JP2787501B2 - 電動ズームレンズ鏡筒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、ズーミング操作をパワー化した電動ズーム
レンズ鏡筒に関する。

「従来技術およびその問題点」 この種の電動ズームレンズ鏡筒では、パワーズーミン
グとマニュアルズーミングの切換を行なうために、レバ
ー等によりクラッチを切り替えている。しかしレンズ鏡
筒には、フォーカスリング、絞目盛環等の操作部材があ
るため、このような切換レバーを設け、さらにモータの
正逆の駆動スイッチやマニュアルズーム操作環を設ける
ことはスペース的に困難であった。また操作も煩雑にな
る。さらにズーム速度の調整を行なうには、別途ボリュ
ームを設けなければならない。

「発明の目的」 本発明は、ズーム操作環によって、ズーミングスイッ
チ、ズーミング方向の制御（テレワイドの切替）、およ
びズーミング速度の調整ができ、しかも操作力を与えな
いと自動的に停止する電動ズームレンズ鏡筒を得ること
を目的とする。

また本発明は、同じズーム操作環により、マニュアル
ズーミングもできる電動ズームレンズ鏡筒を得ることを
目的とする。

「発明の概要」 本発明は、ズーム操作環の中立位置からの正逆の回動
によりテレワイドの切替を行なうとともに、その回動角
の大小によりズーム速度を制御し、さらにズーム操作環
から手を離したときには、自動的にモータを停止させる
ようにしたものである。

すなわち本発明の電動ズームレンズ鏡筒は、ズームモ
ータ；このズームモータの正逆の回転によって焦点距離
を変化させるパワーズーム機構；回動操作可能なズーム
操作環；このズーム操作環の中立位置からの正逆の回動
に応じてズームモータを正逆に回転駆動する回転方向制
御手段；ズーム操作環の中立位置からの回動角の大小に
応じズームーモータの回転速度を制御する速度制御する
速度制御手段；およびズーム操作環に操作力を加えない
とき、該ズーム操作環を中立位置に復帰させる中立位置
復帰機構を備えたことを特徴としている。

ズーム操作環を光軸方向に移動可能に支持するととも
に、その光軸方向の特定の移動位置で回転方向に一体化
されるスイッチ部材を設け、このスイッチ部材により回
転方向制御手段および回転速度制御手段を動作させれ
ば、ズーム操作環を特定の光軸方向位置に移動させたと
きだけ、上記作用が得られる。

そしてこのズーム操作環の光軸方向の別の移動位置で
該ズーム操作環と光軸方向に一体化されるマニュアルズ
ーム部材と、このマニュアルズーム部材の回動で作動す
るマニュアルズーム機構とをさらに設けることにより、
同一のズーム操作環によりマニュアルズーミングも可能
となる。

中立位置復帰機構は、例えば、ズーム操作環またはス
イッチ部材に設けた少なくとも１本の復帰柱と、この復
帰柱に係合しズーム操作環またはスイッチ部材が中立位
置から正逆いずれかに変位したとき一方が撓み量を大き
くする一対のばね部材とから構成することができる。

あるいは、この中立位置復帰機構は、ズーム操作環ま
たはスイッチ部材に回転方向に離隔させて設けた一対の
復帰柱と、この一対の復帰柱に対応させて固定部分に設
けた一対の中立柱と、この一対の復帰柱および中立柱に
同時にかつ互いに外側から当接可能な一対の復帰レバー
と、この一対の復帰レバーに接近力を付与する付勢手段
とから構成することができる。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。この実施
例は、２群タイプの電動ズームレンズに本発明を適用し
たものである。前群レンズL1は前群枠11に固定され、前
群枠11はヘリコイド環12にヘリコイドＨによって螺合し
ている。前群枠11はまた直進案内突起11aを備え、この
直進案内突起11aは、フォーカス環13に形成した光軸方
向の直進案内溝13aに嵌まっている。

後群レンズL2は、後群枠14に固定され、この後群枠14
に植設したピン（図示せず）は、カム溝15に設けたカム
溝（図示せず）に係合している。また絞移動環16に植設
したピン（図示せず）も同様に、カム溝15に設けたカム
溝（図示せず）に係合している。カム環15は、固定環17
の内周に回動自在に支持されていて、この固定環17の内
周に嵌めた上記後群枠14と絞移動環16は、固定環17との
間に設けた直進ガイド機構（図示せず）によって、光軸
方向の直進移動のみ可能に支持されている。従って、後
群枠14と絞移動環16は、カム環15が回動すると、これに
設けたカム溝によって定まる所定の関係で、光軸方向に
直進移動する。絞移動環16は、絞羽根18および遮光環19
を有し、絞羽根18は、マウント環20から後方に突出する
絞レバー21によって開閉される。

