JP4685183B2 - Optical apparatus and imaging system - Google Patents
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Description
本発明は、テレビジョン撮影に用いられるレンズ装置等の光学装置に関するものである。 The present invention relates to an optical device such as a lens device used for television photography.
テレビジョン撮影等に用いられるレンズ装置では、被写体に対してズーミングで画角を設定した後にピントを合わせるためにフォーカスレンズを駆動すると、画角が変化する現象が生じる。フォーカスレンズを無限側へ駆動すると画角は大きく、また至近側へ駆動すると画角は小さくなる。 In a lens apparatus used for television photography or the like, a phenomenon occurs in which the angle of view changes when the focus lens is driven to focus after setting the angle of view by zooming the subject. When the focus lens is driven to the infinity side, the field angle is large, and when the focus lens is driven to the close side, the field angle is small.
このため、最近では、フォーカスレンズを操作することによる画角の変動を抑制ないし補正するために、フォーカスレンズに連動してズームレンズを駆動する画角補正機能が採用される場合がある。 For this reason, recently, an angle-of-view correction function for driving a zoom lens in conjunction with the focus lens may be employed in order to suppress or correct a change in the angle of view caused by operating the focus lens.
このような画角補正機能を備えたレンズ装置では、装置停止時のズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置とを読み取り、フォーカスレンズが新たな位置に駆動された場合に画角を維持するために必要となるズームレンズの補正位置を演算して、求めた補正位置にズームレンズを駆動制御するようにしている。 In a lens apparatus having such an angle of view correction function, it is necessary to read the zoom lens position and the focus lens position when the apparatus is stopped, and to maintain the angle of view when the focus lens is driven to a new position. The zoom lens correction position is calculated, and the zoom lens is driven and controlled to the obtained correction position.
上記画角補正機能は、ズームレンズのモータ等の電動アクチュエータによる精密なレンズ位置制御によって実現される。このため、画角補正機能を備えたレンズ装置は、少なくともズームレンズについては電動駆動を前提として構成される。したがって、画角補正機能を備えたレンズ装置は、マニュアル(手動)でズーム操作できるようには構成されていない。 The field angle correction function is realized by precise lens position control by an electric actuator such as a zoom lens motor. For this reason, a lens apparatus having an angle of view correction function is configured on the assumption that at least a zoom lens is electrically driven. Therefore, a lens apparatus having an angle-of-view correction function is not configured to be manually zoomed.
但し、画角補正機能以外でズームレンズを駆動する場合、例えば瞬時の画角決定を必要とする撮影状況では、電動ズームでは対応しきれない場合もあり、様々な撮影条件で快適な作画を得るためには、ズームレンズの電動駆動だけではなくマニュアル(手動)駆動も必要になる。 However, when the zoom lens is driven with a function other than the angle of view correction function, for example, in a shooting situation that requires instantaneous determination of the angle of view, there are cases where the electric zoom cannot be used, and comfortable drawing can be obtained under various shooting conditions. For this purpose, not only electric driving of the zoom lens but also manual driving is required.
このため、レンズ装置に、ズームレンズを電動駆動できる状態(以下、電動ズームモードという)とマニュアル駆動できる状態(以下、マニュアルズームモードという)とを切り換えるための切換え操作部を設け、この切換え操作部が操作されることによって、モータとズームレンズ間の駆動力伝達経路を断接するクラッチ等を作動させるように構成することも考えられる。 Therefore, the lens device is provided with a switching operation unit for switching between a state in which the zoom lens can be electrically driven (hereinafter referred to as an electric zoom mode) and a state in which the zoom lens can be manually driven (hereinafter referred to as a manual zoom mode). It is also conceivable that a clutch or the like for connecting / disconnecting the driving force transmission path between the motor and the zoom lens is operated by operating the.
しかしながら、例えばマニュアルズームモードにおいて画角を決定した後、画角補正機能を使用するためにいちいち切換え操作部を操作して電動ズームモードに切り換えなければならないのでは、操作性が悪く、撮影要求に対して迅速に対応することができない。 However, for example, after the angle of view is determined in the manual zoom mode, the switching operation unit must be switched to the electric zoom mode every time in order to use the angle of view correction function. It cannot respond quickly.
そこで、本発明は、電動および手動の双方でズームレンズ等の可動部を駆動することができる一方、特別なモード切換え操作を行うことなく、可動部の手動駆動を行うための状態と電動駆動を行うための状態とに装置状態を切り換えることが可能な光学装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention can drive a movable part such as a zoom lens both electrically and manually, while performing a state and electric drive for manually driving the movable part without performing a special mode switching operation. An object of the present invention is to provide an optical device capable of switching the device state to a state for performing.
