JP5991774B2

JP5991774B2 - 光学装置

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Inventors: 柏葉　聖一; 柏葉　　聖一
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Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2016-09-14
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Description

本発明は、光学素子を保持する素子保持部材を含むレンズ鏡筒等の光学装置に関し、さらに詳しくは、素子保持部材の位置ずれを調整して組み立てる光学装置に関するものである。

上記のような光学装置における光学素子の保持構造として、特許文献１にて提案されているものがある。この保持構造では、第１の保持筒と、光軸方向にリフト量を有するカム溝が設けられた偏芯リングと、光学素子を保持している第２の保持筒と、偏心リングのカム溝に挿通されて第２の保持筒に取り付けられる偏心コロとを備えている。上記構成において、偏芯リング自体を偏芯させることで光学素子の平行偏芯を、偏芯コロを回転させることで光学素子の傾き偏芯を、第２の保持筒を回転させることで光学素子の光軸方向位置を、それぞれ調整することが可能なように構成している。

特開２００６−９１１５３号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、光学素子の光軸方向位置を調整する際に、第２の保持筒（光学素子）を回転させるため、光学素子の傾き方向が変わってしまう構成となっている。一方、光学素子の傾き偏芯を調整する際にも、偏芯コロによって光学素子の光軸方向位置が変わってしまう構成となっており、所望の光軸方向位置と傾き偏芯の調整を両立させるためには、何度も繰り返し作業をして少しずつ追い込んでいく必要があり、困難であった。

また、光学素子の平行偏芯を調整する際には、偏芯リングを直接移動させるため、光学装置の調整分解能として要求される微小量を精度良く動かすことが困難であった。

そこで、本発明の目的は、光学素子の平行偏芯、傾き偏芯、光軸方向位置を、それぞれ容易に調整することが可能で、かつ、微小量を精度良く動かすことが可能な光学装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る光学装置は、光軸方向に伸びる複数の第１溝部を有する第１の支持部材と、前記光軸方向に対して傾いた方向に伸びる複数の第２溝部を有する第２の支持部材と、光学素子を保持する保持部材と、一端が光軸に直交する方向の第１の回転軸を中心に回転可能に前記保持部材に対して取り付けられ、他端が前記第１の回転軸に対して偏芯し、前記複数の第２溝部のいずれにも係合することなく前記複数の第１溝部にそれぞれ係合する複数の第１の偏芯部材と、一端が光軸に直交する方向の第２の回転軸を中心に回転可能に前記保持部材に対して取り付けられ、他端が前記第２の回転軸に対して偏芯し、前記複数の第１溝部のいずれにも係合することなく前記複数の第２溝部にそれぞれ係合する複数の第２の偏芯部材と、前記第１の支持部材または前記第２の支持部材の一方に設けられ、光軸に直交する周方向に伸びる第３溝部と、前記第１の支持部材または前記第２の支持部材の他方に設けられ、前記第３溝部に係合して、前記第１の支持部材に対して光軸の周りに回転可能な前記第２の支持部材の前記第１の支持部材に対する光軸方向の移動を規制する規制部材と、を有する光学装置であって、前記第１の偏芯部材を、前記第１の回転軸を中心に回転させることにより、前記光学素子は、前記第１の支持部材に対して前記光軸に直交する方向に移動可能であり、前記第２の偏芯部材を、前記第２の回転軸を中心に回転させることにより、前記光学素子は、前記光軸に直交する面に対して傾けることが可能であり、前記第２の偏芯部材とそれに対応する前記第２溝部との係合位置を変えることで前記保持部材を前記第１の支持部材に対して前記光軸方向に移動可能とすることを特徴とする。
また、本発明に係る別の光学装置は、光軸方向に伸びる複数の案内溝を外周部に有する第１の円筒部材と、前記第１の円筒部材に対して光軸の周りに回転可能であり、光軸に直交する周方向に傾いて伸びる複数のリード溝を外周部に有する第２の円筒部材と、光学素子を保持する保持部材と、一端が前記光軸と直交する方向の第１の回転軸を中心に回転可能に前記保持部材に取り付けられ、他端が前記第１の回転軸に対して偏芯し、前記複数のリード溝のいずれにも係合することなく前記複数の案内溝にそれぞれ係合する複数の第１の偏芯ローラと、一端が前記光軸と直交する方向の第２の回転軸を中心に回転可能に前記保持部材に取り付けられ、他端が前記第２の回転軸に対して偏芯し、前記複数の案内溝のいずれにも係合することなく前記複数のリード溝にそれぞれ係合する複数の第２の偏芯ローラと、前記第１の円筒部材または前記第２の円筒部材の一方に設けられ、光軸に直交する周方向に伸びる規制溝と、前記第１の円筒部材または前記第２の円筒部材の他方に設けられ、前記規制溝に係合して、前記第１の円筒部材に対して光軸の周りに回転可能な前記第２の円筒部材の前記第１の円筒部材に対する光軸方向の移動を規制する規制部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、光学素子の平行偏芯、傾き偏芯、光軸方向位置を、それぞれ容易に調整することが可能で、かつ、微小量を精度良く動かすことが可能な光学装置を提供することができる。

