JP4790588B2 - レンズ鏡筒およびレンズ鏡筒の偏芯調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ群などを保持する複数の枠部材が光軸に沿って移動可能に構成されたレンズ鏡筒およびレンズ鏡筒の偏芯調整方法に関する。

レンズ鏡筒は複数の枠部材から構成され、枠部材として、カメラ本内などに固定される若しくは固定された固定枠と、固定枠に対して相対回転可能かつ光軸方向に相対移動可能に固定枠内に収納された回転枠と、回転枠に対して相対回転が規制されて光軸方向に移動可能に回転枠内に収納された複数のレンズ枠などがある。

レンズ枠には１枚または複数のレンズからなるレンズ群が保持され、ズーミングにおいてはズーミングのためのレンズ枠が光軸方向に進退し、フォーカシングにおいては、フォーカスレンズのためのレンズ枠（フォーカスレンズ枠）が光軸方向に進退して合焦がなされる。

上記レンズ鏡筒においては、光学性能を保持するために種々な調整が行われる。
たとえば、特開平２００２−３１８３３６号公報には、２つのレンズ枠の間に連結板を配置し、３本のねじ（ビス）を締付けながら２つのレンズ枠の間で光軸ずれの調整（偏芯調整）を行う構成が記載されている。
特開２００２−３１８３３６号公報

複数のねじの締付け力を調整して偏芯調整を行う公知の構成では、ねじを仮止めし、モニタを見ながら他のねじを締付けて全体のバランスを微妙にとりながら調整装置で偏芯調整がなされている。モニタを見ながら全体のバランスをとって複数のねじの締付け力を調整する作業は、作業者の勘や経験などの人的要因に大きく依存する。そのため、作業者の経験の有無によってバラツキが生じ、一定の品質が確保し難い。また、十分な経験を持つ作業者にとっても、迅速な調整は難しく、良好な作業能率が得られない。

本発明は、偏芯調整を一定の品質や良好な作業効率のもとで行えるレンズ鏡筒の提供を目的としている。
また、本発明は、一定の品質や良好な作業効率のもとで行えるレンズ鏡筒の偏芯調整方法の提供を別の目的としている。

請求項１記載の本発明によれば、レンズ鏡筒は、外周面に設けられた円周フランジを有する第１の枠と、上記第１の枠に対し芯調整のために相対的に光軸と直交する方向に移動可能であって、光軸方向に形成されたねじ穴を有する第２の枠と、上記第２の枠に一体に設けられ、 上記第１の枠の外周面に対向し互いに交差する一対の面からなる第１の対向面部と、上記第２の枠に一体に設けられ、上記第１の対向面部と円周方向に離間し、上記第１の枠の外周面に対向し互いに交差する一対の面からなる第２の対向面部と、上記第１の枠の外周面と上記第２の枠の第１、第２の対向面部それぞれとの間に挟まれる中空形状の一対のローラ部材と、上記第２の枠のねじ穴に螺着され、テーパ面を有し上記第１の枠の円周フランジを該テーパ面で押圧して、上記第１の枠を上記一対のローラ部材それぞれに当接させて上記第１の枠を上記第２の枠の第１、第２の対向面部方向に押圧する皿ねじと、を具備し、上記皿ねじは、上記一対のローラ部材との間で第１の枠を三点支持する位置に設けられている。

請求項１記載の本発明では、一対のローラ部材を交換して調整することにより偏芯調整が行えるため、作業者の経験の有無によるバラツキが生じ難く、一定の品質が確保できる。また、モニタを見て全体のバランスを微妙にとりながら複数のねじの締付け力を調整する必要もなく、良好な作業能率のもとで偏芯調整が行える。

本発明では、第１の枠の外周面に対向し、互いに略直交する第１、第２の対向面部が第２の枠と一体に形成され、第１の枠の外周面と第２の枠の第１、第２の対向面部それぞれとの間にローラ部材を配置し、付勢部材で第１の枠を一対のローラ部材を付勢する。たとえば、付勢部材は皿ねじとされ、そのテーパ面で第１の枠のフランジを押圧し一対のローラ部材に当接させて、付勢部材と一対のローラ部材との三点で第１の枠を保持する。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。図１ないし図４は本発明の一実施例に係るレンズ鏡筒を示し、図１はレンズ鏡筒の光軸に沿った縦断面図、図２はレンズ鏡筒の要部の縦断面図、図３はレンズ鏡筒の要部の分解斜視図、図４はレンズ鏡筒の要部の背面図である。

