JP5333983B2 - レンズ鏡筒及びその調整方法 - Google Patents

Description

この発明はレンズ鏡筒及びその調整方法に関する。

従来、レンズの光軸中心のずれを修正するレンズ調整装置が特開２００６−９１１５３号公報に開示されている。このレンズ調整装置は、回転可能な複数の偏芯コロを用い、鏡筒の外周面にコロ座を設け、偏芯コロを鏡筒のコロ座に係合させた調整構造と、回転可能な複数の押しビスを用い、押しビスを偏芯リングに係合させた調整構造とを有している。偏芯コロを回転させて光軸に対する鏡筒の中心軸の傾きを調整し、押しビスを偏芯リングに対するビスの押し引きによって鏡筒の偏芯を調整して、レンズの芯出しを行う。
特開２００６−９１１５３号公報

しかし、上述の特開２００６−９１１５３号公報に記載されたレンズ調整装置には、レンズを光軸と直交する方向へ移動させるために、１つの押しビスを回転させた（例えば締め込んだ）とき、同時に他の押しビスも回転させる（例えば緩める）必要があり、調整に手間がかかるという問題がある。また、偏芯コロは外部からの衝撃により回転し易く、光軸鏡筒の中心軸に対する鏡筒の傾きが変わってしまうおそれがあるので、良好な光学性能を得ることは難しかった。

この発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、その課題は良好な光学性能を容易に得ることができるレンズ鏡筒及びその調整方法を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、撮影光学系を形成するレンズ群のうち第１レンズ群及び第２レンズ群と、前記第１レンズ群を保持する第１レンズ室と、前記第２レンズ群を保持する第２レンズ室と、筒状部材と、固定筒と、を備え、前記第１レンズ室は前記第２レンズ室の被写体側の端部に固定され、前記第２レンズ室及び前記筒状部材は前記固定筒の被写体側の端部に固定され、前記第１レンズ室に設けられた孔を介して前記第１レンズ室を前記第２レンズ室に固定するねじを有し、当該ねじを緩めた状態で前記第１レンズ室と前記第２レンズ室との光軸に直交する方向の相対位置を調整可能とする第１調整機構と、前記第２レンズ室と螺合し、前記固定筒に突き当てられた第１ねじと、前記第２レンズ室に設けられた孔を貫通し、前記固定筒と螺合した第２ねじと、を有し、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の前記固定筒に対する傾斜を調整可能とする第２調整機構と、を備え、前記第２のレンズ群の全部は、前記第２のレンズ室が前記固定筒に固定される箇所より撮像部側で、かつ、前記固定筒の内側に位置し、前記筒状部材は、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室と同一方向から独立して前記固定筒に取付け可能であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のレンズ鏡筒において、前記筒状部材は、前記第１のレンズ室及び前記第２のレンズ室が前記固定筒に取り付けられる箇所より大きい径を有し、前記筒状部材の内周部から内方へ突出する複数の突起部が形成されているとともに、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の外周部に溝部が形成され、前記筒状部材の前記突起部が前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の前記溝部を通して前記固定筒に取付けられ、前記第１調整機構は、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の外周部の前記溝部以外の箇所に設けられ、前記第２調整機構は、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の外周部の前記溝部以外の箇所に設けられることを特徴とする。

この発明によれば、良好な光学性能を容易に得ることができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の断面を示す概念図である。

レンズ鏡筒１１は、カメラボディ１００に着脱可能に装着される交換レンズ鏡筒であり、固定レンズ群１２、固定レンズ保持枠２５、フィルタ環（筒状部材）１９、ＭＦ環（手動環）２０、移動レンズ群１３、移動レンズ保持枠３５、絞りユニット１０、固定筒（鏡筒本体の同一部材）１５、補強環４０、駆動環５０等を備えている。

固定レンズ群１２は、被写体光をカメラボディ１００に備えられた図示しない撮像部に導く撮影光学系を形成する。この撮影光学系の光軸ＬとＺ軸とは平行である。

固定レンズ群１２は、固定筒１５の光軸方向被写体側の端部に固定レンズ保持枠２５を用いて固定されている。固定レンズ保持枠２５は固定レンズ群１２を保持する枠体であり、その全体的な形状は円環状である。固定レンズ保持枠２５は第１レンズ室２２と第２レンズ室２３とからなる。

固定レンズ群１２はレンズ１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなる。レンズ（第１レンズ群）１２ａは第１レンズ室２２に保持され、レンズ（第２レンズ群）１２ｂ，１２ｃは第２レンズ室２３に保持されている。第１レンズ室２２はねじｃによって第２レンズ室２３に固定されている。

