JP3500438B2

JP3500438B2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP3500438B2
Application number: JP30932895A
Authority: JP
Inventors: 祐治猪原; 均今成
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 2004-02-23
Anticipated expiration: 2015-11-28
Also published as: JPH09145975A; US5717528A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズを保持する
レンズ保持筒と、当該レンズ保持筒を収容する収容筒と
を備えたレンズ鏡筒に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズの偏芯調整に関して従来より様々
な提案がなされており、例えば、実開平５−３６４１０
号公報に記載されているものがある。この従来例では、
レンズの外周面と、これを保持するレンズ保持部材の内
周面との間に適当なガタが設けてあり、レンズ保持部材
の外周方向から複数の調整ねじをレンズに当接させ、レ
ンズの偏芯調整を行っている。また、特開平６−２６５
７６６号公報の従来例では、２つのレンズ系に平行光を
通し、その結像結果を画像処理することで、補正量を算
出する。その後、調整治具を用いて一方のレンズ系を補
正量分移動させ、レンズの偏芯調整を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
５−３６４１０号公報に記載の従来例では、調整ねじが
レンズを直接押圧するため、レンズが光軸に対して倒れ
てしまうという問題がある。

【０００４】また、特開平６−２６５７６６号公報の従
来例は、装置自体が大掛りであり、コストの増加を免れ
ない。

【０００５】このような問題点を考慮し、大掛りな装置
を用いることなく簡単な作業で精度の高いレンズの偏心
調整が行えるレンズ鏡筒を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の態様によれば、レンズを保持するレン
ズ保持筒と、当該レンズ保持筒を収容する収容筒とを備
えたレンズ鏡筒において、前記収容筒の内周面には、複
数の内向き突起が設けられ、前記レンズ保持筒の外周面
には、前記複数の内向き突起と同数の外向き突起の群が
複数群設けられ、隣り合う前記外向き突起の周方向の間
隔は、前記内向き突起の周方向の幅よりも大きく、前記
複数の内向き突起は、前記複数群のうちの任意の一つに
含まれる外向き突起のそれぞれに同時に当接することで
前記レンズの光軸を位置決めし、前記複数群のそれぞれ
に含まれる各外向き突起に外接する仮想円は、それぞ
れ、前記光軸に垂直な、同一の大きさの円であり、各仮
想円の中心は、相互に異なっていることを特徴とするレ
ンズ鏡筒が提供される。

【０００７】

【０００８】上記目的を達成するための本発明の第３の
態様によれば、レンズを保持するレンズ保持筒と、当該
レンズ保持筒を収容する収容筒とを備えたレンズ鏡筒に
おいて、前記レンズ保持筒の外周面には、複数の外向き
突起が設けられ、前記収容筒の内周面には、前記複数の
外向き突起と同数の内向き突起の群が複数群設けられ、
前記複数の外向き突起は、前記複数群のうちの任意の一
つに含まれる内向き突起のそれぞれに同時に当接するこ
とで前記レンズの光軸を位置決めし、前記複数群のそれ
ぞれに含まれる各内向き突起に内接する仮想円は、それ
ぞれ、前記光軸に垂直な、同一の大きさの円であり、各
仮想円の中心は、相互に異なっていることを特徴とする
レンズ鏡筒が提供される。

【０００９】上記目的を達成するための本発明の第４の
態様によれば、第３の態様において、隣合う内向き突起
の周方向の間隔は、前記外向き突起の周方向の幅よりも
大きいことを特徴とするレンズ鏡筒が提供される。

【００１０】上記目的を達成するための本発明の第５の
態様によれば、第１、第２、第３または第４の態様にお
いて、前記各仮想円の中心の何れかは、前記レンズの光
軸中心と一致していることを特徴とするレンズ鏡筒が提
供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態と
してのレンズ鏡筒を図面を参照しながら説明する。

