(57)【要約】【課題】レンズの移動範囲を比較的狭くすること（レンズ鏡胴の全長を短くする）。【解決手段】  テレビカメラのレンズ鏡胴内に設けられるフォーカスレンズ装置において、第１カム溝及び第２カム溝が形成された内周面を有する円筒カムと、前記円筒カムを回転可能に支持する支持環と、前記円筒カムを回転させる円筒カム駆動機構と、前記第１カム溝に係合する係合部を有し、前記円筒カムが回転することにより光軸方向に進退する第１レンズと、前記第２カム溝に係合する係合部を有し、前記円筒カムが回転することにより光軸方向に進退する第２レンズと、前記円筒カム、前記支持環、前記円筒カム駆動機構、前記第１レンズ、及び、前記第２レンズを備えた取付枠と、前記レンズ鏡胴に設けられ、前記取付枠に連結されるとともに前記取付枠を光軸方向に進退させる取付枠駆動機構と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビカメラのレンズ鏡胴内に設けられるフォーカスレンズ装置において、
第１カム溝及び第２カム溝が形成された内周面を有する円筒カムと、
前記円筒カムを回転可能に支持する支持環と、
前記円筒カムに連結されるとともに前記円筒カムを回転させる円筒カム駆動機構と、
前記第１カム溝に係合する係合部を有し、前記円筒カムが回転することにより前記係合部が前記第１カム溝に沿って相対的に移動し、光軸方向に進退する第１レンズと、
前記第２カム溝に係合する係合部を有し、前記円筒カムが回転することにより前記係合部が前記第２カム溝に沿って相対的に移動し、光軸方向に進退する第２レンズと、
前記円筒カム、前記支持環、前記円筒カム駆動機構、前記第１レンズ、及び、前記第２レンズを備えた取付枠と、
前記レンズ鏡胴に設けられ、前記取付枠に連結されるとともに前記取付枠を光軸方向に進退させる取付枠駆動機構と、
を備えることを特徴とするテレビカメラのフォーカスレンズ装置。
【請求項２】
前記取付枠駆動機構は、回転制御される送りネジと、前記取付枠に設けられ前記送りネジが螺合する螺合部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のテレビカメラのフォーカスレンズ装置。
【請求項３】
前記支持環の一端面に設けられた第１フランジと、
前記支持環の他端面に設けられた第２フランジと、
を備え、
前記取付枠は、前記第１フランジに固定される第１固定端と、前記第２フランジに固定される第２固定端とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のテレビカメラのフォーカスレンズ装置。
【請求項４】
前記円筒カムの内周面、又は、前記支持環の外周面のうち少なくとも一方に設けられた第１ベアリングを備え、
前記円筒カムは、前記第１ベアリングを介して前記支持環に装着されており、
さらに、
前記支持環に設けられ、該支持環に装着された前記円筒カムの一端面に当接する第２ベアリングと、
前記支持環に設けられ、該支持環に装着された前記円筒カムの他端面に当接する第３ベアリングと、
を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のテレビカメラのフォーカスレンズ装置。
【請求項５】
前記支持環の一端面に設けられた第３フランジと、
前記支持環の他端面に設けられた第４フランジと、
前記第３フランジに固定される第３固定端と、前記第４フランジに固定される第４固定端と、を有するガイド枠と、
を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のテレビカメラのフォーカスレンズ装置。
【請求項６】
前記取付枠駆動機構が前記取付枠を光軸方向に進退させると、これに連動して前記円筒カム駆動機構が前記円筒カムを回転させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のテレビカメラのフォーカスレンズ装置。
【請求項７】
テレビカメラのレンズ鏡胴内に設けられるフォーカスレンズ装置において、
カム溝が形成された内周面を有する円筒カムと、
前記円筒カムを回転可能に支持する支持環と、
前記円筒カムに連結されるとともに前記円筒カムを回転させる円筒カム駆動機構と、
前記カム溝に係合する係合部を有し、前記円筒カムが回転することにより前記係合部が前記カム溝に沿って相対的に移動し、光軸方向に進退する第１レンズと、
前記第１レンズの光軸と自己の光軸とを一致させかつ固定して配置される第２レンズと、
前記円筒カム、前記支持環、前記円筒カム駆動機構、前記第１レンズ、及び、前記第２レンズを備えた取付枠と、
前記レンズ鏡胴に設けられ、前記取付枠に連結されるとともに前記取付枠を光軸方向に進退させる取付枠駆動機構と、
