(57)【要約】    【課題】  特定のレンズ保持枠の鏡筒本体での傾きや偏芯による光学調整をした後、長期に渡って調整時の状態を安定して保持することができ、耐衝撃性のあるレンズ鏡筒を得ること。    【解決手段】  レンズを保持するレンズ保持部材と、円筒形状の鏡筒本体と、レンズ保持部材を鏡筒本体の内周側に位置調整するレンズ調整機構とを有するレンズ鏡筒であって、前記鏡筒本体の外周面には複数の貫通穴が設けられており、前記レンズ保持部材の外周面には貫通穴よりピン部材が取り付けられており、前記レンズ保持部材は前記鏡筒本体に複数の貫通穴から、ピン部材の周囲に充填された接着剤で固定していること。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ保持部材と、円筒形状の鏡筒本体と、前記レンズ保持部材を前記鏡筒本体の内周側に位置調整するレンズ調整機構とを有するレンズ鏡筒であって、前記鏡筒本体の外周面には複数の貫通穴が設けられており、前記レンズ保持部材の外周面には前記貫通穴よりピン部材が取り付けられており、前記レンズ保持部材は前記鏡筒本体に前記複数の貫通穴から、前記ピン部材の周囲に充填された接着剤で固定されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記ピン部材は、レンズ保持部材のビス穴に取り付けられるビスより成り、前記ビスはビス頭に対してネジ部が径小であり、ビス首下長さは、前記レンズ保持部材のビス穴の深さよりも、長いことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記レンズ保持部材には、前記ピン部材の固定用のビス穴の周囲を囲むように接着剤溜り部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記レンズ調整機構は、前記レンズ保持部材の外周面の少なくとも３箇所に回転可能に取り付けられた複数の調整部材を有し、前記調整部材の回転によって、前記レンズの光軸と直交する面内において前記レンズ保持部材は、前記鏡筒本体に対して位置決め調整されており、前記調整部材の回転による前記レンズ保持部材の光軸方向の変位によって、前記レンズ保持部材の光軸に対する傾きが調整されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記レンズ調整機構は、前記レンズ保持部材の外周面の少なくとも３箇所に回転可能に取り付けられた複数の調整部材を有しており、前記調整部材の回転によって、前記レンズの光軸と直交する面内において前記レンズ保持部材は前記鏡筒本体に対して位置決め調整されており、前記調整部材の回転による前記レンズ保持部材の光軸に直交する面内の変位によって、前記レンズ保持部材に保持されたレンズの光軸が鏡筒本体の軸芯に対して位置調整されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記レンズ保持部材と前記鏡筒本体とは、バネ部材で光軸方向に離間する方向に付勢され、前記レンズ保持部材に固定された前記複数の調整部材が前記鏡筒本体に密着して、前記鏡筒本体と前記レンズ保持部材との間をガタ詰めされていることを特徴とする請求項４又は５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項のレンズ鏡筒を有していることを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器に関し、例えばレンズを保持するレンズ保持部材を鏡筒本体の内側に安定して固定保持することができるデジタルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器に用いられるレンズ鏡筒では、各レンズ群を保持するレンズ保持部材を鏡筒本体内に組み込むとき、レンズ群の傾きや光軸を偏芯させてレンズ群の光学調整を行って組み立てている。レンズ群を光学調整して鏡筒本体に組み込むとき、接着剤を用いてレンズ保持部材を固定し、調整後に狂いが生じないようにしたレンズ鏡筒が知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、第１レンズ保持枠に対して、第２レンズ保持枠の傾きを調整し、双方を固定する際、調整治具により調整位置を保持させている。