JP4218142B2 - レンズ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ装置に係り、特にテレビカメラに装着されるレンズ装置であってフォーカス時の画角変動をズームレンズによって補正する画角補正機能を搭載したレンズ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビカメラ等に装着されるレンズ装置として、外部のコントローラがケーブルにより接続され、レンズ装置に搭載されたズームレンズやフォーカスレンズ等の光学部材がコントローラから送信された制御信号に基づいてモータにより駆動されるものが知られている。
【0003】
ズームレンズの制御に使用されるコントローラ(ズームコントローラ)には、例えばサムリングと呼ばれる回動可能な操作部材が設けられており、この操作部材をカメラマンが回動操作すると、その操作量に応じたズーム速度を指令する速度制御信号がレンズ装置の制御部に送信され、その速度制御信号によって指令されたズーム速度でズームレンズがモータ駆動されるようになっている。
【0004】
また、ズームコントローラには、ショット機能やリミット機能が搭載されているものが知られている(尚、ショット機能が搭載されたズームコントローラはショットボックスとも呼ばれている)。ショット機能は、ズームコントローラに設けられたショットスイッチをオンすると、ショット位置調整ツマミで指定したショット位置にズームレンズが移動するというもので、ショットスイッチがオンされると、ズームコントローラは、レンズ装置からズームレンズの現在位置を取得し、そのズームレンズの現在位置と指定されたショット位置との差が0となる方向で且つその差に応じた速度を指令する速度制御信号をレンズ装置の制御部に送信する。これにより、レンズ装置の制御部がその速度制御信号に従ってズームレンズを駆動することで、ズームレンズがショット位置に移動する。尚、ショット機能については例えば特開平8−334674号公報に記載されている。
【0005】
リミット機能は、ズームレンズの移動範囲を所望の範囲に制限するというもので、ズームコントローラは、操作部材が操作されている際に、レンズ装置からズームレンズの現在位置を取得し、そのズームレンズの現在位置がリミット位置調整ツマミで設定されるリミット位置に近づく方向に移動しているときには、レンズ装置の制御部に送信する速度制御信号をズームレンズの現在位置とリミット位置との差に応じた速度に制限し、また、ズームレンズの現在位置がリミット位置を越えた場合には、リミット位置に戻るような速度制御信号をレンズ装置の制御部に送信する。これにより、レンズ装置の制御部がズームコントローラから与えられる速度制御信号に従ってズームレンズを駆動することで、ズームレンズの移動範囲がリミット位置で設定される範囲内に制限される。尚、リミット機能については例えば特開平10−39193号公報に記載されている。
【0006】
一方、レンズ装置には、画角補正機能が搭載されているものが知られている(例えば特開平10−282396号公報参照)。画角補正機能は、フォーカスレンズを移動させた際に、フォーカスレンズの移動によって生じる画角変動をズームレンズを移動させることによって防止するというもので、レンズ装置の制御部は、フォーカスレンズを移動させたときに、これと連動させて撮影画角を一定にする位置にズームレンズを移動させる。これにより、フォーカス時の画角変動が防止される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、上述のようなショット機能やリミット機能を実行している場合において、画角補正機能を有効に作動させることができないということが問題となっていた。即ち、ズームコントローラにおけるショット機能又はリミット機能に基づく制御によりズームレンズがショット位置又はリミット位置で停止しているときに、レンズ装置の制御部が画角補正機能に基づく制御によりズームレンズを移動させると、ズームコントローラにおいてズームレンズの位置がショット位置から変位したと認識され、又は、場合によってリミット位置を越えたと判断される。このため、ズームコントローラからレンズ装置の制御部に対し、ズームレンズをショット位置、又はリミット位置に戻すような速度制御信号が送信され、結局、ズームレンズがショット位置又はリミット位置に戻され、画角補正機能が有効に作動しないことになる。
【0008】
リミット機能に対しては、ズームレンズがリミット位置を越えてまで画角補正を優先して行うことは望まれていないが、ショット機能に対しては、ズームレンズがショット位置に移動して停止している場合には、画角補正機能を優先し、ショット位置からでも画角補正を行いたいという場合がある。そこで、このような要求を満たすために画角補正を実行している際にはズームコントローラから与えられる制御信号を無効にするという方法が考えられる。しかしながら、このようにすると本来ズームコントローラから与えられるリミット位置での制限も無効となるため、画角補正によりズームレンズがリミット位置の外側に移動してしまうという不具合が生じる。
【0009】
また、従来、ズームコントローラでのショット機能やリミット機能とレンズ装置での画角補正機能が重複して行われるような状態となっているため、制御上問題があり、ショット位置やリミット位置付近でのズームレンズの動きが悪くなるという問題があった。
【0010】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ショット機能に基づく制御によりズームレンズがショット位置に停止している場合においても画角補正を可能にすると共に、コントローラにおいてリミット機能が有効となっている場合において画角補正によりズームレンズがリミット位置の外側に移動するのを防止することができ、また、ズームレンズを良好に動作させることができるレンズ装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、フォーカスレンズ及びズームレンズを備え、コントローラから与えられる制御信号に基づいて前記ズームレンズを移動させる制御と、前記フォーカスレンズが移動したときに、前記フォーカスレンズの移動に伴う画角変動を防止する位置に前記ズームレンズを移動させる画角補正機能に基づく制御とを実行する制御手段を備えたレンズ装置であって、前記コントローラは、前記レンズ装置から出力される前記ズームレンズの位置を示す位置信号を取得し、該位置信号に基づいて前記ズームレンズが所定のリミット位置の外側に移動しないように前記ズームレンズの移動範囲を制限するリミット機能を備えているレンズ装置において、前記コントローラに出力する前記位置信号の値を実際のズームレンズの位置を示す値から変化させ、該変化させた位置信号の値に対して前記コントローラから与えられる制御信号の変化を検出することにより、前記リミット位置を検出するリミット位置検出手段と、前記画角補正機能に基づく制御を実行する場合において、前記リミット位置検出手段によって検出されたリミット位置の外側に前記ズームレンズが移動しないように前記ズームレンズの移動範囲を制限する制限手段と、を備えたことを特徴としている。
