JP4571839B2

JP4571839B2 - 偏心調整機構を有するレンズ鏡筒

Info

Publication number: JP4571839B2
Application number: JP2004256335A
Authority: JP
Inventors: 則夫佐藤
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: JP2006072041A; US20060045502A1; DE102005041829A1; US7401987B2

Description

本発明は、撮影光学系を構成するレンズの一部を、組立調整時に光軸と直交する平面内で位置調整する偏心調整機構を有するレンズ鏡筒に関する。

レンズ鏡筒のこの種の偏心調整機構は、像面の傾きを調整するために行われている。特にＣＣＤ上に結像させるデジタルカメラでは、ＣＣＤの特徴から像面の倒れに関して銀塩カメラより高い精度を必要とする。偏心調整レンズ群としては一般的に最も物体側の第１レンズ群が採用されており、第１レンズ群の光軸を撮影光学系全系の設計光軸から偏心させることで、像面の傾きを調整することができる。
実開平６−８２６１２号公報

ところが、第１レンズ群（偏心調整レンズ群）の偏心調整を行うと、像面における光量が均一でなくなるという問題点がある。像面の周辺光量に差が生じると、特に撮像素子（ＣＣＤ）上に結像させるデジタルカメラではシェーディングが生じて好ましくない。

本発明は従って、偏心調整レンズ群の偏心調整を行っても像面における光量変化、特に周辺光量のむらを抑制することができる、偏心調整機構を備えたレンズ鏡筒を得ることを目的とする。

本発明の偏心調整機構を有するレンズ鏡筒は、撮影光学系の一部を構成する偏心調整レンズ群を有する偏心調整枠；及び上記撮影光学系の設計光軸と同一の軸を有し、この偏心調整枠を組立調整時に光軸直交平面内で移動可能に支持するレンズ支持枠；を有する偏心調整機構を有するレンズ鏡筒において、上記レンズ支持枠に、上記偏心調整枠の光軸直交平面とレンズ支持枠の光軸直交平面を互いに接触させる付勢手段を設け、上記レンズ支持枠に、上記付勢手段とは別部材として、かつ上記偏心調整枠及び付勢手段とは非接触で、上記偏心調整枠の偏心調整位置に拘わらず撮影光学系光路を設計光軸中心の円形に制限する、該レンズ支持枠の軸を中心とする開口を有する固定絞りを設けたことを特徴としている。

固定絞りはレンズ支持枠とは別部材として構成し、レンズ支持枠に固定する態様が可能である。

あるいは、固定絞りはレンズ支持枠と一体に成形してもよい。

偏心調整レンズ群は、偏心調整によって像面の傾きを調整できるレンズ群であればよいが、一般的にはズームレンズ系の第１レンズ群とするのがよい。ズームレンズ鏡筒では、レンズ支持枠は、ズーミング動作によって光軸方向に移動する第１レンズ群枠とすることができる。

本発明によれば、偏心調整レンズ群の偏心調整を行っても周辺光量の差が生じにくく、デジタルカメラに用いてもシェーディングが生じにくいレンズ鏡筒を得ることができる。

図１ないし図５は、本発明による偏心調整機構を有するレンズ鏡筒をデジタルカメラ用のズームレンズ鏡筒１０に適用した一実施形態を示している。このズームレンズ鏡筒１０の全体構造について説明する。

メイン基板１１上には、固定筒１３とＣＣＤベース板１６ａが固定されている。ＣＣＤベース板１６ａには、ＣＣＤ取付板１２が固定されており、これらの間には、前方から順に、ローパスフィルタ１４、パッキン１５及びＣＣＤ１６が挟着固定されている。以上の要素は、ズーミング中に移動しない固定要素である。

固定筒１３は、最外側の筒状要素であり、その内周面に複数（一般的に等角度間隔で３個）のカム溝１３ａ（図５では一つのみ図示）と、光軸と平行な直進案内溝１３ｂが形成される。さらに固定筒１３の内周面には、カム環１７が同軸に回転自在に位置している。

カム環１７の外周面には、このカム溝１３ａに係合するカムフォロア１７ａが形成されている。カム環１７の後端部には、平ギヤ１７ｂが形成されていて、この平ギヤ１７ｂは、固定筒１３に回転自在に支持され正逆に回転駆動されるピニオン１８（図５）と噛み合っている。また、カム環１７の内側には、このカム環１７と相対回転は自在に、光軸方向には一緒に移動するように直進案内環１９（図２）が同軸に結合されている。

