JPH089692Y2 - 光学機器用レンズ鏡胴の合焦装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は光学機器用レンズ鏡胴の合焦装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

光学機器用レンズ鏡胴に於ける光学系の焦点合わせ
（以下合焦という）の為、レンズ鏡胴を進退させる機構
は、ヘリコイド式焦点調節機構と呼ばれ、中空円筒体に
設けた多条ネジ（以下ヘリコイドネジと呼ぶ）を使用し
た機構が多く採用せれている。特にヘリコイドネジを設
けられた中空円筒体をヘリコイド筒と称し、雄ネジ側を
雄ヘリコイド筒、雌ネジ側を雌ヘリコイド筒と呼ぶ。

一般的に雌ヘリコイド筒は、外部操作部材に固着され
ていて、雄ヘリコイド筒と螺合するヘリコイドネジの他
に、光学機器本体に装着する部材側の固定体に螺合する
ピッチの小さい、且つ、前記ヘリコイドネジとはネジ方
向が逆方きのネジを有している。雄ヘリコイド筒は、光
学系を保持し、前記固定体と直進案内キーとキー溝の関
係で結合し、外部操作部材（即ち雌ヘリコイド筒）を回
転する事により、ヘリコイドネジの推力により、雄ヘリ
コイド筒は押し出され、キー溝にそって直進する。この
時雄ヘリコイド筒には光学系が保持されている為、合焦
操作が行われる機能を有するものであり、この機構を直
進ヘリコイド式焦点調節機構と呼び、中級レンズ以上の
光学機器用レンズ鏡胴の合焦装置に多く使用されてい
る。

光学機器用レンズ鏡胴のヘリコイドネジは、特に精密
さと、良好な操作感触が要求され、従って従来よりヘリ
コイドネジに於いては、ワーリング等の機械加工した後
でネジ合わせを行い、更にラッピング等を実施し、ネジ
の螺合クリアランスの程度、及びネジ回転感触の程度
等、前述の要求を確保する手段としてきた。その為にヘ
リコイド筒は加工コストも高くつくものである。しかし
ながら、近頃、特に、光学機器用レンズ鏡胴に於いて
は、高性能の製品を極めて低価格で市場に供給する事が
必須条件となってきている。旧来は光学機器用レンズ鏡
胴の構成部品は、全て金属材料を用いて、精度の高い加
工部品とし、これによって高品質のレンズ鏡胴を構成し
ていたが、プラスチック成形技術、金型製造技術等の発
展に伴って、高性能を要求される光学機器用レンズ鏡胴
にも積極的にプラスチック成形部品を採用し、加工コス
ト、ひいては、製品価値の低減、製品の軽量化等を計
り、市場の要求に答えた製品開発が要請されるに至っ
た。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、光学機器用レンズ鏡胴のヘリコイド筒のよう
な、プラスチック成形部品としてより高い品質のものを
得ようとしても、実際には、精度的にもコスト的にも十
分に満足する部品として提供し得ないのが実情である。

その理由の第１は、プラスチック材料によるヘリコイ
ド筒の成形時に発生する成形歪の問題である。円筒体の
円周上にヘリコイドネジを成形するわけであり、ネジ部
のオーバーハングを解消する為には、型の廻し抜きか、
あるいは最低でも三つ割りの型構成にした割型で成形す
る必要があり、いずれの方式の場合でも成形歪を極度に
押さえた真円度精度の高い成形部品を生産する事は非常
に難しくなり、必然的に金型製作コストも高くなり、第
２の問題である成形部品コストも高くなる。

