JP6828521B2 - レンズ鏡筒の調芯構造及びレンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒の調芯構造及びレンズ鏡筒に関する。

例えば、レンズ交換式のカメラシステムに適用されるレンズ鏡筒は、複数のレンズ群を光軸方向に並べて構成される。このようなレンズ鏡筒の製造工程においては、レンズ群を支持する筐体の製造上の誤差や部材同士の組付け誤差等が累積して、複数のレンズ群間において光軸にズレが生じてしまうことが想定される。そこで、従来より、製造工程中で複数のレンズ群間の光軸調整を実現可能な機構を備えたレンズ鏡筒が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１、２に記載のレンズ鏡筒では、光軸方向（Ｚ方向）に直交する平面（ＸＹ平面）内で２方向（ＸＹ方向）に所定のレンズ群を移動可能な一対の光軸調整機構が設けられている。光軸調整機構は、付勢部材でレンズ群の外周を径方向内側に付勢している。作業者は、レンズ群の外周から所定の操作を行うことにより、例えば付勢部材の付勢力に抗してレンズ群を所定方向（Ｘ方向又はＹ方向）に移動させて光軸を調整する。

特開２０１３−５４２５９号公報 特開２０１４−１０２１３号公報

しかしながら、特許文献１、２では、光軸調整機構がレンズ鏡筒の外周側に２つ配置されており、当該光軸調整機構がＸＹ平面内でレンズ鏡筒の径方向外側に突出している。このため、レンズ鏡筒が全体として大型化してしまうという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、レンズ鏡筒を大きくすることなく、複数のレンズ群間の光軸調整を行うことができるレンズ鏡筒の調芯構造及びレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明の一態様のレンズ鏡筒の調芯構造は、複数のレンズ群を有するレンズ鏡筒の調芯構造であって、前記複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群を前記光軸方向とは異なる方向の平面内で移動させて光軸を調整する光軸調整機構と、前記少なくとも１つのレンズ群を支持する枠体と、を備え、前記光軸調整機構は、所定の操作を行うことで前記枠体を所定方向へ移動させる操作部と、前記枠体を前記平面内で第１の方向へ案内する第１のガイド部と、を有し、前記操作部と前記第１のガイド部とは、前記平面内で前記枠体の外周側において異なる位置に配置され、前記操作部は、第１の操作により前記枠体を前記第１の方向へ移動させ、第２の操作により前記係合部を支点に前記枠体を第１の方向に交差する第２の方向へ移動させることを特徴とする。

この構成によれば、操作部の操作により、第１の方向と第２の方向の２方向で枠体及び所定のレンズ群を移動させることができるため、複数のレンズ群間の光軸調整を実現することができる。また、光軸調整機構を構成する操作部及び第１のガイド部を、光軸方向とは異なる方向の平面内で直線的に配置することができる。このため、光軸調整機構がレンズ鏡筒の外周側に突出するのを防止することができ、結果としてレンズ鏡筒の大型化を抑制することができる。

本発明によれば、レンズ鏡筒を大きくすることなく、複数のレンズ群間の光軸調整を行うことができる。

本実施の形態に係るレンズ鏡筒の断面図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成要素の一部を分解した状態の斜視図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡筒において、光軸及び光軸調整機構を含む面で切断した断面図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡筒をマウント側から見たときの平面図及び光軸調整機構の部分断面図である。 本実施の形態に係る光軸調整機構の一端側のガイド部及び係合部の部分斜視図である。 本実施の形態に係る操作部の構成の一部を示す斜視図である。 本実施の形態に係る操作部及びその周辺の分解斜視図である。 本実施の形態に係る第二レンズ群の周辺構成を被写体側から見たときの平面図である。 本実施の形態に係る操作部の移動軌跡を示す図である。 本実施の形態に係る光軸調整機構で光軸を調整した際における被調整レンズ群の光軸の移動軌跡を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。以下の図においては、光軸方向をＺ方向、光軸方向に直交する平面をＸＹ平面とする。本実施の形態では、ＸＹ平面内で所定のレンズ群を移動させることにより、光軸調整を行うものとする。

図１に断面構造を示すレンズ鏡筒２は、レンズ交換式のカメラシステムを構成するものであり、カメラ本体１（図１に二点鎖線で仮想的に示す）に対して着脱可能である。

レンズ鏡筒２内の撮影レンズ系によって形成される被写体像は、カメラ本体１内に設けた撮像素子（不図示）で受光される。撮像素子で受光した光学的な被写体像は、光電変換により信号化され、画像処理回路（不図示）による処理を経て電子的な画像データとなり、カメラ本体１に設けた表示モニタ（不図示）への画像表示や、記録媒体（不図示）への画像の記録などが行われる。

図１では、レンズ鏡筒２内に支持される撮影レンズ系の光軸Ｏを一点鎖線で示している。以下の説明における「光軸方向」は、光軸Ｏに沿う方向を意味する。図１中の左方が被写体側、右方が像面側であり、撮影レンズ系は、被写体側から順に、第一レンズ群６、第二レンズ群７及び第三レンズ群８を有する三群構成である。

