JP4825148B2

JP4825148B2 - レンズ移動装置

Info

Publication number: JP4825148B2
Application number: JP2007035928A
Authority: JP
Inventors: 和広佐藤
Original assignee: Cosina Co Ltd
Current assignee: Cosina Co Ltd
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: JP2008203302A

Description

本発明は、レンズを移動させるフォーカシング機構やズーミング機構などに用いて好適なレンズ移動装置に関する。

一般に、レンズユニットに搭載するフォーカシング機構やズーミング機構には、所定のレンズ群を光軸方向に移動させるレンズ移動装置を備えており、この種のレンズ移動装置は、通常、位置を固定し、かつ光軸方向のガイド溝を有する中胴と、この中胴の外側に回動可能に配し、かつカム溝を有するカム筒と、中胴の内側に移動自在に配し、かつ所定のレンズ群を保持するとともに、ガイド溝及びカム溝の双方に係合する係合突起部を有する移動枠とを備えている。

従来、この種のレンズ移動装置としては、特開２０００−１９３８６２号公報で開示される光学系位置調整可能な鏡枠が知られている。この光学系位置調整可能な鏡枠（レンズ移動装置）は、レンズを保持する内枠，第一の調整ネジが螺着される中枠，第二の調整ネジが螺着される外枠とで構成され、互いに平行バネで連結され、さらに、第一の調整ネジをＸ軸方向にねじ込むことによって、内枠をＸ軸方向に変位させるとともに、第二の調整ネジをＹ軸方向にねじ込むことによって、中枠を介して内枠をＹ軸方向に変位させ、レンズの光軸の位置調整を光軸の傾きのない状態で行うことができるようにして、光学部材の光学系位置調整（芯出し）を容易に行えるようにしたものである。
特開２０００−１９３８６２号

しかし、上述した従来のレンズ移動装置（光学系位置調整可能な鏡枠）は、次のような問題点があった。

第一に、光学系位置調整（芯出し）機構を、レンズを光軸方向に移動させるレンズ移動装置に対して別途独立して構成するとともに、光学系位置調整機構は、Ｘ軸方向に変位させる調整機構の外側にＹ軸方向に変位させる調整機構を配する構成を採用するなど、光学系全体の大型化（大径化）を招く。

第二に、Ｘ軸方向に変位させる調整機構とＹ軸方向に変位させる調整機構は、それぞれ調整ネジと平行バネの組合わせにより構成するため、平行バネの弾性力が常に調整ネジの軸方向に付加されるなど、使用による振動や衝撃によって初期調整に狂いを生じやすく、信頼性に難がある。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したレンズ移動装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、位置を固定し、かつ光軸Ｆｃ方向のガイド溝２ｇを有する中胴２と、中胴２の外側に回動可能に配し、かつカム溝３ｃを有するカム筒３と、中胴２の内側に移動自在に配し、かつ所定のレンズ群Ｌを保持するとともに、ガイド溝２ｇ及びカム溝３ｃの双方に係合する係合突起部４ｓ…を有する移動枠４とを備えるレンズ移動装置１を構成するに際して、係合突起部４ｓ…を一つ用いるとともに、移動枠４に螺合した複数の摺接突起部５…及び各摺接突起部５…を少なくとも中胴２に設けた孔部６…から所定の治具Ｔにより回動させて移動枠４の外周面４ｆからの突出長Ｄｐを変更可能な突出長変更手段７からなる芯出調整機構Ｍを備えてなることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、摺接突起部５…は、中胴２の内周面２ｉに当接する合成樹脂により形成した当接部１１…を設けて構成できる。また、摺接突起部５…は、移動枠４の光軸Ｆｃ方向における異なる位置に二列に配することができる。さらに、中胴２の内周面２ｉにおける摺接突起部５…が摺接する面には、摺接突起部５…の移動方向（光軸Ｆｃ方向）に沿った挽目部１２…を設けることができる。

このような構成を有する本発明に係るレンズ移動装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）係合突起部４ｓ…を一つ用いるとともに、移動枠４に螺合した複数の摺接突起部５…及び各摺接突起部５…を少なくとも中胴２に設けた孔部６…から所定の治具Ｔにより回動させて移動枠４の外周面４ｆからの突出長Ｄｐを変更可能な突出長変更手段７からなる芯出調整機構Ｍを備えるため、芯出調整機構Ｍは、レンズ移動装置の基本構成を利用し、この基本構成に含む状態で付設することができ、光学系全体の小型コンパクト化（小径化）を実現できる。

（２）中胴２と移動枠４間の隙間に複数の摺接突起部５…を介在させることによりレンズ群Ｌに対するＸ軸方向とＹ軸方向の位置調整（芯出し）を行うため、バネ等による弾性力は付加されない。したがって、使用による振動や衝撃によっても初期調整に狂いが生じにくく、信頼性をより高めることができる。

