JPH05173051A - 電動ズーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テレ端やワイド端でカムピンがカム溝端に衝
突する前にモータの停止が行われ、しかもテレ端やワイ
ド端からのズーム移動も支障なく行われるから、衝突に
よる部品損傷や無駄な電力消費の惧れもなく安心して電
動ズームのできるズーム装置の提供。 【構成】 カム溝がレンズ支持体を光軸方向に移動する
第１カム溝部とそのテレ端やワイド端に連続した円周方
向の延長カム溝部とを有し、レンズ支持体のカムピンが
第１カム溝端から延長カム溝部に移動したことを検出す
る検出手段の検出情報によりカムピンがカム溝端に衝突
する前にモータの停止が行われ、カムピンが延長カム溝
部から第１カム溝部に移動するときには前記検出情報に
よるモータの停止はなされない電動ズーム装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シネカメラやビデオカ
メラ等に用いられる電動ズーム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のようなカメラに用いられている従
来の電動ズーム装置は、撮影者がＴＴＬファインダや電
子ビューファインダで見た被写体像の変化からズーミン
グ機構がズーミング移動の端位置に到達したか否かを判
断せねばならぬものであった。そのために、たとえ電動
機構とズーミング機構の間に摩擦クラッチが設けられて
いて、電動機構やズーミング機構に極端な無理が掛らな
いようにしてあっても、ズーミングのテレ端やワイド端
でモータの駆動停止が遅れて無駄に電力を消費したり、
部品の耐久性を損じたりする。

【０００３】なお、ズーミングが手動でも行われるよう
に、ズーミングに伴って回転するズームリングに操作レ
バーを設けた電動ズーム装置も知られており、それでは
操作レバーの位置でテレ端またはワイド端に達したかの
判断がなされる筈であるが、ファインダを覗いている撮
影者にはそれによる判断を期待し難い。このように手動
操作が行われるようにするためにも電動機構とズーミン
グ機構の間に摩擦クラッチを設けることが必要とされ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の事情
に鑑みてなされたものであり、モータを用いて電動ズー
ムする際にズーミング移動を容易に行わせることを目的
にするとともに、詳しくは電動ズームにおいて部品の損
傷を起こさないようズーム端部でカムピンが溝に衝突す
ることのないようにし、またいったんズーム端部に到達
したレンズを他方へ移動する際も誤動作しないようにズ
ーム制御することを目的にしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、レンズを光軸
方向に移動させるためのカム溝を有するカムリングと、
レンズを支持すると共に前記カム溝に係合するカムピン
を有するレンズ支持体と、カムリングを回動させるカム
リング駆動用モータとを有し、前記レンズ支持体がカム
リングの回動に伴って光軸方向に移動させられて前記レ
ンズをテレ端またはワイド端側に移動させるように構成
した電動ズーム装置において、前記カム溝は、前記光軸
と直交しない方向に形成されてレンズを光軸方向に移動
させるための第１カム溝部と、該第１カム溝部の前記テ
レ端又はワイド端に対応した端部に連続して設けられて
レンズを光軸方向に移動させないように前記カムリング
の円周方向に形成された延長カム溝部とを有し、前記カ
ムリングの回動に伴って前記カムピンが前記第１カム溝
部から前記延長カム溝部に達したことを検出する検出手
段を設け、該検出手段の前記検出に基づいて前記カムピ
ンが前記延長カム溝部の端部に衝突する前に前記モータ
の停止が行われるように制御するとともに、前記カムピ
ンが延長カム溝部から前記第１カム溝部に移動するとき
は前記テレ端またはワイド端側から外れるまでは前記検
出情報に基づくモータの停止が行われないように制御す
ることを特徴とする電動ズーム装置にあり、この構成に
よって前記目的を達成する。

【０００６】

【作用】すなわち、本発明の電動ズーム装置において
は、レンズ支持体のカムピンがカム溝の第１カム溝部か
ら延長カム溝部に達したことを検出する検出手段の情報
によってカムピンがカム溝の端部に衝突しないようにモ
ータの停止が行われ、しかもカムピンが延長カム溝部か
ら第１カム溝部に移動するときには第１カム溝部に入る
までは検出手段の情報によるモータの停止は行われない
から、カムピンのカム溝端部への衝突による部品損傷の
心配なしに安心して容易に電動ズームを行うことがで
き、無駄な電力の消費を防止し、部品の耐久性を向上さ
せることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図面に基いて説明する。

