JP2000111783A - レンズ操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作部材の操作限界を規定する衝止部材を移動
可能な構造とし、プリセット機能などレンズ操作装置以
外の制御が働いた場合にも操作部材の操作限界とレンズ
の終端位置との対応関係を維持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１０のツマミ１２の操
作限界を規定するストッパーピン１８を歯車２０の上に
設け、該歯車２０をモータ２２によって回転可能な構造
とする。プリセット機能などによってフォーカスレンズ
が動かされ、ツマミ１２の操作限界の位置とフォーカス
レンズの作動上のエンド端との対応関係にズレが生じた
場合に、そのズレを是正すべく、現在のレンズ位置とエ
ンド端との関係に基づいて、現在のツマミ位置を起点と
するツマミ１２の操作限界がレンズのエンド端に対応す
るように前記ストッパーピン１８を移動させる。

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、特にテレビカメラ等に用いられる撮影用レンズ装置
のフォーカシングやズーミング等を電動制御するための
操作信号を与えるレンズ操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビカメラ用レンズにおけるズーミン
グやフォーカシングなどのレンズ操作にはズームレート
デマンドやフォーカスポジションデマンドと呼ばれる操
作装置が用いられる。通常、操作装置（デマンド）は、
操作部材に相当する操作リングを有し、この操作リング
を手動で回転（又は回動）操作することにより、操作リ
ングと連動するポテンショメータやロータリーエンコー
ダ等から操作量に応じた電気信号（操作信号）が出力さ
れる。そして、この電気信号に基づいてモータ等の駆動
部を制御し、レンズ群を移動させてズーミングやフォー
カシングを行うようになっている。

【０００３】また、予め記憶させておいたフォーカス位
置及びズーム位置をボタン操作で瞬時に再現するプリセ
ット機能（ショット機能）を備えたテレビレンズも広く
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、フォーカスデマンドが接続されたレンズ装置におい
て、プリセット機能やオートフォーカス機能がＯＮされ
た場合、デマンドから出力される信号（位置信号）が断
ち切られて、プリセット等の信号に基づいた位置にレン
ズ（例えば、フォーカスレンズ）が移動する。その後、
プリセット機能等を解除すると、フォーカスデマンドの
指令する位置にレンズが復帰するが、プリセット位置で
被写体にピントが合わせられていた場合には、プリセッ
ト機能を解除した途端に画面がボケて放送事故になる可
能性がある。

【０００５】かかる不具合を防止するために、プリセッ
ト機能が解除されてもフォーカス位置等のレンズ状態が
維持されることが望ましい。この場合、デマンドの操作
リングの回転角度（回動位置）を検知する位置センサと
してインクリメンタル型ロータリーエンコーダ等を用
い、その回転終端の両端にストッパーを設けたフォーカ
スデマンドを想定すると、プリセット機能解除によるフ
ォーカス位置の変動を回避できる。

【０００６】ところが、かかる構成の場合、フォーカス
デマンドのストッパー位置と、実際のフォーカスレンズ
のエンド端との関係がズレてしまい、デマンドの操作リ
ングを操作限界（端）まで回しても、フォーカスレンズ
がエンド端（至近端又は無限遠端）まで到達せず、ピン
ト調整ができない領域（範囲）が生じてしまうという問
題がある。

【０００７】なお、これと類似する課題は特開平８−３
１３７９３号公報において指摘されている。同公報では
操作リングを自由回転可能に構成し、レンズ装置に設け
たレンズの端認識手段によってレンズがエンド端に到達
したことを検知したら、操作リングの回転を強制的に阻
止する構造が提案されている。具体的には、操作リング
と一体で回転するリング部材の外周に歯車状の歯が設け
られ、レンズが端位置に到達した時にモータ等の動力源
を駆動してストッパーコマ部材を回動させ、ストッパー
コマ部材の先端をリング部材の歯と歯の谷部に係合させ
て、操作リングの回転を止めるようになっている。