図１に示すように、本発明の一実施例に係るレンズ鏡筒１０は、第１レンズ群Ｌ１ないし第５レンズ群Ｌ５からなる５群構成のズームレンズを備え、ズーミングにおいては全てのレンズ群が光軸Ｏに沿って移動し、フォーカシングにおいては、フォーカシングレンズである第４レンズ群が光軸に沿って移動する。もちろん、５群構成のズームレンズは一例であり、レンズ構成はこれに限定されない。

レンズ鏡筒１０全体の構成は、本発明と直接関係ないため、その詳細な説明は省略し、本発明と関係する構成についてのみ述べる。
図１に示すように、レンズ鏡筒１０はその端部にレンズマウント１２を備え、レンズマウントをカメラ本体（図示しない）のボデイマウントにバヨネット結合してレンズ鏡筒がカメラ本体に装着される。円環形状の裏蓋１４がレンズマウント１２に結合されて、後方（図１の右方）から入射する有害光をカットしている。
レンズマウント１２は固定筒１６にねじ止めされ、さらに、固定筒に案内筒１８がねじ止めされている。

図１、図２に示すように、第４のレンズ群Ｌ４は筒状のレンズ枠（第４レンズ枠）２４に保持され、第４レンズ枠は光軸Ｏに沿って移動可能に第４のレンズ保持枠２４１内に収納され、レンズ保持枠２４１は光軸Ｏに沿って移動可能に案内筒１８内に収納されている。
第５のレンズ群Ｌ５は筒状のレンズ枠（第５レンズ枠）２５に保持され、第５レンズ枠はレンズ保持枠２４１にねじで結合されているため、ズーミング時にレンズ保持枠２４１と一体的に光軸に沿って移動する。

レンズ枠（第１の枠）２５、保持枠（第２の枠）２４１の結合、偏芯調整について述べると、図２、図３に示すように、レンズ枠２５と保持枠２４１とは板状のリング２８を介在してねじで結合されている。
すなわち、レンズ枠２５は、径方向に突出して一体成形されたフランジ２５ａをその外周面の対向端部に有している。また、保持枠２４１は、円周方向に離間し、径方向に突出した断片的な６つのフランジ片２４１ａ−１ないし２４１ａ−６を有し、フランジ片２４１ａ−１ないし２４１ａ−３にはねじ穴２４１ｂが光軸Ｏ方向に形成されている。そして、フランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５にもねじ穴２４１ｃが光軸Ｏ方向に形成され、さらに、フランジ片２４１ａ−６にもねじ穴２４１ｄが光軸Ｏ方向に形成されている。これに対して、レンズ枠のフランジ２５ａは欠けのないリング形状（円周フランジ）となっている。

保持枠２４１の６つのフランジ片のうち、５つのフランジ片２４１ａ−１ないし２４１ａ−５は、保持枠２４１の端面２４１ｅから光軸Ｏ方向に突出して、保持枠２４１とレンズ枠２５とが対向したとき、レンズ枠２５のフランジ２５ａが径方向に大きくずれることがないように規制してレンズ枠２５を径方向に抱持可能な形状とされる。そして、残るフランジ片２４１ａ−６は、保持枠２４１の端面２４１ｅから光軸Ｏ方向に突出しておらず、保持枠２４１の端面２４１ｃと同一面を有している。

３つのフランジ片２４１ａ−１、２４１ａ−２、２４１ａ−３は、略半円形に径方向に突出して形成され、光軸Ｏを中心に互いに円周方向に角度α（α＝１２０°）離間して位置している。また、２つのフランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５それぞれの光軸Ｏ方向の突出部は、図４に示すように、レンズ枠２５の外周面２５Ｓに対向し、光軸Ｏを中心に円周方向に互いに略直交して位置する第１、第２の対向面部となっている。つまり、図４に示す配置角度である角度βは光軸Ｏを中心に円周方向に略９０°となっている。

フランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５の第１、第２の対向面部それぞれは、その光軸Ｏ方向の突出部に保持枠２４１の光軸Ｏ方向（軸線方向）に伸びて互いに交差する２つの（一対の）対向平面２４１ｆを持っている。２つの対向平面２４１ｆどうしは、フランジ片と光軸Ｏを結ぶ線分Ｌに対し対称に配置され、それぞれの対向平面は光軸Ｏに対向し、線分Ｌに対し９０°未満の角度をなしている。すなわち、一対の対向平面２４１ｆどうしは、その交差角θが１８０°未満となっている。実施例では対向平面２４１ｆの交差角θは９０°となっている。
そして、円周方向において、第１、第２の対向面部を有するフランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５の間に、フランジ片２４１ａ−１、２４１ａ−２、２４１ａ−３の内の１つが配置されている。実施例では、フランジ片２４１ａ−１がその間に配置されている。

フランジ片２４１ａ−６は、第１、第２の対向面部を有するフランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５から円周方向に等角度離間して、すなわち、円周方向に１３５°（角度γ）離間して位置しており、フランジ片２４１ａ−１とは光軸Ｏに対して線対称に位置している。

図３、図４に示すように、保持枠２４１のフランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５の第１、第２の対向面部の互いに交差する２つの対向平面２４１ｆに面して、レンズ枠の外周面２５Ｓと第１、第２の対向面部それぞれに挟まれて、小さな円筒状部材である一対のローラ部材３０が配置される。従って、ローラ部材３０の円筒中心軸は光軸Ｏと平行に配置される。そして、レンズ枠２５を付勢部材３２で付勢しローラ部材３０に押圧し、一対のローラ部材と付勢部材との三点支持の状態でねじ止めして、保持枠、レンズ枠が結合される。付勢部材３２は、たとえば、皿ねじとされ、そのテーパ面をレンズ枠のフランジ２５ａに当接させてレンズ枠２５を光軸と直交する方向に押圧、付勢する。
一対のローラ部材３０として外径寸法の異なるものが用意され、偏芯測定結果に基づいて対応する寸法の一対のローラ部材３０が選択されて装着される。たとえば、２０μずつ外径寸法の相違する数種類のローラ部材が用意される。ローラ部材３０は、たとえば中空形状とされる。一対のローラ部材３０として、互いにその外径寸法が異なるものや、同径寸法のものが選択される。

図５は裏蓋を除いたレンズ鏡筒の背面斜視図を示す。図１に示すように、裏蓋１４を除けば、遮る物もなく外部から見える位置に一対のローラ部材３０は配置される。そのため、図５に示すように、裏蓋１４を除くことによりローラ部材３０は外部から挿脱でき、容易に交換できる。

具体的な偏芯調整は、たとえば、以下のようにしてなされる。
まず、裏蓋１４のない状態で組立てられた略組立て完了手前のレンズ鏡筒１０において、平底ねじ（平頭ねじ）からなる３本のレンズ枠固定用のねじ３４ａを保持枠２４１のフランジ片２４１ａ−１ないし２４１ａ−３のねじ穴２４１ｂに緩く螺着し、頭部の平らな底でレンズ枠のフランジ２５ａを押えてレンズ枠２５を保持枠２４１に仮止めする。それから、一対のローラ部材３０を保持枠のフランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５の第１、第２の対向面部それぞれの間に配置し、平底ねじからなる２本のローラ部材固定用のねじ３４ｂを保持枠のフランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５のねじ穴２４１ｃに螺着し、頭部の平らな底でローラ部材を押えて仮止めする。
フランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５の第１、第２の対向面部の対向平面２４１ｆは、たとえば、略９０°交差する２つの面形状とされるが、ローラ部材３０をレンズ枠のフランジ２５ａとの間に挟持する形状であればよい。

