JPH10133083A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数
の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から射出するよう
に構成した光学部材を備えた光学装置において、前記光
学部材の取り付けの仕方による光学性能の低下を防止す
る。 【解決手段】 光学部材１を、その屈折面１ａ，反射面
１ｂ等から離れた一端部１ｈで、装置のベースの取り付
け部１６に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば銀塩カメラ
やビデオカメラや電子スチルカメラ等に用いられる、複
数の屈折面及び複数の反射面が一体的に形成された光学
部材を備えた光学装置に関するものである。

【０００２】

【関連の技術】複数の屈折面及び複数の反射面が一体的
に形成された透明光学部材を用い、光束が一つの屈折面
から透明光学部材の内部に入射し、複数の反射面で反射
を繰り返して別の屈折面から外部へ射出するように構成
された透明光学部材を複数有するズーム光学系が、特願
平７−６５１０９号，特願平７−１２３２５６号に開示
されている。またこのような光学系を用い固体撮像素子
に結像させる構造の撮像装置は特願平７−６５１０４
号，特願平７−６５１０６号，特願平７−６５１０７
号，特願平７−６５１０８号，特願平７−６５１１１号
に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしいずれも光学部
材の取り付け方法に関しては言及されていない。

【０００４】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数
の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射出す
るように構成した光学部材を備えた光学装置において、
前記光学部材の取り付けの仕方による光学性能の低下の
防止を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、光学装置を次の（１）〜（１０）のと
おりに構成する。

【０００６】（１）光束が一つの屈折面から内部に入射
し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部
へ射出するように構成した光学部材を備えた光学装置で
あって、前記光学部材はその一端で支持部材に固定され
ている光学装置。

【０００７】（２）光束が一つの屈折面から内部に入射
し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部
へ射出するように構成した光学部材を複数有するズーム
光学系を備えた光学装置であって、前記ズーム光学系の
少なくとも１個の光学部材はその一端で支持部材に固定
されている光学装置。

【０００８】（３）光学部材は、光束の屈折面及び反射
面から離れた位置に突出部を備え、この突出部が支持部
材に固定されている前記（１）または（２）記載の光学
装置。

【０００９】（４）光学部材の突出部は、光学部材の長
手方向に直交する方向に突出するものである前記（３）
記載の光学装置。

【００１０】（５）光学部材の突出部には、支持部材へ
の固定時に光束の屈折あるいは反射に悪影響を及ぼさな
いよう、スリット部、あるいは溝部が設けられている前
記（３）または（４）記載の光学装置。

【００１１】（６）光学部材の固定部側に光学部材の成
形の際のゲートを設けた前記（３）または（４）記載の
光学装置。

【００１２】（７）光束が一つの屈折面から内部に入射
し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部
へ射出するように構成した光学部材を複数有するズーム
光学系を備えた光学装置であって、前記ズーム光学系の
少なくとも１個の光学部材は、その一端が支持部材に固
定され、その長手方向に複数の突部を有し、この複数の
突部を介して前記支持部材の延長部に載置されている光
学装置。

【００１３】（８）光学部材の複数の突部は、前記光学
部材の長手方向及び短手方向に互に離して設けている前
記（７）記載の光学装置。

【００１４】（９）光束が一つの屈折面から内部に入射
し、複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部
へ射出するように構成した光学部材を備えた光学装置で
あって、前記光学部材は、その長手方向に複数の突部を
有し、この複数の突部を介して前記光学部材の支持部材
に載置され、前記複数の突部の１個が前記支持部材に接
着され前記支持部材に固定されている光学装置。

【００１５】（１０）支持部材は、光学部材の複数の突
部を受ける、高精度の位置決めのための受け部を備えて
いる前記（７）または（９）記載の光学装置。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、“撮
像装置”の実施例により詳しく説明する。なお、本発明
は、実施例のように固体撮像素子（たとえばＣＣＤ）を
有する装置に限定されるものではなく、銀塩カメラにお
いても同様に実施することができる。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）図１は、実施例１である“撮像装置”の斜
視図であり、同装置は第１，第２，第３の光学部材を用
いている。図２は図１のＡ方向から視た図（平面図）、
図３は図１のＢ方向から視た図（側面図）である。図４
は、各部材の説明用の図であり、図１から、第１，第
２，第３の光学部材を取り去った状態を示す図である。
図５は、入射光，反射光の基準光軸の説明図である。図
６は、入射光，反射光の光路図である。

