JPH11271593A - レンズ操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フォーカスデマンド等のレンズ操作装置の操作
量をレンズ装置の分解能に適合する分解能の位置指令信
号に変換してレンズ装置に送信することにより、任意の
分解能のレンズ装置に接続して使用することができるレ
ンズ操作装置を提供する。 【解決手段】フォーカスデマンド２８のＣＰＵ７４は、
レンズ装置１２からシリアル通信インターフェース８２
を介して送信される信号によってレンズ装置１２の必要
分解能を検出する。そして、ポテンショメータ７２から
フォーカスリング２８Ａの操作量を検出すると、その操
作量を前記必要分解能の位置指令信号に変換し、その位
置指令信号をシリアル通信インターフェース８２を介し
てレンズ装置１２に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ操作装置に係
り、特にテレビカメラに使用されるレンズ装置のズー
ム、フォーカスを操作するレンズ操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビカメラ等に使用されるレンズ装置
において、例えば、フォーカスレンズの位置制御の精度
は、分解能で表現される。デジタル処理によりフォーカ
スレンズを位置制御する場合の分解能は、フォーカスレ
ンズの全移動範囲内の各位置を識別するために割り当て
られるデジタル値の総数（移動範囲内の各位置を１０ビ
ットで識別する場合には１０２４）、又は前記移動範囲
をテジタル値で分割する場合の分割数に相当する。ズー
ムレンズを速度制御する場合も同様に速度制御の精度は
分解能で表すことができ、この場合の分解能は、制御可
能な速度範囲内の各速度を識別するために割り当てられ
るデジタル値の総数である。

【０００３】一方、上述のようなレンズ装置のフォーカ
スレンズやズームレンズを操作するフォーカスデマンド
やズームデマンド等のレンズ操作装置においてもその精
度が分解能で表現される。この場合の分解能は例えば、
フォーカスデマンドの場合、回転操作されるフォーカス
リングの全操作範囲内の各回転位置（操作量）を識別す
るために割り当てられるデジタル値の総数である。ま
た、フォーカスリング等の操作部材の操作量をそのまま
レンズ移動を指令する指令信号としてレンズ装置に出力
する場合には、指令信号の分解能は上記操作部材の操作
量の分解能と等しい。

【０００４】尚、レンズ装置とレンズ操作装置との間を
デジタル信号でやり取りするものについては特開平８−
２３４６９号公報に記載されている。ところで、従来、
放送用テレビカメラに使用されるレンズ装置の必要分解
能は民生のビデオカメラ用レンズ装置と比較して非常に
大きい。このため、このようなレンズ装置に使用するレ
ンズ操作装置の分解能は全操作範囲を２００〜１０００
０に分割できる性能が必要であり、これはレンズ装置の
諸元により異なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
装置とレンズ操作装置は常に同じ組み合わせで使用され
るとは限らず、レンズ装置の分解能とレンズ操作装置の
分解能とが異なるという場合がある。このような場合に
は、そのレンズ操作装置によってレンズ装置を適切に操
作できない場合が生じるという問題があった。

【０００６】また、分解能の異なるレンズ装置とレンズ
操作装置とを組み合わて使用できるようにした場合に、
レンズ装置の性能を最大限に生かすためには少なくとも
レンズ装置の分解能よりレンズ操作装置の分解能を高く
設計しておく必要がある。しかしながら、レンズ操作装
置の分解能が必要以上にレンズ装置の分解能に比して高
い場合にはレンズ装置とレンズ操作装置との間の無駄な
通信が多くなり、操作に対するレンズの応答性が悪くな
るという問題があった。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、レンズ装置の分解能に適合する分解能によりレ
ンズ装置の制御を行えるようにし、任意の分解能のレン
ズ装置に接続して使用することができるレンズ操作装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、レンズ装置のレンズの移動を指令する指令信
号を操作部材の操作量に基づいて生成し、該指令信号を
レンズ装置に送信するレンズ操作装置において、前記レ
ンズ装置が必要とする前記指令信号の分解能を検出する
必要分解能検出手段と、前記操作部材の操作量を所定の
分解能で検出する操作量検出手段と、前記操作量検出手
段によって検出した操作量を前記必要分解能検出手段に
よって検出した分解能の指令信号に変換する指令信号変
換手段と、前記指令信号変換手段によって得られた指令
信号を前記レンズ装置に送信する送信手段と、を備えた
ことを特徴としている。