【0012】
本発明によれば、レンズ装置の制御手段が画角補正を行う際に、コントローラにおいてリミット機能が有効となっているときには、そのリミット位置をレンズ装置において把握し、リミット位置を考慮して画角補正を行うようにしたため、コントローラからの制御信号に優先してレンズ装置において画角補正を行った場合でもズームレンズがリミット位置の外側に移動するといった不具合が防止される。
【0013】
また、請求項2に記載の発明は、フォーカスレンズ及びズームレンズを備え、コントローラから与えられる制御信号に基づいて前記ズームレンズを移動させる制御と、前記フォーカスレンズが移動したときに、前記フォーカスレンズの移動に伴う画角変動を防止する位置に前記ズームレンズを移動させる画角補正機能に基づく制御とを実行する制御手段を備えたレンズ装置であって、前記コントローラは、前記レンズ装置から出力される前記ズームレンズの位置を示す位置信号を取得し、該位置信号に基づいて前記ズームレンズが所定のリミット位置の外側に移動しないように前記ズームレンズの移動範囲を制限するリミット機能と、前記位置信号に基づいて前記ズームレンズを所定のショット位置に停止させるショット機能を備えているレンズ装置において、前記制御手段によって前記画角補正機能に基づく制御を実行する際に、前記コントローラに出力する位置信号の値を前記画角補正機能に基づく制御を実行する前のズームレンズの位置を示す値に固定する位置信号固定手段と、前記コントローラに出力する前記位置信号の値を実際のズームレンズの位置を示す値から変化させ、該変化させた位置信号の値に対して前記コントローラから与えられる制御信号の変化を検出することにより、前記リミット位置を検出するリミット位置検出手段と、前記画角補正機能に基づく制御を実行する場合において、前記リミット位置検出手段によって検出されたリミット位置の外側に前記ズームレンズが移動しないように前記ズームレンズの移動範囲を制限する制限手段と、を備えたことを特徴としている。
【0014】
本発明によれば、画角補正を行う際に、レンズ装置からコントローラに出力する位置信号の値を固定することにより、ショット機能の制御によりショット位置に停止しているズームレンズに対しても画角補正を行えるようになる。また、このように位置信号の値を固定することにより画角補正によってズームレンズがリミット位置を越えて移動するおそれが生じるが、リミット位置を所定の手段によって検出し、レンズ装置側においてズームレンズがそのリミット位置を越えないように制御することで、ズームレンズがリミット位置の外側に移動する不具合を防止することができる。
【0015】
また、ショット機能又はリミット機能によりショット位置又はリミット位置で停止しているズームレンズに対し画角補正機能の基づく制御を実行する場合に、位置信号が固定されてショット機能又はリミット機能が実質的に無効の状態となるため、ショット機能又はリミット機能と画角補正機能とが同時に行われている従来の不具合が解消され、ショット位置又はリミット位置付近でもズームレンズの動作が良好になる。
【0016】
【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装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【0017】
図1は、本発明に係るレンズ装置が使用され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、それぞれズーム速度等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。
【0018】
上記ズームコントローラ26は、ショットボックスとも呼ばれているもので、このズームコントローラ26には、サムリング26Aとスイッチパネル26Bが設けられている。サムリング26Aは基準位置から両方向に回動することができ、カメラマンはこのサムリング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レンズ装置12に搭載されたズームレンズの移動速度及び移動方向を操作することができる。サムリング26Aの操作により、ズームコントローラ26からはそのサムリング26Aの回転量及び回転方向に応じた速度制御信号がレンズ装置12に出力される。
【0019】
スイッチパネル26Bは、ショット機能やリミット機能を実行するために設けられたもので、ショット機能はスイッチの押下操作によって所望の位置(ショット位置)にズームレンズを自動で移動させる機能であり、リミット機能はワイド側とテレ側の所望の位置にズームレンズの移動範囲を制限する機能である。図2に示すようにスイッチパネル26Bには、ショット機能に関連して、カメラマンの押下操作によりショット実行を指示するショットスイッチ32A、32B、32C、32Dが設けられ、各ショットスイッチ32A〜32Dに対応してそのショット位置を設定するショット位置調整ツマミ34A、34B、34C、34Dが設けられる。また、ショット実行時にショット位置までのズームレンズの移動速度を設定するスピード調整ツマミ36が設けられる。
【0020】
また、スイッチパネル26Bには、リミット機能に関連して、カメラマンの押下操作によりワイド側とテレ側についてのそれぞれのリミット機能を有効、無効に切り替えるリミットスイッチ38A、38Bが設けられ、各リミットスイッチ38A、38Bに対応してワイド側とテレ側のリミット位置を設定するリミット位置調整ツマミ40A、40Bが設けられる。尚、これらの機能に基づくズームの制御については後述する。
【0021】
図1に示した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が設けられている。カメラマンは、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、レンズ装置12に搭載されたフォーカスレンズの位置を操作することができる。フォーカスリング28Aを操作すると、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位置制御信号がレンズ装置12に送信される。