（３）好適な態様により、摺接突起部５…を、中胴２の内周面２ｉに当接する合成樹脂により形成した当接部１１…を設けて構成すれば、中胴２に対する移動枠４の円滑な摺動（滑り）を確保できる。

（４）好適な態様により、摺接突起部５…を、移動枠４の光軸Ｆｃ方向における異なる位置に二列に配すれば、中胴２に対する移動枠４の円滑な平行移動を確保できる。

（５）好適な態様により、中胴２の内周面２ｉにおける摺接突起部５…が摺接する面には、摺接突起部５…の移動方向に沿った挽目部１２…を設ければ、中胴２に対する移動枠４の円滑な摺動を確保しつつ摺動音を低減することができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るレンズ移動装置１の構成について、図１〜図７を参照して説明する。

図１は、スチルカメラに用いる交換レンズＡの概要を示し、特に、交換レンズＡの一部を構成するレンズ移動装置１を明示する。交換レンズＡは、不図示のカメラ本体（カメラボディ）に着脱するリング形のレンズマウント部２１を備え、このレンズマウント部２１にレンズ移動装置１が支持される。このレンズ移動装置１は、レンズマウント部２１の前端面に固定した中胴２と、中胴２の外側に配したカム筒３と、中胴２の内側に配した移動枠４を備える。

この場合、中胴２は、図３に示すように、光軸Ｆｃ方向に沿い、かつ図２に示すように、周方向へ１２０゜間隔で配した三つのガイド溝２ｇ…を有する。また、カム筒３は、中胴２に対して光軸Ｆｃ方向の変位が規制され、かつ中胴２の外周面に回動可能に装填する。このカム筒３は、図３に示すように、螺旋方向に沿い、かつ図２に示すように、周方向へ１２０゜間隔で配した三つのカム溝３ｃ…を有する。さらに、カム筒３には、このカム筒３よりも大径となるフォーカスリング２２を取付ける。このフォーカスリング２２は、交換レンズＡの最外郭に位置する。一方、移動枠４は、中胴２の内周面に対して光軸Ｆｃ方向へ移動自在に装填する。この移動枠４は、所定のレンズ群Ｌを保持するとともに、移動枠４の外周面には、ガイド溝２ｇ…及びカム溝３ｃ…の双方に係合し、かつ図２に示すように、周方向へ１２０゜間隔で配した三つの係合突起部４ｓ…（４ｓａ，４ｓｂ，４ｓｃ）を突設する。

以上がレンズ移動装置１の基本構成となり、フォーカスリング２２を手で回すことにより一体のカム筒３が回動し、これにより、カム溝３ｃ…が周方向へ変位する。この結果、カム溝３ｃ…とガイド溝２ｇ…の交点に位置する係合突起部４ｓ…がガイド溝２ｇ…に沿って変位するとともに、係合突起部４ｓ…が設けられた移動枠４が変位する。そして、この移動枠４に保持されたレンズ群Ｌが光軸Ｆｃ方向に移動することによりフォーカシングが行われる。

他方、本実施形態に係るレンズ移動装置１は、上述した基本構成に対して芯出調整機構Ｍを付設して構成する。芯出調整機構Ｍは、移動枠４に螺合する複数（例示は六つ）の摺接突起部５…を備えるとともに、各摺接突起部５…を少なくとも中胴２に設けた孔部６…から所定の治具Ｔにより回動させて移動枠４の外周面４ｆからの突出長Ｄｐ…を変更可能な突出長変更手段７を備える。

この場合、摺接突起部５は、図６及び図７に示すように、偏平円柱形の基部３１とこの基部３１に組付けることにより中胴２の内周面２ｉに当接する当接部１１を有する。基部３１は精密性を確保するため、例えば、ステンレス等の金属素材により形成し、外周面にはネジ部３１ｎを設ける。このネジ部３１ｎは、図７に示すように、移動枠４に形成したネジ孔部３２に螺合する。また、基部３１の上面には凹形のリング溝３１ｓを形成し、このリング溝３１ｓに、筒形に形成した当接部１１を嵌着（圧入）する。この当接部１１は摩擦係数が比較的小さいポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やＡＢＳ樹脂等の合成樹脂素材により形成し、上端面が中胴２の内周面２ｉに当接する当接面１１ｓとなる。さらに、リング溝３１ｓよりも中心側に位置する基部３１の上面には、所定の治具Ｔが係合する治具係合部３１ｃを設ける。例示の治具係合部３１ｃは、マイナスドライバＴｒが係合するマイナス形の係合凹部３１ｃｒである。

