(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作棒が押し引き操作及び回転操作される１軸２操作式の操作ユニットと、
前記操作棒の押し引き操作力に基づいてズームレンズのズームカムを駆動するマニュアルズーム手段と、
前記操作棒とは異なるズーム操作部材の操作に応じたズーム指令信号に基づいて前記ズームカムを駆動するズームサーボ手段と、
前記マニュアルズーム手段及びズームサーボ手段のうちのいずれか一方の駆動力を選択的に前記ズームカムに伝達する切換手段と、
前記操作棒の回転操作に応じた第１のフォーカス指令信号を出力するフォーカス指令出力手段と、
前記フォーカス指令出力手段からの第１のフォーカス指令信号及び前記操作棒とは異なるフォーカス操作部材の操作に応じた第２のフォーカス指令信号のうちのいずれか一方のフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカスサーボ手段と、
を備えたことを特徴とするズームレンズ装置。
【請求項２】
前記フォーカスサーボ手段は、前記切換手段がマニュアルズーム手段側に切り換えられると、前記第１のフォーカス指令信号を選択し、前記切換手段がズームサーボ手段側に切り換えられると、前記第２のフォーカス指令信号を選択し、該選択したフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１のズームレンズ装置。
【請求項３】
前記操作ユニットは、前記操作棒を押し引き方向に案内するとともに該操作棒とともに回転する回転体と、該回転体の回転範囲を規制するストッパと、前記回転体の回転量を電気的に変換して第１のフォーカス指令信号を出力する前記フォーカス指令出力手段とを有するとともに、前記操作棒の押し引き操作に伴って移動するワイヤによって前記ズームカムに回転駆動力を伝達するためのワイヤ巻付部を回転させることを特徴とする請求項１のズームレンズ装置。
【請求項４】
前記ズームサーボ手段は、前記ズーム指令信号に基づいて駆動制御されるサーボモータを介して回転させられる回転部材を有し、前記切換手段は、前記ワイヤ巻付部又は前記回転部材と選択的に係合する移動リングを介して回転駆動力をズームカムに伝達することを特徴とする請求項３のズームレンズ装置。
【請求項５】
前記移動リングが前記マニュアルズーム手段側のワイヤ巻付部又は前記ズームサーボ手段側の回転部材に係合するように該移動リングを手動操作で移動させる手動切換部と、該手動切換部の切換位置又は前記移動リングの位置を検出する切換検出手段とを有し、前記フォーカスサーボ手段は、前記切換検出手段の検出出力に基づいて前記第１のフォーカス指令信号又は第２のフォーカス指令信号を選択し、該選択したフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項４のズームレンズ装置。
【請求項６】
前記フォーカスサーボ手段は、前記第２のフォーカス指令信号を受入していない場合には、請求項２又は５のフォーカス指令信号の選択に優先して前記第１のフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動することを特徴とするズームレンズ装置。
【請求項７】
前記フォーカスサーボ手段は、前記第１のフォーカス指令信号を受入していない場合には、請求項２又は５のフォーカス指令信号の選択に優先して前記第２のフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動することを特徴とするズームレンズ装置。
【請求項８】
前記ズームサーボ手段及びフォーカスサーボ手段の駆動源は、それぞれサーボモータが内蔵され、ズームレンズ装置に対して着脱自在なサーボモジュールである請求項１のズームレンズ装置。
【請求項９】
前記操作棒によるズーム操作、フォーカス操作、前記フォーカス操作部材によるフォーカス操作、及び前記ズーム操作部材によるズーム操作のうちのいずれのズーム操作及びフォーカス操作が可能かを表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１のズームレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はズームレンズ装置に係り、特に１軸２操作式の操作ユニットによってズーム操作及びフォーカス操作ができるとともに、それぞれ独立して設けられたズームレートデマンドやフォーカスポジションデマンド等の各操作部材によってもズーム操作及びフォーカス操作が可能なズームレンズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放送用テレビカメラに使用される箱型のズームレンズ装置（ＥＦＰレンズ）において、フォーカス操作やズーム操作等のレンズ操作を手動で行うものと電動で行うものとがある。手動で行うものとしては、１軸２操作式と呼ばれる操作方式が知られている。１軸２操作式は、ズームレンズ装置から延設された操作棒の押し引きでズーム操作を行い、操作棒の回転駆動力でフォーカス操作を行うようにしたものである。
【０００３】
このような１軸２操作式の操作は、操作棒の押し引き位置によってズーム位置の見当がつき、また、迅速なズーム操作が可能であるためスポーツ中継等のように瞬時の画角調整が要求される撮影において多く使用されている。
