JP4585645B2 - Optical barrel and optical device - Google Patents
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Description
【０００１】
本発明は、ビデオカメラやスチルカメラ等に用いられる光学鏡筒であって、光路に対する赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスの出入れが可能な光学鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカラーカメラ等のＣＣＤを用いたカメラにおいて、一般撮影時には、ＣＣＤが受光する赤外波長光を除去するため、ＣＣＤの前に赤外カットフィルタが必要である。
【０００３】
一方、天体撮影等、低照度下で撮影を行う場合には、赤外カットフィルタを用いずに撮影を行なうことが多い。
【０００４】
このため、撮影光路に対して赤外カットフィルタの出し入れが可能な鏡筒構成が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の赤外カットフィルタの出し入れが可能な鏡筒構成は、赤外カットフィルタを結像光学系の内部に挿入可能な専用のレンズユニットでは実現されているが、一般のレンズ鏡筒では実現できなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としての光学鏡筒は、鏡筒本体内に、結像光学系とこの結像光学系の後方の光路に配置された撮像手段とを備える。該光学鏡筒は、鏡筒本体内のフィルター保持枠により赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスを光軸直交面内に並べて保持し、フィルター保持枠を光軸方向に延びる軸部回りにて回動させて赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスを選択的に結像光学系と撮像手段との間の光路に対して出し入れさせる駆動手段を備える。そして、光軸直交面内にて上記軸部の中心と光軸とを通る直線を仮定した場合において、赤外カットフィルタと平行平面ガラスのうち一方が上記光路に位置するときの他方の光軸直交面内での中心が、上記直線に対して軸部の中心の位置で直交する第１平面と直線に対して光軸の位置で直交する第２平面との間に位置する。さらに、結像光学系の変倍駆動および合焦駆動を行うために光軸方向に延びる２本のスクリュー軸であって、回転して結像光学系の変倍用レンズを光軸方向に移動させるスクリュー軸および回転して結像光学系の合焦用レンズを光軸方向に移動させるスクリュー軸が、光軸直交面内において上記直線を挟んだ両側に分かれて配置されており、フィルター保持枠は、光軸直交面内において、２本のスクリュー軸のうち一方から他方に向かう方向に回動することを特徴とする。
【０００７】
これにより、従来使用されている一般の光学鏡筒に対して、鏡筒内部でのフィルター保持枠の回動による赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスの光路に対する出し入れ機能、若しくは赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスの切り換え機能を付加することが可能となる。
【０００８】
さらに、結像光学系の変倍駆動および合焦駆動を行うために光軸方向に延びる２本のスクリュー軸を光軸直交面内にて軸部の中心と光軸とを通る直線を挟んだ両側に分けて配置し、フィルター保持枠を上記２本のスクリュー軸の配置方向（２本のスクリュー軸のうち一方から他方に向かう方向）に動作させるようにすることで、赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスの出し入れ若しくは切り換え機能を備えつつ、鏡筒全体のコンパクト化を達成することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の実施形態であるビデオカメラ（光学装置）用のズームレンズ鏡筒（光学鏡筒）の構成を示している。
【００１１】
この図において、１は第１群レンズＬ１を保持する固定鏡筒であり、２は固定筒１の後部に連結される後部鏡筒である。これら固定鏡筒１および後部鏡筒２により請求の範囲にいう前部本体が構成される。
【００１２】
また、３は後部鏡筒２の後部に連結されるＣＣＤ保持鏡筒（後部本体）であり、このＣＣＤ保持鏡筒３はローパスフィルター１２およびＣＣＤセンサ（撮像手段）１３を保持している。