このように構成する摺接突起部５…は、図１及び図２に示すように、移動枠４の光軸Ｆｃ方向における異なる位置に二列に配するとともに、各列においては周方向へ１２０゜間隔で三つ（計六つ）配する。この際、各摺接突起部５…は、図２に示すように、各係合突起部４ｓ…の相互間における中央位置にそれぞれ配する。摺接突起部５…を、移動枠４の光軸Ｆｃ方向における異なる位置に二列に配することにより、中胴２に対する移動枠４の円滑な平行移動を確保できる利点がある。

一方、当接部１１が当接する中胴２の内周面２ｉには、摺接プレート３５を設ける。この摺接プレート３５における当接面１１ｓの摺接する面には、摺接突起部５の移動方向（光軸Ｆｃ方向）に沿った挽目部１２をプレス加工等により形成する。これにより、中胴２に対する移動枠４の円滑な摺動を確保しつつ摺動音を低減することができる。なお、この挽目部１２は、摺接プレート３５を用いることなく、中胴２の内周面２ｉに直接形成することも可能である。

さらに、摺接プレート３５を含む中胴２には、マイナスドライバＴｒ（所定の治具Ｔ）が挿通する孔部６…を形成する。この場合、孔部６の内径は、少なくとも当接部１１における当接面１１ｓの最外径よりも小さくなるように選定する。これにより、マイナスドライバＴｒを中胴２の外側から孔部６を通して係合凹部３１ｃｒに係合させ、摺接突起部５を右方向又は左方向に回すことができる。この構成は、摺接突起部５が移動枠４の外周面４ｆから突出する突出長Ｄｐを変更可能な突出長変更手段７となり、また、摺接突起部５…と突出長変更手段７は本発明の要部となる芯出調整機構Ｍを構成する。

他方、レンズ移動装置１は、このような芯出調整機構Ｍを備えるため、前述した三つの係合突起部４ｓ…のうち、一つの係合突起部４ｓ（４ｓａ）のみを本来の係合突起部として機能させる。即ち、一つの係合突起部４ｓａをガイド溝２ｇ及びカム溝３ｃに対して比較的小さいクリアランスを介して係合させる。この係合突起部４ｓａを図４に示す。この場合、係合突起部４ｓは、支軸を兼ねるネジ部４１と、このネジ部４１により回動自在に支持される、例えば、ＰＯＭ等の合成樹脂素材により形成したローラ部４２ｘを備える。したがって、移動枠４の外周面４ｆには、ネジ部４１が螺着するネジ孔４３を形成するとともに、ローラ部４２ｘが図４に示すようにガイド溝２ｇ及びカム溝３ｃに対して比較的小さいクリアランスにより係合する。

さらに、他の二つの係合突起部４ｓ…（４ｓｂ，４ｓｃ）は、ガイド溝２ｇ…に対して比較的大きクリアランスＣ…を介して係合させるとともに、カム溝２ｃ…に対して比較的小さいクリアランスにより係合させる。係合突起部４ｓｂ（他の係合突起部４ｓｃも同じ）を図５に示す。係合突起部４ｓｂも基本的な構成は、上述した係合突起部４ｓａと同じであるが、図５に示すように、外径を上述したローラ部４２ｘの外径よりも小さくした細目のローラ部４２ｙを用いる。このような係合突起部４ｓｂ（４ｓｃ）を用いることにより、移動枠４の径方向への変位（逃げ）を確保できる。よって、芯出調整機構Ｍを実質的に機能させることができ、本来のレンズ移動装置１の機能を確保しつつ光学系位置調整（芯出し）を確実に行うことができる。

なお、一つのレンズ群Ｌについて説明したが、通常、図１に示すように、他のレンズ群Ｌｅも異なる角度のカム溝（３ｃ）によリ同時に移動する構成を備えている。この場合、上述した芯出調整機構Ｍは、特に、精密調整が要求される所定のレンズ群Ｌに適用すれば足りるが、他のレンズ群Ｌｅに対しても同様に適用することができる。図１中、４ｓｅは、他のレンズ群Ｌｅを移動させるための係合突起部を示している。

次に、本実施形態に係るレンズ移動装置１の組付手順を含む機能について、図１〜図７を参照して説明する。

まず、移動枠４の各ネジ孔部３２…に摺接突起部５…をそれぞれ螺合させる。この際、移動枠４の外周面４ｆから摺接突起部５…が突出しない状態に螺合させる。移動枠４に全て（六つ）の摺接突起部５…を螺合するとともに、レンズ群Ｌ等の他の部品の組付が終了したなら、移動枠４を中胴２の内部に挿入し、さらに、不図示の芯出調整装置にセットする。芯出調整装置は、レンズ群Ｌの光軸中心を確認できる機能を備えており、セットした中胴２の移動枠４をスプリング等の付勢機能により径方向一方に付勢しながら芯出調整を行う。具体的には、図７に示すように、中胴２に設けた孔部６の位置に摺接突起部５の位置を合わせるとともに、この孔部６に外側からマイナスドライバＴｒを挿入し、係合凹部３１ｃｒに係合させることにより摺接突起部５を右方向又は左方向に回し操作する。これにより、各摺接突起部５…を移動枠４の外周面４ｆから突出させて内筒２の内周面２ｉに当接させるとともに、全摺接突起部５…を内筒２の内周面２ｉに当接させた状態において、レンズ群Ｌの光軸が正規の光軸Ｆｃに一致し、かつ平行になるように、各摺接突起部５…の突出長Ｄｐ…を変更する芯出調整を行う。

