JPH04307505A - レンズ移動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スチルカメラあるいは
ビデオカメラやＴＶ放送用等の画像撮影用レンズシステ
ムにおいて特定のレンズ群を光軸方向に移動調整するこ
とによりフォーカス合わせをするためのレンズ移動機構
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像撮影用レンズにおいて、フォ
ーカシングを行うためのレンズ移動機構としては、ヘリ
コイドなどの滑りねじを利用していた。図４のように、
レンズの光軸と同軸に中空のヘリコイドを設け、ヘリコ
イドのオス１０、メス２０のどちらか一方にフォーカシ
ングのための移動レンズ群３０を取り付け、手動あるい
はモータ駆動で、他の一方に対して相対的に回転させる
ことにより、光軸方向にレンズ群を移動させてフォーカ
シングを行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の対象としてい
る画像撮影用レンズでは、フォーカシング操作をモータ
駆動と手動のどちらかで行う。このうち、モータ駆動を
行う場合には、フォーカシング操作の為の操作トルクは
小さい方が良い。操作トルクが小さければモータも出力
が小さく小型軽量のものが使用でき、駆動装置の小型軽
量化が図れる。また、モータの消費電力が少ないので省
エネルギーにもつながる。

【０００４】一方、フォーカス操作環等を手動で回転さ
せてフォーカシング操作を行う場合には、操作トルクが
あまり小さすぎると操作性が低下する。即ち、操作トル
クが小さすぎる場合には、フォーカス操作環の回転を或
る位置で停止させようとしても行きすぎてしまったり、
ちょっと触れただけでも、フォーカス操作環が回転して
しまい、手動ではフォーカスが合わせ難くなると言う不
都合が生じる。従って、手動でフォーカシングを行う為
には、操作トルクはある程度の大きさを持っている方が
良い。

【０００５】上記従来例においては動力伝達機構として
ヘリコイドを用いているが、ヘリコイドでは操作トルク
は比較的重くなる。この場合、手動で操作するには適し
ているが、モータ駆動を行う場合には出力の大きい大型
のモータを使用しなければならず、駆動装置が大型にな
り、消費電力も大きくなるという問題点がある。

【０００６】なお、ヘリコイドでも、オネジとメネジの
ねじ山の軸方向の隙間（スラストガタ）を大きくすれば
、ある程度までは操作トルクは小さくなる。しかし、こ
うすると、フォーカス操作環を回転させなくても、スラ
ストガタの分だけ、レンズ群が光軸方向に移動できるこ
ととなり、フォーカスずれを起こし易くなる。さらに、
スラストガタを大きくすると、手動で操作した時には操
作環がガタ付いたりして、操作感が劣化する。

【０００７】従って、従来方式のヘリコイドを用いたの
では、モータ駆動と手動の両方に対して良好なレンズ移
動機構を得るのは困難であり、スラストガタによるフォ
ーカスずれが起こり易い。

【０００８】本発明の目的は、動力駆動の場合には負荷
が小さくなり、手動駆動の場合は負荷が大きくなる、新
規なレンズ移動機構を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によるレンズ移動
機構では、送りねじのねじ面の間に転動部材を介在させ
、該転動部材に加わる圧力を加減することにより負荷を
増減できる機構を設けることによって負荷トルクの大き
さを増減可能とし、手動操作時には良好な操作感でフォ
ーカシングを行える一方、動力駆動時には負荷を少くし
てフォーカシング駆動を行えるようにしたことを特徴と
する。

【００１０】

【作用】図１において、つまみ６の先端をリング状部材
３の溝３ａ内の孔３ｂ（図２）にまで押込んだ状態にす
ると、該部材３に対する圧力が増大され、ボール４と該
部材３及び支持筒５との相互接触圧が増加するので、フ
ォーカス操作環２を回転させる時の負荷トルクが増加す
る。つまみ６による該操作環２と該部材３との連結が解
除されれば操作環２を回転駆動する時の負荷は少しでモ
ータ駆動に適した状態となる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の第１実施例を示した図である
。同図において、１はフォーカシングのための移動レン
ズ群、２は移動部材であるフォーカス操作環、３は後述
する負荷増減手段を構成しているリング状部材、４は転
動部材であるところのボール、５は該操作環２とリング
状部材３を支持している支持筒、６は後述する負荷増減
手段を構成しているつまみ、７は同じく該手段を構成す
る圧縮コイルばね、である。

【００１２】移動レンズ群１はフォーカス操作環２に保
持され、該操作環２と一体となって移動する。フォーカ
ス操作環２とリング状部材３の内周面および支持筒５の
外周面には、それぞれ相等しいリードで、Ｖ字型の溝が
螺旋状に設けられている。そして、該操作環２およびリ
ング状部材３と、支持筒５の相対するＶ溝空間に複数の
ボール４が転動可能に入れられており、該ボール４を介
してフォーカス操作環２とリング状部材３とが支持筒５
に対し相対移動可能に支持されている。従って、フォー
カス操作環２とリング状部材３とは支持筒５に直接に接
触してはいない。

【００１３】つまみ６の先端はねじのない円柱部６ａに
なっており、図２に示すようにリング状部材３の外周面
には、つまみ６の円柱部６ａの外径と等しい巾寸法の溝
３ａが設けられている。さらに、つまみ６の円柱部６ａ
の外径と等しい寸法の丸穴３ｂ（図中斜線部）が複数個
、この溝３ａよりも深く加工されている。そして、つま
み６の円柱部６ａは、圧縮コイルばね７で該部材３の半
径方向内向きに押し付けられ、該つまみ６の円柱部６ａ
が該部材３の丸穴３ｂにはまり込んでいるときフォーカ
ス操作環２とリング状部材３が一体となって移動する。 また、つまみ６を引っ張って該つまみ６の円柱部６ａを
部材３の丸穴３ｂから外し、フォーカス操作環２とリン
グ状部材３を相対的に回転させると、つまみ６の円柱部
６ａが該溝３ａに沿って移動し、結果としてフォーカス
操作環２とリング状部材３の軸方向の相対的位置が変化
する。