を備えることを特徴とするテレビカメラのフォーカスレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビカメラのレンズ装置に係り、特にフォーカスレンズを光軸方向に進退させる機構を備えるテレビカメラのレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の光学系装置において、フォーカスレンズを光軸方向に進退させることが行われている（特許文献１）。
【０００３】
このフォーカスレンズの進退機構について図面を参照しながら説明する。図６は、従来のフォーカスレンズの進退機構を説明するための図である。図６に示すように、フォーカスレンズの進退機構は、モータＭにより回転駆動されるボールねじ１０´、このボールねじ１０´に螺合されたレンズ枠２０´、及びこのレンズ枠２０´により保持されたフォーカスレンズ（群）３０´を備えており、ボールねじ１０´が回転駆動されることにより、レンズ枠２０´（すなわちフォーカスレンズ（群）３０´）が光軸方向に進退するようになっている。
【特許文献１】特開平１０−０８２９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のフォーカスレンズの進退機構においてはフォーカスレンズの移動範囲が比較的広くなるため、その分レンズ鏡胴も長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レンズの移動範囲を比較的狭くする（レンズ鏡胴の全長を短くする）ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、  テレビカメラのレンズ鏡胴内に設けられるフォーカスレンズ装置において、第１カム溝及び第２カム溝が形成された内周面を有する円筒カムと、前記円筒カムを回転可能に支持する支持環と、前記円筒カムに連結されるとともに前記円筒カムを回転させる円筒カム駆動機構と、前記第１カム溝に係合する係合部を有し、前記円筒カムが回転することにより前記係合部が前記第１カム溝に沿って相対的に移動し、光軸方向に進退する第１レンズと、前記第２カム溝に係合する係合部を有し、前記円筒カムが回転することにより前記係合部が前記第２カム溝に沿って相対的に移動し、光軸方向に進退する第２レンズと、前記円筒カム、前記支持環、前記円筒カム駆動機構、前記第１レンズ、及び、前記第２レンズを備えた取付枠と、前記レンズ鏡胴に設けられ、前記取付枠に連結されるとともに前記取付枠を光軸方向に進退させる取付枠駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、第１レンズ及び第２レンズ（フォーカスレンズ）自体が従来と同様に光軸方向に進退するだけでなく、第１レンズ及び第２レンズが相互に光軸方向に進退する。したがって、従来と比較してフォーカスレンズ（第１レンズ及び第２レンズ）自体の移動範囲を狭くしたとしても、第１レンズ及び第２レンズが光軸方向に進退することで差分を吸収し、フォーカス動作を行うことが可能となる。すなわち、フォーカスレンズの移動範囲を比較的狭くすること（レンズ鏡胴の全長を短くすること）が可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記駆動機構は、回転制御される送りネジと、前記取付枠に設けられ前記送りネジが螺合する螺合部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、回転制御される送りネジの作用により第１レンズ及び第２レンズ（フォーカスレンズ）自体が従来と同様に光軸方向に進退することが可能となる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記支持環の一端面に設けられた第１フランジと、前記支持環の他端面に設けられた第２フランジと、を備え、前記取付枠は、前記第１フランジに固定される第１固定端と、前記第２フランジに固定される第２固定端とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、取付枠が円筒カムを跨ぐようにして支持環（各フランジ）に固定（例えばネジ止め）されることになる。したがって、支持環等をしっかりと両側から保持することが可能となる。また、取付枠を外すことで円筒カムを取り外したり装着することが可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記円筒カムの内周面、又は、前記支持環の外周面のうち少なくとも一方に設けられた第１ベアリングを備え、前記円筒カムは、前記第１ベアリングを介して前記支持環に装着されており、さらに、前記支持環に設けられ、該支持環に装着された前記円筒カムの一端面に当接する第２ベアリングと、前記支持環に設けられ、該支持環に装着された前記円筒カムの他端面に当接する第３ベアリングと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、円筒カムをスムーズに回転させることが可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記支持環の一端面に設けられた第３フランジと、前記支持環の他端面に設けられた第４フランジと、前記第３フランジに固定される第３固定端と、前記第４フランジに固定される第４固定端と、を有するガイド枠と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、ガイド枠が円筒カムを跨ぐようにして支持環（各フランジ）に固定（例えばネジ止め）されることになる。