JP2006113315A - Collimation device and collimation method for lens barrel - Google Patents

Collimation device and collimation method for lens barrel Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a collimation device and collimation method for a lens barrel which enable easy collimation of lenses at high accuracy when the lens barrel is assembled. <P>SOLUTION: The collimation device 100 is used for collimating both first lens 7 and second lens 8 when the lens barrel is assembled by integrating respective lens frames 71 and 81 for the first and second lenses 7 and 8, in the directions of their optical axes. The collimation device 100 has, in a ring body 101, a first opening 110 in which the first lens frame 71 is fitted and a second opening 120 in which the second lens frame 81 is fitted so that both openings are disposed adjacent to each other in the optical axis direction. By fitting the first lens frame 71 and the second lens frame 81 into the first opening 110 and second opening 120 respectively, the respective optical axes of the lenses 7 and 8 are positioned and thus the first and second lenses 7 and 8 are automatically collimated. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は複数のレンズで構成されるレンズ鏡筒を組み立てる際に、当該複数のレンズの光軸を調整するための光軸調整装置と、当該光軸調整装置を用いた光軸調整方法に関するものである。   The present invention relates to an optical axis adjusting device for adjusting the optical axes of a plurality of lenses when assembling a lens barrel composed of a plurality of lenses, and an optical axis adjusting method using the optical axis adjusting device. It is.

カメラ等の光学機器に設けられるレンズ鏡筒では、内装支持している複数のレンズの光軸位置をレンズ鏡筒に対して調整する必要がある。特に近年ではレンズ光学系の小型化に伴って光軸位置に要求される精度が厳しいものになっており、部品精度だけでは要求される光学性能を満足することが難しくなっている。これは個々の部品が公差内で製造されていても、組み立て誤差が累積し光学性能を満たすことができないためである。そのため、レンズの光軸誤差によって結像面上に誤差が生じて収差が表れる。このような光軸誤差による収差を補正するために、従来ではレンズ鏡筒を組み立てる際にレンズの光軸調整を行っており、そのための光軸調整装置が提案されている。例えば、特許文献1では、1つのレンズ枠に2つのレンズを支持する場合に、1つのレンズはレンズ枠に対して固定的に支持させるが、他の1つのレンズは当該レンズ枠との間に弾性部材からなるレンズ押え環を介在させ、さらにレンズの周囲において複数の皿ビスを弾性部材及びレンズ枠に螺合させた構成がとられている。この特許文献1では、2つのレンズをレンズ枠に組み立てた後に、他の1つのレンズの周囲に配設した個々の皿ビスを手操作してレンズ枠に対する螺合量を調整することで皿ビスによってレンズ押え環を径方向に変形させ、この変形力によって当該他の1つのレンズをレンズ鏡筒内で径方向に位置調整して光軸調整を行っている。
特開2001−208946号公報
In a lens barrel provided in an optical device such as a camera, it is necessary to adjust the optical axis positions of a plurality of lenses that are internally supported with respect to the lens barrel. Particularly in recent years, the accuracy required for the optical axis position has become severe as the lens optical system becomes smaller, and it is difficult to satisfy the required optical performance only with the component accuracy. This is because even if individual parts are manufactured within tolerances, assembly errors accumulate and optical performance cannot be satisfied. Therefore, an error occurs on the imaging surface due to the optical axis error of the lens, and aberrations appear. In order to correct aberration due to such an optical axis error, conventionally, the optical axis of the lens is adjusted when the lens barrel is assembled, and an optical axis adjusting device for that purpose has been proposed. For example, in Patent Document 1, when two lenses are supported on one lens frame, one lens is fixedly supported with respect to the lens frame, while the other lens is placed between the lens frame. A lens pressing ring made of an elastic member is interposed, and a plurality of countersunk screws are screwed to the elastic member and the lens frame around the lens. In this patent document 1, after assembling two lenses into a lens frame, individual counter screws arranged around the other lens are manually operated to adjust the screwing amount to the lens frame, thereby adjusting the countersunk screws. Thus, the lens pressing ring is deformed in the radial direction, and the optical axis is adjusted by adjusting the position of the other lens in the radial direction in the lens barrel by this deformation force.
JP 2001-208946 A

