(57)【要約】【課題】  第１レンズ群を有する第１レンズ鏡枠と第２レンズ群を有する第２レンズ鏡枠との組立に際してレンズの偏芯調整を精度良く行う。【解決手段】  第１筒部を含み第１レンズ群を保持する第１レンズ鏡枠１と、第２筒部を含み第２レンズ群を保持する第２レンズ鏡枠２とを有するレンズ鏡筒であって、第１筒部が光軸から離れる方向に突き出した爪部１ｂを有しており、第２レンズ鏡枠２が爪部１ｂの外径よりも大きく、爪部１ｂと係合する周孔２ｃを有しており、第２筒部が周孔２ｃよりも第１レンズ鏡枠側に配置されており、第２筒部が爪部１ｂの外径よりも大きな内径を有する部分と爪部１ｂの外径よりも小さな内径を有する部分とを有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筒部を含み第１レンズ群を保持する第１レンズ鏡枠と、第２筒部を含み第２レンズ群を保持する第２レンズ鏡枠とを有するレンズ鏡筒であって、前記第１筒部は光軸から離れる方向に突き出した爪部を有し、前記第２レンズ鏡枠は前記爪部の外径よりも大きく、前記爪部と係合する周溝部を有し、前記第２筒部を前記周溝部よりも前記第１レンズ鏡枠側に配置し、前記第２筒部は前記爪部の外径よりも大きな内径を有する部分と前記爪部の外径よりも小さな内径を有する部分とを有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記第１レンズ鏡枠が有する第１当接部と前記第２レンズ鏡枠が有する第２当接部とが、前記第１レンズ鏡枠と前記第２レンズ鏡枠との前記光軸と平行な方向における相対的な位置を略固定するように接していることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記爪部は前記第１当接部よりも前記第２レンズ鏡枠側に配置したことを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記爪部と前記周溝部とを接着剤で接合したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記第１レンズ鏡枠は外方に突出した第１調整基部を有し、該第１調整基部には光軸方向に貫通する貫通孔を設け、前記第２レンズ鏡枠は外周に突出し前記第１調整基部と対応する第２調整基部を有し、該第２調整基部には光軸方向に前記貫通孔よりも小さな径の孔部を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記第１レンズ鏡枠の前記貫通孔を通して前記第２レンズ鏡枠の前記孔部に調整ピンを嵌合することにより、前記第２レンズ鏡枠に対する前記第１レンズ鏡枠の前記光軸に直交する平面内での移動を規制することを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒を有し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とを介した光束を撮像面に導くことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
第１筒部を含み第１レンズ群を保持する第１レンズ鏡枠と、第２筒部を含み第２レンズ群を保持する第２レンズ鏡枠とを有するレンズ鏡筒であって、前記第１筒部は光軸から離れる方向に突き出した爪部を有し、前記第２レンズ鏡枠は前記爪部の外径よりも大きく、前記爪部と係合する周溝部を有し、前記第２筒部を前記周溝部よりも前記第１レンズ鏡枠側に配置し、前記第２筒部は前記爪部の外径よりも大きな内径を有する部分と前記爪部の外径よりも小さな内径を有する部分とを有することを特徴とするレンズ鏡筒の組立方法。
【請求項９】
