JP5273063B2 - 光学装置及び光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、光学装置及び光学機器に関する。
特許文献1には、光学装置に設けられた光学系の位置を調整する技術が開示されている。
特開2006−58582号公報
例えば、光学系を保持する第1保持枠と、第1保持枠を保持する第2保持枠との位置を調整する際に、第2保持枠に螺合してこの螺合量に応じて第1保持枠への進退可能なネジを回転させることにより、第2保持枠内での第1保持枠の位置を調整する場合がある。このようなネジは、回転しながら第1保持枠に接触する。このため、ネジの回転力が第1保持枠に伝達されて、第1保持枠が傾くおそれがある。これにより、所望の光軸に対して、第1保持枠に保持された光学系の光軸が傾いて、これにより光学特性が低下するおそれがある。
本発明の課題は、良好な光学特性が得られる光学装置及び光学機器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上記課題を解決する。尚、理解を容易にするために本発明の一実施例を示す図面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。
第1の形態に係る光学装置は、光学系(121b)を保持する第1保持枠(30)と、前記第1保持枠(30)に対向する面に備えられた溝(16)を有し、前記第1保持枠を保持する第2保持枠(10)と、前記光学系の光軸(OA)と交差する方向でみて前記第1保持枠と前記第2保持枠との間に備えられ、弾性を有する弾性部材(19a、19b)と、前記光軸と交差する方向でみて前記弾性部材との間で前記第1保持枠を挟むように備えられ、前記弾性部材に弾性力が生じるように前記第1保持枠を前記弾性部材に向けて位置決め可能である位置決め部(20a、20b)と、前記光軸と交差する方向でみて前記位置決め部との間で前記第1保持枠を挟むように備えられ、前記第1保持枠が固定されるように前記第1保持枠を前記位置決め部に向けて固定可能である固定部(20c)と、一端側が前記第1保持枠に固定され、前記一端側とは異なる他端側が前記溝に挿入された突起部(36)とを含む。
上記構成において、前記溝は、前記光軸と直交する面方向に沿って備えられていてもよい。
上記構成において、前記光軸方向における前記溝と前記突起部との間隔は、前記光軸と直交する面方向における前記溝と前記突起部との間隔よりも狭くてもよい。
上記構成において、前記溝は、前記第2保持枠に形成された貫通溝であってもよい。
上記構成において、前記突起部は、前記光軸と直交する面方向に沿って3箇所以上備えられていてもよい。
上記構成において、前記位置決め部、及び、固定部は、前記光軸と直交する方向に沿って進退可能なネジであり、前記突起部は、前記光軸と直交する方向に沿って備えられていてもよい。
上記構成において、前記突起部は、前記溝の内周面に沿って摺動可能であってもよい。
第2の形態に係る光学装置は、外周面に備えられた溝(36c)を有し光学系(121b)を保持する第1保持枠(30b)と、前記第1保持枠を保持する第2保持枠(10b)と、前記光学系の光軸と交差する方向でみて前記第1保持枠と前記第2保持枠との間に備えられ、弾性を有する弾性部材(19a、19b)と、前記光軸と交差する方向でみて前記弾性部材との間で前記第1保持枠を挟むように備えられ、前記弾性部材に弾性力が生じるように前記第1保持枠を前記弾性部材に向けて位置決め可能である位置決め部(20a、20b)と、前記光軸と交差する方向でみて前記位置決め部との間で前記第1保持枠を挟むように備えられ、前記第1保持枠が固定するように前記第1保持枠を前記位置決め部に向けて固定可能である固定部(20c)と、一端側が前記第2保持枠に固定され、前記一端側とは異なる他端側が前記溝に挿入された突起部(16c)とを含む。
光学機器は、上記の光学装置を含む。
本発明によれば、良好な光学特性が得られる光学装置及び光学機器を提供できる。
図1は、レンズ鏡筒の内部構成を示した図である。 図2は、連結部材の側面図である。 図3は、連結部材の正面図である。 図4は、図2のA−A断面図である。 図5は、図3のB−B断面図である。 図2に示した溝周辺の部分拡大図である。 図7は、第1変形例に係る連結部材の説明図である。 図8は、第1変形例に係る連結部材の説明図である。 図9は、図8のC−C断面図であり第1変形例に係る連結部材のみを示した図である。 図10は、第2変形例に係る連結部材の説明図である。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に関わる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段であるとは限らない。
