JP4200614B2

JP4200614B2 - レンズ装置

Info

Publication number: JP4200614B2
Application number: JP32425299A
Authority: JP
Inventors: 千勝守屋
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1999-11-15
Filing date: 1999-11-15
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2019-11-15
Also published as: JP2001145013A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ装置に係り、特に、レンズ装置本体から延設された操作棒の手動操作と、レンズ装置に内蔵されたサーボモータによる電動操作のいずれでもズーム操作を行うことができるレンズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放送用テレビカメラに使用される箱型のレンズ装置（ＥＦＰレンズ）において、フォーカス操作やズーム操作等のレンズ操作を手動で行うものと電動で行うものとがある。手動で行うものとしては、１軸２操作式と呼ばれる操作方式が知られている。１軸２操作式は、レンズ装置本体から延設された操作棒の押し引きでズーム操作を行い、操作棒の回転でフォーカス操作を行うものである。このような１軸２操作式の操作は、操作棒の押し引き位置によってズーム位置の見当がつき、また、迅速なズーム操作が可能であるためスポーツ中継等のように瞬時の画角調整が要求される撮影において多く使用されている。
【０００３】
一方、レンズ操作を電動で行うものとしては、ズームレートデマンドやフォーカスポジションデマンド等の専用のコントローラからの指令信号によりサーボモータを駆動し、その駆動力によってズームレンズやフォーカスレンズを駆動させるサーボ方式と呼ばれる操作方式が知られている。ドラマ撮影のようにスローなズーム操作が要求される撮影の場合には、このサーボ方式が多く使用されている。また、サーボ方式の場合には、ズームレンズをスムーズに止めたり、元のズーム位置に戻したりする場合に有利である。
【０００４】
従来、このような１軸２操作式の手動操作方式及びサーボ方式のいずれの方式でも撮影状況やカメラマンの好みに応じて選択できるようにするため、１台のレンズ装置に手動操作方式とサーボ方式の両方の駆動機構を設けるようにしたものが提案されている（特願平１１−１３８６１６号）。かかるレンズ装置には、手動操作方式とサーボ方式とを切り換えるための切換ツマミが設けられており、この切換ツマミを手動で回動操作してクラッチ機構を駆動することで、手動操作方式の駆動機構又はサーボ方式の駆動機構のいずれかが有効に作動するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の操作方式選択型のレンズ装置は、上述したように手動操作方式とサーボ方式とを切り換えるため、切換ツマミによってクラッチ機構を駆動する必要があり、この切換ツマミを操作するためにはレンズカバーを取り外す等の煩雑な手間を要していた。また、手動操作方式とサーボ方式とを瞬時に切り換えて状況に応じて使い分けたい場合には、手元のコントローラでその切換えを行えれば便利であるが、従来はこのようなことはできなかった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、操作棒の手動操作とモータによる電動操作との切換操作を操作し易いところで容易に行えるようにしたレンズ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、移動レンズの駆動機構を操作棒で手動操作するための駆動機構又はモータで電動操作するための駆動機構に切り換えて、前記手動操作又は電動操作により前記移動レンズを駆動するレンズ装置において、前記手動操作又は電動操作への切り換えを指示する指示手段と、前記移動レンズの駆動機構を前記手動操作するための駆動機構又は前記電動操作するための駆動機構に切り換える切換用モータと、前記切換用モータを駆動して、前記指示手段によって指示された前記手動操作又は電動操作に対応した駆動機構に前記移動レンズの駆動機構を切り換える制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、手動操作又は電動操作の切り換えを電動で行うため、その切換えの指示を電気信号で伝達することができる。従って、手動操作又は電動操作の切り換えを指示するための切換スイッチ等の指示手段を操作し易い所望の位置に設置することができるようになる。
