JP2007199406A - 屈曲光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングに固定されるレンズ群のレンズの中心と、光軸方向に移動することが自在であるレンズ群のレンズの中心とを操作により簡単に合わせることができる調整機構を備えた屈曲光学ユニットを提供する。
【解決手段】固定レンズである第３レンズ群１３のレンズホルダ１３１に、ハウジング１００の開口を通って外部へと突出する操作片１３２を設ける。さらに操作片１３２側から見て第３レンズ群１３を間に挟んだ、操作片１３２とは反対側に位置する、長孔１３１ｈを設ける。ガイド軸１７をその長孔１３１ｈに挿通して長孔の長手方向に沿ってレンズホルダを平行移動させたり、ガイド軸１７を中心にレンズホルダを第２の光軸と直交する面内で回したりして第３レンズ群のレンズの中心を他のレンズ群の中心に合わせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、前方に向かう第１の光軸に沿って入射してきた被写体光をその第１の光軸と交わる第２の光軸に沿う方向に反射する反射光学素子を含む複数のレンズ群を備え、その第２の光軸に沿って進んできた被写体光を所定の結像面に結像させる屈曲光学ユニットに関する。

撮影装置には、前方に向かう第１の光軸に沿って入射してきた被写体光を第１の光軸と直交する方向に延びる第２の光軸に沿う方向に反射して撮像素子上に結像させる屈曲光学系を備えたものがある。この屈曲光学系を用いるとカメラボディの薄型化を図ることができる。

この屈曲光学系の最大のメリットを引き出して薄型化を達成するためには、第１の光軸を持つ光学部材の数を減らして、できるだけプリズムの出射面側にズームレンズのような光軸方向に移動させる必要のあるレンズ群を配置することが好ましい（例えば特許文献１参照）。そうすると第１の光軸に沿って光軸方向に移動させる必要のあるズームレンズを配設する必要がなくなり、屈曲光学系を使うメリットが最大限に引き出される。本出願人においては、薄型化を達成する上でメリットとなる屈曲光学系の組立技術に関して特願２００５−３０２８２号等で数多くの提案がなされている。

また、どの程度のズーム倍率にするかを予め決めておいてそのズーム倍率を達成するズームレンズの移動範囲からボディの高さ方向の寸法を定めその寸法内にズームレンズおよび駆動部を詰め込むようにすると、薄型化に加えて高さ方向の縮小化も図ることができる。

図１は、薄型化に加えて縮小化が図られた屈曲光学ユニットの一例を示す図である。

図１（ａ）には、屈曲光学ユニット１０を正面方向から見た図が示されており、図１（ｂ）にはその屈曲光学ユニット１０をＡ−Ａ方向から見た矢視図がそれぞれ示されている。この図１には前方に向かう第１の光軸ＯＰ１に沿って入射してきた被写体光をその第１の光軸ＯＰ１と交わる第２の光軸ＯＰ２に沿う方向に反射する反射光学素子であるプリズム１１１を含む４つのレンズ群１１〜１４を備えた屈曲光学系が示されている。

この例においては薄型化を図るために第１の光軸ＯＰ１側に第１レンズ群の中の対物レンズ１１０のみを配備してプリズム１１１以降にプリズム１１１を含む第１レンズ群の残りのレンズ１１２と第２レンズ群１２から第４レンズ群１４までを配備する様にしている。また高さ寸法の縮小化を図るために第２群レンズ１２を第２の光軸方向に沿って移動させるためのリードスクリューＬＳ１とモータＭ１とからなる第１のズーム駆動部ＺＭ１と、第４レンズ群１４を第２の光軸に沿って移動させるためのリードスクリューＬＳ２とモータＭ２とからなる第２のズーム駆動部ＺＭ２を高さ寸法内に高密度に実装する様にしている。

まず、図１を参照して被写体光が図１の下方に示されている撮像素子１５までどのようにして導かれるかを簡単に説明する。

まず、第１レンズ群１１のうちの対物レンズ１１０を経由して入射してきた被写体光がプリズム１１１で第１の光軸ＯＰ１と直交する第２の光軸ＯＰ２側に反射される。さらに、第２の光軸ＯＰ２側に反射された被写体光が第１レンズ群１１の残りのレンズ１１２、さらに第２レンズ群１２、第３レンズ群１３、さらには第４レンズ群１４を通って撮像素子１５にまで達する。この例では、４つのレンズ群１１〜１４のうちの第２レンズ群１２と第４レンズ群１４とがズームレンズに該当する。

図１には、そのズームレンズを構成する第２レンズ群１２と第４レンズ群１４が、第１、第２ズーム駆動部ＺＭ１、ＺＭ２によって駆動されて望遠に対応する位置にそれぞれ配置された状態が示されている。

上記したように所定のズーム倍率を達成するズームレンズの移動範囲から高さ寸法を定めその高さ寸法内に第２レンズ郡１２および第４レンズ群１４、さらにそれらを駆動する駆動部ＺＭ１，ＺＭ２を詰め込むようにしているため、図１の望遠位置においては第３レンズ群１３の配設位置ぎりぎりの位置に第２レンズ群１２と第４レンズ群１４が配置され、広角位置においては点線で示す様にカメラボディの高さ寸法ぎりぎりの位置に第２レンズ群１２と第４レンズ群１４が配置されるようになっている。このようにするとボディ内に高密度に実装される。

