JP3323674B2 - トルク伝達機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーボモジュール又は
マニュアルモジュールからレンズ装置本体の駆動系へト
ルクを伝達するトルク伝達機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のテレビレンズ装置においては、サ
ーボモジュールとマニュアルモジュールを着脱交換する
ことにより、フォーカスレンズ部又はズームレンズ部を
電動駆動するか、手動操作するかを選択するという方式
が用いられている。その機構としては、レンズ装置にレ
ンズ群を軸方向に移動させるカムが設けられ、サーボモ
ジュール又はマニュアルモジュールのモジュール本体に
連結された回転軸からの回転が、ベルトにより伝達され
てフォーカシング又はズーミングできるようにしたもの
が知られている。

【０００３】装置本体には、サーボモジュール又はマニ
ュアルモジュールのモジュール本体が選択的に取り付け
られ、その出力軸と回転軸の先端とがカップリングによ
り連結可能となっている。図７に示すように、回転軸１
の先端は大径部１ａとなっており、装置本体２に固定さ
れたハウジング３内にベアリング４によって回転自在に
保持されている。大径部１ａには、モジュール本体５側
に向けて開口する孔１ｂ内に、ばね７によりモジュール
本体５の方向に付勢されたカップリング８が摺動自在に
設けられている。また、回転軸１には大径部１ａの手前
に回転軸１と共に回転し、かつ軸線方向に移動可能な摩
擦板９がナット１０との間に嵌装されたばね１１によ
り、装置本体２に設けられた壁１２に圧接されている。

【０００４】フォーカシング又はズーミングを行う際に
所定の操作をすると、モジュール本体５からのトルクが
カップリング８を介して回転軸１に伝達され、更に回転
軸１から図示しないベルトを介してカムに伝達されてカ
ムが回転し、レンズが移動することによりフォーカシン
グ又はズーミングが行われる。

【０００５】このとき、回転軸１が回転すると、摩擦板
９は回転軸１と共に回転して壁１２の面との間に摩擦抵
抗が発生し、回転軸１が回転するときにはこの摩擦抵抗
が負荷トルクとして作動トルクに付加されて、大きな作
動トルクが必要となる。

【０００６】これはレンズ装置にマニュアルモジュール
を取り付けて、手動でフォーカス又はズーム操作を行っ
ているとき、レンズ装置の光軸が仰角を持つような姿勢
に設定された場合に、レンズ群が自重により下方へ移動
して光学設定がずれてしまうという所謂自重フォーカ
ス、自重ズームを防止するためである。また、手動で操
作を行っている場合には、作動トルクが小さくて回転が
軽すぎるよりも、むしろ作動トルクが大きくて回転が重
めであるほうが操作がし易く、操作感が良好となるため
でもある。更に、モジュールを外して輸送やセッティン
グをする場合に、レンズ群が自重で移動する速度を緩和
すると共に、移動範囲の端部で停止するときの衝撃を和
らげて、レンズ群などが破損することを防止するためで
もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、摩擦板９による摩擦抵抗が常時作動ト
ルクに付加されるようになっているが、サーボモジュー
ルを取り付けて電動操作する場合には、サーボ効果で自
重フォーカスや自重ズームは起こらず、また電動である
ため操作感は関係なく、摩擦抵抗を付加する必要はな
い。逆に、摩擦抵抗が付加されて大きな作動トルクが必
要となると、レンズ群を移動させるためのモータの消費
電力が増加したり、供給電力に制限がある場合には、レ
ンズ群の移動速度が遅くなり高速な操作ができないとい
う問題点が生ずる。

【０００８】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
サーボモジュールを用いるときの作動トルクを小さくし
て、消費電力を節約できるトルク伝達機構を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るトルク伝達機構は、サーボモジュールと
マニュアルモジュールを着脱交換することにより、フォ
ーカスレンズ部又はズームレンズ部の電動駆動と手動駆
動とを選択可能であるテレビレンズ装置において、端面
に孔を有するカップリング部材を持つ前記サーボモジュ
ールと、端面が中実であるカップリング部材を有する前
記マニュアルモジュールと、端部から突出軸を突出した
カップリング部材を有するレンズ装置本体と、前記突出
軸の押し込み具合によって連結、非連結が切換わる負荷
トルク発生機構とを具備したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上述の構成を有するトルク伝達機構は、サーボ
モジュールを取り付けたときには突出軸は押し込まれ
ず、負荷トルク発生機構とは非連結となり、マニュアル
モジュールを取り付けたときには、そのカップリングに
よって突出軸を押し込むことにより負荷トルク発生機構
と連結される。

