JP2008216906A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】芯調整を簡単な方法で簡易的に行うことができるレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】このレンズ鏡筒１０は、レンズ鏡筒最後部に配される第五群ユニット２０を有しており、第五群ユニット２０は、第五群枠１５と、第五群枠１５に芯調整して固着され、レンズ保持枠１６とからなり、第五群枠１５は、レンズ保持枠１６のフランジ部１６ａの外周面に対向し、互いに直交する一対の当接面１５ｆ，１５ｇを備えた２つのＶ状切り欠き部を有しており、上記Ｖ状切り欠き部に対して方向によって頂点からの距離が異なる一対の八角柱部材の調整ピン１８をその回転位置を変えて挿入し、皿ビス４２を第五群枠１５に螺着することにより、フランジ部１６ａと調整ピン１８と当接面１５ｆ，１５ｇとを圧接させ、第五群枠１５とレンズ保持枠１６とを固着することにより撮影レンズの光軸ずれを調整することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、位置調整、例えば、芯調整が可能なレンズ鏡筒に関する。

従来のデジタル一眼レフ等の交換レンズにおいて、設計上、要求精度を満たすために光学系の設計の難易度が高く、生産上の歩留まりも悪くなると想定される多群構成のズームレンズは、ワイドおよびテレの両方の画質を満足させるために、レンズ群間の同軸度、平行度、間隔精度をミクロンオーダーで合わせ込む必要がある。

そこで、特許文献１に開示されたレンズ鏡筒は、多段構成のレンズ枠を有しており、最後段のレンズ枠の芯調整および位置調節（光軸直交方向）を行うための調節機構を有するものである。このレンズ鏡筒の芯調整は、連結板に固定された最後段レンズ枠を３本の調節ビスの上記連結板上での締め付け位置によって光軸直交方向に移動させて芯調整が行われる。
特開２００２−３１８３３６号公報

上述した特許文献１に開示されたレンズ鏡筒にて芯調整を行う場合、各レンズ鏡筒１つ１つについて光軸の位置を光軸測定器で観察しながら上記最後段のレンズ枠の位置を微小量移動させて調整する必要があり、調節作業が困難であり、調節のための装置も大がかりであった。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、芯調整を簡単な方法で簡易的に行うことができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載のレンズ鏡筒は、第一の枠と、上記第一の枠の外周面に対向するための第一の当接面と該第一の当接面と直交し、上記第一の枠の外周面に対向するための第二の当接面とを有する第二の枠と、上記第一の枠と上記第二の枠との間に設けられ、上記第一の枠を上記第一、第二の当接面方向に付勢する付勢部材と、上記第一の枠の外周面と上記第一、第二の当接面それぞれとの間に挟まれる一対の多角形部材とを有する。

本発明の請求項２記載のレンズ鏡筒は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、上記付勢部材は、皿ビスからなり、該皿ビスのテーパで、上記第一の枠の外周に設けられた円周フランジを押圧し、上記第一の枠を上記第一、第二の当接面それぞれに当接させる。

本発明の請求項３記載のレンズ鏡筒は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、上記第一の当接面と上記第二の当接面は上記第二の枠に一体に形成され、上記一対の多角形部材が上記第二の枠に保持されている。

本発明の請求項４記載のレンズ鏡筒は、請求項３に記載のレンズ鏡筒において、上記多角形部材は、レンズ鏡筒外部から挿脱可能である。

本発明の請求項５記載のレンズ鏡筒は、請求項３に記載のレンズ鏡筒において、上記多角形部材は、当接位置を変更することにより、上記第二の枠と上記第一の枠との相対位置を変更できる。

本発明によれば、簡単な方法で簡易的に芯調整が行えるレンズ鏡筒を提供することができる。

以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の光軸を含む縦断面図である。図２は、上記レンズ鏡筒の外観を後方から見た斜視図であって、レンズマウント側（後方）から芯調整用調整ピンを抜き取った状態を示す。図３は、上記レンズ鏡筒の第五群枠ユニットの分解斜視図である。図４は、上記第五群枠ユニットを後方側から見た図である。図５は、図４のＡ矢視図である。図６は、図４のＹ−Ｏ−Ｚ断面図である。図７は、上記第五群枠ユニットの芯調整用調整ピンの斜視図である。図８は、図７のＢ矢視図である。
なお、本レンズ鏡筒の撮影レンズの光軸を各図面にて「Ｏ」で示し、以下の説明においては、該光軸の方向の被写体側を前方側とし、結像側を後方側とする。

