JPH11119082A - 光学鏡筒及び該鏡筒を用いた光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作部材の負荷を良好に設定する。 【解決手段】 固定鏡筒３の内部に移動自在に設けたレ
ンズ駆動系２１を固定鏡筒３の外周に回動自在に設けた
操作リング５により駆動する光学鏡筒において、操作リ
ング５は内周面側に弾性部材２３を有し、固定鏡筒３は
弾性部材２３にグリースを介して変位可能に摺接し操作
リング５に負荷を付与する負荷付与部材２６を有する。
負荷付与部材２６を摺動させて弾性部材２３と負荷付与
部材２６の摺接部２７の面積を変化させることにより、
操作リング５の負荷を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォーカス、ズー
ム及びアイリスを調節するための操作部材を手動又は電
動により操作するように構成した光学鏡筒及び該鏡筒を
用いた光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビカメラ等の光学装置は撮影
レンズ等の光学鏡筒を備えており、光学鏡筒はフォーカ
スレンズ、ズームレンズ、アイリス絞り等の光学部材を
内部に可動に備えている。また、光学鏡筒は光学部材を
駆動するフォーカス操作リング、ズーム操作リング、ア
イリス操作リング等の操作部材を外周面に回動可能に備
えている。そして、光学鏡筒の使用者は操作部材を操作
することにより光学部材を駆動し、フォーカス、ズーム
及びアイリスを調節するようになっている。

【０００３】この種の光学鏡筒では、操作部材の手動操
作が可能である上に電動操作が可能となっており、光学
鏡筒は操作部材を電力により駆動するための駆動ユニッ
トを備えている。駆動ユニットは駆動モータを備えると
共に、駆動モータの動力を操作部材に伝達させる動力伝
達機構と、駆動モータの動力が操作部材に伝達すること
を遮断する動力遮断機構とを備えている。

【０００４】一般に、操作部材の手動操作時の感覚を向
上させ、操作部材が光学部材の自重により回動すること
を防止するためには、操作部材に適量の負荷を与える必
要がある。これに対し、操作部材を高速で駆動し、駆動
モータの消費電力を節約するためには、操作部材の負荷
を低くする必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、操作部材の
負荷を低くした場合には、操作部材は軽く触れられただ
けで回動してしまったり、低速で操作された際に円滑に
回動しなかったりする。このような問題を解消するた
め、従来では弾性部材を負荷付与部材側に固定して弾性
部材の外周面と操作部材の内周面を摺接させたり、操作
部材の摺接部に高粘度グリース、摩擦部材等を介在させ
て操作部材に負荷を与えるようになっている。しかしな
がら、弾性部材を負荷付与部材側に固定した場合にはコ
ンパクト化が困難になり、高粘度グリース、摩擦部材等
を介在させただけでは操作部材の負荷を手動操作と電動
操作の双方において良好に設定することが不可能である
という問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、手
動操作時と電動操作時の双方において、操作部材の負荷
を良好に設定し得るコンパクトな光学鏡筒及び該鏡筒を
用いた光学装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光学鏡筒は、鏡筒本体の内部に移動自在
に設けた光学部材を前記鏡筒本体の外周に回動自在に設
けた操作部材により駆動する光学鏡筒において、前記操
作部材は内周面側に弾性部材を有し、前記鏡筒本体は前
記弾性部材に粘性流体を介して変位可能に摺接し前記操
作部材に負荷を付与する負荷付与部材を有することを特
徴とする。

【０００８】また、本発明に係る光学装置は、鏡筒本体
の内部に移動自在に設けた光学部材を前記鏡筒本体の外
周に回動自在に設けた操作部材により駆動する光学装置
において、前記操作部材は内周面側に弾性部材を有し、
前記鏡筒本体は前記弾性部材に粘性流体を介して変位可
能に摺接し前記操作部材に負荷を付与する負荷付与部材
を有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は光学鏡筒の第１の実施例の一部
を切欠した側面図、図２は背面図であり、光学鏡筒は例
えばテレビカメラ等の光学装置に取り付けられる撮影レ
ンズ１とされ、この撮影レンズ１には駆動ユニット２が
備えられている。撮影レンズ１の固定鏡筒３の内部に
は、１つの光軸を共有する図示しないフォーカスレン
ズ、ズームレンズ、アイリス等が設けられており、固定
鏡筒３の外周にはこれらのフォーカスレンズ、ズームレ
ンズ、アイリス等をそれぞれ駆動するための略円筒状の
操作リング４、５、６が回動自在に設けられている。