そして、第２レンズ保持枠に半径方向の貫通穴を複数設け、第１レンズ保持枠の前記貫通穴と対向する位置に設けた凹部（止まり穴）との間に流入した接着剤で接着固定をしている。この他、レンズ保持枠の光学調整の他の方法としては、偏芯ピンや偏芯コロを使用して調整用のレンズ保持枠を固定筒などの固定部材に対して調整した後に固定する方法が知られている。この方法では、固定筒の内側に調整用のレンズを保持したレンズ保持枠を配置し、固定筒の周方向の３等分位置に設けられた３箇所の貫通穴にそれぞれ偏芯コロなどの偏芯部材を挿通させている。そして偏芯コロをレンズ保持枠にビスで固定して双方を固定している。光学調整方法では、偏芯コロを固定するビスを仮止めしておき、この偏芯コロを回転させて、固定筒に対してレンズ保持枠を所望の倒し量調整した後で、ビスで本締めを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−００６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の対物レンズユニットでは、貫通穴と凹部(止まり穴)との間に接着材を流し込み、双方を調整した後に接着固定する方法を用いており、接着材の強度のみで調整位置を維持するものである。このため、接着剤が剥離や変形、欠けた場合には調整位置がズレてしまうことがある。また、レンズ枠に光軸方向の衝撃が加わると接着剤が外径方向に抜けようとする方向に力が働き、その場合は接着剤が鏡筒と剥離し易くなり、調整位置が変化してしまうことがある。また、調整用の偏芯コロを使ったレンズ保持枠の鏡筒に対する調整構造では、偏芯コロを固定するビスの締結力のみで調整後の偏芯コロの調整状態を保持する。このため、強い外力を受けた際には偏芯コロが回転してしまい、レンズ保持枠の調整状態が変化してしまうことがある。従って、いずれのレンズ保持枠の調整方法でも長期の使用においては外力によりレンズ保持枠が鏡筒本体の調整した位置からずれてきて光学性能が劣化してしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、特定のレンズ保持枠の鏡筒本体での傾きや偏芯による光学調整をした後、長期に渡って調整時の状態を安定して保持することができ、耐衝撃性のあるレンズ鏡筒およびそれを有する光学機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のレンズ鏡筒は、レンズを保持するレンズ保持部材と、円筒形状の鏡筒本体と、前記レンズ保持部材を前記鏡筒本体の内周側に位置調整するレンズ調整機構とを有するレンズ鏡筒であって、前記鏡筒本体の外周面には複数の貫通穴が設けられており、前記レンズ保持部材の外周面には前記貫通穴よりピン部材が取り付けられており、前記レンズ保持部材は前記鏡筒本体に前記複数の貫通穴から、前記ピン部材の周囲に充填された接着剤で固定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、特定のレンズ保持枠の鏡筒本体での傾きや偏芯による光学調整をした後、長期に渡って調整時の状態を安定して保持することができ、耐衝撃性のあるレンズ鏡筒が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の主要断面図
【図２】本発明の実施の形態に係るレンズ保持枠と直進案内筒の分解斜視図
【図３】本発明の実施の形態に係るレンズ保持枠周りの分解斜視図
【図４】本発明の実施の形態に係る調整部材（偏芯コロ）の詳細図
【図５】本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の光学調整後の固定状態を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の一部分の光学調整後の固定状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のレンズ鏡筒は、後述する各部材の符番を付して説明すると次のとおりである。第１レンズＬ１を保持するレンズ保持部材(１群鏡筒１５)と、円筒形状の鏡筒本体（直進案内筒）１３と、レンズ保持部材を鏡筒本体の内周側に固定保持するとき、双方の位置を調整する偏芯コロを含むレンズ調整機構とを有している。そして、鏡筒本体１３の外周面にはレンズ保持部材を鏡筒本体に固定保持するとき、双方を補強するための複数の貫通穴（貫通穴１３ｅ）が設けられている。