JP2010008909A - レンズ支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ保持枠と、レンズ保持枠を支持する外側枠と、レンズ保持枠を外側枠に固定するための環状ばね部材とを構成要素とするレンズ支持構造において、接着剤を用いることなくレンズ保持枠を外枠に着脱可能に支持する。
【解決手段】レンズ保持枠１０と外側枠２０に、光軸中心の円弧上に位置させてそれぞれ、位置決め状態で互いに嵌合する複数のテーパ突起１５とテーパ穴２２を形成し、環状ばね部材３０と外側枠２０に、挿入切欠部と抜止突起部２３を形成し、環状ばね部材３０に、複数のばね腕３４を設け、環状ばね部材３０とレンズ保持枠１０に、該環状ばね部材３０の固定位置において、ばね腕３４の付勢力に抗し、レンズ保持枠１０に外側枠２０に対する回転力を与えてテーパ突起１５とテーパ穴２２の係合を外すとき、該環状ばね部材３０を共に回動させて挿入切欠部３１と抜止突起部２３の位置を合致させる複数の離脱係合部を設けたレンズ支持構造。
【選択図】図５

Description

本発明は、レンズの支持構造に関し、特に接着剤を用いることなくレンズ保持枠を外枠に着脱可能に支持するレンズ支持構造に関する。

レンズ鏡筒では、レンズを支持したレンズ保持枠を外枠（例えばズーミングに伴って移動する枠体）に固定することが一般的に行われている。
特開２００５-３００８５９号公報

このようなレンズ支持構造として、古くは、カニメリング（環状ねじ部材）による固定構造が採用されていたが、カニメリングは小型のレンズ鏡筒に採用することは困難である。

また、最近のレンズ鏡筒では、小型化を図るため、レンズ保持枠を接着剤によって外枠に固定することが行われている。接着構造は、小型化には有利であるが、例えば、組立後の光学検査でレンズに不良が発見され、交換するときには、外枠から外すことが困難である。外枠全体の交換を余儀なくされ、あるいは接着剤の粉が残存して後の光学不良の原因になるおそれがある。

本発明は、以上の問題意識に基づき、接着剤を用いることなくレンズ保持枠を外枠に着脱可能に支持するレンズ支持構造を提供することを目的とする。

本発明のレンズ支持構造は、レンズを保持するレンズ保持枠；レンズ保持枠を支持する外側枠；及びレンズ保持枠を外側枠の光軸直交基準面に押し当てた位置決め状態で固定するための環状ばね部材；を構成要素とするレンズ支持構造において、レンズ保持枠と外側枠の一方と他方に、光軸中心の円弧上に位置させてそれぞれ、上記位置決め状態で互いに嵌合する複数のテーパ突起とテーパ穴を形成し、環状ばね部材と外側枠の一方と他方に、両者の特定相対回転位置で位置が合致して光軸方向の相対接近移動ができ、接近移動後の相対回転で該環状ばね部材を抜け止めるように挿入切欠部と抜止突起部を形成し、環状ばね部材に、該環状ばね部材を外側枠に対する上記接近位置で相対回転させて固定位置に回動させたとき、レンズ保持枠を外側枠の上記光軸直交基準面に押し付ける複数のばね腕を設け、レンズ保持枠と環状ばね部材との一方と他方に、該環状ばね部材の固定位置において、ばね腕の付勢力に抗し、レンズ保持枠に外側枠に対する回転力を与えて上記テーパ突起とテーパ穴の係合を外すとき、該環状ばね部材を共に回動させて上記挿入切欠部と抜止突起部の位置を合致させる複数の離脱係合部を設けたことを特徴としている。

離脱係合部は、具体的には例えば、レンズ保持枠に形成した離脱突起と、環状ばね部材の上記固定位置で、この離脱突起が係合する該環状ばね部材に設けた離脱壁とから構成することができる。環状ばね部材のばね腕は、円周方向に延びる片持ちばね部から構成するのが実際的であり、このとき、環状ばね部材の離脱壁は、この片持ちばね部の自由端部に隣接させて設けることができる。

離脱係合部は、別の実施形態では、レンズ保持枠に形成した離脱溝と、環状ばね部材の上記固定位置で、この離脱溝に係合する、該環状ばね部材に設けた離脱突起とから構成することもできる。