【００１４】このレンズ装置においてフォーカス調整を
行う場合、手動では、フォーカス操作環２を手で回転さ
せてレンズ移動を行う。一方、モータ駆動の場合には、
駆動装置（不図示）のモータ軸の出力を適当なトルク伝
達手段によりフォーカス操作環２と一体のギヤ２ａを回
転させてレンズ移動を行わせる。

【００１５】フォーカス操作環２を回転させると、ボー
ル４がフォーカス操作環２と支持筒５のＶ溝空間を転動
し、それによって、フォーカス操作環２と支持筒５は軸
方向に沿って互いに逆方向へ移動する。Ｖ溝が螺旋状に
設けられているため、フォーカス操作環２と支持筒５は
軸を中心に相対的に回転しながら軸方向逆向きに直進移
動する。これにより、フォーカス操作環２と一体となっ
たレンズ群１が、光軸方向に移動し、フォーカス合わせ
が行われる。

【００１６】一般に、転がりによって生じる摩擦抵抗力
は、滑りによる摩擦力に対して非常に小さいので、この
レンズ駆動機構の操作トルクは従来方式よりも小さくな
る。本発明の機構では、転動部材であるボール４と螺旋
溝の面との接触圧の大きさによって、操作トルクが変化
する。即ち、圧力が大きいと操作トルク（すなわち負荷
トルク）は大きくなり、圧力が小さいとトルクは小さく
なる。そこで、本実施例では、前述したつまみ６の円柱
部とリング状部材３の溝３ａの作用により、該操作環２
とリング状部材３との軸方向の位置関係を変化させ、Ｖ
溝面とボールとの間の摩擦力を変化させて操作トルクを
増減可能にした。ここで、操作環２とリング状部材３の
軸方向位置関係は、つまみ６の円柱部６ａをリング状部
材３の丸穴３ｂにはめ込むことによってフォーカス操作
中も保持される。

【００１７】以上のように、本実施例によれば、操作ト
ルクを任意に変化させ、モータ駆動時には小さく、手動
時には操作者の好みに合った操作トルクに設定して、良
好にフォーカシング操作を行えるレンズ移動機構が得ら
れる。

【００１８】図３は本発明の第２の実施例を示したもの
である。第２実施例は第１実施例におけるリング状部材
３とつまみ部材６、圧縮コイルばね７を廃止した構造で
あり、ねじ溝等が高精度に形成されていてフォーカス操
作環２はスラストガタなく、しかもモータ駆動に適した
ように操作トルクが小さくなるように構成されている。

【００１９】本実施例では、以下の如き構成要素から成
る負荷トルク増減機構５０がフォーカス操作環２の外周
の外側に配置されている。

【００２０】このトルク増減機構５０は、支持筒５の外
側に突設された（もしくは、他の静止部材に突設された
）シリンダー状のブラケット５７と、該ブラケット５７
の端板部に回転のみ可能に支持された軸５５と、該軸５
５の一端に固定されてフォーカス操作環２のギヤ部２ａ
に噛み合っているギヤ５１と、該軸５の他端に形成され
て該ブラケットのシリンダー部内に配置された円板部５
６と、該円板部５６の端面にバネ５３によって圧接され
た摩擦板５２と、該バネ５３の圧縮量（すなわち、該円
板部５６と該摩擦板５２との相互接触圧）を増減するた
めに該ブラケット５７の他方の端板のねじ孔にねじ込ま
れて該バネ５３を該摩擦板５２との間で圧縮している調
整ねじ５４と、によって構成されている。

【００２１】従って、本実施例では、調整ねじ５４の締
め込み量に応じて軸５５の円板部５６と摩擦板５２との
接触圧が変化し、ギヤ５１に与える負荷トルクを増減さ
せることができる。

【００２２】本実施例においても、フォーカス操作環２
を回転することによってフォーカシングが行える。この
とき、歯車で連結された前述のトルク調整機構により、
負荷トルクが調整され、その結果、フォーカス操作環２
の操作トルクが調整できる。このように、第２実施例に
よっても、第１実施例と同様な効果があるレンズ移動機
構が得られる。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のレンズ
移動機構ではボールねじ方式の動力伝達機構を採用する
とともに負荷トルク増減機構をも設けたので、動力駆動
時には従来のレンズ移動機構よりもはるかに小さい負荷
で駆動することができる一方、手動操作時には従来のレ
ンズ移動機構と変らないだけの負荷トルクを与えて操作
感の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズ移動機構の第１実施例における
要部縦断面図。

【図２】図１においてリング状部材３の外周面の一部を
Ａ方向から見た拡大図。

【図３】本発明の第２実施例の要部縦断面図。

【図４】従来のすべりねじ構造の光学機器の縦断面図。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内周面に螺旋溝が形成された孔を有す
   る第一部材と、該第一部材の該孔に挿入されて該螺旋溝
   と同じ螺旋溝が外周面に形成されている第二部材と、該
   両部材の該螺旋溝により形成された螺旋形空間に転動可
   能に入れられて該両部材を直接には接触させぬように両
   部材間に介在している転動体と、該両部材の間の動力伝
   達損失を変化させるように該第一及び第二部材の少なく
   とも一方に設けられた負荷増減手段と、を有し、該第一
   及び該第二部材の少なくとも一方がレンズ保持部材とな
   っているレンズ移動機構。