透镜系统、透镜镜筒以及驱动单元的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够根据驱动单元相对于透镜镜筒的装卸状态来改变操作环的旋转所需的转矩的大小的透镜系统、透镜镜筒以及驱动单元。本发明的透镜系统中，在驱动单元未安装于透镜镜筒的状态下，转矩调整机构发挥作用，摩擦部件在施力部件的施加力下按压操作环。若驱动单元安装于透镜镜筒，则设置于驱动单元的解除部件穿过形成于固定环的通道而作用于转矩调整机构，从而解除由施力部件产生的施力。
【专利说明】透镜系统、透镜镜筒以及驱动单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种透镜系统、透镜镜筒以及驱动单元。
【背景技术】
[0002]电影用摄像机等的透镜镜筒中内置有变焦透镜、聚焦透镜、光圈等光学系统。在透镜镜筒的外周面旋转自如地设有变焦环、聚焦环、光圈环等操作环。操作环经手动被操作，由此调节对应的光学系统(变焦透镜等)的位置。
[0003]另一方面，在播放用摄像机的透镜镜筒中安装有用于电动驱动操作环的驱动单元，摄像人员通过操作驱动单元来使操作环旋转，从而调整光学系统。
[0004]还有为了兼作电影用和播放用而将驱动单元设为能够装卸自如的透镜镜筒及驱动单元。当未安装驱动单元时，用手旋转操作环，因此希望旋转操作环所需的转矩较大。操作环不可以稍微触碰就移动。另一方面，当安装有驱动单元时，为了抑制耗电，优选旋转操作环所需的转矩较小。
[0005]专利文献I公开有为了防止光学系统的位置因透镜的自重发生变化而使摩擦部件与操作环接触的结构，为了在使摩擦部件起作用的位置和进行解除的位置之间进行切换而设有切换开关。专利文献I中记载的透镜镜筒不具备驱动单元。
[0006]专利文献2中记载的透镜镜筒在安装有驱动单元的状态下切换在马达驱动和手控驱动中施加于操作环的负载。利用摩擦阻力对操作环赋予负载，但没有提供根据驱动单元的装卸状态来改变操作环的旋转所需的转矩这样的技术课题。
[0007]以往技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利公开2001-147362号公报
[0010]专利文献2:日本专利公开2009-276468号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的技术课题
[0012]本发明的目的在于根据驱动单元相对于透镜镜筒的装卸状态来改变操作环的旋转所需的转矩的大小。
[0013]本发明的更具体的目的在于，以在透镜镜筒上安装有驱动单元时相对减小转矩、而在拆下驱动单元时相对增大转矩的方式，来改变操作环的旋转所需的转矩。
[0014]用于解决技术课题的手段
[0015]本发明的透镜系统包括:透镜镜筒，其设有用于对透镜镜筒内的光学系统进行调整的旋转自如的操作环:及驱动单元，其相对于该透镜镜筒装卸自如，当安装于透镜镜筒时使操作环旋转。
[0016]透镜镜筒具备:镜筒主体，其内置光学系统；操作环，其设置于镜筒主体的外周侧；固定环，其配置并固定于镜筒主体的外周侧，并且引导操作环的旋转；及转矩调整机构，其设置于镜筒主体的外周面与操作环及固定环的一部分之间的空间。
[0017]转矩调整机构具有:摩擦部件；保持部件，其设置于固定环，将摩擦部件保持为相对于操作环或与该操作环联动的部件靠近、分开自如；及施力部件，其对摩擦部件向使该摩擦部件与操作环或和该操作环联动的部件接触的方向施力。