第２レンズ室２３はねじｂによって固定筒１５に固定されている。ねじｂ，ｃの前面にはボロ隠し２１が配置されている。

フィルタ環１９はレンズ鏡筒１１に不図示のフィルタやフードを取付けるためのめねじを有する筒であり、その全体的な形状は円環状である。フィルタ環１９の外周面にはＭＦ環２０が取り付けられている。ＭＦ環２０は図示しないギア群を介して駆動環５０に接続されている。

駆動環５０は、アクチュエータ（図示せず）の出力や、ＭＦ環２０の回転力を移動レンズ保持枠３５に伝達する部材である。駆動環５０は、移動レンズ保持枠３５に機械的に係合するカム環１６とギア１４ａを有するギア環１４との２つの部材からなる。カム環１６及びギア環１４はいずれも樹脂成形品である。

移動レンズ保持枠３５は移動レンズ群１３を保持する枠体であり、その全体的な形状は円環状である。移動レンズ保持枠３５は第１レンズ室１７と第２レンズ室２７とからなる。

移動レンズ群１３は、固定レンズ群１２よりも光軸方向カメラボディ側に配置され、レンズ１３ａ，１３ｂ，１３ｃからなる。レンズ１３ａ，１３ｂは第１レンズ室１７に保持され、レンズ１３ｃは第２レンズ室２７に保持されている。

移動レンズ群１３はＭＦ環２０の回転によって光軸方向に進退動作する。移動レンズ群１３を光軸方向へ進退動作させることによって撮影光学系の合焦状態を調節して、例えば、主要な被写体に対してピント合わせを行うことができる。なお、レンズ鏡筒１１は、移動レンズ群１３を光軸方向に駆動するアクチュエータ（図示せず）を備え、例えば、カメラボディ１００から発信されるオートフォーカス指示信号に応じて移動レンズ群１３を光軸方向に進退させて自動的にピント合わせを行なうオートフォーカス機能も有する。

絞りユニット１０は、固定レンズ群１２によって形成される撮影光学系を通過する被写体光の光量を調節するものであり、固定レンズ群１２と移動レンズ群１３との間に配置されている。絞りユニット１０は複数の絞り羽根を備えた公知の光彩絞り装置を含んでいる。

固定筒１５は、レンズ鏡筒１１がカメラボディ１００に装着された状態において、カメラボディ１００に対する移動が制限される筒体である。

補強環４０は、固定筒１５の光軸方向カメラボディ側の端部に接続された環状の部材である。補強環４０には、レンズ鏡筒１１をカメラボディ１００に接続するためのレンズマウント１８や移動レンズ保持枠３５を直進案内する直進案内キー４２がネジｇ，ｈによって固定されている。直進案内キー４２は、第２保持枠３５の移動方向を光軸Ｌに平行なＺ軸方向に制限している。なお、固定筒１５、補強環４０、レンズマウント１８等で鏡筒本体が構成される。

図２はフィルタ環１９を光軸方向被写体側から見た図である。

フィルタ環１９の内周面には、その中心へ向かって突き出す３つの突起部２９が設けられている。突起部２９は周方向へ等間隔に設けられている。

図３は第１レンズ室２２を光軸方向被写体側から見た図である。

第１レンズ室２２の外周面には３つの溝部３２が形成されている。溝部３２は周方向へ等間隔に設けられている。第１レンズ室２２の外周縁には、第１レンズ室２２を第２レンズ室２３に固定するねじｃを通す３つの孔３２ｃ、シフト調整（光軸に対して直交する方向へ第１レンズ室２２を移動させる調整）の際の初期位置を決めるための２つの孔３２ｄ等が形成されている。なお、３２ｆは凹部であり、真上の位置を示す目印である。３つの孔３２ｃは第１レンズ室２２の周方向へ等間隔に配置され、この孔３２ｃとねじｃとで調整機構の移動機構が構成される。

図４は第２レンズ室２３を光軸方向被写体側から見た図である。

第２レンズ室２３の外周面には３つの溝部３３が形成されている。溝部３３は周方向へ等間隔に設けられている。溝部３３は光軸方向で溝部３２と対向する。第２レンズ室２３の外周縁には、チルト調整（光軸に対して第１保持枠２５の中心軸を傾斜させる）用のねじ（ねじｂだけ図示されている）をそれぞれ通す３対の孔３３ａ，３３ｂ、第１レンズ室２２を第２レンズ室２３に固定するねじｃを通す３つの孔３３ｃ、初期位置を決めるための２つの孔３３ｄ等が形成されている。なお、孔３３ａ，３３ｃの内周面にはめねじが形成されている。３対の孔３３ａ，３３ｂは第２レンズ室２３の周方向へ等間隔に配置され、この３対の孔３３ａ，３３ｂとチルト調整用のねじとによって調整機構の傾斜機構が構成される。なお、３３ｆは凹部であり、真上の位置を示す目印である。

