JP4069336B2

JP4069336B2 - レンズ駆動装置

Info

Publication number: JP4069336B2
Application number: JP23317398A
Authority: JP
Inventors: 博行河村; 弘水村; 邦雄都築
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2018-08-19
Also published as: JP2000069344A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ駆動装置に係り、特にテレビレンズ装置のフォーカスレンズやズームレンズの位置又は移動速度を指定するコントローラをモータで駆動されるマスターレンズのコントローラとして兼用できるようにしたレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放送用テレビカメラ等に使用されるテレビレンズ装置は、撮影レンズ系の結像位置とカメラの撮像面との位置を適切に一致させることができるように、マスターレンズ（群）の位置を調整できるようにしている。通常、このマスターレンズの位置は、レンズ装置本体に設置されたフランジバック調整つまみを回動操作することによって調整できるようになっている。
【０００３】
また、マスターレンズをモータ駆動により移動させることができるようにし、コントローラの操作でマスターレンズをフランジバック調整した位置（フランジバック位置）からマクロ撮影位置に移動させることによりマクロ撮影を可能にしたものや、コントローラの操作でマスターレンズをフランジバック位置から移動させて意図的にぼけた像を撮影するといった特殊効果を狙った撮影を行えるようにしたものがある。
【０００４】
さらに、マスターレンズをモータ駆動してマクロ撮影を可能にしたものにおいて、特開平３−１０９８７８号公報には、フォーカスレンズを駆動するフォーカスコントローラとマスターレンズを駆動するコントローラとを別々に操作する煩雑さを解消するために、フォーカスコントローラを兼用してフォーカスコントローラの操作によりマスターレンズを駆動できるようにしたレンズ駆動装置が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来において、上述したフランジバック調整はレンズ本体に設置されたフランジバック調整つまみ等のフランジバック調整専用の操作部材で行うしかなく、その操作が不便な場合があった。
また、上記特開平３−１０９８７８号公報に記載されているレンズ駆動装置によれば、フォーカスコントローラによってマスターレンズを操作することができるため、マスターレンズの操作を容易に行うことができるが、この装置では、マクロ撮影の目的でマスターレンズを移動させることができても、フランジバック調整の目的でマスターレンズを移動させることはできない。即ち、このレンズ駆動装置では、フォーカスコントローラをマスターレンズの操作に切り替えてマスターレンズを移動させた後、再度、フォーカスコントローラをフォーカスレンズの駆動の操作に切り替えると、マスターレンズは元のフランジバック位置に戻るように構成されている。従って、このレンズ駆動装置によってフランジバック位置を調整することはできない。また、フォーカスコントローラをマスターレンズの操作からフォーカスレンズの操作に戻した場合に、フォーカスレンズは、マスターレンズを調整したときのフォーカスコントローラの操作部材（フォーカスリング）の指定位置に移動してしまうため、再度フォーカスレンズの位置調整を行わなければならないという煩雑さがある。逆に、フォーカスコントローラをフォーカスレンズの操作からマスターレンズの操作に切り替えた際にも、マスターレンズがフォーカスコントローラの操作部材の指定位置に移動してしまうため、初めからフランジバック調整をやり直さなくてはならないという煩雑さが生じる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フォーカスコントローラやズームコントローラを兼用してマスターレンズのフランジバック調整を好適に行えるようにしたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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