JP4692981B2 - 光学装置 - Google Patents

Description

本発明は、テレビカメラ、ビデオカメラ、テレビレンズ、ビデオレンズなどに用いられる光学装置に関するものである。

ＥＮＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｎｅｗｓ ｇａｔｈｅｒｉｎｇ）と呼ばれる、例えば特許文献１に記載されているようなニュース等を現場で取材する従来システムにおいて、ＥＮＧズームレンズをＥＮＧカメラに装着し、報道、中継、ドラマ、バラエティー、ドキュメンタリーなどの撮影内容、撮影場所、撮影状況、撮影者の好みなどに応じて、フォーカスをデマンドで操作するのか、手動で操作するのかを決定する光学装置が知られている。
このような光学装置では、デマンドで操作する場合、フォーカスはデマンドの操作回転角に対して、比例した制御信号によってフォーカスレンズを制御しているが（例えば、特許文献２参照）、一方ではフォーカスを手動で駆動する場合、フォーカス操作回転角に対して比例した制御信号によって、フォーカスレンズを制御する方式を採る光学装置と、フォーカス操作回転角の角速度に対して比例した制御信号によって、フォーカスレンズを制御する方式を採る光学装置がある。これらは、報道、中継、ドラマ、バラエティー、ドキュメンタリーなどの撮影内容、撮影場所、撮影状況、撮影者の好みなどに応じて、使い分けられている。

例えば、ＥＮＧズームレンズおよびＥＮＧカメラを三脚に設置して撮影する場合などでは、撮影者はカメラの後部に位置して撮影を行うことになり、フォーカスの操作が困難になる為、デマンドによる操作が用いられる。
また、フォーカスの微妙な制御が必要となる場合や、フォーカスの目盛り線を確認しながらフォーカスの操作を行う場合には、フォーカス操作回転角に対して比例した制御信号によって、フォーカスレンズを制御するＥＮＧズームレンズおよ
びＥＮＧカメラによる光学装置が利用されるのに対して、被写体が高速で移動している場合や大ボケの場合などには、素早く合焦させる必要が生じるため、フォーカス操作回転角の角速度に対して比例した制御信号によってフォーカスを制御するＥＮＧズームレンズおよびＥＮＧカメラによる光学装置が利用される。

次に、上記した従来例におけるＥＮＧカメラ用ズームレンズの上面外観図を図６に、側面外観図を図７に示す。
図６、図７に示すように、１００はレンズ鏡筒であり、図示されていないが内部には、固定フォーカスレンズ、移動フォーカスレンズ、ズームレンズ、アイリス機構、およびリレーレンズ、エクステンダーが配置されている。また、１０１は回動させ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を行うフォーカス電子リングである。
１０２は回動させることによりズームレンズが光軸に沿って前後移動してズーム調整を行うズームリングであり、１０３は回動させることによりアイリスの絞り径が調整されるアイリスリングである。
１０４はＥＮＧズームレンズの鏡筒に取り付けられ、ズーム、フォーカス、アイリスを電動で駆動するためのモータや、位置検出器、制御回路、ズーム、アイリスを電動で駆動するのか、手動で駆動するのかを切り換えるクラッチ、スイッチなどが収められたドライブユニットである。
１０５はズームを電動で駆動する際に、そのコントロールを行うズームスイッチであり、１０６はアイリスを電動で駆動するのか、手動で駆動するのかを切り換えるアイリス電動／手動切り換えスイッチである。
１０７はＥＮＧレンズとＥＮＧカメラとの間の電気インターフェイスとなり、アイリスを電動で駆動する際の指令信号がＥＮＧカメラ側から供給されるカメラケーブルであり、１０８はズームを電動で駆動する際にズームスイッチ１０５の操作量に対するズームレンズの駆動速度を可変するズームスイッチ速度可変ボリュームである。
また、１０９はズームを電動で駆動するのか、手動で駆動するのかを切り換えるズームクラッチであり、１１０はフォーカスをデマンドで駆動するのか、手動で
駆動するのかを切り換えるフォーカスクラッチである。

