(57)【要約】【課題】  デジタルカメラ用の４群タイプのレンズは、高性能化するにしたがって第３群の敏感度が増し、組立後の微調整を必要とするにいたった。【解決手段】  奥にある３群を調整するには鏡筒の横に孔を開け、調整のスペースを確保する必要が生じる。その為、ズーム鏡筒を差動カム筒を設けた二段構造とし、カムの主要なメカニズムを撮影状態では前に繰り出し、３群の横にある固定筒のカムの数を少なくしスペースを広くして十分大きな孔のスペースを確保する。【選択図】  図１
2006220730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に固定された三条のカム溝を有する固定筒と、キー溝を有するキー筒と、固定筒とキー筒の相対的な回転運動により、カム溝とキー溝の作用で回転しながら光軸方向に移動する差動カム筒と、差動カム筒に設けられた、第一のレンズ群、第二のレンズ群および第三のレンズ群を駆動する三組のカム群を有するデジタルカメラの撮影光学装置において、該固定筒とキー筒に複数の調整用の孔を設け該第三のレンズ群の光学調整を行うことを特徴とする。
【請求項２】
本体に固定された三条のカム溝を有する固定筒と、キー溝を有するキー筒と、固定筒とキー筒の相対的な回転運動により、カム溝とキー溝の作用で回転しながら光軸方向に移動する移動カム筒と、差動カム筒に設けられた、第一のレンズ群、第二のレンズ群および第三のレンズ群を駆動する三組のカム群を有するカメラ用鏡筒において、沈鏡筒端からワイド端への操作で固定筒の三条のカム溝で繰り出す差動カム筒の移動ストロークと、ほぼそれに見合った繰り込みのストロークを有する差動カム筒に設けた第三群のカムに導かれる第三のレンズ群に光学調整機構を設けたことを特徴とする。
【請求項３】
請求項１において該第三のレンズ群の光学調整は光学レンズの偏芯調整である。
【請求項４】
請求項２において該第三のレンズ群の光学調整は光学レンズの偏芯調整である。
【請求項５】
請求項１において該第三のレンズ群の光学調整は光学レンズの傾き調整である。
【請求項６】
請求項２において該第三のレンズ群の光学調整は光学レンズの傾き調整である。
【請求項７】
本体に固定された三条のカム溝を有する固定筒と、キー溝を有するキー筒と、固定筒とキー筒の相対的な回転運動により、カム溝とキー溝の作用で回転しながら光軸方向に移動する差動カム筒と、差動カム筒に設けられた、第一のレンズ群、第二のレンズ群および第三のレンズ群を駆動する三組のカム群を有するカメラにおいて、沈鏡筒端からワイド端への操作で固定筒の三条のカム溝で繰り出す、移動カム筒の移動ストロークと、それに見合った繰り込みのストロークを該第三のレンズ群のカムを有し、該固定筒とキー筒に調整用の孔を設けた事を特徴とする第三のレンズ群の光学調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラの撮影レンズに関するもので、特に鏡筒組立後に内部のレンズ群の微調整を行う高精度のレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高倍率のズームレンズ、あるいは開放Ｆｎｏの大きなズームレンズは、高倍率化、あるいは明るさを増すにしたがって、より多くのレンズ群によって構成され、またその仮想光軸に対する偏芯、あるいは傾きがより高精度であることを要求されてきた。そのため、調整を必要とするレンズ群が鏡筒の奥のほうに存在する三群あるいは四群のレンズ群であった場合、多くは工具に取り付けて仮組立し、調整を行った後、工具から取り外し、所定の正規部品を組み付けるといった面倒な工程を組んだり、スペースに余裕をとって、鏡筒前面から、穴をあけて奥のレンズを調整したり、部材を介して奥のレンズが調整できるメカニズムを構成してきた。
