JP2008046439A - チルト調整機構を備えたレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ鏡筒内のレンズのチルト調整を容易にしかも微細に調整することが可能なチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】 鏡筒光軸Ｏｘの回りに回動されるカム環３を備える鏡筒と、鏡筒内に内装されるレンズＬ２と、レンズを支持するとともにカム環３に設けたカム溝３１に係合するローラ７を円周方向の複数箇所に備えるレンズ枠Ｆ２とを備えるレンズ鏡筒において、ローラ７に円周面が軸に対して偏心した偏心部７４を設け、かつローラ７を軸回り方向の回動位置を調整可能に構成する。ローラ７の回動位置を調整すると、偏心部７４とカム溝３１との当接により、ローラ７は回動量に対応した偏心量だけ鏡筒光軸方向に移動され、鏡筒光軸に対するレンズＬ２の光軸の角度、すなわちチルト角が調整される。
【選択図】 図３

Description

本発明はカメラのレンズ鏡筒に関し、特に鏡筒内に配設したレンズの光軸（以下、レンズ光軸と称する）をレンズ鏡筒の光軸（以下、鏡筒光軸と称する）に対して調整するためのチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒に関するものである。

カメラのレンズ鏡筒は、基本的には大略円筒状をした鏡筒の内部に１枚以上のレンズを内装した構成である。レンズを鏡筒内に内装する際には、レンズの収差を低減するためにも鏡筒の光軸、すなわちレンズ鏡筒の光軸となる鏡筒光軸とレンズ自体の光軸であるレンズ光軸とを一致させることが好ましい。通常、鏡筒、レンズ、及びレンズを支持するレンズ枠体等の部品は高精度に製造できるため、レンズを鏡筒内に組み込んだときにレンズ光軸と鏡筒光軸の両位置を一致させることは理論的には可能であるが、実際にはレンズを鏡筒内に組み付ける際の組み付け誤差等によって一致させることは難しく、特に鏡筒光軸に対するレンズ光軸の傾きを一致させることが困難である。そのため、レンズ光軸が鏡筒光軸に対して傾斜した状態となるレンズ光軸の傾き（チルト角）の調整、いわゆるチルト調整を行うためのチルト調整機構を備えることが必要となる。

従来のチルト調整機構としては、例えば特許文献１ではレンズを支持したレンズ枠を保持するための保持枠をレンズ枠とは別体に設けておき、レンズ枠を保持枠に支持させた上で保持枠を鏡筒内に組み付ける構成をとっている。そして、このレンズ枠と保持枠との円周一部に両者の光軸方向の間隔を調整するためのチルト調整ワッシャを介挿し、保持枠に対するレンズ枠の傾きを変化調整することでチルト調整を行っている。
特開２００６−３８３７号公報

特許文献１のように、チルト調整ワッシャを用いたチルト調整は、鏡筒の外部から鏡筒の外部に向けて開口した開口部を通して鏡筒内に内装した保持枠とレンズ枠との間にチルト調整ワッシャを介挿しなければならず、熟練した作業が必要であり、調整作業が困難である。また、チルト角の調整量はチルト調整ワッシャを異なる厚さのワッシャに交換しているため、チルト調整角は段階的な調整であり、微細なチルト調整を行うことは困難である。また、チルト調整ワッシャを介挿する前後に保持枠とレンズ枠との結合状態を締緩するための作業も必要である。このように、特許文献１のチルト調整機構では、チルト調整を容易にかつ微細に行うことが難しいという問題を抱えている。

本発明の目的は、チルト調整を容易にしかも微細に調整することが可能なチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒を提供するものである。

本発明は、少なくとも一部に鏡筒光軸回りに回動されるカム環を備える鏡筒と、鏡筒内に内装されるレンズと、レンズを支持するとともにカム環に設けたカム溝に係合するローラを円周方向の複数箇所に備えるレンズ枠とを備えるレンズ鏡筒において、少なくとも一つのローラは前記カム溝に当接する円周面の一部に軸線に対して偏心した偏心部を備え、かつ当該ローラの軸回り方向の回動位置を調整可能に構成したことを特徴とする。

