JP7282209B2 - 鏡筒、鏡筒の光学調整方法及びレンズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、鏡筒、鏡筒の光学調整方法及びレンズ装置に関する。

偏芯ピン（偏芯ローラ、偏芯コロなどともいう）を使用して、特定のレンズ保持枠の傾きを調整する技術が知られている。

特許文献１には、調整したレンズ保持枠を接着剤で固定することにより、調整後の状態を長期間安定して保持する技術が記載されている。

特許文献２には、レンズ保持枠に複数の突当部を設け、各突当部を本体枠側に付勢して、本体枠側に備えられた基準面に突き当てることにより、傾きの調整を不要又は微調整で済むようにする技術が記載されている。

特開2010-191070号公報 特開2016-122134号公報

本開示の技術に係る１つの実施形態は、調整の際のリニアリティーを向上できる鏡筒、鏡筒の光学調整方法及びレンズ装置を提供する。

（１）第１枠と、第１枠の内側に配置される第２枠と、第２枠に備えられ、第１枠に備えられた第１孔に嵌められる第１偏芯ピンと、第２枠に備えられ、第１枠の軸に沿って第１枠に備えられた直線状の溝に嵌められる凸部と、を備えた鏡筒。

（２）第１偏芯ピンは、第２枠の周方向の複数箇所に備えられる、（１）の鏡筒。

（３）第１偏芯ピンは、第２枠の周方向の３箇所に備えられる、（２）の鏡筒。

（４）第１偏芯ピンは、第２枠の周方向に等間隔に備えられる、（３）の鏡筒。

（５）凸部は、溝の幅方向の両側の内壁面に複数箇所で接触する、（１）から（４）のいずれか一の鏡筒。

（６）凸部は、溝の幅方向の両側の内壁面に面で接触する、（１）から（４）のいずれか一の鏡筒。

（７）凸部は、溝の幅方向の両側の内壁面と対向する面に凹部を有する、（５）又は（６）の鏡筒。

（８）溝に接着剤が付与されて、第２枠が第１枠に固定される、（１）から（７）のいずれか一の鏡筒。

（９）更に、第１孔に接着剤が付与されて、第２枠が第１枠に固定される、（８）の鏡筒。

（１０）溝が、第１枠の先端から第１枠の軸に沿って延びる、（１）から（９）のいずれか一の鏡筒。

（１１）溝及び第１孔が第１枠の周方向に交互に配置される、（１）から（１０）のいずれか一の鏡筒。

（１２）凸部が、第２枠に着脱可能に設けられる、（１）から（１１）のいずれか一の鏡筒。

（１３）第２枠の内側に配置される第３枠と、第２枠の外周に備えられる第２枠フランジ部と、第３枠の外周に備えられ、第２枠フランジ部と対向して配置される第３枠フランジ部と、第３枠フランジ部の周方向の１箇所に備えられ、第２枠フランジ部に備えられた基準孔に嵌められる基準ピンと、第３枠フランジ部の周方向の複数箇所に備えられ、第２枠フランジ部に備えられた第２孔に嵌められる複数の第２偏芯ピンと、第３枠フランジ部を第２枠フランジ部に向けて付勢する付勢部と、を更に備えた（１）から（１２）のいずれか一の鏡筒。

（１４）第２枠フランジ部及び第３枠フランジ部のいずれか一方は切欠き部を備え、他方は切欠き部に嵌まる突出部を備え、切欠き部に接着剤が付与されて、第３枠が第２枠に対し固定される、（１３）の鏡筒。

（１５）複数のレンズ群で構成される光学系と、（１）から（１２）のいずれか一の鏡筒と、を備え、光学系を構成する複数のレンズ群のうち最も物体側に配置される第１レンズ群が、第２枠に保持される、レンズ装置。

（１６）（２）の鏡筒の光学調整方法であって、複数の第１偏芯ピンの少なくとも一つを回転させて、第１枠の軸に対する第２枠の軸の傾きを調整する工程と、複数の第１偏芯ピンを回転させて、第１枠に対する第２枠の相対位置を調整する工程と、を含む鏡筒の光学調整方法。

（１７）光学調整後、溝及び第１孔の少なくとも一方に接着剤を付与して、第２枠を第１枠に固定する工程を更に含む、（１６）の鏡筒の光学調整方法。

（１８）光学調整後、溝に接着剤を付与して、第２枠を第１枠に固定したのち、更に、第１孔に接着剤を付与して、第２枠を第１枠に固定する、（１６）の鏡筒の光学調整方法。

（１９）第１枠と、第１枠の内側に配置される第２枠と、第２枠の周方向の複数箇所に備えられ、第１枠の対応する孔に嵌められる複数の偏芯ピンと、を備えた鏡筒の光学調整方法であって、複数の偏芯ピンの少なくとも一つを回転させて、第１枠の軸に対する第２枠の軸の傾きを調整する工程と、複数の偏芯ピンを回転させて、第１枠に対する第２枠の相対位置を調整する工程と、を含む鏡筒の光学調整方法。

交換レンズの全体の概略構成を示す断面図 第１レンズ群保持枠の構成を示す斜視図 第１レンズ群保持枠の構成を示す側面断面図 図３の４－４断面図 第１枠を除いた第１レンズ群保持枠の斜視図 第１レンズ群保持枠の正面図 第１レンズ群保持枠の側面図 第１レンズ群保持枠の平面図 第２枠の保持構造の変形例を示す図 第２枠の保持構造の変形例を示す図 第２枠の保持構造の変形例を示す図 凸部（キー部）の変形例を示す図 第３枠の保持構造の変形例を示す図 第３枠の保持構造の変形例を示す図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

ここでは、本発明をレンズ交換式カメラの交換レンズに適用した場合を例に説明する。交換レンズは、レンズ装置の一例である。

［交換レンズの構成］
図１は、本実施の形態の交換レンズの全体の概略構成を示す断面図である。

同図に示す交換レンズ１は、いわゆる単焦点のＡＦレンズである。ＡＦレンズは、ＡＦ（Auto Focus）機能を備えたレンズである。

［光学系］
図１に示すように、交換レンズ１は、光学系として、物体側（図１において左側）から順に第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３を有する。第１レンズ群Ｌ１及び第３レンズ群Ｌ３は、固定のレンズ群である。第２レンズ群Ｌ２は、移動するレンズ群である。第２レンズ群Ｌ２を光軸Ｚに沿って移動させることにより、焦点が調節される。