【０００９】
【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装置の好ましい実施の形態について詳述する。
【００１０】
図１は、本発明に係るレンズ装置が使用されたテレビカメラシステムの全体構成を示した斜視図である。同図に示すテレビカメラシステム１０は、撮影状況やカメラマンの好みで１軸２操作式の操作方式と、１軸２操作式ではないズームレートデマンド及びフォーカスポジションデマンドの操作方式のいずれかを選択し、その選択した操作方式によりズーム操作及びフォーカス操作を行えるようにしたものである。尚、１軸２操作式の操作方式を手動操作方式（又は単に手動操作）と称し、１軸２操作式ではないサーボを用いた操作方式をサーボ方式（又は単にサーボ）と称する。
【００１１】
テレビカメラシステム１０は、主としてレンズ装置１２、及びカメラ本体１４から構成され、レンズ装置１２は、雲台２２に載置されたカメラ本体１４の正面側に装着される。レンズ装置１２の背面側（カメラ本体１４に装着される面）には操作棒１６が設置され、その操作棒１６は、カメラ本体１４に形成された操作棒挿通孔１４Ａを介してカメラ本体１４の背面側に延設される。操作棒１６は、１軸２操作式の手動操作によってズーム操作、フォーカス操作を行うための操作部材であり、カメラマンは、カメラ本体１４のビューファインダ２０に映る映像を見ながら、この操作棒１６のグリップ１８を把持して操作棒１６を押し引き操作することでズーム操作を行うことができ、また、グリップ１８を回転操作し、操作棒１６の軸を回転させることでフォーカス操作を行うことができる。尚、操作棒１６はレンズ装置１２に対して着脱自在になっている。
【００１２】
このような１軸２操作式の操作棒１６とは異なるズーム操作部材及びフォーカス操作部材でサーボ方式によるズーム操作、フォーカス操作を行う場合には、雲台２２から延設されたパンチルト棒２４Ａ、２４Ｂの先端にそれぞれズームレートデマンド２６とフォーカスポジションデマンド２８が設置される。ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８からは、それぞれズーム速度を指令するズーム速度指令信号とフォーカス位置を指令するフォーカス位置指令信号が出力され、これらの指令信号はケーブルを介してレンズ装置１２に送信される。カメラマンは、ズームレートデマンド２６のサムリング２６Ａを親指で回動操作することによりズーム操作を行うことができ、フォーカスポジションデマンド２８のフォーカスノブ２８Ａを回動操作することでフォーカス操作を行うことができる。
【００１３】
尚、上記操作棒１６を使用した手動操作方式と、コントローラを使用したサーボ方式との切換えは、レンズ装置１２に設けられたサーボ／マニュアル切換スイッチ（Ｓ／Ｍ切換スイッチ）（図示せず）、又は、ズームレートデマンド２６に設けられたサーボ／マニュアル切換スイッチ（Ｓ／Ｍ切換スイッチ）２６Ｂによって行うことができるようになっている。Ｓ／Ｍ切換スイッチとしては、例えば、スライドスイッチを用いることができるがスイッチのタイプはこれに限定されない。また、Ｓ／Ｍ切換スイッチはどの部分に設けてもよく、ズームレートデマンド２６に限らずフォーカスポジションデマンド２８に設けてもよい。
【００１４】
図２は、上記レンズ装置１２の内部構成を示す全体構成図である。このレンズ装置１２は、主としてレンズ鏡胴３０と、１軸２操作式の操作ユニット３２と、ズーム駆動切換用のクラッチ部３４と、制御回路３６と、切換機構部３８と、上記ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８とから構成されている。
【００１５】
レンズ鏡胴３０には、前方から順にフォーカスレンズ４０、バリエータレンズ４２Ａ、コンペンセータレンズ４２Ｂ等のズーム系レンズ４２、及びマスターレンズ４４が配置される。フォーカスレンズ４０は、その支持枠４０Ａにリードスクリュー４６が螺合しており、サーボモータが内蔵されているフォーカスサーボモジュール４８の回転出力部４８Ａから回転入力部５０、プーリー５２、歯付きベルト５４及びプーリー５６を介してリードスクリュー４６に回転駆動力が伝達されると、光軸方向に沿って前後動するようになっている。尚、上記歯付きベルト５４等により、フォーカスサーボモジュール４８からリードスクリュー４６までの動力伝達系はバックラッシなしで回転駆動力を伝達できるようになっている。
