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Dokumentenidentifikation DE69807977T2 22.05.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0878724
Titel Elektrisch verstellbares optisches Bauteil mit Vorrichtung zur manuellen Bedienung
Anmelder Canon K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Yamamoto, Haruhisa, Ohta-ku, Tokyo, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69807977
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.05.1998
EP-Aktenzeichen 983037649
EP-Offenlegungsdatum 18.11.1998
EP date of grant 18.09.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.05.2003
IPC-Hauptklasse G02B 7/00
IPC-Nebenklasse G02B 7/04   G02B 7/10   G02B 7/08   

Beschreibung[de]
Hinterrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen optischen Apparat, der einen Kraftübertragungsmechanismus hat, der zur Bewegung optischer Einrichtungen, wie ein Aufnahmeobjektiv, das für Fernsehaufnahmen oder dergleichen verwendet wird, vorteilhaft angeordnet ist.

Beschreibung des Stands der Technik

Ein optischer Apparat, wie ein Aufnahmeobjektiv für Fernsehaufnahmen oder dergleichen, ist so angeordnet, um vorgegebene optische Einrichtungen mit einer Antriebskraft zum Zoomen, Fokusieren, Justieren einer Blende, Einfügen oder Entfernen eines Filters usw. anzutreiben.

Im Falle eines Aufnahmeobjektiv, das für Fernsehaufnahmen geeignet ist, ist zum Beispiel dessen Objektiveinheit im Allgemeinen durch Drehen eines Bedienrings antreibbar arrangiert, der an der Außenseite der Objektiveinheit angeordnet ist, wobei er in einem direkt mit der Objektiveinheit verbunden Zustand ist. Der Bedienring ist mit der Hand eines Kameramanns bedienbar angeordnet oder mittels eines elektrischen Motors, der vom Kameramann entsprechend den Aufnahmebedingungen gesteuert wird, betreibbar angeordnet. Eine Antriebseinheit, die zum elektrischen Antreiben des Bedienrings vorgesehen ist, ist an einem Teil eines Objektivtubus angeordnet.

Die Antriebseinheit beinhaltet verschiedene Schalter und einen Kraftübertragungsmechanismus, der mit dem Bedienring des Objektivtubus verbunden ist. Wenn irgendeiner der Schalter durch den Kameramann bedient wird, wird der elektrische Motor gestartet, um den Bedienring durch den Kraftübertragungsmechanismus zu bewegen. Wenn die Objektiveinheit manuell bewegt wird, dreht der Kameramann entweder den Bedienring direkt mit der Hand oder bedient einen Hebel, der auf dem Bedienring vorgesehen ist, um den Bedienring zu drehen.

Der Bedienring des Aufnahmeobjektivs ist daher entweder per Hand oder einem elektrischen Motor betreibbar angeordnet. Folglich ist der Kraftübertragungsmechanismus, der sich in der Antriebseinheit befindet, so angeordnet, dass er wahlweise in einem der zwei Bedienmodi betreibbar ist.

Fig. 6 zeigt das Aussehen des konventionellen Aufnahmeobjektivs. Das Aufnahmeobjektiv ist aus einem Objektivkörper 1, einer Antriebseinheit 2, einem Fokusring 3, einem Zoomring 4 und einem Blendenring 5 aufgebaut. Fig. 7 zeigt eine Fernsehkamera auf der das vorstehend genannte Aufnahmeobjektiv montiert wird.

Fig. 8 zeigt einen Kraftübertragungsweg, der erreicht wird, wenn eine vorgegebene Objektiveinheit durch einen elektrischen Motor 10 antreibbar ist, der innerhalb der Antriebseinheit 2 angeordnet ist. Alle Elemente, außer einem Objektivtubus und einem Bedienring 11, sind innerhalb der Antriebseinheit 2 angeordnet. Ein in Kämmeingriff stehender gezahnter Teil 11a ist an der Außenseite des Bedienrings 11 um dessen Umfang gebildet. Ein Drehzahlwandler 12 ist integral am Elektromotor 10 vorgesehen. Eine Hülse 14 ist mit der Abtriebswelle 13 des Drehzahlwandlers 12 mit einem Stift 15 verbunden. Ein Abtriebsritzel 16 des Drehzahlwandlers 12 ist relativ drehbar zu der Hülse 14 montiert. Eine Feder 18 ist angeordnet, um das Abtriebsritzel 16 über eine Gleitscheibe 17 gegen die Hülse 14 zu drücken.

Unter einem vorgegebenen Lastmoment drehen sich das Abtriebsritzel 16 und die Abtriebswelle 13 miteinander. Falls jedoch das Lastmoment zu groß wird, dient die Hülse 14, durch Gleiten relativ zum Abtriebsritzel, als Drehmomentbegrenzung, so dass eine Kraft, die auf eine Zahnflanke wirkt, gemindert werden kann, um eine Beschädigung von Zähnen zu verhindern. Dieser Drehmomentbegrenzungsmechanismus bewirkt, durch Absorbierung eines Stoßes auf die Zahnflanke, einen vorteilhaften Effekt, insbesondere wenn die Objektiveinheit bei Erreichen eines Endes seines Aktionsbereichs, verursacht durch schnelllaufenden Antrieb, stoppt.

Ein Zwischenritzel 19 ist zwischen dem Abtriebsritzel 16 und dem Bedienring 11 relativ zu einer Welle 20 drehbar und über die Welle 20, die das Zwischenritzel 19 hält, verschiebbar angeordnet. Das Zwischenritzel 20 hat einen in Kämmeingriff stehenden gezahnten Teil 19a, der auf seinem äußeren Umfang gebildet ist, und mit Beiden, dem Abtriebsritzel 16 und dem in Kämmeingriff stehenden gezahnten Teil 11a des Bedienrings 11, verzahnt ist.

Wenn der Kameramann einen der Bedienschalter bedient, die an der Antriebseinheit 2 vorgesehen sind, wird durch den Kraftübertragungsmechanismus, der auf diese Weise angeordnet wird, eine Drehkraft, die durch den Elektromotor 10 erzeugt wird, auf den Bedienring 11 durch das Abtriebsritzel 16 des Drehzahlwandlers 12 und das Zwischenritzel 19 übertragen. Folglich wird die Objektiveinheit, die mit dem Bedienring 11 verbunden ist, mit dem Elektromotor 10 angetrieben.