第一レンズ群６、第二レンズ群７及び第三レンズ群８は、所定のフォーカス移動量の範囲内で光軸方向に移動可能であり、この各レンズ群６、７及び８の移動によってフォーカシングを行う。図１はフォーカス位置が無限遠の状態を示している。

以下、レンズ鏡筒２における各レンズ群６、７及び８の支持構造について説明する。図１に示すように、レンズ鏡筒２は、マウント３、直進案内環４、リード環５、外筒９、マウントベース１０、第一レンズ枠１１、第二レンズ枠１２、第三レンズ枠１３、フォーカスリング１４を備えている。マウント３と直進案内環４と外筒９とマウントベース１０は互いに固定されて固定部を構成する。リード環５は、固定部に対して、光軸Ｏを中心として回転可能に支持されている。第一レンズ枠１１は、固定部に対して、光軸方向に直線移動可能に支持されている。第二レンズ枠１２と第三レンズ枠１３は第一レンズ枠１１により支持されており、第一レンズ枠１１が光軸方向に直線移動すると、第二レンズ枠１２と第三レンズ枠１３も一体的に光軸方向に直線移動を行う。

マウント３は、レンズ鏡筒２の後端に設けられ、カメラ本体１のマウント面（不図示）に当接するマウント面や、カメラ本体１側とバヨネット結合するための爪部などを有している。

マウント３の前部にマウントベース１０が固定され、マウントベース１０の内側に外筒９が固定され、外筒９の内側に直進案内環４が固定されている。直進案内環４には、光軸方向に延びる直線溝４ａ（図２参照）が形成されている。直線溝４ａは光軸Ｏを中心とする周方向に略等間隔で３つ設けられており、このうち２つが図２に表れている。

リード環５は直進案内環４の外側に支持されている。直進案内環４とリード環５の間には、直進案内環４に対してリード環５を光軸Ｏを中心として回転可能に案内する回転案内部が設けられている。回転案内部は、直進案内環４の外周面に形成した環状溝４ｂと、リード環５の内周面に設けた突起５ａによって構成される（図２参照）。環状溝４ｂは光軸Ｏを中心とする周方向に延びており、環状溝４ｂに対して突起５ａが摺動可能に挿入される。環状溝４ｂと突起５ａの嵌合関係によって、光軸方向へのリード環５の移動が規制される。

外筒９の外側に、光軸Ｏを中心として回転可能にフォーカスリング１４が支持されている。また、カメラ本体１あるいはレンズ鏡筒２の内部に、フォーカシング用モータ（不図示）が内蔵されている。フォーカスリング１４の回転動作とフォーカシング用モータの回転動作を択一的にリード環５に伝達する回転伝達機構（不図示）が設けられている。

第一レンズ枠１１は、内部に第一レンズ群６を支持する筒状体であり、直進案内環４の内側に支持される。第一レンズ枠１１は、直進案内環４に設けた３つの直線溝４ａに挿入される３つの直進案内部１１ａ（図２参照）を有している。各直進案内部１１ａが各直線溝４ａの案内を受けることによって、第一レンズ枠１１が光軸方向へ直線移動可能に支持される。直進案内環４に対する径方向及び周方向への第一レンズ枠１１の移動は規制される。

リード環５の内周面にリード溝５ｂが形成されており、リード溝５ｂに対して摺動可能に挿入される繰出案内部１１ｂ（図２参照）が第一レンズ枠１１に設けられている。光軸Ｏを中心とする周方向に等間隔で３つのリード溝５ｂが設けられ、これに応じて、周方向に等間隔で３箇所の繰出案内部１１ｂ（このうち２つが図２に表れている）が設けられている。リード溝５ｂは、周方向に進むにつれて光軸方向の位置を変化させる螺旋状の溝である。従って、リード環５が回転すると、リード溝５ｂ内での繰出案内部１１ｂの位置が変化して、第一レンズ枠１１が光軸方向に直線移動を行う。

第二レンズ枠１２は内部に第二レンズ群７を支持し、第三レンズ枠１３は内部に第三レンズ群８を支持する。第二レンズ枠１２と第三レンズ枠１３は第一レンズ枠１１の内部に支持される。第二レンズ枠１２と第三レンズ枠１３は、第一レンズ枠１１に対して光軸Ｏと垂直な平面（ＸＹ平面）に沿って位置調整可能である。レンズ鏡筒２の製造に際して、第二レンズ群７と第三レンズ群８の光軸調整を行った後に、第一レンズ枠１１に対して第二レンズ枠１２と第三レンズ枠１３を固定する。レンズ鏡筒２の完成状態では、第二レンズ枠１２と第三レンズ枠１３は第一レンズ枠１１と共に光軸方向に直線移動を行う。なお、ＸＹ平面内で第二レンズ枠１２と第三レンズ枠１３とを位置調整する構成については後述する。

以上の構成のレンズ鏡筒２では、フォーカスリング１４の回転操作またはフォーカシング用モータの駆動によってリード環５が回転し、第一レンズ枠１１に支持される第一レンズ群６、第二レンズ枠１２に支持される第二レンズ群７、第三レンズ枠１３に支持される第三レンズ群８が、一体的に光軸方向に移動する。そして、先に述べたように、これら３つのレンズ群６、７及び８の光軸方向移動によってフォーカシングを行う。

