JP2006003836A - Tilt adjusting mechanism for lens - Google Patents
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Description
本発明は、レンズ(系)のチルト調整機構に関する。 The present invention relates to a tilt adjustment mechanism for a lens (system).
レンズ系の調整の一つとして、レンズ全系の光軸(基準軸)に対して構成レンズ(群)の光軸を傾けるチルト調整がある。このチルト調整は従来、例えば、1枚以上のレンズを固定したレンズ枠と、このレンズ枠を保持する保持枠とに径方向対向面を形成し、この径方向対向面の周方向の特定位置にチルト調整ワッシャを挿入することで行われていた。チルト調整後は、レンズ枠と保持枠とをねじ止めし、あるいは接着固定する。 As one of the adjustments of the lens system, there is a tilt adjustment for tilting the optical axis of the constituent lens (group) with respect to the optical axis (reference axis) of the entire lens system. Conventionally, this tilt adjustment is performed by, for example, forming a radially opposed surface on a lens frame that fixes one or more lenses and a holding frame that holds the lens frame, and at a specific position in the circumferential direction of the radially opposed surface. This was done by inserting a tilt adjustment washer. After the tilt adjustment, the lens frame and the holding frame are screwed or bonded and fixed.
しかし、チルト調整ワッシャによるチルト調整は、別部材としての小さなワッシャの取り扱いが困難で作業性が非常に悪い。 However, the tilt adjustment by the tilt adjustment washer is difficult to handle a small washer as a separate member, and the workability is very poor.
本発明は、別部材としての調整ワッシャが不要で、単なるレンズ枠と保持枠との相対回転でチルト調整ができ、チルト調整方向を簡単に選ぶことができる簡単な構成のチルト調整機構を得ることを目的とする。 The present invention provides a tilt adjustment mechanism having a simple configuration that does not require an adjustment washer as a separate member, can perform tilt adjustment simply by relative rotation between the lens frame and the holding frame, and can easily select the tilt adjustment direction. With the goal.
本発明のレンズのチルト調整機構は、レンズを固定したレンズ枠とその保持枠にそれぞれ、光軸と直交する互いに対向する対向径方向面を形成し、レンズ枠と保持枠とを対向径方向面が接触する方向に付勢し、対向径方向面の一方と他方に対をなす凸部と凹部を形成したものであって、この対向径方向面の凸部と凹部は、両者が嵌合した状態では対向径方向面が密着し、凸部が凹部を有する側の対向径方向面に接触した状態では保持枠に対してレンズ枠をチルトさせることを特徴としている。 In the lens tilt adjustment mechanism of the present invention, the lens frame to which the lens is fixed and the holding frame each have opposed radial surfaces that are orthogonal to the optical axis, and the lens frame and the holding frame are opposed to each other. The convex portion and the concave portion that form a pair on one and the other of the opposite radial surface are formed, and the convex portion and the concave portion of the opposite radial surface are fitted to each other. The lens frame is tilted with respect to the holding frame in a state where the opposed radial surface is in close contact and the convex portion is in contact with the opposed radial surface on the side having the concave portion.
付勢手段は、簡単には、コイルばねから構成することができる。あるいは、レンズ枠と保持枠にそれぞれ、光軸中心の対向円筒面を形成し、付勢手段は、この対向円筒面にそれぞれ形成した一対の互いに対向する環状溝とこの一対の対向環状溝に渡らせて挿入したC字状弾性リング部材から構成することができる。 The biasing means can be simply constituted by a coil spring. Alternatively, the lens frame and the holding frame are each formed with an opposing cylindrical surface at the center of the optical axis, and the urging means is passed between the pair of opposed annular grooves formed on the opposed cylindrical surface and the pair of opposed annular grooves. It can comprise from the inserted C-shaped elastic ring member.
保持枠は、レンズ移動筒に螺合させ、その螺合量により該レンズ移動筒に対する光軸方向の位置調節を可能とするのが実際的である。 It is practical that the holding frame is screwed into the lens moving cylinder, and the position of the lens moving cylinder in the optical axis direction can be adjusted by the screwing amount.
