JP4487328B2

JP4487328B2 - レンズ装置

Info

Publication number: JP4487328B2
Application number: JP02850499A
Authority: JP
Inventors: 浩加藤; 明信平川
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: JP2000227539A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ装置に係り、特に、一軸二操作式の操作と通常のコントローラの操作のいずれでもズーム操作及びフォーカス操作が可能なレンズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放送用テレビカメラに使用される箱型のレンズ装置（ＥＦＰレンズ）において、フォーカス操作やズーム操作等のレンズ操作を手動で行うものと電動で行うものとがある。手動で行うものとしては、一軸二操作式と呼ばれる操作方式が知られている。一軸二操作式は、レンズ装置から延設された操作棒の押し引きでズーム操作を行い、操作棒の回転でフォーカス操作を行うようにしたものである。このような一軸二操作式の操作は、迅速なズーム操作が可能であるためスポーツ中継等のように瞬時の画角変更が要求される撮影において多く使用されている。
【０００３】
一方、レンズ操作を電動で行うものとしては、ズームコントローラやフォーカスコントローラ等の専用のコントローラからの指令信号によりモータを駆動し、その駆動力によってズームレンズやフォーカスレンズを駆動させるサーボ式と呼ばれる操作方式が知られている。ドラマ撮影のようにスローな操作が要求される撮影の場合には、このサーボ式の操作が多く使用されている。
【０００４】
従来、このような一軸二操作式の手動操作とコントローラの電動操作のいずれの操作方式でも撮影状況やカメラマンの好みに応じて選択できるようにするため、１台のレンズ装置に手動操作用と電動操作用の両方の駆動機構を設けるようにしたものが提案されている。また、このように手動操作と電動操作の両方の駆動機構を設けると、駆動機構が複雑になるという欠点があったため、特開平６−２３０２６６号公報では、一軸二操作式の操作棒の操作を電気的に検出し、その操作棒の操作を指令信号で出力するコントローラが提案されている。これによれば、一軸二操作式のコントローラを使用することによって手動操作用の駆動機構を設けることなく電動の駆動機構のみで一軸二操作式の操作と通常のコントローラの操作によるズーム操作及びフォーカス操作を行うことができるという効果が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２３０２６６号公報に記載のものには、一軸二操作式の操作棒の設置位置に問題があった。即ち、通常、レンズ装置の背面側（カメラ本体に装着される面）に延設される一軸二操作式の操作棒は、カメラ本体に貫通形成された操作棒挿通孔を貫通してカメラ本体の背面のある決まった位置から突出するようになっている。しかしながら、特開平６−２３０２６６号公報に記載のような一軸二操作式のコントローラでは、その操作棒の設置位置が通常の位置ではなく、カメラ本体の側面等の通常とは異なる位置に設置される。このため、従来からの通常の位置で操作棒を使い慣れたカメラマンにとっては操作し難いという欠点があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一軸二操作式と、通常のコントローラのいずれの操作方式でも簡単な駆動機構でズーム操作及びフォーカス操作を行えるようにすると共に、一軸二操作式の操作棒を従来通りの決められた所定位置に配置できるようにして違和感なく一軸二操作式によるズーム操作及びフォーカス操作を行えるようにしたレンズ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、コントローラからの指令信号に基づいてズームレンズ及びフォーカスレンズをモータにより駆動するレンズ装置において、操作棒の押し引き操作及び回動操作に応じた指令信号を出力する一軸二操作式の操作ユニットであって、前記操作棒が着脱可能な操作ユニットと、前記操作棒がカメラ本体の所定位置に形成された操作棒挿通用の孔を貫通するように前記操作ユニットを着脱可能に装着するスペースと、を