(57)【要約】【課題】特別な工具を必要とすることなく、レンズを保持した本体部材と外装部材との位置調整を行えるレンズ装置を提供する。【解決手段】レンズ装置は、レンズを保持した本体部材１００５と外装部材１００２とが、外装部材を本体部材に対して光軸方向へ装着するための装着部材１０２９を介して光軸回りでの相対位置を調整可能としている。レンズ装置は、本体部材１００５と、焦点調節レンズの移動に連動して光軸回り方向に回転する目盛り部材１０２７と、本体部材に装着され、距離目盛りの視認を可能とする窓部１０２６と合焦距離を指し示す指標１０２７ａとが設けられた外装部材１００２とを有する。装着部材１０２９による外装部材の本体部材に対する半装着状態にて、距離目盛りに対する指標の位置を調整するための外装部材の本体部材に対する光軸回り方向での位置調整を可能とする調整構造１０２８を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持した本体部材と、
前記本体部材に装着される外装部材と、
前記外装部材を前記本体部材に対して光軸方向へ装着するための装着部材とを備え、
前記本体部材および前記外装部材は、前記装着部材を介して、前記外装部材の前記本体部材に対する光軸回りでの相対位置を調整可能であることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記外装部材は、前記本体部材と前記外装部材との相対位置を表すことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
焦点調節レンズを光軸方向に移動させて焦点調節を行うレンズ装置であって、
該レンズ装置の本体の少なくとも一部を構成する本体部材と、
合焦距離を表示するための距離目盛りが設けられ、前記焦点調節レンズの移動に連動して光軸回り方向に回転する目盛り部材と、
該レンズ装置の外観を構成する部材であって、前記本体部材に装着され、前記距離目盛りの視認を可能とする窓部と前記距離目盛りにおける前記合焦距離を指し示す指標とが設けられた外装部材と、
前記外装部材を前記本体部材に対して装着するための装着部材とを有し、
前記外装部材および前記本体部材は、前記装着部材による前記外装部材の前記本体部材に対する半装着状態にて、前記距離目盛りに対する前記指標の位置を調整するための前記外装部材の前記本体部材に対する光軸回り方向での位置調整を可能とする調整構造を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項４】
前記調整構造は、前記外装部材および前記本体部材のうち一方の部材に前記光軸回り方向に延びるように形成された長穴部と、前記外装部材および前記本体部材のうち他方の部材に形成され、前記長穴部に挿入された前記装着部材を保持する下穴部とを有することを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記装着部材は、光軸方向のうち像側から前記外装部材および前記本体部材に対して取り付けられることを特徴とする請求項３または４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
該レンズ装置は、光学機器に対して取り外し可能に装着されるマウントを有する交換レンズであり、
前記装着部材は、前記マウントと前記外装部材を前記本体部材に装着することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ装置が着脱可能または一体に設けられることを特徴とする光学機器。
【請求項８】
レンズを保持した本体部材に外装部材を装着する工程と、
前記外装部材を前記本体部材に装着部材を介して取り付ける工程と、
前記本体部材と前記外装部材との相対位置を光軸周りに回転させて相対位置を調整する工程とを備えることを特徴とするレンズ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸方向に移動するレンズを有するレンズ装置、その製造方法および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ装置にて焦点調節レンズを光軸方向に移動させる機構には、光軸方向に延びる直進溝部を有する案内筒と、焦点調節レンズを保持するレンズ保持部材に設けられたカムフォロワが係合するカム溝部を有し、光軸回り方向に回転するカム筒とにより構成されるものがある。カム筒またはこれとともに回転する部材には、ピントが合う被写体までの距離である合焦距離を表示するための距離目盛りを有する目盛り部材が取り付けられる。
【０００３】
