JP2002040308A - レンズ装置および光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１のレンズ保持部材を倒して第２のレンズ
保持部材との光軸合わせを行うと、第１のレンズ保持鏡
筒内のレンズと第２のレンズ保持鏡筒内のレンズとの間
隔が変化し、これらレンズ群のレンズ性能が悪化してし
まう。 【解決手段】 それぞれレンズを保持する第１および第
２のレンズ保持部材１１，１３を有するレンズ装置にお
いて、第１および第２のレンズ保持部材に互いに光軸方
向にて当接する当接面１１ａ，１３ａを形成し、第２の
レンズ保持部材の当接面に、第１のレンズ保持部材を光
軸方向にて押さえ込むための押さえ部材１４との間で第
１のレンズ保持部材を挟み込み固定させるとともに、未
固定の第１のレンズ保持部材の光軸直交方向における位
置調整ガイドを行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラや像投射装
置等の光学機器に用いられるレンズ装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】レンズ装置を構成する場合、レンズやレ
ンズ保持部材の加工精度を向上させ、位置調整すること
なくレンズ保持部材にレンズを嵌合させて押え環で押さ
え込み固定したり、カシメによりレンズをレンズ保持部
材に固定したりしている。

【０００３】また、このような無調整によるレンズのレ
ンズ保持部材への固定が不可能な場合には、偏心したカ
ムフォロア２本と無偏心のカムフォロア１本とを軸保持
した第１のレンズ保持部材を、上記偏心カムフォロアが
嵌合する２本の溝と上記無偏心カムフォロアが嵌合する
１つの穴とが形成された第２のレンズ保持部材の内側に
収容し、偏心カムフォロアを軸回りに回転させて第１の
レンズ保持部材を任意の位置に倒して調整する方法等が
採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような第１のレンズ保持部材の位置調整方法によると、
偏心カムフォロアの回転によって第１のレンズ保持部材
が倒され、第２のレンズ保持部材に保持されている他の
レンズの光軸中心と第１のレンズ保持部材に保持されて
いるレンズの光軸中心とを合わせることは可能であるも
のの、第１のレンズ保持部材が倒れることによってこの
第１のレンズ保持鏡筒内のレンズと第２のレンズ保持鏡
筒内のレンズとの間隔が微小であるが変化してしまい、
これらレンズ群のレンズ性能が悪化してしまう。

【０００５】また、第１のレンズ保持部材を倒すことに
よってこの第１のレンズ保持部材内のレンズも倒れるた
め、レンズに回折格子が形成されている場合、レンズ周
辺における回折格子の構成角度が画面周辺の場所によっ
て異なってしまい、特に画面周辺のレンズ性能の悪化が
顕著になる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、それぞれレンズを保持する第１およ
び第２のレンズ保持部材を有するレンズ装置において、
第１および第２のレンズ保持部材に互いに光軸方向にて
当接する当接面を形成し、第２のレンズ保持部材の当接
面に、第１のレンズ保持部材を光軸方向にて押さえ込む
ための押さえ部材との間で第１のレンズ保持部材を挟み
込み固定させるとともに、未固定の第１のレンズ保持部
材の光軸直交方向における位置調整ガイドを行わせるよ
うにしている。

【０００７】これにより、きわめて簡単に、かつ第１お
よび第２のレンズ保持部材にそれぞれ保持されたレンズ
間の間隔を変化させることなく第１のレンズ保持部材の
第２のレンズ保持部材に対する光軸直交方向における位
置調整を行うことが可能になる。特に、第１のレンズ保
持部材が第２のレンズ保持部材の内側に収容保持されて
１つのレンズ群を構成するような場合には、このレンズ
群全体のレンズ性能を悪化させることなく（例えば、第
１のレンズ保持部材内のレンズに形成された回折格子の
偏光角度が変わったり、レンズの光軸を移動させたこと
による諸収差の影響を大きく受けたりすることなく）、
光軸合わせを行うことが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には、本発
明の実施形態であるレンズ装置の部分断面を示してい
る。また、図２および図３には、上記レンズ装置の図１
に対応する部分を分解して示している。なお、このレン
ズ装置は、ビデオカメラ等の撮影装置や、望遠鏡・双眼
鏡等の観察装置等、各種光学機器に使用されるものであ
る。

【０００９】これらの図において、Ｌ１〜Ｌ６はレンズ
である。最も物体側に位置する第１レンズＬ１の第１面
（前面）Ｒ１１は凸形状に形成され、第２面（後面）Ｒ
１２は凹形状に形成されている。そして、第２面Ｒ１２
には、レプリカによる回折格子が形成されている。

【００１０】第１レンズＬ１の後側に配置された第２レ
ンズＬ２の第１面（前面）Ｒ２１および第２面（後面）
Ｒ２２はともに凸形状に形成されており、第１面Ｒ２１
には、第１レンズＬ１の第２面Ｒ１２に形成された回折
格子と同心円状の回折格子が形成されている。