【００１３】
４はアフォーカル鏡筒ユニットであり、レンズ鏡筒に手振れ等の振動が加わったときに、不図示の振動センサからの出力に応じて、ユニット地板部４ａと第３群レンズＬ３を保持するレンズ保持枠部４ｂとの間に構成された電磁アクチュエータ４ｃの駆動力によりレンズ保持枠部４ｂを光軸直交方向に移動させることで、像ぶれを防止する。
【００１４】
５はバリエータ移動鏡筒であり、ズーミングを行う第２群レンズ（変倍用レンズ）Ｌ２を保持している。固定鏡筒１とアフォーカル鏡筒ユニット４との間には、光軸方向に延びる２本のガイドバー（一方は６ｂ、他方は図示せず）が保持されている。これらガイドバーは光軸を挟んで光軸直交方向両側に分かれて配置されており、バリエータ移動鏡筒５のスリーブ部５ａがガイドバー６ｂに光軸方向に移動可能に嵌合し、かつバリエータ移動鏡筒５のＵ溝部（図示せず）が他方のガイドバーに係合している。これにより、バリエータ移動鏡筒５は光軸方向にガイドされるとともに、ガイドバー６ｂ回りでの回転が阻止される。
【００１５】
７はフォーカス調節を行う第４群レンズ（合焦用レンズ）Ｌ４を保持するフォーカス移動鏡筒である。アフォーカル鏡筒ユニット４と後部鏡筒２の間には、光軸方向に延びる２本のガイドバー（一方は６ａ、他方は図示せず）が保持されている。これらガイドバーは光軸を挟んで光軸直交方向両側に分かれて配置されており、フォーカス移動鏡筒７のスリーブ部（図示せず）がガイドバー６ａに光軸方向に移動可能に嵌合し、フォーカス移動鏡筒７のＵ溝部（図示せず）は他方のガイドバーに係合している。これにより、フォーカス移動鏡筒７は光軸方向にガイドされるとともに、ガイドバー６ａ回りでの回転が阻止される。
【００１６】
８は電磁アクチュエータ８ｃによって絞り羽根８ａ，８ｂを駆動して光量を調節するＩＧメータである。このＩＧメータ８は、固定鏡筒１とアフォーカル鏡筒ユニット４の間に挟持されている。
【００１７】
９はフォーカスモータユニットであり、モータ駆動部９ｂとこのモータ駆動部９ｂの出力軸として形成されたスクリュー軸９ｃとがＵ字形状をした保持板９ａにより保持されて構成されている。このフォーカスモータユニット９は、後部鏡筒２にビスで固定されている。
【００１８】
なお、図１には表れていないが、後部鏡筒２におけるフォーカスモータユニット９の裏側には、ズームモータユニットがビス固定されている。このズームモータユニットも、モータ駆動部とこのモータ駆動部の出力軸として形成されたスクリュー軸１５ｃ（図２および図３参照）とがＵ字形状をした保持板により保持されて構成されている。
【００１９】
フォーカス移動鏡筒７にはラック１４が取り付けられており、このラック１４はフォーカスモータユニット９のスクリュー軸９ｃと噛み合っている。このため、フォーカスモータユニット９が作動してスクリュー軸９ｃが回転すると、このスクリュー軸９ｃとラック１４との噛み合い作用によってフォーカス移動鏡筒７が光軸方向に駆動される。
【００２０】
なお、ラック１４は、ばね１５の付勢力によって、スクリュー軸９ｃに噛み合う方向に付勢されるとともに、フォーカス移動鏡筒７に光軸方向に片寄せされている。これにより、ラック１４とスクリュー軸９ｃとの噛合いガタおよびラック１４とフォーカス移動鏡筒７とのスラストガタを取り除かれる。
【００２１】
また、バリエータ移動鏡筒５にも、同様のラック（図示せず）が取り付けられており、このラックがズームモータユニットのスクリュー軸１５ｃに噛み合うことで、バリエータ移動鏡筒５の光軸方向駆動ができるようになっている。
【００２２】
１１はフィルター保持枠（駆動手段）である。以下、ＣＣＤ保持鏡筒３を枠を外して鏡筒を後方から見た図である図２および図３を用いて、このフィルター保持枠１１およびその動作機構について説明する。
【００２３】
フィルター保持枠１１は、後部鏡筒２とＣＣＤ保持鏡筒３の間に配置されている。すなわち、フィルター保持枠１１は、上記第１群レンズＬ１〜第４群レンズＬ４により構成される結像光学系とＣＣＤセンサ１３との間に配置されている。このフィルター保持枠１１の上部（軸周辺）は、後部鏡筒２とＣＣＤ保持鏡筒３によりスラスト方向に挟み込まれるとともに、後部鏡筒２の後端部に光軸方向後方に延びるように形成された軸部２ａに回動可能に嵌合している。これによりフィルター保持枠１１は、軸部２ａを中心として、図２および図３中、略光軸直交方向（略左右方向）に回動可能となっている。
【００２４】
また、フィルター保持枠１１の下部には、赤外カットフィルタ１０ａと、ダミーガラスとしての平行平面ガラス１０ｂとが略光軸直交方向（略左右方向）に並ぶように保持されている。