第１レンズ群Ｌ１は、光軸Ｚに沿って物体側から順に第１レンズ群前群Ｌ１１及び第１レンズ群後群Ｌ１２を有する。第１レンズ群前群Ｌ１１及び第１レンズ群後群Ｌ１２は、少なくとも１枚のレンズで構成される。

第２レンズ群Ｌ２は、光軸Ｚに沿って物体側から順に第２レンズ群前群Ｌ２１及び第２レンズ群後群Ｌ２２を有する。第２レンズ群前群Ｌ２１及び第２レンズ群後群Ｌ２２は、少なくとも１枚のレンズで構成される。第２レンズ群前群Ｌ２１及び第２レンズ群後群Ｌ２２の間には、絞りＳｔが備えられる。

第３レンズ群Ｌ３は、少なくとも１枚のレンズで構成される。

［鏡筒］
図１に示すように、交換レンズ１の鏡筒１０は、固定筒１２、カム筒１４、外装体１６、第１レンズ群保持枠１００、第２レンズ群保持枠１８、第３レンズ群保持枠２０及びマウント２２等を組み合わせて構成される。

固定筒１２は、交換レンズ１をカメラ本体に装着すると、カメラ本体と一体化される。すなわち、固定筒１２は、カメラ本体に対し、固定の構成要素である。

カム筒１４は、固定筒１２の外周部に備えられる。カム筒１４は、固定筒１２の外周部に嵌合して、固定筒１２の外周部を周方向に回転可能に保持される。カム筒１４は、モータ（フォーカスモータ）２４に駆動されて回転する。モータ２４は、固定筒１２の外周部に備えられる。モータ２４の出力軸には駆動ギア２６が備えられる。駆動ギア２６は、カム筒１４に備えられたギア部１４Ａに噛み合わされる。ギア部１４Ａは、カム筒１４の外周部に備えられる。モータ２４を駆動すると、駆動ギア２６及びギア部１４Ａを介して、カム筒１４に伝達され、カム筒１４が回転する。

外装体１６は、複数の外装体パーツ（第１外装体１６Ａ、第２外装体１６Ｂ及び第３外装体１６Ｃ）を同軸上に繋ぎ合わせて構成される。第１外装体１６Ａは、外装体１６の先端部分を構成する外装体パーツである。第１外装体１６Ａは、第２外装体１６Ｂの先端部に連結される。第１外装体１６Ａは、図示しないネジで第２外装体１６Ｂに固定されて、第２外装体１６Ｂと一体化される。第２外装体１６Ｂは、外装体１６の中央部分を構成する外装体パーツである。第２外装体１６Ｂは、第３外装体１６Ｃの先端部に連結される。第２外装体１６Ｂは、図示しないネジで第３外装体１６Ｃに固定されて、第３外装体１６Ｃと一体化される。第３外装体１６Ｃは、外装体１６の後端部分を構成する外装体パーツである。第３外装体１６Ｃは、図示しないネジで固定筒１２に固定されて、固定筒１２に一体化される。固定筒１２は、外装体１６の内側に収容される。第１外装体１６Ａの外周部には、フォーカスリング２８が備えられる。第３外装体１６Ｃの外周部には、絞りリング３０が備えられる。フォーカスリング２８は、マニュアルで焦点調節するための操作リングである。絞りリング３０は、絞りを操作するための操作リングである。

第１レンズ群保持枠１００は、第１レンズ群Ｌ１を保持する。第１レンズ群保持枠１００は、第１枠１１０、第２枠１１２及び第３枠１１４を有する。

第１枠１１０は、固定筒１２の先端部（物体側の端部）に取り付けられる。第１枠１１０は、固定筒１２の先端の内周部に嵌合し、図示しないネジで固定筒１２に固定されて、固定筒１２と一体化される。固定筒１２に固定された第１枠１１０は、固定筒１２と同軸上に保持される。

第２枠１１２は、第１レンズ群後群Ｌ１２を保持する。第２枠１１２は、第１枠１１０に保持される。第２枠１１２の保持構造については、後述する。

第３枠１１４は、第１レンズ群前群Ｌ１１を保持する。第３枠１１４は、第２枠１１２に保持される。第３枠１１４の保持構造については、後述する。

第２レンズ群保持枠１８は、第２レンズ群Ｌ２を保持する。第２レンズ群保持枠１８は、固定筒１２の内側に配置される。第２レンズ群保持枠１８は、第２レンズ群保持枠本体３２、第２レンズ群前群保持枠３４及び第２レンズ群後群保持枠３６を有する。

第２レンズ群保持枠本体３２は、固定筒１２の内側に配置される。第２レンズ群保持枠本体３２は、固定筒１２の内周部に嵌合し、固定筒１２の内周部を光軸Ｚに沿って前後移動可能に保持される。第２レンズ群保持枠本体３２は、外周部に３本のカムピン３８を有する（図１では１本のみ図示）。３本のカムピン３８は、周方向に沿って等間隔（１２０°間隔）に配置される。固定筒１２は、３本のカムピン３８に対応して、３本の直進溝４０を有する（図１では１本のみ図示）。３本の直進溝４０は、光軸Ｚに沿って延びる溝で構成される。３本の直進溝４０は、周方向に沿って等間隔に配置される。カム筒１４は、３本のカムピン３８に対応して、３本のカム溝４２を有する（図１では１本のみ図示）。３本のカム溝４２は、周方向に沿って等間隔に配置される。３本のカムピン３８は、それぞれ対応する直進溝４０及びカム溝４２に嵌合する。これにより、カム筒１４を回転させると、第２レンズ群保持枠本体３２が光軸Ｚに沿って前後移動する。

