JP4905151B2

JP4905151B2 - 光軸調整装置

Info

Publication number: JP4905151B2
Application number: JP2007012283A
Authority: JP
Inventors: 洋詞寒竹; 寿昭荒木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: JP2008180762A

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ等に用いる光学レンズを支持するレンズ鏡筒に使用する光軸調整装置に関するものである。

近年、デジタル一眼レフカメラの普及に伴い、交換レンズに用いるレンズ鏡筒はレンズ群を精度よく支持し、光学性能を向上させることが要求されている。

以下に従来のレンズ鏡筒について説明する。図３は、従来のレンズ鏡筒の主要部構成を示す断面図である。

図３において、１０は１群レンズであり、１群枠１２に支持されている。１４は２群レンズであり、２群枠１６に支持されている。１８は３群レンズであり、３群枠２０に支持されている。２２ａおよび２２ｂは４群レンズであり、４群枠２４に支持されている。

２６ａと２６ｂはカム筒であり、カム筒２６ａ、２６ｂは相対的に回転可能な構成となっている。１群枠１２の内周には３個の１群カムフォロアー２８が、２群枠１６の外周には３個の２群カムフォロアー３０が、３群枠２０の外周には３個の３群カムフォロアー３２がそれぞれ設けられており、カム筒２６ａ、２６ｂに設けられたそれぞれに対応するカム溝３４、３６、３８に係合支持されている。

カム筒２６ａ、２６ｂを相対的に回転させるとカム溝３４、３６、３８の位置が相対的に変化し、それに伴って１群枠１２、２群枠１６、３群枠２０の位置が相対的に変化し、１群レンズ１０、２群レンズ１４、３群レンズ１８のレンズ間距離が変化し、焦点距離を変えることが出来る。

４群枠２４は３カ所をビス４０によって４群ホルダー４２と共に３群枠２０に固定されており、４群レンズ２２ａ、２２ｂと３群レンズ１８のレンズ間距離が変化することはない。但し、１群レンズ１０、２群レンズ１４、３群レンズ１８の光軸４３と４群レンズ２２ａ、２２ｂの光軸４４のズレ量ｅの値を限りなく０に近づけなければレンズ鏡筒としての性能が発揮できない設計になっている。従って、４群枠２４の位置を調整ビス４６によって調整し、光軸のズレ量ｅの値を０に近づける構成である。

この調整について図４と図５を使って説明する。図４は、３群枠２０、４群ホルダー４２、４群枠２４の拡大断面図である。図５は、図４に示す矢印Ａ方向からレンズ鏡筒を見た透視図である。

３群レンズ１８と４群レンズ２２ａ、２２ｂのレンズ間距離を変化させることなく光軸４３と光軸４４が一致するように調整するには、４群枠２４を矢印Ａ方向に押圧した状態で図５に示す矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に動かす必要がある。

４群枠２４を固定する３本のビス４０は、スプリングワッシャ４８と平座金５０を通して、４群枠２４、４群ホルダー４２を貫いて３群枠２０にねじ込まれている。ビス４０はスプリングワッシャ４８が潰れるまで締め込まず、スプリング効果が発生する程度に変形した状態まで締めている。この状態で、４群枠２４の固定穴５２はビス４０の外径に対し隙間を持っているので、４群枠２４は、図５に示す矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に動くことが可能である。

４群ホルダー４２には２本の調整ビス４６ａ、４６ｂが直交して挿入されており、回転方向により矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に動く構造になっている。調整ビス４６ａ、４６ｂの先端は４群枠２４に接しており、この状態で調整ビス４６ａを締めると４群枠２４は矢印Ｙ１方向に移動し、調整ビス４６ｂを締めると４群枠２４は矢印Ｘ１方向に移動する。

