JP2006091406A - プリズムの固定方法及びプリズムの固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリズムを保持枠に組み付ける際の組み付け精度を向上させる。
【解決手段】治具１１０に、上部保持枠６５のレンズ受け面６５ｇと当接する基準面１１０ａと、プリズム７１の光入射面７１ａと基準面１１０ａと平行にした状態でプリズム７１を受けるプリズム保持部１１０ｂとを設ける。プリズム７１を治具１１０に吸着保持させた状態で、プリズム７１をプリズム収納部６５ｂに挿入し、治具１１０の基準面１１０ａと上部保持枠６５の前レンズ受け面６５ｇと当接させる。上部保持枠６５のレンズ受け面６５ｇは、第１レンズが位置決めされる基準面であるから、プリズム７１の光入射面７１ａが第１レンズの光軸に対して垂直な面となる。また、プリズム７１の上面７１ｄはプリズム収納部６５ｂのプリズム規制部６５ｈに当接させることで、プリズム７１の光出射面７１ｃの傾きズレが防止される。
【選択図】 図９

Description

本発明は、電子スチルカメラ、ビデオカメラ並びに銀塩カメラに内蔵されるレンズ鏡筒に対してレンズやプリズム等の光学系を固定する方法及びプリズムの固定装置に関する。

一般に、普及しているカメラの中には、撮像光学系によって結像された被写体像を例えばＣＣＤイメージセンサ等の撮像手段で撮像するカメラ、所謂デジタルカメラがある。最近では、小型化されたデザインやスリム化されたデザインのデジタルカメラが主流になってきている。このようなデジタルカメラは、プリズムやミラーを用いて、取り込まれた第１の光軸に沿った被写体光を、第１の光軸に直交する第２の光軸方向に屈曲させて、第２の光軸上に配置されたＣＣＤイメージセンサの結像面上に上記被写体光を結像させる、所謂屈曲光学系を備えている。また、屈曲光学系を備えたデジタルカメラの中には、ズームに寄与する光学系を駆動源により移動させてズーム倍率を変更する、光学ズーム機能を備えたデジタルカメラも開発されている（特許文献１、２）。
特許第３３４００９３号公報 特開２００３−１０７３１０号公報

このようなデジタルカメラを製造する場合、屈曲光学系を構成する光学レンズやプリズムの加工精度と、レンズやプリズムを保持する保持枠の加工精度とを厳密にする他に、光学レンズやプリズムを保持枠へ組み付ける際の組付け精度を厳密にすることによって屈曲光学系自体の光学性能を向上させることが一般的に行われている。

しかしながら、最近のデジタルカメラは小型化され、製造時には光学系を構成するレンズ間の光軸に対する偏心において数十ミクロン以下の誤差の組付け精度が要求される。例えばレンズやプリズムの加工精度は高く、組付け精度を厳密にするためには、レンズやプリズムを保持する保持枠の加工精度を高めることなる。この保持枠は、例えばプラスチック等の人工樹脂を用いた成形品が用いられているが、保持枠を成形する場合の加工精度を高くするのは難しいという問題がある。

また、上述したように、保持枠にはレンズやプリズムが保持されることになるが、これら光学部品を所定位置に位置決めを行うための箇所、例えばレンズの場合にはレンズ受け面、プリズムの場合にはプリズム受け部が必要となる。例えばプリズムは、その光入射面がレンズの光軸方向と直交するように位置決めされる必要があり、プリズムを保持枠に高精度で組み付けるためには、レンズ受け面の他に、複数箇所のプリズム受け部を保持枠に設けなくてはならないという問題がある。このため、保持枠自体の製造コストが上昇してしまうという問題がある。

一方、レンズやプリズムを保持枠に組み付ける際の組付け精度を高める方法として、例えばレンズやプリズムを専用の治具を用いて保持枠に組み付けることが考えられる。しかしながら、使用される治具は製造される保持枠の製造ロット毎にレンズやプリズムの組付け位置の調整を行うだけであり、同一の製造ロットで製造された個々の保持枠自体に誤差範囲内のばらつきがあった場合には、このばらつきが生じたまま上記プリズムやレンズが組み付けられてしまう。このため、単に治具を用いてレンズやプリズムを保持枠に組み付けただけでは、組付け精度を高めるということにはならないという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、保持枠の製造コストを上げなくても、撮像光学系の光学性能を下げることなくプリズムを保持枠に高精度で組み付けることができるようにしたプリズムの固定方法及びプリズムの固定装置を提供することを目的とする。