参考例における光学素子保持部の分解斜視図である。参考例に係わる一眼レフカメラ用交換レンズの断面図である。第１の実施形態における光学素子保持部の分解斜視図である。偏芯調整コロの回転により移動筒が光軸直交方向に変位可能とした場合の変位を説明する図である。偏芯調整コロの回転により移動筒が光軸直交方向に変位せず、保持枠が光軸直交方向に変位することの説明図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《参考例》
以下、図１および図２を用いて、本発明の第１の実施形態に先んじて参考例に係わる光学装置としての交換レンズについて説明する。

（第１群乃至第４群を含む交換レンズの全体構成）
本参考例の交換レンズは、物体側から順に、第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４を有する４群構成の交換レンズである。全てのレンズ群Ｌ１〜Ｌ４は、ズーム動作に際して光軸方向に移動し、第２レンズ群Ｌ２は、フォーカス動作に際しても光軸方向に移動する。第３レンズ群Ｌ３は、第３ａレンズ群Ｌ３ａ、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの２つの部分群に分けられ、撮像面側に位置する群である第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは、光軸方向への移動とは別に、手振れ等による像振れ補正動作を行うために光軸直交方向にも移動する。

１０１はマウントで、カメラ本体に取り付けるためのバヨネット部を有しており、固定筒１０２にビス止め固定されている。１０３は外装環で、マウント１０１と固定筒１０２との間に挟み込まれて固定されている。１０４は案内筒で、固定筒１０２がビス止めされることでカメラ本体に対して固定部を構成している。案内筒１０４の外周には、不図示のコロによって光軸回りに回転しながら進退可能となっている第１カム筒１０５が嵌合している。

これにより、第１カム筒１０５を回転させると、案内筒１０４に設けられた光軸方向の案内溝と第１カム筒１０５に設けられたカム溝の交点が移動する。この交点の移動に従い、第３レンズ群Ｌ３を保持する３群保持枠１０６を、ビス止めされた不図示のコロを介して光軸方向へ移動させることができる。

同様に、第４レンズ群Ｌ４を保持する４群保持枠１０８が固定されている４群移動筒１０９、および第１直進筒１１０を、それぞれにビス止めされたコロ１３６および不図示のコロを介して光軸方向へ移動させることができる。第４レンズ群Ｌ４の保持構造については、後に詳述する。３群保持枠１０６には、絞り駆動部と絞り羽根部とから構成される電磁絞りユニット１１３が、ビスにより固定されている。また後端には、振れ補正ユニット１１４が、不図示のコロを介して保持されている。

振れ補正ユニット１１４は、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを光軸直交方向に駆動可能に保持しており、マグネットおよびコイルとから構成される駆動部によって第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを駆動する。第１直進筒１１０の内周には、第２カム筒１１６が公知のバヨネット構造により、第１直進筒１１０に対して、光軸方向の位置は規制され、かつ、回転可能な状態で嵌合している。第２カム筒１１６に設けられた光軸方向に延びた回転伝達溝には、第１カム筒１０５にビス止めされたコロ１１５が係合しており、第１カム筒１０５の回転が第２カム筒１１６に伝達される。

また、第１直進筒１１０には、光軸方向に延びた案内溝が設けられており、第２カム筒１１６には、カム溝が設けられている。これにより、第２カム筒１１６が回転すると、第１直進筒１１０の直進溝と第２カム筒１１６の交点が移動する。この交点の移動に従い、第２直進筒１１７を、ビス止めされたコロ１１８を介して光軸方向へ移動させることができる。

第２直進筒１１７の先端付近には、第１レンズ群Ｌ１を保持する１群保持枠１１９が固定されている。第２直進筒１１７と１群保持枠１１９の当接部はそれぞれ周方向に延びる斜面形状に形成されている。従って、１群保持枠１１９を回転させて第２直進筒１１７に取り付けることにより、１群保持枠１１９の第２直進筒１１７に対する光軸方向の取り付け位置を変更することができ、製造誤差による広角側と望遠側の焦点位置のずれを補正することができる。また、第２直進筒１１７の先端外周には、バヨネット部が、内周にはネジ部がそれぞれ設けられており、それぞれフード、フィルター等のアクセサリーが装着可能となっている。

