JP2009192946A - レンズ鏡筒、光学機器及びレンズ鏡筒の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】筒体に対してレンズを保持する保持部材を安定して取り付けることのできるレンズ鏡筒、光学機器及びレンズ鏡筒の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のレンズ鏡筒（１）は、筒体（３）の端面に備えられレンズ（Ｌ１）を保持する保持部材（８，１１，１２，１４）と、前記保持部材（８，１１，１２，１４）に当接する球面状の面を有する頭部（７ｂ）と、前記頭部（７ｂ）の前記球面状の面に備えられたネジ部（７ａ）とを有し、前記保持部材（８，１１，１２，１４）を前記筒体（３）にネジ留めするネジ部材（７）とを含み、前記保持部材（８，１１，１２，１４）は、前記ネジ部材（７）の前記球面状の面（７ｃ）が当接する部分に前記球面状の面に対応した形状の受け部（８ｂ）を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ鏡筒、光学機器及びレンズ鏡筒の製造方法に関するものである。

カメラのレンズ鏡筒における固定筒や直進筒といった筒体の先端には、レンズを保持する保持部材であるレンズ室が取り付けられている。このレンズ室は、ネジ部材のネジ部を、レンズ室に設けられた孔を貫通させ、筒体の先端に設けられた対応するネジ孔に螺合することにより筒体に取り付けられている。ここで、ネジ部材としては、頭部のネジ部側が平坦なネジが一般に使用されている（例えば、特許文献１参照）。
実開平６−２３０１３号公報

しかし、頭部のネジ部側が平坦なネジを使用する場合、レンズ室が傾くと、その頭部のネジ部側は、レンズ室を線接触又は点接触で保持することになる。この場合、接触面積が小さく、摩擦力が十分に働かない。このため、わずかな衝撃で接触箇所がずれ、固定されていたレンズ室が筒体に対してがたつく可能性がある。

本発明の課題は、筒体に対してレンズを保持する保持部材を安定して取り付けることのできるレンズ鏡筒、光学機器及びレンズ鏡筒の製造方法を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、筒体（３）の端面に備えられレンズ（Ｌ１）を保持する保持部材（８，１１，１２，１４）と、前記保持部材（８，１１，１２，１４）に当接する球面状の面を有する頭部（７ｂ）と、前記頭部（７ｂ）の前記球面状の面に備えられたネジ部（７ａ）とを有し、前記保持部材（８，１１，１２，１４）を前記筒体（３）にネジ留めするネジ部材（７）とを含み、前記保持部材（８，１１，１２，１４）は、前記ネジ部材（７）の前記球面状の面（７ｃ）が当接する部分に前記球面状の面に対応した形状の受け部（８ｂ）を有することを特徴とするレンズ鏡筒（１）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載されたレンズ鏡筒（１）であって、前記受け部（８ｂ）の形状は、前記頭部（７ｂ）の球面状の面と略同一の曲率の球面状であることを特徴とするレンズ鏡筒（１）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載されたレンズ鏡筒（１）であって、前記ネジ部材（７）は、前記保持部材（８，１１，１２，１４）の外周に沿って複数備えられた前記レンズ（Ｌ１）を調芯するための調芯ネジであることを特徴とするレンズ鏡筒（１）である。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載されたレンズ鏡筒（１）であって、前記受け部（８ｂ）は、前記ネジ部材（７）のそれぞれに対応して複数備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒（１）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までの何れか１項に記載されたレンズ鏡筒（１）であって、前記保持部材（８，１１，１２，１４）は、前記受け部（８ｂ）が前記受け部（８ｂ）の周りに備えられた部分（１１，１２，１４）から分離可能に備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒（１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載されたレンズ鏡筒（１）であって、前記受け部（８ｂ）は、前記受け部（８ｂ）の周りに備えられた部分（１１，１２，１４）よりも剛性が低いことを特徴とするレンズ鏡筒（１）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６までの何れか１項に記載されたレンズ鏡筒（１）であって、前記保持部材（８，１１，１２，１４）の前記ネジ部材（７）が貫通する部分はネジが切られていない貫通孔（８ａ，１４ｂ）であり、前記筒体（３）の前記ネジ部材（７）が螺合される部分（３１）はネジが切られていることを特徴とするレンズ鏡筒（１）である。
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項６までの何れか１項に記載されたレンズ鏡筒（１）を備えたことを特徴とする光学機器（１００）である。
請求項９に記載の発明は、球面状の面に対応した形状の受け部（８ｂ）を有し、レンズ（Ｌ１）を保持する保持部材（８，１１，１２，１４）を筒体（３）の端面（３２）に設け、球面状の面を有するネジ頭部（７ｂ）が前記受け部（８ｂ）に当接するように前記保持部材（８，１１，１２，１４）を前記筒体（３）にネジ留めすることにより、前記レンズ（Ｌ１）の傾きを調整することを特徴とするレンズ鏡筒（１）の製造方法である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、筒体に対してレンズを保持する保持部材を安定して取り付けることができる。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。さらに、正位置において被写体に向かう方向をＺプラス方向とする。

