(57)【要約】【課題】衝撃、振動が加えられた際にレンズの位置ズレを抑制することを可能にしたレンズ保持構造およびこれを用いた光学機器、並びにレンズ保持構造の製造方法を提供する。【解決手段】で前記レンズの位置を固定する押え部材と、を備えたレンズ保持構造において、前記鏡筒は、前記鏡筒の先端と前記押え部材と結合する位置との間に、前記レンズの外周の一部を露出するように設けられた切欠を有し、前記切欠を備える前記鏡筒の先端側の最大外径は、前記鏡筒と結合する前記押え部材の内径より小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
前記レンズを収納する鏡筒と、
前記鏡筒と結合し、前記レンズと当接することで前記レンズの位置を固定する押え部材と、
を備えたレンズ保持構造において、
前記鏡筒は、
前記鏡筒の先端と前記押え部材と結合する位置との間に、前記レンズの外周の一部を露出するように設けられた切欠を有し、
前記切欠を備える前記鏡筒の先端側の最大外径は、前記鏡筒と結合する前記押え部材の内径より小さいことを特徴とするレンズ保持構造。
【請求項２】
前記押え部材は、前記鏡筒と螺合する押え環であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ保持構造。
【請求項３】
前記切欠は、前記レンズを前記鏡筒に固定するための接着剤の注入領域であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ保持構造。
【請求項４】
前記鏡筒は、前記切欠により前記レンズを前記鏡筒に圧入するための弾性を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ保持構造。
【請求項５】
前記切欠は、前記レンズを前記鏡筒と固定するための接着剤の注入領域であることを特徴とする請求項４に記載のレンズ保持構造。
【請求項６】
前記鏡筒は、前記先端に前記レンズを圧入して固定する突起を有することを特徴とする請求項４または５に記載のレンズ保持構造。
【請求項７】
前記突起の内径は、前記レンズを前記鏡筒に圧入するための弾性で前記レンズの外周の外径と等しくなるように大きくなることを特徴とする請求項６に記載のレンズ保持構造。
【請求項８】
前記切欠は周方向に等間隔に複数設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ保持構造。
【請求項９】
撮像素子と、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ保持構造と、
を有することを特徴とする光学機器。
【請求項１０】
画像表示素子と、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ保持構造と、
を有することを特徴とする光学機器。
【請求項１１】
レンズと、
前記レンズを受け部に収納する鏡筒と、
前記鏡筒と結合し、前記レンズと当接することで前記レンズの位置を固定する押え部材と、
を備えたレンズ保持構造において、
前記鏡筒は、
前記鏡筒の先端と前記押え部材と結合する位置との間に、前記レンズの外周の一部を露出するように設けられた切欠を有し、
前記切欠を備える前記鏡筒の先端側の最大外径は、前記鏡筒と結合する前記押え部材の内径より小さいレンズ保持構造の製造方法であって、
前記レンズを前記受け部に突き当てる第１のステップと、
前記切欠に接着剤を塗布して前記レンズと前記鏡筒を接着する第２のステップと、
前記押え部材で、前記レンズの位置を固定する第３のステップと、
を有することを特徴とするレンズ保持構造の製造方法。
【請求項１２】
レンズと、
前記レンズを受け部に収納する鏡筒と、
前記鏡筒と結合し、前記レンズと当接することで前記レンズの位置を固定する押え部材と、
を備えたレンズ保持構造において、
前記鏡筒は、
前記鏡筒の先端に設けられる突起と、
前記鏡筒の先端と前記押え部材と結合する位置との間に、前記レンズの外周の一部を露出するように設けられた切欠と、を有し、
前記切欠を備える前記鏡筒の先端側の最大外径は、前記鏡筒と結合する前記押え部材の内径より小さいレンズ保持構造の製造方法であって、
前記レンズを前記突起に対し圧入して前記受け部に突き当てる第１のステップと、
前記押え部材で、前記レンズの位置を固定する第２のステップと、
