JP2007212957A - レンズ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ズーム操作部材を用いて手動で駆動する場合に、ランピングが生じるのを未然に防止することができるレンズ制御装置を提供する。
【解決手段】撮影レンズのレンズ鏡胴２には、レンズ鏡胴２に設けられたズームリングにズーム駆動用モータＺＭを連結してズームリングを電動で回動するためのドライブユニット１２が連結されている。ズームリングとズーム駆動用モータＺＭの間にはクラッチ機構を備えており、ズームリングを手動で回動操作してズーム操作を行う手動モードではクラッチ機構がオフされ、ズーム駆動用モータＺＭをズームリングから切断した状態に設定される。この手動モードにおいて、絞り位置及びズーム位置を検出し、ランピングが生じる状態となった場合にはクラッチ機構をオンに切り替えてズームリングの負荷を大きくし、ズームリングの回動操作を行い難くすることによってランピングを防止する。
【選択図】 図２

Description

本発明はレンズ制御装置に係り、特に撮影レンズ（撮影光学系）におけるランピングを防止するレンズ制御装置に関する。

焦点距離（ズーム倍率）を可変できる撮影レンズにおいて、ズーム（ズームレンズ）をテレ側に変化させると、絞りの位置（開口率）が一定であるにもかかわらず、テレ端近傍で像の明るさが急激に低下するランピングと呼ばれる現象が知られている。即ち、ランピングは、撮影レンズの焦点距離が所定値より大きくなると、絞りの位置が一定であるにもかかわらず絞りの位置で規定されるＦ値に比べて実際のＦ値が急激に大きくなる現象を示す。

従来、撮影レンズのズームを電動で駆動することができるレンズ装置では、ランピングを防止するためにズームの可変範囲、即ち、焦点距離の可変範囲をランピングが生じない範囲（Ｆ値が変化しない範囲）に制限することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、撮影レンズの鏡胴に設けられたズーム操作部材、例えば、ズーム用の操作リング（ズームリング）を手動操作することによってズームを手動で駆動するレンズ装置では、ズームリングの回動範囲を機械的な機構で制限することによってズームの可変範囲をランピングが生じない範囲に制限することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−９０６１３号公報 特開２００４−２９５００５号公報

ところで、ズームをテレ側に変化させていった場合にランピングが生じ始めるズームの位置（焦点距離）は絞りの位置によって異なる。しかしながら、ズームを手動で駆動するレンズ装置においてランピングを防止するようにした従来のものでは、絞りの位置にかかわらずズームの可変範囲が一定範囲に制限されるため、ズームの可変範囲が不要に制限されているという欠点があった。また、絞りの位置に応じてズームの可変範囲を機械的な機構のみで変更できるようにすると、レンズ鏡胴の構造が複雑になり製造コストが高くなるという問題がある。

また、ＥＮＧレンズと呼ばれるテレビカメラ用のレンズ装置では、撮影レンズの鏡胴にフォーカス、ズーム、絞り等を手動操作するための操作リングが設けられると共に、その鏡胴側部に操作リングをモータで回動操作するためのドライブユニットと呼ばれるレンズ制御装置が装着されている。そのドライブユニットにおいて、ズーム用に設けられた操作リング（ズームリング）には、クラッチ機構を備えた動力伝達機構を介してモータが連結されており、クラッチ機構をオン／オフすることによってズームリングとモータとの間の動力伝達機構を接続状態と切断状態とで切り替え、モータをズームリングに連結した状態と、連結していない状態とに切り換えられるようになっている。これによれば、クラッチ機構をオンした場合には、電動用のズーム操作部材を操作することによってズームを電動で駆動することができ、クラッチ機構をオフした場合には、ズームリングを直接手動で回動操作することによってズームを手動で駆動することができる。