本発明のプリズムの固定方法は、第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠にプリズムを位置決めして固定する方法において、前記保持枠に、前記第１レンズの背面を受けて位置決めするレンズ受け面と、プリズムの一辺を受けて位置規制するプリズム規制部とを一体に形成しておき、前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具にプリズムを保持させ、前記治具の基準面を保持枠のレンズ受け面に当接させ、かつプリズムの一辺を前記プリズム規制部に当接させた状態で前記プリズムを保持枠に固定することを特徴とする

この場合、前記プリズム保持部は、プリズムの光入射面をエアーの吸引によって吸着保持することが好ましい。また、前記プリズムは直角プリズムであり、光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面で保持枠に固定されることが好ましい。また、前記プリズムの保持枠への固定は接着により行われる他に、熱カシメにより行われることが好ましい。

また、本発明のプリズムの固定装置は、第１レンズと、該第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠に前記プリズムを位置決めして固定する装置において、前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具と、前記治具の基準面を前記レンズ受け面に当接させ、かつ前記プリズムの一辺を前記保持枠に設けられたプリズム規制部に当接させるように、前記保持枠、或いは治具のいずれか一方を相対的に変位させる変位手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明のプリズムの固定装置は、第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠にプリズムを位置決めして固定する装置において、前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具と、前記治具の基準面を前記レンズ受け面に当接させ、かつ前記プリズムの全反射面を前記保持枠に設けられたプリズム受け部に当接させるように、前記保持枠、或いは治具のいずれか一方を相対的に変位させる変位手段と、を備えたことを特徴とする。

前記治具は、プリズムの光入射面をエアーの吸引によって吸着保持する吸着保持手段を備えていることが好ましい。また、前記プリズムの光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面を用いて、前記プリズムを保持枠に接着する接着手段を備えたことが好ましい。、また、前記プリズムの光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面を用いて、前記プリズムを保持枠に熱カシメを行うカシメ手段を備えたことが好ましい。

本発明のプリズムの固定方法によれば、第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠にプリズムを位置決めして固定する方法において、前記保持枠に、前記第１レンズの背面を受けて位置決めするレンズ受け面と、プリズムの一辺を受けて位置規制するプリズム規制部とを一体に形成しておき、前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具にプリズムを保持させ、前記治具の基準面を保持枠のレンズ受け面に当接させ、かつプリズムの一辺を前記プリズム規制部に当接させた状態で前記プリズムを保持枠に固定するから、レンズの受け面に治具の基準面に当接させることで第１レンズの光軸方向に対するプリズムの光入射面の傾きズレを抑制することができ、また、プリズムの一辺をプリズム規制部に当接させることで、プリズムの位置決めを行うことができる。

また、前記プリズム保持部は、プリズムの光入射面をエアーの吸引によって吸着保持するから、プリズムの光入射面が、レンズ受け面と平行になり、第１レンズの光軸方向に対するプリズムの光入射面の傾きズレを抑制することができる。また、前記プリズムは直角プリズムであり、光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面で保持枠に固定されるから、高精度に位置決めされた状態で、プリズムを保持枠に固定することができる。

また、前記プリズムの保持枠への固定は接着により行われるから、保持枠に対して位置決めされたプリズムを、位置決めされた状態で確実に固定することが可能となる。また、前記プリズムの保持枠への固定は熱カシメにより行われるから、保持枠に対して位置決めされたプリズムを、位置決めされた状態で確実に固定することが可能となる。

本発明のプリズムの固定装置によれば、第１レンズと、該第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠に前記プリズムを位置決めして固定する装置において、前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具と、前記治具の基準面を前記レンズ受け面に当接させ、かつ前記プリズムの一辺を前記保持枠に設けられたプリズム規制部に当接させるように、前記保持枠、或いは治具のいずれか一方を相対的に変位させる変位手段と、を備えたから、保持枠にレンズ受け面とプリズム規制部とを設けるだけで光学系を高精度に組み付けることができる。

本発明のプリズムの固定装置によれば、第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠にプリズムを位置決めして固定する装置において、前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具と、前記治具の基準面を前記レンズ受け面に当接させ、かつ前記プリズムの全反射面を前記保持枠に設けられたプリズム受け部に当接させるように、前記保持枠、或いは治具のいずれか一方を相対的に変位させる変位手段と、を備えたから、保持枠にレンズ受け面とプリズム規制部とを設けるだけで光学系を高精度に組み付けることができる。