Fig. 9 zeigt eine Anordnung zum manuellen Antreiben des Bedienrings 11. In diesem Fall wird eine Kupplungsplatte 21 durch einen Kupplungshebel (nicht dargestellt) gedreht, wenn der Kupplungshebel vom Kameramann bedient wird. Die Kupplungsplatte 21 ist mit einem Umlenkstift 22 versehen, der in das Zwischenritzel 19, wie in Fig. 8 dargestellt, kuppelt. Das Zwischenritzel 19 gleitet nach links über die Welle 20, wenn der Kupplungshebel dementsprechend bedient wird. Folglich entfernt sich das Zwischenritzel 19 von der in das Abtriebsritzel 16 eingreifenden Position. Dadurch, dass der Kraftübertragungsweg zwischen dem Antriebsmotor 10 und dem Bedienring 11 durch die Bedienung des Kupplungshebels auf diese Weise unterbrochen ist, kann die Objektiveinheit manuell entweder durch direktes Bedienen des Bedienrings 11 per Hand oder durch Bedienen eines Hebels, der auf dem Bedienring vorgesehen ist, angetrieben werden.

Für ein wahlweises Schalten zwischen den zwei Antriebsmodi der Objektiveinheit, d. h. dem elektrischen Antriebsmodus und dem manuellen Antriebsmodus, wird die Position des Zwischenritzels 19, das sich zwischen dem Abtriebsritzel 16 und dem Bedienring 11 befindet, um mit diesen Beiden ineinanderzugreifen, verschoben, um den in Kämmeingriff stehenden verzahnten Teil 19a in eine eingekuppelte Position oder in eine ausgekuppelte Position zu bringen. Der in Kämmeingriff stehende verzahnte Teil 19a ist, wie bei einen Stirnzahnrad, im Allgemeinen auf dem äußeren Umfang des Zwischenritzels 19 gebildet.

Des Weiteren sind der Kraftübertragungsteil, der Kraft durch das ineinandergreifen von Zahnrädern überträgt, und der Drehmomentbegrenzungsteil, der die Zahnflanken vor Beschädigung durch Begrenzung eines übertragenen Moments im Falle einer Drehung unter Überlastbedingungen schützt, jeweils als eigene Bestandteile innerhalb des Kraftübertragungsmechanismus, der den Elektromotor 10 und den Bedienring 11 verbindet, angeordnet.

Dadurch, dass ein optischer Apparat einen konventionellen Kraftübertragungsmechanismus hat, der in vorstehend dargelegter Weise angeordnet ist, greift während des elektrischen Antriebs einer Linseneinheit, die Bestandteil eines Aufnahmeobjektivs ist, das Zwischenritzel 19, das zwischen dem Abtriebsritzel 16 des Elektromotors 10 und dem Bedienring 11 angeordnet ist, in beide der zwei Ritzel, d. h. in das Abtriebsritzel 16 des Motors 10 und in den in Kämmeingriff stehenden gezahnten Teil 11a des Bedienrings 11.

Da die Ritzel jedoch im Allgemeinen Spiel an ineinandergreifenden Teilen besitzen, verursacht das Spiel eine Zeitverzögerung, nach dem Beginn des Antriebs des Elektromotors 10 und bevor der Bedienring 11 dem Elektromotor 10 folgt. In Fällen, in denen der Bedienring 11 augenblicklich durch Antrieb des Motors 10 mit einer hohen Drehzahl gedreht wird, stellt die Zeitverzögerung kein ernsthaftes Problem dar. Im Falle eines langsamen Zoomens, einer Feineinstellung der Linsenposition oder dergleichen, bringt die Zeitverzögerung jedoch, bevor die Linseneinheit wirklich nach einem Steuerbefehl zum Antrieb der Linseneinheit, der vom Kameramann ausgeht, aktiv wird, ein ernsthaftes Problem mit sich. In solch einem Fall könnte es unmöglich sein, Aufnahmen wie vom Kameramann gewünscht, zu machen.

Für den Antrieb der Linseneinheit ist es daher gewünscht, das Spiel des Getriebes, das zwischen dem Elektromotor 10 und dem Bedienring 11 angeordnet ist, zu minimieren. Da die wahlweise Schaltung zwischen dem elektrischen Antriebsmodus und dem manuellen Antriebsmodus durch die Bedienung des Kupplungshebels erfolgt, ist des weiteren viel Zeit für die wahlweise Schaltung notwendig und die Bedienbarkeit nicht zwingend gut. Des weiteren sind der Drehmomentbegrenzungsteil, der ein Moment begrenzt, das im Falle der Drehung unter einer Überlastbedingung übertragen wird, und der Kraftübertragungsteil, der Kraft durch das Ineinandergreifen von Ritzeln überträgt, als einzelne Bestandteile um den Objektivtubus unabhängig voneinander angeordnet. Daher erhöht die Anordnung die Zahl der notwendigen Teile, die einen großen Raum innerhalb der Antriebseinheit einnehmen und die strukturelle Anordnung der Antriebseinheit kompliziert macht, was eine Reduzierung von Größe und Kosten verhindert.

EP 0773459 offenbart ein Getriebe, das einen Oszillationswellenmotor (6, 7) mit einem manuellen Fokusring (11) mittels einer magnetischen Reibkupplung (16, 17, 18) verbindet. JP 05-268780 offenbart ein Getriebe für einen Motor, wobei die reibgekuppelten Ritzel (24, 25) dazu dienen ein unbeabsichtigtes manuelles Antreiben eines Motors zu verhindern.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen optischen Apparat vorzusehen, wobei ein Kraftübertragungsmechanismus, der für den Antrieb optischer Einrichtungen, die in einem Gehäuse gelagert sind, entweder durch manuelles Antreiben eines Bedienrings oder durch Übertragen einer Drehkraft eines elektrischen Motors auf die optischen Einrichtungen angeordnet ist, um eine Zeitverzögerung, vor der Betätigung der optischen Einrichtungen durch passende Anordnung des Kraftübertragungsmechanismus zur Verminderung von Spiel zu minimieren.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einen optischen Apparat vorzusehen, wobei eine Linseneinheit entweder manuell oder elektrisch angetrieben werden kann, ohne dass ein Schaltvorgang erforderlich ist, der gewöhnlich für die Wahl eines manuellen Antriebsmodus oder eines elektrischen Antriebsmodus erforderlich ist, wobei die konstruktive Anordnung eines Drehmomentbegrenzungsmechanismus, der ein Übertragungsmoment im Falle einer Überlastdrehung begrenzt, vereinfacht ist, um eine Verminderung der Baugröße und eine Vereinfachung des Apparates als Ganzes zu erlauben. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das Übertragungsmoment gemäß der Erfindung so variabel wie gewünscht vorgesehen ist, so dass das Betätigungsmoment einer manuellen Bedienung ebenso variabel ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein optischer Apparat vorgesehen, mit

