(57)【要約】【課題】  例えば、操作性の点で有利な操作装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の操作装置は、レンズ装置における可動の光学部材の制御に対する指令を生成する操作装置であって、操作部材と、前記操作部材の操作量を検出する検出部と、前記操作量に基づいて前記指令を生成する処理部と、を有し、前記処理部は、前記操作量の変化の絶対値が、前記制御の分解能より大きい閾値より小さい場合は、前記指令を変更しない、ことを特徴とする。【選択図】  図１
2020030351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ装置における可動の光学部材の制御に対する指令を生成する操作装置であって、
操作部材と、
前記操作部材の操作量を検出する検出部と、
前記操作量に基づいて前記指令を生成する処理部と、
を有し、
前記処理部は、前記操作量の変化の絶対値が、前記制御の分解能より大きい閾値より小さい場合は、前記指令を変更しない、
ことを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記絶対値が前記閾値より小さい場合は、前記操作量を更新しないことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記閾値は、前記検出部の分解能に対応することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の操作装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記操作量に最も近い、前記閾値のｎ倍の数（ｎは、非負の整数）として、前記指令を生成することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項５】
可動の光学部材を有し、指令に基づいて前記光学部材の制御を行うレンズ装置と、
前記指令を生成する請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の操作装置と、
を有することを特徴とする光学装置。
【請求項６】
前記光学部材は、ズーム、フォーカス、マクロ、および開口のうちのいずれかの調整のためのものであることを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
可動の光学部材と、
指令に基づいて前記光学部材の制御を行う制御部と、
前記指令を生成する請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の操作装置と、
を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項８】
可動の光学部材と、
操作部材の操作量に基づいて指令を生成し前記光学部材の制御を行う制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記操作量の変化の絶対値が、前記制御の分解能より大きい閾値より小さい場合は、前記指令を変更しない、
ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項９】
請求項５または請求項６に記載の光学装置と、
前記レンズ装置の像面に配された撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項７または請求項８に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置の像面に配された撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作装置、光学装置、レンズ装置、および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビカメラ等の撮像装置における可動光学部材のための制御装置では、モータ等の駆動部を含む制御系（制御部）により、可動光学部材の制御が行われている。この制御系に指令信号を与える手段として、可動光学部材としてのフォーカス（合焦）レンズ群を駆動するためには、フォーカスデマンドともいわれる操作装置が使用されている。近年、放送用の映像フォーマットは、４Ｋまたは８Ｋ解像度のように、高精細化している。それに伴い、レンズ装置の光学性能および制御分解能は、高くなっている。そのため、上記のような操作装置に対しても、高い操作分解能が求められている。ところで、操作装置の操作分解能は、ユーザにより操作される操作部材の操作量を検出する検出部の分解能に依存する。
【０００３】
特許文献１は、レンズ装置が必要とする指令信号の分解能の情報を当該レンズ装置から取得する操作装置を開示している。また、特許文献２は、指令により得られた操作結果の情報に基づいて、当該指令を補正することを開示している
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４２８４４３０号公報