[0018]在固定环上形成有从外部通往转矩调整机构的通道。
[0019]驱动单元具有解除部件，当驱动单元安装于透镜镜筒时，该解除部件穿过通道而作用于转矩调整机构，从而使摩擦部件离开操作环或与该操作环联动的部件。
[0020]在驱动单元未安装于透镜镜筒的状态下，转矩调整机构起作用，摩擦部件在施力部件的施加力下与操作环或和该操作环联动的部件接触而对其进行按压。因此，摩擦部件的摩擦力对操作环起作用，使为了转动操作环所需的转矩相对较大。
[0021]若驱动单元安装于透镜镜筒，则设置于驱动单元的解除部件穿过形成于固定环的通道而作用于转矩调整机构，从而解除由施力部件产生的施力。因此，摩擦部件离开操作环或与其联动的部件，摩擦力不会赋予到操作环或与其联动的部件上。旋转操作环所需的转矩相对减小。
[0022]如此，根据本发明，能够根据驱动单元相对于透镜镜筒的装卸状态来改变操作环的旋转所需的转矩的大小。
[0023]本发明还提供一种构成上述透镜系统的透镜镜筒。
[0024]本发明的透镜镜筒设有用于对透镜镜筒内的光学系统进行调整的旋转自如的操作环，并且具备:镜筒主体，其内置光学系统；操作环，其设置于镜筒主体的外周侧；固定环，其配置并固定于镜筒主体的外周侧，并且引导操作环的旋转；及转矩调整机构，其设置于镜筒主体的外周面与操作环及上述固定环的一部分之间的空间。转矩调整机构具有:摩擦部件；保持部件，其设置于固定环，将摩擦部件保持为相对于操作环或与该操作环联动的部件靠近、分开自如；及施力部件，其对摩擦部件向使该摩擦部件与操作环或和该操作环联动的部件接触的方向施力。而且，在固定环上形成有通道，当驱动单元安装于透镜镜筒时，该通道供设置于驱动单元的解除部件穿过以使该解除部件作用于转矩调整机构。
[0025]该透镜镜筒中，通过转矩调整机构的作用，使摩擦部件与操作环或和该操作环联动的部件接触而对其进行按压，因此其摩擦力起作用，使对操作环进行旋转操作所需的转矩较大。
[0026]本发明提供一种适于上述透镜镜筒的驱动单元。该驱动单元相对于透镜镜筒装卸自如，并且具有在驱动单元安装于透镜镜筒时使操作环旋转的驱动装置、及穿过通道而作用于转矩调整机构的解除部件。
[0027]因此，若本发明的驱动单元安装于透镜镜筒，则解除部件穿过形成于透镜镜筒的固定环上的通道而作用于转矩调整机构，从而解除摩擦部件基于上述施力部件产生的施力。由此，由摩擦部件产生的摩擦力不会对操作环或与其联动的部件起作用，为了对操作环进行旋转操作所需的转矩相对减小。
[0028]本发明的实施方式中，解除部件作用于转矩调整机构的保持部件或施力部件。
[0029]在转矩调整机构的一实施方式中，保持部件和施力部件由一个板簧构成。在另一实施方式中，保持部件为在一部分被转动自如地支承的连杆部件，在连杆部件的一端部设有摩擦部件，连杆部件在其他部分被施力部件拉拽或推压，从而使摩擦部件接触并按压于操作环或与该操作环联动的部件。在又一实施方式中，保持部件和施力部件由固定于固定环的第I支承部件、固定于该第I支承部件的长方体状的弹性体、及固定于该弹性体的第2支承部件的组合构成，在第2支承部件上安装有摩擦部件。
[0030]发明效果
[0031]如上所述，能够根据驱动单元相对于透镜镜筒的装卸状态来改变操作环的旋转所需的转矩的大小。在参考以下附图的实施例的说明中，将进一步明确本发明的进一步具体的实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是安装有驱动单元的透镜镜筒的立体图。