【０００３】
また、例えば特開２０００−３５２６４８のように全体が二群で構成される撮影レンズであった場合、一番前にある一群のレンズを鏡筒前面から調整し後で鏡筒に蓋をするといった手法がとられてきた。
【０００４】
ＣＣＤのような撮像素子が発達し、高画素化、撮像素子の小型化が進み、デジタル方式のカメラの撮影レンズが、より高倍率に、そして低ＦＮｏ化しようとしているが、デジタルカメラの撮影レンズは、撮像素子の受光角度の制約などにより、撮影レンズは凹レンズの後ろに、凸レンズが配置され前の凹レンズの直径はかなり大きな直径を持つようになった。
【０００５】
そして、より高性能にするため、基本の凹レンズ、凸レンズの組合せの前に、更に大きな凸レンズが配置されるようになった。
【０００６】
したがって撮影レンズは大きく長くなり、このレンズを保持する鏡筒も大きく長くなった。
【特許文献１】特開２０００−３５２６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レンズの高性能化によりレンズの調整を行う必要が発生し、特にその調整は、基本とする二群の凹レンズ、あるいは三群の凸レンズで必要とした。そしてより効果的なのはパワーのきつい三群の凸レンズのほうである。
【０００８】
そして、より精密な調整を行い、調整後接着の工程を加えて精度を保持しなければならない高精度レンズでは、前から穴をあけて、あるいは部材を介して調整するのでは精度が足りず、また、大きな一群の凸レンズの外側に調整用のスペースを設けることは、撮影レンズ鏡筒が巨大化し、ファインダーやストロボのレイアウトを困難としてしまうなど現実的な方式とは言いがたくなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、第三群のレンズを光学調整するため鏡筒の横に大きな孔を空け、この孔からレンズの調整を行い、その後接着などの、固定作業を行うものである。
【００１０】
デジタルカメラ用の撮影レンズは、各レンズ群の全長、およびシャッタ−や絞りといった光量制御部材の厚さを合計したものと撮影光学系の全長の比が、１：２よりも大きい場合が多く、したがって各レンズ群を駆動するカム筒は本体に回転可能であっても光軸方向には固定されたもの、一段沈胴式の鏡筒構造でよく、第二のカム筒を前方に繰り出す差動式の二段沈胴メカニズムは必ずしも必要とはしなかった。
【００１１】
けれども調整用の孔をカム筒に設けようとすると、各群を駆動するカムとキー溝が、複雑に絡み合い十分なサイズの孔は確保できず、精密な調整と、調整後の確実な接着を行うことは実質的に困難であった。
【００１２】
そのため実用的に十分なサイズの孔を可能とするため、沈胴位置から繰り出し位置に撮影レンズを移動させるとき、夫々のレンズ群を駆動しながら光軸方向に移動する第二の差動カム筒を設けた、二段沈胴式の鏡筒構造とした。撮影レンズの繰り出し位置では、第二の差動カムを始めとする主要なレンズ群駆動のメカニズムが、この調整孔の光軸方向前方に押し出されるように構成し、固定筒には、第二の差動カムを押し出す三条の駆動カムと、回転止めのキー溝を残すのみとした。そして、十分に大きな調整用の孔の確保を可能とした。
【発明の効果】
【００１３】
