JP2000333070A - ズームレンズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作棒による手動操作方式とズームレートデマ
ンド等の操作部材によるサーボ方式の両方式でズーム駆
動することができ、かつズーム動作時に重量バランスを
とるためのバランス調整手段を有するズームレンズ装置
において、サーボ方式でズーム駆動する場合には、バラ
ンス調整手段への動的接続を切り離して良好な止まり特
性を持たせることができるようにする。 【解決手段】サーボ方式でズーム駆動することが切換ス
イッチ９９によって検出されると、制御回路３６は切換
部１４６を介して移動リング１３８をバランサカム１４
０から離間させ、ズームカム６０とバランサカム１４０
との動的接続を切り離す。これにより、サーボ方式でズ
ーム駆動する場合には、重量バランスをとるためのバラ
ンス調整装置１３０への駆動力の伝達を切り離し、サー
ボ駆動時のイナーシャを小さくし、止まりやすくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズ装置に
係り、特に操作棒の押し引き操作による手動操作方式及
びズームレートデマンド等の操作部材からのズーム指令
信号に基づくサーボ方式の両方式でそれぞれズーム駆動
が可能なズームレンズ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、放送用テレビカメラに使用される
箱型のズームレンズ装置（ＥＦＰレンズ）において、フ
ォーカス操作やズーム操作等のレンズ操作を手動で行う
ものと電動で行うものとがある。手動で行うものとして
は、１軸２操作式と呼ばれる操作方式が知られている。
１軸２操作式は、ズームレンズ装置から延設された操作
棒の押し引きでズーム操作を行い、操作棒の回転駆動力
でフォーカス操作を行うようにしたものである。

【０００３】このような１軸２操作式の操作は、操作棒
の押し引き位置によってズーム位置の見当がつき、ま
た、迅速なズーム操作が可能であるためスポーツ中継等
のように瞬時の画角調整が要求される撮影において多く
使用されている。一方、レンズ操作を電動で行うものと
しては、ズームレートデマンドやフォーカスポジション
デマンド等の専用のコントローラからの指令信号により
サーボモータを駆動し、その駆動力によってズームレン
ズやフォーカスレンズを駆動させるサーボ方式と呼ばれ
る操作方式が知られている。ドラマ撮影のようにスロー
なズーム操作が要求される撮影の場合には、このサーボ
方式が多く使用されている。また、サーボ方式の場合に
は、ズームレンズをスムーズに止めたり、元のズーム位
置に戻したりする場合に有利である。

【０００４】従来、このような１軸２操作式の手動操作
方式及びサーボ方式のいずれの方式でも撮影状況やカメ
ラマンの好みに応じて選択できるようにするため、１台
のズームレンズ装置に手動操作方式とサーボ方式の両方
の駆動機構を設けるようにしたものが提案されている
（実公昭６０−２７３６６号公報）。一方、ズームレン
ズが移動してもレンズ鏡胴の重量バランスが変動しない
ようにズームカムの回転に連動して回転するバランサカ
ムを介してバランサ（重り）を移動させるようにしたズ
ームレンズ装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実公昭
６０−２７３６６号公報に記載のズームレンズ装置に重
量バランスをとるためのバランサを設けると、サーボ駆
動時にバランサ等のイナーシャにより止まりにくくなる
という問題がある。また、サーボ方式のみのズームレン
ズ装置用に設計されているサーボモジュールを、手動操
作方式とサーボ方式の両方の駆動機構が設けられたズー
ムレンズ装置に適用すると、イナーシャが異なるため、
止まり特性が変化するという問題がある。更に、操作棒
を使用しない場合には、操作棒が邪魔にならないように
操作棒を取り外すことが考えられるが、この場合には、
操作棒の着脱が煩雑になる。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、操作棒による手動操作方式とズームレートデマ
ンド等の操作部材によるサーボ方式の両方式でズーム駆
動可能なズームレンズ装置において、サーボ方式でズー
ム駆動する際に良好な止まり特性を持たせることがで
き、また、操作棒の未使用時に操作棒が邪魔にならない
ように固定することができるズームレンズ装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本願請求項１に係るズームレンズ装置は、操作棒の押
し引き操作に伴って移動するワイヤが巻き付けられ、該
操作棒の押し引き操作に伴ってワイヤ巻付部を回転させ
るマニュアルズーム手段と、前記操作棒とは異なるズー
ム操作部材の操作に応じたズーム指令信号に基づいて回
転部材をサーボモータによって回転させるズームサーボ
手段と、移動リングと、該移動リングを移動させて前記
ワイヤ巻付部又は前記回転部材と選択的に係合させる切
換手段とを有するクラッチ部と、前記クラッチ部の移動
リングを介して回転駆動力をズームレンズのズームカム
に伝達する動力伝達手段と、前記マニュアルズーム手段
から加えられる手動操作力のみによってバランサをズー
ムレンズの光軸方向に移動させ、該ズームレンズのズー
ム位置に関わらず重量バランスをとるバランス調整手段
と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】即ち、移動リングを回転部材に係合させて
サーボ方式でズーム駆動する場合には、その駆動力が前
記バランス調整手段に伝達されないようにし、これによ
りサーボ駆動時にバランサ等のイナーシャにより止まり
にくくなるという不具合を解消している。前記バランス
調整手段は、本願請求項２に示すように前記ズームカム
の回転に連動して回転するバランサカムと、該バランサ
カムによって前記ズームレンズの光軸方向に移動する前
記バランサと、前記移動リングが前記回転部材と係合す
るときに前記ズームカムとバランサカムとの接続を切り
離し、前記移動リングが前記ワイヤ巻付部と係合すると
きに前記ズームカムとバランサカムとを接続するクラッ
チ部と、を有することを特徴としている。また、本願請
求項３に示すように、前記ズームカムとバランサカムと
の動的接続が切り離されると、前記バランサカム及びバ
ランサのうちの少なくとも一方を固定する固定手段を有
することを特徴としている。