[0033]图2是未安装驱动单元时的透镜镜筒的剖视图。
[0034]图3是安装有驱动单元的透镜镜筒的剖视图。
[0035]图4是表示转矩调整机构的变形例的图，且是未安装驱动单元时的透镜镜筒的剖视图。
[0036]图5是表示转矩调整机构的变形例的图，且是安装有驱动单元的透镜镜筒的剖视图。
[0037]图6是表示转矩调整机构的另一变形例的图，且是未安装驱动单元时的透镜镜筒的剖视图。
[0038]图7是表示转矩调整机构的另一变形例的图，且是安装有驱动单元的透镜镜筒的首1J视图。
[0039]图8是表示转矩调整机构的又一变形例的图，表示未安装驱动单元时的状态。
【具体实施方式】
[0040]图1是透镜镜筒20 (透镜系统)的立体图，示出安装有对内置于透镜镜筒20内的变焦透镜等进行驱动的驱动单元I的状态。
[0041]在透镜镜筒20的外周面，从前端侧朝向后端侧依次旋转自如地设有聚焦环22、变焦环23及光圈环24。在透镜镜筒20的前端部安装有透镜盖21。在透镜镜筒20的后端部形成有用于在摄像机主体(省略图示)上进行安装的支架部25。
[0042]在透镜镜筒20的内部保持有聚焦透镜(省略图示)、变焦透镜(图2等中用符号100示出一例)、光圈(省略图示)等光学系统(撮像透镜)。用户手动(未安装驱动单元I时)或者利用安装于透镜镜筒20的驱动单元I对聚焦环22进行旋转操作，从而使聚焦透镜沿光轴方向移动，对变焦环23进行旋转操作，从而使变焦透镜沿光轴方向移动。并且，通过对光圈环24进行旋转操作来调节光圈的开口(光学系统的调节)。
[0043]在驱动单元I的侧面设有由用户操作的光圈模式切换开关2、自动开关3、变焦往复推移开关4及复位开关5。光圈模式切换开关2在自动进行光圈调节的模式与手动进行光圈调节的手控模式之间进行切换。自动开关3为用于在将光圈调节设为手控模式时暂时设为自动模式的开关。变焦往复推移开关4用于赋予通过驱动单元I使变焦环23旋转从而使变焦透镜的位置移动的指令。复位开关5为切换在取景器(省略图示)中显示的图像的开关。此外，在驱动单元I的后端部设有用于通过驱动单元I使聚焦环22旋转的聚焦开关(省略图示)以及使光圈环24旋转的光圈开关(省略图示)。
[0044]在驱动单元I的4个部位形成有安装腿部6、7(图1中，仅能观察到两个安装腿部6、7，剩余两个安装腿部则观察不到)。在这些安装腿部6、7开设有孔，使固定螺钉8、9穿过这些孔并拧入开设于透镜镜筒20的壳体(环22、23、24以外的部分)上的螺纹孔中，从而将驱动单元I安装于透镜镜筒20。通过卸下这些螺钉8、9来从透镜镜筒20拆下驱动单元
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[0045]图2是透镜镜筒20的说明(尤其是变焦透镜的移动机构)中所需的部分的纵剖视图(相当于从I1-1I线观察的剖视图)。驱动单元I从透镜镜筒20上被拆下，因此以简图示出其外形。
[0046]透镜镜筒20的基本结构体为圆筒状的镜筒主体31。在镜筒主体31的外周面旋转自如地嵌入有圆筒状的凸轮筒35。变焦环23设置于凸轮筒35的外侧(外周)，变焦环23和凸轮筒35通过螺钉42固定为一体。若变焦环23旋转，则凸轮筒35也旋转。在凸轮筒35的前端部的内周面形成有螺旋形状的凸轮槽36，凸轮销41的销头可移动地插入在该凸轮槽36中。另一方面，变焦透镜100 (仅图示变焦透镜组中的一个)通过与移动框60成为一体的保持部件62保持于圆环状的移动框60上。移动框60在镜筒主体31内沿其轴向移动自如。凸轮销41沿径向立设于移动框60上。凸轮销41移动自如地通过沿轴向形成于镜筒主体31的长孔(引导孔)32。在关于镜筒主体31的中心轴成点对称的位置(180度相反侧)也同样地设有与凸轮筒35的螺旋槽36、镜筒主体31的长孔32及凸轮销41相同的部件。若通过以上机构使变焦环23旋转，则凸轮筒35旋转，凸轮销41沿由螺旋槽36和长孔32限制的轴向移动，从而使变焦透镜100沿轴向移动。
