專利名稱：棱鏡的固定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將例如直角棱鏡之類的棱鏡固定在內(nèi)置于電子照相機、視頻攝像機和銀鹽攝像機的透鏡鏡筒的方法。
背景技術(shù)：
一般，正在普及的攝像機有利用例如CCD圖像傳感器之類的攝像機構(gòu)對由攝像光學(xué)系統(tǒng)所成像的被拍攝體像進行攝像的攝像機，所謂的數(shù)碼相機。最近，款式小型化和款式薄型化的數(shù)碼相機已經(jīng)成為主流。這種數(shù)碼相機，具有所謂的折射光學(xué)系統(tǒng)，其利用棱鏡和反射鏡，使被射入的沿著第一光軸的被拍攝體光，向與第一光軸垂直的第二光軸方向折射，從而使上述被拍攝體光在配置于第二光軸上的CCD圖像傳感器的成像面上成像。另外，在具有折射光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)碼相機中，還開發(fā)了備有如下光學(xué)變焦功能的數(shù)碼相機，即利用驅(qū)動源使有助于變焦的光學(xué)系統(tǒng)移動，從而使變焦倍率改變。
對于這種光學(xué)系統(tǒng)的情況，作為將棱鏡定位于鏡筒的方法，通常考慮，在例如用粘合劑將棱鏡固定于鏡筒時，使用彈簧將棱鏡的基準(zhǔn)面推壓在鏡筒的基準(zhǔn)面上(專利文獻1)，或者在棱鏡安裝鏡筒上設(shè)置支撐凹部，并將棱鏡的角部插入在該支撐凹部的狀態(tài)下，利用彈簧將棱鏡推壓在棱鏡安裝鏡筒上(專利文獻2)。
在利用這種彈簧將棱鏡定位于鏡筒的情況下，若彈簧的彈性力因年久變化而減退，則存在因棱鏡的自重等而導(dǎo)致棱鏡錯位的問題。作為解決這種問題的方法，通?？紤]，在例如鏡筒上設(shè)置棱鏡支撐部，并用彈簧將棱鏡推頂在鏡筒的狀態(tài)下虛擬組合后，調(diào)節(jié)所述棱鏡支撐部并使設(shè)于棱鏡下面的抵接面和棱鏡支撐部抵接后進行正式固定(專利文獻3)。由此，能夠進行可靠的固定。
〔專利文獻1〕特公平5-35845號公報〔專利文獻2〕特許第3603481號公報〔專利文獻3〕實用新案登錄第2566833號公報最近，出于數(shù)碼相機的制造成本的削減和數(shù)碼攝像機的輕量化等原因，一般由樹脂成形品制造組裝有上述棱鏡和透鏡等的鏡筒。然而，對于將鏡筒由樹脂成形品形成的情況，在由同一批制造的各個鏡筒自身中存在不均勻的誤差范圍，另外，由于在每一批制造中存在不均勻的誤差范圍，因此在這種各個鏡筒上組裝棱鏡等的情況下，其組裝精度變差，其結(jié)果，導(dǎo)致組裝于鏡筒的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性能降低的問題。另外，即使鏡筒自身以高精度制造，由于通過其他構(gòu)件固定棱鏡，因此在其他構(gòu)件的組裝精度差的情況下，需要進行棱鏡等的位置調(diào)節(jié)，比較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述課題而提出，其目的為提供一種棱鏡的固定方法，以與鏡筒自身的構(gòu)件精度無關(guān)地能夠高精度地組裝棱鏡。
本發(fā)明的棱鏡的固定方法，把將入射后的被拍攝體光直角折射的棱鏡，定位于保持框中，所述保持框備有收容該棱鏡的棱鏡收容部、用于將所述棱鏡插入棱鏡收容部的插入口、以及用于與組裝固定的其他構(gòu)件抵接的抵接面，其特征在于，在具有所述抵接面抵接的基準(zhǔn)面的夾具上，以使所述棱鏡的光入射面與所述基準(zhǔn)面垂直的方式保持所述棱鏡后，將所述棱鏡從所述插入口插入棱鏡收容部的內(nèi)部，并于所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面的狀態(tài)下，將收容于所述棱鏡收容部的棱鏡接合固定于所述保持框。
另外，其特征在于，所述棱鏡是直角棱鏡，所述棱鏡利用除了光入射面、全反射面和光射出面以外的其他兩個面，接合固定于所述保持框上。
另外，其特征在于，在將所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面時，所述棱鏡和所述棱鏡收容部的內(nèi)壁面處于非接觸狀態(tài)。
另外，其特征在于，在將所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面后，進行棱鏡相對于所述保持框的定位。
另外，其特征在于，所述夾具，備有夾具主體，其具有載置部，所述載置部以使所述棱鏡的光入射面與所述基準(zhǔn)面垂直的方式載置該棱鏡；第一定位構(gòu)件，其與插入在所述棱鏡收容部的棱鏡的光入射面抵接；第二定位構(gòu)件，其從在構(gòu)成所述棱鏡收容部的側(cè)面中，與所述棱鏡的全反射面對峙的側(cè)面上設(shè)置的開口被插入，并與所述棱鏡的全反射面抵接。
另外，其特征在于，所述棱鏡是直角棱鏡，所述棱鏡利用除了光入射面、全反射面和光射出面以外的其他兩個面，接合固定于所述保持框上。
另外，其特征在于，在將所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面時，所述棱鏡和所述棱鏡收容部的內(nèi)壁面處于非接觸狀態(tài)。
另外，其特征在于，在使所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面后，進行棱鏡相對于所述保持框的定位。
