(57)【要約】【課題】本発明は、ガイドローラに起因する固定筒の直進溝の打痕発生を阻止することができるレンズ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のレンズ保持枠４０は、レンズ保持枠４０の振れによって変位が最大となる位置、すなわち、直進溝７２に対する衝撃力が最大となる位置に設けられたガイドローラ５４に緩衝材５６を被覆した。これにより、ガイドローラ５４から直進溝７２に与える衝撃力を緩衝材５６が緩衝するので、ガイドローラ５４に起因する直進溝７２の打痕発生を阻止できる。【選択図】  図２
2005140824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動レンズを保持したレンズ保持枠と、該レンズ保持枠の周面に所定の間隔を持って配設されるとともに筒体に形成された溝に係合される複数のガイドローラと、該レンズ保持枠の周面の所定の位置に突設されるとともに前記レンズ保持枠の移動端位置において前記筒体に当接されるストッパ部材とを有するレンズ装置において、
前記複数のガイドローラのうち、所定の位置に配設されたガイドローラの周面に緩衝材が被覆され、又は所定の位置に配設されたガイドローラが緩衝材によって製作されていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記緩衝材が被覆されたガイドローラ、又は前記緩衝材によって製作されたガイドローラは、前記ストッパ部材が前記筒体に当接した際に生じる、前記レンズ保持枠の振れが最大となる位置に設けられたガイドローラであ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】
前記レンズ保持枠の振れが最大となる位置に設けられたガイドローラは、前記ストッパ部材と光軸方向で同一直線上に配置されたガイドローラであることを特徴とする請求項２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係り、特にズームレンズのレンズ保持枠に設けたガイドローラによってズームレンズの直進移動を案内する構造のレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビカメラ用レンズ装置のズームレンズを光軸方向に移動させる機構として、カム溝とカムピンとを有するカム機構が知られているが、例えば、撮影倍率が７０倍を超えるような高倍率のレンズ装置のカム機構には、ズームレンズを保持したレンズ保持枠を、光軸方向に円滑に直進移動させるためのガイドローラがレンズ保持枠に突設されているものがある。ガイドローラは、一般にレンズ保持枠の円周上に１２０°間隔で設けられているが、大型のレンズ保持枠の場合には、レンズ保持枠の倒れを防止するために前記１２０°間隔で且つ光軸方向に所定の間隔をもって複数配設されているものもある。
【０００３】
ガイドローラは、固定筒に光軸方向と平行に形成された直進溝に係合されており、カム筒を回転させるズーミング動作によって直進溝内で回転しながら直進溝に沿って走行する（例えば、特許文献１）。また、ガイドローラとして、小径のベアリングを利用し、直進溝に対する摺動抵抗を低減したレンズ装置も提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
また、このような高倍率のズームレンズは、大型で重量物であるために、ズームレンズのレンズ保持枠の所定の位置にストッパが突設されている。このストッパをテレ端位置又はワイド端位置において固定筒に当接させることにより、テレ端位置又はワイド端位置にレンズ保持枠を強制的に停止させることができるので、ズームレンズのオーバーランやこれに伴う画像の揺れを防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−３１８３３７号公報
【特許文献２】特開平１０−１７７１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来のレンズ装置は、ズーミング動作によってストッパが固定筒に高速で当接した時に、微小であるが、レンズ保持枠の慣性力によってレンズ保持枠が振れるという現象が生じる。この振れは、固定筒やカム筒に対するレンズ保持枠の支持点である、カムピン及びストッパの当接点を支点として発生し、この振れによって固定筒の直進溝にガイドローラによる打痕が発生する。この打痕は、軸受鋼（高炭素クロム鋼：ＳＵＪ２）で製造されている非常に硬いガイドローラ（ベアリング）が、アルミニウム合金又はマグネシウム合金製のレンズ保持枠の直進溝に衝撃を与えることが原因で発生する。このように発生した打痕部分にガイドローラが通過すると、レンズ保持枠が振動するため、画像に悪影響（揺れ）が出るという問題があった。