前記調整工程において、前記第１レンズ鏡枠の外方に突出し光軸方向に貫通する貫通孔を設けた第１調整基部と、前記第２レンズ鏡枠の外方に突出し光軸方向に前記貫通孔よりも小さな径の孔部を設けた第２調整基部とを対向させ、これらの前記貫通孔と前記孔部に調整ピンを挿通し、前記第２レンズ鏡枠に対する前記第１レンズ鏡枠の光軸に対する平面内での移動量を前記貫通孔と前記調整ピンとの間隙により規制される範囲内で光学調整を行うことを特徴とする請求項８に記載のレンズ鏡筒の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのレンズ群を組立てて構成するレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ用レンズ等の光学エレメントのコンパクト化及び非球面レンズの多様化により、１枚のレンズに許容される偏心量が厳しくなり、数μｍ以内の光軸保証が必要となっているが、レンズ及び玉枠の加工精度だけではこの光軸保証は不可能である。そこで、レンズ系の組立時に、レンズ群間で平行偏芯調整することが行われている。
【０００３】
具体的には、特許文献１〜３に開示されたものが知られており、特許文献１の装置では、レンズ外径とレンズ保持部材の内周面に適当ながたを設けて、保持部材の外周から複数の調整ねじを用いて、内周面をレンズの外径部分に当接させ、複数のレンズの偏芯調整を行っている。
【０００４】
また特許文献２の装置では、第１、第２のレンズ系を透過する平行光を利用して、結像性能を画像処理することで調芯の補正量を求め、一方のレンズ系を直接に調整治具で補正量分だけ調整し接着している。
【０００５】
更に特許文献３の装置では、それぞれレンズを保持する第１、第２のレンズ保持部材を有し、互いに光軸方向に当接する当接面を有し、これらの当接面の一方に設けられた凹部に接着剤を充填して光学調整後の保持を行っている。
【０００６】
【特許文献１】実開平５−３６４１０号公報
【特許文献２】特開平６−２６５７６６号公報
【特許文献３】特開平８−３２７８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし上述の従来技術において、特許文献１の調整ねじ方式では、レンズを直接押す構造のため、調整によってレンズの胴付き面の反対の面に倒れが発生してしまうことがある。また、レンズ調整の間は押え環を緩めておいて、調整後に締め直すことになるので、押え環を締める際にレンズが動いてしまう可能性が高い。
【０００８】
一方、特許文献２に記載されるように、第１、第２のレンズ系を透過する平行光を利用して、結像性能を画像処理することで調芯の補正量を求め、一方のレンズ系を直接に調整治具で補正量分だけ調整し接着する方法は、調整しようとするレンズを直接調整治具で動かすことができる場合にのみ可能であり、レンズ系が複数のレンズで構成されているような場合は調整は困難である。
【０００９】
また特許文献３の方法では、調整後の保持部材間の固定を接着剤の接着力のみに頼っているため、特に衝撃などの強い力がレンズ鏡筒に加えられた場合には接着剤の剥離が起こったり、温度変化・湿度変化により接着強度が変化し、レンズ保持部材間の調整精度を狂わしたり、或いは最悪の場合にはレンズ保持部材の脱落を引き起こすことも考えられる。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、相互に光軸調整を行う必要がある第１レンズ群と第２レンズ群との偏芯調整を精度良く行い、確実な保持が可能なレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒の組立方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係るレンズ鏡筒の技術的特徴は、第１筒部を含み第１レンズ群を保持する第１レンズ鏡枠と、第２筒部を含み第２レンズ群を保持する第２レンズ鏡枠とを有するレンズ鏡筒であって、前記第１筒部は光軸から離れる方向に突き出した爪部を有し、前記第２レンズ鏡枠は前記爪部の外径よりも大きく、前記爪部と係合する周溝部を有し、前記第２筒部を前記周溝部よりも前記第１レンズ鏡枠側に配置し、前記第２筒部は前記爪部の外径よりも大きな内径を有する部分と前記爪部の外径よりも小さな内径を有する部分とを有することにある。
【００１２】