一方、レンズ操作を電動で行うものとしては、ズームレートデマンドやフォーカスポジションデマンド等の専用のコントローラからの指令信号によりサーボモータを駆動し、その駆動力によってズームレンズやフォーカスレンズを駆動させるサーボ方式と呼ばれる操作方式が知られている。ドラマ撮影のようにスローなズーム操作が要求される撮影の場合には、このサーボ方式が多く使用されている。また、サーボ方式の場合には、ズームレンズをスムーズに止めたり、元のズーム位置に戻したりする場合に有利である。
【０００４】
従来、このような１軸２操作式の手動操作方式及びサーボ方式のいずれの方式でも撮影状況やカメラマンの好みに応じて選択できるようにするため、１台のズームレンズ装置に手動操作方式とサーボ方式の両方の駆動機構を設けるようにしたものが提案されている（実公昭６０−２７３６６号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１軸２操作式の操作ユニットの操作棒を回転操作し、その操作力をフォーカスレンズに伝達してフォーカスレンズを移動させる場合、ＥＦＰレンズのフォーカスレンズは重いため操作性が悪いばかりでなく、テレビカメラが下向きか上向きかによってもその操作力が大幅に変化するという問題がある。
【０００６】
また、フォーカスレンズの位置が無限遠側にある場合には微調整ができることが望ましいが、手動操作方式の場合にはその微調整が難しいという問題がある。尚、フォーカス操作はズーム操作に比べて高速性が要求されず、サーボ方式を適用しても不利にならない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、１軸２操作式とズームレートデマンドやフォーカスポジションデマンド等の各操作部材とによるズーム操作及びフォーカス操作ができ、特に駆動機構がシンプルで操作性に優れたズームレンズ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本願請求項１に係るズームレンズ装置は、操作棒が押し引き操作及び回転操作される１軸２操作式の操作ユニットと、前記操作棒の押し引き操作力に基づいてズームレンズのズームカムを駆動するマニュアルズーム手段と、前記操作棒とは異なるズーム操作部材の操作に応じたズーム指令信号に基づいて前記ズームカムを駆動するズームサーボ手段と、前記マニュアルズーム手段及びズームサーボ手段のうちのいずれか一方の駆動力を選択的に前記ズームカムに伝達する切換手段と、前記操作棒の回転操作に応じた第１のフォーカス指令信号を出力するフォーカス指令出力手段と、前記フォーカス指令出力手段からの第１のフォーカス指令信号及び前記操作棒とは異なるフォーカス操作部材の操作に応じた第２のフォーカス指令信号のうちのいずれか一方のフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカスサーボ手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
即ち、１軸２操作式の操作ユニットによるズーム操作は手動操作方式とし、ズームレートデマンド等の操作部材によるズーム操作はサーボ方式とし、一方、１軸２操作式及びフォーカスポジションデマンド等の操作部材によるフォーカス操作はいずれもサーボ方式としている。これによりフォーカスレンズの駆動機構がシンプルとなるとともにフォーカス操作の操作性がよくなり、一方、ズーム操作は、１軸２操作式の操作ユニットによる手動操作方式と、ズームレートデマンド等の操作部材によるサーボ方式とを撮影状況やカメラマンの好みに応じて適宜選択することができる。
【０００９】
前記フォーカスサーボ手段は、本願請求項２に示すように前記切換手段がマニュアルズーム手段側に切り換えられると、前記第１のフォーカス指令信号を選択し、前記切換手段がズームサーボ手段側に切り換えられると、前記第２のフォーカス指令信号を選択し、該選択したフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動することを特徴としている。即ち、ズーム操作の切り換えに連動して、フォーカス操作に使用するフォーカス指令信号を切り換えるようにしている。
【００１０】
前記操作ユニットは、本願請求項３に示すように前記操作棒を押し引き方向に案内するとともに該操作棒とともに回転する回転体と、該回転体の回転範囲を規制するストッパと、前記回転体の回転量を電気的に変換して第１のフォーカス指令信号を出力する前記フォーカス指令出力手段とを有するとともに、前記操作棒の押し引き操作に伴って移動するワイヤによって前記ズームカムに回転駆動力を伝達するためのワイヤ巻付部を回転させることを特徴としている。
【００１１】
前記ズームサーボ手段は、本願請求項４に示すように前記ズーム指令信号に基づいて駆動制御されるサーボモータを介して回転させられる回転部材を有し、前記切換手段は、前記ワイヤ巻付部又は前記回転部材と選択的に係合する移動リングを介して回転駆動力をズームカムに伝達することを特徴としている。
本願請求項５に示すように、前記移動リングが前記マニュアルズーム手段側のワイヤ巻付部又は前記ズームサーボ手段側の回転部材に係合するように該移動リングを手動操作で移動させる手動切換部と、該手動切換部の切換位置を検出する切換検出手段とを有し、前記フォーカスサーボ手段は、前記切換検出手段の検出出力に基づいて前記第１のフォーカス指令信号又は第２のフォーカス指令信号を選択し、該選択したフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動することを特徴としている。
