JPS59229505A - ビデオカメラ用鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はビデオカメラ用鏡筒に係り、特に軽量化の必要
なビデオカメラに使用するに好適なプラスチック鏡筒に
関するものである。

〔発明の背景〕

ビデオカメラは鏡筒及びケースを固定した台を屑へ載せ
、握シ部を手で支えて使用される。従って、操作性の面
からビデオカメラの軽量化が要求されている。

一方鏡筒は多くのレンズを支持して、これを支持する部
材を多数内蔵しているため、自重によるたわみや、鏡筒
先端に取シっけるコンバータ等によるたわみが生じやす
いが、所定の光軸を決めるためＫＦｉ鏡筒のたわみを極
力小さくする必要がある。またレンズ間の位置決めを行
うために固定筒、フォーカス節等を含む部材は寸法粘度
が高いことが必要であり、かつ固定前とフォーカス筒は
へリコイドにより回動するため、ヘリコイド部は耐摩耗
性を有することが必要である。

上記のような特性上の理由がら従来は固定筒及びフォー
カス筒を比剛性の高いアルミ合金により製作されていた
。軽量化の擬木に応えるため、アルミ合金製の固定筒、
フォーカス筒の薄肉化が進められているが、アルミ合金
を薄肉化するＫは加工上の制約があり、必要以上にアル
ミ合金を薄肉化すると加工時に生ずる変形が大きく実用
に供さない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は軽量化とともに操作性の優れたビデオカ
メラ用鏡筒を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、鏡筒の特性とプラスチックの特性とを検討し
た結果、プラスチックの特性に応じて固定筒の構造を設
定すれば軽量化を図りつつビデオカメラ鏡筒としての機
能を充分に発揮しうろことを見い出した結果到達された
ものである。

すなわち、本発明は、変倍系レンズ群と該レンズ群によ
り生ずる収差等の補正を行うレンズ群とこれらのレンズ
群を光軸方向に移動案内させる部材と該部材を支持する
部材とを内蔵する固定筒と、該固定筒とを備えたビデオ
カメラ用鏡筒において、少なくとも前記固定筒がプラス
チックで構成されていることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る鏡筒が設けられるビデオカメラの
一例を示す全体図である。第１図において、ビデオカメ
ラは、電子部品等を収納したケース１の側面部に鏡筒２
を固定したカメラを握シ部４を有する台３に固定した構
造となっている。このビデオカメラは通常台３を肩に載
せ、握シ部４を手で支え、図示省略したファインダを覗
きながら操作される。

第２図は本発明の一実施例である鏡筒の半断面図、第３
図は第２図中の固定筒の半断面図、第４図は鏡筒の概略
構成を示す分解図である。

本実施例において、鏡筒は固定１ｔｉ５と、フォーカス
筒６とホルダ７とマスタＡ１７．！：マスタＢ１８とセ
ンサホルダ１９とがら主として構成される。

固定筒５は変倍系レンズ群およびこのレンズ群より生じ
る収差等を補正するレンズ群（レンズ８０〜レンズ８ｅ
）と、これらのレンズ群を光軸方向に移動案内させて位
置決めを行うためのリング１１．１２と、これらのリン
グを支持する部材等を内蔵している。フォーカス筒６は
へリコイド部５ａに螺合されるとともにレンズ８ａ、ｓ
ｂとこレラルンズの位置決めを行うためのリング９゜１
０とこれらのリングを支持する部材とを内蔵している。

ホルダ７は鏡筒全体をビデオカメラのケース１に取り付
けられるためのものであって、このホルダ７にレンズ８
ｆ〜レンズ３ｉを保持するマスクＡ１７が取り付けられ
る。マスクＡ１７にはレンズ８ｊ、８ｋを保持するマス
ク８１８が螺合されている。マスタＢ１８には図示省略
したセンサを保持するためのセンナホルダ１９がネジ止
めされている。なおレンズ８ｅ〜８にの位置決めはリン
グ１３〜１Ｇによって行なわれる。

なお、ビデオカメラ用鏡筒ではフォーカス筒６（Ｄ先端
６８に望ｍレンズ等のコンバージョンレンズ等（以下、
総称してコンバータという）を取り付けて使用される場
合もある。