また、前記治具は、プリズムの光入射面をエアーの吸引によって吸着保持する吸着保持手段を備えているから、プリズムの光入射面をレンズ受け面に対して容易に平行にすることができ、第１レンズの光軸方向に対するプリズムの光入射面の傾きズレを抑制することができる。また、前記プリズムの光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面を用いて、前記プリズムを保持枠に接着する接着手段を備えたから、高精度に位置決めされた状態で、プリズムを保持枠に固定することができる。また、前記プリズムの光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面を用いて、前記プリズムを保持枠に熱カシメを行うカシメ手段を備えたから、高精度に位置決めされた状態で、プリズムを保持枠に固定することができる。

図１は、本発明を実施したデジタルカメラの前面を示す斜視図、図２は、図１に示すデジタルカメラの後面を示す斜視図である。デジタルカメラ２の前面には、撮像窓３、ストロボ発光部４が設けられる。撮像窓３と、ストロボ発光部４との間には、セルフタイマー用のランプ５が設けられている。この撮像窓３の後面には、後述する第１レンズ群６６の第１レンズ７０が配置される。このデジタルカメラ２の上面には、電源ボタン８及びシャッタボタン９が設けられている。

デジタルカメラ２の後面には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル１１が設けられている。このＬＣＤパネル１１は撮影モードでは電子ビューファインダとして機能し、ＣＣＤイメージセンサ９２（図８参照）で撮像されたスルー画像がＬＣＤパネル１１に表示される。このＬＣＤパネル１１の図２中右側上方には、ズームボタン１２が設けられる。このズームボタン１２は、拡大（ワイド）ボタン１２ａ、縮小（テレ）ボタン１２ｂから構成される。このズームボタン１２の下方には、モード選択ボタン１３、４つのボタンが十字配列された設定変更キー１４が設けられる。なお、モード選択ボタン１３は、撮影を行う撮影モード、撮影画像を再生する再生モード、各種設定を行うセットアップモードなどの各種モードを選択するために設けられる。

設定変更キー１４は、モード選択ボタン１３の操作によって、セットアップモードが選択されたときに、ＬＣＤパネル１１に表示されたメニュー画面のカーソルの移動や、項目の選択を行う場合に操作される。また、再生モードが選択されると、図示しないメモリに記憶された画像が再生され、この状態で設定変更キー１４が操作されると、メモリに記憶された異なる画像がＬＣＤパネル１１に表示される。この再生モードの際に、ズームボタン１２が操作されると、ＬＣＤパネル１１に表示された画像が拡大表示、或いは縮小表示される。また、撮影モードが選択された場合、設定変更キー１４を操作することによって、例えばストロボ発光の有無の切換や、近接撮影、風景撮影等の撮影時のモード切換等を行うことができる。

図３は、デジタルカメラ２に内蔵される撮像ユニットの前面を分割して示す斜視図、図４は撮像ユニットの後面を示す斜視図である。この撮像ユニット２０に組み込まれる撮像光学系は、プリズム７１を用いた屈曲光学系から構成される。この屈曲光学系が用いられることによって、デジタルカメラ２の厚みを薄くすることができる。この撮像ユニット２０は、上部ユニット２１と、下部ユニット２２とから構成され、これら２つのユニットがネジ２３等によって一体に組み付けられる。なお、符号２４はシャッタユニットであり、本実施形態では、便宜上シャッタユニット２４は下部ユニット２２に含まれるものとして説明する。なお、図４中符号３０は第１駆動ユニット、符号３１は第２駆動ユニットであり、第１駆動ユニット３０は上部保持枠６５に、第２駆動ユニット３１は下部保持枠９０に、ネジ３３、３４等によりそれぞれ組み付けられる。

図５は、第１駆動ユニット３０の構成を分解して示す斜視図である。第１駆動ユニット３０は、ブラケット４０、移動部材４１、駆動モータ４２、ガイドシャフト４３から構成されている。ブラケット４０は、略コの字状から構成されている。この上面４０ａ及び下面４０ｂには、ガイドシャフト４３が挿通される開口４４の他に、駆動モータ４２の駆動ネジ軸４２ａが挿通される開口４５がそれぞれ設けられる。なお、符号４６（図４参照）及び符号４７は第１駆動ユニット３０を上部保持枠６５に設けられたピン６５ａが挿入される位置決め孔であり、符号４８は、ネジ３３が挿通される開口である。

