JP4693384B2

JP4693384B2 - レンズ固定部構造

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Publication number: JP4693384B2
Application number: JP2004277262A
Authority: JP
Inventors: 秀夫森岡; 正敏小池
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: US20060067082A1; CN1752839A; US7515365B2; DE102005045364A1; JP2006091461A

Description

この発明は、カメラにおいてレンズユニットを固定するための技術に関する。

カメラにおけるレンズ固定部構造として、撮像素子の前方に略筒状のレンズホルダ部を配設すると共に、このレンズホルダ部内にレンズユニットを固定したものがある。

ここで、レンズユニットを取付けるにあたっては、焦点距離調整の必要性等から、レンズユニットと撮像素子との離間距離を調整する必要がある。

従来のレンズユニットの位置調整方法は、レンズホルダ部内でレンズユニット自体をネジ回転させることにより、該レンズユニットを軸方向に移動させるのが一般的である。ネジ調整による構成は、微調整が容易であり、かつ、軸方向の荷重に対し強い耐久性を持たせることが可能であるというメリットを持つ。

ところが、レンズユニット内のレンズの構成によっては、撮像素子に対してレンズユニットの回転位置を一定位置に保つ必要がある。

そこで、レンズユニットをレンズホルダ部内にその軸方向に沿って移動自在に配設し、レンズユニットをレンズホルダ部内への挿入方向に沿って位置調節した状態で、止めネジや接着剤等を用いて、レンズユニットをその軸方向に位置決め固定する構成が採用される。

しかしながら、上記位置決め構成では、ネジ構造を用いた位置調節ができないので、作業者等が手でレンズユニットとレンズホルダ部との相対的な位置関係を適切に調節した状態に保ちつつ、止めネジの螺合や接着剤の固化等を行って、レンズホルダ部の固定作業を行う必要がある。このためレンズユニットの位置調節作業及び適切に調節された状態での固定作業が難しかった。

そこで、本発明は、レンズユニットの位置調節作業及びその固定作業を容易に行うことができる技術を提供することにある。

この発明は、カメラのレンズユニットを固定するレンズ固定部構造であって、略筒状のレンズホルダ部と、前記レンズホルダ部内に挿入配置可能な細径部を有するレンズユニットと、前記細径部に外嵌めされた状態で前記細径部に形成された位置決め凹部に抜止め部材が固定されることで、前記レンズユニットに対してその軸方向に位置決めした状態でその軸回りに回転自在に取付けられると共に、前記レンズホルダ部に螺合可能なアジャスタ部材と、を備え、前記レンズホルダ部の内周部及び前記レンズユニットの外周部のいずれか一方に前記レンズユニットの挿入方向に沿って凹溝部が形成されると共に、前記レンズホルダ部の内周部及び前記レンズユニットの外周部のいずれか他方に前記凹溝部内にその長手方向に沿って移動自在に嵌め込み可能な凸部が形成され、前記凸部を前記凹溝部内に移動自在に嵌め込みつつ前記細径部を前記レンズホルダ部内に挿入することで、または、前記レンズユニットのうち前記レンズホルダ部内に挿入される部分が非円形断面形状に形成されるとともに、これに対応するレンズホルダ部の内周部分が前記レンズユニットの非円形断面形状部分を回転止め状に挿入可能な非円形断面形状に形成され、前記レンズユニットの非円形断面形状部分を前記レンズホルダ部の非円形断面形状部分に挿入することで、前記レンズユニットの回転を規制した状態で、前記アジャスタ部材を螺合させつつ回転させることで、前記レンズホルダ部の軸方向に沿って前記レンズユニットが移動するものである。

また、前記アジャスタ部材と前記レンズユニットのうちの少なくとも一方を、前記レンズホルダ部に対して固定する少なくとも一つのネジをさらに備えた構成であってもよい。

さらに、前記アジャスタ部材は、前記レンズユニットの外周部に回転自在に取付けられており、前記アジャスタ部材の外周部に雄ネジ部が形成されると共に、前記レンズホルダ部の内周部に雌ネジ部が形成され、前記レンズユニットと前記アジャスタ部材とが前記レンズホルダ部内に挿入された状態で、前記アジャスタ部材が前記レンズホルダ部に螺合する構成であってもよい。