【００１２】
前記フォーカスサーボ手段は、本願請求項６に示すように前記第２のフォーカス指令信号を受入していない場合には、請求項２又は５のフォーカス指令信号の選択に優先して前記第１のフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動することを特徴としている。また、前記フォーカスサーボ手段は、本願請求項７に示すように前記第１のフォーカス指令信号を受入していない場合には、請求項２又は５のフォーカス指令信号の選択に優先して前記第２のフォーカス指令信号に基づいてフォーカスレンズを駆動することを特徴としている。これにより、何れか一方のフォーカス指令信号が故障等によって遮断された場合でもフォーカス操作ができるようにしている。
【００１３】
前記ズームサーボ手段及びフォーカスサーボ手段の駆動源は、本願請求項８に示すようにそれぞれサーボモータが内蔵され、ズームレンズ装置に対して着脱自在なサーボモジュールである。これにより、サーボモジュールに代えてフレキシブルワイヤから手動で回転駆動力が伝達されるマニュアルモジュールを適用することが可能となり、サーボ系を１軸２操作式とは異なる手動操作系に変更することができる。
【００１４】
また、本願請求項９に示すように前記操作棒によるズーム操作、フォーカス操作、前記フォーカス操作部材によるフォーカス操作、及び前記ズーム操作部材によるズーム操作のうちのいずれのズーム操作及びフォーカス操作が可能かを表示する表示手段を有することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るズームレンズ装置の好ましい実施の形態について詳述する。
本発明に係るズームレンズ装置は、撮影状況やカメラマンの好みで１軸２操作式の操作方式と、１軸２操作式ではないズームレートデマンド及びフォーカスポジションデマンドの操作方式のいずれかを選択し、その選択した操作方式によりズーム操作及びフォーカス操作を行えるようにしたもので、図１は１軸２操作式の操作方式を使用する場合、図２はズームレートデマンド及びフォーカスポジションデマンドの操作方式を使用する場合についてテレビカメラシステム全体の構成を示した斜視図である。
【００１６】
これらの図に示すようにテレビカメラ１０は、ズームレンズ装置１２と、カメラ本体１４とから構成され、ズームレンズ装置１２は、雲台２２に載置されたカメラ本体１４の正面側に装着される。図１に示すように１軸２操作式で操作を行う場合、ズームレンズ装置１２の背面側（カメラ本体１４に装着される面）には操作棒１６が設置され、その操作棒１６は、カメラ本体１４に形成された操作棒挿通孔１４Ａ（図２参照）を貫通してカメラ本体１４の背面側に突出される。カメラマンは、カメラ本体１４のビューファインダ２０に映る映像を見ながら、この操作棒１６の指掛部１８を把持して操作棒１６を押し引き操作することでズーム操作を行うことができ、また、指掛部１８を回転操作し、操作棒１６の軸を回転させることでフォーカス操作を行うことができる。尚、操作棒１６はズームレンズ装置１２に対して着脱自在になっている。
【００１７】
上記１軸２操作式の操作棒１６とは異なるズーム操作部材及びフォーカス操作部材で操作を行う場合には、図２に示すように雲台２２から延設されたパンチルト棒２４Ａ、２４Ｂの先端にそれぞれズームレートデマンド２６とフォーカスポジションデマンド２８が設置される。ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８からは、それぞれズーム速度を指令するズーム速度指令信号とフォーカス位置を指令するフォーカス位置指令信号が出力され、これらの指令信号はケーブルを介してズームレンズ装置１２に送信される。カメラマンは、ズームレートデマンド２６のサムリング２６Ａを親指で回動操作することによりズーム操作を行うことができ、フォーカスポジションデマンド２８のフォーカスノブ２８Ａを回動操作することでフォーカス操作を行うことができる。
【００１８】
図３は本発明に係るズームレンズ装置の内部構成を示す全体構成図である。
このズームレンズ装置１２は、図３に示すように主としてレンズ鏡胴３０と、１軸２操作式の操作ユニット３２と、ズーム駆動切換用のクラッチ部３４と、制御回路３６と、上記ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８とから構成されている。
【００１９】
レンズ鏡胴３０には、前方から順にフォーカスレンズ４０、バリエータレンズ４２Ａ、コンペンセータレンズ４２Ｂ等のズーム系レンズ４２、及びマスターレンズ４４が配置される。フォーカスレンズ４０は、その支持枠４０Ａにリードスクリュー４６が螺合しており、サーボモータが内蔵されているフォーカスサーボモジュール４８の回転出力部４８Ａから回転入力部５０、プーリー５２、歯付きベルト５４及びプーリー５６を介してリードスクリュー４６に回転駆動力が伝達されると、光軸方向に沿って前後動するようになっている。尚、上記歯付きベルト５４等により、フォーカスサーボモジュール４８からリードスクリュー４６までの動力伝達系はバックラッシなしで回転駆動力を伝達できるようになっている。
【００２０】
上記リードスクリュー４６にはフォーカス位置センサ５８が設けられており、このフォーカス位置センサ５８は、リードスクリュー４６の回転量（フォーカスレンズ４０のフォーカス位置）を検出し、そのフォーカス位置を示す信号を制御回路３６に出力する。
