JP5925049B2 - Counterweight device for TV lens device - Google Patents
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Description
本発明は、テレビレンズ装置のカウンターウェイト装置に係り、特に放送用又は業務用に使用されるテレビレンズ装置に搭載されたズームレンズ群等の移動レンズ群の移動による振動を軽減するための放送用レンズ装置のカウンターウェイト装置に関する。 The present invention relates to a counterweight device for a television lens device, and more particularly for broadcasting to reduce vibration caused by movement of a moving lens group such as a zoom lens group mounted on a television lens device used for broadcasting or for business purposes. The present invention relates to a counterweight device of a lens device.
放送用又は業務用としてカメラヘッドに連結されて使用されるテレビレンズ装置には、最大ズーム倍率が100倍近くのものも提供されており、一般的に最大ズーム倍率が大きいテレビレンズ装置になると内蔵される個々のレンズ群も大径化して重くなり、レンズ装置全体としても大型で重いものとなる。 TV lens devices used for broadcasting or for business purposes connected to a camera head are also available with a maximum zoom magnification of nearly 100 times. Generally, a television lens device having a large maximum zoom magnification is built in. The individual lens groups are also increased in diameter and become heavy, and the entire lens apparatus becomes large and heavy.
このような大型のレンズ装置は、通常、三脚やペデスタルドリー等の支持台にカメラヘッドと共に支持されて使用されているが、従来において、ズームレンズ群等の移動レンズ群が重い程、また、移動レンズ群の移動量が大きい程、移動レンズ群の移動によるレンズ装置全体の重心位置の変化が大きくなり、移動レンズ群の移動による振動が無視できない状況が生じている。特に最大ズーム倍率の大きいレンズ装置において、ズーム倍率を高速で変化させるようなズーム操作が行われた場合には、重いズームレンズ群が高速で移動するためレンズ装置を支持台で支持している場合であっても、レンズ装置の重心移動による振動が生じて撮影に支障をきたすという事態が生じている。 Such a large lens device is usually used while being supported with a camera head on a support base such as a tripod or a pedestalry. Conventionally, a moving lens group such as a zoom lens group is heavier and more movable. The larger the amount of movement of the lens group, the greater the change in the center of gravity position of the entire lens apparatus due to the movement of the moving lens group, resulting in a situation where vibration due to the movement of the moving lens group cannot be ignored. In particular, when a zoom operation that changes the zoom magnification at high speed is performed on a lens device with a large maximum zoom magnification, the heavy zoom lens group moves at high speed and the lens device is supported by a support base. Even so, there is a situation in which the vibration caused by the movement of the center of gravity of the lens device causes troubles in photographing.
このような移動レンズ群の移動による振動を軽減する技術として、例えば特許文献1、2のようなものが提案されている。これらの特許文献1、2によれば、カメラの上部やカメラの支持台にカメラの光軸方向に移動可能なウェイトを配置し、ズームやフォーカスによるレンズ群の移動に連動してウェイトを移動させることによってカメラの重量バランスを調整することが開示されている。
For example,
ところで、移動レンズ群の移動に対してその移動レンズ群とウェイトとを含めた重心位置が変化しないようにウェイトを移動させるようにすれば、全体としての重心移動の発生を抑止して移動レンズ群の移動による振動を軽減することができる。例えば、1つの移動レンズ群のみが移動する場合には、移動レンズ群の移動に対してウェイトを移動レンズ群の移動方向と反対方向に、移動レンズ群の移動量に比例した移動量で移動させるようにすればよい。 By the way, if the weight is moved so that the position of the center of gravity including the moving lens group and the weight does not change with respect to the movement of the moving lens group, the moving lens group can be prevented from occurring as a whole. Vibration due to movement of the can be reduced. For example, when only one moving lens group moves, the weight is moved in a direction opposite to the moving direction of the moving lens group with a moving amount proportional to the moving amount of the moving lens group. What should I do?
したがって、1つの移動レンズ群を対象にウェイトの位置を制御する場合には、比較的容易な制御で移動レンズ群の移動による振動を適切に軽減することできるとともに、移動レンズ群の移動量に応じた適切なウェイトの移動量の調整も適宜ユーザが行うことが可能なウェイトの移動量の倍率調整で対応することができる。 Therefore, when controlling the position of the weight with respect to one moving lens group, vibration due to movement of the moving lens group can be appropriately reduced with relatively easy control, and the amount of movement of the moving lens group can be reduced. Further, an appropriate adjustment of the amount of movement of the weight can also be handled by adjusting the magnification of the amount of movement of the weight that can be appropriately performed by the user.