上記の目的を達成するために、本願発明では、光学系を構成するフォーカスレンズおよびズームレンズと、ズームレンズの電動駆動を行わせるための状態とズームレンズの手動駆動を行わせるための状態とに切り換え設定可能な駆動機構とを有し、フォーカスレンズの駆動に応じてズームレンズの電動駆動制御を行う光学装置において、駆動機構がズームレンズの手動駆動を行わせるための状態に設定されている場合において、フォーカスレンズの駆動が行われる際に、駆動機構をズームレンズの電動駆動を行わせるための状態に切り換える制御手段と、駆動機構がズームレンズの電動駆動を行わせるための状態に設定されている場合において、フォーカスレンズの駆動に応じたズームレンズの電動駆動制御が終了したか否かを判別する判別手段とを設けている。そして、判別手段がズームレンズの電動駆動制御が終了したと判別した際、制御手段が、駆動機構をズームレンズの手動駆動を行わせるための状態に切り換える。 In order to achieve the above object, in the present invention, a focus lens and a zoom lens that constitute an optical system, a state for electrically driving the zoom lens, and a state for manually driving the zoom lens are provided. In an optical device that has a switchable drive mechanism and performs electric drive control of the zoom lens in accordance with the drive of the focus lens, the drive mechanism is set to a state for causing the zoom lens to be manually driven And when the focus lens is driven, control means for switching the drive mechanism to a state for electrically driving the zoom lens and a state for causing the drive mechanism to electrically drive the zoom lens are set. Discriminating whether or not the electric driving control of the zoom lens according to the driving of the focus lens is finished It is provided and the stage. When the determination unit determines that the electric driving control of the zoom lens has been completed, the control unit switches the driving mechanism to a state for causing the zoom lens to be manually driven.
これにより、特別なモード切換え操作を行うことなくスムーズに画角補正を行うことが出来る光学装置を提供する。 This provides an optical device capable of smoothly correcting the angle of view without performing a special mode switching operation.
図1には、本発明の実施形態であるズームレンズ装置(光学装置)の構成を示している。このズームレンズ装置は、テレビジョン撮影等に用いられるものである。 FIG. 1 shows the configuration of a zoom lens apparatus (optical apparatus) that is an embodiment of the present invention. This zoom lens device is used for television photography and the like.
図1において、1はズームレンズであり、ズーム鏡筒2に保持されて光軸方向(図1の左右方向)に移動可能となっている。ズーム鏡筒2には、少なくとも3個のコロ部材3が径方向外方に突出するように設けられており、それぞれのコロ部材3は筐体としての固定筒4に形成された直線溝4aと回転筒5に形成された曲線溝5aに係合している。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a zoom lens, which is held by a zoom lens barrel 2 and is movable in the optical axis direction (left-right direction in FIG. 1). The zoom lens barrel 2 is provided with at least three roller members 3 projecting radially outward, and each roller member 3 includes a linear groove 4a formed in a fixed tube 4 as a housing. The curved groove 5 a formed in the rotary cylinder 5 is engaged.
回転筒5には、連結ピン6が径方向外方に突出するように設けられており、固定筒4に形成された溝4bを通してズーム操作リング7に係合している。 A connecting pin 6 is provided on the rotary cylinder 5 so as to protrude outward in the radial direction, and engages with the zoom operation ring 7 through a groove 4 b formed in the fixed cylinder 4.
このような構成において、ズーム操作リング7を回転させると、回転筒5がズーム操作リング7と一体的に回転し、ズーム鏡筒2に設けられたコロ部材3が固定筒4の直線溝4aと回転筒5の曲線溝5aに沿って移動する。これにより、ズームレンズ1は固定筒4内で光軸方向に移動する。なお、ズーム操作リング7およびズームレンズ1の動作端は、固定筒4の溝4bを通して光軸を中心に回動する連結ピン6の動作範囲で決定される。 In such a configuration, when the zoom operation ring 7 is rotated, the rotary cylinder 5 rotates integrally with the zoom operation ring 7, and the roller member 3 provided on the zoom lens barrel 2 is connected to the linear groove 4 a of the fixed cylinder 4. It moves along the curved groove 5a of the rotating cylinder 5. Thereby, the zoom lens 1 moves in the optical axis direction within the fixed cylinder 4. The operating ends of the zoom operation ring 7 and the zoom lens 1 are determined by the operating range of the connecting pin 6 that rotates about the optical axis through the groove 4b of the fixed cylinder 4.
また、固定筒4の近傍には、ドライブユニット8が配置されており、その内部には、CPU(主たる制御手段)31、ズームモータ(電動駆動源)9、ズームレンズ位置検出用のポテンショメータ10、フォーカスモータ23、フォーカスレンズ位置検出用のポテンショメータ22および各駆動回路28,30,32等が収納されている。 In addition, a drive unit 8 is disposed in the vicinity of the fixed cylinder 4. Inside the drive unit 8, a CPU (main control means) 31, a zoom motor (electric drive source) 9, a zoom lens position detection potentiometer 10, a focus The motor 23, the potentiometer 22 for detecting the focus lens position, the drive circuits 28, 30, 32, and the like are housed.
ポテンショメータ10の入力軸には、ズーム操作リング7上に設けられた操作ギア部7aに噛み合う位置検出用ギヤ11が取り付けられている。このため、ズーム操作リング7が回転するとその回転量に応じたポテンショメータ10の入力回転が得られ、このポテンショメータ10からの検出信号によりズームレンズ1の位置を検出することができる。なお、ポテンショメータ10を通じた位置検出により、ズームレンズ1の電動駆動時に、ズームレンズ1(ズーム鏡筒2)がその動作端に当たった場合の衝撃力や衝撃音を緩和するため、動作端近傍でズームレンズ1を減速することが可能となる。 On the input shaft of the potentiometer 10, a position detection gear 11 that meshes with an operation gear portion 7 a provided on the zoom operation ring 7 is attached. Therefore, when the zoom operation ring 7 rotates, the input rotation of the potentiometer 10 corresponding to the rotation amount is obtained, and the position of the zoom lens 1 can be detected by the detection signal from the potentiometer 10. Note that, by detecting the position through the potentiometer 10, when the zoom lens 1 is electrically driven, the impact force and the impact sound when the zoom lens 1 (zoom lens barrel 2) hits the operation end are alleviated. The zoom lens 1 can be decelerated.