１２０は化粧環で、前面にレンズ名称等の表示が印刷されている。１２１はフォーカスユニットで、案内筒１０４に固定され、主に光軸を中心として回転する円環状の振動型モータと差動機構とで構成されており、振動型モータのロータ回転量とマニュアルリング１２２の回転量に応じた出力をする。１２３は連結環で、フォーカスユニット１２１の物体側に固定されており、円弧状に延出した突出部の外周には、グレイコードパターンが形成されたエンコーダフレキシブル基板１２４が貼り付けられている。

また、エンコーダフレキシブル基板１２４が設けられていない位相には、突出部が設けられており、この突出部にはコロ１２５がビス止めされている。１２６はズーム操作環で、周方向に設けられている溝にコロ１２５が係合することで、光軸方向の移動が阻止された状態で光軸回りの回転のみが可能となっている。ズーム操作環１２６には、第１カム筒１０５にビス止めされた不図示のズームキーが係合する縦溝が形成されており、ズームキーを介してズーム操作環１２６の回転を第１カム筒１０５に伝達させることができる。

１２７はズーム操作環１２０の外周に巻き付けられたズームゴムである。１２８はフォーカスカム筒で、円筒部にカム溝が設けられている。このカム溝には、コロ連結環１２９の外周に固定され、第１カム筒１０５に設けられた穴に圧入状態で挿通された不図示のコロが係合する。また、フォーカスカム筒１２８から延出したキー部は、フォーカスユニット１２１の出力部と一体的に回転するよう係合している。１３０は第２レンズ群Ｌ２を保持する２群保持枠で、フォーカスカム筒１２８に固定されており、第１カム筒１０５が回転すると光軸方向に進退する。

このときの進退量は、第１カム筒１０５自体の光軸方向進退量と、フォーカスカム筒１２８のカム溝に対する第１カム筒１０５の穴に挿通されたコロの係合点の光軸方向変化量との合計量で決まる。また、２群保持枠１３０は、フォーカスユニット１２１の出力により、一体的に回転しながら、フォーカスカム筒１２８のカム溝に対する第１カム筒１０５の穴に挿通されたコロの係合点の光軸方向変化量に応じて進退する。
このように、本参考例の交換レンズでは、インナーフォーカスにおける焦点距離変化に伴う焦点位置ずれを機構的に補償して、第２レンズ群Ｌ２を光軸方向に進退させる。

１３１はメイン基板で、電磁絞りユニット１１３、振れ補正ユニット１１４等と可撓性フレキシブル基板を介して電気的に接続され、各種制御を行う。また、マウント１０１にビス止めされ、メイン基板１３１とフレキシブル基板を介して接続された不図示の接点ブロックを介して、カメラ本体との通信および電源の供給を行う。１３２は裏蓋で、マウント１０１に弾性結合して有害光をカットしている。１３３は、裏蓋１３２に弾性結合している保護ゴムリングである。

以上のように構成された交換レンズでは、ズーム操作環１２６を回転させると、ズームキーを介して第１カム筒１０５が回転し、上記機構に従い全てのレンズ群Ｌ１〜Ｌ４が光軸方向に進退してズーミングが行われる。一方、オートフォーカス時にはフォーカスユニット１２１内の振動型モータの駆動により、マニュアルフォーカス時にはマニュアルリング１２２の回転操作により、フォーカスユニット１２１内の差動機構を介して、フォーカスカム筒１２８を回転させる。これにより、上記機構に従い、第２レンズ群Ｌ２が進退し、フォーカシングを行うことができる。

（第４レンズ群の調整）
１）調整用溝
次に、第４レンズ群Ｌ４の保持調整に関する詳細構造を説明する。図１に示すように、４群移動筒（第１の支持部材、第１の円筒部材）１０９には、光軸方向に伸びた、長手方向が光軸と平行な２つの第１面を有する案内溝（第１溝部）１０９ａが光軸を中心として角度等分に３箇所設けられている。１０７は４群移動筒１０９の外周に嵌合している４群調整筒で、光軸直交方向に伸びた、長手方向が光軸と直交する２つの第２面を備えた周溝（第３溝部、周辺溝）１０７ａを有する。また、４群調整筒（第２の支持部材、第２の円筒部材）１０７には、光軸方向にリフト量を備えた２つの面（光軸方向に対し斜め方向の２つの面）を有するリード溝（第２溝部）１０７ｂが、それぞれ光軸を中心として角度等分に３箇所設けられている。

リード溝１０７ｂには、４群移動筒１０９にビス止めされたコロ（係合部材）１３７（ＰＯＭ等の比較的弾性の高い樹脂材料で形成されている）が圧入状態で係合しており、４群調整筒１０７は、４群移動筒１０９に対して、回転しながら光軸方向に進退可能となっている。