【０００９】本発明によれば、レンズ操作装置からレン
ズ装置に送信する指令信号の分解能をレンズ装置の必要
分解能に応じて変更するようにしたため、同一のレンズ
操作装置を、レンズ装置の種類（必要分解能）にかかわ
らず適切に使用することができると共に、レンズ操作装
置とレンズ装置との間の無駄な通信を削減してレンズ操
作装置の操作性を向上させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るレンズ操作装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は、本発明に係るレンズ操作装置が適用された
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、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、操作ロッド２２のグリップ２
４付近にはズームスピードを操作するズームデマンド２
６が取り付けられる。一方、操作ロッド２３の端部には
フォーカスを操作するフォーカスデマンド２８が取り付
けられる。

【００１１】上記ズームデマンド２６は、本発明が適用
されるレンズ操作装置であり、サムリング３４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
る速度指令信号をケーブル３０を介してレンズ装置１２
に送信する。レンズ装置１２は、この速度指令信号によ
って指示された速度で変倍レンズを駆動する。一方、上
記フォーカスデマンド２８は、本発明が適用されるレン
ズ操作装置であり、フォーカスデマンド２８のフォーカ
スリング２８Ａの回転操作量に応じてフォーカスレンズ
を移動させる位置指令信号をケーブル３１を介してレン
ズ装置１２に出力する。レンズ装置１２は、この位置指
令信号によって指示された位置にフォーカスレンズを移
動させる。

【００１２】カメラマンは、ビーファインダー３２に映
る撮影像を見ながら右手でフォーカスデマンド２８のフ
ォーカスリング２８Ａを回転操作することによってフォ
ーカス調整を行うとともに、左手でズームデマンド２６
のサムリング３４を操作することでズーム調整を行う。
図２は、本発明に係るレンズ操作装置であるフォーカス
デマンド２８とレンズ装置１２の回路構成を示した図で
ある。同図に示すように、レンズ装置１２は主として１
チップＣＰＵ４０、フォーカスレンズ４２、駆動モータ
４４、アンプ４６、ポテンショメータ４８から構成され
る。

【００１３】上記フォーカスレンズ４２は、駆動モータ
４４によって駆動され、駆動モータ４４は、１チップＣ
ＰＵ４０からアンプ４６を介して入力される駆動信号に
よって駆動されるようになっている。上記ポテンショメ
ータ４８は、上記駆動モータ４４の回転位置を検出する
ことによってフォーカスレンズ４２の位置を検出し、そ
の検出した位置を電圧信号として１チップＣＰＵ４０に
入力する。

【００１４】上記１チップＣＰＵ４０は、ＣＰＵ５０以
外にＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、シリアル通信インターフ
ェース５６、Ａ／Ｄ変換器５８、Ｄ／Ａ変換器６０等の
各種回路が１チップ上に配設されたものである。尚、本
実施の形態では１チップＣＰＵを用いたが、必ずしも１
チップＣＰＵでこれらの回路を構成する必要はない。上
記ＲＯＭ５２には、所要の制御プログラムが記録されて
おり、この制御プログラムをＣＰＵ５０が実行すること
によってフォーカスレンズ４２の位置制御が行われる。
また、ＲＡＭ５４には、ＣＰＵ５０の演算データ等が必
要に応じて一時記録される。

【００１５】上記シリアル通信インターフェース５６
は、上記フォーカスデマンド２８とシリアル通信を行
い、例えば、フォーカスデマンド２８から位置指令信号
を受信する。また、後述するようにフォーカスデマンド
２８に本レンズ装置１２の必要分解能を送信する。上記
ＣＰＵ５０には、フォーカスデマンド２８から送信され
た位置指令信号がシリアル通信インターフェース５６を
介して入力されると共に、上記ポテンショメータ４８に
よって検出されたフォーカスレンズ４２の位置信号がＡ
／Ｄ変換器５８を介して入力されるようになっている。
ＣＰＵ５０は、上記位置指令信号によって指示されたフ
ォーカスレンズ４２の移動位置（目標位置）と、ポテン
ショメータ４８から入力されたフォーカスレンズ４２の
現在位置（制御位置）との差に基づいて所定値のデジタ
ル信号（駆動信号）を生成し、この駆動信号をＤ／Ａ変
換器６０に出力する。この駆動信号は、Ｄ／Ａ変換器６
０によってアナログに変換された後、アンプ４６を介し
て駆動モータ４４に出力される。これにより、フォーカ
スデマンド２８からの位置指令信号によって指示された
目標位置にフォーカスレンズ４２が移動するようになっ
ている。