einer optischen Einheit, die eine optische Achse hat,

einem manuell antreibbaren Teil zum Antreiben der optischen Einheit,

einem Motor,

einem angetriebenen Teil, betreibbar durch den Motor mittels

einer antriebskraftübertragenden Einrichtung, wobei die antriebskraftübertragende Einrichtung einen Reibbetrag erfährt, wenn eine Antriebskraft von dem angetriebenen Teil so angelegt wird, dass sie eine Antriebsbewegung vom angetriebenen Teil zum Motor nur überträgt, wenn eine vorgegebenen Antriebskraft überschritten wird,

einer Reibeinrichtung, die betätigbar ist, um die Antriebsbewegung zwischen dem angetriebenen Teil und dem manuell betriebenen Teil zu übertragen, wobei die maximale Antriebskraft, die durch die Reibeinrichtung übertragbar ist, kleiner ist als die vorbestimmte Antriebskraft,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Einrichtung (43, 65) zur Einstellung der maximalen Antriebskraft, die durch die zweite Reibeinrichtung übertragbar ist, vorgesehen ist.

Diese und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehend detaillierten Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.

Kurzbeschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnung

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die wesentliche Bestandteile eines Objektivtubus darstellt, der ein optischer Apparat entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist.

Fig. 2 zeigt das ineinandergreifende Stadium eines Antriebstubus und einer unterstützende Platte in dem Objektivtubus, wie in Fig. 1 dargestellt.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die wesentliche Bestandteile eines Objektivtubus zeigt, der ein optischer Apparat entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die wesentliche Bestandteile eines Objektivtubus zeigt, der ein optischer Apparat entsprechend eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die wesentliche Bestandteile eines Objektivtubus zeigt, der ein optischer Apparat entsprechend eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist.

Fig. 6 zeigt das Äußere des herkömmlichen Aufnahmeobjektivs.

Fig. 7 zeigt die Anordnung einer Videokamera, auf der das herkömmliche Aufnahmeobjektiv montiert ist.

Fig. 8 zeigt die Anordnung von wesentlichen Bestandteilen eines Objektivtubus eines herkömmlichen Aufnahmeobjektivs.

Fig. 9 zeigt die Anordnung von wesentlichen Bestandteilen eines Objektivtubus eines herkömmlichen Aufnahmeobjektivs.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht wesentlicher Bestandteile eines Objektivtubus, der ein optischer Apparat entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist. Bezugnehmend auf Fig. 1 beinhaltet ein Fokusteil des Objektivtubus eine Reibkupplung, die als eine das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung dient, ein Schneckenradgetriebe und einen Gleichstrommotor. Ein Basistubus 32 ist mit einer feststehenden Objektivbasis 31 mittels Gewinde befestigt. An dem äußeren Umfang des Basistubus 32 ist ein Fokusbedienring 33, der als eine manuelle Bedieneinrichtung dient, manuell bedienbar angeordnet. Auf dem inneren Umfang des Basistubus 32 ist ein Fokustubus 35, der eine Fokuslinse 34 trägt, mit dem Basistubus 32 durch helicoide Gewinde 32a und 35 gekoppelt.

Der Fokusbedienring 33, der als die manuelle Bedieneinrichtung dient, hat einen Passungsverbindungsteil in dem Basistubus 32 und ist drehbar um eine optische Achse angeordnet. Der Kameramann kann eine manuelle Bedienung durch den Fokusbedienring 33 durchführen. Der Fokusbedienring 33 ist mit einem Positionssensor 36 versehen, der aus einem Geber oder einem Potentiometer aufgebaut ist und mit dem Fokusbedienring 33 durch ein Ritzel 33a verbunden ist.

Ein Verbindungsstift 37 ist, zur Übertragung einer Drehkraft des Fokusbedienrings 33 auf den Fokustubus 35, auf dem Fokustubus 35 montiert. Der Verbindungsstift 37 ist in einer geradlinigen Aussparung 33b, die in den Bedienring 33 eingebracht ist, und in einer gebogenen Aussparung 32b, die im Basistubus 32 eingebracht ist, eingesetzt. Der Fokustubus 35 kann gleichmäßig in die Richtung der optischen Achse durch die helicoiden Gewinde 32a und 35a entsprechend der Drehung des Bedienrings 33 durch den manuellen Antrieb oder den elektrischen Antrieb bewegt werden.

Ein Antriebstubus 38, der über eine Passung die Objektivbasis 31 und den Basistubus 32 verbindet, ist zum Abstützen eines Teils der das Übertragungsdrehmoment begrenzenden Einrichtung und drehbar relativ zur Objektivbasis 31 und zum Basistubus 32 angeordnet. Des weiteren ist der Antriebstubus 38 mit einem Schneckenrad 38a versehen.

Reibscheiben 39 und 40 dienen als die das Übertragungsmoment limitierende Einrichtung, die einander gegenüberliegend zwischen dem Bedienring 33 und dem Antriebstubus 38 angeordnet sind. Die Reibscheibe 40 ist mittels einer Trägerscheibe 41 abgestützt, die in Richtung der optischen Achse relativ zum Antriebstubus 38 verschiebbar ist und die einen in Drehrichtung beschränkenden Teil, wie in Fig. 2 gezeigt, zur gemeinsamen Drehung mit dem Antriebstubus 38, hat. Die Trägerscheibe 41 wird in Kontaktrichtung gedrückt durch eine Feder 42, die als Druckvorrichtung zur Erzeugung einer Reibkraft dient, einen Druckkrafteinstellring 43, der die Feder 42 abstützt und ihre Druckkraft durch die Einstellung der Länge der Feder 42 eingestellt, und ein Gewinde 38b, das auf dem Antriebstubus 38 vorgesehen ist. Eine Mutter 44 ist als eine Doppelmutter zur Fixierung des Druckkrafteinstellrings 43 in Position angeordnet.

Jedes der Teile, von der Reibscheibe 39 bis zur Mutter 44, ist in oder annähernd in einer Ringform ausgeführt, die sich in Umfangsrichtung eines Gehäuses erstreckt und mit der optischen Achse koaxial ist. Diese Teile 39 bis 44 sind daher am Umfang der Objektivbasis 31 um die optische Achse angeordnet. Eine solche Anordnung erlaubt eine effektive Raumnutzung und eine Größenreduzierung des Apparates als Ganzen. Des Weiteren sind alle Teile des Systems der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung direkt, ohne Zahnräder oder dergleichen, miteinander verbunden, so dass jede Instabilität und Zeitverzögerung, die anderweitig durch das Spiel oder dergleichen auftreten, ausgeschlossen ist.

