JP4844312B2 - レンズ鏡筒、光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、レンズ鏡筒及び光学機器に関するものである。
複数のレンズ群及びプリズムを含む撮影光学系を備えた光学機器のレンズ鏡筒は、プリズムを囲んで設けられたハウジングを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−126348号公報
従来のレンズ鏡筒は、まず、プリズムをハウジングに装着し、この後にプリズムの出射面に近い順にレンズ群を順番に装着しなければならない等、組立手順の選択肢が少なく、組立作業時の自由度が向上したレンズ鏡筒が望まれていた。
本発明の課題は、組立作業時の自由度が向上したレンズ鏡筒等を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、第1レンズ群(L1)と、前記第1レンズ群から射出した第1の光軸方向の光束を前記第1の光軸に直交する第2の光軸方向に折り曲げるプリズム(P)と、前記第1レンズ群と前記プリズムとを保持する筐体部(50)と、前記筐体部に設けられ、前記プリズムを保持するプリズム保持部(70)と、前記プリズム保持部に設けられ、前記第1の光軸に沿った方向と前記第2の光軸に沿った方向とから前記プリズムを挿入可能な開口部(72)と、前記プリズムの反射面に対向するように前記プリズム保持部に装着された装着部材(80)と、を有することを特徴とするレンズ鏡筒(2)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒において、前記装着部材(80)は、前記プリズム(P)を挟んで設けられた面部(71)間にわたして設けられた軸状部材であることを特徴とするレンズ鏡筒(2)である。
請求項3の発明は、請求項に記載のレンズ鏡筒において、前記装着部材(180)は、前記プリズム(P)を挟んで設けられた面部(71)から突き出して設けられた凸状部材であることを特徴とするレンズ鏡筒(3)である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒において、前記装着部材(280)は、前記プリズム(P)に当接して前記プリズムの前記プリズム保持部(70)に対する位置を決定する位置決め部(284)を備えることを特徴とするレンズ鏡筒(4)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項までのいずれか1項に記載のレンズ鏡筒(2)を備えることを特徴とする光学機器(C)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
以上説明したように、本発明のレンズ鏡筒等は、プリズム保持部に開口部を備えるから組立作業時の自由度が向上する。
[実施形態1]
以下、図面を参照して、本発明の実施形態1をあげて、さらに詳しく説明する。なお、以下の実施形態は、レンズ鏡筒を備えた光学機器としてデジタルカメラC(以下、カメラCという)を例にとって説明する。
図1は、実施形態1のカメラを示す斜視図である。
図2は、図1に示すカメラに備えられたレンズ鏡筒の光軸を含む側断面図である。
図3は、図2に示すレンズ鏡筒の斜視図である。
カメラCは、レンズ非交換式のカメラであり、ボディ1及びレンズ鏡筒2を備えている。
ボディ1は、例えば、合成樹脂材料又はステンレス鋼等の金属材料によって、厚さ方向寸法が高さ方向寸法及び幅方向寸法よりも小さい略直方体状に形成され、その内部に空間を備えた箱型の容器である。
以下、このカメラCにおいて、厚さ方向に直交する2つの面部をそれぞれ正面部及び背面部と称して説明する。このカメラCは、例えば、ボディ1の背面部に図示しない液晶表示装置を備え、通常撮影位置において背面部が撮影者に対向し、正面部が被写体に対向する。
ここで、本明細書において、カメラCの通常撮影位置とは、カメラCの正面部及び背面部を鉛直面に対して略平行にして横長の画像を撮影するときのカメラCの姿勢を指すものとする。以下、カメラCを構成する各要素の配置は、後述するレンズ鏡筒2の組立手順の説明も含め、この通常撮影位置を基準に上下方向を設定して説明する。
レンズ鏡筒2は、ボディ1の内部に設けられた空間部内に収容され、図2に示すように、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5、プリズムP、CCD10、第3群保持枠20、第5群保持枠30、ブレ補正部40、筐体部50を備えている。
第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、及び、第5レンズ群L5は、協働して5群構成のズームレンズを形成するカメラCの撮影光学系である。
