JP2007127874A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの光軸のずれを容易に修正できるレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】第１レンズ保持枠１１０のレンズ保持部１１１を第２レンズ保持枠１２０の円筒部１２２に挿入して、円筒部１２２の円周方向に沿って略１２０度のピッチで設けられた雌ねじ部１２３に調節ピン１３０をねじ込むと、先端部１３１が斜面１１２ａを紙面右側に押圧する。その結果、第１レンズ１の第１面１１が第２レンズ２の第２面２２の曲面の周縁部２２ａに当接した状態で、第１レンズ保持枠１１０と第２レンズ保持枠１２０とが（第１レンズ１と第２レンズ２とが）固定される。光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とのずれを調節する際には、調節ピン１３０を緩め、第２レンズ２を第２レンズ保持枠１２０ごと第１レンズ１の第１面１１に沿って移動させる。光軸ＡＸ１，ＡＸ２が一致したら調節ピン１３０を締めて第１レンズ保持枠１１０と第２レンズ保持枠１２０とを固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズの光軸の傾斜を調節可能なレンズ鏡筒に関する。

一方の保持枠に保持されたレンズと他方の保持枠に保持されたレンズとを接触させることで双方のレンズの相対位置を決定しているレンズ鏡筒が知られている（特許文献１参照）。

特開平８−３２７８７０号公報

しかし、従来のレンズ鏡筒では、一方の保持枠に対して、他方の保持枠を螺合させることでレンズ同士を光軸方向に押圧して固定しているので、双方のレンズの光軸がずれていても調節することができない。

（１） 請求項１の発明によるレンズ鏡筒は、第１のレンズと、第２のレンズと、第１のレンズを保持する第１の保持枠と、第２のレンズを保持する第２の保持枠と、第１の保持枠に保持された第１のレンズの表面の曲面に沿って第２の保持枠に保持された第２のレンズの位置を調節することを可能にするとともに、第１のレンズと第２のレンズとを固定する固定手段とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、固定手段は、第１の保持枠に保持された第１のレンズまたは第２の保持枠に保持された第２のレンズのいずれか一方のレンズをいずれか他方のレンズの表面の曲面に沿って引き込むようにして第１のレンズと前記第２のレンズとを固定することを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項２に記載のレンズ鏡筒において、固定手段は、第１の保持枠または第２の保持枠のいずれか一方の保持枠に設けられた貫通孔から第１および第２のレンズの光軸方向に対して垂直に挿入される押圧部材でいずれか他方の保持枠の外周に設けられた斜面を押圧して、いずれか他方の保持枠を第１および第２のレンズの光軸方向に付勢することで第１のレンズと第２のレンズとを固定することを特徴とする。

本発明によるレンズ鏡筒では、レンズ鏡筒の光学性能を向上できる。

図１〜４を参照して、本発明によるレンズ鏡筒の一実施の形態を説明する。図１は、本発明によるレンズ鏡筒の一部を光軸を通る平面で切った断面図である。レンズ鏡筒１００は、第１レンズ１と、第２レンズ２と、第１レンズ保持枠１１０と、第２レンズ保持枠１２０と、調節ピン１３０とを備えている。図１において、ＡＸ１は第１レンズ１の光軸を示し、ＡＸ２は第２レンズ２の光軸を示している。なお、レンズ鏡筒１００では、光の入射側から順に光軸に沿って第１レンズ１と第２レンズ２とが設けられている。すなわち、図１〜３において、紙面左側が光の入射側（以下、単に入射側と呼ぶ）であり、紙面右側が光の出射側（以下、単に出射側と呼ぶ）である。

第１レンズ１は両凸レンズであり、紙面左側の面（第２面１２）から第１レンズ保持枠１１０に挿入されて、紙面右側の面（第１面１１）が第１レンズ保持枠１１０の紙面右側の端部から突出した状態で、すなわち出射側に突出した状態で第１レンズ保持枠１１０に保持されている。第２レンズ２は、第１レンズ１よりも出射側に設けられたメニスカスレンズであり、凸面である第１面２１と、凹面である第２面２２とを有し、第２レンズ保持枠１２０に保持されている。第１レンズ１の出射側の第１面１１の曲率半径は、第２レンズ２の入射側の第２面２２の曲率半径よりも大きい。

