JP2590965Y2 - レンズ鏡筒のバックラッシュ除去機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本考案は、レンズ鏡筒のバックラッシュ除
去機構に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】レンズ鏡筒には、例え
ば、フォーカシングレンズを光軸方向に移動させるフォ
ーカシング機構として、ヘリコイド構造が広く用いられ
ている。このヘリコイド構造は、基本的に、相対回転す
る二つの環状部材の一方（例えば固定環）に雄ヘリコイ
ドを設け、他方（例えばフォーカシング環）にこの雄ヘ
リコイドに螺合する雌ヘリコイドを設けて構成されてい
る。フォーカシング環を固定環に対して回転させると、
ヘリコイドのリード角に従って、フォーカシング環が軸
方向に移動し、フォーカシングがなされる。

【０００３】またこのヘリコイド機構に代えて、例えば
フォーカシング環に特定のリード角を持ったリード溝を
設け、固定環に、このリード溝に嵌まるローラを設けた
フォーカシング機構も知られている。これらはいずれ
も、相対回転する環状の二部材が、相対回転に伴い特定
のリード角で軸方向に直線変位する点で、同一である。

【０００４】このフォーカシング機構では、互いに噛み
合うヘリコイドの間、あるいはリード溝とローラとの間
に存在するクリアランスによるバックラッシュが避けら
れない。このバックラッシュは、フォーカシング機構で
は、ピント位置が急に変化する像飛びの現象として表わ
れる。このバックラッシュを小さくするため従来、クリ
アランスにグリス等の潤滑剤を介在させることが行なわ
れていた。しかし潤滑剤の物理的性質、例えば粘度は、
温度によって大きく変化する。このため監視カメラのよ
うに使用温度範囲が−３０℃〜＋５０℃と広範囲に渡る
場合、低温時には、高粘度に起因してフォーカシング環
の回動抵抗が増大し駆動が困難になる場合がある。逆に
高温時には、潤滑剤が低粘度になって流れ出し、レンズ
を汚したり、内面反射の原因になって、光学性能を劣化
させることがあった。潤滑剤として、固形潤滑剤、例え
ばテフロン系の固形潤滑剤を塗布することにより、上記
問題点を解決する試みもなされているが、固形潤滑剤は
その塗布厚の管理が難しい。このため、固形潤滑剤を塗
布後、ラッピングを施して寸法精度を出したり、固形潤
滑剤を複数回塗布する等の対策が講じられてきたが、い
ずれも作業能率が悪く、コスト高であり、しかもバック
ラッシュをより完全に除去することは困難であった。

【０００５】また従来、一方の環状部材を軸方向の一方
向に移動付勢することにより、バックラッシュが生じな
いようにする付勢タイプが知られているが、従来機構
は、環状部材の軸方向位置によって、付勢力が変化して
しまうという問題があった。付勢力が変化すると、回動
抵抗等が変化し、安定した作動が得られない。

【０００６】他方、このフォーカシング機構では、フォ
ーカシング環の回動範囲を機械的に制限する機構が不可
欠である。一般的に、この回動範囲規制は、フォーカシ
ングレンズの無限遠撮影位置を調整した状態を一方の回
動端とするもので、調整状態で、フォーカシング環側と
固定環側のストッパ部材を当接させ、その状態でこれら
のストッパ部材の相対位置を固定する。フォーカシング
環の無限遠撮影位置から最短撮影位置までの回動角は、
設計段階で決定されるので、他方の回動端、つまり最短
撮影位置は、通常、無限遠側のストッパ部材位置を決定
することで同時に規制される。従来のレンズ鏡筒では、
このフォーカシング環の回動範囲規制と、バックラッシ
ュの除去は、全く独立して行なわれており、相互の関連
性は存在しなかった。

【０００７】

【考案の目的】本考案は、環状部材を軸方向に移動付勢
するタイプのバックラッシュ除去機構において、小型
で、環状部材の軸方向位置によって付勢力が変化しない
バックラッシュ除去機構を得ること、およびバックラッ
シュ除去機構によって、同時に環状部材の回動範囲規制
を行なうことができる機構を得ることを目的とする。

