JP5172610B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、変倍用モータの駆動を利用して撮影レンズの変倍レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動装置に関し、さらに詳しくは、可変抵抗器を内蔵するズームシーソーコントロールスイッチ（以下、「シーソースイッチ）と称す。）を備えたレンズ駆動装置に関する。

ＥＮＧレンズには、レンズ鏡胴の側部にドライブユニットと呼ばれるレンズ駆動装置が取り付けられる。このレンズ駆動装置は、右手でグリップしたときに手のひらになじむように略卵型をしており、親指が掛かる位置に録画スタート／ストップボタンが、また、中指と人差し指もしくは薬指が掛かる位置にシーソースイッチがそれぞれ設けられている（特許文献１）。

レンズ駆動装置は、シーソースイッチの操作に応答して内蔵する変倍用モータを駆動し、その回転を、ギヤ列等の駆動伝達機構を介してレンズ鏡胴のズームリングに伝達することでレンズ鏡胴の変倍を自動的に行う。また、シーソースイッチには、可変抵抗器を内蔵するものがある。可変抵抗器を内蔵したものでは、押し込み量に応じて変倍の速度を連続的に可変することができる（特許文献２）。

従来、レンズ駆動装置は、レンズ鏡胴の側部を右手でグリップし易いように前方が先細の卵形状をしているものが多い。このレンズ駆動装置をグリップした指の力で握ってしまうと、変倍操作時にレンズ鏡胴が動いてしまい、不安定な映像になってしまうため、レンズ駆動装置は手のひらで軽く包むように持ち、グリップベルトで固定するようにしていた。

シーソースイッチは、レンズ駆動装置の外装に設けた開口から出入りする。グリップした右手の指でシーソースイッチを最も傾けた（押し込んだ）状態、すなわち最高速度でレンズを移動させる状態にすると、指で押し込んでいるシーソースイッチの部位がその周辺、すなわち開口縁と同じ高さ位置になる。
特開平１１−１０１９３２号公報 特開平６−２０３６９９号公報

シーソースイッチを最も傾けた状態では、指が開口縁に掛かるため、その状態を維持し易い。しかしながら、低速でレンズ移動させる低速ズーム状態、すなわちシーソースイッチを僅かに押し込んだ状態を一定に保つためには、手のひらを支持点としているもののシーソースイッチの押し込み量（操作量）を指のみで保つ必要がある。この状態は、レンズが低速で移動するため、ワイド端からテレ端までの端から端に移動させる場合、時間がかかり、その姿勢を維持するのが難しく、苦しかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、シーソースイッチを僅かに押し込んだ状態を容易に維持することができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、撮影レンズの撮影光軸に直交する軸を中心に揺動する変倍操作用のシーソースイッチと、前記撮影光軸方向において前記シーソースイッチを前後に挟むように設けられ、前記シーソースイッチを露呈する前・後台座部であって、前記シーソースイッチの端との間には指の太さ以内の間隔が設けられている前・後台座部と、前記前・後台座部のうちの前記シーソースイッチの端部に対向する端にそれぞれ設けられ、シーソースイッチを所定量押圧したときに指の一部が当たり指の一部を支持するための前支持部、及び後支持部と、を備えたものである。

レンズ駆動装置としては、グリップ部にシーソースイッチが設けられたビデオカメラや電子カメラ等に採用することができる。また、テレビカメラ用レンズの鏡胴の側部に着脱自在に取り付けられるものでもよい。

前支持部と後支持部は、シーソースイッチが揺動する面に対する高さが略同じにするのが望ましい。また、前・後支持部は、シーソースイッチを最も傾けた状態の高さよりも一段突出しているのが望ましい。

本発明によれば、前及び後支持部がシーソースイッチを最も傾けた状態に押し込んだシーソースイッチの部位よりも一段突出しているため、ここを指置きとして利用することで、指を僅かに傾けるだけで、特に低速ズーム状態を容易に維持することができる。これにより、変倍操作の負担を軽減することができる。また、前及び後支持部は、シーソースイッチの側部側、グリップする手が出入りする方向側ではなく、シーソースイッチに対して揺動する方向の前及び後に設けられているので、シーソースイッチへの指のアクセスがスムーズに行えるとともに、シーソースイッチを最も傾けた状態においても、前及び後支持部が揺動する方向の前及び後に設けられているので、操作の邪魔にならず、よって操作性を低下させることがない。

レンズ駆動装置１０は、図１に示すように、グリップがし易いようにケース本体２１の外面２１ａが卵を横に寝かせた面形状に、また内面２１ｂがテレビカメラ用のレンズ鏡胴１２の側面に沿う凹面にそれぞれなっており、前記内面２１ｂが前記側面にビス等の固着手段により着脱自在に固定される。