【００１８】各図において、１は２個の屈折面（図５に
おける入射光面１ａと射出光面１ｆ）と４個の反射面
（図５における１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ）が一体的に形
成されているプラスチック、あるいはガラス等からなる
第１の光学部材（通常のレンズにおける前群ユニットの
機能に相当する）であり、その一端部１ｈがベース（基
体ともいう）９の取り付け部１６（図４参照）に取り付
けネジ１７，１７で固定されている。なお一端部１ｈで
取り付ける理由は特に材質がプラスチックの場合、温度
変化による膨張，収縮を吸収しようという考えによる。
後述するが第２の光学部材２も、第３の光学部材３も同
様な考えでそれぞれの一端を固定し、その長手方向（ほ
ぼＣ，Ｄ方向）に膨張収縮可能となっている。また一端
部をネジで止めるということは、ネジ止めによる応力が
光学性能を要求される部分（１ａから１ｂに至る光路）
に悪影響を与えなくする意味でも効果がある。さらに本
実施例では材質がプラスチックの場合一端部１ｈの端面
１ｉ側にゲート（射出成形の際の注入口）を設けてい
る。これも光学性能を要求される部分にゲートの影響を
与えないための配慮である。

【００１９】２は２個の屈折面（図５における入射光面
２ａと射出光面２ｇ）と５個の反射面（図５における２
ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ）が一体的に形成されてい
るプラスチック、あるいはガラス等からなる第２の光学
部材（従来のレンズにおけるバリエータ）、３は２個の
屈折面（図５における入射光面３ａと射出光３ｇ）と５
個の反射面（図５における３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３
ｆ）が一体的に形成されているプラスチック、あるいは
ガラス等からなる第３の光学部材（通常のレンズにおけ
るコンペンセータ）、４は絞り手段（機構の詳細は省
略）、５は第１の移動ベースであり、その一端に嵌合穴
５ａ，５ａが、他端にはＵ溝５ｂが設けられ、前記５
ａ，５ａはベース９の第１のガイドレール止め部１１，
１１にネジ１３，１３で取り付けられた第１のガイドレ
ール１５とガタの無いように嵌め合わされ、前記５ｂは
ベース９の第２のガイドレール止め部１０，１０にネジ
１３，１３で取り付けられた第２のガイドレール１４と
図２においてＣ，Ｄ方向に自由度を持って嵌め合わされ
ている。この結果後述のステッピングモータ６の駆動力
により第１の移動ベース５は、ガイドレール１５に沿っ
てかつガイドレール１５を基準にして図２のＢ及びＢと
反対方向に摺動しながら滑らかに移動できるようになっ
ている。また第１の移動ベース５には嵌合穴５ａ，５ａ
のほぼ真上（図２における紙面手前方向、図３における
Ｅ方向）に第２の光学部材２を接着固定するための接着
部分５ｄ（図４）が設けられ、この部分で第２の光学部
材２の一端（射出光側）を接着保持することができる。
なお図３に示すように第２の光学部材２と第１の移動ベ
ース５とは接着部５ｄでは密着しているがそれ以外の面
５ｅ（図４）は５ｄより一段下げているため図３に示す
ように光学部材２と面５ｅでは隙間ｍが生じている。こ
の理由は前述したごとく環境変化（温度変化等）が生じ
たとき光学部材２が接着部５ｄを基準としてＣ，Ｄ方向
に自由に伸び縮みできるようにするためである。なお図
ではあえて隙間ｍを設けたがｍを設けず、５ｄ，５ｅを
同一面にしながら５ｄ部だけで接着固定することも可能
である。５にはさらにラック部５ｃ（図２，図４参照）
が設けられており、第１のステッピングモータ６のスク
リュ軸７に噛み合っている。これにより第１のステッピ
ングモータ６が不図示の回路によって駆動されると、前
記第１の移動ベース５及びこれに接着固定されている第
２の光学部材２が前記ガイドレール１５に沿って送られ
ることとなる。なお第１のステッピングモータ６は第１
のアングル８に取り付けられており第１のアングル８は
ベース９に固定されている。

【００２０】本実施例では、駆動源としてステッピング
モータを用いたが、特にこれにこだわる必要はなく、Ｄ
Ｃモータや超音波モータ、あるいはボイスコイル駆動
等、第１の駆動ベース５、第２の光学部材２を駆動でき
るものであればどのようなものでも構わない。