レンズ保持部材１５の外周面には鏡筒本体１３に設けた貫通穴１３ｅより径小のピン部材（補強用ビス２５）が取り付けられている。レンズ保持部材１５は鏡筒本体１３に複数の貫通穴１３ｅから、ピン部材２５で固定されるとともにピン部材２５の周囲に充填された接着剤で固定されている。偏芯コロ２２の回転によって、第１レンズＬ１の光軸と直交する面内において１群鏡筒１５は直進案内筒１３に対して位置決め調整されている。このとき偏芯コロ２２の回転による１群鏡筒１５の光軸方向の変位（距離±Ｘ）によって１群鏡筒１５の光軸に対する傾きが調整されている。この他、１群鏡筒１５の光軸に直交する面内での変位によって、１群鏡筒１５に保持されたレンズの光軸が直進案内筒１３の軸芯に対して位置調整されている。
【００１１】
［実施例］
図１は、本発明のレンズ鏡筒を一眼レフカメラ（光学機器）の交換レンズ鏡筒に適用した実施例の要部概略図である。図２は図１の一部分の１群鏡筒１５と直進案内筒１３付近の分解斜視図である。図３は図１の一部分の１群鏡筒１５の要部斜視図である。図４は図１の偏芯コロ２２の要部断面図である。図５は本発明のレンズ鏡筒の光学調整後の要部断面図である。図６は本発明のレンズ鏡筒の一部分の要部外略図である。
【００１２】
本実施例において、カメラ本体ＣＢとの着脱マウント１１には、固定筒１２が固定されている。そして固定筒１２には直進案内筒（鏡筒本体）１３が固定されている。直進案内筒１３にはレンズ（第１群）Ｌ１を保持する１群鏡筒（レンズ保持部材）１５が固定されている。これらの部材１２、１３は交換レンズ鏡筒の固定部材である。直進案内筒１３には、光軸方向と平行な直進案内溝１３ａが形成されている。直進案内溝１３ａは、２群鏡筒１６、３群鏡筒１７の光軸方向の直進ガイドとして使用する。レンズ（第２群）Ｌ２を保持した２群鏡筒１６には、径方向外方に突出するコロ１８が軸ビス１９により固定されており（周方向均等の３箇所）、このコロ１８がそれぞれ直進案内溝１３ａに嵌まっている。フォーカス用のレンズ（第３群）Ｌ３を保持した３群鏡筒１７には、径方向外方に突出するコロ２０が軸ビス２１により固定されており（周方向均等の３箇所）、このコロ２０がそれぞれ直進案内筒１３の直進案内溝１３ａに嵌まっている。
【００１３】
直進案内筒１３の外周には、カム環１４が回動自在に嵌まっている。直進案内筒１３とカム環１４とは、直進案内筒１３の外周方向で等分位置に設けられた３箇所のバヨネット爪１３ｂが、カム環１４の周溝１４ａに嵌まっている。これにより、双方の光軸方向への相対移動が規制され、カム環１４が直進案内筒１３に対して自由に回転できるようになっている。このカム環１４には、２群鏡筒１６、３群鏡筒１７を駆動させるためのカム溝１４ｂ、１４ｃが形成されていて、カム溝１４ｂには前述のコロ１８が嵌り、カム溝１４ｃには前述のコロ２０が嵌まっている。レンズＬ１は１群鏡筒（レンズ保持部材）１５により保持されている。そして、１群鏡筒１５の座面(コロ座面)１５ｉには１群鏡筒１５の外径に突出する１群鏡筒１５を直進案内筒１３に位置調整するため、少なくとも３箇所に回転可能な偏芯コロ(調整部材)２２が位置調整後に軸ビス２３により固定されている。このときの偏芯コロ２２は周方向均等に３箇所設けられている。この偏芯コロ２２が直進案内筒１３の先端部に設けられた周方向に長辺がある楕円溝１３ｃに嵌まっている。
【００１４】
上記のように１群鏡筒１５は、偏芯コロ２２により直進案内筒１３に対して光軸方向が位置決めされる構成となっている。即ち偏芯コロ２２を回転させることで、直進案内筒１３に対して１群鏡筒１５が光軸に対し倒し方向に調整(レンズの傾き調整)ができる構成となっている。１群鏡筒１５の嵌合突起１５ｆは直進案内筒１３の内径部１３ｇと当接し、径方向(光軸と直交する面内)に位置が決められている。１群鏡筒１５は以上のように、直進案内筒１３に対し径方向、光軸方向ともに位置決めされている。
【００１５】
図４を用いて調整部材としての偏芯コロ２２の構成を説明する。偏芯コロ２２はビス貫通穴２２ｄと同軸の円筒部２２ａ、中心が円筒部２２ａと距離Ｘだけずれた位置に偏芯した円筒部２２ｂで構成されている。偏芯コロ２２は、偏芯コロ２２の円筒部２２ａを１群鏡筒１５のコロ嵌合部１５ｊに嵌合させ、ビス２３により１群鏡筒１５のコロ座面１５ｉに固定する。その偏芯コロ２２の摺り割部２２ｃに工具を嵌合させて偏芯コロ２２を回転させることで１群鏡筒１５の光軸方向の位置を±Ｘだけ微調整が可能になっている。