【００１６】一方、フォーカスデマンド２８は主として
１チップＣＰＵ７０とポテンショメータ７２とから構成
される。ポテンショメータ７２は、フォーカスデマンド
２８の操作部材であるフォーカスリング２８Ａ（図１参
照）の操作量（回転位置）を検出し、この検出した操作
量を電圧信号として１チップＣＰＵ７０に入力する。１
チップＣＰＵ７０は、上記レンズ装置１２の１チップＣ
ＰＵ４０と同様に、ＣＰＵ７４、ＲＯＭ７６、ＲＡＭ７
８、Ａ／Ｄ変換器８０、シリアル通信インターフェース
８２等の各種回路が１チップ上に配設されたもので、上
記ＲＯＭ７６には、ＣＰＵ７４によって実行される所要
の制御プログラムが記録されている。また、ＲＡＭ７８
には、ＣＰＵ７４の演算データ等が必要に応じて一時記
録されるようになっている。

【００１７】上記ＣＰＵ７４には、フォーカスリング２
８Ａの操作量が上記ポテンショメータ７２からＡ／Ｄ変
換器８０を介して入力されるようになっている。ＣＰＵ
７４は、このフォーカスリング２８Ａの操作量に基づい
て、フォーカスレンズ４２の移動位置（目標位置）を指
示する位置指令信号を生成し、この位置指令信号をシリ
アル通信インターフェース８２に出力する。シリアル通
信インターフェース８２は、上記レンズ装置１２のシリ
アル通信インターフェース５６と通信制御を行い、この
位置指令信号をレンズ装置１２側に送信する。これによ
り、フォーカスリング２８Ａの操作量に応じた位置指令
信号がレンズ装置１２に送信され、上述のようにフォー
カレンズ４２がこの位置指令信号によって指示された目
標位置に移動する。

【００１８】次に、上記フォーカスデマンド２８におけ
るＣＰＵ７４の処理内容について詳説する。上記フォー
カスデマンド２８は、レンズ装置１２に送信する位置指
令信号の分解能を、上記レンズ装置１２の必要分解能に
自動で一致させる処理を行っている。レンズ装置１２の
必要分解能は、フォーカスレンズ４２の位置を識別する
ために割り当てられるデジタル値の総数に相当する。例
えば、レンズ装置１２のＣＰＵ５０が、ポテンショメー
タ４８から入力されるフォーカスレンズ４２の制御位
置、及び、フォーカスデマンド２８からの位置指令信号
によって指示されるフォーカスレンズ４２の目標位置
を、１０ビットから成るデジタル値で認識するとした場
合、フォーカスレンズ４２の位置を識別するために割り
当てられるデジタル値の総数は、最大で０から１０２３
までの１０２４である。即ち、この場合の必要分解能は
１０２４となる。

【００１９】一方、フォーカスデマンド２８の分解能
は、一つにはフォーカスリング２８Ａの操作量の分解能
があり、この分解能は、フォーカスリング２８Ａの操作
量を識別するために割り当てられるデジタル値の総数で
ある。例えば、フォーカスデマンド２８のＣＰＵ７４
が、ポテンショメータ７２から入力される電圧信号をＡ
／Ｄ変換器８０によって１１ビットのデジタル信号で入
力する場合、ＣＰＵ７４は、フォーカスリング２８Ａの
操作量を、最大で０から２０４７までの２０４８のデジ
タル値によって認識する。即ち、この場合の分解能は２
０４８である。

【００２０】また、フォーカスデマンド２８の分解能と
して位置指令信号の分解能がある。この分解能は、フォ
ーカスレンズ４２の移動位置を表すために割り当てられ
るデジタル値の総数に相当する。上記フォーカスリング
２８Ａの操作量をそのまま位置指令信号として出力する
場合には、位置指令信号の分解能とフォーカスリング２
８Ａの操作量の分解能とは等しい。

【００２１】ところで、ＣＰＵ７４がフォーカスリング
２８Ａの操作量を位置指令信号としてそのまま出力する
ようにした場合、フォーカスリング２８Ａの操作量の分
解能を上述のように２０４８とすると、位置指令信号の
分解能は２０４８となる。この場合に、上述のようにレ
ンズ装置１２の必要分解能を１０２４とすると、レンズ
装置１２のＣＰＵ５０は、１０２４を越えるデジタル値
の位置指令信号を認識することができない。

