JP2009294454A - レンズ鏡筒、及びカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 ズームレンズ鏡筒を構成する移動鏡筒が、ズーミング時に駆動モータの振動等により光軸とは異なる方向へ急激に変位すると撮影画像が揺れた状態となる。それを、防止するために移動鏡筒を保持するガイドバーと移動鏡筒の接触する個所に適正な粘度のグリスを充填する構成のものが多い。しかし、移動鏡筒が光軸方向への移動を繰り返すとグリスが光軸方向へ移動し効果が低減してしまう。
【解決手段】 本発明では、移動鏡筒を保持するガイドバーと略嵌合する移動鏡筒のU溝部にグリス流出防止用の壁を設けた。その為、ガイドバーと移動鏡筒のU溝部間のガタ部に充填されたグリスが抜け難くなり、耐久、姿勢に関わらず移動鏡筒が光軸方向に急激に変位することなく撮影画像が揺れるのを緩和出来る。
【選択図】 図４

Description

本発明はビデオカメラ等の光学装置用のレンズ鏡筒、及び該レンズ鏡筒を用いたカメラなどの光学装置に関するものである。

近年、ビデオカメラ等の光学装置には記録媒体が内臓ディスク等の記録容量の大きなものが多くなっている。記録メディアの容量が増すと共にカメラに用いられる撮像素子の画素の高精細化も進んでいる。撮像素子の画素が高精細となるとカメラに使用される撮影レンズ性能にも高精細化対応が必要となり、撮像素子の画素の大きさに応じた解像力が要求される。

撮影レンズが所定の解像力を得るには、元々の設計値は勿論、レンズを保持するレンズ鏡筒の位置精度も所定の精度が必要である。更に、ズームレンズ及びオートフォーカスレンズでは移動鏡筒が光軸方向へ移動するための作動、停止位置精度と位置精度の安定性が必要となる。

また、ズーミング時にモータの振動等により移動鏡筒が光軸と直交する方向へ振動すると画像が揺れたように表示されて品位が劣った画像となる場合がある。従って、近年のズームレンズには駆動モータの送り精度の安定化と駆動モータの振動等により移動鏡筒が振動した際に生じる揺れが画像に現れないことが従来より求められている。

また、カメラの形態として近年、監視用途のカメラの需要が増加している。監視目的のカメラには様々な形態のものが有るが、特にパン及びチルト動作が可能な雲台にズーム可能なズームレンズ鏡筒を搭載したカメラの需要が拡大している。この様な形態のカメラは一台のカメラで様々な場所を監視することが可能である。

上記の例として、下記特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
特開２００１―２４２３６９号公報 特開２００４―１０１５４７号公報

特許文献１に記載の従来例では、駆動モータの振動により、撮影画像が振動すること及び駆動モータの送り変位量を忠実に移動鏡筒へ伝達し、駆動性能の安定化を図る為に以下の構成としている。

上記従来例では、コイルバネによりラックを駆動モータのネジシャフトに押し付けると同時に移動鏡筒を移動鏡筒の自重がはたらく方向へ圧接する方向のモーメントを発生させて、移動鏡筒が駆動モータの振動等により揺れにくい構成としている。尚、ここで言う自重がはたらく方向と言うのはレンズ鏡筒が正規の姿勢時の移動鏡筒の自重方向である。

しかしながら、上記従来例の構成では、コイルバネにより移動鏡筒をガイドバーに圧接させるモーメントを発生させて移動鏡筒の揺れを防止しているが、圧接方向が移動鏡筒の自重方向である。その為、レンズ鏡筒の姿勢が変ると自重方向も変化するので、姿勢によってはコイルバネによるモーメントと自重方向が相反する方向へはたらく場合が有り、その場合は移動鏡筒が安定しなくなり、モータ駆動時に撮影画像が揺れ易くなると言う課題が生じる。