ところで、複数のレンズ群を光軸方向に並べたレンズ鏡筒の製造工程においては、各レンズ群を支持する筐体の製造上の誤差や部材同士の組付け誤差等が累積する結果、複数のレンズ群間において光軸にズレが生じる。従来のレンズ鏡筒では、光軸に直交する平面内で所定のレンズ群を他のレンズ群に対して所定方向に相対移動させることで、光軸を調整している。

この種の光軸調整機構には、例えば、所定のレンズ群の外周から径方向に進退可能な送りネジを操作することで、当該レンズ群を所定の一方向に移動させるものが存在する。この場合、レンズ群を移動させたい方向に応じて光軸調整機構を設ける必要がある。具体的には、光軸方向（Ｚ方向）に直交する平面（ＸＹ平面）内でＸ方向とＹ方向の２方向にレンズ群を移動させたい場合、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ同一の光軸調整機構が設けられる。

上記のような送りねじ式の光軸調整機構の場合、光軸調整機構自体がレンズ群の外周で径方向に突出するため、当該光軸調整機構をレンズ群の外周で複数配置すると、レンズ鏡筒が径方向に大型化する要因と成り得る。特にレンズ交換式のカメラシステムに適用されるレンズ鏡筒においては、径方向の寸法に制約があるため、可能な限り構成全体としての小型化が望まれている。

そこで、本件発明者は、レンズ鏡筒を大きくすることなく、複数のレンズ群間の光軸調整を行うことができる調芯構造を着想した。具体的に本実施の形態では、光軸を調整する光軸調整機構２０をＸＹ平面内で第二レンズ枠１２の外周縁から他の外周縁に向かって直線的に配置し、その一端側に設けられる操作部５０において２種類の操作を行うことにより、第二レンズ枠１２をＸ方向とＹ方向の２方向に移動させる構成とした。これにより、第一レンズ群６に対する第二レンズ群７及び第三レンズ群８の光軸調整を実現しつつも、従来の構造に比べてレンズ鏡筒２を径方向に小型化することが可能になった。

次に、図３から図７を参照して、本実施の形態に係るレンズ鏡筒の調芯構造、特に光軸調整機構について詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係るレンズ鏡筒において、光軸及び光軸調整機構を含む面で切断した断面図である。図４は、本実施の形態に係るレンズ鏡筒をマウント側から見たときの平面図及び光軸調整機構の部分断面図である。図５は、本実施の形態に係る光軸調整機構の一端側のガイド部及び係合部の部分斜視図である。図６は、本実施の形態に係る操作部の構成の一部を示す斜視図である。図６Ａは操作部を組付けた斜視図であり、図６Ｂはその分解斜視図である。図７は、本実施の形態に係る操作部及びその周辺の分解斜視図である。

上記したように、第二レンズ枠１２及び第三レンズ枠１３は、第一レンズ枠１１に支持されている。第二レンズ枠１２は、図３及び図４に示すように、第一レンズ枠１１の外周において、周方向に等間隔の３箇所で固定ネジ３０により固定されている（図３では３箇所のうち１箇所のみ示している）。

具体的には図５Ａに示すように、第二レンズ枠１２には、第二レンズ群７を支持する筒状部３１の外周から径方向外側に突出するフランジ部３２が形成されている。フランジ部３２は、固定ネジ３０の頭部分を収容するようにＺ方向に窪んでいる。窪んだフランジ部３２の底面には、円形の座ぐり穴３３と、その座ぐり穴３３の内周側でＺ方向に貫通する貫通穴３４とが形成されている。貫通穴３４は、第二レンズ枠１２の径方向（Ｘ方向）に長い長円形状を有し、当該貫通穴３４には、固定ネジ３０が挿通される。

また、フランジ部３２には、固定ネジ３０を周方向で挟むように一対のバネ収容部３５が形成されている。一対のバネ収容部３５には、Ｘ方向に延在する付勢部材としての圧縮コイルバネ３６がそれぞれ収容されている。また、フランジ部３２の径方向外側の端部には、Ｚ方向被写体側（図５Ａの紙面下方）に向かって円柱状のガイドピン３７（第１の係合部）が突出している。ガイドピン３７は、貫通穴３４より径方向外側に位置している。

図５Ｂに示すように、第一レンズ枠１１には、フランジ部３２に対応する箇所にフランジ部３２を支持する支持部４０が形成されている。支持部４０には、貫通穴３４に対応する位置にネジ穴４１が形成され、ガイドピン３７に対応する位置にＸＹ平面視矩形状のガイド溝４２（第１のガイド部）が形成されている。ガイド溝４２は、ガイドピン３７を受容可能な幅で第一レンズ枠１１の径方向（Ｘ方向）に延在している。また、ガイド溝４２の径方向内側の端部がネジ穴４１に連通している。

更に支持部４０には、支持部４０の外周からＺ方向像面側に突出する壁部４３が形成されている。壁部４３は、直線案内部１１ａ（図２参照）の一部を構成し、径方向でフランジ部３２及びバネ収容部３５に対向する位置に配置される。すなわち壁部４３は、フランジ部３２及びバネ収容部３５を周方向で覆うように形成される。