【００２２】そこで、フォーカスデマンド２８のＣＰＵ
７４は、予め、レンズ装置１２からレンズ装置１２の必
要分解能を受信し、この必要分解能に位置指令信号の分
解能を一致させる処理を行っている。図３は、ＣＰＵ７
４の処理手順を示したフローチャートである。ＣＰＵ７
４は初めに以下の初期設定を行う。まず、レンズ装置１
２のシリアル通信インターフェース５６からフォーカス
デマンド２８のシリアル通信インターフェース８２を介
してフォーカスレンズ４２の必要分解能Ｄを入力する
（ステップＳ１０）。

【００２３】また、同様にしてレンズ装置１２から、フ
ォーカスレンズ４２を無限遠端に移動させるため指令デ
ータａと、至近端（M.O.D.）に移動させるための指令デ
ータｂを入力する（ステップＳ１２、Ｓ１４）。尚、指
令データａ、ｂは、フォーカスレンズ４２を無限遠端又
は至近端（M.O.D.）に移動させるための位置指令信号の
値を示している。

【００２４】以上の初期設定が終了した後、ＣＰＵ７４
は以下の通常動作の処理を実行する。まず、ポテンショ
メータ７２によって検出されたフォーカスリング２８Ａ
の操作量ｘをＡ／Ｄ変換器８０を介して入力する（ステ
ップＳ１６）。そして、この操作量ｘを必要分解能によ
って表した操作量ｘに変換して（後述）、位置指令信号
として送信する出力値ｙを次式（１）により算出する
（ステップＳ１８）。

【００２５】

【数１】ｙ＝（ｂ−ａ）／Ｄ・ｘ＋ａ …（１） 即ち、フォーカスリング２８Ａの操作量ｘの分解能（Ａ
／Ｄ変換器８０の分解能）をＣとした場合、ＣＰＵ７４
は、図４に示すように、フォーカスリング２８Ａの操作
量ｘ（０〜Ｃ−１）（横軸）を上記レンズ装置１２内で
処理される必要分解能Ｄの操作量ｘ（０〜Ｄ−１）（縦
軸）に線形的に変換する。これにより、フォーカスリン
グ２８Ａの操作量ｘの分解能をレンズ装置１２の必要分
解能に一致させることができる。そして、仮にこの変換
後の操作量ｘを位置指令信号としてレンズ装置１２に送
信すれば、レンズ装置１２のフォーカスレンズ４２を適
切に操作することができる。

【００２６】しかしながら実際には、フォーカスリング
２８Ａの上記変換後の操作量ｘをそのまま位置指令信号
として出力するのではなく、ＣＰＵ７４は更に、図５に
示すようにフォーカスリング２８Ａの操作量ｘ（横軸）
を、上式（１）により、無限遠端の指令データａから至
近端の指令データｂ（M.O.D.) までの値（縦軸）に線形
的に変換し、この値を出力値ｙ（位置指令信号）とする
処理を行っている。これにより、フォーカスリング２８
Ａの遊びの部分（フォーカスリング２８Ａを回転しても
フォーカスレンズ４２が移動しない不感部分）をなく
し、フォーカスリング２８Ａの無駄な操作を削減するよ
うにしている。

【００２７】このようにして、出力値ｙを算出すると、
ＣＰＵ７４は、この出力値ｙを位置指令信号として、シ
リアル通信インターフェース８２を介してレンズ装置１
２に送信する（ステップＳ２０）。これにより、フォー
カスレンズ４２がフォーカスリング２８Ａの回転操作に
追従して移動する。次いで、ＣＰＵ７４は、レンズ装置
１２より設定変更のコマンドが有るか否かを判定する
（ステップＳ２２）。もし、レンズ装置１２より設定変
更のコマンドを入力した場合には上記ステップＳ１０に
戻り、初期設定の処理を再度実行する。例えば、フォー
カスレンズ４２の至近端（M.O.D)の位置をズーム倍率に
よって変更するレンズ装置の場合には、ズームデマンド
２６の操作によってズーム倍率が変更されると、設定変
更のコマンドをフォーカスデマンド２８に送信すると共
に、上記至近端の指令データｂを変更してフォーカスデ
マンド２８に送信する。フォーカスデマンド２８は設定
変更のコマンドを入力すると、上記初期設定の処理（ス
テップＳ１０〜Ｓ１４）の処理を再度実行し、指令デー
タｂの変更値を入力して、上式（１）の係数（ｂ）の値
を変更する。これにより、ズーム倍率の変更により、フ
ォーカスレンズ４２の至近端から無限遠端までの移動範
囲が変更した場合でも、フォーカスリング２８Ａに無駄
な操作部分が生じるのを適切に防止することができる。

