JP4487295B2

JP4487295B2 - レンズ駆動装置

Info

Publication number: JP4487295B2
Application number: JP09159399A
Authority: JP
Inventors: 篤司金山; 啓次金子
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: US6292313B1; JP2000284168A; DE10015873A1; DE10015873B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ駆動装置に係り、特にＥＮＧレンズの側部に装着されるレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、テレビカメラ等に使用されるＥＮＧレンズのレンズ鏡胴側部には、フォーカスリング、ズームリング、アイリスリング等の操作リングをモータ駆動するための駆動ユニットが装着されている。駆動ユニットには、ズーム操作を行うためのシーソスイッチが配設されている他に、フォーカス、ズーム、絞り等のレンズ制御を外部のコントローラで行えるようにコントローラを接続するコネクタ等が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近、バーチャルスタジオでＥＮＧレンズを使用する場合や、遠隔地からＥＮＧレンズを制御する場合などのために、駆動ユニットをアナログ信号ではなく、シリアルインターフェースによってデジタル通信により制御できるようにする必要が生じている。特に、パーソナルコンピュータ（パソコン）によって駆動ユニットを制御できるようにすることが望まれている。
【０００４】
しかしながら、現在、駆動ユニットにはシリアルインターフェース用のコネクタは設けられておらず、新たにこのようなコネクタを増設することは、スペースの関係上困難となっている。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、コネクタを増設することなく、同一の制御手段によって複数のコントローラからの制御信号によるレンズ制御を可能にしたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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為に、レンズ鏡胴の側部に設置されるレンズ駆動装置であって、レンズ鏡胴内のレンズ又は絞りを駆動する操作リングに連結されるモータと、外部から入力される制御信号に基づいて前記モータを駆動することによりズーム、フォーカス、又は、絞りに関するレンズ制御を行う制御手段とを備えたレンズ駆動装置において、外部のレンズコントローラ又はコンピュータが接続されるコネクタと、前記コネクタに前記レンズコントローラと前記コンピュータのいずれが接続されたかを、前記コネクタを介して入力された前記レンズコントローラからの識別信号あるいは前記コンピュータからの識別信号の電圧レベルの相違に基づいて判別する接続機器判別手段と、前記レンズコントローラからの制御信号を前記制御手段に入力するレンズコンローラ用インターフェース手段と、前記コンピュータからの制御信号を前記制御手段に入力するコンピュータ用インターフェース手段と、前記接続機器判別手段によって前記コネクタに前記レンズコントローラが接続されたことを検出すると、前記レンズコントローラからの制御信号をレンズコンローラ用インターフェース手段に出力し、前記接続機器判別手段によって前記コネクタに前記コンピュータが接続されたことを検出すると、前記コンピュータからの制御信号をコンピュータ用インターフェース手段に出力する出力切替手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、コネクタを増設することなく、同一の制御回路によって複数のコントローラからの制御信号によるレンズ制御ができるという効果がある。
【０００７】