しかしながら、放送用又は業務用として使用されているズームレンズと呼ばれるレンズ装置では、ズーム倍率の変更に対して焦点変動が生じないように、像の大きさを変更するための変倍レンズ群と焦点変動を補正する補正レンズ群とをカム機構等によって所定の位置関係で連動させて移動させる制御が行われている。このように複数の移動レンズ群が同時に移動する場合には、それらの重心位置の移動が1つの移動レンズ群のみが移動する場合のように単純ではなく、ウェイトの適切な制御が容易ではない。上記の特許文献1、2には、複数の移動レンズ群が同時に移動するような場合のウェイトの制御に関しては考慮されておらず、複数の移動レンズ群が同時に移動する場合には適切にそれらの移動による振動を軽減することができない。
However, in a lens device called a zoom lens that is used for broadcasting or business, a zoom lens group and a focal point for changing the size of an image so that the focal point does not fluctuate when the zoom magnification is changed. Control is performed to move the correction lens group that corrects fluctuations in a predetermined positional relationship by a cam mechanism or the like. Thus, when a plurality of moving lens groups move at the same time, the movement of the center of gravity is not as simple as when only one moving lens group moves, and appropriate control of weights is not easy. In the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、複数の移動レンズ群が同時に移動する場合に生じる振動を適切に軽減することができるテレビレンズ装置のカウンターウェイト装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a counterweight device for a television lens device that can appropriately reduce vibrations that occur when a plurality of moving lens groups move simultaneously. And
前記目的を達成するために、本発明に係るテレビレンズ装置のカウンターウェイト装置は、テレビレンズ装置の複数の移動レンズ群の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報取得手段により取得された最新の位置情報と、前記複数の移動レンズ群をそれぞれ当該複数の移動レンズ群の光軸方向に移動させる操作部材の操作に基づく操作信号とに基づいて、前記テレビレンズ装置で実際に設定されている当該複数の移動レンズ群の現在の位置を予測し、前記複数の移動レンズ群の各々の所定基準位置から前記予測した位置までの移動量を算出する移動レンズ群移動量算出手段と、前記移動レンズ群移動量算出手段により算出された前記複数の移動レンズ群の各々の移動量に基づいて、前記複数の移動レンズ群とウェイトとの重心位置を変化させないための前記ウェイトの移動量を算出するウェイト移動量算出手段と、前記ウェイトを所定の基準位置から前記ウェイト移動量算出手段により算出された移動量となる位置に移動させるウェイト駆動手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, a counterweight device for a television lens apparatus according to the present invention is obtained by position information obtaining means for obtaining position information of a plurality of moving lens groups of the television lens apparatus, and the position information obtaining means. In addition , the television lens apparatus actually sets the position information based on the latest position information and the operation signal based on the operation of the operation member that moves the plurality of moving lens groups in the optical axis direction of the plurality of moving lens groups. A moving lens group movement amount calculating means for predicting current positions of the plurality of moving lens groups and calculating a movement amount from a predetermined reference position of each of the plurality of moving lens groups to the predicted position ; Based on the amount of movement of each of the plurality of moving lens groups calculated by the moving lens group movement amount calculating means, the center of gravity of the plurality of moving lens groups and the weight Weight movement amount calculation means for calculating the movement amount of the weight so as not to change the position, and weight driving means for moving the weight from a predetermined reference position to a position where the movement amount is calculated by the weight movement amount calculation means And.
本発明によれば、複数の移動レンズ群が同時に移動する場合に生じる振動を適切に軽減することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately reduce vibration that occurs when a plurality of moving lens groups move simultaneously.
また、本発明は、前記移動レンズ群移動量算出手段は、前記テレビレンズ装置の機種に対応した固有情報を使用して前記移動量を算出する形態とすることができる。 Further, the present invention can be configured such that the moving lens group moving amount calculating means calculates the moving amount using unique information corresponding to the model of the television lens device.
また、本発明は、前記複数の移動レンズ群は、ズームカム筒により連動して移動する移動レンズ群であるものとすることができる。 In the present invention, the plurality of moving lens groups may be moving lens groups that move in conjunction with a zoom cam barrel.
また、本発明は、前記移動レンズ群移動量算出手段は、前記テレビレンズ装置の機種に対応した固有情報を使用して前記移動量を算出する手段であって、前記ズームカム筒の各回転角度に対する前記複数の移動レンズ群の各々の所定基準位置からの移動量を示す固有情報を使用して前記移動量を算出する形態とすることができる。 In the present invention, the moving lens group moving amount calculating means is a means for calculating the moving amount using unique information corresponding to a model of the television lens device, and for each rotation angle of the zoom cam barrel. The amount of movement may be calculated using unique information indicating the amount of movement of each of the plurality of moving lens groups from a predetermined reference position.
本発明は、前記移動レンズ群移動量算出手段に替えて、前記ズームカム筒の回転角度を検出する角度検出手段と、前記ズームカム筒の回転角度と前記ウェイトの移動すべき位置との関係を記憶する記憶手段と、を備え、前記ウェイト駆動手段は、前記角度検出手段により検出されたズームカム筒の回転角度に基づいて前記記憶手段から対応する前記ウェイトの移動すべき位置を読み出し、読み出した位置に前記ウェイトを移動させる形態とすることができる。 In the present invention, instead of the moving lens group movement amount calculating means, an angle detecting means for detecting a rotation angle of the zoom cam cylinder, and a relationship between the rotation angle of the zoom cam cylinder and the position to which the weight should move is stored. Storage means, and the weight drive means reads the position to which the corresponding weight should move from the storage means based on the rotation angle of the zoom cam cylinder detected by the angle detection means, and reads the position to the read position. The weight can be moved.
本発明によれば、複数の移動レンズ群が同時に移動する場合に生じる振動を適切に軽減することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately reduce vibration that occurs when a plurality of moving lens groups move simultaneously.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明のカウンターウェイト装置が使用されたテレビカメラシステムを示した側面図である。 FIG. 1 is a side view showing a television camera system in which the counterweight device of the present invention is used.