固定ネジ３０には、付勢部材として筒状の圧縮コイルバネ３０ａが挿通され（共に図３参照）、固定ネジ３０の先端は第二レンズ枠１２の貫通穴３４に挿通された後、ネジ穴４１にねじ込まれる。また、ガイドピン３７がガイド溝４２に収容される。これらにより、第二レンズ枠１２が第一レンズ枠１１に支持される。

このとき、圧縮コイルバネ３０ａの一端は固定ネジ３０の頭部分の座面３０ｂに当接しており、圧縮コイルバネ３０ａの他端は第二レンズ枠１２の座面３３ａ（座ぐり穴３３の底面）に当接している。これにより、第二レンズ枠１２がＺ方向の第一レンズ枠１１側（被写体側）に付勢される。なお、圧縮コイルバネ３０ａの付勢力は、第二レンズ枠１２のＸＹ平面内の移動を許容しつつ、第二レンズ枠１２の座面３３ａを常時付勢するように調整されている。

また、圧縮コイルバネ３６のＸ方向内側の端部は、第一レンズ枠１１（バネ収容部３５の底面）に当接する一方、圧縮コイルバネ３６のＸ方向外側の端部は、壁部４３の内壁面に当接する。これにより、第二レンズ枠１２は、第一レンズ枠１１に対してＸ方向に付勢される。なお、フランジ部３２を周方向（Ｙ方向）で挟むように一対の圧縮コイルバネ３６を配置したことにより、第２レンズ枠１２をＸ方向に向かってバランスよく付勢することが可能である。また、ガイド溝４２にガイドピン３７が係合することで、ガイドピン３７は、ガイド溝４２に沿ってＸ方向に移動可能となる。すなわち、ガイド溝４２は、第二レンズ枠１２を第一レンズ枠１１に対してＸ方向へ案内するガイド部として機能する。

また、図示はしないが第三レンズ枠１３は、所定の付勢部材によりＺ方向で第一レンズ枠１１側（被写体側）に付勢され、ＸＹ面内においては第二レンズ枠１２と一体的に支持される。これらにより、各レンズ枠１１、１２、１３（各レンズ群６、７、８）は、Ｚ方向で一体的に移動可能に構成される。一方、ＸＹ平面内においては、第二レンズ枠１２及び第三レンズ枠１３が、第一レンズ枠１１に対して相対移動可能に構成される。すなわち、第二レンズ群７及び第三レンズ群８は、第一レンズ群６に対して光軸補正を行う光軸補正レンズ群（以下、被調整レンズ群と呼ぶことがある）を構成する。なお、上記した第二レンズ枠１２を第一レンズ枠１１に支持する構成（例えば、フランジ部３２や支持部４０）及びその周辺部材は、光軸調整機構２０の一部を構成する。

本実施の形態に係る光軸調整機構２０は、第一レンズ群６（図１参照）に対して第二レンズ群７及び第三レンズ群８（被調整レンズ群）をＸＹ平面内で移動させることにより、各レンズ群の光軸を位置合わせするように構成されている。図３及び図４に戻り、光軸調整機構２０は、上記したガイド溝４２やガイドピン３７の他に、所定の操作を行うことで第二レンズ枠１２をＸＹ方向へ移動させる操作部５０を有している。

操作部５０は、ＸＹ平面内で第二レンズ枠１２の外周側において、フランジ部３２（ガイドピン３７）や支持部４０（ガイド溝４２）とは異なる位置に配置されている。より具体的に操作部５０は、図４に示すように、フランジ部３２に対して光軸Ｏを挟んで互いに対向するように配置される。この結果、光軸調整機構２０（操作部５０、フランジ部３２及びその周辺構成）は、ＸＹ平面内で光軸Ｏを含む直線（直径）上に配置される。

図３、図６及び図７に示すように、操作部５０は、第二レンズ枠１２をＸ方向に移動させる操作部材（第１の操作部材）としてのテーパピン５１と、第二レンズ枠１２をＹ方向に移動させる操作部材（第２の操作部材）としての偏芯コマ５２と、テーパピン５１及び偏芯コマ５２を支持する台座５３とを含んで構成される。

テーパピン５１は、Ｚ方向に延在しており、被写体側からテーパ部５１ａ、円形部５１ｂ及びネジ部５１ｃを一体的に形成して構成される。テーパ部５１ａ、円形部５１ｂ及びネジ部５１ｃの各中心軸は一致している。テーパ部５１ａは、像面側に向かって縮径する円錐台形状を有している。円形部５１ｂは、テーパ部５１ａの最大外径と同じ外径を有する円板状に形成される。ネジ部５１ｃは、円形部５１ｂより小さい円柱形状を有し、その外面にはネジが切られている。ネジ部５１ｃの像面側の端面には、直線状のスリット５１ｄが形成されている。テーパピン５１は、軸受部５４を介して第二レンズ枠１２に取り付けられる。