この直進案内環１９から径方向に突出させた直進案内突起１９ａは、固定筒１３の直進案内溝１３ｂに嵌まっている。従って、ピニオン１８が正逆に回転駆動すると、カム環１７は平ギヤ１７ｂによって正逆に回転し、カムフォロア１７ａとカム溝１３ａに従って光軸方向に進退する。同時に、直進案内環１９はカム環１７と相対回転しながら、該カム環１７と一緒に光軸方向に直進移動する。

カム環１７の内周面には、複数（一般的に等角度間隔で３個）の１群用カム溝１７ｃ１と２群用カム溝１７ｃ２とが形成されている（図４では一つのみ図示）。カム環１７と直進案内環１９の間には、筒状の第１レンズ群枠２０（レンズ支持枠）が位置している。この第１レンズ群枠２０は、直進案内環１９との間の直進案内構造１９ｂと２０ａとによって、光軸方向に直進案内されている。第１レンズ群枠２０の外周面には、１群用カム溝１７ｃ１に係合するカムフォロア２０ｂが設けられている。第１レンズ群枠２０は、カム環１７が正逆に回転駆動すると、１群用カム溝１７ｃ１に従い光軸方向に直進移動する。第１レンズ群枠２０には、偏心調整レンズ群である第１レンズ群Ｌ１を支持した偏心調整枠２１が支持されている。

直進案内環１９の内側には第２レンズ群枠２２が位置し、この第２レンズ群枠２２は、直進案内環１９に形成した光軸と平行な直進案内溝１９ｃに摺動自在に案内されている。第２レンズ群枠２２には、第２レンズ群Ｌ２とシャッタブロック２３とが固定されている。第２レンズ群枠２２の外周面には、２群用カム溝１７ｃ２に係合するカムフォロア２２ａが設けられている。第２レンズ群枠２２は、カム環１７が正逆に回転駆動すると、２群用カム溝１７ｃ２に従い光軸方向に直進移動する。第１レンズ群枠２０と第２レンズ群枠２２の間には、圧縮円錐ばね２４が挿入されており、１群用カム溝１７ｃ１とカムフォロア２０ｂの間、２群用カム溝１７ｃ２とカムフォロア２２ａの間のバックラッシュが除去されている。

第３レンズ群Ｌ３は、フォーカスレンズ群であり、図示しない駆動機構により、被写体距離情報に応じて光軸方向に駆動される。

上記構成のズームレンズ鏡筒１０は、ピニオン１８を正逆に回転駆動すると、カム環１７が回転しつつ光軸方向に進退し、第１レンズ群枠２０（第１レンズ群Ｌ１）と第２レンズ群枠２２（第２レンズ群Ｌ２）が光軸方向に進退してズーミング動作及び収納動作が行われる。固定筒１３のカム溝１３ａの形状は、１群用カム溝１７ｃ１と２群用カム溝１７ｃ２の形状を考慮して、円滑にズーミング動作及び収納動作が行われるように設定されている。

以上のズームレンズ鏡筒１０における同心筒状要素、すなわち、外周側から順に位置する、固定筒１３、カム環１７、第１レンズ群枠２０、直進案内環１９及び第２レンズ群枠２２は、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３で構成される撮影光学系の設計光軸と同一の軸を有している。

これに対し、第１レンズ群Ｌ１を支持した偏心調整枠２１は、第１レンズ群枠２０に対して組立調整時に光軸直交平面内において位置調整可能である。すなわち、第１レンズ群枠２０と偏心調整枠２１はそれぞれ、互いに対向する光軸直交平面２０ｆと２１ｆを有し、第１レンズ群枠２０に支持した板ばね（付勢手段）２５によって、光軸直交平面２０ｆと２１ｆが接触する方向に付勢されている。偏心調整枠２１と第１レンズ群枠２０の間には、この光軸直交平面２０ｆと２１ｆとの接触関係を維持したまま、光軸直交平面内で若干量移動調整可能なように径方向のクリアランスが与えられている。そして、第１レンズ群枠２０には、偏心調整枠２１（第１レンズ群Ｌ１）の後方に位置させて、この偏心調整枠２１とは別に形成した固定絞り２６が接着固定されている。この固定絞り２６は、その中心に、設計光軸中心の円形の開口２６ａを有し、偏心調整枠２１（第１レンズ群Ｌ１）の偏心調整位置に拘わらず撮影光学系光路を設計光軸中心の円形に制限する。

従って、上記構成の偏心調整機構を有するズームレンズ鏡筒１０は、像面の傾きを見ながら、光軸直交平面２０ｆと２１ｆの接触関係を維持しつつ、偏心調整枠２１（第１レンズ群（偏心調整レンズ群）Ｌ１）を光軸直交平面内で位置調整することにより、像面の傾きを調整することができる。