同図に示すテレビカメラシステム1は、放送用又は業務用等の撮影を行う際に使用されるシステムであり、床上に置かれる三脚10に支持された雲台12上に衝立状のレンズサポータ14が固定され、そのレンズサポータ14のマウント枠16を挟んで後側(図中右側)の台座18上にカウンターウェイト装置20が載置されている。
A
カウンターウェイト装置20の上部には、ENG(Electronic News Gathering)カメラと称される主に取材で使用される肩担ぎ用のカメラヘッド22が載置され、カメラヘッド22の上部には小型のモニタ24が設置されている。
Mounted on the upper part of the
レンズサポータ14のマウント枠16の前側(図中左側)にはEFP用の箱型のテレビレンズ装置26(以下、レンズ装置26という)がマウント枠16に吊り下げられた状態で支持されており、そのレンズ装置26がカメラヘッド22にマウント枠16を介して光学的及び電気的に接続されている。また、レンズ装置26にはカウンターウェイト装置20がケーブルにより通信可能に接続されている。
On the front side (left side in the figure) of the
雲台12には、2本の操作棒28、30(操作棒30は不図示)が延設されており、それらの操作棒28、30の先端にはレンズ装置26にケーブルで接続されたコントローラ32、34(一方のコントローラ34は不図示)が設置されている。
Two
このテレビカメラシステム1によれば、カメラヘッド22とレンズ装置26とでテレビカメラ2が構成され、レンズ装置26が備えた結像光学系により被写体像が結像される。そして、その被写体像がカメラヘッド22が備える固体撮像素子により光電変換され、所定の信号処理が施されて被写体の映像信号が得られるようになっている。モニタ24には、そのテレビカメラ2で撮影されているリアルタイムの映像等が表示されるようになっている。
According to this
また、カメラマンは操作棒28、30の先端のコントローラ32、34を把持しなから操作棒28、30に所定方向の力を加えることによって雲台12を回動操作してテレビカメラ2のパン操作やチルト操作を行うことができ、コントローラ32、34の所定の操作部材を操作することによってレンズ装置26のフォーカス調整やズーム調整(焦点距離調整)を行うことができるようになっている。
The cameraman does not hold the
さらに、コントローラ32、34によるフォーカス調整やズーム調整の際の移動レンズ群の移動によって生じる振動がカウンターウェイト装置20によって軽減されるようになっている。このカウンターウェイト装置20は特定の一機種のレンズ装置に対してのみ有効に作用するものではなく、複数種のレンズ装置に対して図1のようにレンズ装置の外部に設置し、レンズ装置とケーブルで接続することによって有効に作用する。
Further, the
なお、本実施の形態では、ズーム調整の際に移動するズームレンズ群以外の移動レンズ群の移動によって生じる振動は無視することができ、カウンターウェイト装置20は、ズームレンズ群の移動のみを考慮して動作するものとして以下、ズームレンズ群(ズーム調整)に関係する構成及び処理についてのみ詳細に説明する。
In the present embodiment, vibration caused by movement of a moving lens group other than the zoom lens group that moves during zoom adjustment can be ignored, and the
図2は、上記レンズ装置26のズームレンズ群の制御に関連する構成を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration related to the control of the zoom lens group of the
同図に示すようにレンズ装置26の結像光学系27は、対物側から順に、フォーカス調整のために光軸方向に移動するフォーカスレンズ群40と、ズーム調整(焦点距離調整)のために光軸方向に移動するズームレンズ群42であって、像の大きさを変更するための変倍レンズ群44と、変倍レンズ群44と連動して焦点位置のずれを補正する補正レンズ群46とからなるズームレンズ群42と、光量調整のために開閉動作する絞り48と、最終的に被写体像を結像するマスターレンズ群50等を備えている。
As shown in the figure, the imaging
ズームレンズ群42を構成する変倍レンズ44と補正レンズ群46は、ズーム駆動部58のカム機構により光軸方向に移動するようになっている。図では省略しているが、変倍レンズ群44と補正レンズ群46の各々は、個別のレンズ保持枠に保持され、それらのレンズ保持枠に突設された係合ピンが鏡胴本体の光軸方向の直進溝を挿通して光軸方向に移動可能に支持されている。そして、直進溝を挿通した変倍レンズ群44の係合ピンが同図のズームカム60のカム溝62に係合し、補正レンズ群46の係合ピンがズームカム60のカム溝64に係合している。
The
ズームカム60は、円筒状(円柱状)に形成され、その中心軸を回転軸として回動可能に鏡胴本体等の固定部に支持されており、その外周面に図3の展開図に示すような2つのカム溝62、64が形成されている。これによって、ズームカム60が回動すると、ズームカム60のカム溝62、64の各々と鏡筒本体の直進溝との交差位置が、カム溝62、64の形状及びズームカム60の回転角度に応じて変化し、それらの交差位置に応じて変倍レンズ群44と補正レンズ群46の各々が連動して移動するようになっている。
The
このズームカム60は、図2のようにモータ66の出力軸に連結されてモータ66の動力により回動するようになっており、そのモータ66は制御回路68の制御によって回転速度の制御が行われるようになっている。なお、ズームカム60には位置センサ67の検出軸が連結されており、その位置センサ67から取得した位置信号に基づいて、ズームカム60の回転角度(回転位置)をズーム位置(ズームレンズ群42の位置)として検出している。
The
制御回路68には、RS−485のシリアル通信規格のインターフェース回路70を通じて図1に示したコントローラ32(ズームレートデマンド)が接続され、コントローラ32の所定の操作部材(サムリング)の操作に基づくズーム操作信号がシリアル通信により与えられるようになっている。
The controller 32 (zoom rate demand) shown in FIG. 1 is connected to the
ズーム操作信号は、例えば速度を指示する信号であり、制御回路68は、その指示速度に対応した回転速度となるようにモータ66を駆動し、ズームカム60を回動させる。これによって、変倍レンズ群44と補正レンズ群46の各々が、コントローラ32からのズーム操作信号の指示速度に応じた速度で移動する。
The zoom operation signal is, for example, a signal for instructing the speed, and the
なお、ズーム操作信号として、ズーム位置を指示する信号をコントローラ3から与えて、その指示位置となるようにズームカム60の回転角度を制御することも可能である。
It is also possible to give a signal indicating the zoom position from the
