JP5530869B2 - レンズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズの光軸調整機構を備えるレンズ装置に関する。

シネカメラ等のテレビカメラに用いられるレンズ装置では、所定のレンズ又はレンズ群に対して光軸調整を行うための機構が設けられている。

特許文献１には、光学系を収容する鏡筒と、鏡筒内に配置され、マスターレンズなどのレンズを保持するレンズ枠とを備えるレンズ装置が記載されている。レンズ枠は、鏡筒に螺着される押さえ環によって鏡筒に固定され、その外周面が支持枠に当接する。支持枠にはネジ孔が設けられている。支持枠は、ネジ孔にネジを螺合させ、ネジをレンズ枠の外周面に当接させることで、ネジの締め込み量を調整でき、レンズの光軸の調整が行われる。

一般に、レンズ装置の組み立て工程では、レンズ鏡筒にレンズを組み込んだ後、レンズの結像状態を観察して光軸調整が行われる。しかし、鏡筒に収容されている光学系の調整を行うため、マスターレンズをレンズ枠ごと取り外す場合がある。そして、レンズ枠を鏡筒に再び取り付けた際に、鏡筒に収容されている光学系の光軸に対して、レンズ枠に保持されているマスターレンズの光軸がずれることがある。そのため、再度、レンズの光軸を調整する必要がある。

特開２０００−１４７３４７号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光軸調整された状態を保持したままレンズ枠の取り外しを行うことができるレンズ装置を提供する。

光学系を収容した鏡筒と、
前記鏡筒に収容された前記光学系の一部を構成する少なくとも一つのレンズを収容したレンズ枠と、
前記鏡筒に取り付けられた光軸調整枠と、を備え、
前記レンズ枠が、前記レンズを保持する保持枠と、前記鏡筒に取り付けられる取り付け環とを含み、
前記光軸調整枠は、前記鏡筒における前記取り付け環が取り付けられる部位の外周部に当接し、
前記光軸調整枠に対して光軸方向に取り付けられたマウント環を備え、
前記マウント環を前記光軸調整枠から取り外して前記鏡筒を光軸方向において後方から見た状態で、前記鏡筒における前記取り付け環が取り付けられる部位が露呈するレンズ装置。

このレンズ装置によれば、レンズ枠の取り付け環が取り付けられた鏡筒の外周部に光軸調整枠が当接していることから、レンズ枠を光軸方向に対して後方に取り外す場合に、鏡筒に光軸調整枠を取り付けた状態のままで取り外す作業を行うことができる。そして、光軸調整枠は、鏡筒に対する位置が取り外す前の状態のまま変わらない。レンズ装置の組み立て工程において鏡筒にレンズ枠を取り付けた際に、レンズ枠のレンズを光軸調整枠によって一旦光軸調整すれば、レンズ枠を取り付けなおす際に光軸調整を都度行う必要がない。よって、レンズ枠を取り付けす作業を容易に行うことができる。

本発明によれば、光軸調整された状態を保持したままレンズ枠の取り外しを行うことができるレンズ装置を提供できる。

レンズ装置全体を示す外観斜視図である。 レンズ装置のレンズ枠及びレンズ枠が取り付けられる鏡筒の取り付け部を示す断面図である。 光軸調整枠を示す図である。 レンズ枠が鏡筒から取り外された状態を示す図である。

図１は、レンズ装置全体を示す外観斜視図である。

レンズ装置１０は、光学系を収容した鏡筒１１を備えている。鏡筒１１は、光軸方向において被写体像からの光が入射する側を前方としたとき、前方から順に並べられた、フォーカス光学ユニット２０と、ズーム光学ユニット２２と、マスター光学ユニット２４とを備えている。鏡筒１１に収容されている光学系は、フォーカス光学ユニット２０内に収容されたレンズ又はレンズ群を含むフォーカス光学系と、ズーム光学ユニット２２内に収容されたレンズ又はレンズ群を含むズーム光学系と、マスター光学ユニット２４内に収容されたレンズ又はレンズ群を含むマスター光学系と、に分けられる。

フォーカス光学ユニット２０では、フォーカス光学系が、ピントを合わせる被写体距離、即ち、焦点位置を調整（フォーカス調整）する。フォーカス光学系の基本的な構成としては、一定位置に固定された固定フォーカスレンズ群と光軸方向に前後移動可能に支持された移動フォーカスレンズとからなる。移動フォーカスレンズ群の移動によって焦点位置が変化する。

また、フォーカス光学ユニット２０には、移動フォーカスレンズ群を駆動するためのフォーカス駆動機構が設けられている。鏡筒１１のフォーカス光学ユニット２０の外周部にはフォーカスリング４０が配置されている。フォーカス駆動機構は、フォーカスリング４０の回動操作によって移動フォーカスレンズ群が光軸方向に前後移動するように構成されている。

