JP2021131470A - レンズ装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造および操作性の点で有利なレンズ装置を提供する。【解決手段】レンズ装置１００は、雌ネジ部１３ａを内面に含む固定筒１３と、雌ネジ部１３ａに螺合している雄ネジ部１１ａを外周に含み、レンズ１を保持する嵌合部１１ｂを内面に含むレンズ保持枠１１とを有し、レンズ保持枠１１には、光軸ＯＡに垂直な方向に沿って嵌合部１１ｂから離れて孔部１１ｃが形成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズ装置および撮像装置に関する。

レンズを光軸に沿って駆動する手段として、ヘリコイドネジによるネジ駆動が知られている。特許文献１は、レンズを支持するヘリコイド胴に切欠部を設けると共に切欠部に弾性部材を備え、温度変化によるヘリコイド部の噛合いの変化を低減し、操作リングの操作性の変化を低減することを開示している。

特開昭５５−１２０００７号公報

特許文献１に開示された構造は、弾性部材を要し、複雑である。

本発明は、例えば、簡単な構造および操作性の点で有利なレンズ装置を提供することを目的とする。

本発明のレンズ装置は、第１ネジ部を内面に含む第１部材と、前記第１ネジ部に螺合している第２ネジ部を外面に含み、光学部材を保持する保持部を内面に含む第２部材とを有し、前記第２部材には、光軸に垂直な方向に沿って前記保持部から離れて穴が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、例えば、簡単な構造および操作性の点で有利なレンズ装置を提供することができる。

実施例１におけるレンズ装置１００の断面図である。 実施例１におけるレンズ保持枠１１の正面図である。 実施例２におけるレンズ保持枠２１の正面図である。 実施例３におけるレンズ保持枠３１の正面図である。 実施例４におけるレンズ装置１００の断面図である。 実施例４における凹部４１ｅの拡大断面図である。 実施例５における嵌合部５１ｂと凹部５１ｅの部分断面図である。

（実施例１）
以下に、本発明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、実施例１におけるレンズ装置１００の断面図である。図２は、実施例１におけるレンズ保持枠１１（第２部材）の正面図である。以下、図１、２を参照して、実施例１におけるレンズ装置１００について説明する。

光学部材であるレンズ１は、レンズ保持枠１１に保持されている。レンズ保持枠１１は筒形状をしており、一方の端面側の内周の内面には嵌合部１１ｂ（保持部）が設けられている。この嵌合部１１ｂにはレンズ１が嵌合し、押え環１２をレンズ保持枠１１に締め付けることによりレンズ１がレンズ保持枠１１に保持される。更にレンズ保持枠１１の外周の外面には、雄側のヘリコイドネジである雄ネジ部１１ａ（第２ネジ部）が設けられている。

固定筒１３（第１部材）の内周の内面には、雌側のヘリコイドネジである雌ネジ部１３ａ（第１ネジ部、被螺合部）が設けられ、雌ネジ部１３ａにレンズ保持枠１１の雄ネジ部１１ａが螺合する。操作環１４は、固定筒１３の外周に光軸ＯＡを中心とする周の方向に回動自在に係合しており、操作環押え１５を固定筒１３に固定することにより、操作環１４の光軸ＯＡの方向の動きが規制される。不図示の連結ピンが操作環１４に連結され、固定筒１３に設けられた不図示の挿通溝を介して、操作環１４はレンズ保持枠１１に連結される。操作環１４を円周方向に回動することにより、雄ネジ部１１ａと雌ネジ部１３ａのネジ駆動機構によってレンズ保持枠１１は固定筒１３に対して光軸ＯＡの方向へ相対的に移動する。

実施例１のレンズ保持枠１１には、嵌合部１１ｂから光軸ＯＡに垂直な方向に沿って離間した位置に、光軸ＯＡを中心とする周の方向に沿って延びると共に、光軸ＯＡの方向に貫通する、歪みを吸収するための孔部１１ｃ（穴）が複数設けられている。この孔部１１ｃは、雄ネジ部１１ａと嵌合部１１ｂの間、かつ光軸ＯＡの方向において、嵌合部１１ｂの存在する範囲Ａに位置している。図２に示すように、孔部１１ｃは例えば６つ設けられているが、孔部１１ｃの数は６つに限定されない。