另外，其特征在于，所述夾具，具有夾具主體，其具有載置部，所述載置部以使所述棱鏡的光入射面與所述基準(zhǔn)面垂直的方式載置該棱鏡；第一定位構(gòu)件，其與插入在所述棱鏡收容部的棱鏡的光入射面抵接；第二定位構(gòu)件，其從在構(gòu)成所述棱鏡收容部的側(cè)面中，與所述棱鏡的全反射面對峙的側(cè)面上設(shè)置的開口被插入，并與所述棱鏡的全反射面抵接。
另外，其特征在于，通過使所述第一定位構(gòu)件推壓所述棱鏡的光入射面，使該棱鏡的全反射面抵接于所述第二定位構(gòu)件。
另外，其特征在于，所述夾具主體具有進行所述保持框的定位的定位部。
另外，其特征在于，所述第二定位構(gòu)件具有所述棱鏡的全反射面頂接的頂接面，并且設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述頂接面的位置的位置調(diào)節(jié)構(gòu)件。
另外，其特征在于，所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件同時用作止擋塊，所述止擋塊在使所述第二定位構(gòu)件的頂接面沿著插入所述棱鏡收容部的方向滑動時，通過抵接在設(shè)于所述夾具主體的側(cè)壁面，防止第二定位構(gòu)件的滑動。
另外，其特征在于，分別將對應(yīng)所述棱鏡設(shè)置的位置調(diào)節(jié)件載置于所述載置臺，將防止載置于載置臺的位置調(diào)節(jié)件移動的止動件載置于所述夾具主體，將所述位置調(diào)節(jié)件抵接于所述止動件，由此進行位置調(diào)節(jié)件的定位后，將所述頂接面抵接于所述被定位的位置調(diào)節(jié)件時，進行所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件的所述頂接面的位置調(diào)節(jié)，使所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件抵接于所述夾具主體的側(cè)壁面。
按照本發(fā)明的棱鏡的固定方法，在把將入射后的被拍攝體光直角折射的棱鏡，定位于保持框中的固定方法中，所述保持框備有收容該棱鏡的棱鏡收容部、用于將所述棱鏡插入棱鏡收容部的插入口、以及與被組裝固定的其他構(gòu)件抵接的抵接面，其中，在備有所述抵接面所抵接的基準(zhǔn)面的夾具上，以相對于所述基準(zhǔn)面垂直的方式保持所述棱鏡后，從所述插入口將所述棱鏡插入棱鏡收容部的內(nèi)部，并于所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面的狀態(tài)下，將收容于所述棱鏡收容部的棱鏡接合固定于所述保持框，因此將在保持框的制造時高精度加工的部位，僅僅限定于組裝其他構(gòu)件時所被抵接的抵接面即可，從而能夠控制保持框制造時的成本。
另外，由于所述棱鏡是直角棱鏡，所述棱鏡，利用除了光入射面、全反射面和光射出面以外的其他兩個面，而被接合固定于所述保持框，因此在被收容于棱鏡收容部的棱鏡中，能夠消除入射到光入射面的光的光軸方向的抖動，以及從光射出面射出的光的光軸方向的抖動。
另外，由于在將所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面時，所述棱鏡和所述棱鏡收容部的內(nèi)壁面處于非接觸狀態(tài)，因此，與以往那樣在抵接于棱鏡收容部的內(nèi)壁面的狀態(tài)下將棱鏡接合固定于棱鏡收容部的情況相比，能夠高精度地將棱鏡接合固定于棱鏡收容部。另外，具有如下優(yōu)點，即只要高精度地制造抵接面即可，不必高精度地加工棱鏡收容部的內(nèi)壁面的精度。
另外，由于在將所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面后，進行棱鏡相對于所述保持框的定位，因此能夠容易地進行棱鏡相對于保持框的定位。
另外，所述夾具，備有夾具主體，其具有載置部，所述載置部以使所述棱鏡的光入射面相對于所述基準(zhǔn)面垂直的方式載置該棱鏡；第一定位構(gòu)件，其與插入所述棱鏡收容部的棱鏡的光入射面抵接；第二定位構(gòu)件，其從在構(gòu)成所述棱鏡收容部的側(cè)面中，與所述棱鏡的全反射面對峙的側(cè)面上設(shè)置的開口插入，且與所述棱鏡的全反射面抵接，因此，只要將棱鏡的全反射面支撐于固定位置，就能夠高精度地進行棱鏡自身的定位。
另外，因為由所述第一定位構(gòu)件推壓所述棱鏡的光入射面，而將該棱鏡的全反射面抵接于所述第二定位構(gòu)件，因此能夠高精度地進行棱鏡的定位。
另外，因為所述夾具主體具有進行所述保持框的定位的定位部，因此在將保持框載置于夾具主體時能夠進行保持框的定位，因此由于僅進行棱鏡的定位即可，故能夠提高固定棱鏡時的作業(yè)效率。
另外，所述第二定位構(gòu)件，備有所述棱鏡的全反射面頂接的頂接面，并設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述頂接面的位置的位置調(diào)節(jié)構(gòu)件，因此，在將收容于棱鏡收容部的棱鏡接合固定于棱鏡收容部的情況下，能夠防止入射到光入射面的光的光軸方向的抖動，以及從光射出面射出的光的光軸方向的抖動。因此，能夠高精度地進行棱鏡相對于保持框的定位。
