JP2014102363A - レンズ保持枠及びこれを備えたレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】周方向に間隔をおいて複数の切欠部を有するレンズ保持枠にレンズを固定したとき、レンズ保持枠に有害な変形（内部応力）が発生するのを防止して、所望のレンズ性能を発揮することができるレンズ保持枠及びこれを備えたレンズ鏡筒を得る。
【解決手段】レンズ保持枠２０は、周方向に間隔をおいて形成された複数の熱かしめ縁部（レンズ固定部）２２と、この複数の熱かしめ縁部（レンズ固定部）２２の径方向外方に周方向に間隔をおいて形成された複数の切欠部２３とを備えている。複数の切欠部２３には、レンズ保持枠２０に隣接するカム環（隣接部材）３０に周方向に間隔をおいて形成された複数の突出部３２が進退する。複数の熱かしめ縁部（レンズ固定部）２２と複数の切欠部２３は、その周方向位相が互いに異なっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、レンズ保持枠及びこれを備えたレンズ鏡筒に関する。

レンズ鏡筒では、隣接する一対の環状部材の一方に、他方に向かって突出する突出部を周方向に間隔をおいて設け、他方に、この突出部を受け入れる切欠部を周方向に間隔をおいて設け、この切欠部に突出部を進入させることで収納長を短縮することが行われている。一対の環状部材の少なくとも一方には、熱かしめまたは接着剤によってレンズを固定するのが普通である。

このようなレンズ鏡筒において、周方向に間隔をおいて切欠部を形成した環状部材（レンズ保持枠）にレンズを固定するとき、従来は、切欠部の位置を考慮することなく、熱かしめまたは接着剤によってレンズを固定していた。具体的には、レンズの全周をレンズ保持枠に固定し、あるいは、周方向の複数位置でレンズをレンズ保持枠に固定していた。

特開２００３−２８７６６５号公報 特開２００８−１９１４１２号公報

しかしながら、本発明者らは、レンズ保持枠の周方向の切欠部の位置を考慮せずに、レンズをレンズ保持枠に固定すると、レンズ保持枠に有害な変形（内部応力）が発生することがあり、その変形（内部応力）がレンズを変形させて所望のレンズ性能が発揮されない場合があることを見出した。

従って本発明は、周方向に間隔をおいて複数の切欠部を有するレンズ保持枠にレンズを固定したとき、レンズ保持枠に有害な変形（内部応力）が発生するのを防止して、所望のレンズ性能を発揮することができるレンズ保持枠及びこれを備えたレンズ鏡筒を得ることを目的とする。

本発明は、周方向に間隔をおいて複数の切欠部を有するレンズ保持枠の中心部にレンズを固定するときに、レンズを全周固定とするのではなく、周方向に間隔をおいた複数の固定位置で固定し、かつ、この複数のレンズ固定位置と、上記複数の切欠部との周方向位相を互いに異ならせれば、レンズ固定に伴ってレンズ保持枠に有害な変形（内部応力）が発生するのを防止して、所望のレンズ性能を発揮することができるとの着眼に基づいて完成されたものである。

本発明のレンズ保持枠は、周方向に間隔をおいて形成された複数のレンズ固定部と、この複数のレンズ固定部の径方向外方に周方向に間隔をおいて形成された複数の切欠部とを備えるレンズ保持枠において、前記複数の切欠部には、前記レンズ保持枠に隣接する隣接部材に周方向に間隔をおいて形成された複数の突出部が進退し、前記複数のレンズ固定部と前記複数の切欠部は、その周方向位相が互いに異なっていることを特徴としている。

本発明のレンズ鏡筒は、レンズを保持するレンズ保持枠と、このレンズ保持枠に隣接する隣接部材とを光軸方向に相対移動可能に備えたレンズ鏡筒において、前記レンズ保持枠は、周方向に間隔をおいて形成された複数のレンズ固定部と、この複数のレンズ固定部の径方向外方に周方向に間隔をおいて形成された複数の切欠部とを備え、前記複数の切欠部には、前記隣接部材に周方向に間隔をおいて形成された複数の突出部が進退し、前記複数のレンズ固定部と前記複数の切欠部は、その周方向位相が互いに異なっていることを特徴としている。

