JP2004184744A - レンズ鏡筒のティルト調整機構 - Google Patents

Abstract

【目的】簡単な構成であり、かつ、レンズ枠のレンズ鏡筒に対する円滑な移動を妨げることなく、レンズのティルトを大きく変化させることができるレンズ鏡筒のティルト調整機構を提供すること。
【構成】レンズを固定したレンズ保持環と；このレンズ保持環とは別部材からなる、該レンズ保持環を支持する基準環と；を有するレンズ鏡筒において、上記基準環の端面に、円周方向に略等間隔にかつ光軸と直交する一つの面内に位置させて、弾性変形可能な３個の弾性変形取付部を形成し、上記レンズ保持環に、上記３個の弾性変形取付部に固定される固定フランジ部と、レンズを固定する環状部とを形成し、上記基準環に、上記３個の弾性変形取付部に対応させて、半径方向のネジ穴を形成し、上記基準環またはレンズ保持環に、上記各ネジ穴に螺合された皿ネジの皿部のレンズ保持環側の略半分に当接係合する、皿ネジ半受け面を形成して、各皿ネジの螺合量に応じて、３個の弾性変形取付部によって規定される面の光軸直交断面に対する傾きを変化させることを特徴とするレンズ鏡筒のティルト調整機構。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、レンズ鏡筒のティルト調整機構に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
レンズ鏡筒を構成する個々の部品精度が相当良くても、全ての部品を組み立てると、各部品の僅かな精度誤差が累積するため、光学性能が悪化してしまい、所望の光学性能を発揮できないことがある。また、近年では、レンズ鏡筒内の光学系に要求される精度が厳しくなってきており、部品精度だけでは所望の光学性能を発揮するのが難しくなっている。
【０００３】
このため、従来より、レンズを支持するレンズ枠のティルトを調整して、所望のレンズ性能を発揮できるようにすることが行われている（例えば、特許文献１）。
この装置は、３本のカム溝が形成されたカム筒と、このカム筒の内側に同心をなして位置するとともに３本の案内溝が形成された案内筒と、案内筒の内側に位置するレンズ枠とを具備するものである。レンズ枠の外周面には円周方向溝が形成してあり、この円周方向溝に、光軸方向位置および周方向位置を変えずに偏心軸回りに回転するとともに、直径が円周方向溝の幅と同寸法である円柱形状の３本のカムピンを、周方向位置を異ならせて嵌合し、さらに、各カムピンを、各カム溝と各案内溝とにそれぞれ移動自在に嵌合している。そして、少なくとも一つのカムピンを回転させて（偏心量を変えて）、カムピンの外周面（カム面）と円周方向溝の接触位置を変化させることにより、レンズ枠を光軸方向に押圧して、レンズのティルト量を調整するものである。
【０００４】
しかし、この装置では、３本のカムピンが光軸に直交する同一平面内に位置していないと、カムピンとカム溝の間の抵抗が大きくなり、カムピンがカム溝に対して円滑に移動できなくなってしまう。そのため、実際にはカムピンの偏心量をそれほど大きくすることはできず、その結果、レンズのティルトをそれほど大きくは変えられないという欠点がある。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２７９４４２４号公報
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、簡単な構成であり、かつ、レンズ枠のレンズ鏡筒に対する円滑な移動を妨げることなく、レンズのティルトを大きく変化させることができるレンズ鏡筒のティルト調整機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】