【００２１】１８は第２の移動ベースであり、構造は第
１の移動ベース５とほぼ同等である。やはり一端に嵌合
穴１８ａ，１８ａが、他端には５ｂ（図４）と同様なＵ
溝１８ｂが設けられ、前記１８ａ，１８ａがベース９の
第１のガイドレール止め部１１，１１に取り付けられた
第１のガイドレール１５とガタの無いように嵌め合わさ
れ、前記１８ｂはベース９の第３のガイドレール止め部
１２，１２にネジ１３，１３で取り付けられた第３のガ
イドレール２２と図２のＣ，Ｄ方向に自由度を持って嵌
め合わされている。この結果第１の移動ベース５と同
様、第２の移動ベース１８は第１のガイドレール１５を
基準としてこれに沿って滑らかに移動することができ
る。

【００２２】ここで基準となるガイドレール１５を共通
にしたのは、ガイドレール１５が別々の場合に比し以下
の，の利点があるからである。

【００２３】図２におけるＢ方向及びこれと反対方向
に光学部材２と光学部材３はズーム移動を行う。この際
第２の光学部材２からの射出光軸と、第３の光学部材３
への入射光軸（後述の図５における２ｆ〜３ｂの光軸）
は移動中及び移動後の停止位置において常に一致してい
ることが高性能ズーム機構にとって必要である。もしガ
イドレールが別々なら、組立精度，部品ばらつき等によ
り光軸が一致しなくなり性能に悪影響を及ぼす。ガイド
レールが共通ならばこのような問題が解消する。

【００２４】部品の削減，組立工数の低減等でコスト
ダウンが達成できる。

【００２５】第２の移動ベース１８には嵌合穴１８ａ，
１８ａのほぼ真上に第３の光学部材３を接着固定するた
めの接着部分１８ｄが設けられ、この部分で第３の光学
部材３の一端（入射光側）を接着保持することができ
る。なお第１の移動ベース５と同様、接着部１８ｄと他
の面１８ｅでは所定の段差が設けられている。この理由
も同様に環境変化（温度変化等）に対応させるためであ
る。また第２の移動ベース１８にはやはり第１の移動ベ
ース５と同様にラック部１８ｃ（図２，図４参照）が設
けられており、第２のステッピングモータ１９のスクリ
ュ軸２０に噛み合っている。これにより第２のステッピ
ングモータ１９が不図示の回路によって駆動されると、
前記第２の移動ベース１８及びこれに接着固定されてい
る第３の光学部材３が前記ガイドレール１５に沿って送
られることとなる。なお第２のステッピングモータ１９
は第２のアングル２１に取り付けられており、第２のア
ングル２１はベース９に固定されている。

【００２６】２３は光学ローパスフィルタ、２４はＩＲ
（赤外線）カットフィルタ、２５はＣＣＤ（固体撮像素
子）であり、それぞれが光学情報を電気信号に変換する
ために必要とされる周知の手段であるが、図５に示すよ
うに、第１の光学部材１，第２の光学部材２，第３の光
学部材３を通過してきた光学情報を電気信号に変換する
ためのものである。なお一般的には光学ローパスフィル
タ２３，ＩＲカットフィルタ２４，ＣＣＤ２５は所定の
構造体で一体的に結合，取り付けされているがここでは
この構造は不図示とする。またＣＣＤ２５は一般的には
信号処理回路に接続されるがこの部分も不図示とする。
２６はＣＣＤ２５が取り付けられるＣＣＤ取り付け板、
２７はこれらをベース９に取り付けるためのアングルで
あり、３２はアングル２７を図１のＢ方向に絞って形成
した突部である。（図２参照、図１においてはＢ方向か
ら見るとへこみ部）。ＣＣＤ取り付け板２６は、ネジ３
０，３０、及びバネ座金２９を挟み込んだビス２８にて
突部３２に突き当てられた形でアングル２７に結合され
ている。これは第３の光学部材３の射出面３ｇからの射
出光がＣＣＤ２５に入射する際、部品精度，組立誤差等
によりＣＣＤ２５の面に垂直に入らない場合があるた
め、ＣＣＤ２５を傾き調整し所定の入射角度で入射させ
るためのものである。すなわちネジ２８，３０，３０を
適当に締め込んだりゆるめたりすることで突部３２を支
点としてＣＣＤ２５を傾けるものである。

