JP2008310093A

JP2008310093A - レンズ装置

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Publication number: JP2008310093A
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Inventors: Isao Tanaka; 伊砂雄田中
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Publication date: 2008-12-25
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Abstract

【課題】レンズ本体とデマンドとが離れた撮影においても、設置作業が容易であり、信頼性を低下することがないようにする。
【解決手段】カメラ本体１０に装着したレンズ本体２０に、指令信号変換手段、時系列位置信号変換手段、無線通信手段、通信状態監視手段、通信手順切換手段を設ける。ズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０を接続した信号変換ユニット９０に、時系列指令信号変換手段、位置信号変換手段、無線手段、通信状態監視手段、通信手順切換手段を設ける。レンズ本体２０と信号変換ユニット９０の間で無線通信を行うことにより、接続ケーブルを不要とし運用性を向上させると共に、信頼性の高い無線通信を可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば放送用テレビレンズとして使用し、複数の指令装置によりズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り等の可動光学部材を駆動、制御するレンズ装置に関するものである。

特許文献１、２には従来のテレビレンズにおけるズーム、フォーカス等の可動光学部材の制御システムが示されている。これらのシステム構成では、レンズ本体に対して、ズーム駆動に対する指令信号を出力する指令装置であるズームデマンドと、フォーカス駆動に対する指令信号を出力する指令装置であるフォーカスデマンドとが接続されている。この他に、レンズ本体に接続される指令装置としては、絞り指令出力を行うもの、防振光学系の制御を行うものなど、複数の指令装置が接続可能となっている。

また、レンズ本体と指令装置との接続は、コネクタを使用したケーブル接続により行われ、特許文献１のコネクタは２０ピン構成であり、レンズ本体と指令装置間のケーブルもピン数と同じ２０芯のケーブルが使用される。また、レンズ本体と指令装置間のケーブルは、特許文献２に示すようにレンズ本体の傍で操作するため、１ｍ程度のものが標準的に用意されている。

また、スタジオ撮影などの場合は、テレビカメラ、テレビレンズ、ズームデマンド、フォーカスデマンドを三脚に取り付けて運用する三脚運用がある。この他に、ズームデマンド、フォーカスデマンドを使用せずに、テレビカメラとテレビレンズとの組合わせでカメラマンが肩に担いで運用する肩担ぎ運用がある。

図１２は上述した従来例のテレビ撮影システムのブロック図を示している。カメラ本体１に接続したレンズ本体２のズームレンズを操作するズームデマンド３には、ズームの駆動制御を行うズーム指令の他に、リターンスイッチ指令、ＶＴＲスイッチ指令、ショット指令、ショット記憶指令が可能となっている。また、レンズ本体２のフォーカスレンズを操作するフォーカスデマンド４には、フォーカスの駆動制御を行うフォーカス指令の他に、ズームデマンド２と同等のスイッチ指令が可能となっている。レンズ本体１、ズームデマンド３又はフォーカスデマンド４との接続は、標準的に用意されている２０芯前後で長さ１ｍ程度のケーブル５、６、コネクタ７、８を介して使用されている。

特開２００５−３２８４９６号公報特開平９−６８６４０号公報

上述のように従来技術では、レンズ本体２と各デマンド３、４とは多芯のケーブル５、６で接続されており、デマンドである指令装置を複数接続する際は、その指令装置の数のケーブル本数を必要とする。

３〜５ｍ程度のクレーンの先端にカメラとレンズを設置し、クレーン元でカメラマンが指令装置を操作して撮影を行うクレーン撮影や、自然の中で設置したカメラとレンズから離れて猛獣等の撮影を行う場合がある。このとき、レンズ本体と指令装置間の標準的なケーブルでは長さが足りず、専用の延長ケーブルの製作と設置が必要になり、その製作と設置に際し、費用と時間が掛かることになる。また、ケーブル１本当たり２０芯前後で、芯数が多く長いケーブルを指令装置の台数分を使用して設置するため、設置作業におけるケーブル破損の危険性があり、信頼性が低下するという問題がある。

また、三脚運用から肩担ぎ運用とを即座に切換えて運用することで、撮影状況に応じた運用形態の変更が、１台のテレビカメラとテレビレンズで可能となることが要望されている。しかし三脚運用の際には、テレビカメラとテレビレンズは一体で即座に外すことができるが、更にズームデマンド、フォーカスデマンドとの接続ケーブルをテレビレンズから外さないと、肩担ぎ運用ができず、即座に切換えることはできない。

