JP4441224B2

JP4441224B2 - レンズ鏡枠、ズームレンズ鏡胴、デジタルカメラ、及び光学装置

Info

Publication number: JP4441224B2
Application number: JP2003329087A
Authority: JP
Inventors: 茂入沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: JP2005092141A

Description

本発明はズームレンズ鏡胴、光学装置、デジタルカメラ等のレンズ支持機構に適用することにより、レンズ光学系の小型化、レンズの位置精度の向上、レンズ調心作業の効率化を図ることができるレンズ鏡枠に関する。

光学装置、デジタルカメラ、銀塩カメラ等のレンズ光学系においては、大型化や部品点数の増大や部品構造の複雑化を招くことなく、光軸方向に配置する複数のレンズの光軸方向及び径方向位置を如何に高精度に位置決めしたり、調心できるか、ということが、当該光学機器の性能を左右する重要な要素となっている。また、レンズとレンズ枠との組付け作業の簡略化も生産性を高める上で重要な要素である。従って、レンズ光学系を構成するレンズとレンズ鏡枠との組付け構造については、従来から種々の提案がなされている。例えば、特開平５−１１１６号、特開平５−４０２９４号、特開平５−２１５９５０号、特開平９−２４６６５８号、特開平１１−３５２４３２号公報には、レンズとレンズ枠との位置決め、レンズをレンズ枠によって保持したレンズユニット間の位置決め、固定構造等について種々の提案がなされている。
しかし、何れの公報記載の従来例にあっても、レンズ枠の複雑、大型化、部品間の位置決め作業の繁雑化という問題を有しており、これらの問題点の解決が強く望まれている。
特開平５−１１１６号特開平５−４０２９４号特開平５−２１５９５０号特開平９−２４６６５８号特開平１１−３５２４３２号

本発明は上記従来例の不具合を解決するためになされたものであり、レンズ枠によってレンズを保持した構造のレンズユニットを光軸方向に複数組み付けたレンズ鏡枠において、レンズ間の光軸方向及び径方向での位置調整（調心など）を容易に行うことができ、高精度化と小型と構成の簡略化を図ることができるレンズ鏡枠、ズームレンズ鏡胴、デジタルカメラ、及び光学装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、第１レンズを保持し、第１筒状部を前端に備える第１レンズ枠と、光軸と直行する平面である後面外縁部を後面に備えた第２レンズと、前記第２レンズを保持する第２レンズ枠と、前記第１レンズ枠と前記第２レンズ枠とを固定する固定手段と、前記第２レンズ枠の後端に配置された第２筒状部と、前記第１筒状部の外周面と、前記第２筒状部の内周面との間に設けられた隙間と、を備え、前記第２レンズの前記後面外縁部と前記第１筒状部の前端とが当接し、前記第２レンズ枠の外周面には、前記第２レンズの外周面を露出させるに足る光軸方向長を有した第１の切欠きを備え、該第１の切欠き内に充填した接着剤により第２レンズ枠に対して第２レンズを固定し、前記第２レンズ枠の外周面には、前記第１レンズ枠の前端小径部外周を露出させるに足る光軸方向長を有した第２の切欠きを備え、該第２の切欠き内に充填した接着剤により第２レンズ枠に対して第１レンズ枠を固定し、前記第１レンズ枠に対する前記第１レンズの位置調整と、前記第２レンズ枠に対する前記第２レンズの位置調整を夫々完了した後で、前記第１レンズ枠に対して前記第２レンズ枠を固定することにより完成されることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記第１レンズ枠が、前記第１レンズの外径側において、前記第１レンズを保持することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記第１レンズ枠の内周面に設けられた径方向へ延びる平面と、前記第１レンズの前面外縁部とが当接することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３において、前記第２レンズの前記後面外縁部と当接する前記第１筒状部の前端面が、光軸と直交する平面であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４において、前記第２レンズ枠が、前記第２レンズ枠の内周面で、前記第２レンズを保持することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか一項において、前記第２レンズ枠は、前記第２レンズの外周部と接する第２レンズ受け部を備えることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか一項において、前記第２筒状部の内周面と、前記第１筒状部の外周面とが接することを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか一項において、前記第２筒状部の後端の内径が、前記第２筒状部の前方の内径よりも大きいことを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか一項において、前記第１筒状部と前記第２筒状部とが嵌合することを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項９において、前記第１レンズの光軸から前記第１レンズ枠の外周面までの距離が、前記第２レンズの光軸から前記第２レンズの外周面までの距離よりも長いことを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の何れか一項において、前記固定手段として、光硬化型接着剤を用いたことを特徴とする。
請求項１２の発明に係るズームレンズ鏡胴は、請求項１乃至１１の何れか一項のレンズ鏡枠を用いたことを特徴とする。
請求項１３の発明に係るデジタルカメラは、請求項１乃至１１の何れか一項のレンズ鏡枠を用いたことを特徴とする。
請求項１４の発明に係る光学装置は、請求項１乃至１１の何れか一項のレンズ鏡枠を用いたことを特徴とする。

