(57)【要約】【課題】操作角度が規制される多回転可能なレンズ操作装置において、検出系を増やすことなくレンズ位置と操作規制の相対位置を保ち、且つ操作規制時に過剰な力が加わっても部品の破損が生じないレンズ操作装置を提供すること。【解決手段】筐体と前記筐体に回転可能に保持された操作部材と前記操作部材の位置を検出する検出部材と前記検出結果に基づいてレンズを制御する制御部と前記操作部材の回転操作範囲の規制を行う規制部材とを有するレンズ操作装置において、前記操作部材に設けられた摺動溝と前記規制部材に設けられた規制溝と前記摺動溝と前記規制溝の双方と係合するコマ部材と前記操作範囲を３６０度以上にする多回転手段と前記規制部材を前記筐体に対して駆動させる駆動部材と前記規制部材に前記角度検出部材が設けられることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に回転可能に保持された操作部材と、
前記操作部材の位置を検出する操作検出部材と、
前記検出結果に基づいてレンズを制御する制御部と、
前記操作部材の回転操作範囲の規制を行う規制部材とを有するレンズ操作装置において、
前記操作部材に設けられた摺動溝と、
前記規制部材に設けられた規制溝と、
前記摺動溝と前記規制溝の双方と係合するコマ部材と、
前記操作範囲を３６０度以上にする多回転手段と、
前記規制部材を前記筐体に対して駆動させる駆動部材と、
前記規制部材に前記操作検出部材が設けられることを特徴とするレンズ操作装置。
【請求項２】
前記レンズの位置を検出するレンズ検出部材と、前記レンズ検出部材の検出量と前記操作検出部材の検出量が一定となるように前記規制部材を駆動させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ操作装置。
【請求項３】
前記多回転手段は、前記摺動溝と前記規制溝のいずれかが前記コマ部材を前記操作部材の回転軸と垂直な面上に螺旋状にガイドする溝であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ操作装置。
【請求項４】
前記多回転手段は、前記摺動溝と前記規制溝のいずれかが前記コマ部材を前記操作部材の回転軸上に螺旋状にガイドする溝であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ操作装置。
【請求項５】
前記駆動部材は通電することで振動をする圧電素子を利用することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のレンズ操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ操作装置、特に回転操作によりテレビレンズを遠隔操作するレンズ操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビレンズにおいて撮影者はフォーカス操作を行うために、フォーカスデマンドと称されるレンズ操作装置を使用する。このフォーカスデマンドは、撮影者が手動で操作するための操作部材に相当するノブを有する。ノブを手動で回転操作することによって、ノブと連動し、操作角度を検出する角度検出器から信号を得る。得られた信号に応じて、モータ等の駆動装置を制御することでフォーカスレンズ群の位置制御を行う。
【０００３】
ここで、フォーカスデマンドには、撮影者が至近端又は無限端位置が手感で感じられるように、ノブの操作範囲を規制する規制部材が設けられる。特許文献１には、ノブの回転操作範囲を任意に設定することを可能とした技術が開示されている。
【０００４】
ところで、撮影者が所望のフォーカス位置に設定した状態で、レンズ装置の電源をＯＦＦにした後に予期せずフォーカスデマンドが回転した場合は、電源を再投入した時、前記設定したフォーカス位置が変化する課題が生じる。加えて、オートフォーカス機能を搭載したレンズ装置においては、オートフォーカス機能をＯＮにすると、フォーカスデマンドによる制御は無効となり、撮影者の所望の被写体に合焦する位置にフォーカスレンズ群が自動位置制御される。その後、オートフォーカス機能をＯＦＦにすると、フォーカスデマンドによる制御が有効となるため、オートフォーカスにより合焦していた被写体が急にぼけるといった課題が生じる。