図１は、カメラ１００に着脱可能な交換式の本実施形態のレンズ鏡筒１の断面図である。レンズ鏡筒１はＺプラス側から第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２を有する撮影光学系を備えている。撮影光学系の周囲には、固定筒３及びカム筒４が配置され、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間には、撮影光学系を通過する光量を調整する絞りユニット５が配置されている。レンズ鏡筒１は第２レンズ群Ｌ２をフォーカスレンズ群としており、第２レンズ群Ｌ２が光軸Ａ方向（Ｚ方向）に移動することにより焦点調節を行う構成となっている。

固定筒３はカム筒４のＺプラス側に設けられており、カム筒４の回転時にも移動しない。これに対し、カム筒４はレンズ鏡筒１に対し回転可能となっている。カム筒４の内周側にはカム筒溝４１が形成されている。

第２レンズ群Ｌ２は第２レンズ群保持部材２１に保持されている。第２レンズ群保持部材２１はＺプラス側の第１枠体２２とＺマイナス側の第２枠体２３とを有しており、それぞれがレンズを保持している。第２枠体２３は第１枠体２２の外側に位置した状態で第１枠体２２に螺合されることにより第１枠体２２に組み付けられる。２４は第１枠体２２，２３を螺合するためのネジ部である。第１枠体２２の外周側にはカム突起２５が形成され、カム突起２５はカム筒４のカム筒溝４１に係合している。これにより、カム筒４が正逆方向に回転すると、第２レンズ群保持部材２１の全体が光軸Ａ方向に進退し、第２レンズ群Ｌ２による焦点調整が行われる。

第１レンズ群Ｌ１は第１レンズ群保持部材１１に保持されている。第１レンズ群保持部材１１はＺマイナス側の第１枠体１２とＺプラス側の第２枠体１３とを有し、第１枠体１２，第２枠体１３の各々はレンズを保持している。

第１枠体１２及び第２枠体１３には、それぞれのＺプラス方向の端部から径方向の外側に延びる第１フランジ部１４、第２フランジ部１５が形成されている。第１枠体１２の第１フランジ部１４には、周方向の均等な３箇所にネジ孔１４ａが形成されている。一方、第２枠体１３の第２フランジ部１５における、周方向の均等な３箇所のネジ孔１４ａと同じ位置には、ネジ切りされていない貫通孔１５ａが形成されている。

貫通孔１５ａとネジ孔１４ａとを連通させた状態で連結ネジ６をこれらに挿入して締め付けると、連結ネジ６の頭部が第２枠体１３を第１枠体１２に押し付け、これらの第１枠体１２と第２枠体１３とが組み付けられて第１レンズ群保持部材１１が形成される。

第１枠体１２の第１フランジ部１４における、上述のネジ孔１４ａが設けられた位置とは異なった位置には、ネジが切られていない貫通孔１４ｂが形成されている。この貫通孔１４ｂは円周方向に均等に３箇所配置されている。

図２に示すように、第１フランジ部１４における貫通孔１４ｂが形成されている部分のＺプラス側には、矩形の窪み１４ｃが形成されている。この窪み１４ｃ内には、その窪み１４ｃの形状と略一致する例えば４角形ブロック形状の受け部材８が配置されている。受け部材８には、図２（ｃ）に示すように、後述する固定用ネジ７のネジ部７ａが貫通する貫通孔８ａが形成されている。また、受け部材８におけるその貫通孔８ａが形成されている部分には、Ｚプラス側からマイナス側に球面状に窪んだ窪み面８ｂが形成されている。また、受け部材８は、第１フランジ部１４よりも剛性の低い材料で製造されている。

前述の受け部材８の貫通孔８ａを貫通する固定用ネジ７は、頭部７ｂと、頭部７ｂから延びるネジ部７ａとによって形成されている。ネジ部７ａは受け部材８及び第１フランジ部１４を貫通し、図３（ａ），（ｂ）に示すように固定筒３に螺合される。なお、固定筒３には、固定用ネジ７のネジ部７ａが螺合するネジ孔３１が形成されている。

固定用ネジ７の頭部７ｂにおけるネジ部７ａ側には球面７ｃが形成されている。球面７ｃは頭部７ｂからネジ部７ａに向かって凸となる球面となっている。一方、受け部材８には、上述のように固定用ネジ７の球面７ｃと略同じ曲率で窪んだ窪み面８ｂが形成されている。窪み面８ｂが固定用ネジ７の球面７ｃの曲率と対応することにより、球面７ｃと窪み面８ｂとが略同一の球面となり、これらは面接触による接触が可能となる。

