JP4402205B2

JP4402205B2 - 光学機器

Info

Publication number: JP4402205B2
Application number: JP21429099A
Authority: JP
Inventors: 弘義稲葉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JP2001042193A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動部材を光軸方向にガイドするガイドバーの傾き調整が可能な光学機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような光学機器では、従来、ガイドバーの端部に段付け加工を行い、この加工によって形成された小径部を、機器本体に光軸直交方向に位置調整可能に取り付けられた調整板の穴に嵌合させている。
【０００３】
そしてこの調整板は、機器本体に対して光軸直交方向に位置調整されることによりガイドバーの位置（傾き）調整を可能とするとともに、ガイドバーのスラスト受けとして用いられる。
【０００４】
図７および図８には、従来のレンズ鏡筒（光学機器）の構成を示している。これらの図において、１０１は前玉フォーカスレンズ群、１０２は前玉フォーカスレンズ群１０１を保持するフォーカス移動環、１０３はフォーカス移動環１０２を光軸方向にガイドするガイドバー、１０４はガイドバー１０３の端部（段付き小径部）が嵌合する調整板、１０５は鏡筒本体１０６に回転可能に取り付けられるとともに調整板１０４に形成された長穴に嵌合する第１偏芯コロ、１０７は鏡筒本体１０６に回転可能に取り付けられるとともに調整板１０４に形成された円形穴に嵌合する第２偏芯コロ、１０９は調整板１０４を鏡筒本体１０６に対して仮固定する仮固定ビス、１０８は仮固定ビス１０９の頭部と調整板１０４との間に配置されて、調整板１０４を鏡筒本体１０６に対して押圧する波ワッシャである。
【０００５】
なお、図９には、第２偏芯コロ１０７を示している。この第２偏芯コロ１０７は、３段形状に形成されており、最上段１０７ａおよび最下段１０７ｃに対して、調整板１０４に係合する中段１０７ｂが偏芯している。
【０００６】
このように構成されるレンズ鏡筒では、第１偏芯コロ１０５を回転させることにより調整板１０４を第２偏芯コロ１０７を中心にして旋回移動させることができる。これにより、ガイドバー１０３の端部１０３ａが光軸直交方向に移動し、ガイドバー１０３の傾き調整を行うことができる。
【０００７】
ガイドバー１０３の傾き調整により、このガイドバー１０３に嵌合しているフォーカス移動環１０２を移動させて、前玉フォーカスレンズ群１０１の光学調整を行うことができる。
【０００８】
なお、第２偏芯コロ１０７を回転させることにより、調整板１０４を第１偏芯コロ１０５が嵌合する長穴の長手方向に移動させることができ、ガイドバー１０３を第１偏芯コロ１０５の回転による傾き調整方向とほぼ直交する方向に傾き調整を行うことができる。
【０００９】
ところで、調整板１０４は、その位置調整時にスムーズに動き、かつ位置調整後は、その後に鏡筒本体１０６に対する接着固定やネジ締め固定されるまで簡単に動かない程度に位置保持される必要がある。このため、波ワッシャー１０８を仮固定ビス１０９と調整板１０４との間に介在させることにより、調整板１０４の位置保持力（摺動抵抗力）を発生させている。
【００１０】
なお、位置調整後の調整板１０４は、上記偏芯コロ１０５，１０７との２箇所の嵌合部に接着剤を塗布したり、調整板１０４における複数個所に接着剤を塗布したりして鏡筒本体１０６に固定される。