JP2007052335A - レンズの偏心調整装置、及びレンズの偏心調整システム - Google Patents

Abstract

【課題】 部品交換を要することなく複数回の偏心調整作業を行うことができ、しかも偏心調整作業を従来より容易に行えるレンズの偏心調整装置及びレンズの偏心調整システムを提供する。
【解決手段】 調整レンズ枠３０に当接することにより調整レンズ枠の固定レンズ枠１１に対する固定レンズＬ２の光軸方向への移動を規制する抜止部材５０と、抜止部材に形成された雌ねじ孔５４と、調整レンズ枠の外周面に形成された調整レンズの光軸を中心とするテーパ面４２と、雌ねじ孔と螺合する雄ねじ部６６、及びテーパ面に接触する押圧用テーパ面６２を有する調整ねじ６０Ａ、６０Ｂと、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズの偏心調整装置、及びこのレンズの偏心調整装置を利用したレンズの偏心調整システムに関する。

光軸方向に並ぶ複数のレンズの偏心調整を行うための偏心調整装置の従来例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
この偏心調整装置は、実質的に弾性変形不能なプラスチック材料からなりレンズ（前方のレンズ）Ｌ１とレンズ（後方のレンズ）Ｌ２を支持するレンズ枠１２と、弾性材料からなりレンズ枠１２の後端面及びレンズＬ２の外周部に当接するレンズ押え環１３と、レンズ押え環１３をレンズ枠１２の後端面に固定するための皿ビス１４と、を備えている。レンズ押え環１３はレンズＬ２のリム後端に形成された面取り面Ｌ２ａに当接している。レンズ枠１２には挿入孔が形成されており、この挿入孔にレンズ押え環１３の貫通孔を貫通した皿ビス１４を挿入して回転させると、皿ビス１４の雄ねじ部１４ａが挿入孔の内面に食い込みながら回転する。皿ビス１４の回転量を調整すると、皿ビス１４の頭部の周面に形成されたテーパ面１４ｃがレンズ押え環１３の内周端部に形成された押え縁部１３ｃを内側（光軸側）に押す。すると、この押え縁部１３ｃがレンズＬ２の面取り面Ｌ２ａを内側（光軸側）に押すので、レンズＬ２の光軸がレンズＬ１の光軸に対して移動する（偏心調整が行われる）。皿ビス１４は光軸を中心とする周方向に３つ設けられており、回転させる皿ビス１４を選択することにより、偏心方向を選択できる。

レンズＬ２のレンズＬ１に対する偏心量や偏心方向は公知の偏心量測定手段によって測定可能であり、偏心方向及び偏心量はディスプレイに表示される。作業者はディスプレイに表示された偏心方向及び偏心量を見ながら皿ビス１４の回転作業を行い、レンズＬ２のレンズＬ１に対する偏心調整を行う。
特許第３４４５５４６号公報

しかし特許文献１の発明では、皿ビス１４を回転させるとその雄ねじ部１４ａがレンズ枠１２の挿入孔の内面を塑性変形させてしまうので、偏心調整を一旦行った後に再度偏心調整を行う場合には、新しいレンズ枠１２が必要であった。

また、押え縁部１３ｃでレンズＬ２を押さえながら皿ビス１４の回転操作を行う必要があるので、皿ビス１４の回転操作が容易でなかった。
さらに、上述のように作業者はディスプレイに表示された偏心方向及び偏心量に基づいて回転させる皿ビス１４を選択し、さらに選択した皿ビス１４の回転量の判断を行うが、経験の浅い作業者にとってはこれらの判断は容易でなく、偏心調整作業に長時間を要することがあった。

本発明の目的は、部品交換を要することなく複数回の偏心調整作業を行うことができ、しかも偏心調整作業を従来より容易に行えるレンズの偏心調整装置及びレンズの偏心調整システムを提供することにある。

本発明のレンズの偏心調整装置は、固定レンズを支持する固定レンズ枠と、上記固定レンズに対する偏心調整を行う調整レンズを支持する調整レンズ枠と、該調整レンズ枠の上記固定レンズ枠に対する径方向の相対移動は許容し光軸方向への相対移動を規制する抜止部材と、上記調整レンズ枠に形成された、上記調整レンズの光軸を中心とするテーパ面と、上記抜止部材に形成された、上記調整レンズの光軸と平行な基準軸線を中心とする雌ねじ孔と、該雌ねじ孔に螺合された上記調整レンズの光軸と平行な方向の調整ねじと、を備え、上記調整ねじは、その軸線を中心とする回転対称形状であり調整レンズ枠の上記テーパ面に当接する押圧用テーパ面を備えていることを特徴としている。