【０００９】前記バランス調整手段は、本願請求項４に
示すように前記ワイヤ巻付部から前記移動リングを経由
せずに回転駆動力が伝達されるバランサカムと、該バラ
ンサカムによって前記ズームレンズの光軸方向に移動す
る前記バランサと、を有することを特徴としている。即
ち、ズームレンズをサーボ方式でズーム駆動する駆動系
に対して最初からバランス調整手段を切り離しておき、
操作棒の押し引き操作による手動操作力のみによってバ
ランス調整手段を動作させるようにしている。

【００１０】本願請求項５に係るズームレンズ装置は、
操作棒の押し引き操作に伴って移動するワイヤが巻き付
けられ、該操作棒の押し引き操作に伴ってワイヤ巻付部
を回転させるマニュアルズーム手段と、サーボモータが
内蔵され、ズームレンズ装置に対して着脱自在なサーボ
モジュールを有し、前記操作棒とは異なるズーム操作部
材の操作に応じたズーム指令信号に基づいて回転部材を
前記サーボモジュールによって回転させるズームサーボ
手段と、前記サーボモジュールを前記ズームレンズ装置
に装着する場合と、前記マニュアルズーム手段を有さな
いズームレンズ装置に装着する場合とで止まり特性を変
更する手段と、移動リングと、該移動リングを移動させ
て前記ワイヤ巻付部又は前記回転部材と選択的に係合さ
せる切換手段とを有するクラッチ部と、前記クラッチ部
の移動リングを介して回転駆動力をズームレンズのズー
ムカムに伝達する動力伝達手段と、を備えたことを特徴
としている。

【００１１】即ち、サーボモジュールをサーボ方式のみ
のズームレンズ装置に適用する場合と、手動操作方式と
サーボ方式の両方の駆動機構が設けられたズームレンズ
装置に適用する場合とで、サーボモジュールの止まり特
性を変え、イナーシャが異なっていても同様な止まり特
性が実現できるようにしている。本願請求項６に係るズ
ームレンズ装置は、操作棒の押し引き操作に伴って移動
するワイヤが巻き付けられ、該操作棒の押し引き操作に
伴ってワイヤ巻付部を回転させるマニュアルズーム手段
と、前記操作棒とは異なるズーム操作部材の操作に応じ
たズーム指令信号に基づいて回転部材をサーボモータに
よって回転させるズームサーボ手段と、移動リングと、
該移動リングを移動させて前記ワイヤ巻付部又は前記回
転部材と選択的に係合させる切換手段とを有するクラッ
チ部と、前記クラッチ部の移動リングを介して回転駆動
力をズームレンズのズームカムに伝達する動力伝達手段
と、前記クラッチ部によって前記移動リングが前記回転
部材と係合するズームサーボ手段側に切り換えられる
と、前記マニュアルズーム手段の操作棒を固定する操作
棒固定手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１２】また、本願請求項７に係るズームレンズ装
置は、更に前記操作棒の回転操作に応じた第１のフォー
カス指令信号を出力するフォーカス指令出力手段と、前
記フォーカス指令出力手段からの第１のフォーカス指令
信号及び前記操作棒とは異なるフォーカス操作部材の操
作に応じた第２のフォーカス指令信号のうちのいずれか
一方のフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズ
を駆動するフォーカスサーボ手段と、を有することを特
徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るズームレンズ装置の好ましい実施の形態について詳述
する。本発明に係るズームレンズ装置は、撮影状況やカ
メラマンの好みで１軸２操作式の操作方式と、１軸２操
作式ではないズームレートデマンド及びフォーカスポジ
ションデマンドの操作方式のいずれかを選択し、その選
択した操作方式によりズーム操作及びフォーカス操作を
行えるようにしたもので、図１は１軸２操作式の操作方
式を使用する場合、図２はズームレートデマンド及びフ
ォーカスポジションデマンドの操作方式を使用する場合
についてテレビカメラシステム全体の構成を示した斜視
図である。

【００１４】これらの図に示すようにテレビカメラ１０
は、ズームレンズ装置１２と、カメラ本体１４とから構
成され、ズームレンズ装置１２は、雲台２２に載置され
たカメラ本体１４の正面側に装着される。図１に示すよ
うに１軸２操作式で操作を行う場合、ズームレンズ装置
１２の背面側（カメラ本体１４に装着される面）には操
作棒１６が設置され、その操作棒１６は、カメラ本体１
４に形成された操作棒挿通孔１４Ａ（図２参照）を貫通
してカメラ本体１４の背面側に突出される。カメラマン
は、カメラ本体１４のビューファインダ２０に映る映像
を見ながら、この操作棒１６の指掛部１８を把持して操
作棒１６を押し引き操作することでズーム操作を行うこ
とができ、また、指掛部１８を回転操作し、操作棒１６
の軸を回転させることでフォーカス操作を行うことがで
きる。尚、操作棒１６は、フォーカス操作範囲を越えて
回転させることにより、ネジ込み式で着脱できるように
なっている。

【００１５】上記１軸２操作式の操作棒１６とは異なる
ズーム操作部材及びフォーカス操作部材で操作を行う場
合には、図２に示すように雲台２２から延設されたパン
チルト棒２４Ａ、２４Ｂの先端にそれぞれズームレート
デマンド２６とフォーカスポジションデマンド２８が設
置される。ズームレートデマンド２６及びフォーカスポ
ジションデマンド２８からは、それぞれズーム速度を指
令するズーム速度指令信号とフォーカス位置を指令する
フォーカス位置指令信号が出力され、これらの指令信号
はケーブルを介してズームレンズ装置１２に送信され
る。カメラマンは、ズームレートデマンド２６のサムリ
ング２６Ａを親指で回動操作することによりズーム操作
を行うことができ、フォーカスポジションデマンド２８
のフォーカスノブ２８Ａを回動操作することでフォーカ
ス操作を行うことができる。

【００１６】図３は本発明に係るズームレンズ装置の内
部構成を示す全体構成図である。このズームレンズ装置
１２は、図３に示すように主としてレンズ鏡胴３０と、
１軸２操作式の操作ユニット３２と、ズーム駆動切換用
のクラッチ部３４と、制御回路３６と、上記ズームレー
トデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８
とから構成されている。

