JPH10319301A

JPH10319301A - 光学装置

Info

Publication number: JPH10319301A
Application number: JP9143217A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Yamamoto; 晴久山本; Takeshi Demura; 健出村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-12-04
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: JP3787416B2

Abstract

(57)【要約】【課題】撮影レンズの操作リングを手動、電動駆動さ
せる際、特別な切り換えなしで行なうことが出来、また
過負荷時、駆動及び伝達系機構の保護をするようにした
光学装置を得ること。【解決手段】筐体内に保持した光学手段を手動により
駆動させる手動操作手段と、駆動手段からの駆動力を伝
達力制限手段を介して該手動操作手段に伝達させて該光
学手段を駆動させる駆動系とを有し、伝達力制限手段よ
り光学手段側の部材を駆動するのに要するトルクをＴ
_L 、該伝達力制限手段が伝達できる限界トルクをＴ_F 、
該駆動系がその出力側からの駆動力に対して停止状態を
保持できる限界トルクをＴ_M としたときＴ_L ＜Ｔ_F ＜Ｔ_M を満足するように各要素を設定したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置に関し、
特にテレビジョン撮影等に用いられる撮影レンズ中のレ
ンズ群をフォーカスやズームのために移動させる際の動
力伝達機構に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりテレビジョン撮影等で用いられ
る撮影レンズ等の光学装置では、ズーム（変倍）、フォ
ーカス、アイリス調整、フィルター挿脱等を行うため、
所定の光学手段を駆動力により駆動している。

【０００３】テレビジョン撮影用の撮影レンズを例にと
れば、一般にレンズ群の駆動は、レンズ群の外装面に設
けた該レンズ群に連結している操作リングを回転駆動す
ることにより行っている。操作リングは、カメラマンが
撮影状況に応じて手動あるいは電動で駆動している。操
作リングを電動駆動するために、レンズ鏡筒の一部には
駆動ユニットを設けている。

【０００４】駆動ユニットには、各種スイッチ、電動モ
ーター、並びに電動モーターをレンズ鏡筒の操作リング
に連結する動力伝達機構が内蔵されている。カメラマン
のスイッチ操作に伴い電動モーターが駆動し、動力伝達
機構を介して操作リングが従動する仕組みとなってい
る。また所定のレンズ群を手動で駆動する場合には、カ
メラマンの手により直接操作リングを回動操作するか、
もしくは操作リング上に付設したレバーを操作して回転
駆動している。

【０００５】このように撮影レンズの操作リングは、手
動と電動の２つの方法で駆動されるため、駆動ユニット
内の動力伝達機構は、２つの操作モードに応じて選択に
切り換え可能な構造となっている。

【０００６】図５は従来の撮影レンズの外観図である。
図６，図７は図５の一部分の拡大説明図である。図中、
３０はレンズ本体、３１は駆動ユニット、３２はフォー
カスリング、３３はズームリング、３４はアイリスリン
グである。

【０００７】次に図５〜図７に示す撮影レンズの動力伝
達機構を説明する。図６は所定のレンズ群を駆動ユニッ
ト３１を構成する電動モーターで駆動する場合の動力伝
達経路を表している。レンズ鏡筒，操作リング以外の各
要素は駆動ユニット３１の中に内蔵されている。

【０００８】３５はレンズ駆動用の操作リングであり、
該操作リング３５の外周面には噛み合い歯３５ａが円周
方向に設けてある。４６は電動モーターである。３６は
変速装置であり、電動モーター４６と一体的に設けられ
ている。変速装置３６の出力軸３７にはスリーブ３８が
ピン３９により固定され、変速装置３６の出力軸３７と
共に回転する。４０は変速装置３６の出力歯車であり、
スリーブ３８に対して回転自在に取り付けられていると
同時に、摺動ワッシャ４１を介してバネ４２により押圧
されている。