本発明者らは、ケース１の外部に出る鏡筒部分のたわみ
は固定筒５の剛性に大きく左右されることに着目し、以
下の検討を行なった。ホルダ７およびケース１は固定筒
５のたわみ方向の剛性が固定筒の剛性に比べて非常に大
きい。従って固定筒を一端を固定された片持梁とみなす
と、固定筒の最大たわみδは次式で表わされる。

ここで、Ｐは固定筒先端に加わる荷重、ｔは固定筒の長
さ、Ｅは固定筒の材質の弾性率である。

またＩｚはいわゆる断面二次モーメントであり、中空円
筒と見なすと次式で表わされる。

Ｉ　ｚ　＝　−（ｄ　ｚ’　−ｄｘ’　）　　　　　　
　・・・・・・・・・・・・・・・（２）４ ここでｄ２は円筒の外径であり、ｄｌは円筒の内径であ
る。

しかし実際には第２図からもわかるように、鏡筒は多く
の部品から成り、固定筒５およびフォーカス筒６の内部
には、たわみに対して補強する作用をするレンズ群８８
〜８ｅや位置決め用リング９〜１２、たわみに対して不
利となる螺合部等があるため、上記（１）式及び（２）
式は固定筒のたわみを求めるための式としては従来用い
られていなかった。

本発明者らは、上記の理由により、前記（１）式及と鏡
筒のたわみの関係を求めた。ここでｄｌは固定筒の内径
で４２．４１１１１％ｄ２は外径で４８．２ｍｍ、ｔは
長さで３９．４ｍｍである（第３図参照）。また固定筒
５、フォーカス筒６、ホルダ７、マスタＡ１７、マスタ
Ｂ１８、センサホルダ１９はそれぞれガラス繊維３０ｗ
ｔ％添加ボッカーボネートであり、弾性率Ｅは約７００
Ｋｇ／ＩＩＯ＋＋２である。またフォーカス筒６は肉厚
約２咽、長さ４０胴である。

このような条件で外荷重Ｐを変えて鏡筒のたわみを求め
た。ここで外荷重Ｐはコンバータの重量である。この理
由は、レンズ群等鏡筒の重量は通常２００ｇから５００
ｇ程度であシ、シかもこれらの荷重は、鏡筒の固定部か
ら先端まで分布しておシ、一方コンバータの重量は最大
のもので６００ｇから２Ｋｇが想定され、また鏡筒の先
端に集中して加わるため、たわみに対しては特に作用す
る要素であるためである。

この実験結果、第５図から明らかなように、鏡比例する
ことがわかった。この実験で荷重Ｐを大ヒ＜シ、鏡筒の
光学特性を満足する限界値を求めしたがって固定筒５の
形状は以下の式に基づいて設定することが望ましい。す
なわち、プラスチｔ（削）、内径ｄ（喘）および外径ｄ
ｚ　（關）かを満足するように固定筒５を成形すること
が望ましい。

第６図は本発明の他の実施例を示すビデオカメラ用鏡筒
の半断面図である。第２図と異なるのは、固定筒５、フ
ォーカス筒６をカーボン繊維１５ｗｔ％とガラス繊維１
５ｗｔ％とを添加したポリカーボネートで成形したもの
である。本実施例ではプラスチック材料の弾性率が約１
０００に９／−であってガラス繊維３０ｗｔ％を添加し
たポリカーボネートに比べて弾性率Ｅが約４０％高いた
め固定筒の内径を４４．４Ｗｍとし、肉厚を１順薄くし
たものである。本実施例によれば固定筒の肉厚を薄くで
きるため、更に軽量化を進められる効果がある。

上記実施例において、特に固定筒５をプラスチックで構
成した例を示したが、更に軽量化を図るためにフォーカ
ス筒６についてもプラスチックで構成することが望まし
い。この場合、フォーカス筒６は固底筒５に螺合される
ので螺合面の耐摩耗性の面からフォーカス筒６と固定筒
５とは同一のプラスチックで構成するのが望ましい。

本発明において、固定筒又は固定筒とフォーカス筒を構
成するプラスチック材料としては次のような条件を満足
するのが望ましい。第１は固定筒又はフォーカス筒の経
時変形を防止する点からガラス転移温度が８０〜９０Ｃ
以上であること。この理由は鏡筒の保管状態における雰
囲気温度以上で安定とするためである。第２は寸法精度
の面から収縮率が小さいものであること。第３は熱膨張
率がアルミ合金又はレンズを構成するガラスに近似した
ものであること。第４はたわみの防止の点から弾性率が
大きいこと。第５は軽量化の点から比重が小さいことで
ある。