第１レンズ保持枠１１０は、略円筒形状を呈する保持枠であり、上述のように第１レンズ１を保持するレンズ保持部１１１を有する。レンズ保持部１１１は、上述のように、第１レンズ保持枠１１０の紙面右側端部から第１レンズ１の第１面１１が突出した状態で第１レンズ１を保持している。

第１レンズ保持枠１１０の紙面右側端部近傍の外周面には、外周面の円周方向に沿って全周にわたってＶ字状の開口溝部１１２が設けられている。すなわち、開口溝部１１２は、第１レンズ保持枠１１０の紙面右側端部近傍の外周面から紙面左側、かつ、第１レンズ保持枠１１０の内側に向かって傾斜する斜面１１２ａと、斜面１１２ａと対をなしてＶ字状の溝を形成する斜面１１２ｂとによって構成される。すなわち、開口溝部１１２の斜面１１２ａ，１１２ｂは、光軸ＡＸ１と垂直な面に対して傾斜している斜面を形成している。なお、第１レンズ保持枠１１０は、紙面左側端部近傍の外周面に設けられた雄ねじ部１１３がレンズ鏡筒１００の不図示の雌ねじ部に螺合することで、レンズ鏡筒１００に対して固定される。

第２レンズ保持枠１２０は、略円筒形状を呈する保持枠であり、上述のように第２レンズ２を保持するレンズ保持部１２１と、第１レンズ保持枠１１０が挿入される円筒部１２２と、調節ピン１３０が螺合される雌ねじ部１２３とが設けられている。レンズ保持部１２１は、第２レンズ保持枠１２０の紙面右側に設けられており、第２レンズ２の第２面２２が円筒部１２２側に配置されるように第２レンズ２を保持している。

円筒部１２２は、第２レンズ保持枠１２０の紙面左側に設けられた円筒形状の部位であり、その内側に第１レンズ保持枠１１０のレンズ保持部１１１が挿入される。円筒部１２２の内径は、レンズ保持部１１１が挿入された状態で、後述するように第１レンズ保持枠１１０に保持された第１レンズ１の光軸ＡＸ１と、第２レンズ２の光軸２とのずれを調節できるように、レンズ保持部１１１の外径と所定の寸法差を有する。

円筒部１２２には、円筒部１２２の外周面から内周面まで貫通する貫通孔に雌ねじが刻接された雌ねじ部１２３が円周方向に沿って略１２０度のピッチで設けられている。すなわち、雌ねじ部１２３は、光軸ＡＸ２が中心となるように円筒部１２２に対して放射状に３箇所設けられている。調節ピン１３０は、雌ねじ部１２３と螺合するすりわり付止めねじと同形状の部材である。ねじ先に相当する調節ピン１３０の先端部１３１はテーパ形状を呈する。

第１レンズ１が保持された第１レンズ保持枠１１０が第２レンズ２が保持された第２レンズ保持枠１２０の円筒部１２２に挿入されると、第１レンズ１の第１面１１と第２レンズ２の第２面２２とが当接する。なお、上述のように、第１レンズ１の第１面１１の曲率半径は、第２レンズ２の第２面２２の曲率半径よりも大きいので、第２レンズ２は、第２面２２の曲面の周縁部２２ａで第１レンズ１の第１面１１と当接する。

第１レンズ１の第１面１１における第２面２２の曲面の周縁部２２ａとの当接部分から、開口溝部１１２の中心までの光軸ＡＸ１方向の距離をｘ１とし、第２面２２の曲面の周縁部２２ａから雌ねじ部１２３の中心までの光軸ＡＸ２方向の距離をｘ２とする。第１レンズ保持枠１１０における開口溝部１１２の光軸ＡＸ１方向の配設位置、および、第２レンズ保持枠１２０における雌ねじ部１２３の光軸ＡＸ２方向の配設位置は、距離ｘ１が距離ｘ２より長くなるように構成されている。