【００１６】
リードスクリュー４６にはフォーカス位置センサ５８が設けられており、このフォーカス位置センサ５８は、リードスクリュー４６の回転量（フォーカスレンズ４０のフォーカス位置）を検出し、そのフォーカス位置を示す信号を制御回路３６に出力する。
【００１７】
ズーム系レンズ４２のバリエータレンズ４２Ａ及びコンペンセータレンズ４２Ｂは、これらの支持枠に植設されたカムピン４２Ｃ、４２Ｄがズームカム６０のカム溝６０Ａ、６０Ｂに係合しており、後述するクラッチ部３４を介してズームカム６０が回動すると、これらのバリエータレンズ４２Ａ及びコンペンセータレンズ４２Ｂがカム溝６０Ａ、６０Ｂで規制される位置関係により光軸に沿って前後動するようになっている。このズームカム６０には、ズーム位置センサ６２が設けられており、このズーム位置センサ６２は、ズームカム６０の回転位置（ズーム系レンズ４２のズーム位置）を検出し、そのズーム位置を示す信号を制御回路３６に出力する。
【００１８】
次に、１軸２操作式の操作ユニット３２について説明する。
【００１９】
操作ユニット３２の操作棒１６は、回転自在に軸支された中空軸６４の内部に摺動自在に挿入されている。中空軸６４には、長手方向のキー溝６４Ａが形成されており、操作棒１６の先端に固着されたピン６６がキー溝６４Ａに係合している。従って、操作棒１６が回転操作されると、これに連動して中空軸６４が回転する。
【００２０】
尚、中空軸６４の一端側にはピン６４Ｂが配設されており、このピン６４Ｂは、所定量回転するとストッパ６８に当接する。これにより中空軸６４（操作棒１６）の回転範囲が規制されている。また、中空軸６４の他端側には、フォーカス用位置センサ７０が設けられており、このフォーカス用位置センサ７０は、中空軸６４の回転位置（フォーカス位置）を検出し、そのフォーカス位置を示すフォーカス位置指令信号を制御回路３６に出力する。
【００２１】
一方、中空軸６４には、移動枠７２が軸方向に移動自在に挿通されており、操作棒１６のピン６６の先端は、その移動枠７２の内周に形成された周方向の溝７２Ａと係合している。この移動枠７２には、ワイヤ巻付部８０に所定量巻き付け固定されるとともに、プーリー７３、７４、７５及び７６を介して張設されたワイヤ７８の一部が固着されている。従って、操作棒１６を押し引き操作すると、これに連動してワイヤ７８が移動し、ワイヤ巻付部８０が回転する。
【００２２】
次に、ズーム駆動切換用のクラッチ部３４について説明する。
【００２３】
このクラッチ部３４は、主として支軸８２を中心にして回転自在に配設された第１のプーリー８４と、この第１のプーリー８４と一体形成された支軸８４Ａにそれぞれ回転自在に配設されたワイヤ巻付部８０及び第２のプーリー８６と、支軸８４Ａの軸方向に移動自在に配設された移動リング８８と、この移動リング８８を切換機構部３８からの駆動力により移動させる切換ギア９０等から構成されている。
【００２４】
ワイヤ巻付部８０には、前述したように操作ユニット３２の操作棒１６を押し引き操作によって移動するワイヤ７８により回転駆動力が加えられるようになっており、第２のプーリー８６には、サーボモータが内蔵されているズームサーボモジュール９２の回転出力部９２Ａから回転入力部９３、プーリー９５、及び歯付きベルト９７を介して回転駆動力が加えられるようになっている。尚、上記歯付きベルト９７等により、ズームサーボモジュール９２から第２のプーリー８６までの動力伝達系はバックラッシなしで回転駆動力を伝達できるようになっている。
【００２５】
一方、移動リング８８には、キー８８Ａが設けられており、このキー８８Ａは、支軸８４Ａの長手方向に形成されたキー溝８４Ｂと係合している。また、移動リング８８は、支軸８４Ａの軸方向に移動することによりワイヤ巻付部８０又は第２のプーリー８６と係合できるようになっている。従って、ワイヤ巻付部８０又は第２のプーリー８６から移動リング８８に回転駆動力が伝達され、移動リング８８が回転すると、これに連動して支軸８４Ａ（第１のプーリー８４）も回転する。
【００２６】
そして、第１のプーリー８４が回転すると、その回転駆動力は、第１のプーリー８４から歯付きベルト８３を介してズームカム６０に固定されたプーリー８５にバックラッシなしで伝達される。これによりズームカム６０が回動し、ズーム系レンズ４２が駆動される。
【００２７】
切換機構部３８からの駆動力により移動リング８８を移動させる切換ギア９０は、その切換ギア９０の軸にギア９１が固定されており、このギア９１の偏心した位置にはベアリング９４が設けられている。尚、ベアリング９４は、移動リング８８の外周に形成された溝８８Ｂに当接し、移動リング８８の回転に伴って回転できるようになっている。