【００１０】駆動ユニット２は例えば操作リング５を駆
動するように構成され、駆動ユニット２には操作リング
５を操作するための操作部材２ａが設けられている。図
３の部分断面図に示すように、駆動ユニット２の軸７に
は中間歯車８が摺動及び回動自在に支持され、中間歯車
８の歯８ａは操作リング５の歯５ａに噛合自在とされて
いる。中間歯車８にはクラッチ板９のピン１０が係合さ
れ、中間歯車８はクラッチ板９の回動により前後に駆動
されるようになっている。そして、クラッチ板９は後述
の切換用つまみに連動して駆動されるようになってい
る。

【００１１】中間歯車８には出力歯車１１が噛合され、
出力歯車１１は変速手段１２を介して駆動モータ１３に
連結されている。この際に、変速手段１２の出力軸１４
にはスリーブ１５がピン１６により固定され、出力歯車
１１はスリーブ１５に回動自在に取り付けられ、更にス
リーブ１５は摺動ワッシャ１７を介してばね１８により
駆動モータ１３側に付勢されている。これにより、トル
クリミッタが構成され、ズームレンズがズーム端まで駆
動されて操作リング５の負荷が過剰になった場合に、ス
リーブ１５が出力歯車１１に対して空回りして駆動モー
タ１３から操作リング５に伝達する駆動力が制限される
ようになっている。

【００１２】そして、操作リング５を電動操作する際に
は、中間歯車８が上述のような状態に移動し、操作リン
グ５を手動操作する際には、図４に示すようにクラッチ
板９が軸９ａを中心として回動され、中間歯車８と出力
歯車１１の噛合が解除され、駆動モータ１３の駆動力が
操作リング５に伝達することが遮断される。

【００１３】ここで、図５の部分拡大縦断面図、図６の
部分拡大横断面図、図７の部分拡大平面図に示すよう
に、固定鏡筒３の内部にはズームレンズを有するレンズ
駆動系２１が配置され、このレンズ駆動系２１は操作リ
ング５にピン２２を介して連結されている。操作リング
５の内周面には略円筒状の弾性部材２３が締結部材２
４、２５又は接着剤等により固定されている。弾性部材
２３は膨らみが治具等により調節された状態で操作リン
グ５に固定されている。

【００１４】弾性部材２３の内周面側で固定鏡筒３の外
周には、略円筒状の負荷付与部材２６が、周方向及び光
軸方向に変位可能に設けられている。この負荷付与部材
２６は後述する切換つまみにより電動操作状態又は手動
操作状態に切換えられ、電動操作状態では変位可能とさ
れ、手動操作状態では固定鏡筒３に固定されるようにな
っている。

【００１５】弾性部材２３の内周面と負荷付与部材２６
の外周面の摺接部２７は、図示しないグリース等の粘性
流体を介して圧接され、摺接部２７に摺動抵抗が発生す
るようになっている。また、摺接部２７の摺接抵抗は、
負荷付与部材２６と固定鏡筒３の摺接部２８の摺接抵抗
よりも大きくされている。

【００１６】このように負荷付与部材２６により負荷が
与えられた操作リング５は、固定鏡筒３にねじ２９によ
り固定された固定リング３０により付勢され、がたつく
ことなく回動可能とされている。そして、図８の部分平
面図に示すように、固定リング３０の外周には保持部材
３１が設けられ、この保持部材３１には負荷調節用つま
み３２が取り付けられている。

【００１７】負荷調節用つまみ３２の底面にはピン３３
が設けられており、このピン３３は固定リング３０に穿
設された弧状の長孔３０ａを介して負荷付与部材２６の
溝２６ａに嵌合されている。ピン３３は負荷調節用つま
み３２の偏心位置に設けられ、負荷調節用つまみ３２を
回転させたとき、ピン３３が光軸方向に移動して負荷付
与部材２６を光軸方向に駆動し、弾性部材２３と負荷付
与部材２６の摺接部２７の面積が変化させるようになっ
ている。