従来は、この偏心調整の結果、第１レンズ群Ｌ１を通過する光束中心と、撮影光学系の設計光軸中心とは不一致となり、その結果周辺光量のむらが生じる場合があった。しかし、本実施形態では、第１レンズ群枠２０に、偏心調整枠２１（第１レンズ群Ｌ１）の偏心調整位置に拘わらず撮影光学系光路を設計光軸中心の円形に制限する固定絞り２６が固定されているため、周辺光量のむらの発生を抑制し、ＣＣＤ１６におけるシェーディングの発生を防止することができる。

なお、図示実施形態では、偏心調整枠２１に対して第１レンズ群Ｌ１（の固定枠）は、ねじ２１ａにより螺合されており、組立調整時に第１レンズ群Ｌ１の位置調整（ズーミング調整）を行うことができる。偏心調整の終了後は、偏心調整枠２１と第１レンズ群枠２０は例えば、接着固定され、ズーミング調整の終了後は、ねじ２１ａを接着する。

以上の実施形態では、第１レンズ群枠２０と固定絞り２６が別体であるが、図６に示すように、第１レンズ群枠２０を合成樹脂製として固定絞り２６を該レンズ枠に一体に成形することもできる。

以上のように、本発明をズームレンズ鏡筒に適用したが、本発明はズームレンズ鏡筒以外のレンズ鏡筒にも適用できる。また、偏心調整レンズ群が第１レンズ群以外のレンズ群である場合にも、同様に適用できる。

本発明による偏心調整機構を有するレンズ鏡筒をズームレンズ鏡筒に適用した一実施形態を示す、収納状態の上半断面図である。同短焦点距離端における上半断面図である。同長焦点距離端における上半断面図である。図１ないし図３のズームレンズ鏡筒の固定筒の展開図である。図１ないし図３のズームレンズ鏡筒の回転カム筒の展開図である。本発明による偏心調整機構を有するレンズ鏡筒の別の実施形態を示す、図１に対応する上半断面図である。

符号の説明

１０ズームレンズ鏡筒
１１メイン基板
１２ＣＣＤ取付板
１３固定筒
１３ａカム溝
１３ｂ直進案内溝
１４ローパスフィルタ
１５パッキン
１６ＣＣＤ
１６ａＣＣＤベース板
１７カム環
１７ａカムフォロア
１７ｂ平ギヤ
１７ｃ１１群用カム溝
１７ｃ２２群用カム溝
１８ピニオン
１９直進案内環
１９ａ直進案内突起
１９ｂ、２０ａ直進案内構造
１９ｃ直進案内溝
２０第１レンズ群枠
２０ｂカムフォロア
２０ｆ、２１ｆ光軸直交平面
２１偏心調整枠
２１ａねじ
２２第２レンズ群枠
２２ａカムフォロア
２３シャッタブロック
２４圧縮円錐ばね
２５板ばね（付勢手段）
２６固定絞り
２６ａ開口
Ｌ１第１レンズ群（偏心調整レンズ群）
Ｌ２第２レンズ群
Ｌ３第３レンズ群

Claims

撮影光学系の一部を構成する偏心調整レンズ群を有する偏心調整枠；及び
上記撮影光学系の設計光軸と同一の軸を有し、この偏心調整枠を組立調整時に光軸直交平面内で移動可能に支持するレンズ支持枠；
を有する偏心調整機構を有するレンズ鏡筒において、
上記レンズ支持枠に、上記偏心調整枠の光軸直交平面とレンズ支持枠の光軸直交平面を互いに接触させる付勢手段を設け、
上記レンズ支持枠に、上記付勢手段とは別部材として、かつ上記偏心調整枠及び付勢手段とは非接触で、上記偏心調整枠の偏心調整位置に拘わらず撮影光学系光路を設計光軸中心の円形に制限する、該レンズ支持枠の軸を中心とする開口を有する固定絞りを設けたことを特徴とする偏心調整機構を有するレンズ鏡筒。
請求項１記載の偏心調整機構を有するレンズ鏡筒において、固定絞りはレンズ支持枠とは別部材として構成され、該レンズ支持枠に固定されている偏心調整機構を有するレンズ鏡筒。
請求項１記載の偏心調整機構を有するレンズ鏡筒において、固定絞りはレンズ支持枠と一体に成形されている偏心調整機構を有するレンズ鏡筒。
請求項１ないし３のいずれか１項記載の偏心調整機構を有するレンズ鏡筒において、上記偏心調整レンズ群はズームレンズ系の第１レンズ群であり、上記レンズ支持枠は、ズーミング動作によって光軸方向に移動する第１レンズ群枠である偏心調整機構を有するレンズ鏡筒。