DE69936276T2 - Optische Vorrichtung - Google Patents

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/282Autofocusing of zoom lenses

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Fernsehbilderfassungslinse oder dergleichen, die beispielsweise bei einer Fernsehbilderfassung verwendet wird.
  • Verwandter Stand der Technik
  • In einem herkömmlichen Rundfunkfernsehkamerasystem werden Kommunikationen unter Verwendung von analogen Signalen als eine Kamera-Linse-Schnittstelle ausgeführt. Beispielsweise werden die Spannungen zur Bestimmung der Positionen einer Fokus-Linse bzw. Sammellinse und einer Blende bzw. Iris (IRIS) sowie zur Bestimmung der Geschwindigkeit einer Zoom-Linse in einer Linse bestimmt, um das Linsensystem zu steuern. Umgekehrt werden die Spannungen, die die Positionen der Fokus-Linse, der Zoom-Linse und der IRIS angeben, zu der Kameraseite gesendet, um die Kamera über Linseninformationen zu informieren.
  • Demgegenüber ist in eine Linse ein Regelungssystem eingebaut, das ein Potentiometer als einen Positionssensor verwendet, um ein analoges Servosteuerungssystem zu verwirklichen.
  • Da eine Zunahme in der Anzahl von Arten eines analogen Signals sowie eine zugehörige Genauigkeit ihre Grenzen praktisch erreicht haben, wird in den letzten Jahren bei einer Kamera-Linse-Kommunikationsfunktion oftmals eine serielle Schnittstelle verwendet.
  • KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Steuerung eines beweglichen optischen Elements, wie es in Patentanspruch 1 angegeben ist, bereitgestellt.
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild, das die Systemanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 2 ein schematisches Diagramm, das einen Kodiereinrichtungsimpulsausgabemechanismus, der in 1 gezeigt ist, zeigt,
  • 3 eine Darstellung, die Konfigurationen der Anzahl von Kodiereinrichtungsausgangsimpulsen, die in 1 gezeigt sind, zeigt,
  • 4 eine Darstellung, die die Anzahl von Normalisierungsschritten zeigt, die in 3 gezeigt sind,
  • 5 eine Darstellung, die die Linsenbewegungsrichtung durch eine Kodiereinrichtung, die in 1 gezeigt ist, zeigt,
  • 6 eine Impulszählwerttabelle,
  • 7 eine Impulszählwerttabelle, und
  • 8A und 8B Signalverlaufsdarstellungen, die jeweils die Kodiereinrichtungsimpulsausgangssignalverläufe zeigen.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • In 1 ist ein Blockschaltbild gezeigt, das eine optische Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die optische Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, weist eine Linsenseite 101 für eine Bilderfassung sowie eine Kameraseite 121 zur Erfassung eines Bilds über ein optisches System der Linsenseite 101 auf.
  • Eine Steuerungseinrichtung (die nachstehend als eine aCPU abgekürzt wird) 102 verwaltet die Linsenseite und steuert ein Servosystem. Eine Ansteuerungseinrichtung 103 steuert einen Motor 104 an. Eine optische Linse 106 ist mit dem Motor 104 verbunden. Eine Kodiereinrichtung 107 erfasst die Position der optischen Linse 106. Ein Zähler 108 zählt die Ausgabe von der Kodiereinrichtung 107.
  • Ein Zeitgeber 112 und der Zähler 108 sind mit der aCPU 102 verbunden, die die Position und Geschwindigkeit der optischen Linse 106 unter Verwendung der Werte des Zählers 108 und des Zeitgeber 112 erfassen kann.
  • Ein manueller Betätigungsabschnitt 105 wird für eine manuelle Bewegung der optischen Linse 106 verwendet. Ein R/L-SW 110 wird für eine Auswahl, ob die Linsenseite in einer ferngesteuerten Betriebsart oder einer lokalen Betriebsart (nachstehend beschrieben) gesteuert wird, verwendet. Eine Aufforderungseinrichtung 131 ist mit der Linsenseite 101 verbunden und ein A/D-Wandler 111 für eine A/D-Wandlung eines Befehls von der Anforderungseinrichtung 131 ist angeschlossen, so dass ein Anforderungsbefehls zur Steuerung der optischen Linse 106 der aCPU 102 eingegeben werden kann.