本発明のレンズ鏡筒のティルト調整機構は、基準環と、レンズを保持するレンズ保持環と、からなるレンズを支持するレンズ支持環において、上記基準環とレンズ保持環の対向面の少なくとも一方に弾性変形可能な複数の調整部を有し、通常は上記基準環の中心軸と上記レンズ保持環の中心軸が一致する位置関係になっており、複数の調整部のうち少なくとも一つを弾性変形させたとき、上記基準環の中心軸に対して、上記レンズ保持環の中心軸を傾斜させることにより上記レンズの傾斜を調整することを特徴としている。
【０００８】
別の態様によれば、本発明のレンズ鏡筒のティルト調整機構は、レンズを固定したレンズ保持環と；このレンズ保持環とは別部材からなる、該レンズ保持環を支持する基準環と；を有するレンズ鏡筒において、上記基準環の端面に、円周方向に略等間隔にかつ光軸と直交する一つの面内に位置させて、弾性変形可能な３個の弾性変形取付部を形成し、上記レンズ保持環に、上記３個の弾性変形取付部に固定される固定フランジ部と、レンズを固定する環状部とを形成し、上記基準環に、上記３個の弾性変形取付部に対応させて、半径方向のネジ穴を形成し、上記基準環またはレンズ保持環に、上記各ネジ穴に螺合された皿ネジの皿部のレンズ保持環側の略半分に当接係合する、皿ネジ半受け面を形成して、各皿ネジの螺合量に応じて、３個の弾性変形取付部によって規定される面の光軸直交断面に対する傾きを変化させることを特徴としている。
【０００９】
この態様では、弾性変形取付部を、基準環に突起として形成し、上記皿ネジ半受け面を、この突起に形成することができる。
【００１０】
また、弾性変形取付部を、基準環に、周方向に間隔をおいて形成した穴部によって形成した薄肉部から形成し、上記皿ネジ半受け面をレンズ保持環に形成することもできる。
【００１１】
上記皿ネジ半受け面は、テーパ面とするのが好ましい。
【００１２】
さらに、上記レンズ鏡筒に、該レンズ鏡筒の外側から上記皿ネジの螺合量を調整する操作部材を挿入できる調整用穴を設けるのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図４を参照しながら説明する。
まず、レンズ鏡筒１の具体的な構成について説明する。
固定部材である固定環３は、互いに同心をなすとともに、光軸Ｏ方向を向く大径筒状部材５と小径筒状部材７とを具備している。
【００１４】
大径筒状部材５の外周面にはズーム操作環９が、光軸Ｏ回りに回転自在かつ光軸Ｏ方向に移動不能に嵌合しており、ズーム操作環９の外周面にはゴム製のカバー環１１が嵌合している。
小径筒状部材７の外周面には回転環１３が、光軸Ｏ回りに回転自在かつ光軸Ｏ方向に移動不能に嵌合している。回転環１３の外周面には径方向外向きの動力伝達部材１５が突設されている。この動力伝達部材１５は、大径筒状部材５に穿設された周方向に長い周方向溝５ａを貫通し、ズーム操作環９の内周面に形成された固定穴９ａに嵌合固定されている。
上記のズーム操作環９にはズーム操作環９を径方向に貫通する調整用穴９ｂが穿設されており、大径環状部材５、回転環１３、小径環状部材７には、それぞれの部材を径方向に貫通する、周方向に長い調整用穴５ｂ、１３ａ、７ａがそれぞれ形成されており、各調整用穴９ｂ、５ｂ、１３ａ、７ａの光軸Ｏ方向位置は互いに一致している。そして、ズーム操作環９を操作して後述する各レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を所定の焦点距離となるように位置合わせすると、各調整用穴９ｂ、５ｂ、１３ａ、７ａの周方向位置も一致し、各調整用穴９ｂ、５ｂ、１３ａ、７ａが互いに連通するので、後述するティルト調整を行えるようになる。
【００１５】
回転環１３には、周方向成分と光軸Ｏ方向成分とを有する３種類のカム溝１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが、光軸Ｏ方向に並べて、貫通溝として形成されている。
