JP2010008743A - レンズ保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ枠に対するレンズの取り外しが容易で、取り外したレンズの再利用が可能であり、レンズを保持した際の位置精度にも優れたレンズ保持構造を提供する。
【解決手段】レンズを保持する内枠と、レンズの光軸方向位置を制御する外枠とを有し、内枠に対してレンズが圧入によって保持されること；内枠に圧入されたレンズと外枠に、該圧入レンズの外枠に対する光軸方向位置を決める光軸方向位置規制面が形成され、内枠と外枠は光軸方向に離間していること；及び、レンズと外枠の光軸方向位置規制面により位置決めされた内枠が、外枠に対して固定されること；を特徴とするレンズ保持構造。
【選択図】図１０

Description

本発明はレンズの保持構造に関する。

レンズ鏡筒では、組み付けされているレンズ（群）を製造工程や修理に際して取り外す場合がある。例えば、製造時において、光軸の偏芯調整を行ってレンズを固定したが、組立完了後の性能検査で精度が不許可となった場合などがそれに該当し、偏芯調整されたレンズを取り外して再調整が行われる。ところで、取り外したレンズがガラスモールドレンズなどの高価なものであると、廃棄してしまうのはコスト的損失が大きいため、再利用が望まれる。しかし、レンズ枠に対してレンズを直接に接着固定している場合、レンズを再利用するには接着剤を除去しなければならないが、接着剤の完全な除去は困難であった。

接着剤を用いないレンズの固定手法として、ねじ留めがあるが、ねじ留めの問題点として、固定時の回転トルクによってレンズの位置ずれが生じやすいことがある。感度の高いレンズでは位置ずれの影響が特に大きいため、ねじによる固定は不向きである。また、ガラスレンズにはねじ留め用のねじ座を直接に形成できないという点でも採用が難しい。

特許文献１では、接着剤を用いないさらに別のレンズ保持手法として、レンズ枠に対してレンズを圧入させる構成が開示されている。
特開２００１−１７４６８３号公報

圧入によるレンズ保持の問題点として、圧入に伴う歪みの発生がある。レンズ自体が歪むことは光学性能上許容されないため、レンズ枠の側を歪ませることになるが、その歪みを常に均一に制御することは困難であるため、最終的なレンズの位置精度に悪影響を及ぼすおそれがある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、レンズ枠に対するレンズの取り外しが容易で、取り外したレンズの再利用が可能であり、しかもレンズを保持した際の位置精度にも優れたレンズ保持構造を提供することを目的とする。

本発明は、レンズを保持する内枠と、レンズの光軸方向位置を制御する外枠とを有するレンズ保持構造において、内枠に対してレンズが圧入によって保持されること；内枠に圧入されたレンズと外枠に、該圧入レンズの外枠に対する光軸方向位置を決める光軸方向位置規制面が形成され、内枠と外枠は光軸方向に離間していること；及び、レンズと外枠の光軸方向位置規制面により位置決めされた内枠が、外枠に対して固定されること；を特徴としている。

内枠へのレンズの圧入は様々な態様で行うことができる。例えば、内枠には、圧入されるレンズの外径と略同じ内径のレンズ保持筒部と、該レンズ保持筒部の内周面に突出形成した凸部とを設け、この凸部にレンズの外周部を当接させて、拡径方向の力を加えながらレンズ保持筒部に圧入させることができる。

内枠に圧入されるレンズの光軸方向位置規制面と、外枠の位置規制面とは、直接に当接させてもよいし、あるいは互いの光軸方向位置規制面の間に別のレンズを保持させてもよい。

好ましくは、内枠と外枠は接着によって固圧させるとよい。

本発明は、特に偏芯調整されるレンズの保持に好適である。圧入レンズと外枠のそれぞれにおける光軸方向位置規制面を、撮影光軸と略直交する平面として形成し、この光軸直交平面に沿って外枠に対して内枠と圧入レンズの結合体を移動させることで、偏芯調整を行うことができる。

以上の本発明によれば、レンズを内枠に対して圧入で保持させることにより、レンズ本体には接着剤が付着せず、レンズの取り外し及び再利用が容易になる。そして、この内枠はレンズの位置決定には直接関与せず、レンズの位置は、該レンズと外枠の光軸方向位置規制面によって決定されるため、圧入により内枠に歪みが生じてもレンズの位置精度には影響を及ぼさない。よって、レンズ枠からのレンズの取り外しが容易で、しかもレンズ枠による保持状態におけるレンズの位置精度も確保できるレンズ保持構造が得られる。

図１から図４を参照して、本発明によるレンズ保持構造を備えたズームレンズ鏡筒７０の概略構造を説明する。このズームレンズ鏡筒７０の撮像光学系は、物体（被写体）側から順に第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、絞り兼用のシャッタ羽根Ｓ、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ２５及び撮像素子７１を備えており、以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Ｏと平行な方向を意味する。