【００２７】ここで第１の移動ベース５の嵌合穴５ａ，
５ａのほぼ真上（第２の光学部材２からの射出光軸のほ
ぼ真下。図５において１つの平面上を各光軸は進むが、
この平面と２ｆ〜３ｂの光軸の位置で交わる、この平面
に垂直な面内、あるいは面内に近傍に第１のガイドレー
ル１５が存在し、かつ第１のガイドレール１５は２ｆ〜
３ｂの光軸と略平行である。）で第２の光学部材２を接
着固定し、第２の移動ベース１８の嵌合穴１８ａ，１８
ａのほぼ真上（第３の光学部材３の入射光軸のほぼ真
下）で第３の光学部材３を接着固定する構造とした理由
を以下に説明する。

【００２８】先に述べたごとく、第２の光学部材２，第
３の光学部材３を保持する移動ベース５，１８はともに
第１のガイドレール１５に嵌合し、これに沿って移動可
能に構成されている。

【００２９】環境に温度変化が生じたとき光学部材２は
膨張、あるいは収縮を起こすわけであるが、嵌合穴５
ａ，５ａのほぼ真上５ｄでその射出光軸（図５の２ｆか
らの光線）側を第１の移動ベース５に接着固定されてい
るため、この部分を基準にして、図２のＣ方向に膨張あ
るいはＤ方向に収縮することとなる。一方第３の光学部
材３は嵌合穴１８ａ，１８ａのほぼ真上１８ｄでその入
射光軸（図５の３ａに入射する光線）側で接着されてい
るため、この部分を基準にして、図２のＤ方向に膨張
し、Ｃ方向に収縮することとなる。すなわち両者は第１
のガイドレール１５を基準にお互いに反対方向に膨張，
収縮する構造となっている。ガイドレール１５のほぼ真
上には第２の光学部材２からの射出光軸及び第３の光学
部材３の入射光軸……図５における２ｆから３ｂに至る
光軸が存在するため、これは第２の光学部材２からの射
出光軸及び第３の光学部材３の入射光軸を基準にお互い
に反対方向に膨張，収縮する構造ということになる。こ
の結果、第２の光学部材２からの射出光が温度変化に影
響されず常に第３の光学部材３の入射光面３ａ（図５）
の同じ位置に入射することができるのである。

【００３０】一方、第１の光学部材１も第１のガイドレ
ール１５に近い一端部１ｈでベース９からの取り付け部
１６に固定されているため、一端部１ｈを基準にほぼＣ
方向に膨張し、ほぼＤ方向に収縮することとなる。これ
は第２の光学部材２と同じ方向の膨張，収縮である。ま
た第１の光学部材１は取り付けネジ１７の位置から射出
光面１ｆまでのＣ方向の寸法が４０ｍｍ程度、第２の光
学部材２は接着固定部（２ｆからの射出光軸の位置）か
ら入射光面２ａまでのＣ方向の寸法が４５ｍｍ程度、と
大差ないため温度変化による両者の膨張収縮量は同程度
となっている。これにより射出光面１ｆからの射出光は
温度変化に影響されず常に第２の光学部材２の入射光面
２ａのほぼ同じ位置に入射することができる。すなわち
温度変化による光学性能の劣化を防止できる構造となっ
ている。

【００３１】なお第３の光学部材３からの射出光（３ｆ
からの光線）は温度変化によりその位置が、図２中、Ｃ
方向あるいはＤ方向にシフトすることとなるが、この光
線はＣＣＤ２５に入射する光線であり、ＣＣＤ２５は第
３の光学部材３に対しそのＣ方向，Ｄ方向の取り付け位
置精度は特に必要ではないため（ラフな精度で可）、問
題は生じない。

【００３２】次にステッピングモータ６及び１９の配置
について説明する。

【００３３】図２において、第１のステッピングモータ
６は第１の光学部材１と第２の光学部材２と第３の光学
部材３に囲まれた位置に配置されている。また第２のス
テッピングモータ１９は第２の光学部材２と第３の光学
部材３とＣＣＤ２５に囲まれた位置に配置されている。
これはそれぞれの場所がちょうど光学部材の配置上のデ
ッドスペースになる場所であり、ここにそれぞれのステ
ッピングモータを配することで全体のスペース効率が上
がり装置の小型化に寄与できるのである。さらに、この
位置は第１の移動ベース５及び第２の移動ベース１８が
移動する際に基準となる第１のガイドレール１５の近傍
であり、それぞれの移動ベースを移動させる際にコジリ
等の発生も最小限に押さえられる位置であり精度良く光
学部材を移動させることができる。

