JP2770069B2

JP2770069B2 - 光学機器用レンズ鏡胴装置

Info

Publication number: JP2770069B2
Application number: JP13488590A
Authority: JP
Inventors: 宏武内; 隆保宍戸; 秀夫金子; 忠義石井
Original assignee: 旭精密株式会社
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JPH0429107A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は光学機器用レンズ鏡胴に関するものである。

従来の技術光学機器用レンズ鏡胴に於ける光学系の焦点合わせ
（以下合焦という）の為のレンズ鏡胴を前後方向に移動
する機構はヘリコイド式焦点調整機構と呼ばれ、中空円
筒体に設けた平行ネジ（以下ヘリコイドネジと呼ぶ）を
使用した機構が多く採用されている。

しかしながら、光学機器用レンズ鏡胴の合焦装置に於
いては、特に精密さと、良好な操作性、回転感触等が要
求される。また、一方では、高性能の製品を極めて低価
格で市場に供給する事が要求されてきている昨今であ
る。

従来のように金属材料を用いて精度の高い部品を製作
し、これによって高品質のレンズ鏡胴を構成させたので
は市場の要求する低価格には到底成り得ず、従って、プ
ラスチック成形品部品化へと進めなければならない現状
である。

幸い成形技術、金型製作技術等の技術発展に伴って高
性能を要求する光学機器用レンズ鏡胴の部品も積極的に
プラスチック成形品が採用され、加工コスト、製品価格
の低減等が計られつつある現状である。

しかし、プラスチック成形品では、精度的に満足する
部品がコスト的に満足した状況で供給できない場合があ
る。例えば、ヘリコイド筒の様にネジを有した部品の場
合には、金型構成上ネジ部のオーバーハングを解消する
ため、ネジの廻し抜き、あるいは、３つ割等の割り型使
用が前提となる為、成形歪が発生し易く、成形品の真円
度が精度上出しにくく、従って、ネジ螺合上、しっくり
したネジ螺合が取れないため、ネジガタを設けて、ネジ
螺合上での回転がスムーズになるように構成する必要が
ある。この様なネジ螺合であると当然ネジガタは感触的
にもあり、また、光学系の光軸のタオレを発生させ、像
性能の劣下を起こし好ましい事ではない。

そこで、現状で使用されているのは、Ｆ値の暗いレン
ズとか、ネジガタによる像劣下が余り影響ない光学系、
あるいは影響が出ても許容範囲に入るような中級機以下
のレンズ鏡胴等に限られていた。

また、この解決策として、出願人は既に、樹脂化した
ヘリコイドネジのネジガタ防止対策に関する提案として
は、特願平１−177773号で、また、ヘリコイドネジを使
用しない合焦機構の提案としては、実願平１−129411
号、実願平１−124163号等を提案している。

また一方、光学機器体への取付に関しては、例えば、
CCTVカメラ用レンズ鏡胴の場合には、カメラ本体への取
付はＣマウントネジ螺合による取付が一般的であり、こ
の取付時、レンズ鏡胴側とカメラ本体側でのマウント取
付状態に於いて、オートアイリス組み込み鏡胴等では、
コード配線等の関係で、カメラ本体とレンズ鏡胴のマウ
ント停止位置決めが必要となり、Ｃマウントネジ部を持
ったレンズ鏡胴側の部材を位置調整可能な機構にしなけ
ればならない状況下にある。

発明の解決しようとする問題点本発明の解決しようとする問題点は、上述した二つの
問題、即ち、一つはプラスチック成形部品化したヘリコ
イドネジを使用する場合のネジガタ吸収対策の問題、あ
るいは、ヘリコイドネジを使用しない合焦機構の合焦の
為の推力の一部として使用する方策と、もう一つはカメ
ラ本体とレンズ鏡胴のマウントネジの停止位置決めの問
題との二つである。