移動部材４１は、円柱形状からなる基部４１ａに、ガイドシャフト４３が挿通される開口４１ｂ、４１ｃが設けられている。この基部４１ａから突出するように、当接片４１ｄ及び押圧片４１ｅ、４１ｆが設けられている。この当接片４１ｄと、挟持片４１ｅ，４１ｆとの間には駆動モータ４２の駆動ネジ軸４２ａが挿入され、当接片４１ｄと挟持片４１ｅ，４１ｆとによって駆動ネジ軸が挟持される。なお、当接片４１ｄにはラッチ４１ｇが設けられており、駆動モータ４２の駆動ネジ軸４２ａと噛み合うことで、駆動ネジ軸４２ａの回転を移動部材４１の移動に変換している。また、移動部材４１には、連結片４１ｈを備えており、この連結片４１ｈにコイルバネ８２（図７参照）の一端が取り付けられる。なお、ガイドシャフト４３は、移動部材４１の移動方向を規制するために設けられる。

図６は、第２駆動ユニット３１の構成を分解して示す斜視図である。第２駆動ユニット３１は、第１駆動ユニット３０と同様に、ブラケット５０、移動部材５１、駆動モータ５２、ガイドシャフト５３から構成されている。ブラケット５０は、略コの字状から構成されている。この上面５０ａ及び下面５０ｂには、ガイドシャフト５３が挿通される開口５５の他に、駆動モータ５２の駆動ネジ軸５２ａが挿通される開口５６がそれぞれ設けられる。なお、符号５７（図４参照），符号５８は第２駆動ユニット３１を下部保持枠９０に設けられたピン９０ａが挿入される位置決め孔であり、符号５９は、ネジ３４が挿通される開口である。

移動部材５１は、円柱形状からなる基部５１ａに、ガイドシャフト５３が挿通される開口５１ｂ、５１ｃが設けられている。この基部５１ａから突出するように、当接片５１ｄ及び押圧片５１ｅ，５１ｆが設けられている。この当接片５１ｄと、挟持片５１ｅ，５１ｆの間に駆動モータ５２の駆動ネジ軸５２ａが挿入されることによって、駆動ネジ軸５２ａが当接片５１ｄと、挟持片５１ｅ，５１ｆとに挟持される。なお、当接片５１ｄにはラッチ５１ｇが設けられており、駆動モータ５２の駆動ネジ軸５２ａと噛み合うことで、駆動ネジ軸５２ａの回転を移動部材５１の移動に変換している。また、移動部材５１は、連結片５１ｈを備えており、この連結片５１ｈにコイルバネ９７（図８参照）の一端が取り付けられる。なお、ガイドシャフト５３は、移動部材５１の移動方向を規制するために設けられる。

図７に示すように、上部ユニット２１は、上部保持枠６５、第１レンズ群６６、第２レンズ群６７、第３レンズ群６８等から構成される。上部保持枠６５は、下部保持枠９０とともに、レンズ鏡筒６０を構成する部材である。第１レンズ群６６は、第１レンズ７０、プリズム７１、第２レンズ７２から構成される。第１レンズ７０は、レンズホルダ７３の後面側から挿入された後に、上部保持枠６５に組み付けられる。上部保持枠６５の前面にはピンが２カ所設けられており、これらピンによって、レンズホルダ７３が上部保持枠６５の前面の所定位置に位置決めされる。このレンズホルダ７３は、第１レンズ７３の背面が上部保持枠６５のレンズ受け面６５ｇに当接された状態で保持されることになる。なお、符号７４，７５は、レンズホルダ７３を上部保持枠６５に固定するときに用いられる留め具である。

プリズム７１には、光入射面７１ａと光出射面７１ｃとが直交する直交プリズムが用いられる。プリズム７１は、第１レンズ７０により取り込まれた第１方向（図７中符号Ｌ１）の被写体光束を光入射面７１ａから入射させ、全反射面７１ｂにて９０度折り曲げて第２方向（図７中符号Ｌ２）に反射させ、光出射面７１ｃから出射させる。なお、詳細は後述するが、このプリズム７１は、後述する治具１１０を用いて上部保持枠６５に設けられたプリズム収納部６５ｂに挿入された後に、プリズム収納部６５ｂの外壁面に設けられた注入孔６５ｃ，６５ｄから例えばＵＶ接着材等が注入されることによって上部保持枠６５に固着される。なお、符号７６は、調光用のマスクシートである。

第２レンズ７２は、例えば２枚のレンズから構成され、これらレンズが例えば金属からなるレンズホルダ７７に組み込まれる。このレンズホルダ７７は、上部保持枠６５の下方からその内部に組み付けられる。図示はしないが、第２レンズ７２と組み付けると、マスクシート７６が第２レンズ７２とプリズム７１とによって挟持され、第２レンズ７２が位置決めされる。