有し、前記スペースに装着された操作ユニットから出力された指令信号に基づいて前記ズームレンズ及びフォーカスレンズを前記モータにより駆動することを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、一軸二操作式の操作ユニットと、コントローラのいずれの操作方式でも同一の駆動機構によりズーム操作及びフォーカス操作を行えるようにしたため、駆動機構が簡単になると共に、一軸二操作式の操作ユニットの操作棒の操作棒も従来通りの通常の位置に配置されるため違和感なく従来と同じ使い勝手で一軸二操作式によるズーム操作及びフォーカス操作を行うことができる。
【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装置の好ましい実施の形態を詳述する。
本発明に係るレンズ装置は、撮影状況やカメラマンの好みで一軸二操作式の操作方式と、一軸二操作式ではないコントローラ（ズームデマンド及びフォーカスデマンド）の操作方式のいずれかを選択し、その選択した操作方式によりズーム操作及びフォーカス操作を行えるようにしたもので、図１は一軸二操作式の操作方式を使用する場合、図２はコントローラの操作方式を使用する場合についてテレビカメラシステム全体の構成を示した斜視図である。これらの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とから構成され、レンズ装置１２は、雲台２２に載置されたカメラ本体１４の正面側に装着される。図１に示すように一軸二操作式で操作を行う場合、レンズ装置１２の背面側（カメラ本体１４に装着される面）には操作棒１６が設置され、その操作棒１６は、カメラ本体１４に形成された操作棒挿通孔１４Ａ（図２参照）を貫通してカメラ本体１４の背面側に突出される。カメラマンは、カメラ本体１４のビューファインダ２０に映る映像を見ながら、この操作棒１６の指掛部１８を把持して操作棒１６を押し引き操作することでズーム操作を行うことができ、また、指掛部１８を回転操作し、操作棒１６の軸を回転させることでフォーカス操作を行うことができる。
【００１０】
図２に示すようにコントローラで操作を行う場合、雲台２２から延設されたパンチルト棒２４Ａ、２４Ｂの先端にそれぞれズームデマンド２６とフォーカスデマンド２８が設置される。ズームデマンド２６及びフォーカスデマンド２８からは、それぞれズーム速度を指令するズーム速度指令信号とフォーカス位置を指令するフォーカス位置指令信号が出力され、これらの指令信号はケーブルを介してレンズ装置１２に送信される。カメラマンは、ズームデマンド２６のサムリング２６Ａを親指で回動操作することによりズーム操作を行うことができ、フォーカスデマンド２８のフォーカスノブ２８Ａを回動操作することでフォーカス操作を行うことができる。
【００１１】
図３は、図１のように一軸二操作式の操作方式でレンズ操作を行う場合において、一軸二操作式の操作棒１６の押し引き操作及び回動操作を電気的に検出する一軸二操作式ユニットのレンズ装置１２内での配置を示した平面断面図である。同図に示すようにレンズ装置１２を覆うカバー３０、３２内にレンズ鏡胴３４が設置され、そのレンズ鏡胴３４の側面に一軸二操作式ユニット３６がネジ３７、３７により設置される。この一軸二操作式ユニット３６の内部には、操作棒１６の押し引き操作及び回動操作の操作位置を電気的に検出するポテンショメータが設置され、そのポテンショメータから出力された電気信号は一軸二操作式ユニット３６側のコネクタ３８からレンズ鏡胴３４側のコネクタ４０に入力される。後述するようにレンズ鏡胴３４内のズームレンズ及びフォーカスレンズはこの一軸二操作式ユニット３６から入力された電気信号によりモータ駆動されるため、操作棒１６の押し引き操作及び回動操作によってズーム操作及びフォーカス操作が電動により行われるようになっている。
【００１２】
また、一軸二操作式ユニット３６はレンズ装置１２の組み立て時においてレンズ鏡胴３４に固定されるが、操作棒１６は一軸二操作式ユニット３６に対して着脱自在になっている。従って、図２のようにコントローラでレンズ操作を行う場合には、操作棒１６だけをレンズ装置１２から取り外すことができるようになっている。また、一軸二操作式ユニット３６に操作棒１６を装着した場合、図１のように操作棒１６は、カメラ本体１４に形成された操作棒挿通孔１４Ａを貫通する位置に配置される。この位置は、従来から手動操作用の一軸二操作式の操作棒が装着される位置と同じであるため、操作棒１６の使い勝手が従来と全く変わらないようになっている。尚、特開平６−２３０２２６号公報に記載のように外付けの一軸二操作式のコントローラとする場合に比べて、本一軸二操作式ユニット３６はレンズ装置１２のカバー３０、３２内に配置されるため、全体としてコンパクトに設計できる。