一方、レンズ装置には、その製造工程における組み立て後に光学調整を行うための調整機構が必要であるが、レンズ装置の製造のし易さを考慮すると、調整機構の数が少なく、かつ構成が簡単であることが望ましい。
【０００４】
特許文献１には、レンズ装置を組み立てた状態で（分解することなく）、目盛り部材により表示される合焦距離と、固定筒に対して光軸回り方向にて回転するカム筒により光軸方向に移動される焦点調節レンズによって得られる合焦距離と、カム筒の回転位置を検出するエンコーダの出力から得られる合焦距離とを一致させるための調整機構が開示されている。固定筒には、エンコーダベースが光軸回り方向における回転位置調整が可能となるように取り付けられている。
【０００５】
この調整機構では、カム筒に形成された孔部とエンコーダベースに形成された貫通溝部との光軸回り方向での位置を合わせた状態で、外装部材の１つであるフォーカスリングに形成された第１の開口を通して、これら孔部と貫通溝部に第１の調整ピンを挿入する。第１の調整ピンを光軸回り方向に操作することにより、カム筒とエンコーダベースとが一体的に光軸回り方向で回転するとともに、焦点調節レンズが光軸方向に移動する。そして、焦点調節レンズを無限遠にピントが合う位置まで移動させた状態でエンコーダベースを固定筒にねじで固定する。さらに、目盛り部材の孔部に、フォーカスリングに形成された第２の開口を通して第２の調整ピンを挿入し、これを光軸回り方向に操作することで目盛り部材をカム筒に対して回転させ、目盛り部材上の無限遠を、外装筒に設けられた距離表示指標に合わせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−４２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１にて開示されたレンズ装置の調整機構では、カム筒に対する目盛り部材の光軸回り方向での位置調整に注目した場合でも、該位置調整のために特別な工具（第２の調整ピン）を必要とし、また外装部材としてのフォーカスリングに該工具を挿入するための開口（第２の開口）を形成しなければならない。
【０００８】
本発明は、特別な工具を必要とすることなく、仮組み状態のレンズ装置において外装部材と本体部材との位置調整を行うことができるようにしたレンズ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、レンズを保持した本体部材と、前記本体部材に装着される外装材と、外装部材を本体部材に対して光軸方向へ装着するための装着部材とを備え、本体部材および外装部材は、装着部材を介して、外装部材の本体部材に対する光軸回りでの相対位置を調整可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の一側面としてのレンズ装置は、焦点調節レンズを光軸方向に移動させて焦点調節を行うレンズ装置である。該レンズ装置は、このレンズ装置の本体の少なくとも一部を構成する本体部材と、合焦距離を表示するための距離目盛りが設けられ、焦点調節レンズの移動に連動して光軸回り方向に回転する目盛り部材と、該レンズ装置の外観を構成する部材であって、本体部材に装着され、距離目盛りの視認を可能とする窓部と距離目盛りにおける合焦距離を指し示す指標とが設けられた外装部材と、外装部材を本体部材に対して装着するための装着部材とを有し、外装部材および本体部材は、装着部材による外装部材の本体部材に対する半装着状態にて、距離目盛りに対する指標の位置を調整するための外装部材の本体部材に対する光軸回り方向での位置調整を可能とする調整構造を有することを特徴とする。
【００１１】
なお、上記レンズ装置が着脱可能または一体に設けられることを撮像装置その他の光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。
【００１２】
さらに、本発明の他の一側面としてのレンズ装置の製造方法は、レンズを保持した本体部材に外装部材を装着する工程と、外装部材を本体部材に装着部材を介して取り付ける工程と、本体部材と外装部材との相対位置を光軸回りに回転させて相対位置を調整する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特別な工具を必要とせず、したがって外装部材に該工具を挿入するための開口を形成する必要なく、仮組み状態（半装着状態）のレンズ装置において外装部材と本体部材との光軸回り方向での位置合わせ（位置調整）を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１である交換レンズの断面図。
【図２】実施例１の交換レンズにおける回転伝達環と目盛り部材とを示す斜視図。