  • Die Kameraseite 121 umfasst eine Steuerungseinrichtung (nachstehend als eine bCPU abgekürzt) 122, die eine serielle Kommunikation 141 mit der aCPU 102 in der Linsenseite 101 ausführen kann.
  • Die ferngesteuerten und lokalen Betriebsarten, die durch den R/L-SW 110 auszuwählen sind, sind nachstehend beschrieben. In der ferngesteuerten Betriebsart wird die optische Linse 106 durch einen Steuerbefehls gesteuert, der von der bCPU 122 in der Kameraseite 121 zugeführt wird. In der lokalen Betriebsart wird die optische Linse 106 gesteuert, indem ein Steuerungsbefehl von der Anforderungseinrichtung 131 ausgewählt wird.
  • Die Beziehung zwischen der Bewegungsrichtung der optischen Linse 106 und dem Zählwert des Zählers 108 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Es sei angenommen, dass die optische Linse 106 eine Fokus-Linse bzw. Sammellinse ist.
  • Wenn der Zählerwert des Zählers 108 Null bei einem Unendlichkeitsende (INF-Ende) 210 der Fokus-Linse annimmt, nimmt der Zählerwert des Zählers 108 20000 bei einem minimalen Objektdistanzende (MOD-Ende) 211 an.
  • Wenn sich die Fokus-Linse in der CW-Richtung dreht, bewegt sie sich zu den MOD-Ende 211 und der Zähler 108 zählt nach oben. Wenn sich die Fokus-Linse in die CCW-Richtung dreht, bewegt sie sich zu dem INF-Ende 210 und der Zähler 108 zählt nach unten.
  • Während sich die Fokus-Linse zu dem MOD-Ende 211 bewegt, nimmt eine zugehörige Geschwindigkeit einen positiven Wert an; während sich die Fokus-Linse zu dem INF-Ende 210 bewegt, nimmt eine zugehörige Geschwindigkeit einen negativen Wert an.
  • Ein Kodiereinrichtungsimpulsausgabemechanismus zur Erfassung der Position und Geschwindigkeit der Fokus-Linse ist nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Es sei angenommen, das ϕMotor [mm] der Durchmesser eines C-Zahnrads 202 ist, das bei dem Antriebsmotor 104 angebracht ist, und das ϕFokus [mm] der Durchmesser eines B-Zahnrades 203 ist, das in Eingriff mit dem C-Zahnrad 202 ist. Eine Fokus-Linse 207 ist durch das B-Zahnrad 203 von dem INF-Ende (Unendlichkeit) 210 zu dem MOD-Ende (minimale Objektdistanz) 211 beweglich.
  • Des Weiteren ist das B-Zahnrad 203 mit einem A-Zahnrad 204 in Eingriff, das bei der Kodiereinrichtung 107 angebracht ist, wobei die Impulsausgabe der Kodiereinrichtung 107 dem Zähler 108 eingegeben wird. Es sei angenommen, das ϕEnc [mm] der Durchmesser des A-Zahnrads ist und das PPEnc [P/R] die Ausgabeimpulse pro Umdrehung der Kodiereinrichtung 107 ist. Die Fokus-Linse 207 ist ebenso durch den manuellen Betätigungsabschnitt 105 von dem INF-Ende 210 zu dem MOD-Ende 211 beweglich.
  • Ebenso kann eine Servo-Betriebsart oder eine manuelle Betriebsart durch einen Servo-/Manuelle-Betriebsart-Auswahl-SW (nicht gezeigt) ausgewählt werden. In der Servo-Betriebsart wird die Fokus-Linse 207 durch den Motor 104 angetrieben.
  • In der manuellen Betriebsart kann die Fokus-Linse 207 durch den manuellen Betätigungsabschnitt 105 betätigt werden.
  • Des Weiteren ist eine (nicht gezeigte) Kupplung mit dem Motor 104 verbunden. In der manuellen Betriebsart wird die Kodiereinrichtung 107 bei einer Bewegung der Fokus-Linse 207 gedreht, wobei aber die Antriebskraft des Motors 104 nicht zu der Fokus-Linse 207 über die Kupplung übertragen wird.