【００１６】
また図２に示すように、１群鏡筒１５の段付き面１５ｂと直進案内筒１３の前端面１３ｄの間には波ワッシャー(バネ部材)２４が配置されている。波ワッシャー２４は組込み状態で１群鏡筒１５と直進案内筒１３を離間する方向に力を発生している。即ち、付勢されている。従って、波ワッシャー２４の付勢力により、常に上記偏芯コロ２２と直進案内筒１３の楕円溝１３ｃの前側面１３ｆが密着した状態を保っている。
【００１７】
このように１群鏡筒１５と直進案内筒１３とは、バネ部材(ワッシャー２４)で光軸方向に離間する方向に付勢されている。この付勢力により１群鏡筒１５に固定された複数の偏芯コロ２２が直進案内筒１３の穴１３ｃ内の面１３ｆに密着して、直進案内筒１３と１群鏡筒１５の光軸方向をガタ詰めしている。
【００１８】
図３を用いて１群鏡筒１５の形状について説明する。１群鏡筒１５には、偏芯コロ２２の円筒部２２ａの第１の周面２２ａ１が嵌合する凹部１５ｊ、その周囲に設けた接着剤溜り部１５ｃが形成されている。更に、補強用ビス（ピン部材）２５がねじ込まれるビス穴１５ｄ、その周囲を囲むように補強用ビス２５の固定用の接着剤溜り部１５ｅが形成されている。更に直進案内筒１３の内周面１３ｇに圧入嵌合する圧入突起１５ｆ、接着剤流れ防止突起１５ｈが設けてある。
【００１９】
図２を用いて直進案内筒１３に１群鏡筒１５を組み込む手順を説明する。まず、１群鏡筒１５に波ワッシャー２４を段付き面１５ｂ付近まで挿入する。次に、１群鏡筒１５に直進案内筒１３の内周面１３ｇを径嵌合させ（圧入突起１５ｆがあるため圧入状態となる）、波ワッシャー２４を段付き面１５ｂと前端面１３ｄの間で挟みこんでチャージさせながら奥まで押し込む。直進案内筒１３の楕円溝（周溝）１３ｃから１群鏡筒１５の凹部１５ｊが見える位置にもってきたところで、偏芯コロ２２を楕円溝１３ｃより挿通させて偏芯コロ２２を１群鏡筒１５の凹部１５ｊのコロ座面１５ｉにビス２３にて固定する。偏芯コロ２２は図４に示すように、第１の周面２２ａに対して円筒部２２ｂの第２の周面２２ｂが偏芯量Ｘだけ偏芯している。なお、偏芯方向にはスリ割り部２２ｃが設けてある。ここで偏芯コロ２２、楕円溝１３ｃ、凹部１５ｊ等は１群鏡筒１５を直進案内筒１３に位置調整するためのレンズ調整機構の一部を構成している。１群鏡筒１５の以上説明した箇所は１２０°位相の異なる３箇所が同じ形状となっており、１群鏡筒１５は偏芯コロ２２を３個使用して直進案内筒１３に固定される。この段階では、偏芯コロ２２の組込みはスリ割り部２２ｃが１群鏡筒１５の周方向に向く（つまり倒し調整量はゼロ）になるように組込み、ビス２３は軽く締めた状態にておく。その後、直進案内筒１３の四角形状又は略四角形状の貫通穴１３ｅから覗くことが可能な１群鏡筒１５のビス穴１５ｄに、補強用ビス（ピン部材）２５をねじ込む。補強用ビス２５はビス頭に対してネジ部が径小となっている。なお、補強用ビス２５のビス首下長さは、１群鏡筒１５のビス穴１５ｄのビス穴深さに対して長いものを使用する。このため、補強用ビス２５は、ビス先端がビス穴１５ｄの穴底に突き当たったところで止まり、ビス頭は取り付け面に対して頭が浮いた状態となる。
【００２０】
次に、本発明のレンズ鏡筒の光学調整後の調整位置の固定方法を図５、図６を用いて説明する。まず、組みあがった鏡筒の投影状態を確認しながら３箇所ある偏芯コロ２２の任意の箇所を回転させ、所望の光学調整状態になるように１群鏡筒を光軸方向に変移させることによって１群鏡筒１５を直進案内筒１３に対して傾き（レンズの傾き）を調整する。具体的には、３箇所の偏芯コロのうち任意の位相の偏芯コロを回転させると（楕円溝１３ｃ内に収まっている偏芯コロがＸだけ偏芯しているため）、１群鏡筒１５の回転させた偏芯コロの位相に対応する部分のみが光軸方向に±Ｘだけ変位する。このとき、１群鏡筒１５の回転させていない残りの偏芯コロの位相に対応する部分は光軸方向には移動しないため、結果的に１群鏡筒１５を光軸に対して特定の方向に倒し調整することができる。
【００２１】
