(57)【要約】【課題】外部接続の駆動ユニットを使用する場合において、駆動ユニットでの電動駆動時における負荷抑制と、手動操作時における操作負荷発生の両立を可能にした撮像装置を提供すること。【解決手段】  光学素子群を有する固定鏡筒と、上記固定鏡筒の外周に設けられ、光軸を中心とした回転方向に回転されることで、レンズ鏡筒の操作を行う第１の操作環と、を備えたレンズ鏡筒において、第１の操作環と連動して回転する第２の操作環と、前記第１の操作環に設けられ、前記固定鏡筒と摺動することによって前記第１の操作環の回転時の抵抗力となる摩擦力を発生させる摩擦部材と、をさらに備え、第１の操作環と第２の操作環との相対的な回転方向位置のずれ量を変化させることによって、前記摩擦部材と固定鏡筒との間で発生する摩擦力を変化させることを特徴とする構成とした。【選択図】  図１
2018077363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子群を有する固定鏡筒と、
上記固定鏡筒の外周に設けられ、光軸を中心とした回転方向に回転されることで、レンズ鏡筒の操作を行う第１の操作環と、
を備えたレンズ鏡筒において、
第１の操作環と連動して回転する第２の操作環と、
前記第１の操作環に設けられ、前記固定鏡筒と摺動することによって前記第１の操作環の回転時の抵抗力となる摩擦力を発生させる摩擦部材と、
をさらに備え、
第１の操作環と第２の操作環との相対的な回転方向位置のずれ量を変化させることによって、前記摩擦部材と固定鏡筒との間で発生する摩擦力を変化させること特徴とする
レンズ鏡筒。
【請求項２】
前記摩擦部材が、前記第１の操作環と前記第２の操作環を弾性的に連結する円環状の弾性部材であって、
前記第１の操作環と、前記第２の操作環の回転方向の相対位相を変化させると、
前記摩擦部材と前記固定鏡筒との摺動面積が変化し、摩擦力が変化することを特徴とする
請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１の操作環の外周部には第１のギアを設け、
前記第２の操作環の外周部には、前記第１のギアと同じ歯形状を有する第２のギアを設け、
前記摩擦部材の弾性力により、第１のギアと前記第２のギアとがシザーズギアとして構成され、
前記弾性力を有効にする方向に前記第１のギアと前記第２のギアとの相対位相をずらす方向が、前記摩擦力が低下させる方向であることを特徴とする
請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第１の操作環と前記第２の操作環の相対的な回転方向位置ずれの状態を保持するための保持手段をさらに備えたことを特徴とする
請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ鏡筒に関し、特に回転駆動させる操作部材を有するレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ鏡筒の操作方法として、光軸を中心とした回転方向に回転駆動させる操作部材（以下、操作環と称する）を、手動もしくは電動で駆動する方法が知られている。このような操作を行うレンズ鏡筒においては、操作環の操作トルクが軽すぎると、手動操作をする場合に微調整がしづらく、手応えのある良好な操作感が得られない。また、ユーザによって軽く触れることで不用意に操作環への操作がなされてしてしまう事態を防ぐことが望まれる。このため、手動操作時における操作環の操作トルクは、ある程度の負荷があることが要請されている。
【０００３】
一方、レンズ鏡筒を電動で駆動する場合、操作環の回転操作トルクはできるだけ低負荷とし、消費電力を抑えた高速かつ高精度な駆動等が行えることが要求されている。そこで、電動で駆動する場合には、操作にかかる負荷を抑え、手動操作時には意図的に操作負荷を発生させる機構を有する撮像装置が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１では、操作環は回転する際に回転抵抗が発生する抵抗発生部を有し、操作環が手動駆動を行う位置にあるときに回転抵抗が発生し、電動駆動を行う位置にあるときに、回転抵抗の発生が解除されるレンズ鏡筒が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５６６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献に開示された従来技術は、撮像装置の中にモータを内蔵し、そのモータの駆動と手動操作を切り替えることを前提にしている。しかしながら、レンズ鏡筒自身にはモータを搭載せず、操作環外周部に設けられたギアに対して、外部接続のギアを有する駆動ユニットを接続することで、電動駆動のシステムを構築する場合もある。