本発明によれば、鏡筒内にレンズを組み付けた後に、ローラの回動位置を調整すると偏心部として構成されているローラの円周面の一部とカム溝の内面との当接位置が変化され、ローラはカム溝内において回動角に対応した偏心量だけ鏡筒光軸方向に移動される。これにより、レンズのローラを配設した部分が光軸方向に移動してレンズが傾斜され、鏡筒光軸に対するレンズ光軸の角度、すなわちチルト角が変化でき、レンズ光軸を鏡筒光軸と平行にさせるためのチルト調整を行うことが可能になる。ローラを回動するだけであるのでチルト調整を容易に行うことができ、チルト角はローラの回動量で調整できるので連続したチルト角の調整が可能となる。レンズ枠の他に保持枠を設ける必要がなく部品点数を削減し、小型化を図るとともに、組み付けを容易にして低コスト化が可能になる。

本発明のレンズ鏡筒の好ましい形態としては、ローラは円周一部が偏心した円筒状に形成され、その中心軸穴に挿通されるビスによりレンズ枠の外周面に径方向に向けて固定する。既存のローラを偏心部を備えるローラに置き替えるだけで本発明が構成できるので、既存のレンズ鏡筒への適用も可能である。

ローラはレンズ枠の少なくとも円周方向の３箇所に配設する。好ましくは、３つのローラはレンズ枠の中心角で１２０度の角度位置に配設する。３つのローラについてそれぞれ調整を行うことで、レンズ光軸を三次元方向に調整でき、レンズ光軸を鏡筒光軸と平行にさせることができる。

ローラの上端部にはローラを回動させるための治具が嵌合可能な径方向の凹溝を形成する。また、少なくともレンズを鏡筒内に組み付けた工程の後において、ローラはカム溝を通して鏡筒の外部に露呈可能であるので、ローラの回動調整を極めて容易に行うことができる。

次に、本発明の実施例１について図面を参照して説明する。図１は一眼レフカメラの交換レンズとして構成した実施例１のレンズ鏡筒ＯＳの光軸Ｏｘより上側領域の断面図である。実施例１では鏡筒内に第１ないし第５のレンズ又はレンズ群を内装したレンズ鏡筒ＯＳを示している。レンズ鏡筒ＯＳは光軸方向に沿って前環１１と後環１２とに分割され、これらがネジ１３により一体化された内側固定環１を備えており、この内側固定環１の前端部に第１レンズ枠Ｆ１により第１レンズＬ１が固定されている。また、前記内側固定環１の後端部に第５のレンズ枠Ｆ５により第５レンズＬ５が固定されている。なお、この内側固定環１の後端部は図には表れないカメラ本体のレンズマウントに着脱可能なバヨネット部１４として構成されている。前記内側固定環１の前環１１内には第２レンズ枠Ｆ２により第２レンズＬ２が支持されており、当該前環１１に設けられた直進溝１１１に沿って光軸方向に移動可能とされている。また、後環１２内には第３レンズ枠Ｆ３と第４レンズ枠Ｆ４によってそれぞれ第３レンズＬ３と第４レンズＬ４が支持されており、当該後環１２に設けられた直進溝１２１に沿ってそれぞれ光軸方向に移動可能とされている。また、前記前環１１と後環１２を覆うように内側固定環１と一体的に前外環２１，後外環２２からなる外側固定環２が設けられている。この実施例１のレンズ鏡筒ＯＳは、いわゆるインナーフォーカスレンズ鏡筒として構成されており、後述するように前記第２レンズＬ２がフォーカスレンズとして構成され、第２レンズＬ２の光軸方向の位置調整により撮影する被写体像の合焦を行うようになっている。