レンズ鏡胴１２の周面には、フォーカスリング１３、ズームリング１４、及びアイリスリング１５が回転自在に設けられている。なお、レンズ鏡胴１２は、後側にレンズマウントが設けられており、レンズマウントを可介して周知のビデオテープレコーダー付きテレビカメラに着脱自在に取り付けられる。また、レンズ駆動装置１０とテレビカメラとは、着脱自在なケーブルに接続され、これらの間で各種信号の授受が行われる。

フォーカスリング１３、ズームリング１４、及びアイリスリング１５には、周面に歯列が形成されており、これら歯列には、レンズ駆動装置１０の内面（レンズ鏡胴に対向する面）に露呈して設けた３つの連結ギヤ（図示なし）が個別に噛合する。レンズ駆動装置１０には、フォーカス用モータ、ズーム用モータ、及びアイリス用モータとの３つのモータが内蔵されている。３つのモータの駆動は、ギヤ列等の駆動伝達機構を介して前記３つの連結ギヤに個別に伝達され、フォーカスリング１３、ズームリング１４、及びアイリスリング１５を個別に回動させる。

レンズ鏡胴１２は、フォーカスリング１３の回動によりフォーカスレンズ群を光軸１６の方向に沿って移動してピント調節を行い、またズームリング６を回動することにより、変倍レンズ群が光軸１６の方向に沿って移動してズーム調整を行う。さらに、アイリスリング８を回動することにより絞りを所望の絞り径に調節することができる。

ケース本体２１の上面には、ズームシーソーコントロールスイッチ（シーソースイッチ）１７、モード切替スイッチ１８、アイリスオートボタン１９、リターンスイッチ２０等が光軸１６と略平行な方向に一列に並べて設けられている。

リターンスイッチ２０は、シーソースイッチ１７に対して光軸１６方向の後方に配されている押しボタンスイッチであり、オンエア中の画面や他のカメラで撮影している画面をテレビカメラに設けたビューファインダに表示させる。このリターンスイッチを押す毎に、外部からの映像の表示と、自己の撮影映像の表示とが切り換えられる。

アイリスオートボタン１９は、シーソースイッチ１７に対して光軸１６方向の前方に配されている押しボタンスイッチであり、アイリスをマニュアルモードに設定しているときに押している瞬間だけオートに切り替えるためのボタンである。モード切替スイッチ１８は、アイリスオートボタン１９を挟んでシーソースイッチ１７とは逆側に設けられており、光軸１６と略平行な方向に沿ってスライド操作することで、アイリスのオートモードとマニュアルモードとのいずれか一方のモードに切り替える切替スイッチである。

シーソースイッチ１７は、光軸１６に略直交する軸を中心として中立位置を基準に揺動自在に設けられており、上面のうちの光軸１６方向の前方に設けられているテレ側凸部１７ａ、後方に設けられているワイド側凸部１７ｂ、及びこれらの間に設けられている円弧状の谷部１７ｃを有している。

テレ側凸部１７ａを押し込むと、シーソースイッチ１７が軸（図３参照）３１を中心に時計方向に回転してレンズ鏡胴１２がテレ（Ｔ）側に向けて変倍し、逆にワイド側凸部１７ｂを押し込むと、シーソースイッチ１７が軸（図３参照）３１を中心に反時計方向に回転してレンズ鏡胴１２がワイド（Ｗ）側に向けて変倍する。また、シーソースイッチ１７の押し込み量（操作量）によって変倍スピードを調節することができ、その押し込み量が大きいほど変倍スピードが高速になる。

ケース本体２１の外面には、図２に示すように、光軸１６方向の前・後にグリップバンド２２を取り付けるためのベルト通し穴２３，２４がそれぞれ設けられている。カメラマンはグリップバンド２２の中に右手（親指以外の４本の指）を挿入してレンズ鏡胴１２を手のひらで保持することができる。また、ケース本体２１の後面には、録画スイッチ２５が設けられている。この録画スイッチ２５は、カメラマンがグリップする右手の親指の掛かる位置に配されており、撮影中の映像をビデオテープやメモリ等の記録媒体に記録（録画）するときの録画開始／終了を操作するための押しボタンスイッチである。

シーソースイッチ１７は、詳しくは図３に示すように、保持部材３０に保持されている。保持部材３０は、光軸１６に対して略直交する軸３１を有しており、ケース本体２１の内部に固定されている。軸３１は、前述したようにシーソースイッチ１７を揺動自在に支持する。