本発明の目的は、レンズ本体と指令装置とが離れて撮影する場合においても、設置作業が容易であり、かつ信頼性を低下することがないレンズ装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るレンズ装置の技術的特徴は、複数の可動光学部材を備えたレンズ本体と、前記可動光学部材への指令信号を生成する複数の指令装置と、これらの指令装置と有線接続し前記レンズ本体と無線接続する信号変換ユニットとから成るレンズ装置において、前記レンズ本体は、前記複数の可動光学部材の位置を検出し位置信号を生成すると共に前記指令信号と前記位置信号とに基づいて前記各可動光学部材を駆動する駆動制御手段と、前記信号変換ユニットからの時系列指令信号を元の複数の指令信号に変換する指令信号変換手段と、前記複数の可動光学部材の位置信号を時系列位置信号に変換する時系列位置信号変換手段と、前記時系列位置信号を前記信号変換ユニットに無線送信する無線通信手段とを備え、前記信号変換ユニットは、前記複数の指令装置から入力される前記指令信号を時系列指令信号に変換する時系列指令信号変換手段と、前記レンズ本体からの前記時系列位置信号を元の前記複数の位置信号に変換し前記複数の指令装置に出力する位置信号変換手段と、前記時系列指令信号を前記レンズ本体に無線送信する無線通信手段とを備え、前記レンズ本体と前記信号変換ユニットの少なくとも一方に、無線通信状態を監視する通信状態監視手段と、前記無線通信状態により通信手順を切換える通信手順切換手段とを備えたことにある。

本発明に係るレンズ装置によれば、レンズ本体と指令装置間との間の接続ケーブルが不要となり、ケーブル破損等の危険性が全くなくなり、設置性と運用性が改善される。

また、通信状態監視手段と、通信手順切換手段とにより、無線化に伴う電波干渉や指向性の影響を受けた場合でも、無線データ通信の信頼性を維持、向上することが可能となる。更に、三脚運用から肩担ぎ運用に、三脚から外すことで即座に運用可能となる。

本発明を図１〜図１１に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例の概略構成図を示し、カメラ本体１０に装着したレンズ本体２０と、カメラマンの操作による指令装置であるズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０をケーブルにより有線接続した信号変換ユニット９０とから成っている。レンズ本体２０と信号変換ユニット９０の間は、無線接続により通信がなされるように構成されている。

図２はカメラ本体１０とレンズ本体２０のブロック回路構成図である。カメラ本体１０にはＣＣＤから成る撮像素子１１が設けられている。レンズ本体２０には、撮像素子１１の光軸上に、可動光学部材である絞り２１、ズームレンズ２２、フォーカスレンズ２３が配列されている。

絞り２１、ズームレンズ２２、フォーカスレンズ２３には、それぞれの位置を検出する絞りポテンショメータ２４、ズームポテンショメータ２５、フォーカスポテンショメータ２６が配置されている。更に、可動光学部材を駆動する絞りモータ２７、ズームモータ２８、フォーカスモータ２９が設けられている。絞りポテンショメータ２４、ズームポテンショメータ２５、フォーカスポテンショメータ２６の出力は、それぞれ増幅器３０、３１、３２及びＡ／Ｄ変換器３３、３４、３５を経由してＣＰＵ３６に接続されている。またＣＰＵ３６の出力は、それぞれＤ／Ａ変換器３７、３８、３９及び増幅器４０、４１、４２を経て絞りモータ２７、ズームモータ２８、フォーカスモータ２９に接続されている。

更に、ＣＰＵ３６の出力はそれぞれＤ／Ａ変換器４３、４４、４５及び増幅器４６、４７、４８を経て、絞りアナログ位置信号ａ、ズームアナログ位置信号ｂ、フォーカスアナログ位置信号ｃが時系列位置信号変換手段４９に接続されている。

時系列位置信号変換手段４９には、ＣＰＵ３６からの各スイッチアンサ信号ｄ、デジタル通信アンサ信号ｅ、デジタル通信アンサ信号ｆが接続されている。更に、時系列位置信号変換手段４９の出力である時系列位置信号ＳＡは、変調手段５１を介して無線通信手段５２に接続されている。