【０００５】
この様な課題に対して、特許文献２には、規制部材を移動可能な構造とした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１５４２１２号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献２に開示された従来技術では、ノブの回転数は１回転未満に限定される。また、ノブの操作角度を検出するセンサの他に規制部材の位置を検出するためのセンサが必要となるため、大型化及び高コストとなる。また、ノブを勢いよく回転させて規制部材に衝突させると、規制部材が破損するという課題も生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、操作角度が規制される多回転可能なレンズ操作装置において、検出系を増やすことなくレンズ位置と操作規制の相対位置を保ち、且つ操作規制時に過剰な力が加わっても部品の破損が生じないレンズ操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係るレンズ操作装置は、
筐体と前記筐体に回転可能に保持された操作部材と前記操作部材の位置を検出する検出部材と前記検出結果に基づいてレンズを制御する制御部と前記操作部材の回転操作範囲の規制を行う規制部材とを有するレンズ操作装置において、前記操作部材に設けられた摺動溝と前記規制部材に設けられた規制溝と前記摺動溝と前記規制溝の双方と係合するコマ部材と前記操作範囲を３６０度以上にする多回転手段と前記規制部材を前記筐体に対して駆動させる駆動部材と前記規制部材に前記角度検出部材が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るレンズ操作装置によれば、操作角度が規制される多回転可能なレンズ操作装置において、検出系を増やすことなくレンズ位置と操作規制の相対位置を保ち、且つ操作規制時に過剰な力が加わっても部品の破損が生じないことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１であるテレビレンズの全体図である。
【図２】実施例１であるフォーカスデマンドの断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図であり、（ａ）は操作前の状態、（ｂ）はノブの操作を行った状態、（ｃ）は規制環が動く状態である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図であり、（ａ）は操作前の状態、（ｂ）はノブの操作を行った状態、（ｃ）は規制環が動く状態である。
【図５】実施例１であるテレビレンズの電源をＯＮにした際のフローチャートである。
【図６】実施例２であるテレビレンズの全体図である。
【図７】実施例２であるフォーカスデマンドの断面図である。
【図８】図７のＡ視図であり、（ａ）は操作前の状態、（ｂ）はノブの操作を行った状態、（ｃ）は規制環が動く状態である。
【図９】図７のＢ−Ｂ断面図であり、（ａ）は操作前の状態、（ｂ）はノブの操作を行った状態、（ｃ）は規制環が動く状態である。
【図１０】実施例２であるテレビレンズのオートフォーカス機能をＯＮにした際のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【実施例１】
【００１３】
以下、図１から図５を参照して、本発明の第１の実施例による、レンズ操作装置について説明する。
【００１４】
図１に基づいて、テレビレンズ１０１を詳細に説明する。
【００１５】
フォーカスレンズ１は雌ネジを有するヘリコイド部材２に保持される。固定板３には、ヘリコイド部材２と噛み合う雄ネジを有するヘリコイド軸４が回転可能に保持される。よって、フォーカスレンズ１はヘリコイド軸４を回転することで、光軸方向に移動可能となる。更に、ヘリコイド軸４にはギア部４ａが設けられ、固定板５に取り付けた角度検出器６のギア部６ａとモータ７のギア部７ａの双方と係合することで、フォーカスレンズ１の位置検出と電気駆動を行うことが可能となる。角度検出器６とモータ７はレンズ制御部８に接続され、且つレンズ制御部８はレンズコネクタ９を経由してフォーカスデマンド１０２と接続する。以上の構成により、フォーカスデマンド１０２からの操作信号を受け取り、該操作信号と角度検出器６の信号に基づきモータ７を駆動することで、フォーカスレンズ１は位置制御される。