上記問題点を解消するためにレンズ鏡筒を保持するガイドバーとレンズ鏡筒の接触部に適正な粘性を有するグリスを塗布し、グリスのダンパー作用を利用することで駆動モータの振動によって移動鏡筒が急激に揺れるのを防ぐ構成としているものが一般的である。この様な構成においては、ガイドバーと移動鏡筒の接触部全周にグリスを塗布しているので姿勢に関わらず移動環がモータ駆動時に揺れにくい構造となっている。

しかしながら、上記の構成のみでは移動鏡筒が光軸方向に移動すると塗布されたグリスが光軸方向へ移動するので、移動を繰り返すと塗布した個所よりグリスが流出してしまい効果が低減する。その為、特許文献2に記載の従来例では移動鏡筒のスリーブ部に貫通穴を設け、その貫通穴に充填したグリスがスリーブとガイドバーの接触部に供給されグリス抜けを緩和する構成としている。

しかしながら、移動鏡筒の駆動モータによる送り精度及び揺れに関与するのは、移動鏡筒のスリーブとガイドバー間の関係のみだけで無く、もう一方のガイドバーで支持される溝部とガイドバー間の状態も関与するのでスリーブ部のみでは不十分である。

上記課題を解決するために本発明のレンズ鏡筒は、
レンズを保持するレンズ移動枠と、
レンズ移動枠を光軸方向へガイドする複数のガイドバーを有するレンズ鏡筒において、前記レンズ移動枠はガイドバーと径嵌合するスリーブ部と前記ガイドバーとは別のガイドバーと幅嵌合する嵌合部を有し、
前記ガイドバーと幅嵌合する嵌合部近傍にグリス流出防止壁が形成されていることを特徴とする。

又、前記グリス流出防止壁はガイドバーと幅嵌合する嵌合部を光軸方向に挟んだ位置に複数個形成されていることを特徴とする。

更に、本発明のカメラは、上記のいずれかのレンズ鏡筒を有することを特徴とするカメラである。

以上の説明の通り、本発明のレンズ鏡筒は、移動鏡筒のU溝部の光軸方向に壁を設けることで、移動鏡筒が光軸方向へ移動してもU溝と移動鏡筒を光軸方向へガイドするガイドバー間からグリスが抜け難い構成とした。従って、移動鏡筒が光軸方向へ移動を繰り返しても移動鏡筒のU溝とガイドバー間のガタ部のグリス充填量が安定した状態が保たれた状態である。よって、本発明のレンズ鏡筒はズーミング等により移動鏡筒が光軸方向へ移動を繰り返した後でも該当個所に充填されているグリス量が安定しているので駆動モータによる移動鏡筒の送り変位量の安定性を得る。更に、移動鏡筒がモータ駆動される際にモータの振動等により移動鏡筒が光軸以外の方向へ急激に変位するのを緩和されるので、駆動耐久に関わらず撮影画像が揺れ難い状態を得ることが可能となる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

図１は、本発明の実施例のレンズ鏡筒を示す分解斜視図であり、図２はWIDE無限状態を示す断面図である。同図に於いて１は１群鏡筒、２は２群鏡筒、３は３群鏡筒、４は４群鏡筒、５は撮像素子保持枠、6は後部鏡筒、７はフォーカスセンサ、８は光量調節装置、９はズーム駆動モータ、１０はズームラック、１１はズームセンサ、１２はフォーカス駆動モータである。１３はフォーカスラック、１４はビス、１５はフォーカスラックバネ、１６はズームラックバネ、１７は第１のガイドバー、１８はフィルタ枠である。２７は第３のガイドバー、２８は第４のガイドバー、２９は第５のガイドバーである。

１９は第２のガイドバー、２０はフィルタ枠ラック、２１はフィルタ枠ラックバネ、２２はフィルタ枠駆動モータ、２３は赤外カットフィルタ、２５はフィルタ枠センサ、２６はダミーガラスである。

