JP2013161062A - 自重移動防止機構を備えた撮影レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】撮影時に移動光学系が自重に任せて操作者の意図しない挙動を取る撮影レンズにおいては、移動光学系と連動した操作リングの回転操作力を操作者が手動で調節する手段を設けていたが、撮影レンズの姿勢差に応じて操作者が調節操作をすることは煩雑であった。本発明の目的は、姿勢を検知し自動的に操作リングの操作トルク値を適正値に設定することを可能にした撮影レンズを提供することである。
【解決手段】上記目的を達成するために本発明は、操作リングの操作トルクが操作トルク調整手段により調整可能な撮影レンズにおいて、撮影レンズは姿勢を検知する角度検出手段と操作トルク調整手段を駆動する電動駆動手段を備え、さらに角度検出手段の検出結果に応じて電動駆動手段を制御する制御手段を具備していることを特徴とする構成とした。即ち、光学系の自重移動を防止するため、姿勢に応じて操作リングに付加する弾性部材の付勢力を自動調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動防止機構を備えた撮影レンズに関するものである。

従来、撮影時に移動光学系が自重に任せて操作者の意図しない挙動を取る撮影レンズにおいては、移動光学系と連動した操作リングの操作トルクを操作者が手動で調節する手段を設けている。

例えば、特許文献１では姿勢差による光学系の自重移動を防止するために、操作リングにブレーキ力を与える負荷発生手段を設け、水平時にはブレーキ力を軽減できるように、負荷発生手段が発生するブレーキ力を調整できる調整機構を備えた構造が開示されている。

特開２００３−２０７７０９号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術にあっては、撮影レンズを傾けた時に光学系の自重による誤作動を防止すべくトルクを重く設定すると、レンズ水平時のトルクが必要以上に重くなる。水平時のトルクを軽く再調整することは可能であるが、レンズの姿勢に応じて操作トルクを逐次再調整する操作は煩雑である。

そこで、本発明の目的は、レンズの姿勢に応じて操作者が操作トルクを再調整することなく、如何なる姿勢においても光学系の自重による誤作動が防止でき、かつ最適な操作トルクが実現できる撮影レンズを提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、操作リングの操作トルクがトルク調整手段により調整可能な撮影レンズにおいて、撮影レンズは姿勢を検知する角度検出手段とトルク調整手段を駆動する電動駆動手段を備え、さらに角度検出手段の検出結果に応じて電動駆動手段を制御する制御手段を具備していることを特徴とする。

本発明によれば、撮影レンズの姿勢を検出し、検出結果に応じた指令信号により電動駆動手段を介してトルク調整手段を調整する制御を行うことで撮影レンズの姿勢に応じてトルクを調整する煩雑さが無くなり、使い勝手が向上する。また、撮影レンズが自重による誤作動防止を必要としない時には操作リングに不要な負荷を与えることが無いために、消費電力を極力抑えることが可能となる。

第１の実施例の説明図 第１の実施例の要部の詳細図 第１の実施例の制御フローチャート 第２の実施例の要部の詳細図 第２の実施例の制御フローチャート

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる第１の実施例である。

以下、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して、本発明の第１の実施例について説明する。

図１はレンズ本体１の被写体側先端部の断面図であり、移動光学系２は鏡筒３に保持される。鏡筒３には円周上にコロ４が複数設けられ、１つのコロは摺動部４ａ／４ｂを持つ。摺動部４ａはレンズ本体１の直線溝１ａに係合している。一方、摺動部４ｂは操作リング５の内径に設けたカム溝５ａに係合している。操作リング５をレンズ本体１の光軸周りに回転操作すると、移動光学系２は直線溝１ａに沿って直進する。操作リング５の回転量に応じて移動光学系２の移動量は決定する。レンズ本体１が水平状態の場合には移動光学系２は任意の設定位置に留まるが、移動光学系２の質量が大きいレンズでは、移動光学系２の自重による力の成分がカム構造の静止摩擦力を上回り、操作者の意図しない移動光学系２の直進移動が生じる。直進運動を防止すべく、操作リング５に光軸方向に摩擦力を及ぼす操作トルク調整リング６を配し、レンズ本体１の外部に設けた操作トルク調整リング制御装置７により操作トルク調整リング６を回転駆動する。

レンズ本体１は、振動や衝撃による影響を回避するためレンズ支持台８に固定され、さらにレンズ支持台８は図示しない三脚等の撮影装置搭載機材に固定された頑強な案内棒９により軸支されている。

図２（ａ）は第１の実施例の要部詳細図である。操作トルク調整リング６はレンズ本体１に螺合しており、操作トルク調整リング６を光軸周りに回転すると操作リング５との間隔が変化する。

