JP2011095324A - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単にレンズの傾き調整を行うことができるレンズ装置を提供する。
【解決手段】支点部１１４を支点支持部１４０に揺動自在に支持されたレンズ保持枠Ｆ１は、第１連結部１１８を第１ネジ１４２によって、第２連結部１２４を第２ネジ１４４によって、レンズ鏡胴１２にネジ止めされる。第１ネジ１４２は支点支持部１４０から時計回りに９０°回転した位置に配置され、第２ネジ１４４は支点支持部１４０から反時計回りに９０°回転した位置に配置される。レンズ保持枠Ｆ１は、第１ネジ１４２をねじ込むことにより、Ｘ軸周りに傾動し、第２ネジ１４４をねじ込むことにより、Ｙ軸周りに傾動する。第１ネジ１４２と第２ネジ１４４の螺合量を調整して、第１レンズＬ１の傾きを調整する。
【選択図】 図９

Description

本発明はレンズ装置に係り、特にレンズの傾き調整機能の備えたレンズ装置に関する。

レンズ装置が所望の光学性能を発揮するためには、各レンズが傾くことなく取り付けられている必要がある。このため、レンズ装置は、組み立て時にレンズの傾きを調整できるようにすることが好ましい。

このようなレンズの傾き調整機構を備えたレンズ装置として、特許文献１には、鏡筒本体の外周面の少なくとも３箇所に調整ピンを配置し、その調整ピンを回転させると、レンズ保持部材を光軸方向に変位させて、レンズの傾きを調整できるようにしたレンズ装置が記載されている。

また、特許文献２には、レンズ保持枠を鏡筒本体に対して姿勢変更可能に支持する少なくとも３つの支持部を設け、そのうちの１つは、球面で支持する構成とし、残りの支持部は、レンズ保持枠と鏡筒本体との間隔を調整可能に支持する構成として、そのレンズ保持枠と鏡筒本体との間隔を調整して、レンズの傾きを調整することが記載されている。

特開２００４−１６３８６５号公報 特開２００７−２７９５２５号公報

ところで、レンズの傾き調整は、たとえば、レーザオートコリメータでレンズの傾きを検出し、その検出結果に基づいて、レンズの傾きを修正するが、従来の調整機構では、各調整部材の調整量（特許文献１では各調整ピンの回転量、特許文献２では各支持部における間隔）を割り出すのに手間がかかり、何度も微調整しながら傾きを修正しなければならないという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単にレンズの傾き調整を行うことができるレンズ装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、レンズが保持されたレンズ保持枠を円筒形状の鏡胴の内部に設けられたレンズ取付部に嵌めて、前記レンズを前記鏡胴に取り付けるレンズ装置において、前記レンズ保持枠の外周部から突出して形成され、前記レンズ保持枠を前記レンズ取付部に収容すると、先端部が前記レンズ取付部の円筒内周面に当接して、前記レンズ保持枠の光軸位置を前記円筒内周の中心位置とほぼ一致するように保持する複数の突起部と、前記レンズ保持枠の外周部から突出して形成された支点部と、前記レンズ保持枠の外周部から突出して鍔状に形成され、前記レンズ保持枠の中心を回転中心として前記支点部から一方向に９０°回転した位置に配置された第１の連結部と、前記第１の連結部に前記レンズの光軸と平行に形成された第１の貫通穴と、前記レンズ保持枠の外周部から突出して鍔状に形成され、前記レンズ保持枠の中心を回転中心として前記支点部から他方向に９０°回転した位置に配置された第２の連結部と、前記第２の連結部に前記レンズの光軸と平行に形成された第２の貫通穴と、前記レンズ取付部に設けられ、前記支点部を揺動自在に支持する支持部と、前記第１の貫通穴に対応して前記レンズ取付部の前記レンズの光軸と垂直な端面に設けられた第１のネジ穴と、前記第１の貫通穴を通して前記第１のネジ穴に螺合され、前記レンズ保持枠を前記レンズ取付部に連結する第１のネジと、内周部に前記第１のネジが通されて、前記第１の連結部と前記レンズ取付部の端面との間に配置され、前記第１の連結部を前記レンズ取付部の端面から離れる方向に付勢する第１のバネ部材と、前記第２の貫通穴に対応して前記レンズ取付部の前記レンズの光軸と垂直な端面に設けられた第２のネジ穴と、前記第２の貫通穴を通して前記第２のネジ穴に螺合され、前記レンズ保持枠を前記レンズ取付部に連結する第２のネジと、内周部に前記第２のネジが通されて、前記第２の連結部と前記レンズ取付部の端面との間に配置され、前記第２の連結部を前記レンズ取付部の端面から離れる方向に付勢する第２のバネ部材と、を備え、前記第１のネジ穴に対する前記第１のネジの螺合量及び前記第２のネジ穴に対する前記第２のネジ穴の螺合量を調整して、前記レンズの光軸の傾きを調整可能としたことを特徴とするレンズ装置を提供する。

本発明によれば、第１のネジを第１のネジ穴に螺合させると、その螺合量に応じて、支持部に支持された支点部を支点として、レンズ保持枠が傾動する。同様に、第２のネジを第２のネジ穴に螺合させると、その螺合量に応じて、支持部に支持された支点部を支点として、レンズ保持枠が傾動する。ここで、第１のネジ穴は支点部から一方向に９０°回転した位置に設けられ、第２のネジ穴は支点部から他方向に９０°回転した位置に設けられていることから、第１のネジを第１のネジ穴に螺合させると、レンズ保持枠は、支点部と第２のネジ穴とを通る直線の周りを傾動し、第２のネジを第２のネジ穴に螺合させると、レンズ保持枠は、支点部と第１のネジ穴とを通る直線の周りを傾動する。すなわち、本発明において、レンズ保持枠は、直交する２軸の周りを傾動する。これにより、傾きの調整時に必要な調整量（螺合量）を簡単に割り出すことができ、簡単に傾き調整を行うことができる。

