CN102096169A

CN102096169A - 滤光器控制装置

Info

Publication number: CN102096169A
Application number: CN2010105757880A
Authority: CN
Inventors: 大内俊一郎
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Fujifilm Corp
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: JP5424838B2; JP2011118229A; CN102096169B

Abstract

本发明涉及的滤光器控制装置具备：滤光器框，其为板状体且保持多个滤光器；第一框及第二框，其配置于所述滤光器框的前后，并在夹入有所述滤光器框的状态下，将所述滤光器框支承成能够绕所述滤光器框的旋转轴旋转；突条环，其在所述滤光器框上形成并在所述滤光器框的前表面及后表面突出成环状；隆起部，其在所述第一框及第二框中的与所述突条环对置的环状线上的多个规定位置形成，并且向所述滤光器框侧隆起；所述滤光器框的倾斜及位移被限制在所述突条环与所述第一框的所述隆起部和所述第二框的隆起部中的任意一方抵接的范围内。

Description

滤光器控制装置

技术领域

本发明涉及滤光器控制装置，尤其涉及适用于主要为监控用途的CCTV(Closed Circuit Television)相机(监控相机)中使用的CCTV透镜的滤光器机构。

背景技术

在监控相机使用的CCTV透镜等透镜装置中，已知具备滤光器机构的装置，该滤光器机构在光路上切换插入ND滤光器、IR滤光器等多种滤光器(例如参照专利文献1、2等)。

本发明的滤光器机构是如专利文献1那样使保持多个滤光器的滤光器框(转台)旋转而能够对插入光学系统的光路的滤光器进行切换的滤光器机构。例如，具备在相对于光学系统的光轴正交的方向上配置的圆板状的滤光器框，并具备多个开口(滤光器设置部)，所述多个开口以该滤光器框的中心轴为旋转轴，并且当使滤光器框绕旋转轴每旋转规定旋转角度时在通过光学系统的光路的滤光器框的位置上安装各种滤光器，其中，所述滤光器框的中心轴在相对于光学系统的光轴错开的位置与该光轴平行且被支承为能够旋转。并且，通过利用与形成在滤光器框的周缘部的齿轮卡合的电动机使滤光器框旋转，能够切换由滤光器框保持的多个滤光器中的任一个滤光器而将其插入光学系统的光路。

在这种滤光器机构中，滤光器框在由配置于光轴方向的前后的安装框(后侧)及保持框(前侧)夹持的状态下被支承为能够转动，例如，在滤光器框的中心位置的后面侧突出设置支承轴，在前面侧形成轴承孔。另一方面，在安装框形成轴承孔，滤光器框的后表面的支承轴与该轴承孔嵌合。而且，在保持框突出形成支承轴，该支承轴与滤光器框的前表面的轴承孔嵌合。由此，滤光器框在由安装框及保持框夹持的状态下被支承为能够转动。

专利文献1：日本特开2001-273036号公报

专利文献2：日本特开2004-347624号公报

然而，配置于滤光器框的前后的安装框和保持框通过螺钉等固定在构成镜筒的镜筒部件的规定位置。因此，在全部的产品的滤光器机构中，若不事先设计成容许在滤光器框产生晃动(活动间隙)，则根据不同产品有可能因制作误差而导致滤光器框被挤压在安装框与保持框之间。此时，存在滤光器框无法顺利旋转的问题。所以，当通过电动机使滤光器框旋转时，电动机的消耗电力过大。

另一方面，当如上述那样在滤光器框产生晃动时，由于因透镜装置的姿势导致滤光器框相对于光轴方向的倾斜或位置变动从而使滤光器框与电动机的连结状态(形成在滤光器框上的齿轮与向滤光器框传递动力的齿轮的连结状态)变差的原因、或由于滤光器框的板部与安装框或保持框面接触等原因，会导致产生滤光器框无法顺利旋转的问题。当滤光器框与电动机的连结状态变差时，除了电动机的消耗电力过大的问题之外，还有产生噪音等不良状况。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种在能够对使保持多个滤光器的滤光器框旋转而对插入光学系统的光路的滤光器进行切换的滤光器机构中无论透镜装置的姿势等如何都能使滤光器框顺利地旋转的滤光器控制装置(透镜装置的滤光器机构)。

