JP2018087904A - レンズマウント固定機構およびそれを有するレンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光軸調整量によらず、光軸調整時の組立性、耐衝撃性、耐防塵性、耐防滴性を鑑みたレンズ装置を提供することである。【解決手段】 本発明に係るレンズマウント固定機構は、レンズ装置を撮像装置に着脱可能に装着するためのマウント環をレンズ鏡筒に固定するレンズマウント固定機構であって、前記レンズ鏡筒と光軸に垂直な面で接触して、該面内での位置を第１の調整量の範囲で調整可能な第１の調整固定部によって前記レンズ鏡筒に固定される光軸調整部材と、前記光軸調整部材と光軸に垂直な面で接触して、該面内での位置を第２の調整量の範囲で調整可能な第２の調整固定部によって前記光軸調整部材に固定されるマウント環と、を有し、前記第２の調整量は前記第１の調整量より小さい、ことを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、レンズ装置を撮像装置に着脱可能に装着するためのレンズマウントをレンズ装置に固定するためのレンズマウント固定機構、およびそれを有するレンズ装置に関するものである。

放送用テレビレンズの分野において使用される撮像装置では、レンズ系を保持する鏡筒を有するレンズ装置と、レンズ装置が着脱可能にマウントされるカメラ本体を備える。レンズ装置は、カメラ本体側へ取り付けるために、鏡筒にカメラ本体との接続部となるバヨネット式のマウント環が取り付けられる。レンズ装置の製造時、レンズ鏡筒にマウント環を取り付ける際には、所定のレンズ又はレンズ群に対して光軸調整を行う必要がある。これまで、レンズ装置の光軸調整を行う構造として以下が開示されている。

例えば特許文献１では、レンズ鏡筒に対してマウント環を光軸と直交する方向に偏芯調整させることで、光軸調整を実施する構造が開示されている。

特開２０１０−２４３８４２号公報

しかしながら、昨今の高画素化、高倍率化の要求を鑑みると、レンズ系の構成において、光学調整群の数を多く必要とする。そのため、偏芯敏感度が高い光学調整群の偏芯調整量を多くする必要がある。一方、光学調整群の偏芯調整量を多くすると、ズーミンング時の像面における結像状態が望遠側、広角側で移動する像移動が生じてしまう。そこで、ズーミング時の像面変化を抑制するため、光軸調整量を多く行える構造が必要となる。特許文献１は、光軸調整量が多い場合、レンズ鏡筒に対するマウント環の調整量が大きく、組立調整を収束させるための時間がかかり、組立性に不利である。また、調整量の確保のためマウント環の貫通孔を大きくする必要があるため、螺子頭とマウント環のかかり量が少なくなり、締結強度が低くなる。従って、耐衝撃性に不利となる場合がある。

そこで、本発明の目的は、光軸調整量によらず、光軸調整時の組立性、耐衝撃性を鑑みたレンズマウント固定機構及びそれを有するレンズ装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るレンズマウント固定機構は、レンズ装置を撮像装置に着脱可能に装着するためのマウント環をレンズ鏡筒に固定するレンズマウント固定機構であって、前記レンズ鏡筒と光軸に垂直な面で接触して、該面内での位置を第１の調整量の範囲で調整可能な第１の調整固定部によって前記レンズ鏡筒に固定される光軸調整部材と、前記光軸調整部材と光軸に垂直な面で接触して、該面内での位置を第２の調整量の範囲で調整可能な第２の調整固定部によって前記光軸調整部材に固定されるマウント環と、を有し、前記第２の調整量は前記第１の調整量より小さい、こと特徴とする。

本発明によれば、光軸調整量によらず、光軸調整時の組立性向上と同時に、耐衝撃性を可能にしたレンズマウント固定機構及びそれを有するレンズ装置を提供することができる。

ズームレンズ系全体の構成を示す図 本発明のレンズマウント固定機構の実施例における光軸調整構造のＢ−Ｂ断面図 本発明のレンズマウント固定機構の実施例における光軸調整部材を固定筒に固定した斜視図 本発明のレンズマウント固定機構の実施例におけるレンズ装置のＣ視図 本発明のレンズマウント固定機構の実施例における光軸調整構造のＤ−Ｄ断面図

