(57)【要約】【課題】光軸を揃えるように調芯されマージナルコンタクト、更に押え環で保持される光学素子が、高温環境下で光学素子に対し鏡筒が膨張することにより押え環の保持が機能しなくなり、調芯位置が変動してしまうことを抑制する。【解決手段】マージナルコンタクトで当接される光学素子環のコバ面取り間に、マージナルコンタクトの当接に抗する寸法設定の弾性環状部材を配置し、押え環で押えることによりマージナルコンタクトさせる。高温環境下で鏡筒が膨張し押え環と光学素子間に空隙が発生しようとするとき環状弾性部材の付勢力が光学素子を胴付き面に押え付けることにより、調芯位置を保持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マージナルコンタクトで当接される二つの光学素子と、該光学素子を保持する鏡筒と、該マージナルコンタクトで当接される二つ以上の光学素子を光軸方向に保持する押え環と、該二つの光学素子のマージナルポイントの外周側であって、且つ該鏡筒の内周に配置される光軸を中心とした環状弾性部材とを有し、該環状弾性部材は該二つの光学素子のマージナルポイントの外周側の光軸方向の間隔より大きく、押圧されて変形していることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
二つの光学素子の少なくとも一方の光学素子のマージナルポイントの外周側はテーパー面であり、該テーパー面に環状弾性部材が配置される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】
環状弾性部材は、二つの光学素子のマージナルポイントの外周側でそれぞれの光学素子と、更に鏡筒の内周面に当接することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
環状弾性部材は、低摩擦材料を添加された素材により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
環状弾性部材は、低摩擦処理を施されたことを特徴とした請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光学素子の同軸調整を行う構造を有するレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学素子を鏡筒に保持する場合、光学性能を確保するために他の光学素子との同軸調整を行うことがあった。
【０００３】
特許文献１では、光学素子に設けられたテーパー面を鏡筒の受け面のテーパー面、または押え環のテーパー面で保持することにより鏡筒に対しての同軸、調芯を行っている。
【０００４】
しかし同軸調整後に高温環境下におかれた場合は、鏡筒部材と光学素子の材質の違いによる温度膨張差により、光学素子の光軸方向の押えが浮いてしまい光学素子の位置を維持できなくなるという課題がある。
【０００５】
そこで特許文献２では、光学素子の鏡筒への当接面側に傾斜面を設け、また鏡筒当接面に光学素子の傾斜部と摺接する傾斜面を有した当接部材を、弾性部材を介して配置している。前記構成により光学素子の光軸位置を保持しつつ高温環境下で鏡筒と光学素子の間で温度膨張が発生したとしても、光学素子の傾斜面を当接部材の傾斜面が常に付勢しているため光軸ずれを防止することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３４３７８号公報
【特許文献２】特開平７−２０９５６７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２に表される構成では、鏡筒と当接部材との間に存在する嵌合ガタ成分に対しては調芯することができないため、鏡筒と当接部材の嵌合ガタ以下の高精度な光軸保持が必要なレンズ鏡筒には対応できないという課題がある。
【０００８】
一方、光学素子の有効径より外径側で光学素子面同士を当接させて、光学素子間の間隔を保証する構成を一般的にマージナルコンタクトと称しており、更にマージナルコンタクトされた複数の光学素子を同時に鏡筒に組付け固定するレンズの固定方法が一般的にある。更に二つの光学素子が当接している箇所をマージナルポイントと称している。
