(57)【要約】【課題】鏡筒とレンズの軸を合わせる調芯性を精度よく行うことを可能にした、レンズ保持手段を提供すること。【解決手段】鏡筒に保持されるレンズと、レンズを鏡筒に固定保持する固定手段と、を有する。レンズは鏡筒に対して光軸方向位置を決める突き当て部を有し、レンズを挿入する鏡筒の開口部側に 凸の曲率面あるいは、鏡筒にレンズを挿入する方向からレンズの突き当て部側へ向けて径大化する傾斜面を有している。また、鏡筒の内壁面と、前記凸の曲率面あるいは前記傾斜面の両方に当接し、前記固定手段とレンズとの間に挟持される挟持部材をする。また、レンズと鏡筒の突き当て部の形状は、レンズ側と鏡筒側の少なくともどちらか一方が光軸と直行する平面である。固定手段は、挟持部材を光軸と直行する面でレンズ突き当て部方向へ付勢力を与え、挟持部材と鏡筒との当接部で挟持部材は鏡筒から、光軸直行面内における光軸中心方向への作用力が働くことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒に保持されるレンズと、レンズを鏡筒に固定保持する固定手段を有し、 
レンズは、鏡筒に対して光軸方向位置を決める突き当て部を有し、レンズを挿入する鏡筒の開口部側に 凸の曲率面あるいは、鏡筒にレンズを挿入する方向からレンズの突き当て部側へ向けて径大化する傾斜面を有し、 
鏡筒の内壁面と、前記凸の曲率面あるいは前記傾斜面の両方に当接し、前記固定手段とレンズとの間に挟持される挟持部材を有し、 
レンズと鏡筒の突き当て部の形状は、レンズ側と鏡筒側の少なくともどちらか一方が光軸と直行する平面であって、
固定手段は、挟持部材を光軸と直行する面でレンズ突き当て部方向へ付勢力を与え、挟持部材と鏡筒との当接部で挟持部材は鏡筒から、光軸直行面内における光軸中心方向への作用力が働くことを特徴とするレンズ保持手段。 
【請求項２】
前記挟持部材は、固定手段によるレンズを固定保持するために与えられる前記付勢力程度では変形しない剛性を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ保持手段。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ保持手段に関し、特に調芯手段を有するレンズ保持手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高い光学性能を維持するために、鏡筒に組み込まれる複数のレンズ間の倒れや偏芯といった相対位置関係のずれを極力抑え、精度よくレンズが鏡筒に保持される必要があった。そのため、鏡筒に対するレンズの偏芯を抑える手段に関していうと、レンズを鏡筒に組み込んだ際のレンズと鏡筒の軸を合わせるための様々な調芯手段が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、第一レンズの背面の周縁にテーパ面を形成し、これに当接するテーパ面を鏡筒のレンズ保持部に形成している。また、第二レンズの正面の周縁にテーパ面を形成し、これに当接するテーパ面をレンズ押えの押え部の背面に形成している。レンズユニットの組み立ての際には、鏡筒内に第一レンズ、スペーサ及び第二レンズを挿嵌し、レンズ押えを鏡筒に螺合する回転動作を行うことで、第一レンズおよび第二レンズの中心軸を鏡筒の中心軸に一致させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2010-134378号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術におけるレンズ押えによる鏡筒と第二レンズの調芯に関しては、レンズ押えと鏡筒間の光軸直行平面内でのガタがあるとガタの範囲内で鏡筒の軸とレンズの軸の調芯が安定せず、芯精度が低くなってしまう。また、第一レンズの調芯においても、鏡筒のレンズ嵌合径に対するテーパ面の加工精度分の公差が追加されてしまうので、レンズと鏡筒の軸ズレが大きく発生する懸念がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、鏡筒とレンズの軸を合わせる調芯を精度よく行うことを可能にしたレンズ保持手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、鏡筒に保持されるレンズと、レンズを鏡筒に固定保持する固定手段を有する。