このようなレンズ鏡筒におけるレンズ光軸の調整装置としては、特許文献1の技術で代表されるように、レンズをレンズ枠に対して光軸調整し、あるいはレンズを支持したレンズ枠をレンズ鏡筒に対して光軸調整する構成がとられているが、いずれの調整においてもレンズの周囲に配置した複数のビス等をそれぞれ締緩してレンズを径方向に微小変位させながら調整を行っている。これは1つのレンズ枠に2つのレンズを支持させているため、両方のレンズをレンズ枠に対して正しい光軸位置に支持させることが難しいためである。すなわち、2つのレンズを支持させるレンズ枠は光軸方向の長さが比較的に長くなるため、レンズ枠を加工する際にレンズ枠の内周面に公差分の光軸方向の傾きが生じることは避けられず、この光軸方向の傾きがそのまま2つのレンズ間の光軸の偏心となって表れるためである。このようにして生じる光軸ずれを前述したように特許文献1の技術で調整する場合に、1本のビスを操作するのみではレンズを光軸と垂直な面上でXY方向に調整することができないため、2本以上のビスを同時に操作しながら光軸調整を行わざるをえず、光軸調整を高精度に行うための調整作業が煩雑になる。また、光軸調整時にレンズがXY方向に同時に変位してしまうため、所望の位置に光軸を設定するのが難しく、調整に熟練度が要求されるとともに調整時間が長くなり作業性が悪いという問題もある。   As an apparatus for adjusting the lens optical axis in such a lens barrel, as represented by the technique of Patent Document 1, the optical axis of the lens is adjusted with respect to the lens frame, or the lens frame that supports the lens is used as the lens mirror. The optical axis is adjusted with respect to the cylinder, but in any adjustment, the multiple screws etc. arranged around the lens are tightened to adjust the lens while slightly displacing it in the radial direction. Yes. This is because since two lenses are supported by one lens frame, it is difficult to support both lenses at the correct optical axis position with respect to the lens frame. In other words, the lens frame that supports the two lenses has a relatively long length in the optical axis direction. Therefore, when processing the lens frame, a tilt in the optical axis direction of the tolerance occurs on the inner peripheral surface of the lens frame. This is because the inclination in the optical axis direction appears as it is as an eccentricity of the optical axis between the two lenses. When adjusting the optical axis deviation generated in this way using the technique of Patent Document 1 as described above, it is possible to adjust the lens in the XY directions on a plane perpendicular to the optical axis only by operating one screw. Therefore, the optical axis adjustment must be performed while simultaneously operating two or more screws, and the adjustment work for performing the optical axis adjustment with high accuracy becomes complicated. In addition, since the lens is simultaneously displaced in the X and Y directions during the optical axis adjustment, it is difficult to set the optical axis at a desired position, and skill is required for adjustment, and the adjustment time is long and workability is poor. There is also a problem.

本発明の目的は、レンズ鏡筒を組み立てる際の光軸調整を容易にかつ高精度に行うことを可能にしたレンズ鏡筒の光軸調整装置及び光軸調整方法を提供するものである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical axis adjusting device and an optical axis adjusting method for a lens barrel capable of easily and accurately performing optical axis adjustment when assembling a lens barrel.

本発明は、第1のレンズを支持する第1のレンズ枠と、第2のレンズを支持する第2のレンズ枠とを光軸方向に一体化してレンズ鏡筒を組み立てることを前提とし、この組立てを行う際に用いる光軸調整装置であって、第1のレンズの外周面が嵌合される内周面を有する第1の開口と、第2のレンズの外周面が嵌合される内周面を有する第2の開口とを軸方向に隣あって備えることを特徴とする。例えば、第1及び第2のレンズ枠はそれぞれ円環状に形成され、第1及び第2の各開口は各レンズ枠の外周面が嵌合される内径寸法に形成される。ここで、第1の開口が軸方向の一端部に設けられ、第2の開口が軸方向の反対側端部に設けられた円環体で構成されることが好ましい。また、第1の開口と第2の開口は各軸位置が同軸、または所要の寸法で偏心されていることが好ましい。   The present invention is based on the premise that a lens barrel is assembled by integrating a first lens frame supporting a first lens and a second lens frame supporting a second lens in the optical axis direction. An optical axis adjusting device used for assembling, wherein a first opening having an inner peripheral surface to which an outer peripheral surface of a first lens is fitted and an outer peripheral surface of a second lens are fitted A second opening having a peripheral surface is provided adjacent to the axial direction. For example, each of the first and second lens frames is formed in an annular shape, and each of the first and second openings is formed to have an inner diameter that fits the outer peripheral surface of each lens frame. Here, it is preferable that the first opening is provided at one end portion in the axial direction, and the second opening is configured by an annular body provided at the opposite end portion in the axial direction. Moreover, it is preferable that each axial position of the 1st opening and the 2nd opening is coaxial, or is eccentric by the required dimension.

本発明は、第1及び第2のレンズを光軸方向に並んで組立てるに際し、第1のレンズを支持する第1のレンズ枠を光軸調整装置に設けられた第1の開口内に嵌合し、第2のレンズを支持する第2のレンズ枠を光軸調整装置に設けられて第1の開口と軸方向に並んだ第2の開口内に嵌合し、両レンズ枠を嵌合した状態で一体化することを特徴とする。ここで、第1のレンズと第2のレンズの間に要求される偏心寸法に対応して、当該偏心寸法で偏心形成された第1の開口と第2の開口を備える光軸調整装置を用いる。   In the present invention, when the first and second lenses are assembled side by side in the optical axis direction, the first lens frame that supports the first lens is fitted into the first opening provided in the optical axis adjusting device. Then, the second lens frame that supports the second lens is fitted in the second opening provided in the optical axis adjusting device and aligned in the axial direction with the first opening, and both lens frames are fitted. It is characterized by being integrated in a state. Here, an optical axis adjusting device including a first opening and a second opening formed with an eccentric dimension corresponding to the eccentric dimension required between the first lens and the second lens is used. .