これは、１箇所の接着等による固定では、光軸直交方向に２次元的に移動可能な調整板１０４を確実に固定できないためである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のレンズ鏡筒では、ガイドバー１０３の端部１０３ａに段付け加工が必要であったり、偏芯コロ１０５，１０７を設ける必要があったり、また調整板１０４の位置保持力を発生させる波ワッシャー１０８等が必要であったり、調整板１０４の位置調整後に複数箇所の接着又はビス締めよる固定が必要であったりして、部品点数が多くなるとともに、部品製作や組立作業に手間がかかり、コストアップにつながる要因が多いという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明では、ガイドバーの端部の段付き加工、偏芯コロ、波ワッシャー等を不要とし、さらには位置調整後の接着・ビス締め等による固定個所が１箇所で済むようにした光学装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、光学系を構成する可動部材を光軸方向にガイドするガイドバーを有するとともに、ガイドバーを嵌合させて機器本体に対し光軸直交方向に位置調整されることにより前記ガイドバーの位置調整を可能とする調整部材が機器本体に取り付けられる光学機器において、ガイドバーは調整部材を貫通し、機器本体は、調整部材よりも光軸方向先方に位置して調整部材を貫通したガイドバーの軸方向端部が突き当てられる突き当て部を有し、調整部材は、少なくとも機器本体に光軸直交方向に位置調整可能に取り付けられた状態にて弾性力を発生し、この弾性力を用いて調整部材が機器本体に対して仮固定されることを特徴とする。
また、本発明では、光学系を構成する可動部材を光軸方向にガイドするガイドバーを有するとともに、ガイドバーを嵌合させて機器本体に対し光軸直交方向に位置調整されることによりガイドバーの位置調整を可能とする調整部材が機器本体に取り付けられる光学機器におけるガイドバーの位置調整方法であって、ガイドバーに調整部材を貫通させ、機器本体に、調整部材よりも光軸方向先方に位置して調整部材を貫通したガイドバーの軸方向端部が突き当てられる突き当て部を設け、調整部材に、少なくとも機器本体に光軸直交方向に位置調整可能に取り付けられた状態にて弾性力を発生させ、この弾性力を用いて調整部材を機器本体に対して仮固定することを特徴とする。
【００１４】
すなわち、調整部材をガイドバーの位置（傾き）調整のためにのみ使用し、ガイドバーのスラスト受けは機器本体の突き当て部に行わせる。このため、ガイドバーに、調整部材にスラスト受けを行わせるための段付き加工を施す必要がなく、全長にわたって同一径を有するガイドバーを使用することが可能となる。しかも、調整部材を、機器本体に光軸直交方向に位置調整可能に取り付けられた状態にて弾性力を発生するように形成し、この弾性力を用いて調整部材の機器本体に対する光軸直交方向位置の仮固定（ある程度の摺動抵抗力を生じさせる押圧）を行わせるようにしているので、波ワッシャー等の部品を不要とすることができる。
【００１６】
また、調整部材（特に、調整部材におけるガイドバーとの嵌合部分から離れた長手方向端部の近傍等）に、機器本体に係合してこの機器本体に対する調整部材の光軸直交方向のうちいずれかの方向への移動を規制する規制部を設けて、調整部材の位置調整後の機器本体への固定を、上記規制部以外の一箇所（例えば、規制部およびガイドバーとの嵌合部分からできるだけ離れた一箇所）で行えるようにするのが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜図６には、本発明の実施形態であるレンズ鏡筒（光学機器）の構成を示している。
【００１９】
図１および図２において、１は鏡筒本体としてのＣＣＤホルダー、２はＣＣＤホルダー１のピント面側の端面（外面）に光軸直交方向に位置調整可能に仮固定ビス１４により仮固定される調整板、３はそのピント面側の端部近傍部分が調整板２に形成された嵌合穴２ｂに貫通嵌合するガイドバーである。
【００２０】
図１、４、５に示すように、ＣＣＤホルダー１には、ピント面側の端面よりもさらにピント面方向先方に延び、調整板２を貫通したガイドバー３のピント面側の端面の突き当てを受けるスラスト受け部（突き当て部）１ａが一体形成されている。
【００２１】