また、小径筒状部材７には、光軸Ｏと平行で、その一部が各カム溝１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと径方向にオーバーラップする直線溝７ｂが、貫通溝として形成されている。
【００１６】
回転環１３の外周面の前端部には、小径筒状部材７の直線溝７ｂと回転環１３のカム溝１３ｂの両方に嵌合するカムフォロア１７ａを有する案内環１７が嵌合しており、案内環１７は回転環１３の回転に従って光軸Ｏ方向に移動する。さらに、案内環１７には第１レンズ群Ｌ１が保持されている。
【００１７】
小径筒状部材７の内側には、基準環（レンズ支持環）１９が位置しており、その外周面に突設されたカムフォロア１９ａが、カム溝１３ｃと直線溝７ｂのオーバーラップ部分に嵌合している。
【００１８】
合成樹脂からなる基準環１９は、図３に示すように、正面視円形の大径環状部２１と、大径環状部２１の前面に突設された、大径環状部２１より径の小さい小径環状部２３とを具備している。小径環状部２３の周面には、周方向に等角度間隔で３個の周方向に長い長穴２５が貫通穴として形成されており、各長穴２５の直前には、光軸Ｏと略平行な方向に弾性変形可能な薄肉部（調整部）（弾性変形取付部）２７が形成されている。各薄肉部２７の前面には、周方向に等角度間隔で３個の凸面２７ａが形成されており、各凸面２７ａには環状突部２７ｂが設けられ、各環状突部２７ｂの中心部には、光軸Ｏと平行な方向を向くネジ穴２９が設けられている。さらに、小径環状部２３の外周面には、各長穴２５の直後に位置するようにして径方向を向くネジ穴３１が設けられており、大径環状部２１の前面には、後述する皿ネジ５３の皿部５３ａを避けるための凹部３３が形成されている。
【００１９】
基準環１９に固定されるレンズ保持環（レンズ支持環）３５も合成樹脂製であり、その中心軸が基準環１９の中心軸と一致するとともに第２レンズ群Ｌ２を保持する環状部３７と、環状部３７の前端部に連設された薄肉の環状フランジ（固定フランジ部）３９と、環状フランジ３９の後面周縁部に突設された後ろ向きの環状突部４１と、環状突部４１の後面に周方向に等角度間隔で突設された、環状突部４１と径方向の厚さが等しい３個の受片４３とを具備しており、環状突部４１と環状部３７とフランジ３９の後面によって環状凹部４５が形成されている。各受片４３の後端部には、径方向内側に向かうにつれて縮径するテーパ状凹部（皿ネジ半受け面）（テーパ面）４７が形成されている。さらに、環状フランジ３９には、環状突部４１の内側に位置するようにして、周方向に等角度間隔で３個のネジ挿通用穴４９が穿設されている。
【００２０】
そして、ネジ挿通用穴４９とネジ穴２９の周方向位置を合わせながら、レンズ保持環３５の環状部３７を基準環１９の小径環状部２３の内側に若干のクリアランスをもって嵌合するとともに、小径環状部２３の先端部を環状凹部４５に嵌合し、止めネジ５１をネジ挿通用穴４９に挿通し、さらにネジ穴２９に螺合することにより、各凸面２７ａが環状フランジ３９の後面に当接した状態で、レンズ保持環３５と基準環１９とを固定することができる。
一方、基準環１９のネジ穴３１には皿ネジ５３を螺合してあり、図１および図２に示すように、その皿部５３ａを、凹部３３に嵌合させるとともにテーパ状凹部４７に接触させてある。
【００２１】
基準環１９の後方には、第３レンズ群Ｌ３と絞り羽根Ｓを保持するレンズ支持枠５５が位置しており、その外周面に突設されたカムフォロア５５ａが、直線溝７ｂとカム溝１３ｄのオーバーラップ部分に嵌合している。
【００２２】