  • In dieser Anordnung ist ein Zählwert PPRot des Zählers 108 pro Umdrehung des Motors 104 gegeben durch: PPRot = ϕMotor ÷ ϕEnc × PPEnc (1)
  • Es sei angenommen, das NRot die Anzahl von Umdrehungen des Motors 104 ist, die zur Bewegung der Fokus-Linse 207 von dem INF-Ende 210 zu dem MOD-Ende 211 erforderlich ist. Dann ist die Anzahl PPTotal der Ausgangsimpulse, die durch die Kodiereinrichtung 107 erzeugt werden, wenn sich die Fokus-Linse 207 von dem INF-Ende 210 zu dem MOD-Ende 211 bewegt, gegeben durch: PPTotal = PPRot × NRot
  • Der Zählwert des Zählers 108, der die Ausgangsimpulse von der Kodiereinrichtung 107 zählt, wenn sich die Fokus-Linse 207 von dem INF-Ende 210 zu dem MOD-Ende 211 bewegt, wird unter den nachstehend angegebenen Bedingungen unter Verwendung der Gleichungen (1) und (2), die vorstehend angegeben sind, berechnet.
  • [Bedingung]
    • die Anzahl PPEnc der Ausgangsimpulse pro Umdrehung der Kodiereinrichtung 107 = 2500 [P/R]
    • der Durchmesser ϕEnc des A-Zahnrades, das bei der Kodiereinrichtung 107 angebracht ist = 10 [mm]
    • der Durchmesser ϕMotor des C-Zahnrades, das bei dem Motor 104 angebracht ist = 20 [mm]
    • die Anzahl Nrot der Umdrehungen des Motors 104, die für eine Bewegung der Fokus-Linse 207 von dem INF-Ende 210 zu dem MOD-Ende 211 erforderlich ist = 100 [Umdrehungen]
  • Zu diesem Zeitpunkt ist, wenn der Zählwert des Zählers 108 bei dem INF-Ende 210 „0" ist, der Zählwert PPTotal des Zählers 108 bei dem MOD-Ende 211: PPTotal = 20 ÷ 10 × 2500 × 100 = 500000 [Impulse]
  • Auf ähnliche Weise sind in 6 Beispiele des Zählwerts PPTotal gezeigt, der bei einer Änderung von PPEnc, ϕEnc, ϕMotor und NRot berechnet wird.
  • Die Kodiereinrichtung 107 gibt Impulse in einem Dualphasenimpulsausgabeschema aus, das heißt unter Verwendung von zwei Phasen, die üblicherweise A- und B-Phasen genannt werden, die um 90° verschoben sind. Beispielsweise eilt, wenn die Kodiereinrichtung 107 sich in der CW-Richtung dreht, die A-Phase um 90° in Bezug auf B-Phase voraus, wie es in 8A gezeigt ist; wenn sich die Kodiereinrichtung 107 in die CCW-Richtung dreht, ist die A-Phase um 90° in Bezug auf die B-Phase verzögert, wie es in 8B gezeigt.
  • Um mit einem derartigen Phasenvorauseilen und einer derartigen Phasenverzögerung zurecht zu kommen, zählt der Zähler 108, indem er die Flanken der A- und B-Phasen erfasst. Folglich wird dementsprechend ein vierfacher Wert gezählt. Zu diesem Zeitpunkt zählt, wenn die A-Phase der B-Phase vorauseilt, der Zähler 108 nach oben; wenn die A-Phase zu der B-Phase verzögert ist, zählt der Zähler 108 nach unten. In 7 ist ein Beispiel gezeigt, wenn das Vierfachergebnis gezählt wird.
  • Auf diese Weise wird der Zählwert PPTotal des Zählers 108 in dem Bewegungsbereich der Fokus-Linse 207 von dem INF-Ende 210 zu dem MOD-Ende 211 durch die Anzahl NRot von Umdrehungen des Motors 104 in Abhängigkeit von dem Bewegungsbereich der Fokus-Linse, des Durchmessers ϕMotor des C-Zahnrades 202, das bei dem Motor 104 angebracht ist, dem Durchmesser ϕEnc des A-Zahnrades, das bei der Kodiereinrichtung 107 angebracht ist, und der Anzahl PPEnc von Ausgangsimpulse je Umdrehung der Kodiereinrichtung 107 beeinflusst, wobei ein zugehöriger Wert einen deutlich breiten Bereich aufweist.