本発明によれば、光軸調整装置の第1の開口に第1のレンズを支持した第1のレンズ枠を嵌合し、第2の開口に第2のレンズを支持した第2のレンズ枠を嵌合すれば、両レンズををそれぞれ位置決めし、ひいては第1のレンズと第2のレンズの光軸調整が自動的に行われることになる。したがって、各開口内に嵌合させた両レンズをその状態で一体的に連結することで光軸調整したレンズの組立てが実現できるので、レンズを移動させながら光軸調整を行う作業が不要となり、調整作業を簡易なものにでき、しかも高精度の光軸調整が可能になる。また、第1の開口と第2の開口を所要の寸法で偏心させた光軸調整装置の場合には光軸調整装置を軸回り方向に回転させることで第1のレンズと第2のレンズの光軸調整が可能になる。あるいは、第1の開口と第2の開口の偏心量を変化させることでも第1のレンズと第2のンレズの光軸調整が可能になる。   According to the present invention, the first lens frame supporting the first lens is fitted in the first opening of the optical axis adjusting device, and the second lens frame supporting the second lens in the second opening. When these are fitted, both lenses are positioned, and the optical axes of the first lens and the second lens are automatically adjusted. Therefore, it is possible to assemble the lens adjusted in the optical axis by integrally connecting both lenses fitted in each opening in that state, so that the operation of adjusting the optical axis while moving the lens becomes unnecessary. Adjustment work can be simplified, and the optical axis can be adjusted with high accuracy. Further, in the case of the optical axis adjusting device in which the first opening and the second opening are decentered by a required dimension, the first lens and the second lens are rotated by rotating the optical axis adjusting device around the axis. The optical axis can be adjusted. Alternatively, the optical axes of the first lens and the second lens can be adjusted by changing the amount of eccentricity between the first opening and the second opening.

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図1は本発明の光軸調整装置を利用して組み立てるカメラの撮影レンズをそのレンズ鏡筒の光軸に沿って破断した片側部分の断面図である。ここでは撮影レンズはズームレンズとして構成されており、レンズ鏡筒は主鏡筒1と、この主鏡筒1の外周に手回動可能に嵌合したズームリング2と、前記主鏡筒1の内周に配設されて前記ズームリング2によって一体的に回動されるカム筒3とを備えている。前記主鏡筒1の先端側の内周には前側レンズ枠41が内装され、前記カム筒3の内周には中間レンズ枠51と後側レンズ枠61が内装されている。これら前側、中間、後側の各レンズ枠41,51,61にはそれぞれ前側、中間、後側の各レンズ4,5,6が支持されており、前記各レンズ枠41,51,61はそれぞれ主鏡筒1内を光軸方向に沿って移動可能に支持されるとともに、前記カム筒3によって各光軸方向の移動位置が設定される。すなわち、前記カム筒3には3本のカム溝(図示せず)が形成されており、前記前側、中間、後側の各レンズ枠4,5,6にそれぞれ一体に設けられたカム片42,52,62がそれぞれのカム溝に挿入されており、カム筒3が回転されたときにカム溝とカム片との係合によって各レンズ枠41,51,61が光軸方向に移動されるものである。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of one side portion of a photographing lens of a camera assembled using the optical axis adjusting device of the present invention, broken along the optical axis of the lens barrel. Here, the photographing lens is configured as a zoom lens. The lens barrel is a main barrel 1, a zoom ring 2 that is rotatably fitted to the outer periphery of the main barrel 1, and the main barrel 1. And a cam cylinder 3 which is disposed on the inner periphery and is integrally rotated by the zoom ring 2. A front lens frame 41 is internally provided on the inner periphery of the front end side of the main barrel 1, and an intermediate lens frame 51 and a rear lens frame 61 are provided on the inner periphery of the cam tube 3. The front, middle, and rear lens frames 41, 51, and 61 support the front, middle, and rear lenses 4, 5, and 6, respectively. The main barrel 1 is supported so as to be movable along the optical axis direction, and the cam barrel 3 sets a movement position in each optical axis direction. That is, three cam grooves (not shown) are formed in the cam cylinder 3, and cam pieces 42 provided integrally with the front, middle, and rear lens frames 4, 5, and 6, respectively. , 52, 62 are inserted into the respective cam grooves, and when the cam cylinder 3 is rotated, the lens frames 41, 51, 61 are moved in the optical axis direction by the engagement between the cam grooves and the cam pieces. Is.

さらに、前記後側のレンズ6は、図2に拡大して示すように、第1のレンズ7と第2のレンズ8とで構成されており、第1のレンズ7を支持した第1のレンズ枠71には第2のレンズ8を支持した第2のレンズ枠81がビス10によって連結されている。前記第2のレンズ枠71は第2のレンズ枠81よりも外径寸法が若干小さい円環状に形成されており、その内周面に第2のレンズ8を支持するとともに、円周方向の複数箇所、ここでは4箇所に配設したビス10によって第1のレンズ枠71の側面に締結されて一体化されている。そして、前記第1のレンズ枠71は前記後側レンズ枠61の内部に支持されている。なお、前記後側のレンズ枠61には絞り駆動部9が一体的に設けられているが、ここではその詳細な説明は省略する。   Further, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the rear lens 6 is composed of a first lens 7 and a second lens 8, and a first lens that supports the first lens 7. A second lens frame 81 that supports the second lens 8 is connected to the frame 71 by screws 10. The second lens frame 71 is formed in an annular shape having a slightly smaller outer diameter than the second lens frame 81, supports the second lens 8 on its inner peripheral surface, and has a plurality of circumferential directions. It is fastened to and integrated with the side surface of the first lens frame 71 by screws 10 arranged in four places, here. The first lens frame 71 is supported inside the rear lens frame 61. The rear lens frame 61 is integrally provided with a diaphragm drive unit 9, but detailed description thereof is omitted here.