このような場合には、上述の特許文献に開示された従来技術は、適用することができない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、外部接続の駆動ユニットを使用する場合において、駆動ユニットでの電動駆動時における負荷抑制と、手動操作時における操作負荷発生の両立を可能にした撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明における撮像装置は、光学素子群を有する固定鏡筒と、上記固定鏡筒の外周に設けられ、光軸を中心とした回転方向に回転されることで、レンズ鏡筒の操作を行う第１の操作環と、を備えたレンズ鏡筒において、第１の操作環と連動して回転する第２の操作環と、前記第１の操作環に設けられ、前記固定鏡筒と摺動することによって前記第１の操作環の回転時の抵抗力となる摩擦力を発生させる摩擦部材と、をさらに備え、第１の操作環と第２の操作環との相対的な回転方向位置のずれ量を変化させることによって、前記摩擦部材と固定鏡筒との間で発生する摩擦力を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外部接続の駆動ユニットを使用する場合において、駆動ユニットでの電動駆動時における負荷抑制と、手動操作時における操作負荷発生の両立を可能にした撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１を適用したレンズ鏡筒において、操作環周辺部を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例１を適用したレンズ鏡筒において、手動駆動時の状態を示す図であり、（ａ）が光軸を通る平面で切断した状態を示す縦断面図、（ｂ）が（ａ）における切断線ＡＡの位置において、光軸と垂直な平面で切断した状態を示す横断面図である。
【図３】本発明の実施例１を適用したレンズ鏡筒において、電動駆動時の状態を示す図であり、（ａ）が光軸を通る平面で切断した状態を示す縦断面図、（ｂ）が（ａ）における切断線ＡＡの位置において、光軸と垂直な平面で切断した状態を示す横断面図である。
【図４】本発明の実施例１を適用したレンズ鏡筒において用いられる連結バネを示す図であり、（ａ）が組込前の自然状態、（ｂ）が手動駆動を想定した状態、（ｃ）が電動駆動を想定した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施例２を適用したレンズ鏡筒において、操作環周辺部を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の実施例２を適用したレンズ鏡筒において、手動駆動時の状態を示す図であり、（ａ）が光軸を通る平面で切断した状態を示す縦断面図、（ｂ）が（ａ）における切断線ＡＡの位置において、光軸と垂直な平面で切断した状態を示す横断面図である。
【図７】本発明の実施例２を適用したレンズ鏡筒において、電動駆動時の状態を示す図であり、（ａ）が光軸を通る平面で切断した状態を示す縦断面図、（ｂ）が（ａ）における切断線ＡＡの位置において、光軸と垂直な平面で切断した状態を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１から図７は、本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒を、説明を容易にするために一部を抜粋し、かつ簡略化した図面である。
【００１２】
［実施例１］
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第1の実施例による、レンズ鏡筒１１について説明する。レンズ鏡筒１１の固定鏡筒１の内部には、光学素子を含む移動レンズ群２を光軸７に沿った方向に移動させるカム円筒３が、固定鏡筒１に対して回転自在に設けられている。また、固定鏡筒１の外周部には、第１の操作環１２が、固定鏡筒１と嵌合し、かつ固定鏡筒１に対して光軸７を中心に回転自在に設けられている。
【００１３】
カム円筒３の外周部には、一端を固定鏡筒１に円弧上に形成された溝５から外周部に突出するように、カム円筒駆動ピン４が固定される。固定鏡筒１より突出したカム円筒駆動ピン４の外端は、第１の操作環１２に設けられた、ピン孔６に嵌合されている。これによって、第１の操作環１２を固定鏡筒１に対して光軸７を中心軸とする方向に回転操作することで、カム円筒駆動ピン４を介してカム円筒３が回転する。それに伴って、固定鏡筒１の内部に設けられた移動レンズ群２が、カム円筒３に設けられた不図示のカムリフト溝に従って、光軸７に沿った方向へ駆動される仕組みとなっている。
【００１４】
第１の操作環１２には、その外周部に、外部取り付けユニットとの駆動連結に用いる第１のギア１３が設けられている。また、第１のギア１３と同形状の第２のギア１５を外周部に有する第２の操作環１４が、第１のギア１３と、第２のギア１５とが隣接するように、固定鏡筒１に対して光軸７を中心に回転自在に設けられている。また、第２の操作環１４の第１の操作環１２とは反対の端面側には、第１の操作環１２、第２の操作環１４の光軸７に沿った方向への移動を制限するために固定環２０が設けられている。