このため、従来のようにガイドバーの端部を段付け加工して得られた小径部分を調整板に嵌合させ、調整板をガイドバーのスラスト受けとしても用いていた場合に比べ、ガイドバー３として、全長にわたって同一径を有するストレートバーを用いることができる。また、本実施形態では、調整板２にガイドバー３のスラスト受けとしての役割は持たせていないので、調整板２にそれほど大きな強度は必要ない。
【００２２】
１０はフォーカシングと全光学系のいわゆる片ボケ調整を行うフォーカスレンズ、４はフォーカスレンズ１０を保持し、ガイドバー３により光軸方向に移動ガイドされるフォーカス移動環である。
【００２３】
また、５は光量調整を行う絞り装置、１１はアフォーカルレンズ、６はアフォーカルレンズ１１を保持する固定のアフォーカル環、７はフォーカス移動環４の回転規制を行うＵバー、１２はバリエーターレンズ、８はバリエーターレンズ１２を保持し、不図示のガイドバーにより光軸方向に移動ガイドされるバリエータ移動環、１３は前玉レンズ、９は前玉レンズ１３を保持する固定筒である。
【００２４】
本レンズ鏡筒の光学系はズームレンズ光学系であり、バリエータ移動環８を光軸方向に移動させることによってズーミングが行われる。また、フォーカス移動環４が、Ｕバー７により回転止めされている状態で、ガイドバー３にガイドされながら光軸方向に移動することにより、フォーカシングが行われる。
【００２５】
ところで、上記各部品の製造誤差等により、例えば前玉レンズ１３を保持している固定筒９の平行度の狂いやバリエータ移動環８のガイドバー３との嵌合部の倒れ等が生じ、光学系全体で片ボケやコマフレアー等の像の劣化が問題となる場合がある。これは、最近のレンズ鏡筒やこれを備えたカメラ等の光学機器のコンパクト化により、光学系の敏感度が高くなり、従来では問題とならない程度の倒れ等が発生しても、劣化に大きく影響する光学系を選択せざるを得ない事情があるためである。
【００２６】
そして、これを解消するために、一部の光学部材の平行偏芯補正や倒れ補正によって光学調整を行う必要がある。
【００２７】
このため、本実施形態では、仮固定ビス１４によりＣＣＤホルダー１に光軸直交方向に位置調整可能なように仮固定された調整板２を、例えば図１に示すようにガイドバー３が光軸に対して平行となる位置から、図５に示すようにガイドバー３のピント面側の端部を固定筒９との嵌合部３ａを支点として光軸平行位置よりも下げる位置に調整することができるようにしている。
【００２８】
このように調整板２の位置調整によりガイドバー３の位置（傾き）調整を行うと、ガイドバー３に嵌合したフォーカス移動環４も上記支点を中心に光軸に対して移動する。このため、フォーカスレンズ１０は、光軸に対し、ガイドバー３の傾きと同等の傾きと光軸がずれる平行偏芯の両方が加わった移動を行う。
【００２９】
光学系にもよるが、本レンズ鏡筒の光学系の場合、平行偏芯の全光学系に影響が大きく、傾きによる光学系への影響は少ない上に微少であるため、平行偏芯による光学系の調整が行える構造となっている。
【００３０】
この場合、フォーカスレンズ１０の光軸方向の可動範囲との関係が問題となるが、ガイドバー３の長さを長めに設定し、その中の一部の範囲のみをフォーカス移動環４の可動範囲として使用することにより、上記平行偏芯による光学系の調整が可動範囲全体で有効となる。
【００３１】
なお、上記光学調整、すなわち調整板２の位置調整は、光学系により形成される画像の状況を確認しながら、調整板２を移動させることにより行う。これにより、片ボケ調整やコマフレアー調整が可能となる。
【００３２】
図３および図４には、本実施形態にて用いている調整板２の形状を示している。調整板２は、図３に示すように、ピント面側から見ると、左右（光軸直交方向一方）に長く、上下方向に短い形状を有している。嵌合穴２ｂは、調整板２の右端近傍に形成されており、２ａはこの嵌合穴２ｂの斜め上方に形成されて後述する調整工具１５の駆動ピンを係合させる係合穴である。
【００３３】