前記内側固定環１の前環１１の外周にはフォーカスカム環３が嵌合配置されている。このフォーカスカム環３はフォーカス操作環４にビス４２で連結されており、フォーカス操作環４の回動に伴って鏡筒光軸回りに一体的に回動可能とされている。前記フォーカス操作環４は円周一部にストップレバー４１が設けられ、このストップレバー４１は後外環２２の前端部に設けられた円周方向の溝２２ａに係合され、所要の角度範囲で鏡筒光軸回りに回動操作可能に構成されている。図２に前記前環１１とフォーカスカム環３の概略構成を示すように、このフォーカスカム環３には所要形状のフォーカスカム溝３１が形成されており、前記第２レンズ枠Ｆ２の外周に外径方向に立設したローラ７が前記前環１１の直進溝１１１とフォーカスカム環３のカム溝３１を貫通した状態で係合している。また、前記内側固定環１の後環１２の外周にはズームカム環５が嵌合配置されており、前記後外環２２の外周面に沿って回動操作可能に構成されたズーム操作環６から内径方向に突出したレバー６１に係合され、ズーム操作環６の回動に伴って鏡筒光軸回りに一体的に回動可能とされている。このズームカム環５には所要形状のズームカム溝５１，５２が形成されており、前記第３レンズ枠Ｆ３と第４レンズ枠Ｆ４のそれぞれの外周に外径方向に立設したローラ８，９が前記後環１２の直進溝１２１とズームカム環５のカム溝５１，５２を貫通した状態で係合している。なお、前記直進溝１１１，１２１、カム溝３１，５１，５２、及び各レンズ枠Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４のローラ７，８，９はそれぞれレンズ鏡筒を正面方向から見たときに円周方向の３箇所、通常では鏡筒光軸の回りに１２０度の中心角の位置にそれぞれ同じ形状の溝、ローラとして設けられている。

このレンズ鏡筒ＯＳの概略動作を説明すると、ズーム操作環６を回動操作するとズームカム環５が一体に回動されるため、ズームカム溝５１，５２と後環１２の直進溝１２１との交差位置が光軸方向に変化され、これら溝の交差位置にある第３レンズ枠Ｆ３と第４レンズ枠Ｆ４の各ローラ８，９の位置も光軸方向に変化され、これらに支持された第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸方向の位置が変化され、所望のズーム値、すなわち焦点距離に設定される。同様にフォーカス操作環４を回動操作するとフォーカスカム環３が一体に回動されるため、フォーカスカム溝３１と前環１１の直進溝１１１との交差位置が光軸方向に変化され、当該溝の交差位置にある第２レンズ枠Ｆ２のローラ７の位置も光軸方向に変化され、これらに支持された第２レンズＬ２の光軸方向の位置が変化され、合焦状態に設定される。このとき、各ローラ７，８，９はその外周面が各カム溝３１，５１，５２や直進溝１１１，１２１の内面に接触した状態を保ったままこれらの溝内で移動される。

また、この実施例１のレンズ鏡筒ＯＳでは前述したようにフォーカスレンズとしての第２レンズＬ２のレンズ光軸が鏡筒光軸Ｏｘに対して傾斜していると、撮影される被写体像の収差の影響が大きくなり、特に撮影画像の一部領域のピントが合わない、いわゆる片ボケの写真になる。そこで、第２レンズＬ２に対するチルト調整機構を設けている。図３は第２レンズＬ２の要部の拡大断面図、図４は第２レンズＬ２に設けたローラ７の拡大分解図である。図２に示したように第２レンズ枠Ｆ２の円周３箇所にそれぞれローラ７が外径方向に立設されている。各ローラ７はそれぞれ同じ構成であり、樹脂成形により形成された円筒状をしたローラ体７１と、このローラ体７１の中心軸穴７２に挿通されるビス７３とで構成されている。ローラ体７１は筒軸方向の上端部、すなわち前記フォーカスカム環３のカム溝３１に係合する部分が前記中心軸穴７２の軸線に対して所要寸法だけ偏心した偏心部７４として形成されている。この偏心部７４はローラ体７１の下端部７１ａと同じ径寸法であり、当該下端部に対する偏心寸法を偏心量γとする。また、ローラ体７１の上端面には径方向の凹溝７５が形成されており、この凹溝７５には専用治具、あるいはマイナスドライバが嵌合でき、ローラ体７１を中心軸穴７２の回りに回動位置調整可能に構成されている。その上で、第２レンズ枠Ｆ２の円周３箇所には前記ローラ体７１の外径にほぼ等しい円形の凹部７６が設けられ、この凹部７６内にローラ体７１の下端部が挿入され、中心軸穴７２に挿通されたビス７３を第２レンズ枠Ｆ２に螺合し、当該ビス７３の頭部７３ａを中心軸穴７２の径寸法が異なる境界部に生じている段部７２ａに当接させることによってローラ体７１をその軸方向に圧着し、ローラ体７１を第２レンズ枠Ｆ２に対して一体的に固定している。