ズーム光学ユニット２２では、ズーム光学系がズーム倍率、即ち、焦点距離を調整する。ズーム光学系の基本的な構成としては、光軸方向に前後移動可能に支持された変倍系レンズ群と補正系レンズ群とからなる。ズーム光学系は、変倍系レンズ群が移動することによって焦点距離が変化し、補正系レンズ群が移動することによって変倍系レンズ群の移動による焦点位置の変化が抑止される。

また、ズーム光学ユニット２２には、変倍系レンズ群と補正系レンズ群を駆動するためのズーム駆動機構が設けられている。鏡筒１１のズーム光学ユニット２２の外周部にはズームリング４２が配置されている。ズーム駆動機構は、ズームリング４２の回動操作によって変倍系レンズ群と補正系レンズ群が光軸方向に前後移動するように構成されている。

マスター光学ユニット２４では、マスター光学系が最終的に像を結像させる。マスター光学系の基本的な構成としては、後述するように前側マスターレンズ群と後側マスターレンズ群とからなる。また、マスター光学ユニット２４は、後述するアイリス駆動機構を備えている。

鏡筒１１のマスター光学ユニット２４の外周部にはアイリスリング４４が配置されている。アイリス駆動機構は、アイリスリング４４の回動操作によって後述するアイリスが開閉動作するように構成されている。

鏡筒１１の光軸方向の後方、即ち、マスター光学ユニット２４の光軸方向の後方に、レンズ装置１０を図示しない撮像装置のカメラボディと連結させるためのマウント環５０が取り付けられている。

マスター光学ユニット２４には、マスター光学系の光軸を調整するための光軸調整機構が設けられている。

次に、レンズ装置１０のマスター光学ユニット２４の構成、及び光軸調整機構を説明する。図２は、レンズ装置１０のマスター光学ユニット２４の構成を示す断面図である。

図２に示すように、マスター光学ユニット２４は、鏡筒１１の鏡筒本体３０に固定された連結環３２と、連結環３２に取り付けられたレンズ枠２８と、連結環３２に取り付けられた光軸調整枠６０と、光軸調整枠６０に取り付けられたマウント環５０と、を備えている。光軸調整枠６０の外周と、光軸調整枠６０とマウント環５０との連結部分の外周とを覆うように、化粧環５８が取り付けられている。

連結環３２は、鏡筒１１の光軸方向の後方端部に固定され、略円筒形状を有する。連結環３２は、軸方向端部に、中心軸に向かって延びるフランジ部３２Ａが設けられている。連結環３２は、鏡筒１１に一体となるように固定されており、鏡筒１１の一部とみなすことができる。

レンズ枠２８は、略円筒形状の保持枠２８Ａと、保持枠２８Ａの外周から軸方向に対して垂直方向に突出する取り付け環２８Ｂとを含む。保持枠２８Ａには、前側マスターレンズ群２４Ａと、後側マスターレンズ群２４Ｂとが収容されている。前側マスターレンズ群２４Ａ及び後側マスターレンズ群２４Ｂは、それぞれ一定位置に固定されている。取り付け環２８Ｂと、連結環３２のフランジ部３２Ａとは、光軸方向に対して重なり合うように互いに取り付けられた部位が取り付け部を構成する。取り付け部に貫通するネジ孔にネジ７４を螺合させることによってレンズ枠２８が連結環３２に取り付けられる。

光軸調整枠６０は、環状の部材である。光軸調整枠６０は、連結環３２の光軸方向の後方の端面３２ａと、フランジ部３２Ａの、端面３２ａに対して光軸方向に突出する部分の側面３２ｂに寸法公差を有して嵌め合わされている。光軸調整枠６０は、少なくとも３つのビス孔を有している。この例では、光軸調整枠６０の周方向に等間隔に４つのビス孔を形成した例を用いて説明している。光軸調整枠６０は、複数のビス孔それぞれにセットビス６２が挿入配置され、このセットビス６２の端部をフランジ部３２Ａの側面３２ｂに当接させ、セットビス６２をビス孔において移動させた量に応じてマウント環５０及び光軸調整枠６０と、レンズ系全体とを相対移動させ、光軸調整を行うものである。光軸調整枠６０による光軸調整の例については後述する。

光軸調整枠６０の内周面と連結環３２の側面３２ｂは、光軸方向に対して垂直方向において対面している。そして、これらの面は、取り付け環２８Ｂとフランジ部３２Ａとの取り付け部の外周部、即ち、光軸方向に対して垂直方向に位置している。

