JP2006235418A

JP2006235418A - テレビカメラ用レンズシステムの近接撮影操作装置

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Publication number: JP2006235418A
Application number: JP2005052268A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Nakagawa; 英法中川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】撮影システムをクレーンのような遠隔操作で操作するような場合でも、近接撮影操作を行うことが可能となるテレビカメラ用レンズの近接撮影操作装置を提供すること。
【解決手段】近接撮影操作装置は、テレビカメラ用撮影レンズ系に敷設された近接撮影光学系を、所定の移動量駆動させるための近接撮影操作部材にギアが設けられ、近接撮影操作部材とテレビカメラ用撮影レンズ系のフランジバック調整を行うためのフランジバック調整部材とがボールクリック機構により連結され、該近接撮影操作部材のギアに噛み合う所定の減速比のギア伝達機構を有し、該ギア伝達機構を遠隔操作可能であるように構成された駆動手段が、該近接撮影操作部材を有するテレビカメラ用撮影レンズに着脱可能に連結したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビカメラ用撮影レンズシステムにおける近接撮影操作装置に係り、特に近接撮影のために焦点調節用光学系と独立して設けられている近接撮影光学系の操作装置に関するものである。

テレビ用の撮影では、あらゆる状況下での撮影が求められることが多く、テレビカメラ用のレンズ装置は広角から望遠まで撮影できる仕様に纏められている。このようなレンズ装置の特徴の１つに、書画や昆虫等、通常撮影に比して近距離の撮影環境である、近接撮影が行える仕様を有していることが挙げられる。

従来のトラッキング調整とマクロ撮影との切替機構を有するレンズ鏡胴が特許文献１に記載されている。近接撮影が行える従来の仕様のレンズ装置の代表的な事例を図１７〜図１９に示す。図１７はレンズ装置全体における近接撮影機構の配置を示しており、図１８は該近接撮影機構において、近接撮影光学系による焦点調節を行う手段である所の操作部材が近接撮影操作前の位相である状態を示しており、図１９は該操作部材が近接撮影を操作状態にある時の位相を示している。

図１７に示すように、近接撮影を行う光学系はテレビカメラ用撮影レンズ系１０１中の、カメラとのフランジバック調整を行う光学系の前後、又は同一の光学系を近接撮影光学系１０６として配し、該近接撮影光学系１０６を所定の量移動させることにより近接撮影を行う構成である。

又、図１８に示すように、近接撮影操作は、前記近接撮影光学系１０６が、これを保持する鏡筒１０７と、公知の多条ネジやカム機構等、回転を直動に変換する機構により筐体１０８と連結されている。該筐体１０８の外周には、環状のフランジバック調整用操作部材１０９及びその外周に環状の近接撮影用部材１１０が敷設されており、該鏡筒１０７と該近接撮影用部材１１０とが連動部材１１１と連結されている。

前記フランジバック調整用操作部材１０９と前記近接撮影用部材１１０とは、抜き差し可能な連結ピン１１２により、該フランジバック調整用部材１０９上に敷設された嵌合穴位置の位相で連結されている。レンズ装置のフランジバックは、該フランジバック調整用操作部材１０９を固定解除するツマミ１１３の操作により所定の回転位相に調整されるが、この時該近接撮影用部材１１０は連結ピン１１２によって同位相に回動される。

図１９には、近接撮影を行う時の、該連結ピン１１２による固定を解除して、該フランジバック調整用操作部材１０９が固定されたまま、該近接撮影用部材１１０を操作した機構配置を示している。近接撮影を終えた時には、該近接撮影用部材１１０を逆回転方向に回動させ、前記連結ピン１１２が該フランジバック調整用操作部材１０９に敷設された嵌合穴に嵌め合う位相で、レンズ装置のフランジバック位置まで精度良く復帰することが可能となる。

特許第１３２６７６６号公報

従来、近接撮影はレンズ装置に極めて近い被写体の撮影に用いられるケースが一般的であったが、近接撮影光学系の特徴の１つである、画角変化を生じ難いという点を活かした、被写体の焦点がずれたボケの画作りの効果に適用されてきている。そのため、高所から遠隔操作を行うクレーン撮影を行う際にも、近接撮影光学系を用いた操作の要求が高まってきている。又、近接撮影では、レンズ装置において一旦決定されたフランジバック位置を基点とし、近接撮影を終了した後には元のフランジバック位置に復帰して撮影を続行できる仕様が求められている。