【００１５】
第１の操作環１２、第２の操作環１４には、それぞれの操作環同士が接する面側の内径部に、固定鏡筒１との間に円周状の隙間８が設けられている。この隙間８には、かぎ状の切り欠き１９を有した円環状であって、弾性部材からなる連結バネ１６が設けられている。この連結バネ１６のかぎ状の切り欠き１９の両端部には、その端を外形方向に伸ばす形で係合部１７ａ、１７ｂをそれぞれ設けている。この両端の係合部１７ａ、１７ｂは、第１の操作環１２、第２の操作環１４のそれぞれの内径部に設けたバネ用溝部１８ａ、１８ｂに挿入される。
【００１６】
この連結バネ１６の、負荷を受けない自然状態を示したのが図４（ａ）である。この状態において、連結バネ１６の円環形状部の内径寸法（図４（ａ）におけるｄ１寸法）は、固定鏡筒１の第１の操作環１２、第２の操作環１４との嵌合部における外径寸法（図１におけるＤ寸法）よりも小さくなっている。このため、この連結バネ１６を固定鏡筒１に組み込むと、連結バネ１６の内径部寸法が、固定鏡筒１の外径部の寸法と等しくなるところまで広がる。この状態の連結バネ１６を示したのが図４（ｂ）であって、図４（ｂ）中のｄ２寸法が図１のＤ寸法と等しくなっている状態を示している。
【００１７】
このように連結バネ１６の内径が広がることで、連結バネ１６が自然状態に戻る方向に弾性力が働き、固定鏡筒１を締め付ける状態になる。この弾性力が働いている状態で第１の操作環１２が回転操作されると、連結バネ１６の内径部と、固定鏡筒１の外形部とが摺動するため、摩擦抵抗が発生し、第１の操作環１２の回転操作時の負荷となる。この状態を示したのが図２であり、第１の操作環１２が、手動にて回転操作されることを想定した状態である。なおこの際、連結バネ１６の弾性力は、固定鏡筒１と連結バネ１６との間で発生する摩擦力に対して、十分大きくしておく。
【００１８】
すると、第１の操作環１２の回転操作時に、第２の操作環１４も連動して回転するようになり、固定鏡筒１と連結バネ１６との摺動面積が大きく変化すること無く、安定した操作トルクを得ることができる。
【００１９】
第１の操作環１２を外部接続の駆動ユニットで駆動させる際には、まず第１の操作環１２に対して、第２の操作環１４を、図２における矢印１０の方向に回転させる。すると、連結バネ１６の切り欠き１９の両端に設けられた係合部１７ａ、１７ｂが互いに近づく。この状態で、外部接続の駆動ユニットの駆動連結用ギア９を、第１のギア１３と、第２のギア１５との双方に噛み合う様に接続する。
【００２０】
すると、連結バネ１６の弾性力によって、外部接続の駆動ユニットの駆動連結用ギア９の歯を、第１のギア１３の歯と、第２のギア１５の歯とで挟み込むように力が加わり、第１の操作環１２に対する第２の操作環１４の位相関係が維持されるようになる。このことは即ち、連結バネ１６の両端の係合部１７ａ、１７ｂを互いに近付けた状態で維持されることを意味する。この状態を示しているのが図３であり、この状態が第１の操作環１２を電動駆動することを想定した状態である。
【００２１】
このように連結バネ１６の両端の係合部１７ａ、１７ｂを近付けた状態にすると、連結バネ１６は図４（ｃ）に示す状態になっていて、その環状部分の内径寸法ｄ３は、固定鏡筒１の外径寸法Ｄより大きくなる。このため、連結ばね１５と固定鏡筒１との摺動面積が減少し、固定鏡筒１と連結バネ１６との間で生じていた摩擦力が低減する。これによって、第１の操作環１２の操作トルクを、電動駆動するのに適したものに変化させることができる。
【００２２】
このように、第１の操作環１２、第２の操作環１４の内部に設けた連結バネ１６を摺動部材とし、固定鏡筒１と連結バネ１６との摺動面積を変化させることで、操作力を変化させることができるようになる。これによって、外部接続の駆動ユニットを使用する場合においても、手動操作と、電動操作の双方に適した操作トルクを実現できるようになる。また、外部接続の駆動ユニットの駆動連結用ギア９の歯に対し、第１のギア１３の歯と、第２のギア１５の歯とで挟み込むように力が加わるため、この連結部部分におけるバックラッシュが抑制され、精度の良い操作を行うことができるようになる。
【００２３】
なお、本実施例において、第１の操作環１２は移動レンズ群２の光軸７の方向の駆動を操作するものとした。しかしこれは、例えば複数のレンズ移動環を同時に駆動操作するものであったり、不図示の絞りの開閉操作を行うものであったり、他の操作を行う操作環であっても同様の構成をすることが可能である。
【００２４】