ローパスフィルタ２５と撮像素子７１はユニット化されて撮像素子ホルダ２３に固定され、撮像素子ホルダ２３がハウジング２２の後部に固定される。ハウジング２２の外側には、ズームモータ１５０とＡＦモータ１６０が支持されている。

第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠５１は、ハウジング２２に対して光軸方向に移動可能に支持されていて、ＡＦモータ１６０によって駆動される。

ハウジング２２の内側にはカム環１１が支持されている。カム環１１は、ズームモータ１５０の駆動力によって回転され、鏡筒収納状態（図３）から撮影状態（図４）になるまでの間は、回転しながら光軸方向に移動し、撮影状態におけるズーム域（図４上半のワイド端と図４下半のテレ端の間）では、光軸方向には定位置で回転される。

カム環１１を挟んで第１繰出筒１３と直進案内環１０が支持されている。第１繰出筒１３と直進案内環１０はそれぞれハウジング２２に対して光軸方向に直進案内されており、かつカム環１１に対しては、相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合されている。

直進案内環１０は、２群レンズ移動枠８を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。２群レンズ移動枠８の内部には、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ保持枠２、シャッタ羽根Ｓを保持するシャッタブロック１００が支持されている。また、ハウジング２２に対して光軸方向に直進案内された第１繰出筒１３はさらに、第２繰出筒１２を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。第２繰出筒１２の内部には、１群レンズ保持枠１を介して第１レンズ群ＬＧ１が支持されている。

第２繰出筒１２は内径方向に突出する１群用カムフォロアＣＦ１を有し、この１群用カムフォロアＣＦ１が、カム環１１の外周面に形成した１群制御カム溝ＣＧ１に摺動可能に嵌合している。第２繰出筒１２は第１繰出筒１３を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、１群制御カム溝ＣＧ１の形状に従って、第２繰出筒１２すなわち第１レンズ群ＬＧ１が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

カム環１１の内周面に形成した２群制御カム溝ＣＧ２に対し、２群レンズ移動枠８の外周面に設けた２群用カムフォロアＣＦ２が係合している。２群レンズ移動枠８は直進案内環１０を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、２群制御カム溝ＣＧ２の形状に従って、２群レンズ移動枠８すなわち第２レンズ群ＬＧ２が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２の間には、圧縮ばねからなる群間付勢ばね２７が挿入されており、２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２は互いに離間する方向に付勢されている。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒７０は次のように動作する。図１及び図３に示す鏡筒収納状態では、図２及び図４に示す撮影状態よりも光軸方向の光学系の長さ（第１レンズ群ＬＧ１の物体側の面から撮像素子７１の撮像面までの距離）が短くなっている。この鏡筒収納状態において撮影状態への移行信号（例えば、ズームレンズ鏡筒７０が搭載されるカメラに設けたメインスイッチのオン）が入力されると、ズームモータ１５０が鏡筒繰出方向に駆動され、カム環１１が回転しながら光軸方向前方へ繰り出される。直進案内環１０と第１繰出筒１３は、カム環１１と共に前方に直進移動する。カム環１１が回転すると、その内側では、直進案内環１０を介して直進案内された２群レンズ移動枠８が、２群用カムフォロアＣＦ２と２群制御カム溝ＣＧ２の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、カム環１１が回転すると、該カム環１１の外側では、第１繰出筒１３を介して直進案内された第２繰出筒１２が、１群用カムフォロアＣＦ１と１群制御カム溝ＣＧ１の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。

すなわち、鏡筒収納状態からの第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の繰出量はそれぞれ、前者が、ハウジング２２に対するカム環１１の前方移動量と、該カム環１１に対する第２繰出筒１２のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、ハウジング２２に対するカム環１１の前方移動量と、該カム環１１に対する２群レンズ移動枠８のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Ｏに沿って移動することにより行われる。収納状態から鏡筒繰出を行うと、まず図４の上半断面に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ１５０を鏡筒繰出方向に駆動させると、図４の下半断面に示すテレ端の繰出状態となる。テレ端とワイド端の間のズーム領域では、カム環１１は前述の定位置回転を行い、光軸方向へは進退しない。収納状態への移行信号（例えば、カメラのメインスイッチのオフ）が入力されると、ズームモータ１５０が鏡筒収納方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒７０は以上の繰出動作とは逆の収納動作を行う。

また、第２繰出筒１２の前端部には、第１レンズ群ＬＧ１の前方を開閉可能なバリヤ羽根１０４が設けられており、鏡筒収納状態ではバリヤ羽根１０４が閉じており、撮影状態への繰り出し動作に応じてバリヤ羽根１０４が開かれる。

第３レンズ群ＬＧ３を支持する３群レンズ枠５１は、以上のズームモータ１５０による第１レンズ群ＬＧ１及び第２レンズ群ＬＧ２の駆動とは独立して、ＡＦモータ１６０によって光軸方向に前後移動させることができる。そして、光学系がワイド端からテレ端までのズーム域にあるとき、測距手段によって得られた被写体距離情報に応じてＡＦモータ１６０を駆動することにより、第３レンズ群ＬＧ３が光軸方向に移動してフォーカシングが実行される。

