JP2005091728A - Lens eccentricity adjustment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ・銀塩カメラ・モバイル用撮影レンズ・ビデオカメラなど、撮影レンズ全般に用いられる光学系の偏心調整装置に関する。 The present invention relates to an eccentricity adjusting device for an optical system used for all photographing lenses such as a digital camera, a silver halide camera, a mobile photographing lens, and a video camera.
近年、レンズ系の小型化により、各レンズ群の偏心感度が高くなり、レンズ群に許容される偏心量は数μmmレベルまで抑えることが要求されている。そのため従来のメカ精度だけでは求められる光学性能を満足できない状況にある。
そのため、撮影光学系などにおいては、構成する光学系の偏心調整を行うことが一般的に 行われている。
ところで、この偏心調整について、従来は、所定の光学系の中間に位置する光学ユニットに偏心調整が必要な場合、調整を必要とする光学ユニットを光学ユニット単位で偏心調整し、所定の光学系に取り付けるといった方法、あるいはダミーとする別の光学系を用いて被調整レンズ群を前群位置に仮置きして偏心調整後、被調整光学ユニットを所定の光学系に取り付けるといった方法などが知られている。
しかしながら、この方法では、偏心調整後の被調整光学ユニットの光学性能を、所定の光学系の最終性能として評価しながら偏心調整することができない。
In recent years, with the downsizing of the lens system, the decentration sensitivity of each lens group has increased, and the amount of decentration allowed for the lens group is required to be suppressed to a level of several μmm. Therefore, the optical performance required by conventional mechanical accuracy alone cannot be satisfied.
For this reason, in an imaging optical system or the like, it is generally performed to adjust the eccentricity of the optical system that constitutes it.
By the way, with regard to this eccentricity adjustment, conventionally, when an eccentricity adjustment is required for an optical unit located in the middle of a predetermined optical system, the optical unit that needs to be adjusted is adjusted by the optical unit unit to obtain a predetermined optical system. There are known methods such as attaching, or using a different optical system as a dummy, temporarily placing the lens group to be adjusted at the position of the front group and adjusting the eccentricity, and then attaching the optical unit to be adjusted to a predetermined optical system. Yes.
However, with this method, the optical performance of the optical unit to be adjusted after the eccentricity adjustment cannot be adjusted while evaluating the final performance of the predetermined optical system.
この問題を解決する手段が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2 参照。)。この提案によれば、鏡筒内においてレンズを保持するレンズ保持手段を有するレンズ装置において、前記レンズ保持手段は、前記鏡筒の外部に露出する露出部を有し、この露出部に、前記鏡筒の外部から調整力を受けて光軸に直交する方向の位置調整がなされる。
特許文献2にはさらに、被調整光学系が、光軸に垂直な平面のある所定方向にのみ移動調節する第一調節手段と、この所定方向に略直交する方向にのみ移動する第2調節手段とを有する。
この方法では、鏡筒内においてレンズを保持する保持手段に、鏡筒の外周部に露出する露出部を設けるため、「露出部」の構成に大きなスペースをとられる。また、調整する光学ユニットが光軸方向に移動する必要がある場合、カムリングと直進移動枠による移動構造が取れなくなるため、その移動構造などが限定されてしまい設計自由度がなくなる。しかも、調整する光学ユニットが、調整工程において調整不能だった場合、光学系全体を再度分解し、修理などを行う必要があるため、組み立て調整工程が煩雑になることが予測される。
Means for solving this problem have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). According to this proposal, in the lens device having the lens holding means for holding the lens inside the lens barrel, the lens holding means has an exposed portion exposed to the outside of the lens barrel, and the exposed portion includes the mirror. Position adjustment in the direction orthogonal to the optical axis is performed by receiving adjustment force from the outside of the tube.
Further,
In this method, the holding means for holding the lens in the lens barrel is provided with an exposed portion exposed at the outer peripheral portion of the lens barrel, so that a large space can be taken in the configuration of the “exposed portion”. Further, when the optical unit to be adjusted needs to move in the optical axis direction, the moving structure using the cam ring and the straight moving frame cannot be obtained, so that the moving structure is limited and design freedom is lost. In addition, when the optical unit to be adjusted cannot be adjusted in the adjustment process, it is necessary to disassemble the entire optical system again and perform repairs or the like, so that the assembly adjustment process is expected to be complicated.
