JPH1090579A

JPH1090579A - レンズ及び鏡筒

Info

Publication number: JPH1090579A
Application number: JP24016296A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Iwasaki; 博之岩崎; Michio Cho; 倫生長; Yoichi Iwasaki; 洋一岩崎; Masashi Takamura; 雅司高村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】光軸方向に移動されるレンズ保持枠のローコ
スト化を図る。【解決手段】レンズ２０は、レンズ部２１とカムピン
２２〜２４とを有し、これらは透明な材料で金型成型さ
れている。レンズ部２１の一方の面は、非球面である凹
面とされており、この面の外周を取り囲むように光軸に
垂直な平面部２１ａに、有害光遮断用の遮光シート２５
が貼着されている。このレンズ２０を、レンズ群間の間
隔を変更して変倍を行う少なくとも２つのレンズ群のう
ちのいずれか一方のレンズ群の代わりに用いる場合、従
来の保持枠にある鍔や押さえ環等のレンズ押さえ部材の
分だけ、他方のレンズ群に寄せて移動でき、高倍率化の
向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラやビデオカ
メラ等に用いられるレンズに関し、さらに詳しくは、光
軸方向に移動されて変倍又は合焦を行うレンズに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】光学ガラスを材料とする単体レンズの製
造工程は、溶融からプレス成形までの、主として化学
的、熱的工程と、プレス品を研磨などを通じて光学部品
として仕上げる精密機械加工の工程とに分けられる。近
年、連続溶融法とそれに続くダイレクトプレス法が実用
化されている。これにより、溶融、清澄、攪拌、成型、
アニール（焼鈍）等の工程が一本化され、一方からガラ
スの原料が投入されると、他方から脈理や泡のない光学
ガラス成型品が連続的に生産される。プレス加工が終わ
ったレンズは、研磨、洗浄、芯とり、及び、コーティン
グが順に行われる。単体レンズの加工は、コーティング
により終わるが、貼り合わせレンズの場合には、接合の
工程が必要になる。

【０００３】レンズを構成する各面は、球面で構成され
ている。しかしながら、近年、補正の困難なコマフレア
や歪曲などを少なくするために、またズームレンズのレ
ンズ枚数の削減を図るために、非球面の導入が行われて
いる。非球面は、従来、容易な加工ではなくＮＣ制御装
置等で高精度な加工が必要とされ量産性に欠けていた
が、近年、プラスチック材料にて射出成型等で成型した
プラスチック製非球面レンズが量産されている。また、
非球面に限らず、球面でもレンズの両面を研磨するとい
う面倒な工程を省いて、光学ガラスを加熱成型するガラ
スモールド法も知られている。さらに、球面研磨された
ガラスレンズの表面に透明な紫外線硬化型の樹脂を薄く
つけ、非球面金型で樹脂表面を成型して複合型非球面レ
ンズをつくるスキンモールド法も知られている。

【０００４】このような工法でつくられたレンズは、精
度良く作られた保持枠（マウント）に固定される。レン
ズを保持枠に取り付ける方法としては、保持枠の内部で
レンズの両側の縁部分を押さえる方式が取られている。
この方式には、片側の押さえをカシメして作るカシメ式
や押さえ環を用いる押さえ環式等がある。レンズは、レ
ンズの外周面（コバ面）と保持枠の内径とのガタをなく
してレンズの光軸が保持枠に対して偏心しないように固
定される。

【０００５】さらに、変倍や合焦のためにレンズを光軸
方向に移動させるためには、保持枠の外周に、雄ヘリコ
イドやカムピン等を設ける必要がある。前者の雄ヘリコ
イドは、保持枠が金属材料の場合、切削加工等で形成さ
れ、また、プラスチック材料の場合には金型等で一体に
形成される。後者のカムピンは、保持枠が金属材料の場
合、ネジ止め等で固定され、また、プラスチック材料の
場合には内ネジ付きインサート金具を保持枠に予めイン
サートしておき、この金具にネジ止め等で固定、又は金
型成型等で一体に形成される。また、図６に示すよう
に、保持枠１には、有害光を遮断するためのマスク枠２
等が一体に形成されているものもある。なお、符号３は
レンズ、符号４はカムピンである。