【０００８】

【考案の概要】本考案は、相対回転する環状の二部材
を、相対回転に伴い特定のリード角で軸方向に直線変位
する関係で嵌合させたレンズ鏡筒において、一方の環状
部材に、上記リード角と同一の角度で傾斜する傾斜押圧
面と、回動範囲を規制するための回動範囲規制部材とを
設け、他方の環状部材に、周方向の固定位置を調整可能
なアジャスタ部材を設け、このアジャスタ部材上に、傾
斜押圧面に弾接し一方の環状部材を軸方向の一方に移動
付勢する弾性部材と、一方の環状部材側の回動範囲規制
部材と係合して環状二部材の相対回動範囲を規制する回
動範囲規制部材とを設けたことを特徴としている。

【０００９】この機構によれば、傾斜押圧面がリード角
と同一角度で傾斜しているため、環状部材の軸方向位置
が変化しても、弾性部材による軸方向付勢力は変化しな
い。そして弾性部材は、周方向の固定位置調整ができる
アジャスタ部材に設けられ、このアジャスタ部材にさら
に回動範囲規制部材が設けられているために、回動範囲
規制部材の位置を決定した後、アジャスタ部材を固定す
れば、回動範囲規制とバックラッシュの除去が同時にで
きる。

【００１０】相対回転する環状二部材は、ヘリコイドで
螺合する環状二部材、あるいはリード溝を有する第一の
環状部材とこのリード溝に嵌まるローラを有する第二の
環状部材のどちらでもよい。さらにアジャスタ部材を、
傾斜押圧面と平行な方向に固定位置調整可能とすれば、
アジャスタ部材の位置が変化しても弾性部材による押圧
力は変化しないという作用効果が得られる。

【００１１】傾斜押圧面と弾性部材は、環状部材の内外
周面に対して略直交する直交面を介して接触させてもよ
いが、これらを樹脂成形品から構成する場合、成形時の
抜け勾配を考慮して、両者を、環状部材の内外周面と直
交する面に対して傾斜したテーパ面を介して接触させる
ことが望ましい。傾斜押圧面は、環状部材に直接形成し
てもよいが、環状部材とは別部材からなる押圧部材に傾
斜押圧面を設け、この押圧部材と環状部材とを、軸方向
に一体化してもよい。

【００１２】

【実施例】以下図示実施例について本考案を説明する。
この実施例は、監視カメラ用レンズに本考案を適用した
ものである。この監視カメラ用レンズは、図１に示すよ
うに、物体側から順に、フォーカシングレンズ群Ｌ１、
変倍レンズ群Ｌ２、コンペンセータレンズ群Ｌ３および
マスターレンズ群Ｌ４を備えた４群構成である。各レン
ズ群Ｌ１〜Ｌ４は、それぞれのレンズ枠１１、１２、１
３および１４にそれぞれ支持されている。

【００１３】レンズ枠１１は、固定筒１５の外周に位置
するフォーカシング環１６に固定されており、この固定
筒１５とフォーカシング環１６に、互いに螺合する雄ヘ
リコイド１７と雌ヘリコイド１８がそれぞれ形成されて
いる。レンズ枠１２および１３は、固定筒１５に直進案
内されていて、固定筒１５の内周に回転可能に嵌めたカ
ム環１９の回転により、光軸方向に移動する。マスター
レンズ群Ｌ４は固定筒１５に固定されている。フォーカ
シング環１６の外周には、環状ギヤ１６ａが固定されて
いて、この環状ギヤ１６ａに図示しないピニオンが噛み
合う。このピニオンはモータによって駆動される。

【００１４】本考案の特徴とするバックラッシュ除去機
構は、フォーカシング環（環状部材）１６と固定筒（環
状部材）１５との間に設けられている。図１ないし図５
は本考案の第一の実施例を示すもので、フォーカシング
環１６の後端部には、ヘリコイド１７（雌ヘリコイド１
８）のリード角θと同一角度で傾斜する傾斜押圧面２０
が形成されている。図２、３ではこの傾斜角度θは小さ
いため、図５に、この傾斜角θを誇張して描いた模式図
を示した。この傾斜押圧面２０はまた、フォーカシング
環１６の内外周面と直交する直交面でもある。この傾斜
押圧面２０は、フォーカシング環１６の回動角度に対応
させた角度だけ設けられており、その角度に応じて、こ
の実施例では周方向に２つに分割形成されている。そし
て、隣り合う傾斜押圧面２０の間に、フォーカシング環
１６の回動範囲を規制する規制突起２１が設けられてい
る。