この発明のレンズ固定部構造によると、アジャスタ部材を螺合させつつ回転させることで、レンズホルダ部の軸方向に沿ってレンズユニットを移動させることができ、また、アジャスタ部材の回転を停止させることで、レンズユニットの移動を停止させることができる。このため、レンズユニットの位置調節作業を容易に行うことができると共に、レンズユニットの固定作業を容易に行うことができる。

また、前記アジャスタ部材は、前記レンズユニットに回転自在に外嵌めされており、前記レンズユニットに前記アジャスタ部材を抜止め保持する抜止め部材が取付けられた構成であると、アジャスタ部材を簡易な構成でより確実に抜止め保持した状態で、回転自在に取付けることができる。

さらに、前記アジャスタ部材と前記レンズユニットのうちの少なくとも一方を、前記レンズホルダ部に対して固定する少なくとも一つのネジをさらに備えていると、レンズユニットをレンズホルダ部に対してより確実に固定できる。

また、レンズホルダ部の内周部とレンズユニットの外周部のいずれか一方側に前記レンズユニットの挿入方向に沿って凹溝部が形成されると共に、他方側に前記凹溝部内にその長手方向に沿って移動自在に嵌め込み可能な凸部が形成されていると、凸部を凹溝部内に嵌め込むようにして、レンズユニットをレンズホルダ部内に挿入配置することができる。これにより、レンズホルダ部に対してレンズユニットの回転を抑制しつつ、該レンズユニットをレンズホルダ部の軸方向に沿って移動させることができる。

また、前記レンズユニットと前記アジャスタ部材とが前記レンズホルダ部内に挿入された状態で、前記アジャスタ部材が前記レンズホルダ部に螺合する構成であると、レンズホルダ部内でアジャスタ部材が螺合する構成であるため、比較的コンパクトな構成とすることができる。

＜実施形態＞
以下、この発明に係るレンズ固定部構造が適用されたカメラ装置について説明する。図１は同カメラ装置の分解斜視図であり、図２は同カメラ装置の断面図である。

このカメラ装置１は、カメラ本体３と、レンズユニット５と、アジャスタ３１とを備えている。レンズ固定部構造は、カメラ本体３に組込まれた撮像素子１７の前方位置にレンズユニット５を位置調節自在に固定するためのものである。

カメラ本体３は、前側ケース１１と、後側ケース１３と、基板ユニット１５とを備えている。

基板ユニット１５には撮像素子１７が備えられる。基板ユニット１５は、ネジ２１により前側ケース１１内に固定される。

前側ケース１１と後側ケース１３とは、それらの間をパッキン１９によってシールした状態で、ネジ２３により互いに固定される。これにより、上記基板ユニット１５は、前側ケース１１と後側ケース１３とで構成される略筺状の収容空間内に収容されることになる。なお、後側ケース１３に設けられる孔１３ａは、接続ケーブルを引き出すためのものである。

また、前側ケース１１の前面側には、レンズユニット５を保持する略筒状のホルダ部２５が設けられている。上記撮像素子１７は、ホルダ部２５内の開口に臨む位置関係となっている。このホルダ部２５に、レンズユニット５が前側から挿入配置される。

レンズユニット５は、レンズ群Ｇと、略筒状の鏡筒５１と、リング状のレンズ押さえ５３とを備えている。

レンズ群Ｇは、広角及びアナモルフィックの両特性を備えたレンズ系であり、複数のレンズを備えている。各レンズが鏡筒５１内に収容された状態で、レンズ押さえ５３が鏡筒５１に螺着されている。

上記鏡筒５１は、前端側の太径部５１ａと後端側の細径部５１ｂとが段部５１ｃを介して連設された構成とされている。このうちの細径部５１ｂが上記ホルダ部２５内に挿入可能とされている。