【特許文献２】特開２０１８−７２４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
当該操作分解能は、理想的には、レンズ装置の制御分解能以上であることが求められる。しかしながら、操作装置の大きさ・形状・重量・コスト等の制約によって、当該制御分解能以上の操作分解能を得られない場合がある。その場合、低分解能のため、ノイズまたは操作者もしくは環境の振動等により、ユーザの意図しない過大な操作が生じうるため、操作性の点で好ましくない。
本発明は、例えば、操作性の点で有利な操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の操作装置は、レンズ装置における可動の光学部材の制御に対する指令を生成する操作装置であって、操作部材と、前記操作部材の操作量を検出する検出部と、前記操作量に基づいて前記指令を生成する処理部と、を有し、前記処理部は、前記操作量の変化の絶対値が、前記制御の分解能より大きい閾値より小さい場合は、前記指令を変更しない、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、操作性の点で有利な操作装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における撮像システムのブロック図である。
【図２】実施例１における位置検出装置の操作範囲と、検出精度と、操作情報の関係を示す図である。
【図３】実施例１における最小操作値について、フィルタ処理で無操作でも最小操作値以下の操作情報の変化が起こることを示す図である。
【図４】実施例１における操作装置が、位置検出から操作情報を出力する処理を示すフローチャート図である。
【図５】実施例２に撮像システムのブロック図である。
【図６】実施例２おけるレンズ装置が、操作分解能と操作情報に基づいて、可動光学部材を制御する処理を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
以下、図１〜２を参照して、本発明の第１の実施例である撮像システムについて説明する。本実施例では、撮像システムの一例として、操作装置としてフォーカスレンズの駆動を操作するフォーカスデマンド１００を用いて、レンズ装置２００が備える不図示の可動光学素子のフォーカスレンズを操作する撮像システムを例に説明する。
【００１１】
図１に、実施例１に係る撮像システムの構成を示す。
初めに、フォーカスデマンド１００について説明する。フォーカスデマンド１００は、位置検出部１０１、操作情報生成部１０２ 、操作情報管理部１０３、送信部１０４から構成される。
【００１２】
位置検出部１０１は、不図示の操作部材の位置（操作量）を操作情報として検出し、操作情報生成部１０２に位置検出結果を出力する。位置検出結果は、不図示の操作部材をユーザが操作し、操作部材の位置が変化した時の変化量を示す情報であり、位置の絶対値の変化を示す情報であっても、相対値の変化であってもよい。
【００１３】
操作情報生成部（処理部）１０２は、位置検出部１０１から入力される位置検出結果から操作情報を生成し、操作情報管理部１０３に操作情報を出力する。操作情報については後述する。
【００１４】
操作情報管理部（処理部）１０３は、位置検出部の位置検出の分解能に関する情報を持ち、その情報から最小操作値（閾値）を計算して保持する。最小操作値については後述する。また、操作情報生成部１０２から初めて操作情報が入力された場合、それを記憶操作情報として記憶する。以降、操作情報生成部１０２から操作情報が入力されるたび、記憶操作情報と入力された入力操作情報との差を計算して、最小操作値と比較する。比較した結果の差が最小操作値未満であった場合は、入力操作情報を破棄する。比較した結果の差が最小操作値以上であった場合は、入力操作情報を記憶操作情報として記憶する。記憶操作情報にもっとも近い最小操作値のｎ倍の数（ｎは、非負の整数）を駆動指令として送信部１０４に出力する。
【００１５】
送信部１０４は、操作情報管理部１０３から入力された駆動指令を所定の通信プロトコルに従って、レンズ装置２００の受信部２０１に送信する。
【００１６】
次にレンズ装置２００について説明する。レンズ装置２００は、受信部２０１、フォーカス制御部２０２から構成される。
【００１７】
受信部２０１は、所定の通信プロトコルに従ってフォーカスデマンド１００の送信部１０４から駆動指令を受信し、フォーカス制御部２０２に駆動指令を出力する。
【００１８】
フォーカス制御部２０２は、受信部２０１から入力された駆動指令に基づいて、不図示のフォーカスレンズの駆動を制御する。
【００１９】