以上に述べたように、固定筒（２１）には唯一の、全体繰り出しカム（４２）を残しレンズ群を直接動かすカムを、差動カム筒（２３）に移すことで、撮影可能状態では、ズーム沈鏡筒のメカニズムのほとんどを、固定筒（２１）の前に繰り出し、固定筒（２１）の中には三群鏡筒（３０）が周りに十分なスペースを持ってレイアウトされるようになし、三群鏡筒（３０）の真横の、固定筒（２１）に大きな孔を開け調整を行い、調整後の接着を可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明では凸凹凸のズームのためのレンズ群を有し、光軸方向に移動しながら、各レンズ群を駆動する第二の差動カム筒を設け、固定筒の全体駆動カムとキー筒の作用で、第二の差動カム筒を前方に押し出し、また、第二の差動カム筒は、その回転で第三群の凸レンズを、第二の差動カム筒が前方に繰り出された繰り出し量とほとんど同じくらいの量だけ繰り込み、実質的に第三群の凸レンズが固定筒の中に取り残されたような運動を行っている。
【００１５】
固定筒に設けた三条の全体駆動カムの、夫々のカムの間に設けた、複数の調整用の孔によって、外部より平面的な調整操作を可能とし、光学調整を行い、調整後の接着を行えるようにしている。
【００１６】
実質的に固定筒の中に取り残されたような運動を行った第三群の凸レンズの光学調整メカニズムは、固定筒に設けた調整用の孔の前に来るように配置され、沈鏡筒位置では複雑に入り組んで収納されていた第二群の凹レンズは、光軸方向に繰り出された、離れた位置に移動させ、調整の邪魔になったり、誤って接着剤を流したりする間違いが起こらないようになっている。
【００１７】
図１は本発明の実施例で（ａ）は沈鏡筒端、（ｂ）はワイド端、（ｃ）はテレ端、（ｄ）はカムの形状を示す。
【００１８】
図２は本発明の従来例で（ａ）は沈鏡筒端、（ｂ）はワイド端、（ｃ）はテレ端、（ｄ）はカムの形状を示す。
【００１９】
まず、図２の従来例の説明を行う。図２（ａ）において１はカメラ本体に固定された固定筒で、三条三組で、合計九条のカム溝（１ａ）を有している。
【００２０】
２はキー筒で、九条のキー溝を有し、図示しない駆動機構によって回転する。
【００２１】
固定筒（１）のカム溝（１ａ）は、沈鏡筒位置（ａ）からワイド位置（ｂ）そしてテレ位置（ｃ）へとレンズ鏡筒を変化させる沈鏡筒部分と、ズーム駆動部分を持っている。
【００２２】
３は一群レンズで４は全体では凸レンズとなる一群レンズ（３）を保持する一群鏡筒である。キー筒（２）を回転させて繰り出した図２（ｂ）のワイド時、あるいは図２（ｃ）のテレ時、一群鏡筒（４）は外装部となる。４ａは、一群鏡筒（４）に設けた一群カムピンである。
【００２３】
５は、全体では凹レンズとなる二群レンズ、６は全体では凹レンズとなる二群レンズ（５）を保持する二群鏡筒、６ａは二群鏡筒（６）に設けた二群カムピンである。
【００２４】
７は、全体では凸レンズとなる三群レンズ、８は全体では凸レンズとなる三群レンズ（７）を保持する三群鏡筒、８ａは三群鏡筒（８）に設けた三群カムピンである。
【００２５】
９はフォーカスのための全体では凸レンズとなる四群レンズ、１０は、四群レンズ（９）を保持する四群鏡筒である。
【００２６】
四群鏡筒（１０）はズーム駆動とは独立に、ピント合わせの駆動を行う必要があり、ステップモータ（１１）に設けた駆動ネジ（１２）によって駆動される。
【００２７】
１２はローパスフィルター、１３は撮像素子である。
【００２８】
図２（ｂ）はワイド端の位置で、この位置から図２（ｃ）のテレ端の位置が撮影可能な領域で、撮像素子（１３）上に被写体像が結像可能となる。
