JP6460671B2 - 光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒などの光学機器に関する。

特許文献１は、レンズ保持枠の樹脂を高温のパンチで変形させてレンズの外縁を全周に亘って固定する熱カシメを開示している。

特開２０１０−１４５５０４号公報

近年の小型化の要請からレンズの径方向の寸法を小さくしたいが、それにより、レンズの径方向にある部材が熱カシメ時の熱により変形し、レンズの倒れなどによって光学性能が劣化するおそれがある。

本発明は、熱カシメによる光学性能の劣化を防止しつつ小型の構成を達成することが可能な光学機器を提供することを例示的な目的とする。

本発明の光学機器は、レンズと、該レンズを保持するレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材の前記レンズの光軸方向の移動を案内する案内部と、前記レンズ保持部材に設けられ、前記案内部に係合する係合部と、を有し、前記レンズ保持部材は、熱と圧力を加える熱カシメによって前記レンズを固定する固定部と、前記レンズの周方向において前記固定部に隣接し、前記熱カシメされていない非熱カシメ部と、を備え、前記案内部は、それぞれ前記光軸方向に延びる第１のガイドバーと第２のガイドバーを含み、前記係合部は、前記第１のガイドバーと係合する第１の係合部と、前記第２のガイドバーと係合する第２の係合部を含み、前記第１の係合部の全体と前記第２の係合部の全体は、前記レンズの光軸と垂直な平面において、前記レンズの光軸と前記周方向における前記非熱カシメ部の両端を結ぶ角度範囲内に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、熱カシメによる光学性能の劣化を防止しつつ小型の構成を達成することが可能な光学機器を提供することができる。

本発明のカシメ爪の正面図とその形成方法を示す斜視図である。（実施例１） 本発明の光学機器のブロック図である。（実施例１、２、３） 図１に示す第１の移動部材とレンズ保持部の斜視図である。（実施例１） 異なる方向から見た図３に示すラックの分解斜視図である。（実施例１） 図３の部分拡大斜視図と断面図である。（実施例１） 図３の部分拡大斜視図である。（実施例１） 図１に示すレンズ保持部とスリーブ部の関係を示す断面図である。（実施例１） 本発明のカシメ爪の正面図である。（実施例２） 本発明のレンズ駆動機構の断面図と正面図である。（実施例３） 従来の熱カシメを説明する概略断面図である。 図１０に示す従来の熱カシメの問題を説明するための概略断面図である。

図２は、光学機器（撮像装置）のブロック図である。本実施形態の光学機器はレンズ一体型カメラであるが、本発明はレンズ鏡筒がカメラ本体（撮像装置本体）に着脱可能に装着されるカメラシステム（撮影システム）にも適用可能である。また、光学機器は、一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどにも適用可能である。レンズ鏡筒は、被写体の光学像を形成する撮影光学系を有する。更に、光学機器はカメラに限定されず、液晶プロジェクタ、双眼鏡、顕微鏡などであってもよい。

図２において、左側は被写体側、右側は像側である。本実施形態の撮影光学系は、一例として４群構成の変倍光学系を有する。Ｌ１は変倍時に固定の正の屈折力の第１レンズ群である。Ｌ２は、矢印に示すように、光軸方向に移動することにより焦点距離を調節する変倍動作を行う負の屈折力の第２レンズ群（変倍レンズ群またはズームレンズ群）である。Ｌ３は固定の正の屈折力の第３レンズ群である。Ｌ４は、矢印に示すように、光軸方向に移動することにより合焦動作（焦点調節）を行う正の屈折力の第４レンズ群（フォーカスレンズ群）である。

１は第１レンズ群Ｌ１を保持する前玉鏡筒、２は第１の変倍レンズ群としての第２レンズ群Ｌ２を保持する第１の移動部材（レンズ保持部材）、３は第３レンズ群Ｌ３を保持する固定部材、４は第４レンズ群Ｌ４を保持する第２の移動部材である。ＣＣＤまたはＣＭＯＳ、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等からなる撮像手段（撮像素子）３０は、不図示の後部鏡筒により固定保持され、撮影光学系が形成した光学像を光電変換する。