【００１１】

【実施例】本発明を図１〜図６に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１はトルク伝達機構を有するテレ
ビレンズ装置の構成図である。装置本体２０には、左右
へ摺動可能なフォーカスレンズ又はズームレンズのレン
ズ群２１と、このレンズ群２１を摺動させるカム２２と
が設けられている。また、カム２２の軸と平行に回転軸
２３が回転自在に支持され、回転カム２２と回転軸２３
はベルト２４により回転が伝達されるようになってい
る。この回転軸２３の一端と対向する位置には、モジュ
ール本体２５がその出力軸２５ａの先端を対向させて脱
着自在に取り付けられている。そして、出力軸２５ａの
先端にはカップリング２６が取り付けられ、更に回転軸
２３側にカップリング２７が取り付けられている。

【００１２】回転軸２３の先端は図２に示すように大径
部２３ａとなっており、装置本体２０のフレーム２０ａ
に固定され、モジュール本体２５側に開口するハウジン
グ２８内に複数個のベアリング２９によって回転自在に
保持されている。また、ハウジング２８の開口と反対側
の面の周縁部には、図３に示すように複数個の小孔２８
ａが設けられている。

【００１３】大径部２３ａはモジュール本体２５側に向
けて開口し、開口側へ段階的に大径となる小径、中径、
大径の３段の段付孔２３ｂを有し、その大径孔にはカッ
プリング２７が取り付けられ、モジュール本体２５の角
錐台形のカップリング２６がカップリング２７の角錐台
形の孔２７ａに係合されるようになっている。

【００１４】カップリング２７はハウジング２８の内面
に設けられたキー３１により回転軸２３と共に回転し、
軸線方向には摺動可能とされ、かつハウジング２８の内
面に突出する抜け止めビス３２により飛び出しが阻止さ
れている。一方、ハウジング２８の段付孔２３ｂの小径
孔には、大径部３３ａと小径部３３ｂから成る段付軸３
３がその大径部３３ａを挿入され、段付軸３３の小径部
３３ｂがカップリング２７を貫通して孔２７ａ内に突出
されており、段付軸３３の大径部３３ａには中径孔と小
径孔との段部とカップリング２７との間にばね３４が嵌
装されて、カップリング２７がモジュール本体２５の方
向に付勢されている。

【００１５】また回転軸２３には、軸方向の長孔３５が
設けられていると共に、段付軸３３の大径部３３ａにこ
の長孔３５に係入するピン３６が設けられ、段付軸３３
が回転軸２３と共に回転し、軸線方向に摺動自在とされ
ており、段付孔２３ｂの小径孔と段付軸３３の後端面間
に挿入されたばね３７により付勢され、段付軸３３の段
部がカップリング２７の貫通孔の周縁に当接されてい
る。

【００１６】一方、回転軸２３にハウジング２８と同径
の歯車３８が摺動自在に嵌挿され、段付軸３３に設けら
れたピン３６が歯車３８のボス部に設けられた孔に嵌入
して、歯車３８が段付軸３３と共に回転し、回転軸２３
の軸線方向に摺動可能となっている。また、歯車３８の
ハウジング２８側の面の周縁部には、ハウジング２８の
小孔２８ａに係入可能な複数の爪部３９ａを有するスト
ッパ３９が固定され、ばね３７の付勢による段付軸３３
の移動により爪部３９ａが小孔２８ａに係入されてい
る。

【００１７】一方、ハウジング２８を保持するフレーム
２０ａにおけるモジュール本体２５と反対側の面に、回
転軸２３と平行する軸が突設され、この軸に歯車３８が
所定位置に移動したときに、歯車３８と噛み合う歯車４
０が回転自在に支持されている。また、軸の先端部は雄
ねじとなっており、この雄ねじに螺合したダブルナット
４１と軸の基部側に嵌挿されたばね４２とにより、歯車
４０の両側に配置された摩擦板４３間に歯車４０が挟持
されている。そして、摩擦板４３は軸回りには回転せ
ず、軸線方向には移動可能となっており、ダブルナット
４１を締め付けることにより、摩擦板４３と歯車４０の
接触面に生ずる摩擦力を適宜の大きさに変更できるよう
になっている。