プリズムPは、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間に配置されている。プリズムPは、入射面、反射面、出射面、及び、一対の側面を備えた5面体であり、第1レンズ群L1から出射した光を反射面で全反射させてその進行方向を第2レンズ群L2に向けて、例えば、90°屈折させる公知の直角反射プリズムである。このように、レンズ鏡筒2に備えられた撮影光学系は、いわゆる、屈曲光学系になっている。
以下、レンズ鏡筒2の撮影光学系において、プリズムPの入射側の光軸、出射側の光軸にそれぞれ符号A1、A2を付して説明する。光軸A1及び光軸A2は、カメラCを通常撮影位置とした状態において、それぞれ略水平方向、略鉛直方向に延在している。
第1レンズ群L1は、撮影光学系のうち、最も入射側に配置された光学素子であり、撮影時にその入射面がボディ1の表面に露出するようになっている(図1参照)。
第2レンズ群L2は、プリズムPの出射側であって、プリズムPに隣接して設けられている。この第2レンズ群L2及び第1レンズ群L1は、後述する筐体部50に固定されている。
第3レンズ群L3は、第2レンズ群L2の出射側に設けられ、不図示のアクチュエータによって光軸A2方向に駆動されるようになっている。
第4レンズ群L4は、第3レンズ群L3の出射側に設けられている。この第4レンズ群L4は、後述するブレ補正部40の一部である可動枠41に固定され、像ブレ補正時にブレ補正レンズとして機能するものである。ブレ補正部40の構成については、後に説明する。
第5レンズ群L5は、第4レンズ群L4の出射側に設けられ、不図示のアクチュエータによって光軸A2方向に駆動されるようになっている。
CCD10は、撮影光学系によって結像された被写体像光を電気信号に変換する光−電気変換素子である。CCD10は、第5レンズ群L5の出射側に配置され、その撮像面が略水平とされた状態で後述する筐体部50の下端部に固定されている。なお、カメラCは、撮像素子としてCCD10の変わりにCMOS等を使用することができる。
第3群保持枠20は、第3レンズ群L3を保持する枠体である。
第5群保持枠30は、第5レンズ群L5を保持する枠体である。
第3群保持枠20及び第5群保持枠30は、筐体部50に収容され、それぞれ独立して筐体部50に対して光軸A2方向に移動可能に設けられている。これに対し、第1レンズ群L1及び第2レンズ群L2は、筐体部50に直接固定されており、それぞれ筐体部50に対して光軸A1方向、A2方向への移動が不可能とされている。また、ブレ補正レンズである第4レンズ群L4も、同様に筐体部50に対する光軸A2方向の移動が実質的に不可能とされている。
ブレ補正部40は、第4レンズ群L4を保持する可動枠41を備えており、この可動枠41は、筐体部50に対し図示しない複数のボールによって光軸A2に直交する平面内で移動自在に支持されている。
ブレ補正部40は、この可動枠41を筐体部50、すなわち、CCD10に対して、撮影者の手ブレ等に起因する被写体像の像ブレを打ち消す方向に駆動することによって、CCD10に結像される被写体像の像ブレを補正する公知のブレ補正制御を行うようになっている。
筐体部50は、撮影光学系、プリズムP及びブレ補正部40を収容する容器であり、ボディ1に収容されている。筐体部50は、全体的な形状が略角筒状とされ、その長手方向が鉛直方向に略平行に配置されている。
筐体部50は、第1群保持部60、プリズム保持部70を備えている。
第1群保持部60は、筐体部50の上端部であって、カメラCの通常撮影時に光軸A1方向に沿って被写体に面する面部が開口して形成された部分である。第1レンズ群L1は、この開口部に嵌め込まれ、例えば、接着剤によって筐体部50に固定されている。
プリズム保持部70は、プリズムPを保持する部分であり、筐体部50の上端部に設けられている。プリズム保持部70は、側面部71、開口部72、脱落防止ピン80を備えている(側面部71は、図示を省略する)。
側面部71は、プリズムPの両側面にそれぞれ対向して設けられた一対の面部である。以下、プリズムPの一方の側面に対向する部分を側面部71aと称し、プリズムPの他方の側面に対向する部分を側面部71bと称する。本実施形態1において、側面部71aは、プリズムPを入射面側(光軸A1方向被写体側)から見たときに、プリズムPの右方の側面に対向する面部であり、側面部71bは、プリズムPの左方の側面に対向する面部である。
また、側面部71a、71bは、光軸A1及び光軸A2にそれぞれ直交する方向に貫通した貫通穴を備えている。この貫通穴は、後述する脱落防止ピン80が貫通する部分である。
