JP2000258677A - レンズ操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】移動レンズが端点に到達すると、操作部材に磁
気制動による負荷を与えることにより、操作部材の回転
範囲をストッパー等の機械的手段によって規制すること
なく、移動レンズの端点を操作部材の操作感で認識でき
るようにし、本発明を適用することによってプリセット
機能を搭載したテレビレンズにおいても好適なレンズ操
作を可能にす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ＣＰＵ５２は、
フォーカスノブ２８Ａの回動操作に基づきレンズ部１２
に指令するフォーカスコントロール信号がフォーカス位
置の無限端又は至近端に到達したことを検出すると、フ
ォーカスノブ２８Ａと連動するＤＣモータ４０の端子を
短絡してフォーカスノブ２８Ａの回動に制動力を与え
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、特にテレビカメラのフォーカスレンズ等の移動レン
ズを駆動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テレビレン
ズにおいて、プリセット機能（ショット機能）を搭載し
たものが知られている。プリセット機能は、フォーカス
レンズ（或いはズームレンズ）をボタン操作で瞬時に所
定の位置に移動させるというもので、操作部材を操作し
なくても、予め所要の位置を登録等しておくことで、そ
の位置にフォーカスレンズを簡単な操作でセットするこ
とができるようになっている。

【０００３】ところが、このようなプリセット機能を搭
載したテレビレンズでは、プリセットによってフォーカ
スレンズを移動させると、フォーカスレンズの位置と、
フォーカスノブ（操作部材）の回転位置との対応がずれ
ることが問題となっていた。例えばフォーカスノブの操
作量の検出に、その操作量を絶対値で出力するポテンシ
ョメータを使用すると、プリセットによってポテンショ
メータの端点（始端又は終端）とフォーカスレンズの端
点（無限端又は至近端）とがずれるという事態が生じ
る。このためフォーカスレンズの全可動範囲に対して操
作装置でフォーカスレンズを移動させることができない
範囲が生じることとなる。一方、この問題を解消するた
めにプリセット後にフォーカスノブが操作された場合に
はプリセットを解除し、フォーカスノブの回転位置にフ
ォーカスレンズの位置を一致させるようにすることも可
能である。しかしながら、このようにすると、プリセッ
トを解除した瞬間、フォーカスレンズが動作するので、
急激に焦点がずれて放送事故につながる可能性がある。

【０００４】そこで、従来、操作部材の操作量の検出を
多回転型のロータリーエンコーダ（インクリメンタル式
ロータリーエンコーダ）で行うものが提案されている。
これによれば、プリセット後にフォーカスノブが操作さ
れた場合に、プリセットした位置を起点にしてフォーカ
スレンズを移動させても、元々ロータリーエンコーダに
は端点がないため、ポテショメータのように端点がずれ
るということがなく、また、プリセット後にプリセット
を解除する必要もないため、フォーカスノブの操作量を
ポテンショメータで検出する場合の問題はいずれも解消
される。

【０００５】しかしながら、上述のように、操作部材の
操作量の検出を単にロータリーエンコーダで行うように
した場合には、操作部材の制止端がないため、移動レン
ズの端点を操作感で認識することができない。このため
操作性の点で問題があった。この問題を解決する一つの
方法として、特開平８−３１３７９３号公報では、移動
レンズが端点に到達したことを検知したら、操作部材の
回転を強制的に阻止するようにしたレンズ操作装置を提
案している。具体的には、操作部材と一体で回転するリ
ング部材の外周に歯車を設け、移動レンズが端点に到達
するとストッパーコマ部をその歯車の歯と歯の谷部に係
合させて、操作部材の回転を止めるようにしたものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この特開平８−３１３
７９３号公報に記載のレンズ操作装置によれば、レンズ
の端点を操作部材の操作感で認識することができるとい
う効果を奏するが、このレンズ操作装置の構成では、移
動レンズの端点を検出する毎にモータを駆動してストッ
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
ればならないため、消費エネルギーが大きく、制御系も
複雑になるという欠点がある。また、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。更に、ストッパーコマ部材で操作部材の
回転を完全に規制させるためストッパーコマ部材に加わ
る衝撃が大きく破損を招く恐れがある。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、操作部材の回動範囲をストッパー等の機械的手
段によって規制することなく、移動レンズの端点を操作
部材の操作感で認識できるようにし、本発明を適用する
ことによってプリセット機能を搭載したテレビレンズに
おいても好適なレンズ操作を可能にするレンズ操作装置
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
するために、手動操作されるレンズ操作部材の操作量を
検出し、該検出した操作量に基づいてレンズ装置の移動
レンズを始端から終端までの範囲で移動させるレンズ操
作装置において、前記移動レンズが前記始端又は終端に
到達したことを検出するレンズ端点到達検出手段と、前
記レンズ操作部材に対して磁気制動による負荷を発生さ
せると共に、該負荷の大きさを変更する負荷変更手段
と、前記レンズ端点到達検出手段によって前記移動レン
ズが前記始端又は終端に到達したことを検出すると、前
記負荷変更手段によって前記レンズ操作部材に与える負
荷の大きさを変更する制御手段と、からなることを特徴
としている。

