(57)【要約】【課題】  ターレットに取り付けられる光学素子の数の変化に対応しつつ、重量の増大を抑えることを可能にするレンズ装置を提供する。【解決手段】  複数の光学素子ユニットを取り付けるための複数の開口が設けられたターレットを有し、複数の開口は長穴状開口を含み、ターレットに取り付ける光学素子ユニットの数によって、長穴状開口内に取り付ける光学素子ユニットの位置を互いに異ならせ、複数の光学素子ユニットが取り付けられたターレットを回転させることによって、複数の光学素子ユニットのいずれか１つを光路内に切り替えて配置する。【選択図】  図１
2020042102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子ユニットを取り付けるための複数の開口が設けられたターレットを有し、
前記複数の開口は長穴状開口を含み、
前記ターレットに取り付ける光学素子ユニットの数によって、前記長穴状開口内に取り付ける前記光学素子ユニットの位置を互いに異ならせ、
複数の光学素子ユニットが取り付けられた前記ターレットを回転させることによって、複数の光学素子ユニットのいずれか１つを光路内に切り替えて配置することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記ターレットは、前記長穴状開口内において複数の光学素子ユニットを互いに異なる位置に取り付けるための取り付け部を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記複数の開口は、１つの光学素子ユニットを取り付けるための第１開口と、１つの前記長穴状開口を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記長穴状開口において前記ターレットの中心に対して前記第１開口とは反対側の位置に光学素子ユニットを取り付けるための取り付け部を有することを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記長穴状開口において前記ターレットの周方向に３等分した位置に光学素子ユニットを取り付けるための取り付け部を有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記長穴状開口において前記ターレットの周方向に４等分した位置に光学素子ユニットを取り付けるための取り付け部を有することを特徴とする請求項４又は５の何れか１項に記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビレンズにおいて、光学素子の切替手段としてターレット機構が知られている。箱型テレビレンズでは、モータを利用してターレット機構を駆動することが一般的である。例えば、特許文献１では、ターレット機構を利用して四つのレンズを切り替え、可視光域と近赤外域の両方でピント位置の補正を行うことが開示されている。四つのレンズはターレット板に設けられた四つの丸い穴部に固定されている。ターレットの回動はプリー等を通じてモータによって駆動されている。
【０００３】
特許文献２では、ターレット機構を利用して二つのレンズ群を切り替え、倍率の変換を行うことが開示されている。ターレットには三つの丸い穴が設けられ、うち二つの穴部にはそれぞれ１つレンズ群が固定され、もう一つの穴部は空いたままである。ターレットの回動はギヤを介してモータによって駆動されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４２３７０号公報
【特許文献２】特開２０１２−３７６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２のターレット機構では、二つの穴部にはそれぞれ１つレンズ群が固定され、もう一つの穴部は空いたままであるので、アンバランス状態にある。また、特許文献１について、例えば、ターレット機構に搭載する光学素子数が三つに変わった場合、ターレット機構にアンバランスが発生する。
【０００６】
ターレット機構にアンバランスが生じると、ターレットを駆動するとき、アンバランスに対抗するために駆動モータのトルクが消費され、光学素子の切替時間が長くなったり、トルク不足で駆動不能になったりすることが発生しうる。これを回避するために、空穴の位置にバランスウエイトを付けることが考えられるが、レンズ全体の重量が大きくなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、ターレットに取り付けられる光学素子の数の変化に対応しつつ、重量の増大を抑えることを可能にするレンズ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の一側面としてのレンズ装置は、複数の光学素子ユニットを取り付けるための複数の開口が設けられたターレットを有し、前記複数の開口は長穴状開口を含み、前記ターレットに取り付ける光学素子ユニットの数によって、前記長穴状開口内に取り付ける前記光学素子ユニットの位置を互いに異ならせ、複数の光学素子ユニットが取り付けられた前記ターレットを回転させることによって、複数の光学素子ユニットのいずれか１つを光路内に切り替えて配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ターレットに取り付けられる光学素子の数の変化に対応しつつ、重量の増大を抑えることを可能にするレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】２つの光学素子ユニットを搭載したターレット機構の概略を示す斜視図である。
