JP2000221383A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズ鏡胴の操作リング（フォーカスリング、
ズームリング等）がモータと連結されて電動により操作
される状態にある場合に、モータに流れる電流を検出
し、該電流により操作リングに力が加えられたことを検
出すると、操作リングとモータとの連結を解除すること
で、手動と電動のレンズ操作の切り替えを特別な切り替
え操作なく容易且つ迅速に行えるようにしたレンズ駆動
装置を提供する。 【解決手段】ズーム駆動用モータ４０とズームリング６
が動力伝達可能に連結されている場合において、ＣＰＵ
６０は、電流検出器６２によってズーム駆動用モータ４
０に流れる電流を検出する。そして、その電流がメモリ
６８に記録されている標準電流と比較して異常な値とな
った場合にはズームリング６に外部から力が加えられた
と判断してズーム駆動用モータ４０とズームリング６と
の連結を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ駆動装置に係
り、特に、レンズ装置のズームレンズやフォーカスレン
ズ等を手動操作又は電動操作のいずれでも操作できるよ
うにしたレンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】肩に乗せて使用されるＥＮＧカメラのレ
ンズ装置の場合、レンズ鏡胴周面のフォーカスリング、
ズームリング、アイリスリングを手動で回動させること
によりレンズ鏡胴内のフォーカスレンズ、ズームレン
ズ、アイリスを手動操作することができるようになって
いる。一方、レンズ鏡胴側部には、通常、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ており、
このドライブユニットには、前記フォーカスリング、ズ
ームリング、アイリスリングを電動で回動させるための
モータが配置されている。

【０００３】従来、このようなレンズ装置には、レンズ
操作を手動と電動とで切り替える切替レバーが設けられ
ており、切替レバーによってモータと操作リングとを連
結させ又は連結を解除することで、手動から電動、電動
から手動に切り替えることができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように手動と電動のレンズ操作の切り替えを切替レバー
で行うようにすると、切替レバーの操作に手間を要し、
その切り替えを迅速に行うことができないという不具合
があった。例えば、電動によりフォーカス調整を行った
のち、微調整を手動で行おうとした場合等には、切替レ
バーの操作は非常に煩わしく、不便である。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、手動と電動のレンズ操作の切り替えを特別な切
り替え操作なく容易且つ迅速に行えるようにしたレンズ
駆動装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、レンズ鏡胴に配置された
レンズを手動操作と電動操作のいずれでも操作できるよ
うにしたレンズ駆動装置において、前記手動操作が開始
されたことを検出する手動操作検出手段と、前記電動操
作時において、前記手動操作検出手段によって手動操作
が開始されたことを検出すると、前記レンズを手動操作
する状態に切り替える制御手段と、を備えたことを特徴
としている。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、前記手動
操作検出手段は、前記電動操作において前記レンズを駆
動するモータの回転速度に対して、該モータに流れる標
準電流を記憶する記憶手段と、前記モータに流れる電流
を検出するモータ電流検出手段と、前記モータの回転速
度を検出する回転速度検出手段と、から成り、前記制御
手段は、前記電動操作時において、前記モータ電流検出
手段によって検出された電流と、該電流の検出時に前記
回転速度検出手段によって検出された回転速度に対応す
る標準電流との差が所定値以上となったときに、前記レ
ンズを手動操作する状態に切り替えることを特徴として
いる。