４群ホルダー４２と４群枠２４の間に圧縮バネ５４が設けられており、この圧縮バネ５４の反発力の分力で４群枠２４は２本の調整ビス４６ａ、４６ｂに押圧されている。従って、調整ビス４６ａを緩めると４群枠２４は矢印Ｙ２方向に移動し、調整ビス４６ｂを緩めると４群枠２４は矢印Ｘ２方向に移動する。

ここで、３群レンズ１８の光軸４３と４群レンズ２２ａ、２２ｂの光軸４４が一致するように調整するには、２本の調整ビス４６ａ、４６ｂを回転させて４群枠２４を矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に移動させて光軸４３と光軸４４が一致するように調整することとなる。

同種の構成は、特許文献１に開示されている。
実開昭６１−１１４４１２号公報

しかしながら、上記従来の構成では、４群枠２４を矢印Ａ方向に押し付けるためのスプリングワッシャ４８の押圧力と圧縮バネ５４の反発力のバランスを取るのが困難であった。

すなわち、３本のビス４０を締めすぎると調整ビス４６ａ、４６ｂを締めても４群枠２４が矢印Ｙ１、Ｘ１方向に動かない。また、調整ビス４６ａ、４６ｂを緩めても圧縮バネ５４の反発力では４群枠２４が矢印Ｙ２、Ｘ２方向に動かない。

逆に、３本のビス４０を緩めすぎると４群枠２４を矢印Ａ方向に十分に押圧出来ないので４群レンズ２２ａ、２２ｂの光軸４４が傾いたり、４群ホルダー４２の位置が動くことにより４群枠２４が動いて４群レンズ２２ａ、２２ｂの光軸４４がずれたりする。

さらに、３本のビス４０の締め付けバランスが崩れると調整ビス４６ａ、４６ｂの回転に従って４群枠２４が矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に動かず、固定穴５２を中心に回動するといった問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、４群レンズ２２ａ、２２ｂの光軸４４を安定して調整可能な光軸調整装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の光軸調整装置は、少なくとも１枚のレンズを支持したレンズ枠と、前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で移動可能に支持するホルダーと、前記ホルダーに固定され前記レンズ枠の前記レンズの光軸方向への移動を規制する複数の規制手段と、前記ホルダーに支持され前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で所定の方向に付勢する付勢手段と、前記ホルダーに支持され前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で前記付勢手段の付勢力の分力に抗する方向に押圧する複数の調整手段と、を備え、前記複数の規制手段の少なくとも１つは、前記付勢手段と前記複数の調整手段との間、及び、前記複数の調整手段の間にそれぞれ設けられた、ことを特徴とする。

また、本発明の光軸調整装置は、少なくとも１枚のレンズを支持したレンズ枠と、前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で移動可能に支持するホルダーと、前記ホルダーに固定され前記レンズ枠の前記レンズの光軸方向への移動を規制する複数の規制手段と、前記ホルダーに支持され前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で所定の方向に付勢する複数の付勢手段と、前記ホルダーに支持され前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で前記付勢手段の付勢力に抗する方向に押圧する複数の調整手段と、を備え、前記複数の規制手段の少なくとも１つは、前記複数の付勢手段の間、前記複数の付勢手段と前記複数の調整手段との間、及び、前記複数の調整手段の間に設けられた、ことを特徴とする。

なお、前記規制手段は、複数の板バネであってもよい。前記ホルダーと前記規制手段は、一体に形成されていてもよい。前記付勢手段は、圧縮バネであっても、板バネであっても、伸張バネであってもよい。前記調整手段は、調整ビスであってもよい。

以上のように、本発明によれば、レンズの光軸を調整するためのレンズ枠を規制手段で安定して押えた状態で調整するという構成を有しているので、レンズの光軸が傾くことがない。また、レンズ枠は調整手段の調整量に比例して滑らかに動くので、レンズの光軸調整の高精度化、調整時間の短縮に貢献するという効果を奏する。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図１と図２を使って説明する。レンズ鏡筒の構成は背景技術で説明した図３に示すものと同一であるので、説明を省略する。図１は、本発明の実施の形態における３群枠２０、４群ホルダー６６、４群枠６０の拡大断面図である。図２は、図１に示す矢印Ａ方向からレンズ鏡筒を見た透視図である。

