JP2020134784A - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成によって固定筒に対する移動筒のヘリコイドガタを低減しながら、組立性を向上させることを可能にしたレンズ装置を提供すること。【解決手段】 光軸方向に移動自在に配設された少なくとも１つ以上の光学移動群と、光学移動群と一体的に移動する移動筒と、移動筒に設けたネジ部と螺合するネジ部を備える固定筒と、移動筒を外部から回転動作させる操作環とを備えたレンズ装置において、固定筒または移動筒のいずれか一方を互いのネジ部が係合する範囲内で光軸方向に分割し、分割した第１筒と第２筒との間には、回転位相のずれを規制する回転止め部材と、第１筒と第２筒を光軸方向に互いに逆向きに付勢する付勢部材と、移動筒と固定筒とが螺合した状態で第１筒と第２筒を光軸方向に一体的に結合することが可能な着脱自在の結合部材が設けられることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明はレンズ装置、特に撮影レンズ装置のレンズ駆動機構に関する。

従来より、レンズを支持する移動筒等の光学要素をヘリコイド機構により光軸方向へ相対的に移動させてフォーカスやズームを行うレンズ装置が知られている。ヘリコイド機構は、光軸回りに回転可能とする移動筒と、光軸回りに回転させないように規制した固定筒とをヘリコイドネジで螺合させる構成からなる。移動筒を固定筒に対して回転操作することで、移動筒は光軸方向に前後移動する。移動筒には光学要素が構成されているため、移動筒の前後移動によりフォーカスやズームが可能となる。

しかしながら、ヘリコイドネジが形成された両筒の間には滑らかに動作させるための設計上の隙間や製造上の誤差が生じるため、光軸方向及び径方向にガタが生じ易い。そのため、移動筒の回転方向によりガタ内で両筒の相対的な位置ズレが生じてしまう。近年は高画質化への要求が顕著となり、レンズ装置では移動筒の反転動作によらず、固定筒に対する移動筒の相対的な位置ズレを抑制できる構造の要求が高くなっている。それに対して反転時の移動筒の相対的な位置ズレを抑制する構造としては、以下が開示されている。

特許文献１には、固定筒と移動筒との間のガタを付勢により軽減するために、同一の移動筒のヘリコイドネジに螺合する固定筒と係合部材との間に光軸方向に付勢する付勢部材を設けることでヘリコイドネジのガタを抑制する構造が開示されている。

特許文献２には、光軸方向に分割された第１及び第２の筒体が弾性部材で連結され、この弾性部材が第１及び第２の筒体を光軸方向に付勢することで、第１と第３及び第２と第３のヘリコイドネジの光軸方向のガタを抑制する。さらに付勢部材は第３の筒体の側面に対しても接触することにより、径方向のガタも抑制する構造が開示されている。

特開平８−１２２６０７号公報 特開平８−３０４６８８号公報

しかしながら、上記に示した特許文献１に開示された構成では、レンズ保持枠のネジ部に支持部材と係合部材のネジ部を組み込む際に間隔を一定に保つための構造が明示されていない。付勢部材であるバネの力が撮影レンズ、レンズ保持枠、連結部材、係合部材の合計質量を若干上回る力に設定されるとの記載があるため、支持部材と係合部材の間隔が変化するとバネ力が増減し、狙い通りのバネ力が発生しない可能性がある。

また、特許文献２に開示された構成では、光軸方向に分割した２つの移動筒部を連結部材によって付勢しながら光軸方向と光軸周りに一体化する。しかし、一つの固定筒と螺合する２つの移動筒を一体化する場合、２つの移動筒に構成されるネジの位相を厳密に合わせるか、固定筒と移動筒のネジの間の誤差に対する余裕量を大きく設定する必要がある。ネジの位相を厳密に合わせる場合、さらに連結部材が嵌入する溝の位相を厳密に合わせる必要があり、高い加工精度を必要とするため、部品コストが高くなる恐れがある。ネジの間の余裕量を大きくする場合、ガタの量も大きくなるため、構造によるガタ取りの効果が減少する恐れがある。