【０００８】本発明によれば、電動操作時において、例
えばモータに流れる電流を検出することによって、手動
操作が開始されたことを自動で検知し、手動操作が開始
されたことを検知すると電動から手動への切り替えを自
動で行うようにしたため、操作者は、電動操作時におい
て、特別な切り替え操作を行うことなく手動操作を開始
することによって、電動から手動にレンズ操作を切り替
えることができ、その切り替えが容易且つ迅速に行える
ようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るレンズ駆動装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は、本発明が適用されるテレビカメラ用ズーム
レンズ装置の外観平面図である。同図に示すテレビカメ
ラ用ズームレンズ装置１は、ＥＮＧカメラ等の放送用テ
レビカメラに用いられるインナーフォーカス式ズームレ
ンズであり、レンズ鏡胴２には、フォーカスリング４、
ズームリング６及びアイリスリング８の３種類の操作リ
ングが設けられ、レンズ鏡胴２の後端部にはエクステン
ダ装置１０が設けられる。フォーカスリング４、ズーム
リング６及びアイリスリング８は、手動で回動させるこ
とが可能で、各操作リングを把持して回動操作すること
によりフォーカス操作、ズーム操作及びアイリス操作を
行うことができる。

【００１０】また、レンズ鏡胴２の側部には前記フォー
カスリング４、ズームリング６及びアイリスリング８を
駆動するドライブユニット１２が設けられている。後述
のようにこのドライブユニット１２内に搭載されたモー
タを駆動することにより、電動で上記フォーカスリング
４、ズームリング６及びアイリスリング８を回動させる
ことができる。尚、符号１４はレンズフード、１５はレ
ンズフード取付ツマミである。

【００１１】レンズ鏡胴２の内部構成については、図示
されていないが、周知の如く、鏡胴内には、前方から順
に、固定フォーカスレンズ、移動フォーカスレンズ、変
倍レンズ系、アイリス、及びリレーレンズ等が設けら
れ、その後方に、エクステンダーが配置される。そし
て、フォーカスリング４を回動することにより移動フォ
ーカスレンズが光軸に沿って前後移動してフォーカス調
整が行われ、ズームリング６を回動することにより、変
倍レンズ系が光軸に沿って前後移動してズーム調整が行
われる。また、アイリスリング８を回動することにより
アイリスの絞り径が調整されるようになっている。

【００１２】ドライブユニット１２はケース１８を有
し、このケース１８はビス２０、２０を介してレンズ鏡
胴２の側部に取り付けられる。ケース１８内には、図示
せぬフォーカス駆動用モータが配置され、このフォーカ
ス駆動用モータは、図示せぬギヤ伝達機構を介して前記
フォーカスリング４を回転駆動する。また、ケース１８
内には、ズーム駆動用モータ４０（図１中不図示）が配
置され、このズーム駆動用モータ４０は、図示せぬギヤ
伝達機構を介して前記ズームリング６を回転駆動する。

【００１３】同様に、ケース１８内には、図示せぬアイ
リス駆動用モータが配置され、このアイリス駆動用モー
タは、図示せぬギヤ伝達機構を介して前記アイリスリン
グ８を回転駆動することができるようになっている。ケ
ース１８の上面にはズームシーソーコントロールスイッ
チ２２（第１の操作手段に相当、以下、シーソースイッ
チと略記する。）、アイリスのオート／マニュアルモー
ド切替スイッチ２４、アイリスモーメンタリースイッチ
２５、リターンスイッチ２６等が設けられている。

【００１４】シーソースイッチ２２は、中立位置を基準
に揺動自在であり、該シーソースイッチ２２をテレ
（Ｔ）側又はワイド（Ｗ）側に操作すると、前記ズーム
リング６がテレ側又はワイド側に回動するようになって
いる。また、シーソースイッチ２２の押し込み量（操作
量）によってズームスピードを調整することができ、そ
の押し込み量が大きいほどズームスピードは高速にな
る。

【００１５】ケース１８の側面にはグリップバンド２８
が設けられ、カメラマンはこのグリップバンド２８の中
に右手（親指以外の４本の指）を挿入してレンズ鏡胴２
を保持することができる。また、ケース１８の後面には
ＶＴＲスイッチ３０が配設され、このＶＴＲスイッチ３
０をカメラマンは右手の親指で操作できるようになって
いる。ＶＴＲスイッチ３０は、撮影中の映像をビデオテ
ープに記録（録画）する際の録画開始／終了を操作する
ためのスイッチであり、押しボタンタイプで構成され
る。