Die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung ist vorgesehen, um die Antriebskraft von einer Schnecke 45, die auf einer Antriebseinrichtung montiert ist, die aus einem Elektromotor aufgebaut ist, auf den Bedienring 33 durch das Schneckenrad 38a und den Antriebstubus 38 zu übertragen. Die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung ist so angeordnet, um bei einem Lastmoment, das größer als das vorgegebene Lastmoment ist, zwischen den Reibscheiben 39 und 40 eine Gleitbewegung auszuführen. Ein vorgegebenes Reibmoment kann durch Einstellung der Federlänge der Feder 42 erzeugt werden. Dieses Reibmoment ist durch den Reibungskoeffizienten der Reibscheiben 39 und 40 oder durch Auswahl ihrer Werkstoffe bestimmt. Genauer gesagt, bei Annahme des Reibungskoeffizienten zwischen den Reibscheiben 39 und 40 als δ, kann eine entsprechende Betriebskraft durch Einstellung des Reibungskoeffizienten auf einen Wert, der als 0.2 < δ < 0.5 angegeben werden kann, erhalten werden.

Des weiteren kann etwas viskoses Fluid auf den Gleitbereich zwischen den Reibscheiben 39 und 40 gegeben werden, um ein manuelles Bediengefühl zu verbessern.

Bei Antrieb des Bedienrings 33 durch die elektrische Antriebseinrichtung wird eine Ausgangsleistung vom Elektromotor, der eine Antriebsquelle ist, und der Schnecke 45 auf den Bedienring 33 durch das Schneckenrad 38a, den Antriebstubus 38 und die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung übertragen. Die Drehung des Bedienrings 33 wird dann zum Fokustubus 35 über den Verbindungsstift 37 übertragen, der die geradlinige Aussparung 33b und die gekrümmte Aussparung 32b durchdringt. Folglich wird der Fokustubus 35 in die Richtung der optischen Achse durch die helicoiden Gewinde 32a und 35a bewegt, wobei hierdurch der Fokus eingestellt wird.

Im Falle des manuellen Antriebs wird, falls der Bedienring 33 manuell gedreht wird, eine Antriebskraft, die vom Bedienring 33 zur elektrische Antriebseinrichtung übertragen wird, durch die Gleitbewegung der Reibscheibe 40 relativ zu der anderen Reibscheibe 39 begrenzt. In anderen Worten, da das Schneckengetriebe, bestehend aus der Schnecke 45 und dem Schneckenrad 38a, angeordnet ist, so dass es Rückwärtsantrieb nicht ermöglicht, tritt die Gleitbewegung zwischen den Reibscheiben 39 und 40 auf, so dass ein gutes Gefühl für eine Fokusbedienung erreicht werden kann. Des weiteren kann die Druckkraft der Feder 42 durch Drehung des Druckkrafteinstellrings 43 und seine Fixierung mit der Mutter 44 wie gewünscht eingestellt werden.

Des weiteren tritt auch wenn irgendeine Kraft auf die Außenseite des Bedienrings 33 während des elektrischen Antriebs auftritt, keine übermäßige Kraft auf das Mechanismussystem auf, da die das Übertragungsmoment begrenzendende Einrichtung keinerlei Lastmoment, das ein vorgegebenes Moment überschreitet, überträgt. Daher macht die Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels die Notwendigkeit irgendeines Mechanismus zum Schalten zwischen dem elektrischen Antriebsmodus und dem manuellen Antriebsmodus überflüssig, so dass die Fokuslinse 34 mit einem einfachen Mechanismus wählbar entweder im manuellen Antriebsmodus oder im automatischen Antriebsmodus angetrieben werden kann.

Im ersten Ausführungsbeispiel, in dem ein Moment, das zum Antrieb der Teile erforderlich ist, die sich zwischen der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung und der Fokuslinse 34 befinden, als TL angenommen wird und ein maximales Moment, das durch die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung übertragbar ist, als TF angenommen wird, ist jedes der Elemente so eingestellt, dass die Bedingung TL < TF erfüllt wird. Zusätzlich ist das Schneckengetriebe, das aus der Schnecke 45 und dem Schneckenrad 38a besteht, von der Seite des Schneckenrads 38a nicht drehbar angeordnet. Unter der Annahme eines kritischen Moments TM bis zu dem das Schneckengetriebe in Ruhestellung verbleiben kann, kann das Moment TM entweder größer als das Moment TF oder auf einen unendlichen Wert, gegen jeden Versuch das Schneckengetriebe von der Seite des Schneckenrads 38a zu drehen, eingestellt sein.

Im Falle, dass das Moment TL durch Veränderungen der Umgebung oder der Drehzahl der manuellen Bedieneinrichtung variiert wird, oder im Falle, dass die Momente TF und TM durch Veränderungen in der Umgebung oder dergleichen variiert werden, muss jedes Element in einer solchen Weise eingestellt werden, dass die vorstehende Ungleichung über einen vorgegebenen Bereich solcher Bedingungsänderungen eingehalten wird. Durch diese Anordnung kann der manuelle Antriebsmodus und der elektrische Antriebsmodus von einem zum Anderen ohne irgendeinen speziellen Schaltvorgang gewechselt werden. Des weiteren wird im Falle des manuellen Antriebsmodus der Bedienring 33 mit einem Aktivierungsmoment TL + TF gedreht.

Wie vorstehend beschrieben kann das Drehmoment der elektrischen Antriebseinrichtung, entsprechend der Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels, bei elektrischen Antrieb des Bedienrings 33, zuverlässig auf die angetriebene Seite übertragen werden. Durch manuellen Antrieb des Bedienrings 33 ermöglicht die Verwendung eines Mechanismus, wie dem Schneckengetriebe, das so angeordnet ist, dass es den Rückwärtsantrieb nicht ermöglicht, die Bestimmung des Betriebsmoments des Bedienrings 33 durch ein Reibdrehmoment, das durch die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung und dem Betriebsmoment erzeugt wird, das aus der Bewegung der Fokuslinse 34 resultiert.