【００２５】
また、２ｂ，３ｂはそれぞれ後部鏡筒２およびＣＣＤ保持鏡筒３に形成されたレール部であり、フィルター保持枠１１を回動方向にガイドする。
【００２６】
２１は光軸直交面内にて回動が可能な連動レバー（動作手段）であり、この連動レバー２１の回動中心は段ビス等で後部鏡筒２に固定されている。この連動レバー２１は、回動中心から鏡筒内方に向かって延び、先端に駆動ピン２１ａが形成された駆動部と、回動中心から鏡筒外方に延び、選択に操作ピン２１ｂが形成された操作部とを有する。
【００２７】
そして、駆動ピン２１ａは、フィルター保持枠１１に形成された長溝部１１ｄに嵌合している。このため、操作ピン２１ｂに使用者の手動操作力もしくはアクチュエータ等の駆動力が作用して連動レバー２１が回動すると、フィルター保持枠１１がこれに連動して回動駆動される。
【００２８】
連動レバー２１を図中反時計回り方向に回動させることにより、図２に示すように結像光学系とＣＣＤセンサ１３との間の光路に対して赤外カットフィルタ１０ａを進入させることができる。また、連動レバー２１を図中時計回り方向に回動させると、図３に示すように結像光学系とＣＣＤセンサ１３との間の光路に対してダミーガラス１０ｂを進入させることができる。
【００２９】
２４ａ，２４ｂはフィルター保持枠１１の回動範囲を制限するためのメカ端となるストッパーであり、光路上にセットされる赤外カットフィルタ１０ａおよびダミーガラス１０ｂの光軸位置出しを保証するものである。
【００３０】
また、２３はフィルター保持枠１１を両ストッパー２４ａ，２４ｂの方向に選択的に付勢するためのばねであり、フィルター保持枠１１の回動範囲のほぼ中央を境として、フィルター保持枠１１がストッパー２４ａ側に位置するときにはストッパー２４ａの方向に、ストッパー２４ｂ側に位置するときにはストッパー２４ｂの方向にフィルター保持枠１１を付勢する。
【００３１】
このように本実施形態では、赤外カットフィルタ１０ａおよびダミーガラス１０ｂを保持するフィルター保持枠１１を鏡筒内部で回動可能としたことにより、鏡筒内部のみで撮影光軸に対する赤外カットフィルタ１０ａとダミーガラス１０ｂの出入れ（切り換え）が可能なフィルタ切換機能を実現している。
【００３２】
ここで、図２および図３から分かるように、フォーカスモータユニット９のスクリュー軸９ｃおよびズームモータユニットのスクリュー軸１５ｃは、光軸を挟んだ光軸直交方向両側（左右）に分かれて配置されている。そして、フィルター保持枠１１の回動方向は、両スクリュー軸９ｃ，１５ｃの配置方向（左右方向）、すなわち光軸直交面内においてスクリュー軸９ｃ，１５ｃのうち一方から他方に向かう方向となっている。
【００３３】
フォーカス移動鏡筒７およびバリエータ移動鏡筒にラックを取り付け、さらにこのラックをスクリュー軸９ｃ，１５ｃに噛み合わせる場合、レンズ鏡筒としてはスクリュー軸９ｃ，１５ｃの配置方向にある程度のスペース的余裕が必要となるが、本実施形態では、このスペース的余裕を利用してフィルター保持枠１１の回動スペースを確保している。このため、鏡筒内スペースの有効利用を図ることができ、鏡筒内にフィルタ出入れ（切り換え）機構を収容しつつ、鏡筒全体としてのコンパクト化を図ることができる。
【００３４】
２２はフィルター保持枠１１の回動状態（つまりは、撮影光路上に赤外カットフィルタ１０ａおよびダミーガラス１０ｂのうちいずれがセットされているか）を検出するための検出スイッチである。撮影光路上に赤外カットフィルタ１０ａがセットされると、フィルター保持枠１１のスイッチ押動部１１ｃが検出スイッチ２２を押し込む。これにより検出スイッチ２２がＯＮになり、不図示の制御回路にて赤外カットフィルタ１０ａのセットが検出される。一方、撮影光路上にダミーガラス１０ｂがセットされると、フィルター保持枠１１のスイッチ押動部１１ｃが検出スイッチ２２を解放し、これにより検出スイッチ２２がＯＦＦになって制御回路にてダミーガラス１０ｂのセットが検出される。
【００３５】
撮影光路上における赤外カットフィルタ１０ａの有無によって分光透過率が異なり、また赤外カットフィルタ１０ａとダミーガラス１０ｂとの板厚の差によって、結像光学系の合焦点に違いが出る。そこで、本実施形態では、検出スイッチ２２のＯＮ・ＯＦＦによって撮影光路上に赤外カットフィルタ１０ａおよびダミーガラス１０ｂのうちいずれがセットされているかを識別し、制御回路においてフォーカスレンズ（第４群レンズＬ４）の位置を補正したり、同レンズの駆動データの切り替えを行なったりして、常に合焦点を合わせるようにしている。
【００３６】