【０００６】
なお、ストッパをレンズ保持枠の全周面に形成すれば、レンズ保持枠の前記振れを防止することができるが、ストッパをレンズ保持枠の全周に形成すると、その分だけレンズ保持枠が大径化し、レンズ装置が大型になる。よって、ストッパは、レンズ保持枠の周面のうち所定の部分のみに形成されていることが一般的なので、レンズ保持枠の前記振れは、レンズ装置の設計上、完全に阻止することができないものである。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガイドローラに起因する直進溝の打痕発生を阻止することができ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】
本発明は、前記目的を達成するために、移動レンズを保持したレンズ保持枠と、該レンズ保持枠の周面に所定の間隔を持って配設されるとともに筒体に形成された溝に係合される複数のガイドローラと、該レンズ保持枠の周面の所定の位置に突設されるとともに前記レンズ保持枠の移動端位置において前記筒体に当接されるストッパ部材とを有するレンズ装置において、前記複数のガイドローラのうち、所定の位置に配設されたガイドローラの周面に緩衝材が被覆され、又は所定の位置に配設されたガイドローラが緩衝材によって製作されていることを特徴とする。
【０００９】
筒体の溝に発生する打痕を阻止するため、全てのガイドローラの外周面に樹脂、天然ゴム、プラスチック等の緩衝材を被覆、又は全てのガイドローラを前記緩衝材で製作することが、打痕対策として得策であるが、それではガイドローラの外径寸法精度が悪化するため、レンズ保持枠の移動に悪影響を与える。すなわち、ガイドローラと直進溝との隙間は、設計上で１／１００ｍｍ〜２／１００ｍｍに設定されており、基本的にはガイドローラが円滑に回転する限界の隙間しか設定されていない。この隙間は、ガイドローラとしてＪＩＳ、ＩＳＯ規格等で寸法精度が規定されている深溝玉軸受（ベアリング）を使用することにより達成できる。ここで、高精度の寸法に成形できない樹脂等の緩衝材を全てのガイドローラに被覆、又は全てのガイドローラを緩衝材で製作した場合、前記隙間を保障することができず、緩い場合には走行中にガタが発生し、きつい場合にはブレーキとなって動作不良が発生し、いずれにしてもレンズ保持枠の移動姿勢を精度良く出すことができなくなり、光学性能が悪化するという問題が生じる。
【００１０】
そこで、本発明は、複数のガイドローラのうち、所定の位置に配設されたガイドローラのみ、その周面に緩衝材を被覆し、又は所定の位置に配設されたガイドローラのみ緩衝材によって製作し、その緩衝材によってガイドローラの衝撃力を緩衝することにより打痕の発生を阻止した。
【００１１】
また、本発明は、前記緩衝材が被覆されたガイドローラ、又は前記緩衝材によって製作されたガイドローラは、前記ストッパ部材が前記筒体に当接した際に生じる、前記レンズ保持枠の振れが最大となる位置に設けられたガイドローラであることを特徴としている。これにより、緩衝材によって最大の衝撃力を緩衝できるので、その位置に発生する打痕を阻止することはもちろん、最大の衝撃力を緩衝することに付随して他のガイドローラによる衝撃力も低減されるので、ガイドローラによる打痕の発生を根絶できる。
【００１２】
更に、本発明によれば、前記レンズ保持枠の振れが最大となる位置に設けられたガイドローラは、前記ストッパ部材と光軸方向で同一直線上に配置されたガイドローラであることを特徴としている。この位置のガイドローラに緩衝材を被覆したり、この位置のガイドローラを緩衝材で製作したりすることにより、打痕を阻止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るレンズ装置によれば、レンズ保持枠に配設された複数のガイドローラのうち、所定の位置に配設されたガイドローラのみ、その周面に緩衝材を被覆し、又は所定の位置に配設されたガイドローラのみ緩衝材によって製作したので、ガイドローラに起因する直進溝の打痕発生を阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面に従って、本発明に係るレンズ装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１は、実施の形態のレンズ装置１０を使用したテレビカメラ装置１２の外観図である。同図に示すようにペデスタル１４の雲台１６に支持されたテレビカメラ１８には、撮影倍率が７０倍でサーボ操作式のレンズ装置１０が取り付けられている。雲台１６には、カメラマンが操作する２本の操作棒２２、２４が後方に向けて延設されており、操作棒２２のグリップ付近には、ショットボックス２０がマウンティング部材２６の菊座を介して角度調節可能に取り付けられている。
