JP2013238792A - Lens barrel and camera system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製造誤差による光学素子の偏芯および倒れを調整可能なレンズ鏡筒に関する。 The present invention relates to a lens barrel capable of adjusting the eccentricity and tilting of an optical element due to manufacturing errors.
従来から、一眼レフカメラ用交換レンズなどのレンズ鏡筒においては、近年の画質向上のニーズに伴い、光学系を構成する各レンズ群の保持精度を向上させる必要がある。このため、製造誤差により生じるレンズ群の偏芯および倒れを調整する機構が提案されている。 Conventionally, in a lens barrel such as an interchangeable lens for a single-lens reflex camera, it is necessary to improve the holding accuracy of each lens group constituting an optical system in accordance with recent needs for improving image quality. For this reason, a mechanism for adjusting the eccentricity and tilt of the lens group caused by a manufacturing error has been proposed.
特許文献１には、光軸方向に沿って高さ調整が可能な少なくとも３つの調整ネジを所定間隔で配設したレンズの取付調整装置が開示されている。特許文献１の調整装置は、調整ネジのネジ頭部を部分的に露呈させる切欠部材を形成したリング板と、このリング板を介して鏡胴枠内に取付けるレンズ保持枠と、このレンズ保持枠を調整ネジ側に付勢するバネ部材とを備えている。また、特許文献２には、レンズ保持枠の外周において、回転軸に対して偏芯した円筒部を有する偏芯部材を備え、第１の調整部材および第２の調整部材により偏芯調整および倒し調整を行うことが可能なレンズ鏡筒が開示されている。 Patent Document 1 discloses a lens mounting adjustment device in which at least three adjustment screws capable of height adjustment along the optical axis direction are arranged at predetermined intervals. The adjustment device of Patent Literature 1 includes a ring plate formed with a notch member that partially exposes the screw head of the adjustment screw, a lens holding frame that is attached to the lens barrel frame via the ring plate, and the lens holding frame. And a spring member that urges the adjusting screw toward the adjustment screw. Further, Patent Document 2 includes an eccentric member having a cylindrical portion eccentric with respect to the rotation axis on the outer periphery of the lens holding frame, and the eccentric adjustment and tilting by the first adjustment member and the second adjustment member. A lens barrel that can be adjusted is disclosed.
しかしながら、特許文献１、２に開示された構成では、光学系の製造誤差を低減することはできるが、製造誤差の調整に要する時間および調整回数を低減するための構成については記載されていない。このため、製造誤差の調整、すなわち偏芯調整および倒れ調整に要する時間や調整回数が増加する場合がある。 However, the configurations disclosed in Patent Documents 1 and 2 can reduce the manufacturing error of the optical system, but do not describe the configuration for reducing the time required for adjusting the manufacturing error and the number of adjustments. For this reason, the time and number of adjustments required for adjustment of manufacturing error, that is, eccentricity adjustment and tilt adjustment may increase.
そこで本発明は、偏芯調整および倒れ調整に要する時間および調整回数を低減可能なレンズ鏡筒およびカメラシステムを提供する。 Therefore, the present invention provides a lens barrel and a camera system that can reduce the time required for eccentricity adjustment and tilt adjustment and the number of adjustments.
本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、レンズ群を保持するレンズ保持枠と、第１の調整項目を調整するために前記レンズ保持枠の偏芯調整を行う偏芯調整機構と、第２の調整項目を調整するために前記レンズ保持枠の倒れ調整を行う倒れ調整機構とを有し、前記倒れ調整による前記レンズ群の回転中心位置は、光軸方向において前記偏芯調整機構と同一であり、前記倒れ調整機構により前記倒れ調整を行う際、前記レンズ群の倒れおよび偏芯による前記第１の調整項目の変化量が互いに相殺されるように、該レンズ群と前記偏芯調整機構との間の前記光軸方向における距離が設定されている。 A lens barrel as one aspect of the present invention includes a lens holding frame that holds a lens group, an eccentricity adjustment mechanism that adjusts the eccentricity of the lens holding frame to adjust a first adjustment item, and a second lens barrel. A tilt adjustment mechanism for adjusting the tilt of the lens holding frame in order to adjust the adjustment items, and the rotation center position of the lens group by the tilt adjustment is the same as the eccentricity adjustment mechanism in the optical axis direction. And when performing the tilt adjustment by the tilt adjustment mechanism, the lens group and the decentering adjustment mechanism, so that the amount of change of the first adjustment item due to the tilt and decentering of the lens group cancel each other. The distance in the optical axis direction is set.
本発明の他の側面としてのカメラシステムは、前記レンズ鏡筒を有する。 A camera system according to another aspect of the present invention includes the lens barrel.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。 Other objects and features of the present invention are illustrated in the following examples.
本発明によれば、偏芯調整および倒れ調整に要する時間および調整回数を低減可能なレンズ鏡筒およびカメラシステムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lens barrel and a camera system that can reduce the time required for eccentricity adjustment and tilt adjustment and the number of adjustments.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、図１を参照して、本発明の実施例におけるレンズ鏡筒（一眼レフカメラ用交換レンズ）の構成について説明する。図１は、本実施例における調整機構を備えたレンズ鏡筒１００の断面図である。 First, the configuration of a lens barrel (interchangeable lens for a single-lens reflex camera) in an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens barrel 100 provided with an adjusting mechanism in the present embodiment.
