JP3619614B2 - レンズ鏡胴 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ撮影用または写真撮影用のカメラなどに用いられるレンズ鏡胴に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ビデオ撮影用または写真撮影用のカメラなどにおいて、異なる距離にある種々の被写体を撮影するためには、カメラのレンズ系に被写体までの距離に応じてピント合せをする機構、即ち焦点調節機構を備える必要がある。この焦点調節機構としては、たとえば、撮像素子から被写体へ向けてレンズ全体を前進および後退させる全体繰り出し方式が知られている。全体繰り出し方式は、図５に示されるように、被写体Ａと撮像素子Ｂの間にレンズ系Ｃを配設し、このレンズ系Ｃを撮像素子Ｂに対し被写体Ａとの距離に応じて進退させることにより、被写体Ａの像を撮像素子Ｂに結像させる方式である。この全体繰り出し方式は、ピント合せの基本的な方式であって、最も良く用いられるものである。
【０００３】
ところで、近年、ビデオ撮影用または写真撮影用のカメラにおいて携帯性に優れた小型化のものが求められており、また、市場競争の中で低価格のものが求められカメラ製造におけるコスト低減が重要の問題となってきている。このため、カメラの製造において、カメラに内蔵される各機構について小型化や低コスト化が図れるものの開発が切望されている。
【０００４】
そこで本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、部品数の低減が図れ、カメラの小型化を可能とするレンズ鏡胴を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、カメラの本体に対し一方の端部が固定された筒状体であってその端部の内側に撮像手段が配設され他方の開放された端部に軸方向へ延びるピンが設けられている固定筒と、内部にレンズ群を内蔵した略円柱状の胴部が撮像手段に対し進退可能に配設されこの胴部の外周にピンを貫通させる鍔部が設けられている移動筒と、移動筒を撮像手段に対し進退させる繰出手段と、複数の光絞り用開口と長孔を有し移動筒を貫通し鍔部に沿って摺動可能に配設されると共に長孔にピンが貫通して摺動範囲が制限されている光絞り手段とを備えて構成される。
【０００６】
このような発明によれば、固定筒のピンが移動筒の鍔部を貫通しているので、移動筒が固定筒に対しその光軸を中心に回転することが防止される。また、このピンが光絞り手段を貫通して光絞り手段の摺動規制のために利用され、固定筒に対する光絞り手段の位置のズレが防止される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明に係るレンズ鏡胴の実施形態の一例について説明する。尚、各図において同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【０００８】
図１はレンズ鏡胴の全体説明図である。図１において、レンズ鏡胴１は、ビデオ撮影用または写真撮影用のカメラなどに用いられ、被写体の像の焦点調整を行う機構であって、たとえば、撮像手段であるＣＣＤ８１に対しレンズ群を内蔵した移動筒３を被写体までの距離に応じて進退させる機能を備えている。図１に示すように、カメラ本体８２に対してＣＣＤ８１が取り付けられ、そのＣＣＤ８１を収納するように固定筒２が本体に固定されている。たとえば、カメラ本体にプリント基板８３が取り付けられ、そのプリント基板にＣＣＤ８１が半田付けにより固定されており、固定筒２の内側にＣＣＤ８１が位置するように固定筒２の一端（固定端部２１）がプリント基板８３にねじ止めなどにより固定された構造とされる。また、ＣＣＤ８１の撮像面８１ａには、ローパスフィルタ８４が付設され、赤外波長より長波長の光をＣＣＤ８１へ入射させないようにされている。
【０００９】
固定筒２は、図１のように、両端を開放した筒状体であって、固定端側に配設されたＣＣＤ８１に対して進退する移動筒３を支持するためのものである。固定筒２の他方の端部（開放端部２２）にはその軸方向へ延びるピン２３および掛止部２４がそれぞれ設けられている。たとえば、ピン２３および掛止部２４は、固定筒２の開放端側の端面に突設される。ピン２３は、固定筒２に対する移動筒３の回転ズレを防止し、光絞り手段であるアイリス板４の位置を規制するための突起体であって、容易に折れることのないように基端部分が太く形成されている。一方、掛止部２４は、固定筒２に対して移動筒３が制限なく離間しないようにするために設けられる部位である。この掛止部２４には、後述するばね５を掛止させるための孔２５が開設されている。
【００１０】
