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JP7684797B2 - optical equipment - Google Patents
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Description

本発明は、光学装置に関する。 The present invention relates to an optical device.

従来、光学装置(レンズ装置)を有する撮像装置による映像とコンピュータグラフィックスによる映像とを合成するバーチャルシステムが用いられている。そのようなバーチャルシステムにおいては、光学装置においてユーザがズームやフォーカスをリアルタイムで操作しても違和感のない映像合成が可能となるようにすることが求められている。特許文献1は、光学部材の位置に関する情報を含む通信データを生成してバーチャルシステム等の外部装置に送信することで違和感のない映像合成に資する光学装置を開示している。 Conventionally, virtual systems have been used that combine images from an imaging device having an optical device (lens device) with images from computer graphics. In such virtual systems, it is required to enable image synthesis that does not look unnatural even when a user operates the zoom and focus in real time in the optical device. Patent Document 1 discloses an optical device that contributes to image synthesis that does not look unnatural by generating communication data including information about the position of optical members and transmitting it to an external device such as a virtual system.

特開2006-30656号公報JP 2006-30656 A

特許文献1に開示されている光学装置は、光学部材の変位量に関するパルス列信号を生成して外部装置に送信するところ、そのようなパルス列信号は、外部装置での利用において必ずしも有利とはいえない。本発明は、例えば、外部装置での利用に有利なパルス列信号を生成する光学装置を提供することを目的とする。 The optical device disclosed in Patent Document 1 generates a pulse train signal related to the amount of displacement of an optical member and transmits it to an external device, but such a pulse train signal is not necessarily advantageous for use in an external device. The present invention aims to provide an optical device that generates a pulse train signal that is advantageous for use in an external device, for example.

本発明に係る光学装置は、可動の光学素子と、光学素子の位置を検出する検出部と、外部装置との通信を行う通信部と、処理部とを有する光学装置であって、処理部は、位置に基づいて、光学装置の画角を含む光学特性に関する情報を生成し、光学特性に関する情報と、画角に対する外部装置との通信の規格を示す情報とに基づいて、補正された光学特性の累積値に対応するパルス列信号を生成し、通信部は、パルス列信号を外部装置に送信することを特徴とする。
The optical device of the present invention is an optical device having a movable optical element, a detection unit that detects the position of the optical element, a communication unit that communicates with an external device, and a processing unit, wherein the processing unit generates information regarding optical characteristics including the angle of view of the optical device based on the position , and generates a pulse train signal corresponding to a cumulative value of the corrected optical characteristics based on the information regarding the optical characteristics and information indicating a standard for communication with the external device for the angle of view , and the communication unit transmits the pulse train signal to the external device.

本発明によれば、例えば、外部装置での利用に有利なパルス列信号を生成する光学装置を提供することができる。 The present invention can provide, for example, an optical device that generates a pulse train signal that is advantageous for use in an external device.

第一実施形態に係るレンズ装置及びバーチャルシステムそれぞれのブロック図。1A and 1B are block diagrams of a lens apparatus and a virtual system according to a first embodiment. 第一実施形態に係るレンズ装置によって行われる通信データを生成する処理の一例のフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of a process for generating communication data, which is performed by the lens device according to the first embodiment. 第一実施形態に係るレンズ装置において画角を算出する処理を示す模式図。5A and 5B are schematic diagrams showing a process of calculating an angle of view in the lens device according to the first embodiment. 第一実施形態に係るレンズ装置において生成される通信データを示す模式図。5 is a schematic diagram showing communication data generated in the lens device according to the first embodiment. 第二実施形態に係るレンズ装置によって行われる通信データを生成する処理の一例のフローチャート。10 is a flowchart illustrating an example of a process for generating communication data, which is performed by the lens device according to the second embodiment. 第二実施形態に係るレンズ装置において生成される通信データを示す模式図。FIG. 11 is a schematic diagram showing communication data generated in a lens device according to a second embodiment.

以下に、本実施形態に係る光学装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。 The optical device according to this embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that the drawings shown below may be drawn at a scale different from the actual scale in order to facilitate understanding of this embodiment.

