JP2013064779A - ズームレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】移動レンズの調整すべき傾きずれの量に合わせた複数の調整部材を準備する必要がなく、また移動レンズの傾きずれの量を連続的に調整することができるズームレンズ鏡筒を提供すること。
【解決手段】ズーミングにより光軸上で変位する移動レンズ群を、ガイドポールによって案内して光軸上で移動させるズームレンズ鏡筒であって、固定枠部材と、ずれ調整される前記移動レンズを間接的に支持する調整枠部材と、光軸と平行に前記調整枠部材に植設された前記ガイドポールと、前記固定枠部材と前記調整枠部材とを、光軸中心の少なくとも３箇所において、圧縮弾性部材を介在させて前記固定枠部材と前記調整枠部材の間隔を調整可能に結合する調整結合手段と、前記ずれ調整される移動レンズを支持し、前記ガイドポール上を摺動する移動レンズ枠部材とを有するズームレンズ鏡筒。
【選択図】図２

Description

本発明は、ズームレンズ鏡筒、さらに詳しくは、ズーミングによる光軸上のレンズ移動によって発生する該移動レンズの傾きずれ、すなわち光軸に対する直交平面を基準とした該移動レンズの傾きずれを調整する機構を有するズームレンズ鏡筒に関する。

レンズを有する光学器械において、レンズが光軸に直交するように設計されて製造される。しかし、レンズ枠部材等の部品の製造誤差によるレンズの光軸直交に対する傾きずれは避けられない。ズームレンズにおいても、移動レンズの光軸直交に対する傾きずれが画像劣化をもたらすことはもちろんである。

レンズが光学器械において固定して支持されている場合は、該レンズの光軸直交に対する傾きずれを小さくするあるいは無くするように調整すること及びその調整状態を半永久的に固定することは容易である。
しかし、ズームレンズ鏡筒等の移動レンズの光軸直交に対する傾きずれを小さくするあるいは無くするように調整すること及びその調整状態を半永久的に固定することは、移動レンズが光軸に沿って移動するが故に困難なことである。

一方、ズームレンズ鏡筒等の移動レンズは、移動レンズのレンズ支持枠をガイドポール上を摺動させてズーム駆動を行う駆動装置が一般に採用されている。

上述したガイドポールすなわちガイド軸を有するズームレンズの移動レンズの駆動機構を調整する構成として、従来、鏡筒内でレンズを保持するレンズ枠と、前記鏡筒内で前記レンズの光軸に平行して直線状に延在し前記レンズ枠に連結されて前記レンズ枠を前記光軸に沿って案内するガイド軸と、前記鏡筒内で前記ガイド軸の延在方向の両端を支持する支持手段とを備えるレンズ鏡筒であって、前記ガイド軸の両端のうちの少なくとも一端を支持する支持手段は、前記鏡筒に設けられた孔部と、前記鏡筒の外部から前記孔部に装脱可能かつ前記孔部の中心軸線の回りに回転可能に装着される軸受け部材とを有し、
前記軸受け部材は、前記孔部に装着される軸部と、前記軸部に設けられ前記ガイド軸の一端が挿入される軸受け孔とを有し、
前記軸部の中心軸線に対して前記軸受け孔の中心軸線が偏心していることを特徴とするレンズ鏡筒が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上述したズームレンズの移動レンズの駆動機構を調整する他の構成として、従来、複数のレンズを有するレンズ系を保持するレンズ鏡筒と、前記レンズ系の第１の可動レンズを保持する第１のレンズ保持枠と、前記レンズ系の第２の可動レンズを保持する第２のレンズ保持枠と、前記第１の可動レンズの光軸方向と前記第２の可動レンズの光軸方向を略一致させるようにして前記第１のレンズ保持枠と前記第２のレンズ保持枠を共通に貫通すると共に前記光軸方向へ移動可能に支持する第１のガイド軸と、前記第１のレンズ保持枠及び前記第２のレンズ保持枠を前記第１のガイド軸と協働して支持することにより当該第１のレンズ保持枠及び第２のレンズ保持枠の前記移動時における姿勢を一定に維持する第２のガイド軸と、前記レンズ鏡筒に回動可能に支持されると共に前記第１のガイド軸の一端を、その回動中心から偏心した位置で回動可能に支持する偏心回動部材と、を設け、
前記偏心回動部材を回動させることにより、前記第１のガイド軸の他端を支点として前記一端を円運動させて前記第１のレンズ保持枠と前記第２のレンズ保持枠の姿勢を同時に変移可能としたことを特徴とするレンズ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