問題点を解決するための手段そこで、本発明は、光学機器本体に取り付ける固定鏡
胴と光学系を保持して移動するレンズ鏡胴との間に、固
定鏡胴に回転可能な継環を設け、該継環に対して前記レ
ンズ鏡胴を回転することなく光軸方向に移動可能に設け
ると共に、継環とレンズ鏡胴の間に介在して回動操作部
材によりレンズ鏡胴を光軸に沿って移動させるレンズ鏡
胴移動機構を設けてなる光学機器用レンズ鏡胴の合焦装
置において、固定鏡胴とレンズ鏡胴との間に圧着して、
前記継環とレンズ鏡胴移動機構を挟圧する弾性力を付勢
することにより固定鏡胴とレンズ鏡胴との間に生じる光
軸方向のガタを吸収する一方、固定鏡胴とレンズ鏡胴に
直接作用して回転摺動摩擦を付与し光学機器本体に固着
するレンズ鏡胴マウントの位置変換機能のフリクション
トルクを付与する弾性部材を設けたことを特徴とする光
学機器用レンズ鏡胴装置を提供するものであり、また、
前記の装置に於いて、弾性部材の圧接する固定鏡胴又は
レンズ鏡胴の回転摺動面に凸部または凹部を設けた事を
特徴とするものであり、更には、前記の装置に於いて、
回転摺動面の弾性部材が係合する凸部または凹部を概略
等間隔に設けた事を特徴とする光学機器用レンズ鏡胴を
提供しようとするものである。

実施例以下に本発明の機構をCCTVカメラ用レンズ鏡胴に実施
した一実施例について添付図に基づいて説明する。

第１図は本発明を適用したCCTVカメラ用レンズ鏡胴の
側断面図であり、このレンズ鏡胴装置は、カメラ本体
（図示せず）に装着される固定鏡胴１、固定鏡胴１に回
転可能に取り付けた継環２、合焦の為の操作環３、光学
系を保持している移動体側のレンズ鏡胴４、レンズ鏡胴
４に固着されレンズ鏡胴４と一体化された押え環６と、
固定鏡胴１と移動体側の押え環６とで挟持された弾性部
材５等により構成されている。

固定鏡胴１には、CCTVカメラ本体に装着するマウント
ネジ1a、継環２に回転可能に嵌号するインロー嵌合部1
b、弾性部材５との摺動面1eが設けてある。継環２に
は、固定鏡胴１とのインロー嵌合部2b、操作環３と回転
自在に嵌合するインロー嵌合部2d、レンズ鏡胴４を光軸
に沿って直進移動させるためのガイド部材のキー部2A、
操作環３との回転制御突起部2Fが設けてある。本発明の
レンズ鏡胴移動機構を構成する回動操作部材としての前
記操作環３は、継還２とのインロー嵌合部3dと、回転制
御突起部2Fとの回転規制用の切欠部3Fを有し、光学系を
保持しているレンズ鏡胴４とは操作環３側のネジ3N、レ
ンズ鏡胴４側のネジ4Nのヘリコイドネジ螺合にて結合し
ている。

レンズ鏡胴４は光学系を保持する機能を有し、操作環
３とは前述の如くヘリコイドネジにて螺合していると共
に、継環２のキー部2Aを受けるキー溝4Aを有し、更に、
弾性部材５を固定鏡胴１と挟持するための押え環６を固
着してある。

第１図に示したレンズ鏡胴は最も簡単な構造のもので
あり、極めて一般的なものであるが、本発明に直接関係
なく、説明を簡単にする目的で絞り機構等は一切省略
し、部品構成等も複数部品を一体化したものとして簡略
化して表示してある。

また、前述したレンズ鏡胴４と継環２とのキーとキー
溝の関係はどちら側がキー部であっても、キー溝であっ
てもキーとキー溝の関係を成立させる姿であれば差し支
えなく、図面の構成に限るものではない。

上述する如き構造を有するレンズ鏡胴装置に於いて、
合焦を目的として、操作環３を回動操作すると、操作環
３の当付端面３′と継環２の端面２′が、弾性部材５の
弾性力で、ヘリコイドネジ螺合を介して押しつけられた
状態にインロー部で嵌合しているため、ヘリコイドネジ
の推力で移動体側のレンズ鏡胴４を前方に押し出す事と
なる。このとき、レンズ鏡胴４は継環２とのキーとキー
溝の関係で係合している為、光軸に沿った直進移動がな
され、合焦の為の移動量となる。また、操作環３を逆方
向に回動すると継環２とレンズ鏡胴４の関係は、ヘリコ
イドネジの推力でレンズ鏡胴４が繰り込まれ方向に直進
移動する。このときのヘリコイドネジの螺合状態は、第
２図に示すように、操作環３の回転方向には関係なく、
ヘリコイドネジにガタがあっても弾性部材５の反発力に
より常に矢視方向に片寄せられて、ネジガタ分を吸収し
たネジ螺合の状態を維持している事となり、ヘリコイド
ネジの成形加工で発生する程度のガタ量は十分に吸収さ
れ、光学系の像性能に影響を与えることが防止できる。

