JP3826019B2 - 光学制御装置、光学駆動ユニット、光学システムおよび撮影システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラ、ビデオカメラ等に用いられるレンズ装置のズーム、フォーカス、アイリス等の光学調節手段を制御する光学制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
テレビレンズやビデオレンズ等、ズームスイッチやズームデマンドといったズーム速度を制御する装置は、例えば特開昭51−40924号公報にて提案されている。
【0003】
すなわち、テレビレンズやビデオレンズ等のズームは、モータなどの駆動系と、この駆動系の作動を制御する制御系とからなるサーボ系により行われるようになっており、このサーボ系に指令信号を与えるために、ズームスイッチやズームデマンドが使用される。そしてズーム速度は、ズームスイッチ等の操作量に応じて低速度から高速度まで撮影者が欲するズーム速度に調整できる。
【0004】
ところで、ハンディ撮影に使用されるENGカメラ用ズームレンズの鏡筒部分には、ドライブユニット等と呼ばれるズーム、フォーカス、アイリス等を電動で駆動するためのモータや、位置検出器、制御回路などが収められたレンズ駆動ユニットが装着される。
【0005】
このドライブユニットには、ズームを電動で駆動するために、そのコントロールを行うズームスイッチや、ズームスイッチの操作量に対するズームレンズ光学系の駆動速度を可変設定するための速度可変ボリュームが備えられている。
【0006】
実際の撮影では、その撮影状況に応じて、低速度域のズーム操作を中心として行う場合は速度可変ボリュームを低速度側に設定し、高速度域のズーム操作を中心として行う場合には、速度可変ボリュームを高速度側に設定する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のドライブユニットでは、速度可変ボリュームによる最高速度の可変範囲がENGカメラ用ズームレンズ毎に一義的に決まっている。
【0008】
このため、高速度のズーム操作を多く行う場合、すなわち高速度側の速度設定分解能を向上させるために高速度から中速度までの速度可変ボリュームの可変範囲を欲する場合や、低速度のズーム操作を多く行う場合、すなわち低速度側の速度設定分解能を向上させたいために中速度から低速度までの速度可変ボリュームの可変範囲を欲する場合や、通常よりもさらに低速度のズーム操作を多く行う場合、すなわちより低速度側の速度可変ボリュームの可変範囲を欲する場合等、様々な撮影者の要求に対して対応できない。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願第1の発明の光学制御装置は、光学調節手段を操作量に応じた速度で駆動させるよう操作される操作手段と、この操作手段の操作量に応じた光学調節手段の駆動速度を可変設定するために操作される速度可変手段と、速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を変更する範囲変更手段とを有する。
【0010】
これにより、速度可変ボリューム等の速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を変更することができ、操作手段の操作量と光学調節手段の駆動速度との関係を撮影者の要求等に応じて、幅広くかつ最適に設定することが可能となる。
【0011】
例えば、高速度側の速度設定分解能を向上させるために、速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を高速度から中速度までとしたり、低速度側の速度設定分解能を向上させるために、速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を中速度から低速度までとしたり、通常よりもさらに低速度での光学調節手段の駆動を行えるように速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を通常の低速度からより低速度までとしたりすることが可能となる。
【0012】
なお、範囲変更手段に、光学調節手段の実際の駆動速度を記憶する記憶手段を設け、この記憶手段に記憶された駆動速度を速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲の高速端の速度および低速端の速度のうち少なくとも一方の速度として設定させるようにしてもよい。
【0013】
また、範囲変更手段に、速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲として互いに異なる可変範囲を複数記憶する記憶手段を設け、使用者の選択操作等に応じて、この記憶手段に記憶された複数の可変範囲のいずれかを選択的に設定させるようにしてもよい。
【0014】
また、本願第2の発明の光学制御装置は、光学調節手段を操作量に応じた速度で駆動させるよう操作される操作手段と、この操作手段の操作量に応じた光学調節手段の駆動速度を可変設定するために操作される速度可変手段と、速度可変手段により設定可能な駆動速度における高速端の速度、低速端の速度およびこれらの間の速度のうち少なくとも1つの速度を変更する速度変更手段とを有する。
【0015】
これにより、速度可変ボリューム等の速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を変更したり、速度可変手段の操作に対する光学調節手段の駆動速度の変化パターンを変更したりすることができ、操作手段の操作量と光学調節手段の駆動速度との関係を撮影者の要求等に応じて、幅広くかつ最適に設定することが可能となる。