【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駆動装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１乃至図３は、本発明が適用された駆動ユニットが装着されたＥＮＧレンズの外観を示した平面図、後面図、及び側面図である。これらの図に示すＥＮＧレンズ１は、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、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が設けられ、レンズ鏡胴２の後端部にはエクステンダ装置１０が設けられる。
【０００８】
また、レンズ鏡胴２の側部には前記フォーカスリング４、ズームリング６及びアイリスリング８を駆動する駆動ユニット１２が設けられている。尚、符号１４はレンズフード、１５はレンズフード取付ツマミである。
レンズ鏡胴２の内部構成については図示されていないが、周知の如く、鏡胴内には、前方から順に、固定フォーカスレンズ、移動フォーカスレンズ、変倍レンズ、アイリス、及びリレーレンズ等が設けられ、その後方に、エクステンダー１０が配置される。そして、フォーカスリング４を回動することにより移動フォーカスレンズが光軸に沿って前後移動してフォーカス調整が行われ、ズームリング６を回動することにより、変倍レンズが光軸に沿って前後移動してズーム調整が行われる。また、アイリスリング８を回動することによりアイリスの絞り径が調整されるようになっている。
【０００９】
駆動ユニット１２はケース１８を有し、このケース１８はビス２０、２０を介してレンズ鏡胴２の側部に取り付けられる。ケース１８内には、図示せぬフォーカス駆動用モータが配置され、このフォーカス駆動用モータは、図示せぬギヤ伝達機構を介して前記フォーカスリング４と噛み合い、フォーカスリング４を回転駆動する。尚、駆動ユニット１２にフォーカス駆動用モータが搭載されていないものもあり、本実施の形態では、フォーカス駆動用モータが搭載されていなくてもよい。また、ケース１８内には、ズーム駆動用モータが配置され、このズーム駆動用モータは、図示せぬギヤ伝達機構を介して前記ズームリング６と噛み合い、ズームリング６を回転駆動する。同様に、ケース１８内には、図示せぬアイリス駆動用モータが配置され、このアイリス駆動用モータは、図示せぬギヤ伝達機構を介して前記アイリスリング８と噛み合い、アイリスリング８を回転駆動する。
【００１０】
ケース１８の上面にはズームシーソコントロールスイッチ２２（以下、シーソスイッチという）、アイリスのオート／マニュアルモード切替スイッチ２４、アイリスモーメンタリースイッチ２５、リターンスイッチ２６等が設けられている。また、取付用ビス２０、２０の近くには、プリセットスイッチ３４及びプリセット位置メモリスイッチ３６が設けられている。
【００１１】
シーソスイッチ２２は、中立位置を基準に揺動自在に設置され、シーソスイッチ２２をテレ（Ｔ）側又はワイド（Ｗ）側に押圧操作すると、前記ズームリング６がテレ側又はワイド側に回動するようになっている。また、シーソスイッチ２２の押し込み量（操作量）によってズームスピードを調整することができ、その押し込み量が大きいほどズームスピードは高速になる。
【００１２】
プリセットスイッチ３４及びプリセット位置メモリスイッチ３６は、プリセット機能を駆動ユニット１２上で実行できるように設けられたもので、プリセットスイッチ３４とプリセット位置メモリスイッチ３６を同時に押すと、そのときの変倍レンズの位置（ズーム位置）がプリセット位置としてメモリに記憶され、プリセットスイッチ３４のみを押すと、メモリに記憶されたプリセット位置に変倍レンズが移動されるようになっている。
【００１３】
ケース１８の側面にはグリップバンド２８が設けられ、カメラマンはこのグリップバンド２８の中に右手（親指以外の４本の指）を挿入してレンズ鏡胴２を保持することができるようになっている。また、ケース１８の後面にはＶＴＲスイッチ３０及びクイックズーム＆オートクルージングズームスイッチ３２が配設され（図２参照）、これらのスイッチ３０、３２はカメラマンが右手の親指で操作できるようになっている。
【００１４】
ＶＴＲスイッチ３０は、撮影中の映像をビデオテープに記録（録画）する際の録画開始／終了を操作するためのスイッチである。
クイックズーム＆定速オートズームスイッチ３２は、クイックズームと定速オートズームの両機能を実行するために兼用されるスイッチであり、変倍レンズが停止しているときにこのスイッチ３２を押すと、クイックズームの機能が作動し、シーソスイッチ２２の操作中に（変倍レンズが移動しているとき）このスイッチ３２を押すと、定速オートズームの機能が作動するようになっている。クイックズームは、スイッチ３２を押している間、所定のズームスピード（高速）でテレ端に向かう方向に変倍レンズを移動させ、スイッチ３２を離すと、元のズーム位置（クイックズームスイッチ３２を押圧操作した時点のズーム位置）に変倍レンズを所定のズームスピードで復帰させるようにした機能である。