さらに、本実施例中においては、連結バネ１６は固定鏡筒１の周りを約１周する円環状の形状としたが、これは例えば、らせん状に複数回固定鏡筒１に巻きつくような形状とすることも可能である。なお、電動駆動を行うために、第１の操作環１２に対して第２の操作環１４を相対的に回転させる際に、その回転量を適切に設定するために、適切な回転量となる位置に目印を設けておいても良い。また、本実施例においては、第１のギア１３に接続させるものとして、外部接続の電動駆動ユニットを想定して説明したが、これは手動操作用の外部接続ユニットであっても同様に接続することが可能である。
【００２５】
［実施例２］
以下、図５乃至図７を参照して、本発明の第２の実施例による、レンズ鏡筒２１について説明する。なお、実施例１と同様の構成の部分については、説明を省略する。
【００２６】
本実施例におけるレンズ鏡筒２１は、第１の操作環２２と連動して回転する第２の操作環２４を、第１の操作環２２に対して回転自在となるように、第１の操作環２２の外周部に搭載している。この際、第１の実施例と同様に、第１の操作環２２に設けられた第１のギア２３と、第２の操作環２４に設けられた第２のギア２５は互いに同形状であって、隣接するように配置される。また、第１の操作環２２に対して、第２の操作環２４が光軸７の方向に外れることが無いように、第２の操作環２４における第２のギア２５とは別端面側に、押え環３３を設けている。
【００２７】
第１の操作環２２には、円周方向に伸びる円弧溝２９を有しており、連結バネ２６の第２の操作環２４に設けられたバネ掛け溝２８ｂに対応する側の係合部２７ｂは、この円弧溝２９を貫通した上で、バネ掛け溝２８ｂに挿入される。
【００２８】
第２の操作環２４に設けられたタップ孔３１には、固定ピン３０が螺合されている。この固定ピン３０を、第１の操作環２２の外周面に円周方向に並ぶように複数配置された固定溝部３２に挿入するように締結することで、第１の操作環２２と第２の操作環２４との相対的な回転方向位置を維持することができるようになる。複数ある固定溝部３２から固定ピン３０を挿入するものを選択することで、第１の操作環２２に対して、第２の操作環２４を、図６における矢印１０の方向に回転させる量を段階的に変化させて維持することができる。
【００２９】
これによって、連結バネ２６と固定鏡筒１との摺動面積を段階的に変化させることができ、結果として、第１の操作環２２の回転操作時に、固定鏡筒１と、連結バネ２６との間で発生する摩擦力を、段階的に変化させることができるようになる。このことを利用して、第１の操作環２２を手動操作する際の操作トルクを、段階的に変更することができる。
【００３０】
なお、電動操作時においては、固定ピン３０を第１の操作環２２の固定溝部３２から十分に離間させておく。これにより、固定ピン３０が第１のギア２３と、第２のギア２５によって外部接続ユニットのギア９の歯を弾性的に挟み込むことによって、バックラッシュを抑制することの妨げにならないようにすることができる。
【００３１】
なお本実施例において、第１の操作環２２に対する第２の操作環２４の相対的な回転位置を維持する手段として、第２の操作環２４の外形部に螺合された固定ピン３０を用いる方法を提示したが、これは、他の方法であっても構わない。例えば、２つの操作環の双方を光軸と平行な方向に貫通する部材を設けたり、双方のギアに他の別部材を噛み合わせることで位相関係を維持できるようしたりしても良い。
【００３２】
また、本実施例においては、電動駆動時には固定ピン３０を固定溝部３２から十分逃がすことで、バックラッシュ抑制の効果の妨げにならないようにしている。しかしこれは、電動駆動に最適な操作環の相対的な回転ズレとなる位置にだけ、第１の操作環に円周方向に長溝を設けておくことで、固定ピンが締結されても２つの操作環の回転位置の維持を行えないようにしても良い。また、外部接続の駆動ユニットとの接続部のバックラッシュが問題にならない場合においては、電動駆動時においても固定ピンを用いて、２つの操作環の相対的な回転方向位置を固定しても良い。
【００３３】
また、第１の実施例と同様に、連結バネの円環形状部の内径が、固定鏡筒の操作環摺動部の外形と同じとなる状態でも固定ピンを用いて、２つの操作環の相対的な回転方向位置を固定しても良い。このようにすると、第１の操作環と、第２の操作環との回転操作時の連動は固定ピンを介して行われるようになるので、連結バネの弾性力に依らず、第１の操作環と第２の操作環が連動して動くことになる。これによって、連結バネの弾性力に対して固定鏡筒と連結バネの間で発生する摩擦力を小さく設定することもできるようになり、操作力の設定の幅を広げることができる。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  固定鏡筒
１１，２１  レンズ鏡筒
１２，２２  第１の操作環
１４、２４  第２の操作環
１６、２６  連結バネ
１７ａ、１７ｂ、２７ａ、２７ｂ  ばねの係合部
１８ａ、１８ｂ、２８ａ、２８ｂ  バネ掛け用溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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