請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記支点部は、前記レンズ保持枠の外周部から突出して鍔状に形成され、前記支持部は、前記支点部を前後から球面で挟持して、前記支点部を揺動自在に支持することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置を提供する。

本発明によれば、支点部は、レンズ保持枠の外周部から突出して鍔状に形成され、支持部は、支点部を前後から球面で挟持して、支点部を揺動自在に支持する。これにより、簡単な構成で精度よく支点部を揺動自在に支持することができる。

請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記突起部の先端面は、前記レンズ保持枠の中心を中心とした球の表面と同じ曲率で形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置を提供する。

本発明によれば、突起部が、レンズ保持枠の中心を中心とした球の表面と同じ曲率で形成される。これにより、芯ズレを起こさせることなく、高精度にレンズ保持枠を傾動させることができる。

請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、前記突起部と前記支点部と前記第１の連結部と前記第２の連結部とは、前記レンズ保持枠に一体的に形成されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のレンズ装置を提供する。

本発明によれば、突起部と支点部と第１の連結部と第２の連結部とが、レンズ保持枠に一体的に形成される。これにより、部品点数を減少させることができる。

請求項５に係る発明は、前記目的を達成するために、前記レンズが、前記鏡胴の先端に取り付けられる第１レンズであることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のレンズ装置を提供する。

本発明によれば、第１レンズが傾き調整可能に取り付けられる。第１レンズは、その傾きが及ぼす光学性能への影響が最も大きいので、傾きなく取り付けられることにより、品質の安定したレンズ装置を製造することができる。

本発明によれば、簡単にレンズの傾き調整を行うことができる。

本発明に係るレンズ装置の一実施形態を示す断面図 第１レンズの組み立て展開図 レンズ取付部の斜視図 レンズ保持枠を含む第１レンズの正面図 レンズ保持枠を含む第１レンズの側面図 ガイドピンの拡大図 押さえ板の斜視図 レンズ保持枠の一部を拡大した斜視図 第１レンズが仮組み付けされたレンズ鏡胴の正面図

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述する。

＜全体構成＞
図１は、本発明に係るレンズ装置の一実施形態を示す断面図である。

同図に示すレンズ装置１０は、フォーカス機構、ズーム機構及びアイリス機構を備えた監視カメラ用のレンズ装置であり、そのレンズ鏡胴１２の内部には、撮影光軸Ｏに沿って、前側から順に第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４が配置されている。そして、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間にアイリス装置１４が組み込まれている。

なお、同図において、各レンズＬ１〜Ｌ４は、１枚のレンズで記載されているが、各レンズＬ１〜Ｌ４は、少なくとも１枚のレンズで構成されている。

第１レンズＬ１と第３レンズＬ３は固定レンズであり、それぞれレンズ保持枠Ｆ１、Ｆ３に保持されて、レンズ鏡胴１２内の所定の位置に固定して取り付けられている。

一方、第２レンズＬ２と第４レンズＬ４は移動レンズであり、それぞれレンズ保持枠Ｆ２、Ｆ４に保持されて、レンズ鏡胴１２内を撮影光軸Ｏに沿って前後移動自在に取り付けられている。レンズ装置１０は、第２レンズＬ２を移動させることにより、ズーミングが行われ、第４レンズＬ４を移動させることにより、フォーカシングが行われる。

レンズ鏡胴１２は、主として、第１固定筒１６と、その第１固定筒１６の後端同軸上に連結された第２固定筒１８と、第１固定筒１６の外周部に回動自在に設けられた第１回転筒２０と、第２固定筒１８の外周部に回動自在に設けられた第２回転筒２２とで構成されている。

第１固定筒１６は、円筒形状に形成されており、その先端外周にフランジ部１６Ａが形成されている。この第１固定筒１６の先端部の内周には、レンズ取付部１００が形成されており、第１レンズＬ１は、このレンズ取付部１００に取り付けられている。なお、この第１レンズＬ１の取付構造については、後に詳述する。

第１回転筒２０は、円筒形状に形成されており、その先端外周にフランジ部２０Ａが形成されている。この第１回転筒２０の内径は、第１固定筒１６の外径に対応して形成されている。第１回転筒２０は、その内周部を第１固定筒１６の外周部に嵌めることにより、第１固定筒１６の外周部を摺動自在に支持される。

また、この第１回転筒２０の内周部後端には、周方向の３カ所にピン２６が突出して形成されている。この３本のピン２６は、第１固定筒１６の外周部後端に周方向に沿って形成されたガイド溝２８に係合されている。第１回転筒２０は、この３本のピン２６が、ガイド溝２８に係合することにより、軸方向の移動が規制され、第１固定筒１６の外周部の周りを回動自在に支持される。

また、この第１回転筒２０の先端面には、撮影光軸Ｏを中心に所定の内径を有する環状の凹部３０が形成されている。この凹部３０には、リング状に形成された波形バネ３２が嵌め込まれている。波形バネ３２は、第１回転筒２０が第１固定筒１６の外周部に装着されると、第１固定筒１６のフランジ部１６Ａの後端面に当接し、互いのフランジ部１６Ａ、２０Ａを軸方向に沿って離す方向に付勢する。これにより、第１回転筒２０を回転させる際、一定のトルクが付与され、良好な操作感を与えることが可能になる。