軸受部５４は、第二レンズ枠１２の外周に形成されるフランジ部３８に圧入される圧入部５４ａと、円形部５１ｂ及びテーパ部５１ａを収容する収容部５４ｂとをＺ方向で連結した段付きの概略円筒形状を有する。圧入部５４ａは、フランジ部３８に圧入可能な円筒形状を有し、内周面にテーパピン５１のネジ部５１ｃが噛み合うネジが切られている。収容部５４ｂは、圧入部より大径の円筒面を有し、Ｙ方向における両端部が切欠かれることにより、一対の円弧状の壁部５４ｃが形成される。一対の円弧状の壁部５４ｃの内壁面は、テーパピン５１の円形部５１ｂと略同一の径を有している。一対の円弧状の壁部５４ｃにより、円形部５１ｂ及びテーパ部５１ａがＸ方向で挟み込まれる。

偏芯コマ５２は、Ｘ方向に平行な２つの中心軸を有し、台座５３に係合する台座側係合部５２ａと、第一レンズ枠１１に係合する枠体側係合部５２ｂ（図３参照）とによって構成される。台座側係合部５２ａは、Ｘ方向に中心軸を有する円柱状に形成される。台座側係合部５２ａのＸ方向外側の端面には、直線状のスリット５２ｃが形成されている。枠体側係合部５２ｂは、台座側係合部５２ａのＸ方向内側の端面から円柱状に突出しており、台座側係合部５２ａより小さい径を有する。また、枠体側係合部５２ｂは、Ｘ方向に中心軸を有し、当該中心軸は、台座側係合部５２ａの中心軸に対して僅かにずれた（偏芯した）位置に設けられる。

台座５３は、Ｚ方向に延在する長尺部とＹ方向に延在する短尺部とを交差して配置したＹＺ平面視略十字形状を有する。長尺部は、上記したテーパピン５１及び偏芯コマ５２を支持する支持部５５として機能し、短尺部は、台座５３全体をＹ方向にスライドさせるスライド部５６（第２の係合部）として機能する。スライド部５６のＹ方向の中央部分は、支持部５５より長手方向が短い矩形状を有し、支持部５５のＺ方向の中央部分よりやや像面側で支持部５５に交差している。

支持部５５とスライド部５６とが重なる部分においては、厚み方向（Ｘ方向）に貫通する円形穴５７が形成されている。また、スライド部５６のＹ方向の両端部には、それぞれ厚み方向（Ｘ方向）に貫通する貫通穴５６ａが形成されている。一対の貫通穴５６ａは、Ｙ方向に長い長円形状を有し、円形穴５７をＹ方向で挟むように形成される。

支持部５５のＺ方向略中央には、厚み方向（Ｘ方向）内側に向かって凹む凹部５５ａが形成されている。支持部５５のＺ方向像面側の先端には、テーパピン５１の一部が当接する当接部５８が形成されている。当接部５８は、テーパピン５１及び軸受部５４の一部をＹ方向で挟む一対の壁部５８ａと、テーパピン５１のテーパ部５１ａに当接する傾斜部５８ｂとによって構成される。一対の壁部５８ａで軸受部５４の一対の壁部５４ｃを挟むことで、軸受部５４の軸回りの回転が規制される。傾斜部５８ｂは、一対の壁部５８ａに連なり、テーパ部５１ａのＸ方向外側を覆う。傾斜部５８ｂの内側面とテーパ部５１ａの外側面とは、同じ傾斜角を有し、傾斜部５８ｂとテーパ部５１ａとが線接触する。

図７に示すように、第一レンズ枠１１のＹ方向外側の外周面には、台座５３のスライド部５６が係合する直線溝４４（第２のガイド部）が形成されている。直線溝４４は、スライド部５６のＺ方向の幅と略同一幅を有しており、Ｙ方向に延在している。直線溝４４の底面は、スライド部５６の内面に当接してスライド部５６の移動をガイドするガイド面４５となっている。詳細は後述するが、当該直線溝４４は、台座５３をＹ方向に案内するガイド部を構成し、スライド部５６は、当該ガイド部に係合する係合部を構成する。

また、ガイド面４５には、スライド部５６の貫通穴５６ａに対応する箇所に一対のネジ穴４６が形成され、当該一対のネジ穴４６の間には、スライド部５６の円形穴５７に対応して矩形状の係合穴４７が形成されている。係合穴４７のＹ方向の幅は、偏芯コマ５２の枠体側係合部５２ｂの外径と略同一である。また、直線溝４４のＺ方向像面側には、支持部５５に凹部５５ａに対応して一対のネジ穴４８が形成されている。一対のネジ穴４８は、凹部５５ａをＹ方向で挟むように配置される。

このように構成される操作部５０では、図３に示すように、第二レンズ枠１２のフランジ部３８に被写体側から軸受部５４が圧入され、当該軸受部５４に被写体側からテーパピン５１がねじ込まれる。テーパピン５１（ネジ部５１ｃ）の先端のスリット５１ｄは、軸受部５４の端面から像面側に露出される。また、第一レンズ枠１１の係合穴４７及び台座５３の円形穴５７に偏芯コマ５２が係合するように、偏芯コマ５２を第一レンズ枠１１と台座で挟み込み、一対の固定ネジ５９で固定する。このとき、偏芯コマ５２のスリット５２ｃは円形穴５７から露出される。また、台座５３の凹部５５ａにＹ方向に延在する押さえ板６０を嵌め込み、その両端を固定ネジ６１で固定する。これにより、台座５３は、押さえ板６０によってＸ方向内側に押さえつけられ、Ｘ方向の移動が規制される。なお、押さえ板６０による台座５３のＸ方向の押圧力は、台座５３のＹ方向の移動を許容する程度に調整される。また、台座５３は、スライド部５６が直線溝４４に係合していることにより、Ｚ方向の移動が規制される一方、Ｙ方向の移動は許容されている。