【００１２】本実施形態のレンズ鏡筒の全体構成は、図
３に示す通りであるが、まず、特徴部分である偏芯調整
機構について説明する。偏芯調整機構は、レンズ群Ｌ２
（レンズＧ４、Ｇ５）を保持するレンズ保持筒９と、当
該レンズ保持筒９を収容する収容筒１１によって構成さ
れている。収容筒１１は、レンズ保持筒９のほか、レン
ズ群Ｌ３（レンズＧ６、Ｇ７）を保持しており、レンズ
保持筒としての役目も果たしている。レンズＧ６、Ｇ７
は、ねじ込み式の押え環１５によって収容筒１１に固定
されている。

【００１３】図１は、偏芯調整機構の縦断面図である。
図２は、図１の偏芯調整機構のＡ−Ａ’断面の断面図で
ある。

【００１４】収容筒１１の内周面には、複数（本実施形
態では３つ）の内向き突起１１ａが設けられ、レンズ保
持筒９の外周面には、前記複数の内向き突起と同数（３
つ）の外向き突起９ｘ（ｘ：ａ〜ｄ）の群が複数群（本
実施形態では４群）設けられている。前記複数群のそれ
ぞれに含まれる各外向き突起に外接する仮想円は、それ
ぞれ、レンズ群Ｌ２の光軸に垂直な、同一の大きさの円
である。各仮想円の中心は、相互に異なっている。図２
では、３つの外向き突起９ａに外接する仮想円Ｄａと、
３つの外向き突起９ｂに外接する仮想円Ｄｂが示されて
いる。仮想円Ｄａの中心Ｏａは、レンズ群Ｌ２の光軸上
（図中、２本の一点鎖線が交差する点）に存在する。仮
想円Ｄｂの中心Ｏｂは、図中、仮想円Ｄａの中心Ｏａの
右斜め上に位置していている。３つの外向き突起９ａの
各々は、対応する内向き突起１１ａに当接することで、
収容筒１１に対するレンズ保持筒９の位置決め（前記光
軸の位置決め）を行っている。本実施形態では、３つの
内向き突起のそれぞれと、各群の３つの外向き突起のそ
れぞれを１２０°間隔で配置しているが、これらの個数
や間隔は、本実施形態に限定されるものではなく、必要
に応じて設定すればよい。

【００１５】収容筒１１の端面には、周方向溝１１ｂが
形成されており、レンズ保持筒９には、周方向溝１１ｂ
に重なるように、周方向に等間隔で３箇所、貫通孔９ｅ
が形成されている。収容筒１１の縁には、一定の長さの
周方向溝１１ｃが形成されている。レンズ保持筒９は、
貫通孔９ｅ及び周方向溝１１ｃから注入された接着剤
（詳細は後述する）によって収容筒１１に固定されてい
る。

【００１６】図１及び図２において、レンズ保持筒９は
収容筒１１に既に固定された状態にあるが、以下、この
固定作業と、固定作業の前工程、すなわち、本実施形態
の偏芯調整機構を用いた偏芯調整作業について説明す
る。

【００１７】まず、前記複数群のうちの任意の一つに含
まれる外向き突起のそれぞれに３つの内向き突起１１ａ
を同時に当接させ、レンズ群Ｌ２の光軸を位置決めす
る。図５〜７には、３つの外向き突起９ａのそれぞれに
３つの内向き突起１１ａが同時に当接している状態が示
されている。図５は、レンズ保持筒９の正面図（図１の
矢印Ｂ方向からレンズ保持筒９のみを見た場合の様子を
示す図）、図６は、収容筒１１の正面図（図１の矢印Ｂ
方向から収容筒１１のみを見た場合の様子を示す図）、
図７は、レンズ保持筒９の背面図（矢印Ｃ方向からレン
ズ保持筒９のみを見た場合の様子を示す図）である。