この構成のレンズ鏡筒ＯＳでは、内部に第１ないし第５のレンズＬ１〜Ｌ５を組み込んでレンズ鏡筒ＯＳを構成する際に、第２レンズＬ２のチルト調整を行って第２レンズＬ２のレンズ光軸を鏡筒光軸Ｏｘと平行にさせるための調整を行う。この調整を行う時点では、レンズ鏡筒の少なくとも前外環２１は未だに取り付けられておらず、したがって少なくともフォーカスカム環３は露呈された状態にあり、フォーカスカム環３のカム溝３１と、このカム溝３１内に内挿されている第２レンズＬ２のローラ７もカム溝３１を通して露呈した状態にある。そこで、第２レンズ枠Ｆ２に設けられた３つのローラ７のうち、仮に今図５（ａ）に示した状態にある１つのローラ７に対し、凹溝７５に専用治具あるいはマイナスドライバを嵌合し、ローラ体７１を中心軸穴７２回りに回動させる。このときローラ体７１はビス７３によって第２レンズ枠Ｆ２に固定されているが、ビス７３の頭部７３ａとローラ体７１の中心軸穴７２の段部７２ａとの当接面における滑りによりローラ体７１の回動位置を変化させることは可能である。この回動操作によりローラ体７１の下端部７１ａは直進溝１１１内で回動し、偏心部７４はカム溝３１内において回動するが、下端部７１ａは直進溝１１１の内面との当接によって直進溝１１１の幅方向（鏡筒光軸Ｏｘと直交する方向）には移動されることなく回動するため、偏心部７４はカム溝３１内で偏心回動され、カム溝３１の内面との当接により生じる反力によって直進溝１１１の長さ方向、すなわち鏡筒光軸Ｏｘ方向へ移動され、結果としてローラ７は鏡筒光軸Ｏｘ方向に移動される。

ここで、図５（ａ）では偏心部７４をローラ体７１の下端部７１ａに対してカム溝３１の溝方向に沿って偏心させておき、この状態から図５（ｂ）に示すようにローラ体７１を角度θｏだけ回動した状態を示している。ローラ７はフォーカスカム環３に対して寸法β（β・γ・ sinθｏ）だけ鏡筒光軸Ｏｘに沿った方向に移動される。したがって、ローラ７を所要の角度範囲内で回動位置を調整するとローラ７は鏡筒光軸Ｏｘの方向に移動されることになり、ローラ７を支持している第２レンズＬ２は図２に示したように、左右下側に配置した他の２つのローラ７，７を結ぶ線Ｌｘを支点にして調整した１つのローラ７を立設している第２レンズ枠Ｆ２の円周部分が鏡筒光軸Ｏｘに沿った方向に傾動され、結果として鏡筒光軸Ｏｘに対する第２レンズＬ２のレンズ光軸の傾斜角度、すなわちチルト角αが変化されることになり、当該方向におけるチルト調整が実現できる。なお、ローラ７の所要の角度範囲は、ローラ７を回動するときに直進溝１１１内でローラ７が直進溝１１１の内面と干渉して無理な応力を受けることなく回動可能な角度である。また、前記説明ではローラ７を鏡筒光軸Ｏｘの前方に傾ける例を示したが、後方に傾ける場合にはローラ７を図５（ｂ）と反対方向に回動させればよい。このときには、例えば初期の状態では偏心部７４とローラ体７１を図５（ｂ）の回動位置に設定しておき、この状態からローラ７を反時計方向に回動して図５（ａ）の回動位置に設定するようにすればよい。