【００１５】
一方、定速オートズームは、スイッチ３２が押されると、シーソスイッチ２２の操作に基づいて駆動されている変倍レンズの移動速度（ズームスピード）をそのスイッチ３２が押されたときの速度に一定保持する機能である。従って、シーソスイッチ２２をテレ（Ｔ）側又はワイド（Ｗ）側に押圧操作して所望のズームスピードとなったときにスイッチ３２を押すことにより、シーソスイッチ２２の押圧操作を解除してもズームスピードが一定に保持されるようになっている。
【００１６】
ケース１８の後面には、ズーム最大スピード調節ツマミ３８が設けられ、このツマミ３８を回動操作することによって、シーソスイッチ２２を最も深く押し込み操作した場合のズームスピード（ズーム最大スピード）を適宜変更することができる。例えば、ズーム最大スピード調節ツマミ３８を図中時計回転方向に回すほどズーム最大スピードは高速に設定され、逆に、反時計回転方向に回すほどズーム最大スピードは低速に設定される。また、プリセットスイッチ３４が押されたときのプリセット再生時のズームスピードも、このズーム最大スピード調節ツマミ３８の設定位置に応じて可変される。
【００１７】
また、図２に示した符号３９はエクステンダー切替レバーであり、該レバー３９を回動操作することによって、２倍のエクステンダーを撮影光路中に挿脱することができるようになっている。
さらに、図３に示すようにケース１８の底面には、ズームのサーボ／マニュアル切替ツマミ４０、電源出力用コネクタ４２、及び、ズームコントロール用コネクタ４４が配設される。サーボ／マニュアル切替ツマミ４０は、ズームリング６をサーボ駆動（モータ駆動）又はマニュアル駆動に切り替えるツマミであり、電源出力用コネクタ４２は、他の装置に電源を出力するコネクタである。
【００１８】
ズームコントロール用コネクタ４４は、ズームコントローラが接続されるコネクタで、例えば１２本のピンが配設されている。このコネクタ４４にズームコントローラが接続されると、外部からのコントロール信号に基づいてズーム制御が行われるようになっている。また、このコネクタ４４は、シリアルインターフェース用のコネクタとしても兼用され、パソコンとの接続も可能になっている。パソコンを接続した場合には、ズーム制御に限らず、フォーカス、絞り等の各種制御を行うことも可能である。
【００１９】
図４は、上記駆動ユニット１２の要部回路の構成を示したブロック図である。まず、上記シーソスイッチ２２の操作に基づいてズーム制御を行う回路ブロックについて説明する。上記シーソスイッチ２２は、例えばインクリメンタル型ロータリーエンコーダ５０（以下、エンコーダ５０という）の回転軸に連結され、シーソスイッチ２２が操作されるとその押し込み方向と押し込み量に応じた数と位相（２相パルス出力としたときの各相間のパルスの位相）のパルスがそのエンコーダ５０から出力される。エンコーダ５０から出力されたパルスは、カウンタ５２によって計数され、シーソスイッチ２２の押し込み方向と押し込み量が所定範囲内の数値でＣＰＵ５４に与えられる。ＣＰＵ５４はカウンタ５２から与えられた数値に基づいてズーム駆動用モータ６０（以下、モータ６０という）の回転方向及び回転速度を決定する。このとき、ＣＰＵ５４は、ポテンショメータ６８から出力されるズーム最大スピード調節ツマミ３８の設定位置（アナログ電圧）をＡ／Ｄ変換器７０を介して取得し、シーソスイッチ２２の押し込み量が最大となったときのズームスピードがズーム最大スピード調節ツマミ３８で設定された最大スピードとなるようにモータ６０の回転速度を決定する。
【００２０】
このようにしてモータ６０の回転方向及び回転速度を決定すると、ＣＰＵ５４は、これに基づいて速度制御信号（モータ駆動信号）を生成し、その速度制御信号をＤ／Ａ変換器５６に出力する。速度制御信号はＤ／Ａ変換器５６によってアナログ信号に変換された後、アンプ５８に入力され、その速度制御信号の示す回転速度と、タコジェネレータ６２によってフィードバックされるモータ６０の実際の回転速度との差分に応じた電圧がアンプ５８からモータ６０に印加される。これにより、モータ６０は、ＣＰＵ５４で設定された回転方向及び回転速度で駆動される。従って、モータ６０に連結されたズームリング６はシーソスイッチ２２の押し込み方向及び押し込み量に応じた回転方向及び速度で回転され、この回転によって変倍レンズ６４が移動される。