【００１８】次に、レーザー光をレンズＧ５のＲ１面と
レンズＧ６のＲ２面のそれぞれに照射し、各反射象（反
射象Ｐ１、Ｐ２）を同一面でモニターする。これらＲ１
面、Ｒ２面は、相互の偏芯精度が要求され、例えば０．
０１ｍｍ以内の精度に収める必要がある。測定の様子
は、図４に示されている。反射象Ｐ１、Ｐ２をモニター
するためのモニター装置やレーザー光の照射装置につい
ては、既によく知られている装置なので詳細な説明は省
略する。反射象Ｐ１、Ｐ２をモニターした結果、もし、
これらの像が合致していたならば位置決め完了とし、レ
ンズ保持筒９の３箇所の貫通孔９ｅに瞬間接着剤（例え
ば、エチルシアノアクリレート系の接着剤）を注入し
て、レンズ保持筒９の仮止めを行う。つぎに、収容筒１
１の周方向溝１１ｃに２次接着剤（例えば、エポキシ系
の接着剤）を注入して、レンズ保持筒９を収容筒１１に
完全に固定する。レンズ保持筒９を収容筒１１に予め仮
止めしておけば、２次接着剤の硬化に伴ってレンズ保持
筒９が収容筒１１に対して動いてしまうという問題が起
こらない。なお、本実施形態では、周方向溝１１ｂの深
さを約０．０４ｍｍ、幅を約１ｍｍとしている。

【００１９】一方、前述の反射象Ｐ１、Ｐ２が合致して
いない場合には、レンズ保持筒９を回転させ、次の３つ
の外向き突起を、対応する内向き突起１１ａに当接させ
る。図８及び図９は、３つの外向き突起９ｂを選択した
状態が示されている。図８は、レンズ保持筒９の正面図
（図１の矢印Ｂ方向からレンズ保持筒９のみを見た場合
の様子を示す図）、図９は、収容筒１１の正面図（図１
の矢印Ｂ方向から収容筒１１のみを見た場合の様子を示
す図）である。また、図１１には、外向き突起９ｄを選
択した状態が示されている。図１１は、図１のＡ−Ａ’
断面の断面図である。

【００２０】図１１に示すように、光軸中心Ｏａは、図
２の位置から僅かに移動している。この偏芯量（Ｙ）
は、各群毎に異なっている。各群の偏芯量については、
偏芯調整が可能となる確率（反射象Ｐ１、Ｐ２を合致さ
せる確率）の高いものを採用している。具体的には、本
レンズ鏡筒とほぼ同じタイプ（ただし、本発明の偏芯調
整機構を持たないもの）のレンズ鏡筒を試験対象として
用意し、この試験対象に対して図４のモニターを繰返し
行い、それらの実測値の各々に設計値を加味したデータ
を算出した。このデータから発生確率の高い４つの偏芯
量を抽出した。

【００２１】つぎに、図１１（又は、図８及び図９）の
状態で反射象Ｐ１、Ｐ２をモニターし、これらの像が合
致していたらば、位置決め完了とする。位置決め完了後
は、前述と同様な方法でレンズ保持筒９を収容筒１１に
固定する。

【００２２】このように本実施形態によれば、各群の外
向き突起を順次選択するだけで、レンズ鏡筒の偏芯調整
を実施できる。また、各内向き突起と、対応する外向き
突起の当接によってレンズの位置決めがなされるため、
レンズ自体がレンズ保持筒に対して動いてしまう従来の
偏芯調整と比較して位置決め精度が格段に向上する。