このようなレンズ装置において、ズームを電動で駆動する場合には、電動用のズーム操作部材の操作に従ってモータを制御する際にモータの回動範囲を制御上で制限することによってランピングが生じない範囲にズームの可動範囲を制限することができる。しかしながら、ズームを手動で駆動する場合には、モータの制御を行わないため、電動時と同様にしてズームの可動範囲を制限することができないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ズームを手動で駆動する場合であっても適切なズーム位置の範囲でランピングを防止することができるレンズ制御装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のレンズ制御装置は、被写体を結像するための撮影光学系に配置された変倍用のズームレンズの位置を検出するズーム位置検出手段と、前記撮影光学系の絞りの位置を検出する絞り位置検出手段と、前記ズームレンズに動力伝達可能に連結された手動操作可能なズーム操作部材を備え、該ズーム操作部材の操作に従って前記ズームレンズを移動させるズーム操作手段と、前記ズーム操作部材に与える負荷の大きさを変更し、前記ズーム操作部材の操作に必要な操作力を変更する負荷手段と、前記ズーム位置検出手段により検出された前記ズームレンズの位置及び前記絞り位置検出主段により検出された前記絞りの位置に基づいて、前記撮影光学系にランピングが生じているか否かを判定するランピング判定手段と、前記ズーム操作部材が手動操作されている場合において、前記ランピング判定手段によりランピングが生じていると判定された場合には、前記ランピング判定手段によりランピングが生じていないと判定された場合よりも、前記負荷手段により前記ズーム操作部材に与える負荷を大きくし、前記ズーム操作部材の操作に必要な操作力を大きくする負荷制御手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、撮影光学系のズームレンズの位置と絞りの位置とに基づいてランピングが生じているか否かが判定され、ランピングが生じていると判定された場合には手動操作されるズーム操作部材の負荷が大きくなり、ズーム操作部材の操作に必要な操作力が大きくなる。従って、ズーム操作部材によってズーム操作を手動で行っている操作者は、その操作力の変化によってランピングが生じていると容易に判断することができ、ランピングが生じるズーム位置よりもテレ側へのズーム操作を未然に防止することができる。また、ズーム操作部材に与える負荷の大きさを通常の操作力ではズーム操作部材を操作できないような大きさにすることによって強制的にランピングが生じるズーム位置よりもテレ側へのズーム操作を禁止することも可能である。更に、ズーム操作部材に与える負荷の大きさの変更を電気的な制御で行うことができるため、絞り位置に応じてズームの可変範囲を変更することが可能であり、ランピングが生じる範囲以外をズームの可変範囲として設定することができる。従って、単に機械的な機構によりズームの可変範囲を一定範囲に制限した場合のようにズームの可変範囲が不要に制限されるという不具合も回避することができる。

請求項２に記載のレンズ制御装置は、請求項１に記載の発明において、前記負荷制御手段は、前記ランピング判定手段によりランピングが生じていると判定された場合であって、且つ、前記ズーム操作部材がテレ方向に手動操作されている場合にのみ、前記負荷手段により前記ズーム操作部材に与える負荷を大きくすることを特徴としている。

本発明によれば、ランピングが生じていると判定されてズーム操作部材の負荷が一旦大きくなった場合でも、操作者がズーム操作部材をワイド側に操作した際には、ズーム操作部材の負荷が、ランピングが生じていないときの通常の負荷に自動的に戻されるようになる。

請求項３に記載のレンズ制御装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ズーム操作部材に動力伝達機構を介して動力伝達可能に連結されたモータと、前記動力伝達機構を接続状態又は切断状態に切り替えるクラッチ手段と、前記ズーム操作部材を手動操作する手動モードの場合に前記クラッチ手段により前記動力伝達機構を切断状態に設定し、前記ズーム操作部材を前記モータにより操作する電動モードの場合に前記クラッチ手段により前記動力伝達機構を接続状態に設定するクラッチ制御手段と、を備え、前記負荷手段は、前記クラッチ手段により前記動力伝達機構を接続状態又は切断状態に切り替えて前記ズーム操作部材に前記モータを連結させた状態又は連結させない状態に切り替えることによって前記ズーム操作部材に与える負荷の大きさを変更し、前記負荷制御手段は、前記クラッチ制御手段により前記動力伝達機構を切断状態に設定して前記手動モードに設定している場合に、前記クラッチ制御手段により前記動力伝達機構を接続状態に切り替えることによって、前記ズーム操作部材に与える負荷を大きくすることを特徴としている。

本発明によれば、ズーム操作部材を手動で操作する手動モードと、ズーム操作部材をモータで操作する電動モードとの切替えが可能なレンズ装置の場合において、手動モードでズーム操作を行っている際に、電動モードで使用するモータをズーム操作部材に連結させることによってランピングが生じた際にズーム操作部材に負荷を与えるようにしたものである。従って、この場合、ズーム操作部材の負荷の大きさを変更するための特別な機構が不要である。