そのため、図１に示すように、第１レンズ保持枠１１０のレンズ保持部１１１が第２レンズ保持枠１２０の円筒部１２２に挿入された状態で、第２レンズ保持枠１２０の雌ねじ部１２３に調節ピン１３０を螺合させると、調節ピン１３０の先端部１３１が、第１レンズ保持枠１１０の開口溝部１１２の斜面１１２ａと当接する。したがって、調節ピン１３０がねじ込まれて調節ピン１３０が光軸ＡＸ２に向かって進行すると、先端部１３１が第１レンズ保持枠１１０の斜面１１２ａを紙面右側に押圧する。すなわち、調節ピン１３０が光軸ＡＸ２に向かって進行するようにねじ込まれると、第１レンズ保持枠１１０には第２レンズ保持枠１２０側に向かう付勢力が作用する。

３箇所の雌ねじ部１２３に螺合された調節ピン１３０のそれぞれをねじ込むことで、第１レンズ保持枠１１０は第２レンズ保持枠１２０にねじ込む調節ピン１３０に応じた方向に向かって引き込まれる。なお、見方を変えると、３箇所の雌ねじ部１２３に螺合された調節ピン１３０のそれぞれをねじ込むことで、第２レンズ２は、第１レンズ１の第１面１１の曲面に沿って引き込まれる。その結果、第１レンズ１の第１面１１が第２レンズ２の第２面２２の曲面の周縁部２２ａに当接した状態で、第１レンズ保持枠１１０と第２レンズ保持枠１２０とが、すなわち、第１レンズ１と第２レンズ２とが固定される。

このように構成されるレンズ鏡筒１００では、第１レンズ１の光軸ＡＸ１と第２レンズ２の光軸ＡＸ２の相対位置を次のように調節することで、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを一致させることができる。図１は、光軸ＡＸ１に対して光軸ＡＸ２が傾斜している状態を示している。この場合、調節ピン１３０が第１レンズ保持枠１１０を第２レンズ２の方へ押圧しないように、３箇所の調節ピン１３０を光軸ＡＸ２に向かう方向とは反対の方向に後退させる。調節ピン１３０の頭部にはすりわりが設けられているので、マイナスドライバーなどの工具を用いて調節ピン１３０を回すことで、調節ピン１３０を光軸ＡＸ２に向かう方向とは反対の方向に後退させることができる。

第１レンズ保持枠１１０へ作用していた第２レンズ保持枠１２０側に向かう付勢力がなくなると、第２レンズ２および第２レンズ保持枠１２０は、第１レンズ１の第１面１１に沿って移動させて、第１レンズ保持枠１１０すなわち第１レンズ１に対する位置を調節することが可能となる。この状態で、図１に２点鎖線で示したティルト補正装置１４０によって第２レンズ保持枠１２０を第１レンズ保持枠１１０に対して移動させることで、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを一致させる。なお、第２レンズ保持枠１２０の位置調節は、第１レンズ１の第１面１１に沿った方向への調節だけではなく、光軸ＡＸ１回りの回転調節も可能である。

第１レンズ１および第２レンズ２は、非常に高い精度で加工されているため、第２レンズ２を第１レンズ１の第１面１１に沿って移動させてティルト補正することで光軸ＡＸ１の傾斜角度と光軸ＡＸ２の傾斜角度とが一致すれば、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とは一致する。すなわち、光軸ＡＸ１の傾斜角度と光軸ＡＸ２の傾斜角度とが一致すれば、光軸ＡＸ１に対する光軸ＡＸ２のシフト量は略０となる。

図２は、第２レンズ保持枠１２０を第１レンズ保持枠１１０に対して移動させて光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを一致させた状態を示す図である。このように、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを一致させた状態で３箇所の調節ピン１３０のそれぞれをねじ込むことで、上述のように第１レンズ保持枠１１０と第２レンズ保持枠１２０とを固定する。

