JP2004094172A

JP2004094172A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2004094172A
Application number: JP2002258930A
Authority: JP
Inventors: Tadanori Okada; 岡田　忠典
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】レンズ枠とガイドバーとのガタつきを防止して像揺れを防止する。
【解決手段】レンズ枠を光軸方向に案内するための複数のガイドバーとを有し、レンズ枠にはガイドバーを挿通し光軸方向にレンズ枠を移動させるために前後に勘合穴を有するスリーブ部を有するレンズ鏡筒であって、スリーブ部の穴には略Ｖ字形状で、二点でガイドバーに摺動する当接部を有し、常に二点の当接部にガイドバーが接するための付勢手段を有する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はズーミングやフォーカス調整のため、光軸方向にレンズ枠を移動させるレンズ鏡筒、及びその鏡筒を用いてビデオ映像を撮影可能なカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオ撮影においては、ズーミング中、あるいはフォーカス調整時に画像が揺れてしまうと、見苦しい画像になってしまう。このような像揺れを防止するために、従来はガイドバーとスリーブ勘合穴の勘合ガタをより少なくしたり、勘合穴の真円度を精度良く仕上げたり、あるいは油の粘性を大きくしてガタによるレンズ枠の動きを目立たなくすることで画像の急激な動きを防止している。
【０００３】
また、付勢部材を用いて、スリーブ部の前後の勘合穴と、鏡筒の回転止めとなるＵ字状の溝の３箇所とが常に安定してガイドバーに当接しているように構成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２４０７５８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近のＣＣＤの小型化に伴い像ぶれに対する敏感度が高くなってくると、ほんの僅かなガタがモニタ画面上では大きな像の揺れとなってしまうため、従来のような対策では防止しきれなくなっている。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、移動鏡筒のガイド部材とのガタつきを防止し、ズーミング、フォーカス中の像揺れを無くし光学性能の向上を図ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、撮影光学系と、撮影光学系の全部あるいは一部を光軸方向に移動させ、ズーミングあるいはフォーカス調整を行うためのレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向に案内するための複数のガイドバーとを有し、レンズ枠にはガイドバーを挿通し光軸方向にレンズ枠を移動させるために前後に勘合穴を有するスリーブ部と、別のガイドバーに係合し、レンズ枠が光軸周りに回転するのを防止するためのＵ溝部を有するレンズ鏡筒であって、スリーブ部の穴には略Ｖ字形状で、二点でガイドバーに摺動する当接部を有し、常に二点の当接部にガイドバーが接するための付勢手段を有することを特徴とする。
【０００８】
また、Ｖ字形状の当接部は、レンズ枠の自重が作用する際二点の当接部が常に接するよう配置されていることを特徴とする。
【０００９】
なお、本発明のレンズ鏡筒は、カメラ等に備え付けることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒について詳細に説明する。
【００１１】
図１は本実施形態におけるビデオカメラ用のズームレンズの断面図、図２は図１のズームレンズ鏡筒の分解斜視図を示している。
【００１２】
図１において、１は第一群レンズＬ１を保持した固定鏡筒である。２はローパスフィルタ３を保持した後部鏡筒であり、さらに後方には図示しないＣＣＤセンサが取付けられる。
【００１３】
４は固定レンズＬ３を保持した第三群鏡筒を示し、固定鏡筒１と後部鏡筒２に挟持され、ビスによって固定されている。５は第二群鏡筒を示し、ズーミングを行う第２群レンズＬ２を保持している。第二群鏡筒５は前後を固定鏡筒１と後部鏡筒２に保持されている２本のガイドバー６ａ、６ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されている。
