(57)【要約】【課題】サーボ操作と１軸２操作のいずれかに切換えを行うクラッチ部の全長を短くすることができ、レンズ全体の小型化、軽量化、及びクラッチによるバックラッシの低減化を図ることが可能となり、また前記クラッチ部における切換えに必要な消費電力の低減化を図ることが可能となるテレビレンズ装置を提供する。【解決手段】ズーム操作を、１軸２操作方式とサーボ操作方式のいずれかへ切換えるクラッチを有するテレビレンズにおいて、前記クラッチが、ズームカムのカム軸と連動して回転するクラッチ軸を備え、該クラッチ軸に対し、１軸２操作方式による駆動力の入力部材と、サーボ操作方式による駆動力の入力部材とを隣接して配置し、前記入力部材の入力を、入力切り換え手段によっていずれかの入力に切り換えて前記クラッチ軸に伝達し、前記ズームカムを駆動するように構成する。【選択図】            図１
2005070693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーム操作を、１軸２操作方式とサーボ操作方式のいずれかへ切換えるクラッチを有するテレビレンズにおいて、
前記クラッチが、ズームカムのカム軸と連動して回転するクラッチ軸を備え、該クラッチ軸に対し、１軸２操作方式による駆動力の入力部材と、サーボ操作方式による駆動力の入力部材とを隣接して配置し、
前記入力部材の入力を、入力切り換え手段によっていずれかの入力に切り換えて前記クラッチ軸に伝達し、前記ズームカムを駆動することを特徴とするテレビレンズ装置。
【請求項２】
前記クラッチ軸が、ズームカムと同軸上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のテレビレンズ装置。
【請求項３】
前記入力切り換え手段が、前記１軸２操作による駆動力の入力部材、あるいは前記サーボ操作による駆動力の入力部材のいずれかと選択的に係合して、前記クラッチ軸にこれらの入力を伝達する入力伝達部材を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテレビレンズ装置。
【請求項４】
前記入力伝達部材は、クラッチ軸回りに互いに独立して回転可能に構成された前記１軸２操作による入力部材とサーボ操作による入力部材との間を、軸方向に移動してこれら入力部材に形成された係合部のいずれかと係合し、前記クラッチ軸に入力を伝達することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のテレビレンズ装置。
【請求項５】
前記入力切り換え手段が、固定部に対し軸方向に移動する移動部材と、
前記移動部材と同軸上にあり、該移動部材に対し軸方向に移動可能なプランジャと、
前記移動部材に対し、前記プランジャを軸方向に付勢する付勢部材と、
前記入力伝達部材を軸方向に移動させると共に、前記プランジャによる軸方向の力を受けるスライダーと、
前記スライダーを軸方向に付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のテレビレンズ装置。
【請求項６】
前記入力切り換え手段が、固定部に対し軸方向に移動する移動部材と、
前記移動部材と同軸上にあり、該移動部材に対し軸方向に移動可能なプランジャと、
前記プランジャの軸上に付勢手段を設ける一方、該プランジャに該付勢手段の軸方向の移動を規制する手段を設け、該移動部材と該プランジャの軸方向への相対的移動の際に該付勢手段の長さを調節可能とした構成と、
前記入力伝達部材を軸方向に移動させると共に、該プランジャによる軸方向の力を受けるスライダーと、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のテレビレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテレビレンズ特にズーム操作を１軸２操作方式あるいはサーボ操作方式のいずれかを選択可能とするテレビレンズ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビレンズ装置として、ズーム操作を、手動操作用の操作棒による押し引きでズーム操作を行う一方、該操作棒による回転駆動力でフォーカス操作を行う１軸２操作方式と、モーターの駆動力によるサーボ操作方式のいずれかを選択可能とするテレビレンズ装置が知られている。