【０００９】本発明によれば、移動レンズが始端又は終
端に到達したことを検出すると、操作部材に与える負荷
の大きさを変更するようにし、また、その負荷を機械的
な手段ではなく、モータ等によって実現される磁気制動
によって行うようにしたため、移動レンズが始端又は終
端に到達したことを操作部材の操作感で認識できると共
に、操作部材に負荷を与えるための可動部材が不要とな
るため構造が簡単で且つ消費エネルギーが少なくなると
共に、非接触で操作部材に負荷を与えることができるた
め、故障や破損等が生じ難く、耐久性が向上する。

【００１０】更に、本発明を適用すれば、操作部材の始
端と終端とを予め決めておく必要がないため、プリセッ
ト機能やオートフォーカスによって操作部材と移動レン
ズの端点がずれるといった不具合が解消される。

【００１１】

【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
レビカメラ装置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、レンズ部（テレ
ビレンズ）１２とカメラ部１４から構成され、ベデスタ
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２
２のグリップ２４付近にはズームスピードを操作するズ
ームレートデマンド２６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。

【００１２】上記ズームレートデマンド２６は、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制御信号をケーブル３０を介し
てレンズ部１２に出力する。レンズ部１２は、この速度
制御信号に基づいてズームレンズを速度制御して駆動す
る。一方、上記フォーカスデマンド２８は、本発明が適
用されたレンズ操作装置であり、フォーカスデマンド２
８のフォーカスノブ２８Ａの回転操作量に応じてフォー
カスレンズの移動位置を指令する位置制御信号（フォー
カスコントロール信号）をケーブル３１を介してレンズ
部１２に出力する。レンズ部１２は、このフォーカスコ
ントロール信号に基づいてフォーカスレンズを指令され
た位置に移動させる。

【００１３】カメラマンは、ビューファインダ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
ォーカスノブ２８Ａを回転操作することによってフォー
カス調整を行うと共に、左手でズームレートデマンド２
６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、上記フォーカスデマンド２８の構成を示し
た断面図である。同図に示すようにフォーカスデマンド
２８は、固定部材２８Ｂと固定部材２８Ｂに対して回動
自在に設けられた上記フォーカスノブ２８Ａとから構成
される。

【００１４】フォーカスノブ２８Ａの内部には、ＤＣモ
ータ４０（以下、モータ４０という）が配設される。こ
のモータ４０は後述するようにフォーカスレンズが無限
端又は至近端に到達したときにフォーカスノブ２８Ａの
回転を制動するために使用される。モータ４０のステー
タ４０Ｂは、支持部材４２によって固定部材２８Ｂに固
定される一方、モータ４０のロータ（軸）４０Ｂの一端
は、フォーカスノブ２８Ａの中心に固着される。従っ
て、フォーカスノブ２８Ａが回動操作されると、これと
連動してモータ４０の軸４０Ｂが回動するようになって
いる。また、モータ４０の端子は固定部材２８Ｂの内部
に配設された回路基板４４上のスイッチ回路に接続され
る。モータ４０の端子はこのスイッチ回路によって開放
又は短絡に切り替えられるようになっており、モータ４
０の端子が短絡されたときにフォーカスノブ２８Ａの回
転にモータ４０の制動力による負荷が与えられるように
なっている。