另外，所述第二定位構(gòu)件能夠沿與所述棱鏡的光入射面相垂直的方向滑動，所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件同時用作止擋塊，所述止擋塊在使所述第二定位構(gòu)件的頂接面沿著插入所述棱鏡收容部的方向而滑動時，通過抵接在設(shè)于所述夾具主體的側(cè)壁面，而防止第二定位構(gòu)件的滑動，因此，能夠?qū)缋忡R的制造批次(lot)變更時所產(chǎn)生的棱鏡的尺寸變動進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
另外，分別將根據(jù)所述棱鏡設(shè)置的位置調(diào)節(jié)件載置于所述載置臺，將防止載置于載置臺的位置調(diào)節(jié)件移動的止動件載置于所述夾具主體，將所述位置調(diào)節(jié)件抵接于所述止動件，由此進行位置調(diào)節(jié)件的定位后，將所述頂接面抵接于所述被定位的位置調(diào)節(jié)件時，進行所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件的所述頂接面的位置調(diào)節(jié)，使所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件抵接于所述夾具主體的側(cè)壁面，因此能夠正確地調(diào)節(jié)第二抵接構(gòu)件的抵接面的位置。


圖1是表示數(shù)碼相機的前面的外觀的立體圖。
圖2是表示數(shù)碼相機的后面的外觀的立體圖。
圖3是表示透鏡裝置的前面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)的立體圖。
圖4是表示透鏡裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖5是利用夾具將棱鏡定位于上部鏡筒時的剖面圖。
圖6是利用夾具將棱鏡定位于上部鏡筒時的剖面圖。
圖7是表示接合固定在上部保持框架上定位的棱鏡時的一個例子的正視圖。
圖8是表示將第二透鏡組，組裝于上部鏡筒時的一個例子的立體圖。
圖9是表示將第一透鏡，組裝于上部鏡筒時的一個例子的立體圖。
圖10是表示將棱鏡固定于上部鏡筒的棱鏡收容部時所使用的夾具的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖11是表示調(diào)節(jié)位置調(diào)節(jié)用夾具的定位面的位置時的夾具的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖12是表示定位面的位置調(diào)節(jié)時定位面周邊結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖13是將上部鏡筒定位于夾具時的剖面圖。
圖14是將棱鏡定位在夾具上定位的上部鏡筒時的剖面圖。
圖中2-數(shù)碼相機、20-透鏡裝置、31-上部單元、32-下部單元、33-快門單元、36-上部鏡筒(保持框)、36a-棱鏡收容部、36c-通孔(開口)、36e-開口(插入口)、36f-抵接面、37-棱鏡、37a-光入射面、37b-光射出面、37c-全反射面、80、100-夾具、81、101-夾具主體、81a、109a-基準(zhǔn)面、82、110-載置臺、87-定位用夾具(第一定位構(gòu)件)、90-定位用夾具(第二定位構(gòu)件)、102-定位構(gòu)件(第二定位構(gòu)件)、103-推壓構(gòu)件(第一定位構(gòu)件)、107d-外壁面(側(cè)壁面)、113、114-定位銷(定位部)、121a-頂接面、126-螺栓(位置調(diào)節(jié)構(gòu)件)、135-規(guī)塊(止動件)、140-圓桿(位置調(diào)節(jié)件)。
具體實施例方式
圖1是表示實施本發(fā)明的數(shù)碼相機的前面的立體圖。圖2是表示圖1所示的數(shù)碼相機的后面的立體圖。在數(shù)碼相機10的前面，在其中央上部設(shè)置有照射閃光燈光的閃光燈發(fā)出部，在其側(cè)方設(shè)置有攝影開口14。內(nèi)置于數(shù)碼相機10的透鏡裝置16的第一透鏡18從攝影開口14露顯。在上面設(shè)置電源按鈕20和釋放按鈕22。通過對快門(release)按鈕22進行按壓操作，進行一幀的靜止畫面攝影，并在安裝于數(shù)碼相機10的存儲卡(未圖示出)中存儲由該攝影所得到的圖像數(shù)據(jù)。
如圖2所示，在數(shù)碼相機10背面，配置有LCD(液晶顯示器)26；變焦操作按鈕28，其使變焦型透鏡裝置16變焦(變倍)為攝遠(yuǎn)側(cè)和廣角側(cè)；以及光標(biāo)按鈕30，其進行數(shù)碼相機10的各種操作及設(shè)定。通過一邊觀察LCD26上顯示的菜單一邊操作光標(biāo)按鈕30而指示，能夠進行攝像模式和重放模式的切換、閃光燈發(fā)出的開/閉等各種設(shè)定。
LCD26，在攝影模式下，將通過第一透鏡18而得到的被拍攝體像作為動畫的整體圖像而顯示，用戶通過觀察該全面圖像而能夠知道攝影范圍。另外，在重放模式下，能夠選擇記錄于存儲卡的圖像數(shù)據(jù)，在LCD26上顯示。
所述透鏡裝置16，如圖3和圖4所示，備有使用棱鏡37的折射光學(xué)系統(tǒng)。通過使用這種折射光學(xué)系統(tǒng)，薄化數(shù)碼相機10的厚度。透鏡裝置16，由上部單元31、下部單元32以及組裝于這些各單元之間的快門單元33構(gòu)成，它們通過螺釘34等而組裝為一體。