ズームモータ9の駆動力は、ギアヘッド12およびモータ出力ギヤ13を介して中間ギヤ14へと伝達される。中間ギヤ14の端面にはフェイスギア部14aが形成されており、このフェイスギア部14aに対向して連結ギヤ15のフェイスギア部15aが位置している。連結ギヤ15は、ズーム操作リング7上に設けられた操作ギア部7bに噛み合っている。ズームモータ9は、CPU31から位置制御信号を受けたズーム駆動回路28により駆動制御される。 The driving force of the zoom motor 9 is transmitted to the intermediate gear 14 via the gear head 12 and the motor output gear 13. A face gear portion 14a is formed on the end face of the intermediate gear 14, and the face gear portion 15a of the connecting gear 15 is located opposite to the face gear portion 14a. The connection gear 15 meshes with an operation gear portion 7 b provided on the zoom operation ring 7. The zoom motor 9 is driven and controlled by a zoom drive circuit 28 that has received a position control signal from the CPU 31.
また、連結ギヤ15の支軸15bにおける中間ギヤ14と反対側の位置には、電磁クラッチ16が取り付けられている。この電磁クラッチ16をON−OFF制御することで、連結ギヤ15が支軸15bの軸方向(長手方向)にスライドし、中間ギヤ14のフェイスギア部14aと連結ギヤ15のフェイスギア部15aの噛合いと離脱を切り換えることができる。 Further, an electromagnetic clutch 16 is attached to a position on the opposite side of the intermediate gear 14 on the support shaft 15 b of the connecting gear 15. By controlling the electromagnetic clutch 16 on and off, the connecting gear 15 slides in the axial direction (longitudinal direction) of the support shaft 15b, and the face gear portion 14a of the intermediate gear 14 and the face gear portion 15a of the connecting gear 15 are engaged. Can be switched off.
連結ギヤ15は操作リング7の操作ギア部7bに噛み合っているので、電磁クラッチ16をON制御することで、中間ギヤ14と連結ギヤ15とを連結させて一体的に回転させることができ、ズームモータ9の駆動力をズーム操作リング7に伝達してこれを回転駆動することができる。これにより、ズームレンズ1(ズーム鏡筒2)は光軸方向に電動駆動される。なお、本実施形態の説明では、このようにズームレンズ1を電動駆動させるための上記駆動機構の状態を、電動ズームモードという。 Since the connection gear 15 meshes with the operation gear portion 7b of the operation ring 7, by controlling the electromagnetic clutch 16 to be ON, the intermediate gear 14 and the connection gear 15 can be connected and rotated integrally. The driving force of the motor 9 can be transmitted to the zoom operation ring 7 and driven to rotate. Thereby, the zoom lens 1 (zoom lens barrel 2) is electrically driven in the optical axis direction. In the description of the present embodiment, the state of the drive mechanism for electrically driving the zoom lens 1 in this way is referred to as an electric zoom mode.
また、電磁クラッチ16をOFF制御することで、中間ギヤ14と連結ギヤ15とを離脱させ、ズームモータ9の駆動力がズーム操作リング7に伝達されないようにすることができる。この場合、ズーム操作リング7を手動で回転操作したときは、ズームモータ9の負荷がかかることなく快適にズームレンズ1をマニュアル駆動することができる。なお、本実施形態の説明では、このようにズームレンズ1をマニュアル駆動させるための上記駆動機構の状態を、マニュアルズームモードという。 Further, by controlling the electromagnetic clutch 16 to be OFF, the intermediate gear 14 and the connecting gear 15 can be disengaged so that the driving force of the zoom motor 9 is not transmitted to the zoom operation ring 7. In this case, when the zoom operation ring 7 is manually rotated, the zoom lens 1 can be manually driven comfortably without applying a load on the zoom motor 9. In the description of the present embodiment, the state of the drive mechanism for manually driving the zoom lens 1 in this way is referred to as a manual zoom mode.
電磁クラッチ16のON−OFF制御は、CPU31からの信号を受けたクラッチ駆動回路32により行われる。 ON / OFF control of the electromagnetic clutch 16 is performed by a clutch drive circuit 32 that receives a signal from the CPU 31.
また、本実施形態のズームレンズ装置は、後述するフォーカスレンズ18の光軸方向駆動に伴う画角変動を補正するためにズームレンズ1を光軸方向に電動駆動する画角補正機能を有している。この画角補正機能は、CPU31からの信号を受けたクラッチ駆動回路32が電磁クラッチ16をON制御した状態、すなわち電動ズームモードに設定することにより有効に機能する。 In addition, the zoom lens apparatus according to the present embodiment has a field angle correction function for electrically driving the zoom lens 1 in the optical axis direction in order to correct a field angle variation caused by driving a focus lens 18 to be described later along the optical axis direction. Yes. This angle-of-view correction function works effectively when the clutch drive circuit 32 that receives a signal from the CPU 31 controls the electromagnetic clutch 16 to be ON, that is, sets the motorized zoom mode.
