JP3873321B2 - テレビカメラ用ズームレンズ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビカメラ用ズームレンズ制御装置に係り、特に、接続されるカメラから供給される電流によってズーム、フォーカス、エクステンダー等の操作を行うように構成されたテレビカメラ用ズームレンズの電流制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放送用テレビジョンカメラに用いられるズームレンズは、ズーム、フォーカス、アイリス、エクステンダー等の操作がすべてサーボ系で制御されるものが知られている。この種のオールサーボ操作式ズームレンズ（又は、フルサーボ操作式ズームレンズ）においては、サーボ系の電源はテレビカメラ側から供給されるようになっている。
【０００３】
一方、テレビカメラは、ズームレンズ側に供給できる電流に上限が定められており、例えば、７００ｍＡまで供給可能なものもあれば、２Ａまで供給可能なものも存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カメラ側から供給可能な電流以上の電流が必要とされる場合があり、従来のズームレンズでは不足分を補う補助バッテリーを設けなければならなかった。また、複数のサーボ系を同時に駆動操作するなど、カメラ側からの電流供給上限を超えてサーボ操作をしてしまうと、電圧が安定せず、制御信号にフラツキが生じるという問題がある。特に、高いレンズ位置精度が要求されるフォーカス系では、制御信号が安定しないとピンボケになるという不具合があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、補助バッテリーを設けることなく、カメラ側から供給可能な電流の上限に応じてサーボ系の制御を安定して行うことができるテレビカメラ用レンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成する為に、連結されたカメラ側から電源の供給を受け、対応する外部操作手段による操作指令に応じた動作を行って電流を消費する複数の電流消費手段を有するテレビカメラ用ズームレンズを制御する制御装置において、カメラ側から供給可能な電流の上限を示すリミット値を設定するためのリミット値設定手段を備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、カメラ毎に異なる供給可能な電流のリミット値をリミット値設定手段によって設定することで、接続されたカメラから電流消費手段の全てを独立に動作させるに足る十分な電流が供給され得るか否かを判別する。そして、この設定されたリミット値が所定の電流値よりも大きい場合には、各電流消費手段を制限なく各々独立に動作させることができる。他方、設定されたリミット値が所定の電流値よりも小さい場合には、複数の電流消費手段のうち特定の組み合わせ同士を同時に動作させないことにより、リミット値の範囲内で各電流消費手段に安定した動作を行わせることができる。
【０００８】
例えば、エクステンダー駆動手段の動作中は、ズーム、フォーカスの駆動手段の動作を禁止するという態様が考えられる。通常、エクステンダー駆動中は、ズームやフォーカスを操作しても良好な画像は得られないので、これらを同時に操作することに利点がない。このように、撮影時に同時に動作させることに意味のない操作に対応する電流消費手段の組み合わせについて、動作に制限を課すようにすることが望ましい。
【０００９】
一方、同時に動作させる必要のあるものについては、なるべく多くの操作を可能にするのが望ましいので、操作に係る複数の電流消費手段のうち少なくとも一つの電流消費手段に供給される電流の上限を制限して電流消費手段の合計電流消費値が上記リミット値以下となるように制御することで、限られた電流を多種の操作に分配することができる。
【００１０】
また、本発明の他の態様によれば、操作の対象とされた電流消費手段によって消費される電流を検知手段で検知し、その電流値が所定の閾値を超えた場合には、電圧可変手段を制御して当該電流消費手段に印加される電圧を下げ、電流消費を低減する。これにより、カメラ側から供給される限られた電流を多くの電流消費手段に分配することができる。
【００１１】
【発明の詳細な説明】
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明に係るテレビカメラ用ズームレンズ制御装置が適用されたフルサーボ操作式ズームレンズの使用態様の一例を示す斜視図である。同図には、雲台２に支持されたテレビカメラ４にフルサーボ操作式ズームレンズ１０が接続され、該ズームレンズ１０をカメラマンが操作している様子が示されている。
【００１３】
雲台２には２本の操作ロッド２Ａ、２Ｂが設けられており、カメラマンの右手側の操作ロッド２Ａには、フォーカスを操作するフォーカスデマンド１２が取り付けられ、カメラマンの左手側の操作ロッド２Ｂには、ズームスピードを操作するズームレートデマンド１４が取り付けられている。
フォーカスデマンド１２は、リング（フォーカスリング）の回転操作量に応じてフォーカスレンズ群の移動位置を指令する位置制御信号を出力する。そして、この位置制御信号に基づいて鏡胴内の移動フォーカスレンズ群が駆動される。
【００１４】
また、ズームレートデマンド１４は、ズームリングの回動方向と回動量に応じて広角側又は望遠側にズーム動作させる速度制御信号を出力する。この速度制御信号に基づいて鏡胴内の変倍レンズ群がスピード制御されて駆動される。
カメラマンは、ビューファインダー１６に映る撮影像を見ながら右手でフォーカスデマンド１２を操作することによって鏡胴内の移動フォーカスレンズ群を移動させてピント調整を行うとともに、左手でズームレートデマンド１４のズームリングを操作することで変倍レンズ群（第１及び第２のズームレンズ群）を所定の光学的位置関係で規定しながら移動させて変倍調整を行うことができる。
【００１５】
また、図１には詳しくは図示されていないが、このテレビカメラ用ズームレンズには、エクステンダーレンズを保持したドラムが回動自在に組付けられている。このエクステンダードラムは、マウントフレーム側部に設けられたエクステンダー切換ツマミの操作に応じて動作するモータ（エクステンダー用モータ）によって回動駆動され、光軸内に進入し又は光軸から退避するようになっている。
【００１６】
更に、鏡胴には図示しないアイリス機構が設けられ、アイリス用モータの駆動力によって絞り値を変更できるようになっている。
上記ズーム、フォーカス、エクステンダー、アイリス等の操作は全てサーボ系により制御され、これらサーボ系を駆動する電力は、接続されたテレビカメラ４側から供給されるようになっている。尚、テレビカメラ４側から供給される電力によって動作するものとしては、他にパターンプロジェクタ（ＰＪ）ランプ等がある。
【００１７】
カメラ側からレンズ側に供給できる電流には上限が定められており、その上限値（リミット値）はカメラの機種によって様々である。
図２は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の要部構成を示すブロック図である。ズームレンズ制御装置は、主としてズーム、フォーカス、エクステンダー等各操作に対応するサーボ系と、カメラの電流リミットを認識するための手段と、認識した電流リミットに応じて各サーボ系を制御するための手段とから構成されている。
【００１８】
ズーム信号発生手段２０は、図１に示したズームレートデマンド１４に相当し、ズームリングが回動操作されると、その回動方向及び回動量に応じた電気信号を発生する。この電気信号は、ズーム速度を指令する速度指令信号であり、ズーム信号としてズーム制御回路２２に加えられる。
ズーム制御回路２２は、入力したズーム信号に応じたサーボ信号を出力し、ズーム用モータ２４を駆動する。ズーム用モータ２４の回転力は図示しない動力伝達手段によって鏡胴内の変倍レンズ群２６に伝達され、変倍レンズ群２６が光軸に沿って前後に移動する。変倍レンズ群２６の位置（ズーム位置）はポテンショメータ２８によって検出され、その位置検出信号はズーム制御回路２２に通知される。
【００１９】
フォーカス信号発生手段４０は、図１に示したフォーカスデマンド１２に相当し、フォーカスデマンド１２の操作リングが回転操作されると、その回転量に応じた電気信号を発生する。この電気信号は、フォーカス位置を指令する位置移動指令信号であり、フォーカス信号としてフォーカス制御回路４２に入力される。フォーカス制御回路４２は、入力したフォーカス信号に応じたサーボ信号を出力し、フォーカス用モータ４４を駆動する。フォーカス用モータ４４の回転力は、図示しない動力伝達手段によって鏡胴内の移動フォーカスレンズ群４６に伝達され、移動フォーカスレンズ群４６が光軸に沿って前後に移動する。
【００２０】
移動フォーカスレンズ群４６の位置はポテンショメータ４８によって検出され、その位置検出信号はフォーカス制御回路４２に通知される。フォーカス制御回路４２は、この位置検出信号が示す位置と前記フォーカス信号発生手段４０から指令された位置とが一致したときフォーカス用モータ４４の駆動を停止する。これにより、追従性の高いフォーカス位置制御が可能となっている。
【００２１】