【0022】
尚、カメラ本体14の上面には、撮影中の映像を確認するためのビューファインダ30が設置されている。
【0023】
図3は、本発明に係るレンズ装置の構成を示したブロック図である。同図には、レンズ装置12に搭載されたズームレンズ60、フォーカスレンズ80、アイリス100の制御に関連するブロックの構成が示されており、レンズ装置12に搭載されたCPU50は、ズームコントローラ26やフォーカスコントローラ28、又は、カメラ本体14から与えられる制御信号に基づいてズームレンズ60、フォーカスレンズ80、アイリス100の制御に関する処理を実行する。
【0024】
まず、ズームレンズ60の制御について説明すると、ズームレンズ60の制御については、上記ズームコントローラ26のサムリング26Aの操作に基づく速度制御、ズームコントローラ26のスイッチパネル26Bにおいて指令されるショット機能又はリミット機能に基づく位置制御、又は、レンズ装置12に搭載された画角補正機能に基づく位置制御が行われる。
【0025】
ズームコントローラ26のサムリング26Aの操作に基づく速度制御は、カメラマンがズームコントローラ26のサムリング26Aを操作すると、その操作量に応じた速度でズームレンズ60を移動させる制御である。図3に示すように、サムリング26Aの操作量はズームコントローラ26においてポテンショメータによって検出され、その操作量はズームレンズ60の移動速度(ズーム速度)を指令する速度制御信号として、アナログ信号によりズームコントローラ26から出力される。そして、その速度制御信号は、レンズ装置12においてA/D変換器40によりデジタル信号に変換され、CPU50に入力される。尚、ズームコントローラ26の構成については後述する。
【0026】
CPU50は、ズームコントローラ26から速度制御信号を取得すると、その速度制御信号に基づいてズーム駆動用モータ56の回転速度(ズームレンズ60の移動速度)を指令する制御信号をD/A変換器52に出力し、D/A変換器52でその制御信号をアナログ信号に変換してズーム制御回路54に与える。
【0027】
ズーム制御回路54は、上述のようにCPU50から制御信号が与えられると、ズーム駆動用モータ56の実際の回転速度をタコジェネレータ58から取得する。そして、CPU50からの制御信号によって指令されたズーム駆動用モータ56の回転速度と実際のズーム駆動用モータ56の回転速度との差分が0となるようにズーム駆動用モータ56に電圧を印加する。これにより、ズーム駆動用モータ56がCPU50から指令された回転速度で回転し、ズームレンズ60がズームコントローラ26のサムリング26Aによって指令された速度で移動する。
【0028】
ズームコントローラ26のスイッチパネル26Bにおいて指令されるショット機能に基づく位置制御は、図2で説明したようにズームコントローラ26のスイッチパネル26Bに設けられたショットスイッチ32A〜32Dのいずれかが押下されると、その押下されたショットスイッチ32A〜32Dに対応するショット位置調整ツマミ34A〜34Dによって設定されたショット位置にズームレンズ60を移動させる制御である。ズームコントローラ26は、ショットスイッチ32A〜32Dのいずれかが押下されると、その押下されたショットスイッチ32A〜32Dに対応するショット位置調整ツマミ34A〜34Dによって設定されたショット位置を検出し、また、レンズ装置12のCPU50からズームレンズ60の現在位置をD/A変換器42を介して取得する。尚、CPU50は、ズームレンズ60の現在位置をポテンショメータ62によってA/D変換器64を介して取得している。
【0029】
ズームコントローラ26は、CPU50から取得したズームレンズ60の現在位置と、ショット位置との差が0となる方向で且つその差に応じた速度を指令する速度制御信号をレンズ装置12に出力する。レンズ装置12においてその速度制御信号はA/D変換器40によりデジタル信号に変換され、CPU50に入力される。
【0030】
CPU50は、ズームコントローラ26から速度制御信号を取得すると、サムリング26Aの操作に基づく速度制御の場合と同様にその速度制御信号に基づいてズーム駆動用モータ56の回転速度(ズームレンズ60の移動速度)を指令する制御信号をズーム制御回路54に出力する。これにより、ズーム駆動用モータ56が駆動され、ズームコントローラ26からの速度制御信号によって指令された速度でズームレンズ60が移動する。また、ズームコントローラ26は上述のようにズームレンズ60がショット位置に停止するように速度制御信号を出力するため、ズームレンズ60はショット位置に移動して停止する。
【0031】
ズームコントローラ26のスイッチパネル26Bにおいて指令されるリミット機能に基づく位置制御は、図2で説明したようにズームコントローラ26のショットパネル26Bに設けられたリミットスイッチ38A、リミットスイッチ38Bがそれぞれオンされるとワイド側とテレ側についてのリミット機能を有効とし、リミットスイッチ38A、リミットスイッチ38Bのそれぞれに対応して設けられたリミット位置調整ツマミ40A、リミット位置調整ツマミ40Bに基づいてワイド側とテレ側のリミット位置を設定する。そして、ズームレンズ60をサムリング26Aの操作又はショット機能に基づいて制御する際に、ズームレンズ60がリミット位置を越えてリミット位置の外側(ワイド側のリミット位置に対してはそのリミット位置よりワイド側をいい、テレ側のリミット位置に対してはそのリミット位置よりもテレ側をいう)に移動しないようにズームレンズ60の移動範囲を制限する制御である。ズームコントローラ26は、リミットスイッチ38A、38Bのいずれかが押下されると、その押下されたリミットスイッチ38A、38Bに対応するリミット位置調整ツマミ40A、40Bの設定位置を検出し、その設定位置を、押下されたリミットスイッチ38A、38Bに対応するワイド側又はテレ側のリミット位置として設定する。リミットスイッチ38A、38Bのいずれか一方、又は両方がオンされていない場合には、そのオンされていない側のリミット位置をワイド端又はテレ端(ワイド端又はテレ端はメカ端である)に設定する。
【0032】