３１はカメラ信号処理回路であり、撮像手段３０の出力に対して所定の増幅やガンマー補正などを施す。３２はマイクロコンピュータ（マイコン）であり、多数の信号を送受信、処理を行い、光学機器の各部を制御する制御手段である。３３はマイコン３２で信号処理された画像信号や、その他、記録条件などを記録する記録手段である。５０は変倍動作を指示するズームスイッチである。５１は撮影者が意識的にマニュアルフォーカス動作（合焦動作）を指示するフォーカススイッチである。５２は電源スイッチである。

第１の移動部材２は、後述する２本のガイドバー１０１、１０２により、撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持されている可動部材である。第２の移動部材４は、図２に不図示の２本のガイドバーにより、光軸方向に移動可能に支持されている可動部材である。

５は、撮像手段３０に入射する光量を調整する絞り装置であり、駆動部６により２枚の絞り羽根を互いに逆方向に移動させて開口径を変化させる。３４は、駆動部６の駆動磁石の回転位置をホール素子で検出する絞りセンサー回路である。撮像手段３０からの信号にカメラ信号処理回路３１が所定の増幅やガンマー補正などを施し、その結果をマイコン３２に出力する。マイコン３２は、カメラ信号処理回路３１からの入力信号と絞りセンサー回路３４からの絞り駆動部の回転量などの入力信号に応じて、絞り駆動回路３７に絞り駆動信号を出力し、光量調整を行う。

８は、第２レンズ群Ｌ２を光軸方向に移動し、変倍動作を行わせる駆動手段（アクチュエータ）としてのズームモータである。ズームモータ８によって回転される送りネジ（リードスクリュー）８ａには、光軸方向への移動が自在に案内保持された第１の移動部材２に設置されたラック７が噛み合っている。ズームモータ８からの駆動力がラックに加えられる。ズームモータ８が回転すると第１の移動部材２は光軸方向に移動する。送りネジ８ａは、ズームモータを構成するロータと同軸かつ光軸と平行に配置されている。送りネジ８ａは、例えば、ＳＵＳ、鉄などから構成される。８ｂはモータ板金である。

９はフォトインタラプタから構成されるズーム初期位置センサーである。ズーム初期位置センサー９は、第１の移動部材２に形成された不図示の遮光部の光軸方向への移動による遮光、透光の切り替わりを光学的に検出し、第１の移動部材２の光軸方向の基準位置（ズーム初期位置）を検出する。

電源スイッチ５２が入れられると、ズームモータ８は、マイコン３２の制御の下でズーム駆動回路３５から駆動信号を受信する。ズーム初期位置センサー９が検出したズーム初期位置を基準として、第１の移動部材２は、予め決められた位置に移動して待機する。ズームモータ８は、ズーム初期位置からのステップ数でズームスイッチ５０の操作に対応した位置制御が行なわれる。ズームスイッチ５０が操作されると、移動方向がどちらに操作されているかをマイコン３２が判断し、ズーム動作が行なわれる。

１１は、第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に移動し、合焦動作を行わせる駆動手段（アクチュエータ）としてのフォーカスモータである。フォーカスモータ１１によって回転されるリードスクリュー（送りネジ）１１ａには、光軸方向への移動が自在に案内保持された第２の移動部材４に設置されたラック部材１０が噛み合っている。フォーカスモータ１１が回転すると第２の移動部材４は光軸方向に移動する。送りネジ１１ａは、フォーカスモータを構成するロータと同軸かつ光軸と平行に配置されている。

１２はフォトインタラプタから構成されるフォーカス初期位置センサーである。フォーカス初期位置センサー１２は、第２の移動部材４に形成された不図示の遮光部の光軸方向への移動による遮光、透光の切り替わりを光学的に検出し、第２の移動部材４の光軸方向の基準位置（フォーカス初期位置）を検出する。

電源スイッチ５２が入れられると、フォーカスモータ１１は、マイコン３２の制御の下でフォーカス駆動回路３６から駆動信号を受信する。フォーカス初期位置センサー１２が検出したフォーカス初期位置を基準として、第２の移動部材４は、予め決められた位置に移動して待機する。フォーカスモータ１１は、フォーカス初期位置からのステップ数でズームスイッチ５０およびフォーカススイッチ５１の操作に対応した位置制御が行なわれる。オートフォーカス時、フォーカス駆動回路３６は、マイコン３２からの入力信号に応じてフォーカスモータ１１に通電し、第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に駆動する。

