JP2006189649A - Lens positioning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に用いられ、レンズ枠に対するレンズの光軸方向の位置を決めるレンズ位置決め方法に関するものである。 The present invention relates to a lens positioning method that is used in an imaging apparatus such as a digital camera and determines the position of a lens in the optical axis direction with respect to a lens frame.
CCD等の固体撮像素子を用いて光学画像を光電変換し、デジタルの画像データをメモリカード等の記憶デバイスに記憶するデジタルカメラが市販されている。このようなデジタルカメラでは撮影レンズとして光学式のズームレンズを搭載したものが多い。この光学式ズームレンズは、画像信号の処理で変倍を行うデジタルズームよりも画質の面で有利であるが、ズーミングに伴って対物側のレンズがカメラ本体の前面から大きく突出するため、撮影時の使い勝手や見栄えの面で改善希望が多く寄せられている。 A digital camera that photoelectrically converts an optical image using a solid-state imaging device such as a CCD and stores digital image data in a storage device such as a memory card is commercially available. Many of such digital cameras are equipped with an optical zoom lens as a photographing lens. This optical zoom lens is more advantageous in terms of image quality than digital zoom, which performs zooming by processing image signals, but the lens on the objective side protrudes greatly from the front of the camera body as zooming occurs, so when shooting, There are many requests for improvement in terms of usability and appearance.
そこで、撮影光学系の一部にプリズムを用いて光軸を屈曲させ、変倍レンズの移動を装置内で、かつ装置の前面と平行な方向で行うことにより、対物側のレンズが装置の前面から突出しないようにした撮像装置が知られている(例えば特許文献1)。
上記特許文献1記載の撮像装置は、上記プリズムによる屈曲光学系によって従来よりも薄型化されているが、近年のデジタルカメラでは、ますます薄型化される傾向にある。ところで、対物レンズのレンズ枠には、レンズ前面まで回り込むレンズ位置決め用の出っ張りが設けられているため、対物レンズが組み込まれているレンズ鏡筒の光軸方向の厚みを薄くすることが困難である。そこで、この出っ張りを省略することも考えられるが、対物レンズの光軸方向の位置決めができなくなるという問題が生じる。 The imaging device described in Patent Document 1 is thinner than the conventional one by the bending optical system using the prism. However, recent digital cameras tend to be thinner. By the way, since the lens frame of the objective lens is provided with a lens positioning protrusion that extends to the front surface of the lens, it is difficult to reduce the thickness of the lens barrel in which the objective lens is incorporated in the optical axis direction. . Thus, although it is conceivable to omit this protrusion, there arises a problem that the objective lens cannot be positioned in the optical axis direction.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でありながら正確にレンズの位置決めを行うことができ、デジタルカメラ等の撮像装置の薄型化に貢献できるレンズ位置決め方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a lens positioning method capable of accurately positioning a lens with a simple configuration and contributing to thinning of an imaging apparatus such as a digital camera. There is to do.
上記目的を達成するために、本発明のレンズ位置決め方法は、レンズの側面に当接してレンズを保持するレンズ枠に対してレンズの光軸方向の位置を決めるレンズ位置決め方法において、前記レンズの前面の少なくとも一部が当接された状態でレンズ及びレンズ枠を保持する第1治具と、前記レンズ枠を後端側から押圧する第2治具とを用い、前記レンズ枠の前端から光軸方向前方にレンズの前面が突出した状態でレンズ及びレンズ枠を第1治具に保持させた後、第2治具によってレンズ枠を後端側から光軸方向前方に押圧することによりレンズ枠をレンズと相対的に移動させ、前記レンズ枠の前端がレンズの前面よりも前方に突出する直前で第2治具によるレンズ枠への押圧を停止することにより、前記レンズ枠に対するレンズの光軸方向の位置を決めることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lens positioning method according to the present invention includes a lens positioning method for determining a position in the optical axis direction of a lens with respect to a lens frame that abuts a side surface of the lens and holds the lens. A first jig for holding the lens and the lens frame in a state where at least a part of the lens frame is in contact with the second jig for pressing the lens frame from the rear end side, and an optical axis from the front end of the lens frame. The lens and the lens frame are held by the first jig with the front surface of the lens protruding forward in the direction, and then the lens frame is pressed by the second jig forward from the rear end side in the optical axis direction. The optical axis direction of the lens with respect to the lens frame is moved relative to the lens and the pressing of the second jig to the lens frame is stopped immediately before the front end of the lens frame projects forward from the front surface of the lens. Position and wherein the determining the.