図3は前記後側レンズ、すなわち第1のレンズ枠に対して第2のレンズ枠を組み立てる際に用いる光軸調整装置の外観斜視図である。また、図4(a)は同光軸調整装置を光軸方向から見た正面図、図4(b)はそのAA線に沿う拡大断面図である。光軸調整装置100は少なくとも前記第2のレンズ枠71の光軸方向の長さよりも若干長い筒軸長を有し、かつ前記第1のレンズ枠71の外径よりも大きな外径寸法を有する円環体101として形成されている。その上で、この円環体101の内周面は光軸方向に内径寸法が異なる第1の開口110と第2の開口120として区分した状態に形成されされている。図示左側の第1の開口110の内周面111の内径寸法は前記第1のレンズ枠71の外径寸法にほぼ等しくされ、図示右側の第2の開口120の内周面121の内径寸法はそれよりも小径の前記第2のレンズ枠81の外径寸法にほぼ等しく形成されており、この実施例では第1の開口110の内径寸法は第2の開口120の内径寸法よりも大きくされている。また、この光軸調整装置では、第1の開口110と第2の開口120は同軸に形成されている。   FIG. 3 is an external perspective view of an optical axis adjusting device used when the second lens frame is assembled with the rear lens, that is, the first lens frame. 4A is a front view of the optical axis adjusting device viewed from the optical axis direction, and FIG. 4B is an enlarged sectional view taken along the line AA. The optical axis adjusting device 100 has a cylindrical shaft length slightly longer than at least the length of the second lens frame 71 in the optical axis direction, and has an outer diameter larger than the outer diameter of the first lens frame 71. It is formed as a torus 101. In addition, the inner peripheral surface of the torus 101 is formed in a state of being divided into a first opening 110 and a second opening 120 having different inner diameter dimensions in the optical axis direction. The inner diameter dimension of the inner peripheral surface 111 of the first opening 110 on the left side of the figure is substantially equal to the outer diameter dimension of the first lens frame 71, and the inner diameter dimension of the inner peripheral surface 121 of the second opening 120 on the right side of the figure is The outer diameter of the second lens frame 81 having a smaller diameter is substantially equal to the outer diameter of the second lens frame 81. In this embodiment, the inner diameter of the first opening 110 is larger than the inner diameter of the second opening 120. Yes. Further, in this optical axis adjusting device, the first opening 110 and the second opening 120 are formed coaxially.

このような光軸調整装置100、換言すれば光軸調整治具は環境温度変化に対する熱膨張変化の小さい材料を旋盤等の切削加工により容易に製造することが可能である。あるいは、高寸法精度が得られる鋳造法によっても製造することが可能である。   Such an optical axis adjusting apparatus 100, in other words, an optical axis adjusting jig, can easily manufacture a material having a small thermal expansion change with respect to an environmental temperature change by cutting such as a lathe. Alternatively, it can also be manufactured by a casting method that provides high dimensional accuracy.

図1に示したレンズ鏡筒の組立て方法は、前側レンズ枠41に前側レンズ4を支持させ、中間レンズ枠51に中間レンズ5を支持させる。また、後側レンズ枠61に対しては、第1のレンズ枠71に第1のレンズ7を支持させ、この第1のレンズ枠71には第2のレンズ8を支持させた第2のレンズ枠81を固定して一体化する。その上で、これら一体化した第1及び第2のレンズ枠71,81を後側レンズ枠61に支持させる。しかる上で、前側、中間、後側の各レンズ枠41,51,61をそれぞれ主鏡筒1に対して組み立てることになる。このとき、前側、中間、後側の各レンズ4,5,6(7,8)は、主鏡筒1に対して前側、中間、後側の各レンズ枠41,51,61を組み立てることで、ほぼ自動的に主鏡筒1に対する光軸調整が行われた状態で組立てられることになる。また、後側レンズ枠61内に支持させた第1のレンズ枠71と第2のレンズ枠81はビスにより互いに固定したものである。第1のレンズ枠71と第2のレンズ枠81はそれぞれ光軸方向の寸法が短いので公差による内周面での光軸方向の傾きは無視できるので、第1のレンズ7と第2のレンズ8はそれぞれ光軸位置を高精度に設定した状態で支持させることができる。しかしながら、これら第1のレンズ枠71と第2のレンズ枠81とを連結する際には、後側レンズ枠61内に支持させる前であるので第1のレンズ7と第2のレンズ8との間に光軸ずれが生じるおそれがある。そこで、第1のレンズ枠71に第2のレンズ枠81を固定する際には図3に示した光軸調整装置100を利用して第1のレンズ7に対する第2のレンズ8の光軸調整を実行する。   In the method of assembling the lens barrel shown in FIG. 1, the front lens 4 is supported by the front lens frame 41 and the intermediate lens 5 is supported by the intermediate lens frame 51. Further, for the rear lens frame 61, the first lens 7 is supported by the first lens frame 71, and the second lens 8 is supported by the first lens frame 71. The frame 81 is fixed and integrated. Then, the integrated first and second lens frames 71 and 81 are supported by the rear lens frame 61. Accordingly, the front, middle, and rear lens frames 41, 51, and 61 are each assembled to the main barrel 1. At this time, the front, middle, and rear lenses 4, 5, and 6 (7, 8) are assembled by assembling the front, middle, and rear lens frames 41, 51, and 61 with respect to the main barrel 1, respectively. Assembling is performed in a state where the optical axis of the main barrel 1 is adjusted almost automatically. Further, the first lens frame 71 and the second lens frame 81 supported in the rear lens frame 61 are fixed to each other with screws. Since the first lens frame 71 and the second lens frame 81 have short dimensions in the optical axis direction, the inclination in the optical axis direction on the inner peripheral surface due to tolerance can be ignored, so the first lens 7 and the second lens 8 can be supported in a state where the optical axis position is set with high accuracy. However, when connecting the first lens frame 71 and the second lens frame 81, it is before being supported in the rear lens frame 61, so that the first lens 7 and the second lens 8 are connected. There is a risk of optical axis misalignment between them. Therefore, when the second lens frame 81 is fixed to the first lens frame 71, the optical axis adjustment of the second lens 8 with respect to the first lens 7 is performed using the optical axis adjustment device 100 shown in FIG. Execute.