[第一実施形態]
レンズ装置を装着したカメラでは、レンズ装置においてズームやフォーカス等の光学的変化を行うために移動可能である光学素子をユーザが電動又は手動で操作することで、所望の映像を撮影することができる。
一方、カメラ等の撮像装置によって撮影された実写映像と実写映像に連動させたコンピュータグラフィックスによる映像とを合成するバーチャルシステムの運用が盛んに行われている。
このようなバーチャルシステムにおいては、レンズ装置のズーム位置やフォーカス位置をレンズ装置から受信することで、内部のコンピュータで実写映像の大きさに合致したコンピュータグラフィックスの生成が可能となる。
[First embodiment]
In a camera equipped with a lens device, a user can capture a desired image by electrically or manually operating a movable optical element in the lens device to perform optical changes such as zooming and focusing.
Meanwhile, virtual systems that combine real-life images captured by an imaging device such as a camera with computer graphics images linked to the real-life images are widely used.
In such a virtual system, the zoom position and focus position of the lens device are received from the lens device, making it possible for an internal computer to generate computer graphics that match the size of the actual image.

また、バーチャルシステムにおいては、デジタルパルス列でレンズ装置の情報を受信することにより追従性を向上させたものがある。
それにより、ユーザがレンズ装置においてズームやフォーカスをリアルタイムで操作しても、バーチャルシステムにおいて違和感のない映像合成が可能となる。
また、設けられている光学素子の位置情報をバーチャルシステムに出力することが可能なレンズ装置が知られている。
In addition, some virtual systems improve tracking performance by receiving information from the lens device in the form of a digital pulse train.
This makes it possible to synthesize images in the virtual system without creating a sense of incongruity, even if the user operates the zoom or focus in the lens device in real time.
Also, a lens device is known that is capable of outputting position information of an optical element provided therein to a virtual system.

図1は、第一実施形態に係る光学装置であるレンズ装置10及びバーチャルシステム20それぞれのブロック図を示している。 Figure 1 shows a block diagram of a lens device 10 and a virtual system 20, which are optical devices according to the first embodiment.

本実施形態に係るレンズ装置10では、撮影に関して移動可能な光学素子が制御される。そして、撮像装置に設けられている不図示の撮像素子が本実施形態に係るレンズ装置10によって形成された像を受光する(撮る)ことで映像の撮影を行う。
バーチャルシステム20(外部装置)は、本実施形態に係るレンズ装置10を含む撮像装置によって撮影された映像に対してコンピュータグラフィックスによる映像を合成する。換言すると、バーチャルシステム20は、本実施形態に係るレンズ装置10から送信されたパルス列信号に基づいて、撮像装置によって得られた画像データに対する処理を行う。
このようにして、本実施形態に係るレンズ装置10とバーチャルシステム20とで映像合成システムが構成される。
In the lens device 10 according to the present embodiment, a movable optical element is controlled for image capture. An image capture element (not shown) provided in an image capture device receives (captures) an image formed by the lens device 10 according to the present embodiment, thereby capturing an image.
The virtual system 20 (external device) synthesizes a computer graphics image with an image captured by an imaging device including the lens device 10 according to this embodiment. In other words, the virtual system 20 processes image data obtained by the imaging device based on a pulse train signal transmitted from the lens device 10 according to this embodiment.
In this manner, the lens apparatus 10 and the virtual system 20 according to this embodiment form an image synthesis system.

具体的には、本実施形態に係るレンズ装置10は、光学素子101、位置検出部102(検出部)、処理部103、記憶部104及び通信部105を備えている。
またバーチャルシステム20は、通信部201、測定部202及び処理部203を備えている。
Specifically, the lens device 10 according to this embodiment includes an optical element 101 , a position detection unit 102 (detection unit), a processing unit 103 , a storage unit 104 , and a communication unit 105 .
The virtual system 20 also includes a communication unit 201 , a measurement unit 202 , and a processing unit 203 .