また、固定鏡胴１をCCTVカメラ本体にマウントネジに
て螺合結合した場合、カメラ本体とレンズ鏡胴の回転停
止の位置が合わない場合、レンズ鏡胴４を回動させる
と、弾性部材５の回転摺動摩擦を受けながらキーとキー
溝で係合したレンズ鏡胴４と継環２は一体化して回動
し、継環２と固定鏡胴１との関係位置が変化して廻る事
となり、カメラ本体とレンズ鏡胴のマウント装着位置ズ
レは自由に修正でき、決められた位置へ止める事ができ
る。

このとき、前述した弾性部材５の反発力は、固定体側
の固定鏡胴１と移動体側の押え環６との間で作用し、弾
性部材５とそれを間に挟む固定鏡胴１及び押え環６との
間に働く摺動トルクが利用される。また、弾性部材５の
強度は、移動体側部材のレンズ鏡胴４側に働く反発力と
して、レンズ鏡胴４の総合重量に十分に打ち勝ち、振
動、衝撃等に対してもレンズ鏡胴位置の変化が起きない
復元力を確保できる強度があれば良い事となり、また、
回転摺動摩擦力に関しては、カメラ装着状態に於いて微
振動等にて、位置ずれが防止できるトルクが必要であ
る。

しかし、この回転摺動摩擦力に関しては弾性部材の強
度だけでなく、摺動面の細工によっても回転トルクを上
げる事ができ設計の自由度がある。

すなわち、例えば、固定鏡胴１の弾性部材５との摺動
面1eに、あるいは弾性部材５と押え環６との摺動面、ま
たは両方の摺動面に、弾性部材５との摺動時に該弾性部
材５が飛び込む凹部とそれに引き続き乗り越える凸部の
部分を設ける事により、弾性部材のスラスト方向のバネ
圧力は変化させる事なく、回転トルクを自由に上げる事
ができる。このことは製品重量、あるいは大きさに合わ
せて弾性部材の強度をバランスよく設定する事ができる
事を意味するものである。

また、該摺動面の凹凸部に関しても、弾性部材の飛び
込む凹部を概略等間隔に設置する事により、マウント位
置決めの位置のクリックストップとしても利用できるも
のであり、Ｖ溝等を利用する事により安定した位置設定
が確保できるものである。

以上のように第１図の実施例に於いては、レンズ鏡胴
移動機構の合焦の為の推力にヘリコイドネジを利用した
機構であったが、弾性部材５を常時固定鏡胴１とレンズ
鏡胴４を密着する方向に加圧させている事から、第3a図
乃至第3d図の実施例で示すように、ヘリコイドネジの替
わりに片当てのカム面を利用した機構であっても、第4a
図乃至第4c図の実施例で示すように、小ネジの推力とシ
ーソーレバーの組み合わせによる機構であっても同様の
効果が得られるものである。

即ち、第3a図乃至第3d図示の実施例の場合、固定体側
の継環２は外筒側で操作環３を回転自在に支持している
と共に、継環２は、レンズ鏡胴４に光軸方向に沿って植
設した回り止めビス10を光軸に沿って案内するガイド穴
を有している。

ここで、このレンズ鏡胴の合焦装置においては、固定
体側に回動自在に設けた本発明のレンズ鏡胴移動機構の
回動操作部材である操作環３の端面と、これに相対する
レンズ鏡胴４の端面とは当接して設けてあり、前記一方
の端面側に所定回転角度に対応して増減するリード角度
αを有した操作面13を設けると共に、他方の端面側に前
記操作面13に当接する当接部14を設け、操作環３の回動
操作により、レンズ鏡胴４が光軸に沿って進退するよう
に構成してある。