操作トルク調整リング６には摩擦リング１０が嵌合しており、摩擦リング１０に複数固定した回転規制ピン１１は操作トルク調整リング６に設けた溝部６ａに嵌合しているので、摩擦リング１０は直進移動のみが許容されている。さらに操作トルク調整リング６には光軸方向に復元力を発生する弾性部材としてのばね１２が複数配設されており、摩擦リング１０を付勢して操作リング５の端面に摺接させている。操作リング５と摩擦リング１０の摺接面には潤滑剤を施し、操作リング５の滑らかな回転作動を促している。操作リング５の作動力は、ばね１２が摩擦リング１０に与える付勢力の大きさによって決定される。

従って、レンズ本体１に螺合した操作トルク調整リング６を光軸周りに回転し、操作トルク調整リング６と操作リング５との間隙を狭めれば、ばね１２の摩擦リング１０への付勢力が増加して操作リング５の操作トルクが増大する。操作トルク調整リング６を逆回転すれば操作リング５の操作トルクは減少する。

操作トルク調整リング６の外周には歯車６ｂが配設されており、噛合するアイドルギア１３を介して回転位置検出手段としてのポテンショメータ１４が操作トルク調整リング６の回転位置を検出し、得られた回転位置信号は逐次演算／制御手段１５にフィードバックされる。

レンズ本体１の仰角を検知する角度検出器１６により検出された角度信号は、レンズ本体１の姿勢を示す値として演算／制御手段１５にフィードバックされる。

演算／制御手段１５はレンズ本体１の角度信号の情報を基に参照テーブル１７を参照し、操作トルク調整リング６の回転位置を制御するための出力信号をモータ１８に与える。参照テーブル１７には、レンズ本体１の姿勢に応じて移動光学系２が自重により誤作動しないために必要な操作トルク調整リング６の位置が予めメモリーされている。モータ１８はアイドルギア１３を介して操作トルク調整リング６を回転駆動する。アイドルギア１３、ポテンショメータ１４、演算／制御手段１５、角度検出器１６、参照テーブル１７は操作トルク調整リング制御装置７に内蔵されている。

レンズ本体１が水平であれば操作リング５の操作トルクを最小にするよう操作トルク調整リング６を回転制御する。レンズ本体１が水平でない場合には、移動光学系２の自重による意図しない作動を防止すべくレンズ本体１の仰角絶対値の増加と共に操作リング５の操作トルクを増加させるよう操作トルク調整リング６を回転制御する。

操作トルク調整リング制御装置７はレンズ本体１の外部に設けられており、撮影者の手動操作の邪魔にならぬよう、レンズ本体１の下部に配置することが望ましい。レンズ本体１はレンズ支持台８により支えられているが、操作トルク調整リング制御装置７及びレンズ支持台８を一体化することにより、機構の小型化と低コスト化が図れる。

図２（ｂ）は上述の一連の制御動作を示したフローチャートである。撮影レンズに電源が投入されると（Ｓ１０１）、角度検出器１６によるレンズ本体１の姿勢検出信号を受けて（Ｓ１０２）レンズ本体１の傾きを判断する（Ｓ１０３）。レンズ本体１が水平状態であれば（Ｓ１０３）移動光学系２の自重による誤作動は生じないため、操作トルク値を最小に設定して操作トルク調整は行わない（Ｓ１０４）。レンズ本体１が水平状態でない場合には、参照テーブル１７を参照してレンズ本体１の仰角に応じた操作トルク調整を実施する（Ｓ１０５）。演算／制御手段１５は電源をＯＮにしている間、上記フローを繰返している。

以上、本発明における第１の実施形態によれば、撮影レンズの姿勢を検出し、検出結果に応じた指令信号により電動駆動手段を介してトルク調整手段を調整する制御を行うことで撮影レンズの姿勢に応じてトルクを調整する煩雑さが無くなり、使い勝手が向上する。また、撮影レンズが自重による誤作動防止を必要としない時には操作リングに不要な負荷を与えることが無いために、消費電力を極力抑えることが可能となる。また、操作リングの操作トルク制御装置を撮影レンズの支持台と一体化することにより、撮影者の操作を邪魔しないコンパクトかつ低価格な撮影システムが実現できる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例は第１の実施例に対して２つの特徴を追加している。１つは撮影レンズの操作トルクを決める上で、姿勢だけでなく温度情報も利用している点である。もう１つの特徴は、レンズを手動操作する時と電動駆動する時とで操作トルクの調整を変えている点である。図３（ａ）は第２の要部詳細図である。実施例１に示した操作トルク調整リング制御装置７の構成に温度検出器１９を付加したものである。温度検出器１９はレンズ本体１の雰囲気温度を検知し、検知信号を演算／制御手段１５にフィードバックする。操作リング５の操作トルクは温度とレンズ本体１の姿勢に影響を受けるので、参照テーブル１７には温度と姿勢の情報を基に移動光学系２の自重による誤作動が生じないために必要な操作トルク調整リング６の位置が予めメモリーされている。演算／制御手段１５には実施例１と同様に、ポテンショメータ１４から得た操作トルク調整リング６の回転位置信号及び角度検出器１６から返されたレンズ本体１の角度信号と共に温度検出器１９からの温度検知信号が取り込まれる。演算／制御手段１５では取り込まれた信号から、回転位置・角度・温度各々の参照テーブル１７を参照してモータ１８への出力信号に変換する。