また図１に示す例においては、このように高密度にハウジング１００に屈曲光学系を組み付けるにあたって、特願２００５−１３４０７７号の技術等を用いてプリズムを含む第１レンズ群をハウジングに組み付けて第１の光軸を直線性を出すとともに、特許文献２に記載の技術等の技術を用いて第２レンズ群から第４レンズ群までを一本のガイド軸に組み付けて第２の光軸の直線性を出してからユニット全体を組み上げるようにしている。このようにすると第１の光軸、第２の光軸とも高い精度が得られるようになる。

さらに図１に示す例においては、図示はしていないが本出願人が先に出願している特願２００５−２７６４９０号の技術等を用いて第２レンズ群や第４レンズ群を保持するレンズキャリアを一方向に付勢し続けることにより第２、第４レンズ群の位置をガイド軸側に揃えるようにしてガイド軸とレンズキャリア双方の製造公差に起因するがたつきを防止するようにもしている。

しかし、固定レンズである第３レンズ群についてはガイド軸１７に高い精度で組付けることが可能であるため、上記のようにガイド軸側に位置を揃えた第２レンズ群および第４レンズ群のレンズの中心位置と第３レンズ群のレンズの中心位置がずれてしまうことがある。
特開２００５−３７４９０号公報 特開平５−１８８２５９号公報

本発明は、上記事情に鑑み、ハウジングに固定されるレンズ群のレンズの中心と、第２の光軸方向に移動することが自在であるレンズ群のレンズの中心とを操作により簡単に合わせることができる調整機構を備えた屈曲光学ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の撮影装置は、前方に向かう第１の光軸に沿って入射してきた被写体光をその第１の光軸と交わる第２の光軸に沿う方向に反射する反射光学素子を含む複数のレンズ群を備え、その第２の光軸に沿って進んできた被写体光を所定の結像面に結像させる屈曲光学ユニットにおいて、
上記複数のレンズ群を保持するハウジングと、
上記複数のレンズ群のうちの、上記反射光学素子よりも上記結像面側に配備された１つのレンズ群を保持するレンズホルダとを備え、
上記レンズホルダが、
上記ハウジングから突出した調整部と、
上記１つのレンズ群を間に挟んだ、上記調整部とは反対側に位置する、長孔を有する支点形成部とを備え、
上記ハウジングが、上記調整部を突出させるための開口と、
上記長孔を貫通した、前記複数のレンズ群のうちの一部であって前記第２の光軸に沿って移動するレンズ群を保持するガイド軸とを備え、
上記レンズホルダの上記ハウジングへの固定前に、
上記レンズホルダに保持されたレンズ群の、上記長孔の長手方向への平行移動調整および前記ガイド軸を中心とした回動調整を可能ならしめたことを特徴とする。

上記本発明の屈曲光学ユニットによれば、上記レンズキャリア以外のレンズホルダに保持されているレンズ群のレンズホルダに上記長孔が設けられ、その長孔に上記レンズキャリアを第２の光軸に沿うように移動させるようにするためのガイド軸が貫通する様にして係合される。

上記レンズホルダを上記ハウジングに固定する前にそのレンズホルダが上記長孔の長手方向への平行移動や上記ガイド軸を中心とした回動によって上記レンズホルダの位置が第２の光軸と直交する平面内で２軸調整され他のレンズ群との間のレンズ中心のずれが修正される。こうしてレンズホルダの位置が調整されたら、調整された位置に第２のレンズホルダが固定されるようにハウジングに接着すれば良い。

当然の事ながら、本発明は、図１に示すような、上記複数のレンズ群が、被写体側から上記結像面側に向かって順に、上記屈曲光学素子を含む第１のレンズ群、第２のレンズ群、第３のレンズ群および第４のレンズ群からなり、上記レンズホルダは、上記第３のレンズ群を保持するものにも適用される。

以上、説明したように、ハウジングに固定されるレンズ群のレンズの中心と、第２の光軸方向に移動することが自在であるレンズ群のレンズの中心とを操作により簡単に合わせることができる調整機構を備えた屈曲光学ユニットが実現する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図２、図３は、本発明の一実施形態である屈曲光学ユニットを示す図である。

図２（ａ），図２（ｂ）には、図１（ａ）、図１（ｂ）と同様に屈曲光学ユニットの構成が示されていて、さらに図２（ｃ）には図２（ａ）示す屈曲光学ユニットを上方から見た図が示されている。また図３には、第３レンズ群付近のハウジング越しにレンズホルダを見た図が示されている。なお本実施形態では、複数のレンズ群として４つのレンズ群がハウジング内に内蔵されている光学系が示されている。図１と同様、第２レンズ群と第４レンズ群とがズームレンズであたり、第３レンズ群が固定レンズにあたる。

図２に示す様に第３レンズ群１３はレンズホルダ１３１に保持されており、ハウジングに固定する前にあっては、そのレンズホルダ１３１が支持部１３０に移動自在に支持されている。この支持部はハウジングに連結されている。