【００１７】レンズ鏡胴３０には、前方から順にフォー
カスレンズ４０、バリエータレンズ４２Ａ、コンペンセ
ータレンズ４２Ｂ等のズーム系レンズ４２、及びマスタ
ーレンズ４４が配置される。フォーカスレンズ４０は、
その支持枠４０Ａにリードスクリュー４６が螺合してお
り、サーボモータが内蔵されているフォーカスサーボモ
ジュール４８の回転出力部４８Ａから回転入力部５０、
プーリー５２、歯付きベルト５４及びプーリー５６を介
してリードスクリュー４６に回転駆動力が伝達される
と、光軸方向に沿って前後動するようになっている。
尚、上記歯付きベルト５４等により、フォーカスサーボ
モジュール４８からリードスクリュー４６までの動力伝
達系はバックラッシなしで回転駆動力を伝達できるよう
になっている。

【００１８】上記リードスクリュー４６にはフォーカス
位置センサ５８が設けられており、このフォーカス位置
センサ５８は、リードスクリュー４６の回転量（フォー
カスレンズ４０のフォーカス位置）を検出し、そのフォ
ーカス位置を示す信号を制御回路３６に出力する。ズー
ム系レンズ４２のバリエータレンズ４２Ａ及びコンペン
セータレンズ４２Ｂは、これらの支持枠に植設されたカ
ムピン４２Ｃ、４２Ｄがズームカム６０のカム溝６０
Ａ、６０Ｂに係合しており、後述するクラッチ部３４を
介してズームカム６０が回動すると、これらのバリエー
タレンズ４２Ａ及びコンペンセータレンズ４２Ｂがカム
溝６０Ａ、６０Ｂで規制される位置関係により光軸に沿
って前後動するようになっている。このズームカム６０
には、ズーム位置センサ６２が設けられており、このズ
ーム位置センサ６２は、ズームカム６０の回転位置（ズ
ーム系レンズ４２のズーム位置）を検出し、そのズーム
位置を示す信号を制御回路３６に出力する。

【００１９】次に、１軸２操作式の操作ユニット３２に
ついて説明する。操作ユニット３２の操作棒１６は、回
転自在に軸支された中空軸６４の内部に摺動自在に挿入
されている。中空軸６４には、長手方向のキー溝６４Ａ
が形成されており、操作棒１６の先端に固着されたピン
６６がキー溝６４Ａに係合している。従って、操作棒１
６が回転操作されると、これに連動して中空軸６４が回
転する。

【００２０】尚、中空軸６４の一端側にはピン６４Ｂが
配設されており、このピン６４Ｂは、所定量回転すると
ストッパ６８に当接する。これにより中空軸６４（操作
棒１６）の回転範囲が規制されている。また、中空軸６
４の他端側には、フォーカス用位置センサ７０が設けら
れており、このフォーカス用位置センサ７０は、中空軸
６４の回転位置（フォーカス位置）を検出し、そのフォ
ーカス位置を示すフォーカス位置指令信号を制御回路３
６に出力する。

【００２１】一方、中空軸６４には、移動枠７２が軸方
向に移動自在に挿通されており、操作棒１６のピン６６
の先端は、その移動枠７２の内周に形成された周方向の
溝７２Ａと係合している。この移動枠７２には、ワイヤ
巻付部８０に所定量巻き付け固定されるとともに、プー
リー７３、７４、７５及び７６を介して張設されたワイ
ヤ７８の一部が固着されている。従って、操作棒１６を
押し引き操作すると、これに連動してワイヤ７８が移動
し、ワイヤ巻付部８０が回転する。

【００２２】次に、ズーム駆動切換用のクラッチ部３４
について説明する。このクラッチ部３４は、主として支
軸８２を中心にして回転自在に配設された第１のプーリ
ー８４と、この第１のプーリー８４と一体形成された支
軸８４Ａにそれぞれ回転自在に配設されたワイヤ巻付部
８０及び第３のプーリー８６と、支軸８４Ａの軸方向に
移動自在に配設されて移動リング８８と、この移動リン
グ８８を移動させる切換ツマミ９０等から構成されてい
る。

【００２３】ワイヤ巻付部８０には、前述したように操
作ユニット３２の操作棒１６を押し引き操作によって移
動するワイヤ７８により回転駆動力が加えられるように
なっており、第３のプーリー８６には、サーボモータが
内蔵されているズームサーボモジュール９２の回転出力
部９２Ａから回転入力部９３、第４のプーリー９５、及
び歯付きベルト９７を介して回転駆動力が加えられるよ
うになっている。尚、上記歯付きベルト９７等により、
ズームサーボモジュール９２から第３のプーリー８６ま
での動力伝達系はバックラッシなしで回転駆動力を伝達
できるようになっている。

【００２４】一方、移動リング８８には、キー８８Ａが
設けられており、このキー８８Ａは、支軸８４Ａの長手
方向に形成されたキー溝８４Ｂと係合している。また、
移動リング８８は、支軸８４Ａの軸方向に移動すること
によりワイヤ巻付部８０又は第３のプーリー８６と係合
できるようになっている。従って、ワイヤ巻付部８０又
は第３のプーリー８６から移動リング８８に回転駆動力
が伝達され、移動リング８８が回転すると、これに連動
して支軸８４Ａ（第１のプーリー８４）も回転する。

【００２５】そして、第１のプーリー８４が回転する
と、その回転駆動力は、第１のプーリー８４から歯付き
ベルト８３を介してズームカム６０に固定された第２の
プーリー８５にバックラッシなしで伝達される。これに
よりズームカム６０が回動し、ズーム系レンズ４２が駆
動される。さて、上記移動リング８８を移動させるため
の切換ツマミ９０は、その切換ツマミ９０の軸にギア９
１が固定されており、このギア９１の偏心した位置には
ベアリング９４が設けられている。尚、ベアリング９４
は、移動リング８８の外周に形成された溝８８Ｂに当接
し、移動リング８８の回転に伴って回転できるようにな
っている。