【００１５】他方、固定筒１５上には、周方向に延びる
アジャスタ部材２５が固定されている。このアジャスタ
部材２５は、周方向の固定位置を調整するための一対の
周方向長孔２６を有し、この周方向長孔２６に、固定筒
１５に螺合固定される固定ねじ２７が挿入されている。
この周方向長孔２６は、この実施例では、傾斜押圧面２
０と平行に形成されていて、固定ねじ２７を緩めた状態
では、アジャスタ部材２５を傾斜押圧面２０と平行な方
向に位置調整できる。

【００１６】このアジャスタ部材２５上には、一対の周
方向長孔２６の間に位置させて、軸３０により、各傾斜
押圧面２０に弾接する弾性部材３１が設けられ、またこ
の弾性部材３１の左右に位置させて一対の回動範囲規制
ストッパピン３２、３３が植設されている。このストッ
パピン３２、３３は、回動範囲規制突起２１に当接する
もので、ストッパピン３２は、フォーカシング環１６が
最も後退する位置、つまり無限遠撮影位置を規制し、ス
トッパピン３３は、フォーカシング環１６が最も前進す
る位置、つまり最短撮影位置を規制する。無限遠撮影位
置から最短撮影位置迄のフォーカシング環１６の回動角
は、レンズ設計時に予め設定されるから、回動範囲規制
突起２１の幅に基づき、ストッパピン３２と３３の間隔
は予め定めることができる。

【００１７】弾性部材３１は、軸３０に関し対称に、傾
斜押圧面２０に向かう一対の弾性脚３１ａを有してい
る。この一対の弾性脚３１ａは、弾性変形した状態で傾
斜押圧面２０に接触し、その結果、フォーカシング環１
６は、光軸Ｏ方向前方への移動付勢力を受ける。

【００１８】上記構成の本装置は、固定ねじ２７を緩め
た状態において、フォーカシング環１６を回動させ無限
遠のピント調整を行なう。この調整が終了したら、アジ
ャスタ部材２５を周方向長孔２６に沿って周方向に移動
させてそのストッパピン３２を回動範囲規制突起２１に
当接させ（図２、図３）、その状態で、固定ねじ２７を
締めてアジャスタ部材２５を固定筒１５上に固定する。
この固定状態では、アジャスタ部材２５上の弾性部材３
１が傾斜押圧面２０を介して、フォーカシング環１６を
前方に押し、ストッパピン３２と３３がフォーカシング
環１６の両回動端を規制する。

【００１９】傾斜押圧面２０は、ヘリコイド１７（雌ヘ
リコイド１８）のリード角θと同一の角度θをなしてい
るから、フォーカシング環１６が弾性部材３１によって
受ける前方への付勢力は、フォーカシング環１６の回動
位置に拘らず一定である。つまり、ヘリコイド１７と雌
ヘリコイド１８は、その山の前後の面のうちの同じ接触
面で同じ力で接触する。特に、フォーカシング環１６が
回動方向を転換する際にも、この関係が維持されるの
で、フォーカシング状態が急激に変化する『像飛び』の
現象は生じない。また、環状ギヤ１６ａを介してフォー
カシング環１６を駆動する際の駆動力も変化することが
ない。

【００２０】さらに、この実施例によれば、アジャスタ
部材２５の周方向長孔２６が、傾斜押圧面２０と平行に
形成されているため、アジャスタ部材２５を周方向に移
動させて行なうフォーカシング環１６の回動範囲調整に
際しても、弾性部材３１によるフォーカシング環１６の
前方付勢力は変化しない。図２と図３は、アジャスタ部
材２５を異なる位置に固定した状態を示している。両図
において、固定ねじ２７の位置は変化せず、固定ねじ２
７に対するアジャスタ部材２５の位置が変化しているこ
とが理解される。

【００２１】このように本考案によれば、アジャスタ部
材２５をその周方向位置を調整して固定筒１５上に固定
することにより、フォーカシング環１６のバックラッシ
ュの除去と、該フォーカシング環１６の両回動端の規制
とを同時に行なうことができる。

【００２２】図６は、アジャスタ部材２５上に植設する
ストッパピン３２と３３に代えて、アジャスタ部材２５
に、切り起こし片からなるストッパ突起３２Ａ、３３Ａ
を形成した実施例を示す。この実施例によっても、上記
実施例と同一の作用効果を得ることができる。また、ア
ジャスタ部材２５上に設けるストッパは、１つとするこ
とも可能である。１つのストッパの周方向の両面に、回
動範囲規制突起２１が当接するように設計すればよい。