また、上記細径部５１ｂの外周部であって上記段部５１ｃから後方へ所定距離離れた位置に、位置決め凹部５１ｄが形成されている。後述する抜止め部材としての止め輪３３が本位置決め凹部５１ｄに固定されるようになっている。

また、細径部５１ｂの外周部であって上記位置決め凹部５１ｄよりも後方の部分に周溝２９が形成されている。この周溝２９には、環状弾性部材であるパッキング２７が嵌め込まれる。そして、パッキング２７が嵌め込まれた状態で、細径部５１ｂがホルダ部２５内に挿入固定されることで、該パッキング２７がレンズユニット５の外周面とホルダ部２５の内周面との間に圧縮状に介在し、それらの間の隙間をシールする構成となっている。

アジャスタ３１は、ホルダ部２５の軸方向に沿ってレンズユニット５の固定位置を調節するための部材である。ここでは、アジャスタ３１は、上記レンズユニット５の外周部に回転自在かつ抜止め状に外嵌めされると共に、ホルダ部２５の内周部に螺合可能とされている。そして、アジャスタ３１をホルダ部２５に螺合させつつ回転させることで、ホルダ部２５の軸方向に沿ってレンズユニット５が移動する構成となっている。

より具体的に説明すると、アジャスタ３１は、細径部５１ｂの外周部であって位置決め凹部５１ｄよりも前側の部分に外嵌め可能なアジャスタ本体部３１ａと、アジャスタ本体部３１ａの前部から径方向外側へ張出す鍔状操作部３１ｂとを備えている。

このアジャスタ３１は、アジャスタ本体部３１ａを細径部５１ｂの外周部であって位置決め凹部５１ｄよりも前側の部分に回転自在に外嵌めされる。また、止め輪３３を位置決め凹部５１ｄに固定することによって、アジャスタ３１が段部５１ｃと止め輪３３との間で回転自在に抜止め状に保持されることになる。

ここで、止め輪３３は、アジャスタ３１を抜止め保持する部材であり、例えば、金属板を略Ｃ字状かつその内周側に適宜間隔で突片を有する形状に打抜いた構成とされる。そして、止め輪３３を弾性変形させつつ内周側の突片を上記位置決め凹部５１ｄに嵌め込むことで、止め輪３３が細径部５１ｂの外周部に固定される。

また、上記アジャスタ３１の外周部には雄ネジ部３５が形成され、ホルダ部２５の先端部の内周部の先端側には雌ネジ部３７が形成されている。そして、レンズユニット５の細径部５１ｂをホルダ部２５内に挿入することで、雄ネジ部３５が雌ネジ部３７に螺合可能な状態となる。この状態で、上記鍔状操作部３１ｂは、ホルダ部２５と太径部５１ａ間を通って外側に露出している。そして、鍔状操作部３１ｂを掴んで、アジャスタ３１の雄ネジ部３５をホルダ部２５の雌ネジ部３７に螺合させつつ該アジャスタ３１を回転させると、ホルダ部２５に対するアジャスタ３１のねじ込み量が変り、該アジャスタ３１がホルダ部２５の軸方向に沿って移動する。この際、アジャスタ３１は、レンズユニット５に対して抜止め状に保持されているので、レンズユニット５もアジャスタ３１と一体となって前記軸方向に沿って移動する。アジャスタ３１を適宜締結方向或は弛緩方向に回転させることで、レンズユニットが前記軸方向に沿って前後移動し、撮像素子１７の受光面に対するレンズユニット５の位置調節が行われる。

また、本レンズ固定部構造では、上記位置調整後、ネジ３９，４１によってレンズユニット５及びアジャスタ３１がホルダ部２５に固定している。すなわち、上記ホルダ部２５には、２つのネジ穴３９ｈ、４１ｈが形成されている。そして、一方側のネジ孔３９ｈにネジ３９を螺合締結することによって、該ネジ３９が細径部５１ｂに当接して、レンズユニット５の最終的な位置決め固定を図る。また、他方側のネジ孔４１ｈにネジ４１を螺合締結することによって、該ネジ４１がアジャスタ３１に当接して、アジャスタ３１の回転止を図るようになっている。