図1は、レンズ鏡筒1の内部構成を示している。レンズ鏡筒1は、光学装置の一例である。図1において、詳しくは後述する連結部材10、30、50をハッチングして示している。図1に示すように、レンズ鏡筒1は、第1から4のレンズ群を備える。レンズ111a〜111dは、第1レンズ群に相当し、レンズ121a、121bは第2レンズ群に相当し、レンズ131a、131bは第3レンズ群に相当し、レンズ141a、141bは第4レンズ群に相当する。レンズ111aは保持枠112aに保持され、レンズ111b〜111dは保持枠112bに保持されている。レンズ121aは、保持枠122に保持されている。レンズ121bは保持枠50に保持されている。レンズ131a、131bは保持枠132に保持され、レンズ141a、141bは保持枠142に保持されている。
レンズ鏡筒1は、カメラボディ等の光学機器に固定される固定筒140と、固定筒140に収容されたカム筒150とを備えている。固定筒140及びカム筒150は、ともに光軸OAを軸方向とする円筒体であり、カム筒150は、固定筒140の内周面と光軸OA周りに回転自在に嵌合している。カム筒150の内周側には、第1〜第4レンズ群と、保持枠112a、112b、132、142とが配されている。
連結部材30、保持枠50は嵌合により結合されている。保持枠112b、122、連結部材30、保持枠132、142は、それぞれ、カム筒150の内周面に、光軸周りに回転自在に嵌合した円筒状の連結部材116、126、10、136、146に結合されている。尚、連結部材126は、連結部材10の内周側に連結されている。保持枠112aは、保持枠112bに結合されている。
ここで、連結部材10、136、146の、カム筒150の内周面に当接する外周面には、それぞれカムピン11、138、148が結合されている。また、連結部材116にも、図示していないがカムピンが結合されている。一方、カム筒150には、カムピン11等がそれぞれ挿入される複数のカム溝が形成されている。尚、カム溝については図示を省略している。カム筒150が光軸OA周りに回転することにより、カムピン11等がカム溝から光軸OAの方向に押され、連結部材10、136、146が光軸OAの方向に移動する。
また、第2レンズ群の外周側には、フォーカス環170が配されている。このフォーカス環170は、光軸周りに回転自在に固定筒140及び第1外固定筒200と嵌合している。また、第4レンズ群の外周側には、ズーム環180が配されている。このズーム環180は、光軸周りに回転自在に第1外固定筒200及び第2外固定筒201と嵌合している。
ここで、第2レンズ群の一のレンズ121bは、光軸Lの位置を調整可能な調芯レンズである。詳細は後述するが、調芯レンズとしてのレンズ121bを保持する連結部材30の外周面には、光軸OAと直交する方向(以下、径方向RDと称する)に前進又は後退可能な複数の調整ネジ20a、20bと、同様にレンズ121bの径方向RDに前進又は後退可能な固定ネジ20cとが当接されている。
フォーカス環170には、貫通孔175が形成されている。また、固定筒140にも、貫通孔175に対応する位置に不図示の貫通孔が形成されている。これら貫通孔は、調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cを調整するための工具を挿入するためのものである。これら貫通孔に工具を挿入して、調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cの螺合量を調整できる。工具は、例えばレンチである。調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cには、それぞれレンチ孔21a〜21cが形成されている。
図2は、連結部材10、30の側面図である。図3は、連結部材10、30の正面図である。図4は、図2のA−A断面図、図5は、図3のB−B断面図である。連結部材10は外周面に3つのカムピン11が形成されている。
連結部材10には、2つの孔17a、17bが形成されている。孔17a、17bは、それぞれ蓋18a、18bにより塞がれている。バネ19a、19bは、光軸OAと交差する方向からみて連結部材10と連結部材30との間に備えられている。詳細には、蓋18aと連結部材30との間にはバネ19aが備えられ、18bと連結部材30との間にバネ19bが備えられている。バネ19a、19bは、それぞれコイル状である。バネ19a、19bは、図4に示すように、連結部材30の外周面に形成された凹部に嵌合している。蓋18a、18bは、それぞれ、バネ19a、19b内に挿入された突起部18a1、18b1が形成されている。突起部18a1、18b1は、径方向RDの内側に突出している。これにより、バネ19a、19bが、それぞれ蓋18a、18bから離脱することが防止されている。