第２レンズＬ２は、第１固定筒１６の内周部に収容されている。この第２レンズＬ２を保持するレンズ保持枠Ｆ２の外周部には、３本のカムピン３４が等間隔（１２０°間隔）に配置されている。第１固定筒１６の周面には、この３本のカムピン３４が個別に係合する３本の直進溝３６が、撮影光軸Ｏと平行に形成されている。また、第１回転筒２０の内周面には、この３本のカムピン３４が個別に係合する３本のカム溝３８が、所定の軌跡で形成されている。第２レンズＬ２は、この３本のカムピン３４が、それぞれ第１固定筒１６に形成された３本の直進溝３６に係合されるとともに、第１回転筒２０の内周面に形成された３本のカム溝３８に係合された状態で第１固定筒１６の内周部に収容される。これにより、第１回転筒２０を回転させると、３本のカムピン３４とカム溝３８と直進溝３６との作用で第２レンズＬ２が撮影光軸Ｏに沿って前後移動する。

第２固定筒１８は、円筒形状に形成されており、その先端外周にフランジ部１８Ａが形成されている。第２固定筒１８は、このフランジ部１８Ａを第１固定筒１６の後端面に鏡胴固定ネジ４０でネジ止めすることにより、第１固定筒１６の後端同軸上に連結される。このため、第１固定筒１６の後端面には、鏡胴固定ネジ４０を螺合させるためのネジ穴４２が撮影光軸Ｏと平行に形成され、第２固定筒１８のフランジ部１８Ａには、鏡胴固定ネジ４０を通すための穴４４が撮影光軸Ｏと平行に貫通して形成されている。このネジ穴４２と穴４４は、撮影光軸Ｏを中心とする同心円上の３カ所に等間隔に配置されており、第２固定筒１８は、３カ所でネジ止めされて、第１固定筒１６の後端面に固定される。

第２固定筒１８の先端面には、第１嵌合部４６と第２嵌合部４８とが形成されている。第１嵌合部４６は、撮影光軸Ｏを中心とした円環状の凹部として形成されており、その内径は第１回転筒２０の外径に対応して形成されている。第２嵌合部４８は、第１嵌合部４６の底部に撮影光軸Ｏを中心とした円環状の凹部として形成されており、その内径は第１固定筒１６の外径に対応して形成されている。この結果、第２固定筒１８を第１固定筒１６に連結すると、第１固定筒１６の後端部が第２嵌合部４８の内側に嵌合するとともに、第１回転筒２０の後端部が第１嵌合部４６の内側に嵌合する。

第３レンズＬ３は、第２嵌合部４８の内側に嵌め込まれており、第２固定筒１８を第１固定筒１６に連結すると、第１固定筒１６の後端面と第２嵌合部４８の底面との間にレンズ保持枠Ｆ３が挟持されて、所定位置に固定される。

なお、レンズ保持枠Ｆ３の固定を確実にするために、レンズ保持枠Ｆ３と第１固定筒１６の後端面との間には、リング状に形成されたバネ部材が配置され、このバネ部材によって、レンズ保持枠Ｆ３を第２嵌合部４８の底面に押しつけるように構成されている。

また、第３レンズＬ３が傾くことなく取り付けられるようにするために、第３レンズＬ３のレンズ保持枠Ｆ３の後面と第２嵌合部４８の底面は撮影光軸Ｏと直交するように形成されている。これにより、第３レンズＬ３のレンズ保持枠Ｆ３の後面を第２嵌合部４８の底面に当接させると、第３レンズＬ３は撮影光軸Ｏに対して直交して配置される。

また、第２嵌合部４８の底面の２カ所には、図示しないボスが光軸方向に突出して設けられ、第３レンズＬ３のレンズ保持枠Ｆ３の後端面には、このボスが嵌合するボス穴が形成されている。第３レンズＬ３は、第２嵌合部４８に嵌め込む際、このボス穴にボスが嵌合するようにして、第２嵌合部４８に嵌め込まれる。これにより、第３レンズＬ３が位置決めされて取り付けられる。

アイリス装置１４は、第２嵌合部４８の底面にネジ５０でネジ止めされて取り付けられる。このため、第２嵌合部４８の底面には、ネジ５０を螺合させるためのネジ穴５２が撮影光軸Ｏと平行に形成され、アイリス装置１４には、ネジ５０を通すための穴（不図示）が撮影光軸Ｏと平行に貫通して形成されている。このネジ穴４２と穴は、撮影光軸Ｏを中心とする同心円上の２カ所に等間隔に配置されており、アイリス装置１４は、２カ所でネジ止めされて、第２嵌合部４８の底面に固定される。

なお、第２嵌合部４８に形成されるネジ穴５２は、第２嵌合部４８の底面から撮影光軸Ｏと平行に突出して形成された円柱状の突起部５６に形成されている。第３レンズＬ３のレンズ保持枠Ｆ３には、この突起部５６が挿通される挿通穴５８が撮影光軸Ｏと平行に形成されている。第３レンズＬ３を第２嵌合部４８に嵌め込む際は、この挿通穴５８に突起部５６を通して、第２嵌合部４８に嵌め込まれる。

第２回転筒２２は、円筒形状に形成されており、その内径は、第２固定筒１８の外径に対応して形成されている。第２回転筒２２は、その内周部を第２固定筒１８の外周部に嵌めることにより、第２固定筒１８の外周部を摺動自在に支持される。