上述したズームレンズの移動レンズの駆動機構を調整する他の構成として、従来、撮像レンズと、上記撮像レンズを保持するレンズ枠体と、上記レンズ枠体の、上記撮像レンズの光軸方向に亘る移動をガイドするガイド軸と、上記レンズ枠体を上記ガイド軸に沿って移動させる移動手段を備え、上記ガイド軸の両端部を支持するレンズ鏡筒の光軸調整方法において、
上記ガイド軸は、一端に弾性部材が係止され、上記弾性部材が上記ガイド軸と上記レンズ鏡筒に設けられ上記ガイド軸の一端が挿通される軸受け部とに挟持され圧縮された状態で、上記軸受け部に支持され、
上記軸受け部に装着される軸部と該軸部の軸中心に調整孔とを備えた初期調芯治具と、上記軸受け部に装着される軸部と該軸部の軸中心に対して軸中心が所定量だけ偏心されている調整孔とを備えた調芯治具とを有し、
上記初期調芯治具を使用して上記ガイド軸を該軸部の軸中心に位置合わせし、次に、
上記調芯治具の軸部を上記軸受け部に装着すると共に、上記調整孔に上記ガイド軸の一端を挿入することにより、上記ガイド軸の傾きを調整し、上記調芯治具を上記ガイド軸より取り去った後、上記ガイド軸の上記一端を接着剤で固定する光軸調整方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−２２７１７０号公報 特開２００７−２７９１５２号公報 特開２００８−２０９５１９号公報

特許文献１等によって提案されているレンズ鏡筒においては、移動レンズの偏心ずれとともに傾きずれを修正するためのメインガイド軸の傾斜調整角度が、準備した軸受け部材によって決まってしまう。従って、製造部品として傾斜調整角度量の異なる多数の軸受け部材を準備しなければならない問題がある。また、メインガイド軸の傾斜調整角度は、準備した軸受け部材の固有の角度であり、傾斜調整角を連続的に変更させて調整することはできないという問題がある。

特許文献２等によって提案されているレンズ装置の光軸調整方法においては、第１のガイド軸に、第１可動レンズの保持枠と第２の可動レンズの保持枠をズーム摺動可能に取り付け、第１のガイド軸の一端を偏心回動部材で支持し、第１可動レンズ及び第２可動レンズの偏心ずれ及び傾きずれを修正するための第１のガイド軸の傾斜調整は、複数個準備した偏心回動部材から選択して取り付けることによって行う。そのため、製造部品として傾斜調整角度量の異なる多数の偏心回動部材を準備しなければならない問題がある。また、第１ガイド軸の傾斜調整角度は、準備した軸受け部材に固有の角度であり、傾斜調整角を連続的に変更させて調整することができないという問題がある。

特許文献３等によって提案されているレンズ鏡筒の光軸調整方法においては、初期調芯治具及び調芯治具は治具であるから繰り返し使用できるが、偏心量の異なった複数個の調芯治具を準備しなければならないという問題がある。また、ガイド軸の傾きを調整して調芯治具をガイド軸より取り去った後、ガイド軸の一端を接着剤で固定することが必須であるため製造工数が多く製造に長時間を要するという問題もある。

