(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍レンズと補正レンズとを外カム筒によって移動させるズームレンズ装置のレンズ鏡胴において、
前記外カム筒は複数に分割され、前記変倍レンズを光軸と平行に移動せしめる第１のカム溝と、前記補正レンズを光軸と平行に移動せしめる第２のカム溝との相対位置を変更自在に構成したことを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記相対位置を変更する手段は、
前記第１のカム溝を有する外カム筒の前半体と前記第２のカム溝を有する外カム筒の後半体とを、光軸と平行に相対位置を調節する調節機構を設けたことを特徴とする請求項１のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記相対位置を変更する手段は、
前記第１のカム溝を有する外カム筒の前半体と前記第２のカム溝を有する外カム筒の後半体とを、光軸と直角に回転して相対位置を調節する調節機構を設けたことを特徴とする請求項１のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記外カム筒の前半体と後半体との間に弾性部材を備えたことを特徴とする請求項２乃至３のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記外カム筒の前半体と後半体との相対位置を調節または固定するねじ部材を備え、該ねじ部材は前記レンズ鏡胴の外部から操作可能であることを特徴とする請求項２乃至４のレンズ鏡胴。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ鏡胴に係り、特に変倍が可能なズーム式レンズのレンズ鏡胴に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変倍レンズ及び補正レンズを備えたズーム式レンズ鏡胴において、レンズ鏡胴組み立て後に光学系をチェックして、ズーム式レンズの変倍時に像の焦点位置がずれる場合は焦点位置のずれを所定の範囲内におさめる必要がある。このためにはフォーカスレンズ群を外し、更に変倍レンズをレンズ枠ごと外して、予め複数の厚さの種類が準備されているワッシャー等のスペーサを、変倍レンズを保持しているレンズ枠と該レンズ枠を保持している摺動枠との間に挟んで再び組み立てることによって、変倍レンズと補正レンズとの距離を調節し、再び光学系のチェックを行って焦点移動量が所定の値以下に収まるよう調節していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のズーム式レンズ鏡胴では、この変倍時の焦点位置のずれを修正するために、厚さの異なった複数のシムを用意しておかなければならないことに加えて、組み立て終えたレンズを変倍時の焦点移動の調節を行う毎に分解、組み立てを行わなくてはならず、調整に多くの時間が必要であった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ズーム式レンズにおける変倍時の焦点移動を外部から容易に調節可能とし、組み立て工数を大幅に減少することができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明によれば、変倍レンズと補正レンズとを外カム筒によって移動させるズームレンズ装置のレンズ鏡胴において、前記外カム筒は複数に分割され、前記変倍レンズを光軸と平行に移動せしめる第１のカム溝と、前記補正レンズを光軸と平行に移動せしめる第２のカム溝との相対位置を変更自在に構成したことを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、変倍レンズ用の第１のカム溝と、補正レンズ用の第２のカム溝との相対位置を変更自在に構成したので、ズーム式レンズにおける変倍時の焦点移動を容易に調節可能とし、組み立て工数を大幅に減少することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るレンズ鏡胴の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明に係るレンズ鏡胴が適用されたテレビカメラ用ズーム式レンズ鏡胴１０の断面図である。