【００１８】他方、モジュール本体２５のカップリング
２６は、図５に示すサーボモジュールのカップリング２
６ａも、図６に示すマニュアルモジュールのカップリン
グ２６ｂも角錐台形に形成され、カップリング２６ａは
その先端面には段付軸３３の小径部３３ｂが入り込む孔
５０が設けられており、カップリング２６ｂの先端面は
平坦な孔のない形状とされている。

【００１９】このように構成されたトルク伝達機構は、
モジュール本体２５を外した状態では、図２に示すよう
にカップリング２６は、ばね３４の付勢力で抜け止めビ
ス３２に突き当たる位置まで押し出されている。また、
段付軸３３はばね３７の付勢力により段付軸３３の段部
がハウジング２８に突き当たる位置まで押し出されて、
段付軸３３と共に摺動する歯車３８は歯車４０と噛み合
わず、ストッパ３９の爪部３９ａがハウジング２８の小
孔２８ａに係入している。従って、歯車３８は回転不可
能となり、回転軸２３も回転不可能となる。これによっ
て、レンズ群２１が自重で移動し衝突するという問題が
回避される。

【００２０】次に、サーボモジュールが取り付けられる
と、図５に示すようにカップリング２６ａの角錐台形が
カップリング２７の孔２７ａに当接すると共に、カップ
リング２７が図５に示す位置まで押し込まれて、ばね３
４の付勢力でカップリング２７、２６ａががたつきなく
連結される。これにより、サーボモジュールの出力トル
クがカップリング２７からキー３１を介して回転軸２３
に伝達される。

【００２１】そして、段付軸３３は先端の小径部３３ｂ
がカップリング２６の孔５０内に入り込むため、カップ
リング２６自体には押されることはないが、段付軸３３
の段部がカップリング２７の孔の周縁に押されて、カッ
プリング２７と同じ距離だけ押し込まれる。これに伴
い、段付軸３３と共に歯車３８も摺動し、ストッパ３９
の爪部３９ａはハウジング２８の孔２８ａから外れて、
回転軸２３は回転可能となる。しかし、このとき歯車３
８は歯車４０と噛み合う位置まで移動しないので、歯車
４０と摩擦板４３との摩擦抵抗による負荷トルクは、回
転軸２３には伝達されることはない。

【００２２】このようにして、サーボモジュールが装置
本体２０に取り付けられたときには、歯車４０と摩擦板
４３間における摩擦抵抗の影響を受けずに回転可能とな
るので、モータの消費電力を節約できる。

【００２３】また、マニュアルモジュールが取り付けら
れると、図６に示すようにカップリング２６ｂの角錐台
形がカップリング２７の孔２７ａに当接し、ばね３４の
反発力でカップリング２７、２６ｂががたつきなく連結
される。これにより、マニュアルモジュールの出力トル
クが、カップリング２６ｂからカップリング２７、キー
３１を介して回転軸２３に伝達される。

【００２４】そして、マニュアルモジュールのカップリ
ング２６ｂは先端面に孔がないために、その先端面によ
って段付軸３３の小径部３３ｂの先端が押されて、段付
軸３３はサーボモジュールの場合よりも大きく押し込ま
れる。すると、段付軸３３と共に歯車３８も摺動して、
ストッパ３９の爪部３９ａはハウジング２８の孔２８ａ
から外れ、回転軸２３は回転可能となると共に歯車３８
は歯車４０と噛み合う位置まで移動して、回転軸２３が
回転するとき歯車４０が回転して、回転軸２３の作動ト
ルクに歯車４０と摩擦板４３との摩擦抵抗による負荷ト
ルクが付加される。

【００２５】このように、比較的重めの作動トルクが必
要となるレンズ装置を手動操作するときには、マニュア
ルモジュールを取り付けると良好な操作感を得ることが
でき、また自重ズームや自重フォーカスを防止すること
ができる。