エクステンダー信号発生手段５０は、上述したエクステンダー切換ツマミに相当し、エクステンダー切換ツマミが操作されると、その操作信号はＡ／Ｄコンバータ５２でデジタル信号に変換されて中央演算処理装置（ＣＰＵ）３０に加えられる。ＣＰＵ３０は入力した操作信号に基づいてエクステンダー信号を出力する。このエクステンダー信号は、Ｄ／Ａコンバータ５４でアナログ信号に変換されて、エクステンダー制御回路５５に加えられる。
【００２２】
エクステンダー制御回路５５は、入力したエクステンダー信号に応じたサーボ信号を出力し、エクステンダー駆動用モータ５６を駆動する。エクステンダー駆動用モータ５６の回転力は、エクステンダーレンズを保持するドラム６０に伝達され、エクステンダーが光軸内に進入し又は退避する。このドラム６０の回動位置はセンサー６２によって検出され、その検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ６４でデジタル信号に変換されてからＣＰＵ３０に通知される。
【００２３】
カメラ電流リミットセレクトスイッチ７０は、使用するカメラに応じて電流リミットを段階的に設定できるよう構成されている。例えば、供給可能な電流が５００ｍＡ以上７００ｍＡ未満のカメラを接続した場合にはリミットａを選択し、以下、７００ｍＡ以上１Ａ未満のカメラを接続した場合にはリミットｂ、１Ａ以上１．５Ａ未満のカメラを接続した場合にはリミットｃ、１．５Ａ以上２Ａ未満のカメラを接続した場合にはリミットｄ、２Ａ以上のカメラを接続した場合にはリミットｅを選択するようになっている。選択されたリミットを示す信号はＣＰＵ３０に通知され、ＣＰＵ３０はカメラの電流リミットを認識する。
【００２４】
このような段階的なセレクトスイッチ７０の代わりに、カメラ毎に定められたリミット値を数値入力するようにしてもよい。その他、カメラ側に電流リミット値を示す識別手段を設け、レンズと連結させることによって識別手段を介してレンズ側がカメラ電流リミットを認識できるように構成してもよい。
ＣＰＵ３０は、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値及び、前記エクステンダー信号発生手段５０から出力されたエクステンダー駆動信号に基づいて、前記ズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２の動作を禁止する。
【００２５】
図３は、図２に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図である。
ＣＰＵ３０は、先ず、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値を認識し（ステップＳ３０１、以下ステップ番号のみを示す）、その電流リミットが２Ａ以上か否かを判別する（Ｓ３０２）。２Ａという基準値は、レンズ側の全ての動作を有効に機能させるに十分とされる電流値という観点から定められており、電流リミットが２Ａ以上あれば、レンズ側の各動作を全て独立に動作させるに足る十分な電流が供給され得る。従って、認識した電流リミット値が２Ａ以上の場合には、ズーム、フォーカス、エクステンダー等全ての操作を独立の動作可能な状態、フルサーボ状態にする（Ｓ３０３）。
【００２６】
一方、Ｓ３０２において、電流リミット値が２Ａに満たないと判断した場合には、レンズ側の各動作を全て独立に動作させると電流が不足するので、エクステンダーの操作中はズーム及びフォーカスの動作を制限する。即ち、エクステンダーが操作されたか否かを示すエクステンダーコントロール信号の入力の有無を判別し（Ｓ３０４）、エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)があった場合、ＣＰＵ３０はズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２にそれぞれ動作を禁止する制御信号を出力する（Ｓ３０５）。これにより、ズーム及びフォーカス動作は停止される。その後、処理はＳ３０４に戻り、エクステンダーが操作されている期間中はズーム及びフォーカス動作が禁止される。
【００２７】
Ｓ３０４において、エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)がない場合には、ＣＰＵ３０はズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２にそれぞれ動作を許容する制御信号を出力する（Ｓ３０６）。従って、ズームレートデマンド１４、又はフォーカスデマンド１２が操作されると、その操作に応じてズーム又はフォーカス動作が行われる。そして処理はＳ３０４に戻り、エクステンダーが操作されない期間中は、ズーム及びフォーカス動作が可能となる。
【００２８】
このように、エクステンダーの操作の有無で、ズームやフォーカスの操作を禁止したり、許容したりするのは、エクステンダー駆動中は、ズームやフォーカスを操作しても良好な画像は得られないためであり、これらを同時に操作することに利点がないからである。このように、撮影時に同時に動作させることに意味のない操作同士の組み合わせについて、動作に制限を課すことが望ましい。
【００２９】
上記の如く構成されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置によれば、各カメラ毎に規定されたリミット値の範囲内でズーム、フォーカス、エクステンダー等の操作について安定した動作を行わせることができる。
図４は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図である。図２に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の構成と同一又は類似の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３０】
ズーム制御回路２２は、ズーム信号発生手段２０からズーム信号の入力があった場合、ズーム信号入力を意味する信号（ZOOM CONT.IN) をＣＰＵ３０に通知するようになっている。また、フォーカス制御回路４２は、フォーカス信号発生手段４０からフォーカス信号の入力があった場合、フォーカス信号入力を意味する信号（FOCUS CONT.IN)をＣＰＵ３０に通知するようになっている。
【００３１】
ＣＰＵ３０には記憶装置７４が接続されており、記憶装置７４に記憶された電流リミットテーブルデータの中から必要なデータを読み出すことができるようになっている。記憶装置７４には、図５に示すような電流リミットテーブルがデータとして記憶されている。図中、ａ〜ｅはセレクトスイッチ７０で段階的に選択される選択リミットを示し、ＩKi（i ＝１，２…）はカメラ電流リミット値、ＩZi（i ＝１，２…）はズーム電流リミット値、ＩFi（i ＝１，２…）はフォーカス電流リミット値を示す。
【００３２】
カメラ毎に規定されるカメラ電流リミット値がＩK1以上ＩK2未満のカメラについてはリミットａ、ＩK2以上ＩK3未満の場合はリミットｂ、ＩK3以上ＩK4未満の場合はリミットｃ、ＩK4以上ＩK5未満の場合はリミットｄ、ＩK5以上ＩK6未満の場合はリミットｅが選択されるという対応になる。図２で説明したように、例えば、ＩK2は５００ｍＡ、ＩK3は７００ｍＡ、ＩK4は１Ａ、ＩK5は１．５Ａ、ＩK6は２Ａとする。
【００３３】
これら選択リミットａ〜ｅの各段階毎に、ズームフォーカスの操作状況に応じたズーム電流リミットＩZ 、及びフォーカス電流リミットＩF が規定されている。即ち、ズーム、フォーカス操作のうちズーム操作が行われたことを示すズーム信号のみがＣＰＵ３０に入力した場合にズームサーボ系に供給する電流の上限を示すズーム電流リミットＩZ 、フォーカス操作が行われたことを示すフォーカス信号のみがＣＰＵ３０に入力した場合にフォーカスサーボ系に供給する電流の上限を示すフォーカス電流リミットＩF 、ズームとフォーカスの両方の操作信号が入力した場合にズームサーボ系、フォーカスサーボ系それぞれに供給する電流の上限を示すズーム電流リミットＩZ 、フォーカス電流リミットＩF を記憶装置７４に記憶させておく。
【００３４】
例えば、カメラ電流リミット値（camera I limit) がリミットａに設定されている場合に、ズーム信号のみ入力した時のズーム電流リミットをＩZ1とする。但し、ＩZ1はカメラ電流リミット値ＩK1を超えない範囲で設定される。
また、フォーカス信号のみ入力した時のフォーカス電流リミットをＩF1とする。但し、ＩF1はカメラ電流リミット値ＩK1を超えない範囲で設定される。
【００３５】
ズーム信号とフォーカス信号が両方に入力した場合のズーム電流リミットをＩZ6、フォーカス電流リミットをＩF6と規定する。但し、ＩZ6とＩF6の和がカメラ電流リミットＩK1を超えない範囲で定められる。また、この場合、ズーム電流リミットをフォーカス電流リミットの２倍程度に定め、ズームを優先させるのが好ましい。
【００３６】
同様に、リミットｂ、ｃ、ｄ、ｅの各段階においてもズーム信号のみ入った時のズーム電流リミット、フォーカス信号のみが入った時のフォーカス電流リミット、ズーム信号及びフォーカス信号が入った時のスーム電流リミット、フォーカス電流リミットについて予めテーブルデータとして記憶装置７４に記憶させている。