他方ヘリコイド環12には、カム溝（図示せず）が設け
られていて、このカム溝に、カム環15に立てたピン（図
示せず）が嵌入している。従って、カム環15が回動する
と、ヘリコイド環12を介し、直進案内溝13aによって直
進移動する前群枠11が光軸方向に移動する。すなわち、
カム環15が回動すると、前群レンズL1と後群レンズL2が
所定の関係で空気間隔を変化させながら光軸方向に移動
し、ズーミングがなされる。

カム環15は、固定環17とともにレンズ内に固定された
モータ22によって回転駆動される。このカム環15は、半
径方向に突出するマニュアルレバー23によっても回転を
与えることができる。

フォーカス環13は、AF軸24によって回転駆動される。
AF軸24はその後端ジョイント部24aがマウント環20に臨
み、カメラボディ側のAF軸から回転を受ける。AF軸24の
前端に設けたギヤ24bは、フォーカス環13に形成した内
歯ギヤ13bに噛み合っている。従って、AF軸24が回動す
るとフォーカス環13が回転し、直進案内溝13aと直進案
内突起11aの嵌合関係により、前群枠11がフォーカス環1
3と一体に回転する。前群枠11が回転すると、ヘリコイ
ドＨに従って光軸方向に移動し、フォーカシングがなさ
れる。

このフォーカス環13の外側には、固定環25が位置して
いる。この固定環25の外周には、ズーム操作環26、スイ
ッチ環27、およびマニュアルズーム環28がそれぞれ回動
可能に支持されている。

ズーム操作環26は、その内周面に、２本の周方向Ｖ溝
Ａ、Ｂを有し、固定環25には、この周方向Ｖ溝Ａまたは
Ｂに嵌まるクリックボール29と、このクリックボール29
を外方に移動付勢する板ばね30が設けられている（第２
図参照）。ズーム操作環26は、周方向Ｖ溝ＡまたはＢに
クリニックボール29が嵌まる二位置の間で、光軸方向に
移動可能であり、かつこの両位置が安定位置となる。

スイッチ環27は、固定環25の貫通孔から内方に突出す
る復帰柱31（第１図）とブラシピン32（第２図）を有す
る。

復帰柱31は、第6A図、6B図に示す中立位置復帰機構NR
の構成要素である。この復帰柱31は、固定環25側に支持
した一対の中立位置復帰ばね33による対称の回転不勢力
を受け、スイッチ環に27に外力が加わらない状態では、
復帰柱31（つまりスイッチ環27）が中立位置Ｎに復帰す
る。すなわち復帰柱31に関し対称に位置する一対の中立
位置復帰ばね33は、それぞれその中心コイル部33aをピ
ン34に嵌め、その両端の脚部33b、33cを、復帰柱31とピ
ン35に掛け止めている。脚部33bは同時に、復帰柱31に
対向する中立柱36に掛け止められている。ピン34、ピン
35および中立柱36は、いずれも固定環25に固定したもの
である。

ブラシピン32は、その内端部に、ブラシ37を固定して
有し、このブラシ37は、固定環25の内周面に固定したコ
ード板38と接触している。このブラシ37とコード板38
は、スイッチ環27の中立位置Ｎからの回動方向、および
その回動（角）量を検出するもので、モータ22のモータ
制御回路40にその情報を入力する。モータ制御回路40
は、この回動方向および回動角の入力を受け、回転方向
制御回路40aおよび速度制御回路40bを介して、モータ22
の回転方向および回転速度を制御する（第５図）。

マニュアルズーム環28は、固定環25の段部と、この固
定環25の後部に固定されたカバー環42によって、光軸方
向の移動を制限されている。その内面には、光軸方向の
直線溝28aが形成されていて、この直線溝28aに、上記マ
ニュアルレバー23が嵌まっている。直線溝28aは、組立
のために形成したもので、マニュアルレバー23およびマ
ニュアルズーム環28が光軸方向に移動するものではな
い。

そして、以上のズーム操作環26、スイッチ環27および
マニュアルズーム環28には、第４図に示すように、択一
噛合機構（クラッチ機構）44が設けられている。この択
一噛合機構44は、ズーム操作環26のスイッチ環27側端面
に突起26aを設ける一方、スイッチ環27にこの突起26aが
係脱可能な等間隔溝27aを設け、またズーム操作環26の
マニュアルズーム環28側端面に等間隔溝26bを設ける一
方、マニュアルズーム環28に、この等間隔溝26bのいず
れかに嵌入可能な突起28bを設けてなっている。これら
の突起と溝は、両者が同時に噛み合うことはなく、ズー
ム操作環26を前進させてその周方向にＶ溝Ｂにクリック
ボール29を嵌入させると、突起26aと等間隔溝27aが噛み
合い、ズーム操作環26を後退させてその周方向Ｖ溝Ａに
クリックボール29を嵌入させると、等間隔溝26bと突起2
8bが噛み合う。