本発明に係るレンズ制御装置によれば、ズームを手動で駆動する場合であっても適切なズーム位置の範囲によってランピングを防止することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係るレンズ制御装置を実施するための最良の形態について詳説する。

図１は、本発明に係るレンズ制御装置が適用されたレンズ装置を示した外観図であり、図２は、そのレンズ装置の内部構成を示したブロック図である。これらの図に示すレンズ装置１は、例えば、ＥＮＧカメラ等の放送用テレビカメラに用いられるインナーフォーカス式ズームレンズであり、図２に示すようにこのレンズ装置１における撮影光学系（撮影レンズ）はレンズ鏡胴２に保持されており、レンズ鏡胴２はレンズ交換型のカメラ本体３にマウントによって装着されるようになっている。

図１に示すようにレンズ鏡胴２にはフォーカスリング４、ズームリング６及びアイリスリング８等の操作リング（図２では不図示）が設けられている。一方、図２に示すようにレンズ鏡胴２の内部には、前方から順に、焦点調整のために光軸方向に移動するフォーカスレンズ（群）ＦＬ、焦点距離調整（ズーム倍率調整）のために光軸方向に移動するズーム（変倍）レンズ（群）ＺＬ、像の明るさを変更するために開閉動作する絞りＩ、及び、最終的に像を結像するリレーレンズ（群）ＲＬ等の撮影光学系を構成する光学部材が配設されている。そして、フォーカスリング４が回動すると、フォーカスレンズＦＬが光軸方向に移動し、ズームリング６が回動すると、ズームレンズＺＬが光軸方向に移動し、アイリスリング８が回動すると、絞りＩの位置（開口率）が変化するようになっている。

図１においてレンズ鏡胴２の側部にはフォーカスリング４、ズームリング６及びアイリスリング８を電動で駆動（サーボ駆動）するためのドライブユニット１２が取り付けられている。ドライブユニット１２はケース１４を有し、このケース１４がビス１６、１６を介してレンズ鏡胴２の側部に取り付けられている。

ドライブユニット１２には、図２に示すようにモータ、センサ、各種回路部品が搭載されている。同図において、フォーカス駆動用モータＦＭ、ズーム駆動用モータＺＭ、絞り駆動用モータＩＭは、それぞれ図示せぬ動力伝達機構を介して図１のフォーカスリング４、ズームリング６、アイリスリング８に動力伝達可能に連結されている。これによってフォーカス駆動用モータＦＭが回動するとフォーカスリング４が回動してフォーカスレンズＦＬが移動し、ズーム駆動用モータＺＭが回動するとズームリング６が回動してズームレンズＺＬが移動し、絞り駆動用モータＩＭが回動するとアイリスリング８が回動して絞りＩが開閉動作するようになっている。

尚、ズーム駆動用モータＺＭとズームレンズＺＬ（ズームリング６）の間の動力伝達機構にはクラッチ機構４０が設けられているがこれについては後述する。

フォーカス駆動用モータＦＭ、ズーム駆動用モータＺＭ、絞り駆動用モータＩＭの各々にはアンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡが接続され、各アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡは、Ｄ／Ａ変換器４２を介してＣＰＵ５０に接続されている。

ＣＰＵ５０からは、各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭの目標とする回転速度に応じた値の駆動信号が出力され、その駆動信号がＤ／Ａ変換器４２を介して対応するアンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡに与えられる。各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭは対応する各アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡに対してＣＰＵ５０から与えられた駆動信号の値に応じた速度で回転する。従って、ＣＰＵ５０での処理によりフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩが所望の動作速度で動作するように制御することができるようになっている。

また、フォーカスリング４、ズームリング６、アイリスリング８には、それぞれフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩの位置を検出するためのエンコーダ（インクリメンタル型ロータリエンコーダ）ＦＥ、ＺＥ、ポテンショメータＩＰが連結されており、エンコーダＦＥ、ＺＥから出力されるパルス信号はカウンタ４４によって計数され、これによって得られたフォーカスレンズＦＬの位置を示すカウント値とズームレンズＺＬの位置を示すカウント値がＣＰＵ５０によって読み取られるようになっている。ポテンショメータＩＰからは絞りＩの位置を示す電圧信号が出力され、その電圧信号がＡ／Ｄ変換器４６を介してＣＰＵ５０に読み取られるようになっている。

ＣＰＵ５０は、このようにして検出されるフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩの位置に基づいて上記のようにフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩの動作速度を制御することにより、フォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩを所望の位置となるように制御することができるようになっている。