本発明によれば、外側枠の光軸直交基準面にレンズ保持枠を押し付けてテーパ状突起とテーパ穴を嵌合させ、その状態で、環状ばね部材と外側枠の挿入切欠部と抜止突起部の位置を合致させて該環状ばね部材をレンズ保持枠に押し付けて回転させることにより、ばね腕の付勢力によってレンズ保持枠を外側枠に固定することができる。一方、レンズ保持枠を外すときには、レンズ保持枠を回転させて、該レンズ保持枠と環状ばね部材の離脱係合部により、挿入切欠部と抜止突起部の位置が合致する方向に環状ばね部材を共に回転させることにより、レンズ保持枠と外側枠のテーパ突起とテーパ穴の係合を外し、環状ばね部材を外側枠から外すことができる。このため、仮に、組立後にレンズ保持枠のレンズ交換の必要が生じたとしても、外側枠の再使用が可能である。逆に、外側枠だけを交換することもできる。

本実施形態のレンズ支持構造は、図１、図４に明瞭なように、レンズ保持枠１０、外側枠２０及び環状ばね部材（板ばね部材）３０の３部材によって成り立っている。合成樹脂材料の成形品からなるレンズ保持枠１０は全体として環状（筒状）をなしており、中心筒状部１１にレンズ１２を保持（固定）している。レンズ１２は、ガラス、合成樹脂のいずれでもよく、中心筒状部１１に対する固定手段は、接着、熱かしめ等の任意の手段を用いることができる。このレンズ保持枠１０には、中心筒状部１１の外周に位置させて複数の径方向突出部（図示例では９０゜間隔の４個、特に図２参照）１３が一体に形成されており、この径方向突出部１３の表裏の一面は、光軸と直交する環状の基準面１４を構成している。光軸直交基準面１４上には、同一円周上に位置させて、光軸と平行な方向に突出する複数の先細テーパ状突起１５が形成されている。

合成樹脂材料の成形品からなる外側枠２０は、全体としてレンズ保持枠１０より大径の環状（筒状）をなしている。この外側枠２０は、レンズ鏡筒全体の位置づけとしては、例えば、ズームレンズ鏡筒の変倍枠（光軸方向に進退移動することにより焦点距離を変化させるレンズ群を支持した枠）である。この外側枠２０には、図１、図４に示すように、レンズ保持枠１０の光軸直交基準面１４が当接する、環状の光軸直交基準面２１が形成されており、この光軸直交基準面２１に、レンズ保持枠１０の４個の先細テーパ状突起１５に対応する４個のテーパ穴２２が形成されている。

レンズ保持枠１０と外側枠２０は、両者の嵌合部で径方向の位置決めがされ、光軸直交基準面１４と光軸直交基準面２１の当接係合によりスラスト方向の位置決めがされ、先細テーパ状突起１５とテーパ穴２２の嵌合関係により、回転方向の位置決めがなされる。

環状ばね部材３０は、レンズ保持枠１０と外側枠２０を光軸直交基準面１４と光軸直交基準面２１を密着させた状態で支持（固定）するものである。全体として円板状の板ばねからなる環状ばね部材３０には、その周縁に、複数の挿入切欠部３１が形成されている。この挿入切欠部３１は、図示するような溝状の他、穴でもよい。一方、外側枠２０には、この挿入切欠部３１に対応させて、４個の抜止突起部２３が形成されている。環状ばね部材３０は、挿入切欠部３１と抜止突起部２３の位置を合致させると、光軸直交基準面２１側に接近移動することができる。そして接近移動後には、抜止突起部２３の背面において相対回動させることができ、相対回動させると、環状ばね部材３０の前面（図１の左方）と抜止突起部２３の背面（同右方）とが係合して、抜け止めが図られる。

