專利名稱：透鏡鏡筒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及關于透鏡鏡筒，尤其是用于監(jiān)控攝像機等的透鏡鏡筒。
背景技術：
作為被使用在可見光域(晝間)和近紅外光域(夜間)兩個波長域的監(jiān)控攝像機，在可見光域使用時，布置向攝像元件(CCD)的光軸前方遮斷近紅外光的紅外截止濾光片進行攝像；在近紅外光域使用時，以空白濾光片替換紅外截止濾光片進行攝像，以便補正由于光軸色收差的影響而導致的結像位置偏移。
以前，上述紅外截止濾光片所用的機構(以下稱之為紅外截止濾光機構)是和攝像元件一起安裝在攝像機本體的。而最近銷售的攝像機本體及透鏡鏡筒一體型監(jiān)控攝像機由于本體小型化等原因而難以將紅外截止濾光機構安裝在攝像機本體上。
因此，提出了將紅外截止濾光機構安裝在攝像機本體上的技術提案(參見參考文獻1)。根據這一文獻，紅外截止濾光機構是與光圈機構成為一體，并布置于透鏡鏡筒上。
圖3是安裝帶有與紅外截止濾光片機構成為一體的光圈機構的透鏡鏡筒的監(jiān)控攝像機概略圖。如圖所示，監(jiān)控攝像機(200)由攝像機本體(202)和透鏡鏡筒(204)構成。透鏡鏡筒(204)由用來固定第一透鏡(群)(212)的前部固定筒(206)、用來固定第二透鏡(群)(214)的后部固定筒(208)、用來固定CCD(216)的CCD固定筒(210)構成。在前部固定筒(206)和后部固定筒(208)之間布置與紅外截止濾光機構成為一體的光圈機構(218)。
在光圈機構(218)上，順著機板(224)表面及里面，布置有由兩個光圈翼構成的光圈(220)和用來固定紅外截止濾光片等光學濾光片的固定板(222)。而且在光圈機構(218)上，用來調整光圈(220)開口大小的光圈驅動手段(226)和在光軸上插拔光學濾光片的濾光片驅動手段(228)被安裝在透鏡鏡筒(204)的外周。
專利文獻1日本專利公開2002-189238號公報發(fā)明內容但是如圖3所示，在第一透鏡(212)和第二透鏡(214)之間布置與紅外截止濾光機構成為一體的光圈機構時，要對透鏡之間的距離進行專門設計，使其大于一般的透鏡鏡筒。而且由于在透鏡鏡筒(204)外周分別安裝光圈驅動手段(226)和濾光片驅動手段(228)，因此需要對透鏡鏡筒(204)外周的構成部件等進行重新設計。因此，由于與一般透鏡鏡筒的構成部件相比有很多不同，有透鏡鏡筒制造成本增加的缺點。
此外，由于光圈機構和紅外截止濾光機構是一體化，因此當其中一個構成部件發(fā)生故障時，要整個拆除并對故障原因進行檢修。
本發(fā)明是基于上述原因而被提出的，目的是廉價提供帶有紅外截止濾光片等光學濾光片的透鏡鏡筒。
為達到上述目的，權利要求1所述的發(fā)明提供作為至少保持兩個透鏡，在透鏡之間裝有光圈，并可以安裝在攝像機本體的透鏡鏡筒，上述至少兩個透鏡中，比位于攝像機本體側的透鏡更后方，裝有至少一個根據波長而進行遮光或透光的光學濾光片。
根據本發(fā)明，光學濾光片與安裝在透鏡之間的光圈相互分開，被分別安裝在比位于攝像機本體側的透鏡更后方的位置。因此不需要為了在透鏡鏡筒上安裝光學濾光片而對透鏡之間的距離進行重新設計，可以與一般透鏡鏡筒的很多部件實現共同化，從而廉價制造透鏡鏡筒。
而且，由于光學濾光片與光圈是被分別安裝的，因此當具有其中一個機構的構成部件發(fā)生故障時，只需拆除該機構并對故障原因進行檢修，因此可以提高維護性。
權利要求2所述的發(fā)明，作為權利要求1所述的透鏡鏡筒，其特征為還具有在光軸上插拔上述至少一個光學濾光片的濾光片轉換手段。
根據權利要求2所述的樣態(tài)，在發(fā)揮權力要求1樣態(tài)效果的同時，便于根據攝像情況而插拔光學濾光片。
權利要求3所述的發(fā)明，作為權力要求1或2中記載的透鏡鏡筒，其特征為上述至少一個光學濾光片遮斷近紅外光域。