第２レンズ群前群保持枠３４は、第２レンズ群前群Ｌ２１を保持する。第２レンズ群前群保持枠３４は、第２レンズ群保持枠本体３２の先端側（物体側）の内周部に嵌合し、図示しないネジで第２レンズ群保持枠本体３２に固定されて、第２レンズ群保持枠本体３２に一体化される。

第２レンズ群後群保持枠３６は、第２レンズ群後群Ｌ２２を保持する。第２レンズ群後群保持枠３６は、第２レンズ群保持枠本体３２の後端側（像面側）の内周部に嵌合し、図示しないネジで第２レンズ群保持枠本体３２に固定されて、第２レンズ群保持枠本体３２に一体化される。

絞りＳｔは、その駆動機構を含むユニット（絞りユニット）４４が、第２レンズ群保持枠本体３２に組み付けられる。第２レンズ群保持枠本体３２に組み付けられた絞りユニット４４は、第２レンズ群前群Ｌ２１及び第２レンズ群後群Ｌ２２の間に配置される。

絞りＳｔを含む第２レンズ群Ｌ２は、第２レンズ群保持枠本体３２が移動することにより、光軸Ｚに沿って移動する。これにより、焦点が調節される。

第３レンズ群保持枠２０は、第３レンズ群Ｌ３を保持する。第３レンズ群保持枠２０は、固定筒１２の後端部（像面側の端部）に取り付けられる。第３レンズ群保持枠２０は、固定筒１２の後端の内周部に嵌合し、図示しないネジで固定筒１２に固定されて、固定筒１２と一体化される。固定筒１２に固定された第３レンズ群保持枠２０は、固定筒１２と同軸上に保持される。

マウント２２は、鏡筒１０の後端部に取り付けられる。マウント２２は、第３外装体１６Ｃの後端面に図示しないネジで固定されて、第３外装体１６Ｃと一体化される。

［第１レンズ群保持枠］
図２は、第１レンズ群保持枠の構成を示す斜視図である。図３は、第１レンズ群保持枠の構成を示す側面断面図である。図４は、図３の４－４断面図である。また、図５は、第１枠を除いた第１レンズ群保持枠の斜視図である。図６、図７、図８は、それぞれ図５に示す第１レンズ群保持枠の正面図、側面図、平面図である。

上記のように、第１レンズ群保持枠１００は、第１枠１１０、第２枠１１２及び第３枠１１４を有する。第１枠１１０は、固定筒１２に固定される。第２枠１１２は、第１枠１１０に保持される。第３枠１１４は、第２枠１１２に保持される。

［第２枠の保持構造］
第２枠１１２は、その一部が第１枠１１０の内側に収容されて、第１枠１１０に保持される。

第１枠１１０は、周方向の３箇所に３つの第１ピン孔１１６を有する。３つの第１ピン孔１１６は、周方向に沿って等間隔に配置される。３つの第１ピン孔１１６は、周方向に沿って延びる長孔で構成される。第１ピン孔１１６は、第１孔の一例である。

第１枠１１０は、周方向の３箇所に３つのキー溝１１８を有する。３つのキー溝１１８は、周方向に沿って等間隔に配置される。キー溝１１８は、隣り合う第１ピン孔１１６の間に配置される。したがって、第１枠１１０の外周には、キー溝１１８及び第１ピン孔１１６が交互に配置される。

キー溝１１８は、第１枠１１０の軸に沿って延びる直線状の溝で構成される。特に、本実施の形態のキー溝１１８は、第１枠１１０の先端（物体側の端部）から延びる溝で構成される。第１枠１１０の先端から延びることで、本実施の形態のキー溝１１８は、先端が開口した溝で構成される。

第２枠１１２は、外周に第２枠フランジ部１２０を有する。第２枠フランジ部１２０は、第３枠１１４の保持部として機能する。この点については、後述する。

第２枠１１２は、外周に円筒状の嵌合部１２２を有する。嵌合部１２２は、肉抜きが施されたリブ構造を有する。嵌合部１２２の外周には、周方向に沿って円弧状の突起部１２２Ｂが複数箇所に備えられる。第２枠１１２は、この突起部１２２Ｂが、第１枠１１０の内周面に当接して、第１枠１１０の内側に嵌合する。突起部１２２Ｂは、ほぼ点接触の状態で第１枠１１０の内周面に当接する。

第２枠１１２は、外周の３箇所に３つの第１偏芯ピン１２４を有する。３つの第１偏芯ピン１２４は、周方向に沿って等間隔に配置される。第１偏芯ピン１２４は、ピン本体１２４Ａ及び軸部１２４Ｂを有する。ピン本体１２４Ａは、第１ピン孔１１６に嵌められる部分である。ピン本体１２４Ａは、円盤状の形状を有する。軸部１２４Ｂは、第１偏芯ピン１２４の回転軸として機能する。ピン本体１２４Ａは、軸部１２４Ｂに対し偏芯している。第１偏芯ピン１２４は、軸部１２４Ｂを軸に回転させると、ピン本体１２４Ａが偏芯して回転する。

第２枠１１２は、外周の３箇所に３つの第１偏芯ピン取付孔１２６を有する。３つの第１偏芯ピン取付孔１２６は、周方向に沿って等間隔に配置される。第１偏芯ピン１２４は、軸部１２４Ｂを第１偏芯ピン取付孔１２６に嵌めて、第２枠１１２に取り付けられる。第１偏芯ピン１２４は、軸部１２４Ｂの軸に沿って貫通する孔を有する。第１偏芯ピン１２４は、その孔にネジが通されて、第２枠１１２に固定される。ネジで固定された第１偏芯ピン１２４は、一定以上のトルクを付与することで回転する。

３つの第１偏芯ピン１２４は、第１枠１１０に備えられた３つの第１ピン孔１１６に嵌められる。３つの第１ピン孔１１６は、３つの第１偏芯ピン１２４に対応して設けられる。３つの第１偏芯ピン１２４が、３つの第１ピン孔１１６に嵌められることにより、第２枠１１２が第１枠１１０の内側に保持される。第２枠１１２は、３つの第１偏芯ピン１２４を個別に回転させることにより、その軸が第１枠１１０の軸に対し傾斜する。