一方、ＣＰＵ５０には、フォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩの位置や動作速度に関して目標とする値を示す指示信号が与えられるようになっている。指示信号は、ドライブユニット１２に設けられた操作部や、ドライブユニット１２に接続されるコントローラ、その他の外部機器（カメラ本体等）から与えられるようになっている。

例えば、図１に示すようにドライブユニット１２のケース１４の上面にはズームシーソースイッチ１８と呼ばれる電動（サーボ）でズーム操作を行うためのズーム操作部材が設けられている。ズームシーソースイッチ１８は、操作を解除したときには所定の復帰位置に復帰し、その復帰位置に対して双方向に揺動するように構成されている。ズームシーソースイッチ１８をテレ（Ｔ）側又はワイド（Ｗ）側に操作すると、そのズームシーソースイッチ１８の操作量を検出するポテンショメータ（図示せず）から操作量（操作方向及び操作角度）に応じた電圧の電圧信号が出力され、その電圧信号が図２に示すようにＡ／Ｄ変換器４８を介してズームレンズＺＬの動作速度の目標値を示す指示信号としてＣＰＵ５０に入力される。ＣＰＵ５０はこの指示信号に従ってズームレンズＺＬの動作速度を制御することによって、ズームレンズＺＬがズームシーソースイッチ１８の操作に従って移動する。例えば、ズームシーソースイッチ１８をテレ側に押し込むと、ズームレンズＺＬがテレ方向に移動し、また、その操作角度が大きい程、ズームレンズＺＬが高速で移動する。尚、フォーカスレンズＦＬや絞りＩの目標値となる指示信号に関しての説明は省略する。

ところで、図２に示すようにズーム駆動用モータＺＭとズームレンズＺＬ（ズームリング６）との間の動力伝達機構には、クラッチ機構４０が設けられており、そのクラッチ機構４０のオン／オフによりズーム駆動用モータＺＭとズームレンズＺＬとの間の動力伝達機構が接続又は切断された状態に切り替えられるようになっている。

図３は、そのクラッチ機構４０の構成を例示した側面断面図である。同図において、レンズ鏡胴２又はドライブユニット１２のケース１４に固定された支持部材１２３には主軸１２５が固定され、この主軸１２５の外周を回動自在となるように、円板状の可動板（歯車可動板）１２６と固定板（歯車固定板）１２７が取り付けられている。この可動板１２６及び固定板１２７の外周には、外歯１２６Ｇ、１２７Ｇが形成されており、クラッチ板の機能と歯車としての機能の両方を持つことになる。この可動板１２６の外歯１２６Ｇには、ズームリング６の外歯１１９が噛合する。

クラッチ板として機能する可動板１２６と固定板１２７は、可動板１２６にテーパ面の側面を有する円形溝１２６Ａが形成され、固定板１２７にテーパ面の側面を有して円形溝１２６Ａに嵌合する嵌合突部１２７Ａが形成されている。この可動板１２６には、コイルバネ１２８を介して第１スラストベアリング１３０が設けられており、このコイルバネ１２８によって可動板１２６は固定板１２７側へ付勢されている。従って、上記円形溝１２６Ａと嵌合突部１２７Ａの接触とコイルバネ１２８の押圧により、クラッチ連結が達成される。

また、上記の第１スラストベアリング１３０のコイルバネ接触側（後側）の円板１３０Ａは、主軸１２５の外周を回動自在となるが、もう一方の前側円板１３０Ｂは移動歯車１３１に固定され、この円１３０Ｂ板及び歯車１３１は、主軸１２５の前側に形成されたネジ部１２５Ａに螺合結合する。従って、上記円板１３０Ａ、コイルバネ１２８及び可動板１２６は、移動歯車１３１側とは別個に（また固定板１２７とは別個に）回転し、マニュアル（手動）操作時において可動板１２６を回転フリーの状態にする切断時回転機構として機能する。

一方、上記固定板１２７側にも、第２スラストベアリング１３３が配置され、このベアリング１３３では、後側円板１３３Ａが主軸へ固定され、前側円板が固定板と共に回転する。そして、この固定板１２７の外歯１２７Ｇに、ズーム駆動用モータＺＭの軸歯車１３６が噛み合う。従って、上記の可動板１２６が固定板１２７に連結した状態で、ズーム駆動用モータＺＭの回転駆動力は、軸歯車１３６、固定板外歯１２７Ｇ、可動板外歯１２６Ｇ、外歯１１９を介してズームリング６に与えられる。