図5はこの光軸調整を説明するための図である。予め第1のレンズ枠71には第1のレンズ7を支持させておき、第2のレンズ枠81には第2のレンズ8を支持させておく。このとき、両レンズ枠71,81において各レンズ7,8を高精度に支持させることができるのは前述の通りである。その上で、光軸調整装置100の円環体101の光軸方向先端側から第1のレンズ枠71を挿入し、第1の開口110の内周面111に第1のレンズ枠71の外周面を嵌合させる。このとき第1のレンズ枠71の端縁部は大径の第1の開口110と小径の第2の開口120との境界に生じている段部102に当接し、軸方向の位置決めがなされる。一方、光軸調整装置100の円環体101の光軸方向後端側から第2のレンズ枠81を挿入し、第2の開口120の内周面121に第2のレンズ枠81の外周面を嵌合させる。このようにして円環体101内に第1のレンズ枠71と第2のレンズ枠81を挿入することにより、両レンズ枠71,81は円環体101の内部において、それぞれ第1の開口110と第2の開口120によって位置決めされることになり、結果として両レンズ枠71,81は両開口110,120に従って同軸に配置されることになる。したがって、この状態で円周方向の4箇所のビス10を締結して第2のレンズ枠81を第1のレンズ枠71に固定することで、第1のレンズ7に対する第2のレンズ8の光軸調整が実現される。   FIG. 5 is a diagram for explaining this optical axis adjustment. The first lens 7 is previously supported by the first lens frame 71, and the second lens 8 is supported by the second lens frame 81. At this time, the lenses 7 and 8 can be supported with high precision in the both lens frames 71 and 81 as described above. Then, the first lens frame 71 is inserted from the front end side in the optical axis direction of the annular body 101 of the optical axis adjusting device 100, and the outer periphery of the first lens frame 71 is inserted into the inner peripheral surface 111 of the first opening 110. Fit the faces. At this time, the end edge portion of the first lens frame 71 abuts on the step portion 102 formed at the boundary between the large-diameter first opening 110 and the small-diameter second opening 120, and axial positioning is performed. . On the other hand, the second lens frame 81 is inserted from the rear end side in the optical axis direction of the annular body 101 of the optical axis adjusting device 100, and the outer peripheral surface of the second lens frame 81 is inserted into the inner peripheral surface 121 of the second opening 120. Mate. By inserting the first lens frame 71 and the second lens frame 81 into the torus 101 in this way, both the lens frames 71 and 81 are respectively in the torus 101 inside the first opening 110. As a result, both the lens frames 71 and 81 are arranged coaxially according to both the openings 110 and 120. Therefore, the light of the second lens 8 with respect to the first lens 7 is obtained by fastening the four screws 10 in the circumferential direction in this state and fixing the second lens frame 81 to the first lens frame 71. Axis adjustment is realized.

このように、図3及び図4に示した光軸調整装置100は、円環体101に予め同軸に形成した第1の開口110と第2の開口120にそれぞれ第1のレンズ枠71と第2のレンズ枠81を挿入して嵌合するだけで両レンズ枠71,81を位置決めし、第1のレンズ7と第2のレンズ8の光軸調整を行うことができる。したがって、レンズの光軸調整は円環体101に形成された開口110,120に従って自動的に行われることになるので、複数本のビス10を締緩しながらかつレンズ7又は8の一方を径方向に移動させながら光軸調整を行う作業が不要となり、調整作業を簡易なものにでき、しかも高精度の光軸調整が可能になる。   As described above, the optical axis adjusting device 100 shown in FIGS. 3 and 4 includes the first lens frame 71 and the first lens frame in the first opening 110 and the second opening 120, which are formed coaxially in advance in the annular body 101, respectively. It is possible to adjust the optical axes of the first lens 7 and the second lens 8 by positioning both lens frames 71 and 81 simply by inserting and fitting the second lens frame 81. Therefore, since the optical axis adjustment of the lens is automatically performed according to the openings 110 and 120 formed in the torus 101, the diameter of one of the lenses 7 or 8 is adjusted while tightening the plurality of screws 10. The operation of adjusting the optical axis while moving in the direction becomes unnecessary, the adjustment work can be simplified, and the optical axis can be adjusted with high accuracy.

図6は光軸調整装置100Aの実施例2の光軸方向から見た正面図である。図3の光軸調整装置と等価な部分には同一符号を付してあり、詳細な説明は省略するが、この光軸調整装置100Aでは、第1の開口110に対して第2の開口120の軸を同図の垂直方向(Y方向)に寸法Cだけ偏心させている。   FIG. 6 is a front view of the optical axis adjusting device 100A according to the second embodiment as viewed from the optical axis direction. Portions equivalent to those of the optical axis adjusting device in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted, but in this optical axis adjusting device 100A, the second opening 120 with respect to the first opening 110. Is eccentric by a dimension C in the vertical direction (Y direction) in FIG.