なお45はカバー環42の後部に位置する絞目盛環、46は
固定環25に穿けた距離目盛窓、47（第３図）はカバー環
42に穿けた焦点距離窓、48は固定環25に固定した、フォ
ーカス環13の回動範囲規制突起である。距離目盛窓46か
らは、フォーカス環13の外周面に付した距離目盛49を視
ることができ、焦点距離窓47からは、マニュアルズーム
環28の外周面に付した焦点距離目盛50を視ることができ
る。回動範囲規制突起48は、フォーカス環13の外周に一
定角度に渡って設けた周方向溝13cに嵌入して、フォー
カス環13の回動範囲を規制する。

上記構成の本電動ズームレンズ鏡筒は従って、ズーム
操作環26を前進させて、その周方向Ｖ溝Ｂ内にクリック
ボール29を嵌入させた状態が電動ズームモードである。
この状態では、突起26aと等間隔溝27aの嵌合関係によ
り、ズーム操作環26とスイッチ環27が回転方向に一体化
される。ズーム操作環26を介してスイッチ環27が中立位
置Ｎからいずれか一方に回動すると、ブラシ37とコード
板38がまずその回動方向を検知し、モータ制御回路40
（の回転方向制御回路40a）がモータ22を正逆いずれか
に駆動する。つまりテレワイドのズーミング方向は、ズ
ーム操作環26の回動操作方向で制御される。ブラシ37と
コード板38は同時にスイッチ環27、つまりズーム操作環
26の回動角を検出し、モータ制御回路40（の速度制御回
路40b）は、その回動角が大きい程、モータ22の速度を
高める。モータ22が駆動されると、カム環15が回転し、
前群レンズL1、後群レンズL2、および絞移動環16が所定
の関係で光軸方向に移動して、ズーミングがなされる。

ズーム速度の変更は、連続であっても、段階状であっ
てもよい。コード板38のコードの設定あるいは信号処理
によってこれらは自由に設定できる。

ズーム操作環26を中立位置Ｎから逆いずれかに回動さ
せると、第6B図のように、一対の中立位置復帰ばね33は
その一方のみが撓む。そして操作力を解放すると、その
撓んでいた方の中立位置復帰ばね33の脚部33bの力によ
り、復帰柱31を介してスイッチ環27は中立位置Ｎに復帰
し、モータ22は停止する。復帰に際しては、中立柱36が
脚部33bの過度の変形を防ぎスイッチ環27が中立位置Ｎ
を越えて回動するのを防ぐ。以上の復帰動作は、ズーム
操作環26を正逆（テレ、ワイド）いずれに回動させても
同様である。

第6C図は、中立位置復帰機構NRの別の実施例を示すも
ので、コイルばね33およびピン34を一つとし、コイルば
ね33の一対の脚部33dを中立柱36および復帰柱31の両側
に接触させたものである。この実施例によっても、同様
の中立位置復帰作用を得ることができる。

次に、マニュアルズームモードは、ズーム操作環26を
後退させて、その周方向Ｖ溝Ａにクリックボール29を嵌
入させる。この状態では、等間隔溝26bが突起28bに噛み
合って、ズーム操作環26とマニュアルズーム環28が回転
方向に一体化される。従って、ズーム操作環26を回動操
作すると、直線溝28aおよびマニュアルレバー23を介し
てカム環15が回動し、ズーミングがなされる。

以上の電動モードとマニュアルモードの差は、カム環
15を、モータ22を介して回動させるか、マニュアルレバ
ー23を介して回動させるかの差であり、いずれにしても
ズーミングが行なわれる。

なお電動ズームモード時にも、カム環15と一体にマニ
ュアルレバー23が回動し、マニュアルズーム環28が回動
するが、マニュアルズーム環28とズーム操作環26は噛み
合っていないので問題はない。