また、本レンズ固定部構造では、ホルダ部２５の内周部にレンズユニット５の挿入方向に沿って凹溝部４５を形成すると共に、レンズユニット５の外周部に当該凹溝部４５内にその長手方向に沿って移動自在に嵌め込み可能な凸部４３を形成している。そして、凸部４３を凹溝部４５内に移動自在に嵌め込みつつ、レンズユニット５の細径部５１ｂをホルダ部２５内に挿入することで、レンズユニット５の回転を規制するようにしている。

特に、レンズ群Ｇにアナモルフィック光学系を採用したカメラ装置１においては、レンズユニット５の回転を禁止した状態で、上記位置調節を行う必要があるため、上記構成が有効である。

本実施形態では、ホルダ部２５と、このホルダ部２５内に挿入配置されるレンズユニット５と、レンズユニット５を移動させるアジャスタ３１との組合わせにより、レンズユニット５の位置を調節可能なレンズ固定部構造が構成されている。

以上のように構成されたレンズ固定部構造では、アジャスタ３１がレンズユニット５の外周部に回転自在かつ抜止め状（軸方向に位置決めした状態）に外嵌めされると共に、ホルダ部２５の内周部に螺合可能とされている。このため、アジャスタ３１をホルダ部２５に螺合させつつ回転させることで、ホルダ部２５の軸方向に沿ってレンズユニット５を移動させることができ、また、アジャスタ３１の回転を停止させることで、レンズユニット５の移動を停止させて適切に調節した状態に保ちつつネジ３９，４１等による固定作業を行える。従って、アジャスタ３１を回転させることでレンズユニット５の位置調節作業を容易に行うことができると共に、アジャスタ３１の回転を停止させることでレンズユニットの固定作業を容易に行うことができる。

また、アジャスタ３１を鏡筒５１に外嵌めした状態で鏡筒に止め輪３３を取付固定することで、アジャスタ３１を抜止め保持することができる構成であるため、簡易な構成でより確実にアジャスタ３１を抜止め保持することができる。また、止め輪３３として環状に成形した部材を用いることができるため、位置調節時の螺合も円滑に行える。

また、レンズユニット５をホルダ部２５の軸方向に沿って移動させて位置調節した後、ネジ３９，４１にて、アジャスタ３１及びレンズユニット５を位置決め固定しあているため、レンズユニット５をホルダ部２５に対してより確実に固定できる。なお、ネジ３９，４１のうちの一方のみを用いた構成であってもよい。

さらに、ホルダ部２５の内周部に凹溝部４５を形成すると共に、レンズユニット５の外周部に凸部４３を形成しているため、該凸部４３を凹溝部４５内に移動自在に嵌め込みようにしてレンズユニット５をホルダ部２５内に挿入配置することができる。これにより、ホルダ部２５に対してレンズユニット５の回転を抑制しつつ、該レンズユニット５をホルダ部２５の軸方向に沿って移動させることができる。

なお、レンズユニット５の外周部に凹溝部を形成すると共に、ホルダ部２５の内周部に凸部を形成するようにしてもよい。

また、アジャスタ３１は、レンズユニット５の外周部に回転自在に取付けられており、アジャスタ３１の外周部に雄ネジ部３５が形成されると共に、ホルダ部２５の内周部に雌ネジ部３７が形成され、レンズユニット５とアジャスタ３１とがホルダ部２５内に挿入された状態で、アジャスタ３１がホルダ部２５に螺合する構成であるため、ホルダ部２５内に諸構成が収り、比較的コンパクトな構成とすることができる。