上部單元31，由上部鏡筒(保持框)36、組裝于該上部鏡筒36的第一透鏡組G1、棱鏡37、以及第二透鏡組G2～第四透鏡組G4等構(gòu)成。另外，由于第一透鏡組G1在本實施例中由一個第一透鏡18構(gòu)成，因此，以下稱第一透鏡18。另外，第一透鏡組G1也可以由多個透鏡構(gòu)成。
上部鏡筒36，與下部單元32的下部鏡筒65一同構(gòu)成透鏡裝置16的透鏡鏡筒38。上部鏡筒36，在其上部備有將棱鏡37收容的棱鏡收容部36a。位于該棱鏡收容部36a的側(cè)壁且與棱鏡37的全反射面37c對峙的側(cè)壁36b，與棱鏡37的全反射面37c大致平行地傾斜。在該側(cè)壁36b，形成有供后述的定位用夾具90插穿的通孔36c。
該上部鏡筒36，具有其底面被開口的空間36d。該空間36d與棱鏡收容部36a相連通，在該空間36d上固定第二透鏡組G2外，還安裝第三透鏡組G3。以下，將空間36d，稱作透鏡組裝空間36d，該上部鏡筒36的底面被開口，從該開口部分36e(參照圖5)插入棱鏡37。該開口部分36e(以下，稱開口36e)的面積形成為比棱鏡37的光出口面37b的面積寬。
第一透鏡18，在被支撐于透鏡殼體40的狀態(tài)下，安裝于設(shè)置在上部鏡筒36的上部的棱鏡收容部36a的前面。在第一透鏡18的背面，配置用于遮斷無關(guān)的光的遮光板42。另外，該第一透鏡18，通過借由遮光板42與棱鏡37的光入射面37a抵接，對棱鏡37定位后，被組裝于上部鏡筒36。
棱鏡37，由具有光入射面37a、光射出面37b、以及全反射面37c，且由光入射面37a和光射出面37b相垂直的棱鏡構(gòu)成。該棱鏡被收容于棱鏡收容部36a。棱鏡37被配置為光入射面37a夾著遮光板42，與第一透鏡18面向。該棱鏡37，利用全反射面37c，使從第一透鏡18入射到光入射面37a的被拍攝體光(光軸L1的光束)全反射，并從光射出面37b，作為光軸L2的光束射出。
第二透鏡組G2由兩片透鏡45、46構(gòu)成，并被支撐于透鏡座50。在該第二透鏡組G2和棱鏡37之間，設(shè)置金屬制遮光板43。第二透鏡組G2和金屬制遮光板43，與透鏡37同樣從上部鏡筒的開口(插入口)36e插入，并依次按遮光板43、第二透鏡組G2的順序插入。于是，在遮光板43被棱鏡37的光射出面37b和第二透鏡組G2的透鏡45所夾持的狀態(tài)下，透鏡座50接合固定于上部鏡筒36。由此，第二透鏡組G2相對于棱鏡37被定位。
第三透鏡組G3由三片透鏡52～54構(gòu)成。這些透鏡由透鏡托架55所支撐。該透鏡托架55通過未圖示的變焦馬達而沿透鏡裝置16的光軸L2移動，而進行變焦。第四透鏡組G4由一片透鏡58構(gòu)成。該透鏡58被組裝固定于透鏡座59，透鏡座59，以遮蔽上部鏡筒36的開口36e的方式，被組裝固定于上部鏡筒36的下部。另外，在將該透鏡座59組裝固定于上部鏡筒36的下部時，將透鏡座59抵接的上部鏡筒36的面36f作為抵接面36f進行說明。
下部單元32，由下部鏡筒65、組裝于該下部鏡筒65的第五透鏡組G5、以及焦點調(diào)節(jié)用馬達(未圖示)構(gòu)成。第五透鏡組G5，由三片透鏡66～68構(gòu)成，并用透鏡托架69支撐各透鏡66～68。該透鏡托架69，通過焦距調(diào)節(jié)用馬達而沿透鏡裝置16的光軸L2上下移動，而進行焦距調(diào)節(jié)。
將CCD圖像傳感器70安裝于下部鏡筒40的下部開口，通過如上所述構(gòu)成的第一透鏡18～第五透鏡組G5，而使被拍攝體像在其受光面上成像。在該CCD圖像傳感器70和第五透鏡組G5之間配置用于防止干涉條紋(moire)和假色產(chǎn)生的低通濾光片71。
接下來，在上述的上部鏡筒36中，使用圖5～圖7說明使用夾具80接合固定棱鏡37時的第一實施方式。首先，如圖5所示，將棱鏡37載置于被固定于夾具主體81的基準(zhǔn)面81的載置臺(載置部)82。此時，將棱鏡37的光射出面37b抵接在載置臺82的載置面82a，并使棱鏡37抵接設(shè)于載置面82a的定位片31b。由此，棱鏡37相對于載置臺82而被定位。另外，載置面82a由于由相對于夾具主體81的基準(zhǔn)面81a平行的面形成，因此支撐于載置面82a的棱鏡37的光入射面37a，成為相對于基準(zhǔn)面81a垂直的面。另外，在將棱鏡37定位于載置臺82時，考慮使棱鏡37吸附支撐，但是也可以用其他的方法使棱鏡37支撐在載置面82a上。
在將棱鏡37支撐于載置臺82的載置面82a后，使上部透鏡36沿圖5中A方向移動，并從設(shè)于上部鏡筒36的下部的開口36e插入棱鏡37。于是，將上部鏡筒36的抵接面36f與夾具主體81的基準(zhǔn)面81a相抵接。如圖6所示，在使上部鏡筒36的抵接面36f與夾具主體81的基準(zhǔn)面81a相抵接的狀態(tài)中，插入棱鏡收容部36a的棱鏡37與棱鏡收容部36a的內(nèi)壁面成為非接觸的狀態(tài)。另外，在該狀態(tài)中，棱鏡37未在上部鏡筒36上定位。
在將棱鏡37收容于上部鏡筒36的棱鏡收容部36a的內(nèi)部的狀態(tài)下，操作第一操作撥盤85，并通過第一調(diào)整機構(gòu)86使定位用夾具(第一定位構(gòu)件)87沿圖6中B方向移動。接著，操作第一操作撥盤85，直至定位用夾具87的抵接面87a抵接在棱鏡37的光入射面37a(圖6中的兩條點劃線)。由此，棱鏡37，被設(shè)于載置臺82的定位片82b和定位用夾具87的抵接面87a夾持。