更に上記クラッチ機構を動作させるクラッチ作動モータ１３７が設けられ、このモータ１３７の軸歯車１３８は上記第１スラストベアリング１３０の移動歯車１３１に噛合連結される。従って、このクラッチ作動モータ１３７を所定の方向に回転させることにより、上記移動歯車１３１を回動かつ後側へ進行させ、可動板１２６を固定板１２７に圧接することができ（クラッチ機構のオン）、一方、モータ１３７を逆方向に回転させれば、可動板１２６を固定板１２７から切り離すことができる（クラッチ機構のオフ）。

また、このクラッチ作動モータ１３７の軸歯車１３８には、歯車１４０を介してポテンショメータ１４１が接続されており、このポテンショメータ１４１からの信号を参照することにより上記第１スラストベアリング１３０側の移動歯車１３１の回転状態、即ち、可動板１２６の押圧状態を検出することができ、クラッチ機構のオン／オフを適切に制御することができる。

一方、図１、図２に示すようにドライブユニット１２のケース１４には、「サーボモード」（電動モード）と「マニュアルモード」（手動モード）とを切り替えるズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０が設けられており、このズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０によって選択されたモードに応じてクラッチ機構４０のオン／オフが切り替えられるようになっている。尚、クラッチ機構４０のオン／オフの切替えは、図３の構成では、クラッチ作動モータ１３７を駆動させることにより行われるが、図２のブロック図ではＣＰＵ５０からの指示信号に従ってクラッチ制御部５２により行われるものとして示されている。

ズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０の状態はＣＰＵ５０により検出されており、ズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０が電動モードを選択する状態に設定されると、ＣＰＵ５０はクラッチ制御部５２に対してクラッチ機構４０をオンにする指示信号を出力する。これによって、クラッチ機構４０がオンとなり、ズーム駆動用モータＺＭとズームレンズＺＬ（ズームリング６）との間の動力伝達機構が接続された状態となる。このとき、ズームレンズＺＬはズーム駆動用モータＺＭによってのみ駆動することができ、例えばズームシーソースイッチ１８を操作することによって電動でズーム操作を行うことができる。

これに対してズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０が手動モードを選択する状態に設定されると、ＣＰＵ５０はクラッチ制御部５２に対してクラッチ機構４０をオフにする指示信号を出力する。これによって、クラッチ機構４０がオフとなり、ズーム駆動用モータＺＭとズームレンズＺＬとの間の動力伝達機構が切断された状態となる。このとき、ズームレンズＺＬは、手動によってのみ駆動することができ、ズームリング６を把持した手でズームリング６を直接回動操作することによってズーム操作を行うことができる。

次に、上記レンズ装置１におけるランピング防止制御について説明する。図４は、上記レンズ装置１の撮影レンズ（撮影光学系）におけるランピングの現象を示したグラフであり、横軸を焦点距離（ズームレンズＺＬの位置）とし、縦軸を撮影レンズのＦ値とし、絞りＩを開放状態にしたときのＦ値（開放Ｆ値）と、焦点距離との関係を実線Ｕにより示している。

本実施の形態の撮影レンズでは、実線Ｕで示されているように、絞り開放時において撮影レンズの焦点距離がＲ以下となる範囲、即ち、ズームレンズＺＬの位置（以下、ズーム位置）が焦点距離Ｒ又は焦点距離Ｒよりもワイド側に設定されている場合には、開放Ｆ値がズーム位置にかかわらず略一定値ｆminとなる。即ち、絞りＩの位置（以下、絞り位置という）によって規定（予定）される開放Ｆ値と一致している。一方、撮影レンズの焦点距離がＲより大きくなる範囲、即ち、ズーム位置が焦点距離Ｒよりテレ側に設定されている場合には、ズーム位置がテレ端に近づくに従って、撮影レンズの実際の開放Ｆ値が大きくなる（グラフ上では下方に傾斜する）。即ち、ズーム位置が焦点距離Ｒよりテレ側になると、絞り位置によって規定されるＦ値と、実際のＦ値とが異なり、実際のＦ値が絞り位置によって規定されるＦ値よりも大きくなる（レンズの明るさが暗くなる）。尚、ズーム位置がテレ端になったときの開放Ｆ値をｆa（＞ｆmin）とする。

