JP4088826B2 - レンズ制御システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ制御システムに係り、特に複数台の単体撮影レンズを光軸に沿って直列に接続して構成される複合撮影レンズのレンズ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビカメラ等に装着されて使用されるズーム機能付きの撮影レンズ(ズームレンズ)は、その光学系の一部を構成するバリエータレンズを動かすことにより、焦点距離を変化させてズーム倍率(画角)を変更することができるようになっている。
【0003】
ところで近年では、最大ズーム倍率が非常に高い撮影レンズが製品化されているが、最大ズーム倍率が高くなるほど、撮影レンズが大型化すると共に、コストが高くなるのが一般的である。また、製品化されている撮影レンズの最大ズーム倍率よりも更に高倍率で撮影したい場合もある。
【0004】
このような事情から、単体で使用可能な複数の撮影レンズ(本明細書では単体撮影レンズという)を光軸に沿って直列に接続して1つの撮影レンズ(本明細書では複合撮影レンズという)を構成し、単体撮影レンズの最大ズーム倍率以上のズーム倍率、又は、製品化されている単体撮影レンズの最大ズーム倍率以上の高ズーム倍率に設定できるようにした装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特願2002−202910
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複合撮影レンズのズームの制御において、各単体撮影レンズのズーム(ズーム部)をそれぞれ個別のコントローラ等によって個別に制御すると、システム構成が複雑になると共にズーム操作に煩雑な手間を要するという問題がある。また、複合撮影レンズとしてのズームを適切に制御することが難しくなるという問題もある。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数のズーム部を備えた撮影レンズのズームを適切に制御できるようにし、また、システム構成を簡素化すると共にズーム操作を容易にすることができるレンズ制御システム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】
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、焦点距離を連続的に可変するズーム部を備え、単体でカメラ本体に装着して使用可能な第1の撮影レンズ及び第2の撮影レンズをレンズアダプタを介して直列に接続することによって構成された複合撮影レンズに対して、前記第1の撮影レンズ及び第2の撮影レンズの各ズーム部を駆動して前記複合撮影レンズのズームを制御するレンズ制御システムにおいて、与えられた制御信号に基づいて前記第1の撮影レンズのズーム部を駆動する第1のズーム駆動装置と、与えられた制御信号に基づいて前記第2の撮影レンズのズーム部を駆動する第2のズーム駆動装置と、前記複合撮影レンズとしてのズームを操作する操作部材を備えた1つのコントローラと、前記操作部材の操作に従って前記コントローラから出力される制御信号に基づいて前記第1の撮影レンズ及び第2の撮影レンズの各ズーム部の動作を制御するための制御信号を前記第1のズーム駆動装置及び第2のズーム駆動装置に振り分ける振分け装置と、を備え、前記振分け装置は、前記第1の撮影レンズのズーム部と前記第2のズーム部とを同時に駆動するモードと、前記第1の撮影レンズと前記第2の撮影レンズのいずれか一方のズーム部を優先的に駆動し、該ズーム部の駆動が端位置で規制される状態となったときに他方のズーム部を駆動するモードと、前記第1の撮影レンズと前記第2の撮影レンズのいずれか一方のズーム部を優先的に駆動し、該ズーム部が所定位置よりも駆動方向側の端位置に近づいたときに他方のズーム部を駆動するモードのうち、少なくとも2つのモードを選択可能な複数のモードとし、該選択可能な複数のモードのうち所望のモードを選択する選択手段を備え、該選択手段により選択されたモードの動作条件に適合するように前記第1のズーム駆動装置及び第2のズーム駆動装置に制御信号を振り分けることを特徴としている。
【0009】
本発明によれば、1つのコントローラにより撮影レンズの複数のズーム部の動作を制御するため、システム構成が簡易になると共に、ズーム操作が容易になる。
【0010】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記操作部材の操作に対して、所定の動作条件で前記各ズーム部の動作を制御する制御部を備えたことを特徴としている。
【0011】
本発明によれば、所定の動作条件で各ズーム部の動作を制御するため、適切なズーム制御が可能となる。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記動作条件が異なる複数のモードのうち所望のモードを選択するモード選択手段を備え、前記制御部は、前記モード選択手段によって選択されたモードの動作条件に従って前記各ズーム部の動作を制御することを特徴としている。
【0013】
