JP4564780B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、撮影レンズ等のレンズ鏡筒に係り、特に熱カシメ、または超音波カシメにより鏡筒の一部を変形させてガラスを固定保持するガラス保持鏡筒を有するレンズ鏡筒に関するものである。

樹脂で成形されたガラス保持鏡筒にガラスを固定保持する場合は、ガラスをガラス保持鏡筒に挿入した後、熱カシメ、または超音波カシメによりガラス保持鏡筒のカシメ爪部を変形させるようにすることが一般的である。またガラス保持鏡筒の前部または後部に固定絞り、または遮光目的、あるいは内観部材としてマスク板を取り付けることも通常行われる手法である。ガラス保持鏡筒にマスク板を取り付ける場合、手段としてビス止め、フックによるスナップ止め等があるが、マスク板が樹脂シートのような軽量のシート材である場合、シート材に接着剤塗布、または両面テープなどにより固定保持する方法があり、公知技術では熱カシメ時にカシメ後の形状が光軸に対し直行平面となるようにカシメパンチの形状を製作しておきカシメ後、平面となったカシメ爪上にマスク板を接着固定する方法がある。
特開２００３−０３５８６０号公報

しかしながら、樹脂シート材等よりなるマスク板を接着等による保持方法でガラス保持鏡筒に固定しようとすると、マスク板の口径に対しある程度接着面積がないと安定した強度での固定保持ができない。公知技術のようにカシメパンチの形状を工夫し熱カシメ後にカシメ爪形状を光軸に対し直行平面となるようにして、平面となったカシメ爪上にマスク板を接着する方法ではマスク板の口径が比較的小さいものでは実績があったが大きいものでは接着面積不足で強度が足りないという問題があった。カシメ爪部以外に面積の確保できる箇所を設けることも手段としては考えられるが、ガラス保持径外にスペースが無い、または他の部品との干渉が懸念される状況もあり必ずしも取れる手段ではない。さらにまた熱カシメ、または超音波カシメ後に平面形状としたカシメ爪とカシメ爪外の他の平面箇所にまたがるようにしてマスク板の接着面積を確保することも考えられるが、熱カシメ、または超音波カシメによりガラス保持鏡筒のカシメ爪部を変形させガラスを固定保持するガラス保持方法の場合、挿入されるガラス肉厚の公差上のバラツキにより、カシメ爪が変形された後の高さが安定しないということが通常であり、保持されるガラスの枚数が多くなるほど積上げ誤差が増えるため変動量は大きくなるため、平面形状となったカシメ爪と他の平面箇所とは同高さとなるとは限らなく、その場合結局マスク板の接着面積が確保できないことになる。

本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたもので、熱カシメ、または超音波カシメにより樹脂で成形された鏡筒のカシメ爪部を変形させて挿入したガラスを固定保持し、さらにマスク板を接着固定するレンズ鏡筒において、安定した強度で接着固定できるようにマスク板の接着面積を確保できるレンズ鏡筒を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本出願に係る第１の発明では、熱カシメ、または超音波カシメにより樹脂で成形された鏡筒のカシメ爪部を変形させて挿入したガラスを固定保持するガラス保持鏡筒を有するレンズ鏡筒において、前記ガラス保持鏡筒のカシメ爪部の外径側には光軸方向に延出した凸部を有し、熱カシメ、または超音波カシメ時にはカシメ爪部と同時に前記凸部を変形させて前記カシメ爪部と前記凸部を同高さにし、同高さとなった前記カシメ爪部と前記凸部にまたがってマスク板を貼り付けられることを特徴とするガラス保持鏡筒を有するレンズ鏡筒とすることにより、接着面積を安定して確保し、必要な接着固定強度を得られるようにしたものである。

また、本出願に係る第２の発明では、前記光軸方向に延出した凸部は略円環形状、または間欠した略円環形状を成す事を特徴とする特許請求１項記載のレンズ鏡筒としたことにより、より接着面積を安定して確保し、必要な接着固定強度を得られるようにしたものである。