しかしながら、前述の通り、従来の近接撮影用操作機構では、クレーン撮影のような遠隔撮影操作を行おうとしても、例えば焦点調節やズーミング操作を外部着脱式の電動駆動のユニットにて行うような、公知の外部駆動機構を用いて該近接撮影用部材１１０を駆動しようとしても、前記連結ピン１１２の嵌合穴からの抜き差し動作を行わない限り該フランジバック操作用部材１０９に独立して操作することができない。

又、レンズ装置とカメラとの組合せにより決定されるフランジバック位置は、全て個別の組合わせになるために、該フランジバック調整用部材１０９に伴い定められる該連結ピン１１２の抜き差しを行う機構を設置しようとしても、個別の組合せにより生じる全ての位相状態でも装着できる使用としなければならない。このような機構は複雑になり、結果機構の大型化を招いてしまう。

本発明の目的は、撮影システムをクレーンのような遠隔操作で操作するような場合でも、近接撮影操作を行うことが可能となるテレビカメラ用レンズの近接撮影操作装置を提供することである。

本発明の近接撮影操作装置は、テレビカメラ用撮影レンズ系に敷設された近接撮影光学系を、所定の移動量駆動させるための近接撮影操作部材にギアが設けられ、又、該近接撮影操作部材とテレビカメラ用撮影レンズ系のフランジバック調整を行う為のフランジバック調整部材とが、ボールクリック機構により連結され、該近接撮影操作部材のギアに噛み合う所定の減速比のギア伝達機構を有し、該ギア伝達機構を遠隔操作可能であるように構成された駆動手段が、該近接撮影操作部材を有するテレビカメラ用撮影レンズに着脱可能に連結したことを特徴とする。

本発明によれば、該駆動手段を遠隔操作することにより、該近接撮影操作部材がテレビカメラ用撮影レンズ系のフランジバック位置を保持したまま独立して近接撮影光学系を駆動することを可能にしたことで、遠隔操作に拠る近接撮影操作を行う操作が可能となる。

又、本発明は、前記駆動手段に近接撮影操作に置ける近接撮影光学系の位置検出手段に、所定の減速比によって定まる使用回転角位相にストッパー部材を設け、前記位置検出手段に用いるギアは、所定の回転駆動負荷によって滑るように付勢された滑り機構を介して、該位置検出手段の出力軸に一体に固定された軸に設置され、前記軸には前記ストッパーに所定の回転角度にて突き当たる突起が敷設されていることを特徴とする。

本発明によれば、駆動手段を遠隔操作することにより、該近接撮影操作部材がテレビカメラ用撮影レンズ系のフランジバック位置を保持したまま独立して近接撮影光学系を駆動することができ、遠隔操作に拠る近接撮影操作を行う操作が可能となる。

又、駆動手段をテレビカメラ用撮影レンズに装着する際に、近接撮影用部材の角度位相を厳密に位置合わせせずに装着しても、位置検出手段と近接撮影光学系とのずれ分を補正し得る構造を取ることで、該駆動部材の取り付け性を簡便化することができる。

本発明の詳細について図面に示す実施形態を参照して詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
以下に添付図面に従って本発明に係るテレビカメラ用レンズの近接撮影装置の実施形態について詳述する。

図１は本発明に係るテレビカメラ用レンズ装置の近接撮影操作駆動装置がレンズシステムに取り付けられた実施形態を示し、図２は上記近接撮影駆動装置の上面からの俯瞰図であり、図３は上記近接撮影駆動装置の側面からの視図である。

図１に示すように、テレビカメラ用撮影レンズ系１０１に構成されている近接撮影光学系１０６は、これを保持する鏡筒１０７が、公知の多条ネジやカム機構等、回転を直動に変換する機構により筐体１０８と連結されている。該筐体１０８の外周には、環状のフランジバック調整用操作部材１０９が敷設され、前記フランジバック調整用操作部材１０９の外周には、環状の近接撮影用部材１が連動部材１１１によって前記鏡筒１０７と連結して敷設されている。

前記近接撮影用部材１にはギア２が刻設され、更に該近接撮影用部材１には、該フランジバック調整用部材１０９上に設けられた溝３の位置における位置決めを成すように、バネ４、硬球５、バネ台６によって構成されるボールクリック機構が敷設されている。