【０００９】この構造は、所定の負荷トルクのもとでは
変速装置３６の出力歯車４０と変速装置３６の出力軸３
７は一体的に回転するが、負荷トルクが過大の時には、
変速装置３６の出力軸３７に固定されたスリーブ３８は
出力歯車４０に対して滑り、歯面に作用する力を緩和し
て歯の欠損を防止するトルクリミッタの役目を果たして
いる。このトルクリミッタ機構は、特にレンズ群を動作
端まで高速駆動した時に、停止時に歯面にかかる衝撃力
を吸収することに効果を発揮している。

【００１０】４３は変速装置３６の出力歯車４０と操作
リング３５の中間に位置する中間歯車で、軸４４に対し
て回転自在であると同時に、軸４４上をスライド可能な
状態にある。中間歯車４３の外周面にある噛み合い歯４
３ａは変速装置３６の出力歯車４０と操作リング３５の
噛み合い歯３５ａの双方に係合している。

【００１１】この様な動力伝達機構のもとでカメラマン
が駆動ユニットに設けた所定の操作スイッチを操作する
と、駆動モーター４６から発生した回転動力は、変速装
置３６の出力歯車４０、中間歯車４３を介して操作リン
グ３５へと伝達され、それに連結しているレンズ群が電
動駆動される。

【００１２】図７はレンズ操作リング３５を手動で駆動
する場合の機構図を表している。この場合、カメラマン
はクラッチ（切り換え）レバー（不図示）を操作するこ
とにより、クラッチ板４５を回動させる。クラッチ板４
５に付設した切り換えピン４６は図６に示すように中間
歯車４３と係合しているので、クラッチレバーの操作に
伴い、中間歯車４３は軸４４上を左方にスライドし、変
速装置３６の出力歯車４０の噛み合いから離脱する。レ
ンズ群を手動操作する場合には、このように切り換えレ
バーを操作して駆動モーター４６との動力伝達経路を遮
断し、手動で直接操作リング３５を操作するか、もしく
は操作リング３５上に付設したレバーを操作してレンズ
群を駆動している。

【００１３】このようにレンズ群を駆動するのに電動駆
動と手動駆動とを選択的に切り換える際には、変速装置
３６の出力歯車３７と操作リング３５の中間に位置して
双方に噛み合う中間歯車４３の位置を変位させ、噛み合
い歯を係合・離脱する方法がとられている。この時の噛
み合い歯は、平歯車に代表されるように、外周面に設け
ていることが一般的である。

【００１４】さらに、歯の噛み合いで動力を伝達する動
力伝達部材と、過負荷回転時に伝達トルクを制限して歯
面の欠損を防止するトルクリミッタ部材は、駆動モータ
ーとレンズ群の操作リングを連結する動力伝達機構の中
で、それぞれ別部材として独立的に設けられている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図５〜図７に示す従来
の動力伝達機構を有した光学装置においては次のような
問題点があった。動力伝達機構を持つ撮影レンズ中の所
定のレンズ群を電動で駆動する場合、モーターの出力歯
車と操作リングの中間に位置する中間歯車は、モーター
からの出力歯車と操作リングの２つの歯車と噛み合うこ
とになる。

【００１６】一般に歯車の噛み合い部にはバックラッシ
ュが存在するため、モーターを駆動し始めてから操作リ
ングが従動するまでにタイムラグが発生する。モーター
を高速駆動し、操作リングを瞬時に回転駆動する場合に
は、このときのタイムラグは実用上大きな問題とはなら
ないが、モーターを低速で駆動するスローズーム、ある
いは微小送りの時などでは、カメラマンがレンズ群を駆
動する指令を出してからレンズ群が動作し始めるまでの
タイムラグが大きな問題となり、カメラマンの意図した
撮影画面が得られないという欠点があった。

【００１７】そのため、レンズ群を駆動する場合には、
モーターから操作リングまでの歯車列がもつバックラッ
シュを極力抑えることが望まれている。又レンズ群の電
動駆動と手動駆動とをクラッチレバーの操作により、選
択的に切り換えている為、切り換え時間を要すると共
に、操作性が必ずしも良くなかった。更に、過負荷回転
時に伝達トルクを制限するトルクリミッタ部材と、歯車
の噛み合いで動力を伝達する動力伝達部材とは、それぞ
れが別部材として独立的にレンズ鏡筒の周囲に構成され
ているため、多くの部品点数を要すると共に、駆動ユニ
ット内の空間を多く占有し、駆動ユニットが複雑化して
きて小型化・低価格化の障壁となっていた。