更に生産台数が多く見込める製品の場合には、イニシ
ャルコストが高くても、大きなウェイトにはならずに済
むが、数の少ない物の生産にはコスト面で、樹脂化する
事が困難となるケースが多い点も前述したヘリコイドネ
ジを保有した鏡胴部品構成の為であるといえる。又、近
年は暗視用カメラ等に於いてCCDの赤外感度特性を利用
し、多数の赤外L.E.Dを並べ、赤外照明をして撮影する
ケースも発生している。この場合には、可視光域での合
焦位置と赤外光等の波長の相違による合焦位置の変化量
を補正する為、無限大位置のストップ位置を移動してや
る必要があるが、ヘリコイド式の合焦機構に前述の補正
機能を組込む事は複雑に成る要素をもつこととなる。例
えば、ヘリコイドの回転方向のストッパー位置を補正量
相当移動すれば、撮影条件は満足する事が出来るが、撮
影距離目盛は使用不可となる等、ユーザーが外部操作で
簡単にできる様な構成にする為には、コスト的にも割高
となる為、従来は、この種の補正機能は有していなかっ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上述した問題に鑑みてなされたもので、光学
機器本体への取付部材である固定鏡胴１と、前記固定鏡
胴に直進案内キーを介して嵌合された光学系保持部材で
ある鏡筒４とを備えた光学機器用レンズ鏡胴において、
前記固定鏡胴１及び前記鏡筒４に挟持され、両者を互い
に近接する方向に常に付勢する板バネ５を設け、前記鏡
筒４に光軸方向のみに移動可能に嵌合された操作軸２を
設け、該操作軸２は、前記固定鏡胴１側に外部に一部を
突出させた操作部材３を螺合させ、かつ前記鏡筒４側に
ピント調整ナット７を螺合結合させるとともに、軸方向
の一方の端面を前記固定鏡胴１に当接し、かつ前記ピン
ト調整ナット７の端面を前記鏡筒４に固着した飾枠８の
内側壁8aに当接することで、前記固定鏡胴１及び前記鏡
筒４の間に挟持され、前記ピント調整ナット７を回転す
ることで、前記鏡筒４を光軸方向に移動させて光学系の
無限大位置の合焦操作を行うとともに、前記操作部材３
を回転することで、操作部材３を前記固定鏡胴１に押圧
することにより生じる推力で前記板バネ５の反発力に抗
して前記鏡筒４を光軸方向に移動させて、無限大位置以
外の撮影距離の変化に伴う合焦操作を行うことを特徴と
する光学機器用レンズ鏡筒の合焦装置を提供しようとす
るものである。

また、本考案は上記の合焦装置において、前記レンズ
鏡胴に着脱自在に取り付けられる可視光補正用枠10を設
け、該可視光用補正枠10を取り付けることにより、前記
ピント調整ナット７が前記固定鏡胴１側に押圧移動され
て前記鏡筒４が光軸方向に移動することで可視光撮影の
波長域に対応した合焦位置に調整され、前記可視光用補
正枠10を取り外すことにより、前記ピント調整ナット７
への押圧が解除されて可視光撮影の波長域とは異なった
合焦位置に自動的に補正されるように、可視光用補正枠
10の光軸方向の幅寸法Ｌと撮影波長域の合焦位置に関す
る補正量Δｘとに基づいて、ピント調整ナット７の光軸
方向の寸法１を設定したことを特徴とする光学機器用レ
ンズ鏡胴の合焦装置を提供しようとするものである。

〔実施例〕

以下に本考案をCCTVカメラ用レンズ鏡胴に実施した一
実施例について添付図に基づいて説明する。第１図は本
考案を適用したCCTVカメラ用レンズ鏡胴の側断面図であ
り、第２図は本考案を適用した他の一実施例を示す側断
面図であり、第３図はその要部側断面図である。

第１図に於いて、このレンズ鏡胴は、カメラ本体（図
示せず）に装着される固定鏡胴１、操作軸２、操作部材
３、レンズ群を保持する鏡筒４、板バネ５、鏡筒４を直
進させる為の直進案内キー６、ピント調整ナット７、鏡
枠８、操作軸２の直進案内ビス９等で構成されている。