光学系全系のうちの中間に位置する群の群内の偏心調整を行い、かつそれを光学系全系で性能を確認する場合、従来例にあるような「露出部」と称する鏡胴外周部にまで及ぶ偏心調整のための部材を設けてしまうと、「露出部」の構成のために、鏡胴内スペースがとられてしまうことや、鏡胴の変倍機構(ズーム機構)などの方式が限定されてしまう。
鏡胴レイアウトのスペース効率と、鏡胴変倍機構などの設計選択自由度を確保するためには、偏心調整機構を調整治工具に持たせた形で、最終光学性能を光学系全系で確認できるようにする。
また、あわせて鏡胴完成直前に偏心調整後の光学系全系の性能確認を行うシステムにしてしまうと、所望の性能が出なかった場合、その鏡筒の分解修理が必要となり、工程が煩雑となってしまう。
よって、完成直前ではない工程にて光学系全系の性能確認が可能な構成とするのが望ましい。
When performing decentration adjustment in the middle group of the entire optical system, and confirming the performance of the entire optical system, the outer periphery of the lens barrel called an “exposed portion” as in the conventional example If a member for adjusting the eccentricity extending to the lens is provided, the space in the lens barrel may be taken up due to the configuration of the “exposed part”, and the magnification change mechanism (zoom mechanism) of the lens barrel. The system will be limited.
In order to secure the space efficiency of the lens barrel layout and the degree of freedom in selecting the design of the lens barrel zoom mechanism, etc., the final optical performance is confirmed in the entire optical system with the adjustment tool held in the adjustment jig. It can be so.
In addition, if the system is designed to check the performance of the entire optical system after decentration adjustment just before the lens barrel is completed, if the desired performance is not achieved, the lens barrel must be disassembled and repaired, and the process is complicated. End up.
Therefore, it is desirable to have a configuration in which the performance of the entire optical system can be confirmed in a process that is not immediately before completion.
全光学系を通した状態で性能確認する場合、「絞り」が無いと、光学設計上は考慮されていない収差などが発生してしまうため、正しい性能確認が不可能である。そのため、光学系の所定の位置に「絞り」を配置することは必須である。しかしながら、この「絞り」と「被調整レンズ」の位置が近い場合、ダミーとしての「絞り」のレイアウトスペースが取れない。
したがって、光学系全系を通した状態で最終性能を確認しながら中間に位置する群の群内の偏心調整を調整治具にて行う場合、その「被調整レンズ」と「絞り」の位置が近い場合、(具体的には1mm程度の距離の場合)「絞り」をどこに配置するかが問題となる。
また、調整後の「被調整レンズ」の固定を紫外線(UV)硬化型の接着剤を使用する場合、「絞り」が邪魔となってUV照射の効率が著しく低下する。
When checking the performance through the entire optical system, if there is no “aperture”, aberrations that are not taken into consideration in the optical design are generated, so that correct performance check is impossible. Therefore, it is indispensable to arrange the “aperture” at a predetermined position of the optical system. However, when the positions of the “aperture” and the “adjusted lens” are close, the layout space of the “aperture” as a dummy cannot be taken.
Therefore, when adjusting the decentration within the group of groups located in the middle while checking the final performance through the entire optical system, the positions of the `` adjusted lens '' and `` diaphragm '' are If it is close (specifically, a distance of about 1 mm), the problem is where to place the “aperture”.
Further, when an ultraviolet (UV) curable adhesive is used to fix the “adjusted lens” after adjustment, the “aperture” becomes an obstacle and the efficiency of UV irradiation is significantly reduced.
請求項1に記載の発明では、2個以上のレンズ群からなる光学系の偏心調整装置であって、基板と、鉛直方向に光軸を有し該基板に留められる調整用鏡胴およびチャート投影光学系を含む光学システム部と、前記基板に設けられた偏心調整部と、を有し、前記調整用鏡胴は、偏心を調整すべきレンズ群以外のレンズ群を基準レンズ群として具備し、前記偏心調整部は、前記偏心を調整すべきレンズ群の内、偏心調整すべき被調整レンズをチャッキングする爪部を有するチャッキング部材を有し、該チャッキング部材は、前記偏心調整部からの操作により前記被調整レンズをチャッキング後、水平面内で2次元的に移動することが可能であり、該チャッキング部材の前記爪部の近傍に、前記被調整レンズを固定するための光硬化型接着剤を注入して光を照射する光透過部を有し、前記光学系に備えるべき絞りに相当する絞り開口部を有することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an optical system decentration adjusting device comprising two or more lens groups, a substrate, an adjustment lens barrel having an optical axis in the vertical direction, and a chart projection. An optical system unit including an optical system, and an eccentricity adjustment unit provided on the substrate, and the adjustment lens barrel includes a lens group other than the lens group whose eccentricity is to be adjusted as a reference lens group, The eccentricity adjustment unit includes a chucking member having a claw portion for chucking the lens to be adjusted to be decentered in the lens group to be adjusted for decentration, and the chucking member is separated from the eccentricity adjustment unit. After the chucking of the lens to be adjusted by the above operation, it is possible to move two-dimensionally in a horizontal plane, and photocuring for fixing the lens to be adjusted near the claw portion of the chucking member Injection mold adhesive It has a light transmission portion for emitting light Te, and having an aperture portion corresponding to the aperture to be provided in the optical system.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のレンズ偏心調整装置において、前記偏心調整部は前記チャッキング部材を3次元的に移動可能に構成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載のレンズ偏心調整装置において、前記調整用鏡胴は側面開口部を有し、前記チャッキング部材は、前記側面開口部を通して前記光学システム部への挿入退避が可能な構成になっていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載のレンズ偏心調整装置において、前記チャッキング部材の挿入退避は、前記偏心調整部の支持軸を中心とする回動によることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the lens decentering adjustment device according to the first aspect, the decentering adjusting portion is configured to be able to move the chucking member three-dimensionally.