開口部72は、筐体部50のうち、プリズムPの反射面側の領域が、例えば、切り欠かれて設けられた部分である。ここで、本明細書においてプリズムPの反射面側の領域とは、プリズムPの反射面に近接した領域を意味するものとし、仮に、プリズム保持部70がプリズムPの全体を覆う形状であると想定すると、プリズムPの反射面に対向する面部を意味する。
プリズムPの反射面は、カメラを通常撮影位置にしたときに水平面に対して、例えば、45°傾斜しており、開口部72は、筐体部50の上端面においてプリズムPの入射面を含む平面よりも光軸A1方向撮影者側の領域が開口するとともに、筐体部50の背面(光軸A1方向撮影者側を向いた面部)においてプリズムPの出射面を含む平面よりも光軸A2方向上方の領域が開口して形成されている。
これにより、開口部72の開口広さ(開口部72の大きさ)は、プリズムP及び第2レンズ群L2のいずれも通過可能な大きさとなっている。
脱落防止ピン80は、側面部71に設けられた一対の貫通穴を貫通して一対の側面部71にわたして装着される装着部材である。
脱落防止ピン80は、軸部81、頭部82及び制限部83を備えている(脱落防止ピン80の形状については、図4参照)。
軸部81は、光軸A1及び光軸A2にそれぞれ直交する方向に延在して設けられ、光軸A1及び光軸A2を含む断面の形状が円形とされた丸棒状の軸状部分である。軸部81は、その外周面がプリズムPの反射面に対向して配置されている。
頭部82は、軸部81の一方の端部に軸部81と同心に設けられた円板状の部分である。以下、軸部81の両端部のうち、この頭部82が設けられた側の端部を基端部と称するとともに、反対側の端部を先端部と称して説明する。
制限部83は、軸部81の先端部よりも、例えば、側面部71の厚みの分だけ基端部寄りの領域が軸部81の他部よりも太く形成された部分である。
軸部81は、制限部83よりも先端部側の領域が側面部71aの貫通穴を通過可能とされ、制限部83において、側面部71aの通過が制限されるようになっている。これによって、脱落防止ピン80の光軸A1及び光軸A2にそれぞれ直交する方向の位置が決定される。
これに対し、側面部71bの貫通穴の径寸法は、制限部83の通過を許容するように側面部71aの貫通穴の径寸法よりも大きく設定されている。また、軸部81の基端部は、この側面部71bの貫通穴の径寸法に対応して軸部81の他の部分よりも径寸法が大きく(太く)形成されている。
次に、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、及び、プリズムPの筐体部50に対する装着手順について、図4から図7を用いて説明する。
図4は、図3に示すレンズ鏡筒の第1レンズ群、第2レンズ群、プリズム及び脱落防止ピンが装着される前の状態を示している。
図5は、図4に対し筐体部に第2レンズ群が装着された状態を示している。
図6は、図5に対し筐体部に脱落防止ピンが装着された状態を示している。
図7は、図6に対し筐体部にプリズムが装着された状態を示している。
レンズ鏡筒2は、図4に示す状態から、まず筐体部50に第2レンズ群L2が装着される(図5参照)。
このとき第2レンズ群L2は、筐体部50の上方(光軸A2に平行な方向)から、プリズム保持部70に設けられた開口部72を介して筐体部50に挿入される。この後、第2レンズ群L2は、接着剤によって筐体部50に接着されて固定される。
次いで、図6に示すように脱落防止ピン80が、プリズム保持部70に装着される。脱落防止ピン80は、例えば、接着材によってプリズム保持部70の側面部71に接着されて固定される。
この後、図7に示すようにプリズムPがプリズム保持部70に装着される。プリズムPは、光軸A1方向被写体側から第1群保持部60の開口部を介してプリズム保持部70における一対の側面部71の間に挿入される。
ここで、プリズム保持部70は、予め脱落防止ピン80が装着されているので、プリズムPは、プリズム保持部70を通り抜けて開口部72から脱落することが防止される。
レンズ鏡筒1は、最後に第1レンズ群L1が第1群保持部60に装着され、例えば、接着剤によって筐体部50に固定される(図3参照)。
プリズムPは、第1レンズ群L1が筐体部50に固定された後に位置調整が行われ、この後に接着剤によってプリズム保持部70に固定される。なお、プリズムPと脱落防止ピン80とは、プリズムPが固定された状態において、当接していてもよいし、当接していなくてもよい。
以上説明した実施形態1のレンズ鏡筒2は、以下の効果を得ることができる。
(1)プリズム保持部70に開口部72を設けたから、第2レンズ群L2やプリズムPを筐体部50の上方から装着することができる。また、プリズムPを光軸A1方向の撮影者側から装着することもできる。