本発明のチルト調整機構によれば、チルト調整が不要なときにはレンズ枠と保持枠との相対回転を与えず、チルト調整が必要なときにレンズ枠と保持枠とを相対回転させることでチルト調整ができ、かつその回転角を選ぶことでチルトの方向を選ぶことができる。 According to the tilt adjustment mechanism of the present invention, when the tilt adjustment is unnecessary, the lens frame and the holding frame are not relatively rotated, and when the tilt adjustment is necessary, the lens frame and the holding frame are relatively rotated to adjust the tilt. The tilt direction can be selected by selecting the rotation angle.
最初に、図6ないし図9について、本発明のレンズのチルト調整構造を適用したズームレンズ鏡筒の全体構造を説明する。このズームレンズ鏡筒の光学系は、物体側から順に、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3及び第4レンズ群L4を有する4群ズームレンズ系で、第1レンズ群L1ないし第3レンズ群L3が変倍に関与するレンズ群であり、第4レンズ群L4が変倍に伴う焦点移動を補償しかつ合焦に関与するフォーカスレンズ群である。 First, the entire structure of the zoom lens barrel to which the lens tilt adjustment structure of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. The optical system of the zoom lens barrel is a four-group zoom lens system having a first lens unit L1, a second lens unit L2, a third lens unit L3, and a fourth lens unit L4 in order from the object side. The group L1 to the third lens group L3 are lens groups that are involved in zooming, and the fourth lens group L4 is a focus lens group that compensates for focal movement accompanying zooming and is involved in focusing.
このズームレンズ鏡筒の不動(固定)部材は、CCDホルダー11、このCCDホルダー11の前方に固定したハウジング12、及びこのハウジング12の先端に固定した回転規制環13である。CCDホルダー11にはCCD11aと、4群直進ガイド11bが固定されており、4群直進ガイド11bには第4レンズ群L4を固定した4群枠14が光軸方向に直進案内されている。
The stationary (fixed) members of the zoom lens barrel are a
ハウジング12にはその内周面に雌ヘリコイド12aと光軸と平行な直進案内溝12bが形成されている。雌ヘリコイド12aにはカム環15の後端部外周の雄ヘリコイド15aが螺合する。雄ヘリコイド15aの山には平ギヤ15bが形成されていて、この平ギヤ15bがハウジング12に固定された正逆駆動モータ12cのピニオン(図示せず)と噛み合う。従って、正逆駆動モータ12cの正逆の回転によりカム環15が正逆に回転しながらヘリコイド12a、15aに従って光軸方向に進退する。本ズームレンズ鏡筒においては、このカム環15が唯一の回転部材である。
The
カム環15の外周には、直進案内環16が相対回転自在で光軸方向には一緒に移動するようにバヨネット結合している。直進案内環16の外周面には、ハウジング12の直進案内溝12bと係合する直進案内突起16aが形成されており、カム環15が回転しつつ光軸方向に進退すると、直進案内環16がカム環15と相対回転しつつ、光軸方向に直進移動する。
On the outer periphery of the
直進案内環16の内周面には直進案内溝16bが形成されており、この直進案内溝16bに1群移動筒17の外周面後端部に形成した直進案内突起17aが係合する。1群移動筒17は、前端部が径方向壁で結合された内外二重筒からなっており、その内筒と外筒の間にカム環15のカム筒部が位置している。また、直進案内環16と1群移動筒17との間には、バリヤ支持筒18が位置しており、このバリヤ支持筒18の内周面に突出させた直進案内突起(図示せず)が1群移動筒17の直進案内溝17bに嵌まっている。バリヤ支持筒18の先端部にはバリヤブロック18aが嵌合支持されている。
A