図１に示すように本実施形態のレンズ鏡筒１０は、固定部材として、主に円筒状枠部材である本枠１と、本枠１の外周部に固定支持され、鏡筒外装部となる外枠２と、本枠１の内周部に固定支持される円筒状枠部材である固定環３と、本枠１の後端面に取り付けられるレンズマウント３１と、レンズマウントの後端面に取り付けられるマウントカバー３２とを有している。さらに、レンズ鏡筒１０は、固定環３に対して相対的に回転、または、撮影レンズ光軸方向に進退移動可能な部材として、固定環３の外周に回転，進退可能に嵌入するカム環６と、さらにカム環６の外周に嵌入して固定環と相対的に進退可能に支持され、前面部にフード環装着用フード取り付け環９が取り付けられる第一群枠７と、固定環３により進退可能に支持される第二群枠１１および第三群枠１２と、固定環３により進退可能に支持される第四群枠１３と、固定環３により進退可能に支持される第五群枠ユニット２０とを有している。またさらに、レンズ鏡筒１０は、光軸前方側から順次に配される進退可能な光学要素として、第一群枠７にレンズ保持枠８を介して保持される第一群レンズ２１と、第二群枠１１に保持される第二群レンズ２２と、第三群枠１２に保持される第三群レンズ２３と、第四群枠１３の前方側に支持される絞りユニットと、第四群枠１３の後方側にレンズ保持枠１４により保持される第四群レンズ２４と、第五群枠ユニット２０のレンズ保持枠１６により保持される第五群レンズ２５とを有している。

なお、外枠２には、ズーム操作用ズーム環４およびフォーカス操作用フォーカス環５が回転操作可能な状態で嵌入している。

第五群枠ユニット２０は、図１，３に示すように第二の枠としての円筒状枠部材である第五群枠１５と、第五群枠１５の後端部に芯調整して固着される第一の枠としての円筒状枠部材であるレンズ保持枠１６と、レンズ保持枠１６に保持される第五群レンズ２５と、一対の多角形部材であるレンズ芯調整用の調整ピン１８と、レンズ光軸方向の位置調整用シム１７とからなる。

第五群枠１５は、外周部に突出する三つの腕部（図３上には２つの腕部のみ表示されている）１５ａを有しており、各腕部１５ａにはカムフォロア１５ｂが設けられている。第五群枠１５の後方部には光軸と直交する周方向に沿った後端面１５ｃが設けられている。後端面１５ｃの内側にリング状突部１５ｄが配されている。また、後端面１５ｃの外周側２箇所に後方側に向けて光軸と平行に突出する突部１５ｅが配され、また、外周部３等分割位置に３つの外周方向突部１５ｋにビス穴（ねじ穴）１５ｊが配され、さらに別のビス穴（ねじ穴）１５ｉが配されている。

２つの突部１５ｅにはそれぞれ図４に示すように光軸と平行で、かつ、互いに直交する二つの面（夾角９０°）からなる、第一の当接面である当接面１５ｆと第二の当接面である当接面１５ｇとを有するＶ状切り欠き部が設けられている。該Ｖ状切り欠き部に隣接して配されるビス穴（ねじ穴）１５ｈが設けられている。そして、二組の当接面１５ｆと１５ｇとの頂点と光軸（Ｏ）を結ぶ軸線Ｘおよび軸線Ｙ（当接面１５ｆ，１５ｇ夾角の二等分線と一致）は、光軸（Ｏ）上で直交している。

また、ビス穴１５ｉは、図４上でさらに軸線Ｘと軸線Ｙとの二等分線である軸線Ｚ上の位置に配されている。さらに、上記３つのビス穴１５ｊのうち１つは、ビス穴１５ｉに対して光軸（Ｏ）に対して対向する位置に配される。

