JP3754889B2 - ズームレンズ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁クラッチおよびこれを用いた操作力可変装置、さらにはテレビジョン撮影レンズ等の電磁クラッチや操作力可変装置を備えたズームレンズ（光学装置、光学装置駆動ユニット）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９には、従来のテレビジョン撮影等に使用する光学装置のマニュアル操作部およびサーボ（電動）駆動系の構成を示している。
【０００３】
装置本体１０１の外周には操作リング１０３が回動可能に設けられており、この操作リング１０３をマニュアル操作によって駆動することにより、又は装置本体１０１に装着されたドライブユニットからサーボ駆動することにより、装置本体１０１の内部に配置された不図示の可動レンズ群等の光学調節手段を駆動することができる。
【０００４】
ドライブユニットの内部には、操作リング１０３を電動駆動するためのモータ１０５や制御回路が収納されている。そして、ドライブユニットの外側面に設けられたサーボ操作スイッチ等を操作することにより、モータ１０５を駆動し、操作リング１０３を介して光学調節手段を駆動することができる。
【０００５】
ところで、このような可動レンズ群のマニュアル操作駆動とサーボ駆動とを行うことができる光学装置において、マニュアル操作駆動とサーボ駆動との切り換えは、一般的に切り換えレバーを備えたクラッチ機構を手動操作することにより行われる。
【０００６】
このようなクラッチ機構は、操作リング１０３上に形成された操作ギア１０４とモータ１０５の出力ギア１２２との間に、不図示の切り換えレバーの操作で軸１２４の軸方向にスライド可能なアイドラギア１２３を設けて構成される。
【０００７】
電動駆動時には、切り換えレバーの手動操作によりアイドラギア１２３を操作ギア１０４と出力ギア１２２とに噛み合う位置にスライドさせ、モータ１０５の駆動力をアイドラギア１２３を介して操作リング１０３に伝達可能とする。
【０００８】
また、マニュアル操作時には、切り換えレバーの手動操作によりアイドラギア１２３を出力ギア１２２から離脱する位置にスライドさせる。
【０００９】
このように、従来はクラッチ機構による操作リング１０３に対するモータ１０５からの動力伝達経路の手動操作による断接によってマニュアル操作駆動とサーボ駆動とを切り換える構成となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように切り換えレバーを操作することによってモータ動力の伝達経路を断接し、マニュアル操作駆動とサーボ駆動とを切り換える光学装置では、マニュアル操作駆動とサーボ駆動とを切り換えるたびに切り換えレバーを操作する必要があるので、操作が煩雑になり、マニュアル操作駆動とサーボ駆動との迅速な切り換えが困難になるという問題がある。
【００１１】
また、マニュアル操作駆動からサーボ駆動への切り換えの際に、アイドラギア１２３と出力ギア１２２との位相が違っていた場合には、まずアイドラギア１２３がバネ１２５の付勢力によって出力ギア１２２の側面に押し付けられて引っ掛かった状態となる。そして、モータ１０５による出力ギア１２２の駆動が開始されて出力ギア１２２とアイドラギア１２３との位相が合うと、両者が噛み合い、アイドラギア１２３がバネ１２５の付勢力によってストッパー１２６に当接する位置まで移動する。これにより、適正なサーボ駆動状態への切り換えが完了する。
【００１２】
しかしながら、このときアイドラギア１２３がバネ１２５の付勢力によってストッパー１２６に衝突するため、衝撃音が発生するという問題がある。
【００１３】
さらに、実際の撮影では、サーボ駆動を行っている最中に撮影者が操作リング１０３をマニュアル操作して、強制的にサーボ駆動を止めようとしたり、サーボ駆動方向と逆方向にマニュアル操作しようとしたり、サーボ駆動速度を増速又は減速させようとしたりする場合がある。
【００１４】
しかしながら、上記のようなクラッチ機構では、サーボ駆動中のマニュアル操作が困難であるという問題がある。
【００１５】
ところで、上記のようなレバー操作により切り換えられるクラッチ機構とは異なり、コイルへの通電のオン・オフによりモータ動力の伝達経路を断接する電磁クラッチを用いることも考えられる。
【００１６】
図８には、電磁クラッチの内部構成を示している。図８（ａ）には、コイル２１７への通電がオフになっている時の電磁クラッチを示す。このとき、不図示のモータから駆動力が入力されるローター２１４に対し、操作リング１０３に不図示のギア列を介して接続されているアーマーチャ２１５は、これらローター２１４およびアーマーチャ２１５の摩擦面２１６同士が互いに接しないように板バネ２２２の付勢力によってローター２１４とは逆の方向に引き寄せられている。
【００１７】
図８（ｂ）には、コイル２１７への通電がオンになってい時の電磁クラッチを示す。このとき、電磁クラッチ内部には磁回路が構成され、アーマーチャ２１５は板バネ２２２の付勢力に逆らってローター２１４に引き寄せられ、ローター２１４に圧接する。そして、摩擦面２１６の摩擦力によって電磁クラッチに接続トルクが発生し、モータ駆動力の操作リング１０３への伝達が可能となる。
【００１８】
しかしながら、図８に示すような構成の電磁クラッチを用いると、コイル２１７への通電・非通電切り換えに伴って、アーマーチャ２１５が移動し、ローター２１４や出力軸の突き当て面に衝突するために騒音が発生する。
【００１９】
また、アーマーチャ２１５がローター２１４に吸着するためには、バネ２２２の付勢力に打ち勝つ電磁力（つまりはコイル電圧）が必要であるために、サーボ駆動を行わせるための指令信号が立ち上がりはじめてからローター２１４とアーマーチャ２１５とが吸着して接続トルクが発生するまでに遅れが生じる。
【００２０】
さらに、アーマーチャ２１５とローター２１４とを吸着させるために必要なコイル電圧には電磁クラッチの個体差等によるばらつきがある。
【００２１】
そこで本発明は、通電・非通電切り換え時の音の発生を防止できるとともに、通電の立ち上がりはじめから入力側部材と出力側部材とが接続状態となるまでの遅延をなくすることができる電磁クラッチを提供することを目的としている。
【００２２】
また、本発明は、上記のような電磁クラッチを用いてマニュアル操作に必要な操作力を幅広く選択できるようにした操作力可変装置を提供することを目的としている。
【００２３】
さらに、本発明は、上記のような電磁クラッチを用いてマニュアル駆動とサーボ駆動とを簡単かつ迅速に、静かに切り換えることが可能であり、しかもサーボ駆動中のマニュアル駆動をスムーズに行えるようにした光学装置又は光学装置駆動ユニットを提供することを目的としている。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願第１の発明では、モータにより駆動される入力側部材と該入力側部材の駆動を伝達して光学調節手段を駆動するための出力側部材とを有し、コイルへの通電により生ずる電磁力の作用により入力側部材と出力側部材とを通電値に応じた接触圧で接触させる電磁クラッチであって、入力側部材の駆動を出力側部材に伝達する第１の状態及び入力側部材の駆動を出力側部材に伝達しない第２の状態の両状態において該入力側部材と該出力側部材とが接触しており、さらに、入力側部材は入力接触面を有し、出力側部材は入力接触面に接触する出力接触面を有し、第１の状態における入力接触面と出力接触面の接触圧が第２の状態における入力接触面と出力接触面の接触圧より大きくなるように構成している。