また、前記第2治具は、前記レンズ枠の後端面と当接される第1当接面と、この第1当接面とは光軸方向で高さが異なる第2当接面とを備え、前記第1当接面をレンズ枠の後端面に当接させて光軸方向前方に押圧し、前記レンズ枠の前端がレンズの前面よりも前方に突出する直前の位置までレンズ枠をレンズと相対的に移動させた時に、前記第2当接面がレンズの後端面の少なくとも一部に当接して、それ以上の第2治具によるレンズ枠の移動を阻止することを特徴とする。 The second jig includes a first contact surface that is in contact with a rear end surface of the lens frame, and a second contact surface that is different in height in the optical axis direction from the first contact surface. The first abutment surface is brought into contact with the rear end surface of the lens frame and pressed forward in the optical axis direction, and the lens frame is moved to a position just before the front end of the lens frame projects forward from the front surface of the lens. The second abutment surface abuts on at least a part of the rear end surface of the lens when the lens frame is moved relative to the lens, thereby preventing further movement of the lens frame by the second jig.
本発明のレンズ位置決め方法によれば、レンズ枠の前端から光軸方向前方にレンズの前面が突出した状態でレンズ及びレンズ枠を第1治具に保持させた後、第2治具によってレンズ枠を後端側から光軸方向前方に押圧することによりレンズ枠をレンズと相対的に移動させ、レンズ枠の前端がレンズの前面よりも前方に突出する直前で第2治具によるレンズ枠への押圧を停止することによりレンズ枠に対するレンズの光軸方向の位置を決めるので、簡単な構成でありながら正確にレンズの位置決めを行うことができ、デジタルカメラ等の撮像装置の薄型化に貢献できる。 According to the lens positioning method of the present invention, the lens and the lens frame are held by the first jig with the front surface of the lens projecting forward from the front end of the lens frame in the optical axis direction, and then the lens frame by the second jig. The lens frame is moved relative to the lens by pressing the lens frame forward from the rear end side, and the lens frame is moved to the lens frame by the second jig immediately before the front end of the lens frame protrudes forward from the front surface of the lens. Since the position in the optical axis direction of the lens with respect to the lens frame is determined by stopping the pressing, the lens can be accurately positioned with a simple configuration, which contributes to a reduction in the thickness of an imaging apparatus such as a digital camera.
また、第2治具は、レンズ枠の後端面と当接される第1当接面と、この第1当接面とは光軸方向で高さが異なる第2当接面とを備え、第1当接面をレンズ枠の後端面に当接させて光軸方向前方に押圧し、レンズ枠の前端がレンズの前面よりも前方に突出する直前の位置までレンズ枠をレンズと相対的に移動させた時に、第2当接面がレンズの後端面の少なくとも一部に当接して、それ以上の第2治具によるレンズ枠の移動を阻止するようにするのが好ましい。 The second jig includes a first contact surface that is in contact with the rear end surface of the lens frame, and a second contact surface that is different in height in the optical axis direction from the first contact surface. The first abutment surface is brought into contact with the rear end surface of the lens frame and pressed forward in the optical axis direction, and the lens frame is moved relative to the lens to a position immediately before the front end of the lens frame projects forward from the front surface of the lens. When the lens is moved, it is preferable that the second abutting surface abuts at least a part of the rear end surface of the lens to prevent further movement of the lens frame by the second jig.
