JP2004085678A

JP2004085678A - ズームレンズ

Info

Publication number: JP2004085678A
Application number: JP2002243365A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Mochizuki; 望月　千尋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】姿勢差をつけた操作形態においても、操作部の自重の影響を受けずに常に一定の操作力で操作可能なズームレンズを提供する。
【解決手段】一軸二操作方式のサーボズームレンズにおいて、操作棒直進機構の一部に操作部の自重を打ち消す方向に移動させるためのバランサー（１０）をワイヤ（１２）で連結する。バランサー（１０）は、位置検出装置のセンサ部材（１４）と一体化し、位置検出装置の抵抗部材（１５）と完全に独立した形で配置する。また、ズームレンズの一部に角度検出装置（２０）を取り付け、角度検出装置（２０）からの角度信号によって、プーリー（１１）と連結された操作力調整ダンパのトルクを変化させる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラにおけるズームレンズのズーミングおよびフォーカシングをサーボ駆動制御し、その操作方式の１つに一軸ニ操作方式を含むズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビカメラ用ズームレンズの操作方式として、手動操作による一軸ニ操作方式がある。この方式は、レンズ本体から延設された操作棒の押し引き操作でズーミングを行い、操作棒の回転操作でフォーカシングを行うものである。この場合のズーミングは、バリエータ、コンペンセータとワイヤー、ベルトなどを介して直接駆動させる構造となっているため、ズーム光学系の全重量の影響を打ち消すとともに複雑な移動軌跡に追随させる機構を盛り込まなければならない。
【０００３】
また、最近では、従来手動方式であった一軸ニ操作方式によって電気的な指令信号を送ってサーボ駆動する方式が提案されている。図３（１）は、その操作ユニットをレンズ内部に内蔵した状態を示している。操作棒２１はカメラ本体２２の後面よりカメラ本体内部の貫通穴２２ａを通してズームレンズ２３の一軸ニ操作ユニット２３ａに接続されている。カメラマン２４は、操作棒２１を前後へ押し引き操作することによってズーミングの指令信号を変化させてズーミングを行い、回転によってフォーカスの指令信号を変化させてフォーカシングを行う。このとき、図３（２）（３）の様に、被写体の位置によっては、レンズを上下左右に向きを変えて操作している。
【０００４】
また、図４に位置検出装置と操作棒の連結構造を示す。２５はレンズ本体、２６はレンズマウント、２７はカメラである。２８は一軸ニ操作ユニットで、ケーブル２９で接続される。３０は操作棒で、スライダ３１と連結されている。３２は位置検出装置で、抵抗部材とセンサ部材が同軸にあるタイプである。３３はスライダ３１と位置検出装置３２の連結部材で、これにより、操作棒３０の操作によって、センサ部材が連動し、ズーム位置指令信号を送出している。この他に、センサ部材が抵抗部材に平行なガイドに沿ってスライドするタイプなどがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、手動一軸ニ操作方式、電動一軸ニ操作方式、それぞれに次のような問題がある。すなわち、手動式では、レンズ群の複雑な移動軌跡に対応するため、バランサー重量が重くなるとともに動きも複雑に制御しなければならないため、装置自体が大型化してしまう。さらに、レンズに姿勢差をつけてズーミング操作をした場合、ズーミング全域に渡ってバランスをとることが難しく、安定した操作性が得られない。
【０００６】
また、電動式の場合は、姿勢差をつけるとバランサーがない。このため操作部の自重が操作力に加わり、アンバランスになるため、安定した操作性が得られない。しかも、このアンバランスを打ち消す手段に関する提案がなされていない。
【０００７】