【００３７】
ＣＰＵ３０は、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値、エクステンダーの操作中の有無を示す信号、ズーム操作の有無を示す信号（ZOOM CONT.IN) 、及びフォーカス操作の有無を示す信号（FOCUS CONT.IN)に基づいて、どのような操作が施されているかを認識し、その操作状況に応じて記憶装置７４から各サーボ系の電流リミット値を呼び出し、ズーム制御回路２２、フォーカス制御回路４２にそれぞれ電流のリミットを規定する信号を出力する。
【００３８】
図６は、図４に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図である。
ＣＰＵ３０は、先ず、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値を認識し（ステップＳ６０１、以下ステップ番号のみを示す）、電流リミットが２Ａ以上か否かを判別する（Ｓ６０２）。Ｓ６０２において電流リミットが２Ａ以上あれば、ズーム、フォーカス、エクステンダー等全ての操作を独立の動作可能な状態、フルサーボ状態にする（Ｓ６０３）。
【００３９】
一方、Ｓ６０２において、電流リミットが２Ａに満たないと判断した場合には、エクステンダーが操作されたか否かを示すエクステンダーコントロール信号の入力の有無を判別する（Ｓ６０４）。エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)があった場合、ＣＰＵ３０はズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２にそれぞれ動作を禁止する制御信号を出力し、ズーム及びフォーカス動作を停止又は禁止する（Ｓ６０５）。そして処理はＳ６０４に戻る。
【００４０】
Ｓ６０４において、エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)がない場合は、続いて、ズーム信号の信号入力（ZOOM CONT.IN) の有無を判別する（Ｓ６０６）。ズーム操作がされていなければ、更にフォーカス信号の信号入力(FOCUS CONT.IN) の有無が判別され（Ｓ６０７）、フォーカス操作も行われていなければ、処理はＳ６０４に戻る。
【００４１】
Ｓ６０７においてフォーカス信号の信号入力がある場合、即ち、フォーカス操作のみが指令された場合には、ＣＰＵ３０は記憶装置７４に記憶したテーブルからフォーカス信号入力のみの場合のフォーカス電流リミットを求め（Ｓ６０８）、そのリミットの範囲内の電流でフォーカス動作が行われるようにＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２を制御する（Ｓ６０９）。こうして、フォーカス動作が実行され、処理はＳ６０４に戻る。
【００４２】
ところで、Ｓ６０６において、ズーム信号の入力があった場合も、続いてフォーカス信号の信号入力の有無が判別される（Ｓ６１０）。そしてＳ６１０において、フォーカス信号の入力がなければ、ズーム操作のみが指令されたことを意味し、記憶装置７４に記憶したテーブルからズーム信号入力のみの場合のズーム電流リミットを求め（Ｓ６１１）、そのリミットの範囲内の電流でズーム動作が行われるようにＣＰＵ３０はズーム制御回路２２を制御する（Ｓ６１２）。こうして、ズーム動作が実行され、処理はＳ６１２に戻る。
【００４３】
Ｓ６１０においてフォーカス信号入力がある場合、つまり、ズームとフォーカスの両方の操作が指令された場合には、記憶装置７４に記憶したテーブルからズームのリミット値とフォーカスのリミット値を求め（Ｓ６１３）、それぞれのリミットの範囲内の電流でズーム動作、フォーカス動作が行われるようにＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２、及びズーム制御回路２２を制御する（Ｓ６１４）。そして、各操作に応じた動作が実行され、処理はＳ６０４に戻る。
【００４４】
このように、操作された対象を検知して、操作状況に応じて記憶装置７４に記憶したテーブルに基づいてサーボ系毎に電流リミットを求めることにしたので、カメラ側から供給される電流を有効利用することができる。
図７は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図である。図２に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の構成と同一又は類似の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４５】
ズーム制御回路２２には電流検出手段が設けられ、ズーム動作に供給される電流を検出し、その検出した電流値をＣＰＵ３０に通知するようになっている。また、ズーム制御回路２２には電圧可変手段が設けられ、ＣＰＵ３０から入力する制御信号に基づいてズーム用モータ２４にかかる電圧を変更できるようになっている。そして、このズーム制御回路２２は、ズーム信号発生手段２０からズーム信号の入力があった場合、ズーム信号入力を意味する信号（ZOOM CONT.IN) をＣＰＵ３０に通知するようになっている。
【００４６】
同様に、フォーカス制御回路４２には電流検出手段が設けられ、フォーカス動作に供給される電流を検出し、その検出した電流値をＣＰＵ３０に通知するようになっている。また、フォーカス制御回路４２には電圧可変手段が設けられ、ＣＰＵ３０から入力する制御信号に基づいてフォーカス用モータにかかる電圧を変更できるようになっている。そして、フォーカス制御回路４２は、フォーカス信号発生手段４０からフォーカス信号の入力があった場合、フォーカス信号入力を意味する信号（FOCUS CONT.IN)をＣＰＵ３０に通知するようになっている。
【００４７】
ＣＰＵ３０は、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値、エクステンダーの操作中の有無を示す信号、ズーム操作の有無を示す信号（ZOOM CONT.IN) 、及びフォーカス操作の有無を示す信号（FOCUS CONT.IN)に基づいて、どのような操作が施されているかを認識し、その操作状況に応じてズーム制御回路２２、フォーカス制御回路４２の動作を制御する信号を出力する。
【００４８】
図８は、図７に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図である。
ＣＰＵ３０は、先ず、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値を認識し（ステップＳ８０１、以下ステップ番号のみを示す）、電流リミットが２Ａ以上か否かを判別する（Ｓ８０２）。Ｓ８０２において電流リミットが２Ａ以上あれば、ズーム、フォーカス、エクステンダー等全ての操作を独立の動作可能な状態、フルサーボ状態にする（Ｓ８０３）。
【００４９】
一方、Ｓ８０２において、電流リミットが２Ａに満たないと判断した場合には、エクステンダーが操作されたか否かを示すエクステンダーコントロール信号の入力の有無を判別する（Ｓ８０４）。エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)があった場合、ＣＰＵ３０はズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２にそれぞれ動作を禁止する制御信号を出力し、ズーム及びフォーカス動作を停止又は禁止する（Ｓ８０５）。そして処理はＳ８０４に戻る。
【００５０】
Ｓ８０４において、エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)がない場合は、続いて、ズーム信号の信号入力（ZOOM CONT.IN) の有無を判別する（Ｓ８０６）。ズーム信号の入力がなければ、更にフォーカス信号の信号入力(FOCUS CONT.IN) の有無が判別され（Ｓ８０７）、フォーカス信号の入力もなければ、処理はＳ８０６に戻る。
【００５１】
Ｓ８０７においてフォーカス信号の入力がある場合、即ち、フォーカス操作のみが指令された場合には、ＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２の動作を許容する制御信号を出力し、フォーカスデマンド１２の操作に応じてフォーカス動作が行われる（Ｓ８０８）。このとき、フォーカス制御回路４２は、フォーカス動作中の電流値ＩF を検出し、その検出した電流値ＩF をＣＰＵ３０に通知する（Ｓ８０９）。ＣＰＵ３０は、この検出した電流値を予め設定されていた閾値と比較し、検出電流が閾値を超えたか否かを判別する（Ｓ８１０）。閾値は、例えばセレクトスイッチ７０から入力されて認識したカメラ電流リミット値の８割と定められている。
【００５２】
検出電流が閾値を超えた場合には、フォーカス用モータ４４にかかる電圧を低下させるように、ＣＰＵ３０からフォーカス制御回路４２を制御する信号が出力される。フォーカス制御回路４２は、この信号を受けて電圧可変手段を制御し、フォーカス用モータ４４に印加する電圧を低減する（Ｓ８１１）。これにより、フォーカス用モータ４４による電流消費が抑制される。その後、処理は（ａ）に戻る。