を有することを特徴とするレンズ保持構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを保持するレンズ保持構造およびこれを用いた光学機器、並びにレンズ保持構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の放送用テレビレンズの分野において使用されるレンズ装置では、高性能化を実現させるために、レンズ装置の一部に口径が大きく質量の重いレンズが採用されている。一方、上記レンズ装置では、衝撃、振動が加えられた時に、鏡筒に対してレンズの位置ズレを起こさずレンズを保持することが求められている。そのため、これまで、レンズ装置に衝撃、振動が加えられた時に、レンズの位置ズレを抑制する耐衝撃構造を備えたレンズ保持構造が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、レンズを保持する押え環と鏡筒間にラチェット機構を設けることにより、振動時に押え環が回転することで、レンズの位置ズレを抑制した構造が開示されている。また、特許文献２では、押え環と鏡筒からなるレンズ保持構造において、レンズを板バネにより押圧することでレンズの位置ズレを抑制した構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２２５４８号公報
【特許文献２】特開２０１０−３２６６３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、押え環と鏡筒間の螺子部にはガタが存在するため、レンズ装置へ衝撃が加わった際、レンズの位置ズレに追従して螺子のガタの範囲で押え環の位置ズレが発生する場合がある。上記螺子部のガタに起因するレンズの位置ズレを規制するためには、押え環と鏡筒間の相対的な位置ズレを規制することが必要となる。
【０００６】
特許文献１は、押え環の回転規制を行うことでレンズの位置ズレを防止した構造であり、押え環と鏡筒間の螺子部のガタを規制した構造ではないため、押え環と鏡筒間の相対的な位置ズレを規制することは困難である。よって特許文献１では、衝撃、振動が加えられた際にレンズの位置ズレを抑制することが困難である。
【０００７】
また、特許文献２では、光軸方向のレンズの動きは規制しているが、押え環と鏡筒間の螺子のガタを規制した構造ではないため、押え環と鏡筒間の相対的な位置ズレを規制することは困難である。よって特許文献２では、衝撃、振動が加えられた際にレンズの位置ズレを抑制することが困難である。
【０００８】
更に、鏡筒として金属鏡筒を用いる場合は、低温側の温度で鏡筒が縮小するため、レンズと鏡筒のガタを適切に設ける必要がある。しかし、レンズと鏡筒のガタを設けると、レンズ保持構造へ衝撃が加わった際、レンズと鏡筒のガタの範囲でレンズの位置ズレが発生する。
【０００９】
本発明の目的は、衝撃、振動が加えられた際にレンズの位置ズレを抑制することを可能にしたレンズ保持構造およびこれを用いた光学機器、並びにレンズ保持構造の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るレンズ保持構造は、レンズと、前記レンズを収納する鏡筒と、前記鏡筒と結合し、前記レンズと当接することで前記レンズの位置を固定する押え部材と、を備えたレンズ保持構造において、前記鏡筒は、前記鏡筒の先端と前記押え部材と結合する位置との間に、前記レンズの外周の一部を露出するように設けられた切欠を有し、前記切欠を備える前記鏡筒の先端側の最大外径は、前記鏡筒と結合する前記押え部材の内径より小さいことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別のレンズ保持構造は、レンズと、前記レンズを収納する鏡筒と、前記鏡筒と螺合し、前記レンズと当接することで前記レンズの位置を固定する押え環と、を備えたレンズ保持構造において、前記鏡筒は、前記鏡筒の先端と前記押え部材と結合する位置との間に、前記レンズの外周の一部を露出するように設けられた切欠を有し、前記切欠と前記押え環の間には空隙が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る光学機器は、上記レンズ保持構造を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るレンズ保持構造の製造方法は、レンズと、前記レンズを受け部に収納する鏡筒と、前記鏡筒と結合し、前記レンズと当接することで前記レンズの位置を固定する押え部材と、を備えたレンズ保持構造において、前記鏡筒は、前記鏡筒の先端と前記押え部材と結合する位置との間に、前記レンズの外周の一部を露出するように設けられた切欠を有し、前記切欠を備える前記鏡筒の先端側の最大外径は、前記鏡筒と結合する前記押え部材の内径より小さいレンズ保持構造の製造方法であって、前記レンズを前記受け部に突き当てる第１のステップと、前記切欠に接着剤を塗布して前記レンズと前記鏡筒を接着する第２のステップと、前