【０００９】
マージナルコンタクトで当接される光学素子を保持する鏡筒では、曲率面、あるいは傾斜面を押え環で直接保持できる一方の光学素子は同軸位置を維持できても、奥側に当接させられているもう一方の光学素子に関しては同軸位置を維持することができない。つまり特開平７−２０９５６７による提案手段により例え当接部材と鏡筒との間の嵌合ガタを無視できたとしても、マージナルコンタクトで当接される光学素子には対応できないということになる。
【００１０】
また通常、鏡筒部品と光学素子では材質による温度膨張率が異なるため高温環境下では光軸方向の押え状態が離れることになる。マージナルコンタクトで当接される光学素子を何らかの手段により同軸位置の調整保持が行えたとしても、もしもその高温環境下で鏡筒の姿勢が光軸に対し直交方向に重力がかかった場合には、重力方向に光学素子が落下し位置が変化する可能性がある。その状態のまま常温状態に戻った際にも初期の調整位置に復帰できない可能性があるという課題がある。
【００１１】
例えば常温２０℃環境下で組立てられたレンズ鏡筒が、６０℃程度の高温環境下に放置された場合、鏡筒の材料がアルミニウムやマグネシウム等の金属材料で製作されているとガラスとの温度膨張差のため、１０μ近くの押え環の浮きが発生することもある。特にマージナルコンタクトで光学素子を保持するということは複数の光学素子を同時に押え環で保持することになり光軸方向の距離が大きくなるため、レンズ鏡筒と光学素子の高温下での温度膨張差による空隙量もその分増すことになる。従って変動する量も大きくなり、光学性能に対する影響も無視できないものとなる。
【００１２】
前記の課題を解決するため本発明では、マージナルコンタクトで当接される光学素子でも鏡筒に対し位置調整が可能であり、また光学素子と鏡筒の温度環境下での温度膨張差が生じた際にも良好な光学素子保持方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために請求項１の本発明では、マージナルコンタクトで当接される二つの光学素子と、該光学素子を保持する鏡筒と、該マージナルコンタクトで当接される二つ以上の光学素子を光軸方向に保持する押え環と、該二つの光学素子のマージナルポイントの外周側であって、且つ該鏡筒の内周に配置される光軸を中心とした環状弾性部材とを有し、該環状弾性部材は該二つの光学素子のマージナルポイントの外周側の光軸方向の間隔より大きく、押圧されて変形していることを特徴としたレンズ鏡筒としたことにより、同軸調整された後に高温環境下におかれ鏡筒と光学素子の温度膨張差が発生したとしても環状弾性部材の反発力により光学素子が鏡筒当接面に付勢されているため調性位置を安定して保持できるようにしたものである。
【００１４】
また請求項２では、二つの光学素子の少なくとも一方の光学素子のマージナルポイントの外周側はテーパー面であり、該テーパー面に環状弾性部材が配置されることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒とすることにより、二つの光学素子をマージナルコンタクトで当接すると同時に環状弾性部材を外周側に拡張させようとする力も働き、より効率よく環状弾性部材の反発力を光学素子に与え、調性位置を保持できるようにしたものである。
【００１５】
更に請求項３では、環状弾性部材は、二つの光学素子のマージナルポイントの外周側でそれぞれの光学素子と、更に鏡筒の内周面に当接することを特徴とした請求項１、２記載のレンズ鏡筒としたことにより、二つの光学素子をマージナルコンタクトで当接すると同時に環状弾性部材を外周側に拡張させつつ、更に鏡筒内周に当接して鏡筒内周からの反発力も発生するため、より安定した光学素子の保持を可能としたものである。
【００１６】
また請求項４では、環状弾性部材は、低摩擦材料を添加された素材により形成されていることを特徴とした請求項１、２、３記載のレンズ鏡筒としたことにより、光学素子間に配置し圧縮された際にも、環状弾性部材上で光学素子が摺動し、押え環による調芯性を妨げることのないようにしたものである。
【００１７】