芯出調整が終了したなら、中胴２の外周面にカム筒３を装着し、カム筒３のカム溝３ｃ…及び中胴２のガイド溝２ｇ…の各位置を一致させた状態で、各係合突起部４ｓ…をカム筒３の外側からネジ孔部４３…に螺着する。これにより、レンズ移動装置１の組付が終了する。この後、中胴２に対するレンズマウント部２１の取付やカム筒３に対するフォーカスリング２２の取付などを行うことにより交換レンズＡを組立てることができる。

よって、このような本実施形態に係るレンズ移動装置１によれば、係合突起部４ｓ…を一つ用いるとともに、移動枠４に螺合した複数の摺接突起部５…及び各摺接突起部５…を少なくとも中胴２に設けた孔部６…から所定の治具Ｔにより回動させて移動枠４の外周面４ｆからの突出長Ｄｐを変更可能な突出長変更手段７からなる芯出調整機構Ｍを備えるため、芯出調整機構Ｍは、レンズ移動装置の基本構成を利用し、この基本構成に含む状態で付設することができ、光学系全体の小型コンパクト化（小径化）を実現できる。また、中胴２と移動枠４間の隙間に複数の摺接突起部５…を介在させることによりレンズ群Ｌに対するＸ軸方向とＹ軸方向の位置調整（芯出し）を行うため、バネ等による弾性力は付加されない。したがって、使用による振動や衝撃によっても初期調整に狂いが生じにくく、信頼性をより高めることができる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、レンズ移動装置１は、フォーカシング機構に適用した場合を示したが、ズーミング機構など、レンズ（レンズ群）を移動させる各種機構に適用できる。また、摺接突起部５…は、二つの部品の組合わせにより構成する場合を示したが、合成樹脂等により一体形成し、一つの部品により構成する場合を排除するものではない。なお、本発明に係るレンズ移動装置１は、例示したスチルカメラ（銀塩フィルムカメラ，デジタルカメラ）をはじめ、ビデオカメラやプロジェクタ等の各種映像機器や光学機器等のレンズユニットに利用できる。

本発明の最良の実施形態に係るレンズ移動装置を明示する交換レンズの断面側面図、同レンズ移動装置の主要部を明示する断面正面図、同レンズ移動装置の主要部を明示する外観側面図、同レンズ移動装置に用いる一つの係合突起部の一部断面側面図、同レンズ移動装置に用いる他の係合突起部の側面図、同レンズ移動装置に用いる摺接突起部の斜視図、同レンズ移動装置に用いる摺接突起部を移動枠に螺合した状態を示す断面側面図、

１：レンズ移動装置，２：中胴，２ｇ：ガイド溝，２ｉ：中胴の内周面，３：カム筒，３ｃ：カム溝，４：移動枠，４ｓ…：係合突起部，４ｆ：移動枠の外周面，５：摺接突起部，６…：孔部，７：突出長変更手段，１１…：当接部，１２：挽目部，Ｆｃ：光軸，Ｌ：レンズ群，Ｔ：治具，Ｄｐ：突出長，Ｍ：芯出調整機構，Ｃ：比較的大きいクリアランス

Claims

位置を固定し、かつ光軸方向のガイド溝を有する中胴と、前記中胴の外側に回動可能に配し、かつカム溝を有するカム筒と、前記中胴の内側に移動自在に配し、かつ所定のレンズ群を保持するとともに、前記ガイド溝及び前記カム溝の双方に係合する係合突起部を有する移動枠とを備えるレンズ移動装置において、前記係合突起部を一つ用いるとともに、前記移動枠に螺合した複数の摺接突起部及び各摺接突起部を少なくとも前記中胴に設けた孔部から所定の治具により回動させて前記移動枠の外周面からの突出長を変更可能な突出長変更手段からなる芯出調整機構を備えてなることを特徴とするレンズ移動装置。
前記摺接突起部は、前記中胴の内周面に当接する合成樹脂により形成した当接部を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ移動装置。
前記摺接突起部は、前記移動枠の光軸方向における異なる位置に二列に配することを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ移動装置。
前記中胴の内周面における前記摺接突起部が摺接する面には、前記摺接突起部の移動方向に沿った挽目部を設けてなることを特徴とする請求項１，２又は３記載のレンズ移動装置。