上記構成において、ＥＮＧズームレンズおよびＥＮＧカメラによってフォーカスを操作する場合のフォーカス電子リング１０１、フォーカスクラッチ１１０の操作に関して説明する。
フォーカスクラッチ１１０がデマンド側の場合には、フォーカスデマンドの操作回転角に比例した制御信号によってフォーカスレンズを制御する。
フォーカスクラッチ１１０が手動側で、ＥＮＧズームレンズおよびＥＮＧカメラが、フォーカス操作回転角に対して比例した制御信号によって、フォーカスレンズを制御するタイプの場合には、フォーカス電子リング１０１の操作回転角に比例した制御信号によってフォーカスレンズを制御する。
フォーカスクラッチ１１０が手動側で、ＥＮＧズームレンズおよびＥＮＧカメラが、フォーカス操作回転角の角速度に対して比例した制御信号によって、フォーカスレンズを制御するタイプの場合には、フォーカス電子リング１０１の操作回転角の角速度に比例した制御信号によってフォーカスレンズを制御する。
特開平１０−１２６６６２号公報 特開平１１−１０３４０９号公報

しかしながら、上記従来例では、手動でフォーカスを操作する場合に、操作量に比例した制御信号で駆動する方式が採られている光学装置においては、大ボケの場合や高速で移動する被写体に対して素早く合焦する必要が生じた場合などにおいて、必要となるフォーカス電子リングの回転角が増大する上、状況によってはフォーカス電子リングを操作する手を再度持ち直す必要が生じるため、素早く合焦することが困難となり、結果として撮影者の意図した映像を得ることができなくなるという問題が生じる。
同じく、手動でフォーカスを操作する場合に、操作量の変化量に対して比例した制御量によって駆動する方式が採られている光学装置においては、上記の大ボケ
の場合や高速で移動する被写体に対する問題を解決することは可能であるが、目盛り線の絶対位置が実際のフォーカスの位置に対して外れて、フォーカスの微妙な制御が必要となる場合等への対応に問題が生じる。
したがって、上記従来例の光学装置では、被写体に対して素早く追従させる際に求められるフォーカス制御と、微妙な制御や目盛り線の確認により撮影する際に求められるフォーカス制御とを、一つの光学装置で同時に満足させることがてきないという課題を有している。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、手動でフォーカス操作する場合において、大ボケの場合や被写体に対して素早く追従させる際に求められるフォーカス制御と、微妙な制御や目盛り線の確認により撮影する際に求められるフォーカス制御とが、切り換え可能となる光学装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、以下のように構成した光学装置を提供するものである。
すなわち、本発明の光学装置は、手動によって回転するフォーカスリングを備え、該フォーカスリングの回転操作によってフォーカスレンズを制御するフォーカス制御手段を有する光学装置において、前記フォーカス制御手段の制御を切り換える制御切り換え手段を有し、該制御切り換え手段は、前記フォーカスリングの操作回転角のみに応じた前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動位置を指示するフォーカス位置指令信号を用いて前記フォーカスレンズを駆動する制御と、前記フォーカスリングの操作回転角速度のみに応じた前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動位置を指示するフォーカス位置指令信号を用いて前記フォーカスレンズを駆動する制御と、のいずれかに前記フォーカス制御手段の制御を切り換えることを特徴としている。
また、本発明の光学装置は、前記制御切り換え手段を、レンズ側またはカメラ側のいずれか一方に設けるように構成することができる。

本発明によれば、手動でフォーカス操作する場合において、切り換え手段によって、大ボケの場合や高速で移動する被写体に対して素早く追従させる際には、操作量の変化量に対して比例した制御量によるフォーカス制御を行い、また、微妙な制御を必要とする場合や目盛り線を確認しながら撮影する際には、操作量に対して比例した制御量によるフォーカス制御を行うことにより、報道、中継、ドラマ、バラエティー、ドキュメンタリーなどの撮影内容、撮影場所、撮影状況、撮影者の好みなどに応じたフォーカス操作を行うことが可能となる光学装置を実現することができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。