一方、該近接撮影用部材１には、内部に位置決めピン７を有したつまみ８が固定され、前記ピン７は、前記バネ４、硬球５、バネ台６によるボールクリック機構が固定されている角度位相において、該フランジバック調整用部材１０９の回転方向に設けられた長溝９（不図示）の片側の端に付当たるように敷設されている。

この構成により、テレビカメラ用撮影レンズと撮影装置との組合せにおいて一意に定まるフランジバック位置が、近接撮影の原点位置となるように決定される。

更に、図１及び図２に示すように、前記近接撮影用部材１に刻設されたギア２には、所定の減速比のギア伝達機構１０の内、ギア１０ａが連結され、ギア１０ａは該ギア２を介して該近接撮影用部材１を駆動するための駆動モータ１１上に直結されたギア１０ｂに連結されている。

位置決めピン７の作用により、近接撮影を行う前後においてレンズ装置のフランジバック位置は精度良く保たれ、又、近接撮影を行わない場合でも振動、静圧等でも該近接撮影用部材１が可動しないように、前述のバネ４、硬球５、バネ台６によって構成されるボールクリック機構によって保持されることにより、後述の近接撮影駆動装置全体が、テレビカメラ用撮影レンズから取り外されている時には、一般のテレビカメラ用撮影レンズのように手動による近接撮影操作が可能であり、該近接撮影駆動装置全体が装着されている時には、該駆動モータ１１の回転駆動力が該ギア１０ｂ→該ギア１０ａ→該ギア２を介して、該近接撮影用部材１に伝達される。

従って、近接撮影光学系１０６を有する鏡筒１０７に連結された近接撮影用部材１は、該モータ１１による駆動力を適宜正回転、逆回転させることによって、図中矢印方向への回動を行うことができる。

この動作により、近接撮影操作は滑らかに行われ、且つ、所定のフランジバック位置に精度良く復帰させることを両立している。

一方、図１及び図３に示すように、前記ギア１０ａには、近接撮影光学系１０６の位置を検出するための所定の減速比のギア伝達機構１２の内、ギア１２ａが連結され、ギア１２ａは位置検出手段１３に直結されたギア１２ｂに連結されている。

前記位置検出手段１３の出力に応じて近接撮影の回転領域を電気的に規制することにより、該近接撮影光学系１０６が駆動可能な領域の両端における機構的な負荷による損傷や、一旦定められたレンズ装置のフランジバック位置がずれてしまう事を防ぐための制限を設けることが可能となる。

前記ギア１０及び前記モータ１１が取り付けられた固定板１４には、前記ギア１２及び前記位置検出手段１３が取り付けられた固定板１５が固定されており、前記固定板１４は、近接撮影駆動装置本体１６に固定されている。

図３に示すように、前記近接撮影操作装置本体１６は、テレビカメラ用撮影レンズ系１０１の本体に敷設されたネジ部１７で、着脱自在にネジ止め固定する事で取り付けられている。

又、該近接撮影操作装置本体１６には、該位置検出素子１３を用いた近接撮影光学系可動領域両端の駆動や、外部接続される操作手段からの信号制御を司る制御基板１８が、基板筐体１９内部に敷設され取付けられている。

上述の固定板１４に敷設された該モータ１１及び該ギア１０、該固定板１５に敷設された位置検出手段１３及び該ギア１２、該制御基板１８が、該近接撮影走査装置本体１６に敷設される構造を以って近接撮影駆動操作装置の全体の構成を成している。

ここで、上述のように構成された近接撮影駆動操作装置の作用について説明する。

先ず、上述の近接撮影駆動操作装置をテレビカメラ用撮影レンズ装置１０１に設けられたネジ穴１７の位置にて装着する際に、前記近接撮影用部材１に刻設されたギア２と、該ギア１０とが噛合するように装着する。以上で該近接撮影駆動操作装置の装着が完了する。

続いて、図４に示すように、該テレビカメラ用撮影レンズ１０１の焦点調節、変倍、露出調整を電動駆動するための装置（不図示）や撮影用カメラ等の機材を含む撮影システムを移動装置２０に設置し、撮影操作者から離れた位置において、被写体に応じて適宜最適な配置に前記移動装置２０を操作しながら撮影を開始する。