【００２６】また、ギア９１にはギア９６が噛み合って
おり、このギア９６には、ギア９６の回動位置（切換ツ
マミ９０の回動位置）に応じてコイルバネ９８により常
時、時計回り方向（ＣＷ方向）又は反時計回り方向（Ｃ
ＣＷ方向）に付勢力が加えられるようになっている。図
４は図３上の矢印Ａ方向から上記ギア９１及び９６等を
見た要部矢視図である。図４上で、ギア９６はコイルバ
ネ９８によってＣＷ方向に回動するように付勢されてお
り、その結果、ギア９１はＣＣＷ方向に回動するように
付勢される。そして、ギア９１の下面側の偏心した位置
に設けられたベアリング９４は、点線で示すように移動
リング８８の溝８８Ｂの右側面に当接し、移動リング８
８を右方向に移動させるとともに右方向に付勢する。こ
れにより、移動リング８８は、ワイヤ巻付部８０と所定
の付勢力をもって係合する。

【００２７】一方、切換ツマミ９０（ギア９１）をＣＷ
方向に回動させ、ギア９６を付勢するコイルバネ９８が
点線で示す位置にくると、このコイルバネ９８によって
ギア９６はＣＣＷ方向に回動するように付勢され、その
結果、ギア９１はＣＷ方向に回動するように付勢され
る。そして、ギア９１の下面側の偏心した位置に設けら
れたベアリング９４は、一点鎖線で示すように移動リン
グ８８の溝８８Ｂの左側面に当接し、移動リング８８を
左方向に移動させるとともに左方向に付勢する。これに
より、移動リング８８は、第３のプーリー８６と所定の
付勢力をもって係合する。

【００２８】尚、図４上で９９は、ギア９６と共に回転
する突起部９６Ａによって動作する切換スイッチであ
り、この切換スイッチ９９は、ズーム操作が１軸２操作
式の手動側に切り換えられたか、サーボ側に切り換えら
れたかを検出する。即ち、切換スイッチ９９は、図４に
示す状態（移動リング８８がワイヤ巻付部８０と係合す
る状態）ではスイッチＯＮとなり、手動側に切り換えら
れたことを示す信号を制御回路３６に出力し、移動リン
グ８８が第３のプーリー８６と係合する状態ではスイッ
チＯＦＦとなり、サーボ側に切り換えられたことを示す
信号を制御回路３６に出力する。

【００２９】次に、移動リング８８とワイヤ巻付部８０
及び第３のプーリー８６との係合部について説明する。
図５は移動リング８８の右側面とワイヤ巻付部８０の左
側面の要部拡大図である。同図に示すように移動リング
８８の右側面には、１本のテーパーピン８９が植設され
ており、ワイヤ巻付部８０の左側面には、上記テーパー
ピン８９と係合する１つのテーパー孔８１が穿設されて
いる。

【００３０】このテーパーピン８９は、金属材料からな
るテーパーピン本体８９Ａと、潤滑性材料からなる先端
部８９Ｂとの複合構造となっている。従って、テーパー
ピン８９は、ワイヤ巻付部８０のテーパー孔８１と係合
するまでは、ワイヤ巻付部８０の側面に当接した状態で
摺動するが、その摺動動作を円滑に行うことができる。
また、テーパーピン８９はテーパー孔８１とバックラッ
シなしで係合することができ、更に移動リング８８とワ
イヤ巻付部８０とは、互いに所定の回転位置関係にある
ときのみ係合する。

【００３１】図６はワイヤ巻付部８０の左側面の他の実
施の形態を示す要部拡大図であり、テーパー孔８１が穿
設されたワイヤ巻付部８０の側面に、テーパーピンの摺
動を円滑にする潤滑性材料からなる板材８１Ａが設けら
れている。一方、移動リング８８と第３のプーリー８６
との係合部は、図３に示すように移動リング８８の左側
面に設けられた歯付きギア８７Ａと、第３のプーリー８
６の右側面に設けられた歯付きギア８７Ｂとによって構
成されている。そして、これらの歯付きギア８７Ａと８
７Ｂとは、バックラッシなしで、かつ歯のピッチに応じ
た複数の回転位置で噛み合うことができる。

【００３２】尚、移動リング８８とワイヤ巻付部８０と
を互いに所定の回転位置関係にあるときのみ係合可能に
した理由は、操作棒１６の位置とズーム位置との関係が
変化しないようにするためである。一方、第３のプーリ
ー８６は、サーボ方式で速度制御されるため、移動リン
グ８８に対してどの位置で係合してもよく、そのため任
意の回動位置（多数の回動位置）で係合できる構造とな
っている。

【００３３】また、この実施の形態では、移動リング８
８とワイヤ巻付部８０とを歯付きギアによって係合させ
るようにしたが、これに限らず、複数のテーパーピンと
テーパー孔、又は１本のテーパーピンと複数のテーパー
孔によって複数の位置で係合できるようにしてもよい。
更に、前記コイルバネ９８による移動リング８８の付勢
力は、前記テーパーピン８９とテーパー孔８１、あるい
は歯付きギア８７Ａと歯付きギア８７Ｂとが回転駆動力
の伝達時に外れないように設定する必要がある。

【００３４】次に、図３に示した制御回路３６について
説明する。この制御回路３６には、前述したようにフォ
ーカス位置センサ５８及びズーム位置センサ６２からそ
れぞれ現在のフォーカス位置及びズーム位置を示す信号
が加えられ、ズームレートデマンド２６及びフォーカス
ポジションデマンド２８からは、それぞれズーム速度を
指令するズーム速度指令信号とフォーカス位置を指令す
るフォーカス位置指令信号が加えられ、操作ユニット３
２に設けたフォーカス用位置センサ７０からは、フォー
カス位置を示すフォーカス位置指令信号が加えられてい
る。また、切換スイッチ９９からは、ズーム操作が１軸
２操作式の手動側に切り換えられたか、サーボ側に切り
換えられたかを示す信号が加えられている。