根據權利要求3所述的樣態(tài)，在發(fā)揮權力要求1或2的樣態(tài)效果的同時，可以在可見光域攝像時，遮斷近紅外光域。
權利要求4所述的發(fā)明，作為權力要求1或2中記載的透鏡鏡筒，其特征為是遮斷近紅外光域的第一光學濾光片與透過近紅外光域的第二光學濾光片。
根據權利要求4所述的樣態(tài)，在發(fā)揮權力要求1或2的樣態(tài)效果的同時，可以在可見光域和近紅外光域兩個波長域攝像時，補正由于光軸色收差的影響而導致的結像位置偏移。
權利要求5所述的發(fā)明，作為權力要求1至4中任意一項中記載的透鏡鏡筒，其特征為上述透鏡鏡筒由保持上述至少兩個透鏡的第一固定筒和布置在比上述第一固定筒更后方保持攝像元件的第二固定筒構成，并且在上述第二固定筒上裝有上述至少一個光學濾光片。
根據權利要求5所述的樣態(tài)，不需要對第一固定筒進行重新設計，可以與一般透鏡鏡筒的很多部件實現共同化，因此可以廉價制造透鏡鏡筒。
綜上所述，根據本發(fā)明涉及的透鏡鏡筒，光學濾光片與安裝在透鏡之間的光圈相互分開，被分別安裝在比位于攝像機本體側的透鏡更后方的位置。因此不需要對透鏡之間的距離進行重新設計，可以與一般透鏡鏡筒的很多部件實現共同化，從而廉價制造透鏡鏡筒。


圖1是本發(fā)明涉及的透鏡鏡筒的側面斷面圖；圖2是圖1中所示的透鏡鏡筒的濾光機構正面圖；圖3是安裝帶有與紅外截止濾光片機構成為一體的光圈的透鏡鏡筒的監(jiān)控攝像機概略圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明涉及的透鏡鏡筒的最佳實施方式。
圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的監(jiān)控攝像機的透鏡鏡筒結構的側面斷面圖。該圖所示的透鏡鏡頭(10)帶有前部固定筒(12)、后部固定筒(14)及CCD固定筒(16)。
將光圈機構(40)放在前部固定筒(12)和后部固定筒(14)之間，前部固定筒(12)光軸(P)后方的內周部與后部固定筒(14)光軸(P)前方的外周部相互粘接。
后部固定筒(14)和CCD固定筒(16)是以插接方式連接的。即，安裝在后部固定筒(14)后端部的凸型卡口座環(huán)(male bayonet mount ring)(18)帶有從外周向直徑方向外側突出并向周圍方向間歇延長的卡爪，以及由于這個卡爪(bayonet pawl)而在一側構成槽壁的卡口接合槽。安裝在另一側CCD固定筒(16)前端部的凹型卡口座環(huán)(female bayonet mount ring)(20)帶有從內周面向直徑方向內側突出的卡口突起。在凸型卡口座環(huán)(18)的卡爪之間間歇形成的插入空間插入之后，進行相對回轉，在凸型卡口座環(huán)(18)的卡口接合槽插入凹型卡口座環(huán)(20)的卡口突起，從而接合后部固定筒(14)和CCD固定筒(16)。
CCD固定筒(16)的后端部有多個螺絲孔(22)，可以由沒有圖示的螺絲，與沒有圖示的監(jiān)控攝像機本體進行結合。
前部固定筒(12)里面裝有在透鏡架(24)保持的對焦透鏡(群)(26)。透鏡架(24)上形成了從周圍面向外突出的接合部(27)，另外，與前部固定筒(12)的直進槽(28)相接合，使透鏡架(24)及對焦透鏡(26)引導到直進槽(28)，向光軸(P)方向直進移動。