ここで環境温度が低下したと仮定する。レンズ１およびレンズ保持枠１１は、温度変化によってそれぞれの材質の線膨張係数に従って変形する。レンズ１の線膨張係数とレンズ保持枠１１の線膨張係数は異なっており、例えば、レンズ１の線膨張係数よりもレンズ保持枠１１の線膨張係数が大きい場合、レンズ１の変形量よりもレンズ保持枠１１の変形量（収縮量）の方が大きくなる。すると、嵌合部１１ｂの嵌合ガタが小さくなり、更には嵌合ガタが無くなり、レンズ１がレンズ保持枠１１に干渉し、レンズ保持枠１１に歪みが生じる。ここでレンズ保持枠１１に孔部１１ｃが設けられていない場合、上述の歪みが雄ネジ部１１ａまで伝わり、雄ネジ部１１ａと雌ネジ部１３ａに詰まりが生じる。この歪みによって、操作環１４の回動トルクが重くなり、更にはネジ駆動機構が詰まって回動しなくなるおそれがある。

しかしながら、実施例１では、温度変化による歪みを吸収するための空間である孔部１１ｃがレンズ保持枠１１に設けられている。そして、この孔部１１ｃを設けることによりレンズ保持枠１１の剛性を部分的に低下させている。このように剛性を低下させることにより、嵌合部１１ｂで生じたレンズ保持枠１１の歪みは、孔部１１ｃが変形することにより吸収されるので雄ネジ部１１ａまで伝わらない。従って、実施例１のような簡単な構成を用いることにより、低温環境下におけるネジ駆動機構の詰まりを抑制することができ、温度変化による操作性の変化を抑制することができる。なお、実施例１における孔部１１ｃはレンズ保持枠１１を貫通している貫通穴であるが、貫通穴である必要はなく切欠きなどの溝であってもよい。

（実施例２）
図３を参照して、実施例２のレンズ保持枠２１（第２部材）について説明する。図３は、実施例２におけるレンズ保持枠２１の光軸ＯＡに直交する面における正面図である。以下、実施例１と異なる構成について詳説し、同じ構成はその説明を省略する。

実施例２のレンズ保持枠２１には、光軸ＯＡを中心とする周の方向に沿って断続して延びる複数の嵌合部２１ｂ（保持部）が設けられている。実施例１と同様、レンズ保持枠２１には、嵌合部２１ｂから光軸ＯＡに垂直な方向に沿って離間した位置に、光軸ＯＡを中心とする周の方向に沿って延びると共に、光軸ＯＡの方向に貫通する、歪みを吸収するための孔部２１ｃ（穴）が複数設けられている。この孔部２１ｃは、嵌合部２１ｂと雄ネジ部２１ａ（第２ネジ部）の間に位置している。嵌合部２１ｂと孔部２１ｃの組合せは少なくとも２つ備えられており、図３では、３つ備えられているが、組合せの数は３つに限定されない。

実施例１のレンズ保持枠１１には、嵌合部１１ｂが全周に渡って設けられている。一方、実施例２のレンズ保持枠２１は、モールド成型等により形成され、レンズ１を断続した３つの嵌合部２１ｂにより３点嵌合して保持している。そして、孔部２１ｃが嵌合部２１ｂに対して光軸ＯＡを中心とする周の方向において重なるように、孔部２１ｃは嵌合部２１ｂから光軸ＯＡに垂直な方向に沿って離間した位置に形成されている。更に、光軸ＯＡを中心とする周の方向に沿って延びる孔部２１ｃの範囲Ｃ（中心角）は、光軸ＯＡを中心とする周の方向に沿って延びる嵌合部２１ｂの範囲Ｂ（中心角）より大きくなっている。この構成によって嵌合部２１ｂで生じたレンズ保持枠２１の歪みは、孔部２１ｃにおいてダイレクトに吸収されるので雄ネジ部２１ａまで伝わらない。

すなわち、嵌合部２１ｂの範囲Ｂで生じたレンズ保持枠２１の歪みを孔部２１ｃの範囲Ｃですべて吸収することができる。従って、実施例２のような簡単な構成を用いることにより、低温環境下におけるネジ駆動機構の詰まりを抑制することができ、温度変化による操作性の変化を抑制することができる。そして、実施例２の構成は、実施例１の構成よりも歪みを吸収する効果が高い。なお、実施例２における孔部２１ｃはレンズ保持枠２１を貫通している貫通穴であるが、貫通穴である必要はなく切欠きなどの溝であってもよい。