第7A、7B図は中立位置復帰機構NRのさらに他の実施例
を示す。この実施例は、一対の板ばね51によって中立位
置復帰ばねを構成したもので、この板ばね51は一端が固
定環25に固定され、自由端部がスイッチ環27に植設した
復帰柱31の両側に接触している。従って、スイッチ環27
が中立位置Ｎからいずれか一方に回転すると、一方の板
ばね51が第7B図のように撓み、スイッチ環27に復帰力を
作用させる。このため操作力を開放すると、スイッチ環
27は撓んだ板ばね51の力により第7A図に示す中立位置へ
復帰する。第8A、8B図は中立位置復帰機構NRのさらに別
の実施例を示す。この実施例では、スイッチ環27上に、
周方向に離間させて一対の復帰柱31A、31Bを植設し、こ
の復帰柱31A、31Bを、スイッチ環27上に周方向に移動可
能に支持した一対のばね掛け部材52A、52Bの長孔53A、5
3Bにそれぞれ嵌入させている。一対のばね掛け部材52
A、52Bには、それぞれ引張ばね（中立位置復帰ばね）54
A、54Bの一端が対称に掛け止められ、この引張ばね54
A、54Bの他端は、固定環25に固定したばね掛けピン55
A、55Bに掛け止めされている。そしてスイッチ環27の中
立位置Ｎでは、引張ばね54A、54Bの対向する力によりば
ね掛け部材52A、52Bが移動し、長孔53A、53Bの対向方向
内端部に復帰柱31A、31Bが位置する。

この実施例では、スイッチ環27が第8A図に示す中立位
置Ｎからいずれか一方に回転すると、復帰柱31A（また
は31B）とともに移動するばね掛け部材52A（または52
B）によって、一方の引張ばね54A（または54B）が第8B
図のように撓み，スイッチ環27に復帰力を作用させる。
このとき他方の復帰柱31B（または31A）は長孔53B（ま
たは53A）内を移動するため、他方の引張ばね54B（また
は54A）は撓まない。このため操作力を開放すると、ス
イッチ環27は撓んだ引張ばね54B（または54A）の力によ
り第8A図に示す中立位置へ復帰する。

第9A図、9B図は中立位置復帰ばねを単一の引張ばね56
から構成した中立位置復帰機構NRの別の実施例を示して
いる。スイッチ環27には、第8A図、8B図と同様の復帰柱
31A、31Bが植設されており、固定環25には、この復帰柱
31A、31Bに対応させて、一対の中立柱57A、57Bが固定さ
れている。この復帰柱31Aと中立柱57A、および復帰柱31
Bと中立柱57Bの外側にはそれぞれ、軸58A、58Bで固定環
25に枢着した一対の復帰レバー59A、59Bが位置し、この
復帰レバー59A、59B間に両者を接近させる上記引張ばね
56が張設されている。

この実施例では従って、スイッチ環27が第9A図に示す
中立位置Ｎからいずれか一方に回転すると、復帰柱31A
（または31B）によって一方の復帰レバー59A（または59
B）が揺動する。他方の復帰レバー59B（または59A）
は、中立柱57B（または57A）によって揺動を阻止される
から、引張ばね56が引き延ばされ、スイッチ環27に復帰
力を作用させる。このため操作力を開放すると、スイッ
チ環27は撓んだ引張ばね56の力により第9A図に示す中立
位置へ復帰する。

上記実施例では、ズーム操作環26をスイッチ環27とマ
ニュアルズーム環28に択一して噛み合わせるようにし
て、単一のズーム操作環26でパワーズーム、ズーミング
方向、ズーミング速度、およびマニュアルズームを行な
えるようにしたが、ズーム操作環26をパワーズーム専用
の操作環にする場合には、ズーム操作環27とスイッチ環
27を一体化する（一部材とする）。

またズーム操作環26によるマニュアルズーミングを可
能とした上記実施例では、ズーム操作環26の回転をマニ
ュアルレバー23に伝達するために、マニュアルズーム環
28を介在させた。しかし、ズーム操作環26を後方にスラ
イドさせたとき、ズーム操作環26とマニュアルレバー23
が直接係合して回転方向に一体化するようにすれば、こ
のマニュアルズーム環28は省略することができる。また
本発明は、ズーミング機構自体の構成を問うものではな
いことは明らかである。スイッチ環27の正逆回転により
モータ22が正逆に駆動してズーミングが行なわれ、マニ
ュアルレバー23の正逆回転により、機械的にズーミング
が行なわれるものであれば、いかなる機構にも適用でき
る。

「発明の効果」 以上のように本発明の電動ズームレンズ鏡筒によれ
ば、ズーム操作環の回動方向によってズーム方向を抑制
し、回動角によってズーム速度を制御することができ
る。しかも操作力を開放すると、ズーム操作環は中立位
置に自動復帰して、ズームモータが停止するから、操作
性のよいパワーズーム鏡筒が得られる。