According to a third aspect of the present invention, in the lens decentering adjustment device according to the first or second aspect, the adjustment lens barrel has a side opening, and the chucking member passes through the side opening and the optical system. It is characterized in that it can be inserted into and retracted from the unit.
According to a fourth aspect of the present invention, in the lens eccentricity adjusting device according to the third aspect, the insertion and withdrawal of the chucking member is based on a rotation about a support shaft of the eccentricity adjusting portion.
請求項5に記載の発明では、請求項3に記載のレンズ偏心調整装置において、前記チャッキング部材の挿入退避は、前記偏心調整部の水平方向の直進移動によることを特徴とする。
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載のレンズ偏心調整装置において、前記絞り開口部はチャッキング部材に形成されていることを特徴とする。
請求項7に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載のレンズ偏心調整装置において、前記絞り開口部はチャッキング部材とは別の絞り板に形成されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the lens eccentricity adjusting device according to the third aspect, the insertion / retraction of the chucking member is caused by a horizontal movement of the eccentricity adjusting portion.
According to a sixth aspect of the present invention, in the lens eccentricity adjusting device according to any one of the first to fifth aspects, the aperture opening is formed in a chucking member.
According to a seventh aspect of the present invention, in the lens decentering adjustment device according to any one of the first to fifth aspects, the diaphragm opening is formed on a diaphragm plate separate from the chucking member. And
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載のレンズ偏心調整装置において、前記絞り板は、前記チャッキング部材に一端を回動可能に取り付けられ、前記光学システム部から退避可能に構成されていることを特徴とする。
請求項9に記載の発明では、請求項1ないし8のいずれか1つに記載のレンズ偏心調整装置において、前記爪部は前記被調整レンズの外周部と少なくとも2カ所で接触することを特徴とする。
請求項10に記載の発明では、請求項1ないし9のいずれか1つに記載のレンズ偏心調整装置において、前記チャッキング部材は弾性部材で形成されていることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the lens eccentricity adjusting device according to the seventh aspect, the diaphragm plate is configured such that one end of the diaphragm plate is pivotally attached to the chucking member and can be retracted from the optical system unit. It is characterized by.
According to a ninth aspect of the present invention, in the lens eccentricity adjusting device according to any one of the first to eighth aspects, the claw portion is in contact with an outer peripheral portion of the lens to be adjusted at at least two locations. To do.
According to a tenth aspect of the present invention, in the lens decentering adjusting device according to any one of the first to ninth aspects, the chucking member is formed of an elastic member.
請求項11に記載の発明では、請求項1ないし10のいずれか1つに記載のレンズ偏心調整装置において、前記爪部には前記被調整レンズに接触する面に弾性部材が貼り付けてあることを特徴とする。
請求項12に記載の発明では、請求項1ないし11のいずれか1つに記載のレンズ偏心調整装置において、前記チャッキング部材の前記爪部の周辺の、前記被調整レンズの外周部に対応する位置に接着剤注入穴と光照射穴を兼ねる2カ所以上の前記光透過部を設けたことを特徴とする。
請求項13に記載の発明では、請求項1ないし12のいずれか1つに記載のレンズ偏心調整装置により調整された鏡胴を特徴とする。
請求項14に記載の発明では、請求項13に記載の鏡胴を用いたカメラを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the lens eccentricity adjusting device according to any one of the first to tenth aspects, an elastic member is attached to a surface of the claw portion that contacts the lens to be adjusted. It is characterized by.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the lens eccentricity adjusting device according to any one of the first to eleventh aspects, the periphery of the claw portion of the chucking member corresponds to an outer peripheral portion of the lens to be adjusted. It is characterized in that two or more light transmitting portions serving as an adhesive injection hole and a light irradiation hole are provided at a position.
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a lens barrel adjusted by the lens eccentricity adjusting device according to any one of the first to twelfth aspects.
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a camera using the lens barrel according to the thirteenth aspect.