Diese Anordnung ergibt nicht nur ein stabiles Drehmoment der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung, sondern erlaubt es auch, ein gewünschtes Drehmoment durch Einstellung der Federlänge der Feder 42 zu erhalten. Des weiteren kann die elektrische Einrichtung gegen eine Überlast und den Rückwärtsantrieb, der von der angetriebenen Seite erfolgt, geschützt werden. Die strukturelle Anordnung der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung ist sehr einfach und erfordert nicht viel Platz. Die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung kann daher in der Nähe des Bedienrings 33 angeordnet werden, und trägt deshalb zur Reduzierung von Größe und Kosten bei. Des weiteren erlaubt die Verwendung eines Schneckengetriebes nicht nur eine effektivere Raumnutzung als eine Nutzung eines Zahnradgetriebes, sondern stellt auch ein sehr gutes Ansprechen sicher, da das Spiel hierbei minimiert ist.

Im vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird das Schneckengetriebe zur Verhinderung einer Rückwärtsdrehung verwendet. Das Schneckengetriebe könnte jedoch zum Beispiel durch irgendein Untersetzungsgetriebe ersetzt werden, das so angeordnet ist, dass es schließlich ein extrem hohes Rückwärtsdrehmoment besitzt. Ein solches Untersetzungsgetriebe kann unter Untersetzungsgetrieben ausgewählt werden, wobei ein Untersetzungsgetriebe, das eine große Untersetzung hat, wie ein Planetengetriebe, ein Stirnradgetriebe etc., die mehrstufig angeordnet sind, ein Untersetzungsgetriebe, das entweder kein Spiel oder minimales Spiel hat, mit Zahnrädern, die so angeordnet sind, dass sie gegeneinander wirkende Kräfte haben, und ein Untersetzungsgetriebe, das einen Differentialmechanismus hat, eingeschlossen ist.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die wesentliche Teile eines Objektivtubus zeigt, der entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung ein optischer Apparat ist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind eine das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung und ein Vibrationsschwingungsmotor in einem Fokusteil angeordnet. In Fig. 3 sind die Teile und Glieder des zweiten Ausführungsbeispiels, die in der gleichen Weise wie dieser des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie die im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten, gekennzeichnet. In einem Basistubus 52, der mit einer Objektivbasis 51 mittels Gewinde verbunden ist, sind drei geradlinige Aussparungen 52a gebildet, die sich parallel zur optischen Achse erstrecken. Ein Fokusbedienring 53, der als eine manuelle Bedieneinrichtung dient, ist mit den geradlinigen Aussparungen 52a gekoppelt. Der Bedienring 53 ist mit einer Druckkrafteinstellöffnung 53a versehen. Eine Fokuslinse 34 wird über einen Fokustubus 54 gehaltert. Der äußere Umfangsteil des Fokustubus 54 ist mit den geradlinigen Aussparungen 52a des Basistubus 52 gekoppelt. Der Fokustubus 54 ist ebenso mit gekrümmte Aussparungen 53b des Bedienrings 53 durch drei Verbindungsstifte 55 gekoppelt. Der Fokustubus 54 ist daher in Richtung der optischen Achse durch die Verbindungsstifte 55, die geradlinigen Aussparungen 52a des Basistubus 52 und die gekrümmten Aussparungen 53a des Bedienrings 53 entsprechend der Drehung des Bedienrings 53, die durch den manuellen Antrieb und den elektrischen Antrieb verursacht wird, gleichmäßig verschiebbar angeordnet.

Ein Vibrationswellenmotor, bestehend aus einem Stator 57 und einem Rotor 58, ist auf einer Antriebseinheitsbasis 56 vorgesehen und zur Erzeugung der Drehkraft angeordnet. Eine Tellerfeder 60 ist zwischen dem Stator 57 und dem Rotor 58 angeordnet, um eine angemessene Reibkraft zwischen dem Stator 57 und dem Rotor 58 zu erzeugen. Ein stoßabsorbierendes Gummistück 61 ist zwischen dem Stator 57 und der Tellerfeder 60 angeordnet, um zu verhindern, dass die Vibration des Rotors 58 auf ein Antriebsübertragungssystem übertragen wird.

Des weiteren ist ein Antriebstubus 62 auf der Antriebseinheitbasis 56 unter Verwendung eines Kugellagerrings 63 auf solche Weise, dass der Outputtube 62 sanft drehbar wird, montiert, um zu verhindern, dass die Druckkraft der Tellerfeder 60 auf das Antriebsübertragungssystem wirkt. Der Bedienring 53 ist ebenfalls gleichmäßig drehbar durch einen Kugellagerring 64 auf dem Basistubus 52 montiert und ist mit einigen Laufpassungsteilen auf dem Basistubus 52 und der Objekttivbasis 51 versehen.

Wie im dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 1 gezeigt wird, beinhaltet das zweite Ausführungsbeispiel die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung, die aus den Reibscheiben 39 und 40, die als ein Übertragungssystem dienen, und der Feder 42, die zur Erzeugung einer Reibkraft angeordnet ist, besteht. Ein Druckkrafteinstellring 65 ist drehbar angeordnet, um die Druckkraft der Feder 42 durch die Längenänderung der Feder 42 passend einzustellen. Eine Mutter 66 ist verwendbar zur Fixierung des Druckkrafteinstellrings 65 in Position angeordnet. Eine Abdeckung 67 ist zur Verdeckung einer Druckkrafteinstellöffnung 53a angeordnet und in Position mit einer Schraube 68 fixiert. Ein Antriebsteil 69, das für die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung angeordnet ist, die die Reibscheibe 40 enthält, ist in den Antriebstubus 62 eingepasst, um die Stirnseiten der Reibscheiben 39 und 40 aufeinander zupassen, und ist mit dem Antriebstubus 62 mit einem Stift 70 so fixiert, so dass sie gemeinsam mit dem Antriebstubus 62 drehen. Der Bedienring 53 ist so angeordnet, dass er sich durch die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung dreht, wenn das Antriebsteil 69 durch die Antriebseinrichtung gedreht wird, die durch die Verwendung von Vibrationswellen betrieben wird. Die Drehung des Bedienrings 53 wird auf den Fokustubus 54 durch den Verbindungsstift 55 übertragen, um die Fokuslinse 34 zu bewegen. Ein Positionssensor 36 ist mit dem Bedienring 53 über ein Zahnrad 53c verbunden.

Der Stator 57, der den Vibrationswellenmotor darstellt, ist aus einem ringförmigen Teil, das einen trapezoiden Querschnitt hat, aufgebaut. Eine piezoelektrisches Keramikstück, mit einer solchen Eigenschaft, dass es sich in die Richtung, in der eine Spannung anliegt, ausdehnt oder zusammenzieht, ist auf die Unterseite des ringförmigen Teils angebracht. Der obere Teil des Stators 57 ist mit Vorsprüngen von streng regelmäßiger Form versehen. Der Rotor 58 wird gegen den Stator 57 durch eine bestimmte Kraft eines Ringes gedrückt, der in einer flanschartigen Form und in Kontakt mit dem Stator 57 und seinem gespannten Kontaktteil angeordnet ist.