【００２９】
図２（ｄ）は沈鏡筒位置からワイド位置を通り、テレ位置へ移動する、カム溝（１ａ）の各レンズ群に対応するカム形状で、１４が一群カム、１５が二群カム、１６が三群カムである。夫々のカムは沈鏡筒位置、一群カム沈鏡筒位置（１４ａ）二群カム沈鏡筒位置（１５ａ）三群カム沈鏡筒位置（１６ａ）から、ワイド端の位置、一群カムワイド端位置（１４ｂ）二群カムワイド端位置（１５ｂ）三群カムワイド端位置（１６ｂ）を通り、テレ位置、一群カムテレ端位置（１４ｃ）二群カムテレ端位置（１５ｃ）三群カムテレ端位置（１６ｃ）へと夫々のカムがつながっている。一群カム（１４）は一群カム沈鏡筒位置（１４ａ）から一群カムワイド端位置（１４ｂ）へと大きく繰り出し、一群カムテレ端位置（１４ｃ）へ向かうとき、小さく往復している。二群カム（１５）は、二群カム沈鏡筒位置（１５ａ）から二群カムワイド端位置（１５ｂ）へと、一群カム（１４）と同様に大きく繰り出し、二群カムテレ端位置（１５ｃ）へと繰り込んでくる。
【００３０】
三群カム（１６）は、三群カム沈鏡筒位置（１６ａ）から三群カムワイド端位置（１６ｂ）へと少し繰り出し、三群カムテレ端位置（１６ｃ）へと更に少しだけ繰り出している。
【００３１】
このように凸、凹、凸、凸（フォーカス群）で構成される四群タイプのレンズは高性能で、かつ明るく、高倍率のズームレンズが可能であるが、三群を構成する凸レンズに求められる精度が厳しく、より高倍率化を図る場合、レンズを組み立てた後の最終的な微調整が望ましいのであるが、固定筒（１）にたくさんのカム溝（１ａ）と、それに対応する、キー筒（２）のキーがあり、カム溝（１ａ）の、一群カム沈鏡筒位置（１４ａ）から一群カムワイド端位置（１４ｂ）への部分、二群カム沈鏡筒位置（１５ａ）から二群カムワイド端位置（１５ｂ）、二群カムワイド端位置（１５ｂ）から二群カムテレ端位置（１５ｃ）の部分が、固定筒（１）を斜めに横切っているため、この部分を避けると、三群レンズ（７）を鏡筒を組み立て、被写体像を撮像素子（１３）上に結像させた状態で、調整、接着を行うための十分大きな横穴をあけることは困難であった。
【００３２】
そこで本発明の実施例図１では、沈鏡筒端図１（ａ）、ワイド端図１（ｂ）、テレ端図１（ｃ）に示すように差動カム筒を加え、調整用の孔を確保している。
【００３３】
沈鏡筒端図１（ａ）において２１はカメラ本体に固定された固定筒で、三条一組で、合計三条のカム溝２１ａを有している。２２はキー筒で、三条のキー溝を有し、図示しない駆動機構によって回転する。  固定筒（２１）のカム溝（２１ａ）は、沈鏡筒位置（ａ）からワイド位置（ｂ）そしてテレ位置（ｃ）へと差動カム筒（２３）を変化させる沈鏡筒部分と、ズーム駆動部分を持っている。
【００３４】
差動カム筒（２３）には三条三組で、合計九条の差動カム溝（２３ａ）を設けている。差動カム筒（２３）には固定筒（２１）のカム溝（２１ａ）に差し込む差動カム筒ピン（２３ｂ）が設けられている。差動カム筒（２３）とセットで九条のキー溝を有しした差動キー筒（２４）を設け、固定筒（２１）に設けたキー溝で、回転止めを行っている。差動カム筒（２３）は、撮影可能状態では鏡筒の外装部となる。
【００３５】
２５は一群レンズで２６は全体では凸レンズとなる一群レンズ（２５）を保持し、キー筒（２２）を回転させて繰り出した図２（ｂ）のワイド時、あるいは図２（ｃ）のテレ時一部が外装部となる一群鏡筒。２６ａは、一群鏡筒（２６）に設けた一群カムピンである。
【００３６】