記押え部材で、前記レンズの位置を固定する第３のステップと、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る別のレンズ保持構造の製造方法は、レンズと、前記レンズを受け部に収納する鏡筒と、前記鏡筒と結合し、前記レンズと当接することで前記レンズの位置を固定する押え部材と、を備えたレンズ保持構造において、前記鏡筒は、前記鏡筒の先端に設けられる突起と、前記鏡筒の先端と前記押え部材と結合する位置との間に、前記レンズの外周の一部を露出するように設けられた切欠と、を有し、前記切欠を備える前記鏡筒の先端側の最大外径は、前記鏡筒と結合する前記押え部材の内径より小さいレンズ保持構造の製造方法であって、前記レンズを前記突起に対し圧入して前記受け部に突き当てる第１のステップと、前記押え部材で、前記レンズの位置を固定する第２のステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、衝撃、振動が加えられた際にレンズの位置ズレを抑制することを可能にしたレンズ保持構造およびこれを用いた光学機器、並びにレンズ保持構造の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレンズ保持構造の構成を示す分解斜視図
【図２】第１の実施形態に係るレンズ保持構造のＸ−Ｘ断面図
【図３】第２の実施形態に係るレンズ保持構造の構成を示す分解斜視図
【図４】第２の実施形態に係るレンズ保持構造のＸ−Ｘ断面図
【図５】第２の実施形態に係るレンズ保持構造のＹ−Ｙ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
《第１の実施形態》
（レンズ保持構造およびこれを用いた光学機器）
以下の実施形態に係るレンズ保持構造は、例えば撮像素子を備えるカメラ本体と接続して、撮像素子を備える光学機器としての撮像装置として用いられる。あるいは、画像表示素子を備える光学機器としてのプロジェクタとして用いられる。
【００１９】
図１は本実施形態に係るレンズ保持構造の構成を示す分解斜視図、図２は本実施形態に係るレンズ保持構造のＸ−Ｘ断面図である。なお、説明のために、図中Ａを光軸とする。
【００２０】
本実施形態のレンズ保持構造は、レンズ１、レンズ１を収納する鏡筒２、鏡筒２に螺合しレンズ１と当接することでレンズ位置を固定する押え部材としての押え環３から成る。また、鏡筒２には、鏡筒２の先端２ｂと螺子２ｅ（押え環３の鏡筒２との結合部としての螺合部として押え環３の螺子３ａと螺合）の間に切欠２ａを周方向に等間隔に複数設けている（本実施形態では４箇所設けている）。そして、接着剤の注入領域としての切欠２ａに接着剤を塗布することで、レンズ１を鏡筒２に十分に固定する。
【００２１】
このとき、切欠２ａと押え環３の間には空隙ｈ１が設けられている。即ち、切欠２ａを備える鏡筒２の先端側の最大外径は、鏡筒と結合する前記押え環３の内径より小さくなっている。
【００２２】
（レンズ保持構造の製造方法）
以上の構成から成るレンズ保持構造に関し、図１、図２を用いてレンズ保持構造の製造方法を以下に示す。先ず、レンズ１を鏡筒２の嵌合部２ｃに収納し、鏡筒２の受け部２ｄに突き当てる（第１のステップ）。次に、鏡筒２の切欠２ａに接着剤を塗布しレンズ１と鏡筒２を接着する（第２のステップ）。このとき、接着剤によりレンズ１が鏡筒２に対して十分に固定され、光軸Ａと垂直な方向にレンズ１の位置が決まる。
【００２３】
続いて、押え環３の螺子３ａを鏡筒２の螺子２ｅに螺合させ、レンズ１に当接するまで押え環３を締め込む（第３のステップ）。押え環３がレンズ１に当接すると、鏡筒２と押え環３との螺子部に光軸A方向へ軸力が発生し、レンズ１が鏡筒２に対して保持される。
【００２４】
（本実施形態の効果）
以下、本実施形態における切欠２ａに、接着剤を塗布した際の効果について説明する。光軸Ａと垂直な方向に衝撃、振動を受けた場合、レンズ１は光軸Ａと垂直な方向にＢ１の力を受け、位置ズレを起こそうとする。しかし、鏡筒２に対してレンズ１が接着固定されているため、レンズ１に発生する反力Ｂ２によりＢ１の力を相殺する。従って、衝撃、振動に伴うレンズ位置ズレを抑制することができる。
【００２５】
また、鏡筒２の先端２ｂと螺子２ｅの間に、レンズ１の外周（外周面１ａ）の一部を露出するように設けられた切欠２ａを備えているため、押え環３で螺合する前に、レンズ１の外周面１ａを確認しながら接着剤の塗布ができる。そのため、接着時の視認性を確保しながら組立が可能となる効果が得られる。
【００２６】
更に、接着箇所を切欠２ａに限定する構造のため、接着剤の剥離性も向上する。また、押え環３と切欠２ａには空隙ｈ１を設けた構造にしているため、押え環３が接着されず、メンテナンス性が良い。