図５以下を参照して、第１レンズ群ＬＧ１の保持構造の詳細を説明する。図５に示すように、第１レンズ群ＬＧ１は、それぞれがガラスレンズである前側レンズＬＧ１-１と後側レンズＬＧ１-２で構成されており、１群レンズ保持枠１（内枠）と、第２繰出筒１２の前端部付近に形成した１群レンズ外枠部１２ａ（外枠）との間に保持されている。

図９や図１０に示すように、第２繰出筒１２の１群レンズ外枠部１２ａは、光軸方向位置の異なる複数段のフランジ状部分を有しており、最も大径である前方フランジ段部１２ｂが光軸方向の最前方に位置し、該前方フランジ段部１２ｂの背後に、中間の径サイズの中間フランジ段部１２ｃが位置し、光軸方向後方の最も奥まった位置に、最小径の後方フランジ段部１２ｄ設けられている。各フランジ段部１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄはそれぞれ、撮影光軸Ｏと略直交する光軸直交平面Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を前方に向けている。図９では、光軸直交平面Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を識別しやすくするためにハッチングを付している。中間フランジ段部１２ｃと後方フランジ段部１２ｄの間は、撮影光軸Ｏを中心とする筒状をなす中間筒状部１２ｅで接続されており、この中間筒状部１２ｅと後方フランジ段部１２ｄの間には、中間筒状部１２ｅの内径よりも小径の円筒内面１２ｆが形成され、円筒内面１２ｆを一部切り欠いて、接着用凹部１２ｇが形成されている。図９では一箇所の接着用凹部１２ｇが見えているが、周方向位置を異ならせて複数の接着用凹部１２ｇが設けられている。また、後方フランジ段部１２ｄの内縁部には光軸方向に貫通する光路開口１２ｈが形成されている。

１群レンズ保持枠１は合成樹脂で形成され、図６及び図７に示すように、撮影光軸Ｏを中心とするレンズ保持筒部１ａと、レンズ保持筒部１ａから外径方向へ突出される環状鍔部１ｂと、レンズ保持筒部１ａの前端部に位置し内径方向へ突出する前方抜け止め部１ｃとを有する。レンズ保持筒部１ａの内周面は撮影光軸Ｏを中心とする円筒内面１ｄとなっており、この円筒内面１ｄ上に、周方向位置を異ならせて複数の圧入用凸部１ｅが形成されている。それぞれの圧入用凸部１ｅは、緩やかな凸円弧状の表面形状を有しており、その光軸方向の後端部は、後方に進むにつれて徐々に円筒内面１ｄに接近する緩斜面１ｆとなっている。

環状鍔部１ｂには、撮影光軸Ｏを挟んで略対称の位置に一対の突片１ｇが外径方向に突出され、一方の突片１ｇには第１長穴１ｈが形成され、他方の突片１ｇには第２長穴１ｉが形成されている。第１長穴１ｈと第２長穴１ｉは、撮影光軸Ｏと直交する平面内において互いの長手方向を略直交させた関係にある。

第２繰出筒１２の１群レンズ外枠部１２ａには、前方フランジ段部１２ｂを切り欠いて、突片１ｇが進入可能な一対の切り欠き部１２ｉが形成され、それぞれの切り欠き部１２ｉに臨む中間フランジ段部１２ｃの光軸直交平面Ｍ２上には、一対の偏心ピン支持穴１２ｊが形成されている。一対のピン支持穴１２ｊは、撮影光軸Ｏを挟んで略対称の径方向位置に設けられている。

前側レンズＬＧ１-１は、物体側が凸面で像面側が凹面をなし、その凹面の外縁部付近に、撮影光軸Ｏを中心とする環状の後方当付面（光軸方向位置規制面）Ｋ１が形成されている。後側レンズＬＧ１-２は、物体側が凸面で像面側が凹面をなし、その凸面の外縁部付近に撮影光軸Ｏを中心とする環状の前方当付面Ｋ２が形成され、凹面の外縁部付近に同じく環状の後方当付面Ｋ３が形成されている。後方当付面Ｋ１、前方当付面Ｋ２及び後方当付面Ｋ３はいずれも撮影光軸Ｏと略直交する平面である。

前側レンズＬＧ１-１の外径は１群レンズ保持枠１の円筒内面１ｄの内径と略同径であり、後側レンズＬＧ１-２の外径は１群レンズ外枠部１２ａの円筒内面１２ｆの内径と略同径である。また、１群レンズ保持枠１のレンズ保持筒部１ａの外径は、１群レンズ外枠部１２ａの中間筒状部１２ｅの内径よりも小さい。一方、１群レンズ保持枠１の環状鍔部１ｂは、中間筒状部１２ｅよりも大径である。