【0016】
例えば、上記第1の発明のように高速側又は低速側の速度設定分解能の向上を図るために速度可変手段により設定可能な駆動速度の高速端又は低速端の速度を変更して駆動速度の可変範囲を変更したり、低速側の速度設定分解能よりも高速度側の速度設定分解能を重視する場合には、高速端と低速端の間の中間域の速度を上げて速度可変手段の操作に対する駆動速度の変化パターンを低速側に比べて高速側で緩やかなものとしたり、高速側の速度設定分解能よりも低速度側の速度設定分解能を重視する場合には、中間域の速度を下げて速度可変手段の操作に対する駆動速度の変化パターンを高速側に比べて低速側で緩やかなものとしたりすることが可能となる。
【0017】
なお、速度変更手段に、光学調節手段の実際の駆動速度を記憶する記憶手段を設け、この記憶手段に記憶された駆動速度を速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲における高速端の速度、低速端の速度およびこれらの間の速度のうち少なくとも1つの速度として設定させるようにしてもよい。
【0018】
また、速度変更手段に、速度可変手段により設定可能な駆動速度における高速端の速度、低速端の速度およびこれらの間の速度の設定情報として互いに異なる情報を複数記憶する記憶手段を設け、この記憶手段に記憶された複数の設定情報のいずれかが選択されたときに、この選択された設定情報を用いて上記高速端の速度、低速端の速度およびこれらの間の速度のうち少なくとも1つの速度を変更させるようにしてもよい。
【0019】
そして、これら第1および第2の発明により、従来に比べて幅の広い光学調節手段の速度選択が可能となり、より使い勝手のよい撮影システム等を実現することが可能となる。
【0020】
なお、これら第1および第2の発明の光学制御装置は、デマンドや光学(レンズ)駆動ユニットや、光学調節手段を一体として有するいわゆる大玉のテレビレンズ等に搭載することが可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1には、本発明の第1実施形態である光学システムを構成するドライブユニット(光学駆動ユニット)Dと、このドライブユニットDが装着される撮影レンズ(光学機器)Lとを示している。撮影レンズLは、不図示のビデオカメラ又はテレビカメラに装着されて撮影システムを構成する。
【0022】
図1中のドライブユニットDにおいて、1は撮影者によって操作されるシーソータイプのズームスイッチであり、2はズーム指令信号発生器である。このズーム指令信号発生器2は、ズームスイッチ1の操作量に比例した駆動速度(駆動速度に対応した駆動量や駆動位置であってもよい)を指示する指令信号を出力する。なお、ズームスイッチ1はテレ側とワイド側とに操作可能であり、その操作方向に対応した指令も上記指令信号に含まれる。
【0023】
3は上記指令信号を後述するA/D変換器4に取り込むために信号レベル、シフト変換を行うズーム指令信号演算器、4はズーム指令信号演算器3から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器である。
【0024】
5はズーム動作を司るCPU、6はズームスイッチ1の操作量に対するズームレンズ光学系15の駆動速度を可変するズーム速度可変ボリューム(速度可変手段)である。
【0025】
7はズーム速度可変ボリューム6から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器、8はズーム速度可変ボリューム6により設定されるズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲のうち高速端の値を変更する高速端可変ボリューム(範囲変更手段、速度変更手段)、9は高速端可変ボリューム8から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器である。
【0026】
10はズーム速度可変ボリューム6により設定されるズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲のうち低速端の値を変更する低速端可変ボリューム(範囲変更手段、速度変更手段)、11は低速端可変ボリューム10から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器である。
【0027】
12はCPU5からズームレンズ光学系15を駆動するために出力される制御信号をディジタル信号からアナログ信号に変換するD/A変換器、13はD/A変換器12から出力される制御信号の信号レベル、シフト変換を行うCPU制御信号演算器、16はズームレンズ光学系15を駆動するモータ、14はモータ16を駆動するためにCPU制御信号演算器13からの信号を増幅する電力増幅器である。
【0028】
撮影レンズLにおいて、15は撮影レンズLの変倍調整を行うズームレンズ光学系である。なお、図示しないが、撮影レンズLには、ズームレンズ光学系15以外に、フォーカスレンズ光学系やアイリスユニット等が設けられている。
【0029】
モータ16の出力は、撮影レンズLに設けられた不図示のマニュアルズーム操作環を介してズームレンズ光学系15に伝達される。撮影者はこのマニュアルズーム操作環を回転操作することにより、手動でズームレンズ光学系15を駆動することも可能である。
【0030】