【００３５】制御回路３６は、切換スイッチ９９からズ
ーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたこと
を示す信号を入力すると、ズームレートデマンド２６及
びフォーカスポジションデマンド２８からの入力信号を
無効とし、フォーカス用位置センサ７０からの入力信号
を有効とする。従って、操作棒１６を回転操作すると、
制御回路３６にはフォーカス用位置センサ７０から操作
棒１６（中空軸６４）の回転位置（フォーカス位置）を
示すフォーカス位置指令信号が加えられ、制御回路３６
は、このフォーカス位置指令信号と、フォーカス位置セ
ンサ５８から加えられる現在のフォーカス位置を示す信
号とに基づいてフォーカスサーボモジュール４８に制御
信号を出力し、フォーカスレンズ４０がフォーカス位置
指令信号に応じたフォーカス位置になるようにサーボ制
御する。

【００３６】また、切換スイッチ９９からズーム操作が
１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示す信号
を入力している場合には、移動リング８８はワイヤ巻付
部８０と係合している。従って、操作棒１６を押し引き
操作すると、ワイヤ７８を介してワイヤ巻付部８０が回
転する。このワイヤ巻付部８０の回転駆動力は、ワイヤ
巻付部８０と係合している移動リング８８、移動リング
８８のキー８８Ａ、及びキー溝８４Ｂを介して第１のプ
ーリー８４に伝達され、更に第１のプーリー８４から歯
付きベルト８３を介して第２のプーリー８５及びズーム
カム６０に伝達される。これによりズームカム６０が回
動し、ズーム系レンズ４２が手動駆動される。

【００３７】一方、制御回路３６は、切換スイッチ９９
からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す
信号を入力すると、ズームレートデマンド２６及びフォ
ーカスポジションデマンド２８からの入力信号を有効と
し、フォーカス用位置センサ７０からの入力信号を無効
とする。従って、ズームレートデマンド２６の操作に基
づいてズームレートデマンド２６からズーム速度指令信
号を入力すると、制御回路３６は、このズーム速度指令
信号と、ズーム位置センサ６２から加えられる現在のズ
ーム位置を示す信号（この信号を時間微分した信号はズ
ーム速度信号）とに基づいてズームサーボモジュール９
２に制御信号を出力し、ズームサーボモジュール９２を
駆動する。

【００３８】このズームサーボモジュール９２の回転駆
動力は、回転出力部９２Ａから回転入力部９３、第４の
プーリー９５、及び歯付きベルト９７を介して第３のプ
ーリー８６に伝達される。また、切換スイッチ９９から
ズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号
を入力している場合には、移動リング８８は第３のプー
リー８６と係合しているため、第３のプーリー８６に伝
達された回転駆動力は、第３のプーリー８６と係合して
いる移動リング８８、移動リング８８のキー８８Ａ、及
びキー溝８４Ｂを介して第１のプーリー８４に伝達さ
れ、更に第１のプーリー８４から歯付きベルト８３を介
して、第２のプーリー８５及びズームカム６０に伝達さ
れる。これによりズームカム６０が回動し、ズーム系レ
ンズ４２がサーボ駆動される。

【００３９】また、フォーカスポジションデマンド２８
の操作に基づいてフォーカスポジションデマンド２８か
らフォーカス位置指令信号を入力すると、制御回路３６
は、このフォーカス位置指令信号と、フォーカス位置セ
ンサ５８から加えられる現在のフォーカス位置を示す信
号とに基づいてフォーカスサーボモジュール４８に制御
信号を出力し、フォーカスレンズ４０がフォーカス位置
指令信号に応じたフォーカス位置になるようにサーボ制
御する。

【００４０】更に、この制御回路３６は、表示器１００
の表示内容を制御する。即ち、図７に示すように表示器
１００は、操作棒（ズーム）、操作棒（フォーカス）、
ズームレートデマンド、フォーカスポジションデマンド
を示す４つの表示パネル１００Ａ〜１００Ｄを有してお
り、制御回路３６は、切換スイッチ９９からの入力信号
に基づいて現在使用可能状態となっている操作部材を示
す表示パネルを点灯させる。これにより、操作者は、い
ずれの操作部材が使用可能状態となっているかを容易に
確認することができる。

【００４１】また、制御回路３６は、切換スイッチ９９
からズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられ
たことを示す信号を入力している場合において、断線等
によってフォーカス用位置センサ７０からフォーカス位
置指令信号を受入できないときには、自動的にフォーカ
スポジションデマンド２８からのフォーカス位置指令信
号を有効とし、フォーカスポジションデマンド２８によ
るフォーカス制御を可能にしている。同様に、切換スイ
ッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたこ
とを示す信号を入力している場合において、フォーカス
ポジションデマンド２８の未装着あるいは断線等により
フォーカスポジションデマンド２８からフォーカス位置
指令信号を受入できないときには、自動的にフォーカス
用位置センサ７０からフォーカス位置指令信号を有効と
し、操作棒１６によるフォーカス制御を可能にしてい
る。尚、制御回路３６は、この場合も上記と同様に表示
器１００に現在使用可能状態となっている操作部材を示
す表示パネルを点灯させる。

【００４２】図８は操作ユニット３２の操作棒１６を固
定する操作棒固定装置１０２の実施の形態を示す構成図
である。同図に示すように、この操作棒固定装置１０２
は、制御回路３６と、切換スイッチ９９と、鉄系のロッ
クレバー１０４と、ロックレバー１０４によるロックを
解除する方向にバネ付勢するコイルバネ１０６と、コイ
ルバネ１０６の付勢力に抗してロックレバー１０４をロ
ック方向に回動させるソレノイド１０８とから構成され
ている。尚、図８上で、１０９はゴムである。