第１レンズ群ＬＧ１の組み付けは次のように行う。まず、前側レンズＬＧ１-１を１群レンズ保持枠１に保持させる。１群レンズ保持枠１に対して前側レンズＬＧ１-１は、前方抜け止め部１ｃとは反対の後端部側からレンズ保持筒部１ａに挿入される。前述のように、レンズ保持筒部１ａの円筒内面１ｄは前側レンズＬＧ１-１の外径と略同径で、円筒内面１ｄ上には圧入用凸部１ｅが形成されているので、この挿入動作によって、前側レンズＬＧ１-１の外周面が圧入用凸部１ｅを押圧してレンズ保持筒部１ａを拡径方向に押し広げる力が働き、合成樹脂製の１群レンズ保持枠１に対して前側レンズＬＧ１-１が圧入される。前側レンズＬＧ１-１の圧入時には、圧入用凸部１ｅに対して最初に緩斜面１ｆに接触するため、圧入用凸部１ｅとの間で引っ掛かりを生じずにスムーズに挿入することができる。ガラスレンズである前側レンズＬＧ１-１は、合成樹脂製の１群レンズ保持枠１に比して硬度が高いため、この圧入動作によっては変形されない。そして、前方抜け止め部１ｃに当て付いたところで１群レンズ保持枠１に対する前側レンズＬＧ１-１の挿入が完了する。前側レンズＬＧ１-１は圧入による保持力で保持され、１群レンズ保持枠１に対する接着固定は行わない。

また、後側レンズＬＧ１-２が第２繰出筒１２の１群レンズ外枠部１２ａに組み付けられる。図１０に示すように、後側レンズＬＧ１-２は、後方当付面Ｋ３を光軸方向後方に向けて１群レンズ外枠部１２ａ内に挿入され、後方当付面Ｋ３が光軸直交平面（光軸方向位置規制面）Ｍ３に当て付くことによって挿入が規制され、１群レンズ外枠部１２ａに対する光軸方向位置が定められる。前述のように、後側レンズＬＧ１-２の外径サイズが円筒内面１２ｆの内径と略等しく、後方当付面Ｋ３を光軸直交平面Ｍ３に当て付けた状態では、円筒内面１２ｆに後側レンズＬＧ１-２の外周面が当接し、後側レンズＬＧ１-２の径方向位置も一定に定められる。そして、図１０に示すように、接着用凹部１２ｇと後側レンズＬＧ１-２の外周面との間に接着剤Ｂ１を注入することによって、後側レンズＬＧ１-２が１群レンズ外枠部１２ａに固定される。

続いて、後側レンズＬＧ１-２を取り付け済みの１群レンズ外枠部１２ａに対して、１群レンズ保持枠１と前側レンズＬＧ１-１の結合体を組み付ける。この組み付け時には、１群レンズ保持枠１の一対の突片１ｇと１群レンズ外枠部１２ａの一対の切り欠き部１２ｉの回転方向位相を一致させ、各突片１ｇを切り欠き部１２ｉに進入させる。これにより、第１長穴１ｈと第２長穴１ｉがそれぞれピン支持穴１２ｊの前方に位置する状態となる（図１１及び図１２参照）。

１群レンズ保持枠１は、環状鍔部１ｂを除くレンズ保持筒部１ａが、１群レンズ外枠部１２ａの中間筒状部１２ｅ内に挿入可能な外径サイズであり、図１０のように、前側レンズＬＧ１-１の後方当付面Ｋ１を後方に向けて、レンズ保持筒部１ａが中間筒状部１２ｅ内に挿入される。この挿入は、前側レンズＬＧ１-１の後方当付面Ｋ１が後側レンズＬＧ１-２の前方当付面Ｋ２に当て付くことによって規制される。この挿入規制状態で、図１０に示すように、１群レンズ保持枠１の環状鍔部１ｂと中間フランジ段部１２ｃの光軸直交平面Ｍ２の間には、光軸方向隙間Ｐ１がある。つまり、１群レンズ保持枠１は前側レンズＬＧ１-１の光軸方向の位置決めには直接関与せず、前側レンズＬＧ１-１の光軸方向位置は、後側レンズＬＧ１-２を介して第２繰出筒１２の光軸直交平面Ｍ３によって決定される。言い換えれば、圧入により変形される１群レンズ保持枠１ではなく、１群レンズ保持枠１とは別部材である第２繰出筒１２に、前側レンズＬＧ１-１の光軸方向位置規制面である光軸直交平面Ｍ３を設けた構造となっている。

また、図１０に示すように、前側レンズＬＧ１-１の後方当付面Ｋ１を後側レンズＬＧ１-２の前方当付面Ｋ２に当接させた状態で、１群レンズ保持枠１のレンズ保持筒部１ａと１群レンズ外枠部１２ａの中間筒状部１２ｅの間には径方向隙間Ｐ２があり、この径方向隙間Ｐ２の範囲内で、前側レンズＬＧ１-１の偏芯調整を行うことができる。