【０００８】しかし、この公報に示されたレンズ操作装
置では、レンズの端位置を検出する都度モータ等の動力
源を駆動してストッパーコマ部材をリング部材の回転エ
リアに進出させなければならず、消費エネルギーも比較
的大きく、制御系も複雑になる。更に、ストッパーコマ
部材が頻繁に回動するため、機械的な故障など、耐久性
にも問題がある。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、プリセット機能やオートフォーカス機能などレ
ンズ操作装置以外の制御が働いてその制御が解除された
時にもレンズの状態を維持できるとともに、レンズ操作
装置における操作部材の操作限界と、レンズ装置側の被
制御レンズ（例えば、フォーカスレンズ）の移動限界
（エンド端）との関係を保つことができ、被制御レンズ
の移動限界位置において操作部材の操作限界を実感でき
るレンズ操作装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【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、操作部材の変位に応じた信号を出力し、該
信号に基づいてレンズを制御するレンズ操作装置におい
て、操作部材を衝止して操作限界を規定する衝止部材
と、該衝止部材を移動自在に支持する支持機構と、前記
衝止部材を移動させる動力を与える動力源と、前記動力
源を制御する制御部であって、前記レンズの作動上の終
端位置と現在のレンズ位置との関係に基づいて、現在の
操作部材の位置を起点とする操作部材の操作限界が前記
レンズの終端位置に対応するように前記衝止部材を移動
させる制御部と、を備えたことを特徴としている。

【００１１】本発明によれば、プリセット機能などレン
ズ操作装置以外の制御が働いてレンズが動かされ、操作
部材の操作限界の位置とレンズの終端位置との対応関係
にズレが生じた場合に、制御部において現在のレンズ位
置と該レンズの終端位置との位置関係を把握し、操作部
材の現在位置と衝止部材の位置との関係が、現在のレン
ズ位置とレンズの終端位置との関係と等しくなるように
動力源を制御して衝止部材を移動させている。これによ
り、操作部材の操作限界とレンズの終端位置とを容易に
一致させることができる。

【００１２】

【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には本発明をテレビレンズ用フォーカスデマン
ドに適用した例が示され、図２には図１のＡ−Ａ線に沿
う概略断面図が示されている。図１に示したように、フ
ォーカスデマンド１０は主として、操作部材に相当する
ツマミ１２と、ツマミ１２の回転を検出するロータリー
エンコーダ１４と、前記ツマミ１２に一体的に設けられ
たストッパー部材１６と衝突してツマミ１２の回動を規
制するストッパーピン（衝止部材に相当）１８が植設さ
れた歯車２０と、該歯車２０に回転駆動力を与えるモー
タ（動力源に相当）２２と、前記歯車２０の回転を検出
するロータリーエンコーダ２４と、から構成される。

【００１３】ツマミ１２はロータリーエンコーダ１４を
収納するケース２６から延出した円筒部２７に回動自在
に支持され、セットビス２８を用いて軸３０に固定され
る。ツマミ１２の周囲には指掛け部の役割を果たす突起
部１２Ａが１つ又は複数（通常は周囲等間隔に３〜４か
所程度）設けられる。ロータリーエンコーダ１４はケー
ス２６の内側において前記軸３０の後端（図において右
端）部に配置され、固定部材３２及び固定ネジ３３を用
いてケース２６に取り付けられる。ツマミ１２が回転
（変位）するとツマミ１２と一体に軸３０が回転し、そ
の回転方向及び回転量パルス信号がロータリーエンコー
ダ１４から出力される。

【００１４】前記円筒部２７には歯車２０が回動自在に
支持されており、この歯車２０の上面（図１において右
面）にストッパーピン１８が固設されている。なお、符
号３６は歯車２０の軸方向の抜け止め用の止め輪であ
る。ツマミ１２の裏面（図１において左面）にはストッ
パー部材１６が突設されているため、図２に示すように
ツマミ１２が回動してストッパー部材１６がストッパー
ピン１８に衝突すると、その回転方向（図２において時
計回転方向）についてツマミ１２の回動が阻止される。
なお、ツマミ１２が逆方向に回動操作されてストッパー
部材１６がストッパーピン１８に衝突する場合も同様で
ある。