本発明によれば、動作条件が異なる複数のモードのうちから所望のモードを選択して、そのモードの動作条件で各ズーム部の動作を制御できるため、状況に応じた好適なズーム制御が可能となる。
【0014】
【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制御システムの好ましい実施の形態について詳説する。
【0015】
図1は、本発明が適用される複合撮影レンズの一実施の形態を示す構成図である。同図に示す複合撮影レンズは、テレビカメラ用の2台のズーム機能付き撮影レンズ(以下、ズームレンズ)100A、100Bを光軸Lに沿って直列に接続したもので、ズームレンズ100Aとズームレンズ100Bはレンズアダプタ10によって連結されるようになっている。
【0016】
各ズームレンズ100A、100Bは、それぞれ単体でテレビカメラ200に装着して使用することができる単体撮影レンズであり、それぞれのレンズ鏡筒102A、102Bの後端部に設けられたバヨネット式のレンズマウント104A、104Bをテレビカメラ200に設けられたカメラマウント202に取り付けることでそれぞれ単体でテレビカメラ200に装着することができるようになっている。
【0017】
各ズームレンズ100A、100Bのレンズ鏡筒102A、102B内には、光軸Lに沿って前から順にフォーカスレンズ106A、106B、バリエータレンズ108A、108B、コンペンセータレンズ110A、110B、アイリス112A、112B、フロントリレー114A、114B、リアリレー116A、116Bが配置されており、図示しないフォーカス駆動手段(後述のフォーカス駆動部)でフォーカスレンズ106A、106Bを光軸Lに沿って前後移動させることにより、フォーカス調整が行なわれる。また、図示しないズーム駆動手段(後述のズーム駆動部)でバリエータレンズ108A、108Bとコンペンセータレンズ110A、110Bを光軸Lに沿って前後移動させることにより、ズーミング(焦点距離調整)が行われ、図示しないアイリス駆動手段(後述のアイリス駆動部)でアイリス112A、112Bの絞り径を拡縮させることにより、アイリス調整が行われる。尚、バリエータレンズ108Aとコンペンセータレンズ110A、及び、バリエータレンズ108Bとコンペンセータレンズ110Bは、所定の位置関係で連動して移動するようになっている。
【0018】
ズームレンズ100A、100Bが装着されたテレビカメラ200は、そのズームレンズ100A、100Bを介して入射される光束を色分解プリズム204でR、G、Bの各色成分に分解し、3枚の撮像素子(CCD)206R、206G、206Bに入射する。そして、各撮像素子206R、206G、206Bで光電変換された被写体像の画像信号を図示しない信号処理回路で信号処理し、ビューファインダーやビデオ信号出力端子等へ出力する。
【0019】
レンズアダプタ10は、ベース12、レンズアダプタ本体14、レンズサポータ16で構成されている。
【0020】
ベース12は、板状に形成されており、このベース12上にレンズアダプタ本体14とレンズサポータ16とが設けられている。
【0021】
レンズアダプタ本体14は、筒状に形成されており、支持ブラケット18を介してベース12上に水平に支持されている。このレンズアダプタ本体14の先端部にはマウント20が設けられており、後端部にはレンズ接合部22が設けられている。
【0022】
マウント20は、テレビカメラ200に設けられたカメラマウント202と同じ構成を有しており、ズームレンズ100Aに設けられたバヨネット方式のレンズマウント104Aが着脱自在に取り付けられる。
【0023】
一方、レンズ接合部22は、図2に示すように、リング状に形成されており、その内周部にズームレンズ100Bのレンズ鏡筒先端部が嵌入される。このレンズ接合部22の内周にはフランジ22Aが形成されており、このフランジ22Aの端面にズームレンズ100Bのレンズ鏡筒先端部が突き合わされる。
【0024】
レンズアダプタ本体14内には、前段のズームレンズ100Aから出射された光束を平行光束に戻して後段のズームレンズ100Bに入射させる光学系24が配置されている。この光学系24は、一対の棒プリズム26A、26Bとレンズ群28とで構成されている。前段のズームレンズ100Aから出射した光束は、前段の棒プリズム26Aを介して所定の結像面P1 に結像される。そして、後段の棒プリズム26Bを介してレンズ群28に入射され、レンズ群28で平行光束に戻される。
【0025】
ここで、棒プリズム26Aは、入射される光束をテレビカメラ200の色分解プリズム204と同じ位置に結像させる。すなわち、カメラマウント202の基準面(ここでは先端面)から光軸L上の撮像素子206Gの受光面P0までの距離(光路長)D0と、マウント20の基準面から結像面P1までの距離(光路長)D1とが同じになるように棒プリズム26Aは設計されている。
【0026】