また、ドライブユニットDにおいて、17はズームレンズ光学系15の実際の駆動速度に応じた検出信号(速度信号)を出力するエンコーダ等の速度検出器、18は速度信号を後述するA/D変換器19に取り込むために信号レベル、シフト変換を行う速度信号演算器、19は速度信号演算器18から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器、20は上記高速端可変ボリューム8および低速端可変ボリューム10によって設定されたズーム速度可変ボリューム6の高速端および低速端の値を表示するための表示器である。
【0031】
上記構成において、まずズームスイッチ1からズームレンズ光学系15の駆動を行う場合について説明する。
【0032】
撮影者によってズームスイッチ1が操作され、ズーム指令信号発生器2からズームスイッチ1の操作量に比例した駆動速度および駆動方向を指示するズーム指令信号が出力されると、このズーム指令信号はズーム指令信号演算器3およびA/D変換器4を介してCPU5に入力される。
【0033】
CPU5には、A/D変換器7を介してズーム速度可変ボリューム6の設定情報や、A/D変換器9を介して高速端可変ボリューム8の設定情報や、A/D変換器11を介して低速端可変ボリューム10の設定情報がそれぞれ入力されている。
【0034】
CPU5では、A/D変換器4からのズーム指令信号と、A/D変換器7からのズーム速度可変ボリューム6の設定情報と、A/D変換器9からの高速端可変ボリューム8の設定情報と、A/D変換器11からの低速端可変ボリューム10の設定情報とからズーム制御信号を求め、D/A変換器12に出力する。
【0035】
D/A変換器12から出力されたズーム制御信号は、CPU制御信号演算器13および電力増幅器14に入力され、モータ16が駆動される。これにより、ズームレンズ光学系15が光軸方向に駆動されてズームが行われる。
【0036】
そして、ズームレンズ光学系15が駆動されると、速度検出器17からの信号が速度信号演算器18およびD/A変換器19を介してCPU5に入力される。CPU5は、この速度信号と、A/D変換器4からのズーム指令信号と、A/D変換器7からのズーム速度可変ボリューム6の設定情報と、A/D変換器9からの高速端可変ボリューム8の設定情報と、A/D変換器11からの低速端可変ボリューム10の設定情報により求められたズーム制御信号に対応する目標ズーム速度との比較を行い、その差が0となるようなズーム制御信号を変化させてD/A変換器15に出力する。すなわち、ズームレンズ光学系15の速度制御に関してフィードバック系を構成し、安定的なズームサーボ制御を実現している。
【0037】
また、CPU5は、表示器20に高速端可変ボリューム8と低速端可変ボリューム10によって設定された、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の最高速度の範囲を示す高速端および低速端の値(速度:例えば、ズーム全域の駆動に要する時間)を表示させる。
【0038】
次に、CPU5の処理を図2のフローチャートを用いて説明する。まず、CPU5は、A/D変換器4からズーム指令信号をAとして取得する(ステップ101)。次に、A/D変換器7からズーム速度可変ボリューム6の設定値をBとして取得する(ステップ102)。そして、A/D変換器9から高速端可変ボリューム8の設定値をCとして取得し(ステップ103)、A/D変換器11から低速端可変ボリューム10の設定値をDとして取得する(ステップ104)。
【0039】
ここで、ズーム速度可変ボリューム6の設定値Bと高速端可変ボリューム8の設定値Cはズーム制御信号を算出するために必要であり、これら設定値B,Cおよび低速端可変ボリューム10の設定値Dから算出されるズーム速度可変値Eの値は、本実施形態では、0を最低速の設定値、100を最高速の設定として0〜100の間の値とする。また、低速端可変ボリューム10の設定値Dの値は、0〜Cの間の値として説明する。
【0040】
次に、ズーム制御信号を算出するために必要なズーム速度可変値Eを、
E=D+B×(C−D)/100
の式から算出し(ステップ105)、このズーム速度可変値Eを用いて、ズーム制御信号を、
ズーム制御信号=(E×A)×K
で算出する(ステップ106)。但し、Kは定数である。
【0041】
そして、こうして算出されたズーム制御信号をD/A変換器12に出力し(ステップ107)、ステップ101に戻る。
【0042】
次に、図7を用いて、本実施形態におけるズームレンズ光学系15の駆動速度設定に関する機能について説明する。
【0043】
図7(B)にはズームスイッチ1の操作量とズームレンズ光学系15の駆動速度との関係を示している。図7(B)には、実線により通常の(標準的な)ズームスイッチ1の操作量とズームレンズ光学系15の駆動速度との関係(以下、操作量−速度特性という)を示している。なお、上側の実線はズーム速度可変ボリューム6を高速端(FAST)に設定した場合の操作量−速度特性を示し、下側の実線はズーム速度可変ボリューム6を低速端(SLOW)に設定した場合の操作量−速度特性を示している。そして、これら実線で挟まれた領域○1が、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能な操作量−速度特性の範囲を示す。
【0044】
一方、図7(A)には、ズーム速度可変ボリューム6の操作位置とズームスイッチ1の最大操作時に得られるズームレンズ光学系15の駆動速度との関係(以下、速度可変特性という)を示している。図7(A)に実線▲1▼で示すのは、通常の(標準的な)速度可変特性を示している。
【0045】
例えば、低速端可変ボリューム10の設定を高速側にすると、図7(A)に点線▲2▼で示すように、速度可変特性が通常のものに比べて全体的に高速側にシフトする。但し、点線▲2▼は、高速端可変ボリューム8の設定は変更していない場合を示している。