【００１５】固定部材２８Ｂの内部には、インクリメン
タル型ロータリーエンコーダ４６（以下、エンコーダと
いう）が配設される。このエンコーダ４６は軸４６Ａの
回転量に応じて、その回転方向と回転量を示すパルス信
号を出力するもので、例えば、２相パルス出力型のエン
コーダを使用した場合には、軸４６Ａが所定角度回転す
る毎に各相のパルスが１つ出力されると共に、軸４６Ａ
の回転方向が各相のパルスの位相差によって示されるよ
うになっている。エンコーダ４６のステータ４６Ｂは、
図示しない支持部材によって固定部材２８Ｂに固定さ
れ、一方、エンコーダ４６の軸４６Ａは、上記モータ４
０の軸４０Ｂに連結される。

【００１６】従って、フォーカスノブ２８Ａが回動操作
されると、モータ４０の軸４０Ｂを介してエンコーダ４
６の軸４６Ａが回動する。これにより、エンコーダ４６
のパルス信号出力によってフォーカスノブ２８Ａの操作
量が検出できるようになっている。図３は、上記フォー
カスデマンド２８の回路構成を示した回路構成図であ
る。同図に示すように、フォーカスノブ２８Ａに連結さ
れた上記エンコーダ４６はカウンタ５０に接続され、エ
ンコーダ４６から出力されたパルス信号はカウンタ５０
によってカウントされる。これにより、フォーカスノブ
２８Ａの操作量はカウンタ５０によって計測され、ＣＰ
Ｕ５２に入力されるようになっている。尚、カウンタ５
０は、フォーカスノブ２８Ａの正転、逆転をそれぞれイ
ンクリメントとデクリメントにより計測するため、カウ
ンタ５０の初期値は所定の値にセットされる。

【００１７】一方、フォーカスデマンド２８は図１に示
したようにテレビカメラ１０のレンズ部１２にケーブル
３１を介して接続される。レンズ部１２からは、現在の
フォーカスレンズの位置（フォーカス位置）を示すアナ
ログのフォーカス位置信号が送信されるようになってお
り、フォーカスデマンド２８の上記ＣＰＵ５２には、こ
のフォーカス位置信号がＡ／Ｄ変換器５４を介して入力
される。

【００１８】ＣＰＵ５２は、上述のようにカウンタ５０
から入力される値の変化によってフォーカスノブ２８Ａ
が回動操作されたことを検出すると、その操作量に相当
するフォーカス位置の変位量を求める。そして、この変
位量をレンズ部１２から取得される現在のフォーカス位
置に対して足し合わせ、レンズ部１２に指令するフォー
カス位置を求める。このようにしてレンズ部１２に指令
するフォーカス位置を求めると、このフォーカス位置を
示すフォーカスコントロール信号をＤ／Ａ変換器５６を
介してアナログ信号としてレンズ部１２に送信する。こ
れにより、レンズ部１２では、フォーカスコントロール
信号に基づいてフォーカスモータを駆動してフォーカス
レンズを移動させ、フォーカスデマンド２８のＣＰＵ５
２によって指令されたフォーカス位置となるようにフォ
ーカスレンズを移動させる。尚、上述の一連の処理が終
了するとＣＰＵ５２はカウンタ５０の値を初期値にリセ
ットしてそのときのフォーカスノブ２８Ａの位置を基準
にして続いて行われるフォーカスノブ２８Ａの操作量を
検出する。

【００１９】また、フォーカスデマンド２８のＣＰＵ５
２は、上記レンズ部１２に送信するフォーカスコトロー
ル信号が無限端又は至近端になったか否かを判断し、も
し、フォーカスコントロール信号が無限端又は至近端に
なったと判断した場合には、スイッチ回路５８のスイッ
チＳ１をオフからオンに切り替える。これにより、上記
モータ４０の端子が短絡され、モータ４０の軸４０Ｂの
回転に制動力が与えられる。この制動力によりフォーカ
スノブ２８Ａの回動操作に要する操作力が大きくなり、
操作部材の操作感が重くなるため、ユーザがその操作感
が重くなったことによりフォーカスレンズが端点に到達
したことを容易に認識することができる。尚、上述のよ
うにレンズ部１２に送信するフォーカスコトロール信号
が無限端又は至近端になったか否かを検出する代わり
に、レンズ部１２から取得されるフォーカス位置信号に
よってフォーカスレンズが無限端又は至近端が到達した
か否かを検出してもよい。