尚、図示したレンズ鏡胴は最も簡単な構造のものであ
り、極めて一般的なものであるが、本考案に直接関係な
く、説明を簡単にする為、絞り機構の省略や、複合部品
の一体化表示がしてある。

固定鏡胴１には、カメラ本体に装着するためのマウン
トネジ1aと、鏡筒４と嵌合するインロー径1Dと、直進案
内キー６の案内穴1bが設けてある。操作軸２は、鏡筒４
の案内溝4aに嵌合する直進ガイド用の直進案内ビス９を
固着した中間軸部2aが鏡筒４に嵌合し、鏡筒４に対して
回転することなく軸方向にのみ移動可能に構成してあ
る。操作軸２の両端部にはネジ部2b、2cを設けてあり、
一方のネジ部2bには操作部材３が螺合し、他の一方のネ
ジ部2cにはピント調整ナット７が螺合にて結合されてい
る。操作部材３は、レンズ鏡胴の外装部材から極部的に
突出した状態で合焦操作の為の操作軸２に螺合結合さ
れ、回動操作により、固定鏡胴１の当付面1uと当接して
鏡筒４との間隔を規制する端面3uを有している。操作軸
２の他方のネジ部2cに螺合するピント調整ナット７は、
鏡筒４の飾枠８の内側壁8aに当接する鍔面7aを有すると
共に、飾枠８のガイド穴8bを貫通し、飾枠８に設けたフ
ィルター取付ネジ部8cの近くに、摺割7bを有する頭部7c
を出している。後述する可視光用補正枠10等をフィルタ
ー取付けネジ部8cに螺合することにより、可視光用補正
枠10の端面が前記ピント調整ナット７に当接して操作軸
２を固定鏡胴１に押圧し、固定鏡胴１と鏡筒４との間隔
を押し拡げることができるように構成してある。鏡筒４
はレンズ群11からなる光学系を保持し、前記操作軸２を
嵌合した状態で保持し、直進案内キー６をネジ締付けに
より固着し、固定鏡胴１とはインロー径4Dにて嵌合して
結合しており、前記直進案内キー６は固定鏡胴１の案内
穴1bへ直進移動可能に嵌合している。同時に、板バネ５
は鏡筒４と固定鏡胴１の間に挟持されて、固定鏡胴１と
鏡筒４との間隔を、せばめる方向、即ち合焦点を後方に
移動させる方向にバネ加圧された状態に収納されてい
る。以上の状態に組み込まれたレンズ鏡筒においては、
第１図で示すように、固定鏡胴１と鏡筒４の間隔は、板
バネ５の加圧により、操作軸２の端面2mが固定鏡胴１の
端面1mと当付き、ピント調整ナット７の端面7aが鏡筒４
と一体化された飾枠８の内側壁8aと当付いた状態に維持
されている。この状態で、レンズ群11からなる光学系の
無限大位置のピント出しを行う場合には、ピント調整ナ
ット７の回転操作を行えば良い。

即ち、今、ピント調整ナット７をネジをゆるめる方向
に廻すと、端面7aが飾枠８の内側壁8aに当付いている
為、直進案内ビス９をガイドにして操作軸２を後方に押
し出すネジ推力がでるが、操作軸２の端面2mは固定鏡筒
１と当付いている為、鏡筒４が板バネ５の反発力に打ち
勝ち固定鏡胴１との間隔が広がる方向、即ちレンズ系が
操だされる方向に移動する。又、逆に今度はピント調整
ナット７をねじ込む方向に回転した場合には、前述とは
逆にピント調整ナット７がねじ込まれた量だけ、板バネ
５の反発力にて鏡筒４と固定鏡胴１の間隔はせばめられ
る方向に移動する。この作用を利用して無限大位置の合
焦操作を行うことができる。