（実施例３）
図４を参照して、実施例３のレンズ保持枠３１（第２部材）について説明する。図４は、実施例３におけるレンズ保持枠３１の正面図である。以下、実施例１と異なる構成について詳説し、同じ構成はその説明を省略する。

実施例３のレンズ保持枠３１には、全周に嵌合部３１ｂ（保持部）が設けられている。更にレンズ保持枠３１には、嵌合部３１ｂから光軸ＯＡに垂直な方向に沿って離間した位置に、円周方向に沿って延びると共に、光軸ＯＡの方向に貫通する、歪みを吸収するための孔部３１ｃ（穴）および複数の切欠き部３１ｄ（穴）の両方が複数設けられている。この孔部３１ｃは、嵌合部３１ｂと雄ネジ部３１ａ（第２ネジ部）の間に位置している。そして、雄ネジ部３１ａは、不図示の被螺合部に螺合し、雄ネジ部３１ａの一部を切欠いて形成された切欠き部３１ｄの存在によりレンズ保持枠３１と不図示の被螺合部材の間に、歪みを吸収するための空間が形成される。そして、光軸ＯＡを中心とする周の方向における孔部３１ｃの領域を示す範囲Ｃと切欠き部３１ｄの領域を示す範囲Ｄが実質的に重複しない構成としている。

実施例３のレンズ保持枠３１には、実施例１と同様に嵌合部３１ｂが全周に渡って設けられている。一方、孔部３１ｃを全周に渡って設けることは構造上できないが、レンズ保持枠３１では複数の孔部３１ｃと複数の切欠き部３１ｄを光軸ＯＡを中心とする周の方向において交互に設ける構成としている。この構成により、嵌合部３１ｂで生じたレンズ保持枠３１の歪みは、孔部３１ｃもしくは切欠き部３１ｄの少なくともどちらか一方によりに吸収されるので雄ネジ部３１ａまで伝わらない。

すなわち、全周嵌合する嵌合部３１ｂで生じたレンズ保持枠３１の歪みを、孔部３１ｃもしくは切欠き部３１ｄの少なくともどちらか一方で吸収することができる。従って、実施例３のような簡単な構成を用いることにより、低温環境下におけるネジ駆動機構の詰まりを抑制することができ、温度変化による操作性の変化を抑制することができる。そして、実施例３の構成は、実施例１や実施例２の構成よりも歪みを吸収する効果が高い。なお、実施例３における孔部３１ｃはレンズ保持枠３１を貫通している貫通穴であるが、貫通穴である必要はなく切欠きなどの溝であってもよい。

（実施例４）
図５、６を参照して、実施例４のレンズ装置１００について説明する。図５は、実施例４におけるレンズ装置１００の断面図である。図６は、実施例４における凹部４１ｅ（穴）の拡大断面図である。以下、実施例１と異なる構成について詳説し、同じ構成はその説明を省略する。

実施例４のレンズ保持枠４１（第２部材）には、全周に嵌合部４１ｂ（保持部）が設けられている。更にレンズ保持枠４１には、嵌合部４１ｂから光軸ＯＡに垂直な方向に沿って離間した位置であって、雄ネジ部４１ａ（第２ネジ部）の全周に沿って延在する歪みを吸収するための凹部４１ｅが設けられている。この凹部４１ｅは、光軸ＯＡの方向において、嵌合部４１ｂと重なるように位置している。すなわち、光軸ＯＡの方向における凹部４１ｅの領域を示す範囲Ｅの長さは、嵌合部４１ｂの領域を示す範囲Ａの長さより長い。

実施例４のレンズ保持枠４１には、実施例１と同様に嵌合部４１ｂが全周に渡って設けられている。一方、実施例１では孔部１１ｃを全周に渡って設けることは構造上できないが、実施例４では凹部４１ｅを光軸ＯＡを中心とする周の方向の全周に渡って設ける構成としている。この構成により、嵌合部４１ｂで生じたレンズ保持枠４１の歪みは、凹部４１ｅにより吸収されるので雄ネジ部４１ａまで伝わらない。

すなわち、全周嵌合する嵌合部４１ｂで生じたレンズ保持枠４１の歪みを、凹部４１ｅで吸収することができる。従って、実施例４のような簡単な構成を用いることにより、低温環境下におけるネジ駆動機構の詰まりを抑制することがき、温度変化による操作性の変化を抑制することができる。そして、実施例４の構成は、実施例１や実施例２の構成よりも歪みを吸収する効果が高い。