図１に本発明の実施例における光学装置の構成を示す。
本実施例の光学装置は、つぎに説明するように、ズームレンズ、フォーカスレンズおよびアイリス機構を有しており、ズームレンズはズーム操作手段によりズームレンズの駆動手段を操作して制御するように構成され、また、フォーカスレンズはフォーカス操作手段によりフォーカスレンズの駆動手段を操作して制御するように構成されている。さらに、アイリス機構は該アイリス機構を電動駆動、手動駆動に切換えるアイリス駆動切換え手段が構成されている。

本実施例の光学装置の具体的構成を図１により説明すると、同図において、１は後述するズームレンズ光学系９を電動駆動するために、ズームスイッチ１０５の操作量に比例したズーム駆動方向およびズーム駆動速度を指示するズーム速度指令信号を検出するズーム速度指令信号発生手段である。
ズーム速度指令信号発生手段１はポテンショメータ、ボリュームなどのアナログ検出器、ロータリーエンコーダなどのディジタル検出器などで構成される。
２はズーム速度指令信号を後述するＡ／Ｄ変換手段３に取り込むために信号レベル変換／信号シフト変換を行うズーム速度指令信号演算手段、３はズーム速度指令信号演算手段２から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段である。
４は各機能の動作を司るＣＰＵ、５はＣＰＵ４から後述するズームレンズ光学系９を電動駆動するため出力されるズーム制御信号をディジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段、６はＤ／Ａ変換手段５から出力されるズーム制御信号の信号レベル変換／信号シフト変換を行うズーム制御信号演算手段である。
７は後述するズームモータ８を駆動するズーム電力増幅手段、８は後述するズームレンズ光学系９を駆動するズームモータ、９は光学装置の変倍調整を行うズームレンズ光学系、１０はズームレンズ光学系９の位置に応じたズーム位置信号を出力するズーム位置信号検出手段である。
１１はズーム位置信号を後述するＡ／Ｄ変換手段１２に取り込むために信号レベル変換／信号シフト変換を行うズーム位置信号演算手段、１２はズーム位置信号演算手段１１から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段である。

また、１３はフォーカス電子リング１０１の操作回転角に比例したフォーカス駆動位置信号を検出するフォーカス電子リングカウンタである。１４は図７，８のテレビレンズに接続し、フォーカスを制御するフォーカスデマンド部である。１５はフォーカスデマンド部１４の操作回転角に比例したフォーカス駆動位置信
号を検出するフォーカスデマンドカウンタである。フォーカスデマンドカウンタ１５は、ポテンショメータ、ボリュームなどのアナログ検出器、ロータリーエンコーダなどのディジタル検出器などで構成される。
１６はＣＰＵ４から後述するフォーカスレンズ光学系２０を電動駆動するため出力されるフォーカス制御信号をディジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段、１７はＤ／Ａ変換手段１６から出力されるフォーカス制御信号の信号レベル変換／信号シフト変換を行うフォーカス制御信号演算手段である。
１８は後述するフォーカスモータ１９を駆動するフォーカス電力増幅手段、１９は後述するフォーカスレンズ光学系２０を駆動するフォーカスモータ、２０は光学装置の焦点調整を行うフォーカスレンズ光学系、２１はフォーカスレンズ光学系２０の位置に応じたフォーカス位置信号を出力するフォーカス位置信号検出手段である。
２２はフォーカス位置信号を後述するＡ／Ｄ変換手段２３に取り込むために信号レベル変換／信号シフト変換を行うフォーカス位置信号演算手段、２３はフォーカス位置信号演算手段２２から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段である。