【００１５】モータ２２はケース２６の外側（図１にお
いて上面）に取り付けられており、該モータ２２の回転
軸には前記歯車２０と噛合する歯車３８が固着される。
このモータ２２の回転駆動力が歯車３８を介して歯車２
０に伝達されることにより、歯車２０が回転しストッパ
ーピン１８が円軌道Ｃs に沿って位置が移動する。な
お、モータ２２と歯車２０との間をウォームギヤにする
ことも可能である。

【００１６】こうして、ツマミ１２のストッパー部材１
６がストッパーピン１８に衝突する位置が変更され、ツ
マミ１２の衝止位置（操作限界位置）が可変する。スト
ッパーピン１８が目標の位置に到達した時点でモータ２
２の端子を短絡することにより、ストッパーピン１８が
停止し、その位置が維持される。なお、ストッパーピン
１８を移動させる動力源として超音波モータを用いるこ
とも可能であり、かかる場合は通電の状態で停止が維持
される。

【００１７】ロータリーエンコーダ２４は図１において
ケース２６の下面に取り付けられており、前記歯車２０
に噛合される歯車４０の回転を検出し、その回転方向及
び回転量に応じたパルス信号を出力するようになってい
る。このロータリーエンコーダ２４の出力信号に基づい
てストッパーピン１８の位置を把握することができ、モ
ータ２２の駆動が制御される。なお、ストッパーピン１
８の位置を制御する方法について詳しくは後述する。

【００１８】図３はテレビレンズのフォーカス制御系の
構成を示すブロック図である。同図では説明の便宜上１
枚のフォーカスレンズのみを示すが、一般にテレビレン
ズ５０は、固定フォーカスレンズ群、移動フォーカスレ
ンズ群（符号５２に相当）、変倍レンズ群、補正レンズ
群、マスターレンズ群、など複数のレンズ群を有してお
り、各レンズ群は複数枚のレンズで構成される。

【００１９】フォーカスレンズ５２のレンズ枠５３はネ
ジ棒５４に螺合連結されており、フォーカス駆動用のモ
ータ５６の回転駆動力が歯車５７、５８を介してネジ棒
５４に伝達されることによってネジ棒５４が回転し、フ
ォーカスレンズ５２が光軸に沿って前後（図３において
左右方向）に移動する構造になっている。なお、レンズ
枠５３はフォーカスレンズ５２と一体に成形されていて
もよく、フォーカスレンズ５２を移動させる構造（手
段）は、図３に示すものに限らず様々な形態が可能であ
り、周知の手段を適宜選択して適用することができる。

【００２０】フォーカス駆動用のモータ５６は、図１で
説明したフォーカスデマンド１０の指令信号に基づいて
駆動されるのみならず、プリセット機能やオートフォー
カス機能を働かせた場合などには図示せぬレンズ制御装
置によって自動的に制御される。フォーカスレンズ５２
は予め定められた至近側のエンド端Ｅ1 と、無限遠側の
エンド端Ｅ2 との間で移動可能であり、図示せぬ適当な
衝止部材等の規制手段によって、かかる可動範囲を超え
てフォーカスレンズ５２は移動することができない構造
になっている。

【００２１】また、テレビレンズ５０にはフォーカスレ
ンズ５２の位置（フォーカス位置）を検出するための手
段としてロータリーエンコーダ６０が設けられている。
勿論、ロータリーエンコーダ６０に代えてポテンショメ
ータ等の他の検出手段を用いることも可能である。ロー
タリーエンコーダ６０は歯車６１、５８を介してネジ棒
５４の回転方向及び回転量を検出し、その検出に応じた
パルス信号を出力する。かかるパルス信号のパルス数を
カウントすることによってフォーカスレンズ５２の絶対
的な位置、即ち、エンド端Ｅ1 、Ｅ2 とフォーカスレン
ズ５２の位置との関係を把握することができる。

【００２２】ロータリーエンコーダ６０から出力される
信号はフォーカスレンズ５２の位置を示す信号に相当し
ており、このフォーカスレンズ位置信号６４がフォーカ
スデマンド１０のストッパー位置制御回路（以下、スト
ッパー制御回路と略記する。）６６に加えられる。一
方、図１で説明したロータリーエンコーダ１４の出力信
号はツマミ１２の位置を示す信号に相当しており、この
ツマミ位置信号６８はストッパー制御回路６６に入力さ
れる。同様に、図１で説明したロータリーエンコーダ２
４の出力信号はストッパーピン１８の位置を示す信号に
相当しており、このストッパー位置信号７０はストッパ
ー制御回路６６に入力される。