（実施例５）
図７を参照して、実施例５のレンズ保持枠５１（第２部材）について説明する。図７は、光軸ＯＡに直交する面におけるレンズ保持枠５１の部分断面図である。以下、実施例１と異なる構成について詳説し、同じ構成はその説明を省略する。実施例５のレンズ保持枠５１は、実施例２のようにモールド成型等により形成される。

実施例５のレンズ保持枠５１には、光軸ＯＡを中心とする周の方向に沿って断続して延びる複数の嵌合部５１ｂ（保持部）が設けられている。実施例２と同様、レンズ保持枠５１には、嵌合部５１ｂから光軸ＯＡに垂直な方向に沿って離間した位置であって、雄ネジ部５１ａ（第２ネジ部）の円周方向に沿って延在する歪みを吸収するための凹部５１ｅ（穴）が複数設けられている。この凹部５１ｅは、実施例４と同様に、光軸ＯＡの方向において、嵌合部５１ｂと重なるように位置している。嵌合部５１ｂと凹部５１ｅの組合せは少なくとも２つ備えられているが、組合せの数は特に限定されない。

そして、凹部５１ｅが嵌合部５１ｂに対して光軸ＯＡを中心とする周の方向において重なるように、凹部５１ｅは嵌合部5１ｂから光軸ＯＡに垂直な方向に沿って離間した位置に形成されている。更に、光軸ＯＡを中心とする周の方向に沿って延びる凹部５１ｅの領域を示す範囲Ｆ（中心角）は、光軸ＯＡを中心とする周の方向に沿って延びる嵌合部５１ｂの領域を示す範囲Ｂ（中心角）より大きくなっている。この構成によって嵌合部５１ｂで生じたレンズ保持枠５１の歪みは、凹部５１ｅにおいてダイレクトに吸収されるので雄ネジ部５１ａまで伝わらない。

すなわち、嵌合部５１ｂの範囲Ｂで生じたレンズ保持枠５１の歪みを凹部５１ｅの範囲Ｆですべて吸収することができる。従って、実施例５のような簡単な構成を用いることにより、低温環境下におけるネジ駆動機構の詰まりを抑制することができ、温度変化による操作性の変化を抑制することができる。

以上、本発明に好ましい実施例１乃至５について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。また、本発明の実施例１乃至５が適用されるレンズ装置１００は、レンズ装置１００により形成された像を撮る撮像素子を備える撮像装置や、撮像素子を備えレンズ装置１００が着脱可能な撮像装置本体を備える撮像システムに用いられる。

１ レンズ（光学部材）
１１、２１、３１、４１、５１ レンズ保持枠（第２部材）
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ 雄ネジ部（第２ネジ部）
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ 嵌合部（保持部）
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃ 孔部（穴）
１３ 固定筒（第１部材）
１３ａ 雌ネジ部（第１ネジ部）
３１ｄ 切欠き部（穴）
４１ｅ、５１ｅ 凹部（穴）
１００ レンズ装置
ＯＡ 光軸

Claims (10)

1. 第１ネジ部を内面に含む第１部材と、
   前記第１ネジ部に螺合している第２ネジ部を外面に含み、光学部材を保持する保持部を内面に含む第２部材とを有し、
   前記第２部材には、光軸に垂直な方向に沿って前記保持部から離れて穴が形成されていることを特徴とするレンズ装置。
2. 前記穴は、前記保持部と前記第２ネジ部との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記穴は、前記第２ネジ部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
4. 前記光軸に直交する面において、前記保持部と前記穴との組合せを少なくとも２つ備え、
   前記組合せにおいて、前記光軸を中心とする周の方向に沿って延びる前記穴の中心角は、前記光軸を中心とする周の方向に沿って延びる前記保持部の中心角より大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
5. 前記保持部は、前記光軸を中心とする周の方向において複数設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
6. 前記穴は、前記光軸の方向において前記第２部材を貫通していることを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
7. 前記穴は、前記光軸に沿って前記保持部より長いことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
8. 前記第２部材の線膨張係数は、前記光学部材の線膨張係数とは異なることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
9. 請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載のレンズ装置と、
   前記レンズ装置により形成された像を撮る撮像素子と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
10. 前記撮像素子を含み、前記レンズ装置が着脱可能な撮像装置本体を有することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。

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