ズーム系レンズ４２のバリエータレンズ４２Ａ及びコンペンセータレンズ４２Ｂは、これらの支持枠に植設されたカムピン４２Ｃ、４２Ｄがズームカム６０のカム溝６０Ａ、６０Ｂに係合しており、後述するクラッチ部３４を介してズームカム６０が回動すると、これらのバリエータレンズ４２Ａ及びコンペンセータレンズ４２Ｂがカム溝６０Ａ、６０Ｂで規制される位置関係により光軸に沿って前後動するようになっている。このズームカム６０には、ズーム位置センサ６２が設けられており、このズーム位置センサ６２は、ズームカム６０の回転位置（ズーム系レンズ４２のズーム位置）を検出し、そのズーム位置を示す信号を制御回路３６に出力する。
【００２１】
次に、１軸２操作式の操作ユニット３２について説明する。
操作ユニット３２の操作棒１６は、回転自在に軸支された中空軸６４の内部に摺動自在に挿入されている。中空軸６４には、長手方向のキー溝６４Ａが形成されており、操作棒１６の先端に固着されたピン６６がキー溝６４Ａに係合している。従って、操作棒１６が回転操作されると、これに連動して中空軸６４が回転する。
【００２２】
尚、中空軸６４の一端側にはピン６４Ｂが配設されており、このピン６４Ｂは、所定量回転するとストッパ６８に当接する。これにより中空軸６４（操作棒１６）の回転範囲が規制されている。また、中空軸６４の他端側には、フォーカス用位置センサ７０が設けられており、このフォーカス用位置センサ７０は、中空軸６４の回転位置（フォーカス位置）を検出し、そのフォーカス位置を示すフォーカス位置指令信号を制御回路３６に出力する。
【００２３】
一方、中空軸６４には、移動枠７２が軸方向に移動自在に挿通されており、操作棒１６のピン６６の先端は、その移動枠７２の内周に形成された周方向の溝７２Ａと係合している。この移動枠７２には、ワイヤ巻付部８０に所定量巻き付け固定されるとともに、プーリー７３、７４、７５及び７６を介して張設されたワイヤ７８の一部が固着されている。従って、操作棒１６を押し引き操作すると、これに連動してワイヤ７８が移動し、ワイヤ巻付部８０が回転する。
【００２４】
次に、ズーム駆動切換用のクラッチ部３４について説明する。
このクラッチ部３４は、主として支軸８２を中心にして回転自在に配設された第１のプーリー８４と、この第１のプーリー８４と一体形成された支軸８４Ａにそれぞれ回転自在に配設されたワイヤ巻付部８０及び第２のプーリー８６と、支軸８４Ａの軸方向に移動自在に配設されて移動リング８８と、この移動リング８８を移動させる切換ツマミ９０等から構成されている。
【００２５】
ワイヤ巻付部８０には、前述したように操作ユニット３２の操作棒１６を押し引き操作によって移動するワイヤ７８により回転駆動力が加えられるようになっており、第２のプーリー８６には、サーボモータが内蔵されているズームサーボモジュール９２の回転出力部９２Ａから回転入力部９３、プーリー９５、及び歯付きベルト９７を介して回転駆動力が加えられるようになっている。尚、上記歯付きベルト９７等により、ズームサーボモジュール９２から第２のプーリー８６までの動力伝達系はバックラッシなしで回転駆動力を伝達できるようになっている。
【００２６】
一方、移動リング８８には、キー８８Ａが設けられており、このキー８８Ａは、支軸８４Ａの長手方向に形成されたキー溝８４Ｂと係合している。また、移動リング８８は、支軸８４Ａの軸方向に移動することによりワイヤ巻付部８０又は第２のプーリー８６と係合できるようになっている。従って、ワイヤ巻付部８０又は第２のプーリー８６から移動リング８８に回転駆動力が伝達され、移動リング８８が回転すると、これに連動して支軸８４Ａ（第１のプーリー８４）も回転する。
【００２７】
そして、第１のプーリー８４が回転すると、その回転駆動力は、第１のプーリー８４から歯付きベルト８３を介してズームカム６０に固定されたプーリー８５にバックラッシなしで伝達される。これによりズームカム６０が回動し、ズーム系レンズ４２が駆動される。
さて、上記移動リング８８を移動させるための切換ツマミ９０は、その切換ツマミ９０の軸にギア９１が固定されており、このギア９１の偏心した位置にはベアリング９４が設けられている。尚、ベアリング９４は、移動リング８８の外周に形成された溝８８Ｂに当接し、移動リング８８の回転に伴って回転できるようになっている。
【００２８】
また、ギア９１にはギア９６が噛み合っており、このギア９６には、ギア９６の回動位置（切換ツマミ９０の回動位置）に応じてコイルバネ９８により常時、時計回り方向（ＣＷ方向）又は反時計回り方向（ＣＣＷ方向）に付勢力が加えられるようになっている。
図４は図３上の矢印Ａ方向から上記ギア９１及び９６等を見た要部矢視図である。図４上で、ギア９６はコイルバネ９８によってＣＷ方向に回動するように付勢されており、その結果、ギア９１はＣＣＷ方向に回動するように付勢される。そして、ギア９１の下面側の偏心した位置に設けられたベアリング９４は、点線で示すように移動リング８８の溝８８Ｂの右側面に当接し、移動リング８８を右方向に移動させるとともに右方向に付勢する。これにより、移動リング８８は、ワイヤ巻付部８０と所定の付勢力をもって係合する。
【００２９】