为了实现所述目的，本发明的第一形态的滤光器控制装置的特征在于具备：滤光器框，其为板状体且保持多个滤光器；第一框及第二框，其配置于所述滤光器框的前后，并在夹入有所述滤光器框的状态下，将所述滤光器框支承成能够绕所述滤光器框的旋转轴旋转；第一支承轴，其位于所述滤光器框的旋转轴上，且在所述滤光器框和所述第一框中的任意一方上形成，并且与在另一方上形成的第一轴承孔嵌合成大致不能晃动；第二支承轴，其位于所述滤光器框的旋转轴上，且在所述滤光器框和所述第二框中的任意一方上形成，并且与在另一方上形成的第二轴承孔嵌合成能晃动；突条环，其在所述滤光器框上形成并在所述滤光器框的前表面及后表面突出成环状；隆起部，其在所述第一框及第二框中的与所述突条环对置的环状线上的多个规定位置形成，并且向所述滤光器框侧隆起；所述滤光器框的倾斜及位移被限制在所述突条环与所述第一框的所述隆起部和所述第二框的隆起部中的任意一方抵接的范围内。

即，根据第一形态，为了使滤光器框顺利旋转，将这些支承轴及轴承孔卡合成滤光器框与夹持滤光器框的第一框和第二框中的任意一方容许晃动的状态。另一方面，在这种情况下，根据透镜装置的姿势，有可能会产生滤光器框与第一框或第二框面接触从而由于摩擦阻力导致滤光器框无法顺利旋转的情况、或在通过电动机使滤光器框旋转时滤光器框与电动机的连结状态变劣导致滤光器框无法顺利旋转的情况，但是通过利用在滤光器框的两面上突出设置的突条环与在第一框及第二框上突出设置的隆起部二者构成的大致点接触而产生的微小的摩擦阻力，对滤光器框的倾斜或位移进行限制(位置限制)，从而无论透镜装置的姿势等如何都能使滤光器框顺利地旋转。

本发明的第二形态的滤光器控制装置在上述第一形态的基础上，还具有如下特征：即，所述突条环的截面隆起成大致圆形，而所述隆起部隆起成在前端具有平面的形状。第二形态表示突条环和与其抵接的隆起部的优选形状的一个形态。

本发明的第三形态的滤光器控制装置在上述第一或第二形态的基础上，还具有如下特征：即，所述滤光器框具有与电动机的旋转轴卡合的齿轮且在该电动机的驱动力的作用下转动。当利用电动机驱动滤光器框时，若滤光器框的倾斜或位移大则与电动机的连结状态恶化，从而产生滤光器框无法顺利旋转的问题(电动机的消耗电力过大的问题)或产生噪音的问题等，因此如上述第一形态那样限制滤光器框的倾斜或位移而使滤光器框顺利旋转的方式能够产生良好的效果。