【図２】分解されたターレット機構の概略斜視図である。
【図３】３つの光学素子ユニットを搭載したターレット機構の概略を示す図である。
【図４】４つの光学素子ユニットを搭載したターレット機構の概略を示す図である。
【図５】連結部材の概略を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１から図５を参照して、テレビレンズなどに用いられるレンズ装置について説明する。
【００１２】
図１は、２つの光学素子ユニットを搭載したターレット機構の概略を示す斜視図である。図１に示すターレット機構は、連結部材（ターレット）１、ギヤ３を有し、テレビレンズに内蔵される。図１では、連結部材１に、光学素子ユニット２ａ、光学素子ユニット２ｂが取り付けられている。光学素子ユニットは、例えば、１つのレンズ又はミラーなどの光学素子、若しくは、複数のレンズからなるレンズ群など複数の光学素子からなる光学素子群を含む。
【００１３】
連結部材１は、ギヤ３を用いてアクチュエータなどの駆動部によって回転される。このように、複数の光学素子ユニットが取り付けられたターレットを回転させることによって、複数の光学素子ユニットのいずれか１つを、レンズ装置の光路内に切り替えて配置する。
【００１４】
図２は、分解されたターレット機構の概略斜視図である。図２に示すように、連結部材１には開口１１及び長穴状開口１２が設けられている。開口１１（第１開口）には光学素子ユニット２ａが配置されている。一方、長穴状開口１２（第２開口）には、中心穴１３（回転軸）を挟んで開口１１とは反対側の位置に光学素子ユニット２ｂが配置されている。長穴状開口１２は、中心穴１３に対して周方向に長く形成され、複数の光学素子ユニットが取り付けられるように形成されている。
【００１５】
光学素子ユニット２ａは、光学素子群２１ａ、ベース板２２ａ、位置決めブロック２３ａ、倒し調整ビス２２４９ａ、２２５９ａ，２２６９ａ，２２７９ａ、固定ビス２２８９ａ、２２９９ａ、固定ビス２２２９ａ、２２３９ａを備える。倒し調整ビス２２４９ａ、２２５９ａ、２２６９ａ、２２７９ａはベース板２２ａにあるネジ穴２２４ａ、２２５ａ、２２６ａ、２２７ａとそれぞれ螺合し、それらの先端はベース板２２ａの裏面から突き出る。
【００１６】
組立状態では、光学素子群２１ａの鏡筒部２１３ａがベース板２２ａの開口部２２１ａに挿入され、フランジ端面２１１ａが倒し調整ビス２２４９ａ、２２５９ａ、２２６９ａ、２２７９ａの先端に当たる。固定ビス２２８９ａ、２２９９ａはそれぞれベース板２２ａにある通し穴２２８ａ、２２９ａを通り、光学素子群２１ａにある二つのネジ穴、一方はネジ穴２１２ａ、他方は不図示のネジ穴と螺合し、光学素子群２１ａをベース板２２ａに固定する。
【００１７】
４本の倒し調整ビスの突出量は、光学素子群２１ａの光軸Ｏａがレンズ装置の光軸Ｏと平行になるように個別に調整される。各倒し調整ビスの突出量は必ずしも同値ではないが、それらの先端は同一平面に揃う。その平面は必ずしも光学素子群２１ａの光軸とは直交しない。光学素子群２１ａの傾き調整を行うために、開口部２２１ａと鏡筒部２１３ａの間に十分な隙間が設けられている。なお、４本の傾き調整ビスが使われているが、３本にしても良い。３本にした場合、全ビスの先端を同一平面に揃えることが簡単になる。
【００１８】
傾き調整済みの光学素子ユニット２ａは、すべての倒し調整ビスを同値で進退させると、光学素子群２１ａが光軸方向に沿って平行移動する。これを利用して、光学素子群２１ａの位置調整のためにも利用できる。
【００１９】
光学素子群２１ａが固定されたベース板２２ａは、長穴２２２ａ、２２３ａを介して固定ビス２２２９ａ、２２３９ａを連結部材１の対応する穴に挿入することによって、連結部材１に取り付けられる。
【００２０】
光学素子群２１ａの光軸Ｏａはレンズ装置の光軸Ｏと平行にするだけでなく、同軸にする必要もある。両者の同軸は半径方向と円周方向の別々の位置調整によって得られる。半径方向の位置調整はベース板２２ａに設けられた長穴２２２ａと長穴２２３ａを利用して、ベース板２２ａを連結部材１の半径方向に沿ってずらすことによって行われる。
【００２１】
一方、円周方向の調整を行うために、位置決めブロック２３ａをベース板２２ａの中心軸に対して円周方向にずらす。位置決めブロック２３ａをずらせるように、二つの円弧状長穴２３２ａが設けられている。ビス２３２９ａが長穴２３２ａを通り、ベース板２２ａにあるネジ穴と螺合し、位置決めブロック２３ａをベース板２２ａに締結する。
【００２２】
位置決めブロック２３ａの固定位置では、光学素子群２１ａの光軸Ｏａがレンズ装置の光軸Ｏと同軸になり、かつ付勢される円柱状部材（不図示）が位置決めブロック２３ａに形成されたＶ溝部２３１ａに嵌め込むようになっている。
【００２３】
光学素子ユニット２ｂは光学素子ユニット２ａと同様、上述した構造や調整機能を持ち、また光学素子の光軸からターレット回転軸Ｏｒまでの距離も等しい。光学素子ユニット２ｂに対する詳細説明を省略することにする。
【００２４】
連結部材１の中心部に中心穴１３が設けられている。中心穴１３は、レンズ本体に固定する軸部材（不図示）と係合し、ターレット機構を回動可能に保持する。ターレット機構の回動は連結部材１に固定されるギヤ３を通じてモータによって行われる。ギヤ３はリング状を呈し、外周に歯面３１が形成されている。ギヤ３は、歯面３１が連結部材１の中心穴１３と同軸になった状態でビス３２９によって連結部材１に締結される。
【００２５】
以上、２つの光学素子ユニットが取り付けられたターレット機構について説明したが、取り付けられる光学素子ユニットが３つ、または４つに変わっても、同じターレット機構を利用することができる。
