CN1204206A - 透镜单元 - Google Patents

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Abstract

当带数字串行接口的透镜单元连接到不带串行接口的摄象机单元时,就出现这样一个问题,从摄象机单元一侧对透镜单元的模式设置是不可能的。本发明提供一种解决上述问题的透镜单元,此透镜单元连接到摄象机单元,且可选择地设置成一种模式,其中实现控制是根据来自透镜单元的控制信号;或设置成另一种模式,其中实现控制是根据来自摄象机单元的控制信号。

Description

透镜单元
本发明涉及用于摄影术的透镜单元和采用此透镜单元的摄象机系统，此透镜单元能够实现远程／本地控制，使用动力控制聚焦机构和摆动机构。
用于摄影术的透镜单元聚焦控制，或者用手直接操纵聚焦环来实现，或者使用动力驱动透镜单元的聚焦机构来实现，如利用电机这样一种致动器。对于使用动力(power)驱动聚焦机构，有本地方式和远程方式两种方式。在本地方式中，聚焦控制的实现是基于操纵请求装置(demand)而输出的控制信号，此请求装置是在透镜单元内或连到透镜单元。在远程方式中，聚焦控制的实现是基于来自电视摄象机单元内聚焦装置或自聚焦装置的控制信号，此电视摄象机单元连到透镜单元；或基于操纵摄象机控制单元(CCU)上请求装置而输出的控制信号，CCU连到电视摄象机单元。
透镜单元具有本地方式与远程方式之间转换的转换功能，方式转换指令是从摄象机单元内或CCU内的方式转换开关传到透镜单元。
远程方式与本地方式之间的转换功能是作为大型TV摄象机单元与透镜单元之间的一种接口，此大型TV摄象机单元通常用在演播室等处。大型TV摄象机单元与透镜单元之间接口的结构是一个所谓的并联系统，在此系统中每个连接器插脚分配一种功能的信号，采用一个有很多插脚的大号连接器。在此系统中，利用专用导线通过一个连接器插脚把远程／本地转换信号传送到透镜单元。在这种结构型式中，在接通电源的同时，来自CCU或摄象机单元的远程／本地信号就传送到摄影透镜，所以在此透镜单元中立刻设置成远程方式或本地方式。
另一方面，在小型TV摄象机单元及与此相配的透镜单元中，摄象机单元与透镜单元之间采用一个插脚较少的小号连接器并联在一起。小型TV摄象机单元用在这样的环境下，摄影师把摄象机扛在肩上，在户外由自己拍摄，因而就不需要远程方式，所以，常规的接口中没有远程方式与本地方式之间的转换功能。
然而，户外摄影对自聚焦系统的需求近来也不断增长，因此，小型TV摄象机单元也要求有自聚焦功能。这就增加了带自聚焦功能的小型TV摄象机单元与透镜单元之间交换许多信息的必要性。然而，小号连接器的并行接口短缺连接器插脚，因此，数字串行接口也加到现有的并行接口中，许多信息的交换是由数字信号完成的。此外，数字串行接口配备了远程方式聚焦与本地方式聚焦之间的转换功能。
目前，很多使用者仍然拥有不带串行接口的小型TV摄象机单元，他们希望使用带串行接口有自聚焦(AF)功能的透镜单元，此透镜单元安装在不带串行接口的小型TV摄象机单元上，虽然并不利用AF功能。
当带数字串行接口的透镜单元安装在不带串行接口的小型TV摄象机单元上时，就会出现这样一个问题，设置成远程方式或本地方式的指令不能从小型TV摄象机单元传送给透镜单元，使透镜单元的聚焦操作无能为力。
此专利申请的一个方面是提供一个透镜单元或摄象机系统，此透镜单元连到摄象机单元，且可选择地设置成一种模式，其中实现控制是按照来自透镜单元的控制信号，或设置成另一种模式，其中实现控制是按照来自摄象机单元的控制信号，此透镜单元包含一个设置电路，在接通电源之后摄象机单元没有通信信号输出时，设置电路就设置成这样一种模式，实现控制是按照来自透镜单元的控制信号。
此专利申请的一个方面是提供一个带串行接口的透镜单元，其中当接通电源之后通过小型TV摄象机单元数字串行接口没有模式设置信号输入时，判定为所安装的小型TV摄象机单元是一个不带数字串行接口的小型TV摄象机单元，聚焦控制方式自动地设置成本地方式，由透镜单元内或连到透镜单元的请求装置控制透镜单元，因此，带串行接口的透镜单元可以与不带数字串行接口的小型TV摄象机单元组合俣使用而不产生任何麻烦。
此专利申请的一个方面是提供一个透镜单元或摄象机系统，其中在接通电源之后，聚焦控制方式首先设置成这样一种模式，实现控制是按照来自透镜单元的控制信号，此后，来自摄象机单元没有通信信号时，仍保持这样一种模式，实现控制是按照来自透镜单元的控制信号。