さらに、本出願に係る第３の発明では、前記マスク板は接着によりガラス保持鏡筒に貼り付けられていることを特徴とする特許請求１、２項記載のレンズ鏡筒としたことにより、簡便にマスク板を固定保持できるようにしたものである。

さらにまた、本出願に係る第４の発明では、前記マスク板は固定絞り、または遮光板、または内観部品であるところの特許請求１、２、３項記載のレンズ鏡筒としたことにより、マスク板を広範囲な用途に対応できるようにしたものである。

以上本第１の発明によれば、前記ガラス保持鏡筒のカシメ爪部の外径側には光軸方向に延出した凸部を有し、熱カシメ、または超音波カシメ時にはカシメ爪部と同時に前記凸部を変形させて前記カシメ爪部と前記凸部を同高さにし、同高さとなった前記カシメ爪部と前記凸部にまたがってマスク板を貼り付けられることを特徴とするガラス保持鏡筒を有するレンズ鏡筒とすることにより、接着面積を増やし、必要な接着固定強度を得られるという効果がある。

また、本出願に係る第２の発明では、前記光軸方向に延出した凸部は略円環形状、または間欠した略円環形状を成す事を特徴とする特許請求１項記載のレンズ鏡筒としたことにより、より接着面積を確保し、必要な接着固定強度を得られるという効果がある。

さらに、本出願に係る第３の発明では、前記マスク板は接着によりガラス保持鏡筒に貼り付けられていることを特徴とする特許請求１、２項記載のレンズ鏡筒としたことにより、簡便にマスク板を固定保持できるという効果がある。

さらにまた、本出願に係る第４の発明では、前記マスク板は固定絞り、または遮光板、または内観部品であるところの特許請求１、２、３項記載のレンズ鏡筒としたことにより、マスク板を広範囲な用途に対応できるという効果がある。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態のレンズ鏡筒の断面図である。図２は本発明における主要部（直進筒、カム環、案内筒）の分解斜視図である。図３は直進筒の断面形状をあらわしている。

尚、図中同じ部材は同じ記号を記している。

まず、図１に基づいて本レンズ鏡筒の概略を説明するとＬ１〜Ｌ６はそれぞれレンズ群を表しておりズーム操作環１の光軸方向の進退に応じて移動し、焦点距離を変更できる構成となっている。ズーム操作環１の外周には操作し易い様に操作ゴム１ａが配置され前側端部にはフードの取り付けが可能な爪１ｂが形成され、有害光をカットするためのフードと所謂バヨネット結合にて固定できる様になっている。ズーム操作環１の後端部にはフォーカス操作環２、及びズーム操作の重さを可変できるズーム操作調節リング３が配置されている。ズーム操作調節リング３はフォーカス操作環２とネジ結合し、ズーム操作調節リング３を回転させることによって内側のズームバンド３ａが内径側へと締め付けられていくことで前側固定筒４との摩擦力が変化し、ズーミング操作力を調節することができる公知の操作力調節機構である。また、フォーカス操作環２の内径にはレンズ鏡筒内部と外気との間の急激な空気の出入り防止するためにフェルト材２ａを前側固定筒４の摺動部に接する（或いはチャージさせる）状態で貼り付け固定されている。従って、ズーム操作調節リング３の回転の位置によらず、常に前側固定筒４とフェルト材２ａは接している為この位置から内部への水滴の浸入及び通気は無い。また外周には操作し易いように操作ゴム２ｃが配置されている。

前側固定筒４の内周にはマニュアル連結環３０が嵌合摺動し、この後端部は公知のフォーカスユニット８のマニュアル入力環の切欠きに入りこむ突起部３０ａが周方向に３箇所設けられている。前端部には平面部３０ｂがあり、コロ２９がビス２９ａによって固定され、このコロ２９はフォーカス操作環２に設けられている直進溝２ｂ内を摺動する。以上によりズーム操作環１、フォーカス操作環２が一体的に光軸方向に進退してもフォーカス操作環２の回転操作は直進溝２ｂ、コロ２９、マニュアル連結環３０と伝達しフォーカスユニット８内のマニュアル入力部を回転させてマニュアルフォーカス操作を行うことができる構成となっている。