【００２０】図４は、スイッチ回路５８のスイッチＳ１
のオン、オフ制御の処理内容を具体的に示したフローチ
ャートである。まず、ＣＰＵ５２は、上述のようにカウ
ンタ５０の値を初期値にセットする（ステップＳ１
０）。次にカウンタ５０の値の読み取りを開始し、その
値の変化からフォーカスノブ２８Ａの回転方向（フォー
カス操作方向）が無限側か至近側かを判定する（ステッ
プＳ１２）。ここで、フォーカス操作方向が至近側と判
定した場合、ＣＰＵ５２は、上述のようにレンズ部１２
に送信するフォーカスコントロール信号が至近端になっ
たか否かを判定する（ステップＳ１４）。ＮＯであれ
ば、スイッチＳ１をオフにし（ステップＳ１６）、フォ
ーカスノブ２８Ａにモータ４０による制動力（負荷）を
与えない状態にする。即ち、フォーカスノブ２８Ａの操
作感を軽くする。一方、ＹＥＳであれば、スイッチＳ１
をオンにし（ステップＳ１８）、フォーカスノブ２８Ａ
にモータ４０による制動力を与える。即ち、フォーカス
ノブ２８Ａの操作感を重くする。そして、上記ステップ
Ｓ１２に戻る。これにより、フォーカス位置が至近端に
到達するとフォーカスノブ２８Ａの回動操作が重くな
り、ユーザはフォーカス位置が至近端に到達したことを
操作感で認識することができる。

【００２１】一方、ステップＳ１２において、フォーカ
ス操作方向が無限側と判定した場合、ＣＰＵ５２は、上
述のようにレンズ部１２に送信するフォーカスコントロ
ール信号が無限端になったか否かを判定する（ステップ
Ｓ２０）。ＮＯであれば、スイッチＳ１をオフにし（ス
テップＳ２２）、フォーカスノブ２８Ａにモータ４０に
よる制動力（負荷）を与えない状態にする。即ち、フォ
ーカスノブ２８Ａの操作感を軽くする。一方、ＹＥＳで
あれば、スイッチＳ１をオンにし（ステップＳ２４）、
フォーカスノブ２８Ａにモータ４０による制動力を与え
る。即ち、フォーカスノブ２８Ａの操作感を重くする。
そして、上記ステップＳ１２に戻る。これにより、フォ
ーカス位置が無限端に到達するとフォーカスノブ２８Ａ
の回動操作が重くなり、ユーザはフォーカス位置が無限
端に到達したことを操作感で認識することができる。

【００２２】以上のように、フォーカスノブ２８Ａの回
転操作量の検出にエンコーダ４６を使用した場合のよう
に、フォーカスレンズの移動端に対応したフォーカスノ
ブ２８Ａの回転端がなくても、モータ４０の制動力によ
ってフォーカスノブ２８Ａの回転に対して与える負荷を
大きさを変更することによって、フォーカスレンズの移
動端をフォーカスノブ２８Ａの操作感によって認識でき
るようになる。

【００２３】また、図３には示していないが、レンズ部
１２のフォーカス位置が、上記フォーカスデマンド２８
以外の指令によって変更可能な場合、例えば、ボタン操
作によりフォーカスレンズを所定の位置に即座に移動さ
せることができるプリセット機能や自動でフォーカス位
置を調整するオートフォーカス機能等が搭載されている
場合において、これらの機能によってフォーカスノブ２
８Ａの操作とは無関係にフォーカスレンズが移動したと
しても、フォーカスノブ２８Ａの操作量はフォーカス位
置の変位量を示しており、また、フォーカスノブ２８Ａ
の回転に対する制動力はフォーカスノブ２８Ａの任意の
回転位置で付加することができるため、フォーカス位置
とフォーカスノブ２８Ａの回転位置がずれるといった従
来の不具合が全く生じない。

【００２４】以上、上記実施の形態では、フォーカスノ
ブ２８Ａの回転に対する制動力は、モータ４０の端子を
短絡することによって付加するようにしていたが、フォ
ーカスノブ２８Ａに制動力を与える手段は、これに限ら
ない。モータ４０によって発生する制動力は原理的には
磁気制動によるもので、これと同様に非接触で磁気制動
を発生させる手段として、例えば、渦電流ブレーキ（鋼
製のディスクに電磁コイルによって渦電流を生じさせ、
渦電流による磁気効力を制動力とするブレーキ）を使用
することもできる。この場合、上記モータ４０と同様に
フォーカスノブ２８Ａに制動力を付加する場合としない
場合とを切り替える可動部材がないため、構成が簡単
で、また、非接触で制動力を与えることができるため耐
久性に優れている。

