(57)【要約】【課題】レンズを高精度で保持することができるとともに、耐衝撃性に優れたレンズ保持構造を提供する。【解決手段】レンズユニットは、第１レンズ１と、第１レンズ１の背面側が嵌合固定されるレンズホルダ３と、第１レンズ１の正面側に設けられ、第１レンズ１をレンズホルダ３に向けて押し付けた状態でレンズホルダ３に固定される押圧部材４と、を備える。押圧部材４には、押圧部材４がレンズホルダ３に固定された際に、第１レンズ１をレンズホルダ３に向けて押圧する弾性変形可能な押圧部４ｂと、押圧部４ｂの近傍に第１レンズ１との間に光軸方向の隙間を有して配置され、第１レンズ１の光軸方向の浮き上がりを規制する規制面４ｄと、が設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レンズと、
前記第１レンズの背面側が嵌合固定されるレンズホルダと、
前記第１レンズの正面側に設けられ、前記第１レンズを前記レンズホルダに向けて押し付けた状態で前記レンズホルダに固定される押圧部材と、を備え、
前記押圧部材には、
前記押圧部材が前記レンズホルダに固定された際に、前記第１レンズを前記レンズホルダに向けて押圧する弾性変形可能な押圧部と、
前記押圧部の近傍に前記第１レンズとの間に光軸方向の隙間を有して配置され、前記第１レンズの光軸方向の浮き上がりを規制する規制面と、が設けられていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記第１レンズの背面側に配置され、前記第１レンズに対して光軸方向に嵌合されるとともに、背面側が前記レンズホルダに保持される第２レンズを備えることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記第１レンズの背面側には、筒状の嵌合保持部が設けられ、前記嵌合保持部には、前記第２レンズの外周部が光軸方向に嵌合保持されていることを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記規制面は、前記押圧部の外周側に配置され、前記押圧部は、前記規制面の内周側に形成される凹部に嵌合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記押圧部材には、背面側に突出して前記レンズホルダに対して光軸方向に当接する突出部が前記規制面の外周側に位置して設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記第１レンズは、プラスチックモールドレンズであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズユニットを備え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、レンズ鏡筒の撮影光学系を構成するレンズ部材、及びレンズ部材を備えるレンズ鏡筒、並びにレンズ鏡筒が搭載された例えばデジタルカメラ等の光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の光学機器に搭載されるレンズ鏡筒として、撮影光学系を構成する複数のレンズを収納位置と撮影位置との間で光軸方向に移動させて撮影倍率を変更するズーム式のものがある。
【０００３】
ズーム式のレンズ鏡筒では、複数のレンズを回転規制した状態で高精度に保持して光軸方向に移動させることが必要となる。また、１つのレンズホルダに対して複数のレンズを保持することも多く行われている。
【０００４】
例えば、プラスチックレンズに形成した凹部にガラスレンズの外周部を光軸方向に嵌合して保持する構造が提案されている（特許文献１）。また、２つのプラスチックレンズのうちの一方のプラスチックレンズに形成したテーパ状凹部に他方のプラスチックレンズに形成したテーパ状凸部を光軸方向に嵌合して保持する構造が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第０６８１９５０８号明細書
【特許文献２】特許第４９５９１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、接着剤を用いてレンズを固定する場合、接着剤の硬化による収縮等でレンズ表面の面精度が変化して保持精度が低下するという問題が発生し、この問題は、特にプラスチックレンズに顕著に発生しやすい。したがって、レンズをどのように固定するかについては、レンズの保持精度の観点から重要となる。