また、RS−232Cのシリアル通信規格のインターフェース回路72には、図1に示したカウンターウェイト装置20が接続されており、制御回路68は、シリアル通信により自己の型名(機種)、コントローラ32から与えられたズーム操作信号の値、ズームカム60の現在の回転角度(ズーム位置)の情報等をカウンターウェイト装置20に与えている。
Further, the
次に、カウンターウェイト装置20について説明する。
Next, the
図4(A)、(B)は、カウンターウェイト装置20におけるウェイト駆動機構80の構成を示した側面図及び正面図である。同図(B)に示すようにウェイト駆動機構80は、不図示の筐体に固定された円筒状の固定筒82を備え、その中心軸が筐体を設置した面に対して平行に配置されるようになっている。図1のようにカウンターウェイト装置20をレンズサポータ14の台座18に載置した場合には、レンズ装置26の結像光学系27の光軸と固定筒82の中心軸とが平行に配置される。
FIGS. 4A and 4B are a side view and a front view showing the configuration of the
その固定筒82の内周側には、同図(A)、(B)に示す円板状(円柱状)のウェイト(重り)84が配置されている。固定筒82には、中心軸周り方向に等間隔となる(中心角が120度となる)3箇所の位置に中心軸方向に沿った直進溝82A、82B、82C(直進溝82Aのみ同図(A)に破線で示す)が形成されている。
On the inner peripheral side of the fixed cylinder 82, a disc-shaped (columnar) weight (weight) 84 shown in FIGS. In the fixed cylinder 82,
一方、ウェイト84の外周面には、それらの直進溝82A、82B、82Cに対応する3箇所の位置に径方向に突出する係合ピン86A、86B、86Cが設けられており、各々、固定筒82の直進溝82A、82B、82Cに挿通されている。これにより、ウェイト84が固定筒82の内側において固定筒82の中心軸方向、即ち、レンズ装置26における変倍レンズ群44と補正レンズ群46の移動方向(光軸方向)と一致する方向に移動可能に支持されている。
On the other hand, on the outer peripheral surface of the
固定筒82の外周部には、円筒状のカム筒88が固定筒82に対して回動可能に支持されている。カム筒88には、3本のカム溝88A、88B、88C(カム溝88Aとカム溝88Bの一部を同図(A)に示す)が形成されており、ウェイト84の3本の係合ピン86A、86B、86Cの各々が、固定筒82の直進溝82A、82B、82Cを挿通してそれらのカム溝88A、88B、88Cに係合されている。
A
カム溝88A、88B、88Cは、展開面上で直線形状に形成されると共に、カム筒88の中心軸方向に対して斜め方向に形成されているため、カム筒88が回転すると、その回転量に比例した移動量分ずつウェイト84が固定筒82の中心軸方向に移動するようになっている。
The
また、カム筒88にはモータ90の出力軸と位置センサ92の検出軸が係合されており、モータ90によってカム筒88が回動し、その回転角度が位置センサ92によって検出されるようになっている。
Further, the
モータ90と位置センサ92の各々は、カウンターウェイト装置20に内蔵された図5に示すウェイト駆動部100におけるCPU102にD/A変換器104とA/D変換器106を介して接続されている。これによって、CPU102からD/A変換器104を介してモータ90に与えられる駆動信号によってモータ90の回転速度が制御されてカム筒88の回転速度が制御され、位置センサ92からA/D変換器106を介してCPU102に与えられる検出信号によってカム筒88の回転角度が検出されるようになっている。したがって、CPU102によってカム筒88の回転角度を制御することでき、カム筒88の回転角度の変化量に比例した移動量で移動するウェイト84の位置を制御することができるようになっている。
Each of the
また、CPU102には、RS−232Cのシリアル通信規格のインターフェース回路108を通じてレンズ装置26に接続されており、CPU102は、上記のようにシリアル通信によりレンズ装置26の型名(機種)、コントローラ32からレンズ装置26に与えられたズーム操作信号の値、ズームカム60の回転角度(ズーム位置)の情報をレンズ装置26から取得することができるようになっている。
The
CPU102は、以下の処理によりウェイト84の位置を制御することによって、レンズ装置26のズームレンズ群42(変倍レンズ群44及び補正レンズ群46)の移動によって生じる振動を軽減するようにしている。
The
図6は、CPU102で行われる処理内容を示すフローチャートであり、これにしたがってCPU102の処理について順に説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing the processing contents performed by the
所要の初期設定後のステップS10では、まず、レンズ装置26から型名を取得し、カウンターウェイト装置20と接続されたレンズ装置26の機種に対応したズームデータ(固有情報)を選択する。
In step S10 after required initial setting, first, a model name is acquired from the
図7は、ズームデータを具体的に例示したもので、同図(A)はズームデータの一部を抽出して示している。同図(A)の表中において、“ズームカム回転角度”は、ズームカム60の回転角度(回転位置)を示し、ズーム位置に相当する。そして、表中において、“変倍レンズ群”と“補正レンズ群”は各々、変倍レンズ群44と補正レンズ群46を示し、ズームカム回転角度の各値に対する“変倍レンズ群”及び“補正レンズ群”の値は、ズームカム60の各回転角度において設定される変倍レンズ群44と補正レンズ群46の位置(光軸方向の位置)を示している。ズームカム60の回転角度が0度となる欄はテレ端での変倍レンズ群44と補正レンズ群46の位置を示す。
FIG. 7 specifically illustrates the zoom data, and FIG. 7A shows a part of the zoom data extracted. In the table of FIG. 6A, “zoom cam rotation angle” indicates the rotation angle (rotation position) of the
また、同図(B)には、横軸にズームカム60の回転角度、縦軸に変倍レンズ群44と補正レンズ群46の位置をとって、ズームデータをグラフ化して示したものである。
FIG. 5B is a graph showing the zoom data, with the horizontal axis representing the rotation angle of the
なお、ズームデータとして変倍レンズ群と補正レンズ群の重量のデータも含まれている。 The zoom data includes weight data of the variable power lens group and the correction lens group.
