１１と鏡筒１０との間隙部分を用いて、後述する手法によりレンズ１１の位置が正確に調整される。
【００１７】
また、受け台３の上部には加重部材２０が載置される。この加重部材２０は、中央にレンズ１１の有効径と略同形状の開放部２１を有すると共に、受け台３と接する側に開放部２１よりも大径の中空部２２を有する。加重部材２０は、鏡筒１０の嵌装された受け台３上に載置された際に、この開放部２１からレンズ１１が露出し、開放部２１の内側面２３がレンズ１１の周縁部と接触するようになされている。また、この際、レンズ１１の外周に形成された縁部１２が加重部材２０と接するようになされている。さらに、図２に示すように、中空部２２の上面２２ａには板バネ２４の一端が固定されて設けられており、板バネ２４の自由端はレンズ１１側に折曲されている。この板バネ２４は、加重部材２０が載置された際に自由端がレンズ１１の縁部１２に接するようになされているため、レンズ１１は板バネ２４の弾性力により鏡筒１０に対して下方に付勢される。また、加重部材２０には、図２に示すように、鏡筒１０とレンズ１１との間の間隙部分に接着剤を滴下するための貫通口２５が設けられている。鏡筒１０の嵌装された受け台３上に加重部材２０を載置すると、鏡筒１０とレンズ１１との間の間隙部分が貫通口２５から露呈する。
【００１８】
一方、受け台５には、加重部材２０を適切な荷重で自重方向に押圧しながらレンズ１１の中心方向に移動させるための加振器３０が載置されている。この加振器３０は、加重部材２０をレンズ１１の中心方向に移動させるための振動子である芯打ちアクチュエータ３４を有する基台３１と、加重部材２０を自重方向に押圧するための空気圧駆動のピストン３３とが、連結部材３２を介して接続されてなる。ピストン３３の先端部３７には、該ピストン３３の軸線と直交する支持アーム３８の一端が取り付けられており、支持アーム３８の他端には、ピストン３３の軸線と平行に押圧杆３９が接続されている。また、基台３１には圧電素子３５が内蔵されており、この圧電素子３５に電圧を印加することで、芯打ちアクチュエータ３４は、印加した電圧に応じた振幅で軸方向、すなわちレンズ１１の中心方向に振動する。
【００１９】
また、加振器３０は、図中左右方向、すなわちレンズ１１の中心方向に摺動可能とされている。さらに、受け台５には回転体６の支軸の両端を回転自在に支持する軸受７が設けられており、レンズ１１の中心と軸受７とを結ぶ直線上の、軸受７よりもレンズ１１から離隔した位置にも回転体８の支軸の両端を回転自在に支持する軸受９が設けられている。この軸受９の下方の回転ステージ２上には、重り４１を摺接案内するためのガイド筒４０が設けられている。重り４１の上部にはワイヤの一端が繋止されており、その他端は、回転体６，８を介して、軸受７と軸受９との間の基台３１上に設けられた留部３６に繋止される。したがって、加振器３０は、この重り４１の自重により常時レンズ１１の中心方向に付勢されることとなり、芯打ちアクチュエータ３４の衝撃力による加重部材２０の移動に追従して摺動することができる。なお、調芯作業前には、加振器３０は、加重部材２０から離間した状態でロックされる。
【００２０】
さらに、このレンズ調芯装置１において、レンズ１１の上方には、点光源と受光部とを有する調芯のための光学系５０が設けられ、光学系５０を中心とした略同心円上には、貫通口２５（図２）を通してレンズ１１と鏡筒１０との間に滴下された接着剤にＵＶ光を照射して硬化させるための複数のＵＶ照射器６０が等間隔に設けられる。
【００２１】
次に、以上のように構成されたレンズ調芯装置１を用いたレンズ１１の調芯手順について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。先ず、レンズ１１の挿入された鏡筒１０を受け台３の凹部４に嵌装し（ステップＳ１）、加重部材２０を開放部２１からレンズ１１が露出するようにして載置する（ステップＳ２）。そして、加振器３０のスイッチをオン状態にして加振器３０のロックを解除すると（ステップＳ３）、加振器３０は、重り４１の自重によって、芯打ちアクチュエータ３４の先端が加重部材２０に当接するまでレンズ１１の中心方向に摺動する。また、ピストン３３の先端部３７が空気圧によってピストン３３の軸線に沿って下方に摺動することで、押圧杆３９が加重部材２０に設けられた孔２６に案内される。さらにピストン３３の空気圧により、押圧杆３９が所定の荷重で加重部材２０を押圧するように付勢される。この状態で先端部３７の摺動がロックされることにより、加重部材２０は、押圧杆３９により常時所定の荷重で自重方向に押圧される。
【００２２】
ここで、この加重部材２０の自重と押圧杆３９による荷重とを調整することで、受け台３と加重部材２０との間に発生する摩擦抵抗を調整することができる。なお、この摩擦抵抗は、芯打ちアクチュエータ３４の１回の振動による加重部材２０の移動距離が例えば数マイクロメートル程度となるように調整するのが好ましい。