上記抜止部材に形成された、上記調整レンズ枠と前後方向に対向する内方フランジに上記雌ねじ孔を穿設するのが実際的である。

上記調整レンズ枠に、上記調整レンズの光軸を中心とし上記抜止部材の内周側に位置する環状突部を突設し、該環状突部の外周面に上記テーパ面を形成するのが実際的である。

上記雌ねじ孔を、上記調整レンズの光軸を中心とする周方向に並べて３つ以上設け、上記テーパ面を上記調整レンズの光軸を中心とする環状テーパ面とするのが好ましい。

上記雌ねじ孔を上記周方向に等角度間隔で４つ設けてもよい。

上記調整ねじを１回転させたときの上記調整レンズ枠の径方向への移動量を、上記調整レンズ枠と固定レンズ枠の間の径方向クリアランスと一致させるのが好ましい。

上記抜止部材と上記調整ねじの端面の一方に、該調整ねじの上記抜止部材に対する回転角度を示す目盛りを付し、他方に該目盛りを指し示す針を付せば、作業がより簡単になる。

上記固定レンズと調整レンズの偏心量を測定する偏心量測定手段と、該偏心量測定手段が測定した偏心量の測定値に基づいて、該偏心量を無くすために必要な調整ねじの回転角を演算する演算手段と、該演算手段が演算した調整ねじの回転角度を表示する表示手段と、を備えることを特徴とするレンズの偏心調整システムレンズの偏心調整システムを構築すれば、経験の浅い作業者であっても作業を容易に行える。

本発明によると、抜止部材に予め雌ねじ孔を形成してあるので、抜止部材を交換することなく複数回の偏心調整作業を行うことができる。さらに、抜止部材で調整レンズ枠を抜け止めした状態で調整ねじを回転操作できるので、偏心調整作業を従来より容易に行える。
さらに、目盛りと針を見ながら調整ねじの回転操作を行うことにより、偏心調整作業をさらに簡単に行うことが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
図１はレンズ鏡筒１０のレンズ鏡筒の上半部の縦断側面図である。レンズ鏡筒１０は光軸Ｏ（レンズＬ２の光軸）を中心とする環状の固定レンズ枠１１を具備している。この固定レンズ枠１１はカメラボディ（図示略）に対して移動不能な固定環である。固定レンズ枠１１はその支持孔１２によってレンズ（固定レンズ）Ｌ２を支持している。固定レンズ枠１１に形成された雌ねじ孔１３には抜止環１４の外周面に形成された雄ねじ１５が螺合しており、抜止環１４がレンズＬ２の後面周縁部を押さえることにより、レンズＬ２が固定レンズ枠１１の後方に抜け出すのを防止している。
固定レンズ枠１１の内径は後方に向かうに連れて４段階に縮小しており、最も径が大きい前端部の内周面には雌ねじ孔１７が形成されている。２番目に径が大きい第１縮径段部１９の内周面２０は光軸Ｏを中心とする円筒面であり、３番目に径が大きい第２縮径段部２１の前面２２は正面視環状である。

固定レンズ枠１１の内周側（光軸Ｏ側）には、内周面２０の内径より小径の環状部材である調整レンズ枠３０が位置している。調整レンズ枠３０の後端部内周面には支持孔３１が形成されており、この支持孔３１にはレンズＬ２に対する偏心調整用のレンズ（調整レンズ）Ｌ１が支持されている。調整レンズ枠３０の内周面には支持孔３１の直前に位置する雌ねじ孔３２が形成されている。この雌ねじ孔３２には抜止環３３の雄ねじ３４が螺合しており、抜止環３３でレンズＬ１の前面周縁部を押さえることにより、レンズＬ１が調整レンズ枠３０から前方に抜け出すのを防止している。調整レンズ枠３０には正面視環状の外方フランジ３６が突設されている。この外方フランジ３６が調整レンズ枠３０の中で最も径の大きい部分であるが、外方フランジ３６の外径は第１縮径段部１９の内周面２０の内径より小さく、調整レンズ枠３０と固定レンズ枠１１が同軸をなすとき（レンズＬ１とレンズＬ２の光軸が一致したとき）、内周面２０と外方フランジ３６の外周面の間には光軸Ｏを中心とする径方向のクリアランス（距離Ｓ。図３参照）が形成される（光軸Ｏを挟んで反対側においても内周面２０と外方フランジ３６の外周面の間には距離Ｓのクリアランスが形成される）。