【００２８】
また、ギア９１にはギア９６が噛み合っており、このギア９６には、ギア９６の回動位置（切換ギア９０の回動位置）に応じてコイルバネ９８により常時、時計回り方向（ＣＷ方向）又は反時計回り方向（ＣＣＷ方向）に付勢力が加えられるようになっている。
【００２９】
図３は図２上の矢印Ａ方向から上記ギア９１及び９６等を見た要部矢視図である。図３上で、ギア９６はコイルバネ９８によってＣＷ方向に回動するように付勢されており、その結果、ギア９１はＣＣＷ方向に回動するように付勢される。そして、ギア９１の下面側の偏心した位置に設けられたベアリング９４は、点線で示すように移動リング８８の溝８８Ｂの右側面に当接し、移動リング８８を右方向に移動させるとともに右方向に付勢する。これにより、移動リング８８は、ワイヤ巻付部８０と所定の付勢力をもって係合する。
【００３０】
一方、切換ギア９０（ギア９１）をＣＷ方向に回動させ、ギア９６を付勢するコイルバネ９８が点線で示す位置にくると、このコイルバネ９８によってギア９６はＣＣＷ方向に回動するように付勢され、その結果、ギア９１はＣＷ方向に回動するように付勢される。そして、ギア９１の下面側の偏心した位置に設けられたベアリング９４は、一点鎖線で示すように移動リング８８の溝８８Ｂの左側面に当接し、移動リング８８を左方向に移動させるとともに左方向に付勢する。これにより、移動リング８８は、第２のプーリー８６と所定の付勢力をもって係合する。
【００３１】
尚、図３上で９９は、ギア９６と共に回転する突起部９６Ａによって動作する切換スイッチであり、この切換スイッチ９９は、ズーム操作が１軸２操作式の手動操作側に切り換えられたか、サーボ側に切り換えられたかを検出する。即ち、切換スイッチ９９は、図３に示す状態（移動リング８８がワイヤ巻付部８０と係合する状態）ではスイッチＯＮとなり、手動操作側に切り換えられたことを示す信号を制御回路３６に出力し、移動リング８８が第２のプーリー８６と係合する状態ではスイッチＯＦＦとなり、サーボ側に切り換えられたことを示す信号を制御回路３６に出力する。
【００３２】
次に、移動リング８８とワイヤ巻付部８０及び第２のプーリー８６との係合部について説明する。図４は移動リング８８の右側面とワイヤ巻付部８０の左側面の要部拡大図である。同図に示すように移動リング８８の右側面には、１本のテーパーピン８９が植設されており、ワイヤ巻付部８０の左側面には、上記テーパーピン８９と係合する１つのテーパー孔８１が穿設されている。
【００３３】
このテーパーピン８９は、金属材料からなるテーパーピン本体８９Ａと、潤滑性材料からなる先端部８９Ｂとの複合構造となっている。従って、テーパーピン８９は、ワイヤ巻付部８０のテーパー孔８１と係合するまでは、ワイヤ巻付部８０の側面に当接した状態で摺動するが、その摺動動作を円滑に行うことができる。また、テーパーピン８９はテーパー孔８１とバックラッシなしで係合することができ、更に移動リング８８とワイヤ巻付部８０とは、互いに所定の回転位置関係にあるときのみ係合する。
【００３４】
尚、移動リング８８とワイヤ巻付部８０とを互いに所定の回転位置関係にあるときのみ係合可能にした理由は、操作棒１６の位置とズーム位置との関係が変化しないようにするためである。一方、第２のプーリー８６は、サーボ方式で速度制御されるため、移動リング８８に対してどの位置で係合してもよく、そのため任意の回動位置（多数の回動位置）で係合できる構造となっている。
【００３５】
また、この実施の形態では、移動リング８８とワイヤ巻付部８０とを歯付きギアによって係合させるようにしたが、これに限らず、複数のテーパーピンとテーパー孔、又は１本のテーパーピンと複数のテーパー孔によって複数の位置で係合できるようにしてもよい。更に、前記コイルバネ９８による移動リング８８の付勢力は、前記テーパーピン８９とテーパー孔８１、あるいは歯付きギア８７Ａと歯付きギア８７Ｂとが回転駆動力の伝達時に外れないように設定する必要がある。
【００３６】
次に、上記切換ギア９０を駆動する切換機構部３８について説明する。
【００３７】
図５は、切換機構部３８の構成を示した斜視図である。上記切換ギア９０の歯溝には、同図に示す平板状のアーム部材１３０先端に形成された突部１３０Ａが係合される。アーム部材１３０の基端部にはナット部材１３２が固着されており、このナット部材１３２は、リードスクリュー１３４に螺合される。また、ナット部材１３２にはピン１３２Ａが突設されており、このピン１３２Ａの先端が図示せぬケーシングの回転規制溝１３６に係合されることによって、ナット部材１３２及びアーム部材１３０の回転が規制される。