４群レンズ２２ａ、２２ｂを支持する４群枠６０は４群ホルダー６６に載置され、３本のビス４０によって４群ホルダー６６と共に３群枠２０に固定された３枚の板バネ６４によって凸部６２を矢印Ａ方向に押圧されている。

ここで、３群レンズ１８と４群レンズ２２ａ、２２ｂのレンズ間距離を変化させることなく光軸４３と光軸４４が一致するように調整するには、４群枠６０を矢印Ａ方向に押圧した状態で図２に示す矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に動かす必要がある。

４群ホルダー６６には２本の調整ビス４６ａ、４６ｂが直交して挿入されており、回転方向により矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に動く構造になっている。調整ビス４６ａ、４６ｂの先端は４群枠６０に接しており、この状態で調整ビス４６ａを締めると４群枠６０は矢印Ｙ１方向に移動し、調整ビス４６ｂを締めると４群枠６０は矢印Ｘ１方向に移動する。

４群ホルダー６６と４群枠６０の間に圧縮バネ５４が設けられており、この圧縮バネ５４の反発力の分力で４群枠６０は２本の調整ビス４６ａ、４６ｂに押圧されている。従って、調整ビス４６ａを緩めると４群枠６０は矢印Ｙ２方向に移動し、調整ビス４６ｂを緩めると４群枠６０は矢印Ｘ２方向に移動する。

ここで、３群レンズ１８の光軸４３と４群レンズ２２ａ、２２ｂの光軸４４が一致するように調整するには、２本の調整ビス４６ａ、４６ｂを回転させて４群枠６０を矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向に移動させて光軸４３と光軸４４が一致するように調整することとなる。

例えば、調整ビス４６ａを締めると調整ビス４６ａは矢印Ｙ１方向に移動し、４群枠６０は圧縮バネ５４の矢印Ｙ２方向分力に抗して矢印Ｙ１方向に移動する。また、４群枠６０を矢印Ｙ２方向に動かすときは、調整ビス４６ａを緩めることで圧縮バネ５４の矢印Ｙ２方向分力によって矢印Ｙ２方向に押し返される。このとき、４群枠６０は凸部６２を板バネ６４で押されているだけなので動きに支障はない。

板バネ６４の矢印Ａ方向への押圧力は初期たわみ量で決定し、ビス４０の締め具合に左右されるものではないので安定しており、前記圧縮バネ５４との力のバランスを取ることが容易である。さらに、４群ホルダー６６は板バネ６４と共にあらかじめビス４０によって３群枠２０に固定されているので調整によって動く心配もない。

以上のように、本発明の実施の形態においては、４群枠６０に設けられた４群レンズ２２ａ、２２ｂの光軸４４を調整する際、３枚の板バネ６４によって４群枠６０の凸部６２が矢印Ａ方向に押圧されているので調整時の動きがスムーズである。また、４群枠６０を載置している４群ホルダー６６は３群枠２０に独立して固定されているため調整による影響で動く心配もない。従って、短時間で精度よく光軸調整ができるという優れた効果が得られる。

なお、本発明の実施の形態において、４群枠６０は本発明のレンズ枠である。４群ホルダー６６は本発明のホルダーである。板バネ６４は本発明の規制手段である。圧縮バネ５４は本発明の付勢手段である。調整ビス４６ａ、４６ｂは本発明の調整手段である。
（その他の実施の形態）
上記本発明の実施の形態においては、板バネ６４が４群枠６０を矢印Ａ方向に押圧する構成としたが、４群枠６０の４群レンズ２２ａ、２２ｂの光軸４４方向への移動を規制できればよいので、必ずしも弾性を必要としない。