操作面13は、第3b図及び第3d図示の如く、リード角α
゜で増減し、増減幅はΔｄである斜面又はカム面からな
る。これに対して、当接部14は少なくとも頂点が球状と
なる球状突起部として構成してある。又、実施例の場
合、操作面13は180゜の間隔で２箇所に設けてあり、こ
れに対応する当接部14も同様に180゜の間隔に設定して
ある。

ここで操作環３に回動操作を与えると、操作環３の操
作面13とレンズ鏡胴４の球状突起部からなる当接部14の
接触点は、光学系の無限大位置をＡ点、最短撮影距離位
置をＢ点とすると、操作環３の回転量によりＡ点からＢ
点に、斜面又はカム面からなる操作面13の傾斜量Δｄ分
だけ移動する。このとき、前記接触点、即ちレンズ鏡胴
４は、弾性部材の板バネ５の反発力に打ち勝って移動す
る事となり、操作環３を逆方向に回転させた場合には、
板バネ５の反発力を推力としてレンズ鏡胴４はΔｄ量繰
り込まれる事になる。このΔｄ量の繰り出し、繰り込み
がレンズ鏡胴の合焦の為の移動量となる。

又、図面には表示してないが、操作環３の無限大位置
Ａ点及び最短撮影距離位置Ｂ点における回転ストッパー
は、ストッパー部材を別に設けても良いし、斜面又はカ
ム面の両端と球状突起部の根本の部分をストッパーに併
用する事もできるものである。また、球状突起とは少な
くとも頂点部分が鋭角でなく、接触部移動がスムースに
行われるよう丸みが保たれた突起であれば良く、接触し
ない根本の方は角でも丸にも限定されるものではない。

又、本実施例ではレンズ鏡胴４側に球状突起部、操作
環３側に斜面又はカム面を設けた構成としたが、レンズ
鏡胴４側に斜面又はカム面を設け、操作環３側に球状突
起部を設けた構成としても同じ効果が得られるものであ
り、又更に操作環の保持状態にしても本実施例では固定
体側としたが、移動体側のレンズ鏡胴４に保持させて
も、固定体側と操作環３で前述した球状突起部と斜面又
はカム面の構成の相関を取って設ける事により、全く同
様の効果を得られるものであり、図面記載の構成に限定
されるものではない。

また、第4a図乃至第4c図に記載の実施例の場合、前記
レンズ鏡胴４の内筒部には、前記固定鏡胴１のマウント
ネジ1aの内側に位置して、フランジ状の押さえ部を有す
る押え環６がねじ込み固定してあり、この押さえ部とこ
れに相対する固定鏡胴１及び継環２の端面との間に、弾
性部材としての板バネ５を挟持し、板バネ５の弾性力に
より前記レンズ鏡胴４と継環２とを回動操作部材７等の
駆動機構を介して弾性的に密着するように構成してあ
る。

この実施例のレンズ鏡胴移動機構を構成する回動操作
部材７は回転中心軸部に支軸7aとねじ軸7bとを具備し、
支軸7aは継環２の軸受け穴2cに支持されると共に、ねじ
軸7bはレンジ鏡胴４のねじ穴4bに螺合している。

８はこの実施例の駆動機構を構成する駆動体で、継環
２とレンズ鏡胴４との対面する隙間内に前記回動操作部
材７と共に設けてある。

図において、駆動体８は、切欠リング状の円弧板から
なり、その円弧板の中間頂部に回動操作部材７の支軸7a
に嵌合する当接孔8aが設けてあり、前記駆動体８との当
接点Ａを構成すると共に、円弧板の左右対称の切欠両端
部がレンズ鏡胴４の当接突起4Gに当接する当接部8cとな
り、駆動体８との当接点Ｃを構成し、該当接部8cと前記
中間頂部の当接孔8aの中間の左右対称位置に継環２の接
触面2Gに当接する固定支点8bを設けて当接点Ｂを構成し
た事を特徴とするもので、駆動体８の支点位置を変えシ
ーソーレバーの様な使い方をした実施例である。