【００３８】
リードスクリュー１３４は、図示せぬケーシングに固定された軸受け部材１３８、１４０により回動自在に支持されている。リードスクリュー１３４の端部にはギア１４２が固定されており、このギア１４２は、モータ１４４の出力軸に固定されたギア１４６に係合される。
【００３９】
従って、モータ１４４が回転すると、ギア１４６及びギア１４２を介してリードスクリュー１３４が回転し、リードスクリュー１３４が回動するとナット部材１３２がリードスクリュー１３４の軸方向に移動してアーム部材１３０が同図矢印ａ、ｂの方向に進退移動する。これにより、アーム部材１３０の突部１３０Ａに係合された切換ギア９０が回転し、上述のように移動リング８８が移動する。アーム部材１３０が矢印ａの方向に移動した場合には、切換ギア９０は図３においてＣＷ方向（図５ではＣＣＷ方向）に回転し、移動リング８８は、第２のプーリー８６と係合する。従って、操作方式がサーボ式に切り換えられる。一方、アーム部材１３０が矢印ｂの方向に移動した場合には、切換ギア９０は図３においてＣＣＷ方向（図５ではＣＷ方向）に回転し、移動リング８８は、ワイヤ巻付部８０に係合する。従って、操作方式が手動操作方式に切り換えられる。
【００４０】
モータ１４４は、モータ駆動回路１５２によって駆動されるようになっており、モータ駆動回路１５２が図２の制御回路３６から与えられる駆動信号に基づいてその回転方向を制御することにより、切換ギア９０を手動操作方式又はサーボ方式のいずれかに切り換える方向に回転させる。また、モータ駆動回路１５２は、軸受け部材１３８、１４０にそれぞれ取り付けられているスイッチ１４８、１５０からのオン、オフ信号を取得し、モータ１４４を駆動している際に、ナット部材１３２がその移動方向にあるスイッチ１４８、１５０に到達してスイッチ１４８又はスイッチ１５０がオフからオンに切り換わったことを検出すると、モータ１４４の回転を停止させる。
【００４１】
次に、制御回路３６について説明する。尚、図６は、図２のシステム全体を簡略化して示したブロック図であり、これを参照しながら説明する。
【００４２】
上述のように制御回路３６には、フォーカス位置センサ５８及びズーム位置センサ６２からそれぞれ現在のフォーカス位置及びズーム位置を示す信号が加えられ、ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８からは、それぞれズーム速度を指令するズーム速度指令信号（以下、ズーム信号という）とフォーカス位置を指令するフォーカス位置指令信号（以下、フォーカス信号という）が加えられ、操作ユニット３２に設けたフォーカス用位置センサ７０からは、フォーカス位置を示すフォーカス信号が加えられている。また、切換スイッチ９９からは、ズーム操作が１軸２操作式の手動操作側に切り換えられたか、サーボ側に切り換えられたかを示す信号が加えられている。更に、レンズ装置１２とズームレートデマンド２６のそれぞれに設けられたＳ／Ｍ切換スイッチ１２０、２６Ｂからは手動操作又はサーボへの切り換えを指示する信号が加えられている。
【００４３】
先ず、ズーム及びフォーカスの制御について説明すると、制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作が１軸２操作式の手動操作側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８からの入力信号を無効とし、操作ユニット３２のフォーカス用位置センサ７０からの入力信号を有効とする。
【００４４】
従って、操作棒１６を回転操作すると、制御回路３６にはフォーカス用位置センサ７０から操作棒１６（中空軸６４）の回転位置（フォーカス位置）を示すフォーカス信号が加えられ、制御回路３６は、このフォーカス信号と、フォーカス位置センサ５８から加えられる現在のフォーカス位置を示す信号とに基づいてフォーカスサーボモジュール４８に制御信号を出力し、フォーカスレンズ４０がフォーカス信号に応じたフォーカス位置になるようにサーボ制御する。
【００４５】
また、切換スイッチ９９からズーム操作が１軸２操作式の手動操作側に切り換えられたことを示す信号を入力している場合には、移動リング８８はワイヤ巻付部８０と係合している。
【００４６】