【０００６】保持枠１にレンズ３が固定されたレンズ枠
５は、カメラ等の鏡筒に組み込まれる。ここでは、図７
及び図８に示すように、２成分機械補正式の２群ズーム
レンズ鏡筒を一例として説明し、前述したレンズ枠５を
後群レンズ枠としている。この鏡筒は、固定筒６、移動
筒７、直進筒８、前群レンズ枠９、及び後群レンズ枠５
等で構成されている。変倍時には、モータ１１から棒状
の駆動ギヤ１２、及び従動ギヤ１３を介して移動筒７の
外周に形成されたギヤ部７ａに回転が伝達され、移動筒
１１が固定筒との間のヘリコイドのリードに従って回転
しながら繰り出される。移動筒１１の内部には、直進筒
８が内蔵されている。直進筒８は、移動筒７の繰り出し
時に直進ガイド突起８ａと固定筒６に設けた直進ガイド
開口６ａとの係合により回転止めされながら一緒に移動
する。直進ガイド突起８ａと直進ガイド開口６ａとは光
軸１４を中心とする回転方向の３分割位置にそれぞれ設
けられており、このうち１つの直進カイド突起８ａに、
前述した従動ギヤ１３が取り付けられており、駆動ギヤ
１２と噛合しながら直進する。

【０００７】直進筒８の前側には、前群レンズ枠９が保
持されており、また、後側には後群レンズ枠５が光軸方
向に移動自在に保持されている。後群レンズ枠５は、図
６で説明したように、保持枠１の外周にカムピン４が、
また前側（物体側）にマスク枠２がそれぞれ一体に形成
されている。カムピン４は、光軸１４を中心とする回転
方向の３分割位置にそれぞれ設けられており、直進筒８
に設けられた直進ガイド開口８ｂを通して移動筒７の内
周に形成されたカム溝７ｂにぞれぞれ係合している。し
たがって、移動筒７の移動により前群レンズ枠９と後群
レンズ枠５とが一緒に光軸１４の方向に移動され、ま
た、移動筒７の回転によるカム溝７ｂの変位で後群レン
ズ枠５が移動筒１１の内部で光軸１４の方向に移動して
前群レンズ枠９との間の間隔が変更されて変倍が行われ
る。

【０００８】前群レンズ枠９の保持枠１５には、外周に
雄ヘリコイド１５ａが一体的に成形されている。この雄
ヘリコイド１５ａは、直進筒８に形成された雌ヘリコイ
ド８ｃに螺合しており、合焦時に直進筒８に固定された
モータ１６から回転が伝達されて前群レンズ枠９をヘリ
コイド８ｃ，１５ａのリードに従って光軸１４の方向に
移動させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一例に
上げた鏡筒に用いられている後群レンズ枠５は、前述し
ような工法で製造されるレンズと精度良く加工した保持
枠とを、別々に製造している。しかも、これらを押さえ
環等を用いて固定する作業も伴うから、加工コスト、組
立コスト及び部品管理コストの面で高くつく。

【００１０】本発明は、以上の事情に鑑みなされたもの
で、レンズと保持枠と移動手段との構成を簡略してロー
コスト化を図ったレンズを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、レンズ部と、レンズ部の外周に設けら
れ、レンズ部を光軸方向に移動させるための移動手段に
係合する被係合部とを透明な材料で金型成型したもので
ある。

【００１２】請求項２記載の発明では、レンズ部の少な
くと一方の面を平面又は凹面としたものである。従来技
術で説明したように、一般的に保持枠には、レンズの２
面の縁を押さえ環や鍔等で光軸方向の前後から押さえる
押さえ部材が設けられている。これらの押さえ部材は、
例えばレンズの面が凸面の場合、レンズの厚み内に収め
ることができのに対し、凹面や平面の場合にはレンズの
厚みよりも光軸方向に突出する。このため、レンズの厚
みから突出した分だけレンズを寄せることができない。
しかしながら、レンズ部と被係合部とを一体的に成型し
たレンズでは、押さえ部材を省略でき、この分だけ寄せ
て移動させることができる。

【００１３】請求項３記載の発明では、遮光用シートを
成型品レンズに貼着するようにした。しかしながら、遮
光用シートを貼る面が平面であれば問題なく貼着できる
が、球面や非球面の場合には、しわがよって遮光用シー
トを上手く貼ることができない。このため、レンズ部の
２面のうちのいずれか一方の面に、その外周を取り囲む
ように平面部を設け、この平面に遮光用シートを貼着す
るようにした。

【００１４】請求項４記載の発明では、遮光用シート及
び前記レンズ部に、被写体光を通過させるために遮光用
シートに形成された開口の中心を光軸に合わせて貼着す
るための位置決め部を設けたものである。