図１のように、固定筒２の開放端部２２には移動筒３が配設されている。移動筒３は、被写体の像をＣＣＤ８２へ結像させるためのものであって、内部に複数のレンズを組み合わせて内蔵した略円柱状の胴部３１を備えている。この胴部３１は、固定筒２の開放端部２２の内側へ途中まで挿入された状態で配置され、固定筒２の軸方向に沿って摺動可能となっている。そして、胴部３１が被写体との距離に応じて摺動して、ＣＣＤ８１に対し接近または離間することにより、被写体の像がＣＣＤ８１へ適正に結像されることになる。また、固定筒２へ挿入される胴部３１の外周面は固定筒２の内周面に合わせて先端側が小径となっており、先細りの段付き構造となっている。このように胴部３１の外周面を段付き構造とすることにより、固定筒２の内周面と胴部３１の外周面との接触面積を小さくすることができ、摺動抵抗の低減が図れる。
【００１１】
また、胴部３１の外周面には、鍔部３２が設けられている。鍔部３２は、移動筒３の自由な移動を規制すると共に、胴部３１へ摺動力へ伝達するためのものであって、胴部３１の外周を取り巻く形状とされ、胴部３１に固着され、又は一体化されている。この鍔部３２には固定筒２２から突出するピン３２が貫通している。このため、鍔部３２、即ち移動筒３は、固定筒２２に対しピン３２の軸方向以外の移動が規制されている。つまり、ピン３２の突設により、移動筒３の軸回転が防止される。また、同様に鍔部３２には固定筒２２から突出する掛止部２４が貫通しており、移動筒３の移動を規制している。なお、鍔部３２は必ずしも胴部３１を取り巻く環状に形成される必要はなく、胴部３１の外周面から突出していれば扇状などその他の形状であってもよい。
【００１２】
図１のように、移動筒３を貫通してアイリス板４が配設されている。アイリス板４は、移動筒３を通過する光の量を調整するためのものであって、移動筒３の光軸方向に貫通する複数の開口４１、４２が設けられている。開口４１、４２は異なる口径とされ、たとえば、開口４１を大径、開口４２を小径とされている。また、アイリス板４は、鍔部３２の表面上に配置され、その鍔部３２に沿って摺動可能となっている。また、アイリス板４には、移動筒３の光軸方向と平行に貫通する長孔４３が設けられている。長孔４３は、アイリス板４が移動筒３を貫通する方向へ向けて長く開設されている。そして、この長孔４３に固定筒２から突出するピン２３が貫通しており、このピン２３により長孔４３の開口長に従ってアイリス板４の摺動範囲が制限されている。このため、ピン２３は、前述した移動筒３の軸回転を防止すると同時に、アイリス板４の摺動規制を行っており、同一部材の有効利用により、ねじなどの他の部品を用いる必要がない構造となっている。なお、アイリス板４の開口は、二つに限られるものではなく、一つまたは三つ以上設けられていてもよい。また、光絞り手段としては、直線的に摺動する前述のアイリス板４に限られるものではなく、移動筒３の光軸上に口径の異なる開口を切り替えて配置できるものであればその他の構造のものであってもよい。
【００１３】
また、図２に示すように、アイリス板４の一方の端部には、ばね５が掛け止められ、このばね５により大径の開口４１が移動筒３の光軸に位置するようにアイリス板４が付勢されている。たとえば、ばね５としてはねじりコイルばねが用いられ、ばね５のコイル部５１が鍔部３２上で支持ピン３２ａにより支持され、コイル部５１と連続する素線の一方の端部５２が掛止部２４の孔２５内に通されることにより、ばね５が移動筒３の鍔部３２に対し固定されている。そして、素線の他方の端部５３が、一方の端部５２から離間する方向へモーメントを受ける状態でアイリス板４に引っ掛けられることにより、アイリス板４が端部５２、５３の接近する方向へ付勢されて開口４１が移動筒３の光軸に位置している。
【００１４】
その際、アイリス板４の長孔４３にピン２３が貫通しているから、ばね５の付勢によりアイリス板４が制限なく移動してしまうことはない。また、ばね５の端部５２が固定筒２に突設され鍔部３２を貫通している掛止部２４に掛け止められることにより、移動筒３の固定筒２から抜け出る方向（離間する方向）への移動が防止されている。つまり、ばね５は、アイリス板４を付勢すると共に、移動筒３の抜け出しを防止する役割を果たしており、同一部材のばね５により多数の機能をもたせることにより、他の部品の設置を省略でき、レンズ鏡胴１における部品点数の低減が図れる。更に、ばね５の端部が外れないようにアイリス板４の端面にばね５を収容する凹み４４を設けておくのが望ましい。
【００１５】
なお、ばね５はねじりコイルばねに限られるものではなく、アイリス板４を付勢でき、かつ、移動筒３の抜け出しを防止できるものであれば、板ばねなどその他のばね材であってもよい。
【００１６】
