JPH0682665A - 赤外線撮像用レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部の温度変化の影響による鏡筒内部の温度
変動を防止する。 【構成】 第２レンズ枠４に対して操作環１を第２レン
ズ枠４の外周面にその円周方向に沿って所定間隔に設け
られた前方突起２と取付台座３とを介してのみ接触する
ように第２レンズ枠４の外周面を覆うように固着する。
さらに第２レンズ枠４の外周面にその円周方向に沿って
所定間隔に設けられた摺動突起６、７を介してのみ摺動
可能に接触するように固定筒８に支持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は赤外線撮像用レンズ鏡筒
に係り、特に鏡筒内のレンズ及び各レンズを保持する保
持部材に鏡筒の外部からの熱伝導による温度変動が生じ
ないようにした赤外線撮像用レンズ鏡筒に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の赤外線撮像装置は、Ｈｇ
ＣｄＴｅ（水銀カドミウムテルル）センサ、ＩｎＳｂ
（インジウムアンチモン）センサ等の用途に応じた赤外
線センサを赤外線撮像素子として使用し、対象となる波
長の赤外線を受光し、光電変換を行い、撮像対象の赤外
放射を検知して対象物の形状の認識や温度測定を行って
いる。また、このような赤外線撮像装置では、用途によ
り、たとえば高温の対象を撮像するような場合、接近し
て撮像できないこともあるため、この装置に使用可能な
赤外線撮像用のズームレンズ鏡筒等が種々開発されてい
る。

【０００３】図７及び図８は従来の赤外線撮像装置に用
いられている赤外線撮像用レンズ鏡筒の一例を示したも
のである。図７と図８において、合焦レンズ群２４、２
５は、材質がケイ素（Ｓｉ）あるいはゲルマニウム（Ｇ
ｅ）の赤外線透過レンズであり、これらはレンズ枠１８
に保持され、さらにレンズ枠１８を覆うように操作環１
５が取り付けられている。この操作環１５は円周方向に
等間隔に配置された３本の固定ネジ１７を介してレンズ
枠１８に確実に固定できるようになっている。このとき
操作環１５の内周面とレンズ枠１８の外周面とは、レン
ズ枠１８の先端位置に形成された円筒接触面１６ａによ
り面接触しており、操作環１５の回転動作が確実にレン
ズ枠１８に伝達されるようになっている。

【０００４】この操作環１５の回転動作はレンズ枠１８
の円筒面１６ｂに形成されたリード溝１６ｃと、レンズ
枠１８が嵌挿される固定筒２１に形成された規制ピン２
１ａとの係合によりレンズ枠１８の光軸方向の直動運動
に変換される。このときレンズ枠１８内周面と固定筒２
１の外周面との摺動摩擦抵抗を減じ、レンズ枠１８の回
転運動を滑らかにするためにレンズ枠１８の円筒面１６
ｂ位置に２本の平行に形成された細幅の摺動フランジ面
１９ａ、２０ａが形成されている。さらに、固定筒２１
の内周位置には固定レンズ２６を保持するレンズ枠２３
が嵌着されている。このとき固定筒２１とレンズ枠材２
３とは円筒接触面２２ａの全面で密着固定され、固定レ
ンズ２６の光軸精度が確保されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構造からなる赤外線撮像用レンズ鏡筒では、屋外で使用
されるような場合は太陽光などの照射により撮像部が受
光する赤外線以外の赤外放射を受け、また高温物体を撮
像して対象の温度状況を調べるような場合には撮像装置
本体が物体から直接放射される赤外線に曝される。この
ためレンズ鏡筒の外部に面している操作環１５および固
定筒２１がこれらの放射赤外線を吸収して暖められ、そ
の部材温度が上昇する。このとき鏡筒を構成する各部材
の接触面は前述のように組立られた状態や動作時のガタ
をなくすために接触面積が大きくとられており、例えば
幅広の円筒状接触面等により各部材は摺動可能にあるい
は固定して保持されている。