【００２５】
すなわち、入力側部材と出力側部材とを第１の状態（通電時）にはもとより第２の状態（非通電時）にも接触させておくことにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に入力側部材と出力側部材のうちアーマーチャとしての可動部材が移動することによる音の発生（例えば、入力側部材と出力側部材とが衝突することによる衝撃音の発生）を防止できるようにしている。
【００２６】
また、上記構成とともに、第１の状態に入力側部材と出力側部材の接触圧が第２の状態における入力側部材と出力側部材の接触圧より大きくして、入力側部材の駆動を出力側部材に伝達しない第２の状態（非通電時）に入力側部材と出力側部材とをバネ等を使用して切り離すことがない。このため、通電時において通電値の立ち上がりはじめから遅れることなく、広い範囲の接続トルクを発生させることが可能となる。
【００２７】
なお、入力側部材および出力側部材の接触面に摺動性を持たせるために潤滑剤を塗布したり、入力側部材および出力側部材の接触面のうち少なくとも一方に、他方の接触面に対する摺動性を持たせるための電解又は非電解めっきを施したり、入力側部材および出力側部材の接触面のうち少なくとも一方に、他方の接触面に対する摺動性を持たせるための中間部材を設けたりしてもよい。
【００２８】
これにより、常時接触している入力側部材と出力側部材との間にある程度の滑りを許容することが可能となるとともに、入力側部材と出力側部材とが摺動する際の摺動音や摩擦による引っ掛かりの発生を抑えることが可能となる。
【００２９】
ここで、電磁クラッチを通電状態とした場合、上記潤滑剤等により入力側部材と出力側部材との滑りがよくなっているために、接触面間で発生する摩擦力は小さくなるが、本願第１の発明の電磁クラッチでは、入力側部材と出力側部材とを離すように力を加えるバネのような働きをする部品が設けられないため、入力側部材と出力側部材との間の接触圧（吸着力）が向上し、摩擦力が小さくなった分を補うことで十分な接続トルクが得られる。
【００３０】
また、本願第２の発明では、マニュアル操作可能な部材が接続された操作側部材と、負荷手段が接続された負荷側部材とを有し、通電により生ずる電磁力の作用により操作側部材と負荷側部材とを通電値に応じた接触圧で接触させる電磁クラッチと、この電磁クラッチへの通電値を変化させて操作側部材と負荷側部材間の接触圧を可変制御する制御手段とを設けた操作力可変装置において、電磁クラッチを、負荷側部材の駆動を操作側部材に伝達する第１の状態及び負荷側部材の駆動を操作側部材に伝達しない第２の状態の両状態において該負荷側部材と該操作側部材とが接触するように構成し、さらに、該負荷側部材は負荷側接触面を有し、該操作側部材は負荷側接触面に接触する操作側接触面を有し、第１の状態における負荷側接触面と操作側接触面の接触圧が第２の状態における負荷側接触面と操作側接触面の接触圧より大きくなるように構成している。
【００３１】
すなわち、操作側部材と負荷側部材とを第１の状態（通電時）にはもとより第２の状態（非通電時）にも接触させておくことにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に操作側部材と負荷側部材のうちアーマーチャとしての可動部材が移動することによる音の発生（例えば、操作側部材と負荷側部材とが衝突することによる衝撃音の発生）を防止できるようにしている。また、上記構成とともに、第１の状態における負荷側部材と操作側部材との接触圧が第２の状態における負荷側部材と操作側部材の接触圧より大きくしているため、負荷側部材の駆動を操作側部材に伝達しない第２の状態（非通電時）に操作側部材と負荷側部材とをバネ等を使用して切り離すことがない。このため、通電時において通電の立ち上がりはじめから遅れることなく接続トルクを発生させることができ、広い幅での接続トルクの設定が可能となる。
【００３２】
なお、本発明においても、操作側部材および負荷側部材の接触面に摺動性を持たせるための潤滑剤を塗布する等して、常時接触している操作側部材と負荷側部材との間にある程度の滑りを許容するようにしてもよい。これにより、操作側部材と負荷側部材とが摺動する際の摺動音の発生を防止したり、摩擦による引っ掛かりの発生を抑えてマニュアル駆動操作時の操作感を向上させたりすることが可能となる。
【００３３】
また、本願第３の発明では、マニュアル駆動部材へのマニュアル操作入力により光学調節手段のマニュアル駆動が可能であるとともに、マニュアル駆動部材へのサーボ駆動系からの駆動トルク伝達により光学調節手段のサーボ駆動が可能であるズームレンズであって、サーボ駆動系が接続された入力接触面を備えた入力側部材と、この入力側部材から伝達された駆動力をマニュアル駆動部材に対して出力する入力接触面に接触する出力接触面を備えた出力側部材とを有し、通電により生ずる電磁力の作用により入力側部材と出力側部材とを通電値に応じた接触圧で接触させる電磁クラッチと、電磁クラッチへの通電値を制御して入力接触面と出力接触面間の接触圧を可変制御する制御手段とを備える。そして、電磁クラッチは、サーボ駆動時に設定される入力側部材の駆動を出力側部材に伝達する第１の状態及びマニュアル駆動時に設定される入力側部材の駆動を出力側部材に伝達しない第２の状態の両状態において該入力側部材と該出力側部材とが接触しており、サーボ駆動時における入力接触面と出力接触面の接触圧がマニュアル駆動時における入力接触面と出力接触面の接触圧より大きくなるように電磁クラッチへの通電値が制御され、かつマニュアル駆動時における電磁クラッチへの通電値は、入力接触面と出力接触面とが互いに滑るような値に設定されるように構成している。
【００３４】
すなわち、入力側部材と出力側部材とをサーボ駆動時に設定される入力側部材の駆動を出力側部材に伝達する第１の状態時はもとより、マニュアル駆動時に設定される入力側部材の駆動を出力側部材に伝達しない第２の状態時にも接触させておくことにより、第１の状態と第２の状態との切り換え時に入力側部材と出力側部材のうちアーマーチャとしての可動部材が移動することによる音の発生（例えば、入力側部材と出力側部材とが衝突することによる衝撃音の発生）を防止しつつ、マニュアル駆動とサーボ駆動とを迅速かつ静かに切り換えることを可能としている。
【００３５】
また、マニュアル駆動時に設定される入力側部材の駆動を出力側部材に伝達しない第２の状態時に入力側部材と出力側部材とをバネ等を使用して切り離すことがない。したがって、サーボ駆動時における入力接触面と出力接触面の接触圧がマニュアル駆動時における入力接触面と出力接触面の接触圧より大きくなるように電磁クラッチへの通電値が制御され、通電時において通電の立ち上がりはじめから遅れることなく広い幅の接続トルクを発生させることができる。さらに、マニュアル駆動時における電磁クラッチへの通電値は、入力接触面と出力接触面とが互いに滑るような値に設定されるので、マニュアル操作駆動時に電磁クラッチを通電状態とすることにより負荷を発生させてマニュアル操作力を変化させる場合においても、幅広いマニュアル操作力の設定が可能となる。