次に、図３、図８及び図９を参照して、本実施の形態に係る光軸調整方法について説明する。図８は、本実施の形態に係る第二レンズ群の周辺構成を被写体側から見たときの平面図である。図９は、本実施の形態に係る操作部の移動軌跡を示す図である。

本実施の形態では、上記した構成により、テーパピン５１（第１の操作部材）を回転操作することで第二レンズ枠１２をＸ方向に移動させることができ、偏芯コマ５２（第２の操作部材）を回転操作することで第二レンズ枠１２をＹ方向に移動させることが可能である。ここで、テーパピン５１の回転操作を第１の操作と呼び、偏芯コマ５２の回転操作を第２の操作と呼ぶことにする。

先ず、Ｘ方向の光軸調整について説明する。図３に示すように、第二レンズ枠１２は、圧縮コイルバネ３６によってＸ方向に付勢されており、テーパ部５１ａの外周面が常時台座５３の傾斜部５８ｂの内面に当接している。例えば、テーパピン５１のスリット５１ｄにマイナスドライバーを係合させてテーパピン５１を中心軸回りに回転させると、テーパピン５１は、軸受部５４及び第二レンズ枠１２に対して相対的にＺ方向へ移動する。

このとき、テーパ部５１ａの外周面と台座５３の傾斜部５８ｂの内面との接触位置が変わる。すなわち、テーパピン５１の中心軸と傾斜部５８の傾斜面（内周面）の中心軸との距離が変化する。これと共に、反対側のガイドピン３７は、ガイド溝４２に沿ってＸ方向に移動する。この結果、第二レンズ枠１２が全体として、Ｘ方向に移動される。例えば、テーパピン５１がＺ方向像面側に移動すると、第二レンズ枠１２は、テーパピン５１側からガイドピン３７側に向かってＸ方向に移動する。このように、テーパピン５１のＺ方向の移動を第二レンズ枠１２のＸ方向の移動に変換することでＸ方向の光軸調整が可能である。

次に、Ｙ方向の光軸調整について説明する。偏芯コマ５２の枠体側係合部５２ｂは、矩形状の係合穴４７に係合することで、Ｙ方向の移動が規制される一方、係合穴４７の内部でＺ方向に移動可能であると共にＸ方向回りに回転可能である。図３及び図７から図９に示すように、スリット５２ｃにマイナスドライバーを係合させて偏芯コマ５２を回転操作すると、偏芯コマ５２は、枠体側係合部５２ｂを中心に回転する。すると台座５３は、直線溝４４に案内されてＹ軸方向に移動する。この場合の移動軌跡は、偏芯コマ５２の偏芯量に応じて決定され、例えば、図９の二点鎖線で示される。

また、図３で説明したように、第二レンズ枠１２は、圧縮コイルバネ３６によって台座５３側に付勢されているため、テーパ部５１ａと傾斜部５８ｂとが接触した状態が維持されている。このため、台座５３がＹ方向に移動されると、第二レンズ枠１２は、テーパ部５１ａと傾斜部５８ｂとの接触状態を維持したまま、ガイドピン３７を支点にＹ方向へ回転移動する。なお、このとき、ガイドピン３７とテーパピン５１との軸間距離は一定であるため、ガイドピン３７は、台座５３の移動に応じて僅かにＸ方向に移動する。

この場合、台座５３のＹ方向の移動量に対してガイドピン３７のＸ方向の移動量は十分に小さいため、光軸調整に影響はない。よって、厳密には第二レンズ枠１２の移動がガイドピン３７を中心とした円弧の移動となるが、Ｘ方向のガイドピン３７の移動はほぼ無視することができるため、当該円弧の移動をＹ方向の直線移動とみなすことができる。このように、偏芯コマ５２の回転操作を第二レンズ枠１２のＹ方向の移動に変換することでＹ方向の光軸調整が可能である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、操作部５０の操作により、第１の方向（Ｘ方向）と第２の方向（Ｙ方向）の２方向で第二レンズ枠１２及び第二レンズ群７（被調整レンズ群）を移動させることができる。このため、ＸＹ平面上で第二レンズ群７を所定の移動範囲内で任意の箇所に位置付けることができ、複数のレンズ群間の光軸調整を実現することができる。また、光軸調整機構２０を構成する操作部５０、ガイド溝４２及びガイドピン３７を、ＸＹ平面内で直線的に配置することができる。このため、光軸調整機構２０がレンズ鏡筒２の外周側に突出するのを防止することができ、結果としてレンズ鏡筒２の大型化を抑制することができる。