一方、切換ツマミ９０（ギア９１）をＣＷ方向に回動させ、ギア９６を付勢するコイルバネ９８が点線で示す位置にくると、このコイルバネ９８によってギア９６はＣＣＷ方向に回動するように付勢され、その結果、ギア９１はＣＷ方向に回動するように付勢される。そして、ギア９１の下面側の偏心した位置に設けられたベアリング９４は、一点鎖線で示すように移動リング８８の溝８８Ｂの左側面に当接し、移動リング８８を左方向に移動させるとともに左方向に付勢する。これにより、移動リング８８は、第２のプーリー８６と所定の付勢力をもって係合する。
【００３０】
尚、図４上で９９は、ギア９６と共に回転する突起部９６Ａによって動作する切換スイッチであり、この切換スイッチ９９は、ズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたか、サーボ側に切り換えられたかを検出する。即ち、切換スイッチ９９は、図４に示す状態（移動リング８８がワイヤ巻付部８０と係合する状態）ではスイッチＯＮとなり、手動側に切り換えられたことを示す信号を制御回路３６に出力し、移動リング８８が第２のプーリー８６と係合する状態ではスイッチＯＦＦとなり、サーボ側に切り換えられたことを示す信号を制御回路３６に出力する。
【００３１】
次に、移動リング８８とワイヤ巻付部８０及び第２のプーリー８６との係合部について説明する。
図５は移動リング８８の右側面とワイヤ巻付部８０の左側面の要部拡大図である。同図に示すように移動リング８８の右側面には、１本のテーパーピン８９が植設されており、ワイヤ巻付部８０の左側面には、上記テーパーピン８９と係合する１つのテーパー孔８１が穿設されている。
【００３２】
このテーパーピン８９は、金属材料からなるテーパーピン本体８９Ａと、潤滑性材料からなる先端部８９Ｂとの複合構造となっている。従って、テーパーピン８９は、ワイヤ巻付部８０のテーパー孔８１と係合するまでは、ワイヤ巻付部８０の側面に当接した状態で摺動するが、その摺動動作を円滑に行うことができる。また、テーパーピン８９はテーパー孔８１とバックラッシなしで係合することができ、更に移動リング８８とワイヤ巻付部８０とは、互いに所定の回転位置関係にあるときのみ係合する。
【００３３】
図６はワイヤ巻付部８０の左側面の他の実施の形態を示す要部拡大図であり、テーパー孔８１が穿設されたワイヤ巻付部８０の側面に、テーパーピンの摺動を円滑にする潤滑性材料からなる板材８１Ａが設けられている。
一方、移動リング８８と第２のプーリー８６との係合部は、図３に示すように移動リング８８の左側面に設けられた歯付きギア８７Ａと、第２のプーリー８６の右側面に設けられた歯付きギア８７Ｂとによって構成されている。そして、これらの歯付きギア８７Ａと８７Ｂとは、バックラッシなしで、かつ歯のピッチに応じた複数の回転位置で噛み合うことができる。
【００３４】
尚、移動リング８８とワイヤ巻付部８０とを互いに所定の回転位置関係にあるときのみ係合可能にした理由は、操作棒１６の位置とズーム位置との関係が変化しないようにするためである。一方、第２のプーリー８６は、サーボ方式で速度制御されるため、移動リング８８に対してどの位置で係合してもよく、そのため任意の回動位置（多数の回動位置）で係合できる構造となっている。
【００３５】
また、この実施の形態では、移動リング８８とワイヤ巻付部８０とを歯付きギアによって係合させるようにしたが、これに限らず、複数のテーパーピンとテーパー孔、又は１本のテーパーピンと複数のテーパー孔によって複数の位置で係合できるようにしてもよい。更に、前記コイルバネ９８による移動リング８８の付勢力は、前記テーパーピン８９とテーパー孔８１、あるいは歯付きギア８７Ａと歯付きギア８７Ｂとが回転駆動力の伝達時に外れないように設定する必要がある。
【００３６】
次に、図３に示した制御回路３６について説明する。
この制御回路３６には、前述したようにフォーカス位置センサ５８及びズーム位置センサ６２からそれぞれ現在のフォーカス位置及びズーム位置を示す信号が加えられ、ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８からは、それぞれズーム速度を指令するズーム速度指令信号とフォーカス位置を指令するフォーカス位置指令信号が加えられ、操作ユニット３２に設けたフォーカス用位置センサ７０からは、フォーカス位置を示すフォーカス位置指令信号が加えられている。また、切換スイッチ９９からは、ズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたか、サーボ側に切り換えられたかを示す信号が加えられている。
【００３７】
制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８からの入力信号を無効とし、フォーカス用位置センサ７０からの入力信号を有効とする。
従って、操作棒１６を回転操作すると、制御回路３６にはフォーカス用位置センサ７０から操作棒１６（中空軸６４）の回転位置（フォーカス位置）を示すフォーカス位置指令信号が加えられ、制御回路３６は、このフォーカス位置指令信号と、フォーカス位置センサ５８から加えられる現在のフォーカス位置を示す信号とに基づいてフォーカスサーボモジュール４８に制御信号を出力し、フォーカスレンズ４０がフォーカス位置指令信号に応じたフォーカス位置になるようにサーボ制御する。
【００３８】
また、切換スイッチ９９からズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示す信号を入力している場合には、移動リング８８はワイヤ巻付部８０と係合している。