レンズ鏡筒の態様では、前記レンズ保持枠にカムフォロアを形成し、前記隣接部材を、前記カムフォロアを案内して前記レンズ保持枠の移動軌跡を定めるカム溝を有するカム環から構成することができる。

レンズ鏡筒の態様では、沈胴収納時に、前記レンズ保持枠と前記隣接部材が光軸方向に接近して、隣接部材の前記複数の突出部がレンズ保持枠の前記複数の切欠部に進入する沈胴式レンズ鏡筒とすることができる。

レンズ保持枠とレンズ鏡筒のいずれの態様でも、前記レンズ保持枠の中心部に、レンズを嵌合する嵌合筒部を形成し、前記複数のレンズ固定部を、前記嵌合筒部の端部に周方向に間隔をおいて形成された複数の熱かしめ縁部から構成し、この複数の熱かしめ縁部を内方に熱かしめすることで前記レンズを固定することができる。あるいは、前記レンズ保持枠の中心部に、レンズを嵌合する嵌合筒部を形成し、前記複数のレンズ固定部を、前記嵌合筒部に周方向に間隔をおいて形成された複数の接着剤貯留部から構成し、この複数の接着剤貯留部に滴下した接着剤によって前記レンズを固定することもできる。

本発明によれば、周方向に間隔をおいて複数の切欠部を有するレンズ保持枠にレンズを固定したとき、レンズ保持枠に有害な変形（内部応力）が発生するのを防止して、所望のレンズ性能を発揮することができるレンズ保持枠及びこれを備えたレンズ鏡筒が得られる。

レンズ鏡筒のレンズ保持枠とカム環が離間した状態を示す斜視図である。 レンズ保持枠とカム環が接近したレンズ鏡筒の沈胴収納状態を示す斜視図である。 レンズを保持した状態のレンズ保持枠を後方から見た正面図である。 レンズを保持していない状態のレンズ保持枠を示す斜視図である。 図５（Ａ）、（Ｂ）は本実施形態のレンズ保持枠に熱かしめによってレンズを固定した場合におけるレンズの変形量を示す図であり、図５（Ａ）はレンズを保持したレンズ保持枠を後方から見た正面図、図５（Ｂ）はレンズの変形量をグレースケールによって示した図である。 図６（Ａ）、（Ｂ）は嵌合筒部の後端部の全周を熱かしめしてレンズ保持枠にレンズを固定した場合におけるレンズの変形量を示す比較図であり、図６（Ａ）はレンズを保持したレンズ保持枠を後方から見た正面図、図６（Ｂ）はレンズの変形量をグレースケールによって示した図である。 レンズ保持枠にレンズを固定する方法（工程）を示すために、レンズ保持枠とレンズを支持する受け治具と、この受け治具の直上に位置する熱かしめ装置とを示した図である。 熱かしめ縁部を内方に熱かしめすることでレンズ保持枠にレンズを固定（抜け止め）する様子を示す拡大図である。

図１ないし図８を参照して、本発明を適用したレンズ鏡筒１０について説明する。レンズ鏡筒１０は、ズーミングに伴って各種の光学要素を光軸方向に所定の軌跡で進退させ且つ収納時には各種の光学要素の空気間隔を圧縮する沈胴式ズームレンズ鏡筒の一部を構成する。以下の説明中で、「前方」及び「後方」は、「被写体側」及び「撮像面側」をそれぞれ意味する。

図１、図２に示すように、レンズ鏡筒１０は、撮影光軸Ｚに沿った前方から順に、円形のレンズＬを保持するレンズ保持枠２０と、このレンズ保持枠２０に隣接するカム環（隣接部材）３０とを備えている。レンズ保持枠２０とカム環３０はともに全体として環状（筒状）をなす環状部材（筒状部材）である。図１は、レンズ鏡筒１０のレンズ保持枠２０とカム環３０が離間した状態を描いており、図２は、レンズ保持枠２０とカム環３０が接近したレンズ鏡筒１０の沈胴収納状態を描いている。