【０００８】図１は電動ズーム装置を備えたビデオカメ
ラのレンズ部分断面図、図２は電動機構のモータ駆動回
路図、図３乃至図６は種々の検出手段の設置例を示す図
１の部分概要図、図７乃至図11は図３乃至図６と共に種
々の検出手段の例を示す部分平面図または部分正面図、
図12乃至図14及び図16，図17は種々の検出手段の出力信
号を示すグラフ、図15は図５と図10に示された検出手段
の回路図、図18は検出手段の出力信号に基いてモータの
駆動や警告表示を制御するブロック回路図、図19はズー
ミング機構のカム溝及び案内溝を示す図１の部分展開平
面図である。

【０００９】図１のズームレンズは、フォーカスリング
１に嵌着されたフォーカスレンズ群Ｆと、ズームリング
２によって光軸方向に移動される変倍用前群レンズＶ１
及び後群レンズＶ２と、固定胴３に一体的に嵌着された
結像用前群レンズＭ１及び後群レンズＭ２とから構成さ
れており、フォーカスレンズ群Ｆはフォーカスリング１
を光軸周りに回動操作することによって光軸方向に進退
してピント合せを行い、変倍用前群レンズＶ１及び後群
レンズＶ２は、それぞれのレンズ支持体４及び５に支持
され、カムピン６及び７はレンズ支持体４及び５に植設
されている。

【００１０】カムピン６及び７はズームリング２と一体
的に光軸周りに回動するカムリング８に設けたカム溝と
係合し、さらに固定胴３に設けた光軸方向の案内溝３ａ
及び３ｂと係合していることによって、ズームリング２
が光軸周りに回動するとカムリング８のカム溝が与える
一定の関係に従って図１の実線と二点鎖線で示した範囲
光軸方向に移動して変倍を行う。なお、フォーカスリン
グ１は固定胴３に一体的に結合したヘリコイドリング９
とヘリコイドねじによって螺合しており、カムリング８
はそれに植設した連結ピン10が固定胴３の円周方向溝を
貫通してズームリング２と係合していることにより上述
のようにピント合せ及び変倍が行われる。

【００１１】以上のようなズームレンズの構造は従来知
られている。そしてさらに、ズームリング２にはズーム
歯車11が回動自在に嵌装されていて、その間に摩擦ばね
12が回動力を伝達するように係接している。このズーム
歯車11には固定胴３に取付けた減速機付き正逆回転モー
タ13の出力軸に設けた駆動歯車14が噛合している。した
がってズームリング２の前記回動はモータ13の回転が駆
動歯車14とそれに噛合するズーム歯車11及び摩擦ばね12
によってズームリング２に伝えられることにより行われ
る。なお、ズームリング２はそれに植設された手動操作
レバー15を操作して回動することも可能であり、その場
合は、摩擦ばね12とズームリング２の間あるいはズーム
歯車11の間が滑って、ズームリング２の回動はモータ13
には伝わらない。また、モータ13によって回動する場合
も、カムリング８のカム溝の端がレンズ支持体４，５の
カムピン６，７に当接したテレ端またはワイド端におい
ては摩擦ばね12とズーム歯車11の間あるいはズームリン
グ２の間が滑って、伝達系に過大な力の掛ることが防止
される。

【００１２】モータ13の回転は図２の回路によって行わ
れる。即ち、切換スイッチＳをテレ端子Ｔ側にオンする
と、トランジスタＴr1とＴr1′が導通して、モータ13に
は右から左に電流が流れ、それによってモータ13は駆動
歯車14等を介してズームリング２をテレ側に回動させ
る。また、切換スイッチＳをワイド端子Ｗ側にオンする
と、今度はトランジスタＴr2とＴr2′が導通して、モー
タ13には左から右に電流が流れ、それによってモータ13
はズームリング２をワイド側に回動させる。

【００１３】このようにモータによってズーミングを行
う場合に、ズーミングがテレ端もしくはワイド端に達し
たときにいち早くモータの回転を停止させることができ
るように、本発明の電動ズーム装置は図３乃至図17に示
したような検出手段を設けている。

【００１４】図３は図７に示した摺動切換スイッチ式の
検出手段あるいは図８に示したポテンショメータ式の検
出手段をズームリング２と固定胴３の間に設けた例を示
しており、ズームリング２が回動してテレ端またはワイ
ド端に達すると、それに取付けた摺動子16が、図７の切
換スイッチ式の場合は、固定胴３に取付けた切換板17の
接地端子Ｇから電源端子Ｖccに接続されたテレ端抵抗Ｒ
１またはワイド端抵抗Ｒ２を接続されるようになって、
検出端Ｖ₀に図12に示したように電圧が現われるし、図
８のポテンショメータ式の場合は、摺動子16が固定胴３
に取付けた抵抗板18の摺擦抵抗Ｒsのテレ端側またはワ
イド端側に接続した導体部分に接触して、検出端Ｖ₀に
は図13に示したように変化した電圧が現れる。