（発明の目的）
本発明は、従来のズーミングによる光軸上のレンズ移動によって発生する該移動レンズの傾きずれを調整することができるズームレンズ鏡筒に関する上述した問題に鑑みてなされたものであって、調整すべき傾きずれの量に合わせた複数の調整部材を準備する必要がなく、また傾きずれの量を連続的に調整することができるズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
本発明はまた、移動レンズの調整に特別な治具を必要とせず、一般的に使用されている十字ドライバー等の工具を使用して調整できるズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明は、
ズーミングにより光軸上で変位する移動レンズ群を、ガイドポールによって案内して光軸上で移動させ、前記移動レンズの傾きずれを減少させるずれ調整手段を有するズームレンズ鏡筒であって、
固定部に取り付けられた固定枠部材と、
該固定部材の被写体側に相互に変位可能に配置され、ずれ調整される前記移動レンズを間接的に支持する調整枠部材と、
光軸と平行に前記調整枠部材に植設された前記ガイドポールと、
前記固定枠部材と前記調整枠部材とを、光軸中心の円周上の少なくとも３箇所において、圧縮弾性部材を介在させて前記固定枠部材と前記調整枠部材の間隔を調整可能に結合する調整結合手段と、
前記ずれ調整される移動レンズを支持し、前記ガイドポール上を摺動する移動レンズ枠部材と
を有することを特徴とするズームレンズ鏡筒である。

本発明の実施態様は、以下の通りである。
前記ズームレンズ鏡筒において、前記調整結合手段が、圧縮ばねと、前記調整枠部材に支持されて前記固定枠部材に螺合するねじとを有することを特徴とする。

前記ズームレンズ鏡筒において、前記調整結合手段が、圧縮ばねと、前記固定枠部材に支持されて前記調整枠部材に螺合するねじとを有することを特徴とする。

前記ズームレンズ鏡筒において、前記ガイドポールが、前記移動レンズ枠部材の光軸との平行移動を確保するためのメインポールと、前記移動レンズ枠部材の光軸中心の回転を阻止するためのサブポールとを有することを特徴とする。

前記ズームレンズ鏡筒において、前記ガイドポールが、前記移動レンズ枠部材の光軸との平行移動を確保し、かつ前記移動レンズ枠部材の光軸中心の回転を阻止する一本のポールであることを特徴とする。

前記ズームレンズ鏡筒において、前記調整結合手段が、前記固定枠部材と前記調整枠部材とを、光軸中心の円周上の少なくとも３箇所の等角度間隔の位置において、圧縮弾性部材を介在させて前記固定枠部材と前記調整枠部材の間隔を調整可能に結合することを特徴とする。

本発明のズームレンズ鏡筒によれば、調整すべき移動レンズの傾きずれの量に合わせた複数の調整部材を準備する必要がなく、また移動レンズの傾きずれの量を連続的に調整することができるズームレンズ鏡筒を提供することができる。

本発明のズームレンズ鏡筒によればまた、移動レンズの傾きずれの調整に特別な治具を必要とせず、一般的に使用されている工具を使用して調整できるズームレンズ鏡筒を提供することができる。

本発明の実施形態のズームレンズ鏡筒の光軸に沿った断面図である。 本発明の実施形態のズームレンズ鏡筒の被写体側上方から見た固定レンズ枠、移動レンズ枠部材、調整レンズ枠の分解斜視図である。 本発明の実施形態のズームレンズ鏡筒のマウント部材側上方から見た調整レンズ枠の斜視図である。 図２の一点鎖線IVで示す部分の拡大斜視図、すなわち本発明の実施形態のズームレンズ鏡筒のメインガイドポール受け孔１２Ｍの拡大斜視図である。

（発明を実施するための形態）
以下に、本発明のズームレンズ鏡筒の実施形態を、図を参照しながら説明する。
実施形態のズームレンズ鏡筒は、４レンズ群１７枚レンズからなる、１８ｍｍ〜２００ｍｍ、Ｆ値３．５〜６．３のズームレンズに係るものであって、移動レンズは第３レンズ群の最被写体側の単体レンズである。