上述のような環境において、撮影状況に応じて該テレビカメラ用撮影レンズ１０１にて、該近接撮影光学系１０６による近接撮影を行う場合には、撮影者の手元に存在する遠隔操作部材２１上のノブ２２を操作することにより、該ノブ２２の操作量に対する信号が、配線２３を通じて該近接撮影駆動操作装置の制御基板１８に入力される。この入力信号に応じて該近接撮影操作装置に構成されている該モータ１１が所定の減速比に設定されたギア１０（１０ｂ→１０ａ）を介して、前記テレビカメラ用撮影レンズ１０１に配された近接撮影光学系１０６を有する鏡筒１０７に直結された該近接撮影用部材１に刻設されたギア２を回動させることにより、該鏡筒１０７が筐体１０８に敷設された公知の多条ネジ、或はカム機構を介して連結されている動作により、該近接撮影用部材１の回転運動を、該近接撮影光学系１０６の直進運動に変換することで近接撮影を行うことが可能となっている。

＜実施の形態２＞
図５には本発明に係るテレビカメラ用レンズ装置の近接撮影操作駆動装置がレンズシステムに取付けられた実施形態２が示され、図６には本実施形態における近接撮影駆動装置の上面からの俯瞰図が示され、図７には実施形態２における近接撮影駆動装置の側面からの視図が示され、図８には実施形態２における位置検出手段の要部が示されている。

図５〜図７に示すように、図１にて説明した近接撮影用部材１刻設されたギア２には、所定の減速比のギア伝達機構１０の内、ギア１０ａが連結され、ギア１０ａは該ギア２を介して該近接撮影用部材１を駆動するための駆動モータ１１上に直結されたギア１０ｂに連結されている。

又、図８に示すように、該ギア１０ａには、近接撮影光学系１０６の位置を検出するための所定の減速比のギア伝達機構２３の内、ギア２３ａが連結され、ギア２３ａには位置検出手段２４に直結された軸２５に、ナット等、ネジ送りによってバネ力を調整可能なバネ付勢部材２６ａと、公知の圧縮バネやウェーブワッシャ等のバネ付勢部材２６ｂによって構成されるバネ付勢部材２６により付勢された、ワッシャ２７を介在した摩擦ワッシャ２８に挟まれたギア２３ｂが連結されている。

前記位置検出手段２４と前記ギア伝達機構２３は固定板２９に敷設され、前記固定板２９には支柱３０ａ，３０ｂが、前記軸２５に敷設された支柱３１が所定の角度分回転した位置でそれぞれ当接されるように敷設されている。

このとき、図９に示すように、近接撮影光学系１０６のフランジバック位置に対して、前記位置検出手段２４の出力として制御基盤１８に設定された位置情報がずれた状態、即ち、軸２５に敷設された支柱３１が、固定板２９に敷設された支柱３０ａ，３０ｂのどちらにも当接していない状態で該ギア２と該ギア１０ａとが装着された場合、図１０に示すように、近接撮影光学系１０６の所定の減速比のギア伝達機構１０，２３を介した該位置検出手段２４の回転量換算における操作範囲Ａｌと、該位置検出手段２４の前記操作範囲Ａｌを検出する検出範囲Ａｐとにズレ量αが存在していることになる。

又、図１０中のＢｌは、装着時における該近接撮影光学系１０６の、所定の減速比のギア伝達機構１０，２３を介した、該位置検出手段２４の回転量換算における操作範囲Ａｌにおける現在位置を示しており、Ｂｐは該位置検出手段２４が、該操作範囲Ａｌを検出する検出範囲Ａｐにおける現在の検出位置を示している。

次に、図１１に示すように、撮影者は実施例１の際に詳述したように、前述の手元の遠隔操作部材２１によって、該近接撮影光学系１０６を手動又は自動により動作させると、支柱３１が支柱３０ｂに当接される角度位相になる。このときの前記操作範囲Ａｌと検出可能範囲Ａｐ、該近接撮影光学系１０６の現在位置Ｂｌと該位置検出手段の現在位置Ｂｐとの関係は、図１１に示されるような関係となっている。

更に、近接撮影光学系１０６の駆動を続けると、図１３に示すように、該支柱３１と該支柱３０ｂとは当接されたままであるため、該軸２５には変位が生じないために、該位置検出手段２４の出力値は固定されており、該軸２５上の該ギア２３ｂが滑ることで該近接撮影光学系１０６の駆動は継続され、やがて該操作範囲Ａｌの終端に到達する。