ために、テレビレンズ装置のフォーカスレンズ又はズームレンズの少なくとも一方の移動レンズとマスターレンズとをそれぞれモータによって駆動するレンズ駆動装置において、前記移動レンズと前記マスターレンズの位置又は移動速度を同一の操作部材の操作によって指定するコントローラであって、前記操作部材の操作に応じた値を示す操作信号を出力するコントローラと、前記コントローラから出力された操作信号によって駆動する駆動対象のレンズを前記移動レンズ又は前記マスターレンズのいずれかに選択する選択手段と、前記駆動対象のレンズが前記選択手段によって切り替えられると、該切り替え時以後において前記コントローラから出力される前記操作信号の変化量に基づいて前記駆動対象のレンズを前記切り替え時の位置から動作させると共に、前記駆動対象以外のレンズを前記切り換え時の位置に保持する駆動手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、フォーカスレンズを操作するフォーカスコントローラやズームレンズを操作するズームコントローラをマスターレンズのコントローラとして兼用してフランジバック調整を行うことができるようになる。また、コントローラの駆動対象のレンズをフォーカスレンズとマスターレンズ間で、又はズームレンズとマスターレンズ間で切り替えた場合に、切り換え前のコントローラの操作とは独立に切り換え後のコントローラの操作に基づいて駆動対象のレンズを動作させるようにしたため、例えば、フォーカスコントローラの駆動対象のレンズをマスターレンズに切り替えた時に、切り換え時のコントローラの操作部材の指定位置にマスターレンズが移動するといった不具合がなく、マスターレンズのフランジバック調整を初めからやり直すことなく、前に設定されたフランジバック位置からマスターレンズのフランジバック調整を行うことができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るレンズ駆動装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明が適用されたレンズ装置を装着したテレビカメラの一実施の形態を示した斜視図である。同図に示すようにテレビカメラ１０は、レンズ装置１２とカメラ本体１４から構成され、このテレビカメラ１０は、ペデスタルドリー１６上の雲台１８に支持される。雲台１８には２本の操作ロッド２２、２３が延設され、各操作ロッド２２、２３の端部には、それぞれズームスピードを操作するズームコントローラ２６とフォーカスを操作するフォーカスコントローラ２８が取り付けられるようになっている。
【００１０】
上記ズームコントローラ２６には、基準位置から両方向に回動可能なサムリング２６Ａが設けられており、このサムリング２６Ａを左手の親指で回転操作して基準位置からの回転量と回転方向を調整することにより、ズームレンズを所望の速度で広角側又は望遠側に動作させることができるようになっている。
上記フォーカスコントローラ２８には、回動自在のフォーカスリング２８Ａが設けられており、このフォーカスリング２８Ａを右手で回転操作し、その回転位置を調整することにより、フォーカスレンズを所望の位置に移動させることができるようになっている。
【００１１】
尚、カメラ本体１４の上面には、ビューファインダー３０が設置されており、カメラマンは、このビューファインダー３０に映る撮影像を見ながら上記ズームコントローラ２６とフォーカスコントローラ２８を操作することにより、レンズ装置１２のズーム調整とフォーカス調整を適切に行うことができる。
また、レンズ装置１２には、撮影レンズ系の結像位置を調整するマスターレンズが搭載され、このマスターレンズはモータによって駆動されるようになっている。そして、レンズ装置１２には、上記ズームコントローラ２６及びフォーカスコントローラ２８の他に、このマスターレンズの位置を操作するためのマスターコントローラが接続できるようになっている。マスターレンズの位置は、撮影レンズ系の結像位置とカメラの撮像面との位置を適切に一致させることができるようにレンズ装置１２の側面に設けられたフランジバック調整つまみで調整（フランジバック調整）できるようになっているが、マスターコントローラを接続した場合には、マスターコントローラによってもフランジバック調整できるようになっている。尚、マスターコントローラは、フランジバック調整時のみでなく、マクロ撮影時や特殊効果をねらった撮影時等にも使用される。