このように絞り位置が一定であるにもかかわらず、ズーム位置がテレ側になるに従って実際のＦ値が増加する現象をランピングといい、本実施の形態の撮影レンズにおいてもランピングが生じるものとする。

また、ランピングは、絞り開放時に限らず、絞り開放時にランピングによって変化する実際の開放Ｆ値の変動範囲ｆmin〜ｆa内の値となるように絞り位置を設定しているときにおいても生じる。例えば、ズーム位置がワイド側（ランピングが生じていない範囲）に設定されているときに、Ｆ値ｆがｆmin＜ｆ＜ｆaとなるように絞り位置を設定し、その絞り位置をその状態に保持したとする。このときのズーム位置（焦点距離）と実際のＦ値との関係は同図の破線Ｕ′のようになる。これによれば、絞り開放時の開放Ｆ値が、ここで設定したＦ値ｆと一致する焦点距離Ｒ′となるまでのワイド側の範囲では、実際のＦ値は絞り位置によって規定されているＦ値ｆと一致する。

一方、ズーム位置が焦点距離Ｒ′よりもテレ側の範囲になるとテレ端に近づくに従って、実際のＦ値が絞り開放時の実際の開放Ｆ値を示した実線Ｕに沿って大きくなる。

このようにランピングは、絞り位置によって規定されるＦ値が、絞り開放時における実際の開放Ｆ値の推移する範囲ｆmin〜ｆaとなるような値ｆ（ｆmin＜ｆ＜ｆa）に設定されている場合に生じ得る。そして、絞り位置によって規定されるＦ値よりも実際のＦ値が大きくなるようなズーム位置の範囲において実際にランピングが生じている。即ち、絞り位置によって規定されるＦ値と、撮影レンズの実際のＦ値とが一致するズーム位置の範囲ではランピングが生じておらず、絞り位置によって規定されるＦ値よりも撮影レンズの実際のＦ値が大きくなるとランピングが生じている。従って、絞り位置によって規定されるＦ値と、撮影レンズの実際のＦ値とが一致するズーム位置の範囲にズームレンズＺＬの移動範囲を制限すればランピングを未然に防止することができる。

そこで、図２に示すドライブユニット１２のＣＰＵ５０は、以下のようにしてランピングを防止するためのランピング防止制御の処理を実行する。

ズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０が電動モードに設定されている場合、ＣＰＵ５０は、ズームシーソースイッチ１８（又は外部のコントローラ等）から与えられるズームに関する指示信号に基づいてズームレンズＺＬを制御すると共に、ポテンショメータＩＰから現在の絞り位置を逐次取得し、エンコーダＺＥから現在のズーム位置を逐次取得する。そして、現在の絞り位置によって規定されるＦ値と、現在の絞り位置及びズーム位置での実際のＦ値とを算出し、それらのＦ値を比較する。ここで、現在の絞り位置によって規定されるＦ値は現在の絞り位置のみによって求められる値であり、現在の絞り位置及びズーム位置に対する実際のＦ値（以下、単に実際のＦ値という）は、図４に示したようなランピングの特性を把握することによって現在の絞り位置及びズーム位置から所定の関係式等を用いて算出することができる。

そして、比較の結果、現在の絞り位置によって規定されるＦ値と、現在の絞り位置及びズーム位置での実際のＦ値とが一致している場合には、ズームレンズＺＬの移動範囲を制限せず、現在の絞り位置によって規定されるＦ値よりも実際のＦ値が大きくなった場合には、それ以上のテレ側のズームレンズＺＬの移動を行わないようにする。

尚、現在の絞り位置に対してランピングが生じないズーム位置の範囲は、上記のような比較を行わなくても事前に知ることができるため、ポテンショメータＩＰから現在の絞り位置を取得した時点で、ランピングが生じないズーム位置の範囲を求めておき、その範囲にズームレンズＺＬの移動範囲を制限するようにしてもよい。

一方、ズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０が手動モードに設定されている場合、ＣＰＵ５０は、クラッチ機構４０のオン／オフをクラッチ制御部５２を介して制御することによって、ランピングが生じないズーム位置の範囲にズームレンズＺＬの移動範囲を制限する。

即ち、以下で説明する条件によってクラッチ機構４０をオンにする場合以外ではＣＰＵ５０はクラッチ機構４０をオフにしてズーム駆動用モータＺＭをズームリング６に連結させない状態にし、ズームリング６の手動による回動操作を許容する。