【００１１】第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とは貼り
合わせレンズである。これら第１レンズＬ１と第２レン
ズＬ２は、両レンズを貼り合わせ固着した後、第１レン
ズ保持筒（第１のレンズ保持部材）１１の内周に嵌合さ
せ、その前方から押え環１２を第１レンズ保持筒１１の
内周に形成されたねじ部に締め込むことによって、第１
レンズ保持筒１１に押さえ込み固定される。

【００１２】なお、レンズ保持筒１１の材料には、アル
ミ合金、マグネシウム合金等の金属や、ガラス入りプラ
スチックモールド等が用いられる。

【００１３】１３はその後部側にて第３レンズＬ３〜第
６レンズＬ６を保持する第２レンズ保持筒（第２のレン
ズ保持部材）である。第３レンズＬ３〜第６レンズＬ６
はそれぞれ、第２レンズ保持筒１３の内周に嵌合させた
後、押え環２１〜２３を第２レンズ保持筒１３の内周に
形成されたねじ部に締め込むことによって第２レンズ保
持筒１３に押さえ込み固定される。

【００１４】なお、第２レンズ保持筒１３の材料には、
アルミ合金、マグネシウム合金等の金属や、ガラス入り
プラスチックモールド等が用いられている。

【００１５】第１レンズ保持筒１１は、第２レンズ保持
筒１３の前部内側に保持される。第１レンズ保持筒１１
は、第２レンズ保持筒１３の前部内側に挿入された後、
その前方から押え環（押さえ部材）１４のねじ部１４ａ
を第２レンズ保持筒１３の前端内周に形成されたねじ部
１３ｂには締め込むことによって第２レンズ保持筒１３
に押さえ込み固定される。

【００１６】ここで、第２レンズ保持筒１３の中間前寄
りの位置には、第１レンズ保持筒１１の後端当接面１１
ａが当接する中間当接面１３ａが形成されている。これ
ら当接面１１ａ，１３ａはそれぞれ、光軸直交面上に平
面形状に形成されている。

【００１７】また、第１レンズ保持筒１１の前端には、
押え環１４の後端に形成された後端当接面１４ｂと当接
する前端当接面１１ｂが形成されている。これら当接面
１１ｂ，１４ｂも、光軸直交面上に平面形状に形成され
ている。

【００１８】押え環１４がねじ部１３ｂに締め込まれる
と、押え環１４の後端当接面１４ｂが第１レンズ保持筒
１１の前端当接面１１ｂに押圧されるとともに、第１レ
ンズ保持筒１１の後端当接面１１ａが第２レンズ保持筒
１３の中間当接面１３ａに押圧される。これにより、第
１レンズ保持筒１１は、第２レンズ保持筒１３と押え環
１４とにより挟み込み固定される。

【００１９】前述したように、第１レンズＬ１の第２面
Ｒ１２と第２レンズＬ２の第１面Ｒ２１にはレプリカに
よる回折格子が設けられている。第１レンズＬ１と第２
レンズＬ２は、第１レンズ保持筒１１に挿入される前に
貼り付けられるが、この時には、第１レンズＬ１の第２
面Ｒ１２の回折格子の中心と、第２レンズＬ２の第１面
Ｒ２１の回折格子の中心とを合わせるようにして貼り付
ける。

【００２０】但し、第１レンズＬ１の第２面Ｒ１２の回
折格子中心が第１レンズＬ１の第１面Ｒ１１と第２面Ｒ
１２との中心軸からずれていた時や、第２レンズＬ２の
第１面Ｒ２１の回折格子中心が第２レンズＬ２の第１面
Ｒ２１と第２面Ｒ２２との中心軸からずれていた時に
は、第１および第２レンズＬ１，Ｌ２の光軸と、２つの
レプリカ回折格子面の軸とがずれて貼り付けられている
こともあり得る。そして、この場合、第１および第２レ
ンズＬ１，Ｌ２の光軸と、第３〜第６レンズＬ３〜Ｌ６
の光軸とがずれ、満足する光学性能を得られないおそれ
がある。

【００２１】このため、本実施形態では、以下に説明す
るように、第１レンズ保持筒１１の第２レンズ保持筒１
３に対する光軸直交方向への位置調整を可能としてい
る。

【００２２】第１レンズ保持筒１１の外周には、光軸と
平行な調整面１１ｃが、周方向９０度毎に４箇所形成さ
れている。

【００２３】また、第２レンズ保持筒１３における上記
４つの調整面１１ｃのうち互いに隣り合う２つの調整面
１１ｃと同位相の位置にはタップ穴１３ｃが、残りの２
つの調整面１１ｃと同位相の位置にはバネ穴１３ｄが形
成されている。