本実施例のレンズ鏡筒１００は、第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４からなる４群構成のレンズ装置である。レンズ鏡筒１００におけるフォーカス動作（合焦動作）により、第３レンズ群Ｌ３の一部であるフォーカスレンズ（レンズＬ３ｂ）が光軸Ｏの方向（光軸方向）に移動する。また、レンズ鏡筒１００におけるズーム動作（変倍動作）により、全てのレンズ群（第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４）が、予め決められた各軌跡に沿って光軸方向に移動する。このとき、メイン回路基板１２７に設けられたフォーカスレンズ群位置制御装置は、ズーム動作により変化した合焦位置が保たれるように、レンズＬ３ｂを駆動制御する。 The lens barrel 100 of the present embodiment is a lens device having a four-group configuration including first to fourth lens groups L1 to L4. The focus lens (lens L3b) which is a part of the third lens unit L3 moves in the direction of the optical axis O (optical axis direction) by the focusing operation (focusing operation) in the lens barrel 100. Further, the zoom operation (magnification operation) in the lens barrel 100 moves all the lens groups (first to fourth lens groups L1 to L4) in the optical axis direction along predetermined trajectories. At this time, the focus lens group position control device provided on the main circuit board 127 drives and controls the lens L3b so that the focus position changed by the zoom operation is maintained.
２００は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子２００ａを備えたカメラ本体（撮像装置本体）である。レンズ鏡筒１００は、ユーザによりカメラ本体２００から着脱可能に保持されている。レンズ鏡筒１００とカメラ本体２００によりカメラシステムが構成される。 Reference numeral 200 denotes a camera body (imaging apparatus body) including an imaging element 200a such as a CCD or a CMOS. The lens barrel 100 is detachably held by the user from the camera body 200. The lens barrel 100 and the camera body 200 constitute a camera system.
１０１はマウントである。マウント１０１は、カメラ本体２００に取り付けるためのバヨネット部（不図示）を有し、固定筒１０２に対して外装環１０３を介してビス（不図示）で固定されている。１０３は外装環である。外装環１０３は、マウント１０１と固定筒１０２との間に挟み込まれて固定されている。外装環１０３には、ズーム指標や操作スイッチ（不図示）が取り付けられている。１０４は案内筒である。案内筒１０４は、固定筒１０２に対してビス（不図示）で固定されている。 Reference numeral 101 denotes a mount. The mount 101 has a bayonet portion (not shown) for attaching to the camera body 200, and is fixed to the fixed cylinder 102 with a screw (not shown) via an exterior ring 103. Reference numeral 103 denotes an exterior ring. The exterior ring 103 is sandwiched and fixed between the mount 101 and the fixed cylinder 102. A zoom index and operation switches (not shown) are attached to the exterior ring 103. Reference numeral 104 denotes a guide tube. The guide cylinder 104 is fixed to the fixed cylinder 102 with screws (not shown).
案内筒１０４には、各レンズ群を直進方向にガイドする直進溝が、各レンズ群に対応して４本形成されている。案内筒１０４の外周には、カム筒１０５がバヨネット部により光軸周りに回転可能に保持されている。カム筒１０５には、各レンズ群のズーム動作時の軌跡に対応する各カム溝（不図示）が４本形成されている。直進溝、カム溝、および、各レンズ群保持枠を支えるカムフォロアーであるコロ（不図示）により、ズーム動作時にカム筒１０５が定位置回転し、所定の軌跡で各レンズ群を光軸方向へ直進移動させることが可能である。 The guide tube 104 is formed with four rectilinear grooves for guiding each lens group in the rectilinear direction corresponding to each lens group. On the outer periphery of the guide tube 104, a cam tube 105 is held by a bayonet portion so as to be rotatable around the optical axis. The cam cylinder 105 is formed with four cam grooves (not shown) corresponding to the locus of each lens group during the zoom operation. A cam cylinder 105 (not shown) that supports the straight groove, cam groove, and each lens group holding frame rotates the cam cylinder 105 at a fixed position during zoom operation, and moves each lens group in the optical axis direction along a predetermined locus. It is possible to move straight ahead.
１０６は、第１レンズ群Ｌ１を保持する第１レンズ群保持枠である。第１レンズ群保持枠１０６は、直進溝、カム溝、および、コロによって直進移動されるフィルター枠１０７にビスを用いて固定されている。フィルター枠１０７は、コロ（不図示）によって、直進溝およびカム溝に吊られており、ズーム動作によって光軸方向に直進移動される。また、フィルター枠１０７の先端において、その外周側にはフード取り付け用のバヨネット部、その内周側にはネジが備えられており、フィルター等のアクセサリーが装着可能となっている。 Reference numeral 106 denotes a first lens group holding frame that holds the first lens group L1. The first lens group holding frame 106 is fixed by screws to a filter frame 107 that is linearly moved by a rectilinear groove, a cam groove, and a roller. The filter frame 107 is suspended by a roller (not shown) in the straight advance groove and the cam groove, and is moved straight in the optical axis direction by a zoom operation. Further, at the tip of the filter frame 107, a bayonet portion for attaching a hood is provided on the outer peripheral side, and a screw is provided on the inner peripheral side, and accessories such as a filter can be attached.