また、レンズ鏡筒2は、これに限らず他の組立手順によって組み立てることもできる。
図8は、実施形態1のレンズ鏡筒の他の組立手順を示す図である。
プリズムPは、第2レンズ群L2と同様に光軸A2方向上方から筐体部50に装着される。この場合、脱落防止ピン80は、プリズムPの装着後に側面部71に装着される。
このように、実施形態1のレンズ鏡筒1は、撮影光学系の構成要素を筐体部50に対して装着する装着パターンに複数の選択肢がある。したがって、レンズ鏡筒の組立作業時の自由度が向上する。これによって、レンズ鏡筒2の設計の自由度等を向上することができる。
ここで、仮に、プリズム保持部70が開口部72を備えず、プリズムPの全体を覆う形状のプリズム保持部を備える筐体部(以下、比較形態の筐体部50cと称する。比較形態の筐体部50cは、図示を省略する)を想定すると、この比較形態の筐体部50cは、プリズムPを筐体部の前方(光軸A1方向被写体側)から挿入する必要があり、組立時の作業パターンは実質的に1通りに限定される。
また、比較形態の筐体部50cは、光軸A2上に配置される第2レンズ群L2から第5レンズ群L5を筐体部50cの下方から、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5の順番で装着しなければならない。この場合、第2レンズ群L2に第3レンズ群L3よりも口径が大きいレンズを使用することが困難である。
これに対し、実施形態1のレンズ鏡筒2は、第2レンズ群L2を筐体部50の上方から筐体部50に装着することが可能であるので、第2レンズ群L2に第3レンズ群L3よりも口径の大きなレンズを使用することができる。
(2)プリズム保持部70に開口部72を設けたから、プリズムPの位置調整を行う際の作業性が向上する。
(3)プリズム保持部70に脱落防止ピン80を装着したから、プリズムPが開口部72から脱落することを防止できる。
[実施形態2]
次に、本発明のレンズ鏡筒の実施形態2について説明する。
以下説明する実施形態2及び実施形態3において、上述した実施形態1と同様な機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に統一した符号を付して、重複する説明や図面を適宜省略する。
実施形態2のレンズ鏡筒3は、実施形態1のレンズ鏡筒2がプリズムPの脱落をプリズム保持部70の一対の側面部71にわたして設けられた一本の脱落防止ピン80によって防止するのに対し、プリズムPの脱落を一組の脱落防止ピン180によって防止する点が異なっている。以下、一組の脱落防止ピン180のうち、側面部71aに装着されるものを脱落防止ピン180aと称し、側面部71bに装着されるものを脱落防止ピン180bと称して説明する。
以下、一組の脱落防止ピン180について説明する。
図9は、実施形態2のレンズ鏡筒3におけるプリズム保持部170を示す図であり、プリズムPを反射面側からみた正面図である。
脱落防止ピン180aは、軸部181aと頭部182aとを備えている。
脱落防止ピン180aは、軸部181aが側面部71aを貫通し、頭部182aが側面部71aに当接した状態で側面部71aに、例えば、接着剤によって固定されている。
また、脱落防止ピン180bも、脱落防止ピン180aと同様に軸部181bと頭部182bとを備え、軸部181bが側面部71bを貫通するとともに、頭部182bが側面部71bに当接している。
そして、一組の脱落防止ピン180は、この側面部71への装着状態において軸部181a、181bが側面部71の互いに対向する面から光軸A2側に突き出している。この軸部181a、181bの突き出し量は、特に限定されないものとする。
実施形態2のレンズ鏡筒3も実施形態1のレンズ鏡筒2と同様に、プリズムPのプリズム保持部70からの脱落を防止することができる。
[実施形態3]
次に、本発明のレンズ鏡筒の実施形態3について説明する。
実施形態3のレンズ鏡筒3は、実施形態1のレンズ鏡筒2の脱落防止ピン80に変わる位置決めピン280を備えている。この位置決めピン280は、その外周面に位置決め突起284が設けられており、この位置決め突起284によってプリズムPの位置を決定するようになっている。
以下、位置決めピン280について説明する。
図10は、実施形態3のレンズ鏡筒4におけるプリズム保持部270を示す図であり、プリズムPを反射面側からみた正面図である。
位置決めピン280は、その外周面に位置決め突起284を備えている点を除き、実施形態1の脱落防止ピン80と略同様の構成を有している。位置決め突起284は、軸部81の軸線方向に離間して、例えば、2つ設けられている。
