(57)【要約】【課題】移動レンズ群が他の部材に不時に接触することを防止する。【解決手段】４群鏡筒４を光軸方向へ案内するガイドバー９、１０により保持し、４群鏡筒４に対する移動規制部を撮像素子を保持する撮像素子保持枠６に設ける。この構造により撮像素子保持枠６毎に４群鏡筒４に対する規制位置を設定できるので、使用する撮像素子や光学フィルタの特性に応じた設定が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ移動枠と、該レンズ移動枠を光軸方向に案内するガイドバーと、撮像素子を保持する撮像素子保持枠とを有するレンズ鏡筒において、前記撮像素子保持枠は前記レンズ移動枠に対する位置規制部を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記位置規制部は前記撮像素子保持枠から前記レンズ移動枠の方向に向けて突出した突当部としたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記撮像素子保持枠は光路上に光学フィルタを挿脱する挿脱手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記光学フィルタはローパスフィルタとしたことを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記撮像素子保持枠は交換可能としたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒を有するカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラ等の光学装置用のレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラ等の光学装置には、記録媒体がテープ、内蔵ディスク等のような様々なメディアが多数あり、更にはネットワークにより遠隔操作ができるもの等の多様な形態のものがある。このように、多種多様な形態のカメラ装置を開発及び製造するに当り、共通部品をできるだけ多く用いれば、開発及び製造の効率化を図ることが可能となる。
【０００３】
また、従来のビデオカメラ等の光学装置において、カラー専用カメラには通常では、撮像素子の直前に赤外カットフィルタが設置されている。この赤外カットフィルタが使用されているのは、撮像素子に入射する光に赤外線が含まれていると、再現されたカメラ画像が濁って色再現性が悪くなることを避けるためである。そのため、通常のカラー専用カメラの光路上には、撮影に悪影響をもたらす近赤外及び赤外領域の光をカットし、好適な画像を得るために赤外カットフィルタが常設されている。
【０００４】
一方、近年では監視カメラの需要が増えてきており、夜間等の低照度下でも撮影可能であるナイトモードが備わっているものが多く用いられている。一般に、ナイトモード時はより多くの光量を得るために、赤外カットフィルタを光路から除去している。
【０００５】
一方、このようなカメラ装置は昼間等の明るい環境下では、カラー専用カメラと同様に、色再現性の良い画像を得るために、光路上に赤外カットフィルタを配置するディモードに切換えることが可能なものが一般的である。そのため、このようなカメラ装置には、撮像素子の手前で赤外カットフィルタを光路上に挿入及び退避させる赤外カットフィルタ切換機構が設けられている。
【０００６】
光路上に赤外カットフィルタを挿脱可能な機構を備えたレンズ鏡筒は、撮像素子の直前に挿脱機構を備えるものが多いことから、撮像素子保持枠に挿脱機構を備えるものが一般的である。そのため、このような場合は撮像素子保持枠とレンズ鏡筒内部の移動鏡筒を案内する部材を保持する部材が別体となっているものが多く、レンズ鏡筒を別のカメラに転用しようとした場合に、撮像素子保持枠のみをカスタム部品とすれば対応が可能となる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５―１９８２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の従来例では、撮像素子保持枠に光路上に赤外カットフィルタを挿脱可能な機構を備えており、撮像素子保持枠は移動鏡筒を案内する部材を保持する部材とは別体となっている。このような構成において、撮像素子保持枠を変更すれば、異なる撮像素子やフィルタを使用するカメラにも対応可能となり、レンズ鏡筒の汎用性が高まる。
【０００９】
しかし従来の撮像素子保持枠には、レンズ鏡筒内部の移動レンズ群の移動規制部を備えていない構成とされている。そのため、撮像素子等が異なる別のカメラに、レンズ鏡筒の撮像素子保持枠のみを交換して使用する場合でも、移動レンズ群の移動範囲は一定となる。
