JP2000249895A - レンズ鏡胴の手動及び電動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手動と自動の切替え操作が不要となり、被写
体に対する条件合せ等も迅速に行うことができるように
する。 【解決手段】 ズーム操作リング１８の外歯１９にクラ
ッチ機構の歯車可動板２６を接続し、ズームモータ３５
にはクラッチ機構の歯車固定板２７を連結し、上記可動
板２６をコイルバネ２８、移動歯車３１を介してクラッ
チ作動モータ３７で動作させ、上記の固定板２７に対し
連結及び切断を実行する。また、クラッチ機構が切断さ
れているとき、上記の可動板２６、コイルバネ２８はス
ラストベアリング３０で回転がフリーな状態となる。そ
して、上記クラッチ機構をズームスイッチの操作制御信
号に基づき動作させることにより、手動と電動の切替え
を自動的に行う。

Description

【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の手動及
び電動装置、特にレンズ部のズームやフォーカス駆動動
作において手動と電動の両操作が切替え操作なしに実行
できる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、カメラ、テレビカメラ等に使
用されるレンズ鏡胴では、ピント合わせのためのフォー
カスレンズや変倍のためのズームレンズが設けられてお
り、これらのレンズは、手動と電動（自動）の切替えが
可能となっている（例えば特許第２７７３２３０号公
報）。

【０００３】図５には、従来のレンズ鏡胴におけるズー
ム駆動に関する一構成例が示されている。図５（Ｂ）の
鏡胴１は左側が前側で、本体リング２に対し回動自在と
なるズーム操作リング３を配置しており、このズーム操
作リング３は、その内部機構によりズームレンズを光軸
方向へ移動できるように構成される。また、このズーム
操作リング３の外周に外歯４が形成され、上記本体リン
グ２には軸受け部材５を介して切替え用歯車６及び軸６
Ａが取り付けられ、この軸６Ａは切替え用歯車６とは別
体となり、この歯車６を軸方向に移動可能かつ回転可能
に軸支する。

【０００４】上記の切替え用歯車６は、図のようにズー
ムモータ７の軸歯車８に噛合する第１歯車６Ｂと、前側
に移動して上記ズーム操作リング３の外歯４に歯合する
第２歯車６Ｃを有する。また、手動と電動の切替えを回
動操作により行う切替え操作ツマミ１０が設けられ、こ
の操作ツマミ１０の下側円板に取り付けられて回転する
駆動ピン１１が上記の第１歯車６Ｂと第２歯車６Ｃとの
間の凹部に配置される。

【０００５】上記の構成によれば、切替え操作ツマミ１
０が図５（Ａ）の位置に操作されたとき、手動（マニュ
アル）に設定されることになり、切替え用歯車６が後側
へ移動してズーム操作リング３の外歯４から外れた状態
となる。従って、この状態ではズーム操作リング３が手
で回動でき、この回動操作によってズームレンズを所望
の倍率まで駆動することになる。