【００３４】また第２の光学部材２からの射出光かつ第
３の光学部材３への入射光（同一光軸……２ｆ〜３ｂの
光軸）の近傍に基準となる第１のガイドレール１５が配
置されているためズーム移動時のガタ等が２ｆ〜３ｂへ
の光軸へ及ぼす悪影響を最小限に押さえることができ
る。ここで共通のガイドレールを図５における１ｅ〜２
ｂの光軸近傍に配することもできるが以下のの理由で
２ｆ〜３ｂの近傍が好ましい。

【００３５】第１の光学部材１は移動することが無く
いつも一定の位置にある。これに比し第２の光学部材２
及び第３の光学部材３はズーム時、常に移動する。すな
わちガタ等による変動要因の多い、２ｆ〜３ｂの光軸近
傍に基準とするガイドレール１５を配した方が変動要因
を押さえることができ、より高精度なズーム機構とする
ことができるためである。

【００３６】前述の構成において、画像をＣＣＤ２５に
取り込む際の動作を図５等を用い説明する。ここで図５
における各光線の光路は主軸のみを描いてあり、光束の
全体の挙動については特願平７−６５１０９号，特願平
７−１２３２５６号に開示されているためここでは詳述
しない。

【００３７】図５において、まず被写体３１の像情報が
第１の光学部材１の入射光面１ａに入射される。なお第
１の光学部材１は前述のごとくプラスチックやガラス等
からなるため入射光面１ａで像はその屈折力分、屈折し
て入射することとなる。またその際不図示の光量検知手
段の明るさの情報により不図示の制御手段が絞り機構４
を駆動し入射光量を所定の値とする。入射光面１ａから
入射した光は反射面１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅで次々と反
射を繰り返し射出光面１ｆからやはり屈折力分屈折して
外部へ射出する。この光線は次に第２の光学部材２の入
射光面２ａに入射するが同様に屈折力分屈折して入射す
る。第２の光学部材２の反射面２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆで次々と反射を繰り返し射出光面２ｇから屈折
力分屈折して光が外部へ射出される。この光線は次に第
３の光学部材３の入射光面３ａで屈折光となって第３の
光学部材３の内部に入り３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ
で順次反射され３ｇから屈折光が外部へ射出される。３
ｇからの光はローパスフィルタ２３，ＩＲカットフィル
タ２４を通りＣＣＤ２５に結像される。ＣＣＤ２５から
の像情報は、不図示の信号処理回路等で信号処理され、
最終的には不図示の表示装置に表示される。これを見て
操作者は被写体像を所望の画角に合わせるべく不図示の
操作装置を操作する。一般的なビデオカメラや電子スチ
ルカメラではズームスイッチでテレあるいはワイド側に
操作キーを操作する行為がこれに当たる。また一般的に
はズーム動作後オートフォーカス動作が行われるが、制
御方法は技術的には周知である。さらにこの間所望の明
るさを得るため不図示の制御部が絞り手段４を制御す
る。

【００３８】前述の操作者のズームキー操作により第２
の光学部材２及び第３の光学部材３がどのように制御さ
れるかを以下に述べる。

【００３９】操作者がテレ側にキーを操作すると、不図
示の制御部からの制御信号によりステッピングモータ６
及び１９（図２）が所定の方向に回転駆動させられる。
同時にスクリュー７及び２０も回転することとなる。ス
クリュー７及び２０にはそれぞれ第１の移動ベース５の
ラック部５ｃ、第２の移動ベース１８のラック部１８ｃ
が噛み合っている（ネジ嵌合）ため、第２の光学部材２
と第３の光学部材３は、図１，図２，図５においてＢ方
向に所定量移動させられる。適当な位置で停止すると次
に第１の移動ベース５あるいは第２の移動ベース１８が
Ｂ方向あるいはこれと反対方向に微少量移動しＣＣＤ２
５上にピントが合うように制御される。なお図２，図５
の状態は装置としてワイド端に近い状態の図であり、こ
れ以上ワイド側に装置を操作すると、第２の光学部材２
及び第３の光学部材３はＢ方向と反対方向に動くが、そ
の移動量はテレ側に移動させたときに比し少ない。図６
に本実施例の光学部材による光線の光路図を示した。光
学部材の内部で結像しながら光線の進む状態を参考とし
て示した。なお、テレ，ワイド操作時、複数の屈折面と
複数の反射面を有する複数の光学部材の移動による光束
の挙動は特願平７−６５１０９号，特願平７−１２３２
５６号に記述されているためここでは特に記さない。