図３は、実施例１の第１の移動部材２に適用可能な第１の移動部材２とレンズ保持部の斜視図である。図３（ａ）は被写体側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は像側から見た斜視図である。

同図に示すように、第１の移動部材２は、本体部２０、スリーブ部２１、回り止め部２２およびラック保持部を有する。なお、スリーブ部２１と回り止め部２２は本体部２０と一体であってもよいし別体であってもよい。

本体部２０は、第２レンズ群Ｌ２を中央に保持し、略中空円筒形状を有する。スリーブ部２１は、本体部２０に固定されて光軸方向に延び、ガイドバー（第１のガイドバー）１０１が挿入される貫通孔２１ａを有する中空円筒部材である。回り止め部２２は、本体部２０に固定され、ガイドバー（第２のガイドバー）１０２が挿入される凹部２２を有する。回り止め部２２は、光軸に垂直な平面における本体部２０の回転を抑制する。この結果、第１の移動部材２は、ガイドバー１０１、１０２に案内されて光軸方向に移動可能に支持される。

ラック保持部は、ラック７を回転可能に保持し、それぞれ軸穴部を有する２つのブロック２３、２４とその間の凹部２５を有する。凹部２５にはラック７が一部突出した状態で収納される。後述するメインラック７０の軸部７５の両端がブロック２３、２４のそれぞれの軸穴部２３ａ、２３ｂに回転可能に支持される。凹部２５から突出したラック７の一部は、駆動手段であるズームモータ８の送りネジ８ａに係合する。

図４（ａ）と（ｂ）は、異なる方向から見たラック７の分解斜視図である。ラック７は、メインラック７０、サブラック４０、挟みばね５０、片寄ばね６０を有し、小型化されている。メインラック７０やサブラック４０は、ＰＯＭやＰＣなどから構成され、モールド、金属の削り出しなどによって構成される。

メインラック７０は、係合部（第１の部材）７１と軸部７５を有する。

係合部７１は、図３及び図４に示すように、正面から見るとＬ字形状を有し、Ｌ字の一端で軸部７５に結合され、結合部から張り出して軸部７５とほぼ平行に折れ曲がっている腕部として構成されている。７１ａは、係合部７１の軸部７５と係合する端部の内面としての当接面である。

係合部７１の送りネジ側には本歯７２が形成されている。本歯７２は、送りネジ８ａのネジ山と係合し、送りネジ８ａからズームモータ８の駆動力を受ける。係合部７１の送りネジ８ａと反対側の面７３は、図３（ｂ）に示すように、挟みばね５０の腕部５２と片寄ばね６０の腕部６２を係止する係止面として機能する。図４（ａ）に示すように、係合部７１の本歯７２の内側（軸部７５側）には本歯７２から送りネジ側に突出した突起としての２つのストッパー（規制手段）７４が形成されている。

軸部７５は、図４に示すように、挟みばね５０のコイル部５１、サブラック４０の本体部４１の軸穴部４２、片寄ばね６０のコイル部６１をこの順番で貫通する。軸部７５は、第１の移動部材２のラック保持部の２つのブロック２３、２４の軸穴部２３ａ、２４ａに回転可能に支持される。軸部７５は、ラック７の回転軸として機能する。

図５（ａ）は、図３のラック７の近傍の部分拡大斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の軸部７５の中心軸を通る断面図である。

図５（ｂ）に示すように、ブロック２３には貫通孔２３ａが設けられ、ブロック２４には貫通孔２４ａが設けられ、貫通孔２３ａと２４ａの中心軸は、光軸と平行な一点鎖線で示すＸ−Ｘ軸で一致している。Ｘ−Ｘ軸は、ラック７の回転軸として機能する。ラック７はＸ−Ｘ軸の周りに全体として回転可能であると共にこの軸の周りにサブラック４０はメインラック７０に対して回転可能である。貫通孔２３ａには軸部７５のテーパ部７６が挿入され、貫通孔２４ａには軸部７５の筒部７７が挿入され、筒部７７は略円柱形状を有する。