上述したレンズ鏡筒１００では、次の作用効果を奏する。
（１） 第２レンズ２および第２レンズ保持枠１２０は、第１レンズ１の第１面１１に沿って位置調節可能とするとともに、第１レンズ保持枠１１０と第２レンズ保持枠１２０とを固定できるように構成した。これにより、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とのずれを修正できるので、レンズ鏡筒１００の光学性能を向上できる。また、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とのずれを修正する際に、第２レンズ２および第２レンズ保持枠１２０を第１レンズ１の第１面１１に沿って移動できるので、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを精度よく一致させることができる。

（２） 調節ピン１３０の先端部１３１で第１レンズ保持枠１１０の斜面１１２ａを押圧することで、第１レンズ保持枠１１０が第２レンズ２に向かって引き込まれて第２レンズ保持枠１２０に固定されるように構成した。これにより、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを精度よく一致させた状態で第１レンズ保持枠１１０と第２レンズ保持枠１２０とを容易に固定できる。

（３） 調節ピン１３０を雌ねじ部１２３に螺合させることで調節ピン１３０を光軸ＡＸ２に向かって光軸ＡＸ２と直交する方向に移動させて、先端部１３１で第１レンズ保持枠１１０の斜面１１２ａを押圧するように構成した。これにより、第１レンズ保持枠１１０に対して第２レンズ保持枠１２０を容易に固定および移動可能にできるので、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とのずれを容易に修正できる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、第１レンズ保持枠１１０には、第１レンズ１が図１，２における紙面右側に抜けるのを防止する抜け止めがなく、第２レンズ保持枠１２０には、第２レンズ２が図１，２における紙面左側に抜けるのを防止する抜け止めがないが、本発明はこれに限定されない。第１レンズ保持枠１１０に、第１レンズ１が図１，２における紙面右側に抜けるのを防止する抜け止めを設け、および／または、第２レンズ保持枠１２０に、第２レンズ２が図１，２における紙面左側に抜けるのを防止する抜け止めを設けてもよい。この場合には、第１レンズ１の第１面１１と第２レンズ２の第２面２２とが直接接触し、かつ、第２レンズ２を第１レンズ１の第１面１１に沿って移動させるように構成されていればよく、上述した作用効果を奏する。

（２） 上述の説明では、第１レンズ保持枠１１０と第２レンズ保持枠１２０とを固定した際に、第１レンズ１の第１面１１と第２レンズ２の第２面２２とが直接接触するように構成されているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図３に示すレンズ鏡筒２００では、第２レンズ２０２を保持する第２レンズ保持枠２２０には、第２レンズ２０２を保持するレンズ保持部２２１と、第２レンズ保持枠１２０と同様の、第１レンズ保持枠１１０が挿入される円筒部２２２および調節ピン１３０が螺合される雌ねじ部２２３とが設けられている。

また、第２レンズ保持枠２２０には、第１レンズ１の第１面１１と当接する第１レンズ接触部２２４が設けられている。第１レンズ接触部２２４は、第２レンズ保持枠２２０に保持された第２レンズ２０２の紙面左側の第２面２０２２よりもさらに紙面左側に設けられた開口端であり、その内径は第１レンズ１の外径よりも小さい。第１レンズ接触部２２４は、内周端部２２４ａで第１レンズ１の第１面１１と当接する。

すなわち、レンズ鏡筒２００では、上述したレンズ鏡筒１００における第２レンズ２の第２面２２の曲面の周縁部２２ａの代わりに第２レンズ保持枠２２０内周端部２２４ａで第１レンズ１の第１面１１と当接する。このように、第１レンズ１の第１面１１と第２レンズ２の第２面２０２２とが直接接触していなくても、第２レンズ２０２を第１レンズ１の第１面１１に沿って移動させることができればよく、上述した作用効果を奏する。