本実施形態のズームレンズ装置では、画角補正機能を働かせる場合以外のズームレンズ1の電動駆動も可能である。例えば、ドライブユニット8の外装面に設けられたズーム電動操作部材17や、本ズームレンズ装置およびこれが装着されるカメラ(図示せず)を支える三脚に取り付けられたズームデマンド34の操作に応じて、CPU31およびクラッチ駆動回路32によって電磁クラッチ16がON制御される。さらに、ズーム電動動作部材17等の操作量に応じてズームモータ9が速度制御され、これによりズームレンズ1の速度が制御される。 In the zoom lens device of the present embodiment, the zoom lens 1 can be electrically driven other than when the angle of view correction function is activated. For example, the CPU 31 is operated according to an operation of a zoom electric operation member 17 provided on the exterior surface of the drive unit 8 or a zoom demand 34 attached to a tripod that supports the zoom lens device and a camera (not shown) to which the zoom lens device is attached. The electromagnetic clutch 16 is ON-controlled by the clutch drive circuit 32. Further, the speed of the zoom motor 9 is controlled according to the operation amount of the zoom electric operation member 17 and the like, and thereby the speed of the zoom lens 1 is controlled.
また、フォーカスレンズ18はフォーカス鏡筒19に保持されて光軸方向(図1の左右方向)に移動可能となっている。フォーカス鏡筒19の外周面にはヘリコイドネジ部19aが形成されており、固定筒4のヘリコイドネジ部4cと係合している。さらに、固定筒4には光軸中心に回転するフォーカス操作リング20が取り付けられており、このフォーカス操作リング20とフォーカス鏡筒19とは連結ピン21で連結されている。このため、フォーカス操作リング20を回転させると、フォーカスレンズ18を光軸方向に駆動することができる。 Further, the focus lens 18 is held by a focus lens barrel 19 and can move in the optical axis direction (left-right direction in FIG. 1). A helicoid screw portion 19 a is formed on the outer peripheral surface of the focus barrel 19 and is engaged with the helicoid screw portion 4 c of the fixed barrel 4. Further, a focus operation ring 20 that rotates about the optical axis is attached to the fixed cylinder 4, and the focus operation ring 20 and the focus lens barrel 19 are connected by a connecting pin 21. For this reason, when the focus operation ring 20 is rotated, the focus lens 18 can be driven in the optical axis direction.
フォーカスモータ23の出力はギアヘッド24およびフォーカスモータ出力ギア25を介して中間ギヤ26に伝達される。中間ギヤ26はフォーカス操作リング20上に形成されたギア部20aに噛み合っている。このため、フォーカスモータ23を回転作動させると、その回転がフォーカス操作リング20に伝達されこれを回転駆動し、フォーカスレンズ18(フォーカス鏡筒19)を光軸方向に電動駆動することができる。 The output of the focus motor 23 is transmitted to the intermediate gear 26 via the gear head 24 and the focus motor output gear 25. The intermediate gear 26 meshes with a gear portion 20 a formed on the focus operation ring 20. For this reason, when the focus motor 23 is rotationally operated, the rotation is transmitted to the focus operation ring 20 and is rotationally driven, and the focus lens 18 (focus barrel 19) can be electrically driven in the optical axis direction.
フォーカスモータ23は、上記三脚に取り付けられたフォーカスデマンド(操作手段)29からのフォーカス制御データ(例えば、フォーカスレンズ18の位置を示すデータであり、その変化によってフォーカスレンズ18の駆動を指示する信号となる)に基づいてCPU31から発生される位置制御信号に応じて、フォーカス駆動回路30により駆動制御される。 The focus motor 23 is focus control data (for example, data indicating the position of the focus lens 18) from a focus demand (operation means) 29 attached to the tripod, and a signal for instructing driving of the focus lens 18 according to the change. Is driven by the focus drive circuit 30 in accordance with a position control signal generated from the CPU 31.
また、中間ギヤ26を図示しない切換えレバーによって図中Zの方向に移動させることにより、フォーカスモータ出力ギア25と中間ギヤ26との噛み合いを外すことができ、この状態でフォーカス操作リング20をマニュアル操作すれば、フォーカスモータ23の負荷がかかることなく快適にフォーカスレンズ18をマニュアル駆動することができる。 Further, the focus gear output gear 25 and the intermediate gear 26 can be disengaged by moving the intermediate gear 26 in the Z direction in the figure by a switching lever (not shown). In this state, the focus operation ring 20 is manually operated. Then, the focus lens 18 can be manually driven comfortably without applying a load on the focus motor 23.
22はポテンショメータ22であり、その入力軸には位置検出用ギヤ22aが取り付けられている。位置検出用ギヤ22aはフォーカス操作リング20上に形成されたギア20aに噛み合っている。このため、フォーカス操作リング20が回転するとその回転量に応じたポテンショメータ22の入力回転が得られ、このポテンショメータ22からの検出信号によりフォーカスレンズ18の位置を検出することができる。なお、ポテンショメータ22を通じた位置検出により、フォーカスレンズ18の電動駆動時に、フォーカスレンズ18(フォーカス鏡筒19)がその動作端に当たった場合の衝撃力や衝撃音を緩和するため、動作端近傍でフォーカスレンズ18を減速することが可能となる。 A potentiometer 22 has a position detection gear 22a attached to its input shaft. The position detection gear 22a meshes with a gear 20a formed on the focus operation ring 20. Therefore, when the focus operation ring 20 rotates, an input rotation of the potentiometer 22 corresponding to the rotation amount is obtained, and the position of the focus lens 18 can be detected by a detection signal from the potentiometer 22. It should be noted that, by detecting the position through the potentiometer 22, when the focus lens 18 is electrically driven, the impact force and the impact sound when the focus lens 18 (focus lens barrel 19) hits its operating end are alleviated. The focus lens 18 can be decelerated.