【０００８】
図２は図１に示したレンズ鏡胴１０と、各主要構成部品とを組付ける以前の構成を示した斜視図である。
図１に示すレンズ鏡胴１０は、光軸Ｌに対して前方からフォーカスレンズ１２、変倍レンズ１４、補正レンズ１６、リレーレンズ１７、及びマスタレンズ１８の順に配置されている。また、前記レンズ鏡胴１０は、より広角な撮影を実現するためにフォーカスレンズ１２が大型で、且つ、より高倍率な撮影を実現するために変倍レンズ１４、及び補正レンズ１６の変倍移動範囲が長く設定されている。
【０００９】
前記フォーカスレンズ１２は、レンズ鏡胴１０の前端の開口部に配置されると共に、光軸Ｌに沿って前後移動自在に設けられ、図示しないヘリコイド駆動機構によって前後移動される。これによってピント調整が行われる。
前記変倍レンズ１４はレンズ枠２２に支持されている。該レンズ枠２２には、レンズ枠２２を光軸Ｌに沿って摺動可能にするための棒状のスライダ２２Ａが一体に形成され、かつ複数設けられている。補正レンズ１６はレンズ枠２４に支持されている。該レンズ枠２４には、レンズ枠２４を光軸Ｌに沿って摺動可能にするための棒状のスライダ２４Ｂが一体に形成され、かつ複数設けられている。
【００１０】
レンズ鏡胴１０の内面には複数の直進溝（案内溝）３２Ａ、３２Ｂ…が形成されており、該直進溝３２Ａ、３２Ｂ…にはそれぞれ対応するスライダ２２Ａ、２４Ｂ…が嵌入される。直進溝３２Ａ、３２Ｂ…は光軸Ｌと平行に形成されているので、レンズ１４及び１６は光軸Ｌに沿って摺動可能となる。
前記レンズ枠２２及び２４にはピン２５が一体で形成されており、該ピン２５には外接して樹脂等の摺動用の材質で形成されているブッシュ２６が挿入されて、カムフォロワ２７を形成している。このレンズ枠２２のカムフォロワ２７は、レンズ鏡胴１０に形成されたスリット３１を介して外カム筒２８の、変倍レンズ用カム溝３０に係合されている。レンズ枠２４のカムフォロワ２７も同様に、前記スリット３１を介して外カム筒２８の、補正レンズ用カム溝３４に係合されている。前記外カム筒２８に連結されている平歯車４０と、モータ３６の出力軸３８に係入されているピニオンギヤ４２とは歯合されている。
【００１１】
外カム筒２８は前半体２８ａと後半体２８ｂとに分割構成されている。後半体２８ｂの軸心には雌ねじが加工されており焦点変動調節ねじ５０が螺入されている。前半体２８ａの軸心には焦点調節ねじ５０の軸部が貫通する貫通穴があいている。したがって、後半体２８ｂと焦点調節ねじ５０が螺合された状態で、前半体２８ａと後半体２８ｂとは互いに軸方向に移動可能となる。
【００１２】
前半体２８ａと後半体２８ｂとの間にはコイルばね等の弾性部材５２が装着されており、常に前半体２８ａと後半体２８ｂとを互いに離す方向に力を付勢している。平行ピン５４は前半体２８ａに圧入されているが、後半体２８ｂに対しては適切な隙間をもって後半体２８ｂと軸方向に摺動可能となっている。
図３に前半体２８ａ、後半体２８ｂの外周の展開図を示す。
【００１３】
図３によれば、前半体２８ａの変倍レンズ用カム溝３０と、後半体２８ｂの補正レンズ用カム溝３４にはカムフォロワ２７、２７の導入溝３０ａ、３４ａが形成されており、片端が開放している。この導入溝３０ａ、３４ａはレンズ枠２２とレンズ枠２４をレンズ鏡胴１０に組付ける際に、組み立てを容易にするためのカムフォロワ２７を通す導入溝である。
【００１４】
以下にレンズ鏡胴１０にズーム式レンズの主要構成部品を組付ける手順を図２を用いて説明する。
レンズ鏡胴１０のズームレンズ系の組み立ては、外カム筒２８をレンズ鏡胴１０に組付けて回転させ、レンズ鏡胴１０のスリット３１と導入溝３４ａの位置が一致する角度に合わせる。レンズ枠２４のスライダ２４Ｂ、２４Ｂ…を所定の直進溝３２Ｂ、３２Ｂ…に嵌入して、レンズ枠２４をレンズ鏡胴１０の内面に沿って奥に進める。このときカムフォロワ２７は導入溝３４ａに沿って進み、補正レンズ用カム溝３４に到達する位置まで挿入する。