５は直進筒であり案内筒７の外周と摺動し、外周面に形成された３本の直進溝に直進筒５と一体的に固定された直進キー（不図示）が入り込み摺動することで、光軸方向に直進移動できる。また、直進筒５はズーム操作環１と不図示のビスで固定され、Ｌ１を保持している１群鏡筒１３とビス（図４の４２）やコロ（図４の４０）で固定されている為（詳細は図４で説明する）、一体的に光軸方向に進退する。直進筒５にはカム５ａが設けられ、このカム５ａのカムフォロワーはカム環６に固定されている。従ってズーム操作環１（１群）の進退に伴ってカム環６は回転しながら光軸方向に繰り出す。

また、直進筒５の内周面５ｅはカム環６の先端嵌合摺動部６ｅが摺動するが、テレ側の焦点距離域で、この内周で反射した光線がゴーストとなる為、反射防止のためにＶ字形状の遮光線５ｂが内周面５ｅの一部に設けられている。尚、この部分については詳細に後述する。

カム環６の光軸方向の移動量は５群（振れ補正装置）１２の光軸方向の移動量と同一であり５群１２は５群移動筒１１に固定され、カム環６に設けられた周溝（不図示）に５群移動筒１１に固定されたカムフォロワーが摺動することでカム環６の回転繰り出しの光軸方向の移動成分のみを５群移動筒１１、５群１２に伝達している。５群１２は本レンズ鏡筒の公知の振れ補正装置であり、実装基板２１上に実装されているジャイロ２１ａからの信号に基づいて光軸垂直方向にシフトして像振れ補正を行う。尚、振れ補正装置の説明は省略する。

７は固定要素である案内筒であり、２段の形状になっている後側の段部に斜線部で示してある公知のフォーカスユニット８が固定され、後端部には、後側固定筒９、マウント１０がビスによって固定されている。１４は防滴ゴムでありカメラに装着された際にマウント部への水の浸入を防止している。１５はマウントリングであり本レンズ鏡筒のフランジバック調整を行う際にその厚みを削ることで行っている。尚、前側固定筒４と後側固定筒９はそれぞれ３箇所をビス（図２の３２）によって一体的に固定される。

Ｌ２を保持している２群鏡筒１６は２群移動筒１７に３本のビス１８によって結合されており２群鏡筒１６と２群移動筒１７の間にはレンズ間隔調整のためにワッシャーが挿入できる構成となっている。２群移動筒１７に固定されているカムフォロワーは、フォーカスカム環１９の内周面に形成されているフォーカスカムに沿って摺動する。また先端部にコロ３４が軸ビス３５によって固定された第２フォーカスキー３２が２群移動筒１７にビス３３で固定結合されている。このコロ３４は前述のフォーカスキー２０と嵌合摺動する。従ってフォーカスキー２０の回転に伴い第２フォーカスキーによりＬ２が回転しながら光軸方向に進退する。フォーカスカム環１９に固定されているカムフォロワーは、カム環６に設けられている光軸に平行な案内溝と５群移動筒１１に設けられているカム１１ａに入り込み、カム環の回転に伴って回転しながら光軸方向に進退する。

いまワイドからテレにかけてズーミング動作が行われると、カム環６が回転繰り出しし、その回転に伴って、フォーカスカム環１９も回転しながら光軸方向に進退する。その際にフォーカスキーは回転しない為、２群鏡筒１６は回転せずに、フォーカスカム環１９自体の回転繰り出しに伴う光軸方向の移動量及び、フォーカスカム環１９の回転に伴うフォーカスカムの２群移動筒１７のカムフォロワー当接位置の変化分光軸方向に進退する。尚、Ｌ２はフォーカス群でもあり、フォーカスユニット８からの出力やフォーカス操作環２の回転操作をフォーカスキー２０の回転に伝達し第２フォーカスキー３２がその回転を受けることで２群移動筒１７ごと回転繰り出しを行う。本実施形態においては、フォーカスキー２０とフォーカスユニット８の出力の伝達はその伝達距離が長いので、間にボールレース２８を介して伝達するような構成としている。