【００１６】更に、ケース１８の後面には、ズーム最大
スピード調節ツマミ３２が設けられ、このツマミ３２を
回動操作することによって、シーソースイッチ２２を最
も深く押し込み操作した場合のズームスピード（ズーム
最大スピード）を適宜設定することができる。例えば、
ズーム最大スピード調節ツマミ３２を図中時計回転方向
に回すほどズーム最大スピードは高速に設定され、逆
に、反時計回転方向に回すほどズーム最大スピードは低
速に設定される。

【００１７】以上の如く構成されたドライブユニット１
２は、フォーカスリング４、ズームリング６又はアイリ
スリング８に外部から負荷（手動による力）が加えられ
ると、それを自動で検知し、負荷が加えられた操作リン
グとその操作リングを駆動するモータとの連結を自動で
解除するようにしている。従って、操作者は操作リング
を把持し、又は、把持した手で回動操作を開始すること
で、特別な切り替え操作なく、レンズ操作を電動から手
動に切り替えることができるようになっている。

【００１８】図２は、上記ドライブユニット１２内にお
けるズーム駆動用モータ４０とズームリング６との動力
伝達機構を示した図である。尚、フォーカス駆動用モー
タとフォーカスリング４との動力伝達機構、及び、アイ
リス駆動用モータとアイリスリング８との動力伝達機構
については、ズーム駆動用モータ４０とズームリング６
との動力伝達機構と同様に構成されるため、その説明を
省略する。

【００１９】同図に示す動力伝達機構は、ズーム駆動用
モータ４０とズームリング６との連結及び連結解除を電
気的な制御で行えるようにしたもので、ＣＰＵ６０から
出力される切替信号によりその連結と連結解除が実行さ
れるようになっている。尚、ＣＰＵ６０の制御について
は後述する。同図に示すようにドライブユニット１２内
には、上述のズーム駆動用モータ４０が配置される。ズ
ーム駆動用モータ４０の出力軸４０Ａにはギア４２が取
り付けられ、このギア４２は、回動軸４４に固定された
ギア４６と噛合される。尚、回動軸４４は、レンズ鏡胴
２に固定されたブラケット４８に回動自在に軸支されて
いる。

【００２０】前記ギア４６の前面には、テーパ円錐状の
凸部４６が形成され、この凸部４６は、ギア５０の後面
に形成された凹部５０Ａに嵌入される。ギア５０は、回
動軸４４に回動自在及びスライド自在に支持されると共
に、ズームリング６の周面に形成されたギア６Ａに噛合
される。ギア５０の前面には、バネ５２が配設され、バ
ネ５２の一端は、ギア５０の前面に当接され、他端は回
動軸４４に設置された付勢装置５４に固着される。

【００２１】付勢装置５４は、電気的に制御される装置
で、上記ＣＰＵ６０から印加される切替信号（電圧のオ
ン・オフ）により、バネ５２の端部の位置を軸方向に移
動させてギア５０とギア４６との圧接と圧接解除とを切
り替える。ＣＰＵ６０からの切替信号がオフの場合、ギ
ア５０はバネ５２の付勢力によってギア４６に圧接さ
れ、ギア５０の凹部５０Ａとギア４６の凸部４６Ａとの
摩擦力により、ギア５０がギア４６と連動して回動す
る。従って、ズーム駆動用モータ４０とズームリング６
が連結され、電動によってズームリング６が回動操作さ
れる。

【００２２】一方、ＣＰＵ６０からの切替信号がオンの
場合、ギア５０とギア４６との圧接が解除され、ギア５
０とギア４６との間で動力伝達が行われなくなる。これ
により、ズーム駆動用モータ４０とズームリング６との
連結が解除され、手動によるズームリング６の回動操作
がスムーズになりズーム駆動用モータ４０に負荷がかか
らないようになる。即ち、手動によるズームリング６の
回動操作が可能となる。