請求項15に記載の発明では、請求項1ないし12のいずれか1つに記載のレンズ偏心調整装置を用い、前記チャッキング部材を前記光学システム部から退避させ、前記基板に所望の光学系に対応する調整用鏡胴を留め、偏心を調整すべきレンズ群を所定の位置に留め、前群となる基準のレンズ群を留めて、前記チャッキング部材を前記光学システム部に挿入し、前記被調整レンズをチャッキングし、光源を点灯させてチャートを照明し、所定のスクリーン上に投影された像を見ながら前記偏心調整部によって前記チャッキング部材を水平面内で操作し、前記像が最良の状態になった位置で前記前群となるレンズ群を外し、必要が有れば絞り開口部を前記光学システム部から退避させ、前記光透過部から光硬化型接着剤を注入し、同方向から該光硬化型接着剤の硬化に必要な光を照射して前記被調整レンズを前記第2レンズ群の鏡枠に固定し、前記チャッキング部材を前記被調整レンズから開放し、前記光学システム部から退避させ、前記第2レンズ群を取り出す偏心調整方法を特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, the lens eccentricity adjusting device according to any one of the first to twelfth aspects is used, the chucking member is retracted from the optical system unit, and a desired optical system is mounted on the substrate. The corresponding adjustment lens barrel is fastened, the lens group whose eccentricity is to be adjusted is fastened in a predetermined position, the reference lens group as the front group is fastened, the chucking member is inserted into the optical system unit, The adjustment lens is chucked, the light source is turned on to illuminate the chart, and the chucking member is operated in the horizontal plane by the eccentricity adjustment unit while viewing the image projected on a predetermined screen, and the image is best. Remove the lens group as the front group at the position where it is in the state, and if necessary, retract the aperture opening from the optical system unit, inject a photo-curing adhesive from the light transmission unit, from the same direction The light required for curing the photo-curing adhesive is irradiated to fix the lens to be adjusted to the lens frame of the second lens group, the chucking member is released from the lens to be adjusted, and the optical system unit A decentration adjusting method for retracting and taking out the second lens group is characterized.
本発明はレンズ群というユニットレベルでの偏心調整でありながら、完成品と同等の条件で偏心調整ができるため、完成品のレンズ保持手段に鏡胴の外周部に露出する露出部を設ける必要がなくなる。したがって小型低コスト化がはかれる。
チャッキング部材の光学システム部への挿入退避機構により、被調整レンズ群の交換等がスムーズに行える。
被調整レンズとの接触を少なくとも2カ所で行うので、被調整レンズの安定した移動調整ができ、作業時間の短縮が図れる。
被調整レンズのチャッキングをしたまま、光硬化型接着剤への光照射が効率的に行える。
Although the present invention is capable of adjusting the eccentricity at the unit level of the lens group, it can adjust the eccentricity under the same conditions as the finished product. Disappear. Therefore, the size and cost can be reduced.
The mechanism for inserting and retracting the chucking member into the optical system unit enables smooth adjustment of the lens group to be adjusted.
Since contact with the lens to be adjusted is performed at least at two places, stable movement adjustment of the lens to be adjusted can be performed, and the working time can be shortened.
Light irradiation to the photo-curing adhesive can be efficiently performed while the lens to be adjusted is chucked.
調整用鏡胴とチャート投影光学系からなる光学システム部と、偏心調整部とが同一基板に隣接して設けられており、調整用鏡胴には基準レンズ群と被調整レンズ群が取り付けられ、偏心調整部から延びるチャッキング部材が、調整用鏡胴の側面開口部を通して被調整レンズをチャッキングし、チャートの投影像を見ながら、偏心調整部の操作により、被調整レンズを水平面内で移動させて偏心調整を行う。チャッキング部材は、爪部を用いて被調整レンズの外周部をチャッキングし、被調整レンズの中央部付近は絞りに相当する開口部を有し、被調整レンズの外周部近傍は光硬化型接着剤の注入口の確保と、硬化ための光照射を遮らないことのために複数カ所の光透過部を設けておく。 An optical system unit composed of an adjustment lens barrel and a chart projection optical system, and an eccentricity adjustment unit are provided adjacent to the same substrate, and a reference lens group and an adjusted lens group are attached to the adjustment lens barrel, A chucking member extending from the eccentricity adjustment unit chucks the lens to be adjusted through the side opening of the adjustment barrel, and moves the lens to be adjusted in the horizontal plane by operating the eccentricity adjustment unit while viewing the projected image of the chart. To adjust the eccentricity. The chucking member chucks the outer periphery of the lens to be adjusted using a claw, and has an opening corresponding to a diaphragm near the center of the lens to be adjusted. A plurality of light transmission portions are provided in order to secure an adhesive inlet and not to block light irradiation for curing.