【００２５】また、上記実施の形態では、フォーカスレ
ンズが無限端又は至近端に到達すると、フォーカスノブ
２８Ａの回転操作に対して制動力を与えるようにした
が、これに限らず、フォーカスレンズの可動範囲では、
ある程度の大きさの制動力をフォーカスノブ２８Ａに与
えるようにしておき、フォーカスレンズが無限端又は至
近端に到達するとその制動力を解除するようにしてもよ
い。即ち、フォーカスレンズが無限端又は至近端に到達
するとフォーカスノブ２８Ａの操作感を軽くするように
してもよい。

【００２６】また、上記実施の形態では、フォーカスノ
ブ２８Ａの操作量を端点のないインクリメンタル型ロー
タリーエンコーダ４６で検出する場合について説明した
が、本発明は、フォーカスノブ２８Ａの操作量の検出を
ポテンショメータ等の機械的な端点を有するもので行う
場合においても、その機械的な端点とは異なる位置を端
点として使用するときにも有効である。例えば、フォー
カスノブ２８Ａの感度を変更して使用できるようにした
場合に、本発明を適用することによってフォーカスレン
ズの端点に対応するフォーカスノブ２８Ａの端点を操作
感で把握することができるようになる。

【００２７】また、上記実施の形態では、本発明をフォ
ーカスデマンド２８に適用した場合について説明した
が、これに限らず、本発明は、ズームレンズ等の他の種
類の移動レンズの位置を操作する操作装置全てに適用す
ることができる。

【００２８】

【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、移動レンズが始端又は終端に到達し
たことを検出すると、操作部材に与える負荷の大きさを
変更するようにし、また、その負荷を機械的な手段では
なく、モータ等によって実現される磁気制動によって行
うようにしたため、移動レンズが始端又は終端に到達し
たことを操作部材の操作感で認識できると共に、操作部
材に負荷を与えるための可動部材が不要となるため構造
が簡単で且つ消費エネルギーが少なくなると共に、非接
触で操作部材に負荷を与えることができるため、故障や
破損等が生じ難く、耐久性が向上する。

【００２９】更に、本発明を適用すれば、操作部材の始
端と終端とを予め決めておく必要がないため、プリセッ
ト機能やオートフォーカスによって操作部材と移動レン
ズの端点がずれるといった不具合が解消される。

【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
れたテレビカメラ装置の一実施の形態を示した斜視図で
ある。

【図２】図２は、フォーカスデマンドの構成を示した断
面図である。

【図３】図３は、フォーカスデマンドの回路構成を示し
た回路構成図である。

【図４】図４は、スイッチ回路のスイッチＳ１のオン、
オフ制御の処理内容を具体的に示したフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１０…テレビカメラ、１２…レンズ部、２８…フォーカ
スデマンド、２８Ａ…フォーカスノブ、４０…ＤＣモー
タ、４６…インクリメンタル型ロータリーエンコーダ、
５０…カウンタ、５２…ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動操作されるレンズ操作部材の操作量
   を検出し、該検出した操作量に基づいてレンズ装置の移
   動レンズを始端から終端までの範囲で移動させるレンズ
   操作装置において、 前記移動レンズが前記始端又は終端に到達したことを検
   出するレンズ端点到達検出手段と、 前記レンズ操作部材に対して磁気制動による負荷を発生
   させると共に、該負荷の大きさを変更する負荷変更手段
   と、 前記レンズ端点到達検出手段によって前記移動レンズが
   前記始端又は終端に到達したことを検出すると、前記負
   荷変更手段によって前記レンズ操作部材に与える負荷の
   大きさを変更する制御手段と、 からなることを特徴とするレンズ操作装置。
2. 【請求項２】 前記負荷変更手段は、レンズ操作部材に
   連動して回動するモータの軸に対して該モータの端子を
   短絡又は開放に切り替えることによって磁気制動の作用
   を有効又は無効に切り替え、前記レンズ操作部材に与え
   る負荷の大きさを変更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】 前記制御手段は、前記移動レンズが前記
   始端又は終端に到達したことを検出すると、前記レンズ
   操作部材に与える負荷を大きくすることを特徴とする請
   求項１のレンズ操作装置。