【図３】実施例１の交換レンズにおいて外装環の指標が目盛り部材に対してずれている状態を示す図。
【図４】実施例１の交換レンズにおいて外装環の指標が目盛り部材に対して位置合わせされた状態を示す図。
【図５】実施例１の交換レンズにおける調整機構を示す拡大図。
【図６】上記調整機構の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１から図６を用いて、本発明の実施例１であるレンズ装置としての交換レンズの構成を説明する。以下の説明において、交換レンズの物体側および像側をそれぞれ前側および後側ともいい、前側と後側との間を中間部ともいう。また、交換レンズ内の撮影光学系の光軸を単に光軸といい、該光軸が延びる方向（物体側と像側に延びる方向）を光軸方向という。さらに、光軸（光軸方向）に対して直交する方向を径方向ともいい、光軸を中心とした周方向を、光軸回り方向ともいう。
【００１７】
図１および図６に示すマウント１００１は、不図示のカメラボディ（光学機器としての撮像装置）に対して取り外し可能に装着される。カメラボディには、後述する撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等により構成される撮像素子が設けられている。
【００１８】
図１に示すように、このマウント１００１の外周部には、該交換レンズの外観を構成する外装筒（外装部材）１００２の後端内周部が径方向にて嵌合している。外装筒１００２の後端部１００２ａにおける後面１００３は、マウント１００１の前端面に光軸方向にて当接しており、これにより、外装筒１００２とマウント１００１とが光軸方向にて相対的に位置決めされる。
【００１９】
また、外装筒１００２の中間内周部には、交換レンズ本体（レンズ装置本体）の少なくとも一部を構成する本体部材としての本体筒１００５の外周部が径方向にて嵌合している。外装筒１００２は、本体筒１００５の外周を覆うように該本体筒１００５に装着される。交換レンズ本体は、本体筒１００５と該本体筒１００５に対して装着される後述の部材（例えば、案内筒１００７）により構成される。
【００２０】
本体筒１００５の後端部１００５ａにおける後面１００４は、外装筒１００２の後端部１００２ａにおける前面（後面１００３とは反対側の面）に当接しており、これにより、本体筒１００５と外装筒１００２（さらにはマウント１００１）とが光軸方向にて相対的に位置決めされる。そして、外装筒１００２およびマウント１００１は、本体筒１００５に対して後側から装着部材としてのねじ１０２９によって結合（共締め）される。マウント１００１を不図示のカメラ本体のマウントに取り付けることで、撮像素子への結像位置が決定され、マウント１００１、外装筒１００２、本体筒１００５の光軸方向の厚さが結像位置を決定する。
【００２１】
本体筒１００５の内側において、カム筒１００６は案内筒１００７の外周面上に配置され、かつ案内筒１００７とバヨネット結合することで、案内筒１００７に対して光軸方向定位置にて光軸回り方向に回転可能に支持されている。案内筒１００７には、光軸方向に延びる直進溝部１００７ａが形成されている。また、カム筒１００６には、１組が複数のカム溝部により構成される３組のカム溝部１００６ａが形成されている。これら３組のカム溝部にはそれぞれ、第２レンズ群ＩＩを保持する第２レンズ保持枠（レンズ保持部材）１００８、第３レンズ群ＩＩＩを保持する第３レンズ保持枠１００９および第４レンズ群ＩＶを保持する第４レンズ保持枠１０１０の外周部における周方向複数箇所に設けられたカムフォロワ（図示せず）が係合している。このため、カム筒１００６が回転することにより、各カムフォロワとともに各レンズ保持枠が、直進溝部１００７ａによって光軸方向にガイドされながら（光軸回り方向への回転が阻止されながら）各カム溝部のカムリフトによって光軸方向に移動される。第２レンズ群ＩＩ、第３レンズ群ＩＩＩおよび第４レンズ群ＩＶは、焦点調節レンズであるため、これらが光軸方向に移動されることで焦点調節（オートフォーカスおよびマニュアルフォーカス）が行われる。第４レンズ保持枠１０１０は、第３レンズ保持枠１００９内で、光学的な調整が行われる。
【００２２】
第１レンズ群Ｉは、第１レンズ保持枠１０１１により保持されている。第１レンズ群Ｉ、第２レンズ群ＩＩ、第３レンズ群ＩＩＩおよび第４レンズ群ＩＶにより撮影光学系が構成される。第１レンズ保持枠１０１１の後部に設けられた位置決め面１０１２が案内筒１００７の前端面に当接することで、第１レンズ保持枠１０１１と案内筒１００７とが光軸方向にて相対的に位置される。また、第１レンズ保持枠１０１１の後端部１０１３の外周面と案内筒１００７の前端部の内周面とが径方向にて嵌合している。
【００２３】