【００３６】
なお、入力側接触面および出力側接触面に摺動性を持たせるために潤滑剤を塗布したり、入力側接触面および出力側接触面のうち少なくとも一方に、他方の接触面に対する摺動性を持たせるための電解又は非電解めっきを施したり、入力側接触面および出力側接触面のうち少なくとも一方に、他方の接触面に対する摺動性を持たせるための中間部材を設けたりしてもよい。
【００３７】
これにより、電磁クラッチに通電していない状態、電磁クラッチに通電しているが入力側部材にサーボ駆動力が伝達されていない状態や電磁クラッチに通電し、入力側部材にサーボ駆動力が伝達されている状態において、マニュアル駆動部材をマニュアル操作したりマニュアル駆動部材（つまりは光学調節手段）の動きを止めたり増減速させたりする際に、摺動音の発生を防止したり摩擦による引っ掛かりの発生を抑えてマニュアル操作感を向上させたりすることが可能となる。
【００３８】
また、上記第３の発明において、制御手段に、光学調節手段のサーボ駆動を指令する指令手段から指令信号又は所定範囲を超える指令信号が入力されないことに応じて電磁クラッチを非通電状態とさせ、指令信号又は上記所定範囲を超える指令信号が入力されることに応じて電磁クラッチを通電状態とさせるとともに電磁クラッチへの通電値を指令信号に応じた通電値に設定させるようにしてもよい。
【００３９】
これにより、指令手段（サーボ駆動指令のために操作されて指令信号を出力する駆動指令操作手段や自動光学調節駆動のための指令信号を生成出力する指令信号生成手段）からの指令信号又は所定範囲を超える指令信号が入力されれば自動的に電磁クラッチが通電状態となり、上記指令信号が入力されなければ自動的に電磁クラッチが非通電状態となるので、特別な切り換え操作を行うことなく、光学調節手段のサーボ駆動とマニュアル操作駆動とを行うことができる。
【００４０】
しかも、電磁クラッチの接続トルクを光学調節手段をサーボ駆動するのに適した大きさに適宜設定することが可能となり、例えば、接続トルクが過大に設定されることによる無駄な電力消費を防止したり、サーボ駆動中に光学調節手段が何らかのトラブルで動かなくなったときに電磁クラッチを滑らせてサーボ駆動系を保護したりすることが可能になる。
【００４１】
また、上記第３の発明において、サーボ駆動系により駆動される入力側部材に発生する最大の駆動トルクをＴｍとし、マニュアル駆動部材を介して光学調節手段を駆動する出力側部材の駆動に要する駆動トルクをＴｋ′とし、上記入力側部材と出力側部材との間の接続トルクをＴｄ′としたときに、
制御手段に、
Ｔｋ′＜Ｔｄ′＜Ｔｍ
の関係を満足するように電磁クラッチへの通電値を制御させるようにしてもよい。 さらに、光学調節手段のサーボ駆動中にマニュアル操作入力されたマニュアル駆動部材から出力側部材に伝達されるマニュアル駆動トルクをＴｓｙ′としたときに、
Ｔｄ′＜Ｔｓｙ′
の関係を満足することにより、すなわち入力側部材に発生する最大の駆動トルクＴｍよりも小さく設定された接続トルクＴｄ′を上回るマニュアル駆動トルクＴｓｙ′が出力側部材に伝達されるようにマニュアル駆動部材をマニュアル操作すれば、光学調節手段のサーボ駆動中におけるマニュアル操作駆動が可能となる。このため、サーボ駆動中におけるマニュアル操作駆動をスムーズに行うことが可能となる。
【００４２】
さらに、光学調節手段のサーボ駆動を行わずマニュアル操作駆動のみを行う際に、接続手段を構成する部材のうち、サーボ駆動時にマニュアル駆動部材を介して光学調節手段を駆動する出力側部材の駆動に要する駆動トルクをＴｋ′とし、マニュアル駆動時の入力側部材と前記出力側部材間の接触圧に応じた接続トルクをＴｄ″としたときに、
制御手段に、
０≦Ｔｄ″＜Ｔｋ′
の関係を満足するように電磁クラッチへの通電値を制御させるようにしてもよい。
【００４３】
これにより、光学調節手段のマニュアル操作駆動に必要な操作トルクを使用者の好みに応じて設定する等の機能を簡単に追加することが可能になる。
【００４４】
また、特に、０＜Ｔｄ″＜Ｔｋ′の関係を満足するように電磁クラッチへの通電値を制御させるようにすると、サーボ駆動と同時にマニュアル操作駆動を行っている途中で電磁クラッチへの通電を止めて電磁クラッチの接続トルクが突然０になってしまうことにより発生するマニュアル操作に対するショックを、
０≦Ｔｄ″＜Ｔｋ′の関係を満たしている場合と比べて和らげることが可能となる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の実施形態である電磁クラッチや操作力可変装置を備えたズームレンズ（光学装置）の構成を示している。このズームレンズは、ズームレンズ本体（光学装置本体）１に駆動ユニット（光学装置駆動ユニット）２が装着又は接続されて構成されており、両者はアイドラギア８を介して連結されている。
【００４６】
また、ズームレンズは、テレビカメラ３０に交換可能に装着されてカメラシステムを構成し、カメラ３０内のＣＣＤ等の撮像素子２８上に被写体像を形成する。
【００４７】
駆動ユニット２には、所定の位置（中点）を基準にしてプラス方向とマイナス方向の両方向に操作可能なシーソースイッチからなる電動操作部材（指令操作手段）１２が設けられている。この電動操作部材１２の出力は、ＣＰＵ９に入力される。
【００４８】
また、駆動ユニット２には、外部操作装置であるデマンド（図示せず）がコネクタ（図示せず）を介して接続可能となっており、デマンドに設けられた電動操作部材（指令操作手段）からの指令信号もコネクタを介してＣＰＵ９に入力可能となっている。
【００４９】
一方、ＣＰＵ９からのクラッチ駆動信号は、クラッチ制御回路１０を介して電磁クラッチ６に入力される。また、ＣＰＵ９からのモータ駆動信号は、モータ駆動回路１１を介してモータ（サーボ駆動系）５に入力される。なお、ＣＰＵ９およびクラッチ制御回路１０が請求の範囲にいう制御手段に相当する。
【００５０】
さらに、ズームレンズ本体１には、マニュアル操作が可能なズーム駆動リング（マニュアル駆動部材）３が設けられており、このズーム駆動リング３がマニュアル操作されることにより、ズームレンズ本体１内のズームレンズ光学系（図示せず：光学調節手段）を光軸方向にマニュアル駆動することができる。
【００５１】
図２には、電磁クラッチ６の構成を示している。電磁クラッチ６は、モータ５からの入力軸１９に固定されたローター（入力側部材：負荷側部材）１４と、出力軸２０に固定または円周方向に動かないように係合されたアーマーチャ（出力側部材：操作側部材）１５とを有して構成されている。
【００５２】
ローター１４には非磁性体を兼ねた摩擦材１８がリング状に埋め込まれている。そして、これらローター１４とアーマーチャ１５はそれぞれの接触面１６同士が隙間ができないように、すなわち接触するように組み付けられる。
【００５３】
コイル１７に電流が流れると、電磁クラッチ６内に磁回路が形成され、アーマーチャ１５とローター１４間に吸着力が作用する。これにより、アーマーチャ１５とローター１４の接触面１６同士が圧接し、接触面１６に生じた摩擦力によってローター１４とアーマーチャ１５は一体的に回転可能となる。
