JP2017199021A - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents
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Description
また、偏心ピンを用いる構成では、レンズの光軸方向における位置調整はすべての偏心ピンを同じ角度回転させなければならないために極めて難しく、さらに、特にレンズ保持枠の質量が大きい場合には落下や振動などの衝撃による偏心ピンの不意な回転、変形が発生する虞がある。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒であって、前記位置調整部材は、前記第1開口部に装着されるとともに、第2開口部が設けられた外枠部材と、前記第2開口部に装着されるとともに、前記第2の孔が設けられている内枠部材と、を備え、前記外枠部材における前記第2開口部の前記光軸方向の中心が、前記第1開口部の前記光軸方向の中心から第1の量、偏心している、または、前記内枠部材における前記第2の孔の前記光軸方向の中心が、前記第2開口部の前記光軸方向の中心から第2の量、偏心している、のうちの少なくとも一方であること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のレンズ鏡筒であって、前記位置調整部材は、前記外枠部材の偏心の前記第1の量は、前記内枠部材の偏心の前記第2の量よりも小さいこと、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載のレンズ鏡筒であって、前記外枠部材の第2開口部の、前記光軸を中心とした周方向における中心は、前記第1開口部の前記周方向の中心から、前記第1の量と異なる第3の量、偏心し、前記内枠部材の前記第2の孔の、前記周方向における中心は、前記第2開口部の前記周方向の中心から前記第2の量と異なる第4の量、偏心していること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項5に記載の発明は、請求項2から4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒であって、前記外枠部材と、前記内枠部材とは、それぞれ略矩形の外形を有すること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒であって、前記第1開口部の前記光軸方向の内側面と、前記位置調整部材の前記光軸方向の側面とは、面接触していること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置である。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒10をカメラ本体2に装着して構成されたカメラ1の概念図である。
外装外筒11の外周には、ズーム操作環12が回転可能に設けられており、連繋機構の詳細な説明は省略するが、このズーム操作環12を回転操作することで、内装されたレンズ群L1,L2,L4が光軸OA方向(Z軸方向)に各々所定量移動することで焦点距離が連続的に変化するようになっている。レンズ群L3は、移動しない固定レンズ群である。
固定筒13は、レンズ群L2の移動方向を案内する光軸OAと平行な直進溝(図示せず)を備えている。カム筒14は、レンズ群L2を移動操作するカム溝14Aを備えており、連動ピン15を介してズーム操作環12と連繋している。
なお、カム筒14は、回転してもこの調整固定部100と干渉しないように逃げを備えた形状となっている。
図2は、調整固定部100を固定筒13の外周側から見た平面図である。
図3は、調整固定部100の断面図であって、(a)は図2におけるA−A断面に相当する光軸OAを含む面で断面にした図,(b)は図2におけるB−B断面に相当する光軸OAと直交する面における断面を示す図である。
図4は、調整固定部100の構成要素を示し、(a)は固定筒の第1開口部110,(b)は外枠部材120,(c)は内枠部材130である。
図5は、調整固定部100によるレンズ群の位置調整を説明する図であり、(a)は外枠部材120に内枠部材130を装着した状態、(b)は、外枠部材120,(c)は内枠部材130である。
すなわち、調整固定部100は、固定ビス140によってレンズ保持枠30に締着固定された内枠部材130および外枠部材120と、固定筒13の第1開口部110と、の嵌合によって、光軸OA方向(Z軸方向)における相対位置を規定して固定筒13とレンズ保持枠30とを固定する。
また、内枠部材130に対する固定ビス140の光軸OA方向(Z軸方向)における位置を変位させると、同様にその変位に対応してレンズ保持枠30が固定筒13に対して光軸OA方向(Z軸方向)に変位する。
両者を共に変位させると、レンズ保持枠30の固定筒13に対する光軸OA方向(Z軸方向)の変位量は両者の変位を合算したものとなる。
そして、内枠部材130としてその中心に対する固定ビス140の光軸OA方向(Z軸方向)における変位(以下これを内調整変位と呼ぶ)の量が異なるものを複数用意する。
そして、これらを適宜組み合わせることで、レンズ保持枠30(レンズL3)の光軸OA方向(Z軸方向)における位置を任意に調整して固定筒13に固定することができる。