２）偏芯コロ
上述の第４レンズ群Ｌ４を保持している４群保持枠（保持部材）１０８には、ＰＯＭ等の比較的弾性の高い樹脂材料で形成されている第１偏芯コロ（第１の偏芯部材、第１の偏芯ローラ）１１１および第２偏芯コロ（第２の偏芯部材、第２の偏芯ローラ）１１２が、それぞれ光軸を中心として角度等分に３箇所にビス止めされている。第１偏芯コロ１１１および第２偏芯コロ１１２は、それぞれ光軸を中心として光軸直交方向において放射方向に延びる軸を中心とした円筒形状部Ａと、円筒形状部Ａの中心軸から偏芯した軸を中心とする円筒形状部Ｂとを有している。

第１偏芯コロ１１１は、円筒形状部Ａが４群保持枠１０８の不図示のコロ座に、円筒形状部Ｂが４群移動筒１０９の案内溝１０９ａに、それぞれ圧入状態で係合している。即ち、保持枠１０８に対して、一端側の円筒形状部Ａが光軸と直交方向の回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、他端側の円筒形状部Ｂが案内溝１０９ａの２つの第１面（図４のＬ１ａ、Ｌ２ａ）に、前記回転軸に対して偏芯した周面を挟まれる。

そして、４群保持枠１０８に対して円筒形状部Ａの中心軸を中心として回転可能となっている。これにより、後述するように、４群保持枠１０８は、３箇所の第１偏芯コロ１１１の回転状態の組み合わせにより、４群移動筒１０９に対する光軸直交面内での位置が調整される。

一方、第２偏芯コロ１１２は、円筒形状部Ａが４群保持枠１０８の不図示のコロ座に、円筒形状部Ｂが４群調整筒１０７の周溝１０７ａに、それぞれ圧入状態で係合している。即ち、保持枠１０８に対して、一端側の円筒形状部Ａが光軸と直交方向の回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、他端側の円筒形状部Ｂが周溝１０７ａの２つの第１面（光軸と直交方向に伸びた２つの面）に、前記回転軸に対して偏芯した周面を挟まれる。

そして、４群保持枠１０８に対して円筒形状部Ａの中心軸を中心として回転可能となっている。これにより、後述するように、４群保持枠１０８は、３箇所の第２偏芯コロ１１２の回転状態の組み合わせにより、４群調整筒１０７に対する傾き状態が調整される。以下、第１偏芯コロ１１１および第２偏芯コロ１１２の組み合わせによる、４群保持枠１０８の傾き位置および偏芯位置の調整作業について説明する。

３）平行偏芯の調整
図４は、第１偏芯コロ１１１の回転により４群移動筒１０９が光軸直交方向に変位可能とした場合の変位を示し、図５は第１偏芯コロ１１１の回転により４群移動筒１０９が光軸直交方向に変位せず、４群保持枠１０８が光軸直交方向に変位することを示す。まず、４群調整筒１０７の４群移動筒１０９に対する回転位置を仮に固定する。この状態で、第１偏芯コロ１１１を回転させると、図４に示すように円筒形状部Ｂが４群移動筒１０９の案内溝１０９ａ内で回転（ＢはＡの周りに公転）し、移動筒１０９を光軸直交方向に変位させようとする。

しかし、実際には平行偏芯の調整の際には移動筒１０９は光軸直交方向には変位が拘束（コロ１３６が、案内筒１０４の光軸方向案内溝と第１カム筒１０５のカム溝の交点に拘束されていることによる）され、光軸直交方向に変位しない状態とされており、図５の右側部に示すように相対的に保持枠１０８が結果的に光軸直交方向に変位することとなる。即ち、円筒形状部Ｂに対する円筒形状部Ａの偏芯回転により、円筒形状部Ａに係合している４群保持枠１０８のコロ座を光軸直交方向に移動させる。

なお、４群保持枠１０８のコロ座（即ち、円筒形状部Ａの光軸方向位置）は、４群調整筒１０７の周溝１０７ａと第２偏芯コロ１１２との係合により、光軸方向の位置が規制されている。また、円筒形状部Ｂに対する円筒形状部Ａの偏芯回転の光軸方向の成分は、図５に示す作用により、円筒形状部Ｂが４群移動筒１０９の案内溝１０９ａ内で移動することで吸収される。

従って、２箇所以上（より好ましくは３箇所）の第１偏芯コロ１１１を回転操作することにより、４群保持枠１０８を任意の光軸直交方向位置に平行移動させることが可能で、第４群の平行偏芯を調整することができる。

４）傾き偏芯の調整
一方、第２偏芯コロ１１２を回転させると、図４、図５に示した作用と同様の作用により、円筒形状部Ｂが４群調整筒１０７の周溝１０７ａ内で回転（ＢはＡの周りに公転）し、４群調整筒１０７を光軸方向に変位させようとする。しかし、実際には傾き偏芯の調整の際には４群調整筒１０７は光軸方向には変位が拘束（４群調整筒１０７の回転位置仮固定と、コロ１３７が４群調整筒１０７のリード溝１０７ａに係合していることによる）され、光軸方向に変位しない状態とされており、相対的に保持枠１０８が光軸方向に変位することとなる。