次に撮影距離変化に伴うレンズ鏡胴の合焦操作は操作
部材３の回転操作によって行う。無限大位置の合焦作業
時には、操作部材３は鏡筒４と固定鏡胴１との間隔規制
には関与しない位置に保管されているが、ここで、操作
部材３を回転操作すると、例えば、ネジがゆるむ方向に
回転させた場合、操作軸２とのネジ推力により、操作部
材３は後方（図中、右方向）に移動し、その端面3uが固
定鏡胴１の当付面1uと当接する方向に移動し、当接する
迄は合焦位置は変化しないが、該端面3uと1uが当接し、
更に回転操作を行うと鏡筒４と固定鏡胴１の間隔を広げ
る方向にレンズを繰出する事となる。この時、鏡筒４
は、板バネ５の反発力に打勝って移動し、反対方向に操
作部材３を回転すると、今度は逆に操作部材３が移動し
た量だけ板バネ５の反発力にて前記間隔がせばまる方向
に移動する事となり、無限大位置の所まで移動すると今
度は、ストップ部材が前述した操作軸２に移り、操作部
材３は関与しない状態となる。以上の様に無限大位置以
外の撮影距離の合焦操作は操作部材３の回転運動により
可能となる。

第２図は、本考案の鏡胴（第１図示）に可視光用補正
枠10を取り付けた側断面図である。第２図について説明
すると、図中、可視光用補正枠10の飾枠８との取付当付
面10aからピント調整ナット７との当付端面7cまでの寸
法をＬとし、レンズ鏡胴の飾枠８のフィルター取付ネジ
部端面からピント調整ナット７の当接する内側壁8aまで
の寸法をL1とし、ピント調整ナット７の可視光用補正枠
10との当接面から飾枠８の内側壁8aとの当接面までの寸
法をｌとする。撮影波長域の合焦位置と可視光域の合焦
位置と撮影波長域の合焦位置とのズレ量、即ち補正量Δ
ｘとして説明する。前述の如く、第１図で説明した機
構、構成のレンズ鏡胴のフィルター取付ネジ部に可視光
用補正枠10を取り付けたものが第２図である。この状態
で無限大位置の合焦操作をピント調整ナット７を回転さ
せて行うが、この時前記Ｌ、L1、ｌの関係が次の式を成
立させている。

ｌ＝（L1＋Δｘ）−Ｌ …（１） （１）式に於いて、焦点距離fbが短くなる方向、即ち飾
筒４と固定鏡筒１の間隔がせばめられる方向に移動して
合焦点になる補正量を（＋）と考え、逆の場合は（−）
と考える。

又本考案の構成からは、板バネ５の反発力を利用した
自動補正機構の為、焦点距離fbが短い方向から長くなる
方向への補正の場合には、補正枠相当のＬの寸法を補正
量Δｘだけ増してやれば、補正枠をフィルター取付ネジ
に取付ける事により、自動的に補正でき、fbを短い方向
に補正する場合には、最初に設定した以上に短い方向に
は、補正出来ない為、近赤外域撮影等を対象にした場合
には、fbが短くなる近赤外撮影時の合焦位置を基準に考
え、補正量Δｘは（−）で考え（１）式を成立させた
Ｌ、L1、ｌの設定をすれば良い事となる。従って、第１
図の状態で近赤外域撮影時の無限大位置の合焦を行い、
可視光撮影時には補正量Δｘだけ、ピント調整ナット７
の端面を押す様に設定した可視光用補正枠10を、第２図
の如く取り付けて使用すれば、該ピント調整ナットの端
面を補正量Δｘ分押すこととなり、鏡筒４が補正量Δｘ
分だけ繰だされた方向に移動し、自動的に補正されるも
のである。可視光用補正枠には第３図に示すように赤外
カットフィルター等が組み込まれたものを使用しても良
い。又本考案の合焦装置の構成で、以上の様な撮影波長
の合焦位置補正を行った場合には、操作部材３と固定鏡
胴１の関係を一切変えることなく行うことができるか
ら、無限大位置のみでなく、撮影距離全域にわたった補
正が可能となり、操作部材３に距離目盛又は、目盛相当
に印等が表示されていれば、撮影波長が異なっても、共
通に使用できる距離目盛等の表示となる利点がある。