外枠部材120は外調整変位が細かい変位量を担う微調用、内枠部材130は内調整変位が粗い変位量を担う粗調用に設定されている。
これにより、両者の組合せによって、少ない部品点数で微少な変位間隔で広い範囲の変位調整が可能となる。
そして、それらの中から適宜選択して組合せることによって、レンズ保持枠30の固定筒13に対する光軸OA方向(Z軸方向)における位置を、0〜0.54mmの範囲内において0.02mmピッチでの調整が可能となる。
このため、外枠部材120の3種類と内枠部材130の6種類の組合せで、0〜±0.54mmの範囲を0.02mmピッチで調整可能となる。
図4(b)に示すように、固定筒13に形成された第1開口部110は、光軸OA方向(Z軸方向)を長辺方向とする矩形状であって、固定筒13の内外周を貫通して形成されている。
第1開口部110の、光軸OA方向(Z軸方向)において対向する内面は、後述する外枠部材120を位置決めする位置規制面111となっている。この両位置規制面111の間隔をPとする。
また、第1開口部110の、光軸OA方向(Z軸方向)と直交する周方向(図中X軸方向)において対向する内面は、後述する内枠部材130の周方向の移動を規制する位置規制面112となっている。この両位置規制面112の間隔をTとする。
外枠部材120は、中央に内枠部材130が嵌合する第2開口部121が形成され、全体形状は枠状である。外枠部材120の長辺(Z軸と平行な辺)の上面側には、後述する内枠部材130の押圧鍔131が載置される凹部122が形成されている。
これにより、外枠部材120は、固定筒13の第1開口部110に嵌合すると、位置決め面123が位置規制面111に当接して面接触し、光軸OA方向(Z軸方向)において位置決めされて、第1開口部110(すなわち固定筒13)に装着されるようになっている。
第2開口部121における、光軸OA方向(Z軸方向)において対向する内面は、内枠部材130を位置決めする位置規制面124となっている。この両位置規制面124の間隔をQとする。
外調整変位は、外枠部材120の長辺方向における長さ:P’、および第2開口部121の位置規制面124の間隔:Qを一定とし、一方(Z軸+側)の短辺の幅:Rを変化させることで設定する。他方の短辺の幅:R’は、P’−(Q+P)、外調整変位量は、(R−R’)/2となる。
つまり、
(1) R=R’ 以下、これをR1として
(2) R=R1−0.02かつR’=R1+0.02
(3) R=R1−0.04かつR’=R1+0.04
にそれぞれ設定された3種類である。
なお、これは第2開口部121が光軸OA方向前面側(Z軸+方向)に変位する方向として表したものである。R=R1−0.06相当は上記(3)を、R=R1−0.08相当は上記(2)を、それぞれ180°回転させて後述する内枠部材130の変位量から減算する(Z軸−方向変位させる)ように用いることで対応する。
内枠部材130は、光軸OA方向(Z軸方向)における略中央に固定ビス孔132を備え、光軸OAと直交する方向(X軸方向)の両辺にはそれぞれ押圧鍔131が突設されている。
これにより、内枠部材130は、外枠部材120の第2開口部121に嵌合すると、位置決め面133が第2開口部121の位置規制面124に当接して、光軸OA方向(Z軸方向)において位置決めされるようになっている。
内調整変位は、内枠部材130の長辺方向における長さ:Q’は一定とし、一方(Z軸+側)の位置決め面133から固定ビス孔132の中心まで寸法:Sを変化させることで設定する。他方の位置決め面133から固定ビス孔132の中心まで寸法:S’は、Q’−S、内調整変位量は、(S’−S)/2となる。
つまり、
(1) S=S’ 以下、これをS1として
(2) S=S1−0.1かつS’=S1+0.1
(3) S=S1−0.2かつS’=S1+0.2
(4) S=S1−0.3かつS’=S1+0.3
(5) S=S1−0.4かつS’=S1+0.4
(6) S=S1−0.5かつS’=S1+0.5
にそれぞれ設定された6種類である。
固定ビス140は、内枠部材130における固定ビス孔132にその軸部141が嵌合して、ネジ部143がレンズ群L3を保持するレンズ保持枠30の固定ネジ部31(孔、ネジ孔)に螺合し、頭部142で内枠部材130をレンズ保持枠30の外周面に押圧して固定する。
内枠部材130は、押圧鍔131が外枠部材120の凹部122に対応して外枠部材120の脱落を防ぎ、その押圧鍔131の端面である移動規制当接面134は、第1開口部110における位置規制面112に当接して当該内枠部材130が固定されたレンズ保持枠30の光軸OA方向(Z軸方向)と直交する周方向(図中X軸方向)の移動(回転)を防ぐ。
上記構成の調整固定部100は、前述したように、外調整変位量が異なる複数の外枠部材120と、内調整変位量が異なる複数の内枠部材130と、の中から変位量を選択して組み合わせることで、レンズ保持枠30の固定筒13に対する光軸OA方向(Z軸方向)における位置を調整できる。
図5の例では、(b)に示すように、外調整変位量が0.04mmの外枠部材120をその変位方向をZ軸+方向として用いると共に、(c)に示すように内調整変位量が0.5mmの内枠部材130をその変位方向をZ軸+方向として用いる。
