JP2006301292A - レンズ鏡胴 - Google Patents

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直樹 西本
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Abstract

【課題】鏡胴本体とカメラとの連結部材に光学フィルタユニットを組み込むことによって、光学特性を向上させることができるとともに、小型化することのできるレンズ鏡胴を提供する。
【解決手段】レンズ鏡胴10は、波長に応じて光を遮断又は透過する光学フィルタ46と、この光学フィルタ46を光軸P上に挿抜するアクチュエータ44と、を備える。光学フィルタ46及びアクチュエータ44は、鏡胴本体12とカメラ18とを連結する連結部材14に組み込まれる。
【選択図】 図1

Description

本発明はレンズ鏡胴に係り、特に監視カメラに装着されるレンズ鏡胴に関する。
昼夜を通して撮影を行う監視カメラは、夜間の撮影時に赤外線を利用して画像を得るようになっており、昼間の撮影時には赤外線を遮断する必要がある。このため昼夜を通して撮影を行う監視カメラのレンズ装置には、光路上にIRカットフィルタを配置したり、或いは光路上からIRカットフィルタを退避させるフィルタ切替装置が設けられる。そして、このフィルタ切替装置を用いて、昼間の撮影時にはIRカットフィルタを光路上に配置し、夜間はIRカットフィルタを光路上から退避させることによって、昼夜を通した撮影を監視カメラで行うことができる。
IRカットフィルタ及びフィルタ切替装置は通常、フレームや台座に取り付けられてユニット化され、これがレンズ鏡胴に組み込まれる。例えば、特許文献1に記載のレンズ鏡胴は、光学フィルタがガイドフレームにスライド自在に支持されるとともに、フィルタ切替装置のユニットが台座に取り付けられ、これらのユニットが、マウントと固定筒との間に組み込まれている。
しかしながら、特許文献1のレンズ鏡胴は、ガイドフレームや台座が必要であるため、装置が大型化するという問題があった。また、特許文献1のレンズ鏡胴は、ガイドフレームや台座の厚みの分だけバックフォーカス(レンズの最終屈折面の頂点から結像面までの距離)が長くなり、光学特性が低下するという問題があった。
特許文献2及び3には、光学フィルタ及びフィルタ切替装置を絞り装置に組み込んだレンズ鏡胴が記載されている。このレンズ鏡胴によれば、絞り装置の基板に光学フィルタ及びフィルタ切替装置を取り付けることによって、レンズ鏡胴を光軸方向に小型化することができる。
特開2004−347624号公報 特開2002−189238号公報 特開2003−348398号公報
しかしながら、特許文献2及び3のレンズ鏡胴は、絞り装置に光学フィルタとフィルタ切替装置を設けたために、絞り装置全体の厚みが大きくなり、絞り装置の前後の光学レンズの可動範囲が制限され、光学特性が低下するという問題があった。
また、特許文献2及び3のレンズ鏡胴は、光学フィルタを必要としない場合に、絞り装置全体を入れ換えなければならず、コストが増加するという問題もあった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光学特性を向上させることができるとともに、小型化することのできるレンズ鏡胴を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は前記目的を達成するために、光学フィルタと、該光学フィルタを光路上に挿抜するフィルタ挿抜手段と、を備えたレンズ鏡胴において、前記光学フィルタ及びフィルタ挿抜手段を、鏡胴本体に取り付けられてカメラに連結される連結部材に組み込んだことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、連結部材に光学フィルタとフィルタ挿抜手段を組み込んだので、光学フィルタを保持するフレームやフィルタ挿脱手段の台座が不要になる。したがって、レンズ鏡胴を小型化することができる。