この場合、駆動体８の支点位置がAB:BC＝1:1に設定し
てあり、回動操作部材７が移動体側のレンズ鏡胴４に取
り付いている為、実際の移動量はAC:BCの比、即ち2:1の
移動比率となり、回動操作部材７の移動量αの1/2の繰
り出し量βを得る事ができるように構成してある。

これ等の実施例では、ヘリコイドネジを使用しないで
弾性体の反発力とカム面等の操作面の推力を併用する事
により部品構成が極めて少ない、又プラスチック化する
事により、よりメリットが得られる合焦装置となってい
る。例えば、ヘリコイドネジの代替えである球状突起部
も、操作面である斜面又はカム面にしても型構成的にも
簡単で済み、接点箇所も２ヶ所でも、３ヶ所でも、４ヶ
所にするにしても型代が増額する要素は少なく、カム面
等の操作面の理想条件を自由に選択できる機構である。
特にCCTVカメラ用レンズの標準レンズとか広角レンズの
場合には、レンズ鏡胴の繰り出し量も1mm以下であるか
ら、こうしたレンズ鏡胴の場合には最適な機構である。
又、操作環の回転角度の設定にあたっては、リード角α
゜を、２゜以下になる様に条件設定を行う事により、操
作環が振動、衝撃等により移動する事を防止し、操作環
のロックネジ（図示せず）等も削除できる利点も発生す
る。

回転操作感触に関してもレンズ鏡胴側、操作環側、換
言すれば、弾性部材の反発力の受部材を両方とも樹脂化
する事により、感触的に満足した製品化が計れ、ヘリコ
イドネジ合わせとか、ラッピング作業が全く不要とな
り、平行度に関係するインロー部嵌合条件の制度を確保
するのみで良く、又構成上からも寸法精度が一番出し易
い構成であり生産性に富んだ部品構成となる。

効果以上の通り、本発明に係る光学機器用レンズ鏡胴装置
によれば、光学機器本体に取り付ける固定鏡胴と光学系
を保持して移動するレンズ鏡胴との間に、固定鏡胴に回
転可能な継環を設け、該継環に対して前記レンズ鏡胴を
回転することなく光軸方向に移動可能に設けると共に、
継環とレンズ鏡胴の間に介在して回動操作部材によりレ
ンズ鏡胴を光軸に沿って移動させるレンズ鏡胴移動機構
を設けてなる光学機器用レンズ鏡胴の合焦装置におい
て、固定鏡胴とレンズ鏡胴との間に圧着して、前記継環
とレンズ鏡胴移動機構を挟圧する弾性力を付勢すること
により固定鏡胴とレンズ鏡胴との間に生じる光軸方向の
ガタを吸収する一方、固定鏡胴とレンズ鏡胴に直接作用
して回転摺動摩擦を付与し光学機器本体に固着するレン
ズ鏡胴マウントの位置変換機能のフリクショントルクを
付与する弾性部材を設けたことを特徴とする構成を有す
るから、例えば、レンズ鏡胴移動機構のヘリコイドネジ
にガタがあっても弾性部材５の弾性力により常にネジガ
タ分を吸収したネジ螺合の状態を維持し、ヘリコイドネ
ジの成形加工で発生する程度のガタ量は十分に吸収さ
れ、光学系の像性能に影響を与える事が防止でき、ま
た、ヘリコイドネジを使用しないで弾性体の反発力とカ
ム面等の操作面の推力を併用する事により部品構成が極
めて少ない、又プラスチック化する事により、よりメリ
ットが得られる合焦装置とする事ができる効果がある一
方、固定鏡胴とレンズ鏡胴で挟持した前記弾性部材の反
発力を、固定鏡胴に対して回転摺動摩擦部材として光学
機器本体に固着するレンズ鏡胴マウントの位置変換機能
のフリクショントルクとして使用するように成した構成
を有するから、例えば、固定鏡胴１をCCTVカメラ本体に
マウントネジにて螺合結合した時、カメラ本体とレンズ
鏡胴の回転停止の位置が合わない場合、レンズ鏡胴を持
って移動体側を光軸の回りで回動すると、レンズ鏡胴
は、弾性部材５の回転摺動摩擦を受けながら回動し、固
定鏡胴との関係位置が変化して廻る事となり、カメラ本
体とレンズ鏡胴のマウント装着位置ズレは自由に修正で
き、決められた位置へ止める事ができる効果があり、
又、前記の装置に於いて、弾性部材の圧接する固定鏡胴
又はレンズ鏡胴の回転摺動面に凸部または凹部を設けた
事により、弾性部材のスラスト方向のバネ圧力は変化さ
せる事なく、回転トルクを自由に上げる事ができ、この
ことは製品重量、あるいは大きさに合わせて弾性部材の
強度をバランスよく設定する事ができる事を意味するも
のであり、更にまた該摺動面の凹凸部に関しても、弾性
部材の飛び込む凹部を概略等間隔に設置する事により、
マウント位置決めの位置のクリックストップとしても利
用できるものであり、例えば、Ｖ溝等を利用する事によ
り安定した位置設定が確保できる効果があり、構成部品
の樹脂化するに当たって、従来までの欠点を構造上でカ
バーし、加工性の良い、生産性に富んだ合焦機構のほか
にマウント位置変換機能の構造まで同一部品の弾性部材
で行い、附加価値を高め、特にCCTVカメラ用レンズの標
準レンズや広角レンズのように製品重量も軽く、大きさ
も小さく、繰り出し量も1mm以下と小さいレンズ鏡胴の
機構として最適な装置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したCCTVカメラ用レンズ鏡胴の一
実施例の側断面図、第２図はその要部の部分断面図、第
3a図は本発明を適用した他の実施例の側断面図、第3b図
はその要部の部分断面図、第3c図は第3b図の要部の正面
図、第3d図は第3b図の要部の拡大説明図、第4a図は本発
明を適用した更に他の実施例の側断面図、第4b図はその
要部の部分側断面図、第4c図は第4b図の要部の正面図で
ある。１……固定鏡胴 1a……マウントネジ 1b……インロー嵌合部 1e……摺動部２……継環 2b……インロー嵌合部 2d……インロー嵌合部 2A……キー部２′……端面 2F……回転制御突起部３……操作環（回動操作部材） 3d……インロー嵌合部３′……当付端面 3F……回転規制切片き部 3N……ヘリコイドネジ４……レンズ鏡胴 4A……キー溝 4N……ヘリコイドネジ５……弾性部材６……押え環７……回動操作部材８……駆動体 10……回り止めビス 13……操作面（斜面又はカム面）