【００５４】
また、コイル１７に電流が流れていない時は、ローター１４とアーマーチャ１５との間には吸着力が働かないために、ローター１４とアーマーチャ１５の接触面１６同士は、回転伝達がなされない程度の接触圧で接触した状態となる。
【００５５】
このように、本実施形態の電磁クラッチ６では、コイル１７への通電・非通電にかかわらずローター１４とアーマーチャ１５とが接触している。このため、通電・非通電切り換えの際にアーマーチャ１５が移動することがないので、音の発生を防止することができる。
【００５６】
また、先に説明した図８に示すような構成の電磁クラッチでは、通電時にアーマーチャ２１５がローター２１４に板バネ２２２の力に逆らって吸着されるため、アーマーチャ２１５とローター２１４とを接続するためにはある程度の電圧が必要である。言い換えれば、ある程度の電圧が電磁クラッチに印加されるまでは接続トルクが発生せず、ある程度の電圧になると突然その電圧に応じた接続トルクが発生する。
【００５７】
これに対し、本実施形態の電磁クラッチ６では、ローター１４とアーマーチャ１５との間の接触面１６が常に接するよう構成され、アーマーチャ１５をローター１４から離すバネのような部材が不要であるため、電磁クラッチ６に印加される電圧が低いうちから接続トルクが発生する。このため、接続トルクを広い範囲で滑らかに制御することができる。
【００５８】
図１に示すように、出力軸２０には出力ギア７が一体回転可能に取り付けられており、この出力ギア７はアイドラギア８を介して、ズーム駆動リング３に形成された駆動ギア４に噛み合っている。
【００５９】
このため、電磁クラッチ６においてローター１４とアーマーチャ１５とを吸着圧接させ、モータ５を駆動すると、モータ駆動力がローター１４およびアーマーチャ１５を介して出力軸２０に伝達される。さらにモータ駆動力は、出力ギア７およびアイドラギア８を介してズーム駆動リング３に伝達され、これを回転駆動する。これにより、ズームレンズ光学系が光軸方向にサーボ駆動される。
【００６０】
なお、本実施形態では、ローター１４を入力側部材として、アーマーチャ１５を出力側部材として用いているが、ローター１４を出力側部材として、アーマーチャ１５を入力側部材として用いてもよい。
【００６１】
図３には、駆動ユニット２の駆動経路の構成を示している。電動操作部材１２もしくはデマンドの電動操作部材を操作することにより、その操作量に応じて出力値が変化する指令信号が出力され、その指令信号はＣＰＵ９内部の電動操作判別部９ａおよび接続トルク演算部９ｂに入力される。
【００６２】
電動操作判別部９ａは、電動操作部材１２からの指令信号の出力値に応じて電動（サーボ）駆動かマニュアル操作駆動かの判別を行う。
【００６３】
ここで、図４には、電動操作部材１２からの指令信号の出力値変化を示している。電動操作部材１２からの指令信号は、操作量に応じて出力値が図のように変化する。すなわち、電動操作部材１２を操作していないときは、基準出力値Ｖｏの指令信号が出力される。また、電動操作部材１２の操作中点を挟んでプラス側とマイナス側の中央部には、微少の操作量では出力値が変化しない部分が設けてある。つまり、基準出力値Ｖｏを挟んでＶ２からＶ１の間は、モータ５の最小起動電圧やレンズの負荷等のためにモータ５が駆動しない不感帯部分である。
【００６４】
電動操作判別部９ａは、指令信号の出力値がＶ２からＶ１の間にあるとき（すなわち、請求の範囲にいう所定範囲を超える指令信号が入力されないとき）は、マニュアル操作駆動と判別する。また、指令信号の出力値がＶ２以下若しくはＶ１以上のとき（すなわち、請求の範囲にいう所定範囲を超える指令信号が入力されたとき）は、電動駆動と判別する。
【００６５】
また、電動操作部材１２からの指令信号は、ＣＰＵ９の接続トルク演算部９ｂに入力される。接続トルク演算部９ｂは、電磁クラッチ６が必要とする接続トルク（伝達力）を算出し、それに応じた接続トルクを発生させるために必要なコイル電圧をクラッチ制御回路１０から電磁クラッチ６に出力させる。
【００６６】
電動操作判別部９ａは、電動駆動と判断したときは、モータ駆動回路１１を介してモータ５に電動操作部材１２からの指令信号の出力値に応じたモータ駆動のための電圧を出力し、モータ５を作動させる。
【００６７】
このとき、電磁クラッチ６は接続トルク演算部９ｂからの出力に応じた接続トルクで連結されており、モータ５の回転はズーム駆動リング３を介してズームレンズ光学系に伝達される。
【００６８】
一方、電動操作判別部９ａは、マニュアル操作駆動と判断したときは、モータ５への出力を停止させるとともに、接続トルク演算部９ｂに電磁クラッチ６に通電しない指示を出す。これにより、電磁クラッチ６が非通電状態となり、ローター１４とアーマーチャ１５との接触面１６同士は接続トルクが生じない程度に接触した状態となる。この状態では、ズーム駆動リング３のマニュアル操作が可能である。
【００６９】
このような構成において、電動操作部材１２のいずれかも操作されていない場合（又は不感帯の範囲で操作されている場合）のＣＰＵ９の動作を、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００７０】
まず、ステップ１０１では、電動操作部材１２からの指令信号の出力値（Ｖｓ）を電動操作判別部９ａに取り込む。
【００７１】
そしてステップ１０２では、指令信号ＶｓについてＶ１＞Ｖｓ＞Ｖ２の関係が成り立つか否かを判別するが、図４にて説明したように、この場合はＶ１＞Ｖｓ＞Ｖ２が成り立つため（マニュアル操作駆動）、そのままフローを終了する。
【００７２】
なおこのとき、デマンドの電動操作部材からの指令信号の出力値も電動操作判別部９ａに取り込むようにし、ステップ１０２と同様の判別を行ってもよい。
【００７３】
マニュアル操作駆動と判断したときは、モータ駆動回路１１に出力をしないので、モータ５は回転作動しない。また、マニュアル操作駆動と判断したときは、接続トルク演算部９ｂでは接続トルクを“０″に設定する。このため、電磁クラッチ６のコイル１７には電圧がかからない。
【００７４】
すなわち、図２において、コイル１７には電気が流れないので、アーマーチャ１５とローター１４との間に吸着力は発生しない。この状態で、ズーム駆動リング３をマニュアルで回転操作すると、これに噛み合っているアイドラギア８が回転し、更に出力ギア７およびアーマーチャ１５が一緒に回転する。
【００７５】
このとき、ローター１４とアーマーチャ１５の間の接触面１６での摩擦や出力軸２０の軸受けとの摩擦は殆ど負荷となることがなく、アーマーチャ１５は自由に回転することができる。したがって、マニュアル操作の操作感を殆ど損なうことなく、ズーム駆動リング３をマニュアル操作することができる。
【００７６】
次に、電動操作部材１２（もしくはデマンドの電動操作部材）が操作された場合の動作を図５のフローチャートを用いて説明する。
【００７７】
まず、図５のステップ１０１で電動操作部材１２から指令信号の出力値（Ｖｓ）を取り込むが、このとき電動操作部材１２が操作されていると（ここでは、図４の＋側に操作されたものとする）、ステップ１０２で、電動操作部材１２の指令信号の出力値ＶｓはＶ１より大きくなるので、Ｖ１＞Ｖｓ＞Ｖ２が成り立たない。このため、電動操作判別部９ａでは電動駆動と判別され、ステップ１０３に進む。
