JPH10319302A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
- Publication number
- JPH10319302A JPH10319302A JP9143218A JP14321897A JPH10319302A JP H10319302 A JPH10319302 A JP H10319302A JP 9143218 A JP9143218 A JP 9143218A JP 14321897 A JP14321897 A JP 14321897A JP H10319302 A JPH10319302 A JP H10319302A
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- JP
- Japan
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- driving
- thin plate
- manual
- optical
- driven
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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
制限手段は環状の磁性体である第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、該第1,第2の薄板で形成される磁力発生領域外で
該手動操作手段側の一部分が該駆動手段側の一部分に当
接しており、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手動操作手段側の一部分が該駆動手
段側の一部に対して摺動しており、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ること。
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
制限手段は環状の磁性体である第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、該第1,第2の薄板で形成される磁力発生領域外で
該手動操作手段側の一部分が該駆動手段側の一部分に当
接しており、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手動操作手段側の一部分が該駆動手
段側の一部に対して摺動しており、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ること。
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
は環状の磁性体である第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、該第
1,第2の薄板で形成される磁力発生領域外で該手動操
作手段側の一部分が該駆動手段側の一部分に当接してお
り、該手動操作手段を操作して該光学手段を駆動させる
ときには該手動操作手段側の一部分が該駆動手段側の一
部に対して摺動しており、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ることを特徴としている。
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
は環状の磁性体である第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、該第
1,第2の薄板で形成される磁力発生領域外で該手動操
作手段側の一部分が該駆動手段側の一部分に当接してお
り、該手動操作手段を操作して該光学手段を駆動させる
ときには該手動操作手段側の一部分が該駆動手段側の一
部に対して摺動しており、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る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の当接する一部分は金属又
は自己潤滑性の樹脂より成っていること。
は自己潤滑性の樹脂より成っていること。
【0021】(1-1-2) 前記第1の薄板と第2の薄板との
間隔を調整する為のスペーサーを有していること。
間隔を調整する為のスペーサーを有していること。
【0022】(1-1-3) 前記摺動面には粘性流体が塗布さ
れていること。等を特徴としている。
れていること。等を特徴としている。
【0023】
【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。
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。
【0024】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。
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。
【0025】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。
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。
【0026】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。
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。
【0027】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。
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。
【0028】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。
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。
【0029】11cは手動操作手段11の一部分に設け
た凸部であり、薄板16の一部分と摺動可能に当接して
いる。この凸部11cの薄板16との当接面には金属又
は自己潤滑性樹脂(例えばP.O.M)等が設けられて
いる。又、当接面には手動操作手段の操作性を良くする
為にグリス等を塗布している。
た凸部であり、薄板16の一部分と摺動可能に当接して
いる。この凸部11cの薄板16との当接面には金属又
は自己潤滑性樹脂(例えばP.O.M)等が設けられて
いる。又、当接面には手動操作手段の操作性を良くする
為にグリス等を塗布している。
【0030】凸部11cは、磁性体16と樹脂マグネッ
ト17で形成される磁力発生領域外の手動操作手段11
の一部分に設けている。凸部11cを薄板16の一部分
と当接させて樹脂マグネット17と薄板16とが直接摺
動しないようにして双方の面の摩耗を防止している。
ト17で形成される磁力発生領域外の手動操作手段11
の一部分に設けている。凸部11cを薄板16の一部分
と当接させて樹脂マグネット17と薄板16とが直接摺
動しないようにして双方の面の摩耗を防止している。
【0031】18はスペーサーであり、手動操作手段1
1の一部分とヨーク板19との間に設けている。スペー
サー18は薄板16と樹脂マグネット17の間隔を一定
に保持し、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、例えばSEC
C−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。
1の一部分とヨーク板19との間に設けている。スペー
サー18は薄板16と樹脂マグネット17の間隔を一定
に保持し、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、例えばSEC
C−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】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。
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。
【0033】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
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。
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
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。
【0034】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と凸部11c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。
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と凸部11c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。
【0035】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。
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。
【0036】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。
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。
【0037】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。
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。
【0038】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。
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。
【0039】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と凸部11c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。
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と凸部11c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。
【0040】本実施形態では、樹脂スペーサー18を用
い、間隔を一定に保っている。又凸部11cの摺動面
で、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、そして手動操作手
段11とヨーク19との間にスペーサー18を設けてい
るが、これらの各要素の取り付け関係を変更しても良
い。
い、間隔を一定に保っている。又凸部11cの摺動面
で、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、そして手動操作手
段11とヨーク19との間にスペーサー18を設けてい
るが、これらの各要素の取り付け関係を変更しても良
い。
【0041】また、マニュアルリング11の手動操作感
を良くするため凸部11c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。
を良くするため凸部11c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。
【0042】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と凸部11c
との間のスリップトルクによりマニュアルリング11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。
グ11を回動させる。このとき、薄板16と凸部11c
との間のスリップトルクによりマニュアルリング11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。
【0043】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。
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。
【0044】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TL 、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TF 、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TM としたとき、 TL <TF <TM を満足するように各要素を設定している。ここでTF 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TF は含まれない。
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TL 、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TF 、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TM としたとき、 TL <TF <TM を満足するように各要素を設定している。ここでTF 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TF は含まれない。
【0045】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
TM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。
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
TM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。
【0046】尚、トルクTL 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TM 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。
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TM 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。
【0047】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TL +TF 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。
容易にしている。尚手動のときはTL +TF 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。
【0048】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。
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。
【0049】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。
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。
【0050】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。
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。
【0051】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。
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。
【0052】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。
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。
【0053】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。
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。
【0054】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47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。
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47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。
【0055】
【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。
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
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 11c 凸部 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 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 (4)
- 【請求項1】 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
制限手段は環状の磁性体である第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、該第1,第2の薄板で形成される磁力発生領域外で
該手動操作手段側の一部分が該駆動手段側の一部分に当
接しており、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手動操作手段側の一部分が該駆動手
段側の一部に対して摺動しており、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る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の当接する一部分は
金属又は自己潤滑性の樹脂より成っていることを特徴と
する請求項1の光学装置。 - 【請求項3】 前記第1の薄板と第2の薄板との間隔を
調整する為のスペーサーを有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】 前記摺動面には粘性流体が塗布されてい
ることを特徴とする請求項1の光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9143218A JPH10319302A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9143218A JPH10319302A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10319302A true JPH10319302A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15333645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9143218A Pending JPH10319302A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10319302A (ja) |
-
1997
- 1997-05-15 JP JP9143218A patent/JPH10319302A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040827 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050125 |