このようなテレビレンズ装置においては、特許文献１に記載されているように、サーボ操作時の動力と１軸２操作時の動力を切換えるクラッチ部をズームカムから独立して配置し、その間をベルト等で連結する構成が主であった。これは、従来のものにおいては、図８に示すように、通常、ズームカム４７の前後に、フォーカス光学系４５やターレット上に複数配置されたエクステンダー光学系４６が構成されていることから、クラッチ部の配置に自由度を持たせる必要があるためである。
【特許文献１】特開２０００−３２９９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されているようなテレビレンズ装置の構成のものでは、サーボ操作時の動力と１軸２操作時の動力を切換えるクラッチ部の全長が長くなり、以下のような問題点を有していた。
まず、従来例の図８のものにおけるクラッチ部４８の詳細を示した図９を用いて、クラッチ部の全長が長くなる理由について説明する。
図９において、４９は１軸２操作の動力をワイヤー５０を巻きつけクラッチ部に入力するワイヤー巻付部、５１はサーボ操作時ズームモーターの動力をクラッチ部に入力するサーボプーリ、５２はズームカムの動力を１軸２操作あるいはサーボ操作のいずれかを選択するオルタネータである。
【０００４】
このように、上記従来例のものでは、４９のワイヤー巻付部、５１のサーボプーリの間にオルタネータ５２が配置され、かつ摺動スペースを必要とすることから、クラッチ部４８の全長Ｌが長くなる。
そのため、つぎの１〜３のような問題が生じることとなる。
１．クラッチとズームカムのバックラッシが発生する。
２．クラッチ部を独立して設けるために構造が複雑になり、小型化し軽量化することが難しい。
３．中には図１０のようにズームカムと同軸上にクラッチ部を設けた例もあるが、フォーカス部光学系やエクステンダー光学系と、ズームカムとの距離を必要とするため、光学系の全長が長くなり、重くなる。
等の点で問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、サーボ操作と１軸２操作のいずれかに切換えを行うクラッチ部の全長を短くすることができ、レンズ全体の小型化、軽量化、及びクラッチによるバックラッシの低減化を図ることが可能となり、また、前記クラッチ部における切換えに必要な消費電力の低減化を図ることが可能となるテレビレンズ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のように構成したテレビレンズ装置を提供するものである。
すなわち、本発明のテレビレンズ装置は、ズーム操作を、１軸２操作方式とサーボ操作方式のいずれかへ切換えるクラッチを有するテレビレンズにおいて、前記クラッチが、ズームカムのカム軸と連動して回転するクラッチ軸を備え、該クラッチ軸に対し、１軸２操作方式による駆動力の入力部材と、サーボ操作方式による駆動力の入力部材とを隣接して配置し、前記入力部材の入力を、入力切り換え手段によっていずれかの入力に切り換えて前記クラッチ軸に伝達し、前記ズームカムを駆動することを特徴としている。
また、本発明のテレビレンズ装置は、前記クラッチ軸を、ズームカムと同軸上に設けるように構成することができる。
また、本発明のテレビレンズ装置は、前記入力切り換え手段が、前記１軸２操作による駆動力の入力部材、あるいは前記サーボ操作による駆動力の入力部材のいずれかと選択的に係合して、前記クラッチ軸にこれらの入力を伝達する入力伝達部材を有する構成とすることができる。
また、本発明のテレビレンズ装置は、前記入力伝達部材は、クラッチ軸回りに互いに独立して回転可能に構成された前記１軸２操作による入力部材とサーボ操作による入力部材との間を、軸方向に移動してこれら入力部材に形成された係合部のいずれかと係合し、前記クラッチ軸に入力を伝達するように構成することができる。