【００１５】図８のポテンショメータ式の検出手段で
は、テレ端側とワイド端側で検出端Ｖ₀の電圧が異なる
から、テレ端とワイド端とを区別して検出することが容
易であり、またズーミング移動の行われている途中の状
態でも検出端Ｖ₀の電圧が連続的に変化するから、それ
を変倍率の表示あるいは設定に利用することも可能であ
る。そして、図７の切換スイッチ式の検出手段において
も抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値を変えて検出端Ｖ₀の電圧を
検出するための接続抵抗の抵抗値を適当に小さくしてや
れば、テレ端側とワイド端側で現れる電圧値を変えるこ
とができるから、同様に容易にテレ端とワイド端を区別
することができる。

【００１６】図４の検出手段は、固定胴３にホール素子
19を設け、ズームリング２には鉄片20，20′を、ズーム
リング２がテレ端側及びワイド端側に回動した状態でそ
れぞれホール素子19の位置に来るように、図９の展開平
面図に示した位置に設けたものであり、それによってズ
ーミングの移動に伴いホール素子19の出力Ｖhが図14に
示したように変化するから、ズーミングがテレ端あるい
はワイド端に達したことを検出し得る。

【００１７】図５の検出手段は、固定胴３に一体に取付
けた固定リング３′にＬＥＤ等の発光素子21を取付け、
固定胴３にはズームリング２の壁を隔てて発光素子21と
対向する位置にホトダイオードやホトトランジスタの如
き受光素子22を取付けて、ズームリング２の発光素子21
と受光素子22を隔てる壁にはテレ端側とワイド端側の穴
23と23′を図10の部分正面図に示したように設けた構成
からなっている。

【００１８】図16は受光素子22に図15に示したようなホ
トトランジスタを用いた場合のズーミング移動に伴うコ
レクタ側の電圧Ｖcの変化を示しており、この電圧Ｖcに
よってズームリング２がテレ端あるいはワイド端に達し
たかを検出できる。受光素子22にホトダイオードを用い
た場合も同様に検出し得ることは勿論である。

【００１９】図６の検出手段は、固定胴３にスイッチ24
を設け、ズームリング２にはテレ端側及びワイド端側に
回動したときにスイッチ24に作用する突起25，25′を図
11に示したように設けて、ズームリング２がテレ端側及
びワイド端側に達するとスイッチ24の基部電圧Ｖbが図1
7に示したように電源電圧Ｖccから接地電圧に変化する
ものである。

【００２０】以上のような検出手段で検出される図12乃
至図14，図16及び図17に示したような電圧は、ズーミン
グ移動がテレ端乃至はワイド端に達したときに図１のモ
ータ13を自動的に停止させ、あるいは警告表示を行うの
に利用され、それは図18の回路によって行われる。即ち
図18において、図２に示した駆動回路の切換スイッチＳ
がいずれかの端子ＴまたはＷにオンされて電源Ｖccから
電流が流れるようになると、遅延回路はそれから一定の
時間が経過した時点で前述の検出手段の検出回路を作動
状態にして、検出回路が検出電圧を出力するようにす
る。ここで遅延回路が遅延される一定の時間は、ズーム
リング２が最初にテレ端側またはワイド端側にあったと
きに、その端側から外れるようになるまでの時間であ
り、それによってズームリンズ２はテレ端側やワイド端
側からモータ駆動で移動することができるようにしてい
る。検出回路の検出電圧は判定回路に入力されて、判定
回路は一定の基準電圧Ｖr，Ｖr′などと比較して検出電
圧が高いか低いかによりズーミング移動がテレ端あるい
はワイド端に達したかを判定し、テレ端あるいはワイド
端に達したときは駆動回路のモータ13を停止させ、ある
いはＬＥＤ等を点灯するなどして警告表示を行う。

【００２１】このようにズーミング移動がテレ端あるい
はワイド端に達した状態で、モータ13を自動的に停止さ
せ、あるいは警告表示に基いて直ちに停止させることが
できるから、図１に示したようなズームレンズにおい
て、ズームリング２が変倍範囲を越えて回動し得るよう
に、カムリング８のカム溝８ａ，８ｂは、図19に示され
るように、レンズを光軸方向に移動させる第１カム溝部
と、円周方向の延長カム溝部とで構成され、また固定胴
３のズームリング回動案内溝３ｃも、円周方向に延長部
分が設けられている。それによって電動ズーミングにお
いては、ズームリング２に設けたストッパーピン２ａが
固定胴３のズームリング回動案内溝３ｃの端部に衝突す
る前、同様にカムピン６，７が固定胴３の案内溝３ｂ及
びカムリング８のカム溝８ａ，８ｂの端部に衝突する前
にモータ13を停止させることができるから、テレ端やワ
イド端における停止の際の衝撃、振動が著しく減少する
と云った効果も得られる。