この動作により、該操作範囲Ａｌと該検出範囲Ａｐとに生じていたズレ量αが消失し、２つの角度位相の終端が揃うことになる。このときの該操作範囲Ａｌと該検出範囲Ａｐ、該近接撮影光学系１０６の現在位置Ｂｌと該位置検出手段の現在位置Ｂｐとの関係は、図１３に示されるような関係となっている。

上述の操作を経て、図１５及び図１６に示すように、該近接撮影駆動操作装置装着時の、位置検出手段の信号値のズレ分の補正が完了し、該操作範囲Ａｌと該検出範囲Ａｐとの始点、即ち近接撮影操作の始点の補正が完了し、実施のの形態１に詳述したように、撮影者は所定の近接撮影動作を行うことが可能となる。

本発明の実施の形態１に係るテレビカメラ用レンズ装置の近接撮影操作駆動装置要部の構成図である。本発明の実施の形態１に係る近接撮影操作装置の上部俯瞰図である。本発明の実施の形態１に係る近接撮影操作装置の側面図である。本発明の実施の形態１に係る近接撮影操作装置の移動装置の全体図である。本発明の実施の形態２に係る近接撮影操作装置要部の構成図である。本発明の実施の形態２に係る近接撮影操作装置の上部俯瞰図である。本発明の実施の形態２に係る近接撮影操作装置の側面図である。本発明の実施の形態２における位置検出手段に関する要部拡大図である。本発明の実施の形態２における作用説明図（取付状態）である。図８の状態における近接撮影光学系の回転位相と位置検出系の回転位相の関係図である。本発明の実施の形態２における作用説明図（検出系端位置）である。図１０の状態における近接撮影光学系の回転位相と位置検出系の回転位相の関係図である。本発明の実施の形態２における作用説明図（端調整完了位相）である。図１２の状態における近接撮影光学系の回転位相と位置検出系の回転位相の関係図である。本発明の実施のの形態２における作用説明図（近接撮影初期位置位相）である。図１４の状態における近接撮影光学系の回転位相と位置検出系の回転位相の関係図である。従来の近接撮影操作部の構成図である。従来の近接撮影機構の要部断面図である。従来の近接撮影機構における近接撮影操作時の要部断面図である。

符号の説明

１，１１０近接撮影用部材
２ギア
３溝
４バネ
５硬球
６バネ台
７位置決めピン
８つまみ
９長溝（不図示）
１０，１２，２３ギア伝達機構
１１駆動モータ
１３，２４位置検出手段
１４，１５，２９固定板
１６近接撮影操作装置本体
１７ネジ部
１８制御基板
１９基板筐体
２０移動装置
２１遠隔操作部材
２２ノブ
２５軸
２６バネ付勢部材
２７ワッシャ
２８摩擦ワッシャ
３０，３１支柱
１０１テレビカメラ用撮影レンズ系
１０２焦点調節光学系
１０３変倍光学系
１０４結像光学系
１０５焦点距離変換光学系
１０６近接撮影光学系
１０７近接撮影光学系用鏡筒
１０８筐体
１０９フランジバック調整用操作部材
１１１連動部材
１１２抜き差し可能な連結ピン
１１３フランジバック調整用ツマミ

Claims

テレビカメラ用撮影レンズシステムにおいて、近接撮影のために焦点調節用光学系と独立した近接撮影用光学系を有し、外部から手動操作によって概近接撮影用光学系を駆動する環状部材にギアが敷設され、該環状部材に隣接する位置に配された、該ギアに噛み合う所定の減速比に構成されたギア伝達機構を有し、遠隔操作可能に構成された駆動手段が前述の環状部材に敷設されたギアに着脱可能に連結され、該駆動手段を遠隔操作することにより、環状部材を操作し、撮影レンズの近接撮影を自在に行えるようにしたことを特徴とするテレビカメラ用撮影レンズシステムの近接撮影操作装置。
遠隔操作可能に構成された着脱自在の駆動手段を装着する際に、近接撮影光学系が任意の焦点位置で装着された時でも、撮影レンズシステムにおける光学原点位置調整ができることを特徴とする請求項１記載のテレビカメラ用レンズシステムの近接撮影操作装置。