第２レンズ群６７は、ズーム倍率の調整を行うためのレンズ群である。この第２レンズ群６７は、例えば３枚のレンズから構成され、レンズキャリア７８に組み込まれる。レンズキャリア７８は、第２レンズ群６７を収納する収納部７８ａ、ガイドシャフト７９，８０が挿通されるガイド受け部７８ｂ,７８ｃを備えている。ガイド受け部７８ｂは円柱形状から構成され、トーションバネ８１が収納される収納部７８ｄを備えている。このトーションバネ８１の一端はガイド受け部７８ｂに設けられた凹部７８ｅに、その他端は凹部７８ｆに入り込む。これにより、トーションバネ８１の両端の付勢により、ガイド受け部７８ｂに設けられた開口７８ｇ，７８ｈの内壁面がガイドシャフト７９に当接する。これにより、例えばズーム倍率の変更時において、レンズホルダ７８が移動したときのレンズホルダ７８のがたつきを防止することができるとともに、撮影時に振動が生じてもレンズキャリア７８のがたつきを防止することができる。

また、ガイド受け部７８ｂには、連結片７８ｉが設けられており、この連結片７８ｉにコイルバネ８２の他端側が組み付けられる。これにより、第１駆動ユニット３０の移動部材４１と、レンズキャリア７８とが連結される。

レンズホルダ８５は、ネジ８６等によって上部保持枠６５の底面に組み付け固定される。このレンズホルダ８５の上面には、上述したガイドシャフト７９，８０の一端をそれぞれ保持する軸受け部８５ａ，８５ｂを備える他に、第３レンズ群６８が固定される取付け孔８５ｃを備えている。

第３レンズ群６８は、第２レンズ群６７からの被写体光束を第４レンズ群９１にリレーするためのレンズ群である。なお、第３レンズ群６８は、単一レンズでも、複数のレンズから構成されて良いものとする。なお、符号６５ｆは、第３レンズ群６８をレンズホルダ８５に組付け固定する際に、専用の治具を挿通させるための開口であり、この開口６５ｆは、第３レンズ群６８をレンズホルダ８５に組付け固定された後、前面蓋８７によって遮蔽される。

図８に示すように、下部ユニット２２は、シャッタユニット２４、下部保持枠９０、第４レンズ群９１及びＣＣＤイメージセンサ９２等から構成され、下部保持枠９０に第４レンズ群９１及びＣＣＤイメージセンサ９２等が組み付けられる。第４レンズ群９１は、例えば３枚のレンズから構成され、ズーム倍率の調整を行う。また、第４レンズ群９１は、ズーム倍率の調整時のフォーカス調整の他に、撮像時のフォーカス調整を行う。この第４レンズ群９１は、レンズキャリア９３に組み付けられる。

レンズキャリア９３は、第４レンズ群９１を上述した収納部９３ａの他に、ガイドシャフト９４，９５が挿通されるガイド受け部９３ｂ，９３ｃを備えている。ガイド受け部９３ｂは円柱形状から構成されており、トーションバネ９６が収納される収納部９３ｄを備えている。このトーションバネ９６の一端はガイド受け部９３ｂに設けられた凹部９３ｅに、その他端は凹部９３ｆに入り込む。このトーションバネ９６の両端による付勢により、ガイド受け部９３ｂの開口９３ｇ、９３ｈがガイドシャフト９４に当接することになる。これにより、例えばレンズキャリア９３が移動した場合に、レンズキャリア９３のがたつきを防止することができるとともに、撮影時に振動が生じてもレンズキャリア９３のがたつきを防止することができる。

また、ガイド受け部９３ｂには、連結片９３ｉが設けられており、この連結片９３ｉに、コイルバネ９７の他端側が組み付けられる。これにより、第２駆動ユニット３１の移動部材５１とレンズキャリア９３とが連結される。また、このレンズキャリア９３はインデックス９３ｊを備え、下部保持枠９０の側部開口９０ａに組み付けられるフォトインタラプタ１００によって検出される。

下部保持枠９０の底面側から、ローパスフィルタ９８、ＣＣＤイメージセンサ９２が組み付けられる。ローパスフィルタ９８はモアレや擬色を防止するために用いられる。ＣＣＤイメージセンサ９２は、第４レンズ群９１を透過した被写体光が、その結像面にて結像され、被写体像の撮像信号に変換する。なお、ローパスフィルタ９８は、ＣＣＤイメージセンサ９２の結像面９２ａに対して充分な距離を置くことで、例えばローパスフィルタ９８に塵等のゴミが存在する場合に、ローパスフィルタ９８上のゴミの影響を低減させることが可能となる。なお、ローパスフィルタ９８と、ＣＣＤイメージセンサ９２の結像面との距離は５ｍｍ以上であることが好ましい。