したがって、支持環等をしっかりと両側から保持することが可能となる。また、ガイド枠を外すことで円筒カムを取り外したり装着することが可能となる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の発明において、前記取付枠駆動機構が前記取付枠を光軸方向に進退させると、これに連動して前記円筒カム駆動機構が前記円筒カムを回転させることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、フォーカス動作を適切に行うことが可能となる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、テレビカメラのレンズ鏡胴内に設けられるフォーカスレンズ装置において、カム溝が形成された内周面を有する円筒カムと、前記円筒カムを回転可能に支持する支持環と、前記円筒カムに連結されるとともに前記円筒カムを回転させる円筒カム駆動機構と、前記カム溝に係合する係合部を有し、前記円筒カムが回転することにより前記係合部が前記カム溝に沿って相対的に移動し、光軸方向に進退する第１レンズと、前記第１レンズの光軸と自己の光軸とを一致させかつ固定して配置される第２レンズと、前記円筒カム、前記支持環、前記円筒カム駆動機構、前記第１レンズ、及び、前記第２レンズを備えた取付枠と、前記レンズ鏡胴に設けられ、前記取付枠に連結されるとともに前記取付枠を光軸方向に進退させる取付枠駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、第１レンズ及び第２レンズ（フォーカスレンズ）自体が従来と同様に光軸方向に進退するだけでなく、第１レンズが光軸方向に進退する。したがって、従来と比較してフォーカスレンズ（第１レンズ及び第２レンズ）自体の移動範囲を狭くしたとしても、第１レンズが光軸方向に進退することで差分を吸収し、フォーカス動作を行うことが可能となる。すなわち、フォーカスレンズの移動範囲を比較的狭くすること（レンズ鏡胴の全長を短くすること）が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、レンズの移動範囲を比較的狭くすること（レンズ鏡胴の全長を短くすること）が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るテレビカメラのフォーカスレンズ装置（以下レンズ装置ともいう）が適用されるレンズ鏡胴について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るテレビカメラのレンズ装置が適用されるレンズ鏡胴１１の断面図である。
【００２３】
図１に示すように、テレビカメラ１０は、レンズ鏡胴１１内に第１フォーカスレンズ２０及び第２フォーカスレンズ３０等を備えている。各レンズ２０、３０は、略円筒形状の移動枠２１、３１によりその側面が保持されている。各移動枠２１、３１の外周面にはカムピン２２、３２（本発明の係合部に相当）が設けられており、カムピン２２、３２は略円筒形状の支持環４０に形成された縦溝（細長の貫通穴）４１、４２に挿入されている。カムピン２２、３２の先端は、支持環４０の外周面よりも所定量突出しており、支持環４０外周面に回転可能に装着された円筒カム５０内周面に形成されたカム溝５１、５２（周方向に延びている）に係合している。
【００２４】
図１に示すように、各移動枠２１、３１は支持環４０と同心となるように支持環４０に挿入されており、かつ、支持環４０の内径は各移動枠２１、３１の外径よりも若干大きく設定されている。したがって、円筒カム５０が（支持環４０に対して）回転すると、カムピン２２、３２が第１カム溝５１、第２カム溝５２に沿って相対的に移動し、これにより、移動枠２１、３１（すなわち第１レンズ２０及び第２レンズ３０）が縦溝４１、４２及び支持環４０の内周面にガイドされて光軸方向に進退することになる。なお、円筒カム５０、第１レンズ２０、及び第２レンズ３０は、円筒カム５０の軸線、第１レンズ２０の光軸、及び第２レンズ３０の光軸がそれぞれ平行となるように配置されている。
【００２５】