レンズ保持枠１６には前端側に外径方向に突出した段部からなる外周面部を有する円周フランジ部１６ａが設けられている。また、レンズ保持枠１６を第五群枠１５に組み付ける時の装着位置の標識となる凹部１６ｂが後端部に設けられている。

一対の調整ピン１８は、図７，８に示すようにつまみ軸部１８ｉを有する八角柱部材（多角形部材）であって、角柱軸に平行な当接面１８ａ〜１８ｈを有している。上記当接面のうち、一つおきの当接面１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、正四角柱１８ｊの側面に接する面であり、第五群枠１５に挿入したとき、当接面１５ｆ，１５ｇに当接する面である。上記当接面のうち、他の一つおきのフランジ当接面１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈは、それぞれが対向する正四角柱１８ｊの頂点からの距離が異なる位置にあって、第五群枠１５に挿入した状態でレンズ保持枠１６の円周フランジ部１６ａの外周に当接可能な面である。

フランジ当接面１８ｅは、対向する正四角柱１８ｊの頂点から距離Ｓ1 の位置にあり、同様にフランジ当接面１８ｆは、距離Ｓ2 の位置にあり、フランジ当接面１８ｇは、距離Ｓ3 の位置にあり、フランジ当接面１８ｈは、距離Ｓ4 の位置にある。これらの距離Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 は、後述するようにレンズ芯調整位置を与える寸法であって互いに異なり、例えば、調整量の差１０μｍが与えられる。

位置調整用シム１７は、リング形状を有し、第五群枠１５のリング状突部１５ｄに挿入可能な薄板であって、各種の厚みのものが準備されている。

第五群枠ユニット２０の組み立ては、まず、第五群レンズ２５の光軸方向の位置を設定するために第五群枠１５のリング状突部１５ｄに必要とする厚みの調節用シム１７を挿入した状態でレンズ保持枠１６の前端面を調整用シム１７に当て付ける。一対の調整ピン１８を第五群枠１５の２つの上記Ｖ状切り欠き部に挿入し、当接面１８ａ〜１８ｄのいずれかを選択して当接面１５ｆ，１５ｇに当接させる。選択挿入された一対の調整ピン１８のそれぞれの当接面１８ａ〜１８ｄのいずれかに対向するフランジ当接面１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈをレンズ保持枠１６のフランジ部１６ａの外周面に対向させた状態とする。

上述の挿入状態で付勢部材である皿ビス４２をビス穴１５ｉに螺着し、締め込む。この締め込みによってレンズ保持枠１６の円周フランジ部１６ａは、該皿ビス頭部のテーパ部の当接力によって軸線Ｚ方向の付勢力を受ける。該軸線Ｚ方向の付勢力を受けたフランジ部１６ａは、一対の調整ピン１８の選択されたフランジ当接面１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈに当接し、かつ、選択された当接面１８ａ〜１８ｄも当接面１５ｆ，１５ｇに上記当接力で当接する。そして、ビス４１を第五群枠１５の突部１５ｅのビス穴１５ｈに螺着して一対の調整ピン１８を固定する。図６の断面図は、皿ビス４２を螺着してレンズ保持枠１６のフランジ部１６ａにフランジ当接面に当接させた状態を示している。さらに、頭部面積の大きいビス４３を第五群枠１５のビス穴１５ｊに螺着してフランジ部１６ａを後方から押圧して第五群枠１５とレンズ保持枠１６とを完全固定状態とする。

レンズ保持枠１６が固着された第五群枠１５は、固定環３の内周に挿入され、腕部１５ａにて固定環３に径嵌合して組み込まれる。そして、腕部１５ａのカムフォロア１５ｂは、固定環３の直進溝を挿通し、カム環６のカム溝に係合する。