【０００６】このため外部からの熱は図７に示したよう
に円筒状接触面１６ａ、１６ｂ、１９ａ、２０ａ、２２
ａを介して、温度の低い内部の部材に伝達される。この
ため内部に収容されているレンズ枠２３やレンズ枠８や
これらに保持された各レンズ２４、２５、２６の温度が
上昇し、部材からの赤外放射が起こる。このため対象を
捉えた撮像装置のレンズ光学系から直接検知される赤外
放射量は、鏡筒内部に収容されたレンズ枠１８、２３等
のレンズ保持部材から２次的に放射される赤外線の影響
を受けて変動し易くなる。この結果、撮像装置内部に搭
載された赤外線撮像素子が鏡筒部分で受けた温度変動に
よるノイズも検出してしまい、撮像対象から発生する正
確な赤外放射量を検知できなくなるという問題が生じて
いる。また、外部環境の温度上昇の影響のみならず、温
度低下等によっても同様の温度変動が生じ、検出値にノ
イズが含まれるという問題もある。

【０００７】そこで本発明は、レンズとその保持部材と
が受ける外部の温度変化の影響を最小限にするために、
外部に面する部材と内部に収容された部材との接触面積
を小さくし、熱伝導が少なくなる部材形状とした赤外線
撮像用レンズ鏡筒を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は固定筒に対して光軸方向に移動可能な合焦
レンズ保持部材で合焦レンズを保持し、操作環の動作に
より前記合焦レンズ保持部材を光軸方向に移動させて合
焦を行う赤外線撮像用レンズ鏡筒において、前記合焦レ
ンズ保持部材は、前記操作環が該合焦レンズ保持部材の
外周面にその円周方向に沿って所定間隔に設けられた第
１の突起状接触部材を介してのみ接触するように前記外
周面を覆って固着されるとともに、前記外周面にその円
周方向に沿って所定間隔に設けられた第２の突起状接触
部材を介してのみ摺動可能に接触するように前記固定筒
に支持されたことを特徴とするものである。

【０００９】また、前記固定筒には、内周面側にその円
周方向に沿って所定間隔に設けられた第３の突起状接触
部材を介してのみ接触するように固定レンズを保持する
固定レンズ保持部材が設けられるようにすることが好ま
しい。

【００１０】

【作用】本発明によれば、合焦レンズ保持部材に対して
前記操作環を該合焦レンズ保持部材の外周面にその円周
方向に沿って所定間隔に設けられた第１の突起状接触部
材を介してのみ接触するように前記合焦レンズ保持部材
の外周面を覆うように固着し、さらに前記合焦レンズ保
持部材の外周面にその円周方向に沿って所定間隔に設け
られた第２の突起状接触部材を介してのみ摺動回転可能
に接触するように前記固定筒に支持されるようにしたの
で、外部に面するように組み立てられた固定筒や操作環
が周囲の環境により温度変化が生じた場合でも、内部に
設けられた合焦レンズ保持部材は操作環や固定筒と、第
１及び第２の突起状接触部材を介して接触面積の小さい
凸状部分のみで接触しているため、熱伝導が小さく抑え
られ、内部の合焦レンズ保持部材や合焦レンズ等に対す
る温度変動を最小限にすることができる。

【００１１】また、固定筒に固着される固定レンズ保持
部材に対しても第３の突起状接触部材を介して接触面積
の小さい凸状部分のみで支持することで同様の作用を期
待できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明による赤外線撮像用レンズ鏡筒
の一実施例を図１乃至図４を参照して説明する。図１は
本発明のレンズ鏡筒の各構成部材の関係を説明するため
に示した半部縦断面図、図２は図１に示したレンズ鏡筒
の構造の要部を示した分解斜視図である。図１におい
て、符号８は固定筒を示しており、固定筒８は図示しな
いマウント部材を介して撮像装置本体に固定され、種々
の倍率のレンズ鏡筒を装着して所定の対象の撮像を行え
るようになっている。本実施例では一例として２群３枚
の交換レンズをした例により本発明の説明を行うが、そ
のレンズ構成により本発明は、何等限定を受けるもので
はない。

【００１３】固定筒８の撮像装置本体側の内周面にはネ
ジ部１１が形成されており、このネジ部１１を介してレ
ンズ保持部材である第１レンズ枠１０が螺着されてい
る。本実施例では第１レンズ枠１０は材料としてチタン
（Ｔｉ）が使用されているが、他の低熱伝導性材料を加
工して使用することも可能である。また、この第１レン
ズ枠１０は内周面に、鏡筒内において本体側所定位置に
固定されるレンズ（以下、固定レンズと記す。）を収容
し、外周面には円周方向にほぼ１２０°の間隔をあけて
３個の略直方体状のスラスト突起９が形成されている。
このスラスト突起９は上面９ａが固定筒８の内周面と密
着するように固定筒８の内周面形状と等しい曲率に仕上
げられている。また固定筒８の内周面には環状フランジ
８ａが形成されており、環状フランジ８ａは第１レンズ
枠１０を固定筒８内にねじ込んだ際に第１レンズ枠１０
のスラスト方向移動を規制する役割を果たす。すなわ
ち、第１レンズ枠１０をねじ込むとスラスト突起９が環
状フランジ８ａに当接し、ねじ込まれた第１レンズ枠１
０のスラスト方向移動が規制され、第１レンズ枠１０は
所定位置に精度良く固定される。