レンズ装置を撮像装置に着脱可能に装着するためのマウント環をレンズ鏡筒に固定する本発明のレンズマウント固定機構の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１はズームレンズ系全体の構成を示す図、図２は本発明の実施例１における光軸調整構造のII−II断面図である。図３は本発明の実施例１における光軸調整部材を固定筒（レンズ鏡筒）に固定した斜視図、図４は本発明の実施例１におけるレンズ装置のIV視図、図５は本発明の実施例１における光軸調整構造のＶ−Ｖ断面図である。

図１を参照して、本実施例のズームレンズ系全体の構成について説明する。レンズ装置１はフォーカス操作環２ａを回動することで不図示の光学移動群が光軸Ａ方向に移動しフォーカス調整がなされ、ズーム操作環２ｂを回動することで不図示の光学移動群が光軸Ａ方向に移動しズーム調整がなされる。また、アイリス操作環２ｃを回動することで絞り径が変化し光量を調整できる構造となっている。また、フランジバック操作環３又は、マクロ操作環４を回動させることにより、不図示の光学移動群が光軸Ａ方向に移動し撮像素子までの合焦距離を調整する構造となっている。
以上が、本発明のレンズマウンド固定機構が装着されるズームレンズ系全体の構成である。

次に、図１乃至５を参照して、レンズ装置１の内部構造である、光軸調整構造に関して説明する。光軸調整部材５は、固定筒と光軸に垂直な面で接触して、該垂直な面内での位置を第１の調整量の範囲で調整可能な第１の調整固定部によって前記レンズ鏡筒に固定される。第１の調整固定部の詳細については後述する。光軸調整部材５は、光軸方向に貫通する第１の貫通孔１３を有し、該第１の貫通孔１３を介して螺子６（第１の螺子）を固定筒８に構成された締結部７（第１の螺合部）に螺合することで、締結部７において光軸Ａ方向へ軸力が発生し、固定筒８に像側から固定される。マウント環９は光軸方向に貫通する第２の貫通孔１５を介して螺子１０（第２の螺子）を光軸調整部材５に構成された締結部１１（第２の螺合部）に螺合することで、締結部１１に光軸Ａ方向へ軸力が発生し、光軸調整部材５に像側から固定される。光軸調整部材５上での第１の貫通孔１３と締結部１１との位置が、リング形状の光軸調整部材５の開口部を中心とする周方向（光軸を中心とする回転方向）での位置が異なる。そのため、第１の貫通孔１３と第２の貫通孔１５が光軸に垂直な面への投影において重なることはなく（両者が接続することはなく）、螺子６はマウント環９のマウント壁９ａで隠される。

本実施例では光軸調整部材５はリング状の形状を有する部材として説明するが、本発明はそれに限定されることはない。光軸調整部材５が一体で構成されていればよく、例えば、リング形状の一端が開口している「Ｃ」型あるいは「Ｕ」型のような形状でも本発明の効果を奏することができる。

次に、本実施例の光軸調整方法に関して、図２、図５を参照して説明する。固定筒８に光軸調整部材５を螺子６で仮止めする。次に、光軸調整部材５に不図示のマウント冶具を図５に示す締結部１１により固定する。このとき、不図示のマウント冶具は、マウント冶具に設けられた位置決めピンにより、光軸調整部材５に位置決めされるため、光軸調整部材５と不図示のマウント冶具との間で光軸ズレは発生しない。次に、図２に示す固定筒８に対して不図示のマウント冶具を光軸Ａと直交する方向に移動させることにより偏芯調整を行うことで、固定筒８と光軸調整部材５との光軸調整が可能となる。このとき、光軸調整部材５は固定筒８の光軸に垂直な面ＰＬ１と図２に示すように面接触し、互いに対して光軸に垂直な方向に摺動移動して面ＰＬ内での位置の調整を可能とする第１の調整固定部１２を構成している。第１の調整固定部１２は、光軸調整部材５に形成された第１の貫通孔１３と、螺子６と、固定筒８に構成された締結部７（第１の螺合部）で構成される。第１の調整固定部１２では、第１の貫通孔１３の内径ｈ１１と、螺子６の外径ｈ１２と差に対応する量だけ偏芯調整を実施することができる。第１の調整固定部１２で光軸調整を実施後、不図示のマウント冶具と光軸調整部材５との螺合を解除し、不図示のマウント冶具を取り外す。これにより、図３の状態となるので、螺子６を本止めすることで、光軸調整された状態が維持されたまま光軸調整部材５が固定筒８に固定される。次に、図５に示す光軸調整部材５にマウント環９を螺子１０で仮止めする。光軸調整部材５に対してマウント環９を光軸Ａと直交する方向に移動させて偏芯調整を行うことで、第２の調整固定部１４で光軸調整部材５とマウント環９との光軸調整が可能となる。このとき、固定筒８とマウント環９は図５に示すように面接触し、互いに対して光軸に垂直な方向に摺動移動することができる。第２の調整固定部１４は、第２の貫通孔１５の内径ｈ２１と螺子１０の外径ｈ２２との差だけ偏芯調整を実施することができる。第２の調整固定部１４で光軸調整を実施後、螺子１０を本止めすることで、光軸調整が維持されたままマウント環９が光軸調整部材５に完全固定される。このとき、第１の調整固定部１２の螺子６におけるピッチ円径Ｈ１は第２の調整固定部１４の螺子１０におけるピッチ円径Ｈ２以下で締結される。