（３） 上述の説明では、雌ねじ部１２３，２２３および調節ピン１３０は３箇所に設けられているが、配設箇所が３箇所でなくてもよい。なお、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とのずれを容易に修正するためには、雌ねじ部１２３，２２３および調節ピン１３０は３箇所以上に設けられていることが望ましい。

（４） 上述の説明では、第１レンズ保持枠１１０の外周面の円周方向に沿って全周にわたって開口溝部１１２が設けられているが、少なくとも、第２レンズ保持枠１２０，２２０に設けられる雌ねじ部１２３，２２３の位置に対応した位置に設けられていればよい。

（５） 上述の説明では、図４に示す、調節ピン１３０の先端部１３１の角度θ１と、第１レンズ保持枠１１０の斜面１１２ａの角度θ２との関係については言及していないが、角度θ１と角度θ２とは一致していてもよく、異なっていてもよい。

（６） 上述の説明では、図１〜３において紙面左側から紙面右側に向かって光が入射するように構成されているが、図１〜３において紙面右側から紙面左側に向かって光が入射するように構成されていてもよい。
（７） 上述したレンズ鏡筒１００では、特にその用途を説明していないが、レンズ鏡筒１００は、たとえば銀塩フィルムや撮像素子を用いたカメラの撮像レンズとして用いるものであってもよく、映像を投射するプロジェクタの光学系に用いるものであってもよい。光軸方向に並べられるレンズ同士の光軸を調節する必要があるあらゆる光学装置に対して本発明を適用することができる。
（８）上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

本発明によるレンズ鏡筒の一部を光軸を通る平面で切った断面図である。 第２レンズ保持枠１２０を第１レンズ保持枠１１０に対して移動させて光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とを一致させた状態を示す図である。 変形例としてのレンズ鏡筒２００の一部を光軸を通る平面で切った断面図である。 調節ピン１３０の先端部１３１の角度θ１と、第１レンズ保持枠１１０の斜面１１２ａの角度θ２との関係について説明するための図である。

符号の説明

１ 第１レンズ ２，２０２ 第２レンズ
１１ （第１レンズ１の）第１面 １２ （第１レンズ１の）第２面
２１ （第２レンズ２の）第１面 ２２，２０２２ （第２レンズ２の）第２面
２２ａ 周縁部 １００，２００ レンズ鏡筒
１１０ 第１レンズ保持枠 １１２ 開口溝部
１１２ａ，１１２ｂ 斜面 １２０，２２０ 第２レンズ保持枠
１２３，２２３ 雌ねじ部 １３０ 調節ピン
１３１ 先端部 ２２４ 第１レンズ接触部
２２４ａ 内周端部 ＡＸ１，ＡＸ２ 光軸

Claims (3)

1. 第１のレンズと、
   第２のレンズと、
   前記第１のレンズを保持する第１の保持枠と、
   前記第２のレンズを保持する第２の保持枠と、
   前記第１の保持枠に保持された前記第１のレンズの表面の曲面に沿って前記第２の保持枠に保持された前記第２のレンズの位置を調節することを可能にするとともに、前記第１のレンズと前記第２のレンズとを固定する固定手段とを備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
   前記固定手段は、前記第１の保持枠に保持された前記第１のレンズまたは前記第２の保持枠に保持された前記第２のレンズのいずれか一方のレンズをいずれか他方のレンズの表面の曲面に沿って引き込むようにして前記第１のレンズと前記第２のレンズとを固定することを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 請求項２に記載のレンズ鏡筒において、
   前記固定手段は、前記第１の保持枠または前記第２の保持枠のいずれか一方の保持枠に設けられた貫通孔から前記第１および第２のレンズの光軸方向に対して垂直に挿入される押圧部材でいずれか他方の保持枠の外周に設けられた斜面を押圧して、前記いずれか他方の保持枠を前記第１および第２のレンズの光軸方向に付勢することで前記第１のレンズと前記第２のレンズとを固定することを特徴とするレンズ鏡筒。

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