【００１３】
図４は、上記レンズ装置１２のシステム全体図である。同図に示すように上記一軸二操作式ユニット３６と、上記コントローラ７０（ズームデマンド２６及びフォーカスデマンド２８）は、切替回路７２を介して制御回路７４に接続される。切替回路７２は、一軸二操作式ユニット３６とコントローラ７０のうちいずれか一方を制御回路７４に接続するもので、この切替回路７２の接続の切り替えは、選択する操作方式に応じてカメラマンがスイッチ等によって行うことができるようになっている。
【００１４】
切替回路７２によってコントローラ７０が制御回路７４に接続された場合には、ズームデマンド２６からのズーム速度指令信号とフォーカスデマンド２８からのフォーカス位置指令信号が制御回路７４に入力される。一方、一軸二操作式が制御回路７４に接続された場合には、一軸二操作式ユニット３６から制御回路７４に操作棒１６の押し引き操作に基づくズーム位置指令信号と、操作棒１６の回動操作に基づくフォーカス位置指令信号が入力される。
【００１５】
ここで、上記一軸二操作式ユニット３６の構成について説明すると、一軸二操作式ユニット３６の操作棒１６は、回動自在に軸支された中空軸８０の内部に摺動自在に挿入される。中空軸８０には、長手方向のキー溝孔８０Ａが形成され、操作棒１６の先端に固着されたピン８２がキー溝孔８０Ａに係合される。従って、操作棒１６が回動操作されると、これに連動して中空軸８０が回動する。
【００１６】
また、中空軸８０には移動枠８４が嵌装され、ピン８２の先端は、その移動枠８４の内周に形成された周方向の溝８４Ａと係合される。移動枠８４の凸部８４Ｂには、プーリ８６Ａとプーリ８６Ｂに巻きかけられたワイヤ８８の一部が固着される。従って、操作棒１６が押し引き操作されると、これと連動してプーリ８６Ａ、８６Ｂが回動する。
【００１７】
上記中空軸８０とプーリ８６Ｂには、それぞれの回転位置を検出するフォーカス用ポテンショメータ９０と、ズーム用ポテンショメータ９２が設置される。これらのポテンショメータ９０、９２は、コネクタ３８、４０を介して切替回路７２に接続される。従って、制御回路７４には、操作棒１６の押し引き操作に応じたズーム位置指令信号が入力されると共に、回動操作に応じたフォーカス位置指令信号が入力される。尚、一軸二操作式ユニット３６の構成は操作棒１６の押し引き位置と回動位置を電気的に検出できるものであればどのような構成でもよい。
【００１８】
一方、レンズ鏡胴３４の撮影光学系には、前方から順にフォーカスレンズ５０、バリエータレンズ５２Ａ、コンペンセータレンズ５２Ｂ等が配置される。フォーカスレンズ５０は、その支持枠５４がリードネジ５６に連結され、フォーカスモータ５８によってリードネジ５６が回動すると、光軸Ｐに沿って前後動するようになっている。
【００１９】
バリエータレンズ５２Ａ及びコンペンセータレンズ５２Ｂは、ズームレンズ５２を構成するレンズで、これらの支持枠に突設されたカムピン５２Ｃ、５２Ｄがカム筒６０のカム溝６０Ａ、６０Ｂに係合される。ズームモータ６２によってカム筒６０が回動すると、これらのバリエータレンズ５２Ａ及びコンペンセータレンズ５２Ｂがカム溝６０Ａ、６０Ｂで規制される位置関係により光軸に沿って前後動するようになっている。
【００２０】
上記制御回路７４は、リードネジ５６に設置されたフォーカスポテンショメータ６４によってフォーカスレンズ５０の位置（フォーカス位置）を検出すると共にカム筒６０に設置されたズームポテンショメータ６６によってズームレンズ５２の位置（ズーム位置）を検出しながら、フォーカスモータ５８とズームモータ６２を駆動し、フォーカスレンズ５０及びズームレンズ５２をサーボ制御する。
【００２１】
即ち、切替回路７２によって制御回路７４にコントローラ７０が接続されている場合、制御回路７４は、ズームポテンショメータ６６によって検出したズーム位置からズーム速度を求め、このズーム速度と、ズームデマンド２６から与えられたズーム速度指令信号の示す目標速度と差分が０となるように、ズームモータ６２を駆動してズームレンズ５２を移動させる。これにより、ズームレンズ５２がズームデマンド２６の操作に従ってモータ駆動される。