軸３１の周りには、ねじりバネ３２が取り付けられている。ねじりバネ３２は、コイル部が軸３１に挿通されており、コイル部から突出する両端３４，３５が、保持部材３０のうちの軸３１を挟んだ両側に設けた係止部３６，３７にそれぞれ係止している。また両端３４，３５の先端は、シーソースイッチ１７のうちの軸３１を挟んだ両側に設けた係合部３８，３９にそれぞれ係合し、シーソースイッチ１７を揺動範囲の中間である中立位置に付勢している。なお、保持部材３０には、シーソースイッチ１７の一部に当接して揺動範囲を規制するための一対のストッパー４０，４１が設けられている。

ケース本体２１の上部は、凸を上方に向けた湾曲面２１ｃとなっており、この湾曲面２１ｃには、光軸１６方向に長い開口部４５が形成されている。この開口部４５には、前台座部４６、シーソースイッチ１７、及び、後台座部４７が光軸１６と略平行な方向に一列に並んで突出して配されている。前台座部４６は、ケース本体２１の内部に固定される固定部４８と、前記開口部４５よりも一段突出した位置に形成されている台座面部４９とを有し、内部には基板５０が取り付けられている。基板５０には、モード切替スイッチ１８、及びアイリスオートボタン１９が取り付けられている。これらモード切替スイッチ１８、及びアイリスオートボタン１９は、台座面部４９に設けた長穴開口５３、及び開口５４からそれぞれ露呈している。

モード切替スイッチ１８、及びアイリスオートボタン１９は、台座面部４９のうちのシーソースイッチ１７に最も接近する端部４９ａから離れた位置に配されている。そして、台座面部４９のうちの前記端部４９ａからアイリスオートボタン１９までの間の空きスペースが、シーソースイッチ１７のテレ側凸部１７ａを押し込む指の一部を支持するための前支持部５５として使用される。

後台座部４７は、ケース本体２１の内部に固定される固定部５６、前記開口部４５よりも一段突出する一段目台座面部５７、この一段目台座面部５７よりもさらに一段突出する二段目台座面部５８を有し、内部には、保持部材３０から突出した腕部３０ａに設けた基板５９が入り込む。基板５９には、リターンスイッチ２０が取り付けられており、リターンスイッチ２０は、一段目台座面部５７に設けた開口６０から露呈する。一段目台座面部５７は外面側（図３において手前側）に設けられており、二段目台座面部５８は内面側（図３において奧側）に設けられている。この二段目台座面部５８のうちのシーソースイッチ１７側の端が、ワイド側凸部１７ｂを押し込む指の一部を支持するための後支持部として使用される。なお、以下では、符号「５８」を後支持部として説明する。

前・後支持部５５，５８は、開口部４５に対する高さが略同じになっている。この高さとしては、シーソースイッチ１７の揺動ストロークの略半分に相当する高さが望ましい。また、前・後支持部５５，５８とシーソースイッチ１７の端との各間隔は、指（指先と第一関節の間の末節の腹、又は第一間接から第二関節の間の中節）の太さ以内の間隔にするのが好適である。このように構成することで、前・後支持部５５，５８は、指の腹の一部を載せてここを支持点としてシーソースイッチ１７を操作することで、押し込み量を一定に保つ姿勢を長期的に行え、また、押し込み量を微妙に変化させる操作も簡便に行える。

シーソースイッチ１７に内蔵する可変抵抗器（ポテンショメータ）６３は、図４に示すように、揺動方向、及び押し込み量に応じた変倍コントロール信号を出力する。この信号は、演算増幅回路６４の入力端子に入力される。図示では、演算増幅回路６４を簡略化しているが、この演算増幅回路６４は、ズーム最大スピード調節ツマミによる最大速度の設定に基づいて、シーソースイッチ１７の操作量等に応じた変倍速度を実現するモータ駆動信号を生成する。モータ駆動信号は、パワーアンプ６５を介して変倍用モータ６６に与えられる。なお、ズーム最大スピード調節ツマミは、ケース本体２１の内部に隠されており、通常は調節することができないようになっている。

変倍用モータ６６の駆動は、ギヤ列６７を介して連結ギヤ６８に伝達される。連結ギヤ６８は、ズームリング１４に連結されており、ズームリング１４は、レンズ鏡胴１２の変倍レンズを光軸１６方向に移動する。ギヤ列６７には、所定のギヤの回転角を検出するポテンショメータ６９が取り付けられている。所定のギヤは、ズームリング１４の回転に対して予め決められた比率で回転する。ポテンショメータ６９は、所定のギヤの回転角を検出して変倍端検出回路７０に送る。変倍端検出回路７０の出力信号は、ダイオード７１を介して電磁継電器７２に導かれ、電磁継電器（常時開回路接点）７２の開閉を行うようになっている。電磁継電器７２の一方の端子は、演算増幅回路６４の入力端子に接続され、他方の端子はコモン電圧端子に接続される。そして、変倍端検出回路７０から変倍端を検出したことを示す検出信号が出力されると、電磁継電器７２がＯＮし、演算増幅回路６４からモータ静止信号が出力されて、変倍用モータ６６の駆動が停止する。