尚、ズーム駆動モータ９、フォーカス駆動モータ１２及びフィルタ枠駆動モータ２２はステッピングモータである。

図１及び図２を用いてレンズ鏡筒の全体構成を説明する。

１群鏡筒１はレンズ保持部を備えており第１レンズ群３１を接着または熱カシメにより固定保持する。

4群鏡筒4は第4レンズ群３４を保持し、フォーカスラック１３及びフォーカスララックバネ１５が取り付け部4ａに取り付けられている。スリーブ部4ｂ及びＵ溝部4ｃがそれぞれ1群鏡筒1と後部鏡筒6及び３群鏡筒3と後部鏡筒6により支持された第４のガイドバー２８及び第５のガイドバー２９によりガイドされている。該ガイドにより4群鏡筒4は光軸に平行な方向以外への移動を規制される。また、後部鏡筒6にビス１４により取り付けられたフォーカス駆動モータ１２のシャフトにフォーカスラック１３が螺合している。以上の構成により、4群鏡筒4はフォーカス駆動モータ１２の駆動により4群鏡筒4は光軸方向へ移動しフォーカシングを行う。この時、後部鏡筒6に取り付けられたフォーカスセンサ７により２群鏡筒２のリセット位置の規定がされる。

2群鏡筒2は第2レンズ群３２を保持しており、ズームスラック１０及びズームラックバネ１６が取り付け部2ａに取り付けられている。スリーブ部2ｂ及びＵ溝部2ｃが第１のガイドバー１７及び第３のガイドバー27によりガイドされて光軸以外の方向への移動を規制されており、ズーム駆動モータ９に駆動され光軸方向へ移動する。また、後部鏡筒6にビス１４により取り付けられたズーム駆動モータ１９のシャフトにズームラック１０が螺合している。ズームセンサ１１は2群鏡筒2の位置を検出するセンサであり、この信号により2群鏡筒2の移動量を決定し、2群鏡筒2の移動によりズームを行う。

尚、第１のガイドバー１７は１群鏡筒1と後部鏡筒6に、第３のガイドバー２７は１群鏡筒1と3群鏡筒3とに両端を保持されている。

３群鏡筒3は第3レンズ群33を保持しており、後部鏡筒6に保持されている。

光量調節装置８は3群鏡筒3にビス１４により固定されており、内臓している羽根を移動することにより光軸上の開口径を調節し、撮像素子に進入する光量を調節している。

図３は赤外カットフィルタ２３及びダミーガラス２６を光束上に切り替える切り替え部の斜視図であり、本図を用いて構成を説明を行なう。

フィルタ枠１８は２つのの開口部を有し、開口部にはそれぞれ赤外カットフィルタ２３、ダミーガラス２６が取り付けられている。

フィルタ枠１８はスリーブ部を両端を撮像素子保持枠５に保持された第２のガイドバー１９により光軸に垂直な方向に移動可能にガイドされている。更に、フィルタ枠１８にはフィルタ枠ラック２０及びフィルタ枠ラックバネ２１が取り付けられており、フィルタ枠ラック２０はフィルタ駆動モータ２２のシャフト部と螺合しており、フィルタ枠駆動モータ２２のシャフトの回転によりガイド方向へ駆動される。フィルタ枠センサ（図示せず）の信号によりフィルタ枠１８を所定の位置まで移動させる。従って、フィルタ枠１８が光軸に垂直な方向へ移動することで光束上に位置するフィルタの切り替えが可能となるので撮像素子に入る光束の波長を調整出来る。つまり、例えば昼間等に明るい被写体を撮影する場合には赤外カットフィルタ２３が取り付けられている開口部を光束上に位置させ色再現性の良い画像を得る。一方、夜間等の低照度の被写体の場合はダミーガラス２６を光束上に位置させ赤外光も通すことで光量を稼ぐことが可能となる。ダミーガラス２６は赤外カットフィルタ２３挿入時と光路長を合わせるために使用している。

