JP4467298B2

JP4467298B2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP4467298B2
Application number: JP2003423913A
Authority: JP
Inventors: 慎治福島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2023-12-22
Also published as: JP2005181772A

Description

本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラなどに用いられる可変焦点機能を有するレンズ鏡筒に関するものである。

従来のレンズ鏡筒の構成を、図８および図９に基づき説明する。図８は従来例のレンズ鏡筒の全体構成を示す分解斜視図、図９は同レンズ鏡筒の要部断面図である。
図８において、１０１は筒状の前鏡筒であり、その先端部には前玉レンズ１０２が固定されるとともに、他端部には、固定枠１０３に保持された固定レンズ１０４が前記前玉レンズ１０２の光軸１０５上に位置するように固定されている。また、前鏡筒１０１の後方には主鏡筒１０６が取り付けられるとともに、この主鏡筒１０６の後部には被写体を撮像する撮像素子の取付部が形成されている。前記前玉レンズ１０２と固定レンズ１０４との間には、ズーム枠１０７に保持されてズーム機能（変倍機能）を備えたズームレンズ１０８が、光軸１０５上を移動調整可能に配置されている。前記主鏡筒１０内部には、フォーカス枠１０９に保持されて像面変動補正機能を備えたフォーカスレンズ１１０が光軸１０５上を移動調整可能に配置されている。また、アイリス１１０は矢印ｄの方向に挿入されて前鏡筒１０１にビス締めされる。前記ズームレンズ１０８を駆動するズーム用モータ１１２は、支持部材１１３を介して前鏡筒１０１にビス締めされる。前記フォーカスレンズ１１０を駆動するフォーカス用モータ１１４は、支持部材１１５を介して主鏡筒１０６にビス締めされる。さらに、前記ズームレンズ１０８の位置を検出するズーム用エンコーダ１１６は前鏡筒１１１にビス締めされるとともに、フォーカスレンズ１１０の位置を検出するフォーカス用エンコーダ１１７は主鏡筒１０６にビス締めされる。

ところで、図９に示すように、主鏡筒１０６は、前記フォーカス枠１０９を囲むような形状でもって樹脂成型により形成され、そして前面がオープンにされた筒型にされるとともに、フォーカス用モータ１１４が挿入される部分１１８については切り欠かれた形状にされている。すなわち、クローズな筒状の断面が、中断されたオープンな形状にされている。
特開２００２−２５８１３９

しかしながら、前記従来の構成では、筒状が途中で切断された形状にされているため、前鏡筒１０１および主鏡筒１０６の強度が弱くなって変形が起こり易くなっていた。例えば、ビデオカメラのフレームに当該レンズ鏡筒を組み込む際に、作業が一律に行われない場合には、レンズ鏡筒が歪み、撮像解像度が低下するという課題がある。

さらに、撮像解像度に大きい影響を与える固定レンズ１０４と撮像素子との距離が、別個の部品の配置によって決定されることから、組立精度にばらつきが生じるとともに、撮像素子に対して固定レンズ１０４が傾いたりすると、やはり撮像解像度が低下するという課題がある。

そこで、本発明は、前記従来の課題を解決するもので、固定レンズを保持する部位と撮像素子を固定する部位とを一体に構成することによって、寸法精度の安定を図り得るとともに組立時にレンズ鏡筒に歪が発生するのを防止し得るレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

上述の課題を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、前方レンズ部が設けられた前鏡筒と、ズームレンズ部、アイリス部、後方レンズ部およびフォーカスレンズ部が前方から後方に向って順次収納されるとともに、後端部に被写体像を結像させる撮像素子が取り付けられる主鏡筒とを具備するレンズ鏡筒であって、
前記主鏡筒を箱型状に樹脂成型により一体に形成するとともに、その前部に形成された前記後方レンズ部の保持枠部と、後部に形成された前記撮像素子の取付部とを接続する接続部の両側に、ズーム用モータおよびフォーカス用モータを取り付けるための開口部を形成し、前記保持枠部の前部に、主鏡筒内に前記アイリス部を挿入する際に、当該アイリス部の左右側面および後面を案内する案内面を形成し、前記保持枠部の左右に形成された案内面を、前記主鏡筒の左右に配置された前記ズームレンズ部および前記フォーカスレンズ部を光軸方向に沿って移動させる駆動用軸体から潤滑油が前記アイリス部に飛散するのを防止し得る大きさにしたものである。