図５は第２レンズ室２３に第１レンズ室２２を固定した状態を示す図である。図５は光軸方向被写体側から見た図である。

チルト調整用のねじの一方（図示せず）は孔３３ａに螺合し、先端部が固定筒１５の被写体側端面に突き当てられている。チルト調整用のねじの他方（ねじｂ(図１参照)）は孔３３ｂを介して固定筒１５の被写体側端面に形成されたねじ孔に螺合している。一方のねじを締め込むと、固定レンズ保持枠２５と固定筒１５との間隔が大きくなり、他方のねじ（ねじｂ）を締め込むと、固定レンズ保持枠２５と固定筒１５との間隔が小さくなる。ネジｃは孔３２ｃを介して第１レンズ群第２レンズ室２３のめねじにねじ込まれている。

図６は固定筒１５に固定レンズ保持枠２５とフィルタ環１９とを組み付けた状態を示す図である。図６は光軸方向被写体側から見た図である。

フィルタ環１９の内周面に設けられた突起部２９が第１レンズ室２２の溝部３２及び第２レンズ室２３の溝部３３を通して固定筒１５に取付けられている。

次に、このレンズ鏡筒の動作を説明する。

例えば、カメラボディ１００から発信されるオートフォーカス指示信号に応じてアクチュエータが作動することによって、又は撮影者が手でフォーカス操作環２０を操作することによって、駆動環５０が光軸周りに回転する。移動レンズ保持枠３５は、光軸周りの回転が直進案内キー４２によって制限されているので、光軸方向に直進動作する。例えば、ＭＦ環２０を∞側へ回すと移動レンズ保持枠３５は図１の右方向へ移動し、至近側へ回すと移動レンズ保持枠３５は図１の左方向へ移動する。

次に、上記レンズ鏡筒の光軸調整方法を説明する。

図７は鏡筒フィルタ環１９、ＭＦ環２０、ボロ隠し２１は固定筒１５に装着されていない状態のレンズ鏡筒の断面を示す概念図である。

光軸調整は鏡筒フィルタ環１９、ＭＦ環２０、ボロ隠し２１を固定筒１５に装着していない状態で行われる（図７参照）。

まず、固定筒１５に固定レンズ保持枠２５（固定レンズ群１２）及び移動レンズ保持枠３５（移動レンズ群１３）を組み込む。

第１レンズ室２２の２つの孔３２ｄに所定の外径精度を有するピン（図示せず）を通し、固定レンズ群１２を固定筒１５に位置決めする。

次に、第１レンズ室２２の光軸と第２レンズ室２３の光軸とを一致させて固定レンズ群１２の光軸を調整するシフト調整を行う（シフト調整工程）。シフト調整は例えば公知のレンズ調整機（図示せず）を用い、第２レンズ室２３の光軸に対する第１レンズ室２２の光軸のずれを調整する。ねじｃを緩め、両レンズ室２２，２３の光軸が一致するように図示しないレンズ調整機の移動機構を用いて第１レンズ室２２を光軸Ｌに直交する方向へ移動させる（シフトさせる）。移動機構は例えば第１レンズ室２２を光軸Ｌに直交する方向から掴むチャックを有し、第１レンズ室２２をチャックで掴んだまま、第１レンズ室２２を第２レンズ室２３に対して光軸Ｌに直交する方向へ移動させることができる。

シフト調整が終了した後、３つのねじｃを締め込み、第１レンズ室２２を第２レンズ室２３に固定する。

次に、固定レンズ群１２の光軸の傾斜と移動レンズ群１３の光軸の傾斜とを一致させるチルト調整を行う（チルト調整工程）。チルト調整は例えば公知のレンズ調整機を用い、レンズ鏡筒の光軸Ｌに対する、固定レンズ保持枠２５及び移動レンズ保持枠３５にそれぞれ保持されている固定レンズ群１２及び移動レンズ群１３の光軸の傾斜を測定し、両レンズ群１２，１３の光軸の傾斜が一致するように固定レンズ保持枠２５を光軸に対して傾斜させる（チルトさせる）。チルト調整用のねじの一方及び他方（ねじｂ）の締め込み量を変えることによって移動レンズ群１３の光軸に対する固定レンズ群１２の光軸の傾斜角度を変化させることで、固定レンズ群１２の光軸の傾斜と移動レンズ群１３の光軸の傾斜とを一致させることができる。