【００１８】本発明は、手動で操作リングを駆動させて
筐体内に保持した光学手段を駆動させたり、又は電動モ
ーターで発生した回転動力を光学手段に伝達するように
した動力伝達機構を用いて駆動させるのに際して、動力
伝達機構を適切に構成することによりバックラッシュを
低減し、光学手段が動作するまでのタイムラグを低減
し、電動、手動駆動の切り換えの為の特別な操作を要さ
ずに、光学手段を手動及び電動で駆動することができ、
並びに過負荷回転時に伝達トルクを制限するトルクリミ
ッタ機構を省略し、装置全体の小型化及び簡素化を図っ
たレンズ鏡筒ないし光学装置の提供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の光学装置は、 (1-1) 筐体内に保持した光学手段を手動により駆動させ
る手動操作手段と、駆動手段からの駆動力を伝達力制限
手段を介して該手動操作手段に伝達させて該光学手段を
駆動させる駆動系とを有し、伝達力制限手段より光学手
段側の部材を駆動するのに要するトルクをＴ_L 、該伝達
力制限手段が伝達できる限界トルクをＴ_F 、該駆動系が
その出力側からの駆動力に対して停止状態を保持できる
限界トルクをＴ_M としたときＴ_L ＜Ｔ_F ＜Ｔ_M を満足するように各要素を設定したことを特徴としてい
る。

【００２０】特に、 (1-1-1) 前記伝達力制限手段は前記手動操作手段と前記
駆動系とを前記限界トルクＴ_F まで磁力結合により一体
的に結合させるようにした磁力結合手段を有しているこ
と。

【００２１】(1-1-2) 前記駆動手段は振動波駆動手段を
利用していること。等を特徴としている。

【００２２】(1-2) 筐体内に保持した光学手段を手動に
て操作駆動させるための手動操作手段、駆動手段からの
駆動力を伝達力制限手段を介して、該手動操作手段に伝
達させて該光学手段を駆動させる駆動系とを有し、該伝
達力制限手段は磁性体である第１の薄板、該第１の薄板
と対向した環状の磁力を持った第２の薄板とを具備し、
該手動操作手段を操作して該光学手段を駆動させるとき
には該第２の薄板が該第１の薄板に対して又は摺動応動
しており、該駆動手段が駆動したときには該第１と第２
の薄板が一体的に結合しあった状態で該光学手段が駆動
されており、伝達力制限手段より光学手段側の部材を駆
動するのに要するトルクをＴ_L 、該伝達力制限手段が伝
達できる限界トルクをＴ_F 、該駆動系がその出力側から
の駆動力に対して停止状態を保持できる限界トルクをＴ
_M としたときＴ_L ＜Ｔ_F ＜Ｔ_M を満足するように各要素を設定したことを特徴としてい
る。

【００２３】(1-3) 筐体内に保持した光学手段を手動に
より駆動させる手動操作手段と、駆動手段からの駆動力
を伝達力制限手段を介して該手動操作手段に伝達させて
該光学手段を駆動させる駆動系とを有し、伝達力制限手
段は磁性体である第１の薄板と、該第１の薄板と対向配
置した磁力を持った第２の薄板とを有し、該第１と第２
の薄板が所定の吸引力で結合された構造の磁力結合手段
を複数個、光軸方向に配列して構成していることを特徴
としている。

【００２４】特に、 (1-3-1) 伝達力制限手段より光学手段側の部材を駆動す
るのに要するトルクをＴ_L 、該伝達力制限手段が伝達で
きる限界トルクをＴ_F 、該駆動系がその出力側からの駆
動力に対して停止状態を保持できる限界トルクをＴ_M と
したときＴ_L ＜Ｔ_F ＜Ｔ_M を満足するように各要素を設定したことを特徴としてい
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
断面図である。図２は図１の一部分の拡大説明図であ
る。図中、１はレンズベース、２はベース鏡筒（固定鏡
筒）であり、その内周にヘリコイドネジ２ａが設けられ
ていると共にレンズベース１に一体的にネジを用いて取
り付けられている。３は光学手段であり、光軸Ｏを有す
るフォーカスレンズより成っている。４はフォーカス鏡
筒（移動環）で、フォーカスレンズ３を保持すると共
に、その外周にベース鏡筒２のヘリコイド２ａと係合す
るヘリコイドネジ４ａが設けられている。