【００１８】また、負荷調節用つまみ３２の周辺の保持
部材３１の表面には、操作リング５の負荷を軽くするた
めの「軽」を示すラベル３４と、操作リング５の負荷を
重くするための「重」を示すラベル３５と、これらのラ
ベル３４、３５の間を区分する目盛り３６とが貼付され
ている。目盛り３６は操作リング５に付与される負荷の
程度を表示するための指標とされ、負荷調節用つまみ３
２を「軽」方向に回転させた際には、摺接部２７の面積
が減少して操作リング５の負荷が減少し、負荷調節用つ
まみ３２を「重」方向に回転させた際には、摺接部２７
の面積が増加して操作リング５の負荷が増加するように
なっている。

【００１９】そして、図９の概略図に示すように、負荷
付与部材２６は切換用つまみ４０により電動操作状態又
は手動操作状態に切換えられるようになっている。切換
用つまみ４０には偏心カム４１が一体に設けられ、偏心
カム４１は摺動板４２に設けられた孔４３内に配置され
ている。摺動板４２は支持板４４、４５により摺動自在
に支持され、両端部が摺動板４２に固定された板ばね４
６により負荷付与部材２６側に付勢されている。摺動板
４２には負荷付与部材２６の歯２６ｂに噛合する例えば
三角歯、ローレットなどの略歯車４２ａが設けられてい
る。

【００２０】ここで、弾性部材２３は均等な無理のない
弾性力を発生し、経年変化に抗性を有し、耐油性に優
れ、負荷付与部材２６に外周面の凹凸を吸収して密着可
能な例えばスポンジゴム等とされ、負荷付与部材２６に
は均等な無理のない弾性力で接触されている。

【００２１】また、弾性部材２３と負荷付与部材２６の
間に施されたグリースは、適切な粘性抵抗を発生させる
粘性流体とされ、操作リング５に引つ掛かり、ゴロ感、
抜け等のない安定性を与えると共に、操作リング５に対
して低速回動時には軽く感じさせ、高速回動時には重く
感じさせる負荷を与えるようになっている。そして、こ
れらの弾性部材２３、負荷付与部材２６及びグリースに
より、操作リング５には弾性部材２３と負荷付与部材２
６の摺接部２７の面積に応じた第１の負荷が与えられる
ようになっている。これに対し、固定鏡筒３と負荷付与
部材２６の摺接部２８には極めて小さい第２の負荷が与
えられている。

【００２２】なお、弾性部材２３と負荷付与部材２６の
間に隙間を設け、それらが接触しないようにした場合に
は、操作リング５を操作する際に抜けが発生したり、操
作感が著しく悪くなったりする。反対に、弾性部材２３
の内径を負荷付与部材２６の外径よりも小さくして、そ
れらが強く接触するようにした場合には、グリースによ
る粘性抵抗に加えて摩擦抵抗が発生し、場合によっては
摩擦抵抗の方が粘性抵抗よりも強くなって乾燥した操作
感となる虞れがある。このため、弾性部材２３と負荷付
与部材２６は均等に軽く接触させる必要がある。

【００２３】このような構成の光学鏡筒の操作リング５
を電動操作する際には、切換用つまみ４０を電動に切換
える。これにより、駆動ユニット２のクラッチ板９が右
に回動し、中間歯車８が移動してその歯部８ａが操作リ
ング５の歯部５ａに噛合する。また、偏心カム４１が回
動し、摺動板４２が移動してその略歯車４２ａと負荷付
与部材２６の歯２６ｂの噛合が外れる。これにより、駆
動モータ１３からの駆動力が操作リング５に伝達し得る
状態になると共に、負荷付与部材２６が回動自在な状態
になる。このとき、固定鏡筒３と負荷付与部材２６の摺
接部２８には極めて小さい第２の負荷が発生している。

【００２４】この状態で駆動モータ１３からの駆動力が
操作リング５に伝達すると、弾性部材２３と負荷付与部
材２６の摺接部２７の第１の負荷が、固定鏡筒３と負荷
付与部材２６の摺接部２８の第２の負荷よりも大きいの
で、操作リング５と負荷付与部材２６が固定鏡筒３に対
して一体に回動する。この際に、操作リング５の負荷は
第２の負荷となっているので、操作リング５は極めて小
さい一定の摺動抵抗だけで回動し、駆動モータ１３に大
きい負荷を与えることがない。