一方、信号変換ユニット９０の信号を受けた無線通信手段５２の出力である時系列指令信号ＳＢは、復調手段５３を経て指令信号変換手段５４に接続されている。指令信号変換手段５４の出力である絞りアナログ指令信号ｇ、ズームアナログ指令信号ｈ、フォーカスアナログ指令信号ｉは、それぞれ増幅器５５、５６、５７及びＡ／Ｄ変換器５８、５９、６０を経てＣＰＵ３６に接続されている。

また、指令信号変換手段５４とＣＰＵ３６との間に、各スイッチ指令信号ｊ、デジタル通信指令信号ｋ、デジタル通信指令信号ｌが受信するようにされている。更に、無線通信手段５２の出力は通信状態監視手段６１を介して、ＣＰＵ３６に接続した通信手順切換手段６２に接続されている。

レンズ本体２０において、Ｄ／Ａ変換器３７、３８、３９はＣＰＵ３６からのデジタル値である絞り／ズーム／フォーカス駆動指令をアナログ値に変換する。増幅器４０、４１、４２はＤ／Ａ変換器３７、３８、３９からのアナログ駆動信号を電力増幅し、各モータ２７、２８、２９を駆動することで各可動光学部材を動作させる。

増幅器３０、３１、３２はポテンショメータ２４、２５、２６からの信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器３３、３４，３５は増幅器３０、３１、３２経由のポテンショメータ２４、２５、２６のアナログ電圧をデジタル値に変換し、ＣＰＵ３６は絞り位置／ズームレンズ位置／フォーカスレンズ位置として読み込む。なお、位置検出手段としてポテンショメータ２４、２５、２６の代りに、エンコーダが使用されることもある。

無線通信手段５２は後述する信号変換ユニット９０から送られてくる無線データの受信と、レンズ本体２０から信号変換ユニット９０に送信する変調データを無線化し送信する。復調手段５３は無線通信手段５２で受信した変調データを復調し時系列指令信号ＳＢにする。指令信号変換手段５４は復調手段５３からの一連の時系列指令信号ＳＢを、絞りアナログ指令信号ｇ、ズームアナログ指令信号ｈ、フォーカスアナログ指令信号ｉ、各スイッチ指令信号ｊ、デジタル通信指令信号ｋ、デジタル通信指令信号ｌに分割する。

増幅器５５、５６、５７は指令信号変換手段５４から分割された絞りアナログ指令信号ｇ、ズームアナログ指令信号ｈ、フォーカスアナログ指令信号ｉを増幅、整合する。Ａ／Ｄ変換器５８、５９、６０は、増幅器５５、５６、５７からの各指令信号ｇ〜ｉをＣＰＵ３６に送出する。

また、Ｄ／Ａ変換器４３、４４、４５、増幅器４６、４７、４８は、ＣＰＵ３６からズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０に送出する絞りアナログ位置信号ａ、ズームアナログ位置信号ｂ、フォーカスアナログ位置信号ｃを生成する。

時系列位置信号変換手段４９でこれらのアナログ位置信号ａ〜ｃは時系列位置信号ＳＡに変換される。時系列位置信号変換手段４９はこの他に、ＣＰＵ３６からの各スイッチアンサ信号ｄ、デジタル通信アンサ信号ｅ、デジタル通信アンサ信号ｆを読み込み、一連の時系列位置信号ＳＡに変換する。

変調手段５１は時系列位置信号変換手段４９からの時系列位置信号ＳＡを変調し、後段の無線通信手段５２に変調された時系列位置信号ＳＡを送る。通信状態監視手段６１は無線通信手段５２の無線通信状態を監視する。通信手順切換手段６２は通信状態監視手段６１からの無線通信状態を表す指標を判断し、通信手順を切換える。

ＣＰＵ３６は指令信号変換手段５４からのアナログによる絞り／ズーム／フォーカス指令信号ｇ〜ｉを、増幅器５５、５６、５７、Ａ／Ｄ変換器５８、５９、６０を経由して取り込む。また、デジタル通信指令信号ｋ、ｌをＣＰＵ３６に取り込む。ＣＰＵ３６はこれら取り込んだ絞り／ズーム／フォーカス指令信号ｇ〜ｉと、各ポテンショメータ２４、２５、２６から取り込んだ絞り／ズーム／フォーカス位置とを基に演算を行い、各モータ２７、２８、２９を駆動制御する各指令信号を出力する。

図３はズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０、信号変換ユニット９０のブロック回路構成図であり、ズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０は、ケーブル、コネクタ１０１、１０２、１０３を介して信号変換ユニット９０に接続されている。