本発明によれば、間隔環などの部品を用いず、レンズ鏡枠の簡素化とレンズ位置精度の向上を図ることができる。また、第２のレンズの第１レンズ枠に当接する部位は光軸に対し略垂直な平面を有することによりレンズ調心作業の効率化とレンズ光軸方向の高精度化が図れる。
また、第１レンズと第２レンズの径方向の位置を規制することによりレンズの位置精度を向上することができる。
また、レンズの径方向の位置を高精度化することができる。
また、隙間を設けたことにより、第１レンズと第２レンズの径方向の位置ズレが一定量以下に規制でき、レンズ調心作業の効率化とレンズ位置高精度化を図ることができる。
また、押え部材を用いず、レンズ鏡枠の小型化とレンズ位置精度の向上ができる。第２レンズ前面とレンズ側面に接着剤を塗布でき、レンズ保持強度の向上とレンズ位置精度の向上、またレンズ鏡枠の小型化が可能である。
また、レンズ枠間での接着を可能とし、レンズ保持強度の向上とレンズ鏡枠の小型化が可能である。
また、第１レンズと第２レンズの位置を調整後、第１レンズ枠と第２レンズ枠を固定したことにより光学性能の向上ができる。
また、固定手段は接着剤であることにより固定作業の簡易化とレンズ鏡枠の小型化ができる。
また、本発明のレンズ鏡枠をズームレンズ鏡胴、デジタルカメラ、光学装置等に適用できる。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明のレンズ鏡枠の縦断面図、図２（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はレンズ鏡枠の正面図、Ｘ−Ｘ断面図、及びＹ−Ｙ断面図、図３は図１の外観斜視図である。
本実施形態に係るレンズ鏡枠０は、デジタルカメラの変倍撮影光学系鏡胴を構成するレンズ群の一部を保持する手段である。
レンズ鏡枠０は、少なくとも一つの第１レンズ１（本例では、３つの第１レンズ１ａ、１ｂ、１ｃ）及び、各レンズ１をその外径側において保持する第１レンズ枠５を有した第１レンズユニットＡと、第１レンズユニットＡの光軸方向前端部に固定された第２レンズ枠１０、及びこの第２レンズ枠１０の内周により保持された第２レンズ１１を有した第２レンズユニットＢと、を備えている。
第１レンズ１ａ、１ｂ、１ｃのうちの前端に位置する第１レンズ１ａは、第１レンズ枠５の内周面前部に設けた径方向へ延びる平面としてのレンズ位置決め部７によって前面外縁部を支持されており、前端の第１レンズ１ａの外周は第１レンズ枠５の内周に対して圧入もしくは接着等の固定手段により固定されている。前端の第１レンズ１ａの後方に位置する中間の第１レンズ１ｂは、前端の第１レンズ１ａの背面に密着して接合されると共に、中間の第１レンズ１ｂの外周面は第１レンズ枠５の内周面には非接触状態で離間している。後端の第１レンズ１ｃは、中間の第１レンズ１ｂの背面の外縁部と接触すると共にその外周面を第１レンズ枠５の内周面に対して圧入、接着または熱カシメ等の固定手段により固定されている。
第２レンズ枠１０は、その内周面で、第２レンズ１１の外周部と接することにより第２レンズ１１の光軸方向位置決めを行う第２レンズ受け部１２と、第１レンズ枠５の前端小径部６（第１筒状部）の外周面（第２レンズ枠位置規制部１４）と内周面にて接する後端拡径部（後端の内径が前方の内径よりも拡径している）１３（第２筒状部）と、を備える。