次に、本ズームレンズ装置における画角補正動作について、図2のフローチャートを用いて説明する。本実施形態では、画角補正機能を働かせるモード(画角補正モード)と働かせないモード(非画角補正モード)の2つのモードを選択できるようになっている。具体的には、画角補正モード選択スイッチ27をONにしたときに画角補正モードが設定され、OFFにしたときに非画角補正モードが設定される。 Next, the angle-of-view correction operation in the zoom lens apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. In the present embodiment, two modes can be selected: a mode in which the view angle correction function works (view angle correction mode) and a mode in which the view angle correction function does not work (non-view angle correction mode). Specifically, the view angle correction mode is set when the view angle correction mode selection switch 27 is turned on, and the non-view angle correction mode is set when the view angle correction mode selection switch 27 is turned off.
図2のフローチャートは、ズームレンズ1のマニュアル駆動(マニュアルズームモード)によって画角が決定された状態からスタートする。まず、ステップ51では、フォーカスレンズ18の位置(以下、フォーカス位置という)とズームレンズ1の位置(以下、ズーム位置という)が、それぞれポテンショメータ22,10を通じてCPU31により読み込まれる。 The flowchart of FIG. 2 starts from a state in which the angle of view is determined by manual driving of the zoom lens 1 (manual zoom mode). First, in step 51, the position of the focus lens 18 (hereinafter referred to as the focus position) and the position of the zoom lens 1 (hereinafter referred to as the zoom position) are read by the CPU 31 through the potentiometers 22 and 10, respectively.
次に、ステップ52では、CPU31は、データメモリ部33より、フォーカス位置変化に対して画角を維持するためのズーム位置を演算するのに使用する補正データを読み込む。 Next, in step 52, the CPU 31 reads correction data used to calculate the zoom position for maintaining the angle of view with respect to the focus position change from the data memory unit 33.
次にステップ53では、フォーカスデマンド29からのフォーカス制御データに変化があったかどうかを判別する。変化がない場合はフローの処理を終了する。一方、フォーカス制御データに変化があった場合は、ステップ54へ進み、CPU31はクラッチ駆動回路32に信号を送って電磁クラッチ16をON制御させる。これにより、本ズームレンズ装置は、マニュアルズームモードから自動的に電動ズームモードに切り換わる。 Next, in step 53, it is determined whether or not the focus control data from the focus demand 29 has changed. If there is no change, the flow process ends. On the other hand, if there is a change in the focus control data, the process proceeds to step 54 where the CPU 31 sends a signal to the clutch drive circuit 32 to turn on the electromagnetic clutch 16. As a result, the zoom lens apparatus automatically switches from the manual zoom mode to the electric zoom mode.
そして、ステップ55では、CPU31は、まずフォーカスデマンド29からのフォーカス制御データからフォーカスレンズ18を移動させるべき位置(フォーカス位置指令)を演算するとともに、このフォーカス位置指令とデータメモリ部33から読み込んだ補正データに基づいて、上記フォーカス制御データが変化する前の画角(基準画角)を維持するためにズームレンズ1を移動させるべき位置(ズーム位置指令)を演算する。 In step 55, the CPU 31 first calculates the position (focus position command) to which the focus lens 18 should be moved from the focus control data from the focus demand 29, and the correction read from the focus position command and the data memory unit 33. Based on the data, a position (zoom position command) to which the zoom lens 1 should be moved is calculated in order to maintain the angle of view (reference angle of view) before the focus control data changes.
さらに、ステップ56では、ステップ55で演算されたフォーカス位置指令とステップ51で読み込んだ現在のフォーカス位置とからフォーカスレンズ18の位置制御演算を行い、この演算結果をフォーカス制御回路30に送り、フォーカスレンズ18を駆動させる。また、これ同時に、ステップ55で演算されたズーム位置指令とステップ51で読み込んだ現在のズーム位置とからズームレンズ1の位置制御演算を行い、この演算結果をズーム制御回路28に送り、ズームレンズ1を駆動させる。これにより、フォーカスレンズ1の駆動に伴う画角変動が補正され、画角が一定に維持されたまま、フォーカシングが行われる。 Further, in step 56, the position control calculation of the focus lens 18 is performed from the focus position command calculated in step 55 and the current focus position read in step 51, and the calculation result is sent to the focus control circuit 30 to obtain the focus lens. 18 is driven. At the same time, the position control calculation of the zoom lens 1 is performed from the zoom position command calculated in step 55 and the current zoom position read in step 51, and the calculation result is sent to the zoom control circuit 28. Drive. As a result, the field angle fluctuation accompanying the driving of the focus lens 1 is corrected, and focusing is performed while the field angle is maintained constant.
続いてステップ57では、ズームモータ9の電流変動値(つまりは、ズームモータ9の負荷状態)を検出し、所定時間内で所定の変動値を超えた場合は、CPU31はズームレンズ1の画角補正駆動中にズーム操作リング7がマニュアル操作されたとみなして、このマニュアル操作を優先するため、クラッチ駆動回路32に信号を送り、電磁クラッチ16をOFFさせる。これにより、ズームレンズ装置は自動的にマニュアルズームモードに切り換わる。さらに、ズームモータ9によるズームレンズ1の駆動を中止してフローを終了する。一方、ズームモータ9の電流変動値が所定時間内で所定の変動値を超えない場合は、そのままズームレンズ1の画角補正駆動を続行して、ステップ59に進む。 Subsequently, at step 57, the current fluctuation value of the zoom motor 9 (that is, the load state of the zoom motor 9) is detected, and when the predetermined fluctuation value is exceeded within a predetermined time, the CPU 31 determines the angle of view of the zoom lens 1. Assuming that the zoom operation ring 7 is manually operated during the correction drive, in order to give priority to this manual operation, a signal is sent to the clutch drive circuit 32 to turn off the electromagnetic clutch 16. As a result, the zoom lens device automatically switches to the manual zoom mode. Further, the driving of the zoom lens 1 by the zoom motor 9 is stopped and the flow ends. On the other hand, if the current fluctuation value of the zoom motor 9 does not exceed the predetermined fluctuation value within the predetermined time, the angle-of-view correction driving of the zoom lens 1 is continued as it is, and the routine proceeds to step 59.