以下に実施形態に従って本発明を説明する。
図1は本発明の実施形態を説明するための一部断面図である。
同図において符号1は調整装置、2は光学システム部、3は第1レンズ群、4は第2レンズ群、5は第3レンズ群、6は光源、7はチャート、8はスクリーン、9は絞り板、10はチャッキング部材、11は絞り支持軸、12は絞り回動つまみ、13は調整用鏡胴、14はチャート調整ステージ、15は偏心調整部、16はz1ステージ、17はz2ステージ、18はxyステージ、19はステージ支持軸、20は基板をそれぞれ示す。
本調整装置は、偏心の影響が最も大きく現れるレンズ群が第2レンズ群であり、その中の特に第1レンズの偏心がレンズ性能劣化に最も大きく関与する構成のレンズ系に適した装置として構成している。調整すべきレンズがどこにあるかによって、調整装置の構成は異なるが、いずれの場合も本発明の主旨は適用することができる。例えば、第2レンズ群と第3レンズ群が実質一体構成にできる場合は、レンズ系のつかない調整用鏡胴に被調整レンズ群としての第2レンズ群を取り付けることにより調整を行うことになる。
Hereinafter, the present invention will be described according to embodiments.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes an adjustment device, 2 denotes an optical system unit, 3 denotes a first lens group, 4 denotes a second lens group, 5 denotes a third lens group, 6 denotes a light source, 7 denotes a chart, 8 denotes a screen, and 9 denotes Aperture plate, 10 is a chucking member, 11 is an aperture support shaft, 12 is an aperture rotation knob, 13 is an adjustment barrel, 14 is a chart adjustment stage, 15 is an eccentricity adjustment unit, 16 is a z1 stage, and 17 is a z2 stage. , 18 is an xy stage, 19 is a stage support shaft, and 20 is a substrate.
This adjustment device is configured as a device suitable for a lens system having a configuration in which the lens group in which the influence of decentering is most significant is the second lens group, and in particular, the decentering of the first lens is most involved in lens performance deterioration. doing. Although the configuration of the adjusting device differs depending on where the lens to be adjusted is, the gist of the present invention can be applied in any case. For example, when the second lens group and the third lens group can be substantially integrated, the adjustment is performed by attaching the second lens group as the lens group to be adjusted to an adjustment lens barrel having no lens system. .
調整装置1は大きく分けて光学システム部2と偏心調整部15とからなり、両者は水平面に設けられた共通の基板20の上に載っている。光学システム部2は光軸を鉛直方向に向けて第1レンズ群3、第2レンズ群4、第3レンズ群5がこの順で上から並んでいるものとし、基板20上に留められた調整用鏡胴13に取り付けられている。第1レンズ群3と第3レンズ群5は基準となるレンズ群であり、設計値に合致するよう特別に調整され性能が保証されている。第2レンズ群4は被調整レンズ群であり、その着脱のため第1レンズ群3は必要に応じて着脱ができるようになっている。
調整用鏡胴13や、レンズ群の留め方は実用化されている任意の手法を採用し得る。例えば、ねじ込み式でも良いし、精度の高い嵌合による落とし込み方式でも良い。第1レンズ群はピント調整を行う都合上ねじ込み式が適している。
The adjusting device 1 is roughly divided into an
Arbitrary lens barrels 13 and lens groups can be fastened using any practical technique. For example, a screw-in type or a drop-in type by fitting with high accuracy may be used. For the first lens group, a screw-in type is suitable for adjusting the focus.
第2レンズ群の一番上には光軸の偏心を調整したい第1レンズ4aがあり、そのすぐ上には、所定の絞り開口部9aを有する絞り板9を置いて実使用状態と同じ条件にして偏心調整ができるようにする。以後、偏心を調整したい第1レンズ4aを被調整レンズ4aと呼ぶ。絞り板9は、隣接する偏心調整部15から延びるチャッキング部材10に載せられており、絞り回動つまみ12を回して絞り支持軸11の回りに回動させることによって、単独で光学システム部から退避できる構成になっている。