図１に示すように、第１レンズ群保持部材１１の第２枠体１３における第２フランジ部１５には、受け部材８を挿入するための挿入用孔１５ｂが形成されており、受け部材８及び固定用ネジ７は挿入用孔１５ｂより第１枠体１２側へ挿入可能となっている。

なお、レンズ鏡筒１のＺプラス側の端部には、リング状のカバー枠９が装着可能となっており、カバー枠９によって固定用ネジ７、連結ネジ６の隠蔽が可能となっている。

次に、本実施形態のレンズ鏡筒１における調芯方法を説明する。連結ネジ６によって第１枠体１２と第２枠体１３とを組み付けて第１レンズ群保持部材１１を形成する。そして、第１レンズ群保持部材１１を固定筒３に組み付ける。すなわち、第１枠体１２の貫通孔１４ｂと固定筒３のネジ孔３１とが一致するようにして第１レンズ群保持部材１１を固定筒３の内側に差し込む。

その後、第２フランジ部１５の貫通孔１５ａより受け部材８を第１フランジ部１４の窪み１４ｃに配置する。そして、受け部材８の貫通孔８ａに固定用ネジ７を挿入する。固定用ネジ７のネジ部７ａは受け部材８の貫通孔８ａ、第１枠体１２の貫通孔１４ｂを貫通して固定筒３のネジ孔３１に螺合する。これにより第１レンズ群保持部材１１を固定筒３に仮固定する。図２（ａ）はこの仮固定の状態であり、第１枠体１２の第１フランジ部１４が固定筒３のＺプラス側の端面である取付面３２に当接している。

図２（ｂ）は仮固定の後に、第１レンズ群Ｌ１を固定筒３に対して傾けることにより調芯してチルト調整を行った後の状態を示す。図２（ｃ）はその拡大図を示す。チルト調整は、円周方向の３箇所に配置した固定用ネジ７のいずれか又は複数を回転させて行う。固定用ネジ７の回転は、固定筒３に対する第１枠体１２の傾きを測定しながら行う。

チルト調整によって、図２（ｂ）で示すように、第１レンズ群保持部材１１が固定筒３から離れて第１枠体１２の第１フランジ部１４と固定筒３の取付面３２との間に隙間が生じる。この場合、第１フランジ部１４と取付面３２とが平行とならない場合であっても、図２（ｃ）で示すように、固定用ネジ７の頭部７ｂの球面７ｃと受け部材８の窪み面８ｂとが面接触している。このため、受け部材８、すなわち第１レンズ群保持部材１１に作用する固定用ネジ７の荷重を分散させることができる。ゆえに、固定筒３に対して第１レンズ群保持部材１１をがたつくことなく安定して取り付けることができる。更に、受け部材８は、第１フランジ部１４よりも剛性の低い材料で製造されているため、受け部材８が固定用ネジ７の締め付けにより弾性変形し、がたつきを更に防止することができる。

図３は、本実施形態と比較するために、固定用ネジとして皿ネジ１０７を用いた場合を示す。図３（ａ）〜（ｃ）は図２（ａ）〜（ｃ）に対応している。皿ネジ１０７は頭部１０７ｂにおけるネジ部１０７ａ側の面がテーパ面となっている。皿ネジ１０７を用いた場合には、第１枠体１２の第１フランジ部１４と皿ネジ１０７の頭部１０７ｂとの間にチルト調整のためのワッシャ１２０が配置される。図３（ｂ）はチルト調整後を示す。皿ネジ１０７の場合、皿ネジ１０７の頭部１０７ｂとワッシャ１２０の角部分とが線接触するだけであるので、わずかな衝撃でずれ易い。

図４は、本実施形態と比較するために、固定用ネジとして一般的なネジ２０１を用いた場合を示し、図４（ａ）〜（ｃ）は図２（ａ）〜（ｃ）に対応している。一般的なネジ２０１は、頭部２０７ｂにおけるネジ部２０７ａ側の面が平面となっている。この場合において、チルト調整後（図４（ｂ））には、図４（ｃ）で示すように、頭部２０７ｂの一部がワッシャ１２０から浮いた状態となる。このため、図３で示した比較形態と同様に、わずかな衝撃でずれ易い。

以上、本実施形態によると、以下の効果を奏する。
（１）第１レンズ群保持部材１１を固定筒３に取り付ける固定用ネジ７に球面７ｃを形成すると共に、第１レンズ群保持部材１１の受け部材８に窪み面８ｂを形成した。これによると。固定用ネジ７の球面７ｃと受け部材８の窪み面８ｂとが面接触するため、第１レンズ群保持部材１１を固定筒３に安定して取り付けることができる。