レンズは鏡筒に対して光軸方向位置を決める突き当て部を有し、レンズを挿入する鏡筒の開口部側に 凸の曲率面あるいは、鏡筒にレンズを挿入する方向からレンズの突き当て部側へ向けて径大化する傾斜面を有している。また、鏡筒の内壁面と、前記凸の曲率面あるいは前記傾斜面の両方に当接し、前記固定手段とレンズとの間に挟持される挟持部材を有する。また、レンズと鏡筒の突き当て部の形状は、レンズ側と鏡筒側の少なくともどちらか一方が光軸と直行する平面である。固定手段は、挟持部材を光軸と直行する面でレンズ突き当て部方向へ付勢力を与え、挟持部材と鏡筒との当接部で挟持部材は鏡筒から、光軸直行面内における光軸中心方向への作用力が働くことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鏡筒とレンズの軸を合わせる調芯を精度よく行うことを可能にしたレンズ保持手段の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施例１のレンズ保持手段の概略断面図
【図２】本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の概略断面図
【図３】本実施例１の図１の部分的な断面図
【図４】本実施例１におけるレンズ形状の変形例
【図５】本実施例１におけるレンズ形状の変形例
【図６】本実施例1における鏡筒内壁形状説明図
【図７】本実施例1における、挟持部材の配置の説明図
【図８】本実施例１における固定手段の変形例
【図９】本実施例２における挟持部材の配置の説明図
【図１０】本実施例２における特徴的な箇所の部分的な断面図
【図１１】本実施例２における挟持部材の変形例
【図１２】鏡筒内壁形状説明図
【図１３】固定手段の挟持部材との当接状態の説明図
【図１４】図13の部分的な断面図
【図１５】図13の部分的な断面図
【図１６】押え環から挟持部材へ加わる作用力の概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図２は本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の概略断面図である。
【００１１】
［実施例１］
以下、図２を参照して、本発明の第1の実施例による実施形態について説明する。カメラボディと着脱可能なマウント１００１に対し、外装環１００２が径嵌合し、当接部１００３で光軸方向が規制されて、ビスで締結されている。固定筒1004は、外装環１００２に対し径嵌合し、光軸方向でビスにより締結される。固定筒１００４には、ガラスを保持する３群鏡筒１００５と、ガラスを光軸直行平面内でシフトすることによって手振れ補正を行う手振れ補正群１００６を、カムフォロアにより保持している。また、ガラスを保持する５群鏡筒１００７は固定筒１００４に対して径嵌合し、光軸方向でビスにより締結される。
【００１２】
中間筒１００８は固定筒１００４に対して径嵌合し、光軸方向でビスにより締結される。案内筒１００９は中間筒１００８に対して径嵌合し、光軸方向でビスにより締結される。カム環１０１０は案内筒１００９に対して径嵌合し、且つ光軸方向への移動が規制され定位置回転をする。案内筒１００９とカム環１０１０にはレンズを保持する２群鏡筒１０１１を光軸方向へ進退させるために、それぞれ直進ガイドする直進溝（不図示）およびカム溝（不図示）が形成されている。２群鏡筒１０１１に取り付けられるカムフォロア（不図示）が、前記案内筒１００９とカム環１０１０に設けられた直進ガイドする直進溝（不図示）・カム溝（不図示）に係合されている。
【００１３】
ガラスを保持する１群鏡筒１０１２は案内筒１００９に対して当接部１０１３で光軸方向が規制され、案内筒１００９とネジ結合されている。アクチュエータ１０１４は案内筒１００９に対して径嵌合し、光軸方向でビスにより案内筒１００９に締結されている。
アクチュエータ１０１４の回転部（不図示）を介して、アクチュエータ１０１４の回転力がカム環１０１０に伝達される。
【００１４】
フォーカスリング１０１５は、１群鏡筒１０１２と径嵌合してビス固定されるホルダー１０１６と径嵌合し、カムフォロア１０１７で光軸方向への移動が規制されている。フォーカスリング１０１５アクチュエータ１０１４の構成部材（不図示）は一体的に回転し、フォーカスリング１０１５の回転作動がアクチュエータ１０１４を介して、カム環１０１０に伝達される。