【００４０】なおこれらのズーム動作を行っている間も
所定の制御信号により絞り手段４は所定の制御をされて
いることは特に詳述するまでもない。さらに装置が電子
スチルカメラの場合はシャッタが必要であるため、絞り
手段４にシャッタ機能を持たせたり、あるいはシャッタ
機能を持ったＣＣＤを搭載する、あるいは別途シャッタ
を設ける等が考えられる。

【００４１】以上説明したように、本実施例によれば、
光束が一つの屈折面から入射し、複数の反射面で、反射
し他の屈折面から外部へ射出するように構成した光学部
材を有する光学装置において、前記光学部材の固定の際
の応力による光学性能の低下、および温度変化による光
学性能の低下を防止することができる。

【００４２】（実施例２）図７，図８は実施例２である
“撮像装置”の平面図，側面図である。図７，図８はそ
れぞれ実施例１の図２，図３に対応する。実施例１では
第２の光学部材２，第３の光学部材３をステッピングモ
ータ（６，１９）とスクリュ（７，２０）を用いて移動
させたが、本実施例ではカム送りの構成とし、さらにス
テッピングモータの配置も変更している。これは実施例
１よりもスペース効率をあげるため、特にメカ構造の厚
みを減少させるためになされたものである。また第２，
第３の光学部材の取り付け方法の変更も行っている。な
お図中、実施例１と同一部材は同一番号とし説明は省略
する。

【００４３】１は第１の光学部材（図１の１と同じ）、
１０２は第２の光学部材（図１の２に相当）であり、実
施例１との違いは、第１の光学部材１のように、その一
端に取り付け部１０２ｈが設けられている。これはネジ
止めの際締めつけによる応力が光学性能に悪影響を与え
ないため、というのは先述したが、さらに形状を改善
し、本実施例では１０２に対しスリット部１０２ｉ，１
０２ｉ，１０２ｉ，１０２ｉを挟んだ形で取り付け部１
０２ｈが形成されている（図８参照）。そしてこの取り
付け部１０２ｈが第１の移動ベース１０５（図１の５に
相当）の立ち上がり部１０５ｆにネジ１５０，１５０で
ネジ止めされている。

【００４４】光学性能を必要とする部分に悪影響を与え
ない取り付け形状として、図９に示すような他の例も考
えられる。図９において、２０２は第２の光学部材の第
３の実施形態である。２０２ｈは１０２ｈと同様に光学
部材２０２の一端に設けられた取り付け部であるが、締
めつけ応力の逃げ部としてスリット部１０２ｉの代わり
に溝部２０２ｉ，２０２ｉが設けられている。なお図９
の形態では図中、Ｆ，Ｇ方向に型を抜くことができる。
すなわち型構造も考慮した形態となっている。これは図
１における第１の光学部材１，第２の光学部材２，第３
の光学部材３も同様に型構造を考慮した形状となってい
る。また本実施例では光学部材の長手方向の一端部を突
出させて取り付け部としているが、締めつけ応力による
悪影響を光学性能に与えないためには、光学部材の屈折
面あるいは反射面から離れた位置、これらの面と直交方
向の位置、具体的には図９において、紙面表方向、ある
いは裏方向に取り付け部を突出させてこの部分を被固定
部材に取り付ける構造としても、同様な効果がある。

【００４５】図７に戻り、１０３は第３の光学部材（図
１の３に相当）であり、第２の光学部材１０２と同様取
り付け部１０３ｈ、及び不図示のスリット部１０３ｉ，
１０３ｉ，１０３ｉ，１０３ｉが設けられている。そし
て第２の移動ベース１１８の立ち上がり部１１８ｆにネ
ジ１５１，１５１でネジ止めされている。なお第２の光
学部材１０２，第３の光学部材１０３ともにその取り付
け部は基準となる第１のガイドレール１５側に設けてあ
る。これは実施例１と同様、温度による、膨張，収縮を
考慮したためである。

【００４６】さらに本実施例では、第２の光学部材１０
２を第１の移動ベース１０５にネジ止めする位置と、第
３の光学部材１０３を第２の移動ベース１１８にネジ止
めする位置が図７中第１のガイドレール１５を挟んでほ
ぼ対称な位置（ガイドレール１５からの距離もほぼ等し
い位置）にある。これは光学部材、移動ベースがともに
その材料の熱膨張率がほぼ等しい場合、例えばともに材
質がプラスチック材の場合、やはり温度変化による膨張
収縮の悪影響を光学性能に与えないための配慮である。
具体的に第２の光学部材１０２を例に取って以下に説明
する。