マウント環５０は、中心軸に対して回転対照な形状を有する部材である。マウント環５０は、カメラ本体側と嵌合される筒状の嵌合部５１と、該嵌合部５１の外周から外径側に突出したバヨネット爪部５２と、嵌合部５１の軸方向において嵌合側とは反対側端部に円環板状に形成されたフランジ部５４とを備えている。マウント環５０は、フランジ部５４が、光軸調整枠６０の光軸方向の端部に、ネジ７２で締緩可能に取り付けられている。
ここで、マウント環５０については、バヨネット式の構成を例に説明したが、特にこの例に限定されない。

連結環３２の外周にアイリスリング４４が配置されている。連結環３２にはアイリス駆動部２６が設けられている。アイリス駆動部２６は、カム板及び連結軸を介してアイリスリング４４に連結され、アイリスリング４４の回動操作によって絞り羽根を開閉動作させる。

次に、このレンズ装置における光学調整について説明する。光軸調整は、一般に、レンズ装置に組立工程で、鏡筒１１にレンズを組み込んだ後、レンズの光軸方向の延長線上にコリメータを配置し、レンズの結像状態を顕微鏡で観察して光軸とマウント環５０の中心を一致させるように調整するものである。また光軸調整は、光軸調整枠６０と連結環３２とを締結する図示しないネジを緩めて、光軸調整枠６０が連結環３２に対して固定されていない状態で行われる。また、ビス６２の先端部を連結環３２のフランジ部４２Ａの側面３２ｂに当接させた状態とする。このとき、マウント環５０及び光軸調整枠６０（若しくはレンズ系全体）、光軸方向に対して垂直方向に移動可能となる。

図３は、光軸調整枠示す図である。ここで、図３では、図２のように連結環３２に取り付けられた状態における光軸調整枠６０のみを斜視した状態であって、取り付けられているビス６２を説明のため分解して示している。

光軸調整枠６０は、４つのビス６２のうち、図中においてＸ方向に挿入された２個のビス６２で１組をなすものと、Ｙ方向に挿入された２個のビス６２で１組をなすものとからなる。同組をなすビス６２をドライバ等によって締止操作することによって、各組のビス６２同士が同じ方向に移動される。ビス６２が当接する連結環３２における側面３２ｂと光軸調整枠６０との隙間が調整される。こうして、取り付け部において取り付けられたマウント環５０及び光軸調整枠６０（若しくはレンズ系全体）を光軸に対して垂直な面内で移動させ、光軸の位置を調整する。そして、光軸の位置精度が出た状態で、光軸調整枠６０を連結環３２にネジや接着剤によって固定する。

光軸調整枠６０に挿入配置されるビス６２はこの構成や形状に限らず、連結環３２の側面３２ｂに当接させた状態で、所定の操作によりその挿入方向に対して移動させることができれば、他の移動部材を用いることができる。

図４は、鏡筒１１に光軸調整枠６０を取り付けたままで、レンズ枠２８とマウント環５０とを取り外した状態を示している。
レンズ装置１０によれば、レンズ枠２８の取り付け環２８Ｂが取り付けられている鏡筒１１の外周部に光軸調整枠６０が当接している。そして、レンズ枠２８を光軸方向に対して後方に取り外す場合に、鏡筒１１からマウント環５０を取り外した後で、鏡筒１１に光軸調整枠６０を取り付けた状態のままで取り外す作業を行うことができる。また、光軸調整枠６０は、鏡筒１１に対する位置が取り外す前の状態のまま変わらない。このため、レンズ装置１０の組み立て工程において鏡筒１１にレンズ枠２８を取り付けた際に、レンズ枠２８のレンズを光軸調整枠６０によって一旦光軸調整すれば、レンズ枠２８を取り付けなおす際に光軸調整を都度行う必要がない。よって、レンズ枠２８を取り付けす作業を容易に行うことができる。

また、図２に示すように、鏡筒１１と取り付け環２８Ｂとが取り付けられた部位を第１取り付け部とし、光軸調整枠６０とマウント環５０とが取り付けられた部位を第２取り付け部とした場合に、光軸方向に対して直交する方向の距離は第２取り付け部が第１取り付け部に比べて長い。こうすることで、第１取り付け部と第２取り付け部との位置が互いに干渉することがなく、マウント環５０を取り外すことで、レンズ枠２８と鏡筒１１との取り付け部を鏡筒１１の端部において露呈させることができる。こうして、光軸調整枠６０からマウント環５０を取り外すことで、レンズ枠２８を取り外す作業を容易に行うことができる。