サブラック（第２の部材）４０は、落下等の外乱衝撃による歯飛びを防止し、本体部４１と係合部４４を有する。サブラック４０はメインラック７０に対して回転可能に構成される。

本体部４１は、大きさの異なる円筒をそれらの中心軸を合わせた状態で組み合わせた形状を有し、その中心軸を中心とする円筒形状の軸穴部４２を有する。軸穴部４２には、メインラック７０の軸部７５が挿入される。本体部４１の中央付近には両隣の円筒部よりも大きい径のフランジ４３を有する。フランジ４３は、挟みばね５０が収納される収納部と片寄ばね６０が収納される収納部を分ける。

図５では、フランジ４３と係合部７１の当接面７１ａとの間に挟みばね５０が配置され、フランジ４３とブロック２４の間に片寄ばね６０が配置されている。フランジ４３には、片寄ばね６０からの力が作用する。フランジ４３は光軸方向に延びる腕部４３ａを有する。本実施形態では、腕部４３ａは後述するＴ−Ｔ線に関してモータ８と反対側（Ｔ−Ｔ線と光軸の間）に配置される。

係合部４４は、本体部４１の外側に張り出して、光軸とほぼ平行に延びている。係合部４４の送りネジ側には対向歯４５が形成される。対向歯４５は送りネジ８ａと係合可能に構成されている。

図４（ａ）に示すように、係合部４４の内側（本体部４１側）には対向歯４５から突出した突起としての２つのストッパー（規制手段）４６が形成されている。各ストッパー４６はメインラック７０のストッパー７４に接触して係合部４４のそれ以上の送りネジ側への回転を防止する。この結果、係合部７１と４４の間に挟みばね５０によって付勢力が加わっていても対向歯４５は、通常状態では、送りネジ８ａには接触しない。なお、ストッパーとしての突起は係合部７１と４４の少なくとも一方に設けられれば足りる。

挟みばね５０は、Ｘ−Ｘ軸を回転中心として本歯７２と対向歯４５が互いに近づくように係合部７１とサブラック４０の間に付勢力を加える第２の付勢手段である。挟みばね５０は、例えば、トーションばねから構成される。挟みばね５０は、サブラック４０のフランジ４３と係合部７１の当接面７１ａの間に設けられ、コイル部５１、腕部５２、５３を有する。コイル部５１には、メインラック７０の軸部７５が貫通する。図３、５に示すように、腕部５２は、メインラック７０の面７３に係止され、腕部５３は、サブラック４０のフランジ４３の腕部４３ａに係止される。後述するように、挟みばね５０の腕部５２が係合部７１を付勢する部分と挟みばね５０の腕部５３がサブラック４０の腕部４３ａを付勢する部分は、いずれも後述するＴ−Ｔ線に関してズームモータ８と反対側（光軸とＴ−Ｔ線の間）に設けられる。

片寄ばね６０は、本歯７２を送りネジ８ａに対して付勢する付勢力を加える第１の付勢手段である。片寄ばね６０は、コイル部６１、腕部６２０ｄ３を有する。コイル部６１には、メインラック７０の軸部７５が貫通する。腕部６２は、図３、５に示すように、メインラック７０の面７３に係止される。腕部６３は、第１の移動部材２のスリーブ部２１に係止される。片寄ばね６０の腕部６２が係合部７１を付勢する部分は後述するＴ−Ｔ線に関してズームモータ８と反対側（光軸とＴ−Ｔ線の間）に設けられる。また、片寄ばね６０の腕部６３が第１の移動部材２を付勢する部分は後述するＴ−Ｔ線に関してズームモータ８と反対側（光軸とＴ−Ｔ線の間）に設けられることが好ましい。

片寄ばね６０は、ブロック２４とフランジ４３の間に軸方向の弾性力を加え、第１の移動部材２、ガイドバー１０１、ラック７及び送りネジ８ａを光軸に平行な方向に付勢する。これにより、それぞれのガタが片寄せされ、嵌合または噛合いのガタを防止することができる。