また、本発明に係るレンズ鏡筒の組立方法の技術的特徴は、第１筒部を含み第１レンズ群を保持する第１レンズ鏡枠と、第２筒部を含み第２レンズ群を保持する第２レンズ鏡枠とを有するレンズ鏡筒であって、前記第１筒部は光軸から離れる方向に突き出した爪部を有し、前記第２レンズ鏡枠は前記爪部の外径よりも大きく、前記爪部と係合する周溝部を有し、前記第２筒部を前記周溝部よりも前記第１レンズ鏡枠側に配置し、前記第２筒部は前記爪部の外径よりも大きな内径を有する部分と前記爪部の外径よりも小さな内径を有する部分とを有することにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒の組立方法によれば、２つのレンズ群の光軸調整のための、簡単な構成及び組立を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。なお、一般的なレンズ鏡筒の構成についての説明は省略し、本発明の説明に必要な一部のレンズ及びその保持鏡筒の関係について説明する。
【００１５】
本実施例におけるレンズ鏡筒は、レンズのみを保持しているが、回折格子やミラー等の屈折光学素子以外の光学素子を保持していても支障はない。更に、光学素子に限らず、軸合わせが必要な部材を複数保持する保持部材であってもよい。
【００１６】
図１は第１レンズ鏡枠１、図２は第２レンズ鏡枠２の斜視図を示し、図３は第２レンズ鏡枠２内に第１レンズ鏡枠１を嵌合して組立てた状態の斜視図である。
【００１７】
第１レンズ群Ｌ１を保持する第１レンズ鏡枠１は合成樹脂材から成る略椀状体とされ、第２レンズ群Ｌ２を保持する第２レンズ鏡枠２は同様に合成樹脂材から成る略筒状体とされ、それぞれ奥部の第２レンズ鏡枠側の部分に第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２が配置されている。第１レンズ鏡枠１は第２レンズ鏡枠２の前側に収納するようにされ、第２レンズ鏡枠２の前側周縁部に第１レンズ鏡枠１の周縁部が接合するようにされている。なお、レンズ群は単数のレンズでも複数枚により構成してもよく、回折光学素子等を含んでいてもよい。
【００１８】
第１レンズ鏡枠１の周縁部には、図４の断面図に示すように後方の第２レンズ鏡枠２側を向く当接部１ａが設けられ、この当接部１ａの後方の筒形状の部分の周方向に例えば１００゜〜１３０゜おき、好ましくは１２０゜おきに例えば３個の突起状の爪部１ｂが外方に向けて突出されている。また、外周縁の一部に調整基部１ｃが外方に向けて突出されており、この調整基部１ｃには光軸方向に貫通する貫通孔１ｄが形成されている。
【００１９】
一方、第２レンズ鏡枠２の前側周縁部には、前方の第１レンズ鏡枠１側を向き、第１レンズ鏡枠１の当接部１ａと接合する当接部２ａが設けられている。この当接部２ａの内周の例えば３個所には、第１レンズ鏡枠１の爪部１ｂを導入するための３つの導入溝２ｂが形成され、これらの導入溝２ｂの奥に、導入溝２ｂと連通して爪部１ｂが嵌入する周孔２ｃがそれぞれ設けられている。
【００２０】
なお、これらの周孔２ｃは爪部１ｂの外形よりも大きく、特に光軸回りの周方向の長さは導入溝２ｂの周方向の幅よりも大きく、更には爪部１ｂの周方向の幅よりも十分大きくされている。なお、導入溝２ｂは径方向に貫通された孔であってもよく、光軸方向においてこの導入溝２ｂと同じ位置の、この導入溝２ｂ以外の部分の内径は、爪部１ｂの外径よりも小さくなるように形成されている。
【００２１】
また、この周孔２ｃは本実施例においては、光軸中心の径方向に貫通した孔としているが、完全な貫通孔である必要はなく、光軸を中心とした略円筒形状の溝部、或いはその略円筒形状の一部を有する溝部であっても支障はない。その場合には、後述する接着時に接着剤を第２レンズ鏡枠２の外部からは注入し難いので、溝部に接着剤が注入できる程度の微小な孔を設けておくことが好ましい。
【００２２】
第２レンズ鏡枠２の外周縁の一部には、第１レンズ鏡枠１の調整基部１ｃと対向して調整基部２ｄが外方に突出され、光軸方向に孔部２ｅが形成されている。なお、孔部２ｅは行き止まりの孔でも、貫通孔であってもよいが、その径は第１レンズ鏡枠１の貫通孔１ｄよりも小さくされている。また、第２レンズ鏡枠２の内側にはズームレンズ移動用案内２ｆが形成されているが、この案内２ｆは第２レンズ鏡枠２を貫通する案内部であってもよい。