２４はＣＰＵ４から後述するアイリス機構２８を電動駆動するため出力されるアイリス制御信号をディジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段である。２５はＤ／Ａ変換手段２４から出力されるアイリス制御信号の信号レベル変換／信号シフト変換を行うアイリス制御信号演算手段、２６は後述するアイリスモータ２７を駆動するアイリス電力増幅手段である。
２７は後述するアイリス機構２８を駆動するアイリスモータ、２８は光学装置の光量調整を行うアイリス機構、２９はアイリス機構２８の位置に応じたアイリス位置信号を出力するアイリス位置信号検出手段である。
３０はアイリス位置信号を後述するＡ／Ｄ変換手段３３に取り込むために信号レベル変換／信号シフト変換を行うアイリス位置信号演算手段、３１はアイリス位置信号演算手段３０から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段である。
３２はズームスイッチ速度可変ボリューム位置信号を後述するＡ／Ｄ変換手段３３に取り込むために信号レベル変換／信号シフト変換を行うズームスイッチ速度可変ボリューム位置信号演算手段、３３はズームスイッチ速度可変ボリューム位置信号演算手段３２から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段である。

３４はフォーカス電子リングの回転角に応じて、フォーカス電子リングカウンタ１３から送出されるパルスの読み取り値のみに応じた（比例した）制御量によって駆動する等速度処理を行うか、フォーカス電子リングカウンタ１３から送出されるパルスの読み取り値の変化量のみに応じた（比例した）制御量によって駆動する加速度処理するかを切り換えるフォーカス等速度／加速度処理切り換え手段である。

また、３５はカメラ装置から光学装置に入力されるカメラアイリス位置指令信号（ＩＣＳ）を後述するＡ／Ｄ変換手段３６に取り込むために信号レベル変換／信号シフト変換を行うカメラアイリス位置指令信号演算手段、３６はカメラアイリス位置指令信号演算手段３５から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段である。
１０５はズームを電動で駆動する際に、そのコントロールを行うズームスイッチ、１０６はアイリスを電動で駆動するのか、手動で駆動するのかを切り換えるアイリス電動／手動切り換えスイッチ、１０８はズームを電動で駆動する際にズームスイッチ１０５の操作量に対するズームレンズの駆動速度を可変するズームスイッチ速度可変ボリュームである。ズームスイッチ速度可変ボリューム１０８はポテンショメータ、ボリュームなどのアナログ検出器、ロータリーエンコーダなどのディジタル検出器などで構成される。
１０９はズームを電動で駆動するのか、手動で駆動するのかを切り換えるズームクラッチ、１１０はフォーカスをデマンドで駆動するのか、手動で駆動するのかを切り換えるフォーカスクラッチである。

上記構成において、初めにフォーカスレンズ光学系２０の駆動を行う際の制御の説明を行う。
フォーカスクラッチ１１０が手動側でかつフォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４が等速度側の場合には、フォーカス電子リング１０１の操作によるフォーカス電子リング１０１の回転角のみに応じた、フォーカス電子リングカウンタ１３から送出されるパルスの読み取り値に比例した駆動位置（駆動量）、および駆動方向を指示するフォーカス位置指令信号が、ＣＰＵ４に入力される。ＣＰＵ４からは、フォーカス位置指令信号に応じてフォーカス制御信号を算出し、Ｄ／Ａ変換手段１６、フォーカス制御信号演算手段１７を介してフォーカス電力増幅手段１８によりフォーカスモータ１９を制御し、フォーカスレンズ光学系２０が駆動される。
フォーカスクラッチ１１０が手動側でかつフォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４が加速度側の場合には、フォーカス電子リング１０１の操作によるフォーカス電子リング１０１の回転角速度のみに応じた、フォーカス電子リングカウンタ１３から送出されるパルスの読み取り値に比例した駆動位置（駆動量）、および駆動方向を指示するフォーカス位置指令信号が、ＣＰＵ４に入力される。ＣＰＵ４からは、フォーカス位置指令信号に応じてフォーカス制御信号を算出し、Ｄ／Ａ変換手段１６、フォーカス制御信号演算手段１７を介してフォーカス電力増幅手段１８によりフォーカスモータ１９を制御し、フォーカスレンズ光学系２０が駆動される。
この場合、フォーカスデマンド部１４の操作を行っても、フォーカス光学系２０の電動駆動は行われない。なお、フォーカスクラッチ１１０がデマンド側の場合には、フォーカスデマンド部１４の操作により、フォーカスの電動駆動を行われる。この場合、フォーカスデマンド部１４の操作量に比例した駆動方向および駆動位置を指示するフォーカス位置指令信号が、ＣＰＵ４に入力される。ＣＰＵ４からは、フォーカス位置指令信号に応じてフォーカス制御信号を算出し、Ｄ／Ａ変換手段１６、フォーカス制御信号演算手段１７を介してフォーカス電力増幅手段１８によりフォーカスモータ１９を制御し、フォーカスレンズ光学系２０が駆動される。