次に、プリズム７１を上部保持枠６５に組み付ける方法について、図９〜１１を用いて説明する。図９に示すように、固定装置１０５は、治具１１０、及び調整機構１１３から構成される。治具１１０は、レンズ受け面６５ｇに当接される基準面１１０ａと、プリズム７１の光入射面７１ａを基準面１１０ａと平行になるように保持するプリズム保持部１１０ｂとを備えている。このプリズム保持部１１０ｂは、例えば円管状から構成されている。また、このプリズム保持部１１０ｂの内部には吸引ノズル１１０ｃが設けられ、この吸引ノズル１１０ｃによって、プリズム７１がその光入射面７１ａを基準面１１０ａと平行になる状態で治具１１０に吸着保持される。

調整機構１１３は、治具１１０を３軸方向に移動させるものであり、ダイヤル１１４を操作することによって調整機構１１３が作動し、治具１１０を３軸方向に移動させることが可能となる。なお、調整機構１１３は、ダイヤル１１４の操作ではなく、自動的に作動させるようにしてもよい。

このような治具１１０を用いて、プリズム７１を上部保持枠６５に位置決めする手順を以下に示す。まず、プリズム７１の光入射面７１ａを治具１１０のプリズム保持部１１０ｂに当接させた状態で吸着保持する。この状態でダイヤル１１４を操作して、移動機構１１３を介して治具１１０を移動させる。この治具１１０の移動により、所定位置に保持された上部保持枠６５のプリズム収納部６５ｂにプリズム７１が挿入され、治具１１０の基準面１１０ａを上部保持枠６５のレンズ受け面６５ｇに当接させる。

上部保持枠６５のレンズ受け面６５ｇは、第１レンズ７０の背面を受けて第１レンズ７０を位置決めする面であり、また、プリズム７１はその光入射面７１ａがプリズム保持部１１０ｂによって治具１１０の基準面１１０ａと平行となるように吸着保持されているから、レンズ受け面６５ｇとプリズム７１の光入射面７１ａとが平行な面となる。これにより、第１レンズ７０が上部保持枠６５に保持された場合に、第１レンズ７０の光軸Ｌ１に対するプリズム７１の光入射面７１ａが垂直な面となり、光入射面７１ａの法線方向が光軸Ｌ１に対して傾斜した状態で、プリズム７１が上部保持枠６５に組み付けられることを防止できる。

また、プリズム７１のレンズ収納部６５ｂへの挿入時には、プリズム７１の上面７１ｄをレンズ収納部６５ｂに設けられたプリズム規制部６５ｈに当接させる。このプリズム規制部６５ｈにプリズム７１の上面７１ｄを当接させることで、プリズム７１の光出射面７１ｃの法線方向が光軸Ｌ２に対して傾斜した状態で、プリズム７１が上部保持枠６５に組み付けられることを防止できる。これにより、レンズ受け部６５ｇに治具１１０の基準面１１０ａを当接させ、かつ、その時に、プリズム７１の上面７１ｄをプリズム収納部６５ｂのプリズム規制部６５ｈに当接させることで、上部保持枠６５に対するプリズム７１の位置決めが容易に、かつ高精度に行われることになる。

この状態で治具１１０を固定し、注入口６５ｃ，６５ｄから、例えばＵＶ接着剤等を注入することによって、プリズム７１を上部保持枠６５のプリズム収納部６５ｂに固着させる。これにより、プリズム７１がプリズム７１の光入射面７１ａ、全反射面７１ｂ、光出射面７１ｃ以外の２面でプリズム７１が上部保持枠６５に接着保持されることになる。なお、プリズム７１を上部保持枠６５に固着させた後には、プリズム収納部６５ｂに生じる隙間にマスクシート７６を挿入する。

マスクシート７６を挿入した後に、上部保持枠６５の下方から、その内部に第２レンズ７２が組み付けられたレンズホルダ７７を挿入し、マスクシート７６をプリズム７１と第２レンズ７２とによって挟持される位置で固定する。マスクシート７６をプリズム７１と第２レンズ７２によって挟持することによって、光軸Ｌ２に対して第２レンズ７２の光入射面を直交する面として位置決めすることができる。

その後、上部保持枠６５の下方から、レンズキャリア７８、ガイドシャフト７９、８０を上部保持枠６５の内部に収納して、レンズホルダ８５を組み付ける。レンズホルダ８５に、第３レンズ群６８を組み付けた後に、第１レンズ７０をレンズホルダ７３を介して上部保持枠６５に組み付ける。最後に、上部保持枠６５に第１駆動ユニット３０を組み付けることで、上部ユニット２１が完成する。完成した上部ユニット２１は、他の製造工程で製造された下部ユニット２２と組み付けられることによって、撮像ユニット２０が完成し、他のユニットとともに、デジタルカメラ２の内部に組み込まれる。