其后，操作第二撥盤88并通過第二調(diào)整機構(gòu)89使定位用夾具(第二定位構(gòu)件)90沿圖6中C方向移動。接著，操作第一操作撥盤85，直至使定位用夾具90的棱線90a抵接在棱鏡37的全反射面37c(圖6中的兩條點劃線)。
另外，若將定位用夾具90的棱線90a抵接在棱鏡37的全反射面37c，則定位用夾具90的抵接面90b抵接在設(shè)于棱鏡收容部36a的側(cè)壁36b的通孔36c的壁面36g上。此時，定位用夾具90向圖6中的C方向移動，上部透鏡36被移動的定位用夾具90推壓而移動。于是，將定位用夾具90的棱線90a抵接在棱鏡37的抵接面37c時，棱鏡37相對于上部鏡筒36定位。另外，由于棱鏡37由定位用夾具87和載置臺82的定位片82b所夾持，因此棱鏡37即使受到定位用夾具90的推壓，棱鏡37也不移動。如圖7所示，在進行棱鏡37相對于棱鏡收容部36a而定位的狀態(tài)下，從設(shè)于棱鏡收容部36a的側(cè)壁面的開口95，注入例如UV接合劑，而將棱鏡37固定于棱鏡收容部36a。由于通過注入在棱鏡37的除了光入射面37a、光射出面37b和全反射面37c以外的兩個面與棱鏡收容部36a的內(nèi)壁面之間的接合劑而將棱鏡37固定于上部鏡筒36，因此不會使棱鏡37的光學(xué)性能降低。
若將棱鏡37接合固定于棱鏡收容部36a，則通過操作第一操作撥盤85而使定位用夾具87沿圖6中D方向移動。同樣，通過操作第二操作撥盤88而是定位用夾具90沿圖6中E方向移動。在使這些定位用夾具移動后，將上部鏡筒36從夾具主體81取下。
如圖8所示，將支撐遮光板43、第二透鏡組G2的透鏡座50從設(shè)于上部鏡筒36的下部的開口36e插入。其后，使遮光板43抵接在棱鏡37的光射出面37b，并于將第二透鏡組G2的透鏡45的光入射面抵接在遮光板42的狀態(tài)下，將第二透鏡組G2的透鏡座50固定于上部鏡筒36。在將透鏡座50固定于上部鏡筒36后，將支撐第三透鏡組G3的透鏡托架55組裝于上部鏡筒36，并將支撐作為第四透鏡組G4的透鏡58的透鏡座59固定于上部鏡筒36的下部。此時，上部鏡筒36的抵接面36f，抵接在透鏡座59上。另外，由于作為第四透鏡組G4的透鏡58相對于透鏡座59定位，因此從透鏡37的光射出面37b射出的光的光軸L2不被組裝于上部鏡筒36的透鏡所抖動。
在將第二透鏡組G2組裝于上部鏡筒36后，將遮光板42、第一透鏡28以遮光板43、第一透鏡18的順序組裝于上部鏡筒36。在該組裝時，在將遮光板42抵接在棱鏡37的光入射面37a上的狀態(tài)下將第一透鏡18抵接在遮光板42。在該狀態(tài)下，將支撐第一透鏡18的透鏡座40組裝于上部透鏡36。另外，由于第一透鏡18的后面，由與第一透鏡18的光軸L1垂直的平面形成，因此以使第一透鏡18的光軸L1與棱鏡37的光入射面37a垂直的方式將第一透鏡18相對于棱鏡37定位。由此，即使在上部鏡筒36的構(gòu)件精度偏低的情況下，也能夠以固定于上部鏡筒36的棱鏡37為基準(zhǔn)而組裝其他透鏡，因此不會使透鏡裝置的光學(xué)性能變差。最后，通過組裝使透鏡托架55上下移動的馬達的而完成上部單元31。完成后的上部單元，與快門單元33和下部單元32進行組裝，從而完成透鏡裝置16。
在第一實施方式中，使定位用夾具的棱線抵接在棱鏡的全反射面，而進行上部鏡筒相對于棱鏡的定位，但是不限于此，例如，也可以在定位用夾具上設(shè)置頂接面，并將該定接面抵接在棱鏡的全反射面，從而進行上部鏡筒相對于棱鏡的定位。
以下，說明通過使頂接面抵接在棱鏡的全反射面而進行上部鏡筒相對于棱鏡的定位的情況的實施方式(以下，第二實施方式)。此時，在保持框36上，設(shè)置有供作為后述的定位構(gòu)件102的頂接面121a插穿的通孔，該通孔具有與第一實施方式不同的形狀的通孔，因此對于上部鏡筒，附加相同符號(符號36)而說明，關(guān)于通孔附加與第一實施方式不同的符號(符號36j)而說明。
如圖10所示，夾具100，由夾具主體101、定位構(gòu)件102、推壓構(gòu)件103構(gòu)成。夾具主體101，由成為基盤的底板106以及以相面向的方式設(shè)于底板106的兩端部的側(cè)板107、108構(gòu)成。這些底板106和側(cè)版107、108被設(shè)置為互相垂直，這些板被設(shè)置為一體。在底板106的上面106a的大致中央處，設(shè)置有臺座109和載置臺(載置部)110。
臺座109是載置上部鏡筒36的部位。該臺座109的上面109a為上部鏡筒36的抵接面36f抵接的基準(zhǔn)面(以下，基準(zhǔn)面109a)。至于載置臺110，在其上面110a上載置棱鏡37。另外，在以下中，將載置臺110的上面110a作為載置面說明。若將棱鏡37載置于該載置臺110，則棱鏡37的光射出面37b與載置面110a抵接。載置臺110的載置面110a，由相對于設(shè)于臺座109的基準(zhǔn)面109a平行的面構(gòu)成。另外，由于抵接于基準(zhǔn)面109a的上部鏡筒36的抵接面36f是與透鏡座59的上面相抵接的面，因此，能夠使透鏡58的光軸與從棱鏡37的光射出面37b射出的光軸平行或一致。