操作情報について説明する。操作情報は、レンズ装置２００の備える不図示の可動光学部材であるフォーカスレンズの制御位置範囲全域の相対位置を示すものである。操作情報が入力されたレンズ装置２００のフォーカス制御部２０２は、入力された操作情報に応じて、不図示のフォーカスレンズを制御する。例えば、操作情報が０であると、フォーカスレンズ位置を至近端（ＭＯＤ）に移動するように制御し、操作情報が10,000,000であるとレンズ位置を無限端（ＩＮＦ）に移動するように制御する。また、フォーカスデマンド１００で生成する操作情報は、ユーザが操作した不図示の操作部材の位置に応じて生成される。操作部材の操作範囲を最小−最大に操作した時にその位置に応じて、最小−最大となる操作情報を生成する。本実施例では、操作部材の回転操作部の操作範囲を０°〜１００°と変化させると、操作情報は０〜10,000,000と変化する。
【００２０】
最小操作値について説明する。最小操作値は、フォーカスデマンド１００の位置検出部１０１が検出する操作情報が変化しうる理論上の最小値である。
【００２１】
位置検出装置は１回転に360000パルスを発生させる 360000[ppr(pulses per revolution)]のロータリーエンコーダであり、操作情報の範囲が０〜10,000,000であり、操作部材の操作範囲が０°〜１００°であるとする。位置検出装置は、図２（ａ）に示すように、検出の分解能と操作範囲によって、出力パルス数は 100,000(＝360,000×100÷360)となる。よって、操作情報の範囲と出力パルス数の関係は図２（ｂ）に示す通りとなる。その結果、図２（ｃ）に示すように、操作情報から出力パルス数を割って、１パルス当たりの操作情報変化量は１００となる。この時の最小の操作情報の変化を最小操作値と呼ぶ。この最小操作値１００よりも小さい変化は位置検出装置の検出分解能から起こらないものであるとわかる。従って、ノイズなどの外乱を含めたフィルタ処理結果の操作情報が、最小操作値以下で変動した場合は、排除することが望ましい。例えば、位置検出装置の位置検出結果はアナログ信号をＡ／Ｄ変換して得るという構成上、平均値をとるというフィルタ処理を行う。そうすると平均値を計算するサンプルによっては、最小操作値以下の操作情報の変化が起こる。
【００２２】
図３（ａ）には、操作部材が無操作の状態でノイズや環境の振動などの外乱によって変化する単位時間ごとに取得した位置検出のパルス数が番号を付けて記載されている。加えて、番号のパルス数で、変化する操作情報が示してある。図３（ｂ）には、図３（ａ）のどの番号を使って１０回移動平均を行ったかという情報と、１０回移動平均の結果が示されている。５個の移動平均結果をそれぞれ見ると、フィルタ処理の結果、平均のサンプルによって、操作部材が無操作でも、最小操作値以下の操作情報の変化が起こることがわかる。
【００２３】
このように構成することで、ユーザが不図示の操作部材を操作することで位置検出部１０１によって位置検出が可能となり、操作情報生成部１０２で操作情報を生成できる。その後、操作情報管理部１０３で、操作情報を記憶操作情報とするかを判断して、駆動指令を生成して送信部１０４へ出力する。送信部１０４は、駆動指令を受信部２０１介して、レンズ装置２００へ送信することができ、フォーカス制御部２０２で不図示のフォーカスレンズを制御できる。
【００２４】
次に、図４のフローチャートを参照して、第１の実施例におけるフォーカスデマンド１００がレンズ装置２００に駆動指令を送信する処理を説明する。この処理は、フォーカスデマンド１００に格納されたコンピュータプログラムに従って行われる。
【００２５】
ステップＳ１０１では、位置検出部１０１が操作部材の操作による位置の変化を検出し、位置検出の結果を操作情報生成部１０２へ出力し、ステップＳ１０２へ進む。
【００２６】
ステップＳ１０２では、操作情報生成部１０２が入力された位置検出の結果から操作情報を生成し、操作情報管理部１０３へ出力し、ステップＳ１０３へ進む。
【００２７】
ステップＳ１０３では、操作情報管理部１０３が、これまで操作情報を記憶していない場合はステップＳ１０５へ進み、記憶している場合はステップＳ１０４へ進む。
【００２８】
ステップＳ１０４では、操作情報管理部１０３に入力された操作情報と記憶操作情報との差を計算し、最小操作値と比較して、最小操作値未満（閾値未満）の場合はステップＳ１０６へ進み、最小操作値以上（閾値以上）の場合はステップＳ１０５へ進む。
【００２９】
ステップＳ１０５では、操作情報生成部１０２は、入力された操作情報を記憶操作情報として記憶し、ステップＳ１０６へ進む。
【００３０】
ステップＳ１０６では、記憶操作情報にもっとも近い最小操作値の倍数を送信部１０４へ出力し、ステップＳ１０７へ進む。このように記憶操作情報は、入力された操作情報に最小操作値以上の変化がなければ更新されることはなく、ステップＳ１０６においては、記憶操作情報にもっとも近い最小操作値の倍数が出力されるため、レンズ装置へは最小操作値ステップでの決まった値の情報しか出力されることはない。
【００３１】
ステップＳ１０７では、送信部１０４は、入力された操作情報を受信部２０１へ送信する。処理を終了する。
【００３２】