【００１０】
例えば、光軸方向の厚さがより厚いローパスフィルタを使用する場合は、フィルタ保持部等の部材が全体的に前玉側に寄るので、部材が移動レンズ群と接触する可能性がある。また、光学方向の厚さが薄いローパスフィルタを使用するとフィルタ保持部材が全体的に撮像素子側に寄るので、移動レンズ群との間には必要以上の無駄なスペースが生ずる。このとき、移動レンズ群をフィルタ保持部材又はフィルタに接触しない程度の位置まで移動させることができれば、レンズ鏡筒のズーム倍率を大きくすることが可能になる場合がある。従って、従来技術ではレンズ鏡筒のスペックアップを図れる可能性を逃すことになる。
【００１１】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、フィルタ等の厚さ条件により移動レンズ群が他の部材に不時に接触したり、レンズ鏡筒のズーム倍率のスペックアップの機会を逃すことを回避できるレンズ鏡筒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係るレンズ鏡筒は、レンズを保持するレンズ移動枠と、該レンズ移動枠を光軸方向に案内するガイドバーと、撮像素子を保持する撮像素子保持枠とを有するレンズ鏡筒において、前記撮像素子保持枠は前記レンズ移動枠に対する位置規制部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るレンズ鏡筒によれば、撮像素子保持枠に移動レンズ群に対する位置規制部を設けているので、撮像素子保持枠のフィルタ等の厚さ条件により、移動レンズ群が不時に接触することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は例えばカメラ装置に用いられる実施例のレンズ鏡筒の分解斜視図であり、図２は広角無限状態のレンズ鏡筒の断面図である。光軸に沿って、１群レンズ群Ｌ１を保持する１群鏡筒１、２群レンズ群Ｌ２を保持する２群鏡筒２、３群レンズ群Ｌ３を保持する３群鏡筒３、４群レンズ群Ｌ４を保持する４群鏡筒４、後部鏡筒５、撮像素子保持枠６が配列されている。
【００１５】
また、１群鏡筒１と後部鏡筒５の間にガイドバー７が配置され、１群鏡筒１と３群鏡筒３との間にガイドバー８が保持されている。更に、１群鏡筒１と後部鏡筒５の間にはガイドバー９、３群鏡筒３と後部鏡筒５の間にガイドバー１０が設けられている。
【００１６】
１群鏡筒１はレンズ保持部により、１群レンズ群Ｌ１は接着又は熱かしめにより固定保持されている。
【００１７】
２群鏡筒２には、ズームラック１１及びズームラックばね１２が取付部２ａに取り付けられている。２群鏡筒２に設けられたスリーブ部２ｂ及びＵ溝部２ｃが、ガイドバー７及びガイドバー８により案内されて光軸以外の方向への移動を規制されており、ステッピングモータから成るズーム駆動モータ１３に駆動され光軸方向へ移動する。また、後部鏡筒５にビス１４により取り付けられたズーム駆動モータ１３のシャフトにズームラック１１が螺合されている。
【００１８】
ズームセンサ１５は２群鏡筒２の位置を検出するセンサであり、この信号により２群鏡筒２の移動量を決定し、２群鏡筒２の移動によりズーミングを行う。
【００１９】
光量調節装置１６は３群鏡筒３にビス１４により固定されており、内蔵の羽根を移動することにより光軸上の開口径を調節し、撮像素子に進入する光量を調節している。
【００２０】
レンズ移動枠である４群鏡筒４には、フォーカスラック１７及びフォーカスララックばね１８が取付部４ａに取り付けられ、４群鏡筒４に設けられたスリーブ部４ｂ及びＵ溝部４ｃが、ガイドバー９及びガイドバー１０により案内されている。これらのガイドバー９、１０により、４群鏡筒４は光軸に平行な方向以外への移動が規制されている。また、後部鏡筒５にビス１４により取り付けられたステッピングモータから成るフォーカス駆動モータ１９のシャフトにフォーカスラック１７が螺合されている。
【００２１】
この構成により、４群鏡筒４はフォーカス駆動モータ１９の駆動により光軸方向に移動しフォーカシングを行う。このとき、後部鏡筒５に取り付けられたフォーカスセンサ２０により２群鏡筒２のリセット位置の規定がなされる。
【００２２】
図３は４群鏡筒４及び後部鏡筒５から成るレンズ鏡筒の斜視図である。４群鏡筒４には第１の突当部４ｄ、第２の突当部４ｅが設けられ、後部鏡筒５には第１の孔部５ａ、第２の孔部５ｂが設けられている。
【００２３】