1群移動筒17の内周面には、2群移動枠19が光軸方向に直進案内されており、この2群移動枠19に、第3レンズ群L3とシャッタブロック20aを支持した3群移動枠20が直進案内されている。1群移動筒17には第1レンズ群L1を固定した1群枠171が支持され、2群移動枠19には、第2レンズ群L2を固定した2群枠19aが螺合固定されている。
A second
以上の直進案内関係は、ハウジング12に直進案内環16が直進案内され、直進案内環16に1群移動筒17が直進案内され、1群移動筒17にバリヤ支持筒18と2群移動枠19が直進案内され、2群移動枠19に3群移動枠20が直進案内される関係である。
The linear guide relation described above is such that the
カム環15のカム筒部の外周面には、1群移動筒17用とバリヤ支持筒18用のカム溝C2とC1が形成され、内周面には、2群移動枠19用と3群移動枠20用のカム溝C3とC4が形成されている。1群移動筒17、バリヤ支持筒18、2群移動枠19、3群移動枠20にはそれぞれ、これらのカム溝C1、C2、C3、C4に係合するフォロア17f、18f、19f、20fが固定又は形成されている。上述のように1群移動筒17、バリヤ支持筒18、2群移動枠19及び3群移動枠20は、すべて直進案内されており、カム環15が回転すると、それぞれのカムプロフィル及びフォロアに従い光軸方向に直進移動して、変倍動作及び収納動作が行われる。また、変倍に伴う焦点移動情報及び被写体距離情報に基づき、ハウジング12に固定したステッピングモータ12dにより、4群枠14(第4レンズ群L4)が光軸方向に駆動される。
Cam grooves C2 and C1 for the first
本実施形態のレンズのチルト調整機構は、以上の構成を有するズームレンズ鏡筒の1群移動筒17に支持されている第1レンズ群L1に適用されており、図1ないし図4はその実施形態を示している。第1レンズ群L1は、レンズ枠171に接着、(熱)かしめ等の手段により固定されている。このレンズ枠171と、1群移動筒17の間には、中間筒部材として保持枠172が介在している。1群移動筒17、レンズ枠171及び保持枠172はすべて、光軸を中心とする回転対称形状を基本形状としている。
The lens tilt adjustment mechanism of the present embodiment is applied to the first lens unit L1 supported by the first
保持枠172は、その外周面に、1群移動筒17の内周面に形成されている雌ねじ17dに螺合する雄ねじ172mを有している。この保持枠172は、その内周部に大径凹部172a、小径凹部172b及びこの大径凹部172aと小径凹部172bを結ぶ径方向面172cを有している。一方、レンズ枠171は、これらの大径凹部172a、小径凹部172b及び径方向面172cに対応する大径部171a、小径部171b及びこの大径部171aと小径部171bを接続する径方向面171cを有している。
The
レンズ枠171の大径部171aと保持枠172の大径凹部172aは、光軸を中心とする互いに対向する対向円筒面であり、径方向面171cと径方向面172cは、光軸と直交し互いに対向する径方向面である。この大径部171aと大径凹部172aにはそれぞれ、互いに対向する環状溝171dと172dが形成されている。この環状溝171dと172dとの間には、金属製のC字状弾性リング部材174が挿入されており、このC字状弾性リング部材174の弾性により、径方向面171cと径方向面172cが互いに接触する方向に(あるいは環状溝171dと172dの光軸方向の位置が一致するように)、レンズ枠171と保持枠172が移動付勢されている。
The large-
径方向面171cと径方向面172cには、その周方向の1箇所に、対応する凸部171fと凹部172f(図4)が形成されている。この凸部171fと凹部172fは、両者が嵌合した状態では径方向面171cと径方向面172cの密着を妨げず、従ってレンズ枠171と保持枠172の軸は一致する(又は平行に保たれる)(図2)。
On the
一方、凸部171fが径方向面172cに接触した状態では、レンズ枠171の軸と保持枠172の軸とがチルトする。すなわち、保持枠172の軸を基準(レンズ全系の光軸)とすれば、レンズ枠171の軸(つまり第1レンズ群L1の光軸)は、レンズ全系の光軸に対して傾く(図1)。そして、このチルトの方向は、保持枠172に対する相対回転位置を変化させる(径方向面172cに対する凸部171fの当接位置を周方向に変化させる)ことで変化させることができる。C字状弾性リング部材174は、以上のチルト調整の際に、環状溝171dと172dの間から外れることはなく、径方向面171cと径方向面172cが互いに接触する方向にレンズ枠171と保持枠172を移動付勢する。保持枠172に対するレンズ枠171の相対回転は、レンズ枠171の180゜対向位置に形成したカニメ溝171g(図3)を利用して行うことができる。
On the other hand, in a state where the