【００２３】なお、各群の中に最適な群が存在しなかっ
た場合は、つぎの作業を行う。

【００２４】本実施形態では、隣合う外向き突起の周方
向の間隔Ｚは、各内向き突起の周方向の幅Ｘよりも大き
く設定されており（図１２参照）、ここでは先ず、各内
向き突起を隣合う外向き突起の間に配置する。この位置
関係を保った状態でレンズ保持筒９及び収容筒１１を、
調整装置２０（図１３及び図１４参照）にセットする。
この際、収容筒１１の外周面は、ブロック２１によって
押え付けられる。また、レンズ保持筒９は、ホルダー２
７を介して２対の微動調整機構に挾まれた状態で配置さ
れる。各微動調整機構は、手動操作に応じて前後に微動
するマイクロメータヘッド２２と、ホルダー２７に当接
した状態でマイクロメータヘッド２２の動きに合わせて
前後する可動子２３を含んで構成されている。本体２４
には、バネ２５が内蔵されている。バネ２５は、可動子
２３を本体２４から押し出すような力を当該可動子２３
に加えている。

【００２５】レンズ保持筒９及び収容筒１１を調整装置
２０にセットしたら、各マイクロメータヘッド２２を微
動させ、レンズ保持筒９を水平方向に移動させる。この
とき、図４に示した方法で、反射象Ｐ１、Ｐ２をモニタ
ーする。レンズ保持筒９の各外向きと収容筒１１の各内
向き突起は、図１２（図１０）に示すように、互いに当
接することなく自由な状態にあるため、レンズ保持筒９
の水平移動に支障を与えることはない。レンズ保持筒９
を水平移動して、反射象Ｐ１、Ｐ２が合致していたら
ば、位置決め完了とする。位置決め完了後は、前述と同
様な２種類の接着剤でレンズ保持筒９を収容筒１１に固
定する。この固定作業は、加圧具２６でレンズ保持筒９
を収容筒１１側に押圧した状態で行う。

【００２６】このように本実施形態では、外向き突起と
内向き突起の組合せによらない自由な偏芯調整も可能で
ある。

【００２７】つぎに、本実施形態のレンズ鏡筒の全体構
成について説明する。

【００２８】図３において、１は、本レンズ鏡筒をカメ
ラ本体に装着するための固定マウントである。２は、固
定マウント１と一体化した固定筒である。２ａは、固定
筒２の内周面に設けられた直進キーであり、周方向に等
間隔で３箇所配置されている。２ｂ、２ｃは、固定筒２
の外周部に光軸回りに所定角度形成された案内溝であ
る。３は、ズーミング時に回転操作されるズーム用操作
環である。３ａは、ズーム用操作環３に内周面に設けら
れた内向きのピンであり、固定筒２の案内溝２ｂに係合
している。このピンは、周方向に３箇所配置されてい
る。３ｂは、ズーム用操作環３の内周面に設けられた直
進キーであり、周方向に等間隔で３箇所配置されてい
る。４は、ズーム用操作環３に接着テープ１３で固定さ
れている調整環である。４ａは、調整環４の内周部に形
成されたメスヘリコイドネジである。５は、カム筒であ
る。カム筒５の外周部には、直進案内溝５ａ及びオスヘ
リコイドネジ５ｂが形成されている。直進キー３ｂは、
この直進案内溝５ａに係合している。オスヘリコイドネ
ジ５ｂは、メスヘリコイドネジ４ａに噛み合っている。
５ｃは、カム筒５の先端側に設けられたカム突起であ
る。５ｄは、カム筒５の内周部に形成された凹状のカム
溝である。６は、内周部分にカムフォロワー６ｂ、６ｃ
を有し、外周部分にオスヘリコイドネジ６ａと直進案内
溝６ｄを有する中継筒である。７は、レンズ群Ｌ１（レ
ンズＧ１、Ｇ２、Ｇ３）を保持するレンズ保持筒であ
る。７ａは、レンズ保持筒７の内周部に形成されたメス
ヘリコイドネジである。７ｂは、レンズ保持筒７の後端
部に形成された直進キーである。８は、不図示の駆動ギ
ヤが噛み合った駆動環であり、この駆動ギヤの回転力に
よって光軸回りに回転する。８ａは、駆動環８と一体化
された連動キーである。８ｂは、駆動環８の内周部に形
成された駆動用ギヤである。１０は、光軸方向に延びた
案内バーであり、固定筒２にビス１２で固定されてい
る。１１は、前述の収容筒である。１１ｄは、収容筒１
１の外周面に設けられたカムフォロワーである。カムフ
ォロワー１１ｄは、カム筒５のカム溝５ｄに摺動可能に
嵌め込まれている。１１ｅは、収容筒１１に形成された
案内溝である。案内溝１１ｅは、案内バー１０が摺動可
能に係合している。９は、前述のレンズ保持筒である。
レンズ保持筒９には、案内バー１０を逃がす逃げ溝９ｆ
（ここでは図示省略）が形成されている。１４は、接着
テープ１３で固定されたズーム用操作環３及び調整環４
の上に被せられたゴムリングである。