図6の光軸調整装置100Aを用いた光軸調整は図3の光軸調整装置を用いた光軸調整と同じである。すなわち、図5を再度参照すると、光軸調整装置100Aの光軸方向先端側から第1のレンズ枠を挿入して第1の開口110の内周面に第1のレンズ枠71を嵌合させる。また、光軸調整装置100Aの光軸方向後端側から第2のレンズ枠81を挿入して第2の開口120の内周面に第2のレンズ枠81を嵌合させる。その上で、円周方向の4箇所のビス10を締結して第2のレンズ枠81を第1のレンズ枠71に固定することで、第1のレンズ7に対する第2のレンズ8の光軸調整が実現される。   The optical axis adjustment using the optical axis adjustment device 100A of FIG. 6 is the same as the optical axis adjustment using the optical axis adjustment device of FIG. That is, referring to FIG. 5 again, the first lens frame is inserted from the front end side in the optical axis direction of the optical axis adjusting device 100A, and the first lens frame 71 is fitted to the inner peripheral surface of the first opening 110. . Further, the second lens frame 81 is inserted from the rear end side in the optical axis direction of the optical axis adjusting device 100 </ b> A, and the second lens frame 81 is fitted to the inner peripheral surface of the second opening 120. Then, by fastening the four screws 10 in the circumferential direction and fixing the second lens frame 81 to the first lens frame 71, the optical axis of the second lens 8 with respect to the first lens 7 is secured. Adjustment is realized.

このように光軸調整装置100Aの円環体101の各開口110,120内に第1のレンズ枠71と第2のレンズ枠81を挿入することにより、両レンズ枠71,81はそれぞれ第1の開口110と第2の開口120によって位置決めされることになり、特にこの光軸調整装置100Aの場合には第2のレンズ8は第1のレンズ7に対してY方向に寸法Cだけ偏心された状態で組立てられることになる。したがって、第1のレンズ7または第2のレンズ8の製造誤差によってこれらレンズによって収差が生じたような場合には、両レンズ間に生じる偏心によって収差を補正することが可能になる。また、この場合でも、両レンズ71,81の光軸調整は円環体101の第1の開口110と第2の開口120に従って自動的に行われることになるので、複数本のビス10を締緩しながらかつレンズを移動させながら光軸調整を行う作業が不要となり、調整作業を簡易なものにでき、しかも高精度の光軸調整が可能になる。また、この実施例2では、各開口110,120にそれぞれレンズ枠71,81を挿入した状態で光軸調整装置100Aのみを回転させることで第1のレンズ7と第2のレンズ8の偏心をX方向及びY方向に調整でき、またその偏心量を調整することも可能である。   Thus, by inserting the first lens frame 71 and the second lens frame 81 into the openings 110 and 120 of the annular body 101 of the optical axis adjusting device 100A, the both lens frames 71 and 81 are respectively the first lens frame 71 and 81. In particular, in the case of the optical axis adjusting device 100A, the second lens 8 is decentered by the dimension C in the Y direction with respect to the first lens 7. Will be assembled. Therefore, in the case where aberration is caused by these lenses due to manufacturing errors of the first lens 7 or the second lens 8, it is possible to correct the aberration by decentration occurring between both lenses. Even in this case, since the optical axes of both the lenses 71 and 81 are automatically adjusted according to the first opening 110 and the second opening 120 of the torus 101, a plurality of screws 10 are tightened. There is no need to adjust the optical axis while moving the lens while loosening, the adjustment work can be simplified, and the optical axis can be adjusted with high accuracy. In the second embodiment, the first lens 7 and the second lens 8 are decentered by rotating only the optical axis adjusting device 100A with the lens frames 71 and 81 inserted into the openings 110 and 120, respectively. It is possible to adjust in the X direction and the Y direction, and it is also possible to adjust the amount of eccentricity.

図7(a),(b)は第1のレンズと第2のレンズの偏心寸法を調整可能にした実施例3の光軸調整装置100Bの正面図とB矢視図である。この光軸調整装置100Bは第1の開口110が形成された第1の円環体101Aと、第2の開口120が形成された第2の円環体101Bとで構成されており、これらの円環体101A,101Bは軸方向に密接した状態で並んで配設されている。両円環体101A,101BはX軸に沿った円周2箇所に軸方向に対して所要の角度(例えば45度)で傾斜したテーパ面104が形成され、両円環体101A,101Bはテーパ面104において互いに密接されている。これにより、両円環体101A,101Bはテーパ面104で互いに摺接した状態でX軸方向に沿って相対移動することが可能である。また、両円環体101Aと101Bはマイクロメータ103に連結されており、マイクロメータ103を操作したときに両円環体101A,101BはX方向に相対移動されるようになっている。   FIGS. 7A and 7B are a front view and an arrow B view of the optical axis adjusting apparatus 100B of the third embodiment in which the eccentric dimensions of the first lens and the second lens can be adjusted. The optical axis adjusting device 100B includes a first annular body 101A in which a first opening 110 is formed and a second annular body 101B in which a second opening 120 is formed. The toric bodies 101A, 101B are arranged side by side in close contact with each other in the axial direction. Both annular bodies 101A and 101B are formed with tapered surfaces 104 inclined at a required angle (for example, 45 degrees) with respect to the axial direction at two locations along the X axis, and both annular bodies 101A and 101B are tapered. The surfaces 104 are in close contact with each other. As a result, the two toroids 101A and 101B can move relative to each other along the X-axis direction in a state of sliding contact with each other on the tapered surface 104. Further, both toric bodies 101A and 101B are connected to a micrometer 103, and when the micrometer 103 is operated, both toric bodies 101A and 101B are relatively moved in the X direction.