チルト調整が終了した後、チルト調整用のねじの一方が固定筒１５に接触し、固定レンズ群１２（固定レンズ保持枠２５）と固定筒１５とが突っ張りあっている状態にあることを確認する。

最後に、チルト調整用のねじの他方（ねじｂ）を締め込んで固定レンズ群１２（固定レンズ保持枠２５）を固定筒１５に固定する。

上記光軸調整の後、固定レンズ保持枠２５に被写体側（第１レンズ室２２又は第２レンズ室２３の一方と同一方向）からフィルタ環１９とＭＦ環２０とを組み付ける（筒状部材取付け工程）。

この実施形態によれば、光軸の調整が容易であり、外部からの衝撃により光軸がずれ難く、良好な光学性能を得ることができる。また、駆動環５０は、カム環１６とギア環１４とが別部材となっており、それぞれ別個に成形することができるので、内側カム１６ａの寸法精度及びギア１４ａの寸法精度の両方を確保でき、移動レンズ群１３を光軸方向に精度よく直進させることができるので、光学性能をより向上させることができる。また、カム環１６及びギア環１４のそれぞれ形状が簡単なので成形が容易であり、寸法精度を高くすることが容易である。

図１はこの発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の断面を示す概念図である。 図２はフィルタ環１９を光軸方向被写体側から見た図である。 図３は第１レンズ室２２を光軸方向被写体側から見た図である。 図４は第２レンズ室２３を光軸方向被写体側から見た図である。 図５は第２レンズ室２３に第１レンズ室２２を固定した状態を示す図である。 図６は固定筒１５に固定レンズ保持枠２５とフィルタ環１９とを組み付けた状態を示す図である。 図７は鏡筒フィルタ環１９、ＭＦ環２０、ボロ隠し２１は筐体１１に装着されていない状態のレンズ鏡筒の断面を示す概念図である。

符号の説明

１２ａ：レンズ（第１レンズ群）、１２ｂ，１２ｃ：レンズ（第２レンズ群）、１３：移動レンズ群、１５：固定筒（鏡筒本体の同一部材）、１８：レンズマウント、１９：フィルタ環（筒状部材）、２２：第１レンズ室、２３：第２レンズ室、フィルタ環（筒状部材）、２９：突起部、３２，３３：溝部、３２ｃ，３３ａ，３３ｂ：孔、５０：駆動環、ｂ，ｃ：チルト調整用のねじ、Ｌ：光軸。

Claims (2)

1. 撮影光学系を形成するレンズ群のうち第１レンズ群及び第２レンズ群と、
   前記第１レンズ群を保持する第１レンズ室と、
   前記第２レンズ群を保持する第２レンズ室と、
   筒状部材と、
   固定筒と、を備え、
   前記第１レンズ室は前記第２レンズ室の被写体側の端部に固定され、
   前記第２レンズ室及び前記筒状部材は前記固定筒の被写体側の端部に固定され、
   前記第１レンズ室に設けられた孔を介して前記第１レンズ室を前記第２レンズ室に固定するねじを有し、当該ねじを緩めた状態で前記第１レンズ室と前記第２レンズ室との光軸に直交する方向の相対位置を調整可能とする第１調整機構と、
   前記第２レンズ室と螺合し、前記固定筒に突き当てられた第１ねじと、前記第２レンズ室に設けられた孔を貫通し、前記固定筒と螺合した第２ねじと、を有し、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の前記固定筒に対する傾斜を調整可能とする第２調整機構と、を備え、
   前記第２のレンズ群の全部は、前記第２のレンズ室が前記固定筒に固定される箇所より撮像部側で、かつ、前記固定筒の内側に位置し、
   前記筒状部材は、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室と同一方向から独立して前記固定筒に取付け可能であることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記筒状部材は、前記第１のレンズ室及び前記第２のレンズ室が前記固定筒に取り付けられる箇所より大きい径を有し、
   前記筒状部材の内周部から内方へ突出する複数の突起部が形成されているとともに、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の外周部に溝部が形成され、前記筒状部材の前記突起部が前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の前記溝部を通して前記固定筒に取付けられ、
   前記第１調整機構は、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の外周部の前記溝部以外の箇所に設けられ、
   前記第２調整機構は、前記第１レンズ室及び前記第２レンズ室の外周部の前記溝部以外の箇所に設けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。

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