また、請求項1の発明によれば、光学フィルタを及びフィルタ挿抜手段を連結部材に組み込むことによって、レンズの可動範囲が光学フィルタ等によって制限されなくなる。よって、光学特性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明は請求項1の発明において、前記連結部材は、前記光学フィルタの位置で分割され、鏡胴本体側の部材とカメラ側の部材とによって構成されることを特徴とする。請求項2に記載の発明によれば、光学フィルタを連結部材に容易に内蔵することができる。
本発明によれば、連結部材に光学フィルタとフィルタ挿抜手段を組み込んだので、レンズ鏡胴を小型化することができるとともに、レンズの可動範囲が広がって光学特性を向上させることができる。
以下、添付図面に従って本発明に係るレンズ鏡胴の好ましい実施の形態を説明する。
図1は、主に監視用カメラに装着されるレンズ鏡胴10の構成を示した側面断面図である。同図に示すレンズ鏡胴10は主として、略筒状の鏡胴本体12(固定筒ともいう)と、この鏡胴本体12の基端部に取り付けられてカメラ18に連結される連結部材14(マウントともいう)と、鏡胴本体12に周面側から差し込まれて装着される絞り装置16とによって構成される。
鏡胴本体12は、先端側の大径部12Aと、基端側の小径部12Bとから成り、この大径部12Aと小径部12Bは樹脂によって一体的に成形されている。大径部12Aの外周面には、フォーカスリング20が回動自在に支持され、小径部12Bの外周面には、ズームリング30が回動自在に支持される。
鏡胴本体12の大径部12Aの内部には、レンズ枠24に保持されたフォーカスレンズ(群)22が光軸P上に配設される。レンズ枠24の外周面には、係合部24Cが突設されており、この係合部24Cは、大径部12Aに光軸P方向に形成された直進溝12Cに係合される。これにより、レンズ枠24及びフォーカスレンズ(群)22は、光軸P方向に移動自在に支持される。
レンズ枠24の係合部24Cにはカムピン26が突設されており、このカムピン26は、フォーカスリング20の内周面に形成されたカム溝20Cに係合される。したがって、フォーカスリング20を回動操作すると、カム溝20Cと直進溝12Cとの交差位置が光軸P方向に変位し、その交差位置の変位に伴ってレンズ枠24及びフォーカスレンズ(群)22が光軸P方向に移動する。これにより、フォーカスレンズ(群)22が光軸P方向に移動し、ピント調整が行われる。なお、レンズ枠24の係合部24C、カムピン26、フォーカスリング20のカム溝20C、鏡胴本体12の直進溝12Cから成る係合部分は、レンズ枠24を安定して移動させるために複数設けることが好ましく、通常は、円周を三等分した三カ所に設けられる。
また、フォーカスリング20には、外周面から内周面まで貫通するネジ孔20Aが形成され、このネジ孔20Aにツマミ28がねじ込まれて取り付けられる。操作者はこのツマミ28を使用してフォーカスリング20を回動操作することもできる。また、ツマミ28をねじ込んでその先端を鏡胴本体12の大径部12Aの外周面に押し当てることによって、フォーカスリング20を所望のピント調整位置で固定することができる。
鏡胴本体12の小径部12Bの内部には、レンズ枠34に保持されたズームレンズ(群)32が光軸P上に配設される。レンズ枠34の外周面には、係合部34Dが突設されており、この係合部34Dは、小径部12Bに光軸P方向に形成された直進溝12Dに係合される。これにより、レンズ枠34及びズームレンズ(群)32は、光軸P方向に移動自在に支持される。
レンズ枠34の係合部34Dにはカムピン36が突設されており、このカムピン36がズームリング30の内周面に形成されたカム溝30Dに係合される。したがって、ズームリング30を回動操作すると、カム溝30Dと直進溝12Dとの交差位置が光軸P方向に変位し、その交差位置の変位に伴ってレンズ枠34が光軸P方向に移動する。これにより、ズームレンズ32が光軸P方向に移動し、焦点距離(ズーム画角)が調整される。なお、レンズ枠34の係合部34D、カムピン36、ズームリング30のカム溝30D、鏡胴本体12の直進溝12Dから成る係合部分は、レンズ枠34を安定して移動させるために複数設けることが好ましく、通常は、円周を三等分した三カ所に設けられる。