また、本発明のテレビレンズ装置は、前記入力切り換え手段が、固定部に対し軸方向に移動する移動部材と、前記移動部材と同軸上にあり、該移動部材に対し軸方向に移動可能なプランジャと、前記移動部材に対し、前記プランジャを軸方向に付勢する付勢部材と、前記入力伝達部材を軸方向に移動させると共に、前記プランジャによる軸方向の力を受けるスライダーと、前記スライダーを軸方向に付勢する付勢部材と、を有する構成とすることができる。
また、本発明のテレビレンズ装置は、前記入力切り換え手段が、固定部に対し軸方向に移動する移動部材と、前記移動部材と同軸上にあり、該移動部材に対し軸方向に移動可能なプランジャと、前記プランジャの軸上に付勢手段を設ける一方、該プランジャに該付勢手段の軸方向の移動を規制する手段を設け、該移動部材と該プランジャの軸方向への相対的移動の際に該付勢手段の長さを調節可能とした構成と、前記入力伝達部材を軸方向に移動させると共に、該プランジャによる軸方向の力を受けるスライダーと、有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、サーボ操作と１軸２操作のいずれかに切換えを行うクラッチ部の全長を短くすることができ、レンズ全体の小型化、軽量化、及びクラッチによるバックラッシの低減化を図ることが可能となり、また、前記クラッチ部における切換えに必要な消費電力の低減化を図ることが可能となるテレビレンズ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態について、以下の実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【０００９】
［実施例１］
図１に、本発明の実施例１におけるテレビレンズ装置の構成を示す。
図１において、１は鏡筒、２はフォーカス光学系３はバリエータ光学系であり鏡筒１により光軸方向に直進案内され、ズームカム７とは案内部材８により係合されている。３はコンペンセータ光学系であり鏡筒１により光軸方向に直進案内され、ズームカム７とは案内部材７１により係合されている。
５はエクステンダー光学系であり、６のターレット上に複数配置され任意の倍率を選択可能としている。７はズームカムであり円筒面にバリエータ用、コンペンセータ用のカム溝が設けられそれぞれ案内部材８、７と係合しており、カムが回転することでバリエータ光学系３、コンペンセータ光学系４を所望の位置関係に配置する。１１はズームカムの駆動力を切換えるクラッチであり、９は１軸２操作の動力を入力する押し引き用プーリ、１０はサーボ操作の動力を入力するサーボ用プーリである。
【００１０】
７０はクラッチを作動させるアクチュエータ、１２はサーボ操作によりズームカムを駆動するズームモーターであり、不示図の操作デマンドおよび制御回路からの指令によりズームカムを駆動する。
１３はズームモーターの駆動力をサーボプーリ１０に伝達するベルト。１４は１軸２操作の操作部である操作棒であり摺動管１５により直線案内されている。１６は操作棒１４とカウンターウエイト外筒１７を連結するワイヤーであり、操作棒１４の直線運動を外筒１７の回転運動に変換している。外筒１７の先端にはプーリが設けられ、回転力をベルト１８により押し引き用プーリ９に伝達する。１９は外筒１７の回転軸であり、カウンターウエイト２０の直進ガイドを兼ねている。２０はカウンターウエイトであり係合部材２１が軸１９に設けられた直線溝に直進可能に係合することで、軸１９の軸回りに回転規制されると伴に直進可能に保持されている。また外径にはカム溝が設けられ外筒１７に固定された係合部材２２が摺動可能に係合している。
【００１１】
ここでカウンターウエイトの働きについて説明する。
レンズの姿勢が傾くとバリエータ光学系３およびコンペンセータ４は鏡筒１により直進案内されているので姿勢の傾きにより光軸方向に移動力が発生する。その力はズームカム７の外径に設けられたカムによりズームカム７の回転トルクに変換される。