即ち、円筒形状部Ｂに対する円筒形状部Ａの偏芯回転により、円筒形状部Ａに係合している４群保持枠１０８のコロ座を光軸方向に移動させる。なお、４群保持枠１０８のコロ座は、４群移動筒１０９の案内溝１０９ａと第１偏芯コロ１１１との係合により、光軸直交面内での位置が規制されている。また、円筒形状部Ｂに対する円筒形状部Ａの偏芯回転の光軸直交面内の成分は、図５で説明した作用と同様の作用により、円筒形状部Ｂが４群調整筒１０７の周溝１０７ａ内で移動することで吸収される。

従って、２箇所以上（より好ましくは３箇所）の第２偏芯コロ１１２を回転操作することにより、４群保持枠１０８を任意の傾き角度および傾き方向に移動させることが可能で、第４群の傾き偏芯を調整することができる。

５）光軸方向位置の調整
次に、４群保持枠１０８の光軸方向位置の調整作業について説明する。まず、４群調整筒１０７を４群移動筒１０９に対して回転させることで、４群移動筒１０９にビス止めされたコロ１３７と、移動可能部としてのリード溝１０７ｂ（４群調整筒１０７）との係合に従い、４群調整筒１０７が光軸方向に移動する。４群調整筒１０７が光軸方向に移動すると、４群調整筒１０７の周溝１０７ａに係合している第２偏芯コロ１１２を介して、４群保持枠１０８を光軸方向に移動させる。

なお、前述したように、４群保持枠１０８は、４群移動筒１０９の案内溝１０９ａと第１偏芯コロ１１１との係合により、光軸直交面内での位置を規制されているため、光軸方向に移動される。また、第２偏芯コロ１１２が移動枠１０９と干渉しないように、移動枠１０９には逃げ穴部が形成されている。

なお、４群調整筒１０７の回転による保持枠１０８の光軸方向の変位に際し、第２偏芯コロ１１２の円筒形状部Ｂについては、４群調整筒１０７の周溝１０７ａの光軸と直交する２つの面に挟まれて４群調整筒１０７と光軸方向には一体化して移動可能である。また、第１偏芯コロ１１１の円筒形状部Ｂについては、４群移動筒１０９の案内溝１０９ａ内で移動可能である。

従って、４群調整筒１０７を回転させることで、第１偏芯コロ１１１および第２偏芯コロ１１２の操作によって得られた任意の光軸直交平面内位置、傾き角度および傾き方向位置を保ったまま、４群保持枠１０８を任意の光軸方向位置に移動させることが可能となる。

（第１群乃至第４群全系の調整）
最後に、第１から第４群レンズＬ１〜Ｌ４全系で行う調整作業について説明する。図２で説明した構成部品のうち、マウント１０１、固定筒１０２、外装環１０３、フォーカスユニット１２１、マニュアルリング１２２、メイン基板１３１、およびこれらに固定された部品を組む前に、案内筒１０４を不図示の調整治具に固定する。この状態で、第４群レンズＬ４を保持した４群保持枠１０８の、４群移動筒１０９に対する平行偏芯、傾き偏芯をそれぞれ調整する。その後、４群保持枠１０８の４群移動筒１０９に対する光軸方向位置を調整し、４群移動筒１０９に対して４群調整筒１０７の回転位置を、ビス止め、接着等の公知の手段で固定する。

（本参考例の効果）
以上、本参考例によれば、光学素子の保持部材に対して、第１の支持部材の光軸と平行面に挟まれた第１の偏芯部材による平行偏芯調整、第２の支持部材の光軸と直交面に挟まれた第２の偏芯部材による傾き偏芯調整を行うことができる。
かつ、第２の支持部材とともに、第２の偏芯部材を光軸方向に移動させることで、平行偏芯を調整した状態および傾き偏芯を調整した状態を保持したまま、光学素子の保持部材の光軸方向位置調整も行うことができる。

そして、第１の偏芯部材および第２の偏芯部材の回転、第２の支持部材の移動は、それぞれ光学素子の保持部材の平行偏芯位置、傾き偏芯位置、光軸方向位置の移動に変換するように構成されている。従って、各部材の回転量および移動量に対する、光学素子の保持部材の平行偏芯、傾き偏芯、光軸方向位置の移動量を調節することが可能で、光学素子の保持部材を直接移動させる場合と比較して、容易に微調整が可能な構成とすることができる。これにより、光学素子の平行偏芯、傾き偏芯、光軸方向位置を、それぞれ容易に調整することが可能で、かつ、微小量を精度良く動かすことが可能な光学装置を提供することができる。

