JP2004094171A

JP2004094171A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2004094171A
Application number: JP2002258929A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Nishide; 西出　明彦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】レンズ鏡筒におけるレンズバック調整を容易に行えるようにする。
【解決手段】多群のレンズ群からなり、焦点面側に位置する鏡筒部材の光軸方向位置を調整することでレンズバック調整が可能であるレンズ鏡筒において、鏡筒部材が、焦点面に対して一定の位置に固定されている部材に、光軸方向に移動可能に保持されており、鏡筒本体外部から光軸方向の位置調整可能な調整部を備えている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多群のレンズ群からなるズームレンズ鏡筒において、焦点距離の変化に拘らずに焦点面が移動しないようにレンズ群の位置を調整するレンズバック調整構造を備えたズームレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多群のレンズ群からなるズームレンズ鏡筒において、レンズ特性や一つの群の中のレンズ間隔等の組み込み精度のバラツキ等に起因して、ズーム動作を行ったときに焦点面（像点）が移動する傾向がある。
【０００３】
そこで、ズーム動作を行った場合に焦点面が移動しないように、レンズ鏡筒の組み立て時に、レンズ群の相対位置を調整（このことをバック調整という）することが行われている。
【０００４】
このバック調整の方法としては、第１にズームレンズ全体を光軸方向に移動させて調整を行う方法があり、ズームレンズ固定筒のフランジとマウントの間にピントワッシャーを挟み、ワッシャー厚により調整を行うのが一般的である。
【０００５】
第２の方法としては、ズームレンズを構成するレンズ群のうち、通常、最終群であるリレー系レンズ群のみを光軸方向に振って調整を行う方法がある。
【０００６】
固定筒と調整レンズ群鏡筒を別体にして光軸方向へ振れる様にしており、その構成としては、固定筒と調整群鏡筒の間にピントワッシャーを挟む、または、固定筒と調整群鏡筒の当接部それぞれに斜面を設けて当節位置を調整して光軸方向の調整を可能としたものがある。
【０００７】
第３の方法として、レンズ群の間隔を調整する為に、レンズ鏡筒同士をバネ等で付勢した状態で、レンズ鏡筒に設けたレンズ間隔を調整する突起部の長さを調整し、バック調整を行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−７２６８３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のワッシャー厚の調整によるバック調整方法では、連続的な調整が不可能で調整精度に限界があると言う問題点がある。また、ワシャーの管理が必要となる等の問題も生じる。さらに、調整時にピントワッシャーの抜き差しを行うのにレンズ全体をマウントから一旦取り外さなければならない。
【００１０】
一方、第２の方式のリレー系レンズ群である最終群を光軸方向へ調整する方法でも、調整レンズ群の鏡筒を固定筒から一旦外さなければ調整及び固定が出来なく、しかも、リレー系レンズ群鏡筒は固定筒のフランジ部より後ろ側にある場合が多い為に、固定筒全体をマウントから外さなければ調整出来ない場合が多い。
【００１１】
第３の方法についても、突起長さの調整作業は、レンズ後ろ側からの作業になるので、レンズをマウントに取り付けた状態での調整は困難である。
【００１２】
いずれにしても、上記の方法では、ズームレンズ鏡筒をマウントから外さずにバク調整を行うのは困難であり、作業性、調整精度の点で問題である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解消する為に、本発明では、多群のレンズ群からなり、焦点面側に位置する鏡筒部材の光軸方向位置を調整することでレンズバック調整が可能であるレンズ鏡筒において、鏡筒部材が、焦点面に対して一定の位置に固定されている部材に、光軸方向に移動可能に保持されており、鏡筒本体外部から光軸方向の位置調整可能な調整部を備えていることを特徴とする。