ステップ59では、ズームレンズ1の画角補正駆動中に、フォーカスデマンド29からのフォーカス制御データが変化した否かを判別する。フォーカス制御データが変化した場合は、ステップ55に戻り、新たなフォーカス制御データに対応したフォーカス位置指令およびズーム位置指令を演算し、フォーカスレンズ18の駆動およびズームレンズ1の画角補正駆動を行う。 In step 59, it is determined whether or not the focus control data from the focus demand 29 has changed during the field angle correction drive of the zoom lens 1. If the focus control data has changed, the process returns to step 55 to calculate the focus position command and zoom position command corresponding to the new focus control data, and drive the focus lens 18 and drive the angle of view correction of the zoom lens 1.
一方、ズームレンズ1の画角補正駆動中にフォーカス制御データの変化がなかった場合には、ステップ59に進み、CPU31はズームレンズ1の画角補正駆動が完了したか否かを判別する。具体的には、ポテンショメータ10の検出値の差分演算により所定時間内においてズームレンズ1が動作していない場合はズーム動作が完了したものとみなして、ステップ60に進む。 On the other hand, if there is no change in the focus control data during the view angle correction drive of the zoom lens 1, the process proceeds to step 59, where the CPU 31 determines whether or not the view angle correction drive of the zoom lens 1 is completed. Specifically, if the zoom lens 1 is not operating within a predetermined time based on the difference calculation of the detection value of the potentiometer 10, it is considered that the zoom operation has been completed, and the process proceeds to step 60.
ステップ60では、CPU31は、クラッチ駆動回路32を通じて電磁クラッチ16をOFFさせ、ズームレンズ装置を電動ズームモードからマニュアルズームモードに切り換えて処理を終了する。 In step 60, the CPU 31 turns off the electromagnetic clutch 16 through the clutch drive circuit 32, switches the zoom lens device from the electric zoom mode to the manual zoom mode, and ends the process.
このように本実施形態では、画角補正モードが設定され、かつマニュアルズームモードが設定されている場合に、フォーカスデマンド29からのフォーカス制御データが変化したことを検出すると、自動的にマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換わる。このため、本実施形態によれば、マニュアルズームモードでの撮影中に、このマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換えるための特別な操作を行うことなく、迅速に画角補正機能が働く状態での撮影を開始することができる。 As described above, in the present embodiment, when the view angle correction mode is set and the manual zoom mode is set, when the change in the focus control data from the focus demand 29 is detected, the manual zoom mode is automatically set. Switches to the electronic zoom mode. Therefore, according to the present embodiment, during shooting in the manual zoom mode, the field angle correction function can be quickly activated without performing a special operation for switching from the manual zoom mode to the electric zoom mode. Shooting can be started.
また、本実施形態では、ズームレンズ1の画角補正駆動が終了すると、自動的に電動ズームモードからマニュアルズームモードに切り換わる。このため、本実施形態によれば、画角を維持した状態でフォーカシングを行った後に、電動ズームモードからマニュアルズームモードに切り換えるための特別な操作を行うことなく、ズームレンズ1のマニュアル操作による素早いフレーム変更を行うことができる。 In the present embodiment, when the angle-of-view correction driving of the zoom lens 1 is completed, the electric zoom mode is automatically switched to the manual zoom mode. For this reason, according to this embodiment, after performing focusing in a state where the angle of view is maintained, quick operation by manual operation of the zoom lens 1 is performed without performing a special operation for switching from the electric zoom mode to the manual zoom mode. You can change the frame.
さらに、本実施形態では、ズームレンズ1の画角補正駆動中にズーム操作リング7がマニュアル操作されると、自動的に電動ズームモードからマニュアルズームモードに切り換わる。このため、本実施形態によれば、電動ズームモードからマニュアルズームモードに切り換えるための特別な操作を行うことなく、ズームレンズ1の画角補正駆動を中断させてマニュアル操作を行うことができる。また、ズームモータ9に過大な負荷がかかるのを防止することができる。 Further, in the present embodiment, when the zoom operation ring 7 is manually operated during the field angle correction drive of the zoom lens 1, the motorized zoom mode is automatically switched to the manual zoom mode. Therefore, according to the present embodiment, the manual operation can be performed by interrupting the view angle correction drive of the zoom lens 1 without performing a special operation for switching from the electric zoom mode to the manual zoom mode. Further, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the zoom motor 9.