【００２３】
押圧杆３９により加重部材２０を押圧した状態でピストン３３がロックされると、続いて実際に調芯作業を行う（ステップＳ４）。具体的には、図４に示すように、光学系５０のレンズに刻まれた直交軸を図示しないモニタに表示し、光学系５０からレンズ１１に照射された光の反射芯Ｒが直交軸の中心Ｏの位置となるように、複数の芯打ちアクチュエータ３４の何れかを振動させ、加重部材２０に対する衝撃力により、加重部材２０を載置面上で任意の方向に移動させる。
【００２４】
このように、レンズ調芯装置１においては、芯打ちアクチュエータ３４が加重部材２０を叩くため、レンズ１１に傷をつけることがない。また、加重部材２０の自重と押圧杆３９による荷重とにより所望の摩擦抵抗を得ているため、数マイクロメートル精度でレンズ１１の芯出しが可能となる。さらに、加重部材２０の自重のみでなく押圧杆３９による荷重を加えることによって摩擦抵抗を得ているため、加重部材２０を適度な重さにとどめることができ、加重部材２０の着脱が容易である。
【００２５】
レンズ１１の調芯作業が完了すると、上述した加重部材２０の貫通口２５（図２）からＵＶ硬化型の接着剤を滴下し、ＵＶ照射器６０のスイッチをオン状態にする（ステップＳ５）。これにより、ＵＶ照射器６０は、貫通口２５の方向に前進し、所定時間ＵＶ光を照射した後、元の位置に後退する。
【００２６】
このように、レンズ１１の芯出しが完了すると同時に、加重部材２０に設けられた貫通口２５を通してＵＶ光を照射することで、芯出しの位置精度を保ったまま接着固定することができ、レンズ鏡筒の品質が向上する。なお、接着剤は、ＵＶ光を照射しない限り硬化しないため、調芯作業完了後に滴下するのではなく、加重部材２０を載置した段階で滴下するようにしても構わない。
【００２７】
レンズ１１が鏡筒１０に対して完全に接着固定された後、加振器３０のスイッチをオフ状態にしてピストン３３のロックを解除すると（ステップＳ６）、ピストン３３の先端部３８は、軸線に沿って上方に摺動する。また、加振器３０は、再び加重部材２０から離間された状態に戻され、その状態でロックされる。最後に、加重部材２０を受け台３から外し（ステップＳ７）、レンズ１１の接着固定された鏡筒１０を取り出す（ステップＳ８）。
【００２８】
以上のように、本実施の形態におけるレンズ調芯装置１によれば、加重部材２０の自重と押圧杆３９による荷重とにより所望の摩擦抵抗を得た上で、芯打ちアクチュエータ３４によって加重部材２０に対して衝撃力を与えるようにしているため、レンズ１１に傷をつけることなく、数マイクロメートル精度でレンズ１１の芯出しを行うことが可能となる。また、その加重部材２０には貫通口２５が設けられているため、レンズ鏡筒を取り外すことなくＵＶ光を照射することができ、芯出しの位置精度を保ったまま接着固定することが可能となる。
【００２９】
このようなレンズ調芯装置１は、具体的には、例えば図５及び図６にそれぞれ右側面図、正面図を示すようなレンズ調芯装置１００として構成することができる。なお、図５及び図６において図１に示したレンズ調芯装置１と対応する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３０】
レンズ調芯装置１００では、図５に示すように、台座１０１上に回転部材１０２を介して回転ステージ２が設けられている。回転ステージ２の中央部には、鏡筒１０を嵌装するための受け台３が設けられ、回転部材１０２の回転軸を中心とした略同心円上には受け台５が等間隔に４箇所設けられている。この受け台５上には、上述と同様に加振器３０が載置される。
【００３１】
受け台３の上部中央には略円筒形状の凹部が設けられており、この凹部にレンズ１１の挿入された鏡筒１０が嵌装される。また、受け台３の上部には加重部材２０が載置される。この加重部材２０は、中央にレンズ１１の有効径と略同形状の開放部２１を有すると共に、受け台３と接する側に開放部２１よりも大径の中空部２２を有し、鏡筒１０の嵌装された受け台３上に載置された際に、この開放部２１からレンズ１１が露出するようになされている。
【００３２】
一方、受け台５には、加重部材２０を適切な荷重で自重方向に押圧しながらレンズ１１の中心方向に移動させるための加振器３０が設けられている。この加振器３０は、上述と同様にレンズ１１の中心方向に摺動可能とされている。具体的には図７に示すように、加振器３０の下部に、摺動容易とするためのローラ１１０と、受け台５と加振器３０とを接続するための接続軸１１１が設けられ、この接続軸１１１が長孔１１２で規制される範囲内を摺動することで、加振器３０は、レンズ１１の中心方向に摺動することができる。
【００３３】