図1及び図2において、デジタルカメラ10には、ストロボ発光部12、レリーズボタン14、電源スイッチ15、撮影レンズであるズームレンズ16をテレ側、ワイド側に変倍させるズーム操作ボタン18、デジタルカメラ10の各種操作及び設定を行う十字操作ボタン20並びにフレーミング及び撮影時におけるリアルタイム画像や、再生画像等を表示する液晶パネル22が設けられている。また、デジタルカメラ10の内部には、ズームレンズ16の本発明に係るレンズ鏡筒24が設けられている。なお、符号26は、レンズ鏡筒24に設けられた第1レンズである。
1 and 2, the
前記レンズ鏡筒24の外観を示す図3において、レンズ鏡筒24は上部鏡筒30と下部鏡筒31とから構成されており、上部鏡筒30と下部鏡筒31との間には、シャッタ装置と、このシャッタ装置を駆動する駆動機構を備えたシャッタユニット32が挟持されている。
In FIG. 3 showing the appearance of the
前記レンズ鏡筒24の内部構造を示す図4において、レンズ鏡筒24内には、第1レンズ群G1、プリズム34、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4から構成される光学系が設けられている。これらのレンズ及びプリズムは、フレーム36〜40等によって保持される。
In FIG. 4 showing the internal structure of the
フレーム36には、第1レンズ26及び第2、第3レンズ42、43からなる第1レンズ群G1とプリズム34とが保持される。第1レンズ26は、レンズ枠44に位置決め固定され、このレンズ枠44が一対の押さえ具46,47(図3参照)によってフレーム36に組み付けられ、これにより第1レンズ26がプリズム34に対して固定される。
The
第1レンズ26をレンズ枠44に位置決めする方法について、図5を参照して説明する。レンズ枠44の開口44aの内径は、第1レンズ26の外径に正確に一致しており、第1レンズ26の後方からレンズ枠44を押し込むと、第1レンズ26の側面26aが開口44aの内壁面に当接して、弛みなく第1レンズ26がレンズ枠44に嵌まり込む((A)→(B))。この時点では、第1レンズ26の前面26b側がレンズ枠44の前端44bから光軸L1方向前方に突出した状態にしてある(B)。
A method of positioning the
一体化した第1レンズ26及びレンズ枠44を第1レンズ26を前にして(図面上では下側にして)、升状をした第1治具50の内側に入れる。この第1治具50の底板には、開口50aが形成されており、この縁に第1レンズ26の前面26bが当接するとともに、レンズ枠44の外周面44cが第1治具の側方内壁面50bに当接される(C)。
The integrated
次に、第1治具から突出しているレンズ枠44の後端44dを第2治具52で押圧する。この第2治具52の押圧面は、レンズ枠44の後端44dを押圧する第1押圧面52aと、これよりも内側で高さが低く、第1レンズ26の後端面26cに当接される第2押圧面52bからなる。
Next, the
レンズ枠44の後端44dが第1押圧面52aによって押されるにつれて、レンズ枠44が第1レンズ26と相対的に移動され、第1治具50の奥側に押し込まれてゆく。レンズ枠44の前端44bが第1レンズ26の前面26bよりも前方に突出する直前の位置、すなわちレンズ枠44の前端44bが第1治具50の底面に当接する前の位置までレンズ枠44が第1治具50側に移動すると、レンズ枠44の後端44dから突出した第1レンズ26の後端面26cに第2押圧面52bが当接し、第2治具の移動が阻止される(D)。これにより、レンズ枠44に対する第1レンズ26の光軸L1方向の位置決めが正確に行われる。
As the
この後、第1レンズ26及びレンズ枠44を治具50,52から取り出す。第1レンズ26及びレンズ枠44は、弛みなく嵌合しているため、通常の扱いでは相対位置がずれることはないが、フレーム36に組み込む前に固定する。この固定には、例えば光硬化樹脂を用いる。レンズ枠44の後端44d側の内径は、第1レンズ26の外径よりも大きく設定されているから、レンズ枠44の後端44d側と第1レンズ26の側面26aとの間に空間54が形成されている。ここに光硬化樹脂56を流し込んでから、光を当てると、光硬化樹脂56が硬化して第1レンズ26はレンズ枠44に固定される(図6参照)。
Thereafter, the
このように第1レンズ26が固定されたレンズ枠44をフレーム36の前部に当接させてから、図6に示すように、弾性を有する一対の押さえ具46,47(図3参照)でフレーム36に固定する。なお、押さえ具47はコの字状に屈曲されており、一端部47aはフレーム36の背面側にビス止めされ、他端部47bはレンズ枠44のコバ部44eに係合して、レンズ枠44をフレーム36に押しつける。また、押さえ具47と同様の構成を有する押さえ具46は、第1レンズ26の中心に対してほぼ点対象の位置に設けられ、押さえ具47と協働してレンズ枠44をフレーム36に押しつける。