なお、本実施形態では、非画角補正モードが設定されている状態では、フォーカス動作に連動して電磁クラッチ16がONされることはないが、マニュアルズームモードにおけるズーム電動操作部材17やズームデマンド34の操作に連動して電磁クラッチ16をONさせ、特別なモード切り換え操作なくマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換わる構成になっている。 In the present embodiment, in the state where the non-view angle correction mode is set, the electromagnetic clutch 16 is not turned on in conjunction with the focus operation, but the zoom electric operation member 17 and the zoom demand in the manual zoom mode are not used. The electromagnetic clutch 16 is turned ON in conjunction with the operation 34, and the manual zoom mode is switched to the electric zoom mode without any special mode switching operation.
また、上記実施形態では、フォーカス制御データがフォーカスデマンド29からCPU31に入力されることによってマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換わる場合について説明したが、フォーカス制御データはこのズームレンズ装置が装着されるカメラから通信により入力されてもよいし、これら撮影システムから離れた場所に位置する調整室等に配置されたコントロールユニットから入力されるようにしてもよい。 In the above embodiment, the case where the focus control data is switched from the manual zoom mode to the electric zoom mode by inputting the focus control data from the focus demand 29 to the CPU 31 has been described. However, the zoom lens apparatus is attached to the focus control data. It may be input from a camera by communication, or may be input from a control unit arranged in an adjustment room or the like located at a location distant from these imaging systems.
また、上記実施形態では、ステップ53にてフォーカス制御データが変更されたことを検出することによって、つまりフォーカスレンズ18の実際の駆動が開始される前にマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換わる場合について説明したが、フォーカスレンズ18の駆動が開始されたことを検出することによってマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換わるように構成してもよい。このような構成を採用すれば、フォーカスレンズ18がマニュアル操作された場合でも、ズームレンズ1を画角補正駆動させることができる。また、例えばフォーカス操作リング20が手等で押さえられており、フォーカスデマンド29等からのフォーカス制御データないしフォーカス位置指令と実際のフォーカス位置とが異なってしまったような場合でも、ズームレンズ1の画角補正駆動は実際のフォーカス位置に応じて行われるため、フォーカス位置指令に基づく画角補正駆動によりかえって画角が変動してしまうことを防止することもできる。 Further, in the above embodiment, when the focus control data is changed in step 53, that is, when the manual zoom mode is switched to the electric zoom mode before the actual driving of the focus lens 18 is started. However, the configuration may be such that the manual zoom mode is switched to the electric zoom mode by detecting that the drive of the focus lens 18 is started. By adopting such a configuration, the zoom lens 1 can be driven to correct the angle of view even when the focus lens 18 is manually operated. Further, for example, even when the focus operation ring 20 is pressed by a hand or the like and the focus control data or the focus position command from the focus demand 29 or the like is different from the actual focus position, the image of the zoom lens 1 is also different. Since the angle correction drive is performed according to the actual focus position, it is possible to prevent the angle of view from changing due to the view angle correction drive based on the focus position command.
なお、フォーカスレンズ18の駆動開始は、フォーカス移動を検出するポテンショメータ22の所定時間内における位置検出結果の差分演算により検出することができる。また、CPU31が画角補正のためにズーム駆動回路28に位置制御信号を送出するタイミングに合わせてマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換わるように構成してもよい。 The start of driving the focus lens 18 can be detected by calculating the difference between the position detection results within a predetermined time of the potentiometer 22 that detects focus movement. Further, the CPU 31 may be configured to switch from the manual zoom mode to the electric zoom mode in accordance with the timing at which the CPU 31 sends a position control signal to the zoom drive circuit 28 for field angle correction.
また、フォーカス制御データに基づいて演算されるズームレンズ1の位置制御信号(駆動制御信号)がCPU31からズーム駆動回路28に出力されることを検出してマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換わるようにしてもよい。 Further, it is detected that the position control signal (drive control signal) of the zoom lens 1 calculated based on the focus control data is output from the CPU 31 to the zoom drive circuit 28, and the manual zoom mode is switched to the electric zoom mode. It may be.
さらに、上記実施形態では、画角補正駆動されたズームレンズ1が停止したことを検出して電動ズームモードからマニュアルズームモードに切り換える場合について説明したが、CPU31からのズーム駆動回路28に対するズームレンズ1の位置制御信号の送出完了を検出して電動ズームモードからマニュアルズームモードに切り換えるようにしてもよい。また、フォーカスデマンド29等からのフォーカス制御データの変更完了を検出して切り換えるようにしたり、フォーカスレンズ18の駆動完了を検出して切り換えるようにしてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the case where the zoom lens 1 that has been driven to correct the angle of view is detected to be stopped and switched from the electric zoom mode to the manual zoom mode has been described. However, the zoom lens 1 for the zoom drive circuit 28 from the CPU 31 is described. The completion of sending the position control signal may be detected to switch from the electric zoom mode to the manual zoom mode. Further, the change of focus control data from the focus demand 29 or the like may be detected and switched, or the drive completion of the focus lens 18 may be detected and switched.
また、本実施形態では、ズームレンズ1の画角補正駆動中に、ズーム操作リング7がマニュアル操作されてズームモータ9の駆動電流(ないし駆動電力)が変動することによってこのマニュアル操作を検出する場合について説明したが、ズームモータ9に発生する逆起電圧(の変化)やズーム位置指令とポテンショメータ10による実際のズーム位置との差に基づいて上記マニュアル操作を検出するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, when the zoom operation ring 7 is manually operated during the view angle correction drive of the zoom lens 1, and this manual operation is detected when the drive current (or drive power) of the zoom motor 9 fluctuates. However, the manual operation may be detected based on the back electromotive voltage (change) generated in the zoom motor 9 or the difference between the zoom position command and the actual zoom position by the potentiometer 10.