更に請求項５では、環状弾性部材は、低摩擦処理を施されていることを特徴とした請求項１、２、３記載のレンズ鏡筒としたことにより、光学素子間に配置し圧縮された際にも、環状弾性部材上で光学素子が摺動し、押え環による調芯性を妨げることのないようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の光学素子をマージナルコンタクトで同時に保持する鏡筒において、高温環境下で鏡筒と光学素子の間に温度膨張差が発生したとしても、安定して光学素子の位置保持が可能なレンズ鏡筒を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を実施したレンズ鏡筒の断面図
【図２】図１の部分拡大断面図
【図３】本発明を実施したレンズ鏡筒の分解斜視図
【図４（ａ）】本発明を実施したレンズ鏡筒の組立手順を示した断面図（その１）
【図４（ｂ）】本発明を実施したレンズ鏡筒の組立手順を示した断面図（その２）
【図４（ｃ）】本発明を実施したレンズ鏡筒の組立手順を示した断面図（その３）
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい形態の実施について図を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は本発明を実施したレンズ鏡筒の断面図、図２は図１のＧ２、Ｇ３当接部分の拡大断面図、図３は本発明を実施したレンズ鏡筒の分解斜視図、図４は本発明を実施したレンズ鏡筒の組立手順を示した断面図である。
【実施例１】
【００２２】
図１、図２、図３、及び図４において、G１、G２、G３はそれぞれガラス材料で製作されている光学素子であり、Ｇ２とＧ３はマージナルコンタクトで光学素子同士が当接している。４はそれぞれの光学素子を保持するためのレンズ鏡筒であり金属材料で製作されている。５は光学素子G１をレンズ鏡筒４に固定するためのネジ結合により保持される第１の押え環、６は光学素子G２、G３を同時に保持するための同様にネジ結合される第２の押え環である。またレンズ鏡筒４には光学素子Ｇ３の外径部に位置する箇所に外周部を貫通するネジ孔４ａが全周４箇所、等分に設けられている。
【００２３】
またレンズ鏡筒４の光学素子胴付き部とそれぞれの光学素子Ｇ１、Ｇ３の間には間隔調整のための円環状のシート材１０、１１が配置されている。
【００２４】
更に光学素子Ｇ２、Ｇ３のマージナルポイントの外径側にはＧ２のＲ２面とＧ３の面取り部によって圧縮されるようにシリコンゴムで製作された環状弾性部材８が光軸中心に配置されている。つまり環状弾性部材８の光軸方向の厚みは、光学素子Ｇ２とＧ３のマージナルポイントより外径側の光軸方向の寸法より厚い設定となっており、通常状態だと断面は円形であるが鏡筒内に適正配置されることにより変形する。見方を変えると環状弾性部材８はマージナルコンタクトされた光学素子Ｇ２とＧ３を引き離す方向に反発力を発生させている。更に環状弾性部材８は、成型材料にフッ素樹脂が添加され表面が低摩擦となっている。
【００２５】
次にレンズ鏡筒４に光学素子を保持する工程について本発明を実施したレンズ鏡筒の組立手順を示した断面図４を用いて説明する。まず図４（ａ）ではレンズ鏡筒４にシート部材１１と共に光学素子G３を挿入し、その後、この状態でレンズ鏡筒４の第２の押え環６用のネジ部に仮押え工具１２を繰り入れ、レンズ鏡筒４に光学素子Ｇ３を保持する。この際、光学素子Ｇ３の傾斜面３ａに仮押え工具１２の傾斜面が当接し、光学素子Ｇ３はネジによる調芯作用によりレンズ鏡筒４の光軸中心に調芯される。次にレンズ鏡筒４のネジ孔４ｂに外周方向から止めネジ９を繰り入れ、光学素子Ｇ３の偏心方向の位置を固定する。
【００２６】
次に図４（ｂ）において、この状態から仮押え工具１２をレンズ鏡筒４から取り外し、光学素子Ｇ３のＧ２とのマージナルポイントの外径側の面取り部に環状弾性部材８を配置する。更に光学素子Ｇ２をＧ３に当接するようにレンズ鏡筒４に挿入し、環状弾性部材８を挟み込むように圧縮しつつ第２の押え環６を繰り込み、光学素子Ｇ２、Ｇ３を同時に保持する。この時、Ｇ２の光学素子曲率面と第２の押え環６の当接面が当接することにより光学素子Ｇ２はネジによる調芯作用によりレンズ鏡筒４の光軸中心に調芯されつつ、環状弾性部材８を圧縮して光学素子Ｇ２とＧ３が当接するまで第２の押え環６を繰りこんでいく。