一方レンズの姿勢が傾くとカウンターウエイト２０も傾き、軸１９の軸方向の移動力が発生する。その力は外径に設けられたカムにより係合する係合部材２２を軸１９回りの回転力に変換され外筒１７に回転トルクが発生する。よって前述のズームカムに発生するトルクと打ち消し合うようにカウンターウエイトの外径に設けられたカム形状を決定することで、レンズの姿勢が傾いたことにより発生するズーム（自重ズーム）や１軸２操作時のズーム操作力の変化を抑えることができる。
２３は１軸２操作の操作方式かサーボ操作方式のいずれかを選択する選択部、２４は選択部２３の指示によりクラッチ９を切換える制御回路である。
【００１２】
図２は、図１に示したクラッチ１１の詳細図であり、２５はズームカムに回転力を伝達するクラッチ軸、２６、２７、２８は軸受、２９はサーボ用プーリに設けられたキー溝、３０は押し引き用プーリ９に設けられたキー溝、３１はスラスト押えである。サーボ用プーリ１０の一端は軸受２６によりクラッチ軸２５上に支えられもう一端は軸受２８により押し引き用プーリ上に支えられている。一方押し引き用プーリ９の一端は軸受２７によりクラッチ軸２５上に支えられており、一連のプーリおよび軸受のスラスト方向の動きはスラスト押え３１により規制されている。よってプーリ９，１０は隣接し配置されクラッチ軸２５回りに互いに独立して回転でき、かつ後述のスベリキーが両者の間を移動できる構造となる。
３２はキー溝２９あるいは３０のいずれかと係合し、クラッチ軸２５のキー溝３５内で軸方向に移動するスベリキー、３３はスベリキーを駆動するスライダー、３４はスベリキー３２とスライダー３３を固定するネジである。
【００１３】
図３は図２のＡ−Ａ断面を表す図であり、スベリキー３２と押し引き用プーリ９のキー溝３０が係合した状態を示している。
なお、スベリキー３２とキー溝２９については係合ヶ所を円周複数ヶ所に設けてもよい。
再び図２の説明にもどる。３６はスライダー操作部であり長穴部にピン３８が摺動可能に係合することで軸方向に移動可能となっている。
３７はスライダーを押し引き用プーリ９の方向に付勢するバネ、３９はスライダー操作部３６を押すプランジャ、４０は送りネジ４１に対しプランジャ３９をスライダー操作部３６の方向に付勢するバネ、４１は送りネジ、４２はプランジャの抜け止め、４３は送りネジを回転させる切換えモーターである。
【００１４】
ここに示されている図２は、１軸２操作方式でズーム操作を行う状態であり、操作棒１４を前後させることで、動力がワイヤー１６、外筒１７、押し引き用プーリ９へと伝達される。その動力はスベリキー３２からクラッチ軸２５へと伝達され、ズームカム７を回転させてズーム動作が行われる。この時、サーボ用プーリ１０は軸受２６、２８により押し引きプーリ９およびクラッチ軸２５と動力の伝達が切り離されているため、１軸２操作の操作抵抗になることはない。逆にスベリキー３２がサーボ用プーリ１０側に移動しキー溝２９と係合した時には、ズームモーター１２の動力でズームカムが回転しサーボ操作を可能とする。サーボ操作の際には押し引き用プーリ９は軸受２７、２８によりサーボ用プーリ１０およびクラッチ軸２５と動力の伝達が切り離されているため、サーボ駆動の抵抗になったり操作棒が動くなど不必要な作動がない。
【００１５】
図４〜図７は、切換え動作について説明する図である。
図４において今、制御回路２４からスベリキー３２をサーボ用プーリ１０に係合させるため切換えモーター４３に電圧が印加される。切換えモーター４３とギアで係合する送りネジ４１は紙面上右方向へ移動し、バネ４０を介してプランジャ３９、スライダー操作部３６を同方向へ移動させる。
スベリキー３２はキー溝３５に沿ってサーボ用プーリ１０の方向に移動するが、サーボ用プーリのキー溝２９が円周上の係合可能な位置にないのでスベリキー３２はサーボ用プーリ１０に当接したまま停止する。一方送りネジは切換えモーター４３により切換えに必要な移動量だけ送られる。必要な移動量を決定する方法としては、リミットスイッチなどで送りネジ４１の停止位置を検出し切換えモーターを停止させる。この時バネ４０が圧縮されるため送りネジ４１による過大な力が送りネジ４１からサーボ用プーリ１０、ズームカム７に加わることがない。この時バネ４０の圧縮力がバネ３７の付勢力より大きく設定しておけば所定の付勢力でスライドキー３２をサーボ用プーリ１０の方向に付勢する。この状態でサーボ用プーリ１０あるいは押し引き用プーリ９を回転させるとスベリキー３２とキー溝２９の位置が一致した時点で図５のごとく係合が完了し、サーボ操作が可能となる。