すなわち、フォーカスユニットからの出力は不図示の伝達キーの回転として出力され、その伝達キーはボールレース２８の２８ａと接続されているので２８ａを回転する力となって伝達される。２８ｄは２８ａとねじ結合されており２８ｂの光軸方向のズレやガタを調整することができる。また、２８ａは固定ボールレース部２８ｃの凹部に周上に複数個配置されたボール２８ｂで支えられているのでスムーズに回転できる。尚２８ｃは案内筒７と結合されている。

本実施形態のズームレンズ鏡筒は、焦点距離によってフォーカス繰り出し量が異なる光学系である為に、上記構成をとり、フォーカスカム環の回転によってフォーカスカムの使用領域を変化させてＬ２の繰り出し量を変化させている。

Ｌ３を保持し、電磁絞りユニット２７が固定されている３群鏡筒２２は、カム環６に設けられているカム溝６ａと５群移動筒１１に設けられている直進溝に３群鏡筒２２と一体のカムフォロワーが摺動することよってカム環６の回転繰り出しに伴って光軸方向に進退する。Ｌ４を保持している４群鏡筒２３も同様にカム環６に設けられているカム溝６ｂと５群移動筒１１に設けられている直進溝に４群鏡筒２３と一体のカムフォロワーが摺動することによってカム環６の回転繰り出しに伴って光軸方向に進退する。

Ｌ５を保持している鏡筒は振れ補正装置１２内の鏡筒であり通常は光軸が一致するようにロックされている。また、振れ補正装置１２は不図示の可撓性回路基板で実装基板２１と接続されている。

Ｌ６を保持している６群鏡筒２４は、カム環に設けられているカム溝６ｃと案内筒７に設けられている直進溝に６群鏡筒２４と一体のカムフォロワーが摺動することによってカム環６の回転繰り出しに伴って光軸方向に進退する。

２５は三脚座であり三脚等に固定できる様にネジ部２５ａが設けられている。本レンズ鏡筒の制御回路は２１であり、案内筒７に光軸を中心として囲むように複数の平面部を形成した状態で固定されている。また不図示の接続手段によって、フォーカスユニット８及びカメラと電気的接続を行う接点２６と電気的に接続され、振れ補正装置１２、電磁絞りユニット２７とは、可撓性回路基板（ＦＰＣ）によって接続されている。また、振れ補正装置１２の駆動目標を定める振れ検知手段である振動ジャイロ２１ａは制御回路２１上に半田付けされ案内筒７にゴムを介してビス止め固定されている。

図２は本実施形態レンズ鏡筒の２群鏡筒部の部分拡大図であり、ガラスをカシメる手順を（ａ）〜（ｆ）に示している。１６は２群鏡筒であり、Ｌ２が２群鏡筒１６により固定保持されるガラス、４０はＬ２ガラスの周辺部を遮蔽する円環形状をしたマスク板、１６ａはカシメ爪、１６ｂはマスク板貼付け凸部である。また図２（ｂ）において５０はカシメ爪を熱変形させて保持したガラスを固定するように形成するカシメパンチであり、５０ａがカシメ爪１６ａを形成するカシメ爪パンチ部、５０ｂがマスク板貼付け凸部を形成するマスク板貼付け凸部パンチ部である。またカシメ爪パンチ部５０ａとマスク板貼付け凸部５０ｂの光軸方向の高さは同じとなっている。