チャッキング部材10は、絞り開口部9aのほぼ同位置に、絞り開口部9aを通る光束を遮らない程度のやや大きめの開口部10bを有し、被調整レンズ4aの周囲を、上方からつかむように保持して水平面内で2次元的に移動させるものであるが、詳細は後述する。
調整用鏡胴13の下には投影用のチャート板6が置かれ、その下に設けられた光源7によって照明される。チャート板6はほぼ中心部に投影用のチャート6aを有し、周辺部が遮光部6bになっている。レンズ系を通ったチャート6aの像は第1レンズ群3から所定の距離離れた位置におかれたスクリーン8に投影される。チャート板6の調整用鏡胴13に対する距離は必要に応じて変えられるよう、チャート調整ステージ14によって、矢印A出示すように上下方向の移動が可能なようになっている。
At the top of the second lens group is a
The chucking
A
偏心調整装置15はz1ステージ16と、それを載せたz2ステージ17、さらにそれらを載せたxyステージ18を有する。xyステージ18は、基板20に保持されたステージ支持軸19によって水平面内に回動可能に支持されている。
z1ステージ16とz2ステージ17は、それぞれ矢印B、Cで示すように、共に鉛直方向のみの移動ができる。z2ステージ17は主として被調整レンズ鏡胴の大きさに合わせて位置調整をするいわゆる粗動用のためのもであり、z1ステージ16は被調整レンズ4aのチャッキングのための微少量移動をさせるためのものである。そのため、z1ステージ16には、光学システム部方向に延びるチャッキング部材10が一体的に固定されており、下方向に移動させることにより、被調整レンズ4aの周囲を上からつかむように軽く押さえつける。z1ステージを上方向に移動させることによって、チャッキング部材10は第1レンズ4aから離れる。z1ステージとz2ステージは、微動機構付ステージとして組み合わせたものが実用化されているのでそれを用いると良い。
xyステージ18は実際の偏心調整を行うためのもので、xステージ、yステージによって水平方向に2次元的に微少量の移動が可能になっている。
ステージ支持軸19はz1、z2両ステージを載せたxyステージをそっくり水平面内で回動することにより、チャッキング部材10が絞り板9と共に光学システム部2から退避して、第2レンズ群4を調整用鏡胴13から取り外しできるようにしてある。
The
Both the
The
The
以下、本調整装置の使用方法を説明する。
調整用鏡胴は、いろいろなレンズ系に対応して、それぞれ予め本調整装置に組み込めるように外径等を合わせて用意してある。用意してある調整用鏡胴は、第1レンズ群と第3レンズ群だけがつけてある。ただし、レンズ系によっては第3レンズが無い場合も有りうる。
偏心調整を行いたいレンズ系に対応した調整用鏡胴13を選び、調整装置1の所定の位置に留める。このとき、チャッキング部材10が取り付けの邪魔をしないように、xyステージ18をステージ支持軸19の回りに回動して、チャッキング部材10が光学システム部の外になるよう退避させておく。
第1レンズ群を取り外し、被調整レンズ群としての第2レンズ群を所定の位置にはめ込む。第1レンズ群を元に戻して、さらに、xyステージを回動させて、絞り板9を載せたチャッキング部材10を調整用鏡胴13の側面開口部13aから挿入させる。
Hereinafter, the usage method of this adjustment apparatus is demonstrated.
The adjusting lens barrel is prepared in accordance with various lens systems, and has an outer diameter or the like that can be incorporated in the adjusting device in advance. The prepared adjustment barrel has only the first lens group and the third lens group. However, there may be a case where there is no third lens depending on the lens system.
The lens barrel for
The first lens group is removed, and the second lens group as the lens group to be adjusted is fitted into a predetermined position. The first lens group is returned to its original position, the xy stage is further rotated, and the chucking
図2はチャッキング部材を光学システム部に挿入した状態を説明する一部省略断面図である。
z2ステージ17は対象となる調整用鏡胴13の側面開口部13aの高さに応じて矢印C方向の移動により位置決めし、z1ステージ16は被調整レンズのチャッキング及びその開放に必要な矢印B方向の移動量のうち最上位の位置に設定しておく。その状態でステージ支持軸19を回動して、チャッキング部材10を光学システム部2に挿入するとチャッキング部材10の複数の爪部10aは被調整レンズ4aの直上で、且つ接触しない状態で位置する。xyステージのステージ支持軸まわりの回動停止位置が、絞り板9の設計上の所定位置になるようxyステージを初期設定しておく。
z1ステージ16を所定量下げるとチャッキング部材10が被調整レンズ4aの方向に下がり、複数の爪部10aが被調整レンズ4aの外形部に接触し、チャッキング部材10等の弾性力による僅かな力で被調整レンズ4aを下方に押圧し、図1に示す状態になる。この押圧力は別途測定することができ、z1ステージ16の下方移動量で調節することができるので、特定の移動量を指定することで、常時所望の押圧力になるよう設定することができる。
FIG. 2 is a partially omitted cross-sectional view illustrating a state in which the chucking member is inserted into the optical system unit.