【００２３】
上述したように、第１レンズ鏡枠１は第２レンズ鏡枠２内に収納されるようになっており、第１レンズ鏡枠１の当接部１ａの奥側の外径部の光軸Ｏからの高さは、第２レンズ鏡枠２の同位置の内径部の光軸Ｏからの高さよりも小さく設定され、その半径方向の隙間はＨとされている。爪部１ｂの外周の光軸Ｏからの高さは、導入溝２ｂの光軸Ｏからの高さよりも稍々小さく、第２レンズ鏡枠２の内径部の光軸Ｏからの高さよりも隙間Ｈを超えて大きく、好ましくは隙間Ｈの２倍以上とされている。
【００２４】
貫通孔１ｄと孔部２ｅの中心位置は、光軸Ｏからの高さ及び光軸回りの角度位相も同じ位置にあるが、前述したように貫通孔１ｄの内径は孔部２ｅの内径よりも大きく、これらの半径の差はＨ／２〜２Ｈ、好ましくは０.８Ｈ〜１.２５Ｈに設定されている。
【００２５】
第１レンズ鏡枠１と第２レンズ鏡枠２の組み立てに際しては、第１レンズ鏡枠１の爪部１ｂを第２レンズ鏡枠２の導入溝２ｂに挿入し、当接部１ａ、２ａ同士を突き当てた状態で、第１レンズ鏡枠１を第２レンズ鏡枠２に対して光軸回りに回転方向に動かすと、爪部１ｂが周孔２ｃに係合し、第１レンズ鏡枠１の第２レンズ鏡枠２に対する光軸方向の抜け出しが防止される。このとき、調整基部１ｃ、２ｄ同士はほぼ合致するようにされており、図３の一点鎖線で示すように調整ピン３を貫通孔１ｄを介して孔部２ｅに圧入する。なお、調整ピン３の外径は貫通孔１ｄに対しては緩く、孔部２ｅに嵌合する径とされている。
【００２６】
この状態で、当接部１ａ、２ａ同士を突き当てたまま、光学装置を用いて第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の光軸と直交する平面内で光軸調整を行い、第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の光軸Ｏ同士を一致するように調整する。或いは、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２を含む光学系全体の光学特性を観察しながら、その光学系全体の特性が所望の光学特性となるように偏心量を与えるように調整を行ってもよい。つまり、調整ピン３による規制範囲において、第１レンズ鏡枠１を第２レンズ鏡枠２に対して光軸Ｏと直交方向に平行偏芯移動をする。
【００２７】
そして偏芯調整が完了し、第１レンズ鏡枠１と第２レンズ鏡枠２との位置関係が決定されると、第２レンズ鏡枠２の外径側から爪部１ｂと周孔２ｃの間に接着剤を注入して、第１、第２レンズ鏡枠１、２同士の位置関係を固定する。
【００２８】
この接着剤の挿入位置は上述の位置に限定されないが、接着の作業性を考慮して、外側から簡単に注入及び硬化作業ができる位置が望ましい。他の接着剤注入個所としては、当接部１ａ、２ａの一部を切り欠きにより形成した隙間に注入することも考えられる。勿論、接着以外の方法で第１レンズ鏡枠と第２レンズ鏡枠とを固定することもできる。
【００２９】
調整ピン３は接着後は不要であるため取り外しても問題ないが、仮に接着が剥がれた場合に、第１、第２レンズ鏡枠１、２の関係を偏芯調整範囲内に収めたり、或いは脱落防止手段として有効になったりするため、所定時間、できれば接着剤が硬化するまではそのままに残しておくことが望ましい。
【００３０】
このように本実施例のレンズ鏡筒は、第１筒部を含み第１レンズ群Ｌ１を保持する第１レンズ鏡枠１と、第２筒部を含み第２レンズ群Ｌ２を保持する第２レンズ鏡枠２とを有し、第１筒部は光軸から離れる方向に突き出した爪部１ｂを有しており、第２レンズ鏡枠２は爪部１ｂの外径、つまり３個所の爪部１ｂの先端を円で結んだときのその円の径よりも大きく、爪部１ｂと係合する周溝部を有しており、第２筒部が周溝部よりも第１レンズ鏡枠１側に配置されており、第２筒部が爪部１ｂの外径よりも大きな内径を有する導入溝２ｂと爪部１ｂの外径よりも小さな内径を有する部分、光軸方向において導入溝２ｂと同じ位置で導入溝２ｂ以外の部分、即ち溝が設けられていないので、導入溝２ｂよりも内径が小さい部分とを有している。