このような構成からなるレンズ鏡筒１は、ズーム操作環９を光軸Ｏ回りに回転させると、この動きが動力伝達部材１５を介して回転環１３に伝わり、回転環１３が光軸Ｏ回りに回転し、各カム溝１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと直線溝７ｂのオーバーラップ部分に嵌合している各カムフォロア１７ａ、１９ａ、５５ａが光軸Ｏ方向に直線移動して、ズーミングを行う。
【００２３】
次に、以上のような構成からなるレンズ鏡筒１の第２レンズ群Ｌ２のティルト調整要領について説明する。
【００２４】
図示を省略した測定装置を利用してレンズ鏡筒１のレンズ性能を調べた結果、所望のレンズ性能が発揮されていないときは、先ず、ズーム操作環９を回転させて、基準環１９に取り付けられた皿ネジ５３の光軸Ｏ方向位置と周方向位置を、各調整用穴９ｂ、５ｂ、１３ａ、７ａに一致させる。次いで、ズーム操作環９からカバー環１１を外し、調整用穴９ｂ、５ｂ、１３ａ、７ａに図示を省略したドライバー（操作部材）を挿入して、いずれか一つの皿ネジ５３のネジ穴３１に対する螺合量を調整する。皿ネジ５３の螺合量を増大させると、皿ネジ５３の皿部５３ａがテーパ状凹部４７に圧接し、操作された皿ネジ５３が当接している受片４３が光軸Ｏとの直交面に対して前方に傾斜する。この受片４３の傾斜に伴い、この皿ネジ５３の直前に位置する薄肉部２７が前側に弾性変形するとともに、レンズ保持環３５の中心軸が基準環１９の中心軸に対して傾斜し、第２レンズ群Ｌ２が光軸Ｏとの直交面に対して傾斜する。一方、皿ネジ５３の螺合量を減少させると、皿ネジ５３の皿部５３ａが径方向外側に退避し、この皿ネジ５３が当接していた突起４３と薄肉部２７が元の形状に近づくように弾性復帰し、環状フランジ３９と環状部３７が傾斜し、第２レンズ群Ｌ２の傾斜角が小さくなる。
【００２５】
所望のレンズ性能が発揮されるようになったら、皿ネジ５３の調整を止める。一方、皿ネジ５３の調整後も所望のレンズ性能が得られない場合は、皿ネジ５３の螺合量をさらに変化させるか、他の皿ネジ（テーパ状凹部４７と接する皿部５３ａの面の傾斜が異なる皿ネジ）５３の螺合量を調整する。
【００２６】
以上説明した本実施形態によれば、皿ネジ５３のネジ穴３１に対する螺合量を変化させることにより、第２レンズ群Ｌ２のティルトを大きく変化させることができる。しかも、螺合量を大きく変化させて第２レンズ群Ｌ２のティルトを大きく変化させても、カム溝１３ｃと直線溝７ｂに対するカムフォロア１９ａの動きに影響はなく、カムフォロア１９ａは常に円滑に動作する。
さらに、基準環１９とレンズ保持環３５がレンズ鏡筒１内部にある状態においても、調整用穴９ｂ、５ｂ、１９ａ、７ａを利用することにより第２レンズ群Ｌ２のティルト調整を行えるので、レンズ鏡筒１の光学性能を確認しながらティルト調整を行うことができる。
【００２７】
次ぎに、本発明の第２の実施の形態について、図５乃至図８を参照しながら説明する。
なお、第１の実施の形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
図７に示すように、合成樹脂からなる本実施形態の基準環（レンズ支持環）６１は、円環状の支持部６３と、支持部６３の前面に、周方向に等角度間隔で突設された３個の突起（調整部）（弾性変形取付部）６５とを具備している。
突起６５は、支持部６３の前面から前方に向かって突出するネジ受け部６７と、ネジ受け部６７の前端部に連なる取付部６９とからなる。ネジ受け部６７の外周面には径方向を向くネジ穴７１が設けられている。取付部６９には、支持部６３との対向部に、径方向内側に向かうにつれて縮径するテーパ状凹部（皿ネジ半受け面）（テーパ面）７２が形成されており、その前面６９ａには、前方に向かって突出する嵌合部７３が形成され、嵌合部７３の前面には基準環６１の中心軸と平行な方向のネジ穴７５が設けられている。
一方、支持部６３の取付部６９との対向面には、皿ネジ５３の皿部５３ａを避けるための凹部７７が形成されている。
【００２９】