このようなズームデータは、レンズ装置の複数機種(型名)の各々に対応するものが、例えば、カウンターウェイト装置20に内蔵されたメモリや、カウンターウェイト装置20に対して着脱可能に装着されるメモリに格納され、CPU102は、上記のようにカウンターウェイト装置20が接続されたレンズ装置26から取得した機種情報(型名)に基づいて該当するズームデータを選択し、以下の処理で使用する。なお、レンズ装置が自己のズームデータを所持し、そのズームデータをカウンターウェイト装置20に与えるようにしてもよいし、ユーザがカウンターウェイト装置20を接続したレンズ装置の機種に対応したズームデータを選出してカウンターウェイト装置20にパソコン等で与えるようにしてもよい。
Such zoom data corresponding to each of a plurality of models (model names) of the lens device is detachably attached to, for example, a memory built in the
ステップS12では、カウンターウェイト装置20におけるカム筒88のカム形状(電子カム形状)と作動範囲を決定する。即ち、レンズ装置26におけるズーム位置(ズームカム60の回転角度)に対応して設定するカム筒88の回転角度(ウェイト84の位置)をズームデータに基づいて決定する。
In step S12, the cam shape (electronic cam shape) and operating range of the
ここで、レンズ装置26とカウンターウェイト装置20とを合わせた重心位置が変化しないようにウェイト84を移動させればレンズ装置26の重心移動による振動を軽減することができる。そして、そのためには、移動しない部分や移動しても影響が少ない部分を除いた部分、即ち、レンズ装置26のズームレンズ群42(変倍レンズ群44及び補正レンズ群46)と、カウンターウェイト装置20のウェイト84のみを考慮した重心位置が変化しないようにウェイト84を移動させればよい。
Here, if the
そこで、図10に示すように、ある状態(任意の基準状態)における変倍レンズ群44、補正レンズ群46、及びウェイト84の各々の位置(重心位置)をXA、XB、XCとし、変倍レンズ群44、補正レンズ群46、及びウェイト84の各々の重量をWA、WB、WCとする。このときの変倍レンズ群44、補正レンズ群46、及びウェイト84の全てを含めた重心位置をX0とすると、次式(1)が成り立つ。
(XA−X0)WA+(XB−X0)WB+(XC−X0)WC=0・・・(1)
この状態から変倍レンズ群44及び補正レンズ群46の各々が同図の破線で示す位置(XA+ΔXA)、(XB+ΔXB)に移動したと仮定した場合に、変倍レンズ群44、補正レンズ群46、及びウェイト84の全てを含めた重心位置がX0の位置から変位しないようにウェイト84の位置を変化させたとして、その位置をXC+ΔXCとすると、次式(2)が成り立つ。
(XA+ΔXA−X0)WA+(XB+ΔXB−X0)WB+(XC+ΔXC−X0)WC=0・・・(2)
これらの式(1)、(2)から、次式(3)が導き出される。
ΔXA・WA+ΔXB・WB+ΔXC・WC=0・・・(3)
したがって、任意の基準状態に対して変倍レンズ群44及び補正レンズ群46が移動した変位量(移動量ΔXA、ΔXB)がわかれば、重心移動が生じないようにするためのウェイト84の変位量(移動量ΔXC)を、次式(4)のように求めることができる。
ΔXC=−(ΔXA・WA+ΔXB・WB)/WC・・・(4)
また、基準状態における重心位置X0の具体的な値も求める必要は無い。
Therefore, as shown in FIG. 10, the positions (center of gravity positions) of the variable
(XA-X0) WA + (XB-X0) WB + (XC-X0) WC = 0 (1)
When it is assumed from this state that each of the variable
(XA + ΔXA−X0) WA + (XB + ΔXB−X0) WB + (XC + ΔXC−X0) WC = 0 (2)
From these equations (1) and (2), the following equation (3) is derived.