In dem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels wird ein Vibrieren der Oberfläche des Stators 57, der einen elastischen Aufbau hat, verursacht. Der Rotor 58, der in Druckkontakt mit dem Stator 57 ist, wird durch die Vibrationsenergie des Stators 57 kontinuierlich gedreht. Eine Antriebseinrichtung ist auf diese Weise angeordnet. Eine solche Antriebseinrichtung hat einen extrem einfachen Aufbau, hat eine kurze Ansprechzeit für Start und Stop, hat eine hohe Steuerbarkeit, macht ein sehr geringes Betriebsgeräusch und hat ein hohes Haltemoment, um in Ruhestellung zu bleiben, falls sie ruht.

Die Kraft, um den Rotor 58 in Druckkontakt mit dem Stator 57 zu halten, wird mittels der Tellerfeder 60 erreicht. Der Kugellagerring 63 ist zur Aufnahme dieser Kraft angeordnet, so dass das Übertragungssystem vor der Wirkung der Kraft geschützt werden kann. Dieses Halteverfahren könnte jedoch auch durch einige andere geeignete Verfahren ersetzt werden, wie durch eine strukturelle Anordnung, die ein Axiallager oder ein Radiallager nutzt. Es ist auch vorstellbar, die Tellerfeder 60 des Vibrationswellenmotors als die Druckvorrichtung, die ein Teil einer das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung ist, einzusetzen.

Im Falle des manuellen Antriebsmodus, wird, wenn der Bedienring 53 manuell gedreht wird, die Antriebskraft, die vom Bedienring 53 zur elektrischen Antriebseinheit übertragen wird durch ein Schlupfmoment, das zwischen den Reibscheiben 39 und 40 erzeugt wird, begrenzt. Da die Antriebseinrichtung, die Vibrationswellen einsetzt, ein großes Moment für den Rückwärtsantrieb erfordert, gleitet die Reibscheibe 39 der das Übertragungsmoment einschränkenden Einrichtung an der Reibscheibe 40, so dass eine Fokusierung mit einem guten Gefühl für die Bedienung erlaubt wird.

Des weiteren wirkt, sogar wenn irgendeine Kraft auf die Außenseite des Bedienrings 53 während des elektrischen Antriebs auftritt, keine übermäßige Kraft auf das Mechanismussystem, da die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung kein Lastmoment, das ein vorgegebenes Moment übersteigt, überträgt. Daher schließt die Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels die Notwendigkeit irgendeines Mechanismus zur Schaltung zwischen dem elektrischen Antriebsmodus und dem manuellen Antriebsmodus aus, so dass die Fokuslinse 34 wahlweise, mit einem einfachen Mechanismus entweder im manuellen Antriebsmodus oder im elektrischen Antriebsmodus angetrieben werden kann.

In dem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels, in dem ein Moment, das für den Antrieb der Teile, die sich zwischen dem der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung und der Fokuslinse 34 befinden, erforderlich ist, mit TL angenommen wird, wird ein durch die das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung übertragbares maximales Moment als TF angenommen und ein kritisches (maximales) Moment, um ein Antriebssystem, inklusive der vorstehenden Antriebseinrichtung, gegen eine Antriebskraft, die von ihrer Antriebsseite wirkt, in Ruheposition zu halten, als TM angenommen wird, wobei jedes der Elemente so eingestellt ist, dass die Bedingung TL < TF < TM erfüllt wird. Zusätzlich kann ein großes Haltemoment des Vibrationswellenmotors eingestellt werden, so dass es bedeutend zum maximalen Moment TM beiträgt. Daher ist es nicht notwendig, irgendeine spezielle Rückwärtsdrehverhinderungsvorrichtung hinzuzufügen, z. B. irgendeine Vorrichtung um zu verhindern, dass das Antriebssystem (inklusive der Elektromotorantriebseinrichtung) ursächlich von dessen Antriebsseite gedreht wird.

Im Falle, dass das Moment TL ursächlich durch Änderungen in der Umgebung oder der Drehzahl der manuellen Bedieneinrichtung variiert wird oder in einem Fall, dass die Momente TF und TM ursächlich durch Änderungen in der Umgebung oder dergleichen variiert werden, muss jedes Element in solcher Weise eingestellt werden, dass die vorstehende Ungleichung über einen vorgegebenen Bereich solcher Änderungen der Bedingungen aufrechterhalten wird. Durch diese Anordnung kann der manuelle Antriebsmodus und der elektrische Antriebsmodus von Einem zum Anderen gewechselt werden, ohne dass irgendein spezieller Schaltvorgang erfolgen muss. Des weiteren wird, im Falle des manuellen Antriebsmodus, der Bedienring 53 durch ein Aktivierungsmoment TL + TF gedreht.

Entsprechend der Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels, wie vorstehend beschrieben, kann das Drehmoment der elektrischen Antriebseinrichtung, bei elektrischem Antreiben des Bedienrings 53, zuverlässig auf die angetriebene Seite übertragen werden. Bei manuellem Antrieb des Bedienrings 53 ermöglicht die Verwendung eines Elements, das ein hohes Moment für den Rückwärtsantrieb erfordert, wie der Vibrationswellenmotor für die elektrische Antriebseinrichtung, dass das Betriebsmoment des Bedienrings 53 durch ein Reibdrehmoment bestimmt wird, das durch der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung und dem Aktivierungsmoment, das aus der Bewegung der Fokuslinse 34 resultiert, erzeugt wird.

Des weiteren neigt die Fokuslinse 34, entsprechend der herkömmlichen Anordnung, dazu, sich durch ihr eigenes Gewicht zu bewegen, falls sich die Stellung des Objektivtubus neigt. Die Verwendung eines Schneckengetriebes, das nicht rückwärts angetrieben werden kann, wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels, oder die Verwendung der elektrischen Antriebseinrichtung, wie dem Vibrationswellenmotor, der ein hohes Moment für Rückwärtsantrieb erfordert, wie im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels, verhindert jedoch wirksam die Bewegung der Fokuslinse 34 durch ihr eigenes Gewicht.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die wesentliche Teile eines Objektivtubus, der ein optischer Apparat ist, entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. In Fig. 4 beizeichnen Bezugszeichen, die die Gleichen wie die im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten sind, die gleichen Teile. Ein Zoomteil des Objektivtubus umfasst eine das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung, ein Schneckengetriebe und einen Gleichstrommotor. Ein Zoombedienring 71, der als manuelle Bedieneinrichtung dient, ist auf einem äußeren Durchmesserteil der Objektivbasis 31 angeordnet. Der Bedienring 71 hat einen Passungsverbindungsteil, der zur Seite der Objektivbasis 31 hin angeordnet ist und frei drehbar ist.