【００２８】一方、設定変更のコマンドを入力しない場
合には、上記ステップＳ１６からの通常動作における処
理を繰り返し実行する。以上のように、レンズ装置１２
の必要分解能に一致する分解能の位置指令信号を生成す
ると共に、位置指令信号の出力値の範囲をフォーカスレ
ンズ４２の実際の移動範囲（至近端から無限遠端までの
範囲）に制限することにより、フォーカスデマンド２８
を任意の分解能のレンズ装置に使用することができると
共に、無駄な通信や無駄な操作を防止することができ
る。

【００２９】以上、上記実施の形態では、フォーカスデ
マンド２８について説明したが、ズームデマンド２６に
ついても同様に本発明を適用することができる。即ち、
ズームデマンド２６からレンズ装置１２に送信される速
度指令信号の分解能も上記実施の形態と同様にしてレン
ズ装置１２の必要分解能に一致させることができる。ま
た、フォーカスデマンド２８やズームデマンド２６に限
らずレンズ装置１２のレンズ等の調整を行うレンズ操作
装置全てについて本発明を適用することができる。

【００３０】また、上記実施の形態では、自動でレンズ
装置１２の必要分解能を検出してフォーカスデマンド２
８の位置指令信号の分解能をレンズ装置１２に適合する
ようにしたが、これに限らず、レンズ装置１２の必要分
解能を切替スイッチ等によってユーザがフォーカスデマ
ンド２８に入力するようにしてもよい。また、レンズ操
作装置の操作量を検出する検出器（Ａ／Ｄ変換器８０）
の分解能がレンズ装置の分解能よりも低い場合であって
も、本発明はレンズ操作装置から出力する指令信号の分
解能を見かけ上高くしてレンズ装置の分解能に一致させ
ることができるため、この場合も有効である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレンズ
操作装置にによれば、レンズ操作装置からレンズ装置に
送信する指令信号の分解能をレンズ装置の必要分解能に
応じて変更するようにしたため、同一のレンズ操作装置
を、レンズ装置の種類（必要分解能）にかかわらず適切
に使用することができると共に、レンズ操作装置とレン
ズ装置との間の無駄な通信を削減してレンズ調整の操作
性を向上させることができる。

【００３２】また、レンズ装置からレンズの移動範囲を
入力し、前記レンズ操作装置の操作部材の操作量を前記
入力したレンズの移動範囲内の指令信号に変換すること
により、操作部材の操作範囲に無駄な操作部分が生じる
のを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るレンズ操作装置が適用さ
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、本発明に係るレンズ操作装置であるフ
ォーカスデマンドとレンズ装置の回路構成を示した図で
ある。

【図３】図３は、フォーカスデマンドのＣＰＵの処理手
順を示したフローチャートである。

【図４】図４は、フォーカスデマンドの分解能の変換手
順を示した説明図である。

【図５】図５は、フォーカスデマンドの分解能の変換手
順を示した説明図である。

【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…ズームデマンド ２８…フォーカスデマンド ２８Ａ…フォーカスリング ４０、７０…１チップＣＰＵ ４２…フォーカスレンズ ４８、７２…ポテンショメータ ５０、７４…ＣＰＵ ５６、８２…シリアル通信インターフェース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ装置のレンズの移動を指令する指
   令信号を操作部材の操作量に基づいて生成し、該指令信
   号をレンズ装置に送信するレンズ操作装置において、 前記レンズ装置が必要とする前記指令信号の分解能を検
   出する必要分解能検出手段と、 前記操作部材の操作量を所定の分解能で検出する操作量
   検出手段と、 前記操作量検出手段によって検出した操作量を前記必要
   分解能検出手段によって検出した分解能の指令信号に変
   換する指令信号変換手段と、 前記指令信号変換手段によって得られた指令信号を前記
   レンズ装置に送信する送信手段と、 を備えたことを特徴とするレンズ操作装置。
2. 【請求項２】 前記指令信号変換手段は、前記レンズ装
   置から前記レンズの移動範囲を入力し、前記操作部材の
   全操作範囲内の操作量を前記レンズの移動範囲内の移動
   位置を指示する位置指令信号に変換することを特徴とす
   る請求項１のレンズ操作装置。
3. 【請求項３】 前記操作部材は、フォーカス操作部材又
   はズーム操作部材であることを特徴とする請求項１のレ
   ンズ操作装置。