ΔXA · WA + ΔXB · WB + ΔXC · WC = 0 (3)
Therefore, if the displacement amounts (movement amounts ΔXA, ΔXB) of the variable
ΔXC = − (ΔXA · WA + ΔXB · WB) / WC (4)
Further, it is not necessary to obtain a specific value of the gravity center position X0 in the reference state.
なお、上記(4)は、任意の位置を支点として変倍レンズ群44、補正レンズ群46、及びウェイト84のモーメントの総和が一定となるようにウェイト84を移動させるようにした場合にも同様に得られる式であり、重心移動が生じないようにウェイト84を移動させることはモーメントが変動しないようにウェイト84を移動させることに等しい。
The above (4) is the same when the
CPU102は、上式(4)に基づきステップS10で選択したズームデータからレンズ装置26における各ズーム位置(ズームカム60の回転角度)のときに設定するウェイト84を位置を算出する。
The
具体的には、図7(A)のズームデータにおいて、例えばズームカム60の回転角度(ズーム位置)の値が0度を示すテレ端設定時の状態を基準状態として、そのときの変倍レンズ群44と補正レンズ46の各々の位置を基準位置(0)とする。ただし、基準状態とするズームカム60の回転角度は0度に限らず任意の回転角度とすることができる。
Specifically, in the zoom data in FIG. 7A, for example, the
そして、ズームカム60の回転角度の0度以外の角度における変倍レンズ群44と補正レンズ46の位置を基準位置(0)からの移動量の値に変換し、図8(A)のような変換データを生成する。即ち、ズームデータにおける変倍レンズ群44と補正レンズ46の位置を基準位置からの移動量で表したデータに変換する。図8(B)はその変換データをグラフ化して示したものである。変換データはズームデータを選択した際等に事前に生成するようにしてもよいが、必ずしも事前に生成しておく必要はなく、上式(4)を使用してウェイト84の位置を算出する際に必要に応じて必要な移動量のデータの算出だけを行えばよい。
Then, the position of the
続いて、その変換データと上式(4)とから、ズームカム60の回転角度(ズーム位置)の各値におけるウェイト84の移動量を算出し、図9(A)のようなウェイト移動量データを生成する。なお、図9におけるウェイト84の移動量の値は、変倍レンズ群44、補正レンズ群46、ウェイト86の重量を各々、300g、200g、300gとして算出した値を例示し、また、全ての値が負値となったがマイナス記号を省略している。図9(B)はそのウェイト移動量データをグラフ化して示したものである。
Subsequently, the movement amount of the
基準状態のときのウェイト86の位置(基準位置)は任意の位置に設定することができるため、例えば、ウェイト移動量データにおいてウェイト86がカム筒88の最も前方(レンズ装置26に最も近づく位置)に移動したときの位置と、最も後方に移動したときの位置のいずれもが、ウェイト駆動機構80においてウェイト86の移動可能な範囲内の位置となるようにウェイト86の基準位置(本例ではズーム位置がテレ端となっているときのウェイト86の位置)を設定すればよい。
Since the position of the weight 86 (reference position) in the reference state can be set to an arbitrary position, for example, in the weight movement amount data, the weight 86 is the forefront of the cam cylinder 88 (the position closest to the lens device 26). The reference position of the weight 86 (zoom in this example) so that both the position when moving to the rearmost position and the position when moving most backward are within the movable range of the weight 86 in the
なお、ウェイト移動量データはズームデータを選択した際等に事前に生成し、記憶手段に記憶しておいてもよいし、上式(4)を使用してウェイト84の位置を算出する際に必要に応じて必要なウェイト移動量データの算出だけを行うようにしてもよい。また、上記のようにズームデータからウェイト移動量データを作成するための演算をCPU102で行うのではなく、事前に作成されているウェイト移動量データを記憶手段に記憶させておき、ズームデータの代わりにそのウェイト移動量データを記憶手段から読み込むようにしてもよい。
The weight movement amount data may be generated in advance when zoom data is selected, and stored in the storage means, or when the position of the
以上のようにして、図6のステップS12において、ズームカム60の各回転角度(各ズーム位置)のときに設定するウェイト84の位置、即ち、カム筒88の回転角度を決定する。
As described above, in step S12 in FIG. 6, the position of the
ステップS14では、ズーム操作信号と、ズーム位置の変化率をレンズ装置26から取得し、レンズ装置26におけるズーム駆動部58の仕様を判断する。即ち、コントローラ32からレンズ装置26に与えられるズーム操作信号に対して、ズーム位置(ズームカム60の回転角度)が実際にどの程度の速度で変化しているかを検出する。この処理が終了すると、以後、ウェイト86を実際に制御するための処理に移行する。
In step S14, the zoom operation signal and the change rate of the zoom position are acquired from the
ステップS16では、コントローラ32からレンズ装置26に与えられているズーム操作信号をレンズ装置26から取得する。
In step S <b> 16, a zoom operation signal given from the
ステップS18では、レンズ装置26から取得した最新のズーム位置と、ズーム操作信号と、図9のように求めたウェイト移動量データに基づいて、ウェイト駆動機構80のカム筒88を駆動し、最新のズーム位置とズーム操作信号により想定されるズーム位置に対応する位置にウェイト86を移動させる。ここで、最新のズーム位置とズーム操作信号により想定されるズーム位置に対して図7のズームデータを用いて変倍レンズ群44及び補正レンズ群46の移動量を求め、上式(4)を用いてウェイト86の移動量、即ち、ウェイト86を移動させるべき位置を算出するようにしてもよい。
In step S18, the
なお、レンズ装置26から現在のズーム位置を取得してそのズーム位置に対応する位置にウェイト86を移動させるようにしてもよいが、レンズ装置26からカウンターウェイト装置20への情報伝達等に要する時間やCPU102が指示した動作をウェイト86が開始するまでの時間等によって、ウェイト86の動作に遅れが生じ、特にズーム位置の変化速度が速い場合(高速でズーム操作が行われている場合)には、その遅れの影響が無視でないおそれがある。そのため、上記のように最新のズーム位置とズーム操作信号とに基づいて、レンズ装置26において実際に設定されている現在のズーム位置を予測することによって、ウェイト86の動作の遅れを防止するにしている。また、その予測を行うためにステップS14においてズーム駆動部の仕様を判断している。