実施形態のズームレンズ鏡筒１は、図１に示すように、第１レンズ群ＬＧ１，第２レンズ群ＬＧ２，第３レンズ群ＬＧ３，第４レンズ群ＬＧ４からなる。第３レンズ群ＬＧ３は、単体レンズＬＧ３−１であり、以下において移動レンズＬＧ３−１と呼ばれる。

（構成）
実施形態のズームレンズ鏡筒１は、図１〜図３に示すように、カメラ等の撮像装置本体（図示せず）に係合するマウント部材１０と、該マウント部材１０と実質上一体であって、第４レンズ群ＬＧ４の一部のレンズを支持する固定レンズ枠１２と、移動レンズＬＧ３−１を支持する移動レンズ枠部材１４とを有する。固定レンズ枠１２の被写体側周縁部に、調整後の状態を確保するために注入する接着剤を受け入れる接着剤受け凹部１２Ｇが複数個形成されている。

ズームレンズ鏡筒１は、さらに、固定レンズ枠１２に連結された調整レンズ枠１８を有する。調整レンズ枠１８は、光軸Ｏを中心とする例えば１２０°の等角度間隔位置において、圧縮コイルバネ２０を介在させ、固定レンズ枠１２のねじ孔１２Ａにねじ２１を螺合することによってねじ結合された調整レンズ枠１８を有する。ねじ２１の螺合の程度によって、圧縮コイルバネ２０の圧縮状態を変更可能である。圧縮コイルバネ２０の位置は、固定レンズ枠１２に形成されたバネ受け凹凸部１２Ｃによって規制されている。調整レンズ枠１８のマウント部材１０側周縁部に、調整後の状態を確保するために注入する接着剤を受け入れる接着剤受け凹部１８Ｇが複数個形成されている。

ズームレンズ鏡筒１は、さらに、光軸Ｏを中心に相対向する位置において光軸Ｏと平行であるように調整レンズ枠１８に植設されたメインガイドポール１９及びサブガイドポール２２を有する。メインガイドポール１９一端は、調整レンズ枠１８のメインガイドポール嵌合丸孔１８Ｍに圧入され、サブガイドポール２２の一端は、調整レンズ枠１８のサブガイドポール嵌合丸孔１８Ｓに圧入されている。

メインガイドポール１９の他端は、固定レンズ枠１２の深さ（厚さ）０．５〜１．５ｍｍの部分に形成されたメインガイドポール受け孔１２Ｍに嵌合されている。メインガイドポール受け孔１２Ｍは、図４に示すように、円形孔の内周の９０°均等間隔を置いて４カ所の形成された接触面１２Ｄに線接触している。このように線接触することにより、調整枠１８Ｍ側より１２Ｍ側が弱く嵌合する。従って、メインガイドポール１９は、メインガイドポール受け孔１２Ｍ内で、メインガイドポール受け孔１２Ｍを中心として揺動することが可能である。
サブガイドポール２２の他端も、固定レンズ枠１２の深さ（厚さ）０．５〜１．５ｍｍの部分に形成されたサブガイドポール受け孔１２Ｓに嵌合されている。サブガイドポール受け孔１２Ｓの構成は、メインガイドポール受け孔１２Ｍと同じであるので、その説明を省略する。

移動レンズ枠部材１４は、メインガイドポール１９及びサブガイドポール２２によって支持されている。すなわち、移動レンズ枠部材１４は、メインガイドポール１９上の光軸Ｏ方向で分離した２箇所で摺動する摺動軸受部１４ｌ、１４ｍと、サブガイドポール２２上を摺動する挟み込み摺動部１４ｎを有する。メインガイドポール１９と摺動軸受け部１４ｌ、１４ｍの係合は、移動レンズ枠部材１４が光軸Ｏと平行に移動することを確保する。サブガイドポール２２上と挟み込み摺動部１４ｎとの係合は、移動レンズ枠部材１４が光軸Ｏを中心として回転することを阻止する。