【００１６】
図５の状態において、制御回路２３からスベリキー３２を押し引き用プーリ９に係合させるため切換えモーター４３に電圧が印加される。切換えモーター４３とギアで係合する送りネジ４１は紙面上左方向へ移動し図６の状態となる。スベリキー３２はバネ３７に付勢されキー溝３５に沿って押し引き用プーリ９の方向に移動するが、押し引き用プーリ９のキー溝３０が円周上の係合可能な位置にないのでスベリキー３２は押し引き用プーリ９に当接したまま停止する。この状態で押し引き用プーリ９あるいはサーボ用プーリ１０を回転するとスベリキー３２とキー溝３０の位置が一致した時点で図７のごとく係合が完了し、１軸２操作が可能となる。
【００１７】
本実施例では、プランジャ３９、送りネジ４１、バネ４０、切換えモーター４３からなるアクチュエータ部の配置場所に自由度を与えるため、スライダー操作部３６を用いたが、プランジャ３９とスライダー３３が直接当接するよう配置してもよい。
以上のように、本実施例によれば、押し引き用プーリ９とサーボプーリを隣接して配置して構成したことにより、クラッチ部の全長を短くすることができ、レンズ全体の小型化、軽量化や、クラッチによるバックラッシの低減化が可能となる。
また、本実施例によれば、ズームカムと同軸上にクラッチを配置することが容易となる。
【００１８】
［実施例２］
図１１に、本発明の実施例２におけるテレビレンズ装置の構成を示す。
図１１において、５５はスライダー、５６はスライダーと５７のプランジャを接続する接続部材、５７はプランジャ、５８は送りネジ、５９は摺動部材６０、６１を軸方向に付勢するバネ、６０、６１はプランジャ５７の軸上を摺動する摺動部材、６２はバネ５９の付勢力を規制する規制部材、６３は送りネジ５８に固定され、摺動部材６１に当接するキャップである。
【００１９】
図１２〜１５図に、本実施例における切換え動作について説明する図を示す。図１２において、ここでまず、制御回路２４からスベリキー３２をサーボ用プーリに係合させるため切換えモーター４３に電圧が印加される。切換えモーター４３とギアで係合する送りネジ５８は紙面上右方向へ移動し、キャップ６３が摺動部材６１、バネ５９を介してプランジャ５７、接続部材５６を同方向へ移動させる。
スベリキー３２はキー溝３５に沿ってサーボ用プーリ１０の方向に移動するが、サーボ用プーリのキー溝２９が円周上の係合可能な位置にないのでスベリキー３２はサーボ用プーリ１０に当接したまま停止する。一方送りねじは切換えモーター４３により切換えに必要な移動量だけ送られる。必要な移動量を決定する方法としては、リミットスイッチなどで送りネジ５８の停止位置を検出し切換えモーターを停止させる。この時バネ５９が圧縮されるため送りネジ５８による過大な力が送りネジ５８からサーボ用プーリ１０、ズームカム７に加わることがない。この状態でサーボ用プーリ１０あるいは押し引き用プーリ９を回転させると、スベリキー３２とキー溝２９の位置が一致した時点で、図１３に示すように係合が完了し、サーボ操作が可能となる。
【００２０】
図１３の状態において、制御回路からスベリキー３２を押し引き用プーリ９に係合させるため、切換えモーター４３に電圧が印加される。切換えモーター４３とギアで係合する送りネジ５８は紙面上左方向へ移動し、摺動部材６０、バネ５９を介してプランジャ５７、接続部材５６を同方向へ移動させ、図１４の状態となる。スベリキー３２はキー溝３５に沿って押し引き用プーリ９の方向に移動するが、押し引き用プーリ９のキー溝３０が円周上の係合可能な位置にないのでスベリキー３２は押し引き用プーリ９に当接したまま停止する。一方送りネジは切換えモーター４３により切換えに必要な移動量だけ送られる。
この時バネ５９が圧縮されるため送りネジ５８による過大な力が送りネジ５８から押し引き用プーリ９、ズームカム７に加わることがない。この状態で押し引き用プーリ９あるいはサーボ用プーリ１０を回転させるとスベリキー３２とキー溝３０の位置が一致した時点で、図１５のごとく係合が完了し、１軸２操作が可能となる。