この他、１群鏡筒１５を直進案内筒１３に対して光軸方向の移動を規制し、相対回転自在の関係とした場合には偏芯コロ２２を使用して、次のような調整も可能となる。楕円溝１３ｃの楕円の長手方向を光軸方向に設定し、偏芯コロ２２を回転させて１群鏡筒１５を光軸に直交する面内で変位させて１群鏡筒（レンズの光軸）を直進案内筒１３の軸芯に対して位置調整する構成にした場合にも本発明の固定方法が適用できる。偏芯コロ２２の調整位置が決定したら、仮止め状態にしておいた偏芯コロ止め用のビス２３を３箇所とも本締めして偏芯コロ２２を１群鏡筒１５にしっかり固定する。
【００２２】
次に直進案内筒１３の楕円溝１３ｃ内の偏芯コロ２２両脇の隙間１３ｈと、貫通穴１３ｅから補強ビス２５の周囲に例えばＵＶ硬化型接着剤などの接着剤２６を充填する。その後、紫外線を照射し硬化させる（３位相とも同じ）。これによって、直進案内筒１３に１群鏡筒１５を固定している。こうして、直進案内筒１３の楕円溝１３ｃの偏芯コロ２２との隙間に充填した接着剤が楕円溝１３ｃと偏芯コロ２２との間で接着力を発揮する。更に、仮に強い衝撃により楕円溝１３ｃと接着剤の界面、或いは偏芯コロ２２と接着剤の界面が剥離してしまった際にも、接着剤がその場に居留まっている限りは偏芯コロ２２が調整位置から不容易に回転してしまうことを防ぐことができる。そして、貫通穴１３ｅから補強ビス２５の周囲に充填した接着剤が貫通穴１３ｅと同形状に固まることで、レンズ鏡筒に光軸方向の強い衝撃が掛かった際に衝撃を受ける面積を大きく取ることができる。
【００２３】
以上の構成は、レンズ鏡筒に衝撃が加わった際に、偏芯コロ２２のみで荷重を受ける場合に対して、偏芯コロ２２と貫通穴１３ｅに充填した四角形状に固まった接着剤とで荷重を受けることになる。このため、外力が加わった場合にも偏芯コロ２２が回転、或いは潰れなどの変形をし難くなる。故に、調整位置のズレを少なく抑えることができる。従って、１群鏡筒の直進案内筒への光学調整後も長期に渡って、高い確率で初期の調整状態を維持しつづけることができ、堅牢なレンズ鏡筒が達成できる。
【００２４】
本実施例のレンズ鏡筒によれば、光学調整後に何かの弾みで光学調整状態が変化してしまう可能性を極力を抑え、長期に渡って組立時の光学調整状態を維持できるレンズ鏡筒が得られる。
【００２５】
この他本実施例では、偏芯コロ２２の他に補強用ビス２５を適用したことで以下の効果が得られる。補強用ビス２５を入れることで、衝撃を受けた場合に直進案内筒１３の周溝壁面と補強用ビス２５との間に挟まれた接着剤が圧縮荷重を受けることになる。従って、仮に接着剤がせん断方向の力に弱いものであったとしても、圧縮荷重に強度のある接着剤であれば使用できることになり接着剤の選択範囲が広がる。また、衝撃荷重を受けた際には、接着剤に直進案内筒１３の外径側に抜けようとする方向のモーメントが働く。その際、補強用ビス２５のビス頭部分が接着剤の外径方向への抜けを防止する効果を持つため、衝撃に対してより強度の高い固定構成となっている。また、補強用ビス２５がない場合に比べ、同じ接着剤の容積に対して強いクサビ効果を発揮する。接着剤を充填する際に補強用ビス２２のビス頭に接着剤が掛からないようにしておくと、解体する際に、補強用ビス２２をドライバーを使用して外すことが容易となり、残った接着剤を除去する作業も容易となる。
【００２６】
上記実施例は、補強用の固形物としてＵＶ硬化型接着剤を例に説明したが、必ずしも接着剤である必要はなく、硬化した際の硬度が高いものであれば同様に適用できる。上記実施例は、直進案内筒１３の貫通穴１３ｃを四角形状としたが多角形状であれば良く、又多少の強度は落ちようとも円形であっても効果はあり、四角形状に限定するものではない。例えば周溝１３ｃの長穴の向きが周方向から光軸方向へと変形させた場合、１群鏡筒１５の光軸を直進案内筒１３の中心軸に対してシフトさせることができる。上記実施例は、一眼レフカメラの交換レンズ鏡筒、コンパクトカメラ、電子スチルカメラ等、カメラの種類を問わず各種のレンズ鏡筒に適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
Ｌ１…１群レンズ、Ｌ２…２群レンズ、Ｌ３…３群レンズ（フォーカスレンズ）、１２…固定筒、１３…直進案内筒、１４…カム環、１５…１群レンズ保持枠、１６…２群レンズ保持枠、１７…３群レンズ保持枠、２２…調整部材（偏芯コロ）、２３…ビス、２５…固定ピン
【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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