〔効果〕

以上の通り、本考案に係る光学機器用レンズ鏡胴の合
焦装置によれば、光学機器本体への取付部材である固定
鏡胴１と、前記固定鏡胴に直進案内キーを介して嵌合さ
れた光学系保持部材である鏡筒４とを備えた光学機器用
レンズ鏡胴において、前記固定鏡胴１及び前記鏡筒４に
挟持され、両者を互いに近接する方向に常に付勢する板
バネ５を設け、前記鏡筒４に光軸方向のみに移動可能に
嵌合された操作軸２を設け、該操作軸２は、前記固定鏡
胴１側に外部に一部を突出させた操作部材３を螺合さ
せ、かつ前記鏡筒４側にピント調整ナット７を螺合結合
させるとともに、軸方向の一方の端面を前記固定鏡胴１
に当接し、かつ前記ピント調整ナット７の端面を前記鏡
筒４に固着した飾枠８の内側壁8aに当接することで、前
記固定鏡胴１及び前記鏡筒４の間に挟持され、前記ピン
ト調整ナット７を回転することで、前記鏡筒４を光軸方
向に移動させて光学系の無限大位置の合焦操作を行うと
ともに、前記操作部材３を回転することで、操作部材３
を前記固定鏡胴１に押圧することにより生じる推力で前
記板バネ５の反発力に抗して前記鏡筒４を光軸方向に移
動させて、無限大位置以外の撮影距離の変化に伴う合焦
操作を行うことを特徴とする光学機器用レンズ鏡筒の合
焦装置の構成を有することにより、従来のヘリコイドネ
ジを使用することなく、板バネ５により固定鏡胴１に対
して鏡筒４に固着した飾枠８を常時近接する方向に付勢
し、鏡筒４に光軸方向のみに移動可能に嵌合され、かつ
固定鏡胴１側に操作部材３を螺合させた操作軸２に、前
記飾枠８の内側壁8aに当接するピント調整ナット７を螺
合して該操作軸２の一端面を固定鏡胴１に当接した状態
で、ピント調整ナット７を回転することで、前記鏡筒４
を光軸方向に移動させて光学系の無限大位置の合焦操作
を行うことができるとともに、前記固定鏡胴１側に螺合
させた操作部材３を回転することで、操作部材３を前記
固定鏡胴１に押圧することにより操作軸２に生じる推力
で前記板バネ５の反発力に抗して前記鏡筒４を光軸方向
に移動させて、無限大位置以外の撮影距離の変化に伴う
合焦操作を行うことができる効果があり、その際にピン
ト調整ナット７、操作部材３の端面がたえず飾枠８又は
固定鏡胴１の当付面に板バネ５の加圧力によって押圧さ
れてピント調整ナット７及び操作部材３の回転が阻止さ
れることとなるから、振動、衝撃等の悪条件のおいても
合焦位置がずれるようなことは発生せず、ヘリコイド式
の合焦装置の場合のような操作部材のロック機構を不要
とすることができ、部品構成を簡素化し、しかも構成部
品の小物部品化を可能とし、ヘリコイドネジが削除でき
たことで部品の樹脂化を進める上で成形部品形状が簡単
な形状となり、精度的にも、コスト的にも向上した。生
産性に富んだ合焦装置、特にC.C.T.V.カメラ用レンズ鏡
胴のように繰出量の小さい光学機器用レンズ鏡胴の合焦
装置として適した装置を提供する効果がある。