従って、操作棒１６を押し引き操作すると、その操作力が操作ユニット３２からクラッチ部３４を介してズームカム６０に伝達され、ズームカム６０が回転駆動される。即ち、操作棒１６を押し引き操作すると、クラッチ部３４において、ワイヤ７８を介してワイヤ巻付部８０が回転する。このワイヤ巻付部８０の回転駆動力は、ワイヤ巻付部８０と係合している移動リング８８、移動リング８８のキー８８Ａ、及びキー溝８４Ｂを介して第１のプーリー８４に伝達され、更に第１のプーリー８４から歯付きベルト８３を介してプーリー８５及びズームカム６０に伝達される。これによりズームカム６０が回動し、ズーム系レンズ４２が手動駆動される。
【００４７】
一方、制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８からの入力信号を有効とし、フォーカス用位置センサ７０からの入力信号を無効とする。
【００４８】
従って、ズームレートデマンド２６の操作に基づいてズームレートデマンド２６からズーム信号を入力すると、制御回路３６は、このズーム信号と、ズーム位置センサ６２から加えられる現在のズーム位置を示す信号（この信号を時間微分した信号はズーム速度信号）とに基づいてズームサーボモジュール９２に制御信号を出力し、ズームサーボモジュール９２を駆動する。
【００４９】
このズームサーボモジュール９２の回転駆動力は、クラッチ部３４を介してズームカム６０に伝達され、ズームカム６０が回転駆動される。即ち、ズームサーボモジュール９２の回転駆動力は、回転出力部９２Ａから回転入力部９３、プーリー９５、及び歯付きベルト９７を介して第２のプーリー８６に伝達される。また、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力している場合には、移動リング８８は第２のプーリー８６と係合しているため、第２のプーリー８６に伝達された回転駆動力は、第２のプーリー８６と係合している移動リング８８、移動リング８８のキー８８Ａ、及びキー溝８４Ｂを介して第１のプーリー８４に伝達され、更に第１のプーリー８４から歯付きベルト８３を介してプーリー８５及びズームカム６０に伝達される。これによりズームカム６０が回動し、ズーム系レンズ４２がサーボ駆動される。
【００５０】
また、フォーカスポジションデマンド２８の操作に基づいてフォーカスポジションデマンド２８からフォーカス信号を入力すると、制御回路３６は、このフォーカス信号と、フォーカス位置センサ５８から加えられる現在のフォーカス位置を示す信号とに基づいてフォーカスサーボモジュール４８に制御信号を出力し、フォーカスレンズ４０がフォーカス信号に応じたフォーカス位置になるようにサーボ制御する。
【００５１】
尚、制御回路３６は、切換スイッチ９９からの入力信号に基づいて表示器１００の表示内容を制御する。即ち、図７に示すように表示器１００は、操作棒（ズーム）、操作棒（フォーカス）、ズームレートデマンド、フォーカスポジションデマンドを示す４つの表示パネル１００Ａ〜１００Ｄを有しており、制御回路３６は、切換スイッチ９９からの入力信号に基づいて現在使用可能状態となっている操作部材を示す表示パネルを点灯させる。これにより、操作者は、いずれの操作部材が使用可能状態となっているかを容易に確認することができる。
【００５２】
次に、切換機構部３８に関する制御について説明する。制御回路３６は、ズームレートデマンド２６のＳ／Ｍ切換スイッチ２６Ｂ、又は、レンズ装置１２のＳ／Ｍ切換スイッチ１２０から手動操作又はサーボへの切り換えを指示する信号を入力すると、切換機構部３８のモータ駆動回路１５２（図５参照）に駆動信号を出力してモータ１４４を回転させる。そして、このモータ１４４の回転によってクラッチ部３４の移動リング８８を移動させて移動リング８８をワイヤ巻付部８０又は第２のプーリー８６に係合させて、ズーム操作をＳ／Ｍ切換スイッチで指示された手動操作又はサーボに切り換える。
【００５３】
ズームレートデマンド２６とレンズ装置１２の両方にＳ／Ｍ切換スイッチが設けられている場合には、制御回路３６は、ズームレートデマンド２６のＳ／Ｍ切換スイッチ２６Ｂから加えられる信号を優先し、これに従って上記手動操作とサーボの切り換えを制御する。一方、ズームレートデマンド２６にＳ／Ｍ切換スイッチが設けられていない場合やズームレートデマンド２６自体がレンズ装置１２に接続されていない場合には、レンズ装置１２のＳ／Ｍ切換スイッチ１２０から加えられる信号に基づいて上記手動操作とサーボの切り換えを制御する。
【００５４】