【００２２】
同様に、制御回路７２は、フォーカスデマンド２８から入力されたフォーカス位置指令信号の示す目標位置と、フォーカスポテンショメータ６４によって検出したフォーカス位置との差分が０となるように、フォーカスモータ５８を駆動してフォーカスレンズ５０を移動させる。これにより、フォーカスレンズ５０がフォーカスデマンド２８の操作に従ってモータ駆動される。
【００２３】
一方、切替回路７２によって制御回路７４に一軸二操作式ユニット３６が接続されている場合、制御回路７４は、一軸二操作式ユニット３６のズーム用ポテンショメータ９２から入力されたズーム位置指令信号の示す目標位置とズームポテンショメータ６６によって検出したズーム位置との差分が０となるように、ズームモータ６２を駆動してズームレンズ５２を移動させる。これにより、ズームレンズ５２が操作棒１６の押し引き操作に従ってモータ駆動される。
【００２４】
同様に、制御回路７４は、一軸二操作式ユニット３６のフォーカス用ポテンショメータ９０から入力されたフォーカス位置指令信号の示す目標位置とフォーカスポテンショメータ６４によって検出したフォーカス位置との差分が０となるように、フォーカスモータ５８を駆動してフォーカスレンズ５０を移動させる。これにより、フォーカスレンズ５０が操作棒１６の回動操作に従ってモータ駆動される。
【００２５】
以上のように、一軸二操作式とコントローラ７０とによるズーム操作及びフォーカス操作を同一の駆動機構により行うことができるため、レンズ装置１２の構造が簡単であると共に、一軸二操作式の操作棒１６の設置位置が従来通り、カメラ本体１４に形成された操作棒用挿通孔１４Ａを貫通する位置に配置されるため、一軸二操作式で操作する場合でも従来から使い慣れた位置で操作棒１６を操作することができる。
【００２６】
尚、上記実施の形態において、切替回路７２による一軸二操作式とコントローラ７０との接続の切り替えはカメラマンの操作によって行うと説明したが、自動で行うことも可能である。例えば、一軸二操作式の操作棒１６が一軸二操作式ユニット３６に装着されているか否かを検出し、装着されていない場合にはコントローラ７０を制御回路７４に接続し、装着されている場合には、一軸二操作式ユニット３６を制御回路７４に接続するようにしてもよい。操作棒１６が一軸二操作式ユニット３６に装着されているか否かを検出する方法の一例を図５に示すと、操作棒１６の一部分１６Ａがネジ（ネジ１６Ｃとネジ孔１６Ｄとの連結）等で着脱できるようになっている場合において、操作棒１６の他方の部分１６Ｂに電極１００、１０２（弾性を有する導電部材）を接触させて電極１００、１０２間の静電容量を検出回路１０４で検出するようにしておく。これにより、操作棒１６の部分１６Ａが着脱されたときに生じる電極１００、１０２間の静電容量の変化により、操作棒１６が着脱されたことを自動で検出することができる。
【００２７】
また、上述とは逆に、コントローラ７０がレンズ装置１２に接続されているか否かを検出し、接続されていない場合には、一軸二操作式ユニット３６を制御回路７４に接続し、接続されている場合には、コントローラ７０を制御回路７４に接続するようにしてもよい。コントローラ７０がレンズ装置１２に接続されているか否かは、例えば、コントローラ７０がレンズ装置１２との間でシリアル通信を行うものである場合には、接続確認信号とその応答信号によって確認することができ、また、パラレル信号の場合にはいずれかのピンが接地されたか否かで確認することができる。
【００２８】
また、上記実施の形態の一軸二操作式ユニット３６内の構成において、図６に示すように操作棒１６の押し込み位置を規制するストッパ１１０の位置をネジ１１２によって前後方向に調整できるようにし、操作棒１６の押し引き操作に関する操作量（可動範囲）を可変できるようにしてもよい。この場合に、上記制御回路７４において、ネジ１１２の回転位置を歯車１１２Ａ、１１４Ａを介してポテンショメータ１１４により検出してストッパ１１０の位置を検出し、これに基づいて操作棒１６の操作量（可動範囲）を検出する。そして、この操作棒１６の操作量に適合するように操作棒１６の押し引き位置に対するズームレンズ５２の位置を定めるようにしてもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態では、一軸二操作式ユニット３６自体はレンズ装置１２の内部に固定されるようになっていたが、これに限らず、一軸二操作式ユニット３６をレンズ装置１２の所定位置に着脱できるようにしてもよい。ただし、一軸二操作式ユニット３６の操作棒１６が上述のようにカメラ本体１４の操作棒挿通孔１４Ａを貫通する位置に配置されるように、レンズ装置１２に予め一軸二操作式ユニット３６を装着するスペースを確保しておく。