（２）球面７ｃを有する固定用ネジ７と窪み面８ｂを有する受け部材８とを円周上の均等な３箇所に設けているため、固定力が円周上で均等となり、全周にわたって第１レンズ群保持部材１１を安定して固定筒３に取り付けることができる。

（３）球面７ｃを有する固定用ネジ７及び窪み面８ｂを有する受け部材８を円周上の３箇所に設けているため、調芯の際に第１レンズ群保持部材１１を光軸に対して傾けても安定している。このため、調芯を正確に行うことができる。

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では、固定用ネジ７の頭部７ｂに球面７ｃを形成すると共に受け部材８に球面状の窪み面８ｂを形成している。しかし、これに限らず、これらの面は楕円球面であってもよい。
（２）本実施形態では、受け部材８を別体として第１枠体１２の第１フランジ部１４に取り付けているが、受け部材８を第１フランジ部１４に直接形成してもよい。
（３）本実施形態では、第１フランジ部１４の窪み１４ｃを矩形に形成し、受け部材８をその窪み１４ｃに対応した４角ブロック形状としたが、これに限定されない。例えば、第１フランジ部の窪みを円形に形成し、受け部材をその窪みに対応した円形ブロック形状にしてもよい。
（４）本実施形態では、第１フランジ部の貫通孔１４ｂ及び受け部材８をそれぞれ３つ設けたがこれに限定されない。３以上又は３未満であってもよい。
（５）貫通孔及び受け部材は、本実施形態において、第１レンズ群保持部材１１の外周にフランジ部を設け、そこに配置した。しかし本発明はこれに限定されない。例えば、貫通孔１４ｂを形成して受け部材８を配置する部分は、第１レンズ群保持部材の外周側に非連続的に突き出した部分を形成し、そこに設けてもよい。
（６）本実施形態では、カメラのレンズ鏡筒に適用しているが、望遠鏡、顕微鏡等の光学機器のレンズ鏡筒やカメラ内蔵の携帯電話機のレンズ鏡筒に同様に適用することができる。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

本発明の実施形態のレンズ鏡筒の断面図である。 （ａ）、（ｂ）はチルト調整前後の断面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大断面図である。 （ａ）、（ｂ）は比較形態におけるチルト調整前後の断面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大断面図である。 （ａ）、（ｂ）は別の比較形態におけるチルト調整前後の断面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大断面図である。

符号の説明

１：レンズ鏡筒、３：固定筒、７：固定用ネジ、２１：第１レンズ群保持枠、３１：受け部材、３３：頭部、：３５：ネジ部、２９：窪み面、３９：球面、Ｌ１：第１レンズ群

Claims (9)

1. 筒体の端面に備えられレンズを保持する保持部材と、
   前記保持部材に当接する球面状の面を有する頭部と、前記頭部の前記球面状の面に備えられたネジ部とを有し、前記保持部材を前記筒体にネジ留めするネジ部材とを含み、
   前記保持部材は、前記ネジ部材の前記球面状の面が当接する部分に前記球面状の面に対応した形状の受け部を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１に記載されたレンズ鏡筒であって、
   前記受け部の形状は、前記頭部の球面状の面と略同一の曲率の球面状であることを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたレンズ鏡筒であって、
   前記ネジ部材は、前記保持部材の外周に沿って複数備えられた前記レンズを調芯するための調芯ネジであることを特徴とするレンズ鏡筒。
4. 請求項３に記載されたレンズ鏡筒であって、
   前記受け部は、前記ネジ部材のそれぞれに対応して複数備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
5. 請求項１から請求項４までの何れか１項に記載されたレンズ鏡筒であって、
   前記保持部材は、前記受け部が前記受け部の周りに備えられた部分から分離可能に備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
6. 請求項５に記載されたレンズ鏡筒であって、
   前記受け部は、前記受け部の周りに備えられた部分よりも剛性が低いことを特徴とするレンズ鏡筒。
7. 請求項１から請求項６までの何れか１項に記載されたレンズ鏡筒であって、
   前記保持部材の前記ネジ部材が貫通する部分はネジが切られていない貫通孔であり、
   前記筒体の前記ネジ部材が螺合される部分はネジが切られていることを特徴とするレンズ鏡筒。
8. 請求項１から請求項６までの何れか１項に記載されたレンズ鏡筒を備えたことを特徴とする光学機器。
9. 球面状の面に対応した形状の受け部を有し、レンズを保持する保持部材を筒体の端面に設け、
   球面状の面を有するネジ頭部が前記受け部に当接するように前記保持部材を前記筒体にネジ留めすることにより、前記レンズの傾きを調整することを特徴とするレンズ鏡筒の製造方法。

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