そして、ズームコントローラ26は、上記サムリング26Aの操作、ショット機能、又は画角補正機能に基づきズームレンズ60を移動させる制御を実行しているときにおいて、その移動方向のリミット位置を目標位置として定める。そして、ズームレンズ60の現在位置をレンズ装置12のCPU50からD/A変換器42を介して取得し、上述のようにして定めた目標位置とその現在位置との差分が所定値より小さくなると(ズームレンズ60の位置がリミット位置の所定距離以内に近づくと)、レンズ装置12のCPU50に与える速度制御信号を、前記目標位置と現在位置の差分に応じた速度に制限する。これにより、CPU50がサムリング26Aの操作に基づく速度制御の場合と同様にその速度制御信号に基づいてズーム駆動用モータ56の回転速度(ズームレンズ60の移動速度)を指令する制御信号をズーム制御回路54に出力することで、サムリング26Aの操作等にかかわらずズームレンズ60がリミット位置の近傍で減速され、リミット位置を超えない位置で停止する。尚、ズームコントローラ26は、ズームレンズ60がリミット位置よりも外側にあるときには、ショット機能に基づく位置制御と同様にズームレンズ60をリミット位置に移動させる制御を行う。
【0033】
画角補正機能に基づく位置制御は、例えば、レンズ装置12等に設けられた所定のスイッチによって有効、無効に切り替えられる制御で、有効となっているときにはCPU50においてその位置制御が実行される。CPU50は、ズームコントローラ26からの速度制御信号に基づいてズームレンズ60を移動させた後、その速度制御信号によって停止(0)が指令されてズームレンズ60を停止させた際に、ズームレンズ60の位置とフォーカスレンズ80の位置とをそれぞれポテンショメータ62、82からA/D変換器64、84を介して取得し、そのズームレンズ60の位置とフォーカスレンズ80の位置とを記憶する。
【0034】
そして、後述するようにフォーカスレンズ80をフォーカスコントローラ28からの指示に基づいて(又は、カメラ本体14から送信されるオートフォーカスの信号に基づいて)移動させたときには、そのフォーカスレンズ80の移動位置に対して撮影画角を一定にするズームレンズ60の位置を目標位置として定める。この撮影画角を一定にするズームレンズ60の位置は、上記記憶したズームレンズ60とフォーカスレンズ80の位置と、移動後のフォーカスレンズ80の位置とから所定の演算式により算出される。このようにして目標位置を定めるとCPU50は、その目標位置とズームレンズ60の現在位置との差分を求め、その差分が0となる方向で且つ差分に応じた速度を指令する制御信号をD/A変換器52に出力し、D/A変換器52でその制御信号をアナログ信号に変換してズーム制御回路54に与える。これにより、上述したズーム制御回路54の制御によりズームレンズ60がフォーカスレンズ80の移動に伴う画角変動を防止する位置に移動する。
【0035】
以上の画角補正機能に基づく位置制御については、ズームコントローラ26のサムリング26Aが中立位置にある場合、又は、ショット機能の実行によりズームレンズ60がショット位置に移動した後の場合のように、ズームレンズ60が停止している場合に実行される。そして、画角補正機能に基づく位置制御を実行する際には、CPU50からズームコントローラ26に出力される位置信号の値が画角補正機能に基づく位置制御を実行する前の停止位置を示す値に固定される。これにより、ズームコントローラ26がショット機能に基づく位置制御によりズームレンズ60をショット位置に停止させている場合において、CPU50が画角補正機能によりズームレンズ60を移動させたときでも、CPU50に対してズームレンズ60をショット位置に復帰させるような速度制御信号がズームコントローラ26から与えられることがなく、画角補正機能が有効に実行される。
【0036】
また、レンズ装置12のCPU50は、ズームコントローラ26に送信するズームレンズ60の位置信号の値をズームレンズ60の現在位置を示す値から意図的に変動させ、その変動に対する応答としてズームコントローラ26から与えられる速度制御信号の変化の様子を検知することで、ズームコントローラ26がサムリング26Aの操作に基づく制御を実行しているのか、又は、ショット機能に基づく制御を実行しているのかを検出する。即ち、位置信号の値を現在位置の値から増加及び減少させてズームコントローラ26に送信し、位置信号を増加させた場合と減少させた場合とでズームコントローラ26から与えられる速度制御信号の値にほとんど変化がなければ、ズームコントローラ26の制御はズームレンズ60の位置とは無関係であり、サムリング26Aの操作に基づく制御を実行していると判断できる。
【0037】
一方、位置信号の値を現在位置の値から増加及び減少させてズームコントローラ26に送信し、位置信号を増加させた場合と減少させた場合とでズームコントローラ26から与えられる速度制御信号の値が一方で増加、他方で減少するようなときにはズームコントローラ26の制御はズームレンズ60の位置と関係があり、ショット機能に基づく制御を実行していると判断することができる。
【0038】
尚、このようなズームコントローラ26の制御内容の判別は、ズームレンズ60が停止しているときでも移動しているときでも行うことができる。
【0039】
CPU50は、このようにしてズームコントローラ26がショット機能に基づく制御を行っていると判断し、上述のように画角補正を行うために位置信号の値を固定すると、速度制御信号の停止を指令する0の値の正負両側に0と同様に停止を指令するとみなす値の範囲(以下、不感帯という)を設定する。即ち、位置信号をショット位置に固定した場合でも位置信号の変動誤差等によって位置信号がショット位置から変位し、ズームコントローラ26から移動を指令する速度制御信号が与えられる場合がある。この場合、CPU50はその速度制御信号がサムリング26Aの操作に起因するものか、位置信号の誤差に起因するものかを判別することができない。しかも、サムリング26Aの操作は画角補正よりも優先しなければならない。このため、位置信号の誤差に起因して速度制御信号が与えられた場合であっても、CPU50はその速度制御信号に従わなければならず、画角補正を適切に行うことができない場合が生じる。しかしながら、上述のように速度制御信号が停止を指令しているとみなす不感帯を0の値の正負両側に設定することで、誤差に起因する速度制御信号には従うことなく画角補正を行うことができるようになる。尚、不感帯として設定する範囲は、位置信号等の誤差に起因して生じる速度制御信号の値の変動幅を考慮して決定する。
【0040】