【００２７】
この時、環状弾性部材８には、成型材料にフッ素樹脂が添加され表面が低摩擦となっており摺動性が良好なため、光学素子Ｇ２の第２の押え環６のネジの調芯性による調芯動作を妨げることがない。更に環状弾性部材８は光学素子Ｇ２、Ｇ３の間で圧縮される際、付勢力が均等になるように環状弾性部材８自体が移動しやすい。
【００２８】
更に環状弾性部材８は、光学素子Ｇ２とＧ３に挟まれることにより変形して外径側へ拡張し、レンズ鏡筒４の内径部にも当接する。この変形動作により環状弾性部材８は、断面上は光学素子Ｇ２、Ｇ３とレンズ鏡筒４の３点に当接し、Ｇ３の調芯位置をより安定して保持することが可能となっている。
【００２９】
第２の押え環６により光学素子Ｇ２、Ｇ３を同時に保持した後は、Ｇ３の偏心方向位置を保持していた止めネジ９は、締めつけたままであるとＧ３に面歪みを発生させ光学性能を低下させるため取り外す。
【００３０】
次に図４（ｃ）において、光学素子Ｇ１に関しても同様に、レンズ鏡筒４にシート部材１０と共にＧ１を挿入し、第１の押え環５をレンズ鏡筒４に繰り込みことにより光学素子Ｇ１の保持を行う。Ｇ１の研磨面１ａと第１の押え環５が当接することにより光学素子Ｇ１はネジによる調芯作用によりレンズ鏡筒４の光軸中心に調芯される。
【００３１】
以上により光学素子Ｇ１とマージナルコンタクトで当接されるＧ２、Ｇ３の光軸をレンズ鏡筒４の光軸中心に揃え、固定保持することが可能となる。
【００３２】
この状態でレンズ鏡筒を高温環境下に放置し、レンズ鏡筒４と光学素子Ｇ２、Ｇ３の材料が異なることによる温度膨張差が生じて光学素子とレンズ鏡筒、第２の押え環の間に空隙が発生したとする。その際にも環状弾性部材８が光学素子Ｇ３をレンズ鏡筒４の胴付き面に付勢するため摩擦によりＧ３の調芯位置が移動することはない。また高温環境下では環状弾性部材８の弾性力により光学素子Ｇ２とＧ３のマージナルコンタクトが離れる方向に作用するが、使用環境程度の温度下であれば光学性能に影響を与える程の間隔変化とはならない。
【００３３】
また高温環境下に一時期置かれたとしても常温環境に戻れば、初期の光軸位置に復帰するため間隔変化自体も発生しないことになる。
【００３４】
尚、本実施例ではレンズ鏡筒４は金属材料で製作されているとしたが、樹脂材料で製作されている場合はガラス材料で製作されている光学素子との温度膨張差が更に大きくなるため、より効果がある。
【００３５】
また本実施例では環状弾性部材８は成型材料にフッ素樹脂が添加され表面が低摩擦となっているとしたが、これは通常のエラストマー、またはシリコンゴムなどの弾性材料のままで成型後に低摩擦となる潤滑コート処理を施しても効果は同様となる。
【００３６】
更に本実施例では光学素子Ｇ３の調芯後の保持のためにレンズ鏡筒４の貫通工具孔４ａに止めネジ９を取付け、Ｇ３を固定していたが、これは不図示である工具等でレンズ鏡筒外周部よりＧ３を保持してもよい。光学素子Ｇ３の仮押え工具１２を取り外し、環状弾性部材８、及びＧ２を挿入し、第２の押え環６によりＧ２、Ｇ３を保持した後に工具を取り外せばよい。
【００３７】
また本実施例では、レンズ鏡筒４の光学素子胴付き部とそれぞれの光学素子Ｇ１、Ｇ３の間には間隔調整のための円環状のシート材１０、１１が配置していたが、もちろんシート材は本発明の必須条件ではない。
【符号の説明】
【００３８】
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・・光学素子、３ａ・・・Ｇ３傾斜面
４・・・レンズ鏡筒、４ａ・・・貫通ネジ孔
５・・・第１の押え環
６・・・第２の押え環
８・・・環状弾性部材
９・・・止めネジ
１０・・・Ｇ１シート
１１・・・Ｇ３シート
１２・・・仮押え工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
2015021999.tif 000006
【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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