図6ないし図9のズームレンズ鏡筒では、第1レンズ群L1及び第2レンズ群L2はズーム調整のために光軸方向の位置調整も行われる。このズーム調整は、保持枠172の180゜対向位置に形成したカニメ溝172g(図3、図4)を利用して保持枠172を1群移動筒17に対して相対回転させ、ねじ172m(17d)に従い該保持枠172を光軸方向に移動させて行うことができる。
In the zoom lens barrel of FIGS. 6 to 9, the first lens unit L1 and the second lens unit L2 are also adjusted in position in the optical axis direction for zoom adjustment. This zoom adjustment is performed by rotating the holding
図1ないし図4の実施形態では、レンズ枠171と保持枠172をC字状弾性リング部材174の弾性により、径方向面171cと径方向面172cが互いに接触する方向に移動付勢したが、付勢手段については自由度がある。図5は、圧縮コイルばね(円錐コイルばね)180によってレンズ枠171と保持枠172を同方向に移動付勢した実施形態を示している。
In the embodiment of FIGS. 1 to 4, the
図6から図9で説明したズームレンズ鏡筒は、本発明のレンズのチルト調整構造を適用した一例であり、本発明が他のレンズ系(鏡筒)に適用できることは明らかである。 The zoom lens barrel described with reference to FIGS. 6 to 9 is an example to which the lens tilt adjustment structure of the present invention is applied, and it is apparent that the present invention can be applied to other lens systems (lens barrels).
17 1群移動筒
17d 雌ねじ
171 レンズ枠
171a 172a 大径部(対向円筒面)
171c 172c (対向)径方向面
171d 172d 環状溝
171f 凸部
171g 172g カニメ溝
172 保持枠
172f 凹部
172m 雄ねじ
174 C字状弾性リング部材(付勢手段)
180 圧縮円錐コイルばね(付勢手段)
L1 第1レンズ群(レンズ)
17 Group 1 moving
171c 172c (opposite)
180 Compression conical coil spring (biasing means)
L1 First lens group (lens)
Claims (4)
このレンズ枠を保持する保持枠と、
このレンズ枠と保持枠にそれぞれ形成した、互いに対向する光軸と直交する対向径方向面と、
上記対向径方向面が接触する方向にレンズ枠と保持枠を付勢する付勢部材と、
上記対向径方向面の一方と他方に形成した対をなす凸部と凹部と、
を備え、
この対向径方向面の凸部と凹部は、両者が嵌合した状態では上記対向径方向面が密着し、凸部が凹部を有する側の対向径方向面に接触した状態では保持枠に対してレンズ枠をチルトさせることを特徴とするレンズのチルト調整機構。 A lens frame with a fixed lens,
A holding frame for holding the lens frame;
Formed on the lens frame and the holding frame, respectively, opposed radial surfaces orthogonal to the optical axes facing each other;
An urging member that urges the lens frame and the holding frame in a direction in which the opposed radial direction surfaces come into contact;
A pair of convex and concave portions formed on one and the other of the opposed radial surfaces,
With
The convex portion and the concave portion of the opposed radial surface are in close contact with each other when the two are fitted, and the convex portion is in contact with the opposed radial surface on the side having the concave portion with respect to the holding frame. A tilt adjustment mechanism for a lens, wherein the lens frame is tilted.
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