【0046】
そして、この場合、図7(B)に範囲▲2▼で示すように、ズーム速度可変ボリューム6を低速端(SLOW)に設定しても、通常において設定可能な操作量−速度特性の範囲▲1▼に比べて高速側寄りの範囲でのみ操作量−速度特性が得られる。つまり、ズーム速度可変ボリューム6をFASTとSLOWとの間で操作することによって、高速側で通常よりも細かい分解能で操作量−速度特性を設定することができる。したがって、ズームスイッチ1の操作により、高速側で通常よりも微妙な速度設定が可能となる。
【0047】
逆に、低速端可変ボリューム10の設定を低速側にし、さらに高速端可変ボリューム8の設定を低速側にすると、図7(A)に一点鎖線○3で示すように、速度可変特性が通常のものに比べて全体的に低速側にシフトする。
【0048】
そして、この場合、図7(B)に範囲▲3▼で示すように、ズーム速度可変ボリューム6によって、通常において設定可能な操作量−速度特性の範囲▲1▼に比べて低速側寄りかつ超低速までの範囲で操作量−速度特性が得られる。つまり、ズーム速度可変ボリューム6をFASTとSLOWとの間で操作することによって、低速側で通常よりも細かい分解能で操作量−速度特性を設定することができるとともに、通常よりも低速側での操作量−速度特性を設定することができる。したがって、ズームスイッチ1の操作により、低速側で通常よりも微妙な速度設定が可能となるとともに、通常よりも低速(超低速)でズームレンズ光学系15を駆動することができる。
【0049】
以上説明したように、本実施形態によれば、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲を変更することができ、撮影者の好みや必要に応じた最適な操作量−速度特性(ズームスイッチ1の操作量とズームレンズ光学系15の駆動速度との関係)を幅広く選択することができる。
【0050】
なお、図7(A)に示した速度可変特性および操作量−速度特性は例であり、それぞれ他の特性を設定することも可能である。
【0051】
また、本実施形態では、撮影レンズLに装着されるドライブユニットDについて説明したが、本発明の光学制御装置は、撮影レンズ(例えば、いわゆる大玉レンズを含む)やドライブユニットにケーブル等を介して接続され、サムリング等の操作量に比例した駆動速度および駆動方向を指示するズーム指令信号を出力するズームデマンドにも適用することができる。この場合、ズーム速度可変ボリューム6、高速端可変ボリュームおよび低速端可変ボリュームをズームデマンドに設けてもよいし、レンズ装置又はドライブユニットに設けてもよい。
【0052】
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の最高速度の可変範囲のうち高速端および低速端の2つの値をそれぞれ可変ボリューム8,10を用いて変更可能としたが、ズーム速度可変ボリュームの操作範囲の中心付近にクリックがあるような場合には、ズーム速度可変ボリュームにより設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲のうち高速端、中速域、低速端など、少なくとも3つ以上の値を変更可能としてもよい。これにより、ズーム速度可変ボリューム6の操作に対するズームレンズ光学系15の駆動速度の変化パターンを変更することが可能となる。
【0053】
図8には、ズーム速度可変ボリューム6の操作位置とズームスイッチ1の最大操作時に得られるズームレンズ光学系15の駆動速度との関係(以下、速度可変特性という)を示している。図8に実線▲1▼で示すのは、通常の(標準的な)速度可変特性を示している。
【0054】
例えば、図示はしないが、高速端および低速端可変ボリューム8,10以外に、ズーム速度可変ボリューム6の高速端と低速端との中間の操作位置で得られるズームレンズ光学系15の駆動速度を変更できる中速域可変ボリュームを設け、この中速域可変ボリュームの設定を高速側にすると、図8に点線▲2▼で示すように、速度可変特性が通常の直線パターンのものに対して、高速側に凸となる折れ線(又は曲線としてもよい)パターンのものになる。但し、点線▲2▼は、高速端および低速端可変ボリューム8,10の設定は変更していない場合を示している。
【0055】
そして、この場合、ズーム速度可変ボリューム6を低速側の範囲で操作した場合、その操作位置の変化に対する操作量−速度特性の変化は大きいが、ズーム速度可変ボリューム6を高速側の範囲で操作した場合、その操作位置の変化に対する操作量−速度特性の変化は小さくなる。つまり、低速側に比べ、高速側において通常よりも細かい分解能で操作量−速度特性を設定することができる。
【0056】
また、中速域可変ボリュームの設定を低速側にすると、図8に点線▲3▼で示すように、速度可変特性が通常の直線パターンのものに対して、低速側に凸となる折れ線(又は曲線としてもよい)パターンのものになる。但し、点線▲3▼は、高速側および低速端可変ボリューム8,10の設定は変更していない場合を示している。
【0057】
そして、この場合、ズーム速度可変ボリューム6を高速側の範囲で操作した場合、その操作位置の変化に対する操作量−速度特性の変化は大きいが、ズーム速度可変ボリューム6を低速側の範囲で操作した場合、その操作位置の変化に対する操作量−速度特性の変化は小さくなる。つまり、高速側に比べ、低速側において通常よりも細かい分解能で操作量−速度特性を設定することができる。
【0058】