【０００６】一方、上記切替え操作ツマミ１０を図の状
態から時計方向へ回転させると、電動（オート）に切り
替えられる。この切替え操作ツマミ１０は、その駆動ピ
ン１１の図の鎖線の位置までの回転により、切替え用歯
車６を前側へ移動させ、第２歯車６Ｃを上記外歯４に噛
み合わせることになる。このとき、他方の第１歯車６Ｂ
はズームモータ７の歯車８から外れることはない。従っ
て、電動の場合は、不図示のズームスイッチを押すこと
により上記ズームモータ７が回転し、切替え用歯車６を
介してズーム操作リング３が回動することになり、この
結果、ズームレンズを所定方向へ駆動することが可能と
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
手動と自動の切替えが可能なレンズ鏡胴部では、上述し
たように切替え操作ツマミ１０を回動させる切替え操作
が必要であり、この操作が煩雑となる。また、このよう
な切替え操作があるために、例えば被写体に対するピン
ト合わせが迅速に行われず、撮影チャンスを逃がしてし
まうという不都合等も生じる。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、手動と自動の切替え操作が不要と
なり、被写体に対する条件合せ等も迅速に行うことがで
きるレンズ鏡胴の手動及び電動装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、レンズを移動可能に保持す
る鏡胴と、上記レンズを自動的に移動させるための電動
モータと、この鏡胴の外周部に回動自在に配置され、手
動により上記レンズを移動操作するリングであって、上
記電動モータの回転を伝達する伝達用歯車と噛合する外
歯を形成したレンズ操作リング（手動操作リング）と、
このレンズ操作リングの外歯と上記電動モータとの接続
を連結及び切断するためのクラッチ機構と、このクラッ
チ機構の連結及び切断動作をするためのクラッチ作動モ
ータと、を含んでなることを特徴とする。請求項２に係
る発明は、上記クラッチ機構は、上記クラッチ作動モー
タの駆動により軸方向で移動し歯車機能を有する歯車可
動板（クラッチ板）と、この歯車可動板が連結し歯車機
能を有する歯車固定板（クラッチ板）とを有し、これら
の歯車の一方を上記電動モータ側に接続し、他方を上記
レンズ操作リングの外歯に接続し、このクラッチ機構が
切断されているときに、上記レンズ操作リングの外歯に
接続されている歯車（クラッチ板）が回転自在となるよ
うにする切断時回転機構を設けたことを特徴とする。請
求項３に係る発明は、電動操作スイッチにより出力され
る操作制御信号に基づき上記クラッチ作動モータを駆動
し、この操作制御信号が出力されているとき上記クラッ
チ機構の連結動作を実行し、上記操作制御信号が出力さ
れなくなったときクラッチ機構の切断動作を実行するこ
とを特徴とする。

【００１０】上記の構成によれば、手動操作時ではクラ
ッチ機構が切断されており、レンズ操作リングを回動さ
せることにより、ズームレンズやフォーカスレンズを駆
動することができる。このとき、レンズ操作リングの外
歯に接続された歯車可動板（又は固定板）は切断時回転
機構によって回転がフリーとなっており、レンズ操作リ
ングの操作負荷となることはない。一方、ズームやフォ
ーカスの電動操作スイッチを押すと、クラッチ作動モー
タによってクラッチ機構が動作し、歯車可動板が歯車固
定板に連結されるので、電動モータによる回転が歯車列
を介してレンズ操作リングに与えられ、これによって所
定のレンズを駆動することになる。そうして、上記電動
操作スイッチを離すと、上記クラッチ機構の連結が解除
され、手動操作の待機状態となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１乃至図４には、実施形態例に
係るレンズ鏡胴の手動及び電動装置の構造が示されてお
り、まず図３によりレンズ鏡胴の全体構成を説明する。
図３に示される鏡胴１４では、その先端にフード１５が
取り付けられ、後端の連結部１６にてカメラ本体へ接続
できるようになる。また、この鏡胴１４の外周に、手動
で回動自在となるようにフォーカスリング１７、ズーム
操作リング（レンズ操作リング）１８が取り付けられ、
このズーム操作リング１８の外周には、電動駆動のため
の外歯１９が形成される。

【００１２】更に、上記鏡胴１４の外周に配置される把
持部（不図示）等に、ズーム操作のためのズームスイッ
チ２０が取り付けられる。このズームスイッチ２０は、
テレ（拡大）方向とワイド（縮小）方向に設定された両
端が上下してシーソー動作をするシーソースイッチから
なり、例えば押した深さに応じて変化速度が高くなるよ
うに設定される。そして、この鏡胴１４の本体リング２
２に、図１にも示されるように、支持部材２３を介して
クラッチ機構と切断時回転機構が取り付けられる。