以上のフローチャートにより、フォーカスデマンド１００がユーザの操作を受けて、操作部材の位置が変化し、位置検出部１０１によって検出された位置の変化を操作情報生成部１０２で操作情報として生成できる。操作情報管理部１０３で計算された最小操作値と比較することでノイズなどの外乱を排除した操作情報を送信部１０４から受信部２０１を介してレンズ装置２００に入力することが可能となる。
【００３３】
実施例１では、このように構成する事で、フォーカスデマンド１００の位置検出結果から操作情報を生成し、最小操作値を使って比較することで、高い分解能で位置検出装置を使用しても、ノイズなどの外乱を排除した操作情報をレンズ装置２００へ送信する。その結果、位置検出装置の持つ高い検出精度で操作が可能となり、フォーカスレンズの操作性を向上して制御することが可能となる。
【実施例２】
【００３４】
以下、図５〜６を参照して、本発明の第２の実施例である撮像システムについて説明する。本実施例では、撮像システムの一例として、操作装置としてフォーカスレンズ操作装置であるフォーカスデマンド３００を用いて、レンズ装置４００が備える不図示の可動光学素子のフォーカスレンズを操作する撮像システムを例に説明する。
【００３５】
図５に本実施例２に係る撮像システムの構成を示す。
初めに、フォーカスデマンド３００について説明する。フォーカスデマンド３００は、位置検出部１０１、操作情報生成部１０２、最小操作値管理部３０３、送信部３０４から構成される。
【００３６】
フォーカスデマンド３００は、フォーカスデマンド１００と同じ機能と構成を持つ。フォーカスデマンド１００と一部異なる機能があるものは構成に異なる符号をつける。差異があるものについてのみ説明し、差異のないものは説明を省略し、特に記載がない場合は対応するフォーカスデマンド１００の構成と同じ機能を有する。
【００３７】
位置検出部１０１は、不図示の操作部材の位置を検出し、操作情報生成部１０２に位置検出結果を出力する。
【００３８】
操作情報生成部１０２は、位置検出部１０１から入力される位置検出結果から操作情報を生成し、操作情報管理部１０３に操作情報を出力する。送信部３０４に操作情報を出力する。
【００３９】
最小操作値管理部３０３は、位置検出部１０１の位置検出の分解能に関する情報を持ち、その情報から最小操作値を計算して保持する。また、最小操作値を送信部３０４に出力する。
【００４０】
送信部３０４は、入力された操作情報と、最小操作値をレンズ装置４００へ所定の通信プロトコルに従ってレンズ装置４００の受信部４０１に送信する。
【００４１】
次にレンズ装置４００について説明する。レンズ装置４００は、受信部４０１、操作情報管理部４０３、フォーカス制御部２０２から構成される。
【００４２】
受信部４０１は、フォーカスデマンド３００の送信部３０４から所定の通信プロトコルに従って操作情報と最小操作値を受信し、操作情報と最小操作値を操作情報管理部４０３に出力する。
【００４３】
操作情報管理部（レンズ制御部）４０３は、初めて操作情報が入力された場合、それを記憶操作情報として記憶する。以降、操作情報が入力されるたび、入力された操作情報と記憶操作情報との差を計算して、最小操作値と比較する。比較した結果が、最小操作値未満であった場合は、入力操作情報を破棄する。最小操作値以上であった場合は、入力操作情報を記憶操作情報として記憶する。また、記憶操作情報をもっとも近い最小操作値の倍数に変換して駆動指令としてフォーカス制御部２０２に出力する。
【００４４】
フォーカス制御部２０２は、入力された駆動指令に基づいて、不図示のフォーカスレンズを制御する。
【００４５】
このように構成することで、ユーザによって操作された不図示の操作部材の位置を位置検出部１０１によって検出することが可能となり、操作情報生成部１０２で生成された操作情報は、送信部３０４へ出力される。また、最小操作値管理部３０３は、最小操作値を計算して送信部３０４へ出力する。送信部３０４は、操作情報と最小操作値を受信部４０１へ送信する。受信部４０１は受信した操作情報と最小操作値を操作情報管理部４０３へ出力し、操作情報管理部４０３は操作情報を記憶操作情報とするか否かを判断して、駆動指令を生成してフォーカス制御部２０２へ出力する。フォーカス制御部２０２は入力された駆動指令に基づいて不図示のフォーカスレンズを制御できる。
【００４６】
次に、図６のフローチャートを参照し、第２の実施例におけるフォーカスデマンド３００から操作情報と最小操作値がレンズ装置４００に受信され、レンズ装置４００が不図時の可動光学部材を動作させる処理について説明する。この処理は、フォーカスデマンド３００およびレンズ装置４００にそれぞれ格納されたコンピュータプログラムに従って行われる。
【００４７】
ステップＳ２０１では、位置検出部１０１は操作部材の操作による位置の変化を検出し、位置検出結果を操作情報生成部１０２へ出力し、ステップＳ２０２へ進む。
【００４８】
ステップＳ２０２では、操作情報生成部１０２は入力された位置検出結果から操作情報を生成し、送信部３０４へ出力し、Ｓ２０３へ進む。
【００４９】
ステップＳ２０３では、最小操作値管理部３０３は操作装置の分解能に関する情報から、最小操作値を計算して送信部３０４へ送信し、Ｓ２０４へ進む。
【００５０】