【００２１】
次に、上記ズームコントロール用コネクタ４４に接続されたズームコントローラ又はパソコンからコントロール信号を取得する回路ブロックについて説明する。ズームコントロール用コネクタ４４（以下、コネクタ４４という）にズームコントローラ８０が接続された場合、ズームコントローラ８０からはコネクタ４４の所定のピンにアナログのコントロール信号とユニット判別信号が入力される。一方、コネクタ４４にパソコン９０が接続された場合、パソコン９０からコネクタ４４の所定のピンにシリアル通信によるデジタルのコントロール信号とユニット判別信号が入力される。そして、ズームコントローラ８０又はパソコン９０からのコントロール信号はコネクタ４４から切替回路８２に入力され、ユニット判別信号はユニット判別回路８４に入力される。
【００２２】
ユニット判別回路８４は、コネクタ４４から入力されたユニット判別信号に基づき、コネクタ４４にズームコントローラ８０が接続されたか又はパソコン９０が接続されたかを判別する。この判別は、例えば、ズームコントローラ８０とパソコン９０とからそれぞれ入力されるユニット判別信号の電圧レベルの相違に基づいて行われる。
【００２３】
そして、ユニット判別回路８４は、コネクタ４４にズームコントローラ８０が接続されたと判断した場合には、上記切替回路８２の接続をＡ／Ｄ変換器８６に切り替えると共に、ＣＰＵ５４にズームコントローラ８０が接続されたことを通知する。
これにより、ズームコントローラ８０からコネクタ４４に入力されたコントロール信号は切替回路８２を介してＡ／Ｄ変換器８６に入力され、このＡ／Ｄ変換器８６でデジタル信号に変換されてＣＰＵ５４に入力される。ＣＰＵ５４は、ズームコントローラ用の動作プログラムを実行し、Ａ／Ｄ変換器８６から入力されたコントロール信号に基づいて上述と同様の速度制御信号を生成し、その速度制御信号をＤ／Ａ変換器５６に出力する。従って、ズームコントローラ８０から入力されるコントロール信号に基づいてモータ６０が駆動される。
【００２４】
一方、コネクタ４４にパソコン９０が接続されたと判断した場合には、ユニット判別回路８４は、上記切替回路８２の接続を通信用ＩＣ８８に切り替えると共に、ＣＰＵ５４にパソコン９０が接続されたことを通知する。
これにより、パソコン９０からコネクタ４４にシリアル通信により入力されたコントロール信号は、切替回路８２を介して通信用ＩＣ８８に入力され、通信用ＩＣ８８によって通信制御されて、そのコントロール信号がＣＰＵ５４に入力される。ＣＰＵ５４は、パソコン用の動作プログラムを実行し、通信用ＩＣ８８から入力されたコントロール信号に基づいて、各種レンズ制御を実行する。コネクタ４４にパソコン９０が接続された場合には、プログラム次第でズーム制御のみでなく、フォーカス制御、アイリス制御等の所望のレンズ制御が可能であり、ＣＰＵ５４はズーム駆動用モータ６０の他に図示しないフォーカス駆動用モータやアイリス駆動用モータ等をパソコン９０から送信されたコントロール信号に基づいて制御する。
【００２５】
また、パソコン９０は、ＣＰＵ５４から通信用ＩＣ８８を介してズーム位置、フォーカス位置、絞り位置等の各種データを取得することが可能であり、パソコン９０でＥＮＧレンズのズーム、フォーカス、絞り動作を総括的にプログラム制御することも可能である。
以上、上記実施の形態では、アナログのコントロール信号を出力するズームコントローラ８０が接続されるズームコントロール用コネクタ４４をパソコン接続用のコネクタとして兼用したが、デジタルのコントロール信号をシリアル通信により送信するズームコントローラが接続されるコネクタをパソコン接続用のコネクタとして兼用することも可能である。この場合には、上記Ａ／Ｄ変換器８６の代わりにズームコンローラから出力されたデジタル信号を通信制御する通信用ＩＣを設けるようにすればよい。
【００２６】