【００１６】
ショットボックス２０には、レンズ装置１０のフォーカスをマニュアル操作するフォーカスデマンド２８が一体的に設けられ、このフォーカスデマンド２８は、フォーカスノブ３０の回転操作量に応じてレンズ装置１０内のフォーカスレンズ群の移動位置を指令する位置制御信号（フォーカス制御信号）をショットボックス２０を介してレンズ装置１０に伝送する。このフォーカス制御信号に基づいてレンズ装置１０内のフォーカスレンズ群が前後方向に駆動される。
【００１７】
他方、操作棒２４のグリップ付近には、レンズ装置１０のズームスピードを操作するズームデマンド３２が取り付けられ、ズームデマンド３２はズームリング３４の回動方向と回転量に応じて広角側又は望遠側にズーム動作させる速度制御信号（ズーム制御信号）をショットボックス２０を介してレンズ装置１０に出力する。この速度制御信号に基づき、レンズ装置１０内のズームレンズ群が速度制御されて前後方向に駆動される。
【００１８】
なお、レンズ装置１０のレンズ構成及び駆動機構については、本願出願人が既に公開している特開２００２−２４４０１６号公報のレンズ構成及び駆動機構を例示できるので、ここではその説明を省略する。
【００１９】
図２は、レンズ装置１０のズームレンズを保持するレンズ保持枠４０の斜視図であり、このレンズ保持枠４０は、ズームレンズを構成する２群のレンズ群のうち被写体側に位置する前群レンズ（例えばバリエータレンズ）を保持する枠体である。
【００２０】
レンズ保持枠４０は、枠本体４２と３枚のサポート板４４、４６、４８とからなり、アルミニウム合金又はマグネシウム合金によって一体的に製作されている。枠本体４２は円盤状に形成されるとともに、その中央部にレンズ保持用の開口部５０が形成されている。サポート板４４、４６、４８は略台形形状に形成され、その下底部が枠本体４２の周部に一体的に等間隔で連結されるとともに、レンズ保持枠４０の中心軸、すなわち撮影光軸Ｐと平行に延設されている。
【００２１】
これらのサポート板４４、４６、４８の外面には、それぞれガイドローラ５２が配設され、また、サポート板４４のガイドローラ５４は、図３の如く樹脂製の緩衝材５６が被覆されたガイドローラである。
【００２２】
なお、図２では、各々のサポート板４４、４６、４８に２個のガイドローラを配設したが、その数は２個に限定されるものではなく、レンズ保持枠の大きさによって、３個以上配設されるものもある。また、各々のサポート板４４、４６、４８に配設される複数個のガイドローラは、光軸Ｐと平行な同一直線Ｌ上に、その回転中心位置が設定されている。また、ガイドローラ５２はＪＩＳ、ＩＳＯ規格等で寸法精度が規定された小径の深溝玉軸受（ベアリング）であり、ＪＩＳで規定される高炭素クロム鋼（ＳＵＪ２）で製造されている。更に、緩衝材５６が被覆されるガイドローラ５４は、他のガイドローラ５２よりも緩衝材５６の厚み分だけ小径の深溝玉軸受（ベアリング）である。
【００２３】
ガイドローラ（ベアリング）５４は図３の如く、サポート板４４の貫通孔４５に挿通されるピン５８に取り付けられている。すなわち、ガイドローラ５４は、ピン５８の端部に形成された軸部６０に、その内輪が圧入され、その外輪に管状の緩衝材５６が被覆されている。また、ピン５８の他端にはねじ軸６２が形成されており、このねじ軸６２に、図３の如くレンズ保持枠４０の内側からナット６４が締結される。この締結によってピン５８のフランジ６６が、サポート板４４の外周面に押圧されるので、ピン５８がサポート板４４に固定される。なお、ガイドローラ５２（ベアリング）の取り付け方法も、ガイドローラ５４と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００２４】
このように構成されたレンズ保持枠４０は、図４に示すように、レンズ装置１０を構成する固定筒７０の内周面に形成された３本の直進溝７２、７２、７２に嵌合される。これらの直進溝７２は、固定筒７０の内周面において、等間隔に形成されるとともに、光軸Ｐと平行に形成されている。