【００２９】以上の構造を有するレンズ鏡筒において、
ズーム用操作環３が回転操作されると、これと一体の調
整環４及びカム筒５が光軸回りに回転する。カム筒５の
カム突起５ｃが回転すると、これを挾んでいるカムフォ
ロワー６ｂ、６ｃ、及び、固定筒２の直進キー２ａと係
合している直進溝６ｄの両者の働きによって、中継筒６
は、回転することなく光軸方向に移動する。中継筒６と
一体のレンズ保持筒７も、同方向に移動する。レンズ保
持筒７の移動によりレンズ群Ｌ１のズーミング動作が行
われる。

【００３０】また、カム筒５のカム溝５ｄには、収容筒
１１のカムフォロワー１１ｄが挿入され、かつ、収容筒
１１の案内溝１１ｅには、固定筒１の案内バー１０が挿
入されているため、カム筒５の回転にともない、収容筒
１１は回転することなく光軸方向に移動する。これと一
体のレンズ保持筒９も同方向に移動する。これらのレン
ズ保持筒の移動により、レンズ群Ｌ２、Ｌ３のズーミン
グ動作が行われる。

【００３１】一方、レンズ群Ｌ１は、フォーカシング時
にも動作する。すなわち、レンズ保持筒７は、外部から
回転力が加わると、ヘリコイドネジ７ａ、６ａに沿って
螺旋状に回転しながら移動する。この回転力は、不図示
のフォーカス用操作環か、もしくは、駆動環８から与え
られる。駆動環８は、固定筒２の案内溝２ｃによって光
軸回りにのみ回転できるようになっており、不図示のＡ
Ｆ（オートフォーカス）用モータの駆動力で回転する。

【００３２】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明に係る偏芯調整機構については、図１５に
示すように構成してもよい。同図において、レンズ保持
筒９の外周面には、複数（３つ）の外向き突起９ａが設
けられ、収容筒１１の内周面には、前記複数の外向き突
起９ａと同数（３つ）の内向き突起（１１ａ（１１
ｂ））の群が複数群（２群）設けられている。３つの外
向き突起９ａは、前記複数群のうちの任意の一つに含ま
れる内向き突起（ここでは３つの内向き突起１１ａ）の
それぞれに同時に当接することでレンズ群Ｌ２の光軸を
位置決めしている。前記複数群のそれぞれに含まれる各
内向き突起に内接する仮想円は、それぞれ、前記光軸に
垂直な、同一の大きさの円であり、各仮想円の中心は、
相互に異なっている。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、大掛りな装置を用いる
ことなく簡単な作業で精度の高いレンズの偏心調整が行
える。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】図３のレンズ鏡筒の偏芯調整機構の縦断面図。