レンズサポータ16は、柱状に形成されており、その下端部にスライダ30が一体的に形成されている。スライダ30は、ベース12に同じ幅をもって形成されたガイド溝32内をスライド自在に支持されており、このガイド溝32にガイドされて光軸Lと平行にスライドする。また、このスライダ30には光軸Lと平行にナット部34が形成されており、ナット部34にはガイド溝32内に配設されたネジ棒36が螺合されている。ネジ棒36は光軸Lと平行に配設されており、その両端部をベース12に設けられた軸受38、38に軸支されている。また、このネジ棒36にはツマミ40が取り付けられており、このツマミ40を回転させることにより、ネジ棒36が回転する。そして、このネジ棒36が回転することにより、スライダ30がガイド溝32内を光軸Lと平行に前後移動する。
【0027】
一方、レンズサポータ16の頂部には、ズームレンズ100Bを水平に支持する支持部42が一体的に形成されている。ズームレンズ100Bは、この支持部42に載置され、締結ボルト44で支持部42に固定される。すなわち、ズームレンズ100Bのレンズ鏡筒102Bにはナット部118が形成されており、このナット部118に締結ボルト44を螺合させることで、ズームレンズ100Bが支持部42に固定される。支持部42に固定されたズームレンズ100Bは光軸L上に配置される。
【0028】
以上のようにレンズアダプタ10を使用して複合撮影レンズを構成する際の手順は次のとおりである。
【0029】
レンズアダプタ10は、2台のズームレンズ100A、100Bを光軸Lに沿って連結する場合に用いられ、この場合、まず、後段のズームレンズ100Bをレンズアダプタ10に装着する。
【0030】
後段のズームレンズ100Bをレンズアダプタ10に装着する場合は、まず、後段のズームレンズ100Bをレンズサポータ16の支持部42に載置する。そして、そのズームレンズ100Bのレンズ鏡筒102Bに形成されたナット部118に支持部42に形成された締結ボルト44を螺合させる。これにより、後段のズームレンズ100Bがレンズサポータ16に取り付けられる。このとき、後段のズームレンズ100Bは、その光軸がレンズアダプタ10の光軸と同軸上に位置する。
【0031】
後段のズームレンズ100Bをレンズサポータ16に取り付けたら、次に、ベース12に設けられたツマミ40を回転させ、ネジ棒36を回転させてスライダ30をレンズアダプタ本体14に向けて移動させる。これにより、後段のズームレンズ100Bがレンズアダプタ10に向かって移動し、そのレンズ鏡筒102Bの先端部がレンズアダプタ10のレンズ接合部22に嵌入される。レンズ接合部22に嵌入されたズームレンズ100Bは、そのレンズ鏡筒102Bの先端部がレンズ接合部22に形成されたフランジ22Aの端面に当接し、これにより、後段のズームレンズ100Bがレンズアダプタ10に装着される。
【0032】
レンズアダプタ10に装着された後段のズームレンズ100Bは、フランジ22Aの端面に突き合わされることにより、周囲からの光が遮光された状態でレンズアダプタ10に連結される。
【0033】
次に、前段のズームレンズ100Aをレンズアダプタ10に装着する。前段のズームレンズ100Aの装着は、ズームレンズ100Aをテレビカメラ200のマウント202に装着する場合と同じである。すなわち、バヨネット式のレンズマウント104Aをレンズアダプタ本体14の先端に設けられたマウント20に装着する。これにより、前段のズームレンズ100Aがレンズアダプタ10に装着される。
【0034】
以上により、2台のズームレンズ100A、100Bが光軸Lに沿って連結される。連結されたズームレンズ100A、100Bは、後段のズームレンズ100Bのレンズマウント104Bをテレビカメラ200に設けられたカメラマウント202に取り付けることにより、テレビカメラ200に装着される。
【0035】
以上説明したように、本実施の形態のレンズアダプタ10を用いることにより、2台のズームレンズ100A、100Bを光軸Lに沿って連結することができる。そして、このようにして連結された2台のズームレンズ100A、100Bは、前段のズームレンズ100Aに入射された光束が、レンズアダプタ10内の光学系24によって一度結像されたのち、再び平行光束に戻されてズームレンズ100Bに入射される。
【0036】
これにより、簡単に高倍率のズームレンズを得ることができる。すなわち、たとえば、前段に20倍のズームレンズ100Aを装着し、後段に10倍のズームレンズ100Bを装着することにより、最大200倍のズームレンズを得ることができる。
【0037】
なお、上記レンズアダプタ10では、前段のズームレンズ100Aをバヨネット式のマウントで接続するようにしているが、接続部の形式はこれに限定されるものではない。同様に後段のズームレンズ100Bを接合部22に突き合せて接続しているが、これに限定されるものではない。すなわち、レンズの接続部は、既存のレンズシステムに合わせて適宜変更することが好ましく、これにより、既存のレンズシステムを有効活用することができる。
【0038】
次に、上記複合撮影レンズのズームを制御するレンズ制御システムについて説明する。図3は、レンズ制御システムの一実施の形態を示す構成図である。同図に示すように本システムは、ズームコントローラ300、振分け装置302、上記ズームレンズ100Aのズーム駆動装置(本実施の形態ではサーボモジュール304Aという)、及び、上記ズームレンズ100Bのズーム駆動装置(本実施の形態ではサーボモジュール304Bという)とから構成され、ズームコントローラ300と振分け装置302の間、及び、振分け装置302と各サーボモジュール304A、304Bとの間は、例えば、ケーブルによって接続される。尚、ズームレンズ100Aのように複合撮影レンズの前段に配置されるレンズを以下、レンズ1といい、ズームレンズ100Bのように複合撮影レンズの後段に配置されるレンズを以下、レンズ2という。