【００１６】
図２〜図４に基づいて、フォーカスデマンド１０２を詳細に説明する。
【００１７】
ノブ１０には、ネジ１１ａと１１ｂによりノブカバー１２が固定されており、撮影者が操作するためのツノ１３ａ、１３ｂ、１３ｃが取り付けられる。ノブ１０は軸受１４ａと１４ｂを介して筐体１５に接続され、且つネジ１１ｃを介して固定板１６を取り付けることで筐体１５に対して回転可能に保持される。
【００１８】
規制環１８は軸受１７を介してノブ１０に回転可能に接続され、ノブ１０と筐体１５の間には通電する事で振動を行い、振動による摩擦力で規制環１８を回転駆動する圧電素子１９が配置される。また、圧電素子１９には弾性部１９ａが設けられ、通電時にはガタが無い高精度な規制環１８の駆動を可能とし、無通電時には弾性力からなる摩擦力により規制環１８の回転動作を規制する。
【００１９】
角度検出器２０は固定板２１を介して規制環１８に固定され、且つ角度検出器２０のギア部２０ａとノブ１０のギア部１０ａが係合することで、ノブ１０の回転位置と規制環１８の回転位置の双方の検出が可能となる。角度検出器２０は規制環１８に具備された接点を持つブラシ２２に接続される。ブラシ２２が筐体１５に具備されたフレキシブル基板２３と接触することで、規制環１８が複数回回転を行っても角度検出器２０の配線のねじれや断線など無く、フレキシブル基板２３と接続されるデマンド制御部２６に角度検出器２０の検出信号を送ることが可能となる。
【００２０】
カバー２４はボルト２５により筐体１５に固定されており、筐体１５に固定されたデマンド制御部２６はカバー２４に固定されたコネクタ２７を介してテレビレンズ１０１と接続されることで、ノブ１０の操作信号をテレビレンズ１０１に送ることが可能となる。更にデマンド制御部２６は圧電素子１９と接続されるため、フォーカスレンズ１の位置信号を受け取り、該操作信号と角度検出器２０の信号に基づき圧電素子１９を振動させることで規制環１８の位置制御を行うことが可能となる。
【００２１】
コマ２８は規制環１８に設けられた渦巻き状の規制溝１８ａと、ノブ１０に設けられた長溝１０ｂの双方の溝と係合する位置に配置される。すると、図３及び図４の（ａ）から（ｂ）のようにノブ１０をα方向に回転させると、長溝１０ｂに回転ガイドされたコマ２８が規制溝１８ａ内を移動する。更にノブ１０をα方向に回転させ続けるとコマ２８が端１８ｂに衝突し、ノブ１０の操作が規制される。また、ノブ１０をα方向とは逆の方向に回転させ続けると、コマ２８はもう一方の端１８ｃと衝突し、ノブ１０の操作が規制される。
【００２２】
図５のフローチャートに基づいて、テレビレンズ１０１の電源をＯＮした時のテレビレンズ１０１とフォーカスデマンド１０２の動作について説明する。
【００２３】
テレビレンズ１０１の電源をＯＮにすると、ＳＴＥＰ１０１へ進み、フォーカスレンズ１の位置情報Ｆをレンズ制御部８に取り込みデマンド制御部２６へ送る。
【００２４】
ＳＴＥＰ１０２では、フォーカスデマンド１０２の規制環１８の位置情報ｆをデマンド制御部２６に取り込む。
【００２５】
ＳＴＥＰ１０３では、デマンド制御部２６がＦ＝ｆ（フォーカスレンズ１と規制環１８の相対的な位置ズレが発生していない）であるか判断を行う。Ｆ＝ｆであれば終了となり、Ｆ≠ｆであればＳＴＥＰ１０４へ進む。
【００２６】
ＳＴＥＰ１０４では、圧電素子１９への通電を行う。
【００２７】
ＳＴＥＰ１０５では、圧電素子１９により規制環１８をＦ＝ｆとなるように駆動する。例えば図３及び図４の（ｃ）で、Ｆ＝ｆとなるように規制環１８をβ方向に回転駆動した図を示す。
【００２８】
ＳＴＥＰ１０６では、圧電素子１９の通電を遮断し、ＳＴＥＰ１０１へ戻る。
【００２９】
以上の構造によって、フォーカスデマンド１０２は多回転可能で且つ操作規制を有し、テレビレンズ１０１の電源ＯＮ時にフォーカスレンズ１が駆動しないことが可能となる。