従って、操作棒１６を押し引き操作すると、ワイヤ７８を介してワイヤ巻付部８０が回転する。このワイヤ巻付部８０の回転駆動力は、ワイヤ巻付部８０と係合している移動リング８８、移動リング８８のキー８８Ａ、及びキー溝８４Ｂを介して第１のプーリー８４に伝達され、更に第１のプーリー８４から歯付きベルト８３を介してプーリー８５及びズームカム６０に伝達される。これによりズームカム６０が回動し、ズーム系レンズ４２が手動駆動される。
【００３９】
一方、制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、ズームレートデマンド２６及びフォーカスポジションデマンド２８からの入力信号を有効とし、フォーカス用位置センサ７０からの入力信号を無効とする。
従って、ズームレートデマンド２６の操作に基づいてズームレートデマンド２６からズーム速度指令信号を入力すると、制御回路３６は、このズーム速度指令信号と、ズーム位置センサ６２から加えられる現在のズーム位置を示す信号（この信号を時間微分した信号はズーム速度信号）とに基づいてズームサーボモジュール９２に制御信号を出力し、ズームサーボモジュール９２を駆動する。
【００４０】
このズームサーボモジュール９２の回転駆動力は、回転出力部９２Ａから回転入力部９３、プーリー９５、及び歯付きベルト９７を介して第２のプーリー８６に伝達される。また、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力している場合には、移動リング８８は第２のプーリー８６と係合しているため、第２のプーリー８６に伝達された回転駆動力は、第２のプーリー８６と係合している移動リング８８、移動リング８８のキー８８Ａ、及びキー溝８４Ｂを介して第１のプーリー８４に伝達され、更に第１のプーリー８４から歯付きベルト８３、歯付きベルト８３、プーリー８５及びズームカム６０に伝達される。これによりズームカム６０が回動し、ズーム系レンズ４２がサーボ駆動される。
【００４１】
また、フォーカスポジションデマンド２８の操作に基づいてフォーカスポジションデマンド２８からフォーカス位置指令信号を入力すると、制御回路３６は、このフォーカス位置指令信号と、フォーカス位置センサ５８から加えられる現在のフォーカス位置を示す信号とに基づいてフォーカスサーボモジュール４８に制御信号を出力し、フォーカスレンズ４０がフォーカス位置指令信号に応じたフォーカス位置になるようにサーボ制御する。
【００４２】
更に、この制御回路３６は、表示器１００の表示内容を制御する。即ち、図７に示すように表示器１００は、操作棒（ズーム）、操作棒（フォーカス）、ズームレートデマンド、フォーカスポジションデマンドを示す４つの表示パネル１００Ａ〜１００Ｄを有しており、制御回路３６は、切換スイッチ９９からの入力信号に基づいて現在使用可能状態となっている操作部材を示す表示パネルを点灯させる。これにより、操作者は、いずれの操作部材が使用可能状態となっているかを容易に確認することができる。
【００４３】
また、制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示す信号を入力している場合において、断線等によってフォーカス用位置センサ７０からフォーカス位置指令信号を受入できないときには、自動的にフォーカスポジションデマンド２８からのフォーカス位置指令信号を有効とし、フォーカスポジションデマンド２８によるフォーカス制御を可能にしている。同様に、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力している場合において、フォーカスポジションデマンド２８の未装着あるいは断線等によりフォーカスポジションデマンド２８からフォーカス位置指令信号を受入できないときには、自動的にフォーカス用位置センサ７０からフォーカス位置指令信号を有効とし、操作棒１６によるフォーカス制御を可能にしている。尚、制御回路３６は、この場合も上記と同様に表示器１００に現在使用可能状態となっている操作部材を示す表示パネルを点灯させる。
【００４４】
図８は操作ユニット３２の操作棒１６を固定する操作棒固定装置１０２の実施の形態を示す構成図である。
同図に示すように、この操作棒固定装置１０２は、制御回路３６と、切換スイッチ９９と、鉄系のロックレバー１０４と、ロックレバー１０４によるロックを解除する方向にバネ付勢するコイルバネ１０６と、コイルバネ１０６の付勢力に抗してロックレバー１０４をロック方向に回動させるソレノイド１０８とから構成されている。尚、図８上で、１０９はゴムである。
【００４５】
制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、ソレノイド１０８を励磁し、ロックレバー１０４をソレノイド１０８に吸引させる。これにより、操作棒１６は、ゴム１０９によって挟持され、押し引き不能に固定される。
一方、切換スイッチ９９からズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、制御回路３６はソレノイド１０８を消磁する。これによりロックレバー１０４は、コイルバネ１０６の付勢力によってロック解除方向に回動し、操作棒１６の押し引き操作を可能にする。
【００４６】
図９は第１のプーリー８４からズームカム６０に固定されたプーリー８５に回転駆動力を伝達する歯付きベルト８３の張力を調整する張力調整装置１１０の実施の形態を示す構成図である。