調整装置のモニタを見ながら、レンズ枠２５の外周面（当接面）２５Ｓをローラ部材３０に当接させる当接部材でもある皿ねじ（付勢部材）３２を保持枠２４１のフランジ片２４１ａ−６のねじ穴２４１ｄに螺着し、そのテーパ面をレンズ枠（第１の枠）のフランジ２５ａを押圧し、レンズ枠を光軸と直交する方向に移動させて一対のローラ部材３０に当接させる。
光軸のずれ（偏芯）は調整装置で測定され、偏芯測定結果に基づいて必要であればローラ部材３０が対応する寸法（外径）のものと交換される。このとき、皿ねじ３２を一旦緩めてローラ部材３０を取り出し、ローラ部材が交換された後、皿ねじ３２を締付けて光軸Ｏと直交する方向にレンズ枠２５を移動させることにより、光軸ずれが調整される。
その後、ローラ固定用のねじ３４ｂを締付けてローラ部材３０をフランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５の第１、第２の対向面部とレンズ枠の外周面２５Ｓとに挟まれた位置に固定するとともに、レンズ枠固定用のねじ３４ａを締付けてレンズ枠２５を保持枠２４１に固定することにより、レンズ枠、保持枠が偏芯調整された状態で結合される。

一対のローラ部材３０と付勢部材３２との三点支持でレンズ枠２５が保持されているため、対応する寸法のローラ部材を使用することにより光軸のずれが修正される。ローラ部材３０の交換に困難はなく、ローラ部材の交換後に、モニタを見て付勢部材（皿ねじ）３２を付勢するだけでよいため、作業者の経験の有無によるバラツキが生じ難く、一定の品質が確保できる。また、偏芯調整が迅速、容易に行なえ、高い作業効率が得られる。

フランジ片２４１ａ−６が第１、第２の対向面部（フランジ片）２４１ａ−４、２４１ａ−５それぞれから１３５°（角度γ）離間して位置し、フランジ片２４１ａ−１とは光軸Ｏを中心として点対称に位置しているから、第１、第２の対向面部それぞれはフランジ片２４１ａ−１に対して円周方向に４５°離間して対称に位置している。そのため、付勢部材３２はレンズ枠のフランジ２５ａを一対のローラ部材３０に等しい力で押し付け、不均一な押力を生じることなく三点支持できる。

また、実施例では傾き調整（倒れ調整）していないが、ねじにばね座金を挿通させてねじ止めする上述の従来の構成では、ばね座金は厚さがなくて掴み難いとともに、指でばね座金を掴みながらねじを挿通させており、ねじやばね座金が作業者の手元から外れやすく、外れてどこかに入り込むなどのおそれがあり、良好な作業効率が得られない。
これに対して、実施例では、レンズ鏡筒１０内にローラ部材３０を対向面部２４１ａ−４、２４１ａ−５に載置して保持させ、その後に、ローラ部材を抑え込むように固定用のねじ３４ｂをねじ穴２４１ｃに螺着することにより、レンズ鏡筒内でのねじやローラ部材の脱落を防ぐことができ、高い作業効率が確保できる。

付勢部材３２は皿ねじに限定されない。たとえば、板ばねでレンズ枠のフランジ２５ａを一対のローラ部材３０に付勢、押圧するとともに、板ばねの背後に設けたねじの先端を板ばねに当接させ、ねじの締付けで板ばねの付勢を与える構成としてもよい。また、板ばねを使用せず、ねじの先端をレンズ枠のフランジ２５ａに直接当接させ、ねじの締付けでレンズ枠２５を光軸と直交する方向に直接移動させる構成としてもよい。

フランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５の第１、第２の対向面部がレンズ保持枠２４１と一体に形成されているため、その対向平面２４１ｆと光軸Ｏとの平行度が正確に得られる。そのため、フランジ片２４１ａ−４、２４１ａ−５の第１、第２の対向面部でローラ部材３０を光軸Ｏと平行に保持でき、偏芯調整が高精度で行える。

裏蓋１４を除けば外部から挿脱可能な位置にローラ部材３０が配置されているため、唯一の遮蔽物である裏蓋１４を除くだけでローラ部材を交換でき、この点からも高い作業効率が得られる。