【００３０】
また、１つの角度検出器２０でノブ１０の操作角と規制環１８の位置検出を行うため、小型化且つ低コストとなる。
【００３１】
そして、規制環１８の固定保持を摩擦力により行うため、ノブ１０を過剰な力で回転させて操作端に到達させても、規制環１８と圧電素子１９の接触面が滑り、力を逃がすことで部品の破損を防ぐ。
【００３２】
更に、圧電素子１９への通電はテレビレンズ１０１の電源ＯＮ時のみであり、通常操作時には無通電状態となるため消費電力を抑制することが出来る。
【００３３】
加えて、圧電素子１９により規制環１８が駆動している時に、撮影者がノブ１０を強引に回転させても、フォーカスレンズ１の位置と規制環１８の相対位置が合致するまで圧電素子１９により規制環１８が回転し続けることで相対位置ズレを防ぐ。
【実施例２】
【００３４】
以下、図６から図１０を参照して、本発明の第２の実施例による、レンズ操作装置について説明する。
【００３５】
図６に基づいて、テレビレンズ２０１を詳細に説明する。
【００３６】
フォーカスレンズ３０は雌ネジを有するヘリコイド部材３１に保持される。固定板３２には、ヘリコイド部材３１と噛み合う雄ネジを有するヘリコイド軸３３が回転可能に保持される。よって、フォーカスレンズ３０はヘリコイド軸３３を回転することで、光軸方向に移動可能となる。更に、ヘリコイド軸３３にはギア部３３ａが設けられ、固定板３４に取り付けた角度検出器３５のギア部３５ａとモータ３６のギア部３６ａの双方と係合することで、フォーカスレンズ３０の位置検出と電気駆動を行うことが可能となる。角度検出器３５とモータ３６はレンズ制御部３７に接続され、且つレンズ制御部３７はレンズコネクタ３８を経由してフォーカスデマンド２０２と接続する。以上の構成により、フォーカスデマンド２０２からの操作信号を受け取り、該操作信号と角度検出器３５の信号に基づきモータ３６を駆動することで、フォーカスレンズ３０は位置制御される。
【００３７】
更に、レンズ制御部３７を被写体とのフォーカスの位置ズレ量を検出するＡＦセンサ３９と接続することにより、フォーカスレンズ３０のオートフォーカス駆動が可能となる。
【００３８】
図７〜図９に基づいて、フォーカスデマンド２０２を詳細に説明する。
【００３９】
ノブ４０には、ネジ４１ａと４１ｂによりノブカバー４２が固定されており、撮影者が操作するためのツノ４３ａ、４３ｂ、４３ｃが取り付けられる。ノブ４０はボルト４４によりノブ軸４５と連結固定される。ノブ軸４５は軸受４６ａと４６ｂを介して筐体４７に接続され、且つネジ４１ｃを介して固定板４８を取り付けることで筐体４７に対して回転可能に保持される。
【００４０】
規制環４９は、軸受５０ａと５０ｂとスペーサー５１を介して、ノブ軸４５に回転可能に保持される。規制環４９のギア部４９ａと筐体４７に固定されたモータ５２のギア部５２ａが係合することで、モータ５２の通電時には規制環４９を電気駆動し、無通電時には規制環４９をモータ５２の保持トルクにより固定保持する。
【００４１】
角度検出器５３は固定板５４を介して規制環４９に固定され、且つ角度検出器５３のギア部５３ａとノブ軸４５のギア部４５ａが係合することで、ノブ４０の回転位置と規制環４９の回転位置の双方の検出が可能となる。角度検出器５３は規制環４９に具備された接点を持つブラシ５５に接続される。ブラシ５５が筐体４７に具備されたフレキシブル基板５６と接触することで、規制環４９が複数回回転を行っても角度検出器５３の配線のねじれや断線など無く、フレキシブル基板５６と接続されるデマンド制御部５７に角度検出器５３の検出信号を送ることが可能となる。
【００４２】
カバー５８はボルト５９により筐体４７に固定されており、筐体４７に固定されたデマンド制御部５７はカバー５８に固定されたコネクタ６０を介してテレビレンズ２０１と接続されることで、ノブ４０の操作信号をテレビレンズ２０１に送ることが可能となる。更にデマンド制御部５７はモータ５２と接続されるため、フォーカスレンズ３０の位置信号を受け取り、該操作信号と角度検出器５３の信号に基づきモータ５２を駆動することで規制環４９の位置制御を行うことが可能となる。
【００４３】