同図に示すように、この張力調整装置１１０は、制御回路３６と、切換スイッチ９９と、歯付きベルト８３に当接するローラ１１２Ａが先端に設けられ、後端に圧縮バネ１１４が設けられたアーム１１２と、このアーム１１２を回動させるために進退するネジ１１６と、このネジ１１６をギア１１８、１２０を介して回転させるモータ１２２と、ネジ１１６の回転量（移動位置）を検出する位置センサ１２４とから構成されている。
【００４７】
制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、位置センサ１２４によってネジ１１６が図９上で右側に所定量移動したことが検出されるまでモータ１１２を駆動する。これにより、アーム１１２はネジ１１６によってＣＷ方向に所定量回動し、ローラ１１２Ａを介して歯付きベルト８３を押圧し、歯付きベルト８３の張力が大きくなるように変更する。
【００４８】
一方、切換スイッチ９９からズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、制御回路３６はネジ１１６が元の位置に戻るようにモータ１２２を逆転駆動する。これにより、アーム１１２はネジ１１６の後退により圧縮バネ１１４によってＣＣＷ方向に所定量回動し、歯付きベルト８３への押圧力を減じ又は解除する。
【００４９】
このようにズーム操作がサーボ側に切り換えられたときに歯付きベルト８３の張力を大きくする理由は、第１のプーリー８４をサーボ駆動する場合には、負荷が大きくても歯付きベルト８３を介して回転駆動力を確実に伝達するためである。一方、ズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたときに歯付きベルト８３の張力を減じる理由は、第１のプーリー８４を手動で駆動する場合には、負荷が大きくなり過ぎないようにするためである。
【００５０】
図１０はレンズ鏡胴３０の重量バランスをとるバランス調整装置１３０の実施の形態を示す要部構成図である。
同図に示すように、このバランス調整装置１３０は、制御回路３６と、切換スイッチ９９と、ズームカム６０と並設され、該ズームカム６０からギア１３２、１３４を介して回転駆動力が伝達されるキー１３６Ａ付きの回転軸１３６と、この回転軸１３６に挿通され前記キー１３６Ａと係合するキー溝１３８Ａを有する移動リング１３８と、回転軸１３６に対して回転自在に配設されたバランサカム１４０と、キー１４２Ａ付きの支軸１４２に沿って移動自在に配設され、前記バランサカム１４０のカム溝１４０Ａと係合するカムピン１４４Ａ及び前記キー１４２Ａと係合するキー溝１４４Ｂを有するバランサ（重り）１４４と、バランサ１４４との動的接続を断続する切換部１４６等から構成されている。
【００５１】
前記切換部１４６は、移動リング１３８の外周に形成された溝１３８Ｂに当接する偏心ピン１４８Ａを有する回転板１４８と、この回転板１４８をギア１５０、１５２を介して回転させるモータ１５４と、回転板１４８の回転位置を検出する位置センサ１５６とから構成されている。従って、モータ１５４を回転させると、ギア１５０、１５２を介して回転板１４８が回転し、この回転板１４８の回転によって回転板１４８上の偏心ピン１４８Ａが移動リング１３８の溝１３８Ｂに当接して移動リング１３８を移動させる。
【００５２】
制御回路３６には、前記位置センサ１５６及び切換スイッチ９９からの検出信号が加えられており、制御回路３６は、切換スイッチ９９からズーム操作がサーボ側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、移動リング１３８がバランサカム１４０から離間するようにモータ１５４を制御する。
【００５３】
一方、切換スイッチ９９からズーム操作が１軸２操作式の手動側に切り換えられたことを示す信号を入力すると、制御回路３６は、移動リング１３８の右側面がバランサカム１４０の左側面に当たる位置まで移動リング１３８を移動させるようにモータ１５４を制御する。
図１１に示すように移動リング１３８の右側面には、テーパー孔１３９が形成されており、バランサカム１４０の左側面には、バネ１４１によって突出するように付勢されたテーパーピン１４３が設けられている。
【００５４】
従って、ズームカム６０の回転にともなって移動リング１３８が回転し、移動リング１３８のテーパー孔１３９が、バランサカム１４０のテーパーピン１４３の位置と一致すると、テーパーピン１４３が突出してテーパー孔１３９と係合し、移動リング１３８とバランサカム１４０とが動的に接続される。これにより、移動リング１３８（ズームカム６０）とともにバランサカム１４０が回転し、バランサカム１４０のカム溝１４０Ａにカムピン１４４Ａが係合しているバランサ１４４が支軸１４２に沿って移動し、ズーム系レンズ４２の移動位置に関わらず重心が移動しないように重量バランスが調整される。
【００５５】
尚、ズーム操作がサーボ側に切り換えられたときにズームカム６０とバランサ１４４との動的接続を切り離すようにした理由は、サーボ駆動時にイナーシャが大きいと止めにくくなるからである。
図１２は前記移動リング１３８をバランサカム１４０から離間させた場合に、バランサカム１４０（バランサ１４４）を固定する固定機構を示す図である。
【００５６】
即ち、バランサカム１４０は、回転軸１３６に対してスライドブッシュ１６０によって回転自在かつ軸方向に移動自在に設けられ、コイルバネ１６２によって矢印Ａ方向に付勢されている。また、バランサカム１４０の一端には、フランジ部１４０Ｂが形成されるとともに、このフランジ部１４０Ｂにはゴム１６４が貼付されている。