環状ばね部材３０には、挿入切欠部３１よりも径方向の内側に位置させて、複数（図示例では９０゜間隔の４個、図１、図３参照）の円弧溝３２と径方向溝（離脱壁）３３が形成され、この円弧溝３２と径方向溝３３によって、円周方向に延びる片持ちのばね腕３４が形成されている。この周方向に延びる片持ちばね腕３４には、図５の左端（Ａ）に示すように、光軸直交基準面２１（レンズ保持枠１０）側への曲げ癖が与えられており、レンズ保持枠１０の径方向突出部１３には、このばね腕３４に対応する円弧部１６が形成されていて、その先端部に、ばね腕３４側に突出する離脱突起１７が形成されている。離脱突起１７は、径方向溝（離脱壁）３３の壁面（ばね腕３４とは反対側の壁面）に係合可能である。環状ばね部材３０の円弧溝３２には、レンズ保持枠１０の径方向突出部１３に形成したガイド突起１８と外側枠２０に形成したガイド突起２４が嵌まり、ガイド突起２４は外側枠２０に対する環状ばね部材３０の回動範囲を規制している。

レンズ保持枠１０の先細テーパ状突起１５と外側枠２０のテーパ穴２２のテーパの大きさは、両者を嵌め合わせて環状ばね部材３０により密着させた状態において、レンズ保持枠１０と外側枠２０に相対回転力を与えると、先細テーパ状突起１５がテーパ穴２２から脱出し、光軸直交基準面１４と光軸直交基準面２１が離間するように定められている。

上記構成の本レンズ支持構造は、次のように用いる。レンズ保持枠１０を外側枠２０に結合する際には、レンズ保持枠１０の先細テーパ状突起１５を外側枠２０のテーパ穴２２に嵌める。この状態で、外側枠２０の抜止突起部２３と環状ばね部材３０の挿入切欠部３１の位置を合致させて環状ばね部材３０を押し込み、ばね腕３４を離脱突起１７に当接させて弾性変形させる（図５（Ｂ））。このときには、環状ばね部材３０の円弧溝３２にレンズ保持枠１０のガイド突起１８及び外側枠２０のガイド突起２４が入り込む。この状態で環状ばね部材３０をレンズ保持枠１０に対して相対回動させると、環状ばね部材３０は抜止突起部２３の背面に入って抜け止められ、ばね腕３４が離脱突起１７に対して相対移動し、やがて径方向溝３３に離脱突起１７が入り込む（図５（Ｃ））。この状態は安定状態であり、レンズ保持枠１０の先細テーパ状突起１５が外側枠２０のテーパ穴２２に嵌り込み、レンズ保持枠１０の光軸直交基準面１４が外側枠２０の光軸直交基準面２１に密着した状態で、レンズ保持枠１０と外側枠２０が固定される。つまり、環状ばね部材３０はレンズ保持枠１０をスラスト方向に押し、その力でテーパ突起１５とテーパ穴２２が係合して外側枠２０に対するレンズ保持枠１０の回転は抑止される。そしてレンズ保持枠１０の回転が抑止されることによって環状ばね部材３０の回転が抑止されるという、相補効果をもつ。環状ばね部材３０は、ばね腕３４の先端と径方向溝３３の壁部の間に離脱突起１７が入り込んでいることで回転が抑止され、通常使用環境では容易にレンズ保持枠１０が外れることがない。接着剤という副資材を用いる必要がない。

レンズ保持枠１０を外側枠２０から外す必要が生じたときには、レンズ保持枠１０（と環状ばね部材３０）を、挿入切欠部３１の位置が外側枠２０の抜止突起部２３と合致する方向（固定解除方向、図５（Ｃ）矢印Ｘ方向）に回動させる。この回動操作には、レンズ保持枠１０の回動補助穴１９（図１、図３）を用いることができる。レンズ保持枠１０を固定解除方向に回動させると、レンズ保持枠１０の離脱突起１７が環状ばね部材３０の径方向溝（離脱壁）３３に係合しているため、環状ばね部材３０が一緒に同方向に回動する。上述のように、先細テーパ状突起１５とテーパ穴２２のテーパは、レンズ保持枠１０に回動力を与えると、光軸直交基準面１４と光軸直交基準面２１との間が開いて、テーパ穴２２から先細テーパ状突起１５が離脱するように設定されているため、ばね腕３４が円弧部１６により押されて弾性変形しつつ、挿入切欠部３１と抜止突起部２３の位置が合致する（図５（Ｄ）から（Ｅ））。挿入切欠部３１と抜止突起部２３の位置が一致すると、環状ばね部材３０を外側枠２０から外し、レンズ保持枠１０を外側枠２０から外すことができる。