【００２３】更に、プリセット機能のＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチ７２の操作に応じて作動するプリセット制御回路７
４からプリセット動作の開始／終了を示す信号がストッ
パー制御回路６６に加えられている。なお、オートフォ
ーカス機能を有する場合には、オートフォーカス動作の
開始／終了を示す信号もストッパー制御回路６６に入力
される。

【００２４】ストッパー制御回路６６は、受入した各位
置信号（６４、６８、７０）及びプリセット制御回路７
４等から受入した信号に基づいて、ストッパー移動用の
モータ、即ち図１で説明したモータ２２を制御する。次
に、上記の如く構成されたレンズ操作装置の作用につい
て、モータ２２の制御方法と共に説明する。

【００２５】図４はフォーカスレンズの位置とフォーカ
スデマンドのツマミの位置との関係を示す概念図であ
る。同図（ａ）〜（ｃ）の各図において上段はフォーカ
スレンズ位置を示すもので、至近側エンド端（Ｎ）から
無限側エンド端（∞）までの可動範囲において図中黒丸
で示す位置がフォーカスレンズ５２の現在の位置を表し
ている。他方、その下段はフォーカスデマンド位置を示
すもので、ストッパーピン１８によって規定されるツマ
ミ１２の回動限界位置をＳN ，ＳF で表し、至近方向の
回動限界位置（ＳN ）から無限遠方向の回動限界位置
（ＳF ）までの回動範囲におけるツマミ１２の相対的な
位置を図中黒丸で表している。

【００２６】プリセット機能やオートフォーカス機能な
どフォーカスデマンド以外の制御機能を使用しない場合
には図４（ａ）に示すように、フォーカスレンズ５２の
両エンド端とフォーカスデマンドのツマミ１２の回動限
界位置とはそれぞれ一致しており、ツマミ１２を回すこ
とにより至近側エンド端（Ｎ）から無限側エンド端
（∞）までの全領域においてフォーカスレンズ１２を制
御できる。

【００２７】ところが、図４（ｂ）に示すように、プリ
セット機能などフォーカスデマンド以外の制御機能が働
いてフォーカスレンズ５２が動かされた後、その制御が
解除された場合には、その移動量分だけフォーカスデマ
ンド１０のツマミ１２の回転位置がズレることになる。
同図（ｂ）のようにプリセット機能等によってフォーカ
スレンズ５２が無限遠側に移動した場合、そのフォーカ
スレンズ位置が現在のフォーカスデマンド位置に対応づ
けられることになるので、結果的にフォーカスデマンド
１０のツマミ１２の回動限界位置とフォーカスレンズ５
２の両エンド端との関係がズレてしまう。

【００２８】このままでは、フォーカスデマンド１０の
ツマミ１２を至近側に回しても、フォーカスレンズ５２
がエンド端（Ｎ）に到達する手前の回動限界位置ＳN で
ツマミ１２の回動が阻止されてしまい、それ以上ツマミ
１２を回すことができない。このため、図４（ｂ）の符
号Ｒｘで示す領域においてフォーカスレンズ５２の制御
が不可能になる。

【００２９】また、フォーカスデマンド１０のツマミ１
２を無限遠側に回す場合を考察すると、フォーカスレン
ズ５２を無限遠のエンド端（∞）まで制御することは可
能であるが、エンド端（∞）に到達した時でもフォーカ
スデマンド１０のツマミ１２の回動が阻止されないの
で、操作者がエンド端到達を実感できない。そこで、こ
のような不具合を解決するために、本例のフォーカスデ
マンド１０においては、図４（ｃ）に示すように、プリ
セット機能等によってずれ分だけフォーカスデマンド１
０の回動限界位置（ＳN ，ＳF ）を移動させて、フォー
カスレンズ５２の両エンド端とフォーカスデマンド１０
の回動限界位置との関係を一致させるようにしている。
即ち、プリセット機能などフォーカスデマンド以外の制
御が働いてフォーカスレンズ５２が動かされた時には、
現在のフォーカスレンズ位置と両エンド端との関係と、
フォーカスデマンド１０のツマミ１２の現在位置と両回
動限界位置との関係とが等しくなるように、フォーカス
デマンド１０のストッパーピン１８の位置を移動させ
る。このような衝止位置の変更動作を実現すべく、スト
ッパー制御回路６６はモータ２２を制御する。