１０８は、第２レンズ群Ｌ２を保持する第２レンズ群保持枠である。第２レンズ群保持枠１０８は、コロ（不図示）によって、直進溝およびカム溝に吊られており、ズーム動作によって光軸方向に直進移動される。１０９は、第３レンズ群Ｌ３を構成するレンズ（レンズＬ３ａ〜Ｌ３ｅ）のうち、レンズＬ３ａを保持するレンズ保持枠である。レンズ保持枠１０９は、コロ（不図示）によって、直進溝およびカム溝に吊られており、ズーム動作によって光軸方向に直進移動される。 Reference numeral 108 denotes a second lens group holding frame that holds the second lens group L2. The second lens group holding frame 108 is suspended by a roller (not shown) in the rectilinear groove and the cam groove, and is linearly moved in the optical axis direction by a zoom operation. Reference numeral 109 denotes a lens holding frame that holds the lens L3a among the lenses (lenses L3a to L3e) constituting the third lens group L3. The lens holding frame 109 is suspended in a straight groove and a cam groove by a roller (not shown), and is moved straight in the optical axis direction by a zoom operation.
１１０は、フォーカス群であるレンズＬ３ｂを保持するレンズ保持枠である。レンズ保持枠１１０は、レンズ保持枠１０９、１１２により保持された２本のガイドバー１１４によって直進ガイドされる。レンズＬ３ｂ（レンズ保持枠１１０）は、フォーカス駆動部であるモータ（不図示）、モータ軸に設けられたリードスクリュー、および、リードスクリューの駆動力をレンズ保持枠１１０に伝達するラックにより、光軸方向に駆動される。 Reference numeral 110 denotes a lens holding frame that holds a lens L3b that is a focus group. The lens holding frame 110 is linearly guided by the two guide bars 114 held by the lens holding frames 109 and 112. The lens L3b (lens holding frame 110) has an optical axis formed by a motor (not shown) that is a focus driving unit, a lead screw provided on the motor shaft, and a rack that transmits the driving force of the lead screw to the lens holding frame 110. Driven in the direction.
１１１は、レンズＬ３ｃを保持するレンズ保持枠である。レンズ保持枠１１１は、レンズ保持枠１０９に３個のコロ（不図示）を用いて保持されている。また、レンズ保持枠１１１は、絞り駆動部および絞り羽根部を備えて構成される電磁絞りユニット１１５を保持している。１１２は、レンズＬ３ｄを保持するレンズ保持枠である。レンズ保持枠１１２は、レンズ保持枠１０９に対してビス止めで固定されている。また、レンズ保持枠１１２は、光量調整用のＮＤ駆動部およびＮＤ羽根部を備えて構成されるＮＤユニット１１６を保持している。 A lens holding frame 111 holds the lens L3c. The lens holding frame 111 is held on the lens holding frame 109 using three rollers (not shown). The lens holding frame 111 holds an electromagnetic diaphragm unit 115 configured to include an aperture driving unit and an aperture blade unit. Reference numeral 112 denotes a lens holding frame that holds the lens L3d. The lens holding frame 112 is fixed to the lens holding frame 109 with screws. The lens holding frame 112 holds an ND unit 116 that includes an ND driving unit and an ND blade for adjusting the light amount.
１１３は、レンズＬ３ｅを保持するレンズ保持枠である。レンズ保持枠１１３は、振れ補正ユニット１１７の一部を構成している。振れ補正ユニット１１７は、レンズ保持枠１１３を光軸Ｏに直交する方向（光軸直交方向）に駆動可能に保持され、マグネットおよびコイルを備えて構成される駆動部によりレンズ保持枠１１３を駆動することで振れ補正を行う。振れ補正ユニット１１７は、レンズ保持枠１０９に３個のコロにより吊られることで、レンズ保持枠１１２に対する光軸直交面内の偏芯調整（位置調整、光軸ズレ調整）が可能である。これにより、振れ補正ユニット１１７に対して３個のバネ（不図示）により吊られているレンズ保持枠１１３において、バネや重力による落下量のばらつきを補正するために光軸中心に対する位置調整が可能となる。 Reference numeral 113 denotes a lens holding frame that holds the lens L3e. The lens holding frame 113 constitutes a part of the shake correction unit 117. The shake correction unit 117 holds the lens holding frame 113 so as to be drivable in a direction orthogonal to the optical axis O (optical axis orthogonal direction), and drives the lens holding frame 113 by a driving unit including a magnet and a coil. To correct the shake. The shake correction unit 117 is capable of adjusting eccentricity (position adjustment, optical axis deviation adjustment) in the plane orthogonal to the optical axis with respect to the lens holding frame 112 by being suspended on the lens holding frame 109 by three rollers. As a result, the lens holding frame 113 suspended by three springs (not shown) with respect to the shake correction unit 117 can be adjusted with respect to the center of the optical axis in order to correct variations in the amount of fall due to the spring and gravity. It becomes.
１１９は第４レンズ群直進筒である。第４レンズ群直進筒１１９は、コロ（不図示）により、直進溝およびカム溝に吊られており、ズーム動作によって光軸方向に直進移動される。また、第４レンズ群直進筒１１９は、第４レンズ群Ｌ４（レンズ群）を保持する第４レンズ群保持枠１１８（レンズ保持枠）を、３個の偏芯調整用コロ１２０と３個の倒れ調整用コロ１２１を介して保持している。第４レンズ群保持枠１１８は、光軸Ｏに対する倒れ調整と偏芯調整が可能な状態で保持される。 Reference numeral 119 denotes a fourth lens group rectilinear cylinder. The fourth lens group rectilinear cylinder 119 is suspended in a rectilinear groove and a cam groove by a roller (not shown), and is linearly moved in the optical axis direction by a zoom operation. Further, the fourth lens group rectilinear cylinder 119 includes a fourth lens group holding frame 118 (lens holding frame) that holds the fourth lens group L4 (lens group), three eccentric adjustment rollers 120, and three lenses. It is held via a fall adjustment roller 121. The fourth lens group holding frame 118 is held in a state where tilt adjustment and eccentricity adjustment with respect to the optical axis O are possible.