また、上記実施の形態では、ズームコントローラ８０が接続されるズームコントロール用コネクタ４４をパソコン接続用のコネクタとして兼用したが、これに限らず、フォーカスや絞り等のコントロール信号を出力するレンズコントローラが接続される他のコネクタをパソコン接続用のコネクタとして兼用するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るレンズ駆動装置によれば、コネクタを増設することなく、同一の制御回路によって複数のコントローラからの制御信号によるレンズ制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用された駆動ユニットが装着されたＥＮＧレンズの外観を示した平面図である。
【図２】図２は、本発明が適用された駆動ユニットが装着されたＥＮＧレンズの外観を示した後面図である。
【図３】図３は、本発明が適用された駆動ユニットが装着されたＥＮＧレンズの外観を示した側面図である。
【図４】図４は、駆動ユニットの要部回路の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１…ＥＮＧレンズ、２…レンズ鏡胴、６…ズームリング、１２…駆動ユニット、２２…ズームシーソコントロールスイッチ（シーソスイッチ）、３８…ズーム最大スピード調節ツマミ、４４…ズームコントロール用コネクタ、５４…ＣＰＵ、６４…変倍レンズ、８０…ズームコントローラ、８２…切替回路、８４…ユニット判別回路、８８…通信用ＩＣ

Claims

レンズ鏡胴の側部に設置されるレンズ駆動装置であって、レンズ鏡胴内のレンズ又は絞りを駆動する操作リングに連結されるモータと、外部から入力される制御信号に基づいて前記モータを駆動することによりズーム、フォーカス、又は、絞りに関するレンズ制御を行う制御手段とを備えたレンズ駆動装置において、
外部のレンズコントローラ又はコンピュータが接続されるコネクタと、
前記コネクタに前記レンズコントローラと前記コンピュータのいずれが接続されたかを、前記コネクタを介して入力された前記レンズコントローラからの識別信号あるいは前記コンピュータからの識別信号の電圧レベルの相違に基づいて判別する接続機器判別手段と、
前記レンズコントローラからの制御信号を前記制御手段に入力するレンズコンローラ用インターフェース手段と、
前記コンピュータからの制御信号を前記制御手段に入力するコンピュータ用インターフェース手段と、
前記接続機器判別手段によって前記コネクタに前記レンズコントローラが接続されたことを検出すると、前記レンズコントローラからの制御信号をレンズコンローラ用インターフェース手段に出力し、前記接続機器判別手段によって前記コネクタに前記コンピュータが接続されたことを検出すると、前記コンピュータからの制御信号をコンピュータ用インターフェース手段に出力する出力切替手段と、
を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
前記レンズコントローラは、アナログレンズコントローラであり、
前記レンズコンローラ用インターフェース手段は、前記アナログレンズコントローラからのアナログの制御信号をデジタルの制御信号に変換するＡ／Ｄ変換手段であって、
前記出力切替手段は、前記接続機器判別手段によって前記コネクタに前記レンズコントローラが接続されたことを検出すると、前記レンズコントローラからの前記アナログの制御信号を前記Ａ／Ｄ変換手段に出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
前記レンズコントローラは、デジタルレンズコントローラであり、
前記レンズコンローラ用インターフェース手段は、前記デジタルレンズコントローラからの制御信号を入力するするレンズコンローラ用通信インターフェイス手段であって、
前記出力切替手段は、前記接続機器判別手段によって前記コネクタに前記レンズコントローラが接続されたことを検出すると、前記レンズコントローラからの前記制御信号を前記レンズコンローラ用通信インターフェイス手段に出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
前記コンピュータ用インターフェース手段は、前記コンピュータからの制御信号を所定の通信プロトコルにも基づいて入力するコンピュータ用通信インターフェイス手段であって、
前記出力切替手段は、前記接続機器判別手段によって前記コネクタに前記コンピュータが接続されたことを検出すると、前記コンピュータからの制御信号を前記所定の通信プロトコルに基づき前記コンピュータ用通信インターフェイス手段に出力する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のレンズ駆動装置。