この制御回路３６の処理手順を図８のフローチャートを用いて説明する。制御回路３６は、まず、ズームレートデマンド２６が取り付けられていないか若しくはズームレートデマンド２６にＳ／Ｍ切換スイッチが設けられていないか否か検出する（ステップＳ１０）。もし、ＹＥＳと判定した場合には、レンズ装置１２のＳ／Ｍ切換スイッチ１２０からの信号を入力する（ステップＳ１２）。一方、ＮＯと判定した場合、即ち、ズームレートデマンド２６が取り付けられており、そのズームレートデマンド２６にＳ／Ｍ切換スイッチ２６Ｂが設けられている場合には、レンズ装置１２のＳ／Ｍ切換スイッチ１２０よりも優先してズームレートデマンド２６のＳ／Ｍ切換スイッチ２６Ｂからの信号を入力する（ステップＳ１４）。
【００５５】
続いて制御回路３６は、上述のようにして入力したＳ／Ｍ切換スイッチ２６Ｂ又はＳ／Ｍ切換スイッチ１２０からの信号がサーボ側を指定しているか否かを判定する（ステップＳ１６）。ＹＥＳと判定した場合には、切換機構部３８に駆動信号を出力して切換機構部３８のモータ１４４を所定方向に回転させて、クラッチ部３４をサーボ側に切り換える。即ち、クラッチ部３４の移動リング８８を第２のプーリー８６に係合させる（ステップＳ１８）。尚、ステップＳ１６においてＹＥＳと判定した場合において、既にクラッチ部３４がサーボ側に設定されているときにはステップＳ１８の処理は不要である。
【００５６】
これにより、制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力することとなり、上述のように、ズームレートデマンド２６、フォーカスポジションデマンド２８から与えられるズーム信号及びフォーカス信号に基づいてズームサーボモジュール９２及びフォーカスサーボモジュール４８を駆動する。従って、フォーカスレンズ４０及びズーム系レンズ４２はフォーカスポジションデマンド２８及びズームレートデマンド２６の信号により作動する（ステップＳ２０）。
【００５７】
一方、上記ステップＳ１６でＮＯと判定した場合、切換機構部３８に駆動信号を出力し、モータ１４４を上記サーボ側に切り換える場合と逆方向に回転させて、クラッチ部３４を手動操作側に切り換える。即ち、クラッチ部３４の移動リング８８をワイヤ巻付部８０に係合させる（ステップＳ２２）。尚、ステップＳ１６においてＮＯと判定した場合において、既にクラッチ部３４が手動操作側に設定されているときにはステップＳ２２の処理は不要である。
【００５８】
これにより、制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作が手動操作側に切り換えられたことを示す信号を入力することとなり、上述のように、ズームレートデマンド２６、フォーカスポジションデマンド２８から与えられるズーム信号及びフォーカス信号を無効にし、１軸２操作式の操作ユニット３２のフォーカス用位置センサ７０から加えられるフォーカス信号に基づいてフォーカスサーボモジュール４８を駆動する。また、操作棒１６の押し引き操作による駆動力はクラッチ部３４を介してズームカム６０に伝達される。従って、フォーカスレンズ４０及びズーム系レンズ４２は操作棒１６による１軸２操作によって作動する（ステップＳ２４）。
【００５９】
以上の図８に示した処理は、Ｓ／Ｍ切換スイッチの指示が手動操作とサーボとで変更されたか否かにかかわらず常時繰り返し行うようにしてもよいが、ズームレートデマンド２６のＳ／Ｍ切換スイッチ２６ＢがあるときにはＳ／Ｍ切換スイッチ２６Ｂが切り換えられたときのみ、Ｓ／Ｍ切換スイッチ２６Ｂがないときにはレンズ装置１２のＳ／Ｍ切換スイッチ１２０が切り換えられたときのみ行うようにしてもよい。
【００６０】
尚、制御回路３６は、切換スイッチ９９によってズーム操作が手動操作側又はサーボ側かを検出するようにしていたが、この検出は、切換機構部３８に設けられているスイッチ１４８、１５０（図５参照）によってナット部材１３２がいずれの端点に到達しているかを検出することでも可能であり、また、Ｓ／Ｍ切換スイッチ１２０、２６Ｂがいずれの操作方式を指示しているかを検出することでも可能である。従って、切換スイッチ９９は必ずしも必要ではない。
【００６１】
以上、上記実施の形態では、手動操作とサーボとの切り換えを指示するＳ／Ｍ切換スイッチをレンズ装置１２とズームレートデマンド２６に設けた場合について説明したが、Ｓ／Ｍ切換スイッチはフォーカスポジションデマンド２８に設けてもよいし、レンズ装置１２に接続される他の付属品に設けてもよい。これによって、Ｓ／Ｍ切換スイッチが多数存在することとなる可能性がある場合には、予めどの部材に設けられたＳ／Ｍ切換スイッチの指示に従うかの優先順位を決めておくようにしてもよいし、Ｓ／Ｍ切換スイッチの切り換え操作が最後に行われたものの指示に従うようにしてもよい。
【００６２】