【図２】図１の偏芯調整機構のＡ−Ａ’断面の断面図。

【図３】本発明に係るレンズ鏡筒の一実施形態の全体構
成を示す構成図。

【図４】本発明に係るレンズ鏡筒の偏芯測定の一例に関
する説明図。

【図５】図１のレンズ保持筒の正面図。

【図６】図１の収容筒の正面図。

【図７】図１のレンズ保持筒の背面図。

【図８】図１のレンズ保持筒の正面図。

【図９】図１の収容筒の正面図。

【図１０】図１の収容筒の正面図。

【図１１】図１の偏芯調整機構のＡ−Ａ’断面の断面
図。

【図１２】図１の偏芯調整機構のＡ−Ａ’断面の断面
図。

【図１３】本発明に係るレンズ鏡筒の調整装置の一例を
示した上面図。

【図１４】本発明に係るレンズ鏡筒の調整装置の一例を
示した構成図。

【図１５】本発明に係る偏芯調整機構のその他の実施形
態を示した構成図。

【符号の説明】

１：固定マウント、２：固定筒、２ａ、３ｂ：直進
キー、２ｂ、２ｃ：案内溝、３：ズーム用操作環、
３ａ：ピン、３ｂ、７ｂ：直進キー、４：調整
環、４ａ、７ａ：メスヘリコイドネジ、５：カム
筒、５ａ、６ｄ：直進案内溝、５ｂ、６ａ：オスヘ
リコイドネジ、５ｃ：カム突起、５ｄ：カム溝、
６：中継筒、６ｂ、６ｃ、１１ｄ：カムフォロワー、
７、９：レンズ保持筒、８：駆動環、８ａ：連動
キー、８ｂ：駆動用ギヤ、９ａ〜９ｄ：外向き突
起、９ｅ：貫通孔、９ｆ：逃げ溝、１０：案内バ
ー、１１：収容筒、１１ａ：内向き突起、１１
ｂ、１１ｃ：周方向溝、１１ｅ：案内溝、１２：ビ
ス、１３：接着テープ、１４：ゴムリング、１
５：押え環、２０：調整装置、２１：ブロック、
２２：マイクロメータヘッド、２３：可動子、２４：
本体、２５：バネ、２６：加圧具、２７：ホルダ
ー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/02 - 7/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズを保持するレンズ保持筒と、当該レ
ンズ保持筒を収容する収容筒とを備えたレンズ鏡筒にお
いて、前記収容筒の内周面には、複数の内向き突起が設けら
れ、前記レンズ保持筒の外周面には、前記複数の内向き突起
と同数の外向き突起の群が複数群設けられ、隣り合う前記外向き突起の周方向の間隔は、前記内向き
突起の周方向の幅よりも大きく、前記複数の内向き突起は、前記複数群のうちの任意の一
つに含まれる外向き突起のそれぞれに同時に当接するこ
とで前記レンズの光軸を位置決めし、前記複数群のそれぞれに含まれる各外向き突起に外接す
る仮想円は、それぞれ、前記光軸に垂直な、同一の大き
さの円であり、各仮想円の中心は、相互に異なっていることを特徴とす
るレンズ鏡筒。
【請求項２】レンズを保持するレンズ保持筒と、当該レ
ンズ保持筒を収容する収容筒とを備えたレンズ鏡筒にお
いて、前記レンズ保持筒の外周面には、複数の外向き突起が設
けられ、前記収容筒の内周面には、前記複数の外向き突起と同数
の内向き突起の群が複数群設けられ、隣り合う前記内向き突起の周方向の間隔は、前記外向き
突起の周方向の幅よりも大きく、前記複数の外向き突起は、前記複数群のうちの任意の一
つに含まれる内向き突起のそれぞれに同時に当接するこ
とで前記レンズの光軸を位置決めし、前記複数群のそれぞれに含まれる各内向き突起に内接す
る仮想円は、それぞれ、前記光軸に垂直な、同一の大き
さの円であり、各仮想円の中心は、相互に異なっていることを特徴とす
るレンズ鏡筒。
【請求項３】請求項１または２において、前記各仮想円の中心の何れかは、前記レンズの光軸中心
と一致していることを特徴とするレンズ鏡筒。