【００１４】
７はフオーカス調節を行う第４群レンズＬ４を保持した第四群鏡筒を示し、第二群鏡筒５と同様にガイドバー６ａ、６ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されている。ガイドバー６ａ、６ｂは光軸を挟んで設けられており、これら２本のガイドバーによって第二群鏡筒５と第四群鏡筒７の光軸方向の案内と光軸周りの回り止めとを行っている。
【００１５】
８は電磁アクチュエータによって絞り羽根８ａ、８ｂを駆動するＩＧメータを示し、固定鏡筒１と第三群鏡筒４によって挟持されている。
【００１６】
９はズームモータを示し、コの字形をした板金に駆動部と出力ネジ部が一体に保持されている。ズームモータ９は固定鏡筒１にビスで固定されている。一方、第二群鏡筒５にはラック１０が取付けられており、ラック１０がズームモータ９のネジ部と噛合することによって光軸方向に駆動される。
【００１７】
この際ラック１０は、ばね１１によって噛合方向と、光軸方向に付勢されており、噛合いガタとスラストガタを取り除くようにしている。
【００１８】
１２はフオーカスモータを示し、ズームモータ９と同様な構造であり、後部鏡筒２にビスで固定されている。第四群鏡筒７にも第二群鏡筒５と同様にラック１３、及びばね１４が取付けられ、ラック１３がフオーカスモータ１２のネジ部に噛合することで光軸方向に駆動されるよう構成されている。
【００１９】
ラック１０、１３はそれぞれ、第二群鏡筒５と第四群鏡筒７に光軸方向に延びるよう形成された穴部５ａ、７ａに軸部１０ａ、１３ａを嵌合させて取付けられ、第二群鏡筒５、第四群鏡筒７に対して上記軸部１０ａ、１３ａを中心に回動可能となっている。
【００２０】
このため、ガイドバー６ａ、６ｂとモータ出力軸との平行度にずれがあっても第二群鏡筒５、第四群鏡筒７のスムーズな移動が確保できる。また、ラック１０、１３はそれぞればね１１、１４に回動方向一方に付勢され、ラック１０、１３の噛合部はモータ出力ネジに圧接している。このためラック１０、１３の噛合部とモータ出力軸の雄ネジとを確実に噛合させることができる。
【００２１】
本実施形態ではズームモータ９、フオーカスモータ１２はステッピングモータを使用している。
【００２２】
１５はインタラプタを示し、基板１６に端子を半田付けした後、固定鏡筒１にビスで固定されている。インタラプタ１５は、投光部と受光部の間を第二群鏡筒に一体的に設けた遮光壁部５ｂが通過することで第二群鏡筒の基準位置を検出し、ズームモータに入力するパルス数によって各ズーム位置へ駆動するよう構成されている。
【００２３】
フオーカス調節も同様に、第四群鏡筒に設けた遮光壁部７ｂを後部鏡筒２に取付けたインタラプタ１７、基板１８によって基準位置として検出しステップ駆動するよう構成している。
【００２４】
次に本実施形態の移動鏡筒のガタ取り構造について説明する。
【００２５】
図３は第二群鏡筒５の保持構造を示す平面図で、スリーブ部にはガイドバー６ｂが挿通する嵌合する穴５ｃを有する。スリーブ部後部には嵌合穴５ｄを有し、二つの嵌合穴５ｃ、５ｄによってガイドバー６ｂに係合し第二群鏡筒５を滑らかに移動させることを可能にしている。
【００２６】
図３において右下にはガイドバー６ａに嵌合するＵ字状の溝５ｅを有し、二本のガイドバーと、嵌合穴５ｃ、５ｄ、及びＵ字溝５ｅが安定して摺動することによって第二群鏡筒５は二群レンズＬ２の光軸をその他の光学系の光軸と一致させたまま光軸方向に移動可能になる。
【００２７】
しかしながら、近年は撮像素子であるＣＣＤの画素ピッチを小さくすることが可能になり、カメラの小型化を実現するために同じ画素数でより小型化したＣＣＤを使用するようになってきている。そのため今までは問題にならなかった移動鏡筒とガイドバーのガタ量が大きく影響するようになってきている。
【００２８】
すなわち、ガタによって画像が移動した場合、ＣＣＤ上に結像する像の大きさが小さくなっている分、モニタ画面では画像のズレ量も大きく拡大されてしまうようになる。
【００２９】
低温から高温まで広範囲の温度条件下で移動鏡筒を円滑に移動させるためには、ガイドバーと嵌合穴には所定の隙間が必要になるため、従来のように円形状の断面のガイドバーに円形の穴を嵌合する場合、移動鏡筒の自重により一点で当接することになるため、当接部の接線方向に隙間分の移動量だけ移動鏡筒がぶれやすくなっている。