手動モードにおいてもＣＰＵ５０は、電動モードの場合と同様に、ポテンショメータＩＰから現在の絞り位置を逐次取得すると共にエンコーダＺＥから現在のズーム位置を逐次取得する。そして、現在の絞り位置によって規定されるＦ値と、現在の絞り位置及びズーム位置での実際のＦ値とを算出し、それらのＦ値を比較する。比較の結果、現在の絞り位置によって規定されるＦ値と、現在の絞り位置及びズーム位置での実際のＦ値とが一致している場合には、クラッチ機構４０をオフにしてズーム駆動用モータＺＭをズームリング６に連結されていない状態に設定する。これによって、ズームリング６の手動操作を許容する。

一方、現在の絞り位置によって規定されるＦ値よりも実際のＦ値が大きくなった場合には、クラッチ機構４０をオンにしてズーム駆動用モータＺＭをズームリング６に連結させる。これによって、ランピングが生じるズーム位置の範囲では、ズーム駆動用モータＺＭの制動力による負荷をズームリング６に与え、ズームリング６を手動で回動させるために必要な操作力を増大させる。この負荷の変化によって操作者はランピングが生じるズーム位置の範囲であることを認識し、それ以上のテレ側へのズーム操作を停止することによって、ランピングが生じるのを未然に防止することができる。

また、本実施の形態では、現在の絞り位置によって規定されるＦ値よりも実際のＦ値が大きくなったことのみをクラッチ機構４０をオンする条件とするのではなく、この条件に加えて、ズームリング６の操作方向がテレ方向であることもクラッチ機構４０をオンする条件としている。ＣＰＵ５０はエンコーダＺＥによって検出されるズーム位置の変化によってズームリング６（ズームレンズＺＬ）の操作方向を検出している。これによれば、ランピングが生じるズーム位置の範囲であってもズームリング６の操作を停止した場合、又は、ランピングが生じないズーム位置の範囲へと向かうワイド方向にズームリング６の操作を行う場合には、クラッチ機構４０がオフされ、ズームリング６の手動操作が許容された状態となる。従って、例えば、一旦オンされたクラッチ機構４０のオフへの切替えが自動的且つ適切に行われるようになる。

図５は、ドライブユニットのＣＰＵ５０におけるランピング防止制御に関する処理手順を示したフローチャートである。ＣＰＵ５０は電源投入後、所要の初期設定を行うと（ステップＳ１０）、ズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０によって手動モードが選択されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。ＮＯと判定した場合、即ち、電動モードに設定されている場合には、クラッチ機構４０をオンにし、ズーム駆動用モータＺＭをズームレンズＺＬ（ズームリング６）に連結する（ステップＳ１４）。そして、ズームシーソースイッチ２０（又は外部のコントローラ等）から与えられる指示信号に従ってズームレンズＺＬを制御するための処理を実行する（ステップＳ１６）。尚、この処理において、上記のようにランピングを防止するためのランピング防止制御の処理も実行する。

一方、ステップＳ１２においてＹＥＳ、即ち、ズームＳ／Ｍ切替スイッチ２０によって手動モードに設定されていると判定した場合、続いて現在のズーム位置と絞り位置とを取得する（ステップＳ１８）。次いで、現在の絞り位置とズーム位置から実際のＦ値を算出する（ステップＳ２０）。そして、現在の絞り位置によって規定されるＦ値よりも実際のＦ値の方が大きいか否かを判定する（ステップＳ２２）。ＮＯと判定した場合には、ランピングが生じないズーム位置の範囲であるため、クラッチ機構４０をオフにし（ステップＳ２８）、ズーム駆動用モータＺＭをズームリング６に連結していない状態に設定する。

ステップＳ２２においてＹＥＳと判定した場合、即ち、現在のズーム位置がランピングが生じるズーム位置の範囲である場合には、続いて、ズームリング６がテレ方向に手動操作されているか否かを判定する（ステップＳ２４）。この判定処理においてＹＥＳと判定した場合には、クラッチ機構４０をオンにし（ステップＳ２６）、ズーム駆動用モータＺＭをズームリング６に連結させる。これによって、ズームリング６に大きな負荷を与える。

一方、ステップＳ２４において、ＮＯと判定した場合には、クラッチ機構４０をオフにし（ステップＳ２８）、ズーム駆動用モータＺＭをズームリング６に連結していない状態に設定する。