上述した一対の調整ピン１８に当接して支持されるレンズ保持枠１６は、第五群枠１５に対して光軸直交面方向にて所定の相対的に位置決めされる。詳しくは、一対の調整ピン１８が挿入された状態でのフランジ当接面に対応する距離Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 によりレンズ保持枠１６のフランジ部１６ａが光軸直交面上のＸ軸，Ｙ軸方向の位置決めがされて、第五群レンズ２５の光軸中心位置の第五群枠１５に対する相対位置がきまる。従って、上記Ｖ状切り欠き部への一対の調整ピン１８の当接面１８ａ〜１８ｄの選択挿入状態によりＸ，Ｙ軸平面上、段階的に１６通りの位置の第五群レンズ２５の芯調整を行うことができる。例えば、距離Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 に１０μｍの差異を与えておけば、１０μｍの単位の１６箇所の芯位置に調整できる。

上述したレンズ保持枠１６の芯調整は、例えば、予めレンズ鏡筒１０の生産ロットごとの所定個数の抜き取りサンプルによりレンズ鏡筒１０にてもっともＭＴＦの良好な値が得られる状態での一対の調整ピン１８の上記選択挿入状態のデータを求めておく。生産時には、全てに対して上記挿入データに基づいて一対の調整ピンを挿入してレンズ鏡筒の組み立てを行う。そのとき、もっとも好ましい調節状態にあるときのレンズ保持枠１６の標識１６ａの第五群枠１５に対する相対（回転）位置を設定し、以後、その生産ロットに対しては当該相対位置を変えないようにする。

その後、組み立て済みレンズ鏡筒１０に対してＭＴＦ検査を行い、そこではねられたレンズ鏡筒についてのみ、一対の調整ピン１８の選択挿入位置を変えて再組み立てを行い、所定の芯調整精度のレンズ鏡筒１０を得る。

なお、レンズ保持枠１６側の第五群レンズ２５の他のレンズ群との光軸方向の群間位置を調整するための調整用シム１７の厚みについても同様に予め生産ロットごとの最適な厚みを求めておき、ＭＴＦ検査ではねられたレンズ鏡筒についてのみ、調整用シム１７の交換を行うようにすることもできる。

上述した一対の調整ピン１８の選択挿入位置を変えて再組み立てを行う場合、まず、組み立て状態のレンズ鏡筒１０のマウントカバー３２を取り外す。マウントカバー３２を取り外し状態では、図２に示すようにレンズ保持枠１６の外周まわりが後方に向けて開放状態となる。そこで、ビス４３および皿ビス４２をゆるめ、さらに、ビス４１を外して一対の調整ピン１８を第五群枠１５の上記Ｖ状切り欠き部から抜き取る。そして、所望の選択位置で一対の調整ピン１８を上記Ｖ状切り欠き部に再挿入する。皿ビス４２を締め付け、ビス４１により一対の調整ピン１８を固着し、ビス４３を締め付けてレンズ保持枠１６を第五群枠１５に固定する。なお、上述した再挿入時にもレンズ保持枠１６の標識１６ａの第五群枠１５に対する相対（回転）位置が変わらないように保持する。

ここで、上述した芯調整済みのレンズ鏡筒１０における各枠部材の回転、進退動作について説明する。ズーミング時にズーム環４を回転操作すると、カム環６が回転、進退駆動され、該カム環６によりカムフォロアを介して第一群枠７が光軸方向に進退駆動され、同時に第二，第三群枠１１，１２も一体で光軸方向に進退駆動される。さらに、第四群枠１３、および、第五群枠ユニット２０もカム環６によりカムフォロアを介してそれぞれ光軸方向に進退駆動される。上記各枠部材に進退に伴って第一群レンズ２１，第二群レンズ２２，第三群レンズ２３，絞りユニット１３ａ，第四群レンズ２４および第五群レンズ２５がそれぞれのズーミング位置に移動する。一方、フォーカシング時にフォーカス環５を回転操作すると、図示しないフォーカス駆動機構部を介して第二群枠１１と第三群枠１２が光軸方向に駆動され、フォーカシング位置に移動する。

上述した実施形態のレンズ鏡筒１０では、多角形部材として図７に示した八角柱部材である調整ピン１８を適用したが、これに限らず、例えば、五角柱部材や六角柱部材等の調整ピンを適用することも可能である。また、最後端の第五群レンズ２５に限らず、他のレンズ群の芯調整機構としても適用可能である。