【００２７】
なお、本実施形態で、切欠２ａと押え環３の間には空隙ｈ１が設けられており、押え環３の螺子３ａの径よりも切欠２ａに隣接する外周領域２ｇの外径が小さいことで、押え環３が外周領域２ｇにぶつからずに鏡筒２と螺子３ａで螺合することができる。
【００２８】
《第２の実施形態》
図３は本実施形態におけるレンズ保持構造の構成を示す分解斜視図、図４は本実施形態におけるレンズ保持構造のＸ−Ｘ断面図、図５は本実施形態におけるレンズ挿入前の鏡筒構造を示すＹ−Ｙ断面図である。本実施形態は、第１の実施形態に対して、鏡筒２を鏡筒４としたもので、基本的には接着剤を塗布しない構造である。その他の構成については、第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、その他の同一部分については同一符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
本実施形態の鏡筒４は金属で形成される金属鏡筒で、鏡筒４の先端４ｂと螺子４ｅの間に、切欠４ａを周方向に等間隔に４箇所設けることで、先端４ｂの剛性が低下し弾性を有する構造となる。先端４ｂには突起４ｆが構成され、レンズ１の外周面１ａと突起４ｆが圧入関係で当接する（図５で、波線は圧入前の鏡筒形状を示し、実線は圧入後の鏡筒形状を示す）。このとき（圧入前）、突起４ｆの径ｄは、レンズ１の外径Ｄよりも小さい関係にある。
【００３０】
なお、本実施形態で、切欠４ａと押え環３の間には空隙ｈ２が設けられている。即ち、、切欠４ａを備える鏡筒４の先端側の最大外径は、鏡筒と結合する押え環３の内径より小さくなっている。そして、押え環３の螺子３ａの径よりも鏡筒４の先端側の最大外径が小さいことで、押え環３が鏡筒４の先端側にぶつからずに鏡筒４と螺子３ａで螺合することができる。
【００３１】
（レンズ保持構造の製造方法）
以上の構成から成るレンズ保持構造に関し、図３、図４を用いてレンズ保持構造の製造方法を以下に示す。先ず、レンズ１を鏡筒４の嵌合部４ｃに収納し、鏡筒４の受け部４ｄに突き当てる（第１のステップ）。鏡筒４に収納されたレンズ１において、レンズ１の外周面１ａと突起４ｆが圧入関係で当接するため、突起４ｆの径ｄはレンズ１の外径Ｄと長さが等しくなる。これにより、光軸Ａと垂直な方向にレンズ１の位置が決まる。
【００３２】
続いて、押え環３の螺子３ａを鏡筒４の螺子４ｅに螺合させ、レンズ１に当接するまで押え環３を締め込む（第２のステップ）。押え環３がレンズ１に当接すると、鏡筒４と押え環３との螺子部に光軸A方向へ軸力が発生し、レンズ１が鏡筒４に対して保持される。
【００３３】
（本実施形態の効果）
以下、本実施形態における鏡筒４の先端４ｂと螺合４ｅの間に切欠４ａを設け、レンズ１の外周面１ａと突起４ｆが圧入関係で当接する際の効果について、図４を用いて説明する。光軸Aと垂直な方向に衝撃、振動を受けた場合、レンズ１は光軸Aと垂直な方向にＢ１の力を受け、位置ズレを起こそうとする。しかし、レンズ１は鏡筒４に圧入関係で挿入されているため、復元力Ｂ３によりＢ１の力を相殺する。また、本実施形態の鏡筒は金属であるため、樹脂鏡筒と比較し薄肉化が可能である。なお、本実施形態においては基本的に接着剤を用いないが、切欠４ａに接着剤を塗布しても構わない。
【００３４】
（変形例）
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。
【００３５】
（変形例１）
上述した実施形態では、周方向に等間隔に切欠を設けたが、非等間隔にしても構わない。また、切欠形状を光軸方向から見てＵ溝形状としても良いし、他の形状（例えば角形状）としても良い。
【００３６】
（変形例２）
上述した実施形態では、鏡筒と螺合し、レンズと当接することでレンズの位置を固定する押え環を用いたが、本発明はこれに限られず、例えば鏡筒と嵌合し、レンズと当接することでレンズの位置を固定する押え部材を用いても良い。
【００３７】
（変形例３）
上述した第２の実施形態では、鏡筒４の先端に突起４ｆを設けてレンズ１を鏡筒４に固定するようにしたが、突起４ｆを設けずに、鏡筒の先端側の弾性でレンズ１を固定するようにしても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１・・レンズ、２・・鏡筒、２ａ・・切欠、２ｅ・・螺子、３・・押え環、３ａ・・螺子、４・・鏡筒、４ａ・・切欠
【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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