次に光軸調整を第１の調整固定部１２と第２の調整固定部１４の二か所に分けることによる効果について図２、図５を参照して説明する。本構造を適用しない場合、図２に示す光軸調整部材５は無く、固定筒８に対してマウント環９が直接固定される。そのような構造が従来一般的なマウントの構成として使用されてきた。一か所での調整で光軸の偏心を調整する構造の場合には、固定筒８に対してマウント環９の一か所で光軸調整を行う必要がある。言い換えると１ステップの位置調整で光軸の偏心調整を実施する必要がある。必要な光軸調整量が大きい場合には、固定筒８に対してマウント環９を大きく移動させて偏芯調整を実施してしまう場合があり、所定の光軸偏心量の光学規格へ収束するまで長い組立時間を要してしまう。一方、本構造のように、光軸調整箇所を二か所（２ステップ）に分けることで、所定の光軸偏心量の光学規格の近傍まで第１の調整固定部１２で調整（粗調整）し、第２の調整固定部１４で所定の光軸調整の光学規格に入るように調整（微調整）することが可能となる。そのため、組立時に１ステップで大きな偏芯調整量調整を実施してしまうことは無く、所定の光軸偏心量の光学規格へ収束するまでの時間が短縮できる。従って、光軸調整時の組立性が改善する。

また、一か所（１ステップの調整）のみでの光軸偏心調整を実施する構成では、大きな光軸調整量を確保しておく必要があるため、マウント環の貫通孔を固定する螺子の径に対して大きく構成する場合がある。そのため、螺子頭とマウント環のかかり量が少なくなり、締結強度が低くなる。しかし、本構造では二箇所の調整部を設けるため、一箇所のみ調整部と比較し、各々の調整部の調整量は小さくできる。従って、過度に一箇所あたりの貫通孔を大きくする必要はなく、螺子頭とのマウント環とのかかり量が確保できる。そのため締結強度が確保でき、耐衝撃性を向上させることができる。また、二箇所の調整部の内、第２の調整固定部１４での調整可能量を第１の調整固定部１２の調整可能量より小さくすることにより、第２の調整固定部１４で微調整を実施する構成とするため、更に組立時の偏心調整の収束性が向上し、組立時間の短縮が更に図れる。従って、光軸調整時の組立性が更に改善する。換言すると、第１の調整固定部１２での調整可能量（第１の調整量）が第２の調整固定部１４での調整可能量（第２の調整量）より大きいが、それぞれの具体的な調整可能量については、本発明を適用する撮像装置の仕様、用途等によって適宜設定される。例えば、第１の調整固定部１２での調整可能量（螺子６の外径ｈ１２と第１の貫通孔１３の内径ｈ１１の差）は数百マイクロメートル、第２の調整固定部１４での調整可能量（螺子１０の外径ｈ２２と第２の貫通孔１５の内径ｈ２１の差）は数十マイクロメートルである。