２７は、全体では凹レンズとなる二群レンズ、２８は全体では凹レンズとなる二群レンズ（２７）を保持する二群鏡筒、２８ａは二群鏡筒（２８）に設けた二群カムピンである。
【００３７】
２９は、全体では凸レンズとなる三群レンズ、３０は全体では凸レンズとなる三群レンズ（２９）を保持する三群鏡筒、３１は三群鏡筒を調整可能に保持する三群地板で３１ａは三群地板（３１）に設けた三群カムピンである。三群鏡筒（３０）は片寄せバネ（３２）を組み付けた状態で取付リング（３３）によって、三群地板（３１）に平行移動可能に取り付けられて、ワイド時の図２（ｂ）に示したセットビス（３４）と、片寄せバネ（３２）の働きで、平行偏芯調整を、可能としている。取付リング（３３）は、組みつけられた状態で、三群鏡筒（３０）に接着剤（３５）によって接着されている。
【００３８】
３６はフォーカスのための全体では凸レンズとなる四群レンズ、３７は、四群レンズ（３６）を保持する四群鏡筒である。
【００３９】
四群鏡筒（３７）はズーム駆動とは独立に、ピント合わせの駆動を行う必要があり、ステップモータ（３８）に設けた駆動ネジ（３９）によって駆動される。
【００４０】
４０はローパスフィルター、４１は撮像素子である
図１（ｂ）はワイド端の位置で、この位置から図１（ｃ）のテレ端の位置までが撮影可能な領域で、撮像素子（１３）上に被写体像が結像可能となる。
【００４１】
図１（ｄ）は沈鏡筒位置からワイド位置を通り、テレ位置へ移動する、カム溝（２１ａ）の全体繰り出しカム（４２）および差動カム筒（２３）に設けた、差動カム溝（２３ａ）      の各レンズ群に対応するカム形状で、４３が一群カム、４４が二群カム、４５が三群カムである。夫々のカムは沈鏡筒位置、全体繰り出しカム沈鏡筒位置（４２ａ）一群カム沈鏡筒位置（４３ａ）二群カム沈鏡筒位置（４４ａ）三群カム沈鏡筒位置（４５ａ）から、ワイド端の位置、全体繰り出しカムワイド端位置（４２ｂ）一群カムワイド端位置（４３ｂ）二群カムワイド端位置（４４ｂ）三群カムワイド端位置（４５ｂ）を通り、テレ位置、全体繰り出しカムテレ端位置（４２ｃ）一群カムテレ端位置（４３ｃ）二群カムテレ端位置（４４ｃ）三群カムテレ端位置（４５ｃ）へと夫々のカムがつながっている。
【００４２】
全体繰り出しカム（４２）は図２（ｄ）に示した一群カム（１４）の形状と似ており、全体繰り出しカム（４２）は全体繰り出しカム沈鏡筒位置（４２ａ）から全体繰り出しカムワイド端位置（４２ｂ）へと大きく繰り出し、全体繰り出しカムテレ端位置（４２ｃ）へ向かうとき、小さく往復している。一群カム（４３）は一群カム沈鏡筒位置（４３ａ）から一群カムワイド端位置（４３ｂ）へとわずかに繰り出し、一群カムテレ端位置（４３ｃ）へ向かうときまったく前後しない。これは鏡筒先端に静圧を受けた場合を考慮し、一群カムピン（２６ａ）がカムに当接する角度を限りなく光軸に直角とするためである。二群カム（４４）は、二群カム沈鏡筒位置（４４ａ）から二群カムワイド端位置（４４ｂ）へと、一群カム（４３）と同様にわずかに繰り出し、二群カムテレ端位置（４４ｃ）へと繰り込んでくる。
【００４３】
三群カム（４５）は、三群カム沈鏡筒位置（４５ａ）から三群カムワイド端位置（４５ｂ）へと大きく繰り込み、三群カムテレ端位置（４５ｃ）へ繰り出している。
【００４４】