在臺座109的兩側(cè)方設(shè)置凸塊(boss)111、112，在這些凸塊111、112的上面，分別立設(shè)定位用銷(定位部)113、114。該定位用銷113、114，通過被插入設(shè)于上部鏡筒36的開口361、36m(參照圖13)，而在將上部鏡筒36載置于夾具主體101時使上部鏡筒36相對于載置臺101定位。
在該夾具主體101的側(cè)板107上，設(shè)有供后述的定位構(gòu)件(第二定位構(gòu)件)102的定位片121插穿的開口107a，并在側(cè)板108上，設(shè)置供推壓構(gòu)件(第一定位構(gòu)件1)103的軸部132插穿的開口108a。另外，開口107a的中心軸和開口108a的中心軸，分別以與載置于載置臺110上的棱鏡37的光入射面37a的光軸一致的方式形成。另外，符號107b、107c，是設(shè)于定位構(gòu)件102的螺絲127、128螺合的螺紋孔。
定位構(gòu)件102，形成為大致L字形狀，定位片121的長度形成為比支撐片122的長度長，并這些片121、122以垂直的方式被設(shè)置。定位片121插穿側(cè)板107的開口107a。該定位片121的前端面121a形成為從上面朝向下面且向支撐片122傾斜的傾斜面。該前端面121a從設(shè)于棱鏡收容部36a的側(cè)壁36b的插穿孔36j，被插入棱鏡收容部36a的內(nèi)部。另外，前端面121a從插穿孔36j被插入后，被插入棱鏡收容部36a的內(nèi)部。另外，若在從插穿孔36j插入前端面121a后，通過推壓構(gòu)件103推壓載置于載置臺的棱鏡37，則棱鏡37的全反射面37c被頂接在前端面(以下，稱為頂接面)121a，從而將棱鏡37支撐于固定位置。
另一方面，在與定位片121垂直的支撐片122上，形成螺紋孔123、124、125。這些螺紋孔中，在螺紋孔123內(nèi)螺紋結(jié)合螺栓(位置調(diào)節(jié)構(gòu)件)126，該螺栓126的前端朝向與定位片121相同的方向突出。該螺栓126，為阻止定位片102的移動而設(shè)置。例如，若將定位片121插入側(cè)板107的開口107a，直至螺栓126的前端面126a抵接在側(cè)板107的外壁面(側(cè)壁面)107d，則定位構(gòu)件102的移動被阻止。由此，螺栓126作為制動機構(gòu)發(fā)揮功能。另外，根據(jù)螺栓126的前端部的突出量，確定定位片121的插穿量，即確定頂接面121a的位置，因此在例如調(diào)節(jié)頂接面121a的位置時，調(diào)節(jié)螺栓126的前端部的突出量。另外，符號127、128是螺釘，這些螺釘127、128，分別以被螺紋結(jié)合在螺紋孔124、125的狀態(tài)，被支撐于定位構(gòu)件102。這些螺釘127、128，在將定位構(gòu)件102固定于夾具主體101時，分別與設(shè)于夾具主體101的側(cè)板107的螺紋孔107b、107c螺紋結(jié)合。
推壓構(gòu)件103，由將棱鏡37的光入射面37a推壓的推壓部131以及插穿側(cè)板108的開口108a的軸部132構(gòu)成。推壓部131由大致長方體形狀構(gòu)成，與組裝了軸部132的面成相反一側(cè)的面131a，由以向與軸部132相反一側(cè)突出的方式而彎曲的彎曲面(以下稱彎曲面131a)構(gòu)成。該推壓部131，通過軸部132插穿的盤簧133，被向圖13的S方向推頂，從而推壓載置于載置面110a的棱鏡37的光入射面37a。此時，推壓部131的彎曲面131a和棱鏡37的光入射面37a線接觸。
在通過使用上述的夾具100而將棱鏡37固定于上部鏡筒36的情況下，首先需要預(yù)先調(diào)節(jié)定位構(gòu)件102的頂接面121a的位置。此時，如圖11所示，將大致L字狀的規(guī)塊(止動件)135載置于載置臺110上。此時，使載置臺110插穿于設(shè)于規(guī)塊135的底板136的開口136a后，通過在設(shè)于規(guī)塊135的底板136的定位孔137、138中插入定位銷113、114，而將規(guī)塊135定位于夾具主體101。在該種狀態(tài)下，將位置調(diào)節(jié)用圓桿(位置調(diào)節(jié)件)140載置于載置臺110。此時，使位置調(diào)節(jié)用圓桿140的外周面140a抵接于規(guī)塊135的抵接面135a，而將位置調(diào)節(jié)用圓桿140定位。此后，使定位構(gòu)件102的定位片121向圖11的O方向移動，并從側(cè)板107的開口107a插穿。
如圖12(A)所示，在例如頂接面121a沒有頂接位置調(diào)節(jié)用圓桿140的外周面140a的情況下，由于螺栓126的前端面126a過度突出，因此，使螺栓126向從支撐片122取出的方向旋轉(zhuǎn)，而減小螺栓126的前端面126a的突出量。另一方面，如圖12(B)所示，對于在螺栓126的前端面126a抵接于側(cè)板107的外壁面107d之前頂接面121a就抵接于位置調(diào)節(jié)用圓桿140的外周面140a的情況，由于螺栓126的前端面126a的突出量較小，因此使螺栓126向螺合于支撐片122的方向旋轉(zhuǎn)，而增大螺栓126的前端面126a的突出量。如圖12(C)所示，當(dāng)螺栓126的前端面126a抵接于側(cè)板107的外壁面107d時，頂接面121a抵接于位置調(diào)節(jié)用圓桿140的外周面140a的情況下，螺栓126的突出量的調(diào)節(jié)結(jié)束。另外，位置調(diào)節(jié)用圓桿140使用與棱鏡37的大小匹配的直徑的圓桿。