【0039】
ズームコントローラ300には、操作者がズーム操作するためのズーム操作部材として例えば、ズームシーソスイッチ310が設けられており、そのズームシーソスイッチ310の操作状態(操作量)に対応した電圧の検出信号がズームの動作速度を指令する制御信号として図示しないポテンショメータから出力され、図示しないA/D変換器を介してズームコントローラ300に内蔵されたCPU312に読み取られる。そして、ズームコントローラ300は、外部機器と各種信号の送受信をシリアル通信により行えるようになっており、CPU312によって読み取られた上記制御信号がデジタル信号として振分け装置302に送信されるようになっている。尚、ズームコントローラ300には、外部機器とデジタル信号により各種信号のやり取りを行うデジタル式のものと、外部機器とアナログ信号により各種信号のやり取りを行う(基本的にはアナログの制御信号を出力するのみ)アナログ式のものとがあり、同図のズームコントローラ300はデジタル式のコントローラを示したものである。ただし、ズームコントローラ300としてアナログ式のコントローラを使用することもでき、その場合には、例えば、ズームシーソスイッチ310の操作量に対応した電圧の制御信号がアナログ信号として振分け装置302に送信される。
【0040】
このようにズームコントローラ300からの制御信号が振分け装置302に送信されると、詳細を後述する振分け装置302における処理により、複合撮影レンズを構成する各レンズ1、2のズーム(上記バリエータレンズ108A、108B)の動作(動作速度)を制御するための個別の制御信号が生成され、それらの個別の制御信号が対応する各サーボモジュール304A、304Bに送信される。尚、本実施の形態では、振分け装置302から各サーボモジュール304A、304Bに送信される制御信号は、ズームコントローラ300からの制御信号そのもの(同一値)、又は、ズームの駆動を停止させる制御信号(停止信号)のいずれかであり、特別な演算処理によっては生成されない。ただし、ズームコントローラ300からの制御信号に対して所定の変換式によって適切な制御信号を生成してその制御信号を各サーボモジュール304A、304Bに送信するようにすることも可能である。
【0041】
サーボモジュール304A、304Bとしては、ズームコントローラ300の場合と同様にデジタル式とアナログ式のいずれも使用することができ、同図においては、サーボモジュール304Aとしてデジタル式のものを使用した場合、サーボモジュール304Bとしてアナログ式のものを使用した場合が例示されている。デジタル式の場合には、振分け装置302とシリアル通信により各種信号をやり取りすることができ、振分け装置302からサーボモジュール304Aへの制御信号はデジタル信号として送信される。デジタル式のサーボモジュール304AにはCPU314が内蔵されており、CPU314は振分け装置302からの制御信号を受信すると、その制御信号が図示しないD/A変換器によりアナログ信号に変換されてズーム制御部316Aに与えられる。そして、その制御信号に基づいてズーム制御部316Aにより図示しないモータがサーボ制御され、そのモータの動力によりレンズ1(ズームレンズ100A)のバリエータレンズ108Aが駆動される。このようにしてレンズ1のズームの動作(動作速度)が振分け装置302から与えられた制御信号に基づいて制御されるようになっている。
【0042】
一方、アナログ式のサーボモジュール304Bには、振分け装置302から制御信号がアナログ信号として送信される。この制御信号は、上記ズーム制御部316Aと同様のズーム制御部316Bに直接与えられ、その制御信号に基づいてズーム制御部316Bにより図示しないモータがサーボ制御され、そのモータの動力によりレンズ2(ズームレンズ100B)のバリエータレンズ108Bが駆動される。このようにしてレンズ2のズームの動作(動作速度)が振分け装置302から与えられた制御信号に基づいて制御されるようになっている。
【0043】
上記振分け装置302には、CPU320が搭載されており、ズームコントローラ300から送信された上記制御信号が信号切替部322を介してCPU320に取得されるようになっている。信号切替部322は、ズームコントローラ300がデジタル式かアナログ式かに応じてズームコントローラ300との信号ライン(制御信号の入力信号ライン)を切り替え、ズームコントローラ300のタイプに応じて信号の送受信を適切に行えるようにした回路である。この信号切替部322の処理により、ズームコントローラ300がデジタル式の場合には、ズームコントローラ300から送信された制御信号がデジタル信号としてシリアル通信によりCPU320に取得され、ズームコントローラ300がアナログ式の場合には、ズームコントローラ300から送信された制御信号がA/D変換によりデジタル信号に変換されてCPU320に取得される。尚、接続されたズームコントローラ300がデジタル式かアナログ式かは、初期設定の段階で振分け装置302から所定のデジタル信号をズームコントローラ300に送信し、それに対するズームコントローラ300からの応答の有無で自動的に判断される。