次に、これらフォーカスレンズ光学系２０の駆動を行う際の制御特性について
、図２，３を用いて説明する。
図２は、フォーカスクラッチ１１０がフォーカスデマンド側の場合にフォーカスデマンド部１４を操作した場合、またはフォーカスクラッチ１１０が手動側でフォーカス等速度／加速度切り換え手段が等速度側の場合において、フォーカスデマンド部１４の操作回転角、またはフォーカス電子リング１０１の操作回転角に対するフォーカス目標位置の関係を表した図である。
同図中、横軸はフォーカスデマンド部１４の操作回転角θ’［ｒａｄ］またはフォーカス電子リング１０１の操作回転角θ［ｒａｄ］、縦軸はフォーカス位置［ｍｍ］を表す。
さらに、ＦＰ_ｎはＮＥＡＲ端のフォーカス位置、ＦＰ_ｆはＦＡＲ端のフォーカス位置、θ_ｎはフォーカスデマンド部１４またはフォーカス電子リング１０１のＮＥＡＲ端での回転角度、θ_ｆはフォーカスデマンド部１４またはフォーカス電子リング１０１のＦＡＲ端での回転角度、θ_０はフォーカスデマンド部１４またはフォーカス電子リング１０１の操作前における回転角度、θ_１はフォーカスデマンド部１４またはフォーカス電子リング１０１の操作後における回転角度である。
ＦＰ_０はフォーカスの現在位置で回転角度θ_０におけるフォーカス位置、ＦＰ_１はフォーカスの目標位置で回転角度θ_１におけるフォーカス位置である。

Ｋ_１はフォーカス位置ＦＰの操作回転角θまたはθ’特性における比例定数の最小値で、

と表され、Ｋ_ｎはフォーカス位置の操作回転角特性における比例定数の一般値で、

と表さる。式（２）を用いて、フォーカスデマンド部１４の操作回転角θ’、またはフォーカス電子リング１０１の操作回転角θに対するフォーカス目標位置ＦＰの関係は

と表される。
式（３−１），（３−２）のように、フォーカスクラッチ１１０がフォーカスデマンド側の場合にフォーカスデマンド部１４を操作した場合、またはフォーカスクラッチ１１０が手動側でフォーカス等速度／加速度切り換え手段が等速度側の場合において、フォーカスデマンド部１４の操作回転角、またはフォーカス電子リング１０１の操作回転角に対するフォーカス目標位置の関係は、比例定数をＫ_ｎ（ｎ＝１，２，３，…）に固定した比例関係によって制御される。

図３は、フォーカスクラッチ１１０が手動側でフォーカス等速度／加速度切り換え手段が加速度側の場合において、フォーカス電子リング１０１の操作回転角速度（ｄθ／ｄｔ）［ｒａｄ／ｓｅｃ．］に対するフォーカス移動量ＦＤ［ｍｍ］の関係を表した図で、同図中、横軸はフォーカス電子リング１０１の操作回転角速度（ｄθ／ｄｔ）［ｒａｄ／ｓｅｃ．］、縦軸はフォーカス移動量ＦＤ［ｍｍ］を表す。
また、（ｄθ／ｄｔ）_MAX［ｒａｄ／ｓｅｃ．］は、追従可能な最大角速度、
ＦＤ_ＭＡＸ［ｍｍ］は最大移動量、（ｄθ／ｄｔ）₁［ｒａｄ／ｓｅｃ．］は任意のフォーカス操作回転角速度、ＦＤ_１［ｍｍ］は、フォーカス操作回転角速度（ｄθ／ｄｔ）₁［ｒａｄ／ｓｅｃ．］におけるフォーカス移動量、Ｋ_Ｍはフォーカス回転角速度（ｄθ／ｄｔ）［ｒａｄ／ｓｅｃ．］に対するフォーカス移動
量ＦＤ［ｍｍ］特性の比例定数で、