《第１の実施形態》
以下、図３を参照して、本発明の第１の実施形態による交換レンズについて説明する。なお、図１および図２に示した参考例と同一部品には同一符号を付して、重複説明を省略する。

（第４群の調整）
１）調整用溝
１３４は４群移動筒で、光軸と平行な２つの面を有する案内溝（第１溝部）１３４ａが光軸を中心として角度等分に３ヶ所に設けられている。１３５は４群調整筒（第２の支持部材、第２の円筒部材）で、内周に設けられたバヨネット溝（第４溝部、規制溝）１３５ａが、４群移動筒１３４（第１の支持部材、第１の円筒部材）の外周に設けられた３ヶ所のバヨネット突起（規制部材）１３４ｂと係合する。バヨネット溝１３５ａは光軸と直交する面内に本来的に無端状の溝が形成され、必要に応じて一部領域にバヨネット突起１３４ａ通過用の切り欠き端（図３）を設ける。これにより、４群移動筒１３４の外周に、光軸方向の位置は規制され、かつ、回転可能な状態で嵌合している。

４群調整筒１３５には、光軸方向にリフト量を有する２つの面を有するリード溝（第２溝部）１３５ｂが、光軸を中心として角度等分に３箇所に設けられている。

２）偏芯コロ
第４レンズ群Ｌ４を保持している４群保持枠（保持部材）１０８には、ＰＯＭ等の比較的弾性の高い樹脂材料で形成されている第１偏芯コロ（第１の偏芯部材、第１の偏芯ローラ）１１１および第２偏芯コロ（第２の偏芯部材、第２の偏芯ローラ）１１２が、それぞれ光軸を中心として角度等分に３箇所にビス止めされている。第１偏芯コロ１１１および第２偏芯コロ１１２は、それぞれ光軸を中心として光軸直交方向において放射方向に延びる軸を中心とした円筒形状部Ａと、円筒形状部Ａの中心軸から偏芯した軸を中心とする円筒形状部Ｂとを有している。

第１偏芯コロ１１１は、円筒形状部Ａが４群保持枠１０８の不図示のコロ座に、円筒形状部Ｂが４群移動筒１３４の案内溝１３４ａに、それぞれ圧入状態で係合している。そして、４群保持枠１０８に対して円筒形状部Ａの中心軸を中心として回転可能となっている。これにより、後述するように、４群保持枠１０８は、３箇所の第１偏芯コロ１１１の回転状態の組み合わせにより、４群移動筒１３４に対する光軸直交面内での平行偏芯が調整される。

一方、第２偏芯コロ１１２は、円筒形状部Ａが４群保持枠１０８の不図示のコロ座に、円筒形状部Ｂが４群調整筒１３５のリード溝１３５ｂに、それぞれ圧入状態で係合している。そして、４群保持枠１０８に対して円筒形状部Ａの中心軸を中心として回転可能となっている。これにより、後述するように、４群保持枠１０８は、３箇所の第２偏芯コロ１１２の回転状態の組み合わせにより、４群調整筒１３５に対する傾き偏芯が調整される。

３）平行偏芯の調整
次に、第１偏芯コロ１１１および第２偏芯コロ１１２の組み合わせによる、４群保持枠１０８の傾き位置および偏芯位置の調整作業について説明する。まず、４群調整筒１３５の４群移動筒１３４に対する回転位置を仮に固定する。この状態で、第１偏芯コロ１１１を回転させると、図４に示すように円筒形状部Ｂが４群移動筒１３４の案内溝１３４ａ内で回転（ＢはＡの周りに公転）し、移動筒１３４を光軸直交方向に変位させようとする。

しかし、実際には平行偏芯の調整の際には移動筒１３４は光軸直交方向には変位が拘束（コロ１３６が、案内筒１０４の光軸方向案内溝と第１カム筒１０５のカム溝の交点に拘束されていることによる）され、光軸直交方向に変位しない状態とされており、図５の右側部に示すように相対的に保持枠１０８が結果的に光軸直交方向に変位することとなる。即ち、円筒形状部Ｂに対する円筒形状部Ａの偏芯回転により、円筒形状部Ａに係合している４群保持枠１０８のコロ座を光軸直交方向に移動させる。

なお、４群保持枠１０８のコロ座（即ち、円筒形状部Ａの光軸方向位置）は、４群調整筒１３５のリード溝１３５ｂと第２偏芯コロ１１２との係合により、光軸方向の位置が規制されている。また、円筒形状部Ｂに対する円筒形状部Ａの偏芯回転の光軸方向の成分は、図５に示す作用により、円筒形状部Ｂが４群移動筒１３４の案内溝１３４ａ内で移動することで吸収される。