ズームデマンド７０はズーム指令信号の他に、リターンスイッチ指令信号、ＶＴＲスイッチ指令信号、ショット命令信号、ショット記憶指令信号の各スイッチ指令信号を出力するようになっている。また、フォーカスデマンド８０はフォーカス指令信号の他に、リターンスイッチ信号、ＶＴＲスイッチ信号、ショット命令信号、ショット記憶信号の各スイッチ指令信号を出力するようになっている。

信号変換ユニット９０においては、コネクタ１０１〜１０３を介して得られた信号が、時系列指令信号変換手段９１に接続されている。これらの信号は、絞りアナログ指令信号ｇ、ズームアナログ指令信号ｈ、フォーカスアナログ指令信号ｉ、各スイッチ指令信号ｊ、デジタル通信指令信号ｋ、デジタル通信指令信号ｌである。時系列指令信号変換手段９１において変換された時系列指令信号ＳＢは、変調手段９２を介して無線通信手段９３に接続されている。

また、無線通信手段９３を介してレンズ本体２０から得られた時系列位置信号ＳＡは、復調手段９４を介して位置信号変換手段９５に接続されている。位置信号変換手段９５での変換により、絞りアナログ位置信号ａ、ズームアナログ位置信号ｂ、フォーカスアナログ位置信号ｃ、各スイッチアンサ信号ｄ、デジタル通信アンサ信号ｅ、デジタル通信アンサ信号ｆが出力されている。これらの信号はコネクタ１０１〜１０３を介してズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０に接続されている。

更に、無線通信手段９３の出力は通信状態監視手段９６を経て通信手順切換手段９７に接続されている。また、電源供給手段９８から電力がコネクタ１０１〜１０３を介してズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０に接続されている。

この信号変換ユニット９０において、コネクタ１０１〜１０３はズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０をケーブルにより接続し、コネクタ１０１〜１０３は従来例と同様の２０ピン前後の多ピン構成になっている。時系列指令信号変換手段９１にはコネクタ１０１〜１０３経由で、絞りアナログ指令信号ｇ、ズームアナログ指令信号ｈ、フォーカスアナログ指令信号ｉ、各スイッチ指令信号ｊ、デジタル通信指令信号ｋ、デジタル通信指令信号ｌが入力される。時系列指令信号変換手段９１はこれらの信号を時系列指令信号ＳＢに変換する。

変調手段９２は時系列指令信号ＳＢを変調し、無線通信手段９３は変調手段９２からの変調された時系列指令信号ＳＢを無線化し送信すると共に、レンズ本体２０の無線通信手段５２から送信される無線化された時系列位置信号ＳＡを受信する。

復調手段９４は無線通信手段９３で受信し変調された時系列位置信号ＳＡを復調する。位置信号変換手段９５は復調手段９４からの時系列位置信号ＳＡを、絞りアナログ位置信号ａ、ズームアナログ位置信号ｂ、フォーカスアナログ位置信号ｃ、各スイッチアンサ信号ｄ、デジタル通信アンサ信号ｅ、デジタル通信アンサ信号ｆに分けて出力する。

通信状態監視手段９６は無線通信手段９３の無線通信状態を監視する。通信手順切換手段９７は通信状態監視手段９６からの無線通信状態を表す指標を判断し、通信手順を切換える。電源供給手段９８には、ズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０、そして信号変換ユニット９０の動作に必要とするバッテリやＡＣアダプタなどが用いられている。

無線通信手段５２、９３は、無線ＬＡＮ、Bluetooth、Zigbee等の規格化された通信方式を利用することができる。

図４は信号変換ユニット９０の時系列指令信号変換手段９１における処理フローチャート図である。ステップＳ１００は時系列指令信号変換手段９１での処理を開始する。ステップＳ１０１ではデマンド７０、８０からの各スイッチ指令信号ｊに含むリターンスイッチ信号を読み込み、その結果をステップＳ１０２で時系列指令信号ＳＢに出力する。ステップＳ１０３では、デマンド７０、８０からの各スイッチ指令信号ｊに含むＶＴＲスイッチ信号を読み込み、その結果をステップＳ１０４で時系列指令信号ＳＢに出力する。

次に、ステップＳ１０５でデマンドからの各スイッチ指令信号ｊに含むショット記憶スイッチ信号を読み込み、その結果をステップＳ１０６で時系列指令信号ＳＢに出力する。ステップＳ１０７でデマンド７０、８０からの各スイッチ指令信号ｊに含むショット命令スイッチ信号を読み込み、その結果をステップＳ１０８で時系列指令信号ＳＢに出力する。