【００２６】
図３は、３つの光学素子ユニット２ａ、２ｂ、２ｃを搭載したターレット機構の概略を示す図である。図４は、４３つの光学素子ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを搭載したターレット機構の概略を示す図である。図３、図４に示すように、連結部材１の開口１１に一つの光学素子ユニットを配置し、残りの光学素子ユニットを長穴状開口１２に配置する。
【００２７】
図５は、連結部材１の概略を示す図である。連結部材１には、２〜４つの光学素子ユニットを固定するためのネジ穴（取り付け部）が設けられている。図５を参照して、固定用ネジ穴の位置について説明する。
【００２８】
２つの光学素子ユニットを取り付ける場合、ネジ穴１１１、１１２を利用して第１の光学素子ユニット２ａのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１１３、１１４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。ネジ穴１４１、１４２を利用して第２の光学素子ユニット２ｂのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１４３、１４４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。
【００２９】
３つの光学素子ユニットを取り付ける場合、ネジ穴１１１、１１２を利用して第１の光学素子ユニット２ａのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１１３、１１４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。連結部材１の周方向に３等分した位置に、光学素子ユニットを取り付けるためのネジ穴１３１、１３２、ネジ穴１５１、１５２が設けられている。ネジ穴１３１、１３２を利用して第２の光学素子ユニット２ｂのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１３３、１３４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。ネジ穴１５１、１５２を利用して第３の光学素子ユニット２ｃのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１５３、１５４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。
【００３０】
４つの光学素子ユニットを取り付ける場合、ネジ穴１１１、１１２を利用して第１の光学素子ユニット２ａのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１１３、１１４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。連結部材１の周方向に４等分した位置に、光学素子ユニットを取り付けるためのネジ穴１２１、１２２、ネジ穴１４１、１４２、ネジ穴１６１、１６２が設けられている。ネジ穴１２１、１２２を利用して第２の光学素子ユニット２ｂのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１２３、１２４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。ネジ穴１４１、１４２を利用して第３の光学素子ユニット２ｃのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１４３、１４４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。ネジ穴１６１、１６２を利用して第４の光学素子ユニット２ｄのベース板を連結部材１に固定し、ネジ穴１６３、１６４を利用して位置決めブロックを連結部材１に固定する。
【００３１】
このように、ターレットに取り付ける光学素子ユニットの数によって、長穴状開口内に取り付ける光学素子ユニットの位置を互いに異ならせる。これにより、ターレットに取り付けられる光学素子の数が変わっても、ターレットにおける光学素子ユニットの重心を回転軸付近に置くことで、バランスをとることができる。さらに、アンバランスなターレットの駆動するときよりも、駆動力を低減することができる。さらに、光学素子ユニットに対応するバランスウエイトを使用していないので、バランスウエイト分の重量の増大を抑えることを可能にする。
【００３２】
なお、連結部材１において、長穴状開口１２に比べ、開口１１の両側に肉が多いと、連結部材１の重心はやや開口１１側に偏在することがある。これを最も効率的に打ち消し、レンズ全体の重量を抑えるために、開口１１には、取り付ける複数の光学素子ユニットのうち最軽量の光学素子ユニットを配置することが望ましい。最軽量以外の光学素子ユニットは、長穴状開口１２において、ターレット機構上で回動する全部材の重心がターレット回転軸Ｏｒ上になるような位置に、配置する。光学素子ユニット間の距離は光学素子ユニットの大きさに制約され、上記重心位置はターレット回転軸Ｏｒ上にならないことも考えられるが、この場合必要に応じて光学素子ユニットにバランスウエイトを付けることで対策を講じられる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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