【0044】
上述のようにしてズームコントローラ300からの制御信号がCPU320に取得されると、詳細を後述するCPU320の処理により、その制御信号等に基づいて、レンズ1のズームの動作速度を制御するための制御信号と、レンズ2のズームの動作速度を制御するための制御信号とがそれぞれ個別に生成される。そして、それらの制御信号がそれぞれ信号切替部324A、324Bを介して対応するサーボモジュール304A、304Bに送信されるようになっている。尚、本実施の形態では、各レンズ1、2に送信される制御信号は、ズームコントローラ300から与えられた制御信号と同じ値の制御信号、又は、停止を指示する停止信号(例えば0)である。
【0045】
信号切替部324A、324Bは上記信号切替部322と同様に、サーボモジュール304A、304Bがデジタル式かアナログ式かに応じてズームコントローラ300との信号ライン(制御信号の出力信号ライン)を切り替え、サーボモジュール304A、304Bのタイプに応じて信号の送受信を適切に行えるようにした回路である。これらの信号切替部324A、324Bの処理により、デジタル式のサーボモジュール304Aに対してはCPU320からの制御信号がデジタル信号としてシリアル通信により送信され、アナログ式のサーボモジュール304Bに対してはCPU320からの制御信号がD/A変換によりアナログ信号に変換されて送信される。尚、サーボモジュール304A、304Bがデジタル式かアナログ式かは、初期設定の段階で振分け装置302から所定のデジタル信号を各サーボモジュール304A、304Bに送信し、それに対する各サーボモジュール304A、304Bからの応答の有無で自動的に判断される。また、振分け装置302とサーボモジュール304A、304Bとの間でやり取りされる信号は制御信号のみに限らない。例えば、サーボモジュール304A、304Bから振分け装置302にズームの現在位置を示すフォロー信号等が与えられるようになっている。
【0046】
また、振分け装置302には、各種スイッチ326が設けられており、例えば、スイッチ326における操作により、複合撮影レンズを構成する各レンズ1、2の種類の指定や、動作条件に関するモードの選択を行うことができるようになっている。
【0047】
ここで、動作条件のモードは、ズームコントローラ300からの制御信号によって指令される複合撮影レンズとしてのズームの動作(動作速度)に対して、各レンズ1、2のズームをどのように動作させるかのパターンを示すもので、例えば、図4に示すように3つのモード1、2、3から所望のモードが選択できるようになっている。モード1は、図4(A)に示すように、レンズ1、2のズームを同時に駆動する場合である。例えば、ズームコントローラ300からの制御信号がズームをテレ方向に所定のズームスピードで動作させることを指令している場合、レンズ1、2の両方のズーム(バリエータレンズ108A、108B)が制御信号の値に対応する速度でテレ方向に同時に駆動される。
【0048】
モード2は、図4(B)に示すように、レンズ1、2のズームを個別に駆動する場合である。例えば、ズームコントローラ300からの制御信号がズームをテレ方向に所定のズームスピードで動作させることを指令している場合、レンズ1のズームが優先的に駆動され、レンズ1のズームが既にテレ端に到達している場合を除き、レンズ1のズームのみが制御信号の値に対応する速度でテレ方向に駆動される。尚、このとき、レンズ2のズームはワイド端に停止した状態となる。もし、レンズ1のズームが既にテレ端に到達している場合、又は、前記テレ方向への駆動によってテレ端に到達した場合には、レンズ1のズームがテレ端で停止した状態でレンズ2のズームのみが制御信号の値に対応する速度でテレ方向に駆動される。
【0049】
一方、ズームコントローラ300からの制御信号がズームをワイド方向に所定のズームスピードで動作させることを指令している場合、レンズ2のズームが優先的に駆動され、レンズ2のズームが既にワイド端に到達している場合を除き、レンズ2のズームのみが制御信号の値に対応する速度でワイド方向に駆動される。尚、このとき、レンズ1のズームはテレ端に停止した状態となる。もし、レンズ2のズームが既にワイド端に到達している場合、又は、前記ワイド方向への駆動によってワイド端に到達した場合には、レンズ2のズームがワイド端で停止した状態でレンズ1のズームのみが制御信号の値に対応する速度でワイド方向に駆動される。
【0050】