また、ズームリング30には、外周面から内周面まで貫通するネジ孔30Aが形成され、このネジ孔30Aにツマミ38がねじ込まれて取り付けられる。操作者はこのツマミ38を使用してフォーカスリング30を回動操作することもできる。また、ツマミ38をねじ込んでその先端を鏡胴本体12の小径部12Bの外周面に押し当てることによって、ズームリング30を所望の焦点距離調整位置で固定することができる。
図2に示すように、絞り装置16は、板状のケーシング60を有し、このケーシング60が鏡胴本体12に差し込まれて装着される。具体的には、鏡胴本体12の大径部12Aと小径部12Bとの境界部分に、スリット状の開口部12Eが円周方向に形成されており、このスリット状の開口部12Eに板状のケーシング60が光軸Pに直交する方向に差し込まれて装着される。ケーシング60と鏡胴本体12は、不図示のスナップイン構造によって連結される。すなわち、ケーシング60には弾性変形可能なアームが設けられ、このアームの先端に係合用の爪が形成される。そして、この係合用の爪が鏡胴本体12の溝に嵌合されることによって、絞り装置16のケーシング60が鏡胴本体12に装着される。なお、絞り装置16と鏡胴本体12との連結方法はスナップイン構造に限定されるものではなく、ねじによる螺合等の他の連結方法を選択することも可能である。
ケーシング60には円形の開口60Aが形成されており、ケーシング60を鏡胴本体12に装着した際にこの開口60Aが光軸P上に配置される。また、ケーシング60の内部には、二枚の絞り羽根(不図示)が設けられており、一方の絞り羽根が開口60Aの上方に配置され、他方の絞り羽根が開口60Bの下方に配置される。各絞り羽根は、上下方向にスライド自在に支持されており、ケーシング60の下端に取り付けた駆動部(アイリスメータ等)62を駆動することによって各絞り羽根が上下方向に移動するようになっている。そして、開口60Aの上方に配置された絞り羽根が下方に移動するとともに開口60Aの下方に配置された絞り羽根が上方に移動することによって、開口60Aが二枚の絞り羽根によって閉鎖され、被写体光が通過しない状態になる。また、駆動部62を駆動して、上側の絞り羽根を上方に移動させるとともに下側の絞り羽根を下方に移動させることによって、二枚の絞り羽根が開口60Aから退避し、開口60A全体を被写体光が通過できる状態になる。なお、絞り装置16の構成は上述したものに限定されるものではなく、虹彩絞り機構等を用いてもよい。
図2に示すように、絞り装置16には回動規制部64、64が設けられており、この回動規制部64、64によって、フォーカスリング20やズームリング30等の操作リングの回動規制が行われる。回動規制部64、64は、絞り装置16のケーシング60と駆動部62との接続部分で、且つ両外側に突出形成されている。また、各回動規制部64は、先端側のフォーカス用規制部64Bと、基端側のズーム用規制部64Aとで構成されている。
上記の如く構成された絞り装置16は、フォーカスリング20とズームリング30とを鏡胴本体12に取り付けた後、鏡胴本体12の開口部12Eに差し込むことによって装着される。これにより、絞り装置16の回動規制部64が所定の位置に配置され、この回動規制部64によってフォーカスリング20の回動規制とズームリング30の回動規制が行われる。すなわち、フォーカス用規制部64Bによってフォーカスリング20の回動が規制され、ズーム用規制部64Aによってズームリング30の回動が規制される。なお、回動規制部64、64は、絞り装置16を鏡胴本体12に差し込んで装着する際に、鏡胴本体12に対する絞り装置16の位置決め手段としても兼用される。
以下、フォーカスリング20の回動規制について図2及び図3(A)〜図3(C)に基づいて説明する。図3(A)〜図3(C)は、図1の3−3線に沿う断面を示しており、図3(A)は回動操作のない状態、図3(B)、図3(C)はそれぞれ反対方向に回動操作して規制された状態を示している。
図2に示すように、フォーカスリング20は、その基端側の端面の一部(具体的には上側の略2/3)が突出しており、その突出部分の両端部に段差部20D、20Dが形成されている。この段差部20D、20Dは、フォーカスリング20を鏡胴本体12に装着した際に、鏡胴本体12の大径部12Aの基端から突出して小径部12B上に配置される。また、段差部20D、20Dは、図3(A)に示すように、斜めに切りかかれた傾斜面20E、20Eを有し、この傾斜面20Eは、図3(B)或いは図3(C)に示す如くフォーカスリング20を回動させた際に、フォーカス用規制部64Bに面接触するように構成される。