前部固定筒(12)的外周面上，裝有可以自由回動的對焦環(huán)(30)，在該對焦環(huán)(30)的內周面形成了凸輪槽(32)。在上述透鏡架(24)的接合部(27)前端，突出設置了凸輪銷(34)。在該凸輪銷(34)與對焦環(huán)(30)的凸輪槽(32)和前部固定筒(12)的直進槽(28)的交叉位置向光軸(P)方向變位的同時，根據該交叉位置，透鏡架(24)及對焦透鏡(26)也向光軸方向(P)變位。如上所述，回動操作對焦環(huán)(30)，可以調整對焦透鏡(26)的設定位置而調整焦點。另外，在透鏡架(24)的周圍，以等間距形成了3個接合部(27)，據此，也形成了各3個前部固定筒(12)的直進槽(28)及對焦環(huán)(30)的凸輪槽(32)。
對焦環(huán)(30)的外周裝有手把固定構件(36)。手把固定構件(36)上有從外周面貫通到內周面的螺絲孔(37)，將手把(38)的螺絲部(39)擰入該螺絲孔(37)，使其安裝在手把固定構件(36)上。擰入螺絲部(39)，使其前端與對焦環(huán)(30)的外周面相互接觸之后，操作人員可以利用該手把(38)，回動操作對焦環(huán)(30)。另外，把手把(38)的螺絲部(39)擰得更深，使螺絲部(39)前端對焦環(huán)(30)外周面的壓力更大，可以將對焦環(huán)(30)固定在所希望的調焦位置。
布置于前部固定筒(12)和后部固定筒(14)之間的光圈機構(40)是由兩個光圈翼(42，44)、在光軸(P)后方保持光圈翼(42，44)并將光圈機構(40)安裝保持在透鏡鏡筒(10)(前部固定筒(12)、后部固定筒(14)及CCD固定筒(16))上的保持架(46)、從光軸(P)前方向光圈翼(42，44)加壓的押板(48)等構件組成。使用沒有圖示的螺絲，將光圈機構(40)固定在前部固定筒(12)和后部固定筒(14)上。
圖1中，在光圈機構(40)的保持架(46)的下方，安裝保持為開閉光圈翼(42，44)的驅動機構的保持部(50)形成為一體，并在該保持部(50)安裝有電動用驅動機。電動用驅動機是以電動方式(iris meter)開關光圈翼(42，44)的驅動機構。也可以使用以手動方式開關光圈翼(42，44)的驅動機構。
在后部固定筒(14)內裝有保持在透鏡架(52)的變焦透鏡(群)(54)。透鏡架(52)上形成了從周圍面向外突出的接合部(56)；在后部固定筒(14)上，按光軸(P)方向形成了直進槽(58)，透鏡架(52)的接合部(56)與后部固定筒(14)的直進槽(58)相接合，使透鏡架(52)及變焦透鏡(54)引導到直進槽(58)，向光軸(P)方向直進移動。
在后部固定筒(14)的外周面裝有能夠回動的變焦環(huán)(60)，在變焦環(huán)(60)的內周面形成了凸輪槽(62)。變焦環(huán)(60)的后端面裝有凸型卡口座環(huán)(18)，可以如上所述，與安裝在CCD固定筒(16)前端部的凹型卡口座環(huán)(20)相接合，從而使后部固定筒(14)和CCD固定筒(16)相互結合。
在透鏡架(52)的接合部(34)前端，突出設置了凸輪銷(63)，該凸輪銷(63)與變焦環(huán)(60)的凸輪槽(62)相接合。因此，在變焦環(huán)(60)的凸輪槽(62)和后部固定筒(14)的直進槽(58)的交叉位置向光軸(P)方向變位的同時，根據該交叉位置，透鏡架(52)及變焦透鏡(54)也向光軸方向(P)變位。如上所述，回動操作變焦環(huán)(60)，調整變焦透鏡(54)的位置并調整焦距(變焦畫角)。在透鏡架(52)的周圍，以等間距形成了3個接合部(56)，據此，也形成了各3個后部固定筒(14)的直進槽(58)及變焦環(huán)(60)的凸輪槽(62)。
變焦環(huán)(60)的外周裝有手把固定構件(64)。手把固定構件(64)上有從外周面貫通到內周面的螺絲孔(65)，將手把(66)的螺絲部(67)擰入該螺絲孔(65)，使其安裝在手把固定構件(64)上。擰入螺絲部(67)，使其前端與變焦環(huán)(60)的外周面相互接觸之后，操作人員可以利用該手把(66)，回動操作變焦環(huán)(60)。另外，把手把(66)的螺絲部(67)擰得更深，使螺絲部(67)前端對變焦環(huán)(60)外周面的壓力更大，可以將變焦環(huán)(60)固定在所希望的調焦位置。