【０００７】
しかし、上記特許文献１では、レンズをどのように固定するかについては開示も示唆もされていない。一方、上記特許文献２では、複数のレンズの光軸方向の両側に配置した蓋部材により複数のレンズを光軸方向に押さえているが、最終的には接着剤で固定しており、上述した問題を解決することは困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、レンズを高精度で保持することができるとともに、耐衝撃性に優れたレンズ保持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、第１レンズと、前記第１レンズの背面側が嵌合固定されるレンズホルダと、前記第１レンズの正面側に設けられ、前記第１レンズを前記レンズホルダに向けて押し付けた状態で前記レンズホルダに固定される押圧部材と、を備え、前記押圧部材には、前記押圧部材が前記レンズホルダに固定された際に、前記第１レンズを前記レンズホルダに向けて押圧する弾性変形可能な押圧部と、前記押圧部の近傍に前記第１レンズとの間に光軸方向の隙間を有して配置され、前記第１レンズの光軸方向の浮き上がりを規制する規制面と、が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズを高精度で保持することができるとともに、耐衝撃性に優れたレンズ保持構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は本発明のレンズユニットの一例であるレンズ鏡筒が搭載された光学機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側（被写体側）から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すデジタルカメラを背面側から見た図である。
【図２】図１に示すデジタルカメラの制御ブロック図である。
【図３】レンズ鏡筒の収納位置での断面図である。
【図４】レンズ鏡筒の撮影位置での断面図である。
【図５】（ａ）はフォーカスレンズ群を保持した状態の５群レンズホルダの断面図、（ｂ）は（ａ）のＳ部拡大断面図である。
【図６】フォーカスレンズ群を保持した状態の５群レンズホルダを正面側から見た斜視図である。
【図７】フォーカスレンズ群を保持した状態の５群レンズホルダを正面側から見た分解斜視図である。
【図８】フォーカスレンズ群を保持した状態の５群レンズホルダを背面側から見た分解斜視図である。
【図９】押圧部材を背面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１３】
図１（ａ）は本発明のレンズユニットの一例であるレンズ鏡筒が搭載された光学機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側（被写体側）から見た斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すデジタルカメラを背面側から見た図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のデジタルカメラ２３は、正面側に、被写体の構図を決めるファインダ２１、測光測距を行う場合の補助光源２０、ストロボ装置２２、及びレンズ鏡筒１６が設けられる。レンズ鏡筒１６は、撮影光学系を構成する複数のレンズを収納位置と撮影位置との間で光軸方向に移動させて撮影倍率を変更するズーム式とされている。
【００１５】
デジタルカメラ２３の上面側には、レリーズボタン１７、電源切換えボタン１９、及びズームスイッチ１８が設けられる。また、図１（ｂ）に示すように、デジタルカメラ２３の背面側には、操作ボタン２６〜３１、ＬＣＤ等のディスプレイ２５、及びファインダ接眼部２４が設けられる。
【００１６】
図２は、図１に示すデジタルカメラ２３の制御ブロック図である。バス４２には、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４３、ＲＡＭ４５、レリーズボタン１７、操作ボタン２６〜３１、ディスプレイ２５、電源切換えボタン１９、ズームスイッチ１８、メモリ３８、圧縮伸張部３９、メモリカードドライブ４０及び駆動回路４１が接続される。