上記の如く構成されたフォーカスリング20を、図3(A)に示す状態から反時計回りに回動操作すると、図3(B)に示すように段差部20Dの傾斜面20Eがフォーカス用規制部64Bに当接し、フォーカスリング20の回動操作が規制される。また、フォーカスリング20を図3(A)に示す状態から時計回りに回動操作すると、図3(C)に示すように反対側の段差部20Dの傾斜面20Eがフォーカス用規制部64Bに当接し、フォーカスリング20の回動操作が規制される。これにより、フォーカスリング20を正確な作動範囲に設定することができ、フォーカス操作を正確に行うことができる。
次にズームリング30の回動規制について図2及び図4(A)〜図4(C)に基づいて説明する。図4(A)〜図4(C)は、図1の4−4線に沿う断面を示しており、図4(A)は回動操作のない状態、図4(B)、図4(C)はそれぞれ反対方向に回動操作して規制された状態を示している。
図4(A)に示すように、ズームリング30には、外周面から突出した突起部66が設けられている。この突起部66は例えば樹脂から成り、ズームリング30と一体的に形成される。また、突起部66は、図4(A)に示すように、フォーカスリング20よりも小さな範囲で形成することが好ましい。さらに、突起部66には、図4(B)或いは図4(C)に示す如くズームリング30を回動操作した際にズーム用規制部64A、64Aに面接触する当接面66A、66Aが形成されている。
上記の如く構成されたズームリング30を、図4(A)に示す状態から反時計回りに回動操作すると、図4(B)に示すように突起部66がズーム用規制部64Aに当接し、ズームリング30の回動操作が規制される。また、ズームリング30を、図4(A)に示す状態から時計回りに回動操作すると、図4(C)に示すように、突起部66がズーム用規制部64Aに当接し、ズームリング30の回動操作が規制される。これにより、ズームリング30を正確な作動範囲に設定することができ、ズーム操作を正確に行うことができる。
一方、図1に示す連結部材14は、鏡胴本体12とカメラ18とを連結するための部材であり、鏡胴本体12の小径部12Bの基端に取り付けられる。連結部材14の内部には後述の光学フィルタユニット40が内蔵されており、連結部材14は、この光学フィルタユニット40のIRカットフィルタ46(光学フィルタに相当)の位置で二分割された構成になっている。すなわち、連結部材14は、図5に示すように、IRカットフィルタ46のフィルタ取付板42よりも鏡胴本体12側(図5の左奥側)の鏡胴側部材14Aと、フィルタ取付板42よりもカメラ18側(図5の右手前側)のカメラ側部材14Bとによって構成されており、この鏡胴側部材14Aとカメラ側部材14Bとを連結することによって連結部材14が構成される。なお、鏡胴側部材14Aとカメラ側部材14Bとの連結方法は特に限定するものではないが、例えば、ねじを利用した連結方法や、スナップイン構造を用いた固定方法が採用される。
光学フィルタユニット40は主として、フィルタ取付板42と、このフィルタ取付板42を光軸Pに対して挿抜するためのアクチュエータ44とから成り、フィルタ取付板42には、IR(赤外線)カットフィルタ46とダミーフィルタ48が上下に並んで配置される。なお、IRカットフィルタ46やダミーフィルタ48の代わりに、NDフィルタや可視光カットフィルタを配設するようにしてもよい。
フィルタ取付板42には、上下方向に長いガイド孔42A、42A…が形成され、各ガイド孔42Aには、連結部材14の鏡胴側部材14Aに突設されたガイドピン56、56…が挿入されてガイドされる。これにより、フィルタ取付板42が鏡胴側部材14Aに上下方向にスライド自在に支持される。
また、フィルタ取付板42の上部には、横方向に長孔42Bが形成されており、この長孔42Bに、アクチュエータ44のアーム44Cが挿入されてガイドされるようになっている。