上述したように連結部材10には、調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cが螺合している。図3、図4に示すように、調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cは、それぞれ、連結部材10に形成されたネジ孔12a〜12cに螺合している。調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cは、連結部材10の内側に突出している。調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cは、それぞれネジ孔12a〜12cとの螺合量を調整することにより、連結部材10からの突出量を調整できる。即ち、調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cは、図4に示すように、レンズ121bの径方向RDに沿って進退可能である。
調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cは、それぞれ、連結部材30の外周面に形成された被押圧面32a〜32cに当接している。図3に示すように、被押圧面32a〜32cは、光軸OAの方向から見て平坦である。調整ネジ20a、20b、固定ネジ20cは、図3、図4に示すように光軸OA周りに略等しい角度間隔を有して配置されているが、このような配置に限定されない。
調整ネジ20aは、光軸OAと交差する方向で見てバネ19aとの間で連結部材30を挟むように設けられている。同様に、調整ネジ20bは、光軸OAと交差する方向で見てバネ19bとの間で連結部材30を挟むように設けられている。換言すれば、調整ネジ20aと蓋18aとは、光軸OAを挟んで反対側に配置され、調整ネジ20bと18bとも同様に配置されている。調整ネジ20a、20bを径方向RDに進退させることにより、バネ19a、19bに弾性力が生じるように連結部材30をバネ19a、19bに向けて位置決め可能である。
尚、調整ネジ20a、20bは、連結部材30を挟むようにして、それぞれバネ19a、19bと対向するものに限定されない。調整ネジ20a、20bは、それぞれバネ19a、19bに弾性力が生じるように、連結部材30をそれぞれバネ19a、19bに向けて位置決め可能であればよい。この場合、調整ネジ20a、20bを、連結部材10の任意の位置に設けることがことができる。
固定ネジ20cは、図4に示すように、光軸OAと交差する方向から見て、調整ネジ20a、20bとの間で連結部材30を挟むように設けられている。固定ネジ20cを径方向RDに進退させることにより、固定ネジ20cは連結部材30を調整ネジ20a、20bに向けて固定することができる。
尚、固定ネジ20cは、連結部材30を挟むようにして、それぞれ調整ネジ20a、20bと対向するものに限定されない。固定ネジ20cは、連結部材30が固定されるように連結部材30を調整ネジ20a、20bに向けて位置決め可能であればよい。この場合、固定ネジ20cを、連結部材10の任意の位置に設けることがことができる。
バネ19aは、連結部材30が調整ネジ20aに押し付けられるように連結部材30を付勢している。同様に、バネ19bは、連結部材30が調整ネジ20bに押し付けられるように連結部材30を付勢している。尚、調整ネジ20a、20bの剛性は、バネ19a、19bよりも高い。
これにより、連結部材30がレンズ121bの径方向に位置決めされるので、調整ネジ20a、20bを径方向に進退させることにより、連結部材30の位置をレンズ121bの径方向に調整でき、レンズ121bの光軸OAの位置を径方向で調整できる。
連結部材10には、3つの溝16が形成されている。溝16は、光軸OAと直交する面方向に沿って形成されている。換言すれば、溝16は、連結部材10の外周方向に沿って延びている。溝16は連結部材10を貫通しているが、貫通していなくてもよい。溝16は、光軸OA周りに略等しい角度間隔を有して形成されている。
連結部材30の外周面側には、3つのピン36が結合されている。ピン36を3つ以上設けてもよい。ピン36は、光軸OAと直交する面方向に沿って突出している。換言すれば、ピン36は連結部材30の径方向RDの外側に突出している。ピン36は、光軸OA周りに略等しい角度間隔で配置されている。複数のピン36は、複数の溝16に各々挿入されている。即ち、連結部材10及び連結部材30には、3対のピン36及び溝16が設けられている。ピン36は、一端側が連結部材30側に固定され、一端側と異なる他端側が溝16に挿入されている。ピン36は、溝16内を摺動可能である。