【００３０】なお、レンズ装置の電源投入時には、初期
動作としてフォーカスレンズ５２を一方のエンド端まで
強制移動すると共に、エンド端に到達するまでの間フォ
ーカスデマンド１０のモータ２２をフリーにして（ブレ
ーキを解除して）おく。そして、フォーカスレンズ５２
がエンド端に到達したらモータ２２を制御して、該エン
ド端に対応するストッパーピン１８の位置を設定する。
かかる初期設定によって、フォーカスレンズ５２のエン
ド端と、フォーカスデマンド１０の操作部材の操作限界
とが対応づけられ、以後プリセット機能等の制御を行っ
た場合にも上述の如く両者の対応関係が保持される。

【００３１】本例のフォーカスデマンド１０によれば、
プリセット機能などデマンド以外の制御が働いてその制
御が解除された時にもレンズの状態を維持できるととも
に、ツマミ１２の操作限界と、レンズ装置側のフォーカ
スレンズ５２の移動限界（エンド端）との関係を保つこ
とができ、エンド端においてツマミ１２の操作限界を実
感できる。

【００３２】また、ストッパーピン１８の位置を一旦修
正すれば、その後は次にプリセット機能等が働くまでス
トッパーピン１８の位置制御が不要になるので制御負担
も少なく、機械的な耐久性にも優れるという利点があ
る。上記実施の形態のストッパー部材１６とストッパー
ピン１８の関係を逆にしてストッパー部材１６側を移動
させる構造とすることも可能である。

【００３３】上記実施の形態では、フォーカスレンズの
制御系を例に説明したが、位置制御されるレンズであれ
ば、どのレンズを対象としてもよく、本発明を適用して
上述と同様のレンズ操作装置を実現することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレンズ
操作装置によれば、操作部材の操作限界を規定する衝止
部材を移動可能な構造とし、現在の操作部材位置を起点
とする操作部材の操作限界の位置がレンズの終端位置に
対応するように前記衝止部材を移動させるようにしたの
で、プリセット機能などレンズ操作装置以外の制御が働
いてその制御が解除された時にもレンズの状態を維持で
きるとともに、操作部材の操作限界と、レンズの終端位
置との対応関係を保つことができ、終端位置において操
作部材の操作限界を実感できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るフォーカスデマンド
の断面図

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う概略断面図

【図３】本発明が適用されるテレビレンズのフォーカス
制御系の構成を示すブロック図

【図４】フォーカスレンズの位置とフォーカスデマンド
のツマミの位置との関係を説明するために用いた概念図

【符号の説明】

１０…フォーカスデマンド（レンズ操作装置） １２…ツマミ（操作部材） １４、２４、６０…ロータリーエンコーダ １６…ストッパー部材 １８…ストッパーピン（衝止部材） ２０…歯車（支持機構） ２２…モータ（動力源） ２６…ケース ２７…円筒部（支持機構） ５０…テレビレンズ ５２…フォーカスレンズ ５６…モータ ６６…ストッパー位置制御回路（制御部） Ｅ1 、Ｅ2 …エンド端（終端位置）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作部材の変位に応じた信号を出力し、
   該信号に基づいてレンズを制御するレンズ操作装置にお
   いて、 操作部材を衝止して操作限界を規定する衝止部材と、 該衝止部材を移動自在に支持する支持機構と、 前記衝止部材を移動させる動力を与える動力源と、 前記動力源を制御する制御部であって、前記レンズの作
   動上の終端位置と現在のレンズ位置との関係に基づい
   て、現在の操作部材の位置を起点とする操作部材の操作
   限界が前記レンズの終端位置に対応するように前記衝止
   部材を移動させる制御部と、 を備えたことを特徴とするレンズ操作装置。