調整レンズ枠３０の前部にはレンズＬ１の光軸を中心とする環状の環状突部３９が突設されている。図３に拡大して示すように、環状突部３９の外周面には段差が設けられている。環状突部３９の外周面の前端部と後端部には共にレンズＬ１の光軸を中心とする円筒面である支持円筒面４０と大径円筒面４１が形成されている。図示するように支持円筒面４０の径より大径円筒面４１の径の方が大きい。さらに、支持円筒面４０と大径円筒面４１の間はレンズＬ１の光軸を中心とし、かつ後方に向かうにつれて径が拡大する環状のテーパ面（環状テーパ面）４２となっている。

固定レンズ枠１１の雌ねじ孔１７と調整レンズ枠３０の環状突部３９の間の環状空間には略筒状をなす抜止環（抜止部材）５０が位置している。抜止環５０は塑性変形しにくい硬質材料、例えばアルミあるいは鉄などの金属材料からなるものが好ましい。抜止環５０の外周面には雄ねじ５１が形成されており、この雄ねじ５１は雌ねじ孔１７に螺合されている。抜止環５０の前端部には正面視環状の内方フランジ５３が径方向内向きに突設されており、内方フランジ５３には周方向に等角度間隔（９０°間隔）で４つの雌ねじ孔５４が貫通孔として形成されている。雌ねじ孔５４の軸線である基準軸線Ａは光軸Ｏと平行である。図３に示すように、抜止環５０の後端部の内周面には、レンズＬ２の光軸を中心とする円筒面の一部をなす接触円筒面５５が形成されている。抜止環５０の雄ねじ５１の固定レンズ枠１１の雌ねじ孔１７に対する螺合量を調整し、抜止環５０の後端面と第２縮径段部２１の前面２２の間で調整レンズ枠３０の外方フランジ３６を挟持すると、調整レンズ枠３０が固定レンズ枠１１から前方へ抜け出すのが防止される。このとき、調整レンズ枠３０（外方フランジ３６）の固定レンズ枠１１に対する径方向移動を妨げないように、抜止環５０の雄ねじ５１を固定レンズ枠１１の雌ねじ孔１７に螺合する。
図４に示すように、内方フランジ５３の前面の雌ねじ孔５４の周囲には１０°おきに目盛り５７が刻まれている。

抜止環５０の各雌ねじ孔５４には、その軸線方向位置によって断面径が異なる金属製の調整ねじ６０Ａ、６０Ｂが挿入されている。調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの後端部は調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの中心軸を中心とする円柱形状である小径円柱部６１であり、小径円柱部６１の前方には、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの中心軸を中心とする回転対称形状をなし前方に向かうにつれて拡径するテーパ部（押圧用テーパ面）６２が形成されている。テーパ部６２の傾斜角はテーパ面４２の傾斜角と等しく設定されている。テーパ部６２の前方には、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの中心軸を中心とする円柱形状であり、その断面径が小径円柱部６１より大きい中間円柱部６３が形成されている。中間円柱部６３の前方には、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの中心軸を中心とする円柱形状の連結部６４が設けられており、連結部６４の前方には頭部６５が形成されている。頭部６５は調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの中心軸を中心とする円柱形状であり、その外周面には雌ねじ孔５４と螺合する雄ねじ部６６が形成されている。さらに、頭部６５の前端面には図示を省略したドライバーの先端を係合するためのドライバー溝６７が凹設されている。このドライバー溝６７は内方フランジ５３の目盛り５７を指し示す針としての機能を有している。

図３に示すように、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂを抜止環５０の雌ねじ孔５４に挿入し雄ねじ部６６を雌ねじ孔５４に螺合させると、小径円柱部６１の外周面が接触円筒面５５に回転可能に線接触し（大径円筒面４１からは離間する）、テーパ部６２がテーパ面４２に回転可能に線接触し、中間円柱部６３の外周面が支持円筒面４０に回転可能に線接触し、さらに調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの中心軸が基準軸線Ａと一致する。接触円筒面５５と支持円筒面４０は、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂを基準軸線Ａ方向に直進案内する役割を果たしている。
調整ねじ６０Ａ、６０Ｂは予め抜止環５０の雌ねじ孔５４に螺合された状態で抜止環５０と一緒に固定レンズ枠１１に装着することが可能であり、または抜止環５０のみを最初に固定レンズ枠１１に装着し、その後に雌ねじ孔５４に調整ねじ６０Ａ、６０Ｂを螺合することも可能である。