この光軸調整装置100Bは、マイクロメータ103を操作することで第2の円環体101Bを第1の円環体101Aに対してX軸方向に相対移動することができ、第1の開口110に対する第2の開口120の偏心量を調整することが可能になる。すなわち、第1の開口110に対して第2の開口120を同軸位置する状態から、第2の円環体101BをY方向に移動することで偏心量を増大することが可能である。この光軸調整装置100Bを用いて第1のレンズ7と第2のレンズ8の光軸調整を行う際には、マイクロメータ103の目盛りを確認することで第1のレンズ7と第2のレンズ8の偏心量を一目で確認することができ、高精度な光軸調整が実現できる。また、偏心量を任意に設定できるので、偏心量が異なる複数の光軸調整装置を用意する必要もなく、低コスト化に有利になる。この実施例3においても、各開口110,120にそれぞれレンズ枠71,81を挿入した状態で光軸調整装置100Bのみを回転させることで第1のレンズ7と第2のレンズ8の偏心をX軸方向のみならずY軸方向、さらにはXY軸方向についても調整でき、またその偏心量を調整することも可能である。   The optical axis adjustment device 100B can move the second torus 101B relative to the first torus 101A in the X-axis direction by operating the micrometer 103, and the first opening 110 can be moved. It is possible to adjust the amount of eccentricity of the second opening 120 with respect to. That is, it is possible to increase the amount of eccentricity by moving the second torus 101B in the Y direction from the state where the second opening 120 is positioned coaxially with respect to the first opening 110. When the optical axes of the first lens 7 and the second lens 8 are adjusted using the optical axis adjusting device 100B, the first lens 7 and the second lens are checked by checking the scale of the micrometer 103. 8 can be confirmed at a glance, and high-precision optical axis adjustment can be realized. Moreover, since the amount of eccentricity can be set arbitrarily, it is not necessary to prepare a plurality of optical axis adjusting devices having different amounts of eccentricity, which is advantageous for cost reduction. Also in the third embodiment, the eccentricity of the first lens 7 and the second lens 8 can be reduced by rotating only the optical axis adjusting device 100B with the lens frames 71 and 81 inserted into the openings 110 and 120, respectively. Not only the axial direction but also the Y-axis direction and further the XY-axis direction can be adjusted, and the amount of eccentricity can also be adjusted.

ここで、図8に前記実施例2の光軸調整装置100Aの改善例を示すように、レンズを組み立てる際に円周方向の位置決めを行うことが要求される場合には、例えば円環体101の第1の開口110と第2の開口120の各内周面の円周一部に軸方向に延びる凹溝112,122を形成する。また、図示は省略するが第1のレンズ枠71と第2のレンズ枠82のそれぞれの外周面の円周方向の一部に軸方向に延びる凸条を形成する。そして、各レンズ枠71,81をそれぞれ開口110,120内に挿入、嵌合させる際にそれぞれ凸条が凹溝112,122に嵌合するようにする。これにより、各レンズ枠71,81をそれぞれ各開口110,120内に挿入したときに、各レンズ7,8の相対的な円周方向位置を規定することができる。この光軸調整装置は、両レンズ7,8がX軸方向あるいはY軸方向の特定方向に偏心しているような場合に、両レンズ間での偏心方向を特定させる場合に有効となる。   Here, as shown in FIG. 8 showing an improved example of the optical axis adjusting apparatus 100A of the second embodiment, when it is required to perform circumferential positioning when assembling the lens, for example, the torus 101 Grooves 112 and 122 extending in the axial direction are formed in a part of the circumference of each inner circumferential surface of the first opening 110 and the second opening 120. Further, although not shown in the drawing, a protruding strip extending in the axial direction is formed on a part of the outer peripheral surface of each of the first lens frame 71 and the second lens frame 82 in the circumferential direction. Then, when the lens frames 71 and 81 are inserted and fitted into the openings 110 and 120, respectively, the protrusions are fitted into the grooves 112 and 122, respectively. As a result, when the lens frames 71 and 81 are inserted into the openings 110 and 120, the relative circumferential positions of the lenses 7 and 8 can be defined. This optical axis adjusting device is effective when the decentering direction between both lenses 7 and 8 is decentered in a specific direction in the X-axis direction or Y-axis direction.

なお、凹溝や突条を形成することが加工の面で難しい場合には、円環体の円周一部に目印を付し、レンズ枠にも同様な目印を付しておき、光軸調整時に両目印を位置合わせしながら開口内にレンズ枠を嵌合させるようにしてもよい。   If it is difficult to form concave grooves or ridges in terms of processing, place a mark on the circumference of the torus, and put a similar mark on the lens frame to adjust the optical axis. Sometimes, the lens frame may be fitted into the opening while aligning both marks.

ここで、図示は省略するが、先端側開口と後端側開口の偏心量を相違させた複数の光学調整装置を用意しておけば、第1のレンズと第2のレンズとの組立てに際して要求される偏心量に対応する偏心量の光学調整装置を選択して両レンズの組立てを行うだけで適切な偏心寸法での組立てを実現することができる。   Here, although illustration is omitted, if a plurality of optical adjustment devices having different amounts of eccentricity of the front end side opening and the rear end side opening are prepared, it is required when assembling the first lens and the second lens. Assembling with an appropriate eccentric dimension can be realized simply by selecting an optical adjusting device having an eccentric amount corresponding to the eccentric amount and assembling both lenses.

本発明はカメラの撮影レンズに限らずレンズ光軸の光軸調整が要求される各種光学機器のレンズ鏡筒についても同様に適用できる。   The present invention can be applied not only to the photographing lens of a camera but also to lens barrels of various optical devices that require adjustment of the optical axis of the lens optical axis.