１２４はズーム操作環である。ズーム操作環１２４は、定位置回転させることでカム筒１０５との連結部材であるズームキー（不図示）によりカム筒１０５を回転させ、ズーム動作可能に構成されている。また、ズーム操作環１２４には、固定筒１０２に固定された不図示の抵抗式リニアセンサ（ポテンショメータ）のセンサピンが嵌まるカム溝（センサカム）が設けられている。ズーム操作環１２４の回転量に応じて抵抗式リニアセンサの出力が変化し、現在のズーム情報が検出可能である。 Reference numeral 124 denotes a zoom operation ring. The zoom operation ring 124 is configured to be able to perform a zoom operation by rotating the cam cylinder 105 by a zoom key (not shown) which is a connecting member with the cam cylinder 105 by rotating at a fixed position. The zoom operation ring 124 is provided with a cam groove (sensor cam) in which a sensor pin of a resistance linear sensor (potentiometer) (not shown) fixed to the fixed cylinder 102 is fitted. The output of the resistance linear sensor changes according to the rotation amount of the zoom operation ring 124, and the current zoom information can be detected.
１２５はフォーカス操作環である。フォーカス操作環１２５は、固定筒１０２の外側で定位置回転できるように固定筒１０２と後述する化粧環１２６により挟持されている。また、フォーカス操作環１２５は、固定筒１０２に設けられた２個のフォトインタラプタとフォーカス操作環１２５の内径に設けられた櫛歯状の遮光部（不図示）により、フォーカス操作環１２５の回転量と方向を検出する。 Reference numeral 125 denotes a focus operation ring. The focus operation ring 125 is sandwiched between the fixed cylinder 102 and a decorative ring 126 described later so that it can rotate at a fixed position outside the fixed cylinder 102. The focus operation ring 125 includes two photo interrupters provided on the fixed cylinder 102 and a comb-shaped light shielding portion (not shown) provided on the inner diameter of the focus operation ring 125. And detect the direction.
１２６は化粧環である。化粧環１２６は、フォーカス操作環１２５が固定筒１０２から外れることを防止するため、固定筒１０２に対して３箇所の係合爪で固定されている。１２７はメイン回路基板である。メイン回路基板１２７は、フォーカス駆動制御、電磁駆動絞りユニット１１５、ＮＤユニット１１６、振れ補正ユニット１１７などのレンズ鏡筒１００の全体の制御を司り、固定筒１０２にビス止め固定されている。 126 is a decorative ring. The decorative ring 126 is fixed to the fixed cylinder 102 with three engaging claws to prevent the focus operation ring 125 from being detached from the fixed cylinder 102. Reference numeral 127 denotes a main circuit board. The main circuit board 127 controls the entire lens barrel 100 such as the focus drive control, the electromagnetic drive diaphragm unit 115, the ND unit 116, and the shake correction unit 117, and is fixed to the fixed cylinder 102 with screws.
次に、図２乃至図４を参照して、本実施例における偏芯調整機構１２２および倒れ調整機構１２３について説明する。図２は、第４レンズ群保持枠１１８とその周辺部品の分解斜視図である。図３は、第４レンズ群保持枠１１８とその周辺部品の側面図であり、図２の構造を組み立てて矢印方向から見た場合を示している。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、偏芯調整用コロ１２０および倒れ調整用コロ１２１の断面図である。 Next, the eccentricity adjusting mechanism 122 and the tilt adjusting mechanism 123 in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an exploded perspective view of the fourth lens group holding frame 118 and its peripheral components. FIG. 3 is a side view of the fourth lens group holding frame 118 and its peripheral components, and shows a case where the structure of FIG. 2 is assembled and viewed from the direction of the arrow. 4A and 4B are cross-sectional views of the eccentric adjustment roller 120 and the tilt adjustment roller 121, respectively.
上述のように、第４レンズ群保持枠１１８は、偏芯調整用コロ１２０および倒れ調整用コロ１２１により保持されている。第４レンズ群保持枠１１８には、偏芯調整用コロ取付部１１８ａおよび倒れ調整用コロ取付部１１８ｂがそれぞれ３箇所ずつ設けられている。３箇所の偏芯調整用コロ取付部１１８ａおよび倒れ調整用コロ取付部１１８ｂは、それぞれ、光軸方向において同位置に設けられている。本実施例において、３箇所の偏芯調整用コロ取付部１１８ａは、第４レンズ群Ｌ４の光学的中心位置Ｃ４ａ（Ｒ１面、Ｒ２面の各面頂点の中点の位置）からの光軸方向における距離がＬ（Ｌ１）となる位置に設けられている。また、３箇所の倒れ調整用コロ取付部１１８ｂは、第４レンズ群Ｌ４の光学的中心位置Ｃ４ａからの光軸方向における距離がＬ２となる位置に設けられている。 As described above, the fourth lens group holding frame 118 is held by the eccentric adjustment roller 120 and the tilt adjustment roller 121. The fourth lens group holding frame 118 is provided with three eccentric adjustment roller mounting portions 118a and three tilt adjustment roller mounting portions 118b. The three eccentric adjustment roller mounting portions 118a and the tilt adjustment roller mounting portions 118b are provided at the same position in the optical axis direction. In this embodiment, the three eccentric adjustment roller mounting portions 118a are arranged in the optical axis direction from the optical center position C4a of the fourth lens unit L4 (the position of the midpoint of each surface vertex of the R1 and R2 surfaces). Is provided at a position where the distance at L is L (L1). The three tilt adjustment roller attachment portions 118b are provided at positions where the distance in the optical axis direction from the optical center position C4a of the fourth lens unit L4 is L2.