次に上記構成の作用を簡単に説明する。図５に示すように、シーソースイッチ１７でワイド端に向けた変倍を操作するときには、人差し指７３のはらの一部を後支持部５８に載せ、ここを支持点として指７３を傾けていくことで指７３のはらの他部でワイド側凸部１７ｂを押し込んでいく。押し込むことで、ねじりバネ３２の付勢に抗してシーソースイッチ１７が軸３１を中心に反時計方向に回転し、変倍用モータが駆動してレンズ鏡胴がワイド端に向けて変倍される。押し込む量を多く操作していくとシーソースイッチ１７がさらに回転し、変倍用モータの駆動回転が速くなり、変倍速度が徐々に増していく。

所定の変倍速度になった時点で、その時点でのシーソースイッチ１７の押し込みを維持する。このとき、指７３の腹の一部が後支持部５８を支持点として押しているため、シーソースイッチ１７の押し込み量が僅かであってもこの姿勢を楽にかつ長期的に保つことができる。

変倍速度を変える場合には、後支持部５８を支持点として指７３を傾ける。これにより、シーソースイッチ１７の押し込み量を簡単に調節することができ、また、後支持部５８を支持点として指７３の傾きで押し込んでいるので、指７３の姿勢を変えても安定してその姿勢を維持することができる。これにより、変倍操作時に手に力が入ったりすることを未然に防止でき、よって、レンズ鏡胴１２が動いたり震えたりすることがなく、安定してグリップすることができる。

また、高速ズームを行う場合、後支持部５８から指７３を外してその指７３でシーソースイッチ１７のワイド側凸部１７ｂを開口部４５の縁まで押し込む。このとき、押し込み位置より後支持部６８が一段突出しているが、後支持部６８がシーソースイッチ１７の揺動方向の後方に配されているので、グリップする指又は手の邪魔になることがない。なお、テレ端に向けて変倍する場合には、薬指のはらの一部を前支持部５５に置き、ここを支持点として指を傾けることで、他部でテレ側凸部１７ａを押し込めばよい。前支持部５５に対しても後支持部５８の操作で説明したと同じ効果が得られる。

上記実施形態では、操作部を設けた前・後台座部の一部を前・後支持部として使用しているが、本発明ではこれに限らず、たんに一段突出する前・後支持部を別々に作る構成としてもよい。

また、上記各実施形態では、テレビカメラ用のレンズ鏡胴の側部に着脱自在に取り付けられるレンズ駆動装置として説明しているが、本発明ではこれに限らず、テレビカメラや電子カメラ、あるいはビデオカメラ等に、シーソースイッチを一体に設けてなるレンズ駆動装置にも適用することができる。

本発明のレンズ駆動装置をレンズ鏡胴に取り付けた使用状態を示す斜視図である。 レンズ駆動装置を背面側から見た斜視図である。 シーソースイッチの内部構造を示す断面図である。 レンズ駆動装置の電気的構成の概略を示す回路図である。 後支持部を利用してシーソースイッチを操作する状態を示す説明図である。

符号の説明

１０ レンズ駆動装置
１２ レンズ鏡胴
１７ シーソースイッチ
３１ 軸
３２ ねじりバネ
４６ 前台座部
４７ 後台座部
５５ 前支持部
５８ 後支持部

Claims (3)

1. 変倍用モータの駆動によって撮影レンズの変倍レンズ群を撮影光軸方向に移動させて変倍を行うレンズ駆動装置において、
   前記撮影光軸に直交する軸を中心に揺動する変倍操作用のシーソースイッチと、
   前記撮影光軸方向において前記シーソースイッチを前後に挟むように設けられ、前記シーソースイッチを露呈する前・後台座部であって、前記シーソースイッチの端との間には指の太さ以内の間隔が設けられている前・後台座部と、
   前記前・後台座部のうちの前記シーソースイッチの端部に対向する端にそれぞれ設けられ、シーソースイッチを所定量押圧したときに指の一部が当たり指の一部を支持するための前支持部、及び後支持部と、
   を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レンズ駆動装置は、前記撮影レンズを保持するレンズ鏡胴に取り付けられることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記前・後支持部は、前記シーソースイッチを最も傾けた状態の高さよりも一段突出していることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ駆動装置。

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