これにより、(a)に示すように、固定筒13の第1開口部110に対して、固定ネジ部31(レンズ保持枠30)が、標準位置:STからZ軸+方向に0.54mm変位して位置し、従って、レンズ保持枠30は固定筒13に対してZ軸+方向に0.54mm変位した位置に固定される。
さらに、レンズ保持枠30を固定筒13に対して標準位置:STからZ軸−方向に変位させたい場合には、上記説明と逆にすれば良い。
このため、図示しないが、ネジ部143の固定ネジ部31への螺合を容易とするように、固定ビス140におけるネジ部143の先端を先細りのテーパ状とすることが望ましい。
また、外枠部材120と内枠部材130の変位調整量の粗調と微調の分担を、逆に設定しても良い。つまり、外枠部材120を外調整変位量のピッチが粗い粗調用とし、内枠部材130を内調整変位量のピッチが細かく微調用とする。
さらに、用意する外枠部材120および内枠部材130の数も、本実施形態の例に限定されることなく任意に設定可能である。
また、3ヵ所に寸法の異なるコマ(外枠部材120,内枠部材130)を選択することで、レンズL3のチルト調芯や、部品の加工精度により発生するレンズL3の傾き補正を行うことも可能である。
つぎに、図6〜図10に示す本発明の第2実施形態について説明する。
図6は、調整固定部200を示し、(a)は固定筒の外周側から見た平面図,(b)は固定筒の第1開口部210,(c)は外枠部材220,(d)は内枠部材230である。図7〜10は、外枠部材220Bおよび内枠部材230Bを回転させて行う調整量の変更の説明図である。
なお、この調整固定部200は、前述した第1実施形態と同様のカメラ(レンズ鏡筒)に適用されるが、同じ構成要素には同符号を付して説明は省略する。
これにより、1つの外枠部材220及び1つの内枠部材230によってZ軸方向に16通りの変位調整量を得ることができるようになっている。
なお、外枠部材220と内枠部材230の変位調整量の粗調と微調の分担は、前述した第1実施形態と同様に、外枠部材220が微調用、内枠部材230が粗調用である。
第1開口部210における、光軸OA方向(Z軸方向)に対向する内面は、外枠部材220を位置決めする位置規制面211となっている。この両位置規制面211の間隔をPとする。第1開口部210のX軸方向(長辺方向)に対向する内面は、位置規制面212となっている。この位置規制面212の間隔をTとする。
また、位置規制面211が形成された辺の周縁部分の上面には、内枠部材230の押圧鍔231が遊嵌する逃げ凹部213が形成されている。
外枠部材220の各辺の上面側には、それぞれ後述する内枠部材230の押圧鍔231が遊嵌する凹部222が形成されている。
これにより、外枠部材220は、固定筒13の第1開口部210に嵌合すると、位置決め面223が位置規制面211に当接して光軸OA方向(Z軸方向)において位置決めされて、第1開口部210(すなわち固定筒13)に装着されるようになっている。外枠部材220は、位置決め面223の対を直交する2方向において備えるため、90°ピッチで回転させて第1開口部210に装着することができる。
なお、c=P’−(a+Q),d=P’−(b+Q)である。
また、押圧鍔231の光軸OA方向の端面は、移動規制当接面234となっており、同一方向における移動規制当接面234の間隔:T’は、第1開口部110における位置規制面112の間(間隔:T)に、周方向(図中X軸方向)に移動不能に嵌合するように設定されている。
図示するように、固定ビス孔132の中心Oの1つ目の位置決め面233からは距離A、2つ目の位置決め面233からは距離B、3つ目の位置決め面233からは距離C、4つ目の位置決め面233からは距離Dとする。A,B,C,Dは全て異なる距離(長さ)である。
なお、C=Q’−A,D=Q’−Bである。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
a+A
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
a+B
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
a+C
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
a+D
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
b+A
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
b+B
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
b+C
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
b+D
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
c+A
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
c+B
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
c+C
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
c+D
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