【００５３】
Ｓ８１０において検出電流が閾値を超えていなければ、フォーカス用モータ４４に加えられる電圧を変更することなくフォーカス動作が実行され、処理は（ａ）に戻る。
ところで、Ｓ８０６において、ズーム信号の入力があった場合も、続いてフォーカス信号の入力の有無が判別される（Ｓ８１２）。そしてＳ８１２において、フォーカス信号の入力がなければ、ズーム操作のみが指令されたことを意味し、ＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２の動作を許容する信号を出力する。従って、ズームレートデマンド１４の操作に応じてズーム動作が行われる（Ｓ８１３）。このとき、ズーム制御回路２２は、ズーム動作中の電流値ＩZ を検出し、その検出した電流値ＩZ をＣＰＵ３０に通知する（Ｓ８１４）。ＣＰＵ３０は、この検出した電流値を予め設定されていた閾値と比較し、検出電流が閾値を超えたか否かを判別する（Ｓ８１５）。閾値は、Ｓ８１０で説明した閾値と同じ値でもよいし、異なる値の閾値を別個に設定しておいてもよい。
【００５４】
検出電流が閾値を超えた場合には、ズーム用モータ２４にかかる電圧を低下させるように、ＣＰＵ３０からズーム制御回路４２を制御する信号が出力される。ズーム制御回路４２は、この信号を受けて電圧可変手段を制御し、ズーム用モータ２４に印加する電圧を低減する（Ｓ８１６）。これにより、ズーム用モータ２４による電流消費が抑制される。その後、処理は（ａ）に戻る。Ｓ８１５において検出電流が閾値を超えていなければ、ズーム用モータ２４に加えられる電圧を変更することなくズーム動作が実行され、処理は（ａ）に戻る。
【００５５】
Ｓ８１２において、フォーカス信号の入力がある場合、つまり、ズームとフォーカスの両方の操作が指令された場合には、ＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２及びズーム制御回路２２双方の動作を許容する信号をそれぞれ出力し、フォーカス動作及びズーム動作が行われる（Ｓ８１７）。このとき、ズーム制御回路２２は電流値ＩZ を検出し、フォーカス制御回路４２は電流値ＩF を検出する（Ｓ８１８）。そして検出した電流値ＩZ 、ＩF は、ＣＰＵ３０に通知される。
【００５６】
ＣＰＵ３０は、検出した電流値の和（ＩZ ＋ＩF ）と予め設定されていた閾値とを比較し、検出した電流値の和（ＩZ ＋ＩF ）が閾値を超えたか否かを判別する（Ｓ８１５）。閾値は、Ｓ８１０で説明した閾値と同じ値でもよいし、別の閾値を設定しておいてもよい。
検出した電流値の和（ＩZ ＋ＩF ）が閾値を超えた場合には、ズーム用モータ、及びフォーカス用モータにかかる電圧をそれぞれ低下させるように、ズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２を制御する信号が出力される。ズーム制御回路２２はこの信号を受けて、モータに印加する電圧を低減し、フォーカス制御回路４２はこの信号を受けてモータに印加する電圧を低減する（Ｓ８２０）。これにより、ズーム用モータ２４及びフォーカス用モータ４４による電流消費が抑制される。その後、処理は（ａ）に戻る。Ｓ８１９において、電流値の和（ＩZ ＋ＩF ）が閾値を超えていなければ、モータに加えられる電圧を変更することなくズーム動作、フォーカス動作が実行され、処理は（ａ）に戻る。
【００５７】
このように、操作の対象とされたズーム、フォーカスのサーボ系によって消費される電流を検知手段で検知し、その電流値が所定の閾値を超えた場合には、電圧可変手段を制御して当該電流消費手段に印加される電圧を下げ、電流消費を低減する。これにより、カメラ側から供給される限られた電流を多くの電流消費手段に分配することができる。
【００５８】
上記実施の形態では、ズーム、フォーカス、エクステンダーの操作の組み合わせを例に説明したが、これに限らず、アイリス、ＰＪランプなどのテレビカメラ用ズームレンズに備えられた様々な操作について、動作を制限しあう種々の組み合わせが考えられる。
また、例えば、カメラ側から供給可能な電流値を１０とした場合に、ズームの電流消費値が８、フォーカスの電流消費値が２であった場合、ズームとフォーカスの２つの操作だけで合計電流消費値がリミット値に達する。この状態で、更にアイリスが操作された場合には、ズーム用モータに印加される電圧を低下させるなどしてズームの電流消費値を下げ、その代わりにアイリスの操作を可能にしてもよい。
【００５９】
即ち、ズームのスピードを落としてズームの電流消費値を５、フォーカスの電流消費値を２、アイリスの電流消費値を３とすることで限られた電流を分配する。これにより、ズームのスピードは低下するがアイリスを同時使用できるという利点がある。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るテレビカメラ用ズームレンズ制御装置によれば、カメラ毎に異なる電流リミットをリミット設定手段によって認識し、リミット値が所定の電流値よりも小さい場合には、レンズ側に備えられた複数の電流消費手段のうち特定の組み合わせ同士を同時に動作させないことにより、リミット値の範囲内で各電流消費手段に安定した動作を行わせることができる。従って、補助バッテリー等を設ける必要もない。
【００６１】
特に、エクステンダー駆動中は、ズームやフォーカスを操作しても良好な画像は得られない点に着目し、撮影時に同時に動作させることに意味のない操作に対応する電流消費手段の組み合わせについて、同時に動作させないようにすることが望ましい。
また、複数の電流消費手段のうち少なくとも一つの電流消費手段に供給される電流の上限を制限して電流消費手段の合計電流消費値が上記リミット値以下となるように制御することで、限られた電流を多種の操作に分配することができる。
【００６２】
更に、操作対象となっている電流消費手段を検知して、その操作対象毎にカメラ側から供給を受け得る電流値の上限を定めることで、リミット値の範囲内で各電流消費手段に安定した動作を行わせることができる。
更にまた、操作の対象とされた電流消費手段によって消費される電流を検知し、その電流値が所定の閾値を超えた場合には、当該電流消費手段に印加される電圧を下げ、電流消費を抑制することにより、カメラ側から供給される限られた電流を多くの電流消費手段に分配することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るテレビカメラ用ズームレンズ制御装置が適用されたフルサーボ操作式ズームレンズの使用態様の一例を示す斜視図
【図２】図２は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の要部構成を示すブロック図
【図３】図３は、テレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図
【図４】図４は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図
【図５】図５は、記憶装置に記憶された電流リミットテーブルを示す図表
【図６】図６は、テレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図
【図７】図７は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図
【図８】図８は、テレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図
【符号の説明】
４…テレビカメラ
１０…テレビカメラ用ズームレンズ
１２…フォーカスデマンド
１４…ズームレートデマンド
１６…ビューファインダー
２０…ズーム信号発生手段
２２…ズーム制御回路
２４…ズーム用モータ
２６…ズームレンズ群
２８、４８…ポテンショメータ
３０…中央演算処理装置（ＣＰＵ）
４０…フォーカス信号発生手段
４２…フォーカス制御回路
４４…フォーカス用モータ
４６…移動フォーカスレンズ群
５０…エクステンダー信号発生手段
５５…エクステンダー制御回路
５６…エクステンダー駆動用モータ
６０…エクステンダードラム
６２…位置検出センサー
７０…カメラ電流リミットセレクトスイッチ
７４…記憶装置
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビカメラ用ズームレンズ制御装置に係り、特に、接続されるカメラから供給される電流によってズーム、フォーカス、エクステンダー等の操作を行うように構成されたテレビカメラ用ズームレンズの電流制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放送用テレビジョンカメラに用いられるズームレンズは、ズーム、フォーカス、アイリス、エクステンダー等の操作がすべてサーボ系で制御されるものが知られている。この種のオールサーボ操作式ズームレンズ（又は、フルサーボ操作式ズームレンズ）においては、サーボ系の電源はテレビカメラ側から供給されるようになっている。
【０００３】