发明效果

根据本发明的滤光器控制装置，无论透镜装置的姿势如何都能使滤光器框顺利地旋转。

附图说明

图1是表示具备本发明的滤光器机构的透镜装置的概况的立体图。

图2是将设置在图1的透镜装置的后端部的本发明的滤光器机构抽出而进行表示的立体图。

图3是对滤光器机构的滤光器框、安装框及保持框进行分解而从前侧表示的分解立体图。

图4是对滤光器机构的滤光器框、安装框及保持框进行分解而从前侧表示的分解立体图。

图5是沿图1中的滤光器框的旋转轴纵向剖切后的剖视图。

图6是将滤光器框及其一部分放大而从前表面侧表示的立体图。

图7是将安装框及其一部分放大而从前表面侧表示的立体图。

图8是将保持框及其一部分放大而从后表面侧表示的立体图。

图9是在通过安装框及保持框的隆起部的位置将滤光器框沿旋转轴剖切后的主要部分放大剖视图。

符号说明：

10…透镜装置、12…固定镜筒框、14…滤光器机构、20…镜筒框、30…滤光器框、32…板部、34A、34B、34C…滤光器设置部(开口)、36…齿轮、38…支承轴、40…轴承孔、42…前表面侧突条环、44…后表面侧突条环、50…安装框、52…开口、54…轴承孔、56、64…隆起部、60…保持框、62…支承轴、70…步进电动机、A…光轴、B…旋转轴

具体实施方式

以下，根据附图，详细叙述本发明的滤光器控制装置的优选实施方式。

图1是表示具备本发明的滤光器机构的透镜装置的概况的立体图。该图所示的透镜装置10例如是在监控等用途中使用的CCTV相机中使用的透镜装置(CCTV透镜)，在此只对其结构进行简单说明而省略详细说明，在构成镜筒的主要部分的固定镜筒框12上组装各种结构部件，沿中心轴(光轴A)配置构成用于对被摄体像进行成像的光学系统的聚焦透镜组、变焦透镜组等透镜组。并且，在镜筒的后端部设置本发明的滤光器机构14。

图2是表示设置在图1的透镜装置10的后端部的本发明的滤光器机构14的立体图。如该图所示，滤光器机构14由固定在镜筒后端部的镜筒框20支承，主要包括滤光器框30、安装框50、保持框60、步进电动机70。图3及图4示出对滤光器框30、安装框50及保持框60进行分解表示的立体图，图3是从透镜装置10的斜前侧(对物侧)示出的立体图，图4是从透镜装置10的斜后侧示出的立体图。

如图2至图4所示，安装框50配置在滤光器框30的后方侧，通过螺钉22、22、22螺纹紧固在镜筒框20上。保持框60配置在滤光器框30的前方侧，其与步进电动机70及安装框50一起通过螺钉24螺纹紧固在镜筒框20上，并与安装框50一起通过螺钉26螺纹紧固在镜筒框20上。由此，安装框50、保持框60及步进电动机70相对于镜筒框20固定在规定位置上。滤光器框30由圆板状的板状体形成，其在以中心轴为旋转轴B而能够转动的状态下被轴支承在安装框50与保持框60之间，关于详细情况将在后面叙述。

光学系统的光路形成在光轴A的周边部，保持框60被切口成不屏蔽成为该光路的部分的形状，安装框50在成为光路的部分上形成有开口52。在滤光器框30上形成有作为开口的滤光器设置部34A、34B、34C，所述滤光器设置部34A、34B、34C用于当使滤光器框30以旋转轴B为中心旋转时在成为光路的板部32的位置上每隔规定旋转角度(每隔约120度)地设置规定种类的滤光器。在图2至图4的滤光器设置部34A、34B、34C上，对实际设置的滤光器未进行图示，以成为没有遮挡的状态(什么都未设置的状态)，但是实际上可以例如是一个为没有遮挡的状态，而其余两个设置有减光率不同的ND滤光器。此外，设置在滤光器设置部34A、34B、34C的滤光器可为任意种类。

另外，在滤光器框30的周缘形成有齿轮36，设置在步进电动机70的旋转轴上的齿轮72(参照图4)与该齿轮34啮合，在步进电动机70的驱动力的作用下，滤光器框30以旋转轴B为中心地转动。因此，通过利用步进电动机70使滤光器框30旋转，将滤光器框30的设有希望的滤光器的滤光器设置部34A、34B、34C设置在成为光路的位置上，从而能够将该滤光器插入光学系统的光路，并且能够对插入光学系统的光路的滤光器的种类进行切换。此外，虽然在本实施方式中示出了通过步进电动机70使滤光器框30旋转的滤光器机构，但使滤光器框30旋转的电动机也可以不是步进电动机而是其它种类的电动机，而且，即使是通过手动使滤光器框30旋转的机构也能够适用于本发明。