第２レンズ群Ｌ２を支持するレンズ保持環（レンズ支持環）７９も合成樹脂製であり、その外径が基準環６１の内径より小さい環状部８１と、環状部８１の前端部に連設された薄肉の環状フランジ（固定フランジ部）８３とを具備している。環状フランジ８３には、周方向に等角度間隔で３個の嵌合用凹部８５が形成されている。
【００３０】
そして、レンズ保持環７９の環状部８１をレンズ支持枠６１の支持部６３の内側に、両者の中心軸を一致させた状態で、かつ若干のクリアランスをもって嵌合するとともに、各嵌合部７３を嵌合用凹部８５に嵌合して、止めネジ５１を環状フランジ８３の前方からネジ穴７５に螺合し、取付部６９の前面６９ａと環状フランジ８３の後面とが当接した状態で、レンズ保持環７９と基準環６１とを固定することができる。
一方、ネジ受け部６７のネジ穴７１には皿ネジ５３を螺合してあり、図５及び図６に示すように、その皿部５３ａを、凹部７７に嵌合させるとともにテーパ状凹部７２に接触させてある。
【００３１】
次に、以上のような構成からなるレンズ鏡筒１の第２レンズ群Ｌ２のティルト調整要領について説明する。
【００３２】
まず、第１の実施形態と同様に、ズーム操作環９を回転させて基準環６１に取り付けられた皿ネジ５３の光軸Ｏ方向位置および周方向位置を、調整用穴９ｂ、５ｂ、１３ａ、７ａに一致させた後、操作環９からカバー環１１を外し、調整用穴９ｂ、５ｂ、１３ａ、７ａに図示を省略したドライバーを挿入して、いずれか一つの皿ネジ５３のネジ穴７１に対する螺合量を調整する。皿ネジ５３の螺合量を増大させると、皿ネジ５３の皿部５３ａがテーパ状凹部７２に圧接し、突起６５が光軸Ｏに対する直交面に対して傾斜するように弾性変形し、レンズ保持環７９が傾斜し、第２レンズ群Ｌ２が光軸Ｏとの直交面に対して傾斜する。一方、皿ネジ５３の螺合量を減少させると、皿ネジ５３の皿部５３ａが径方向外側に退避し、この皿ネジ５３が当接していた突起６５が元の形状に近づくように弾性復帰し、環状フランジ８３と環状部８１の傾斜が小さくなり、それによって第２レンズ群Ｌ２の光軸の光軸Ｏに対する傾斜角が小さくなる。
【００３３】
このような実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３４】
なお、両実施形態では、ティルトを調整するための部材（ネジ穴３１、７１、薄肉部２７、突起６５等）を全て基準環１９、６１側に設けてあるが、これらの部材をレンズ保持環３５、７９側に設けてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成で、レンズ枠のレンズ鏡筒に対する円滑な移動を妨げることなく、レンズのティルトを大きく変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のレンズ鏡筒の上半部を示す縦断側面図である。
【図２】同じく、第２レンズ群を傾斜させたときのレンズ鏡筒の上半部の縦断側面図である。
【図３】同じく、基準環とレンズ保持環の分解斜視図である。
【図４】同じく、基準環の突起の周辺部を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のレンズ鏡筒の上半部を示す縦断側面図である。
【図６】同じく、第２レンズ群を傾斜させたときのレンズ鏡筒の上半部の縦断側面図である。
【図７】同じく、基準環とレンズ保持環の分解斜視図である。
【図８】同じく、基準環の突起の周辺部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ レンズ鏡筒
３ 固定環
５ 大径環状部材
５ａ 周方向溝
５ｂ 調整用穴
７ 小径環状部材
７ａ 調整用穴
７ｂ 直線溝
９ ズーム操作環
９ａ 固定穴
９ｂ 調整用穴
１１ カバー環
１３ 回転環
１３ａ 調整用穴