また、レンズ装置12のCPU50は、上述と同様に、ズームコントローラ26に送信するズームレンズ60の位置信号の値を意図的に変動させ、その変動に対する応答としてズームコントローラ26から与えられる速度制御信号の変化の様子を検知することで、リミット位置を検出する。即ち、ズームコントローラ26に送信する位置信号の値をズームレンズ60の現在位置よりもワイド側の位置を示す値に変化させたときに、ズームコントローラ26から与えられる速度制御信号がテレ側への移動を指令しているときには、ズームレンズ60の現在位置と、位置信号として送信した位置との間にワイド側のリミット位置が存在すると判断でき、一方、位置信号の値をズームレンズ60の現在位置よりもテレ側の位置を示す値に変化させたときに、ズームコントローラ26から与えられる速度制御信号がワイド側への移動を指令しているときには、ズームレンズ60の現在位置と、位置信号として送信した位置との間にワイド側のリミット位置が存在すると判断できる。現在位置から変化させる量を小さくして位置信号を送信すれば、上述のようにしてリミット位置の存在を検出したときのズームレンズ60の現在位置をリミット位置と判断してもよく、また、ズームレンズ60が移動しているときにその移動方向と同一方向に位置信号の値を変化させ、速度制御信号が移動方向と反対方向の移動を指令するようになったときを検出するようにすれば、その検出時に位置信号として送信した位置をリミット位置と判断することもできる。また、位置信号の値をテレ側又はワイド側に徐々に変化させてゆき、その変化の方向と反対方向の移動を指令する速度制御信号が与えられるときを検出することで、その検出時に位置信号として送信した位置をリミット位置と判断することもできる。
【0041】
このようにしてリミット位置を検出すると、CPU50は、画角補正によりズームレンズ60を移動させる際にズームレンズ60がリミット位置の外側に移動しないようにズームレンズ60の移動範囲を制限する。ズームレンズ60がリミット位置に停止していると判断した場合には上述と同様にズームコントローラ26から与えられる速度制御信号が停止を指令する値の範囲として不感帯を設定する。これにより、上述と同様の不具合を解消することができる。
【0042】
次にフォーカスの制御について説明する。フォーカスの制御は、図1に示したフォーカスコントローラ28のフォーカスリング28Aの操作に基づいて行われる。フォーカスリング28Aの操作は、フォーカスコントローラ28のポテンショメータによって検出され、その操作量は、フォーカスレンズ80の位置(フォーカス位置)を指令する位置制御信号として、アナログ信号によりフォーカスコントローラ28から出力される。そして、その速度制御信号は、レンズ装置12においてA/D変換器44によりデジタル信号に変換され、CPU50に入力される。
【0043】
CPU50は、フォーカスコントローラ28からその位置制御信号を取得すると、その位置制御信号が指令するフォーカス位置を目標位置とする。また、フォーカスレンズ80の現在位置をポテンショメータ82からA/D変換器84を介して取得する。そして、フォーカスレンズ80の目標位置と現在位置との差分が0となる方向で且つその差分に応じた速度を指令する制御信号をD/A変換器72に出力し、D/A変換器72でその制御信号をアナログ信号に変換してフォーカス制御回路74に与える。
【0044】
フォーカス制御回路74は、上述のようにCPU50から出力された制御信号を取得すると、フォーカス駆動用モータ76の実際の回転速度をタコジェネレータ78から取得する。そして、CPU50からの制御信号によって指令されたフォーカス駆動用モータ76の回転速度と実際のフォーカス駆動用モータ76の回転速度との差分が0となるようにフォーカス駆動用モータ76に電圧を印加する。これにより、フォーカス駆動用モータ76がCPU50からの指令された回転速度で回転し、フォーカスレンズ80がフォーカスコントローラ28によって指令されたフォーカス位置に移動する。
【0045】
次にアイリスの制御について説明すると、アイリス100の制御は、例えば、カメラ本体14から送信される制御信号に基づいて行われる。CPU50は、アイリス100の位置(絞り径)を示す位置制御信号がカメラ本体14から与えられると、その位置制御信号が示す位置を目標位置とし、また、アイリス100の現在位置(絞り径)をポテンショメータ102からA/D変換器104を介して取得する。そして、アイリス100の目標位置と現在位置の差分を求め、その差分が0となる方向で且つその差分に応じた速度を指令する制御信号をD/A変換器92に出力し、D/A変換器92でその制御信号をアナログ信号に変換してアイリス制御回路94に与える。
【0046】
アイリス制御回路94は、上述のようにCPU50から制御信号が与えられると、アイリス駆動用モータ94の実際の回転速度をタコジェネレータ98から取得する。そして、CPU50からの制御信号によって指令されたアイリス駆動用モータ96の回転速度と実際のアイリス駆動用モータ96の回転速度との差分が0となるようにアイリス駆動用モータ96に電圧を印加する。これにより、アイリス駆動用モータ96がCPU50からの指令された回転速度で回転され、アイリス100の絞り径が変更される。
【0047】
次に、上記ズームコントローラ26の内部構成について説明する。図4は、その内部構成を示した図である。尚、同図に示す信号▲1▼はズームコントローラ26からレンズ装置12のCPU50に与えられる上記速度制御信号であり、同図に示す信号▲2▼は、レンズ装置12からズームコントローラ26に与えられるズームレンズ60の現在位置を示す位置信号である。
【0048】
同図に示すようにサムリング26Aの操作量は、ポテンショメータ120によって電圧信号に変換される。そして、その電圧信号は増幅器122によって所定の倍率で増幅され、切替回路124の入力端子1に入力される。
【0049】
切替回路124は、後述の制御回路126からの指示信号により、入力端子1と入力端子2から入力された信号のうちいずれか一方を出力端子3から出力する回路であり、スイッチパネル26Bに設けられたショットスイッチ32A〜32Dの全てがオフの場合には入力端子1から入力された電圧信号を出力端子3から出力し、ショットスイッチ32A〜32Dのいずれかがオンされた場合には入力端子2から入力された電圧信号を出力端子3から出力する。従って、ショットスイッチ32A〜32Dの全てがオフの場合には、上述のようにサムリング26Aの操作に基づきポテンショメータ120から増幅器122を介して入力端子1に入力された電圧信号が出力端子3から出力される。これにより、その電圧信号が後述するリミット回路130を介して速度制御信号として上記レンズ装置12のCPU50に伝送され、ズームレンズ60がサムリング26Aの操作量に応じた速度で駆動される。