第２枠１１２は、外周の３箇所に３つのキー部１２８を有する。３つのキー部１２８は、周方向に沿って等間隔に配置される。３つのキー部１２８は、第１枠１１０に備えられた３つのキー溝１１８に嵌められる。キー部１２８は、凸部の一例である。本実施の形態の第２枠１１２は、３つのキー部１２８が、嵌合部１２２に一体的に備えられる。このため、本実施の形態のキー部１２８は、リブ構造を有する。より具体的には、軸方向に沿って延びる平板状のベース部１２８Ａと、ベース部１２８Ａの両サイドから周方向に沿って延びる複数の平板状のキー嵌合部１２８Ｂと、を有する。複数のキー嵌合部１２８Ｂが、実質的にキー溝１１８に嵌まる部分である。このような構成のキー部１２８は、キー溝１１８の幅方向の両側の内壁面１１８Ａと対向する面１２８Ｃに凹部１２８Ｄが備えられる。凹部１２８Ｄは、複数のキー嵌合部１２８Ｂの間に備えられる。キー部１２８は、キー溝１１８に嵌め込まれることにより、キー溝１１８の幅方向の両側の内壁面１１８Ａと面で接触し、かつ、複数箇所で接触する。

キー溝１１８に嵌め込まれたキー部１２８は、第１偏芯ピン１２４によって第２枠１１２を偏芯させる際、第２枠１１２の軸が揺らぐ動きを規制する。すなわち、キー部１２８及びキー溝１１８は、第２枠１１２の軸がブレなく安定して傾斜するようにガイドする機能を有する。これにより、調整の際のリニアリティー（直線性）が向上する。

［第３枠の保持構造］
第３枠１１４は、その一部が第２枠１１２の内側に収容されて、第２枠１１２に保持される。

第３枠１１４は、外周に第３枠フランジ部１３０を有する。第３枠フランジ部１３０は、第２枠フランジ部１２０と対向して配置される。第３枠１１４は、この第３枠フランジ部１３０を用いて、第２枠１１２に保持される。

第２枠フランジ部１２０は、先端側（物体側）の端面に基準ピン１３２を有する。基準ピン１３２は、円柱状のピンで構成される。基準ピン１３２は、第２枠１１２の軸と平行に配置される。第３枠フランジ部１３０は、基準ピン１３２が嵌まる基準孔１３４を有する。基準孔１３４は、径方向に延びる長孔で構成される。第３枠１１４は、基準孔１３４に基準ピン１３２が嵌まることにより、基準ピン１３２を支点として、第２枠１１２の軸と直交する面内を揺動可能に保持される。

第２枠フランジ部１２０は、端面の２箇所に２つの第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙを有する。一方の第２偏芯ピン１３６Ｘは、第２枠１１２の軸を中心にして、基準ピン１３２の位置から９０°回転した位置に備えられる。他方の第２偏芯ピン１３６Ｙは、第２枠１１２の軸を中心にして基準ピン１３２の位置から１８０°回転した位置に備えられる。第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙは、軸部１３６Ａ、円盤部１３６Ｂ及び偏芯ピン部１３６Ｃを有する。軸部１２６Ａは、第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙの回転軸として機能する。軸部１３６Ａ及び円盤部１３６Ｂは、同軸上に配置される。偏芯ピン部１３６Ｃは、軸部１３６Ａに対し偏芯して配置される。したがって、軸部１３６Ａを軸に回転させると、第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙは、偏芯ピン部１３６Ｃが偏芯して回転する。第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙは、第２枠フランジ部１２０の２箇所に備えられた２つの軸受孔１３８に軸部１３６Ａが嵌め込まれて、第２枠フランジ部１２０に取り付けられる。２つの軸受孔１３８は、第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙの設置位置に対応して備えられる。第２枠フランジ部１２０に取り付けられ第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙは、その円盤部１３６Ｂ、１３６Ｂが、第２枠フランジ部１２０の先端側の端面に備えられた凹状の収容部１３９に収容される。収容部１３９は、第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙの設置位置に対応して備えられる。

第３枠フランジ部１３０は、周方向の２箇所に２つの第２ピン孔１４０Ｘ、１４０Ｙを有する。２つの第２ピン孔１４０Ｘ、１４０Ｙは、２つの第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙに対応して設けられる。２つの第２ピン孔１４０Ｘ、１４０Ｙには、２つの第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙの偏芯ピン部１３６Ｃが嵌め込まれる。２つの第２ピン孔１４０Ｘ、１４０Ｙは、それぞれ長孔で構成される。一方の第２ピン孔１４０Ｘは、第３枠１１４の軸と直交する面内で第２方向（図６においてｙ軸の方向）に沿って延びる長孔で構成される。他方の第２ピン孔１４０Ｙは、第３枠１１４の軸と直交する面内で第１方向（図６においてｘ軸の方向）に沿って延びる長孔で構成される。第１方向及び第２方向は、互いに直交する方向である。第２ピン孔１４０Ｘ、１４０Ｙは、第２孔の一例である。

第３枠１１４は、一方の第２偏芯ピン１３６Ｘを回転させることにより、基準ピン１３２を基準にして、第２枠１１２の軸と直交する面内を第１方向（図６のｘ軸の方向）に揺動する。また、第３枠１１４は、他方の第２偏芯ピン１３６Ｙを回転させることにより、基準ピン１３２を基準にして、第２枠１１２の軸と直交する面内を第２方向（図６のｙ軸の方向）に揺動する。これにより、第３枠１１４が、第２枠１１２に対しシフトする。