【００２３】図７および図８は、本考案の別の実施例を
示す。この実施例は、アジャスタ部材２５Ａの上の一対
の周方向長孔２６の外側に、それぞれストッパピン３
２、３３を植設した実施例を示す。別の視方をすると、
弾性部材３１とストッパ突起３２、３３の間にそれぞ
れ、周方向長孔２６を設けた実施例である。基本的な作
用効果は、図１ないし図５の実施例と同一であり、同一
部分には同一の符合を付した。

【００２４】図９および図１０は、本考案のさらに別の
実施例を示す。この実施例は、第１の実施例において、
アジャスタ部材２５Ｂに形成する周方向長孔２６Ａの方
向を傾斜押圧面２０と平行にせずに固定筒１５の周方向
に向けた点、およびアジャスタ部材２５Ｂの軸方向（前
後方向）の固定位置を調節可能とした点に特徴がある。
周方向長孔２６Ａの方向が傾斜押圧面２０と平行でない
と、アジャスタ部材２５を周方向に移動させてその固定
位置を変化させるとき、弾性部材３１によるフォーカシ
ング環１６の前方への押圧力が変化してしまう。しか
し、傾斜押圧面２０の傾斜角θ、つまり雄ヘリコイド１
７と雌ヘリコイド１８のリード角が小さい場合には、こ
の押圧力の変化は僅かであるから、周方向長孔２６Ａを
傾斜押圧面２０と平行にせずに厳密に周方向に向けて
も、実質的な問題は生じない。

【００２５】さらに、アジャスタ部材２５Ｂの軸方向
（前後方向）の固定位置を調整可能とすることにより、
フォーカシング環１６に与える前方付勢力を調整するこ
とができる。この実施例では、一方の周方向長孔２６Ａ
に、偏心ピン３５の偏心軸３６が挿入されている。偏心
ピン３５は、回動中心３７を中心に回動調整可能であ
り、この回動に伴って、偏心軸３６により、アジャスタ
部材２５Ａが軸方向（前後方向）に移動する。ｅは、偏
心軸３６と回動中心３７の偏心量であり、最大２ｅだ
け、アジャスタ部材２５Ａは、前後位置の調整ができ
る。このアジャスタ部材２５Ａの前後位置の調整によ
り、弾性部材３１によるフォーカシング環１６の前方付
勢力を調整することができる。また、アジャスタ部材２
５Ａをばね性材料（板ばね）から構成し、左右の偏心ピ
ン３５（一方は単なる固定ねじ２７でもよい）の間の弾
性スパン部（弾性部材３１の支持部）に弾性を与えるこ
とにより、アジャスタ部材２５Ａによる弾性力によって
も、フォーカシング環１６を前方に付勢することができ
る。なお、アジャスタ部材２５Ａは、偏心ピン３５によ
って前方位置を調整した後、偏心ピン３５とは別の固定
手段により、固定筒１５上に固定するものとする。

【００２６】図１１は、雄ヘリコイド１７と雌ヘリコイ
ド１８に代えて、リード溝とローラを用いるフォーカシ
ング機構を示している。すなわちフォーカシング環１６
には、リード角θのリード溝４０が形成されており、固
定筒１５には、このリード溝４０に嵌まるローラ４１が
軸４２で固定されている。この例においても、上記各実
施例と同様に、固定筒１５上に、アジャスタ部材２５
（２５Ａ、２５Ｂ）を固定して、フォーカシング環１６
のバックラッシュの除去と、回動範囲の規制を同時に行
なうことができる。

【００２７】図１２は、弾性部材３１の他の形状例およ
び構造例を示す。この弾性部材３１は合成樹脂製の本体
３１Ｈ内に、金属製のばね材料３１Ｂをインサート成形
したものである。図１３ないし図１６は、弾性部材３１
の他の形状例を示す。図１３は、弾性脚３１ａに中空部
３１ｂを設けて弾性力のアップを図ったもの、図１４
は、弾性脚３１ａの先端にＵ字状屈曲部３１ｃを設けて
弾性力のアップを図ったもの、図１５は、一つの中空部
弾性部材３１ｄだけで、弾性接触部３１ｅを形成したも
の、図１６は、一対の弾性脚３１ａを非対称形状にした
もの、をそれぞれ示している。

【００２８】なお上記実施例では、傾斜押圧面２０を、
フォーカシング環１６の後端部に形成したが、例えばフ
ォーカシング環１６に溝を形成して、この溝の一側に傾
斜押圧面２０を形成することも可能である。