  • Die Muster des Zählwerts des Zählers 108 bei dem MOD-Ende 211, wenn das INF-Ende 201 der Fokus-Linse 207 als ein Referenzwert „0" (der Zählwert des Zählers 108) definiert ist, sind nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
  • Beispielsweise sind, wenn der Zählwert des Zählers 108 bei dem MOD-Ende 211 10000, 500000 und 35000 annimmt, die Zahlen von Bits, die für diese Wert erforderlich sind:
    • (1) in dem Fall von 10000 Impulsen 2 Bytes
    • (2) in dem Fall von 500000 Impulsen 3 Bytes
    • (3) in dem Fall von 35000000 Impulsen 4 Bytes
  • Das bedeutet, dass die bCPU 122 der Kameraseite 121 in Abhängigkeit von den Typen der Linsenseite 101 unterschiedliche Daten verwenden muss, wenn sie die Position der Fokus-Linse 207 unter Verwendung der seriellen Kommunikation 140 bestimmt. Beispielsweise, wenn die bCPU 122 der Kameraseite über die serielle Kommunikation 141 anweist, die Fokus-Linse 207 zu einer Position „5000" zu bewegen,
    bewegt in dem Fall von (1), da 5000/10000 = 0,5 (= 50 %) ist, die aCPU 102 der Linsenseite 101 die Linse zu der Mitte zwischen den INF-Ende 210 und dem MOD-Ende 211;
    bewegt in dem Fall von (2), da 5000/500000 = 0,01 (= 1 %) ist, die aCPU 102 die Linse zu einer Position in der Nachbarschaft des INF-Endes 210; und
    bewegt in dem Fall von (3), da 5000/35000000 ≈ 0,00014 (= 0,014 %) ist, die aCPU 102 die Linse von dem INF-Ende 210 nahezu nicht.
  • Folglich muss die bCPU 122 der Kameraseite 121 die Auflösung (die Anzahl von sich bewegenden Impulsen, die für eine Bewegung der Linse über den gesamten Bereich von dem INF-Ende 210 zu dem MOD-Ende 211 erforderlich ist) des effektiven Bewegungsbereichs der Fokus-Linse 207 der Linsenseite 101 erfassen. Diese Erfassung wird ausgeführt, indem Informationen über die serielle Kommunikation 141 bei einem Abschluss einer Initialisierung der Kameraseite 121 und der Linsenseite 101 ausgetauscht werden. Der Fall (2) ist nachstehend veranschaulicht. Wenn die bCPU 122 der Kameraseite 121 die aCPU 102 der Linsenseite 101 bezüglich der Positionsauflösungsinformationen der Fokus-Linse 207 über die serielle Kommunikation 141 anfordert, muss die aCPU 102 der Linsenseite 101 lediglich die Position „0" des INF-Endes 210 sowie die Position „500000" des MOD-Endes 211 an die bCPU 122 der Kameraseite 121 über die serielle Kommunikation 141 übertragen.
  • Wie es jedoch aus den Beispielen (1) bis (3), die vorstehend beschrieben sind, ersichtlich ist, variieren die Anzahlen von Bits der Positionsinformationen der Fokus-Linse 107. Das heißt, dass eine Berechnung durch die bCPU 122 der Kameraseite 121 unterschiedliche Datenmengen in Abhängigkeit von den Typen der Linsenseite 101 erfordert.