【００５７】
従って、移動リング１３８がバランサカム１４０から離間する方向に移動すると、バランサカム１４０は、コイルバネ１６２の付勢力によって矢印Ａ方向に移動し、フランジ部１４０Ｂのゴム１６４がストッパ１６６に当接して停止する。これにより、バランサカム１４０（バランサ１４４）は、コイルバネ１６２の付勢力によってストッパ１６６に押圧された状態で固定される。
【００５８】
尚、フォーカスサーボモジュール４８及びズームサーボモジュール９２は、それぞれズームレンズ装置に対して着脱自在となっている。これにより、サーボモジュール４８又は９２の代わりに、手動による回転駆動力をフレキシブルワイヤを介して回転入力部５０又は回転入力部９３に伝達するマニュアルモジュールを適用することが可能となり、サーボ系を１軸２操作式とは異なる手動操作系に変更することができる。
【００５９】
また、ズームサーボモジュール９２は、ズーム駆動切換用のクラッチ部３４を有するズームレンズ装置以外に、クラッチ部３４を有しないズームレンズ装置にも使用可能であるが、クラッチ部３４を介してズームカム６０を回転させる場合と、直接ズームカム６０を回転させる場合とではイナーシャが異なる。そこで、ズームサーボモジュール９２は、前者のズームレンズ装置に装着する場合と、後者のズームレンズ装置に装着する場合とで、止まり特性等（速度指令に対する加減速カーブ等）を変更する手段が設けられており、使用するズームレンズ装置に応じて止まり特性等を変更できるようになっている。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るズームレンズ装置によれば、１軸２操作式の操作ユニットによるズーム操作は手動操作方式とし、ズームレートデマンド等の操作部材によるズーム操作はサーボ方式とし、一方、１軸２操作式及びフォーカスポジションデマンド等の操作部材によるフォーカス操作はいずれもサーボ方式としたため、フォーカスレンズの駆動機構がシンプルとなるとともに、フォーカス操作の操作性がよいという利点がある。また、ズーム操作については、１軸２操作式の操作ユニットによる手動操作方式と、ズームレートデマンド等の操作部材によるサーボ方式とを撮影状況やカメラマンの好みに応じて適宜選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１軸２操作式の操作方式を使用した場合のテレビカメラシステム全体の構成を示した斜視図
【図２】ズームレートデマンド及びフォーカスポジションデマンドの操作方式を使用した場合のテレビカメラシステム全体の構成を示した斜視図
【図３】本発明に係るズームレンズ装置の内部構成を示す全体構成図
【図４】図３の矢印Ａ方向から見た要部矢視図
【図５】図３に示した移動リングの右側面とワイヤ巻付部の左側面の要部拡大図
【図６】図３に示したワイヤ巻付部の左側面の他の実施の形態を示す要部拡大図
【図７】図３に示した表示器における表示内容の一例を示す図
【図８】１軸２操作式の操作ユニットの操作棒を固定する操作棒固定装置の実施の形態を示す構成図
【図９】ズームカムに固定されたプーリーに回転駆動力を伝達する歯付きベルトの張力を調整する張力調整装置の実施の形態を示す構成図
【図１０】レンズ鏡胴の重量バランスをとるバランス調整装置の実施の形態を示す要部構成図
【図１１】図１０に示した移動リングの右側面とバランサカムの左側面の要部拡大図
【図１２】図１０に示したバランサカムを固定する固定機構を示す図
【符号の説明】
１０…テレビカメラ、１２…ズームレンズ装置、１４…カメラ本体、１６…操作棒、２６…ズームレートデマンド、２８…フォーカスポジションデマンド、３０…レンズ鏡胴、３２…操作ユニット、３４…クラッチ部、３６…制御回路、４０…フォーカスレンズ、４２…ズーム系レンズ、４４…マスターレンズ、４６…リードスクリュー、４８…フォーカスサーボモジュール、５４、８３、９７…歯付きベルト、５８…フォーカス位置センサ、６０…ズームカム、６２…ズーム位置センサ、６４…中空軸、６８、１６６…ストッパ、７０…フォーカス用位置センサ、７８…ワイヤ、８０…ワイヤ巻付部、８１…テーパー孔、８１Ａ…潤滑性材料からなる板材８１Ａ、８２、８４Ａ、１４２…支軸、８４…第１のプーリー、８４Ｂ、１３８Ａ、１４４Ｂ…キー溝、８６…第２のプーリー、８７Ａ、８７Ｂ…歯付きギア、８８、１３８…移動リング、８８Ａ、１３６Ａ、１４２Ａ…キー、８８Ｂ…溝、８９…テーパーピン、８９Ａ…テーパーピン本体、８９Ｂ…潤滑性材料からなる先端部、９０…切換ツマミ、９４…ベアリング、９８…コイルバネ、９９…切換スイッチ、１００…表示器、１０２…操作棒固定装置、１０４…ロックレバー、１０８…ソレノイド、１１０…張力調整装置、１１２…アーム、１１６…ネジ、１２２、１５４…モータ、１３０…バランス調整装置、１４０…バランサカム、１４０Ｂ…フランジ部、１４４…バランサ、１４６…切換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004158070.tif 000010
【図１０】
0004158070.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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