アクチュエータ44は、その本体が鏡胴側部材14Aの上部の装着部58に装着されて保持される。アクチュエータ44と鏡胴側部材14Aとの装着方法は特に限定するものではないが、ねじによる固定、或いはスナップイン構造が用いられる。
また、アクチュエータ44は回転軸44Aを有し、その回転軸44Aに円盤44Bが取り付けられ、さらに円盤44Bの外周部分にアーム44Cが立設される。そして、アーム44Cに前述のフィルタ取付板42の長孔48Bが挿入されて係合される。
上記の如く構成された光学フィルタユニット40によれば、アクチュエータ44を駆動して回転軸44Aを回転させると、円盤44Bが回転してアーム44Cが回転軸44Aの周りを移動し、このアーム44Cの動きに伴ってフィルタ取付板42が上下方向に移動する。これにより、光軸P上に配置される光学フィルタを、IRカットフィルタ46とダミーフィルタ48とで切り替えることができる。したがって、日中に撮影を行う場合には光軸P上にIRカットフィルタ46を配置し、夜間に撮影を行う場合には光軸P上にダミーフィルタ48を配置することによって、日中と夜間の両方で撮影を行うことができる。
図1に示すように、連結部材14の鏡胴側部材14Aは、鏡胴本体12の小径部12Bの基端部に固定される。鏡胴側部材14Aと小径部材12Bとの固定方法は特に限定されるものではないが、例えばスナップイン構造によって連結される。なお、鏡胴側部材14Aは、フォーカスレンズ22やズームレンズ32に対する位置決めが必要であるため、高い加工精度が必要とされる。
また、鏡胴側部材14Aは、図5に示すように、カメラ側部材14Bとの連結面(分割面)に、フィルタ取付板42を収容するための凹部54が形成されている。凹部54は、フィルタ取付板42が上下にスライドするスペースを有し、この凹部54の側面には、フィルタ取付板42をガイドする円弧状の凸部56、56…が一定間隔で突出形成されている。したがって、凹部54に収容した状態でフィルタ取付板42を上下にスライドさせることができる。
一方、カメラ側部材14Bは、光軸P上にLPF(ローパスフィルタ)50(図1参照)を保持するための段差14Dを有しており、この段差14DにLPF50が配設され、さらに板状のゴム部材52が配置された状態で、カメラ18の先端部が差し込まれて装着される。本実施で装着されるカメラ18は、CCD18Aとその取付基板が露出されたビルトインタイプと呼ばれるカメラ18である。
このカメラ18が装着されるカメラ側部材14Bは、鏡胴側部材14Aほどの高い加工精度を必要としない一方で、カメラ18の仕様(CCD18Aの形状、位置、放熱特性等)に応じて様々な形状を用意する必要がある。
上記の如く構成された連結部材14は以下のようにして組み立てられる。まず、連結部材14を鏡胴側部材14Aとカメラ側部材14Bとに分割し、鏡胴側部材14Aを鏡胴本体12の小径部12Bに取り付ける。次に、鏡胴側部材14Aの上部の装着部58に、光学フィルタユニット40のアクチュエータ44を装着する。そして、フィルタ取付板42のガイド孔42A、42A…に鏡胴側部材14Aのガイドピン56、56を挿入するとともに、フィルタ取付板42の長孔42Bにアクチュエータ44のアーム44Cを挿入することによって、フィルタ取付板42を取り付ける。次いで、鏡胴側部材14Aにカメラ側部材14Bを連結する。これにより、連結部材14が鏡胴本体12の基端部に装着されるとともに、その内部に光学フィルタユニット40が内蔵される。なお、連結部材14の内部に光学フィルタユニット40を組み込んだ後に、連結部材14を鏡胴本体12に取り付けるようにしてもよい。
次に本実施の形態のレンズ鏡胴10の作用について説明する。
上述したように本実施の形態の連結部材14には、光学フィルタユニット40が組み込まれており、連結部材14を鏡胴本体12に装着することによって光学フィルタユニット40が連結部材14とともに鏡胴本体12に取り付けられる。
ところで、光学フィルタユニット40を連結部材14と別に鏡胴本体12に組み込む場合には、光学フィルタユニット40を保持する保持手段(ガイドフレームや台座等)が必要になるため、この保持手段の分だけレンズ鏡胴10が大型化するという問題がある。また、光学フィルタユニット40を連結部材14と別に鏡胴本体12に組み込む場合には、光学フィルタユニット40によって、光学レンズ(フォーカスレンズ22やズームレンズ32等)の移動範囲が制限されるので、光学特性に悪影響を及ぼすという問題がある。