【００２２】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明の電動
ズーム装置においては、レンズ支持体のカムピンやズー
ムリングのストッパーピンがカムリングのカム溝や固定
胴のズームリング回動案内溝の端部に衝突する前にテレ
端やワイド端で電動ズームの停止が自動的になされるか
ら、安心して容易に電動ズームを行うことができ、モー
タを徒らに駆動することが防止されて、電力消費が節約
され、部品の損耗も減少するだけでなく、衝撃や振動も
防止することができると云う優れた効果が得られ、且
つ、テレ端又はワイド端側に位置していたレンズを反対
側に移動させる電動ズームも支障なく行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動ズーム装置を備えたビデオカメラのレンズ
部分断面図である。

【図２】電動機構のモータ駆動回路図である。

【図３】検出手段の設置例を示す図１の部分概要図であ
る。

【図４】検出手段の設置例を示す図１の部分概要図であ
る。

【図５】検出手段の設置例を示す図１の部分概要図であ
る。

【図６】検出手段の設置例を示す図１の部分概要図であ
る。

【図７】検出手段の設置例を示す図２の部分平面図であ
る。

【図８】検出手段の設置例を示す図３の部分平面図であ
る。

【図９】図４の部分平面図である。

【図１０】図５の部分正面図である。

【図１１】図６の部分正面図である。

【図１２】図７の検知手段の出力信号グラフである。

【図１３】図８の検知手段の出力信号グラフである。

【図１４】図４，図９の検知手段の出力信号グラフであ
る。

【図１５】図５，図10の検出手段の回路図である。

【図１６】図５，図10の検出手段の出力信号グラフであ
る。

【図１７】図６，図11の検出手段の出力信号グラフであ
る。

【図１８】検出手段の出力信号に基いてモータの駆動回
路を制御するブロック回路図である。

【図１９】ズーミング機構のカム溝と案内溝を示す図１
の部分展開平面図である。

【符号の説明】

１ フォーカスリング ２ ズームリング ２ａ ストッパーピン Ｖ１ 変倍用前群レンズ Ｖ２ 変倍用後群レンズ ３ 固定胴 ３ａ，３ｂ 案内溝 ４，５ レンズ支持体 ６，７ カムピン ８ カムリング ８ａ，８ｂ カム溝 11 ズーム歯車 12 摩擦ばね 13 モータ 14 駆動歯車 15 手動操作レバー 16 摺動子 17 切換板 Ｇ 接地端子 Ｖcc 電源端子 Ｒ１ テレ端抵抗 Ｒ２ ワイド端抵抗 Ｖ₀ 検出端 18 抵抗板 ＲＳ 摺擦抵抗 19 ホール素子 20，20′ 鉄片 21 発光素子 22 受光素子 23，23′ 穴 24 スイッチ 25，25′ 突起

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズを光軸方向に移動させるためのカ
   ム溝を有するカムリングと、レンズを支持すると共に前
   記カム溝に係合するカムピンを有するレンズ支持体と、
   カムリングを回動させるカムリング駆動用モータとを有
   し、前記レンズ支持体がカムリングの回動に伴って光軸
   方向に移動させられて前記レンズをテレ端またはワイド
   端側に移動させるように構成した電動ズーム装置におい
   て、前記カム溝は、前記光軸と直交しない方向に形成さ
   れてレンズを光軸方向に移動させるための第１カム溝部
   と、該第１カム溝部の前記テレ端又はワイド端に対応し
   た端部に連続して設けられてレンズを光軸方向に移動さ
   せないように前記カムリングの円周方向に形成された延
   長カム溝部とを有し、前記カムリングの回動に伴って前
   記カムピンが前記第１カム溝部から前記延長カム溝部に
   達したことを検出する検出手段を設け、該検出手段の前
   記検出に基づいて前記カムピンが前記延長カム溝部の端
   部に衝突する前に前記モータの停止が行われるように制
   御するとともに、前記カムピンが延長カム溝部から前記
   第１カム溝部に移動するときは前記テレ端またはワイド
   端側から外れるまでは前記検出情報に基づくモータの停
   止が行われないように制御することを特徴とする電動ズ
   ーム装置。