JPH05308645A

JPH05308645A - 光学装置

Info

Publication number: JPH05308645A
Application number: JP4111845A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Sawaki; 良一澤木
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1993-11-19
Anticipated expiration: 2018-11-17
Also published as: JP3467046B2

Abstract

(57)【要約】【目的】プリズム、ＣＣＤ、レンズ等の光学素子を保持
した保持体の相対的な位置決めを容易、かつ精度良く行
い、安定に固着することができる光学装置を提供するこ
とにある。【構成】プリズム１４を保持する固定金物１２と、この
固定金物１２に対して相対的に位置決めして固着される
取付金物１３、１３と、固定金物１２及び取付金物１
３、１３にそれぞれ設けられた傾斜面２５、２６と、こ
の傾斜面２５、２６を組合わせて楔形の凹部を形成した
面取形状部２７と、この面取形状部２７内に配置された
丸棒状のスペーサ２８と、このスペーサ２８を介して固
定金物１２と取付金物１３、１３の相対的な位置関係を
保ちつつ両金物を固着する紫外線硬化型接着剤３０とを
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ等の光学素子を
位置決めして配置する光学装置に関し、例えば、プリズ
ムを保持した保持体に固体撮像素子を位置決めして配置
する撮像装置のような光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、実開平１−１０５２８１号公報
や同じく実開平１−１０５２８２号公報等には、プリズ
ムから出射された複数の分割光をそれぞれＣＣＤに入射
させる色分解光学系が提案されている。

【０００３】これらの従来技術のうち、実開平１−１０
５２８２号公報においては、図６に概略的に示すよう
に、プリズム１及びＣＣＤ２が固定金物３及び取付金物
４によってそれぞれ保持されている。さらに、固定金物
３と取付金物４との間に、二個の楔形スペーサ５、５が
介在している。楔形スペーサ５、５は、プリズム１とＣ
ＣＤ２の位置決めの後、矢印Ａ、Ａで示すように両金物
３、４の間に挿入される。そして、楔形スペーサ５、５
を介在させて姿勢を保ったまま、両金物３、４が接着さ
れる。また、プリズム１が複数のプリズムを組合せて作
製される場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に楔形スペーサ５、５を介して固定金物３と取付金物４
とを接着する場合、スペーサ５、５は固定金物３の平面
部６と取付金物４の傾斜部７に対して各々面当りしてい
る。このため、プリズム１とＣＣＤ２が位置合わせの後
に常に水平ないし垂直に変位するのであれば、スペーサ
５、５の面当りが保たれる。

【０００５】しかし、ＣＣＤ２をプリズム１に対して光
学的位置出しする際、ＣＣＤ２には、傾き調整（チルト
調整）、回転方向調整、水平方向調整等が行われる。ま
た、一般にＣＣＤ２においては、セラミックパッケージ
にＣＣＤ素子が収納されている。そして、セラミックパ
ッケージは焼結物であり、寸法精度が悪い。

【０００６】したがって、ＣＣＤ２をプリズム１との光
学的位置出しの後の固定金物３と取付金物４の位置関係
は複雑であり、スペーサ５、５と両金物３、４との間に
は、点当りしている部分と面当りしている部分が混在し
ていた。そして、不規則な間隙が生じ易く、固定金物３
と取付金物４との固着が不安定だった。

【０００７】本発明の目的は、上記のような課題を解決
し、プリズム、ＣＣＤ、レンズ等の光学素子を保持した
保持体の相対的な位置決めを容易、かつ精度良く行うこ
とのできる光学装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、光学素子を保持する第１の保持
部材と、この第１の保持部材に対して相対的に位置決め
して固着される第２の保持部材と、第１の保持部材及び
第２の保持部材にそれぞれ設けられた傾斜面と、この傾
斜面を組合わせて楔形の凹部を形成した面取形状部と、
この面取形状部内に配置された丸棒状のスペーサと、こ
のスペーサを介して第１の保持部材と第２の保持部材の
相対的な位置関係を保ちつつ両保持部材を固着する固着
手段とを備えたものである。

【０００９】この発明によれば、第１、第２の２つの保
持部材が、その間に介在させた丸棒状のスペーサによっ
て、互いの姿勢差に関わらず、スペーサに線接触しなが
ら、安定に固着される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図５に基づ
いて説明する。

【００１１】図１〜図５は本発明の一実施例を示すもの
で、図１〜図３中の符号１１は光学装置としての撮像装
置である。この撮像装置１１は、第１の保持部材として
の固定金物１２と、二つの第２の保持部材としての取付
金物１３、１３とにより構成されている。固定金物１２
は矩形箱状に成形されており、取付金物１３、１３はと
もに皿状に成形されている。

【００１２】図２及び図３に示すように、固定金物１２
の中には立方体状の、光学素子としてのプリズム１４が
収納されており、このプリズム１４は固定金物１２によ
って保持されている。固定金物１２には三つの窓１５、
１６、１６が形成されており、プリズム１４の入射面１
７及び出射面１８、１８が窓１５、１６、１６を通して
露出している。ここで、複数のプリズムを組合せてプリ
ズム１４を作製することも可能である。