前側レンズＬＧ１-１の調芯作業時には、バヨネットリング３によって１群レンズ外枠部１２ａに対して仮保持される。図８に示すように、バヨネットリング３は、周方向に延びる環状の外径側橋絡部３ａと、外径側橋絡部３ａの途中に形成された４つの抜け止め爪３ｂと、外径側橋絡部３ａから内径側に離間させて形成された４つの弾性腕部３ｃと、撮影光軸Ｏを挟んで略対称の径方向位置に形成した一対の内径側凹部３ｄと、各弾性腕部３ｃの基端部付近に形成した４つの接着剤注入穴３ｅとを有している。抜け止め爪３ｂは、外径側橋絡部３ａが位置する光軸直交平面に対して、光軸方向後方へオフセットされている。また、弾性腕部３ｃは、一端部が外径側橋絡部３ａ側に接続し、他端部が自由端部となっている片持ち状の延出部であり、光軸方向に弾性変形可能で、自由状態では、外径側橋絡部３ａが位置する光軸直交平面に対して、光軸方向後方へ湾曲されている。

図９及び図１２に示すように、１群レンズ外枠部１２ａには、前方フランジ段部１２ｂを貫通する爪導入穴１２ｋと、該爪導入穴１２ｋに連通し、前方フランジ段部１２ｂの背後に形成された爪収納穴１２ｍが、周方向位置を異ならせて４箇所形成されている。４つの爪導入穴１２ｋは、バヨネットリング３の４つの抜け止め爪３ｂに対応する周方向間隔で形成されており、特定の回転方向位相で、全ての抜け止め爪３ｂを爪導入穴１２ｋ内に進入させることができる。抜け止め爪３ｂを進入させてからバヨネットリング３を回転させると、図１０及び図１１に示すように、それぞれの抜け止め爪３ｂが爪収納穴１２ｍ内に移動して、前方フランジ段部１２ｂに対してバヨネットリング３が前方へ抜け止めされる。この抜け止め状態で、バヨネットリング３の外径側橋絡部３ａは、前方フランジ段部１２ｂの光軸直交平面Ｍ１に対向して位置される。また、弾性腕部３ｃは、１群レンズ保持枠１の環状鍔部１ｂに当接して光軸方向前方に弾性変形され、弾性変形から復元しようとする力によって、１群レンズ保持枠１に対して光軸方向後方への付勢力を与える。この付勢力によって、前側レンズＬＧ１-１の後方当付面Ｋ１が後側レンズＬＧ１-２の前方当付面Ｋ２に押し付けられ、１群レンズ保持枠１と前側レンズＬＧ１-１の結合体が、１群レンズ外枠部１２ａに対して仮保持される。仮保持状態にある前側レンズＬＧ１-１は、所定の力を加えることにより、撮影光軸Ｏと直交する平面である後方当付面Ｋ１と前方当付面Ｋ２に沿って径方向に移動させることができる。

前側レンズＬＧ１-１の調芯作業には、図５及び図１２に示す偏心ピン１４を用いる。偏心ピン１４は、第２繰出筒１２に形成した偏心ピン支持穴１２ｊに対応する径の小径軸部１４ａと、この小径軸部１４ａに対して中心を偏心させた大径軸部１４ｂとを有し、大径軸部１４ｂの径は、１群レンズ保持枠１に形成した第１長穴１ｈと第２長穴１ｉの幅と略等しい。図１１に示すように、バヨネットリング３を装着した状態で、第１長穴１ｈと第２長穴１ｉがそれぞれ、バヨネットリング３の一対の内径側凹部３ｄを通して前方に露出されている。そして、図１２のように、各長穴１ｈ、１ｉと、該長穴１ｈ、１ｉに連通している偏心ピン支持穴１２ｊとに対して偏心ピン１４を挿入する。挿入した偏心ピン１４は小径軸部１４ａが偏心ピン支持穴１２ｊに軸支され、大径軸部１４ｂが長穴１ｈ、１ｉの側面に当接する。ここで、第１長穴１ｈに挿入された偏心ピン１４を回転させると、大径軸部１４ｂによって第１長穴１ｈの側面が押され、１群レンズ保持枠１に対して図１２の左右方向への移動力が作用する。一方、第２長穴１ｉに挿入された偏心ピン１４を回転させると、大径軸部１４ｂによって第２長穴１ｉの側面が押され、１群レンズ保持枠１に対して図１２の上下方向への移動力が作用する。よって、２つの偏心ピン１４を回転させることにより、１群レンズ保持枠１が保持する前側レンズＬＧ１-１を、撮影光軸Ｏと直交する平面内で任意に位置調整することができる。

前側レンズＬＧ１-１の偏芯調整が終了したら、図１０に示すように、接着剤Ｂ２によって、第２繰出筒１２の１群レンズ外枠部１２ａに対して１群レンズ保持枠１を固定させる。図９及び図１２に示すように、１群レンズ外枠部１２ａには、前方フランジ段部１２ｂのうち爪導入穴１２ｋに隣接する位置に、該前方フランジ段部１２ｂの内径側の一部を切り欠いて、１群レンズ保持枠１の環状鍔部１ｂの外周部に対向する４箇所の接着用凹部１２ｎが形成されている。バヨネットリング３の４つの接着剤注入穴３ｅは、この４つの接着用凹部１２ｎに対応する位置に形成されており、それぞれの接着剤注入穴３ｅを通して、接着用凹部１２ｎ内に接着剤Ｂ２が注入される。偏心ピン１４は、１群レンズ保持枠１の接着固定後に取り外す。