図４及び図５は、本実施例のレンズ鏡筒の一部を示す斜視図であり、図４は移動鏡筒のガイドバーが嵌合した状態の図であり、図５はガイドバーが嵌合していない状態を示す図である。図４、図５において、２は２群鏡筒、２ｂはスリーブ部、２cはＵ溝部、2ｄは第１の壁、２eは第２の壁、１７は第１のガイドバー、２７は第３のガイドバー、１０はズームスラック、１６はズームラックバネである。図４、図５に示す通り、２群鏡筒２のＵ溝部２cを挟む位置に第１の壁2ｄ及び第２の壁2eを設けた。第１の壁2ｄ及び第２の壁2eは、Ｕ溝部２cと同様Ｕ字形状をしており、Ｕ溝部２cとは光軸方向に離れた個所に位置している。

前述の通り、２群鏡筒２はスリーブ部２ｂ及びＵ溝部２cをそれぞれ、第１のガイドバー１７及び第２のガイドバー２５により、光軸方向へガイドされている。しかし、スリーブ部２ｂと第１のガイドバー１７の嵌合径及びＵ溝部２cと第２のガイドバー２５の嵌合幅にはそれぞれガタが設けられている。２群鏡筒２がズーム駆動モータ９により光軸方向へ駆動される時に、ズーム駆動モータ９の振動で前記ガタにより光軸方向以外への移動が生じた場合は撮影画像が揺れたように表示される可能性が有るとともに移動鏡筒の移動精度が不安定になる恐れが有る。

通常、撮影画像が揺れるのを防止または緩和するために、スリーウ部及びＵ溝部とガイドバーの間に適度な粘性の持つグリス等を充填してグリス等のダンパー効果の作用で、ガタによる移動鏡筒の光軸方向以外への急激な移動を規制しているのが一般的である。

しかし、移動鏡筒が光軸方向へ移動を行なうとグリスが光軸方向へ移動してしまい移動を繰り返すに従いスリーウ部及びＵ溝部とガイドバーの間に充填したグリスが該当部より抜けてしまい上記の効果が弱まってしまう。

本実施例でも２群鏡筒２のスリーブ部２ｂと第１のガイドバー１７間及びＵ溝部２cと第２のガイドバー２５間それぞれの個所に適正な粘性を持つグリスを充填塗布している。

本実施例のレンズ鏡筒では、２群鏡筒２のＵ溝部２cの両脇に第１の壁2ｄ及び第２の壁2eを設けているので、２群鏡筒２が光軸方向へ移動してもグリスは前記壁に光軸方向への移動を妨げられる。従って、２群鏡筒２が光軸方向へ移動を繰り返しても前記壁が無い場合よりもグリスの抜けが軽減される。

従って、本実施例のレンズ鏡筒では、２群鏡筒２が光軸方向へ移動を繰り返した後でも撮影画像が揺れ難く安定した駆動性能を得ることが可能である。

本発明の実施例のレンズ鏡筒を示す分解斜視図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒を示す断面図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の一部を示す斜視図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の一部を示す斜視図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の一部を示す斜視図。

符号の説明

１ １群鏡筒
２ ２群鏡筒
２ｂ スリーブ部
２c Ｕ溝部
２ｄ 第１の壁
２e 第２の壁、
３ ３群鏡筒
４ ４群鏡筒
５ 撮像素子保持枠
６ 後部鏡筒
８ 光量調節装置
１８ フィルタ枠
２３ 赤外カットフィルタ
２６ ダミーガラス
３１ 第１レンズ群
３２ 第２レンズ群
３３ 第３レンズ群
３４ 第４レンズ群

Claims (3)

1. レンズを保持するレンズ移動枠と、
   レンズ移動枠を光軸方向へガイドする複数のガイドバーを有するレンズ鏡筒において、前記レンズ移動枠はガイドバーと径嵌合するスリーブ部と前記ガイドバーとは別のガイドバーと幅嵌合する嵌合部を有し、
   前記ガイドバーと幅嵌合する嵌合部近傍にグリス流出防止壁が形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記グリス流出防止壁はガイドバーと幅嵌合する嵌合部を光軸方向に挟んだ位置に複数個形成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。
3. 請求項１、又は請求項２のいずれかに記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とするカメラ。

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