【００１３】取付金物１３、１３は固定金物１２の二側
面に沿って配設されており、互いに９０度離間してい
る。さらに、取付金物１３、１３は、それぞれ窓１９、
１９を有しており、各々の窓１９、１９を固定金物１２
の窓１６、１６に対向させている。

【００１４】各取付金物１３には固体撮像素子としての
ＣＣＤ２０が固定されており、ＣＣＤ２０は取付金物１
３の凹部２１内に位置している。ＣＣＤ２０はセラミッ
クパッケージ２２内にＣＣＤ素子（図示しない）を収納
してなるもので、端子２３…を外側に向けている。さら
に、ＣＣＤ２０の受光面２４は、取付金物１２に設けら
れた窓１９、１９を通して、プリズム１４の出射面１
８、１８に対向している。

【００１５】図１及び図３中に示すように、固定金物１
２の四箇所を、また、取付金物１３、１３は二箇所ずつ
を面取りされており、固定金物１２と取付金物１３、１
３との互いに対向する隅部には傾斜面２５…、２６…が
設けられている。固定金物１２の傾斜面２５…と取付金
物１３、１３の傾斜面２６…とは１つずつ組合わされて
おり、対向する二つの傾斜面２５、２６によって面取形
状部２７が構成されている。

【００１６】ここで、固定金物１２と取付金物１３、１
３との間には全部で４つの面取形状部２７…が形成され
ているが、各面取形状部２７の構造は同様であるので、
以下では主に、一つの面取り形状部について説明する。

【００１７】面取形状部２７は両金物１２、１３の対向
する辺の全長に亘って直線状に延びており、テーパ状に
凹んでいる。さらに、面取形状部２７の深さは全長に亘
って略均一であり、面取形状部２７の幅は奥へいくほど
狭まっている。そして、面取形状部２７を構成する傾斜
面２５、２６の傾斜角度は、全長に亘って各々略均一で
ある。

【００１８】面取形状部２７内にはスペーサ２８が収納
されている。スペーサ２８は丸棒状に成形されており、
スペーサ２８の外径寸法は全長に亘って略等しく設定さ
れている。スペーサ２８はその軸方向を面取形状部２７
の長手方向に沿わせており、その外周面２９を固定金物
１２の傾斜面２５と取付金物１３の傾斜面２６に接触さ
せている。そして、スペーサ２８の外周面２９は両傾斜
面２５、２６に、面取形状部２７の長手方向に沿って直
線状に接触している。

【００１９】図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、面取
形状部２７には固着手段としての紫外線硬化型接着剤
（以下、接着剤と称する）３０が供給されている。接着
剤３０は両傾斜面２５、２６に跨がって塗布されてお
り、スペーサ２８の外周面と両傾斜面２５、２６との間
に介在している。そして、接着剤３０は、図４（ｂ）に
示すようにスペーサ２８によって押し拡げられている。

【００２０】さらに、接着剤３０の一部は固定金物１２
と取付金物１３の間に入込んでいる。そして、両金物１
２、１３及びスペーサ２８は、接着剤３０を介して固着
されている。

【００２１】図１及び図３に示すように、固定金物１２
の側面１２ａ、１２ａには押圧具３１、３１が取付ねじ
３２…によって固定されている。各押圧具３１には二本
のスプリングアーム３３、３３が設けられており、これ
らスプリングアーム３３、３３は垂直な二方向に向って
延びている。さらに、スプリングアーム３３、３３は一
定の幅の帯状に成形されており、スプリングアーム３
３、３３の先端部は面取形状部２７、２７に達してい
る。

【００２２】スプリングアーム３３、３３は途中の部位
を段差状に折曲されており、先端部をスペーサ２８、２
８の長手方向中間部に接している。そして、スプリング
アーム３３、３３はスペーサ２８、２８を、面取形状部
２７、２７に弾性的に押圧している。

【００２３】この撮像装置においては、図２中に示すよ
うに、レンズ３４を通った入射光３５が固定金物１２内
に窓１５から進入し、プリズム１４の入射面１７に入射
する。プリズム１４はピームスプリッタとして機能し、
入射光３５を直交する二方向に分割する。分割された光
は出射光３６、３６として出射面１８、１８から出射さ
れ、固定金物１２の窓１６、１６と取付金物１３、１３
の窓１９、１９を通ってＣＣＤ２０、２０に入射する。
つぎに、上述のＣＣＤ２０、２０の取付方法を説明す
る。

【００２４】まず、各ＣＣＤ２０の姿勢が調整治具（図
示しない）を介して調整される。取付金物１３が動かさ
れ、ＣＣＤ２０は取付金物１３、１３を介して機械的に
位置決めされる。そして、ＣＣＤ素子の素子面がプリズ
ム１４の出射光３６、３６の焦点に合わされる。