在CCD固定筒(16)上，從光軸(P)前方到后方，布置了濾光機構(70)、補正透鏡(72)、墊材(74)、CCD(76)。
補正透鏡(72)被CCD固定筒(16)內周面的保持部(78)及墊材(74)固定。為了得到所希望的畫像效果，補正透鏡(72)對從變焦透鏡(54)投影到CCD(76)的光，實施遮斷一定波長的光等糾正措施。而且，根據CCD(76)的功能、性能以及所希望得到的畫像效果，而對補正透鏡的材質、厚度等任意進行設計。
墊材(74)可以在固定補正透鏡(72)的同時，起到墊片(spacer)作用，使結像面(圖像焦點)(80)與CCD(76)的受光面(以下也稱攝像面)(82)相一致。
CCD(76)安裝在CCD機板(84)光軸(P)前方的側面中央部。CCD(76)將在攝像面(60)上結像的光學像轉換為電子信號，該電子信號通過連在CCD機板(84)上的、沒有圖示的線纜而被傳輸到監(jiān)控攝像機本體。
安裝在變焦透鏡(14)光軸(P)后方的濾光機構(70)可以貫通CCD固定筒(16)，并用沒有圖示的螺絲固定在CCD固定筒(16)上。
濾光機構(70)上有安裝遮斷紅外線的紅外截止濾光片(95)和透過紅外線的透明濾光片(97)的濾光片固定板(86)、在保持濾光片固定板(86)的同時，將濾光機構(70)安裝保持在透鏡鏡筒(10)(前部固定筒(12)、后部固定筒(14)及CCD固定筒(16))上的保持架(88)、裝有可以上下移動濾光片固定板(86)并更換光軸(P)上的濾光片的電動用驅動機的保持部(90)。
而且本發(fā)明并不局限于上述實施形態(tài)中利用電動用驅動機更換光軸(P)上的濾光片的濾光機構(70)。比如，也可以利用沒有圖示的操作構件，用手動方式上下移動濾光片固定板(86)。
圖2是圖1中所示的濾光機構(70)的正面圖。圖2(a)表示將紅外截止濾光片(95)安裝在光軸(P)上的狀態(tài)，圖2(b)表示將透明濾光片(97)安裝在光軸(P)上的狀態(tài)。
如圖2(a)所示，濾光片固定板(86)是大致呈長方形的薄金屬板，在其一端部，順著長度方向形成了臂部(92)，并且在臂部(92)的前端形成了連接孔(98)。
在濾光片固定板(86)上，按長度方向排列形成了大致呈正方形的開口部(94，96)。開口部(94)被紅外截止濾光片(95)所遮蓋，開口部(96)則被透明濾光片(97)所遮蓋。紅外截止濾光片(95)及透明濾光片(97)各自都大于相應的開口部(94，96)，其外周部被粘合劑等固定在濾光片固定板(86)上。
透明濾光片(97)可以糾正從光軸(P)上拆下紅外截止濾光片(95)時出現的結像位置偏移。因此，透明濾光片(97)的厚度、材質等設計應該能夠使將紅外截止濾光片(95)安裝在光軸(P)時的結像位置和將透明濾光片(97)安裝在光軸(P)時的結像位置相一致。
在保持架(88)上，在短方向的兩端部設有用于將濾光機構(70)固定在CCD固定筒(16)上的兩個突起部(100)。在突起部(100)的中央部形成了用以通過螺絲的孔部(102)。使孔部(102)和CCD固定筒(16)上形成的、沒有圖示的孔部相疊，并擰入沒有圖示的螺絲，以便讓濾光機構(70)固定在CCD固定筒(16)上。
在保持架(88)的大致中央部形成了用于通過入射光的圓形開口部(104)。濾光機構(70)被固定在CCD固定筒(16)上時，開口部(104)的中心部和光軸(P)相一致。
在保持架(88)的表面層疊布置濾光片固定板(86)。濾光片固定板(86)由于從保持架(88)周邊部向內面形成的、沒有圖示的突起部，而不會從保持架(88)上掉下，同時濾光片固定板(86)可以順著長度方向滑動。