【００１５】
以下、図１から図１０（図２は除く）を用いて本発明の特徴的な箇所を詳述する。図1は本発明の特徴的な箇所を示す断面図である。図3は図1の拡大図である。レンズ１０１８はレンズ側胴付部１０１９で1群鏡筒１０１２に突き当たり、鏡筒に対する光軸方向が規制されている。１０２０は鏡筒側胴付部である。レンズ１０１８が1群鏡筒１０１２に対して偏芯することで調芯するために、図3で示すようにレンズ側胴付部１０１９の形状と1群鏡筒側胴付部１０２０の形状の少なくともどちらか一方が光軸と直行する平面である必要がある。
【００１６】
ここでいう調芯とは、レンズ１０１８が光軸直行面内における光軸中心方向へ作用する力によってレンズ１０１８が倒れずに偏芯することで、レンズ１０１８と1群鏡筒１０１２の軸を合わせることをいう。
【００１７】
図4のように、レンズ側胴付部１０３９形状が光軸と直行する平面形状でなくても、1群鏡筒側胴付部１０２０形状が光軸と直行する平面形状であれば、１群鏡筒１０１２に対するレンズ１０４０調芯は可能である。また逆に、光軸直行面内における光軸中心方向へ作用する力によってレンズ１０１８が倒れずに偏芯するのであれば、レンズ側胴付部形状が光軸と直行する平面で、１群鏡筒側胴付部形状が光軸と直行する平面でなくてもよい。
【００１８】
図3の１０２１は挟持部材であり、１群鏡筒１０１２の内壁１０２２とレンズ１０１８の傾斜面１０２３に当接する。固定手段である押え環１０２４が１群鏡筒１０１２に組み込まれた時に、押え環１０２４によってレンズ１０１８を挿入する方向からレンズ側胴付部１０１９へ向けて付勢力が与えられる。レンズ１０１８は挟持部材１０２１を介して押え環１０２４によって、１群鏡筒１０１２に保持される。
【００１９】
ここでレンズ１０１８の傾斜面１０２３について詳述する。レンズ１０１８の傾斜面１０２３はレンズ１０１８を挿入する方向からレンズ側胴付部１０１９へ向けて径大化する面である。挟持部材１０２１が押え環１０２４から付勢力を与えられると、挟持部材１０２１は１群鏡筒１０１２の内壁面１０２２とレンズ１０１８の傾斜面１０２３に押圧される。そのため、レンズ１０１８の傾斜面１０２３はレンズ１０１８を挿入する方向からレンズ側胴付部１０１９へ向けて径大化しており、挟持部材１０２１が押圧されることによって光軸中心方向の力が作用する。
【００２０】
そのため、図5のように前記傾斜面１０２３ではなく、レンズ１０５１を挿入する１群鏡筒１０１２の開口部側に 凸の曲率面１０２５であっても光軸中心方向の力が作用する。またここで、１群鏡筒１０１２の内壁面１０２２について詳述する。挟持部材１０２１が押え環１０２４から付勢力を与えられ、挟持部材１０２１が１群鏡筒１０１２の内壁面１０２２とレンズ１０１８の傾斜面１０２３に押圧される。その時レンズ１０１８の傾斜面１０２３に、レンズ１０１８を光軸直行面内における光軸中心方向へ作用する作用力が働く。
【００２１】
またその際、挟持部材１０２１は、レンズ１０１８から光軸直行平面内における外側方向への作用力が働き、１群鏡筒１０１２の内壁面１０２２の当接部１０２６で当接することで位置が決まる。よって、図１２に示すような挟持部材１０２１がレンズ１０１８と１群鏡筒１０４２に同時に当接せず、且つ１群鏡筒１０４２から挟持部材１０２１に光軸直行面内における光軸中心方向へ作用する作用力が働かなければ意味をなさない。そのため挟持部材１０２１と当接する１群鏡筒１０４２の内壁面１０２２は、図3に示すように光軸と平行であるか、図６の1群鏡筒１０４３ようにレンズ１０１８を挿入する方向からレンズ胴付部１０１９側へ向けて径小化する面１０２７である必要がある。
【００２２】
また更に、押え環１０２４の挟持部材１０２１との当接部１０２８形状について詳述する。押え環１０２４の挟持部材１０２１との当接部１０２８は、光軸と直行する平面である必要がある。図１３のように押え環１０４４の挟持部材１０２１との当接部１０４５が斜面であった場合、押え環１０４４から挟持部材１０２１へ働く付勢力の作用する方向がレンズ１０１８の周状で不均等である。図１３は、レンズ１０１８が１群鏡筒１０１２に対して径方向において図の上側に片寄された状態である。図の下側は径ガタ１０２９がある状態である。ガタ１０２９量は図を用いて説明する上で分かりやすくするために、過剰に大きく表記している。