【００２６】５は駆動ユニットベースである。６はステ
ーター、７はローターで、ステーター６と共に振動波モ
ーターの回転力を発生させている。ステーター６とロー
ター７は駆動手段の一要素を構成している。８は皿バネ
であり、ステーター６とローター７との間に適当な摩擦
力を発生させている。９は緩衝用ゴムであり、ローター
７の振動が駆動伝達系に伝わらないようにしている。

【００２７】１０は出力筒、１１は手動操作手段として
のフォーカス用のマニュアルリングで、ベース鏡筒２に
嵌合部を持ち、自由に回転できるようになっている。そ
してカメラマンが手動操作する際には、このマニュアル
リング１１を通して行っている。

【００２８】１２は連結ピンであり、マニュアルリング
１１の回転力をフォーカス鏡筒４に伝えるためのもので
ある。連結ピン１２はフォーカス鏡筒４に取り付けられ
ると共にマニュアルリング１１に設けられたカム穴１１
ａに嵌入している。フォーカス鏡筒４は手動又は電動に
よるマニュアルリング１１の回転に応じ、ヘリコイドネ
ジ２ａ，４ａにより、光軸方向に対してスムーズな移動
ができるようになっている。

【００２９】１３は位置センサーとしてのエンコーダ
ー、またはポットであり、ギア１１ｂを介してマニュア
ルリング１１に連結している。１４はベアリングで、皿
バネ８による押し力が伝達系に影響を与えないようにす
るためのもので、３ケ以上設けられている。１５はベア
リング軸でベアリング１４を支え、駆動ユニットベース
５に取り付けられている。

【００３０】１６は磁性体（第１の薄板）で、例えばＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系の薄板（ｔ＝０．５近傍）より成り、
出力筒１０にビスで取り付けられている。１７は薄板１
６と対向し互いに吸着力を持つ樹脂マグネット（磁性
体，第２の薄板）であり、例えばフェライト系とナイロ
ンベースの薄板（ｔ＝１．５近傍）より成っている。

【００３１】１８はスペーサーであり、ナイロンをベー
スにしたもので樹脂マグネット１７に接着している。ス
ペーサー１８は磁石の薄板１６と樹脂マグネット１７の
間隔を一定に保持し、摺動によるフリクショントルクを
発生させると共に、ヒストルクを規定する薄板（ｔ＝
０．１近傍）より成っている。１９はヨーク板で、ＳＥ
ＣＣ−Ｃ２０（メッキ鋼板、ジンコート）の薄板（ｔ＝
０．５近傍）で磁気回路を形成するためのものであり、
樹脂マグネット１７と共にフォーカス用のマニュアルリ
ング１１にビスで取り付けられている。

【００３２】尚、本実施形態においてスペーサー１８を
省略し、薄板１６と樹脂マグネット１７とを当接させて
も良い。

【００３３】また、駆動系は駆動ユニットベース５に取
り付けられたステーター６，ローター７，摩擦発生用の
皿バネ８，緩衝用ゴム９，出力筒１０により構成され、
振動波を利用している。

【００３４】本実施形態では駆動手段（ステーター６，
ローター７）からの駆動力を伝達させるための薄板１
６、薄板１６と樹脂マグネット１７との間隔を規制する
樹脂スペーサー１８、樹脂マグネット１７、そしてヨー
ク板１９は磁力結合手段の一要素を構成している。薄板
１６と樹脂マグネット１７とにより磁力を発生させる磁
力発生手段を構成している。