【0050】
一方、ショットスイッチ32A〜32Dのいずれかがオンされた場合、そのオンされたショットスイッチが制御回路126によって検出される。制御回路126は、ショットスイッチ32A〜32Dのいずれかがオンされた場合には、上記切替回路124に対して切替回路124の出力端子3から出力する信号を切替回路124の入力端子2から入力された電圧信号に切り替えるように指示信号を与える。尚、ショットスイッチ32A〜32Dの全てがオフの場合には、切替回路124に対して切替回路124の出力端子3から出力する信号をその入力端子1から入力された電圧信号とするように指示信号を与える。
【0051】
また、制御回路126は、オンされたショットスイッチに対応する可変抵抗VR1〜VR4の摺動子から出力される電圧信号を差動増幅器128の一方の入力端子に入力する。可変抵抗VR1〜VR4は、それぞれスイッチパネル26Bに設けられたショット位置調整ツマミ34A〜34Dの設定位置に応じて摺動子の位置が可変されるものであり、各可変抵抗VR1〜VR4の摺動子から出力される電圧信号は、対応するショットスイッチ32A〜32Dがオンされたときにズームレンズ60が移動すべきショット位置を示すものである。
【0052】
上記差動増幅器128は、2つの入力端子から入力された電圧信号の差を所定の倍率で増幅して、その増幅した電圧信号を出力端子から出力するもので、一方の入力端子には上述のように可変抵抗VR1〜VR4の摺動子から出力される電圧信号が入力され、他方の入力端子にはレンズ装置12から与えられる位置信号が入力される。従って、差動増幅器128からは、ズームレンズ60を移動させるべきショット位置とズームレンズ60の現在位置の差分に応じた電圧信号が出力され、その電圧信号が切替回路124の入力端子2に入力される。
【0053】
切替回路124の入力端子2に入力された電圧信号は上述のようにショットスイッチ32A〜32Dのいずれかがオンの場合には、切替回路124の出力端子3から出力され、その電圧信号がリミット回路130を介して速度制御信号として上記レンズ装置12のCPU50に伝送される。これにより、ズームレンズ60がその速度制御信号に従って移動し、差動増幅128に入力されるズームレンズ60の位置信号がショット位置に徐々に近づく。その結果、ズームレンズ60がショット位置に移動して停止する。
【0054】
尚、ショット機能の実行の解除は、オンしたショットスイッチをもう一度押下することにより行えるようにしてもよいし、又は、サムリング26Aを操作することにより行えるようにしてもよい。
【0055】
上記リミット回路130は、図2に示したスイッチパネル26Bのリミットスイッチ38A、38Bがオンされた場合に、上記切替回路124の出力端子3から出力された電圧信号(速度制御信号)を、その速度制御信号が指令する速度が低減する方向に変換するための回路である。リミットスイッチ38A、38Bのいずれかがオンされた場合、制御回路126は、そのオンされたリミットスイッチに対応する可変抵抗VR5又は可変抵抗VR6の摺動子から出力される電圧信号をリミット回路130の所定の入力端子に入力する(リミットスイッチ38A、38Bの両方がオンされた場合には両方の摺動子から出力される電圧信号を入力する)。可変抵抗VR5、VR6は、それぞれスイッチパネル26Bに設けられたリミット位置調整ツマミ40A、40Bの設定位置に応じて摺動子の位置が可変されるものであり、各可変抵抗VR5、VR6の摺動子から出力される電圧信号は、対応するリミットスイッチ38A、38Bがオンされたときにそれぞれワイド側、テレ側のリミット位置を示すものである。
【0056】
上記リミット回路130の他の入力端子にはレンズ装置12から与えられる位置信号が入力される。リミット回路130は、これらの入力端子から入力されるリミット位置を示す信号とズームレンズ60の現在位置を示す位置信号とに基づいて、リミット位置とズームレンズの現在位置の差が減少する方向であり且つその差が所定量より小さくなった場合に、切替回路124から与えられた速度制御信号を前記差に応じた電圧に制限する。これにより、上記サムリング26Aの操作又はショット機能に基づく制御によりズームレンズ60がリミット位置を越えるような速度制御信号を出力しようとしてもリミット回路130によってその速度制御信号が制限され、ズームレンズ60がリミット位置で停止する。
【0057】
以上の如く構成されたレンズ装置12のCPU50におけるズームレンズ60の制御に関する処理手順の一例について図5乃至図7のフローチャートを用いて説明する。図5に示すように、CPU50は、まず、レンズ装置12に接続されたズームコントローラ26がデジタルかアナログかを判別する(ステップS10)。デジタルのズームコントローラは、速度制御信号等の各種情報をシリアル通信によりデジタル信号でCPU50に送信するものである。一方、アナログのズームコントローラは、図3に示したようにズーム速度等の指令をアナログの電圧信号の電圧値で行うものである。CPU50は、所定のコマンドをズームコントローラ26に送信し、そのコマンドに対するズームコントローラ26からの応答があればデジタルと判定し、応答がなければアナログと判定する。デジタルと判定した場合にはデジタルのズームコントローラ用の処理を行うが(ステップS12)、ここではその処理についての説明は省略する。
【0058】
一方、ズームコントローラ26がアナログであると判定した場合、CPU50は、上述のようにズームコントローラ26から与えられる速度制御信号に基づいてズームレンズ60を駆動する制御を行うが、今、何らかの制御の後に速度制御信号が停止を指令する値(0)を示しているとする(ステップS13)。
【0059】
このとき、まず、CPU50はズームコントローラ26においてショット機能に基づく制御(ショット操作)が行われているか否かを検出し、ショット操作が行われている場合には上述のように速度制御信号の値が停止を指令しているとみなす範囲である不感帯を設定する(ステップS14)。尚、このステップS14の処理内容についての詳細は後述する。
【0060】
次に、ステップS14のショット操作の検出によりショット操作中であるか否かを判定する(ステップS16)。NOであれば、リミット検出処理を行い、リミット位置を検出した場合には、上述と同様に不感帯を設定すると共に、補正リミットを設定する(ステップS18)。ステップS16においてYESと判定した場合には、ステップS18の処理は行わない。尚、このステップS18の処理内容の詳細については後述する。