接下来，详细说明在安装框50与保持框60之间被轴支承成能够转动的滤光器框30的支承结构。图5是沿图1中的滤光器框30的旋转轴B的纵向剖切后的剖视图，图中右侧表示成为透镜装置10的前侧(对物侧)的方向。如该图所示，在滤光器框30的中心位置(旋转轴B的位置)上，在后表面侧突出设置有圆柱状的支承轴38，在前表面侧形成有圆柱状(截面为圆形)的轴承孔40。

另一方面，在配置于滤光器框30前方的保持框60的后表面侧的旋转轴B的位置上突出设置有圆柱状的支承轴62，该支承轴62与滤光器框30的前表面侧的轴承孔40大致没有间隙地嵌合。

另外，在配置于滤光器框30后方的安装框50的前表面侧的旋转轴B的位置上形成有圆柱状的轴承孔54，该轴承孔54形成为其直径大于支承轴38的直径，以达到在保持框60的支承轴62与滤光器框30的轴承孔40嵌合的状态下即使制作误差大也能够可靠地供滤光器框30的后表面侧的支承轴38嵌入的程度，并且滤光器框30形成为能够在旋转轴B的方向上可靠地容许晃动的深度。即，轴承孔54形成为在其与支承轴38之间能够晃动。由此，能够防止出现滤光器框30被安装框50和保持框60挤压而无法顺利旋转的不良状况。此外，以使配置有滤光器框30的板部32的部分的安装框50与保持框60的间隙大于板部32的宽度(厚度)的方式设计安装框50与保持框60的设置间隔(形状)。

另一方面，针对上述的滤光器框30的晃动，为了无论透镜装置10的姿势等如何都能良好地保持滤光器框30的周缘的齿轮36与步进电动机70的连结状态并防止出现滤光器框30的板部32与安装框50或保持框60面接触的情况，而在滤光器框30与安装框50之间及滤光器框30与保持框60之间设置将滤光器框30的晃动(倾斜及位移)限制在规定范围内的限位结构。

图6是将滤光器框30及其一部分放大而从前表面侧表示的立体图，图7是将安装框50及其一部分放大而从前表面侧表示的立体图，图8是将保持框60及其一部分放大而从后表面侧表示的立体图。

如图6所示，在滤光器框30的板部32的前表面32A及后表面32B上，在分别比滤光器设置部34A、34B、34C靠外周侧形成有截面隆起成大致半圆状的前表面侧突条环42及后表面侧突条环44(在图6中仅图示前表面侧突条环42，而后表面侧突条环44要参照图4、图9)。

另一方面，如图7所示，在安装框50的前表面，在与滤光器框30的后表面侧突条环44对置的环状线上的三个位置上形成有比周边隆起的在前端部具有平面的隆起部56、56、56(参照放大图)。而且，如图8所示，在保持框60的前表面，在与滤光器框30的前表面侧突条环42对置的环状线上的四个位置上形成有比周边隆起的隆起部64、64、64、64。

图9示出在通过所述隆起部56、64的位置将滤光器框30沿旋转轴B剖切后的剖视图。如该图所示，在滤光器框30的板部32的前表面32A形成的前表面侧突条环42成为其前端部与保持框60的隆起部64的隆起的隆起面大致抵接的状态，而在滤光器框30的板部32的后表面32B形成的后表面侧突条环44成为其前端部与安装框50的隆起部56的隆起的隆起面大致抵接的状态。由此，滤光器框30的晃动(相对于旋转轴B的倾斜及向旋转轴B方向的位移)被限制在直到前表面侧突条环42和后表面侧突条环44的任意一方与隆起部64或隆起部56抵接为止的狭小范围内。