モード3は、図4(C)に示すように、レンズ1、2のズームを個別に駆動する部分と同時に駆動する部分とが含まれる場合である。例えば、ズームコントローラ300からの制御信号がズームをテレ方向に所定のズームスピードで動作させることを指令している場合、レンズ1のズームが所定の閾値PS1よりテレ側にある場合を除き、レンズ1のズームが優先的に駆動され、レンズ1のズームのみが制御信号の値に対応する速度でテレ方向に駆動される。尚、このとき、レンズ2のズームはワイド端に停止した状態となる。もし、レンズ1のズームが既に閾値PS1よりテレ側にある場合、又は、前記テレ方向への駆動によって閾値PS1よりテレ側に移動した場合には、レンズ1のズームが既にテレ端に到達している場合を除き、レンズ1とレンズ2のズームが制御信号の値に対応する速度でテレ方向に同時に駆動される。レンズ1のズームが既にテレ端に到達している場合、又は、前記テレ方向への駆動によってテレ端に到達した場合には、レンズ1のズームがテレ端に停止した状態でレンズ2のズームのみが制御信号の値に対応する速度でテレ方向に駆動される。
【0051】
一方、ズームコントローラ300からの制御信号がズームをワイド方向に所定のズームスピードで動作させることを指令している場合、レンズ2のズームが所定の閾値PS2よりワイド側にある場合を除き、レンズ2のズームが優先的に駆動され、レンズ2のズームのみが制御信号の値に対応する速度でワイド方向に駆動される。尚、このとき、レンズ1のズームはテレ端に停止した状態となる。もし、レンズ2のズームが既に閾値PS2よりワイド側にある場合、又は、前記ワイド方向への駆動によって閾値PS2よりワイド側に移動した場合には、レンズ2のズームが既にワイド端に到達している場合を除き、レンズ1とレンズ2のズームが制御信号の値に対応する速度でワイド方向に同時に駆動される。レンズ2のズームが既にワイド端に到達している場合、又は、前記ワイド方向への駆動によってワイド端に到達した場合には、レンズ2のズームがワイド端に停止した状態でレンズ1のズームのみが制御信号の値に対応する速度でワイド方向に駆動される。
【0052】
以上のようなモード1、2、3の動作条件の切替えによって状況に応じた適切なズーム制御が可能となる。例えば、モード1では複合撮影レンズのズーム(焦点距離)を高速で駆動することができる。即ち、レンズ1とレンズ2のズームを同時に動作させるため、複合撮影レンズとしてのズームの動作速度(焦点距離変化速度)が高速化される。
【0053】
モード2では、モード1に比べて焦点距離の微調整が可能になる。即ち、レンズ1とレンズ2のズームを個別に動作させるため、複合撮影レンズとしてのズームの動作速度(焦点距離変化速度)がモード1より低速となり、その分、複合撮影レンズの焦点距離の微調整が可能となる。
【0054】
モード3では、モード2と同様にモード1に比べて焦点距離の微調整が可能になると共に、モード2に比べて複合撮影レンズとしてズームの動作をワイド端からテレ端までの間で連続的に行うことができる。即ち、モード2の場合、例えば、レンズ1のズームがテレ端に近づくと、テレ端での衝撃を緩和するために通常、ズームの動作速度が減速される。また、レンズ1のズームがテレ端に到達してレンズ2のズームがテレ方向に移動を開始した際には、ズームの動作速度が加速される。このようにズームの減速と加速が行われるためズームの動作が不連続となる。一方、モード3の場合には、レンズ1のテレ端近傍及びレンズ2のワイド端近傍において各レンズ1、2のズームが同時に駆動されるため、上述のようなズームの減速と加速が平均化されて複合撮影レンズとしてのズームの動作を連続的に行うことができるようになる。
【0055】
尚、振分け装置302に内蔵されたROM328には、レンズ1、2の様々な種類の組合せに対応して、ズーム制御上(CPU320のプログラム処理上)必要となる各種定数等のデータが事前に記憶されており、上記スイッチ326の操作により指定されたレンズ1、2の種類に応じたデータがROM328からCPU320に読み出されて上述のような各種モードの処理が実行されるようになっている。
【0056】
次に、上記振分け装置302のCPU320における処理内容及び処理手順について詳説する。図5は、CPU320の処理手順を示したフローチャートである。CPU320は、電源が投入されて処理を開始すると、まず、接続されているズームコントローラ300がデジタル式かアナログ式かを判別する(ステップS10)。即ち、ズームコントローラ300に所定のデジタル信号を送信し、それに対する応答の有無でデジタル式かアナログ式かを判別する。そして、ズームコントローラ300がデジタル式かアナログ式かに応じてズームコントローラ300からの制御信号に対する入力信号ラインを上記信号切替部322によって切り替える(ステップS12)。
【0057】
次に、接続されているレンズ1、2のサーボモジュール304A、304B (以下、サーボモジュール304A、304Bを省略して単にレンズ1、2という)がそれぞれデジタル式かアナログ式かをズームコントローラ300の場合と同様にして判別する(ステップS14)。そして、レンズ1、2がデジタル式かアナログ式かに応じて、CPU320から各レンズ1、2に出力する制御信号に対応する出力信号ラインを上記信号切替部324A、324Bによって切り替える(ステップS16)。
【0058】
次いで、CPU320は、スイッチ326により設定されるスイッチ情報を読み込む(ステップS18)。例えば、スイッチ326により設定されたレンズ1、2の種類や、上記動作条件に関するモード(モード1〜3)を読み込む。そして、そのレンズ1、2の種類やモードに対応したデータをROM328から読み込む。例えば、動作条件のモード3の処理において必要な閾値PS1、PS2の値を読み込む(ステップS20)。