【００３５】磁力結合手段は伝達力制限手段として作用
し、所定の負荷トルクより大きな負荷トルクに対して薄
板１６とスペーサー１８との間でスリップするように構
成されている。また磁力結合手段を構成する薄板１６，
マグネット１７，スペーサー１８，ヨーク板１９等は筐
体の周方向に延びたリング形状（環状）をしており、光
軸を中心とした固定鏡筒１の周上に配置している。これ
により空間の有効利用を図り、装置全体の小型化を達成
している。また磁力結合手段の系を直結としてバックラ
ッシュ等によるピク付き，遅れが発生しないようにして
いる。

【００３６】次に本実施形態の振動波を利用した超音波
モーターの駆動原理について説明する。超音波モーター
による駆動伝達の基本構造は、圧電セラミックス（電圧
をかけると一方向に伸び縮みする性質を備えている）が
底面に接着され、上部は極めて規則正しい突起を備え、
その断面は台形状となっているステーター６と、ステー
ター６との接触部がバネ性のあるフランジ形状を有する
リングでステーター６にある力で押し付けられているロ
ーター７の２つのリング形状の部材で構成している。

【００３７】本実施形態では弾性体であるステーター６
の表面に振動を発生させ、その振動エネルギーでステー
ター６に加圧接触させた移動体であるローター７を連続
的に回転させている。この駆動手段の特徴としては構造
がきわめてシンプルであり、起動，停止の応答性，制御
性が高く、作動音が非常に静かであり、また保持トルク
（停止時はブレーキがかかった状態になっている）が大
きいことがある。

【００３８】皿バネ８によりステーター６にローター７
を加圧接触させるための押し圧を発生しているが、この
力をキャンセルするために図中ではベアリング１４を円
周方向に３ケ以上設け、これにより伝達系に影響が及ぼ
さないようにしている。支持方法はこの他にも、特に図
示していないが、スラストベアリング，ボールレースを
用いた構造も適用出来る。

【００３９】駆動手段でマニュアルリング１１を駆動さ
せるときは駆動源である振動波モーター（６，７）から
の出力が出力筒１０の回転力として磁力結合手段を介し
てマニュアルリング１１へと伝達している。磁力結合手
段は出力筒１０に取り付けられている薄板１６，マニュ
アルリング１１に取り付けられた樹脂マグネット１７，
ヨーク板１９、そして樹脂マグネット１７に接着した樹
脂スペーサー１８等から構成されている。

【００４０】薄板１６と樹脂マグネット１７間の距離を
調整して所定のヒステリシストルクを発生させている。
この時、このヒステリシストルクは樹脂マグネット１７
の分極数、着磁強度、あるいはスペーサー１８により間
隔を調整し、決定している。また必要とするトルクに応
じて薄板１６と樹脂スペーサー１８間でフリクショント
ルクを発生させ、前記ヒステリシストルクに加え、使用
する。

【００４１】本実施形態では、樹脂スペーサー１８を用
い、間隔を一定に保つ働きに加え、フリクショントルク
を発生させている。本実施形態では、出力筒１０に薄板
１６，マニュアルリング１１に樹脂マグネット１７，ヨ
ーク板１９、そして樹脂マグネット１７に接着した樹脂
スペーサー１８を取り付けているが、これらの各要素の
取り付け関係を変更しても良い。

【００４２】また、マニュアルリング１１の手動操作感
を良くするため摺動部にグリス等を塗布するようにして
も良い。そしてマニュアルリング１１の回転が、カム穴
１１ａと連結ピン１２を介してフォーカス鏡筒４に伝え
られる。その結果、ヘリコイドネジ２ａ，４ａによりフ
ォーカス鏡筒４は光軸方向に移動し、これによりピント
調整を行っている。

【００４３】手動駆動の場合は手動で、マニュアルリン
グ１１を回動させる。このとき、薄板１６とスペーサー
１８との間のスリップトルクによりマニュアルリング１
１から駆動手段（６，７）へ伝達される駆動力を制限し
ている。即ち、振動波を利用した駆動手段（６，７）は
バックドライブ出来ないため、磁力結合手段の樹脂マグ
ネット１７と薄板１６とがスリップし、即ち所定の間隔
をもって応動し、手感の良いピント合わせ操作を行って
いる。