光学素子101は、移動する(位置を変化させる、可動である)ことでズームやフォーカス等の本実施形態に係るレンズ装置10の光学特性を変化させることができる。
位置検出部102は、光学素子101及び処理部103に接続されており、光学素子101の現在の位置を検出することができるポテンショメータやエンコーダ等から構成される。そして位置検出部102は、取得した情報を処理部103に出力する。
The optical element 101 can change the optical characteristics of the lens device 10 according to this embodiment, such as zoom and focus, by moving (changing its position, being movable).
The position detection unit 102 is connected to the optical element 101 and the processing unit 103, and is configured with a potentiometer, an encoder, etc. that can detect the current position of the optical element 101. Then, the position detection unit 102 outputs the acquired information to the processing unit 103.

処理部103は、位置検出部102、記憶部104及び通信部105に接続されており、位置検出部102から入力された情報と記憶部104に記憶されている光学情報とから通信データを生成し、通信部105に出力する。
記憶部104は、本実施形態に係るレンズ装置10のズーム位置やフォーカス位置等に対応した焦点距離や画角を含む光学情報を予め記憶しておくことができる。
通信部105は、バーチャルシステム20に設けられた通信部201に接続されており、処理部103から入力されたレンズ装置10の光学情報(光学特性に関する情報)に関する通信データをバーチャルシステム20の通信部201へ送信する。
The processing unit 103 is connected to the position detection unit 102, the memory unit 104 and the communication unit 105, and generates communication data from information input from the position detection unit 102 and optical information stored in the memory unit 104, and outputs it to the communication unit 105.
The storage unit 104 can store in advance optical information including focal lengths and angles of view corresponding to the zoom positions, focus positions, and the like of the lens device 10 according to this embodiment.
The communication unit 105 is connected to a communication unit 201 provided in the virtual system 20, and transmits communication data regarding optical information (information regarding optical characteristics) of the lens device 10 input from the processing unit 103 to the communication unit 201 of the virtual system 20.

通信部201は、測定部202に接続されており、本実施形態に係るレンズ装置10から受信した通信データを測定部202に出力する。
測定部202は、処理部203に接続されており、通信部201から入力された通信データに対して解釈するための測定を行い、測定から得られた情報を処理部203に出力する。
処理部203は、測定部202から入力された情報に基づいて、本実施形態に係るレンズ装置10によって撮影された映像に対してコンピュータグラフィックスによる映像の合成を行う。
The communication unit 201 is connected to the measurement unit 202 and outputs communication data received from the lens device 10 according to this embodiment to the measurement unit 202 .
The measurement unit 202 is connected to the processing unit 203 , performs measurements to interpret the communication data input from the communication unit 201 , and outputs information obtained from the measurements to the processing unit 203 .
The processing unit 203 synthesizes an image captured by the lens device 10 according to this embodiment with an image using computer graphics, based on the information input from the measurement unit 202 .

以上の構成に従って本実施形態に係るレンズ装置10の情報がバーチャルシステム20へ送信されることで、本実施形態に係るレンズ装置10によって撮影された映像を加工することができる。 By transmitting information about the lens device 10 according to this embodiment to the virtual system 20 in accordance with the above configuration, it is possible to process the image captured by the lens device 10 according to this embodiment.

図2は、本実施形態に係るレンズ装置10によって行われる通信データを生成する処理の一例のフローチャートを示している。
なお、当該処理は本実施形態に係るレンズ装置10を起動した後、定期的に処理部103によって実行される。
FIG. 2 shows a flowchart of an example of a process for generating communication data, which is performed by the lens apparatus 10 according to the present embodiment.
This process is periodically executed by the processing unit 103 after the lens apparatus 10 according to this embodiment is started up.

まず、ステップS101において光学素子101の位置が位置検出部102によって取得される。
ステップS102では、ステップS101において取得された光学素子101の位置と記憶部104に記憶されている焦点距離情報とを参照することで、本実施形態に係るレンズ装置10の現在の焦点距離を取得する。
ステップS103では、ステップS102において取得された本実施形態に係るレンズ装置10の焦点距離と記憶部104に記憶されている画角情報とを参照することで、無限遠にフォーカスしたときの画角を算出する。
First, in step S101, the position of the optical element 101 is acquired by the position detection unit 102.
In step S102, the position of the optical element 101 acquired in step S101 and the focal length information stored in the storage unit 104 are referenced to acquire the current focal length of the lens apparatus 10 according to this embodiment.
In step S103, the angle of view when focused at infinity is calculated by referring to the focal length of the lens device 10 according to this embodiment acquired in step S102 and the angle of view information stored in the memory unit 104.