  • Beispielsweise sei angenommen, dass die bCPU 122 der Kameraseite 121 ein 16-Bit-Mikrocompuer ist. Zu diesem Zeitpunkt kann in dem Fall gemäß (1) eine Berechnung unter Verwendung einer 2-Byte-Länge (16 Bits, int) ausgeführt werden. In dem Fall gemäß (2) muss jedoch eine Berechnung unter Verwendung einer 4-Byte-Länge (32 Bits, lang) ausgeführt werden. Des Weiteren ist in dem Fall gemäß (3) eine Gleitkommaberechnung bzw. Gleitpunktberechnung (Gleiten bzw. float) erforderlich. Da die Berechnung oftmals eine hohe Geschwindigkeit erfordert, wird sie bevorzugte als eine Festpunktverarbeitung bzw. Festkommaverarbeitung ausgeführt. Des Weiteren wird eine Berechnung vorzugsweise unter Verwendung eines int-Werts (16-Bit-Datenlänge im Falle eines 16-Bit-Mikrocomputers; 32-Bit-Datenlänge im Falle eines 32-Bit-Mikrocomputers) ausgeführt.
  • In Anbetracht derartiger Schwierigkeiten wird, wie es in 4 gezeigt ist, die Auflösung zwischen dem INF-Ende 210 und dem MOD-Ende 211 normalisiert bzw. normiert und ein Positionsbefehl wird immer unter Verwendung fester Daten zwischen der Linsenseite 101 und der Kameraseite 121 über die serielle Kommunikation 141 ausgetauscht. Als Ergebnis muss die Kameraseite 121 keine Auflösung der Fokus-Linse 207 in Abhängigkeit der Typen der Linsenseite 101 erfassen.
  • Die erforderliche Positionsauflösung der Fokus-Linse 207 ist nachstehend beschrieben. Die Auflösung, die aus einer MTF (Modulationstransferfunktion: ein Kontrastwert, der durch eine Abbildung einer Sinuswellenkurve durch eine Linse erhalten wird) und einer Empfindlichkeit berechnet wird, ist etwa 1/5000 im Falle von NTSC (National Television System Committee) und ist etwa 1/20000 im Falle von HD.
  • Da die Positionsauflösung für eine Einstellung des Brennpunkts bzw. des Fokus einer vorbestimmten Linse in dem Bereich von der MOD zu INF erforderlich ist, kann der gesamte Bereich durch 5000 im Falle von 1/5000 ausgedrückt werden und kann durch 20000 im Falle von 1/20000 ausgedrückt werden. Somit kann die Anzahl von Aufteilungen der Linsenposition innerhalb des gesamten Bereichs von INF zu MOD, die aus der Auflösung erforderlich ist, auf 5000 oder 20000 oder mehr in den vorstehend genannten Fällen unter Berücksichtigung der Auflösung eingestellt werden.
  • Als die normalisierte Positionsinformation kann, wenn beispielsweise der gesamte Bereich als „30000" definiert ist, das INF-Ende 210 als „0" definiert ist und das MOD-Ende als 211 als „30000" definiert ist, eine ausreichende Auflösung für die Fokus-Linse 207 erhalten werden.
  • Wenn derartige normalisierte Daten verwendet werden, bewegt, wenn ein Positionsbefehl „15000" der Fokus-Linse 207 ausgegeben wird, die aCPU 107 der Linsenseite 101 die Fokus-Linse 207 zu der Position, die einem Verhältnis entspricht:
    in dem Fall gemäß (1), (10000 × 15000 ÷ 30000) ÷ 10000 = 0,5in dem Fall gemäß (2), (500000 × 15000 ÷ 30000) ÷ 50000 = 0,5in dem Fall gemäß (3), (35000000 × 15000 ÷ 30000) ÷ 35000000 = 0,5
  • Genauer gesagt bewegt unabhängig von den Typen der Linsenseite 101 (die Anzahl von Impulsen von dem INF-Ende 210 zu dem MOD-Ende 211 der Fokus-Linse 207) die aCPU 102 die Fokus-Linse 202 zu der Mittelpunktposition zwischen dem INF-Ende 210 und dem MOD-Ende 211.
  • Die normalisierten Positionsinformationen (30000 in dem vorstehend genannten Fall) können unter Verwendung der seriellen Kommunikation 141 bei einem Abschluss der Initialisierung der Linsenseite 101 und der Kameraseite 121 ausgetauscht werden oder können in Abhängigkeit von einem Informationskommunikationsformat zwischen der Linsenseite 101 und der Kameraseite 121 vorbestimmt sein.