【００４７】例えば温度が上昇したとき第１の移動ベー
ス１０５は第１のガイドレール１５を基準にしてその取
り付け部１０５ｆが膨張により図中Ｄ方向にシフトす
る。ところが第２の光学部材１０２は、その取り付け部
１０２ｈを基準にして膨張により図中Ｃ方向（Ｄ方向と
反対方向）にシフトする。すなわちお互いにキャンセル
する方向に膨張するため結果として光軸２ｆ〜３ｂ（第
２の光学部材１０２からの射出光、第３の光学部材１０
３への入射光）は第１のガイドレール１５のほぼ真上の
位置を常に保つこととなる。温度が下がって収縮する場
合でも今度はお互いにキャンセルする方向に収縮するた
めやはり前記光軸２ｆ〜３ｂは第１のガイドレール１５
のほぼ真上から外れることはない。これは第３の光学部
材１０３と第２の移動ベース１１８との関係においても
同様である。これにより第２の光学部材１０２からの射
出光軸は常に第３の光学部材１０３の入射光面の一定の
場所に入射することとなり、その光学性能が悪化するこ
とはない。

【００４８】第２の光学部材１０２、第３の光学部材１
０３ともに図７においてそれぞれの下面に突部（図７に
おいて紙面裏側方向への出っ張り）１０２ｇ，１０２
ｇ，１０２ｇ及び１０３ｇ，１０３ｇ，１０３ｇが設け
られている。

【００４９】この理由は以下による。

【００５０】実施例１において光学部材と移動ベースの
固定は接着で行った。製造時には３次元的に光学部材の
位置決めを治具で行い接着剤で固定することを想定して
いる。本実施例では例えば第２の光学部材１０２につい
て述べるなら（第３の光学部材１０３についても同様の
ため）、突部１０２ｇ，１０２ｇ，１０２ｇの精度を出
し、この部分を取り付けの基準にするという考えからで
ある。このようにすれば光学部材を移動ベースの上に載
せあとはネジ１５０，１５０を締めつけるだけで精度良
く移動ベースに固定できることとなる。

【００５１】なお突部を設ける位置は移動ベース１０５
に載せたとき安定するように、長手方向（Ｃ，Ｄ方向）
になるべく離した位置、及び短手方向にも（Ｃ，Ｄ方向
と直交する方向）なるべく離した位置でトータル３カ所
必要である。また必要に応じ移動ベース１０５側に受け
面を設け、この部分の精度も出してより高精度に位置決
めすることもできる。

【００５２】また光学部材の材質がガラスである場合
は、第２の光学部材１０２について述べるなら、取り付
け部１０２ｈが無い形態（実施例１の第２の光学部材２
と同様な形状）で前記突部１０２ｇ，１０２ｇ，１０２
ｇの少なくとも１カ所を接着固定することも可能であ
る。この場合は位置決め部分を接着固定するためより高
精度に位置決め固定されることとなる。

【００５３】１０６は第２の移動ベース１０５を第１の
ガイドレール１５に沿って移動させるための第１の駆動
モータであり、長穴部１０６ａを備えた舌状のカム部１
０６ｃが軸部１２０（図８参照）に結合している。なお
長穴部１０６ａは第１の移動ベース１０５に設けられた
係合ピン１０５ｇと係合する構造となっており、図７に
おいては、一点鎖線Ｐから一点鎖線Ｑに第１の駆動モー
タ１０６が回転することで、第１の移動ベース１０５及
びこれに固定されている第２の光学部材１０２が図中Ｂ
方向に移動することとなる。なお図７において、２点鎖
線で描かれたカム部１０６ｃは所定角度だけ駆動モータ
１０６が回転したときのそれぞれの位置を表している。

【００５４】第２の移動ベース１１８及びこれに固定さ
れている第３の光学部材１０３のＢ方向あるいはこれと
反対方向への移動は、第２の駆動モータ１１９による
が、第１の駆動モータ１０６と同様１１９には長穴部１
１９ａを備えた舌状のカム部１１９ｃが軸部（不図示）
に結合し、長穴部１１９ａが第２の移動ベース１１８に
設けられた係合ピン１１８ｇと係合する構造となってお
り、これにより第２の移動ベース１１８及び第３の光学
部材１０３がＢ方向あるいはこれと反対方向に移動する
ことができる。なお２点鎖線のカム部１１９ｃは第２の
駆動モータ１１９が所定角回動したときのそれぞれの位
置を表している。