【００１２】
また、上記レンズ装置１２は、上記フランジバック調整をフランジバック調整つまみ及びマスターコントローラ以外に、上述のズームコントローラ２６、フォーカスコントローラ２８によっても行うことができるようになっている。即ち、ズームコントローラ２６にはズームレンズとマスターレンズとの操作を切り替えるセレクトスイッチが設けられ、フォーカスコントローラ２８にはフォーカスレンズとマスターレンズとの操作を切り替えるセレクトスイッチが設けられており、これらのセレクトスイッチによってマスターレンズの操作を選択すれば、各コントローラの操作部材（サムリング２６Ａ、フォーカスリング２８Ａ）の操作によってマスターレンズのフランジバック位置を調整することができるようになっている。これにより、カメラマンにとっては、フランジバック調整つまみでなくても手元のコントローラによってフランジバック調整を行うことができるためフランジバック位置にずれ等が生じた場合には、撮影中においても容易且つ即座にフランジバック位置を修正することができるようになっている。
【００１３】
図２は、上記レンズ装置１２と上記各コントローラとの接続を示した概念図である。同図に示すようにレンズ装置１２には、コントローラとして、上述のズームコントローラ２６、フォーカスコントローラ２８、マスターコントローラ４０を接続することができる。また、レンズ装置１２本体にはマスターレンズのフランジバック位置を調整するためのフランジバック調整つまみ４２が設けられている。尚、上記ズームコントローラ２６の代わりに同図に示すショットボックス４４搭載のズームコントローラを接続することも可能である。ショットボックス４４は、ズームレンズを所望位置にワンショットで移動させることができるようにしたもので、ショットボックス４４には複数のセレクトスイッチ４４Ａ〜４４Ｅと各セレクトスイッチ４４Ａ〜４４Ｅに対応するボリューム調整つまみ４５Ａ〜４５Ｅとが設けられている。セレクトスイッチ４４Ａ〜４４Ｄのいずれかをオンするとそのセレクトスイッチに対応するボリューム調整つまみで指定された位置にズームレンズが移動し、ＦＦと記されたセレクトスイッチ４４Ｅをオンした場合には、それに対応するボリューム調整つまみ４５Ｅで指定された位置にマスターレンズが移動するようになっている。
【００１４】
また、各コントローラは、操作部材（サムリング２６Ａ、フォーカスリング２８Ａ、ボリューム調整つまみ４５Ａ〜４５Ｅ）の操作量をポテンショメータ等によってアナログ的に検出し、その検出した信号（コントロール信号）をレンズ装置１２のＣＰＵ５０に入力する。尚、ＣＰＵ５０において、ズームコントローラ２６から出力されるコントロール信号はズームレンズの動作速度を示す速度信号として扱われ、それ以外のフォーカスコントローラ２８、マスターコントローラ４０、ショットボックス４４から出力されるコントロール信号は、レンズの設定位置（移動終了位置）を示す位置信号として扱われる。
【００１５】
これらのコントローラとレンズ装置１２内のＣＰＵ５０及び各レンズの駆動部との関係を図３の回路図に示す。同図に示すようにレンズ装置１２に搭載されたＣＰＵ５０には、ズームコントローラ２６、フォーカスコントローラ２８、マスターコントローラ４０、ショットボックス４４からの信号が入力されるようになっている。ズームコントローラ２６からは、サムリング２６Ａの回転位置に応じた電圧のコントロール信号がＡ／Ｄ変換器５２Ａを介して入力される。また、上述したようにズームコントローラ２６には、このコントローラをズームレンズ６０又はマスターレンズ６４の操作に使用することを選択するセレクトスイッチが設けられており、このセレクトスイッチのオン／オフを示すセレクト信号がＣＰＵ５０に入力されるようになっている。
【００１６】
ズームコントローラ２６の代わりにショットボックス４４が接続された場合には、ショットボックス４４からはセレクトスイッチ４４Ａ〜４４Ｅによって選択されたボリューム調整つまみ４５Ａ〜４５Ｅの位置に応じた電圧のコントロール信号がＡ／Ｄ変換器５２Ｂを介して入力される。また、マスターレンズ６４の操作を選択するセレクトスイッチ４４Ｅのオン／オフを示すセレクト信号がＣＰＵ５０に入力されるようになっている。
【００１７】