図3は、ステップS103において画角を算出する処理を示す模式図である。具体的には、図3では後側主点P及び撮像面Iが示されている。
ここで、焦点距離をf、像高をh、画角を2θとしたとき、無限遠にフォーカスしたときの画角2θは、以下の式(1)のように表される。

Figure 0007684797000001
3 is a schematic diagram showing the process of calculating the angle of view in step S103. Specifically, a rear principal point P and an imaging plane I are shown in FIG.
Here, when the focal length is f, the image height is h, and the angle of view is 2θ, the angle of view 2θ when focused at infinity is expressed by the following formula (1).
Figure 0007684797000001

ステップS103では、式(1)を用いて画角を算出する処理を実行することができる。
ここで、像高hは撮像装置に設けられている撮像素子のサイズから求めることができることから、画角2θは焦点距離fを変数として計算することができる。
In step S103, a process of calculating the angle of view can be executed using equation (1).
Here, since the image height h can be found from the size of the image sensor provided in the image pickup device, the angle of view 2θ can be calculated using the focal length f as a variable.

なお、焦点距離fに応じた画角2θの計算結果をテーブルとして予め記憶部104に記憶しておいてもよい。
そしてステップS103では、ステップS102において取得された焦点距離fから記憶部104に記憶されているテーブルを参照することで画角を算出してもよい。
The calculation results of the angle of view 2θ corresponding to the focal length f may be stored in advance in the storage unit 104 as a table.
Then, in step S103, the angle of view may be calculated by referring to a table stored in the storage unit 104 from the focal length f acquired in step S102.

ステップS104では、ステップS103において算出された画角の補正を行う。具体的には、画角はフォーカス位置、歪曲や主点位置等の変化によって変動するため、補正情報を記憶部104から参照することで、画角の補正を行う。
ステップS105では、通信データの生成に必要な規格を記憶部104から取得する。ここでいう規格とは、画角に関する通信データを変化させる単位のことであり、例えば1°ごとに通信データを変化させるという情報を表す。
なお、この単位は任意であり、精度を上げるために例えば0.1°のように、より細かく設定してもよい。
In step S104, the angle of view calculated in step S103 is corrected. Specifically, since the angle of view varies depending on changes in the focus position, distortion, principal point position, etc., the angle of view is corrected by referring to correction information from the storage unit 104.
In step S105, a standard required for generating communication data is obtained from the storage unit 104. The standard here refers to a unit for changing communication data related to the angle of view, and indicates information that the communication data is changed every 1°, for example.
It should be noted that this unit is arbitrary, and may be set finer, such as 0.1°, to improve accuracy.

ステップS106では、ステップS103及びステップS104において算出し補正した画角をバーチャルシステム20へ出力するための通信データを生成、すなわち画角に関するデータをパルス列に変換する。
なおここで、通信データは、以下の式(2)を用いて生成される。
通信データ=画角/規格 ・・・(2)
In step S106, communication data for outputting the angle of view calculated and corrected in steps S103 and S104 to the virtual system 20 is generated, that is, the data relating to the angle of view is converted into a pulse train.
Here, the communication data is generated using the following formula (2).
Communication data = angle of view/standard ... (2)

すなわち、例えば画角及び規格がそれぞれ12°及び1°である場合、通信データは12となる。 That is, for example, if the angle of view and standard are 12° and 1°, respectively, the communication data will be 12.

図4は、ステップS106において生成される通信データを示す模式図である。なおここで、画角に対する規格は1°としている。
具体的には、図4は、ステップS106において生成されるパルス列信号であるA相パルス及びB相パルスと、バーチャルシステム20の処理結果であるカウンタとの時間変化を示している。
4 is a schematic diagram showing the communication data generated in step S106, where the standard for the angle of view is 1°.
Specifically, FIG. 4 shows the A-phase pulse and B-phase pulse, which are the pulse train signal generated in step S106, and the time change of the counter, which is the processing result of the virtual system 20.