在保持架(88)的下方形成了大致圓形狀的的連接部(106)。連接部(106)由安裝在保持部(90)的電動用驅動機(沒有圖示)回轉軸(108)、安裝在回轉軸(108)上的回轉臂(110)、用來連接回轉臂(110)的一端和臂部(92)連接孔(98)的連接構件(112)構成。
回轉軸(108)由電動用驅動機的驅動而回動，回轉臂(110)在所需要的角度范圍內，以旋轉軸(108)為中心進行回動。隨著回轉臂(110)的回動，在回轉臂一端的連接構件(112)順著連接部(106)的周圍方向移動，因此，帶有由連接構件(112)連接的臂部(92)的濾光片固定板(86)向長度方向滑動。
當回轉臂(110)位于圖2(a)所示的回轉界線點時，紅外截止濾光片(95)位于開口部(104)。當回轉臂(110)位于圖2(b)所示的另一方回轉界線點時，透明濾光片(97)位于開口部(104)。
在上述構成中，在可見光域使用帶有透鏡鏡筒(10)的監(jiān)控攝像機時，用電動用驅動機驅動，在光軸(P)上布置紅外截止濾光片(95)。在紅外光域使用時，用電動用驅動機驅動，在光軸(P)上布置透明濾光片(97)。如上所述，構成為分別布置紅外截止濾光片(95)和透明濾光片(97)時的結像位置相一致的狀態(tài)，因此在可見光域攝像時和在紅外光域攝像時不會出現焦點位置偏移的現象。因此，在可見光域攝像和紅外光域攝像之間相互轉換時，不需要每次都進行調焦。
由于濾光機構(70)的紅外截止濾光片(95)及透明濾光片(97)布置在比第二固定筒(14)靠近光軸(P)后方的CCD固定筒(16)上，因此不會對保持于第一固定筒(12)的對焦透鏡(26)和保持于第二固定筒(14)的變焦透鏡(54)之間的距離產生影響。而且，雖然濾光機構(70)的保持部(90)形成于CCD固定筒(16)的外周，但是不會對第一固定筒(12)或第二固定筒(14)外周的構成部件產生影響。因此本發(fā)明涉及的透鏡鏡筒可以與一般透鏡鏡筒的很多部件實現共同化，廉價制造透鏡鏡筒。
而且由于濾光機構(70)是和光圈機構(40)分別安裝的，因此當其中一個機構的構成部件發(fā)生故障時，只需拆除相應的機構并對故障原因進行檢修，因此可以提高維護性。
關于本發(fā)明中透鏡鏡筒的詳細說明如上，當然，本發(fā)明并不局限于上述例，可以在不脫離本發(fā)明要點的范圍內，進行各種改良或變形。
權利要求
1.一種透鏡鏡筒，至少保持兩個透鏡，在上述透鏡之間裝有光圈，并可以安裝在攝像機本體，其特征在于上述至少兩個透鏡中，比位于攝像機本體側的透鏡更后方，裝有至少一個根據波長而進行遮光或透光的光學濾光片。
2.根據權利要求1中所述的透鏡鏡筒，其特征在于還具有在光軸上插拔上述至少一個光學濾光片的濾光片轉換手段。
3.根據權利要求1或2中所述的透鏡鏡筒，其特征在于上述至少一個光學濾光片遮斷近紅外光域。
4.根據權利要求1或2中所述的透鏡鏡筒，其特征在于上述至少一個光學濾光片為遮斷近紅外光域的第一光學濾光片與透過近紅外光域的第二光學濾光片。
5.根據權利要求1至4中任意一項中所述的透鏡鏡筒，其特征在于上述透鏡鏡筒由保持上述至少兩個透鏡的第一固定筒和布置在比上述第一固定筒更后方保持攝像元件的第二固定筒構成，在上述第二固定筒上裝有上述至少一個光學濾光片。
全文摘要
本發(fā)明廉價提供帶有光學濾光片的透鏡鏡筒。該透鏡鏡筒(10)至少保持兩個透鏡(26，54)，在上述透鏡之間裝有光圈(40)，并可以安裝在攝像機本體。另外，上述至少兩個透鏡(26，54)中，比位于攝像機本體側的透鏡(54)更后方，裝有至少一個根據波長而進行遮光或透光的光學濾光片(95)。
文檔編號G03B11/00GK1700080SQ20051007023
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權日2004年5月17日
發(fā)明者島倉隆博 申請人:富士能株式會社