また、前記前鏡筒の後側下部に対応し且つ主鏡筒側に配置された前記ズームレンズ部の下方壁部を形成する前方突出部を主鏡筒側に設けるとともに、この主鏡筒側の前方突出部に、前記ズームレンズ部の位置を検出するエンコーダを配置して、当該前鏡筒をサイドコアを必要としない樹脂成型可能な形状にしたものである。

また、前記主鏡筒の前後部に、当該主鏡筒が収納される収納体の側壁部に取り付けるための取付用ブラケットを、当該主鏡筒の端縁から片持ち式に且つ前記収納体の側壁部の表面と平行になるように設けたものである。

さらに、前記取付用ブラケットの板厚を前記主鏡筒を形成する板厚の５０〜９０％の範囲内にしたものである。

上記の構成によると、固定レンズを保持する保持枠部および撮像素子を取り付けるための取付部を樹脂成型により一体に形成したので、従来のように、別個の部品としたものに比べて、両者にずれが発生しないため、寸法精度の安定および組立時に鏡筒に歪が発生するのを防止し得るレンズ鏡筒を提供することができる。

また、後方レンズ部の保持枠部に、アイリス部の案内面を形成したので、主鏡筒内に正確に案内することができ、したがってレンズ鏡筒の小型化に寄与することができる。
また、アイリス部の案内面を大きくしたので、アイリスへの潤滑油の飛散を防止することができる。

また、主鏡筒側に前方突出部を設けるとともに、この前方突出部にズームレンズ部の位置を検出するエンコーダを配置して、前鏡筒をサイドコアを必要としない構成にしたので、金型の費用を安価にすることができる。

さらに、取付用ブラケットを片持ち式に、またはその板厚を主鏡筒よりも薄くしたので、レンズ鏡筒を例えばビデオカメラ等に取り付ける際に、例えば余分な力が作用したとしても、取付用ブラケットが変形するため、レンズ鏡筒が歪むのを防止することができる。

［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒を、図１〜図７に基づき説明する。図１はレンズ鏡筒の全体構成を示す分解斜視図、図２は同レンズ鏡筒の要部断面図、図３は主鏡筒本体の断面図、図４は同レンズ鏡筒の背面図である。

図１に示すように、このレンズ鏡筒１は、前玉レンズが設けられた前鏡筒２と、ズームレンズ、アイリス、固定レンズ、フォーカスレンズが前方から後方に向って順次配置されてなる主鏡筒３とから構成されている。

前記前鏡筒２の前鏡筒本体１１は概略円筒形状にされており、この前鏡筒本体１１の前端に前玉レンズ（前方レンズ部の一例で、前玉レンズ群であってもよい）１２が固定されており、またこの前鏡筒本体１１の後部下側には、主鏡筒３側に設けられた前方突出部（後述する）を案内するための切欠部（図示せず）が形成されている。

図１〜図５に示すように、前記主鏡筒３の主鏡筒本体２１は、箱型形状の鏡筒本体部２２と、この鏡筒本体部２２の前側下部位置で前方に突出されて後述するズームレンズ部の移動下方壁部（移動領域）を形成するための前方突出部２３とから構成されている。したがって、前鏡筒２の後側下部の形状は、この前方突出部２３が嵌合し得るような凹状にされている。

前記鏡筒本体部２２の前部には、固定レンズ（後方レンズ部の一例で、固定レンズ群であってもよい）２４を保持するための保持枠部２５が形成されるとともに、後部には撮像素子を取り付けるための取付部（取付面）２６が形成され、また上下部には平面視が矩形状の上板部２７および下板部２８（少なくとも、これら両板部が接続部に相当する）が形成され、さらに両側部には開口部（切欠部ともいう）２９，３０が形成されている。