【００１３】図１において、上記支持部材２３の上部に
主軸２５が固定され、この主軸２５の外周を回転自在と
なるように、円板状の可動板（歯車可動板）２６と固定
板（歯車固定板）２７が取り付けられる。この可動板２
６及び固定板２７の外周には、外歯２６Ｇ，２７Ｇが形
成されており、クラッチ板の機能と歯車としての機能の
両方を持つことになる。この可動板２６の外歯２６Ｇに
は、上記ズーム操作リング１８の外歯１９が噛合する。
クラッチ板として機能する上記可動板２６と固定板２７
は、図示されるように、可動板２６にテーパ面の側面を
有する円形溝Ｈが形成され、この円形溝Ｈに嵌合し、同
様にテーパ面を有する嵌合突部Ｉが固定板２７に形成さ
れる。この可動板２６には、コイルバネ２８を介して第
１スラストベアリング３０が設けられており、このコイ
ルバネ２８によって可動板２６は固定板２７側へ付勢さ
れる。従って、上記円形溝Ｈと嵌合突部Ｉの接触とコイ
ルバネ２８の押圧により、クラッチ連結が達成される。

【００１４】また、上記の第１スラストベアリング３０
のコイルバネ接触側（後側）の円板３０Ａは、主軸２５
の外周を回転自在となるが、もう一方の前側円板３０Ｂ
は移動歯車３１に固定され、この円板３０Ｂ及び歯車３
１は、主軸２５の前側に形成されたネジ部２５Ａに螺合
結合する。従って、上記円板３０Ａ、コイルバネ２８及
び可動板２６は、移動歯車３１側とは別個に（また固定
板２７とは別個に）回転し、マニュアル（手動）操作時
において可動板２６を回転フリーの状態にする切断時回
転機構として機能する。

【００１５】一方、上記固定板２７側にも、第２スラス
トベアリング３３が配置され、このベアリング３３で
は、後側円板３３Ａが主軸２５へ固定され、前側円板３
３Ｂが固定板２７と共に回転する。そして、この固定板
２７の外歯２７Ｇに、ズームモータ３５の軸歯車３６が
噛み合う。従って、上記の可動板２６が固定板２７に連
結した状態で、ズームモータ３５の回転駆動力は、軸歯
車３６、固定板外歯２７Ｇ、可動板外歯２６Ｇ、外歯１
９を介してズーム操作リング１８に与えられる。

【００１６】更に、上記クラッチ機構を動作させるクラ
ッチ作動モータ３７が設けられ、このモータ３７の軸歯
車３８は上記第１スラストベアリング３０側の移動歯車
３１に噛合連結される。従って、このクラッチ作動モー
タ３７を所定の方向に回転させることにより、上記移動
歯車３１を回動かつ後側へ進行させ、可動板２６を固定
板２７に圧接することができ、一方モータ３７を逆方向
に回転させれば、可動板２６を固定板２７から切り離す
ことができる。また、このクラッチ作動モータ３７の軸
歯車３８には、歯車４０を介してポテンショメータ４１
が接続されており、このポテンショメータ４１は上記第
１スラストベアリング３０側の移動歯車３１の回転状
態、即ち可動板２６の押圧状態を検出することになる。

【００１７】図４には、当該装置の電気的構成が示され
ており、図左側のズームスイッチ２０はシーソー動作の
中間位置を０として基準電圧Ｖ1 とＶ2 の間の電圧Ｖａ
を発生させる。このズームスイッチ２０には、プリアン
プ４５を介してズームモータ３５のパワーアンプ４６が
接続され、このズームモータ３５は上述したように固定
板２７及び可動板２６を介してズーム操作リング１８を
駆動する。

【００１８】また、上記ズームスイッチ２０の出力を入
力してこの出力電圧Ｖａの変化があるか否かを検出し、
例えば変化がある場合はHigh信号、変化がない場合はLo
w信号を出力するコンパレータ４７が設けられ、このコ
ンパレータ４７には、マニュアルとオート（電動）を切
り替える切替え器４８が接続される。この切替え器４８
は、上記コンパレータ４７がLow信号を出力していると
き、端子ａに接続してマニュアルのための位置制御電圧
Ｖ3 を設定し、High信号を出力しているとき端子ｂに切
り換えて位置制御電圧Ｖ4 を設定する。