フロントページの続き (72)発明者石井忠義東京都練馬区東大泉町２丁目５番２号旭精密株式会社内 (56)参考文献実開昭62−176840（ＪＰ，Ｕ) 実開昭51−99529（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 7/04 G03B 17/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光学機器本体に取り付ける固定鏡胴と光学
系を保持して移動するレンズ鏡胴との間に、固定鏡胴に
回転可能な継環を設け、該継環に対して前記レンズ鏡胴
を回転することなく光軸方向に移動可能に設けると共
に、継環とレンズ鏡胴の間に介在して回動操作部材によ
りレンズ鏡胴を光軸に沿って移動させるレンズ鏡胴移動
機構を設けてなる光学機器用レンズ鏡胴の合焦装置にお
いて、固定鏡胴とレンズ鏡胴との間に圧着して、前記継
環とレンズ鏡胴移動機構を挟圧する弾性力を付勢するこ
とにより固定鏡胴とレンズ鏡胴との間に生じる光軸方向
のガタを吸収する一方、固定鏡胴とレンズ鏡胴に直接作
用して回転摺動摩擦を付与し光学機器本体に固着するレ
ンズ鏡胴マウントの位置変換機能のフリクショントルク
を付与する弾性部材を設けたことを特徴とする光学機器
用レンズ鏡胴装置。
【請求項２】特許請求の範囲（１）項記載の装置に於い
て、弾性部材の圧着する固定鏡胴又はレンズ鏡胴の回転
摺動面に凸部または凹部を設けたことを特徴とする光学
機器用レンズ鏡胴。
【請求項３】特許請求の範囲（２）項記載の装置に於い
て、固定鏡胴又はレンズ鏡胴の回転摺動面の弾性部材が
係合する凸部または凹部を概略等間隔に設けたことを特
徴とする光学機器用レンズ鏡胴装置。