図５に示す偏心測定装置（偏心量測定手段）７０は、レンズＬ２のレンズＬ１に対する偏心量及び偏心方向を測定する周知の偏心測定装置である。この偏心測定装置７０にはＣＰＵ等からなる演算手段を内蔵するパーソナルコンピュータ７５が接続されており、パーソナルコンピュータ７５にはディスプレイ（表示手段）８０が接続されている。パーソナルコンピュータ７５の記憶部には、偏心測定装置７０が測定した偏心方向及び偏心量に基づいて、回転調整すべき調整ねじ６０Ａ、６０Ｂを特定（選択）し、さらに、偏心誤差をなくすために必要な調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの回転角を演算するソフトウェアがインストールされている。ディスプレイ８０には、パーソナルコンピュータ７５の演算結果（回転調整すべき調整ねじ６０Ａ、６０Ｂ、及びその回転角）が表示される。
上記レンズ鏡筒１０、偏心測定装置７０、パーソナルコンピュータ７５、及びディスプレイ８０によって偏心調整システムが構成されている。

以上のようなレンズ鏡筒１０の偏心調整は次の要領で行う。
図１の状態にあるレンズ鏡筒１０を偏心測定装置７０にセットして、このレンズ鏡筒１０のレンズＬ２のレンズＬ１に対する偏心量及び偏心方向を偏心測定装置７０で測定すると、ディスプレイ８０にはこの偏心量及び偏心方向に基づいて演算された、回転調整すべき（光軸Ｏを挟んで対向する）一対または二対の調整ねじ６０Ａ、６０Ｂが表示され、さらに、これら一対または二対の調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの回転角が表示される。従って作業者は、ディスプレイ８０の表示に従って４つの調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの中から回転調整すべき調整ねじ６０Ａ、６０Ｂを選び、目盛り５７を見ながら選択した調整ねじ６０Ａ、６０Ｂをディスプレイ８０に表示された回転角だけ回転させる（一方の調整ねじ６０Ａ（６０Ｂ）の回転方向とこの調整ねじ６０Ａ（６０Ｂ）と対をなす調整ねじ６０Ａ（６０Ｂ）の回転方向は逆になる）。例えば、図２に示した上下に並ぶ一対の調整ねじ６０Ａを回転させると、レンズＬ１及び調整レンズ枠３０は上下方向（対をなす調整ねじ６０Ａ同士を結ぶ径方向）に直線移動しレンズＬ１がレンズＬ２に対して上下方向に偏心調整される。一方、左右に並ぶ一対の調整ねじ６０Ｂを回転させると、レンズＬ１及び調整レンズ枠３０は左右方向（対をなす調整ねじ６０Ｂ同士を結ぶ径方向）に直線移動しレンズＬ１がレンズＬ２に対して左右方向に偏心調整される。

このような本実施形態によれば、抜止環５０に予め雌ねじ孔５４を形成し、この雌ねじ孔５４に螺合した調整ねじ６０Ａ、６０Ｂを回転させることによってレンズＬ１のレンズＬ２に対する偏心を調整しているので、一旦偏心調整した後に再度偏心調整する際に、抜止環５０を交換する必要がない。

さらに、ディスプレイ８０には回転操作すべき調整ねじ６０Ａ、６０Ｂ、及び選択した調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの回転角が表示され、かつ内方フランジ５３に目盛り５７を付し調整ねじ６０Ａ、６０Ｂにドライバー溝（針）６７を形成したので、経験の浅い作業者であっても簡単かつ確実に偏心調整を行うことが可能である。
また、各調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの１回転当たりのレンズＬ１及び調整レンズ枠３０の偏心量（径方向への直線移動量）が上記クリアランスの距離Ｓの２倍である２Ｓとなるように、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの径や雌ねじ孔５４及び雄ねじ部６６のねじ角等が設定されているので、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂを１回転させる範囲内で偏心調整を行なうことが可能である。
さらに、抜止環５０によって調整レンズ枠３０を抜け止めした状態で調整ねじ６０Ａ、６０Ｂを回転させているので、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの回転操作を簡単に行うことが出来る。

上記実施形態では、周方向に９０°間隔で４つの雌ねじ孔５４を穿設したが、雌ねじ孔５４は最低３つあればよい。いずれの個数とする場合も、偏心調整のし易さを考慮すると、各雌ねじ孔５４を光軸Ｏを中心とする周方向に等角度間隔で形成するのが好ましい。
さらに、調整ねじ６０Ａ、６０Ｂの端面に目盛り５７を形成し、内方フランジ５３の前面にドライバー溝６７に相当する針を設けて実施しても良い。