【００２４】１５はレンズ保持バネである。このレンズ
保持バネで１５は、第２レンズ保持筒１３の外周におけ
る２つのバネ穴１３ｄの間に取り付けられ、その両端が
バネ穴１３ｄを通じて第１レンズ保持筒１１の２つの調
整面１１ｃに当接している。これにより、第１レンズ保
持筒１１は、光軸直交面上における直交２方向から光軸
に向かって付勢される。

【００２５】１６はレンズ保持ねじである。このレンズ
保持ねじ１６は、第２レンズ保持筒１３に形成されたタ
ップ穴１３ｃにねじ込まれて第２レンズ保持筒１３の内
側に突出しており、第１レンズ保持筒１１におけるレン
ズ保持バネ１５が当接する調整面１１ｃとは光軸を挟ん
だ反対側の調整面１１ｃに当接して、レンズ保持バネ１
５により付勢された第１レンズ保持筒１１を受け支え
る。

【００２６】なお、レンズ保持バネ１５およびレンズ保
持ねじ１６により請求の範囲にいう調整機構が構成され
る。

【００２７】また、１７は固定ねじ（固定機構）であ
り、第２レンズ保持筒１３における２箇所のバネ穴１３
ｄの近傍に形成されたタップ穴１３ｅにねじ込まれる。

【００２８】このように構成されたレンズ装置におい
て、第１および第２レンズＬ１，Ｌ２の光軸と第３〜第
６レンズＬ３〜Ｌ６の光軸とがずれた場合、固定ねじ１
７と押え環１４とをそれぞれ緩め、第１レンズ保持筒１
１が第２レンズ保持筒１３および押え環１４に対して光
軸直交方向に移動できるようにする。

【００２９】次に、レンズ保持ねじ１６を回転させて第
１レンズ保持筒１１を光軸直交方向に位置調整移動させ
る。このとき、第１レンズ保持筒１１の後端当接面１１
ａは、第２レンズ保持筒１３の中間当接面１３ａによっ
て光軸直交方向にガイドされ、また第１レンズ保持筒１
１の前端当接面１１ａは押え環１４の後端当接面１４ｂ
によって光軸直交方向にガイドされる。

【００３０】こうして第１レンズ保持筒１１の位置調整
により第１および第２レンズＬ１，Ｌ２の光軸と第３〜
第６レンズＬ３〜Ｌ６の光軸とが揃い、光学性能を満足
する状態になった後、固定ねじ１７をラジアル方向から
ねじ込むとともに、押え環１４を締め付けて第１レンズ
保持筒１１を第２レンズ保持筒１３に対して固定する。

【００３１】このように本実施形態では、第２レンズ保
持筒１３の中間当接面１３ａおよび押え環１４の後端当
接面１４ｂが第１レンズ保持筒１１を挟み込み固定する
ための面として機能するととも、第１レンズ保持筒１１
の位置調整時にはこの第１レンズ保持筒１１の光軸直交
方向への移動ガイド面として機能する。

【００３２】このため、きわめて簡単に、かつ第１およ
び第２レンズ保持筒１１，１３にそれぞれ保持されたレ
ンズ間の間隔を変化させることなく、さらには第１およ
び第２レンズＬ１，Ｌ２に形成された回折格子の偏光角
度を変えたり第１および第２レンズＬ１，Ｌ２の光軸を
移動させたことによる諸収差の影響を大きく受けたりす
ることなく、第１レンズ保持筒１１の第２レンズ保持筒
１３に対する光軸直交方向における位置調整（光軸合わ
せ）を行うことができる。

【００３３】なお、本実施形態では、固定ねじ１７を２
本用いた場合について説明したが、１箇所だけ設けたり
３本以上用いたりしてもよい。

【００３４】また、本実施形態では、第２レンズ保持筒
１３がレンズ装置の前部に配置されているため、固定ね
じ１７と押え環１４とを併用して第１レンズ保持筒１１
を固定しているが、第２レンズ保持筒１３が他のレンズ
に挟まれている場合などで容易に触ることができない場
合には、固定ねじ１７および押え環１４のうちいずれか
一方のみで第１レンズ保持筒１１を固定してもよい。

【００３５】また、本実施形態では、第１レンズ保持筒
１１の後端当接面１１ａおよび前端当接面１１ｂを平面
形状に形成した場合について説明したが、それぞれを凸
曲面等としてもよい。

【００３６】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
レンズ保持バネ１５とレンズ保持ねじ１６とによる第１
レンズ保持筒１１から構成された調整機構を有する場合
について説明したが、これらに代えて専用工具を用いて
第１レンズ保持筒１１を第２レンズ保持筒１３と押え環
１４との間で光軸直交方向に位置調整移動させ、その後
押え環１４を締め付けて第１レンズ保持筒１１を固定す
るようにしてもよい。