Note that the current zoom position may be acquired from the
ステップS20では、レンズ装置26から現在のズーム位置の情報を取得する。ここで取得したズーム位置の情報は、次回行われるステップS18での最新のズーム位置の情報として使用される。
In step S20, information on the current zoom position is obtained from the
ステップS22では、ステップS20で取得したズーム位置と、ステップS18において移動させたウェイト86の位置とが対応しているか否かを判定する。即ち、ステップS18において予測したズーム位置とレンズ装置26から取得したズーム位置とが一致しているか否かを判定する。ただし、厳密に一致している場合のみを一致していると判定するのでなく、それらの差が許容できる範囲内であれば一致していると判定し、その場合にはステップS26に移行する。一致していないと判定した場合にはステップS24に移行する。
In step S22, it is determined whether or not the zoom position acquired in step S20 corresponds to the position of the weight 86 moved in step S18. That is, it is determined whether or not the zoom position predicted in step S18 matches the zoom position acquired from the
ステップS24では、ステップS20で取得したズーム位置に対応する位置(図9のウェイト移動量データに基づく対応位置)にウェイト86を移動させ、ウェイト86の位置を調整する。そして、ステップS26に移行する。 In step S24, the weight 86 is moved to the position corresponding to the zoom position acquired in step S20 (corresponding position based on the weight movement amount data in FIG. 9), and the position of the weight 86 is adjusted. Then, the process proceeds to step S26.
ステップS26ではタイマー同期を図り、ステップS16からステップS24までの処理を予め決められた一定時間ごとに行われるように待機する。そして、一定時間が経過するとステップS16の処理に戻る。 In step S26, timer synchronization is achieved, and the process waits for processing from step S16 to step S24 to be performed at predetermined time intervals. And when fixed time passes, it will return to the process of step S16.
以上、上記実施の形態では連動して移動するズームレンズ群42の変倍レンズ群44と補正レンズ群46の移動による振動を軽減するためのウェイト84の制御について説明したが、連動して移動する移動レンズ群に限らず、フォーカスレンズ群40等の独立して移動する移動レンズ群を含む複数の移動レンズ群が同時に移動した場合の振動を軽減するためのウェイト84の制御、又は、独立して移動する移動レンズ群のみを含む複数の移動レンズ群が同時に移動した場合の振動を軽減するためのウェイト84の制御についても同様に実施することができる。
As described above, the control of the
例えば、第1移動レンズ群と第2レンズ群が個別に制御されている場合、ある時点から移動した際の移動量をΔXAとΔXBとすると、上式(4)により算出されるΔXCだけウェイト84を移動させればよい。その際、カウンターウェイト装置20がレンズ装置26から取得することができる第1移動レンズ群及び第2移動レンズ群に関する情報(位置情報や制御情報)から第1移動レンズ群及び第2移動レンズ群の実空間での移動量ΔXA、ΔXBを求める必要があり、そのためには、レンズ装置の機種ごとに固有の固有情報(上記のズームデータに相当)が必要となる。その固有情報を上記実施の形態のズームデータと同様にして取得することによって、レンズ装置26から得られる情報に基づいて第1移動レンズ群及び第2移動レンズ群の実空間での移動量ΔXA、ΔXBを求めることができ、それに基づいて重心移動を生じさせないためのウェイト84の移動量を決定することができる。移動レンズ群が3つ以上存在する場合も同様にしてウェイト84の移動量を決定することができる。
For example, when the first moving lens group and the second lens group are individually controlled, assuming that the movement amounts when moving from a certain point are ΔXA and ΔXB, the
図11に示すCPU102の機能ブロック図を用いて、レンズ装置26の任意の複数の移動レンズ群が同時に移動した場合のウェイト84の制御に関するCPU102の一連の処理について説明しておくと、CPU102は、位置情報取得手段200により、レンズ装置26から、対象となる複数の移動レンズ群の位置を把握するための位置情報を取得する。この位置情報として、位置センサにより検出された位置情報の他に、上記実施の形態のように各移動レンズ群の位置を予測するためのコントローラ32、34からの操作信号を取得する場合の操作信号も含む。
Using the functional block diagram of the
その位置情報に基づいて、移動レンズ群移動量算出手段202により、各移動レンズ群が所定の基準位置から移動した移動量を算出する。このとき、移動レンズ群移動量算出手段202は、記憶手段210に記憶されている固有情報の中から、カウンターウェイト装置20が接続されているレンズ装置の機種に対応した固有情報を選択して読み込み、その固有情報を使用して移動量を算出する。
Based on the position information, the moving lens group moving amount calculating means 202 calculates the moving amount of each moving lens group moved from a predetermined reference position. At this time, the moving lens group movement amount calculating means 202 selects and reads unique information corresponding to the model of the lens apparatus to which the
固有情報は、位置情報取得手段200により取得された位置情報から実空間での移動量を算出するために必要な情報であり、通常ではその固有情報をレンズ装置が所持しておらず、事前に各種レンズ装置に対応した固有情報を作成して記憶手段に記憶させておく。ただし、移動レンズ群移動量算出手段が必要な固有情報を取得するための手段はこれに限らない。
The unique information is information necessary for calculating the amount of movement in the real space from the position information acquired by the position