【００７８】
ステップ１０３では、すでに取り込まれている電動操作部材１２からの指令信号の出力値（Ｖｓ）に基づいて、ズーム駆動リング３を介してズームレンズ光学系を駆動するのに必要とされる駆動トルク（Ｔｋ）を求める。
【００７９】
駆動トルクの求め方としては、予め種々の状態でのレンズの駆動トルクを測定し、その数値をテーブルデータとしてＣＰＵ９の外部又は内部のメモリに記憶しておく。若しくは、測定した駆動トルクを近似式で表し、その係数データをメモリに記憶しておく。そして、これらメモリデータより、電動操作部材１２の出力に応じた必要駆動トルクを、テーブルデータや近似式を用いて求める。
【００８０】
次に、ステップ１０４では、必要駆動トルクＴｋに応じて、電磁クラッチ６の必要伝達トルクＴｄを計算する。具体的には、必要駆動トルクＴｋに対し、余裕を付けてある安全係数α（例えばα＝１．２とか１．４）を乗じて必要伝達トルクＴｄを求める。
【００８１】
さらに、ステップ１０５では、必要伝達トルクＴｄを発生させるために必要な電磁クラッチ６の接続トルクＴｄ′を求める。ここで、電磁クラッチ６の出力ギア７からズーム駆動リング３の駆動ギア４までの減速比をＺ１とすると、
Ｔｄ′＝Ｔｄ／Ｚ１／β
となる（ここで、βは出力ギア７から駆動ギア４までの伝達効率である）。
【００８２】
続いてステップ１０６では、接続トルクＴｄ′を発生させるのに必要な電磁クラッチ６のコイル１７への印加電圧（Ｖｄ）を求め、その電圧を電磁クラッチ６に出力する。
【００８３】
電磁クラッチ６に電圧Ｖｄが出力されると、図２に示すようにコイル１７に電圧がかかり、電磁クラッチ６内に磁気回路が形成される。そして、アーマーチャ１５はこの磁気回路によって生じた電磁力（吸着力）Ｎによってローター１４に吸着される。
【００８４】
この結果、ローター１４とアーマーチャ１５の間の摩擦係数μにより、
Ｔｄ′＝μ＊Ｎ＊ｒ
（ｒはローター１４とアーマーチャ１５との接触部の平均半径）
の伝達力（接続トルク）で接続されることになる。
【００８５】
一方、電動駆動と判断された場合は、電動操作部材１２からの指令信号が電動操作判別部９ａからモータ駆動回路１１へ出力され、モータ５はこの指令信号の出力値に応じたスピードで回転する。
【００８６】
これにより、図２において、指令信号の出力値に応じたスピードで回転するモータ５の回転は、入力軸１９を介してローター１４に伝達され、これを回転させる。
【００８７】
そして、上述したように電磁力によりローター１４に吸着接続されているアーマーチャ１５も回転し、出力軸２０、出力ギア７およびアイドラギア８を介してズーム駆動リング３が回転駆動される。こうして、電動操作部材１２の操作量（指令信号値）に応じたスピードで、ズーム駆動リング３さらにはズームレンズ光学系が電動駆動される。
【００８８】
次に、電動操作部材１２が操作されている状態で、ズーム駆動リング３をマニュアル操作した場合（ここでは、ズーム駆動リング３を電動駆動方向と逆方向に回転操作した場合を例とする）について説明する。
【００８９】
電動操作部材１２が操作され電動でズーム駆動リング３が駆動されるところまでは、前に述べたのと同じである。
【００９０】
ズーム駆動リング３が電動で駆動されている状態で、モータ５の駆動に逆らってマニュアルでズーム駆動リング３を逆方向に回転させると、まず、ズーム駆動リング３のマニュアル操作を検出するセンサー等は装備されていないので、電動操作判別部９ａでは通常の電動駆動と判断し、先に述べたようにモータ５を回転させ、かつ電磁クラッチ６を必要な接続トルクで接続する。
【００９１】
ここで、伝達トルクＴｄより大きなトルクＴｓｙで無理矢理、ズーム駆動リング３がマニュアルで逆方向に回転されようとすると、ズーム駆動リング３はアイドラギア８、出力ギア７および出力軸２０を介してアーマーチャ１５に回転が伝達されているので、アーマーチャ１５が大きなマニュアル操作トルクＴｓｙ′で逆方向に回転しようとする。ここで、
Ｔｓｙ′＝Ｔｓｙ／Ｚ１／β
である。
【００９２】
一方、ローター１４は入力軸１９を介してモータ５に連結されて、モータ５により回転駆動されているので、電磁クラッチ６の接触面１６ではローター１４とアーマーチャ１５とが相互に逆方向に回転しようとする。
【００９３】
ここで、トルク関係を見てみると、モータ５の発生できる最大トルクによりローター１４が回転駆動されるトルクをＴｍ、ズーム駆動リング３を介してズームレンズ光学系を駆動するアーマーチャ１５の駆動に要する駆動トルクをＴｋ′とすると、一般に、
Ｔｍ＞Ｔｄ′
であり、かつ前述のように、
Ｔｄ′＞Ｔｋ′
であるので、
Ｔｍ＞Ｔｄ′＞Ｔｋ′
の関係が成立する。また、
Ｔｓｙ′＞Ｔｄ′
であるので、最終的に、電磁クラッチ６の接触面１６では、ローター１４とアーマーチャ１５とに滑りが生じて互いに逆方向に回転することになる。
【００９４】
すなわち、電動駆動している状態のまま、電動操作部材１２を中点に戻さなくてもズーム駆動リング３のマニュアル操作が可能になる。このときに必要なマニュアル操作トルクＴｓｙ′は、接続トルクＴｄ′よりも若干大きな値になる。接続トルクＴｄ′は、必要駆動トルクＴｋ′に所定の余裕を付けて求めらているため、それほど大きな値にはならず、これによりマニュアル操作時に必要なトルクもそれほど大きな値にはならない。
【００９５】
したがって、モータ５の発生できる最大トルクによりローター１４が回転駆動されるトルクＴｍよりも大きな接続トルクで電磁クラッチ６が接続されている場合に対して、程良い操作感を得ることができる。
【００９６】
また、電動駆動状態において何かのトラブルにより、ズーム駆動リング３が急に動かなくなってしまった場合やアイドラギア８が急に動かなくなってしまった場合でも、アーマーチャ１５とローター１４との間で滑りが生じることにより、モータ５等に過度の負荷がかかるのを防ぐこともできる。
【００９７】
なお、ここでは電動駆動方向とは逆方向にズーム駆動リング３をマニュアル操作した場合について説明したが、電動駆動中に、マニュアル操作でズーム駆動リング３を無理矢理停止させる場合や、マニュアル操作でズーム駆動リング３に制動をかけてズームスピードを遅くする場合や、電動駆動方向と同じ方向に電動駆動より速いスピードでマニュアル操作してズーム駆動リング３を増速させる場合も同様である。
【００９８】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では電動操作判別部９ａでマニュアル操作駆動と判別した場合には、電磁クラッチ６を非通電状態とする（つまり電磁クラッチ６の接続トルクを“０″とする）場合について説明したが、マニュアル操作駆動と判別した場合でも電磁クラッチ６を通電状態とし、わずかなトルクをズーム駆動リング３に付与するように構成することもできる。
【００９９】
具体的には、電動操作判別部９ａでマニュアル操作駆動と判別した場合に、電磁クラッチ６を接続トルクＴｄ″（０≦Ｔｄ″＜Ｔｋ′＜Ｔｄ′）で接続するための電圧を電磁クラッチ６に印加する。
【０１００】