また、２ｅは調整板２の左右方向中央に形成され、仮固定ビス１４を受けるビス受け部である。また、２ｃは左右方向に延びるよう形成された長穴（規制部）であり、ビス受け部２ｅを挟んで嵌合穴２ｂと反対側ほぼ等距離の位置、つまり嵌合穴２ｂからできるだけ大きく離れた左端近傍部分に形成されている。この長穴２ｃには、図４に示すように、ＣＣＤホルダー１に突出形成された規制ピン１ｂが嵌合する。これにより調整板２は、規制ピン１ｂを中心とする光軸直交面内での回動と長穴２ｃの長さ範囲内での左右方向移動のみが許容され、上下方向の平行移動は規制される。
【００３４】
さらに、２ｄは調整板２の右側端の下部、つまり嵌合穴２ｂからも長穴２ｃからもできるだけ離れた位置に形成され、位置調整後にＣＣＤホルダー１に接着固定される接着部である。
【００３５】
図４には、調整板２のＣＣＤホルダー１に対する取付前および取付後の形状を示している。この図から分かるように、調整板２は仮固定ビス１４を締め付ける前までは、左右方向中央を頂点とする山形状となるように若干反っている。
【００３６】
このため、仮固定ビス１４を調整板２のビス受け部２ｅを通してＣＣＤホルダー１に締め付けることにより、上記反りが戻され、調整板２に弾性力が発生する。そして、この弾性力により調整板２のＣＣＤホルダー１に対する摺動摩擦が発生し、調整板２の位置調整時から接着部２ｄでのＣＣＤホルダー１への接着固定が完了するまでに容易に位置がずれるのを防止できる（つまり、調整板２をＣＣＤホルダー１に仮固定することができる）。したがって、調整板１２をＣＣＤホルダー１に押しつける波ワッシャ等の部品は不要である。
【００３７】
以上のように構成されるレンズ鏡筒において、仮固定された調整板２の位置調節を行うときは、図６に示す調整工具（位置調整装置）１５を、その固定部１５ｄ、１５ｅをＣＣＤホルダー１に咬ませることにより固定する。さらに、調整板２の係合穴２ａに調整工具１５の駆動ピン１５ａを係合させる。
【００３８】
そして、マイクロメーターの送り機構であるマイクロメーター部１５ｂ、１５ｃを回転させることにより、駆動ピン１５ａが上下方向又は左右方向に移動し、これに係合している調整板２もＣＣＤホルダー１に対して移動する。こうして調整板２のＣＣＤホルダー１に対する位置調整が行われ、上記のように光学系の調整が行われる。
【００３９】
このように、本実施形態では、着脱可能な調整工具１５を用いて調整板２の位置調整駆動を行うようにしているので、従来のようにレンズ鏡筒自体に偏芯コロを取り付ける必要がない。
【００４０】
こうして調整板２およびガイドバー３の位置調節が終了すると、調整工具１５を取り外し、その後、調整板２の接着部２ｄとＣＣＤホルダー１との間に接着剤を塗布してこれを硬化させる。接着剤硬化後は、この１箇所の接着部分および長穴２ｃと規制ピン１ｂとの嵌合部分の２箇所をもってＣＣＤホルダー１に対して位置決め固定される。これにより、本レンズ鏡筒の光学調整が完了した状態を維持することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、ＣＣＤホルダー１に形成した規制ピン１ｂを調整板２に形成した長穴２ｃに嵌合させる場合について説明したが、ＣＣＤホルダーに形成した長穴に調整板２に形成した規制ピン１ｂを嵌合させるようにしてもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、調整板２を接着剤を用いてＣＣＤホルダー１に固定する場合について説明したが、調整板２をビス締め等、他の方法によりＣＣＤホルダー１に固定してもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態では、調整板２の位置調整によるフォーカス移動環４のガイドとなるガイドバー３の位置調整を行う場合について説明したが、本発明は、フォーカス移動環以外の可動部材、例えばバリエータ移動環をガイドするガイドバーの位置調節を行う場合にも適用することができる。
【００４４】