例えば、図4に示されているように、時間変化の前半領域T1においてA相パルス及びB相パルスがそれぞれ三回ずつ、B相パルスがA相パルスに対して遅れるように互いにパルス幅の半分(半パルス分)だけ時間をずらして生成された後、出力される。
また時間変化の後半領域T2においては、A相パルス及びB相パルスがそれぞれ四回ずつ、B相パルスがA相パルスに対して遅れるように互いにパルス幅の半分だけ時間をずらして生成された後、出力される。
すなわち、本実施形態に係るレンズ装置10では、通信データを生成する際に図4に示されているような位相差入力方式を採っている。
換言すると、本実施形態に係るレンズ装置10では、通信部105は、パルス列信号として、互いにπ/2だけ位相が異なる2つのパルス列信号を送信する。
For example, as shown in FIG. 4, in the first half region T1 of the time change, an A-phase pulse and a B-phase pulse are each generated three times, with a time lag of half a pulse width (half a pulse) between them so that the B-phase pulse lags behind the A-phase pulse, and then output.
In the latter half region T2 of the time change, A-phase pulses and B-phase pulses are generated four times each, with a time shift of half a pulse width from each other so that the B-phase pulse lags behind the A-phase pulse, and then output.
That is, the lens device 10 according to this embodiment employs a phase difference input method as shown in FIG. 4 when generating communication data.
In other words, in the lens apparatus 10 according to this embodiment, the communication unit 105 transmits, as the pulse train signal, two pulse train signals whose phases differ from each other by π/2.

そして、ここでは(A,B)が(U,L)、(H,U)、(D,H)及び(L,D)のいずれかを満たしたときに、バーチャルシステム20におけるカウンタのカウント値Nが1だけ増加する。
ここで、Uはパルスの立ち上がり、すなわちLOWからHIGHまで電圧Vが上昇することを示しており、Dはパルスの立ち下がり、すなわちHIGHからLOWまで電圧Vが下降することを示している。
また、Hは電圧VがHIGHで維持されていることを示しており、Lは電圧VがLOWで維持されていることを示している。
すなわち、例えば(A,B)=(U,L)とは、B相パルスにおける電圧VがLOWで維持されている中でA相パルスにおける電圧VがLOWからHIGHに立ち上がることを意味している。
Here, when (A, B) satisfies any of (U, L), (H, U), (D, H) and (L, D), the count value N of the counter in the virtual system 20 is increased by 1.
Here, U indicates the rising edge of the pulse, that is, the voltage V increases from LOW to HIGH, and D indicates the falling edge of the pulse, that is, the voltage V decreases from HIGH to LOW.
Moreover, H indicates that the voltage V is maintained at HIGH, and L indicates that the voltage V is maintained at LOW.
That is, for example, (A, B)=(U, L) means that while the voltage V of the B-phase pulse is maintained at LOW, the voltage V of the A-phase pulse rises from LOW to HIGH.

そして、前半領域T1では互いに位相がずれたそれぞれ三つのA相パルス及びB相パルスからなるパルス列の出力をカウンタが受信することで、カウント値Nの合計として4×3=12°の結果を得ることができる。
同様に、後半領域T2では互いに位相がずれたそれぞれ四つのA相パルス及びB相パルスからなるパルス列の出力をカウンタが受信することで、カウント値Nの合計として4×4=16°の結果を得ることができる。
In the first half region T1, the counter receives the output of a pulse train consisting of three A-phase pulses and three B-phase pulses that are out of phase with each other, so that the total count value N can be 4 x 3 = 12°.
Similarly, in the latter half region T2, the counter receives the output of a pulse train consisting of four A-phase pulses and four B-phase pulses that are out of phase with each other, so that the total count value N can be 4 x 4 = 16°.

以上のように、本実施形態に係るレンズ装置10は、バーチャルシステム20に対して画角の絶対値を出力する。換言すると、本実施形態に係るレンズ装置10では、生成されたパルス列信号は、光学特性の絶対値に対応する。
そしてバーチャルシステム20は、本実施形態に係るレンズ装置10による次のパルス列の出力が開始されるまで、すなわち例えば前半領域T1と後半領域T2との間においてカウンタをリセットすることで、画角の現在の値を受信することができる。
As described above, the lens apparatus 10 according to the present embodiment outputs the absolute value of the angle of view to the virtual system 20. In other words, in the lens apparatus 10 according to the present embodiment, the generated pulse train signal corresponds to the absolute value of the optical characteristic.
The virtual system 20 can receive the current value of the angle of view by resetting the counter until the lens device 10 in this embodiment starts to output the next pulse train, i.e., for example, between the first half region T1 and the second half region T2.