第３枠フランジ部１３０は、周方向の３箇所に３つの貫通孔１４２を有する。３つの貫通孔１４２は、周方向に沿って等間隔に配置される。３つの貫通孔１４２には、３本のガイドピン１４４が通される。各ガイドピン１４４は、一端（物体側の端部）に頭部１４４Ａを有し、他端（像面側の端部）にネジ部（不図示）を有する。各ガイドピン１４４は、ネジ部を第２枠フランジ部１２０に備えられたネジ孔（不図示）に締結されて、第２枠フランジ部１２０に固定される。ネジ孔は、第２枠フランジ部１２０の３箇所に備えられる。３つのネジ孔は、周方向に沿って等間隔に配置される。ネジ孔に締結されたガイドピン１４４は、第２枠１１２の軸と平行に配置される。各ガイドピン１４４は、コイルばね１４６を通して、第２枠１１２に固定される。各ガイドピン１４４に通されたコイルばね１４６は、各ガイドピン１４４の頭部１４４Ａと第３枠フランジ部１３０の間に配置され、第３枠１１４を第２枠１１２に向けて付勢する。コイルばね１４６は、付勢部の一例である。

［交換レンズの作用］
以上のように構成される本実施の形態の交換レンズ１は、光学調整の機能として、ティルト調整の機能、シフト調整の機能及び軸間距離の調整機能を有する。以下、ティルト、シフト及び軸間距離の各項目の調整方法（光学調整方法）について方法について説明する。

［ティルト調整］
ティルト調整は、３つの第１偏芯ピン１２４を個別に回転させることにより行われる。３つの第１偏芯ピン１２４を個別に回転させると、第２枠１１２が第１枠１１０に対し傾斜する。第２枠１１２は、回転させるピンの位置に応じた方向に傾斜する。以下、この傾斜のメカニズムについて説明する。

第１偏芯ピン１２４を回転させると、そのピン本体１２４Ａが偏芯して回転する。ピン本体１２４Ａが偏芯して回転すると、ピン本体１２４Ａが嵌め込まれた第１ピン孔１１６の位置が、光軸Ｚに沿って変位する。これにより、第１ピン孔１１６が備えられた第２枠１１２が、第１枠１１０に対し傾斜する。

このように、本実施の形態の交換レンズ１では、偏芯ピン（第１偏芯ピン１２４）を用いて、ティルト調整が行われる。

ところで、偏芯ピンを用いたティルト調整機構は、調整の際に、軸が揺らぐ動きをするという課題がある。この軸の揺らぎは不規則であり、ティルトの調整作業を困難にしていた。すなわち、揺らぐ動きが不規則であるため、所望の傾きを実現するために、何度も微調整を繰り返す必要があった。

本実施の形態の交換レンズ１は、第１枠１１０及び第２枠１１２にキー部１２８及びキー溝１１８を有することにより、ティルト調整の際に生じる軸の揺らぎが規制される。これにより、調整の際のリニアリティーが向上し、効率よくティルト調整の作業ができる。

本実施の形態の交換レンズ１では、キー部１２８がキー溝１１８の両側の内壁面１１８Ａに面で接触する。第１偏芯ピン１２４を回転させて、第２枠１１２を傾斜させる際、直線状のキー溝１１８の内壁面１１８Ａが、ガイドとして機能し、軸が揺らぐ動きが規制される。軸の揺らぎが規制されることにより、調整の際のリニアリティーが向上する。これにより、所望の傾きを簡単に実現できる。すなわち、操作入力に対し、高いリニアリティーをもって傾きを調整できるので、熟練者でなくても、簡単に所望の傾きに調整できる。

［シフト調整］
シフト調整は、２つの第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙを個別に回転させることにより行われる。一方の第２偏芯ピン１３６Ｘを回転させると、第３枠１１４が第２枠１１２に対し第１方向（図６のｘ軸の方向）にシフトする。他方の第２偏芯ピン１３６Ｙを回転させると、第３枠１１４が第２枠１１２に対し第２方向（図６のｙ軸の方向）にシフトする。以下、このシフトのメカニズムについて説明する。

一方の第２偏芯ピン１３６Ｘを回転させると、その偏芯ピン部１３６Ｃが偏芯して回転する。偏芯ピン部１３６Ｃが偏芯して回転すると、偏芯ピン部１３６Ｃが嵌め込まれた第２ピン孔１４０Ｘの位置が、第１方向に沿って変位する。これにより、第２ピン孔１４０Ｘが備えられた第３枠１１４が、基準ピン１３２を支点として、第１方向に沿って揺動する。この結果、第２枠１１２に対し、第３枠１１４が第１方向にシフトする。

同様に、他方の第２偏芯ピン１３６Ｙを回転させると、その偏芯ピン部１３６Ｃが偏芯して回転する。偏芯ピン部１３６Ｃが偏芯して回転すると、偏芯ピン部１３６Ｃが嵌め込まれた第２ピン孔１４０Ｙの位置が、第２方向に沿って変位する。これにより、第２ピン孔１４０Ｙが備えられた第３枠１１４が、基準ピン１３２を支点として、第２方向に沿って揺動する。この結果、第２枠１１２に対し、第３枠１１４が第２方向にシフトする。

［軸間距離の調整］
ここでの軸間距離の調整とは、交換レンズ１の光学系を構成する第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間の空気間隔の調整のことである。より詳しくは、第１レンズ群Ｌ１を構成する第１レンズ群後群Ｌ１２と第２レンズ群Ｌ２を構成する第２レンズ群前群Ｌ２１との間の空気間隔の調整のことである。

第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間の空気間隔は、第１枠１１０に対する第２枠１１２の相対位置（光軸Ｚに沿う方向の相対位置）を変えることにより、調整される。第１枠１１０に対する第２枠１１２の相対位置は、３つの第１偏芯ピン１２４を回転させることにより調整される。具体的には、各第１偏芯ピン１２４を回転させて、各第１偏芯ピン１２４が嵌められた第１ピン孔１１６を同方向に同量変位させる。これにより、軸が傾くことなく、第２枠１１２が第１枠１１０に対し軸方向に変位する。

各第１偏芯ピン１２４の回転位置が同位相の位置にある場合、第２枠１１２は、各第１偏芯ピン１２４を同方向に同量回転させることにより、同一姿勢（同じ傾き）を維持して、第１枠１１０の軸方向に変位する。同位相の位置とは、ピン本体１２４Ａが原点位置から同方向に同量回転した位置のことをいう。原点位置は、たとえば、ピン本体１２４Ａの中心が最も像面側に位置する点に設定される。