（調整）
実施形態のズームレンズ鏡筒１は、最初に、図１に示すように、設計通り組み立てる。望遠状態、広角状態等所定の位置で所定許容範囲の結像が形成されていることを確認する。

所定許容範囲内の結像がなされていない場合、３本のねじ２１の螺合程度を変えて圧縮コイルバネ２０の圧縮状態を変化させる。この圧縮コイルバネ２０の圧縮状態の変化によって、メインガイドポール１９及びサブガイドポール２２が植設された調整レンズ枠１８の光軸を基準とする角度が変化する。
その結果、メインガイドポール１９及びサブガイドポール２２がメインガイドポール受け孔１２Ｍ内及びサブガイドポール受け孔１２Ｓを中心にして揺動し、結果的に望遠端状態の移動レンズＬＧ３−１の傾きずれが調整されることになる。

固定レンズ枠１２の接着剤受け凹部１２及び調整レンズ枠１８の接着剤受け凹部１８Ｇに接着剤を注入して、この調整状態を保持する。

本発明は、内部合焦レンズすなわちインナーフォーカスレンズのフォーカシングレンズの駆動機構にも有効に実施できる。

Ｏ 光軸
１ ズームレンズ鏡筒
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群
ＬＧ３ 第３レンズ群
ＬＧ３−１ 移動レンズ
ＬＧ４ 第４レンズ群
１０ マウント部材
１２ 固定レンズ枠
１４ 移動レンズ枠部材
１８ 調整レンズ枠
１９ メインガイドポール
２０ 圧縮コイルバネ
２１ ねじ
２２ サブガイドポール
１４ｌ、１４ｍ 摺動軸受部
１４ｎ 挟み込み摺動部

Claims (7)

1. ズーミングにより光軸上で変位する移動レンズ群を、ガイドポールによって案内して光軸上で移動させ、前記移動レンズの傾きずれを減少させるずれ調整手段を有するズームレンズ鏡筒であって、
   固定部に取り付けられた固定枠部材と、
   該固定部材の被写体側に相互に変位可能に配置され、ずれ調整される前記移動レンズを間接的に支持する調整枠部材と、
   光軸と平行に前記調整枠部材に植設された前記ガイドポールと、
   前記固定枠部材と前記調整枠部材とを、光軸中心の少なくとも３箇所において、圧縮弾性部材を介在させて前記固定枠部材と前記調整枠部材の間隔を調整可能に結合する調整結合手段と、
   前記ずれ調整される移動レンズを支持し、前記ガイドポール上を摺動する移動レンズ枠部材と
   を有することを特徴とするズームレンズ鏡筒。
2. 前記調整結合手段が、圧縮ばねと、前記調整枠部材に支持されて前記固定枠部材に螺合するねじとを有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。
3. 前記調整結合手段が、圧縮ばねと、前記固定枠部材に支持されて前記調整枠部材に螺合するねじとを有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。
4. 前記ガイドポールが、前記移動レンズ枠部材の光軸との平行移動を確保するためのメインポールと、前記移動レンズ枠部材の光軸中心の回転を阻止するためのサブポールとを有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。
5. 前記ガイドポールが、前記移動レンズ枠部材の光軸との平行移動を確保し、かつ前記移動レンズ枠部材の光軸中心の回転を阻止する一本のポールであることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。
6. 前記調整結合手段が、前記固定枠部材と前記調整枠部材とを、少なくとも３箇所において、圧縮弾性部材を介在させて前記固定枠部材と前記調整枠部材の間隔を調整可能に結合することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。
7. 前記調整結合手段が、前記固定枠部材と前記調整枠部材とを、光軸中心の少なくとも３箇所の等角度間隔の位置において、圧縮弾性部材を介在させて前記固定枠部材と前記調整枠部材の間隔を調整可能に結合することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。

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