【００２９】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、相対回転
する環状の二部材を、相対回転に伴い特定のリード角で
軸方向に直線変位する関係で嵌合させたレンズ鏡筒にお
いて、一方の環状部材上において、アジャスタ部材の周
方向の固定位置を調整することにより、他方の環状部材
の回動範囲を規制することができ、同時に、この他方の
環状部材の回動位置によっては変化しない一定の押圧力
で該他方の環状部材を押圧し、バックラッシュを除去す
ることができる。よって、組立作業性を向上させるとと
もに、環状部材を一定の安定した力で回転駆動すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のヘリコイドのバックラッシュ除去機構
を適用したレンズ鏡筒の上半部を断面として示す側面図
である。

【図２】図１のＡ矢視展開図である。

【図３】図２とは異なる状態を示す、図１のＡ矢視展開
図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】環状部材のヘリコイドのリード角とアジャスタ
部材の移動方向を誇張して示す展開図である。

【図６】本考案の別の実施例を示す、図４に対応する断
面図である。

【図７】本考案の別の実施例を示す、図２に対応する展
開図である。

【図８】図７とは異なる状態を示す、図３に対応する展
開図である。

【図９】本考案のさらに別の実施例を示す、図２に対応
する展開図である。

【図１０】図９のアジャスタ部材の調整可能量を説明す
る平面図である。

【図１１】リード溝とローラによるフォーカシング機構
の例を示す展開図である。

【図１２】本考案に用いる弾性部材の他の例を示す平面
図と側面図である。

【図１３】本考案に用いる弾性部材のさらに他の例を示
す平面図である。

【図１４】本考案に用いる弾性部材の別の例を示す平面
図である。

【図１５】本考案に用いる弾性部材の別の例を示す平面
図である。

【図１６】本考案に用いる弾性部材の別の例を示す平面
図である。

【符号の説明】

１１ レンズ枠 １５ 固定環（環状部材） １６ フォーカシング環（環状部材） １７ １８ ヘリコイド θ リード角 ２０ 傾斜押圧面 ２１ 回動範囲規制突起 ２５ ２５Ａ ２５Ｂ アジャスタ部材 ２６ ２６Ａ 周方向長孔 ２７ 固定ねじ ３１ 弾性部材 ３２ ３３ ストッパピン（回動範囲規制部材） ３２Ａ ３２Ｂ ストッパ突起（回動範囲規制部材） ４０ リード溝 ４１ ローラ

Claims (5)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対回転する環状の二部材を、相対回転
   に伴い特定のリード角で軸方向に直線変位する関係で嵌
   合させたレンズ鏡筒において、 一方の環状部材に、上記リード角と同一の角度で傾斜す
   る傾斜押圧面と、回動範囲を規制するための回動範囲規
   制部材とを設け、 他方の環状部材に、周方向の固定位置を調整可能なアジ
   ャスタ部材を設け、 このアジャスタ部材上に、上記傾斜押圧面に弾接し上記
   一方の環状部材を軸方向の一方に移動付勢する弾性部材
   と、上記一方の環状部材側の回動範囲規制部材と係合し
   て、上記環状二部材の相対回動範囲を規制する回動範囲
   規制部材とを設けたことを特徴とするレンズ鏡筒のバッ
   クラッシュ除去機構。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバックラッシュ除去機
   構において、相対回転する環状二部材は、ヘリコイドで
   螺合する環状二部材であるレンズ鏡筒のバックラッシュ
   除去機構。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のバックラッシュ除去機
   構において、相対回転する環状二部材は、リード溝を有
   する第一の環状部材と、このリード溝に嵌まるローラを
   有する第二の環状部材であるレンズ鏡筒のバックラッシ
   ュ除去機構。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   のバックラッシュ除去機構において、上記一方の環状部
   材はレンズ鏡筒のフォーカシング環であり、上記アジャ
   スタ部材上の回動範囲規制部材は、このフォーカシング
   環の無限遠撮影位置を規制する無限側ストッパ部材と、
   最短撮影位置を規制する近距離ストッパ部材とからなっ
   ているレンズ鏡筒のバックラッシュ除去機構。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項に記載
   のバックラッシュ除去機構において、上記アジャスタ部
   材は、上記傾斜押圧面と平行な方向に固定位置調整可能
   であるレンズ鏡筒のバックラッシュ除去機構。