そしてステップS107では、ステップS106において生成したパルス列をバーチャルシステム20の通信部201に送信する。
このようにして、本実施形態に係るレンズ装置10は、光学素子101の位置をリアルタイムでバーチャルシステム20へ送信することができる。
Then, in step S107, the pulse train generated in step S106 is transmitted to the communication unit 201 of the virtual system 20.
In this manner, the lens apparatus 10 according to this embodiment can transmit the position of the optical element 101 to the virtual system 20 in real time.

本実施形態に係るレンズ装置10は、以上に示したように、画角を光学の次元における絶対値として扱うことで、バーチャルシステム20において映像の合成をリアルタイムで行うための画角に関するデータを送信することができる。 As described above, the lens device 10 according to this embodiment treats the angle of view as an absolute value in the optical dimension, and is therefore capable of transmitting data regarding the angle of view for real-time image synthesis in the virtual system 20.

[第二実施形態]
図5は、第二実施形態に係るレンズ装置によって行われる通信データを生成する処理の一例のフローチャートを示している。
なお本実施形態に係るレンズ装置は、第一実施形態に係るレンズ装置10と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して、説明を省略する。
また、当該処理は本実施形態に係るレンズ装置を起動した後、定期的に処理部103によって実行される。
[Second embodiment]
FIG. 5 shows a flowchart of an example of a process for generating communication data, which is performed by the lens device according to the second embodiment.
Since the lens device according to this embodiment has the same configuration as the lens device 10 according to the first embodiment, the same members are designated by the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
Moreover, this process is periodically executed by the processing unit 103 after the lens apparatus according to this embodiment is started up.

まず、本実施形態に係るレンズ装置では、第一実施形態に係るレンズ装置10と同様に、ステップS101乃至ステップS105の処理が行われる。
次にステップS206では、ステップS103及びステップS104において算出し補正した画角と前回までの処理における画角の累積値との間の差を算出する。これにより、算出された画角を前回までの処理における画角に対する相対値に変換することができる。
First, in the lens device according to this embodiment, the processes of steps S101 to S105 are performed in the same manner as in the lens device 10 according to the first embodiment.
Next, in step S206, the difference between the angle of view calculated and corrected in steps S103 and S104 and the cumulative value of the angle of view in the previous processing is calculated, whereby the calculated angle of view can be converted into a relative value with respect to the angle of view in the previous processing.

そしてステップS207では、ステップS206において算出した画角をバーチャルシステム20へ出力するための通信データを生成、すなわち画角に関するデータをパルス列に変換する。 Then, in step S207, communication data is generated to output the angle of view calculated in step S206 to the virtual system 20, i.e., the data regarding the angle of view is converted into a pulse train.

図6は、ステップS207において生成される通信データを示す模式図である。なおここで、画角に対する規格は1°とし、カウンタのカウント値Nの初期値を0とする。
具体的には、図6は、ステップS207において生成されるパルス列信号であるA相パルス及びB相パルスと、バーチャルシステム20の処理結果であるカウンタとの時間変化を示している。
6 is a schematic diagram showing the communication data generated in step S207. Note that the standard for the angle of view is 1°, and the initial value of the count value N of the counter is 0.
Specifically, FIG. 6 shows the A-phase pulse and B-phase pulse, which are the pulse train signal generated in step S207, and the time change of the counter, which is the processing result of the virtual system 20.