具体的には、サブラック４０は、図５（ｂ）に示す方向に、片寄ばね６０の光軸方向の付勢力６２が加えられる。この結果、図４（ｂ）、４（ｂ）に示す本体部４１の当接面７１ａ側の面である当接面４１ａが係合部７１の当接面７１ａに当接するように付勢され、本歯７２と対向歯４５の位相ずれを防いでいる。片寄ばね６０の付勢力６２は、メインラック７０のテーパ部７６に対する第１の移動部材２の軸穴部２３ａへの付勢にも用いられ、第１の移動部材２の光軸方向の移動のガタ付きを抑えている。

図６は、第１の移動部材２に取り付けられたラック７の近傍における図３の部分拡大斜視図である。

第１の移動部材２の仮組み状態では、メインラック７０は片寄ばね６０の付勢力６２ｂによってＸ−Ｘ軸周りに付勢され、メインラック７０の本歯７２とズームモータ８の送りネジ８ａが噛合付勢される。片寄ばね６０のもう一端の付勢力６３ａによって第１の移動部材２は、スリーブ部２１および回り止め部２２と、ガイドバー１０１、１０２の間のガタ取りを行い、ガイドバー１０１、１０２に対して第１の移動部材２が精度良く移動可能となる。

また、挟みばね５０により、サブラック４０の腕部４３ａに付勢力５３ａをフランジ４３に対して与えることによってＸ−Ｘ軸を回転中心とした回転力を発生させ、ストッパー４６がメインラック７０のストッパー７４に当接するように付勢される。メインラック７０は挟みばね５０の腕部５２からの付勢力５２により付勢されている。

図７（ａ）は、第２レンズ群Ｌ２中心とスリーブ部２１の中心を結んだ直線で描いた断面図である。第２レンズ群Ｌ２は、第１の移動部材２のレンズ受け部２０に当接することで移動部材に対する光軸方向の位置決めがなされ、第１の移動部材２のレンズ嵌合部２０ｂに嵌合することで径方向の位置決めがなされる。つまり、第２レンズ群Ｌ２を高精度に位置決めするためには第１の移動部材２のスリーブ部２１とレンズ受け部２０の垂直度およびスリーブ部２１とレンズ嵌合部２０ｂの距離の精度が重要になる。

図７（ｂ）は図７（ａ）の破線部の拡大図である。第２レンズ群Ｌ２はレンズ受け部２０に当接し、レンズ中心位置はレンズ嵌合部２０ｂに嵌合支持される。不図示の熱カシメ工具により、樹脂部２０ｃを変形させ、レンズ受け部２０と第２レンズ群Ｌ２を挟持させるようにカシメ爪２０ｄを形成する。このカシメ爪２０ｄは通常全周にわたって形成することが一般的である。

例えば、特許文献１の熱カシメの場合、図１０に示すようになる。図１０（ａ）は熱カシメ前の状態を示す概略断面図であり、図１０（ｂ）は熱カシメ中の概略断面図であり、図１０（ｃ）は熱カシメ後の状態を示す概略断面図である。

図１０（ａ）に示すカシメパンチ３００は高温に熱せられ、樹脂を熱で変形させるカシメ爪形成部３００ａを有する。カシメ爪形成部３００ａが、図１０（ｂ）に示すように、レンズ５００を保持するレンズ保持枠４００のカシメ爪４００ａに押し付けられると、樹脂部４００ａが熱で溶かされてカシメ爪形成部３００ａの形に変形する。これにより、図１０（ｃ）に示すように、変形したカシメ爪４００ｂがレンズ５００を固定する。

図１１は、熱カシメ時の熱伝達を説明する概略断面図である。図１１（ａ）は熱カシメ前の状態を示す概略断面図であり、図１１（ｂ）は熱カシメ中の概略断面図であり、図１１（ｃ）は熱カシメ後の状態を示す概略断面図である。図１１は、スリーブ部４１０は不図示のガイド軸に嵌合する穴部４１２と穴部４１４の中心を結んだ直線Ｘ−Ｘと光軸が略平行になるように設けられている。Ｆは熱カシメ時の熱の流れを示している。高温のカシメパンチ３００からレンズ保持枠４００及びレンズ５００に熱が伝達され、内部に溜まっていた応力が開放されるなどにより、スリーブ部４１０が変形すると、光軸と直線Ｘ−Ｘの平行関係が崩れる。つまり、スリーブ部４１０の倒れはレンズ５００の倒れ・偏芯に繋がり、光学機器の光学性能の悪化の要因となる。