【００１５】
次に外カム筒２８を回転させて、レンズ鏡胴１０のスリット３１と導入溝３０ａの位置が一致する角度に合わせておく。
レンズ枠２２のスライダ２２Ａ、２２Ａ…を所定の直進溝３２Ａ、３２Ａ…に嵌入して、レンズ枠２２をレンズ鏡胴１０内面に沿って奥に進める。このとき、カムフォロワ２７は導入溝３０ａに沿って進み、変倍レンズ用カム溝３０に到達する。
【００１６】
以上でズームレンズ系の組み立ては終了し、以降フォーカスレンズ１２及び図示しないフォーカス系の構成部品を組付ける。
上記に示すとおり構成されたズーム式のレンズ鏡胴を用いてＷＩＤＥ（広角）からＴＥＬＥ（望遠）に変倍する動作を説明する。
モータ３６の出力軸３８を正転／逆転駆動すると、変倍レンズ１４が前記カム溝３０の軌跡に沿って光軸Ｌ方向に前後移動する。また、補正レンズ１６も同様に、カム溝３４の軌跡に沿って光軸Ｌ方向に前後移動する。これによって、ＷＩＤＥ（広角）撮影及びＴＥＬＥ（望遠）撮影ができる。
【００１７】
ところで、変倍レンズ１４と補正レンズ１６は、前述したようにより高倍率の撮影を可能とするため、その変倍（ズーム）移動範囲が長く設定されている。このため、変倍レンズ１４のレンズ枠２２のスライダ２２Ａと、補正レンズ１６のレンズ枠２４のスライダ２４Ｂとが、最も接近した位置に移動した時に干渉してしまう場合があるので、図２に示すように各レンズ枠２２、２４に一体に形成されている複数のスライダ２２Ａ、２４Ｂ…はお互いに干渉し合わない位置に配置され、それぞれ別の直進溝３２Ａ、３２Ｂ…に嵌入されている。
【００１８】
図４に広角から望遠に至るまで変倍したときの変倍量と、像の焦点移動量との関係を示す。
同図によれば、「焦点ずれ調節前」の場合では広角から望遠に変倍する過程において、像の焦点が正の方向にずれてしまっている状況を示している。撮影者からすれば、どこに変倍（ズーミング）した場合であっても設定した焦点位置（ピント）は変化しないことが望ましい。ところが部品の加工誤差や組み立て時の寸法誤差によって、変倍レンズ１４とレンズ枠２２との位置関係や補正レンズ１６とレンズ枠２４との位置関係、変倍レンズ用カム溝３０と補正レンズ用カム溝３４との位置関係が設計値からずれてしまうと、変倍時に焦点ずれが生じてしまう。
【００１９】
従来はレンズ枠２２の部位において変倍レンズの取り付け部分に前記シムを嵌入して、変倍レンズ１４と補正レンズ１６との距離を調節して焦点移動量が所定の値以下に収まるよう調節していたが、本発明では外カム筒２８の前半体２８ａと後半体２８ｂとの距離をレンズ鏡胴の外部から操作して可変することによって、変倍レンズ１４と補正レンズ１６との距離を調節可能とした。
【００２０】
前半体２８ａと後半体２８ｂとの距離を調節する方法は、焦点変動調節ねじ５０の頭部分に形成されている工具係合部５０ａに回転工具を係合して、平歯車４０が回転しないように固定しながら焦点変動調節ねじ５０を回転し、前半体２８ａを後半体２８ｂに対して前後移動させて調節する。この調節時の焦点調節ねじ５０の回転方向と回転角度は、図４に示す「焦点ずれ調節前」の焦点移動量から予め算出しておく。
【００２１】
なお、前半体２８ａと後半体２８ｂとは平行ピン５４で回転方向に拘束されているので、前半体２８ａと後半体２８ｂとは互いに軸方向にのみ平行移動可能となっている。したがってレンズ鏡胴１０を組み立てた状態で焦点調節ねじ５０を回転するだけで、変倍レンズ１４と補正レンズ１６との距離を調節することができる。そして図４に示す「焦点ずれ調節後」の焦点移動量にする。
【００２２】
また、前半体２８ａと後半体２８ｂとは弾性部材５２によって互いに離れ合うように力が加えられているので、焦点調節ねじ５０を回転して前半体２８ａと後半体２８ｂとの距離が変化しても隙間やガタを生じることはないので、調節が容易となる。
なお、上述の実施の形態では、前半体２８ａと後半体２８ｂとを互いに離れ合うように力を加える手段として弾性部材５２を用いた例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、永久磁石等の磁力を用いて反発力を生じてもよいし、後述するように、外カム筒自体に弾性変形する部分を設けても本発明の目的を達成することができる。