本実施形態では、第１レンズ群を構成するプリズムを保持枠に固定する場合の例を取り上げたが、この他に、レンズを保持枠に組み付ける場合にも、本実施形態を用いることが可能である。

本実施形態では、プリズムの上面を上部保持枠に設けられたプリズム規制部に当接させたが、これに限定する必要はなく、例えば、プリズムの全反射面と当接させることによって、上部保持枠に対するプリズムの位置決めを行うようにしてもよい。以下では、本実施形態と同様の部材には、同一の符号を付して説明する。図１２及び図１３に示すように、上部保持枠６５のプリズム収納部６５ｂにプリズム受け部１１６を設ける。このプリズム受け部１１６は、上部保持枠６５に固定されるプリズム７１の光反射面７１ｂの有効光路外となる部分に線接触するように設けられている。このようなプリズム受け部１１６を備えた上部保持枠６５へプリズム７１を位置決めする際には、プリズム７１を治具１１０によって吸着保持し、その後、ダイヤル１１４を操作する。このダイヤル１１４の操作によって調整装置１１３を介して治具１１０が移動する。そして、上部保持枠６５のプリズム収納部６５ｂにプリズム７１を挿入させ、治具１１０の基準面１１０ａと上部保持枠６５のレンズ受け面６５ｇとを当接させる。その後、治具１１０を上下方向に移動させて、プリズム７１の全反射面７１ｂと、プリズム受け部１１６とを線接触させる。この状態で、接着や熱カシメ等を行って、プリズム７１を上部保持枠６５に固定する。なお、上述したプリズム受け部は、プリズムに設けられた光反射面のうち、有効光路外となる部分に線接触するので、プリズム７１の内部に入射した被写体光のうち、有効光路内の光に影響を与えることがなく、得られる被写体画像の画質劣化を防止することができる。

本実施形態では、第１レンズ群を構成するプリズムを保持枠に固定する際に、ＵＶ接着剤を用いたが、これに限定する必要はなく、例えば熱カシメ等により、プリズムを保持枠に固定するようにしても良い。以下では、本実施形態と同一の構成となる部材には、同一の符号を付して説明する。この場合、図１４に示すように、プリズム１２０の一方の側面１２０ａに凹部１２０ｂ，１２０ｃを、他方の側面に凹部１２０ｅ，１２０ｆをそれぞれ設ける。符号１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄは、上部保持枠１２１の側面に設けられた開口である。治具１１０を用いてプリズム１２０を上部保持枠１２１に対して位置決めした後に、上部保持枠１２１の両側面から、先端が加熱された鏝１２５を開口１２１ａ〜１２１ｄに向けて移動させ、開口１２１ａ〜１２１ｄの縁部にそれぞれ押し当てる。

なお、以下では、熱カシメの方法は開口１２１ａ〜１２１ｄのいずれの場合も同様であるので、開口１２１ａについてのみ説明する。図１５に示すように、鏝１２５を図１５中Ｄ方向に移動させ、鏝１２５の先端を開口１２１ａの端部に押し当てる。鏝１２５の先端は加熱されているので、鏝１２５を図１５中Ｄ方向に押し当てることによって、開口１２１ａの縁部が溶解しプリズム１２０の凹部１２０ｂに押し込まれる。その後、鏝１２５を図１６中Ｅ方向に移動させると、凹部１２０ｂに入り込んだ開口１２１ａの端部が硬化する。同様にして、開口１２０ｂ〜１２０ｄにも鏝１２５が押し当てられ、上部保持枠１２１にプリズム１２０が固定されることになる。

デジタルカメラの前面の外観を示す斜視図である。 デジタルカメラの後面の外観を示す斜視図である。 撮像ユニットの前面側の構成を示す斜視図である。 撮像ユニットの後面側の構成を示す斜視図である。 第１駆動ユニットの構成を分解して示す斜視図である。 第２駆動ユニットの構成を分解して示す斜視図である。 上部ユニットの構成を分解して示す斜視図である。 下部ユニットの構成を分解して示す斜視図である。 上部保持枠にプリズムを位置決めする際の断面図である。 上部保持枠にプリズムを位置決めする際の断面図である。 上部保持枠に位置決めされたプリズムを固定する方法を示す斜視図である。 プリズムを上部保持枠に位置決めする際の断面図である。 プリズムの全反射面をプリズム受け部に当接させた状態を示す断面図である。 プリズムを上部保持枠に固定する際の熱カシメを行う箇所を示す断面図である。 プリズムを上部保持枠に熱カシメにより固定する際の断面図である。 プリズムを上部保持枠に熱カシメにより固定する際の断面図である。