d+A
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
d+B
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
d+C
となる。
この場合、固定ビス孔132の中心Oの、位置規制面211からの距離は
d+D
となる。
a+A,a+B,a+C,a+D,
b+A,b+B,b+C,b+D,
c+A,c+B,c+C,c+D,
d+A,d+B,d+C,d+D,
の16通り選択可能となる。
これにより、1つの外枠部材220または内枠部材230によって16段階の変位調整量を得ることができ、レンズ保持枠30(レンズL3)の位置調整に際して用意する外枠部材220および内枠部材230の数を削減することができる。
(1)本実施形態の調整固定部100は、固定筒13の第1開口部110に装着された外枠部材120に、内枠部材130が装着され、さらにこの内枠部材130が固定ビス140でレンズ保持枠30に締着されて、レンズ保持枠30を固定筒13に固定している。
これにより、固定筒13の外周側からその内周側に位置するレンズ保持枠30を位置調整して固定筒13に固定することができる。その結果、極めて作業性が良く容易に位置調整を行うことができ、また、光軸方向のネジ等で固定する場合のように隣接する部材の取り外しによる工数の増加やキズ、損傷、ゴミの混入等の不具合の発生を抑制できる。
このため、レンズ保持枠30と固定筒13とを強固に固定でき、衝撃の作用等によっても位置ズレを生じ難く光学性能を安定して維持することができる。
これにより、1つの外枠部材220または内枠部材230によって16通りの変位調整量を得ることができ、位置調整に係る部品点数の一層の削減が可能となり、コスト低減にも寄与できる。
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)本実施形態における調整固定部は、外枠部材に対して内枠部材が嵌合しており、両者の調整変位量の合算でレンズ保持枠30を固定筒13に対して変位調整するように構成されている。しかし、部品点数は増加するものの、調整変位を有する1種類の調整コマによって構成することも可能である。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
Claims (7)
- レンズを保持するとともに、外周に第1の孔が設けられたレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠の外周に配置され、周面に第1開口部が設けられた保持枠固定筒と、
第2の孔が設けられ、前記第1開口部に対して光軸方向に位置決めされて装着される位置調整部材と、
前記位置調整部材の前記第2の孔を貫通して前記第1の孔に挿入されることにより、前記レンズ保持枠の光軸方向の位置を規定する固定部材と、
を備え、
前記第2の孔は、前記位置調整部材が前記第1開口部に装着された際に前記第1開口部の光軸方向の中心から偏心するように設けられていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1に記載のレンズ鏡筒であって、
前記位置調整部材は、
前記第1開口部に装着されるとともに、第2開口部が設けられた外枠部材と、
前記第2開口部に装着されるとともに、前記第2の孔が設けられている内枠部材と、を備え、
前記外枠部材における前記第2開口部の前記光軸方向の中心が、前記第1開口部の前記光軸方向の中心から第1の量、偏心している、または、
前記内枠部材における前記第2の孔の前記光軸方向の中心が、前記第2開口部の前記光軸方向の中心から第2の量、偏心している、
のうちの少なくとも一方であること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項2に記載のレンズ鏡筒であって、
前記位置調整部材は、
前記外枠部材の偏心の前記第1の量は、前記内枠部材の偏心の前記第2の量よりも小さいこと、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項2または3に記載のレンズ鏡筒であって、
前記外枠部材の第2開口部の、前記光軸を中心とした周方向における中心は、前記第1開口部の前記周方向の中心から、前記第1の量と異なる第3の量、偏心し、
前記内枠部材の前記第2の孔の、前記周方向における中心は、前記第2開口部の前記周方向の中心から前記第2の量と異なる第4の量、偏心していること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項2から4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒であって、
前記外枠部材と、前記内枠部材とは、それぞれ略矩形の外形を有すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒であって、
前記第1開口部の前記光軸方向の内側面と、
前記位置調整部材の前記光軸方向の側面とは、面接触していること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。
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