［光学調整］
実際の光学調整は、鏡筒１０を光学調整装置に設置して行われる。作業者は、光学調整装置上で第１偏芯ピン１２４を個別に回転させて、ティルト調整を行う。また、第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙを個別に回転させて、シフト調整を行う。更に、３つの第１偏芯ピン１２４を回転させて、軸間距離（空気間隔）を調整する。

光学調整後、光学調整装置上で第２枠１１２及び第３枠１１４を固定し、光学調整した状態が崩れないようにする。固定は、次のように行われる。

［第２枠の固定］
第２枠１１２の固定は、キー溝１１８に接着剤を付与することにより行われる。あるいは、第１ピン孔１１６に接着剤を付与することにより行われる。キー溝１１８あるいは第１ピン孔１１６に接着剤を付与することにより、第２枠１１２が第１枠１１０に接着固定される。

キー溝１１８を利用して固定する場合は、キー部１２８の凹部１２８Ｄを利用して、接着剤をキー溝１１８に付与することが好ましい。これにより、たとえば、メンテナンスなどで再調整が必要な場合に、塵（接着剤の剥離屑等）の発生を抑えて、分解及び再調整を行うことができる。

なお、キー溝１１８を利用して固定する場合は、図８に示すように、キー部１２８の周囲に仕切り１５０を備えることが好ましい。これにより、キー溝１１８に付与した接着剤が、周囲に流れるのを防止できる。また、これにより、更に効果的に塵の発生を抑制できる。

より強固に固定する場合は、第１ピン孔１１６を利用して固定する。あるいは、キー溝１１８と第１ピン孔１１６の双方を利用して固定する。

上記のように、キー溝１１８を利用した固定は、容易に分解でき、かつ、塵の発生も抑制できる。したがって、キー溝１１８を利用した固定は、仮固定に最適である。たとえば、最終的な接着工程（第１ピン孔１１６を利用した接着工程）を光学調整装置外で行う場合などには、キー溝１１８を利用して、光学調整装置上で第２枠１１２を第１枠１１０に仮固定する。これにより、光学調整装置から鏡筒１０を取り外しても、調整状態を維持できる。また、その後に再調整の必要が生じた場合であっても、容易に分解し、再調整の作業を行うことができる。

［第３枠の固定］
第３枠１１４の固定は、第２ピン孔１４０Ｘ、１４０Ｙに接着剤を付与することにより行われる。第２ピン孔１４０Ｘ、１４０Ｙに接着剤を付与することにより、第３枠フランジ部１３０が第２枠フランジ部１２０に固定される。

［交換レンズの効果］
以上説明したように、本実施の形態の交換レンズ１によれば、ティルト調整する際、キー溝１１８及びキー部１２８の作用で軸が揺らぐ動きを防止できる。これにより、調整の際のリニアリティーが向上し、効率よくティルト調整の作業ができる。

また、キー溝１１８は、第２枠１１２の固定にも利用でき、光学調整後の状態を安定して保持できる。更に、キー溝１１８を利用した接着固定は、塵の発生も抑制できる。

［変形例］
［第２枠の保持構造の変形例（１）］
図9は、第２枠の保持構造の変形例を示す図である。

上記実施の形態では、第２枠１１２に備えるピンをすべてを偏芯ピン（第１偏芯ピン１２４）で構成している。

図９に示すように、本例では、３本のうちの１本を通常のピン１５２（非偏芯ピン）に置き替えている。すなわち、１本を通常のピン１５２で構成し、残りを偏芯ピン（第１偏芯ピン１２４）で構成している。

ここで、通常のピン１５２とは、ピン本体１５２Ａが軸部１５２Ｂに対し偏芯していないピンのことである。したがって、通常のピン１５２では、ピン本体１５２Ａが軸部１５２Ｂの同時上に配置される。

軸間調整を行わない場合は、このように１箇所を通常のピン１５２に置き替えることができる。１箇所を通常のピン１５２に置き替えた場合、その通常のピン１５２は、ティルト調整の際、基準のピンとして機能する。すなわち、第１偏芯ピン１２４を回転させて、第２枠１１２を傾斜させると、通常のピン１５２を基準にして第２枠１１２が傾斜する。これにより、ティルト調整の際のリニアリティーを向上できる。

［第２枠の保持構造の変形例（２）］
図１０は、第２枠の保持構造の変形例を示す図である。

上記実施の形態では、第１枠１１０及び第２枠１１２の周方向の３箇所にキー溝１１８及びキー部１２８が等間隔に備えられている。

図１０に示すように、本例では１箇所にキー溝１１８及びキー部１２８が備えられている。このように、キー溝１１８及びキー部１２８は、少なくとも１箇所に備えられていればよい。

なお、よりリニアリティーを向上させるためには、複数箇所にキー溝１１８及びキー部１２８を備えることが好ましい。特に、上記実施の形態の鏡筒１０のように、各第１偏芯ピン１２４の間の位置にキー溝１１８及びキー部１２８を備えることが好ましい。

なお、複数箇所にキー溝１１８及びキー部１２８を備える場合、キー溝１１８及びキー部１２８は、必ずしも等間隔に備える必要はない。

［第２枠の保持構造の変形例（３）］
図１１は、第２枠の保持構造の変形例を示す図である。

上記実施の形態の鏡筒では、第２枠１１２の周方向の３箇所に第１偏芯ピン１２４が等間隔に備えられている。

図１１に示すように、本例の鏡筒では、第２枠１１２の周方向の１箇所に第１偏芯ピン１２４が備えられている。このように、第１偏芯ピン１２４は、少なくとも１箇所に備えられていればよい。すなわち、少なくとも１箇所に第１偏芯ピン１２４が備えられていれば、第２枠１１２の傾きを調整できる。

なお、任意の方向に傾けるためには、複数箇所に第１偏芯ピン１２４を備える必要がある。この場合、上記実施の形態の鏡筒１０のように、第２枠１１２の周方向の３箇所に３つの第１偏芯ピン１２４を備えることが好ましい。更に、３つの第１偏芯ピン１２４を等間隔に配置することが、より好ましい。