【００２１】
本実施例では、アクチュエータ部の配置場所に自由度を与えるため、接続部材５６を用いたがプランジャ５７とスライダー５５を同軸上に一体としてもよい。以上、実施例２では実施例１と同様の効果が得られる他、実施例１のようにバネ３７による送りネジ４１への付勢力がないので、送りネジ５８の駆動力を小さくできることから、サーボ操作と１軸２操作のいずれかに切換える際に必要な消費電力を、低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１におけるテレビレンズ装置の構成を示す図。
【図２】本発明の実施例１におけるテレビレンズ装置のクラッチ部の構成を示す図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す図。
【図４】本発明の実施例１におけるテレビレンズ装置のクラッチの切換え状態を説明する図。
【図５】本発明の実施例１におけるテレビレンズ装置のクラッチの切換え状態を説明する図。
【図６】本発明の実施例１におけるテレビレンズ装置のクラッチの切換え状態を説明する図。
【図７】本発明の実施例１におけるテレビレンズ装置のクラッチの切換え状態を説明する図。
【図８】従来例におけるテレビレンズ装置の構成を示す図。
【図９】従来例におけるテレビレンズ装置のクラッチ部の構成を示す図。
【図１０】従来例を説明する図。
【図１１】本発明の実施例２におけるテレビレンズ装置の構成を示す図。
【図１２】本発明の実施例２におけるテレビレンズ装置のクラッチの切換え状態を説明する図。
【図１３】本発明の実施例２におけるテレビレンズ装置のクラッチの切換え状態を説明する図。
【図１４】本発明の実施例２におけるテレビレンズ装置のクラッチの切換え状態を説明する図。
【図１５】本発明の実施例２におけるテレビレンズ装置のクラッチの切換え状態を説明する図。
【符号の説明】
【００２３】
１：レンズ本体（鏡筒）
２：フォーカス部光学系
３：バリエータ光学系
４：コンペンセータ光学系
５：エクステンダー光学系
６：ターレット
７：ズームカム
８：案内部材
９：押し引き用プーリ
１０：サーボ用プーリ
１１：クラッチ
１２：ズームモーター
１３：ベルト
１４：操作棒
１５：摺動管
１６：ワイヤー
１７：外筒
１８：ベルト
１９：回転軸
２０：カウンターウエイト
２１：係合部材
２２：係合部材
２３：操作方式選択部
２４：制御回路
２５：クラッチ軸
２６：軸受
２７：軸受
２８：軸受
２９：キー溝
３０：キー溝
３１：スラスト押え
３２：スベリキー
３３：スライダー
３４：ネジ
３５：キー溝
３６：スライダー操作部
３７：バネ
３８：ピン
３９：プランジャ
４０：バネ
４１：送りネジ
４２：抜け止め
４３：切換えモーター
４４：レンズ本体
４５：フォーカス部光学系
４６：エクステンダー光学系
４７：ズームカム
４８：クラッチ
４９：ワイヤー巻付け部
５０：ワイヤー
５１：サーボプーリ
５２：オルタネータ
５３：ベルト
５５：スライダー
５６：接続部材
５７：プランジャ
５８：送りネジ
５９：バネ
６０：摺動部材
６１：摺動部材
６２：規制部材
６３：キャップ
７０：アクチュエータ
７１：案内部材
【図１】
2005070693.tif 000003
【図２】
2005070693.tif 000004
【図３】
2005070693.tif 000005
【図４】
2005070693.tif 000006
【図５】
2005070693.tif 000007
【図６】
2005070693.tif 000008
【図７】
2005070693.tif 000009
【図８】
2005070693.tif 000010
【図９】
2005070693.tif 000011
【図１０】
2005070693.tif 000012
【図１１】
2005070693.tif 000013
【図１２】
2005070693.tif 000014
【図１３】
2005070693.tif 000015
【図１４】
2005070693.tif 000016
【図１５】
2005070693.tif 000017