本発明の一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１のII−II線に沿うレンズ鏡筒の正面図である。 レンズ鏡筒の要部の拡大縦断側面図である。 目盛り部分の拡大正面図である。 レンズの偏心調整システムを概念的に示すブロック図である。

符号の説明

１０ レンズ鏡筒
１１ 固定レンズ枠
１２ 支持孔
１３ 雌ねじ孔
１４ 抜け止め環
１５ 雄ねじ
１７ 雌ねじ孔
１９ 第１縮径段部
２０ 内周面
２１ 第２縮径段部
２２ 前面
３０ 調整レンズ枠
３１ 支持孔
３２ 雌ねじ孔
３３ 抜け止め環
３４ 雄ねじ
３６ 外方フランジ
３９ 環状突部
４０ 支持円筒面
４１ 大径円筒面
４２ テーパ面（環状テーパ面）
５０ 抜け止め環（抜止部材）
５１ 雄ねじ
５３ 内方フランジ
５４ 雌ねじ孔
５５ 接触円筒面
５７ 目盛り
６０Ａ ６０Ｂ 調整ねじ
６１ 小径円柱部
６２ テーパ部（押圧用テーパ面）
６３ 中間円柱部
６４ 連結部
６５ 頭部
６６ 雄ねじ部
６７ ドライバー溝
７０ 偏心測定装置（偏心量測定手段）
７５ パーソナルコンピュータ（演算手段）
８０ ディスプレイ（表示手段）
Ａ 基準軸線
Ｌ１ レンズ（調整レンズ）
Ｌ２ レンズ（固定レンズ）

Claims (8)

1. 固定レンズを支持する固定レンズ枠と、
   上記固定レンズに対する偏心調整を行う調整レンズを支持する調整レンズ枠と、
   該調整レンズ枠の上記固定レンズ枠に対する径方向の相対移動は許容し光軸方向への相対移動を規制する抜止部材と、
   上記調整レンズ枠に形成された、上記調整レンズの光軸を中心とするテーパ面と、
   上記抜止部材に形成された、上記調整レンズの光軸と平行な基準軸線を中心とする雌ねじ孔と、
   該雌ねじ孔に螺合された上記調整レンズの光軸と平行な方向の調整ねじと、
   を備え、
   上記調整ねじは、その軸線を中心とする回転対称形状であり調整レンズ枠の上記テーパ面に当接する押圧用テーパ面を備えていることを特徴とするレンズの偏心調整装置。
2. 請求項１記載のレンズの偏心調整装置において、
   上記抜止部材に形成された、上記調整レンズ枠と前後方向に対向する内方フランジに上記雌ねじ孔を穿設したレンズの偏心調整装置。
3. 請求項１または２記載のレンズの偏心調整装置において、
   上記調整レンズ枠に、上記調整レンズの光軸を中心とし上記抜止部材の内周側に位置する環状突部を突設し、該環状突部の外周面に上記テーパ面を形成したレンズの偏心調整装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載のレンズの偏心調整装置において、
   上記雌ねじ孔を、上記調整レンズの光軸を中心とする周方向に並べて３つ以上設け、
   上記テーパ面を上記調整レンズの光軸を中心とする環状テーパ面としたレンズの偏心調整装置。
5. 請求項４記載のレンズの偏心調整装置において、
   上記雌ねじ孔を上記周方向に等角度間隔で４つ設けたレンズの偏心調整装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載のレンズの偏心調整装置において、
   上記調整ねじを１回転させたときの上記調整レンズ枠の径方向への移動量を、上記調整レンズ枠と固定レンズ枠の間の径方向クリアランスと一致させたレンズの偏心調整装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載のレンズの偏心調整装置において、
   上記抜止部材と上記調整ねじの端面の一方に、該調整ねじの上記抜止部材に対する回転角度を示す目盛りを付し、他方に該目盛りを指し示す針を付したレンズの偏心調整装置。
8. 請求項７記載のレンズの偏心調整装置を具備したレンズの偏心調整システムであって、
   上記固定レンズと調整レンズの偏心量を測定する偏心量測定手段と、
   該偏心量測定手段が測定した偏心量の測定値に基づいて、該偏心量を無くすために必要な調整ねじの回転角を演算する演算手段と、
   該演算手段が演算した調整ねじの回転角度を表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とするレンズの偏心調整システム。

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