【００２５】
また、図２、図４で破線で示すようにレンズ保持枠４０のサポート板４６の張出部４７には、カムピン７４が突設されている。このカムピン７４は、固定筒７０に形成された光軸Ｐと平行なスリット（不図示）を介して、固定筒７０の外周又は固定筒７０に並設されたカム筒（不図示）のカム溝に嵌合される。したがって、前記カム筒が回動すると、レンズ保持枠４０は、直進溝７２に沿って光軸Ｐ方向に前後移動することができる。
【００２６】
ところで、レンズ保持枠４０のサポート板４４には、ストッパ７６が突設されている。このストッパ７６は、ガイドローラ５２の前方（被写体方向）でガイドローラ５２に近接配置されるとともに、同一直線Ｌ上に配置されている。ストッパ７６は、レンズ保持枠４０の前方（図４上で矢印Ａ方向）に向けての移動時に、移動端位置（ワイド端位置）に位置すると、固定筒７０に形成された規制板７８に当接する。これにより、レンズ保持枠４０が強制的に停止されるので、レンズ保持枠４０のオーバーランが防止されている。
【００２７】
次に、前記の如く構成されたレンズ保持枠４０の作用について説明する。
【００２８】
ズーミングによりカム筒が回動され、レンズ保持枠４０が図４の矢印Ａ方向に移動していき、ストッパ７６が規制板７８に高速で当接すると、その慣性力によってレンズ保持枠４０は矢印Ｂ方向に若干量振れる。すなわち、レンズ保持枠４０は、固定筒７０やカム筒に対するレンズ保持枠４０の支持点である、カムピン７４及びストッパ７６と規制板７８との当接点を支点として振れる。
【００２９】
従来では、この振れ現象により、固定筒７０の直進溝７２にガイドローラ５２、５４による打痕が発生したが、実施の形態のレンズ保持枠４０では、そのような打痕は発生しない。すなわち、実施の形態のレンズ保持枠４０は、矢印Ｂ方向の振れによって変位が最大（直進溝７２に対する衝撃力が最大）となる位置に設けられたガイドローラ５４に緩衝材５６が被覆されているため、この緩衝材５６が、ガイドローラ５４から直進溝７２に与える衝撃力を緩衝する。これにより、ガイドローラ５４に起因する打痕を阻止できる。また、振れによる最大の衝撃力を、緩衝材５６によって緩衝することに付随し、他のガイドローラ５２、５２…により生じる衝撃力も低減されるので、全ガイドローラ５２、５４による打痕の発生を根絶できる。
【００３０】
また、レンズ保持枠４０の振れが最大となる位置のガイドローラ５４は、ストッパ７６と光軸方向で同一直線Ｌ上に配置された最遠のガイドローラであるため、シミュレーション等で振れ解析を行うことなく、振れが最大となるガイドローラを容易に選定することができる。
【００３１】
なお、実施の形態では、移動レンズとしてズームレンズを例示したが、これに限定されるものではなく、筒体の溝にガイドローラを係合させて光軸方向に前後移動するレンズ、例えばフォーカスレンズにも適用できる。筒体としては固定筒、カム筒を例示でき、溝としては直進溝、カム溝を例示できる。
【００３２】
また、ガイドローラであるベアリングに被覆される緩衝材５６は、樹脂の他、天然ゴム、軟質のプラスチックでも適用できる。
【００３３】
更に、図３の如くベアリングに緩衝材５６を被覆してガイドローラ５４を構成することを例示したが、図５に示すようにガイドローラ５４自体を緩衝材製ローラ８０で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態のレンズ装置が適用されたテレビカメラ装置の斜視図
【図２】実施の形態のレンズ装置に組み込まれたレンズ保持枠の斜視図
【図３】緩衝材が被覆されたガイドローラの構造を示す断面図
【図４】図２に示したレンズ保持枠が固定筒に配置された状態を模式的に示した断面図
【図５】ガイドローラ自体が緩衝材で製作されたガイドローラを示す断面図
【符号の説明】
【００３５】
１０…レンズ装置、１２…テレビカメラ装置、２０…ショットボックス、４０…レンズ保持枠、４２…枠本体、４４、４６、４８…サポート板、５２、５４…ガイドローラ、５６…緩衝材、５８…ピン、７０…固定筒、７２…直進溝、７４…カムピン、７６…ストッパ、７８…規制板、８０…緩衝材製ローラ
【図１】
2005140824.tif 000003
【図２】
2005140824.tif 000004
【図３】
2005140824.tif 000005
【図４】
2005140824.tif 000006
【図５】
2005140824.tif 000007