さらに、上記のような位置検出装置を使用して、センサ部材をズーム操作棒に連結すると、操作棒と位置検出装置を精度よく同軸あるいは平行に配置しなければならず、組立性が悪くなるばかりでなく、万が一傾いた場合には、センサ部材とこのセンサ部材の移動ガイドに摩擦力が生じ、操作トルクにムラが出て、安定した操作性が得られないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述したような問題を解決するために、ズーミング操作部の自重によって発生する姿勢差による操作力のアンバランスを打ち消すためのバランサーを、ズーミングの位置検出装置のセンサ部材に内蔵するとともにこの位置検出装置の抵抗部材と完全に独立して配置する。これにより、大型化することなくバランサー効果と操作力への不安定な負荷トルクを排除し操作力を一定に保つようにするとともに、内蔵した姿勢角度検出装置の検出した姿勢角度によって、適切な操作力が常に一定になるようにダンパを効かせ、操作性の良好なレンズを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のズームレンズは、操作部の自重に起因した姿勢差による操作力のアンバランの打ち消し手段を有し、この打ち消し手段を操作棒直進機構の一部に内蔵したことを特徴とする。
【００１０】
また、打ち消し手段をズーム位置検出手段の一部に内蔵させてもよい。
【００１１】
更に、ズーム操作部の一部に操作力調整手段を、また、該ズームレンズのレンズ本体の姿勢角度検出手段を設け、この姿勢角度検出手段の出力信号によって該操作力調整手段を可変するようにしてもよい。
【００１２】
これらの手段によって、ズーミング操作部の自重によって発生する姿勢差による操作力のアンバランスを打ち消すためのバランサーを、ズーミングの位置検出装置のセンサ部材に内蔵して、該位置検出装置の抵抗部材と完全に独立して配置することによって、大型化することなくバランサー効果と操作力への不安定な負荷トルクを排除し操作力を一定に保つとともに内蔵した姿勢角度検出装置の検出した姿勢角度によって、適切な操作力が常に一定になるようにダンパを効かせて、良好な操作性を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態を表した図面であり、一軸ニ操作ユニットの内蔵型の詳細図である。
【００１４】
図１において、１はレンズ本体、２はレンズマウント、３はカメラ、４は一軸ニ操作ユニットの基台（前）、５は一軸ニ操作ユニットの基台（後）である。一軸ニ操作ユニットの基台（４，５）は、取付板６に固定されてユニット化され、レンズ本体１に固定されている。
【００１５】
７はズーミング、フォーカシングを行う操作棒で、操作棒７に直結されたスライダ８を摺動管９に沿って前後させることにより、ズーミングを行う。１０は操作部総重量と同一重量のバランサーで、プーリー１１を介してワイヤー１２で連結され、スライドガイド１３に沿って、スライダ８と逆方向に動く。１４はズーム用位置検出装置のセンサ部材で、バランサー１０と一体になっている。１５はズーム用位置検出装置の抵抗部材で、取付板１６によって、一端が一軸ニ操作ユニットの基台（前）４に他端が一軸ニ操作ユニットの基台（後）５にバランサー１０のスライドガイド１３と平行になるように取り付けられている。
【００１６】
上記の構成において、操作棒７を操作して、ズーミングした場合、スライダ８が前後する。このとき、バランサー１０はワイヤー１２によってスライダ８と逆方向に動き、操作部の自重する力を打ち消す力が加えられる。また、センサ部材１４は、操作力に影響しないほど小さな抵抗力で、抵抗部材１５の上をスライドすることにより、操作力は、ズーミング範囲全域において一定に保たれて、良好な操作性を得られる。
【００１７】
図２（１）は本発明の第２の実施形態を表した図であり、第１の実施形態に操作力調整手段、角度検出手段、および信号の演算、送出手段を加えた構成となっている。また、図２（２）は図２（１）のＡＡ断面図である。図２（１）（２）において、１７は２段プーリーで、バランサー１０側とスライダ８側でワイヤー１２を別々に巻きつけている。１８はダンパで、入力される電圧の変化によって、トルクを可変できるタイプになっており、２段プーリー１７に取り付けられている。１９は制御回路で、ズームレンズの一部に取り付けられた角度検出装置２０およびダンパ１８と結線されている。