本体筒１００５の内周面とカム筒１００６の外周面との間には、アクチュエータ１０１４が配置されている。アクチュエータ１０１４は、案内筒１００７との間にカム筒１００６を配置するスペースを空けながら案内筒１００７に取り付けられている。ガイドキー１０１５は、その内周側に周方向に延びるように形成された凸部がカム筒１００６の前端部の外周面に周方向に延びるように形成された周溝部１０１７に嵌まり込むとともに、ねじ１０３０によりカム筒１００６に装着されている。アクチュエータ１０１４の回転出力部であるフォーカスキー１０１８は、ガイドキー１０１５と光軸回り方向にて係合している。このため、アクチュエータ１０１４からの回転出力は、フォーカスキー１０１８およびガイドキー１０１５を介してカム筒１００６に伝達され、これを光軸回りで回転させる。
【００２４】
アクチュエータ１０１４の回転は、焦点検出動作を行ったカメラボディにより制御され、これによりオートフォーカスが行われる。
【００２５】
なお、ガイドキー１０１５をねじ１０３０によってカム筒１００６に装着する前にガイドキー１０１５の凸部に周溝部１０１７が係合しているカム筒１００６を光軸回り方向に回転させることで、焦点調節に際して各カムフォロワが各カム溝部内で移動する範囲を変化させて光学的な調整が行われる。
【００２６】
フィルター枠１０１９は、その中間部における後面がアクチュエータ１０１４の前端面に当接することで光軸方向での位置決めがなされるとともに、アクチュエータ１０１４に対してフィルター枠取り付けねじ（図示せず）により光軸回り方向での回転が阻止されるように取り付けられている。
【００２７】
フィルター枠１０１９の後端部と外装筒１００２の前端部との間には、フォーカス連結環１０２０の外周面上にこのフォーカス連結環１０２０と光軸回り方向にて一体回転可能に取り付けられたフォーカスリング１０１６が配置されている。ユーザがマニュアルフォーカスのためにフォーカスリング１０１６を回転操作すると、この回転がフォーカスキー１０１８およびガイドキー１０１５を介してカム筒１００６に伝達され、これを光軸回りで回転させる。
【００２８】
化粧板１０２１は、フィルター枠１０１９の前面に取り付けられている。また、フィルター枠１０１９と第１レンズ保持部材１０１１との間には、ゴミや埃の侵入を防止するシール部材１０２２が圧縮状態にて配置されている。
【００２９】
図１、図２および図６に示す目盛り部材１０２３は、撮影光学系のピントが合う被写体までの距離である合焦距離を表示するための距離目盛りが印刷等により設けられた環状の部材である。この目盛り部材１０２３は、図１および図２に示すように、アクチュエータ１０１４からの回転力が伝達されて光軸回り方向に回転する回転伝達環（コロリング）１０２４の外周面に貼り付けられる。このため、目盛り部材１０２３は、カム筒１００６の回転による第２〜第４レンズ保持枠１００８〜１０１０の光軸方向への移動（つまりは焦点調節）に連動して光軸回り方向に回転する。
【００３０】
図１および図２に示すように、回転伝達環１０２４の周方向１箇所には、目盛り部材１０２３の貼り付け位置を示す貼り付け位置決め凸部１０２５が設けられており、目盛り部材１０２３をこの凸部１０２５に位置を合わせて貼り付けることで、回転伝達環１０２４に対する目盛り部材１０２３の位置ずれが防止される。
【００３１】
外装筒１００２には、目盛り部材１０２３の距離目盛りを外装筒１００２の外部からユーザに視認させるための開口部である距離表示窓部１０２６が設けられている。また、外装筒１００２の外周面のうち距離表示窓部１０２６の周囲には、焦点調節に伴い回転する目盛り部材１０２３の距離目盛りのうち合焦距離に相当する距離目盛りを指し示す指標を含む指標部材１０２７が取り付けられている。
【００３２】
このように構成された交換レンズでは、組み立ての最後に、外装環１００２と本体筒１００５とマウント１００１をねじ１０２９により共締めして、これらを完全な固定状態（結合状態）とする。ただし、このねじ１０２９による共締めが完了する前の半固定状態（半結合状態または仮組み状態）にて、外装環１００２の本体筒１００５に対する光軸回り方向での位置調整を行う必要がある。
【００３３】
これは、例えば第２〜第４レンズ保持枠１００８〜１０１を無限遠に合焦する位置に配置した状態で組み立てを行う場合に、組み立て誤差により、図３に示すように、目盛り部材１０２３にＬ字で示された無限遠の距離目盛りと外装環１００２に設けられた指標部材１０２７上の指標１０２７ａとの間に光軸回り方向でのずれＳが生じるおそれがあるためである。このような場合、外装環１００２の本体筒１００５に対する光軸回り方向での位置調整を行って、図４に示すように目盛り部材１０２３の無限遠の距離目盛りと外装環１００２側の指標１０２７ａとを一致させた上で完全な固定状態とする必要がある。