なお、上記実施の形態では、台座５３のスライド部５６がガイド面４５に沿ってＹ方向に案内される構成としたが、ガイド面４５の形状は適宜変更が可能である。例えば、以下に示す例が可能である。図１０は、本実施の形態に係る光軸調整機構で光軸を調整した際における被調整レンズ群の光軸の移動軌跡を示す模式図である。図１０Ａから図１０Ｃは、被調整レンズ群の光軸の移動軌跡のバリエーションを示している。図１０Ａから図１０Ｃにおいて、左側の一点鎖線がガイド面形状を示し、真中の一点鎖線が第二レンズ群７の光軸の移動軌跡を示し、右側がガイドピン３７の移動軌跡を示している。

例えば、図１０Ａに示すように、ガイド面４５の形状をガイドピン３７を中心とした円筒面とする。この場合、台座５３をガイド面４５に沿ってＹ方向にスライドさせると、ガイドピン３７はＸ方向に移動することなく、Ｘ方向の位置を維持したまま光軸Ｏがガイドピン３７を中心とした円弧に沿ってＹ方向に移動する。

また、図１０Ｂに示すように、ガイド面４５の形状をＹＺ平面に平行な平面とする。この場合、台座５３をガイド面４５に沿ってＹ方向に直線的にスライドさせると、ガイドピン３７は僅かにＸ方向で台座５３側に移動し、光軸Ｏは、図１０Ａの円弧の軌跡とは反対側に凸形状の円弧に沿ってＹ方向に移動する。

上記したように、台座５３のＹ方向の移動量に対してガイドピン３７のＸ方向の移動量は十分に小さいため、Ｘ方向のガイドピン３７の移動はほぼ無視することができる。よって、当該円弧の移動をＹ方向の直線移動とみなすことができる。

しかしながら、例えば、比較的大きな径を有するレンズ鏡筒において、ガイドピン３７のＸ方向を無視できない場合には、図１０Ｃのような構成も可能である。図１０Ｃでは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す光軸Ｏの軌跡を考慮して、光軸Ｏの軌跡が直線を成すようにガイド面４５を形成する。具体的に図１０Ｃのガイド面４５は、図１０Ａのガイド面より曲率半径の大きい円筒面とし、図１０Ａの光軸Ｏの移動軌跡と図１０Ｂの光軸Ｏの移動軌跡とを相殺することで、光軸ＯをＹ方向に直線的に移動させることが可能である。このように、ガイド面４５の形状を変えることで、光軸調整の精度を高めることができる。

また、上記実施の形態では、光軸調整機構２０（操作部５０及びガイドピン３７）がＸＹ平面内で光軸を挟んで対向する位置に配置され、光軸調整機構２０が光軸を含む直線上に配置される構成とした。この場合、光軸調整機構２０が第２レンズ枠１２の直径上に配置されることで、第二レンズ枠１２のＸ方向の移動をバランスよく調整することができる。しかしながら、この構成に限定されない。操作部５０及びガイドピン３７は、第二レンズ枠１２の外周側で異なる位置に配置されれば、どの位置に配置されてもよい。

また、上記実施の形態では、光軸に直交する平面（ＸＹ平面）内で所定のレンズ群（第二レンズ群７及び第三レンズ群８）を他のレンズ群（第一レンズ群６）に対して位置調整する構成としたが、この構成に限定されない。ＸＹ平面は、光軸とは異なる方向の平面であればよく、必ずしも光軸に直交する平面である必要はない。

また、上記実施の形態では、第二レンズ枠１２をＸ方向と、Ｘ方向に直交するＹ方向に移動させる構成としたが、この構成に限定されない。第二レンズ枠１２の２つの移動方向（第１の方向及び第２の方向）は、直交していなくてもよい。

また、上記実施の形態では、付勢部材として圧縮コイルバネを例に挙げたが、この構成に限定されない。付勢部材は、例えば板バネで構成されてもよい。

また、上記実施の形態では、例えば係合部をガイドピン３７とし、ガイド部をガイド溝４２としたが、この構成に限定されない。係合部とガイド部との関係は逆であってもよく、例えば、係合部を溝で形成し、ガイド部を突起で形成し、突起に溝を係合させて、移動をガイドする構成としてもよい。その他の溝と突起（ピン等）との係合関係も同様である。

また、上記実施の形態では、テーパピン５１のネジ部５１ｃのネジピッチやテーパ部５１ａの傾斜角を適宜調整することにより、Ｘ方向の光軸調整における分解能を調整することができる。例えば、ネジ部５１ｃのネジピッチを小さくしたり、テーパ部５１ａの傾斜角を小さくすることで分解能を高めることが可能である。

また、上記実施の形態では、テーパ部５１ａの外周面と傾斜部５８ｂの傾斜面とを線接触させる構成としたが、この構成に限定されない。テーパ部５１ａ及び傾斜部５８ｂのいずれか一方をエッジとして点接触させてもよい。この場合、エッジ部分を面取りしておくことが好ましい。

また、上記実施の形態では、テーパピン５１をＺ方向に送ることで第二レンズ枠１２をＸ方向に移動させる構成としたが、この構成に限定されない。テーパピン５１の他に、Ｚ方向の移動を第二レンズ枠１２のＸ方向の移動に変換する構成であればどのように構成されてもよい。

また、上記実施の形態では、偏芯コマ５２の操作で台座５３をＹ方向に移動させる構成としたが、この構成に限定されない。偏芯コマ５２ではなく、テーパピン５１と同様の構成を用いて台座５３をＹ方向に移動させてもよい。