【００５５】ここで本実施例における駆動モータ１０
６，１１９の配置について説明する。

【００５６】図７において、第１の駆動モータ１０６は
第２の光学部材１０２と第３の光学部材１０３とＣＣＤ
２５との間に配置されており、第２の駆動モータ１１９
は第１の光学部材１と第２の光学部材１０２と第３の光
学部材１０３との間に配置されている。これは実施例１
と同様な配置であり、省スペース、装置の小型化を目的
とするものである。しかし実施例１ではステッピングモ
ータ６及び１９の配置は単に平面図（図２）において空
きスペースへの配置である。本実施例では駆動モータ１
０６及び１１９をそのモータ軸方向が図７紙面垂直方向
になるように配置し（実施例１では軸の方向は紙面と平
行な方向）さらに移動機構にカム機構を採用したこと
で、実施例１に比し駆動モータ１０６，１１９を図８中
Ｅ方向にシフトして配置することができた。この結果、
実施例１におけるステッピングモータ６及び１９が配さ
れていた位置が空きスペースとなり、この場所に実装基
板を配置する等で、全体のスペース効率も良くなり、よ
り小型化に寄与することができる。なお本実施例ではカ
ム機構を採用したが平歯車，はすば歯車等の輪列を使用
し厚みが薄くなるような構成としても同様な効果があ
る。

【００５７】以上説明したように、本実施例によれば、
実施例１と同様の効果が得られ、また光学部材の突出部
にスリットや溝を設けることにより、固定の際の応力に
よる光学性能への影響をさらに少なくすることができ
る。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学部材の固定の仕方による光学部材の光学性能の低下
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の斜視図

【図２】 実施例１の平面図

【図３】 実施例１の側面図

【図４】 各部材の説明図

【図５】 入射光，反射光の光軸の説明図

【図６】 入射光，反射光の光路図

【図７】 実施例２の平面図

【図８】 実施例２の側面図

【図９】 光学部材の突部の形状例を示す図

【符号の説明】

１ 第１の光学部材 １９ 取り付け部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光束が一つの屈折面から内部に入射し、
   複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射
   出するように構成した光学部材を備えた光学装置であっ
   て、前記光学部材はその一端で支持部材に固定されてい
   ることを特徴とする光学装置。
2. 【請求項２】 光束が一つの屈折面から内部に入射し、
   複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射
   出するように構成した光学部材を複数有するズーム光学
   系を備えた光学装置であって、前記ズーム光学系の少な
   くとも１個の光学部材はその一端で支持部材に固定され
   ていることを特徴とする光学装置。
3. 【請求項３】 光学部材は、光束の屈折面及び反射面か
   ら離れた位置に突出部を備え、この突出部が支持部材に
   固定されていることを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の光学装置。
4. 【請求項４】 光学部材の突出部は、光学部材の長手方
   向に直交する方向に突出するものであることを特徴とす
   る請求項３記載の光学装置。
5. 【請求項５】 光学部材の突出部には、支持部材への固
   定時に光束の屈折あるいは反射に悪影響を及ぼさないよ
   う、スリット部、あるいは溝部が設けられていることを
   特徴とする請求項３または請求項４記載の光学装置。
6. 【請求項６】 光学部材の固定部側に光学部材の成形の
   際のゲートを設けたことを特徴とする請求項３または請
   求項４記載の光学装置。
7. 【請求項７】 光束が一つの屈折面から内部に入射し、
   複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射
   出するように構成した光学部材を複数有するズーム光学
   系を備えた光学装置であって、前記ズーム光学系の少な
   くとも１個の光学部材は、その一端が支持部材に固定さ
   れ、その長手方向に複数の突部を有し、この複数の突部
   を介して前記支持部材の延長部に載置されていることを
   特徴とする光学装置。
8. 【請求項８】 光学部材の複数の突部は、前記光学部材
   の長手方向及び短手方向に互に離して設けていることを
   特徴とする請求項７記載の光学装置。
9. 【請求項９】 光束が一つの屈折面から内部に入射し、
   複数の反射面で反射を繰り返し別の屈折面から外部へ射
   出するように構成した光学部材を備えた光学装置であっ
   て、前記光学部材は、その長手方向に複数の突部を有
   し、この複数の突部を介して前記光学部材の支持部材に
   載置され、前記複数の突部の１個が前記支持部材に接着
   され前記支持部材に固定されていることを特徴とする光
   学装置。
10. 【請求項１０】 支持部材は、光学部材の複数の突部を
    受ける、高精度の位置決めのための受け部を備えている
    ことを特徴とする請求項７または請求項９記載の光学装
    置。