【００４４】また、電動駆動中１２に外部から力が加わ
った場合も、磁力結合手段が所定の負荷トルクを越える
負荷トルクを伝達しないため、機構系に無理が加わらな
い。これにより本実施形態では電動，手動駆動の切り換
えの機構を必要としないで、機構の簡素化を図りつつ、
レンズ群３を手動及び電動で駆動させている。

【００４５】又、本実施形態では磁力結合手段より移動
レンズ群３までのマニュアルリング１１を駆動するのに
要するトルクをＴ_L、磁力結合手段（伝達力制限手段）
が伝達できる限界トルクをＴ_F 、駆動手段を含む駆動系
がその出力側からの駆動力に対して停止状態を維持でき
る限界トルクをＴ_M としたとき、Ｔ_L＜Ｔ_F＜Ｔ_M を満足するように各要素を設定している。ここでＴ_Fは
ヒステリシストルクとフリクショントルクとの合成トル
クを意味し、伝達トルクを制限している。尚、トルクＴ
_Lに、このトルクＴ_Fは含まれない。

【００４６】ここで、本実施形態のように駆動手段とし
て超音波モータ（振動波駆動手段）を用いる場合には、
前述した超音波モータの大きな保持トルクが限界トルク
Ｔ_Mに大きく寄与するように設定できるため、駆動手段
を含む駆動系に特別な逆転規制手段（出力側から駆動系
が回転されることを規制する手段）を付加する必要がな
いという利点がある。

【００４７】尚、トルクＴ_L が環境条件や手動操作手段
の回転速度等の条件の変動により変動し、限界トルクＴ
_F 及び限界トルクＴ_M が環境条件の変動により変動する
場合には、これらの条件変動の所定範囲にわたって前記
不等式が成立するように各要素を設定することが必要で
ある。

【００４８】これによって手動及び電動での駆動操作を
容易にしている。尚手動のときはＴ _L＋Ｔ_Fの作動トル
クによってマニュアルリング１１を回動操作している。

【００４９】又超音波モータの他、ＤＣモータ等の電磁
モータを使用した場合でも良く、このとき逆転トルクＴ
_M を大きく設定すれば良い。

【００５０】更に他の方法として、例えば遊星歯車、平
歯車等を多段にして高減速比とした減速機、ギア同志に
付勢力を与え、バックラッシュを零にするか或いは極力
減らした減速機、或いは差動機構を有する減速機等、結
果的に逆転トルクが非常に大きい減速機を用いることも
できる。

【００５１】以上のように、本実施形態によれば、操作
リングを電動駆動させる場合、駆動手段の回転トルクを
従動側に確実に伝達することが出来、また、手動駆動さ
せる場合、例えば駆動手段に振動波モーター等、バック
ドライブが不可能なものを用いる場合、操作リングの操
作トルクは磁力結合手段により発生する回転トルク（ヒ
ストルク、フリクショントルク）と、撮影レンズのレン
ズ移動に伴う作動トルクによって決定される。

【００５２】その結果、磁力結合手段の安定した回転ト
ルクが得られるばかりでなく、スペーサーの板厚を変え
ることによって所望する回転トルクが得られる。また従
動側の過負荷，逆駆動に対しても、駆動手段を守ること
が出来る。構造においても、非常にシンプルで、スペー
スを多く必要としないため、操作リング近傍に配置で
き、小型，低価格化に役立つ。また駆動手段としてリン
グ状の振動波モーターを用いることにより、円筒の撮影
レンズに合い、スペースを有効に使うことができる。ま
た、構造上バックラッシュが発生せず、レスポンスも非
常によい等の効果を得ている。

【００５３】図８は本発明に係る伝達力制限手段の他の
実施形態の説明図である。図８は本発明に係る磁気結合
手段を光軸方向に２つ設けた場合を示している。

【００５４】図中、ヨーク板１９ａ（１９ｂ），樹脂マ
グネット１７ａ（１７ｂ）、薄板１６ａ（１６ｂ）は１
つの磁力結合手段の各要素を示している。１８ａ（１８
ｂ）はスペーサであり、樹脂マグネット１７ａ（１７
ｂ）と薄板１６ａ（１６ｂ）との間隔を調整している。