移動レンズ群移動量算出手段202によって各移動レンズ群の移動量が算出されると、その移動量に基づいてウェイト移動量算出手段204によりウェイト84の所定の基準位置からの移動量が算出される。ここで算出される移動量は、対象となっている複数の移動レンズ群とウェイト84とを併せた重心位置が、移動レンズ群の移動によって変化しないようにするためのウェイト84の移動量であり、上記(4)式を対象となっている移動レンズ群の数に拡張した式により算出することができる。
When the moving amount of each moving lens group is calculated by the moving lens group moving
ウェイト84の移動量が算出されると、ウェイト駆動手段206によりウェイト84が駆動され、基準位置からその移動量分を移動した位置にウェイト84が移動する。
When the movement amount of the
なお、位置情報取得手段200により取得した位置情報からウェイトの移動量を直接求めるためのデータを固有情報として記憶手段210に記憶させておくことも可能である。その場合にはウェイト移動量算出手段204が記憶手段210に記憶されている固有情報(レンズ装置の機種に対応した固有情報)を読み出して、その固有情報を使用して位置情報取得手段200により取得された位置情報からウェイト84の移動量を求めることにより、移動レンズ群移動量算出手段202が不要となる。
It should be noted that data for directly determining the weight movement amount from the position information acquired by the position information acquisition means 200 can be stored in the storage means 210 as specific information. In this case, the weight movement
上記実施の形態では、カウンターウェイト装置20をレンズサポータ14に設置するようにしたが、カウンターウェイト装置20はレンズ装置26と一体的に連結されている部分に設置すれば有効に作用させることができ、例えば、レンズ装置26の筐体の上面、側面、下面、カメラヘッドの上面、雲台12等に設置することもできる。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態のカウンターウェイト装置20では、ウェイト84をカム機構によって移動させるようにしたが、ウェイト84を移動させるための機構はどのようなものであってもよい。
In the
1…テレビカメラシステム、2…テレビカメラ、10…三脚、12…雲台、14…レンズサポータ、16…マウント枠、18…台座、20…カウンターウェイト装置、22…カメラヘッド、24…モニタ、26…レンズ装置、27…結像光学系、28、30…操作棒、32、34…コントローラ、40…フォーカスレンズ群、42…ズームレンズ群、44…変倍レンズ群、46…補正レンズ群、48…絞り、50…マスターレンズ群、58…ズーム駆動部、60…ズームカム、62、64…カム溝、66…モータ、67…位置センサ、68…制御回路、70、72…インターフェース回路、80…ウェイト駆動機構、82…固定筒、82A、82B、82C…直進溝、84…ウェイト(重り)、86A、86B、86C…係合ピン、88…カム筒、88A、88B、88C…カム溝、90…モータ、92…位置センサ、100…ウェイト駆動部、102…CPU、104…D/A変換器、106…A/D変換器、108…インターフェース回路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記位置情報取得手段により取得された最新の位置情報と、前記複数の移動レンズ群をそれぞれ当該複数の移動レンズ群の光軸方向に移動させる操作部材の操作に基づく操作信号とに基づいて、前記テレビレンズ装置で実際に設定されている当該複数の移動レンズ群の現在の位置を予測し、前記複数の移動レンズ群の各々の所定基準位置から前記予測した位置までの移動量を算出する移動レンズ群移動量算出手段と、
前記移動レンズ群移動量算出手段により算出された前記複数の移動レンズ群の各々の移動量に基づいて、前記複数の移動レンズ群とウェイトとの重心位置を変化させないための前記ウェイトの移動量を算出するウェイト移動量算出手段と、
前記ウェイトを所定の基準位置から前記ウェイト移動量算出手段により算出された移動量となる位置に移動させるウェイト駆動手段と、
を備えたテレビレンズ装置のカウンターウェイト装置。 Position information acquisition means for acquiring position information of a plurality of moving lens groups of the TV lens device;
The position information acquiring means latest position information obtained by, based on an operation signal based on the operation of the operation member for moving said plurality of movable lens group in the optical axis direction of the plurality of movable lens groups, respectively, wherein A moving lens that predicts current positions of the plurality of moving lens groups that are actually set in the television lens device, and calculates a movement amount from a predetermined reference position of each of the plurality of moving lens groups to the predicted position. Group movement amount calculating means;
Based on the amount of movement of each of the plurality of moving lens groups calculated by the moving lens group movement amount calculating means, the amount of movement of the weight for not changing the position of the center of gravity of the plurality of moving lens groups and the weight. A weight movement amount calculating means for calculating;
Weight driving means for moving the weight from a predetermined reference position to a position having a movement amount calculated by the weight movement amount calculating means;
A counterweight device for a TV lens device equipped with
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