と表され、これらを用いて、フォーカス回転角速度（ｄθ／ｄｔ）［ｒａｄ／ｓｅｃ．］に対するフォーカス移動量ＦＤ［ｍｍ］の関係は、

と表される。式（５−１），（５−２），（５−３）のように、フォーカスクラッチ１１０が手動側でフォーカス等速度／加速度切り換え手段が加速度側の場合において、フォーカス電子リング１０１の操作回転角速度（ｄθ／ｄｔ）［ｒａｄ／ｓｅｃ．］に対するフォーカス移動量ＦＤ［ｍｍ］の関係は、一定の範囲

において、比例定数をＫ_Ｍとした比例関係によって制御される。

この時のＣＰＵ４の処理について図４，５を用いて説明する。
図４は、上述したフォーカス制御処理において、処理の開始から各フォーカス駆動処理の選択、フォーカスデマンドによる駆動時の制御処理、等速による手動制御時の処理手順を示すフローチャートである。
初めに、Ａ／Ｄ変換手段２３よりフォーカス位置信号（現在位置）ＦＰ_０をＣＰＵ４へ入力（ステップ１０１）し、フォーカスクラッチ１１０がデマンド側に切り換えられているか否かを判断（ステップ１０２）する。フォーカスクラッチ１
１０がデマンド側の場合には、フォーカスデマンドカウンタ１５の読み取り値から回転角θ’を算出（ステップ１０３）し、式（３−２）の関係よりフォーカス目標位置ＦＰ_１を

より算出（ステップ１０４）する。次に算出されたフォーカス位置ＦＰ_０、フォーカス目標位置ＦＰ_１、フォーカス制御信号算出比例定数Ｋ_ｓを用いて、フォーカス制御信号ＦＯを

より算出（ステップ１０５）する。次に算出されたＦＯを用いて、Ｄ／Ａ変換手段１６にフォーカス制御信号ＦＯを出力して、前述した現在位置検出処理へ戻る。

フォーカスクラッチ１１０がデマンド側に切り換えられているか否かを判断（ステップ１０２）した際に、フォーカスクラッチ１１０がデマンド側で無い場合には、フォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４が等速度側に切り換えられているか否かを判断（ステップ１０７）し、フォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４が等速度側に切り換えられている場合には、フォーカス電子リングカウンタ１３の読み取り値から回転角θを算出（ステップ１０８）し、式（３−１）の関係より、フォーカス目標位置ＦＰ_１を

より算出（ステップ１０９）する。次に、算出されたフォーカス目標位置ＦＰ_１を用いて、前述したフォーカス制御信号ＦＯの算出処理（ステップ１０５）へ進み、以降前記同様の処理を行う。
フォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４が等速度側に切り換えられているか否かを判断（ステップ１０７）し、フォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４が等速度側に切り換えられていない場合には、図５に示す加速度処理へ
進む。

図５は加速度処理を示すフローチャートであり、初めにフォーカス電子リングカウンタ１３の読み取り値から回転角速度（ｄθ／ｄｔ）₁を算出（ステップ１１０）する。次に算出された（ｄθ／ｄｔ）₁に対して、

が成り立つか否かを判別（ステップ１１１）し、式（９）が成り立つ場合には、算出された回転角速度（ｄθ／ｄｔ）₁、式（５−２）を用いて、フォーカス移動量ＦＤ_１を

より算出（ステップ１１２）する。
一方、上記ステップ１１１において、式（９）が成り立つか否かを判別した際に、式（９）が成り立たない場合には、算出された（ｄθ／ｄｔ）₁を用いて、

が成り立つか否かを判断（ステップ１１３）することにより、フォーカス電子リング１０１がＮＥＡＲ側に操作されたか否かを判断し、フォーカス電子リング１０１がＮＥＡＲ側に操作された場合には、フォーカス移動量ＦＤ_１は式（５−１）を用いて、