また、図６に示すように、このレンズ調芯装置１００においてレンズ１１の上方には、調芯のための光学系５０が設けられ、光学系５０を中心とした略同心円上には、ＵＶ照射器６０が等間隔に４箇所設けられている。上述のようにしてレンズ１１の調芯作業が完了し、加重部材２０の貫通口２５からＵＶ硬化型の接着剤を滴下し、ＵＶ照射器６０のスイッチをオン状態にすると、ＵＶ照射器６０は、図８の実線で示す位置から２点鎖線で示す位置へと前進し、所定時間ＵＶ光を照射した後、元の位置に後退する。
【００３４】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係るレンズ調芯装置は、若干の間隙を保持して鏡筒内に挿入されたレンズの調芯作業を行うレンズ調芯装置において、上記レンズが挿入された上記鏡筒が嵌装される受け台と、上記鏡筒が嵌装された上記受け台上に、上記レンズの周縁部に接触させて載置される加重部材と、上記加重部材に衝撃力を与えることにより、上記受け台の載置面上にてそれぞれ所定の方向に微少移動させる複数の移動手段とを備える。
【００３６】
ここで、本レンズ調芯装置においては、上記加重部材の自重方向に所定の荷重で押圧する押圧手段をさらに備えることが好ましい。
【００３７】
また、上記移動手段は、圧電素子に電圧を印加して振動子を振動させ、該振動子により上記加重部材に衝撃力を与えて微少移動させることができる。
【００３８】
また、上記加重部材には、上記レンズと上記鏡筒との間の間隙部分が露呈するように貫通口を設けることができ、この場合、上記貫通口を通して上記間隙部分に紫外光を照射する照射手段をさらに備えることが好ましい。
【００３９】
このようなレンズ調芯装置によれば、加重部材の自重と押圧手段による荷重とにより所望の摩擦抵抗を得た上で、移動手段によって加重部材に対して衝撃力を与えてレンズを微少移動させることにより、レンズに傷をつけることなく、高精度にレンズの芯出しを行うことが可能となる。また、加重部材に貫通口を設けることで、レンズ鏡筒を取り外すことなくＵＶ光を照射することができ、芯出しの位置精度を保ったまま接着固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるレンズ調芯装置の概略構成を示す側断面図である。
【図２】同レンズ調芯装置における加重部材とレンズとが接する部分付近を拡大して示す図である。
【図３】同レンズ調芯装置を用いたレンズの調芯手順を説明するフローチャートである。
【図４】レンズに照射した光の反射芯と調整目標位置とを示す図である。
【図５】同レンズ調芯装置の具体的な構成を示す右側面図である。
【図６】同レンズ調芯装置の具体的な構成を示す正面図である。
【図７】同レンズ調芯装置における加振器の摺動原理を説明するための平面図である。
【図８】同レンズ調芯装置におけるＵＶ照射器を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１レンズ調芯装置、２回転ステージ、３受け台、４凹部、５受け台、６回転体、７軸受、８回転体、９軸受、１０鏡筒、１１レンズ、１２縁部、２０加重部材、２１開放部、２２中空部、２３内側面、２４板バネ、２５貫通口、２６孔、３０加振器、３１基台、３２連結部材、３３ピストン、３４芯打ちアクチュエータ、３５圧電素子、３６留部、３７先端部、３８支持アーム、３９押圧杆、４０ガイド筒、４１重り、５０光学系、６０ＵＶ照射器、１００レンズ調芯装置、１０１台座、１０２回転部材、１１０ローラ、１１１接続軸、１１２長孔

Claims

若干の間隙を保持して鏡筒内に挿入されたレンズの調芯作業を行うレンズ調芯装置において、
上記レンズが挿入された上記鏡筒が嵌装される受け台と、
上記鏡筒が嵌装された上記受け台上に、上記レンズの周縁部に接触させて載置される加重部材と、
上記加重部材に衝撃力を与えることにより、上記受け台の載置面上にてそれぞれ所定の方向に微少移動させる複数の移動手段と
を備えることを特徴とするレンズ調芯装置。
上記加重部材の自重方向に所定の荷重で押圧する押圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のレンズ調芯装置。
上記移動手段は、圧電素子に電圧を印加して振動子を振動させ、該振動子により上記加重部材に衝撃力を与えて微少移動させることを特徴とする請求項１記載のレンズ調芯装置。
上記加重部材には、上記レンズを上記鏡筒の方向に付勢する弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズ調芯装置。
上記加重部材には、上記レンズと上記鏡筒との間の間隙部分が露呈するように貫通口が設けられており、
上記貫通口を通して上記間隙部分に紫外光を照射する照射手段をさらに備えること
を特徴とする請求項１記載のレンズ調芯装置。
上記レンズの中心位置を光学的に検出する中心位置検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のレンズ調芯装置。