偏芯調整機構１２２は、偏芯調整用コロ１２０、偏芯調整用コロ取付部１１８ａ、および、係合部１１９ａを備えて構成され、後述のように第１の調整項目を調整するために第４レンズ群保持枠１１８の偏芯調整を行う。偏芯調整用コロ１２０は、偏芯調整用コロ１２０の座部１２０ａが第４レンズ群保持枠１１８の偏芯調整用コロ取付部１１８ａにビス止め固定される。ビスは偏芯調整用コロ１２０の中心にある穴部を貫通し、偏芯調整用コロ取付部１１８ａにネジを切ることで、偏芯調整用コロ１２０を、座部１２０ａを中心に回転可能にした状態で固定する。偏芯調整用コロ１２０の頭部１２０ｂは、第４レンズ群直進筒１１９の光軸方向に向いた３箇所の長穴状の係合部１１９ａ（平行係合部）に対して、光軸方向に移動可能であるが光軸直交面内では移動不可能であるように係合している。また、頭部１２０ｂは座部１２０ａに対して偏芯しており、偏芯調整用コロ１２０を座部１２０ａを中心にして回転させることで、第４レンズ群直進筒１１９に対する第４レンズ群保持枠１１８の光軸直交面内における位置が調整可能である。 The eccentricity adjustment mechanism 122 includes an eccentricity adjustment roller 120, an eccentricity adjustment roller mounting portion 118a, and an engagement portion 119a. The eccentricity adjustment mechanism 122 is configured to adjust the first adjustment item as will be described later. The eccentricity adjustment of the four lens group holding frame 118 is performed. In the eccentric adjustment roller 120, the seat portion 120 a of the eccentric adjustment roller 120 is fixed to the eccentric adjustment roller mounting portion 118 a of the fourth lens group holding frame 118 with screws. The screw penetrates the hole in the center of the eccentric adjustment roller 120 and cuts the screw in the eccentric adjustment roller mounting portion 118a, so that the eccentric adjustment roller 120 can be rotated around the seat portion 120a. Fix in the state. The head 120b of the eccentric adjustment roller 120 is in the optical axis direction with respect to three elongated hole-shaped engaging portions 119a (parallel engaging portions) facing the optical axis direction of the fourth lens group rectilinear barrel 119. Are engaged so that they cannot move in the plane orthogonal to the optical axis. The head 120b is eccentric with respect to the seat 120a, and the fourth lens group is held with respect to the fourth lens group rectilinear cylinder 119 by rotating the eccentric adjustment roller 120 about the seat 120a. The position of the frame 118 in the plane orthogonal to the optical axis can be adjusted.
倒れ調整機構１２３は、倒れ調整用コロ１２１、倒れ調整用コロ取付部１１８ｂ、および、係合部１１９ｂを備えて構成され、後述のように第２の調整項目を調整するため第４レンズ群保持枠１１８の倒れ調整を行う。倒れ調整用コロ１２１は、倒れ調整用コロ１２１の座部１２１ａが第４レンズ群保持枠１１８の倒れ調整用コロ取付部１１８ｂにビス止め固定される。ビスは偏芯調整用コロ１２０と同様に、倒れ調整用コロ１２１の中心にある穴部を貫通し、倒れ調整用コロ取付部１１８ｂにネジを切ることで、倒れ調整用コロ１２１を、座部１２１ａを中心に回転可能にした状態で固定する。倒れ調整用コロ１２１の頭部１２１ｂは、第４レンズ群直進筒１１９の周方向に向いた３箇所の長穴状の係合部１１９ｂ（周係合部）に対して、光軸直交面内において移動可能であるが、倒れが生じないように係合している。また、頭部１２１ｂは座部１２１ａに対して偏芯しており、倒れ調整用コロ１２１を座部１２１ａを中心にして回転させることで、第４レンズ群直進筒１１９に対する第４レンズ群保持枠１１８の倒れが調整可能である。 The fall adjustment mechanism 123 includes a fall adjustment roller 121, a fall adjustment roller mounting portion 118b, and an engagement portion 119b, and holds the fourth lens group to adjust the second adjustment item as will be described later. The tilt adjustment of the frame 118 is performed. In the tilt adjustment roller 121, the seat 121 a of the tilt adjustment roller 121 is fixed to the tilt adjustment roller mounting portion 118 b of the fourth lens group holding frame 118 with screws. Similar to the eccentric adjustment roller 120, the screw passes through the hole at the center of the fall adjustment roller 121, and the fall adjustment roller mounting portion 118b is threaded, so that the fall adjustment roller 121 can be It is fixed in a state where it can rotate around 121a. The head 121b of the tilt adjustment roller 121 is in a plane orthogonal to the optical axis with respect to three elongated hole-shaped engagement portions 119b (circumferential engagement portions) facing the circumferential direction of the fourth lens group rectilinear barrel 119. It is movable so that it does not fall over. The head 121b is eccentric with respect to the seat 121a, and the fourth lens group holding frame for the fourth lens group rectilinear cylinder 119 is rotated by rotating the tilt adjustment roller 121 around the seat 121a. 118 falls can be adjusted.