【００４３】制御回路３６は、切換スイッチ９９からズ
ーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を
入力すると、ソレノイド１０８を励磁し、ロックレバー
１０４をソレノイド１０８に吸引させる。これにより、
操作棒１６は、ゴム１０９によって挟持され、押し引き
不能に固定される。一方、切換スイッチ９９からズーム
操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示
す信号を入力すると、制御回路３６はソレノイド１０８
を消磁する。これによりロックレバー１０４は、コイル
バネ１０６の付勢力によってロック解除方向に回動し、
操作棒１６の押し引き操作を可能にする。

【００４４】尚、この実施の形態では、操作棒１６を直
接固定するようにしたが、これに限らず、ワイヤ７８や
ワイヤ巻付部８０を固定して実質的に操作棒１６が軸方
向に移動しないように固定してもよい。図９は第１のプ
ーリー８４からズームカム６０に固定された第２のプー
リー８５に回転駆動力を伝達する歯付きベルト８３の張
力を調整する張力調整装置１１０の実施の形態を示す構
成図である。

【００４５】同図に示すように、この張力調整装置１１
０は、制御回路３６と、切換スイッチ９９と、歯付きベ
ルト８３に当接するローラ１１２Ａが先端に設けられ、
後端に圧縮バネ１１４が設けられたアーム１１２と、こ
のアーム１１２を回動させるために進退するネジ１１６
と、このネジ１１６をギア１１８、１２０を介して回転
させるモータ１２２と、ネジ１１６の回転量（移動位
置）を検出する位置センサ１２４とから構成されてい
る。

【００４６】制御回路３６は、切換スイッチ９９からズ
ーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を
入力すると、位置センサ１２４によってネジ１１６が図
９上で右側に所定量移動したことが検出されるまでモー
タ１２２を駆動する。これにより、アーム１１２はネジ
１１６によってＣＷ方向に所定量回動し、ローラ１１２
Ａを介して歯付きベルト８３を押圧し、歯付きベルト８
３の張力が大きくなるように変更する。

【００４７】一方、切換スイッチ９９からズーム操作が
１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示す信号
を入力すると、制御回路３６はネジ１１６が元の位置に
戻るようにモータ１２２を逆転駆動する。これにより、
アーム１１２はネジ１１６の後退により圧縮バネ１１４
によってＣＣＷ方向に所定量回動し、歯付きベルト８３
への押圧力を減じ又は解除する。

【００４８】このようにズーム操作がサーボ側に切り換
えられたときに歯付きベルト８３の張力を大きくする理
由は、第１のプーリー８４をサーボ駆動する場合には、
負荷が大きくても歯付きベルト８３を介して回転駆動力
を確実に伝達するためである。一方、ズーム操作が１軸
２操作式の手動側に切り換えられたときに歯付きベルト
８３の張力を減じる理由は、第１のプーリー８４を手動
で駆動する場合には、負荷が大きくなり過ぎないように
するためである。

【００４９】図１０はレンズ鏡胴３０の重量バランスを
とるバランス調整装置１３０の実施の形態を示す要部構
成図である。同図に示すように、このバランス調整装置
１３０は、制御回路３６と、切換スイッチ９９と、ズー
ムカム６０と並設され、該ズームカム６０からギア１３
２、１３４を介して回転駆動力が伝達されるキー１３６
Ａ付きの回転軸１３６と、この回転軸１３６に挿通され
前記キー１３６Ａと係合するキー溝１３８Ａを有する移
動リング１３８と、回転軸１３６に対して回転自在に配
設されたバランサカム１４０と、キー１４２Ａ付きの支
軸１４２に沿って光軸方向に移動自在に配設され、前記
バランサカム１４０のカム溝１４０Ａと係合するカムピ
ン１４４Ａ及び前記キー１４２Ａと係合するキー溝１４
４Ｂを有するバランサ（重り）１４４と、バランサ１４
４との動的接続を断続する切換部１４６等から構成され
ている。

【００５０】前記切換部１４６は、移動リング１３８の
外周に形成された溝１３８Ｂに当接する偏心ピン１４８
Ａを有する回転板１４８と、この回転板１４８をギア１
５０、１５２を介して回転させるモータ１５４と、回転
板１４８の回転位置を検出する位置センサ１５６とから
構成されている。従って、モータ１５４を回転させる
と、ギア１５０、１５２を介して回転板１４８が回転
し、この回転板１４８の回転によって回転板１４８上の
偏心ピン１４８Ａが移動リング１３８の溝１３８Ｂに当
接して移動リング１３８を移動させる。

【００５１】制御回路３６には、前記位置センサ１５６
及び切換スイッチ９９からの検出信号が加えられてお
り、制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作
がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力する
と、移動リング１３８がバランサカム１４０から離間す
るようにモータ１５４を制御する。一方、切換スイッチ
９９からズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換え
られたことを示す信号を入力すると、制御回路３６は、
移動リング１３８の右側面がバランサカム１４０の左側
面に当たる位置まで移動リング１３８を移動させるよう
にモータ１５４を制御する。

【００５２】図１１に示すように移動リング１３８の右
側面には、テーパー孔１３９が形成されており、バラン
サカム１４０の左側面には、バネ１４１によって突出す
るように付勢されたテーパーピン１４３が設けられてい
る。従って、ズームカム６０の回転にともなって移動リ
ング１３８が回転し、移動リング１３８のテーパー孔１
３９が、バランサカム１４０のテーパーピン１４３の位
置と一致すると、テーパーピン１４３が突出してテーパ
ー孔１３９と係合し、移動リング１３８とバランサカム
１４０とが動的に接続される。これにより、移動リング
１３８（ズームカム６０）とともにバランサカム１４０
が回転し、バランサカム１４０のカム溝１４０Ａにカム
ピン１４４Ａが係合しているバランサ１４４が支軸１４
２に沿って移動し、ズーム系レンズ４２の移動位置に関
わらず重心が移動しないように重量バランスが調整され
る。

【００５３】尚、ズーム操作がサーボ側に切り換えられ
たときにズームカム６０とバランサ１４４との動的接続
を切り離すようにした理由は、サーボ駆動時にイナーシ
ャが大きいと止めにくくなるからである。図１２は前記
移動リング１３８をバランサカム１４０から離間させた
場合に、バランサカム１４０（バランサ１４４）を固定
する固定機構を示す図である。