次に、螺子６をマウント壁９ａで隠すことによる効果について図２、を参照して説明する。第２の調整固定部１４の調整可能量（第２の調整量：螺子１０の外径ｈ２２と第２の貫通孔１５の内径ｈ２１の差）を第１の調整固定部１２の調整可能量（第１の調整量：螺子６の外径ｈ１２と第１の貫通孔１３の内径ｈ１１の差）以下としている。そのため、第１の貫通孔１３が大きくてもマウント壁９ａにより第１の貫通孔１３の内径と螺子６の外径と第１との隙間を隠すことが容易となる。また、第１の調整固定部１２により可能な調整量は第２の調整固定部１４による調整量よりも大きいため、第１の調整固定部１２の螺子６におけるピッチ円径Ｈ１は第２の調整固定部１４の螺子１０におけるピッチ円径Ｈ２以下で締結される関係となっている。また、固定筒８（螺子６）に対して光軸調整部材５を光軸と垂直な方向に移動可能な最大移動量（最大調整可能量）だけ移動させた場合でも、螺子６の螺子頭とマウント環のかかり量を確保して締結強度を維持するため、最大調整可能量に応じて螺子６の螺子頭の大きさを設定する必要がある。つまり、最大調整可能量が大きい場合は、螺子６の螺子頭を大きく設計する必要がある。従って、第１の貫通孔１３も締結部１１も光軸調整部材５に形成されるため、いかなる調整量であっても螺子６の螺子頭が光軸調整部材５の外周の外にはみ出ないようにして締結強度を維持するため、ピッチ円径Ｈ１をピッチ円径Ｈ２以下とすることが好ましい。また、ピッチ円径Ｈ２がピッチ円径Ｈ１より大きくても、第２の調整可能量が第１の調整可能量より小さいため、よりマウント側に位置するマウント環９の最外径が大きくなることを抑え、撮像装置とレンズ装置の装着部近傍に必要な空間を確保することが可能となる。

光軸調整部材５は、第１の貫通孔１３と締結部１１が周方向で異なる位相位置に備えられているため、常に螺子６はマウント壁９ａで覆い隠され、螺子頭が収容される空間は、マウント壁９ａが光軸調整部材５に押圧されることにより外気から離隔される。以上より、第１の貫通孔１３、第２の貫通孔１５を介して光学部材が配置されているレンズ装置１の内部がレンズ外部の空気が出入りすることは無く、防塵性、防滴性を維持することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、第１の調整固定部と第２の調整固定部の固定を螺子を使用したが、接着固定でも構わない。

１ レンズ装置
６ 螺子（第１の螺子）
７ 締結部（第１の螺合部）
８ 固定筒
９ マウント環
９ａ マウント環
１０ 螺子（第２の螺子）
１１ 締結部（第２の螺合部）
１２ 第１の調整固定部
１３ 第１の貫通孔
１４ 第２の調整固定部
１５ 第２の貫通孔

Claims (6)

1. レンズ装置を撮像装置に着脱可能に装着するためのマウント環をレンズ鏡筒に固定するレンズマウント固定機構であって、
   前記レンズ鏡筒と光軸に垂直な面で接触して、該面内での位置を第１の調整量の範囲で調整可能な第１の調整固定部によって前記レンズ鏡筒に固定される光軸調整部材と、
   前記光軸調整部材と光軸に垂直な面で接触して、該面内での位置を第２の調整量の範囲で調整可能な第２の調整固定部によって前記光軸調整部材に固定されるマウント環と、
   を有し、
   前記第２の調整量は前記第１の調整量より小さい、
   ことを特徴とするレンズマウント固定機構。
2. 前記第１の調整固定部は、前記光軸調整部材に構成された光軸方向に貫通する第１の貫通孔を介して、前記レンズ鏡筒の第１の螺合部に第１の螺子を螺合させることにより前記光軸調整部材を前記レンズ鏡筒に固定し、
   前記第２の調整固定部は、前記マウント環に構成された光軸方向に貫通する第２の貫通孔を介して、前記光軸調整部材の第２の螺合部に第２の螺子を螺合させることにより前記マウント環を前記光軸調整部材に固定し、
   前記第１の貫通孔の内径と第１の螺子の外径との差は、前記第２の貫通孔の内径と第２の螺子の外径との差より小さい、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズマウント固定機構。
3. 前記第２の調整固定部は前記第１の調整固定部の像側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズマウント固定機構。
4. 前記光軸調整部材はリング状の形状であり、前記第２の螺合部と前記第１の貫通孔は周方向で異なる位置に構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載のレンズマウント固定機構。
5. 前記マウント環が前記光軸調整部材に固定された状態において、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔が接続しないように、前記光軸調整部材における前記第１の貫通孔の位置と大きさ、前記光軸調整部材における前記第２の螺合部の位置、前記第２の貫通孔の大きさ、前記第２の螺子の径が構成される、ことを特徴とする請求項２に記載のレンズマウント固定機構。
6. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズマウント固定機構を備えるレンズ装置。

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