【００１４】
そして、リレー系レンズ群である最終群の光軸方向への移動により調整を行うものとし、このレンズ群は、光軸方向以外への移動が阻止される構成として調整前後で平行偏芯量や傾き量が変化しないようにした。
【００１５】
具体的には、鏡筒部材を、光軸方向に延びるガイドバーにより保持させたり、焦点面に対して一定の位置に固定されている部材に設けられたネジまたはカムとの結合により保持させたりすることができる。
【００１６】
また、レンズ群にズームレンズの外側から調整可能な調整部をフランジより前側に設け、レンズをマウントから外さなくともバック調整可能とした。
【００１７】
なお、本発明のレンズ鏡筒は、カメラ等に用いられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１、図２、図３、図４は、本実施形態におけるレンズ鏡筒を示す図であり、図１はズームレンズ鏡筒の分解斜視図、図２は光軸とサイドカム中心を結んだ面で切断した断面図である。図３はガイドバーの中心軸と光軸を結ぶ面で切断した断面図、図４は別のガイドバーの中心軸と光軸を結ぶ面で切断した断面図である。
【００１９】
これらの図において、１は第１レンズ群を保持した１群鏡筒、２は第２レンズ群を保持した２群鏡筒、３は第３レンズ群を保持した３群鏡筒、４は第４レンズ群を保持した４群鏡筒、５は第５レンズ群を保持した５群鏡筒である。
【００２０】
６は固定筒、７はフランジ、８はガイドバー、９はサイドカム、１０はズームギア、１１はカムフォロワ、１２はズームリング、１４は偏芯コロである。
【００２１】
第１レンズ群はフォーカス系レンズ群であり、１群鏡筒１の外周にメスのヘリコイドネジが設けてあり、固定筒６の内周に設けたオスのヘリコイドネジと螺合されており、１群鏡筒１が光軸周りに回動されることで光軸方向へ移動しフォーカシングを行う。
【００２２】
第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ群はズーム系のレンズ群である。これらそれぞれを保持した２群鏡筒２、３群鏡筒３、４群鏡筒４は固定筒６とフランジ７に保持されたガイドバー８に光軸方向のみに移動可能に支持されている。
【００２３】
この時、各レンズ群の傾き及び平行偏芯に起因するレンズ性能の劣化を防ぐ為に、ガイドバー８と各レンズ鏡筒との嵌合ガタを極力詰めると同時に、ガイドバー８と各レンズ鏡筒との嵌合長は相応の長さにする必要がある。
【００２４】
その為に、ガイドバー８で支持するズーム系レンズ群の数により複数のガイドバーを用いる場合があり、本実施形態では２本のガイドバーを用い、２群鏡筒２、４群鏡筒４を同じガイドバーで支持し、３群鏡筒３は別のガイドバーに支持している。また、各レンズ鏡筒はガイドバーに支持されている箇所以外にも固定筒６に設けた光軸方向に平行なキー溝に規制されており、ガイドバー８周りの回転を阻止されている。
【００２５】
さらに、ズーム系レンズ群各々にはカムフォロワ１１が取り付けられており、サイドカム９に設けたカム溝にガイドされて各レンズ群は各々所定の量だけ光軸方向へ移動しズーミングを行う。
【００２６】
尚、サイドカム９は円筒形状であり、その外周部にはズーム系レンズ群を光軸方向へ移動させるカム溝が設けてあり、円筒の中心軸を軸に回転することで、各ズームレンズ群を光軸方向へ移動させる。また、この時サイドカム９の回転は、サイドカム９と一体化されたズームギア１０が、ズームリング１２のギア部とギア連結されており、ズームリング１２が手動または電動により光軸周りに回動することにより行われる。
【００２７】
第５レンズ群はリレー系レンズ群であり、このレンズ群が光軸方向へ移動することでバックフォーカスが変化する。従って、第５レンズ群５を光軸方向に移動させることによりバック調整が可能となるのである。
【００２８】