例えば、図6に示されているように、時間変化の前半領域T1においてA相パルス及びB相パルスがそれぞれ三回ずつ、B相パルスがA相パルスに対して遅れるように互いにパルス幅の半分(半パルス分)だけ時間をずらして生成された後、出力される。
次に、時間変化の中間領域T2では、A相パルス及びB相パルスがそれぞれ二回ずつ、A相パルスがB相パルスに対して遅れるように互いにパルス幅の半分だけ時間をずらして生成された後、出力される。
そして、時間変化の後半領域T3では、A相パルス及びB相パルスがそれぞれ一回ずつ、B相パルスがA相パルスに対して遅れるように互いにパルス幅の半分だけ時間をずらして生成された後、出力される。
すなわち、本実施形態に係るレンズ装置では、通信データを生成する際に図6に示されているような位相差入力方式を採っている。
換言すると、本実施形態に係るレンズ装置では、通信部105は、パルス列信号として、互いにπ/2だけ位相が異なる2つのパルス列信号を送信する。
For example, as shown in FIG. 6, in the first half region T1 of the time change, an A-phase pulse and a B-phase pulse are each generated three times, with a time lag of half the pulse width (half a pulse) relative to the A-phase pulse, and then output.
Next, in the intermediate region T2 of the time change, an A-phase pulse and a B-phase pulse are each generated twice, with a time shift of half a pulse width between them so that the A-phase pulse lags behind the B-phase pulse, and then output.
Then, in the latter half region T3 of the time change, an A-phase pulse and a B-phase pulse are each generated once, with a time shift of half a pulse width from each other so that the B-phase pulse lags behind the A-phase pulse, and then output.
That is, the lens device according to this embodiment employs a phase difference input method as shown in FIG. 6 when generating communication data.
In other words, in the lens apparatus according to this embodiment, the communication unit 105 transmits, as the pulse train signals, two pulse train signals whose phases differ from each other by π/2.

そして、ここでは(A,B)が(U,L)、(H,U)、(D,H)及び(L,D)のいずれかを満たしたときに、バーチャルシステム20におけるカウンタのカウント値Nが1だけ増加する。
一方、(A,B)が(L,U)、(U,H)、(H,D)及び(D,L)のいずれかを満たしたときに、バーチャルシステム20におけるカウンタのカウント値Nが1だけ減少する。
Here, when (A, B) satisfies any of (U, L), (H, U), (D, H) and (L, D), the count value N of the counter in the virtual system 20 is increased by 1.
On the other hand, when (A, B) satisfies any of (L, U), (U, H), (H, D) and (D, L), the count value N of the counter in the virtual system 20 is decremented by one.

すなわちカウンタは、前半領域T1では互いに位相がずれたそれぞれ三つのA相パルス及びB相パルスからなるパルス列の出力を受信することで、カウント値Nが4×3=12だけ増加する。
そして、前回までの累積値は0であることから、カウント値Nの合計として0+12=+12°の結果を得ることができる。
That is, in the first half region T1, the counter receives an output of a pulse train consisting of three A-phase pulses and three B-phase pulses that are out of phase with each other, and the count value N increases by 4×3=12.
Since the cumulative value up to the previous time is 0, the total count value N can be obtained as 0+12=+12°.

次に中間領域T2では、カウンタは、互いに位相がずれたそれぞれ二つのA相パルス及びB相パルスからなるパルス列の出力を受信することで、カウント値Nが4×2=8だけ減少する。
そして、前回までの累積値は0+12=12であることから、カウント値Nの合計として12-8=+4°の結果を得ることができる。
Next, in the intermediate region T2, the counter receives an output of a pulse train consisting of two A-phase pulses and two B-phase pulses that are out of phase with each other, and the count value N is decreased by 4×2=8.
And, since the accumulated value up to the previous time is 0+12=12, the total count value N can be obtained as 12-8=+4°.

そして後半領域T3では、カウンタは、互いに位相がずれたそれぞれ一つのA相パルス及びB相パルスからなるパルス列の出力を受信することで、カウント値Nが4×1=4だけ増加する。
そして、前回までの累積値は0+12-8=4であることから、カウント値Nの合計として4+4=+8°の結果を得ることができる。
In the latter half region T3, the counter receives the output of a pulse train consisting of one A-phase pulse and one B-phase pulse that are out of phase with each other, and the count value N increases by 4×1=4.
And, since the accumulated value up to the previous time is 0+12-8=4, the total count value N can be obtained as 4+4=+8°.