フォーカスコントローラ２８からは、フォーカスリング２８Ａの回転位置に応じた電圧のコントロール信号がＡ／Ｄ変換器５２Ｃを介して入力される。また、ズームコントローラ２６と同様に、フォーカスコントローラ２８には、このコントローラをズームレンズ６０又はマスターレンズ６４の操作に使用することを選択するセレクトスイッチが設けられており、このセレクトスイッチのオン／オフを示すセレクト信号がＣＰＵ５０に入力されるようになっている。
【００１８】
マスターコントローラ４０からは、マスターレンズ６４の位置を指定するボリューム調整つまみの回転位置に応じた電圧のコントロール信号がＡ／Ｄ変換器５２Ｄを介して入力される。フランジバック調整つまみ４２からは、このフランジバック調整つまみ４２の回転位置に応じた電圧のコントロール信号がＡ／Ｄ変換器５２Ｅを介して入力される。
【００１９】
一方、レンズ装置１２には、ズームレンズ６０、フォーカスレンズ６２、マスターレンズ６４が搭載され、各レンズ６０、６２、６４は、それぞれモータ６６、６８、７０によって駆動されるようになっている。そして、各モータ６６、６８、７０はそれぞれＣＰＵ５０からＤ／Ａ変換器７２、７４、７６を介して入力される制御信号に基づいてズーム制御回路７８、フォーカス制御回路８０、フランジバック制御回路８２によって駆動制御されるようになっている。ＣＰＵ５０は、上記コントローラから入力されるコントロール信号に基づいて各制御回路７８、８０、８２に出力する上記制御信号を生成する。これにより、各レンズ６０、６２、６４は、各コントローラによって指定された位置に又は速度で移動するようになる。尚、各レンズ６０、６２、６４には、それぞれ現在位置を検出するポテンショメータ８４、８６、８８と各モータ６６、６８、７０の回転速度（レンズ６０、６２、６４の移動速度）を検出するタコジェネレータ９０、９２、９４が設置され、ＣＰＵ５０又は各制御回路７８、８０、８２はこれらのポテンショメータ８４、８６、８８やタコジェネレータ９０、９２、９４から出力される検出信号を参照しながら（ＣＰＵ５０にはＡ／Ｄ変換器９６、９８、１００を介して検出信号が入力される。）、各レンズの位置又は移動速度を制御するようにしている。
【００２０】
次に、上記ＣＰＵ５０がコントローラからのコントロール信号に基づいてマスターレンズ６４の制御（フランジバック調整）を行う場合の処理手順について図４のフローチャートを用いて説明する。まず、各コントローラからのセレクト信号を読み込む。そして、セレクト信号に基づいて以下ステップＳ１２、Ｓ１８、Ｓ２４の判定処理を順に行う。まず、ズームコントローラ２６をフランジバック調整（Ｆ．ｆ）に使用すると選択されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここでＹＥＳと判定した場合には各コントローラからのコントロール信号を読み込み（ステップＳ１４）、ズームコントローラ２６からのコントロール信号（ズーム信号）をマスターレンズ６４を制御するためのコントロール信号（フランジバック調整（Ｆ．ｆ）信号）に変換する（ステップＳ１６）。
【００２１】
ステップＳ１２においてＮＯと判定した場合には、次に、フォーカスコントローラ２８をフランジバック調整（Ｆ．ｆ）に使用すると選択されたか否かを判定する（ステップＳ１８）。ここでＹＥＳと判定した場合には、各コントローラからコントロール信号を読み込み（ステップＳ２０）、フォーカスコントローラ２８からのコントロール信号（フォーカス信号）をマスターレンズ６４を制御するためのコントロール信号（フランジバック調整信号）に変換する（ステップＳ２２）。
【００２２】
ステップＳ１８においてＮＯと判定した場合には、次に、ショットボックス４４のＦＦのセレクトスイッチ４４Ｅが選択された否か、即ち、セレクトスイッチ４４Ｅに対応するボリューム調整つまみ４５Ｅをフランジバック調整に使用すると選択されたか否かを判定する（ステップＳ２４）。ここでＹＥＳと判定した場合には、各コントローラからコントロール信号を読み込み（ステップＳ２６）、ショットボックス４４からボリューム調整つまみ４５Ｅの位置に基づいて出力されるコントロール信号（フランジバック調整信号（ショットＦｆ信号））を読み込む（ステップＳ２８）。
【００２３】
ステップＳ２４においてＮＯと判定した場合には、各コントローラからコントロール信号を読み込み（ステップＳ３０）、マスターコントローラ４０からマスターレンズ６４を制御するためのコントロール信号（フランジバック調整信号（Ｆ．ｆコントローラ信号））を読み込む（ステップＳ３２）。