此专利申请的一个方面是提供一个透镜单元或摄象机系统，其中在接通电源之后，聚焦控制方式被强制进入这样一种模式，控制的实现是按照来自透镜单元的控制信号，此后，在没有串行数字通信信号时，仍保持上述模式。
本发明的其他目的从结合附图所描述的实施例中会变得更加显而易见。
图1是摄象机系统(与不带数字接口的摄象机单元的组合)的方框图，此乃本发明的第一个实施例；
图2是摄象机系统(与带数字接口的摄象机单元的组合)的方框图，此乃本发明的第一个实施例；
图3是上述摄象机系统中透镜单元的工作流程图；
图4是上述透镜单元中远程方式设置的流程图；
图5是上述透镜单元中本地方式设置的流程图；
图6A和图6B分别是上述透镜单元的外部立体图和连到上述透镜单元的聚焦请求装置外部立体图；
图7A，图7，和图7C是连到透镜单元的摄象机单元取景器中三个显示实例；以及
图8是透镜单元的工作流程图，此乃本发明的第二个实施例。
第一个实施例：
图1和图2说明本发明第一个实施例的摄象机系统。图1说明摄影术中带数字串行接口的透镜单元1与不带数字串行接口的小型TV摄象机单元2的组合。
透镜单元1有：远程／本地转换开关(SW1)11，用于聚焦控制远程方式与本地方式之间的转换；具有数字串行通信功能的CPUa12；透镜的聚焦系统14；驱动聚焦系统14的聚焦驱动电路15；透镜的摆动系统16；驱动摆动系统16的摆动驱动电路17；和显示器18。外部的聚焦请求装置13连到远程／本地转换开关(SW1)11，此请求装置13由摄影师操纵。
图2的摄象机系统说明摄影术中带数字串行接口的透镜单元1与带数字串行接口的小型TV摄象机单元3的组合。
透镜单元1与图1所示的相同，数字19表示AF开关，用于启动AF(自聚焦)操作，此AF开关是从外部连到透镜单元1的CPUa12。
小型TV摄象机单元3配置了具有串行通信功能的CPUb31和显示器32，如取景器。CPUb31通过数字串行接口连到透镜单元1的CPUa12，因此，CPUs能交换许多信息，包括以下描述的来自远程／本地转换开关42的信息。
摄象机控制单元(CCU)4连到摄象机单元3，这个CCU4配置了连到透镜单元1内远程／本地转换开关(SW1)11的聚焦请求装置41和用于远程方式与本地方式之间转换的远程／本地转换开关42，聚焦请求装置41用在聚焦控制的远程方式。
在上述结构的摄象机系统中，透镜单元1的CPUa12执行图3至图5所示聚焦控制方式的设置程序。首先，图3说明主程序。
在步骤51，CPU检测到透镜单元1的电源接通。给透镜单元1的电源是从摄象机单元2或从摄象机单元3提供的。若摄象机单元2，3与透镜单元1之间电路连接是在电源接通之前，则摄象机单元2，3与透镜单元1的电源是同时接通的，透镜单元1也可以是在摄象机单元2，3电源接通之后再连接。
在检测到电源接通之后，CPU进行到步骤52，判断是否有一个来自摄象机单元的串行信号输入(方式设置信息，聚焦请求装置41的操纵信息，等等)，此摄象机单元要连到透镜单元1。当摄象机单元2连到透镜单元1时，没有串行信号输入到CPUa12，，因为摄象机单元2没有数字串行接口。另一方面，当摄象机单元3连到透镜单元1时，摄象机单元3内的CPUb31在此之前就在工作，或者与透镜单元1内CPUa12同时开始工作，响应于上述电源接通之时。CPUa12判断究竟串行信号是从摄象机单元输入，此串行信号已经从摄象机单元3内CPUb31输出；还是经过一些时间之后串行信号从CPUb31输出。
若在步骤52中判定为没有串行信号输入，则在一预定时间内重复步骤58和步骤52的程序以等待串行信号输入。在预定时间过去之后仍无串行信号输入时，判定为所连接的摄象机单元设有数字串行接口，CPU进入到步骤56，把聚焦控制方式设置成本地方式。步骤56中的具体操作在下面描述。
另一方面，若在步骤52中判定为有串行信号输入，则在判定所连接的摄象机单元有数字串行接口的条件下，CPU进行到步骤53。在步骤53中，判断串行信号输入中的方式设置信息是本地方式标志还是远程方式标志。若方式设置信息是本地方式标志信息，则CPU进入到步骤56，把聚焦控制方式设置成本地方式。若方式设置信息是远程方式标志信息，则CPU进入到步骤54，把聚焦控制方式设置成远程方式。