【００５５】薄板１６ａは連結部材２４を介して出力筒
１０に固定され、薄板１６ｂは出力筒１０に固定されて
いる。これにより薄板１６ａと薄板１６ｂを一体的に構
成している。

【００５６】一方、樹脂マグネット１７ｂはヨーク板１
９ｂ，スペーサ１８ｂと共に連結部材２５を介してマニ
ュアルリング１１に固定され、樹脂マグネット１７ａは
ヨーク板１９ａ，スペーサ１８ａと共にマニュアルリン
グ１１に固定している。これにより樹脂マグネット１７
ａと１７ｂを一体的に構成している。マニュアルリング
１１の端部は薄板１６ａの摺動面１６ｃで当接し、連結
部材２５の端部は薄板１６ｂの摺動面１６ｄに当接して
いる。

【００５７】本実施形態においてマニュアルリング１１
を回動操作すると２つの薄板１６ａ，１６ｂが結合され
た出力筒１０がモータの保持トルクにより固定されてい
るので、２ヶ所の摺動面１６ｃ，１６ｄで摺動する。こ
のような摺動面１６ｃ，１６ｄを有する磁気結合手段を
２つ設けることによって大きな摺動トルクを装置全体の
大型化を防止しつつ得ている。

【００５８】即ち、複数の磁気結合手段を光軸方向に設
けることによってレンズ外径（レンズ鏡筒外径）を小さ
くしつつ、所定の摺動トルクを得ている。

【００５９】このとき、各トルクＴ_L ，Ｔ_F ，Ｔ_M が前
述した条件式を満足するように各要素を設定している。

【００６０】本実施形態では以上のようにヨーク板１
９、樹脂マグネット１７、スペーサー１８、そして薄板
１６とを有する磁力結合手段を複数個、光軸方向に配列
して装置全体の小型化を図りつつ、大きな摺動トルクを
得ている。

【００６１】図３は本発明に係る磁気結合手段の他の支
持機構部の要部断面図である。図中、２０は磁力結合手
段後の出力筒で、出力筒１０に嵌入し、自在に回転出来
る様になっている。２１は出力筒２０の抜け止め環で、
スラスト方向の規制をしている。２２はフォーカス用の
マニュアルリングである。２２ａはマニュアルリング２
２に設けられた嵌合長穴、２３は出力筒２０とマニュア
ルリング２２を連結する連結ピンで、出力筒２０にネジ
込まれている。

【００６２】振動波を利用した駆動手段からの出力であ
る出力筒１０の回転に対して、磁力結合手段のスリップ
トルクに応じ、出力筒２０が回転する。この回転は、連
結ピン２３を介してマニュアルリング２２に伝えられ
る。他の構成については図１と同様である。

【００６３】図４は本発明に係る磁気結合手段を利用し
た動力伝達機構を搭載した撮影用レンズをカメラに搭載
したときの外観図である。同図において４７は撮影レン
ズ、４８はグリップ、４９は駆動ユニットであり、動力
伝達機構が収納されている。５０はカメラ本体であり、
その内部には撮影レンズ４１により形成した物体像を記
録するための撮像手段が設けられている。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、以上のように、手動で
操作リングを駆動させて筐体内に保持した光学手段を駆
動させたり、又は電動モーターで発生した回転動力を光
学手段に伝達するようにした動力伝達機構を用いて駆動
させるのに際して、動力伝達機構を適切に構成すること
によりバックラッシュを低減し、光学手段が動作するま
でのタイムラグを低減し、電動、手動駆動の切り換えの
為の特別な操作を要さずに、光学手段を手動及び電動で
駆動することができ、並びに過負荷回転時に伝達トルク
を制限するトルクリミッタ機構を省略し、装置全体の小
型化及び簡素化を図った光学装置を達成することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の要部断面図