また、板バネ６４をビス４０で４群ホルダー６６を貫いて３群枠２０に固定する構成としたが、これらを樹脂材料等で一体に形成してもよい。その場合は、４群枠６０を４群ホルダー６６に載置した後に回転させることによって、４群ホルダー６６と一体に形成された規制手段と４群ホルダー６６本体との間に４群枠６０の凸部６２が挟まれるように構成すればよい。これによって、部品点数と組立工数の削減を図ることが出来る。

上記本発明の実施の形態においては、圧縮バネ５４の反発力の分力で４群枠６０を２本の調整ビス４６ａ、４６ｂに押圧する構成としたが、圧縮バネ５４の代わりに板バネを用いてもよい。これによって、付勢手段の占有するスペースを削減することが出来る。

また、圧縮バネ５４の代わりに伸張バネを用いてもよい。伸張バネは圧縮バネ５４と反対方向の牽引力を発生するので、調整ビス４６ａ、４６ｂは図２に示す位置と反対の位置に挿入されなければならない。すなわち、図２において、調整ビス４６ａは上部から挿入され、調整ビス４６ｂは左部から挿入されなければならない。

なお、圧縮バネ５４、板バネ、伸張バネ等の付勢手段を複数備えていてもよい。その場合は、矢印Ｘ１、Ｘ２方向に一対の付勢手段と調整手段を、矢印Ｙ１、Ｙ２方向に一対の付勢手段と調整手段を、それぞれ配置すればよい。

本発明によれば、レンズの光軸調整の高精度化、調整時間の短縮が出来るので、デジタル一眼レフカメラ、フィルム式一眼レフカメラの交換レンズやデジタルスチルカメラ、フィルム式カメラのレンズ鏡筒に適用して有用である。

本発明の実施の形態における光軸調整装置の断面図本発明の実施の形態における光軸調整装置の透視図従来のレンズ鏡筒の断面図従来の光軸調整装置の断面図従来の光軸調整装置の透視図

符号の説明

１８３群レンズ
２０３群枠
２２ａ、２２ｂ４群レンズ
４０ビス
４３、４４光軸
４６調整ビス
６０４群枠
６２凸部
６４板バネ
６６４群ホルダー

Claims

少なくとも１枚のレンズを支持したレンズ枠と、
前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で移動可能に支持するホルダーと、
前記ホルダーに固定され前記レンズ枠の前記レンズの光軸方向への移動を規制する複数の規制手段と、
前記ホルダーに支持され前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で所定の方向に付勢する付勢手段と、
前記ホルダーに支持され前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で前記付勢手段の付勢力の分力に抗する方向に押圧する複数の調整手段と、
を備え、
前記複数の規制手段の少なくとも１つは、前記付勢手段と前記複数の調整手段との間、及び、前記複数の調整手段の間に設けられた、
ことを特徴とする光軸調整装置。
少なくとも１枚のレンズを支持したレンズ枠と、
前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で移動可能に支持するホルダーと、
前記ホルダーに固定され前記レンズ枠の前記レンズの光軸方向への移動を規制する複数の規制手段と、
前記ホルダーに支持され前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で所定の方向に付勢する複数の付勢手段と、
前記ホルダーに支持され前記レンズ枠を前記レンズの光軸と垂直な面内で前記付勢手段の付勢力に抗する方向に押圧する複数の調整手段と、
を備え、
前記複数の規制手段の少なくとも１つは、前記複数の付勢手段の間、前記複数の付勢手段と前記複数の調整手段との間、及び、前記複数の調整手段の間に設けられた、
ことを特徴とする光軸調整装置。
前記規制手段は、
複数の板バネである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光軸調整装置。
前記ホルダーと前記規制手段は、
一体に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光軸調整装置。
前記付勢手段は、
圧縮バネである、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光軸調整装置。
前記付勢手段は、
板バネである、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光軸調整装置。
前記付勢手段は、
伸張バネである、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光軸調整装置。
前記調整手段は、
調整ビスである、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光軸調整装置。