【００１９】上記の切替え器４８の後段には、当該切替
え器４８の出力電圧と図下側に記載したポテンショメー
タ４１の出力電圧Ｖｂとの差を演算する演算器４９が設
けられ、この演算器４９にクラッチ作動モータ３７のパ
ワーアンプ５０が接続されており、当該回路は位置サー
ボ制御を行うことになる。

【００２０】このような構成によれば、ズームスイッチ
２０が操作されたとき、コンパレータ４７は電圧Ｖａの
変化を検出してHigh信号を出力し、切替え器４８はその
端子ｂへの切替えにより電圧Ｖ4 を出力するので、演算
器４９ではＶ4 −Ｖｂが演算される。この出力電圧Ｖｂ
としては、例えば可動板２６の切断位置をＶ3 、その連
結位置をＶ4 として出力するように設定すると、このと
きは可動板２６が切断位置にあるので、上記のＶ4 −Ｖ
3 の演算値電圧がパワーアンプ５０に出力されてクラッ
チ作動モータ３７が動作し、上記可動板２６が連結位置
まで駆動される。そして、この可動板２６が連結位置に
到達すると、ポテンショメータ４１からはＶｂ＝Ｖ4 が
出力され、これにより上記の演算器４９の出力は０とな
ってモータ３７が停止する。なお、この状態で、上記ズ
ームスイッチ２０の出力電圧Ｖａに基づき、上記パワー
アンプ４６はズームモータ３５を駆動させる。

【００２１】一方、ズームスイッチ２０の押下が解除さ
れたときは、上記電圧Ｖａが０となるので、Low信号に
より切替え器４８は端子ａへ切り換えて電圧Ｖ3 を出力
するので、演算器４９ではＶ3 −Ｖ4 が演算され、この
差電圧を入力したパワーアンプ５０によりクラッチ作動
モータ３７が反転動作し、上記可動板２６を切断位置ま
で駆動する。そして、この可動板２６が切断位置に到達
したとき、ポテンショメータ４１からはＶｂ＝Ｖ3 が出
力されるので、上記演算器４９の出力は０となってモー
タ３７が停止する。

【００２２】この実施例は以上の構成からなり、次に全
体的な作用を説明する。図１は、クラッチ機構が連結さ
れ、ズームスイッチ２０が押下されているときの状態で
あるが、このズームスイッチ２０の押下が解除される
と、図４で説明したように、切替え器４８のマニュアル
制御電圧Ｖ3 の設定により、クラッチ機構の可動板２６
が固定板２７から切り離される。この状態が図２に示さ
れており、クラッチ作動モータ３７が回転し、軸歯車３
８を介して螺合結合の移動歯車３１を回転させることに
より、この移動歯車３１から可動板２６までの部材を前
側（図の左側）へ移動させる。この結果、可動板２６が
固定板２７から切り離され、切断状態となる。この図で
は、切断状態が明確に分かるようにしてあるが、両板２
６,２７の切離し間隔は僅かでよい。

【００２３】このようにして、ズームスイッチ２０の押
下が解除されると、ズーム操作リング１８がマニュアル
（手動）で操作できる状態となり、その操作方向に対応
してズームレンズを駆動させることが可能となる。この
とき、ズーム操作リング１８の回動と同時に、可動板外
歯２６Ｇとの結合によって可動板２６やコイルバネ２８
も回転することになるが、これらの部材は、スラストベ
アリング３０によって移動歯車３１に対し回転自在とさ
れるので、操作の妨げとなる負荷を発生させることはな
い。

【００２４】次に、上記図２の状態から、ズームスイッ
チ２０が押されたときは、図４のコンパレータ４７の検
出により切替え器４８が電動制御電圧Ｖ4 を設定するの
で、ポテンショメータ４１の位置電圧Ｖ3 （Ｖｂ）との
演算値Ｖ4 −Ｖ3 に基づいてクラッチ作動モータ３７が
回転し、主軸２５に螺合結合する上記移動歯車３１の後
側への移動により、図１に示されるように、コイルバネ
２８を介して可動板２６が固定板２７に圧接される。こ
のクラッチ機構の連結により、ズームモータ３５の回転
が歯車３６、固定板外歯２７Ｇ、可動板外歯２６Ｇを介
してズーム操作リング１８に伝達される。これによっ
て、ズームスイッチ２０の操作方向、押し量に応じてズ
ームレンズが自動的に駆動される。