【００１７】
駆動回路４１には、レンズ鏡筒１６をズーム駆動するズーム機構３２、フォーカスレンズ群１，２を駆動するフォーカス駆動機構４６、シャッタ９ａを駆動するシャッタ駆動機構３３、絞り９ｂを駆動する絞り駆動機構３４が接続される。また、駆動回路４１には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１５及びストロボ装置２２が接続される。駆動回路４１に接続された各ユニットは、ＣＰＵ４４からの信号に基づいて該駆動回路４１を介して駆動が制御される。
【００１８】
ＲＯＭ４３には、各種制御プログラム等が記憶され、ＲＡＭ４５には、各種制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部３５は、撮像素子１５から出力された画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３６に出力する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換部３６は、撮像素子１５から取り込んだアナログデータをデジタルデータに変換して、デジタル信号処理部３７に出力する。デジタル信号処理部３７は、Ａ／Ｄ変換部３６で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ３８に出力する。
【００２０】
メモリ３８に記憶された画像データは、圧縮伸張部３９によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮処理等が施された後、メモリカードドライブ４０に装着されたメモリーカードに出力されて記憶される。
【００２１】
また、メモリ３８に記憶された画像データやメモリカードドライブ４０に記憶された画像データを圧縮伸張部３９によって伸張処理を行い、その後、バス４２を介してディスプレイ２５に表示させることができる。
【００２２】
次に、図３乃至図９を参照して、レンズ鏡筒１６について詳しく説明する。図３は、レンズ鏡筒１６の収納位置での断面図である。図４は、レンズ鏡筒１６の撮影位置での断面図である。
【００２３】
図３及び図４に示すように、レンズ鏡筒１６は、１群レンズ５を保持する１群鏡筒６を有する。１群鏡筒６の背面側には、２群レンズ７を保持する２群レンズホルダ８が配置され、２群レンズホルダ８の背面側には、シャッタ９ａ及び絞り９ｂが一体に構成されている絞りシャッタ９が配置されている。
【００２４】
また、絞りシャッタ９の背面側には、３群レンズ１０を保持する３群レンズホルダ１０ａが配置され、３群レンズホルダ１０ａの背面側には、４群レンズ１１を保持する４群レンズホルダ１１ａが配置されている。
【００２５】
４群レンズホルダ１１ａの背面側には、フォーカスレンズ群１，２を保持する５群レンズホルダ３が配置され、５群レンズホルダ３の背面側には、撮像素子１５を保持する素子ホルダ１４が配置されている。
【００２６】
フォーカス駆動機構４６は、モータ４６ａにより回転駆動されるねじ軸４６ｂを有し、ねじ軸４６ｂには、５群レンズホルダ３の外周部に設けられたラック３ｄが螺合されている。したがって、モータ４６ａによりねじ軸４６ｂが回転駆動されると、５群レンズホルダ３がフォーカスレンズ群１，２と一体に光軸方向に移動して合焦動作が行われる。
【００２７】
固定筒１３の外周側には、カム筒１２が配置され、カム筒１２の外周部に形成されたカム溝に１群鏡筒６の内周部に設けられたフォロアが追従するようになっている。
【００２８】
固定筒１３の正面側（被写体側）の先端部には、直進キー１３ａが設けられ、直進キー１３ａは、１群鏡筒６の内周部に形成された直進溝６ａに係合している。これにより、カム筒１２が回転すると、１群鏡筒６は、直進キー１３ａにより回転規制された状態で、内周部のフォロアがカム筒１２のカム溝に追従しながら光軸方向に進退移動する。
【００２９】
カム筒１２の内周部には、複数のカム溝が形成されており、複数のカム溝には、２群レンズホルダ８、絞りシャッタ９、３群レンズホルダ１０ａ、及び４群レンズホルダ１１ａにそれぞれ設けられたフォロアが追従するようになっている。