一方、テレビカメラは、ズームレンズ側に供給できる電流に上限が定められており、例えば、７００ｍＡまで供給可能なものもあれば、２Ａまで供給可能なものも存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カメラ側から供給可能な電流以上の電流が必要とされる場合があり、従来のズームレンズでは不足分を補う補助バッテリーを設けなければならなかった。また、複数のサーボ系を同時に駆動操作するなど、カメラ側からの電流供給上限を超えてサーボ操作をしてしまうと、電圧が安定せず、制御信号にフラツキが生じるという問題がある。特に、高いレンズ位置精度が要求されるフォーカス系では、制御信号が安定しないとピンボケになるという不具合があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、補助バッテリーを設けることなく、カメラ側から供給可能な電流の上限に応じてサーボ系の制御を安定して行うことができるテレビカメラ用レンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成する為に、連結されたカメラ側から電源の供給を受け、対応する外部操作手段による操作指令に応じた動作を行って電流を消費する複数の電流消費手段を有するテレビカメラ用ズームレンズを制御する制御装置において、カメラ側から供給可能な電流の上限を示すリミット値を設定するためのリミット値設定手段を備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、カメラ毎に異なる供給可能な電流のリミット値をリミット値設定手段によって設定することで、接続されたカメラから電流消費手段の全てを独立に動作させるに足る十分な電流が供給され得るか否かを判別する。そして、この設定されたリミット値が所定の電流値よりも大きい場合には、各電流消費手段を制限なく各々独立に動作させることができる。他方、設定されたリミット値が所定の電流値よりも小さい場合には、複数の電流消費手段のうち特定の組み合わせ同士を同時に動作させないことにより、リミット値の範囲内で各電流消費手段に安定した動作を行わせることができる。
【０００８】
例えば、エクステンダー駆動手段の動作中は、ズーム、フォーカスの駆動手段の動作を禁止するという態様が考えられる。通常、エクステンダー駆動中は、ズームやフォーカスを操作しても良好な画像は得られないので、これらを同時に操作することに利点がない。このように、撮影時に同時に動作させることに意味のない操作に対応する電流消費手段の組み合わせについて、動作に制限を課すようにすることが望ましい。
【０００９】
一方、同時に動作させる必要のあるものについては、なるべく多くの操作を可能にするのが望ましいので、操作に係る複数の電流消費手段のうち少なくとも一つの電流消費手段に供給される電流の上限を制限して電流消費手段の合計電流消費値が上記リミット値以下となるように制御することで、限られた電流を多種の操作に分配することができる。
【００１０】
また、本発明の他の態様によれば、操作の対象とされた電流消費手段によって消費される電流を検知手段で検知し、その電流値が所定の閾値を超えた場合には、電圧可変手段を制御して当該電流消費手段に印加される電圧を下げ、電流消費を低減する。これにより、カメラ側から供給される限られた電流を多くの電流消費手段に分配することができる。
【００１１】
【発明の詳細な説明】
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明に係るテレビカメラ用ズームレンズ制御装置が適用されたフルサーボ操作式ズームレンズの使用態様の一例を示す斜視図である。同図には、雲台２に支持されたテレビカメラ４にフルサーボ操作式ズームレンズ１０が接続され、該ズームレンズ１０をカメラマンが操作している様子が示されている。
【００１３】
雲台２には２本の操作ロッド２Ａ、２Ｂが設けられており、カメラマンの右手側の操作ロッド２Ａには、フォーカスを操作するフォーカスデマンド１２が取り付けられ、カメラマンの左手側の操作ロッド２Ｂには、ズームスピードを操作するズームレートデマンド１４が取り付けられている。
フォーカスデマンド１２は、リング（フォーカスリング）の回転操作量に応じてフォーカスレンズ群の移動位置を指令する位置制御信号を出力する。そして、この位置制御信号に基づいて鏡胴内の移動フォーカスレンズ群が駆動される。
【００１４】
また、ズームレートデマンド１４は、ズームリングの回動方向と回動量に応じて広角側又は望遠側にズーム動作させる速度制御信号を出力する。この速度制御信号に基づいて鏡胴内の変倍レンズ群がスピード制御されて駆動される。
カメラマンは、ビューファインダー１６に映る撮影像を見ながら右手でフォーカスデマンド１２を操作することによって鏡胴内の移動フォーカスレンズ群を移動させてピント調整を行うとともに、左手でズームレートデマンド１４のズームリングを操作することで変倍レンズ群（第１及び第２のズームレンズ群）を所定の光学的位置関係で規定しながら移動させて変倍調整を行うことができる。
【００１５】
また、図１には詳しくは図示されていないが、このテレビカメラ用ズームレンズには、エクステンダーレンズを保持したドラムが回動自在に組付けられている。このエクステンダードラムは、マウントフレーム側部に設けられたエクステンダー切換ツマミの操作に応じて動作するモータ（エクステンダー用モータ）によって回動駆動され、光軸内に進入し又は光軸から退避するようになっている。
【００１６】
更に、鏡胴には図示しないアイリス機構が設けられ、アイリス用モータの駆動力によって絞り値を変更できるようになっている。
上記ズーム、フォーカス、エクステンダー、アイリス等の操作は全てサーボ系により制御され、これらサーボ系を駆動する電力は、接続されたテレビカメラ４側から供給されるようになっている。尚、テレビカメラ４側から供給される電力によって動作するものとしては、他にパターンプロジェクタ（ＰＪ）ランプ等がある。
【００１７】
カメラ側からレンズ側に供給できる電流には上限が定められており、その上限値（リミット値）はカメラの機種によって様々である。
図２は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の要部構成を示すブロック図である。ズームレンズ制御装置は、主としてズーム、フォーカス、エクステンダー等各操作に対応するサーボ系と、カメラの電流リミットを認識するための手段と、認識した電流リミットに応じて各サーボ系を制御するための手段とから構成されている。
【００１８】
ズーム信号発生手段２０は、図１に示したズームレートデマンド１４に相当し、ズームリングが回動操作されると、その回動方向及び回動量に応じた電気信号を発生する。この電気信号は、ズーム速度を指令する速度指令信号であり、ズーム信号としてズーム制御回路２２に加えられる。
ズーム制御回路２２は、入力したズーム信号に応じたサーボ信号を出力し、ズーム用モータ２４を駆動する。ズーム用モータ２４の回転力は図示しない動力伝達手段によって鏡胴内の変倍レンズ群２６に伝達され、変倍レンズ群２６が光軸に沿って前後に移動する。変倍レンズ群２６の位置（ズーム位置）はポテンショメータ２８によって検出され、その位置検出信号はズーム制御回路２２に通知される。
【００１９】
フォーカス信号発生手段４０は、図１に示したフォーカスデマンド１２に相当し、フォーカスデマンド１２の操作リングが回転操作されると、その回転量に応じた電気信号を発生する。この電気信号は、フォーカス位置を指令する位置移動指令信号であり、フォーカス信号としてフォーカス制御回路４２に入力される。フォーカス制御回路４２は、入力したフォーカス信号に応じたサーボ信号を出力し、フォーカス用モータ４４を駆動する。フォーカス用モータ４４の回転力は、図示しない動力伝達手段によって鏡胴内の移動フォーカスレンズ群４６に伝達され、移動フォーカスレンズ群４６が光軸に沿って前後に移動する。
【００２０】
移動フォーカスレンズ群４６の位置はポテンショメータ４８によって検出され、その位置検出信号はフォーカス制御回路４２に通知される。フォーカス制御回路４２は、この位置検出信号が示す位置と前記フォーカス信号発生手段４０から指令された位置とが一致したときフォーカス用モータ４４の駆動を停止する。これにより、追従性の高いフォーカス位置制御が可能となっている。
【００２１】
エクステンダー信号発生手段５０は、上述したエクステンダー切換ツマミに相当し、エクステンダー切換ツマミが操作されると、その操作信号はＡ／Ｄコンバータ５２でデジタル信号に変換されて中央演算処理装置（ＣＰＵ）３０に加えられる。ＣＰＵ３０は入力した操作信号に基づいてエクステンダー信号を出力する。このエクステンダー信号は、Ｄ／Ａコンバータ５４でアナログ信号に変換されて、エクステンダー制御回路５５に加えられる。
【００２２】
エクステンダー制御回路５５は、入力したエクステンダー信号に応じたサーボ信号を出力し、エクステンダー駆動用モータ５６を駆動する。エクステンダー駆動用モータ５６の回転力は、エクステンダーレンズを保持するドラム６０に伝達され、エクステンダーが光軸内に進入し又は退避する。このドラム６０の回動位置はセンサー６２によって検出され、その検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ６４でデジタル信号に変換されてからＣＰＵ３０に通知される。