【００２３】以上の動力伝達機構により、ズーム駆動用
モータ４０とズームリング６との連結及び連結解除を電
気的な制御で行うことができる。尚、動力伝達機構は図
２に示したものに限らず、例えば、電磁クラッチを使用
してズーム駆動用モータ４０とズームリング６との動力
伝達を切れるようにして電動から手動に切り替えられる
ようにしてもよい。又は、ズーム駆動用モータ４０の結
線をリレーで切れるようにして、ズーム駆動用モータ４
０の出力軸４０Ａが自由に回動できるようにして電動か
ら手動に切り替えられるようにしてもよい。

【００２４】次に、上記ＣＰＵ６０の処理内容について
上記図２及び図３のブロック図を用いて説明する。ＣＰ
Ｕ６０は、ズーム駆動用モータ４０とズームリング６の
連結の解除を、ズームリング６にかかる負荷の変動に基
づいて行う。即ち、操作者がズームリング６を把持し、
又は、回動操作を開始したことを検知すると、ズーム駆
動用モータ４０とズームリング６との連結を解除し、ズ
ームリング６の手動操作を可能にする。

【００２５】そこで、ＣＰＵ６０は、ズーム駆動用モー
タ４０とズームリング６とが連結している間、ズームリ
ング６にかかる負荷の変動に応じて変化するズーム駆動
用モータ４０の電流を電流検出器６４によって検出す
る。また、ズーム駆動用モータ４０に流れる電流は、ズ
ームリング６にかかる負荷の大きさだけでなく、ズーム
駆動用モータ４０の回転速度によっても変動するため、
この回転速度をズーム駆動用モータ４０の出力軸４０Ａ
に連結されたタコメータ６４によって検出する。更に、
ズームリング６の位置によってもズームリング６を所定
速度で回動させるのに必要なトルクが変動し、ズーム駆
動用モータ４０の電流が変動する場合もあるため、ズー
ムリング６の位置、即ち、変倍レンズの位置をポテンシ
ョメータ６６（図３参照）によって検出する。但し、必
ずしもズームリング６の位置を考慮する必要はない。

【００２６】そして、ＣＰＵ６０は、電流検出器６２に
よって検出した電流が標準の電流（標準電流）に比べて
異常か否かを判断する。標準電流は、ズームリング６に
外部からの力が加えられていない場合において、ズーム
駆動用モータ４０の回転速度とズームリング６の位置に
対して検出されるズーム駆動用モータ４０の電流で、例
えば、図４に示すような３次元空間（ズーム駆動用モー
タ４０の回転速度、ズームリング６の位置及びズーム駆
動用モータ４０の電流を各軸とする空間）で曲面Ｄを形
成するデータとして予めメモリ６８に記録されている。
ＣＰＵ６０は、メモリ６８に記録されているデータの中
から、上述のように検出したズーム駆動用モータ４０の
回転速度とズームリング６の位置に対応する標準電流を
読み出し、この標準電流と、電流検出器６２によって検
出した電流との差を算出する。

【００２７】これにより、その差が臨界値未満であると
判定した場合には、ズーム駆動用モータ４０とズームリ
ング６との連結を維持し、ズームリング６を電動操作す
る状態に維持する。一方、上記差が臨界値以上と判定し
た場合には、ズームリング６が操作者に把持され、又
は、回動力が加えられたと判断し、即座に、切替信号を
オンにして上記付勢装置５４に電圧を印加し、ズーム駆
動用モータ４０とズームリング６との連結を解除する。
これにより、ズームリング６を手動操作する状態に切り
替える。

【００２８】以上の処理により、電動によりズームリン
グ６を操作している場合において、ズームリング６の回
動操作を直接開始すれば、手動の操作に即座に切り替え
ることができるようになる。フォーカスリング４及びア
イリスリング８についても同様である。尚、上述の場合
とは逆に手動から電動にズームリング６の操作を切り替
える場合には、所定のスイッチのオン・オフ操作をＣＰ
Ｕ６０で検出するようにし、そのスイッチによって手動
から電動への切替が指示された場合には上記切替信号を
オフにしてズーム駆動用モータ４０とズームリング６と
を連結させるようにすればよい。また、これに限らず、
手動操作が停止したことを検出した場合に、自動でズー
ム駆動用モータ４０とズームリング６とを連結させるよ
うにしてもよい。