【００２５】また、例えばレンズ駆動系２１が端部まで
移動して操作リング５の負荷が所定以上になった場合に
は、駆動ユニット２のトルクリミッタが作動し、スリー
ブ１５が出力歯車１１に対して滑動し、操作リング５の
歯５ａと中間歯車８の歯８ａが破損することはない。

【００２６】一方、操作リング５を手動操作する際に
は、切換用つまみ４０を手動側に切換える。これによ
り、駆動ユニット２のクラッチ板９が左に回動し、中間
歯車８の歯８ａと操作リング５の歯５ａの噛合が外れ
る。また、偏心カム４１が回動し、摺動板４２の略歯車
４２ａが負荷付与部材２６の歯２６ｂに噛合する。これ
により、駆動モータ１３からの駆動力が操作リング５に
伝達しなくなると共に、負荷付与部材２６が固定鏡筒３
に対して回動しなくなる。

【００２７】このような状態で操作リング５を手動操作
すると、操作リング５は弾性部材２３と負荷付与部材２
６の摺接部２７の第１の負荷で回動する。この際に、負
荷調節用つまみ３２を「軽」のラベル３４と「重」のラ
ベル３５の間で回転させることにより、負荷付与部材２
６が光軸方向に移動し、弾性部材２３と負荷付与部材２
６の摺接部２７の面積が増減し、グリースの粘性抵抗が
摺接部２７の面積の変化に応じて変化して、操作リング
５の負荷が増減する。

【００２８】このように、第１の実施例では固定鏡筒３
と操作リング５の間に、固定鏡筒３と操作リング５の双
方に摺接して変位する負荷付与部材２６を備えると共
に、操作リング５は内周面に負荷付与部材２６に圧接す
る弾性部材２３を有し、弾性部材２３と負荷付与部材２
６の摺接部２７の摺動抵抗を固定鏡筒３と負荷付与部材
２６の摺接部２８の摺動抵抗よりも大きくしたので、負
荷付与部材２６を光軸方向へ移動させ、摺接部２７の面
積を変化させることにより、操作リング５の負荷を所望
に設定できる。このため、使用者は操作リング５の負荷
を好み、撮影の対象、撮影環境等に応じて調節すること
が可能となる。また、電動操作時の操作リング５の負荷
は、摺接部２８の極めて小さい一定の摺動抵抗だけであ
るので、操作リング５の回動速度を向上させ、駆動モー
タ１３の消費電力を減少させることができる。

【００２９】更に、弾性部材２３を負荷付与部材２６に
密着させたので、負荷付与部材２６を光軸方向へ移動さ
せた直後に操作リング５に所望の負荷を与えることがで
きる。また、弾性部材２３と負荷付与部材２６を無理な
く接触させたので、操作リング５の始動時のピク付き等
の発生を防止できる上に、操作リング５の反転時には操
作リング５を弾性部材２３に良好に追従させることがで
きる。そして、切換用つまみ４０の操作により駆動モー
タ１３の切換えと負荷付与部材２６の切換えを同時に行
うことができるため、操作を容易化できる上に誤動作を
防止できる。

【００３０】なお、負荷調節用つまみ３２の内側にクリ
ック機構を設けて、負荷の調節を多段階に段階的に行う
構造とすることもできる。

【００３１】図１０は光学鏡筒の第２の実施例の部分拡
大断面図であり、第１の実施例における弾性部材２３と
負荷付与部材２６の間に、環状の薄板部材５１が負荷付
与部材２６の外周面のほぼ全域に摺接するように設けら
れ、この薄板部材５１は操作リング５に締結部材２４、
２５により固定されている。そして、グリースは薄板部
材５１と負荷付与部材２６の摺接面５２に施され、この
摺接面５２にはグリースの粘性抵抗と摩擦抵抗の和であ
る摺動抵抗による第１の負荷が付与されている。

【００３２】この第２の実施例では、第１の実施例と同
様な効果を得ることができる上に、薄板部材５１を設け
ることにより押圧力発生部及び摺接部５２の機能に最も
適した材質や形状を自由に選択でき、機能性及び耐久性
を向上させることが可能となる。