図１に示すように、固定筒２の外周には、繰出手段である調整環６１と繰出環６２が装着されている。調整環６１と繰出環６２は、固定筒２の外周部分に装着可能な内径を有する環状体であって、レンズ系を内蔵している移動筒３のＣＣＤ８１に対する繰出量を設定するためのものである。調整環６１は、主に繰出量の粗調を行うものであって、ＣＣＤ８１などの部材の寸法公差または取付誤差などに対応するために用いられる。一方、繰出環６２は、繰出量の微調を行うためのものであって、撮影時に移動筒３の繰出量を微調して被写体の像をＣＣＤ８１へ適正に結像させるためのものである。図１のように、固定筒２の固定端部２１側に調整環６１が、開放端部２２側に繰出環６２が互いの端面６１ａ、６２ａ同士を当接させて装着されている。それらの端面は、それぞれ移動筒３の光軸に直交する向きに形成されており、調整環６１および繰出環６２のいずれが固定筒２に対して回転してもそれらの間に隙間ができないようにされている。
【００１７】
また、調整環６１の端面６１ａの反対側の端面６１ｂは、光軸と直交する面に対して傾斜するカム面とされている。たとえば、調整環６１の端面６１ｂは、端面６１ａ、６１ｂ間の距離を円周方向へ向けて徐々に変化させるように傾斜して形成され、固定筒２に設けられている第一当接部２６に当接している。このため、調整環６１を第一当接部２６側へ押し付けた状態で回転させることにより、調整環６１の端面６１ａが移動筒３の光軸方向に沿って移動することとなる。なお、この端面６１ｂの全面がカム面とされる必要はなく、その一部がカム面とされていてもよい。
【００１８】
一方、繰出環６２の端面６２ａの反対側の端面６２ｂには、光軸と直交する面に対して傾斜するカム面６２ｃが形成されている。たとえば、繰出環６２のカム面６２ｃは、端面６２ａ、６２ｃ間の距離を円周方向へ向けて徐々に変化させるように傾斜して形成され、移動筒３に設けられている第二当接部３３に当接している。このため、繰出環６２を第二当接部３３側へ押し付けた状態で回転させることにより、繰出環６２のカム面６２ｃが移動筒３の光軸方向に沿って移動することとなる。なお、図１においては、繰出環６２の端面６２ｂの一部がカム面６２ｃされているが、その全面がカム面とされていてもよい。
【００１９】
また、移動筒３の鍔部３２と固定筒２の固定端側２１との間には、付勢手段であるコイルばね７が引っ張られた状態で配設されている。コイルばね７は移動筒３と固定筒２を接近させる方向へ付勢するためのものであって、このコイルばね７の付勢力により移動筒３が固定筒２側へ引っ張られ、第一当接部２６と第二当接部３３との間に調整環６１および繰出環６２が挟み込まれた状態となる。このコイルばね７は、図２に示すように、移動筒３の光軸を中心として対称位置に複数設けられており、移動筒３を光軸に沿って引っ張れる構造となっている。この状態において、図３に示すように、調整環６１または繰出環６２を回転させることにより、第一当接部２６と第二当接部３３との間の距離が端面６１ｂまたはカム面６２ｃの傾斜に従って変化し、固定筒２（ＣＣＤ８１）に対して移動筒３が進退することとなる。
【００２０】
また、移動筒３を進退させるに際し、第一当接部２６と第二当接部３３が移動筒３の光軸方向に平行する直線上に配設されることが望ましい。そのように配設されることにより、図４に示すように、固定筒２の外周面２７と調整環６１または繰出環６２の内周面の嵌合状態に遊びがある場合であっても、第一当接部２６と第二当接部３３との間の離間距離がその遊びの影響を受けにくく殆ど変動しない。このため、調整環６１や繰出環６２の嵌合の状態にかかわらず、固定筒２（ＣＣＤ８１）と移動筒３との距離を正確に移動させることが可能となる。
【００２１】
更に、調整環６１および繰出環６２の外周面に突起体６３を設けておくことが望ましい。このような突起体を設けることにより、調整環６１および繰出環６２の回転が容易に行える。
【００２２】
なお、繰出手段としては、調整環６１と繰出環６２により構成されるものに限られるものではなく、固定筒２内に配設されるＣＣＤ８１に対して移動筒３を進退させることができるものであれば、その他のものであってもよい。
【００２３】
次に、レンズ鏡胴１の動作について説明する。
【００２４】
レンズ鏡胴１を内蔵するカメラ製造においては、図１のように組み立てられたレンズ鏡胴１の初期設定が行われる。すなわち、実際の被写体の撮影時に焦点調整のために移動筒３が摺動する距離（進退する距離）は非常に短く、予め移動筒３とＣＣＤ８１との離間する距離が正確でないと焦点調整が行えないという事態が起こり得る。たとえば、レンズ鏡胴１を構成する部品の寸法公差や取付誤差により、ＣＣＤ８１と移動筒３の離間距離が所望のものとならないときには、移動筒３を摺動させても被写体の像をＣＣＤ８１に適正に結像できないおそれがある。このため、撮影時に確実に被写体の焦点調整が行えるように移動筒位置の初期設定が必要となる。
【００２５】