４）傾き偏芯の調整
一方、第２偏芯コロ１１２を回転させると、図４、図５に示した作用と同様の作用により、円筒形状部Ｂが４群調整筒１３５のリード溝１３５ｂ内で回転（ＢはＡの周りに公転）し、４群調整筒１３５を光軸方向に変位させようとする。しかし、実際には傾き偏芯の調整の際には４群調整筒１３５は光軸方向には変位が拘束（４群調整筒１３５の回転位置仮固定と、バヨネット溝１３５ａとバヨネット突起１３４ｂの係合による）され、光軸方向に変位しない状態とされており、相対的に保持枠１０８が光軸方向に変位することとなる。

即ち、円筒形状部Ｂに対する円筒形状部Ａの偏芯回転により、円筒形状部Ａに係合している４群保持枠１０８のコロ座を光軸方向に移動させる。なお、４群保持枠１０８のコロ座は、４群移動筒１３４の案内溝１３４ａと第１偏芯コロ１１１との係合により、光軸直交面内での位置が規制されている。また、円筒形状部Ｂに対する円筒形状部Ａの偏芯回転の光軸直交面内の成分は、図５で説明した作用と同様の作用により、円筒形状部Ｂが４群調整筒１３５のリード溝１３５ｂ内で移動することで吸収される。

５）光軸方向位置の調整
次に、４群保持枠１０８の光軸方向位置の調整作業について説明する。まず、４群調整筒１３５を４群移動筒１３４に対して回転させることで、４群調整筒１３５のリード溝１３５ｂの位置が変化し、係合している第２偏芯コロ１１２を介して、４群保持枠１０８を移動させようとする。

但し、前述したように、４群保持枠１０８は、４群移動筒１３４の案内溝１３４ａと第１偏芯コロ１１１との係合により、光軸直交面内での位置を規制されているため、光軸方向に移動される。また、第２偏芯コロ１１２が移動筒１３４と干渉しないように、移動筒１３４には逃げ穴部が形成されている。

なお、４群調整筒１３５の回転による保持枠１０８の光軸方向の変位に際し、第２偏芯コロ１１２の円筒形状部Ｂについては、４群調整筒１３５のリード溝１３５ｂの光軸方向にリフト量を有する２つの面に挟まれて光軸方向に移動可能である。また、第１偏芯コロ１１１の円筒形状部Ｂについては、４群移動筒１３４の案内溝１３４ａ内で移動可能である。

従って、４群調整筒１３５を回転させることで、第１偏芯コロ１１１および第２偏芯コロ１１２の操作によって得られた任意の光軸直交平面内位置、傾き角度および傾き方向位置を保ったまま、４群保持枠１０８を任意の光軸方向位置に移動させることが可能となる。

（第１群乃至第４群全系の調整）
最後に、第１から第４群レンズＬ１〜Ｌ４全系で行う調整作業について説明する。図２で説明した構成部品のうち、マウント１０１、固定筒１０２、外装環１０３、フォーカスユニット１２１、マニュアルリング１２２、メイン基板１３１、およびこれらに固定された部品を組む前に、案内筒１０４を不図示の調整治具に固定する。この状態で、第４群レンズＬ４を保持した４群保持枠１０８の、４群移動筒１３４に対する傾き位置、偏芯位置を、それぞれ調整する。

その後、４群保持枠１０８の４群移動筒１３４に対する光軸方向位置を調整し、４群移動筒１３４に対して４群調整筒１３５の回転位置を、ビス止め、接着等の公知の手段で固定する。

（本実施形態の効果）
以上、本実施形態によれば、光学素子の保持部材に対して、第１の支持部材の光軸と平行な２つの面に挟まれた第１の偏芯部材による偏芯位置調整、第２の支持部材の光軸方向にリフト量を有する２つの面に挟まれた第２の偏芯部材による傾き位置調整を行うことができる。かつ、第２の支持部材のリフト面の位置を変更し、第２の偏芯部材を光軸方向に移動させることで、平行偏芯が調整された状態および傾き偏芯が調整された状態を保持したまま、光学素子の保持部材の光軸方向位置調整も行うことができる。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、第１の偏芯部材および第２の偏芯部材は、必ずしも３箇所設ける必要はなく、少なくとも１箇所（残りの箇所は無偏芯部材で可）にあれば、少なくとも一方向の任意の位置に調整可能な構成とすることができ、２箇所（残りの箇所は無偏芯部材で可）であれば任意の方向の任意の位置に調整可能な構成とすることができる。また、各コロが係合する溝に対して長穴状の溝部を用いることを開示したが、長穴部の替わりに無端状の溝部を用いるようにしても良い。

またリード溝１０７ｂを、第１の支持部材、第２の支持部材の一方として第２の支持部材としての調整筒に設け、他方の支持部材（第１の支持部材）としての移動筒にこのリード溝に嵌合するコロ部材を設けたが、これを逆にしても良い。また、光軸方向の位置調整に関し、リフト量を有するリード溝を介して行う他、直線溝とカム溝を介して第２の支持部材を光軸方向に直進させるようにしても良い。