本実施形態では、５群鏡筒５をガイドバー８により支持する構成とした。この時、５群鏡筒５はは３群鏡筒３のみ支持しているガイドバー８に支持するのが、ガイドバー８と５群鏡筒５の嵌合長が長く設けることが出来て、レンズ性能に有利な為、そのような構成とした。
【００２９】
前述のようにリレー系レンズ群である５群鏡筒５をガイドバー８で支持することにより第５レンズ群を傾きや平行偏芯を押さえた状態で光軸方向へ移動することが可能となる。
【００３０】
尚、５群鏡筒５も固定筒６に設けたキー溝によりガイドバー８周りの回転を規制されている。
【００３１】
図５は本実施形態に関する説明図であり、ズームレンズ鏡筒をサイドカムの方向から見た図である。これらの図の通り、５群鏡筒５のガイドバー支持部の近傍の側面に穴１５が設けている。また、固定筒６には、５群鏡筒５が設計位置にある時に５群鏡筒５の側面の穴と一致するような位置に光軸に平行な方向が短軸の長穴１６が設けている。
【００３２】
偏芯コロ１４は円柱形状であり、穴１５に嵌入する箇所と長穴１６と接する箇所では外径が偏芯している形状となっており、穴１５の径及び長穴１６の短軸方向の幅とは嵌合寸法となっている。
【００３３】
このような偏芯コロ１４を５群鏡筒５に設けた穴１５にセットした状態で穴１５の中心軸を中心として回転させると、固定筒６に対して５群鏡筒５が光軸方向へ移動するのでバック調整が可能となる。また、穴１５の奥にビス穴を設けてバック調整後に外側からビスで偏芯コロ１４を固定することで、固定筒６に対して５群鏡筒５を固定することが出来る。
【００３４】
本実施形態では、偏芯コロ１４による調整の位置をフランジ７より前側に位置している。
【００３５】
通常、ズームレンズを製品また治工具マウントに取り付けた状態では、ズームレンズのフランジより後ろ側に位置することが多く、リレーレンズ鏡筒部がマウント部に覆われて、外部からリレーレンズ鏡筒操作を操作するのは困難な場合が多い為、上述したようにマウント部より前側でバック調整操作が可能にすることで、ズームレンズをマウントに取り付けた状態で容易にバック調整が可能となる。
【００３６】
ズームレンズをマウントに付けた状態でバック調整が可能としたことで調整の作業性のみならず調整精度に対しても有効となる。
【００３７】
本実施形態のように、偏芯コロ等の様に調整後も調整部品がそのままズームレンズ鏡筒に組み込まれたままになる構成以外にも、調整治工具を使用し、調整後は調整治工具をズームレンズ鏡筒から取り外す構成としても良い。
【００３８】
（第２実施形態）
図６、図７は本発明の第２実施形態であるレンズ鏡筒の説明図であり、これらの図を用いてバック調整に治工具を使用した場合の実施形態を説明する。
【００３９】
図６は５群鏡筒５が固定筒６に組み込まれた状態の斜視図であり、５群鏡筒５にはレンズ外部から操作可能なピン２１が設けられており、固定筒６には光軸に垂直な溝２２が設けられている。
【００４０】
２３は調整用治工具であり、固定筒に設けた溝２２の幅に嵌合する幅となっており、側面にはリード溝２４が設けられている。
【００４１】
図７は調整時の状態を側面から見た断面図であり、調整治工具２３はピン２１をリード溝２４で挟み込んだ状態で溝２２に光軸方向を規制されている。調整治工具２３が自身の中心軸周りに回動することで、リード溝２４の作用により５群鏡筒５が光軸方向へ移動し、バック調整が出来る。
【００４２】
調整後は調整治工具２３をセットした状態で５群鏡筒５を接着はたはビス止め等で固定筒６に固定した後に調整治工具２３を解除すれば、余分な部品をレンズ鏡筒に残さず調整が可能となる。
【００４３】
本実施形態ではズームレンズ鏡筒のフランジより前側の位置で調整操作を行ったが、スペース等の理由で前側での調整が困難な場合は、フランジより後ろ側の位置に調整部を位置させても良い。そのような場合はマウント部を切り欠いて、そこから調整部にアクセスすれば良い。
【００４４】
以上の通りリレー系レンズ群を光軸方向へ移動させバック調整を行う場合に、リレー系レンズ群をガイドバー等で支持し、光軸方向へガイドすることで、支持箇所の近傍の一箇所を操作するのみでの調整が可能となる。従って、レンズをマウントから外さなくとも調整が出来、調整の作業性と調整精度向上が図れる。