第１レンズ枠５は、第１レンズ枠５に対する第２レンズ枠１０の径方向への移動を規制する第２レンズ枠位置規制部１４を備えている。
第２レンズ枠１０と第１レンズ枠５との固定は、固定手段（切欠き、接着剤、圧入、かしめ等）によってなされる。
第１レンズ枠５の前端小径部６は、その外径が第１レンズ枠５の他の部位の外径よりも小径の筒状部であり、前端小径部６の外周面に設けた第２レンズ枠位置規制部１４は第２レンズ枠１０の後端拡径部１３の内周面が接することにより、両者は光軸方向にオーバーラップしている。第１レンズ枠５の前端小径部６の外周面（第２レンズ枠位置規制部１４）に対して、後端拡径部１３の内周面が嵌合されることにより、前端の第１レンズ１ａに対する第２レンズ１１の径方向位置決めがなされる。そして、第２レンズ１１の後面外周部１１ａと第１レンズ枠５の前端面５ａが当接した状態で位置決めされる。この際、第２レンズ１１の後面外縁部１１ａを光軸と直交する平面とし、第１レンズ枠５の前端面５ａも同様な平面とすることにより、両者の光軸方向への位置決めが確実、安定化する。
また、第１レンズ枠５の外周面、即ち前端小径部６の外周面（第２レンズ枠位置規制部１４）と、第２レンズ枠１０の後端拡径部１３の内周面との間には両者の径方向位置を微調整するための隙間が形成される。即ち、この隙間は、両レンズ枠５、１０の径方向への相対移動を許容する手段である。また、この隙間の値を一定に規定することにより、第１及び第２レンズ間の径方向位置ずれを一定量以下に規制することができる。

次に、第１レンズ１（特に、レンズ１ａ）の光軸位置からその外径側に位置する第１レンズ枠５の外周面までの長さは、第２レンズ１１の光軸からその外周面までの距離（第２レンズの半径方向長）よりも長く設定する。このように構成することにより、各レンズの径方向位置を高精度化することができる。
次に、第２レンズ枠１０に対して第２レンズ１１を固定する手段として接着剤を使用する場合には、第２レンズ枠１０の外周面に第１の切欠き１５を形成する。即ち、第２レンズ枠の外周面には、第２レンズの外周面を露出させるに足る光軸方向長を有した第１の切欠きを周方向に所定のピッチにて複数配置し、第２レンズ枠の外側から第１の切欠き１５内に充填した接着剤（固定手段）により第２レンズ枠１０に対して第２レンズ１１を固定する。このように構成することにより、各レンズの径方向位置合わせを高精度化することができる。
即ち、第２レンズ枠１０は、周方向に所定の等間隔（本例では、１２０度間隔）にて配置されて内外を貫通する第１の切欠き１５としてのレンズ接着穴を複数個備えており、各第１の切欠き１５は第２レンズ枠１０の前端縁から第２レンズの外周面の後端縁に相当する軸方向長を備えている。つまり、第１の切欠き１５は、第２レンズ１１の外周面を、第２レンズ枠１０の対応する内周面に接着すれば足りる長さ、形状を有している。各第１の切欠き１５内に光硬化型接着剤を塗布することにより、第２レンズ１１を接着固定することができる。

次に、第２レンズ枠１０に対して第１レンズ枠５を固定する手段として接着剤を使用する場合には、第２レンズ枠１０の外周面に第２の切欠き１６を形成する。即ち、第２レンズ枠１０の外周面には、第１レンズ枠５の前端小径部６の外周面を露出させるに足る光軸方向長を有した第２の切欠き１６を周方向に所定のピッチにて複数配置し、第２レンズ枠の外側から第２の切欠き１６内に充填した接着剤（固定手段）により第２レンズ１０枠に対して第１レンズ枠５を固定する。
即ち、第２レンズ枠１０と第２レンズ１１を接着し一体化した第２レンズユニットＢを、第１レンズ枠５に第１レンズ１を固定した第１レンズユニットＡに固定する際には、調整後に第２レンズ枠１０の外周面よりその内周面に達する第２の切欠き１６より第１レンズ枠５との間に光硬化型接着剤を塗布、充填し硬化することにより行なう。