以上説明したように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様にズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の最高速度の可変範囲を変更することができるだけでなく、ズーム速度可変ボリューム6の操作に対するズームレンズ光学系15の最高速度の変化パターンを変更することができ、撮影者の好みや必要に応じた最適な操作量−速度特性(ズームスイッチ1の操作量とズームレンズ光学系15の駆動速度との関係)を幅広く選択することができる。
【0059】
なお、図8に示した速度可変特性は例であり、他の特性を設定することも可能である。
【0060】
(第3実施形態)
上記第1実施形態では、ズーム速度可変ボリューム6によるズームレンズ光学系15の最高駆動速度の可変範囲の変更を、高速端および低速端可変ボリューム8,10により行う場合について説明したが、本実施形態では、ズームスイッチ1を操作してズームレンズ光学系15を駆動し、その際の実際のズームレンズ光学系15の駆動速度をズーム速度可変ボリュームによるズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲の高速端の値および低速端の値のうち少なくとも一方とするように構成している。
【0061】
図3には、本発明の第3実施形態である光学システムを構成するドライブユニット(光学駆動ユニット)Dと、このドライブユニットDが装着される撮影レンズ(光学機器)Lとを示している。撮影レンズLは、不図示のビデオカメラ又はテレビカメラに装着されて撮影システムを構成する。なお、図3において、1〜7および12〜20を付した構成要素は第1実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【0062】
21はズーム速度可変ボリューム6によるズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲の高速端および低速端の値の記憶を指示する端記憶スイッチである。
【0063】
22は端記憶スイッチ21の指示により上記可変範囲における高速端の値を記憶する、CPU5内に設けられた高速端記憶部である。また、23は端記憶スイッチ21の指示により上記可変範囲の低速端の値を記憶しておく、CPU5内に設けられた低速端記憶部である。なお、端記憶スイッチ21、高速端記憶部22および低速端記憶部23により請求の範囲にいう範囲変更手段若しくは速度変更手段が構成される。
【0064】
上記構成において、まず、ズーム速度可変ボリューム6の上記可変範囲の高速端および低速端の値の設定について説明する。
【0065】
ズームレンズ光学系15の駆動速度は、速度検出器17、速度信号演算器18およびA/D変換手段19を介してCPU5に入力される。また、ズームスイッチ1の操作量に比例してズーム指令信号発生器2から出力されたズーム指令信号は、ズーム指令信号演算器3およびA/D変換器4を介してCPU5に入力される。このため、CPU5は、ズームスイッチ1が操作されているか否かの判断を行うことができる。
【0066】
ズーム速度可変ボリューム6の高速端の値は、ズーム速度可変ボリューム6を高速端に設定した場合におけるズームスイッチ1の操作量が最大のときのズームレンズ光学系15の駆動速度である。また、ズーム速度可変ボリューム6の低速端の値は、ズーム速度可変ボリューム6を低速端に設定した場合におけるズームスイッチ1の操作量が最大のときのズームレンズ光学系15の駆動速度である。
【0067】
これらズーム速度可変ボリューム6の高速端、低速端の値の設定は以下のように行う。撮影者がズームスイッチ1を操作し、ズーム速度可変ボリューム6の高速端の値として設定したい速度でズームレンズ光学系15を駆動した状態において、端記憶スイッチ21を図3中の▲2▼(中立)から▲1▼(高速端設定側)に操作すると、ズームレンズ光学系15の駆動速度を速度検出器17(もしくはズーム指令信号)を通じてCPU5が取得し、これを高速端の値として高速端記憶部22に記憶する。
【0068】
また、撮影者がズームスイッチ1を操作し、ズーム速度可変ボリューム6の低速端の値として設定したい速度でズームレンズ光学系15を駆動した状態において、端記憶スイッチ21を図3中の▲2▼(中立)から▲3▼(低速端設定側)に操作すると、ズームレンズ光学系15の駆動速度を速度検出器17(もしくはズーム指令信号)を通じてCPU5が取得し、これを低速端の値として低速端記憶部23に記憶する。
【0069】
このときのCPU5の処理を、図4のフローチャートを用いて説明する。まず、CPU5は、初期設定として、高速端記憶部22に高速端設定値Cが記憶されているか否かを判断し(ステップ201)、高速端設定値Cが記憶されていない場合、即ち高速端設定値Cの設定を一度も行っていない場合には、このドライブユニットDにおいて通常使用時に出し得る最高速などの所定のズームレンズ光学系15の駆動速度を高速端設定値Cとして高速端記憶部22に記憶する(ステップ202)。
【0070】
次に、低速端記憶部23に低速端設定値Dが記憶されているか否かを判断し(ステップ203)、低速端設定値Dが記憶されていない場合、即ち低速端設定値Dの設定を一度も行っていない場合には、このドライブユニットDにおいて通常使用時に出し得る最低速などの所定のズームレンズ光学系15の駆動速度を低速端設定値Dとして低速端記憶部23に記憶する(ステップ204)。
【0071】
この初期設定時の高速端設定値Cおよび低速端設定値Dは、撮影者の希望するズームレンズ光学系15の駆動速度でもよい。
【0072】