以上のようにしていずれかのコントローラからマスターレンズ６４を制御するためのコントロール信号が入力されると、このコントロール信号に基づいて制御信号を生成し、制御信号をＤ／Ａ変換器７６を介してフランジバック制御回路８２に出力する（ステップＳ３４）。ここでのＣＰＵ５０の処理について更に説明を加えると、フォーカスコントローラ２８、ショットボックス４４のいずれか又は両方がセレクトスイッチによってマスターレンズ６４の操作に切り替えられた場合において、これらのコントローラから入力されるコントロール信号、又は、マスターコントローラ４０、フランジバック調整つまみ４２から入力されるコントロール信号のいずれかが変化したときに、その変化量に相当する移動量をマスターレンズ６４の現在位置に加算し、その加算によって得られた位置にマスターレンズ６４を移動させるように制御信号を生成する。ズームコントローラ２６がマスターレンズ６４の操作に切り替えられた場合においてこのズームコントローラ２６から入力されるコントロール信号が変化したときには、その変化量に相当する移動速度でマスターレンズ６４を現在位置から移動させるように制御信号を生成する。
【００２４】
これにより、所望のコントローラによってマスターレンズのフランジバック調整を行うことができると共に、例えば、フォーカスコントローラ２８によってフォーカスレンズを操作した後、セレクトスイッチによってマスターレンズの操作に切り替えた場合に、フォーカスリング２８Ａのその後の操作によってマスターレンズを現在位置から動作させることができるようになる。
【００２５】
図５は、ズームレンズ６０の制御を行う場合のＣＰＵ５０の処理手順を示したフローチャートである。まず、ズームコントローラ２６をフランジバック調整に使用すると選択された否かを判定する（ステップＳ４０）。ＹＥＳであれば、ズームレンズ６０の制御信号（ズーム制御信号）を停止信号とし、ズームコントローラ２６の操作の有無にかかわらずズームレンズ６０を停止させる（ステップＳ４２）。ＮＯの場合にはズームコントローラ２６からのコントロール信号を読み込み、コントロール信号に基づいてズームレンズ６０を移動させる（ステップＳ４４）。
【００２６】
これにより、ズームコントローラ２６がマスターレンズ６４の操作に使用されている間は、ズームレンズ６０は停止した状態に保持される。
図６は、フォーカスレンズ６２の制御を行う場合のＣＰＵ５０の処理手順を示したフローチャートである。まず、フォーカスコントローラ２８をフランジバック調整に使用すると選択されたか否かを判定する（ステップＳ５０）。ＹＥＳであれば、フォーカスレンズ６２の制御信号（フォーカス制御信号）を現在位置信号とし、フォーカスコントローラ２８の操作の有無にかかわらずフォーカスレンズ６２を現在位置に停止させる（ステップＳ５２）。ＮＯであれば、フォーカスコントローラ２８からのコントロール信号を読み込み（ステップＳ５４）、フォーカス制御信号を現在位置信号に移動量を加算した信号として、このフォーカス制御信号に基づいてフォーカスレンズ６２を制御する（ステップＳ５６）。即ち、フォーカスコントローラ２８からのコントロール信号がフォーカスレンズ６２の位置をＡ点からＢ点に移動させる信号を示した場合に、フォーカスレンズ６２をＢ点に移動させるのではなく、Ａ点からＢ点までの距離に相当する量をフォーカスレンズ６２の現在位置に加算して、その加算によって得られた位置にフォーカスレンズ６２を移動させる。
【００２７】
これにより、フォーカスコントローラ２８がマスターレンズ６４の操作に使用されている間は、フォーカスレンズ６２は停止した状態に保持され、セレクトスイッチによってマスターレンズ６４の操作からフォーカスレンズ６２の操作に切り換えられた場合には、フォーカスレンズ６２は、切り換え後のフォーカスリング２８Ａの操作に基づいて停止していた位置から移動する。従って、マスターレンズ６４のフランジバック調整を行った後でも、このフランジバック調整前の位置からフォーカスレンズ６２を操作することができる。
【００２８】