以上のように、本実施形態に係るレンズ装置は、バーチャルシステム20に対して画角の相対値を出力する。換言すると、本実施形態に係るレンズ装置では、生成されたパルス列信号は、光学特性の相対値に対応する。
そしてバーチャルシステム20は、本実施形態に係るレンズ装置による次のパルス列の出力が開始されるまでにカウンタをリセットせずにカウント値Nを維持することで、画角の現在の値を受信することができる。
As described above, the lens apparatus according to this embodiment outputs a relative value of the angle of view to the virtual system 20. In other words, in the lens apparatus according to this embodiment, the generated pulse train signal corresponds to a relative value of the optical characteristic.
The virtual system 20 can receive the current value of the angle of view by maintaining the count value N without resetting the counter until the lens device according to this embodiment starts to output the next pulse train.

そしてステップS208では、ステップS207において生成したパルス列をバーチャルシステム20の通信部201に送信する。
このようにして、本実施形態に係るレンズ装置は、光学素子101の位置をリアルタイムでバーチャルシステム20へ送信することができる。
In step S208, the pulse train generated in step S207 is transmitted to the communication unit 201 of the virtual system 20.
In this manner, the lens apparatus according to this embodiment can transmit the position of the optical element 101 to the virtual system 20 in real time.

本実施形態に係るレンズ装置は、以上に示したように、画角を光学の次元における相対値として扱うことで、バーチャルシステム20においてカウンタのリセットを行わずに映像の合成をリアルタイムで行うための画角に関するデータを送信することができる。 As described above, the lens device according to this embodiment treats the angle of view as a relative value in the optical dimension, and is therefore able to transmit data regarding the angle of view for real-time image synthesis in the virtual system 20 without resetting the counter.

以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The above describes preferred embodiments, but the invention is not limited to these embodiments and various modifications and variations are possible within the scope of the gist.

10 レンズ装置(光学装置)
101 光学素子
102 位置検出部(検出部)
103 処理部
105 通信部
10 Lens device (optical device)
101 Optical element 102 Position detection unit (detection unit)
103 Processing section 105 Communication section

Claims (5)

可動の光学素子と、該光学素子の位置を検出する検出部と、外部装置との通信を行う通信部と、処理部とを有する光学装置であって、
前記処理部は、
記位置に基づいて、前記光学装置の画角を含む光学特性に関する情報を生成し、
前記光学特性に関する情報と、前記画角に対する前記外部装置との通信の規格を示す情報とに基づいて、補正された前記光学特性の累積値に対応するパルス列信号を生成し、
前記通信部は、前記パルス列信号を前記外部装置に送信することを特徴とする光学装置。
An optical device having a movable optical element, a detection unit that detects a position of the optical element, a communication unit that communicates with an external device, and a processing unit,
The processing unit includes:
generating information about optical characteristics of the optical device, including an angle of view , based on the position ;
generating a pulse train signal corresponding to a cumulative value of the corrected optical characteristic based on information about the optical characteristic and information indicating a standard of communication with the external device for the angle of view;
The optical device according to claim 1, wherein the communication section transmits the pulse train signal to the external device.
前記処理部は、
記位置に基づいて前記光学装置の焦点距離を
前記焦点距離と撮像素子のサイズとに基づいて前記画角をることを特徴とする請求項に記載の光学装置。
The processing unit includes:
obtaining a focal length of the optical device based on the position ;
The optical device according to claim 1 , wherein the angle of view is obtained based on the focal length and a size of an image sensor.
前記通信部は、前記パルス列信号として、互いにπ/2だけ位相が異なる2つのパルス列信号を送信することを特徴とする請求項1または2に記載の光学装置。 3. The optical device according to claim 1 , wherein the communication section transmits, as the pulse train signal, two pulse train signals having a phase difference of π/2 from each other. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の光学装置と、
該光学装置によって形成された像を撮る撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
An optical device according to any one of claims 1 to 3 ,
and an image sensor for capturing an image formed by the optical device.
請求項に記載の撮像装置と、
前記光学装置から送信された前記パルス列信号に基づいて、前記撮像装置によって得られた画像データに対する処理を行う前記外部装置とを有することを特徴とするシステム。
The imaging device according to claim 4 ;
and an external device that processes image data obtained by the imaging device based on the pulse train signal transmitted from the optical device.
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