図１にはカム環３０の全体形状が描かれ、図２にはレンズ保持枠２０の全体形状が描かれている。一方、図１（と図４）では、レンズ保持枠２０の外筒２０ａの後部を切断して描いている。カム環３０の外周面には３本のカム溝３１が形成されており、レンズ保持枠２０の外筒２０ａ後方突出部２０ｂの内周面には３つのカムフォロア（図示せず）が突出形成されていて、３つのカムフォロアを３本のカム溝３１にそれぞれ案内することで、レンズ保持枠２０とカム環３０が撮影光軸Ｚに沿って相対移動可能となっている。

３本のカム溝３１はカム環３０の外周面の後端部から前端部にまで延びており、３本のカム溝３１が位置するカム環３０の前端面には、前方に向かって突出する３つの突出部３２が周方向に略１２０°間隔で形成されている。図１では１本のカム溝３１と２つの突出部３２のみが描かれており、図２では２つの突出部３２のみが描かれている。

以上のようなレンズ鏡筒１０は周知であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。

続いて、図１、図３、図４を参照して、レンズ保持枠２０の構成について詳細に説明する。レンズ保持枠２０は、その中心部に、円形のレンズＬを嵌合する嵌合筒部２１を有している。嵌合筒部２１の後端部には、周方向に略１２０°間隔で３つの熱かしめ縁部（レンズ固定部）２２が突出形成されており、この３つの熱かしめ縁部２２を内方に熱かしめすることで、レンズ保持枠２０にレンズＬが固定（抜け止め）される。嵌合筒部２１（熱かしめ縁部２２）の径方向外方（外周側）には、周方向に略１２０°間隔で３つの切欠部２３が形成されている。図１に示すように、レンズ鏡筒１０のレンズ保持枠２０とカム環３０が離間した状態では、レンズ保持枠２０の切欠部２３からカム環３０の突出部３２が退避しており、図２に示すように、レンズ保持枠２０とカム環３０が接近したレンズ鏡筒１０の沈胴収納状態では、レンズ保持枠２０の切欠部２３にカム環３０の突出部３２が進入する（レンズ保持枠２０の切欠部２３に隣接部材であるカム環３０の突出部３２が進退する）。これによりレンズ鏡筒１０の収納長の短縮化が実現される。

本実施形態では、図３に示すように、レンズ保持枠２０の３つの熱かしめ縁部（レンズ固定部）２２と３つの切欠部２３の周方向位相を互いに異ならせている。つまりレンズ保持枠２０の３つの熱かしめ縁部（レンズ固定部）２２と３つの切欠部２３が径方向に重ならないように配置している。

本発明者らは、鋭意研究の結果、レンズ保持枠２０の嵌合筒部２１にレンズＬを嵌合した状態で熱かしめ縁部２２を内方に熱かしめするとき、レンズ保持枠２０の熱かしめ縁部２２と切欠部２３の周方向位相が一致していると、その一致部分において、熱かしめ縁部２２を内方に熱かしめしたときの変形量が局所的に大きくなってレンズ保持枠２０に有害な変形（内部応力）が発生し、この変形（内部応力）がレンズＬに伝わってこれを変形させることで所望のレンズ性能が得られない場合があることを見出した。

本実施形態では、上記のように、熱かしめによってレンズ保持枠２０にレンズＬを固定する際に、レンズ保持枠２０が不均等に歪んでレンズＬの性能が劣化するのを防止することを重要な技術課題として捉えている。そしてこの技術課題を解決するために、レンズ保持枠２０の熱かしめ縁部２２と切欠部２３の周方向位置を互いに異ならせて、レンズ保持枠２０の歪みを極限まで抑え且つ周方向に均一にすることで、レンズＬに所望のレンズ性能を発揮させることに成功している。ミクロな視点で検証すると、熱かしめ縁部２２が存在して切欠部２３が存在しない周方向位置では、熱かしめ縁部２２を内方に熱かしめしたときであってもその外周側の厚肉部によってレンズ枠２０の局所的な変形（内部応力）が抑制され、熱かしめ縁部２２が存在せず切欠部２３が存在する箇所では、熱かしめが行われないためにレンズ枠２０の変形（内部応力）は殆ど起こらない。その結果、レンズ保持枠２０の歪みを極限まで抑え且つ周方向に均一にすることができると考えられる。