【００１５】請求項５記載の発明では、前記開口が矩形
状とされた遮光用シートであり、この遮光用シート及び
前記レンズ部に、光軸を中心とする回転方向で遮光用シ
ートの位置決めを行う位置決め部材を設けたものであ
る。

【００１６】請求項６記載の鏡筒では、少なくとも２つ
の前群レンズと後群レンズとを内蔵した移動筒を光軸方
向に移動させ、且つ移動筒の内部でいずれか一方のレン
ズ群を光軸方向に移動させてレンズ群間の間隔を変更し
て変倍を行うズームレンズ用の鏡筒である。前群レンズ
又は後群レンズとしては、請求項１に記載した成形品レ
ンズを用いるとともに、レンズ群間側の面を凹面又は平
面にしている。これによれば、押さえ部材を省略した分
だけ他方のレンズ群に向けて寄せて移動させることがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のレンズを、従来技術で説
明した後群レンズ枠５の代わりに用いた一例として説明
する。後群レンズ２０は、図１に示すように、レンズ部
２１とカムピン２２〜２４とが透明な材料で金型成型さ
れている。透明な材料としては、プラスチックやガラス
が用いられる。プラスチック材料としては、アクリルや
ポリカーボネイト等が好適である。また、必要に応じて
レンズ部２１の両面又は片面には、反射防止用のコーテ
ィングが施される。レンズ部２１は、物体側の面が凹面
とされており、この面が非球面とされている。金型とし
ては、後群レンズ２０を光軸方向に沿った前後で割った
雄型と雌型との２つ割り型だけで成型すると、カムピン
２２〜２４の外周にパーティングラインが生じるため、
放射方向にそれぞれ可動する３個のスライドコアを用い
て各カムピン２２〜２４の部分を成型するのが好適であ
る。また、量産性を考慮して１つの金型で複数個のレン
ズ２０が成型できる多数個取り金型にしてもよい。

【００１８】後群レンズ２０の前側（物体側）には、そ
の外周を取り囲むように光軸に垂直な平面部２１ａが設
けられており、この平面部２１ａの内側が凹面とされて
いる。平面部２１ａには、有害光を遮断する遮光用シー
ト２５が貼り付けられている。遮光用シート２５は、厚
みの薄いシートを後群レンズ２０の前側と同じ輪郭に打
ち抜き、また、中央に被写体光を通過させるための開口
２６を打ち抜いた形状とされており、平面部２１ａに対
峙する部分が貼着される。なお、遮光用シート２５は、
表面を黒色に塗布するのが好適である。勿論、予め黒色
に施されたシートを用いてもよい。

【００１９】開口２６が円形の場合には、開口２６の中
心が光軸１４に合うように貼着させるための位置決め部
が必要になる。また、開口２６が矩形の場合には、この
位置決め部に、光軸１４を中心とする回転方向で遮光用
シート２５の位置決めを行うための作用をもたせる必要
がある。この例では、露光開口と相似な矩形状とされて
いる。このため、光軸１４を中心とする回転方向の３位
置に、それぞれ平面部２１ａから外周に向けて突出した
台座部２７〜２９をレンズ部２１と一体に成型し、これ
らの台座部２７〜２９に前側に向けて突出した位置決め
ピン３０〜３２をレンズ部２１と一体に成型した。一
方、遮光用シート２５には、これらの位置決めピン３０
〜３２に入り込む位置決め用の穴３３〜３５がそれぞれ
打ち抜いて形成されている。これらの位置決めピン３０
〜３２及び位置決め穴３３〜３５が位置決め部を構成し
ている。

【００２０】３個の台座部２７〜２９、位置決めピン３
０〜３２、及び位置決め穴３３〜３５のうちの２つの台
座部２７，２８、位置決めピン３０，３１、及び位置決
め穴３０，３１は、図２に示すように、光軸１４を中心
とする回転方向の１２０度ごとの間隔で配置されたカム
ピン２２，２３と同じ角度位置に配置されているのに対
し、残りの１つの台座部２９、位置決めピン３２、及び
位置決め穴３５は、カムピン２４の角度位置から角度θ
だけずらして設けられている。これにより、位置決め穴
３３〜３５を位置決めピン３０〜３２に合わせて貼着す
れば、開口２６が光軸１４を中心とする回転方向の向き
のうちの特定の向きに統一でき、遮光用シート２５を後
群レンズ２０に正しい向きで貼り付けることができる。