【００２３】
図５は、本発明に係る他の実施の形態を示す図である。
図５、図６に示す実施の形態では、前記実施の形態と大部分同様に構成され、前半体１２８ａが回転調節可能であるという点で相違する。
図５に示すように必要に応じてウェーブワッシャ等の弾性部材１５２を前半体１２８ａと後半体１２８ｂとの間に挟んでおくと、常にお互いの外カム筒を離す方向に力が加わるので回転に対する摩擦力が生じて、回転角度の調節が容易になる。
【００２４】
前半体１２８ａと後半体１２８ｂとの角度を調節する方法は、焦点変動調節ねじ５０の頭部分に形成されている工具係合部５０ａに回転工具を係合して、平歯車４０が回転しないように固定しながら焦点変動調節ねじ５０を緩める。この調節時における前半体１２８ａと後半体１２８ｂとの調節するべく回転角度は、図４に示す「焦点ずれ調節前」の焦点移動量から予め算出しておく。目盛り６０は、前半体１２８ａと後半体１２８ｂとの相対的な角度を示す調整用の目盛りである。この目盛り６０を見ながら相対角度を設定することにより、角度の調節が確実且つ容易となる。
【００２５】
図６は図５に示す外カム筒の外周展開図である。
図６によれば、変倍レンズ用の変倍時のカム溝１３０は直線で形成されているので、前半体１２８ａと後半体１２８ｂとを相対的に回転方向にずらして固定することによって、カム溝１３０にて位置決めされている変倍レンズ１４とカム溝１３４によって位置決めされている補正レンズ１６との距離を調節して、変倍時における焦点移動量が所定の値以下に収まるよう調節することができる。
【００２６】
図７に本発明に係る弾性部材の他の実施の形態を示す。
同図によれば、外カム筒の後半体２２８ｂには、該後半体２２８ｂの軸方向に弾性変形するように一体に形成された弾性部７０、７０が備えられている。この弾性部７０、７０を撓ませたときの反力によって、図示しない外カム筒の前半体と後半体２２８ｂとが互いに離れ合うように力が付勢される。
【００２７】
本実施の形態では、テレビカメラに適用されるレンズ鏡胴１０の変倍構造について説明したが、写真フイルムを使用する一般のカメラ用ズーム式レンズに適用してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るレンズ鏡胴によれば、レンズ鏡胴を組み立てた状態で変倍レンズと補正レンズとの距離を調節可能としたので、ズーム式レンズにおける変倍時の焦点移動を容易に調節することができる。したがって、組み立て工数を大幅に減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ鏡胴が適用されたテレビカメラ用ズーム式レンズ鏡胴の実施の形態を示す断面図
【図２】図１に示したレンズ鏡胴の、各主要構成部品を組付ける以前の構成を示した斜視図
【図３】本発明に係る外カム筒の実施の形態を示す外周展開図
【図４】広角から望遠に至るまで変倍したときの変倍量と像の焦点移動量との関係を示す図
【図５】本発明に係る他の調節機構の実施の形態を示す図
【図６】図５に示す外カム筒外周展開図
【図７】本発明に係る弾性部材の他の実施の形態を示す図
【符号の説明】
１０…レンズ鏡胴、１２…フォーカスレンズ、１４…変倍レンズ、１６…補正レンズ、２２…レンズ枠、２２Ａ…スライダ、２４…レンズ枠、２４Ｂ…スライダ、２５…ピン、２７…カムフォロワ、２８…外カム筒、２８ａ…前半体、２８ｂ…後半体、３０…カム溝、３２Ａ、３２Ｂ…直進溝、３４…カム溝、５０…焦点変動調節ねじ、５２…弾性部材
【図１】
0004189783.tif 000002
【図２】
0004189783.tif 000003
【図３】
0004189783.tif 000004
【図４】
0004189783.tif 000005
【図５】
0004189783.tif 000006
【図６】
0004189783.tif 000007
【図７】
0004189783.tif 000008