また、２ｃ，２ｄ，２ｅは後部鏡筒２（ＣＣＤ保持鏡筒３でもよい）を切り欠いて形成した空気口である。これら空気口２ｃ，２ｄ，２ｅは、光軸方向におけるフィルター保持枠１１の近傍に形成されており、鏡筒の外部から、鏡筒内部に収容されたままの赤外カットフィルタ１０ａおよびダミーガラス１０ｂの表面に空気等を吹き付けて、それら表面に付着したゴミ等を除去（清掃）できるようにしたものである。
【００３７】
なお、清掃時以外は、これら空気口２ｃ，２ｄ，２ｅはテープやフレキ等で塞がれている。また、本実施形態では、３つの空気口２ｃ，２ｄ，２ｅを形成したが、空気口の数はこれに限られない。但し、空気の吹き込みおよび空気抜け等を考慮して、本実施形態のように光軸を跨ぐように複数箇所に設けることが好ましい。
【００３８】
本実施形態では、撮影光路に対して赤外カットフィルタおよびダミーガラスを出入れ可能とした場合について説明したが、これら以外の光学フィルタその他の光学素子を出入れ可能としてもよい。また、フィルター保持枠と一体になった１つの光学フィルタを出入れ可能としてもよい。また、撮影光路に対して出入れさせる光学素子は、赤外カットフィルタおよびダミーガラスのような平行平板構成のもの以外に、光学的に正もしくは負のパワーを持つものでもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、ビデオカメラ用のレンズ鏡筒について説明したが、本発明は、ビデオカメラ以外の光学装置（例えば、デジタルスチルカメラ）に用いられる光学鏡筒にも適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来使用されている一般の光学鏡筒に対して、鏡筒内部でのフィルター保持枠の回動による赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスの光路に対する出し入れ（ないし切り換え）機能を付加することができる。
【００４１】
また、結像光学系の変倍駆動および合焦駆動を行うために光軸方向に延びる２本のスクリュー軸を光軸直交面内にて軸部の中心と光軸とを通る直線を挟んだ両側に分けて配置し、フィルター保持枠を上記２本のスクリュー軸の配置方向（２本のスクリュー軸のうち一方から他方に向かう方向）に動作させるようにすることで、赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスの出し入れ若しくは切り換え機能を備えつつ、鏡筒全体のコンパクト化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるズームレンズ鏡筒の断面図。
【図２】上記レンズ鏡筒の後視図（赤外カットフィルタのセット状態）。
【図３】上記レンズ鏡筒の後視図（ダミーガラスのセット状態）。
【符号の説明】
１ 固定鏡筒
２ 後部鏡筒
３ ＣＣＤ保持鏡筒
４ アフォーカル鏡筒ユニット
５ バリエータ移動鏡筒
６ａ，６ｂ ガイドバー
７ フォーカス移動鏡筒
８ ＩＧメーター
９ フォーカスモータユニット
９ｃ，１５ｃ スクリュー軸
１０ａ 赤外カットフィルタ
１０ｂ ダミーガラス
１１ フィルター保持枠
１２ ローパスフィルタ
１３ ＣＣＤセンサ
１４ ラック[0001]
The present invention relates to an optical barrel used for a video camera, a still camera, and the like, and relates to an optical barrel capable of taking in and out an infrared cut filter and parallel flat glass with respect to an optical path.
[0002]
[Prior art]
In a camera using a CCD such as a video color camera, an infrared cut filter is required before the CCD in order to remove infrared wavelength light received by the CCD during general photographing.
[0003]
On the other hand, when shooting under low illuminance such as astronomical shooting, shooting is often performed without using an infrared cut filter.