また、この第２回転筒２２の内周部後端には、周方向の３カ所にピン６０が突出して形成されている。この３本のピン６０は、第２固定筒１８の外周部後端に周方向に沿って形成されたガイド溝６２に係合されている。第２回転筒２２は、この３本のピン６０が、ガイド溝６２に係合することにより、軸方向の移動が規制され、第２固定筒１８の外周部の周りを回動自在に支持される。

また、この第２回転筒２２の先端面には、周方向に沿って環状の凹部６４が形成されている。この凹部６４には、リング状に形成された波形バネ６６が嵌め込まれている。波形バネ６６は、第２回転筒２２が第２固定筒１８の外周部に装着されると、第２固定筒１８のフランジ部１８Ａの後端面に当接し、第２回転筒２２を第２固定筒１８のフランジ部１８Ａから離す方向に付勢する。これにより、第２回転筒２２を回転させる際、一定のトルクが付与され、良好な操作感を与えることが可能になる。

第４レンズＬ４は、第２固定筒１８の内周部に収容されている。この第４レンズＬ４を保持するレンズ保持枠Ｆ４の外周部には、３本のカムピン６８が等間隔（１２０°間隔）に配置されている。第２固定筒１８の周面には、この３本のカムピン６８が個別に係合する３本の直進溝７０が、撮影光軸Ｏと平行に形成されている。また、第２回転筒２２の内周面には、この３本のカムピン６８が個別に係合する３本のカム溝７２が、所定の軌跡で形成されている。第４レンズＬ４は、この３本のカムピン６８が、それぞれ第２固定筒１８に形成された３本の直進溝７０に係合されるとともに、第２回転筒２２の内周面に形成された３本のカム溝７２に係合された状態で第２固定筒１８の内周部に収容される。これにより、第２回転筒２２を回転させると、３本のカムピン６８とカム溝７２と直進溝７０との作用で第４レンズＬ４が撮影光軸Ｏに沿って前後移動する。

以上のように構成されたレンズ装置１０は、第１回転筒２０を回転させると、その回転量に応じて、第２レンズＬ２が撮影光軸Ｏ上を前後移動し、この結果、ズーミングが行われる。また、第２回転筒を回転させると、その回転量に応じて、第４レンズＬ４が撮影光軸Ｏ上を前後移動し、この結果、フォーカシングが行われる。

なお、レンズ装置１０の後端部には、撮像ユニット（図示せず）が取り付けられる。第１レンズＬ１に入射した光は、第２レンズＬ２、アイリス装置１４、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４を通り、撮像ユニットに備えられた撮像素子の受光面に入射される。

＜第１レンズＬ１の取付構造＞
図２は、第１レンズＬ１の組み立て展開図であり、図３は、レンズ取付部１００の斜視図である。また、図４、図５は、それぞれレンズ保持枠を含む第１レンズの正面図、側面図である。

上記のように、第１レンズＬ１は、第１固定筒１６の先端内周に形成されたレンズ取付部１００に取り付けられる。このレンズ取付部１００は、撮影光軸Ｏと直交して形成された取付基準面１０２と、その取付基準面１０２と直交して設けられた円環状のガイド面１０４とで構成されている。

第１固定筒１６は、その先端に撮影光軸Ｏを中心とした円環状の第１凹部１０６が形成されており、この第１凹部１０６の底面が取付基準面１０２とされている。

また、第１凹部１０６の底面には、撮影光軸Ｏを中心とした半径ｒの円環状の第２凹部１０８が形成されており、ガイド面１０４は、この第２凹部１０８の内周面として形成されている。

第１レンズＬ１は、そのレンズ保持枠Ｆ１を第２凹部１０８の内側に嵌めてレンズ取付部１００に取り付けられる。この第１レンズＬ１のレンズ保持枠Ｆ１の外周部には、４つのガイドピン１１０が径方向に突出して形成されている。レンズ保持枠Ｆ１は、第２凹部１０８の内側に収容すると、この４つのガイドピン１１０の先端部が、第２凹部１０８の内周面（ガイド面）１０４に当接して、その中心（第１レンズＬ１の光軸位置）が、円環状に形成された第２凹部１０８の中心（撮影光軸Ｏの位置）と一致した状態で第２凹部１０８内に保持される。この４つのガイドピン１１０は、第１レンズＬ１の中心を通り、撮影光軸Ｏを中心とする同一円周上に等間隔（９０°間隔）に配設されている。また、図６に示すように、この４つのガイドピン１１０の先端面１１０Ａは、第１レンズＬ１の中心を中心とした半径ｒの球の周面と同じ曲率で形成されている。この結果、第２凹部１０８の内周部に収容された第１レンズＬ１のレンズ保持枠Ｆ１は、第１レンズＬ１の中心を傾動中心として、中心が撮影光軸Ｏからずれることなく、傾動自在に支持される。

第１レンズＬ１のレンズ保持枠Ｆ１の外周部には、所定の外径を有するフランジ部１１２が形成されている。このフランジ部１１２は、一部が切り欠いて形成されており、その切欠き部にレンズ保持枠Ｆ１の傾動時の支点となる支点部１１４が突出して形成されている。

支点部１１４は、レンズ保持枠Ｆ１の外周部から突出して鍔状に形成されており、その前後同軸上に円柱状の当接部１１６Ｆ、１１６Ｂが撮影光軸Ｏと平行に突出して形成されている（図８参照）。この当接部１１６Ｆ、１１６Ｂの端面は、後述する支持ピンの当接面として、撮影光軸Ｏと直交して形成されている。