図２（ｂ）においてガラスＬ２が挿入された２群鏡筒１６に対し、カシメパンチ５０を矢印方向に移動させるが、このとき樹脂材料により成形されている２群鏡筒１６のカシメ爪１６ａ、及びマスク板貼付け凸部１６ｂを熱変形させて形成するためにカシメパンチ５０は不図示であるヒーター等を用いて樹脂材料を軟化できるある設定温度に過熱されている。図２（ｃ）は２群鏡筒１６にカシメパンチ５０が接している図となっており、さらに図２（ｄ）はカシメパンチ５０による熱カシメが終了した後の２群鏡筒１６の状態を示している。カシメパンチ５０の形状から熱変形されて形成されたカシメ爪１６ａとマスク板貼付け凸部１６ｂは光軸方向に同高さとなっている。

さらに図２（ｅ）、（ｆ）ではカシメパンチ５０によりガラスＬ２を保持するために熱変形され形成されたカシメ爪１６ａとマスク板貼付け凸部１６ｂ上にシート材で製作された遮光部材であるマスク板４０が両面テープにより接着固定されることを示している。マスク板４０は光軸方向に同高さに形成されたカシメ爪１６ａとマスク板貼付け凸部１６ｂにまたがって接着固定されているために、マスク板４０の大きさ、形状に対して十分な接着強度を持たせることが可能となっている。

尚、本実施例ではガラスを固定保持するために熱カシメを行うとしているが、これは超音波ウェルダによる超音波カシメとしても同様の工程で効果を得ることができる。さらにマスク板を接着固定するための２群鏡筒のマスク板貼付け凸部は円環形状でも、または間欠的な円環形状でも接着面積を増やし接着強度を向上させることが可能である。さらにマスク板の機能目的をガラス周辺部を遮蔽するためとしたが、これは有害光を遮光する目的の固定絞りであってもよく、さらにまた材料もシート材による円環形状のものを想定して説明してあるが、これは樹脂成形や金属切削による遮光部品としてもよい。

また、本実施例は、上記のレンズ鏡筒を備えた撮像装置にも適用可能である。勿論、レンズ鏡筒と撮像装置本体とは別体であっても良いし、一体的に構成するようにしても良い。その際、レンズ鏡筒を介した光は撮像装置本体が有するＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子上で結像させても良いし、撮像装置本体内に配置されたフィルム面上で結像させても良い。

本発明の実施形態のレンズ鏡筒の断面図 本発明の実施形態の２群鏡筒部の部分拡大図

符号の説明

Ｌ１〜Ｌ６ レンズ
１ ズーム操作環
２ マニュアル操作環
３ ズーム操作力調節リング
４ 前側固定筒
５ 直進筒
５ｂ 遮光線（反射防止手段）
５ｃ、５ｄ 斜面部
５ｅ 摺動面
６ カム環
６ｅ 先端摺動部
７ 案内筒
９ 後側固定筒
２５ 三脚座
１６ａ カシメ爪
１６ｂ マスク板貼付け凸部
４０ マスク板
５０ カシメパンチ
５０ａ カシメ爪パンチ部
５０ｂ マスク板貼付け凸部パンチ部

Claims (6)

1. 熱カシメ、または超音波カシメにより樹脂で成形された鏡筒のカシメ爪部を変形させて挿入したガラスを固定保持するガラス保持鏡筒を有するレンズ鏡筒において、
   前記ガラス保持鏡筒のカシメ爪部の外径側には光軸方向に延出した凸部を有し、熱カシメ、または超音波カシメ時にはカシメ爪部と同時に前記凸部を変形させて前記カシメ爪部と前記凸部を同高さにし、同高さとなった前記カシメ爪部と前記凸部にまたがってマスク板が貼り付けられたことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カシメ爪と前記凸部とは樹脂により成形されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記光軸方向に延出した凸部は円環形状、または間欠した円環形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記マスク板は接着によりガラス保持鏡筒に貼り付けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記マスク板は固定絞り、または遮光板、または内観部品であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介した光を受ける撮像面とを有することを特徴とする撮像装置。

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