【００２１】遮光用シート２５が貼着された後群レンズ
２０は、直進筒８に組み込まれる。直進筒８には、従来
技術で説明したように、直進ガイド開口８ｂが光軸１４
を中心とする回転方向の３分割位置にそれぞれ形成され
ている。これらの直進ガイド開口８ｂは、カムピン２２
〜２４の挿入を許容するために、直進筒８の後側（フイ
ルム面側）に向けた外部まで切り欠かれている。また、
カム溝７ｂの後側の端も移動筒７の後側の外部まで切り
欠かれており、カムピン２２〜２４の挿入が容易にされ
ている。

【００２２】直進筒８には直進ガイド突起８ａが設けら
れており、これらの直進ガイド突起８ａのうちの一つに
は従動ギヤ１３が取り付けられているから、直進筒８と
移動筒７と固定筒６との組み込み位置は、光軸１４を中
心とする回転方向の１箇所に特定される。これに対し、
直進筒８に組み込まれる後群レンズ２０は、直進ガイド
開口８ａに挿入されるカムピン２２〜２５が３つあるた
め、組み込み位置も３つある。このため、組み込みの位
置を間違えると露光開口に対する遮光用シート２５の開
口２６の向きが合わなくなる。そこで、組み込み間違い
を防止するために、直進筒８の内壁で、且つ直進ガイド
開口８ｂの近傍の位置に突起３７を設けた。この突起３
７は、図２で説明したカムピン２４の角度位置から逆方
向に角度θだけずらした角度位置に設けられている。

【００２３】このようにすると、後群レンズ２０を間違
った回転位置で組み込んだ場合、カムピン２２，２３の
角度位置に設けた台座部２７，２８のうちのいずれか一
方が突起３７に当接し、後群レンズ２０を組み込むこと
ができない。そして、台座部２９側のカムピン２４を、
この角度位置の直進ガイド開口８ｂに挿入すると、台座
部２９が突起１１に当接せず、後群レンズ２０の組み込
みが許容される。そして、組み立てが完了すると図４に
示すようになる。なお、符号３８は露光開口である。

【００２４】ところで、今般ズームレンズにおいては、
高倍率化が求められている。しかしながら、従来技術で
説明した図８の鏡筒のものでは、マスク枠２が後群レン
ズ枠５の前側に取り付けられているため、後群レンズ枠
５をこの分だけ前群レンズ枠９の側に寄せて移動させる
ことができず、高倍率化の妨げとなっている。また、こ
のような不都合は、マスク枠２の有無にかかわらず、レ
ンズ群間の間隔が変更される側の面が平面又は凹面であ
るレンズ保持枠の場合、保持枠の鍔や押さえ環等の押さ
え部材がレンズ群の厚みよりも突出するから、この場合
も押さえ部が高倍率化の妨げとなってしまう。ところ
が、この例では、図５に示すように、押さえ環や保持枠
を用いていないから後群レンズ２０の厚みがそのままレ
ンズ部２１の厚みとなり、しかも厚みの薄い遮光用シー
ト２５を用いているから、従来技術で説明した鏡筒と比
較して、後群レンズ２０を前群レンズ枠９の方に向けて
寄せて移動させることができる。

【００２５】上記実施例では、２群ズームレンズ鏡筒と
して説明しているが、本発明ではこれに限らず、変倍時
に２つ以上のレンズ群を移動させるタイプのズームレン
ズ鏡筒にも本発明の成形品レンズを適用することができ
る。この場合、本発明の成形品レンズを複数用いてもよ
い。また、移動手段をカム溝とし、これに係合する被係
合部をカムピンとしているが、これらの代わりに移動手
段を雌ヘリコイド、被係合部を雄ヘリコイドとしてもよ
い。また、上記実施例では、遮光用シート２５を成型品
レンズの凹面側に貼着しているが、凸面側に貼着しても
よい。

【００２６】上記実施例では、本発明の成型品レンズを
変倍時に移動されるレンズ群の代わりに用いているが、
本発明ではこれに限らず、合焦時に移動させるレンズ群
の代わりに用いてもよい。例えば、図４で説明した鏡筒
の場合、本発明の成形品レンズを前群レンズとして用い
てもよいし、前群レンズと後群レンズとの両方のレンズ
群に成形品レンズを用いてもよい。また、本発明の成型
品レンズに、他のレンズを貼り合わせて用いてもよい。
さらに、本発明の成形品レンズは、写真用カメラの鏡筒
以外の、例えばビデオカメラやスチルカメラ等にも採用
することができることはいうまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明のレンズでは、レン
ズ部と、レンズ部の外周に設けられ、レンズ部を光軸方
向に移動させるための移動手段に係合する被係合部とを
透明な材料で金型成型したから、従来技術で説明したも
のと比較して保持枠が省略でき、しかも、この保持枠に
レンズ及び被係合部をそれぞれ組み込む作業も省略でき
るから、コストダウンとなる。