支点部１１４から撮影光軸Ｏを中心として時計回りに９０°回転した位置には、第１連結部１１８が形成されている。この第１連結部１１８は、フランジ部１１２の外周から更に張り出して鍔状に形成されており、その後端面には、円柱状の第１突起部１２０が撮影光軸Ｏと平行に形成されている（図８参照）。また、この第１突起部１２０には、同軸上に第１貫通穴１２２が形成されている。

一方、支点部１１４から撮影光軸Ｏを中心として反時計回りに９０°回転した位置には、第２連結部１２４が形成されている。この第２連結部１２４も、フランジ部１１２の外周から更に張り出して鍔状に形成されており、その後端面には円柱状の第２突起部１２６が撮影光軸Ｏと平行に形成されている。また、この第２突起部１２６には、同軸上に第２貫通穴１２８が形成されている。

さらに、支点部１１４から撮影光軸Ｏを中心として時計回りに１８０°回転した位置には、予備支持部１３０が形成されている。この予備支持部１３０も、フランジ部１１２の外周から更に張り出して鍔状に形成されており、その後端面には円柱状の予備突起部１３２が撮影光軸Ｏと平行に形成されている。また、この予備突起部１３２には、同軸上に予備貫通穴１３４が形成されている。

ここで、この第１レンズＬ１のレンズ保持枠Ｆ１に形成された当接部１１６Ｆ、１１６Ｂの中心と、第１貫通穴１２２の中心と、第２貫通穴１２８の中心と、予備貫通穴１３４の中心とは、撮影光軸Ｏを中心とする同心円上に配置されている。したがって、当接部１１６Ｆ、１１６Ｂの中心と第１貫通穴１２２の中心とを結ぶ直線をＹとし、当接部１１６Ｆ、１１６Ｂの中心と第２貫通穴１２８の中心とを結ぶ直線Ｘとすると、直線Ｙと直線Ｘとは互いに直交するように配置される。

第１レンズＬ１は、支点部１１４をレンズ取付部１００に形成された支点支持部１４０に支持させるとともに、第１連結部１１８と第２連結部１２４に形成された第１貫通穴１２２と第２貫通穴１２８とにそれぞれ第１ネジ１４２と第２ネジ１４４とを通し、その第１ネジ１４２と第２ネジ１４４とをレンズ取付部１００に形成された第１ネジ穴１４６と第２ネジ穴１４８とに螺合させることにより、レンズ取付部１００に取り付けられる。

支点支持部１４０は、取付基準面（第１凹部１０６の底面）１０２と、その取付基準面１０２の所定位置に取り付けられた押さえ板１５０との間で支点部１１４を挟んで支持する。

取付基準面１０２の所定位置には、円柱状の後側支持ピン１５２が、撮影光軸Ｏと平行に突出して設けられている。この後側支持ピン１５２の先端面には、半球状の後側当接部１５４が突出して形成されている。

押さえ板１５０は、図７に示すように、扇状の平板で構成されており、その両端部の２カ所を押さえ板固定ネジ１５６でネジ止めされて、取付基準面１０２に取り付けられる。このため、押さえ板１５０の両端部には、押さえ板固定ネジ１５６を通すための穴１５８が形成されている。また、取付基準面１０２には、穴１５８に対応して、押さえ板固定ネジ穴１６０が形成されている。この押さえ板固定ネジ穴１６０は、後側支持ピン１５２を挟んで対称に配置されており、撮影光軸Ｏと平行に形成されている。

また、この押さえ板１５０の裏面（押さえ板１５０を取付基準面１０２に取り付けた際、取付基準面１０２と対向する面）の中央には、円柱状の前側支持ピン１６２が垂直に突出して設けられている。この前側支持ピン１６２の先端同軸上には、半球状の前側当接部１６４が形成されている。

押さえ板１５０は、その穴１５８に押さえ板固定ネジ１５６を通して取付基準面１０２にネジ止めすると、その裏面に形成された前側支持ピン１６２が、取付基準面１０２に形成された後側支持ピン１５２の同軸上に位置する。そして、その前側支持ピン１６２の先端部に形成された前側当接部１６４と、後側支持ピン１５２の先端部に形成された後側当接部１５４が、所定の間隔をもって互いに対向して配置される。第１レンズＬ１のレンズ保持枠Ｆ１は、その支点部１１４の当接部１１６Ｆ、１１６Ｂが、この後側支持ピン１５２の後側当接部１５４と前側支持ピン１６２との前側当接部１６４とに挟持されて、揺動自在に支持される。

第１貫通穴１２２を通した第１ネジ１４２が螺合される第１ネジ穴１４６は、後側支持ピン１５２から撮影光軸Ｏを中心として時計回りに９０°回転した位置に形成されている。この第１ネジ穴１４６は、取付基準面１０２に形成された第１収容穴１６６の底面に形成されており、撮影光軸Ｏと平行に形成されている。第１収容穴１６６は、円筒形状に形成されており、第１ネジ穴１４６の同軸上に形成されている。この第１収容穴１６６の内部には第１コイルバネ１６８が収容される。第１ネジ１４２は、第１ネジ穴１４６に螺合させる際、この第１コイルバネ１６８の内周部を通して第１ネジ穴１４６に螺合される。この結果、第１ネジ１４２を第１ネジ穴１４６に螺合させると、第１突起部１２０は、第１コイルバネ１６８によって、取付基準面１０２から離れる方向（前方）に付勢される。