次に、上記初期設定終了後、A/D変換器19からズーム速度信号を取得し(ステップ205)、その後、A/D変換器4のデータを取得してズームスイッチ1が操作されているか否かを判断し(ステップ206)、ズームスイッチ1が操作されていない場合には再びA/D変換器19からズーム速度信号を取得する(ステップ205)。ズームスイッチ1が操作されている場合には、端記憶スイッチ21の状態が▲2▼から▲1▼に変化したか否かを判断し(ステップ207)、▲2▼から▲1▼に変化している場合には、ステップ205で取得したズーム速度信号を新たな高速端設定値Cとして高速端記憶部22に記憶する(ステップ208)。
【0073】
そして、端記憶スイッチ21の状態が▲2▼から▲3▼に変化したか否かを判断し(ステップ209)、端記憶スイッチ21の状態が▲2▼から▲3▼に変化している場合には、ステップ205で取得したズーム速度信号を新たな低速端設定値Dとして低速端記憶部23に記憶する(ステップ210)。
【0074】
次に、ズームスイッチ1の操作によりズームレンズ光学系15の駆動を行う場合のCPU5の処理を図5のフローチャートを用いて説明する。
【0075】
まず、CPU5は、A/D変換器4からズーム指令信号をAとして取得し(ステップ301)、A/D変換器7からズーム速度可変ボリューム6の設定値をBとして取得する(ステップ302)。
【0076】
また、高速端記憶部22から高速端設定値をCとして取得し(ステップ303)、低速端記憶部23から低速端設定値をDとして取得する(ステップ304)。
【0077】
本実施形態では、後述するズーム速度可変ボリューム6の設定値B、ズーム速度信号、高速端設定値Cおよび低速端設定値Dは、後述するズーム制御信号を算出するために必要であり、これらB,C,Dから算出されるズーム速度可変値Eの値は、0を最低速の設定値、100を最高速の設定として0〜100の間の値とする。
【0078】
次に、ズーム制御信号を算出するために必要なズーム速度可変値Eを、
E=D+B×(C−D)/100
の式から算出し(ステップ305)、このズーム速度可変値Eを用いて、ズーム制御信号を、
ズーム制御信号=(E×A)×K
で算出する(ステップ306)。なお、Kは定数である。
【0079】
そして、ズーム制御信号をD/A変換器12に出力し(ステップ307)、ステップ301に戻る。
【0080】
なお、本実施形態にて得られるズーム速度可変ボリューム6の操作位置とズームスイッチ1の最大操作時に得られるズームレンズ光学系15の駆動速度との関係(速度可変特性)およびズームスイッチ1の操作量とズームレンズ光学系15の駆動速度との関係(操作量−速度特性)は、図7に示したものと同様になる。
【0081】
以上説明したように、本実施形態によれば、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲の高速端および低速端の値(速度)を、実際のズームレンズ光学系15を駆動しながら設定することができる。そして、高速端および低速端の値の設定により、ズーム速度可変ボリューム6の速度設定特性を変更することができる。このため、撮影者の好みや必要に応じた最適な操作量−速度特性(ズームスイッチ1の操作量とズームレンズ光学系15の駆動速度との関係)を幅広く選択することができる。
【0082】
また、本実施形態では、撮影レンズLに装着されるドライブユニットDについて説明したが、本発明の光学制御装置は、撮影レンズ(例えば、いわゆる大玉レンズ)やドライブユニットにケーブル等を介して接続され、サムリング等の操作量に比例した駆動速度および駆動方向を指示するズーム指令信号を出力するズームデマンドにも適用することができる。この場合、端記憶スイッチ21およびズーム速度可変ボリューム6をズームデマンドに設けてもよいし、レンズ装置又はドライブユニットに設けてもよい。
【0083】
また、本実施形態では、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲のうち高速端および低速端の値を、端記憶スイッチ21の高速端設定側▲1▼および低速端設定側▲3▼に切り換えることによって記憶する場合について説明したが、2つのズーム駆動速度の記憶を行い、自動的にこれらのズーム駆動速度の比較を行って、速い方を高速端設定値として高速端記憶部に記憶し、遅い方を低速端設定値として低速端記憶部に記憶させるようにしてもよい。
【0084】
(第4実施形態)
上記第3実施形態では、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲のうち高速端および低速端の2つの値を、実際のズームレンズ光学系15の駆動速度を記憶させることにより変更可能としたが、ズーム速度可変ボリュームの操作範囲の中心付近にクリックがあるような場合には、ズーム速度可変ボリュームにより設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲のうち高速端、中速域、低速端など、少なくとも3つ以上の値を変更可能としてもよい。
【0085】
これにより、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲を変更することができるとともに、ズーム速度可変ボリューム6の操作に対するズームレンズ光学系15の駆動速度の変化パターンを変更することが可能となる。
【0086】
なお、本実施形態により得られるズーム速度可変ボリューム6の操作位置とズームスイッチ1の最大操作時に得られるズームレンズ光学系15の駆動速度との関係(速度可変特性)は、例えば図8に示したようになる。
【0087】
(第5実施形態)
第1および第2実施形態では、高速端設定値Cおよび低速端設定値Dをそれぞれボリューム操作又は実際のズームレンズ光学系15の駆動速度の取り込みにより設定する場合について説明したが、予め決められた高速端設定値Cおよび低速端設定値D(つまりは、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲)を含む複数のデータを用意しておき、これら複数のデータの中から選択スイッチの操作により選択可能としてもよい。