一方、そのレンズホルダ１３１の上方には上記支持部１３０と協同してレンズホルダ１３１を固定的に抑えるためのレンズ押さえ１３３が設けられている。

そのレンズ押さえ１３３とレンズホルダ１３１の間にはバネ部材ＳＰが介挿されており、このバネ部材１３３によりレンズホルダ１３１が、固定される前にあってはそのレンズホルダ１３１を動かすことができる程度の適当な力で支持部１３０に押さえ付けられている。

また図３に示す様にレンズホルダ１３１には、ハウジング１００から突出する様にして操作片１３１ＯＰが設けられている。また、そのレンズホルダ１３１には、第３レンズ群１３を間に挟んだ、反対の側に位置する、長孔１３１ｈを有する支点形成部Ｐが設けられている。その支点形成部Ｐの長孔１３１ｈにはガイド軸１７が挿通され、操作片１３１ＯＰの操作に応じてレンズホルダ１３１が平行移動したり、ガイド軸１７を中心として回動したりするようになっている。

こうして第３レンズ群１３のレンズホルダ１３１をハウジング１００に固定する前に、レンズホルダ１３１に保持された第３レンズ群１３の、長孔１３１ｈの長手方向への平行移動調整およびガイド軸を中心とした回動調整を可能ならしめている。

ここで、支点形成部付近の構造を、図３を参照して説明する。

図３に示す様に、第３レンズ群１３のレンズホルダ１３１には、ハウジング１００の開口ＡＰを通って外部へと突出する操作片１３１ＯＰが設けられていて、その操作片１３１ＯＰの反対の側に長孔１３１ｈが設けられている。したがってその操作片１３１ＯＰが操作されると、レンズホルダ１３１が、長孔１３１ｈの長手方向に沿って平行移動したり、ガイド軸１７を中心として回動したりするようになる。

上記操作片１３１ＯＰを操作するにあたっては、例えば第３レンズ群１３の中心がずれていると撮像素子１５に結像される像が片ボケになったり、結像位置が上下左右にずれたりするので、撮像素子１５上にきちんと像が結像されるようになるように操作片１３１ＯＰを用いてレンズホルダ１３１の位置を調節すれば良い。このときには、撮像素子１５上に結像された像を表示画面上に表示することができるような、例えば本出願人が先に出願した特願２００４−２７６４８９号に記載されているような調整治具を用いると、レンズホルダの位置の調整を好適に行なうことができる。

こうしてレンズホルダの位置が適正位置になるように調整されたら、操作片１３２をハウジング１００に接着すれば良い。

以上説明した様に、ハウジングに固定する前に固定レンズのレンズ位置を調整することができる機構を備えた屈曲光学ユニットが実現する。

従来の屈曲光学ユニットを示す図である。 本発明の一実施形態である屈曲光学ユニットを示す図である。 第３レンズ群のレンズホルダの構成と、レンズホルダとハウジングの係わりを説明する図である。

符号の説明

１ １０ 屈曲光学ユニット
１１ 第１レンズ群
１１０ 対物レンズ
１１１ プリズム
１１２ レンズ
１２ 第２レンズ群
１３ 第３レンズ群
１３０ バネ押さえ
１３１ レンズホルダ
１３１ｈ 長孔
１３１ＯＰ 操作片
１４ 第４レンズ群
１５ 撮像素子
ＳＰ バネ部材
ＯＰ１ 第１の光軸
ＯＰ２ 第２の光軸
１００ ハウジング

Claims (2)

1. 前方に向かう第１の光軸に沿って入射してきた被写体光を該第１の光軸と交わる第２の光軸に沿う方向に反射する反射光学素子を含む複数のレンズ群を備え、該第２の光軸に沿って進んできた被写体光を所定の結像面に結像させる屈曲光学ユニットにおいて、
   前記複数のレンズ群を内蔵するハウジングと、
   前記複数のレンズ群のうちの、前記反射光学素子よりも前記結像面側に配備された１つのレンズ群を保持するレンズホルダとを備え、
   前記レンズホルダが、
   前記ハウジングから突出した調整部と、
   前記１つのレンズ群を間に挟んだ、前記調整部とは反対側に位置する、長孔を有する支点形成部とを備え、
   前記ハウジングが、前記調整部を突出させるための開口と、
   前記長孔を貫通した、前記複数のレンズ群のうちの一部であって前記第２の光軸に沿って自在に移動するレンズ群を保持するガイド軸とを備え、
   前記レンズホルダの前記ハウジングへの固定前に、前記レンズホルダに保持されたレンズ群の、前記長孔の長手方向への平行移動調整および前記ガイド軸を中心とした回動調整を可能ならしめたことを特徴とする屈曲光学系ユニット。
2. 前記複数のレンズ群が、被写体側から前記結像面側に向かって順に、前記屈曲光学素子を含む第１のレンズ群、第２のレンズ群、第３のレンズ群および第４のレンズ群からなり、前記レンズホルダは、前記第３のレンズ群を保持するものであることを特徴とする請求項１記載の屈曲光学ユニット。

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