  • Wenn eine Befehlsposition PPFocusCmd der Fokuslinse 207 in der Linsenseite 101 auf der Grundlage des normalisierten Positionsbefehls berechnet wird, kann die nachstehend genannte Gleichung verwendet werden.
  • Es sei
  • NorInfMod:
    normalisierte Positionsinformation in dem gesamten Bereich zwischen dem INF-Ende und dem MOD-Ende
    PPInfMod:
    die Anzahl von effektiven Impulsen zwischen dem INF-Ende und dem MOD-Ende
    NorFocusCmd:
    normalisierter Positionsbefehl,
    wobei dann gilt PPFocusCmd = PPInfMod × NorFocusCmd ÷ NorInfMod (3)
  • Wenn beispielsweise NorInfMod als „30000", wie vorstehend beschrieben, definiert ist, ist PPInfMod (die Anzahl von Impulsen, die bei einer Bewegung der Linse von dem INF-Ende zu dem MOD-Ende erzeugt wird) „50000" und der normalisierte Positionsbefehl (ein Positionsbefehl, der von der Kamera ausgegeben wird und zum Befehlen eines Werts in dem definierten NorInfMod bei einem Erkennen, dass der Gesamtbereich 30000 ist, verwendet wird, beispielsweise 15000, um die Linse zu der Mittelposition zu bewegen, da NorInfMod als 30000 im Voraus definiert ist) „15000" ist, ist PPFocusCmd „25000".
  • Auch wenn PPInfMod „100000" ist, ist, wenn NorFocusCmd „15000" ist, PPFocusCmd „50000".
  • Somit ist, wenn eine Linse, die ein PPInfMod = 50000 aufweist, angebracht ist, PPFocusCmd „25000", wenn NorFocusCmd = 15000 ist. Folglich kann die Linse auf die Mittelposition durch eine Ansteuerung eingestellt werden, bis der Wert des Zählers 108 PPFocusCmd erreicht.
  • Gleichsam kann, wenn eine Linse, die ein PPInfMod = 100000 aufweist, angebracht ist, die Linse auf die Mittelposition eingestellt werden, da PPFocusCmd = 50000 ist.
  • Es ist anzumerken, dass Gleichung (3) durch die aCPU 102 der Linsenseite berechnet wird und NorInfMod im Voraus in dem Kamerasystem definiert ist. Aus diesem Grund muss die Kamera lediglich NorFocusCmd zu der Linse senden, um die vorstehend genannte Steuerung zu erreichen.
  • Umgekehrt wird die normalisierte Positionsinformation NorFocusInf aus der derzeitigen Position PPFocusInf (der Zählwert des Zählers 108) der Fokuslinse 207 berechnet durch: NorFocusInf = NorInfMod × PPFocusInf ÷ PPInfMod (4)
  • Wenn die normalisierte Positionsinformation NorFocusInf von der Linsenseite 101 zu der Kameraseite 121 über die serielle Kommunikation 141 übertragen wird, kann die Kameraseite 121 die Position der Fokus-Linse 207 unabhängig von den Typen der Linsenseite 101 erfassen.
  • In der vorstehend genannten Beschreibung ist die Linse 106 der Linsenseite 101 beispielhaft als eine Fokus-Linse beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung kann ebenso bei anderen optischen Systemen, wie beispielsweise einer Zoom-Linse, einer IRIS und dergleichen angewendet werden. Es ist anzumerken, dass die Gleichung (4) bei der Linsenseite berechnet wird.
  • Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung ebenso bei anderen Zubehörteilen als der Kameraseite angewendet werden.
  • Ebenso wird eine Kodiereinrichtung als eine Einrichtung zur Erfassung der Linsenposition verwendet, wobei aber eine Kombination aus einem Potentiometer und einem A/D-Wandler verwendet werden kann. Es ist anzumerken, dass der Wert „30000" als die normalisierte Positionsinformation verwendet wird, wobei aber der Wert selbst keine Bedeutung aufweist und andere Werte verwendet werden können. Des Weiteren wird eine serielle Kommunikation zwischen der Linsenseite und der Kameraseite verwendet, wobei aber eine parallele Kommunikation verwendet werden kann.