また、本考案によれば、上記の合焦装置において、前
記レンズ鏡胴に着脱自在に取り付けられる可視光用補正
枠10を設け、該可視光用補正枠10を取り付けることによ
り、前記ピント調整ナット７が前記固定鏡胴１側に押圧
移動されて前記鏡筒４が光軸方向に移動することで可視
光撮影の波長域に対応した合焦位置に調整され、前記可
視光用補正枠10を取り外すことにより、前記ピント調整
ナット７への押圧が解除されて可視光撮影の波長域とは
異なった合焦位置に自動的に補正されるように、可視光
用補正枠10の光軸方向の幅寸法Ｌと撮影波長域の合焦位
置に関する補正量Δｘとに基づいて、ピント調整ナット
７の光軸方向の寸法１を設定したことを特徴とする光学
機器用レンズ鏡胴の合焦装置の構成を有することによ
り、一レンズ鏡胴にユーザーが使用する波長に合わせて
前記可視光用補正枠10を着脱するだけで撮影の合焦位置
を簡単に切り換えることができる機能を簡素な構成で設
けることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用したCCTVカメラ用レンズ鏡胴の一
実施例の要部の側断面図であり、第２図は本考案を適用
した他の一実施例を示す側断面図であり、第３図は可視
光用補正枠に赤外カットフィルターを組込んだ要部の側
断面図である。 １……固定鏡胴 1a……マウントネジ 1b……案内穴 1D……インロー径 1m……当付面 1u……当付面 ２……操作軸 ３……操作部材 3u……端面 ４……鏡筒 4D……インロー径 4a……案内溝 ５……板バネ ６……直進案内キー ７……ピント調整ナット ８……飾枠 8a……内側壁 ９……直進アイドビス 10……可視光用補正枠

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光学機器本体への取付部材である固定鏡胴
   １と、前記固定鏡胴に直進案内キーを介して嵌合された
   光学系保持部材である鏡筒４とを備えた光学機器用レン
   ズ鏡胴において、 前記固定鏡胴１及び前記鏡筒４に挟持され、両者を互い
   に近接する方向に常に付勢する板バネ５を設け、 前記鏡筒４に光軸方向のみに移動可能に嵌合された操作
   軸２を設け、該操作軸２は、前記固定鏡胴１側に外部に
   一部を突出させた操作部材３を螺合させ、かつ前記鏡筒
   ４側にピント調整ナット７を螺合結合させるとともに、
   軸方向の一方の端面を前記固定鏡胴１に当接し、かつ前
   記ピント調整ナット７の端面を前記鏡筒４に固着した飾
   枠８の内側壁8aに当接することで、前記固定鏡胴１及び
   前記鏡筒４の間に挟持され、 前記ピント調整ナット７を回転することで、前記鏡筒４
   を光軸方向に移動させて光学系の無限大位置の合焦操作
   を行うとともに、 前記操作部材３を回転することで、操作部材３を前記固
   定鏡胴１に押圧することにより生じる推力で前記板バネ
   ５の反発力に抗して前記鏡筒４を光軸方向に移動させ
   て、無限大位置以外の撮影距離の変化に伴う合焦操作を
   行うことを特徴とする光学機器用レンズ鏡筒の合焦装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の合焦装置において、前記レ
   ンズ鏡胴に着脱自在に取り付けられる可視光用補正枠10
   を設け、 該可視光用補正枠10を取り付けることにより、前記ピン
   ト調整ナット７が前記固定鏡胴１側に押圧移動されて前
   記鏡筒４が光軸方向に移動することで可視光撮影の波長
   域に対応した合焦位置に調整され、 前記可視光用補正枠10を取り外すことにより、前記ピン
   ト調整ナット７への押圧が解除されて可視光撮影の波長
   域とは異なった合焦位置に自動的に補正されるように、
   可視光用補正枠10の光軸方向の幅寸法Ｌと撮影波長域の
   合焦位置に関する補正量Δｘとに基づいて、ピント調整
   ナット７の光軸方向の寸法１を設定したことを特徴とす
   る光学機器用レンズ鏡胴の合焦装置。