【００３０】
【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、一軸二操作式の操作ユニットと、コントローラのいずれの操作方式でも同一の駆動機構によりズーム操作及びフォーカス操作を行えるようにしたため、駆動機構が簡単になる。また、それぞれの操作方式に応じて２種類のレンズ装置を用意する必要がなく運用性、コスト性において有効である。
【００３１】
また、一軸二操作式の操作ユニットの操作棒も従来通りの通常の位置に配置されるため違和感なく従来と同じ使い勝手で一軸二操作式によるズーム操作及びフォーカス操作を行うことができる。また、一軸二操作式の操作ユニットはレンズ内に配置することもできるため、装置の小型化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、一軸二操作式の操作方式を使用した場合のテレビカメラシステム全体の構成を示した斜視図である。
【図２】図２は、コントローラの操作方式を使用した場合のテレビカメラシステム全体の構成を示した斜視図である。
【図３】図３は、一軸二操作式ユニットの配置を示したレンズ装置１２の平面断面図である。
【図４】図４は、レンズ装置のシステム全体図である。
【図５】図５は、操作棒の着脱を検出する検出部の構成の一例を示した図である。
【図６】図６は、操作棒の操作量の調整を可能にした場合の構成を示した図である。
【符号の説明】
１０…テレビカメラ
１２…レンズ装置
１４…カメラ本体
１４Ａ…操作棒挿通孔
１６…操作棒
２６…ズームデマンド
２８…フォーカスデマンド
３４…レンズ鏡胴
３６…一軸二操作式ユニット
５０…フォーカスレンズ
５２…ズームレンズ
７０…コントローラ

Claims

コントローラからの指令信号に基づいてズームレンズ及びフォーカスレンズをモータにより駆動するレンズ装置において、
操作棒の押し引き操作及び回動操作に応じた指令信号を出力する一軸二操作式の操作ユニットであって、前記操作棒が着脱可能な操作ユニットと、
前記操作棒がカメラ本体の所定位置に形成された操作棒挿通用の孔を貫通するように前記操作ユニットを着脱可能に装着するスペースと、
を有し、前記スペースに装着された操作ユニットから出力された指令信号に基づいて前記ズームレンズ及びフォーカスレンズを前記モータにより駆動することを特徴とするレンズ装置。
与えられた指令信号に基づいて前記ズームレンズ及びフォーカスレンズを前記モータにより駆動する制御回路を備え、該制御回路に、切替回路を介して前記操作ユニットと前記コントローラとが接続され、前記制御回路への接続を、前記切替回路により前記操作ユニットと前記コントローラのいずれか一方に切り替えることを特徴とする請求項１のレンズ装置。
前記操作棒が前記操作ユニットに装着されているか否かを検出し、装着されていない時には前記切替回路により前記コントローラを前記制御回路に接続し、装着されている時には前記切替回路により前記操作ユニットを前記制御回路に接続することを特徴とする請求項２のレンズ装置。
前記操作棒の一部分が着脱されることによって前記操作棒が前記操作ユニットに着脱可能に構成されている場合において、前記操作棒に接触させた電極間において生じる静電容量の変化により、前記操作棒が前記操作ユニットに装着されているか否かを検出することを特徴とする請求項３のレンズ装置。
前記コントローラが接続されているか否かを検出し、接続されていない時には前記切替回路により前記操作ユニットを前記制御回路に接続し、接続されている時には前記切替回路により前記コントローラを前記制御回路に接続することを特徴とする請求項２のレンズ装置。
前記コントローラとの間でシリアル通信を行う場合において、前記コントローラに接続確認信号を送信したときの応答信号によって、又は、前記コントローラを接続するいずれかのピンが接地されたか否かによって前記コントローラが接続されているか否かを検出することを特徴とする請求項５のレンズ装置。