また、上記実施の形態では、レンズ鏡筒の調芯構造がレンズ交換式のカメラシステムに適用される場合について説明したが、これに限定されない。本発明は、例えば、レンズ鏡筒とカメラ本体が一体化されたカメラシステムや、プロジェクタにも適用が可能である。

また、上記の実施の形態では、複数のレンズ群が３つのレンズ群で構成され、第二レンズ枠１２及び第三レンズ枠１３を光軸補正レンズ群（被調整レンズ群）としたが、この構成に限定されない。レンズ群の個数は適宜変更が可能であり、２つでも４つ以上であってもよい。また、光軸補正の対象となる光軸補正レンズ群も同様に、その個数や種類は適宜変更が可能である。

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

以上説明したように、本発明は、レンズ鏡筒を大きくすることなく、複数のレンズ群間の光軸調整を行うことができるという効果を有し、特に、レンズ交換式のカメラシステムに適用可能なレンズ鏡筒の調芯構造に有用である。

１ カメラ本体
２ レンズ鏡筒
６ 第一レンズ群
７ 第二レンズ群（被調整レンズ群）
８ 第三レンズ群（被調整レンズ群）
９ 外筒
１１ 第一レンズ枠（他の枠体）
１２ 第二レンズ枠（枠体）
１３ 第三レンズ枠
２０ 光軸調整機構
３６ 圧縮コイルバネ（付勢部材）
３７ ガイドピン（第１の係合部）
４２ ガイド溝（第１のガイド部）
４４ 直線溝（第２のガイド部）
５０ 操作部
５１ テーパピン
５１ａ テーパ部
５２ 偏芯コマ
５３ 台座
５４ 軸受部
５６ スライド部（第２の係合部）
５８ 当接部
５８ｂ 傾斜部

Claims (5)

1. 複数のレンズ群を有するレンズ鏡筒の調芯構造であって、
   前記複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群を光軸方向とは異なる方向の平面内で移動させて光軸を調整する光軸調整機構と、
   前記少なくとも１つのレンズ群を支持する枠体と、
   他のレンズ群を支持する他の枠体と、を備え、
   前記光軸調整機構は、
   前記枠体を所定方向へ移動させる操作部と、
   前記枠体を前記平面内で第１の方向へ案内する第１のガイド部と、
   前記枠体に設けられて前記第１のガイド部に係合する第１の係合部と、を有し、
   前記操作部と前記第１のガイド部とは、前記平面内で前記枠体の外周側において異なる位置に配置され、
   前記操作部は、
   前記枠体に設けられた第１の操作部材と、
   前記他の枠体に設けられて前記第１の操作部材を移動可能に支持する台座と、
   前記台座及び前記他の枠体に係合する第２の操作部材と、を有し、
   前記他の枠体は、前記台座を前記第１の方向に交差する第２の方向に案内する第２のガイド部を有し、
   前記台座は、前記第２のガイド部に係合する第２の係合部を有し、
   前記第１の操作部材を操作することで前記枠体が前記他の枠体に対して前記第１の方向に移動され、前記第２の操作部材を操作することで前記第１の係合部を支点に前記台座が前記第２のガイド部に沿って前記第２の方向に移動されることを特徴とするレンズ鏡筒の調芯構造。
2. 前記操作部と前記第１のガイド部とは、前記平面内で光軸を挟んで互いに対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒の調芯構造。
3. 前記第１の方向と前記第２の方向とは、直交することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒の調芯構造。
4. 前記光軸調整機構は、前記枠体を前記第１の方向に付勢する付勢部材を有し、
   前記付勢部材は、前記第１のガイド部を前記第２の方向で挟むように配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のレンズ鏡筒の調芯構造。
5. 複数のレンズ群を有するレンズ鏡筒であって、
   前記複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群を光軸方向とは異なる方向の平面内で移動させて光軸を調整する光軸調整機構と、
   前記少なくとも１つのレンズ群を支持する枠体と、
   他のレンズ群を支持する他の枠体と、を備え、
   前記光軸調整機構は、
   前記枠体を所定方向へ移動させる操作部と、
   前記枠体を前記平面内で第１の方向へ案内する第１のガイド部と、
   前記枠体に設けられて前記第１のガイド部に係合する第１の係合部と、を有し、
   前記操作部と前記第１のガイド部とは、前記平面内で前記枠体の外周側において異なる位置に配置され、
   前記操作部は、
   前記枠体に設けられた第１の操作部材と、
   前記他の枠体に設けられて前記第１の操作部材を移動可能に支持する台座と、
   前記台座及び前記他の枠体に係合する第２の操作部材と、を有し、
   前記他の枠体は、前記台座を前記第１の方向に交差する第２の方向に案内する第２のガイド部を有し、
   前記台座は、前記第２のガイド部に係合する第２の係合部を有し、
   前記第１の操作部材を操作することで前記枠体が前記他の枠体に対して前記第１の方向に移動され、前記第２の操作部材を操作することで前記第１の係合部を支点に前記台座が前記第２のガイド部に沿って前記第２の方向に移動されることを特徴とするレンズ鏡筒。

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