【００３０】
通常の撮影状態では、嵌合穴の上面にガイドバーが当接するため横方向に画像が揺れやすくなる。従来は問題にならなかった量であるが、ＣＣＤの小型化によって、この量が問題になってくるのである。
【００３１】
図４は第二群鏡筒５の嵌合穴５ｃの詳細図を示している。
【００３２】
嵌合穴５ｃにはガイドバー６ｂとの摺動面５ｆ、及び５ｇが設けてあり、摺動面５ｆ、５ｇはＶ字状に所定の角度を開いて配置され、ガイドバー６ｂとは二点で接触するように構成されている。
【００３３】
一方、図５はラック１０とばね１１の構成を示す詳細図であり、モータねじ１０ｂに歯部１０ｂが噛合し、同時に噛み合いガタを防止するために斜面１０ｃがばね１１によって噛み合い方向に付勢されている。斜面１０ｃは歯部１０ｂに対して所定の角度をもって配置されているため、結果として図３に示すＦ方向に第二群鏡筒５を引っ張るような付勢力を発生している。
【００３４】
図４に示すように、摺動面５ｆ、５ｇは第二群鏡筒５の自重が掛かる方向Ｗとラック１０によって発生する付勢力Ｆの合成された力Ｐの方向に開くＶ字形状をしている。
【００３５】
これによって重量が掛かった状態だけでなく、付勢力が働くことによって、たとえばカメラを上に向けたときでも、ガイドバーと第二群鏡筒５の摺動位置を安定して保つことが可能になり、撮影中の像揺れを防止することが可能になる。
【００３６】
本実施形態はズーミングを行う第二群鏡筒５に関して実施したが、フォーカスを行う第四群鏡筒に同様な構造を適用してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、本発明は、撮影光学系と、撮影光学系の全部あるいは一部を光軸方向に移動させ、ズーミングあるいはフォーカス調整を行うためのレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向に案内するための複数のガイドバーとを有し、レンズ枠にはガイドバーを挿通し光軸方向にレンズ枠を移動させるために前後に勘合穴を有するスリーブ部と、別のガイドバーに係合し、レンズ枠が光軸周りに回転するのを防止するためのＵ溝部を有するレンズ鏡筒において、スリーブ部の穴には略Ｖ字形状で、二点でガイドバーに摺動する当接部を有し、常に二点の当接部にガイドバーが接するための付勢手段を有することを特徴とする。
【００３８】
よって、常に同じ点でガイドバーに接するためズーミングあるいはフォーカス調整中の像揺れの発生がなく、光学性能の優れたレンズ鏡筒が実現できる。
【００３９】
また、Ｖ字形状の当接部はレンズ枠の自重が作用する際二点の当接部が常に接するよう配置されている。よって、自重と付勢力の両方の作用により、安定したガタ寄せ状態が保てる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施実施形態におけるズームレンズの断面図。
【図２】ズームレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図３】第二群鏡筒の保持構造を説明する平面図。
【図４】ガイドバー当接部を説明する詳細図。
【図５】付勢部材を説明する詳細図。
【符号の説明】
５　　　第二群鏡筒（レンズ枠）
５ｆ、５ｇ　　当接部
６ａ、６ｂ　　　ガイドバー
１０、１３　　　ラック
１１、１４　　　バネ（付勢手段）

Claims

撮影光学系と、前記撮影光学系の全部あるいは一部を光軸方向に移動させ、ズーミングあるいはフォーカス調整を行うためのレンズ枠と、前記レンズ枠を光軸方向に案内するための複数のガイドバーとを有し、前記レンズ枠には前記ガイドバーを挿通し光軸方向にレンズ枠を移動させるために前後に勘合穴を有するスリーブ部と、別のガイドバーに係合し、レンズ枠が光軸周りに回転するのを防止するためのＵ溝部を有するレンズ鏡筒であって、
前記スリーブ部の穴には略Ｖ字形状で、二点でガイドバーに摺動する当接部を有し、常に前記二点の当接部にガイドバーが接するための付勢手段を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
前記Ｖ字形状の当接部はレンズ枠の自重が作用する際二点の当接部が常に接するよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。