【００２３】
図１４は図１３の紙面上光軸より上側の押え環１０４４周りの拡大図である。図１５は図１３の紙面上光軸より下側の押え環１０４４周りの拡大図である。図１３のように１群鏡筒１０１２に対してレンズ１０１８が偏芯して組み込まれる。その場合、図１４に示される挟持部材１０２１の1群鏡筒側胴付部１０２０からの光軸方向位置１０４６と、図１５に示される挟持部材１０２１の1群鏡筒側胴付部１０２０からの光軸方向位置１０４７が異なる。具体的にいうと、レンズ１０１８の傾斜面１０２３がレンズ１０１８を挿入する方向からレンズ側胴付部１０１９へ向けて径大化する面である。そのため図１３ではレンズ１０１８が１群鏡筒１０１２に対して径方向において図の上側に片寄された状態であるので、光軸方向位置１０４７よりも光軸方向位置１０４６のほうが、1群鏡筒側胴付部１０２０から離れている。これにより、押え環１０４４が１群鏡筒１０１２に組み込まれると、押え環１０４４は１群鏡筒１０１２との径ガタの中で傾く。
【００２４】
押え環１０４４の傾きはレンズ１０１８と１群鏡筒１０１２間の径ガタに起因するため、傾きの量としては小さいものの必ず発生する。図１６は押え環１０４４から挟持部材１０２１に作用する力の概略を示している。押え環１０４４の傾きが小さいため、押え環１０４４から挟持部材１０２１に作用する力の向き・大きさを、図を用いて説明する上でわかりやすくするために過剰に作用力１０４９・１０５０および、傾き角度θ１０４８で示している。そのため、紙面上で押え環１０４４は傾いて図示しているが、傾き角度θ１０４８と差異があるように見える。
【００２５】
図１６において、矢印で示す作用力１０４９および作用力１０５０は、押え環１０４４を1群鏡筒１０１２に締めこむ時に、押え環１０４４の挟持部材１０２１との当接部１０４５から、挟持部材１０２１に働く作用力を表している。前述のように、１群鏡筒１０１２に対して押え環１０４４が光軸直行平面に対して角度θ１０４８傾いている。そのため作用力１０４９の光軸方向の分力よりも、作用力１０５０の光軸方向の分力のほうが大きくなる。レンズ１０１８に対しては挟持部材１０２１を介して付勢する力が働く。
【００２６】
そのため、挟持部材１０２１からレンズ１０１８へ働く光軸中心方向への力も、レンズ１０１８が１群鏡筒１０１２に対して径方向において図の上側に片寄された位置よりも、対向する径ガタ１０２９がある位置のほうが大きい。
【００２７】
よって押え環１０４４の挟持部材１０２１との当接部１０４５が斜面であった場合、レンズ１０１８が1群鏡筒１０１２に対して偏芯された状態で組み込まれ、押え環１０４４が傾くと、レンズ１０１８は1群鏡筒１０１２に対して調芯されない。
【００２８】
それに対して図３のように押え環１０２４の挟持部材１０２１との当接部１０２８が、光軸と直行する平面であると、押え環１０２４から挟持部材１０２１へ加わる付勢力の光軸方向への分力が全周にわたって光軸と略平行である。そのため、挟持部材１０２１を介してレンズ１０１８へ作用する光軸中心方向の力は、全周にわたって略均一な力が働くので、1群鏡筒１０１２に対してレンズ１０１８は安定して調芯される。
【００２９】
次に挟持部材１０２１について説明する。ここでは挟持部材１０２１は球形状である。また、図７に示すように、挟持部材１０２１は１群鏡筒１０１２の内壁１０２２とレンズ１０１８の傾斜面１０２３に当接し、光軸周りの全周に渡って複数配置されている。図７はレンズ挿入側から見た図である。この時、挟持部材１０２１は全周にわたって挟持部材１０２１どうしが周方向で当接していては、レンズ１０１８を１群鏡筒１０１２に対して調芯する際に挟持部材１０２１間での詰まりが発生してしまう。
【００３０】
それによって均等に調芯させるための作用力がレンズ１０１８に働かなくなる懸念がある。そのため、挟持部材１０２１は全周に渡って複数配置されているものの、周方向において複数箇所で挟持部材１０２１間にわずかながらの隙間がある。
【００３１】
また、挟持部材１０２１は押え環１０２４により付勢力が加えられる程度では変形しない剛性をもっている。仮にその程度の付勢力によって挟持部材１０２１が変形してしまっては、レンズ１０１８を調芯させるための光軸直行面内における光軸中心方向へ作用する作用力を均等に発生させることができない。