以上のステップＳ２６又はステップＳ２８の処理が終了すると、ステップＳ１２の処理に戻る。

以上、上記実施の形態ではズームの駆動を電動と手動で切り替えることができるレンズ装置において、ズームを電動で駆動する際のモータを手動用のズーム操作部材に連結するか否かでズーム操作部材に与える負荷の大きさを変更できるようにしたが、これに限らず、手動用のズーム操作部材の負荷の大きさを電気的な制御で変更できるようにすれば、電動用のモータを用いたものでなくてもよく、手動でのズーム操作時において、上記のようにランピングの防止のためにズーム操作部材の手動操作を禁止（抑止）する場合に、そのズーム操作部材の負荷を大きくすることができる手段であればよい。

図１は、本発明に係るレンズ制御装置が適用されたレンズ装置を示した外観図である。 図２は、図１のレンズ装置の内部構成を示したブロック図である。 図３は、ズームリングとズーム駆動用モータとの間のクラッチ機構の構成を例示した側面断面図である。 図４は、ランピングの説明に使用した説明図である。 図５は、ランピング防止制御に関する処理手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１…レンズ装置、２…レンズ鏡胴、３…カメラ本体、４…フォーカスリング、６…ズームリング、８…アイリスリング、１２…ドライブユニット、１８…ズームシーソースイッチ、４０…クラッチ機構、５０…ＣＰＵ、５２…クラッチ制御部、ＦＬ…フォーカスレンズ、ＺＬ…ズームレンズ、Ｉ…絞り、ＦＭ…フォーカス駆動用モータ、ＺＭ…ズーム駆動用モータ、ＩＭ…絞り駆動用モータ、ＦＥ、ＺＥ…エンコーダ、ＩＰ…ポテンショメータ

Claims (3)

1. 被写体を結像するための撮影光学系に配置された変倍用のズームレンズの位置を検出するズーム位置検出手段と、
   前記撮影光学系の絞りの位置を検出する絞り位置検出手段と、
   前記ズームレンズに動力伝達可能に連結された手動操作可能なズーム操作部材を備え、該ズーム操作部材の操作に従って前記ズームレンズを移動させるズーム操作手段と、
   前記ズーム操作部材に与える負荷の大きさを変更し、前記ズーム操作部材の操作に必要な操作力を変更する負荷手段と、
   前記ズーム位置検出手段により検出された前記ズームレンズの位置及び前記絞り位置検出手段により検出された前記絞りの位置に基づいて、前記撮影光学系にランピングが生じているか否かを判定するランピング判定手段と、
   前記ズーム操作部材が手動操作されている場合において、前記ランピング判定手段によりランピングが生じていると判定された場合には、前記ランピング判定手段によりランピングが生じていないと判定された場合よりも、前記負荷手段により前記ズーム操作部材に与える負荷を大きくし、前記ズーム操作部材の操作に必要な操作力を大きくする負荷制御手段と、
   を備えたことを特徴とするレンズ制御装置。
2. 前記負荷制御手段は、前記ランピング判定手段によりランピングが生じていると判定された場合であって、且つ、前記ズーム操作部材がテレ方向に手動操作されている場合にのみ、前記負荷手段により前記ズーム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のレンズ制御装置。
3. 前記ズーム操作部材に動力伝達機構を介して動力伝達可能に連結されたモータと、
   前記動力伝達機構を接続状態又は切断状態に切り替えるクラッチ手段と、
   前記ズーム操作部材を手動操作する手動モードの場合に前記クラッチ手段により前記動力伝達機構を切断状態に設定し、前記ズーム操作部材を前記モータにより操作する電動モードの場合に前記クラッチ手段により前記動力伝達機構を接続状態に設定するクラッチ制御手段と、
   を備え、
   前記負荷手段は、前記クラッチ手段により前記動力伝達機構を接続状態又は切断状態に切り替えて前記ズーム操作部材に前記モータを連結させた状態又は連結させない状態に切り替えることによって前記ズーム操作部材に与える負荷の大きさを変更し、
   前記負荷制御手段は、前記クラッチ制御手段により前記動力伝達機構を切断状態に設定して前記手動モードに設定している場合に、前記クラッチ制御手段により前記動力伝達機構を接続状態に切り替えることによって、前記ズーム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又は２のレンズ制御装置。

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