［凸部（キー部）の変形例］
図１２は、凸部（キー部）の変形例を示す図である。

同図に示すように、本例では、凸部であるキー部材１６０が、別パーツで構成される。キー部材１６０は、ブロック状の形状（いわゆる両角形の平行キーの形状）を有し、ネジ１６２を介して、第２枠１１２の外周に着脱可能に取り付けられる。キー部材１６０は、キー溝１１８に嵌合することにより、その幅方向（第２枠１１２の周方向）の両側面が、キー溝１１８の幅方向の両側の内壁面１１８Ａに当接する。

このように、凸部を構成する部材は、別パーツで構成できる。なお、このように、凸部を構成する部材を別パーツで構成した場合、キー溝１１８は、必ずしも先端側が開口している必要はない。すなわち、キー溝は、両端が閉じた溝で構成できる。

凸部を別部材で構成する場合も、凸部は、肉抜きを施したリブ構造とすることができる。これにより、キー溝１１８を使用して、第２枠１１２を接着剤で固定する際、接着性を向上できる。また、塵等の発生を抑制できる。

凸部の具体的な形状について、特に限定されない。ただし、接着性及び解体性を考慮すると、上記実施の形態のキー部１２８のように、リブ構造とすることが好ましい。軸が揺らぐ動きを規制する点だけを考慮すれば、いわゆる平行キーで凸部を構成できる。この場合、凸部は、キー溝１１８の両側の内壁面１１８Ａに面で接触して、キー溝１１８に嵌まる。凸部がリブ構造を有する場合、凸部はキー溝１１８の両側の内壁面に多点接触して、キー溝１１８に嵌まる。すなわち、仮想的に面ないし線で接触して、キー溝１１８に嵌まる。

［第３枠の保持構造の変形例（１）］
図１３は、第３枠の保持構造の変形例を示す図である。

同図に示すように、本例では、シフト機構が省略されており、第３枠１１４が第２枠１１２に一体化されている。第３枠１１４は、第２枠１１２の内周部に嵌合し、図示しないネジで固定されて、第２枠１１２に一体化される。このように、シフト機構については、省略することもできる。

なお、より高精度な光学調整を実現するには、上記実施の形態の鏡筒のように、シフト機構を備えることが好ましい。

シフト機構を備える場合、その構成は、上記実施の形態のものに限定されず、他の公知の機構を採用することもできる。

なお、上記実施の形態のシフト機構のように、対物側（図３の左側）から第２偏芯ピン１３６Ｘ、１３６Ｙにアクセスして、調整作業を行う構成とすることにより、ティルト調整とシフト調整の混同を防止できる。これにより、光学調整の作業性を向上できる。

［第３枠の保持構造の変形例（２）］
図１４は、第３枠の保持構造の変形例を示す図である。同図は、第３枠１１４の接着方法の他の例を示している。上記実施の形態では、シフト調整後に、第２ピン孔１４０Ｘ、１４０Ｙに接着剤を付与して、第３枠１１４を第２枠１１２に固定している。本例の鏡筒には、専用の接着部が備えられている。

図１４に示すように、第３枠１１４の第３枠フランジ部１３０には、外周の複数箇所に切欠き部１７０が備えられている。一方、第２枠１１２の第２枠フランジ部１２０には、第３枠フランジ部１３０の切欠き部１７０に対応して複数箇所に突出部１７２が備えられている。第３枠１１４が第２枠１１２に保持されると、各突出部１７２が対応する切欠き部１７０に嵌まる。この切欠き部１７０及び突出部１７２が、接着部として機能する。第３枠１１４を第２枠１１２に固定する場合は、切欠き部１７０に接着剤を付与する。これにより、第３枠１１４が第２枠１１２に固定される。

このように、専用の接着部を備えることにより、第３枠１１４の接着性及び分解性を向上できる。また、フランジ部に接着部を備えることにより、接着の作業性を向上できる。

なお、本例では、第３枠側に切欠き部を備え、第２枠側に突出部を備える構成としているが、第２枠側に切欠き部を備え、第３枠側に突出部を備える構成としてもよい。あるいは、双方に切欠き部及び突出部を備える構成としてもよい。

また、第３枠１１４を第２枠１１２に固定する構造は、接着に限定されず、他の固定構造（たとえば、ネジを利用した固定構造）を採用することもできる。第２枠１１２を第１枠１１０に固定する構造についても同様である。

［軸間距離の調整の変形例］
上記のように、第２枠１１２に３つの第１偏芯ピン１２４を備えることにより、軸間距離を調整する機能を実現できる。軸間距離の調整は、複数の第１偏芯ピン１２４を備えていればよいので、キー部１２８及びキー溝１１８のない鏡筒でも実現できる。

なお、キー部１２８及びキー溝１１８を備えた場合は、調整の際に軸が揺らぐ動きを規制できるので、より高精度に軸間距離を調整できる。

［その他の実施の形態］
上記実施の形態では、光学系を構成するレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群（第１レンズ群）の保持枠に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明は、その他のレンズ群の保持枠にも同様に適用できる。

また、上記実施の形態では、いわゆる単焦点レンズの鏡筒に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。ズーム機能を備えたズームレンズの鏡筒にも同様に適用できる。

また、上記実施の形態では、本発明をレンズ交換式のカメラの交換レンズに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。レンズ一体式のカメラに備えられるレンズ装置にも同様に適用できる。また、カメラ以外の光学機器の鏡筒にも適用できる。なお、カメラには、いわゆるスチルカメラの他、ビデオカメラ、テレビカメラ、シネカメラ等の他、スマートフォン、パーソナルコンピュータ等の電子機器に一体的に組み込まれるカメラが含まれる。