【００３３】なお、上述した第１及び第２の実施例で
は、弾性部材２３が負荷付与部材２６の外周面を均一に
押圧し、第２の実施例では薄板部材５１が負荷付与部材
２６の外周のほぼ全域に摺接するように設け、弾性部材
２３と薄板部材５１を操作リング５の内周のほぼ全域に
渡るように設けたが、弾性部材２３と薄板部材５１の周
方向の摺接面積は任意に設定でき、例えば弾性部材２３
と薄板部材５１を周方向において数個に分割したり、負
荷付与部材２６の任意の角度範囲を押圧するような形状
にすることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光学鏡
筒及び該鏡筒を用いた光学装置では、操作部材は内周面
側に弾性部材を有し、鏡筒本体は弾性部材に粘性流体を
介して変位可能に摺接し操作部材に負荷を付与する負荷
付与部材を有するので、負荷付与部材を変位させて弾性
部材と負荷付与部材の摺接面積を変化させることにより
操作部材の負荷を変化させることができる。従って、手
動操作時と電動操作時の双方において操作部材の負荷を
良好に設定でき、手動操作時には操作部材の負荷を操作
者の好みに応じて設定できる。

【００３５】また、従来のように弾性部材を負荷付与部
材側に固定して弾性部材の外周面と操作部材の内周面を
摺接させる構造に比べ、粘性流体の回り込みや滲み等が
発生し難い構造となり、コンパクト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の一部を切欠した側面図である。

【図２】背面図である。

【図３】駆動ユニットの部分断面図である。

【図４】駆動ユニットの作用説明図である。

【図５】部分拡大縦断面図である。

【図６】部分拡大横断面図である。

【図７】部分拡大平面図である。

【図８】負荷調節用つまみとその近傍を示す部分拡大平
面図である。

【図９】切換用つまみの概略図である。

【図１０】第２の実施例の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ２ 駆動ユニット ３ 固定鏡筒 ５ 操作リング ９ クラッチ板 ２１ レンズ駆動系 ２３ 弾性部材 ２６ 負荷付与部材 ３１ 保持部材 ３２ 負荷調節用つまみ ３３ ピン ３４、３５、ラベル ３６ 目盛り ４０ 切換用つまみ ５１ 薄板部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鏡筒本体の内部に移動自在に設けた光学
   部材を前記鏡筒本体の外周に回動自在に設けた操作部材
   により駆動する光学鏡筒において、前記操作部材は内周
   面側に弾性部材を有し、前記鏡筒本体は前記弾性部材に
   粘性流体を介して変位可能に摺接し前記操作部材に負荷
   を付与する負荷付与部材を有することを特徴とする光学
   鏡筒。
2. 【請求項２】 前記操作部材は前記弾性部材の内周面に
   摺接する薄板部材を有する請求項１に記載の光学鏡筒。
3. 【請求項３】 前記負荷付与部材を光軸方向に移動させ
   る移動機構を有する請求項１又は２に記載の光学鏡筒。
4. 【請求項４】 前記移動機構を手動操作するための手動
   操作部を有すると共に、該手動操作部の操作に基づく前
   記操作部材の負荷を表示する負荷表示手段を有する請求
   項３に記載の光学鏡筒。
5. 【請求項５】 前記負荷付与部材の前記鏡筒本体に対す
   る第１の負荷は、前記操作部材の前記負荷付与部材に対
   する第２の負荷よりも小さく、前記負荷付与部材を変位
   可能状態又は変位不可能状態に切換える第１の切換機構
   を有する請求項１〜４のうちの何れか１つの請求項に記
   載の光学鏡筒。
6. 【請求項６】 前記操作部材を電力で駆動するための電
   動駆動手段と、前記操作部材を駆動可能状態又は駆動不
   能状態に切換える第２の切換機構と、該第２の切換機構
   と前記第１の切換機構を連動させる連動機構とを有する
   請求項５に記載の光学鏡筒。
7. 【請求項７】 鏡筒本体の内部に移動自在に設けた光学
   部材を前記鏡筒本体の外周に回動自在に設けた操作部材
   により駆動する光学装置において、前記操作部材は内周
   面側に弾性部材を有し、前記鏡筒本体は前記弾性部材に
   粘性流体を介して変位可能に摺接し前記操作部材に負荷
   を付与する負荷付与部材を有することを特徴とする光学
   装置。