【0059】
続いてCPU320は、ズームコントローラ300からの制御信号を読み込む(ステップS22)。また、各レンズ1、レンズ2からズームの現在位置を示すフォロー信号を読み込む(ステップS24)。
【0060】
次に、CPU320は、上記ステップS18において読み込んだ動作条件のモードがモード1か否かを判定する(ステップS26)。YESと判定した場合、即ち、モード1が選択された場合には、上記ステップS22でズームコントローラ300から読み込んだ制御信号をそのままレンズ1、及び、レンズ2に出力する(ステップS28)。これによって、図4(A)に示したようにレンズ1とレンズ2のズームがズームコントローラ300からの制御信号に従って同時に駆動される。ステップS28の処理が終了すると上記ステップS10に戻る。尚、ズームコントローラ300からの制御信号に従って各レンズ1、2に制御信号を出力する場合、必ずしも本処理のようにズームコントローラ300からの制御信号をそのまま出力する場合に限らない。例えば、より適切なズーム制御となるようにズームコントローラ300からの制御信号に対して所定の変換式やデータを用いてレンズ1、2に出力する制御信号を算出することも可能である。後述のステップS36、ステップS42の処理においても同様である。
【0061】
上記ステップS26でNOと判定した場合、次に、上記ステップS18において読み込んだ動作条件のモードがモード2か否かを判定する(ステップS30)。YESと判定した場合、即ち、モード2が選択されている場合、CPU320は、まず、上記ステップS24でフォロー信号により得られたレンズ1のズームの現在位置ZP1がテレ端に一致しているか否かを判定する(ステップS32)。ここでもYESと判定した場合、次に、上記ステップS24でフォロー信号により得られたレンズ2のズームの現在位置ZP2がワイド端に一致しているか否かを判定する(ステップS34)。更に、YESと判定した場合には、ステップS28に移行し、上記ステップS22でズームコントローラ300から読み込んだ制御信号をそのままレンズ1、及び、レンズ2に出力する(ステップS28)。そして、上記ステップS10に戻る。
【0062】
一方、ステップS34においてNOと判定した場合には、上記ステップS22でズームコントローラ300から読み込んだ制御信号をそのままレンズ2に出力し(ステップS36)、レンズ1に停止信号を出力する(ステップS38)。そして、上記ステップS10に戻る。
【0063】
また、上記ステップS32においてNOと判定した場合には、ステップS22においてズームコントローラ300から読み込んだ制御信号をそのままレンズ1に出力し(ステップS42)、レンズ2に停止信号を出力する(ステップS44)。そして、上記ステップS10に戻る。
【0064】
このような処理によって図4(B)に示したようにレンズ1とレンズ2のズームがズームコントローラ300からの制御信号に従って個別に駆動される。
【0065】
上記ステップS30においてNOと判定した場合、即ち、モード3が選択されている場合には、CPU320は、上記ステップS24でフォロー信号により得られたレンズ1のズームの現在位置ZP1が所定の閾値PS1(図4(C)参照)より小さい(ワイド側)か否かを判定する(ステップS40)。YESと判定した場合には、ステップS42に移行し、上記ステップS22でズームコントローラ300から読み込んだ制御信号をそのままレンズ1に出力し(ステップS42)、レンズ2に停止信号を出力する(ステップS44)。そして、上記ステップS10に戻る。
【0066】
一方、ステップS40においてNOと判定した場合には、次に、上記ステップS24でフォロー信号により得られたレンズ2のズームの現在位置ZP2が所定の閾値PS2(図4(C)参照)より大きい(テレ側)か否かを判定する(ステップS46)。NOと判定した場合には、ステップS36に移行し、上記ステップS22でズームコントローラ300から読み込んだ制御信号をそのままレンズ2に出力し(ステップS36)、レンズ1に停止信号を出力する(ステップS38)。そして、上記ステップS10に戻る。
【0067】
ステップS46でNOと判定した場合には、ステップS28に移行し、上記ステップS22でズームコントローラ300から読み込んだ制御信号をそのままレンズ1、及び、レンズ2に出力する(ステップS28)。そして、上記ステップS10に戻る。
【0068】
このような処理によって図4(C)に示したようにレンズ1とレンズ2のズームが閾値PS1と閾値PS2の範囲内でズームコントローラ300からの制御信号に従って同時に駆動され、それ以外の範囲で個別に駆動される。
【0069】
以上、上記実施の形態では、ズームコントローラ300と各サーボモジュール304A、304Bとの間に振分け装置302を別体の装置として接続するようにしたシステムについて説明したが、本発明はこれに限らず、振分け装置302の回路をズームコントローラ300又は各レンズ1、2のサーボモジュール304A、304Bに内蔵させるようにしてもよい。また、例えば、ズームコントローラ300に振分け装置302の回路を内蔵する場合において、ズームコントローラ300としての処理と振分け装置302としての処理とを共通(1つ)のCPUで行うようにすることもできる。各サーボモジュール304A、304Bに振分け装置302の回路を内蔵する場合も同様である。