位置決め突起284は、軸部81の外周面から軸部81の外径側に突き出して形成されたフランジ状の部分であり、その厚さ方向(軸部81の軸線方向に平行な方向)の寸法が先端部(外周縁部)に向かって次第に小さくなるように形成されている。
実施形態3のレンズ鏡筒4は、実施形態1のレンズ鏡筒2と同様にプリズム保持部270に対し、位置決めピン280が装着された後にプリズムPが光軸A1方向被写体側から装着される。
このとき、プリズムPは、その反射面が位置決めピン280の位置決め突起284に当接する。
位置決め突起284の突出量は、このプリズムPに当接した状態でプリズムPの位置が第1レンズ群L1及び第2レンズ群L2に対して調整が不要となる位置となるように設定されている。
このように、実施形態3のレンズ鏡筒4は、プリズムPの位置を位置決めピン280によって決定することができるので、プリズムPをプリズム保持部270に装着した後の調整作業が不要であり、レンズ鏡筒3の製造効率が向上する。
[変形形態]
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)本発明のレンズ鏡筒等の構成は、実施形態に記載したものに限らず適宜変更が可能である。例えば、実施形態のレンズ鏡筒は、CCDを備えるとともに撮影光学系を構成するレンズ群を収容するものであったが、これに限らず、ファインダスクリーンやペンタプリズム等を含むファインダ光学系を収容したものであってもよい。
(2)実施形態のレンズ鏡筒は、軸状に形成された脱落防止ピンによってプリズムの脱落を防止したが、プリズムの脱落を防止できれば、形状は軸状に限定されず、例えば、板状に形成された蓋体を装着してプリズム保持部の開口部を塞いでもよい。また、プリズムは、接着剤によって筐体部に固定されるので、これらの脱落防止部材は、なくてもよい。
(3)実施形態におけるプリズム保持部の開口部は、プリズム及び第2レンズ群のいずれも通過させることができるようにその開口広さが設定されていたが、開口部の開口広さは、これに限らず、例えば、プリズム及び第2レンズ群の一方のみが通過できる大きさでもよい。
(4)実施形態の光学機器は、デジタルカメラであったが、光学機器は、これに限らず、例えば、顕微鏡、望遠鏡、潜望鏡等であってもよい。
実施形態1のカメラを示す斜視図である。 図1のカメラに備えられたレンズ鏡筒の側断面図である。 図2に示すレンズ鏡筒の斜視図である。 図3に示すレンズ鏡筒の組立手順を示す図である。 図3に示すレンズ鏡筒の組立手順を示す図である。 図3に示すレンズ鏡筒の組立手順を示す図である。 図3に示すレンズ鏡筒の組立手順を示す図である。 図3に示すレンズ鏡筒の他の組立手順を示す図である。 実施形態2のレンズ鏡筒に備えられたプリズム保持部を示す図である。 実施形態3のレンズ鏡筒に備えられたプリズム保持部を示す図である。
符号の説明
2 レンズ鏡筒 : 50 筐体部 : 70 プリズム保持部 : 72 開口部 : 80 脱落防止ピン : C カメラ : L1 第1レンズ群 : L2 第2レンズ群 : P プリズム

Claims (5)

  1. 第1レンズ群と、
    前記第1レンズ群から射出した第1の光軸方向の光束を前記第1の光軸に直交する第2の光軸方向に折り曲げるプリズムと、
    前記第1レンズ群と前記プリズムとを保持する筐体部と、
    前記筐体部に設けられ、前記プリズムを保持するプリズム保持部と、
    前記プリズム保持部に設けられ、前記第1の光軸に沿った方向と前記第2の光軸に沿った方向とから前記プリズムを挿入可能な開口部と、
    前記プリズムの反射面に対向するように前記プリズム保持部に装着された装着部材と、
    を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
  2. 請求項1に記載のレンズ鏡筒において、
    前記装着部材は、前記プリズムを挟んで設けられた面部間にわたして設けられた軸状部材であること
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  3. 請求項に記載のレンズ鏡筒において、
    前記装着部材は、前記プリズムを挟んで設けられた面部から突き出して設けられた凸状部材であること
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒において、
    前記装着部材は、前記プリズムに当接して前記プリズムの前記プリズム保持部に対する位置を決定する位置決め部を備えること
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えること
    を特徴とする光学機器。
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