【００２５】上記実施形態例では、可動板２６をズーム
操作リング１８に連結するようにしたが、例えば固定板
２７の外歯２７Ｇをズーム操作リング１８の外歯１９に
連結し、可動板２６の外歯２６Ｇをズームモータ３５の
歯車３６に接続する等、その他の構成を採用することが
可能である。また、上記の構成は、フォーカス操作リン
グに同様に適用することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レンズ操作リングの外周外歯に対し電動モータの回転を
連結し及びこの連結を切断するために、歯車可動板、歯
車固定板等からなるクラッチ機構を設け、電動操作スイ
ッチからレンズ制御信号が出力されているか否かの判定
に基づき、上記クラッチ機構をクラッチ作動モータで動
作させるようにしたので、レンズ駆動において手動と自
動の切替え操作が不要となり、被写体に対する条件合せ
等も迅速に行うことが可能となる。

【００２７】また、請求項２記載の発明によれば、上記
クラッチ機構が切断されているときに、レンズ操作リン
グの外歯に接続されている歯車が回転自在となるように
する切断時回転機構を設けたので、手動操作時の負荷を
良好になくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係るレンズ鏡胴の手動及
び電動装置の構成を示し、クラッチ機構が連結状態にあ
る図である。

【図２】図１の手動及び電動装置においてクラッチ機構
の切断状態を示す図である。

【図３】実施形態例の装置の全体構成を示す図である。

【図４】実施形態例の装置ので電気的構成を示す回路図
である。

【図５】従来における手動、電動の切替えが可能なレン
ズ鏡胴の構造を示す図である。

【符号の説明】

１，１４ … 鏡胴、２，２２ … 本体リング、３，
１８ … ズーム操作リング、４，１９，２６Ｇ，２７
Ｇ … 外歯、７，３５ … ズームモータ、 ２５
… 主軸、２６ … 可動板（歯車可動板）、２７ …
固定板（歯車固定板）、２８ … コイルバネ、３
０，３３ … スラストベアリング、３１ … 移動歯
車、３７ … クラッチ作動モータ、４１ … ポテン
ショメータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズを移動可能に保持する鏡胴と、 上記レンズを自動的に移動させるための電動モータと、 この鏡胴の外周部に回動自在に配置され、手動により上
   記レンズを移動操作するリングであって、上記電動モー
   タの回転を伝達する伝達用歯車と噛合する外歯を形成し
   たレンズ操作リングと、 このレンズ操作リングの外歯と上記電動モータとの接続
   を連結及び切断するためのクラッチ機構と、 このクラッチ機構の連結及び切断動作をするためのクラ
   ッチ作動モータと、を含んでなるレンズ鏡胴の手動及び
   電動装置。
2. 【請求項２】 上記クラッチ機構は、上記クラッチ作動
   モータの駆動により軸方向で移動し歯車機能を有する歯
   車可動板と、この歯車可動板が連結し歯車機能を有する
   歯車固定板とを有し、これらの歯車の一方を上記電動モ
   ータ側に接続し、他方を上記レンズ操作リングの外歯に
   接続し、 このクラッチ機構が切断されているときに、上記レンズ
   操作リングの外歯に接続されている歯車が回転自在とな
   るようにする切断時回転機構を設けたことを特徴とする
   上記請求項１記載のレンズ鏡胴の手動及び電動装置。
3. 【請求項３】 電動操作スイッチにより出力される操作
   制御信号に基づき上記クラッチ作動モータを駆動し、こ
   の操作制御信号が出力されているとき上記クラッチ機構
   の連結動作を実行し、上記操作制御信号が出力されなく
   なったときクラッチ機構の切断動作を実行することを特
   徴とする上記請求項１又は２記載のレンズ鏡胴の手動及
   び電動装置。