After the lens frame 44 to which the
図4に示すように、第1レンズ26の光軸L1と第2、第3レンズ51、52の光軸L2とは直角をなし、プリズム34は光軸L1に沿って第1レンズ26から入射する光束を第2レンズ51に向かって反射する。また、第1レンズ26とフレーム36との間には遮光絞り58が設けられている。なお、第2、第3レンズ42、43では、第1レンズ26からの光束がプリズム34で反射された際に生じる諸収差が補正されている。
As shown in FIG. 4, the optical axis L1 of the
第3レンズ43の像面側には、第4、第5、第6レンズ60、61、62からなる第2レンズ群G2を保持したフレーム37が光軸L2方向に移動自在に配置されており、第4〜第6レンズ60〜62はズーム時に移動する。フレーム37の像面側には第7レンズ63からなる第3レンズ群G3を保持したフレーム38が配置され、その像面側には絞り機能を有するシャッタ装置64が配置されている。
On the image plane side of the
シャッタ装置64の像面側にはフレーム40が配置され、フレーム40の内部には第8、第9、第10レンズ66、67,68から構成される第4レンズ群G4を保持したフレーム39が光軸L2方向で移動自在に組み込まれている。第10レンズ63の像面側にはゴーストの発生等を抑えるために絞り板69が配置され、そのさらに像面側には余分な色成分をカットするローパスフィルタ70、CCDイメージセンサ72が順に固定されている。
A
フレーム37はズーム時に移動し、フレーム39はズーム時及びフォーカス時に移動するようにコントローラ(図示せず)によって制御されている。例えば、ズーム時ではフレーム37とフレーム39とは連動する。広角側へのズーミングでは、第2レンズ群G2がプリズム34側に移動するとともに第4レンズ群G4がCCDイメージセンサ72側に移動し、望遠側へのズーミングでは、第2レンズ群G2と第4レンズ群G4とが第3レンズ群G3側に移動する。
The
上記構成の作用について説明する。図5に示すように、第1レンズ26の前面26b側がレンズ枠44の前端44bから光軸L1方向前方に突出されるように、第1レンズ26の後方からレンズ枠44を押し込み、一体化した第1レンズ26及びレンズ枠44を第1治具50の内側に入れる。次に、第1治具から突出しているレンズ枠44の後端44dを第2治具52で押圧する。
The operation of the above configuration will be described. As shown in FIG. 5, the lens frame 44 is pushed in from the rear of the
レンズ枠44の前端44bが第1レンズ26の前面26bよりも前方に突出する直前の位置までレンズ枠44が第1治具50側に移動すると、レンズ枠44の後端44dから突出した第1レンズ26の後端面26cに第2押圧面52bが当接し、第2治具のそれ以上の移動が阻止される。これにより、レンズ枠44に対する第1レンズ26の光軸L1方向の位置決めが正確に行われる。
When the lens frame 44 moves to the first jig 50 side to a position immediately before the
第1レンズ26及びレンズ枠44から治具50,52を取り外して、レンズ枠44の後端44d側と第1レンズ26の側面26aとの間に形成された空間54に光硬化樹脂56を流し込み、光を当てる。図6に示すように、光硬化樹脂56が硬化して第1レンズ26はレンズ枠44に固定される。このように、レンズ前面に回り込むようなレンズ位置決め用の出っ張りをレンズ枠に設けることなく、レンズをレンズ枠に正確に位置決めできるから、撮影光学系の光軸方向(本実施形態では光軸L1方向)の厚みを薄くできる。したがって、前記レンズ鏡筒24を用いたデジタルカメラ10は厚みを薄くすることができる。
The jigs 50 and 52 are removed from the
なお、レンズをレンズ枠に固定するための接着剤は、上記光硬化樹脂に限らず、例えばエポキシ樹脂でもよい。 Note that the adhesive for fixing the lens to the lens frame is not limited to the photo-curing resin, and may be, for example, an epoxy resin.