このように、バヨネットリング３で仮保持することにより、大がかりな治具を用いずに前側レンズＬＧ１-１の偏芯調整を行うことが可能であり、作業性に優れている。バヨネットリング３による保持力は１群レンズ保持枠１に対して作用し、その力も大きくないため、仮保持状態での前側レンズＬＧ１-１には過大な負担がかからない。また、撮影光軸Ｏを水平方向に向けても前側レンズＬＧ１-１を保持できるため、ズームレンズ鏡筒７０の使用状態により近い条件での偏芯調整が可能で、調整の精度を高めることができる。

以上の第１レンズ群ＬＧ１の保持構造では、例えば接着剤Ｂ２で１群レンズ保持枠１を固定した後の再チェックの結果、所定の性能が得られなかった場合、前側レンズＬＧ１-１を取り外して再び偏芯調整する。前側レンズＬＧ１-１は１群レンズ保持枠１に対して接着によらず圧入で保持されているため、１群レンズ保持枠１から取り外した状態の前側レンズＬＧ-１には接着剤が付着しておらず、レンズの再利用が容易である。そして、前側レンズＬＧ１-１の位置決めに１群レンズ保持枠１が直接関与せず、前側レンズＬＧ１-１の位置は、その後面側の後方当付面Ｋ１と、レンズ保持枠２とは別部材の第２繰出筒１２に形成した光軸直交平面Ｍ３との関係によって定められるため、レンズ圧入による１群レンズ保持枠１の変形の影響を受けずに、前側レンズＬＧ１-１の位置を高精度に定めることができる。

前述のように、バヨネットリング３を用いることで偏芯調整の作業性向上に寄与するが、本発明のレンズ保持構造は、図１３のようにバヨネットリングを備えないタイプとすることも可能である。このレンズ保持構造では、第２繰出筒１２の１群レンズ外枠部１２ａにおける前方フランジ段部１２ｂ′に、先の実施形態における爪導入穴１２ｋや爪収納穴１２ｍのようなバヨネットリング装着用の穴部が形成されておらず、前方フランジ段部１２ｂ′の内周部が、１群レンズ保持枠１の環状鍔部１ｂ′の外周部に対して、偏芯調整用の径方向隙間Ｐ２′を空けて近接している。この近接関係にある前方フランジ段部１２ｂ′の内周部と環状鍔部１ｂ′の外周部の前面側には、光軸方向前方に向かうにつれて互いの間隔を大きくする面取り部１２ｂ′-１、１ｂ′-１が形成されている。

図１３のレンズ保持構造では、その他の構成は先の実施形態と同様であり、第１レンズ群ＬＧ１の組み付け時には、前側レンズＬＧ１-１の後方当付面Ｋ１を後側レンズＬＧ１-２の前方当付面Ｋ２に当て付けた状態で、径方向隙間Ｐ２、Ｐ２′の範囲内で前側レンズＬＧ１-１の偏芯調整を行う。後方当付面Ｋ１と前方当付面Ｋ２の当接状態では、１群レンズ保持枠１の環状鍔部１ｂ′と、１群レンズ外枠部１２ａの中間フランジ段部１２ｃの光軸直交平面Ｍ２の間には光軸方向隙間Ｐ１があって、前側レンズＬＧ１-１が圧入された１群レンズ保持枠１は、前側レンズＬＧ１-１の位置決定には直接関与していない。前側レンズＬＧ１-１の偏芯調整後、前方フランジ段部１２ｂ′の光軸直交平面Ｍ１′と環状鍔部１ｂ′の前面の間に接着剤Ｂ２′を注入して、１群レンズ保持枠１を第２繰出筒１２に固定させる。このとき、面取り部１２ｂ′-１、１ｂ′-１が形成されていることによって接着剤Ｂ２′を注入しやすくなっており、また接着面積も大きくすることができ、十分な接着強度が得られる。

以上の各実施形態では、前側レンズＬＧ１-１の光軸方向位置は、後側レンズＬＧ１-２を介在させて決定されているが、図１４のように、第２繰出筒１２の１群レンズ外枠部１２ａに対して前側レンズＬＧ１-１を直接に当接させて光軸方向位置を定めることも可能である。図１４のレンズ保持構造は、１群レンズ保持枠１の保持にバヨネットリングを用いない点で図１３の実施形態と同様であり、図１３と共通する部分については同じ符号で示している。