若螺栓126的突出量的調(diào)節(jié)結(jié)束，則將位置調(diào)節(jié)用圓桿140和規(guī)塊135從夾具主體101取出，將推壓構(gòu)件103安裝于側(cè)板108。此時，由于在推壓構(gòu)件103的軸部132安裝有盤簧133，因此作業(yè)人員在將向側(cè)板108的外側(cè)突出的軸部132牽引后，使止擋塊145插穿設(shè)于軸部132的開口132a。由此，將推壓構(gòu)件103支撐于規(guī)定位置。
在該狀態(tài)中，以使棱鏡37的光射出面37b和載置面110a抵接的方式，將棱鏡37載置于載置臺110。此時，棱鏡37的光射出面37b和載置臺110的載置面110a抵接。此后，使上部鏡筒36沿圖13的P方向移動而載置于夾具主體101。此時，在從設(shè)于上部鏡筒36的下面的開口36e插入棱鏡37和載置臺110的狀態(tài)下，分別使定位銷113、114插穿設(shè)于上部鏡筒36的下部的通孔361、36m，并將上部鏡筒36載置于夾具主體101。由此，上部鏡筒36的抵接面36f，以抵接于臺座109的抵接面109a的狀態(tài)下被支撐。由于該臺座109的抵接面109a由與載置面110a平行的面構(gòu)成，因此上部鏡筒36的抵接面36f，被支撐于與棱鏡37的光射出面37b平行的面上。另外，在該狀態(tài)下，插入在棱鏡收容部36a的棱鏡37，處于與棱鏡收容部36a的內(nèi)壁非接觸的狀態(tài)。另外，插入在棱鏡收容部36a的棱鏡37，并不相對于上部鏡筒36定位。
在將上部鏡筒36定位并載置于夾具主體101后，使組裝于夾具主體101的定位構(gòu)件102沿圖13的Q方向滑動。通過該滑動，定位片121的前端向側(cè)板108突出。通過該定位構(gòu)件102的滑動，將定位片121的前端，從設(shè)于上部鏡筒36的棱鏡收容部36a的側(cè)壁36b的插穿孔36j，插入棱鏡收容部36a的內(nèi)部。在該滑動時，若螺紋連接于支撐片122的螺栓126的前端面126a抵接于側(cè)板107的外壁面107d，則阻止定位構(gòu)件102的滑動。此時，設(shè)于定位片121的前端的頂接面121a的位置成為固定位置(參照圖14)。另外，在定位構(gòu)件102的滑動停止后，使用螺釘127、128將定位構(gòu)件102固定于側(cè)板107。
在該狀態(tài)下，將插穿設(shè)于推壓構(gòu)件103的軸部132的開口132a的止擋塊145沿圖13中的R方向移動而取出。由于推壓構(gòu)件103的推壓部131受到盤簧133的彈力，因此若將止擋塊145取出，則推壓構(gòu)件103沿圖13中S方向滑動。借助于該滑動，推壓構(gòu)件103的推壓部131的推壓面131a抵接在被載置于載置臺110的棱鏡37的光入射面37a，而推壓棱鏡37。雖然由于該推壓而使棱鏡37移動，但是由于在棱鏡收容部36a中插入著定位片121，因此棱鏡37的全反射面37c，抵接在設(shè)于定位片121的前端的定位面121a(參照圖14)。由此，棱鏡37由定位構(gòu)件102的定位片121和推壓構(gòu)件103的推壓部131所定位。
另外，與第一實施方式相同，若棱鏡37定位于上部鏡筒36，則從設(shè)于棱鏡收容部36a的開口95注入例如UV接合劑，將棱鏡37接合固定于棱鏡收容部36a(參照圖7)。此時，由于使用光入射面37a、光射出面37b、全反射面37c以外的面而將棱鏡37接合固定于棱鏡收容部36a，因此，對透過棱鏡的被拍攝體光不產(chǎn)生影響。
若棱鏡37被接合固定于棱鏡收容部36a，則使推壓構(gòu)件103沿圖14中T方向移動后，將止擋塊145插入軸部132的開口132a，并將推壓構(gòu)件103支撐于規(guī)定位置。此后將螺釘127、128旋松，而解除定位構(gòu)件102與夾具101的側(cè)板107的固定，并使定位構(gòu)件102沿圖14中U方向滑動。通過該滑動，定位片121的前端從從棱鏡收容部36a退離。最后將固定有棱鏡37的上部鏡筒36從夾具主體101取下。另外，設(shè)于上部鏡筒36的插穿孔36j，由密封體等封閉。
在如此固定有棱鏡37的上部鏡筒36中，與第一實施方式同樣，將支撐有遮光板43、第二透鏡組G2的透鏡座50固定。接著，在將支撐有第三透鏡G3的透鏡托架55組裝于上部鏡筒36的透鏡安裝空間36d后，將支撐有成為第四透鏡組G4的透鏡58的透鏡座59固定于上部鏡筒36的下部。此時，上部鏡筒36的抵接面36f抵接在透鏡座59。另外，在透鏡座59上第四透鏡組G4即透鏡58被定位，因此從棱鏡37的光射出面37b射出的光的光軸L2，不被組裝于上部鏡筒36的透鏡所抖動。其后，遮光板42和第一透鏡18，以遮光板42、第一透鏡18的順序安裝于上部鏡筒36。由此，即使對于上部鏡筒36的構(gòu)件精度較低的情況，由于能夠以固定于上部鏡筒36的棱鏡37為基準(zhǔn)而組裝其他透鏡，因此不會使透鏡裝置的光學(xué)性能劣化。最后，通過組裝使透鏡托架55上下移動的驅(qū)動馬達等而完成上部單元31。完成后的上部單元33、與下部單元32組裝，而完成透鏡裝置16。
在第一實施方式和第二實施方式中，作為將棱鏡緊固于上部鏡筒的棱鏡收容部的方法，雖然采用使用UV粘接劑而固定的方法，但是并不必局限于此，也可以通過熱鉚接而將棱鏡固定于收容部。