このように、偏芯調整機構１２２および倒れ調整機構１２３を用いて偏芯調整用コロ１２０および倒れ調整用コロ１２１を回転させることで、第４レンズ群保持枠１１８は、第４レンズ群直進筒１１９に対し、偏芯調整および倒れ調整を独立に行うことができる。 In this way, by rotating the eccentric adjustment roller 120 and the tilt adjustment roller 121 using the eccentricity adjustment mechanism 122 and the tilt adjustment mechanism 123, the fourth lens group holding frame 118 is moved straight by the fourth lens group linearly moving cylinder. For 119, the eccentricity adjustment and the tilt adjustment can be performed independently.
本実施例では、偏芯調整機構１２２による第４レンズ群保持枠１１８の偏芯調整により、レンズ鏡筒１００のズーム状態が望遠端（テレ端）の場合（第１のズーム状態の場合）における撮像素子２００ａ（結像面）での像面の傾き（第１の調整項目）を調整する。また、倒れ調整機構１２３による第４レンズ群保持枠１１８の倒れ調整により、レンズ鏡筒１００のズーム状態が広角端（ワイド端）の場合（第２のズーム状態の場 合）における結像面での像面の傾き（第２の調整項目）を調整する。ただし、本実施例はこれに限定されるものではなく、第１の調整項目および第２の調整項目を、第１のズーム状態および第２のズーム状態のそれぞれにおける光学系の収差としてもよい。 In the present embodiment, the decentering adjustment of the fourth lens group holding frame 118 by the decentering adjustment mechanism 122 causes the lens barrel 100 to be in the telephoto end (tele end) (in the first zoom state). The inclination (first adjustment item) of the image plane on the image sensor 200a (imaging plane) is adjusted. Further, due to the tilt adjustment of the fourth lens group holding frame 118 by the tilt adjustment mechanism 123, the image forming surface when the zoom state of the lens barrel 100 is the wide angle end (wide end) (in the second zoom state). The tilt of the image plane (second adjustment item) is adjusted. However, the present embodiment is not limited to this, and the first adjustment item and the second adjustment item may be aberrations of the optical system in each of the first zoom state and the second zoom state.
次に、図５を参照して、偏芯調整および倒れ調整の際の第４レンズ群保持枠１１８の動きについて説明する。図５は、偏芯調整および倒れ調整の際の第４レンズ群保持枠１１８の動きを示す図である。図５には、偏芯調整機構１２２および倒れ調整機構１２３を用いて第４レンズ群直進筒１１９に対する第４レンズ群保持枠１１８の偏芯調整および倒れ調整を単位量だけ行った場合において、光軸Ｏを通る平面における断面図が示されている。偏芯調整および倒れ調整後の第４レンズ群Ｌ４は、破線で表されており、そのときの光学的中心位置はＣ４ｂである。本実施例において、倒れ調整による第４レンズ群Ｌ４の回転中心位置は、光軸方向において偏芯調整機構１２２（偏芯調整用コロ取付部１１８ａ）と同一である。 Next, the movement of the fourth lens group holding frame 118 at the time of eccentricity adjustment and tilt adjustment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating the movement of the fourth lens group holding frame 118 during the eccentricity adjustment and the tilt adjustment. FIG. 5 shows a case where the decentering adjustment and the tilt adjustment of the fourth lens group holding frame 118 with respect to the fourth lens group rectilinear cylinder 119 are performed by a unit amount using the decentering adjustment mechanism 122 and the tilt adjustment mechanism 123. A cross-sectional view in a plane passing through the axis O is shown. The fourth lens unit L4 after eccentricity adjustment and tilt adjustment is represented by a broken line, and the optical center position at that time is C4b. In the present embodiment, the rotational center position of the fourth lens unit L4 by tilt adjustment is the same as the eccentricity adjusting mechanism 122 (eccentric adjustment roller mounting portion 118a) in the optical axis direction.
図５において、倒れ調整後の第４レンズ群Ｌ４の光学的中心位置Ｃ４ｂの偏芯調整による偏芯調整量をＨ、倒れ調整を行ったときの倒れ量をＴとすると、倒れ調整により生じる偏芯量ＨＴは、ＨＴ＝Ｔ×Ｌとなる。ここで、第４レンズ群Ｌ４が光学的中心位置Ｃ４ａを中心として単位量だけ偏芯した場合のテレ端時のメリジオナル像面の傾き量（第１の調整項目）をＡ、ワイド端時のメリジオナル像面の傾き量（第２の調整項目）をＢとする。また、第４レンズ群Ｌ４が光学的中心位置Ｃ４ａを中心として単位量だけ倒れた場合の第１の調整項目をＣ、第２の調整項目をＤとする。このとき、第１の調整項目であるテレ端時の像面の倒れ量は、以下の式（１）のように表される。 In FIG. 5, when the eccentricity adjustment amount by the eccentricity adjustment of the optical center position C4b of the fourth lens unit L4 after the tilt adjustment is H, and the tilt amount when the tilt adjustment is performed is T, the deviation caused by the tilt adjustment is shown. The core amount H T is H T = T × L. Here, when the fourth lens unit L4 is decentered by a unit amount with respect to the optical center position C4a, the amount of inclination of the meridional image plane at the tele end (first adjustment item) is A, and the meridional at the wide end. Let B be the amount of tilt of the image plane (second adjustment item). In addition, it is assumed that the first adjustment item when the fourth lens unit L4 is tilted by the unit amount with the optical center position C4a as the center is C, and the second adjustment item is D. At this time, the tilt amount of the image plane at the telephoto end, which is the first adjustment item, is expressed as the following formula (1).