【0061】
次に、CPU50は、ズームコントローラ26から速度制御信号が有るか否かを判定する(ステップS20)。尚、ズームコントローラ26からの速度制御信号が停止を指令する場合に速度制御信号が無いものと判定する。この時、上記不感帯を考慮して判定を行う。即ち、ズームコントローラ26から与えられた速度制御信号の値が上記ステップS14又はステップS18において不感帯として設定された範囲内の値であれば、速度制御信号が無いもの(0)と判定する。ここでYESと判定した場合、即ち、速度制御信号が有ると判定した場合、CPU50は、ズームレンズ60の現在位置を位置信号としてズームコントローラ26に送信し(ステップS22)、ズームコントローラ26から与えられる速度制御信号に基づいてズームレンズ60の制御に関する通常の処理を実行する(ステップS24)。
【0062】
一方、ステップS20において、NOと判定した場合、即ち、速度制御信号が無いものと判定した場合、CPU50は、ズームコントローラ26に送信する位置信号をその停止位置の値に固定し(ステップS26)、上記画角補正の制御に関する処理を実行する(ステップS28)。このとき、補正リミットを考慮する。即ち、上記ステップS18においてリミット位置を検出した場合には、ズームレンズ60がそのリミット位置を越えない範囲で画角補正を行う。
【0063】
CPU50は、以上のステップS13からステップS28までの処理を繰り返し実行する。
【0064】
次に、上記ステップS14におけるショット検出の処理について説明する。図6に示すように、CPU50は、ズームコントローラ26から与えられる速度制御信号をADとする(ステップS40)。尚、上記ステップS13で示したように速度制御信号が0のときにこのショット操作の検出処理を実行するようにしたため、このADの値は0であるが、ショット操作の検出処理は、ズームレンズ60が移動しているとき(速度制御信号が0でないとき)に行うことも可能であるため、このような場合も考慮し、以下、ADの値は0に限らないものとする。
【0065】
続いて、CPU50は、ズームレンズ60の現在位置に対して所定方向(例えばテレ側)に所定量変位させた位置を示す値を位置信号としてズームコントローラ26に送信する(ステップS42)。即ち、位置信号の値をズームレンズ60の現在位置を示す値から増加させる。そして、このときズームコントローラ26から与えられる速度制御信号の値をAD1とする(ステップS44)。次いで、CPU50は、ズームレンズ60の現在位置に対して前記所定方向と逆方向(例えばワイド側)に所定量変位させた位置を示す値を位置信号としてズームコントローラ26に送信する(ステップS46)。即ち、位置信号の値をズームレンズ60の現在位置を示す値から減少させる。そして、このときズームコントローラ26から与えられる速度制御信号の値をAD2とする(ステップS48)。
【0066】
次に、CPU50は、上記ADの値に対して、AD1とAD2の値が共に所定値以上変化したか否かを判定する(ステップS50)。このときNOであれば、ショット中ではないと判定する(ステップS52)。一方、YESであれば、ショット中と判定し(ステップS54)、不感帯を設定する(ステップS56)。以上の処理が終了すると、ズームコントローラ26に送信する位置信号をズームレンズ60の現在位置を示す値に戻し(ステップS58)、ショット検出処理を終了する。
【0067】
次に、上記ステップS16におけるリミット検出の処理について説明する。図7に示すように、CPU50は、ズームコントローラ26から与えられる速度制御信号がワイド方向への移動を指令するものかテレ方向への移動を指令するものかを判定する(ステップS70)。尚、上記ステップS13で示したように速度制御信号が0のときにこのリミット検出処理を実行するようにしたため、このステップS70の判定時だけでは速度制御信号がいずれの方向への移動を指令するものかは決定できないが、上記ショット操作検出処理と同様にこのリミット検出処理はズームレンズ60が移動しているときに行うことが可能であるため、この場合も含めた処理手順を示したものである。従って、ズームレンズ60が停止しているような場合には、それまでズームレンズ60が移動していた方向でこのステップS70の判定を行うようにしてもよいし、ワイドとテレの両方向についての以下の処理を行うようにしてもよい。
【0068】
上記ステップS70において、速度制御信号がワイド方向への移動を指令するものと判定した場合の処理についてのみ説明すると、この場合、CPU50は、ズームコントローラ26の現在位置よりワイド側に所定量α外側(ワイド側)に変位させた位置を示す値を位置信号としてズームコントローラ26に送信する(ステップS72)。そして、このときズームコントローラ26から速度制御信号を読み込み(ステップS74)、その速度制御信号がテレ側への移動を指令するものか否かを判定する(ステップS76)。YESであれば、ズームレンズ60の現在位置から所定量αだけワイド側の位置までの間にワイド側のリミット位置があるため、ワイド側への画角補正を禁止する(補正リミットの設定)。また、、上述のように速度制御信号の値が停止を指令しているとみなす範囲である不感帯を設定する(ステップS78)。ステップS76でNOであればこのステップS78の処理は行わない。尚、上記ステップS70においてテレ方向と判定した場合にも上記ステップS72〜ステップS78と同様の処理が行われる。
【0069】
以上、図5乃至図7のフローチャートで示した処理によれば、ショット機能の制御によりショット位置に停止しているズームレンズ60に対して画角補正を行うことができ、且つ、リミット位置を越えて画角補正が行われるのを防止することができるようになる。
【0070】
以上上記実施の形態では、画角補正を行う際に、CPU50がズームコントローラ26に出力すべき位置信号を固定するようにし、画角補正によるズームレンズ60の移動と、ズームコントローラ26におけるショット機能又はリミット機能に起因してズームコントローラ26から移動を指令する速度制御信号が与えられるのを防止するようにしたが、これに限らず、位置信号を固定する代わりに、画角補正を行う際には、CPU50がズームコントローラ26から与えられる速度制御信号に従わないようにしてもよい。但し、サムリング26Aの操作に起因して与えられる速度制御信号に対しては少なくとも従う必要があるため、画角補正によるズームレンズ60の移動に関連性のない速度制御信号が入力されたとき、例えば、突然速度制御信号の値が変化したような場合等にはその速度制御信号に従ったズームレンズ60の制御を開始する。