また、上記実施の形態において、手動操作とサーボとの切り換えを上述のクラッチ部３４と切換機構部３８との機構によって電動で行えるようにしたが、手動操作とサーボとの切り換えを電動で行えるようにするための機構はこれに限らず、例えば、電磁クラッチ等を使用して手動操作とサーボとの切り換えを可能にした機構等、上述の機構とは構成が異なるものであっても本発明を適用できる。
【００６３】
また、上記実施の形態では、クラッチ部３４の手動操作とサーボとの切り換えをＳ／Ｍ切換スイッチによって行うようにしたが、これに限らず現時点で操作されている（後操作された）操作部材（操作棒１６、デマンド２６、２８等）に基づいてクラッチ部３４の手動操作とサーボを自動で切り換え、Ｓ／Ｍ切換スイッチの操作なしに、所望の操作部材を操作することによって手動操作とサーボが自動で切り換えられるようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施の形態では、クラッチ部３４の切換え、即ち、手動とサーボ（電動）との切換えについて説明したが、電動と電動の切換えについても本発明を適用できる。即ち、電動用の操作部材が複数ある場合に、いずれの操作部材に基づいてズームやフォーカスを駆動するかの切換えについても手元操作部材等に設けられたスイッチによって切り換えられるようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るレンズ装置によれば、手動操作又は電動操作の切り換えを電動で行うため、その切換えの指示を電気信号で伝達することができる。従って、手動操作又は電動操作の切り換えを指示するための切換スイッチ等の指示手段を手元操作部材等の操作し易い所望の位置に設置することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るレンズ装置が使用されたテレビカメラシステムの全体構成を示した斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係るレンズ装置の内部構成を示した全体構成図である。
【図３】図３は、図２の矢印Ａ方向から見た要部矢視図である。
【図４】図４は、図２に示した移動リングの右側面とワイヤ巻付部の左側面の要部拡大図である。
【図５】図５は、図２に示した切換ギアを駆動する切換機構部の構成を示した斜視図である。
【図６】図６は、図２のシステム全体を簡略化して示したブロック図である。
【図７】図７は、表示器の表示態様を示した図である。
【図８】図８は、制御回路３６における切換機構部の制御手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…テレビカメラシステム、１２…レンズ装置、１４…カメラ本体、１６…操作棒、２６…ズームレートデマンド、２８…フォーカスポジションデマンド、３０…レンズ鏡胴、３２…操作ユニット、３４…クラッチ部、３６…制御回路、４０…フォーカスレンズ、４２…ズーム系レンズ、４４…マスターレンズ、４８…フォーカスサーボモジュール、５８…フォーカス位置センサ、６０…ズームカム、６２…ズーム位置センサ、６４…中空軸、７０…フォーカス用位置センサ、８０…ワイヤ巻付部、８４…第１のプーリー、８６…第２のプーリー、８８…移動リング、９０…切換ギア、９９…切換スイッチ、１００…表示器、２６Ｂ、１２０…Ｓ／Ｍ切換スイッチ、１３０…アーム部材、１３２…ナット部材、１３２Ａ…ピン、１３４…リードスクリュー、１３６…回転規制溝、１４４…モータ、１４８、１５０…スイッチ、１５２…モータ駆動回路

Claims

移動レンズの駆動機構を操作棒で手動操作するための駆動機構又はモータで電動操作するための駆動機構に切り換えて、前記手動操作又は電動操作により前記移動レンズを駆動するレンズ装置において、
前記手動操作又は電動操作への切り換えを指示する指示手段と、
前記移動レンズの駆動機構を前記手動操作するための駆動機構又は前記電動操作するための駆動機構に切り換える切換用モータと、
前記切換用モータを駆動して、前記指示手段によって指示された前記手動操作又は電動操作に対応した駆動機構に前記移動レンズの駆動機構を切り換える制御手段と、
を備えたことを特徴とするレンズ装置。
前記指示手段は、前記移動レンズを搭載したレンズ装置本体、及び／又は前記レンズ装置に接続される操作部材に設けたことを特徴とする請求項１のレンズ装置。
前記制御手段は、前記指示手段が複数存在する場合には予め決められた優先順位に基づいて駆動機構を切り換えることを特徴とする請求項２のレンズ装置。
前記操作部材は、ズーム操作を行うためのズームレートデマンド又はフォーカス操作を行うためのフォーカスポジションデマンドであることを特徴とする請求項２のレンズ装置。