図１（ａ）は、実施例１のカシメ爪２０ｄの正面図である。カシメ爪２０ｄは、熱と圧力を加える熱カシメによって形成され、第２レンズ群Ｌ２の外縁を固定する（押さえる）固定部である。図１（ａ）は第２レンズ群Ｌ２の光軸Ｏに垂直な平面図である。

レンズ鏡筒を小型にするためには、第２レンズ群Ｌ２とスリーブ部２１との距離を小さくすることが有効である。本実施例は、ガイドバー１０１、１０２の中心軸と光軸Ｏとを結んだ角度θが１００度から１４０度、好ましくは１１０度から１３０度に設定している。角度θを１２０度前後の角度に設定することによって第２レンズ群Ｌ２の径方向を、例えば、角度θを１８０度前後の角度に設定した場合よりも小型にすることができる。しかしながら、小型化によって熱カシメ時の熱の影響が大きくなる。

本実施例では、複数の（３つの）カシメ爪２０ｄが等間隔で設けられており、隣接する２つのカシメ爪２０ｄの間は、熱カシメされる樹脂が存在しない(熱カシメされていない)非熱カシメ部２０ｅ、２０ｆ、２０ｇとなっている。等間隔で第２レンズ群Ｌ２を保持することによって第２レンズ群Ｌ２の倒れを防止することができるが、それが無視できる場合には、例えば、非熱カシメ部２０ｆにもカシメ爪２０ｄを形成して第２レンズ群Ｌ２をより広い範囲で保持してもよい。

本実施例では、図１（ａ）において、非熱カシメ部２０ｅの外側のレンズの周方向における非熱カシメ部２０ｅの両端と光軸Ｏを結ぶ角度範囲内にスリーブ部２１が配置されている。非熱カシメ部２０ｇの外側の非熱カシメ部２０ｇの角度範囲内に回り止め部２２が配置されている。ガイドバー１０１、１０２は、第１の移動部材２の光軸方向の移動を案内する案内部として機能する。スリーブ部２１はガイドバー１０１と係合し、回り止め部２２はガイドバー１０２と係合する係合部として機能する。

図１（ｂ）は、熱カシメ工具３０００のカシメ爪形成部３０００ａを第１の移動部材２の図７（ｂ）に点線で示す樹脂部２０ｃに押し当てて加熱および加圧し、カシメ爪２０ｄを形成している状態を示す斜視図である。

従来のように樹脂部２０ｃがレンズの全周に亘って設けられると、光軸に垂直な平面において光軸Ｏとスリーブ部２１を結ぶ直線上や光軸Ｏと回り止め部２２を結ぶ直線上にある樹脂部２０ｃが熱カシメされることになる。このため、スリーブ部２１や回り止め部２２に熱が短時間で伝達するおそれがある。これに対して、本実施例では、非熱カシメ部の範囲内にスリーブ部２１や回り止め部２２が設けられているので熱伝達の距離を伸ばして熱変形を防止している。本発明は、樹脂部２０ｃがレンズの全周ではなく一部に設けられている熱カシメ前の第１の移動部材もカバーするものである。

以上、本実施例によれば、レンズ保持枠にレンズを熱カシメにより固定する際のガイド部に対するレンズの倒れ・偏芯変化を抑制することができ、熱カシメによる光学性能の劣化を防止しつつ小型の構成を達成することができる。

本実施例では、スリーブ部２１と回り止め部２２の両方が図１（ａ）において、非熱カシメ部の外側のレンズの光軸と非熱カシメ部の両端を結ぶ角度範囲内に配置されているが、スリーブ部２１と回り止め部２２の少なくとも一方が配置されていれば効果がある。また、本実施例では、複数のカシメ爪２０ｄと非熱カシメ部２０ｅ〜ｆが設けられ、非熱カシメ部は、レンズの周方向において、隣接する２つのカシメ爪の間に設けられているが、これに限定されない。即ち、カシメ爪の数と非熱カシメ部は少なくとも一つずつ設けられていれば足り、非熱カシメ部は、カシメ爪に隣接しているだけでもよい。