【0071】
また、上記実施の形態では、アナログのズームコントローラを使用する場合について説明したが、デジタルのズームコントローラに対しても上記実施の形態と同様に本発明を適用することができる。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るレンズ装置によれば、画角補正を行う際に、コントローラにおいてリミット機能が有効となっているときには、そのリミット位置をレンズ装置において把握し、リミット位置を考慮して画角補正を行うようにしたため、コントローラからの制御信号に優先してレンズ装置において画角補正を行った場合でもズームレンズがリミット位置の外側に移動するといった不具合が防止される。
【0073】
また、画角補正を実行する際に、レンズ装置からコントローラに出力する位置信号の値を固定するようにしたため、ショット機能の制御によりショット位置に停止しているズームレンズに対しても画角補正を行えるようになる。また、このように位置信号の値を固定することにより画角補正によってズームレンズがリミット位置を越えて移動するおそれが生じるが、リミット位置を所定の手段によって検出し、レンズ装置側においてズームレンズがそのリミット位置を越えないように制御することで、ズームレンズがリミット位置の外側に移動する不具合を防止することができる。
【0074】
また、ショット機能又はリミット機能によりショット位置又はリミット位置で停止しているズームレンズに対し画角補正機能の基づく制御を実行する場合に、位置信号が固定されてショット機能又はリミット機能が実質的に無効の状態となるため、ショット機能又はリミット機能と画角補正機能とが同時に行われている従来の不具合が解消され、ショット位置又はリミット位置付近でもズームレンズの動作が良好に行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係るレンズ装置が使用され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、ズームコントローラのスイッチパネルに配置された操作部材の構成を示した構成図である。
【図3】図3は、本発明に係るレンズ装置の一実施の形態を示したブロック図である。
【図4】図4は、ズームコントローラの内部構成を示した構成図である。
【図5】図5は、レンズ装置のCPUのズームに関する処理手順を示したフローチャートである。
【図6】図6は、レンズ装置のCPUのショット操作検出処理の手順を示したフローチャートである。
【図7】図7は、レンズ装置のCPUのリミット検出処理の手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
26…ズームコントローラ、26A…サムリング、26B…スイッチパネル、28…フォーカスコントローラ、30…ビューファインダ、32A〜32D…ショットスイッチ、34A〜34D…ショット位置調整ツマミ、38A、38B…リミットスイッチ、40A、40B…リミット位置調整ツマミ、50…CPU、54…ズーム制御回路、56…ズーム駆動用モータ、60…ズームレンズ、80…フォーカスレンズ、100…アイリス
Claims (3)
- フォーカスレンズ及びズームレンズを備え、コントローラから与えられる制御信号に基づいて前記ズームレンズを移動させる制御と、前記フォーカスレンズが移動したときに、前記フォーカスレンズの移動に伴う画角変動を防止する位置に前記ズームレンズを移動させる画角補正機能に基づく制御とを実行する制御手段を備えたレンズ装置であって、前記コントローラは、前記レンズ装置から出力される前記ズームレンズの位置を示す位置信号を取得し、該位置信号に基づいて前記ズームレンズが所定のリミット位置の外側に移動しないように前記ズームレンズの移動範囲を制限するリミット機能を備えているレンズ装置において、
前記コントローラに出力する前記位置信号の値を実際のズームレンズの位置を示す値から変化させ、該変化させた位置信号の値に対して前記コントローラから与えられる制御信号の変化を検出することにより、前記リミット位置を検出するリミット位置検出手段と、
前記画角補正機能に基づく制御を実行する場合において、前記リミット位置検出手段によって検出されたリミット位置の外側に前記ズームレンズが移動しないように前記ズームレンズの移動範囲を制限する制限手段と、
を備えたことを特徴とするレンズ装置。 - フォーカスレンズ及びズームレンズを備え、コントローラから与えられる制御信号に基づいて前記ズームレンズを移動させる制御と、前記フォーカスレンズが移動したときに、前記フォーカスレンズの移動に伴う画角変動を防止する位置に前記ズームレンズを移動させる画角補正機能に基づく制御とを実行する制御手段を備えたレンズ装置であって、前記コントローラは、前記レンズ装置から出力される前記ズームレンズの位置を示す位置信号を取得し、該位置信号に基づいて前記ズームレンズが所定のリミット位置の外側に移動しないように前記ズームレンズの移動範囲を制限するリミット機能と、前記位置信号に基づいて前記ズームレンズを所定のショット位置に停止させるショット機能を備えているレンズ装置において、
前記制御手段によって前記画角補正機能に基づく制御を実行する際に、前記コントローラに出力する位置信号の値を前記画角補正機能に基づく制御を実行する前のズームレンズの位置を示す値に固定する位置信号固定手段と、
前記コントローラに出力する前記位置信号の値を実際のズームレンズの位置を示す値から変化させ、該変化させた位置信号の値に対して前記コントローラから与えられる制御信号の変化を検出することにより、前記リミット位置を検出するリミット位置検出手段と、
前記画角補正機能に基づく制御を実行する場合において、前記リミット位置検出手段によって検出されたリミット位置の外側に前記ズームレンズが移動しないように前記ズームレンズの移動範囲を制限する制限手段と、
を備えたことを特徴とするレンズ装置。 - 前記位置信号固定手段によって前記位置信号が固定されている場合において、前記コントローラから与えられる制御信号が所定値以上変化した場合に該制御信号に基づいて前記ズームレンズを移動させる制御を行うと共に、前記位置信号固定手段は前記位置信号を実際のズームレンズの位置を示す値に復帰させることを特徴とする請求項2のレンズ装置。
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