【００３０】
また、２群レンズホルダ８は、固定筒１３により回転規制され、更に、絞りシャッタ９、３群レンズホルダ１０ａ、及び４群レンズホルダ１１ａは、固定筒１３に設けられた不図示のガイドバーに係合することで回転規制される。
【００３１】
図５（ａ）はフォーカスレンズ群１，２を保持した状態の５群レンズホルダ３の断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＳ部拡大断面図である。図６は、フォーカスレンズ群１，２を保持した状態の５群レンズホルダ３を正面側から見た斜視図である。図７は、フォーカスレンズ群１，２を保持した状態の５群レンズホルダ３を背面側から見た分解斜視図である。図８は、フォーカスレンズ群１，２を保持した状態の５群レンズホルダ３を正面側から見た分解斜視図である。
【００３２】
図５乃至図８に示すように、フォーカスレンズ群１，２は、正面側（図５の上側）に配置される第１レンズ１、及び第１レンズ１の背面側に配置される第２レンズ２により構成される。本実施形態では、第１レンズ１、及び第２レンズ２のいずれもプラスチックモールドレンズで形成されている。
【００３３】
第１レンズ１の背面側には、短円筒状の嵌合保持部１ａが第１レンズ１の外周部より径方向内側に位置して略同軸に設けられている。嵌合保持部１ａの内周部には、第２レンズ２が第１レンズ１に対して光軸方向に嵌合される。これにより、第１レンズ１と第２レンズ２との高精度の軸合わせが可能となる。なお、第１レンズ１に第２レンズ２が嵌合される嵌合保持部１ａを設けるには、第１レンズ１は、ガラスレンズよりプラスチックモールドで形成されることが加工上、有利である。
【００３４】
図５に示すように、５群レンズホルダ３には、光学開口の周囲に第２レンズ２の背面側を保持する環状の保持凹部３ａが形成されている。また、保持凹部３ａの正面側に位置する５群レンズホルダ３の内周部には、第１レンズ１の外周部が嵌合固定される。
【００３５】
５群レンズホルダ３に第１レンズ１が嵌合固定されることで、第１レンズ１と一体の第２レンズ２が保持凹部３ａに保持される。この状態では、第２レンズ２と第１レンズ１が当接し、第２レンズ２は、第１レンズ１と保持凹部３ａとの間に光軸方向に挟まれた状態で保持される。
【００３６】
なお、前述したように、第１レンズ１、及び第２レンズ２は、いずれもプラスチックモールドレンズで形成されているので、モールド成形するためのゲートが必要となる。
【００３７】
本実施形態では、第１レンズ１の成形時におけるゲートについては、第１レンズ１の外周部に配置している。従って、成形後にゲートの残形状部となる凸部１ｃ（図７参照）は、第１レンズ１の外周部の一部に径方向外側に突出して設けられ、５群レンズホルダ３の内周部に形成された不図示の凹部に収容される。
【００３８】
一方、第２レンズ２の成形時におけるゲートについては、第２レンズ２の外周部の一部を平坦に切り欠いたＤカット形状のカット面に配置している。そして、成形後に第２レンズ２のゲートの残形状部となる凸部２ａ（図７参照）は、第１レンズ１の嵌合保持部１ａの内周面と第２レンズ２のＤカット面との間に形成される空間に収容される。
【００３９】
また、第１レンズ１の正面側には、環状の押圧部材４が配置され、押圧部材４の背面側の面には、押圧部４ｂが設けられている。押圧部４ｂは、第１レンズ１を第２レンズ２と共に５群レンズホルダ３の保持凹部３ａに向けて押し付ける。これにより、第１レンズ１が５群レンズホルダ３の内周部に位置決め固定されるとともに、第１レンズ１を介して第２レンズ２が保持凹部３ａに保持された状態で５群レンズホルダ３に固定される。
【００４０】
押圧部材４の外周部には、背面側に突出するスナップフィット４ａが周方向に略等間隔で複数設けられている。複数のスナップフィット４ａを５群レンズホルダ３に対応して設けられた複数の掛止突起３ｂにそれぞれ掛止することで、押圧部材４が５群レンズホルダ３に固定される。
【００４１】
押圧部材４の押圧部４ｂは、発泡材やゴム等の弾性変形可能な弾性材によりリング状に形成され、押圧部材４の外周部より径方向内側に位置して押圧部材４の背面側の面に固定されている。押圧部４ｂは、前述したように、第１レンズ１を第２レンズ２と共に５群レンズホルダ３の保持凹部３ａに向けて押し付けて各レンズ１，２を保持する。このとき、押圧部４ｂの弾性力を調整することで、各レンズ１，２に大きな負荷をかけることなく、換言すれば、レンズの面精度に影響を与えることなく、各レンズ１，２を保持することができる。