第２貫通穴１２８を通した第２ネジ１４４が螺合される第２ネジ穴１４８は、後側支持ピン１５２から撮影光軸Ｏを中心として反時計回りに９０°回転した位置に形成されている。この第２ネジ穴１４８は、取付基準面１０２に形成された第２収容穴１７０の底面に形成されており、撮影光軸Ｏと平行に形成されている。第２収容穴１７０は、円筒形状に形成されており、第２ネジ穴１４８の同軸上に形成されている。この第２収容穴１７０の内部には第２コイルバネ１７２が収容される。第２ネジ１４４は、第２ネジ穴１４８に螺合させる際、この第２コイルバネ１７２の内周部を通して第２ネジ穴１４８に螺合される。この結果、第２ネジ１４４を第２ネジ穴１４８に螺合させると、第２突起部１２６は、第２コイルバネ１７２によって、取付基準面１０２から離れる方向（前方）に付勢される。

取付基準面１０２には、さらに後側支持ピン１５２から撮影光軸Ｏを中心として時計回りに１８０°回転した位置に予備ネジ穴１７４が形成されている。この予備ネジ穴１７４は、取付基準面１０２に形成された予備収容穴１７６の底面に形成されており、撮影光軸Ｏと平行に形成されている。予備収容穴１７６は、円筒形状に形成されており、予備ネジ穴１７４の同軸上に形成されている。

以上のように、取付基準面１０２には、後側支持ピン１５２、第１ネジ穴１４６、第２ネジ穴１４８、及び、予備ネジ穴１７４が形成される。この後側支持ピン１５２、第１ネジ穴１４６、第２ネジ穴１４８、及び、予備ネジ穴１７４は、撮影光軸Ｏを中心とした同心円上に配置されており、それぞれレンズ保持枠Ｆ１に形成された当接部１１６Ｆ、１１６Ｂ、第１貫通穴１２２、第２貫通穴１２８、予備貫通穴１３４と対応して形成されている。したがって、支点部１１４の位置を支点支持部１４０の位置に合わせて、第１レンズＬ１のレンズ保持枠Ｆ１をレンズ取付部１００に取り付けると、各貫通穴の位置が対応するネジ穴の位置に合致して取り付けられる。

第１凹部１０６の内周面には、レンズ保持枠Ｆ１の外周部から突出して形成された支点部１１４、第１連結部１１８、第２連結部１２４、予備支持部１３０が、レンズ保持枠Ｆ１の取り付け時に接触しないようにするため、所定深さの溝１７８、１８０、１８２、１８４が所定の幅をもって撮影光軸Ｏと平行に形成されている。レンズ保持枠Ｆ１は、この溝１７８、１８０、１８２、１８４の内側に支点部１１４、第１連結部１１８、第２連結部１２４、予備支持部１３０の先端を通して、レンズ取付部１００に取り付けられる。

＜第１レンズＬ１の取付方法＞
次に、上記のように構成されたレンズ取付部１００に第１レンズＬ１を取り付ける方法について説明する。

本実施の形態のレンズ装置１０では、傾きを調整して、第１レンズＬ１を取り付けることができる。

［仮組み付け］
まず、第１レンズＬ１をレンズ鏡胴１２に組み付ける方法について説明する。

上記のように、第１レンズＬ１は、そのレンズ保持枠Ｆ１を第１固定筒１６の先端内周部に形成されたレンズ取付部１００に取り付けることにより、レンズ鏡胴１２に取り付けられる。

この場合、まず、第１収容穴１６６に第１コイルバネ１６８を収容配置するとともに、第２収容穴１７０に第２コイルバネ１７２を収容配置する。

なお、第１レンズＬ１の重量が重い場合には、予備収容穴１７６にも予備コイルバネ（不図示）を収容配置する。本例では、予備コイルバネは用いない例で説明する。

次に、レンズ保持枠Ｆ１の後端部を第２凹部１０８の内側に嵌め込む。この際、支点部１１４の位置と支点支持部１４０の位置とを合わせて、レンズ保持枠Ｆ１を第２凹部１０８に嵌め込む。

第２凹部１０８に嵌め込まれたレンズ保持枠Ｆ１は、その外周面から突出して形成された４本のガイドピン１１０の先端が、第２凹部１０８の内周面（ガイド面）１０４に当接する。これにより、第１レンズＬ１の光軸が、撮影光軸Ｏ上に配置される。また、このガイドピン１１０の先端面にガイドされて、傾動可能に支持される。

次に、第１連結部１１８に形成された第１貫通穴１２２に第１ネジ１４２を通して、第１ネジ穴１４６に螺合させる。同様に、第２連結部１２４に形成された第２貫通穴１２８に第２ネジ１４４を通して、第２ネジ穴１４８に螺合させる。これにより、レンズ保持枠Ｆ１が、レンズ鏡胴１２に仮止めされる。

ここで、仮止めされたレンズ保持枠Ｆ１は、第１収容穴１６６と第２収容穴１７０に第１コイルバネ１６８と第２コイルバネ１７２とが収容されていることにより、この第１コイルバネ１６８と第２コイルバネ１７２とによって、前方に付勢された状態でレンズ鏡胴１２に仮止めされる。

次に、押さえ板１５０を取り付ける。押さえ板１５０は、穴１５８の位置と押さえ板固定ネジ穴１６０とを合わせて、支点部１１４の上に配置し、２本の押さえ板固定ネジ１５６でネジ止めして、取付基準面１０２に取り付ける。

押さえ板１５０が取り付けられると、レンズ保持枠Ｆ１は、押さえ板１５０の裏面に形成された前側支持ピン１６２と、取付基準面１０２に形成された後側支持ピン１５２とによって、支点部１１４が挟持される。