本発明が適用されるレンズ鏡筒の断面図である。It is sectional drawing of the lens-barrel to which this invention is applied. 後側レンズの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of a rear side lens. 光軸調整装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of an optical axis adjusting device. 図3の光軸調整装置の正面図とAA線拡大断面図である。It is the front view and AA line expanded sectional view of the optical axis adjustment apparatus of FIG. 光軸調整方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the optical axis adjustment method. 光軸調整装置の変形例の正面図である。It is a front view of the modification of an optical axis adjustment apparatus. 光軸調整装置の変形例の正面図とB矢視図である。It is the front view and B arrow view of the modification of an optical axis adjusting device. 光軸調整装置の改善例の正面図である。It is a front view of the example of improvement of an optical axis adjusting device.

符号の説明Explanation of symbols

1 主鏡筒
2 ズームリング
3 カム筒
4 前側レンズ
5 中間レンズ
6 後側レンズ
7 第1のレンズ
8 第2のレンズ
9 絞り駆動部
10 ビス61
71 第1のレンズ枠
81 第2のレンズ枠
100,100A,100B 光軸調整装置
101,101A,101B 円環体
110 第1の開口
120 第2の開口

1 Main barrel 2 Zoom ring 3 Cam barrel 4 Front lens 5 Intermediate lens 6 Rear lens 7 First lens 8 Second lens 9 Aperture drive unit 10 Screw 61
71 1st lens frame 81 2nd lens frame 100,100A, 100B Optical axis adjustment apparatus 101,101A, 101B Torus 110 1st opening 120 2nd opening

Claims (7)

第1のレンズを支持する第1のレンズ枠と、第2のレンズを支持する第2のレンズ枠とを光軸方向に一体化してレンズ鏡筒を組み立てる際の光軸調整装置であって、前記第1のレンズ枠の外周面が嵌合される内周面を有する第1の開口と、前記第2のレンズ枠の外周面が嵌合される内周面を有する第2の開口とを軸方向に隣あって備えることを特徴とするレンズ鏡筒の光軸調整装置。   An optical axis adjustment device for assembling a lens barrel by integrating a first lens frame supporting a first lens and a second lens frame supporting a second lens in the optical axis direction, A first opening having an inner peripheral surface into which the outer peripheral surface of the first lens frame is fitted, and a second opening having an inner peripheral surface into which the outer peripheral surface of the second lens frame is fitted. An optical axis adjusting device for a lens barrel, which is provided adjacent to the axial direction. 前記第1のレンズ枠及び第2のレンズ枠はそれぞれ円環状に形成され、前記第1及び第2の各開口は前記各レンズ枠の外周面が嵌合される内径寸法に形成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の光軸調整装置。   Each of the first lens frame and the second lens frame is formed in an annular shape, and each of the first and second openings is formed to have an inner diameter dimension in which an outer peripheral surface of each lens frame is fitted. The optical axis adjusting device of the lens barrel according to claim 1. 前記第1の開口が軸方向の一端部に設けられ、前記第2の開口が軸方向の反対側端部に設けられた円環体で構成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の光軸調整装置。   The said 1st opening is provided in the one end part of the axial direction, and the said 2nd opening is comprised by the torus provided in the opposite side edge part of the axial direction, The 1st or 2 characterized by the above-mentioned. The optical axis adjusting device of the lens barrel described in 1. 前記第1の開口と第2の開口は各軸位置が同軸、または所要の寸法で偏心されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のレンズ鏡筒の光軸調整装置。   4. The optical axis adjustment device for a lens barrel according to claim 1, wherein each of the first opening and the second opening has an axial position that is coaxial or eccentric with a required dimension. . 前記第1の開口と第2の開口はそれぞれ別体の部材に形成され、両部材を光軸方向と垂直な方向に相対移動可能にして両開口の偏心量を調整可能にしたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のレンズ鏡筒の光軸調整装置。   The first opening and the second opening are formed as separate members, respectively, and the two members can be moved relative to each other in a direction perpendicular to the optical axis direction so that the eccentric amount of both openings can be adjusted. The optical axis adjusting device for a lens barrel according to any one of claims 1 to 3. 第1及び第2のレンズを光軸方向に並んで組立てるに際し、第1のレンズを支持した第1のレンズ枠を光軸調整装置に設けられた第1の開口内に嵌合し、第2のレンズを支持した第2のレンズ枠を前記光軸調整装置に設けられて前記第1の開口と軸方向に並んだ第2の開口内に嵌合し、両レンズ枠を嵌合した状態で一体化することを特徴とするレンズ鏡筒の光軸調整方法。   When assembling the first and second lenses side by side in the optical axis direction, the first lens frame supporting the first lens is fitted into the first opening provided in the optical axis adjusting device, and the second lens A second lens frame supporting the lens is fitted in a second opening provided in the optical axis adjusting device and aligned in the axial direction with the first opening, and the both lens frames are fitted. A method of adjusting an optical axis of a lens barrel, characterized by integrating. 前記第1のレンズと第2のレンズの間に要求される偏心寸法に対応して、当該偏心寸法で偏心形成された第1の開口と第2の開口を備える光軸調整装置を用いることを特徴とする請求項6に記載のレンズ鏡筒の光軸調整方法

Corresponding to an eccentric dimension required between the first lens and the second lens, an optical axis adjusting device including a first opening and a second opening formed with the eccentric dimension is used. The method of adjusting an optical axis of a lens barrel according to claim 6

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106054344A (en) * 2016-08-15 2016-10-26 中山联合光电科技股份有限公司 Zoom lens device

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