【００２３】
カメラ電流リミットセレクトスイッチ７０は、使用するカメラに応じて電流リミットを段階的に設定できるよう構成されている。例えば、供給可能な電流が５００ｍＡ以上７００ｍＡ未満のカメラを接続した場合にはリミットａを選択し、以下、７００ｍＡ以上１Ａ未満のカメラを接続した場合にはリミットｂ、１Ａ以上１．５Ａ未満のカメラを接続した場合にはリミットｃ、１．５Ａ以上２Ａ未満のカメラを接続した場合にはリミットｄ、２Ａ以上のカメラを接続した場合にはリミットｅを選択するようになっている。選択されたリミットを示す信号はＣＰＵ３０に通知され、ＣＰＵ３０はカメラの電流リミットを認識する。
【００２４】
このような段階的なセレクトスイッチ７０の代わりに、カメラ毎に定められたリミット値を数値入力するようにしてもよい。その他、カメラ側に電流リミット値を示す識別手段を設け、レンズと連結させることによって識別手段を介してレンズ側がカメラ電流リミットを認識できるように構成してもよい。
ＣＰＵ３０は、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値及び、前記エクステンダー信号発生手段５０から出力されたエクステンダー駆動信号に基づいて、前記ズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２の動作を禁止する。
【００２５】
図３は、図２に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図である。
ＣＰＵ３０は、先ず、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値を認識し（ステップＳ３０１、以下ステップ番号のみを示す）、その電流リミットが２Ａ以上か否かを判別する（Ｓ３０２）。２Ａという基準値は、レンズ側の全ての動作を有効に機能させるに十分とされる電流値という観点から定められており、電流リミットが２Ａ以上あれば、レンズ側の各動作を全て独立に動作させるに足る十分な電流が供給され得る。従って、認識した電流リミット値が２Ａ以上の場合には、ズーム、フォーカス、エクステンダー等全ての操作を独立の動作可能な状態、フルサーボ状態にする（Ｓ３０３）。
【００２６】
一方、Ｓ３０２において、電流リミット値が２Ａに満たないと判断した場合には、レンズ側の各動作を全て独立に動作させると電流が不足するので、エクステンダーの操作中はズーム及びフォーカスの動作を制限する。即ち、エクステンダーが操作されたか否かを示すエクステンダーコントロール信号の入力の有無を判別し（Ｓ３０４）、エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)があった場合、ＣＰＵ３０はズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２にそれぞれ動作を禁止する制御信号を出力する（Ｓ３０５）。これにより、ズーム及びフォーカス動作は停止される。その後、処理はＳ３０４に戻り、エクステンダーが操作されている期間中はズーム及びフォーカス動作が禁止される。
【００２７】
Ｓ３０４において、エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)がない場合には、ＣＰＵ３０はズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２にそれぞれ動作を許容する制御信号を出力する（Ｓ３０６）。従って、ズームレートデマンド１４、又はフォーカスデマンド１２が操作されると、その操作に応じてズーム又はフォーカス動作が行われる。そして処理はＳ３０４に戻り、エクステンダーが操作されない期間中は、ズーム及びフォーカス動作が可能となる。
【００２８】
このように、エクステンダーの操作の有無で、ズームやフォーカスの操作を禁止したり、許容したりするのは、エクステンダー駆動中は、ズームやフォーカスを操作しても良好な画像は得られないためであり、これらを同時に操作することに利点がないからである。このように、撮影時に同時に動作させることに意味のない操作同士の組み合わせについて、動作に制限を課すことが望ましい。
【００２９】
上記の如く構成されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置によれば、各カメラ毎に規定されたリミット値の範囲内でズーム、フォーカス、エクステンダー等の操作について安定した動作を行わせることができる。
図４は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図である。図２に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の構成と同一又は類似の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３０】
ズーム制御回路２２は、ズーム信号発生手段２０からズーム信号の入力があった場合、ズーム信号入力を意味する信号（ZOOM CONT.IN) をＣＰＵ３０に通知するようになっている。また、フォーカス制御回路４２は、フォーカス信号発生手段４０からフォーカス信号の入力があった場合、フォーカス信号入力を意味する信号（FOCUS CONT.IN)をＣＰＵ３０に通知するようになっている。
【００３１】
ＣＰＵ３０には記憶装置７４が接続されており、記憶装置７４に記憶された電流リミットテーブルデータの中から必要なデータを読み出すことができるようになっている。記憶装置７４には、図５に示すような電流リミットテーブルがデータとして記憶されている。図中、ａ〜ｅはセレクトスイッチ７０で段階的に選択される選択リミットを示し、ＩKi（i ＝１，２…）はカメラ電流リミット値、ＩZi（i ＝１，２…）はズーム電流リミット値、ＩFi（i ＝１，２…）はフォーカス電流リミット値を示す。
【００３２】
カメラ毎に規定されるカメラ電流リミット値がＩK1以上ＩK2未満のカメラについてはリミットａ、ＩK2以上ＩK3未満の場合はリミットｂ、ＩK3以上ＩK4未満の場合はリミットｃ、ＩK4以上ＩK5未満の場合はリミットｄ、ＩK5以上ＩK6未満の場合はリミットｅが選択されるという対応になる。図２で説明したように、例えば、ＩK2は５００ｍＡ、ＩK3は７００ｍＡ、ＩK4は１Ａ、ＩK5は１．５Ａ、ＩK6は２Ａとする。
【００３３】
これら選択リミットａ〜ｅの各段階毎に、ズームフォーカスの操作状況に応じたズーム電流リミットＩZ 、及びフォーカス電流リミットＩF が規定されている。即ち、ズーム、フォーカス操作のうちズーム操作が行われたことを示すズーム信号のみがＣＰＵ３０に入力した場合にズームサーボ系に供給する電流の上限を示すズーム電流リミットＩZ 、フォーカス操作が行われたことを示すフォーカス信号のみがＣＰＵ３０に入力した場合にフォーカスサーボ系に供給する電流の上限を示すフォーカス電流リミットＩF 、ズームとフォーカスの両方の操作信号が入力した場合にズームサーボ系、フォーカスサーボ系それぞれに供給する電流の上限を示すズーム電流リミットＩZ 、フォーカス電流リミットＩF を記憶装置７４に記憶させておく。
【００３４】
例えば、カメラ電流リミット値（camera I limit) がリミットａに設定されている場合に、ズーム信号のみ入力した時のズーム電流リミットをＩZ1とする。但し、ＩZ1はカメラ電流リミット値ＩK1を超えない範囲で設定される。
また、フォーカス信号のみ入力した時のフォーカス電流リミットをＩF1とする。但し、ＩF1はカメラ電流リミット値ＩK1を超えない範囲で設定される。
【００３５】
ズーム信号とフォーカス信号が両方に入力した場合のズーム電流リミットをＩZ6、フォーカス電流リミットをＩF6と規定する。但し、ＩZ6とＩF6の和がカメラ電流リミットＩK1を超えない範囲で定められる。また、この場合、ズーム電流リミットをフォーカス電流リミットの２倍程度に定め、ズームを優先させるのが好ましい。
【００３６】
同様に、リミットｂ、ｃ、ｄ、ｅの各段階においてもズーム信号のみ入った時のズーム電流リミット、フォーカス信号のみが入った時のフォーカス電流リミット、ズーム信号及びフォーカス信号が入った時のスーム電流リミット、フォーカス電流リミットについて予めテーブルデータとして記憶装置７４に記憶させている。
【００３７】
ＣＰＵ３０は、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値、エクステンダーの操作中の有無を示す信号、ズーム操作の有無を示す信号（ZOOM CONT.IN) 、及びフォーカス操作の有無を示す信号（FOCUS CONT.IN)に基づいて、どのような操作が施されているかを認識し、その操作状況に応じて記憶装置７４から各サーボ系の電流リミット値を呼び出し、ズーム制御回路２２、フォーカス制御回路４２にそれぞれ電流のリミットを規定する信号を出力する。
【００３８】
図６は、図４に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図である。