１０７・・４群調整筒、１０７ａ・・周溝、１０８・・４群保持枠、１０９・・４群移動筒、１０９ａ・・案内溝、１１１・・第１偏芯コロ、１１２・・第２偏芯コロ、１０７ｂ・・リード溝、１３７・・コロ

Claims

光軸方向に伸びる複数の第１溝部を有する第１の支持部材と、
前記光軸方向に対して傾いた方向に伸びる複数の第２溝部を有する第２の支持部材と、
光学素子を保持する保持部材と、
一端が光軸に直交する方向の第１の回転軸を中心に回転可能に前記保持部材に対して取り付けられ、他端が前記第１の回転軸に対して偏芯し、前記複数の第２溝部のいずれにも係合することなく前記複数の第１溝部にそれぞれ係合する複数の第１の偏芯部材と、
一端が光軸に直交する方向の第２の回転軸を中心に回転可能に前記保持部材に対して取り付けられ、他端が前記第２の回転軸に対して偏芯し、前記複数の第１溝部のいずれにも係合することなく前記複数の第２溝部にそれぞれ係合する複数の第２の偏芯部材と、
前記第１の支持部材または前記第２の支持部材の一方に設けられ、光軸に直交する周方向に伸びる第３溝部と、
前記第１の支持部材または前記第２の支持部材の他方に設けられ、前記第３溝部に係合して、前記第１の支持部材に対して光軸の周りに回転可能な前記第２の支持部材の前記第１の支持部材に対する光軸方向の移動を規制する規制部材と、
を有する光学装置であって、
前記第１の偏芯部材を、前記第１の回転軸を中心に回転させることにより、前記光学素子は、前記第１の支持部材に対して前記光軸に直交する方向に移動可能であり、
前記第２の偏芯部材を、前記第２の回転軸を中心に回転させることにより、前記光学素子は、前記光軸に直交する面に対して傾けることが可能であり、
前記第２の偏芯部材とそれに対応する前記第２溝部との係合位置を変えることで前記保持部材を前記第１の支持部材に対して前記光軸方向に移動可能とすることを特徴とする光学装置。
前記第２の支持部材は筒状部材であり、前記複数の第２溝部は、前記第２の支持部材の周方向に伸びていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記第１および第２の偏芯部材は、偏芯コロであることを特徴とする請求項１または２
に記載の光学装置。
前記第１および第２の偏芯部材は、それぞれ、前記保持部材の外周に設けられることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学装置。
光軸方向に伸びる複数の案内溝を外周部に有する第１の円筒部材と、
前記第１の円筒部材に対して光軸の周りに回転可能であり、光軸に直交する周方向に傾いて伸びる複数のリード溝を外周部に有する第２の円筒部材と、
光学素子を保持する保持部材と、
一端が前記光軸と直交する方向の第１の回転軸を中心に回転可能に前記保持部材に取り付けられ、他端が前記第１の回転軸に対して偏芯し、前記複数のリード溝のいずれにも係合することなく前記複数の案内溝にそれぞれ係合する複数の第１の偏芯ローラと、
一端が前記光軸と直交する方向の第２の回転軸を中心に回転可能に前記保持部材に取り付けられ、他端が前記第２の回転軸に対して偏芯し、前記複数の案内溝のいずれにも係合することなく前記複数のリード溝にそれぞれ係合する複数の第２の偏芯ローラと、
前記第１の円筒部材または前記第２の円筒部材の一方に設けられ、光軸に直交する周方向に伸びる規制溝と、
前記第１の円筒部材または前記第２の円筒部材の他方に設けられ、前記規制溝に係合して、前記第１の円筒部材に対して光軸の周りに回転可能な前記第２の円筒部材の前記第１の円筒部材に対する光軸方向の移動を規制する規制部材と、
を有することを特徴とする光学装置。
前記複数のリード溝は、前記第２の円筒部材の周方向に伸びていることを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
前記第１および第２の偏芯ローラは、それぞれ、前記保持部材の外周に設けられることを特徴とする請求項５または６に記載の光学装置。
前記第１の偏芯ローラを、前記第１の回転軸を中心に回転させることにより、前記光学素子は、前記第１の円筒部材に対して前記光軸に直交する方向に移動可能であり、
前記第２の偏芯ローラを、前記第２の回転軸を中心に回転させることにより、前記光学素子は、前記光軸に直交する面に対して傾けることが可能であり、
前記第２の偏芯ローラとそれに対応する前記リード溝との係合位置を変えることで、前記保持部材を前記第１の円筒部材に対して前記光軸方向に移動可能とすることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の光学装置。