[0047]在镜筒主体31的外周上的变焦环23两侧的位置处，固定环50、80固定于镜筒主体31。用符号52示出用于对固定环50进行固定的螺钉。在固定环50、80的与变焦环23接触的端缘分别形成有环状的高低差部54、81，该高低差部54、81分别与变焦环23的环状高低差部嵌合，从而引导变焦环23的旋转(变焦环23不沿轴向移动)。在变焦环23的周面的一部分形成有齿(齿轮)23A。当驱动单元I安装于透镜镜筒20时，由驱动单元I内的马达(省略图示)驱动旋转的驱动齿轮14与齿23A啮合，从而对变焦环23进行电动驱动。另外，光圈环24在固定环80与支架部25之间设置为旋转自如。
[0048]在固定环50与凸轮筒35之间、以及变焦环23的和齿23A的内周侧接触的部分与凸轮筒35之间有若干环状空间。在该空间内的与安装驱动单元I的位置对应的部位设有转矩调整机构90。转矩调整机构90由板簧91和摩擦部件96构成。板簧91在其一端通过销95固定于固定环50的内周面，并且向镜筒主体31侧稍微弯曲并延伸至变焦环的内周侧(形成有齿23A的部分的内侧)，在其另一端固定有摩擦部件96。摩擦部件96为橡胶(弹性体)、合成树脂、以及其他的考虑到板簧91的施加力而能产生适当大小的滑动摩擦的部件即可。该摩擦部件96通过板簧91的弹性力(施加力)与变焦环23的内表面接触，且稍微按压该内表面(图2所示的状态)。板簧91具有摩擦部件96的保持部件和施力部件的作用。
[0049]在透镜镜筒20上未安装驱动单元I的状态下，摩擦部件96通过板簧91的力与变焦环23的内表面接触，且稍微进行按压，因此摩擦力起作用，从而使为了旋转变焦环23所需的转矩相对较大。
[0050]在恰好与板簧91对应的部位，在固定环50上开设有成为供解除部件穿过的通道的孔53。该通道并不限于孔，也可以为缺口。并且，孔、缺口的形状可以取圆形、四边形、U字形等所希望的形状。
[0051]另一方面，在驱动单元I上为了与透镜镜筒20紧密接触而形成有凸部11、13。如图3所示，当驱动单元I安装于透镜镜筒20时，这些凸部11、13与固定环50、80的表面接触。在一方的凸部11上设有进一步向外侧突出的解除部件12。当安装有驱动单元I时，该解除部件12穿过通道53而进入到透镜镜筒20内，将板簧91压向内侧。如此，固定于板簧91的摩擦部件96离开变焦环23的内表面。由于没有通过摩擦部件96作用摩擦力，因此旋转变焦环23所需的转矩相对减小。
[0052]图4及图5示出转矩调整机构的变形例。对于与图2、图3所示的部件相同的部件标注相同符号，避免重复说明。这对于后述的其他变形例也相同。
[0053]在图4中，转矩调整机构91A具备连杆部件111。该连杆部件111在其一端通过销113旋转自如地安装于在固定环50的内表面设置的支承臂112。在连杆部件111的另一端固定有摩擦部件96。并且，该连杆部件111被安装于固定环50的内表面的拉簧114向使摩擦部件96与变焦环23的内表面接触的方向施力。因此，旋转变焦环23所需的力相对较大。