ＣＰＵ３０は、先ず、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値を認識し（ステップＳ６０１、以下ステップ番号のみを示す）、電流リミットが２Ａ以上か否かを判別する（Ｓ６０２）。Ｓ６０２において電流リミットが２Ａ以上あれば、ズーム、フォーカス、エクステンダー等全ての操作を独立の動作可能な状態、フルサーボ状態にする（Ｓ６０３）。
【００３９】
一方、Ｓ６０２において、電流リミットが２Ａに満たないと判断した場合には、エクステンダーが操作されたか否かを示すエクステンダーコントロール信号の入力の有無を判別する（Ｓ６０４）。エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)があった場合、ＣＰＵ３０はズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２にそれぞれ動作を禁止する制御信号を出力し、ズーム及びフォーカス動作を停止又は禁止する（Ｓ６０５）。そして処理はＳ６０４に戻る。
【００４０】
Ｓ６０４において、エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)がない場合は、続いて、ズーム信号の信号入力（ZOOM CONT.IN) の有無を判別する（Ｓ６０６）。ズーム操作がされていなければ、更にフォーカス信号の信号入力(FOCUS CONT.IN) の有無が判別され（Ｓ６０７）、フォーカス操作も行われていなければ、処理はＳ６０４に戻る。
【００４１】
Ｓ６０７においてフォーカス信号の信号入力がある場合、即ち、フォーカス操作のみが指令された場合には、ＣＰＵ３０は記憶装置７４に記憶したテーブルからフォーカス信号入力のみの場合のフォーカス電流リミットを求め（Ｓ６０８）、そのリミットの範囲内の電流でフォーカス動作が行われるようにＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２を制御する（Ｓ６０９）。こうして、フォーカス動作が実行され、処理はＳ６０４に戻る。
【００４２】
ところで、Ｓ６０６において、ズーム信号の入力があった場合も、続いてフォーカス信号の信号入力の有無が判別される（Ｓ６１０）。そしてＳ６１０において、フォーカス信号の入力がなければ、ズーム操作のみが指令されたことを意味し、記憶装置７４に記憶したテーブルからズーム信号入力のみの場合のズーム電流リミットを求め（Ｓ６１１）、そのリミットの範囲内の電流でズーム動作が行われるようにＣＰＵ３０はズーム制御回路２２を制御する（Ｓ６１２）。こうして、ズーム動作が実行され、処理はＳ６１２に戻る。
【００４３】
Ｓ６１０においてフォーカス信号入力がある場合、つまり、ズームとフォーカスの両方の操作が指令された場合には、記憶装置７４に記憶したテーブルからズームのリミット値とフォーカスのリミット値を求め（Ｓ６１３）、それぞれのリミットの範囲内の電流でズーム動作、フォーカス動作が行われるようにＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２、及びズーム制御回路２２を制御する（Ｓ６１４）。そして、各操作に応じた動作が実行され、処理はＳ６０４に戻る。
【００４４】
このように、操作された対象を検知して、操作状況に応じて記憶装置７４に記憶したテーブルに基づいてサーボ系毎に電流リミットを求めることにしたので、カメラ側から供給される電流を有効利用することができる。
図７は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図である。図２に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の構成と同一又は類似の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４５】
ズーム制御回路２２には電流検出手段が設けられ、ズーム動作に供給される電流を検出し、その検出した電流値をＣＰＵ３０に通知するようになっている。また、ズーム制御回路２２には電圧可変手段が設けられ、ＣＰＵ３０から入力する制御信号に基づいてズーム用モータ２４にかかる電圧を変更できるようになっている。そして、このズーム制御回路２２は、ズーム信号発生手段２０からズーム信号の入力があった場合、ズーム信号入力を意味する信号（ZOOM CONT.IN) をＣＰＵ３０に通知するようになっている。
【００４６】
同様に、フォーカス制御回路４２には電流検出手段が設けられ、フォーカス動作に供給される電流を検出し、その検出した電流値をＣＰＵ３０に通知するようになっている。また、フォーカス制御回路４２には電圧可変手段が設けられ、ＣＰＵ３０から入力する制御信号に基づいてフォーカス用モータにかかる電圧を変更できるようになっている。そして、フォーカス制御回路４２は、フォーカス信号発生手段４０からフォーカス信号の入力があった場合、フォーカス信号入力を意味する信号（FOCUS CONT.IN)をＣＰＵ３０に通知するようになっている。
【００４７】
ＣＰＵ３０は、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値、エクステンダーの操作中の有無を示す信号、ズーム操作の有無を示す信号（ZOOM CONT.IN) 、及びフォーカス操作の有無を示す信号（FOCUS CONT.IN)に基づいて、どのような操作が施されているかを認識し、その操作状況に応じてズーム制御回路２２、フォーカス制御回路４２の動作を制御する信号を出力する。
【００４８】
図８は、図７に示したテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図である。
ＣＰＵ３０は、先ず、前記セレクトスイッチ７０で入力された電流リミット値を認識し（ステップＳ８０１、以下ステップ番号のみを示す）、電流リミットが２Ａ以上か否かを判別する（Ｓ８０２）。Ｓ８０２において電流リミットが２Ａ以上あれば、ズーム、フォーカス、エクステンダー等全ての操作を独立の動作可能な状態、フルサーボ状態にする（Ｓ８０３）。
【００４９】
一方、Ｓ８０２において、電流リミットが２Ａに満たないと判断した場合には、エクステンダーが操作されたか否かを示すエクステンダーコントロール信号の入力の有無を判別する（Ｓ８０４）。エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)があった場合、ＣＰＵ３０はズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２にそれぞれ動作を禁止する制御信号を出力し、ズーム及びフォーカス動作を停止又は禁止する（Ｓ８０５）。そして処理はＳ８０４に戻る。
【００５０】
Ｓ８０４において、エクステンダーが操作されたことを示すエクステンダーコントロール信号の信号入力（EXT.CONT.IN)がない場合は、続いて、ズーム信号の信号入力（ZOOM CONT.IN) の有無を判別する（Ｓ８０６）。ズーム信号の入力がなければ、更にフォーカス信号の信号入力(FOCUS CONT.IN) の有無が判別され（Ｓ８０７）、フォーカス信号の入力もなければ、処理はＳ８０６に戻る。
【００５１】
Ｓ８０７においてフォーカス信号の入力がある場合、即ち、フォーカス操作のみが指令された場合には、ＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２の動作を許容する制御信号を出力し、フォーカスデマンド１２の操作に応じてフォーカス動作が行われる（Ｓ８０８）。このとき、フォーカス制御回路４２は、フォーカス動作中の電流値ＩF を検出し、その検出した電流値ＩF をＣＰＵ３０に通知する（Ｓ８０９）。ＣＰＵ３０は、この検出した電流値を予め設定されていた閾値と比較し、検出電流が閾値を超えたか否かを判別する（Ｓ８１０）。閾値は、例えばセレクトスイッチ７０から入力されて認識したカメラ電流リミット値の８割と定められている。
【００５２】
検出電流が閾値を超えた場合には、フォーカス用モータ４４にかかる電圧を低下させるように、ＣＰＵ３０からフォーカス制御回路４２を制御する信号が出力される。フォーカス制御回路４２は、この信号を受けて電圧可変手段を制御し、フォーカス用モータ４４に印加する電圧を低減する（Ｓ８１１）。これにより、フォーカス用モータ４４による電流消費が抑制される。その後、処理は（ａ）に戻る。
【００５３】
Ｓ８１０において検出電流が閾値を超えていなければ、フォーカス用モータ４４に加えられる電圧を変更することなくフォーカス動作が実行され、処理は（ａ）に戻る。
ところで、Ｓ８０６において、ズーム信号の入力があった場合も、続いてフォーカス信号の入力の有無が判別される（Ｓ８１２）。そしてＳ８１２において、フォーカス信号の入力がなければ、ズーム操作のみが指令されたことを意味し、ＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２の動作を許容する信号を出力する。従って、ズームレートデマンド１４の操作に応じてズーム動作が行われる（Ｓ８１３）。このとき、ズーム制御回路２２は、ズーム動作中の電流値ＩZ を検出し、その検出した電流値ＩZ をＣＰＵ３０に通知する（Ｓ８１４）。ＣＰＵ３０は、この検出した電流値を予め設定されていた閾値と比較し、検出電流が閾値を超えたか否かを判別する（Ｓ８１５）。閾値は、Ｓ８１０で説明した閾値と同じ値でもよいし、異なる値の閾値を別個に設定しておいてもよい。