【００５４】即ち、バランサカム１４０は、回転軸１３
６に対してスライドブッシュ１６０によって回転自在か
つ軸方向に移動自在に設けられ、コイルバネ１６２によ
って矢印Ａ方向に付勢されている。また、バランサカム
１４０の一端には、フランジ部１４０Ｂが形成されると
ともに、このフランジ部１４０Ｂにはゴム１６４が貼付
されている。

【００５５】従って、移動リング１３８がバランサカム
１４０から離間する方向に移動すると、バランサカム１
４０は、コイルバネ１６２の付勢力によって矢印Ａ方向
に移動し、フランジ部１４０Ｂのゴム１６４がストッパ
１６６に当接して停止する。これにより、バランサカム
１４０（バランサ１４４）は、コイルバネ１６２の付勢
力によってストッパ１６６に押圧された状態で固定され
る。

【００５６】尚、図１０に示したバランス調整装置１３
０は、ズームカム６０を経由してバランサカム１４０に
回転駆動力が伝達されるように構成されているが、これ
に限らず、ワイヤ巻付部８０（図１）から直接バランサ
カムに回転駆動力を伝達するようにしてもよい。例え
ば、ワイヤ巻付部８０と一体的に回転するプーリーを設
け、このプーリーから歯付きベルトを介してバランサカ
ムに固定したプーリーに回転駆動力を伝達するようにし
てもよい。これによれば、クラッチ部３４の移動リング
８８が第３のプーリー８６と係合するサーボ駆動時に
は、このクラッチ部３４によってバランス調整装置との
動的接続が切り離されることになり、バランサ等のイナ
ーシャにより止まりにくくなるという不具合がない。ま
た、図８に示した操作棒固定装置１０２によって操作棒
１６を固定すれば、ワイヤ巻付部と動的に接続されたバ
ランサカムも固定されることになり、図１２に示したバ
ランサカムの固定機構も不要となる。

【００５７】図１に示したフォーカスサーボモジュール
４８及びズームサーボモジュール９２は、それぞれズー
ムレンズ装置に対して着脱自在となっている。これによ
り、サーボモジュール４８又は９２の代わりに、手動に
よる回転駆動力をフレキシブルワイヤを介して回転入力
部５０又は回転入力部９３に伝達するマニュアルモジュ
ールを適用することが可能となり、サーボ系を１軸２操
作式とは異なる手動操作系に変更することができる。

【００５８】また、ズームサーボモジュール９２は、ズ
ーム駆動切換用のクラッチ部３４を有するズームレンズ
装置以外に、クラッチ部３４を有しないズームレンズ装
置にも使用可能であるが、クラッチ部３４を介してズー
ムカム６０を回転させる場合と、直接ズームカム６０を
回転させる場合とではイナーシャが異なる。そこで、ズ
ームサーボモジュール９２は、前者のズームレンズ装置
に装着する場合と、後者のズームレンズ装置に装着する
場合とで、止まり特性等（速度指令に対する加減速カー
ブ等）を変更する手段が設けられており、使用するズー
ムレンズ装置に応じて止まり特性等を変更できるように
なっている。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るズーム
レンズ装置によれば、操作棒による手動操作方式とズー
ムレートデマンド等の操作部材によるサーボ方式の両方
式でズーム駆動可能な装置において、サーボ方式でズー
ム駆動する場合には、その駆動力がレンズ鏡胴の重量バ
ランスをとるためのバランス調整手段に伝達されないよ
うにしたため、サーボ駆動時にバランサ等のイナーシャ
により止まりにくくなるという不具合を解消することが
できる。また、サーボモータが内蔵された着脱自在なサ
ーボモジュールを、サーボ方式のみのズームレンズ装置
に適用する場合と、手動操作方式とサーボ方式の両方の
駆動機構が設けられたズームレンズ装置に適用する場合
とで、サーボモジュールの止まり特性を変えるようにし
たため、イナーシャが異なっていても同様な止まり特性
を実現することができる。更に、操作棒による手動操作
方式からズームレートデマンド等の操作部材によるサー
ボ方式に切り換わると、操作棒を自動的に固定するよう
にしたため、未使用時に操作棒がズームレンズ装置の傾
きに伴う自重等により移動して邪魔になるという不具合
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】１軸２操作式の操作方式を使用した場合のテレ
ビカメラシステム全体の構成を示した斜視図