図１４に示す１群レンズ外枠部１２ａは、中間筒状部１２ｅ′の途中位置に、内径方向へ突出する後方フランジ段部１２ｄ′が形成され、後方フランジ段部１２ｄ′には、その前面側と後面側にそれぞれ撮影光軸Ｏと略直交する光軸直交平面Ｍ３′-Ｆ、Ｍ３′-Ｒが形成されている。後方フランジ段部１２ｄ′の前方の光軸直交平面Ｍ３′-Ｆには、前側レンズＬＧ１-１の後方当付面Ｋ１が当接して、該前側レンズＬＧ１-１の光軸方向位置が決定されている。この後方当付面Ｋ１と光軸直交平面Ｍ３′-Ｆの当接状態では、１群レンズ保持枠１の環状鍔部１ｂ′と、１群レンズ外枠部１２ａの中間フランジ段部１２ｃの光軸直交平面Ｍ２の間には光軸方向隙間Ｐ１があって。前側レンズＬＧ１-１が圧入された１群レンズ保持枠１は、前側レンズＬＧ１-１の位置決定には直接関与していない。前側レンズＬＧ１-１は、径方向隙間Ｐ２、Ｐ２′の範囲内で、後方当付面Ｋ１と光軸直交平面Ｍ３′-Ｆを摺接させながら偏芯調整が可能であり、偏芯調整後に接着剤Ｂ２′で１群レンズ保持枠１が第２繰出筒１２に固定される。一方、後側レンズＬＧ１-２の光軸方向位置は、前方当付面Ｋ２を後方フランジ段部１２ｄ′の後方の光軸直交平面Ｍ３′-Ｒに当接させることにより決定される。後方フランジ段部１２ｄ′の後部には、後側レンズＬＧ１-２の外周面を保持する円筒内面１２ｆ′が形成され、後側レンズＬＧ１-２は径方向位置も一定に定められる。そして、中間筒状部１２ｅ′の後端部付近の内周面と、後側レンズＬＧ１-２の外周面との間に接着剤Ｂ１′を注入して、後側レンズＬＧ１-２が固定される。

なお、図１４のレンズ保持構造では、前側レンズＬＧ１-１を単独で保持することが可能であるから、第１レンズ群ＬＧ１を、後側レンズＬＧ１-２を備えずに前側レンズＬＧ１-１のみで構成することも可能である。

以上の各実施形態から明らかなように、前側レンズＬＧ-１を、接着剤を用いずに圧入で１群レンズ保持枠１に保持させ、前側レンズＬＧ-１の位置（特に光軸方向の位置）は、圧入により変形される１群レンズ保持枠１とは別部材である、第２繰出筒１２の１群レンズ外枠部１２ａによって決定するようにしている。そのため、前側レンズＬＧ-１には接着剤が付着せず、分解後の再利用が容易となり、材料の無駄を省いて製造コストを抑える効果が得られる。また、前側レンズＬＧ-１の圧入により１群レンズ保持枠１が変形しても、前側レンズＬＧ-１の位置決定は１群レンズ保持枠１には依存しないため、圧入変形による影響を受けずに高い位置精度を得ることができる。

以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では、１群レンズ保持枠１のレンズ保持筒部１ａに、前側レンズＬＧ１-１の外径と略同径の円筒内面１ｄを形成し、この円筒内面１ｄ上に圧入用凸部１ｅを形成することで、前側レンズＬＧ１-１が圧入されるようにしている。この構成では、レンズ保持筒部１ａのうち前側レンズＬＧ１-１に当接するのが圧入用凸部１ｅのように特定の箇所であるため、当接部分の精度管理を行いやすいという利点がある。但し、円筒内面１ｄの内径を前側レンズＬＧ１-１の外径よりも予め小さく設定し、圧入用凸部１ｅのような特定の当接箇所を設けずに、円筒面の全周的な接触によって前側レンズＬＧ１-１を圧入させることも可能である。

あるいは、１群レンズ保持枠１を熱収縮性の材質で構成し、前側レンズＬＧ１-１を挿入してから熱を加えることでレンズ保持筒部１ａを収縮させて保持させる態様も可能である。本発明において内枠に対するレンズの圧入とは、内枠の拡縮変形によりレンズが保持されることを意味しており、先の実施形態のように内枠（１群レンズ保持枠１）を拡径させながらレンズを挿入する態様と、ここで言及する熱収縮のように、レンズ挿入後に内枠を縮径させる態様のいずれも含むものである。