ステップＳ１０９でデマンド７０、８０からの絞りアナログ指令信号ｇを読み込み、その値をステップＳ１１０で時系列指令信号ＳＢに出力する。ステップＳ１１１でデマンド８０からのフォーカスアナログ指令信号ｉを読み込み、その値をステップＳ１１２で時系列指令信号ＳＢに出力する。次に、ステップＳ１１３でデマンド７０、８０からのズームアナログ指令信号ｈを読み込み、その値をステップＳ１１４で時系列指令信号ＳＢに出力する。

ステップＳ１１５でデマンド７０、８０からのデジタル通信指令信号ｋの指令を読み込み、ステップＳ１１６で時系列指令信号ＳＢに出力する。ステップＳ１１７でデマンド７０、８０からのデジタル通信指令信号ｌを読み込み、ステップＳ１１８で時系列指令信号ＳＢに出力する。この後にステップＳ１０１に戻り、同じ処理を繰り返す。

以上の処理により、複数のデマンド７０、８０から入力される複数の指令信号を、図５に示す１連の時系列指令信号ＳＢとすることができる。更に、接点信号やシリアル通信信号など、異なる通信方式をも１連の時系列指令信号ＳＢとすることが可能となる。この後に、変調手段９２、無線通信手段９３により、変調・無線化された時系列指令信号ＳＢがレンズ本体２０に送信される。

図６はレンズ本体２０の指令信号変換手段５４における処理フローチャート図である。ステップＳ２００は指令信号変換手段５４での処理スタートである。ステップＳ２０１で、時分割指令信号を読み込み、ステップＳ２０２で時分割指令信号がリターンスイッチ指令信号であるかを判断し、リターンスイッチ指令信号であればステップＳ２０３に、そうでなければステップＳ２０４に移行する。ステップＳ２０３では、その値を各スイッチ指令信号ｊへ含むリターンスイッチ出力線に出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０４では、読み込んだ時分割指令信号がＶＴＲスイッチ指令信号であるかを判断し、ＶＴＲスイッチ指令信号であればステップＳ２０５に、そうでなければステップＳ２０６に移行する。ステップＳ２０５では、その値を各スイッチ指令信号ｊに含むＶＴＲスイッチ出力線に出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０６では、読み込んだ時分割指令信号がショット記憶指令信号であるかを判断し、ショット記憶指令信号であればステップＳ２０７に、そうでなければステップＳ２０８に移行する。ステップＳ２０７では、その値を各スイッチ指令信号ｊに含むショット記憶出力線に出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０８では、読み込んだ時分割指令信号がショット指令信号であるかを判断し、ショット指令信号であればステップＳ２０９に、そうでなければステップＳ２１０に移行する。ステップＳ２０９では、その値を各スイッチ指令信号ｊに含むショット出力線に出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１０では、読み込んだ時分割指令信号が絞りアナログ指令信号であるかを判断し、絞りアナログ指令信号ｇであればステップＳ２１１に移行する。ステップＳ２１１では、その値を絞りアナログ指令信号ｇに出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

次にステップＳ２１２では、読み込んだ時分割指令信号がフォーカスアナログ指令信号ｉであるかを判断し、フォーカスアナログ指令信号ｉであればステップＳ２１３に、そうでなければステップＳ２１４に移行する。ステップＳ２１３では、その値をフォーカスアナログ指令信号ｉに出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１４では、読み込んだ時分割指令信号がズームアナログ指令信号ｈであるかを判断し、ズームアナログ指令信号ｈであればステップＳ２１５に、そうでなければステップＳ２１６に移行する。ステップ２１５では、その値をズームアナログ指令信号ｉに出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１６では読み込んだ時分割指令信号がデジタル通信指令信号ｋであるかを判断し、デジタル通信指令信号ｋであればステップＳ２１７に、そうでなければステップＳ２１８に移行する。ステップＳ２１７では、その値をデジタル通信指令信号ｋに出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１８では、読み込んだ時分割指令信号がデジタル通信指令信号ｌであるかを判断し、デジタル通信指令信号ｌであればステップＳ２１９に、そうでなければステップＳ２０１に戻る。ステップＳ２１９では、その値をデジタル通信指令信号ｌに出力し、その後にステップＳ２０１に戻る。