また、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、レンズ保持枠１６をＺ方向に押圧付勢するために皿ビスの締め付けによる付勢力を利用したが、これに限らず、例えば、板バネをレンズ保持枠１６の円周フランジ部１６ａの側面に当て付け、常にレンズ保持枠１６をＺ方向に付勢するような構成としてもよい。

上述したように本実施形態のレンズ鏡筒１０によれば、一対の調整ピン１８の挿入状態により段階的なレンズ芯調整を行うことが可能であり、締め付け位置の微量調整を行う必要がなく、調整作業が容易である。また、生産ロットごとに求めた調整ピン１８の上記選択挿入状態のデータに基づいて所定の組み付けを組み立て調整を行い、検査で外れたものについてのみ再組み立てを実行して芯調整を実行し、所定の光学性能を有するレンズ鏡筒を得ることができる。また、調整ピン１８による芯調整位置は、上述したように選択挿入状態により段階的に変化するので芯調整位置を数値化することが可能であり、調整位置を予測するができ、調整が簡略化できる。また、累積公差が少なく芯調整精度は高い。

また、レンズ鏡筒の最終組み立て状態でレンズマウント側から最後部の第五群レンズ２５の芯調整を行うことができるので効果的な芯調整を行うことができる。

さらに、レンズ保持枠１６を調整ピン挿入後、皿ビス４２を締め付けるだけてレンズ保持枠１６を所定の方向（Ｚ方向）に押圧付勢し、フランジ部１６ａを調整ピン１８に当接させることができるので調整作業に手間がかからない。さらに、組み立て状態のレンズ鏡筒１０の後方側から調整ピン１８の差し替えが可能であり、高度の熟練した技量も必要としないので素早い調整が可能になる。調整ピン１８は、合成樹脂製であることから安価な任意形状の八角柱部材等の多角形部材を用いることができるので、多くの仕様のレンズ鏡筒に適用可能である。また、必要な部品点数も少ない。

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

本発明によるレンズ鏡筒は、簡単な方法で簡易的に芯調整を行えるレンズ鏡筒として利用することができる。

図１は、本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の光軸を含む縦断面図である。 図１のレンズ鏡筒の外観を後方から見た示す斜視図であって、後方のレンズマウント側から芯調整用調整ピンを抜き取った状態を示す。 図１のレンズ鏡筒の第五群枠ユニットの分解斜視図である。 図３の第五群枠ユニットを後方側から見た図である。 図４のＡ矢視図である。 図４のＹ−Ｏ−Ｚ断面図である。 図３の第五群枠ユニットの芯調整に用いられる調整ピンの斜視図である。 図７のＢ矢視図である。

符号の説明

１５ …第五群枠（第二の枠）
１５ｆ…当接面（第一の当接面）
１５ｇ…当接面（第二の当接面）
１６ …レンズ保持枠（第一の枠）
１６ａ…円周フランジ部
（第一の枠の外周面、円周フランジ）
１８ …調整ピン（多角部材）
４１ …皿ビス（付勢部材）

Claims (5)

1. 第一の枠と、
   上記第一の枠の外周面に対向するための第一の当接面と該第一の当接面と直交し、上記第一の枠の外周面に対向するための第二の当接面とを有する第二の枠と、
   上記第一の枠と上記第二の枠との間に設けられ、上記第一の枠を上記第一、第二の当接面方向に付勢する付勢部材と、
   上記第一の枠の外周面と上記第一、第二の当接面それぞれとの間に挟まれる一対の多角形部材と、
   を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 上記付勢部材は、皿ビスからなり、該皿ビスのテーパにより上記第一の枠の外周に設けられた円周フランジを押圧し、上記第一の枠を上記第一、第二の当接面それぞれに当接させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 上記第一の対向面と上記第二の対向面は、上記第二の枠に一体に形成され、上記一対の多角形部材が上記第二の枠に保持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。
4. 上記多角形部材は、レンズ鏡筒外部から挿脱可能なことを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 上記多角形部材は、当接位置を変更することにより、上記第二の枠と上記第一の枠との相対位置を変更できることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。

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