[0054]如图5所示，当驱动单元I安装于透镜镜筒20时，解除部件12穿过通道53而进入到透镜镜筒20内，将连杆部件111压向内侧。由此，摩擦部件96离开变焦环23的内表面，因此变焦环23旋转所需的转矩减小。
[0055]图6及图7示出转矩调整机构的又一变形例。
[0056]在固定环50的内周面固定有L字型的支承部件(第I支承部件)124。该支承部件124沿通道53的方向延伸，并且在恰好与通道53对应的位置上，在其表面经由长方体状的弹性体123 (例如橡胶)固定有支承板120 (第2支承部件)。在支承板120的前端部固定有与变焦环23的内周面接触的摩擦部件122。
[0057]如图6所示，当在透镜镜筒20上未安装驱动单元I时，支承板120在弹性体123的弹性力下被压向变焦环23的方向，从而使摩擦部件122与变焦环23的内周面接触，为了旋转变焦环23所需的转矩相对较大。
[0058]相对于此，如图7所示，当在透镜镜筒20上安装驱动单元I时，弹性体123被驱动单元I的解除部件压扁(压缩)，因此支承板120向透镜镜筒20的中心方向位移。由此，与变焦环23的内周面接触的摩擦部件122离开变焦环23的内周面，为了旋转变焦环23所需的转矩减小。
[0059]如此，当在透镜镜筒20上未安装驱动单元I时，能够相对增大为了旋转变焦环23所需的转矩，当在透镜镜筒20上安装有驱动单元I时，能够减小为了旋转变焦环23所需的转矩。
[0060]图8示出转矩调整机构的又一变形例。在该转矩调整机构90C中，连杆部件111在其大致中央通过销113旋转自如地安装于在固定环50的内表面固定的支承臂112。该连杆部件111的一端部向与通道53对应的部位延伸，并且在向相反方向延伸的另一端部的凸轮筒35侧的面上固定有摩擦部件96。该连杆部件111的另一端部被安装于固定环50的内表面的压簧115施力，从而使摩擦部件96与凸轮筒35接触，且稍微被挤压。凸轮筒35如上所述那样与变焦环23结合。因此，转动变焦环23所需的转矩相对较大。
[0061]当驱动单元I安装于透镜镜筒20时，其解除部件12穿过通道53而进入到透镜镜筒20内，按压连杆部件111的另一端部，因此如点划线所示那样，摩擦部件96离开凸轮筒35的表面。旋转变焦环23所需的转矩减小。
[0062]上述实施例中，对变焦环23进行了描述，但对于聚焦环22、光圈环24，当然也可以设置同样的转矩机构，由此当在透镜镜筒20上未安装驱动单元I时，能够增大为了旋转聚焦环22或光圈环24所需的转矩，当在透镜镜筒20上安装有驱动单元I时，能够减小为了旋转聚焦环22或光圈环24所需的转矩。
【权利要求】
1.一种透镜系统，其包括: 透镜镜筒，其设有用于对透镜镜筒内的光学系统进行调整的旋转自如的操作环；及驱动单元，其相对于该透镜镜筒装卸自如，当安装于透镜镜筒时使所述操作环旋转， 所述透镜镜筒具备:镜筒主体，其内置所述光学系统；所述操作环，其设置于所述镜筒主体的外周侧；固定环，其配置并固定于所述镜筒主体的外周侧，并且引导所述操作环的旋转；及转矩调整机构，其设置于所述镜筒主体的外周面与所述操作环及所述固定环的一部分之间的空间， 所述转矩调整机构具有:摩擦部件；保持部件，其设置于所述固定环，将所述摩擦部件保持为相对于所述操作环或与该操作环联动的部件靠近、分开自如；及施力部件，其对所述摩擦部件向使该摩擦部件与所述操作环或和该操作环联动的部件接触的方向施力， 在所述固定环上形成有从外部通往所述转矩调整机构的通道， 所述驱动单元具有解除部件，当所述驱动单元安装于所述透镜镜筒时，所述解除部件穿过所述通道而作用于所述转矩调整机构，从而使所述摩擦部件离开所述操作环或与该操作环联动的部件。