Ein Verbindungsstift 73 ist zur Übertragung der Drehkraft des Bedienrings 71 auf einen Kurvenring 72 angeordnet. Der Stift 73 ist auf dem Kurvenring 72 montiert und in die gekrümmte Aussparung 71a, die im Bedienring 71 eingebracht ist, eingepasst. Der Kurvenring 72 ist so angeordnet, dass ein gleichmäßiges Bewegen einer Linseneinheit 74, die aus einem Variolinsenteil und einem Ausgleichslinsenteil besteht, in die Richtung einer optischen Achse, entsprechend der Drehung des Bedienrings 71, durch den manuellen Antrieb oder den elektrischen Antrieb, bewirkt wird. Der Gleichstrommotor, der eine Antriebsquelle ist, ist mit der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung, die denen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels ähnelt, durch das Schneckengetriebe verbunden, das aus einer Schnecke 75 und einem Schneckenrad 76 besteht. Die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung ist so zwischen dem Schneckenrad 76 und dem Bedienring 71 angeordnet, dass sie bei einem Lastmoment, das ein vorgegebenes Lastmoment überschreitet, auf die gleiche Weise wie in den Fällen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels rutscht. Des weiteren ist ein Positionssensor 77 mit dem Bedienring 71 durch ein Zahnrad 71b verbunden.

Durch die Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels auf vorstehende Weise wird, bei Antrieb des Zoombedienrings 71 durch die elektrische Antriebseinrichtung, eine Ausgangsleistung als eine Drehkraft vom Gleichstrommotor und der Schnecke 75 auf den Bedienring 71 durch eine das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung übertragen. Dann wird die Drehung des Bedienrings 71 auf den Kurvenring 72 durch den Verbindungsstift 73 übertragen. Folglich wird die Linseneinheit 74, die ein koppelndes Teil hat, das zur Kopplung einer geradlinigen Aussparung der Objektivbasis 31 und einer gekrümmten Aussparung des Kurvenrings 72 angeordnet ist, in die Richtung der optischen Achse zur Veränderung der Vergrößerung bewegt.

In dem Fall des manuellen Antriebsmodus, wenn der Bedienring 71 manuell gedreht wird, erfolgt ein Schlupf an der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung, da der Übertragungsmechanismus, der das Schneckenrad verwendet, so angeordnet ist, dass ein Rückwärtsantrieb blockiert ist. Dann wird die Linseneinheit 74 für die Zoomeinstellung auf die gleiche Weise angetrieben wie in dem Fall des elektrischen Antriebsmodus. Des weiteren tritt, sogar wenn eine Kraft von außerhalb während des elektrischen Antriebs auf den Bedienring 71 ausgeübt wird, ein Schlupf auf, wenn die äußere Kraft eine vorgegebenes Moment überschreitet. Daher erfährt der Mechanismus des Objektivtubus nie irgendeine übermäßige Kraft. Das dritte Ausführungsbeispiel ist daher so angeordnet, dass wahlweise die Linseneinheit 74 entweder im manuellen Antriebsmodus oder im elektrischen Antriebsmodus, ohne Notwendigkeit irgendeines Mechanismus zum Schalten zwischen dem manuellen Antrieb oder dem elektrischen Antrieb, angetrieben wird, so dass der Mechanismus des dritten Ausführungsbeispiels einfach angeordnet werden kann.

Entsprechend der vorstehend beschriebenen Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels kann das Drehmoment der Antriebseinrichtung zuverlässig auf die angetriebene Seite im elektrischen Antriebsmodus des Bedienrings 71 übertragen werden. Im manuellen Antriebsmodus, wobei der Gebrauch des Schneckengetriebes oder dergleichen, das keinen Rückwärtsantrieb erlaubt, als eine Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments auf die Antriebseinheit genutzt wird, wird das Betriebsmoment des Bedienrings 71 durch das Drehmoment bestimmt, das durch die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung und das Aktivierungsmoment, das aus der linsenbewegenden Verschiebung der Linseneinheit 74 resultiert, erzeugt wird.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die wesentliche Teile eines Objektivtubus, der ein optischer Apparat ist, entsprechend eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Im vierten Ausführungsbeispiel wird eine das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung und ein Vibrationswellenmotor für einen Zoomteil verwendet. In Fig. 5 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen, welche in dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel verwendet worden sind, die gleichen Teile. Ein Zoombedienring 81, der als eine manuelle Bedieneinrichtung dient, ist an einem äußeren Umfangsteil der Objektivbasis 51 angeordnet. Der Bedienring 81 hat einen Passungsverbindungsteil, der zur Seite der Objektivbasis 51 hin angeordnet ist und frei beweglich ist.

Ein Verbindungsstift 82 ist zur Übertragung der Drehkraft des Bedienrings 81 auf einen Kurvenring 72 angeordnet. Der Verbindungsstift 82 ist auf dem Kurvenring 72 montiert und in eine gekrümmte Aussparung 81a, die in den Bedienring 81 eingebracht ist, eingepasst. Der Kurvenring 72 ist so angeordnet, dass eine gleichmäßige Bewegung einer Linseneinheit 74 in die Richtung einer optischen Achse, entsprechend der Drehung des Bedienring 71, die durch den manuellen Antrieb oder den elektrischen Antrieb verursacht wird, bewirkt wird. Des weiteren ist ein Anschlagstift 83 zur Beschränkung der Drehung des Vibrationswellenmotors vorgesehen. Diese Teile sind mit den Abdeckungen 84 und 85 bedeckt.

Die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung, die denen des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels ähnelt, ist zwischen dem Antriebsteil 86 des Vibrationswellenmotors und dem Bedienring 81 so angeordnet, dass sie gegen das Lastmoment, das ein vorgegebenes Lastmoment überschreitet, eine Gleitbewegung macht. Des weiteren ist ein Positionssensor 77 mit dem Bedienring 81 über ein Zahnrad 81b verbunden.