４群鏡筒４の撮像素子保持枠６側への移動規制は、４群鏡筒４の第１の突当部４ｄが後部鏡筒５の第１の孔部５ａを貫通して、後述する撮像素子保持枠６から後部鏡筒５に向けて突出した第１の突当部６ａに突き当たることによりなされる。また、第２の突当部４ｅも同様に第２の孔部５ｂを貫通し、第２の突当部６ｂと突き当たることで、４群鏡筒４の移動が規制される。このように、第１の突当部４ｄ及び第２の突当部４ｅは、同時に位置規制部である２個所の突当部６ａ、６ｂに突き当たる。
【００２４】
図４は交換可能な撮像素子保持枠６に設けられ、赤外カットフィルタ２１及びダミーガラス２２を光軸上で切換える切換部の斜視図である。フィルタ枠２３は２つのの開口部を有し、開口部にはそれぞれ赤外カットフィルタ２１、ダミーガラス２２が取り付けられている。ダミーガラス２２は赤外カットフィルタ２１の挿入時に光路長を合わせるために使用されている。
【００２５】
両端を撮像素子保持枠６に保持されたガイドバー２４により、フィルタ枠２３は光軸に垂直な方向に移動可能に案内されている。更に、フィルタ枠２３にはフィルタ枠ラック２５及びフィルタ枠ラックばね２６が取り付けられている。フィルタ枠ラック２５はステッピングモータから成るフィルタ枠駆動モータ２７のシャフト部と螺合されており、フィルタ枠ラック２５はフィルタ枠駆動モータ２７のシャフト部の回転によりガイド方向に駆動されるようになっている。
【００２６】
図示しないフィルタ枠センサの信号により、フィルタ枠２３を所定の位置まで移動させる。フィルタ枠２３が光軸に垂直な方向に移動することで、光束上に位置する赤外カットフィルタ２１の切換えが可能となるので、撮像素子に入射する光束の波長を調整できる。
【００２７】
つまり、例えば昼間等に明るい被写体を撮影する場合には、赤外カットフィルタ２１が取り付けられている開口部を光束上に位置させ、色再現性の良い画像を得る。一方、夜間等の低照度の被写体の場合は、ダミーガラス２２を光束上に位置させ、赤外光も通すことで光量を稼ぐことが可能となる。
【００２８】
図５は撮像素子保持枠６に取り付けた撮像素子の近傍の断面図である。撮像素子３１とローパスフィルタ３２は押さえゴム３３を介して取り付けられている。図５（ａ）は光軸方向の厚さが厚いローパスフィルタ３２を使用する場合を示し、（ｂ）は（ａ）と異なる撮像素子保持枠６’により光軸方向の厚さが薄いローパスフィルタ３２’を使用する場合を示している。４群鏡筒４が撮像素子保持枠６に設けた移動規制部である突当部６ａ、６ｂに突き当たって、撮像素子３１側への規制された状態である。また、（ｂ）の撮像素子保持枠６’は、撮像素子保持枠６とは光軸方向の寸法が異なっている。
【００２９】
なお、ローパスフィルタ３２は特定の周波数以外の信号を遮断する機能を持つフィルタのうち、低域周波数のみを通過させる光学フィルタのことで、特定の閾値よりも高い周波数信号を減衰させて遮断し、低域周波数のみを信号として通過させることができる。そのため、ローパスフィルタ３２は高周波域が雑音として撮像素子３１に入ることを防止する役割があり、減衰させる周波数によりその厚さが異なる。
【００３０】
図６（ａ）、（ｂ）は実施例のレンズ鏡筒のズーミング時の２群鏡筒２及び４群鏡筒４の位置関係を示し、図６（ａ）は全体を表し、（ｂ）は望遠近傍を拡大して示している。これらの図において、横軸は広角位置を基準とした２群鏡筒２の移動量を示し、縦軸に４群鏡筒４の前玉方向への繰出量を示す。２群鏡筒２の移動によりズーミングがなされるので、２群鏡筒２の移動範囲が大きい程、レンズ鏡筒のズーム比は大きくなる。
【００３１】
図６において、Ａ及びＢは４群鏡筒４の位置を示し、位置Ａは図５（ａ）の厚さが厚いローパスフィルタ３２を使用した場合の４群鏡筒４が撮像素子３１に最接近できる位置を示している。位置Ｂは図５（ｂ）の薄いローパスフィルタ３２’を使用した場合の４群鏡筒４が撮像素子３１に最接近できる位置を示している。また、位置Ｃは４群鏡筒４の位置Ａに対応する２群鏡筒２の位置であり、位置Ｄは４群鏡筒４の位置Ｂに対応する２群鏡筒２の位置である。
【００３２】
なお、４群鏡筒４が撮像素子３１に最接近できる位置Ａ及び位置Ｂは、４群鏡筒４と赤外カットフィルタ２１のクリアランスを考慮した上で設定上、可能な位置の意味である。クリアランスはレンズ鏡筒を構成する部品の製造誤差及び温度変化によるレンズ鏡筒の伸び縮みの影響によるピントずれ補正量を考慮して設定されている。
【００３３】
また、製造誤差等の条件が加わっても、４群鏡筒４が設定上の位置まで移動できるように、４群鏡筒４が撮像素子保持枠６に設けた位置規制部に突き当たる位置は、位置Ａ及び位置Ｂよりも撮像素子３１側に設けられている。
【００３４】