雖然在第一實施方式和第二實施方式中，說明了將棱鏡固定于上部鏡筒的方法，但是不必局限于此，將透鏡固定于棱鏡的情況也可以。
權(quán)利要求
1.一種棱鏡的固定方法，把將入射后的被拍攝體光直角折射的棱鏡，定位于保持框中，所述保持框備有收容該棱鏡的棱鏡收容部、用于將所述棱鏡插入棱鏡收容部的插入口、以及用于與組裝固定的其他構(gòu)件抵接的抵接面，其特征在于，在具有所述抵接面抵接的基準(zhǔn)面的夾具上，以使所述棱鏡的光入射面與所述基準(zhǔn)面垂直的方式保持所述棱鏡后，將所述棱鏡從所述插入口插入棱鏡收容部的內(nèi)部，并于所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面的狀態(tài)下，將收容于所述棱鏡收容部的棱鏡接合固定于所述保持框。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，所述棱鏡是直角棱鏡，所述棱鏡利用除了光入射面、全反射面和光射出面以外的其他兩個面，接合固定于所述保持框上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，在將所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面時，所述棱鏡和所述棱鏡收容部的內(nèi)壁面處于非接觸狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，在使所述保持框的抵接面抵接于所述夾具的基準(zhǔn)面后，進行棱鏡相對于所述保持框的定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，所述夾具，具有夾具主體，其具有載置部，所述載置部以使所述棱鏡的光入射面與所述基準(zhǔn)面垂直的方式載置該棱鏡；第一定位構(gòu)件，其與插入在所述棱鏡收容部的棱鏡的光入射面抵接；第二定位構(gòu)件，其從在構(gòu)成所述棱鏡收容部的側(cè)面中，與所述棱鏡的全反射面對峙的側(cè)面上設(shè)置的開口被插入，并與所述棱鏡的全反射面抵接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，通過使所述第一定位構(gòu)件推壓所述棱鏡的光入射面，使該棱鏡的全反射面抵接于所述第二定位構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，所述夾具主體具有進行所述保持框的定位的定位部。
8.根據(jù)權(quán)利要求5～7中任一項所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，所述第二定位構(gòu)件具有所述棱鏡的全反射面頂接的頂接面，并且設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述頂接面的位置的位置調(diào)節(jié)構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件同時用作止擋塊，所述止擋塊在使所述第二定位構(gòu)件的頂接面沿著插入所述棱鏡收容部的方向滑動時，通過抵接在設(shè)于所述夾具主體的側(cè)壁面，防止第二定位構(gòu)件的滑動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的棱鏡的固定方法，其特征在于，分別將對應(yīng)所述棱鏡設(shè)置的位置調(diào)節(jié)件載置于所述載置臺，將防止載置于載置臺的位置調(diào)節(jié)件移動的止動件載置于所述夾具主體，將所述位置調(diào)節(jié)件抵接于所述止動件，由此進行位置調(diào)節(jié)件的定位后，將所述頂接面抵接于所述被定位的位置調(diào)節(jié)件時，進行所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件的所述項接面的位置調(diào)節(jié)，使所述位置調(diào)節(jié)構(gòu)件抵接于所述夾具主體的側(cè)壁面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種棱鏡的固定方法，將在載置臺(82)上載置的棱鏡(37)從設(shè)于上部鏡筒(36)的下部的開口插入，并使上部鏡筒(36)的抵接面(36f)與夾具主體(81)的基準(zhǔn)面(81a)抵接。將定位用夾具(87)的抵接面(87a)與棱鏡(37)的光入射面(37a)抵接后，使定位用夾具(90)移動，直至其棱線(90a)抵接于棱鏡(37)的全反射面(37c)。在該移動的過程中，定位用夾具(90)的抵接面(90b)推壓壁面(36g)。若定位用夾具(90)的棱線(90a)抵接于棱鏡(37)的全反射面(37c)，則棱鏡(37)和上部鏡筒(36)被定位。其后，將棱鏡(37)和上部鏡筒(36)接合固定。從而，能夠與鏡筒自身的構(gòu)件精度無關(guān)地，高精度地組裝棱鏡等光學(xué)系統(tǒng)。
文檔編號H04N5/225GK1858628SQ20061007947
公開日2006年11月8日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月2日
發(fā)明者堀越了, 大宮秋夫, 佐藤德夫 申請人:富士能株式會社