JP2008216906A - レンズ鏡筒 - Google Patents

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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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