円筒カム５０の外周面にはその周方向にギヤ５３が形成されており、このギヤ５３には、図２及び図３に示すように、支持環４０等に固定されたモータＭ１の回転軸に設けられたギヤＧ１が噛み合っている。すなわち、円筒カム５０はモータＭ１により回転制御される構成となっている（本発明の円筒カム駆動機構に相当）。なお、ギヤ５３にはポテンショメータＰの回転軸に設けられたギヤＧ２が噛み合っており、円筒カム５０の回転量を検出可能となっている。
【００２６】
支持環４０の一端面４３側には段差部４４及びこの段差部４４から外側に延びるフランジ部４５（本発明の第３フランジ）が形成されており、支持環４０の他端面４６側にはその周方向にネジ溝４７及びさらにその外側に延びるフランジ部４８（本発明の第４フランジに相当）が形成されている。円筒カム５０は、支持環４０の他端面４６側から挿入され、ネジ溝４７に略円筒形状の押え環６０を螺合することで、押え環６０の一側面６１と段差部４４との間に回転可能に保持されている。
【００２７】
なお、円筒カム５０をスムーズに回転させるためには、図４及び図５（Ａ）に示すように、支持環４０の外周面にボールベアリングＢ１（本発明の第１ベアリングに相当）を例えば等間隔で設け、このボールベアリングＢ１を介して支持環４０外周面に円筒カム５０を装着することが好ましい。この場合、円筒カム５０が常に同一位置で回転するように、図５（Ｂ）に示すように、円筒カム５０の両端面に、支持環４０に固定されたボールベアリングＢ２、Ｂ２（本発明の第２及び第３ベアリングに相当）を当接させることが好ましい。なお、図４及び図５においては、説明の便宜上、図１に示した支持環４０及び円筒カム５０を簡略化して示してある。あるいは、円筒カム５０又は支持環４０の少なくとも一方をポリアセタールやテフロン（登録商標）のような滑りのよい材料で形成することも考えられる。
【００２８】
支持環４０の外周面にはガイド枠７０が設けられている（図２では四つのガイド枠を例示）。すなわち、支持環４０のフランジ部４５にガイド枠７０の一端７１が、支持環４０のフランジ部４８にガイド枠７０の他端７２が、それぞれネジ止めされている。なお、ガイド枠７０の一端７１と他端７２との間は、円筒カム５０が接触しないように、一端７１及び他端７２よりも低い面７３となっている。すなわち、ガイド枠７０は、円筒カム５０を跨ぐようにしてネジ止めされている。したがって、支持環４０等をしっかりと両側から保持することが可能となる。また、ガイド枠７０を外すことで円筒カム５０を取り外したりあるいは再装着することが可能となる。
【００２９】
図２に示すように、ガイド枠７０の両側はそれぞれ上方に延びており、断面略コ字状のガイド面７４を形成している。このガイド面７４にはレンズ鏡胴１１に固定されたガイドローラＧが係合しており、これにより、支持環４０は支持され各レンズ２０、３０の光軸方向に進退可能となっている。
【００３０】
また、支持環４０の外周面には取付枠８０が設けられている。すなわち、支持環４０のフランジ部４５（本発明の第１フランジに相当）に取付枠８０の一端８１が、フランジ部４８（本発明の第２フランジに相当）に取付枠８０の他端８２が、それぞれネジ止めされている。なお、取付枠８０の一端８１と他端８２との間は、円筒カム５０が接触しないように、一端８１及び他端８２よりも低い面８３となっている。すなわち、取付枠８０は、円筒カム５０を跨ぐようにしてネジ止めされている。したがって、支持環４０等をしっかりと両側から保持することが可能となる。また、取付枠８０を外すことで円筒カム５０を取り外したりあるいは再装着することが可能となる。
【００３１】
取付枠８０の下面にはネジ穴８４ａが形成された螺合部８４が設けられており、このネジ穴８４ａには送りネジ９０が螺合している。送りネジ９０の一端９１にはギヤＧ３が設けられており、このギヤＧ３はレンズ鏡胴１１に固定されたモータＭ２の回転軸に設けられたギヤＧ４に噛み合っている。すなわち、送りネジ９０はモータＭ２により回転制御される構成となっている（本発明の取付枠駆動機構に相当）。送りネジ９０が回転制御（回転又は逆回転）されることで、支持環４０が各レンズ２０、３０の光軸方向に進退可能となっている。なお、送りネジ９０は、その両端がレンズ鏡胴１１に固定された支持部Ｓによりベアリング等を介して支持されており、同一位置で回転可能となっている。
【００３２】
送りネジ９０は光軸方向に延びている。すなわち、送りネジ９０は、第１レンズ２０の光軸等と平行となるように配置されている。
【００３３】
なお、ギヤＧ４にはポテンショメータＰ２の回転軸に設けられたギヤＧ５が噛み合っており、送りネジ９０の回転量を検出可能となっている。
【００３４】