在步骤56中，CPU执行图5所示的本地方式设置子程序。在步骤61中，用在AF操作中摆动系统16的摆动透镜(未画出)被移到预定的原点位置，此位置是由利用无自聚焦功能摄象机在摄影操作情况下确定的，并被固定在那个位置上。然后，CPU进行到步骤62，把远程／本地转换开关(SW1)11改变到本地状态，因此就把控制方式设置成本地方式。
在步骤54中，CPU执行图4所示的远程方式设置子程序。在步骤71中，用在AF操作中摆动系统16的摆动透镜首先被移到原点位置，为的是准备来自摄象机单元3的移动摆动透镜的指令输入，此指令用于摆动操作，若此时来自摄象机单元3的聚焦操作信息是从CCU4的聚焦请求装置41输入，(或摄象机单元内设置成手工聚焦方式时)，则移动摆动透镜的指令不是从摄象机单元3输入，所以，摆动透镜仍保持原点位置。另一方面，若摄象机单元3内设置成自聚焦方式，则移动摆动透镜的指令是从摄象机单元3输入，为的是启动摆动透镜。
然后，CPU进入到步骤72，把远程／本地转换开关(SW1)11改变到远程状态，因此就设置成远程方式。
如上所述，在步骤54中设置成远程方式时，或在步骤56中设置成本地方式时，则CPU分别进入到步骤55或步骤57，实现聚焦方式的显示。如图6A所示，透镜单元1配备了显示灯(图1所示的显示器18)，在灯熄灭时表示远程方式设置，在灯点亮时表示本地方式设置。进入到步骤55，CPU把显示灯18熄灭；进入到步骤57，CPU把显示灯18点亮，以显示当前设置的聚焦方式。
也可以这样设想，聚焦请求装置13配备了图6B所示的显示灯13a，此显示灯13a在步骤55或57中分别是熄灭或点亮。
在另一种可行的结构中，摄象机单元3连到透镜单元1，摄象机单元3内CPUb31的功能是如显示器32在摄象机单元3的取景器中显示当前设置的聚焦控制方式(在此图中为本地方式)，如图7A所示。
若按照上述程序设置远程方式，根据CCU4内聚焦请求装置41的操纵信息，透镜单元1控制聚焦系统14，作为远程方式中一种控制形式。当连到透镜单元1的AF开关19被按下时，聚焦系统14的控制是根据来自摄象机单元3内CPUb31的AF信息，这是另一种控制形式。输入到透镜单元1的AF信息作为一个移动聚焦系统14和摆动系统16的信号，此信号是用这样方法得到的，根据通过透镜单元1投射到图象拾取装置的图象，CPUb31处理由此装置输出的视频电信号，这种图象拾取装置，如CCD，在摄象机单元3中未画出。
从透镜单元1一侧考虑，在透镜单元1的聚焦控制是根据来自摄象机单元信息的意义上讲，基于CCU4内聚焦请求装置41操作信息的聚焦控制与基于来自摄象机单元3AF信息的聚焦控制二者之间没有差别，但是，指出两种控制形式之间差别，对于摄影师来说是更方便的。因此，在上述步骤55中就需要显示上述的远程方式设置以及通过显示灯20或13b点亮／熄灭显示CCU／AF(按照来自CCU4操作信息的聚焦控制／按照摄象机单元3AF信息的聚焦控制)，如图6A和6B所示，或者在取景器中显示字符，如图7B和7C所示。在另一种优选的结构中，三种方式，即CCU，AF，和Local(本地)，可以用相应的显示灯点亮来显示。
在上述第一个实施例的摄象机系统中，若不带数字串行接口的摄象机单元2连到具有串行接口的透镜单元1，则聚焦控制方式自动地设置成本地方式。所以，即使在这种透镜单元与摄象机单元的组合中，从电源接通时起，按照对连到透镜单元1聚焦请求装置13的操纵，能够实现聚焦控制。
第二个实施例
图8说明按照本发明第二个实施例摄象机系统中透镜单元1的聚焦控制方式设置程序，这个程序的基本组成部分(步骤)大体上与第一个实施例程序的步骤相同，所以，采用相同的参考符号表示共同的部分就可以省去多余的描述。本实施例不同于第一个实施例之处是，在步骤51检测到透镜单元1电源接通之后，流程立刻进入到步骤56以设置本地方式。
在步骤56和步骤57中设置和显示本地方式之后，流程进入到步骤52，判断是否有串行信号从摄象机单元输入。在步骤58中，若在一段预定时间过去之后没有串行信号输入，流程返回到步骤56以保持本地方式设置。另一方面，若有串行信号从摄象机单元输入，流程进入到步骤54和步骤55，把方式切换成远程方式和显示远程方式。
如上所述，采用这样的安排，在电源接通之后首先设置成本地方式，即使使用不带串行接口的摄象机单元2，摄影师在电源接通之后立刻操纵连到透镜单元1的聚焦请求装置13的同时，就能开始聚焦工作。