中空形状のローラ部材３０に代えて中実形状のローラ部材を使用してもよい。しかし、ローラ部材を中空形状とすれば、ローラ部材が変形することで、ある一方向のみであるが光軸のずれを吸収、修正できる。

上記のように、本発明によれば、レンズ枠（第１の枠）を付勢部材で一対のローラ部材に付勢し、付勢部材と一対のローラ部材との三点支持でレンズ枠を保持しているため、一対のローラ部材を交換して調整を行うことにより、レンズ鏡筒内のすべてのレンズ系を含めて、光軸Ｏと直交する面内の任意の方向に偏芯調整が行える。そのため、作業者の経験の有無によるバラツキが生じ難く、一定の品質が確保できる。また、モニタを見て全体のバランスを微妙にとりながらねじの締付け力を調整する必要もなく、良好な作業能率のもとで偏芯調整が行える。

上述した実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を何等限定するものでなく、本発明の技術範囲内で変形、改造等の施されたものも全て本発明に包含されることはいうまでもない。
たとえば、フランジ片２４１ａ−１ないし２４１ａ−６の配置は一例であり、これに限定されない。図４に示すように、皿ねじ（付勢部材）４０は、第１、第２の対向面部２４１ａ−４、２４１ａ−５と円周方向に等角的に位置して第１、第２の対向面部のローラ部材３０にレンズ枠（第１の枠）２５を均等に付勢、押圧しており、この構成が好ましいとはいえ、第１、第２の対向面部に対して非等角的な位置に皿ねじを設けたものも本発明に含まれる。

本発明は、ズームレンズを構成するレンズ群を保持するレンズ枠などの２つの枠を光軸方向で結合するレンズ鏡筒に広範囲に応用できる。

本発明の一実施例に係るレンズ鏡筒の光軸に沿った縦断面図を示す。 レンズ鏡筒の要部の光軸に沿った縦断面図を示す。 レンズ鏡筒の要部の分解斜視図を示す。 レンズ鏡筒の要部の背面図を示す。 裏蓋を除いたレンズ鏡筒の背面斜視図を示す。

符号の説明

１０ レンズ鏡筒
１４ 裏蓋
２４ 第４レンズ枠
２４１ 第４レンズ枠の保持枠（第２枠）
２４１ａ−１ないし２４１ａ−６ フランジ片
２４１ｂ ねじ穴
２４１ｃ ねじ穴
２４１ｄ ねじ穴
２４１ｅ 保持枠の端面
２４１ｆ 対向平面
２５ 第５レンズ枠（第１枠）
２５ａ フランジ（周面フランジ）
２５Ｓ 第５レンズ枠の外周面
３０ ローラ部材
３２ 付勢部材（皿ねじ）
３４ａ レンズ枠固定用のねじ
３４ｂ ローラ固定用のねじ
Ｌ１ないしＬ５ 第１ないし第５のレンズ群

Claims (2)

1. 外周面に設けられた円周フランジを有する第１の枠と、
   上記第１の枠に対し芯調整のために相対的に光軸と直交する方向に移動可能であって、光軸方向に形成されたねじ穴を有する第２の枠と、
   上記第２の枠に一体に設けられ、 上記第１の枠の外周面に対向し互いに交差する一対の面からなる第１の対向面部と、
   上記第２の枠に一体に設けられ、上記第１の対向面部と円周方向に離間し、上記第１の枠の外周面に対向し互いに交差する一対の面からなる第２の対向面部と、
   上記第１の枠の外周面と上記第２の枠の第１、第２の対向面部それぞれとの間に挟まれる中空形状の一対のローラ部材と、
   上記第２の枠のねじ穴に螺着され、テーパ面を有し上記第１の枠の円周フランジを該テーパ面で押圧して、上記第１の枠を上記一対のローラ部材それぞれに当接させて上記第１の枠を上記第２の枠の第１、第２の対向面部方向に押圧する皿ねじと、
   を具備し、上記皿ねじは、上記一対のローラ部材との間で第１の枠を三点支持する位置に設けられている
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。
   を具備することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 上記ローラ部材は当該レンズ鏡筒の外部から挿脱可能である請求項１記載のレンズ鏡筒。

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