この場合に、マニュアルでズーム駆動リング３を回転操作すると、アイドラギア８、出力ギア７および出力軸２０を介してアーマーチャ１５が回転するが、アーマーチャ１５が接続トルクＴｄ″でローター１４に接続されていることにより、アーマーチャ１５はローター１４に対して滑りながら回転する。
【０１０１】
これにより、ズーム駆動リング３のマニュアル操作に必要なトルクが、接続トルクＴｄ″に比例した分だけ増加する。このため、ズーム駆動リング３のマニュアル操作に対してある程度の重さを付与することができ、マニュアル操作にある程度の重さが感じられることを好む撮影者に良好なマニュアル操作感を感じさせることができる。
【０１０２】
さらに、電磁クラッチ６の接続トルクＴｄ″をボリューム１３等の調節手段で変更設定可能とすることにより、ズーム駆動リング３のマニュアル操作時の重さを様々な撮影者の好みに応じて設定することが可能となる。
【０１０３】
ところで、先に説明した図８に示すような構成の電磁クラッチでは、通電時にアーマーチャ２１５がローター２１４に板バネ２２２の力に逆らって吸着されるため、接続トルクが発生するまでにある程度の電圧が必要であり、また、吸着時の接続トルクを含めたズーム駆動リング３を駆動するのに必要なマニュアルトルクも図６（ｂ）に示すように電磁クラッチへの印加電圧がある一定値に達すると突然増加するようになる。
【０１０４】
これに対し、本実施形態の電磁クラッチ６では、ローター１４とアーマーチャ１５との間の接触面１６が常に接するよう構成されているため、電磁クラッチ６の接続トルクＴｄ″を含めたズーム駆動リング３を駆動させるのに必要なマニュアルトルクは、図６（ａ）に示すように、電磁クラッチ６への印加電圧に比例して増加するようになり、マニュアルトルク調節の幅が広がる。
【０１０５】
また、マニュアルトルクを調節設定する場合、ボリューム１３のように駆動ユニット内に備え付けられる調節手段のみではなく、レンズ装置に接続可能な外部調節装置（例えば、パソコン）から設定するようにしてもよい。
【０１０６】
（第３実施形態）
上記第１および第２実施形態の電磁クラッチ６において、ローター１４とアーマーチャ１５の接触面１６に潤滑剤を塗付するようにしてもよい。
【０１０７】
これにより、非通電時にローター１４とアーマーチャ１５が接触していても又は通電時にローター１４とアーマーチャ１５とが圧接していても、所要のマニュアルトルクがズーム駆動リング３に作用することにより、接触面１６同士が滑らかに摺動し、摺動音の発生を防止したり摩擦による引っ掛かりの発生を抑えてマニュアル操作感を向上させたりすることができる。
【０１０８】
（第４実施形態）
上記第１および第２実施形態の電磁クラッチ６において、ローター１４およびアーマーチャ１５の双方又は一方に、他方との接触面を構成する、摺動性に優れた電解又は非電解めっきを施すようにしてもよい。
【０１０９】
これにより、非通電時にローター１４とアーマーチャ１５が接触していても又は通電時にローター１４とアーマーチャ１５とが圧接していても、所要のマニュアルトルクがズーム駆動リング３に作用することにより、接触面１６同士が滑らかに摺動し、摺動音の発生を防止したり摩擦による引っ掛かりの発生を抑えてマニュアル操作感を向上させたりすることができる。
【０１１０】
（第５実施形態）
上記第１および第２実施形態の電磁クラッチ６において、図７に示すように、ローター１４又はアーマーチャ１５に、他方との接触面を構成する、摺動性に優れた材料により作られた中間部材２１を取り付けてもよい。
【０１１１】
これにより、非通電時にローター１４とアーマーチャ１５が接触していても又は通電時にローター１４とアーマーチャ１５とが圧接していても、所要のマニュアルトルクがズーム駆動リング３に作用することにより、接触面１６同士が滑らかに摺動し、摺動音の発生を防止したり摩擦による引っ掛かりの発生を抑えてマニュアル操作感を向上させたりすることができる。
【０１１２】
なお、上記各実施形態では、ズームレンズ本体１に駆動ユニット２が装着等されて使用されるズームレンズについて説明したが、本発明は、ズームレンズ本体部分と駆動系部分とが一体の外装内に収容されて（但し、外部からズーム駆動リング３に相当する部材をマニュアル操作可能なもの）、カメラに装着されるズームレンズにも適用することができる。
【０１１３】
また、上記各実施形態では、ズームレンズ光学系のサーボ駆動およびマニュアル操作駆動を行う場合について説明したが、本発明は、ズームレンズ光学系以外の光学調節手段（フォーカスレンズ光学系や光量調節系）をサーボ駆動およびマニュアル操作駆動する場合についても適用することができる。
【０１１４】
また、上記各実施形態では、レンズやデマンドの電動操作部材１２を指令手段として説明したが、本発明における指令手段はこれらに限られるものではない。例えば、自動変倍機能や自動合焦機能（ＡＦ）を有する光学装置においては、これら自動光学調節機能によるサーボ駆動のための指令信号を生成して指令信号を出力する信号生成回路等の指令手段であってもよい。
【０１１５】
すなわち、本発明は、自動合焦機能によるフォーカスレンズ系のサーボ駆動中にマニュアル操作駆動が行われた場合にも有効である。そして、このような場合は、上記各実施形態のように所定範囲を超える指令信号が入力されたか否かではなく、単に指令信号が入力されたか否かによって電磁クラッチの通電・非通電切り換えを行うようにしてもよい。
【０１１６】
また、上記各実施形態では、電磁クラッチおよび操作力可変装置をズームレンズに適用した場合について説明したが、本発明の電磁クラッチおよび操作力可変装置はズームレンズ以外の光学機器や光学機器以外の各種装置に用いることができる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本願第１の発明によれば、電磁クラッチの入力側部材と出力側部材とを、入力側部材の駆動を出力側部材に伝達する第１の状態（通電時）にはもとより入力側部材の駆動を出力側部材に伝達しない第２の状態（非通電時）にも接触させておくので、第１の状態と第２の状態との切り換え時に入力側部材と出力側部材のうちアーマーチャとしての可動部材が移動することによる音の発生（例えば、入力側部材と出力側部材とが衝突することによる衝撃音の発生）を防止することができる。
【０１１８】
また、上記構成とともに、第１の状態に入力側部材と出力側部材の接触圧が第２の状態における入力側部材と出力側部材の接触圧より大きくしているため、入力側部材の駆動を出力側部材に伝達しない第２の状態（非通電時）に入力側部材と出力側部材とをバネ等を使用して切り離すことがない。このため、通電時において通電値の立ち上がりはじめから遅れることなく、広い範囲の接続トルクを発生させることができる。
【０１１９】
なお、入力側部材および出力側部材の接触面に、潤滑剤、電解若しくは非電解めっき又は中間部材によって摺動性を持たせるようにすれば、常時接触している入力側部材と出力側部材との間にある程度の滑りを許容することが可能となるとともに、入力側部材と出力側部材とが摺動する際の摺動音や摩擦による引っ掛かりの発生を抑えることができる。
【０１２０】
この場合において、電磁クラッチを通電状態としたときに、上記潤滑剤等により入力側部材と出力側部材との滑りがよくなっているために、接触面間で発生する摩擦力は小さくなるが、本願第１の発明の電磁クラッチでは、入力側部材と出力側部材とを離すように力を加えるバネのような働きをする部品が設けられないため、入力側部材と出力側部材との間の接触圧（吸着力）が向上し、摩擦力が小さくなった分を補うことで十分な接続トルクを得ることができる。