図５（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態のレンズ保持枠２０に熱かしめによってレンズＬを固定した場合におけるレンズＬの変形量を示している。図５（Ａ）はレンズＬを保持したレンズ保持枠２０を後方から見た正面図である。図５（Ｂ）はレンズＬの変形量をグレースケール（レンズＬの色が濃いほど変形量が大きく淡いほど変形量が小さい）によって示した図である。図５（Ｂ）に明らかなように、本実施形態では、レンズ保持枠２０の歪みを極限まで抑え且つ周方向に均一にしているので、レンズＬが殆ど変形することがなく、レンズＬに所望の性能を発揮させることができている。

図６（Ａ）、（Ｂ）は、比較例として、嵌合筒部２１の後端部の全周を熱かしめしてレンズ保持枠２０にレンズＬを固定した場合におけるレンズＬの変形量を示している。図６（Ａ）はレンズＬを保持したレンズ保持枠２０を後方から見た正面図である。図６（Ｂ）はレンズＬの変形量をグレースケール（レンズＬの色が濃いほど変形量が大きく淡いほど変形量が小さい）によって示した図である。図６（Ｂ）に明らかなように、この比較例では、切欠部２３が形成されたレンズ保持枠２０の周方向位置において、嵌合筒部２１の後端部を内方に熱かしめしたときの変形量が局所的に大きくなり、レンズ保持枠２０が不均等に歪んでいる（３つの切欠部２３に対応する部分が頂点に位置する三角おむすび形状に歪んでいる）ので、レンズＬが大きく変形して、レンズＬが所望のレンズ性能を発揮できなくなってしまっている。

図７、図８を参照して、レンズ保持枠２０にレンズＬを固定する方法（工程）について説明する。まず、受け治具４０の上端周縁部にレンズ保持枠２０を下向きに支持して熱かしめ縁部２２を上方に向ける。次いで、受け治具４０の上端面にレンズＬを下向きに載置してレンズ保持枠２０の嵌合筒部２１に嵌合させる。最後に、受け治具４０の直上に位置する熱かしめ装置５０を降下させて、例えば２００℃〜３００℃に熱せられた熱かしめホーン５１を３つの熱かしめ縁部２２に所定時間（例えば２、３秒）当て付けることで、３つの熱かしめ縁部２２を内方に熱かしめする。これにより、レンズ保持枠２０にレンズＬが固定（抜け止め）される。ちなみに、レンズＬが固定されたレンズ保持枠２０は上下に反転され、レンズＬの上方（前方）に位置させて、図示しない複数枚（例えば２枚）のレンズが接着剤によってレンズ保持枠２０に固定される。

以上のように、本実施形態のレンズ保持枠２０及びこれを備えたレンズ鏡筒１０は、レンズ保持枠２０の３つの熱かしめ縁部（レンズ固定部）２２と３つの切欠部２３の周方向位相を互いに異ならせている。これにより、レンズ保持枠２０にレンズＬを固定したとき、レンズ保持枠２０に有害な変形（内部応力）が発生するのを防止して、レンズＬに所望のレンズ性能を発揮させることができる。

以上の実施形態では、レンズ鏡筒１０の沈胴収納状態において、レンズ保持枠２０の切欠部２３に、レンズ保持枠２０の後方に隣接するカム環３０の突出部３２が進入する場合を例示して説明した。しかし本発明は、レンズ鏡筒１０の沈胴収納状態において、レンズ保持枠２０の前方に隣接する他部材の一部が切欠部２３に進入する場合にも同様に適用できる。

以上の実施形態では、レンズ保持枠２０の熱かしめ縁部２２及び切欠部２３並びにカム環３０の突出部３１を、周方向に略１２０°間隔で各３つずつ形成した場合を例示して説明した。しかし、レンズ保持枠２０の熱かしめ縁部２２及び切欠部２３並びにカム環３０の突出部３１は、２つまたは４つ以上設けてもよいし、必ずしも周方向に等間隔で設ける必要もない。