また、本実施形態では、マニュアルズームモードと電動ズームモードとの切り換えを電磁クラッチ16を用いて行うようにした場合について説明したが、電磁クラッチ以外でも、ソレノイド等、電動で駆動力伝達経路の断接を行える手段を用いることができる。 In the present embodiment, the case where the switching between the manual zoom mode and the electric zoom mode is performed using the electromagnetic clutch 16 has been described. However, other than the electromagnetic clutch, the driving force transmission path is electrically disconnected such as a solenoid. Means capable of touching can be used.
また、本実施形態では、フォーカスレンズ18の駆動に連動してマニュアルズームモードから電動ズームモードに自動的に切り換わり、ズームレンズ1の画角補正駆動が可能となる場合について説明したが、本発明を用いて、例えば、ズームレンズの駆動に連動してマニュアルフォーカスモードからオートフォーカスモードに切り換わるように構成することもできる。また、本発明にいう第1可動部と第2可動部としては、フォーカスレンズ、ズームレンズ、アイリス(絞り)、マクロ、フィルターディスク等、光学系を構成するいずれの可動部でもよい。 In the present embodiment, the case where the manual zoom mode is automatically switched to the electric zoom mode in conjunction with the driving of the focus lens 18 and the zoom lens 1 can be driven to correct the angle of view has been described. For example, the manual focus mode can be switched to the autofocus mode in conjunction with the driving of the zoom lens. Further, the first movable portion and the second movable portion referred to in the present invention may be any movable portion constituting an optical system such as a focus lens, a zoom lens, an iris (aperture), a macro, a filter disk, or the like.
1 ズームレンズ
2 ズーム鏡筒
3 コロ部材
4 固定筒
4a 直線溝
4b 溝部
5 回転筒
5a 曲線溝
6 連結ピン
7 ズーム操作リング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Zoom lens 2 Zoom lens barrel 3 Roller member 4 Fixed cylinder 4a Straight groove 4b Groove part 5 Rotating cylinder 5a Curved groove 6 Connecting pin 7 Zoom operation ring
Claims (13)
前記駆動機構が前記ズームレンズの手動駆動を行わせるための状態に設定されている場合において、前記フォーカスレンズの駆動が行われる際に、前記駆動機構を前記ズームレンズの電動駆動を行わせるための状態に切り換える制御手段と、
前記駆動機構が前記ズームレンズの電動駆動を行わせるための状態に設定されている場合において、前記フォーカスレンズの駆動に応じた前記ズームレンズの電動駆動制御が終了したか否かを判別する判別手段とを有しており、
前記判別手段が前記ズームレンズの電動駆動制御が終了したと判別した際、前記制御手段が、前記駆動機構を前記ズームレンズの手動駆動を行わせるための状態に切り換えることを特徴とする光学装置。 A focus lens and a zoom lens constituting an optical system, and a drive mechanism that can be switched between a state for electrically driving the zoom lens and a state for manually driving the zoom lens, In an optical device that performs electric drive control of the zoom lens according to driving of the focus lens,
When the drive mechanism is set to a state for manually driving the zoom lens, when the focus lens is driven, the drive mechanism is configured to electrically drive the zoom lens. Control means for switching to a state;
A discriminating unit that discriminates whether or not the electric driving control of the zoom lens according to the driving of the focus lens is finished when the driving mechanism is set to a state for causing the zoom lens to be electrically driven. And
An optical apparatus, wherein when the determination unit determines that the electric driving control of the zoom lens has been completed, the control unit switches the driving mechanism to a state for causing the zoom lens to be manually driven.
前記駆動機構が前記ズームレンズの手動駆動を行わせるための状態に設定されている場合において、前記フォーカスレンズの駆動が行われる際に、前記駆動機構を前記ズームレンズの電動駆動を行わせるための状態に切り換える制御手段を有することを特徴とする光学装置。 A focus lens and a zoom lens constituting an optical system, and a drive mechanism that can be switched between a state for electrically driving the zoom lens and a state for manually driving the zoom lens, In an optical device that performs electric drive control of the zoom lens according to driving of the focus lens,
When the drive mechanism is set to a state for manually driving the zoom lens, when the focus lens is driven, the drive mechanism is configured to electrically drive the zoom lens. An optical device comprising control means for switching to a state.
前記判別手段が前記フォーカスレンズの駆動が完了したと判別した場合、前記制御手段が、前記ズームレンズの手動駆動を行わせるための状態に切り換えることを特徴とする請求項9に記載の光学装置。 A determination means for determining whether or not the driving of the focus lens is completed;
The optical apparatus according to claim 9, wherein when the determination unit determines that the driving of the focus lens is completed, the control unit switches to a state for causing the zoom lens to be manually driven.
前記フォーカスデマンドが出力する、前記フォーカスレンズに対する制御データの変更が完了したか否かを判別する手段と、を備えており、
前記判別手段が、前記フォーカスレンズが出力する、前記フォーカスレンズに対する制御データの変更が完了したと判断した際、前記制御手段が、前記ズームレンズの手動駆動を行わせるための状態に切り換えることを特徴とする請求項9又は10に記載の光学装置。 A focus demand for driving the focus lens;
Means for determining whether or not the change of control data for the focus lens, which is output by the focus demand, is completed,
When the determination unit determines that the change of the control data for the focus lens output from the focus lens is completed, the control unit switches to a state for causing the zoom lens to be manually driven. The optical device according to claim 9 or 10.
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