以上の処理により、無線通信手段５２、復調手段５３を経て取り込まれる時系列指令信号ＳＢは、レンズ本体２０内の指令信号変換手段５４により、元の各種指令信号に戻される。

また、時系列位置信号変換手段４９での処理は、図４、図５に示した時系列指令信号変換手段９１と同等であり、位置信号変換手段９５での処理は図６に示した指令信号変換手段５４と同等である。

レンズ本体２０と信号変換ユニット９０の双方に設けている通信状態監視手段６１、９６は、無線通信手段５２、９３の通信状態を監視するものである。具体的には、双方の無線通信手段５２、９３が互いの送受信データが正確に行われたか否かを、送受信データ毎、或いは一定時間ごとに確認し、この結果を数値指標として図示しない通信状態表示手段に表示する。この際の確認は、受信データ数に対して受信エラーを起こしたデータ数の割合である通信エラーレートを、送信側に双方で通知し合うことなどにより可能となる。

また、通信手順切換手段６２、９７は通信状態監視手段６１、９６から出力される通信状態を表す通信エラーレートなどの数値を読み込み、現在の通信状態を判断し、現在の通信状態に最適な通信手順を選択する。

図７は信号変換ユニット９０の通信手順切換手段９７での処理フローチャート図である。ステップＳ３００は処理のスタートであり、ステップＳ３０１は通信状態監視手段９６から通信状態の指標である通信エラーレートを読み込む。ステップＳ３０２では、通信エラーレートと比較値である例えば０．９と比較する。この比較値は任意に設定及び変更可能とする。ステップＳ３０２で通信エラーレートが０．９よりも大きい場合、つまりエラーが少なく通信状態が良好な場合はステップＳ３０３に移行し、エラーが多く通信状態が悪い場合はステップＳ３０４に移行する。ステップＳ３０３では、ズームデマンド７０、フォーカスデマンド８０の各指令信号の指令状態が変化したときのみ、図５に示した一連の時系列指令信号ＳＢを送出して戻る。一方、ステップＳ３０４では一定の送受信周期で、図５に示した一連の時系列指令信号ＳＢを送出して戻る。

図７の処理により、通信状態が良好のときはデマンド７０、８０の各指令信号が変化した時のみ時系列指令信号ＳＢを出力する。これにより、無駄な送信をなくし、信号変換ユニット９０内の電源供給手段９８の消費電力を下げ、バッテリ寿命を長くすることが可能となる。更に、通信状態が悪くなった場合は、一定周期毎に図５に示す時系列指令信号ＳＢを送出することで、送信回数を増加し送信データの信頼性を上げることができる。

更に、通信状態監視手段６１、９６からの通信エラーレートに閾値を設けて、ＬＥＤ等を点灯／消灯／点滅させる表示手段を設けることで、カメラマンなどの使用者に対して、現在の通信状態の通知が可能となる。これにより、使用者が通信状態が悪いことを認識して、レンズ本体２０と信号変換ユニット９０との位置関係、距離関係を変更し、良好な通信状態に変えることが可能となる。

上記においては、信号変換ユニット９０内の通信状態監視手段９６、通信手順切換手段９７について説明したが、レンズ本体２０側の通信状態監視手段６１、通信手順切換手段６２の作用と効果は同様である。また、通信状態表示手段はレンズ本体２０、信号変換ユニット９０の双方、又は何れかにあってもよい。

このような構成とすることで、レンズ本体２０側とデマンド７０、８０側とを接続する接続ケーブルが不要となると共に、無線通信の状態が変化しても、データ通信における信頼性が確保される。そして、レンズ本体２０とデマンド７０、８０との位置に影響されずに、設置性、運用性が良く、信頼性を低下することのないレンズ装置が実現でき、更に三脚運用から肩担ぎ運用に、即座に運用可能となる。

本実施例においては、指令信号変換手段５４、時系列位置信号変換手段４９、復調手段５３、変調手段５１、無線通信手段５２、通信状態監視手段６１、通信手順切換手段６２をレンズ本体２０内に設けた。しかし、これらはレンズ本体２０の外部に別体のアダプタとして設けてもよい。この場合は、図１２に示した既存のレンズ本体１に対してこのアダプタと信号変換ユニット９０を追加することで、既存のレンズシステムを使用しながら、ケーブル破損等の危険性がなくなり、信頼性と運用性が向上することが可能となる。