そこで本発明の目的は、簡単な構成によって固定筒に対する移動筒のヘリコイドガタを低減しながら、組立性を向上させることを可能にしたレンズ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係るレンズ装置は、
光軸方向に移動自在に配設された少なくとも１つ以上の光学移動群と、前記光学移動群と一体的に移動する移動筒と、前記移動筒に設けたネジ部と螺合するネジ部を備える固定筒と、前記移動筒を外部から回転動作させる操作環とを備えたレンズ装置において、前記固定筒または前記移動筒のいずれか一方を互いのネジ部が係合する範囲内で光軸方向に分割し、分割した第１筒と第２筒との間には、回転位相のずれを規制する回転止め部材と、前記第１筒と前記第２筒を光軸方向に互いに逆向きに付勢する付勢部材と、前記移動筒と前記固定筒とが螺合した状態で前記第１筒と前記第２筒を光軸方向に一体的に結合することが可能な着脱自在の結合部材が設けられることを特徴とする。

本発明に係るレンズ装置によれば、簡単な構成によって固定筒に対する移動筒のヘリコイドガタを低減しながら、組立性を向上させることが可能になる。

本発明のヘリコイド構造の代表的な構成の断面図 本発明のヘリコイド構造の代表的な構成の別の断面図 ヘリコイド加工前の第１および第２移動筒の外観を示す図 ヘリコイド加工前の第１および第２移動筒の断面図 ヘリコイド加工前の第１および第２移動筒の別の断面図 ヘリコイド加工後の第１および第２移動筒の外観を示す図 固定筒に第１および第２移動筒を組み込んだ状態を示す断面図 結合部材を外した状態を示す断面図 本発明のヘリコイドの別の分割形状の一例を示す図

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明のヘリコイド構造の代表的な構成の断面図である。

固定筒１の内径には第１のヘリコイドネジ１ａが設けられる。第１移動筒２と第２移動筒３の外径には第１のヘリコイドネジ１ａと螺合する第２のヘリコイドネジ２ａと第３のヘリコイドネジ３ａがそれぞれ設けられ、内径には光学部材２ｂおよび３ｂが一体的に固定される。

固定筒１の外周には操作環４が回転自在に嵌入し、操作環４に一体的に設けられる連動ピン４ａは固定筒１に設けられた逃げ溝１ｂを通って、第１移動筒２に設けられた連動溝２ｃに嵌入し、操作環４の回転操作を第１移動筒２に伝達する。

回転止めピン５は第１移動筒２と第２移動筒３の間に少なくとも１本構成され、第１移動筒２と第２移動筒３にそれぞれ設けられた嵌合穴２ｄおよび３ｃに嵌合し、第１移動筒２に固定される。

操作環４の回転操作は、第１移動筒２から回転止めピン５を介して第２移動筒３に伝達し、光学部材２ｂ及び３ｂを光軸方向に移動させる。

バネ６は第１移動筒２と第２移動筒３の間に少なくとも１本構成され、第１移動筒２と第２移動筒３を光軸方向に離間する方向に付勢する。それにより、第２のヘリコイドネジ２ａと第３のヘリコイドネジ３ａは第１のヘリコイドネジ１ａのネジ山の光軸方向に対向する面に接触する。

図２は本発明のヘリコイド構造の代表的な構成の別の断面図である。

第１移動筒２にはネジ穴２ｅが少なくとも１つ設けられ、第２移動筒３にはネジ穴２ｅと略同位相に貫通穴３ｄが設けられる。不図示の結合ネジ７は貫通穴３ｄを通ってネジ穴２ｅに螺合し、第１移動筒２と第２移動筒３とを一体的に結合する。