これに対して本実施の形態によれば、光学フィルタユニット40が連結部材14に組み込まれており、連結部材14が光学フィルタユニット40の保持手段を兼用している。特に本実施の形態によれば、連結部材14Aの鏡胴側部材14Aが、フィルタ取付板42のガイドの役目を果たすとともに、アクチュエータ44の台座としての役目を果している。したがって、本実施の形態によれば、光学フィルタユニット40を保持するガイドフレームや台座等の保持手段を別途設ける必要がなくなり、レンズ鏡胴10を小型化することができる。
また、本実施の形態によれば、光学フィルタユニット40を連結部材14に組み込んだので、光学フィルタユニット40によって、フォーカスレンズ22やズームレンズ32の移動範囲が規制されるおそれがなく、光学特性を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、連結部材14が光学フィルタユニット40のフィルタ取付板42の位置で分割されるので、光学フィルタユニット40を連結部材14に容易に組み付けることができる。すなわち、連結部材14を鏡胴側部材14Aとレンズ側部材14Bとに分割した状態で、光学フィルタユニット40を組み付けて、鏡胴側部材14Aとレンズ側部材14Bとを連結することによって、連結部材14の内部に光学フィルタユニット40を容易に組み付けることができる。
さらに、本実施の形態によれば、連結部材14が光学フィルタユニット40のフィルタ取付板42の位置で分割されるので、鏡胴側部材14Aの連結面に凹部54を形成することによって、連結部材14の内部に容易に光学フィルタユニット40の収容スペースを形成することができる。
また、本実施の形態によれば、光学フィルタユニット40を使用しない場合には、連結部材14のみを交換すればよく、コストを削減することができる。
さらに、本実施の形態によれば、連結部材14を鏡胴側部材14Aとカメラ側部材14Bに分割するようにしたので、製造コストの高い鏡胴側部材14Aを多種類のカメラ18で共通部品として使用することができる。したがって、カメラ18の種類が増えた場合には、鏡胴側部材14Aよりも製造コストの低いカメラ側部材14Bを、カメラ18の種類に応じて用意すればよいので、レンズ鏡胴10全体のコストを削減することができる。
なお、上述した実施形態では、鏡胴側部材14Aに、フィルタ取付板42を収容する凹部54を形成したが、カメラ側部材14Bに凹部を形成したり、或いは鏡胴側部材14Aとカメラ側部材14Bの両方に凹部を形成するようにしてもよい。
本発明に係るレンズ鏡胴の構成を示す断面図 レンズ鏡胴の分解斜視図 フォーカスリングの回動規制を説明するための断面図 ズームリングの回動規制を説明するための断面図 連結部材の構成を示す斜視図
符号の説明
10…レンズ鏡胴、12…鏡胴本体、14…連結部材、14A…鏡胴側部材、14B…カメラ側部材、16…絞り装置、18…カメラ、20…フォーカスリング、20D…段差部、22…フォーカスレンズ、24…レンズ枠、30…ズームリング、32…ズームレンズ、34…レンズ枠、40…光学フィルタユニット、42…フィルタ取付板、44…アクチュエータ、46…IRカットフィルタ、60…ケーシング、62…駆動部、64…回動規制部、64A…ズーム用規制部、64B…フォーカス用規制部、66…突起部

Claims (2)

  1. 光学フィルタと、該光学フィルタを光路上に挿抜するフィルタ挿抜手段と、を備えたレンズ鏡胴において、
    前記光学フィルタ及びフィルタ挿抜手段を、鏡胴本体に取り付けられてカメラに連結される連結部材に組み込んだことを特徴とするレンズ鏡胴。
  2. 前記連結部材は、前記光学フィルタの位置で分割され、鏡胴本体側の部材とカメラ側の部材とによって構成されることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡胴。
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