そして、この主鏡筒本体２１は、全体として樹脂成型により一体に形成されている。従来の構成と比較して簡単に言えば、主鏡筒に固定レンズを保持する固定枠が一体に設けられていることになる。

前記鏡筒本体部２２の保持枠部２５の前方位置には、ズーム機能（変倍機能）を備えたズームレンズ（ズームレンズ部の一例で、ズームレンズ群であってもよい）３１を保持するズーム枠３２が、左右位置で且つ前後方向に配置された一対のガイド軸３３の前部側に支持案内されてズーム用駆動機構部３４により、光軸４方向で移動自在に設けられている。

前記ズーム用駆動機構部３４は、ズーム用モータ３５と、このズーム用モータ３５により駆動されてズーム枠３２をねじ機構を介して移動させるねじ軸（駆動用軸体）３６と、これらモータ３５およびねじ軸３６を支持して前記鏡筒本体部２２の一側部に取り付けるための板状の支持部材３７とから構成されており、この支持部材３７の鏡筒本体部２２への取り付けに際しては、ズーム用モータ３５を鏡筒本体部２２の一側部に形成された一方の開口部２９から鏡筒内に挿入させてビスにより取り付けられる。

また、前記鏡筒本体部２２内の中央部分には、フォーカスレンズ（フォーカスレンズ部の一例で、フォーカスレンズ群であってもよい）３８を保持するフォーカス枠３９が、前記一対のガイド軸３３の後部側に支持案内されてフォーカス用駆動機構部４０により、光軸４方向で移動自在に設けられている。なお、このフォーカス枠３９は、鏡筒本体部２２の他側部に開口された他方の開口部３０から内部に挿入・配置される。

前記フォーカス用駆動機構部４０は、フォーカス用モータ４１と、このフォーカス用モータ４１により回転されてフォーカス枠３９をねじ機構を介して移動させるねじ軸（駆動用軸体）４２と、これらモータ４１およびねじ軸４２を支持して鏡筒本体部２２の他側部に取り付けるための板状の支持部材４３とから構成されており、この支持部材４３の鏡筒本体部２２への取り付けに際しては、フォーカス用モータ４１が鏡筒本体部２２の他側部に形成された他方の開口部３０から鏡筒内に挿入させてビスにより取り付けられる。

また、前記鏡筒本体部２２の保持枠部２５の前方位置には、アイリス５１を保持するアイリス保持枠５２と、このアイリス保持枠５２に取り付けられてアイリス５１を調整する調整用モータ５３とから構成され、主鏡筒本体２１への取り付けに際しては、矢印ａにて示すように、保持枠部２５の前方に形成された凹状空間部内に上方から挿入・配置される
そして、アイリス５１の主鏡筒本体２１への取付状態では、図６に示すように、レンズ鏡筒の小型化を図る上で、アイリス５１を固定レンズ２４に対して可能な限り接近するような構成にされている。例えば、固定レンズ２４とズームレンズ３１とは、最も接近した状態における面間距離が１．２ｍｍにされているのに対し、アイリス保持枠５２の厚さが２ｍｍ必要とされており、したがってアイリス５１を固定レンズ２４とズームレンズ３１との間に挿入・配置するための考慮、およびその両側に配置された一対のねじ軸３３に付着している潤滑油がアイリス３１側に飛散するのを防止する考慮がなされている。

すなわち、図６に示すように、保持枠部２５前面の左右には、前方に突出してアイリス保持枠５２を周囲から覆うようにされた案内用壁部２５ａが設けられており、これら案内用壁部２５ａの内周面（案内面）ｂと保持枠部２５の周囲前面（案内面）ｃとにより、アイリス保持枠５２の位置決めが行われている。