[0004]
For this reason, a lens barrel configuration in which an infrared cut filter can be taken in and out of the photographing optical path has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, out capable barrel structure of a conventional infrared cut filter, although an infrared cut filter insertable dedicated lens unit inside the image forming optical system is implemented, a general lens barrel It was not possible.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Optical lens barrel according to one aspect of the present invention, the barrel body, Ru includes an imaging optical system and the rear of the image pickup means disposed in the optical path of the imaging optical system. The optical lens barrel holds the infrared cut filter and parallel flat glass side by side in the plane orthogonal to the optical axis by the filter holding frame in the lens barrel body, and rotates the filter holding frame around a shaft portion extending in the optical axis direction. Driving means for selectively moving the infrared cut filter and the plane-parallel glass in and out of the optical path between the imaging optical system and the imaging means. The other optical axis when in a case where in the optical axis orthogonal plane assuming a straight line passing through the optical axis center of the shaft portion, the one of the parallel plane glass and the infrared cut filter is positioned in the optical path center in the orthogonal plane is located between the second plane orthogonal at the position of the optical axis relative to the first plane and straight line perpendicular at the position of the center of the shaft portion for the above straight line. Further, two screw shafts extending in the optical axis direction for performing zooming driving and focusing driving of the imaging optical system and rotating to move the zooming lens of the imaging optical system in the optical axis direction A screw shaft for rotating and a screw shaft for rotating and moving the focusing lens of the imaging optical system in the optical axis direction are arranged separately on both sides of the straight line in the plane orthogonal to the optical axis, and the filter holding frame Is characterized by rotating in a direction from one of the two screw shafts to the other in the plane orthogonal to the optical axis .
[0007]
Thus, the optical barrel generally used conventionally, exits and insertion function with respect to the optical path of the infrared cut filter and the parallel plane glass according to the rotation of the filter holding frame inside the barrel, or an infrared cut filter In addition, it is possible to add a switching function of the parallel flat glass.
[0008]
Furthermore, two screw shafts extending in the direction of the optical axis are sandwiched by a straight line passing through the center of the shaft portion and the optical axis in the plane orthogonal to the optical axis in order to perform zooming and focusing driving of the imaging optical system. both sides Ke min place, a filter holding frame by so as to operate (the direction from one to the other of the two screw shafts) orientation of the two screw shafts above, an infrared cut filter and while providing was put or switching function out of the parallel plane glass, it is possible to achieve compactness of the entire lens barrel.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration of a zoom lens barrel (optical barrel) for a video camera (optical device) according to an embodiment of the present invention.
[0011]
In this figure, reference numeral 1 denotes a fixed barrel that holds the first lens group L1, and 2 denotes a rear barrel that is connected to the rear portion of the fixed barrel 1. These fixed lens barrel 1 and rear lens barrel 2 constitute a front main body referred to in the claims.
[0012]
Reference numeral 3 denotes a CCD holding barrel (rear body) connected to the rear portion of the rear barrel 2. The CCD holding barrel 3 holds a low-pass filter 12 and a CCD sensor (imaging means) 13.
[0013]
Reference numeral 4 denotes an afocal lens barrel unit that holds the unit base plate 4a and the third group lens L3 in response to an output from a vibration sensor (not shown) when vibration such as camera shake is applied to the lens barrel. Image blurring is prevented by moving the lens holding frame 4b in the direction perpendicular to the optical axis by the driving force of the electromagnetic actuator 4c formed between the holding frame 4b and the holding frame 4b.
[0014]
Reference numeral 5 denotes a variator moving lens barrel, which holds a second group lens (zooming lens) L2 that performs zooming. Between the fixed barrel 1 and the afocal barrel unit 4, two guide bars (one is 6b, the other is not shown) extending in the optical axis direction are held. These guide bars are arranged separately on both sides in the direction orthogonal to the optical axis across the optical axis, the sleeve portion 5a of the variator moving barrel 5 is fitted to the guide bar 6b so as to be movable in the optical axis direction, and the variator is moved. A U groove (not shown) of the lens barrel 5 is engaged with the other guide bar. Thereby, the variator moving barrel 5 is guided in the optical axis direction and is prevented from rotating around the guide bar 6b.
[0015]
Reference numeral 7 denotes a focus moving lens barrel that holds a fourth lens group (focusing lens) L4 that performs focus adjustment. Between the afocal lens barrel unit 4 and the rear lens barrel 2, two guide bars (one is 6a, the other is not shown) extending in the optical axis direction are held. These guide bars are arranged separately on both sides in the optical axis orthogonal direction across the optical axis, and a sleeve portion (not shown) of the focus moving barrel 7 is fitted to the guide bar 6a so as to be movable in the optical axis direction. The U groove portion (not shown) of the focus moving lens barrel 7 is engaged with the other guide bar. Thereby, the focus moving lens barrel 7 is guided in the optical axis direction and is prevented from rotating around the guide bar 6a.