【００４２】
図９は、押圧部材４を背面側から見た斜視図である。図９に示すように、押圧部４ｂは、押圧部材４の光学開口を制限するマスク形状部の外周側に固定されている。なお、押圧部４ｂとマスク形状部とを一体に形成してもよい。
【００４３】
押圧部材４の押圧部４ｂの外周側には、規制面４ｄが周方向に沿って形成されている。押圧部材４の規制面４ｄの内周側には、環状凹部が形成され、この環状凹部の内周部に押圧部４ｂが規制面４ｄから背面側に突出した状態で位置決め嵌合される。
【００４４】
図５に戻って、５群レンズホルダ３に第１レンズ１、第２レンズ２及び押圧部材４が組み込まれた状態では、第１レンズ１と押圧部材４の規制面４ｄとの間には、光軸方向に隙間Ａが設けられている。
【００４５】
また、図５に示す状態では、押圧部４ｂの弾性反発力のみで第１レンズ１を第２レンズ２と共に５群レンズホルダ３の保持凹部３ａに向けて押し付けて各レンズ１，２を保持している。
【００４６】
ここで、図５に示す状態において、５群レンズホルダ３に衝撃などの外力が加わった場合に、第１レンズ１が光軸方向に浮き上がっても、第１レンズ１が規制面４ｄに当接して、それ以上の浮き上がりが規制される。これにより、５群レンズホルダ３の破損等を防止することができ、優れた耐衝撃性を確保することができる。
【００４７】
また、押圧部材４を５群レンズホルダ３に固定する作業は、前述したように、押圧部材４で第１レンズ１を保持凹部３ａに向けて押圧した状態で行う。
【００４８】
このとき、第１レンズ１が５群レンズホルダ３に対して傾いて組み込まれていたとしても、規制面４ｄが第１レンズ１に当接して第１レンズ１を押し込むことで第１レンズ１の傾きが補正される。即ち、５群レンズホルダ３に対して第１レンズ１が傾いて組み込まれたとしても、押圧部材４を５群レンズホルダ３に固定することで、第１レンズ１を光軸と直交する面に沿う正規の位置に戻すことができる。
【００４９】
また、押圧部材４の規制面４ｄの外周側には、背面側に突出する突出部４ｃが周方向に略等間隔で３カ所設けられ、５群レンズホルダ３には、突出部４ｃに対応する凹部３ｃが周方向に略等間隔で３カ所設けられている。
【００５０】
押圧部材４を５群レンズホルダ３に固定した際に、突出部４ｃの先端部は、凹部３ｃの底面に対して光軸方向に当接し、これにより、５群レンズホルダ３と押圧部材４との光軸方向の間隔を一定間隔に規制している。
【００５１】
また、突出部４ｃを規制面４ｄの外周側かつ近傍に配置することで、規制面４ｄの光軸方向の位置を正確に管理することができ、第１レンズ１と押圧部材４の規制面４ｄとの間の光軸方向の隙間Ａの寸法を一定に維持することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態では、複数のレンズ１，２を高精度で保持することができるとともに、耐衝撃性に優れたレンズ保持構造を提供することができる。
【００５３】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、５群レンズホルダ３に対して第１レンズ１と第２レンズ２を保持する構造を例示したが、５群レンズホルダ３に対して第１レンズ１のみを保持する構造であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  第１レンズ
１ａ  嵌合保持部
２  第２レンズ
３  ５群レンズホルダ
３ｃ  凹部
４  押圧部材
４ｂ  押圧部
４ｃ  突出部
４ｄ  規制面
１６  レンズ鏡筒
２３  デジタルカメラ
【図１】
2016109804.tif 000003
【図２】
2016109804.tif 000004
【図３】
2016109804.tif 000005
【図４】
2016109804.tif 000006
【図５】
2016109804.tif 000007
【図６】
2016109804.tif 000008
【図７】
2016109804.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016109804.tif 000011