また、上記アイリス保持枠５２の後面および前面には、固定レンズ２４の膨出部分およびズーム枠３２の突出部分を案内し得るように、凹状部５２ａ，５２ｂが形成されている。これら両凹状部５２ａ，５２ｂにより、固定レンズ２４とズームレンズ３１とをアイリス５１により接近させて、すなわち固定レンズ２４とズームレンズ３１と非常に狭い間隔（勿論、ズームレンズが一番固定レンズ側に移動した状態での間隔）で配置することができ、レンズ鏡筒１の小型化に寄与している。しかも、アイリス５１の鏡筒内への挿入作業時には、保持枠部２５の表面ｂ，ｃにてアイリス保護枠５２を案内させることにより、アイリス側と固定レンズ側およびズームレンズ側との接触を防止することができる。

また、前記左右位置で且つ前方に突出された案内用壁部（案内面）２５ａにより、一対のねじ軸３６，４２とは空間的に遮断された状態になっており、このため、両ねじ軸３６，４２からの潤滑油の飛散が防止されている。

さらに、図３〜図５に示すように、主鏡筒本体２１の前方突出部２３および鏡筒本体部２２の後端部には、ビデオカメラのフレーム（収納体の一例で、図示せず）に取り付けるためのビス用穴部５６ａ，５７ａが設けられた板状の取付片（取付用ブラケットの一例）５６，５７が、フレーム側の取付面と平行になるように且つ片持ち式に（片持ち梁と同様に）突出するように設けられている。なお、これら各取付片５６，５７は、各穴部５６ａ，５７ａにおける前方突出部２３および鏡筒本体部２２の各端縁からの距離が、少なくとも５ｍｍ以上となるように設けられている。また、前記取付片５６，５７の板厚が、主鏡筒本体２１すなわち前方突出部２３および鏡筒本体部２２の厚みｔに対して、薄くなるように、例えば０．５〜０．９ｔの範囲（好ましくは、０．８ｔ程度の厚さ）となるようにされている。

さらに、前記前方突出部２３には穴部２３ａが形成され、この穴部２３ａにズームレンズ３１の位置を検出するためのズーム用エンコーダ５８が取り付けられ、また鏡筒本体部２２の下板部２８側にも穴部２８ａが形成され、この穴部２８ａにフォーカスレンズ３８の位置を検出するためのフォーカス用エンコーダ５９が取り付けられる。

上述したように、主鏡筒本体２１の鏡筒本体部２２の前端側に固定レンズ２４を保持する保持枠部２５を、後端側に撮像素子を取り付けるための取付部２６を樹脂成型により一体に形成したので、従来のように、固定レンズを保持する固定枠を主鏡筒に対して別個の部品としたものに比べて、両者の相対位置でのずれ（相対距離、平行度、光軸に対するずれ）が発生しないため、撮像解像度の性能が低下するのを防止することができる。勿論、鏡筒本体部２２は箱型形状にされているため、強度が大きく変形についても殆ど心配がない。なお、鏡筒本体部２２の上下部（接続部である）は、上板部２７および下板部２８にされているため、より強度の向上が図られており、さらに上板部２７には、強度の向上のために、リブ２７ａが設けられている。

また、主鏡筒本体２１を箱型形状（直方体形状）の鏡筒本体部２２と、鏡筒本体部２２の前端から前鏡筒２側に突出されるとともにズーム用エンコーダ５８が取り付けられる前方突出部２３とから構成することにより、少なくとも、前鏡筒２については、図７に示すように、前後方向で変化する凹凸部および前後方向で貫通する穴部を有する形状となるため（ズームレンズを案内する構造部分を殆ど主鏡筒本体側に配置するようにしているため）、その金型としては、矢印６１方向で移動されるコア金型および矢印方向６２方向で移動されるキャビティ金型（サイドコアが不要である）だけで成形が可能であり、したがって前鏡筒３の成形用の金型費用および部品単価を安くすることができるとともに、形状が複雑でない分、強度を確保しやすくなるという利点を有している。