符号の説明

２ デジタルカメラ
２０ 撮像ユニット
２１ 上部ユニット
２２ 下部ユニット
６５ 上部保持枠
６５ｂ プリズム収納部
６５ｃ，６５ｄ 注入口
６５ｇ レンズ受け面
６５ｈ プリズム規制部
７１ プリズム
７１ａ 光出射面
７１ｂ 全反射面
７１ｃ 光出射面
１０５ 固定装置
１１０ 治具
１１０ａ 基準面
１１０ｂ プリズム保持部
１１０ｃ 吸引ノズル
１１３ 調整機構
１１４ ダイヤル

Claims (13)

1. 第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠にプリズムを位置決めして固定する方法において、
   前記保持枠に、前記第１レンズの背面を受けて位置決めするレンズ受け面と、プリズムの一辺を受けて位置規制するプリズム規制部とを一体に形成しておき、
   前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具にプリズムを保持させ、
   前記治具の基準面を保持枠のレンズ受け面に当接させ、かつプリズムの一辺を前記プリズム規制部に当接させた状態で前記プリズムを保持枠に固定することを特徴とするプリズムの固定方法。
2. 前記プリズム保持部は、プリズムの光入射面をエアーの吸引によって吸着保持することを特徴とする請求項１記載のプリズムの固定方法。
3. 前記プリズムは直角プリズムであり、光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面で保持枠に固定されることを特徴とする請求項１又は２記載のプリズムの固定方法。
4. 第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠にプリズムを位置決めして固定する方法において、
   前記保持枠に、前記第１レンズの背面を受けて位置決めするレンズ受け面と、プリズムに設けられた全反射面が当接されるプリズム受け部とを一体に形成しておき、
   前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具にプリズムを保持させ、
   前記治具の基準面を保持枠のレンズ受け面に当接させ、かつプリズムの全反射面を前記プリズム規制部に当接させた状態で前記プリズムを保持枠に固定することを特徴とするプリズムの固定方法。
5. 前記プリズム保持部は、プリズムの光入射面をエアーの吸引によって吸着保持することを特徴とする請求項４記載のプリズムの固定方法。
6. 前記プリズムは直角プリズムであり、光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面で保持枠に固定されることを特徴とする請求項４又は５記載のプリズムの固定方法。
7. 前記プリズムの保持枠への固定は接着により行われることを特徴とする請求項１〜６いずれか記載のプリズムの固定方法。
8. 前記プリズムの保持枠への固定は熱カシメにより行われることを特徴とする請求項１〜６いずれか記載のプリズムの固定方法。
9. 第１レンズと、該第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠に前記プリズムを位置決めして固定する装置において、
   前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具と、
   前記治具の基準面を前記レンズ受け面に当接させ、かつ前記プリズムの一辺を前記保持枠に設けられたプリズム規制部に当接させるように、前記保持枠、或いは治具のいずれか一方を相対的に変位させる変位手段と、を備えたことを特徴とするプリズムの固定装置。
10. 第１レンズと、第１レンズから入射した被写体光を直角に折り曲げるプリズムとを保持する保持枠にプリズムを位置決めして固定する装置において、
    前記レンズ受け面に当接される基準面と、前記プリズムをその光入射面が前記基準面と平行となるように保持するプリズム保持部とを備えた治具と、
    前記治具の基準面を前記レンズ受け面に当接させ、かつ前記プリズムの全反射面を前記保持枠に設けられたプリズム受け部に当接させるように、前記保持枠、或いは治具のいずれか一方を相対的に変位させる変位手段と、を備えたことを特徴とするプリズムの固定装置。
11. 前記治具は、プリズムの光入射面をエアーの吸引によって吸着保持する吸着保持手段を備えていることを特徴とする請求項９又は１０記載のプリズムの固定装置。
12. 前記プリズムの光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面を用いて、前記プリズムを保持枠に接着する接着手段を備えたことを特徴とする請求項９〜１１いずれか記載のプリズムの固定装置。
13. 前記プリズムの光入射面、全反射面、光出射面を除く他の２面を用いて、前記プリズムを保持枠に熱カシメを行うカシメ手段を備えたことを特徴とする請求項９〜１２いずれか記載のプリズムの固定装置。
    

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