また、実施例の説明においては、ＣＰＵ３６、指令信号変換手段５４、時系列位置信号変換手段４９、通信状態監視手段６１、通信手順切換手段６２は、それぞれ別体の構成としたが、同一のＣＰＵ３６により構成してもよい。

また、実施例の説明においては、光学可動部材として絞り２１、ズームレンズ２２、フォーカスレンズ２３を示したが、その他の可動光学部材としてエクステンダレンズやイメージスタビライザ等があり、これらを指令制御するようにしても、同様の効果が得られる。

図８は信号変換ユニット９０側の通信手順切換手段９７における実施例２の処理フローチャート図であり、実施例１とは通信手順切換手段９７の処理内容が異なる。

ステップＳ４００は処理のスタートであり、ステップＳ４０１は通信状態監視手段９６から通信状態の指標である通信エラーレートを読み込む。ステップＳ４０２では通信エラーレートとこの場合は比較値０．９と比較し、この比較値は任意に設定及び変更可能とする。ステップＳ４０２で通信エラーレートが０．９よりも大きい場合、つまりエラーが少なく通信状態が良好な場合にはステップＳ４０３に移行し、エラーが多く通信状態が悪い場合にはステップＳ４０４に移行する。

ステップＳ４０３では、一定の送受信周期Ｔ１毎に、図５に示した一連の時系列指令信号ＳＢを送出して戻る。一方、ステップＳ４０４では一定周期Ｔ１よりも短い送受信周期Ｔ２毎に、一連の時系列指令信号ＳＢを送出して戻る。

図８の処理により、通信状態が良好の時は一定周期Ｔ１毎に、通信状態が悪い場合は一定周期Ｔ２毎に時系列指令信号ＳＢを送ることで、通信状態が悪くなった場合は送信回数を増加し、送信データの信頼性を向上することができる。

上記においては、信号変換ユニット９０内の通信状態監視手段９６、通信手順切換手段９７について説明したが、レンズ本体２０側の通信状態監視手段６１、通信手順切換手段６２においても、作用、効果は同様である。

図９は信号変換ユニット９０側の通信手順切換手段９７での実施例３の処理フローチャート図であり、通信手順切換手段９７の処理内容が異なるものである。

ステップＳ５００は処理のスタートであり、ステップＳ５０１は通信状態監視手段９６から通信状態の指標である通信エラーレートを読み込む。ステップＳ５０２では、通信エラーレートと比較値０．９と比較する。ステップＳ５０２で通信エラーレートが０．９よりも大きい場合、つまりエラーが少なく通信状態が良好な場合はステップＳ５０３に移行し、エラーが多く通信状態が悪い場合はステップＳ５０４に移行する。

ステップＳ５０３では、無線送信出力を強度Ｐ１にしてステップＳ５０５に移行する。一方、ステップＳ５０４では無線送信出力を強度Ｐ１よりも大きい強度Ｐ２にしてステップＳ５０５に移行する。次に、ステップＳ５０５では一定周期毎に、図５に示した一連の時系列指令信号ＳＢを送出して戻る。

図９の処理により、通信状態が良好の時は無線送信出力を小さい強度Ｐ１にし、通信状態が悪い場合は無線送信出力を大きい強度Ｐ２にした後に、時系列指令信号ＳＢを送る。これにより、通信状態が悪くなった場合でも無線通信出力を増加し、送信データの信頼性を上げることができる。

図１０は信号変換ユニット９０側の通信手順切換手段９７における実施例４の処理フローチャート図であり、通信手順切換手段９７の処理内容が異なるものである。

ステップＳ６００は処理のスタートであり、ステップＳ６０１は通信状態監視手段９６から通信状態の指標である通信エラーレートを読み込む。ステップＳ６０２では通信エラーレートと比較値０．９と比較する。ステップＳ６０２で通信エラーレートが０．９よりも大きい場合、つまりエラーが少なく通信状態が良好な場合はステップＳ６０３に移行し、エラーが多く通信状態が悪い場合はステップＳ６０４に移行する。ステップＳ６０３では、一連の時系列指令信号ＳＢを送出して戻る。

一方、ステップＳ６０４ではデマンドの機能の優先順位に従って送信回数を決めた一連の時系列指令信号ＳＣを送出し戻る。図１１は指令装置の機能の優先順位に従って送信回数を決めた一連の時系列指令信号ＳＣの例を示している。レンズ本体２０側の機能スイッチに対応した応答性を必要し、第１優先順位とするリターンスイッチ指令信号とＶＴＲスイッチ指令信号については、３回の指令を送出する通信処理を行う。次に、第２優先順位とする絞りアナログ指令信号ｇとフォーカスアナログ指令信号ｉについては、２回の指令を送出する。その他の指令に付いては、１回の指令信号を送出する。