さらに、レンズ鏡筒１をビデオカメラのフレームに取り付ける取付片５６，５７を、フレームへの取付面と平行に且つ主鏡筒本体２１の端縁から片持ち式に突出させるとともに、当該取付片５６，５７の板厚についても主鏡筒本体２１側の板厚よりも薄くしたので、レンズ鏡筒１をフレームに取り付けた際に、レンズ鏡筒１に余分な力（無理な力）が作用した場合には、取付片５６，５７自体が変形し、レンズ鏡筒１に歪が発生するのを防止することができ、したがってレンズ鏡筒１の実装時における取付精度の向上を図ることができる。なお、従来は、レンズ鏡筒の歪対策として、ゴムクッションを挿入して固定を行っていたものに比べて、省スペース化を図ることができるとともに、コストダウンにも繋がる。

上述したレンズ鏡筒によれば、主鏡筒が一体に強固に形成されるため、固定レンズとその後端部に取り付けられる撮像素子との相対位置のずれをほぼなくし且つ安価な金型にて小型化を図ることができるので、ビデオカメラや電子スチルカメラなどに用いられる可変焦点機能が具備されたレンズ鏡筒に有用である。

本発明のレンズ鏡筒の全体構成を示す分解斜視図である。同レンズ鏡筒の要部断面図である。同レンズ鏡筒における主鏡筒本体の側面図である。図３のＡ−Ａ矢視図である。同レンズ鏡筒における主鏡筒本体の断面図である。同レンズ鏡筒のアイリス近傍の要部水平断面図である。同レンズ鏡筒における前鏡筒の概略断面図である。従来例のレンズ鏡筒の全体構成を示す分解斜視図である。従来例のレンズ鏡筒の要部断面図である。

符号の説明

１レンズ鏡筒
２前鏡筒
３主鏡筒
１１前鏡筒本体
１２前玉レンズ
２１主鏡筒本体
２２鏡筒本体部
２３前方突出部
２４固定レンズ
２５保持枠部
２５ａ案内用壁部
２６取付部
２７上板部
２８下板部
２９開口部
３０開口部
３１ズームレンズ
３２ズーム枠
３８フォーカスレンズ
３９フォーカス枠
５１アイリス
５２アイリス保持枠
５２ａ凹状部
５２ｂ凹状部
５６取付片
５７取付片

Claims

前方レンズ部が設けられた前鏡筒と、ズームレンズ部、アイリス部、後方レンズ部およびフォーカスレンズ部が前方から後方に向って順次収納されるとともに、後端部に被写体像を結像させる撮像素子が取り付けられる主鏡筒とを具備するレンズ鏡筒であって、
前記主鏡筒を箱型状に樹脂成型により一体に形成するとともに、その前部に形成された前記後方レンズ部の保持枠部と、後部に形成された前記撮像素子の取付部とを接続する接続部の両側に、ズーム用モータおよびフォーカス用モータを取り付けるための開口部を形成し、前記保持枠部の前部に、主鏡筒内に前記アイリス部を挿入する際に、当該アイリス部の左右側面および後面を案内する案内面を形成し、前記保持枠部の左右に形成された案内面を、前記主鏡筒の左右に配置された前記ズームレンズ部および前記フォーカスレンズ部を光軸方向に沿って移動させる駆動用軸体から潤滑油が前記アイリス部に飛散するのを防止し得る大きさにしたことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記前鏡筒の後側下部に対応し且つ主鏡筒側に配置された前記ズームレンズ部の下方壁部を形成する前方突出部を主鏡筒側に設けるとともに、この主鏡筒側の前方突出部に、前記ズームレンズ部の位置を検出するエンコーダを配置して、当該前鏡筒をサイドコアを必要としない樹脂成型可能な形状にしたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記主鏡筒の前後部に、当該主鏡筒が収納される収納体の側壁部に取り付けるための取付用ブラケットを、当該主鏡筒の端縁から片持ち式に且つ前記収納体の側壁部の表面と平行になるように設けたことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
前記取付用ブラケットの板厚を前記主鏡筒を形成する板厚の５０〜９０％の範囲内にしたことを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。