【００５４】
検出電流が閾値を超えた場合には、ズーム用モータ２４にかかる電圧を低下させるように、ＣＰＵ３０からズーム制御回路４２を制御する信号が出力される。ズーム制御回路４２は、この信号を受けて電圧可変手段を制御し、ズーム用モータ２４に印加する電圧を低減する（Ｓ８１６）。これにより、ズーム用モータ２４による電流消費が抑制される。その後、処理は（ａ）に戻る。Ｓ８１５において検出電流が閾値を超えていなければ、ズーム用モータ２４に加えられる電圧を変更することなくズーム動作が実行され、処理は（ａ）に戻る。
【００５５】
Ｓ８１２において、フォーカス信号の入力がある場合、つまり、ズームとフォーカスの両方の操作が指令された場合には、ＣＰＵ３０はフォーカス制御回路４２及びズーム制御回路２２双方の動作を許容する信号をそれぞれ出力し、フォーカス動作及びズーム動作が行われる（Ｓ８１７）。このとき、ズーム制御回路２２は電流値ＩZ を検出し、フォーカス制御回路４２は電流値ＩF を検出する（Ｓ８１８）。そして検出した電流値ＩZ 、ＩF は、ＣＰＵ３０に通知される。
【００５６】
ＣＰＵ３０は、検出した電流値の和（ＩZ ＋ＩF ）と予め設定されていた閾値とを比較し、検出した電流値の和（ＩZ ＋ＩF ）が閾値を超えたか否かを判別する（Ｓ８１５）。閾値は、Ｓ８１０で説明した閾値と同じ値でもよいし、別の閾値を設定しておいてもよい。
検出した電流値の和（ＩZ ＋ＩF ）が閾値を超えた場合には、ズーム用モータ、及びフォーカス用モータにかかる電圧をそれぞれ低下させるように、ズーム制御回路２２及びフォーカス制御回路４２を制御する信号が出力される。ズーム制御回路２２はこの信号を受けて、モータに印加する電圧を低減し、フォーカス制御回路４２はこの信号を受けてモータに印加する電圧を低減する（Ｓ８２０）。これにより、ズーム用モータ２４及びフォーカス用モータ４４による電流消費が抑制される。その後、処理は（ａ）に戻る。Ｓ８１９において、電流値の和（ＩZ ＋ＩF ）が閾値を超えていなければ、モータに加えられる電圧を変更することなくズーム動作、フォーカス動作が実行され、処理は（ａ）に戻る。
【００５７】
このように、操作の対象とされたズーム、フォーカスのサーボ系によって消費される電流を検知手段で検知し、その電流値が所定の閾値を超えた場合には、電圧可変手段を制御して当該電流消費手段に印加される電圧を下げ、電流消費を低減する。これにより、カメラ側から供給される限られた電流を多くの電流消費手段に分配することができる。
【００５８】
上記実施の形態では、ズーム、フォーカス、エクステンダーの操作の組み合わせを例に説明したが、これに限らず、アイリス、ＰＪランプなどのテレビカメラ用ズームレンズに備えられた様々な操作について、動作を制限しあう種々の組み合わせが考えられる。
また、例えば、カメラ側から供給可能な電流値を１０とした場合に、ズームの電流消費値が８、フォーカスの電流消費値が２であった場合、ズームとフォーカスの２つの操作だけで合計電流消費値がリミット値に達する。この状態で、更にアイリスが操作された場合には、ズーム用モータに印加される電圧を低下させるなどしてズームの電流消費値を下げ、その代わりにアイリスの操作を可能にしてもよい。
【００５９】
即ち、ズームのスピードを落としてズームの電流消費値を５、フォーカスの電流消費値を２、アイリスの電流消費値を３とすることで限られた電流を分配する。これにより、ズームのスピードは低下するがアイリスを同時使用できるという利点がある。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るテレビカメラ用ズームレンズ制御装置によれば、カメラ毎に異なる電流リミットをリミット設定手段によって認識し、リミット値が所定の電流値よりも小さい場合には、レンズ側に備えられた複数の電流消費手段のうち特定の組み合わせ同士を同時に動作させないことにより、リミット値の範囲内で各電流消費手段に安定した動作を行わせることができる。従って、補助バッテリー等を設ける必要もない。
【００６１】
特に、エクステンダー駆動中は、ズームやフォーカスを操作しても良好な画像は得られない点に着目し、撮影時に同時に動作させることに意味のない操作に対応する電流消費手段の組み合わせについて、同時に動作させないようにすることが望ましい。
また、複数の電流消費手段のうち少なくとも一つの電流消費手段に供給される電流の上限を制限して電流消費手段の合計電流消費値が上記リミット値以下となるように制御することで、限られた電流を多種の操作に分配することができる。
【００６２】
更に、操作対象となっている電流消費手段を検知して、その操作対象毎にカメラ側から供給を受け得る電流値の上限を定めることで、リミット値の範囲内で各電流消費手段に安定した動作を行わせることができる。
更にまた、操作の対象とされた電流消費手段によって消費される電流を検知し、その電流値が所定の閾値を超えた場合には、当該電流消費手段に印加される電圧を下げ、電流消費を抑制することにより、カメラ側から供給される限られた電流を多くの電流消費手段に分配することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るテレビカメラ用ズームレンズ制御装置が適用されたフルサーボ操作式ズームレンズの使用態様の一例を示す斜視図
【図２】図２は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の要部構成を示すブロック図
【図３】図３は、テレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図
【図４】図４は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図
【図５】図５は、記憶装置に記憶された電流リミットテーブルを示す図表
【図６】図６は、テレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図
【図７】図７は、本発明が適用されたテレビカメラ用ズームレンズ制御装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図
【図８】図８は、テレビカメラ用ズームレンズ制御装置の処理の流れを示すフロー図
【符号の説明】
４…テレビカメラ
１０…テレビカメラ用ズームレンズ
１２…フォーカスデマンド
１４…ズームレートデマンド
１６…ビューファインダー
２０…ズーム信号発生手段
２２…ズーム制御回路
２４…ズーム用モータ
２６…ズームレンズ群
２８、４８…ポテンショメータ
３０…中央演算処理装置（ＣＰＵ）
４０…フォーカス信号発生手段
４２…フォーカス制御回路
４４…フォーカス用モータ
４６…移動フォーカスレンズ群
５０…エクステンダー信号発生手段
５５…エクステンダー制御回路
５６…エクステンダー駆動用モータ
６０…エクステンダードラム
６２…位置検出センサー
７０…カメラ電流リミットセレクトスイッチ
７４…記憶装置
Claims (1)
- 連結されたカメラ側から電源の供給を受け、対応する外部操作手段による操作指令に応じた動作を行って電流を消費する複数の電流消費手段を有するテレビカメラ用ズームレンズを制御する制御装置において、
カメラ側から供給可能な電流の上限を示すリミット値を設定するためのリミット値設定手段と、
前記リミット値設定手段によって設定されたリミット値が所定の電流値よりも小さい場合には、前記複数の電流消費手段のうち予め定めた少なくとも１つ以上の第１の電流消費手段の動作期間中に、他の少なくとも１つ以上の第２の電流消費手段の動作を禁止するように前記電流消費手段を制御する制御手段と、
前記複数の電流消費手段のうち、操作対象となっている電流消費手段によって消費される電流を検知する電流検知手段と、
操作対象となっている電流消費手段にかかる電圧を変更する電圧可変手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電流検知手段で検知した電流値が、予め設定された所定の閾値を超えた場合に、操作対象となっている電流消費手段にかかる電圧を低下させ、予め定められたカメラ側から供給を受ける得る電流値の上限を超えないように前記電圧可変手段を制御し、
前記第１の電流消費手段は、エクステンダー操作を行う為のエクステンダー駆動用モータを含むエクステンダー駆動手段であり、前記第２の電流消費手段は、ズーム操作を行う為のズームレンズ駆動用モータを含むズーム駆動手段、又はフォーカス操作を行う為のフォーカスレンズ駆動用モータを含むフォーカス駆動手段であることを特徴とするテレビカメラ用ズームレンズ制御装置。
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| JP11873796A JP3873321B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | テレビカメラ用ズームレンズ制御装置 |
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