以上上記実施の形態では、各コントローラからアナログのコントロール信号を出力する場合について説明したが、本発明は、各コントローラにＣＰＵが搭載され、デジタル通信によりコントロール信号をレンズ装置１２に送信するような場合にも適用できる。この場合の回路構成を示したのが図７である。尚、同図において、上記図３に示した各構成部と同一又は類似作用の構成部には図３と同一符号を付している。同図に示すようにズームコントローラ、フォーカスコントローラ、ショットボックス、マスターコントローラの各ＣＰＵ１１０、１１２、１１４、１１６は、それぞれ通信ＩＣ１１８、１２０、１２２、１２４を介してコントロール信号をレンズ装置１２側に送信し、レンズ装置１２の通信ＩＣ１２６、１２８、１３０、１３２がこのコントロール信号を受信してＣＰＵ５０に入力する。この場合、ＣＰＵ５０は、上述したアナログのコントロール信号の場合とは受信する信号の形態が異なるが、この場合においても、ＣＰＵ５０のレンズ制御の処理は、上記図４乃至図６に示した処理と同様に行われる。
【００２９】
尚、上記実施の形態では、各コントローラの操作部材（サムリング２６Ａ、フォーカスリング２８Ａ等）の回転位置をポテンショメータによって絶対値で検出するようにしたが、これに限らずインクリメント式のエンコーダのように回転位置を相対値で検出するものを使用してもよく、特定のものに限られない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フォーカスレンズを操作するフォーカスコントローラやズームレンズを操作するズームコントローラをマスターレンズのコントローラとして兼用してフランジバック調整を行うことができるようになる。また、コントローラの駆動対象のレンズをフォーカスレンズとマスターレンズ間で、又はズームレンズとマスターレンズ間で切り替えた場合に、切り換え前のコントローラの操作とは独立に切り換え後のコントローラの操作に基づいて駆動対象のレンズを動作させるようにしたため、例えば、フォーカスコントローラの駆動対象のレンズをマスターレンズに切り替えた時に、切り換え時のコントローラの操作部材の指定位置にマスターレンズが移動するといった不具合がなく、マスターレンズのフランジバック調整を初めからやり直すことなく、前に設定したフランジバック位置からマスターレンズのフランジバック調整を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用されたレンズ装置を装着したテレビカメラの一実施の形態を示した斜視図である。
【図２】図２は、レンズ装置とコントローラとの接続を示した概念図である。
【図３】図３は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施の形態を示した回路構成図である。
【図４】図４は、コントローラからのコントロール信号に基づいてマスターレンズの制御（フランジバック調整）を行う場合の処理手順を示したフローチャートである。
【図５】図５は、コントローラからのコントロール信号に基づいてズームレンズの制御を行う場合の処理手順を示したフローチャートである。
【図６】図６は、コントローラからのコントロール信号に基づいてフォーカスレンズを制御する場合の処理手順を示したフローチャートである。
【図７】図７は、本発明に係るレンズ駆動装置の他の実施の形態を示した回路構成図である。
【符号の説明】
１０…テレビカメラ
１２…レンズ装置
１４…カメラ本体
２６…ズームコントローラ
２６Ａ…サムリング
２８…フォーカスコントローラ
２８Ａ…フォーカスリング
４０…マスターコントローラ
４２…フランジバック調整つまみ
４４…ショットボックス
５０…ＣＰＵ

Claims

テレビレンズ装置のフォーカスレンズ又はズームレンズの少なくとも一方の移動レンズとマスターレンズとをそれぞれモータによって駆動するレンズ駆動装置において、
前記移動レンズと前記マスターレンズの位置又は移動速度を同一の操作部材の操作によって指定するコントローラであって、前記操作部材の操作に応じた値を示す操作信号を出力するコントローラと、
前記コントローラから出力された操作信号によって駆動する駆動対象のレンズを前記移動レンズ又は前記マスターレンズのいずれかに選択する選択手段と、
前記駆動対象のレンズが前記選択手段によって切り替えられると、該切り替え時以後において前記コントローラから出力される前記操作信号の変化量に基づいて前記駆動対象のレンズを前記切り替え時の位置から動作させると共に、前記駆動対象以外のレンズを前記切り換え時の位置に保持する駆動手段と、
を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。