以上により、第１レンズＬ１の仮組み付けが完了する。第１レンズＬ１は、この後、光軸の傾き調整が行われる。

［傾き調整］
図９は、第１レンズＬ１が仮組み付けされたレンズ鏡胴１２の正面図である。

仮組み付けされた第１レンズＬ１は、レンズ鏡胴１２に対して、支点部１１４の一点で支持された状態にある。支点部１１４は、先端が半球状に形成された前側支持ピン１６２と後側支持ピン１５２とで挟まれた状態で支持されているので、第１レンズＬ１は、その前側支持ピン１６２と後側支持ピン１５２とによる挟持部を軸として、揺動可能に支持されている。

また、第１レンズＬ１は、第１コイルバネ１６８と第２コイルバネ１７２とによって前方に付勢された状態で、第１ネジ１４２及び第２ネジ１４４によって、レンズ鏡胴１２に仮止めされている。この結果、第１レンズＬ１は、その仮止めしている第１ネジ１４２と第２ネジ１４４をねじ込むことにより、そのねじ込み量（螺合量）に応じて傾動する。

ここで、第１レンズＬ１は、第１ネジ１４２をねじ込むと、Ｘ軸周りに傾動し、第２ネジ１４４をねじ込むと、Ｙ軸周りに傾動する。すなわち、直交する２軸の周りを傾動させることができる。

組み立て作業者は、この第１ネジ１４２と第２ネジ１４４のねじ込み量（螺合量）を調整して、第１レンズＬ１の傾きを調整する。以下、この調整方法の具体例について説明する。

第１レンズＬ１が仮組み付けされたレンズ装置１０は、レーザオートコリメータ等を用いて、第１レンズＬ１の光軸Ｏ_１の傾きが検出される。傾きは、一般的にＸ軸周りの傾きθｙと、Ｙ軸周りの傾きθｘとして検出される。

Ｘ軸周りの傾きθｙは、第１レンズＬ１をＸ軸周りに傾動させることにより修正され、Ｙ軸周りの傾きθｘは、第１レンズＬ１をＹ軸周りに傾動させることにより修正される。

上記のように、第１レンズＬ１は、第１ネジ１４２をねじ込むことにより、Ｘ軸周りに傾動し、第２ネジ１４４をねじ込むことにより、Ｙ軸周りに傾動する。

したがって、組み立て作業者は、傾きの検出結果に基づいて、第１ネジ１４２と第２ネジ１４４のねじ込み量を調整し、第１レンズＬ１の傾きを修正する。すなわち、傾きの検出結果に基づいて、Ｘ軸周りの傾きθｙを是正するように、第１ネジ１４２をねじ込み、第１レンズＬ１をＸ軸周りに傾動させる。同様に、傾きの検出結果に基づいて、Ｙ軸周りの傾きθｘを是正するように、第２ネジ１４４をねじ込み、第１レンズＬ１をＹ軸周りに傾動させる。これにより、第１レンズＬ１の傾きが修正される。

傾きが修正された第１レンズＬ１は、この後、レンズ保持枠Ｆ１が接着剤によって第１固定筒１６に接着されて、動かないように固定される。

以上説明したように、本実施の形態のレンズ装置１０によれば、第１レンズＬ１が直交する２軸（Ｘ−Ｙ）の周りを傾動可能に支持され、第１ネジ１４２と第２ネジ１４４のねじ込むことにより、第１レンズＬ１が、直交する２軸の周りを傾動する。このため、レーザオートコリメータ等で検出した傾きの検出結果から修正量を容易に得ることができ、傾きの修正を簡単に行うことができる。

また、本実施の形態のレンズ装置１０では、支点部１１４を先端が半球状に形成された前側支持ピン１６２と後側支持ピン１５２とで挟持して、レンズ保持枠Ｆ１を揺動自在に支持する構成としているので、衝撃を受けてもずれにくく、また、精度よくレンズ保持枠Ｆ１を傾動させることができる。

また、本実施の形態では、レンズ保持枠Ｆ１の外周部に突出して設けられた４本のガイドピン１１０で第１レンズＬ１を撮影光軸Ｏ上に保持する構成としているので、中心が撮影光軸Ｏからずれることなく、第１レンズＬ１を傾動させることができる。特に、本実施の形態のレンズ装置１０では、各ガイドピン１１０の先端が、第１レンズＬ１の中心を中心とした半径ｒの球の周面と同じ曲率で形成されているので、精度よく第１レンズＬ１を傾動させることができる。

なお、本実施の形態では、ガイドピン１１０をレンズ保持枠Ｆ１の外周部の４カ所に設置しているが、ガイドピン１１０の設置数は、これに限定されるものではない。レンズ保持枠Ｆ１の外周部の少なくとも３カ所に設置することにより、第１レンズＬ１の中心を撮影光軸Ｏ上に保持することができる。この場合、ガイドピンは、レンズ保持枠Ｆ１の外周部に等間隔に配置することが好ましい。

また、本実施の形態では、４本のガイドピン１１０を設置しているが、各ガイドピン１１０は、支点部１１４と第１連結部１１８との間の中間位置、第１連結部１１８と予備支持部１３０との間の中間位置、予備支持部１３０と第２連結部１２４との間の中間位置、第２連結部１２４と支点部１１４との間の中間位置に配置することが好ましい。これにより、より安定した支持が可能になる。

また、上記のように、予備支持部１３０は、第１レンズＬ１の重量が重い場合に予備的に用いるものであるので、第１連結部１１８と第２連結部１２４とで第１レンズＬ１を安定して支持できる場合には、その構成を省くことができる。また、第１レンズＬ１の重量が重い場合には、この予備支持部１３０を予備収容穴１７６に収容した予備コイルスプリングで保持することにより、安定して第１レンズＬ１を支持することができる。