[0016]
Reference numeral 8 denotes an IG meter that adjusts the amount of light by driving the diaphragm blades 8a and 8b by the electromagnetic actuator 8c. The IG meter 8 is sandwiched between the fixed barrel 1 and the afocal barrel unit 4.
[0017]
Reference numeral 9 denotes a focus motor unit, in which a motor drive unit 9b and a screw shaft 9c formed as an output shaft of the motor drive unit 9b are held by a U-shaped holding plate 9a. The focus motor unit 9 is fixed to the rear barrel 2 with screws.
[0018]
Although not shown in FIG. 1, a zoom motor unit is screwed to the back side of the focus motor unit 9 in the rear barrel 2. This zoom motor unit is also configured by holding a motor driving portion and a screw shaft 15c (see FIGS. 2 and 3) formed as an output shaft of the motor driving portion by a U-shaped holding plate.
[0019]
A rack 14 is attached to the focus moving lens barrel 7, and this rack 14 meshes with the screw shaft 9 c of the focus motor unit 9. Therefore, when the focus motor unit 9 is operated and the screw shaft 9c is rotated, the focus moving lens barrel 7 is driven in the optical axis direction by the meshing action of the screw shaft 9c and the rack 14.
[0020]
The rack 14 is urged in the direction of meshing with the screw shaft 9 c by the urging force of the spring 15, and is biased to the focus moving lens barrel 7 in the optical axis direction. As a result, the backlash between the rack 14 and the screw shaft 9c and the thrust backlash between the rack 14 and the focus moving lens barrel 7 are removed.
[0021]
A similar rack (not shown) is also attached to the variator moving barrel 5 , and this rack meshes with the screw shaft 15c of the zoom motor unit, so that the variator moving barrel 5 can be driven in the optical axis direction. It can be done.
[0022]
Reference numeral 11 denotes a filter holding frame ( driving means). Hereinafter, the filter holding frame 11 and its operation mechanism will be described with reference to FIGS. 2 and 3, which are views of the CCD holding barrel 3 taken out of the frame with the frame removed.
[0023]
The filter holding frame 11 is disposed between the rear lens barrel 2 and the CCD holding lens barrel 3. That is, the filter holding frame 11 is disposed between the CCD sensor 13 and the imaging optical system configured by the first group lens L1 to the fourth group lens L4. The upper portion (around the shaft) of the filter holding frame 11 is sandwiched between the rear barrel 2 and the CCD holding barrel 3 in the thrust direction, and is formed at the rear end of the rear barrel 2 so as to extend rearward in the optical axis direction. The shaft portion 2a is rotatably fitted. As a result, the filter holding frame 11 is rotatable about the shaft portion 2a in a direction substantially orthogonal to the optical axis (substantially left-right direction) in FIGS.
[0024]
In addition, an infrared cut filter 10a and a parallel flat glass 10b as a dummy glass are held below the filter holding frame 11 so as to be aligned in a substantially optical axis orthogonal direction (substantially left-right direction).
[0025]
Reference numerals 2b and 3b denote rail portions formed on the rear barrel 2 and the CCD holding barrel 3, respectively, for guiding the filter holding frame 11 in the rotation direction.
[0026]
Reference numeral 21 denotes an interlocking lever ( operation means) capable of rotating in a plane orthogonal to the optical axis, and the center of rotation of the interlocking lever 21 is fixed to the rear barrel 2 with a step screw or the like. The interlocking lever 21 extends from the center of rotation toward the inside of the lens barrel and has a drive pin 21a formed at the tip, and extends from the center of rotation to the outside of the lens barrel, and an operation pin 21b is formed for selection. And an operation unit.
[0027]
The drive pin 21 a is fitted in a long groove portion 11 d formed in the filter holding frame 11. Therefore, the interlinking lever 21 manually operating force or the driving force, such as the actuator of the user on the operation pin 21 b is acts when rotated, is driven to rotate the filter retaining frame 11 in conjunction with this.