【００３４】
このため、本実施例では、外装環１００２の本体筒１００５に対する光軸回り方向での位置調整を可能とするように以下の調整構造を有する。すなわち、図５および図６に示すように、外装環１００２の後端部１００２ａに設けられ、装着部材（締結部材）としてのねじ１０２９が挿入される穴部を光軸回り方向に延びる長穴部１０２８とする。一方、本体筒１００５の後端部１００５ａには、ねじ１０２９が締め込まれることで該ねじ１０２９を固定的に保持する下穴部としての雌ねじ穴部１０５１を形成している。これにより、長穴部１０２８に挿入したねじ１０２９を雌ねじ穴部１０５１に対してある程度まで締め込んだ半固定状態において、外装環１００２の本体筒１００５に対する光軸回り方向での位置を長穴部１０２８の長さ範囲にて調整することができる。
【００３５】
なお、調整構造における長穴部は、外装筒１００２とアクチュエータ１０１４と案内筒１００７の締結部に設けてもよい。また、外装環１００２が本体筒１００５に装着され固定される構造を示したが、フォーカスリングが外装環の位置で回転し、本体筒の前端部に外装筒が固定され、長穴部が本体筒の前側に設けられていてもよい。また、目盛りおよび指標部材も外装筒および本体筒のいずれかの部材の光軸回りにそれぞれ設けられて、外装筒と本体筒とが連結された状態で光軸回りでの相対位置が装着部材を介して調整可能であればよい。
【００３６】
このような調整構造を設けることで、交換レンズの組み立ての最終段階（外装環１００２と本体筒１００５とマウント１００１のねじ１０２９による共締め段階）において、それまでに組み立てや光学調整を行ってきた交換レンズを再び分解することなく、目盛り部材１０２３によって表示されるべき合焦距離に対して外装筒１００２側の指標１０２７ａを一致させるように調整することができる。しかも、この調整は、ねじ１０２９を途中まで締め込んだ半固定状態にて作業者が外装筒１００２を手で回転させるだけで行うことができ、特別な工具を必要としない簡単な製造方法でレンズ装置を製造することができる。したがって、特別な工具を必要とせず、外装筒１００２に該工具を挿入するための開口を形成する必要なく、ほとんど組み立てられた状態の交換レンズにおいて目盛り部材１０２７の距離目盛りと外装筒１００２側の指標１０２７ａとの光軸回り方向での位置合わせ（位置調整）を簡単に行うことができる。
【００３７】
本実施例のレンズ装置は、レンズを保持した本体筒１００５に外装筒１００２を装着する工程と、外装筒１００２を本体筒１００５にねじ１０２９を介して取り付ける（装着する）工程と、本体筒１００５と外装筒１００２との相対位置を光軸回りで回転させて調整する工程とを経て製造される。その後、本体筒１００５と外装筒１００２は、ねじ１０２９を介して動かないように固定される。
【００３８】
なお、上記実施例では、外装部材に長穴部を、本体部材に下穴部を形成した場合について説明したが、長穴部は、外装部材および本体部材のうちいずれか一方の部材に設ければよく、下穴部は残りの他方の部材に設ければよい。
【００３９】
また、上記実施例では、カメラボディに対して着脱可能な交換レンズについて説明したが、上記実施例と同様な調節構造を、レンズ一体型撮像装置（光学機器）のレンズ鏡筒（レンズ装置）に適用することもできる。さらに、上記実施例と同様な調節構造を、液晶プロジェクタ等の画像投射装置（光学機器）の一体型または交換型の投射レンズや、双眼鏡および望遠鏡等の観察用光学機器のレンズ鏡筒（レンズ装置）に適用することも可能である。
【００４０】
以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、上記実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
各種光学機器に用いられるレンズ装置の品質や性能を高めることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１００１  マウント
１００２  外装筒
１００５  本体筒
１００６  カム筒
１００７  案内筒
１００８〜１０１１  レンズ保持枠
１０１４  アクチュエータ
１０１６  フォーカスリング
１０２３  目盛り部材
１０２４  回転伝達環
１０２７  指標部材
１０２８  長穴部
１０２９  ねじ
【図１】
2014102416.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014102416.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014102416.tif 000008