以上説明した実施形態では、4群10枚のレンズと1つのプリズムとから構成される光学系が設けられたレンズ鏡筒24を例示したが、レンズ枚数やレンズ群の数はこれに限らず、例えば4群9枚構成や、5群11枚構成などでもよい。また、撮像素子としてCCDを用いたが、例えばCMOSを用いてもよい。
In the embodiment described above, the
また、上記実施形態では、本発明をデジタルカメラの光学系に適用した例であったが、本発明はこれに限定されることなく、例えばカメラ付き携帯電話や携帯型情報端末(PDA)や銀塩カメラの光学系にも適用でき、更に複数の原色光から画像光を合成してスクリーンに投影するプロジェクタなどの投影装置、DVD、CD−ROM、MD等の光ピックアップ装置等の光学装置の光学系にも適用できる。 In the above embodiment, the present invention is applied to an optical system of a digital camera. However, the present invention is not limited to this, and for example, a camera-equipped mobile phone, a portable information terminal (PDA), a silver It can also be applied to an optical system of a salt camera, and further, an optical device such as a projector that synthesizes image light from a plurality of primary color lights and projects it onto a screen, or an optical device such as an optical pickup device such as a DVD, CD-ROM, MD It can also be applied to systems.
10 デジタルカメラ
16 ズームレンズ
24 レンズ鏡筒
26 第1レンズ
44 レンズ枠
50 第1治具
52 第2治具
56 光硬化型樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記レンズの前面の少なくとも一部が当接された状態でレンズ及びレンズ枠を保持する第1治具と、前記レンズ枠を後端側から押圧する第2治具とを用い、
前記レンズ枠の前端から光軸方向前方にレンズの前面が突出した状態でレンズ及びレンズ枠を第1治具に保持させた後、第2治具によってレンズ枠を後端側から光軸方向前方に押圧することによりレンズ枠をレンズと相対的に移動させ、前記レンズ枠の前端がレンズの前面よりも前方に突出する直前で第2治具によるレンズ枠への押圧を停止することにより、前記レンズ枠に対するレンズの光軸方向の位置を決めることを特徴とするレンズ位置決め方法。 In the lens positioning method for determining the position of the lens in the optical axis direction with respect to the lens frame that contacts the side surface of the lens and holds the lens,
Using a first jig for holding the lens and the lens frame in a state where at least a part of the front surface of the lens is in contact, and a second jig for pressing the lens frame from the rear end side,
The lens and the lens frame are held by the first jig with the front surface of the lens projecting forward in the optical axis direction from the front end of the lens frame, and then the lens frame is moved forward in the optical axis direction from the rear end side by the second jig. The lens frame is moved relative to the lens by pressing the lens frame, and the pressing to the lens frame by the second jig is stopped immediately before the front end of the lens frame projects forward from the front surface of the lens. A lens positioning method characterized by determining a position of a lens in an optical axis direction with respect to a lens frame.
The second jig includes a first contact surface that is in contact with a rear end surface of the lens frame, and a second contact surface having a height different from that of the first contact surface in the optical axis direction. The first abutment surface is brought into contact with the rear end surface of the lens frame and pressed forward in the optical axis direction, and the lens frame is positioned relative to the lens until just before the front end of the lens frame protrudes forward from the front surface of the lens. The second abutment surface abuts on at least a part of the rear end surface of the lens when the lens frame is moved, thereby preventing further movement of the lens frame by the second jig. The lens positioning method as described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005001752A JP2006189649A (en) | 2005-01-06 | 2005-01-06 | Lens positioning method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019008201A (en) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | 日本電産サンキョー株式会社 | Lens unit, and lens unit manufacturing method |
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2005
- 2005-01-06 JP JP2005001752A patent/JP2006189649A/en active Pending
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