したがって固定筒又はフォーカス筒を構成する材料には
上記の第１〜第５の特性を考慮して選定すべきであるが
、ポリカーボネート、特にガラス繊維および／又は炭素
繊維を添加したポリカーボネートが有効である。プラス
チック中にガラス繊維、炭素繊維を混入すると熱膨張率
の点で特に好適である。ポリカーボネート以外にもポリ
スルホン、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）　、　
ＡＢＳ　４ｔＪ脂、ＡＳ樹脂等を用いることもできる。

。 第１表は寸法精度の代表として雄側円筒の真円度を選び
測定結果を示したものである。

第　　　　１　　　　表 第１表からポリカーボネート単味材ではヒケが生じるた
め、必要真円度が得られないが、繊維強化したポリカー
ボネートはヒケもなく必要精度が得られることがわかっ
た。またガラス繊維とカーボン繊維を併用しても必要精
度が得られた。

次に第２表に各様材料の直自己劇摩耗性の測定結果を示
す。鏡筒に要求される耐摩耗性は同−材料間での耐摩耗
性であるので対自己耐摩耗性という。この実験は２００
ｒ−で回転するディスク（試験片と同一材料）に接触面
積０．４３　ｃｍ”の試験片を３．５Ｋｇ／ｃｌの圧力
で３０分間押し付け、試験前後での摩耗量を測定した。

第２表から従来の鏡筒材料であるアルミ合金に比べて、
プラスチックの方がｐ−・純量が少なく、耐摩耗性の面
からはプラスチックの方が有利であることがわかった。

なお従来はへリコイドにグリースを用いて使用している
が、グリースを使用すると第２表に示した全ての材料の
摩耗量は零であった。

第３表は各種材料の比重を示している。

第　　　　３　　　　表 第３表から明らかなようにガラス繊維又はカーボン繊維
を添加したポリカーボネートはアルミ合金の約半分であ
る。特にガラス繊維３ｇｗ　ｔ％添加ポリカーボネート
で固定筒を製作した鏡筒の場合、固定筒をアルミ合金で
製作した鏡筒に比べて約２０％の軽量化を図ることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、鏡筒部分の軽量化を図る
ことができるのでビデオカメラの操作性が良好なものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鏡筒が設けられるビデオカメラの
一例を示す全体略図、第２図は本発明の一実施例を示す
半断面図、第３図は第２図中の固定筒のみを示した半断
面図、第４図は鏡筒の概略構成を示す分解図、第５図は
鏡筒の構造とたわみの関係を示すグラフ、第６図は本発
明の他の実施例を示す半断面図である。 ５・・・固定筒、５ａ・・・ヘリコイド、６・・・フォ
ーカス筒、７・・・ホルダ、８・・・光学レンズ系、１
７・・・マスタＡ、１８・・・マスタＢ１１９・・・セ
ンサホルダ。 代理人　弁理士　鵜沼辰之 第　岬 Ｚ も２閃 鯵３０ 右４０ 第５　口 第ムロ 勝田市大字稲田１４１０番地株式会 社日立製作所東海工場内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変倍系レンズ群と該レンズ群により生ずる収差等の
   補正を行うレンズ群と前記２つのレンズ群を光軸方向に
   移動案内させる部材と該部材を支持する部材とを内蔵す
   る固定筒と、該固定筒に螺合されたフォーカス筒とを備
   えたビデオカメラ用鏡筒において、少なくとも前記固定
   筒がプラスチックで構成されていることを特徴とするビ
   デオカメラ用鏡筒。 ２、特許請求の範囲Ｍ１項において、前記プラスチック
   の弾性率をＥ（Ｋ９／ｍ勺とし、前記フォーカス筒に加
   わる外荷重をＰ（Ｋ９）としたとき、固定筒の長さｔ（
   ｗ）、内径ｄｔ（ｍｍ）および外径ｄａ　　（關）が、 を満足するように固定筒が成形されていることを特徴と
   するビデオカメラ用鏡筒。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項において、前記固
   定筒とともに前記フォーカス筒をプラスチックで構成し
   ていることを特徴とするビデオカメラ用鏡筒。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記固定筒と前記
   フォーカス筒とが同一のプラスチックで構成されている
   ことを特徴とするビデオカメラ用鏡筒。