【図２】ズームレートデマンド及びフォーカスポジショ
ンデマンドの操作方式を使用した場合のテレビカメラシ
ステム全体の構成を示した斜視図

【図３】本発明に係るズームレンズ装置の内部構成を示
す全体構成図

【図４】図３の矢印Ａ方向から見た要部矢視図

【図５】図３に示した移動リングの右側面とワイヤ巻付
部の左側面の要部拡大図

【図６】図３に示したワイヤ巻付部の左側面の他の実施
の形態を示す要部拡大図

【図７】図３に示した表示器における表示内容の一例を
示す図

【図８】１軸２操作式の操作ユニットの操作棒を固定す
る操作棒固定装置の実施の形態を示す構成図

【図９】ズームカムに固定されたプーリーに回転駆動力
を伝達する歯付きベルトの張力を調整する張力調整装置
の実施の形態を示す構成図

【図１０】レンズ鏡胴の重量バランスをとるバランス調
整装置の実施の形態を示す要部構成図

【図１１】図１０に示した移動リングの右側面とバラン
サカムの左側面の要部拡大図

【図１２】図１０に示したバランサカムを固定する固定
機構を示す図

【符号の説明】

１０…テレビカメラ、１２…ズームレンズ装置、１４…
カメラ本体、１６…操作棒、２６…ズームレートデマン
ド、２８…フォーカスポジションデマンド、３０…レン
ズ鏡胴、３２…操作ユニット、３４…クラッチ部、３６
…制御回路、４０…フォーカスレンズ、４２…ズーム系
レンズ、４６…リードスクリュー、４８…フォーカスサ
ーボモジュール、５４、８３、９７…歯付きベルト、５
８…フォーカス位置センサ、６０…ズームカム、６２…
ズーム位置センサ、６４…中空軸、１６６…ストッパ、
７０…フォーカス用位置センサ、７８…ワイヤ、８０…
ワイヤ巻付部、８１Ａ、８２、８４Ａ、１４２…支軸、
８４…第１のプーリー、８４Ｂ、１３８Ａ、１４４Ｂ…
キー溝、８５…第２のプーリー、８６…第３のプーリ
ー、８７Ａ、８７Ｂ…歯付きギア、８８、１３８…移動
リング、８８Ａ、１３６Ａ、１４２Ａ…キー、８８Ｂ…
溝、９０…切換ツマミ、９２…ズームサーボモジュー
ル、９５…第４のプーリー、９９…切換スイッチ、１０
２…操作棒固定装置、１０４…ロックレバー、１０８…
ソレノイド、１３０…バランス調整装置、１４０…バラ
ンサカム、１４０Ｂ…フランジ部、１４４…バランサ、
１４６…切換部、１５４…モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H044 AE02 BA04 BD06 BD10 BE11 BF03 DA01 DA02 DB01 DB02 DD03 DD13 EC04 5C022 AA01 AB66 AC31 AC54 AC74 AC77

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作棒の押し引き操作に伴って移動する
   ワイヤが巻き付けられ、該操作棒の押し引き操作に伴っ
   てワイヤ巻付部を回転させるマニュアルズーム手段と、 前記操作棒とは異なるズーム操作部材の操作に応じたズ
   ーム指令信号に基づいて回転部材をサーボモータによっ
   て回転させるズームサーボ手段と、 移動リングと、該移動リングを移動させて前記ワイヤ巻
   付部又は前記回転部材と選択的に係合させる切換手段と
   を有するクラッチ部と、 前記クラッチ部の移動リングを介して回転駆動力をズー
   ムレンズのズームカムに伝達する動力伝達手段と、 前記マニュアルズーム手段から加えられる手動操作力の
   みによってバランサをズームレンズの光軸方向に移動さ
   せ、該ズームレンズのズーム位置に関わらず重量バラン
   スをとるバランス調整手段と、 を備えたことを特徴とするズームレンズ装置。
2. 【請求項２】 前記バランス調整手段は、前記ズームカ
   ムの回転に連動して回転するバランサカムと、該バラン
   サカムによって前記ズームレンズの光軸方向に移動する
   前記バランサと、前記移動リングが前記回転部材と係合
   するときに前記ズームカムとバランサカムとの接続を切
   り離し、前記移動リングが前記ワイヤ巻付部と係合する
   ときに前記ズームカムとバランサカムとを接続するクラ
   ッチ部と、を有することを特徴とする請求項１のズーム
   レンズ装置。
3. 【請求項３】 前記ズームカムとバランサカムとの動的
   接続が切り離されると、前記バランサカム及びバランサ
   のうちの少なくとも一方を固定する固定手段を有するこ
   とを特徴とする請求項２のズームレンズ装置。
4. 【請求項４】 前記バランス調整手段は、前記ワイヤ巻
   付部から前記移動リングを経由せずに回転駆動力が伝達
   されるバランサカムと、該バランサカムによって前記ズ
   ームレンズの光軸方向に移動する前記バランサと、を有
   することを特徴とする請求項１のズームレンズ装置。
5. 【請求項５】 操作棒の押し引き操作に伴って移動する
   ワイヤが巻き付けられ、該操作棒の押し引き操作に伴っ
   てワイヤ巻付部を回転させるマニュアルズーム手段と、 サーボモータが内蔵され、ズームレンズ装置に対して着
   脱自在なサーボモジュールを有し、前記操作棒とは異な
   るズーム操作部材の操作に応じたズーム指令信号に基づ
   いて回転部材を前記サーボモジュールによって回転させ
   るズームサーボ手段と、 前記サーボモジュールを前記ズームレンズ装置に装着す
   る場合と、前記マニュアルズーム手段を有さないズーム
   レンズ装置に装着する場合とで止まり特性を変更する手
   段と、 移動リングと、該移動リングを移動させて前記ワイヤ巻
   付部又は前記回転部材と選択的に係合させる切換手段と
   を有するクラッチ部と、 前記クラッチ部の移動リングを介して回転駆動力をズー
   ムレンズのズームカムに伝達する動力伝達手段と、 を備えたことを特徴とするズームレンズ装置。
6. 【請求項６】 操作棒の押し引き操作に伴って移動する
   ワイヤが巻き付けられ、該操作棒の押し引き操作に伴っ
   てワイヤ巻付部を回転させるマニュアルズーム手段と、 前記操作棒とは異なるズーム操作部材の操作に応じたズ
   ーム指令信号に基づいて回転部材をサーボモータによっ
   て回転させるズームサーボ手段と、 移動リングと、該移動リングを移動させて前記ワイヤ巻
   付部又は前記回転部材と選択的に係合させる切換手段と
   を有するクラッチ部と、 前記クラッチ部の移動リングを介して回転駆動力をズー
   ムレンズのズームカムに伝達する動力伝達手段と、 前記クラッチ部によって前記移動リングが前記回転部材
   と係合するズームサーボ手段側に切り換えられると、前
   記マニュアルズーム手段の操作棒を固定する操作棒固定
   手段と、 を備えたことを特徴とするズームレンズ装置。
7. 【請求項７】 前記操作棒の回転操作に応じた第１のフ
   ォーカス指令信号を出力するフォーカス指令出力手段
   と、前記フォーカス指令出力手段からの第１のフォーカ
   ス指令信号及び前記操作棒とは異なるフォーカス操作部
   材の操作に応じた第２のフォーカス指令信号のうちのい
   ずれか一方のフォーカス指令信号に基づいてフォーカス
   レンズを駆動するフォーカスサーボ手段と、を有するこ
   とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のズー
   ムレンズ装置。