光軸に垂直な平面において、従来のように樹脂部２０ｃがレンズの全周に亘って設けられた場合、光軸Ｏとスリーブ部２１を結ぶ直線上や光軸Ｏと回り止め部２２を結ぶ直線上にある樹脂部２０ｃが熱カシメされることになる。この場合、この樹脂部からの熱がスリーブ部２１や回り止め部２２に短時間で到達することを防止する手段を設けてもよい。例えば、光軸Ｏとスリーブ部２１を結ぶ直線上や光軸Ｏと回り止め部２２を結ぶ直線上にある樹脂部２０ｃとスリーブ部２１または回り止め部２２の間（実施例２では「フランジ部」と呼ばれる）に貫通穴を設けてもよい。あるいはこの貫通穴に熱伝導率が周囲のフランジ部よりも低い材料を充填してもよい。

図８は、実施例２のカシメ爪の正面図であり、第２レンズ群Ｌ２の光軸に垂直な平面を示している。図８は、非熱カシメ部の範囲及び、回転止め部の位相が図７と異なり、それ以外は実施例１と同様である。

第１の移動部材２は、本体部２０１、スリーブ部２０１１、スリーブ部２０１１と本体部２０１を連結するフランジ部２０１３、回り止め部２０１２、回り止め部２０１２と本体部２０１とを連結するフランジ部２０１４を有する。本体部２０１は、第２レンズ群Ｌ２を中央に保持し、略中空円筒形状を有する。スリーブ部２０１１はスリーブ部２１に相当し、回り止め部２０１２は回り止め部２２に相当し、上述した係合部として機能する。

２０１ｄはカシメ爪（押さえ部）であり、第２レンズ群Ｌ２の光軸周りに対称に（等間隔で）２か所設けられている。２０１ｅ及び２０１ｆは非熱カシメ部であり、実施例１の非熱カシメ部と同様に、それぞれの範囲内にスリーブ部２０１１と回り止め部２０１２が設けられている。

フランジ部２０１３は、本体部２０１から外側に張り出してスリーブ部２０１１に接続される接続部であり、フランジ部２０１４は本体部２０１から外側に張り出して回り止め部２０１２に接続される接続部である。

図８において、フランジ部２０１３は、非熱カシメ部２０１ｅの外側の非熱カシメ部２０１ｅの両端と光軸Ｏを結ぶ角度範囲内（非熱カシメ部２０１ｇの範囲内）に配置される。また、図８において、フランジ部２０１４は、非熱カシメ部２０１ｆの外側の非熱カシメ部２０１ｆの両端と光軸Ｏを結ぶ角度範囲内（非熱カシメ部２０１ｈの範囲内）に配置される。

実施例１では、スリーブ部２１や回り止め部２２は非熱カシメ部２０ｅ、２０ｇの範囲に設けられているが、図１（ａ）に斜線で示すフランジ部の一部２６や２７は範囲外であるため、そこから熱がスリーブ部２１や回り止め部２２に伝達するおそれがある。そこで、本実施例においては、フランジ部２０１３と２０１４も非熱カシメ部２０１ｅ、２０１ｆの範囲内に設け、熱カシメ時の熱の影響を低減している。

なお、実施例２でも、ガイドバー１０１、１０２の中心軸と光軸Ｏとを結んだ角度θを１００度から１４０度、好ましくは１１０度から１３０度に設定してもよい。

図９（ａ）は、カム駆動により、レンズ６００を光軸方向に移動するレンズ移動機構を示す断面図である。レンズ６００は、図２に示すレンズに適用することができる。レンズ６００は、レンズ保持枠（レンズ保持部材）６０１に熱カシメにより保持されている。６０２はカム環であり、レンズ保持枠６０１のコロ保持部６０１ａにビスで固定されたコロ６０４が係合するカム溝６０２を有している。コロ６０４は、レンズ保持枠６０１に一体または別体で設けられた係合部である。カム環６０２が回転すると、レンズ保持枠６０１がレンズ６００と共に光軸方向に移動する。６０３は案内筒（案内部）であり、光軸方向に延びる直進溝６０３ａとコロ６０４が係合し、レンズ保持枠６０１を直進移動可能に案内する。なお、コロ保持部６０１ａとカム溝６０２と直進溝６０３ａとコロ６０４はそれぞれ略１２０度等分で３か所設けられている。