【００３１】
ここでは、周溝部は第２レンズ鏡枠２の内側に設けられた溝であっても、第２レンズ鏡枠２を径方向に貫通する周孔２ｃであってもよいこととしているが、レンズ鏡筒１、２の組立作業効率の良さを考えると、径方向に貫通する孔である方が望ましい。ここで、径方向に貫通する孔とする場合に、つまり本実施例のように周孔２ｃを設ける場合に、第２レンズ鏡枠２の強度を考えると、３つの周溝部の光軸周りに占める角度の合計は６０゜以下、より好ましくは４５゜以下であることが望ましい。
【００３２】
前述の導入溝２ｂの深さは、第２レンズ鏡枠２の強度を考えて、光軸方向において導入溝２ｂと同じ位置で導入溝２ｂ以外の部分における第２レンズ鏡枠２の径方向の厚さの半分以下、より好ましくは３０％以下であることが望ましい。
【００３３】
第１レンズ鏡枠１の位置と第２レンズ鏡枠２の位置とが互いに光軸方向において固定された状態とすることが望ましいので、第１レンズ鏡枠１と第２レンズ鏡枠２とは互いに光軸方向の位置を固定するための当接部１ａ、２ａを有するが、これらの当接部１ａ、２ａの位置は第１レンズ鏡枠１と第２レンズ鏡枠２のどの位置であってもよく、本実施例の図面に示すように、必ずしも第１レンズ鏡枠１の最も外径が大きな部分と第２レンズ鏡枠２の光軸方向の端部とに設ける必要はない。
【００３４】
また、本実施例において当接部１ａ、２ａは、面接触するように記載したがこの限りではなく、当接部１ａ、２ａの一方が他方の当接部に対して点で接触していても支障はない。更に、本実施例において当接部１ａ、２ａは、光軸と垂直な平面において面接触するように記載したが、光軸と垂直な平面に対して若干傾いた平面、例えば好ましくは５度以内で当接させることもできる。
【００３５】
本実施例は上述のレンズ鏡筒に限らず、レンズ鏡筒単体として例えばフィルムカメラ、デジタルカメラを含むカメラや、ビデオカメラ等の撮像装置の交換レンズとして用いることができるが、本実施例のレンズ鏡筒を有するカメラやビデオカメラ等の撮像装置であってもよいし、勿論双眼鏡や天体望遠鏡であってもよい。カメラやビデオカメラ等に用いる場合や交換レンズとして使う場合には、このレンズ鏡筒とカメラ本体とでフォーカス情報やズーム情報等の情報の授受を行って、レンズ鏡筒内の駆動用のレンズを駆動するように構成することが望ましい。
【００３６】
上述のような本実施例によれば、２つのレンズ群の光軸調整のための、簡単な構成・組立性及び固定方法を実現することができると共に、衝撃・落下等の外力や、急激な温度変化による伸縮差、接着剤自身の劣化等による接着固定が剥がれた場合でも、レンズ群の脱落が防止できると共に、衝撃・落下等の外力による略光軸方向の荷重に対し、複数の爪部が荷重を受け止めるため、より外れ難く接着も剥がれ難いという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
このレンズ鏡筒は、一眼レフカメラやビデオカメラ、デジタルカメラといった撮影装置の他に、双眼鏡や天体望遠鏡などの観察装置等の光学機器においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１レンズ鏡枠の斜視図である。
【図２】第２レンズ鏡枠の斜視図である。
【図３】第１、第２レンズ鏡枠を組合わせた状態の斜視図である。
【図４】第１、第２レンズ鏡枠を組合わせた状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  第１レンズ鏡枠
１ａ  当接部
１ｂ  爪部
１ｃ  調整基部
１ｄ  貫通孔
２  第２レンズ鏡枠
２ａ  当接部
２ｂ  導入溝
２ｃ  周孔
２ｄ  調整基部
２ｅ  孔部
３  調整ピン
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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