ステップＳ２０４では、送信部３０４は操作情報と最小操作値を受信部４０１へ送信し、Ｓ２０５へ進む。
【００５１】
ステップＳ２０５では、受信部４０１は操作情報と最小操作値を受信し、操作情報管理部４０３へ、それらを送信し、ステップＳ２０６へ進む。
【００５２】
ステップＳ２０６では、操作情報管理部４０３が、これまで操作情報を記憶していない場合、ステップＳ２０８へ進む。記憶している場合、ステップＳ２０７へ進む。
【００５３】
ステップＳ２０７では、操作情報管理部４０３が入力された操作情報と記憶操作情報との差を算出し、最小操作値と比較して、最小操作値未満の場合、ステップＳ２０９へ進む。最小操作値以上の場合、ステップＳ２０８へ進む。
【００５４】
ステップＳ２０８では、操作情報管理部４０３が、入力された操作情報を記憶操作情報として記憶し、ステップＳ２０９へ進む。
【００５５】
ステップＳ２０９では、操作情報管理部４０３が記憶操作情報をもっとも近い最小操作値の倍数に変換し、駆動指令としてフォーカス制御部２０２へ出力し、ステップＳ２１０へ進む。
【００５６】
ステップＳ２１０では、フォーカス制御部２０２が、入力された駆動指令に基づいて、不図示の可動光学部材を制御する。処理を終了する。
【００５７】
以上のフローチャートにより、フォーカスデマンド３００がユーザの操作を受けて、操作部材の位置が変化し、位置検出部１０１によって検出された位置の変化を操作情報生成部１０２で操作情報として生成し、送信部３０４へ送信する。最小操作値管理部３０３は、最小操作値を送信部３０４へ送信する。送信部３０４は、受信部４０１を介してレンズ装置４００に操作情報と最小操作値を送信する。受信部４０１は操作情報と再送操作情報を操作情報管理部４０３へ出力し、最小操作値によって、入力された操作情報と記憶操作情報を比較することでノイズなどの外乱を排除し、フォーカス制御部２０２へ駆動指令を出力する。その結果、不図示の可動光学部材を制御することができる。
【００５８】
以上、実施例２では、このように構成する事で、フォーカスデマンド３００の位置検出結果から操作情報を生成する。その後、最小操作値を使って比較し、高い分解能で位置検出装置をつかっても、ノイズなどの外乱を排除した駆動指令をフォーカス制御部２０２へ入力して、フォーカスレンズを制御することが可能となる。
【００５９】
また、本実施例２では、操作装置を単一のフォーカスデマンドとしたが、別の複数の操作装置と接続されてもよい。その場合、それぞれの操作装置の最小操作値をレンズ装置が受信することでそれぞれの操作情報を有効とするか否かを判断する事で可動光学部材の制御を行うことができる。
【００６０】
さらに、操作情報を最小操作値によって最終的な制御に用いるかを判断したが、判断元はレンズ装置でも操作装置でもたとえばマウントコンバーター（アダプター）のようなレンズシステムを構成する別の外部装置でもよい。
【００６１】
例示した実施例では操作装置としてフォーカスレンズを操作するフォーカスデマンドをとりあげたが、本発明はこれに限定されることはない。ズームレンズを操作するズームデマンド、開口絞り操作デマンド、マクロレンズを操作するデマンド等にも適用できる。
【００６２】
ズーム、フォーカス、マクロ、および開口のうちのいずれかの調整のための可動の光学部材を有し、指令に基づいて前記光学部材の制御を行うレンズ装置と、前記指令を生成する本発明の操作装置と、を有する光学装置を構成することにより、本発明の効果を享受する光学装置を実現することができる。また、前記光学装置と、前記レンズ装置の像面に配された撮像素子と、を有する撮像装置を構成することにより、本発明の効果を享受する撮像装置を実現することができる。
【００６３】
ズーム、フォーカス、マクロ、および開口のうちのいずれかの調整のための可動の光学部材と、指令に基づいて前記光学部材の制御を行う制御部と、前記指令を生成する本発明の操作装置と、を有するレンズ装置を構成することにより、本発明の効果を享受するレンズ装置を実現することができる。また、前記レンズ装置と、前記レンズ装置の像面に配された撮像素子と、を有する撮像装置を構成することにより、本発明の効果を享受する撮像装置を実現することができる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は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および変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０１  位置検出部（検出部）
１０２  操作情報生成部（処理部）
１０３  操作情報管理部（処理部）
１０４  送信部
【図１】
2020030351.tif 000003
【図２】
2020030351.tif 000004
【図３】
2020030351.tif 000005
【図４】
2020030351.tif 000006
【図５】
2020030351.tif 000007
【図６】
2020030351.tif 000008