図６は、本発明の別の実施形態を示している。この実施形態は、第一の実施形態のレンズ保持枠１０の離脱突起１７に代えて離脱溝１７Ｇを形成し、ばね腕３４の先端に、この離脱溝１７Ｇに係合する離脱突起３４Ｐを形成した実施形態である。

以上の実施形態のレンズ保持枠１０のテーパ状突起１５と外側枠２０のテーパ穴２２の関係は逆にすることができる。同様に、外側枠２０の抜止突起部２３と環状ばね部材３０の挿入切欠部３１の関係も逆にすることができる。

本発明によるレンズ支持構造の一実施形態を示す、レンズ保持枠、外側枠及び環状ばね部材の分解状態の斜視図である。 図１中のレンズ保持枠を反対方向から見た斜視図である。 同レンズ支持構造の組立状態（レンズ支持状態）の正面図である。 同レンズ支持構造の組立状態（レンズ支持状態）の断面図である。 同レンズ支持構造の組立手順及び分解手順を示す円周方向の展開図である。 本発明によるレンズ支持構造の別の実施形態を示す、図５に対応する展開図である。

符号の説明

１０ レンズ保持枠
１１ 中心筒状部
１２ レンズ
１３ 径方向突出部
１４ 光軸直交基準面
１５ 先細テーパ状突起
１６ 円弧部
１７ 離脱突起
１７Ｇ 離脱溝
１８ ガイド突起
２０ 外側枠
２１ 光軸直交基準面
２２ テーパ穴
２３ 抜止突起部
２４ ガイド突起
３０ 環状ばね部材
３１ 挿入切欠部
３２ 円弧溝
３３ 径方向溝（離脱壁）
３４ ばね腕
３４Ｐ 離脱突起

Claims (4)

1. レンズを保持するレンズ保持枠；
   上記レンズ保持枠を支持する外側枠；及び
   上記レンズ保持枠を外側枠の光軸直交基準面に押し当てた位置決め状態で固定するための環状ばね部材；
   を備え、
   上記レンズ保持枠と外側枠の一方と他方に、光軸中心の円弧上に位置させてそれぞれ形成した、上記位置決め状態で互いに嵌合する複数のテーパ突起とテーパ穴；
   上記環状ばね部材と外側枠の一方と他方に、両者の特定相対回転位置で位置が合致して光軸方向の相対接近移動ができ、接近移動後の相対回転で該環状ばね部材を抜け止めるように形成した挿入切欠部と抜止突起部；
   上記環状ばね部材を外側枠に対する上記接近位置で相対回転させて固定位置に回動させたとき、レンズ保持枠を外側枠の上記光軸直交基準面に押し付ける、該環状ばね部材に設けた複数のばね腕；及び
   環状ばね部材の上記固定位置において、上記ばね腕の付勢力に抗し、上記レンズ保持枠に外側枠に対する回転力を与えて上記テーパ突起とテーパ穴の係合を外すとき、該環状ばね部材を共に回動させて上記挿入切欠部と抜止突起部の位置を合致させる、上記レンズ保持枠と環状ばね部材の一方と他方に設けた複数の離脱係合部；
   を備えたことを特徴とするレンズ支持構造。
2. 請求項１記載のレンズ支持構造において、上記離脱係合部は、レンズ保持枠に形成した離脱突起と、環状ばね部材の上記固定位置で、この離脱突起が係合する該環状ばね部材に設けた離脱壁であるレンズ支持構造。
3. 請求項２記載のレンズ支持構造において、上記環状ばね部材のばね腕は、円周方向に延びる片持ちばね部からなり、環状ばね部材の離脱壁は、この片持ちばね部の自由端部に隣接させて設けられているレンズ支持構造。
4. 請求項１記載のレンズ支持構造において、上記離脱係合部は、レンズ保持枠に形成した離脱溝と、環状ばね部材の上記固定位置で、この離脱溝に係合する、該環状ばね部材に設けた離脱突起であるレンズ支持構造。

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