ここで、コロ保持部６０１ａの少なくとも一ヶ所が変形すると、カム溝６０２と直進溝６０３ａとコロ６０４が係合する位置が変化するため、レンズ６００の倒れや偏芯につながり、光学性能を悪化させるおそれがある。

図９（ｂ）は、レンズ保持枠６０１の正面図である。レンズ保持枠６０１には、レンズ６００を押さえ、熱カシメによって形成されるカシメ爪６０１ｃが設けられている。カシメ爪６０１ｃには非熱カシメ部６０１ｄが隣接しており、非熱カシメ部６０１ｄの範囲内にコロ保持部６０１ａが設けられている。このため、カシメ爪６０１ｃとコロ保持部６０１ａとの熱伝達距離が長くなるため、コロ保持部６０１ａに熱が伝わり難くなり、コロ保持部６０１ａの変形が抑制され、レンズ６００の光学性能を維持することができる。

以上、本実施例について説明したが、本発明は本実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明の光学機器は、レンズ一体型のカメラ、カメラ本体に着脱可能な交換レンズ、液晶プロジェクタ（投射型表示装置）、双眼鏡、顕微鏡などに適用することができる。

Ｌ２…第２レンズ群、２…第１の移動部材（レンズ保持部材）、２１…スリーブ部（案内部）、２２…回り止め部（案内部）、２０ｄ…カシメ爪（押さえ部）、２０ｅ、２０ｇ…非熱カシメ部

Claims (7)

1. レンズと、
   該レンズを保持するレンズ保持部材と、
   前記レンズ保持部材の前記レンズの光軸方向の移動を案内する案内部と、
   前記レンズ保持部材に設けられ、前記案内部に係合する係合部と、
   を有し、
   前記レンズ保持部材は、
   熱と圧力を加える熱カシメによって前記レンズを固定する固定部と、
   前記レンズの周方向において前記固定部に隣接し、前記熱カシメされていない非熱カシメ部と、
   を備え、
   前記案内部は、それぞれ前記光軸方向に延びる第１のガイドバーと第２のガイドバーを含み、
   前記係合部は、前記第１のガイドバーと係合する第１の係合部と、前記第２のガイドバーと係合する第２の係合部と、を含み、
   前記第１の係合部の全体と前記第２の係合部の全体は、前記レンズの光軸と垂直な平面において、前記レンズの光軸と前記周方向における前記非熱カシメ部の両端を結ぶ角度範囲内に配置されていることを特徴とする光学機器。
2. 前記レンズ保持部材は、
   前記レンズを保持する本体部と、
   前記平面において、前記レンズの光軸と前記非熱カシメ部の前記両端を結ぶ角度範囲内で前記本体部から外側に張り出して前記第１の係合部に接続される第１の接続部と、
   前記平面において、前記レンズの光軸と前記非熱カシメ部の前記両端を結ぶ角度範囲内で前記本体部から外側に張り出して前記第２の係合部に接続される第２の接続部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記レンズ保持部材は、前記レンズを保持する本体部を更に備え、
   前記第１の係合部は、前記第１のガイドバーに係合する中空円筒形状を有するスリーブ部であり、前記第２の係合部は、前記第２のガイドバーに係合し、前記本体部の前記平面における回転を抑制する回り止め部であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
4. 前記平面において、前記第１のガイドバーの中心と前記第２のガイドバーの中心と前記光軸がなす角度は１００度から１４０度であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の光学機器。
5. 前記固定部は樹脂部であることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の光学機器。
6. 前記レンズは、被写体の光学像を形成する撮影光学系を構成し、
   前記撮影光学系が形成した前記光学像を光電変換する撮像素子を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の光学機器。
7. 前記レンズは、被写体の光学像を形成する撮影光学系を構成し、
   前記撮影光学系が形成した前記光学像を光電変換する撮像素子を有する撮像装置本体に着脱可能なレンズ鏡筒であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の光学機器。