図３はヘリコイド加工前の第１および第２移動筒の外観を示す図である。

第１移動筒２と第２移動筒３の結合部近傍には第２および第３のヘリコイドの谷径より小さな径の逃げ部２ｆおよび３ｅが設けられる。

図４はヘリコイド加工前の第１移動筒２および第２移動筒３の断面図である。

第１移動筒２と第２移動筒３は不図示の結合ネジ７により一体的に結合している。バネ６は圧縮された状態で第１移動筒２と第２移動筒３の間に納められる。

図５はヘリコイド加工前の第１移動筒２および第２移動筒３の別の断面図である。

嵌合穴２ｄおよび３ｃは第１移動筒２および第２移動筒３が結合された状態で同時に加工される。

図６はヘリコイド加工後の第１移動筒２および第２移動筒３の外観を示す図である。

第１移動筒２と第２移動筒３は結合ネジ７により一体的に結合したままで第２のヘリコイドネジ２ａと第３のヘリコイドネジ３ａを同時に加工する。

図７の（ａ）は固定筒１に第１移動筒２および第２移動筒３を組み込んだ状態を示す断面図である。

第１移動筒２と第２移動筒３は結合ネジ７により一体的に結合しているため、一つの部品として組み込みを行う。

図７の（ｂ）は結合ネジ７を外した状態を示す断面図である。

結合ネジ７は第２移動環３の光軸方向の端面から抜き差しできるように設けられる。結合ネジ７を外すと第１移動筒２と第２移動筒３の結合が外れるため、バネ６は開放され、第２のヘリコイドネジ２ａと第３のヘリコイドネジ３ａは第１のヘリコイドネジ１ａのネジ山の光軸方向に対向する面に接触するように付勢する。

この後操作環４と連結ピン４ａを組み込み、図１の状態になって組立が完了する。

以上説明したように、本発明のレンズ装置によれば、移動筒を光軸方向に分割し、その間に回転止めピンとバネを配置することにより、固定筒に対する移動筒のガタを制限することが可能になる。ヘリコイドネジのネジ山が斜面形状である場合、光軸方向だけでなく、径方向のガタを抑制することが可能である。

また、分割する移動筒を結合ネジで一体的に結合した状態で加工、組み込みを行うことで、固定筒へ組み込み後の移動筒同士の精度を向上させることが可能になる。具体的には、ヘリコイドネジが螺合し、移動筒同士の回転を規制した状態で結合ネジを外すため、ヘリコイドネジのガタより大きく移動筒同士の間隔が変化することはない。さらに、結合ネジは取り付けもできるため、移動筒を固定筒から外す時には、結合ネジで移動環を結合した状態で外すことが可能になる。

本実施例では回転止めピンの嵌合穴を移動筒同士を結合した状態で、同時に加工を行うことを記載した。これにより移動筒同士の回転方向のガタをより小さくすることが可能になり、両方の移動環に光学部材を構成することも可能になる。また、嵌合穴は別々に加工しても一定の効果が得られることは言うまでも無い。

また、移動筒の結合部近傍に逃げ部を設けることにより、ヘリコイドネジの端部に鋭利なエッジ部が生じることが無くなり、ヘリコイドの動作が滑らかになる。

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

例えば、本実施例では移動環を光軸に垂直な面で分割する形状を用いて説明したが、図８のように光軸方向に入り組んだ移動環を組み合わせることでも同様の効果が得られることは言うまでも無い。

また、本実施例では移動環を分割する構成を用いたが、固定筒を分割しても同様の効果が得られることは言うまでも無い。

さらに、本実施例では付勢部材を示す図としてコイルバネを用いたが、板バネやゴムのような弾性体であっても同様の効果が得られることは言うまでも無い。

１ 固定筒、１ａ 第１のヘリコイドネジ、２ 第１移動筒、
２ａ 第２のヘリコイドネジ、２ｂ 光学部材、３ 第２移動筒、
３ａ 第３のヘリコイドネジ、３ｂ 光学部材、４ 操作環、
５ 回転止めピン、６ バネ、７ 結合ネジ

Claims (4)

1. 光軸方向に移動自在に配設された少なくとも１つ以上の光学移動群と、前記光学移動群と一体的に移動する移動筒と、前記移動筒に設けたネジ部と螺合するネジ部を備える固定筒と、前記移動筒を外部から回転動作させる操作環とを備えたレンズ装置において、前記固定筒または前記移動筒のいずれか一方を互いのネジ部が係合する範囲内で光軸方向に分割し、分割した第１筒と第２筒との間には、回転位相のずれを規制する回転止め部材と、前記第１筒と前記第２筒を光軸方向に互いに逆向きに付勢する付勢部材と、前記移動筒と前記固定筒とが螺合した状態で前記第１筒と前記第２筒を光軸方向に一体的に結合することが可能な着脱自在の結合部材が設けられることを特徴とするレンズ装置。
2. 前記結合部材は前記第１筒または前記第２筒の光軸方向の端面から着脱可能に設けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記付勢部材は前記第１筒と前記第２筒を光軸方向に離間させる方向に付勢することを特徴する請求項１に記載のレンズ装置。
4. 前記結合部材で前記第１筒と前記第２筒を結合した時には、前記第１筒と前記第２筒に形成されるネジは同一の相手ネジに螺合することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のレンズ装置。