本発明を適用したズームレンズ鏡筒の収納状態の外観斜視図である。 同ズームレンズ鏡筒の撮影状態の外観斜視図である。 同ズームレンズ鏡筒の収納状態の断面図である。 同ズームレンズ鏡筒の撮影状態の断面図である。 第１レンズ群の保持部分の分解斜視図である。 １群レンズ保持枠の前方斜視図である。 １群レンズ保持枠の後方斜視図である。 １群レンズ保持用のバヨネットリングの前方斜視図である。 第２繰出筒の１群レンズ外枠部の前方斜視図である。 第１の実施形態における第１レンズ群の保持構造を示す断面図である。 第１の実施形態で、バヨネットリングを取り付けた状態における第２繰出筒の正面図である。 第１の実施形態で、バヨネットリングを取り外した状態における第２繰出筒の正面図である。 バヨネットリングによる仮保持構造を備えない、第１レンズ群の保持構造の第２の実施形態を示す断面図である。 前方レンズ群に対する光軸方向位置規制の態様が異なる、第１レンズ群の保持構造の第３の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ １群レンズ保持枠（内枠）
１ａ レンズ保持筒部
１ｂ １ｂ′ 環状鍔部
１ｂ′-１ 面取り部
１ｃ 前方抜け止め部
１ｄ 円筒内面
１ｅ 圧入用凸部
１ｆ 緩斜面
１ｇ 突片
１ｈ 第１長穴
１ｉ 第２長穴
２ ２群レンズ保持枠
３ バヨネットリング
３ａ 外径側橋絡部
３ｂ 抜け止め爪
３ｃ 弾性腕部
３ｄ 内径側凹部
３ｅ 接着剤注入穴
８ ２群レンズ移動枠
１０ 直進案内環
１１ カム環
１２ 第２繰出筒
１２ａ １群レンズ外枠部（外枠）
１２ｂ １２ｂ′ 前方フランジ段部
１２ｂ′-１ 面取り部
１２ｃ 中間フランジ段部
１２ｄ １２ｄ′ 後方フランジ段部
１２ｅ １２ｅ′ 中間筒状部
１２ｆ １２ｆ′ 円筒内面
１２ｇ 接着用凹部
１２ｈ 光路開口
１２ｉ 切り欠き部
１２ｊ 偏心ピン支持穴
１２ｋ 爪導入穴
１２ｍ 爪収納穴
１２ｎ 接着用凹部
１３ 第１繰出筒
１４ 偏心ピン
１４ａ 小径軸部
１４ｂ 大径軸部
２２ ハウジング
２３ 撮像素子ホルダ
２５ ローパスフィルタ
２７ 群間付勢ばね
５１ ３群レンズ枠
７０ ズームレンズ鏡筒
７１ 撮像素子
１００ シャッタブロック
１０４ バリヤ羽根
１５０ ズームモータ
１６０ ＡＦモータ
Ｂ１ Ｂ１′ Ｂ２ Ｂ２′ 接着剤
ＣＦ１ １群用カムフォロア
ＣＦ２ ２群用カムフォロア
ＣＧ１ １群制御カム溝
ＣＧ２ ２群制御カム溝
Ｋ１ 前側レンズの後方当付面（圧入レンズの光軸方向位置規制面）
Ｋ２ 後側レンズの前方当付面
Ｋ３ 後側レンズの後方当付面
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ１-１ 前側レンズ
ＬＧ１-２ 後側レンズ
ＬＧ２ 第２レンズ群
ＬＧ３ 第３レンズ群
Ｍ１ Ｍ１′ 前方フランジ段部の光軸直交平面
Ｍ２ 中間フランジ段の部光軸直交平面
Ｍ３ 後方フランジ段部の光軸直交平面（外枠の光軸方向位置規制面）
Ｍ３′-Ｆ 後方フランジ段部の光軸直交平面（外枠の光軸方向位置規制面）
Ｍ３′-Ｒ 後方フランジ段部の光軸直交平面
Ｏ 撮影光学系の光軸
Ｐ１ 光軸方向隙間
Ｐ２ Ｐ２′ 径方向隙間
Ｓ シャッタ羽根

Claims (6)

1. レンズを保持する内枠と、上記レンズの光軸方向位置を制御する外枠とを有するレンズ保持構造において、
   上記内枠に対してレンズが圧入によって保持されること；
   上記内枠に圧入されたレンズと外枠に、該圧入レンズの外枠に対する光軸方向位置を決める光軸方向位置規制面が形成され、内枠と外枠は光軸方向に離間していること；及び
   上記レンズと外枠の光軸方向位置規制面により位置決めされた内枠が、外枠に対して固定されること；
   を特徴とするレンズ保持構造。
2. 請求項１記載のレンズ保持構造において、上記内枠は、圧入される上記レンズの外径と略同じ内径のレンズ保持筒部と、該レンズ保持筒部の内周面に突出形成した凸部とを有し、上記レンズは、凸部に当接して拡径方向の力を加えながらレンズ保持筒部に圧入されるレンズ保持構造。
3. 請求項１または２記載のレンズ保持構造において、上記内枠に圧入されるレンズの光軸方向位置規制面と、上記外枠の位置規制面が直接に当接するレンズ保持構造。
4. 請求項１または２記載のレンズ保持構造において、上記内枠に圧入されるレンズの光軸方向位置規制面と、上記外枠の位置規制面との間に、別のレンズを保持しているレンズ保持構造。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載のレンズ保持構造において、上記内枠と外枠は接着により固定されるレンズ保持構造。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載のレンズ保持構造において、上記光軸方向位置規制面は撮影光軸と略直交する平面であり、上記内枠と該内枠に圧入したレンズの結合体は、該光軸直交平面に沿って、上記外枠に対して位置調整可能であるレンズ保持構造。

Images