【００３２】
また、レンズ１０１８は挟持部材１０２１を介して押え環１０２４によって、１群鏡筒１０１２に保持されている。固定手段としては押え環１０２４ではなく、図８に示すような環状部材１０３５であってもよい。不図示の加圧部材で環状部材１０３５がレンズ１０１８を挿入する方向からレンズ胴付部１０１９側へ向けて押圧されることにより付勢力１０３６が働けば、本発明の要旨を満たす。環状部材１０３５の１群鏡筒１０１２に対する固定方法は接着等、公知の種々の固定手段がある。
【００３３】
ここまで、前述した構成部材で説明したが、本発明はその実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【００３４】
［実施例２］
第一の実施例では挟持部材１０２１を球形状のものを全周に渡って配置することを説明したが、図９のようにリテーナー部材１０３７を用いれば、球形状の挟持部材１０２１は全周に配置される必要はない。図１０はリテーナー部材１０３７を用いた場合の挟持部材１０２１の角度位置での断面図である。固定手段が押え環１０２４であった場合、押え環１０２４を組み込む時に押え環１０２４の回転により、挟持部材１０２１である球形状部材が連れまわって回転する。
【００３５】
しかしながら、リテーナー部材１０３７があることで挟持部材１０２１の周方向における等分差は大きく崩れることはない。レンズ１０１８を光軸直行面内における光軸中心方向へ作用する作用力を均等に働かせるためには、図９に示すように周方向において略等分に挟持部材が配置されていることが望ましい。そのため、少なくとも３つ以上の挟持部材１０２１がリテーナー１０３７によって等分に配置される。
【００３６】
またここで、挟持部材１０２１は球形状だけではなく、図１１に示されるような円弧状部材１０３８であってもよい。この円弧状部材１０３８であったとしても、図１から図１１と該当図を説明する内容の条件を満たせば、レンズ１０１８を1群鏡筒１０１２に対して調芯することが可能である。
【００３７】
［実施例３］
また更に、挟持部材１０２１は全周繋がった環状部材であったり、Ｃ状の環状部材であってもよい。全周繋がった環状部材やＣ状の環状部材を用いることで、複数の挟持部材１０２１を用いたり、リテーナー部材１０３７を用いる必要がない。実施例２と同様、挟持部材１０２１が全周繋がった環状部材やＣ状の環状部材であったとしても、図１から図８と該当図を説明する内容の条件を満たせば、レンズ１０１８を１群鏡筒１０１２に対して調芯することが可能である。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００１  マウント、１００２  外装環、１００３  当接部、１００４  固定筒、１００５  ３群鏡筒、１００６  手振れ補正群、１００７  ５群鏡筒、
１００８  中間筒、１００９  案内筒、１０１０  カム環、１０１１  ２群鏡筒、
１０１２  １群鏡筒、１０１３  当接部、１０１４  アクチュエータ、
１０１５  フォーカスリング、１０１６  ホルダー、１０１７  カムフォロア、
１０１８  レンズ、１０１９  レンズ側胴付部、１０２０  １群鏡筒側胴付部、
１０２１  挟持部材、１０２２  内壁、１０２３  傾斜面、１０２４  押え環、
１０２５  凸の曲率面、１０２６  当接部、１０２７  径小化する面、
１０２８  当接部、１０２９  ガタ、１０３０  破線、１０３１  ２点鎖線、
１０３２  角度θ、１０３３  付勢力、１０３４  付勢力、１０３５  環状部材、
１０３６  付勢力、１０３７  リテーナー部材、１０３８  円弧状部材、
１０３９  レンズ側胴付部、１０４０  レンズ、１０４１  レンズ、
１０４２  １群鏡筒、１０４３  １群鏡筒、１０４４  押え環、１０４５  当接部、
１０４６  光軸方向位置、１０４７  光軸方向位置、１０４８  傾き角度θ、
１０４９  作用力、１０５０  作用力、１０５１  レンズ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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