Ｈ×Ａ＋Ｔ×Ｃ＋ＨＴＡ＝Ｈ×Ａ＋Ｔ×（Ｃ＋Ｌ×Ａ） …（１）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、レンズ鏡筒１００の光学的敏感度であり、これらを０にすることは困難である。しかし、Ｃ＋Ｌ×Ａが略０となるようにＬ（Ｌ１）を設定することで、倒れ調整を行う際の第１の調整項目であるテレ端時のメリジオナル像面の傾き量を低減することが可能である。
H × A + T × C + H T A = H × A + T × (C + L × A) (1)
A, B, C, and D are optical sensitivities of the lens barrel 100, and it is difficult to make them zero. However, by setting L (L1) so that C + L × A becomes substantially zero, the amount of inclination of the meridional image plane at the telephoto end, which is the first adjustment item when performing tilt adjustment, can be reduced. Is possible.
図６（ａ）は、Ｃ＋Ｌ×Ａ＝０となるＬ（Ｌ＝Ｌ１＝約８ｍｍ）を設定した場合に、偏芯調整０．０２ｍｍ、倒れ調整５分を行った際の第１、第２の調整項目の変動を示すグラフである。図６（ｂ）は、偏芯調整用コロ取付部１１８ａを倒れ調整用コロ取付部１１８ｂと光軸方向において同位置とし、周方向にずらして配置した時（Ｌ＝Ｌ２＝約４ｍｍ）とした場合の図６（ａ）と同様のグラフである。 FIG. 6A shows the first and second values when the eccentricity adjustment is 0.02 mm and the tilt adjustment is performed for 5 minutes when L (L = L1 = about 8 mm) is set to C + L × A = 0. It is a graph which shows the fluctuation | variation of the adjustment item of. FIG. 6B shows the case where the eccentric adjustment roller mounting portion 118a is in the same position as the tilt adjustment roller mounting portion 118b in the optical axis direction and is shifted in the circumferential direction (L = L2 = about 4 mm). FIG. 7 is a graph similar to FIG.
図６（ａ）では、倒れ調整をした際の第１の調整項目の変動が微小であるため、第一に偏芯調整を行い、続いて倒れ調整を行うことで、複数回行わなくとも第１の調整項目と第２の調整項目の値が小さくなり、製造誤差を低減することが可能となる。図６（ｂ）では、第一に偏芯調整を行い、続いて倒れ調整を行った際に、倒れ調整による第１の調整項目の変化が大きいため、偏芯調整、倒れ調整を１サイクルとしたときに複数回サイクルを回す必要があり調整に時間が必要となる。図６（ａ）のように最適な距離Ｌ（Ｌ１）を設定することで、調整の収束が早くなり、光学系の製造誤差を低減するための調整時間や調整回数を減らすことを可能にしたレンズ鏡筒を提供することが可能となる。 In FIG. 6 (a), since the fluctuation of the first adjustment item when the tilt adjustment is performed is very small, the eccentric adjustment is performed first, and then the tilt adjustment is performed. The values of the first adjustment item and the second adjustment item are reduced, and the manufacturing error can be reduced. In FIG. 6B, when the eccentric adjustment is performed first, and then the tilt adjustment is performed, the change in the first adjustment item due to the tilt adjustment is large. When doing so, it is necessary to rotate the cycle several times, and adjustment takes time. By setting the optimum distance L (L1) as shown in FIG. 6A, the convergence of the adjustment is accelerated, and the adjustment time and the number of adjustments for reducing the manufacturing error of the optical system can be reduced. A lens barrel can be provided.
本実施例では、倒れ調整機構１２３により倒れ調整を行う際、第４レンズ群Ｌ４の倒れＴおよび偏芯ＨＴによる第１の調整項目の変化量が互いに相殺されるように、第４レンズ群Ｌ４と偏芯調整機構１２２との間の光軸方向における距離Ｌ（Ｌ１）が設定されている。すなわち、倒れ調整時の第４レンズ群Ｌ４の倒れＴによって発生する第１の調整項目の変化量と倒れ調整時の第４レンズ群の偏芯ＨＴによって発生する第１の調整項目の変化量とは、互いに相反する符号となっている（互いに符号が異なる）。このような構成により、光学系の製造誤差により生じる偏芯調整および倒れ調整に要する時間を短縮することが可能となる。 In the present embodiment, when the tilt adjustment is performed by the tilt adjustment mechanism 123, the fourth lens group is set such that the amount of change in the first adjustment item due to the tilt T and the eccentricity H T of the fourth lens group L4 cancels each other. A distance L (L1) in the optical axis direction between L4 and the eccentricity adjusting mechanism 122 is set. That is, the change amount of the first adjustment item generated by eccentricity H T of the fourth lens group at the time of adjusting inclination and the variation of the first adjustment item generated by falling T of the fourth lens unit L4 at the time adjustment collapse Are opposite to each other (the signs are different from each other). With such a configuration, it is possible to shorten the time required for eccentricity adjustment and tilt adjustment caused by an optical system manufacturing error.