１ 交換レンズ
１０ 鏡筒
１２ 固定筒
１４ カム筒
１４Ａ ギア部
１６ 外装体
１６Ａ 第１外装体
１６Ｂ 第２外装体
１６Ｃ 第３外装体
１８ 第２レンズ群保持枠
２０ 第３レンズ群保持枠
２２ マウント
２４ モータ
２６ 駆動ギア
２８ フォーカスリング
３０ 絞りリング
３２ 第２レンズ群保持枠本体
３４ 第２レンズ群前群保持枠
３６ 第２レンズ群後群保持枠
３８ カムピン
４０ 直進溝
４２ カム溝
４４ 絞りユニット
１００ 第１レンズ群保持枠
１１０ 第１枠
１１２ 第２枠
１１４ 第３枠
１１６ 第１ピン孔
１１８ キー溝
１１８Ａ 内壁面
１２０ 第２枠フランジ部
１２２ 嵌合部
１２２Ｂ 突起部
１２４ 第１偏芯ピン
１２４Ａ ピン本体
１２４Ｂ 軸部
１２６ 第１偏芯ピン取付孔
１２６Ａ 軸部
１２８ キー部
１２８Ａ ベース部
１２８Ｂ キー嵌合部
１２８Ｃ 面
１２８Ｄ 凹部
１３０ 第３枠フランジ部
１３２ 基準ピン
１３４ 基準孔
１３６Ａ 軸部
１３６Ｂ 円盤部
１３６Ｃ 偏芯ピン部
１３６Ｘ 第２偏芯ピン
１３６Ｙ 第２偏芯ピン
１３８ 軸受孔
１３９ 収容部
１４０Ｘ 第２ピン孔
１４０Ｙ 第２ピン孔
１４２ 貫通孔
１４４ ガイドピン
１４４Ａ 頭部
１４６ コイルばね
１５０ 仕切り
１５２ ピン
１５２Ａ ピン本体
１５２Ｂ 軸部
１６０ キー部材
１６２ ネジ
１７０ 切欠き部
１７２ 突出部
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ１１ 第１レンズ群前群
Ｌ１２ 第１レンズ群後群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ２１ 第２レンズ群前群
Ｌ２２ 第２レンズ群後群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｓｔ 絞り
Ｚ 光軸

Claims (16)

1. 第１枠と、
   前記第１枠の内側に配置される第２枠と、
   前記第２枠に備えられ、前記第１枠に備えられた第１孔に嵌められる第１偏芯ピンと、
   前記第２枠に備えられ、前記第１枠の軸に沿って前記第１枠に備えられた直線状の溝に嵌められる凸部であって、前記溝の幅方向の両側の内壁面に面で接触する凸部と、
   を備えた鏡筒。
2. 第１枠と、
   前記第１枠の内側に配置される第２枠と、
   前記第２枠に備えられ、前記第１枠に備えられた第１孔に嵌められる第１偏芯ピンと、
   前記第２枠に備えられ、前記第１枠の軸に沿って前記第１枠に備えられた直線状の溝に嵌められる凸部であって、前記溝の幅方向の両側の内壁面と対向する面に凹部を有し、前記溝の幅方向の両側の内壁面に複数箇所で接触する凸部と、
   を備えた鏡筒。
3. 前記第１偏芯ピンは、前記第２枠の周方向の複数箇所に備えられる、
   請求項１又は２に記載の鏡筒。
4. 前記第１偏芯ピンは、前記第２枠の周方向の３箇所に備えられる、
   請求項３に記載の鏡筒。
5. 前記第１偏芯ピンは、前記第２枠の周方向に等間隔に備えられる、
   請求項４に記載の鏡筒。
6. 前記溝に接着剤が付与されて、前記第２枠が前記第１枠に固定される、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の鏡筒。
7. 更に、前記第１孔に接着剤が付与されて、前記第２枠が前記第１枠に固定される、
   請求項６に記載の鏡筒。
8. 前記溝が、前記第１枠の先端から前記第１枠の軸に沿って延びる、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の鏡筒。
9. 前記溝及び前記第１孔が前記第１枠の周方向に交互に配置される、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の鏡筒。
10. 前記凸部が、前記第２枠に着脱可能に設けられる、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の鏡筒。
11. 前記第２枠の内側に配置される第３枠と、
    前記第２枠の外周に備えられる第２枠フランジ部と、
    前記第３枠の外周に備えられ、前記第２枠フランジ部と対向して配置される第３枠フランジ部と、
    前記第３枠フランジ部の周方向の１箇所に備えられ、前記第２枠フランジ部に備えられた基準孔に嵌められる基準ピンと、
    前記第３枠フランジ部の周方向の複数箇所に備えられ、前記第２枠フランジ部に備えられた第２孔に嵌められる複数の第２偏芯ピンと、
    前記第３枠フランジ部を前記第２枠フランジ部に向けて付勢する付勢部と、
    を更に備えた請求項１から１０のいずれか１項に記載の鏡筒。
12. 前記第２枠フランジ部及び前記第３枠フランジ部のいずれか一方は切欠き部を備え、他方は前記切欠き部に嵌まる突出部を備え、
    前記切欠き部に接着剤が付与されて、前記第３枠が前記第２枠に対し固定される、
    請求項１１に記載の鏡筒。
13. 複数のレンズ群で構成される光学系と、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の鏡筒と、
    を備え、
    前記光学系を構成する複数の前記レンズ群のうち最も物体側に配置される第１レンズ群が、前記第２枠に保持される、
    レンズ装置。
14. 請求項３に記載の鏡筒の光学調整方法であって、
    複数の前記第１偏芯ピンの少なくとも一つを回転させて、前記第１枠の軸に対する前記第２枠の軸の傾きを調整する工程と、
    複数の前記第１偏芯ピンを回転させて、前記第１枠に対する前記第２枠の相対位置を調整する工程と、
    を含む鏡筒の光学調整方法。
15. 光学調整後、前記溝及び前記第１孔の少なくとも一方に接着剤を付与して、前記第２枠を前記第１枠に固定する工程を更に含む、
    請求項１４に記載の鏡筒の光学調整方法。
16. 光学調整後、前記溝に接着剤を付与して、前記第２枠を前記第１枠に固定したのち、更に、前記第１孔に接着剤を付与して、前記第２枠を前記第１枠に固定する、
    請求項１４に記載の鏡筒の光学調整方法。

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