このように、連結部材30に固定されたピン36が連結部材10の溝16に挿入されていることにより、連結部材10に対して連結部材30は溝16の方向にのみ移動が許容される。これにより、連結部材10に対する連結部材30の移動の方向を制限することができる。
図2、図4に示すように、溝16は、光軸OAと直交する面方向に沿っている。これにより、連結部材30は、光軸OAと直交する面内での移動のみが許容される。例えば、調整ネジ20aや固定ネジ20b等により連結部材30の位置を調整する際には、調整ネジ20a等を回転させる必要がある。調整ネジ20a等は、図3に示したように、連結部材30に接触している。このため、調整ネジ20a等を回転させると、調整ネジ20aの回転力が連結部材30に伝達されて、連結部材30が例えば光軸OAに対して傾くおそれがある。連結部材30が光軸OAに対して傾くと、連結部材30に保持されているレンズ121bの光軸が傾き、これにより光学特性が低下するおそれがある。
しかしながら、本実施例のレンズ鏡筒1においては、連結部材30は光軸OAと直交する面内での移動のみが許容される。これにより、連結部材30が光軸OAに対して傾くことが防止され、良好な光学特性を得ることができる。尚、連結部材30が光軸OAに対して傾く、とは、連結部材10の軸心に対して、連結部材30の軸心又は連結部材30により保持されているレンズ121bの光軸が傾くことを意味している。
図6は、図2に示した溝16周辺の部分拡大図である。図6に示すように、光軸OAの方向における溝16とピン36との間隔C1は、光軸OAと直交する面方向における溝16とピン36の間隔C2よりも狭い。従って、ピン36は、溝16内で光軸OAと直交する面方向での移動が許容される。このように、ピン36と溝16とにより、レンズ121bの光軸OAの傾きを防止しながら調整ネジ20a、20bに押される方向での連結部材30の移動を案内できる。これにより、レンズ121bの光軸の位置精度が向上する。
次に、連結部材の第1変形例について説明する。図7、図8は、第1変形例に係る連結部材10a、30aの説明図である。図7は、図2に対応している。図8は、図3に対応している。図9は、図8のC−C断面図であり連結部材10aのみを示している。
溝16aは、連結部材10aを貫通していない。溝16aは、連結部材10aの内周面側に形成されている。溝16aは、光軸OAと直交する面方向に沿っている。連結部材30aは、ピン36aが結合されている。ピン36aは、一端が連結部材30a側に固定され、他端が溝16a内に挿入されている。
溝16aは、溝16iと連続している。溝16iは、光軸OAに沿っている。溝16iは、連結部材10aを貫通していない。溝16iは、連結部材10aの内周面側に形成されている。溝16aと溝16iとは、光軸OAと直交する方向からみて、互いに略直交している。溝16iは、溝16a内にピン36aを挿入するためのものである。連結部材10a内に連結部材30aを挿入する際には、連結部材30aに予め結合されたピン36aを溝16i内に挿入して、連結部材10aに対して連結部材30aを光軸OA周りに回転させることにより、ピン36aを溝16a内に挿入する。
溝16a内にピン36aが挿入されている間は、連結部材10aに対して連結部材30aは溝16aの方向にのみ移動が許容される。これにより、連結部材10aに対する連結部材30aの移動の方向を制限することができる。
次に、連結部材の第2変形例について説明する。図10は、第2変形例に係る連結部材の説明図である。図10は、光軸OAと直交する仮想線に沿った連結部材10b、30bの断面を示している。図10は、図4と対応している。
連結部材10bには、複数の孔16bが形成され、孔16bにはそれぞれピン16cが嵌合している。即ち、ピン16cは10cに結合されている。孔16bは、連結部材10bを貫通している。連結部材30bには、連結部材10bの内周面と対向する外周面側に複数の溝36cが形成されている。溝36cは、連結部材30bの外周部を貫通していない。ピン16cの一端側は連結部材10bに固定されている。ピン16cの他端側は溝36cに挿入されている。溝36cは、OAと直交する面方向に沿っている。換言すれば、溝36cは、連結部材30bの外周方向に延びている。また、OAの方向における溝36cとピン16cとの間隔は、OAと直交する面方向における溝36cとピン16cとの間隔よりも狭い。このような構成によっても、溝36c内にピン16cが挿入されている間は、連結部材10bに対して連結部材30cは溝36cの方向にのみ移動が許容される。これにより、連結部材10bに対する連結部材30bの移動の方向を制限することができる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