【００１８】
上記の構成において、ズームレンズにある角度の姿勢差をつけて操作した場合、角度検出装置２０によって検出された信号は、制御回路１９に送出され、一定の操作力を保つために必要なダンパ効果を導き出すための電圧を演算し、ダンパ１８に出力する。ダンパ１８は、与えられた電圧になるようにトルクを変化させるので、操作棒上の操作力は一定に保たれて、良好な操作性を得られる。ここで、ダンパ１８は、粘性抵抗を可変するタイプや、磁力を可変するタイプ、さらに、バネ圧などの機械的負荷による物などによっても、同様の効果がえられる。また、バランサーをつけることによって、アンバランスの度合いが小さく押えられている場合には、操作感を良くするためにトルク固定タイプのロータリーダンパを取り付けるだけでもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作部の自重に起因した姿勢差による操作力のアンバランスを打ち消すバランサーが操作棒直進機構に内蔵されているため、ズームレンズを上下に傾けた状態で操作しても一定の操作トルクが得られ、操作性が向上する。
【００２０】
また、バランサーは、ズーム位置検出装置のセンサ部材に内蔵されるとともに位置検出装置の抵抗部材と完全に独立して配置されているので、小型化という要求を満足しつつバランサー効果と操作力への不安定な負荷トルクを排除できる。これにより、操作部と位置検出装置を高精度で行わなくても、安定した操作力が得られるため、組立性、操作性が向上する。
【００２１】
さらに、姿勢角度検出装置により検出された姿勢角度によって、適切な操作力が常に一定になるようにダンパを制御しながら効かせる事によって、良好な操作性がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る一軸ニ操作ユニットを説明する図である。
【図２】（１）　本発明の第２の実施の形態に係る一軸ニ操作ユニットを説明する図である。
（２）　図２（１）のＡＡ断面図
【図３】（１）　電気的一軸ニ操作方式の操作形態を説明する図である。
（２）　電気的一軸ニ操作方式の操作形態を説明する図である。
（３）　電気的一軸ニ操作方式の操作形態を説明する図である。
【図４】位置検出装置と操作棒の連結構造を説明する図である。
【符号の説明】
１　レンズ本体
２　レンズマウント
３　カメラ
４　一軸二操作ユニットの基台（前）
５　一軸二操作ユニットの基台（後）
６　取付板
７　操作棒
８　スライダ
９　摺動管
１０　バランサー
１１　プーリー
１２　ワイヤー
１３　スライドガイド
１４　位置検出装置のセンサ部材
１５　位置検出装置の抵抗部材
１６　取付板
１７　２段プーリー
１８　ダンパ
１９　制御回路
２０　角度検出装置
２１　操作棒
２２　カメラ本体
２２ａ　　貫通穴
２３　ズームレンズ
２３ａ　　一軸ニ操作ユニット
２４　カメラマン
２５　レンズ本体
２６　レンズマウント
２７　カメラ
２８　一軸ニ操作ユニット
２９　ケーブル
３０　操作棒
３１　スライダ
３２　位置検出装置
３３　連結部材

Claims

ズーミングおよびフォーカシングをコントローラーからの指令信号によってサーボ制御して駆動し、その操作方式の１つに一軸ニ操作方式を含むズームレンズにおいて、操作部の自重に起因した姿勢差による操作力のアンバランスの打ち消しを行う打ち消し手段を有し、この打ち消し手段を操作棒直進機構に内蔵したことを特徴とするズームレンズ。
ズーム位置検出手段を有し、前記打ち消し手段をこのズーム位置検出手段に内蔵したことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
ズーム操作部の一部に操作力調整手段を、また、ズームレンズのレンズ本体の姿勢角度検出手段を有し、この姿勢角度検出手段の出力信号によって前記操作力調整手段を可変することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。