【００２５】このＣＣＤ２０の姿勢調整は、プリズム１
４からの出射光３６の合焦点を支点或いは基準として行
われる。そして、ＣＣＤ２０に対して、図５に示すよう
に、傾き調整（チルト調整、Ｘθ，Ｙθ調整）、回転方
向調整（θＺ調整）、平面方向調整（ＸＸ，ＹＹ調整）
等の各調整が施される。

【００２６】ＣＣＤ２０の調整後は、調整治具の位置を
そのままにして、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、
面取形状部２７に高粘度の紫外線硬化型接着剤３０を供
給する。高粘度の接着剤３０を用いる理由は、固定金具
１２及び取付金具１３のいずれの姿勢にも関わらずに、
接着剤３０の流出を防止するためである。

【００２７】スペーサ２８が面取形状部２７内に収納さ
れ、傾斜面２５、２６に適当な圧力で押付けされる。図
４（ｂ）に示すように、スペーサ２８が接着剤３０の上
から両金物１２、１３の傾斜面２５、２６に接するまで
押し付けた後、押圧具３１が固定金具１２の側面１２ａ
にねじ締めされる。そして、一つの押圧具３１が二つの
スペーサ２８、２８を同時に押圧して保持する。

【００２８】こののち、接着剤３０に紫外線を当て、四
つの面取形状部２７…において同時に接着剤３０を硬化
させる。接着剤３０の硬化の後、取付金物１３、１３を
保持した前記調整治具が取り外される。このスペーサ２
８の材質として、金属と石英ガラスの二種類が考えられ
る。

【００２９】金属の場合は、スペーサ２８が不透明にな
る。そして、紫外線を照射すると接着剤３０の露出した
部分は硬化するが、スペーサ２８の影に隠れた箇所には
紫外線がとどかないため、接着剤が硬化しにくい。

【００３０】そこで、接着剤３０に嫌気性紫外線硬化型
接着剤を用いれば、接着剤３０が硬化し易くなる。つま
り、両金物１２、１３の間の部分３７は密閉されるの
で、嫌気性紫外線硬化形接着剤を用いた場合には、通常
の紫外線硬化型接着剤を用いた場合に比べ、接着剤３０
の硬化が促進される。

【００３１】石英ガラスの場合は、スペーサ２８が透明
になり、紫外線がスペーサ２８の裏側まで照射されるの
で、両金物１２、１３の間の部分３７においても、接着
剤３０は容易に硬化する。したがって、特に嫌気性接着
剤を用いる必要はない。ここで、両金物１２、１３の間
の空間の幅は、スペーサ２８の外径よりも小さく設定さ
れている。

【００３２】すなわち、上述のような取付方法において
は、固定金物１２と取付金物１３とが丸棒状のスペーサ
２８を介して固着されているので、両金物１２、１３の
姿勢差に関わらずに、スペーサ２８を両金物１２、１３
に線状に接触させることができる。したがって、固定金
物１２と取付金物１３との相対的な姿勢差を保ったま
ま、両金物１２、１３を安定に固着させることができ
る。

【００３３】また、上述の撮像装置１１においては、取
付金物１３の姿勢を維持するために丸棒状のスペーサ２
８が用いられているので、従来のようにテーパ面を有す
るスペーサが用いられた場合に比べて撮像装置が簡素且
つ小型になる。なお、本発明は、要旨を逸脱しない範囲
で種々に変形することが可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリズム、ＣＣＤ、レンズ等の光学素子を保持した保持
体の相対的な位置決めを容易、かつ精度良く行い、安定
に固着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の撮像装置を示す側面図。

【図２】本発明の一実施例の撮像装置を示す側断面図。

【図３】図１中のIV−IV線に沿った断面図。

【図４】（ａ）はスペーサが面取形状部に挿入される前
の状態を示す説明図、（ｂ）は同じくスペーサが面取形
状部に挿入された後の状態を示す説明図。

【図５】ＣＣＤの姿勢調整方向を示す説明図。

【図６】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１１…撮像装置（光学装置）、１２…固定金物（第１の
保持部材）、１３…取付金物（第２の保持部材）、１４
…プリズム（光学素子）、２５、２６…傾斜面、２７…
面取形状部、２７…スペーサ、３０…紫外線硬化型接着
剤。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学素子を保持する第１の保持部材と、
この第１の保持部材に対して相対的に位置決めして固着
される第２の保持部材と、上記第１の保持部材及び上記
第２の保持部材にそれぞれ設けられた傾斜面と、この傾
斜面を組合わせて楔形の凹部を形成した面取形状部と、
この面取形状部内に配置された丸棒状のスペーサと、こ
のスペーサを介して上記第１の保持部材と上記第２の保
持部材の相対的な位置関係を保ちつつ上記両保持部材を
固着する固着手段とを備えたことを特徴とする光学装
置。