【００２８】請求項２記載の発明では、レンズ部の少な
くとも一方側の面を平面又は凹面としたから、従来技術
と比較して保持枠に設けられる押さえ部材の厚みの分だ
け寄せて移動させることができ、変倍では高倍率化が図
れ、また合焦では合焦位置の自由度を増やせる効果があ
る。

【００２９】請求項３記載の発明では、レンズ部に外周
を取り囲むように平面部を設け、この平面部に遮光用シ
ートを貼着するようにしたから、有害光遮断機能を安価
に達成できるとともに、従来技術で説明したように、保
持枠に遮光用マスクを一体的に形成したものと比較し
て、遮光用マスクの厚みが厚いからこの分だけ寄せてレ
ンズ部を移動させることができる。

【００３０】請求項４記載の発明では、遮光用シート及
びレンズ部に位置決め部を設けたから、確実に開口の中
心を光軸に合わせて貼着することができる。また、請求
項５記載の発明では、光軸を中心とする回転方向で遮光
用シートを位置決めするための位置決め部を設けたか
ら、貼り付ける向きの間違いを確実に防ぐことができ
る。

【００３１】請求項６記載の鏡筒では、前群レンズ又は
後群レンズとして、成形品レンズを用い、この成形品レ
ンズのレンズ群間側の面を平面又は凹面にしたから、従
来技術のものと比較してレンズ群間の間隔を寄せて移動
させることができ、ローコストで、しかも高倍率化の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例のレンズとこれに貼着される遮光
用シートとを示す分解斜視図である。

【図２】後群レンズの正面図であり、物体側から見てい
る。

【図３】後群レンズを直進筒及び移動筒に組み込んだ状
態を示す縦断面図であり、物体側から見ている。

【図４】本発明のズームレンズ鏡筒のワイド端の状態を
示す横断面図である。

【図５】本発明のズームレンズ鏡筒のテレ端の状態を示
す横断面図である。

【図６】従来技術で説明した後群レンズ枠の斜視図であ
る。

【図７】従来技術で説明したズームレンズ鏡筒のワイド
端の状態を示す横断面図である。

【図８】従来技術で説明したズームレンズ鏡筒のテレ端
の状態を示す横断面図である。

【符号の説明】

１保持枠２マスク枠３レンズ４，２２〜２４カムピン５後群レンズ枠６固定筒７移動筒７ｂカム溝８直進筒９前群レンズ枠２０後群レンズ２１レンズ部２５遮光用シート２７〜２９台座部３０〜３２位置決めピン３３〜３５位置決め穴３７突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高村雅司埼玉県朝霞市泉水３丁目13番45号富士写真フイルム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ部と、レンズ部の外周に設けら
れ、レンズ部を光軸方向に移動させるための移動手段に
係合する被係合部とを透明な材料で金型成型したことを
特徴とするレンズ。
【請求項２】前記レンズは、レンズ部の少なくとも一
方の面が平面又は凹面であることを特徴とする請求項１
記載のレンズ。
【請求項３】前記レンズ部の外周を取り囲むように光
軸に垂直な平面部を設け、この平面部に有害光遮断用の
遮光用シートを貼着したことを特徴とする請求項１又は
２記載のレンズ。
【請求項４】前記遮光用シート及び前記レンズ部に
は、被写体光を通過させるために遮光用シートに形成さ
れた開口の中心を光軸に合わせて貼着するための位置決
め部が設けられていることを特徴とする請求項３記載の
レンズ。
【請求項５】前記開口は、矩形状とされており、前記
遮光用シート及び前記レンズ部には、光軸を中心とする
回転方向で遮光シートの位置決めを行うための位置決め
部が設けられていることを特徴とする請求項３又は４記
載のレンズ。
【請求項６】少なくとも２つの前群レンズと後群レン
ズとを内蔵した移動筒を光軸方向に移動させ、且つ移動
筒の内部でいずれか一方のレンズ群を光軸方向に移動さ
せてレンズ群間の間隔を変更して変倍を行う鏡筒におい
て、前記前群レンズ又は後群レンズは、レンズ部と、レンズ
部の外周に設けられ、レンズ部を光軸方向に移動させる
ための移動手段に係合する被係合部とを透明な材料で金
型成型されており、且つ、レンズ群間側の面が平面又は
凹面とされていることを特徴とする鏡筒。