【0088】
図6には、本発明の第5実施形態である光学システムを構成するドライブユニット(光学駆動ユニット)Dと、このドライブユニットDが装着される撮影レンズ(光学機器)Lとを示している。撮影レンズLは、不図示のビデオカメラ又はテレビカメラに装着されて撮影システムを構成する。なお、図5において、1〜7および12〜20を付した構成要素は第1実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【0089】
24は可変範囲選択スイッチであり、25は予め決められた高速端設定値Cと低速端設定値Dとを含む複数の可変範囲データを記憶する、CPU5内に設けられた可変範囲記憶部である。なお、上記複数の可変範囲データに含まれる高速端設定値Cと低速端設定値Dはデータ相互間において少なくとも一方の設定値が異なるものとなっている。例えば、データaは上記可変範囲が速度0〜100のデータ、データbは50〜100のデータ、データcは0〜50のデータ、データdは30〜70のデータ、データeは…というように設定されている。
【0090】
なお、可変範囲選択スイッチ24および可変範囲記憶部25により請求の範囲にいう範囲変更手段が構成される。
【0091】
上記構成において、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲の選択は、CPU5内の可変範囲記憶部25に記憶されている複数の可変範囲データに対応した選択番号a〜hを、可変範囲選択スイッチ24により選択して行う。
【0092】
これにより、選択された可変範囲データに対応した上記可変範囲が設定され、CPU5はこの設定された可変範囲の高速端設定値Cと低速端設定値Dと、ズーム指令信号を用いてズーム制御信号を算出し、ズームレンズ光学系15の駆動速度を制御する。
【0093】
以上説明したように、本実施形態によれば、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲を、複数の可変範囲データから選択して設定することができる。そして、可変範囲の選択により、ズーム速度可変ボリューム6の速度設定特性を変更することができる。このため、撮影者の好みや必要に応じた最適な操作量−速度特性(ズームスイッチ1の操作量とズームレンズ光学系15の駆動速度との関係)を幅広く選択することができる。
【0094】
なお、本実施形態では、撮影レンズLに装着されるドライブユニットDについて説明したが、本発明の光学制御装置は、撮影レンズ(例えば、いわゆる大玉レンズ)やドライブユニットにケーブル等を介して接続され、サムリング等の操作量に比例した駆動速度および駆動方向を指示するズーム指令信号を出力するズームデマンドにも適用することができる。この場合、可変範囲選択スイッチ24およびズーム速度可変ボリューム6をズームデマンドに設けてもよいし、レンズ装置又はドライブユニットに設けてもよい。
【0095】
(第6実施形態)
上記第5実施形態では、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲のうち高速端および低速端の2つの値を異ならせた複数の可変範囲データを選択可能とした場合について説明したが、ズーム速度可変ボリュームにより設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲のうち高速端、中速域、低速端など、少なくとも3つ以上の値を異ならせた可変範囲データを選択可能としてもよい。
【0096】
これにより、ズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲を変更することができるとともに、ズーム速度可変ボリューム6の操作に対するズームレンズ光学系15の駆動速度の変化パターンを変更することが可能となる。
【0097】
なお、本実施形態により得られるズーム速度可変ボリューム6の操作位置とズームスイッチ1の操作時に得られるズームレンズ光学系15の駆動速度との関係(速度可変特性)は、例えば図8に示したようになる。
【0098】
(第7実施形態)
上記各実施形態では、すべてドライブユニット(又はズームデマンド、撮影レンズ)上においてズーム速度可変ボリューム6により設定可能なズームレンズ光学系15の駆動速度の可変範囲の変更を行う場合について説明したが、ドライブユニット(又はズームデマンド、撮影レンズ)にパーソナルコンピュータなどの外部装置を接続し、この外部装置から、CPU5内の記憶部に高速端設定値Cや低速端設定値D(あるいは中速域設定値)もしくは可変範囲データを書き込んで、上記可変範囲を設定できるようにしてもよい。
【0099】
そして、この場合、高速端設定値Cや低速端設定値Dの値を、ズームレンズ光学系15の可動範囲の全域の駆動に要する作動時間で設定したり、前述した0〜100までの設定値で設定したりすることもできる。
【0100】
なお、上記各実施形態では、ズームレンズ光学系15の速度設定に関して説明したが、本発明は、フォーカスレンズ光学系やアイリスユニット等、他の光学調節手段の速度設定に関して適用することができる。
【0101】
【発明の効果】
以上説明したように、本願第1の発明によれば、速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を変更することができ、操作手段の操作量と光学調節手段の駆動速度との関係を撮影者の要求等に応じて、幅広くかつ最適に設定することができる。