本発明のレンズ鏡枠の組付け手順としては、第１レンズ枠５に対する第１レンズ１の位置調整と、第２レンズ枠１０に対する第２レンズ１１の位置調整を夫々完了した後で、第１レンズ枠５に対して第２レンズ枠１０を組み付けて固定する。
第２レンズ枠と第２レンズの固定手段、及び第２レンズ枠と第１レンズ枠との固定手段として、光硬化型接着剤を用いてもよいし、それ以外の接着剤を用いても良い。
なお、本発明のレンズ鏡枠は、各種カメラに使用されるズームレンズ鏡胴のレンズ支持機構に用いても良いし、デジタルカメラや光学装置のレンズ支持機構に採用することもできる。

本発明のレンズ鏡枠の縦断面図。（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はレンズ鏡枠の正面図、Ｘ−Ｘ断面図、及びＹ−Ｙ断面図。図１の外観斜視図。

符号の説明

Ａ第１レンズユニット、Ｂ第２レンズユニット、０レンズ鏡枠、１、１ａ、１ｂ、１ｃ第１レンズ、５第１レンズ枠、６前端小径部、７レンズ位置決め部、１０第２レンズ枠、１１第２レンズ、１２第２レンズ受け部、１３後端拡径部、１４第２レンズ枠位置規制部、１５第２の切欠き、１６第２の切欠き。

Claims

第１レンズを保持し、第１筒状部を前端に備える第１レンズ枠と、
光軸と直行する平面である後面外縁部を後面に備えた第２レンズと、
前記第２レンズを保持する第２レンズ枠と、
前記第１レンズ枠と前記第２レンズ枠とを固定する固定手段と、
前記第２レンズ枠の後端に配置された第２筒状部と、
前記第１筒状部の外周面と、前記第２筒状部の内周面との間に設けられた隙間と、を備え、
前記第２レンズの前記後面外縁部と前記第１筒状部の前端とが当接し、
前記第２レンズ枠の外周面には、前記第２レンズの外周面を露出させるに足る光軸方向長を有した第１の切欠きを備え、該第１の切欠き内に充填した接着剤により第２レンズ枠に対して第２レンズを固定し、
前記第２レンズ枠の外周面には、前記第１レンズ枠の前端小径部外周を露出させるに足る光軸方向長を有した第２の切欠きを備え、該第２の切欠き内に充填した接着剤により第２レンズ枠に対して第１レンズ枠を固定し、
前記第１レンズ枠に対する前記第１レンズの位置調整と、前記第２レンズ枠に対する前記第２レンズの位置調整を夫々完了した後で、前記第１レンズ枠に対して前記第２レンズ枠を固定することにより完成されることを特徴とするレンズ鏡枠。
前記第１レンズ枠が、前記第１レンズの外径側において、前記第１レンズを保持することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡枠。
前記第１レンズ枠の内周面に設けられた径方向へ延びる平面と、前記第１レンズの前面外縁部とが当接することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡枠。
前記第２レンズの前記後面外縁部と当接する前記第１筒状部の前端面が、光軸と直交する平面であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のレンズ鏡枠。
前記第２レンズ枠が、前記第２レンズ枠の内周面で、前記第２レンズを保持することを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡枠。
前記第２レンズ枠は、前記第２レンズの外周部と接する第２レンズ受け部を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズ鏡枠。
前記第２筒状部の内周面と、前記第１筒状部の外周面とが接することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のレンズ鏡枠。
前記第２筒状部の後端の内径が、前記第２筒状部の前方の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のレンズ鏡枠。
前記第１筒状部と前記第２筒状部とが嵌合することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のレンズ鏡枠。
前記第１レンズの光軸から前記第１レンズ枠の外周面までの距離が、前記第２レンズの光軸から前記第２レンズの外周面までの距離よりも長いことを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡枠。
前記固定手段として、光硬化型接着剤を用いたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のレンズ鏡枠。
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のレンズ鏡枠を用いたことを特徴とするズームレンズ鏡胴。
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のレンズ鏡枠を用いたことを特徴とするデジタルカメラ。
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のレンズ鏡枠を用いたことを特徴とする光学装置。