実施例１では、移動光学系２の自重による意図しない作動を防止しつつ、撮影者の手動操作時に操作リング５の操作トルクを最小値に設定するように制御を行う構成を示した。本実施例では電動と手動を切換える図示しない切換え手段を持ち、電動時の操作トルク調整リング６の調整方法について述べる。レンズ本体１が電動／手動の切換え手段を備える場合には、電動時には操作リング５が回転制御されるため、移動光学系２の自重による誤作動は起こらない。従って、電動時には電力消費を極力抑えるべく操作リング５の操作トルクを低く設定する。手動時には移動光学系２の自重による誤作動を防ぐために実施例１と同様に負荷を発生させる操作トルク調整リング６を制御する。第２の実施例では、手動時と電動時で操作トルク調整リング６の制御方法を切換えており、フローチャートを用いてその仕組みを説明する。

図３（ｂ）は第２の実施例における制御動作を示したフローチャートである。撮影レンズに電源が投入されると（Ｓ２０１）、演算／制御手段１５は先ず操作リング５の電動／手動切換え状態を調べる（Ｓ２０２）。手動モードでない場合、すなわち電動モードの場合には、操作トルク調整リング６の電動駆動に負担を掛けぬよう、操作トルク値を最小に設定して操作トルク調整は行わない（Ｓ２０３）。手動モードであれば、レンズ本体１の姿勢検出信号を角度検出器１６から受ける（Ｓ２０４）、さらに雰囲気温度情報を温度検出器１９から受ける（Ｓ２０５）。レンズ本体１の傾きを判断し（Ｓ２０６）、レンズ本体１が水平状態であれば移動光学系２の自重による誤作動は生じないため、操作トルク値を最小に設定して操作トルク調整は行わない（Ｓ２０３）。レンズ本体１が水平状態でない場合には、参照テーブル１７を参照してレンズ本体１の仰角及び雰囲気温度に応じた操作トルク調整を実施する（Ｓ２０７）。演算／制御手段１５は電源をＯＮにしている間、上記フローを繰返す。

以上、本発明における第２の実施形態によれば、撮影レンズ本体の姿勢変化に応じた操作リングの操作トルク制御に加えて撮影レンズ本体の雰囲気温度の影響による操作リングの操作トルク変化をキャンセルするような操作トルク制御が可能となる。撮影レンズ本体の姿勢、温度変化の影響を受けにくいシステムが実現できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はズームやフォーカス等のレンズの自重による誤作動が発生する撮影レンズに適用可能である。

１ レンズ本体
１ａ 直線溝
２ 移動光学系
３ 鏡筒
４ コロ
４ａ コロ摺動部
４ｂ コロ摺動部
５ 操作リング
５ａ カム溝
６ 操作トルク調整リング
６ａ カム溝
６ｂ 歯車
７ 操作トルク調整リング制御装置
８ レンズ支持台
９ 案内棒
１０ 摩擦リング
１１ 回転規制ピン
１２ ばね
１３ アイドルギア
１４ ポテンショメータ
１５ 演算／制御手段
１６ 角度検出器
１７ 参照テーブル
１８ モータ
１９ 温度検出器

Claims (4)

1. 操作リングの操作力が調整可能な操作トルク調整手段を備えた撮影レンズにあって、該撮影レンズは姿勢を検知する角度検出手段と該操作トルク調整手段を駆動する電動駆動手段と、該撮影レンズの姿勢に応じて該移動光学系の自重による誤作動を防ぐために必要な情報を格納したメモリー手段を備え、さらに該角度検出手段の検出結果に応じて該メモリー手段を参照し、該電動駆動手段を制御する制御手段を具備していることを特徴とする撮影レンズ。
2. 前記角度検出手段及び前記電動駆動手段は、前記撮影レンズの下方に設けた筐体の内部に配設されており、該筐体が該撮影レンズの支持台を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
3. 前記撮影レンズは、前記角度検出手段と共に温度検出手段を備え、該撮影レンズの環境温度変化に応じて前記電動駆動手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮影レンズ。
4. 前記撮影レンズは、前記操作リングを手動で操作する時と電動で操作する時を切換える切換え手段を備え、手動時には前記操作トルク調整手段により前記操作リングに与える負荷を制御し、電動時には前記操作トルク調整手段によるトルク調整を無効にすることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮影レンズ。