[0028]
By rotating the interlocking lever 21 counterclockwise in the figure, the infrared cut filter 10a can be made to enter the optical path between the imaging optical system and the CCD sensor 13 as shown in FIG. . Further, when the interlocking lever 21 is rotated in the clockwise direction in the figure, the dummy glass 10b can enter the optical path between the imaging optical system and the CCD sensor 13 as shown in FIG.
[0029]
Reference numerals 24a and 24b are stoppers serving as mechanical ends for limiting the rotation range of the filter holding frame 11, and guarantee the optical axis positioning of the infrared cut filter 10a and the dummy glass 10b set on the optical path. is there.
[0030]
Reference numeral 23 denotes a spring for selectively urging the filter holding frame 11 in the direction of both stoppers 24a and 24b. The filter holding frame 11 is a stopper with the center of the rotation range of the filter holding frame 11 as a boundary. The filter holding frame 11 is biased in the direction of the stopper 24a when positioned on the 24a side, and in the direction of the stopper 24b when positioned on the stopper 24b side.
[0031]
As described above, in the present embodiment, since the filter holding frame 11 that holds the infrared cut filter 10a and the dummy glass 10b is rotatable inside the lens barrel, the infrared cut filter with respect to the photographing optical axis only inside the lens barrel. A filter switching function is realized that allows the 10a and the dummy glass 10b to be taken in and out (switched).
[0032]
Here, as can be seen from FIGS. 2 and 3, the screw shaft 9c of the focus motor unit 9 and the screw shaft 15c of the zoom motor unit are arranged separately on both sides (left and right) in the optical axis orthogonal direction across the optical axis. Yes. The rotation direction of the filter holding frame 11 is the direction in which the screw shafts 9c and 15c are arranged (left-right direction) , that is, the direction from one to the other of the screw shafts 9c and 15c in the plane orthogonal to the optical axis . .
[0033]
When a rack is attached to the focus moving lens barrel 7 and the variator moving lens barrel, and this rack is meshed with the screw shafts 9c and 15c, a certain amount of space is required for the lens barrel in the arrangement direction of the screw shafts 9c and 15c. However, in this embodiment, the space for rotating the filter holding frame 11 is secured by using this space margin. Therefore, the space in the lens barrel can be effectively used, and the entire lens barrel can be made compact while accommodating the filter insertion / removal (switching) mechanism in the lens barrel.
[0034]
Reference numeral 22 denotes a detection switch for detecting the rotation state of the filter holding frame 11 (that is, which of the infrared cut filter 10a and the dummy glass 10b is set on the photographing optical path). When the infrared cut filter 10a is set on the photographing optical path, the switch pushing portion 11c of the filter holding frame 11 pushes the detection switch 22. As a result, the detection switch 22 is turned ON, and a set of the infrared cut filter 10a is detected by a control circuit (not shown). On the other hand, when the dummy glass 10b is set on the photographing optical path, the switch pushing portion 11c of the filter holding frame 11 releases the detection switch 22, thereby turning off the detection switch 22 and the dummy glass 10b in the control circuit. A set of is detected.
[0035]
The spectral transmittance varies depending on the presence or absence of the infrared cut filter 10a on the photographing optical path, and the focal point of the imaging optical system varies depending on the difference in plate thickness between the infrared cut filter 10a and the dummy glass 10b. Therefore, in the present embodiment, it is identified which of the infrared cut filter 10a and the dummy glass 10b is set on the photographing optical path by turning the detection switch 22 ON / OFF, and the focus lens (fourth group lens) is determined in the control circuit. The focus is always adjusted by correcting the position of L4) or switching the driving data of the lens.
[0036]
Reference numerals 2c, 2d, and 2e denote air ports formed by cutting out the rear barrel 2 (or the CCD holding barrel 3). These air ports 2c, 2d, and 2e are formed in the vicinity of the filter holding frame 11 in the optical axis direction, and from the outside of the lens barrel, the infrared cut filter 10a and the dummy glass 10b that are accommodated inside the lens barrel. Air or the like is blown onto the surfaces of the slabs so that dust or the like adhering to the surfaces can be removed (cleaned).
[0037]
Note that the air ports 2c, 2d, and 2e are closed with tape, flexible cable, or the like except during cleaning. In the present embodiment, the three air ports 2c, 2d, and 2e are formed, but the number of air ports is not limited to this. However, in consideration of air blow-in, air escape, and the like, it is preferable to provide at a plurality of locations so as to straddle the optical axis as in this embodiment.