＜変形例＞
以下、変形例について説明する。なお、各図３〜図１０では、説明の便宜上、レンズユニット５やホルダ部２５等を簡略化して描いている。

まず、アジャスタ３１をレンズユニット５に対して回転自在かつ抜止め状に保持する構成は、上記実施形態のように、止め輪３３を後付けする構成に限られない。

例えば、図３に示す第１変形例では、レンズユニット５の細径部５１ｂに、上記位置決め凹部５１ｄに換えて、位置決め突起部５１Ｂを形成している。位置決め突起部５１Ｂは、レンズユニット５の前方に向けて順次突出すると共に、その前端部がレンズユニット５の前方に指向する垂直係止面５１Ｂａに形成されている。そして、環状のアジャスタ３１をレンズユニット５の後方から外嵌めするように押込むと、位置決め突起部５１Ｂの後背部に摺接する。そして、アジャスタ３１をさらに強い力で押込むと、アジャスタ３１及びレンズユニット５が若干撓み変形し、該アジャスタ３１が位置決め突起部５１Ｂの乗越える。これにより、アジャスタ３１が太径部５１ａと垂直係止面５１Ｂａとの間で抜止め状に位置決めされた状態で回転自在に保持される。

この第１変形例では、アジャスタ３１を位置決め保持するための別部材を用いる必要がないため、構成の簡易化を図ることができる。

また、図４及び図５に示す第２変形例では、アジャスタ３１に換えて、２つの分割部材３１Ｃａにより構成されたアジャスタ３１Ｃを用いている。

各分割部材３１Ｃａは、半円弧の部材であり、その一方側の端部に凸部３２Ｃａが形成されると共に、他方側の端部に凸部３２Ｃａを嵌め込み可能な凹部３２Ｃｂが形成されている。２つの分割部材３１Ｃａは、同じ形状とされている。

そして、中央部にレンズユニット５を配設するようにして、各凸部３２Ｃａを各凹部３２Ｃｂに嵌め込みつつ２つの分割部材３１Ｃａの端面を突合わせて、略環状に組合わせることで、上記アジャスタ３１と同様構成であるアジャスタ３１Ｃが構成される。なお、両分割部材３１Ｃａは、接着剤或は周知の係合構造等により合体される。

この第２変形例では、レンズユニット５に環状抜止め突起部３３Ｃを一体形成しておき、アジャスタ３１Ｃをレンズユニット５に後付けすることができる。

従って、アジャスタ３１を位置決め保持するための別部材を用いる必要がなく、簡易な構成でより確実にアジャスタ３１を抜止めすることができる。

しかも、両分割部材３１Ｃａが同形状の部材であるため、部品管理や組立てが容易である。

図６に示す第３変形例では、略半円弧状の分割部材３１Ｄａの一端部同士をヒンジ部３２Ｄにより開閉自在に連結すると共に、他端部に係合部３３Ｄａ及び被係合部３３Ｄｂを形成している。

そして、中央部にレンズユニット５を配設するようにして、両分割部材３１Ｄａを閉じ合わせて、係合部３３Ｄａと被係合部３３Ｄｂとを係合させることで、上記アジャスタ３１と同様構成であるアジャスタ３１Ｄが構成される。

この第３変形例では、上記第２変形例と同様に、環状抜止め突起部３３Ｃを一体形成したレンズユニット５に、本アジャスタ３１Ｄを後付けすることができる。従って、アジャスタ３１を位置決め保持するための別部材を用いる必要がなく、簡易な構成でより確実にアジャスタ３１を抜止めすることができる。

また、両分割部材３１Ｄａがヒンジ部３２Ｄにより連結され、係合部３３Ｄａと被係合部３３Ｄｂとを係合させることで、アジャスタ３１が組立てられるため、その組立てを容易に行える。

図７に示す第４変形例では、アジャスタ３１Ｅは、ホルダ部２５に外嵌め可能に形成されている。そして、アジャスタ３１Ｅの内周部に雌ネジ部３７Ｅが形成されると共に、ホルダ部２５の外周部に雄ネジ部３５Ｅが形成されている。そして、レンズユニット５をホルダ部２５内に挿入配置した状態で、アジャスタ３１Ｅがホルダ部２５に外嵌めされた状態で螺合する構成となっている。

つまり、アジャスタ３１Ｅは、ホルダ部２５の外周部に螺合する構成であってもよい。

図８に示す第５変形例では、レンズユニット５の外周部のうちホルダ部２５内に挿入される部分５Ｆを非円形断面形状に形成すると共に、これに対応するホルダ部２５の内周部分２５Ｆを、前記部分５Ｆを回転止状に挿入可能な非円形断面形状に形成している。