  • Eine Kommunikation, die eine normalisierte Position verwendet, ist nicht auf die zwischen der Linsenseite 101 und der Kameraseite 121 begrenzt. Beispielsweise empfängt die aCPU 102 der Linsenseite 101 einen Befehl von der Anforderungseinrichtung 131 als ein Zubehörteil über den A/D-Wandler 111. Wenn die Anforderungseinrichtung 131 eine CPU und ebenso eine Kommunikationsfunktion aufweist, die ähnlich zu der der Kameraseite ist, kann sie unter Verwendung der normalisierten Linsenposition kommunizieren.
  • Genauer gesagt kann eine Kommunikation der normalisierten Positionsinformationen der Linse 106 bei anderen Systemen (einschließlich eines Zubehörteils) wie der zwischen der Linsenseite 101 und der Kameraseite 121 angewendet werden.
  • Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung bei verschiedenen Systemen angewendet werden, die Positionsinformationen kommunizieren, beispielsweise einem System zwischen einem Schwenk-Neige-System (eine Schwenkhalterung bzw. ein Panpod) und einer zugehörigen Steuerungseinrichtung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Fokus-Linse-Positionssteuerung veranschaulicht worden. Die vorliegende Erfindung kann ebenso bei einer Positionssteuerung eines beweglichen Elements, wie beispielsweise einer Iris-Positionssteuerung, angewendet werden.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Steuerung eines beweglichen optischen Elements (106), wobei die Vorrichtung eine Linsenseite (101) und eine Kameraseite (121) aufweist, die mit der Linsenseite (101) über eine Kommunikationseinrichtung (141) verbunden ist, wobei die Linsenseite (101) umfasst: eine Ansteuerungseinrichtung (103, 104) zum Bewegen des beweglichen optischen Elements (106), eine Steuerungseinrichtung (102) zum Geben von Positionsansteuerungsbefehlen (PPFocusCmd) an die Ansteuerungseinrichtung (103, 104), eine Positionserfassungseinrichtung (107, 108), die mit der Steuerungseinrichtung (102) verbunden ist, zum Erzeugen von Ausgangsimpulsen (PPEnc), die die Position des beweglichen Elements (106) darstellen, wobei die Kameraseite (121) umfasst: eine Positionsbefehlseinrichtung (122, 131) zum Geben von ursprünglichen Positionsansteuerungsbefehlen an die Steuerungseinrichtung (102) über die Kommunikationseinrichtung (141), wobei ein Positionsansteuerungsbefehl (PPFocusCmd) durch die Steuerungseinrichtung unter Verwendung der nachstehenden Gleichung erzeugt wird: PPFocusCmd = PPInfMod × NorFocusCmd ÷ NorInfMod wobei NorInfMod: normalisierte Positionsinformation in dem gesamten Bereich zwischen dem Unendlichkeitsende (INF- Ende) und dem minimalen Objektabstandsende (MOD-Ende) des beweglichen optischen Elements (106), wobei die Information im Voraus in dem Kamerasystem definiert wird PPInfMod: die Anzahl von effektiven Impulsen zwischen dem INF-Ende und dem MOD-Ende NorFocusCmd: normalisierter Positionsbefehl.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerungseinrichtung (103, 104) einen Ansteuerungsmotor (104) umfasst, der auf Positionsansteuerungsbefehle reagiert, um das bewegliche optische Element (106) anzusteuern, und die Positionserfassungseinrichtung (107, 108) einen Kodierer (107), der in Reaktion auf eine Bewegung des beweglichen optischen Elements (106) angesteuert wird, um die kodierten Impulse zu erzeugen, sowie einen Zähler (108) zum Zählen der kodierten Impulse und zum Ausgeben des Impulszählwerts an die Steuerungseinrichtung (102) umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerungseinrichtung (102) auf Anforderung die normalisierte Anzahl von Impulsen an die Positionsbefehlseinrichtung (122, 131) überträgt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei die Steuerungseinrichtung (102) eingerichtet ist, mit der Positionsbefehlseinrichtung (122, 131) über eine serielle Verbindung (141) zu kommunizieren.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das bewegliche optische Element (106) entweder eine Fokuslinse, eine Zoom-Linse oder eine Blende ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorgegangenen Ansprüche in Kombination mit einer Kamera (121).
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