[0038]
In the present embodiment, the case where the infrared cut filter and the dummy glass can be taken in and out of the photographing optical path has been described. However, other optical filters and other optical elements may be taken in and out . Further, one optical filter integrated with the filter holding frame may be able to be put in and out . Further, the optical element to be taken in and out of the photographing optical path may have optically positive or negative power in addition to a parallel plate configuration such as an infrared cut filter and a dummy glass.
[0039]
In the present embodiment, a lens barrel for a video camera has been described. However, the present invention can also be applied to an optical barrel used in an optical apparatus (for example, a digital still camera) other than a video camera.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, with respect to a conventional optical lens barrel that has been used in the past, the optical cut-out of the infrared cut filter and the parallel flat glass by the rotation of the filter holding frame inside the lens barrel is prevented. An insertion (or switching) function can be added.
[0041]
In addition, two screw shafts extending in the direction of the optical axis are sandwiched by a straight line passing through the center of the shaft portion and the optical axis in the plane orthogonal to the optical axis in order to perform zooming driving and focusing driving of the imaging optical system. both sides Ke min place, a filter holding frame by so as to operate (the direction from one to the other of the two screw shafts) orientation of the two screw shafts above, an infrared cut filter and while providing was put or switching function out of the parallel plane glass can be achieved compactness of the entire lens barrel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a zoom lens barrel that is an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a rear view of the lens barrel (infrared cut filter set state).
FIG. 3 is a rear view of the lens barrel (dummy glass set state).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed barrel 2 Rear barrel 3 CCD holding barrel 4 Afocal barrel unit 5 Variator moving barrel 6a, 6b Guide bar 7 Focus moving barrel 8 IG meter 9 Focus motor unit 9c, 15c Screw shaft 10a Infrared cut Filter 10b Dummy glass 11 Filter holding frame 12 Low-pass filter 13 CCD sensor 14 Rack
Claims (7)
前記鏡筒本体内のフィルター保持枠により赤外カットフィルタ及び平行平面ガラスを光軸直交面内に並べて保持し、前記フィルター保持枠を光軸方向に延びる軸部回りにて回動させて前記赤外カットフィルタ及び前記平行平面ガラスを選択的に前記結像光学系と前記撮像手段との間の光路に対して出し入れさせる駆動手段を備え、
前記光軸直交面内にて前記軸部の中心と前記光軸とを通る直線を仮定した場合において、前記赤外カットフィルタと前記平行平面ガラスのうち一方が前記光路に位置するときの他方の前記光軸直交面内での中心が、前記直線に対して前記軸部の中心の位置で直交する第１平面と前記直線に対して前記光軸の位置で直交する第２平面との間に位置し、
前記結像光学系の変倍駆動および合焦駆動を行うために光軸方向に延びる２本のスクリュー軸であって、回転して前記結像光学系の変倍用レンズを光軸方向に移動させるスクリュー軸および回転して前記結像光学系の合焦用レンズを光軸方向に移動させるスクリュー軸が、前記光軸直交面内において前記直線を挟んだ両側に分かれて配置されており、前記フィルター保持枠は、前記光軸直交面内において、前記２本のスクリュー軸のうち一方から他方に向かう方向に回動することを特徴とする光学鏡筒。In an optical barrel provided with an imaging optical system and an imaging means disposed in an optical path behind the imaging optical system in the barrel main body,
The filter holding frame in the lens barrel body holds the infrared cut filter and the parallel flat glass side by side in a plane orthogonal to the optical axis, and rotates the filter holding frame around a shaft portion extending in the optical axis direction to A driving unit that selectively allows an outer cut filter and the parallel plane glass to be taken in and out of an optical path between the imaging optical system and the imaging unit
In assuming a straight line passing through said optical axis and the center of the shaft portion in the optical axis orthogonal plane, one of the parallel flat glass and the infrared cut filter of the other when located in the optical path center in the optical axis orthogonal plane is between the second plane orthogonal at the position of the optical axis and the first plane perpendicular against the straight line at the location of the center of the shaft portion relative to the straight line position and,
Two screw shafts extending in the optical axis direction for zooming and focusing driving of the imaging optical system and rotating to move the zoom lens of the imaging optical system in the optical axis direction A screw shaft that rotates and a screw shaft that rotates to move the focusing lens of the imaging optical system in the direction of the optical axis is arranged separately on both sides of the straight line in the plane orthogonal to the optical axis, The filter holding frame rotates in a direction from one to the other of the two screw shafts in the plane orthogonal to the optical axis .
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