この初期設定は、図３のように、調整環６１を固定筒２に対して回転させることにより行われる。たとえば、繰出環６２を所定の位置に固定しておいて、所定の距離に隔てた被写体を写し、調整環６１を回転させて被写体の像が明瞭となる位置に調整環６１を固定しておけばよい。その際、図１に示すように移動筒３の鍔部３２にはピン２３が貫通しているから、調整環６１の回転に伴って移動筒３が固定筒２に対して回転してしまうことがない。このため、ＣＣＤ８１と移動筒３との距離を決める第一当接部２６と第二当接部３３の相対位置がズレることがなく、適正な初期設定が行える。
【００２６】
次に、カメラによる被写体の撮影時において、レンズ鏡胴１を内蔵するカメラのファインダをのぞいて被写体の像の状態の確認が行われる。
【００２７】
このとき、被写体の像が明瞭でないときには、図３のように、繰出環６２を固定筒２に対して回転させることにより、被写体の焦点調整が行われる。すなわち、固定筒２に対して繰出環６２を回転させると、移動筒３の第二当接部３３が当接するカム面６２ｃの位置が移動することにより、カム面６２ｃの傾斜状態に伴い移動筒３が光軸方向へ摺動し、ＣＣＤ８１に対する移動筒３の距離が変動する。その際、図１に示すように移動筒３の鍔部３２にはピン２３が貫通しているから、繰出環６２の回転に伴って移動筒３が固定筒２に対して回転してしまうことがない。このため、ＣＣＤ８１と移動筒３との距離を決める第一当接部２６と第二当接部３３の相対位置がズレることがなく、適正な焦点調整が行える。そして、被写体の像が明瞭となる位置に繰出環６２を合わせた後、撮影が行われる。
【００２８】
また、被写体の像が明る過ぎるときには、図２のように、アイリス板４の突出端を押してアイリス板４を移動させることにより、被写体の像の光量調整が行われる。すなわち、図２のように、アイリス板４を押し込むと、大口径の開口４１が移動して移動筒３の光軸上に小口径の開口４２が位置することとなる。このため、移動筒３を通過する光の量が制限されるので、被写体の像が適正な明るさとなる。そして、被写体の像を適正な明るさとした後、撮影が行われる。
【００２９】
更に、カメラの製造時や撮影時などにおいて、地面や床面への落下などによりレンズ鏡胴１に振動が与えられる場合がある。この場合であっても、移動筒３が固定筒２から抜け出て外れてしまうことがない。すなわち、固定筒２と移動筒３との間にはコイルばね７が取り付けられ、移動筒３を固定筒２側へ付勢しているので、移動筒３が常時固定筒２側へ引っ張られて容易には外れない。更に、図２のように、固定筒２に設けられている掛止部２４が移動筒３の鍔部３２を貫通しており、その貫通した部分にばね５が掛止されているので、鍔部３２がそのばね５の掛止部分より固定筒２から離間することがない。このため、移動筒３が固定筒２から抜け出て外れることが確実に防止される。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
【００３１】
すなわち、ねじなどの締結部材を用いることなく、固定筒に設けられるピンにより、移動筒の回転防止および光絞り手段の摺動規制が行えるから、レンズ鏡胴における部品点数の低減を図ることができる。
【００３２】
また、カメラ製造において、レンズ鏡胴の組み立てにねじなどの締結が不要であるから、組み立て作業が迅速に行え製造コストが削減できる。
【００３３】
更に、同一部材（ピン）を効率良く用いることにより、限られた空間を有効に利用できるから、レンズ鏡胴の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レンズ鏡胴の説明図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにおけるレンズ鏡胴の断面図である。
【図３】レンズ鏡胴の動作説明図である。
【図４】レンズ鏡胴の動作説明図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１…レンズ鏡胴、２…固定筒、２３…ピン、３…移動筒、３２…鍔部、４…アイリス板、４３…長孔、５…ばね、６１…調整環、６２…繰出環

Claims (1)

1. カメラの本体に対し一方の端部が固定された筒状体であって、その端部の内側に撮像手段が配設され、他方の開放された端部に軸方向へ延びるピンが設けられている固定筒と、
   内部にレンズ群を内蔵した略円柱状の胴部が前記撮像手段に対し進退可能に配設され、この胴部の外周に前記ピンを貫通させる鍔部が設けられている移動筒と、
   前記移動筒を前記撮像手段に対し進退させる繰出手段と、
   複数の光絞り用開口と長孔を有し、前記移動筒を貫通し前記鍔部に沿って摺動可能に配設されると共に、前記長孔に前記ピンが貫通して摺動範囲が制限されている光絞り手段と、
   を備えたレンズ鏡胴。

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