【０１２１】
また、本願第２の発明によれば、操作力可変装置に用いられる電磁クラッチの操作側部材と負荷側部材とを第１の状態（通電時）にはもとより第２の状態（非通電時）にも接触させておくので、第１の状態と第２の状態との切り換え時に操作側部材と負荷側部材のうちアーマーチャとしての可動部材が移動することによる音の発生（例えば、操作側部材と負荷側部材とが衝突することによる衝撃音の発生）を防止することができる。 また、上記構成とともに、第１の状態における負荷側部材と操作側部材との接触圧が第２の状態における負荷側部材と操作側部材の接触圧より大きくしているため、負荷側部材の駆動を操作側部材に伝達しない第２の状態（非通電時）に操作側部材と負荷側部材とをバネ等を使用して切り離すことがない。このため、通電時において通電の立ち上がりはじめから遅れることなく接続トルクを発生させることができ、広い幅での操作力設定を行うことができる。
【０１２２】
なお、上記第２の発明においても、操作側部材および負荷側部材の接触面に潤滑剤等により摺動性を持たせるようにすれば、常時接触している操作側部材と負荷側部材との間にある程度の滑りが許容され、操作側部材と負荷側部材とが摺動する際の摺動音の発生を防止したり、摩擦による引っ掛かりの発生を抑えて操作感を向上させたりすることができる。
【０１２３】
また、本願第３の発明によれば、光学装置又は光学装置駆動ユニットにおけるマニュアル操作駆動とサーボ駆動との切り換えに用いられる電磁クラッチの入力側部材と出力側部材とを第１の状態（通電時）にはもとより第２の状態（非通電時）にも接触させておくので、電磁クラッチの第１の状態と第２の状態との切り換え時に入力側部材と出力側部材のうちアーマーチャとしての可動部材が移動することによる音の発生を防止することができ、マニュアル駆動とサーボ駆動とを迅速かつ静かに切り換えることができる。
【０１２４】
また、上記構成とともに第１の状態における入力側部材と出力側部材との接触圧が第２の状態における入力側部材と出力側部材との接触圧より大きくしているため、電磁クラッチへの非通電時、すなわち入力側部材の駆動を出力側部材に伝達しない第２の状態に入力側部材と出力側部材とをバネ等を使用して切り離すことがない。このため、通電時において通電の立ち上がりはじめから遅れることなく広い幅の接続トルクを発生させることができ、またマニュアル操作駆動時に電磁クラッチを通電状態とする場合の幅広いマニュアル操作力の設定が可能となる。
【０１２５】
なお、上記第３の発明においても、入力側部材および出力側部材の接触面に、潤滑剤等による摺動性を持たせることにより、電磁クラッチに通電していない状態、電磁クラッチに通電しているが入力側部材にサーボ駆動力が伝達されていない状態や電磁クラッチに通電し、入力側部材にサーボ駆動力が伝達されている状態において、マニュアル駆動部材をマニュアル操作したりマニュアル駆動部材（つまりは光学調節手段）の動きを止めたり増減速させたりする際に、摺動音の発生を防止したり摩擦による引っ掛かりの発生を抑えてマニュアル操作感を向上させたりすることができる。
【０１２６】
また、上記第３の発明において、光学調節手段のサーボ駆動を指令する指令手段から指令信号又は所定範囲を超える指令信号が入力されないことに応じて電磁クラッチを非通電状態とさせ、指令信号又は上記所定範囲を超える指令信号が入力されることに応じて電磁クラッチを通電状態とさせるとともに電磁クラッチへの通電値を指令信号に応じた通電値に設定させるようにすれば、指令手段（サーボ駆動指令のために操作されて指令信号を出力する駆動指令操作手段や自動光学調節駆動のための指令信号を生成出力する指令信号生成手段）からの指令信号又は所定範囲を超える指令信号が入力されれば自動的に電磁クラッチが通電状態となり、上記指令信号が入力されなければ自動的に電磁クラッチが非通電状態となるので、特別な切り換え操作を行うことなく、光学調節手段のサーボ駆動とマニュアル操作駆動とを行うことができる。
【０１２７】
しかも、電磁クラッチの接続トルクを光学調節手段をサーボ駆動するのに適した大きさに適宜設定することが可能となり、例えば、接続トルクが過大に設定されることによる無駄な電力消費を防止したり、サーボ駆動中に光学調節手段が何らかのトラブルで動かなくなったときに電磁クラッチを滑らせてサーボ駆動系を保護したりすることができる。
【０１２８】
また、上記第３の発明において、Ｔｋ′＜Ｔｄ′＜Ｔｍの関係を満足するように電磁クラッチへの通電値を制御するようにすれば、Ｔｄ′＜Ｔｓｙ′の関係を満足することにより、すなわち入力側部材に発生する最大の駆動トルクＴｍよりも小さく設定された接続トルクＴｄ′を上回るマニュアル駆動トルクＴｓｙ′が出力側部材に伝達されるようにマニュアル駆動部材をマニュアル操作しさえすれば、光学調節手段のサーボ駆動中におけるマニュアル操作駆動が可能となるので、サーボ駆動中におけるマニュアル操作駆動をスムーズに行うことができる。
【０１２９】
さらに、０≦Ｔｄ″＜Ｔｋ′の関係を満足するように電磁クラッチへの通電値を制御すれば、光学調節手段のマニュアル操作駆動に必要な操作トルクを使用者の好みに応じて設定する等の機能を簡単に追加することができる。
【０１３０】
なお、特に、０＜Ｔｄ″＜Ｔｋ′の関係を満足するように電磁クラッチへの通電値を制御すれば、サーボ駆動と同時にマニュアル操作駆動を行っている途中で電磁クラッチへの通電を止めて電磁クラッチの接続トルクが突然０になってしまうことにより発生するマニュアル操作に対するショックを、０≦Ｔｄ″＜Ｔｋ′の関係を満たしている場合と比べて和らげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるズームレンズ本体および駆動ユニットの構成を示す概略図である。
【図２】上記駆動ユニット内の電磁クラッチの構成を示す断面図である。
【図３】上記ズームレンズ本体および駆動ユニットの構成を示すブロック図である。
【図４】上記駆動ユニットに設けられた電動操作部材からの指令信号の出力値変化を示すグラフ図である。
【図５】上記駆動ユニットに設けられたＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態であるズームレンズ本体および駆動ユニットにおける電磁クラッチへの印加電圧とマニュアルトルクとの関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明の第５実施形態である駆動ユニットに用いられる電磁クラッチの構成を示す断面図である。
【図８】従来の電磁クラッチの構成を示す断面図である。
【図９】従来のクラッチ機構の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ズームレンズ本体
２ 駆動ユニット
３ ズーム駆動リング
４ 駆動ギア
５ モータ
６ 電磁クラッチ
７ 出力ギア
８ アイドラギア
９ ＣＰＵ
９ａ 電動操作判別部
９ｂ 接続トルク演算部
１０ クラッチ制御回路
１１ モータ駆動回路
１２ 電動操作部材
１３ ボリューム