また本実施例では、これらの変化量は互いに相反する符号であるだけでなく、これらの変化量の絶対値も略同一の値となっている。このため、倒れ調整時における第１の調整項目の変化量をより効果的に低減することができる。 In the present embodiment, these change amounts are not only opposite to each other, but the absolute values of these change amounts are substantially the same value. For this reason, the amount of change of the first adjustment item during the tilt adjustment can be more effectively reduced.
また本実施例では、図６（ａ）に示されるように、倒し調整時に発生するレンズ群の倒れＴによる第２の調整項目の変化量と、倒し調整時に発生するレンズ群の偏芯ＨＴによる第２の調整項目の変化量とが、同符号となるように距離Ｌが設定されている。すなわち、倒れ調整機構１２３により倒れ調整を行う際、第４レンズ群Ｌ４の倒れＴおよび偏芯ＨＴによる第２の調整項目の変化が互いに同方向であるように距離Ｌが設定されている。このため、倒れ調整時の第４レンズ群Ｌ４の倒れ調整量の絶対値が小さくても第２の調整項目を容易に変化させることが可能である。 In this embodiment, as shown in FIG. 6A, the amount of change in the second adjustment item due to the tilt T of the lens group that occurs during tilt adjustment and the eccentricity H T of the lens group that occurs during tilt adjustment. The distance L is set so that the amount of change of the second adjustment item by the same sign. That is, when the tilt adjustment mechanism 123 performs the tilt adjustment, the distance L is set so that the second adjustment item changes due to the tilt T and the eccentricity H T of the fourth lens unit L4 are in the same direction. For this reason, even if the absolute value of the tilt adjustment amount of the fourth lens unit L4 at the time of tilt adjustment is small, the second adjustment item can be easily changed.
本実施例によれば、光学系の製造誤差の調整、すなわち偏芯調整および倒れ調整に要する時間および調整回数を低減可能なレンズ鏡筒およびカメラシステムを提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a lens barrel and a camera system capable of reducing the time and number of adjustments required for adjustment of manufacturing errors of the optical system, that is, eccentricity adjustment and tilt adjustment.
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。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
例えば、本実施例では倒れ調整時の第４レンズ群Ｌ４の倒れＴにより発生する第１の調整項目の変化量と倒れ調整時の第４レンズ群Ｌ４の偏芯ＨＴにより発生する第１の調整項目の変化量の絶対値を略同一の値としている。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、これらの絶対値の比を２：１〜１：２の範囲内に設定することでも、本実施例と同様の効果を得ることができる。 For example, in this embodiment, the amount of change in the first adjustment item caused by the tilt T of the fourth lens unit L4 during tilt adjustment and the first eccentricity HT of the fourth lens unit L4 during tilt adjustment. The absolute value of the change amount of the adjustment item is set to substantially the same value. However, the present embodiment is not limited to this. For example, the same effect as the present embodiment can be obtained by setting the ratio of these absolute values within the range of 2: 1 to 1: 2. it can.
また本実施例において、第１の調整項目および第２の調整項目は、それぞれ、テレ端時およびワイド端時の撮像面に対する像面の傾きであるが、これに限定されるものではない。第１の調整項目および第２の調整項目は、それぞれ、コマ収差（中心コマ）や色ズレなどの他の収差であっても、本実施例が適用可能である。 In the present embodiment, the first adjustment item and the second adjustment item are the inclination of the image plane with respect to the imaging surface at the tele end and at the wide end, respectively, but are not limited thereto. The present embodiment can be applied even if the first adjustment item and the second adjustment item are other aberrations such as coma aberration (center coma) and color shift, respectively.
Ｌ４ ：第４レンズ群
１００：レンズ鏡筒
１１８：第４レンズ群保持枠
１２２：偏芯調整機構
１２３：倒れ調整機構
L4: fourth lens group 100: lens barrel 118: fourth lens group holding frame 122: eccentric adjustment mechanism 123: tilt adjustment mechanism
Claims (7)
第１の調整項目を調整するために前記レンズ保持枠の偏芯調整を行う偏芯調整機構と、
第２の調整項目を調整するために前記レンズ保持枠の倒れ調整を行う倒れ調整機構と、を有し、
前記倒れ調整による前記レンズ群の回転中心位置は、光軸方向において前記偏芯調整機構と同一であり、
前記倒れ調整機構により前記倒れ調整を行う際、前記レンズ群の倒れおよび偏芯による前記第１の調整項目の変化量が互いに相殺されるように、該レンズ群と前記偏芯調整機構との間の前記光軸方向における距離が設定されている、ことを特徴とするレンズ鏡筒。 A lens holding frame for holding the lens group;
An eccentricity adjusting mechanism for adjusting the eccentricity of the lens holding frame in order to adjust the first adjustment item;
A tilt adjustment mechanism for adjusting the tilt of the lens holding frame in order to adjust the second adjustment item,
The rotation center position of the lens group by the tilt adjustment is the same as the eccentricity adjusting mechanism in the optical axis direction,
When the tilt adjustment is performed by the tilt adjustment mechanism, the amount of change in the first adjustment item due to the tilt and decentering of the lens group is offset between the lens group and the decentering adjustment mechanism. A lens barrel in which a distance in the optical axis direction is set.
前記第２の調整項目は、第２のズーム状態での前記光学系の収差または前記撮像面に対する像面の傾きであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。 The first adjustment item is an aberration of the optical system in the first zoom state or an inclination of the image plane with respect to the imaging surface,
5. The lens according to claim 1, wherein the second adjustment item is an aberration of the optical system in a second zoom state or an inclination of an image plane with respect to the imaging surface. A lens barrel.
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