【0070】
また、上記実施の形態では、振分け装置302の処理をCPUを用いたデジタル処理により行うようにしたが、同様の処理をアナログ回路で行えるようにすることも容易に可能である。
【0071】
また、上記実施の形態では、動作条件のモードを選択可能にした場合について説明したが、いずれか1つのモードの動作条件のみで各レンズ1、2のズームを駆動するようにしてもよい。
【0072】
また、上記実施の形態ではズームの動作速度を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限らずズームの位置を制御する場合等においても適用できる。
【0073】
また、上記実施の形態では、2台の単体撮影レンズにより複合撮影レンズを構成した場合について説明したが、本発明は2台に限らず3台以上の複数の単体撮影レンズにより複合撮影レンズを構成した場合にも適用できる。
【0074】
また、上記実施の形態では、複数の単体撮影レンズを直列に接続することによって個別に駆動可能な複数のズーム部を有する撮影レンズのズーム制御について説明したが、本発明はこれに限らず、単体の撮影レンズであっても焦点距離を可変すると共に、個別に駆動可能な複数のズーム部を有する撮影レンズのズーム制御に適用できる。
【0075】
また、本発明はテレビカメラ用の複合撮影レンズに限らずスチルカメラ用の複合撮影レンズに対しても適用できる。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るレンズ制御システムによれば、1つのコントローラにより撮影レンズの複数のズーム部の動作を制御するため、システム構成が簡易になると共に、ズーム操作が容易になる。また、所定の動作条件で各ズーム部の動作を制御するため、適切なズーム制御が可能となる。特にその動作条件を選択可能にすることによって状況に応じた好適なズーム制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明が適用される複合撮影レンズの一実施の形態を示す構成図である。
【図2】図2は、図1におけるレンズアダプタと後段のズームレンズとの接合部の構成図である。
【図3】図3は、レンズ制御システムの一実施の形態を示す構成図である。
【図4】図4は、動作条件に関するモードの説明に使用した説明図である。
【図5】図5は、振分け装置のCPUの処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
L…光軸、10…レンズアダプタ、100A、100B…ズームレンズ、106A、106B…フォーカスレンズ、108A、108B…バリエータレンズ、110A、110B…コンペンセータレンズ、112A、112B…アイリス、200…テレビカメラ、300…ズームコントローラ、302…振分け装置、304A、304B…サーボモジュール、310…ズームシーソスイッチ、312、314、320…CPU、316A、316B…ズーム制御部、322、324A、324B…信号切替部、326…スイッチ、328…ROM
Claims (1)
- 焦点距離を連続的に可変するズーム部を備え、単体でカメラ本体に装着して使用可能な第1の撮影レンズ及び第2の撮影レンズをレンズアダプタを介して直列に接続することによって構成された複合撮影レンズに対して、前記第1の撮影レンズ及び第2の撮影レンズの各ズーム部を駆動して前記複合撮影レンズのズームを制御するレンズ制御システムにおいて、
与えられた制御信号に基づいて前記第1の撮影レンズのズーム部を駆動する第1のズーム駆動装置と、
与えられた制御信号に基づいて前記第2の撮影レンズのズーム部を駆動する第2のズーム駆動装置と、
前記複合撮影レンズとしてのズームを操作する操作部材を備えた1つのコントローラと、
前記操作部材の操作に従って前記コントローラから出力される制御信号に基づいて前記第1の撮影レンズ及び第2の撮影レンズの各ズーム部の動作を制御するための制御信号を前記第1のズーム駆動装置及び第2のズーム駆動装置に振り分ける振分け装置と、
を備え、
前記振分け装置は、
前記第1の撮影レンズのズーム部と前記第2のズーム部とを同時に駆動するモードと、前記第1の撮影レンズと前記第2の撮影レンズのいずれか一方のズーム部を優先的に駆動し、該ズーム部の駆動が端位置で規制される状態となったときに他方のズーム部を駆動するモードと、前記第1の撮影レンズと前記第2の撮影レンズのいずれか一方のズーム部を優先的に駆動し、該ズーム部が所定位置よりも駆動方向側の端位置に近づいたときに他方のズーム部を駆動するモードのうち、少なくとも2つのモードを選択可能な複数のモードとし、該選択可能な複数のモードのうち所望のモードを選択する選択手段を備え、該選択手段により選択されたモードの動作条件に適合するように前記第1のズーム駆動装置及び第2のズーム駆動装置に制御信号を振り分けることを特徴とするレンズ制御システム。
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