１３ｂ １３ｃ １３ｄ カム溝
１５ 動力伝達部材
１７ 直進環
１７ａ カムフォロア
１９ 基準環（レンズ支持環）
１９ａ カムフォロア
２１ 大径環状部
２３ 小径環状部
２５ 長穴
２７ 薄肉部（調整部）（弾性変形取付部）
２７ａ 凸面
２７ｂ 環状突部
２９ ３１ ネジ穴
３３ 凹部
３５ レンズ保持環（レンズ支持環）
３７ 環状部
３９ 環状フランジ（固定フランジ部）
４１ 環状突部
４３ 受片
４５ 環状凹部
４７ テーパ状凹部（皿ネジ半受け面）（テーパ面）
４９ ネジ挿通用穴
５１ 止めネジ
５３ 皿ネジ
５３ａ 皿部
５５ レンズ支持枠
５５ａ カムフォロア
６１ 基準環（レンズ支持環）
６３ 支持部
６５ 突起（調整部）（弾性変形取付部）
６７ ネジ受け部
６９ 取付部
６９ａ 前面
７１ ネジ穴
７２ テーパ状凹部（皿ネジ半受け面）（テーパ面）
７３ 嵌合部
７５ ネジ穴
７７ 凹部
７９ レンズ保持環（レンズ支持環）
８１ 環状部
８３ 環状フランジ（固定フランジ部）
８５ 嵌合用凹部
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群（レンズ）
Ｌ３ 第３レンズ群

Claims (6)

1. 基準環と、
   レンズを保持するレンズ保持環と、からなるレンズを支持するレンズ支持環において、
   上記基準環とレンズ保持環の対向面の少なくとも一方に弾性変形可能な複数の調整部を有し、
   通常は上記基準環の中心軸と上記レンズ保持環の中心軸が一致する位置関係になっており、
   複数の調整部のうち少なくとも一つを弾性変形させたとき、上記基準環の中心軸に対して、上記レンズ保持環の中心軸を傾斜させることにより上記レンズの傾斜を調整することを特徴とするレンズ鏡筒のティルト調整機構。
2. レンズを固定したレンズ保持環と；このレンズ保持環とは別部材からなる、該レンズ保持環を支持する基準環と；を有するレンズ鏡筒において、
   上記基準環の端面に、円周方向に略等間隔にかつ光軸と直交する一つの面内に位置させて、弾性変形可能な３個の弾性変形取付部を形成し、
   上記レンズ保持環に、上記３個の弾性変形取付部に固定される固定フランジ部と、レンズを固定する環状部とを形成し、
   上記基準環に、上記３個の弾性変形取付部に対応させて、半径方向のネジ穴を形成し、
   上記基準環またはレンズ保持環に、上記各ネジ穴に螺合された皿ネジの皿部のレンズ保持環側の略半分に当接係合する、皿ネジ半受け面を形成して、各皿ネジの螺合量に応じて、３個の弾性変形取付部によって規定される面の光軸直交断面に対する傾きを変化させることを特徴とするレンズ鏡筒のティルト調整機構。
3. 請求項２記載のレンズ鏡筒のティルト調整機構において、上記弾性変形取付部は、上記基準環に突起として形成されており、上記皿ネジ半受け面はこの突起に形成されているレンズ鏡筒のティルト調整機構。
4. 請求項２記載のレンズ鏡筒のティルト調整機構において、上記弾性変形取付部は、上記基準環に、周方向に間隔をおいて形成した穴部によって形成した薄肉部から形成されており、上記皿ネジ半受け面は上記レンズ保持環に形成されているレンズ鏡筒のティルト調整機構。
5. 請求項２乃至４のいずれか１項記載のレンズ鏡筒のティルト調整機構において、上記皿ネジ半受け面がテーパ面であるレンズ鏡筒のティルト調整機構。
6. 請求項２乃至５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒のティルト調整機構において、上記レンズ鏡筒に、該レンズ鏡筒の外側から上記皿ネジの螺合量を調整する操作部材を挿入できる調整用穴を設けたレンズ鏡筒のティルト調整機構。

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