により算出（ステップ１１４）する。
また、上記ステップ１１３でのフォーカス電子リング１０１がＮＥＡＲ側に操作されたか否かの判断において、フォーカス電子リング１０１がＮＥＡＲ側に操作されなかった場合には、フォーカス移動量ＦＤ_１は式（５−３）を用いて、

により算出（ステップ１１５）する。

次に、ステップ１１２，１１４，１１５で算出されたＦＤ_１を用いて、

が成り立つか否か判別（ステップ１１６）し、式（１４）が成り立つ場合には、ＮＥＡＲ端位置ＦＰ_ｎ、算出されたフォーカス位置信号ＦＰ_０、フォーカス移動量ＦＤ_１を用いて、

が成り立つか否かを判別（ステップ１１７）することにより、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１だけフォーカスを移動した場合に、フォーカスが移動範囲内に収まるか否かを判断し、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１だけフォーカスを移動した場合に、フォーカスが移動範囲内に収まる場合には、フォーカス制御信号算出比例定数Ｋ_ｓ、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１を用いて、フォーカス制御信号ＦＯを

により算出（ステップ１１８）する。
一方、ステップ１１７での式（１５）が成り立つか否かの判別において、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１だけフォーカスを移動した場合に、フォーカスが移動範囲内に収まるか否かを判断し、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１だけフォーカスを移動した場合に、フォーカスが移動範囲内に収まらない場合には、フォ
ーカス制御信号算出比例定数Ｋ_ｓ、フォーカスＮＥＡＲ端位置ＦＰ_ｎ、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１を用いて、フォーカス制御信号ＦＯを

より算出（ステップ１１９）する。

また、上記ステップ１１６において、式（１４）が成り立つか否か判別した際に、式（１４）が成り立たない場合には、ＦＡＲ端位置ＦＰ_ｆ、算出されたフォーカス位置信号ＦＰ_０、フォーカス移動量ＦＤ_１を用いて、

が成り立つか否かを判別（ステップ１２０）することにより、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１だけフォーカスを移動した場合に、フォーカスが移動範囲内に収まるか否かを判断し、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１だけフォーカスを移動した場合に、フォーカスが移動範囲内に収まる場合には、フォーカス制御信号算出比例定数Ｋ_ｓ、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１を用いて、フォーカス制御信号ＦＯを式（１６）により算出（ステップ１２１）する。
一方、上記ステップ１２０での式（１８）が成り立つか否かの判別において、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１だけフォーカスを移動した場合に、フォーカスが移動範囲内に収まるか否かを判断し、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１だけフォーカスを移動した場合に、フォーカスが移動範囲内に収まらない場合には、フォーカス制御信号算出比例定数Ｋ_ｓ、フォーカスＦＡＲ端位置ＦＰ_ｆ、算出されたフォーカス移動量ＦＤ_１を用いて、フォーカス制御信号ＦＯを