上記のように構成されたレンズ鏡胴１１においては、取付枠８０と円筒カム５０とが一定の関係で同時に進退させられるようになっている。本実施形態では、ＣＰＵ等の制御装置（図示せず）によりモータＭ１及びＭ２が同時に制御される。例えば、モータＭ２が１０回転すると、これに連動してモータＭ１が１回転するというような一定の関係（この場合１０：１の関係）で制御される。これにより、取付枠８０が進退しつつ、同時に円筒カム５０が回転する（すなわち第１レンズ２０及び第２レンズ３０が光軸方向に進退する）から、フォーカス動作を適切に行うことが可能となる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のレンズ鏡胴１１によれば、フォーカスレンズ（第１レンズ２０及び第２レンズ３０）自体が従来と同様に光軸方向に進退するだけでなく、第１レンズ２０及び第２レンズ３０が相互に光軸方向に進退する。したがって、従来と比較してフォーカスレンズ（第１レンズ２０及び第２レンズ３０）自体（すなわち第１レンズ２０及び第２レンズ３０が設けられている取付枠８０）の移動範囲を狭くしたとしても、第１レンズ２０及び第２レンズ３０が光軸方向に進退することで差分を吸収し、フォーカス動作を行うことが可能となる。すなわち、レンズ２０、３０の移動範囲を比較的狭くすること（レンズ鏡胴１１の全長を短くすること）が可能となる。
【００３６】
次に、変形例について説明する。
【００３７】
上記実施形態のレンズ鏡胴１１においては、円筒カム５０内周面には二つのカム溝５１、５２が形成されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、円筒カム５０内周面には一つのカム溝５１（又はカム溝５２）を形成し、一方の移動枠２１又は３１（すなわち第１レンズ２０又は第２レンズ３０）のみが光軸方向に進退するようにし、他方の移動枠２１又は３１を固定するようにしてもよい。このようにしても、上記実施形態と同様、レンズ２０、３０の移動範囲を比較的狭くすること（レンズ鏡胴の全長を短くすること）が可能となる。
【００３８】
また、上記実施形態のレンズ鏡胴１１においては、ＣＰＵ等の制御装置（図示せず）によりモータＭ１及びＭ２を一定の関係で制御することで、取付枠８０と円筒カム５０とを一定の関係で同時に進退させるように説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００３９】
例えば、モータＭ２と円筒カム５０のギヤ５３との間にギア列等の駆動力伝達機構を設けることで、取付枠８０と円筒カム５０とを一定の関係で同時に進退させるようにしてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態のレンズ１１においては、支持環４０の外周面にボールベアリングＢ１を設けるように説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００４１】
例えば、円筒カム５０の内周面にボールベアリングＢ１を設けるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態のレンズ鏡胴１１においては、送りネジ９０により取付枠８０を進退させるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ギア列等の他の駆動力伝達機構により進退させるようにしてもよい。
【００４３】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るテレビカメラのレンズ装置が適用されるレンズ鏡胴の断面図である（図２中のＡ−Ａ´で切断した断面図）。
【図２】本発明に係るテレビカメラのレンズ装置が適用されるレンズ鏡胴の断面図である。
【図３】円筒カム５０を回転駆動させるための構成を説明するための図である。
【図４】円筒カム５０を回転可能に保持するための構成を説明するための図である。
【図５】円筒カム５０を回転可能に保持するための構成を説明するための図である。
【図６】従来のレンズ装置におけるフォーカスレンズの進退機構を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…テレビカメラ、１１…レンズ鏡胴、２０…第１レンズ、２１…移動枠、２２…カムピン、３０…第２レンズ、３１…移動枠、３２…カムピン、４０…支持環、４１…縦溝、４２…縦溝、４３…一端面、４４…段差部、４５…フランジ部、４６…他端面、４７…ネジ溝、４８…フランジ部、５０…円筒カム、５１…カム溝、５２…カム溝、５３…ギヤ、６０…押え環、６１…一側面、７０…ガイド枠、７１…一端、７２…他端、７４…ガイド面、８０…取付枠、８１…一端、８２…他端、８４…螺合部、８４ａ…ネジ穴、９０…送りネジ、Ｂ１…ボールベアリング、Ｂ２…ボールベアリング、Ｇ…ガイドローラ、Ｇ１・Ｇ２・Ｇ３・Ｇ４・Ｇ５…ギヤ、Ｍ１・Ｍ２…モータ、Ｐ１・Ｐ２…ポテンショメータ、Ｓ…支持部
【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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