The
When the
光源7を点灯し、チャート6aの像をスクリーン8に投影する。スクリーン8上の像サイズや焦点合わせなどの、偏心調整以前の基本調整はチャート調整ステージ14の矢印A方向の調整、および第1レンズ群の光軸方向の位置調整により行う。
スクリーン上の像のコントラスト、解像力、その他の収差等を観察する。像の状態から、偏心有りと判断したときはxyステージをそれぞれの方向に移動させることによって、像の変化を見ながら最良の位置を探す。このとき、光学系には最終製品の絞りと実質同等である絞り開口部9aが組み込まれているので、最終製品の状態で偏心調整したのとほとんど変わらず、信頼性の高い性能保証ができる。
被調整レンズ4aの最良の位置が定まったら、第1レンズ群3を外して、被調整レンズ4aの周囲と、第2レンズ群4の鏡筒の内側と、の間に光硬化型接着剤を注入し、光硬化させる。
このとき、絞り板9が被調整レンズ4aの周辺部を覆った状態であるため、そのままでは接着剤注入や光照射ができない。そこで、前述のように、絞り板9を光学システム部の外に退避させる。第1レンズ群3と絞り板9がなければ光硬化型接着剤に対し、十分な光照射ができるので、短時間で接着が完了する。ただし、チャッキング部材10は光硬化型接着剤の注入と光照射に対して後述のような光透過部が用意してある。
The
Observe the contrast, resolution, and other aberrations of the image on the screen. When it is determined from the state of the image that there is eccentricity, the best position is searched for while watching the change in the image by moving the xy stage in each direction. At this time, since the
When the best position of the
At this time, since the
図3はチャッキング部材と絞り板の光学システム部からの退避状態を示す部分平面図である。実線は挿入状態、1点鎖線は退避状態を示す。
チャッキング部材10の挿入・退避はステージ支持軸19を中心として矢印Dのように行う。絞り板9の単独の退避は、絞り回動つまみ12を回すことにより、絞り支持軸11を中心に矢印Eのように行う。絞り支持軸11は、絞り板9と一体化されており、チャッキング部材10に回動可能に取り付けられている。絞り板9のチャッキング部材10に対する位置決めは、チャッキング部材の一部に設けたピン10cに絞り板のそれに対応する位置に設けた切り欠き部9cを当接させることで行う。矢印D、Eで示す回動量は、調整用鏡胴13の着脱や、第1レンズ群3の着脱、光照射等に支障のない範囲であれば良いので、図示した回動量の大きさは単なる目安である。
調整用鏡胴13は側面開口部13aを有し、チャッキング部材10の回動を阻害しないようになっている。。
FIG. 3 is a partial plan view showing a retracted state of the chucking member and the diaphragm plate from the optical system unit. A solid line indicates an inserted state, and a one-dot chain line indicates a retracted state.
The chucking
The
接着および硬化が完了すれば、チャッキング部材10の爪部10aは被調整レンズ4aを開放することができる。すなわち、z1ステージ16を上方に移動させ爪部10aを被調整レンズ4aから離し、次いで、xyステージを挿入時とは逆方向に回動させることによって、チャッキング部材を光学システム部から退避させる。
第2レンズ群3は偏心のない、完成された状態で得られるので、これを製品としての第3レンズ群を有する鏡胴に所定の関係で取り付け、さらに第1レンズ群を取り付けることで製品としての鏡胴が完成する。
図4は本発明を適用した鏡胴の完成例を示す図である。
同図において符号100は製品としての鏡胴、Sは接着剤をそれぞれ示す。
図5は本発明を適用した鏡胴を用いたカメラを示す図である。
同図において符号200はスチルカメラを示す。
When the adhesion and curing are completed, the
Since the
FIG. 4 is a view showing a completed example of a lens barrel to which the present invention is applied.
In the figure,
FIG. 5 is a view showing a camera using a lens barrel to which the present invention is applied.
In the figure,
図6はチャッキング部材の爪部の一例を説明するための斜視図である。同図では爪部10aのある側から見た図で示してある。
爪部10aは被調整レンズ4aの外周部分の角部を押さえるように形成される。
爪部10aは2個以上設けるのが良い。図では4個の例を示しているが、円形のレンズ外周を保持するためには、3個の爪が最も適している。
同図(a)では、爪部10aは、爪部品を用意して、チャッキング部材10に対して接着、溶接等で固着する方法で形成した例として示したが、チャッキング部材の開口部10bの内周の一部に突起を残して、それを爪状に折り返し曲げして形成しても良いし、同図(b)に示すように、いわゆる切り曲げで複数個の爪部10aを形成しても良い。この場合、開口部10bは被調整レンズの外形より小さくなるが、絞り板9の開口部9aよりは大きくしてある。
被調整レンズ4aは調整完了後、光硬化型接着剤で固定するので、接着剤の注入部を空けておく必要があり、且つ、レンズの周囲に光が届かなければならない。そのため、爪部10aの外側に孔があいていると都合がよい。しかし、それだけでは接着剤と光が十分全体に届かないので、チャッキング部材10の被調整レンズ4a外周に相当する部分を可能な範囲切り欠いて光透過部10dにするのがよい。
FIG. 6 is a perspective view for explaining an example of the claw portion of the chucking member. In the same figure, it has shown by the figure seen from the side with the nail | claw
The nail | claw
Two or
In FIG. 5A, the
Since the lens to be adjusted 4a is fixed with a photo-curing adhesive after the adjustment is completed, it is necessary to leave an injection portion of the adhesive and light must reach around the lens. Therefore, it is convenient if there is a hole on the outside of the