より算出（ステップ１２２）する。
ステップ１１８，１１９，１２１，１２２の次に、前述したステップ１０６へ進み、以降、同様の処理を行う。

以上説明したように、ズームレンズ、フォーカスレンズおよびアイリス機構を有する光学装置、前記ズームレンズ、前記フォーカスレンズ、前記アイリス機構に設置された駆動手段、前記ズームレンズの前記駆動手段を制御することにより前記ズームレンズを操作するズーム操作手段、前記フォーカスレンズの前記駆動手段を制御することにより前記フォーカスレンズを操作するフォーカス操作手段、前記アイリス機構を電動駆動、手動駆動に切り換えるアイリス駆動切り換え手段を有する光学装置において、
前記フォーカス操作手段を操作した際に、フォーカス電子リングカウンタ１３の読み取り値から回転角θを算出し、フォーカス制御信号を算出するのか、フォーカス電子リングカウンタ１３の読み取り値から回転角速ｄθ／ｄｔを算出し、フォーカス制御信号を算出するのかを切り換えるフォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４を設けることにより、
フォーカスの微妙な制御が必要となる場合や、フォーカスの目盛り線を確認しながらフォーカスの操作を行う場合には、フォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４を等速度側に切り換えることによって、フォーカス操作回転角θに対して比例した制御信号によって、フォーカスレンズを制御し、被写体が高速で移動している場合や大ボケの場合には、フォーカスを素早く追従させる必要が生じるため、フォーカス等速度／加速度処理切り換え手段３４を加速度側に切り換えることによって、フォーカス操作回転角の角速度ｄθ／ｄｔに対して比例した制御信号によってフォーカスを制御することが可能となる。結果として、報道、中継、ドラマ、バラエティー、ドキュメンタリーなどの撮影内容、撮影場所、撮影状況、撮影者の好みなどに応じて、ＥＮＧカメラおよびＥＮＧズームレンズを交換すること無く、瞬時にフォーカスの制御方法を切り換えることが可能となる。
なお、本実施例では、フォーカス等速度／加速度切り換え手段３４はＥＮＧズームレンズのドライブユニット１０４に設けるとしたが、ＥＮＧカメラ側に設けることによって、フォーカス等速度／加速度切り換え手段３４を設けられていないＥＮＧズームレンズにおいても同様の機能を実現することを可能としても良い。

本発明の実施例における光学装置の構成を示すブロック図である。 本発明における実施例のフォーカス等速度制御特性を示す図である。 本発明における実施例のフォーカス加速度制御特性を示す図である。 本発明における実施例のフォーカス等速度制御シーケンスを示す図である。 本発明における実施例のフォーカス加速度制御シーケンスを示す図である。 従来例におけるＥＮＧカメラ用ズームレンズの上面外観図を示す図である。 従来例におけるＥＮＧカメラ用ズームレンズの側面外観図を示す図である。

符号の説明

１：ズーム速度指令信号発生手段
２：ズーム速度指令信号演算手段
３、１２、２３、３１、３３、３６：Ａ／Ｄ変換手段
４：ＣＰＵ
５、１６、２４：Ｄ／Ａ変換手段
６：ズーム制御信号演算手段
７：ズーム電力増幅手段
８：ズームモータ
９：ズームレンズ光学系
１０：ズーム位置信号検出手段
１１：ズーム位置信号演算手段
１３：フォーカス電子リングカウンタ
１４：フォーカスデマンド部
１５：フォーカスデマンドカウンタ
１７：フォーカス制御信号演算手段
１８：フォーカス電力増幅手段
１９：フォーカスモータ
２０：フォーカスレンズ光学系
２１：フォーカス位置信号検出手段
２２：フォーカス位置信号演算手段
２５：アイリス制御信号演算手段
２６：アイリス電力増幅手段
２７：アイリスモータ
２８：アイリス機構
２９：アイリス位置信号検出手段
３０：アイリス位置信号演算手段
３２：ズームスイッチ速度可変ボリューム位置信号演算手段
３４：フォーカス等速度／加速度切り換え手段
３５：カメラアイリス位置指令信号演算手段
１００：レンズ鏡筒
１０１：フォーカス電子リング
１０２：ズームリング
１０３：アイリスリング
１０４：ドライブユニット
１０５：ズームスイッチ
１０６：アイリス電動／手動切換えスイッチ
１０７：カメラケーブル
１０８：ズームスイッチ速度可変ボリューム
１０９：ズームクラッチ
１１０：フォーカスクラッチ

Claims (2)

1. 手動によって回転するフォーカスリングを備え、該フォーカスリングの回転操作によってフォーカスレンズを制御するフォーカス制御手段を有する光学装置において、
   前記フォーカス制御手段の制御を切り換える制御切り換え手段を有し、
   該制御切り換え手段は、
   前記フォーカスリングの操作回転角のみに応じた前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動位置を指示するフォーカス位置指令信号を用いて前記フォーカスレンズを駆動する制御と、
   前記フォーカスリングの操作回転角速度のみに応じた前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動位置を指示するフォーカス位置指令信号を用いて前記フォーカスレンズを駆動する制御と、
   のいずれかに前記フォーカス制御手段の制御を切り換えることを特徴とする光学装置。
2. 前記制御切り換え手段が、レンズ側またはカメラ側のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

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