また、本発明は、上記実施形態のようなレンズ鏡筒だけでなく、光学系を構成する可動部材をガイドバーによって光軸方向に移動ガイドする全ての光学機器に適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、調整部材をガイドバーの位置（傾き）調整のためにのみ使用し、ガイドバーのスラスト受けは機器本体の突き当て部に行わせるようにすることができる。このため、ガイドバーに、調整部材にスラスト受けを行わせるための段付き加工を施す必要がなく、全長にわたって同一径を有するガイドバーを使用することができる。しかも、調整部材を、機器本体に光軸直交方向に位置調整可能に取り付けられた状態にて弾性力を発生するように形成し、この弾性力を用いて調整部材の機器本体に対する光軸直交方向位置の仮固定を行わせるようにするので、波ワッシャーのように調整部材を仮固定させるための専用部品を不要とすることができる。
【００４７】
また、調整部材（特に、調整部材におけるガイドバーとの嵌合部分から離れた長手方向端部の近傍等）に、機器本体に係合してこの機器本体に対する調整部材の光軸直交方向のうちいずれかの方向への移動を規制する規制部を設ければ、調整部材の位置調整後の機器本体への固定を、上記規制部以外の一箇所（例えば、規制部およびガイドバーとの嵌合部分からできるだけ離れた一箇所）で行うことができる。
【００４９】
そして、以上の発明により、ローコストで、コンパクトな高い光学性能を有する光学機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるレンズ鏡筒の主要断面図。
【図２】上記レンズ鏡筒をピント面側から見た図。
【図３】上記レンズ鏡筒に用いられる調整板をピント面側から見た図。
【図４】上記調整板の鏡筒本体に対する仮固定前後の形状を示す説明図。
【図５】上記調整板の位置調整によるガイドバーおよびフォーカス移動環の移動説明図。
【図６】上記レンズ鏡筒に調整工具を取り付けたようすを示す図。
【図７】従来のレンズ鏡筒を前玉側から見た図。
【図８】従来のレンズ鏡筒の断面図。
【図９】従来のレンズ鏡筒に用いられる偏芯コロの図。
【符号の説明】
１ＣＣＤホルダー
２調整板
３ガイドバー
４フォーカス移動環
５絞り装置
６アフォーカル環
７Ｕバー
８バリエータ移動環
９固定筒
１０フォーカスレンズ
１１アフォーカルレンズ
１２バリエータレンズ
１３前玉レンズ
１４仮固定ビス

Claims

光学系を構成する可動部材を光軸方向にガイドするガイドバーを有するとともに、前記ガイドバーを嵌合させて前記機器本体に対し光軸直交方向に位置調整されることにより前記ガイドバーの位置調整を可能とする調整部材が機器本体に取り付けられる光学機器において、
前記ガイドバーは前記調整部材を貫通し、
前記機器本体は、前記調整部材よりも光軸方向先方に位置して前記調整部材を貫通した前記ガイドバーの軸方向端部が突き当てられる突き当て部を有し、
前記調整部材は、少なくとも前記機器本体に光軸直交方向に位置調整可能に取り付けられた状態にて弾性力を発生し、この弾性力を用いて前記調整部材が前記機器本体に対して仮固定されることを特徴とする光学機器。
前記調整部材は、前記機器本体に係合してこの機器本体に対する前記調整部材の光軸直交方向のうちいずれかの方向への移動を規制する規制部を有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
前記調整部材の前記機器本体に対する位置調整後の固定を、前記規制部以外の一箇所で行ったことを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
光学系を構成する可動部材を光軸方向にガイドするガイドバーを有するとともに、前記ガイドバーを嵌合させて前記機器本体に対し光軸直交方向に位置調整されることにより前記ガイドバーの位置調整を可能とする調整部材が機器本体に取り付けられる光学機器におけるガイドバーの位置調整方法であって、
前記ガイドバーに前記調整部材を貫通させ、
前記機器本体に、前記調整部材よりも光軸方向先方に位置して前記調整部材を貫通した前記ガイドバーの軸方向端部が突き当てられる突き当て部を設け、
前記調整部材に、少なくとも前記機器本体に光軸直交方向に位置調整可能に取り付けられた状態にて弾性力を発生させ、この弾性力を用いて前記調整部材を前記機器本体に対して仮固定することを特徴とするガイドバーの位置調整方法。