【００２９】また、上記メモリ６８の登録された標準電
流は、経時的変化も考慮して電源投入時、或いは、電源
投入後所定時間おきに更新するようにしてもよい。この
場合、ズーム駆動用モータ４０を自動で駆動し、ズーム
駆動用モータ４０の回転速度及びズームリング６の位置
の操作可能な範囲の各点に対してズーム駆動用モータ４
０に流れる電流を検出し、これによって検出した電流を
標準電流としてメモリ６８に登録するようにすればよ
い。

【００３０】また、上記実施の形態では、操作リングを
電動で回動させるドライブユニット１２に本発明を適用
した場合について説明したが、本発明は、これに限ら
ず、手動操作と電動操作とを切り替えて所定のレンズを
駆動することができるようなレンズ装置全てに適用でき
る。また、上記実施の形態では、電動によるレンズ操作
時において、ズームリング６に手動操作が加えられたこ
と（手動によるレンズ操作が開始されたこと）をズーム
駆動用モータ４０に流れる電流に基づいて検出すると、
ズーム駆動用モータ４０とズームリング６との連結を解
除してレンズ操作を電動から手動に自動で切り替えるよ
うにしていたが、手動によるレンズ操作が開始されたこ
とを検出する方法は、ズーム駆動用モータ４０に流れる
電流に基づいて検出する以外の他の方法を用いてもよ
く、例えば、操作者がズームリング６に触れたことをズ
ームリング６の静電容量変化等によって検出すること
で、手動によるレンズ操作が開始されたことを検出して
もよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレンズ
駆動装置によれば、電動操作時において、例えばモータ
に流れる電流を検出することによって、手動操作が開始
されたことを自動で検知し、手動操作が開始されたこと
を検知すると電動から手動への切り替えを自動で行うよ
うにしたため、操作者は、電動操作時において、特別な
切り替え操作を行うことなく手動操作を開始することに
よって、電動から手動にレンズ操作を切り替えることが
でき、その切り替えが容易且つ迅速に行えるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明が適用されるテレビカメラ用ズ
ームレンズ装置の外観平面図

【図２】図２は、ズーム駆動用モータとズームリングと
の動力伝達機構の構成を示した図である。

【図３】図３は、手動と電動とにレンズ操作を切り替え
る回路の構成を示したブロック図である。

【図４】図４は、メモリ内のデータの説明に使用した説
明図である。

【符号の説明】

１…テレビカメラ用ズームレンズ装置 ２…レンズ鏡胴 ６…ズームリング １２…ドライブユニット ２２…ズームシーソーコントロールスイッチ ４０…ズーム駆動用モータ ６０…ＣＰＵ ６２…電流検出器 ６４…タコメータ ６６…ポテンショメータ ６８…メモリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ鏡胴に配置されたレンズを手動操
   作と電動操作のいずれでも操作できるようにしたレンズ
   駆動装置において、 前記手動操作が開始されたことを検出する手動操作検出
   手段と、 前記電動操作時において、前記手動操作検出手段によっ
   て手動操作が開始されたことを検出すると、前記レンズ
   を手動操作する状態に切り替える制御手段と、 を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記手動操作検出手段は、 前記電動操作において前記レンズを駆動するモータの回
   転速度に対して、該モータに流れる標準電流を記憶する
   記憶手段と、 前記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段
   と、 前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 から成り、前記制御手段は、前記電動操作時において、
   前記モータ電流検出手段によって検出された電流と、該
   電流の検出時に前記回転速度検出手段によって検出され
   た回転速度に対応する標準電流との差が所定値以上とな
   ったときに、前記レンズを手動操作する状態に切り替え
   ることを特徴とする請求項１のレンズ駆動装置。