この場合に、上述の機械的な位置規制の位置は製造誤差を考慮しても、第４レンズ群Ｌ４と赤外カットフィルタ２１又はダミーガラス２２が接触しない位置であることから、ローパスフィルタ３２が薄い程、撮像素子３１側に設定可能なことは勿論である。
【００３５】
なお、温度変化によるレンズ鏡筒の伸び縮みの影響によるピントずれとは、温度変化によるレンズ鏡筒の伸び縮みによる各レンズ群の位置ずれによるピント変化を、フォーカスレンズ群である４群鏡筒４の光軸方向の移動により補正することである。
【００３６】
図６に示すように、広角から望遠にズーミングを行うときは、２群鏡筒２は１群レンズ群Ｌ１近傍から撮像素子３１側に移動する。一方、４群鏡筒４は途中まで撮像素子３１から遠去かる方向に移動するが、移動の途中で方向が反転し撮像素子３１側に移動し、望遠では撮像素子３１側に最も寄り、赤外カットフィルタ２１又はダミーガラス２２に接近する状態となる。
【００３７】
そのため、図５（ａ）、（ｂ）のように、ローパスフィルタ３２の厚さの違いにより、赤外カットフィルタ２１の設置可能な位置が異なり、４群鏡筒４の可動位置も異なるので、ローパスフィルタ３２が薄いほど４群鏡筒４は撮像素子３１方向に移動可能となる。
【００３８】
従って、図５（ａ）の場合に４群鏡筒４が最も撮像素子３１側に移動できる位置は図６の位置Ａであり、図５（ｂ）の場合の４群鏡筒４が最も撮像素子３１側に移動できる位置は図６の位置Ｂである。４群鏡筒４が位置Ａ及び位置Ｂに位置するときに対応する２群鏡筒２の位置は、それぞれ位置Ｃ、位置Ｄである。
【００３９】
従って、図５（ａ）の場合は望遠側は２群鏡筒２が位置Ｃに位置する個所までのズーミングが可能で、（ｂ）の場合には望遠側は２群鏡筒２が位置Ｄに位置する個所までのズーミングが可能である。これらの何れの場合も、２群鏡筒２の移動可能範囲は少なくとも位置Ｄまであるので、４群鏡筒４の移動範囲の制約により、ズーム範囲が決定されている。
【００４０】
即ち、４群鏡筒４が保持する第４レンズ群Ｌ４と赤外カットフィルタ２１等との接触を如何なる条件下でも回避できる上で、最も４群鏡筒４が撮像素子３１側に移動できる位置に移動規制ストッパを設けると、ズーム比を大きくすることが可能になる。
【００４１】
本実施例では、上記のように第４レンズ群Ｌ４を保持する４群鏡筒４の撮像素子３１方向への移動規制部を、第１、第２の突当部６ａ、６ｂとして撮像素子保持枠６に設けた構成としている。そのために、撮像素子保持枠６のみを交換すれば、第４レンズ群Ｌ４の撮像素子３１方向への移動規制位置を変更することが可能となるので、使用する撮像素子３１及びローパスフィルタ３２の条件に応じて、第４レンズ群Ｌ４の移動規制位置を設定できる。
【００４２】
従って、撮像素子保持枠６毎に撮像素子３１及びローパスフィルタ３２又は何れかの光軸方向の厚さに応じた位置まで、第４レンズ群Ｌ４が移動可能となるので、条件に応じたズーム比のレンズ鏡筒が得られる。
【００４３】
なお、使用する撮像素子３１及びローパスフィルタ３２が異なると、撮像素子３１及びローパスフィルタ３２の保持部形状が異なる場合が一般的であり、使用する撮像素子３１及びローパスフィルタ３２毎に撮像素子保持枠６が必要となることが多い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】レンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図２】レンズ鏡筒の断面図である。
【図３】４群鏡筒、後部鏡筒の斜視図である。
【図４】撮像素子保持枠の斜視図である。
【図５】ローパスフィルタの厚みが異なる場合の４群鏡筒、撮像素子保持枠の断面図である。
【図６】４群鏡筒の移動範囲の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  １群鏡筒
２  ２群鏡筒
３  ３群鏡筒
４  ４群鏡筒
４ｄ、４ｅ  突当部
５  後部鏡筒
５ａ、５ｂ  孔部
６  撮像素子保持枠
６ａ、６ｂ  突当部
７〜１０、２４  ガイドバー
１６  光量調節装置
２１  赤外カットフィルタ
２２  ダミーガラス
２３  フィルタ枠
３１  撮像素子
３２  ローパスフィルタ
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
Ｌ４  第４レンズ群
【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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【図６】
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