なお、レンズ保持枠Ｆ１は、樹脂材等で各部を一体的に形成することが好ましい。これにより、部品点数を削減できるとともに、組み立て工数も削減することができる。

また、本実施の形態では、本発明を第１レンズＬ１の取り付けに適用した場合を例に説明したが、他のレンズについても同様に本発明を適用して取り付けることができる。

なお、レンズ鏡胴の先端に取り付けられる第１レンズは、その光軸の傾きが光学性能に及ぼす影響が大きいので、本発明を適用して、高精度に取り付けることにより、高精度なレンズ装置を安定して生産することができるようになる。

また、本実施の形態では、本発明を監視カメラ用のレンズ装置に適用した場合を例に説明したが、他のレンズ装置にも同様に適用することができる。

１０…レンズ装置、Ｌ１…第１レンズ、Ｌ２…第２レンズ、Ｌ３…第３レンズ、Ｌ４…第４レンズ、Ｆ１〜Ｆ４…レンズ保持枠、１２…レンズ鏡胴、１４…アイリス装置、１６…第１固定筒、１８…第２固定筒、２０…第１回転筒、２２…第２回転筒、３４…カムピン、３６…直進溝、３８…カム溝、６８…カムピン、７０…直進溝、７２…カム溝、１００…レンズ取付部、１０２…取付基準面、１０４…ガイド面、１０６…第１凹部、１０８…第２凹部、１１０…ガイドピン、１１０Ａ…ガイドピンの先端面、１１２…フランジ部、１１４…支点部、１６Ｆ、１１６Ｂ…当接部、１１８…第１連結部、１２０…第１突起部、１２２…第１貫通穴、１２４…第２連結部、１３６…第２突起部、１２８…第２貫通穴、１３０…予備支持部、１３２…予備突起部、１３４…予備貫通穴、１４０…支点支持部、１４２…第１ネジ、１４４…第２ネジ、１４６…第１ネジ穴、１４８…第２ネジ穴、１５０…押さえ板、１５２…後側支持ピン、１５６…後側当接部、１５６…押さえ板固定ネジ、１５８…穴、１６０…押さえ板固定ネジ穴、１６２…前側支持ピン、１６４…前側当接部、１６６…第１収容穴、１６８…第１コイルバネ、１７０…第２収容穴、１７２…第２コイルバネ

Claims (5)

1. レンズが保持されたレンズ保持枠を円筒形状の鏡胴の内部に設けられたレンズ取付部に嵌めて、前記レンズを前記鏡胴に取り付けるレンズ装置において、
   前記レンズ保持枠の外周部から突出して形成され、前記レンズ保持枠を前記レンズ取付部に収容すると、先端部が前記レンズ取付部の円筒内周面に当接して、前記レンズ保持枠の光軸位置を前記円筒内周の中心位置とほぼ一致するように保持する複数の突起部と、
   前記レンズ保持枠の外周部から突出して形成された支点部と、
   前記レンズ保持枠の外周部から突出して鍔状に形成され、前記レンズ保持枠の中心を回転中心として前記支点部から一方向に９０°回転した位置に配置された第１の連結部と、
   前記第１の連結部に前記レンズの光軸と平行に形成された第１の貫通穴と、
   前記レンズ保持枠の外周部から突出して鍔状に形成され、前記レンズ保持枠の中心を回転中心として前記支点部から他方向に９０°回転した位置に配置された第２の連結部と、
   前記第２の連結部に前記レンズの光軸と平行に形成された第２の貫通穴と、
   前記レンズ取付部に設けられ、前記支点部を揺動自在に支持する支持部と、
   前記第１の貫通穴に対応して前記レンズ取付部の前記レンズの光軸と垂直な端面に設けられた第１のネジ穴と、
   前記第１の貫通穴を通して前記第１のネジ穴に螺合され、前記レンズ保持枠を前記レンズ取付部に連結する第１のネジと、
   内周部に前記第１のネジが通されて、前記第１の連結部と前記レンズ取付部の端面との間に配置され、前記第１の連結部を前記レンズ取付部の端面から離れる方向に付勢する第１のバネ部材と、
   前記第２の貫通穴に対応して前記レンズ取付部の前記レンズの光軸と垂直な端面に設けられた第２のネジ穴と、
   前記第２の貫通穴を通して前記第２のネジ穴に螺合され、前記レンズ保持枠を前記レンズ取付部に連結する第２のネジと、
   内周部に前記第２のネジが通されて、前記第２の連結部と前記レンズ取付部の端面との間に配置され、前記第２の連結部を前記レンズ取付部の端面から離れる方向に付勢する第２のバネ部材と、
   を備え、前記第１のネジ穴に対する前記第１のネジの螺合量及び前記第２のネジ穴に対する前記第２のネジ穴の螺合量を調整して、前記レンズの光軸の傾きを調整可能としたことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記支点部は、前記レンズ保持枠の外周部から突出して鍔状に形成され、前記支持部は、前記支点部を前後から球面で挟持して、前記支点部を揺動自在に支持することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記突起部の先端面は、前記レンズ保持枠の中心を中心とした球の表面と同じ曲率で形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
4. 前記突起部と前記支点部と前記第１の連結部と前記第２の連結部とは、前記レンズ保持枠に一体的に形成されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のレンズ装置。
5. 前記レンズが、前記鏡胴の先端に取り付けられる第１レンズであることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のレンズ装置。

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