そして請求項２に記載の発明によれば、ズーム操作環
を特定の光軸方向に移動させたときだけ、上記作用が得
られ、請求項３に記載の発明によれば、同一のズーム操
作環によりマニュアルズーミングも可能となる。

さらに請求項４に記載の中立位置復帰機構によれば、
一対の復帰ばねにより、確実に、ズーム操作環またはス
イッチ部材を中立位置に復帰させることができ、請求項
５に記載の中立位置復帰機構によれば、単一の復帰ばね
により、中立位置復帰作用が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明による電動ズーム鏡筒の実施例
を示す、それぞれ広角側、望遠側における断面図、 第３図は同外観を示す斜視図、 第４図はスイッチ環、ズーム操作環およびマニュアル環
の展開図、 第５図は鏡筒内モータの制御ブロック図、 第6A、Ｂ図はスイッチ環の中立位置復帰装置の一例を示
すもので、第6A図は中立位置、6B図はズーミング時の状
態を示す要部の展開平面図、 第6C図はスイッチ環の中立位置復帰装置の他の例を示す
展開平面図、 第7A、7B図、第8A、8B図、および第9A、9B図はそれぞ
れ、スイッチ環（ズーム操作環）の中立位置復帰装置の
さらに他の例を示すもので、第7A、8A、9A図はそれぞれ
中立位置、第7B、8B、9B図はそれぞれズーミング時の状
態を示す要部の展開平面図である。 L1……前群レンズ、L2……後群レンズ、11……前群枠、
11a……直進案内突起、12……ヘリコイド環、13……フ
ォーカス環、13a……直進案内溝、13b……内歯ギヤ、14
……後群枠、15……カム環、16……絞移動環、17……固
定環、18……絞羽根、19……遮光環、20……マウント
環、21……絞レバー、22……モータ、23……マニュアル
レバー、24……AF軸、25……固定環、26……ズーム操作
環、26a……突起、26b……等間隔溝、27……スイッチ環
（部材）、27a……等間隔溝、28……マニュアルズーム
環（部材）、28a……直線溝、28b……突起、29……クリ
ックボール、30……板ばね、31、31A、31B……復帰柱、
33……中立位置復帰ばね、34、35……ピン、36……中立
柱、37……ブラシ、38……コード板、40……モータ制御
回路、42……カバー環、51……板ばね（中立位置復帰ば
ね）、54A、54B、56……引張ばね（中立位置復帰ば
ね）、Ａ、Ｂ……周方向Ｖ溝、Ｈ……ヘリコイド、Ｎ…
…中立位置、NR……中立位置復帰機構。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ズームモータ；このズームモータの正逆の
   回転によって焦点距離を変化させるパワーズーム機構；
   回動操作可能なズーム操作環；このズーム操作環の中立
   位置からの正逆の回動に応じて上記ズームモータを正逆
   に回転駆動する回転方向制御手段；上記ズーム操作環の
   中立位置からの回動角の大小に応じ上記ズームモータの
   回転速度を制御する速度制御する速度制御手段；および
   上記ズーム操作環に操作力を加えないとき、該ズーム操
   作環を中立位置に復帰させる中立位置復帰機構を備えた
   ことを特徴とする電動ズームレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】請求項１において、ズーム操作環は、光軸
   方向に移動可能に支持されていて、このズーム操作環の
   光軸方向の特定の移動位置で、これと一体にされるスイ
   ッチ部材が設けられており、このスイッチ部材が回転方
   向制御手段および回転速度制御手段を動作させる電動ズ
   ームレンズ鏡筒。
3. 【請求項３】請求項２において、さらに、ズーム操作環
   の光軸方向の別の移動位置で該ズーム操作環と光軸方向
   に一体化されるマニュアルズーム部材と、このマニュア
   ルズーム部材の回動で作動するマニュアルズーム機構が
   備えられている電動ズームレンズ鏡筒。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、中立位置復帰機構は、ズーム操作環またはスイッチ
   部材に設けた少なくとも１本の復帰柱と、この復帰柱に
   係合しズーム操作環またはスイッチ部材が中立位置から
   正逆いずれかに変位したとき一方が撓み量を大きくする
   一対のばね部材とを備えている電動ズームレンズ鏡筒。
5. 【請求項５】請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、中立位置復帰機構は、ズーム操作環またはスイッチ
   部材に回転方向に隔離させて設けた一対の復帰柱と、こ
   の一対の復帰柱に対応させて固定部分に設けた一対の中
   立柱と、この一対の復帰柱および中立柱に同時にかつ互
   いに外側から当接可能な一対の復帰レバーと、この一対
   の復帰レバーに接近力を付与する付勢手段とから構成さ
   れている電動ズームレンズ鏡筒。