レンズ交換式のテレビビジョンカメラでは、交換式のレンズ側に設けられたマウントのマウント面からカメラボディ側の撮像素子の撮像面までの距離を調整する、所謂、フランジバック調整を行う必要がある。フランジバック調整を行う機構を備えたレンズ装置では、後側マスターレンズ群又はそのうちの一部のレンズを光軸方向に駆動するための駆動機構を、前側マスターレンズ群と後側マスターレンズ群との間に設ける必要がある。一方、シネレンズ等のレンズ装置のように、マウント環にワッシャなどを設けてフランジバック調整を行うものは、フランジバック調整のための駆動機構を設けるが必要ない。このため、レンズ装置１０のように、レンズ枠２８に前側マスターレンズ群２４Ａと後側マスターレンズ群２４Ｂとを収容保持させた構成を採用することが可能である。よって、上述のレンズ装置１０のように、マウント環５０を鏡筒１１から取り外すことによって、前側マスターレンズ群２４Ａと後側マスターレンズ群２４Ｂとを一体に取り外すことができる構成が特に有効である。

本明細書は、以下の事項を開示するものである。
（１）光学系を収容した鏡筒と、
前記鏡筒に収容された前記光学系の一部を構成する少なくとも一つのレンズを収容したレンズ枠と、
前記鏡筒に取り付けられた光軸調整枠と、を備え、
前記レンズ枠が、前記レンズを保持する保持枠と、前記鏡筒に取り付けられる取り付け環とを含み、
前記光軸調整枠は、前記鏡筒における前記取り付け環が取り付けられる部位の外周部に当接するレンズ装置。
（２）上記（１）に記載のレンズ装置であって、
前記光軸調整枠に対して光軸方向に取り付けられたマウント環を備え、
前記マウント環を前記光軸調整枠から取り外して前記鏡筒を光軸方向において後方から見た状態で、前記鏡筒における前記取り付け環が取り付けられる部位が露呈するレンズ装置。
（３）上記（２）に記載のレンズ装置であって、
前記鏡筒と前記取り付け環とが取り付けられた部位を第１取り付け部とし、
前記光軸調整枠と前記マウント環とが取り付けられた部位を第２取り付け部とした場合に、光軸方向に対して直行する方向の距離は前記第２取り付け部が前記第１取り付け部に比べて長いレンズ装置。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のレンズ装置であって、
前記光軸調整枠は、前記取り付け環が取り付けられる部位の外周に取り付けられる環状部材と、前記環状部材に形成された複数の貫通孔とを有し、前記複数の貫通孔それぞれに移動部材が嵌入され、前記移動部材が前記環状部材の外側から内側に向かって配置されて連結環に当接し、マウント環及び光軸調整枠、若しくはレンズ系全体を光軸方向に直行する面内で移動させるレンズ装置。
（５）（１）から（４）のいずれか１つに記載のレンズ装置であって、
前記レンズ枠は、前記鏡筒に収容された前記光学系のうち、光軸方向において最も後方に配置されたマスターレンズ群を収容するレンズ装置。

１０ レンズ装置
１１ 鏡筒
２４ マスター光学ユニット２４
２８ レンズ枠
３２ 連結環
５０ マウント環
６０ 光軸調整枠

Claims (4)

1. 光学系を収容した鏡筒と、
   前記鏡筒に収容された前記光学系の一部を構成する少なくとも一つのレンズを収容したレンズ枠と、
   前記鏡筒に取り付けられた光軸調整枠と、を備え、
   前記レンズ枠が、前記レンズを保持する保持枠と、前記鏡筒に取り付けられる取り付け環とを含み、
   前記光軸調整枠は、前記鏡筒における前記取り付け環が取り付けられる部位の外周部に当接し、
   前記光軸調整枠に対して光軸方向に取り付けられたマウント環を備え、
   前記マウント環を前記光軸調整枠から取り外して前記鏡筒を光軸方向において後方から見た状態で、前記鏡筒における前記取り付け環が取り付けられる部位が露呈するレンズ装置。
2. 請求項１に記載のレンズ装置であって、
   前記鏡筒と前記取り付け環とが取り付けられた部位を第１取り付け部とし、
   前記光軸調整枠と前記マウント環とが取り付けられた部位を第２取り付け部とした場合に、光軸方向に対して直交する方向の距離は前記第２取り付け部が前記第１取り付け部に比べて長いレンズ装置。
3. 請求項１又は２に記載のレンズ装置であって、
   前記光軸調整枠は、前記取り付け環が取り付けられる部位の外周に取り付けられる環状部材と、前記環状部材に形成された複数の貫通孔とを有し、前記複数の貫通孔それぞれに移動部材が嵌入され、前記移動部材が前記環状部材の外側から内側に向かって配置されて、前記鏡筒の光軸方向の後方端部に固定された略円筒形状の連結環に当接し、マウント環および光軸調整枠、若しくはレンズ系全体を光軸方向に直交する面内で移動させるレンズ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載のレンズ装置であって、
   前記レンズ枠は、前記鏡筒に収容された前記光学系のうち、光軸方向において最も後方に配置されたマスターレンズ群を収容するレンズ装置。

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