【0102】
また、本願第2の発明によれば、速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を変更したり、速度可変手段の操作に対する光学調節手段の駆動速度の変化パターンを変更したりすることができ、操作手段の操作量と光学調節手段の駆動速度との関係を撮影者の要求等に応じて、幅広くかつ最適に設定することができる。
【0103】
そして、これら第1および第2の発明によれば、従来に比べて幅の広い光学調節手段の速度選択を行うことができ、より使い勝手のよい撮影システム等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である光学システムの構成図。
【図2】上記第1実施形態の光学システムを構成するドライブユニット内のCPUの処理を示すフローチャート。
【図3】本発明の第2実施形態である光学システムの構成図。
【図4】上記第2実施形態の光学システムを構成するドライブユニット内のCPUの処理を示すフローチャート。
【図5】上記第2実施形態の光学システムを構成するドライブユニット内のCPUの処理を示すフローチャート。
【図6】本発明の第3実施形態である光学システムの構成図。
【図7】上記第1実施形態におけるズーム速度可変ボリュームの最高速度可変特性とズームスイッチの操作量−速度特性を示す概念図。
【図8】上記第2実施形態におけるズーム速度可変ボリュームの最高速度可変特性を示す概念図。
【符号の説明】
1 ズームスイッチ
2 ズーム指令信号発生器
3 ズーム指令信号演算器
4、7、9、11、19 A/D変換器
5 CPU
6 ズーム速度可変ボリューム
8 高速端可変ボリューム
10 低速端可変ボリューム
12 D/A変換器
13 CPU制御信号演算器
14 電力増幅器
15 ズームレンズ光学系
16 モータ
17 速度検出器
18 速度信号演算器
20 表示器
21 端記憶スイッチ
22 高速端記憶部
23 低速端記憶部
24 可変範囲選択スイッチ
25 可変範囲記憶部
D ドライブユニット
L 撮影レンズ
Claims (11)
- 光学調節手段を操作量に応じた速度で駆動させるよう操作される操作手段と、
該操作手段の操作量に応じた前記光学調節手段の駆動速度を可変設定するために操作される速度可変手段と、
前記速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲を変更する範囲変更手段とを有することを特徴とする光学制御装置。 - 前記範囲変更手段は、前記速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲のうち高速端の速度および低速端の速度のうち少なくとも一方の速度を変更することを特徴とする請求項1に記載の光学制御装置。
- 前記範囲変更手段は、前記光学調節手段の実際の駆動速度を記憶する記憶手段を有し、該記憶手段に記憶された駆動速度を前記速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲の高速端の速度および低速端の速度のうち少なくとも一方の速度として設定することを特徴とする請求項1に記載の光学制御装置。
- 前記範囲変更手段は、前記速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲として互いに異なる可変範囲を複数記憶する記憶手段を有し、該記憶手段に記憶された複数の可変範囲のいずれかを選択的に設定することを特徴とする請求項1に記載の光学制御装置。
- 光学調節手段を操作量に応じた速度で駆動させるよう操作される操作手段と、
該操作手段の操作量に応じた前記光学調節手段の駆動速度を可変設定するために操作される速度可変手段と、
前記速度可変手段により設定可能な駆動速度における高速端の速度、低速端の速度およびこれらの間の速度のうち少なくとも1つの速度を変更する速度変更手段とを有することを特徴とする光学制御装置。 - 前記速度変更手段は、前記光学調節手段の実際の駆動速度を記憶する記憶手段を有し、該記憶手段に記憶された駆動速度を前記速度可変手段により設定可能な駆動速度の可変範囲における高速端の速度、低速端の速度およびこれらの間の速度のうち少なくとも1つの速度として設定することを特徴とする請求項5に記載の光学制御装置。
- 前記速度変更手段は、前記速度可変手段により設定可能な駆動速度における高速端の速度、低速端の速度およびこれらの間の速度の設定情報として互いに異なる情報を複数記憶する記憶手段を有し、該記憶手段に記憶された複数の設定情報のいずれかが選択されたときに、選択された該設定情報を用いて前記高速端の速度、低速端の速度およびこれらの間の速度のうち少なくとも1つの速度を変更することを特徴とする請求項5に記載の光学制御装置。
- 請求項1から7のいずれかに記載の光学制御装置と前記操作手段の操作量に応じた速度で前記光学調節手段を駆動する駆動手段とを有し、前記光学調節手段を備えた光学機器に装着されることを特徴とする光学駆動ユニット。
- 請求項8に記載の光学駆動ユニットと、該光学駆動ユニットが装着される前記光学機器とを有して構成されることを特徴とする光学システム。
- 請求項1から7のいずれかに記載の光学制御装置と、前記光学調節手段と、前記操作手段の操作量に応じた速度で前記光学調節手段を駆動する駆動手段とを有することを特徴とする光学機器。
- 請求項9に記載の光学システム又は請求項10に記載の光学機器と、これら光学システム又は光学機器が装着される撮像装置とを有して構成されることを特徴とする撮影システム。
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