【００４５】
（第３実施形態）
図８は本発明の第３実施形態であるレンズ鏡筒を示す斜視図であり、第１実施形態とは５群鏡筒の固定筒への支持構成が異なる。
【００４６】
５群鏡筒５の外周にはメスのヘリコイドネジ３１が設けられており、固定筒６のフランジ部近傍の内径にオスのヘリコイドネジ３２と螺合されており、５群鏡筒５を光軸周りに回動することで方軸方向へ移動しバック調整が行われる。
【００４７】
この時、固定筒６の側面に切り欠３３を設け、５群鏡筒５をズームレンズ鏡筒の外部から操作出来る構成となっており、調整後は接着またはビス等で固定する。この時５群鏡筒の外周部にローレット等を設けて、その箇所を操作すれば、より調整操作が容易となる。
【００４８】
尚、この構成によると調整の操作部はフランジの前後いずれにでも設けることが出来るので、スペース等の制約条件に合わせて配置すれば良い。また、フランジ部より後ろからのアクセスが可能であれば上記の様に５群鏡筒のカム部を操作しなくとも、５群鏡筒の筒部を直接掴んで移動させても良い。
【００４９】
以上の構成においてもズームレンズ鏡筒をマウントから取り外すことなくバック調整が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上本発明では、第１実施形態及び第２実施形態の通り、被調整群であるリレー系のレンズ群をガイドバー等で支持し光軸方向へガイドし、光軸方向位置を調整する構成としたことで、レンズをマウントから外さなくてもバック調整を可能とした。これによりバック調整が連続的に出来て、調整精度の向上と調整時間の短縮が図れる。しかも、上述した構成とすることで、マウント部より前側に調整機構を設けることが可能となるので、マウント部に調整作業用の切り欠きを設ける等の特別な処置をすることなく、調整が可能となる。
【００５１】
また、第３実施形態のように、被調整群と保持枠である固定筒との連結をネジ等で行い、その場合には固定筒の側面に操作用の穴を設けて被調整群を移動させて調整しても上記と同様の効果が得られる。なお、マウントの穴等を設けることが可能であれば、マウントより後ろ側で調整しても良いことは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態であるズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図２】第１実施形態であるズームレンズ鏡筒の断面図である。
【図３】第１実施形態であるズームレンズ鏡筒の断面図である。
【図４】第１実施形態を示すズームレンズ鏡筒の断面図である。
【図５】第１実施形態であるズームレンズ鏡筒の上視図である。
【図６】第２実施形態であるズームレンズ鏡筒の斜視図である。
【図７】第２実施形態であるズームレンズ鏡筒の断面図である。
【図８】第３実施形態であるズームレンズ鏡筒の斜視図である。
【符号の説明】
５…５群鏡筒、６…固定筒、７…フランジ、８…ガイドバー
９…サイドカム、１４…偏芯コロ

Claims

多群のレンズ群からなり、焦点面側に位置する鏡筒部材の光軸方向位置を調整することでレンズバック調整が可能であるレンズ鏡筒において、
前記鏡筒部材が、焦点面に対して一定の位置に固定されている部材に、光軸方向に移動可能に保持されており、鏡筒本体外部から光軸方向の位置調整可能な調整部を備えていることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記鏡筒部材が、光軸方向に延びるガイドバーにより保持されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記鏡筒部材が、焦点面に対して一定の位置に固定されている部材に設けられたネジまたはカムとの結合により保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
前記調整部が、鏡筒本体のフランジ部より前玉側に位置してい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鏡筒。