例えば、図９では、レンズユニット５の外周部の部分５Ｆａ及びホルダ部２５の内周部の部分２５Ｆａを、楕円形状に形成している。

また、図１０では、レンズユニット５の外周部の部分５Ｆｂ及びホルダ部２５の内周部の部分２５Ｆｂを、多角形状（ここでは正六角形状）に形成している。

これにより、アジャスタ３１Ｅを回転止状に保持することができる。

なお、上記実施形態及び各変形例において、アジャスタ３１，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅのうち手等で操作する部分（例えば、鍔状操作部３１ｂ）の外周部形状を、多角形（例えば六角形）等の非円形状に形成したり、或は、その外周部に突起部を形成するようにしてもよい。これにより、アジャスタ３１，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅを手等で掴んで回し易くすることができる。

なお、上記実施形態及び各変形例は、構成上相反しない限りにおいて、適宜組合わせることができる。

この発明の実施形態に係るカメラ装置を示す分解斜視図である。カメラ装置を示す断面図である。第１変形例を示す説明図である。第２変形例に係るアジャスタを示す分解斜視図である。同上のアジャスタがレンズユニットに取付けられる状態を示す説明図である。第３変形例に係るアジャスタを示す斜視図である。第４変形例を示す説明図である。第５変形例を示す説明図である。レンズユニットの断面形状の例を示す図である。レンズユニットの断面形状の他の例を示す図である。

符号の説明

１カメラ装置
５レンズユニット
１７撮像素子
２５ホルダ部
３１アジャスタ
３３止め輪
３５雄ネジ部
３７雌ネジ部
３９，４１ネジ
４３凸部
４５凹溝部

Claims

カメラのレンズユニットを固定するレンズ固定部構造であって、
略筒状のレンズホルダ部と、
前記レンズホルダ部内に挿入配置可能な細径部を有するレンズユニットと、
前記細径部に外嵌めされた状態で前記細径部に形成された位置決め凹部に抜止め部材が固定されることで、前記レンズユニットに対してその軸方向に位置決めした状態でその軸回りに回転自在に取付けられると共に、前記レンズホルダ部に螺合可能なアジャスタ部材と、
を備え、
前記レンズホルダ部の内周部及び前記レンズユニットの外周部のいずれか一方に前記レンズユニットの挿入方向に沿って凹溝部が形成されると共に、前記レンズホルダ部の内周部及び前記レンズユニットの外周部のいずれか他方に前記凹溝部内にその長手方向に沿って移動自在に嵌め込み可能な凸部が形成され、前記凸部を前記凹溝部内に移動自在に嵌め込みつつ前記細径部を前記レンズホルダ部内に挿入することで、
または、
前記レンズユニットのうち前記レンズホルダ部内に挿入される部分が非円形断面形状に形成されるとともに、これに対応するレンズホルダ部の内周部分が前記レンズユニットの非円形断面形状部分を回転止め状に挿入可能な非円形断面形状に形成され、前記レンズユニットの非円形断面形状部分を前記レンズホルダ部の非円形断面形状部分に挿入することで、
前記レンズユニットの回転を規制した状態で、
前記アジャスタ部材を螺合させつつ回転させることで、前記レンズホルダ部の軸方向に沿って前記レンズユニットが移動する、レンズ固定部構造。
請求項１記載のレンズ固定部構造であって、
前記アジャスタ部材と前記レンズユニットのうちの少なくとも一方を、前記レンズホルダ部に対して固定する少なくとも一つのネジをさらに備えたレンズ固定部構造。
請求項１又は請求項２記載のレンズ固定部構造であって、
前記アジャスタ部材は、前記レンズユニットの外周部に回転自在に取付けられており、
前記アジャスタ部材の外周部に雄ネジ部が形成されると共に、前記レンズホルダ部の内周部に雌ネジ部が形成され、
前記レンズユニットと前記アジャスタ部材とが前記レンズホルダ部内に挿入された状態で、前記アジャスタ部材が前記レンズホルダ部に螺合する、レンズ固定部構造。