上述第一个和第二个实施例描述成聚焦控制方式的远程／本地设置，但是，本发明也能应用于光圈(可变光阑)控制方式的远程／本地设置，可变焦距(变焦)控制方式，以及微距和可变放大率透镜(扩展镜)控制方式，等等。
在以上两个实施例中，通过检测从CCU经摄象机到透镜CPUa12的信号，实现方式转换，但是，方式转换也可以从CCU与透镜CPUa12之间直接通信来完成。

Claims (18)

1．一个连到摄象机单元的透镜单元，所述透镜单元包括：
控制电路，它有第一模式和第二模式：在第一模式中，驱动控制的实现是根据来自摄象机单元的信号，或来自外部装置的信号；在第二模式中，操作控制的实现是根据来自透镜单元的信号；和
设置电路，用于检测透镜单元电源接通之后来自所述摄象机或外部装置的信号通信，以及在没有信号通信时，设置成所述第二模式。
2．按照权利要求1的透镜单元，其中所述设置电路在有所述信号通信时，根据传送的通信信号设置一种模式。
3．按照权利要求1的透镜单元，其中所述设置电路在电源接通之时起一段预定时间或更多的时间过去之后仍没有信号通信时，设置成所述第二模式。
4．按照权利要求1的透镜单元，其中所述设置电路在规定一种模式的信号通信不存在时，设置成所述第二模式。
5．按照权利要求1的透镜单元，其中所述透镜单元包括一个指示装置，用于指示所述设置电路设置的模式。
6．一个摄象机系统，它包含摄象机单元和连到所述摄象机单元的透镜单元，所述摄象机系统包括：
控制电路，它有第一模式和第二模式：在第一模式中，驱动控制的实现是根据来自摄象机单元的信号，或来自外部装置的信号；在第二模式中，操作控制的实现是根据来自透镜单元的信号；和
设置电路，用于检测透镜单元电源接通之后来自所述摄象机或外部装置的信号通信，以及在没有信号通信时，设置成所述第二模式，其中所述控制电路和设置电路安排在所述透镜单元内。
7．按照权利要求6的摄象机系统，其中所述设置电路在有信号通信时，根据传送的通信信号设置一种模式。
8．按照权利要求6的摄象机系统，其中所述设置电路在电源接通之时起一段预定时间或更多的时间过去之后仍没有信号通信时，设置成所述第二模式。
9．按照权利要求6的摄象机系统，其中所述设置电路在规定一种模式的信号通信不存在时，设置成所述第二模式。
10．按照权利要求6的摄象机系统，其中所述透镜单元包括一个指示装置，用于指示所述设置电路设置的模式。
11．按照权利要求6的摄象机系统，其中所述摄象机单元包括一个指示装置，用于指示所述设置电路设置的模式。
12．一个连接到摄象机单元的透镜单元，所述透镜单元包括：
控制电路，它有第一模式和第二模式：在第一模式中，驱动控制的实现是根据来自摄象机单元的信号，或来自外部装置的信号；在第二模式中，操作控制的实现是根据来自透镜单元的信号；和
设置电路，在透镜单元电源接通之后设置成所述第二模式，此后，检测来自所述摄象机或外部装置的串行数字信号通信，所述设置电路在没有信号通信时，保持所述第二模式。
13．按照权利要求12的透镜单元，其中所述设置电路在有所述通信时，根据传送的通信信号设置一种模式。
14．按照权利要求12的透镜单元，其中所述设置电路在电源接通之时起一段预定时间或更多的时间过去之后仍没有信号通信时，保持所述第二模式。
15．按照权利要求12的透镜单元，其中所述设置电路在规定一种模式的信号通信不存在时，设置成所述第二模式。
16．一个摄象机系统，它包含摄象机单元和连到所述摄象机单元的透镜单元，所述摄象机系统包括：
控制电路，它有第一模式和第二模式：在第一模式中，驱动控制的实现是根据来自摄象机单元的信号，或来自外部装置的信号；在第二模式中，操作控制的实现是根据来自透镜单元的信号；和
设置电路，在透镜单元电源接通之后设置成所述第二模式，此后，检测来自所述摄象机或外部装置的信号通信，所述设置电路在没有信号通信时，保持所述第二模式，其中所述控制电路和设置电路安排在所述透镜单元内。
17．按照权利要求16的摄象机系统，其中所述设置电路在电源接通之时起一段预定时间或更多的时间过去之后仍没有信号通信时，保持所述第二模式。
18．按照权利要求16的摄象机系统，其中所述设置电路在规定一种模式的信号通信不存在时，保持所述第二模式。
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