なお、通常ではレンズ光軸の上下方向の傾き調整をチルト調整と称しているため、本発明にかかるローラは図２に示した３つのローラのうち、鉛直上側に配設された１つのローラについてのみ実施例１のように偏心した構成とすればよい。また、レンズ光軸を三次元的に調整することを含めてチルト調整とする場合もあり、その場合には図２に示した左右下側の２つのローラについても同様に偏心構造にして光軸調整を行うことが可能な構成とすることにより、第２レンズＬ２のレンズ光軸を鏡筒光軸Ｏｘに対して平行にさせることが可能である。

このように、実施例１ではレンズ鏡筒ＯＳに露呈されている状態のローラ７の回動位置を調整するだけで当該ローラ７の鏡筒光軸方向の位置を変化調整し、当該ローラ７を立設している第２レンズＬ２のチルト調整が可能であり、チルト調整を容易に行うことができる。また、ローラの回動位置を調整することによるローラの鏡筒光軸方向の移動量はローラの回動量（回動角）と相関するので、回動量を微細に調整することで移動量を微細にかつ連続的に変化でき、チルト調整量についても微細にかつ連続的に調整することができる。さらに、チルト調整を行うために第２レンズ枠Ｌ２を特許文献１のようにレンズ枠と保持枠とに分割した構成にする必要もないため、部品点数を削減し、組付工数を低減して低コスト化を図ることも可能である。

実施例１ではローラ７をマイナスドライバ等を用いて回動調整するためにローラ体７１の上端部に凹溝７５を形成しているが、ローラ体７１の上端部を角筒状、例えば六角ナット状に形成し、六角レンチや小型スパナ等によって回動調整するように構成してもよい。あるいは、その他の特殊な異形状にしてローラ体７１を回動調整するように構成してもよい。

実施例１では本発明をインナーフォーカスレンズにおけるチルト調整に適用した例を示したが、他のレンズについてもカム環に設けたカム溝に係合するローラを備えて当該レンズを鏡筒光軸方向に移動させる構成のレンズであれば本発明を同様に適用することができる。

本発明の実施例１のレンズ鏡筒の一部の断面図である。 実施例１の要部の概略構成を示す分解斜視図である。 第２レンズのローラの拡大断面図である。 ローラの部分分解斜視図である。 チルト調整を説明するためのローラの平面図である。

符号の説明

ＯＳ レンズ鏡筒
１ 内側固定環
２ 外側固定環
３ フォーカスカム環
４ フォーカス操作環
５ ズームカム環
６ ズーム操作環
７，８，９ ローラ
１０ 固定環
３１，５１，５２ カム溝
７１ ローラ体
７２ 中心軸穴
７３ ビス
７４ 偏心部
７５ 凹溝
１１１，１２１ 直進溝
Ｌ１〜Ｌ５ 第１〜第５レンズ
Ｆ１〜Ｆ５ 第１〜第５レンズ枠
Ｏｘ 鏡筒光軸
α チルト角
γ 偏心量
β 偏心移動量

Claims (6)

1. 少なくとも一部に鏡筒光軸回りに回動されるカム環を備える鏡筒と、前記鏡筒内に内装されるレンズと、前記レンズを支持するとともに前記カム環に設けたカム溝に係合するローラを円周方向の複数箇所に備えるレンズ枠とを備えるレンズ鏡筒において、前記ローラの少なくとも一つは前記カム溝に当接する円周面の一部に軸線に対して偏心した偏心部を備え、かつ当該ローラの軸回り方向の回動位置を調整して前記レンズのチルト角を調整可能に構成したことを特徴とするチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒。
2. 前記ローラは円周一部が偏心した円筒状に形成され、その中心軸穴に挿通されるビスにより前記レンズ枠の外周面に径方向に向けて固定されていることを特徴とする請求項１に記載のチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒。
3. 前記ローラは前記レンズ枠の少なくとも円周方向の３箇所に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒。
4. 前記３つのローラはレンズ枠の中心角で１２０度の角度位置に配設されていることを特徴とする請求項３に記載のチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒。
5. 前記ローラの上端部にはローラを回動させるための治具が嵌合可能な径方向の凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒。
6. 少なくともレンズを鏡筒内に組み付けた工程の後において、前記ローラは前記カム溝を通して前記鏡筒の外部に露呈可能であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のチルト調整機構を備えたレンズ鏡筒。
   
   

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