チャッキング部材10の材質は金属でも、合成樹脂でも良いが、爪部10aはガラス製もしくは透明樹脂製のレンズをチャッキングするので、レンズを傷つけないことと、水平面内の2次元移動による調整の際、相互に滑らないことが必要で或る。したがって、爪部材10aは合成樹脂製にするか、あるいは金属爪で有れば、レンズとの接触面にやや柔軟性のあるゴム等の部材を貼り付けておくと良い。
先に、被調整レンズを下方に押圧する押圧力を、チャッキング部材の弾性力によって得ることの説明をしたが、チャッキング部材10を合成樹脂製にすれば弾性力は容易に得られるが、金属製の場合は、上述の爪部10aに貼り付ける部材の弾性力で、同じ役割をさせることができる。
The material of the chucking
First, it has been explained that the pressing force for pressing the lens to be adjusted downward is obtained by the elastic force of the chucking member, but if the chucking
図7はチャッキング部材の他の例を示す図である。同図(a)はチャッキング部材の平面図、同図(b)は第2レンズ群との関係を示した爪部10aを含む断面図である。
爪部10aは例えば金属板の切り曲げの手法で形成されているとする。爪部10aの周囲10dは切り落としておく。開口部10b’は絞り板9の絞り開口部9aと同じ大きさにし、絞り板9を省略することもできる。その場合、チャッキング部材10が絞り板を兼ねることになり、チャッキング部材が光学システム部2に挿入されて被調整レンズをチャッキングしたとき、絞りが光軸方向において所定の位置になければならないので、爪部材10aは図5に示したものより長くしておく必要がある。そのため、爪部10aには弾性部材10eを貼り付けておく。こうすれば、絞り開口部を設計上の所定位置に位置させながら、被調整レンズを所定の位置でチャッキングしてなお、所望の押圧力を与えることができる。そして、爪部10aの周辺10dが切り落とされていることにより、光硬化型接着剤の注入と接着剤への光照射が十分行える。この構成では、光照射に際し、絞り板退避という手順を踏む必要がなくなり、作業がやりやすくなる。ただし、切り欠き部10dが不所望の光を透過してチャートの投影像に悪影響を与えるおそれがある場合には、絞り板9を省略せず、被調整レンズ4aの外周部まで遮光するようにすればよい。その場合、絞り開口部は絞り板9とチャッキング部材10のどちらに設けても良い。
なお、チャッキング部材10の、z1ステージ16との接続部10fは、剛性が許せば必ずしも広幅でなくとも良いので、一例として狭くして示してある。
FIG. 7 is a view showing another example of the chucking member. FIG. 4A is a plan view of the chucking member, and FIG. 4B is a cross-sectional view including the
It is assumed that the
Note that the connecting portion 10f of the chucking
図8は光照射量をさらに大きくした構成を示す図である。
同図においては、爪部10a以外の周囲10d’はすべて切り落としてある。周囲10d’は被調整レンズ4aの外周にほぼ等しい円を基本に形成してある。この例の場合も爪部10aに弾性部材10eを貼り付けておくのは図5の場合と同様である。
この実施例の場合もチャッキング部材10の開口部10b’が絞り板を兼ねることができる。
このように構成すると、接着剤の硬化のために第1レンズ群を外して上方から光照射を行うと、接着剤を注入した部分、すなわち、被調整レンズの外周部分は、爪部10aのある部分を除いてすべて光が当たるので接着剤の硬化時間がさらに短くなる。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration in which the light irradiation amount is further increased.
In the figure, the
Also in this embodiment, the opening 10b ′ of the chucking
With this configuration, when the first lens group is removed for curing the adhesive and light irradiation is performed from above, the portion into which the adhesive is injected, that is, the outer peripheral portion of the lens to be adjusted has the
図9は他の実施形態を説明するための一部省略図である。
同図において符号21はスライダー、22はスライド基板をそれぞれ示す。
本実施形態は、チャッキング部材10を光学システム部2から退避させる他の構成である。図2ではステージ支持軸19を中心にxyステージ18を回動させる構成であったが、本実施形態ではxyステージ18を直線的に後退させる構成である。
xyステージ18の基板部はスライダー21となっており、スライド基板22の上で矢印F方向に移動できるように構成されている。
この調整装置で調整を開始するときは、はじめにスライダー21を図の左方向に移動させ、チャッキング部材10が光学システム部2から退避して、調整用鏡胴13の取り付けに支障がないようにしておく。以後所定の光学系の取り付けが終わったら、スライダー21を右方向の停止位置まで移動させると、チャッキング部材10の爪部10aと絞り板9の開口部9aが所定の位置になるように設定してある。
本実施形態の構成にすると、調整装置1として左右方向の大きさは大きくなるが、奥行き方向は、チャッキング部材10の回動による退避スペースを取らなくて良くなる分、小さくすることができる。また、調整用鏡胴13の側面開口部13aも小さくすることができるので、調整用鏡胴の強度も高くすることができる。
FIG. 9 is a partially omitted view for explaining another embodiment.
In the figure,
The present embodiment is another configuration for retracting the chucking
The substrate portion of the
When starting the adjustment with this adjusting device, first, the
With the configuration of the present embodiment, the size of the adjustment device 1 in the left-right direction is increased, but the depth direction can be reduced as much as it is not necessary to take a retreat space by the rotation of the chucking
1 調整装置
2 光学システム部
3 第1レンズ群
4 第2レンズ群
5 第3レンズ群
9 絞り板
10 チャッキング部材
13 調整用鏡胴
15 偏心調整部
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