【００３７】この場合も、第１レンズ保持筒１１の後端
当接面１１ａは、第２レンズ保持筒１３の中間当接面１
３ａに位置調整ガイドされるので、第１実施形態と同様
の効果を得ることができる。しかも、レンズ保持バネ１
５とレンズ保持ねじ１６が不要となるため、部品数の減
少やコスト低減を図ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
きわめて簡単に、かつ第１および第２のレンズ保持部材
にそれぞれ保持されたレンズ間の間隔を変化させること
なく第１のレンズ保持部材の第２のレンズ保持部材に対
する光軸直交方向における位置調整を行うことができ
る。

【００３９】特に、第１のレンズ保持部材が第２のレン
ズ保持部材の内側に収容保持されて１つのレンズ群を構
成するような場合には、このレンズ群全体のレンズ性能
を悪化させることなく（例えば、第１のレンズ保持部材
内のレンズに形成された回折格子の偏光角度が変わった
り、レンズの光軸を移動させたことによる諸収差の影響
を大きく受けたりすることなく）、光軸合わせを行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるレンズ装置の部分
断面図。

【図２】上記レンズ装置の分解斜視図。

【図３】上記レンズ装置の分解斜視図。

【符号の説明】

１１ 第１レンズ保持筒 １１ａ，１１ｂ 当接面 １２，１３，１４ 押え環 １３ 第２レンズ保持筒 １３ａ 当接面 １５ レンズ保持バネ １６ レンズ保持ねじ １７ 固定ねじ Ｌ１〜Ｌ６ レンズ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれレンズを保持する第１および第
   ２のレンズ保持部材を有するレンズ装置において、 前記第１および第２のレンズ保持部材に互いに光軸方向
   にて当接する当接面が形成されており、 前記第２のレンズ保持部材の当接面は、前記第１のレン
   ズ保持部材を光軸方向にて押さえ込むための押さえ部材
   との間で前記第１のレンズ保持部材を挟み込み固定する
   とともに、未固定の前記第１のレンズ保持部材の光軸直
   交方向における位置調整ガイド面となることを特徴とす
   るレンズ装置。
2. 【請求項２】 前記第１のレンズ保持部材が、前記第２
   のレンズ保持部材の内側に収容保持されていることを特
   徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 【請求項３】 前記第１および第２のレンズ保持部材の
   当接面がともに光軸直交面上に形成された平面であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
4. 【請求項４】 前記押さえ部材における前記第１のレン
   ズ部材との当接面は、前記第２のレンズ保持部材の当接
   面との間で前記第１のレンズ保持部材を挟み込み固定す
   るとともに、未固定の前記第１のレンズ保持部材の光軸
   直交方向における位置調整ガイド面となることを特徴と
   する請求項１から３のいずれかに記載のレンズ装置。
5. 【請求項５】 前記第１のレンズ保持部材が複数枚のレ
   ンズを保持しており、 これら複数枚のレンズにおける相互に対向する面に回折
   格子が形成されていることを特徴とする請求項１から４
   のいずれかに記載のレンズ装置。
6. 【請求項６】 前記第１のレンズ保持部材を光軸直交方
   向に位置調整移動させる調整機構を有することを特徴と
   する請求項１から５のいずれかに記載のレンズ装置。
7. 【請求項７】 前記調整機構が、光軸直交面上の少なく
   とも２方向に前記第１のレンズ保持部材を位置調整移動
   させることを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
8. 【請求項８】 前記調整機構が、光軸直交面上にて光軸
   に向かう少なくとも２方向から前記第１のレンズ保持部
   材を付勢する付勢手段と、この付勢手段により付勢され
   る前記第１のレンズ保持部材を受け支えながら光軸に向
   かって進退して前記第１のレンズ保持部材を位置調整移
   動させる調整ねじ部材とから構成されていることを特徴
   とする請求項６又は７に記載のレンズ装置。
9. 【請求項９】 前記調整機構によって位置調整された前
   記第１のレンズ保持部材を光軸直交方向にて固定する固
   定機構を有することを特徴とする請求項６から８のいず
   れかに記載のレンズ装置。
10. 【請求項１０】 前記固定機構が、光軸直交面上の少な
    くとも２方向にて前記第１のレンズ保持部材を固定する
    ことを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
11. 【請求項１１】 光軸直交面上における前記付勢手段の
    配置側に設けられ、前記調整ねじ部材との間に位置調整
    後の前記第１のレンズ保持部材を挟み込んで固定する固
    定ねじ部材を有することを特徴とする請求項８に記載の
    レンズ装置。
12. 【請求項１２】 請求項１から１１のいずれかに記載の
    レンズ装置を備えたことを特徴とする光学機器。