このように鏡筒に、差動カム筒（２３）を追加することで、の二群カム（４４）繰り込みのカム、二群カムワイド端位置（４４ｂ）から二群カムテレ端位置（４４ｃ）へ繰り込む部分を緩やかにする、あるいは、全体繰り出しカム（４２）が一群カム（４３）の沈胴量だけ短くなり、鏡筒全長を若干短くできるといったメリットのほかに、差動カム筒（２３）が各レンズ群のカムを抱えて、撮影可能状態では、固定筒（２１）の前方に移動していることから、全体繰り出しカム（４２）の沈鏡筒の部分、全体繰り出しカム沈鏡筒位置（４２ａ）から全体繰り出しカムワイド端位置（４２ｂ）と、差動キー筒（２４）の回転を止めるために固定筒（２１）に設けた差動群キー（４６）を避けた位置で、三群鏡筒（３０）の高さに当たるところに少なくとも２箇所大きな孔（４７）をあけ、三群鏡筒（３０）の調整を可能としている。
【００４５】
図３は、固定筒（２１）に設けた全体繰り出しカム（４２）の展開図で図３には鏡筒に静圧を受けた時の強度を確保するため筒の外側から孔を開けた補強カム（４８）が加えられており、ほとんど光軸に直角のピンで静圧を受け少し変形したときカムと静圧を受けるピンが接触するようになっている。４８ａが外側から開けた孔である。
【００４６】
図４は、差動カム筒（２３）のカムの展開図で三組のカムや、組み込み時にレンズをいれるために使うカムが詰まっている。
【００４７】
以上に述べたように、固定筒（２１）に唯一の、全体繰り出しカム（４２）を残しレンズ群を直接動かすカムを、差動カム筒（２３）に移すことで、固定筒（２１）に大きな孔を開け調整と調整後の接着を可能としている。
【００４８】
図１（ｂ）に示す４９は調整後、三群地板（３１）と取付リング（３３）を接着した接着剤である。
【００４９】
図５は三群鏡筒（３０）調整部の拡大図で上の図は正面図で、片寄せバネ（３２）と二本のセットビス（３４）によって、三群鏡筒（３０）の偏芯調整を行っている。
【００５０】
図６は三群鏡筒（３０）の傾き調整で、三群鏡筒（３０）に軸受け（５０）を設けここに三群地板（３１）から位置決めピン（５１）を出し、二本のセットビス（５２）に三群鏡筒（３０）をおしつける押し付けバネ（５３）を設け、セットビスを調整することで、傾き調整を行っている。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例で（ａ）は沈鏡筒端、（ｂ）はワイド端、（ｃ）はテレ端、（ｄ）はカムの形状を示す。
【図２】本発明の従来例で（ａ）は沈鏡筒端、（ｂ）はワイド端、（ｃ）はテレ端、（ｄ）はカムの形状を示す。
【図３】固定筒（２１）に設けた全体繰り出しカム（４２）の展開図を示す。
【図４】差動カム筒（２３）のカムの展開図を示す。
【図５】三群鏡筒（３０）調整部の拡大図を示す。
【図６】三群鏡筒（３０）の傾き調整を示す。
【符号の説明】
【００５２】
２１  固定筒
２１ａ  カム溝
２２  キー筒
２３  差動カム筒
２３ａ  差動カム溝
２４  差動キー筒
２５  一群レンズ
２６  一群鏡筒
２６ａ  一群カムピン
２７  二群レンズ
２８  二群鏡筒
２８ａ  二群カムピン
２９  三群レンズ
３０  三群鏡筒
３１  三群地板
３２  片寄せバネ
３３  取付リング
３４  セットビス
３５  接着剤
３６  四群レンズ
３７  四群鏡筒
３８  ステップモータ
３９  駆動ネジ
４０  ローパスフィルター
４１  撮像素子
４２  全体繰り出しカム
４３  一群カム
４４  二群カム
４５  三群カム
４６  差動群キー
４７  大きな孔
４８  補強カム
４９  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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