【図２】図１の一部分の拡大説明図

【図３】本発明の実施形態２の要部断面図

【図４】本発明の光学装置の外観図

【図５】従来の撮影レンズの外観図

【図６】従来のレンズ鏡筒の要部概略図

【図７】従来のレンズ鏡筒の要部概略図

【図８】図１の一部分の他の実施形態の説明図

【符号の説明】

１レンズベース２ベース鏡筒３レンズ４フォーカス鏡筒５駆動ユニットベース６ステーター７ローター８皿バネ９ゴム１０出力筒１１フォーカスマニュアルリング１２連結ピン１３エンコーダー１４ベアリング１５軸１６薄板１７樹脂マグネット１８樹脂スペーサー１９ヨーク板２０磁気クラッチ後の出力筒２１抜け止め環２２マニュアルリング２３連結ピン３０レンズ本体３１駆動ユニット３２フォーカスリング３３ズームリング３４アイリスリング３５レンズ操作リング３６変速装置３７変速装置の出力軸３８スリーブ３９ピン４０変速装置の出力歯車４１摺動ワッシャ４２バネ４３中間歯車４４軸４５クラッチ板４６切り換えピン４７撮影レンズ４８グリップ４９駆動ユニット５０カメラ本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体内に保持した光学手段を手動により
駆動させる手動操作手段と、駆動手段からの駆動力を伝
達力制限手段を介して該手動操作手段に伝達させて該光
学手段を駆動させる駆動系とを有し、伝達力制限手段よ
り光学手段側の部材を駆動するのに要するトルクをＴ
_L 、該伝達力制限手段が伝達できる限界トルクをＴ_F 、
該駆動系がその出力側からの駆動力に対して停止状態を
保持できる限界トルクをＴ_M としたときＴ_L ＜Ｔ_F ＜Ｔ_M を満足するように各要素を設定したことを特徴とする光
学装置。
【請求項２】前記伝達力制限手段は前記手動操作手段
と前記駆動系とを前記限界トルクＴ_F まで磁力結合によ
り一体的に結合させるようにした磁力結合手段を有して
いることを特徴とする請求項１の光学装置。
【請求項３】前記駆動手段は振動波駆動手段を利用し
ていることを特徴とする請求項１又は２の光学装置。
【請求項４】筐体内に保持した光学手段を手動にて操
作駆動させるための手動操作手段、駆動手段からの駆動
力を伝達力制限手段を介して、該手動操作手段に伝達さ
せて該光学手段を駆動させる駆動系とを有し、該伝達力
制限手段は磁性体である第１の薄板、該第１の薄板と対
向した環状の磁力を持った第２の薄板とを具備し、該手
動操作手段を操作して該光学手段を駆動させるときには
該第２の薄板が該第１の薄板に対して又は摺動応動して
おり、該駆動手段が駆動したときには該第１と第２の薄
板が一体的に結合しあった状態で該光学手段が駆動され
ており、伝達力制限手段より光学手段側の部材を駆動す
るのに要するトルクをＴ_L 、該伝達力制限手段が伝達で
きる限界トルクをＴ_F 、該駆動系がその出力側からの駆
動力に対して停止状態を保持できる限界トルクをＴ_M と
したときＴ_L ＜Ｔ_F ＜Ｔ_M を満足するように各要素を設定したことを特徴とする光
学装置。
【請求項５】筐体内に保持した光学手段を手動により
駆動させる手動操作手段と、駆動手段からの駆動力を伝
達力制限手段を介して該手動操作手段に伝達させて該光
学手段を駆動させる駆動系とを有し、伝達力制限手段は
磁性体である第１の薄板と、該第１の薄板と対向配置し
た磁力を持った第２の薄板とを有し、該第１と第２の薄
板が所定の吸引力で結合された構造の磁力結合手段を複
数個、光軸方向に配列して構成していることを特徴とす
る光学装置。
【請求項６】伝達力制限手段より光学手段側の部材を
駆動するのに要するトルクをＴ_L 、該伝達力制限手段が
伝達できる限界トルクをＴ_F 、該駆動系がその出力側か
らの駆動力に対して停止状態を保持できる限界トルクを
Ｔ_M としたときＴ_L ＜Ｔ_F ＜Ｔ_M を満足するように各要素を設定したことを特徴とする請
求項５の光学装置。