2.根据权利要求1所述的透镜系统，其中， 所述解除部件作用于所述转矩调整机构的所述保持部件或所述施力部件。
3.根据权利要求1或2所述的透镜系统，其中， 所述保持部件和所述施力部件由一个板簧构成。
4.根据权利要求1或2所述的透镜系统，其中， 所述保持部件为在一部分被转动自如地支承的连杆部件， 在所述连杆部件的一端部设有所述摩擦部件， 所述连杆部件在其他部分被所述施力部件拉拽或推压，从而使所述摩擦部件接触并按压于所述操作环或与该操作环联动的部件。
5.根据权利要求1或2所述的透镜系统，其中， 所述保持部件和所述施力部件由固定于所述固定环的第I支承部件、固定于该第I支承部件的长方体状的弹性体、及固定于该弹性体的第2支承部件的组合构成，在第2支承部件上安装有摩擦部件。
6.一种透镜镜筒，其设有用于对透镜镜筒内的光学系统进行调整的旋转自如的操作环，其中， 所述透镜镜筒具备:镜筒主体，其内置所述光学系统；所述操作环，其设置于所述镜筒主体的外周侧；固定环，其配置并固定于所述镜筒主体的外周侧，并且引导所述操作环的旋转；及转矩调整机构，其设置于所述镜筒主体的外周面与所述操作环及所述固定环的一部分之间的空间， 所述转矩调整机构具有:摩擦部件；保持部件，其设置于所述固定环，并且将所述摩擦部件保持为相对于所述操作环或与该操作环联动的部件靠近、分开自如；及施力部件，其对所述摩擦部件向使该摩擦部件与所述操作环或和该操作环联动的部件接触的方向施力， 在所述固定环上形成有通道，当驱动单元安装于所述透镜镜筒时，该通道供设置于所述驱动单元的解除部件穿过以使该解除部件作用于所述转矩调整机构。
7.根据权利要求6所述的透镜镜筒，其中， 所述解除部件作用于所述转矩调整机构的所述保持部件或所述施力部件。
8.根据权利要求6或7所述的透镜镜筒，其中， 所述保持部件和所述施力部件由一个板簧构成。
9.根据权利要求6或7所述的透镜镜筒，其中， 所述保持部件为在一部分被转动自如地支承的连杆部件， 在所述连杆部件的一端部设有所述摩擦部件， 所述连杆部件在其他部分被所述施力部件拉拽或推压，从而使所述摩擦部件接触并按压于所述操作环或与该操作环联动的部件。
10.根据权利要求6或7所述的透镜镜筒，其中， 所述保持部件和所述施力部件由固定于所述固定环的第I支承部件、固定于该第I支承部件的长方体状的弹性体、及固定于该弹性体的第2支承部件的组合构成，在第2支承部件上安装有摩擦部件。
11.一种驱动单元，其相对于权利要求6所述的透镜镜筒装卸自如，并且具有: 驱动装置，其在所述驱动单元安装于透镜镜筒时使所述操作环旋转；及所述解除部件，其穿过所述通道而作用于所述转矩调整机构。
12.—种驱动单元，其相对于设有旋转自如的操作环的透镜镜筒装卸自如，所述操作环用于对透镜镜筒内的光学系统进行调整，其中， 所述驱动单元具备:驱动装置，其在所述驱动单元安装于所述透镜镜筒时使所述操作环旋转；摩擦力解除部件，其作用于在所述透镜镜筒设置的用来调整所述操作环的转矩的机构，从而解除对所述操作环或与该操作环联动的部件作用的摩擦力。
【文档编号】G02B7/08GK104380165SQ201380032270
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】御手洗毅 申请人:富士胶片株式会社