１４ ローター
１５ アーマーチャ
１６ 接触面
１７ コイル
１８ 非磁性体（摩擦材）
１９ 入力軸
２０ 出力軸
２１ 中間部材
２８ 撮像素子
３０ ＴＶカメラ

Claims (18)

1. マニュアル駆動部材へのマニュアル操作入力により光学調節手段のマニュアル駆動が可能であるとともに、前記マニュアル駆動部材へのサーボ駆動系からの駆動トルク伝達により前記光学調節手段のサーボ駆動が可能であるズームレンズであって、
   前記サーボ駆動系が接続された入力接触面を備えた入力側部材と、この入力側部材から伝達された駆動力を前記マニュアル駆動部材に対して出力する前記入力接触面に接触する出力接触面を備えた出力側部材とを有し、通電により生ずる電磁力の作用により前記入力側部材と前記出力側部材とを通電値に応じた接触圧で接触させる電磁クラッチと、
   前記電磁クラッチへの通電値を制御して前記入力接触面と前記出力接触面間の接触圧を可変制御する制御手段とを備えており、
   前記電磁クラッチは、前記サーボ駆動時に設定される前記入力側部材の駆動を前記出力側部材に伝達する第１の状態及び前記マニュアル駆動時に設定される前記入力側部材の駆動を前記出力側部材に伝達しない第２の状態の両状態において該入力側部材と該出力側部材とが接触しており、
   前記サーボ駆動時における前記入力接触面と前記出力接触面の接触圧が前記マニュアル駆動時における前記入力接触面と前記出力接触面の接触圧より大きくなるように前記電磁クラッチへの通電値が制御され、かつ前記マニュアル駆動時における前記電磁クラッチへの通電値は、前記入力接触面と前記出力接触面とが互いに滑るような値に設定されていることを特徴とするズームレンズ。
2. 前記入力接触面および前記出力接触面に、摺動性を持たせるための潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記入力接触面および前記出力接触面のうち少なくとも一方の接触面に、他方の部材の接触面に対する摺動性を持たせるための電解又は非電解めっきが施されていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
4. 前記入力接触面および前記出力接触面のうち少なくとも一方の接触面に、他方の部材の接触面に対する摺動性を持たせるための中間部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
5. 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動を指令する指令手段から入力される指令信号に応じて前記電磁クラッチへの通電値を制御することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
6. 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動を指令する指令手段から指令信号又は所定範囲を超える指令信号が入力されないことに応じて前記電磁クラッチを非通電状態とし、指令信号又は前記所定範囲を超える指令信号が入力されることに応じて前記電磁クラッチを通電状態とするとともに前記電磁クラッチへの通電値を前記指令信号に応じた通電値に設定することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
7. 前記指令手段が、前記光学調節手段のサーボ駆動を指令するために操作されて指令信号を出力する駆動指令操作手段であることを特徴とする請求項５又は６に記載のズームレンズ。
8. 前記サーボ駆動系が、前記駆動指令操作手段の操作量に応じて変化する指令信号の値に応じた速度で作動することを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
9. 前記指令手段が、前記光学調節手段の自動光学調節駆動のための指令信号を生成出力する指令信号生成手段であることを特徴とする請求項５又は６に記載のズームレンズ。
10. 前記サーボ駆動系により駆動される前記入力側部材に発生する最大の駆動トルクをＴｍとし、前記マニュアル駆動部材を介して前記光学調節手段を駆動する前記出力側部材の駆動に要する駆動トルクをＴｋ′とし、前記入力側部材と前記出力側部材間の接触圧に応じた接続トルクをＴｄ′としたときに、
    前記制御手段は、
    Ｔｋ′＜Ｔｄ′＜Ｔｍ
    の関係を満足するように前記電磁クラッチへの通電値を制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載のズームレンズ。
11. 前記光学調節手段のサーボ駆動中にマニュアル操作入力された前記マニュアル駆動部材から前記出力側部材に伝達されるマニュアル駆動トルクをＴｓｙ′としたときに、
    Ｔｄ′＜Ｔｓｙ′
    の関係を満足することにより前記光学調節手段のサーボ駆動中におけるマニュアル駆動が可能となることを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
12. 前記光学調節手段のサーボ駆動を行わずマニュアル駆動のみを行う際に、サーボ駆動時に前記マニュアル駆動部材を介して前記光学調節手段を駆動する前記出力側部材の駆動に要する駆動トルクをＴｋ′とし、マニュアル駆動時の前記入力側部材と前記出力側部材間の接触圧に応じた接続トルクをＴｄ″としたときに、
    前記制御手段は、
    ０≦Ｔｄ″＜Ｔｋ′
    の関係を満足するように前記電磁クラッチへの通電値を制御することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載のズームレンズ。
13. 前記制御手段は、
    ０＜Ｔｄ″＜Ｔｋ′
    の関係を満足するように前記電磁クラッチへの通電値を制御することを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
14. 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動を行わずマニュアル操作駆動のみを行う際に、接続トルクの設定操作に応じて前記電磁クラッチへの通電値を制御することを特徴とする請求項１２又は１３に記載のズームレンズ。
15. 前記制御手段は、使用者操作に応じて前記電磁クラッチへの通電値を制御することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１つに記載のズームレンズ。
16. 前記第２の状態において、前記電磁クラッチは非通電状態であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１つに記載のズームレンズ。
17. 前記第２の状態において、前記電磁クラッチは通電状態であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１つに記載のズームレンズ。
18. 請求項１から１７のいずれか１つに記載のズームレンズと、このズームレンズが装着されるカメラとを有することを特徴とするカメラシステム。

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