鋼球６１は規制環４９に設けられた長溝４９ｂと、ノブ軸４５に設けられた螺旋溝４５ｂの双方の溝と係合する位置に配置され、抜け止め板６２をネジ６３ａと６３ｂで規制環４９に固定する。すると、図８及び図９の（ａ）から（ｂ）のようにノブ４０をα方向に回転させると、螺旋溝４５ｂにガイドされた鋼球６１が長溝４９ｂ内を移動する。更にノブ４０をα方向に回転させ続けると鋼球６１は螺旋溝４５ｂに打ちこまれたピン６４ａに衝突し、ノブ４０の操作が規制される。また、ノブ４０をα方向とは逆の方向に回転させ続けると、鋼球６１は螺旋溝４５ｂに打ちこまれたもう一方のピン６４ｂと衝突し、ノブ４０の操作が規制される。
【００４４】
ＡＦ操作部６５は、前述したテレビレンズ２０１のオートフォーカス機能のＯＮ／ＯＦＦ信号を、デマンド制御部５７を介してレンズ制御部３７に送る。
【００４５】
図１０のフローチャートに基づいて、テレビレンズ２０１とフォーカスデマンド２０２のオートフォーカス機能動作について説明する。
【００４６】
ＳＴＥＰ２０１では、ＡＦ操作部６５のオートフォーカス機能がＯＮであるかを判断する。オートフォーカス機能がＯＮであればＳＴＥＰ２０２に進み、オートフォーカス機能がＯＦＦであればＳＴＥＰ２０６に進む。
【００４７】
ＳＴＥＰ２０２では、フォーカスレンズ３０の位置情報Ｆをレンズ制御部３７に取り込む。
【００４８】
ＳＴＥＰ２０３では、ＡＦセンサ３９がフォーカス位置ズレ量ΔＦを算出し、レンズ制御部３７に送る。
【００４９】
ＳＴＥＰ２０４では、レンズ制御部３７が目標とするフォーカスレンズ３０の位置ＦｘをＦ及びΔＦから算出する。
【００５０】
ＳＴＥＰ２０５では、フォーカスレンズ３０を目標Ｆｘまで駆動する。
【００５１】
ＳＴＥＰ２０６では、フォーカスレンズ３０の位置情報Ｆをレンズ制御部３７に取り込み、デマンド制御部５７へ送る。
【００５２】
ＳＴＥＰ２０７ではフォーカスデマンド２０１の規制環４９の位置情報ｆをデマンド制御部５７に取り込む。
【００５３】
ＳＴＥＰ２０８では、デマンド制御部５７がＦ＝ｆ（フォーカスレンズ３０と規制環４９の相対的な位置ズレが発生していない）であるか判断を行う。Ｆ＝ｆであれば終了となり、Ｆ≠ｆであればＳＴＥＰ２０９へ進む。
【００５４】
ＳＴＥＰ２０９では、モータ５２への通電を行う。
【００５５】
ＳＴＥＰ２１０では、モータ５２により規制環４９をＦ＝ｆとなるように駆動する。例えば図８及び図９の（ｃ）で、Ｆ＝ｆとなるように規制環４９をβ方向に回転駆動した図を示す。ＳＴＥＰ２１１ではモータ５２の通電を遮断し、ＳＴＥＰ２０１へ戻る。
【００５６】
以上の構造によって、フォーカスデマンド２０２は多回転可能で且つ操作規制を有し、テレビレンズ２０１のオートフォーカス機能がＯＮからＯＦＦになってもフォーカスレンズ３０の位置を維持することが可能となる。
【００５７】
また、１つの角度検出器５３でノブ４０の操作角と規制環４９の位置検出を行うため、小型化且つ低コストとなる。
【００５８】
更には、規制環４９の固定保持をモータ５２による保持トルクで行うため、ノブ４０を過剰な力で回転させて操作端に到達させても、該保持トルクを超えるとモータ５２が回転し力を逃がすことで部品の破損を防ぐ。
【００５９】
加えて、モータ５２により規制環４９が駆動している時に、撮影者がノブ４０を強引に回転させても、フォーカスレンズ３０の位置と規制環４９の相対位置が合致するまでモータ５２により規制環４９が回転し続けることで相対位置ズレを防ぐ。
【００６０】
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】
【００６１】
１０１  テレビレンズ、１０２  フォーカスデマンド、１  フォーカスレンズ、
２  ヘリコイド部材、４  ヘリコイド軸、６，２０  角度検出器、７  モータ、
８  レンズ制御部、９  デマンド制御部、１０  ノブ、１０ｂ  長溝、１８  規制環、
１８ａ  規制溝、１９  圧電素子、１９ａ  弾性部、２８  コマ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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