【００２６】更に、サーボモジュール又はマニュアルモ
ジュールを取り外すと、カップリング２７はばね３４の
付勢力により、モジュール本体２５側へ押し出され、抜
け止めビス３２と突き当たった状態で停止する。一方、
段付軸３３はばね３７の力でモジュール本体２５側に押
し出され、ストッパ３９の爪部３９ａとハウジング２８
の小孔２８ａの位置が一致しているときには、爪部３９
ａが小孔２８ａに入り込み、段付軸３３の段部がカップ
リング２７の周縁部に突き当って停止し、図２に示す状
態となる。

【００２７】また、爪部３９ａと小孔２８ａの位置が一
致していないときには、爪部３９ａがハウジング２８の
面に当たった位置でストッパ３９は停止するが、自重な
どで回転軸２３が回転して、爪部３９ａと小孔２８ａの
位置が一致する位置まできたとき、爪部３９ａが小孔２
８ａに入り込んで回転軸２３は回転不能となる。

【００２８】このように、モジュールが取り付けられて
いない場合には回転軸がロックされ、サーボモジュール
が取り付けられている時には作動トルクが比較的軽め
に、マニュアルモジュールが取り付けられている時には
作動トルクが比較的重めにと、取り付けられるモジュー
ルの種類によって、作動トルクの大きさが自動的に変更
される。

【００２９】なお上述の従来例において、摩擦板４３、
ばね４２、ダブルナット４１から成る摩擦による負荷ト
ルク発生機構を、オイルダンパなどの粘性抵抗による負
荷トルク発生機構に置き換えてもよい。また、歯車３
８、４０で構成される負荷トルク伝達機構を、摩擦伝達
機構に変更してもよい。

【００３０】また、ストッパ３９の爪部３９ａがハウジ
ング２８の小孔２８ａに入り込むストッパ部について
も、歯車３８とハウジング２８の向かい合った面に菊座
を構成し、これらを噛み合わせる構成にしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るトルク
伝達機構は、マニュアルモジュールが取り付けられたと
きには、負荷トルクが付加されて比較的大きな作動トル
クが必要となり、自重ズームや自重フォーカスなどを防
止できると共に手動操作感も良好となり、サーボモジュ
ールが取り付けられたときには、負荷トルクは付加され
ないのでモータの消費電力を節約することができる。

【００３２】更に、突出軸と連動して移動するストッパ
部材を設け、突出軸が押し込まれないときにはストッパ
部材がレンズ装置の固定部と係合するようにすれば、モ
ジュールを取り外した時には回転軸がロックされて、輸
送時などにレンズ群が衝突して破損するという事故の発
生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トルク伝達機構を有するレンズ装置の構成図で
ある。

【図２】トルク伝達機構の構成図である。

【図３】図２のＡ方向から見た側面図である。

【図４】図２のＢ方向から見た側面図である。

【図５】サーボモジュールを取り付けた状態の説明図で
ある。

【図６】マニュアルモジュールを取り付けた状態の説明
図である。

【図７】従来例の構成図である。

【符号の説明】

２０ 装置本体 ２１ レンズ群 ２２ カム ２３ 回転軸 ２４ モジュール本体 ２６、２７ カップリング ２８ ハウジング ３３ 段付軸 ３３ｂ 小径部 ３４、３７、４２ ばね ３８、４０ 歯車 ３９ ストッパ ４３ 摩擦板

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボモジュールとマニュアルモジュー
   ルを着脱交換することにより、フォーカスレンズ部又は
   ズームレンズ部の電動駆動と手動駆動とを選択可能であ
   るテレビレンズ装置において、端面に孔を有するカップ
   リング部材を持つ前記サーボモジュールと、端面が中実
   であるカップリング部材を有する前記マニュアルモジュ
   ールと、端部から突出軸を突出したカップリング部材を
   有するレンズ装置本体と、前記突出軸の押し込み具合に
   よって連結、非連結が切換わる負荷トルク発生機構とを
   具備したことを特徴とするトルク伝達機構。
2. 【請求項２】 前記レンズ装置本体の突出軸と連動して
   移動するストッパ部材を有し、前記突出軸が全く押し込
   まれていない場合には、前記ストッパ部材が前記レンズ
   装置本体の固定部と係合することによりレンズ駆動軸の
   回転を阻止し、前記突出軸が押し込まれると前記ストッ
   パ部材と前記レンズ装置本体の固定部の係合を解除し、
   前記レンズ駆動軸が回転可能となる請求項１に記載のト
   ルク伝達機構。