上記実施例では、溝16、16a、36cは光軸OAと直交する面方向に沿っているが、それ以外の方向に沿っていてもよい。この場合、連結部材10、10a、10bに対して連結部材30、30a、30bは、OAと直交する面方向以外の方向にのみ移動が許容される。
上記実施例では、連結部材10に溝16が設けられ、連結部材30にピン36が固定されているが、このような構成に限定されない。例えば、溝を連結部材30の外周面に設け、一端が連結部材10に固定され他端が溝に挿入された突起部を設けても良い。
光学装置を備えた光学機器は、例えばスチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話、望遠鏡等である。
調整される光学系は、最も被写体側に位置した光学系であってもよい。調整される光学系は、1枚のレンズであってもよいし、複数枚のレンズからなるレンズ群であってもよい。
バネ19a、19bの代わりにゴムを採用してもよい。固定ネジ20cを複数設けてもよい。調整ネジ20a、20cを、3本以上設けてもよい。
1 レンズ鏡筒 10、10a、10b、30、30a、30b 連結部材 12a〜12c ネジ孔 18a、18b 蓋 19a、19b バネ 20a、20b 調整ネジ 20c 固定ネジ 50 保持枠 121b レンズ OA 光軸

Claims (7)

  1. 光学系を保持する第1保持枠と、
    前記光学系の光軸と直交する方向に貫通し、前記光軸と直交する面に沿って延びて形成された複数の貫通溝を有し、前記第1保持枠を保持する第2保持枠と、
    前記光学系の光軸と交差する方向でみて前記第1保持枠と前記第2保持枠との間に備えられ、弾性を有する弾性部材と、
    前記光軸と交差する方向でみて前記弾性部材との間で前記第1保持枠を挟むように前記第2保持枠に備えられ、前記弾性部材に弾性力が生じるように前記第1保持枠を前記弾性部材に向けて位置決め可能である位置決め部と、
    前記光軸と交差する方向でみて前記位置決め部との間で前記第1保持枠を挟むように前記第2保持枠に備えられ、前記位置決め部との間で前記第1保持枠を固定可能である固定部と、
    一端側が前記第1保持枠に固定され、前記一端側とは異なる他端側が前記各貫通溝にそれぞれ摺動可能に挿入された複数の突起部とを含み、
    前記弾性部材、前記位置決め部、及び前記複数の突起部は、前記光軸と直交する同一の面方向において互いに重なるように位置することを特徴とする光学装置。
  2. 請求項1に記載された光学装置であって、
    前記貫通溝及び前記突起部は、それぞれ3箇所以上備えられていることを特徴とする光学装置。
  3. 光学系を保持し、前記光学系の光軸と直交する面に沿って延びて形成された複数の溝を外周に有する第1保持枠と、
    前記光学系の光軸と直交する方向に貫通した複数の孔を有し、前記第1保持枠を保持する第2保持枠と、
    前記光学系の光軸と交差する方向でみて前記第1保持枠と前記第2保持枠との間に備えられ、弾性を有する弾性部材と、
    前記光軸と交差する方向でみて前記弾性部材との間で前記第1保持枠を挟むように前記第2保持枠に備えられ、前記弾性部材に弾性力が生じるように前記第1保持枠を前記弾性部材に向けて位置決め可能である位置決め部と、
    前記光軸と交差する方向でみて前記位置決め部との間で前記第1保持枠を挟むように前記第2保持枠に備えられ、前記位置決め部との間で前記第1保持枠を固定可能である固定部と、
    一端側が前記第2保持枠の前記各孔に固定され、前記一端側とは異なる他端側が前記各溝にそれぞれ摺動可能に挿入された複数の突起部とを含み、
    前記弾性部材、前記位置決め部、及び前記複数の突起部は、前記光軸と直交する同一の面方向において互いに重なるように位置することを特徴とする光学装置。
  4. 請求項3に記載された光学装置であって、
    前記溝及び前記突起部は、それぞれ3箇所以上備えられていることを特徴とする光学装置。
  5. 請求項1から請求項4までの何れか1項に記載された光学装置であって、
    前記第1の保持枠を挟んで向かい合う位置に備えられて一組をなす前記弾性部材及び前記位置決め部を二組含み、
    二組の前記弾性部材及び前記位置決め部が向かい合う方向は互いに直交することを特徴とする光学装置。
  6. 請求項1から請求項5までの何れか1項に記載された光学装置であって、
    前記位置決め部、及び、固定部は、前記光軸と直交する方向に沿って進退可能なネジであることを特徴とする光学装置。
  7. 請求項1から請求項6までの何れか1項に記載された光学装置を含む光学機器。
JP2010019068A 2010-01-29 2010-01-29 光学装置及び光学機器 Expired - Fee Related JP5273063B2 (ja)

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