因此，滤光器框30的周缘的齿轮36与步进电动机70的连结状态得到良好地保持。而且，即使在前表面侧突条环42或后表面侧突条环44与隆起部64或隆起部56抵接的状态下，由于接触面积小而在滤光器框30旋转时仅产生微小的摩擦阻力，从而能够防止产生大的摩擦阻力。由此，无论透镜装置10的姿势如何都能够使滤光器框30顺利旋转。

此外，滤光器框30的前表面侧突条环42和后表面侧突条环44形成在相对于旋转轴B(滤光器框30的中心轴)半径不同的位置上，但也可以形成在半径相同的位置上，只要是滤光器框30上的未形成有其它结构部的半径上的位置即可。而且，在图9中，虽然隆起部56和隆起部64存在于相同的截面内，但实际上不在相同截面内，设置它们的位置彼此无关。而且，在上述实施方式中，前表面侧突条环42、后表面侧突条环44的截面为大致半圆状，隆起部56、64在前端部具有平面，但它们的形状并不局限于此。而且，分别在安装框50和保持框60上设置的隆起部56和隆起部64的数目只要是在与前表面侧突条环42或后表面侧突条环44的摩擦阻力不发生问题的范围内，则设置几个部位都可以。

以上，在上述实施方式中，虽然构成为在滤光器框30的后表面侧设置支承轴38、在前表面侧设置轴承孔40的结构，但也可以与此相反地在滤光器框30的前表面侧设置与支承轴38同样的支承轴，在后表面侧设置与轴承孔40同样的轴承孔，在安装框50上突出设置与滤光器框30的后表面侧的轴承孔大致嵌合的支承轴，在保持框60上形成将滤光器框30的前表面侧的支承轴嵌入成容许晃动的轴承孔。而且，在滤光器框30与安装框50之间及滤光器框30与保持框之间，只要支承轴和轴承孔成对，则设置在任何一方上均可，例如，也可以为在滤光器框30的两侧突出形成支承轴的方式。而且，以能够晃动的方式形成支承轴和轴承孔(在上述实施方式中，滤光器框30的后表面侧的支承轴38和安装框50的轴承孔54)无须一定形成，在这种情况下也可以视为以能够极限晃动的方式形成的支承轴和轴承孔，相当于以能够晃动的方式形成的支承轴和轴承孔。

另外，在上述实施方式中，说明了在CCTV透镜的滤光器机构中适用本发明的情况，但本发明的滤光器机构并不局限于CCTV透镜，其还能够适用于任意种类的透镜装置的滤光器机构。

Claims

1.一种滤光器控制装置，其特征在于，具备：

滤光器框，其为板状体且保持多个滤光器；

第一框及第二框，其配置于所述滤光器框的前后，并在夹入所述滤光器框的状态下，将所述滤光器框支承成能够绕该滤光器框的旋转轴旋转；

第一支承轴，其位于所述滤光器框的旋转轴上，且在所述滤光器框和所述第一框中的任意一方上形成，并且与在另一方上形成的第一轴承孔嵌合成大致不能晃动；

第二支承轴，其位于所述滤光器框的旋转轴上，且在所述滤光器框和所述第二框中的任意一方上形成，并且与在另一方上形成的第二轴承孔嵌合成能晃动；

突条环，其在所述滤光器框上形成并在所述滤光器框的前表面及后表面突出成环状；

隆起部，其在所述第一框及第二框中的与所述突条环对置的环状线上的多个规定位置形成，并且向所述滤光器框侧隆起，

所述滤光器框的倾斜及位移被限制在所述突条环与所述第一框的所述隆起部和所述第二框的隆起部中的任意一方抵接的范围内。

2.根据权利要求1所述的滤光器控制装置，其特征在于，

所述突条环的截面隆起成大致圆形，所述隆起部隆起成在前端具有平面的形状。

3.根据权利要求1或2所述的滤光器控制装置，其特征在于，

所述滤光器框具有与电动机的旋转轴卡合的齿轮，并在该电动机的驱动力的作用下转动。