図１０の処理により、通信状態が良好のときは図５に示した時系列指令信号ＳＢを送り、通信状態が悪い場合は図１１に示す時系列指令信号ＳＣを送ることで、通信状態が悪くなった場合でも機能の優先順位に従い、送信データの信頼性を向上させることができる。

上記においては、信号変換ユニット９０内の通信状態監視手段９６、通信手順切換手段９７について説明したが、レンズ本体２０側の通信状態監視手段６１、通信手順切換手段６２においても、その作用、効果は同様である。

また、図７〜図１０において、通信手順切換手段９７の処理フローチャート図を示したが、これらの複数の処理を組み合わせても、同様の効果が得られる。

実施例１の概略構成図である。カメラ本体とレンズ本体のブロック回路構成図である。ズームデマンド、フォーカスデマンド、信号変換ユニットのブロック回路構成図である。時系列指令変換手段での処理フローチャート図である。時系列指令信号ＳＢの説明図である。指令信号変換手段の処理フローチャート図である。通信手順切換手段の処理フローチャート図である。実施例２の通信手順切換手段の処理フローチャート図である。実施例３の通信手順切換手段の処理フローチャート図である。実施例４の通信手順切換手段の処理フローチャート図である。時系列指令信号ＳＣの説明図である。従来例のブロック図である。

符号の説明

１０カメラ本体
１１撮像素子
２０レンズ本体
２１絞り
２２ズームレンズ
２３フォーカスレンズ
２４絞りポテンショメータ
２５ズームポテンショメータ
２６フォーカスポテンショメータ
２７絞りモータ
２８ズームモータ
２９フォーカスモータ
３６ＣＰＵ
４９時系列位置信号変換手段
５１、９２変調手段
５２、９３無線通信手段
５３、９４復調手段
５４指令信号変換手段
６１、９６通信状態監視手段
６２、９７通信手順切換手段
７０ズームデマンド
８０フォーカスデマンド
９０信号変換ユニット
９１時系列指令信号変換手段
９５位置信号変換手段
９８電源供給手段
１０１〜１０３コネクタ

Claims

複数の可動光学部材を備えたレンズ本体と、前記可動光学部材への指令信号を生成する複数の指令装置と、これらの指令装置と有線接続し前記レンズ本体と無線接続する信号変換ユニットとから成るレンズ装置において、
前記レンズ本体は、前記複数の可動光学部材の位置を検出し位置信号を生成すると共に前記指令信号と前記位置信号とに基づいて前記各可動光学部材を駆動する駆動制御手段と、前記信号変換ユニットからの時系列指令信号を元の複数の指令信号に変換する指令信号変換手段と、前記複数の可動光学部材の位置信号を時系列位置信号に変換する時系列位置信号変換手段と、前記時系列位置信号を前記信号変換ユニットに無線送信する無線通信手段とを備え、
前記信号変換ユニットは、前記複数の指令装置から入力される前記指令信号を時系列指令信号に変換する時系列指令信号変換手段と、前記レンズ本体からの前記時系列位置信号を元の前記複数の位置信号に変換し前記複数の指令装置に出力する位置信号変換手段と、前記時系列指令信号を前記レンズ本体に無線送信する無線通信手段とを備え、
前記レンズ本体と前記信号変換ユニットの少なくとも一方に、無線通信状態を監視する通信状態監視手段と、前記無線通信状態により通信手順を切換える通信手順切換手段とを備えたことを特徴とするレンズ装置。
前記通信状態監視手段による送信、受信データの通信状態を表示する通信状態表示手段を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
前記通信状態は数値指標で表すことを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
前記通信手順切換手段は前記通信状態監視手段による前記通信状態が良好の場合には、前記指令装置の指令状態が変化したときに通信することを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ装置。
前記通信手順切換手段は前記通信状態監視手段による前記通信状態により、送受信周期を変化させることを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ装置。
前記通信手順切換手段は前記通信状態監視手段による前記通信状態により、無線送信出力を変化させることを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ装置。
前記通信手順切換手段は前記通信状態監視手段による前記通信状態により、前記指令装置の機能スイッチに対応した優先順位に従った通信処理を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ装置。