【００１４】一方、固定筒８の第１レンズ枠１０が固着
された側と反対側には第２レンズ枠４が固定筒８と摺動
可能に嵌合されている。この第２レンズ枠４は図１に示
したように、その一部が固定筒８の撮像対象側の内周位
置に嵌合され、その嵌合部の外周面には第１レンズ枠１
０に形成されたスラスト突起９とほぼ同様の形状からな
る摺動突起６、７が光軸方向に開口端側と中間段部４ａ
の近傍の２箇所に形成されている。これらの摺動突起
６、７は、スラスト突起９と同様に外周面の円周方向に
ほぼ１２０°の間隔をあけて３個が第１レンズ枠１０と
一体的に形成されている。

【００１５】また、外周面の所定位置には螺旋状のリー
ド溝６ｃが形成され、さらにリード溝６ｃには固定筒８
に固定された規制ピンＰが係合している。これにより第
２ンズ枠４が回転すると、リード溝６ｃの形成された円
筒部の回転運動が規制ピンＰにより規制され、第２レン
ズ枠４の回転は所定の直線運動に変換される。このとき
第２レンズ枠４には２枚の合焦レンズ１２、１３が光軸
方向に所定間隔をあけて配置保持されており、撮像時に
この第２レンズ枠４を光軸方向に移動させて合焦レンズ
を所定位置に配置し、対象を撮像するようになってい
る。

【００１６】さらに、第２レンズ枠４の外側には操作環
１が取り付けられている。操作環１は第２レンズ枠４を
滑らかに回転させ、合焦動作を正確かつ迅速に行うため
に取り付けれている。この操作環１は第２レンズ枠４の
全体を覆うように第２レンズ枠４の外側にネジ固定され
ている。そしてこの操作環を精度良く第２レンズ枠４に
固定するために前方突起２と、取付台座３とが第２レン
ズ枠４の外周面に形成されている。前方突起２は、図３
（ａ）に示したように第２レンズ枠４の先端位置に枠の
円周方向に沿ってほぼ１２０°の間隔をあけて３個形成
されている。この前方突起２により操作環１の先端位置
が所定位置に位置決め規制され、操作環１の先端部分に
ガタが生じないようになっている。

【００１７】一方、第２レンズ枠４の外周面の光軸方向
ほぼ中央位置に３個の取付台座３が図３（ｂ）に示した
ように円周方向にほぼ１２０°の間隔をあけて形成され
ている。この取付台座３は、操作環１をネジ止めするた
めの固定台であり、その上面３ａには固定ネジ５をねじ
込むためのネジ穴が形成されている。したがって、操作
環１を前方から第２レンズ枠４にかぶせ、前方突起２で
操作環１の前方を規定し、さらに操作環１に形成された
ネジ孔を通して固定ネジを締め込むことにより操作環１
を取付台座３に確実にかつ精度良く固定することができ
る。このとき前方突起２の上面２ａも操作環１の内周面
の内径と等しくなるように設定されており、操作環１と
第２レンズ枠４とが一体的に組み立てられるようになっ
ている。これにより操作環１を回転させると、第２レン
ズ枠４が一体的に回転し、第２レンズ枠４に保持された
合焦レンズ群を光軸上の所定の位置に移動することがで
きる。また、操作環１と第２レンズ枠４とは前方突起２
と取付台座３のみで接触支持されるので、両部材間の熱
伝導は最小限に抑えられる。

【００１８】なお、この操作環１の回転運動に際し、合
焦レンズ１２、１３の光軸が回転時に偏心して光線束が
光軸回りに歪んだりすることのないように摺動突起６、
７は固定筒の内周面と精度良く接触した状態で保持され
るとともに、操作環１の回転時にも精度良く第２レンズ
枠４を保持するように設計されている。

【００１９】図３（ａ）〜（ｃ）は、図２に示した各部
を光軸方向に見た断面図である。図示したように各部に
形成された突起部材（スラスト突起９、摺動突起６、
７、前方突起２）により固定筒８と第１レンズ枠１０と
の固定保持、操作環１と第２レンズ枠４との固定保持、
第２レンズ枠４と固定筒８との摺動動作を確実かつ正確
に行うことができる。