Mit Anordnung des vierten Ausführungsbeispiels in vorstehender Weise wird, bei Antrieb des Bedienrings 81 durch die elektrische Einrichtung, eine Ausgangsleistung des Vibrationswellenmotors, der aus einem Stator 57 und einem Rotor 58 besteht, als eine Drehkraft des Antriebsteils 86 auf den Bedienring 81 durch die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung übertragen. Dann wird die Drehung des Bedienrings 81 zum Kurvenring 72 durch den Verbindungsstift 82 übertragen. Folglich wird die Linseneinheit 74, die ein koppelndes Teil hat, das eine geradlinige Aussparung der Objektivbasis 51 und eine gekrümmte Aussparung des Kurvenrings 72 verkoppelt, in Richtung der optischen Achse bewegt, um eine Zoomeinstellung vorzunehmen.

Durch Vornehmen der manuellen Zoomeinstellung tritt, falls der Bedienring 81 manuell gedreht wird, ein Schlupf an der das Übertragungsmoment begrenzenden Einrichtung auf, weil der Vibrationswellenmotor ein hohes Moment für Rückwärtsantrieb erfordert. Des weiteren tritt ein Schlupf, auch wenn ein Kraft auf den Bedienring 71 von außen während des elektrischen Antriebs wirkt, auf die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung auf, falls die äußere Kraft ein vorgegebenes Moment überschreitet. Daher erfährt der Mechanismus des vierten Ausführungsbeispiels nie irgendeine übermäßige Kraft. Das vierte Ausführungsbeispiel ist daher so angeordnet, dass die Linseneinheit 74 wahlweise entweder im manuellen Antriebsmodus oder im elektrischen Antriebsmodus angetrieben wird, ohne irgendeinen Mechanismus zum Schalten zwischen dem manuellen Antrieb und dem elektrischen Antrieb zu benötigen, so dass der Mechanismus des vierten Ausführungsbeispiels einfach angeordnet werden kann.

Entsprechend der Anordnung des vierten Ausführungsbeispiels kann das Drehmoment der Antriebseinrichtung zuverlässig auf die angetriebene Seite im elektrischen Antriebsmodus des Bedienrings 81 übertragen werden. Im manuellen Antriebsmodus wird, bei Einsatz des Vibrationswellenmotors oder dergleichen, der ein hohes Moment für Rückwärtsantrieb erfordert, als Antriebseinrichtung, das Betriebsmoment des Bedienrings 81 durch das Drehmoment bestimmt, das durch die das Übertragungsmoment begrenzende Einrichtung und das Aktivierungsmoment, das aus der linsenbewegenden Verschiebung der Linseneinheit 74 resultiert, erzeugt wird.

In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird beispielhaft eine Feder als die Druckvorrichtung zur Erzeugung einer Reibkraft verwendet. Die Verwendung der Feder kann jedoch auch durch einige andere geeignete elastische Teile ersetzt werden, wie einem O-Ring oder einem lippenförmigen Teil aus Moosgummi oder Neoprenkautschuk oder einer Blattfeder. Es ist auch möglich ein nichtelastisches Teil als die Druckvorrichtung zu verwenden.

Nach der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, ist ein optischer Apparat so angeordnet, dass, bei Antrieb einer optischen Einrichtung, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, entweder durch manuellen Antrieb eines Bedienrings oder durch Verwendung eines Kraftübertragungsmechanismus, der die Drehkraft eines elektrischen Motors auf die optische Einrichtung überträgt, die optische Einrichtung entweder manuell oder elektrisch angetrieben werden kann, ohne irgendeines speziellen Schaltvorgangs zwischen dem elektrischen Antriebsmodus und dem manuellen Antriebsmodus. Die Anordnung der Erfindung hat andere Vorteile, die darin bestehen, dass sie wirksam den ungünstigen Einfluss eines Spiels und einer Zeitverzögerung, bevor die optische Einrichtung schließlich bewegt wird, reduziert, dass sie eine Vereinfachung des Mechanismus eines Drehmomentbegrenzers erlaubt, der im Falle einer Überlastdrehung ein Übertragungsmoment begrenzt, dass sie eine Reduzierung von Größe und eine Vereinfachung des ganzen Apparats erlaubt, dass das Übertragungsmoment variabel wie gewünscht ist und dass ein Moment für den manuellen Betrieb mit dem Übertragungsmoment ebenso variabel wie gewünscht einstellbar ist.


Anspruch[de]

1. Optischer Apparat mit:

einer optischen Einheit (1), die eine optische Achse hat,

einem manuell bedienten Teil (33) zum Antreiben der optischen Einheit,

einem Motor (57, 58),

einem angetriebenen Teil (38), das durch den Motor über eine antriebskraftübertragende Vorrichtung (38a, 45, 57, 58, 60) antreibbar ist, wobei die antriebskraftübertragende Vorrichtung einen Reibbetrag erfährt, wenn eine Antriebskraft von dem angetriebenen Teil angelegt wird, so dass sie eine Antriebsbewegung vom angetriebenen Teil zum Motor nur überträgt, wenn eine vorgegebenen Antriebskraft überschritten wird,

einer Reibvorrichtung (39, 40), die betätigbar ist, um die Antriebsbewegung zwischen dem angetriebenen Teil und dem manuell betriebenen Teil zu übertragen, wobei die maximale Antriebskraft, die durch die Reibvorrichtung übertragbar ist, kleiner ist als die vorgegebene Antriebskraft,

dadurch gekennzeichnet,

dass Vorrichtungen (43, 65) für das Einstellen der maximalen Antriebskraft, die durch die Reibvorrichtung übertragbar ist, vorgesehen sind.

2. Optischer Apparat nach Patentanspruch 1, wobei die optische Einheit eine Focuslinse (34) ist.

3. Optischer Apparat nach Patentanspruch 1, wobei die optische Einheit eine Zoomlinse (74) ist.

4. Optischer Apparat nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei das manuell betriebene Teil (33) drehbar um die optische Achse angeordnet ist und wobei die Friktionsvorrichtung zwei axial gegenüberliegende, ringförmige Stirnflächen (3 g, 40) hat.

5. Optischer Apparat nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei das angetriebene Teil (38) ein Schneckenrad (3%) hat und der Motor zum Antrieb der Schnecke (45) betreibbar ist und das Schneckenrad und die Schnecke die antriebskrafübertragende Vorrichtung bilden.

6. Optischer Apparat nach Patentanspruch 1, der des weiteren mindestens ein Linse (34, 74) hat, die entlang der optischen Achse beweglich ist, und wobei der manuell betriebene Teil (33) zur Bewegung von mindestens dieser einen Linse betreibbar ist.







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