以上の実施形態では、嵌合筒部２１の端部に熱かしめ縁部（レンズ固定部）２２を設けて、この熱かしめ縁部２２を内方に熱かしめすることでレンズ保持枠２０にレンズＬを固定する場合を例示して説明した。しかし、嵌合筒部２１に周方向に間隔をおいて複数の接着剤貯留部（レンズ固定部）を設けて、この接着剤貯留部に滴下した接着剤によってレンズ保持枠２０にレンズＬを固定する態様も可能である。この態様では、接着剤貯留部（レンズ固定部）と切欠部２３の周方向位相を互いに異ならせることで、レンズ保持枠２０に有害な変形（内部応力）が発生するのを防止して、レンズＬに所望のレンズ性能を発揮させることができる。

１０ レンズ鏡筒（沈胴式ズームレンズ鏡筒）
２０ レンズ保持枠
２０ａ 外筒
２０ｂ 後方突出部
２１ 嵌合筒部
２２ 熱かしめ縁部（レンズ固定部）
２３ 切欠部
３０ カム環（隣接部材）
３１ カム溝
３２ 突出部
４０ 受け治具
５０ 熱かしめ装置
５１ 熱かしめホーン
Ｌ レンズ

Claims (8)

1. 周方向に間隔をおいて形成された複数のレンズ固定部と、この複数のレンズ固定部の径方向外方に周方向に間隔をおいて形成された複数の切欠部とを備えるレンズ保持枠において、
   前記複数の切欠部には、前記レンズ保持枠に隣接する隣接部材に周方向に間隔をおいて形成された複数の突出部が進退し、
   前記複数のレンズ固定部と前記複数の切欠部は、その周方向位相が互いに異なっていることを特徴とするレンズ保持枠。
2. 請求項１記載のレンズ保持枠において、
   前記レンズ保持枠の中心部には、レンズを嵌合する嵌合筒部が形成されており、前記複数のレンズ固定部は、前記嵌合筒部の端部に周方向に間隔をおいて形成された複数の熱かしめ縁部からなり、この複数の熱かしめ縁部を内方に熱かしめすることで前記レンズを固定するレンズ保持枠。
3. 請求項１記載のレンズ保持枠において、
   前記レンズ保持枠の中心部には、レンズを嵌合する嵌合筒部が形成されており、前記複数のレンズ固定部は、前記嵌合筒部に周方向に間隔をおいて形成された複数の接着剤貯留部からなり、この複数の接着剤貯留部に滴下した接着剤によって前記レンズを固定するレンズ保持枠。
4. レンズを保持するレンズ保持枠と、このレンズ保持枠に隣接する隣接部材とを光軸方向に相対移動可能に備えたレンズ鏡筒において、
   前記レンズ保持枠は、周方向に間隔をおいて形成された複数のレンズ固定部と、この複数のレンズ固定部の径方向外方に周方向に間隔をおいて形成された複数の切欠部とを備え、
   前記複数の切欠部には、前記隣接部材に周方向に間隔をおいて形成された複数の突出部が進退し、
   前記複数のレンズ固定部と前記複数の切欠部は、その周方向位相が互いに異なっていることを特徴とするレンズ鏡筒。
5. 請求項４記載のレンズ鏡筒において、
   前記レンズ保持枠の中心部には、レンズを嵌合する嵌合筒部が形成されており、前記複数のレンズ固定部は、前記嵌合筒部の端部に周方向に間隔をおいて形成された複数の熱かしめ縁部からなり、この複数の熱かしめ縁部を内方に熱かしめすることで前記レンズを固定するレンズ鏡筒。
6. 請求項４記載のレンズ鏡筒において、
   前記レンズ保持枠の中心部には、レンズを嵌合する嵌合筒部が形成されており、前記複数のレンズ固定部は、前記嵌合筒部に周方向に間隔をおいて形成された複数の接着剤貯留部からなり、この複数の接着剤貯留部に滴下した接着剤によって前記レンズを固定するレンズ鏡筒。
7. 請求項４ないし６のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
   前記レンズ保持枠にはカムフォロアが形成されており、前記隣接部材は、前記カムフォロアを案内して前記レンズ保持枠の移動軌跡を定めるカム溝を有するカム環からなるレンズ鏡筒。
8. 請求項４ないし７のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
   沈胴収納時に、前記レンズ保持枠と前記隣接部材が光軸方向に接近して、隣接部材の前記複数の突出部がレンズ保持枠の前記複数の切欠部に進入する沈胴式レンズ鏡筒。