【００２０】次に、前述の突起部材の変形例について図
５を参照して説明する。図５（ａ）は前述の突起部材の
一例を示したもので、この突起部材２（６、７、９）は
外部に露出している操作環１や固定筒８の内周面と面接
触する構造になっている。これに対して同図（ｂ）は突
起が円筒面形状に仕上げられており、線接触により外側
の部材と接することができる。さらに同図（ｃ）は突起
が球面状に形成されており、部材間の接触は点接触とな
り、熱伝導を最小にすることができる。取付台座３につ
いては、固定ネジ５による螺着を確実にするために図５
（ａ）の構造とすることが好ましい。

【００２１】同図（ｄ）は母材であるチタン製の部材に
セラミックスチップＣを埋設してその突出部分により外
側の部材との接触を図るようにしたものである。これに
より熱伝導経路を遮断して外部からの伝熱を最小限に押
さえることができる。さらに、突起を形成する面につい
ては、前方突起２は操作環１の内周面側に突起を形成し
ても良いし、同様の形状のセラミックスチップのスペー
サを操作環１の内周面の隅角部に接着しても良い。摺動
突起６、７の場合には、固定筒８の内周面の側に同様の
摺動突起６、７を形成しても良い。この場合は精度の高
い摺動動作が要求されるので、操作環１の内周面か第２
レンズ枠４の外周面のいずれかに一体的に突起を形成す
ることが好ましい。

【００２２】第２レンズ枠４に形成されている取付台座
３については、図６に示したように、固定ネジが貫通す
るコマ状のセラミックスチップのスペーサを用いても操
作環１を第２レンズ枠４に確実に固定でき、伝熱作用を
最小限にできる。なお、本実施例では操作環１と第２レ
ンズ枠４とは固定ネジにより連結するようになっている
が、固定ネジを介しての熱伝導も遮断するために接着剤
を使用して両者を連結しても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の赤外線撮像
用レンズ鏡筒によれば、鏡筒外部から操作環１や固定筒
を介しての内部のレンズ保持部材への伝熱により生じる
温度変動を最小限にでき、撮像対象の赤外放射量を精度
良く検知し、撮像できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による赤外線撮像用レンズ鏡筒の一実施
例を示した半部縦断面図。

【図２】図１のレンズ鏡筒構造の要部を示した分解斜視
図。

【図３】図１に示した端面矢視（I-I ）、断面線（II-I
I 、III-III ）位置での突起状部材を示した端面図及び
横断面図。

【図４】図１に示した端面矢視（IV-IV ）位置での突起
状部材を示した端面図。

【図５】本発明に使用される突起部材の変形例を示した
斜視図。

【図６】本発明に使用される突起部材の変形例を示した
分解斜視図。

【図７】従来の赤外線撮像用レンズ鏡筒の一例を示した
半部縦断面図。

【図８】図７のレンズ鏡筒構造の要部を示した分解斜視
図。

【符号の説明】

１ 操作環 ２ 前方突起 ３ 取付台座 ４ 第２レンズ枠 ６、７ 摺動突起 ８ 固定筒 ９ スラスト突起 １０ 第１レンズ枠 １２、１３ 合焦レンズ １４ 固定レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千秋 謙三 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定筒に対して光軸方向に移動可能な合焦
   レンズ保持部材で合焦レンズを保持し、操作環の動作に
   より前記合焦レンズ保持部材を光軸方向に移動させて合
   焦を行う赤外線撮像用レンズ鏡筒において、 前記合焦レンズ保持部材は、前記操作環が該合焦レンズ
   保持部材の外周面にその円周方向に沿って所定間隔に設
   けられた第１の突起状接触部材を介してのみ接触するよ
   うに前記外周面を覆って固着されるとともに、 前記外周面にその円周方向に沿って所定間隔に設けられ
   た第２の突起状接触部材を介してのみ摺動可能に接触す
   るように前記固定筒に支持されたことを特徴とする赤外
   線撮像用レンズ鏡筒。
2. 【請求項２】前記固定筒は、内周面側にその円周方向に
   沿って所定間隔に設けられた第３の突起状接触部材を介
   してのみ接触するように固定レンズを保持する固定レン
   ズ保持部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載
   の赤外線撮像用レンズ鏡筒。